过程控制系统论文:中厚板二级过程控制系统技术升级 [摘 要]邯钢中板厂中板线轧机二级过程控制系统是技术升级后生产线的重要组成部分。此过程控制系统中主要包括数据通讯、数据管理、过程跟踪和模型计算等主要功能。完成后,结合实际生产过程,对该二级系统厚度控制模型、温度模型及轧制力模型等均进行了参数优化调整,进一步提高了系统模型预测数据准确性,保证轧机轧制模式稳定运行。 [关键词]过程控制系统;数据通讯;数据管理;过程跟踪;模型计算 1 前言 中厚板材市场竞争日益激烈,对中厚板材生产控制自动化水平的要求也越来越高。因此邯钢中板厂中板线进行了技术升级,二级过程控制是此的重要组成部分,主要包括数据通讯、数据管理、过程跟踪和模型计算功能。其中二级模型计算功能在中厚板生产中可以提高尺寸控制精度、成材率、轧制节奏及减轻操作强度,保证设备安全进行,有利于故障分析和质量分析。通过此次技术升级,产品厚度稳定性大幅提高,成材率同比提高0.55%,成效明显。 2 工艺布置 邯钢中板厂中板线轧机区主要设备及检测仪表布置如图1,主要包括两座加热炉、一个四辊轧机、轧机前后推床、高压水箱、7个高温计、1个测厚仪。二级过程控制系统的控制范围是从高压水箱输送辊道到矫直机前输送辊道。 3 过程控制系统 过程控制系统各功能模块的组成如图2所示,包括数据通讯、数据管理、过程跟踪和模型计算四个功能模块。 3.1 数据通讯 数据通讯模块每一个周期从基础自动化系统接收一批数据,譬如高温计等检测仪表的实测数据和各种实际的控制信号。然后二级过程控制系统保存、处理这些数据,对模型计算需要各种实测数据提供依据。并且与人机界面(HMI)系统进行数据通讯,读取WINCC的数据,实现人机界面的各种按钮功能,并在数据变化时随时更新,以至于最新的数据信息可以及时地在人机界面上显示出来。 3.2 数据管理 数据管理主要包括将数据写进数据库操作和从数据库中读取数据的操作。写数据操作是将炉内坯料的数据情况存入数据库中,从坯料的入炉时刻到出炉时刻,直到坯料轧制结束,将整个轧制过程的工艺参数和模型自学习系数均写入数据库中。读取数据库操作是指对出炉的坯料进行确认,将所查询得到的数据赋值到过程跟踪模块中,将轧件数据在内存中存储用于后面的模型计算。 3.3 过程跟踪 轧机二级系统根据三级发送的报文信息进行物料跟踪和数据指标的计算等,然后向一级发送轧钢控制指令。从加热炉装炉开始一直到轧机,对轧线上的每一块钢坯位置、状态等信息都进行准确详细的跟踪,保证数据完整无误,以提高二级数据计算的准确性。并且过程跟踪模块根据轧件实际生产数据判断坯料最佳出炉时刻,在避免前后轧件碰撞的前提下,缩短轧机的间歇时间,提高轧制节奏。 3.4 模型计算 中板线技术升级后主要体现在产品厚度稳定性大幅提高,成材率同比提高0.55%。而与厚度精度密切相关的模型有两个:轧机弹跳模型和轧制力计算模型。 7 结论 1)邯钢中板厂二级过程控制系统自技术后一直运行稳定,能够很好完成现场的实际需要,轧制节奏也相应提高; 2)本系统能够提高设备的自动控制水平及控制精度,减轻了操作强度,保证了设备安全稳定运行; 3)通过数学模型计算产品厚度稳定性大幅提高,成材率同比提高0.55%,后厚度控制得到明显改善。 过程控制系统论文:过程控制系统PCS7在中间二氧化钛生产中的应用 【摘 要】本文介绍了过程控制系统PCS7在中间二氧化钛(TiO2)生产过程控制中的应用,讨论了该控制系统中的硬件配置,控制网络和软件编程等内容。通过这几年的使用,该控制系统稳定可靠,实现了模拟仪表无法完成的复杂算法及管理功能,而且其性价比远高于模拟系统,特别适合化工工艺过程控制。 【关键词】中间二氧化钛(TiO2);PCS7 冗余控制Profibus 引言 近几年我国的钛白粉行业发展迅猛,国内对高档钛白粉的需求不断的提高。相应的对钛白粉生产的控制要求也越来越高。中间二氧化钛是氯化法钛白粉生产的过程中间产品,是生产不同用途钛白粉产品的基础原料。 因此本文采用西门子过程控制系统PCS7,使得中间二氧化钛(TiO2)生产过程控制平稳,提高了产品的产量和质量。 1 工艺简介 四氯化钛预热后,通过三氯化铝发生器进入氧化炉。同时,氧气经过预热后进入到氧化炉。在氧化炉里氧气与四氯化钛反应,生成中间二氧化钛(TiO2)和尾气。中间二氧化钛(TiO2)经过产品冷却器冷却进入袋滤器进行气固分离后,进入打浆脱氯罐,尾气返回氯化工序循环利用。打浆脱氯后的中间二氧化钛(TiO2)浆料进入后处理工序。 2 硬件配置 鉴于氧化系统的重要性,充分考虑系统安全可靠性,采用以S7-400H为主控制器构成的PCS7冗余控制方案,中央处理器采用CPU414-4H,I/O处理单元采用ET200M。为了保证系统可靠性,电源和通信采用冗余配置方案,Profibus-DP总线采用PROFIBUS电缆,保证了系统安全等级需求。采用双控制器,双电源模块。双通信模块,对于系统中的重要监视点,采用了冗余AMT硬件。系统有无扰动切换功能。容错型和安全型可满足供电中断和故障保护等特殊要求。 3 上位机系统 本系统的上位机系统使用WinCC控制,上位机系统和控制系统通过100Mbps的工业以太网络连接。上位机由操作站和工程站等主要设备组成。 工控机采有西门子工业计算机,型号为西门子RACK PC IL 43,配置主流硬件,在稳定性,安全性上有很好的保障。 4 模件配置 每个ET200M分布式I/O站的有源背板总线上插有2个IM153-2通信接口模块,分别通过2条独立的Profibus-DP现场总线与AS-400中央控制器进行实时通信。在系统运行过程中,当其中某一个IM153-2通信接口模块发生故障时,系统能自动地切换至另一个IM153-2通信接口模块,并可带电热插拔更换有故障的通信接口模块,不会影响到系统正常运行。 Profibus提供强大的系统级故障诊断能力,从总线系统的任意一点可通过Profibus-DP进行诊断、编程和控制,可以实时精确定位故障发生点和在线监控通讯负荷,并可通过人机界面实时显示。 现场的仪表所采集的信号中模拟量输入信号大多为4~20mADC的二线制和四线制信号,输出为4~20mADC信号,部分模拟量信号通过安全栅引入。数字量为干触点或有源信号。数字量的输出信号由带状态指示灯和外带保护二极管的继电器送至现场仪表。 5 控制系统 S7-400H按照“热备份”模式(无冲击、出现故障自动切换)的活动冗余原理运行。只要没有故障,两个子单元都是活动的。如果发生故障,起作用的控制器全面接管过程控制。为了确保无冲击切换和快速可靠地交换资料,需要使用中央控制器连接。 冗余自动化控制站(AS414-4H)用于实现现场设备的运行状态监测、数据采集及处理、自动闭环回路控制、电气设备开关控制等系统控制功能。 SIMATIC PCS7系统具有高度扩展能力、强大的综合通信能力、扩展的集成系统功能和易于执行的中央和分散结构。AS414-4H更采用了最新的冗余技术,两个CPU之间通过高速光纤同步专线相连,它可像标准PCS7系统那样进行处理、编程和设计。 6 电源系统 电源系统将由24VDC的直流电源构成冗余的24VDC供电系统,直流电源都将具有足够的容量和适当的电压,能满足设备负载的要求。任一路电源故障,将会自动切换,以保证任何一路电源的故障均不会导致系统的任一部分失电。 直流电源系统由西门子SITOP电源构成冗余的供电系统。 7 网络配置 在本系统中采用交换式工业以太网作为连接操作员站和自动化系统站的系统总线。通过CP-443-1通信处理模块,将S7-400H连接至工业以太网的通讯处理器。由于自身具有处理器,从而解除了CPU的通讯任务并减轻CPU的通信负载,还有助于另加连接 快速交换式工业以太网在工业以太网的通信协议基础上,将通信速率提高到了100Mbps。由于采用了全双工并行通信模式,允许站点同时发送和接收数据,通信速率可提高一倍。 8 软件设计 系统的组态软件为SIMATIC Manager,所有的组态工作均在工程师站上完成。系统采用集中的、从上到下的组态方式,其中包含上位机的操作员站和工程师站配置、下位机的CPU设置、对应的I/O通道建立以及与他们想连接的网络配置,具有集中的、友好的人机界面。过程控制与监视采用图形化组态,方便易用。人机接口部分的组态软件是WinCC。 9 WinCC组态 SIMENS PCS7系统采用了 Microsoft的SQL2000作为WinCC数据库管理系统。 9.1 CFC控制 CFC是一种简洁的图形组态工具,主要用于连续过程的自动化控制的组态,采用IEC-1131的标准。用CFC运行组态是以功能块为基础的,系统配置了很多预编程的功能块。因此,采用CFC可以完成很复杂的大型控制任务。 9.2 顺序控制 SFC也是一种图形组态工具,它也采用了IEC-1131的标准。组态时首先画出顺序图,图中可选择顺序、并行分支、交替分支和回路等局部结构,用大小两种方块分别表示步骤(Step)和转移条件(Transition)。因此,可把CFC中的信号引入SFC中。CFC与SFC的交替使用,可以很方便地实现复杂的顺控任务。 10 应用中应注意的问题 10.1 系统接地 每个PLC柜的屏蔽条和系统地通过电源电线汇总到一起后接地。PCS7系统的每一个主要部件,如输入输出卡件、卡件安装机架、现场接线端子板等均设有接地端子。接地电阻要求小于4欧姆。 10.2 ET200M分布式I/O站 现场控制站的ET200M分布式I/O站通过Profibus-DP现场总线与AS-400中央控制器实现通信,主要功能是采集现场I/O信号,通过ET200M的I/O信号接口将现场数字量或模拟量信号传送至中央控制器(CPU414-4H),同时将中央控制器发送来的控制信号送至现场。 11 结束语 由于采用了自动化程度高且安全可靠的PCS7控制系统,使得中间二氧化钛(TiO2)的生产周期和产品质量都得到了较大程度的提高,包括本控制系统在内的氯化法集成技术获得了省科技进步一等奖,为氯化法钛白粉的生产的自动控制技术积累成熟的工业生产经验。 过程控制系统论文:八钢中厚板过程控制系统 【摘 要】针对八钢4200mm/3500mm中厚板轧机,由宝信开发的二级计算机控制系统。在这套计算机过程控制系统中包括了数据通讯、过程跟踪、模型计算、相关的实时数据采集和统计处理、生产实绩收集、处理等主要功能。 【关键词】中厚板轧机;计算机过程控制;数据通讯;模型计算;过程跟踪 0 引言 将计算机应用到轧制过程,并以其为核心,由它按预定的程序来处理和加工与过程有关的信息,对过程进行有效的监督、控制和管理,所有这些就叫做计算机轧制过程控制。为了使轧制过程稳定,并生产出厚度在公差范围内且有良好的板形和表面质量的产品,必须根据具体的轧制条件正确的调整辊缝和速度,以及对过程进行实时的调节。产品的质量、产量等直接与控制系统的稳定性和计算的准确性有着密切的关系,因此采用计算机进行工艺的过程控制一直是人们关心的重要研究课题。 八钢中厚板生产线采用分布式控制系统,按功能层次可以分一下四个等级,如图1所示。 1 硬件配置 L2过程机系统由一台轧线计算机(惠普服务器)、精整线计算机(惠普服务器),每台计算机都有备用计算机。系统采用冷备方案,备用机兼做开发机。 2 系统软件分层说明 最底层:WINDOWS 2003 Server操作系统,构成系统软件的基础。 第二层:ORACLE数据库,专门用于过程数据的存储;SOCKET通讯:采用了当今比较流行的双紧凑的、面向连接协议的Client/Server方案。 第三层:为宝信中间软件iPlature以及XCOM-PCS,iPlature主要功能有画面、报表、通讯、ALARM管理系统等组成,为应用软件提供强有力的支撑。XCOM-PCS 目前主要完成了采用Tcp/ip通信的电文的处理。 第四层:公用子程序及应用软件。直接进行iPlature调用。 3 L2在整个系统中的位置 L2系统不但接收生产管理系统MES下发的计划(即图中的原始数据PDI)同时也向生产管理系统MES发送各环节的生产实绩。 L2负责与L1通讯,L2调整所有的设定值并发送给L1,L1将必要的测量值,跟踪信息等实时信息直接发送给L2。L2除了和L1通讯外,还包括了L2和标志机等一体品设备的系统的通讯。 所有系统之间都是通过TCP/IP协议通讯。 4 功能描述 4.1 道次计划计算 道次计划计算是整个轧线L2系统的核心任务,该功能是L2存在的根本原因。道次计划计算通过相应的模型公式计算道次压下分配规程,在轧机的作用下实现将板坯变成钢板的任务,并且保证最终产品达到尺寸、性能、板形等要求。 道次计划计算包括预计算和再计算、后计算以及自适应。板坯抽出时,根据板坯原始尺寸、出炉温度以及成品尺寸和终轧温度就可以计算一个完整的道次计划规程,轧机根据此规程基本可以将板坯轧制成为符合要求的钢板。为了得到高质量的产品,道次计划会根据轧制过程的实绩反馈,修正计算后续道次,并再设定给轧机执行,此为再计算。 4.2 温度计算与监控 板坯的温度计算对于轧制过程的力能参数计算极为重要,温度是计算轧制力、待温时间、冷却时间等的基础。 在道次计划计算时,根据给定的初始温度,以及相关参数,温度计算可以预测板坯进入轧机前以及各个道次的温度。 待温轧制是中厚板轧制的特点,因此温度监控的目的就是为了周期性计算处于轧线上待温阶段的板坯的温度,通过周期计算板坯的温度,可以提示操作人员板坯的待温情况。并可以激励板坯道次再计算,对后续道次规程进行修正。 4.3 轧线材料跟踪 材料跟踪是跟踪材料,根据材料的位置来协调调度过程控制的所有程序,材料轧线材料范围是从加热炉炉内开始到矫直机入口,在这段过程中材料跟踪对材料处理进行跟踪。材料跟踪在这个区域中的任务可以划分以下几个部分: 按照辊道分区,记录生产线的材料映象,任何时候都能得到所有材料的物理位置。 当材料到达或离开轧机某个位置时,材料跟踪必须准备好相关的材料数据(包含PDI数据,加热炉数据和其他相关数据),同时激励其他相关软件。当吊销材料时删去相关材料数据。 当跟踪映像和实物映像不一致,或跟踪异常时,操作工可以进行跟踪修正,确保跟踪映像与实物位置的一致性。 4.4 轧制计划管理 轧制计划管理接收部分加热炉系统已经存在的PDI数据,接收的数据按板号存储于数据库中,有画面对完整的轧制计划数据进行生成和调整等管理。人工可以通过该画面进行计划的输入,删除,修改等功能。 每个原始数据都包含板坯,轧制的板,母板和合同板的数据,此外还有板号,板坯号,板坯尺寸,产品尺寸数据,轧制指示(控温轧制,多块轧制,转钢),化学成份,合金补偿系数,最终温度,ACC入口温度,ACC冷却速率,出口温度等。 当该材料生产结束,计划数据将要记录保存。 4.5 设定功能 基于精确的材料跟踪,当材料到达指定的位置时,过程计算机给L1和特殊仪表进行设定,对轧机的设定工艺参数来源于道次计划计算,在设定时要对设定的参数进行最后的校验,防止出现引起设备超过极限能力的情况出现。 在跟踪不正确的情况下,操作人员可以从操作画面上对跟踪进行修正,在修正后把正确的设定数据发送给L1。操作人员可以对设定的数据进行修正。 4.6 实绩值收集处理 过程机接收来自PLC和特殊仪表的数据,由于来自于传感器的裸数据不能直接用于反馈控制,测量值必须要进行过滤和统计处理。测量值处理数据同时能够为工艺和自动化技术人员提供轧制生产信息以及用于产品质量分析。 L2的数据采集轧机的实际数据有水平辊的轧制压力,力矩,辊缝,速度,温度和计算的厚度,轧制信号等。 4.7 数据通信 利用宝信软件产品XCOM-PCS,实现与其他计算机系统的通信,具体电文格式参见基本设计规格书通信接口篇。轧线计算机加热炉计算机,精整线计算机,轧线L1,ACC计算机和仪表通信。其中轧线计算机与精整计算机之间运用了iPlature的相关功能,主机之间无需采用电文方式通信。 4.8 报表 报表程序负责工程记录的报表打印。这些报表反映了材料在生产过程中的相关数据,有如下的报表: 工程报表:包括的数据是轧制设定计算所涉及的数据,这些数据包括了材料相关的数据、来自轧制策略的数据、道次计划计算值、材料和轧机操作相关的重要数据。 班报:记录当班生产的产量,质量和停机情况。关于报表,具体格式可与用户商量讨论后确定。 5 结束语 中厚板计算机过程控制系统作为实现八钢信息化目标中的重要环节,其采用先进的工艺模型和控制技术,使厚板质量得到极大进步、生产治理更方便,增强了八钢产品的竞争力,其重要性也会在以后的生产当中越发的凸显。 过程控制系统论文:过程控制系统的设计与实现 摘要:过程控制系统是指在生产企业的制造自动控制系统中管理生产制造过程数据的计算机系统。过程控制系统通常需要将生产制造过程中各个设备的设定值进行计算,对生产过程中的数据以及产品质量数据、设备运行数据进行收集与整体,并完成生产计划数据、生产原料数据以及生产成品数据的统计,对物料在生产过程中进行全过程监视,并对不同的设备之间的运行状态进行统一的调节。 关键词:过程控制系统;设备数据管理;日志系统 1.过程控制概述 过程控制的主要任务是指通过各种的协调方法与协调措施,对生产制造过程中的各个设备的数据以及产品制造数据等进行统计与分析,从而防止生产过程中可能发生的生产计划脱离与目标偏差,并对已经出现生产计划脱离与生产制造目标偏差等问题进行处理,最终保证生产制造活动的顺利完成,保证生产进行控制、在制品控制、以及生产制造过程中的成本控制与质量控制。 过程控制系统一般是指由被控对象、测量变送、计算机和执行机构组成的闭环控制系统。其中控制器的设计用到经典的控制理论和现代控制理论,并通过计算机来进行相关操作与实现。计算机控制的建立在自动控制理论和计算机技术为基础之上的。其中,自动控制理论是计算机控制的理论基础。而不断发展的计算机技术为自动控制理论的发展与应用提供了丰富的空间。计算机网络以及各种通信技术的发展,使得过程控制的范围与阶段极大的得到了扩张。目前,企业生产管理的全过程的信息化的实现方法逐渐趋于成熟。 过程控制系统所涉及的数学基础可以从以下几个方面进行了解。由于在生产制造过程中的大部分物力参数通常通过模拟信号来进行表示,而计算机采用的信号通常是数字信号,为了保证信号传递的通畅无阻需要进行数模转化,从而实现两种不同信号的转换。过程控制系统通常起到的作用体现在连接生产管理系统与基础自动化系统的连接作用上。除了这些工作,过程控制系统还要对生产过程中不同的数据进行有效的管理。所以控制系统中需要进行信号的采样、信号的保持以及信号的变化。要对生产制造过程中的数学模型分为输入与输出模型和状态空间模型两种类型。输入输出模型主要是为了描述过程在输入函数的作用下的输出特性,它只刻画过程的外部特征。而状态空间模型则对过程的内容进行描述,通常揭示了过程内部的运动状态。 现代过程控制理论为过程控制系统提供来了理论技术。通过利用现代过程控制理论,不但可以有效地解决简单控制的问题,而且可以设计复杂的控制系统。特别是多输入与多输出系统,非线性响应系统,时变系统以及随机系统等等。现代控制技术涉及到过程控制的很多方面,比如系统状态的最优估计、最有控制、过程识别以及自适应控制等等。 2. 过程控制系统的主要功能与技术要求 过程控制系统具有以下功能:与生产管理计算机进行通讯的功能;能够接收并管理生产计划数据的功能;原料数据与生产要求数据的功能;工作人员交接班数据的功能;向生产管理系统发送生产计划申请的能力;原料数据申请的能力等等。 企业的生产作业计划一般采用如图1所示的模式。通常企业根据客户的需求制定整个产品的生产需求计划,并根据产品各个部件的零部件特征分发至各个加工车间,制定不同零部件的加工计划。为了保证生产作业计划的顺利完成,需要根据生产作业计划进行生产进度控制;为了实现产品制造过程中消耗资源与费用的降低,需要进行通过过程控制系统成本控制;为了经常保持科学的原材料、在制品的数量,需要进行高效的库存控制。这一系列工作于过程控制系统密不可分。 3. 现代生产企业的过程控制信息系统组成层次 现代生产企业的信息系统包含了过程控制层、制造试行层以及企业资源规划层。其中由于过程控制直接面向企业生产过程,因此对过程控制系统要求具有极高的实时性、可靠性、数据完整性与可用性。过程控制系统的工作原理如图2所示。 当前先进的网络技术为过程控制的实现提供了强有力的实施基础。现场总线是过程控制系统实现的重要基础。它与Internet等信息网络系统具有明显的区别。一般而言,现场总线是在标准网络协议的基础上实现的,并进行了一定的简化。现场总线一般只包括IOS/OSI七层模型中的三层。也就是现场总线只具有物理层、数据链路层以及应用层。过程控制系统利用现场总线,将企业生产自动化系统中最低层的现场控制器与现场职能仪表设备互联形成实时控制的通信网络,也被称为工程的底层网络。 过程控制因素是生产过程建模的参数,一般而言它是由不同模式下的生产特征与生产过程控制决策所共同决定的。在生产过程中,在制品的控制的最终目标是为了将在制品的库存数量保持在一个合理的级别。即能够维持企业正常的生产,又可以保证企业生产物流的连续性,从而尽量建设企业库存量,从而尽可能的降低企业生产成本。 企业在制品的控制主要取决与车间生产类型与生产组织的形式。在大批量生产模式下,在制品的通过加工路线单与工票凭证,来保证在制品数量的稳定。随着计算机网络在生产中的应用,不同的过程控制系统应运而生。这些过程控制系统利用先进的计算技术,实现了在制品物流信息的追踪与监督,为生产过程中的控制提供了动态的数据。因此,利用过程控制系统提供的在制品生产信息,可以实现对制造过程中产品控制的最终目的。 过程控制系统能够将生产过程中产品的各种质量问题与加工失误率降至最低。过程控制系统通过建设整个制造过程中产品的质量状况,通过对原材料与不同零部件的检验,使产品在各个生产阶段的不合格率尽可能的降低。 过程控制系统论文:八钢第一炼钢厂连铸过程控制系统的概述 摘 要:在钢铁行业微利的时代,如何提高我国钢铁企业的竞争力,很大程度上取决于我国钢铁企业的信息化水平。过程控制系统作为钢铁企业信息系统中重要的一环,在如何提高钢铁企业的竞争力将会发挥举足轻重的作用。介绍八钢第一炼钢厂的连铸过程控制系统,并分析该系统的应用功能。 关键词:连铸 过程控制系统 系统结构 功能描述 1 前言 八钢作为一家快速成长的大型企业,近年来更是发展迅速,从最初的20T转炉炼钢生产线到现代化的150T大型转炉炼钢,使八钢跻身成为一流钢铁生产企业。150T转炉从建设初期,就非常重视信息化建设,炼钢过程控制系统全线覆盖,而连铸过程控制系统作为炼钢系统中后的一道控制工序,在生产过程监控,提高钢坯质量和控制成本等方面起着非常大的作用。 2 连铸的工艺生产流程介绍 连铸即为连续铸钢的简称。在钢铁厂生产各类钢铁产品过程中,使用钢水凝固成型有两种方法:传统的模铸法和连续铸钢法。与传统方法相比,连铸技术具有大幅提高金属收得率和铸坯质量,节约能源等显著优势。连铸的生产工艺流程:将装有精炼好钢水的钢包运至回转台,回转台转动到浇注位置后,将钢水注入中间包,中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一,它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用,将结晶器内的铸件拉出,经冷却、电磁搅拌后,切割成一定长度的板坯。 3 硬件软件组成结构 3.1 硬件系统结构 主要由1台IBM xSeries 3650微机服务器,3台HP客户机,1台HP LaserJet 1505n打印机,1台CISCO2960/ 24换机,1台CISCO208/8换机和若干个网络连接设备组成。连铸过程控制服务器在L2机房服务器室,客户机一台位于连铸主控室,供连铸操作人员监控生产过程状态,另一台客户机位于连铸切割室,主要根据采集的生产数据通过切割优化模型计算出最佳切割定尺提供给生产操作人员做参考。还有一台客户机在L2机房,供维护人员使用。 3.2 软件系统结构 主要由服务器操作系统Windows Server 2008标准版,数据库软件Oracle Standard 11G,开发工具Visual Studio 2010专业版,与基础自动化通讯软件Kepware,客户机操作系统Windows 7,办公软件Office 2010等软件组成。连铸二级过程控制系统是基于微软的.NET 3.5 框架下使用C#编程语言开发。系统架构图如图1。 4 功能描述 连铸二级控制系统主要是跟踪收集连铸的生产实绩以及通过模型计算二冷水的动态配水量进行动态配水、通过跟踪数据和计算模型指导铸坯的切割和优化,以达到最佳钢水利用率。主要流程是接收三级系统的生产计划以及前工序的钢水信息,跟踪采集连铸生产过程中实绩数据,同时对二冷水动态配水计算下发设定、当铸坯到达切割位置时根据跟踪数据和模型设定,下发铸坯的坯号以及切割长度。当生产完成后将连铸生产实绩上传给三级系统。基于以上流程,连铸二级过程控制系统应包括以下功能: 4.1 与上级系统的通讯 连铸二级计算机过程控制系统通过以太网(Ethernet)总线,通过TCP/IP协议与上级系统通讯。 上级生产管理系统(3级)计算机向连铸二级过程控制系统发送数据如下: (1)接收炼钢3级系统下发的生产计划数据。(2)接收炼钢3级系统下发的生产标准数据。 连铸二级过程控制系统向上级计算机发送数据如下:(1)发送连铸炉次生产实绩数据。(2)发送连铸炉次生产状态。(3)发送连铸铸坯报告。 4.2 与基础自动化的通讯 连铸二级过程控制系统和基础自动化系统通讯,网络连接介质用工业以太网,通讯协议采用面向连接的TCP/IP协议,通过第三方软件Kepware读写基础自动化系统的数据项。 4.3 生产计划管理 生产计划是三级系统下发的与每炉钢水对应的生产计划数据。当三级系统无法运行时,该计划可由操作工录入。系统提供异常情况下对计划数据的修正和状态数据的补发功能。 当钢包到达连铸浇铸平台时,在没有传输钢包数据的时候由操作人员在一级画面上点击钢包到达的信息。当该炉次生产完成(该炉次跟踪完毕)后,系统自动把该炉次计划对应的生产实绩发送给上级计算机系统(三级系统)。 4.4 钢包管理 连铸各前工序在给连铸L2发送工序实绩的时候,会发送该炉次的钢水包信息,包括:钢包号、炉次号、重量、温度等。当连铸L2的接口程序收到这些包含炉次钢包信息的实绩后,会自动插入本系统的数据库表中。当需要查看这些钢水包信息时,通过界面程序提供查询。 4.5 前工序状态 连铸作为炼钢工艺的最后一个工序,需要了解前面各工序的状态和钢水数据信息。通过与其他工序的二级计算机系统数据通讯,并存贮在连铸二级数据库,在需要的时候,通过客户端程序的画面可以查询各前工序的炉次状态以及炉次实绩。 4.6 二冷水动态配水 二冷控制关系到连铸坯中裂纹和其它缺陷的产生。为确保生产出优质的连铸坯,必须根据钢种、浇注温度、拉坯速度、铸坯尺寸和铸机尺寸等参数来制定对应的冷却强度。该系统采用动态凝固控制模型计算各冷却段的设定值,其核心是计算沿铸流方向的表面温度分布和铸流凝固长度,并控制二次冷却系统各回路的水流量,从而达到规定的凝固长度,使板坯获得要求的表面温度。二冷水动态配水模块作为一个独立运行的模块,嵌入到连铸L2的系统里。 4.7 生产过程监控 生产过程监控功能负责为生产操作人员提供连铸工序处理信息。监控对象包括炉次计划信息(制造命令号、炉序、计划号等);钢包信息(钢水重量、温度等);中间罐信息(钢水重量、温度等);各铸流生产信息(浇铸长度、拉速等);各流结晶器信息(水流量、温差、液面高度、振动频率等);各流二冷水信息(控制方式、设定和实际水量等)。通过读取跟踪程序的写入的实际信息,生产操作人员在HMI画面上可以直观的监视连铸浇次内每个炉次的生产过程数据。 4.8 检化验数据管理 系统接收检化验系统发送的检验数据,保存在数据库,可以在客户端界面方便操作人员查看。 4.9 过程数据跟踪收集统计(炉次跟踪和主流铸坯跟踪) 跟踪、数据收集统计是管理相关的生产过程数据,并根据用户的需求整理成炉次和方坯的生产实绩。实际生产数据由基础自动化系统通过数据通信的方式传给连铸过程控制系统。该过程收集大包、中间包的重量等信息,以及大包、中包的水口开启/关闭事件、大包到达、大包臂旋转等事件;各铸流的工作状态和实时数据,包括拉速、浇铸长度、设定定尺长度等,以及各流的铸坯切割事件。在跟踪程序里完成炉次的生产过程跟踪以及对应铸流的生产过程跟踪,并依据厂方物流规则和物料条件,给出各切割坯的实绩信息(包括铸坯长度、重量、以及材质等)完成铸坯跟踪。 4.10 报表 在每一个大包炉次连铸生产完成后,自动生成该炉次的生产实绩数据记录。该生产实绩信息保存在数据库中,操作人员可以在HMI上查看,也可以导出Excel报表。最后生成的生产实绩数据会发送给三级系统以及后续工序。 5 结束语 目前,国家信息部已提出了建设信息化企业的战略目标,建立信息化企业已成为钢铁企业发展的必然趋势。连铸过程控制系统作为实现八钢信息化目标中的重要环节,其采用先进的工艺模型和控制技术,使铸坯质量得到极大进步、生产治理更方便,增强了八钢产品的竞争力,其重要性也会在以后的生产当中越发的凸显。 过程控制系统论文:包钢新体系2250mm热轧过程控制系统的应用与研究 【摘 要】作为计算机技术在冶金行业的最成功应用案例,包钢新体系热轧2250产线完整的采用了日本TMEIC公司的过程控制系统,系统控制范围覆盖整条产线的动作,包括除鳞,定宽,粗轧,精轧,层冷和卷取等工序,实现了高效,精确的板带轧制,从而降低生产管理成本,提高产品的竞争力。 【关键词】2250热轧;轧机;过程控制系统;PASolution 通常在冶金生产过程的分层结构中,按照功能大体可以分为4级,即传动级,基础自动化级,过程控制级和生产控制级。过程控制在结构中主要关注生产过程中的控制。利用高速网络实现控制的实时性,数学模型和模型自学习实现控制的准确性。 1 系统简介 包钢新体系2250热轧生产线采用的日本TMEIC公司的过程控制系统,整个系统主要包括非控和模型两个部分。非控部分主要包括了对轧线现场各种传感器数据的采集,提供准确的模型计算时刻,及时地把模型计算结果传送给轧线设备。控制部分主要是根据基础自动化级发送的现场数据和来自加热炉的PDI数据。在规定的时刻进行模型计算,并进行自学习。 2 PASlution平台介绍 PASolution是美国GE公司开发的中间件平台,TMEIC公司为适应现代工业自动化过程控制系统而开发的中间件。开发人员利用它可以完成过程控制系统的通信、数据采集、物料跟踪、进程管理、报警及日志等所有功能开发,为系统开发提供了便利的组态化开发平台,为系统维护提供了人性化的维护环境。PASolution在包钢新体系2250mm热连轧机过程控制系统开发过程中使用,为TMEIC轧机二级控制系统提供强大的支撑平台。 2.1 IO_service,功能是为系统中的各个进程之间提供信息通讯机制,通讯的内容包括事件和数据,其特点在于可以跨计算机跨系统平台无缝连接各进程,使各进程高效准确的进行协作工作。功能类似西门子的CORBA通讯中间件subsys实现的进程间通信。IO_service还是PASolution各组件之间联系的手段,是PASolution的基础组件,可以说是实现PASolution所有功能的基础。 2.2 Director是PASolution系统中的一个多用途的驱动引擎,也可以认为是一种进程的类,在PASolution中,用户可以用Drector生成不同的进程,通过修改Drector的配置文件来实现各种的功能,如物料跟踪,数据收集和数据接口。例如,TRK_JOB就是典型的Director例子。在Director的配置过程中,还可以配置来调用其他PASolution的组件。例如,在TRK_JOB的ioserv.cfg配置文件中,定义了对IO_SERVICE的接口,通过这种方式来使用组件。PASlution利用这个组件生成各种对象,通过继承和重载实现各种功能,完全的体现了面向对象的思想。 3 非控部分 轧机过程控制系统中的进程,通过PASolution的组件之一SSAM可以看到SCC服务器上的各个job程序,这些进程根据功能基本可以分为控制和非控制两大部分。以下几点讲述了非控制部分的主要几个job和他们之间的工作关系: 1)TRK_JOB,作为系统中最重要的job,它的作用主要是跟踪和调度,由于整个轧机过程控制系统是以事件驱动,所以物料的跟踪尤为重要。系统以钢板的跟踪位置为事件触发的条件之一(CHANGE DETECTOR对信号的监视实现),对其他JOB通过IOSERVICE的方式进行调用和通讯。例如在TRK_JOB会根据钢板的跟踪信息,在不同的位置触发MDL_JOB进行模型计算,通过定时器的使用,对MDL_JOB的工作进行监控。 2)MDL_JOB是模型的JOB,包括是SSP,RM,FM,CTC和DC的数学模型的计算,也包括模型中的前馈后馈算法以及模型自学习。 3)SET_JOB,是轧机过程控制系统向L1发送设定数据的JOB,在TRK_JOB得到MDL_JOB计算成功的信号以后,SET_JOB会从内存中提取L1所需的设定数据通过EGD网络下发给L1。 4)GAT_JOB是轧机过程控制系统用来数据收集的JOB,这些数据主要是为模型自学习和产品质量控制进行支持。数据收集后存放在POND内存中,为其他JOB提供强大的数据支持。 4 控制部分 4.1 RSU,粗轧计算模型,包括以下两个子模块 4.1.1 RSUC:粗轧设定计算 根据上位机下发的PDI数据,由外界机械极限值和操作员对模型的设定参数,计算出钢坯在粗轧机区域的设定数据,下发到定宽机,粗轧1以及粗轧2,设定数据主要包括轧制道次计划,每道次的压下量,扭矩,轧制力,轧制速度以及开轧制温度等等。 4.1.2 RMLC:粗轧模型自学习,通过对接收的实测数据进行分析,反馈到RSUC的设定计算中,实现对设定计算的在线调整作用,使设定计算更加准确。RMLC主要有以下3种学习方式:BTB,指在中间坯之间的学习。LTL,指在各个分组之间的学习,决定分组的因素有钢种,宽度和厚度等。PTP,指在各个道次之间的学习。 4.2 FSU:精轧计算模型,包括以下两个子模块 4.2.1 FSUC:精轧设定计算 在接收到RSU的中间坯数据和HTT的温度数据后,FSUC会对连轧机的设定进行计算,设定内容相比RSU增加了对张力的计算。 4.2.2 FMLC:精轧模型自学习,通过对接收的实测数据进行分析,这些数据包括轧机出口的测宽,测厚,平直度,凸度数据,通过FMLC对FSUC实现对设定计算的在线调整作用,使设定计算更加准确。 4.3 HTT:传输辊道设定模型 4.3.1 HTT Setup,传输辊道设定计算 根据RSU提供的板坯温度信息以及FSU所要求的开轧温度,HTT Setup会计算出TVD设定曲线,该曲线内容主要是在空间和时间上对钢板速度的设定。通过不断的计算和下发设定对辊道的速度进行控制,进而实现对钢板温度的控制。 4.3.2 HTT模型自学习,通过对接收辊道上的温度实测数据,反馈到HTT Setup的设定计算中,实现对设定计算的在线调整作用,使设定计算更加准确。 4.4 CTC:卷取温度控制模型,包括以下子模块 4.4.1 CTSU:层冷设定计算,通过对层冷区的辊道速度和喷水量的控制,实现对钢板温度的控制。 4.4.2 CTLC:层冷模型自学习,通过采集精轧出口,层冷中间和卷取前高温计的温度,然后对比CTC的设定,对CTC模型设定值进行修正。 4.5 FDTC,终轧温度控制,包括以下子模块 4.5.1 FDTC Setup,主要功能是通过对精轧7座机架的速度和喷淋水量进行计算,结合带钢温度模型,对带钢的温降进行计算,最终达到控制终轧温度的目的。 4.5.2 FDTC Learning,利用FDT(精轧出口高温计)的实测数据对FDTC进行修正,对下一块钢板的计算产生影响。 5 结束语 包钢新体系2250mm热轧产线采用过程控制系统,运行稳定,生产效率和精确度达到国内领先水平,为今后的产品开发和稳定生产起到了巨大的作用。 过程控制系统论文:《过程控制系统》课程教学和实践环节的改革与创新探索 【摘 要】《过程控制系统》课程是高校自动化专业的一门重要专业课程。本文分析了该课程的本科教学现状和存在的主要问题,从而有针对性地提出了过程控制系统的教学改革的基本思路和目标,介绍了一系列的教学改革措施和方法,实践表明教学和实验改革大大地提高了高校大学生的学习本课程的效率,提高了学生分析问题的能力。 【关键词】过程控制系统;教学改革;教学实践 0 引言 《过程控制系统》是控制理论、生产工艺、计算机技术和仪器仪表知识等相结合的一门综合性应用学科[1]。本课程的涉及内容较为广泛,主要包括控制系统的建模、控制理论算法和控制系统的分析与设计。在本课程的教学中,任课教师的主要任务是让学生在了解、熟悉、掌握流程工业生产工艺流程与生产过程的静态和动态特性的基础上,根据工艺要求,应用控制系统中的基本理论、现代控制技术方法,分析、设计与整定过程控制系统。同时,必须让学生清楚地认识工程应用中的相关问题,提高学生分析问题和解决的能力。随着计算机技术、控制理论、传感检测技术等相关技术的高速发展,过程控制技术这一自动化领域内的重要分支也在不断前进与发展,国际上的很多学者在此领域内做出了杰出的成就,并成功运用于电力、冶金、轻工等连续型生产过程系统[2]。然而过程控制理论与应用结合紧密、内容较广、实践性较强,从而造成学生在学习的过程中遇到很多的实际困难,任课教师在讲授的过程中也会感到学生的学习兴趣普遍不高,学习效率较低。因此,必须要求《过程控制系统》课程的教学内容、理念、方法和手段都必须随着新应用和新技术的出现而进行改革,以使学生更好地适应社会发展的需要,真正实现实践型与创新型人才的培养[2]。 本文重点分析了《过程控制系统》课程的本科教学现状和目前教学和学生学习中存在的主要问题,针对提出的问题,从而有针对性地提出了过程控制系统的教学改革的基本思路和目标,介绍了一系列的教学改革措施和方法,实践表明教学改革大大地提高了高校大学生的学习本课程的效率,提高了学生分析问题的能力。 1 《过程控制系统》教学现状与任务 目前在《过程控制系统》这门课程的授课过程中,任课教师通常先介绍过程控制系统中的各个环节的组成部分,然后针对具体的问题,介绍多种控制系统的结构和设计方法,最后,为了让学生能够将学习的理论知识加以应用,再介绍过程控制系统的应用实例[3]。这样的教学方法会导致学生只能片面地理解系统局部的设计信息,很难让学生掌握过程控制系统设计的精髓,更不用说能让他们做到灵活运用自己在课堂上所学的知识。另一方面,《过程控制系统》既是控制理论在工业生产过程中应用的技术课程,又是过程控制的理论课程,它强调工程观点、设计能力的训练,强调理论与实际的结合,以及提高分析问题、解决问题的能力。尤其是近些年随着控制理论、计算机技术、检测技术等其他相关技术的发展,过程控制系统技术也不断地发展,应用也越来越广泛,但课程授课学时却在减少。因此,基于上述的考虑,《过程控制系统》教学应该以如何提高学生的学习本课程的效率、培养学生的系统整体把握能力为本课程教学改革与实践的重点任务。主要包括针对教学方法、实验环节方面提出改进的教学方法和措施,加强过程控制系统的理论研究与实践教学环节的结合,合理增加先进性控制理论及设计验证实验,着重对传统实验设备替换和补充,开发出新型的实验教学设备,强调对学生创新思维和能力的培养。 2 教学内容的改革 随着自动化和计算机技术的迅猛发展, 对学生的知识结构和水平提出了新的要求。过程控制课程内容包括检测与控制仪表,过程建模及系统控制方案的设计等等。因此,任课教师在教学内容的选择方面,应该有所取舍,同时应积极跟踪过程控制领域内最新研究成果,提炼实际工程问题,不能仅仅局限于教材中的内容,也可以结合自己的研究课题,为学生做一些普及性的介绍,从而进一步提高学生学习本课程的兴趣。在讲授的过程中,可以将重点内容安排在过程建模和常规控制系统工程设计, 并补充神经网络建模的方法。扩充先进控制理论应用的成果,介绍一些先进的智能控制控制技术。另外,可以详细介绍了一些典型的计算机过程控制技术。另一方面,从应用的层面上展开介绍,而不是一味的重复知识点。最后在教学课时充裕的情况下,可开设一些讲座为学生介绍一些国内外正在应用和开发的最新过程控制技术成果,如复杂系统的多变量解耦控制、工业系统的自适应控制、模型预测控制等这些新的理论知识,使学生对这些理论能够做到有所了解。 3 实验环节的改革 《过程控制系统》实验环节的改革主要体现在两个方面。首先在实验教学方面,应着重训练学生的基本技能,培养他们的动手能力,让学生理解一些基本过程控制中的概念和基本方法。同时,在实验课时允许的情况下,应增加基于Matlab技术的计算机控制、先进控制、控制系统仿真等内容,从而达到为加深学生对实验内容的理解[4]。在后期的实验中,任课教师应提出实验内容和目的,而实验的方案步骤、实验过程所需要的仪器仪表、仪表的连接、控制的策略方法则完全由学生自己设计,在实验教师的监督下让学生独立自主地完成实验,最后写出总结报告,并组织课堂交流、分析讨论,以提高学生独立性和创新能力。在学校有条件的情况下,建设一套过程控制实验平台,该平台是一套集自动化仪表技术、计算机技术、通讯技术、自动控制技术及现场总线技术为一体的多功能实验设备。整个应系统包括流量、温度、液位、压力等热工参数,可实现系统参数辨识,单回路控制,串级控制,前馈-反馈控制,滞后控制、比值控制,解耦控制等多种控制形式。 过程控制系统论文:梅钢精炼炉过程控制系统应用功能实现 摘 要:随着梅钢公司产品结构调整及工艺装备升级技术改造要求,炼钢厂新建二期项目。在二期炼钢厂内建设1座双工位LF钢包精炼炉及相应的公辅设施。本论文介绍了新上线的精炼炉过程控制系统,着重从系统环境、系统功能、体系结构、通讯设计、关键模型技术等方面对系统进行了阐述。 关键词:精炼;过程控制;系统;模型 1 引言 随着公司产能的提升,二期炼钢项目的建成及投产,新精炼炉过程控制系统也随之上线运行,此次系统以炼钢一期两座精炼炉的过程控制系统作为设计依据,同时结合老系统开发过程中出现的问题,及系统上线后进行的功能完善情况,在系统设计时将部分系统功能进行了调整。同时结合Linux操作系统,使用C++语言对精炼炉模型程序进行了重新编写。 2 系统环境 该系统采用了ftServer 6210双路双模块冗余机架式服务器,服务器配备3个双口1000Base-T以太网卡。并使用以高效性和灵活性著称的Linux操作系统,同时使用IBM的DB2数据库,系统的应用结构其构建基础使用的是开放性好,可扩充能力强,应用开发功能完备的iPlature平台。 3 系统功能介绍 3.1 应用功能总体说明 精炼炉过程控制系统控制的范围是从前工序的钢包到达精炼炉的钢包台车开始,经钢包车到达处理位,炉盖下降、通电处理、测温采样、合金投入、喂丝、炉盖上升、钢包引出,到达吊点吊离为结束。 精炼炉过程控制系统从炼钢生产管理系统(L3)获取生产计划、制造标准、钢种变更、炉次确定等信息,接收分析计算机的成份数据,及其他相关计算机系统的运转状况及生产实绩信息。 精炼炉过程控制系统接收基础自动化控制系统(L1)的过程实绩数据,对现场的状态和生产过程进行跟踪控制、收集LF 生产的炉次实绩及生产过程关键事件数据。同时将精炼炉的运转状况及作业实绩数据发送给炼钢生产管理系统及相关区域过程控制系统。 3.2 工程数据管理 精炼炉过程控制系统的工程数据管理主要包括:接收L3系统下发的制造标准,并可以在L2系统中进行查询;接收L3系统下发的制造命令,并根据现场实际生产情况对制造命令进行变更、删除以及炉次确定;根据与L3的出钢计划接收约定,接收、处理和管理L3下发的出钢计划;根据现场实际生产情况,接收L3下发的钢种变更命令;接收炼钢分析系统的分析结果,并存入数据库,并显示在L2画面上;接收L1系统来的运转状况后,发送给炼钢L3及相关L2系统;当一个炉次结束吊离后,将本炉次的生产实绩发送给L3及相关L2系统。 3.3 过程控制 精炼炉过程控制系统主要是跟踪和收集从钢包到达精炼炉到钢包吊离的整个过程中设备管理信息、作业时间信息、通电信息、合金投入信息、测温采样信息、喂丝信息、能介信息以及定周期信息。除此之外,精炼炉过程控制系统在线使用的设备进行登记及统计设备的使用次数,收集生产过程中的各种实绩值,并保存到数据库中。 控制流程如图: 4 系统体系结构 该系统采集基础自动化的现场实际数据等信息,在进行相关处理后,显示在过程控制系统画面上,用以指导现场生产和执行相应的操作,同时将现场的事件信息及实绩数据发送给生产管理系统,结构图如下: 5 系统通讯设计 5.1 L2系统与L1系统和L3系统的通讯方式 精炼炉服务器通过TCP/IP Socket的方式与基础自动化控制系统和炼钢企业管理系统进行数据通讯。服务器与基础自动化控制系统和炼钢企业管理系统建立通讯回线(与基础自动化控制系统通讯使用的是静态回线,与炼钢企业管理系统通讯采用的是动态回线)。数据通过TCP/IP的方式完成发送或接收。TCP/IP Socket通讯的方式,所占用的资源少,参与通讯的L3系统以及各L2区域服务器无须开放本系统的数据库资源给对方,是L2与L3之间通讯的最优方式。 5.2 通讯中间软件 在系统通讯过程中使用了宝信开发的iXComPCS软件,它是一款面向开发人员的外部通信中间件平台,通过它可以实现网络上计算机之间的数据通信。作为通信中间件,对上层的应用程序提供了统一的编程接口。 其主要组成为: 后台进程管理服务通过通信核心服务,为应用提供实时可靠的数据传输服务,以及远程管理服务为分布式操作提供了实现途径;后台控制工具,控制通信核心服务中的各回线的启停;前台控制工具,可以在异地对平台进行控制;这里的应用泛指所有和平台打交道的外部服务,包括应用开发人员编写的应用服务和类似iPlature等中间件平台等。 6 关键模型技术实现 6.1 精炼炉加热模型 精炼炉加热模型从精炼炉加热及冶金学基本原理出发,对需要进行温度升高和成分微调的钢种进行处理,分为预报模块和推定模块。预报模块的目的是根据每一炉次开始获得的钢液状态、成分信息、首次测温、目标温度等信息,在精炼处理初期即给操作人员提供为达到一定钢水温度所必须的处理时间和通电操作等综合信息指导;推定模块的目的是在得到钢水基本信息和操作量信息,如合金投入量等信息以后,推算加热过程中钢水温度的趋势,及加热过程中所需要使用的通电操作信息。两个模块的综合使用能够逐渐优化精炼炉加热工艺,使操作人员更好的控制处理过程,从而达到满足生产节奏需要的同时降低生产成本的目的。 6.2 精炼炉合金模型 精炼炉合金模型的功能是根据钢液初始成分和目标成分的要求,以及各成分最小、最大值等各种限制条件,计算最优的各合金投入量与合金投入组合。计算完成后,把各个合金投入量的结果下发给L1的投料系统,以便使冶炼的钢水达到钢种要求的目标成分。 合金最小成本模型根据钢水初始成分和目标成分的要求,确定使合金投入总成本最小的合金投入组合、投入量。 7 结束语 本论文对梅钢精炼炉过程控制系统的应用功能进行了详细的阐述。随着梅钢产品品种的不断增加,精炼炉将发挥越来越重要的作用,梅钢精炼炉过程控制系统及相关模型上线以来一直稳定运行,系统采集到的实际生产数据为掌握精炼炉实际生产情况提供数据依据,而模型计算数据也给现场提供生产数据参考,为公司的降本增效做出贡献。 过程控制系统论文:过程控制系统实验创新模式探讨 摘 要:学生能力的培养和素质的提高需要在一个循序渐进、系统知识体系的传授中逐渐培养出来。注重学生理论知识的获得,把实验课程教学贯穿在整个教学活动中,强化实验内容的知识结构设计,理论教学链和实践教学链有机结合的教学模式,使学生个人的潜在能力得到充分发挥,学习的主动性和创造性得到有效发展。同时提高了专业课程教学效果和质量,提高了工科毕业生的就业率,对高素质人才培养和创新能力提升奠定了基础。 关键词:过程控制系统 实验 创新模式 过程控制系统是自动化专业的一门重要专业课程,涉及控制系统模型建立、系统控制方案确定、控制策略研究、控制器参数调整、系统元器件和执行装置结构选择、单回路控制系统、串级控制系统、复杂控制系统等内容,并且课程内容和实际系统联系非常密切,如何在有限的理论教学时间内,利用有限的实验条件完成必要的理论和实践教学,同时满足卓越工程师知识、能力、素质协调发展的培养,达到深化和拓宽学生知识体系,挖掘学生的创新潜力,激发学生创新实践热情是课题重点研究内容。 1 强化知识结构,构筑基于问题的探究式理论教学 卓越工程师的培养遵循知识掌握、能力培养、素质提高协调发展的原则。高等人才能力和素质的培养离不开知识的传授,而知识传授中课堂理论教学是必不可少的,随着新技术的不断出现导致专业课学时难以满足理论教学,如何在较短时间内设计适当的知识载体来进行知识传授以达到能力培养和素质提高的目的,为此提出了基于问题的探究式理论教学。过程控制系统的检测变送和执行器知识点(涉及传感器、电动调节器、机械调节阀等),以往限于课时所限课堂上教师仅仅简单说明,学生也只有轮廓概念,对知识的理解和掌握非常不利,就业后无法解决实际问题。本着知识的掌握在于实际应用的原则,课堂上我们针对需要掌握的知识点设置一个循序渐进的问题:锅炉水位控制系统(系统技术指标要求动态指标、静态指标、安全性等)。为了达到要求从控制角度提出构成最基本的控制系统类型,大部分学生提出采用检测水位高度和设定值比较的闭环控制系统,抽象绘出系统框图,引导学生完成任务系统必不可少的一个装置是什么?装置特性和工作原理如何?基于问题教师恰当地引出新知识点—调节阀,调节阀的类型、特点、使用场合等—电动调节阀、气动调节阀、液动调节阀,直观通过实际模型和实际应用例子使问题的解答构成一个探究式的知识体系,通过理论教学对学生思维的启发使学生的能力和素质在知识体系的传授中逐渐培养出来。带着实际问题的探究式课堂教学强化知识的应用价值,使每个知识模块构成一个实际的训练系统,从问题提出到问题解答再上升到理论,使学生从行业工程师的角度理解基本知识和基本理论,从实际应用中掌握基本技能和研究方法,从卓越工程师高度培养学生适合学科特点的思维方法和思维能力。 2 创新实践环境,构筑理论知识应用于实际的实验教学 加强实践教学是培养学生动手能力和创新精神的一项重要工作。过程控制系统涉及石油、化工、电力等多种行业,为此,2012年以校精品课程过程控制系统建设为契机,从培养高素质、工程实践能力强的卓越人才出发探讨专业课程的实践教学模式。力求创新实践教学环境,提高实践教学效率,激发学生的创新精神,同时将本课程与信号与系统、自动控制理论、控制系统仿真、计算机控制系统等课程有机结合,探寻专业课程体系新模式,构建创新型实践课程体系,建立理论与实践相结合的实践环境。 2.1 甄选实验内容,衔接多方位知识点 实验是学生检验知识和应用知识的主要途径。以往过程控制系统实验中,教师指定实验内容,给出实验要求和实验过程,学生盲目地按实验步骤来做。由于实验条件受限(目前仅有5套高级过程控制实验装置),导致大部分学生只是看别人做,抄抄数据,照猫画虎撰写实验报告,对应用理论知识解决实际问题多样性意义不大,特别是自主学习兴趣和创新实践能力无法激发。为此,我们从多方位知识点的连贯和衔接出发选择合适的实验内容。 单回路控制系统是过程控制系统中应用最多的一类,特别是锅炉控制系统,它是石油、化工、发电厂等工业过程中必不可少的动力设备,该控制系统涉及电路、控制理论、传感器、计算机控制等多方面知识。课堂上引导学生从周边锅炉(供热锅炉、水房锅炉)需要控制的量(液位、温度、燃烧等)考虑,指出锅炉控制系统包括锅炉本体水位控制、燃烧系统、给水系统等,而要完成控制任务,需要构成被控变量的单回路控制系统,控制器参数的确定又依赖被控对象的数学模型,控制理论所讲的解析法建模需要明确各个环节机理,这在实际系统中比较困难,如何采用实验方法建立系统数学模型,安排锅炉对象的实验建模内容?在实验中学生带着问题(正向飞升响应曲线和反向飞升响应曲线)设计实验方案,并从理论上回答为什么需在系统平稳后突加输入信号,正向和反向信号对模型建立是否有影响等一系列问题。实验完成后实验报告的撰写要针对问题从理论上加以解释。这样实验又反过来促进了理论知识的掌握,理论知识点和实践内容的有机结合,提升了学生的学习热情,激发了学生的创新能力。 2.2 仿真实验和实物实验有机结合,培养学生多方案解决问题的能力 目前我校过程控制系统实验装置无法做到一人一台,且实验的动态过程时间比较长,锅炉温度下降10 ℃需要十多分钟。锅炉单回路系统控制器PID参数整定过程,特别是研究参数变化(PID3个参数有无穷多组合)对系统动静态特性影响,即使仅研究三四种参数变化,在实验台上大约需要1.5小时,学生只能等待,影响实验进程。为此,我们大胆尝试新的实验模式,将控制系统仿真软件引入过程控制系统,虚拟模型构建实物装置实验,以实测实验对象模型建立仿真原型,按照过程控制系统的实际情况构建Simulink仿真模型,计算机上重点研究各个参数变化对系统动静态特性的影响,同时引导学生将仿真结果和理论知识点有机结合,以实验提升课堂知识的掌握。如控制器类型的不同仿真解决方案,要掌握控制系统无精差必须采用积分控制,而纯积分控制又易导致系统结构不稳定,积分时间常数对系统动态特性的影响等,快速、多种、图形化仿真实验为优选确定本次实验的最佳控制策略和控制器参数提供了直观、可靠的支持。仿真实验又回到实际系统,将仿真实验得到的最佳控制参数作为现场实验参数的初值,观测实验中所得响应曲线,并将仿真实验结果和理论知识结合针对实际情况向正确方向微调控制器参数,快速的仿真实验过程和高效的实际实验可使每个学生有机会自己动手完成整个实验,既可以解决实验设备不足的问题,又可利用软件提高实验效率与教学效果,大大拓展了学生对实际问题的抽象理论分析、研究、参数确定、优化控制策略确定的能力。仿真实验和实物实验有机结合,扩大学生自主获取知识和技能的能力,加深学生对课堂内容的理解和掌握,激发学生的学习兴趣和主观能动性,提升学生多种方案解决问题的能力和创新意识。 2.3 针对过程控制系统特点,安排系列实验提升学生创新能力 过程控制系统是专业性很强的课程,涉及实际化工、电力等系统,如何通过课程的理论学习和实验环节培养学生创新能力和就业以后应对不同的过程控制系统是本次教改的重要内容之一。电厂和民用锅炉水位控制、化工原料液位高度控制等均涉及液位控制,液位控制系统是过程控制的典型控制系统。在理论教学上我们把实际系统加以抽象建立描述系统的数学模型,根据系统性能指标要求的不同和系统存在的干扰情况有针对性地提出单回路控制方案和串级控制方案,并且对这两种方案的优劣及适应场合进行理论分析,同时为提升学生解决实际问题的能力和以实验加深理论知识的掌握,围绕液位控制开设了系列实验,具体做法如下: (1)使用实验装置现场教学使学生充分了解实验装置中传感器的类型和校验的必要性、系统的平衡状态、实际环境中的干扰信号、电动调节阀等。 (2)实验过程中带着问题(系统数学模型测试为什么要等系统平衡后突加阶跃信号?为什么要用正向和反向信号作用进行参数测试?)完成实验,被控对象建模理论知识确定实验方案和实验步骤,和实验教师讨论后自己动手搭接实验系统。 (3)根据多组测试实验数据结合多学科理论知识建立系统数学模型(包括模型的类型和参数),实验过程中教师抽查上述问题的解答。 (4)为完成系统的基本要求,构成单回路控制方案,在线整定控制器参数,分析系统的动、静态特性和干扰作用下系统的抗干扰能力,为激发学生的学习兴趣和主观能动性,锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,在实验过程中我们有目的地设置一些问题(如何降低干扰对系统的影响,如何提升控制系统的精度等)引导学生提出新的合理控制方案。 (5)串级控制系统设计,包括主控制器、副控制器类型和参数整定,系统在一次、二次干扰作用下系统的相应和动静态指标研究,实验过程中出现的各种问题(如串级控制系统为什么对主扰动具有很强的抗扰能力?为保证系统静态无误差主控制器为什么必须采用PI或PID?),教师不急于简单解答,而是激发学生从理论上分析得到结论,这种理论循序渐进到实践再升华回到理论的模式,改变了学生为实验而做实验的机械动作,从实验来加深理论知识,又应用理论知识解决实际问题,系列实验大大提升了学生创新能力。 3 实验教学拓展大学生创新研究,提高学生的科研能力 大学生创新项目是在导师指导下,学生自主选题、独立完成课题、撰写课题结题报告等工作,创新项目意在调动学生的主动性、积极性和创造性,激发学生的创新思维和创新意识。可以有效地训练学生在未知领域的探索精神、独立思考、独立创造性地分析和解决问题的能力。而过程控制系统课程安排在第七学期,学生的基本知识、基本技能、创新意识等逐步形成,为了使有潜力的学生尽早接受系统的科研能力的培养和训练,摄取学科前沿知识,在常规实验的基础上,对有坚实理论知识和深厚知识底蕴的学生指导申报国家、校级大学生创新项目,2009年确立国家级“仿生机器鱼”和2012年校级“智能机器鱼氯气监控系统”项目。项目的前期研究涉及过程控制系统控制策略和控制器参数确定实验,在实验中引导有能力的学生多方面考虑问题、多方面解决问题,实验的创新能力不知不觉就应用到科研活动,科研活动中遇到的各种问题又不断培养学生的创新思维,使学生利用扎实的基础及时摄取新知识,实验技能又推动获取知识和应用知识的创新能力。进一步发展了学生学科知识的横向关联,使学生将所学的理论知识与实际相结合,使学生的创新意识和创新能力得到有效培养。 4 多学科知识融合实验过程,培养创造性人才 过程控制系统的知识点和其他课程呈现立体交叉,多学科知识又融合于实验过程,为此,课题组在自动化系列课程实验过程中采用逐步递进的原则安排一些基础实验,为后续课程做必要的铺垫。例如,基本的开环控制和闭环控制的稳定性和动态特性研究在控制理论课程中已做了多方位研究,过程控制系统前馈控制为什么可以有效地消除干扰影响,前馈加反馈的复合控制为什么既可保证系统的稳定性又可提高系统的抗干扰能力,它是如何解决稳定性和稳态精度之间的矛盾等问题。要求学生先思考,教师辅助给出提示,从自动控制系统传递函数概念、稳定性分析和稳态误差与系统结构参数的关 系,融合多学科知识引导学生通过实验分析所得结果,最后合理正确地给出答案,使学生对实验研究得到全面和立体的概念,使实验升华到科学研究的探索实验,学生自身的知识无形中得到增加,巩固了以前其他课程中学习的知识,加强了多学科之间的融合,进而拓展了学生的创新思维能力。 5 结束语 专业课实验教学在高等学校工科教学中占有重要的地位,探讨过程控制系统实践教学新模式具有重要意义,通过连续5年的实践,在注重学生理论知识的夯实的基础上,把课程实验有机、科学地贯穿于整个教学活动,多方位设计实验内容、多学科融合实验过程和带着问题做实验等均以学生为主导,充分考虑学生的知识结构和学习规律。使学生个人的潜在能力得到充分发挥,学习的主动性和创造性得到有效发展。理论教学链和实践教学链有机结合的教学模式,充分调动了学生的积极性,在实践教学中注意激发学生的主动性,注重教与学的互动,注重培养学生的动手操作能力、解决问题能力和综合创新能力,提高了专业课程教学效果和质量,对高素质人才培养和创新科研能力提升奠定了扎实的基础。 过程控制系统论文:《过程控制系统》课堂教学方法的探讨 【摘 要】过程控制系统是自动化专业的核心课程之一,具有较强的理论性和实践性。根据课程教学的特点,针对课堂教学过程中出现的问题,从教学方法,教案设计等方面出发,探讨具有更好教学效果的授课方法,使学生能够真正理解和掌握这门课程。 【关键词】过程控制;课堂教学;教学方法 一、引言 过程控制是自动化专业学生的专业课必修课之一,是以实际工业生产过程为背景,自动控制理论为基础发展起来的,在自动化专业的整个课程体系中占有重要地位。课程内容涵盖了系统建模方法,工业过程特性控制理论和算法,控制系统的分析与设计等,不仅研究简单的单回路系统,也涉及复杂系统控制,先进控制系统等。由于课程理论与实际联系非常紧密,涉及面广且深,对学生理论基础有较高要求,传统的课堂理论教学难以保证学生对课程内容的理解和掌握,令学生感到抽象枯燥,降低学习机进行,教学效果不佳。针对这种情况,从教学方法,教案设计等方面出发,结合自身的教学体会,对“过程控制系统”的教学做了简单探讨,寻找更加能够激发学生学习热情,改善教学效果的教学方法。 二、教学内容调整和仿真软件的运用 以往的“过程控制系统”教学偏重于理论教学,在课堂上详细讲解公式和推导过程,理论性太强,使学生感觉课程内容枯燥难懂,失去学习兴趣。为了避免这种情况,通过总结经验教训,调整了教学内容,将学习重点从原来对理论知识的大量复杂的推导过程,转移到从工业生产实例引出理论知识上来。同时应用Matlab仿真软件来验证过程控制的理论,使教学过程更加形象化,使学生能够掌握过程控制的核心知识,并加深过程控制系统的理解和认识,大大提高学生的学习积极性。同时,为了体现课程理论紧密联系实际的特点,在教学当中引入与实际相关的控制方法以及信号处理等方面的内容,让学生掌握一定的实际应用背景,具有更大的知识量,调动学生学习的积极性,更加主动地学习这门课程。另外,由于科技的发展,过程控制系统更新快速,因此在上课过程中,除了必须的教学内容外,还应该引导学生了解过程控制领域最新的发展动态,了解该学科的最新信息,让学生更加了解所学知识在本专业领域的地位,从而更加积极主动的投入到课程学习当中。 计算机仿真软件的应用为过程控制教学提供了便利。在课堂教学过程中,仿真软件和多媒体教学的应用,能够为学生直观地展示控制系统的结构,工作过程,以及控制效果等。通过多媒体课件,使得课堂教学变得更加生动多变,有助于调动课堂气氛,而Matlab仿真软件丰富的工具箱,能够加深学生对所学知识的理解,通过基于Matlab的仿真实验,让学生充分理解相似的概念和参数变化对系统性能带来的影响,在理论教学的同时让学生掌握仿真软件的用法,一举两得。通过激发学生的学习兴趣,提高课堂教学的质量,锻炼学生发现问题,分析问题,解决问题的能力。 三、网络教学平台的应用 网络技术现在飞速发展,通过网络架构教学平台,将课堂教学延伸至互联网,丰富了教学内容,能够加强学生对教学难点的掌握和理解。通过网络平台,将详细的教学课件,仿真软件、程序和使用说明,教学日历,课程通知,教学问卷,以及测试复习题等内容上载,供学生下载使用。采用网络平台,可以丰富教学内容,并实现最大限度的信息共享,同时也可以通过教学平台实现答疑,学生间互相讨论和交流等。可见网络教学平台是课堂教学的有力补充,对于提高学生的学习效果和效率具有重要帮助。 四、注重与学生的交流 教学的目的在于让学生更好地掌握知识,应该注重与学生的交流,多听学生的体会和意见,了解他们所需的知识量,为学生制定更好地教学内容。另外作为老师,除了关心学生对本门课程的意见和建议之外,还应该以学生朋友的身份对他们的生活和学习提出建议和指导,尽量帮助学生的成长,尽量做一个受学生爱戴的好老师。 五、结束语 过程控制是自动化专业的一门非常重要的课程,与生产过程关系密切,在课程的课堂教学中,通过改进教学内容,采用先进的教学方法和教学手段,将传统教学与仿真软件相结合,根据课程实践性强的特点,在教学过程引入从实际问题中提炼出来的有代表性的实例,并充分利用网络平台,为学生重点讲解,从而培养学生的创新思维和独立解决问题的能力,激发学生的学习兴趣,进一步培养了学生综合应用专业知识的能力,从而全面提高了过程控制课程教学质量与效果。 过程控制系统论文:冷卷准备机组过程控制系统 摘要:本文介绍了某冷轧厂冷卷准备机组过程控制系统的软硬件结构,包括硬件平台和软件系统。基础自动化系统包括顺控,主令,跟踪,急停和HMI;着重叙述了过程控制的实现方法。 关键字:硬件,顺控,主令,跟踪,急停,HMI 系统概述 该冷卷准备机组为连续生产机组,用于取向硅钢(含SGO)和高牌号无取向硅钢冷轧后的钢卷处理,最大速度400m/min,是目前国内自动化程度较高的一条机组。整个机组自动化控制系统完成钢卷从入口运输,自动上卷及开卷,入口定位剪切,焊接,圆盘剪切边,定位剪切,卷取机卷取及卸卷,称重打捆整个过程。所有功能均可全自动或半自动完成。被控设备以入开卷机、张力辊、卷取机为核心, 辅之以入口钢卷小车、入口转向夹送辊、入口剪、纠偏辊、分切剪、出口转向夹送辊、卸卷小车、钢卷称等设备。 控制系统硬件及网络组成 控制系统的硬件分布于计算机室、操作室、电气室和现场,如图1所示。基础自动化系统的硬件设备组成: SIMATIC S7-400可编程控制器(CPU416-2DP):2块 高速技术模块(FM450-1):1块 DP通讯模块(CP443-5):1块 以太网通讯模块(CP443-1):1块 全数字交流传动调速装置(6SE70):多台 专用急停控制控制器(CPU315F-2DP):1套 及远程I/O站、PDA、工程师站、服务器、操作员站等组成。 通过快速以太网、PROFIBUS网络实现各自动化单元以及与上位机的通信,构成典型三层通讯网络的三级控制系统。 通讯网络的第一层:人机接口与PLC之间及PLC彼此之间的以太网,实现全线生产参数的设定和各设备的状态、电气参数及故障,生产工艺过程在人机接口HMI的显示; 通讯网络的第二层:PLC与远程I/O站之间及PLC与传动系统之间的PROFIBUS-DP网,实现PLC对系统控制指令的传送和系统状态及参数的收集; 通讯网络的第三层:PLC彼此之间实现控制信息及数据传送的MPI网。 图1. 自动化系统配置图 控制系统软件设计 软件功能主要由以下几部分。 3.1顺续控制和跟踪 钢卷运输,换辊,液压等一类单体设备动作的控制可归为顺序控制。顺序控制一般负责单体设备如液压传动设备、恒速电机等的控制。顺序控制还包括自动步,即将一系列动作为一个运动组来处理,实现系列动作序列的自动完成,如钢卷自动运输,自动上卷等。采用图形化的顺序功能图表“SFC”编辑生成。由于所有联锁是在执行机构控制级上完成的,因此这一级完整地保留下来以组织成适当的顺序控制。在程序中所有转移条件彼此独立,不用考虑彼此的联锁关系,通过简单易懂的与/或逻辑即可进行修改。每个顺序都可单独进行手动或自动选择。 物料跟踪包括带钢跟踪(SEGA)功能和物料(数据)(MAVE)跟踪功能。SEGA是基本的跟踪功能。它将整个生产线按一定原则划分成若干个区,每个区再划分成若干个段,跟踪就是基于这些段进行的。每条带钢焊缝经过线上区间,基于区间的段 利用内部记数器计算出(利用编码器给出的焊缝行程和区段的长度)整条线上的带钢镜像,用标志位标识(每个区间段数之和=整条线段数)。MAVE功能基于SEGA功能,MAVE用线上带钢的镜像(标志位)去跟踪带钢和整条线上的数据,MAVE能触发动作和在适当的时间和其他的自动功能就设定点/参考值进行通讯,尽管MAVE是基于线上的带钢镜像(标志位),但是动作仅仅在焊缝从一段跨越另一段时触发,可在这样的段边界中定义多个动作,动作点也可以使用来自其他系统的数据。 3.2 主令控制 主令程序负责全线带钢传输控制,也是整个基础自动化的中心,可以分为两部分,主速度发生器和线速度协调控制器,两者是主从关系,线速度控制器起主要作用。 线速度协调控制器负责整个生产线运行,协调带钢的处理过程,传输、启动相应的设定、定位、控制、剪切等程序。线速度协调控制器的功能包括操作模式的处理(运行/爬行,停止,保持,穿带/甩尾,快停,快停,紧急停车,联合点动,单独点动等)断带检测, 主速度发生器完成线速度协调控制器的控制值送到传动系统,包括传输带钢运行所需要的各种功能,启动、加减速,带钢定位控制,张力控制,开卷机控制,卷取机控制,速度设定值。 带钢定位控制是闭环,利用装在张力辊或夹送辊上的编码器对带钢定点定位控制,包括带钢头部定位,带钢尾部定位,自动减速功能。 张力控制。张力控制策略为:当机组启动时,张力值平滑上升到正常运行张力值。在机组临时停车时,张力值保持运行张力值不变;超过临时停车时间,张力切换到停机张力。如果机组停车时间过长,机组张力自动切断。 在运行中,某个区域的实际张力突然快速下降,这个信号将反应在张力控制的传动装置的实际转矩上,或某个张力计的实际检测值,断带检测程序发出断带信号,并对相应区域发出快停指令。 3.3 急停系统 急停系统负责全线的紧急停车。全线分为4个区域,线上区域1个,即从开卷机到卷取机的整个区域。线外有3个区,液压站,入口钢卷运输区,出口钢卷运输区。 急停控制的电气设备类型主要包括,MCC恒速电机,变频调速电机,液压驱动设备等。主要控制过程为:操作台上急停按钮触发急停,急停PLC收到信号,计算处理后发急停信号至急停继电器,后者将急停信号分发至MCC柜、变频传动柜,远程I/O站等。实现停车。急停事故回复后,必须在HMI上进行急停确认。 3.4 HMI系统 HMI (Human-Machine Interface) 人机界面系统是通过WINCC软件实现的。WINCC软件包括,组态界面,操作界面,报警系统,归档系统,报表系统,数据管理系统。在本项目中HMI系统,主要包括八个部分。 工艺过程跟踪:包括全线机组总览,重要设备的数据显示,修改; 液压和润滑系统:包括液压站,开卷机和卷取机的润滑站,全线的CPC和EPC的液压站。包含电机的启停控制和状态监视画面。 诊断画面:包括全线传感器的状态画面和DP网络通讯状态画面。 传动分合闸:控制全线传动设备控制装置的分断和合闸。 趋势:全线重要数据的趋势图。 自动步:用于监视所有的自动步及动作条件。 画面中符号解释画面:包括颜色说明,设备符号说明和介质系统符号说明。 HMI系统包括2台HMI服务器,2台HMI客户机。其中HMI的服务器放置在电气室,两台服务器之间为冗余系统配置。 HMI系统服务器之间以及HMI服务器和客户机之间均采用TCP/IP协议进行通信。服务器会保存过程值和配方数据;客户机只访问服务器,显示服务器提供的过程画面和过程值,并可接受操作员的输入 传给服务器,本身并不保存数据。 总结 冷卷准备机组过程控制系统的配置先进,控制精度高,其自动化程度降低了操作者的劳动强度,实现全机组4人生产,大大提高了生产效率;自投运以来,机组设备和整个生产线均运行良好,受到了用户的好评。 过程控制系统论文:基于ProfiBus的过程控制系统的软硬件组态 摘 要: ProfiBus现场总线具备传输快、结构简单、抗干扰等优良性能,已广泛应用于自动控制系统与分散I/O之间的高速通信。首先介绍了ProfiBus现场总线的特点,然后基于ProfiBus?DP和PA、Siemens PLC 300和Wincc组态软件,详细阐述了过程控制系统的结构,硬件、通信协议、监控页面的组态方法和步骤。 关键词: ProfiBus; PLC; WinCC; 组态 引 言 伴随着工业生产过程的大型化、复杂化、连续化和自动化发展,对工业控制系统的控制水平和品质也有了更高的要求。现场总线技术也应运而生,用于实现自动化系统最底层的现场控制器和智能仪表设备的互联和实时通信。它是一种开放的、具互操作性的、彻底分散的分布式控制系统[1]。本文将以ProfiBus现场总线为基础,介绍以Siemens PLC 300和Wincc组态软件为主体的过程控制系统的软硬件组态过程。 1 ProfiBus现场总线 ProfiBus现场总线是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术[2?3],可实现现场级到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络,从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案[4]。ProfiBus系列由ProfiBus?DP/FMS/PA三个兼容部分组成。其中ProfiBus?DP和PA的特点如下[1,5]: ProfiBus?DP适用于自动控制系统与分散I/O之间的高速通信;可取代24 V或4~20 mA的串联式信号传输;使用RS 485传输技术或光纤媒体。 ProfiBus?PA专为过程自动化设计;可将变送器和执行器连接到一根公共总线,可用于本质安全领域;数据传输采用扩展的ProfiBus?DP协议,还具有PA行规。 本文将采用ProfiBus?DP和ProfiBus?PA通信协议来构建过程控制系统。 2 系统架构 本过程控制系统用于模拟对工业现场液位、温度等信息的采集、处理,PID控制和控制工艺流程的实时监控。系统通过ProfiBus现场总线进行数据传输和交换,采用MPI通信方式与上位机进行通信和远程控制,从而使整个控制系统实现网络化和数字化。控制系统结构图如图1所示。 系统主要包含上位监控机、CPU、以太网通信模块、DP链路、分布式I/O和变频器DP从站、温度和压力变送器、阀门定位器、电磁流量计等。CPU采用Siemens的S7300 315?2 DP,既具有多点通信功能的MPI接口,又具有ProfiBus?DP通信功能 [6]。 过程控制系统论文:“热工过程控制系统”及其课程设计教学改革探索 摘要:“热工过程控制系统”在热工过程自动化专业课程体系中为核心专业课程,该课程在提高热工过程自动化专业学生的专业实践能力方面处于极其重要的地位。针对火力发电机组技术的发展和电力企业对热控技术人员的要求,从教学大纲、教学内容、教学方法和手段、实验环节以及课程设计等方面探讨了“热工过程控制系统”及其课程设计教学改革,在实践中取得了良好的教学效果。 关键词:热工过程控制;课程设计;教学改革 长沙理工大学(以下简称“我校”)热工过程自动化专业主要面对发电行业,学生主要在火力和核电等发电行业就业。根据我校办学特色及热工过程自动化专业培养目标,立足电力行业,突出电力特色。“热工过程控制系统”课程主要讲授过程控制的基础理论知识,包括单回路、串级、前馈、比值、解耦等典型控制系统的分析、设计、参数整定方法,以及火力发电厂汽包锅炉蒸汽温度、汽包锅炉给水、锅炉燃烧过程、单元机组协调等控制系统的构成、原理和系统分析。该课程作为热工过程自动化专业核心主干课程,占有举足轻重的位置,因此该课程的建设一直受到院系的高度重视。通过该课程的教学,使学生能够运用过程控制原理,结合火力发电过程对象,从事热工过程控制系统的分析、设计、运行与开发研究工作,增强学生的工程实践能力,进一步加深对火力发电厂锅炉各子系统的认识和理解。基于此,课程组对该课程从教学内容、教学方法、实验环节及课程设计等方面进行了探索性的教学改革,并在实际教学过程中取得了良好的教学效果。 一、“热工过程控制系统”课程教学改革 1.根据人才培养要求,更新教学大纲 教学大纲是课程教学内容的教学指导文件。经过课程组多次讨论,结合最新专业培养计划,按照拓宽基础、加强素质教育、培养创新能力和工程能力的思路拟定了“热工过程控制系统”及“热工过程控制系统课程设计”两门课程的教学大纲,进一步明确了该课程及其课程设计在整个专业课程体系中的地位和作用,规定了基本教学任务和要求。 2.课程教材建设 教材是进行课程教学的基本工具,是进行教学工作、有效提高教学质量的重要保证。该课程在教学中使用过两种正式出版教材,总体来看,所用课程教材内容比较全面。但是,由于热工过程控制技术和火力发电机组技术的不断发展,教材中有些内容就显得较陈旧,为此根据最新拟定的教学大纲,并参考国内有关火力发电机组最新技术和过程控制相关教材,结合课程组近几年形成的教学经验,编写并出版了“热工过程控制系统”课程的新教材。[1] 3.更新教学内容 “热工过程控制系统”课程内容几乎涉及到本专业先修的所有专业基础课程与专业课程。在组织课程教学内容上,根据最新出版的教材,每学期课程组依据收集的火力发电机组最新技术和过程控制技术在火力发电机组上的最新应用,在学期末课程组开会集体研究、整理,提炼出必要的内容充实到下个学期的课程教学中,不断更新教学内容,保持教学内容的前沿性和新颖性。同时注重不同专业课程内容之间的衔接,将检测技术、控制仪表、集散控制系统、锅炉原理、汽轮机原理、智能控制技术与控制系统仿真技术等知识融入到具体的控制系统分析和设计中,以有利于培养学生热工过程控制系统的分析、设计能力。[2] 4.改进教学方法和教学手段 在课堂纪律管理方面上,制作签到点名表格,学生上课时自己在签到表格上填写自己的姓名和学号。通过学生签到点名方法,既节省了全班学生姓名点名所花的时间,同时,也方便教师与学生之间的互动,并加强了对课堂的管理。在课堂上,通过学生的签到表,可以很方便对应地找到讲话、睡觉、玩手机、戴耳机等学生姓名,可通过点名或点名回答问题等方式提醒学生;与此同时,在课堂上积极跟教师互动、回答问题的学生都根据情况记录,在平时成绩上加分。 在教学方法上,注意运用启发式和互动式教学,课程中的基础知识点尽量讲解得生动形象易懂;对课程的重点和难点问题,在讲解后,采取提问或课堂讨论等互动手段加强学生对重点和难点的理解。课程教学采用多媒体课件教学,对重要的理论知识及时使用MATLAB/Simulink进行仿真,进一步加强理论知识的理解。[2]比如课程中的重点和难点:PID控制器比例、积分、微分三个参数对控制质量的影响,若是只将三个参数对控制质量影响的结论告诉学生,学生比较难以理解,但是通过Simulink仿真就能生动地将PID控制器的比例带、积分时间、微分时间三个参数变化对控制系统性能的影响通过曲线的形式体现出来,这样就加强了学生对课程内容的深入理解。[3] 5.实验教学改革 本课程的所有实验都放在热工检测与控制技术实验这一门综合性实验课程,并出版了该实验课程的教材,由实验室老师讲授,并指导学生独立完成实验。针对热工过程控制系统课程内容,开设了六个实验,包括单容水箱液位数学模型的测试、双容水箱液位数学模型的测试、单回路定值控制系统、水箱液位与流量串级控制系统、双闭环流量比值控制系统和上下水箱液位前馈-反馈控制系统。通过实验,使学生对对象动态特性的测量方法,单回路控制系统、串级控制系统、比值控制系统、前馈-反馈控制系统等控制系统原理及其调节器参数整定方法有了进一步的认识。 二、“热工过程控制系统课程设计”教学改革 “热工过程控制系统课程设计”是热工自动化专业继“热工过程控制系统”课程之后一项重要且必不可少的工程实践教学环节,是完成书本知识到实际运用能力转变的关键步骤,其学时为两周。其目的是培养学生运用所学的热工过程控制系统的设计和分析理论知识解决工程实际问题的能力,进一步发掘和培养学生的创新精神和工程实践能力,主要从教学大纲、课程设计指导书、课程设计选题、指导教师的团队化、课程设计与生产实习的关联性等方面进行改革探索。[4] 1.改革目标 按照热工自动化专业的“厚基础、宽口径、强能力”的要求,结合“热工过程控制系统”课程教学改革,使学生在完成课程设计任务的过程中进一步加深对过程控制理论知识的理解和掌握,并在该课程设计过程中努力提高学生的创新精神、实践能力。 2.课程设计选题优化 “热工过程控制系统课程设计”主要围绕火力发电厂锅炉各个子系统进行控制系统设计,给出了过热蒸汽温度控制系统设计、再热蒸汽温度控制系统设计、汽包锅炉给水控制系统设计、磨煤机多变量解耦控制系统设计与燃烧过程控制系统设计等5个子课题,4~6名学生一组,每组对应一个子课题,要求必须完成该组课题的方案设计、系统构建、参数整定、结果分析和答辩等任务,进一步提高培养学生的综合应用能力和创新能力。 3.指导教师的团队化探索 学生工程能力的培养,指导教师是关键。指导教师必须有丰富的生产实践经验,有相当的解决实际问题的积累。加强“热工过程控制系统课程设计”指导教师师资队伍建设,聘请学校附近电厂的热工骨干技术员担任辅助指导教师。整合理论课授课教师、实验课指导教师、课程设计指导老师、运行实习指导教师及电厂技术员五者优势资源,探索课程设计指导教师团队建设模式。 4.强化课程设计与电厂运行实习的关联性 我校热工过程自动化专业的“热工过程控制系统课程设计”和“电厂运行实习”都在大四第一学期开展,进一步分析课程设计与电厂运行实习的内在联系。合理安排课程设计与电厂运行实习时间安排,根据不同的课程设计题目对学生的电厂运行实习的教学内容进行有针对性的强化安排,强化课程设计与电厂运行实习的关联性,使得课程设计和电厂运行实习都能取得良好的效果。 三、结束语 在近几年来的教学中,对“热工过程控制系统”及“热工过程控制系统课程设计”两门课程教学改革进行探索与实践,逐步完善了教学过程中的各个环节,在教学大纲、教学内容、教学方法和教学手段、实验教学以及基于工程能力培养的课程设计等多个方面,都进行教学改革探索。通过这门课程理论教学及其课程设计的教学,使学生在面对火力发电厂时,加深了对热工过程控制系统的分析、设计、参数整定、仿真研究等理论知识的整体认识,并提高了学生的工程实践能力,使理论知识和工程实践得到了有效的融合。 过程控制系统论文:基于网络监控的供水过程控制系统 摘 要:针对目前水厂管网供水过程控制需求,设计供水过程综合控制系统,用网络将三套水厂控制系统连接监控,每套系统对水位、压力和流量检测,可对三套系统进行多种综合控制;并嵌入视频监控,监视水质和设备安全等;还引入labview信号处理模块,为现场调试和信号分析提供有力条件,最后探讨了Internet引入远程监控的可行性。 关键词:网络控制,视频监控,稳压供水,WinCC,变频器 1 前言 本供水系统从能源的最佳配置及安全角度出发,针对水厂多台中等距离水泵联网供水系统,综合现代网络控制技术,设计一个以工业现场实际生产控制的综合性、多功能网络供水控制系统,这个系统具有远程web监控、复杂的关联控制、生动的组态监控界面、对输入输出信号采集分析等功能。通过对工业供水、流体控制、城市供水、虚拟仪器应用、SCADA软件应用的研究和综合,结合实际资源和条件本文提出了这个网络供水模型控制系统。并探讨了远程web监控的可行性。该系统采用采用WinCC监控组态软件作为上位机,下位机西门子S7-300PLC进行控制,现场采用MPI总线网络,对水面以摄像头进行视频监控,远程以因特网连接,利用虚拟仪器软件优化控制参数,使控制达到最优。从而可实现对复杂的供水网络进行联网调度控制。 2 系统功能 控制系统分别由A、B、C三套独立中距离的设备组成,由一台PC机作为上位机进行监控和数据处理,并与Internet连接。下位机具有多种监测和控制功能,系统具有以下特点: (1)流量、压力、液位等过程量的检测,从而实现精确的流量、压力、液位控制;方便的数据记录和管理;(2)通过视频对危险或紧急事件进行监控报警;(3)利用虚拟仪器软件和相应硬件采集处理系统的输入输出信号,使控制得到最优化;(4)现场总线网络实现远程设备间的关联控制,实现对分散设备的集中操作和管理;能基于因特网或者局域网实现基于Internet的操作和监视。 系统模型如图1,现场中单个系统的各个传感器采集到信号后通过信号处理模块处理(AD转换)后把数字信号传到 PLC(CPU),然后CPU根据此信号进行相应的动作;适配器是连接PLC与PC机的桥梁。水质监控的模拟中采用的总线类型是目前较热门的USB,当然用户也可根据所提供的硬件选择不同的总线类型,只需解决相应的通信协议问题就行了。各个系统之间的PLC通信可通过与CPU配套的外接口进行MPI通信,而各PC机之间则通过Internet进行相互的连接。 3 控制系统硬件设计 硬件结构是系统功能实现的载体,有上下位机组成。上位机采用可靠性较高的西门子工控机,通过MPI网络与现场控制的下位机PLC连接。下位机控制系统需要对输入输出模块、传感器、执行器、控制器及其等关键硬件进行选型。本系统选用模块化的西门子中型300系列的S7-312C的CPU;远程压力传感器的模拟信号通过多通道输入模块,转换成数字信号送到控制处理器;利用控制处理器中的数据处理和控制程序进行数据处理和判断;输出模块332控制信号控制电动阀、变频器等执行器来控制流量、水位和供水压力等;安装有6个压力传感器,可对管道的多个监测点和池子的压力进行,还装有两个流量传感器,这可分别测量管道多点的水流量大小。本系统的执行器是一台有变频器控制调速的电机水泵及一台恒速水泵,可以方便根据需要进行调节。采用性能优良的摄像头和视频采集卡与工控机相连接,可得到水池和需要监测的生产现场的视频信号,然后用OLE技术可以把视频界面嵌入到工控机的人机界面,还可以进一步对该视频信号进行处理,以实现特定的事件处理,如自动的环境安全监视、设备运行状态的自动监测等等。 4系统软件设计 系统的软件设计包括PLC、WinCC等软件的设计,及相互之间的通讯。上位机软件是创建变量、界面数据输入与实时显示、数据采集管理、故障诊断、上下位机通信及视频处理等,其过程大致这样:建立与PLC的连接和创建变量,建立通信连接后便可以设置用于通信对话的变量。利用图形编辑器,进行组态、参数输入界面。如图2所示体现整个控制系统的大概控制流程:启动程序后进行初始化,清除寄存器里残留的数据信息,同时传感器采集到的信号传经AD模块后传到CPU,处理程序再根据这些信号相应的处理;其间可进行手动和自动操作。每个控制函数都独立分配一个数据块,这样方便数据信息的管理和防止数据出错。针对每个系统,单独建立参数输入界面。选择手动/自动、控制压力或流量对象、设定值与PID参数、函数控制、关联控制对象、标量转换参数输入等。在对各个部分的信号进行及时的最优化分析处理上,本系统引入LabVIEW,然后把这个信号及时反馈给控制程序,从而提高控制信号的精度。 对流量或者压力控制时,可以直接采用完全PID算法,能够直观输入和调整各PID参数,实际运算时则采用增量算法更加方便,计算工作量较少,运算速度较快,其增量式算法如下: 其中Δu(k)为k次控制的增量,A、B、C等分别为合并计算的常数。实现PID的控制程序由STEP7自带函数库的SFB 41函数实现,既可设定PID参数,还可设定上下限位及调用时间等多种参数。 5 网络化及视频监控 三套设备间不仅进行联网数据监测,并进行联网控制,对水网供水调度。工业上的供水是一个牵涉到多方面领域的问题,这就需要解决多方面的协调性与能耗等问题。这里主要讨论Web方式实行远程监控的可行性和实现方法,如图3所示。 供水系统的网络大而复杂,这里研究一种新的方法,可以解决目前由于传感器的限制而难以实现的监控系统。由于本系统融入了丰富的控制、监控、虚拟仪器等现代先进的测控技术,可用于控制系统的深入研究和用于综合性的实验教学。而视频嵌入牵扯到多方面的知识,如视频信息的采集、采用什么算法进行处理,视频调用的过程步骤等等都需要考虑。视频调用的步骤如下:(1)用C++编号一个exe的文件,并把此文件放在所建的Wincc项目文件夹里,相应的图像分析处理在这里可以进行功能扩展。(2)在WinCC 面板中调出个button ;(3)右击button 弹出一列菜单,选择“属性”,(4)选择属性里的“事件”,再接着是事件里的“鼠标”,“C动作”;(5)鼠标放在编程框图里需添加动作的位置处;接着点击编辑动作窗口的左树,把他们展开,然后调用windows中的program Execute),并把program_name改为调用的路径名即可。(6)调用的路径里把所有的“\”改为“/”。 6 结论 该网络过程控制系统通过一台主机监控,实现现场总线的网络检测与控制。可以分为三组,每套有自己独立的操作界面,可以单独进行实验,实时采集数据;实验时可以大范围改变参数,并且在屏幕上可以直接观测到输出量与检测量的对应曲线。每套系统嵌入视频监控和图像处理,将水厂的过程控制可以与视频监控完美结合;三台设备的联网性实验可以很好的模拟现实生活中的复杂供水网络,而且本系统具有试验切换容易,操作简便,稳定性好等优点。控制软件和监控界面的运作在实验装置上调试通过,并达到预期的效果。本系统的关联控制是通过建立数据块的映射实现的,所以只要把数据块循环刷新便可实现关联控制,而不依赖于通讯网络的结构。视频监控模块可以方便地嵌入过程控制实验系统中,这也是结合了当前工厂实际技术发展的需求方向。
在当前我国社会经济不断快速发展的背景下,建筑行业在其中的整体重要性越来越明显。建筑行业无论是对人们的日常生活质量水平提升或者是对国民经济增长而言,都具有非常重要的影响和作用。但是,建筑行业的快速发展,会对环境造成严重的破坏影响,对建筑行业实现绿色化的建筑理念具有阻碍性影响。在现代人环保意识不断提升的背景下,传统的一些建筑设计在具体实施过程中,要尽可能将绿色建筑的设计理念放在首要位置上,这样才能够为建筑行业的未来发展提供有针对性的保障。这样不仅有利于从根本上对环境形成良好的保护,而且还能够降低建筑行业对环境造成的污染影响。 1、绿色建筑设计意义分析 现代社会的快速发展,促使人们对各种不同类型的能源和资源的需求量越来越高,但是自然资源却越来越匮乏。人类在生产活动实施过程中,或多或少都会对自然造成严重的影响和破坏,这样对人类和环境的和谐发展而言,将会产生严重的阻碍。特别是对建筑行业的未来发展而言,也会造成限制,因此通过绿色建筑设计的落实,对环境保护具有实质性意义。绿色建筑在具体实施过程中,其主要是指在保护周边环境的同时,利用与实际情况相符合的绿色技术,实现对自然资源的和谐利用和发展,这样才能够保证生态建筑在实践中的有效落实。绿色建筑与一些传统建筑类型相比,绿色建筑不仅有利于从根本上促使能源得到有效利用,而且还能够尽可能避免资源在使用中出现过多浪费的现象。同时,利用绿色建筑设计理念,还能够减少对环境的污染影响,在保证能够实现建筑行业可持续发展根本目的的基础上,能够为人类和社会的和谐共存打下良好基础。 2、绿色建筑设计技术选择分析 2.1绿色建筑体型控制系数分析 绿色建筑设计技术在实际应用过程中,无论是应用效果或者是建筑物自身的体型相互之间具有一定的联系。一般体量比较大的建筑,对节能技术作用的充分发挥越能够产生一定的影响。因此,为了能够最大限度保证建筑物在设计过程中的质量和效果,需要对建筑物的体型系数进行科学合理的控制。与此同时,要尽可能根据节能环保的基本要求,实现对建筑物建设规模有效的控制,这样不仅有利于从根本上保证绿色建筑设计技术在实际应用过程中的作用和价值充分发挥,而且还能够达到预期的发挥效果。如果建筑物本身的体型控制系数比较大,那么在具体选择时,应当对设计方案进行及时有效的修改,这样才能够从根本上保证设计规模得到有效控制。 2.2绿色建筑设计方案分析 为了能够促使单体建设规模在具体实施过程中得到有效控制,应当通过弹性设计的方案对其进行设计和具体落实。根据建筑物本身在建设过程中的一系列需求,有利于开展相对应的设计工作,这样能够最大限度保证绿色建筑单体得到有效的调整和控制。这样不仅能够最大限度保证满足实际要求,而且还能够为后期的绿色建筑设计创造出更好的条件。 3绿色建筑的设计技术选择 实施策略分析重庆市某绿色建筑设计单位在针对绿色建筑设计技术进行具体选择和分析的时候,该单位将夏热冬气候下的绿色建筑作为分析对象。 3.1屋面设计技术 绿色建筑设计技术在实际选择过程中,为了能够保证在夏季时候,通过太阳辐射的优势特点,能够直接对屋面传输更多的热量,促使室内温度能够达到一定的标准热度要求,尽可能避免出现温度太高的现象。在针对一些隔热技术进行选择的时候,主要包括屋面种植、通风屋面等,将这些隔热技术与保温技术进行有效结合,这样不仅能够形成良好的防水效果,而且还能够保证屋面设计的技术作用发挥到实处。在整个落实过程中,需要注意的问题之一就是屋面本身也需要采取有针对性的措施保证防水效果。在针对一些坡屋面进行设计技术落实时,其在真伪一些保温隔热层进行选择时,可以选择一些具有不同特征的高效材料,比如EPS板或者是一些玻璃棉板等。这些高效材料在实际应用过程中,基本上都是根据建筑物的实际需求对其进行安排,在铺设位置上也具有明显的差异性。一般板材的选择和利用,基本上都会被利用在一些顶棚或者是斜屋面以下的位置,这样不仅有利于促使节能效果发挥到最大化,而且还能够实现与空间之间的合理利用。利用这种方式,比平屋顶效果要更加好一些,所以在针对绿色建筑屋面进行设计的时候,应当利用坡屋顶的设计方式对其进行落实。 3.2墙体施工技术 在针对绿色建筑墙体施工技术进行选择和具体利用的时候,重庆市该建筑单位主要选择的施工技术包括内保温隔热技术、中间以及外保温隔热技术,不同隔热技术在实际应用时,可以结合实际情况,应用到合理的位置上,发挥出技术的作用和价值。由于建筑物本身处于夏热冬冷的地带当中,所以一般都会选择外保温隔热技术对其进行施工。该技术在实际应用时,不仅其热工整体性能比较好,而且投资也比较少,同时还有利于对建筑物的使用寿命进行延长。除此之外,该技术在实际应用时,其整体粘结方式与一些保温砂浆进行相比,仍然具有比较良好的效果。现阶段,墙体施工技术在绿色建筑墙体保温中的实际应用,不仅能够推动该技术在未来的整体发展趋势,而且还能够保证墙体施工技术的整体质量和效率。在针对保温隔热材料进行选择的时候,比较常见的材料包括钢丝网聚苯板复合保温材料等,这些材料在实际应用过程中,可以根据各自的热导率进行选择和利用,这样能够提高保温材料在实际应用过程中的效果。 3.3门窗施工技术 在针对绿色建筑门窗项目进行施工以及施工技术的选择和利用时,应当尽可能禁止使用一些木质的门窗框。木质的门窗框不仅对生态保护会造成严重的影响,而且还会导致门窗的整体施工质量受到严重的影响。因此,针对这一现象,比较建议使用的门窗框包括玻璃钢节能或者是一些塑钢共挤型材。除此之外,在针对门窗玻璃进行选择的时候,应当选择一些技术相对比较成熟的高性能玻璃,比如一些中空玻璃或者是具有热反射特征的玻璃等。在门窗施工技术实际应用过程中,需要注意的一点问题就是在针对一些高可见光玻璃进行选择和利用的时候,或多或少会对冬季太阳能的利用产生一定的影响。与此同时,热反射玻璃在实际应用时,可能会导致照度逐渐下降,或者是光本身受到严重的污染等。中空玻璃在应用时,可能会对辐射传热的整体阻隔效果产生影响。因此,针对这一现象,在门窗施工技术选择和利用时,比较倾向于对玻璃进行综合利用。由于夏热冬冷的环境因素,同时为了能够根本实现节能环保的基本要求,应当将夏季隔热看作是主要的目标,将冬季的保温以及采光看作是次要目标。 3.4环境控制技术 在针对绿色建筑环境控制技术进行具体选择和利用的时候,不仅要对围护结构自身的热工性能进行充分考量,结合实际情况,对其进行相对应的完善和优化。而且还要保证空调等一系列采暖设备在实际应用过程中的效率和质量得到有效提升。由于受到夏热冬冷气气候条件的影响,所以比较适合利用湿热分控技术对其进行环境控制。环境控制技术在实际应用过程中,其可以针对不同系统,实现对室内温度和湿度独立有效的控制。在针对末端的一些装置进行设置时,主要包括送风系统和辐射板,这样能够最大限度保证避免环境控制在构建和安装时出现重复现象。 4结束语 绿色建筑设计在针对各种不同类型的技术进行选择时,应当遵循舒适、健康以及高效等基本原则。同时,与实际情况进行结合,保证绿色建筑设计技术效果得到充分发挥。这样不仅能够促使一系列建筑资源得到高效利用,而且还能够满足绿色建筑在建设时提出的基本要求。
电气自动化技术在电力应用篇1 1电气自动化技术 1.1电气自动化概述 电气工程自动化技术是一项涵盖范围较广的综合性技术,它将电子信息技术、智能仿真技术和计算机网络技术等多种技术有机地结合起来,是顺应时代提出的智能化要求从而形成的一项新兴技术。这项应运而生的技术的标签是“自动化”“智能化”,无论是在日常生活中还是在企业生产中都表现出重要作用。电气自动化技术在某种程度上象征着创新,换句话说,它代表着国际竞争力,因此,在国内和国外都得到了足够的重视,各个国家争相发展这项技术来提高自己的竞争力和科技水平。 1.2我国电气自动化发展的现状分析 电气自动化技术在我们国家起步较晚,因此,相比于其他发达国家,我们国家这项技术的发展较为落后且发展速度缓慢,但是近年来它在国内的发展整体处于稳步上升的状态,逐渐成为国家发展核心之一,大力发展电气自动化技术成为大势所趋。在电力系统中,电气自动化技术的应用弥补了原来生产模式的不足,顺应时代的潮流,更好地满足了实际需要,同时带动着其他相关行业的发展。由此可见,我们需要重视这项技术的应用。但需要注意的是,电气自动化技术的蓬勃发展也给技术人员提出了更高的要求。上文提到,电气自动化技术是将电子信息技术、智能仿真技术和计算机网络技术等多种技术有机结合起来的一项新兴技术,因此,相关技术人员要精通各方面的知识。这就要求国家应保证对技术人员的基础培训,同时加强实践,注重理论和实践的结合,提升技术人员的综合素质、工作技能。 2电气自动化技术在电力系统中的应用 电气自动化技术的应用范围较广泛,在不同领域所起的作用也不尽相同。本文主要分析电气自动化技术在电力系统中的应用,主要包括人工智能技术的应用、集成技术的应用、监控技术的应用、仿真技术的应用。 2.1人工智能技术的应用 人工智能技术也是一种新兴技术,它以计算机技术为基础,利用计算机进行智能化分析以及数据处理。人工智能技术是电气自动化技术的主要组成部分,电力系统充分利用人工智能的优势来优化自身。在电力系统运行过程中,出现故障是不可避免的。如果按照之前传统的技术,需要对整个电力系统、整个运作环节进行排查,这样会浪费人力和物力,增加成本,大大降低了故障维修效率。人工智能技术利用互联网的优势可以实现信息共享,系统出现问题即可自动报错,很大程度上提高了工作效率,能做到出现问题及时处理,满足智能化监察系统故障的要求。 2.2集成技术的应用 传统电力系统兼容性不强,每项职能都由不同的部门负责管理,如准备工作、运行过程、检验维修都是相互独立的,之前的电力系统还未形成一个统一的整体。实践证明,这样会出现许多问题,如各个环节很难正常衔接、系统运作效率低下、耗费大量人力物力增加了系统成本。而引入集成技术之后,轻而易举地就形成了科学合理、完整统一的管理模式,将各个环节紧密联系在一起,同时融入了新技术,增加了创新性,追求效率的同时又能够保证质量过关。这样一来,电力系统整体得到了提升,迈入了一个全新的阶段,进一步增强了我国电力行业的竞争力。 2.3监控技术的应用 监控技术作为实现监视功能的一项必要技术,在任何领域的应用都是十分重要的。电力系统中通过对整个系统进行实时监控,出现故障报警提醒,更智能的是监控技术可以对系统问题进行初步分析,确定了是哪方面的故障之后将信息准确无误地传递给工作人员,工作人员可以第一时间了解情况前去维修,极大程度上节约了时间。除此之外,监控系统相比于之前也进行了升级,在报错之后可以先自发对故障进行简单处理,如果发生的是小故障可以先维持系统的正常运作,如果是有风险的故障,则监控系统会立即中断其运作工程,为维修人员争取时间。通过实时监控保证电力系统以及工作人员的安全,真正对人们最关心的安全问题作出了保障。 2.4仿真技术的应用 仿真技术,顾名思义是指通过一些仿真实验,借助数值的运算来进行问题的求解,从而反映系统的仿真模型技术。仿真技术在电力系统中的应用主要是以下三个方面:首先,应用在工作人员的培训中,仿真技术可以模拟更真实的虚拟工作环境,工作人员可以得到更有效的培训,通过实战演练深入了解工作环境。其次,在电力系统运行之前,准备工作是不可缺少的。通过仿真技术来检验运行条件、运行环境是否符合标准。传统检验模式不仅流程过于烦琐,而且无法保证安全性,容易出现检查漏洞造成结果偏差。相比之下,利用仿真技术可以确保检验结果的精准性,一定程度上弥补了传统模式的不足。最后,也是最关键的运行过程,利用互联网可以得到更真实有效的数据信息,确保信息传递的准确无误,同时可以实现信息共享。利用虚拟仿真操作还可以提前分析出系统运行的各项标准,从而校对实际操作是否符合标准,消除影响电力系统正常运行安全性的风险因素。 3电力系统中电气自动化技术广泛应用的意义 3.1优化系统结构,提升效率 电气自动化技术的应用优化了电力系统结构,提升了整个系统的运作效率。在任何领域,效率一直以来都是各个行业追求的核心,在竞争力不断增强的环境下,效率成为各个行业制胜的关键,因为在同等时间、同等水平的条件下,高效往往能够带来更大的利润。而电力系统中引进的电气自动化技术通过改变电力系统原有的结构,对可以改进的地方进行完善,减少不必要环节,简化系统,使整个运作过程更加科学合理、井然有序。大量实践证明,电气自动化技术的融合真正提升了电力系统的效率。 3.2及时维修故障,提供安全保障 无论电力系统设计有多么精密,在实际运行过程中也无法保证万无一失,难免会出现故障。既然故障无法避免,只能想方设法使故障在最短时间内得到处理维修。而电气自动化技术的应用就可以满足这个要求,在系统出现故障时可以及时维修,提供了安全保障。相比于之前的人工检修,现在的系统不仅可以在第一时间自动报错,并且能够反映故障的所在之处。显然,这不仅节约了检修时间和检修成本,还能确保检查结果的精准性,进一步保证维修人员和工作人员的安全。 4电力系统中电气自动化技术的应用前景分析及启示 就目前来说,电气自动化技术在全世界各个行业都很受欢迎,是智能化时代的新宠。我们国家的这项技术也在逐步走向成熟,电气自动化技术在电力系统中的应用是最广泛的,事实证明其效果也极好,很大程度上提升了我国智能化进程,是电力系统今后大力研究的一个方向。上文提到,这项技术作为我国的新兴技术,发展得不是很成熟,要想不断完善这项技术,可以从以下三点入手:首先,可以多借鉴在这方面已取得显著成就的西方发达国家的做法,其无论是在技术完善还是技术应用方面都比我们有优势,我们可以从模仿到创新。其次,制定严格标准规范化应用。众所周知,电力系统的安全问题是大家最为关心的,每年都会有安全事故发生,因此,电力系统内部应当进行规范化要求,从严格制定标准开始。规则是硬性要求,是必须要遵守的,制定了严格的标准就会规范工作人员的行为,一定程度上是可以减少安全隐患的,保证了安全性和稳定性。最后,积极引进、开发其他先进技术,进行优势互补,更好地服务于电力系统。 5结语 电力系统在我们日常生活中起着不可替代的作用,尤其是我们这种人口大国,用电量巨大。电气自动化技术对电力系统的发展起着助推作用,优化了整个系统,提升了运作效率,同时保障了安全,从而推进了整个电力行业的发展进程。面对国家和人民的需要,电力系统需要更加重视像电气自动化技术这类新技术的引进,追求创新的同时要保证质量、确保人员的安全,进而带动整个社会的进步。 作者:刁成妍 张明齐 丁增琳 欧阳湘龙 单位:山东科技大学济南校区 电气自动化技术在电力应用篇2 随着电气自动化技术的广泛普及和应用,使得我国社会生活发生了翻天覆地的改变。另外,其所应用的领域,以及涉及的技术领域都较为广泛,其中就包括电力工程领域,将其应用于电力系统中,对电气工程行业发展也具有一定推动作用,在为人们生活、生产提供极大便利的同时,也为推动我国稳定发展提供了一定助力。 1电气自动化技术在电力系统中的应用价值及现状 随着现代科学技术的不断发展,电力工程领域对科学技术的应用越来越广泛,尤其是在电力系统(如图1所示)中,电气自动化技术的应用十分普遍,为推动我国电力行业发展提供了一定助力。基于电气自动化技术在电力系统中的应用,其不但能够降低人工操作压力,同时也能够减少人工成本,使得电力系统的运行效率及质量得到大幅度提升。就当前我国电气自动化技术在电力系统中的应用情况,虽然整体效果较好,但是还存在一些弊端,比如电力自动化技术研发力度较差,在电力系统中的应用不够科学等,都是影响其价值充分显现的因素。基于此,也就需要相关工作人员能够对其进行优化和改进,以此使得电气自动化技术的价值得到充分显现。 2电力自动化技术在电力系统中的应用 通过上述对电气自动化技术在电力系统中的应用价值及现状分析可知,电力自动化技术能够带动电力系统的发展,使其在日常工作中更加稳定的运行。关于电力自动化技术在电力系统中的实际应用,主要体现在以下几方面: 2.1电力自动化技术在发电厂中的应用 对于电力系统而言,其能够正常运行主要是将发电厂作为关键能源驱动,以此实现对能源的直接性供给,进而保证电力系统可以在一定区域内完成对用户实行资源的合理配置,推动电力网络整体能够更高效地运行。基于发电厂设备而言,整个系统的设备较多,所采用的操作工艺也较为复杂。除此以外,整个设备体系在实际运行时,其设备的分布并不均匀,比较分散,也就导致相应的管理工作过于混乱。目前,我国大多数发电厂所采用的电力系统都呈现出外部机制与内部机制混合并联的形式,导致整个系统结构呈现出复杂性。在实际运行过程中,将电气自动化技术融入其中,不仅能够为整个系统提供一定的参数,并据此设置合理、有序的设备操作工艺,使得电力系统能够更稳定、高效、可靠地运行。关于电力自动化技术在发电厂中的具体应用,主要有以下体现: 2.1.1远程监测模块 该自动化技术的应用,主要是为了实现对电厂内各类设备的高效管理,同时还能够利用有线和无线信息传输模式,实现对电力系统的功能化保护,进而保证电力系统在工作环节始终按照基准参数进行,使其运行模式更加规范,实现对其的远程监测。如图2所示,为远程监测模块示意图。 2.1.2数据传输网络模块 电力系统在实际运行的过程中,主要是以信息化体系实现对内部数据的传输目标,并利用网络架构内信息节点与设备节点的对接形式,确保其指令的下达,进而完成各类操控目标。在此过程中,将电气自动化技术融入其中,能够在电力系统及网络节点之前形成一个对接平台,进而实现对系统信息的有效采集,并将其反馈到主系统中,确保主系统能够对整个电力系统有一个全面掌控,避免导致数据传输出现问题,影响到电力系统的稳定运行。 2.1.3监控模块 电厂在实际运行时,数据信息大多呈现出多结构化特征,也就导致整个数据系统在运行的过程中出现一些难以解决的问题,即通讯形式会出现冗余性问题。在此过程中,将电气自动化技术融入到其中,可实现对整个电力系统的全面性监管,而其主要依托于交互平台的建设,确保信息能够及时反馈到交互界面中,以此确保操作人员能够随时了解当前厂内电力系统的运行情况,为后续管理提供有效依据。 2.2电力自动化技术在供配电系统中的应用 对于电力自动化技术在电力系统中的实际应用,除了体现在发电厂中以外,还体现在供配电系统方面。通过将二者融合,能够建设起一体化监管体系,以此实现对电力系统配电形式的有效分析。在此过程中,电力自动化技术的应用还能够完成对传统人工操作形式的优势,将其转化为智能化操作,以此减少人工操作出现的几率。除此以外,在数据基准参数核定的前提下,还能够确保电力系统在实际工作的过程中,能够对某一类信息机制完成及时的反馈处理,以此将电力系统故障问题进行有效控制,以及确保出现问题时能够得到第一时间的处理。最后,在对数据信息进行采集的过程中,有了电力自动化技术的融入,还能够提升电力网络远程计算效率,并确保其在某一系统运行过程中,能够将电力网络系统运行中的故障问题及时反馈出来,以此实现对其的自动化管理。在此过程中,通过对基准参数分析,还能够发现各类电力系统在运行的过程中是否出现耦合问题,确保在超出系统基准范围后,能够及时给出警报,并未相关技术人员提供相应的解决措施,确保电力系统在任何环境下都能够稳定运行。 2.3电力自动化技术在故障诊断中的应用 电力自动化技术在电力系统中的应用,最突出的一个应用价值就是能够提升故障诊断效率。在电力自动化技术的融入下,电力系统的故障诊断技术也得到了相应改善,不仅检查和测试设备的方式发生了改变,而且整体检测效果也提升了很多,判断故障位置及程度的准确率越来越高。对于电气工程项目而言,在其中所涉及到的电力系统数量多,种类繁杂,并且每一项电力系统都较为庞大,性能指标要求极高,其内部零部件的组成也比较复杂,所以一旦出现故障,将会导致电力系统整体受到影响,甚至可能导致电力工程项目延期,导致电力工程效益大大降低。在此过程中,将电力自动化技术融入故障诊断中,可以在电力系统运行的过程中实现对其的有效检测,并且也不需要将系统拆除下来,即可通过技术手段掌握系统在工作中的状态。例如,可以利用振动噪声测试法、无损检测方法、磨损检测方法等,这些电力自动化技术与故障诊断技术的融合,可以将故障点准确定位出来。然后,相关技术人员能够据此分析故障原因及故障程度。最后,依据分析结果,对电力系统展开针对性的维修和维护工作。随着现代化技术的不断发展,当前电力系统的故障诊断技术也在随之发生改变,现多以计算机系统为主,其中包含监测和诊断两大系统,不仅可以准确接受到各电力系统发出的故障信息,并对信息进行进一步的分析和处理,以此初步确定电力系统的运行状态,以及其存在的故障问题,最后在经过进一步的确定,还能够准确定位故障类型、位置和原因,给出相应的处理措施。 2.4电力自动化技术在调度系统中的应用 在将电力自动化技术应用于电力系统中时,还体现在调度系统上。根据电网调度工作来看,电力自动化技术在其中的应用主要体现在以下几方面: 2.4.1实时化监督 电力自动化技术在调度系统中的应用,能够实现对电网运行情况的实时监督目标,以此确保每一个电力系统都能够将电力精准输送到客户家中,进而确保电力系统的整体稳定性,大大提升其工作效率。 2.4.2降低风险 在电力自动化技术的应用下,在确保整个电力系统安全运行的基础上,还需要对经济效益进行充分考虑,将其作为整个线路运行的保障,以此确保在电力系统工作时,不会由于发生经济效益耦合问题而对实际运行产生影响,或者无法满足预期运行要求,进而使得运行风险大大降低。 2.4.3优化处理 在电气自动化技术的支撑下,调度系统的故障问题将得到优化处理,进而确保整个电力系统在运行的过程中,一旦出现故障问题,可立即将故障问题位置找出来,以此避免故障机制发生蔓延,影响到电力系统的运行,导致电力企业整体运行受到影响。 3电力自动化技术在电力系统中的应用前景 针对上述电力自动化技术在电力系统中的应用价值和现状,以及对其在电力系统中实际应用的探究可知,电力自动化技术还会在时代变迁中得到不断优化和完善,也就表示其在电力系统中的应用前景更佳。本文结合当下其在电力系统中的实际应用效果,对其应用前景进行了如下展望,也是其在电力系统中的未来应用形式。 3.1新技术的大力研发 随着科学技术的不断发展及创新,电力系统也将随之发生变化,也就需要电力自动化技术研究人员能够紧跟时代及发展的步伐,对其进行大力研发,以此满足电力工程行业为电力自动化技术的更高需求,使其能够为电力系统的稳定、高效运行提供更为有力的保障。基于此,也就需要相关企业及人员能够在实现各类具有挑战性研发目标的同时,也要注重创新问题,要能够积极融入当下最先进的技术。同时,也需要借助高新技术,不断提升电力系统的效能,使其能够更加稳定、高效,进而促使我国电力系统水平能够赶追国际标准水平。 3.2人工智能 在人工智能技术不断发展的今天,电气自动化技术也应该朝其发展,将二者进行有效融合,以此完善信息平台,建立更为庞大的信息数据库,使得电气自动化技术得到更好发展,能够在电力系统中发挥更大价值。基于此,也就需要相关研发人员能够对人工智能技术进行充分了解和掌握,在电气自动化技术中融入人工智能技术,并且可以申请政府支持,以此确保我国电力自动化技术水平得到不断提升。 3.3标准化平台 在对电气自动化技术进行创新的过程中,还需要相关技术人员能够对系统进行整合升级,要能够开发出一套相对标准的系统平台,以此实现电气自动化工程控制系统的统一性发展,促使电气自动化技术水平得到不断升级。在标准化平台的创建下,电气自动化技术在电力系统中的应用将会更加高效,在提升电力系统运行效率的同时,也会推动企业的稳步及高速发展,是未来电力系统中电气自动化技术发展的关键。4结束语随着现代科学技术的不断发展,电气自动化技术在各领域中得到广泛普及和应用,并已取得良好应用效果。本文主要是对其在电力系统中应用的探索,由此看出电气自动化技术在电力系统中的应用能够促使其得到有效优化,同时使其管理和维护效果也能够随之得到提升,不仅保障了电力系统的高效运行,也能够大大降低电力系统出现故障的几率,即使出现故障也能够得到及时处理,进而推动电力事业的良好发展。 作者:钱叶牛 赵薇 许德阳 单位:国网北京市电力公司 国网北京市电力昌平供电公司 电气自动化技术在电力应用篇3 引言 电气自动化技术在当前的电力系统中有着十分重要的作用,其主要应用于电力系统智能化工作当中,对于电力系统的改善有着很好的效果。 1电气自动化技术的应用 1.1实时仿真技术 在电力系统当中,实时仿真技术通常应用于暂态或者隐态的多种形式进行试验,还可以通过实时仿真系统获取相关的实验信息。此外,实时仿真技术还可以对技术人员设计的各项设备进行测试。由此可见,实时仿真技术在电力系统的应用中有着十分良好的效果,可以对电力系统中动态负荷情况予以准确的监测[1]。 1.2智能保护系统 在电力系统当中,如果发生故障,通常需要通过人工进行检查和维护处理,这种情况导致电力系统的故障检修和保护工作十分繁重。而通过智能化的保护系统,可以通过电气工程的自动化技术中馈线自动化终端FTU,把故障的相关数据进行上传,再通过串口485、232、DTU终端进行,最后通过2G/3G的基站将上传的故障信息通过路由器进行传送,发送到发电厂的检测机构,最终形成电力系统故障的检查与分析[2]。图1是智能化技术应用的电力系统故障维修示意图。 1.3配电系统电气自动化技术 在配电系统当中,电气自动化技术能够将理论方面与软件系统进行有效的结合,配电系统的电气自动化技术在信息数据模型方面采用了较为先进的国际标准的信息数据模型。在这一技术当中对配电负荷可以通过人工智能进行计算,计算后再通过配电网络的递归虚拟计算模式进行配电网络潮流计算。 2在电力系统中应用电气自动化技术 2.1计算机技术 计算机技术在电力系统当中可以发挥出关键的作用。在信息管理工作方面,电力系统将会在运行工作中出现大量的信息数据,通过计算机技术可以最大程度地整合电力系统的数据信息,进而有效地解决电力系统中的问题。在电力系统当中应用计算机技术可以对产生的信息数据进行有效的保持,在需要的时候形成参考数据,并支持对数据信息进行浏览和阅读,进而可以最大程度地改善电力系统数据的使用效率。此外,应用计算机技术可以有效地提高电气自动化技术的实际效果,反之电气自动化技术也提高了计算机技术在电力系统当中的实际价值[3]。在电力系统当中应用计算机技术可以让系统的设备进行更新,提高系统的数字化和网络化程度。尤其在变电站系统当中,通过计算机技术可以有效地实现自动记录、自动统计等功能。通过计算机设备对电力系统进行远程的监测,改善电力系统的监测模式。在电力系统中应用计算机技术,可以保证自动化技术在电网调度工作中有更高的效率。当前,我国在电网调度方面一共可以分为五个等级,其中计算机技术将发挥重要的作用。配电系统中包括变电站的终端设备以及服务器、工作站、显示器等设备,这些设备对调度工作将发挥关键的作用,可以有效地改善配电系统管理工作的效果。同时,计算机技术对配电系统的监测工作也有良好的辅助作用,可以对各项数据信息进行准确的采集和处理分析,并对整个电力系统的运行状态予以客观准确的评估[4]。 2.2PLC技术 PLC是一种可以进行编辑逻辑的控制器。PLC技术是自动化技术中十分关键的部分之一。这一技术在实际应用中有着较高的便捷性。PLC技术在电力系统当中通常是在数字控制系统的逻辑控制方面进行应用,也是系统反馈的重要环节。因此,PLC技术在我国的配电系统自动化当中有着重要的推动效果。此外,PLC技术在电力系统的故障检修和养护方面也有着很好的作用,可以有效地降低电力系统的故障检修成本。在电力系统当中PLC技术主要在以下几个方面进行应用:1)PLC技术在闭环操作中的应用。在电力系统的闭环操作中,需要对环境温度等因素进行模拟计算,在确定数值后对环境因素进行有效的控制。模拟计算的过程中需要使用PLC技术当中的I/O状态对环境因素进行闭环控制。其中D/A和A/D之间的转换操作十分重要,需要应用PID系统技术进行对应的操作。要最大程度上保证系统的转换效率。通过对信息数据系统转换效率的提高,整个电力系统的运行效果也会随之增长[5]。2)PLC技术的顺序控制应用。当前,我国的科学技术水平有着十分明显的提高,因此很多电力企业在系统方面也进行了相应的更新,一些传统的控制系统也开始应用PLC技术的控制系统。这种系统在实际应用过程中能够最大程度地提高电力系统的生产效率,降低系统对资源的损耗,为电力企业带来良好的经济效益。PLC技术在控制系统的改善过程中,可以利用信息模块提高系统效率。通过PLC技术可以对电力生产工作进行有效的管理和调控,并对系统的操作顺序有极大的改善[6]。 3电气自动化技术在电力系统中应用的改善效果 3.1对节能环节进行设计 当前,节能已经成为我国最为重要的话题之一,是可持续发展中关键的内容,而在电气自动化系统中同样需要落实节能效果,这就需要应用电阻较低的变压器设备,落实节能的设计理念。 3.2对电气自动化的品质进行控制 在电气自动化系统中,还需要对质量进行有效的控制。相关的技术人员应当对电力系统的电气自动化系统予以重视,提高电气自动化在质量方面的有效控制,保证电气自动化技术在配电系统当中的合理应用。 3.3对电气自动化系统进行优化 当前,电气自动化系统都是应用统一的平台,也就是通过集成化对电气自动化系统进行优化。在实际的应用中,集成电气自动化系统具有很高的优势:首先可以改善电力系统的运行成本,其次可以改善系统资源浪费的现象。 4结语 在当前的电力行业中,电力系统应用电气自动化技术可以有效地改善系统的工作效率和速度,对于提高配电系统的质量有着十分关键的作用。目前,我国在电力系统应用电气自动化技术方面还存在一定的不足之处,需要相关的技术人员对电气自动化技术予以进一步的改进,切实提高电气自动化技术的发展和应用。 参考文献 [1]隋涛.电气自动化技术在电力系统中的应用[J].数码设计(下),2019(10):265-266. [2]刘帅威,尚朝翔.电气自动化控制技术在电力系统中的应用[J].建筑工程技术与设计,2019(29):2800. [3]赵强.电气自动化控制技术在电力系统中的应用[J].建筑工程技术与设计,2019(29):2931. [4]焦传儒.电气自动化控制技术在电力系统中的应用[J].建筑工程技术与设计,2019(29):2949. [5]史生龙.电气自动化控制技术在电力系统中的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2019(29):3390. [6]张丽丽,马都军,马都师.电气自动化控制技术在电力系统中的应用[J].建筑工程技术与设计,2019(29):2811. 作者:王冠宇 单位:广东电网有限责任公司茂名供电局
安全科技论文:中国安全文化建设的时代背景—兼谈21世纪安全科技文化新观点 摘 要 虽然,职业安全卫生在其硬件、管理及人的行为规范方面取得了较大成效,但在世界范围内,意外职业伤亡事故的严峻形势仍令人十分担忧。随着科技进步、工业发展和社会文明的要求,本世纪80年代,有人提出安全文化的理论。在国内一些工业企业中,大量的实践证明,安全文化建设是做好职业安全卫生工作的基础,也是大众安全及社区安全的基础。笔者分析了中国安全文化建设产生的背景,研究了弘扬和传播安全文化的途径,提出了当代人应树立跨世纪的安全科技文化新观点。 关键词 安全 文化 建设 科技 观点 1 概 述 不断提高职业安全与卫生的水平,保护劳动者在生产经营活动中的安全与健康,是当今政府和社会的神圣责任和光荣的义务,也是职业安全卫生工作者为之奋斗的目标和崇尚的伟业。随着工业发展、科技进步和社会文明的进程,对职业安全卫生的需求和标准提出了更高的要求,无论是安全科技界的专家、学者;还是工业界的企业家、安全管理人员都不断寻求新途径,以适应时代的要求,笔者认为,在以下三方面取得了成就: 1)改善安全硬件的特性和功能:改善物(指广义的物:机械、设备、仪表、工具、生产资料等)的安全状态,即从设计、制造、应用方面提高设备、机具、工艺的安全性和可靠性; 2)规范人的安全行为:提高劳动者的安全生理特性、安全心理素质以及对社会环境的科学适应能力; 3)完善安全管理体系:调节人与人、人与物、物与物间的关系,达到安全、系统与匹配。 不难看出,在控制人、物、管理的安全理论与实践方面,取得了很大的进展,但根据国际劳工组织最近的统计表明,全球每年因工死亡人数高达110万。而全国每年也至少有10万人在意外事故中丧生(包括交通事故),世界范围内的意外死亡人数达350万。特别是高新技术应用的风险、工业生产与开发的风险、人民追求高质量的生活及生存面临的风险,对人类的安全与健康又构成了新的潜在威胁。因些,迫使当代人要用崭新的思维方法和跨世纪的安全科技文化的新观念来审视世界,科学而客观地把握人生,珍惜生命,创造人类安全、健康、舒适、长寿,社会稳定发展的美好未来。 2 中国安全文化建设的时代背景 中国正从计划经济向市场经济转轨,经济发展的规律改变着人们的生产、生活、生存的理念和行为,特别是工业的安全生产,开始有了微妙而深刻的变化,一种新的价值观念、科学的思维方法、更广的视野和社会适应能力,更务实而珍惜生命的行动,善待人生而健康、长寿的追求,在国内工业界和居家社区正在形成一种弘扬和倡导安全文化,提高安全文化素质的潮流,企业安全文化和大众安全文化的兴起和发展有其特殊的时代背景,主要表现如下: 1) 人民的人生观和价值观发生了变化 人民的经济基础和生活水平有显著的提高,对物质需求、精神文明以及安全与健康都有了更高的要求,对自己的生活及人生的追求有了全新的内容。人们在解决温饱问题之后,更加需要安全、健康、舒适、长寿。人们的人生观、价值观发生了根本变化,安全生产、大众安全、生活安全、社会稳定、长治久安已成为社会文明和公民文化素养的重要标志。 2) 安全科学技术进步和科普水平的提高 在我国,安全科学技术已成为一级学科(见GB/13745—92),表明对安全的本质及运动规律有了深入的研究。特别是预测、预防和控制事故的安全科技的进步,大量的高新技术及科研成果转化为安全防护的设备和产品,通过科普及商品 的质量安全的宣传、教育,增加了公众的安全科技文化知识,提高了自我保护意识,出现了大众对安全生产、生活、生存的安全科技文化新需求。 3) 劳动安全卫生的法规体系逐步完善,人民的法制观念不断增强 保护劳动者在生产过程中的安全与健康是劳动保护国策的基本内容,“安全第一,预防为主”的安全生产方针已深入人心,在国家宪法、劳动法、企业法、刑法、民法及地方政府行政法规或行业安全生产法规中,在近千种相关的标准中都涉及了有关改善劳动条件,保护劳动者的安全与健康的要求,并已成为强制性规定,劳动安全卫生的法规体系在逐步完善。公民都有权利接受初中程度的义务教育,大众的科技文化水平和法律意识在不断提高。因此,人民的法制观念不断增强,用法律保护自己的权益,维护安全与健康,已成为公众保护自己的有力武器。 4) 优生优育的政策更重视人的安全与健康 提倡一对夫妇只生一个孩子的独生子女政策已为全国人民普遍接受,与此同时,独生子女的生育、培养、成长和就业过程中的安全与健康,必然成为家庭和社会关注的热点。特别是在求职就业中,那些不安全,欠卫生的职业或工厂,那些危害性大,事故风险大的地方,将会面临招工难的困境,这就迫使企业和政府对劳动环境进行改造或更新,21世纪的中国人对自己的安全与健康视为生命一样重要。 5) 建国以来的四次伤亡事故高峰的惨痛教训 “安全第一,预防为主”的安全生产方针,虽已家喻户晓,而工业生产中的意外伤亡事故却经常发生。近50年内,中国大陆先后出现过四次伤亡事故高峰,均发生在政治改革和经济环境变化的关键时期,即“”期间(1958年)、“”期间(1970年)、“改革开放”初期(1978年)、重复建设问题突出时期(1994年)。忽视安全,不讲速度与效益的统一,既影响正常生产,又危及职工的生命和财产安全。 事故高峰的惨痛教训证明:人为失误是元凶。据专家、学者的统计表明,(60~70)是人的“三违”现象所引发的事故,其中由于人的安全意识和安全素质差而致成灾祸就占80。劳动者是一个生理人、社会人、经济人,其生理特性、心理特性、社会特性、人生观、价值观等直接影响着人的安全思维和行为后果,提高劳动者的安全文化素质才是预防人为失误的金钥匙。 6) 劳动者的安全意识及安全文化素质亟待提高 目前,企业的职工文化素质普遍偏低,技术能力有下降趋势,统计表明:①1.4亿职工中,初中文化程度以下的约占70;②新职工(多半数来自农村)主要靠人力、资源和时间的投入进行低效的生产;③职工中受过系统专业教育的职工只占(15~20);④国营企业中,技工、中高级工仅占(2~3)。很显然,改革开放以来,亿万农友涌向工业,成了低素质而廉价的劳动力,这些低技能、低效率的合同工、临时工、季节工、替换工,多半在最脏、最累、最危险、最不卫生的环境中劳动,这样就降低了职工队伍的总体安全素质,也增加了控制人为事故的难度。新职工是发生伤亡事故的直接受害者,其原因为: ①缺乏安全生产基本知识和技能;②缺乏安全生产的实践经验和对策; ③不懂事故的应急办法,也不会保护自己;④对安全管理上的失误更无辨别能力。 在经济建设时期,把安全生产的重点真正转移到依靠科技进步,提高劳动者素质(包括安全技术、安全知识、安全文化素质)的轨道上来,在发展市场经济的过程中,亟待提高劳动者,甚至全民的安全意识和安全文化素质,这是社会文明的要求,也是政府和企业(雇主)不可推辞的义务。 7) 全国人民更加重视休闲活动的安全和卫生 全国职工已享受每周40小时工作的权利,改变了过去每天8小时生产,有时还要加班加点,甚至女工、童工也不能保证享有法定的权利的时代。每周5天的8小时工作之余,除每天保证8小时睡眠,至少还有96小时的自由支配时间。无论是职工或是公民均有充裕的时间从事各自喜爱的活动,由于休闲的方式、范围和领域的不同,学习和掌握有关的安全与卫生的知识,掌握自我保护和救护的方法,创造一个安全、舒适、卫生的休闲活动环境已成为大众的需求,也成了安全休闲文化的新内容。随着人们对休闲活动质量有更高的要求,实现安全、舒适、健康的活动计划、自然迫切地需要增长安全科技文化知识,需要创造休闲活动的安全文化氛围,大众安全文素质的提高,才能更自觉地去实现大众的身心安全和健康。 8) 高新技术风险进入家庭,消费者更需要安全文化 高新技术应用型产品进入市场,改变了人们的生活方式,给千家万户带来了方便、实惠、享受,同时也带来意外的事故和风险,由于缺乏安全科技文化知识,例如:不会正常使用家电用品;看不懂说明书;违反操作程序;不了解产品特性和易出事故的地方等,造成了许多意外伤亡事故。 1999年是中国的“安全健康消费年”,重点突出宣传了两大问题: ①保护消费者的安全和健康不受侵害,保证产品的质量与安全; ②消费者要提高安全科技文化素质,增长安全健康消费的知识。 据中国消费者协会有关人士透露:“在我国,损害消费者的安全与健康一直是一个突出问题。据悉,我国每年因家电漏电便造成8000多人死亡;而仅在1994年,燃气热水器质量问题又使173人命丧黄泉。(1985~1989)年5年时间,共发生大的假酒事件11起,不法分子用工业酒精制作假酒致使129人死亡,4966人中毒,33人失明;1998年山西朔州假酒案造成27人丧命的悲剧更令人触目惊心。此外,交通、旅游、环境污染、娱乐、玩具、 药品医疗、化妆品等等,都存在大量不安全和不卫生因素,所有这些无不直接对消费者的安全与健康构成极大威胁”。 《消费者权益保护法》规定消费者拥有的“9项权利”,安全和健康是最重要的一项。因此,商品和服务是否符合人体健康和安全的要求,是消费者最为关心的问题。联合国《保护消费者准则》首先提出“要保护消费者的健康和安全不受侵害”。可见,抓住了商品对消费者的安全和健康问题,就抓住了落实消费者权益最重要的部分。要真正的保护自己,就必须不断提高安全科技文化素质,树立安全健康的消费观。 9) 非生产领域的安全与卫生问题需要警钟长鸣 从全国看,每年企业及矿山发生的意外事故,有(2~2.5)万人丧生,而非生产领域的意外事故却有(6~8.5)万人死亡。实际上,人们在生活与生存领域的活动遭遇的事故和灾害(洪水、地震、泥石流、气象等)而危及人民的生命的数字还在增大。根据1998年官方公布的资料,足以说明非生产领域因意外事故而死亡人数触目惊心: ①公路交通事故死亡人数 7.8万人;②铁路道口事故死亡人数 8402人; ③火灾事故死亡人数 2380人;④自然灾害死亡人数 5511人。 还不算每年因烟花、爆竹、喜庆气球、家电产品、休闲、旅游等意外伤害事故,保守的估计至少也有(1~1.5)万人。据最近报道:每年医生用药和自购用药而造成500至100万人的药物伤害,严重的致命死亡,为了安全用药,国家正对医药实行分类管理。因此,大众的生活、生存及社会活动领域的安全与卫生问题,决不容忽视。大众安全文化及社区安全文化建设已成为社会进步和文明的重要标志,非生产领域的安全卫生问题也应警钟长呜。 10) 安全文化素质教育要从孩童抓起 安全的意识、思维、习俗,安全防护、应急和自救等技能和知识应从幼童、从中小学抓起,通过安全科技文化的传播和渗透,提高下一代的安全文素质是具有现实意义和战略意义的。安全科技、安全文化能最深刻的影响孩童的思维和行为,从小就养成珍惜生命、自律安全的行为和品德。安全文化素质教育应纳入学生素质教育的总纲,成其重要的基础教育内容。 我国有中小学生1.8亿,据有关单位报导:近10年来,全国中小学生平均每年死亡人数为4万左右,其中死于交通、火灾、溺水、坠落等灾祸的为1.5万人,而1994年中小学生非正常死亡人数为17625人。对孩童和下一代的安全教育已引起了政府及社会的极大关注,1995年国务院7个部委联合发文,从1996年起,每年三月的最后一个星期一定为“全国中小学生安全教育日”,开展一系列安全教育活动,例如:1996年以来,每年安全教育日的主题分别为“全社会共同关心中小学生安全教育”、“交通安全教育”、“加强自救互救”、“消防安全教育”。专家们还编写了中学生安全知识(教材)、北京市民安全知识手册;同时,建议在大学开设安全科学技术选修课,举办安全科技文化讲座。提高孩童、学生及大众的安全文化素质是利在当代,功在千秋的大事。 11) 建立劳动安全卫生管理体系与国际市场接轨 众知,国际标准化组织(ISO)已在世界范围内推行ISO9000(质量管理与质量保证体系)、ISO14000(环境管理体系),还计划在21世纪初推行ISO18000(安全与卫生管理体系),客观上对我国经济、技术和国际贸易的发展,无形间形成一道壁垒。这些质量—环保—安全与卫生问题,其核心是人类的安全、健康、生存的问题,也是安全文化、文明生产的问题。从安全伦理高度看,企业要生产出绿色的产品,要成为绿色工厂,进行国际贸易的商品应该从设计、生产、出售,到使用、回收的全过程,对人民都是安全、卫生、无害的,对生态环境也是无害的。中国政府已成立了国家ISO14000认证领导小组,正推进全国工业企业建立环境管理体系达到国际标准化的进程,要实现这一目标,当然要付出很大的代价。为了响应ISO的号召,推行职业安全卫生管理体系(OSHMS)标准化,全国企业界和政府必须从战略的高度,从全球经贸市场发展的观点,积极行动起来,开展前期准备工作,OSHMS是工业文明发展必须要跨越的屏障,也是工业安全文化的重要内容。据资料报导:台湾地区、新加坡、韩国、澳大利亚都为OSHMS付出代价,都将税收的一部分用于企业的改造,以便在世贸竞争中保持自己的实力。一种新的工业发展趋势,一种与国际市场接轨的经济大道已被工业界认同,质量—环境—职业安全与卫生一体化,即Q*S*H*E的绿色通道,旨在努力满足人民的安全与健康需求,同时也促进了我国安全科技文化的繁荣。 12) 大众需要安全科技文化 本世纪末,中国人民要实现“小康之家”,大众生活水平提高,经济基础改善,安全与健康意识增强,更需用安全科技文化充实自己,保护自己,以实现身心安全与健康,享渡寿福天伦之乐。一种自觉追求安全文化、善待生命的安全与健康趋势正在形成,具体表现为: ①一切活动中都以追求安全、舒适、健康、长寿为主要目标;②喜爱安全、卫生的文体活动和休闲、健身、旅游等活动;③戒烟、禁酒、健美、礼仪、时装等吃、穿、住、行活动均以安全、健康为时尚;④愿意学会使用消防器材、家庭装灭火器,学会几种灭火方法和有关灭火常识;⑤积极学习急救、互救及逃生方法,参加野外、实地训练;⑥学会打急救(120)、火警(119)、匪警(110)、道路交通事故报警(122)、障碍台(112)、天气预报台(121)、报时台(117)、查号台(114)等的电话,以防遇事不慌,临危不乱;⑦自觉订阅、购买、学习有关安全、健康、灾害方面的书刊、报纸,增加灾害知识和信息;⑧用新的价值观指导消费,愿意花钱买安全、卫生、环保型的产品;⑨养花、种草、植树、爱鸟、注意公共卫生,保护生态环境已成为人民安全健康的重要活动内容。3 弘扬和传播安全科技文化的途径 历史经验证明:要启发人的思维,树立唯物的观点,掌握科学的方法,塑造符合时代的文明人,最深刻、最有效的途径就是通过文化的弘扬和倡导,通过文化的宣教,启发人、影响人、教育人、塑造人,最重要的一步是从人的启蒙开始、从孩童抓起,为人类社会提供高素质的安全生产力。安全文化是随着人类生存、繁衍、发展和社会文明而不断继承、吸收、优化、繁荣的滚滚向前、奔腾不息的科技文化长流,笔者给出如下安全文化长流示意图。她教育和指引着人类从事安全的生产、生活、生存活动,保护子孙万代的身心安 全和健康。图1 安全文化长流示意图 4 树立跨世纪的安全科技文化新观点 12亿人民的温饱问题基本解决之后,安全、舒适、富裕、长寿、珍惜生命、享受人生是新世纪的热门话题,当代人应以崭新的概念、意识和实践活动,树立跨世纪的安全科技文化新思想,营造和把握住人类的安全、社会的稳定,真正实现国泰民安。通过安全文化的宣教和传播作用,使大众从安全的人生观、安全的价值观中受到启迪,使大众对不安全的行为和习俗得以觉醒,达到人人都要力行安全、力创安全、力保安全的目的。笔者认为,全民应建立以下安全科技文化的新思路、新观点: 1)扩展和研究安全的领域: 仅研究以生产领域的安全是不完整的,必须不断扩展和研究生活、生存领域的安全问题,才可能全面地认识安全、事故、灾害的本质及运动规律。1993年,在“国际共同安全”大会上,专家们强调:“世界上所有意外死亡事故中,仅7是职业事故,56属其他事故。”而同年美国的生产事故(职业事故)为10,其他事故(非生产性事故)为47.2。80年代,日本每年非生产性事故死亡人数为生产性事故死亡人数的8倍。英、法、德的伤亡事故统计表明,生产性事故也只占总死亡人数的10左右。而这几年国内的矿山和工矿企业生产性事故的死亡人数也只占总事故死亡人数的(15~20)。因此,从安全科技文化的角度,要求人民建立安全的新观念,在重视安全生产的同时,把更多的力量投入家庭安全、消防安全、交通安全、产品安全、药物安全、保健和娱乐安全,以及环境保护与其他安全。 2)保护从事一切活动的人的安全: 保护人所从事一切活动的安全观点,就要以安全生产和职工的安全与健康为目标,不断扩充到保护从事一切活动的人的安全。例如,人从事社交活动和日常生活活动的安全等,目的是保护人在从事任何活动时的身心安全与健康。人是一切活动中的最活跃的因素,安全和健康的人才能从事一切活动。 3)大安全观的宣传和教育要极大影响公众,重点在培养和造就下一代: 利用一切宣传媒介和手段,有效地传播、教育和影响公众,使其建立大安全观,当务之急是培养和造就幼儿、中小学生或下一代,通过宣教途径使人人都具有科学的安全观、职业的伦理道德、安全行为规范,掌握自救、互救、应急的防护技术,把提高全民安全文化素质作为宣传与教育的长期战略和重要课题。 4)坚持倡导和弘扬安全文化,提高全民安全文化素质: 人人需要安全,人人有责任维护安全,人人有义务创造和保障安全。坚持不懈地倡导和弘扬安全文化,能激励和强化全民安全意识,推动安全文明的宣教活动,达到启发、教育、造就符合时代安全要求的大众。形成全球、全社会和谐的安全文化氛围,建造人类生存和发展更加安全、卫生、舒适的文明环境。 5)培养和树立超前、预防、科学的安全风险意识: 充分推广和应用安全科学技术和现代高新技术,对事故进行评价、预测、预报。提倡减灾、防灾、预防文化,培养和树立超前、探索、预防的安全风险意识,以主动、科学、系统的方法,来保障人类的安全、祥和、幸福。 6)树立城市忧患和综合减灾观点: 专家们推测,到20__年,全国人口的1/3,约4.6亿人集居于大城市,现代工业化、都市化也会给人类社会带来众多难以控制的灾难,例如,交通、用水、用电、防火、环保、楼群建筑、医疗保健系统等意外灾害问题,直接影响着人民的安全与健康。必须树立安全、减灾、环保相互渗透、交叉、综合的大安全观,主张共建安全、减灾、环保科技文化,使人民在天灾人祸大难临头时,能应变自如,把伤亡和损失减少到最低限度,保障社会稳定,城市及社区少灾,人民平安。 5 结束语 要实现安全、舒适、高效的从事一切活动的愿望,就要提高人民的安全科技文化素质,就要树立跨世纪的安全文化新观点,这是安全科技进步和市场经济发展的要求;珍惜生命,善待人生,通过安全文化的传播、宣传和教育,使公众觉醒、理解,这是人民的需要;保护人的身心安全与健康是社会的责任。只有全民为之奋斗,世代继承和发展,中国安全文化的长流才会滚滚向前,安全文化事业才会繁荣昌盛。但是,人们必须清醒地看到,中国安全文化建设仍任重道远。当前,倡导、弘扬和宣传安全文化,在全民、全社会还没有形成宜人的大气候,而国内安全文化的气息和全球的安全文化氛围,正在熏陶和诱发着中国安全科技文化的春天早日到来。中国一定会成为一个经济的、科技的实力强国,但大众的安全文化素质提高不能等待,安全科技文化需要不断地再宣传、再教育、再激励、再传播,要代代持续奋斗,也许要一、两个世纪,才能看到今天弘扬和倡导安全文化的功绩。万里征途始于足下,中国安全文化建设正在启动,只有全民的自觉投入和努力奋斗,才会给华夏儿女创造安全、健康、舒适、少灾的未来。 安全科技论文:当代网络安全科技研究 本文作者:宋佳苗作者单位:江西省统计局 控制访问权限 对于计算机网络的访问进行合理有效的控制,对于提高整个计算机网络的安全性有很大意义。对于访问网络人员身份进行严格控制,禁止非法访问和窃取信息的行为发生。控制访问权限的方法有很多,有控制属性控制、入网控制、服务器安全控制。登录控制等。控制访问权限可以有效的提升系统访问的安全行,防止恶意的对信息数据进行违规操作。控制访问权限可以保证系统不被非法和非正常的访问,是维护系统,保证系统安全的重要策略。 物理安全策略 物理安全策略是对计算机的硬件环境进行保护,保护计算机的服务器、网络设备、打印设备、计算机终端等硬件环境。对硬件环境进行严格的控制,避免人为和意外损坏,提高整体计算机网络正常运行的可靠性。在硬件管理中,维护人员对硬件做好相关维护工作,保证硬件的正常工作状态,降低故障发生的可能性。在机房和计算机的环境维护上,要注意对温度和湿度的适当控制,减少环境因素对整体系统的影响。在人员进出上,要进行严格的审查和管理,避免无关人员进入导致对设备进行恶意和无意的操作,避免相关损失。 数据安全 数据安全是计算机网络安全的重要目的,保护数据安全对于计算机网络的安全工作非常重要。在用户使用个人计算机时,要对计算机存储设备进行清理和杀毒工作,减少计算机病毒和木马等有害文件的来源。在数据的传输上,采用先进的数字证书技术。利用数字证书技术对终端和通讯用户进行身份辨认,保证通信系统的安全。才数据传送中采用加密技术,利用加密技术保证数据和信息的安全性。在对于数据库的管理中,要做好日常备份与维护工作。建立和完善防火墙设置,及时更新相关安全软件,减少系统漏洞,避免黑客的入侵和病毒感染。 安全管理 提高安全管理工作对于计算机网络安全也有一定的意义,提高安全管理要求,建立完善的安全管理制定是保证计算机网络安全的重要基础。计算机网络安全管理不只看技术应用,还要看管理措施的执行力度和与相关规范的符合程度。要将技术应用和管理进行紧密的结合,有效的做好计算机安全管理工作。加强计算机用户的安全认识,提高用户的法律意识,对用户的计算机操作进行培训,从管理角度上提高计算机网络的安全性。 安全科技论文:农产品质量安全科技创新及突破分析 摘要:农产品质量安全科技创新对确保我国农产品质量安全水平的全面提升关系重大。本文介绍了我国农产品质量安全科技的宏观发展环境及趋势,深入分析了农产品质量安全科技已有基础与存在差距,对优先发展领域和重点突破点提出了合理化建议。 关键词:农产品;质量安全;基础研究;应用研究;科技创新 当前,我国农业农村经济发展正处于历史最好时期,农产品供给实现了由长期短缺到总量基本平衡、丰年有余的历史性转变,总体上看,农产品质量安全形势稳中向好;农业的主要矛盾由总量不足转变为结构性矛盾,突出表现为阶段性供过于求和供给不足并存,矛盾的主要方面在供给侧。2017年中央一号文件要求加快推进农业供给侧结构性改革,核心是通过调整,让农民生产出的产品的质量和数量符合消费者的需求,实现产地与消费地的无缝对接。中央明确提出农业发展方式要由数量增长为主转到数量质量效益并重上来,实施食品安全战略,提升重要农产品供给保障水平。“十三五”是我国全面建成小康社会和进入创新型国家行列的决胜阶段,如何全面提升农产品质量和食品安全水平,推进农业提质增效,助力农业供给侧结构性改革,实现农业的可持续发展,对农产品质量安全科技创新提出了更为迫切的需求。 一、我国农产品质量安全科技发展的宏观环境 (一)我国农产品质量安全整体水平大幅提升,总体稳定向好 2001年启动实施“无公害食品行动计划”以来,我国农产品质量安全管理工作得到了加强,标准、检验检测、认证等农产品质量安全保障体系建设取得了长足的进步,农产品质量安全水平有了明显的提高。根据近年来农业部针对蔬菜、畜禽和水产品等农产品的例行监测数据,合格率一直稳定在高位。2016年共监测全国152个城市5大类产品108个品种94项指标,抽检样品45081个,总体监测合格率为97.5%,较2015年增长0.4%。其中,蔬菜、水果、茶叶和水产品监测合格率分别为96.8%、96.2%、99.4%和95.9%,较2015年分别高0.7%、0.6%、1.8%和0.4%;而2016年畜禽产品的监测合格率为99.4%,其中瘦肉精抽检合格率为99.9%,与2015年持平[1]。我国优质品牌农产品市场占有率稳步提高。“十二五”期末,我国“三品一标”产品总数达10.7万个,约占产地40%,农产品商品量的40%,较“十一五”提高了37.7%[2]。截至2015年底,我国无公害农产品产地达3.5万个,约占耕地面积的13.7%;无公害农产品7.8万个,总量达2.3亿t,约占全国同类农产品产量的12%[3];全国绿色食品企业总数达到9579家,产品总数达到23386个[4];地理标志农产品达到1792个,已创建“三园两场”9674个,创建标准化示范县185个。可以看出,近年来,我国蔬菜、畜禽产品、水产品等农产品的质量安全状况持续改善,质量安全水平稳定向好。 (二)我国农产品质量安全科学研究 体系逐渐健全,理论不断丰富经过10余年的建设,全国范围内从事农产品质量安全研究的专业机构网格化体系基本形成。从国家层面看,中国农业科学院、中国水产科学研究院、中国热带农业科学院相继成立了专业的研究所从事农产品质量安全方面的研究工作;从地方层面看,29个省级农产品质量安全研究机构成立,部分地市级农科院也开始组建农产品质量安全研究所(中心),大专院校也相继开设了食品安全或农产品质量安全专业,相互配套、相互补充的农产品质量安全研究体系逐渐建立。随着农产品质量安全科学研究体系的构建,农产品质量安全学科建设也得到了发展。自2003年起,中国农业科学院已将“农业质量标准与检测”作为院九大学科群之一进行建设,重点开展农产品质量安全研究;“十二五”期间,中国农业科学院调整确立了以“学科集群-学科领域-研究方向”为框架的3级学科建设体系,将质量安全与加工作为八大学科集群之一。2010年,农业部按照学科群部署建设了一批农业领域重点实验室,农产品质量安全作为30个学科群之一,于“十二五”期间,建设了包括综合性实验室和专业性实验室在内的9个部级农产品质量安全重点实验室,以共性技术研发为主,学科群内不同实验室的职责和任务各有侧重。“布局合理、任务明确、协作紧密、运转高效”的重点实验室体系正逐步成为农业科技创新的主战场,保障主要农产品安全的主力军。“十二五”期间,在农产品质量安全领域科研项目立项、关键技术突破以及重大成果凝练方面都取得了很大进展。继“十一五”食品安全科技创新被列入国家中长期科技规划公共安全领域优先主题后,“十二五”期间,国家及部门科技计划中对农产品质量安全研究都有重点加强。公益类行业(农业)科研专项设立了农产品质量安全领域,在国际科技合作计划中也遴选了有关农产品质量安全溯源、速测与监控方面的项目,支持该领域的国际合作;国家自然科学基金和社会科学基金也加大了对农产品质量安全方面的资助力度。通过近10年的研究,在农兽药及生物毒素等检测技术与标准研究,在双低油菜全程控制技术等方面有所突破,一系列国家奖及省部级奖项的获得标志着农产品质量安全学科理论和技术的不断丰富和完善。 (三)“十三五”是我国农产品质量安全科技 重要发展机遇期随着全球新一轮科技革命步伐不断加快,国际组织及发达国家纷纷实施食品安全战略计划,加强食品安全科技投入。欧盟第七框架计划已将食品安全、生物技术以及生物资源的可持续利用与管理作为农业领域的优先合作方向,投入19亿欧元,其中营养健康和食品制造作为食品安全领域投入的重点方面。在我国,2016年中央“一号文件”首次将食品安全上升至国家战略,随后相继出台的《“十三五”国家食品安全规划》、《“十三五”农业科技发展规划》、《“十三五”全国农产品质量安全提升规划》、《“十三五”农业科技条件能力建设规划》等一系列国家和部门重大规划对农产品质量安全科技创新均给予高度重视,经历了筹划期和建设期后,“十三五”是我国农产品质量安全科技重要发展机遇期。《“十三五”国家食品安全规划》设置了“食品安全国家标准提高行动计划”、“食用农产品源头治理工程”、“风险监测预警、评估能力提升项目”等9大专项,提出要加快农兽药残留限量标准的制定和评估转化,严格源头治理,建立国家农产品质量安全风险评估实验室等。农业部《“十三五”农业科技发展规划》也将农产品质量安全纳入11个农业科技创新的重点领域之一,指明了在基础性工作、基础研究和技术开发方面的重点。《“十三五”全国农产品质量安全提升规划》指出实施农产品质量安全科技创新战略,将农产品质量安全纳入国家重大科学研究重点。此外,在现代农业产业技术体系建设中,“十三五”新增了多位农产品质量安全与营养品质评价研究岗位科学家;在农业部农产品质量安全重点实验室学科建设中,“十三五”新增了11个农业部重点实验室;在2017年启动的农业基础性长期性科技工作中,农产品质量安全也作为10个学科领域之一被纳入基础数据库建设中,建设国家农产品质量安全数据中心1个,国家农业科学试验站若干,长期开展粮食、油料、蔬菜、果品、畜禽产品、奶产品、水产品、特色产品、热作产品和农业投入品质量与安全科学数据监测,重点开展主要农产品品质鉴定、污染物残留评价及预警分析[8]。 二、农产品质量安全科技发展趋势 近年来农产品质量安全科技重点在农产品质量安全检测理论与方法、风险评估理论与方法、农产品中危害因子的作用机制和安全性评价、农产品质量安全过程控制及消减技术以及农产品质量安全溯源、预警理论与方法等领域有所突破. (一)农产品质量安全检测技术趋向集成化、快速化 随着生物化学、材料科学以及现代质谱等高新技术的发展和应用,不同学科领域技术的交叉融合和集成,成为提升农产品质量安全检测通量、检测速度与准确性的重要手段。在样品前处理方面,快速溶剂提取(ASE)、凝胶渗透色谱(GPC)、固相萃取(SPE)、基质固相分散萃取(MSPDE)以及免疫亲和层析(IAC)等样品前处理技术已经能够实现对农产品危害因子的提取分离,而这些前处理技术的多维融合、集成与自动化,使得对农产品中微量、痕量成分提取净化更加简化和快速。此外,新型材料包括功能化石墨烯、金属有机骨架(MOFs)、碳纳米管、分子印迹聚合物(MIP)、微孔有机聚合物(MOP)、磁性纳米材料等的发展[6],在解决现有农产品复杂体系痕量分析特定目标物样品前处理的瓶颈问题中的应用也日益广泛。在快速检测方面,高性能识别材料的制备、不同标记增敏体系的研发,并结合芯片及传感器等技术,能够提升对农产品中目标物质的精准识别能力,实现多残留同步检测。核酸适配体、受体、重组抗体等识别材料在农药、兽药、激素检测方面的应用日益增多[7~9]。而基于类特异性识别原件实现对多个目标物的同时检测以及利用芯片或传感器等技术集成不同污染物的检测反应,是实现不同污染物同步多残留快速检测的两个重要思路,也是农产品质量安全快速检测技术发展的重要方向之一。在确证检测方面,基于多维色谱-杂交质谱技术的多类别污染物的综合分析技术也成为近年来确证检测技术发展的方向[10]。多维色谱技术与质谱技术联用,如二维液相色谱、二维气相色谱及全二维气相色谱等与质谱技术的联用,已成为解决同源复杂组分检测的有效手段;而通过融合多种类型的质量分析器如四极杆、轨道阱(Orbitrap)及线性离子阱(LIT)等集成杂交质谱,为实现复杂农产品基质的检测提供了重要技术支撑。在未知物筛查方面,高分辨质谱具有质量范围宽、分辨率和质量测量精度较高的特点,已成为农产品质量安全化学性非靶标物质快速筛查的重要手段。而核磁共振技术具有无破坏性、无偏向性、高灵敏度以及测定快速等特点,结合模式识别在非法、恶意添加物的筛查识别方面具有较强的技术前瞻性[11]。集成质谱、波谱及成像技术,对未知化合物结构进行定性推断和确认,发现食品中未知风险物也是研究的重要热点。 (二)农产品质量安全风险评估技术趋向系统化、精细化 当前风险评估技术的理论研究和实践应用都正处于快速发展阶段,前沿科学技术的应用、大数据发掘技术的发展和不同数学模型软件的开发,促进了风险评估技术的系统化与精细化[5]。纳米技术、组学技术、计算分子生物学等前沿技术近年来发展迅速,在化学物质暴露评估中的应用促进了风险评估技术的快速发展,提高了风险评估的精准性[12~13]。如动物替代毒理学新方法的应用,提高了风险评估的速度;基于人源细胞的机制通路研究,提高了健康效应评估的精确性;而生物标志物监测技术的应用增强了风险评估过程中的敏感性和准确性,从而降低了评估的不确定性。大数据挖掘技术的发展和应用,为农产品质量安全风险评估的理论和方法研究提供了广阔的天地,特别是如逻辑回归模型、随机森林模型、贝叶斯方法模型、神经网络模型等机器学习,能够实现从海量的数据中发掘关联信息,并将分割的数据关联化,提供系统化的评估方案。基于不同需求和国情,开发的模型软件和应用也是风险评估技术不断扩展的方向。如美国和荷兰依据临界效应的剂量-反应关系建立的基准剂量(BMD)模型均已开发相关软件;基于生理模型的药代动力学、药效动力学(PBPK/PD)模型可以模拟药物和其不同制剂经静脉、口服、口腔、眼部、鼻腔和肺部给药后,在动物和人体内的药代动力学和药效动力学行为,目前开发的商业化软件已在风险评估中广泛应用;暴露边界(MOE)法相关技术和软件在不断推进,这些风险评估相关软件的研发能够增加评估技术的准确性,必将带动农产品质量安全相关风险评估理论和方法的发展。 (三)农产品质量安全过程控制技术趋向精准化、定向化 基于危害分析的临界控制点(HAC-CP)总体上适于农产品的安全管控,但由于农产品的生物活性属性,自然生产特征以及供给的时效性等因素,使得农产品质量安全控制技术具有复杂性和特殊性。在关键技术上,结合污染物代谢、迁移和消解等行为,防止污染物防控二次污染;通过解决关键控制点与风险预警阈值,预测模型和评价模型,有效生物的选用等关键技术,研究农产品生产、收储运过程中混合污染的综合防控技术是今后农产品质量安全过程控制技术发展方向之一[14]。围绕农产品生产过程中影响农产品质量的关键危害因子的污染途径与过程控制技术开展研究.包括农兽药等农业投入品的降解规律和机理、产地污染对农产品的影响及危害等开展精准化研究;针对特定环节典型农产品关键或典型危害因子开展定向化研究,形成定向化控制技术,也是实现精准农业,推动供给侧改革的有效途径。 (四)农产品质量安全溯源技术趋向智能化、集成化 目前农产品质量安全溯源技术主要分为信息追溯技术及真实性识别溯源技术研究两个方面。在以生产档案记录为基础的信息追踪与溯源技术方面,可追溯系统应用研究成为热点,主要依托传感网及数据处理、电子标签(RFID)及无线应用、数据库与并行计算等技术的建立,实现对每一个过程的流通做到来源可溯,去向可查。目前,该技术在高附加值农产品物流仓储的追溯环节应用前景广泛。随着物联网经济的发展,信息溯源技术日趋网络化和智能化。在以产品表征分析为基础的身份识别与溯源技术方面,基于DNA指纹分析建立的鉴别技术由于分析精度高,已成为农产品品种鉴别的一项关键技术。同位素质谱技术发展迅速,除目前常用的碳、氮稳定同位素外,氢、氧、硫、硼和锶同位素技术的应用有效性也日益凸显[16],通过分析不同地域农产品中同位素组成特征、差异,建立溯源数据库或绘制溯源地图,可以实现对不同农产品的产地溯源。近年来,在溯源技术发展方面,一是利用锶同位素以及稀土元素对农产品产地溯源的有效性日益凸显;二是重视溯源指标在加工农产品过程中的变化;三是将稳定同位素质谱技术、核磁共振技术、DNA指纹图谱技术、代谢指纹图谱技术、红外光谱技术以及矿物元素指纹图谱等多项溯源技术集成,形成综合溯源技术系统,集成后的综合溯源系统能够提高农产品溯源的精准度[17~18]。 三、目前我国农产品质量安全已有科技基础与存在差距 (一)检测技术 截至“十二五”末,我国共研发出500多项残留确证检测技术,其中农药多残留确证检测从最初的不到30种发展到700多种,兽药多残留确证检测可覆盖20大类300余种,建立了主要以农药和兽药残留为主的多项确证检测技术及标准,农产品质量安全检测技术水平不断提高[19]。在快速检测方面,我国已经具备制备各种农药、兽药残留、违禁添加物抗体近300种,研发快速检测产品600余种,快检产品的市场占有率从“十五”末期的不到10%上升至目前的80%以上[19]。我国在农产品质量安全检测技术方面还存在一些问题。比如,仍有一定比例我国已登记和有限量的农兽药残留无检测方法,农产品中环境污染物及与农产品品质营养相关的内源物检测方法缺乏;自主开发的检测设备少,设备成本高[20];农药抗体少,快检产品灵敏度和稳定性差等问题还一定程度存在。 (二)风险评估技术 在风险评估共性技术方面,我国已经初步确立了剂量-反应评估中基准剂量评估技术,建立了农产品中化学污染物(特别是农药)累积性膳食暴露评估方法和阶梯式暴露评估方法[12];开展了农产品质量安全风险建模技术研究,已形成国家农产品质量安全监测信息平台数据上报系统、分析系统和综合管理系统以及农产品质量安全风险评估系统等。在农产品质量安全风险监测方面,我国已经针对农兽药残留等危害因子,开展连续动态立体式风险隐患摸底排查和专项评估,获得风险监测数据23万余条,形成23份农产品质量安全风险监测与评估技术报告。我国还缺乏开展农产品质量安全风险评估的一些基础数据,如现有的危害因素本底含量数据、毒理学数据等基础数据缺乏,不能满足我国农产品质量安全风险评估的需要;在技术上,人源细胞替代动物毒理学测试及暴露组学技术等前沿技术的应用还刚刚起步,生物监测尚未纳入风险监测与评估的内容;适合我国国情的评估模型不多[13]。 (三)过程控制技术 目前,我国农产品质量安全过程控制技术研究主要集中在研究污染物的环境过程以及对农业投入品及内源毒素的消减控制技术研究[20];我国已经形成了农产品产地土壤重金属污染区边界划分的技术方法及水产生产区域划分方法。如2011年,我国参照欧盟法规制定形成了《2011年海水贝类生产区域划型工作要求》。针对农药和兽药等农业投入品,主要依据毒理学数据和残留消除规律制定出最大残留限量标准。截至2016年底,我国已经制定了433种农药的4140项最大残留限量。而在毒素的消减控制技术方面,目前已经形成的相关管理规范或标准有《防止黄曲霉毒素污染食品卫生管理办法》、《花生黄曲霉毒素污染控制技术规程》等。尽管我国目前在农产品过程控制技术研究方面取得了一定的进展,但产地环境污染物(农兽药、助剂、持久性污染物等)与不同农产品质量安全相关性方面的研究缺乏;农兽药面源污染阻断和评价技术缺乏;在新技术、新生产方式和新投入品所带来的危害评估、预防和控制措施研究方面还很少。 (四)产地溯源与真实性识别技术 在信息追溯方面,我国已了《农产品产地编码规则》、《农产品追溯编码导则》及《热带水果分类和编码》等规范文件,建立了农垦农产品质量追溯系统,覆盖28个省(自治区、直辖市),涵盖谷物、蔬菜、畜禽肉等主要农产品。在身份识别与溯源技术方面,我国近年来也建立了一系列方法,包括DNA标记法、近红外反射光谱法、稳定同位素法、矿物元素法等,在牛肉产地溯源、有机猪肉溯源与真实性识别及鸡肉、茶叶和蜂蜜溯源技术等方面奠定了技术基础。但现有溯源体系仅仅是建立在信息记录溯源上,与质量溯源相关检测技术、质量安全溯源的检测装备、食品加工和储运过程质量溯源支持技术等还没有集成形成技术体系。由于缺乏统一的追溯标准和规范指南,各部门建立的追溯系统仍存在信息不互联互通,很多产品追溯码的作用与普通的食品标签相类似,未发挥有效的追溯管理作用,且由于缺乏农产品种植、养殖等环节的化肥农药、兽药及生产管理等信息,信息记录成本高,也造成了源头追溯信息采集困难。而在身份识别与溯源技术方面,单一溯源方法存在溯源准确性不高,溯源库存在样品代表性差,综合集成溯源系统研究应用还较少等问题。 四、我国农产品质量安全科技优先发展领域和重点突破点 根据农产品质量安全科技的发展趋势及我国产业发展的需求,围绕服务国家食品安全战略目标,提高农产品质量安全水平的战略需求,促进我国农产品质量安全科技整体能力的提升和关键问题的突破,确定如下优先发展领域。 (一)农产品质量安全检测技术优先领域 运用现代物理、化学、生物学、计算科学理论和方法,研究农产品中营养品质、功能成分以及农兽药、生物毒素、有机污染物、环境激素等分析新理论、新技术,建立农产品质量与安全检测技术及标准体系。主要包括基于新型功能材料的高效前处理新技术、农产品品质形成及无损监测技术、智能化农产品质量分等分级新方法、生物监测及非定向筛查技术。 (二)农产品质量安全风险评估优先领域 开展对化学和生物等污染物的风险评估、控制与预警的食品安全风险评估方法和理论的研究,发展符合我国国情的食品安全风险评估技术方法体系。主要包括农产品中重要化学污染物的剂量-反应评估理论、暴露评估方法优化与模型、混合污染物联合暴露综合评估风险排序与模型、农产品累积性暴露评估方法与模型、主要农产品中危害因素风险评估模式及风险评估信息系统的整合与构建。 (三)农产品质量安全过程控制优先领域研究 污染物在农产品中的污染途径、成害机制及控制措施,构建农产品安全、清洁生产理论和典型模式,建立农产品质量安全过程控制技术体系。主要包括污染物在产地环境中的迁移转化及降解规律,农业投入品面源污染阻抗、钝化、消减技术,典型污染物生物修复理论和机制,典型污染物与品质指标的相关性研究,农产品产地污染物阈值及产地安全评价指标体系。 (四)农产品质量安全溯源优先领域 开展农产品质量安全溯源的理论和方法研究,主要包括矿物元素、同位素技术、生物组学技术的溯源新方法研究,不同生产模式农产品溯源技术,加工农产品溯源技术;综合溯源系统的构建。 (五)农产品质量安全标准研究 开展农产品质量安全标准研究和标准物质研究,健全农业标准体系。主要包括农兽药残留限量制定,小宗作物农药残留及风险排查,动物源产品中农药残留限量制定,产地环境污染物限量标准与安全评价分类,农产品安全与品质评价相关标准物质研制。 (六)农产品营养组分作用机制及分离基础研究 农产品组分的营养与功能的相关性及其作用机制、组分分离新技术,建立农产品品质营养功能解析与利用技术体系。主要包括农产品功能成分影响人体健康的分子营养学机制,农产品功能成分在人体内的代谢途径、吸收方式与作用机制,功能成分在农产品中的存在形态、结构及分布,农产品组分高效分离与重组关键技术,绿色、循环、多组分提取的理论和方法. 作者:金芬 郑床木 钱永忠 单位:中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所 安全科技论文:建筑施工安全科技创新途径 摘要:在经济全球化的发展趋势下,建筑工程的数量越来越多。一些无良老板为了追求更多的经济效益,不顾建筑工人的安全,违反国家施工安全管理条例。导致建筑出现问题,使人民的生命和财产安全受到损失。通过近些年建筑施工安全出现的一系列问题,国家越来越重视对建筑施工安全的科技创新研究,同时也加大了对该方面科技创新的投入。但是,建筑施工现场的安全问题仍然有待解决。 关键词:建筑施工;安全生产;科技创新 引言 我们正处于信息化社会中,科学技术会直接影响一个国家的综合国力。建筑施工的安全关系到人民的生命财产安全。我国是一个发展中国家,在科技创新方面与发达国家还存在很大差距。这就要求我们要加大对科技创新的重视程度,减少施工现场的伤亡人数。 1建筑施工安全生产的科技创新 1.1将电子信息技术融入到施工设备中 现在很多施工现场依然使用陈旧的施工设备。例如:大部分施工现场中升降机的使用依然由人工操作。假设因工人操作不当或没有定期检修而出现故障,就会发生危险。现代社会科技发达,将信息技术融入到大型的施工设备中,做到施工设备信息化。利用计算机控制升降机不仅可以减少事故的发生,同时也可以减少人工的使用,节省了部分资金。在设备中安装报警装置,在发生问题前及时进行警告,早发现问题早解决问题,将危险扼杀在摇篮里。随着城市中施工工程的数量越来越多,高层的出现又为施工增加了难度,也增加了施工的风险。近些年来,施工现场问题频发,由此人们对建筑施工安全生产的问题越来越关注。用计算机这类精密的电子仪器来操作,可以尽早防范问题的发生。将用于高层的施工设备与地面计算机相连接,实现人工智能操作,使操作更加便捷、安全。警报装置的安装可以让地面工作人员及时做好防范准备,及时疏散周围人群,即使出现了事故也可以减少施工人员的伤亡。 1.2对施工现场脚手架的实用技术创新 近年来,随着国家政策的出台,使脚手架的使用变得越来越广泛。同时脚手架也在不断的进行创新。脚手架的功能变得越来越实用,性能变得越来越强,使操作变得更安全。但有时由于安全措施不到位或操作不规范而引发的问题也时有发生。例如:近几年来,“暖房子”政策的出台,工人们给居民楼披上了一层厚厚的外衣,使千家万户的冬日都变得温暖起来。但施工工人的安全却是一个值得我们关注的问题。部分施工现场使用的脚手架都采用的是钢管式脚手架。这种脚手架在操作时稍有不慎就会坍塌。通过出现的这一系列的问题,我们应该加大对施工现场脚手架安全的实用创新。随着科技的发展,应充分利用电子信息技术,完善脚手架的防坠落功能。在脚手架的使用材料上可以采用先进的技术进行创新。采用更安全、更实用的材料对脚手架的性能进行完善。在对工人的防护上,应利用先进的信息技术,进行实时监控。例如:施工当天的天气是否会对脚手架的使用带来不便,脚手架能否承受住当前的重量,脚手架的升降高度是否会对工人的生命安全造成威胁等等。利用计算机技术对这些问题进行监控,避免问题的发生。同时,将脚手架上的每个部分完全覆盖到计算机的监控中,使计算机可以全天候的监督脚手架是否安全,工人的操作是否规范,将脚手架的使用风险降到最低。 1.3做到施工现场安全监控技术全覆盖 目前,随着房地产行业的发展,施工工程越来越多。其中,也不乏一些黑心老板为了追求利益最大化一味地要求尽早完成工期,将安全问题抛于脑后。在施工现场我们经常可以看到“安全责任重于泰山”这样一句话,但是真正将安全问题放在首位的又有几人?所以对施工现场进行全程监控十分必要。利用信息技术对施工现场进行360度无死角全覆盖监控。使施工现场的安全责任人可以通过显示屏对施工现场进行实时监控。通过全新的监控技术使安全责任人在室内就可以对施工现场进行监控,通过显示屏可以观测到工人在操作设备时是否规范,工人在施工时安全设施是否到位等。同时,在计算机上设置一个检测程序,将该程序投入到施工设备中,当有工人操作不规范或是建筑的某一层建造的不合格时这个程序就会及时的发出警告,这样可以及时发现问题,不至于酿成大的灾祸。我们也可以利用信息技术制作一个关于施工现场方面的网站,将全国各个省、市正在施工的工地全部覆盖进这个网站中来,实行全国联网。这样有利于国家的相关部门对建筑施工现场进行随时监督,对安全不合格的施工现场及时发出整改通知。这样,有利于施工人员将施工安全问题放在首位。这项新的科技创新将施工现场安全的防范措施真正的落实到实处,实现施工现场零风险。 2建筑施工安全生产的科技创新途径 2.1国家加大对该方面科技创新的扶持力度 “科学技术是第一生产力”,科技的发展对国家来说至关重要,国家应该加大对该方面的扶持力度。首先,国家应该拥有稳定的经济基础和高超的科技水平。我国是一个发展中国家,科学技术水平较发达国家还有较大差距,我国应积极地借鉴外国的经验,以我为主,为我所用。将学到的经验和我国的技术相结合,加快我国科技创新的脚步。其次,国家应出台相应的政策来鼓励该领域的科技创新。对进行科技创新的人才进行奖励,这样对其他进行科技创新的人才就会起到激励的作用,更好的发挥他们的主动性和创造性。 2.2加大对该领域人才的培养 第一,该领域人才在现代社会中的数量少之又少,应加快对该领域的学科建设。在各大高校应开设相关专业,学习相关课程,培养该领域的专业性人才。社会的进步离不开科技的创新,完善对该领域的学科建设,有利于加快该领域科技创新的步伐。第二,将该领域的优秀人才组成科研团队,注重对建筑施工安全生产方面进行研究。并为该团队提供资金和技术支持,为该团队设立用于科技创新的单独实验室,并配备高水平的仪器设备,为该团队科技创新提供物质保障。 3结束语 目前,在建筑施工中存在很多安全隐患,建筑施工中的设备只有和现代化信息相结合才能将这些隐患消灭在萌芽时期。对于建筑施工方面的创新,不仅需要国家的大力支持,更需要该方面的专业人才运用其掌握的专业知识进行创新,不断解决在施工中遇到的各种问题,开创建筑安全生产的新局面。 作者:刘逸帆 陈刚 单位:徐州工程学院 安全科技论文:煤矿安全科技挑战及对策研究 [摘要]总结了“十二五”以来我国煤矿安全科技在技术装备等方面取得的进展,分析了现阶段我国煤矿安全科技面临的形势和存在的问题,提出要加大煤矿安全科技创新,打好防范煤矿事故的对抗战、外围战、应急战和监管战,推动煤矿安全生产形势持续稳定好转。同时,针对煤矿安全重点领域和薄弱环节的科技需求,提出了“十三五”期间煤矿安全的科技对策和发展方向。 [关键词]煤矿安全;技术进展;科技对策;发展方向 近年来,我国在煤矿安全生产领域加大了政策扶持、资金支持、科技创新和监管监察的力度,煤矿安全生产形势持续稳定好转[1]。2005年到2014年的十年间,我国煤炭产量从2.11Gt攀升到3.87Gt,增加83.4%;煤矿事故起数从3306起下降到509起,下降84.6%;煤矿事故死亡人数从5938人下降到931人,下降84.3%;百万吨死亡率从2.811下降到0.255,下降90.9%。但在当前宏观经济运行和煤炭行业发展的新形势下,我国煤矿安全依然面临行业形势不容乐观、事故总量仍然偏高、区域发展极不平衡、职业健康备受关注、科技支撑仍待加强等突出问题和严峻挑战。“十三五”期间,有必要围绕煤矿安全重点领域和薄弱环节,强化技术创新和集成示范,推动煤矿安全科技水平再上新台阶。为此,在总结分析我国煤矿安全科技近年来的主要进展和当前面临形势的基础上,提出了“十三五”我国煤矿安全科技的对策和方向建议。 1煤矿安全科技主要进展 “十二五”以来,煤矿安全领域相关科研院所、高等院校、生产企业注重产学研用相结合,以实施“973”计划、国家科技支撑计划、国家科技重大专项等国家科技计划为契机,广泛开展科技合作和技术创新,在基础理论、关键技术、重大装备和工程示范等领域取得了重要突破,为煤矿安全生产形势持续稳定好转提供了重要支撑。 1.1煤矿瓦斯灾害防治 瓦斯灾害监控预警和瓦斯高效抽采利用是瓦斯治理的重点和难点。近年来,瓦斯含量快速准确测定技术实现了120m长钻孔定点取样,20min内快速测定瓦斯含量,测定误差小于7%,并在100多个矿井推广应用。开发的基于2个“四位一体”煤矿瓦斯灾害监控预警系统,大幅提高了瓦斯灾害预警自动化水平,预警准确率达75%以上。研制成功国内首台最大扭矩12000N•m大功率定向钻机,在晋城寺河煤矿完成1881m井下近水平长钻孔施工,创造了煤矿井下顺煤层定向钻孔深度的世界纪录。研制成功适用于f≤0.5松软煤层的高转速大扭矩螺旋钻进装备、空气套管钻进装备及地面远距离自动控制钻进装备,在松藻、淮南、平顶山等矿区广泛开展示范应用,松软煤层钻孔深度最深达271m,钻孔成孔率达到76.9%。开发了煤矿采动区顶板“L”型地面井抽采技术并在晋城寺河煤矿成功应用,抽采浓度最高达93%,抽采纯量最高达3.11万m3/d,实现了本煤层采动影响区、采空区连续抽采,工作面瓦斯浓度降低约30%[2]。 1.2煤矿水害防治 水源和导水通道探测、水害预测、注浆堵水等关键技术取得突破,水文地质探测与水害治理技术体系日趋完善。研发的井下瞬变电磁仪,可用于井下掘进头、侧帮、顶底板、充水采空区、充水陷落柱、含水层等隐蔽水害探测,最大探测距离达200m,准确率达到70%。研发的自记式地震仪及数据处理与解释软件,显著提高了断层、陷落柱、煤层变薄带等异常体的探测精度,探测距离达1600m。研发的动水大通道突水钻孔控制注浆高效封堵技术,解决了携袋钻进、钻注一体化转换、注浆入袋、抛袋提钻等技术难题,在陕西榆卜界煤矿涌水量约1200m3/h的动水条件下,对高3m宽4m的过水巷道实施封堵一次成功,封堵巷道不足50m,注浆量不到850m3,施工工期仅18d[3]。 1.3煤矿火灾防治 早期预测预报、监测预警、新型防灭火材料和装备等是矿井火灾防治的关键。目前已形成了以自然发火早期预测预报、阻化剂防火、氮气防灭火、凝胶防灭火、黄泥灌浆防灭火技术等为主体的内因火灾防治技术体系。形成了以胶带机火灾预测与自动灭火技术,惰气灭火、泡沫灭火、惰泡灭火技术等为主体的外因火灾防治技术体系。煤矿井下移动式碳分子筛制氮装置关键性能指标达到国际先进水平,氮气出口浓度≥98%,出口流量≥2000m3/h,填补我国煤矿井下移动式大流量制氮装置的空白[4]。 1.4煤矿粉尘防治 形成以煤层注水防尘、喷雾降尘、通风除尘、个体防护等为主体的防降尘技术体系,以及被动式隔爆、自动抑爆技术两大类多类型防隔爆技术体系。粉尘浓度、粒度分布测定等粉尘检测技术取得重要突破,可对作业环境粉尘浓度进行实时、在线监测[5]。研制出国内首套煤矿井下掘进工作面综合除尘系统,在神东等矿区得到成功应用,呼吸性粉尘除尘效率≥99%,达到国际先进水平。 1.5冲击地压防治 形成了以岩石力学方法和地球物理方法为主的冲击地压监测预警与评价体系,建立了包括区域防治与局部防治的冲击地压防治体系[6]。针对目前国内外已有微震监测系统只能被动接受煤岩体破裂产生的微震信号和震源定位精度不高的现状,研发出自震式微震监测系统,实现了监测区域内波速场的实时反演与解算,提高了微震监测系统的定位精度,微震监测系统的震源定位精度达到5~10m。 1.6煤矿热害防治 形成了矿井热害预测、评价、控制成套技术和装备,为改善工作环境和保障职业健康提供了重要技术装备支持。成功研制首套地面集中降温的核心设备———高低压转换装置,温度跃升小于0.5℃,设计压力16MPa,已在平煤神马集团建设示范矿井[7]。 1.7煤矿应急救援 形成了事故预警、培训演练、逃生避难、抢险救援等一系列成套技术和装备。在人员精确定位技术、无线救灾通讯、应急避灾信号引导、应急救援指挥系统等领域取得一系列先进成果。采用无线MESH网络、骨传导等技术研制了KJ30矿用救灾无线通信系统,救护队员可快速搭建数据传输通道,将事发地点的现场图像、环境参数、救护队员生命体征等信息传输至指挥中心,支持双向对讲,供救援指挥人员实时掌握救援情况并进行可视化管理和调度,目前已在14个国家矿山应急救援区域队进行推广[8]。 2煤矿安全科技面临的形势 在当前宏观经济运行和煤炭行业发展的新形势下,我国煤矿安全生产也呈现新的特点,面临行业形势不容乐观、事故总量仍然偏高、区域发展极不平衡、职业健康备受关注等突出问题和严峻挑战。 2.1煤矿安全形势依然严峻 首先,尽管我国煤矿安全生产形势持续稳定好转,但重特大事故仍时有发生。据统计,2012~2014年全国工矿商贸企业共发生重特大事故71起,死亡1278人,其中煤矿44起,死亡747人,分别占61.97%和58.45%;其次,我国煤矿安全生产水平与发达国家先进水平仍然存在较大差距。2014年我国煤矿百万吨死亡率0.255,仍远高于欧美主要产煤国家平均0.03的水平;再次,煤矿安全生产指标持续走低,百万吨死亡率等指标低位反弹和反复的风险增大。此外,能源革命也给煤矿安全生产提出了更高的要求。 2.2煤矿安全水平极不平衡 长江以南及西南地区地质条件极为复杂,80%煤层为急倾斜、倾斜煤层,薄煤层多,厚度0.6~2m,局部断层密度达到35条/km2,机械化程度极低。2012年,全国仅云、贵、川、渝、湘5省市的煤矿事故死亡人数均超100人,共死亡672人,占全国的49%,而5省市煤炭产量仅占全国的13%。2013年,全国仅云、贵、川、渝、湘5省市的煤矿事故死亡人数均超90人,共死亡494人,占全国的46%,而5省市煤炭产量仅占全国的12%。 2.3煤矿开发条件不断变化 我国煤炭资源分布具有“东贫西富”、“东深西旱”的特点,煤炭开发不断向西部和深部转移。东部拥有约90%的经济总量,而煤炭资源的赋存仅占总量的30%;西部煤炭资源的赋存占70%,经济总量仅约为10%。目前全国已有47座超千米深井,最深已达1501m,随东部煤炭开采深度增加,高地应力、高瓦斯、高地温、高承压水等带来的安全问题更加突出[9]。新疆等西部地区大倾角煤层、巨厚煤层、三软煤层的安全高效开采也面临严峻挑战。 2.4隐蔽致灾因素难以精确普查 煤矿隐蔽致灾因素通常无明显的显现特征,具有隐蔽性、时变性、脆弱性等特点,探测和预防难度大。煤矿灾害事故大多都与隐蔽致灾地质因素紧密相关,隐蔽致灾因素已成为引发煤矿水害、瓦斯和顶板等重大灾害事故的主要原因[10]。据不完全统计,在煤矿重大事故中,与地质条件有关的各类重大事故占90%。隐蔽致灾因素的致灾机理和预防机制、隐蔽致灾地质因素的快速精细探查技术与装备是研发重点。 2.5煤矿职业危害备受关注 煤炭开采过程中存在的粉尘、噪声、高温、振动、高湿等职业危害,对职工安全健康造成严重威胁。2013年共报告职业病26393例,其中尘肺病23152例;煤矿职业病15078例,其中尘肺病13955例[11]。煤矿尘肺病约占新发尘肺病总数的60%。在有效遏制重大人员伤亡事故的同时,如何预防和控制职业危害,做到早发现、早诊断、早治疗已成为煤矿安全生产工作的重点。 2.6煤矿安全投入面临困局 受宏观经济影响,煤炭需求持续下滑,供大于求现象十分严重,煤炭行业低迷现状或将持续。煤炭企业在经济效益普遍下滑亏损条件下,资金周转困难,安全投入难以保证。因此,煤矿安全技术装备的经济性和实用性越来越成为现场应用考虑的重要方面,技术成果应用示范和推广难度加大,容易影响科技成果研发和应用两方面的积极性。 3煤矿安全科技发展的方向 国家能源局、环保部、工信部在《促进煤炭安全绿色开发和清洁高效利用的意见》中提出,到2020年,全国煤矿采煤机械化程度达到85%以上,掘进机械化程度达到62%以上。煤矿安全生产形势根本好转,煤炭百万吨死亡率下降到0.15以下。为实现煤矿安全生产形势根本好转的目标,有必要针对煤矿安全的重点领域和薄弱环节,提出针对性科技对策和发展方向。 3.1攻克灾害防治技术瓶颈,打好灾害对抗战 针对煤炭开发向深部和西部转移出现的灾害新特点,以“超前预测、主动预警、综合防治”为重点,研发煤矿隐蔽致灾因素动态智能探测、煤矿重大灾害风险判识及监控预警、煤矿深部开采动力灾害防控技术。重点突破小尺度地质异常体精细探测技术、隐蔽致灾因素井上下立体动态探测技术、煤矿重大灾害判识预警模型及方法、突水水源在线快速判别与智能注浆系统、超千米深部流变围岩控制技术、深部矿井耦合动力灾害防治技术、高温诱发瓦斯煤尘爆炸及自燃火灾防控技术、矿山呼吸性粉尘监测与防治技术等。 3.2提升信息化和智能化水平,打好安全外围战 当前“减人促安”、“无人则安”的理念被广泛认同,通过提升煤矿机械化、自动化、信息化、智能化水平,可在提高煤炭生产效率的同时显著提升煤矿安全生产水平。为此,有必要围绕煤矿重点生产环节及安全保障系统的机械化、自动化和智能化开展攻关,重点突破煤矿巷道高效快速掘进技术与装备、难采煤层机械化开采技术与装备、清洁智能辅助运输技术与装备、无人化综采工作面巡检机器人、“人-机-环境”信息感知和交互技术与装备、智能生产调度系统等,促进煤矿“机械化换人、自动化减人”,提升安全高效开采水平。 3.3提升应急救援装备水平,打好灾变时应急战 煤矿应急处置与救援是煤矿安全生产的最后一道防线,为保障煤矿灾变时期应急救援技术装备“找得到、调得来、用得好”,急需研制集紧急避险、灾区侦测、通信定位、应急救援于一体的煤矿重大事故应急处置与救援技术和装备。重点突破煤矿重大灾害灾情演变规律、煤矿灾变环境侦测及存储技术、灾变环境应急通信及遇险(难)人员精确定位技术、快速逃生避险救援保障技术及装备、煤矿救援通道快速构建技术及装备、智能化应急预案及应急救援辅助决策技术,提升煤矿重大事故应急处置与救援技术装备水平。 3.4提高监管执法技术水平,打好安全监管战 监管监察是加强煤矿安全管理的重要手段,当前有必要进一步提高煤矿安全监管监察的科技含量和科学化水平。重点突破现场监督检测装备、现场执法与调查取证分析装备、信息化装备、执法配套装备等,全面提升监管监察技术装备水平[12]。此外,要加强对煤矿安全现有技术标准和规程的调研和梳理工作,对缺乏科学性、合理性的重点技术条款和关键技术参数进行深入研究,做好技术标准规范的修订和制定工作,为煤矿安全生产和监管监察提供科学指导和依据。 4结束语 实践表明,煤矿安全科技对促进我国煤矿安全生产形势持续稳定好转发挥了重要支撑和保障作用,但随着发展环境、行业形势、开发条件的不断变化,煤矿安全生产紧迫性增强,煤矿安全科技挑战性加剧。当前,以信息技术为代表的现代科学技术日新月异,煤矿安全科技发展有必要固本拓新,加强煤矿灾害防治瓶颈技术、减人增效高端技术、应急救援保障技术、监管监察支撑技术的研发和应用,全面提升煤矿安全技术装备水平,为早日实现煤矿安全生产形势根本好转提供科技保障。 作者:雷毅 单位:中国煤炭科工集团有限公司 安全科技论文:深究学校网络安全科技 随着网络技术的不断发展和Internet的日益普及,许多学校都建立了校园网络并投入使用,这无疑对加快信息处理,提高工作效率,减轻劳动强度,实现资源共享都起到了无法估量的作用。但教师和学生在使用校园网络的同时却忽略了网络安全问题,登陆了一些非法网站和使用了带病毒的软件,导致了校园计算机系统的崩溃,给计算机教师带来了大量的工作负担,也严重影响了校园网的正常运行。所以在积极发展办公自动化、实现资源共享的同时,教师和学生都应加强对校园网络的安全重视。正如人们经常所说的:网络的生命在于其安全性。因此,如何在现有的条件下,如何搞好网络的安全,就成了校园网络管理人员的一个重要课题。 作为一位中学电脑教师兼负着校园网络的维护和管理,我们一起来探讨一下校园网络安全技术。 网络安全主要是网络信息系统的安全性,包括系统安全、网络运行安全和内部网络安全。 一、系统安全 系统安全包括主机和服务器的运行安全,主要措施有反病毒。入侵检测、审计分析等技术。 1、反病毒技术:计算机病毒是引起计算机故障、破坏计算机数据的程序,它能够传染其它程序,并进行自我复制,特别是要网络环境下,计算机病毒有着不可估量的威胁性和破坏力,因此对计算机病毒的防范是校园网络安全建设的一个重要环节,具体方法是使用防病毒软件对服务器中的文件进行频繁扫描和监测,或者在工作站上用防病毒芯片和对网络目录及文件设置访问权限等。如我校就安装了远程教育中心配置的金山毒霸进行实时监控,效果不错。 2、入侵检测:入侵检测指对入侵行为的发现。它通过对计算机网络或计算机系统中的若干关键点收集信息并对它们进行分析,从中发现是否有违反安全策略的行为和被攻击的迹象,以提高系统管理员的安全管理能力,及时对系统进行安全防范。入侵检测系统包括进行入侵检测的软件和硬件,主要功能有:检测并分析用户和系统的活动;检查系统的配置和操作系统的日志;发现漏洞、统计分析异常行为等等。 从目前来看系统漏洞的存在成为网络安全的首要问题,发现并及时修补漏洞是每个网络管理人员主要任务。当然,从系统中找到发现漏洞不是我们一般网络管理人员所能做的,但是及早地发现有报告的漏洞,并进行升级补丁却是我们应该做的。而发现有报告的漏洞最常用的方法,就是经常登录各有关网络安全网站,对于我们有使用的软件和服务,应该密切关注其程序的最新版本和安全信息,一旦发现与这些程序有关的安全问题就立即对软件进行必要的补丁和升级。许多的网络管理员对此认识不够,以至于过了几年,还能扫描到机器存在许多漏洞。在校园网中服务器,为用户提供着各种的服务,但是服务提供的越多,系统就存在更多的漏洞,也就有更多的危险。因此从安全角度考虑,应将不必要的服务关闭,只向公众提供了他们所需的基本的服务。最典型的是,我们在校园网服务器中对公众通常只提供WEB服务功能,而没有必要向公众提供FTP功能,这样,在服务器的服务配置中,我们只开放WEB服务,而将FTP服务禁止。如果要开放FTP功能,就一定只能向可能信赖的用户开放,因为通过FTP用户可以上传文件内容,如果用户目录又给了可执行权限,那么,通过运行上传某些程序,就可能使服务器受到攻击。所以,信赖了来自不可信赖数据源的数据也是造成网络不安全的一个因素。 3、审计监控技术。审计是记录用户使用计算机网络系统进行所有活动的过程,它是提高安全性的重要工具。它不仅能够识别谁访问了系统,还能指出系统正被怎样地使用。对于确定是否有网络攻击的情况,审计信息对于确定问题和攻击源很重要。同时,系统事件的记录能够更迅速和系统地识别问题,并且它是后面阶段事故处理的重要依据。另外,通过对安全事件的不断收集、积聚和分析,有选择性地对其中的某些站点或用户进行审计跟踪,可以及早发现可能产生的破坏性行为。 因此,除使用一般的网管软件系统监控管理系统外,还应使用目前已较为成熟的网络监控设备,以便对进出各级局域网的常见操作进行实时检查、监控、报警和阻断,从而防止针对网络的攻击与犯罪行为。二、网络运行安全 网络运行安全除了采用各种安全检测和控制技术来防止各种安全隐患外,还要有备份与恢复等应急措施来保证网络受到攻击后,能尽快地全盘恢复运行计算机系统所需的数据。 一般数据备份操作有三种。一是全盘备份,即将所有文件写入备份介质;二是增量备份,只备份那些上次备份之后更改过的文件,这种备份是最有效的备份方法;三是差分备份,备份上次全盘备份之后更改过的所有文件。 根据备份的存储媒介不同,有“冷备份”和“热备份”两种方案。“热备份”是指下载备份的数据还在整个计算机系统和网络中,只不过传到另一个非工作的分区或是另一个非实时处理的业务系统中存放,具有速度快和调用方便的特点。“冷备份”是将下载的备份存入到安全的存储媒介中,而这种存储媒介与正在运行的整个计算机系统和网络没有直接联系,在系统恢复时重新安装。其特点是便于保管,用以弥补了热备份的一些不足。进行备份的过程中,常使用备份软件,如GHOST等。 三、内部网络安全 为了保证局域网安全,内网和外网最好进行访问隔离,常用的措施是在内部网与外部网之间采用访问控制和进行网络安全检测,以增强机构内部网的安全性。 1、访问控制:在内外网隔离及访问系统中,采用防火墙技术是目前保护内部网安全的最主要的,同时也是最在效和最经济的措施之一。它是不同网络或网络安全域之间信息的唯一出入口,能根据安全政策控制出入网络的信息流,且本身具有较强的抗攻击能力。它是提供信息安全服务。实现网络和信息安全的基础设施。防火墙技术可以决定哪些内部服务可以被外界访问,外界的哪些人可以访问内部的哪些服务,以及哪些外部服务可以被内部人员访问。其基本功能有:过滤进、出的数据;管理进、出网络的访问行为;封堵某些禁止的业务等。应该强调的是,防火墙是整体安全防护体系的一个重要组成部分,而不是全部。因此必须将防火墙的安全保护融合到系统的整体安全策略中,才能实现真正的安全。 另外,防火墙还用于内部网不同网络安全域的隔离及访问控制。防火墙可以隔离内部网络的一个网段与另一个网段,防止一个网段的问题穿过整个网络传播。针对某些网络,在某些情况下,它的一些局域网的某个网段比另一个网段更受信任,或者某个网段比另一个网段更敏感。而在它们之间设置防火墙就可以限制局部网络安全问题对全局网络造成的影响。 2、网络安全检测:保证网络系统安全最有效的办法是定期对网络系统进行安全性评估分析,用实践性的方法扫描分析网络系统,检查报告系存在的弱点和漏洞,建议补救措施和安全策略,达到增强网络安全性的目的。 以上只是对防范外部入侵,维护网络安全的一些粗浅看法。建立健全的网络管理制度是校园网络安全的一项重要措施,健康正常的校园网络需要广大师生共同来维护。 安全科技论文:煤矿安全科技支撑作用 1煤矿安全科技工作的差距性 近几年,山东煤矿安全科技工作虽然取得一定成绩,但还存在一些差距。(1)认识不够“高”。个别煤矿对科技工作重视程度不高、措施不得力、工作不到位,认识不到科技对安全生产的巨大支撑、保障、推进作用。(2)转化不够“快”。科技研发与成果转化结合不紧、推进较慢、转化率较低,市场化运作不够灵活。有的科技成果获奖后即被放至一边、束之高阁,有的科技成果只是在某一单位、某一地点运用,没有实现从“一花独秀”向“春色满园”的转变。(3)基础不够“实”。支撑科技工作的检测检验、技术服务等支撑能力相对滞后,安全基础相对薄弱;科技项目与安全生产需求不匹配,重大隐患治理等关键项目缺口较大,冲击地压防治等重大灾害防治未取得突破性进展,联合攻关、协调联动机制不完善。(4)投入不够“大”。尤其在科技项目上存在资金短缺问题。鉴于煤矿行业的艰苦性、特殊性,煤炭院校的毕业生不愿到煤矿工作,造成科技人才短缺,普遍缺乏后续人才。 2煤矿安全科技支撑的六大功能 科技工作是“安全第一,预防为主,综合治理”方针的重要内容和体现,反映了安全生产的发展方向和内在要求,体现了“管理、装备、培训”三并重的原则。综合来看,煤矿安全科技具有“六大”功能。(1)基础功能。如果把煤矿安全比作一座大厦,科技则是最重要的基础和磐石。没有科技做基础,煤矿安全则为无源之水、无本之木。本世纪初,部分小煤矿设备简陋,科技手段落后,作业环境恶劣,煤矿安全基础薄弱,“镐刨煤,人攉炭”现象普遍,更谈不上现代化技术,防治大事故没有有效手段,职工生命得不到保障,导致事故多发、频发、高发。(2)支撑功能。科技是支撑安全生产的“钢筋铁骨”,如同液压支架一样支撑着整个工作面,为作业现场提供了良好的安全环境,增强了防范事故的“硬实力”。如果是木支护,效果可想而知。现代化的科技装备武装了矿井通风、运输、机电等各大生产系统,数字化矿井、智慧矿山建设支撑了安全生产的“半壁江山”。(3)保障功能。科技是职工生命安全的“保护神”。从某种意义上讲,有什么样的科技水平,就有什么样的保障功能,就有什么样的安全状况。近几年来,部分煤矿针对以前在矿井安全生产方面存在的问题进行了认真分析,并且与有关单位共同开展了科技攻关,如冲击地压工作面转载机岗点无人操作、准无人化工作面集控一体化系统、工业电视检测与监控系统、煤矿安全生产综合信息系统、安全信息管理系统等,有效地保障了矿井的安全生产。(4)推动功能。科学技术是第一生产力,是安全生产的“内动力”、“助燃剂”,正日益渗透于煤矿安全生产的各个方面,对安全工作起着巨大的推动作用,并成为推动煤矿科学发展、安全发展的决定性力量。近几年,各煤矿企业在新技术、新装备、新工艺推广应用方面动了脑筋、下了功夫,推进了煤矿安全科技工作上台阶、创水平,促进了可持续发展,实现了安全效益、经济效益、社会效益“三丰收”。(5)提升功能。科技具有三方面的提升功能:提升“安全系数”,提升人员素质,提升工作效率。如,生产系统的远程监控、无人值守技术,减少岗位人员,提升了准确性、可靠性;单轨吊运输替换了小绞车,煤流运输实现了皮带化,既提升了工作效率,也提升了“安全系数”。另一个层面讲,现代化技术装备需要高素质的人才,必须懂理论、会操作,方能适应新的工作要求,通过学习培训和实际工作,职工的技术素质和操作水平也得到了提升。(6)促进功能。近几年,各煤矿加大安全投入,更新了一大批安全设施,煤矿安全生产的科技含量越来越高,科技水平不断提升,有效促进了安全生产工作深入发展和安全状况的持续稳定好转。山东煤矿安全形势逐年稳定好转,安全工作走在全国先进行列,安全科技功不可没。 3扎实推进煤矿安全科技有效途径 3.1重点抓好煤矿安全科技支撑体系建设完善结合当前实际,围绕科技研发、新技术推广、科技活动、信息建设、专家支撑、技术服务等工作,重点抓好安全支撑体系建设完善。框架图见图1。 3.2突出煤矿安全关键技术研发围绕水、火、瓦斯、煤尘、冲击地压、顶板、高温热害等影响煤矿安全的重大灾害防治技术,以及应急救援与隐蔽致灾因素普查、重大危险源监控等关键技术,积极开展科技攻关,破解安全难题,掌握安全工作的主动权,控制重特大事故。 3.3大力推广应用新技术、新装备和新工艺建立科技成果转化推广机制,完善共性技术转化平台,提高成果的共享和转化率;大力推广对安全生产效果明显、有较强推动和保障作用的新技术、新装备、新工艺;对影响重大安全生产的新技术、新装备、新工艺,要强力推广应用。 3.4创新发展信息化和安全产业信息化是科技工作的重要内容。结合煤矿安全需求,广泛应用数字化、网络化技术,建立完善物联网系统,加快科技工作信息化进程;大力培育安全生产专用设备产业,制定培育发展安全科技产业实施总体方案,重点研制检测监控、安全避险、个人防护、灾害监控、应急救援等安全装备,进一步提升安全装备水平。 3.5多措并举发挥专家支撑作用成立由高等院校、科研机构、技术服务机构、煤矿企业等各方面专业技术人才组成的专家库,遇有重大技术课题、项目验收、成果推荐等情况,启动专家库。加强高等院校、集团技术中心之间的联系,建立以科研项目为纽带,以创新平台为支撑,利益共享、风险共担的“产学研用”合作新模式;积极组织经验交流,以现场会、专业会、学术交流会等形式,加快新技术的引进、消化和吸收,促进创新成果的转化共享。 4强化煤矿安全科技保障工作 科技工作是一项综合性、系统性、长远性的工程,需要坚强的组织领导、完善的工作制度、有力的保障措施,才能确保各项目标和任务的全面完成。 4.1强化组织保障要高度重视科技工作,加强领导,落实责任,主要领导亲自抓,分管领导靠上抓,业务部门具体抓,技术人员细致抓,形成多层次、立体化的组织体系,以强有力的组织保障和现代化的管理手段确保工作效果。 4.2强化素质保障强化技术人员的培训教育,重点培养学习能力、实践能力和创新能力,突出抓好高层次、高技能、复合型人才的培养;完善人才激励和引进机制,实行人性化管理,落实人才倾斜政策,创造良好、舒心的工作环境。 4.3强化技术保障建立健全以各集团技术中心、科技管理部门为核心的管理体系,推行以总工程师为首的技术负责制,强化技术创新的主导地位和作用。 4.4强化资金保障加大投入力度,确保科研经费充足,稳定科技投入增长机制,研发经费投入增长幅度应不低于企业总产值增长幅度;拓宽资金渠道,探索多渠道、多层次投资模式,用足、用好国家和地方的各项优惠政策。 4.5强化制度保障制定有利于激励科技工作的政策机制、工作制度,不断健全和完善科技评价、考核、激励机制;严把科技计划编制关、实施关、考核关、奖惩关,对有突出贡献的先进单位和个人进行表彰奖励。 5结束语 新形势下的煤矿安全生产科技工作,必须以科学发展观为指导,大力构建“政府组织领导、部门推动督促、科研院校积极参与、服务机构技术支持、煤矿企业强化落实”的科技工作格局,积极开展科研攻关,加大研发力度,提高成果转化率,不断推进科技进步和科技创新,创建煤矿安全生产科技工作长效机制,为煤矿安全状况稳定好转提供强有力的科技支撑和保障。 作者:杨成超 单位:山东煤矿安全监察局 安全科技论文:构建安全科技服务新模式 2014年以来,山西省安全生产科技支撑任务日益加大。山西省安科院努力加快自身发展,增强安全科技支撑能力,有针对性地提出了深化改革、转型发展的总体发展思路,包括全面整合安全科技优势,积极拓展安全生产科技合作,努力打造“政、产、学、研、用”一体化,努力构建新形势下安全科技服务发展的新模式,全面提高安全科技支撑能力。 开发新领域 山西省安科院通过强化与市县政府合作,开发了区域性安全科技服务新领域。区域性本质安全建设是推动区域整体安全生产工作的有效方式,也是安全生产科技支持安全发展的新途径。为此,省安科院研究分析了山西省各市县产业结构、安全生产形势和经济发展特点,确定了重点支持方向,制定了整体服务框架和具体实施方案,选择了全省非煤矿山大县――忻州市繁峙县,作为区域性安全科技支持的重点之一。繁峙县是山西省工业大县,以铁、金、银、钼等金属矿业为主导产业,选矿厂、冶金、炼焦、化工、金属加工销售等相关企业较多。2014年6月7日,山西省安科院与繁峙县人民政府签署了“创建省级重点安全生产示范县”合作协议。在协议中,确立了一年初见成效、三年建成“省级重点安全生产示范县”的目标。 山西省安科院主要为该县提供企业危险源辨识和风险预控管理体系建设、日常安全生产“六查”(查思想、查领导、查现场、查隐患、查制度、查管理)、企业安全生产能力提升与过程控制体系建设等支撑工作,同时还提供事故应急救援、调查分析,以及组织控制培训、考核评估等全方位服务。针对该县金属矿山、冶金企业、尾矿库多的实际情况,山西省安科院还为该县有关企业提供职业卫生检测检验、职业病危害因素治理等方面的支持,拓展了区域性安全科技的新服务。目前,山西省安科院正在与省内其他市县进行合作洽谈,以进一步扩大区域性服务范围。 “创建合作”工作的开展,使山西省安科院在繁峙县构建了多行业、多领域、多技术、系统性、综合性区域安全科技服务格局,形成了“一个中心、两个平台、三项支撑、四个重点、五项服务”的安全科技服务模式,即:以县域安全发展为中心;成为安全科技服务平台和安全科技研发实验平台;强化了重大危险源监测、安全隐患检测排查、职业病危害因素检测与治理的三项科技支撑;以企业危险源辨识和风险预控管理体系建设、日常安全生产检查、企业安全生产能力提升与过程控制体系建设、参与事故应急救援和调查分析工作,以及组织控制培训和考核评估的四项合作为重点;给予安全评价、职业卫生项目建设“三同时”、安全生产标准化建设、设备设施检测检验、安全科技产品推广五项服务。同时,还在整体安全科技服务中实现了“三个延伸”,即:在安全科技发展中向采空区治理、岩爆预防治理技术研究、相关行业安全生产措施整体推进延伸。通过这些举措,使得由原来单个企业、单一服务的零散型服务,变为综合性、系统性、集中性服务,安全生产科技服务效果大幅提高,有力提升了山西省安科院竞争力和安全生产科技的全面快速发展。 通过“创建合作”,陕西省安科院还初步形成了集“政府主导、安监督导、企业落实、科技支持”为一体的整体协调并统筹推进的安全生产工作新格局,较好地解决了落实安全生产各项措施中政府、监管部门、企业主体、安全科技占比不协调的弊端,解决了安全生产监管与安全科技服务不同步,导致安全隐患治理此起彼伏的问题。对于有效提高区域安全生产针对性、协调性和监管科技同步的系统工作能力,提高区域性安全生产整体发展水平,产生了重要作用。 深化新格局 山西省安科院在支持企业安全发展中,以往主要采取单一的安全技术服务方式,既不能满足企业需求,又不利于安科院的发展,造成资源利用率低、服务能力不能有效发挥。因此,省安科院力求扩大与产业企业的合作范围,构建系统性安全生产服务的新格局,为企业提供更加全面周到的安全生产科技服务,解决企业安全生产科技中的各种疑难问题,提高企业本质安全建设水平。截至2014年8月,山西省安科院已与山西中强煤化有限公司山煤焦电化材一体化工业园区签订了7个项目的整体安全科技服务协议,在安全评价、职业卫生建设项目“三同时”、安全隐患排查、职业病危害因素治理、安全生产标准化建设、设施设备检测检验等项目中,给予服务支持。此外,还与大同市天镇县瑞祥矿业公司签署了合作协议,从安全评价开始,为整个生产过程开展安全技术支撑服务,最终科企双方满意,提升了服务效果和工作效率。 强化与产业企业合作,形成了安全生产科技“线条式服务”, 拉长了安全生产科技服务“链条”。特别是与行业、大型条管企业的合作,拓展了全省的安全生产科技服务的覆盖面,突显了新形势下科企之间安全发展与科技支撑相互依存的新型关系,突显了安全科技专业化、系统化、高效化的服务形式,深化了安全科技服务内容,提升了企业本质安全建设效果,为安全科技发展和安全科技市场开拓奠定了良好基础。 培育新能力 强化与科研机构合作,培育共享安全科技服务新能力。山西省安科院在与北京航空航天大学、北京中关村科留园、太原理工大学、中北大学等高等院校和科技实体合作的基础上,2014年先后与3家科技机构签署了合作协议。一是与四川省安科院的“院际合作”,发出了“加强安全生产科技建设,共创全国先进安科院(所)”的倡议,合作重点是引进四川省安科院先进的“三维激光扫描技术”,在山西露天煤矿排土场稳定性评估、非煤矿山尾矿库及高陡边坡监测监控、危化行业危险品储罐变形监控中进行广泛应用,填补了山西省安科院在该项技术的空白,提升了安全科技实力。2014年6月上旬,对五台县天和煤业张家庄排土场、东侧排土场和繁峙县宝山矿业小壁沟尾矿库,进行了完整、快速、高精度、无接触的三维激光扫描测量,采集岩土地质及地形三维数据,为边坡、隧洞等岩土工程三维模型的建立和变形监测提供基础数据,并对坝体进行了稳定性分析。二是与中化赛鼎有限公司的“跨际合作”,实现市场资源、人才技术合作共享。赛鼎公司在煤化工、工业工程中氯化、氧化、烷基化等工艺和设备设计上给予省安科院支持。三是与湖南凯天环保集团的“跨省合作”,致力于在职业病危害因素治理等方面的深层次合作。该技术在全省的运用,将极大地改善煤化工、煤矿、金属非金属、冶金等有关行业企业职业病危害状况,提高全省职业卫生安全水平。 山西省安科院通过强化与科研机构“院际、跨际、省际”合作,形成了“链条”式安全科技发展格局,带动新技术、新人才源源不断吸收进来,拓宽了自身安全生产科技能力。通过广泛合作,较好地实现了技术引进对接、市场资源共享、科技人才培养、推进项目研发、增强支撑能力。目前,山西省安科院开始着手建立隐患排查系统和信息平台建设,具有国际领先水平的滤毒罐项目研究已取得重大进展;职业病危害因素防治技术已申请了国家专利;处于国内领先水平噪声治理技术也取得突破性进展,进入了最后攻坚阶段;处于国内领先水平的“尾矿库溃坝灾害数值模拟分析系统研发项目”等科研项目进入了推广应用阶段。至此,山西省安科院已基本形成了集“市县政府、产业企业、科技机构、高等院校、推广应用”一体化,构建了新形势下安全科技发展的模式,对于提高安全生产科技支撑能力和服务水平具有重大现实意义。 安全科技论文:浅谈安全科技在油气田生产方面的应用 【摘要】:油气田的开发生产具有高温高压、易燃易爆、有毒有害等特点,危险因素和不确定因素较多,发生事故的几率较高,是一个高危行业,给安全生产带来极大的困难。但随着各种安全科技成果、新装备的推广应用,油田的安全生产监管取得了很好的效果,使油区的安全生产水平有了明显的提高和质的飞跃。本文介绍了近年来我油田安全科技方面取得的成绩;探讨了科学技术已成为安全生产监管工作的强有力的支撑;同时从安全科技体制机制、研究、投入等方面分析了存在的主要问题;提出了相应的对策建议,倡导企业应该用创新和改革的思路及勇气进一步推动安全生产科技的快速发展。 【关键词】:科技 安全生产 监管 应用 一、安全生产监管工作迫切需要科技支撑 近年来,我油田正处于建设大油田的关键时期,也处于滨海新区开放开发的显著位置,对油田的安全生产监管提出了更高的要求。油田开发过程中在安全监管方面产生的新情况、新问题不断显现,安全生产监督管理的难度、复杂性不断加大;由于安全生产投入不足所导致的安全基础设施不配套或严重不足、装置落后等情况的好转不可能一蹴而就,这就决定了油区的安全生产形势严峻,事故防范和处理的复杂性和技术性大大增强,一旦发生重大事故造成的影响和损失不可估量。要扭转和缓解这种严峻形势,必须依靠科技进步和创新。科技作为解决当前和未来安全生产重大问题的根本手段,其重要性和紧迫性日益凸现,它对安全生产基础的巩固和保障作用越发显现,因此迫切需要先进的安全管理技术和安全生产技术标准体系,来有效指导安全生产,来提升安全防护整体水平,来提高监督管理的针对性、时效性,促进企业安全技术升级。 (一)安全生产监管的特点需要科技支撑 安全生产监管几乎涉及所有的领域,涉及众多的事项。它适用领域广、专业性强、技术要求高,其特点决定安全生产监管需要科学技术的支撑。预防为主是安全生产的重要方针,也是安全生产的灵魂所在。只有把工作重心向事前预防倾斜,超前防范,未雨绸缪,才能把事故消除在萌芽状态,才能切实保障人民的生命财产安全。但目前我们的事前监管手段比较落后,缺乏必要的科技手段,大部分监管只能凭借经验,靠的是眼看、手摸、鼻子闻。这种落后的手段,对于油田运行的变配电系统中存在的安全隐患:虚接、断路等等的预先判别无法实现,只有当问题发生后,才有可能去查找整改。由于缺乏有效的科技检测手段,无法预先查找出隐患部位,任由隐患升级。隐患处理固然重要,但是指导事故单位进行隐患整改,彻底消除安全隐患,避免类似事故的发生有着更为重要的意义。 二、 科技在安全生产监管中的应用 (一)建立了HSE管理系统,提高企业自身安全监管能力 企业是安全生产的责任主体,如果每个企业都把自己的责任履行到位,实现其本质安全,那么事故就没有发生的可能了。但目前企业在安全管理上存在着一定问题,为此油田公司创建了HSE管理平台,包括:HSE过程控制系统、HSE事故隐患管理系统、HSE特殊作业系统、不停产检测系统、安全经验分享平台等等,实现了对企业安全生产管理的信息化,着重解决了以下的突出问题:一是之前油田公司多采用召开会议、下发文件、联合检查的方式进行沟通,行政效率低、部门之间沟通难的问题,安全主管部门将监管情况放入系统中,其它部门可进行有针对性管理和落实;二是解决企业安全管理不专业的问题,系统中录入的安全隐患按照专业特点和分工由相关专业部门落实治理,使企业按照标准化方式进行管理;三是对企业进行安全提醒。提醒企业按时阅读上级部门的通知通告、按时进行特种设备年检、按时进行人员培训;四是上级安全主管部门与下属单位进行一对一的沟通工作等等。总之,运用现代化网络信息管理技术,在上级部门与公司间、公司与下属单位间建立起一个多向的、互动的安全信息平台,实现对企业的实时监控和标准化管理。 (二) 发生事故后实施有效救援,是企业义不容辞的责任。目前对简单事故救援问题不大,但一旦发生灾难性事故,如火灾、坍塌、毒气蔓延、井喷失控、爆炸等救援人员不能进入事故现场的情况,或遇到现场光线黯淡,救援人员仅凭肉眼无法观看的时候,我们的救援指挥者、专家无法对事故现场作出正确的判断,从而影响事故救援。针对这种情况,我认为研发危险场所应急救援防护装备,对在特殊条件下实施救援大有益处,对救援人员配备先进的救援装备:人员生命报警仪、有害气体探测仪、正压呼吸器、先进的声纳通讯指挥系统、高温耐火服等等,可以显著提升救援能力和效果,减少人员伤亡和财产损失,缩短事故救援处置时间。 三、 科技在安全生产监管方面存在的问题以下几点: (一) 安全生产科技工作的地位有待提升,“科技兴安”的各种配套政策有待完善。科技是第一生产力,但从目前情况看,油区的安全生产工作主要还是依靠各级安全监管部门的行政管理,科技远未成为提升安全生产水平的主要动力和手段。 (二) 安全生产科技投入严重不足。安全科技投入缺乏激励政策,投入机制不完善,对安全科技经费投入不足。目前,油田安全生产科技投入仍没有明确可靠的资金渠道,导致安全主管部门没有足够的资金和人力组织对一些公共性、关键性和基础性的安全问题进行研究。 (三)安全生产科技整体发展水平还处在初始阶段。油区的安全生产科技工作起步晚、基础差,发展水平大大落后于其他重点专业和领域。当前安全生产科技成果的数量、质量和转化率都比较落后,安全生产科技贡献率低;安全技术自主开发能力差,一些长期制约安全生产的共性、关键性问题尚未解决,安全生产的科研储备匮乏。 (四)安全生产领域人才培养严重滞后。每年油田接收安全生产管理专业学科的人才依然不足;现有的从事安全生产管理的人员缺乏进一步培养深造的机会;未完善和建立各级的安全生产专家库,不能充分发挥每个安全生产专家的作用,安全生产专家组成员更新缓慢、科学技术和安全管理知识有待提高;有关安全技术研究专家没有形成统一的研究机构和学术研究平台,缺乏高层次安全技术人才的引进。 四、 结论 近些年来,油田安全科学技术研究和应用取得了明显的进步,在科研投入、研究成果转化等方面的成果喜人,对促进安全生产形势持续稳定好转发挥了重要作用。科学技术在安全生产监管中起着重要的导向和基础性作用,具有前瞻性和引导性,大力推广安全生产科学技术,对实施科技兴安战略,构建油区和谐社会起着重要作用,也是贯彻落实科学发展观的必然要求。 安全科技论文:我国煤矿安全科技现状及发展方向探讨 摘 要:近年来,随着我国经济的发展、科技的进步,我国在煤矿安全生产工作方面已经取得了巨大的成就,但是由于的我国的煤矿自然条件差和开采人员结构复杂职业素质普遍较低,所以我国在煤矿生产安全方面依然存在着许多问题,煤矿安全生产状况依然不容乐观。而且目前为止,我国的煤矿安全科学技术和安全生产体系还不够成熟,这导致煤矿生产矿难频发,严重危害着生产人员的生命安全。接下来,笔者将在充分分析我国煤矿安全现状和所面临形势的基础上,提出了煤矿安全科技的发展方向,并指出了针对我国煤矿现有安全生产形势的对策。 关键词:煤矿安全科技 面临现状 发展方向 “安全第一,以人为本”是煤矿生产的基本准则,安全永远是煤矿监管人员所要考虑的第一要素。只有在确保采矿人员安全的情况下,采矿工作才会正常进行,才能保证煤炭资源源源不断的供应。特别是在我国正在全面建设小康社会的情况下,社会对煤炭资源的需求也日益增加。所以利用安全科技来确保煤矿的生产安全,已经迫在眉睫。近几年来,我国虽然在煤矿安全生产方面已经有了很大的进步,但是全国各地依然矿难频发,据有关资料表明,去年全国一共发生了11起一次死亡30人以上或者造成经济损失1亿元以上的特别重大事故,如洪洞“12.5”矿难造成108人死亡、唐山刘官屯矿瓦斯爆炸死亡181人等,这些重大煤矿是事故无疑为我国的煤矿安全生产工作敲起了警钟。煤矿安全生产的重要性和艰巨性应该得到每一位管理人员的重视。通过建立有效的煤矿生产安全体制和积极研发先进安全生产技术来保证煤矿的生产安全,促进煤矿资源可持续发展。 1 我国煤矿安全生产现状 1.1 煤矿自然条件差 我国煤矿幅员辽阔,普遍地质条件复杂,容易引发重大煤矿开采事故。其带来的威胁主要表现在煤矿瓦斯大、自然发火严重、冲击地压危险性增大、煤矿热害等方面。这些恶劣的自然条件不仅给煤矿的开采工作带来了巨大困难,而且严重危及开采人员的生命安全。我国所有煤矿几乎全为瓦斯矿井,每年由于瓦斯爆炸引发的矿难事故数量也居高不下,据统计我国去年共发生较大瓦斯事故63起、死亡290人,重大瓦斯事故18起、死亡352人。这些自然条件,是制约着煤矿开采的主要障碍,也是我国煤矿生产所面临的基本现状。 1.2 矿井机械化程度低安全技术装备不足 目前为止,我国在煤矿机械化开采方面所做的工作严重不足。据统计,我国在重点煤矿地区的机械化程度为75%,在一些地方煤矿和乡镇煤矿机械化程度仅15%,全国平均采矿机械化水平不足40%。这导致采矿的许多工作都需要人力去完成。而且,在安全技术设备上也存在严重的不足,在许多重点煤矿区,就连便携式甲烷检测仪、甲烷传感器等一些必备的安全设备配备的严重不足,而且有些矿主一味的追求暴利,没有对矿井区的防尘供水系统、电气防爆系统以及各种安全仪表进行适时的检查和积极的更换,有许多的电气设备仍然被超期服役。这违规违纪的现状都严重的威胁着下井人员的生命安全。 1.3 煤矿从业人员结构复杂管理落后 我国煤矿产业用人非常多,而且农民工使其主要的劳动力,他们普遍文化水平较低,缺乏自我保护意识,且其流动性较大,在专业知识培训方面严重不足,导致很多有很所违章操作的现象。除此之外,我国煤矿安全体系方面也不完善,许多安全管理工作都是有管理人员主观意愿和从事经验,去安排工作。管理技术缺乏,管理理念落后,这也是我国矿难频发的主要原因。 2 煤矿安全科技发展面临的主要难题 2.1 理论与技术基础研究不够,创新能力不够 随着我国经济的发展,科技的进步,煤矿开采技术也在不断的更新变化。但是,由于煤矿是一个涉及专业领域较广的产业,所以对其安全理论和生产体系的研究较难把握方向。这导致我国的煤矿生产行业一直缺乏一个完善的指导体系,这也是制约我国煤矿安全生产的主要因素。 2.2 制约行业发展的关键技术有待突破 由于煤矿产业是我国国民经济的基本产业且我国的煤矿资源丰富,这导致从事煤矿生产行业的人员较多,而且复杂多样,这导致整个煤矿生产行业处于一个比较松散的局面,所以煤矿安全生产技术一直缺乏研究,对科技投入严重不足。 2.3 科研力量不足、专业人员缺乏 近几年,由于各个高校不断地实施教育改革,许多高校都没有开设与煤矿安全生产相关的课程,这导致科研力度严重的缺乏。而且由于我国对矿难事故频发,导致人们都认为煤矿生产是一个危险性较高的工作,所以人们都不愿意煤矿产业方面发展,这就使的我国极度的缺乏专业人才,煤矿科技工作也陷入人才短缺的境地。 3 煤矿安全科技发展方向 3.1 矿井瓦斯灾害防治技术 抽放瓦斯是防治瓦斯爆炸的基本措施。但是我国的地质结构发杂,地质覆盖层的透气性较差,这导致瓦斯很容易在井中聚集。所以应该积极研究煤矿打孔施工技术,并研发配套钻孔设备,提高对本煤层的瓦斯抽放效率,给开采人员提供一个相对安全的环境。 3.2 矿井粉尘防治技术 我国目前使用的矿井防尘设备,体积较大,移动很不方便,这大大增加了开采人员的施工难度。据有关资料表明,我国的防尘系统排放浓度在5 mg/m3左右,而国外的先进设备排放浓度在1 mg/m3左右,所以我国必须加强对矿井粉尘防治技术的研究。 3.3 矿井应急救援装备的研究 由于近年来我国矿难频发,所以积极研究矿井应急设备可以说是我国煤矿安全科技研究的首要任务,在快速抢险就灾方面,我国尚无成套的专业化技术和设备,所以我国应组织专门部门加大对紧急救灾设备的研究,为救灾决策指挥和事故状态方面提供完善的技术保障。 4 结语 煤矿安全科技的发展,直接关系到煤矿开采人员的生命安全和煤矿产业的发展,所以笔者认为我国应该加快煤矿安全科技的研发,使煤矿产业得到可持续的发展,同时,政府部门也要加大管理监察力度,使我国的矿产安全“更上一层楼”。 安全科技论文:煤矿安全科技推广问题及对策研究 【摘 要】煤矿业一直都是我国能源生产中的重要一部分,也是我国经济发展中其他相关企业发展的基础,在我国一直都有着重要的地位。煤矿业在为我国经济发展做出贡献的同时,其也是我国生产事故多发产业。众所周知,煤矿业中的采煤工作是要在地下进行的,这就为工作人员的生命安全带来了一定的隐患。为了提高煤炭生产的安全性,我们要积极推进煤矿的安全科技,减少煤矿业事故发生率。 【关键词】煤矿;安全科技推广;问题及对策 近些年来,我国科学技术得到了较快的发展,其在各行各业中的应用率也在提高,随着科技的发展,煤矿的安全科技也随之得到了较大发展,同时煤矿安全科学技术的推广工作不仅受到了国家的大力支持,同时也受到了社会的广泛关注,为此,对煤矿安全科技推广问题进行深入研究,并向大众传达推广的现状及相关对策就成为了当前的主要问题。 一、煤矿安全问题简论 近些年来煤矿的安全问题总是出现,随着开发技术的推广,安全问题的种类在逐渐的增多,其中瓦斯问题、粉尘问题、火灾问题、水害问题等等是常见的安全问题。从近些年来的事故发生率和事故类型来看,我国煤矿企业的安全隐患是随着煤矿开采深度的加深而不断出现的,尤其是其中瓦斯爆炸所引起的事故频繁出现,这种瓦斯问题同煤矿开采工作的矛盾在逐渐的加深,同时,随着煤矿开采工作的开展,热害也逐渐成为了主要的问题,随着煤矿生产形势集约化程度增加,现代生产矿井很容易出现多种灾害问题耦合出现的现象。 在以上的问题中,瓦斯问题是最主要的问题,同时,煤矿的采掘过程中也会出现安全事故。面对着这些问题的存在,安全生产的实现就需要具有较强的科技支持,为此,要推广安全生产科学技术。 二、煤矿安全科技推广现状 煤炭的安全生产对科学技术的推广提出了新的要求的标准,近些年来,在安全科技方面也得到了较大的发展,但是在进行煤矿安全科技推广过程中,还是存在着一些问题,导致安全科技的推广没有达到应有的效果。为此,为了提高煤矿安全科技推广效率和质量,我们要积极研究推广过程中存在的问题。 1.推广体制问题。当前,煤矿安全科技推广虽然在进行着,但是在推进过程中,推进的体制同煤矿业现行的发展需求是不相符合的。在我国煤矿安全科学技术大部分都是从国外先进的技术中借鉴过来的,在借鉴和自我研究过程中,国家对其的重视力度在随着研究的深入而不断加大,但是,受到利益观的影响和企业投入成本的限制,各个相关科研公司或者企业研发部门对安全科学技术推广方面研究重视度严重不足。在现代煤矿企业的科技发展体制中,多数是以政府的推广政策为主导,在企业体制中对科学技术的引进和研究、消化、应用推广等没有明确的规定,同时,市场调节在企业中并没有发挥作用,所以就导致了企业中的推广体制没有同企业自身的发展需求相符合,与此同时,也使得企业对安全科技的需求没有受到市场体制的调节,也就导致了科学技术发展为科技成果,再到实际应用都没有受到市场的调节,不能够及时根据煤矿企业发展的具体需要进行安全科技的推广。 2.投入与监管问题。现代煤矿企业中安全科技的资金投入表现出了明显的不足,首先,投入问题。随着市场化的推进,我国政府已经减少了对煤矿企业的资金支持,而煤矿企业一直以来都是以一种低价位在发展运行,同时安全科技所需要的资金投入比较大,这种资金投入和产出上的矛盾就造成了煤矿安全科技推广的资金投入不足,如果强行进行安全科技的推广会给煤矿企业自身的发展带来较大的压力,单靠煤矿企业自身的经济实力是很难实现安全科技的高质量推广的。其次,监管问题。这里的监管问题还是指资金的监管问题,表现出来的主要问题是资金的监管力度明显不足,监管制度不够规范,存在着安全生产费用被挪用的现象。 3.人员素质问题。据了解,我国煤矿企业中的科技人员素质还有待提高,高尖端技术人才所占的比例比较小,这也就导致了科学技术上的很多难题没有被攻克,创新能力不足,专业技术人员在煤矿也中所占的比例在12%左右,而煤矿企业人才需求补充还不满10%,而管理人员和技术人才更是不足,这种人才匮乏就导致了煤矿企业的预警能力、灾害认识能力、抢险救灾能力以及安全管理等能力水平都比较低。 三、煤矿安全科技推广有效对策 针对煤矿安全科技推广中存在的问题,为了提高安全科技推广的有效性,建议采取以下几点措施。 1.完善煤矿安全科技推广体系。在政府对安全科技推广提高重视的同时,煤矿企业也要完善自身的安全科技推广体系,首先就应该在制度上对安全科技推广活动积进行明确。利用专项资金,建立一个把科学研究成果化、应用化的专业部门,成立一个科技推广活动的载体。其次,要严格执行力度。制度的制定是为了让煤矿安全科技的推广活动有章可循,那么,制度制定之后要严格执行力度,一定要明确规定出执行的具体程序,根据煤矿企业发展的需求进行安全科技研究。同时,还要相应的建立一个安全评价体系,要根据煤矿企业生产的实际情况给予正确的评价,判断出不同评价要素对安全的不同影响,以此构建一个完善的评价体系。 2.强化费用监督力度。要在煤矿企业中通过规章制度的形式明确出安全科技费用的使用标准,保证经费的合理使用。在制度中要把安全科技费用的具体使用范围作出明确的规定,比如,应该包括设施、设备、安全教育、文化、管理等方面的投入,所以,通过这种方式能够明确何种资金利用方式是正确合法的,为监督检查机构的检查行为提供明确的执行标准和判断标准。同时,国家还应该在资金上给予一定鼓励,通过财政政策等给予支持。 3.完善人才发展机制。在煤矿企业中应该积极完善人才发展机制,发展专业化对口教育,同时要对在职企业员工进行再教育,提高员工的总体素质,推广煤矿企业同大专院校的合作,煤矿企业可以为大专院校提供经验丰富的讲师和相关设备,而大专院校负责为煤矿企业提供高素质定向人才,为煤矿企业的人才体系注入新鲜血液。 结束语 我国经济发展的要求、社会舆论的压力、在经济发展中的地位等,都客观上要求我们要加大煤矿企业安全科技的推广力度,完善企业自身的安全科技推广制度、拓宽企业科研经费的融资渠道、完善煤矿企业人才发展制度和方式,通过这种方式能够在一定程度上提高安全煤矿安全生产性,在提高煤矿企业的经济效益的同时还能够提高社会效益。
机电一体化数控技术篇1 0引言 现代科技发展为机械加工行业向智能化以及自动化的发展创造了良好的条件,同时机械加工市场的竞争也更加激烈,在国家大力推动产业升级转型的背景下,传统的机械加工方式由于精度低、效率低、成本高已经很难在市场竞争中获得优势,针对这一问题,机械加工领域需要重视机电一体化数控技术在生产实践中的应用,以现代化的技术手段提升加工的精度以及加工的效率,促进行业的信息化发展。在这个过程中需要重视对机械加工进行系统化的分析,优化相关技术的应用以及配置,保证机电一体化数控技术能够在机械加工中充分的发挥作用,提升相关企业的市场竞争力,并促进我国产业升级转型战略的实施。 1机电一体化数控技术技术概述 从机电一体化数控技术的构成上来看,该技术具有比较强的综合性,融合了多领域学科的技术,将现代的微电子技术,信息技术以及机电控制技术进行了有机的结合,在生产实践中,相关技术的应用能够有效的提升工业生产领域的自动化水平,具有比较强的适用性。在系统运行的过程中,该技术能够根据系统运行的状态采取有针对性的控制策略来对系统进行控制,从而优化系统的资源配置,进一步降低相关生产机械的能耗,将提高相关机械运行的精度,并且能够在很大程度上提升机械运行的自动化水平,是一种现代化的、信息化的工业生产技术。数控技术的优势在于能够以数字化的指令对机械进行控制,与传统的人工控制方式相比,数控技术往往具有更高的控制精度,同时能够避免人工操作所导致的误差,在提升机械运行效率的同时,也能节省人力资源成本。通过将机电一体化技术与数控技术相结合能够保证二者的优势得到最大化的发挥,进一步提升工业生产的智能化、自动化以及网络化水平,在该技术支撑下的工业生产往往具有高精度以及高柔性的特点。 2机电一体化及数控技术的差异 具体来说,机电一体化包括可编程控制技术,与生产相关的电气控制设备、机械制图、单片机的应用,机械制造技术,液压传动技术,电子电工技术以及传感器技术等。机电一体化技术在设备制造、设备调试等方面能够发挥重要的作用。而数控技术主要包括计算机绘图、电子电工技术、机械制图、MasterCAM、公差配合与测量、机械设计基础、Pro/E、模具设计与制造、数控机床电气控制、传感器与检测技术等,在技术上与机电一体化技术有一定的重合性,该技术在金属加工、编程设计等方面能够发挥重要的作用,相关领域的人才主要集中在数控机床操作,模具制作以及设计等岗位。在生产实践中将机电一体化技术与数控技术进行结合,对于提升工业生产水平能够起到重要的作用。 3机电一体化数控技术在机械加工中的应用 3.1在故障排查中的应用 在机械加工中应用机电一体化数控技术能够实现在线监控、故障诊断以及自动报警的功能。该技术可以实现对机械加工设备关键结构的实时监控,在生产实践中主要对系统传动装置,电动机以及液压系统进行监控,在系统运行的过程中,一旦相关的模块出现故障,系统就能及时的发现故障并报警,同时还能提供故障的位置信息,系统操作人员在完善的系统服务下更好的进行操作,及时的发现故障并解决故障,提升系统运行的稳定性,并一步提升工作的效率,在降低维修时间以及维修成本的同时也能有效延长机械的使用寿命。 3.2提升资源利用率节约成本 在应用机电一体化数控技术的过程中机械加工所产生的能耗也会降低。由于机电一体化数控技术能够有效的提升系统的自动化水平,根据系统运行的状态,采取科学的策略对机械运行的状态进行调整,保证相关机械能够始终以较高的效率进行运行,因此系统运行的能耗能够得到有效的降低,同时由于系统的自动化水平提高,有相当一部分生产流程能够由机械自主完成,因此能够有效避免人工误操作导致的加工精度不足,造成材料浪费,因此机电一体化数控技术的应用对于降低能耗,节约成本也能起到作用。 3.3提升相关设备内部模块的配合水平 机电一体化数控技术的应用对于机械加工的提升作用是显而易见的。在进行机械加工的过程中,系统配置的传感器会对机械的运行状态进行检测,相关的检测数据能够上传到系统的控制中心,系统的智能算法能够对相关的数据进行分析,从而对机械进行智能化控制。从现代机械加工领域的发展情况上来看,智能化的发展趋势十分明显。而应用机电一体化数控技术不仅能够实现对机械的智能化控制,同时能够实现辅助制造以及设计,进一步提升设计制造的合理性以及科学性。机电一体化数控技术的优势能够在制造环节,系统集成以及柔性生产制造中得到充分的体现,促进系统各个模块之间有机结合,提升系统运行的协调水平。机电一体化数控技术的应用还能提升制造以及加工环节的网络化水平。加工制造的环节往往较为复杂,需要系统各个模块之间的有机配合。在机械控制车间内往往存在上百台设备,想要上百台的设备协调运行具有相当的难度。而在机电一体化数控技术的支撑下,能够利用网络对各个设备的执行单元的进行连接,相关的生产指令能够通过网络下达到每一台设备,从而实现机械加工过程的精密控制。想要进一步提升机械加工的网络化水平,就需要提升电子化设计水平,进一步提升控制系统的集成度,保证控制总机能够对系统进行有效的控制,同时在每台生产设备中都需要设置电子控制单位,从而能够接收系统发出的的指令信息,并方便对相关设备进行控制。 3.4提升机械加工自动化以及智能化水平 从传统的数控加工形式上来看,在很大程度上需要依靠设置好的加工程序来提升机床的自动化加工水平,但是这种加工模式也具有一定的繁琐性,对于程序的编写往往需要耗费大量的时间,在加工的过程中需要严格的按照编写的程序来进行,一旦在加工过程中出现了意外情况,系统并没有自主判断的能力,往往还会按照编写的程序来执行操作,这就很大程度上加大事故所造成的损失。而随着机电一体化数控技术的不断发展成熟,智能化的算法开始应用于机械加工中,在精密传感器以及智能算法的支撑下,已经能够实现加工过程中的自我分析以及自我测量,系统能够根据采集的数据及时的发现加工过程存在的问题,能够有效的避免加工事故的出现,对于降低相关生产企业的损失具有重要的意义。而这一功能的实现需要较高的系统集成水平,而机电一体化数控技术能够有效提升人与机械生产实践中的一体化水平,并促进了柔性生产概念引入到机械生产制造中,机械加工的自动化水平有了很大的提升,这对于我国产业升级转型具有重要的意义。 4机电一体化数控技术在机械加工中应用的意义 在科技不断发展的过程中,机械加工领域出现了很多的新技术以及新工艺,在相关技术的支撑下,现代生产企业已经能够实现更加复杂对精度要求更高的机械加工。尽管目前我国机械加工领域已经获得了很大的发展,但是与一些发达国家相比在机械加工的水平上仍有一定的差距。主要的原因在于,我国有相当一部分中小型的机械加工企业,受资金技术的限制,无法将机电一体化数控技术应用于生产实践中,目前很多企业在生产实践中用的都是传统的机床设备,而如果想要将这批设备进行替换无疑需要花费大量的资金。因此在将传统机械加工模式向现代机械加工模式转型的过程中,需要对资源进行合理的配置,保证机械加工相关企业能够逐步将生产方式进行过渡。在机械加工中应用机电一体化数控技术能够有效的提升加工的精度以及加工的效率,并进一步提升资源的利用率,避免在机械加工的过程中产生大量的浪费,同时能够保证设备稳定的运行,对于提升设备的使用寿命也能起到作用,并且能够缩短加工的周期,保证加工的精度。在机械加工生产实践中,机电一体化数控技术的应用已经取得了良好的成果,为机电一体化数控技术更广泛的应用打下了良好的基础。目前我国的机械加工领域已经基本掌握了现代化的机械加工技术,同时原本处于科研阶段的技术,也成功的应用于生产实践中,目前已经初步形成了数控生产基地,相关技术不仅在航天工程以及航海领域也得到了广泛的应用,相关技术已经基本成熟,支持进行批量的产品生产。 5机电一体化数控技术在机械加工领域的发展应用趋势 目前来看,机电一体化数控技术逐渐性提高精度以及提高自动化水平方向发展。对于相关产品的评价标准主要集中在精度,以及效率上。同时智能化的算法并广泛的应用于机电一体化数控技术中,尤其近些年5G技术以及物联网技术更加,已经开始与机电一体化数控技术相结合,并在机械加工领域初步发挥作用。另外机电一体化数控技术开始向柔性方向发展,在这个过程中,数控技术本身的柔性特征得到了加强,并将相关的特征拓展至群体控制。对于数控技术来说,功能性是该技术的基本属性,现代数控技术的功能性得到了极大的加强,系统设计的模块化特征相对明显,使得系统具有比较高的可塑性。同时在生产实践中,群体控制能够对信息流进行调整,保证能够适应不同的生产条件。 作者:计辉 单位:上海申沃客车有限公司 机电一体化数控技术篇2 0引言 机电一体化数控技术在机械加工中取得普遍运用,从而真正实现制造加工的网络化、智能化。并且通过对系统组织与结构配置进行优化,让设备得到合理应用,提高机械加工效率与质量,让企业能够在如今越发激烈的市场竞争中,占据一定优势。 1机电一体化数控技术 通过机电一体化数控技术构成层面来看,这一技术具有一定的综合性,其中包含了诸多专业的学科技术,并且把现代化信息技术、微电子技术、机电控制技术三者展开了有机结合。在实际生产过程中,该技术的运用,可以进一步提高我国工业生产的自动化质量,具备良好的适用性。而且系统在实际运转过程中,机电一体化数控技术可以与系统运转当下状态相结合,采用相应的控制对策,来对系统展开合理控制,进而起到完善系统资源配置的根本目的,大幅度减少有关生产机械设备的能源消耗情况,提升有关机械运转过程中的精密度,同时也可以起到进一步提高机械运转自动化水平,属于一类信息化、现代化的工业生产技术。对于数控技术自身而言,其所具有的优势,主要是可以将数字化指令来对机械展开有效控制,这和以往人力控制手段相比较而言,数控技术常常具备一定的控制精度,并且可以有效避免人力操作所造成的误差,在有效提高机械运转效率的同时,也能够大幅度降低人工操作成本。 2、机电一体化数控技术在机械加工中的应用 实时监控。机电一体化数控技术的运用,能够为机械加工诸多方面带来正面影响,不论是加工方式或者是技术手段,都可以充分发挥出智能化、信息化性能,能够对机械传动系统、液压电动机装置等进行在线实时监控。在机械加工过程中通过机电一体数控技术的运用,不但可以充分掌握系统当下运转的实际情况,储存、搜索有关数据信息,为机械加工提供有力依据,并且也可以对加工设备的实际运转情况进行实时掌握。若是在运转过程中出现安全故障,那么实时监控系统则可以立即发出报警,而相关人员只需与具体情况相结合,便可找出故障所在位置,从而对故障进行妥善解决,确保机械加工工作能够得到有序开展,如此能够大幅度减少安全故障出现的可能性。在总体运转过程中,机电一体数控技术还能够为有关人员提供有效的安全保障,减少设备维修管理的难度,优化加工步骤,进而延伸设备的应用年限。提高资源使用率。在对机电一体化数控技术进行实际运用进程中,机械加工时所产生的能源消耗情况,也会得到大幅度降低,这是因为机电一体化数控技术可以进一步提高系统自动化能力,与系统实际运转情况相结合,采用具有针对性对策,来对机械运转状态展开合理调整,确保有关机械可以长时间维持高效运转状态。因此,系统运转过程中所产生的能源消耗情况,也可以得到明显降低。与此同时,因为系统自动化水平的提升,有一些生产步骤可以运用机械来进行操作,因此则可以杜绝以往人力操作失误所造成的加工精密度不足,导致施工原材料出现不必要的浪费情况。由此可见,机电一体化数控技术的运用,还能够有效减少能源的消耗,为我国生产业的良好发展,提供有力支持。提升机械加工智能化水平。通过对以往数控加工模式进行调查与分析可以知道,其需要凭借预先设计好的加工步骤,来进一步提高机床自动化加工水平。但由于此种形式具备一定的复杂性、烦琐性,在编写程序时常常需要消耗大量时间,而且在实际加工进程中,应当严格依照预先编制好的程序来展开,一旦在实际加工环节时发生突发情况,系统则缺少良好的自主判断能力,通常情况下,还是会依照预先编写好的程序来进行操作。如此,则会进一步加大安全事故所导致的损失。而在如今机电一体化数控技术快速发展背景下,智能化算法开始在机械加工中得到大量运用,在智能算法与精密传感器的大力支持下,已然可以真正实现加工时的自我测量与自我分析,系统可以依据所采集到的数据信息,第一时间发现加工时所存有的问题,如此则充分杜绝加工安全事故发生的可能性,从而使有关企业获取到最大化的经济效益与社会效益。网络化创新。在机械加工环节,需要与诸多因素达到一定程度上的契合效果,才能在众多领域中发挥出良好的作用。而如此前提条件下,自身的多方面协作效果,就需要有一个良好的沟通环境来为其提供有力支持,需要以高质量、高效率的工作模式,来具体展开机械加工内容。因涉及的领域与内容相对较多,而一台机械所影响的车间就需要包含数百个设备,经过对各个设备发出运行指令,需要在网络环境下下达执行命令,执行命令会依据指令的具体信息与要求,实施相应的设备运行方式,可以在机械加工阶段达到网络化生产的根本目的,并且在与电子化设施进行结合设计的过程中,能够在总机上集合控制系统集体工作,保证所有设备能够依据电子控制单元的命令要求进行运转,促进机械加工与电子化科学技术的密切融合,为其整体效果,提供良好的基础作为保障。提高全程监控诊断故障效率。提高全程监控诊断故障的整体效率,也可以说是在线监测技术的一个重点内容,其能够更加科学的对生产过程进行监测和管理,主要在发动机和供油设施方面具体展开,依据设备具体的运行情况,如果在生产过程中发现设备存在异常现象,能够进行自动报警,如此便可以充分减少相关人员的整体工作量,以及对管理人员的总体配置数量,最大程度提高设备在日常生产过程中的管理与维护效率,同时也能够帮助管理者快速收集到有效的数据信息,再依据具体情况,采取科学、合理的方案。来降低其中所存有的安全风险。提升安全保障能力。与其他各个行业领域相比较而言,机械加工行业在运行过程中,会存在较多的安全隐患,因受到作业环境较为复杂的因素影响,导致人员出现危险的概率相对较高,对机械的相关工作监管也会更加严谨,在各环节设备中强化对于几点一体化技术的应用,能够使其安全系数得到显著提升,充分保障工作人员在工作过程中的人身安全,促进日常生产能够得到全面管理,并且通过现代化技术的应用,还能够促进远程监控及操作,有效提升其安全保障效果。柔性化方面的应用。柔性化对机械的加工工艺发展能够通过实际情况调整起到促进作用,需要相关企业对其进行高度重视,在原有基础上进行深入的分析,不断优化各项相关工作内容,与工作实际情况相结合,对生产形式进行合理的创新与优化。例如,对于各种农业机械、动力机械、运输机械等,各机械领域对产品有着自身的个性化要求,并且机械加工过程需要对各项生产需求进行满足。因此,结合不同产品所具有的特点,对其进行合理调整,从而达到柔性化的效果与价值。虚拟技术的应用。在自动化技术与机械加工制造实施虚拟化技术应用过程中,主要是将整体制造过程通过虚拟技术手段来进行显著提升,同时还要将信息控制技术与虚拟软件应用技术进行有效融合,促进对全过程的机械加工工作,进行高效的自动化管理与控制,唯有在机械加工制造领域融入更多的自动化技术,才能够进一步提高其整体工作效率和工作质量,而应用自动化技术中的虚拟化技术效果,不但能够充分分析作业阶段的各项参数数据,还能够快速发现工艺流程中所存有的问题,并解决问题,从而进一步提升机械化加工管理水平。 3结语 在我国制造业快速发展背景下,机电一体数控技术于机械加工进程中取得普遍应用。该技术的运用能够进一步提升生产效率,降低机械维修次数,及时发现并妥善处理有关故障,减少企业投资成本,延伸设备引应用年限,使相关企业真正取得良好发展。因此,企业应当结合实际情况,加大对于新型技术的运用,提高自身的竞争能力,使其在如今越发激烈的市场中,占据一定优势,真正意义上取得可持续发展。 作者:李成智 单位:河北天鸿游乐设备有限责任公司 机电一体化数控技术篇3 对于一个国家的经济发展而言,机械制造业在其中起到了重要作用,并且伴随综合国力的一步步提升,这种作用的重要性愈发体现出来。在机械加工领域中,机电一体化数控是一项重要技术,其发展发与创新已成为一个国家机械制造水平快速发展的保证,对于我国而言更是如此。目前,人们对商品性能的要求越来越高,使用传统技术已无法满足时代发展需求,因此必须积极创新制造技术,全面提升技术水平,这样才能更好的适应不断发展变化的市场。 1机电一体化数控技术简析 信息机电技术、电子技术、电工技术、传感器、接口等的结合,即机电一体化技术,该技术在事迹应用中可体现出强大的作用,不仅可以合理配置资源,同时还能在低能耗、高质量、多功能等方面实现其价值,对整个系统达到最优化的配置。数控技术则是指运用数字信息控制机械运动过程的有关技术,而数控设备则是指通过数控技术在制造业领域相互渗透形成的新产品。机电一体化数控技术是指机电一体化与数控技术二者的有机结合,该结合可推进加工自动化、网络化以及智能化的实现,可体现出高效率、高柔性、高精度等特征。 2机电一体化及数控技术的差异 机电一体化包含的课程有PLC(可编程控制器)技术、工厂电气控制设备、单片机应用技术、数控加工与编程、电工电子技术、机电一体化系统技术等。其就业方向包括机电设备的安装、调试与维护、技术与生产管理、机电产品制造与设计、质量管理与检测、销售及售后服务等。数控技术包含机械制图、电工电子技术、数控机床、机械制造基础、机械设计基础、金属工艺学、传感器与检测技术等磕碜。其就业方向包含数控编程、数控机床操作、数控设备维修及销售、模具制造与设计等。在其技术目标下可培养出可熟练操控数控加工工艺、熟练掌握数控程序的专业人员,还能培养出数控加工设备操作与维护等应用型人才。 3机电一体化数控技术在机械加工中的应用 3.1机电一体化在机械制造中的应用 3.1.1实时在线监控 就机械制造领域的各项工作来说,生产质量是重中之重,工作中哪怕是出现一个小的疏忽,都可能会使整个生产链瘫痪,使机械制造面临非常严重的后果。因此,为了提升机械产品质量,必须由生产工人全天在生产前线坚守,对生产过程进行监控,以确保生产过程中没有任何问题发生,一旦有问题发生立即采取措施处理。这种操作必然会为企业、工厂造成大量经济负担,对于经济效益的提升不利。机电一体化技术出现以后,很好的解决了这一问题,因为它自身设置了自动报警、故障自诊功能,可以对电动机、工作装置、传动系统、液压系统以及制动系统等运行状态进行在线监控。通过应用机电一体化技术可以对出现故障的位置以及相关故障进行有效预警,这样工作人员即可按照预警信息,在第一时间即对故障进行调整、修理与维护,这样一来不仅可以为机械生产质量提供保证,同时还能降低设备损耗程度,延长使用寿命。 3.1.2节约能耗,提高生产效率 在机电一体化技术尚未投入使用之前,传统机械制造中各生产设备都依靠人力方式运行,然而生产工人劳动强敌较低,这种情况下机械制造效率被限制,同时机械制造质量、能源损耗量也收到了一定影响。但是,当机电一体化技术在机械制造领域中应用以后,就充分发挥其自动化与半自动化等特征,从很大程度上提升了各设备的电劳动强度,为操作人员降低了工作负担。此外,传统机械制造领域中,经常由于人为操作的失误影响设备运行,对设备生产形成了阻碍,而应用机电一体化技术后,极大的改善了由于人员失误而引发的质量问题,并且PLC控制系统、通风机等设备适用,极大的减少了设备的能源损耗,使生产质量与生产效率都显著提高。 3.2数控技术在机械加工中的应用 3.2.1应用数控技术对设备的应用 在机械加工领域中,对数控技术的应用具体体现在生产设备上,目前,数控技术已广泛应用于机床控制方面,并得到了深入发展,数控铣床、数控车床、数控矬床等,这些设备已发展成为现代制造领域之中的关键性设备,这些设备的应用为现代制造业的高精度、高效率、高速度发展提供了有效保障。在机械加工领域中,对计算机数控技术的应用可很好的控制机床设备,利用代码方式可达到对各机床设备机电一体化的目的,同时还可以通过指令对其中各元器件加以控制,从而在操作上更为顺畅,达到自动化操作的目的。只有在该前提下,才能有效提升生产效率。 3.2.2应用数控技术对机械的作用 在技术水平等因素的影响下,传统机械设备生产始终在数量上、质量上以及样式创新上表现出大量问题和弊端,但当数控技术与机电一体化结合以后,就为机械加工领域拓宽了新的发展道路,在数控技术作用的发挥下,传统仿型技术被打破,可采用新型气割方式提升切割速度,促进质量水平的提升,这样一来不仅为机械制造质量提供了保障,同时也使机械生产效率得到了显著提升。在传统制造方式下,人们主要采用仿型技术实施加工制造,在该技术下是无法针对实际的机械构件轮廓进行精准把控的,因此生产制造的过程中调整构建将会消耗大量时间,还会造成大量的生产材料浪费。但应用数控气割技术与相关设备后,则可以对构件的轮廓进行精准把控,同时还可以有效调节切缝,以有效节省材料,不仅生产量显著提升,同时也为经济效益的提升提供了保障。应用数控技术时,可借助于计算机与相关软件构建全局性、完整性的制造系统,从而有效控制和管理机械制造技术。在以后的发展过程中,数控技术还将发挥其重要作用,为机械加工领域添砖加瓦,比如利用PC机等设备实现对相关技术的新突破与创新。 4机电一体化数控技术应用于机械加 工中的重要意义伴随着科学技术的快速发展,机械加工领域中增加了很多新的工艺与技术,在新技术的帮助下,企业已可以独立对零部件进行复杂的、精细的加工。但与很多发达国家相比,目前我国机械加工领域中依然存在大量不足,我国中小型企业在资金方面还不是非常充足,还不能承担起机电一体化数控技术安装所用的费用。当前,很多企业中投入应用的都是传统机床,如果利用机电一体化数控技术替换这些传统设备,势必需要大量资源,因此必须加快从传统机械生产到机电一体化生产的发展速度,达到优化资源配置的目的,进一步加快加工速度。目前,我国机电一体化数控的发展已取得了很大成绩,为数控技术奠定了基础,同时也基本上掌握了现代化的数控技术,很多技术都朝着商业化、产业化方向发展,数控产业基地初步形成,还建立起了航天、华中等数控技术,可实现对数控产品的批量化生产,生产技术水平也有显著提升。当下,已逐步建立了用于机电一体化数控技术进行开发、研究与管理的高素质队伍。同时,通过不断加强对机电一体化数控技术的应用研究,也能够更好的实现制造加工智能化发展。在未来制造、加工中,可以通过对计算机的辅助制造、设计、机械转动学等方面的有机整合,并在计算机集成化、制造单位等方面体现出来,以此来为加工智能化的实现奠定坚实基础。 5结语 综上,从目前的实际情况来看,机械加工已影响到了一个国家的经济发展,并且影响到了人民的生活水平。但由于我国这方面技术的发展要晚一些,对国家发展起到了一定阻碍作用,目前传统机械加工技术已无法满足机械加工领域发展需求,为此机电一体化成为这一领域发展的大趋势,对数控技术的应用必然会越来越频繁。因此,我们要充分重视机械加工领域中对机电一体化数控技术的应用,以充分发挥出其对国家、设备发展与进步的重要推进性作用。就企业而言,应该一些从实际情况开始出发,并且积极加大对新技术的引进力度,并且加大技术改进力度,全面提升自身竞争力,提升其生产效率与生产质量,从而更好的推进企业向前发展。 参考文献: [1]陈风明,赵光霞.机电一体化数控技术在机械加工中的应用研究[J].现代制造技术与装备,2021,57(03):196-197. [2]万春红.借助机电一体化数控技术提升机械加工成效的路径[J].现代制造技术与装备,2020,56(10):178-179. [3]周游.浅析机电一体化数控技术在机械制造中的应用[J].科学技术创新,2019(30):195-196. [4]谭惠忠.传统机械加工机床机电一体化改造研究[J].农家参谋,2018(23):239. [5]黄均安,蓝旺英.传统机械加工机床机电一体化改造策略[J].江西建材,2017(06):287+291. [6]雷一腾.机电一体化数控技术在机械制造中的应用[J].通讯世界,2015(23):265. 作者:叶子进 单位:广东省岭南工商第一技师学院
节能绿色环保技术篇1 1节能绿色环保技术的价值和要求 根据我国的工程施工相关管理规定,要求市政工程施工的过程中必须严格按照工程的设计要求和规划内容,并制定相应的管理制度和体系,来对于相关的环保政策进行贯彻落实,从而有效的降低对于能源的浪费。节能绿色环保技术的出现,为实现节约型环保型社会提供了重要的保障。在保证市政工程质量的前提条件下,充分运用多种高科技技术来对于施工装备进行优化,从而逐步完善市政工程施工的管理结构,这对于社会的和谐发展有着重要的意义。从目前的情况来看,节能绿色环保技术已经在市政工程施工中发展成为了主流,并得到了多方面的重视和关注。通常情况下,市政工程施工中对于节能绿色环保技术的应用主要体现在节水、节电、扬尘控制和建材节约等方面,从而实现节约绿色环保的目的。因此,施工企业在市政工程施工的过程中,首先应根据施工图纸的特征以及建筑情况来制定相应的防范,从而确保节能绿色环保技术的有效性。其次,在施工的过程中要按照相应的流程来进行。不但要对质量进行保障,同时也要对施工的周期进行严格控制。最后,对于施工人员要实施相关的技术考核,同时也要做好相关的培训工作,为市政工程施工的质量和安全打下良好的基础。另外,在进行建筑材料采购的过程中,应根据工程实际情况来实施节能建筑材料的购买,不但要做好采购记录,同时也要对采购资料进行检验和查看,必要时应对其进行实验,从而确保建筑材料的质量能够满足市政工程施工的要求。 2节能绿色环保技术在市政工程施工中的重要性分析 2.1工程创新的重要基础 节能绿色环保技术中包括了可再生能源的应用、能源的回收等理念。在市政工程施工过程中,充分利用节能绿色环保技术,能够有效提升施工企业的社会经济效益,从而推动我国建筑行业的良好发展。 2.2促进市政建筑的发展 通过运用节能绿色环保技术,能够有效的缩短市政工程施工周期,通过节约成本来减少对于能源的消耗,降低工程施工中的资源浪费,提高土地利用效率,实现节地、节能、节材、节水,从而能够进一步促进环境效益的提升,促进建筑行业的稳定发展。 2.3提升人们的生活质量 随着近些年来我国科学技术的不断进步,越来越多的人们开始追求更高的生活品质。其中市政工程施工对于人们的生活有了更加重要的影响,不但与人们的生活环境有着密切的关系,同时也促进了社会的和谐发展。想要建设一个更好的生活环境,对于节能绿色环保技术的应用是必不可少的。在市政工程施工过程中,合理的运用节能绿色环保技术,通过使用节能材料进行绿色施工,在用材方面和施工阶段都进行了有效的污染控制,从而提升建筑节能效果,达到保护环境和改善生活质量的效果。来使得人们的生活得到绿色的发展。 2.4提升市政工程质量 随着建筑行业的发展和人们生活品质的提升,在市政工程施工中运用节能环保技术愈发的受到了人们的关注。通过实践证明,通过应用节能绿色环保技术,不但能够显著提升市政工程施工质量,同时也能够节约施工成本,减少能源消耗,为建筑企业带来更多的效益。随着科学技术的进步,相信会有更多的节能绿色环保技术出现在市政工程施工当中,从而有效的节约市政工程施工过程中的一系列问题,减少施工中的困难。 3市政工程施工中运用节能绿色环保技术时存在的问题 3.1节能环保意识不足 从目前的情况来看,很多施工企业在施工过程中为了获得更高的利润会采用一些不符合规范的操作,主要原因在于他们的节能环保意识不足。因为他们在施工过程中没能够充分重视关于节能、环保以及质量方面的控制工作,导致在施工过程中常常会面对能源浪费和环境污染的情况。如果仅仅进行表层的分析,那么将很难真正解决能源浪费和环境污染问题。因此,树立节能环保意识对于市政工程建设是非常重要的。 3.2节能环保机制不够完善 从目前的情况来看,我国的建筑工程节能绿色环保技术正在持续的进行发展并不断的完善,但仍然在这个过程中缺少相关的配套设施以及合理的管理监督机制。具体来看,首先,在施工工程施工运用节能绿色环保技术的过程中,缺乏相关的环保标准,因此无法有效的实施相关的监督管理工作。其次,因为很多建筑企业都过于追求经济效益,所以在建立节能绿色环保机制的过程中缺乏一定的主动性。最后,因为缺乏完善的监督管理制度,导致一些建筑企业即便违反相关制度,那么也无法对其进行有效的制止和处罚,从而使得节能绿色环保技术无法得到顺利的应用。 3.3建材能耗损失严重 节能包括了水资源节约和电能节约等等,同时也包括建筑材料的回收。为了避免高性能材料会增加市政工程的整体能耗,应注意增强建筑材料的性能和质量。很多材料生产企业为了获得更多的利益,往往会选择忽视材料的质量,从而形成数据上的偏差,最终形成能源浪费,甚至会造成安全事故的发生。 4节能绿色环保技术在市政工程施工中的应用 4.1扬尘控制技术 一般情况下,在进行市政工程施工的过程中,所产生的扬尘污染有着很大的危害。因此对于施工企业来说应尽可能的避免在施工过程出现大量的扬尘。从目前来看,很多施工企业都在施工开展的过程中积极应用扬尘控制技术,但从实际的应用情况来看,并未获得十分理想的效果。主要原因在于大部分施工人员并不具备节能环保意识。通常情况下对于扬尘污染的控制工作主要包括以下几个方面:首先,要在建筑材料运输的过程中对于扬尘污染进行控制,具体可应用覆盖或者绑扎等方式来控制扬尘的出现,同时也要尽量的避免运输过程中发生材料外泄的情况。所以在进行建筑材料装车的过程中要做好相关的密封工作。其次,在建筑材料运输结束后,很多砂土材料会附着在运输车辆的底部,从而造成二次的扬尘污染。因此在完成材料运输工序后,应对车辆进行认真的清洗,确保车俩的洁净。最后,在进行市政工程施工的过程中,应对于建筑材料运输通道进行合理规划,确保该通道与施工目标之间保持一定的距离。 4.2节水技术 在进行市政工程施工的过程中,一定会运用到大量的水资源,所以非常容易出现水资源浪费的情况。从目前的情况来看,市政工程施工过程中所应用的水资源主要来自于市政常规用水,施工过程中用水量最多的工序为混凝土结构预制阶段,所以应该重点在这个阶段进行水资源的控制。在实际的施工过程中,对于水资源的节约和控制主要体现在以下几个方面:首先,应通过节能绿色环保技术来增强水资源的循环利用。其次,在市政工程施工前,应对市政工程的各个施工阶段进行合理规划,并对各个阶段的用水量进行确定。只有根据市政工程的实际情况进行用水量的精确计算,才能够真正实现施工过程中对于水资源的合理应用。在进行混凝土养护的工作中,可以采用草袋覆盖加上喷水的方式,从而实现水资源的节约。 4.3节电技术 市政工程属于高电能消耗的工程,所以有着较大的建筑成本。如果通过某种措施来对于市政工程施工中的电能资源进行控制,那么将会有效的降低施工成本。从目前的情况来看,节电技术在很多市政工程中已经十分常用。例如很多施工工程中的白炽灯已经变为LED节能灯,并在安装的过程中搭配了限流装置。另外,在市政工程施工过程中,在操控室中通常会安装漏电保护装置,同时也需要对电气设备进行定期的维护和检查,从而有效起到节约能源的效果。 4.4建材节约技术 节能绿色环保技术属于一种创新技术,并且在应用的过程中对于施工技术的科学性进行了重点的强调。在应用节能绿色环保技术的过程中,应充分遵循建筑节能的基本原则,来实施对建筑材料的有效改造,从而达到节约建筑材料的目的。例如在进行深基坑作业的时候,可以对原有的施工技术进行合理的改变,通过合理的改变,不但能够有效节约建筑材料,同时也实现了控制污染和环境保护的效果。通过对于节能绿色环保技术的应用,不断能够起到保护环境的作用,同时也能够为建筑企业带来更多的社会经济效益,从而促进建筑行业的良好发展。 5结束语 总的来说,因为市政工程施工所造成的生态环境污染和资源能源浪费,一直以来都受到了各个相关部门的关注。为了实现生态资源的可持续发展,对于节能绿色环保技术的应用是非常必要的。我国的建筑行业正处于快速的发展阶段,在当前的经济发展环境下有着比以往更加广阔的发展空间,同时也面临着许许多多的挑战。例如生态环境污染和能源浪费等等,也正是因为这些情况而造成了很多问题,这些问题已经在一定程度上对于人们的正常生活造成了负面影响。因此,越来越多的人们开始关注生态环保,同时也充分证明了在市政工程中运用节能绿色环保技术的重要性。实践结果表明,合理应用绿色施工技术,不仅可以给予生态环境应有的保护,还能够对土木工程的施工环节进行精简与优化,使有关单位获取的经济、社会效益得到显著提升。 作者:雷响 单位:莱芜荣盛市政工程有限公司 节能绿色环保技术篇2 可持续发展和环境生态的理念随着经济的发展,得到了人们的认可和接受。环保意识的加强,有利于市政工程施工技术节能绿色环保的发展。节能、绿色和环保是施工工艺的技术改革的发展方向。这一方向对市政工程企业自身的发展十分重要,也是企业保持长久的旺盛生命力的前提。市政工程的建设规模和复杂程度不断增加,环境保护是在管理过程中无法回避的硬性要求,对于环境的破坏和资源的浪费是需要得到解决的。从工程建设的实际要求出发,结合节能、绿色和环保的具体要求,探索市政工程施工技术的环保发展之路,是企业和行业可持续发展的支撑条件。 1市政工程施工中节能绿色环保技术的重要性 在保证市政工程质量的基础上,运用新型的科学技术来改善施工技术和设备在能源利用方面的性能,以设备和技术革新为依托,支撑施工管理的发展。目前,节能绿色环保的施工技术是市政工程建设必备的条件之一。现阶段在施工阶段,主要以节约水资源和电力能源为主,追求低能耗高性能。其次,是在建筑材料的选择方面,以环保节能材料为主。所以,在施工过程中要安装有关的工序要求进行施工;对于施工人员要进行必要的技术培训和考核。从根本上来说,要树立施工人员的节能绿色环保施工意识,从技术到用料都需要有所控制、有所监督。节能绿色环保的施工技术,除了包括能源的控制节约和环保材料的选择,还涵盖资源的回收利用。科学合理地运用节能绿色环保技术,在一定程度上对施工中的工具和材料进行循环利用,可以提高企业的经济收益,形成良性循环,更好地促进企业的发展和节能绿色环保施工技术的进步。对于工程施工过程的节能绿色环保要求,与目前市政工程的工程建设环境也有关系。目前诸多市政工程建设环境是在城市内部,要做到在不影响城市正常运转的同时进行工程建设,对于工程建设过程的噪声、粉尘和废渣、废水等就要进行严格的控制。在实际工程实践中,合理地使用节能绿色环保施工技术可以提高工程整体的建设质量,从长远的社会效益和投资收益来看,是有利于企业的可持续发展的。施工技术的节能环保化,对于企业来说需要一定的投入,但是从长远利益和企业的持久竞争力来说,这种改变是富有生命力的。在具体的工程施工阶段,对污染材料和环境污染的有效管理和控制是需要结合不同的手段实现的,实现对于污染材料和环境污染的管控,不仅对于工程施工和工程建设来说是有益的,从施工人员的健康安全角度出发,环保的施工材料和施工技术也是非常制度普及的。 2市政工程施工中的节能绿色环保技术 2.1扬尘控制技术 对于任何工程建设来说,施工阶段的扬尘都是严重的,对于周边环境的影响是无法忽略的。对于市政工程来说,由于施工环境的限制性,有效应对扬尘问题是节能绿色环保施工技术的必要内容。工程的扬尘控制技术在具体使用的过程中需要注意这样几点,首先,是需要对于工程材料运输过程中的扬尘进行控制,这种运输过程的扬尘控制手段比较简单,技术含量也较低。一般是通过绑扎和覆盖的方式进行预防,同时,还需要着重注意材料在运输途中的泄漏问题。在材料运输的过程中,运载车辆的密封措施是监督管理的重要对象之一;其次,对于运输车辆的清洁,是减少二次扬尘产生的有效方法,运输完成后,需要对车辆进行清洗,避免在下一次运输的过程中由于砂土附着产生扬尘;第三,场内运输路线的设计,在进行施工平面设计时就需要对运输需要的条件和应避免的问题进行统筹考虑,在不影响运输工作便利的情况下,尽量减少材料的运输距离。 2.2节水节电技术 工程建设的过程就是大量能源消耗的过程,场地平整的要求就包括施工场地水电的供应。在工程施工过程中的节电技术,主要是对节能照明设备和节能装置的使用,以及对于电路的监控和保护,对漏电保护装置的使用等。施工现场的水资源一般是使用市政供水,施工的各个工序、各工种都需要用水。所以,对于节水措施,需要做统一的管理。首先,要对水资源进行使用的控制,进行水资源的二次循环和利用。例如冲洗模板和浇筑设备的水,沉淀后可以用来湿润场地等;其次,对施工工序进行控水计算,结合用工实际,利用精细化管理的思想,对水资源进行有效控制。还有一些具体的施工工序,可以使用一些辅助设施实现减少水的用量。 2.3降噪技术 工程施工过程中的噪音较大,会对周围的环境和居住人群造成很大的影响。针对工地的噪声污染问题,目前通常会采用一系列的噪音控制措施。可以通过进行封闭空间施工控制噪声,或者调节施工时间,在休息时间内暂停施工。通过这样的方式,虽然无法彻底消除噪声的影响,但能够大大降低噪声对人们的日常工作和生活带来的影响。还可以通过选择一些柔性材料和静音设备、机械等方式进行施工。通过柔性材料的覆盖,可以从源头上降低噪音。使用一些噪音较小的施工技术,降低噪声对操作人员的损害。除此以外,一些容易产生噪音,或者噪音过大的安装和制作过程,可以在场外安装制备后入场,以此减少施工现场的噪音。 2.4建筑材料节约 从施工过程入手,可以从使用资源的角度进行环保的控制。从工程建设的本身来说,建筑材料的使用量是巨大的。从我国工程建设管理的角度出发,传统的建设过程对于材料用量的计划、管理和控制都比较粗放,采购材料的总量大大超过工程实际材料的用量。在施工过程中的材料损耗是巨大的。节能绿色环保施工,需要在高水平管理的基础上实现,需要对材料的使用和具体用量的计算统筹化考虑。合理化的材料使用规划,和使用过程中的操作规范,需要制度和标准的制约,也需要管理和规定的限制。 3市政工程施工中的节能绿色环保技术应用现状 3.1施工企业的环保意识不足 目前,由于环境和管理条件的限制,一些企业在项目的建设施工过程中对于环保和节能的相关措施使用的还很少。节能效果好、环保性能高的材料和技术使用少,节能绿色环保的施工技术掌握水平低。主要原因在于企业的管理人员对于节能环保理念的认识不足,在管理习惯和制度的惯性下,没有积极地做出有效改变。对于环保节能并没有重视,也没有真正意识到材料和能源的浪费。节能绿色环保的意识不够,很难将有关工作和措施落到实处。目前市政工程的质量管理体系对节能绿色环保的内容并不包含或者包含非常有限,对于具体的节能绿色环保施工管理无法给予足够的指导作用。施工管理的过程中仅仅注意三大目标的平衡和管理。不健全的监督和管理制度是节能绿色环保施工技术无法广泛使用的关键。 3.2施工人员节能意识淡薄 制度和观念的落实最终是要具体的操作人员执行的,目前的施工人员全体对于节能环保的观念尚未完全形成。由于自身素质的限制,也由于企业培训的缺乏,导致施工人员在自主意识层面对于节能环保措施的执行缺乏积极性和主动性。工程的整体管理还局限于传统的思维,工程建设周期和经济效益之间的关系通常比较紧张。在实际工作中,管理经验的不足和管理水平的局限,限制了节能环保施工技术的具体使用。在快速完成工程的前提下,节能环保施工只能停留在表面。对于材料的浪费和环境的污染并没有得到根本的解决。 3.3工程材料环保性能差,浪费严重 我国目前大部分的施工企业对于管理目标的设定还是停留在经济利益最大化上,这就导致对于环保材料的投入不足,节能环保技术的开发不够。在工程材料供应关系中,对于环保节能的建筑材料的需求较少,导致环保节能建筑材料的质量得不到提高和发展。许多市政工程的建设中依旧沿用了传统的建筑材料,对于环保和节能的贡献非常小,也不利于建成后工程后期运营的环保管理,这些都影响着市政工程建设的环保效果和节能效果。除了上述工程材料本身的环保性能有限以外,工程材料的节约和回收水平还很不够。对于工程建设过程中的施工耗材,很多都是一次性材料。可以从改变材料的材质,从一次性变为两次或者多次使用的材料,这样可以在一定程度上减少材料用量。 3.4施工管理方案的有效性有限 我国目前的施工管理水平虽然已经得到了前所未有的发展,但是施工管理的水平仍旧不高,施工技术的水平也非常有限。诸多企业以经济效益为先的管理特点,以造价控制为第一要义,材料的采购就存在一些问题。环保和节能性材料的采购有限,传统、低性能材料采购较多,对市政工程的节能绿色环保质量有根本性的影响。施工管理方案时施工工作的准则,没有有效方案作为指导,产生的一系列连锁反应。市政工程的节能绿色环保施工必须在方案和制度上得到深化和改革,需要以施工工作为依托,才能一步一步逐渐推进。3.5节能环保机制不完善从行业的整体环境和我国的市政工程管理环境来说,建筑工程的节能绿色环保技术的发展水平比较低,各方面发展条件并不够完善,缺少各方面的联合和配合,也缺少监督管理机制。建筑工程的节能绿色环保技术的发展在开始阶段需要一些正向的刺激手段。在运用建筑工程的节能绿色环保技术的过程中缺乏相关的环保标准,难以统一技术的实施标准,监督管理工作进行困难也因为相关的标准没有全面建立,所以对于违反环保技术落实的行为也没有办法进行责任的划分和处罚。 4结语 综上所述,建筑工程的节能绿色环保技术的发展需要行业从业人员的共同努力,从意识的培养到技术的学习,到节能绿色环保材料的使用,需要多方面的共同配合,形成具有统一标准的建筑工程的节能绿色环保技术使用循环。从实际效果出发,制定有关的标准和制度,对遇到的问题进行有针对性的改善,是建筑工程的节能绿色环保技术得到发展的有效方法。 作者:崔荣建 单位:广饶县水利工程公司 节能绿色环保技术篇3 引言 时代不断进步和发展,人们对保护生态环境愈发关注,市政工程具体开展施工期间,相关部门及人员也开始探究如何通过有效的措施,达到节能环保的目的,经由充分发挥节能绿色环保技术实效性的方式,有助于促使市政工程创造出更多的经济和社会效益,对于更好地保护周边环境,优化工程整体经济性均存在积极影响。 1节能绿色环保技术的价值和要求 根据我国的工程施工相关管理规定,要求市政工程施工的过程中必须严格按照工程的设计要求和规划内容,并制定相应的管理制度和体系,来对于相关的环保政策进行贯彻落实,从而有效地降低对于能源的浪费。节能绿色环保技术的出现,为实现节约型环保型社会提供了重要的保障。在保证市政工程质量的前提条件下,充分运用多种高科技技术来对于施工装备进行优化,从而逐步完善市政工程施工的管理结构,这对于社会的和谐发展有着重要的意义。从目前的情况来看,节能绿色环保技术已经在市政工程施工中发展成为了主流,并得到了多方面的重视和关注。通常情况下,市政工程施工中对于节能绿色环保技术的应用主要体现在节水、节电、扬尘控制和建材节约等方面,从而实现节约绿色环保的目的。因此,施工企业在市政工程施工的过程中,首先应根据施工图纸的特征以及建筑情况来制定相应的防范,从而确保节能绿色环保技术的有效性。其次,在施工的过程中要按照相应的流程来进行。不但要对质量进行保障,同时也要对施工的周期进行严格控制。最后,对于施工人员要实施相关的技术考核,同时也要做好相关的培训工作,为市政工程施工的质量和安全打下良好的基础。另外,在进行建筑材料采购的过程中,应根据工程实际情况来实施节能建筑材料的购买,不但要做好采购记录,同时也要对采购资料进行检验和查看,必要时应对其进行实验,从而确保建筑材料的质量能够满足市政工程施工的要求。 2技术优势分析 其一,有助于推动市政工程可持续发展,通过有效发挥该技术实效性的方式,可大幅降低各类资源浪费问题产生几率,减少建筑的具体施工时间以及总体成本投入,进而能够创造出更多的社会及经济效益。其二,有助于优化工程质量。城市化进程不断推进的同时,市政工程规模也开始逐渐趋于扩大化,在具体施工期间实现对节能绿色环保技术的有效应用,既可以实现有效确保施工质量的目的,且有助于促进整体的成本控制质量提升,降低各类能源、资源的多余消耗,进而实现对施工整体效果的优化。具体施工期间,经由有效控制污染材料使用,通过各类环保、节能手段、材料的应用,实现对施工材料有效控制等方式,不仅能够实现对周边自然环境的有效保护,且能够实现对现场施工环境的优化,对于更好地维护施工人员健康及施工质量均存在积极影响[1]。 3在市政工程施工中的具体应用 3.1建材节约技术 节能绿色环保技术是为了迎合时代发展需求,产生的新型技术之一,对技术科学性的要求相对较高。具体应用过程中,需完全依照建筑节能基础性要求和原则,针对所应用的各类建筑材料开展合理优化,进而实现建材节约的目标。如,针对市政工程深基坑施工来讲,可考量在对传统技术加以优化和改良后,对其开展二次应用,既可从大幅降低建材的实际应用量,也可以有效避免更多的环境污染问题产生。此外,在进行建材采购相关操作的过程中,应明确市政工程施工目标及相关要求,重视分析和比对各类建材的性能、质量等,同时,结合工程现实情况科学开展节能材料的选购操作,并应注重对材料的规格等进行详细的记录,以保证所采购的各类建材均可以满足规定要求[2]。 3.2扬尘控制技术 通常来讲,针对市政工程来讲,具体施工期间,形成的扬尘危害较为严重。所以,站在施工企业角度,有必要积极探寻有效的积极措施,有效降低扬尘的产生及其造成的不良影响。结合相关实践分析,多数企业在施工期间都会涉及到扬尘控制技术的应用,但基于总体的应用效果,并没有达到十分理想的程度。究其原因,多数施工人员尚未树立起优良的节能环保意识,也并未实现理念的优化。一般来讲,在具体开展技术应用相关操作的过程中,应重点关注如下内容。其一,需要针对建材运输期间产生扬尘开展有效控制,一般可通过绑扎或覆盖等方法,抑制扬尘的形成,同时,也需重视尽可能的防止运输期间出现材料外泄等问题,由此,在实际开展建材装载相关操作时,应重视开展对应的密封工作。其二,建材运输相关操作完成以后,运输车辆的底部会附着一些砂土类的材料(如图1),会再次导致扬尘污染产生。所以,在技术运输以后,需要彻底的清洗车辆,以保证其底部不会存在砂土材料附着。其三,具体施工期间,还需要对运输材料的通道开展科学地设计,保证相应通道能够和施工的目标间存在合理的间距。 3.3节电节水技术 市政工程施工通常会伴随大量的电能消耗,所以,和其他成本对比而言,需要更多的资金成本作为支撑。倘若可通过一些手段实现对具体施工阶段消耗电能的有效控制,势必能够大幅降低相关资金成本的投入。现下很多市政工程,在具体施工过程中,都会应用到节电技术,例如,利用节能灯取代白炽灯,并设置相应的节能装置。此外,在操控中心内部设置漏电保护装置。这些手段均可以实现达到有效节约电能的效果。市政工程对水资源的需求相对较高,现场施工开展过程中,出现水资源浪费问题的可能性也相对较高。具体施工期间,应用到的水资源多为政府常规用水,其中水资源需求较大的施工环节为混凝土预制,针对相关施工开展有效的水资源控制与节约十分重要,可对工程水资源浪费情况产生直接影响。针对各环节施工来讲,想要实现对水资源的有效控制,需要对如下几点加以重点考量。其一,充分发挥节能绿色环保技术实效性,实现对水资源的合理化控制及应用,积极采取多种有效手段,实现对水资源的二次、循环利用。其二,科学设置工程各阶段施工规划,针对各环节施工期间的实际用水量开展准确预算,并需要结合工程现实状况,科学计算和设计对水资源的使用,只有如此,才可以促使节水技术的实效性良好的发挥出来。具体施工期间,尤其是针对混凝土养护相关工作,可考量在用草袋覆盖的基础上进行喷水的形式,实现对水资源的节约,不仅有助于提升施工环保性和经济性,且可以大幅减少水资源的浪费。 3.4可再生资源利用技术 建筑设计阶段,对可再生资源的使用加以充分考量,并将其和具体施工进行有效融合,对于推动市政工程可持续发展,减少整体成本投入均存在积极影响。结合市政工程特点,具体施工通常具有较大的能源消耗需求,所以,针对能源结构的科学规划,以能够实现再生的资源取代以往应用的无法实现再生的资源,促使相关资源的实际利用率大幅提升,推动节能技术的实效性发挥及未来发展,实现对城市环境的合理优化。积极、科学地应用可再生资源,有助于大幅降低各类施工污染问题产生的可能性。具体应用过程中,倘若相应施工区域的风能资源较为丰富,便可以考量应用风能发电技术(如图2),降低对不可再生能源的消耗;倘若相应区域光能资源较为丰富,则可通过太阳能设施设备建设、应用等方式,实现节能目的。如可通过太阳能发电等方式,实现对天然气的节约,不仅可满足人们日常应用需求,且有助于更好的保护环境。上述能源的应用既符合节能绿色环保技术需求,对于减少资金成本、更好地维护自然生态环境都存在积极影响[3]。 3.5噪声控制技术 具体施工阶段,会导致多种形式的噪声污染问题产生,具体可通过封闭式施工的方式进行控制,避免噪声不良影响进一步扩大。同时,也可以应用日间施工、夜晚停工的方式,可大幅降低施工噪声对人们日常生活及工作的不良影响。也可以通过选用低噪音、静音施工设备和器械的方式,从源头杜绝噪声的形成,并引导和要求各施工人员根据规定标准和要求开展设备应用,以降低一些无法规避的噪音对相关人员和建筑造成的不良影响甚至危害。站在建材选择的层面加以考量,尽可能地应用一些无需现场安装和制作的建筑材料,有助于降低相关噪声污染问题产生可能性。 4结论 综上所述,传统市政工程施工过程中,涉及到的污染问题较多,不论是对周边自然环境还是人们生活来讲,均造成难以忽视的影响。由此,应将节能绿色环保技术和具体施工进行有效结合,实现建筑节能、环保,并在绿色施工的基础上,保证工程的经济性、环保性以及整体质量,对推动市政工程可持续发展有着积极的影响。 参考文献 [1]张文超.BIM技术在市政工程造价全过程管理中的应用研究[J].低碳世界,2020,10(6):202-203. [2]米秋东.浅谈基于绿色施工管理理念下如何创新市政工程施工管理[J].城市建设理论研究(电子版),2019(31):16. [3]张秀涛.关于市政工程施工管理中环保型施工措施的应用[J].工程建设与设计,2019(2):86-87. [4]吴怡林.小议土木工程施工中节能环保技术[J].建筑工程技术与设计,2019(22):3353. [5]杨保宇.土木工程施工中节能绿色环保技术研究[J].砖瓦,2020(4):68-69+71. [6]张勇.市政工程施工中节能绿色环保技术探析[J].绿色环保建材,2020(3):19-20. [7]张仲秋.市政工程施工中节能绿色环保技术探析[J].建材与装饰,2020(4):34-35. 作者:陈倩 单位:青岛百顺通市政工程有限公司
智能电网工程论文:机电工程技术在智能电网的应用情况 摘要:现阶段我国所处的时代是一个知识经济时代,各项科学技术措施的发展使得我国机电工程技术措施进步速度得到一定程度提升,在机电工程领域当中我国已经取得了一定的研究成果,机电工程技术措施在上文中提及到的这种情况之下也演变为一种较为先进的技术措施,但是和智能电网之间的相互关系并不是十分的密切,如果机电工程技术措施可以和智能电网建设工作有机的相互融合在一起的话,那么是会在我国电力行业发展进程向前推进的过程中起到一定程度的促进性作用,因此机电工程领域中的各个工作人员,应当对智能电网建设工作形成一定的了解,以便于可以研发出来适应性更强的机电工程技术措施。 关键词:机电工程;技术;智能电网;建设;应用 前言 在以往的几年当中,全球气候变暖这个问题使得世界范围之内各个国家当中的人民感觉到十分的不安,之所以会在世界范围之内出现气候变暖这样一个问题,是因为在以往的一个世纪当中,人类社会工业化发展进程向前推进的过程中使用到了数量众多的矿石资源,因为上文中提及到的这些温室气体对于太阳辐射的短波是具备一定的透过性的,与此同时也可以将地球实际运行的过程中反射除去的长波吸收,这也就是人们经常提及到的温室效应,在温室效应出现的基础上,就会使得全球气候出现变暖这种问题,当然引发全球气候变暖也是有其他原因的,比方说世界范围之内各个国家当中人口的数量大幅度提升等等,这些问题其实都是能源大幅度应用之后的产物,我国范围之内虽然说是地大物博,但是在人口数量大幅度提升的基础上,展现出来的人均资源占有量是较为低下的,从而我国社会经济发展进程向前推进的过程中,应当解决的就是能源层面上的问题,如果可以在智能电网建设工作进行的过程中,使得机电工程技术措施得到妥善的应用的话,那么上文中提及到的这个问题一般情况之下都是可以得到解决的。 1.机电工程技术措施在智能电网建设领域中的实际应用情况 再在智能电网建设工作进行的过程中,应当使得电力能源逐步得到优化调整,上文中提及到的这一项工作进行的过程中应当注意到的问题是电力能源等级划分和评价,这是一项基础性工作。在对供电用电实际情况展开研究分析的基础上,构建出来将用户需求作为依据的电能质量等级划分以及电能质量评估机制,与此同时也应当在对法律法规的监督管理作用加以一定程度的应用的基础上,值得智能电网向着规范化和标准化的方向转变。在电能质量优化调整技术措施当中,其实会涉及到各个层面上的电能质量控制技术措施。这些技术措施在得到应用之后,不单单可以使得生产运营过程中的成本得到有效的控制,也可以让智能电网领域中的用电质量水平得到一定程度的提升,从而也就可以创造出来更多的经济效益。高压直流输电技术措施。现阶段我国范围之内智能电网建设工作进行的过程中使用到的交流电,以及智能电网实际运行的过程中使用到的直流电之间是有一定的矛盾的,从而也就会在我国智能电网实际运行的过程中造成一定程度的负面影响。目前我国远距离输电工作进行的过程中,已经逐步使得高压直流输电技术措施得到应用。站在长远发展的角度上展开分析工作,远距离输电工作进行的过程中必然会使用到高压直流输电技术措施。所以在以后智能电网建设工作进行的过程中,为了可以使得上文中提及到的这些问题出现的几率得到有效的控制,那么也就需要在对换流器加以一定程度的应用的基础上,使得高压直流输电技术措施得到有效的控制,以此为基础将电流控制在既定的范围之内,最终也就可以使得我国智能电网建设工作进行的过程中提出的输电需求得到满足。能源转换工作进行的过程中应当施行的技术措施。在对现阶段我国的还是挤情况加以一定程度的应用的基础上,可持续发展是未来一段时间当中我国的主要发展方向。为了可以使得可持续发展战略施行的过程中提出的实际要求得到满足,我国智能电网建设工作进行的过程中使用到的能源也应当可以满足低碳经济领域中的要求,以此为基础自然可以使得生态环境污染问题得到有效的控制,除此之外也可以使得能源的应用效率得到一定程度的提升。 2.结语 总而言之,在对上文中开展的分析工作得到的结果加以一定程度的应用的基础上,如果想要将电力系统运行安全性及稳定性维持在一定的水平之上的话,那么肯定需要在未来一段时间当中智能化电网建设工作进行的过程中应用机电工程技术措施,政府有关部门开展的智能电网配置工作的力度也需要得到一定程度的提升,并在实际工作的过程中倡导培养出来更多的机电工程技术人员,以便于可以开展更多的机电工程技术和智能化电网建设工作融合方面的研究工作,以此为基础使得我国智能化电网的运行稳定性及安全性得到保证,最终也就可以在我国社会经济发展进程向前推进的过程中做出一定的贡献。 作者:李鑫 智能电网工程论文:电力工程技术对智能电网建设的应用 【摘要】本文介绍了智能电网的概念,说明了将电力工程技术应用于智能电网的建设性意义,并分析了电力工程技术的运用优点,对经济发展的促进作用。 【关键词】电力工程技术;智能电网;应用分析 1引言 当前人们的生活水平较以前有了较大提升,用电需求不断扩大,这也对我国电网提出了更高的标准,电力工程和电网建设质量的高低直接决定着我国国民经济的发展水平和发展速度,但我国当前电网难以满足需求,因此电力工程技术应运而生,并在我国智能电网建设中发挥着重大的作用,在经济发展中发挥着极其重要的建设性作用。 2智能电网的概念及目的 我们所说的智能电网实际上是一个电力系统,是由多种自动化配电和书店系统构成,这种电网的运作是高效的,且协调性高,可有效解决电力供应中资源浪费严重的问题,可以对市场中的电力需求单位的用电要求作出迅速的回应,快速灵活且安全的为用户提供经济可靠的电力供应。智能电网的建设目的主要是为了解决能源分布时空不均及能源匮乏的问题。我国疆域辽阔,自然决定了我国能源分布不均的问题,建立智能电网,将我国的电力资源进行合理分配使用,为我国经济快速持续发展提供了动力。 3智能电网的特点 我国是世界上人口最多的国家,因此也是能源消耗大国之一,电网建设可以有效缓解我国目前能源资源短缺的状况,但我国地域辽阔,经济发展地区不平衡的特点又决定了我国用电需求有很大差别,不同地区用电规模和用电高峰期各不相同,我国的智能电网建设在这样的大背景下形成,必须充分考虑不同地区的实际用电情况,进行智能化建设,也就决定了它具有自己独特的特点: 3.1绿色环保 智能电网应该最小程度的对周围自然环境造成伤害,满足绿色环保的要求,较多使用新型环保可降解的材料进行电网建设。 3.2坚固耐用 智能电网的建设不是一朝一夕,其使用寿命也必须很长,在常年的使用中,智能电网必须能够承受长期风吹日晒的恶劣自然环境的影响。由于采用建设智能电网方式,我国网架的请硬度高,决定了我国的电网系统在运转过程中的安全性。 3.3性价比高 我国的智能电网采用先进的电力工程技术,最大程度上做到了资源使用效率的最大化,综合降低智能电网的建设成本和后期维护成本,提高了智能电网的经济效益,同时智能运行的方式节省了大量的人力物力,降低了成本,成为我国低投入高产出的典型代表。 3.4自动化程度高 智能电网采用全面自动化的技术,弥补了传统电网下自动化程度低,人工效率低下的短板。建设智能电网,由于采用了自动化的管理,在电路发生故障时,可以迅速找到相关故障数据,对故障点的数据进行第一时间的分析解读,从而快速修复电路,并为以后的电路故障分析提供了重要的信息数据,促进了我国电网系统的安全快速的运转。 3.5良好的交互性 智能电网打破了传统的单向传输模式,改为交互式的传输模式,能够根据客户的不同需求,有针对性的提出解决方案,提高了自身的服务质量和客户满意度。 4电力工程技术在智能电网建设中的应用 4.1电力工程技术在智能电网建设中的总体应用 4.1.1发电过程的应用作为一种新兴技术,电力工程技术可以通过对电能的转换和利用电子设备来实现,可以在很大程度上减少能源的损耗,提高我国智能电网整体工作效率。我国的电力工程技术涌现出一大批高精尖技术,比如风力发电、太阳能发电等,使得电力工程技术可以提供多样的电力来源,利用电子电力设备将其他形式的能转换为电能,大大提高了能源转换效率,同时减少了相关辅助设备的物理损耗。随着我国电容技术的突破性进展,使得市场上的半导体功率元件的容量也有了很大的提高,并且有向高压方向发展的趋势。4.1.2电源过程的运用对于智能电网的建设过程来说,电源的建设是及其重要的一个环节,是各种电力设备得以运行的基础。使用电力工程技术可以为个别用户提供有特殊要求的个性化供电方案,有多种电源可供用户选择,比如直流电源,交流电源,恒定帧交流电源等。4.1.3输电过程的应用输电过程就是将发出的电运送出去的过程,智能电网的建设需求要求输电过程必须满足安全、稳定等的特点,对电能质量也有较高的要求,而运用电力工程技术的谐波抑制技术和无功补偿技术可以满足这些要求,为运输电力提供了不可或缺的技术支持。我国的智能电网不断成熟完善呢,一大批适应当下智能电网需求的新型装置也大量涌现,譬如薄型交流变换器和超导无功补偿装置等。这些高技术装置在智能电网中的应用,能有效解决运输电力过程中的电压工作不稳和电网突然断电的问题,很大程度上提高了电网的运输效率和电力运输质量,因此在我国的智能电网建设过程中,这些高科技装置被和高效率的电力工程技术被广泛应用于实际智能电网建设中。 4.2电力工程技术在智能电网中的具体应用 4.2.1能源转化技术的应用传统的发电技术主要依靠煤炭等不可再生能源发电,一来产生大量废弃物,污染空气和周围环境,对土壤污染等的后续危害也比较大,而来煤炭是不可再生能源,我国能源短缺,每年更是需要大量进口国外煤炭资源,与我国节约资源的理念相悖。从目前的发展趋势来看,很清楚未来的发展趋势是低污染、低耗能、高经济发展,目的就是未来提高能源的使用效率,减少无用污染废弃物的排放。所以,电力工程技术更加注重绿色可再生资源在智能电网中的应用,利用先进的科学技术,将风力、太阳能、潮汐能、水能等可再生资源转化为电力,不仅能够节约资源,而且保护了自然环境。4.2.2电能的质量优化技术电能的质量优化技术在智能电网的建设中主要是在智能电网的电能质量等级划分和评估上,通过对接口部分的性能分析,独处玄关质量等级结果,从而可以建立用户经济性和技术等级划分两个质量评估体系,同时在不断满足用户的需求时,促进我国用电市场的不断规范和电能电网建设朝着经济发展和质量水平提高两个方面不断发展。我国当前的质量优化技术主要有直流有源滤波技术、自适应静止无功补偿技术和连续调谐滤波器关键技术等,这些技术在智能电网中的应用能够有效提高电能运输的效率和运输质量,并且降低了电网的维护成本,较传统电网有较强的价格优势,同时在环境保护、资源节约等方面也有着无可比拟的优势,因此,目前在我国的发展前景和应用市场很广泛,受到了各地电网部门的喜爱。4.2.3柔性交流电技术的应用这种“柔性”,是与传统的利用机电或是机械的“刚性”输电技术相比较而言的。所谓柔性交流电技术主要功能是向电网中运输具有高清洁度的能源,但需要一定的技术做支撑,目前我国智能电网的技术支持主要是电力技术、微电子技术、微处理技术和控制技术、电子技术,因为在运输电力的过程中必须可以柔性的控制电力。在智能电网中,电力运输必须满足能够将高清洁、新型的电力能源注入电网中的需求,而柔性交流技术可以满足这一需要,能够采用必要的电力技术和控制技术对交流电视线灵活的控制,因此在我国智能电网建设中得到了广泛的应用。4.2.4直流高压输电技术在普通情况下,许多直流输电的系统环节采用交流电的方式输电,但是,与此相对的输电过程却常常采用直流电的方式运输。直流电运输通过控制换流器的方式对不同阀的电力进行控制,使得电力的运输更加平稳,提高了电力运输的经济效益,甚至在一些与外界毫无联系的、孤立的、环境恶劣的岛屿上面也可以实现供电,解决了供电困难的问题。 4.3新型的电力工程技术在智能电网中的应用 新型的电力工程技术发展在智能电网中的应用主要体现在三个方面:①调度及广域防护网络的建立,促进我国电力资源在更广阔的领域内实现电力资源的合理配置;②新型硬件设备的建立,在电力运输网中使用新型硬件设备,避免了运输过程中输电设备老化的问题,提高了运输效率,与我国的智能电网的建立目标相一致;③拓扑网络的建立,运用这种技术实现了智能电网和计算机信息技术的相连接的需求,从而建立一个完善的供电系统网络。 5结束语 我国当前用电需求不断增加,电力工程技术在智能电网中的优秀表现很大程度上推动了我国电力行业的发展,在我国具有良好的发展前景,未来我国的智能电网力求与国际接轨,为我国经济快速发展提供更加坚实持续的动力。 作者:赵成严 单位:珠海电力工程监理有限责任公司 智能电网工程论文:电力工程技术在智能电网建设的重要性 【摘要】伴随着智能电网的广泛应用与迅速发展,无论是发电、输电、变电等多个环节,电网发生的变化与影响都是非常深远的,而对电能产生、调度以及更好的控制也发挥了重要作用。电力工程技术成为了智能电网应用功能得以发挥和实现的重要应用手段,本文结合笔者多年工作实践,探讨电力工程技术在智能电网建设中的重要性和应用策略。 【关键词】电力工程技术;智能电网建设;重要意义;应用策略 与传统的电网相比,智能电网无论从性能、环保或是使用年限方面均有明显的优势,其发展就成为未来的主流趋势,而对于电力工程技术的使用,则要重点从智能电网效能与使用效果方面着手,进一步促进电力工程技术价值的发挥,预防出现一些突发性的问题。 1电力工程技术在智能电网建设中的重要性 智能电网运行的基础为高速集成和双向的通信网络,其具备了非常先进的技术,比如自动化技术、技能测量控制技术以及传感技术等,进一步提高整个电网系统的自动化水平,确保电网运行环境的优化和效果的实现。如今,在我国经济不断发展的态势中,电网建设有了更高的要求,其优越性和使用潜能的进一步开发也得到了更多人的关注,我国很多地方政府也将地区建设纳入十三五规划中,并紧密结合地区产业发展的程度与重点对技术进行改进[1]。从整体来看,我国智能电网建设需要坚持绿色环保的原则,确保结构坚固、配置优化,在结合自动化和经济性的基础上满足建设的运行要求。在智能电网的各种技术中,智能电网灵活的网络拓扑技术成功为自然灾害以及可能引发的社会动乱消除电网负面影响,维持长久以来的安全性与稳定性,而电网的实时监测功能则及时准确地识别到电网运行中出现的问题以及潜在隐患,针对问题和隐患分析原因,以高效集成的通信系统进行外延的管理与应用。此外,智能电网自动化技术还将电网功能交互、操作控制以及配电管理的环节结合起来,更保障了配置资源的优化,以灵活度的提高大大提高抵御风险的能力。但工作人员也应注意到,在这一社会背景下对电网应用技术要求更高,只有高配置、高性能、高智能化程度的设备才能确保技术价值的最大化发挥[2]。 2智能电网配电自动化存在的问题 2.1过于追求系统功能的完善,不注重体现核心价值 电网建设过程中工作人员过于追求配电自动化较高的应用水平,以求形成完善网架,但没有对其技术应用制定合理规划,因此无法满足需求,使得电网进入到后期阶段无法实现实用的目标。还有就是过于重视智能自动化的故障处理与功能恢复,导致只解决一些配网自动化问题,而无法保证整个配网自动化运行的科学性,于是产能并不好。在智能电网配电过程中,很多时候超负荷高度集中,且受到恶劣运行环境影响,更容易导致系统发生故障,无法达到技术应用和整体运行的稳定性。 2.2智能电网设计与建设中存在的问题 首先,智能电网配电自动设计单位中,从主站、实现的方式、通信方式以及设备、管理模式等,都缺乏全面的研究与应用,并没有根据实际情况而选择一些专业配网自动化的设计公司。整个配网自动化系统是一个非常复杂的自动化系统,一旦内部的分工和职责不明确,就无法与运行管理相结合,也不能确保相关技术在其应用中发挥功能,于是智能电网的建设与运行就无法达到要求的稳定性。 2.3工作人员缺乏对应用技术的了解,管理模式难以与之相适应 配网自动化是电力系统技术、管理薄弱的环节,在技术应用的人才上比较缺乏,并且智能电网更是涉及到自动化、通信、一次设备以及配网运行等多个方面,如果将其统一协调而急于求成,必然无法成为配网管理解决的工具,因此需要配备科学的管理和优秀的技术应用人才。 3电力工程技术在智能电网建设中的应用策略 3.1质量优化技术的应用策略 在电力工程中,质量优化技术应用的优化对象主要为智能电网建设中的电能,根据电能不同等级的划分,在建设的同时采用不同的评估和判定方式,不断完善相应的体系。同时,以经济方向为目标,在智能电网建设的过程中坚持经济性原则实现供用电接口的连接,确保为与客户之间建立更为完善的评估体系与电能质量评估体系[3]。此外,还要在应用质量优化技术的同时不断完善相关法律法规,以保障智能电网建设工作更经济性与高效化。 3.2柔性交流输电技术的应用策略 柔性交流输电技术的应用充分地发挥了微电子技术与电力技术在电力工程技术应用的基础性价值和作用,其应用使得交流输电控制的过程更快捷有效。众所周知,高压输变电在我国智能电网建设中发挥重要作用,而其建设更是需要引入大量清洁能源。控制技术和电力工程技术相互融合后确保了智能电网不同参数得到及时准确的控制与调节,必然也保证智能电网工作的稳定性与可靠性。此外,还可以大大降低输电过程中的电力损耗,很大程度上提高输电线路电能输送的能力[4]。 3.3高压直流输电技术的应用策略 现阶段的智能电网中仍有不少环节会用到交流电,但实际的供配电运行中传输电流真正得到保障的则是直流电。使用控制交换器,真正的作用在于完成换流或是逆变工序,而高压直流输电技术就是为了促成这一目的的达成。很多情况下使用换流器都需要通过具有管段功能的原件,并通过提升其电力输送的稳定性与经济性来实现,比如直流输电系统,而高压直流输电技术则能同时在直流传输工程与远距离直流传输工程中进行应用,甚至一些建立在海岛等偏远位置的工程也能实现电力运输。总之,高压直流输电技术在我国现阶段得到广泛的应用,今后的发展方向为更远距离与更大容量,全面实现技术应用的升级。 3.4能源转换技术的应用策略 在未来的智能电网系统建设中,新能源技术是重要的发展方向,其特点迎合了当下最低限度减少碳排量以获取最大经济效益的现实,并以低污染和低消耗为目标,不断实现技术的升级,比如常见新能源风能和太阳能,就可利用其环保节能性成为今后智能电网系统技术发展的核心,以能源转换技术为基础,加快智能电网建设与更新。 4结语 要解决智能自动化配网存在的问题,还要做到建立配网自动化运行组织机构,实现配网自动化的自动控制,开发计算机自动控制系统,恢复对非故障区域的供电,同时要确保配网自动化智能化系统的安全运行,维持系统运行稳定。本文对电力工程技术在智能电网建设中的重要性与应用过程重点进行探讨,总结了高效的电力工程技术对智能电网建设的策略与价值,以为更多的电力技术工作人员提供参考价值,在今后的工作中不断完善智能电网,促进其更好地发展。 作者:谢勇辉 单位:广州供电局有限公司从化供电局城郊供电所 智能电网工程论文:电力工程技术在智能电网建设的应用 摘要:近年来,随着科学技术的不断发展,越来越多先进的技术被应用到了电网的建设过程中,其中智能化技术的应用一改以往的人工操作模式,使得整个电网的运行和管理更加的智能化,以更好地适应社会的发展需求。基于此,文章首先对智能电网的主要特征进行分析,接着对电网中电力工程技术的具体应用进行研究,最后对电力工程技术在智能电网建设中的应用进行探讨,以期对促进智能化电网的建设与发展具有指导意义。 关键词:电力工程;智能电网;能源转换;高压直流 随着我国经济建设的进一步发展,对于电力能源的需求量急剧上升,在这样的背景下,如何更好地为社会提供更加高质量的电能成为了我国当前电力企业亟需解决的难题。而智能电网的出现,不仅能够对整个电力系统进行有效地管理和维护,同时将电力工程技术合理地应用到智能电网中,还能有效地提高电力企业的供电效率和供电质量。因此加大对智能电网和电力工程技术的研究,有助于提高整个电力系统的功能,从而更好地为社会提供更加优质的电能,以促进其更好的发展。 1智能电网的特征概述 随着社会的不断发展,电网逐渐朝着更加智能化的方向发展,由于智能电网能够给用户提供更好的服务,因此深受人们的好评。智能电网的特征主要包含以下几点:①环保。智能电网能够对电网中的资源进行再次利用,有效地降低了能源的损耗,这与我国生态建设的要求相符合。同时减少对煤、石油、天然气等不可再生资源的使用,有效地降低了工业生产给环境所造成的污染和破坏;②优化资源。传统的电网运行方式不仅存在着电力能源利用率低的特点,还加大了对电网系统的维护和管理难度。而智能电网的应用能够对各种资源进行优化,使得电力能源传输具有更高的效率和质量保证,并且对于电网系统的维护有着积极的促进作用;③经济收益高。由于智能化电网的应用能够大幅度提高电力能源的传输质量和传输效率,因此极大的降低了电力在传输过程中的损耗,并且还能降低对电网系统的维修保养成本,使得整个电网系统的运行具有更高的经济收益;④交互性强。通过智能电网的应用,能够建立一个高质量的市场沟通体系,从而在第一时间内能够掌握客户的需求,以确保为其提供更加优质的服务;⑤自动化是智能电网中非常显著的一个特征,特别是在对智能电网系统中所存在的问题进行诊断和修复的时候。通过智能电网自动化技术,能够进一步提高问题诊断及修复的效率和质量,实现运行维护方面的成本节约;⑥电网的构架非常牢固。由于我国是一个自然灾害较多的国家,自然灾害的发生对于整个电网系统的影响使非常大的。而智能电网的应用,能够确保整个电网系统具有更高的稳定性,从而确保电网具有更高的承受自然灾害的能力,以保证其得以更好的运行。 2电网中电力工程技术的具体应用 电力工程技术在电源领域中有较为广泛的应用,利用电力工程技术可实现电网每个环节的供需平衡,提供给不同设备所需的电源,主要类型有直流电源、交流电源、恒频以及变频电源。而智能电网通常需要高质量且稳定的电源能源,为了保证达到电能的标准要求,可以利用电力工程技术中的谐波抑制技术进行实现,无功补偿技术也可以保证电源能源的稳定性。由于电力工程会随着技术的发展而发生内在的改变,比如出现新设备与装置、变换器类型的转变、无功补偿装置的更新等。在某些特殊的国家以及地区,线路较长或者输电容量较大时候,通常采用直流电源进行电能运输。我国在电能运输中,通常利用闸管变流装置充当整流阀结构,有效地提高了电网输送的稳定性,同时电网输送容量得到了很大的提升。利用逆变闸进行配电过程中,能有效避免电压的不稳定事故以及各种突然停电事故,提高了供电效果,有效保障了电网运行的安全性。常规电力技术在电力公司的应用不胜枚举,智能电网中电力工程技术的具体应用如下:当公司的电力负载出现异常的电压变化或者出现电源突然中断的现象时,就会导致供电系统的供电电源异常敏感以至于出现整体断电情况,严重时会造成人们生命与财产的威胁,这时可以通过更换电力设备来解决这一问题。研究表明,使用两套常规的电力设备能有效避免电力公司的断点情况,再次投入使用后,还会极大改善公司电力质量水平。 3电力工程技术在智能电网建设中的应用要点 3.1能源转换技术的应用 智能电网的应用主要是为了保证在实现经济效益的最大化目的的基础上,尽可能降低对碳的排放量。智能电网的使用就是利用新技术来实现低消耗、低排放的目的。而对于整个电网系统来说,在进行电能转化的时候存在着转化效率不高的问题,针对于这一问题需要采取有效的技术措施进行改善和解决。特别是对于太阳能和风能等新能源发电技术的应用,需要进一步研发转换效率更好的能源转换器,从而为整个智能电网提供更加充足的电力能源,以更好地推动社会的进步与发展。 3.2质量优化技术的应用 质量优化技术的应用需要确保有完善的电能质量等级和评价标准体系,对于供电接口和用电接口的经济性能进行充分地考虑,以实现供电质量和用电质量方面的优化。与此同时,对于市场用电需求进行有效地分析,从而保证供电与用电之间的平衡。此外,质量优化技术的应用还包括对直流有源滤波器、电气化铁道平衡供电等一系列技术的应用。通过这些质量优化技术的应用能够大幅度提高供电电能的质量和效率,从而在减小供电成本的基础上帮助电力企业抢占更多的市场份额。 3.3高压直流输电技术的应用 在智能电网的建设过程中,直流输电技术仍然一直被沿用。虽然目前我国使用的电能以交流电为主,但在电网系统中进行电能的传输时,必须以直流电的形式进行传输。因此在这个过程中需要使用到逆变技术来将直流和交流电进行转换。为了更好地实现换流的操作,还需要使用高压直流输电技术以确保整个过程的更好完成。目前在直流电传输的过程中,不管传输距离的远近,或者是为山区等偏远地区进行传输,都可以使用高压直流输电技术来完成。根据我国现阶段的发展情况而言,今后的高压直流输电技术将会被应用到容量更大、距离更长的电网系统中,因此加大对高压直流输电技术的研究力度具有非常重要的现实意义。 3.4柔性交流输电技术应用 柔性交流输电技术的应用主要体现在交流输电网络中,这一技术是在电力自动化技术、微电子技术、中央处理技术和网络结构技术广泛融合的基础上形成的新型电力工程技术。在智能电网的建设过程中,要想将柔性交流输电技术应用得更好,需要做好对电网结构和系统的有效控制。这样能够实现对智能电网中的电能进行有效地隔离和清除,最终确保整个输电过程变得更加顺畅。在柔性交流输电技术使用中,需要将电力通信技术与电力输电技术进行高效结合,并对电网系统中的电力信息和控制信息进行有效地加工和处理,从而使得智能电网能够对各种情况进行及时、准确地反应,最终通过采取柔性操作避免电网出现过度的波动和变化,以保证输电的效率和质量。为了促进智能电网的更好建设与发展,需要将柔性交流输电技术与智能电网进行有效地结合,从而实现在技术上对智能电网系统发展和功能建设的有效保障,最终加速电网建设的发展。 4结束语 总而言之,做好智能电网的建设工作是适应时展,提高电力系统供电质量的有效手段。特别是在我国发展如此迅速,电力需求急剧增大的情况下,将电力工程技术科学、合理地应用于智能电网的建设过程中,能够更好地改进和完善智能电网的结构和功能。不仅实现了对电力系统的进一步改革,还能对社会结构和能源系统进行一次彻底的变革,最终促进我国经济建设的更好发展。 作者:曹江春 单位:特变电工新疆新能源股份有限公司 智能电网工程论文:智能电网建设中电力工程技术的作用 摘要:对于电力系统而言,电网作为基础组成部分,其属于社会发展重要支撑结构。当电网建设时,只有实现人工演变为智能化,并将电力工程技术合理应用于智能电网的建设,才能确保电力工程正常建设,使其技术水平得到全面提高。对此,文章首先对智能电网建设进行分析,其次阐述电力工程技术,最后研究智能电网建设中电力工程技术的应用。 关键词:智能电网建设;电力工程技术;应用 在智能电网建设不断加剧下,促使电力工程技术得到广泛应用,并逐渐演变为电网建设重要技术支撑,基于此,相关部门需要加大电力工程技术的完善、优化力度,确保电力工程技术得到合理应用的同时,以促进智能电网的建设,尽可能改善电力资源供不应求的现状,从而更好实现节约资源和保证质量等目标,为电网建设提供有力保障。 1分析 智能电网建设现阶段,我国在进行智能电网的建设时,其特征具体表现为:首先,绿色环保。当智能电网实际建设时,除了需要对各项资源进行合理运用,而且还应将环境污染降至最低,确保达到环境保护的目的。其次,电网结构具有一定可靠性。与传统电网对比,智能电网在结构方面得到明显优化,能更好适应环境、天气变化,确保电网运行具有安全性、稳定性特点。再次,经济性特点。在社会迅速发展下,资源问题日益严重,而智能电网建设,通过全方面分析和研究,以实现资源的合理化应用。最后,交互性。当进行能源供应时,在用户和市场的基础上,合理构建交流模式,确保能源市场得到全面发展。 2电力工程技术的浅析 目前,在智能电网建设过程中,电力工程技术的应用相对比较广泛,而通过对其全面分析得出,电力工程技术主要包括以下几点。第一,高压直流输电。当智能电网实际输电过程中,部分设备主要是以直流输电形式为主,因此,将该项技术应用于智能电网的建设中,一直占据重要作用,其原因为:该项技术除了具有一定技术性能,还具有经济性特征,在电网输电环节起到有效的积极作用。第二,能源转换。在世界人口不断增加的形式下,促使能源出现严重匮乏状态,使其成为世界首要解决问题,在此基础上,能源转换技术的出现可以更好解决此类问题。另外,由于该项技术具有低污染和低耗能的优势,可以广泛应用于新能源开发,如太阳能和风能发电等技术,均以取得明显进步。基于此,将该项技术运用在智能电网的建设,可以更好达到电力资源循环的目的,促使智能电网工作效率得到全面提升。第三,电能质量优化技术。对电能质量进行优化时,可以根据电能质量将其进行具体划分,同时对电能评估进行优化,以保证供电接口得到全面分析,从而构建完善评价标准,使其具有技术性、经济性特点。而我国相关部门,则需要科学制定相关规章制度,为评估工作提供有力保障,从而推动电能质量得到全面提升。 3智能电网建设中电力工程技术的应用 3.1应用于电源区域 为了更好符合用户用电需求,应保证电气元件、电子设备具有满足不同用电需求的能力,通过电力工程技术的合理应用,以保证更好提供电源供应,如交流电源或直流电源等。例如:通常情况下,蓄电池的充电操作,则是通过直流充电技术得以完成,然而,变电站通过直流和交流充电方式的运用,或者高频开关电源的应用等,同样可以更好满足该项需求。 3.2应用于发电工程 由于电力工程技术具有较高的技术含量,可以利用电子设备完成电能转化、控制等操作,从而将机电设备和电能消耗降至最低,促使发电机、机电设备工作效率得到全面提升。除此之外,伴随电容技术迅速发展,使功率半导体器件实际容量得到明显扩增,同时逐渐迈向高压发展时代。虽然电子工程技术已经研发许多高效技术,如全自动、大功率的电子器件,具体包括APF(有源滤波器)或DVR(动态电压恢复器)等,此类设备可以更好满足电力系统的需求,使其维持持续运作的状态。 3.3应用于输电过程 在电力工程技术持续发展、智能电网逐渐完善下,促使部分新型装置逐渐受到广泛应用,如果输电工程具有较大的输电容量,且电路相对较长,则可以采取直流输电的方式,将晶闸管交流设备作为送电和受电的逆变装置,该装置的应用,除了可以提高电网的输送容量,还能保证输电系统在恶劣天气条件下,可以保证系统更具安全性、稳定性,如智能调度技术的应用,能对资源进行全面优化和配置,尽最大可能避免出现大面积故障情况,以达到智能调度的目的。 3.4应用措施 为了将电力工程技术合理运用在智能电网的建设,其应用措施主要表现以下几点:首先,实现配电网自动化的目的。当智能电网实际运行中,配电网自动化一直占据重要地位,同时也是智能电网稳定运行的关键,因此,在进行智能电网的建设时,应积极引入自动化技术,以建立配电网自动化系统,并保证通信系统具有开放性的特点,从而更好对工作系统进行有效控制。其次,提高智能电网灵活性的特点。若要实现智能电网的高效运转,则应保证电网结构具有灵活性的特点。然而,当前电能分配过程中,仍然存在较多问题,只有对此类问题进行及时处理和解决,才能确保高压电网更具灵活性和坚固性,促使智能电网建设工作的顺利进行。最后,高效电力设备的积极引入,除了可以向客户提供更加优质的电能,还能更好参与电网建设工作,为电力使用性能的提升起到有效促进作用,进而实现智能电网的稳定运行。 4结束语 总之,在国民经济持续发展下,促使人们生活水平得到明显改善,为了更好推动智能电网的建设,需要对电力工程技术给予全面分析,使其应用效率得到有效提高。本文通过分析智能电网建设发现,电力工程技术在智能电网建设中的应用,具有良好应用前景,在对其进行合理应用后,以实现输电质量、工作效率的全面提升。 作者:白宝军1;杨旸2 单位1、国网陕西省电力公司榆林供电公司,2、榆林供电局物资总公司 智能电网工程论文:智能电网电力工程技术的应用 摘要: 在我国社会经济、文化以及科学信息技术水平不断进步的带动和影响下,我国社会成员的生活水平得到了显著提升,国家电网建设工程也取得了显著的成绩。我国已经进入到了智能科学技术高速发展的经济时代。电力工程技术在智能电网建设工程中的应用,是时代变化发展阶段下的必然趋势。智能化、现代化的电力工程技术如何才能更好地应用于智能电网建设之中,越来越受到社会人士的高度重视。 关键词: 电力工程技术;智能电网建设;应用 前言 人口增长、气候变化显著是现今社会最为突出的生态环境特点。日益紧张的生态能源供应,尤其是在西方金融危机现象出现后更加显著的能源供给现状,是人类正在面临的突出问题。面对中国国土辽阔、人口众多,资源分布不均衡的基本国情,只有将电力工程技术更好地应用在我国智能电网建设之中,才能够更好地顺应时代变化发展的潮流,有效保障我国电力安全输送,及时解决能源供给紧张的社会发展现状。 1智能电网的基本概念和特征 1.1智能电网的基本概念 智能电网的概念最初来源于西方发达资本主义国家。所谓智能电网,指的是一个可以同时包含多种配电输送体系的大型综合电力系统,智能电力网络系统是智能电网的全称。智能电力网络在原有电力网络系统的基础上添加特别的智能控制结构,相比传统的电力网络系统,能够更加迅速地对用户在电力的传送需求相关信息上,做出及时有效的处理反映。在现今社会的发展阶段,全球气温逐渐回升,地球上的居住人口数量不断增加。能源供给问题越来越突出,逐渐成为人类必须要面对的主要生态生存问题之一。智能电网的建设就是这一时代背景影响下的必然趋势。 1.2智能电网的显著特征 国家居住人口数量众多、国土面积辽阔、生态资源分布不均衡是我国现今社会发展阶段的基本国情。在这种国情的影响和要求下,我国在智能电网的建设上,不能完全照搬西方发达资本主义国家的建设方法。我国的智能电网在现今社会的发展阶段主要有经济环保、电网架构坚固、资源优化以及自动化故障整修四方面主要的特征[1]。智能电网经济环保的特点是有效遵循我国生态经济可持续发展理念的体现。相关工作人员要在最大限度地保持智能电网电力输送品质的基础上,有效降低智能电网的耗费成本。坚固的电网架构能够让智能电网设施更大程度地减少自然灾害给其造成的损伤,保证对用电用户持续稳定的电力资源输送。通过智能自动化的自我修整功能,有效降低我国智能电网的建设成本。我国智能电网的特征满足了社会发展的需求,也是促进我国电力输送事业不断进步发展的有效保障。 2电力工程技术在智能电网建设中的具体应用 2.1电力工程的质量优化与能源转换技术在智能电网建设中的应用 在我国智能电网建设的过程之中,将所输送和产生的电能,根据能量大小的不同划分不同的等级,通过综合测评的方式组建形成完备的电力网络机制。通过对智能电力网络系统建设在经济效益方向上的判定,来明确科学合理的供电衔接方式,就是我国电力工程建设质量优化与能源转换技术在智能电网建设中应用的主要表现。在智能电力网络系统建设的发展过程之中,随着电能质量的优化发展,电力工程技术水平也在不断的完善和进步。低碳能源经济已经成为我国现今社会发展阶段能源产业的主要发展方向,电力工程的能源转换技术能够有效转变智能电网建设过程中能源的转换形式。太阳能发电、水利发电以及风能发电,都是我国现今社会发展阶段,电力工程能源转换技术为智能电网建设提供的典型低碳能源。 2.2电力工程柔性交流输电技术在智能电网建设中的应用 在我国现今社会发展阶段中,国家电力企业相关工作人员已经开始并逐渐接受,将电力工程柔性交流输电技术应用在智能电网建设和发展的过程之中。柔性交流输电技术有效结合了微电子和电子技术相关方面的知识内容,是电力控制技术以及电力通讯传输技术的综合。在大多数时间里,电力工程柔性交流输变电技术会被应用在智能电网建设的高压电输变电发电传输的过程之中。在将我们赖以生存的生态环境中,危害程度较轻的发电能源体更多的吸收运用到我国智能电网建设之中的基础上,通过柔性交流输变电对电力工程技术与电力控制技术在智能电网建设过程中的有效融合,最终实现对电力能源的科学分割。电力工程柔性交流输电技术在智能电力网络系统建设中的应用,能够最大限度地提升和保证电力网络输送平台的平稳运行。通过柔性交流输电技术的应用,还能在智能电网运输电能的过程中有效减少电力能源的损耗,更好地提升了我国智能电网的工作效率[2]。 2.3电力工程高压直流输电技术在智能电网建设中的应用 在我国现今社会的发展阶段,仍有许多的工作人员选在电力网络输送体系中运用传统的电力运输方式,原有的电力输送方式不能更好地避免在实际电力配送供给过程中交流电的运用。将电力工程高压直流输电技术有效运用在智能电网建设的过程之中,让电力能源配送过程中的控制换流器真正发挥其应有的作用。改变以往控制换流器在高压电配电输送过程之中管段的原件组成方式,最大限度地保证供电的平稳性。但目前,由于相关电力企业的科研工作人员,对于有关电力工程柔性交流输电技术在智能电力网络建设当中的应用工作方面,还处于不断学习和探索的初期发展阶段。在智能电网建设过程中,电力工程高压直流输电技术只能暂时应用于短距离的电力输送环节。对于电力工程高压直流输电技术在智能电网建设长距离电力能源的输送和供给,仍旧需要我国相关电力企业的科研人员,进行进一步深入的实验研究。电力工程高压直流输电技术将对我国智能电力网络系统的建设和发展,起到巨大的推动和保障作用[3]。 3结束语 总而言之,我国智能电力网络系统的全面建设,是在国家新型社会经济发展的影响和带动下产生的必然趋势。将电力工程技术更好地应用在国家智能电力网络系统的建设过程之中,能够更好地促进我国智能电网建设工程的长久有序发展,最大限度地保证和实现我国电力能源输送产业的经济效益。电力工程在我国智能电网建设中的应用是遵循可持续发展政策的体现,最终将促进我国低碳经济的健康有序发展。 作者:由博 杨玉磊 单位:国网江苏省电力公司检修分公司 智能电网工程论文:智能电网中电力工程技术的应用 摘要: 我国电力工程技术发展至今已经取得了良好的成果,而在智能电网建设的过程中,电力工程技术的具体应用还需要进行深入的研究。智能电网是现代化和信息化结合的高科技供电枢纽网络,对未来电力供应的发展帮助巨大,而电力工程技术作为一项领先技术,将其应用在智能电网建设中十分必要。将对智能电网的概念及重要性进行简要分析,并提出电力工程技术在智能电网建设中的具体应用方式。 关键词: 电力工程技术;智能电网;电力供应;电能质量 伴随经济建设速度的加快,我国智能电网的建设取得了很大的成就。在智能电网的建设过程中,电力工程技术是智能电网建设的技术基础。通过电力工程技术的运用,能有效保证智能电网的环保效果,提高智能电网运行的可靠性,推动我国电力行业的科学发展。在实际工作中,电力企业要对电力工程技术的应用引起重视,积极探索加强智能电网建设的方法,通过科学、合理地运用电力工程技术,切实提高智能电网建设的水平,促进智能电网的发展。 1电力工程技术对智能电网建设的重要性 1.1有利于提高智能电网的质量 将电力工程技术应用于智能电网建设中对智能电网的质量提高有着极大的帮助。电力工程技术属于自动化技术,对智能电网中用电对象的控制和数据采集能够完全实现自动化,而且可以使用更高科技的智能化信息技术处理模式对用电对象及用电数据进行快速处理,最终得到准确性高的反馈控制信号。因此,将电力工程技术应用于智能电网的建设中能够避免传统技术的应用而导致的人为因素的影响,将电网的控制效率提升到最高水平。 1.2有利于提高数据采集的能力 在以往的物理电网中,采集的数据并不能够进行自动分组,原因就是科技含量不高、自动化程度不高。而电力工程技术的运用能够提高智能电网的数据采集能力,而且能够按照设备种类和功能进行区分,创建不同的数据收集档案,不仅为电力工程设备的运行程度检测提供了基础支持,也能够利用科技手段确定电力运行系统的优化方案,提升了电力工程和智能电网整体运营的水平,强化了智能电网对数据采集的能力。 2电力工程技术在智能建设中的具体应用 2.1能源转换技术的应用 伴随着能源的日渐紧张,智能电网的建设中也要加入环保理念。而未来的智能电网将主要以环保型、低碳能源作为主要的能源供给,并通过科学的能源转换技术,在保证电力规模的前提下,增强电能的远程运输能力。当前智能电网的能源应用主要有分布式和可再生式,而分布式则可以再进行细分,分成分布式储能和分布式发电。其中,分布式储能主要通过蓄电池、飞轮和超导储能等方式实现能源储藏的目的;而分布式发电主要通过潮汐能、风能和燃料电池等进行发电。可再生能源是新型的能源,具有无污染、可再生的特点,能够有效减轻当前传统能源给环境造成的压力。可见,可再生能源能有效地满足智能电网在环境保护方面的要求。而应用电子工程技术对于分布式能源和可再生能源的应用都具有很大的帮助。 2.2柔性直流技术的应用 该项技术的灵活性较高,且具有环保性的特征,将其应用于智能电网中,可以实现新能源并网,向一些偏远地区供电。系统中使用的换流器选择自换相的形式,不仅可以对有功功率和无功功率进行单独控制,同时可以实现四象限运行。另外,采用该项技术不需要换流站之间实时通信,就可以对换流站进行独立控制。在国家“十三五”规划中,将风力发电作为新时期重点建设内容,风力发电基地的建设规模越来越大。风力发电在应用过程中存在一个最大的问题就是并网困难,这与风能的间歇性、不确定性有直接关系,影响了电力系统的稳定性。而柔性直流技术的应用可以缓解这一问题。我们知道,电网互联可以实现电能互济,提高能源利用率,但是电网互联会引发一个比较严重的问题,就是短路电流超标,影响电力系统的稳定性。而柔性直流电的应用就可以解决这一问题。以往对该项技术的研究基本上停留在理论层面,但是随着风力发电的发展以及电网互联需求的增长,我国已经将该项技术应用于实践中,我国某风力发电厂挂网运行,就实现了柔性直流输电技术的应用。 2.3在智能低电网输电过程中的应用 电力工程技术在智能电网建设应用的过程中,对其工作状态和环境等各方面都提出了较高的要求。因此,在智能电网建设的过程中,电力企业应当有效利用电力工程技术,在最大程度上保证电力工程技术工作的稳定状态,并高度重视电力工程技术的工作环境,从而将电力工程技术的功能和作用有效地展现出来。其主要的电力工程技术形式为无功补偿技术和谐波抑制技术形式。电力企业通过对这两种技术的不断应用,在最大程度上保证了电力工程技术在智能电网建设过程中的稳定、安全的工作状态,提高了智能电网建设的质量。 2.4电能优化技术的应用 如今,人们对于电能的质量要求越来越高,而优化电能质量也是当前智能电网建设的主要目标。在智能电网建设中,通过对电子工程技术的应用,对电能等级的合理划分以及运用先进的评估方法,可以建立健全的质量体系,保证电能的优化效果。另外,电力单位可以对电网运行的经济性进行分析,从而明确接口方式,在客户中形成有效的客户评估体系,在保证智能电网数字化和自动化的同时,达到经济性的相关要求。电力工程技术在智能电网建设中的应用对于提高智能电网技术水平有着十分重要的作用,也能够有效地帮助智能电网实现其应用目标,保障电网运行和电力供应的稳定性与安全性。加强电力工程技术的研究与应用,对于推动我国电力事业的长期发展,实现可持续发展的战略目标具有着积极而深远的意义。 作者:陈宁 单位:国网江苏省电力公司南京供电公司 智能电网工程论文:电力工程技术中智能电网建设 随着全球人口不断增加,能源的缺乏问题成为了比较重要的问题。特别是在金融危机之后,能源的匮乏问题已经成为了一个比较重要的问题。此时就必须对智能电网进行好的建设,并且将这个视为我国发展过程中的重要产业。中国是世界上的人口大国,并且国家内部各个地区的资源分布非常不均衡。因此在对智能电网进行建设的时候要结合我国的国情。同时在对电网模块进行建设时,可以将电力工程的技术有效运用进来,这样不仅仅可以加快电网建设的速度,还能够节约国家的资源,使得电力的运行得到保障,解决建设过程中出现的消耗能源问题,所以要重视电力工程技术在整个电网建设中的地位。 1.智能电网的概述 智能电网就是一个电力的系统,其中会包括很多配电和输电的体系,能够迅速反应电力市场需求与公司的需求,智能电网结构非常智能,能够将信息迅速传输出去,提供更加好的服务给需要的用户。从长期发展的角度看来,电网建设最节约资源的方式就是构建一个智能的电网系统。目前全球气候和人口问题愈发严重,中国是世界上面第一人口大国,并且由于中国内部各个地区之间存在明显差异,因此在建设电网系统的时候,要与其他国家区分开来,结合我国自身的国情,明确建设过程中的重点工作。 2.智能电网的特征 2.1环保智能电网的环保特征与我国生态建设的要求相符合,可以对于电网的资源再次利用,同时还能够减少工业生产给生态的环境造成不好的影响。 2.2优化资源在建设电网的时候会用到各种各样的资源,但是在建设国内电网时资源的运用率非常低,同时也会给电网带来非常不理想的收益。在对智能电网的建设过程中,要尽量优化资源,最有效的将资源运行效率提高。 2.3经济收益高在建设智能化的电网时候,要充分考虑全方面的因素,降低在建造时候的成本费用,这样既可以保证电能的品质,同时还能够将物质的收益提高。 2.4交互性强智能电网的交互性很强的特征,是指在能源供给的环节中,要建立一个质量比较高的市场沟通体系,能够在第一时间掌握客户的需求,为客户提供优质的服务。 2.5自动化智能电网自动化的特性主要就是指能够对自身的问题进行诊断和修复,这样不仅仅能够节约成本,还能够节约时间提高整个系统的运行效率。 2.6电网的构架非常牢固中国经常会发生自然灾害,灾害会对电网的整体系统造成很大的影响,可能会导致电无法输送出去,因此在对电网进行建造的时候要保证构架要非常牢固,这样才能够保证电网能够承受住自然灾害的威胁,保证整个电网系统能够正常运行。 3.电力工程在整个智能电网建设过程中的应用 3.1优化质量和能源转换的技术质量的优化就是指在建设智能电网的时候要将电能划分为不同等级,用评估判定方法建造为一个完整的电网体系。在建造智能电网的时候要将经济性放在首位,确定供电和用电的接口,建立一个有效的电能质量的评估体系和客户的评估体系。 同时在对电网进行建设的时候还要考虑到电力工程技术方面的法律法规在不断改进,保证智能的电网能够更加有经济价值。同时低碳的能源会成为日后发展的主要能源,因为能够减少对环境的污染,还能够降低能源的消耗。低碳的能源主要就是用一些先进的技术对电量转换进行改善,将能源充分利用起来,目前使用最为广泛的两个低碳能源就是风能和太阳能。 3.2在智能开发过程中的应用通过仔细的调查和研究发现,这几年电力工程的技术被广泛运用到建设智能电网的过程中,主要就是用电子器和电力对电能进行控制和转换。在建设智能电网系统中运用电力工程的技术可以降低过程中的耗电量,同时还能够减少运用机电设施的频率,将整个系统的工作效率大大提高。 3.3电力工程中高压直流输电的技术在目前的智能电网系统中,有一小部分的环节是运用交流电,但是还是有很大一部分是运用直流电的输电体系。在实际的供点和配电的过程中要确保运送的电是直流电,为了能够顺利进行环流和逆变的工作,就要发挥控制换流器的作用,并且此时只有运用高压直流电的送电方式才可以将这个目标在根本上实现。换流器在很多情况下都是用管段作用原件组成,使得电力运输的系统具有经济性和稳定性,除此以外该技术还能够摆脱距离的影响,无论是长距离还是短距离都可以很好的运输。随着科学技术的不断进步,这个技术还将被运用到更多个环节和更大的容量上面。 4.结束语 智能电网的建设是目前社会设施的基本项目,目前我国电网的运行环境发生了很大的改变,社会上面各个行业都对电网提出了很大的要求。但是因为电网的本身就具备顽强的自愈能力、很强的实用性和很高的经济效益,能够推动我国社会的经济发展。所以说很好的利用电力工程的技术,对于我国智能电网的建设有很大的意义,同时还能够优化电网建设过程中的资源配置,能够让经济和能源得到可持续的发展。 作者:赵阳 单位:国网河南许昌县供电公司 智能电网工程论文:智能电网建设中的电力工程论文 1电力工程技术在智能电网建设中的应用 我国的智能电网建设主要涉及到发电、输电、配电、变电、调度、用电等几个方面,并与自动化技术、网络技术、通信技术、电子工程等有所融合,所以智能电网的建设也将会带动能源、信息、电子工程等产业的发展。但不论是哪种技术的参与,智能电网建设的基础还是电力工程技术。以下从电力系统的各个环节出发,分析电力工程技术在智能电网建设中的应用。 1.1发电环节能源危机使得全世界都在对新能源进行不断的研究与探索,比如风能、太阳能、潮汐能等。这些新能源的开发为经济的发展提供了清洁、高效的能源,但同时也对现有电网也提出了并网的要求。新能源本身存在一些不足,比如地域性、季节性、发电的不稳定性等。在这种情况下,相关学者要更多地研究如何高效、安全地与这些新能源实现并网,降低新能源对现有电网的影响,使新能源能够高效、安全地接入现有电网。 1.2输电环节我国的电网建设有着自身的特点,最近几年,国家电网提出了“以特高压电网为骨干,各级电网协调发展”的基本方针,特别是在电网的整体规划中提出了建设华东电网、华中电网、华北电网三大交流电网的规划,并着重提出了这三大电网之间的直流互连。我国的电网建设正稳步向着特高电压、大容量、交直流电互联的时代迈进,但由此也带来了一系统的问题,比如,电网的结构日益复杂;所使用的技术越来越高端,越来越趋于自动化;各大电网之间的互联给电网本身的稳定运行带来了很大的影响。为了解决这些问题,智能电网在输电环节上使用的是特高压直流输电技术。该技术与其他技术最大的不同在于系统中间没有落点,所以这种技术适合远距离的输电,而对于交流电网之间的互联,该技术有着其他技术所不具备的特点。所在在由交流与直流所组成的特高压输电网络中,使用特高压直流输电技术可以保证整个输电系统的稳定运行。电力工程技术在此输电环节上所使用的技术主要是对电网整体系统运行的监控、对运行状态的检测、对运行故障的管理和应急等。 1.3变电环节智能电网与传统电网在变电环节中最大的不同就是变电站的智能化建设,这是对传统变电站或者说是对传统电网的一次突破,也是智能电网智能化、自动化发展的最好体现。在变电站的智能化建设中,电力工程技术的应用表现在很多方面。变电站的智能化建设就是对变电站中的物理结构、网络设计、信息的采集、通信协议等进行统一的设计和管理,使变电站的各个环节实现互联,实现信息的共享,从而实现变电站系统的智能化运行、自我诊断与恢复。这其中涉及到计算机网络的建设、高速传感器的使用等电力工程技术。 1.4配电环节配电环节是整个电网系统内直接接入用户的一个环节,在智能电网中,这是极为重要的一个环节。而根据智能电网的总体规划,配电网还要承担各类中小型新能源的接入工作,这就对配电网的稳定运行和故障处理能力提出了更高的要求。在配电环节中,所使用的电力工程技术主要有:配电自动化技术、智能充电技术(主要是指电动汽车的充电技术)、智能化的高级储电技术和高级的检测技术等。 1.5用电环节随着我国经济改革的不断深入,电力市场也在日趋市场化。在这种情况下,电能市场供需双方的互动越来越频繁,对于用户来说,需要稳定、可靠、便宜的电力能源;而对于电力企业来讲,则要实施精细化的管理,以最大程度地实现经济效益。智能电网的建设对智能城市和智能小区的建设都有重要的作用。其主要使用到的电力工程持术有:智能化的测量技术、高效的用户用电信息采集技术以及智能电表等。 2结束语 随着我国国民经济的迅猛发展,不论是经济的发展,还是居民的正常生活,对电力的需求都越来越大,这对电网系统的稳定运行提出了更高的要求。智能电网在满足电力系统新要求,为用户提供稳定、安全、高效的电力能源方面有着独特的优点。电力工程技术是发展智能电网的基础,在智能电网的建设中有着重要作用。本文就电力工程技术在智能电网建设中的作用进行了分析,希望能对这方面的研究有所帮助。 作者:李松单位:国网四川省电力公司映秀湾水力发电总厂 智能电网工程论文:机电工程在智能电网建设的应用 摘要:智能电网的应用,在我国范围内得以广泛发展,也实现了新的变革。基于发电、输电以及变电、配电工作环节,都会产生一些变化,也会影响电能的控制、生产以及调度等工作。在智能电网中,机电工程技术为其中的主要方法,应用到电网中具备更广泛的作用。因此,文章做出一系列探讨。 关键词:机电工程技术;智能电网;建设 在近几年不断进步和发展下,能源危机更为严重。为了对其积极改进,实现智能电网,促使其整体的高效、安全,保证电网新潮的实现。当前,一些发达国家,如:美国、欧洲等,都已经提出智能电网的战略规划。 1机电工程技术和智能电网 在我国不断进步和发展下,智能电网的应用具有十分重要的作用。基于经济方面对其产生的原因进行分析,为了能符合现实社会发展需求,对其远景进行规划,将促使工作的执行。当前,我国能源分布不均,一些石油、天然气等不可再生资源储存的不够充足,具备的资源分布、负荷中心等出现明显偏离,从而促进我国智能电网发展意义的有力实现。在我国开展智能电网,也能展现其自身具备的特色。根据国家电网公司数据的分析显示,在发展和规划的三个阶段中,我国总投资超过4亿元:第一阶段,2009~2010年,预计投资5500亿元;第二阶段,2011~2015年,预计投资2万亿元;第三阶段,2016~2020年,预计投资1.7万亿元。电网的积极建设,需要每年在智能化电网投资660亿~680亿元,以保证为电网提供强大支撑。根据我国的基本国情,实现智能化电网发展,并将特高压工程作为发展中的主要网架,实现同步电网,促进交直流的相互联系,也要对其存在的各个电网进行协调发展,这样不仅能在大范围电网中,实现资源的优化配置,增强整体能力,也能对电网的智能化、自动化发展进行渗透,增加新能源的使用,这样不仅达到了节能减排效果的形成,也能发展为清洁电网。当前,我国建设的智能电网主要展现为四个体系。如:标准规范体系、智能应用体系以及发展的基础体系、技术支撑体系等。将其应用到智能电网中,能促使输电、智能、变电以及配电工作的执行,也可以在积极发展中,将其与网络通信、传感器等进行结合,以促进信息、能源以及材料等多个方面的发展和应用[1]。 2智能电网的特点 智能电网的应用,其具备的特点展现为多个特点。2.1较强的兼容性。智能电网中可以兼容一种可再生能源,能对可再生能源进行合理、有序接入,也能符合当前的分布式电源、微电源接入方式。同时,将其与系统、用户进行结合应用,将促使其高效性、互动能力的提升。基于双方的互动,不仅能满足用户对电力的多样化需求,也能实现用户服务工作的增值化发展。2.2稳定性与安全性。智能电网的实现,在整体上将展现安全与稳定性能。基于智能电网的控制,为了避免电网受到的干扰性,降低其故障的产生,可以在积极发展下为民众提供电力,也能避免停电事故的产生,这样才能在最大范围内,将其控制在合理供电范围内。同时,受恶劣自然条件的影响以及强大外力的破坏,智能电网基于自身功能还无法充分发挥,在最大范围内也会影响电力系统的安全、稳定运行。2.3经济实用性。智能电网的建设和发展,能维护智能电网的稳定运行。所以,在电力市场逐渐运行和发展下,要加大力度实施智能电网,不仅要在实际交易工作中维护电力市场的有效开展,促进电力资源的优化配置,也能实现智能电网的自动化,增加智能化控制系统的实现,并在最大程度上降低其产生的损耗,保证电力资源的充分利用。2.4自愈能力。智能电网的应用,其具备的评估能力、自身安全能力得以增强,在实际运行的时候,也能展现其预警能力,以达到智能电网的自我治愈。当智能电网中出现故障的时候,也能对其存在的故障进行检测、诊断等,实现自动恢复,以维护智能电网的稳定运行[2]。 3机电工程技术在智能电网中的应用意义 电力工程技术应用到智能电网中,能促使其发展意义的实现。在整体上,具备的重要作用为两个方面[3]。3.1采集数据,提高工作的整体能力智能电网与传统电网存在较大不同,是基于电力工程技术的的应用,对其存在的各个数据信息进行自动采集;也能根据数据信息,按照设备的种类、设备的功能进行分类,保证为其创建不同档案。在这种执行方式下,不仅能为信息收集分类工作提供方便,也能改变其复杂和繁琐现象。同时,将其与传统的人工方式进行比较,实现的准确性和自动化技术更高,也能对电力系统进行优化,这样不仅能实现有效的数据采集,提高工作的整体能力,也能促进我国电力系统整体运行水平的提升。3.2提高智能电网具备的准确性电力工程技术的应用,具备自动化发展趋势,将其应用到智能电网中,能在期间对存在的数据信息进行准确分析,保证数据的精确性,对其更好整理,也能在电力发展下,实现数据信息的高效合理配置[4]。 4机电工程技术在智能电网中的应用 4.1发电环节。智能电网与传统电网存在较大不同[5]。在整体上,智能电网是基于新能源的大规模开发和利用。面对我国能源紧缺问题,为了对其充分解决,要促进电网清洁度、安全稳定性的提升,保证能源的可再生使用。在近几年不断进步和发展下,基于对清洁能源和电网接入技术的应用实现更大发展意义。如:风能、太阳能等实现大规模使用。在当前社会发展中,新能源并网技术应用受到电力工程中。因为新能源具备高效、低污染特点,发电工作也更为稳定,具备一定的季节性特征,所以基于工作要求,维护新能源的安全使用,促进规模化接入工作的执行。这样不仅能降低并网给电网带来的影响,减少清洁能源使用期间的电能质量受到影响,也能促使储能设备、相关技术的有效应用[6]。4.2输电环节。在近几年不断进步和发展下,随着我国高压电网的建设和骨干网架的实现,确定了各个电网发展过程中的执行方针。还要根据我国电网公司提出的执行规划,促进电网之间的相互联系和发展。我国电网的执行发展已经实现了高电压、大容量等工作方向。面对复杂的电网网架结构,使用的交流大电网,将给电网的安全与稳定造成较大影响,也增加其存在的风险性。我国电网已经开始向高电压、大容量发展方向前进,在这种形势下,发现电网网架更复杂,在电网实际运行中存在很多风险。在智能电网输电工作中,特高压直流输电工程技术发挥十分必要的作用。如:特高压直流输电,在系统心中没有存在落点,存在的控制方式更灵活,可以实现点对点形式。也能促进大功率、远距离电能传输工作,也可以实现交流电网之间的相互发展。所以,基于交流、直流为其组成特高压输电网,能对电力吸纳,也能对用户需求变化进行跟踪,以保证能维护系统的整体安全,实现其可靠性。在电网中,应用电力工程技术,可以对电网进行集中监督与控制,实现状态检修以及对寿命进行管理等[7]。4.3变电环节。在智能电网变电工作中,对电力工程技术广泛应用,能促使其作用的实现。电力工程技术主要是建设智能化电。为了促进变电环节的智能化发展,要改变传统的变电站模式,维护电网的信息化、自动化发展。同时,将电力工程技术应用到智能化变电站中,其存在的环节表现为多个方面。如:基于数据模型、通讯协议以及信息采集工作,促进多个环节的统一性,能为其展现新变化。在变电站内部,也能增强自我描述、自我诊断能力,对数据进行实时上传、共享以及控制,促进各个功能的发挥,也能对系统电压的执行状态进行检测,对电压进行控制等。实现的智能开关,主要是应用光电式互感器、高速计算机网络等,促进变电站的实时监控[8]。4.4配电环节。智能电网的配电环节可以直接接入到用户环节中,使用的配电网,特别是中低压配电网实现的智能化发展,能为其发展提供有效部分。根据智能电网建设和发展中的执行需求,在配电网能促进小型新能源的实现。如:风能、光伏等,都可以进行能源的分布式接入,也能促进用户的可靠供电,以保证达到电网的执行标准。电力工程技术,其主要部分为配电自动化、储能技术以及智能网络建设等,能将其应用到配电环节中,对其广泛应用。在各个配电网中,也可以使用信息采集系统、智能储能设备等,促进开发工作和应用工作的执行。并且,基于对超导储能技术、液流电池的研究,能为智能化技术发展提供有效的开发意见,也能推进产业化发展进程。4.5用电环节。智能电网积极发展,能促进智能化小区的构建。当将智能电网应用到用电环节的时候,能基于一定要求,促使电能的可靠与高质量。并且,根据电力企业的实施要求,还要促使其信息化、智能化运营。在现代社会发展下,为了对我国的电力市场进行深化改革,需要在市场发展下对电力企业进行推进,促进电能供需方的频繁使用,也展现我国电能市场的稳定进步和发展。在这种发展下,应用电力工程技术,可以对智能量测仪表进行开发,对用户信息采集系统、智能电表进行准确建立,促使其高效性,还要为电力市场的电费定价方式进行改进,促使可变电价的实现。还需要根据电能的实际使用情况,实现分阶段电价使用。为其建设智能小区,将其与智能化家电、分布式储能设备进行应用,不仅能促进能源的充分应用,提升整体效率,也能达到合理的智能化用电需求[9]。4.6其他环节。在智能电网发展下,实现的调度、通信工作环节实,是基于电力工程技术的应用。如:计算机信息技术、通讯技术、数据采集技术等。将电力工程技术应用到智能电网的调度工作中,需要对电网实现信息的高度采集,也能在整体上对电网的安全与稳定运行状况进行控制,促使决策控制体系的实现,也能在期间对电网进行动态化监督、预警以及对风险进行控制等,也能对电网灵活控制,以维护整个电网的安全与稳定。在智能电网中,也能促使其数据信息的高度传输。在系统中,可以在各个接点中为其设置数据采集工作,并在工作中基于数据传输系统、数据共享平台的构建,执行统一框架,将其与专业配套网络进行结合,保证信息通信平台的统一化与完整性,这样才能为智能电网的信息化发展和整体运行提供有力保障。 5结束语 基于以上的分析和研究,我国能源结构和整体布局更为重要,电能与我国能源产业的安全性、社会经济发展等都存在较大关系。为了符合现代社会的实际发展需求,不仅要自主创新,还要打造特色化智能电网。还要基于我国的可持续发展战略,促进电力工程技术的研究,保证我国智能电网建设工作的有效执行和发展意义的实现。 作者:李宜蜜 单位:国网福建龙海市供电有限公司 智能电网工程论文:智能电网建设工程技术的应用对策 电网的建设推动了整个电力系统的正常运转,对我国经济的发展具有至关重要的作用。在智能电网的建设中,电力工程技术的应用具有极为重要的现实意义。把电力工程技术应用到智能电网的建设当中,有利于建立现代化的电力系统。采用有效的应用对策,把电力工程技术更好地应用于智能电网不同领域的建设,促进了我国电力工程技术水平的整体提升。 1电力工程技术应用于智能电网建设的重要性 (1)提高了智能电网的质量。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中,有利于提高智能电网的质量。在智能电网建设的过程中,应用电力工程技术,促进了电网系统的自动化运转,保证了智能电网传输电能的效率,提高了智能电网的质量。电力工程技术以信息技术为基础,充分利用了运行装置的自动化,实现了智能电网中的数据采集和准确记录。电力工程技术的自动化水平决定了智能电网的建设的高效性,尽量减少了由人为因素所造成的影响,促进了电网系统的高效运转。(2)加强了智能电网的数据采集能力。传统意义上的电网在采集数据时,需要人为操作进行分组。传统的物理电网主要采用的是传统意义上的机械化操作,自动化水平不高,且操作较为繁琐。现今,采用的电力工程技术则充分借助了信息技术手段,实现了智能化的数据采集,提高了智能电网的数据采集能力,并且对运行装置加以分类,以保证电网系统工作的有序进行。对各类数据信息加以对比,以为电网系统的正常运转提供数据参考。电力工程技术在智能电网建设中的应用,需要提高电力工程设备的运行效率,以保证数据处理的可靠性。先进技术设备的应用,为电力工程技术的使用提供了技术支持,优化了电力工程的运行方案,促进了智能电网的高效运作,加强了智能电网的数据采集能力。 2智能电网建设中电力工程技术的应用对策 (1)质量优化技术的应用策略。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中,需要采用质量优化技术。在电力工程技术中,质量优化技术即对电能进行质量优化。在智能电网的建设中,各个指定对象的电能存在差异,对差异化的电能加以分级,并根据具体情况采用不同的评估方式,以实现质量的评定,继而提高质量优化的效果,形成了相对完整的质量优化系统。在智能电网建设的过程当中,需要结合用户端的具体情况,以选择匹配的用电接口,把用户评估与电能质量相结合,以实现质量优化技术的有效利用。在智能电网建设过程中,电力工程技术必须符合操作标准,以保证智能电网建设的高效运转。(2)柔性交流输电技术的应用策略。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中,需要采用柔性交流输电技术。柔性交流输电技术的应用策略,即把先进的电子信息技术与电力技术等有机的结合起来,满足了电力工程技术与信息技术的双重标准,促进电力工程技术的进一步完善。经过专家的多次试验和研讨,柔性交流输电技术的应用有效地控制了交流电压的输电过程。柔性交流输电技术更好地作用于高压变电,为智能电网建设中电力工程技术的应用提供了电力来源。把电力工程技术应用于智能电网建设中,需要以清洁能源作为电能源头,以实现能源的高效利用。把控制技术与电力工程技术相结合,对智能电网中的运行装置加以分类控制,实现针对性的有效调节,以保证智能电网建设的稳定进行。此外,柔性交流输电技术的使用,有效地降低了供电过程中电能的损耗,提高了电网系统中线路传输电量的效率。(3)高压直流输电技术的应用策略。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中,需要采用高压直流输电技术。目前,直流电广泛应用于智能电网的建设中,直流电的电流传输形式保证了供电设备的正常运行。在实际操作中,如果需要转换电流,可以采用控制换流器。控制环流器的使用,为高压直流输电技术的使用提供了设备支持。换流器核心功能的发挥依靠原件中的管段,进而提升了电力输送的效率。高压直流输电技术服务于近距离或远距离的直流传输,主要应用于远距离的输电工程中。(4)能源转换技术应用策略。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中,需要采用能源转换技术。新能源为智能电网的建设提供了又一能量来源,有利于提高智能电网系统的运作效率。能源转换技术的使用,在为智能电网提供发展动力的同时,协调了电网运行与环境保护的关系。新能源的使用实现了智能电网建设中的低污染、低消耗,促进了社会的可持续发展,是现代化发展的必然要求。 3结束语 随着我国工业化建设的不断发展以及城市化进程的不断加快,我国社会的各个领域对电力的需求不断增加,这就需要电力系统提供更为安全、可靠电力供应。在智能电网建设的过程中应用电力工程技术,提高了电能的供应水平,适应了现代社会的发展需要。利用先进的科学技术,把电力工程技术更好地应用于智能电网的建设当中,促进了我国电力系统的高效运转,满足了我国电力行业的现代化发展需要。 作者:乔永祥 单位:国网山西省电力公司吕梁供电公司 智能电网工程论文:电力工程技术在智能电网建设的作用 1智能电网特征 智能电网是指在高科技技术基础上,建立的智能型、全新电网。该类型电网以传统物理电网为基础,将通信、自动化等技术有机结合,融入物理电网中,最大限度满足用户对电力资源的需求,保障电能供应更加稳定、高效。智能电网是科技与电力产业深度融合的产物,为电力产业智能化发展提供了强大的技术后盾,对社会经济发展具有巨大的推动力。智能电网在发展过程中具有显著优势:一是降低能耗。以往电网规模大、运行效率低,且管控难度大,智能电网能够将各个环节有机整合到一起,实现统一管理。二是智能电网科技含量高,融合现代技术,能够快速解决故障问题。三是智能电网架构更强大,能够应对各类恶劣的外部环境,保障供电稳定性。可见,智能电网凭借自身优势,将成为未来电网建设及发展的必然趋势,我们应给予更多关注和重视。 2电力工程技术在智能电网建设中的应用 2.1电力工程技术的具体应用。利用电力工程技术可实现电网每个环节的供需平衡,提供给不同设备所需的电源,主要类型有直流电源、交流电源、恒频及变频电源,通常蓄电池充电源为直流电源,在变电所的运行过程中,还会涉及交流电源,在计算机的运行操作中,所需的电源均为高频电源,根据设备及运行环境的不同,需要采取不同类型的电源。智能电网通常需要高质量且稳定的电源能源,为保证达到电能的标准要求,可以利用电力工程技术中的谐波抑制技术,无功补偿技术也可以保证电源能源的稳定性。随着技术的发展,电力工程也发生了变化,比如出现新设备与装置、变换器类型的转变、无功补偿装置的更新等。在某些国家和地区,线路较长或输电容量较大时,通常采用直流电源进行电能运输。我国在电能运输中,通常利用闸管变流装置充当整流阀结构,有效提高了电网输送的稳定性,同时电网输送容量得到了很大的提升。利用逆变闸进行配电的过程中,能有效减少电压的不稳定事故及各种突然停电事故,提升了供电效果。常规电力技术在电力公司中应用广泛,比如:当公司的电力负载出现异常的电压变化或出现电源突然中断的问题时,会导致供电系统的供电电源异常敏感,甚至出现整体断电情况,严重时会对人们生命财产造成威胁,我们可以通过更换电力设备来解决这一问题。研究表明,使用两套常规的电力设备能有效避免电力公司的断电情况,再次投入使用后,还会极大提升公司电力质量水平。2.2柔性交流输电技术。该技术作为一项新型技术,建立在微电子、通信控制等相关技术基础上,能够将污染小的新型清洁能源输入到电网中。智能电网建设中,超高压输变电数量增加,因此,应积极引入新型清洁能源,减少对有限能源的过度消耗,且能将各类能源有效隔离。该项技术具有较强的适应性,特别是将其与智能电网的结合,能够保障智能电网稳定运行,能够提高电能运行质量。柔性交流输电技术的应用主要体现在交流输电网络中,这一技术是在电力自动化技术、微电子技术、中央处理技术和网络结构技术广泛融合的基础上,形成的新型电力工程技术。在智能电网的建设过程中,要想将柔性交流输电技术应用得更好,需要做好对电网结构和系统的有效控制,实现对智能电网中电能的有效隔离和清除,确保整个输电过程变得更加顺畅。在柔性交流输电技术使用过程中,要将电力通信技术与电力输电技术进行高效结合,并对电网系统中的电力信息和控制信息进行有效加工和处理,从而使智能电网对各种情况进行及时、准确地反应。2.3高压直流输电技术。现阶段,我国输电以直流电为主流趋势,供电范围越来越广,很多输电环节变为交流电,这对智能电网建设提出了更大的挑战。因此,采用高压直流输电技术,能够实现对输电网络整流、逆变的处理,使电网处于优良状态。针对重量较轻的直流输电系统而言,设置换流器,能够提高输电可靠性。该项技术在智能点样中的应用,能够实现对远距离、偏远地区供电的目标,如针对海岛等地区输送电能。尤其是我国正致力于西部大开发,适应远距离输电的高压直流技术会获得更广泛的推广应用,以推动我国电力产业的持续发展。2.4能源转换技术。全球气候变暖、能源紧缺等成为我们共同面临的问题,开发新型能源迫在眉睫。运用新型能源能够降低能源消耗污染排放,且能提高能源利用率,引入能源转换技术能够为智能电网建设带来新的发展契机。目前,我国电网建设主要以并网技术为主,随着范围不断扩大,将会引入光伏发电技术。但相比国际水平,我国在能源转换方面还存在一定滞后性,要适当增加技术、资金投入,不断提高技术核心性能。我们应与时俱进,吸纳先进的技术并创新,提高能源利用率,利用太阳能、风能等清洁能源进行电网建设。2.5用电计量技术。用电环节作为智能电网运行终端,在传统模式下,用户根据电表数字确定用电量,精确度偏低,且功能较少,无法满足人们生产和生活需求。智能电网建设中,利用用电计量技术,能够提高计量设备精确度,且能够使计量更加稳定,提供更加多元、具有时效性的供电服务,电力企业可以随时随地查询各家各户用电信息。新电改背景下,针对电力调度的管理也趋于自动化,有效协调了电力能源分配与供应,逐步突破了供电与用电之间的矛盾,提高了电能利用率。2.6质量优化技术的应用。质量优化技术的应用需要确保有完善的电能质量等级和评价标准体系,要充分考虑供电接口和用电接口的经济性能,以实现供电质量和用电质量的优化。要对市场用电需求进行有效分析,从而保证供电与用电之间的平衡。此外,质量优化技术的应用还包括对直流有源滤波器、电气化铁道平衡供电等一系列技术的应用。通过这些质量优化技术的应用,能够大幅度提高供电电能的质量和效率,从而在减小供电成本的基础上,帮助电力企业抢占更高的市场份额。 3结语 智能电网建设成为电网未来发展的主流趋势,电力工程技术作为一项综合性、先进性技术,建立在多项技术基础上,具有传统电力技术无可比拟的优势,能够实现对电能针对性的管理,提高电能供应质量。能源转换、用电计量等技术的应用,能够有效解决智能电网建设面临的各类问题。随着技术的不断发展,我们应加大研究力度,不断丰富电力工程技术,完善智能电网建设方案,从而促进我国电力事业进一步发展。 作者:谢桂明 单位:龙江县电业局 智能电网工程论文:电力工程技术在智能电网建设中的运用 摘要:智能电网的建设离不开电力工程技术,可以说后者是前者的基础。当前智能电网以及向着数字化、集成化和自动化的方向发展,这就对电力工程技术提出了更高要求,如何合理应用电力工程技术,使其满足智能电网的建设要求,是我们需要思考的问题。本文主要研究了电力工程技术在智能电网中发挥的重要作用及其具体应用。 关键词:电力工程技术;智能电网;建设;应用 随着社会经济的发展,各个领域的用电需求不断扩大,对电力系统的安全性和稳定性提出了更高要求,传统的电网技术已经不能满足实际需要。在自动控制技术以及计算机技术的支持下,智能电网应运而生,为我国电力事业带来了一场重大变革。电力工程技术在智能电网建设中发挥着不可替代的作用,如何根据实际需要将电力工程技术更好的应用于智能电网中,是所有电力技术人员需要长期研究的课题。 1电力工程技术在智能电网中的重要作用 (1)我国电力系统输配电的效率还有待提升,电网在运行过程中仍旧不能适应环境的变化和用户需求的变化,智能电网要想提升性能,满足各种功能要求,就必须将电力工程技术作为支持。因此,当前我国电力企业非常重视对电力工程技术的研究,事实证明这些技术的应用的确大大提升了电网的输配电效率,故障发生的频率也大大减低,满足人们对用电安全性和稳定性的要求[1]。(2)电网系统在建设和使用过程中存在能源浪费现象,为了解决这一问题,人们提倡在发展智能电网时加强对可再生能源的利用。利用风能以及太阳能一类的可再生能源具有一个典型的特征就是利用点分散,且电网运行的稳定性大大降低。因此在建设智能电网的过程中,要将这些可再生能源的收集与调度作为重点,这就需要电力工程技术提供支持,提高电力系统的适应性,实现可再生能源的大规模利用。 2电力工程技术在智能电网建设中的具体应用 2.1柔性直流技术的应用 2.1.1应用 该项技术的灵活性较高,且具有环保性的特征,将其应用于智能电网中,可以实现新能源并网,向一些偏远地区供电。系统中使用的换流器选择自换相的形式,不仅可以对有功功率和无功功率进行单独控制,同时可以实现四象限运行。另外,采用该项技术不需要换流站之间实时通信,就是可以对换流站进行独立控制。国家十三五规划中,将风力发电作为新时期重点建设内容,风力发电基地的建设规模越来越大。风力发电在应用过程中存在一个最大的问题就是并网困难,这与风能的间歇性、不确定性有直接关系,影响了电力系统的稳定性。柔性直流技术的应用就可以缓解这一问题。我们知道,电网互联可以实现电能互济,提高能源利用率,但是电网互联会引发一个比较严重的问题就是短路电流超标,影响电力系统的稳定性,柔性直流电的应用就可以解决这一问题。以往对该项技术的研究基本上停留在理论层面,但是随着风力发电的发展以及电网互联需求的增长,我国已经将该项技术应用于实践中,我国某风力发电厂挂网运行,就实现了柔性直流输电技术的应用,该工程的电气主接线图如图1所示。表1则为工程中柔性直流输电系统中所使用的换流器的参数。 2.1.2发展方向探究 考虑我国智能电网发展水平以及未来一段时间内的建设重点,笔者认为柔性直流输电技术的研究应该从以下几个方向开展:①将智能化直流输电技术作为研究重点;②开始着手研究三级直流输电技术;③换流器应用的相关技术;④高压大容量柔性直流技术[2]。 2.2电能质量技术的应用 该项技术已经被很多发达国家应用于智能电网建设中,就是使用一些特定的装置或者是电力工程技术提高电能质量。电能质量问题不仅影响供输电的稳定性,同时会造成巨大经济损失,虽然目前还没有这方面的统计,但是这一问题已经逐渐引起重视。由于我国在对这方面研究的起步较晚,因此诸如统一电能质量控制器等补偿技术的研究仍旧处于模拟仿真阶段,应用于实际中的并不多,电力工程技术装置也缺乏统一的技术标准。从实际应用的角度来说,应用电能质量技术之前,需要先建立一套完善的电能质量评估体系,为电能质量技术的应用打下基础。未来一段时间内会将研究重点放在电能质量控制器的实际应用上,其可以对蓄电池充电和放电过程进行调节,高峰期保证供电量可以满足要求,低谷期避免资源浪费。 2.3能量转换技术 未来电力领域对于智能电网的要求不仅仅是安全性和稳定性,同时要求系统运行过程中做到低能耗和低污染,逐步降低不可再生能源的使用量,同时减轻对环境的污染,这些都需要能量转换技术的支持。目前,群聚功率调节技术以及间歇式电源能量转换技术已经进入细化研究、初步应用的阶段,新能源在智能电网系统中的大面积应用将逐步实现[3]。 2.4电力工程技术在智能电网各个环节中的应用 2.4.1电源领域 电源装置是电力系统运行的基础,电力工程技术可以根据智能电网的需要为其提供各种类型的电源,可以是直流电源,也可以是变频电源。例如,通常情况下智能电网蓄电池充电时会采用直接电源,而电力工程的应用就提高了变电所使用电源的灵活性,可以根据实际需要选择交流电源。同时,在对智能电网进行监测和控制时,需要使用各类计算设备,可以根据设备型号合理使用高频开关电源。 2.4.2发电环节 发电环节是智能电网发挥作用的第一步,这一过程中仍旧需要电力工程技术的支持。一方面,要利用基础设备实现其他类型能源向电能的转化;另一方面,要对耗电量进行检测和控制,防止出现浪费问题。在满足发电需求的基础上,要尽量减少机电设备的使用,提升整个系统的运行效率。当前,半导体功率元件的容量越来越大,无功发电技术以及电气传动技术等新型电力工程技术的应用越来越广,有效提高了发电效率。 2.4.3输电环节 输电线路在运行过程中受到很多因素的影响,除了线路本身以外,还会受到外界环境因素的影响。由于输电线路安全问题导致系统故障的案例有很多,这里以安徽省输电线路故障统计为例,最典型的就是线路遭到雷击以后跳闸,截至2015年,雷击跳闸事件共发生25起,近几年有下降趋势,这类事故相对分散,在宿州、安庆、滁州等地都发生过这类事,雷击事故都发生在雷雨天,会对输电线路造成很大损伤。为了解决这一问题,加强对输电线路的保护,当地供输电管理部门建立了差异化防雷措施:①减小避雷线的保护角,适合于原线路保护角在5°以上的情况,如果线路本身保护角大于5°,防雷效果不明显;②降低塔杆接地电阻,安徽省山区较多,塔杆接地电阻超标现象比较明显,一般根据土壤情况确定降低接地电阻的方法;③在输电线路中安装避雷器,避雷器和绝缘子串连,提升输电线路耐雷水平,防止出现绝缘子闪络问题。这种方法效果非常明显,但是保护范围有限,可以对以往安徽省雷击跳闸数据进行总结,在输电线路雷击事故高发区安装避雷器。 3总结 随着社会经济的发展,各个领域对电力的需求越来越大,智能电网的大面积建设和使用已经势在必行。实践证明电子工程技术在智能电网建设过程中发挥着不可替代的作用,本文就研究了这些技术在智能电网中的具体应用,旨在为智能电网建设的相关研究提供参考。 作者:翁鹏浩 单位:国网安徽省电力公司六安市城郊供电公司 智能电网工程论文:电气工程自动化在智能电网建设中的应用 摘要:伴随我国社会经济的迅速发展,人们在日常生产生活过程中对电力能源的需求量也随之不断的增加。并且,随着科学技术水平的提升,以及我国电力行业自动化建设速度的提升,使得建设智能电网已经成为了我国电气工程建设过程中必须要完成的一项工作。对此,本文以智能电网为立足点,通过对我国电力企业建设过程中智能电网基本概念的阐述,从而就电气工程和自动化相关技术在建设智能电网过程中具体的应用情况进行研究。 关键词:电气工程;自动化;智能电网建设;应用 就目前来看,我国现有的大规模电厂其在并网建设过程中其使用的一项主要技术就是开发技术。而从我国电力行业当前的发展趋势来看,未来电网将会朝着光伏发电等运行较为稳定、范围比较广泛的并网技术发展。但由于我国自动化和电气工程技术的发展同外国发达国家相比还存在着较大的差距,且相关技术的发展还不是很成熟,仍旧处于初步的发展阶段。因此,要想推动我国智能电网的建设,推动自动化技术的发展,大力建设电气工程,并扩大其在智能电网建设过程之中的应用程度十分重要。 1智能电网的概念 为适应我国社会经济和市场经济制度的发展趋势,我国电网公司开始逐渐将“建设坚强的智能电网系统”融入到了其建设发展方案中,这使得在电网建设的过程中,将推动电网的智能化建设同建设结构坚强的电网系统这两项工作结合起来,并将发电、输变电、通信和自动化调度技术融入到“坚强智能电网”之中,使其成为一个有机整体。相关部门和企业在建设智能电网的过程中,需要以当前我国国情发展建设情况为依据,在了解电网重点建设内容的基础上,采用循序渐进的方式完成电网建设。因此,我国在建设智能电网的过程中遵循以下几大特点:①绿色环保。该特点要求我国在建设智能电网时需要循环使用电网资源,尽可能减少电网建设过程中对生态环境造成的大范围污染。②网架结构的坚固性。坚固的电网架构不仅可以保证电网系统拥有较强的承受能力,使得其抗击不良天气影响的能力得以提升,还能够保证电网系统的正常运行不会受到天气情况的干扰。③优化电网资源。最大化的优化电网系统内部的资源调度,对于提升电力系统内部运行质量和效率具有十分重要的作用。④提高电网系统自动化运行程度。电网系统自动化运行程度越高,其在运行过程中自动诊断和调节电网故障的能力越强,所以,推动自动化建设,对于消除电网运行故障,保证其电网系统功能的安全稳定性具有十分重要的作用。⑤电网经济性。我国电力系统在推动电网智能化建设的过程中,需要综合考虑和利用各方面因素,以便能够最大化的节约建设成本,保证电力能源供应和电网系统的服务质量,从而提升电力企业在运营过程中的经济效益。⑥交互性。电网系统的交互性指的主要是电网系统在向用户供应能源的过程中,建立起来的用户和市场之间存在的交流模式。这种特性的存在,可以按照用户提出的具体需要来不断的优化自身的服务质量,从而更好地适应市场发展的需要。 2自动化和电气工程技术的总体应用 (1)在电源领域中的应用。在推动电网智能化建设的过程中应用电气工程技术,可以为电网建设过程中使用的各类型设备提供不同类型的电源,其中包括了变频、直流、交流和恒频电源等类型。例如,蓄电池在充电的过程中使用的一般都是直流电源,而电网系统中的变电所在实际操作的过程中既可以使用直流电,也可以用交流电,但在使用一些小型或者是大型的计算机设备时,使用的则是高频开关电源。(2)在输送电领域的应用。由于我国电网系统在进行智能化建设过程中对于电能的质量和电网运行状态的稳定性相对较高。如果在电网建设过程中想要实现这些要求,就需要谐波抑制和无功补偿这两种技术的配合与支持。我国电网系统建设输送电线路的过程中,特别是在建设一些高压直流输送电线路时,通常使用的都是晶闸管变流这一设备作为受电和送电两端的逆变阀和整流阀装置。在输送电线路建设过程中应用这些设别,不仅可以极大的扩大电网系统输送电源的容量,还能够提高其输送电路的稳定性。此外,在输送电线路建设过程中应用这些设备装置,不仅有效防止电网系统中突然停电或者是电压出现闪边和突降等情况的出现,提高供电质量和效果,还在一定程度上满足了我国建设智能电网系统的要求,为电网系统的智能化建设发展提供了一定的推动力。(3)在发电领域中的应用。电气工程技术作为一种现代科技发展过程中产生的一种新型技术,其在应用的过程中主要是通过电子和电力这两大设备媒介来实现转化和控制电能的目的。该项技术在发电工作中的应用,可以有效降低电网运行过程中能源的消耗量,降低使用机电设备的频率,从而提升电网运行的工作效率。此外,伴随电网系统逐渐朝着高压化这一方向的发展,使得电气工程在自动化建设过程中也出现了很多的新型技术。例如,电气传动、柔性交流输电、同步开断、超高压输电等相关技术[1]。这些技术的应用,不仅提升了智能电网建设过程中的发电工作效率,还提高了电网系统的供电和服务质量。 3电气工程技术在电网智能化建设过程中的具体应用 (1)优化电能质量技术的应用。在智能电网建设过程中应用该项技术,需要以完善的电能质量等级划分和等级评估方法机制为基础,对我国电网系统中供用电过程中的接口所带有的经济性能进行全方位的分析,以便可以建立起评估用户技术等级和经济性具体等级体系[2]。并且,在推动电网系统智能化建设的过程中,我国相关政府部门还应该要不断的完善相应的法律规范,以此来促进智能电网可以朝着运行经济性和服务质量优质的方向发展。此外,因为优化电能质量这项技术包括了自适应静止无功补偿、直流有源滤波器、连续调谐滤波器以及电气化铁道平衡供电等相关技术,所以,这些该项技术在智能电网建设过程中的应用,对于提升电网运行成本,扩大其市场占有率具有较高的作用。(2)柔性的交流电输送电技术。该项技术的应用主要是为了将一些清洁度较高、环保型的新能源束输送到电网系统中。就技术本身来看,其主要是以微处理、微电子、电子和电力等通信和控制技术为基础,形成的一种能够灵活控制交流输送电的现代化技术[3]。由于我国在建设智能电网时对于高压输变电的依赖性相对较高,在整个输送电过程中,其对于清洁能源的需求量比较大,而要想满足智能电网的该类型要求,降低电能输送过程中能源的损耗量,利用柔性交流输电技术是十分必要的。(3)高压直流输电技术的应用。在智能电网中的直流输电系统中,有较多的输送电环节使用的都是交流电,但由于电网系统在输送电过程中实际应该使用的是直流电,所以,采用高压直流这种新型输送电技术改变电流的输送方式是十分必要的。 4结束语 总而言之,本文以我国电力行业企业在发展过程中过智能电网的建设为立足点,通过对智能电网在我国社会经济发展建设过程中具体的发展趋势和特点进行全面的分析,从而指出了电气工程对于智能电网建设具有的重要作用,以及该项技术的具体应用方案。因此,对当前我国电力系统中智能电网的建设工作进行深入的研究和分析,并就电气工程和自动化在电网建设过程中总体和具体应用方案进行研究,对提高智能电网的建设效率和质量,推动电力系统迅猛发展具有十分重要的作用。 作者:汪洁 刘悠 单位:国网江西省电力公司南昌供电分公司 智能电网工程论文:浅谈电力工程技术在智能电网建设的应用 摘要:随着我国电力产业的快速稳定发展,电力智能化网路建设逐步发展开来。因为智能化具有良好的信息网络资源,通过电力工程技术的发展,提升智能网电网的组织发展建设,提升电力工程智能网的综合应用发展,这对于电力工程技术具有重要作用。本文将针对电力工程技术中的智能化电网进行具体分析和研究,从电力工程发展中,分析职能电网建筑的重点环节,通过分析电力智能网建设的应用,提高电力技术的实际操作,确保电力工程职能网的稳定建设发展。 关键词:电力;智能电网;建设 全球化的人口增加,自然能源需求量增加,能源紧缺危险严重影响。智能化电网的全球发展是确保我国电力工程稳定发展的主要因素。我国在不同的区域资源分布不同,发展也不同。为了有效提升智能化电网建设的发展,确保我国全部分为内的资源合理分布,保证电力资源的供需平衡,加强智能化电网建设是及其重要的,我国电力网络资源建设的发展是实现全电力网络结构下的智能化建设。通过融合电力设备、电力输电线路、自动化系统的调度调节,实现电力工程智能化网络的建设和发展。 一、电力智能建设的基础应用 1.实现电力资源的广阔发展应用。加强电力工程技术的智能化网络建设,通过智能化电力设备的分配处理,完成电力资源直流电、交流电等的有效分配。在蓄电池充电过程中,采用直流电源进行建设,在变电所中采用直流电源操作。在大中型计算机设备中,采用高频电源开关设备操控。2.电力智能的输电应用。电力输电需要有高品质的电力稳定电网状态,而现实电力技术中谢振波会抑制电网技术,补偿配合完成电力网络支持。随着电网设备的不断更新和改良。例如,应用超导补偿装置,配合电力设备完成远距离的输电线路发展。通常采用置留通电方式弯成。我国在电网输电建设中,一些具有高压置留输电线的设备,利用晶体闸管,稳定输送电路的两端,配合完成整流和逆变阀门装置的处理。这些设备的应用提升了电力输电网络的荣计量,确保电力输电的稳定性。在配电中,一旦发生电网突发停电,电压会因为没有电力能源补充而迅速的降低,为了有效的提高供电能效,采用智能化网络建设是合理的,也是必要的。因此,在电力输电过程中采用智能化输电应用处理。3.电力发电的应用。电力智能化应用是一项较新的科技。通过电子设备、电子线路元件、电能完成电路配电和传输过程,确保电路的智能化控制和管理,降低电力输配电的损耗量,避免机电设备的不合理使用,提高电力工作效率。在电力技术中,多采用半导体功率元件提高元器件的容量,通过回向高压化发展出力,提升电力技术的技术应用。例如,采用高压高频作为电气传到技术的标准,以交流电输送配电,智能化完成电路通断过程。以高压直流电路为高新输电方法,采用电压恢复器完成用电电气设备的有效应用。 二、电力智能化网络的具体应用 1.优化电能的资源使用技术。建立电能质量等级划分制度,通过评估电能体系指标确定电能质量,对供电结构进行经济能耗分析,建立良好的经济电网等级评估系统。通过政府法律法规的制度,逐步完善电力智能网的建设和发展,促进经济优化体制发展的方式,提高电能质量的应用。具体来说其中包含直流过滤设备的补偿处理,电力化轨道平衡技术、电能质量控制技术、电路滤波器协调技术等。通过这些技术提高电能质量的快速稳定发展,降低电能的使用成本,提高电网的整体市场应用发展。2.交流输电的技术应用。将柔性的高新技术应用到输配电电网中,采用新能源输入电网技术,利用微电子电力技术完成通信控制的交流电处理。利用电力设备的灵活性,对我国电网智能化设备控制,完成新能源的有效使用,完成柔性交流电输电处理,确保智能化电网的需求应用增长。将电力技术与先进的控制技术相互结合,提升电网相关参数的控制能力,促进电网的稳定化运行,保证输配电损耗的逐步降低,提高电力工程输配电网络输送效果。3.高压输电置留技术的应用。高压置留输电系统是利用交流电输电的特点,采用过滤器控制实现整流电路的工作。重量轻的直流输电系统一般采用换滤器完成对元件的通断,利用输送稳定性,提高经济效能,确保应用举例的合理性。例如,一些举例较远的地区,采用高压直流输电技术较为广泛,是利用远距离高压的方式,实现大容量的输电过程。4.能源的技术转换。随着我国能源发展水平的提高,低碳化智能化的新能源经济发展复合经济社会的发展需求。加强新能源的应用,减少能源使用对环境造成的破坏,逐步提升新技术能源的转换,确保新技术经济的稳定发展,提升高新能源的利用效率。例如,目前采用太阳能、风能、水能等自然资源完成电网综合输配电的综合利用,确保电网能量的有效使用,这是一种新型能源的环保技术转换,是在环保前提下的完成能源技术的转换和发展。目前,利用大规模形式的电网新能源技术主要以开发为主,通过分析电网未来可能的发展趋势,加强光电能网络范围的有效覆盖,保证电网资源的稳定性,提高电网技术的运行效果。我国的能源技术较外国发达国家而言,还具有较多不合理、不成熟的地方。通过我国综合能量资源的分析,合理的加强利用,确保新能源技术的合理转换,实现电网技术的多方面开发与利用。在智能化网络建设中,采用合理的能源技术转换,促进经济稳定发展,促进可再生利用资源的使用,逐步提高各方面网络运行建设和利用。 综上所述,智能化网络的建设是需要基础发展前提的,通过分析我国电力智能化输配电发展建设水平,分析电力智能化建筑的重要意义,研究智能网综合应用发展标准,提出适合智能化技术应用稳定发展的保准。通过我国电力智能化建设的发展应用标准基础,提出促进智能化快速稳定发展建设的保准,逐步提升优化电力网络结构能源的方法,提升智能化经济效益的发展水平,从而实现经济效应的稳定发展。未来智能化电力网络建设必将随着电力设备的科技发展、电力人才的培养、我国电力资本实力的提升,实现环保型的智能化电力稳定发展建设,确保电力资源的智能化网络建设应用。 作者:金为国 单位:国网福建武夷山市供电有限公司
0引言 随着科学技术的不断发展和进步,数字技术因为其自身所具有的加强的稳定性、可靠性、性价比高、操作者简便等特点,而被广泛的应用于电气化中。企业在生产经营过程中,应用数字化技术不仅有助于电气自动化操作系统的进一步优化,同时也促进了生产效率的大幅度提升,降低了企业的运营成本,为企业可持续发展目标的顺利实现营造了良好的氛围。 1电气化数字技术概述 数字技术是一种以智能技术和信息化技术为基础的,集先进电子计算机设备于一体而形成的自动化控制体系。这一体系通过将企业不同类型设备工作的信息紧密的融合在一起,将相关设备的功能充分发挥出来,从而达到促进企业管理工作效率稳步提升的目的。另外,企业在电气化中应用数字技术后,促进了生产过程中相关数据信息转化效率的提高,为信息数据的保存与使用提供了便利,再加上数字技术自身拥有较强的抗干扰能力,不仅确保了数据信息存储的安全性与可靠性,而且也为其在电气自动化领域中的推广和应用,提供了强有力的支持。 2电气化电力技术应用的必要性 2.1提高电气化控制的安全可靠度 虽然电子电气控制技术是电气化技术的关键。但是由于电气自动化技术在控制方式、控制策略等各方面都存在较大的弊端,因此其已经无法满足现代企业对于生产过程的可靠性所提出的要求。这就要求,企业必须紧跟时展的步伐,充分发挥信息技术、智能技术以及计算机设备的优势,创建符合企业自身发展需要的智能化电气管理系统,最大限度的减少因为人为操作为出现的失误,促进企业生产控制工作效率的有效提升,为电气控制过程的全面发展奠定坚实的基础。 2.2实现电气化的信息化操作 传统的电气化不仅需要调配大量的专业人员手工操作相关设备,而且一旦工作人员操作过程中出现失误的话,必然会导致企业控制技术风险的发生。是所有,企业必须就这一问题,加强优化策略研究的力度,促进设备控制操作稳定性与可靠性的全面提升。而电气化领域中应用数字化技术,则只需要将传统的电气化操作指令转化为计算机应用程序,然后由工作人员通过计算机系统的人机界面操作,这样不仅最大限度的简化了电气化操作的流程,实现了电气系统信息化操作的目的,同时也降低了人为操作失误现象发生的频率,促进了企业生产效率的进一步提高。 2.3数字技术与电气化的完美融合 数字技术在电气化领域中的应用,不仅实现了智能化操作的目的,同时随着科学技术的不断发展,其已经贯穿于电气化领域的各个技术环节中。比如,电气化自动管理技术、电气化运行系统开发设计技术等。另外,随着数字技术在企业生产经营中的广泛应用,为企业电气化集中管理目标的顺利实现,以及企业生产管理效率的提升奠定了坚实的基础。 2.4性价比较高众所 正是因为电气化技术具有一定的特殊性。因此其在实际操作的过程中不可避免的存在一定的危险性。所以,电气化技术在实际应用时,整个系统对于计算精度的准确性提出了相对较高的要求。不仅要求操作系统必须对可能存在的安全隐患做出精准的分析,同时还应充分发挥数字化计算的优势,确保数据信息的准确性。针对系统运行过程中存在的漏洞和缺陷,必须根据反馈信息及时的进行分析,避免外部因素对电气化系统的安全稳定运行产生影响。另外,数字化技术自身拥有的强大的信息储备功能,使其可以利用网络迅速的进行数据信息的分析与存储,满足了现代企业电气化技术发展的要求,促进了企业生产经营效率的稳步提升。 3电气化电力技术的创新应用 3.1在电气化领域中融入移动终端管理技术 电气化管理作为一项复杂程度较高的技术流程,其在实际应用的过程中,需要投入大量的人力、物力成本。所以,为了确保企业管理系统个性化操作目标的顺利实现,必须加强电气化流程实时控制与管理的力度,在现有电气化技术中引入移动终端管理技术,然后在TCP/IP技术和WLAN技术的支持下,进行数据信息的交换与共享,这样电气化系统控制人员不管是利用手机,还是电脑都可以对整个系统进行操作和管理,从根本上促进了电气化管理系统管理操作效率的不断提升。 3.2建立完善的电气化管理系统库开发系统 由于电气化需要管理的数据信息量非常的庞大,所以企业必须建立完善的电气化运行资料数据中心,对各个控制流程的运行状况进行全面的分析,掌握相关设备与控制系统的实时运行状况,并以此为基础做出科学合理的预判,避免设备运行安全事故的发生,为电气化控制目标的实现提供强有力的技术支持。 3.3加强对电气化的科学管理工作 企业必须根据自身发展的实际情况,就电气化流程制定科学合理的操作管理制度,同时明确各个环节的内容,加强工作人员监督与管理的力度,避免违规操作现象的发生,才能促进数字技术在电气化中应用效率的进一步提高。另外,企业应该加强员工专业技术培训的力度,帮助和引导员工树立先进的程序操作观念,要求其在日常工作过程中,必须在向计算机中输入运行指令前,严格的审核相关指令的准确性,才能有效的降低指令输入错误现象的出现,确保电气化系统的正常稳定运行。 4结束语 总之,为了企业长期可持续发展目标的顺利实现,各个企业必须充分重视数字化技术在电气化中的应用,同时采取积极有效的措施,拓宽数字化技术在电气化中应用的范围,促进企业生产效率的有效提升,发挥出其在社会经济发展过程中的积极作用。
浅谈风力发电机控制系统设计:风力发电机组并网运行研究 论文关键字:风能 发电机 电能 论文摘要:风能是一种清洁,安全,可再生的绿色能源,利用风能对环境无污染,对生态无破坏,环保效益和生态效益良好,对于人类社会可持续发展具有重要意义。进入20世纪70年代,在世界范围内爆发的能源危机告诫人们,要生存就要寻找开发新能源,此后各国政府纷纷制定能源政策支持新能源的开发利用。现今调整能源结构、减少温室气体排放、缓解环境污染、加强能源安全已成为国内外关注的热点。国家对可再生能源的利用,特别是风能开发利用给予了高度重视。 近年来,世界风力发电事业蓬勃发展,截至2006年年底,全世界风力发电装机容量已达7422万千瓦,预计到2010年全世界风力发电装机容量将达到149.5吉瓦。 我国风能资源丰富。据中国气象科学研究院的初步测算,我国陆地10m高度处可开发储量为2.53亿kw,海上可开发储量为7.5亿kw,总计约10亿kw,风能利用潜力巨大。2005年以来我国每年的风电新增装机容量连年翻番,2005年装机容量126万kw,2006年装机容量260万kw,2007年装机容量590万kw,至2008年底风电装机容量已超过1000万kw。国家规划,到2020年中国风电装机规模将达3000万kw。在国家政策和资源优势的推动下,中国风能开发利用取得了长足进步。 风力发电在并网时由于冲击电流的存在,会对电网电压产生影响。由于风力发电是一种间歇性能源,风电场的功率输出具有很强的随机性,所以为了保证风电并网以后系统运行的可靠性,需要额外安排一定容量的旋转备用以响应风电场的随机波动。各种形式的风力发电机组运行时对无功功率的需求不同,依靠电容补偿来解决无功功率平衡问题,发电机的无功功率与出力有关,由此也影响电网的电压。 大型风力发电机组的投入运行,使大规模风力发电场的建设成为可能,风电事业正逐步向产业化迈进。在某些地方,风力发电已经在电网中占有了相当的比重,它的运行状况直接关系到整个电网的安全性和可靠性。为了更加安全、充分的利用风力资源,迫切需要深入研究大规模风电场并网运行的相关技术问题,是保证并入大规模风电场后电力系统仍然可以正常稳定运行的重要前提。 国内外研究现状 过去很长一段时期以来,由于结构简单、运行可靠,风力发电系统主要采用恒速恒频发电方式,但采用恒速恒频方式的风力发电机组发电效率较低,而且机械承受的应力较大,相应的装置成本较高。近年来,随着大规模电力电子技术的日趋成熟,同时为实现不同风速下实现最大风能捕获从而高效发电,国内外正在采用变速恒频发电方式,变速恒频发电方式可以大范围内调节运行转速 ,来适应因风速变化而引起的风力机功率的变化,可以最大限度的吸收风能 ,因而效率较高;控制系统采取的控制手段可以较好的调节系统的有功功率、无功功率 ,但控制系统较为复杂;低风速下风机转速相应下降,从而大大降低了系统的机械应力和装置成本,近年来变速恒频风力发电机组成了大容量风力发电设备的主要选择方向。 恒速恒频风力发电机组的并网包括同步发电机的并网和异步发电机的并网。同步发电机在重载情况下并网,若不进行有效的控制,常会发生严重的无功振荡和失步,对系统造成严重的影响。用于风力发电的同步发电机与电网并联运行时,常采用自动准同步并网和自同步并网方式。前者由于风速的不确定性,通过该方法并网比较困难;后者的并网操作相对简单,使并网在短时间内完成,但要克服合闸时有冲击电流的缺点。异步风力发电机控制装置简单,而且并网后不会产生振荡和失步,运行比较稳定。然而,异步发电机直接并网时会产生发电机额定电流5-7倍的冲击电流,不仅对电网造成冲击而且影响机组寿命;另外异步发电机本身不发无功功率,需要进行无功补偿。 变速恒频风力发电系统有多种,例如同步发电机交/直/交系统的并网运行和双馈发电机系统的并网运行。在变速恒频风力发电的众多种方案中,最具优势的方案是采用双馈感应发电机的并网型交流励磁变速恒频风力发电机组。 同步发电机交/直/交系统并网运行时,由于采用频率变换装置进行输出控制, 因此并网时没有电流冲击, 对系统几乎没有影响。由于同步发电机组工作频率与电网频率是彼此独立的, 风轮及发电机的转速可以变化, 不必担心发生同步发电机直接并网运行可能出现的失步问题。在风电系统中使用阻抗匹配和功率跟踪反馈来调节输出负荷, 可使风力发电机组按最佳效率运行, 向电网输送更多的电能。 双馈发电机系统并网运行时,风力机起动后带动发电机至接近同步转速时电网, 并网时基本上无电流冲击。风力发电机的转速可随风负载的变化及时做出相应的调整, 产生最大的电能输出。而且通过调节双馈发电机励磁电流的频率、幅值和相位,可以保证发电机在变速运行的情况下发出恒定频率的电力,并可以调节无功功率和有功功率。 交流励磁变速恒频风力发电系统中,发电机和电网之间是一种柔性连接,尤其对无刷双馈电机而言,对发电机转子侧交流励磁电流的调节与控制,就可在变速运行的任何转速下满足并网条件,实现变速恒频无冲击电流的高效并网。其励磁绕组与电网间的双向变频器功率,仅为发电机系统的一小部分功率。可以预见,在未来几年内,无刷双馈电机在变速恒频发电系统中将会获得广泛的应用,对全国的风力发电等机电产品的更新换代起推动作用,产生显著的经济和社会效益。 研究(设计)内容 对主要风力发电机组类型进行对比研究,不同机型的发电机原理、结构、运行特性和对电力系统的影响不尽相同,有必要进行研究。 对风力发电机组并网方式进行比较分析研究,主要是同步发电机的并网方式和异步发电机的并网方式进行比较分析,并对目前主流的变速恒频风力发电机组中的双馈感应发电机进行重点探讨。 电压水平是电力系统稳定运行的重要指标,研究了风力发电并网运行后电力系统的电压特性。 从风电场接入地区的中枢点电压水平、风电系统负荷的轻重、风电场的无功补偿容量大小等各个方面分析探讨影响风电机组最大注入功率的各种因素。 综合分析几种常用风力发电机的并网控制技术,分析比较它们各自应用于风力发电上的优缺点。并提出风力发电技术今后的发展趋势。 研究(设计)方法及技术路线 首先建立几种常用风力发电机的数学模型,建立风速、风力机模型,并利用已建立的数学模型对发电机原理进行探讨,研究各风力发电机的运行特性,并就各种发电机并网时对电网的影响进行理论探讨,特别是与电网有功、无功交换功率及对电网电压的影响进行探讨,找出合适的并网运行控制方案。 本课题研究的难点有:1)风力发电机数学模型的建立;由于风力发电机类型较多,不同电机的数学模型不一样,不能建立统一的、适应各种机型的数学模型。2)该课题的探讨主要停留在理论上,并进行适当的仿真计算,难以进行实验验证 时间安排 第九周 详细地了解设计题目、设计任务、设计要求、预期效果。本周内主要完成:①明确设计任务的具体内容。② 完成开题报告。③编制初步设计方案 第十周 通过分析设计任务,提出各自的问题。 第十一周、第十二周 ① 将设计任务再次细化,提出更加具体的问题。② 开始设计预期目标的整体方案,包括相关硬件、软件方案,提出可行性。 第十三周、第十四周 ① 设计方案更加具体化,使之更加清晰,明确提出可达到的预期效果。② 再次论证方案的可行性。③ 对设计方案各部分进行系统的分析计算,解决设计中出现的具体问题。 第十六周 总结前两个阶段的工作成果,编写设计说明书。 第十七周 ① 妥善保存设计系统。② 修改毕业论文,并完成打印。③准备答辩 预期成果 预期成果为几种常见风力发电机组的并网运行控制方案,并以论文论文的形式表达出来。可能的创新点为:考虑充分利用电力存储或者能量存储技术,降低风能资源的随机性对电网造成的不利影响,改善风能资源的利用条件,尽可能达到可控的目的。 浅谈风力发电机控制系统设计:大型风力发电机组旋转机械的状态监测及分析 【摘 要】本文对大型风力发电机组旋转机械的状态监测进行了分析,论述了大型风力发电机组旋转机械状态监测的重要性,介绍了振动信号的采集和分析过程,以及大型风力发电机组容易出现的故障。 【关键词】大型风力发电机组;旋转机械;状态监测 大型风力发电机组通常都是位于草原、戈壁滩等广阔偏远的地区,分布的面积非常广,离监控中心的位置很远,大型风力发电机组的电子装置和发电机组又比较复杂,在这样的情况下,大型风力发电机设备就会很容易出现故障。而状态监测作为一种重要的手段,能够保障风电机组设备的正常运行,优化机组设备,在机组设备出现故障时,及时作出诊断,由此看来,对大型风力发电机组旋转机械的状态监测进行分析和研究,是非常有必要的。 1、大型风力发电机组旋转机械的状态监测 大型风力发电机组在运行的过程中,需要时刻对正在运行中的状态参数进行监测,并且将数据传感器采集到的数据进行处理,通过得出的结果对大型风力发电机组旋转机械的状态进行评估和预测,这样即使是远程控制,也可以最大程度地提高大型风力发电机组的工作效率,减少故障的产生,降低维修的费用。通常的监控系统采集到的数据是有限的,只能采集到一部分数据,例如振动量就无法采集到,这就可能会导致故障预警不准确,使设备的存在安全隐患。想要实现对大型风力发电机组全方位的控制和监测,在大型风力发电机组的监控系统中加入状态监测,是一种十分有效的方法。大型风力发电机组旋转机械的状态监测是scada系统的一个组成部分,结构和scada是一致的,都是由上、下位机等组成的,上位机在完成数据交换和传送命令的时候,要通过网关和下位机的plc控制组相连接,plc控制组主要包括a/d转换模块、i/o输入输出模块、cpu模块和电源模块等。整个监测系统的核心部位就是plc控制组,程序如果想要顺利的执行,就必须要先上传到plc控制组。plc控制组中的a/d转换模块的主要作用就是信号转换,将采集到的信号转换成为监测系统可以识别的信号;i/o输入输出模块的输出功能就是实现操作对象命令的执行,输入功能则是将plc控制组和各个传感器连接,进行数据的采集;cpu模块的主要功能是运算和判断;电源模块的主要作用是保持电源的稳定性,保障其它的各个模块都能正常的工作。只有各个部分之间相互配合,才能更好地对大型风力发电机组旋转机械进行状态监测。 2、旋转机械振动信号的采集 旋转机械的部件在有许多阻力的情况下,产生的响应,称之为机械振动。机械信号振动的采集要通过传感器,传感器的选择一定要准确,要选择最为恰当的,并且安装在合适的位置,通过制定的软件进行数据的采集和传递。传感器要根据所处的环境以及监测部位的振动情况来选择,传感器的灵敏度要好,抗干扰的能力要强,这样才能保障数据的可靠性。传感器在安装方面,也是需要特别注意的,如果安装的位置不恰当,不仅会影响到测量结果的准确性,还可能会导致传感器自身出现损坏。电涡流式的传感器是一种非触碰型的传感器,非常适合监测机轴的转轴相对于轴承座的振动,电涡流式的传感器有两种安装方式:①第一种方式是根据主轴的垂直和平行方向,将传感器用支架固定在轴承座的侧边;②第二种方式则是在轴承座中分面上夹角45°的位置处,垂直轴颈安装两个传感器,用支架固定。在安装的过程中,如果出现了两个传感器的位置过于靠近,则要注意防止交叉影响。其它的传感器,如压电加速传感器和磁电式速度传感器在安装方面是差不多的,都是安装在轴承座上,为了获得最佳的监测效果,也可以用螺丝将传感器牢牢地固定在机座的表面。 德国劳埃德船级社 gl 认证的在线状态检测标准,规定了几个必要的振动测试点,具体内容见表1。 在具体的发电场工作中,可以根据机组的类别和监测情况等增加测试点,使重要位置和容易出现损害的位置得到监控保障。 3、旋转机械振动信号的处理分析 在大型风力发电机组设备旋转机械测试出的振动信号,都不是单一的,通常都是两个或者更多信号形成的综合性信号,这时,就需要对振动信号进行处理,将信号的特征扩大化,这样的做法,有利于对监测设备的状态进行最为准确的判断。信号最基本的处理方法主要有频域分析、时域分析、相域分析和幅域分析:①频域分析:频域分析就 要将信号的频域机构进行确定,简单来说就是将信号中所包括的频率成分以及这些频率成分幅值的大小搞清楚。主要的内容就是通过傅立叶的变换,以频域的形式对信号进行描述,傅立叶的正逆变换、倍频分析、小波变换、三维坐标图等;②时域分析:时域分析就是信号在时间区域之内进行的变化以及分析,主要的内容包括时域平均、瞬态记录等;③相域分析:相域分析指的是对相位随时间的变化以及相位值的测量值进行分析;④幅域分析:幅域分析指的是将信号在幅值上进行处理,主要的内容包括均值计算、概率密度和概论分布函数等。当今时代,微电子计算机发展迅速,对振动信号的分析主要采用数字式分析机来完成,分析仪所进行的数字频率分析的计算工作量是非常繁重的,fft作为一种傅立叶变换的快速算法,能够节省计算所耗费的时间。通过快速傅立叶变换,可以迅速的识别出旋转机械振动信号的振动频率。 4、结语 大型风力发电机组旋转机械的故障分析和预测方法,可以通过状态监测技术实行,利用状态监测技术把机组的状态发展和信息提供出来,通过这些信息来减少安全事故的发生。在线监测技术的优势可以预测可能发生的故障,这样就可以优化风力发电机组旋转机械的运行和使用,所以在线状态监测技术对安全生产和提高机组的经济效益有着不可忽视的重要作用。 浅谈风力发电机控制系统设计:风力发电机组控制系统论文 1风力发电机组控制系统的构成分析 在风力发电机组中,其控制系统关系着机组是否能够安全稳定的运行。控制系统可以分为本体系统与电控系统,也叫做总体控制。其中,本体系统又可以分成空气动力学系统、发电机系统以及变流系统和其附属结构;电控系统是由各种不同类型的模块组成的,分为变桨控制、偏航控制以及变流控制等等。与此同时,本体系统和电控系统之间已经实现信号的转换,比如空气动力系统里,桨距主要受变桨控制系统控制,这样做能够发挥风能转化的效率,同时也能使得功率平稳。由于风电机组的标准不同,其控制系统也是不一样的。根据功率可以将发电机组分定桨距和变桨距发电机组以及变速型机组三种。其控制技术也是由原来的定桨距恒速恒频控制向变桨距恒速恒频发展,而后再发展到变桨距变速恒频技术。 2对定桨距风力发电机组的控制分析 在定桨距风力发电机组里,主要运用的是定桨距风力机与双速异步发电机,所采用的控制系统是恒速恒频技术。运用这种技术,确保了机组运行的安全和稳定。定桨距恒速恒频技术主要应用了软并网技术、偏航技术以及空气动力刹车技术等等。发电机与电网之间有晶闸管,晶闸管的开度对于冲击电流有很大的影响。使用恒速恒频技术对晶闸管的开度进行调控,进而来对并网瞬间产生的电流进行限制。风力发电机组控制系统的相关分析文/江康贵蒲上哲在风力发电中,发电机组的控制技术是确保机组正常运转的关键。风力发电机组的控制系统是一个综合性较强的系统,因此,加强对控制系统的研究分析,对于确保机组安全稳定运行至关重要。本文拟对机组中的几种控制系统进行分析。摘要此外,利用这种技术,经过传感、检测等能够实现自动偏航以及自动解缆的功效。在定桨距风力发电机组中,桨叶的节角距是固定不变的,如果风速比额定的风速要大很多时,那么桨叶本身的自动失速就会失去效能,不能让输出的功率更加的平稳。 3对变桨距风力发电机组的控制系统分析 变桨距风力发电机组所使用的电机是可以调节滑差的绕线式异步发电机,风力机使用的是变桨距风力机。和定桨距风力发电机组相比较,变桨距风力发电机组有更大的优势,主要表现在输出功率更加的平稳,此外,还有在额定点上有着非常高的风能利用系数,同时还有非常好启动性能以及非常好的制动性。变桨距风力发电机组的控制系统主要使用了转速控制器1和2,以及功率控制器。为了能够最大限度的将由风速引发的功率波动降低,机组还应用了转子电流控制技术。这种技术可以对转子的电阻进行调节,从而确保转子电流对恒定电流的给定值进行有效的跟踪,进而保证输出功率的稳定。在发电机并入电网以前,发电机的转速信号控制着系统的节距值大小,发电机的转速有控制器1控制,变桨距系统会依据给定的速度参考值,对节距角进行调整,从而让风轮拥有比较大的启动转矩。在并网以后,发电机组主要由控制器2和功率控制进行管控。与此同时,要把发电机组的转差调整到1%,节距的大小应根据实际的风速进行调整。在风速比额定值高的时候,伴随着风力的不断加大,风力机逐渐的吸收更多的风能,发电机的转速也将变快。对于转速的调节,主要通过改变节距来进行。随着桨距角的改变,发电机输出的功率就会维持在一个稳定的值上,不会出现大的波动。某个时段的风速不稳定,一会上升一会下降。上升的时候,输出功率也随之上升,转子电流给定值相应的改变,从而使得转子电流控制器工作,将转子回路的电阻改变,提升发电机转差率,那么发电机的转速会逐渐上升。此时,风力又开始降低,在功率控制的作用下,发电机的转速也随着下降。这样,在风速上升和下降的过程中,发电机的输出功率基本上没有出现变化,这样就维持了功率的稳定,确保了发电机安全稳定的运行。 4对变速风力发电机组的分析 与恒速恒频技术相比,使用变速恒频技术,能够在风速较低的情况下,叶尖速比能够一直处于最佳的状态,从而获得最大的风能。如果风速比较大,使用风轮转速的变化,对部分能量进行调节,进而增加传动系统的韧性,确保输出功率的稳定性。变速风力发电机组的总体控制可以分为三个区:恒定、转速恒定以及功率恒定。在恒定区,随着风速的变化,发电机的转速也出现了变化。受功率—转速曲线的影响,发电机的转速达到一定的值后就保持不变,然后进入转速恒定区。在这个区里,转速控制对发电机的转速进行控制,确保转速不变。当风力进一步增大,功率也增大,达到极限后,功率进入恒定区。变速风力发电机组的控制系统主要就是变速恒频技术。双馈异步发电机在绕线转子异步发电机的转子上装有三相对称的绕组,同时,三相对称交流电又与这三线绕组接通,从而产生了一个旋转磁场,这个磁场的转速和交流电的频率以及电机的极对数的关系非常密切,我们可以通过下面的公式来看:在这个公式中,n2代表的是绕组被接入频率是f2的交流电之后所产生的旋转磁场相对于转子本身的旋转速度,p代表的是极对数。从上面的公式中,我们可以得知,只要频率发生改变,既可以使得转速发生变化;如果通入转子的交流电的相序发生变化,那么磁场的旋转方向就会发生变化。我们可以假设n1是电网频率为50Hz的时候发电机的转速,n是发电机的转速,因此,只要是n±n2=n1,那么异步电机的定子绕组感应电动势的频率就不会发生改变,始终维持在50Hz。 5结语 综上所述,当前风力发电已经越来越引起人们的关注了。风力发电机组中,控制系统对于维持机组的未定具有非常重要的作用。本文主要分析了三种控制系统:定桨距风力发电控制系统、变桨距风力发电控制系统以及变速恒频控制系统,这三种控制系统随着风速的变化能够实现对输出功率的调整,使其保持平稳的状态,进而维持了风力发电机组的安全稳定。 作者:江康贵蒲上哲单位:汕头市众业达电器设备有限公司 浅谈风力发电机控制系统设计:风力发电机组振动优化设计论文 1风电机组振动特性研究分析 风电机组中发生共振的现象时有发生,为了避免机组发生较大振动,需对塔筒以及整个风力发电机轴系进行共振裕度分析。塔筒为细长结构,可采用梁模型进行简化处理得到塔筒的1、2阶弯曲频率。轴系计算中,重点关心了机组的1、2阶扭转自振频率。风力发电机组的激振源较多,主要有转频、电网频率以及叶片通过频率,振动特性分析较为复杂。通过机组工作转速与固有频率的CAMPBELL分析以及机组的共振裕度分析表,从而可得出结论,该机组动力特性良好。塔筒为细长梁模型,一阶弯曲固有频率一般介于1倍工作转频至3倍工作转频之间,因此塔筒的频率必须首先保证避免共振。同时发电机部件由于激振来源较多,主要来自转频、电网以及叶片通过频率等,振动特性分析较为复杂。对于机组振动特性的分析,可以通过机组CAMPBELL分析. 2强度优化设计 为提高风电产品的市场竞争力,机组在保证性能的基础上,要具备成本优势以及开发效率优势。基于以上目的,优化设计的方向和目标大致分为以下几个方面。 2.1以降低重量为目标的多参数强度优化设计 降低重量主要是要通过减小产品的尺寸来实现。在保证产品的刚强度各项性能指标满足要求的前提下进行,即优化之后进行。许用应力值:σ≤[σ]疲劳损伤因子:D≤1,D<0.5(焊缝) 2.2基于工艺成本控制的多目标强度优化设计 对于产品某些加工部位的表面光洁度可进行优化设计,对产品成型工艺可进行降本优化改进。例如,在保证疲劳可靠性的前提下,由原来的表面光洁度2.5μm增至12.5μm,显然降低了加工的难度,节约了加工成本。同样,由原来的锻造成型改为铸造成型,同样可降低机组的制造成本,并满足批量产生的需求。在工艺优化设计中,同样需保证结构的抗疲劳性能,需满足以下疲劳性能指标:疲劳损伤因子:D<1,D<0.5(焊缝位置)。 2.3整体提高产品性能的全新优化设计 上述2种优化方式与方法,参数的调整系统性不强。借助计算软件的先进优化算法,例如遗传算法等,可以对结构的重量、疲劳可靠性等进行系统的优化分析。 2.4基于软件设计开发平台,自主编程定制优化 设计流程,缩短开发周期为了能够满足批量产品的设计需求,在大量分析计算经验积累的基础上,对于某些特定问题,借助软件的设计开发平台,开发全参数的强度分析设计软件。 3风电机组中几类特殊难点问题 3.1螺栓连接强度分析计算 风机和发电机部件中,螺栓连接及焊缝连接是最常用的2种连接方式。对于此类问题的静强度与疲劳强度分析,考核标准以欧洲的标准体系British、GermanorDNV或美国的ASME标准为主。对于塔筒分段的链接螺栓,有学者提出了采用分段线性模拟螺栓在不同阶段受力的方法,该方法简单易行。对于塔筒与主机架、主机架与发电机主轴、轮毂与发电机等部位的连接螺栓,由于载荷较为复杂,采用上述经验公式已不能满足要求,需要借助FEA分析方法。结合载荷谱,通过计算最终得到螺栓的疲劳损伤值。 3.2焊缝连接强度分析计算 关于焊缝疲劳问题,国际焊接协会IIW-2003、欧洲标准Eurocode3part1.9、英国标准BS7608、挪威船级社DNV的相关规范,以及美国机械工程协会ASME规范,均给出了相应的计算方法。东方电机一般采用国际焊接协会中的热点应力法来分析焊缝疲劳。首先,在FEA分析模型中建立热点应力的参考点,单位载荷作用下,得到2个参考应力点的应力分量,然后通过外推公式,最终得到热点位置的应力分量。通过查找和选取相应的疲劳等级DC,计算之后得到焊缝损伤。若损伤因子D<0.5,可满足抗疲劳的要求。 3.3传动链疲劳分析难点 传动链的疲劳问题较为复杂。主轴轴承的装配,使得载荷在该位置的传递出现了较大的非线性因素耦合效应,主要来自于3个方面: (1)轴承轴向及径向紧量装配。 (2)轴承内部滚子与滚道的接触。 (3)螺栓预紧作用的非线性效应。这使得FEA模拟仿真结果具有较大的不确定性,成功解决此类问题的难点在于准确模拟滚子与滚道的接触应力传递。 4结语 风电机组的研发设计虽然借助于较为完备的标准体系,但对于工程中出现的复杂多样的事故及问题,有时却没有标准可供参考。所以,风电机组的整机分析、机电耦合振动分析、风流场与复合材料耦合振动响应分析、机组应力及位移响应分析、机组疲劳断裂损伤的深入研究等,均有待更为深入的研究逐步解决。此外,产品优化设计也是一个多因素集成的工作,往往需将设计工艺制造难度、材料成本、电磁性能、通风散热性能、强度振动性能、软件计算性能等诸多因素予以综合考虑,才能创造性价比高、具有市场竞争力的产品。 作者:李源 陈昌林 谭恢村 单位:东方电气东方电机有限公司
煤矿开采技术论文:浅谈煤矿绿色开采技术 摘 要:深入分析了我国煤炭开采的现存问题,总结阐述了绿色开采的技术体系构成,调查研究了相关保障技术的研究现状和发展趋势,论证了以关键层理论为基础绿色开采是煤炭工业可持续发展的必然趋势。 关键词:绿色开采;关键层理论;保水开采;充填开采;煤炭气化 2009年12月7~18日,世界各国领导人齐聚丹麦首都哥本哈根,协商如何共同遏制全球变暖,如何保护我们赖以生存的空气、水、土地和食物。然而会议没有达成全球亟需的气候保护协议,以不具法律约束力的《哥本哈根协议》草草收场,加剧了人们对全球气候恶化的担忧。如何应对全球气候变化,是每一个国家、每一个行业都有责任、有义务深入研究和思考的问题。 中国作为世界上主要的发展中国家,近些年在温室气体减排方面做了很多卓有成效的工作,全国各行业积极倡导和实施可持续发展、和谐发展观及循环经济等技术理念。正是在这个过程中,2003年钱鸣高院士提出了“绿色开采”的理念[1-2],为煤炭行业的发展指明了方向。 1.我国煤矿开采存在的问题 我国“富煤、贫油、少气”的能源赋存状况决定了能源消费必须以煤为主,一次能源消费中有70%~75%来源于煤炭,煤炭行业的健康发展关系到国民经济可持续发展的全局。多年煤炭开采带来一系列环境和安全问题,屡屡为人诟病。 1.1 安全问题 2009年12月21日,黑龙江龙煤集团鹤岗分公司新兴煤矿发生特别重大瓦斯爆炸事故,再次引发公众对煤矿安全,特别是群死群伤公众事件的关注和深层思考。煤矿事故频发的原因何在,如何从根本上杜绝大型和特大型伤亡事故,不断拷问着各级监管、经营和科研服务单位。我国煤炭安全事故频发有着诸如井工开采量大、小煤矿安全装备和生产工艺落后、行业多年安全欠账严重、科技投入不足以及技术与管理人才流失严重等客观原因。从2006年起,国家加大对煤矿安全投入和治理,煤矿安全的总体形势是好转的,在产量增加的同时,死亡人数逐年下降,多年来煤炭产量以近2亿t/a的速度递增,而百万吨死亡率逐步下降。如何推动煤炭安全形势的进一步好转,实现以人为本与本质安全型的和谐矿区,是煤炭行业亟待解决的问题。 1.2 环境问题 主要包括由于地下采掘引起的地面塌陷、水土流失、沙漠化、采煤废水排放以及煤矸石露天堆放污染等。 我国煤炭开采主要采用冒落法管理采空区顶板,造成地面沉降和陷落,因而引发村镇、铁路、桥梁和地面管线设施破坏。大量的农田因塌陷、盐渍化和水土流失无法耕种。矿井开采过程中的大气降水、地表水、地下水及生产用水涌入井下而成为矿井水,目前矿山的年排水量约为22亿m3。以山西省为例[1],采煤破坏地下水达4.2亿m3/a,导致井水水位下降或干涸共计3 218个,影响水利工程433处、水库40座及输水管道793.89 km,造成1 678个村庄,81.271 5万人以及10.824 1万头牲畜饮水困难。《山西省煤炭开采对水资源的破坏影响及评价》显示,该省因采煤漏水和矿井水排放等造成的经济损失累计达300多亿元。 我国现有煤矸石山1 500余座,历年堆积量达30亿t,占地超过5 000 hm2,在大气降水淋溶时还会进一步污染周围水体、农田和地下水。目前有自燃现象的矸石山约140多座,自燃过程中产生大量的硫化物等有毒有害气体,成为大气污染源。 矿井瓦斯主要是矿井中由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。它既是煤矿重大安全事故的祸根,又是一种严重的温室效应气体。研究显示,甲烷造成的温室效应在全球气候变暖中所占份额为15%,仅次于二氧化碳。等量甲烷造成的温室效应是二氧化碳的21倍。据初步估计[2],我国2 000 m以浅范围内具有30~35万亿m3煤层气资源,居世界前列。但由于我国煤层透气性差,难以在开采前抽出。建国以来,我国煤矿发生煤与瓦斯突出事故1 500余次,2001年由于瓦斯事故的死亡人数占煤矿总死亡人数的40%。煤V每年排放瓦斯70~190亿m3。 2.绿色开采理论体系与总体框架 绿色开采理念是在科学采矿三原则(安全、环保和经济)的指导下提出的,强调在现有采煤理论、方法和技术的基础上,发展与创新采矿科学技术,从广义资源的角度上认识和对待煤、瓦斯和水等一切可以利用的各种资源。其基本出发点是防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响,以期取得最佳的经济效益和社会效益[1]。 煤矿开采引发的环境与安全问题无不源于采矿活动造成的岩层运动,进而引起周围岩体的应力场、节理裂隙场和瓦斯运移场等相关物理场的变化,因此,研究绿色开采技术必须以科学先进的岩层控制理论为基础,钱鸣高、缪协兴及许家林等人提出的关键层理论[3-5]为科学采矿的实施提供了理论基础。 在科学采矿的总体框架体系内,主要包括保水开采、煤与瓦斯共采、充填与条带开采和离层注浆减沉、煤巷支护和部分矸石井下处理以及煤炭地下气化等五大技术方向。 3.主要技术现状 近40年来,我国共发生矿井突水事故2 000余次,直接经济损失高达40多亿元。据统计,我国国有煤矿中半数具有突水危险性,且突水危险越来越严重。同时,山西、陕西和内蒙古等缺水地区也急需解决煤炭保水开采的问题。关键层理论认为[1],煤炭采出后,随着关键层的破断,在该区域内地下水将形成下降漏斗。地下水位能否恢复,取决于随着工作面的推进,上覆岩层中是否含有软弱岩层(事实上它是研究地下水渗漏的“关键层”),及其能否经重新压实导致裂隙闭合而形成隔水带。这说明从技术上把握了关键层的破断规律,可以有条件开采受水患威胁的优质煤炭资源。 煤与瓦斯共采技术充分利用了煤炭开采中上覆岩层的矿压活动,着重对卸压煤层的抽采时机把握和抽采工艺优化。在这项技术上,以袁亮院士为代表的课题组,创造性地解决了我国淮南矿区低透气性煤层群开采的关键问题。该技术将高瓦斯、高地压和低透气性煤层群的技术难题统一考虑,以沿空留巷的方式一体化解决高瓦斯、高地温、高地压、井巷失稳、瓦斯突出和冲击地压等开采技术难题,通过通风降温和简化采掘接替,实现连续开采,并为高效抽采瓦斯和治理煤层群瓦斯提供最佳的工作空间,提出基于快速留巷Y形通风抽采卸压瓦斯的煤气共采技术路线。这项技术在排除低透气性难抽瓦斯安全隐患的同时,改善了作业环境,扭转了采掘衔接紧张的不利局面,较好地贯彻了安全、经济和环保的科学采矿三原则。 4.结语 煤矿绿色开采是我国煤矿发展的必然方向,是和谐矿区建设的重要指导,有着以关键层理论为基础的实施依据,框架体系内主要技术的发展将为我国煤炭开采中实现安全高效、经济环保提供重要保障,达到煤炭行业“低开采、高利用、低排放”的可持续发展目标。 煤矿开采技术论文:谈煤矿开采技术的发展及存在的问题 摘 要:21世纪以来,我国信息技术及科技发展取得了前所未有的成绩。伴随着经济水平的提升,人们的资源环保意识也逐渐的加强。煤矿开采,一直都是我国国民经济的一项重要组成部分,其为社会的进步及满足人们的日常能源使用方面发挥出了不可替代的作用。但是在煤矿开采技术的发展过程中,也出现了一些让人担忧的问题,亟待人们研究解决。因此,该文从煤矿开采技术的发展趋势方面入手,对煤矿开采技术发展中遇到的问题进行了分析,针对如何创新解决这些问题,给出了一定的建议对策,以期与大家共同交流。 关键词:煤矿开采技术 发展 问题 煤炭是我国重要的基础性能源及原料。煤炭工业也是国民经济的重要命脉及重要的能源安全基础产业。因此,关于煤矿开采技术发展,也必然得到了人们密切的关注。就目前来看,我国在煤矿开采的综合技术及效率方面,依然比较落后,开采技术及管理模式也相对陈旧,所以已经无法满足当下时展的需求[1]。如何对煤炭开采技术发展过程中存在的问题,进行科学的探讨及创新的解决,确保我国煤炭开采技术的价值和效率真正得以发挥,成了当前煤矿开采工作所面临的重要研究课题。 1 煤矿开采技术的发展趋势 21世纪以来,人类社会的发展对资源及环境问题的重视程度越来越高,国际相关组织也制定和颁布了一系列的提议和规定,可见,资源环境问题已经成了当前人类社会发展所共同面临的重大性问题[2]。而煤炭资源的开发过程,在一定程度上也存在著对自然环境的污染和破坏,且影响巨大,这一点在我国煤矿开采技术的发展过程中,表现得尤为明显。众所周知,煤炭是我国主要使用的一次性结构能源,在使用燃烧过程中,会大量释放一氧化碳和二氧化碳等有害气体,导致对大气的污染及温室效应的发生;同时,由于开采技术条件及思维较为传统及落后,在煤矿开采过程中,也会对水资源及土地资源等造成一定的污染及破坏,给人类生存带来了一定的安全隐患,也严重制约了煤矿企业的长远发展。而新时期,随着人们环保意识的加强,也为煤矿开采技术的发展指明了目标和方向,那就是:创新及改善原有传统落后的开采方式,由粗放型向节约型开采转变、由破坏浪费向节约环保方向转变、由盲目施工向安全管理方向转变,只有真正的从安全环保的方向考虑,积极引进先进的开采技术,才能真正减少对环境的破坏,并提高煤炭资源的开采效率,为我国煤矿企业的可持续发展做出重要贡献。 2 煤矿开采技术中遇到的问题 2.1 水资源破坏严重 由于煤矿一般与水资源共处于一个整体的地质体中,本在自然环境中各自发挥独立的作用及变化规律[3]。但是,在煤矿开采过程中,难免会触及到地下浅、中层的水资源原有的生态平衡系统,造成以矿井为中心的漏斗式降落,加大了地下水流的速度,使水位明显下降,含水层被改成了透水层,导致地层以上的裂隙水资源也受到了严重的破坏。我国淡水资源本来就相对紧张,传统煤矿开采技术下,对水资源循环系统造成的污染及破坏是不可修复的,长此以往,必然导致我国淡水资源供应系统出现严重的问题,对人类的生存及长远发展造成严重威胁。 2.2 地表及土地资源被破坏严重 目前,我国有95%以上的煤炭产量是来自于传统的井工开采,且国有重点煤矿的开采方法基本都是以长壁式开采及全部垮落顶板方式管理,这种开采方式对于地表植被的破坏范围极大,且能够引起地表塌陷的深度和面积一般都能达到煤层开采厚度的0.7倍及1.2倍左右[4]。地表的塌陷,会造成水土流失及土地荒漠化的加速发展,严重的还会诱发山体崩塌、滑坡以及泥石流等自然灾害,对生态植被及土地资源的破坏难以恢复;同时,采空区对地表上的建筑物影响也较大。由于地下被采空,造成地下岩层及土层发生崩塌及流动,严重影响了建筑物地基的稳定,造成地基沉降和受力发生改变,影响建筑物的安全使用及寿命,加大了人类生存的威胁。 2.3 没有完善的瓦斯处理系统 煤矿开采的前提和重点是安全开采。这不仅是因为安全与生产和企业经济效益之间有着密不可分的关系,更是由于人权保障及传统开采技术利用的必然要求[4]。然而,受限于传统煤矿开采技术的落后,导致部分煤矿开采企业只顾盲目追求企业经济效益,没有将安全生产的相关系统工作落实到位,不仅对工人的生命安全造成了严重的威胁,也使企业经济效益及长远发展受到了严重的阻碍。例如,在煤矿开采过程中,瓦斯处理系统是绝对不能被忽略的重要技术。但是,瓦斯处理系统的使用会对大气臭氧层及环境造成极大的污染,加剧温室效应的发展。同时,瓦斯属于易燃物,如果处理不慎或安全防护措施不到位,极有可能造成重大事故或灾害。 3 针对性解决措施 3.1 优化开采技术 为了更好地避免对地表植被及地下水资源循环系统造成不可修复的破坏,我们必须积极思考优化开采技术。例如,运用先进的数值模拟计算机相关类似材料模拟等手段,深入研究分析所需要开采地的上覆岩层及地表运动沉陷的特定规律,探究能够满足当前地表、地上建筑物以及地下水资源保护等方面需求的优化参数及开采系统[5]。对于模拟所示的沉降控制理论以及涉及的关键控制技术进行发展,包括充分利用地表开采废料将垮落造成的采空区进行全面充填的系统等;研究并创新应用各种组合填充技术,同时对开采地的房屋建筑进行加固改造或重建,开发真正适合村庄保护的新型煤矿开采技术;对近水体的开采工艺参数、设备及设计进行全面的研究优化,发展与城市建设及生态环境发展和谐统一的煤矿开采沉降控制技术;优化村庄土地下压煤、矿井水资源优化以及土地复垦等关键技术。切实为提高我国煤矿开采技术的发展及人与自然的和谐发展做出贡献。 3.2 完善瓦斯处理系统 瓦斯处理系统的建设,是涉及安全开采的关键。因此,为了减少或避免瓦斯系统建设不完善可能给煤矿开采工作及企业经济效益带来的影响,在实际进行煤矿开采工作时,务必要完善好相关瓦斯处理系统。例如,当前我国煤炭开采企业运用比较多的技术就是瓦斯抽放技术,但实际上的作用多数未达到预期的效果。经过长期的分析研究,发现瓦斯抽放技术之所以没有得到预期效果,并不是技术本身不合理,而是具体开采工作中,对于抽放瓦斯的设置、工艺及相关技术系统没有完善,进而严重影响了瓦斯抽放技术作用的发挥。研究发现,对于需要高密度使用瓦斯的开采,最好利用大孔径、长距离的抽放技术,并按照瓦斯运动情况及规律进行规范抽放操作,将高纯度地下瓦斯及时进行抽放处理,有效降低瓦斯可能引起的安全及污染问题,确保我国煤矿开采安全顺利的进行。 4 结语 综上所述,经济的快速发展,必然增加对煤炭资源开采及使用的需求。而环保及工程安全问题却依然是制约当前我国煤矿开采技术的关键所在,为此,新时期的煤矿开采工作,必须加快引入高科技技术手段,坚持从实际出发,走可持续发展的路线,积极创新工作思维,完善现有的工作实践方法,为实现环保煤矿开采提出更多新颖高效的解决意见及办法,切实为我国煤矿开采技术的发展及我国煤炭资源的利用做出努力,为我国其他行业的发展提供重要保障,同时也为促进我国社会主义和谐社会的建设做出贡献。 煤矿开采技术论文:煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术 [摘 要]煤矿开采注重的是开采效率,成本和安全性,在开采过程中应根据所采煤矿的特性来选择合理的巷道布置形式。文章结合生产实际,以一些具有代表性矿区的煤矿开采巷道布置形式,谈谈煤矿开采巷道布置的方法和采煤工艺技术。 [关键词]煤矿开采;巷道布置;采煤工艺 1 引言 我国产煤量世界第一,而采煤技术水平却参差不齐。采煤技术说白了就是采、掘、运、支的技术,但煤系形成过程中,由于地壳运动、河流冲刷等等地质原因,造成各个煤区赋存条件差异巨大,开采环境也是各不相同,如何在不同的开采环境下,采取合理的巷道布置、支护形式以及相关技术措施来提高煤炭资源回收率,提高采煤效率,降低采煤工人劳动强度,确保采煤过程中的安全性,是采煤技术的目的和意义所在。 2 不同煤系的巷道布置形式 2.1 近距离煤层 近距离煤层是指上下相邻煤层间隔距离小,当上层开采时,下部煤层顶板收到上层开采的影响,上部煤层开采后遗留煤柱也会在底板形成压力,使上部煤层极容易产生顶板冒落,因此其巷道布置形式必须具有一定的针对性。首先,如果采用重叠式布置,即在下部煤区与上部煤区之间的回采巷道在平面上重叠布置,上下煤层工作面的长度相等,这样可以使上下层之间不留煤柱,减少了煤的损失,但是这样做的缺点也非常突出,一是下层回采巷道的施工难度很大,二是下层安全性较差,反观内错式布置,下层回采巷道布置在上层工作面内侧,区段之间形成正梯形的煤柱,虽然煤柱损失了一定的煤,但是下部煤区开采效率会增加很多。综上所述,应该采取的最佳方法是,在上部煤层应用单孔送巷,采用沿空留巷的布置形式,然后在进行巷道开挖,到达开切眼位置后,应挖掘形成与下部煤层开切眼位置相通巷道,以下部煤层开切眼作为边界来输送煤矿。其次是巷道的断面设计,应满足专用空间小,震动小等特点,可采用机轨合一的形式,采用金属可缩型支架进行支护。这种布置形式也叫做回采巷道布置形式,它的特点是可以在两个开采面同时进行回采,缓解采煤工作面紧张的情况,增加了回采速度从而提高了采煤效率。 2.2 多煤层 多煤层相邻两层类似于近距离煤层,但也有它的特点,多煤层开采巷道布置要考虑的因素概括起来约 3 个方面,一是下部任意一层开采时岩层移动对上部煤层巷道稳定性影响大小,二是所采煤层前支撑压力的影响,三是支撑压力沿底板的传递方式和方向。现假定煤层为三层,分别设置三条上山,两条岩石上山和一条煤层上山,上山巷道应用煤柱保护,以下图1为例进行煤柱留设。第一层上下区段巷道进行加强支护,第二煤层位于中部,对下部形成的压力较大,煤柱宽度应加以控制,宽度可设置为 20米以下,一则减少煤损失,二则满足巷道维护和生产空间要求,第三层采取如前文所述的内错式布置,错距控制在 7.5 米以上,控制好巷道围岩的变形,但缺点是煤柱宽度较大,造成煤炭的损失。 2.3 高瓦斯煤层巷道布置 高瓦斯煤矿因瓦斯涌出量大,必须建立瓦斯抽放系统,随时进行瓦斯抽放。在巷道布置过程中,应对瓦斯量大的煤层设置解放层,可选择瓦斯含量相对较低的煤层作为解放层,先开采好解放层设置好瓦斯抽放巷,解放层为了适应瓦斯的抽放必须有良好的通风效果,可采用一进二回的通风方式,并增加进风巷兼做为带式输送机巷,另外 2 条巷道为轨道运料巷和专用回风尾巷,两条巷之间应留有煤柱。这样设置就可以再抽放巷进行抽放钻场,可边抽边掘,提高了挖掘进度,减少了瓦斯超限问题,消除了开采过程中的安全隐患。 2.4 残煤开采巷道布置 残煤开采巷道布置是开采的最后一项工作,但残煤比较分散且疏松易落,瓦斯一般较低。其巷道布置应结合原有的生产系统来设置,首先是要尽量利用原有巷道,而区内的共用巷道应开凿在煤层下部的小槽煤中,其他的准备巷道尽量减少送岩巷,增加送煤巷。其次是要保证采区煤炭回收率,残煤一般不连续,块段较小,大量增加巷道必然浪费成本,在这些贫煤区采煤一定要结合原有巷道位置和位移,结合其临近巷道证实后再确定待采区位置。有大煤柱时,可采用急倾斜沿顶底板布置;小煤柱则应将上下顺槽布置在煤柱上下采迹内,将其采出,回收砂充填区内的残煤时,巷道应沿着残煤底层布置、沿砂面掘进。利用这些方法后,就能够最大限度的回收煤炭资源,同时能够使巷道处于免压带,在回收充填区残煤时也能够保证支架的稳定性,防止掉底。 3 采煤工艺技术 采煤工艺技术在我国发展时间是比较长的,主要有普通机械化和综合机械化采煤设备和工艺,代表性的设备有无链牵引双滚筒采煤机,双速、侧卸、封底式刮板输送机和 π 型长钢梁支护顶板等。机械化采煤使得采煤技术向着高产高效、自动安全方向发展。文章主要对综采工艺技术进行分析。 综采工艺及综合机械化采煤工艺,它的特点是全工序或绝大部分工序为机械化连续性作业。是一种最先进、高产、低劳动强度的采煤工艺。该套工艺包含有割煤、运煤、工作面支护和采空区处理等环节。 综采割煤多采用滚筒式采煤机和刨煤机进行破煤和装煤。而现有的滚筒式割煤机以可调高式双滚筒采煤机应用最为广泛,在煤层相对平缓时,它可在上行或下行的过程中,对煤层上下两个平面同时进行割煤,即顶煤和低煤一次割完。割下来的煤因滚筒旋转抛送直接落入刮板输送机,实现割煤、装煤一体化,自动化。但在采煤过程中值得注意的是,操作工要及时调整滚筒升降幅度,做到割顶作业时将顶煤割净,底割作业则应追求底板的平整度,并保证煤壁的平直度。 运煤一般是从刮板输送机由工作面经送煤巷中的桥式转载机或可伸缩式输送机运出综采工作面的。 工作面的支护和空采取处理虽不能产生直接效益,确是必做工作。 现代的技术一般是使用液压支架自行完成对工作面顶板的支撑、切顶、挡矸和采空^处理等工序。对于周期压力大和直接顶稳定性较好的顶板可采用滞后支护的方式,反之则需要进行及时支护。进行滞后支护,移驾可滞后采煤机后滚筒 5架左右,但应根据现场的压力情况、顶板破碎情况酌情考虑减少滞后量。进行及时支护时,工作面一般采用手动邻架,新暴露顶板支护采取单架依次顺序移驾方式,移动步距应与截深相等;在采煤机动作完成后立即移驾对新暴露的顶板进行支护。值得注意的是,采煤机的运行速度肯定比移驾的速度要快,进行及时支护必须考虑其速度差,适当降低采煤速度匹配移驾。对于煤矿顶板比较破碎或顶板受压严重下沉时,一定要加强对顶板状态的监控并采取相应的应急措施,如利用平衡千斤顶增加顶梁支护力等等。在端头支架移动之前,应对伞檐位置进行检查是否存在活石或零皮等安全隐患,并采取措施消除隐患,清理支架座附近矸石与浮煤。 4 结束语 煤矿开采巷道布置和采煤技术的提高对采煤效率和安全性提高有着至关重要的作用,希望本文能够为采煤领域提供一定的借鉴作用。 煤矿开采技术论文:我国煤矿开采技术现状和发展展望 [摘 要]煤炭是我国能源结构的重要组成部分之一,也是影响国民经济发展的重要因素,煤矿开采技术的进步和完善始终是相关领域研究的重点。本文首先简要介绍了我国能源结构中煤炭生产和消费的基本情况,然后重点论述了煤炭开采技术的现状,最后指出了煤炭开采技术的发展趋势。 [关键词]煤炭 开采技术 现状 发展趋势 1 引言 煤炭一直以来都是我国的基础能源,在一次能源的生产及消费结构中均占到70%,远高于国际能源25%的消费水平。 2010年,全国原煤产量完成32.4亿吨,同比增长8.9%;煤炭开采及洗选业完成固定资产投资3770亿元,同比增长23.3%;煤炭出口量完成1903万吨,同比下降15%,出口金额为23亿美元,下降5.2%;煤炭进口量完成16478万吨,同比增长30.9%,进口金额169亿美元,增长60.1%。初步核算,2010年能源消费总量32.5亿吨标准煤,比2009年增长5.9%。煤炭消费量增长5.3%。用煤行业的增长速度均超过煤炭行业,来自下游的强劲需求使得煤炭供需缺口有进一步扩大的趋势。"十五"是我国煤炭工业快速恢复和发展时期,2005年煤炭产量已经超过20亿吨。 2010年煤炭产量超过30亿吨,由煤炭供应偏紧转向供需基本平衡。"十一五"期间我国煤炭工业转入比较平稳的发展势头,煤炭产量平均每年增长5%左右。 2 煤炭开采技术的现状 煤炭开采技术直接关系到煤炭开采的效率。近年来,煤炭工艺日新月异,相继出现的长壁采煤方法和放顶煤采煤方法的出现,攻克了当时的采煤技术难点。本文接下来要介绍的就是我国煤炭开采技术的现状。 2.1 煤炭开采技术的多样化特点 改革开放给我国的经济发展注入了新鲜的血液,我国开始出现多种经济所有制形式,煤炭行业也不例外,煤炭企业开始出现公有制形式,个体制形式等。这些经济表现形式大大影响了企业的发展形式,各个的发展侧重点和技术投入比重都完全不同,这造成了每个煤矿企业所采取的煤炭开采技术也有所区别。分别出现了全自动化,半自动化以及纯手工开发等煤炭开采技术。现阶段,这三种技术并驾齐驱,各领风骚,但是科技化和自动化必将是煤炭开采技术未来的发展趋势。 2.2 煤炭开采技术发展趋势良好,进步空间很大 随着科技水平的提高,信息技术的发展,尤其是网络技术的引入,我国煤矿开采技术不断创新,却得了巨大的发展,实现了各个革命性的突破。综合放顶技术,坚硬式顶板技术,大型综合开采技术都是近几年涌现出来的高新煤矿开采技术,这些技术有效解决了煤矿开采技术的发展瓶颈问题,大大提高了煤炭开采效率。 2.3 煤炭巷道布局的优化 煤炭资源是目前世界上最普遍的能源,它为人类社会的经济发展提供了强大的动力。但是由于煤炭是传统型能源,在现有的开采技术中,普遍存在着环境破坏和污染问题。它所处的地理位置比较特殊,其中最主要的环境问题就是对煤矿上面地表资源的浪费和对地下水资源的污染,而且在煤矿开采过程中还造成了一定程度的空气污染问题,在煤矿开采中,不可避免地会带来大量粉尘。这些环境污染问题促使了环保型开采技术的萌生,激励着我国煤炭开采技术的发展。 3 煤炭开采技术的发展趋势 3.1 煤炭开采技术与工艺发展相结合 工艺技术的发展可以有效提高开采质量,同时可以保证煤矿开采的安全性,所以在近年的发展过程中,我国煤矿开采在追求高数量的开采量的同时,也更加注重了煤矿的开采质量的提高。只有将煤矿开采技术和工艺发展进行完美的结合,才可以有效地达到数量和质量的统一。高科技的,智能化的开采设备以及先进的监控设施的使用在未来的煤矿开采技术发展过程中非常作用。 3.2 煤炭开采技术的发展 没有对于煤炭的需求,以及煤炭矿藏不可再生的特点,未来需要在建筑物下,铁路下以及水体下的之前不进行开采的场所进行煤炭开采。这就使得煤炭开采技术遭受了挑战,不仅仅要实现对这些区域的煤矿开采,还要同时注意减少资源的浪费和环境污染问题。煤炭开采技术的发展不仅仅是采煤设备的进步,改变煤矿的巷道布局也是其中一种发展方向,这可以减少废气矿石的排放,实现煤矿企业良好的经济效益。由于这个特点,造成了煤矿巷道布局优化成为了煤炭开采技术一个重要发展方向。在建筑物,铁路和水体下的特殊区域的煤炭开发要特别注意煤炭巷道的布局特点,要求简单实用,追求集中开拓,集中开采等关键技术的实现。 3.3 煤矿开采技术的创新 新鲜技术往往可以给项目注入全新的活动和动力。新的采煤技术的运用就给煤矿产业的发展,煤矿开采效率的提高发挥了巨大的作用。煤炭开采肯定要破坏煤矿的表层结构,围岩控制技术就是这对这个问题而出现的,并且一直都是煤矿安全生产的保障。而近年来,随着开采深度的增加,煤炭气化技术出现,它通过利用煤炭的热作用和其他一系列的化学作用产生可燃气体,从而实现对新能源的开发。而对于出现的,越来与复杂的开采地形,只有实现技术上的创新才可能寻找到最合适的开采方法。在实现开采技术创新的同时,也要同时研究创新型的煤炭开采设备。要充分利用并且完善近年来出现的高新开采技术,如围岩控制技术,深井开发技术以及三下采煤技术。 4 结束语 煤炭资源是我国,甚至是世界各国最主要的能源。随着经济的发展,科技水平的提高,各国都开始寻求高新的煤矿开采技术。煤矿工艺和开采技术的结合发展,三下煤矿开采技术和深井煤炭开采技术的发展都给煤矿产业的发展注入了无尽的动力。煤炭开采技术会不断地创新和发展,在实现高数量开采的同时,保证煤炭的质量和开采效率。 煤矿开采技术论文:煤矿开采技术存在问题及解决措施研究 摘要:煤炭资源是促进人类社会经济发展的重要自然资源,人类从认识到煤炭的价值以来,对煤炭的开采就从未停歇,伴随着社会发展各类煤炭开采技术也在不断更新迭代。纵观煤炭开采技术发展,当前的开采技术在开采的安全性、地理环境保护等方面还存在着较多的问题。作为国民经济的重要产业,如何改进开采技术,在提升开采效率的同时实现环境保护,是煤炭发展行业的关键课题。 关键词:资源;环境;煤矿开采技;创新 社会经济的发展、国家的繁荣富强必然是伴随着大量的建设和城镇化,城市建设的加快加大了人类对于煤炭能源资源的需求,煤炭开采量日渐加大。大量的煤炭开采在满足人类社会经济发展的同时,也带来了比较严重的环境破坏和资源浪费。经济发展与环境保护如何兼顾?如何在满足日渐膨胀的煤炭需求的同时尽可能保护环境与资源?这是煤炭开采领域亘古不变的课题。 1煤矿开采技术现状 受经济形式影响,我国煤矿企业分为国有重点、地方国有、乡镇三个类别,他们各自有着不同的发展侧重点,造成各自技术投入比重也存在不同,再加上我国由于幅员辽阔,各地地貌不同,因此使得各个煤层的具体位置存在着较大的差异性,以及各地经济发展水平不同,这就造成在我国拥有各种各样的煤矿开采技术。[1]一些地方至今仍然在采用落后的开采方法,一些地方却已经拥有高度机械化的高效、高产矿井,这就使得我国煤矿开采技术呈现出了纯手工开采、半自动开采、自动化开采并驾齐驱的局面。当然,总的来说我国煤矿开采技术仍然停留在半机械、半自动化的综合煤矿开采方式上,因此煤矿开采效率并不是很高,且在开采过程中更会对周边生态环境造成较为严重的破坏。 2煤矿开采技术运用过程中存在的问题 一是破坏水资源。我国虽然幅员辽阔、地大物博,然而在庞大的人口基数下,仍然面临着人均水资源占有量低的窘局,再加上水资源严重污染问题,使得水资源匮乏这个局面更加严重。煤矿开采技术的运用过程中,将会对煤矿周边的水域造成严重的破坏,尤其是因煤矿开采技术的实施而导致煤矿周边地下结构被严重破坏,更会严重干扰地下水资源原本的规律。比如倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法的实施就会对煤矿周边地表环境和岩层结构造成严重破坏,进而干扰地下水资源规律。 二是破坏土地资源。依据开采方式不同,煤矿一般分为井工矿和露天矿,然而不论是采用哪种开采方式,土地一旦经过煤矿开采,就失去了耕种价值,即使是采取最先进的开采技术,在开采过程中不可避免地会对土地造成破坏。再加上一些煤矿企业重视眼前利益,忽略可持续发展,肆无忌惮地进行深度挖掘,不仅严重破坏了土地构造,甚至导致土地塌陷情况,这不仅是对土地资源的破坏,更是对周边居民人身安全的严重威胁。 3煤矿开采技术发展建议 3.1优化完善采场围岩控制技术 我国煤炭资源的总量是不会产生变化的,然而煤炭资源的需求却依然巨大。伴随煤矿资源开采的逐渐深入,外围环境较好的煤炭资源终将会被开采完毕。因此未来将不得不对一些地质构造复杂或地质构造不稳定以及急倾斜的高深采场、地质煤层开采。而对现有的采场围岩控制技术[2]予以优化完善,将使其更适用于地质构造复杂、地质构造不稳定煤矿采场的开采需求。在对这些煤矿开采之前,煤矿地质研究工作人员要深入分析煤矿开采场地质以及开采条件,综合考虑地质围岩结构、结构压力等多方面因素,不断完善采场围岩控制技术,最终实现煤矿高效安全开采。此外,有效预测与防治冲击地压等岩层控制技术问题也对煤矿的开采效率和开采质量有着重要的影响,煤矿企业也必须对其加以重视。 3.2保水开采技术和煤炭瓦斯共采技术 所谓保水开采技术则是指在煤V的开采过程中,采取先进的采煤技术与相关的地面注浆技术来确保地表水和地下水不会受到煤矿开采的影响。而煤炭瓦斯共采技术[3]则是指在煤矿的开采过程中,同时采集瓦斯。在传统的煤矿开采技术中,煤矿企业一般是先抽排瓦斯,然后再进行煤矿开采,这种开采方式是对资源的严重浪费。因此运用煤炭瓦斯共采技术,一方面能够有效降低煤矿井下的瓦斯含量,降低瓦斯带来的安全隐患,一方面又能够实现对瓦斯的有效利用,从而提升煤矿企业的经济效益。 3.3建设智能化的开采过程 首先,煤矿企业应当尽可能地将先进的科学技术运用到对煤矿的开采过程中来,通过对机械开采工作的实时监控操控,实现煤矿开采机械化和智能化。对煤矿予以远程监控操控开采,这不仅有助于大大提升开采效率,降低企业生产成本,提高其经济效益,还有助于确保煤矿企业工人的人身安全。其次,煤矿企业应当对煤矿开采加强信息化管理程度,这有助于煤矿企业在煤矿开采时对煤矿开采情况予以全面充分的掌握。此外,煤矿企业在进行煤矿开采之前,还需要多角度勘察煤矿采场周围的环境,尽可能确保开采机械能够在最恰当的环境下进行工作,这也是延长开采器材使用寿命,节约企业生产成本的另一个重要途径。最后,企业通过信息化管理,还有助于煤矿企业能够深入了解煤层和煤矿顶板等情况,从而不仅有助于确保煤矿开采工作的有序进行,还有助于提升煤矿开采的安全性。 4结语 综上所述,伴随伴随社会的不断发展,资源与环境问题应当引起各个煤矿企业的重视,煤矿开采作业不仅要不断完善和创新开采技术,更要不断纵向发展,在确保煤矿开采效率的同时,注重保护好生态环境不受破坏。本文先阐述了煤矿开采技术现状以及存在的问题,然后在此基础上从采场围岩控制技术、保水开采技术、煤炭瓦斯共采技术、建设智能化的开采过程等几个方面给出了煤矿开采技术发展建议,希望能借此给予其他煤矿企业一定理论指导与借鉴,共同促进煤矿开采技术的不断完善与创新,使其更好地为煤矿开采服务,切实提升煤矿企业的社会效益和经济效益。 煤矿开采技术论文:试述我国煤矿开采技术发展现状及趋势 摘 要:煤炭资源对我国的经济发展有着重要的作用,而煤炭开采已经成为我国中要的经济产业。在我国经济的发展中,各种新型的煤矿开发技术逐渐的成熟起来,这在一定程度上促进了我国经济的稳定。在今后的发展中各种与我国实际煤矿开采状况相契合的技术会逐渐的成熟起来,其发展前景较为良好。对此本文主要基于采矿技术以及今后的发展趋势对其进行了探究分析,希望可以为我国煤矿行业的发展提供理论参考。 关键词:煤矿开采;技术发展;趋势 煤矿的生产安全性以及其相关设备的实际性能、采煤成本的主要控制以及经济的整体效益,与煤矿开采技术有着直接的关系。纵观我国煤矿开采技术的发展历史,其主要可以分为六个阶段,其中第一个阶段就是放炮开采阶段;第二个阶段就是普通机械化开采阶段;第三的阶段就是相对较高的机械化开采阶段;第四个阶段就是综合性机械开采过程;第五阶段就是综合性开采放顶煤的过程;而第六个过程就是现阶段的段强力综合开采过程。 1 我国煤矿开采技术的发展现状 因为我国在发展中其不同地区的经济以及科学技术的整体发展缺乏均衡性,导致在不同区域范围内其煤矿开采的技术有着一定的差异性,在实践中主要应用的模式多为机械化与半机械化的融合,其整体结构内容相对具有一定的复杂性。我国现阶段正处于一个多元化的发展过程,对于煤炭行业的开采也较为重视,积极探究环境保护与资源开采中的平衡点,对此逐渐的发展其各种较为成熟的技术手段,这些技术的发展已经为我国煤炭行业的开采奠定了有效的技术支持,对此下面就会现阶段主要应用的相关煤矿开采技术进行以下简单的分析。 (1)深矿井开采技术手段。此种技术手段就是指针对在实际开采深埋距地面在八百米到一千二米范围之间的相关煤层。其主要归纳起具有以下相关特征:第一,就是原岩应力过啊;第二就是其整体的岩体塑性相对较大;第三就是矿山压力相对较为剧烈;第四就是其整体的地温相对较高;第五就是其整体的矿井瓦斯相对较大。这五种特征主要就是对煤层开采的技术提出了更为严格的要求,对此与其相对应的技术主要就是矿压控制技术、瓦斯以及热害治理技术、围岩控制技术、巷道布置技术、冲击地压防治相关技术以及深井通风等技术手段等。 (2)采场围岩控制技术。现阶段此种技术在采矿技术中有着重要的地位,是一种核心技术手段之一。此种技术在研究中为今后对于采场顶板的相关结构理论、采场顶板的相关运动参数、采场支承的相关压力分布规律等理论的研究奠定夯实的基础。 (3)“三下一上”的矿井采煤技术模式。这里所谓的“三下”就是在建筑、铁路以及相关水体物质之下;而“一上”就是在承压的水体之上,在操作中此种技术手段并不会对地面的矿井采煤技术造成破坏,此种技术手段在我国20世纪50年代就已经获得了较为普遍的应用。现今技术的发展可以应用计算机对采煤层进行模型构建分析,对此可以对一些岩层地表运动中存在的各种规律进行探究分析。对此在实践中可以通过此种模式对于实际矿井采煤需求的相关数据以及参数进行系统的预测,进而实现工艺的环保、设计的科学、装备的完善,进而有效的提升了其整体经济效益。 2 我国煤矿开采技术的发展方向 煤矿开采技术在实践中可以对各种研发技术进行系统的预测,进而对这些技术在实践中的安全性以及合理性进行分析。现阶段,在全球经济发展融合的趋势之下,在世界范围之内的能源匮乏已经较为严重,对此作为我国的主要能源的煤炭也是如此。 (1)采煤方法以及相关工艺。采矿科学发展的本质就是采煤方法以及相关工艺的优化。我国在发展现代化的采煤工艺的过程中,要探究多元化、多层次的工艺技术手段,只有这样才可以构建具有中国特色的采煤技术。 (2)开采技术。我国在实践中基于具体状况对于其相关开此技术以及手段进行探究分析,主要研究了“三下”采煤技术手段,在实践中逐渐呈现着浅埋煤、硬顶板、硬煤层”的技术手段。 (3)优化巷道布置的相关开采技术。要想真正的提升煤炭经济效益的最大化,就要对现有的采煤方式与开采布置进行及时的完善与优化。煤矿企业在尽可能的做到开发方式以及布置的科学性,使其与实际的地质条件相契合。 3 我煤矿开采技术的发展趋势 (1)可持续的发展趋势。要想提升我国的整体煤矿生产质量与效率,我国的煤矿开采技术必然要基于高效集约型、智能化以及可持续的发展趋势。 第一,高校集约型的发展趋势。现在煤矿企业为了提升其整体的开采效率与质量,避免各种安全施工发生,增强其整体经济效益,就要提升企业的各种先进技术手段的应用,加强各种设备的完善性,充分的应用计算机信息技术,进而全面的实现综合性的采矿技术,实现其集约化,进而增强其整体的生产质量与效率。 第二,智能自动化发展趋势。我国煤矿企业在发展中要具有一定的时代性,要在传统的发展模式上,不断的促进其机械化、自动化以及智能化发展,进而有效的提升其整体技术水平。 第三,可持续发展趋势。煤炭企业要想真正的做到可持续发展,就要提升对环境保护的重视,在进行煤炭开采的过程中,努力探究与环境和谐的平衡点,进而共同发展。对此哟啊通过国家的相关政策法规开展工作,提升对环境保护工作的重视,避免因为人类自身原因对环境带来破坏。 (2)加强对煤炭地下气化的相关技术的研究。煤炭地下气化技术是一种全新的技术手段,是一种绿色能源开采工艺,其今后的发展前景较为良好。在低下深层埋藏的煤炭是一种具有高效性的能源,对此可以通过各种高科技术手段加强对这些资源的利用率,进而利用热化学相关反应产生一些具有可燃性的气体,在对其进行利用。 (3)基于实际状况,全面优化煤矿技术。在整体上来说,我国的矿区技术差别相对较大,在实践中的研究过程中,要根据具体的状况对其进行分析处理,进而利用各种高新技术手段,全面的优化、完善采煤工艺,进而有效的促进企业长足发展。 4 结束语 科技的发展有效的促进了煤炭开采的科技化发展,对此在今后的发展中要不断的对一些传统的技术手段进行淘汰,要积极的引入各种全新的技术手段与设备应用,提升煤矿开采技术的科学性。 煤矿开采技术论文:我国煤矿开采技术发展的方向探讨 摘 要:当今社会,信息科学技术已经渗入到了人们生活的方方面面,人类社会生活、经济发展也离不开科学技术的支持,科学发展观已经成为了整个世界的社会发展的基本指导方向,在此过程中,也要同时重视环境和资源的保护,实现可持续发展目标。其中煤炭资源的开采作为传统的重工业行业,更加需要积极配合社会发展目标,实现资源能源的可持续发展。这就需要有科学支持的开采技术来完善和提高原有的开采技术,从而实现煤炭资源合理、绿色开采。 关键词:煤矿资源;开采技术;发展方向 0 引言 煤炭资源在如今社会中是重要的经济发展资源能源,随着社会经济的快速发展,我国对煤炭资源的需求越来越多,对其开发和利用的技术也要随之不断发展,这样才能更好的使煤炭资源的作用最大化。研究如何使用更好的开采技术以及为开采技术制定正确的发展方向至关重要。 1 煤矿开采技术的发展趋势 煤炭资源已经成为21世纪社会经济发展中地不可缺少的资源能源,世界各国在经济不断发展的同时也开始重视环境与资源能源的保护,比如联合国已经颁布许多有关环境与资源能源保护的相关规定。在这样的社会现状下,我国更加应该重视对煤炭资源开采技术的革新和完善,因为在传统的开采技术下,造成了许多资源的浪费和环境的污染如水污染、土地资源破坏以及大气污染等,尤其是对生态环境的破坏十分严重,破坏了生态环境系统的完整性。由此可见改进开采技术的重要性。 2 当前煤矿开采技术的发展现状与问题 (1)应用层次亟待深化。煤炭开采技术与在实际运用上面存在着许多的局限因素,因为原有的传统开采技术很多工作都是车间工人之间和合作与传递,但如今加入新的信息化技术,已是由于开采工人本身信息化技术知识有限,不能快速适应这些专业的信息化技术应用,另外,由于煤炭开采行业本身的基础设备比较老化,信息化应用水平落后,许多只运用于办公;其次,由于和各方面的因素,使得煤矿开采技术的推广面有限,不能辐射到大部分地区。但是,煤炭资源的整个开采过程中需要大量的信息交流,因此深入加强煤炭在开采到运输整个系统过程中的信息化技术十分必要,要十分紧要。 (2)专业人才匮乏。煤炭开采是一项十分危险的并且有技术性的专业性的工程,在开采过程中稍有不慎就可能铸成大错,所以煤炭开采技术发展需要有十分专业的技术人员组成一个有保障的队伍,这样才能在面临技术发展时期带来的重重困难时做出更加专业的,有保障的处理,也能更加快速、理性的解决问题,不至于临场退宿。但是目前在我国的煤炭开采技术发展队伍中,还没有十分专业的人才,因为本身在传统教育下,这种专业课程少,学习人才也少。又由于煤炭开采技术发展的人才培养成本高,使得整体的开采技术发展团队人员专业性较低,。这不仅不利于煤炭开采技术发展的推进,也不利于整个煤炭开采过程中人员的安全性。 (3)政策环境较差。任何技术的发展都要有与之相配套的指导思想以及政府的大力支持,政策的支持会促使一个工程的成员增加信心,从而加快工程进行速度。但是在目前我国并没有完善的关于支持煤炭开采技术发展的相关规章制度或者优惠或扶持政策,这样会的许多开采企业没有信心去做这方面的努力,也不能吸引更多的开采企业加入到整个煤炭开采技术发展的大军中。另外,我国政府的一些关于煤炭开采方面的支持与补偿与煤炭开采技术发展之间存在较大的差异,使得开采企业创新制度受到一定的限制。 3 我国煤矿开采技术发展的方向 3.1 提高开采技术层次 在煤炭开采技术发展的过程中,我们要具体问题具体分析,与针对性的进行技术方面的改进与运用。在上文中提到我们的煤炭开采技术在实际应用较少,那么针对这一问题应当采取相应措施,加大整个煤炭开采技术在煤炭开采到运输的整个过程中的应用,加强信息化。不能将开采技术的应用只限于较低层次的办公软件或者基础信息交流中,而应当将其应用开采过程中的更高层次中,以此提高整个煤炭开采的信息化和科技化。另外要注重煤炭开采技术的创新。煤炭开采企业要想赚取更多的利益,就应当不断实施创新奖励制度,促使技术团队不断摸索创新,从而加快开采技术发展,提高开采效率,节省时间,从而减少开支费用,增加企业盈利。 3.2 制定优越的环境制度 政府在煤炭开采技术发展中起着举足轻重的作用,煤炭开采技术的发展若是有了政府分大力支持或相关优惠及扶持政策,就会吸引大部分开采商加入到煤炭开采技术发展的大潮中。因此政府提供良好的环境制度对煤炭开采技术的 发展至关中重要。尤其在我国,政府对的政决策对企业的发展方向起着引导作用,那么我们的政府更加要做好@一引导人的角色,建立完善的煤炭开采技术发展扶持制度,提供合理、可持续发展以及有吸引力的政策或者煤炭开采技术发展奖励制度,促使各大开采企业积极加入煤炭开采技术发展的庞大队伍中,这样一来,真个煤炭开采行业将进行整体技术创新与竞争,形成良好的发展竞争机制。 3.3 培养大量专业人才 专业人才的匮乏,是煤炭开采技术发展过程中的严重问题,积极培养专业人才已经成为了一种迫切需要解决的重中之重。煤炭开采区企业可以设立专门的人才培养机制,培养一批专业的煤炭开采技术人员,激发其创新思维。专业的人才不仅能够为企业带来利益,也会为整个社会带来利益,应此国家也应当大力支持煤炭开采技术人员的培养,提高煤炭开采技术人员的整体专业性。 4 结语 目前,我国的煤炭开采技术发展还存在着许多问题与困难,我们要综合各个各方面的因素,分析不同问题的不同难易程度,然后有正对性的提出有利的解决措施,不断促进我国煤炭开采技术的发展,促进社会经济的发展。不仅如此,煤炭开采技术的发展,还将有利于生态环境额保护和自然资源的保护,实现人与自然和谐发展,从而实现社会可持续发展。 煤矿开采技术论文:浅析煤矿开采技术及绿色开采技术 [摘 要]绿色采矿可以减少坏境污染,还能带来良好的深灰经济效益。 [关键词]采煤工艺、膏体充填、绿色开采 一、采煤工艺的发展 在当今社会发展的新形式下新矿开采的技术和完善始终是开采学科发展的主题。在发展采煤工艺的同时,继续发展多层次.多样化的采煤工艺,建立具有中国特色的采煤工艺理论。我国采煤方法已成熟,放顶煤采煤的应用在不断扩展,应用水平和理论研究的深度和广度都在不断的提高。 现阶段开采技术,开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术以提高工作面单产和生产集中化为核心,以提高效率和经济效益为目标,研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,简单、高效、可靠的生产系统和开采布置,生产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术,发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化,进步改进工艺和装备,提高应用水平和扩大应用范围,提高采煤机械化的程度和水平。 深矿井开采的关键技术是;煤层开采的矿压控制、冲击地压防止、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;需要攻关研究的是:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道(特别是软岩巷道)快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。“三下”采煤技术,提高数值模拟计算和相似材料模拟等,深入研究开采上覆岩层运动和地表深陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理开采系统和优化参数,发展沉降控制理论和关键技术,包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统;研究与应用各种充填技术和组合充填技术,村庄房屋加固改造重建技术,适合于村庄保护的开采技术;研究近水体开采的开采设计、工艺参数优化和装备,提出煤炭开采与煤矿城市和谐统一的开采深陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源优化等关键技术。 采场围岩控制技术,进一步完善采场围岩控制理论;以科学合理、优化高效的岩层控制技术来保证开采掘活动的安全、高效、低成本为目标,深入总结我国几十年的矿山压力研究成果,以理论分析、现代数学力学和实测法相结合运用先进的计算机技术,深入研究各种煤层地质及开采条件。研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术地成本岩层控制技术,目前,由于应用高压注水、深孔预裂爆破处理坚硬顶板和应用化学加固技术存在工艺复杂、成本高的问题,因而需进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这些问题。放顶煤开采岩层和支护一围岩相互作用机理,研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架一顶煤一直接顶一基本顶相互作用关系;运用离散元等方法研究顶煤放落规律,提出放顶煤优化准则和提高顶煤回收率的途径。支护质量与顶板动态监测技术,在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量与顶板动态监测方面,应进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜、放顶煤工作面开展开展支护质量与顶板动态监测,同时应不断完善现有的监测技术,发展智能化监测系统,改进监测仪表,使监测仪表向直观、轻便、小型方向发展。冲击低压的预测和防,通过计算机模拟研究冲击性矿压显现发生的机理;进一步完善冲击性矿压显现监测系统,发展遥控测量和预报技术,完善冲击性矿压综合防治措施的优化选择专家系统。研究开发新型的支护设备,研究硬煤层、硬顶板放顶煤液压支架,完善液压支架性能和快速移架系统,开发耐炮崩、轻型化单体液压支柱和厚煤层巷道锚索和可伸缩锚杆。 优化巷道布置,减少矸石排放的开采技术,改进、完善现有采煤方法和开采布置,以实现开采效益最大化为目标,研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统,实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。 二、绿色开采技术是今后的方向 针对坏境的影响所畅导的绿色开采技术,绿色开采是煤矿开采的发展方向,对提高煤炭采出率、保护生态坏境和实现煤矿可持续发展都具有十分重要的意义。本文分析了绿色开采技术,总结了我国煤矿绿色开采方法的发展现状,对科学采矿具有一定的指导意义。煤炭开采造成岩层移动破坏,引起岩层中水与瓦斯的流动,导致煤矿瓦斯事故与井下突水事故;煤炭开采引起岩层移动,进而造成地表沉陷,导致农田、建筑设施的损坏;煤矿开采形成的大量堆积在地面的矸石,即占有良田,又造成坏境污染;随着我过矿井开采深度的不断增加,矿山压力显现及冲击地压等动力灾害发生的濒次增加,强度增大,危及矿井的安全生产。上述问题若得不到有效解决,在未来几十年内,随着能源总需求和煤炭产量的不断增长,煤炭资源开采所带来的矿区安全和生态坏境问题更为严重,人类的生存和社会发展坏境降受到严重威胁。 煤炭绿色开采体系,煤矿绿色开采以及相应的绿色开采技术,在基本概念上是要从广义资源的角度上来认识和对待煤、瓦斯、水等一切可以利用的各种资源。基本出发点是防止或尽可能减轻开采煤炭对坏境和其他资源的不良影响。目标是取得最佳的经济效益和社会效益。根据煤矿中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等,绿色开采主要是包括以下内容:水资源保护一“保水开采”;瓦斯抽放一“煤与瓦斯共采”;土地与建筑物保护一“充填开采”;排放矸石占用土地污染坏境一“煤炭地下气化”等。2003年,中国矿业大学钱鸣高院士首次提出了煤矿绿色开采的概念和技术体系,随后明确了实现煤炭资源开采和坏境保护协调发展的绿色开采研究目标,为我国绿色开采技术的研究指明了方向。钱院士提出的绿色开采技术体系,绿色开采理论依据: (1)关键层理论 (2)_采对岩层移动的影响及移动规律 (3)水在裂岩体中的渗流规律 (4)开采后岩层内节理裂隙分布发育规律等 我国多数煤矿都存在着建筑物下、水体下、铁路下压煤的问题,充填采矿法对解决这类问题具有重要的意义。充填开采发是用充填材料充填采煤工作面采空区的岩层控制方法。该法可以缓和工作面支承压力产生的矿压显现,改善采场和巷道维护状况,有效减少地表下沉和变形、提高煤矿采出率、保护地面建筑物、构筑物、生态坏境和水体。按照充填材料的不同,充填采矿法分矸石充填、水沙充填、和膏体充填。矸石充填利用井下采空区处置煤矸石的充填采煤方法,既可以减少煤矿固体废弃物排放,又可以减轻开采沉陷灾害、提高矿井资源回收率,是实现煤矿绿色开采的关键技术途径之一。 (1)抛矸几抛矸填充 (2)刮板输送机卸矸充填 (3)风力抛矸充填 水沙充填采煤法是利用水力通过管道吧充填材料沙粒送入采空区得充填采煤法。 膏体充填技术是1979年在德国的格伦德铅锌矿首先发展起来的,由于膏体充填具有料浆质量分数高、充填效率高、成本较低等优点是绿色开采中技术中的重要组成部分,是解决煤矿开采坏境问题的理想途径,是解决村庄等建筑物下大量压煤开采问题的迫切需要。 根据我国的能源资源状况,煤炭作为我国最重要的一次性能源,在未来20年内,其在能源构成中的主体地位不会改变。2020年我过煤炭消费量将达到40亿吨,煤炭产量很可能无法满足工业需求。不能再单纯的通过提高煤炭的产量缓解煤炭供应的压力,而应该综合考虑发展煤炭循环经济,减少煤炭开采对坏境的破坏,而且也应该把“发展煤炭循环经济,实现煤炭绿色开采”作为理念,大力发展绿色的采煤技术。 资源和坏境协调的绿色开采是解决煤炭开采坏境问题的根本出路。要实现绿色开采,需要综合研究和解决经济与技术等方面的问题。绿色采矿可以减少坏境污染,还能带来良好的深灰经济效益。绿色采矿是形成绿色矿业及矿区绿色家园的重要组成部分,详细随着绿色开采的不断发展和完善,煤矿绿色开采一定会发挥它应有的作用,为人类和自然的协调发展做出贡献。 煤矿开采技术论文:探析煤矿膏体充填开采技术的应用 [摘 要]煤矿开采生产技术的选用关系着煤矿资源的开采效率与安全性,也在很大程度上影响着煤矿企业的生产效益,现代科技的不断发展使得现代煤矿的开采生产技术水平得到了很大程度的提升,膏体充填开采技术便是一种相对较为先进的现代化煤矿开采技术,在现代煤矿生产中有着广泛的应用。为了确保膏体充填开采技术的实践应用价值发挥,本文将针对我国煤矿开采作业中膏体充填开采技术应用的相关问题展开研究和讨论。 [关键词]煤矿生产;膏体充填;开采技术;应用 随着煤矿开采工作的不断推进,会形成一定范围的采空区,对采空区的处理如不得当,将极有可能造成煤矿地质稳定性下降,给后续开采工作造成严重的安全威胁,也将增加开采的成本,同时,如水砂充填法、低浓度胶结充填法等一些煤矿采空区的充填处理方法在实际运用中还可能导致对矿区及周边的水体环境的污染,综合比较之下,选择膏体充填开采技术,并加以科学利用,能够有效保证采空区充填的质量,避免地质失稳,并能够减少对水体环境的污染,其在煤矿开采作业中能够发挥出积极的价值。 一、煤矿膏体充填开采技术应用的优势 1.稳定性更强 充填开采技术的应用中充填材料的性质与充填开采作业的效果是具有直接关系的,膏体充填开采主要是使用矸石粉、粉煤灰、胶固料、矿井水等缓和形成的膏体作为填充材料,通过膏体的凝结发挥出充填支撑的作用,膏体材料往往能够具有较强的稳定性,这对于防止分层、离析等问题的发生是具有着良好效果的。膏体充填材料的强稳定性与其充填料浆的高浓度是有很大关系的,传统充填技术中所使用的充填料浆浓度最高只能达到65%,普遍属于低浓度充填料浆,而膏体充填开采技术中所使用的充填料浆的质量浓度一般都可达到75%-82%的水平,如配合骨料的使用甚至可达到88%,高质量浓度也赋予了膏体充填材料较强的屈服切应力和塑性粘度,在同一横截面上浆本流动速度为常数,浓度、流速基本不会发生改变,因此稳定性更高。 2.抗错位变形能力更强 充填材料的可塑性对于其错位变形的抵抗能力有着较大的影响,而膏体充填开采技术中应用的膏体充填材料质量浓度高,可塑性也较传统的充填材料更强,在实际的施工应用中既能够保证充填料的有效输送,同时也能够保证管输过程中在管道弯曲、连接部位发生变形后不影响料浆的结构、成分及性质,也不会因此导致料将沉淀、离析、脱水等问题的发生,这也就大大减少了管输过程中对材料的不利影响因素的产生,保证了充填施工的整体效果。此外,经科学配比配制出的膏体充填材料在充填后能够在较短时间内完成初凝,并保证初凝后的整体强度,进而发挥出围岩支撑的作用,也能够在合理的时间范围内完成终凝,达到有效充填支撑的效果,这也能够确保后续开采施工作业的顺利推进。 3.更加经济环保 经济性方面,目前膏体充填开采所使用的材料多为细粒级物料,如粉煤灰等,使用这些物料作为骨料,可保证骨料粒径在35mm以下,大大降低了破碎充填骨料的材料加工成本。同时膏体充填开采技术的应用不需要过滤排水环节,因此无需建设专门的过滤排水系统,这也将减少了过滤排水设施引进装配以及过滤排水环节所产生的成本,具有着一定的经济性优势。环保性方面,膏体充填开采技术的应用能够实现对大量矸石、粉煤灰等固体废弃物的资源化利用,减少了固体废弃物的污染影响,同时也能够避免传统充填方法运用过程中,井下排水对于地下水及地表水环境的污染,在环保性方面较一般传统充填开采技术更具优势。 二、煤矿膏体充填开采技术应用的要点 1.合理选用和布置充填管路 管路的合理选用是煤矿膏体充填开采技术应用的要点之一,管路选择应当结合煤矿生产的实际需求与生产条件,把握好经济性、可靠性、安全性等基本原则,选择质量合格、性能良好、符合生产需要的管路材料,在对管路材料性能的考察上,必须要充分考虑材料的抗磨、抗腐蚀、抗冲击等各方面的能力,应通过实验检测等方法确定管路材料的主要参数,确保其符合实际的生产需要,一般以综合性能较强的金属耐磨钢管作为煤矿干路的充填管材。除干路管材的合理选择外,还要注重对管路附件材料的合理选用,一般情况下都是以耐压能力作为最近本的考量要素,为确保膏体充填施工系统的可靠运行,干线管路法兰、旁通管法兰应选用公称压力不小于10MPa的钢制法兰或钢制法兰盖,柔性连接器、三通、闸阀等管路附件也应满足干路附件承压不小于10MPa,工作面管路承压不小于2MPa的需求,且要充分考虑弯曲、连接部位的局部压力,在管路材料的承压设计上予以加强,避免安全隐患的产生。 2.做好膏体充填材料的配制 膏体充填开采技术的应用水平在很大程度上要受到膏体材料配制水平的影响,因此,在膏体充填开采作业中,还必须要结合煤矿生产实际需要做好膏体充填材料配方的科学设计,通过实验确定膏体充填料浆配制的最优原材料比例,确保料将性能达到最理想状态,最有利于泵输充填作业的顺利开展。为保证充填效果,料浆的配料中至少要包含15%以上的小于20μm的粒级含量,以作为骨料的矸石为例,一般煤矿生产中要求矸石粒度必须低于25mm,这样既能够保证料浆输送的效果,也能够有效避免分层、泌水等问题的出现。同时,对于料浆中所包含的粒度5mm以下的颗料占比也有一定的要求,此类颗粒至少要占到30%的比例,但最高不能超过50%,一般情况下,保持在40%最适宜。如果料浆采用泵压进行长距离输送,则要求其分层度小于2.0cm,在这种技术条件下即使料浆在管道中有发生静置,也不会影响后续的输送。 3.做好工作面支架的建设与地面沉降管理 膏体经管路输送到工作面后,要确保其充填的效果,还需要在工作面做好机械设备的支架建设,通常会选用支护强度较高、性能可靠的液压支架,并依据地质条件、矿压及工作面其他环境因素等确定液压支架的技术参数。支架的布置可按照每台刮板机机头处各配置端头支架组一组,由机头处每布置10台中部基本架就布置一台特殊架,机尾处最后一台设置特殊架的方式进行,合理划分不同的作业区域,确保充填效果。为避免煤矿生产对地质条件、地表建筑及自然环境的影响,膏体充填的效果应符合相关规定对地面沉降量的要求,这就要切实做好对地面沉降的管理,在施工前要根据现有的通行规程合理预测膏体充填后充填区域的地面沉降量,确定充填作业的最小充实率,并作为对充填材料性能试验检测的参考因素,对充填料浆凝结过程中因体积收缩可能导致的地面沉降变化情况有准确的把握,避免材料性能缺陷或充填作业不到位等导致的过量沉降的情况发生,在此基础上做好地面建筑物维护,防止煤矿生产中过量的地面沉降对地面建筑物的使用安全造成不利影响,导致不必要的安全事故的发生。 总结 本文首先针对煤矿膏体充填开采技术应用的主要优势进行了阐述,随后从几个主要方面着手对煤矿膏体充填开采技术的应用要点进行了分析,煤矿膏体充填开采是一项系统的开采作业应用技术,本文仅是对该技术进行了简要分析介绍,在该技术的实践应用中还有很多地方需要加以注意,煤矿行业的相关技术人员、研究人员应当加强对膏体充填开采技术要点的把握,确保充填施工的规范性、可靠性和安全性,为煤矿开采作业的有效开展提供保障,也通过开采技术的不断创新和科学运用为煤矿经济的有序发展提供新的动力。 煤矿开采技术论文:煤矿综放工作面开采技术剖析 摘 要:煤炭资源紧缺,为保持矿井较长的使用寿命,有效回收煤炭资源,在开采区范围内,适当设置了各类综放工作面,综合开采技术应用在这些工作面上,产生了良好的反馈效果。本文详细探究了综放工作面开采技术的应用,可供有关读者研究参考。 关键词:综放工作面;开采;支架 厚煤层综采设备与技术水平得到大幅度提升,综放工作面开采技术保障了厚煤层开采的高效性与安全性[1]。选取某城市煤矿企业主采区,开采的是2号煤层,煤层厚度在5.4-5.6m,将经济型综采开采技术应用在该工作面开采中。本研究运用了综合开采技术,这种技术具有适合各种煤层开采的特征。 1 综放工作面回采方法及开采工艺 煤炭工业组成了国民经济的支柱产业之一,在后续相当长一段时间,煤炭在能源结构中将还将继续发挥重要的作用[2]。本文以冀中能源峰峰集团大淑村矿172106综放工作面回采方法及回采工艺为例进行详细介绍,本煤层属二叠系山西组地层,煤层赋存稳定,一般厚5.6米,煤层上部及下部各含夹矸一层,顶夹矸厚0.05-2.1米,距煤层顶板0.45米,工作面中部区域局部顶夹矸厚,最厚可达2.1米左右。底夹矸厚0.09米,距底板0.91米。 工作面采用走向长壁后退式综采放顶煤采煤法。本工作面为2#煤摸底回采,煤厚5.6m。其中:割煤高度2.6m,架后放顶煤高度3.0m,采放比为1∶1.15。 落煤方式:煤壁采用MG250/600-WD 型双滚筒采煤机割煤,架后采用支架尾梁摆动配合插板伸缩放顶煤。采煤机两端头斜切式进刀,双向割煤,往返两刀,一刀放一次顶煤。 装煤方式:煤壁采用采煤机滚筒配合前部输送机铲煤板装煤,放顶煤利用尾梁摆动和插板伸缩配合后部输送机节煤器直接装煤。 运煤方式:煤壁使用前部输送机SGZ730/400型刮板输送机运煤,放顶煤使用后部输送机SGZ730/400型刮板输送机运煤。 支护方式:工作面使用ZF4000/16/28型放顶煤液压支架支护;上下端头使用ZFG4600/17/28型放顶煤液压支架做为端头支架,下顺槽采用一组ZT12000/23.5/35型液压支架, ZT12000/23.5/35型液压支架外采用沿走向布置铰接顶梁配单体液压支柱进行支护。 2 综放工作面端头支架应用技术分析 2.1 端头支架规范操作要求 ①安全确认,无隐患后移架。 ②回收煤壁侧支架顶调顶镐,利用底调顶镐调正支架,保证支架底座与转载机间距(以能拉过支架为宜),回收护帮板,回收伸缩梁200mm,降立柱顶镐和支撑顶镐。 ③用推移顶镐推出煤壁侧端头支架,同时打开侧护板侧推顶镐,推移顶镐推不动时配合回柱绞车,但必须点动碰车拉移,一次最大拉200mm,回柱机操作严格执行操作规程要求。 ④煤壁侧端头支架顶到位后,升起立柱和支撑顶镐,伸出顶调顶镐、底调顶镐 、伸缩梁,保证支架初撑力达到要求。 ⑤用同样方法收回老空侧端头支架顶调、底调、护帮板、伸缩梁的顶镐,降立柱顶镐和支撑顶镐。 ⑥用推移顶镐拉出老空侧端头支架,同时收回侧护板侧推顶镐,推移顶高拉不动时配合回柱绞车,但必须点动碰车拉移,一次最大拉200mm,回柱机操作严格执行操作规程要求。 ⑦老空侧端头支架顶到位后,升起立柱和支撑顶镐,伸出顶调顶镐、底调顶镐、伸缩梁,保证支架初撑力达到要求。 ⑧依照①-⑦操作程序移够端头支架步距。拉到位后保证支架支护达到作业规程要求。 2.2 端头及超前支护方式 ①、上端头支架外沿走向布置三路1m双楔顶梁进行超前处理支护。排距1.2-1.8m。双楔梁支护采用齐梁直线柱正悬臂布置。点柱分别打在距梁头250mm处。煤壁外10m一梁两柱支护,10m~20m一梁一柱支护。向外可在巷中加打单排点柱加强支护,所有点柱必须穿铁鞋,初撑力不小于90KN,柱头使用塑料绳拴好防倒。 ②、下端头支护:煤壁以里采用一组ZT12000/23.5/35型液压支架,往外采用沿走向布置三路1m双楔顶梁进行超前处理支护,排距1.2-1.8m。双楔梁支护采用齐梁直线柱正悬臂布置。点柱分别打在距梁头250mm处,柱距1.0m。破碎机以里范围内均为一梁一柱支护,破碎机外采用戴帽柱进行支护。超前处理不低于20m。向外可在巷中加打单排点柱加强支护,所有点柱必须穿铁鞋,初撑力不小于90KN,柱头使用塑料绳拴好防倒。 2.3 端头支架应用优势 综放工作面上下超前处理支护段采用铰接顶梁配液压点柱支护,当顶板破碎时,可操作性较低,且支、撤顶梁和点柱时,容易发生掉砟人事故,顶板稳定性不易控制。 顺槽采用ZT12000/23.5/35型端头液压支架替代铰接顶梁配单体液压支柱支护,一是节约了支护材料的使用费用;二是减少巷道维护人员,提高了工作效率,增强了操作的安全性;三是避免了因频繁支、改、运支柱和铰接顶梁等不安全因素,工作面端头的安全状况得到了大幅度的改善。 3 结语 综放工作面开采技术从实践应用反馈得出,完善工作面布置,使用有效的开采工艺,运用良好的巷道支护方式,保障工作面处在一个安全的开采环境中,回收了更多的煤炭资源,在应用过程中比较成功,综采的应用领域较为广泛,保持了较高的工作面安全程度,提升了矿井煤炭资源采出率,借助综采技术开采,获得了较高的矿井可采储量,消除了矿井小大在衔接方面存在的问题,产生了较高的经济与社会收入,在条件相同的矿井中,其应用前景是比较广阔的[3]。 煤矿开采技术论文:煤矿开采井下采煤技术 摘 要:随着我国科技水平的快速提高,科技手段在各个领域中都得到了广泛的应用,尤其是在煤矿开采中的应用,更是极大地促进了我国井下采煤技术的进步,有效的提高了煤矿资源的开采率。接下来,本文将通过对煤矿开采中井下采煤技术的发展现状进行分析,并有针对性的提出一些开采建议,以此来进一步推进我国井下采煤技术的发展,为我国的经济发展增添动力。 关键词:煤矿开采;井下采煤;技术分析 煤矿资源的高效利用,对我国经济水平的提高有着至关重要的作用。井下采煤作为煤矿开采中的一个核心环节,其开采技术的高低将在很大程度上影响我国煤矿业未来发展进程的快慢。因此,如何提高井下采煤技术的有效性,已经成为当前煤矿开采工作中一个亟待解决的问题。提高煤矿开采工作的有效性,保证煤矿开采环节中的安全性,对于我国人们生活水平以及国家整体实力的提高都有着十分重要的作用。 1 提高煤矿开采井下采煤技术的必要性 1.1 保证煤矿开采井下采煤工作的安全性 与其他工作不同的是,煤矿开采的井下采煤工作是在地表下进行的,相应的施工人员的人身安全也就面临着更大的威胁。因此,重视对井下煤矿开采作业安全性的提高是十分重要的。在进行作业时,必须要充分保证相关工作人员、设备等的安全,才能够有效减少煤矿开采作业中安全问题的出现,为我国煤矿开采业的稳定发展奠定基础。纵观我国煤矿开采的发展,虽然在工作过程中已经十分重视对施工安全的提高,但是井下开采事故仍然时有发生。提高井下采煤工作的安全性,不仅取决于工作人员是否有严谨的工作态度,更取决于煤矿开采井下采煤技术的高低。 1.2 提高煤矿开采井下采煤工作的经济性 如果说保证井下采煤工作的安全性是煤矿开采工作中的第一要务,那么提高井下采煤工作的经济性就是煤矿开采工作中的另一个重要组成部分。首先,在进行井下采煤工作时,必须要根据井下的地质结构来选择合适的采煤技术;其次,要保证选用采煤技术的经济性,尽可能在耗费最少人力、财力的基础上,提高井下采煤的开采率。通过这种方式,既能够有效提高煤矿开采井下采煤工作的安全性,又能够实现井下采煤技术对经济发展的促进作用。 1.3 提高煤矿开采井下采煤工作的采出率 虽然说我国是一个煤矿资源比较丰富、地域广阔的国家,但是我国也是一个人口大国,对资源的需求量比较大,加之煤矿资源的不可再生性,使得煤矿资源的人均占有率十分有限。所以,在进行井下采煤工作时,就必须要提高煤矿资源的采出率,减少在开采过程中由于一些外在因素的影响而造成煤矿资源的浪费,尽可能实现各开采区煤矿资源采出率最大化的工作目标。 2 煤矿开采井下采煤技术的应用分析 2.1 煤矿综采技术的应用 综采技术在煤矿开采中的应用主要是通过机械设备实现的。相对于其他采煤技术来说,这一方法是当前采煤工作中最为常用的,也是比较现代化的采煤技术。将这一技术应用到井下采煤工作中来,能够实现井下采煤工作的不间断性,减小井下采煤人员的工作难度,最大程度的保证井下采煤工作的安全性以及经济性,为我国煤矿开采水平的提高奠定基础。综采技术在煤矿井下开采中的应用可以分为以下几个方面。 2.1.1 井下割煤技术 割煤是井下采煤工作中的一个工作环节,其目的是将开采出来的大块煤矿分割成小块,便于装运。在进行割煤操作时,需要用到的机械设备是采煤机。常见的采煤机有刨煤机和单、双滚筒式采煤机。 2.1.2 井下运煤技术 在对煤矿进行割煤操作后,大块的煤矿就会被分解成较小的煤块,然后再经过传送机将开采出来的煤矿运输到综采平面上来。在这一工序中需要注意的是,在设定传送机的传送速度时,必须要等于或略大于采煤机的采煤速度。只有这样,才能充分保证井下煤矿开采工作的有序、安全生产。 2.1.3 井下支护技术 井下支护技术的应用,对于井下采煤作业而言有着十分重要的作用。常见的支护方式可分为立即支护与滞后支护。立即支护适用于那些稳定性较差的、承受压力较小、可间接支护的工作面,而滞后支护具有更强的稳定性。所以,在进行井下采煤作业时,应该根据实际需要选择经济、实用的支护方式。 2.2 煤矿炮采技术的应用 炮采技术在煤矿开采中的应用,主要是通过爆破来实现的,但相对于综采技术来说,在进行煤矿搬运时,就需要使用人工将炸开的煤块进行装运。除此以外,炮采技术还不需要使用采煤机对煤块进行分割,而是需要经过打炮眼、放炮等操作来实现对煤矿资源的开采。所以,在进行井下采煤作业时,必须要对井下工作平面进行一个详细的勘测,然后根据实际需要使用合适剂量的炸药,降低应用炮采技术的风险性,减少不必要的浪费。 2.3 煤矿普采技术的应用 普采技术在煤矿开采井下采煤作业中的应用也需要依靠机械设备来完成,但是它在进行采煤作业时,会将割煤操作与装煤操作同时进行,有效的提高了采煤的工作效率。在使用采煤机进行采煤时,可以在条件允许的前提下,使用能够进行双向操作的采煤机,有效提高工作效率。 3 总结 在进行煤矿开采作业时,必须要以保证开采安全为核心任务,其次就是要提高采煤技术的有效性,保证煤矿的采出率。所以,在工作过程中,煤矿开采人员必须要注意对煤矿开采经验的总结,不断改进井下开采技术,提高自身的综合素质水平,为煤矿井下开采作业的安全性提供保障,为我国煤矿业的蓬勃发展奠定基础,进一步实现煤矿产业对我国经济发展水平的促进作用。 煤矿开采技术论文:煤矿开采技术及其工艺探析 摘 要:煤矿开采技术在煤矿生产中是一个极其重要的环节,抛开煤矿资源本身的质量因素干扰,一个煤矿企业的生产是否达标,几乎就是由煤矿开采技术的适应性和先进性决定的,因此作为煤矿企业,需要在煤矿开采技术及其工艺上多下功夫,开发创新,才能从根本上有所突破,本文也将就煤矿开采技术及其工艺展开讨论和分析。 关键词:煤矿开采技术;工艺运用;煤矿生产 从目前的情况来看,我国的煤矿开采技术和方法已经逐渐成熟,与之相对应的技术和应用也在逐渐推广,但是在某些煤矿开采工艺上面还是有所欠缺,所以,我国的煤炭企业还是需要在煤矿开采技术的工艺上进行深入探索和研究,并增强煤矿开采技术理论及工艺运用的针对性,才能从根本上提升煤矿开采的效率和质量。 1 煤矿开采技术 当前我国的煤矿资源丰富,分布广泛,不同的矿井之间含煤性和煤质差异很大,从而造成了大、中、小型矿井并存等情况出现,但是在煤矿开采技术方面还是具有类似的特点的,下面将进行具体阐述: 1.1 开拓方式多元化 我国煤矿开拓方式的多元化是由我国煤层的不同赋存条件决定的,而开拓方式的判别标志主要为井简形式,一般分为主、副两种,并且常见的井简形式有立井开拓、斜井开拓、平响开拓和综合开拓四种,立井开拓在所有井简形式中生产结构较为简单,但是生产效率却较为突出,在表土层较厚、倾角较大,尤其是含有流砂层的井田中表现优秀。在中小型的矿井中,因为其表土层较薄,也极少出现流砂层,所以广泛采用斜井开拓。而平响开拓因为其技术很容易受到例如地形、地貌、地质构造等因素的限制,使得其在各类型矿井中都不能得到推广,仅仅只在一些特殊情况下才能发挥其作用。综合开拓随着矿井的不断延伸,在技术改造方面已经有了相当成熟的发展,目前已经广泛应用于各类矿井中。 1.2 大、中、小型矿井并存 大、中、小型矿井并存目前是我国煤矿工业结构中最为突出的特点。在一些国家重点煤矿上,规模大多为大型或是中型,但同时也存在着数量极少的特大型矿井,而在地方的矿井上,则多是以中型和小型为主,在这类矿井中其结构相较于大型矿井也更加复杂,既存在受到地质变动和人为破坏较轻的无限煤田,也存在着受到地质破坏和认为破坏较重的有限煤田,其生产能力和大型矿坑相比还有一定差距的,V井的大小尺寸对这种现象也有着一定影响。另外,因为煤矿开采技术和煤矿企业所有制等问题,也使得我国矿井的存在形式错综复杂。 1.3 矿井开拓特点各异 从目前煤矿的赋存条件来看,我国煤矿开采技术需要应对多元化且极为特殊的开采条件,因此开采技术也呈现出多元化的趋势,我国也是世界上采煤方法种类最多的国家,在我国的矿井中一般采用的采煤方法有:刀柱式采煤法、柱式体系采煤法、掩护支架采煤法和水平分段放顶煤采煤法等,但是与拥有先进煤炭开采技术的国家相比,在深度和广度上都有着极大的差距。 2 煤矿开采工艺分析 采煤工艺的发展对于煤炭开采的环节有着至关重要的影响,随着理论科学的进一步研究和更多高性能设备的广泛应用,采煤工艺上即将出现质的飞跃,以下将进行具体分析: 2.1 壁式体系采煤工艺 壁式体系采煤工艺是一种可实现长期作业的工艺形式,其特点有单产高、时效高、采出率高和适用范围广等,鉴于我国复杂多样的矿井形式和煤矿开采条件,很明显壁式体系采煤工艺可以与我国的各类型矿井具有较为优秀的契合度,同时我国大部分矿井的综采程度普遍都没有达到一半的程度,这也为壁式体系采煤工艺提供了较好的应用环境。 另外,我国缓斜厚煤层储量也较为丰富,我国的煤矿产量中约有40%的比重都来自于厚煤层的开采,可见其重要程度,但是目前应用于厚煤层的开采技术为放顶煤开采和分层开采,此类开采工艺需要在顶分层设置网及相关装备,开采作业则是在中下分层的网下开展,已在中国、前苏联的煤矿工业中广泛应用,但是从长远的角度来看,壁式体系采煤工艺仍具有巨大的价值,必然会在不远的将来成为煤矿开采的主要形式之一。 2.2 性能可靠的大功率薄煤层采煤机和刨煤机 采煤工艺的发展趋势在采煤机和刨煤机等采煤大型设备上也有着相当重要的体现,采煤机作为煤矿开采的最主要设备之一,其性能的优劣直接决定了煤矿企业的生产效率,因此,发展可靠性高、大功率的薄煤层采煤机和刨煤机势必会成为煤矿开采工艺的主要发展走向,采煤设备只有具备极高的功率和稳定性才能在情况各异的矿井环境中展现出优秀的适配性,然而从我国目前的情况来看,在矿井中总主电机的功率和机面高度之间难以进行有效的调和,从而制约了采煤机和刨煤机的作业效率和环境适应性,因此,研制出适用于薄煤层作业的高稳定性大功率采煤机就成为了一个重要的课题,只有这样才能在硬件设施上达到世界先进水平,而目前我国和外国的在采煤机的设计上仍有较大的差距。 目前我国已经开发了30多类放顶煤液压支架架型,并对例如矿压显现规律、放煤规律等问题等进行了深入的研究,这对于我国的煤矿开采技术和工艺的完善和发展有着重要的现实意义。 3 总结 正因为煤层的赋存条件不同,我国煤矿开采技术和工艺都有着极大的差异,多元化的技术和方法目前已在煤矿工业中应用成熟,生产指标也明显改善,随着经济的不断发展,我国的煤矿开采技术相比也会达到世界先进行列,本文就煤矿开采技术及其工艺进行了深入的分析和探讨,希望能给相关从业人员一点启示。 煤矿开采技术论文:煤矿采矿的新技术与开采方法研究 摘要:煤炭是不可再成资源,随着社会的发展,煤矿资源需求量不断增加,煤炭储储量不断减少,使得煤矿开采体系必须不断完善,适应生产需求的变化,研发出新型采矿技术和开采方法,提升煤矿开采效率和产煤质量。目前,在煤矿开采中应用较为普遍的采煤新技术有炮采放顶煤、小阶段爆破落煤和全自动刨煤机采矿技术,广泛应用的采矿方法有井下采煤、露天采煤以及急倾斜层采煤方法,保证了煤矿的高效安全开采。 关键词:煤矿采矿;新技术;开采方法;研究 煤炭作为我国最丰富的不可再生能源,被广泛应用于我国居民的日常生活以及社会工业的生产制造,随着社会的发展,人们对于煤矿的需求量不断增加。我国的煤矿资源大多深埋地底,需要通过井工开采的方式获得,对于煤矿开采技术的要求比较高。如若开采不合理,会对当地地质结构以及水文条件造成毁灭性的破坏,并威胁到采矿人员的生命安全[1]。随着煤矿资源需求量的扩大,采煤技术也随之不断发展,经历了人工挖掘到爆破采煤,再到如今的机械化采煤这三个阶段,现代化采煤体系正在不断完善,先进的采矿技术和开采方法被引进现有的生产工艺中,使得煤矿开采效益不断提高。 一、煤矿采煤新技术 进入二十一世纪以来,我国经济飞速发展,应用于各个领域的生产技术也进入了一个蓬勃发展的时期,大大提升了我国的劳动生产率。在煤矿开采中,实际工作仍然会受到地质构造、煤层结构、煤层性质(比如说硬度、厚度、埋藏深度)等因素的限制,而且随着煤炭资源的日渐减少,煤矿的生产质量和生产效益也应该不断提升,这给煤矿开采技术提出了新的要求。随着煤矿开采新技术的研发,先进开采设备的引进,煤矿的生产效益大大提升[2]。 (一)炮采放顶煤采矿技术 炮采放顶煤采矿是目前应用较为广泛的一类采矿技术,在实际工作时主要有以下两种技术体系:①π型钢梁放顶煤开采,过在顶煤层架设置π型钢梁和液压单柱体,进行系统支护后,独立开展采煤、放顶这两项工作,随后选择合适的人工爆破方式进行采矿。这一采矿技术常用于煤层结构不稳定的区域,对采矿设备的要求比较低,但是在实际使用时,需要操作人员严格按照技术流程及技术标准进行工作,对于作业人员的专业性要求比较高;②滑移支架放顶煤采煤法。将弹簧钢及沟槽等装置安装在采煤层的前梁与顶梁部位,同时在矿层支架的位置安装3个左右的液体单体住,再通过销轴将二者稳定连接,便可开展采煤工作。这一技术对矿区环境的要求比较低,技术体系灵活系数高,易于实施,能够保证采煤高度,但是在实施是存在稳定性较差、支架支撑力不够等问题,影响煤矿生产安全。 (二)三下采矿技术 这是一项高科技技术,把收集到的煤矿的各项数据输入计算机,计算机对数据进行分析整理,然后进行模拟开采实验,这样就会把一些实际开采可能会发生的问题展现出来,我们可以以此作为依据,在实际开采中做好相应的防护措施,大大降低煤矿开采安全事故发生的频率。 (三)全自动刨煤机采矿技术 在浅中层煤矿中,常采用全自动刨煤机进行机械化采矿,在工作时,作业人员应该不定时检查产煤质量,及时调整刨煤机的运行参数,确保煤矿开采效率。刨煤机是此类采矿技术的关键性设备,因此作业人员应该定期对机械设备进行养护维修,在日常工作时如有异常,及时检修进行故障排查,确保机械零部件的牢固,如有损坏及时更换,让设备始终处于一个机械疲劳状态内的最佳运行状态,延长设备使用年限,进一步提高生产效益。全自动刨煤机采矿技术的生产效率极高,能蛞淮涡酝诰25米厚度的煤层,生产成本较低,是现代化机械采煤体系中的一种重要采矿技术。 二、煤矿开采方法 (一)井下采煤方法 我国煤炭资源丰富,但是大多深埋地底,因此井下采煤是较为普遍的一类煤矿开采方法,井工开采的技术要求是比较高的,必须设置煤矿通风系统,加强“一通三防”安全施工技术的应用,才能确保采煤安全性,保证煤矿生产效益。井下采煤方法包括水采和旱采两种,是根据矿区有无水源来选择的,有壁式、柱式等多种实施形式,落实效率高,简单高效。在进行井下采煤时,由于大多数情况为倾斜煤层,水平煤层较少,因此需充分掌握倾斜煤层的采煤技术,尤其是当煤层的倾斜度大于30°时,充分掌握相应的采煤技术能够提升采煤效率,同时保证作业人员的安全。 (二)“三下一上”矿井采煤方法 该方法,是指在铁路下、建筑物下、水体下和承压水体上开采煤炭,且不破坏原本地貌的技术。目前我国主要矿区,如开滦、抚顺、淄博等都采用了大量的“三下一上”矿井采煤技术,极大地提高了煤炭的开采量。建筑物下开采是指那些不适合搬迁的城镇、工厂、居民区、村庄等所压煤层的开采,并且做到井筒矿柱的回收,达到即开采出煤炭,又保护好地面建筑物的目的。铁路下开采指铁路干线与支线下所压煤层的开采,同时采用留下矿柱的方法来保护铁路。水体下开采包括地面水体下和地下水体下的开采。水体下开采的实质是如何确定防水和防砂矿柱的高度,此上限到地面的垂高,就是安全开采深度。承压水体上开采指可采煤层以下的承压水体上的煤层开采。 (三)急倾斜层采煤方法 急倾斜层采煤的技术性要求比较高,在进行采矿规划时,需要综合矿区地质勘探结果和采矿单位的开采技术水平、设施配置进行,作出正确的开采方案,合理规划煤矿掘进开采路线,配置作业人员和机械设备,建立健全煤矿开采技术体系,明确采矿流程和技术标准,提高煤矿开采效率及回收效率。与此同时,为了进一步提升煤矿开采的可操作性,可以适当加深采矿高度,增长采矿工作面,进一步改造煤矿巷道结构,优化煤矿通风系统布置,提高通风安全性,将巷道瓦斯浓度和粉尘浓度控制在合理范围内,保证煤矿生产安全。 三、结语 煤矿开采效率的提升是社会发展的要求,但是同时也不能忽略煤矿生产的安全性和产煤质量这两个核心要素。近年来,煤矿开采事故频发,主要原因就是采煤技术的发展跟不上煤矿开采量的变化,现有的掘进支护技术无法保障煤矿大量开采情况下作业人员的安全。因此,要想提高煤矿开采的安全性与工作效率,就必须综合分析影响煤矿生产效率的要素,根据煤矿开采的实际需求,从破煤、落煤、装煤、运煤等多个环节开展技术研发工作,贯彻落实安全质量生产理念,提高生产工艺工序的技术含量,继而提高煤矿生产效率和产煤质量,以技术的发展推动煤矿行业的前行[5]。 煤矿开采技术论文:浅析煤矿薄煤层开采技术 [摘 要]煤矿地质条件复杂,断层多,煤层厚度变化大,工作面布置常受断层、矿井边界、火成岩侵人、冲刷带等影响的采煤工作面,为减少巷道掘进工作量,减少资源丢失,缓解回采工作面接续紧张的局面,可运用薄煤层综合开采创新技术,扩大其生产能力,实现资源的全部回收。 [关键词]薄煤层 回采技术 地质环境 1.引言 随着我国经济的快速发展,煤矿资源的日益减少要求煤矿在开采时实现高产量高效率。煤矿的高效开采主要包括回采薄煤层、合理选择配套设备以及优化回采工艺等。本文以煤矿薄煤层为主进行研究,分析薄煤层的开采技术概况提出相应的开采改善措施,实现煤矿薄煤层的安全高效开采。 2.概述 在我国煤矿开采过程中,薄煤层普遍生产效率低下。然而回采力以及生产水平是影响煤矿产业发展的重要因素,煤矿的薄煤层开采需要合理及时开采,否则会引起煤炭资源的严重浪费。薄煤层的开采技术水平差异决定了地区间煤矿生产水平。我国薄煤层在我国分布广泛,且薄煤层资源丰富,煤层质量好。薄煤层的开采主要有以下几个特点:煤层硬而薄、劳动效率低下、采掘接续紧张且掘进率较高、机械化程度小。这几项特点也充分说明薄煤层开采对技术和机械设备的要求较高,需要确定科学合理的工艺参数,选择较高水平的开采技术和高质量的设备,提高回采效率。 3.煤层薄煤层开采基本情况 3.1 选择合理的采煤技术和设备 合理的采煤回采技术能保证采煤工作面高效率高产量,回采技术主要决定于煤层的赋存条件、设备选择和操作人员的素质。提高回采煤矿机械化水平虽然是煤矿高效高产的保障,但是由于煤层的地质层面条件复杂,所以需要操作人员选择合理的技术和设备,以避免工作搬家频繁、采取不配套的机械和劳动组织艰难等问题。根据我国现行的薄煤层开采实际情况,可知最好选择使用刨煤机或采煤机进行开采,这样可以实现高效高产的开采。 3.2 技术参数的选择 确定科学合理的工作面技术参数,是薄煤层开采实现高产量的保障。首先,对截深的选择上,需要依据采煤机的功率、煤层厚度以及支柱支护方式等因素进行确定。操作人员需要认真了解工作面的地质环境和配套设备的情况,进而确定截深。比如,在顶板节理发育情况不理想、片帮严重时,需要在割煤后超前支护,以保证高产高效。 3.3 确定支护方式 根据我国薄煤层开采的实践情况,可以确定采取分组作业时,需要无间隔支护;在采煤机割后,需要及时支护顶板,然后移送输送机;结合顶板和截深状况,选择合理的支护密度和支护形式;当顶板较为完整时,顺序移柱与分组移柱相结合,以达到快速连续切割煤矿的目的。 3.4 采煤机选择合理的进刀方式 在对煤矿薄煤层的开采中,有两种选择。一种需要采用采煤机落煤,主要采用单向开采,提前在施工缺口直接进刀,或者中部斜切进刀;另一种是可利用双滚筒采煤机的前滚筒切割顶煤,同时用后滚筒切割底煤,自开缺口。 4 加强工作面管理、做好保障措施 针对上述的薄煤层开采的基本状况,可知主要有四个方面内容:采煤技术、开采参数、支护方式和进刀方式。为提高煤矿的产量和提升生产效率,本部分提出一些建议改善当下的状况。 4.1 合理使用回采技术 回采技术的应用可以保障薄煤层开采的合理性有效性。实践表明,在薄煤层开采时使用回采技术极大提高了煤炭的回收利用率,降低了生产成本。同时减少了工作人员工作面量,降低了操作人员的劳动强度,保护了开采人员,实现安全开采。薄煤层的回采技术是以固定的步骤循环开采的,可以增加煤炭的生产量。但是需要使用合理科学的回采工艺进行回采,针对煤层厚度不足1m的薄煤层,不可使用回采技术。 4.2 加深对地质环境的分析 在对薄煤层进行开采前,勘测人员需要充分利用各种机械设备对煤矿所处的地质环境进行完整的勘测,并作出彻底完善的分析报告。在勘测前,需要对煤层结构、埋藏深度和平均厚度等数据进行精确分析。同时利用机械对工作面岩石层的质地、机构和厚度等属性进行充分勘察测量,以便可以灵活设计机械化开采需要的设备,优化设备的选择配置。同时,还需要保证工作面的“三平一直”,且工作面前的20m范围内进行超前支护,以保证支护强度。 4.3 合理控制采高 控制采高也是薄煤层开采的重要环节。首先,工作面应开采高于0.7m,以保证采煤机可以在支架前梁下无障碍通过。其次,在较薄的煤层处,需要根据顶板和底板的岩石属性进而掌握好顶板和底板的切割量,必要时还需要预先爆破,同时割媒后及时移架。最后,在采空区域需要及时放下顶板,控制好顶板的下沉度,使得采煤机可以正常运行。 4.4 加强机械设备管理 加强机械设备的管理是提高开机率的关键。在对机械设备管理中,可以严格实行机电设备岗位责任制,制定相应的奖罚制度,增加机电人员的维护的责任心。淞⑵鹚们主动对机械设备的勤检查、维护和保养的意识,把隐患消除在起始点,最大限度降低事故的发生,提高开机率。此外,还需要以人为本,注重对职工安全操作知识技能的培训,全面提高职工的安全意识,最终建立起一支技术强、操作熟练、善于维修和管理的职工团队,最终实现质量指标,创建精品工程,为薄煤层开采的高效高产打下基础。 结语 薄煤层是我国煤炭资源的重要构成部分,加强薄煤层的开采也是我国煤矿资源开采行业的重中之重。由于薄煤层的厚度小、地质条件复杂等特性,煤矿开采对薄煤层开采技术要求较高,需要通过对薄煤层技术深入研究,科学合理地选择开采技术,加强对地质环境分析,合理控制好采高和加强机械设备管理以及强化职工人员对安全操作知识的培训。因此,薄煤层开采技术的研究,是合理开采充分利用我国煤矿资源、实现煤矿高产量高效率的前提。 作者简介 王洪利,男,1979年出生,2004年毕业于黑龙江科技学院矿业工程专业,工程师,现工作于黑龙江龙煤七台河精煤集团公司建设煤矿一采区任技术区长,主要负责采煤技术及管理工作。 煤矿开采技术论文:煤矿开采技术与工艺发展研究 摘 要:本文主要概括说明了中国煤矿开采技术的一些情况,指出了其中存在的问题,并对煤矿开采技术的应用进行了分析,将自己对煤矿开采工艺发展的想法进行了阐述。希望能够为相关人员和单位提供一些参考,为中国煤矿事业的发展做一点儿贡献。 关键词:煤矿开采;技术;工艺;发展 0 引言 复杂、分布范围较广,类型相对繁多是中国煤田成煤时期的特点,煤质与含煤性能在煤层中存在很大的差别,虽然缓斜煤层非常多,但还是有一部分倾斜煤层和急倾斜煤层。因此,对于多类型煤矿的开采方面的研究是非常重要的,相关研究人员要对不同煤层赋存条件进行全面的分析,争取使煤炭资源得到最有效的开发和利用,促进煤矿开采行业取得长足的进步。 1 中国煤矿开采技术现状 煤矿开采技术的运用在煤矿开采过程中非常重要,这能够有效的提高开采效率。伴随着社会经济和科学技术的快速发展,煤矿开采更需要科技升级和技术革新,如果一直沿用过去的陈旧方式,会导致经济效益跟不上社会经济的发展,同时将伴随衍生出许多安全隐患。如今,中国煤矿开采存在着以下几个重要的问题。a)煤矿开采效率还不够高,煤矿开采技术不够先进,煤矿事故率仍然较高。煤矿开采非常复杂,只有提高技术水平才能提高开采效率。但是,部分煤矿开采依然沿用过去的老旧方式, 使得煤炭采出率低、造成浪费资源的现象突出,不但无法保证效率更无法保证安全。b)煤矿开采会对环境造成严重的污染,另外还会污染、浪费水资源,产生有害气体影响我们的生活。如今,地下水已经流失了很多,地表植物被严重破坏,进而会影响植被对大气的污染,煤矿开采过程中二氧化碳等废气的排放,导致温室效应的产生,对环境影响严重。 2 煤矿开采技术分析 对于深部矿井开采必须要在煤层开采过程中加强矿压监测和管理,以防在开采过程中出现冲击地压等现象,而且还应该注意瓦斯与热害的问题,并且要使开采区域内井巷布置不断优化。此外,为了加强对煤矿深部开采的管理,需要采用针对软岩巷道的快速掘进与支护、瓦斯监控及防治等先进的开采技术。在煤矿开采过程中,控制好矸石排放量,并且不断优化巷道布置可以提高煤矿开采效率。依我所见,具体有以下几点技术措施: a)需要全面考察并结合煤矿开采的实际情况,来优化具体的方案和措施。在煤矿开采效益最大化的基础上使采煤方法得到有效提高,为了使开采方法、现场布置及开采区域地质条件得到协调应该有效的应用工艺技术评价专家体系,并且需要关注的是,现行巷道布置方案需要不断地进步,应使巷道布置不断集中来提高工作面参数的准确性。推动工作面单一煤层集中开采还有开采与回采集中在一起。这些技术措施可以有效的降低煤矿开采中相应的岩巷掘进率水平,在矿井下直接处理掉矸石是在开采过程中可以直接做到的,要想让这些矸石得到充分利用可以选择在工作面填充的方法,有效控制出矸率,这对开采效益有非常大的意义; b)采场围岩控制技术的应用与研究在煤矿开采过程中有很大的影响,会提高煤矿开采的效率和效益。综合运用矿山相关理论研究成果不仅可以使煤矿开采工作的更加安全和稳定还可以提高开采效率,煤层地质条件需要得到合理和全面的分析,而且评估工作也十分重要,这样可以让岩层控制技术的运用更加合理、高效。尤其是高压注射技术、化学加工技术等方面存在的问题是非常影响如今中国煤矿开采的,硬顶板条件与破碎顶板条件的岩层控制需要相关技术人员深入了解和研究的。煤矿开采工作面放顶煤开采岩层与支架-围岩结构相互作用的关系是需要仔细探讨的,通过以离散元分析为基础这一方法对对应开采部分的顶煤放落规律进行合理评估,从而使工作面放煤得到优化,充分回收顶煤。 3 煤矿开采工艺发展分析 在如今中国煤炭资源的情形下,加强壁式体系采煤技术的研究与开发可以使煤矿开采工艺得到优化。开采效率、工作效率及采出率比较高是这一项开采工艺的优势,而且它的适用性很强。针对煤矿开采的复杂性与多样性的特点,首先对开采条件进行充分分析,然后可以选择壁式体系综采技术与长壁开采技术。以下几种采煤技术是非常有效的:a)走向长壁采煤法。在开采过程中,工作面的布置要沿用煤层倾斜方向,还要将回风平巷与运输平巷设置在回采工作面的上、下方,这种方法的优点是回采工作面与采区巷道之间可以形成通道以供通风、运输及行人使用,还要自采区边界向采区上(下)山方向进行回采工作在顺着煤层走向的基础上;b)倾斜长壁采煤法。这种方法是沿着走向布置回采工作面,并随倾向逐渐推进。换言之,就是在井田中顺着煤层走向对主水平大巷进行布置主要以仰斜和俯斜为主的采煤方法,这种方法可以更加简便,并且使开采过程更加安全和稳定。 煤矿开采更需要先M的设备和技术作为支撑,相关人员应该加大力度研究和开发新技术新设备,来提高煤矿开采的效率和安全性。在如今的技术下对于薄煤层的开采,采煤机的总装机功率可超过500 kW ,这样可以很好的适用于对薄煤层的煤炭资源的开采。在薄煤层开采过程中,主电机功率与机面高度方面的矛盾问题是非常突出的,所以,当我们在研究薄层采煤机设备时,全面考量薄层采煤工作面输送机长度,提高采煤机等相关开采设备的开采量是值得特别关注的,这样有利于促进综采效率的提升。要采取有效的措施来降低煤矿开采对环境的负面影响,在能够保证不严重破坏环境的基础上,大力发展煤矿经济,这有助于社会经济的可持续发展,是我们每个人需要特别注意的。 4 结语 伴随着社会经济和科学技术的快速发展,人们的生活质量有了很大的提高,如今,不仅更加需要丰富的自然资源,还需要有更舒适的生活环境。煤矿开采对社会经济的影响是深远的,因此,我们必须重视煤矿开采行业的发展,而煤矿开采技术与工艺的发展研究是完善煤矿开采工作的重要途径,因此对此的研究与分析,对推动中国煤矿事业的发展具有重要的意义。
机电工程专业论文:浅论高职院校机电工程技术专业人才培养模式改革 论文关键词:就业导向 职业能力 阶梯式 多元目标模式 课程体系 论文摘要:在认真调研、分析机电工程技术专业人才培养模式改革的制造业背景、行业背景和学校背景的基础上,阐述了机电工程技术专业人才培养模式改革的目标、指导思想、基本思路和主要措施。并提出根据学生的能力不同建立以就业导向和职业能力为中心的阶梯式的“多元目标模式”。 一、机电工程技术专业人才培养模式改革的背景和培养目标 (一)机电工程技术专业人才培养模式改革的背景 1、制造业背景 制造技术是使原材料成为产品的一系列技术的总称。自从人类社会进入工业化社会以后,制造业一直是国民经济的支柱产业,制造技术水平的高低已成为衡量一个国家经济实力和科技发展水平的重要标志之一。 入世以来,世界许多发达国家纷纷将其制造业向中国转移,我国正在逐渐成为“世界制造业基地”,制造业的发展推动了机电工程技术进步和机电一体化产品的不断开发,从而推动了与此相关的教育服务的改革与发展。 2、行业背景 要发展国民经济,提高生产力水平,就必须发展装备工业,而装备工业的主要产品是机电一体化的产品,其核心代表是数控机床产业,要发展生产力,提高国家经济竞争力,必须优先发展数控机床产业。 据调查,抚顺挖掘机制造公司、韩国独资企业“双龙公司”、6409厂、三环机械制造总厂、煤矿电机厂、铝轮毂厂、减速机厂、抚顺机械厂、石油机械厂、星阳公司等都引进了机电设备及数控加工没备,需要相当数量高层次的机电设备及数控机床安装、调试、操作、编程、维护人员及车间管理人员。同时生产机电产品的厂家也需要懂机电技术的营销人员。 最近几年,机电专业毕业生年年供不应求,据2002至2003年就业统计,机电专业毕业生的供需比为1:3。为此,发展与先进制造业相关的高等职业技术教育,培养与之相适应的生产一线机电专业人才是当务之急,也是高职院校义不容辞的责任。 3、学校背景 抚顺职业技术学院有二十多年普通人学专科机械类专业办学历史,现已发展为包括“机械制造工艺及设备”、“数控应用技术”、“机电工程技术”、“机电一体化”等一系列专业群。1999年以来,针对制造业对机电及数控人才的迫切需要,我校机械类专业主要围绕数控应用技术及产品安装、调试、维护专业方向进行人才培养,并于2000年独立设置了高职机电工程技术专业。 (二)业务规格与专业特点 l、业务规格 以服务为宗旨、以就业为导向、以培养职业应用能力为主线,设计学生的知识、能力、素质结构,使学生具有基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质高等特点。 根据学生能力及爱好的不同,建立以就业导向和职业能力为中心的阶梯式的“多元目标模式”。一级:具有熟练的autocad绘图能力,考取autocad认证证书;二级:熟练的电工电子方面的知识和技能,考取维修电工中级职业技能证书;三级:常用传动件的设计及典型零件的工艺规程编制,熟练使用caxa电子工艺图表;四级:能够熟练掌握手工编程及熟练应用一款cad,cam软件(caxa、pro/e、mastercam)和数控仿真软件,考取数控工艺员证书,五级:熟练操作至少一种数控机床(车铣或加工中心),考取数控车(铣或加工中心)中高级职业技能证书;六级:熟悉机床电气控制、plc数控技术、机械工程检测技术、微机和单片机控制及接口技术知识,具有简单机电设备安装、调试、维修的能力,考取机电设备维修工中级职业技能证书。不同能力的学生可以达到不同级别,达到其中任意一个即可实现就业。 2、专业特,最 理论教学和实践教学相结合,以强化就业导向的职业能力和综合能力培养为特色,加强职业应用能力的培养。 二、人才培养模式改革指导思想和目标 (一)人才培养模式改革的指导思想 以就业为导向,培养面向生产、建设、管理、服务第一线需要的“下得去、留得住、用得上”,实践能力强、具有良好职业道德的机电行业高等技术应用性人才。同时使学生们具备一定的可持续发展能力。 (二)人才培养模式改革的目标 以就业导向和职业能力为目的,以人才培养模式改革和创新为主题,形成培养高职人才的新模式一是在培养内容上,做到“知识与技能相结合”,使学生知识够用,技能过硬。二是从培养方式上,做到“讲授与实训相结合”。三是从培养主体上,做到“学校与企业相结合”,校企联合,共同培养人才 三、人才培养模式改革基本思路和措施 (一)人才培养模式改革的基本思路 以为辽宁及东北老工业基地的机械制造业培养高等技术应用型人才为根本任务,以机电工程技术应用岗位人才必备的能力和基本素质为主线,构建课程的知能结构,重组课程体系:突出理论知识在实践中的应用和实际能力的培养,以技能和能力培养为重点,坚持常规技术训练与先进技术训练相结合,坚持数控机床单机训练和局域网条件下综合训练相结合,创建具有现代水平的训练教学基地,构建具有特色的理论教学和实践教学新体系。 (二)人才培养模式改革的主要措施是: 1、加强教学软、硬件的建设 围绕提高教学质量这一主题,加强教学工作的领导和管理,建立一套较为完善的教学文件,加大教学资源与教学设施投入,改善实验、实习设施。 2、重组课程体系,制定合理的教学计划 理论以“必需、够用”为度,突出“适用性”和“针对性”,不强调理论的系统性,侧重于基本理论对实践的指导和应用。专业核心课程:autocad、机械设计基础、机械制造技术、数控原理与编程、cad/cam(caxa、pro/e或mastercam)软件应用、机床电气控制与plc等。 3、实践环节突出四个特性 一是基础实践教学环节的普及性。对于金工实习,在传统教学基础上,立足专业方面,这样在实际操作中,以车工、钳工、铣工、焊接等工种的操作为基础,紧紧围绕机电工程技术专业实施,特别在普通车、铣床与简易数控机床操作上多下功夫。 二是专业基础实训的严格性。专业基础实训学习量大,范围广,学生掌握程度直接影响对专业的认识。这一环节掌握好,可以提高学生对专业的学习兴趣。我们开设autocad实训、电工电子课程实训、机械设计基础课程设计等。 三是专业实训的必备性。我们建设了cad/cam实验室和数控实训基地,装备了先进的计算机和正版cad/cam软件以及10台先进的数控机床,利用正版的数控加工系统仿真模拟软件实施教学,之后再到机床上真刀实枪的进行操作。把工厂中典型零件的制造工艺、常用数控机床操作、编程的内容整合成“典型零件的工艺制订”、“数控机床编程”等实训项目,保证学生能熟练掌握数控机床的操作,学会常规典型零件的数控编程,基本了解数控机床的常见故障及排除方法。 四是毕业实习环节的针对性。毕业实习环节教学,主要针对学生面向社会需求,学生尽管是同一专业,但实际工作中会有不同的选择,因而毕业环节就应该体现这一点,以所学专业为主,结合自己情况完成毕业环节,尽量以普通机床的经济型数控改造为主,但考虑就业导向,有意拓宽,如在企业中流行的cad/cam软件的运用(autocad、caxa制造工程师等)、现代车间及班组的管理、机电设备的营销、机电设备的设计、开发等,做到真题真做。 4、加快实习实训基地建设,充分发挥实习实训基地的作用 加快实验实训基地建设,为专业建设打下了坚实的物质基础。现有实验室8个、专业机房1个,已建成数控加工实训基地,第一期购置两台生产型数控车床,华中的数控铣和数控车床各三台以及方正系统的电火花、线切割各一台,并已陆续开始使用,使学生职业技能的培养有了基本保证。 专业机房全天对全系学生开放,通过科学地管理,学生的知识面不断扩展,实际动手能力逐渐增强,自身的务实创新能力显著提高。 校外实习基地的建设本着“先求合作、后求发展”原则,已与沈阳金杯汽车培训中心、市煤矿电机厂、市机械厂、双龙公司等多家不同性质、地域、行业企业签订了校企合作协议,建立稳固校外顶岗实训基地。充分发挥实训基地的作用:校内基地打基础,以数控加工操作技能为主,并进行数控设备编程与操作实训,故障诊断与维护实训等。校外实习基地主要针对机电设备、数控机床的装配、调试、验收等环节。使学生开阔眼界,增长见识。 5、课堂教学与现场教学相结合 对数控机床的结构、机械设计等内容,采用多媒体等现代教学手段,辅以现场教学的方法,增强学生的感性认识,以提高学生的学习积极性。 6、技能证书与毕业证结合 实行双证书或多证书教育。课程实训与职业技能培训相结合,对学生进行数控机床操作等方面的职业技能培训。在完成课程教学的基础上,考取美国autodesk公司颁发的autocad二级认证、国家劳动部颁发的数控工艺员证书及职业技能等级证书等等。 7、加强师资队伍的建设,以“双师素质”教师培养“双证书”学生 根据高职高专院校建设“双师型”教师队伍的要求和教学工作的实际需要,注重教师“双素质”能力的培养;采用自身培养与送到国家指定的师资培训基地等地相结合的方法,使多数教师到企业进行实践,经过近两年的努力,已有3名教师获教育部颁发的“双师素质”证书,有8名教师具备劳动部门认定的考评员资格,有2名教师考取了加工中心国家职业技能鉴定高级工证书,还有4名教师专程到华中数控接受为期两周的培训;专业教师双师型素质合格率已达到80%,三年内将达到100%;现已基本实现双师素质教师培养双证书学生。 8、毕业实践与就业环节相结合 改革毕业设计原有的限于纸面的图纸设计、毕业论文的形式,将毕业环节变为毕业实践、毕业设计和毕业制作,使其内容多样化、形式多样化、过程多样化,逐步转为对职业技能培训更有促进的、机电一体化产品或控制器的实体制造与制作。在实体制作与加工中,培养综合运用单片机、plc控制技术的能力,培养数控设备的故障诊断与维护能力,培养机电产品cad/cam技术应用能力。 学生到企业顶岗实习,为学生就业和企业招聘人才提供了双赢的机会,一方面学生获得了就业机会,另一方面缺少现代化人才的企业也招聘到了就了自己所需要的人才,对学校则初步实现了后期订单教育。 9、教材建设与规划 专业理论课:以教育部规划的高职高专教材为主,自编部分教材,无论选何种教材,都要以制定的课程教学大纲为教学依据。积极参加各类教材编写,其中主编了《机械设计基础》等教材。 实习、实训课:以实习、实训大纲为指导,自编实习、实训指导书,明确实训项目、实习任务,实习、实训方式,实习、实训效果和成绩评定方法。实习、实训内容以操作技能的训练为主,突出训练过程和操作效果。根据新技术出现的实际情况,实习、实训指导书应定期修订。 拟自编教材有:《机械制图》、《机械工程基础》、《单片机及接口技术实训教程》、《可编程控制器实训教程》、《数控编程及加工实训教程》、《电火花型腔加工及线切割加工教程》、{(cda/cam软件应用实训教程》等。 大力推进电子教案、多媒体课件、音像制品等立体化教材的建设;现已做出机械制图、autocda 2000、工程力学、机械设计基础、机械制造基础、数控原理与编程、caxa制造工程师、mstercma等课程的多媒体课件。 10、注重文化素质和职业道德的培养. 从2000级开始,将音乐欣赏和美术欣赏作为本专业的选修课,以陶冶情操,提高学生文化素质;通过学生的演讲、爱国教育等,培养学生勤奋、踏实、朴素的工作作风,培养学生职业道德。 四、通过人才培养模式改革,体现高职特色 根据学生能力及爱好的不同,建立以就业导向的职业能力为中心的阶梯式“多元目标模式”,坚持多证书毕业。 置受教育者于集机械、电子、信息、系统、和管理为一体的现代工程背景下,坚持常规技术训练与先进技术训练相结合,坚持数控机床单机训练和局域网条件下综合训练相结合。 大幅度增加实践教学的比重,加大教学设施的投入,注重校内实训基地的建设。 淡化理论教学与实践教学的界限,采用交叉培训的方式,建设“双师型”教师队伍,以“双素质”教师培养双证书学生。 能力培养强调应用性、技能培训强调适用性,理论教学强调针对性,教学管理强调可操作性,教学文件强调规范性。 本专业的人才培养模式体现出以“就业”为导向,突出用科学规律去解决实际问题的能力,这种能力是以操作技能为中心的各种能力综合,是适应社会需要的职业能力。以就业导向的职业能力为中心的本专业课程设置,特点是讲求实用、实效,目标是本专业毕业生具备阶梯式就业导向的职业能力及较强的技术再现能力。保证不同层次和不同能力的学生毕业后100%就业,且工作时适应期短或没有适应期。真正实现“零距离“就业。 机电工程专业论文:机电工程专业中变速器的维修与保养 1.变速器 在汽车,拖拉机,机床等机器的运转以及牵引力装置上我们都会使用到变速器,我们常见的变速器主要可以分成两种类型,一种是由齿轮和轴杠杆组成的手动变速器,此类变速器主要是依靠不同的齿轮组合产生变速变距;而另外一种则是由液力变扭器,行星齿轮以及液压操作系统组成的自动变速器,该类型的变速器主要是依靠液力传递以及齿轮组合的方式来达到变数变距。通过了解变速传动机构和操纵机构共同组成了一个完整的变速器,有需要情况下,有时候还需要加装动力输出器才能形成一个完整的变速器,故此由变速器的构成得知,变速器的运动方式可以按两种类型划分,一种是按传动比变化方式以及按操纵方式。 2.使用变速器应该注意的问题 与传统的变速器相比,在机电工程专业中变速器的使用过程首先需要做到熟悉与了解整个变速器设备的运作,以及变速器系统的组成,工作原理等可能在机电工程专业变速器的使用过程中可能面临的问题以及涉及到的基础信息。变速器在汽车中的使用最为广泛,故此以汽车变数器为例子,详细解读机电工程专业中变速器使用过程中应该注意的问题,与实际操作中应该注意到的几个细节问题:(1)只有排挡杆置于P、N位置时,方可起动发动机,在点火开关打开状态下,若想移出这两个挡位,必须先踏下制动踏板,同时按下手柄按钮,才可将排挡杆移入其他挡位。(2)P挡可作为手制动的辅助制动器,但不可替代手制动器。(3)车辆被牵引时排挡杆须置于N位置,牵引时车速不可超过50Km/h,牵引距离也不能超过50Km,若需牵引更长的距离,需将驱动车轮升离地面。(4)若自动变速器的控制单元因电气故障而导致其进入应急状态,此时只有3、1、R挡可以工作,不要认为尚有挡位可用,就不去修理,应及时查明故障并排除,否则会损坏自动变速器内的多片离合器。 3.机电工程专业中变速器的维修与保养 机电工程专业中变速器使用上的操作不当或是没有及时的保养维修都会导致变速器出现故障,机电工程的生产生活上带来不便。变速器在运转过程中,发动机转速突然提升,会感觉到像是发动机动力输出突然中断,或是变速器在工作中发出异响,特别是在变速器的前部响声特别明显的情况,都能够判断在机电工程专业变速器的使用可能发生了故障,为了避免发生意外或是影响机电工程专业的生产,需要及时对变速器进行维修。若想确保在机电工程专业中变速器能有较长的使用寿命,在平时使用过程中还需要及时的保养,特别是自动变速器的使用,在自动变速器的使用过程中如果没有严格的遵守维修保养规程,缺乏及时的检查和日常保养习惯,不仅会加速变速器的损伤和故障的形成,甚至还会扩大故障后果的危害性,所以预防性保养习惯对于机电工程专业中变速器的使用十分重要且相当必要,良好的保养习惯不仅能让变速器能有较长的使用寿命,还能降低其故障的发生。以下是关于机电工程中变速器维修保养的关键要素:(1)定期对变速器中的润滑油进行检测与更换。(2)注意油面高度,可在机器预热的时候查看,具体查看有无漏油,变速器内的油既不能过多也不能亏损,亏损有可能会烧坏变速器,过多则会引起变速器过热。(3)注意保养换油。如汽车的变速器,每家汽车生产企业生产的轿车品牌不同,变速器的换油周期也不相同,注意所使用的变速器品牌,留意使用说明书,到期必须更换。在某些汽车公司中还规定了,对变速器没有及时进行保养换油,会将汽车进入应急模式,出现锁三挡的情况。(4)定期检查变速器油的颜色,正常的变速器油应该是无味、半透明,红或黄色,如果发现变速箱油发黑或有焦糊味,必须马上更换。如今在社会上机电工程专业变速器对汽车行业中的发展起到了至关重要的影响,故此对于机电工程专业中变速器的维护与保养的具体措施也引起了汽车行业与社会大众的广泛关注,做好机电工程专业中变速器的维修与保养,对变速器中所存在的故障问题详细的进行分析,寻求合理有效的解决方法,只要能做到及时准确的知道到问题,才能有针对性的处理好变速器的故障,才能不断的提高机电工程专业中变速器的维护水平,不断的促进机电行业的发展。 作者:蔡连松 单位:江苏华浩送变电工程有限公司 机电工程专业论文:浅析机电工程专业中变速器的维修与保养 【摘 要】随着社会经济与科学技术的进步,机电工程专业的得到不断的发展,变速器在汽车机件的应用也日渐成熟,给予了汽车行业极大的推进力。特别是自动变速器在汽车中的使用,促进了自动挡车辆研发的进步,因为自动挡在操作上相对于手动挡更加简便,在社会上的受欢迎程度也越来越高。探讨机电工程专业中变速器的维修与保养,为变速器未来能拥有更广阔与坚实的市场打下扎实的基础。 【关键词】机电工程专业;变速器;维修;保养 机电工程专业中变速器的工艺虽然得到了较大的发展,但人们对于机电工程专业中变速器使用过程中应该注意的保养知识与故障维修方面的认识和了解都非常有限。在现今这个汽车行业发展日新月异的时代中,汽车自动档的普遍以及已经渐渐的深入到整个汽车行业,被广泛的应用到人们对汽车使用的日常生活中了,飞速发展的时代里它给人们可谓带来了诸多便利,而变速器的维修以及保养液成为了人们需要关注的问题。 1.变速器 在汽车,拖拉机,机床等机器的运转以及牵引力装置上我们都会使用到变速器,我们常见的变速器主要可以分成两种类型,一种是由齿轮和轴杠杆组成的手动变速器,此类变速器主要是依靠不同的齿轮组合产生变速变距;而另外一种则是由液力变扭器,行星齿轮以及液压操作系统组成的自动变速器,该类型的变速器主要是依靠液力传递以及齿轮组合的方式来达到变数变距。通过了解变速传动机构和操纵机构共同组成了一个完整的变速器,有需要情况下,有时候还需要加装动力输出器才能形成一个完整的变速器,故此由变速器的构成得知,变速器的运动方式可以按两种类型划分,一种是按传动比变化方式以及按操纵方式。 2.使用变速器应该注意的问题 与传统的变速器相比,在机电工程专业中变速器的使用过程首先需要做到熟悉与了解整个变速器设备的运作,以及变速器系统的组成,工作原理等可能在机电工程专业变速器的使用过程中可能面临的问题以及涉及到的基础信息。变速器在汽车中的使用最为广泛,故此以汽车变数器为例子,详细解读机电工程专业中变速器使用过程中应该注意的问题,与实际操作中应该注意到的几个细节问题: (1)只有排挡杆置于P、N位置时,方可起动发动机,在点火开关打开状态下,若想移出这两个挡位,必须先踏下制动踏板,同时按下手柄按钮,才可将排挡杆移入其他挡位。 (2)P挡可作为手制动的辅助制动器,但不可替代手制动器。 (3)车辆被牵引时排挡杆须置于N位置,牵引时车速不可超过50Km/h,牵引距离也不能超过50Km,若需牵引更长的距离,需将驱动车轮升离地面。 (4)若自动变速器的控制单元因电气故障而导致其进入应急状态,此时只有3、1、R挡可以工作,不要认为尚有挡位可用,就不去修理,应及时查明故障并排除,否则会损坏自动变速器内的多片离合器。 3.机电工程专业中变速器的维修与保养 机电工程专业中变速器使用上的操作不当或是没有及时的保养维修都会导致变速器出现故障,机电工程的生产生活上带来不便。变速器在运转过程中,发动机转速突然提升,会感觉到像是发动机动力输出突然中断,或是变速器在工作中发出异响,特别是在变速器的前部响声特别明显的情况,都能够判断在机电工程专业变速器的使用可能发生了故障,为了避免发生意外或是影响机电工程专业的生产,需要及时对变速器进行维修。若想确保在机电工程专业中变速器能有较长的使用寿命,在平时使用过程中还需要及时的保养,特别是自动变速器的使用,在自动变速器的使用过程中如果没有严格的遵守维修保养规程,缺乏及时的检查和日常保养习惯,不仅会加速变速器的损伤和故障的形成,甚至还会扩大故障后果的危害性,所以预防性保养习惯对于机电工程专业中变速器的使用十分重要且相当必要,良好的保养习惯不仅能让变速器能有较长的使用寿命,还能降低其故障的发生。以下是关于机电工程中变速器维修保养的关键要素: (1)定期对变速器中的润滑油进行检测与更换。 (2)注意油面高度,可在机器预热的时候查看,具体查看有无漏油,变速器内的油既不能过多也不能亏损,亏损有可能会烧坏变速器,过多则会引起变速器过热。 (3)注意保养换油。如汽车的变速器,每家汽车生产企业生产的轿车品牌不同,变速器的换油周期也不相同,注意所使用的变速器品牌,留意使用说明书,到期必须更换。在某些汽车公司中还规定了,对变速器没有及时进行保养换油,会将汽车进入应急模式,出现锁三挡的情况。 (4)定期检查变速器油的颜色,正常的变速器油应该是无味、半透明,红或黄色,如果发现变速箱油发黑或有焦糊味,必须马上更换。 如今在社会上机电工程专业变速器对汽车行业中的发展起到了至关重要的影响,故此对于机电工程专业中变速器的维护与保养的具体措施也引起了汽车行业与社会大众的广泛关注,做好机电工程专业中变速器的维修与保养,对变速器中所存在的故障问题详细的进行分析,寻求合理有效的解决方法,只要能做到及时准确的知道到问题,才能有针对性的处理好变速器的故障,才能不断的提高机电工程专业中变速器的维护水平,不断的促进机电行业的发展。 机电工程专业论文:基于开放性实验平台培养机电工程专业学生的实践创新能力 摘要:以上海交通大学机电工程专业课程《机电控制技术》为例,探讨了如何基于开放性实验平台,培养学生的实践创新能力。主要介绍了开放性实验平台的构成、方案设计、实验效果的评估等。实验实施的效果表明这种开放性实验方式可以激发学生的创造力、激励学生学习的主动性、培养学生分析问题和解决问题的能力。 关键词:开放式;实验平台;创新 一、引言 如何培养大学生的创新能力是建设创新型国家对我国高等教育提出的新要求。开放式创新实践教学是培养学生创新能力的重要手段。开放式创新实践教学指在实验教学中所有实验资源向学生开放,实验性质由验证型向设计型、综合型过渡。学生作为实验的主体,自拟实验方案、查阅文献和参考资料,提出设计思路和实验步骤。学生根据个人的实验基础、专业特点选择相应的实验项目,给学生最多的主动权、最大的开放性。国内很多高校都开展了开放性实验的研究,例如哈尔滨工程大学针对模拟电子技术实验课程,开展了开放自主实验教学模式的探索与实践,其全开放模式拓宽了实验的时空概念,能够最大限度地利用实验室资源。中国矿业大学针对土木工程专业对开放式实验室建设提出了建议。北京大学化学基础实验教学中心以物理化学实验课程为例,对开放式实验教学模式的管理工作方法进行了探索和实践。南京工业大学分析了新媒体背景下通过开放式实验培养学生创新能力的对策。本文以机电控制专业为背景,以上海交通大学《机电控制技术》教学内容为基础,介绍了机械电子工程专业基于开放式实验平台,开展创新实践教学的研究工作,探讨开放性创新实验平台的搭建、实验方案设计等,研究开放性创新实验效果的有效评估方法。 二、面向机电控制学科的开放性创新实验平台 创新实验方案的设计要求让学生建立起系统设计的思想,从创新的角度出发,按照系统功能选择部件,进行接口设计、数据调试、结果评价、使整个控制系统的方案实现过程接近于工程实践。 1.开放性创新实验平台的搭建。针对《机电控制技术》课程,让学生完整地了解测量与控制的原理和方法,使学生对各个控制部件、测量部件、控制系统有感性的认识,通过自己设计方案、自己动手搭建硬件,自己编写软件等方式,学会分析问题和解决问题。《机电控制技术》开放性创新实验平台主要包括三大部分:硬件平台主要是指实验所需的各种器件,例如各种控制对象、传感器、控制器件,各种接口器件以及实验过程中要用到的各种工具器件。软件工具平台包括各种编程软件、设计用工具软件、控制软件、检测软件等。例如C语言,PLC编程软件及组态软件等。信息平台包括创新实验课程指导网站,将实验中所用的各种器件和工具的说明书、实验软件的学习文档、实验要求等相关文档放在网站上,充分利用网络资源的共享优势,开创引导式、启迪式的自学模式。 2.开放性创新实验方案的设计。开放性创新实验方案的设计需要考虑到如下几个方面:①开放性。这种开放性要求实验在时间、内容、设备上的全开放。时间上的开放性是指学生只要在允许的时间之内,都可以随时来实验室进行实验。内容的开放性是指在完成实验目标的要求下,允许学生对实验内容进行选择。设备的开放性是指允许学生对实验设备进行选择组合来完成自己的实验目的。在课程中一个具体的控制问题可以描述为:传感器测量控制对象的信息,利用一定的控制方法,通过控制器件实现对象的控制。开放性实验平台提供了多种配置,学生可以自由选择、自由组合,并且可以比较各种方法的优缺点。例如:不同的控制对象:电水壶、AVG小车、吹风机等。不同的传感器:可配置温度传感器、速度传感器、力传感器等。不同的控制器件:低压电器、可编程逻辑控制器、单片机、数字信号处理器、嵌入式控制器。②层次性。在实验目标制定、实验硬件的配置和实验结果考核方面要有一定的层次性。难易不同的目标和不同的硬件配置可以体现实验的复杂程度,同时也是对学生不同能力的衡量。举例来说,同样选择控制水温,学生还可以选择不同的控制器,选择单片机硬件稍简单些,选择PLC的话就稍复杂一些。在控制方法上也可以有所不同,如果只是简单的开关控制,程序就比较简单,如果选择PID或者其他方法程序就复杂一些。这种不同的组合搭配设计大大增加了学生实验操作的柔性,也激发了学生进行比较、探索的能力。③课内实验和课外学习的结合。开放性创新实验并不是一次完成的,学生在实验过程中会遇到很多问题,一次实验后,学生会带着问题重新回去查阅资料,寻求解决之道,为下一次实验做好准备。④注重创新能力的培养。学生通过自己组织实验平台,构思实验方案,进行详细的实验设计和不断的修正,最终实现实验目标。这一过程中要注重鼓励学生的求异思维,鼓励学生的新想法,新思路,培养其创新的能力。 3.开放性创新实验效果的评估。开放性实验效果的评估,要摈弃普通实验根据实验数据的误差大小,实验曲线的吻合程度等进行打分的方法,需要对学生参与实验的积极性、实验方案设计的合理和创新性、实验结果等进行综合的考量。以水温控制为例,为了兼顾一般性,又能突出某些优秀学生的创造能力,可采取递阶打分的形式,例如对于水温控制问题,如果控制水温在60℃不变,按照控制水温偏差大小可给予基本分数,在此基础上,学生可选择增加难度,控制水温在40℃至70℃之间做周期不变正弦变化,根据控制温度跟踪误差进行加分。继续增加难度,控制水温在之间40℃至70℃做变周期的正弦变化,根据温度跟踪误差进行加分。 三、开放性创新实验的实施效果 该实验平台在上海交通大学机械与动力工程学院本科2009级以后进行了初步的试点,目前已经完成三届,每年参与该平台的实验人数大约在300名左右。学生在实验过程中表现出了很大的积极性。每次实验后,课程组都对实验效果进行了调查和问卷,并要求学生将对实验的建议和意见写入报告或问卷中,以期得到学生积极的反馈。有同学在实验心得中提到:“这是第一次只有实验器材的情况下,独立设计实验,没有完整方案,甚至没有接线图,一切都靠自己摸索前进,但这种挑战同时也磨练了我们的自学能力和动手能力……”。根据调查问卷的统计结果,该平台得到了学生的肯定,大约88.36%的学生认为该实验平台对创新能力的培养有帮助,有91.48%的同学对这种新颖的实验方式给予了很高的评价,推荐该课程的比例达到了98.75%。 四、结论 开放式创新实验在实验内容、实验设备、实验方式方法、实验时间和实验难度等方面体现了充分的自主性,也体现了以“学生”为本的实验设计精神,对于培养学生的实践能力、创新能力、分析问题和解决问题的能力方面具有非常重要的作用。开放式实验教学是一种新生事物,其发展过程处于方兴未艾阶段,目前仍有各种问题,例如验室的管理、实验效果的评估等,还需要不断探索与研究。 机电工程专业论文:机电工程专业中变速器的维修与保养论述 【摘要】在电控产品开发中,电控系统硬件开发技术较为成熟,开发的核心与难点是控制 系统软件。成熟的控制软件是提高车辆性能和控制功能实现的主要因素,因此电控系统控制策略的开发是电控产品开发的主要内容。变速器控制策略的开发,首先需要深入了解控制对象――机电工程专业性能,再者还要分析因素的影响,使开发的电控系统具有较强的作用。 【关键词】机电工程专业;变速器;维修与保养 前言 机电工程专业中变速器的应用极为广泛。最早出现的汽车变速器是机械式手动变速器,也称手动变速器。它通过驾驶员用手拨动变速杆,改变变速器内的齿轮啮合位置,改变传动比,从而实现车辆变速的目的。由于它是有级排挡固定轴式齿轮变速器,所以以其效率高、成本低、生产工艺成熟而获得了广泛的应用,但由于手动变速器在换档时必须踩下离合器,所以存在着换挡动力中断的问题,而且存在驾驶员的操作水平对汽车行驶性能影响较大以及驾驶员工作强度大等缺点,所以随着汽车技术的发展,人们对自动变速的需求日益迫切。随着无级变速传动技术的发展,相比有级变速器,无级变速器的自身优势日益明显。 1液力机械式自动变速器技术 液力变矩器闭锁点的控制问题,存在单参数控制,双参数控制两类。单参数控制包括涡轮转速控制、车速控制、挡位控制。采用涡轮转速控制方式需设定闭锁一解锁转速差以避免频繁的闭锁与解锁车速控制,挡位控制这两种控制方式都属于高挡闭锁控制,避免低挡范围内的频繁闭锁。双参数控制包括以泵轮和涡轮转速为参数的控制方式、涡轮转速和节气门开度为参数的控制方式、车速和节气门开度为参数的控制方式。泵轮和涡轮转速的控制方式可以在不同节气门开度下都有合理的闭锁点涡轮转速和节气门开度控制,也可以在不同节气门开度下得到合理的闭锁点并且结构上易实现车速与节气门开度控制,这种控制方式在高挡闭锁,而在抵挡不闭锁,为轿车常用控制方式。针对传动系统工作工况的复杂性及其非线性,模糊控制技术在液力变矩器的闭锁研究中得以应用。如针对自动变速器在坡道行驶中的换挡循环,转弯时的频繁换挡等对行驶环境不适应出现的问题,建立了一种基于行驶环境识别的多模式汽车自动换挡系统。利用通常自动变速器上的传感器信号,自动识别汽车的当前行驶环境,提高了自动变速器的整体性能。从动力源方面进行控制,通过减小节气门、点火滞后或停止向部分汽缸供油等方法,反馈控制发动机,自适应地降低转矩,从而可控制自动变速器的输入转矩和输出转矩,并可将输入转矩与输出转矩控制在最佳值上,以实现平稳换挡。利用电子换挡控制系统控制锁止电磁阀减小锁止离合器的接合冲击。 2机械式自动变速器技术 机械式自动变速器以其传递效率高、易于制造等优点在自动变速器研究领域中占有重要的位置。它是在传统固定轴式变速器的基础上,应用电子技术和自动变速理论,通过电子控制单元,控制液压执行系统来实现离合器的分离与接合、选换挡操作以及发动机节气门的调节,实现起步、换挡的自动操纵。电子控制单元根据反映驾驶员意图的节气门开度信号、制动踏板信号,反映汽车行驶状态的发动机转速、输入轴转速、车速、挡位信号,依据预设的最佳换挡规律和最佳离合器接合规律,借助于相应的执行机构对车辆的发动机、离合器、变速器进行联合操纵,可以达到大大减轻驾驶员的劳动强度,提高了车辆行驶的安全性、动力性和经济性。真正意义上的产品最早应追溯到年,日本五十铃公司首先在轿车上使用一型全自动机械变速器,该自动变速器利用神经网络技术进行挡位最佳决策,控制参数为预测载荷、驾驶员意图、车速、节气门开度。实验表明该智能换挡系统明显减少了不必要的换挡次数,并提高了燃料经济性和降低了排放。并且把自动防抱死和自动巡航和进行系统集合控制,以提高控制系统可靠性和系统的性能价格比。年日野公司也推出计算机辅助变速排挡系统,随后,美国福特公司、法国的雷诺公司、意大利的菲亚特公司等,都相继开发出了电控机械式自动变速器,在美国和西欧已进入商品化阶段。德国最近新开发研制的具有或挡的,它突破了传统机电液接合的模式,采用了机电气的接合方式,通过电气控制无离合器踏板的干式离合器实现车辆的起步,而换挡过程无需分离离合器。 3无级变速器技术 在汽车自动变速器中,无级变速器因其可产生连续变化的速比,实现发动机与动力传动系统的最佳匹配,并且能够简化操作,减轻驾驶员劳动强度,提高行车安全性,提高驾驶的平顺和舒适性,改善排放,成为汽车自动变速领域的一个重要分支。无级变速器按作用方式的不同和传动形式的差异,可分为机械式、液压式、电气式,机械式无级变速器使用最广泛。在摩擦传动的无级变速系统中还包括链式无级变速器,它采用的金属链类似自行车的链条,它由部分组成内联接片、压板连接片和连接它们的浮动销,销相互滚动,使链条在弯曲时摩擦力小,且具柔性,传动链条位于两对锥形齿轮盘之间,这两对齿轮盘中,各有一个可以轴向运动,这样链带可向外或向内运动,运行线路可以变化,相应的转矩、速比也可以变化,这类变速器技术要求高,一个主要原因是为了防止转数过高或出现打滑现象,作为安全保障,变速箱中要有很高的液压压力,这样整个系统的作用效果就会降低,油耗也就升高。在该变速箱上安装了机械液压转矩感应器,可以直接而快速的作用于压力,避免了可能发生的链带脱落,或是在冰面行驶时突然出现的转矩过高。该变速器还有一个与众不同之处,传动压力和改变速比是分别独立控制的,通过这种双活塞原理,可以避免造成不必要的有效作用损失,另外还能直接改变速比,迅速调节锥形齿轮盘。 4 变速器的维修保养 4.1事后维修保养方式 这种情况是在设备发生故障后才去进行维修,使出现故障的设备恢复正常功能的一种维修方式,事后维修方式有时也称为故障维修,由于该维修方式的维修时机无法控制,当设备零部件发生故障时会造成停机。因此这种情况大多造成不便。 4.2定期预防性维修保养方式 根据经验及设备故障统计数据,规定每隔一段确定的时间对设备进行一次计划性的维修,而在规定时间前发生的故障,则进行事后维修保养。定期预防维修大大减少了发生故障的可能性,更为安全可靠。 4.3视情维修保养方式 通过定期或不定期检测得到设备的状态,并以此来确定维修时机。视情维修保养是基于大量的设备故障不会瞬时发生,而需要发展一段时间,即设备的功能故障在发生前有一定的故障征兆表现,当这些故障征兆出现的时候,才对设备进行维修。这种维修方式是多数人采用的,也是最贴近实际情况的一种。这种维修的最大特点是从设备的故障后果危害出发,尽可能避免或减轻故障后果,从而改变了过去根据设备故障的技术特性对故障本身进行预防的观念。对日常生活中出现的故障极方便处理。 结语 现在国外自动变速器台架测试技术己比较成熟,可以对自动变速器的一些特性进行检测。将汽车理论、自动控制理论、微电子技术、计算机控制技术、传感器技术和信息处理技术等应用于机电一体化产品的研究中,取得一定的成效。 机电工程专业论文:机电工程专业五门电类技术基础研究 [摘 要]随着机电工程在社会建设中占取越来越重要的地位,我国逐渐增加机电工程研究力度,根据我国的基本国情增加电工基础、电子技术、微机技术、自动控制工程基础、传感器原理与应用五门电类技术基础。本篇论文主要针对五门电类专业技术基础研究的原则、内容和发展趋势三方面进行探讨。 [关键词]电机工程专业 电类技术 随着社会的发展,各类电机工程技术逐渐深入到人们的生活与工作中,因此对于五门电类技术基础的研究尤为重要,为我国各类企业的发展打下坚实基础。我们主要根据我国社会发展的需求来制定五门电类技术基础研究的原则、内容和今后的发展方向,从而增加其研究的可实操性,真正促进我国机电工程的发展。 一、五门电类技术基础研究的概述 1.研究原则 我国机电工程专业技术基础在近几年来对其大力研究取得显著的成就,但是相对西方的研究进度较为落后。我国大型电类企业的先进技术大部分仍是引进日本和德国等先进国家的电类技术。其研究成果仍需要进一步提升,为我国电类企业的发展做出贡献,针对从事各门电类的岗位所需改进的内容作为研究重点,从而不断提升在职人员的工作能力,建立对五门电类企业发展有用的研究体系。 2.研究内容 我国对于机电工程专业五门电类技术基础主要研究的内容包括以下几个方面:一方面是对于五门电类技术基础相应的理论知识网的不断更新和完善,为其基础技术研究打下坚实的基础。例如五门电类技术基础相应的机械制图、电工基础、电机与变压器、PLC、电工基础和电子技术等基础知识体系的不断完善,并且增加其基础知识的实践性;另一方面是不断提升五门电类技术基础相应岗位的实操的能力。例如对于五门电类基础技术相应岗位的涉及到的机电设备和控制设备的识别、设计、调整、维修、操作、编写、安装和改造等方面的能力。 二、五门电类技术基础的研究方向 随着我国经济体制的不断变化,相应的五门电类技术基础的研究体系也应该进行改变,从而使其研究的成果更加适应当今社会对电类企业的发展,也更容易应用到电类企业的实际岗位中,从而促进电类企业的进一步发展。 1.智能化 智能化是当今社会研究的主要发展趋势,根据企业中的设备我们可以发现,电气自动化逐渐代替人工操作,机电智能化的机器人逐渐代替自动化设备,这一现象证明其智能化成为五门电类技术基础研究的最终方向。机电的智能化主要指的是在电气自动化的基础上,加入人工智能化、运算技术、模糊学、心理学混沌动力学等新型的研究领域,从而模仿人工的智能化,使机电设备具有与人一样的辨别、决策和处理的能力,从而促进机械设备的高智能运转,提高企业的工作效率和控制能力。 2.模块化 机电工程对于模块化的研究可以很大程度的减少资源设备的浪费,对于统一各机电类企业的机械设备的各类接口的标准化由于产品功能的复杂性和多样化存在一定的难度,制定标准化规格,一方面有利于机电设备的开发也有利于各类新产品的推行和扩大生产规模。新标准化制度的建立,必然要对之前的设备进行改进甚至是报废,这必然是一笔不小的费用,因此可以先选择大型的电类企业实施标准化,逐渐将标准化贯彻实施,为机电企业的发展创建良好的发展环境。 3.电子网络化 21世纪是计算机网络技术迅速发展的时代,网络技术不仅仅为人们提供更为便捷的生活,还为各大电类企业的发展起到推动的作用。网络可以打破空间和国际上的局限,使世界各地的电类企业连成一线,也是我国了解国际上的电类企业发展信息的途径之一,促使全球的电类企业在合作中竞争、相互促进,实现双赢的局面;同时也可以利用网络上的优势推行新产品;还有网络技术也实现远程监控和实时监控的目标,也是机电一体化的基础技术等多方面的优势。因此网络化是机电工程企业的发展趋势。 4.微型化 微型化是当今机电设备逐渐向微型化发展,国外发达国家早已意识到微型化的优势,并将其称之为微电子机械系统。微型化主要指的是一平方厘米的机电设备,并且逐渐向微米和纳米级发展。微型化机电设备的体积小、耗能小、便于安装和运动快捷等多方面的优势,深受各大机电企业的欢迎。微机技术的研究还涉及到光刻技术和蚀刻技术,促进微机技术更加精确。 5.绿色化 机电工程在迅猛发展的同时,也为我国环境造成一定的负担,若是要对污染的环境治理需要花费几倍甚至十几倍的代价,严重的环境破坏已经威胁到人们的生存,因此我国机电企业意识到绿色化发展的重要性,即在保证生态环境的前提下发展机电工程。绿色化的发展道路主要是从两方面来进行,一方面是对机电工程制造的污染液体、固体进行物理或化学的处理,使其达到污染排放的标准;另一方面是从根本上杜绝污染液体或固体产生,从而使其排放液达到标准。绿色产品在从设计、制造、运转和销毁等阶段减少污染物产生的同时,也要提升各阶段的资源利用率,并且可以对其回收利用再生产。绿色化的技术开发也是可持续发展道路的实现途径之一。 6.系统化 机电工程的系统化主要体现在机电工程建立完善的体系结构方面。系统的结构并不是一成不变,可以根据当今社会机电发展变化而变化,具有很强的灵活性。该系统需要增加对多个子系统的调控能力,除此之外还需要强大的通讯技术作为支持;另一方面体现在人格化方面,机电系统化越来越重视人与机械设备的配合,首先是设计期间逐渐增加机械设备的智能化,即机器人的设计理念,增加人与机器的融合度,其次是从自然界的生物寻找灵感,寻求自然界的规律,促进机电人格化的程度。 结束语 综上所述,随着机电工程专业越来越受到人们的重视,其五门电类基础的研究也不断走向科学化的发展道路,五门电类技术基础是机电工程专业的主要组成部分,其研究的方向决定机电工程的发展趋势,借鉴西方的发展经验,在建立完善的理论体系的基础上根据社会的发展和人们的需求决定机电工程智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化和系统化的发展方向,从而提升机电工程的工作效率和经济效益,并建立其可持续发展的道路,促进其更好更快的发展。 机电工程专业论文:高职高专机电工程专业教学体系改革之我见 摘 要 近二十年来,在中央及各级政府的大力倡导和支持下,我国的高职高专教育事业有了很大的发展,新增加了一批学校,扩大了招生规模,粗看起来人气较旺,发展的势头不错。但是,从高职高专教育的全局来看,潜在的问题还很多,不可盲目乐观。本文只就一个学校能解决的问题,发表一些意见,与同行商榷。 关键词 高职高专 机电工程 教学体系 改革 1根据地方经济发展准确定位适时调整专业 专业是社会需求与学校教育结合的一个接口,是学校教学工作能否主动、灵活地适应社会需求的一条纽带。既然高职高专培养出的学生是“服务地方,面向基层,应用性的技术人才”。那么就应该放下“高等”的架子,眼睛向下,面向市场,主动进入市场。调查了解各行各业人才类别的需求情况,在广泛获取信息基础上,确定学校设置的专业和招生的数量。一定不能等待观望,坐失良机。 2制订长短结合、模块结构、有超前性和可操作性的教学计划 专业培养计划〔或教学计划)是人才培养工作的总体设计和初稿蓝图。过去我们高专采用的计划,多是本科院校教学计划的压缩和修补,处处体现出学科型的模式,计划经济的烙印。如今是经济转型时期,要求高职高专的教学计划,按服务领域(或岗位群)来确定学生的知识、能力与素质结构,以培养技术应用能力和基本素质为主线,以应用性和实践性为基本特征来构建教学体系。学生应在具有必备的基础理论和专门知识的基础上,重点掌握从事本专业领域实际工作的基本知识和技能,养成良好的职业道德。 3加速校内实训基地建设努力推动产学结合进程 实训教学是学生加深对所学知识的理解和运用,又是培养能力、提高素质、突出专科特色的重要环节。例如有的高职高专学校电气专业的实训教学,自成体系,独立设置。除时数占到总学时的1/2外,按“基本技能训练,专业技术训练和综合技术训练”三个层次组织教学,而基本的技能训练立足校内完成。具体讲:第一学年主要在校内做电工、金工和微机操作的基本技能实训。如:安排三周的金工实习,两周的电工实训,一周的微机操作和考级。第二学年安排在校内、外做电气技术的专业实训。如:安排三周在校外做电机修理和电控柜的组装、调试。安排三周在校内做模电数电的专题实验和课程设计。第三学年进行综合的贴近生产的技术实训。第六学期不再上理论课,主要进行实训。采用的方法是:部分学生可在校内进行单片机控制,PLC控制的电梯实训,也可以用ERFAT自动控制系统装置进行交、直流全数字传动控制技术和模拟仿真的实训:部分学生可以到签约单位或赴与系签有产学合同的企业顶岗劳动,参加技改项目,时间三个月,毕业前用一个月时间做毕业论文或毕业设计。 4构建工学结合的人才培养模式,促进与产学研结合相适应的人才培养模式改革 (1)以校内、校外实习实训基地为载体,采用“产学结合”“工学交替”的教学模式,构建“五合一”的教学模式。构建“校内与校外合一、车间与教室合一、教学与生产合一、仿真与实操合一、作业与产品合一”的具有高职特色的“五合一”教学模式。学校从企业聘请技术人员到学校辅导学生,把企业的产品拿到学校生产:学校把学生送到企业,按企业员工要求生产企业的产品,为学生提供真实的职业环境,建立生产性实训环节,使学生的操作技能和职业素质得到提高,增强了学生的实践生产能力。 (2)以就业为导向,进一步拓展“订单式”的培养模式继续加大与已建立“订单式”培养知名企业的合作力度,建立长期订单培养合作关系。积极与企业开展订单培养合作,为区域经济建设输送优秀高素质技能人才。 (3)突出职业技能培养,全面实行“一体化”教学模式。在职业岗位能力需求的基础上,突出职业技能培养,全面实行“一体化”教学模式,将相关职业资格证书的要求融入教学过程中,推行“双证书”制度,使学生具备相应的专业岗位直接上岗能力。 总之,全面贯彻党的教育方针和教育部有关高等职业教育文件精神,遵循“重在内涵建设、重在改革创新、重在服务社会”的指导思想,把提高教学质量作为重中之重。以服务区域经济发展为目的,以提升专业办学水平和能力为核心,完善与规范专业教育教学标准体系,创新人才培养模式,推进教育教学改革,构建基于工作过程系统化的专业课程体系,走提升内涵建设发展之路,带动专业群教学质量和办学水平的全面提高,提升专业建设的整体水平,提高人才培养的质量、效益和人才竞争力,为区域产业发展提供高技能人才支持围绕产业经济发展,依托产业办专业,办好专业促产业:依托企业建专业,建好专业为企业。以专业建设为龙头,以课程建设为核心,通过实训基地、教学团队等条件建设,深化工学结合人才培养模式改革,增强社会服务能力。重点构建基于工作过程系统化导向的课程体系、建好专业生产性的实训基地、打造专兼结合的双师结构型专业教学团队、形成“共享型”专业教学资源库,建设具有高职教育教学特色的机电专业。 机电工程专业论文:浅谈机电工程EPC总承包项目仪表专业施工技术管理 摘要:按机电工程EPC总承包工程项目施工管理的总体要求,为确保项目建设总体目标的顺利实现, 通过对仪表工程施工过程中遇到的问题, 探讨其关键点以及项目执行过程中采取的必要方法, 介绍了项目前期准备阶段、施工阶段及调试阶段仪表专业施工技术管理工作的理论总结。 关键词:机电工程EPC总承包工程项目;仪表施工;项目前期准备阶段;项目施工阶段;施工准备阶段;施工阶段;施工收尾阶段;项目调试阶段 1、前言 在机电工程EPC总承包工程项目建设过程中,仪表施工是项目建设的关键之一。仪表施工要在整个机电工程EPC总承包工程项目进入中期后才开始进行, 其施工质量直接影响到生产过程的准确性及安全性。就整个EPC项目建设而言,仪表专业工程量占的比例较小,建设期短。机电工程EPC总承包工程项目总体进度控制中,仪表专业不会出现在项目管理的关键路径上, 如果关键路径的工期压缩或延期均会直接影响到仪表专业的有效施工时间。因此,有效合理进行机电工程EPC总承包工程项目的仪表施工管理是必要的,也是相当重要的。 2、浅谈机电工程EPC总承包工程项目中仪表安装工程施工技术管理 2.1 项目前期准备阶段 2.1.1确定项目所需人员、工作范围及工作量 (1)项目中标后, 首先确定项目所需人员, 通过总进度控制要求, 了解到主项目的施工进展和关键时间节点, 如相关设备和物资到场时间、上道工序完工时间、主项目完工和移交时间等。 (2)确认采用的项目管理模式, 并在材料采购和施工上要分清专业界面。本阶段还应做好设计图纸的收集和审图工作, 对于条款不清晰的内容, 应及时进行书面确认, 做好设计交底工作并形成备忘录。 2.1.2确认项目内容和编制施工程序文件 (1)要根据施工资料、最终合同文本, 结合当地法律法规进行项目的准备工作, 明确业主最终需求目标。根据以往工程经验对新项目进行对比和分析, 列出异同点和潜在工作量, 根据项目所在国家和当地的验收规范, 对现有施工能力和项目潜在风险进行评估。 (2)准备施工组织设计和相关程序文件的编制。其中, 施工组织设计和程序文件的编写的内容要全面, 能体现项目施工的特点和质量控制手段, 要考虑到施工过程中可能出现的主要技术难点及相应解决办法。根据项目施工要求, 程序文件主要有: 施工组织设计、HSE 管理、仪表校验程序、仪表安装程序、自控系统与仪表联调程序文件、仪表专业试运程序以及相应的支持附表等, 文件的数量和涉及的内容可根据业主的项目管理要求确定。本阶段形成的相关资料和程序文件是指导仪表项目施工的主要依据。 2.2 项目施工阶段 机电工程EPC总承包工程项目中的仪表施工, 包括准备阶段、施工阶段及收尾阶段。在机电工程EPC总承包工程项目建设中, 仪表的施工界面一般要涉及电气、电信、消防、土建、 工艺、机械, 以及自控专业 ( DCS等系统) 等。 2.2.1施工准备阶段 (1)鉴于仪表专业的施工界面复杂, 在施工准备阶段要重视图纸文件中涉及与本专业有关的信息。仪表专业工程量相对较小, 主专业在布置时更多考虑自身专业的需求, 在施工高峰开始前, 仪表专业的技术人员要特别注意与其他专业的相互关系。发现问题必须尽快与业主和设计人员进行正式的书面沟通, 以便减少损失。 (2)技术人员要根据物资的介质、用途、危险等级和存放要求, 对领出的物料进行合理的分类保管和存放。要根据设计要求, 对自购和业主的成套、成橇物资进行到货验收, 重要物资设备的开箱和接收要有三方在场共同签证并形成记录, 仪表工程师应妥善保管相关记录和资料。 (3)上述检查结束后, 技术人员要对所有仪器仪表的量程及精度进行校验, 并根据设计要求对仪表设备进行零点迁移和量程调定, 人员不具备校验资格时, 设备的校验可转交当地合法计量机构完成。每台仪器仪表的校验过程都要形成单独的校验记录, 出具校验合格证, 并注明校验合格的有效期以备竣工资料归档使用。 (4)除了要做好仪表专业的预制预埋等工作外,技术人员还要结合其他相关专业的时间节点, 分析和制定有效的作业计划表, 且要明确特殊地段的作业方式和设备需求, 以及施工阶段出现的新界面等变更情况, 并将相关要求传达到各施工班组, 各班组长应针对各段的实际情况做好开工前的准备工作。 2.2.2施工阶段 (1)仪表专业施工时界面多, 有时需要两个以上的上道工序完成后才能进行施工, 所以仪表专业的施工多数情况下是采用灵活的交叉作业。 (2)仪表工程师应将施工过程中发现的问题及时与设计人员进行沟通, 并对设计变更和补充文件做好存档以备后查。同时, 仪表技术员应对在施工中可适当调整的内容做好记录, 如电缆或桥架的走向, 远传设备的选址变更等, 并在竣工图纸和竣工文件上作相应的变更。 (3)除了要做好 QHSE 工作以外, 对于施工时形成的记录、变更、文件及相关资源的证书要及时保存好。施工资料的编制, 文件和相关工程信息的签证, 目的是列出施工关键质量控制点和工作量, 需要业主和监理 ( 有时也需要项目第三方 ) 的监督验收和签字, 只有在业主和监理以及利益相关方的签字认可后, 仪表专业在施工阶段的工作质量和内容才基本被确认, 也是请领进度款及结算时必需附带的材料。相关文件资料的编制、报批、变更、签证等工作也是重要的。 2.2.3施工收尾阶段 施工收尾阶段, 结合项目进程, 做好“三查四定”工作, 完善仪器仪表专业的相关工作后, 要做到工完、料清、场净、无错漏。对于备品备件、未移交区域内的材料和设备均要妥善安置, 由专人看管。对施工记录、质量评定和竣工图存档管理要及时准确。 2.3 项目调试阶段 开车前的调试和试运是机电工程EPC总承包工程项目的关键, 更是对各专业以及项目工程的施工质量、数量和设备功能的完整性检验。在试运及开车过程中, 仪表专业必须配合相关专业做好调试工作, 其中最为重要的是与系统承包商的信号交接, 以及机械动作的验证工作。试车过程中, 仪表专业在完成对设备及管道的跑、冒、滴、漏、坏等必要的检查后, 将进入三级调试阶段: 仪器仪表设备的单体调试、端子内调试即I/O测试、 DCS 等系统整体联合调试以及最后验收和移交。 (1)仪表和成套设备的单体调试, 主要针对仪表专业自身软件和硬件施工质量的全面检查, 检查内容有设备安装方式、位置、施工质量、数量;仪表电缆接线质量及方式; 仪表电缆信号线、电源线的校对;跨接电缆接线的质量、方式及信号线和电源线的回路校对;单体设备报警点、触发点设置要正确。本阶段为无源检查阶段, 主要检查仪表端子接线回路和硬件功能为主, 重点检查电缆不要有虚接、漏项、连接错误、损坏等情况, 并在完成单体硬件调试后, 将完成测试的相关资料提交业主和监理签证。 (2)端子内调试即I/O测试, 主要在仪表单体调试结束并通过安装检车合格的基础上, 结合系统承包商提供的 PLC、RTU、 SIS、 ESD、 FCU 、CIU等控制机柜的相关资料,配合系统承包商,进行端子内输入输出测试。 (3)对 DCS 等系统的整体联合调试, 应该在完成单体设备调试检查和端子内调试即I/O测试, 仪表专业方可配合系统承包商, 对整个工程中的控制设备的功能、命令发送及接收、报警与 ESD 连锁触发等情况做全面联合远程控制操作。 3、结束语 在机电工程EPC总承包工程施工管理过程中,主要包括设计、施工及试运行3个部分。无论怎样理想的设计,如果没有相应水平的施工和施工管理去实现它,也达不到设计的预期目的。施工过程中, 仪表专业安装工作的质量是各种受控设备和仪器精确动作、可靠运行的前提, 也是仪表施工管理过程的关键。面对工程施工中的困难,施工中多采用比较成熟有针对性的工程系统管理软件(如电气仪表管理软件等),以便对工程进行更加有效的管理,使工程管理水平得到不断提高,实现项目总目标。 机电工程专业论文:浅析高速公路机电工程专业化维护模式 【摘 要】随着我国社会经济的不断发展,公路基础设施的建设也不断取得辉煌的成就,作为我国交通运输的主要形式之一,高速公路的维护问题是非常重要的。随着信息化时代的到来,高速公路机电工程专业化维护模式对于高速公路的正常运营有着显著的促进作用,本文将高速公路机电工程专业化维护的现状进行阐述,并且重点分析通信、收费和交通三大子系统的新技术应用与发展方向,提出对机电工程专业化维护进行完善的对策,保证高速公路实现高速、安全、舒适功能的必要组成部分,也是保障高速公路正常运营的必要手段。 【关键词】高速公路;机电工程;通信;监控;收费;维护 信息化技术的应用,机电工程在高速公路运营中的作用越来越大,其运行情况直接影响着高速公路的运营水平。因此对高速公路机电工程进行专业化维护是非常关键的,对于高速公路机电设备的维护和管理对于高速公路的运营尤为重要。 1.高速公路机电工程的现状 高速公路机电工程主要包括以监控、收费和通信三大子系统为核心的一系列机电设施,对于高速公路的高速、安全舒适功能有着决定性影响,高速公路机电工程的主要特征如下:其涉及领域广、技术含量高、专业性强;并且除了三大系统外还包含众多系统,路线长,所需要维护的面积大,建设规模大,投资额巨大;并且存在维护环境恶劣,维护难度大的特点。 我国目前高速公路机电工程的维护模式是自行维护与专业化维护并存,以自行维护为主的模式,但是自行维护存在许多问题,首先自行维护需要人力资源较为庞大的维护队伍,需要配备多个专业的人才;其次,投资额较大,需要配备足够的维护机具、车辆和仪器仪表,每年的维护费用得不到良好的控制。 相对于自行维护,专业化维护的优势体现为,能够确保系统有效运行,通过借助专业技术对机电系统的故障予以预防,并且能够准确及时的排除故障;由于机电工程具有专业性的预防体系,可以将事故风险降至最低;更加科学的管理,使得维护更加正规化,保障维护工作的质量;对于运营成本的控制非常有效,专业化维护从资源配备、车辆、机具和检测仪器等设备上,都能减轻资金投入压力。 2.高速公路机电工程专业化维护模式的概述 高速公路机电工程专业维护的基本原则是减少成本、提高水平和服务质量。作为一项长期而持续的工作,专业化维护在确保机电系统短期内的稳定运行的基础上,要着眼于提高高速公路的运营效益和社会效益。目前高速公路机电工程专业化维护模式存在以下问题:首先,没有建立健全有效的监管机构,应该根据路段的实际情况制定维护管理考核细则,要求专业维护单位订立服务承诺。其次,需要健全和完善维护管理制度。机电工程本身是一个系统工程,而机电工程的维护也是一个系统工程,管理制度是基础、是前提。新通车项目,维护工作基础薄弱,需在今后的维护工作中尽快加强管理制度的健全和完善,可以从机制上保证维护工作的及时与到位。 2.1通信系统的不足 SDH是我国现阶段公路工程主要采用的通信系统,作为一种将多型业务融入一个软件系统的传输平台,对于PDH通信系统有着很大的改善。但是这种通信系统仍然是一种多软件堆砌而成的,缺乏规范性、系统性,并且网络构成复杂的通信系统。而且因为存在着传输平台不能独立适用的缺点,需要很多附加设备,导致了管理和维护难度的加大。在实践中,标准的SDH是针对电信公用网设计的,标准SDH提供的业务接入一般为E1、E2、E3等接口,不直接提供视频、低速数据和LAN接口。 2.2收费系统的不足 当前我国高速公路收费系统一般采用四级收费体制,包括收费车道、收费站、营运收费中心和收费结算中心,各级站点以计算机设备为基础,这些计算机设备通过以太网交换机连成网络,该体系的运行是以收费车道收集数据开始,通过连接网络传输给收费站,收费站再将数据传输给收费结算中心和运营中心,收费结算中心根据数据进行计算,得出应收款项,再将应收款项传输进收费计算中心的数据库。人工半自动封闭式联网收费系统仍然拜托不了人为因素的干扰,需要许多人工操作来解决问题,并且无法实现真正的畅通无阻,而且在管理上增加了机构设置和人员配置,加大了运营费用,对于舞弊现象没有有效的遏制。 2.3监控系统的问题 国内高速公路监控系统主要是以主线控制为核心的体系,其控制对象是高速公路上的交通流,方式主要包括定时控制和交通感应式控制两种。其控制内容主要是可变速度和驾驶员信息两方面。主线控制的主要作用在于对高速公路的交通运行情况、设备工作状态、道路情况等进行监视和控制。 高速公路联网监控发展趋势是,由路段监控到全省监控再到立体监控,最后发展为智能监控。随着监控系统的安装与调试主要包括两个成分,监控中心和外场设备。监控中心由计算机系统、闭路电视监控系统和摄影设备等组成,采用局域网结构,其工作原理在于外场设备检测外部信息,将信息通过通信系统传输回监控中心进行分析处理,再将结果反馈给外场设备。 3.高速公路机电工程专业化维护 对于高速公路机电工程的专业化维护,除了要按照相关规定进行检修之外,还应该对一些问题加以重视。 3.1专业化管理的基本原则 专业化管理应该确立基本的原则,对其管理进行指导,主要包括以下三点:减少维修成本、提高维护水平、提高高速公路服务质量。 3.2确立维护目标 高速公路机电系统专业化维护应该明确自身的目标,主要可以分为短期和远期目标。短期目标主要是指对于运营管理效益和社会效益要重点提高,降低运营成本,实现多个子系统的资源共享。而远期目标是指在坚持短期目标的前提下,实现高速公路机电系统整体的专业化、规范化和制度化管理。 3.3完善监管机制 对于高速公路机电工程专业化维护,建立行之有效的监管机制是必不可少的,对于各个路段,要严格按照实际情况制定管理考核细则,对于各维护单位要落实责任。机电设备主管部门应该与其他子系统部门联合成立监督小组,对于机电工程进行日常维护,进行制定定期考核和不定期考核,开通相关的意见反映渠道,并且将考核机制与奖惩机制联系起来,根据可靠的机制来杜绝维护上的漏洞。 3.4建立维护管理制度 高速公路机电工程作为一个相对完备的系统工程,对于其维护需要相应的系统工程进行管理,因此应该建立和完善维护管理制度。因为随着信息化和自动化技术不断深入,对于公路机电工程的设备维护是相当重要的,在维护工作中尽快加强管理制度的健全和完善,从机制上保证维护工作的及时与到位。 3.5总结经验 高速公路机电工程是一项长期而复杂的工作,不可能一蹴而就形成非常完备的管理体系,因此应该善于总结经验,不断的对维护工作进行完善和改进。因此,高速公路业主应该根据本路段的实际情况,对运营管理中的实际问题进行总结,对系统维护单位提出具体的机电系统维护、维修要求和考核标准,并与系统维护单位进行充分和全面的沟通。同时制定《高速公路机电系统维护考核办法和实施细则》,并责成系统维护单位遵照执行,确保各子系统的正常运行和顺利开展。 4.结语 高速公路机电工程的维护与发展对于我国高速公路的效益有着重要影响,本文对高速公路机电工程的三大子系统的现状和发展趋势进行分析,希望能从中总结出对于高速公路机电工程专业化维护有利的经验,促进我国高速公路的健康持续发展。 机电工程专业论文:机电工程专业课堂教学问题及对策 摘要:机电工程专业是以机械、电子技术为主体的综合性学科,是各专业技术院校培养应用性人才的重点学科。随着近年来我国经济社会的加速发展,各个行业和领域对于机电工程专业人才素质的要求越来越高,这对于机电工程专业教学工作来说是一项全新的考验。对于各专业院校来说,如何利用课堂教学形式提高机电工程专业教学水平,培养更多的优秀技能人才,是我们必须要认真研究和解决的问题。 关键词:机电工程 课堂教学 机电工程专业是以机械、电子技术等为主体的综合性学科。由于机电工程专业涉及的理论具有极强的理论性和应用性,已经成为各技术类专业院校培养应用型人才和开展素质教育所开设的重要专业。随着近年来我国经济社会的加速发展,社会各个行业和领域对于机电工程专业人才综合素质的要求越来越高,对于各职业院校来说,如何有效地提高学科课堂教学工作水平,适应社会发展的实际需要,是一个值得认真研究和总结的问题。 从现阶段国内职业教育工作发展的实践来看,机电工程专业学科教学主要采取的是课堂理论教学与学科实训教学相结合的形式进行,其中课堂教学占据了大部分的学时,是机电工程专业教学的主要形式。笔者认为,这种教学模式固然对于提高学生的理论知识水平具有一定的促进作用,但是其弊端和不足之处同样十分明显。 一、当前国内职业院校机电工程专业课堂教学主要特点 笔者认为,当前国内职业院校机电工程专业课堂教学活动主要体现出如下特点,即课堂教学注重理论知识的传授。笔者查阅了一些职业院校机电工程专业的学科教学计划和教学安排,从中发现了一个显著的特点,即课堂教学形式所占的比例达到了学科总学时的60%以上,且大部分课堂教学都以专业基础知识为主。例如机械原理、电工原理、工程学[1]等专业理论课教学受到了各职业院校的普遍重视,而专业知识水平的考核也将相关理论知识掌握情况作为主要指标。 二、现阶段中专机电工程专业课堂教学工作中存在的突出性问题 笔者认为,现阶段中专院校机电工程专业课堂教学工作中主要存在以下几方面突出的问题。 1.课堂理论教学总体水平不高。从现阶段国内中专机电工程专业课堂教学总体情况来看,大部分学校都面临着课堂教学水平不高的突出性问题。受到学科自身特点的影响,教师的授课内容相对比较抽象,容易导致学生在学习过程中产生畏难情绪。一方面,课堂理论教学本身占据了大部分学科专业教学的教学时长,成为学科教学的主要形式。另一方面受到课堂教学水平较低的影响,导致了学生实践能力和理论应用能力较差,从而在根本上影响到学科教学水平的提升和学科建设的健康发展。 2.机电工程专业教学模式和教材选择有单一化的趋势。与绝大部分学校开展的课堂教学形式一样,中专机电工程专业的课堂教学工作同样存在着教学模式单一化的问题,大部分教师都采取单向度的授课模式,理论授课方式过多地体现出灌输的特点,没有顾及学生的认知特点和实际需要。与此同时,专业教学教材的选择也有单一化的趋势。现阶段许多职业院校机电工程专业在教材的选择上具有单一化的趋势,专业教材长期没有更换,许多最新的知识成果没有通过教学体现出来。 3.课堂理论教学与实训教学环节严重脱节。从现阶段国内许多中专学校的机电工程专业教学实践来看,大部分学校的理论课堂教学与实训课教学存在着严重脱节的现象,具体体现在理论教学与实训教学在教学模式、教材选择等方面不够统一,往往是课堂教学的授课内容与同阶段实训教学内容不相符合。此外,由于课堂教学过多地强调理论性和专业化,因此造成了学生往往过分注重理论知识的学习,而忽略了对理论转化为实践能力的培养,而这无疑违背了机电工程专业学科发展的基本规律。 4.课堂教学水平考核手段不科学。现阶段国内绝大部分中专学校机电工程专业都采取笔试的方式考核学生对于专业理论知识的掌握水平。但是从考核效果来看,这种考核模式不够科学合理,是传统应试教育模式遗留下的产物,与素质教育改革的要求严重背离。此外,这种教学考核模式也不能完全代表学生掌握学科专业知识的真实水平,仅仅能够作为一项参考指标,并不能代替实训能力考核等考核环节所发挥出的应有作用。 三、对于解决当前中专机电工程专业课堂教学工作中存在问题的对策和建议 笔者认为,为了有效地解决现阶段中专机电工程专业课堂教学工作中存在的若干突出性问题,应当采取以下几方面措施。 1.要在课堂教学活动中广泛采用兴趣教学法。兴趣教学法是近年来我国中高等教育阶段各专业院校普遍采取的一种教学方式,是素质教育改革的直观化体现。兴趣教学法以学生为主体,尊重学生在教学活动中的主体地位,注重通过激发学生学习兴趣等方式提高教学质量。在兴趣教学法的理论体系之中,教师与学生的地位是平等的,学生在教学活动中要具备充分的话语权,与此同时,教师在教学活动中更多地需要发挥引领和启发的作用,帮助学生就教学内容进行主动思考,做到理论知识与实践技能的融会贯通。对于中专机电工程专业课堂教学工作来说,运用兴趣教学法就是要求教师通过对教学内容进行归纳和分析,找到学生的兴趣切入点和结合点,并对现有单向度的课堂教学模式进行优化,提高学生的学习主动性和参与意识。例如教师可以就某项专业理论知识教学进行课前布置、课上组织讨论、演示、小组学习等方式,紧密结合该理论的实际应用活动,从根本上提高学生的学习兴趣。 2.要注重提高课堂理论教学的应用性和实践性。中专学校以培养高技能的实践应用型人才为主要目标,特别是机电工程专业本身又具有极强的应用性,因此各中专学校必须要从提高机电工程专业课堂教学的应用性和实践性入手,一方面加强理论教学内容和实训教学内容的结合力度,保持同步性和一致性,另一方面则要对理论教学的内容进行合理选择,保留一批符合专业理论发展规律和社会需要的理论知识作为教学重点,同时摒弃一批应用能力较差、不符合学科发展实际需要的教学内容。
电力系统自动化论文:也谈电力系统中电气自动化技术的应用 1计算机技术在电力系统自动化应用 计算机控制技术在电力系统中起到了至关重要的作用。这是由于随着计算机技术的飞速发展,电力系统中用电等重要环节以及输电、发电、配电、变电环节都需要计算机技术的支撑,这样就会使得电力系统自动化技术同时得到了快速地发展。 智能电网技术的应用 信息管理系统作为计算机技术中应用最为广泛的技术之一,电力系统自动化技术与计算机技术结合所形成针对整个全局进行智能控制的技术,也就是智能电网技术,是一个最具典型性的技术,涵盖了配电、输变电和用户以及调度、发电的各个环节。其中变电站自动化系统、稳定控制系统等被广泛应用到计算机技术的系统中,同时一样的还有诸如调度柔性交流输电以及自动化系统等。目前这种数字化电网建设,一定程度上可以说是智能电网的雏形,实际上也为我国建设智能电网做着准备工作。智能电网中较为典型的有智能电网的通信技术,同时在建设的过程中需要很多依托计算机的技术,需要具备实时性、双向性、可靠性的特征,需要先进的现代网络通信技术的应用,而且该系统也是完全依托计算机技术而存在的,同时具有信息管理系统。 变电站自动化技术的应用 可以说,变电站的自动化的实现又是依托计算机技术的发展实现的,要实现电力生产的现代化,一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现自动化,在实现的过程中计算机也得到了充分利用,二次设备也随之实现集成化、网络化、数字化,完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。变电站实现自动化,实现计算机屏幕化以及运行管理和记录统计实现自动化,另外两个组成部分是操纵以及监视,变电站的整体自动化才得以实现,正是如此多的组成部分实现了计算机的自动化管理。为了联系发电厂与电力用户,变电站以及与之相关的输配电线路必不可少。变电站自动化的实现,不仅组成电网调度自动化的一个重要组成部分,更是为了满足变电站的运行操作任务。 电网调度自动化的应用 电网调度自动化是电力系统自动化中最主要的组成部分,目前我国将电网调度自动化分为五级,其中各级电网的自动化调度都是与计算机技术的应用分不开的,从高到低分别是:国家电网、大区、省级、地区以及县级调度。其中最重要的组成部分就是电网调度控制中心的计算机网络系统,这些装置在计算机系统的连结下形成一个自动化的电网调度系统,将整个的结合起来。其他的主要组成部分有工作站、服务器、变电站终端设备、调度范围内的发电场、大屏蔽显示器、打印设备。计算机在电网调度自动化的作用不仅要实现对电网运行安全分析的监控,还要实现实时数据的采集,更要实现电力系统的电力负荷预测以及状态估计等功能。因此种种这些,都是通过电力系统专用广域网连结的测量控制以及下级电网调度控制中心等装置。 2电力系统自动化中plc技术的应用 plc是计算机技术与继电接触控制技术相互结合的产物,其存储器采用了可编程序以实现在其内部存储进行控制、运算、记录等操作指令。该技术是为了在工业环境下使用而设计的一种可编程逻辑控制器系统。该技术近年来被广泛应用于电力系统自动化中,解决了传统控制系统内可靠性低、接线复杂、灵活性较差以及耗能高等缺点。 plc技术的数据处理 plc可以完成数据的采集、分析及处理,具有排序、查表、数学运算、数据转换、数据传送以及位操作等功能。这些数据可以利用通信功能传送到别的智能装置,可以完成一定的控制操作,与存储在存储器中的参考值比较,也或将它们打印制表。数据可用于过程控制系统,也可以处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统。 plc技术的闭环过程控制 并过程控制是指对压力、温度、流量等连续变化的模拟量的闭环控制,plc通过模拟量i/o模块对模拟量进行闭环pid控制,并且实现数字量与模拟量之间的d/a、a/d转换。可使用专用的pid模块,也可用pid子程序来实现。 plc技术的开关量控制 火力发电系统内的辅助系统的工艺流程的控制多为顺序控制和开关量控制两种。用许多行业也应用到plc进行开关量控制,如机床电气控制、电机控制以及电梯运行控制、汽车装配线和啤酒灌装生产线等。plc技术的输出和输入信号都是通/断的开关信号。工业控制中应用最多的控制是开关量的逻辑控制。控制的输出、输入点数均可通过扩展实现,从十几个到成千上万个点,不受限制。 plc技术的顺序控制 随着国家对节能减排要求的逐步提高以及改革的深入,近年来大型火电企业的辅助系统均已由原来的继电控制器升级成plc控制系统,该行业在生产过程中降低资源损耗和提高效益,已成为各企业的管理最终目标。因此随着科技的进步,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,而采用plc控制系统不仅可以通过信息模块单独控制某个工艺流程,并且可以与通信总线连接来协调全厂生产工作。 电力系统自动化论文:电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5o年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5o年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— gtr、gto、p—moseft等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 gtr的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 gt0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5v,开通di/dt和关断dv/dt也是限制gto推广运用的另一原因,前者约为500a/u s,后者约为500v/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于gtr、gt0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的m0s结构电力半导体器件的一切。功率mosfet是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是p—mosfet的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压p—mosfet造成了很大困难。 igbt是p—mosfet工艺技术基础上的产物, 它兼有mosfet高输入阻抗、高速特性和gtr大电流密度特性的混合器件。其开关速度比p—mosfet低,但比gtr快 其通态电压降与gtr相拟约为1.5~3.5v,比p—mosfet小得多,其关断存储时间和电流i、降时间为别为o.2~o.4 u s和o.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 m0s控制晶闸管(mct)是一种在它的单胞内集成了mosfet的品闸管,利用m0s门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高igbt和gtr,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lgbt和mgt这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路pic(power, integrated circute),在pic中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用pw m 变换器了、采用pw m 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是pw m 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(band—band控制)产生pwm 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400kva以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型u/f控制型,多彩用16位cpu,第二代为高功能型u/f型,采用32位dsp,或双16位cpu进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以mcs一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的pic系列单片机及gm$97c(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的c语言、pl/m 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电力系统自动化论文:对于电力系统中配网自动化技术探讨 论文摘要:配电网自动化是运用计算机技术、自动控制技术、电子技术、通信技术及新的高性能的配电设备等技术手段,对配电网进行离线与在线的智能化监控管理,使配电网始终处于安全、可靠、优质、经济、高效的最优运行状态。配网自动化是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段,也是实现智能电网的重要基础之一。通过对配网自动化技术现状的分析,找出目前电网中配网自动化技术存在的问题,最后研究了未来配网自动化技术的发展趋势。 论文关键词:电力系统;配网自动化;通信技术 一、配网自动化的发展历程 我国配电自动化的发展大致经历了三个阶段,第一个阶段是自动化阶段,它的主要原理是不同的自动化开关设备相互支持;第二个阶段是计算机阶段,它主要基于计算机大规模云计算处理相关的配网问题;第三个阶段是使用现代控制理论支持的现代自动化阶段。 在配网自动化的第一个阶段里,主要的思路是当系统发生故障时,通过断路器等二次继保设备之间的相互配合,快速切除故障,不需要计算机介入进行实时控制,在这一阶段里使用的设备主要是二次物理设备。但是,在这一阶段里,受电源和继保装置的影响,自动化程度非常低。在这一阶段,当在系统正常运行时,不能实时侦测系统的运行状态,仅当系统发生故障时,二次设备才能发挥作用;当系统的运行方式发生变化后,需要工作人员重新到现场进行整定计算;恢复事故区域供电时,不能自动采取最优化措施;在事故恢复阶段,需采用多次重合闸,以保证系统的正常运行,但是,这种方法对系统设备的损伤很大。目前,这些设备在我国大部分地区仍在使用。 基于大规模计算机云计算的配网自动化技术是发展的第二阶段,在这一阶段里,对电力通信的要求较高,主要运用了现代通信技术、计算机技术和电力电子技术,在配电网正常运行时也能监视电网运行状况,真正意义上实现了遥信、遥测、遥控、遥调功能。在故障时,能够通过监控设备及时发现非正常状态,并由调度员通过遥控远方设备,隔离故障区域和恢复健全区域供电。 具有自动控制功能的现代配电自动化阶段,是进入配电自动化发展的第三阶段,计算机技术得到更好的应用,实现了配电网自动控制功能。集成了配电网scada系统、配电地理信息系统、馈线自动化、变电站自动化、需求侧管理、调度员仿真调度、故障呼叫服务系统和工作管理等一体化的综合自动化系统,初步实现了馈线分段开关遥控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远方自动抄表等功能。 面对世界电力积极开展智能电网研究的新动向,借鉴欧美等国家和地区的先进经验和技术理论,国家电网公司结合我国国情和能源供应,用电服务的新需求,于特高压输电国际会议上正式提出了立足自主创新,建设以特高压为骨干网架,各级电网协调发展,以信息化、自动化、互动化为特征的坚强配电网的发展目标,从而拉开了我国配电网研究和建设实施的序幕。 二、配网自动化技术存在的问题 1.功能设计单一 提高供电可靠率,是配电网自动化功能设计的传统思路。但电力可靠性中心简报数据表明,现阶段影响供电可靠性的主要是例行检测时配电网停电,这一阶段停电时间远大于由于配电网故障导致的停电。不断提高配网管理水平,大大减少例行检测的停电时间和次数,是发展配电网自动化技术的一个重要方面。 2.出现在配电网里的孤岛情况 在现阶段,不同的电力企业里,资源的种类多,各种资源难以整合到一起。部门内部信息共享能力差,企业部门之间的信息更是难以交流,这进一步导致了配电网管理出现紊乱,分析数据局部冗余。这种现象的出现,使得系统难以经济、安全运行。 3.新设备的出现对系统影响较大 在设备资产管理中缺乏整体考虑和长远考虑,盲目追求最新的设备,不注重系统整体运行情况,造成新老设备难以整合到一起,从而无法达到整体最优的效果。 4.在结构设计里不能统一设计 在配电系统实际运行时,往往出现主控方与受控方的信息不相关,网络传输能力不够,一次设备过老,导致新老设备不匹配。特别是将先进的二次设备和老旧的一次设备整合到一起,造成系统无法正常运行,严重影响配网自动化功能的实现和管理的优化。 5.管理体制中出现的弊端 配电自动化技术主要覆盖生产、营销两大专业,传统管理方式单纯强调垂直专业管理,而没有条块结合分工协作的保证措施。同时,在功能设计过程中,还存在重系统、轻客户管理,重形式轻实效的思维定式,导致技术缺失和管理漏洞,使得配电自动化技术无法满足现代电力系统的要求。 6.当前与长远的衔接问题 配电自动化技术涉及面广,投资额大,既要考虑企业未来发展需要,又要着眼于现有系统的充分利用,因此,电力企业应从技术,管理上采取措施,为配电自动化系统扩容及其功能完善做好准备。在实际生产中,应该开发和利用可扩展的管理系统模块和功能扩展性强的先进设备;而在管理过程中,更要摈弃传统的只注重当前利益而忽视长远利益的做法,应提倡资产全寿命周期管理的理念,解决当前和长远利益权衡问题。 三、配网自动化技术未来的发展趋势 随着科技的发展,配电网自动化展现出配电系统的智能化、自动化,信息化和互动化的新特征。配电自动化技术的未来发展趋势体现在以下七个方面。 1.配网自动化的综合型受控端 新型综合受控端基于高速scada系统,可以实现电网信息的快速采集和信号的综合处理,并且大大减少了受控端的数量,从而使系统的规模得到简化。这种受控端不仅具有以往终端所具有的功能,还可以实时监测系统的潮流分布、电压情况、系统是否产生震荡、频率是否满足要求等,将这些信息传递给主控方,供进一步分析使用。同时,这些受控端之间还可以进行相互通信,进一步提高数据的精确程度。 2.配电线路载波通信技术和基于因特网的ip通信技术 通信系统一直是配电网自动化的难点之一。在10kv及以下的配电系统里,由于受控端数目多,对通信的要求也显著提高。因此,如果要实现系统潮流实时监测、频率控制等需求,稳定的大容量的高速载波通信系统是必备的。该系统不仅可以满足上述需求,还可以为客户提供更多的生活服务,如电力线上网等。另外,光纤通信具有容量大、可靠性高、传输速率高等优点,已成为主流通信系统的首选。随着成本的降低,采用光纤通信作为配电系统自动化的主干通信网已得到普遍共识。随着通信技术的进步,基于城市光纤网的ip通信技术充分利用了光纤通信技术抗干扰能力强、误码率低、传递快速和ip通信方式的通用兼容性接口等优越性,可望成为智能配电网自动化系统的前沿通信技术。 3.定制电力技术 定制电力技术是柔性配电系统的实际应用,它将智能电网技术、柔性送电技术、云计算技术等高科技技术用于中低压配电网,用以消除谐波,防止电压闪变,保证各相对称,提高供电可靠性和经济性。主要由电压稳定器、快速无功补偿器、频率检测器、高速断路器等设备组成。当系统出现突然增大负荷或者瞬间丢失大负荷时,该技术可以瞬间发现系统的变化,并满足极限情况下系统的稳定,该技术应用于配网自动化中,可以实现系统实时优化,满足高层次用户的需求。 4.新型fa系统 新型的fa系统主要的思路是实现分布式电源,即根据不同的负荷就地提供合适的电源,减小线路传输的损耗,提高能量利用率。根据国家电网制订的未来发展方案,未来我国将把输配电系统分离,并在用户端设立电网提供者的信息,用户可以根据实时电价选择供电方。新型fa系统应用于配网自动化中也存在许多困难,主要有:分布式电源位置不确定,配网的运行方式多变,从而导致二次设备难以满足要求。 5.配电系统的集中化管理 在以往的配网系统中,用户是分散的,系统被迫分离为多岛,多岛之间功能相似,但系统难以交流,通道不可共享。集中化管理的配电系统,可以利用先进的通信网络将配电网控制中心与系统多岛连接在一起。比如,将scada系统与配网控制中心通过接口连接起来,形成一个多级系统。实现该系统的应用,最好的方法是最大限度利用用户原有的软硬件资源,保护用户的投资,实现实用化管理和多厂家产品共享的原则。 6.优化的系统配电网运行 随着社会的发展和电力企业体制改革的推进,国家电网也逐渐以经济效益作为一个阶段性目标。这要求供电企业要不断分析电网的运行状态,提出最优潮流的方案,即按照状态估计、潮流计算、最优潮流控制来对系统进行优化,在保证可靠性的同时提高系统的经济性。配网要在运行中提高经济效益,还应当优化系统的网络结构,尽量保证二次设备“不误动,不据动”,防止因系统突发事件导致巨大的经济损失。 7.信息一体化的配电网络 信息一体化是未来社会的发展趋势,配电网不是一个单独的部分,而是电力系统的一个重要的组成部分。在未来的发展中,配电网络要更多的考虑电力系统这个整体的重要信息,而不是单单关注配电网区域的信息。信息一体化的配电网系统需要满足信息实时搜索机制,支持公共信息模型等国际电工信息传输标准,实现智能化的配电系统,满足电力设备的二次网络安全方案。 电力系统综合自动化阐述 【摘要】电力系统综合自动化是上世纪中后期提出的一个概念,它包含的内容比较广泛,其主要目标就是要实现电力从生产到供应的时效最短化、安全最大化和运行成本最小化,本文就电力系统综合自动化的一些基础性知问题予以阐述。 【关键词】电力系统 综合自动化 控制系统 一、引言 2008年春节来临之时,我国南方遇到了半世纪未遇的特大雨雪冰冻天气,南方电网设施遭受到了毁灭性打击,一时间造成列车停运和较大部地区供电中断,使南方电网遭受了前所未有的重大考验。这次灾害留给我们的教训是深重的。电力系统自动化和 现代 化 发展 的水平,一定程度上影响着电力设施的稳定和安全。本文意在电力系统综合自动化发展状况和未来发展趋势作简要阐述。 二、电力系统综合自动化相关方面的解析 电力系统综合自动化是基于科技发展和 计算 机 网络 技术的出现而逐步形成的一个概念,是一个综合发电厂、变电站、输配网络和用户的集成概念,其概念研究和实现的主要目的就是如何更好地掌控和监视电力从出厂到供应的全过程,使输配过程更有效和通畅。电力系统综合自动化主要包括电网调度自动化、发电厂自动化(包火力和水力发电厂)、电力系统信息自动 传输、电力系统反事故自动化、供电系统自动化以及电力 工业 管理系统的自动化。其实质就是如何使电力在生产—传输—用户过程中实行有效自动化控制,从而实现电力供应的迅捷、损耗的最小和安全可靠。 图1三层控制系统模型电力系统综合自动化基本工作流程是,在相对的中心地带的调控中心装置现代化的计算机,以此向四周辐射网络系统,围绕这一中心的发电厂、变电站之间则设置信息服务和反馈的远方监视控制装置,并时时进行监控,从而形成了一个立体化的网络覆盖面,形成全面的畅通的信息传达和指令传输。中心计算机负责总体调控,而相关的监控设备则主要负责诸如设备操作和事故内容的记录、编制各种报表的记录处理、系统异常事故的自动恢复操作和常规操作的自动化等。在此基础上,形成以控制部件为中心,通过计算机和计算机的结合,以及终端硬件装置与控制计算机的结合,运用各种软件实现控制范围的扩大和自动化程度的深化。电力系统综合自动化采用的是分层控制的操作的方式,即在调度所、控制所和发电厂、变电站的各组织分层间,按所管辖功能范围分担和综合协调控制功能,以达到系统合理 经济 可靠运行目的的控制系统。当前,分层控制依据电力系统的大小一般分为二层和三层控制。具体情况如下图1和图2。 图2二层控制系统模型中央控制所相当于一个中枢神经,负责总体性的控制。主要是负荷-频率控制,主干系统的电压控制,发电厂、变电站的监视系统,系统安全监视控制,调度记录统计,发电计划系统构成。配有cpu(控制用计算机)、cdt(循环数字遥测)、tc(远方监视控制装置)、ssc(系统稳定控制装置)、vqc(电压-无功率控制装置)。中央控制所得主要功能就是维持整个系统的有效运行和设备的完整性。而中央控制所的下行任务则需要由地方控制所来完成,从而形成一个上下联动的完整系统。地方控制所主要功能是对发电厂、变电所进行有效监控。对地方系统的电压控制、安全监视、水工调度、运行记录、报告和通报发电计划与系统构成计划等等,除发电厂无功功率控制装置不配备外,其他设备功能基本与中央控制所相同,在此不一一赘述。 中央和地方控制所实际上是调度自动化的主要内容,其主要作用就是对电网安全运行进行时时监控、对电网实行有效的 经济 调度以及对电网运行安全分析和事故处理。这些功能的实现必须有 计算 机系统和数据信息传输 网络 为基础的数据采集与监控(scada),配以自动发电控制(agc),经济调度控制(edc),安全分析(sa)等等软件来实施。 图3配电所数字型保护控制装置电力系统综合自动化对变电站保护和控制也提出了更高的要求,它必须要具有集中控制功能和有先进的继电保护和控制,并能远距离控制、抗电磁干扰;有事件记录;可无人值班;能适应全系统统一控制的需要;满足分期建设的要求。配置的基本原则体现在:分层;数据分快、中、慢速传递;保护系统通信高度优先,但不经常占用;保护具有独立工作能力;功能处理器配置成群;数据采集装置设在开关站内;数据采集装置的数量和地点应具有灵活性;备用方式的选择具有灵活性。配电变电所数字型保护控制装置构成如上图3。 城乡配电网的实现较为复杂。在实现主网、发电厂、变电所自动化的同时,国外先进的电力部门已开始用先进的配电设备装备配电系统,组成配电scada系统,通过光纤等通信手段控制监测城乡的配电,例如配电系统的电压电流监测、控制自动重合器、启动分路开关等。电力系统综合自动化实施的一个至关重要的手段是:数据性信息的传输必须有一个可靠的调度通信网,传输电力生产过程中的安全监测数据,生产调度数据、远动数据及行政、财务、供应及计划管理数据等。电力系统综合自动化中的信息传递主要分为从上至下和从下至上两种方式。从上至下的信息传递一般称为下行信息传递,主要是从各级控制所下达到发电厂、变电站的指令和操作信息,从下至上的信息传递一般称为上行信息传递,就是传达判断、处理所需信息。 三、我国电力系统综合自动化的 发展 方向 我国电力系统综合自动化的发展方向就是全面建立dms系统,通过dms系统,一,可以提高电气综合管理水平,适应 现代 电力系统技术发展的需要;二,使电气设备保护控制得到优化,消除大面积停电故障,提高供电系统的可靠性;三,能够建立快速电气事故处理机制,使故障停电时间减到最短,对生产装置的影响也可以大大降低;管理人员可以随时掌握整个电力系统运行情况以及电流。电压、电量、功率等各种运行参数,实现电力平衡、负荷监控、精确计量和节约用电等多种功能;四,改变了现行的运行操作及变电值班模式,实现了真正意义的无人值守变电站管理方式,达到大幅度减员增效的目的。 四、对电力系统综合自动化的几点思考 电力系统综合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。虽然,当前电力系统的综合自动化已经进入以计算机技术和监控技术开发为主要标志内的阶段,但对于我国这样一个电力需求大、电网建设复杂而电力系统综合自动化改革开始较晚的国家来说,在追赶先进技术的同时,还必须要注重对传统技术和设备的改进,只有这样才能保证电力系统综合自动化的早日全面实现。 电力系统自动化论文:电力系统自动化发展趋势及新技术的应用 [摘要] 现代 社会对电能供应的“安全、可靠、 经济 、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体 发展 ,本文对此进行了详细的阐述。 [关键词]电力系统自动化 发展 应用 一、电力系统自动化总的发展趋势 1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于: (1)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。 (2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 (3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。 (4)在控制手段上日益增多了微机、电力 电子 器件和远程通信的应用。 (5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 2.整个电力系统自动化的发展则趋向于: (1)由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到agc(自动发电控制)。 (2)由高电压等级向低电压扩展,例如从ems(能量管理系统)到dms(配电管理系统)。 (3)由单个元件向部分区域及全系统发展,例如scada(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。 (4)由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。 (5)装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。 (6)追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。 (7)由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如mis(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着 计算 机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(computer)、控制(control)、通信(communication)和电力装备及电力电子(power system equiqments and power electronics)的统一体,简称为“cccp”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 二、具有变革性重要影响的三项新技术 1.电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有: (1)电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。 (2)具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。 (3)不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经 网络 适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的asvg(新型静止无功发生器)的自学习功能等。 2.facts和dfacts (1)facts概念的提出 在电力系统的 发展 迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统(facts)技术悄然兴起。 所谓“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称facts,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力 电子 装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。 (2)facts的核心装置之一——asvc的研究现状 各种facts装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。asvc是包含了facts装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。 asvc由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,asvc的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为asvc是一种固态装置,所以能响应 网络 中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。 (3)dfacts的研究态势 随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。 dfacts是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。 3.基于gps统一时钟的新一代ems和动态安全监控系统 (1)基于gps统一时钟的新一代ems 目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(scada)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。 (2)基于gps的新一代动态安全监控系统 基于gps的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有scada的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用gps实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。gps技术与相量测量技术结合的产物——pmu(相量测量单元)设备,正逐步取代rtu设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。 电力系统调度监测从稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。gps技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。 随着 计算 机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。 电力系统自动化论文:浅论电力系统配电网自动化的应用 论文关键词:电力系统;配电网;自动化;应用 论文摘要:本文分析了电力系统配电网自动化的实施目的、实施原则及自动化模式方案,以加快配电网自动化的发展,提高配电网供电的可靠性。 我国电力系统自动化在发电厂、变电站、高压网络、电力调度等方面都有较好的发展和应用,但是在配电网络方面还较为滞后,这是由于我国电力建设资金短缺,长期以来侧重电源和大电网建设的缘故,使配电网络技术发展受到严重的影响。设备落后、不安全的因素较多等状况,造成了配电网用电质量及供电可靠性方面较难满足要求。近几年来,随着电力事业的发展,各种新电器广泛应用于生活、生产,给人类带来了巨大的便利,但同时,也使人类社会对电的依赖日益加深。电力作为一种商品进入市场,配电网供电可靠性已是电力经营者必须考虑的主要问题。国家电力公司为规范电力公司的运作,真正体现服务人民的企业宗旨,对电能质量提出了较高的要求,尤其对供电可靠性制定了明文规定:一般城市地区为99.96%,使每户年平均停电时间不大于3.5h;重要城市中心区应达99.99%,每户年平均停电时间不大于53min。对照这一标准,我们还有很大差距。因此加快配电网自动化的建设与应用,是提高配电网供电可靠性的一个关键环节,也是实现上述目标的重要内容。 城市配电自动化的内容是对城域所辖的全部柱上开关、开闭所、配电变压器进行监控和协调,既要有实现ftu的三遥功能,又要具备对故障的识别和控制功能,从而配合配电自动化主站实现城区配电网运行中的工况监测、网络重构、优化运行。由此,配电自动化的系统结构应当是一个分层、分级、分布式的监控管理系统,应遵循开放系统的原则,按全分布式概念设计。按照一个城区全部实施设计,系统必须将变电站级作为一个完整的通信、控制分层;系统整体设计可分为配调中心层、变电站层、中压网层、低压网层。 一、配电自动化实施目的 配电自动化在我国的兴起主要是缘于城网改造工程。长期以来配电网建设不受重视,结构薄弱,供配电能力低。国家出台的城网改造政策,提出要积极稳步推进配电自动化。配电自动化实现的目标可以归结为:提高电网供电可靠性,切实提高电能质量,确保向用户不间断优质供电;提高城乡电力网整体供电能力;实现配电管理自动化,对多项管理过程提供信息支持,改善服务;提高管理水平和劳动生产率;减少运行维护费用和各种损耗,实现配电网经济运行;提高劳动生产率及服务质量,为电力市场改革打下良好的技术基础。 二、配电自动化的实施原则 配电自动化是整个电力系统与分散的用户直接相连的部分,电力作为商品的属性也集中体现在配电网这一层上,配点网自动化应面向用户并适应经济发展水平。日本在20世纪80年代,已完成了计算机系统与配电设备结合的配电自动化系统,主要城市的配电网络上投入运行,使得电网供电可靠性得到显著的提高,日本1996~1997年度平均每户停电0.1次,每次平均8 min,可靠性居全球之首。 1998年我国投巨资进行城乡电网改造。由于我国对电力是国家垄断经营,尚未真正实现电力市场化,各地发展很不平衡,因此配电自动化系统实施的目的必须适应终端用户的需求,而这种需求会因不同用户、因地、因行业而异随时变化。如果全面的实施配电自动化,应综合考虑,对于提高供电可靠性,应将它看作一个长期的市场行为。供电可靠性的提高是一个受多种因素制约、用多种手段有效协作后的结果,尤其依赖于系统管理水平的提高。故应将改造的重点转为采用各种综合手段提高供电质量,如采用不停电施工减少计划停电;开发应用配电自动化设备,实现远方监视、控制、协调,消除操作中人为因素可能导致的错误。供电企业在实施配电自动化时,也应首先研究客户长期的、变化的、潜在的需求,按现代的营销模式做市场调查、顾客群细分等,将配电自动化的实施同时作为整个电力营销策略中的环节之一;其次,量力而行,综合企业内已有的线路网络水平、调度自动化和变电站(开闭所)自动化水平、人员素质,制定实施的进度和规模。 三、配电网自动化模式方案 (一)变电站主断路器与馈线断路器配合方案 由变电站出线保护开关和馈线开关相配合,并由两个电源形成环网供电方案。也就是说优化配网结构,推行配电网“手拉手”,变电站出线保护开关具有多次重合功能,重合命令由微机控制,线路开关具有自动操作和遥控操作功能,通信及开关具有自动操作和遥控操作功能,通信及远动装置,事故信息、监控系统由微机一次完成。设备与线路故障由主站系统判断,确认故障范围后,发令使故障段开关断开。 (二)自动重合器方案 此方案是将两电源连接的环网分成有限段数,每段线路由相邻的两侧重合器作保护。故障时,由上一级重合器开断故障,尽可能避免由变电站断路器行分合。当任一段故障时,应使故障段两端重合器分断,对故障进行隔离,线路分支线故障由重合器与分断器动作次数相配合来切除。 (三)自动重合分段器方案 每段事故由自动重合分段器根据关合故障时间来判断。此方案在时间设置上,应保证变电站内断路器跳开后,线路断路器再延时断开。然后站内断路器进行重合,保证从电源侧向负荷侧送电,当再次合上故障点时,站内断路器再次跳开,同时故障点两侧线路断路器将故障段锁定断开,确保再次送电成功。 (四)馈线自动化模式 1、就地控制模式,即利用重合器加分断器的方式实现。 2、计算机集中监控模式,即设立控制中心,馈线上各个自动终端采集的信息通过一定的通信通道远传回主站。在有故障的情况下,由主站根据采集的故障信息进行分析判断,切除故障段并实施恢复供电的方案。 3、就地与远方监控混合模式,采用断路器(重合器),智能型负荷开关,并且各自动化开关具有远方通信能力。这种方案可以及时、准确地切除故障,恢复非故障段供电,同时还可以接受远方监控,配电网高度可以积极参与网络优化调整和非正常方式下的集中控制。 电力系统自动化论文:浅论电力系统自动化中智能技术的应用 [论文关键词]电力系统自动化 智能技术 [论文摘要]简单回顾模糊控制、神经网络控制、专家系统控制、线性最优控制、综合智能控制等典型智能技术在电力系统自动化中的运用。 电力系统是一个巨维数的典型动态大系统,它具有强非线性、时变性且参数不确切可知,并含有大量未建模动态部分。电力系统地域分布广阔,大部分元件具有延迟、磁滞、饱和等等复杂的物理特性,对这样的系统实现有效控制是极为困难的。另一方面,由于公众对新建高压线路的不满情绪日益增加,线路造价,特别是走廊使用权的费用日益昂贵等客观条件的限制,以及电力网的不断增大,使得人们对电力系统的控制提出了越来越高的要求。正是由于电力系统具有这样的特征,一些先进的控制手段不断地引入电力系统。本文回顾了模糊控制、神经网络控制、专家系统控制、线性最优控制、综合智能控制等五种典型智能技术在电力系统中的运用。 一、模糊控制 模糊方法使控制十分简单而易于掌握,所以在家用电器中也显示出优越性。建立模型来实现控制是现代比较先进的方法,但建立常规的数学模型,有时十分困难,而建立模糊关系模型十分简易,实践证明它有巨大的优越性。模糊控制理论的应用非常广泛。例如我们日常所用的电热炉、电风扇等电器。这里介绍斯洛文尼亚学者用模糊逻辑控制器改进常规恒温器的例子。电热炉一般用恒温器(thermostat)来保持几挡温度,以供烹饪者选用,如60,80,100,140℃。斯洛文尼亚现有的恒温器在100℃以下的灵敏度为±7℃,即控制器对±7℃以内的温度变化不反应;在100℃以上,灵敏度为±15℃。因此在实际应用中,有两个问题:①冷态启动时有一个越过恒温值的跃升现象;②在恒温应用中有围绕恒温摆动振荡的问题。改用模糊控制器后,这些现象基本上都没有了。模糊控制的方法很简单,输入量为温度及温度变化两个语言变量。每个语言的论域用5组语言变量互相跨接来描述。因此输出量可以用一张二维的查询表来表示,即5×5=25条规则,每条规则为一个输出量,即控制量。应用这样一个简单的模糊控制器后,冷态加热时跃升超过恒温值的现象消失了,热态中围绕恒温值的摆动也没有了,还得到了节电的效果。在热态控制保持100℃的情况下,33min内,若用恒温器则耗电0.1530kw·h,若用模糊逻辑控制,则耗电0.1285kw·h,节电约16.3%,是一个不小的数目。在冷态加热情况下,若用恒温器加热,则能很快到达100℃,只耗电0.2144kw·h,若用模糊逻辑控制,达到100℃时需耗电0.2425kw·h。但恒温器振荡稳定到100℃的过程,耗电0.1719kw·h,而模糊逻辑控制略有微小的摆动,达到稳定值只耗电0.083kw·h。总计达100℃恒温的耗电量,恒温器需用0.3863kw·h,模糊逻辑控制需用0.3555kw·h,节电约15.7%。 二、神经网络控制 人工神经网络从1943年出现,经历了六、七十年代的研究低潮发展到现在,在模型结构、学习算法等方面取得了大量的研究成果。神经网络之所以受到人们的普遍关注,是由于它具有本质的非线性特性、并行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能力。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。神经网络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,使神经网络实现从m维空间到n维空间复杂的非线性映射。目前神经网络理论研究主要集中在神经网络模型及结构的研究、神经网络学习算法的研究、神经网络的硬件实现问题等。 三、专家系统控制 专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面。虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用,但仍存在一定的局限性,如难以模仿电力专家的创造性;只采用了浅层知识而缺乏功能理解的深层适应;缺乏有效的学习机构,对付新情况的能力有限;知识库的验证困难;对复杂的问题缺少好的分析和组织工具等。因此,在开发专家系统方面应注意专家系统的代价/效益分析方法问题,专家系统软件的有效性和试验问题,知识获取问题,专家系统与其他常规计算工具相结合等问题。 四、线性最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分,也是将最优化理论用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多,最成熟的一个分支。卢强等人提出了利用最优励磁控制手段提高远距离输电线路输电能力和改善动态品质的问题,取得了一系列重要的研究成果。该研究指出了在大型机组方面应直接利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式。目前最优励磁控制的控制效果。另外,最优控制理论在水轮发电机制动电阻的最优时间控制方面也获得了成功的应用。电力系统线性最优控制器目前已在电力生产中获得了广泛的应用,发挥着重要的作用。但应当指出,由于这种控制器是针对电力系统的局部线性化模型来设计的,在强非线性的电力系统中对大干扰的控制效果不理想。 五、综合智能系统 综合智能控制一方面包含了智能控制与现代控制方法的结合, 如模糊变结构控制,自适应或自组织模糊控制,自适应神经网络控制,神经网络变结构控制等。另一方面包含了各种智能控制方法之间的交叉结合,对电力系统这样一个复杂的大系统来讲,综合智能控制更有巨大的应用潜力。现在,在电力系统中研究得较多的有神经网络与专家系统的结合,专家系统与模糊控制的结合,神经网络与模糊控制的结合,神经网络、模糊控制与自适应控制的结合等方面。神经网络适合于处理非结构化信息,而模糊系统对处理结构化的知识更有效。因此,模糊逻辑和人工神经网络的结合有良好的技术基础。这两种技术从不同角度服务于智能系统,人工神经网络主要应用在低层的计算方法上,模糊逻辑则用以处理非统计性的不确定性问题,是高层次(语义层或语言层)的推理,这两种技术正好起互补作用。神经网络把感知器送来的大量数据进行安排和解释,而模糊逻辑则提供应用和挖掘潜力的框架。因此将二者结合起来的研究成果较多。 除了上述方法,在电力系统中还应用了自适应控制、变结构控制、h∞鲁棒控制、微分几何控制等其它方法。总之,智能技术的广泛运用推动了电力系统的自动化进程。我们相信随着人们对各种智能控制理论研究的进一步深入,它们之间的联系也会更加紧密,相信利用各自优势而组成的综合智能控制系统会对电力系统起到更加重要的作用。 电力系统自动化论文:浅析电力系统信息管理自动化实现的途径与策略 论文关键词:电力系统 信息管理 自动化 实现 途径 策略 论文摘要:实践证明,在电力行业中实施信息化管理是其在市场经济条件下生存余发展的必由之路。随着我国电力体制改革不断的深入和电力市场逐渐形成,供电企业已经由原先让上级满意变成了让用户满意上来。本文,通过对电力系统管理现状的分析对其实现的途径和策略进行了探究,研究结果认为实现的途径和策略可以从政策和资金的投入、全员对其认识上提高和系统运用所需的知识学习三个方面上加以突破。 电力系统作为国家基础经济重要的一个环节,随着国内外环境的变化迅速发展,运用信息管理自动化建设对电力企业解决信息资源短缺与资源浪费之间的矛盾将成为必然。换句话讲,建立并拥有一整套先进的适合于电力系统自身需要的信息管理系统,已成为电力企业增强其市场竞争能力,实现信息化工作必然发展趋势。因此,对电力系统信息自动化实现的途径与策略探讨是一件非常有意义的事情。 一、电力系统管理的现状分析 电力行业是应用信息技术较早的行业之一,但限于当时的客观条件和人员素质,直至90年代初,仍处于一般应用水平,其信息化程度与客观需求和电子技术的迅猛发展,还存在着相当大的差距。但随着国家对其重视程度的提高,时至今日全国大部分省市级电力公司的信息管理系统已实用化,可以说信息化的管理模式已经基本形成。信息管理系统的运用虽然取得了一定的成效,但在应用效果上仍然感觉不是很理想,在不同地域、不同单位之间发展伤存在着不平衡性。尤其是一些县级电力企业的信息管理系统在开发和应用上处于相对滞后的位置。主要的问题体现在已经建立了信息管理系统在投入的资金所得到的回报并不明显。特别突出的问题就是管理规范上比较差,不能适应信息化建设的需求以及领导对信息化工作的不重视、管理方法不合理等。 另一方面,在信息化系统的运用过程中其系统本身也存在着一些问题。目前,较多的电力企业运用的信息管理系统(mis,manage—ment information system)是一个由人、计算机组成的能进行管理信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用的系统管理管理模式。其主要作用就是将企业相对孤立、零碎的信息转变并形成成一个相对比较完整、有组织的信息系统,这样一来就彻底解决了信息存放的“冗余”问题,大大提高了信息的利用效率。可以说这个系统在一定的程度可以最大限度地利用现代计算机及网络通讯技术从而实现企业的信息管理。但是由于msi技术本身固有的缺陷,使得msi无法适应多变的管理环境。基于mis无法满足人们对于管理信息系统需求的情况下,统(dss,decisions support system)便随之研发出来。二者的区别主要是msi是实现对信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用,而dss更主要的是针对某一类型的半结构化和非结构化决策问题,通过对数据的分析、建立模型、挖掘规则等方式,为管理者提供决策支持信息。随着系统的不断运用和相关漏洞的修复,数据仓库的综合决策支持系统最终形成。以至于后期的数据仓库、olap、数据挖掘灯相结合起来所形成的综合决策支持系统(远程自动抄表系统、基于抄表数据的综合决策支持)。 总之,随着科技的不断进步以及管理者理念和对系统的把握,电力系统的信息管理自动化呈现出良好的发展势头。但是,我们看到硬件的不断发展也要看到软件发展的不足,即管理自动化系统的实现途径和策略。 二、实现的途径与策略 网络技术的迅猛发展 ,给信息管理电自动化硬件的集成提供了技术支持和保障 ,提高了系统的可靠性与实用性我们知道,在进行的信息管理目的就是要将各种信息收集过来 ,然后进行分类、整理、抽取和融合 ,获取有用的信息 ,最终为应用服务。所以,对供电企业而言 ,信息融合的主要目标是从企业的实际需要出发 ,融入先进的系统思想 ,深入配电网管理各个环节 ,构建一体化解决方案 ,实现配电网的数字化运营 ,并将以更加先进、实用、成熟的服务回报广大用户。为此,有效的运用信息管理系统是实现最优化服务的主要手段。那么,如何才能更有效的在电力系统管理中实施信息管理自动化呢,笔者对其途径与策略有如下几点思考。 首先,政策和资金的投入是管理自动化实现的保障。随着技术不断的发展,管理自动化系统也越趋于庞大、复杂,要想能有效的运用必须根据电力企业的特点进行修正。这其中就需要投入大量的人力、财力。不仅如此,一套管理自动化系统的投入使用同样要付出高额的费用。这些都需要得到国家政策上支持和资金上的大力投入。因此,国家支持是保障电力系统管理自动化实现的首要成功要素。 其次,通过全员对其认识上提高以确保实施的有效性。笔者认为,好的管理系统需要管理者的接纳,如果管理者对其有抵触情绪,那么你再好的系统也只是一个摆设。所以,加强对其系统的充分认识,了解其对于提升我们工作效率的好处,从认识上使系统工作人员产生重视的态度。这里面尤其要值得一提的就是相关主管部门领导的重视,对系统的实施是非常重要的。 最后,提高全员系统运用知识学习以确保实施的能力。实践证明,在信息管理自动化系统的运用过程中需要我们管理者掌握一定的知识和技能,因此对系统的全员进行相关培训是非常必要的,也是促进系统有效运行的有效途径和手段。事实已经告诉我们,新时期的电力系统发展更需要对知识的储备和技能的掌握。 电力系统自动化论文:试析电力系统调度自动化 论文摘要:阐述了我国电网的现状、电力系统调度运营所包含的内容、所要实现的目标以及电力系统自动化的组成和目前所存在问题的解决方案,并对电力系统调度自动化的未来进行了展望。 论文关键词:电力系统;调度自动化;信息 一、我国电网现状简介 电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电设备以及控制、保护和通信设备组成的一个整体。目前我国电网进入了大电网、大电厂、大机组、超高压输电、高度自动控制的新时代 。电力系统规模逐渐扩大,各电网中500kv(包括330kv)主网架逐步形成和壮大,220kv电网不断完善和扩充,750kv输电工程(青海官亭—甘肃兰州东)已投入试运行,晋东南—南阳—荆门1000kv交流特高压试验示范工程已启动。现代电网的主要特征:坚强的超高压等级系统构成主网架的大系统;各个电网之间具有较强的联系;具有足够的调峰容量,能够实现agc;具有较高的供电可靠性;具有高度自动化的控制系统;具有高度自动化的管理系统;具有高素质的职工队伍。现代电网实行统一调度、分级管理、分层控制。 二、电力系统调度与运营包含的内容和要实现的目标 1.电力系统调度的任务 电力系统的调度就是对电力系统中所有的设备及其运行状态进行监控和调节,是一个指挥者。目前电力调度涵盖的范围较大,有自动化系统、继电保护等等。电力系统调度的任务主要是:尽设备最大能力满足负荷需要,使整个电网安全可靠连续供电,保证电能质量,经济合理利用能源,保证发电、供电、用电各方合法利益。 2.调度自动化的必要 电力系统是一个庞大而且复杂的系统,有几十个到几百个发电厂、变电所和成千上万个电力用户,通过多种电压等级的电力线路,互相连接成网进行生产运行。电能的生产输送过程是瞬间完成的,而且要满足发电量和用户用电量的平衡。[3]现在电力系统的发展趋势是电网日益庞大,运行操作日益复杂,所以当电网发生故障后其影响也越来越大。另一方面,用户对供电可靠性和供电质量的要求日趋严格,这就对电力系统运行调度人员和电力系统调度的自动化水平提出了更高的要求。电网调度自动化具有较大的经济效益,可以提高电网的安全运行水平。当发生事故时调度员能及时掌握情况,迅速进行处置,防止事故扩大,减少停电损失。地调采用自动化调度系统能减少停电率。当装备有直接监护用户的自动装置以后,可压低尖峰负荷。若采用分时和交换电价自动计量等经济办法管理电网,经济效益更大。因此,电网调度自动化是一项促进电力生产技术进步和有显著经济效益的重要工作,是电力系统不可缺少的组成部分。 3.电网调度自动化的组成部分及其功能 电网调度自动化系统,其基本结构包括控制中心主站系统、厂站端(rtu)和信息通道三大部分。根据功能的不同,可以将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。[4]信息采集和执行子系统的基本功能是在各发电厂、变电所采集各种表征电力系统运行状态的实时信息,此外还负责接收和执行上级调度控制中心发出的操作、调度或控制命令。信息传输子系统为信息采集和执行子系统与调度控制中心提供了信息交换的桥梁,其核心是数据通道,它经调制解调器与rtu及主站前置机相连。信息处理子系统是整个调度自动化系统的核心,以计算机为主要组成部分。该子系统包含大量直接面向电网调度、运行人员的计算机应用软件,完成从采集到信息的各种处理及分析计算,乃至实现对电力设备的自动控制与操作。人机联系子系统将传输到调度控制中心的各类信息进行加工处理,通过各种显示设备、打印设备和其他输出设备,为调度人员提供完整实用的电力系统实时信息。调度人员发出的遥控、遥调指令也通过此系统输入,传送给执行机构。 4.电力系统调度自动化的应用现状 目前我国投运的系统主要有cc-2000、sd-6000、open-2000。这些系统都采用risc工作站和国际公认的标准:操作系统接口用posix,数据库接口用sql结构化访问语言,人机界面用osf/moyif、x-windows,网络通信用tcp/ip、x.25。实践应用表明这些系统基本功能均达到国内外同类系统的水平,且各有特点。 (1)cc-2000系统。采用开放式系统结构设计及面向对象的技术,利用事件驱动和封装的思想为应用软件提供透明的接口。采用面向对象技术,并引进了一个大对象的概念,以适应封装性、继承性以及事件驱动的要求。支撑系统专用性和通用性的有机结合,既适应电力系统的需要,又兼顾其他行业实时应用的要求。按照软件工程的规律进行开发,实现软件工程产品化。技术鉴定认为,按照开放式系统设计和采用面向对象等技术,都属于国际先进或领先范畴。现结合东北电网,由电科院、电自院、清华大学、东北电力集团公司、北京科东公司在统一协调下,共同在cc-2000支持系统平台上开发电网应用软件,从而实现完整的ems系统。 (2)sd-6000系统。由电自院南瑞系统控制公司和淄博电业局联合开发具有统一平台的开放式分布式能量管理系统。1994年投运,1996年通过测试和鉴定。该系统集成了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等新技术。该系统特点是:具有开放式和分布式的支撑系统平台。具有面向对象的人机界面管理系统。其中较突出的是厂站单线图、电网元件模型、电网拓扑结构、数据库同期生成技术。ems支撑软件与管理系统的商用数据库采用sql标准接口,便于用户自行开发和由第三方开发应用软件。sd-6000系统有较高的稳定性和可靠性,前置机应用软件设计合理、实用。 (3)open-2000系统。open-2000系统是江苏省立项的重大科技项目,是由南瑞电网控制公司开发的新一代ems系统。open-2000系统是南瑞电网控制公司于1998年开发成功的一套集scada、agc、pas、dts、dms、dmis于一体,适用于网、省调和大中型地调的新一代能量管理系统,是国内外发展速度快、适用面广、性能完善、成熟性好、可靠性高的能量管理系统,是国内首套将iec870-6系列tase.2协议集成于软件平台的系统。open-2000系统采用100m平衡负荷的双网机制,流量更大,可靠性更高。完全基于商用数据库开发的、具有客户/服务器模式的全新能量管理系统。 我国调度自动化水平与世界上先进的国家相比,还有一些差距。尽管在近几年新投入运行的变电所采取了比较新的技术,但是总体而言,电网调度系统还存在一些需要解决问题。例如:系统计算机cpu负载率问题,即便是目前计算机容量和运算速度成倍或成几十倍提高的情况下,其负载率仍很高;cdt和polling远动规约的选用问题,cdt和polling两类规约在我国得到了广泛应用,并且这两类规约远动装置并存使用的现状将持续下去,选用哪一类规约的远动装置,原则上应视通道的质量与数量及本电网的调度自动化系统现状来决定,不宜盲目追求采用polling远动;系统的开放性问题,系统应该是开放的,能够支持不同的硬件平台,支持平台采用国际标准开发,所有功能模块之间的接口标准应统一,支持能过户应用软件程序开发,保证能和其他系统互联和集成一体或者方便实现与其他系统间的接口,系统应能提供开放式环境。此外,现在的电力系统由于还依赖高压机械开关(油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等)实现线路、设备、负荷的投切,尚不能做到完全可控。这是因为机械的慢过程不可能控制电的快过程引起的。“电网控制”目前只能做到部分控制,本质上仍然是一个调度员的决策支持系统。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代,则电力系统真正的灵活调节控制便将成为现实。电力系统运行实行统一调度、分级管理。统一调度以分级管理为基础,分级管理是为了有效地实施统一调度。加强电力系统调度管理,提高调度人员的素质水平,杜绝误调度、误操作事故的发生是保证人身、电力系统与设备安全运行的关键。电力调度自动化系统在系统运行维护方面还存在如下问题:缺乏相应的技术人员,运行维护水平有待提高,系统运行的安全性和稳定性不能保证,大大影响了系统的效率,影响了系统功能的发挥;缺乏相应的管理制度,系统的运行维护工作无制度可依;重使用、轻管理,不重视专业技术人员的配置和学习培训,出现问题后过分依赖厂家,影响系统的连续、安全、稳定运行。 三、电力系统调度自动化存在问题的解决方法 1.管理方面 统一思想,加强调度管理,提高认识。必须杜绝人为的一切误调度、误操作事故以及不服从调度指令擅自投停运设备。抓好防治误操作的思想教育工作,增强广大调度人员的安全意识、责任心和技术素质,最大限度避免误操作事故的发生。加大奖惩力度,严格考核,加强安全监督检查。认真落实各级安全生产责任制;严格执行“两票三制”制度,严把安全关。加强调度专业培训,提高调度员业务水平。 2.技术方面 积极开发更高级实用的装置和软件,努力提高自动化水平和保证通信的清晰畅通,避免工作中出现因电话不清楚、自动化画面显示不正确而造成的错误。 四、对电力系统调度自动化未来发展的展望 随着计算机技术、通信技术的发展以及电力系统控制技术的不断进步,在不远的将来,电力系统调度自动化将会取得飞速的发展。以这些科学技术的进步为依托,能更好地维持供需平衡,保证良好的电能质量。 电力系统自动化论文:电气自动化的发展趋势以及在电力系统中的应用 1 电气自动化的发展趋势 在我国的高校课堂中,电气自动化专业最早开设于20世纪50年代,在此期间虽然经过多次的调整,但是因为其适用性强以及应用面广的特点,所以一直备受欢迎,本文特将电气自动化的发展趋势简单归结如下。 1.1 半控型晶闸管被全控型电力电子开关取代 从最开始出现的晶闸管作为第一代电子电力器件,至今在我国仍然广泛应用在直流与交流传动的控制系统,一直到后来出现的二代全控式器件、三代复合型器件直到最后出现的第四代电力电子器件,将主回路的器件、而且包括驱动电力、过压过流保护、电流检测甚至温度的自动控制等都集合为一体。 1.2 变频器电路由低频发展为高频 高频变频器电路在不阻碍逆变器工作频率提高的同时能将开关损耗降到最低,从而使逆变器尺寸减少、有效地降低了成本而且还可以使逆变器在较高的功率下集成化,由此可见直流逆变器电路的发展前途是极为可观的。 1.3 通用变频器大量的投入到使用中 通用变频器一般指批量化、系列化、在市场需求量较大的中小功率统称为通用变频器。从变频器产品来分析,u/f控制器由最初的普通功能型转变成为高功能型,一直到后来的高动态性能矢量控制型,现以电力半导体器件igbt为主,其独具的可靠性、操作性以及维修方便等特点使单片控制技术也得到相应的提高。 1.4 电力系统自动化的进步受计算机、电子技术的推动 20世纪80年代,单片机技术的广泛发展和应用使我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。国产工业计算机以及引进的pc机技术在电厂的监控系统、电力系统的调度自动化、变电站的综合自动化中起到了至关重要的作用。在此基础上开发出的应用软件能完全的实现电力系统对于实时数据的采集、汇总、分类、分析、显示、打印、完成等操作。但是在这期间电气自动化还存在一定的问题,比如:不同厂家的设备不能进行互联;因为设备与计算机通信之间一般是采用点对点的星形连接,导致了系统的实时性不好,直接导致了设备配置的灵活性很差;整个系统在功能、系统的结构、通信协议等方面都缺乏相应的工业标准。 电厂监控、电网调度自动化系统、配电自动化、变电站自动化技术水平的飞速发展是出现在20世纪90年代,其发展最根本的原因是网络技术的发展。新产品与之前的产品相比较大幅度的减少了通信电缆与电力电缆的使用量,在降低设备体积的同时也降低了占地面积,从而节省了建设的成本。计算机技术以及电子技术不仅大幅度提升系统的技术性能而且使设备配置的灵活性、互换性和可维护性得到了明显的提高。 2 电气自动化在电力系统中的应用 电气自动化技术作为当今世界最活跃、开发前景最为乐观的一种集合了多种高新技术的合成体,其在电力系统中的作用也是不容忽视的,现将电气自动化在电力系统中的应用做如下阐述。 2.1 自动化控制技术在电力系统中的应用 2.1.1 变电站自动化 对变电站内运用的电气设备进行有效的控制以及全方位的监视,其特点在于运用全电脑化的装置将以往常规性的电磁式设备替换下,变电站自动化除了能满足变电站的运行操作之外还作为电网调度自动化中不可或缺的重要组成部分,是电力生产现代化中非常重要的一个环节。 2.1.2 电网自动化调度 主要由电力系统的专用广域网连结,服务范围囊括其调度范围内的发电厂、下级电网的调度控制中心以及变电站的终端设备等,其功能主要是电力生产过程中实时数据的采集、分析监控电网的运行是否安全、及时预测电力的负荷、正确估计电力系统的运行状态等。 2.2 电气自动化的研究方向 2.2.1 变电站的智能保护 在国外将综合的自动控制理论、网络通信、人工智能等一系列的新技术应用在新型的继电保护装置中,这样使继电保护装置有了智能控制的特点,而且能全面的提升了电力系统的整体安全水平。 2.2.2 我国电力部门的实施策略 从我国整个电力市场以及经济发展的整体情况来分析,我国电力部门需要对整体的电力市场运营模式做一个详细的调研,在明确了电力运营的具体流程之后提出符合我国实际的电力市场运营的模式,可以根据日常发现的实际问题提出具有针对性的解决策略。 2.2.3 电力系统的整体分析与具体控制 对在线测量技术研究电力系统稳定控制理论与技术、实施相角测量、探讨电力系统的振荡机理和抑制方法、选线方法采用小电流接地法、电网调度的自动化仿真、研究发电机调速控制和跟踪同期技术、研究基于柔性数据收集和监控的电网故障诊断及恢复控制策略、电力负荷预测方法、电网故障诊断理论及技术等。在非线性理论以及小波理论等在电力系统中的应用方面,以及电力系统在电力市场条件下进行的控制与分析的新模型、新理论、新的算法以及全新实现手段等进行了明确的研究。 2.2.4 配电网的自动化 在地理信息以及配网一体化、高级软件的应用等方面中低压网络数字电子载波取得了重大的突破,dsp数字信号处理技术使载波接收的灵敏度得到了大大的提高,从而真正解决了载波在配电网应用的衰耗、干扰等难题。高级应用软件以及高级应用软件配网的模型将输电网配网实际运行。 3 结语 综上所述,电气自动化已经是当今世界上最为活跃、最具生机一个综合性的学科而且在电力系统中占据重要的地位,因此工作人员在工作中应对其进行深入的研究与探索,同时还应在工作中结合自己丰富的工作经验,这样能在极大程度上提高电力安全。从而在最大程度上保证电力系统的工作安全。 电力系统自动化论文:电力系统自动化智能技术管理应用 摘要:目前我国经济发展迅速,也就带动了社会中的各行各业,生产、生活用电的需求量日益增加也就给电力系统运行的稳定与安全提出了更高的要求。因此为了适应发展需要,电力系统的自动化水平也正在不断的提高。在这其中智能技术的应用是非常重要的环节。本文对电力系统自动化中智能技术的应用管理进行进简要分析,希望能够为此项工作提供一些帮助。 关键词:电力自动化;智能技术;管理;应用 我国的电力系统运行已经初步实现了自动化,在这其中的一个重要环节就是智能技术的运用。充分发挥智能技术的作用,注重管理质量,可以帮助电力系统推动其自动化进程,因此研究电力系统自动化中智能技术的应用是十分必要的。 一、电力系统自动化和智能技术 电力系统自动化是通过一定的技术手段帮助电力系统实现其自动化发展,提高自动化水平,电力系统中包含了发电、调度和配电三个部分,这三部分是一个整体,因此电力系统的自动化也是将这三个部分作为基础进行的[1]。可以提高电力系统自动化水平的技术手段是多种多样的,有计算机技术、网络技术等,这些技术手段中最主要的就是智能技术,这项技术在电力系统中的价值也有着明显的体现。智能技术,就是人工智能技术,它指的是通过利用合理有效的技术手段仿照人工操作的形式进行优化和控制,这样能够促进控制水平更加高效,简单的说智能技术是能够实现对于人力的替代作用,甚至在个别问题上面的实际效果还会优于人工水平。在电力系统自动化中使用智能技术可以不断的推动电力系统自动化的发展,为电力系统运行的安全与稳定提供有力保障。 二、电力系统自动化中智能技术管理应用的现状 现阶段,我国的电力系统自动化智能技术已经有了初步的发展,但是在应用以及管理过程中还存在有很多问题制约着该项技术的发展。首先,现阶段的实际工作中,大多数的单位都缺乏团队协作的精神,在进行研究实验工作时,往往都不愿意将资源和技术分享给同行,这样是不利于智能技术的研究进展。其次没有实践经验。因为我国的电力系统自动化智能技术起步比较晚,而且现在的研究速度也比较缓慢,所以基本没有什么实际应用的机会,实践经验匮乏,在管理过程中,也无法借鉴较为成熟的先例,这也阻碍了电力系统自动化的发展[2]。最后政府相关部门对这项技术的研发重视程度不足,所以这项工作也就得不到政府的支持和成本的投资。 三、电力系统自动化中智能技术的管理应用 电力系统自动化中智能技术目前有很多种,综合来讲,实际应用效果突出的主要有以下几种: 1.专家控制系统的应用 一直以来,电力系统的整个操作和监控系统都是由人工进行的,但是人工操作存在有很多弊端,还会造成资源的极大浪费,而且电力企业在运营过程中就需要投入很多的人力、财力,这样不仅加大了电力运营的成本消耗,在具体操作时还会出现误差。使用专家系统可以有效的化解这一问题。专家控制系统是在个别领域当中使用专家知识有效的解决突发状况的智能化计算机系统。而且电力系统自动化还需要依靠专家系统实现监控的作用。这样一旦电力系统在运行过程当中出现任何紧急状况,专家控制系统就可以发出相应的指令,帮助相关的工作人员快速的解除故障,保障电力系统的正常与稳定运行,这一系统已经被广泛的应用到了多个领域当中[3]。 2.线性最优控制的应用 线缆是输送电力的重要媒介,它与电力系统的正常运转有直接关系。电能在传输的过程中需要考虑很多因素的问题,为了能够解决这些问题,提高电力系统自动化水平,就研发了线性最优控制技术,并且取得了良好的成效。 3.模糊控制的应用 模糊控制是结合了模糊数学的思想和理论研发的最新的电力系统自动化技术,这项技术能够良好的掌控那些动态的系统并且精准度非常高,电力系统本身带有很强的变化性,这个变化是不可控的,但是这些问题都可以通过模糊控制技术来解决[4]。与此同时为了检验一个新的自动化程序是否具备实用性,就可以通过模糊控制系统进行模拟实验,测试出其可行性。模糊控制系统中有一个完整的智能推理技术,将完整的数据信息和控制规划输入进系统当中后,模糊控制系统就能主动的对这些数据根据固定逻辑规定进行推理分析,直至推断出模糊控制输出结果。 4.神经网络系统的应用 神经网络系统是通过结合人工神经理论和控制理论形成的一种新的系统,通过字面就可以看出来这个系统具备了类似于人体神经一样的反应,这个反应速度是非常快的,他能够对发生的问题作出及时有效的反应,完全实现了电力操作系统的智能化,他具备有良好的处理复杂数据的能力。神经网络系统和线性最优控制系统是有一些不同的,神经网络系统的控制处理能力非常好、它有着非线性特征,它能够有效的运用到电力系统当中,比如说人工智能系统、自动控制系统、数序系统、计算机科学理论等的运用。 5.综合智能系统 目前,发电系统都是相对大型的电力系统,这些大型的系统结构非常复杂,容易出现失误,所以为了减少电力系统的管理和营运难度,提高工作效率,综合性职能系统也就此产生了,这个系统是通过智能技术来达到它的最终目的的。智能系统的作用非常强,这是智能控制与现代化控制相结合形成的。智能系统通过各种智能技术的使用简化了那些复杂、庞大的环节。目前有很多综合智能系统已经被广泛的应用,还有一些企业将多个智能控制系统融合在一起使用,这样能够使运营和管理工作更加流畅和方便。 四、结束语 综上所述,我国的电力系统发展已经初步实现了自动化,想要使其发挥最大优势,不仅要对专业技术进行深入研究,还应完善管理应用措施,智能技术,作为电力系统自动化中的重要组成部分,提高智能技术的管理应用水平可以推进电力系统的自动化进程,确保电力系统安全、稳定的运行。 作者:尹平 单位:湖北省电力公司蕲春县供电公司 电力系统自动化论文:电力系统电气工程自动化技术发展 摘要:电力系统电气工程智能化是发展的产物,智能化的实现可有效提升电力系统工作效率,使系统运行更加稳定,对电力行业的快速发展有着推动作用。本文首先阐述了电气工程自动化智能化控制的发展价值,分析了电力系统中电气工程自动化技术的智能化优势和智能化应用,指出了电气工程自动化技术的智能化应用前景。 关键词:电气;自动化;智能化;设备;电网 一、电气工程自动化智能化控制的发展价值 智能化使电气工程自动化技术得到较好的控制效果,有利于自动化的发展,智能化技术可提高电力系统的工作性能并实现调节控制。电气工程自动化控制主要工作内容是收集并处理信息,智能化技术主要目的是提高对它的控制效率。智能化控制器与传统控制器相比有着较大的优势,更适合实际的电气工程工作。仅通过调整相关参数即可实现电力系统的自动调节控制,避免了必须由专业技术人员在场的问题,同时减少了操作电气工程人员的相关操作,使电气工程的工作效率和运行质量得到提高。 二、电力系统电气工程自动化技术的智能化优势和应用 (一)智能化优势 (1)在电力系统中智能化技术可实现数据信息的采集与处理,对各个开关量与模拟量进行实时采集,并可根据要求对所采集的数据信息进行处理与存储。(2)智能化优势体现在画面显示上,通过模拟画面将系统和设备的运行真实的反应出来,还能显示出电压、电流,并根据模拟量、计算量、隔离开关及断路器等自动生成趋势图。(3)智能化优势还体现在运行管理方面,专家系统的应用便可快速生成日志、报表,并实时对数据、运行曲线进行储存等。(4)智能化实现了模拟量的故障录波、顺序记录、波形捕捉及开关量变位等。(5)智能化实现了停机操作,通过键盘、鼠标对断路器、隔离开关控制,通过系统设置限制操作人员权限,加强值班管理。(6)智能化实现了参数的在线修改和设定,还可对不对称的运行在线分析并计算负序量。(7)智能化主要体现在对电力系统的运行监控,可实时监控模拟量数值及开关量状态,并通过声光、语音等形式进行自动报警同时记录事件顺序。 (二)智能化应用 1、电气高压设备的智能化 在实际需求基础上为电气高压设备配置适合的智能组件,该智能组件在相应指令下对电气高压设备进行智能自动化控制。高压开关设备的智能化属于多项电子和计算机技术精密结合的综合智能科技,是根据开关设备的需求属性和高压开关的技术标准和实际运行中的需求进行研发的智能化设备。高压开关智能化主要体现在对运行状态的检测,通过对多项技术指标进行评估实现模块化、一体化的效果,大大提升了高压开关设备的智能化水平。 2、电力系统电网的智能化 基于电力系统的智能化需求电网智能化继而产生,智能化电网设备与传统电网设备相比对电网的优化和改革有着重要作用。智能化电网设备雨现代计算机技术、电子技术等相结合可实现电力系统电网的自动化和智能化。电力系统电网的智能化不仅确保了电力网络的稳定运行还大大增加了电力调度的实用功能。智能化的电力系统网络推动了低碳环保和能源再生的发展,诸如智能变电站的出现便是基于智能化电力网路概念所衍生出来的,智能变电站与电气工程自动化中的六个环节的中转站相衔接,使电压的变换和对电流方向的控制变得更加容易操作,这是电力系统中电网整体智能化建设必然的发展方向。 3、电力系统电气工程自动化的管理 基于智能电网不同阶段发展过程中对电力通讯和网络技术的需求,电力系统电气工程需建立适合自身特点的全面、高效、个性强的通信网络,该网络需支持多项业务、设备的使用,实现信息通信的灵活运用和所有的接入方式。我国电网铺盖面广、电源输出与用电需求距离远的问题,这也就导致了我国电网及结构模式的复杂性。那么在基于我国电网实际情况和现实中存在的问题,建立“即插即用”的通信设备网络才是具有我国特色的电网智能化系统。而对所建立起的智能化系统进行管理是建立在强大数据和理论基础之上的,需要对地区内的能源竞争格局进行分析,并按照增强电力企业竞争力的思路的管理思路,对能源发展进行更加深入的分析和研究。智能化市场的计划的管理可提高终端能源消费也有着推动作用。 三、电气工程自动化技术的智能化应用前景 (一)电气工程设计应用前景 电气设备设计复杂,往往需要人、财、物三方面的支持。电气设备雨电气自动化中的电路和电机、变压器以及电磁场等之间有着密切联系。智能化技术的应用使电气工程设计难以计算的难题有效解决,会大大提高设计效率和精准度。 (二)电气工程控制应用前景 电气工程中的智能化有效完成生产和流通、交换以及分配的操作,对电气自动化的控制降低人、财、物三方面的浪费。智能化技术的应用主要体现在模糊控制和专家系统控制,其中模糊控制比较简单且紧密联系实际,应用范围较为广泛。 (三)电力系统应用前景 专家系统、神经网络是电力智能化的主要体现,基于专家系统的复杂性,它将大量的规则、专业知识和经验进行结合,通过判断和分析有效解决难题。电力系统中智能化技术应用需根据实际具体情况,及时更新系统规则和知识库,逐步适应国家发展需求。 (四)电气故障应用前景 智能化技术在电气故障中的应用主要表现在神经网络和专家系统、模糊理论三个方面。其中在电气设备故障诊断中应用最为广泛,主要体现在电动机、发电机和变压器的应用中,其中变压器的故障诊断需结合实际情况,快速确定故障范围,通过逐步排查不断缩小故障范围,以此提高故障诊断效率。 四、结语 综上所述,电气工程自动化技术的智能化不仅是时展的需求,更是市场不断进化的要求。电力系统电气工程自动化技术的智能化应用主要体现在系统和设备的监控和控制两方面,还需不断深化研究扩大智能化应用范围,为电气工程设计提供便利,加快电气工程控制效率,使电力系统的控制和管理变得容易,提高电气故障诊断和监测效率。 作者:李超 单位:山东中实易通集团有限公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化技术安全管理浅析 摘要: 当前的电力系统自动化技术正在日益完善,但由于各类因素造成的安全管理问题也在逐步突出,并影响了整体的自动化技术应用效果。因此,结合当前的实际发展情况,对电力系统的自动化安全管理应进行充分重视。本文主要是对电力系统自动化技术中的安全管理现状以及优化策略进行研究,论述其中存在的主要问题和改善方法,在促进电力系统整体安全管理水平的提升,强化电力系统自动化技术的安全管理策略。 关键词: 电力系统自动化技术;安全管理现状;优化策略 在电力系统自动化技术的推广应用中,电力系统自动化有效的提升了国家电网的工作水平,但电力系统自动化技术并不只是为国家经济发展水平的提升,更是要为整体的电网运行提供前提保障。随着国家用电量的增多,电力系统的自动化技术也有了一定影响,若是没有对自动化技术进行正确的管理应用,则会终止电网运行工作,最终干扰人们的正常生活进行。因此在电网运行管理工作中,应及时总结电力系统的工作问题,进行及时优化和调整,推动整体安全管理水平的提升。 1目前电力系统自动化技术的安全管理现状及存在问题 1.1电力系统自动化技术的设计水平有待提升 电力系统自动化的安全管理工作中,各种设备的发展具有重要价值,但是电力设备水平依旧给电力系统自动化的安全管理带来了工作难度,并在用电量增大时加大设备的运转符合[1]。若是没有对电力设备进行及时的更新以及必要维护,造成设备由于老化无法承担大负荷的输出电量,从而引发电力系统的故障。此外,电力系统自动化技术的安全管理中对设备的要求也较高,若是设备无法负荷整体的技术要求,就会在实际运行中达不到安全工作标准,从而产生相应的安全事故隐患,甚至引发电力系统故障。 1.2电力系统自动化技术水平有待提升 在国家电网部门的电力系统自动化应用中,通电量的增加会加大不合理的电力系统负荷,并会对电力系统的安全运行产生干扰。此外,在一些较为偏远的工作区域,电力系统自动化会受到经济条件和环境条件的限制作用,电网建设水平也较为落后,最终无法有效进行电力系统自动化技术之间的衔接,进而影响正常的电能输送。目前国家的电网发展建设工作中,还应持续完善电力系统自动化技术,进而解决电力系统运行中的安全问题。 1.3电力系统自动化技术管理有待规范 在目前的电力系统自动化技术研发工作中,对安全管理的技术还应继续进行落实,减少自动化技术的故障原因,在电力系统自动化技术管理的规范工作中,首先是对电力自动化技术的安全管理规范,另外是对专业维修人员的培养[2]。并在工作中对工作人员的维修水平进行提升,避免由于技术难题的延误导致严重电力事故的发生。 2电力系统自动化技术中安全管理的优化策略 2.1增进电力系统自动化技术的合理性设计 由于我国的电力系统自动化技术发展较晚,因此同西方国家之间的技术设计有较大差距,为对这一差距进行弥补,应在借鉴发达国家电力系统自动化技术的经验基础上,与当前的国家发展情况相结合,最终进行电力系统的合理科学设计。此外,在设计电力系统自动化技术的基础上,应对其应用故障深入分析,并对造成故障的原因有针对性的提出改善策略,从而强化电力系统自动化的设计水平。 2.2增进电力系统自动化的工作管理水平 对电力系统自动化管理水平的强化包含对管理制度的建设以及工作人员的职业技能提升。电力系统自动化技术的安全管理,必须要有专业的工作人员从事管理工作。对技术人员工作水平的提升,要与电网的实际运行状况相结合,进一步确定企业发展的责任与义务,进而拥有更加合适的学习发展空间。依照不同岗位职责,进行专业人员的知识、技能培养,使其对先进的技术知识有更好掌握,提升自身的实践操作能力;并加强专业人员素质培养,在工作中更加认真处理各项工作,进行安全管理的各类培训;最终具备基本的安全操作要领,并能够保障自身在工作运行中的人身安全与技术安全。在对电力系统自动化的实际应用进行分析后,可以得出具体的安全管理措施,从而有效提升自动化的管理水平。通过分析电力系统自动化的安全因素,能够了解其中的主要影响因素是管理与维修[3]。可通过增进实际应用状况的了解,对各级管理工作及时落实到个人,促进每一位工作人员都能够更好发挥自身工作职责,建立规范性的电力系统工作。在实际的设备维护中,可增强对电力系统自动化技术的投资,使设备研发作用得到更好发挥,能够进行自动化的电力系统调节和检测,进而保障电力系统的高效稳定运行。 2.3增进电力系统自动化技术的维护水平 在科学技术的发展过程中,信息技术的应用越来越重要,将其在应用在电力系统自动化技术中,能够使电网工作运行更加安全、有效[4]。同时,要想充分发挥电力系统自动化的技术,就可利用信息技术进行科学的维护管理,如利用信息技术进行电力系统自动化中的数据优化和采集,促使其能够对通信信息和综合信息进行高效管理,提升电力系统自动化技术的智能化、信息化水平。 3结语 若是在电力系统自动化技术的安全管理中,没有对电力系统自动化的技术管理进行规范,或是对没有电力系统的设备缺陷充分考虑,就会使电力系统自动化技术的安全管理效果得到减弱。针对这种情况,更应加强电力系统自动化的技术管理水平,更加合理利用电力系统自动化的技术作用。通过技术人员水平的培训发挥自动化技术的安全管理价值,使电力系统的工作运行更加安全高效,系统更加稳定。 作者:林伟 单位:国网福建闽清县供电有限公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化技术安全管理 摘要: 现在,随着社会经济的不断发展,国家电网得到了高度的应用,其应用的领域越来越广泛,而且,运行的效率得到了很大的提升。科学技术的发展,能够促进电力系统自动化的发展,然而,带那里系统自动化技术还是存在一定的局限性,电力系统的故障会导致大范围的停电,影响了人们的生活和工厂的生产。本文通过对电力系统现在运行的现状进行分析,并针对问题,提出可行的建议,促进电力系统自动化的发展。 关键词: 电力系统;自动化技术;国家电网 现在,我国经济发展迅速,为了能够促进电力系统平稳的运行,就必须实现电力系统自动化技术的发展,减少电力系统自动化技术在使用中出现的故障,提高其可靠性。科技的发展促进了电力系统自动化的发展,电力系统也朝着更加高级的方向发展,能够实现整体的发展。为了能够实现对电力系统的安全管理,要进行合理的安排,对管理方针进行优化,协调各项管理内容,完善相关的水平,促进综合电网的发展。 1电力系统自动化技术的现状和问题 1.1电力系统自动化技术设计存在问题 我国的电力事业发展起步比较晚,与一些发达国家相比还是比较落后的,我国也进行了几次大规模的电力系统的改造,电力系统自动化技术还不够成熟,导致了现在电力系统自动化在设计中还没有形成标准化的范本,现在,我国在进行国家电网建设的过程中,由于电力系统自动化技术的局限性,导致了其不能提高效率,在电网的建设中还出现很多的事故。我国的电网建设还不成熟,虽然经过几次大规模的改造,但是还是不能解决城乡电网统一的问题。所以,在对电力系统自动化技术使用的过程中,电力系统自动化技术不能实现兼容性,在不同的设备上不能同时使用,其接口是不一样的,而且出现了设备之间不能连接的问题。现在,国家电网的覆盖范围比较大,各个地区在进行电网建设的过程中使用的技术是不统一的,使用的电力设备也是不同的,在对电力系统自动化技术设计的过程中,在管理上就应该采取不同的方法,这也给管理带来很大的难题。所以,在电力系统自动化技术设计的过程中,应该分析不同地区使用的电力设备的共同点,能够使自动化系统具有兼容性,可以在不同的设备上使用。 1.2电力系统自动化技术中的设备存在问题 在使用电力系统自动化技术中,设备很容易出现故障,导致安全事故的发生。电力设备和电力系统自动化技术的各项指标和不合格,在选择电力设备中,为了能够减少经济成本,他们就会忽视电力设备的性能,导致了一些实用性不强的电力设备也投入到使用中。在使用电力系统自动化技术的过程中,对技术的成分要求比较高,在工作的运行过程中没有制定安全标准。尤其是工作人员在管理中缺乏责任感,他们的专业知识也不够扎实,这就导致了他们在对自动化技术的操作上会存在失误,在电力系统自动化设备运行中会出现这样或那样的故障,在对电力系统自动化技术的管理上存在着经验不足的问题,对国家电网构成威胁。电力系统自动化技术在实际的使用中,会出现各类干扰问题,不能使系统稳定的运行,对电力系统产生很大的隐患。 1.3电力系统自动化技术在管理上存在问题 电力系统自动化技术在管理中需要高素质的人才,但是,在实际的管理中,这些管理人员的素质并没有达到要求,当电力系统自动化技术出现故障的时候,都依靠厂家来维修。电力系统自动化技术的维护人员匮乏,导致我国国家电网的安全受到威胁。所以,要解决这个问题,就要注重对电力系统自动化技术维护人员的培养,促进安全的宣传和教育,防止在使用中安全事故的发生。电力系统自动化技术的管理方案也不理想,这就导致了管理人员不负责任,相互推诿的现象发生。 2电力系统自动化技术的安全管理措施 2.1完善电力系统自动化技术的维护水平 在电力系统自动化技术维护方面,应该建立一支高素质的管理队伍,定期对管理人员进行培训,提高他们的综合素质,使他们扎实的专业知识和良好的修养,在维护设备中要富有责任心,从而能够从根本上解决电力系统自动化技术没有人管理的问题。现在,随着科学技术的进步,信息技术在各行各业得到了广泛的应用,所以,在电力系统的应用中,应该结合信息技术共同使用,建立数字化的电网,完善数字化变电站的建设,促进我国电网的发展。电力系统自动化技术可以借助信息技术进行管理,实现了全面的管理,能够进行数据的收集,防止数据在收集的过程中发生遗漏的问题,运用信息化技术实现电力系统自动化技术的综合管理,提高管理的智能化和可视化的水平,使我国的电网在运行中减少故障的发生,使运行的经济效益提高。 2.2强化电力系统自动化技术的管理 现在,随着科学技术的发展,电力系统自动化技术的使用越来越普及,所以,在管理工作中一定要实现全面的管理,掌握电力系统自动化技术的发展方向。应该科学的对电力系统自动化技术的模式进行分析,在电力系统自动化技术中,应该结合我国的经验,在规模建设上进行各种考虑,应该对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计,能够将电力系统的各个设备分别进行管理和控制,电力系统的各个单元应该是相互独立的,防止各个单元的相互影响。在强化电力系统的可靠性时,应该实现系统使用的兼容性,在此基础上,实现电网功能的扩充。运用简化电力系统结构的方法,从而能够方便管理,在电力系统的设计中,可以简化二次接线,从而能够进行分布式的设计。 3结语 现在,我国的电力事业在不断的发展,但是,我国的电网建设还是存在一定的问题,容易导致停电问题,使人们的生活和生产受到影响,原因在于我国的电力系统自动化技术还存在一定的局限性,所以,应该强化对电力系统自动化技术的管理。 作者:朱坤双 单位:国网山东省电力公司应急管理中心 电力系统自动化论文:电力系统自动化安全管理 一、电力系统自动化技术安全管理策略 (一)提高电力系统自动化技术维护水平 加强电力系统自动化技术安全管理,提高电力系统自动化技术维护水平至关重要。自动化技术维护离不开人才。人才才是自动化技术维护的关键与核心,只有具备高素质的自动化技术维护人才,才可以全面提高电力系统自动化水平。电力企业需要加强对于高素质、高能力人才的招聘,为电力企业电力系统自动化注入新鲜的血液,同时加强对于自动化技术维护人员的专业化培训,提高自动化技术维护人员的专业水平以及技术能力,杜绝电力系统自动化技术的“三不管”现象,从而使得电力系统自动化技术维护水平得到迅速提升。另外,近几年来,科学技术发展速度越来越快,尤其是信息技术的进步,直接改变了人们的学习生活和工作,对于电力企业来讲亦是如此,电力系统自动化的深入发展,便是建立在信息技术等高科技技术的基础上的。数字化电网以及数字化变电站的广泛推广,直接提高了电力系统自动化运行效率,提好了电力系统自动化运行的安全性。电力系统自动化技术通过对于互联网以及信息技术的应用,可以做到对于电力数据的采集与储存,从而使得电力系统做到规范化以及有效化。另一方面,数字化电网以及数字化变电站的广泛推广,还使得电网以及电力系统自动化技术向着智能化、可视化以及信息化的方向发展,使得我国的电网以及电力系统可以更好的面对激烈的市场竞争环境,在电力市场中取得一席之地。 (二)加强电力系统自动化技术管理水平 1、电力系统自动化技术模式设计 目前来看,我国在电力系统自动化技术方面还不是很纯熟,缺少关于电力系统自动化技术管理方面的经验,在实际的电力系统自动化技术管理过程中,存在着很多技术上以及管理上的问题,影响到电力系统自动化的顺利开展。因此,电力企业在实际的电力系统自动化技术实施过程中,需要严格做好电网自动化的规划设计,充分的考虑到各种因素,从而最大限度的提高电力系统自动化设计水平与质量。从专业化的角度来讲,电力企业要想提高电网的安全性以及稳定性,需要从以下三个方面入手,提高电力系统自动化技术应用水平。第一,电力企业需要做好分布式结构设计。对于电力系统中的警报、测量、保护以及控制等信号设备,设计人员需要将其进行相互独立,避免彼此单元之间出现相互影响的问题。第二,做好电力系统的兼容性以及扩展性。兼容性以及扩展性是电力系统极为关键的两方面,电力系统是由各种软件以及硬件组成的,电力系统对于不同的软件和硬件,都有着各自的通讯接口,从而使得电网环境可以做到灵活化,从而通过扩大兼容性以及扩展性,提高电力系统的运行效率。第三,简化电力系统。简化电力系统的根本目的在于确保电力系统的安全性,尤其是对于二次接线的简化,可以极大的提高电力系统的运行效率,科学合理配置电力系统软硬件,从而达到电网安全运行的效果。 2、电力系统自动化技术应用标准化 建立完善的电力系统自动化技术应用标准化体系,这是提高电力系统自动化技术管理水平的关键性举措。只有实现电力系统自动化技术应用的标准化,才可以保证电力系统的安全性管理。但是,在实际的电力系统自动化技术应用过程中,我国在自动化应用标准化建设方面,缺乏必要的建设规范以及标准,使得电力系统自动化技术应用没有达到统一,从而在实际的电力系统自动化技术实施过程中,出现各种各样的问题。因此,电力企业需要认识到技术应用的标准化才是电力系统自动化发展的前提,通过标准化的规范,使得电力系统可以达到最佳运行效果。对于电力系统自动化技术所需的故障录波、通讯控制器、无功装置与通讯控制器、保护与通讯控制器、RTU与通信控制器、通讯控制器与主站、小电流接地装置与通讯控制器、通讯控制器与模拟盘等设备都必须要做到与自动化技术接轨的统一标准,从而避免因为标准化缺失而带来的各种电网安全事故和问题。总结 二、结语 综上所述,为确保电力系统自动化技术的安全管理水平,就应该及时采取有效的管理对策,使电力系统自动化技术朝着标准化、智能化、规范化的方向快速发展。重点强调对自动化技术应用的管理,既要提高技术管理水平,又要优化电力系统设计,为电网运行安全、可靠的运行打下坚实基础。电力企业在电力系统自动化技术创新方面做出了重大的努力,也取得了重大进展,但是在实际的电力系统自动化技术过程中,还是存在着很多的问题。深入研究现阶段电力系统自动化技术应用现状,创新电力系统自动化技术策略,是今后电力企业在电力系统自动化技术创新方面的重大课题。 作者:王平荔 单位:国网江西省电力公司萍乡供电分公司
机电技术论文:表面技术在机电和金结中应用展望 摘要:三峡工程是“千年大计、国运所系”的跨世纪工程。工程的质量、寿命、运行可靠性和检修维护费用,取决于多学科技术的发展水平。对表面工程技术在三峡工程机电设备和金属结构工程上的应用进行了全面的讨论和分析,对三峡工程机电设备、金属结构表面预处理、表面涂覆技术和产品提出了技术要求。 关键词:金属结构 机电设备 表面技术 1 引言 表面工程,是经过表面预处理后,通过表面涂覆、表面改性或多种表面技术复合处理,改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分和应力状态,以获得所需表面性能的系统工程。三峡工程通常被人们称为“土木”工程,但是大坝全长2309.47m中,实际上起挡水作用的溢洪闸门、电厂进水口闸门、船闸人字门和输泄水闸门占坝线全长的72%(1679m),实际上就好似一个“钢秩”工程。三峡工程作为一项水资源综合利用的工程,其机电设备和金属结构的总重量达50万t,其费用占工程总概算的1/3。 表面工程以多个学科交叉、综合、复合为特色,以应用多种表面技术及其复合表面技术为特点,是主导工业发展的关键技术之一。三峡工程是“千年大计”、“国运所系”的世纪性工程,一定要重视质量问题,把质量看成是三峡工程的生命。在国际招标的机电设备技术条件中,明确了应用表面加工技术、表面技术和复合表面技术的要求,以改善提高零部件材料表面性能,有效地提高设备运行可靠性,延长使用寿命和方便维护和修复。表面工程技术在三峡工程建设中得到广泛应用。 2 三峡工程应用表面技术的对象 三峡水利枢纽由挡水和泄水建筑物、发电建筑物和通航建筑物组成,大坝轴线全长2309.47m。泄水建筑物位于河床中部,设有表孔、深孔和导流底孔;电站厂房位于泄水建筑物左、右两侧,为坝后式厂房,共装设26台700MW水轮发电机组。通航建筑物布置在枢纽左岸,包括双线连续五级永久船闸、单线垂直升船机和施工期通航的临时船闸。 2.1 水轮发电机组和其它机电设备 三峡电站水轮发电机组及辅助机电设备总重量约达26万t。埋设在混凝土中的设备部件、常年受含沙水流冲刷的水轮机过流部件和常年暴露在空气中的机电设备表面都需要应用表面工程的基础理论,提出优质、高效、低耗的表面工艺技术,在设备和零部件的表面进行严格的处理以保证设备可靠运行。 2.2 水工闸门和金属结构 三峡工程的水工闸门埋设件、闸门本体、输水钢管及启闭机等金属结构总量约26万t。其中大坝及电站合计共有30种不同规格的闸门539扇,永久船闸有各类人字门、充泄水阀门等共89扇,两者共约7.3万t。其中工作环境最恶劣的是导流底孔和泄洪深孔的弧形工作门,最高工作水头达85m,流速达35m/s,并有局部开启的要求。 2.3 对外交通工程 三峡工区对外交通工程的金属结构表面防护,包括桥梁表面涂覆、装卸重件码头上的起重设备和金属结构的表面处理以及集装箱码头钢管桩和粉煤灰钢罐内表面的防腐等。 三峡工程对外交通金属结构工程包括大中桥梁34座,其中联系坝区两岸的西陵长江大桥1118.66m。 3 三峡工程应用表面技术的试验与实践 3.1 三峡机电设备和金属结构表面的工作环境 三峡机电设备和金属结构表面,根据其功能要求,分别暴露在在室内外大气和潮湿大气中,干湿交替环境。在静水工况、动水工况、高速含沙水流中和与混凝土结合的环境下工作运行。 (1)暴露在大气中工作的有:大坝顶部门式起重机及轨道、自动抓梁、厂房顶敞开式高压电气设备、高压出线塔、主厂房大门、电站尾水门式起重机及轨道以及部分闸门的局部外露部分。还有永久船闸、临时船闸和垂直升船机的桥机、大梁及清污机等。这些暴露在大气中的结构和装备表面,常年经受日晒雨淋、风雪冰霜的袭击。 (2)在室内大气中工作的设备主要有:水轮发电机组、变压器的外露表面、主付厂房内各种桥机、大梁、轨道、厂内高压设备、大电流母线设备和其他机组辅助设备如水泵、空压机、制冷机表面,电站厂房屋架、船闸人字门启闭机及其附属设备、中低压配电盘、动力盘、保护盘柜表面等。 (3)在潮湿大气中工作的结构和设备如:电站厂房进水口竖式液压启闭机、长期存放于门库中的检修门及埋件、闸门吊杆、尾水排水阀、水轮机顶盖排水泵等。这些设备常年处在潮湿的空气中,易锈蚀和腐蚀。 (4)在干湿交替环境中工作的结构极易发生表面破坏如:船闸人字门、所有闸门的门槽埋件、船闸浮式系船柱、泄水表孔闸门和检修门等。有的干湿交替频繁,有的交替频度不大,对结构表面影响也有所不同。 (5)在静水状况下工作的装备有:船闸人字门、检修闸门和叠梁门,电站进水口检修门,泄洪坝段深孔和表孔检修门等。他们都是在闸门前后平压后才开启或下落的。 (6)动水工况下工作的电站进水口工作闸门、压力钢管、拦污栅事故检修门、水轮机过流部件包括涡壳、导水机构、转轮、基础环和尾水管里肘等。 (7)在特别恶劣的环境中工作的排沙孔工作闸门及事故检修门、底孔工作门、深孔工作门、船闸输泄水廊道阀门、钢衬护以及水轮机转轮都是在高流速的含沙水流中工作和运转的,泥沙磨蚀的破坏作用,对其材料和表面的处理都有特殊要求。 (8)一些与混凝土面结合的钢结构,如压力钢管外壁,所有闸门和启闭机构以及钢结构的埋件、水轮机钢里衬、蜗壳、座环以及发电机埋件、设备基础埋件等。 3.2 三峡坝区的空气和水环境特性 三峡坝址位于湖北宜昌市二斗坪镇,此区域属南温带和亚热带过渡地带,其气候特征是高温、高湿、雾多风小,秋雨多温差小。坝区大气年平均相对湿度75.8%,平均温度21~22C,最高温度43.9C,最低9.8C。年平均降雨量达1251mm,以7、8月份较高。大气中S02浓度较高,酸雨比较严重,降雨pH值为5.44,大气环境腐蚀性大。 三峡坝址处多年平均水量达4500亿m3,多年平均流量为14400m3/s,水中含有泥沙,多年平均含沙量1.2kg/m3。实测最大含沙量10.5kg/m3。泥沙中推移质相对较小,悬移质居多,平均粒径小于0.1mm。水中有生物作用,如海蜊子等。江水的PH值为7.95,水中溶解O2为6.4mg/L。在动水下工作的装备和结构,承受的动水速度多不相同,拦污栅的过栅流速约lm/s,压力钢管内约8m/s,船闸输水廊道内约20m/s,深孔、底孔闸门处30~35m/s,排沙底孔内18~28m/s,水轮机转轮叶片约30~40m/s。这些结构和装备特别是在高速含沙水流中工作的结构和装备,面临空化和泥沙磨损的联合破坏。 3.3 三峡工程设备和钢结构的表面技术应用试验 为了使表面科学与工程相结合,为了结合三峡工程的空气环境、水环境和工作环境特点,通过试验研究提出有效的工程措施,达到改善材料的表面性能、有效延长使用寿命、节约资源、提高生产力和减少环境污染的目的。 为此,中国长江三峡工程开发总公司委托武汉材料保护研究所进行了不同涂覆材料和多种表面技术复合处理的实验。 (1)大气暴露实验 从1995年1月开始,在三峡坝区、宜昌市区和秭归县城,对30多个国内外厂家的120多种防腐体系的试件作挂片试验,其中有机涂装体系42种,热喷涂金属体系7种。现在试验仍在进行中。 (2)水环境暴露实验分别对全暴露在水环境中(全浸)和干湿交替的环境进行了试验。实验安排在三峡坝址下游40km处的葛洲坝水利枢纽进行,全浸试件浸没在葛洲坝二号船闸上闸首的人字门上,干湿交替试件装设在葛洲坝二号船闸下闸首的人字门上。试验涂装材料有,有机涂装体系35种,热喷涂金属体系7种,电化学保护1种。 (3)室内加速腐蚀实验分别对13个厂家的34种防腐体系,即4种水溶性无机富锌类、3种醇溶性无机富锌类、4种环氧富锌类、13种富锌底漆/中间漆/面漆、5种金属喷涂层、8种金属喷涂层/封闭底漆进行试验,分别应用常规试样和划叉破坏性试样在中性盐雾条件下进行加速腐蚀试验、在5%盐水溶液中浸渍试验、紫外线加速腐蚀老化气候试验、在自来水和盐水中的电化学对比试验、涂层电气学保护性能试验以及涂层与基体(或其他涂层)界面粘结力试验。 上述各项现场挂片试验的初步成果,已在机电设备和金属结构招标文件的技术规范中得到应用,供货厂商将根据合同的要求进行表面涂覆和表面改性处理。 3.4 三峡工程应用表面技术的实践 三峡工程自1994年12月正式宣布开工以来,表面技术在桥涵、码头、施工变电所和储运设备等方面得到比较广泛的应用。 (1)桥梁 三峡对外交通工程桥梁中特大桥4座,大桥7座,中桥23座,合计34座,累计长3793m其中较具特色的有莲沱大桥、黄柏河大桥、下牢溪大桥和横跨长江南北两岸的西陵长江大桥。 莲沱大桥全长340.87m,主桥为中承式三孔钢管混凝土连续拱桥。拱上桥面总宽20m。钢管的寿命直接影响大桥的安全。钢管拱表面防护,采用三道漆,分别为底漆、中间漆和面漆,干膜总厚度达305μm。在涂装前表面经除锈处理达Sa2.5级,粗糙度Ra30。 下牢溪大桥全长286.06m,为六孔三柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面防护采用热喷铝。 黄柏河大桥全长284.76m,为七孔桩台式双柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面采用热喷锌。 上述钢管拱的涂装寿命要求达到20年。 西陵长江大桥是横跨长江的坝区南北重要通道,和其他大桥一样,都是永久性的公路大桥。大桥全长1118.66m,主孔跨度900m为单跨双铰式钢箱加劲梁悬索结构。两座主塔高120m,为钢筋混凝土三层门式柜架结构。主塔基础为12根中Φ2.2m挖孔灌注桩。两根主缆各由10010根φ5.1mm镀锌平行高强钢丝组成,直径为φ570mm,每根主缆长约1478m,重约2300t。两岸各有一重力式锚锭。在大桥施工过程中,为了解决悬索鞍座的推移以调整力的平衡,全军装备维修表面工程研究中心提出了复合减摩涂层设计及相应的现场施工方案,替代国外采用的在鞍座磨擦副中安装数千枚滚针的方案,使鞍座顺利推移到位。采用这种复合减摩技术使磨擦系数降低1倍以上,大大节省了施工费用。此外,主塔表面和钢缆都采用了表面涂装防护,主塔表面总漆膜厚度达280μm。涂装寿命为5年,修复不需铲除只需在原涂装上再次涂覆。 (2)公路 专用公路采用封闭管理,为保证昼夜行车安全,设有公路防眩网及护栏,网和护栏波形梁表面采用热浸镀锌防护,锌层厚度在61~85μm。 (3)码头在三峡坝区设有一座杨家湾港口集装箱、杂货码头和一座重型设备装卸的重件码头。码头是三峡坝区水上的货物吞吐口,保证安全运作十分重要。 杨家湾码头的水下φ800/1000的钢管桩是码头的基础,钢管桩采用16mm的3号镇静甲类钢,其表面用氯化橡胶铝粉和氯化橡胶防腐漆进行处理。 2×300/50t重件码头的起吊设备为2台300t小车的桥式起重机,桥架结构总重300t。桥机及吊梁金属结构的所有内、外表面,机械零部件非接触表面,都进行了表面涂装处理。表面先经喷丸、机械手或手工除锈处理,然后涂以底漆、中间漆和面漆,分别采用环氧铁红车间底漆、环氧云铁防锈漆和可涂覆聚氨酯面漆。 (4)粉煤灰储运罐罐体为钢结构,全部储运罐总重约1830t,对其罐体、中转仓进行涂装处理,用铁红为底漆,合成树脂调和漆用作中间漆和面漆,输送粉煤灰的地下管道用环氧煤焦油沥青涂料。 表面工程在三峡工程的应用实践,不但起到了对金属和非金属表面的防护作用,还增添了建筑物的美感。据不全面的检查,涂复材料和工艺的应用是成功的,其使用寿命还有待进一步跟踪调查和考验。 4 机电设备、金属结构表面技术应用展望 迄今为止,三峡工程机电设备和金属结构的招标工作还在进行中。已完成招标的项目有左岸电站14台700MW水轮发电机组,合同金额7.4亿美元。二期工程厂(房)坝(溢洪坝段和永久船闸闸门及金属结构)采用国内公开招标,合同金额10.7亿元。现在在正进行500kV高压电气设备(15台840MVA变压器和全封闭组合电器)国际招标,电站主厂房1200t桥式起重机国内招标、500kV电抗器,20kV大电流封闭线的招标。还有大坝顶部和电站尾水平台的门式起重机等还未招标。这些机电设备和金属结构是2003年发电、通航的关键设备,这些设备和构件的表面处理,影响到设备的寿命、大坝整体建筑艺术处理甚至设备的安全可靠运行。 4.1 水轮发电机组和辅助电气设备的应用展望 在机组招标文件技术规范和合同文件中,对工厂涂装和保护涂层都有明确的规定,明确规定按SSPC—PAl、ASTMB456、ASTMB633和ASTMA164进行表面涂层处理。明确规定涂层必须在合适的气候条件(环境温度低于7C或金属表面温度小于外界空气露点以上3C时不能进行)。 同时明确了设备表面的清扫要求。选用溶剂清洗,进行喷丸发亮处理。使金属表面发亮呈均匀的灰白色。 对在运输过程中暴露在大气中的重要机械加工的黑色金属表面,先用溶剂清洗干净,并涂一层厚的防锈化合物。 所有暴露在大气中黑色金属非机械加工表面,如水泵、空压机外表面需喷砂发亮处理。再涂2层防锈漆,并明确涂层厚度要求。 所有与混凝土接触的非配合黑色金属埋件表面,如水轮机蜗壳外表面需进行机械清扫。并涂一层保护层,便于运输、堆放。在安装时必须先清理保护层,以利埋件表面与混凝土有效结合。 所有与水接触的非配合黑色金属表面,如活动导叶表面,蜗壳内表面,需用喷砂发亮处理,流道内的焊缝需用砂轮打磨光滑,在工厂涂两层环氧树脂富锌漆,安装后再涂一层保护漆。水轮机转轮是在含沙水流中运转的部件,其不锈钢表面未要求特殊处理。 所有盘、柜、压力油罐、泵组和管道外表面,在机械清扫后深4层装饰颜色涂料。盘柜的非工作内表面,进行机械清扫后,再涂两层防护漆。 对油罐铁质金属全部内表面需进行喷砂处理,直至露出金属光泽为止,再按要求涂保护层。 其他小型辅助设备,如电动机、接触器、开关和其他设备的表面,需按相应标准进行涂覆。 4.2 水工闸门和金届结构的应用展望 在水工闸门和金属结构的招标文件中,参考了三峡地区挂片试验的成果,按国家和行业规定的标准,对不同工作环境下工作的设备和构件,提出了不同的要求。 对经常处于水下或干湿交替环境,不易检修,或检修对航运、发电及泄洪有重要影响的设备或结构。要求采用具有高机械强度的防腐体系,有较好的抗冲刷能力,附着力极强,抗微生物和附着生物的性能优异,其保护年限长达20年。 对经常处于水下或干湿交替的环境,但易检修且对发电、航运、泄洪影响不大的钢结构和设备。要求采用粘附力强、耐水性的、抗微生物和附着生物性能优异的防腐体系,其保护年限可达10年。 对在大气环境中,包括室内与室外的钢结构和设备,要求采用具有较强的耐气候变化性能的装饰性能好的防腐体系,表面涂料要求不易变色,不粉化,其保护年限应达15~20年。 对这些设备和构件的表面处理,要求按国标GB6484-6487规定,要求基体清洁度达到GB8923规定的Sa2.5级。 对防腐材料亦作明确的规定,要求采用国家或行业标准产品系列,底、中、面漆最好选用同一厂家产品。 对各类水工闸门和金属结构的具体表面涂覆要求,合同中都有具体规定,例如: 永久船闸人字工作门和第一闸首事故检修门及其埋件,总重约23865.2t。门体和底层采用热喷锌,最小局部厚度不小于160μm,封闭层为磷化底漆一道,面漆为氯化橡胶两道,干膜厚度100μm,涂层总厚不小于260μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站进水口快速工作闸门、排沙孔工作门约4911t,表面涂覆采用底层热喷锌加封闭涂料防腐。热喷锌厚度为120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯树脂一道,干膜厚30μm,中间漆环氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为改性耐磨坏氧两道,干膜厚100μm。涂层总厚300~340μm。 泄洪深孔弧形工作闸门23扇、排漂孔弧形工作闸门2扇及其埋件,息重约10306t。门体采用底层热喷锌加封闭涂料防腐休系。要求热喷锌厚120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯材脂一道,于膜厚30μm,中同漆坏氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为环氧金刚沙二道,干膜厚100μm。涂层总厚300~400μm。 5 结语 表面工程技术在三峡工程的应用,一直受到国家有关部门、单位的重视,通过上述的讨论,我们可以看到表面技术与三峡工程成功建设、运行可靠和市省维护费用息息相关。 (1)三峡工程在中国国家科技攻关项目,如“六五”、“七五”、“八五”和“九五”攻关项目的安排,在三峡工程重新论证和投计审查中,始终是一项研究和讨论的重要课题之一。从材料表面加工工艺选择、涂覆材料及喷涂工艺研究以及表面电化保护等在“九五”三峡工程重大装备研制项目中占有重要地位。在三峡工程开工后,为有效的使用有关表面处理材料和适应三峡坝区的环境,迸行了多厂商多种材料的涂装挂片试验,以便有针对性的选择合适的涂装材料和工艺,以使表面材料应用达到寿命长、装饰美的效果。 (2)如前所述,所有机械设备、金属结构、水工闸门都在不同程度上离不开表面技术,他们运行的可靠性、经济性都在不同程度上仰仗表面技术的应用,这牵涉到多专业、多学科的应用,不但是简单的现场的涂装技术,还有许多是在设计中要求应用的在工厂实施的技术、工芝,从目前的应用范围看,它是一项在工程中无所不在、应用广泛的技术。欢迎国内外表面工程学界积极参与三峡工程表面技术应用研究。 (3)随著国内外表面技术的研究和发展,将使三峡工程通过表面技术的应用广泛受益。采用长效且与坏境相宜的表面涂装材料和工艺,对延长设备的使用寿命,延长维护性涂装的周期,有着重要的经济效益。与整个建筑和周边环境协调的装饰涂装,将会给人们美的享受。针对三峡工程具体的环境、目标进行研究和开发的成果和产品,将会给三峡工程带来更大的经济效益。 (4) 对三峡工程表面技术应用的跟综研究将水电工程或类似工程的应用提供有价值的参考。三峡工程表面技术应用广泛,应用材料品种之多,应用对象工作坏境的千差万别,按照目前技术和工艺水平应用的表面工程技术能否获得预期效果,还有待长期跟综研究和改迸。毋容置疑,随着科学技术的进步,表面工程技术作为现代科学的一门新兴的综合学科,必将得到迅速的发展,三峡工程必将从中获益。 机电技术论文:机电一体化技术及其应用研究 摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。 关键词 机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁企业中应用 在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面: 2.1 智能化控制技术(IC) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(OCS) 开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。 2.5 现场总线技术(FBT) 现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。 机电技术论文:机电一体化技术的发展浅论 论文关键词:机电一体化;技术;现状;产品;制造技术;发展趋势 论文摘要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。综述了国内外机电一体化技术的现状,分析了机电一体化技术的发展趋势。 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化概要 机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。 因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 2 机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。 20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。 我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,不取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 3 机电一体化的发展趋势 3.1 智能化 智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。 3.2 模块化 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。 3.3 网络化 20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 3.4 微型化 微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3.5 绿色化 工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。 3.6 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强,一般除RS232外,还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义。一层是,机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理,研制各种机电一体花产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。 结语 综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。 机电技术论文:浅析服务区域经济培养高素质农业人才——湖南生物机电职业技术学院的办学实践 [论文摘要]文章从湖南生物机电职业技术学院组建职教集团、加强校校合作和校企合作、创新人才培养模式、实施农民扶贫培训工程、推行产学研推相结合和致力振兴农村经济等方面阐述了学院围绕服务区域经济来培养高素质农业人才的办学实践,提出“服务区域经济,培养高素质农业人才”是做大做强特色农业职业教育的必然要求。 [论文关键词】农业职业教育;区域经济;产学结合;高素质农业人才 进入21世纪以来,随着我国农村改革的不断深入,农业产业结构调整和农村经济的发展对农业职业教育提出了新的要求。湖南生物机电职业技术学院作为一所具有百年办学历史的农业职业技术学院,在长期的办学过程中,秉承“为时养器,器为时用”的办学宗旨,积极探索校企合作、工学结合的办学途径,创新农业职业教育办学模式,采取多种形式,主动为农业、农村和农民服务,逐步走上了健康发展的快车道。 一、牵头组建职教集团,探索农业职业教育办学新模式 2008年初,经省农业厅、教育厅批准,同意由湖南生物机电职业技术学院牵头组建“湖南现代农业职业教育集团”。历时半年,学院承担了大量筹建工作,起草了筹建方案、集团章程和系列校企合作协议等文字材料;为了建立战略合作伙伴关系,学院先后与湖南省十大农业产业龙头企业进行洽谈;并举办了“湖南省农业厅敬聘袁隆平院士为湖南生物机电职业技术学院名誉院长暨学院专业对接农业产业校企合作签约仪式”;举办了集团成立大会;组织召开了集团理事会第一次会议,以“资源共享、优势互补、互惠互利、共同发展”为集团宗旨,明确了集团初步运行机制;设立了集团理事会、常务理事会、秘书处和种植业、养殖业、加工业、农机业四个专业委员会等机构,理事长由湖南生物机电职业技术学院院长担任,秘书处设于湖南生物机电职业技术学院。 集团成立后,完成了两项非常重要的工作: 一是组织了湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境调研。为全面了解和掌握湖南农技人才及农业职业院校办学现状,2008年10月,集团组织三个调研小组,分别对湖南省农业职业技术人才现状、人才培养等方面的问题进行了为期两个月的专题调研。通过调研,我们认为,湖南省农业职业教育虽然发展迅速,在推进新农村建设和现代农业发展中发挥着不可替代的作用,但现状却不容乐观。存在着整体功能发挥不充分,社会地位不高,招生困难,农业人才流失严重,发展条件相对落后等问题。必须进一步加强政府的主导作用,努力优化农业职业教育结构体系,提高人才培养质量。在形成《湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境的调研报告》,并对调研数据进行认真分析的基础上,集团向省委、省政府、省人大、省政协有关领导、省教育厅、省农业厅有关领导及部分湖南“两会”代表递交了《建议免费培养高等农业职业技术人才的报告》。《报告》提出了三条建议:(1)实行免费培养高等农业职业技术人才政策,建议省政府借鉴教育部直属师范院校学生学费全免,中央将逐步对中等职业教育实行免费教育的政策,由省财政出钱,每年安排高等职业院校纯农业专业免费培养计划5000人。(2)加大对农业职业教育的扶持力度,对高职院校纯农专业实行单独招生,以改变湖南省农业职业院校农业类专业招生困难,办学规模小,与农业产业发展需求极不相适应的现状。建议省财政设立农业职业教育专项基金,用于加强农业职业院校的基础设施、实训基地和教师队伍建设,提高人才培养质量。(3)发挥政府统筹作用,整合农业职业教育资源,建议由省政府相关部门牵头,对全省农业职业教育情况进行一次全面调研,在此基础上,对农业职业教育资源进行科学合理的整合,充分发挥职业院校在农业技术人才培养、培训方面的主渠道作用,推动湖南省农业职业教育事业的持续、健康发展。 二是启动了农业国际化实用人才培养项目。2009年8月,学院与袁隆平农业高科技股份有限公司多次洽谈后,决定联合实施“农业国际化实用人才培养”项目。2009年9月,双方各派一名专职人员和若干兼职人员,正式成立“农业国际化实用人才培养”项目部,项目部设于湖南现代农业职业教育集团秘书处,由秘书处负责运作。该项目拟在3年内培养1000名农业领域人才,打造国家援外农业技术人员和高端农业国际化实用人才培养培训基地,为国家l4个援非中心及相关农业企业储备和输送高素质农业按术人才。目前,项目部已经完成了签订合作协议、管理制度制定、课程体系设置等系列工作。并从集团内部的湘西职业技术学院、永州职业技术学院、岳阳职业技术学院、怀化职业技术学院大三学生和相关企业员工中选拔学员,拟挑选30—40人进行培训。 二、加强校企合作,创新人才培养模式 (一)校企合作一体化 企业主动向学校投资和提供技术设备,在校园里建设生产性实训实习基地。2008年9月3日,都市花乡有限公司与湖南生物机电职业技术学院进一步合作,正式成立“都市花乡湖南生物机电职业技术学院生产性实训基地”,将花卉生产基地搬进学校。企业、教师、学生共同参与花卉生产。湖南生物机电职业技术院抓住契机,从园林技术、园艺技术两个专业着手,启动项目承包教学方案,教师带领学生生产水仙花1.5万盆。这一举措,不仅帮助都市花乡有限公司完成生产任务,及时把花卉产品投放春节市场,同时又锻炼了教师,提高了学生实际操作能力。2008年11月3—6日,由湖南生物机电职业技术学院帮助策划都市花乡有限公司承办的“中国一长沙花艺国际交流会”在长沙成功举办,来自日本、韩国、荷兰、台湾等十多个国家和地区的花艺大师出席了会议。在大会组织的插花大赛中,湖南生物机电职业技术学院园林技术、园艺技术专业学生向竹君、王鉴、朱娇荣获一、二、三等奖。2009年学院再次与深圳百通通讯设备有限公司达成初步协议,该公司拟投资400万元,在湖南生物机电职业技术学院建设生产实习工厂,作为校企合作培养人才的生产性实训实习基地。同时学院还把自办产业实体基本都剥离出来与专业系捆绑,建立系企一体化运行机制,每个专业系至少负责一个产业实体的经营管理,实现经济效益和教学效益双重目标。 (二)专业创造性地对接产业 各专业系与合作企业创造性地建立了一系列各具特色的校企合作人才培养模式。归纳起来主要有以下三种模式:一是“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。在湖南生物机电职业技术学院开办的十几个订单培养班级的教学中,企业参与人才培养的全过程,融入了行业的新技术、新工艺、新材料和企业文化,学生前两年半在校内完成专业基础阶段学习,最后一个学期在校企合作企业顶岗实习,形成了“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。二是“231”工学结合人才培养模式。植科系广泛开展校企合作,加大人才培养的力度,以“专业+公司(基地)+师生员工”的专业建设模式为平台,创立了“231”工学结合人才培养模式,特色突出。即以长沙小康园艺园林有限公司(基地)、产学研示范场和校外园艺企业为依托,将学生在校三年的学习全过程划分为三个时段,2个学期在校内进行专业基本素质培养,3个学期在系办公司、实训基地和学院示范场进行职业技能训练,1个学期在校外园艺企业进行顶岗实习。打破了常规的教学实训方法,采取“师傅带徒弟”、“项目经理带员工”的实训方法,使学生完全融人生产实践中去,提高了学生的实践动手能力,了解了企业的生产管理方式,为实现“零距离”上岗打下了坚实的基础。三是“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式。动科系按照畜牧兽医工作任务领域,课程教学计划按模块安排,专业课程分专门技术和专业方向两大模块,其中专门技术叉分为种畜、营养、畜牧管理、动物疾病防治、兽药和畜牧环境与畜场规划六个小模块,专业方向分繁育、养殖、兽医、检疫、营销5个方向,创立了“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式,即五天课堂教学,早中晚三个时间段在校内企业和生产性实训基地实训,周末两天集中进行生产性实践。目的在于培养具备“强技能、能管理、会服务、懂经营”的高素质技能型应用性畜牧兽医人才。 三、建设农民扶贫培训工程。帮助农民脱贫致富 根据国务院“关于进一步加强农村教育工作的决定”精神,2003年l0月,学院主动与省扶贫办等有关部门联系并签订了协议,从2004年开始,每年举办3期农民科技骨干培训班,每期培训学员150—200人,培训时间两个月,为全省每个贫困村培训2—3名有一定种养规模和经验的科技骨干。学院党委和行政非常重视农民培训班工作,成立了以院长为组长的农民科技培训工作领导小组,选派了教学经验和专业实践经验丰富,业务水平高、工作责任心强的教师担任教学任务,教师们经过广泛调查,周密制订了教学计划,并根据培训班的要求和农民学员的具体情况,精心组织编写了种植技术和养殖技术两套培训教材,共计80多万字。目前培训班已成功地举办了15期,培训学员3000余人。2006年以来,学院举办为贫困地区搭建科技平台,“养殖业”“食品加工”“种植业”科技兴村项目创业培训班10余期,培训学员600余人,举办草食动物品改员培训班14期,培训草食动物品改员1000人。学员们通过培训,将所学知识带回家乡,致富一家带动一方,发挥了科技带头人的作用。 四、产、学、研、推相结合.致力振兴农村经济 (一)积极推广科研成果 近几年来,湖南生物机电职业技术学院先后有10个科研项目和成果广泛应用于农业生产,进入直接服务农村经济的主战场。动科系欧阳叙向教授自2002年开始研究推广湘东黑山羊生产技术,该技术先后在浏阳、醴陵等四县推广,初步估算可创造经济效益2000余万元。植科系肖君泽教授主持的“外源DNA导入水稻育种研究”科研课题,成功地选育了高产优质水稻新品种“长晚籼1号”和高蛋白水稻新品种“长早籼9号”两个水稻新品种,两年来通过学院“长沙小康园林园艺有限公司”这个桥梁,在湖南省长沙、益阳、株洲、湘潭、岳阳等10多个县市推广,推广面积达150多万亩,为广大农民带来了极大实惠。 (二)送科技下乡,帮农民致富 为了贯彻落实湖南省“科教兴村富民工程计划”和“扶贫支教工程计划”,帮助农民脱贫增收,湖南生物机电职业技术学院先后派出30余名中青年骨干教师下乡扶贫支教。2001—2005年,作为技术依托单位,湖南生物机电职业技术学院对口支持长沙县黄兴镇新冲子村。学院派出了9位教师组成的专家智囊团,指导该村制订村级发展规划,举办种养技术培训班,培训农户科技骨干,指导调整该村产业结构,一年半时间,该村村民人均年收入增至4260元,比专家组进村前人均年增纯收入1500多元。2008年湖南生物机电职业技术学院应长沙市科技局和市委组织部要求,向望城县靖港渔业合作社派遣科技特派员董益生老师。两年来,董益生老师与渔业合作社农民打成一片,重点帮助渔业社解决了淡水鱼深加工问题,使该渔业合作社共获得了100多万元的收益增值。2001年以来,按省委、省政府的统一部署,湖南生物机电职业技术学院先后选派了13位青年骨干教师到湘西自治州9个市县的乡镇开展扶贫支教工作,深受当地村民欢迎。 (三)拓宽社会服务领域,提升服务能力 动物科技系承办学院的“兽医院”,兽医院老师为了解决附近地区农民家禽家畜诊治问题,每年出诊达1000余次。何德肆副教授有12年的兽医服务经历,成为远近闻名的兽医专家。他为湖南省数百家养殖专业户提供兽医技术服务,诊治疾病,近几年为这些养殖专业户挽回经济损失达数百万之巨。他还担任长沙伟嘉集团、湖南五指峰生化有限公司等企业的技术顾问,与合作企业研发新产品。湖南生物机电职业技术学院中德长沙现代食品技术研究所,早已成为德国BCS有机保证有限公司在中国唯一授权的有机农产品认证机构,根据欧盟、美国、日本的授权,可分别开展欧盟EU2092/91、美国NOP和日本FAS的有机认证。认证涉及的农产品众多,认证项目分布30多个省市(区),为推动中国农产品生产、加工和贸易的发展作出了贡献。 农业高职院校,主动走出校园、面向社会和市场开放办学,大力发展与推进校校合作和校企合作之路,依靠企业的支持和参与,为培养高素质技能型农业人才服务,为企业和地方区域经济服务,同时也是做大做强湖南生物机电职业技术学院特色农业职业教育的必然要求。 机电技术论文:机电一体化技术的发展浅论 论文关键词:机电一体化;技术;现状;产品;制造技术;发展趋势 论文摘要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。综述了国内外机电一体化技术的现状,分析了机电一体化技术的发展趋势。 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化概要 机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。 因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 2 机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。 20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。 我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,不取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 3 机电一体化的发展趋势 3.1 智能化 智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。 3.2 模块化 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。 3.3 网络化 20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 3.4 微型化 微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3.5 绿色化 工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。 3.6 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强,一般除RS232外,还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义。一层是,机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理,研制各种机电一体花产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。 结语 综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。 机电技术论文:表面技术在机电和金结中应用展望 摘要:三峡工程是“千年大计、国运所系”的跨世纪工程。工程的质量、寿命、运行可靠性和检修维护费用,取决于多学科技术的发展水平。对表面工程技术在三峡工程机电设备和金属结构工程上的应用进行了全面的讨论和分析,对三峡工程机电设备、金属结构表面预处理、表面涂覆技术和产品提出了技术要求。 关键词:金属结构 机电设备 表面技术 1 引言 表面工程,是经过表面预处理后,通过表面涂覆、表面改性或多种表面技术复合处理,改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分和应力状态,以获得所需表面性能的系统工程。三峡工程通常被人们称为“土木”工程,但是大坝全长2309.47m中,实际上起挡水作用的溢洪闸门、电厂进水口闸门、船闸人字门和输泄水闸门占坝线全长的72%(1679m),实际上就好似一个“钢秩”工程。三峡工程作为一项水资源综合利用的工程,其机电设备和金属结构的总重量达50万t,其费用占工程总概算的1/3。 表面工程以多个学科交叉、综合、复合为特色,以应用多种表面技术及其复合表面技术为特点,是主导工业发展的关键技术之一。三峡工程是“千年大计”、“国运所系”的世纪性工程,一定要重视质量问题,把质量看成是三峡工程的生命。在国际招标的机电设备技术条件中,明确了应用表面加工技术、表面技术和复合表面技术的要求,以改善提高零部件材料表面性能,有效地提高设备运行可靠性,延长使用寿命和方便维护和修复。表面工程技术在三峡工程建设中得到广泛应用。 2 三峡工程应用表面技术的对象 三峡水利枢纽由挡水和泄水建筑物、发电建筑物和通航建筑物组成,大坝轴线全长2309.47m。泄水建筑物位于河床中部,设有表孔、深孔和导流底孔;电站厂房位于泄水建筑物左、右两侧,为坝后式厂房,共装设26台700MW水轮发电机组。通航建筑物布置在枢纽左岸,包括双线连续五级永久船闸、单线垂直升船机和施工期通航的临时船闸。 2.1 水轮发电机组和其它机电设备 三峡电站水轮发电机组及辅助机电设备总重量约达26万t。埋设在混凝土中的设备部件、常年受含沙水流冲刷的水轮机过流部件和常年暴露在空气中的机电设备表面都需要应用表面工程的基础理论,提出优质、高效、低耗的表面工艺技术,在设备和零部件的表面进行严格的处理以保证设备可靠运行。 2.2 水工闸门和金属结构 三峡工程的水工闸门埋设件、闸门本体、输水钢管及启闭机等金属结构总量约26万t。其中大坝及电站合计共有30种不同规格的闸门539扇,永久船闸有各类人字门、充泄水阀门等共89扇,两者共约7.3万t。其中工作环境最恶劣的是导流底孔和泄洪深孔的弧形工作门,最高工作水头达85m,流速达35m/s,并有局部开启的要求。 2.3 对外交通工程 三峡工区对外交通工程的金属结构表面防护,包括桥梁表面涂覆、装卸重件码头上的起重设备和金属结构的表面处理以及集装箱码头钢管桩和粉煤灰钢罐内表面的防腐等。 三峡工程对外交通金属结构工程包括大中桥梁34座,其中联系坝区两岸的西陵长江大桥1118.66m。 3 三峡工程应用表面技术的试验与实践 3.1 三峡机电设备和金属结构表面的工作环境 三峡机电设备和金属结构表面,根据其功能要求,分别暴露在在室内外大气和潮湿大气中,干湿交替环境。在静水工况、动水工况、高速含沙水流中和与混凝土结合的环境下工作运行。 (1)暴露在大气中工作的有:大坝顶部门式起重机及轨道、自动抓梁、厂房顶敞开式高压电气设备、高压出线塔、主厂房大门、电站尾水门式起重机及轨道以及部分闸门的局部外露部分。还有永久船闸、临时船闸和垂直升船机的桥机、大梁及清污机等。这些暴露在大气中的结构和装备表面,常年经受日晒雨淋、风雪冰霜的袭击。 (2)在室内大气中工作的设备主要有:水轮发电机组、变压器的外露表面、主付厂房内各种桥机、大梁、轨道、厂内高压设备、大电流母线设备和其他机组辅助设备如水泵、空压机、制冷机表面,电站厂房屋架、船闸人字门启闭机及其附属设备、中低压配电盘、动力盘、保护盘柜表面等。 (3)在潮湿大气中工作的结构和设备如:电站厂房进水口竖式液压启闭机、长期存放于门库中的检修门及埋件、闸门吊杆、尾水排水阀、水轮机顶盖排水泵等。这些设备常年处在潮湿的空气中,易锈蚀和腐蚀。 (4)在干湿交替环境中工作的结构极易发生表面破坏如:船闸人字门、所有闸门的门槽埋件、船闸浮式系船柱、泄水表孔闸门和检修门等。有的干湿交替频繁,有的交替频度不大,对结构表面影响也有所不同。 (5)在静水状况下工作的装备有:船闸人字门、检修闸门和叠梁门,电站进水口检修门,泄洪坝段深孔和表孔检修门等。他们都是在闸门前后平压后才开启或下落的。 (6)动水工况下工作的电站进水口工作闸门、压力钢管、拦污栅事故检修门、水轮机过流部件包括涡壳、导水机构、转轮、基础环和尾水管里肘等。 (7)在特别恶劣的环境中工作的排沙孔工作闸门及事故检修门、底孔工作门、深孔工作门、船闸输泄水廊道阀门、钢衬护以及水轮机转轮都是在高流速的含沙水流中工作和运转的,泥沙磨蚀的破坏作用,对其材料和表面的处理都有特殊要求。 (8)一些与混凝土面结合的钢结构,如压力钢管外壁,所有闸门和启闭机构以及钢结构的埋件、水轮机钢里衬、蜗壳、座环以及发电机埋件、设备基础埋件等。 3.2 三峡坝区的空气和水环境特性 三峡坝址位于湖北宜昌市二斗坪镇,此区域属南温带和亚热带过渡地带,其气候特征是高温、高湿、雾多风小,秋雨多温差小。坝区大气年平均相对湿度75.8%,平均温度21~22C,最高温度43.9C,最低9.8C。年平均降雨量达1251mm,以7、8月份较高。大气中S02浓度较高,酸雨比较严重,降雨pH值为5.44,大气环境腐蚀性大。 三峡坝址处多年平均水量达4500亿m3,多年平均流量为14400m3/s,水中含有泥沙,多年平均含沙量1.2kg/m3。实测最大含沙量10.5kg/m3。泥沙中推移质相对较小,悬移质居多,平均粒径小于0.1mm。水中有生物作用,如海蜊子等。江水的PH值为7.95,水中溶解O2为6.4mg/L。在动水下工作的装备和结构,承受的动水速度多不相同,拦污栅的过栅流速约lm/s,压力钢管内约8m/s,船闸输水廊道内约20m/s,深孔、底孔闸门处30~35m/s,排沙底孔内18~28m/s,水轮机转轮叶片约30~40m/s。这些结构和装备特别是在高速含沙水流中工作的结构和装备,面临空化和泥沙磨损的联合破坏。 3.3 三峡工程设备和钢结构的表面技术应用试验 为了使表面科学与工程相结合,为了结合三峡工程的空气环境、水环境和工作环境特点,通过试验研究提出有效的工程措施,达到改善材料的表面性能、有效延长使用寿命、节约资源、提高生产力和减少环境污染的目的。 为此,中国长江三峡工程开发总公司委托武汉材料保护研究所进行了不同涂覆材料和多种表面技术复合处理的实验。 (1)大气暴露实验 从1995年1月开始,在三峡坝区、宜昌市区和秭归县城,对30多个国内外厂家的120多种防腐体系的试件作挂片试验,其中有机涂装体系42种,热喷涂金属体系7种。现在试验仍在进行中。 (2)水环境暴露实验分别对全暴露在水环境中(全浸)和干湿交替的环境进行了试验。实验安排在三峡坝址下游40km处的葛洲坝水利枢纽进行,全浸试件浸没在葛洲坝二号船闸上闸首的人字门上,干湿交替试件装设在葛洲坝二号船闸下闸首的人字门上。试验涂装材料有,有机涂装体系35种,热喷涂金属体系7种,电化学保护1种。 (3)室内加速腐蚀实验分别对13个厂家的34种防腐体系,即4种水溶性无机富锌类、3种醇溶性无机富锌类、4种环氧富锌类、13种富锌底漆/中间漆/面漆、5种金属喷涂层、8种金属喷涂层/封闭底漆进行试验,分别应用常规试样和划叉破坏性试样在中性盐雾条件下进行加速腐蚀试验、在5%盐水溶液中浸渍试验、紫外线加速腐蚀老化气候试验、在自来水和盐水中的电化学对比试验、涂层电气学保护性能试验以及涂层与基体(或其他涂层)界面粘结力试验。 上述各项现场挂片试验的初步成果,已在机电设备和金属结构招标文件的技术规范中得到应用,供货厂商将根据合同的要求进行表面涂覆和表面改性处理。 3.4 三峡工程应用表面技术的实践 三峡工程自1994年12月正式宣布开工以来,表面技术在桥涵、码头、施工变电所和储运设备等方面得到比较广泛的应用。 (1)桥梁 三峡对外交通工程桥梁中特大桥4座,大桥7座,中桥23座,合计34座,累计长3793m其中较具特色的有莲沱大桥、黄柏河大桥、下牢溪大桥和横跨长江南北两岸的西陵长江大桥。 莲沱大桥全长340.87m,主桥为中承式三孔钢管混凝土连续拱桥。拱上桥面总宽20m。钢管的寿命直接影响大桥的安全。钢管拱表面防护,采用三道漆,分别为底漆、中间漆和面漆,干膜总厚度达305μm。在涂装前表面经除锈处理达Sa2.5级,粗糙度Ra30。 下牢溪大桥全长286.06m,为六孔三柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面防护采用热喷铝。 黄柏河大桥全长284.76m,为七孔桩台式双柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面采用热喷锌。 上述钢管拱的涂装寿命要求达到20年。 西陵长江大桥是横跨长江的坝区南北重要通道,和其他大桥一样,都是永久性的公路大桥。大桥全长1118.66m,主孔跨度900m为单跨双铰式钢箱加劲梁悬索结构。两座主塔高120m,为钢筋混凝土三层门式柜架结构。主塔基础为12根中Φ2.2m挖孔灌注桩。两根主缆各由10010根φ5.1mm镀锌平行高强钢丝组成,直径为φ570mm,每根主缆长约1478m,重约2300t。两岸各有一重力式锚锭。在大桥施工过程中,为了解决悬索鞍座的推移以调整力的平衡,全军装备维修表面工程研究中心提出了复合减摩涂层设计及相应的现场施工方案,替代国外采用的在鞍座磨擦副中安装数千枚滚针的方案,使鞍座顺利推移到位。采用这种复合减摩技术使磨擦系数降低1倍以上,大大节省了施工费用。此外,主塔表面和钢缆都采用了表面涂装防护,主塔表面总漆膜厚度达280μm。涂装寿命为5年,修复不需铲除只需在原涂装上再次涂覆。 (2)公路 专用公路采用封闭管理,为保证昼夜行车安全,设有公路防眩网及护栏,网和护栏波形梁表面采用热浸镀锌防护,锌层厚度在61~85μm。 (3)码头在三峡坝区设有一座杨家湾港口集装箱、杂货码头和一座重型设备装卸的重件码头。码头是三峡坝区水上的货物吞吐口,保证安全运作十分重要。 杨家湾码头的水下φ800/1000的钢管桩是码头的基础,钢管桩采用16mm的3号镇静甲类钢,其表面用氯化橡胶铝粉和氯化橡胶防腐漆进行处理。 2×300/50t重件码头的起吊设备为2台300t小车的桥式起重机,桥架结构总重300t。桥机及吊梁金属结构的所有内、外表面,机械零部件非接触表面,都进行了表面涂装处理。表面先经喷丸、机械手或手工除锈处理,然后涂以底漆、中间漆和面漆,分别采用环氧铁红车间底漆、环氧云铁防锈漆和可涂覆聚氨酯面漆。 (4)粉煤灰储运罐罐体为钢结构,全部储运罐总重约1830t,对其罐体、中转仓进行涂装处理,用铁红为底漆,合成树脂调和漆用作中间漆和面漆,输送粉煤灰的地下管道用环氧煤焦油沥青涂料。 表面工程在三峡工程的应用实践,不但起到了对金属和非金属表面的防护作用,还增添了建筑物的美感。据不全面的检查,涂复材料和工艺的应用是成功的,其使用寿命还有待进一步跟踪调查和考验。 4 机电设备、金属结构表面技术应用展望 迄今为止,三峡工程机电设备和金属结构的招标工作还在进行中。已完成招标的项目有左岸电站14台700MW水轮发电机组,合同金额7.4亿美元。二期工程厂(房)坝(溢洪坝段和永久船闸闸门及金属结构)采用国内公开招标,合同金额10.7亿元。现在在正进行500kV高压电气设备(15台840MVA变压器和全封闭组合电器)国际招标,电站主厂房1200t桥式起重机国内招标、500kV电抗器,20kV大电流封闭线的招标。还有大坝顶部和电站尾水平台的门式起重机等还未招标。这些机电设备和金属结构是2003年发电、通航的关键设备,这些设备和构件的表面处理,影响到设备的寿命、大坝整体建筑艺术处理甚至设备的安全可靠运行。 4.1 水轮发电机组和辅助电气设备的应用展望 在机组招标文件技术规范和合同文件中,对工厂涂装和保护涂层都有明确的规定,明确规定按SSPC—PAl、ASTMB456、ASTMB633和ASTMA164进行表面涂层处理。明确规定涂层必须在合适的气候条件(环境温度低于7C或金属表面温度小于外界空气露点以上3C时不能进行)。 同时明确了设备表面的清扫要求。选用溶剂清洗,进行喷丸发亮处理。使金属表面发亮呈均匀的灰白色。 对在运输过程中暴露在大气中的重要机械加工的黑色金属表面,先用溶剂清洗干净,并涂一层厚的防锈化合物。 所有暴露在大气中黑色金属非机械加工表面,如水泵、空压机外表面需喷砂发亮处理。再涂2层防锈漆,并明确涂层厚度要求。 所有与混凝土接触的非配合黑色金属埋件表面,如水轮机蜗壳外表面需进行机械清扫。并涂一层保护层,便于运输、堆放。在安装时必须先清理保护层,以利埋件表面与混凝土有效结合。 所有与水接触的非配合黑色金属表面,如活动导叶表面,蜗壳内表面,需用喷砂发亮处理,流道内的焊缝需用砂轮打磨光滑,在工厂涂两层环氧树脂富锌漆,安装后再涂一层保护漆。水轮机转轮是在含沙水流中运转的部件,其不锈钢表面未要求特殊处理。 所有盘、柜、压力油罐、泵组和管道外表面,在机械清扫后深4层装饰颜色涂料。盘柜的非工作内表面,进行机械清扫后,再涂两层防护漆。 对油罐铁质金属全部内表面需进行喷砂处理,直至露出金属光泽为止,再按要求涂保护层。 其他小型辅助设备,如电动机、接触器、开关和其他设备的表面,需按相应标准进行涂覆。 4.2 水工闸门和金届结构的应用展望 在水工闸门和金属结构的招标文件中,参考了三峡地区挂片试验的成果,按国家和行业规定的标准,对不同工作环境下工作的设备和构件,提出了不同的要求。 对经常处于水下或干湿交替环境,不易检修,或检修对航运、发电及泄洪有重要影响的设备或结构。要求采用具有高机械强度的防腐体系,有较好的抗冲刷能力,附着力极强,抗微生物和附着生物的性能优异,其保护年限长达20年。 对经常处于水下或干湿交替的环境,但易检修且对发电、航运、泄洪影响不大的钢结构和设备。要求采用粘附力强、耐水性的、抗微生物和附着生物性能优异的防腐体系,其保护年限可达10年。 对在大气环境中,包括室内与室外的钢结构和设备,要求采用具有较强的耐气候变化性能的装饰性能好的防腐体系,表面涂料要求不易变色,不粉化,其保护年限应达15~20年。 对这些设备和构件的表面处理,要求按国标GB6484-6487规定,要求基体清洁度达到GB8923规定的Sa2.5级。 对防腐材料亦作明确的规定,要求采用国家或行业标准产品系列,底、中、面漆最好选用同一厂家产品。 对各类水工闸门和金属结构的具体表面涂覆要求,合同中都有具体规定,例如: 永久船闸人字工作门和第一闸首事故检修门及其埋件,总重约23865.2t。门体和底层采用热喷锌,最小局部厚度不小于160μm,封闭层为磷化底漆一道,面漆为氯化橡胶两道,干膜厚度100μm,涂层总厚不小于260μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站进水口快速工作闸门、排沙孔工作门约4911t,表面涂覆采用底层热喷锌加封闭涂料防腐。热喷锌厚度为120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯树脂一道,干膜厚30μm,中间漆环氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为改性耐磨坏氧两道,干膜厚100μm。涂层总厚300~340μm。 泄洪深孔弧形工作闸门23扇、排漂孔弧形工作闸门2扇及其埋件,息重约10306t。门体采用底层热喷锌加封闭涂料防腐休系。要求热喷锌厚120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯材脂一道,于膜厚30μm,中同漆坏氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为环氧金刚沙二道,干膜厚100μm。涂层总厚300~400μm。 5 结语 表面工程技术在三峡工程的应用,一直受到国家有关部门、单位的重视,通过上述的讨论,我们可以看到表面技术与三峡工程成功建设、运行可靠和市省维护费用息息相关。 (1)三峡工程在中国国家科技攻关项目,如“六五”、“七五”、“八五”和“九五”攻关项目的安排,在三峡工程重新论证和投计审查中,始终是一项研究和讨论的重要课题之一。从材料表面加工工艺选择、涂覆材料及喷涂工艺研究以及表面电化保护等在“九五”三峡工程重大装备研制项目中占有重要地位。在三峡工程开工后,为有效的使用有关表面处理材料和适应三峡坝区的环境,迸行了多厂商多种材料的涂装挂片试验,以便有针对性的选择合适的涂装材料和工艺,以使表面材料应用达到寿命长、装饰美的效果。 (2)如前所述,所有机械设备、金属结构、水工闸门都在不同程度上离不开表面技术,他们运行的可靠性、经济性都在不同程度上仰仗表面技术的应用,这牵涉到多专业、多学科的应用,不但是简单的现场的涂装技术,还有许多是在设计中要求应用的在工厂实施的技术、工芝,从目前的应用范围看,它是一项在工程中无所不在、应用广泛的技术。欢迎国内外表面工程学界积极参与三峡工程表面技术应用研究。 (3)随著国内外表面技术的研究和发展,将使三峡工程通过表面技术的应用广泛受益。采用长效且与坏境相宜的表面涂装材料和工艺,对延长设备的使用寿命,延长维护性涂装的周期,有着重要的经济效益。与整个建筑和周边环境协调的装饰涂装,将会给人们美的享受。针对三峡工程具体的环境、目标进行研究和开发的成果和产品,将会给三峡工程带来更大的经济效益。 (4) 对三峡工程表面技术应用的跟综研究将水电工程或类似工程的应用提供有价值的参考。三峡工程表面技术应用广泛,应用材料品种之多,应用对象工作坏境的千差万别,按照目前技术和工艺水平应用的表面工程技术能否获得预期效果,还有待长期跟综研究和改迸。毋容置疑,随着科学技术的进步,表面工程技术作为现代科学的一门新兴的综合学科,必将得到迅速的发展,三峡工程必将从中获益。 机电技术论文:浅析服务区域经济培养高素质农业人才——湖南生物机电职业技术学院的办学实践 [论文摘要]文章从湖南生物机电职业技术学院组建职教集团、加强校校合作和校企合作、创新人才培养模式、实施农民扶贫培训工程、推行产学研推相结合和致力振兴农村经济等方面阐述了学院围绕服务区域经济来培养高素质农业人才的办学实践,提出“服务区域经济,培养高素质农业人才”是做大做强特色农业职业教育的必然要求。 [论文关键词】农业职业教育;区域经济;产学结合;高素质农业人才 进入21世纪以来,随着我国农村改革的不断深入,农业产业结构调整和农村经济的发展对农业职业教育提出了新的要求。湖南生物机电职业技术学院作为一所具有百年办学历史的农业职业技术学院,在长期的办学过程中,秉承“为时养器,器为时用”的办学宗旨,积极探索校企合作、工学结合的办学途径,创新农业职业教育办学模式,采取多种形式,主动为农业、农村和农民服务,逐步走上了健康发展的快车道。 一、牵头组建职教集团,探索农业职业教育办学新模式 2008年初,经省农业厅、教育厅批准,同意由湖南生物机电职业技术学院牵头组建“湖南现代农业职业教育集团”。历时半年,学院承担了大量筹建工作,起草了筹建方案、集团章程和系列校企合作协议等文字材料;为了建立战略合作伙伴关系,学院先后与湖南省十大农业产业龙头企业进行洽谈;并举办了“湖南省农业厅敬聘袁隆平院士为湖南生物机电职业技术学院名誉院长暨学院专业对接农业产业校企合作签约仪式”;举办了集团成立大会;组织召开了集团理事会第一次会议,以“资源共享、优势互补、互惠互利、共同发展”为集团宗旨,明确了集团初步运行机制;设立了集团理事会、常务理事会、秘书处和种植业、养殖业、加工业、农机业四个专业委员会等机构,理事长由湖南生物机电职业技术学院院长担任,秘书处设于湖南生物机电职业技术学院。 集团成立后,完成了两项非常重要的工作: 一是组织了湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境调研。为全面了解和掌握湖南农技人才及农业职业院校办学现状,2008年10月,集团组织三个调研小组,分别对湖南省农业职业技术人才现状、人才培养等方面的问题进行了为期两个月的专题调研。通过调研,我们认为,湖南省农业职业教育虽然发展迅速,在推进新农村建设和现代农业发展中发挥着不可替代的作用,但现状却不容乐观。存在着整体功能发挥不充分,社会地位不高,招生困难,农业人才流失严重,发展条件相对落后等问题。必须进一步加强政府的主导作用,努力优化农业职业教育结构体系,提高人才培养质量。在形成《湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境的调研报告》,并对调研数据进行认真分析的基础上,集团向省委、省政府、省人大、省政协有关领导、省教育厅、省农业厅有关领导及部分湖南“两会”代表递交了《建议免费培养高等农业职业技术人才的报告》。《报告》提出了三条建议:(1)实行免费培养高等农业职业技术人才政策,建议省政府借鉴教育部直属师范院校学生学费全免,中央将逐步对中等职业教育实行免费教育的政策,由省财政出钱,每年安排高等职业院校纯农业专业免费培养计划5000人。(2)加大对农业职业教育的扶持力度,对高职院校纯农专业实行单独招生,以改变湖南省农业职业院校农业类专业招生困难,办学规模小,与农业产业发展需求极不相适应的现状。建议省财政设立农业职业教育专项基金,用于加强农业职业院校的基础设施、实训基地和教师队伍建设,提高人才培养质量。(3)发挥政府统筹作用,整合农业职业教育资源,建议由省政府相关部门牵头,对全省农业职业教育情况进行一次全面调研,在此基础上,对农业职业教育资源进行科学合理的整合,充分发挥职业院校在农业技术人才培养、培训方面的主渠道作用,推动湖南省农业职业教育事业的持续、健康发展。 二是启动了农业国际化实用人才培养项目。2009年8月,学院与袁隆平农业高科技股份有限公司多次洽谈后,决定联合实施“农业国际化实用人才培养”项目。2009年9月,双方各派一名专职人员和若干兼职人员,正式成立“农业国际化实用人才培养”项目部,项目部设于湖南现代农业职业教育集团秘书处,由秘书处负责运作。该项目拟在3年内培养1000名农业领域人才,打造国家援外农业技术人员和高端农业国际化实用人才培养培训基地,为国家l4个援非中心及相关农业企业储备和输送高素质农业按术人才。目前,项目部已经完成了签订合作协议、管理制度制定、课程体系设置等系列工作。并从集团内部的湘西职业技术学院、永州职业技术学院、岳阳职业技术学院、怀化职业技术学院大三学生和相关企业员工中选拔学员,拟挑选30—40人进行培训。 二、加强校企合作,创新人才培养模式 (一)校企合作一体化 企业主动向学校投资和提供技术设备,在校园里建设生产性实训实习基地。2008年9月3日,都市花乡有限公司与湖南生物机电职业技术学院进一步合作,正式成立“都市花乡湖南生物机电职业技术学院生产性实训基地”,将花卉生产基地搬进学校。企业、教师、学生共同参与花卉生产。湖南生物机电职业技术院抓住契机,从园林技术、园艺技术两个专业着手,启动项目承包教学方案,教师带领学生生产水仙花1.5万盆。这一举措,不仅帮助都市花乡有限公司完成生产任务,及时把花卉产品投放春节市场,同时又锻炼了教师,提高了学生实际操作能力。2008年11月3—6日,由湖南生物机电职业技术学院帮助策划都市花乡有限公司承办的“中国一长沙花艺国际交流会”在长沙成功举办,来自日本、韩国、荷兰、台湾等十多个国家和地区的花艺大师出席了会议。在大会组织的插花大赛中,湖南生物机电职业技术学院园林技术、园艺技术专业学生向竹君、王鉴、朱娇荣获一、二、三等奖。2009年学院再次与深圳百通通讯设备有限公司达成初步协议,该公司拟投资400万元,在湖南生物机电职业技术学院建设生产实习工厂,作为校企合作培养人才的生产性实训实习基地。同时学院还把自办产业实体基本都剥离出来与专业系捆绑,建立系企一体化运行机制,每个专业系至少负责一个产业实体的经营管理,实现经济效益和教学效益双重目标。 (二)专业创造性地对接产业 各专业系与合作企业创造性地建立了一系列各具特色的校企合作人才培养模式。归纳起来主要有以下三种模式:一是“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。在湖南生物机电职业技术学院开办的十几个订单培养班级的教学中,企业参与人才培养的全过程,融入了行业的新技术、新工艺、新材料和企业文化,学生前两年半在校内完成专业基础阶段学习,最后一个学期在校企合作企业顶岗实习,形成了“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。二是“231”工学结合人才培养模式。植科系广泛开展校企合作,加大人才培养的力度,以“专业+公司(基地)+师生员工”的专业建设模式为平台,创立了“231”工学结合人才培养模式,特色突出。即以长沙小康园艺园林有限公司(基地)、产学研示范场和校外园艺企业为依托,将学生在校三年的学习全过程划分为三个时段,2个学期在校内进行专业基本素质培养,3个学期在系办公司、实训基地和学院示范场进行职业技能训练,1个学期在校外园艺企业进行顶岗实习。打破了常规的教学实训方法,采取“师傅带徒弟”、“项目经理带员工”的实训方法,使学生完全融人生产实践中去,提高了学生的实践动手能力,了解了企业的生产管理方式,为实现“零距离”上岗打下了坚实的基础。三是“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式。动科系按照畜牧兽医工作任务领域,课程教学计划按模块安排,专业课程分专门技术和专业方向两大模块,其中专门技术叉分为种畜、营养、畜牧管理、动物疾病防治、兽药和畜牧环境与畜场规划六个小模块,专业方向分繁育、养殖、兽医、检疫、营销5个方向,创立了“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式,即五天课堂教学,早中晚三个时间段在校内企业和生产性实训基地实训,周末两天集中进行生产性实践。目的在于培养具备“强技能、能管理、会服务、懂经营”的高素质技能型应用性畜牧兽医人才。 三、建设农民扶贫培训工程。帮助农民脱贫致富 根据国务院“关于进一步加强农村教育工作的决定”精神,2003年l0月,学院主动与省扶贫办等有关部门联系并签订了协议,从2004年开始,每年举办3期农民科技骨干培训班,每期培训学员150—200人,培训时间两个月,为全省每个贫困村培训2—3名有一定种养规模和经验的科技骨干。学院党委和行政非常重视农民培训班工作,成立了以院长为组长的农民科技培训工作领导小组,选派了教学经验和专业实践经验丰富,业务水平高、工作责任心强的教师担任教学任务,教师们经过广泛调查,周密制订了教学计划,并根据培训班的要求和农民学员的具体情况,精心组织编写了种植技术和养殖技术两套培训教材,共计80多万字。目前培训班已成功地举办了15期,培训学员3000余人。2006年以来,学院举办为贫困地区搭建科技平台,“养殖业”“食品加工”“种植业”科技兴村项目创业培训班10余期,培训学员600余人,举办草食动物品改员培训班14期,培训草食动物品改员1000人。学员们通过培训,将所学知识带回家乡,致富一家带动一方,发挥了科技带头人的作用。 四、产、学、研、推相结合.致力振兴农村经济 (一)积极推广科研成果 近几年来,湖南生物机电职业技术学院先后有10个科研项目和成果广泛应用于农业生产,进入直接服务农村经济的主战场。动科系欧阳叙向教授自2002年开始研究推广湘东黑山羊生产技术,该技术先后在浏阳、醴陵等四县推广,初步估算可创造经济效益2000余万元。植科系肖君泽教授主持的“外源DNA导入水稻育种研究”科研课题,成功地选育了高产优质水稻新品种“长晚籼1号”和高蛋白水稻新品种“长早籼9号”两个水稻新品种,两年来通过学院“长沙小康园林园艺有限公司”这个桥梁,在湖南省长沙、益阳、株洲、湘潭、岳阳等10多个县市推广,推广面积达150多万亩,为广大农民带来了极大实惠。 (二)送科技下乡,帮农民致富 为了贯彻落实湖南省“科教兴村富民工程计划”和“扶贫支教工程计划”,帮助农民脱贫增收,湖南生物机电职业技术学院先后派出30余名中青年骨干教师下乡扶贫支教。2001—2005年,作为技术依托单位,湖南生物机电职业技术学院对口支持长沙县黄兴镇新冲子村。学院派出了9位教师组成的专家智囊团,指导该村制订村级发展规划,举办种养技术培训班,培训农户科技骨干,指导调整该村产业结构,一年半时间,该村村民人均年收入增至4260元,比专家组进村前人均年增纯收入1500多元。2008年湖南生物机电职业技术学院应长沙市科技局和市委组织部要求,向望城县靖港渔业合作社派遣科技特派员董益生老师。两年来,董益生老师与渔业合作社农民打成一片,重点帮助渔业社解决了淡水鱼深加工问题,使该渔业合作社共获得了100多万元的收益增值。2001年以来,按省委、省政府的统一部署,湖南生物机电职业技术学院先后选派了13位青年骨干教师到湘西自治州9个市县的乡镇开展扶贫支教工作,深受当地村民欢迎。 (三)拓宽社会服务领域,提升服务能力 动物科技系承办学院的“兽医院”,兽医院老师为了解决附近地区农民家禽家畜诊治问题,每年出诊达1000余次。何德肆副教授有12年的兽医服务经历,成为远近闻名的兽医专家。他为湖南省数百家养殖专业户提供兽医技术服务,诊治疾病,近几年为这些养殖专业户挽回经济损失达数百万之巨。他还担任长沙伟嘉集团、湖南五指峰生化有限公司等企业的技术顾问,与合作企业研发新产品。湖南生物机电职业技术学院中德长沙现代食品技术研究所,早已成为德国BCS有机保证有限公司在中国唯一授权的有机农产品认证机构,根据欧盟、美国、日本的授权,可分别开展欧盟EU2092/91、美国NOP和日本FAS的有机认证。认证涉及的农产品众多,认证项目分布30多个省市(区),为推动中国农产品生产、加工和贸易的发展作出了贡献。 农业高职院校,主动走出校园、面向社会和市场开放办学,大力发展与推进校校合作和校企合作之路,依靠企业的支持和参与,为培养高素质技能型农业人才服务,为企业和地方区域经济服务,同时也是做大做强湖南生物机电职业技术学院特色农业职业教育的必然要求。 机电技术论文:机电一体化技术及其应用研究 摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。 关键词 机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁企业中应用 在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面: 2.1 智能化控制技术(IC) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(OCS) 开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。 2.5 现场总线技术(FBT) 现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。 机电技术论文:机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 【摘 要】煤矿机械正处在一个向机电一体化方向发展的时代,近来,随着国家对煤矿安全生产的重视,煤矿设备投入的不断增加,煤矿机械也处在一个更新换代的时期。数控技术是实现机械制造自动化的关键,以数控技术为核心的机械设备广泛采用数控技术应用于制造业。 【关键词】 煤炭机械 机械制造 机电一体化 数控技术 煤矿机电一体化技术在这一时期显得尤为重要,它使机械、电子技术和液压控制技术有机的结合,极大地提高了煤矿机械的各种性能,如安全性、经济性、可靠性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命、方便安装拆除、便于维护等。中国论文联盟 煤矿生产中,煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产;也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性,从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子(微电脑)控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展,以及对煤矿机电产品性能要求不断提高,电子(微电脑)控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大,其功能将会越来越强,应用范围也将越来越广,而其复杂程度也随之提高,这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求,对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。 煤矿生产施工要求煤矿机械具有以下性能:皮实耐用且维修简单、生产效率高且节能降耗,自动化程度高且操作简单,施工质量好,精度高;性能稳定,工作可靠,安全性高,使用寿命长;具有较好的经济性,即高的技术价格比和低的制造与使用成本;工人劳动强度低,操作员的工作条件好;具有在线运行状态监视,故障自诊及自动故障报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修时间。 一、机电一体化是一项新兴的技术,将其引入到煤矿机械中,必将会给煤矿机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。 机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。目前机械的电子(微机)控制系统主要用以实现如下功能: (1)在线监控、自动报警及故障自诊,即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用plc控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。 (2)节能降耗,提高生产效率。例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、plc控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高。 (3)自动化或半自动化程度的提高 煤矿机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产效率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响。例如,冀中能源黄沙矿2009年投入使用的一整套薄煤综采设备,由我国北京天地玛坷电液控制系统有限公司与德国marco公司合作生产的pm31型液压支架电液控制系统,就是微电脑控制,只要在支架操作控制器上输入程序,支架使会自动连续动作,也可实现远程控制和工作面无人操作。 二、机械制造中数控技术的应用 1、煤矿机械 现代采煤机开发速度快、品种多,都是小批量的生产,各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件,传统机械加工难以实现单件的下料问题,而使用数控气割,代替了过去流行的仿型法,使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料,从而优化套料的选用方案。使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势,一些零件的焊接坡口可直接割出,这样大大提高了生产效率。同时,数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置。它允许对构件的实际轮廓进行程序控制,好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调节切缝的补偿值来精确的控制毛坯件的加工余量。中国论文联盟 2、机床设备 机械设备是机械制造中的重中之重,面对现代机械制造业的需求,具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力,即把计算机控制装置运用到机床上,也就是用数控技术对机床的加工实施控制,这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品,它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上,从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件,使机床自动加工出所需零件。 在机械制造业中,数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧,传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。面对多品种小批量生产比重的加大,产品交货质量和成本要求的提高,要求现代的制造技术具有很高的柔性。如何能增强机械制造业对外界因素的适应能力以及产品适应市场的变化能力,就需要我们能利用现代数控技术的灵活性,最大限度的应用于机械制造行业。 机电技术论文:浅析传感器技术在机电一体化中的应用 摘要:文章概述传感器研究现状与发展,探讨传感器在机电一体化系统中的应用,并分析我国传感器技术发展的若干问题及发展方向。 关键词:传感器技术;机电一体化;应用 在机电一体化系统中,传感器处系统之首,其作用相当于系统感受器官,能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境考验,是机电一体化系统达到高水平的保证。如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测,系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现。 一、传感器的研究现状与发展 传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态,为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展,电子信息种类日益繁多,信息传递速度日益加快,信息处理能力日益增强,相应的信息采集——传感技术也将日益发展,传感器也将无所不在。 从20世纪80年代起,逐步在世界范围内掀起一股“传感器热”,各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产。传感技术已成为重要的现代科技领域,传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。 二、传感器在机电一体化系统中的应用 传感器是左右机电一体化系统(或产品)发展的重要技术之一,广泛应用于各种自动化产品之中: 1.机器人用传感器。工业机器人之所以能够准确操作,是因为它能够通过各种传感器来准确感知自身、操作对象及作业环境的状态,包括:其自身状态信息的获取通过内部传感器(位置、位移、速度、加速度等)来完成,操作对象与外部环境的感知通过外部传感器来实现,这个过程非常重要,足以为机器人控制提供反馈信息。 2.机械加工过程的传感检测技术。 (1)切削过程和机床运行过程的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、制造成本或(金属)材料的切除率等。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、刀具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等,而最重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。对于机床的运行来讲,主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等,其传感参数有机床的故障停机时间、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。 (2)工件的过程传感。与刀具和机床的过程监视技术相比,工件的过程监视是研究和应用最早、最多的。它们多数以工件加工质量控制为目标。20世纪80年代以来,工件识别和工件安装位姿监视要求也提到日程上来。粗略地讲,工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工(零)件加工要求的工序;工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯,同时还要求辨识工件安装的位姿是否是工艺规程要求的位姿。此外,还可以利用工件识别和工件安装监视传感待加工毛坯或工件的加工裕量和表面缺陷。完成这些识别与监视将采用或开发许多传感器,如基于tv或ccd的机器视觉传感器、激光表面粗糙度传感系统等。 (3)刀具(砂轮的检测传感。切削与磨削过程是重要的材料切除过程。刀具与砂轮磨损到一定限度(按磨钝标准判定)或出现破损(破损、崩刃、烧伤、塑变或卷刀的总称),使它们失去切(磨削能力或无法保证加工精度和加工表面完整性时,称为刀具/砂轮失效。工业统计证明,刀具失效是引起机床故障停机的首要因素,由其引起的停机时间占nc类机床的总停机时间的1/5-1/3.此外,它还可能引发设备或人身安全事故,甚至是重大事故。 3.汽车自动控制系统中的传感技术。随着传感器技术和其它新技术的应用,现代化汽车工业进入了全新时期。汽车的机电一体化要求用自动控制系统取代纯机械式控制部件,这不仅体现在发动机上,为更全面地改善汽车性能,增加人性化服务功能,降低油耗,减少排气污染,提高行驶安全性、可靠性、操作方便和舒适性,先进的检测和控制技术已扩大到汽车全身。在其所有重点控制系统中,必不可少地使用曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、压力传感器、气敏传感器等各种传感器。 三、我国传感器技术发展的若干问题及发展方向 传感器技术是实现自动控制、自动调节的关键环节,也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一,其水平高低在很大程度上影响和决定着系统的功能;其水平越高,系统的自动化程度就越高。在一套完整的机电一体化系统中,如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测出并转换成易于传送和处理的信号,我们所需要的用于系 统控制的信息就无法获得,进而使整个系统就无法正常有效的工作。 我国传感器的研究主要集中在专业研究所和大学,始于20世纪80年代,与国外先进技术相比,我们还有较大差距,主要表现在: (1)先进的计算、模拟和设计方法; (2)先进的微机械加工技术与设备; (3)先进的封装技术与设备; (4)可靠性技术研究等方面。因此,必须加强技术研究和引进先进设备,以提高整体水平。传感器技术今后的发展方向可有几方面: 1.加速开发新型敏感材料:通过微电子、光电子、生物化学、信息处理等各种学科,各种新技术的互相渗透和综合利用,可望研制出一批基于新型敏感材料的先进传感器。 2.向高精度发展:研制出灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的新型传感器以确保生产自动化的可靠性。 3.向微型化发展:通过发展新的材料及加工技术实现传感器微型化将是近十年研究的热点。 4.向微功耗及无源化发展:传感器一般都是非电量向电量的转化,工作时离不开电源,开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向。 5.向智能化数字化发展:随着现代化的发展,传感器的功能已突破传统的功能,其输出不再是一个单一的模拟信号(如0-10mv),而是经过微电脑处理好后的数字信号,有点甚至带有控制功能,即智能传感器。 机电技术论文:机电一体化技术现状和发展趋势 摘 要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。此简述机电一体化技术的基本情况和发展背景,综述国内外机电一体化技术的现状,分析机电一体化技术的发展趋势。 关键词:机电一体化 技术 现状 发展趋 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化概述 机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术,根据系统功能目标要求,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体系。但是,发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还被赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说,机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的延伸,智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 2 机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为三个阶段:(1)20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时,研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。(2)20世纪70—80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是:mechatronics一词首先在日本被普遍接受,大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认;机电一体化技术和产品得到了极大发展;各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。(3)20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面,对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的 学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,使机电一体化进一步建立了坚实的基础,并且逐渐形成完整的学科体系。 我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组,并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,取得了一定成果。但与日本等先进国家相比,仍有相当差距。 3 机电一体化的发展趋势 机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面: 3.1 智能化 智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能,则是完全可能而且必要的。 3.2 模块化 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的,还需要制定各项标准,以便于各部件、单元的匹配。由于利益冲突,近期很难制定出国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业,还是对生产机电一体化产品的企业,模块化将给机电一体化企业带来美好的前程。 3.3 网络化 20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到、质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势,利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system,cias),能使人们呆在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。 3.4 微型化 微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(mems),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小,耗能少,运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术。微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3.5 环保化 工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其 设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。 3.6 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强。一般除rs232外,还有rs485等智能化通信接口。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义:一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等,显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化;另一层是模仿生物机理,研制出各种机电一体化产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。 综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。 机电技术论文:浅谈机电一体化中的接口技术 摘要:接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要。文章以机电一体化控制系统(微电子系统)为例,将接口分为人机接口与机电接口两大类进行探讨。 关键词:机电一体化;接口技术;人机接口;机电接口 机电一体化系统可分为机械和微电子系统两大部分,各部分连接须具备一定条件,这个联系条件通常称为接口。各分系统又由各要素(子系统)组成。本文以机电一体化控制系统(微电子系统)为例,将接口分为人机与机电接口两大类。 一、机电接口 由于机械系统与微电子系统在性质上有很大差别,两者间的联系须通过机电接口进行调整、匹配、缓冲,因此机电接口起着非常重要的作用: (1)行电平转换和功率放大。一般微机的i/o芯片都是ttl电平,而控制设备则不一定,因此必须进行电平转换;另外,在大负载时还需要进行功率放大; (2)抗干扰隔离。为防止干扰信号的串入,可以使用光电耦合器、脉冲变压器或继电器等把微机系统和控制设备在电器上加以隔离; (3)进行a/d或d/a转换。当被控对象的检测和控制信号为模拟量时,必须在微机系统和被控对象之间设置a/d和d/a转换电路,以保证微机所处理的数字量与被控的模拟量之间的匹配。 1、模拟信号输入接口。在机电一体化系统中,反映被控对象运行状态信号是传感器或变送器的输出信号,通常这些输出信号是模拟电压或电流信号(如位置检测用的差动变压器、温度检测用的热偶电阻、温敏电阻、转速检测用的测速发电机等)计算机要对被控对象进行控制,必须获得反映系统运行的状态信号,而计算机只能接受数字信号,要达到获取信息的目的,就应将模拟电信号转换为数字信号的接口——模拟信号输入接口。 2、模拟信号输出接口。在机电一体化系统中,控制生产过程执行器的信号通常是模拟电压或电流信号,如交流电动机变频调速、直流电动机调速器、滑差电动机调速器等。而计算机只能输出数字信号,并通过运算产生控制信号,达到控制生产过程的目的,应有将数字信号转换成模拟电信号的接口——模拟信号输出接口。任务是把计算机输出的数字信号转换为模拟电压或电流信号,以便驱动相应的执行器,达到控制对象的目的。模拟信号输出接口一般由控制接口、数字模拟信号转换器、多路模拟开关和功率放大器几部分构成。 3、开关信号通道接口。机电一体化系统的控制系统中,需要经常处理一类最基本的输入/输出信号,即数字量(开关量)信号包括:开关的闭合与断开;指示灯的亮与灭;继电器或接触器的吸合与释放;电动机的启动与停止;阀门的打开与关闭等。这些信号的共同特征是以二进制的逻辑“1”和“0”出现的。在机电一体化控制系统中,对应二进制数码的每一位都可以代表生产过程中的一个状态,此状态作为控制依据。 (1)输入通道接口。开关信号输入通道接口的任务是将来自控制过程的开关信号、逻辑电平信号以及一些系统设置开关信号传送给计算机。这些信号实质是一种电平各异的数字信号,所以开关信号输入通道又称为数字输入通道(di)。由于开关信号只有两种逻辑状态“on”和“off”或数字信号“1”和“0”,但是其电平一般与计算机的数字电平不相同,与计算机连接的接口只需考虑逻辑电平的变换以及过程噪声隔离等设计问题,它主要由输入缓冲器、电平隔离与转换电路和地址译码电路等组成。 (2)输出通道接口。开关信号输出通道的作用是将计算机通过逻辑运算处理后的开关信号传递给开关执行器(如继电器或报警指示器)。它实质是逻辑数字的输出通道,又称为数字输出通道(do)。do通道接口设计主要考虑的是内部与外部公共地隔离和驱动开关执行器的功率。开关量输出通道接口主要由输出锁存器、驱动器和输出口地址译码电路等组成。 二、人机接口 人机接口是操作者与机电系统(主要是控制微机)之间进行信息交换的接口。按照信息的传递方向,可以分为输入与输出接口两大类。机电系统通过输出接口向操作者显示系统的各种状态、运行参数及结果等信息;另一方面,操作者通过输入接口向机电系统输入各种控制命令,干预系统的运行状态,以实现所要求的功能。 1、输入接口。 (1)拨盘输入接口。拨盘是机电一体化系统中常见的一种输入设备,若系统需要输入少量的参数,如修正系数、控制目标等,采用拨盘较为方便,这种方式具有保持性。拨盘的种类很多,作为人机接口使用最方便的是十进制输入、bcd码输出的bcd码拨盘。bcd码拨盘可直接与控制微机的并行口或扩展口相连,以bcd码形式输入信息。 (2)键盘输入接口。键盘是一组按键集合,向计算机提供被按键的代码。常用的键盘有: 1)编码键盘,自动提供被按键的编码(如ascii码或二进制码); 2)非编码键盘,仅仅简单地提供按键的通或断(“0”或“1”电位),而按键的扫描和识别,则由设计的键盘程序来实现。前者使用方便,但结构复杂,成本高;后者电路简单,便于设计。 2、输出接口。在机电一体化系统中,发光二极管显示器(led)是典型的输出设备,由于led显示器结构简单、体积小、可靠性高、寿命长、价格便宜,因此使用广泛。常用的led显示器有7段发光二极管和点阵式led显示器。7段led显示器原理很简单,是同名管脚上所加电平高低来控制发光二极管是否点亮而显示不同字形的。点阵式led显示器一般用来显示复杂符号、字母及表格等,在大屏幕显示及智能化仪器中有广泛应用。 结语: 接口技术是研究机电一体化系统中的接口问题,使系统中信息和能量的传递和转换更加顺畅,使系统各部分有机地结合在一起,形成完整的系统。接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要;同时接口技术的研究也必然促进机电一体化的发展。从某种意义上讲,机电一体化系统的设计,就是根据功能要求选择了各部分后所进行的接口设计。接口的好与坏直接影响到机电一体化系统的控制性能,以及系统运行的稳定性和可靠性,因此接口技术是机电一体化系统的关键环节。
摘要: 该文以教师、教材、教法“三教”改革为引领,改革“环境自动检测技术”课堂教学,以模块四“环境空气自动检测”为教学案例,多层面深入实施“新理念、新载体、新方法、新形态”四新融合的课堂建设,形成具有特色的环保类课程教学改革模式,大大提升了教师教学能力和课堂教学效果。 关键词: “三教”改革;四新融合;自动检测;教学设计 2021年10月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》(以下简称《意见》)。《意见》提出,职业教育是国民教育体系和人力资源开发的重要组成部分,肩负着培养多样化人才、传承技术技能、促进就业创业的重要职责。在全面建设社会主义现代化国家新征程中,职业教育前途广阔、大有可为。“三教”改革作为高质量发展落地落实的“最后一公里”,事关改革发展的全局。《意见》针对“谁来教”“教什么”“如何教”这三个根本问题,在全面建设技能型社会的时代要求下,在“互联网+职业教育”时代背景下,既有顶层设计又有操作逻辑,为“三教”改革提供了策略导向。[1]目前,利用现代信息技术更新教材和改进教法已成为新常态,而行业的“新理念、新载体、新方法、新形态”这“四新”也已经更多地融入职业教育。尤其是后疫情时代,职业教育在教师、教材、教法出现了全新变化特点的情况下,“三教”改革更是大势所趋。“三教”改革的聚焦和集成点在于课程建设和课程改革,“四新”融合是我国职业教育课程建设和改革的全新方向,它强调以核心职业能力为基础,注重专业技能培养[2]。 1实践研究背景 1.1专业及课程建设背景 笔者所在学校于2003年开办环保专业,近三年招生人数逐年上升,目前三个年级在校生有将近300人。在2020年以前,资源环境与安全大类招生专业名称为环境监测与控制技术专业。2021年起,教育部印发《职业教育专业目录(2021年)》,环境监测与控制技术专业被取消,专业名称调整为环境监测技术专业。环境自动监测技术由原先的专业选修课变为专业必修课,课程的重要性进一步得到提升。环境自动监测系统的建设以及运行管理和使用是环境管理的重要手段,是实现污染减排的重要举措,是国家污染减排“三大体系”能力建设的重要内容,是环保科技化、信息化的重要体现。同时,信息技术的不断发展也让环保行业日益显现出发展变化快、技术更新快的时代特点。因此,对于专业课程的教学应该能够恰当使用有效的信息化手段,使教材与教法都与时俱进。 1.2课程建设背景 随着“互联网+职业教育”的迅猛发展,教师运用现代信息技术更新教学能力和改进教法成为新常态。本文以金华职业技术学院环境监测技术专业学生为研究对象,选取“环境自动检测技术”第四模块“环境空气自动检测”为教学案例,以“三教”改革为背景,从教师、教材、教法三个方面进行教学设计,推进“新理念、新载体、新方法、新形态”与课程的“四新”融合。 2教学整体设计 2.1模块整体介绍 按照环境监测与控制技术专业的培养目标,分析在线监测运维职业岗位群的工作过程,以及实际工作中所需的本门课程承载的职业能力和技能。在此基础上,着力体现专业、行业要求,以职业实践为主线完成课程的设计。(1)按照国家最新职业标准和企业需求设计课程内容。(2)针对高职学生学习特点组织教学内容。(3)注重环境监测职业道德培养。 2.2教学内容重构 《国务院办公厅关于印发生态环境监测网络建设方案的通知》中提出了十六字方针——“全面布点、全国联网、自动预警、依法追责”,环境监测领域朝着“自动为主、手工为辅”的工作方向发展,环境自动检测技术课程也根据国家发展和社会需求的提升,将由原来的专业选修课变成环境监测技术专业的核心课程,课程在第四学期开课,共48学时。参照《高等职业学校环境监测与控制技术专业教学标准》以及《环境自动检测技术课程标准》,根据课程的定位和社会需求为导向,进行课程内容重构。同时,依据国家标准中对于自动检测测定项目的要求,参考了市场上在线监测仪器设备使用的类别和频次,将教学内容重构为自动监测基础、水自动检测、气自动检测、自动监测实验四个模块。教学设计选自项目9“空气自动检测系统”。 2.3学生学情分析 知识技能基础:通过对环境监测、仪器分析等前导课程的学习,学生在地表水、大气、噪声等环境要素监测和紫外分光光度计、液相色谱仪等分析仪器使用的知识和技能方面已建立基本认知。本次课为第四个模块“空气自动检测系统”,学生经过前面第一个模块的学习,已经掌握了自动检测相关的法规、技术规范等基础知识,但是对于空气自动检测还需要进一步学习。认知能力:学生通过上学期的环境监测课程学习,积累了对废水、废气、噪声等监测的感性认知和实际操作经验,本节课的教学情境为环境空气的自动检测,需要学生更加深入理解“环境就是民生,青山就是美丽,蓝天也是幸福”的理念。学生已经学习了烟气自动检测系统的组成及运维,但对于烟气监测与空气自动监测的不同认知能力有所欠缺,需在教学中进行系统性强化。学习特点:从心理特征上看,学生经过学习手工监测,切实体会到手工监测的烦琐、耗时,对于自动化、智能化的设备具有明显的兴趣,能提高学生学习的积极性。 2.4教学目标 结合国家教学标准,以综合职业能力培养为导向,从知识、技能、素质三个方面细化教学目标。知识目标:(1)理解环境空气自动监测系统构成;(2)掌握环境空气自动检测原理方法。技能目标:(1)能够布设空气检测子站,并进行系统构成的组合;(2)能够对子站内的检测因子进行原理区分,理解自动化设备的运行原理。素质目标:(1)能够科学严谨地工作,讲究实事求是,保证结果的准确性;(2)具有较强的自我知识及技术更新能力,不断更新适应环保的要求;(3)培植“科学诊断环境,数据把脉健康”的职业情怀。教学重点:环境空气自动检测系统构成。教学难点:PM2.5监测仪构造与原理。 2.5教学策略 本次教学实施以“现象引入、标准切入、系统进入、原理深入”四个层次推进教学任务,同时依托学习通平台,组织学生参与课堂头脑风暴,以环境空气质量在线监测系统的构成为主题开展教学活动,培养学生“会识别、能分析”空气自动监测的技术技能,以及能够科学严谨地工作,讲究实事求是,保证分析结果的准确性;同时依据教学内容,合理应用教学方法,突破教学重难点。 3教学实施 3.1课前导学 对接教学重难点,有序开展课前导学,教师在学习通以主题讨论形式布置课前讨论作业——环境空气质量自我感受及查询途径。在学习通发布学习资料,供学生自学AQI计算方法等。通过这样的方式,引导学生了解空气质量数据对于居民生活的重要性,也能通过查询资料等活动锻炼学生对信息进行收集、分析、处理的能力。 3.2课中研学 3.2.1现象引入 利用课前布置的讨论任务,引出本课的主题——环境空气质量的现状。通过展示大气环境污染现状,学生进入空气污染导致雾霾的情景,播放网络改编歌曲大雾版《北京,北京》,引导学生观察视频中污染指数爆表现象,引发学生对于空气质量产生忧患意识,创设问题:你如何看待空气污染指数API到空气质量指数AQI的变化?通过学习通平台发布课堂讨论任务,收集学生对于这个变迁的理解。通过现象引入环节,即让学生身临其境地感受空气污染,激发学生的学习兴趣,培养他们作为环境专业学生的责任感。 3.2.2标准切入 开展头脑风暴,利用API空气污染指数爆表引起问题。我们现在经常提的是空气质量指数,它和空气污染指数的区别在哪里?从这个切入点引发学生思考,创设讨论问题:从API到AQI发生了什么?从AQI到API的变迁,引入标准的改革变迁,学生通过环境空气质量标准的变迁,理解环保标准与时俱进的意义,也充分认识到总书记提出的“环境保护,道阻且长、行则将至”的含义。通过标准切入环节,引导学生发现新标准中关于自动检测数据的要求,提出环境空气自动检测系统是空气质量数据发布的幕后英雄,强调学习目标,激发学生的学习兴趣。 3.2.3系统进入 通过实景图片展示空气自动监测系统以及空气检测子站的组成。提问空气质量检测子站检测项目有哪些,提出环境空气检测因子中臭氧因子的问题,以及必测项目和选测项目。采用云参观的方式,促使学生了解空气自动检测子站的布设和内部结构。通过学习自动检测系统构成,引导学生仔细思考空气质量标准里的项目类别与空气自动检测站的必测因子,以及不同时期检测因子的侧重点的不同,了解气象参数同步检测的必要性和科学性。通过系统进入环节,突破了学生很难进入空气自动监测站点现场进行学习的难点。通过云参观的方式,可以近距离了解空气自动检测站的内部场景。通过监测因子中臭氧因子的加强,了解我国空气质量的变化,利用环境因素的变化,激发学生对于环境责任的担当意识。 3.2.4原理深入 学习通发布任务,比较颗粒物自动检测仪器和气态污染物检测仪器的异同点,引导学生从手工测量方法颗粒物的思路出发,讨论空气中的颗粒物怎么实现自动化检测。思考手工法与自动法的区别,从而理解检测自动化的发展以及不同检测因子所采用的不同原理。通过原理深入环节,学生从环境监测系统自动化的发展历程,感知环保领域日新月异的改革步伐和环保行业的蓬勃发展,增强立志为环保行业而奋斗的决心。 3.3课后拓学 布置课后作业:查询家乡的空气质量数据,结合数据说说空气质量变化情况。通过微信公众号了解目前环保政策和环保新闻动态,增强职业认同感。参加学院品牌“阿郎卫士”社会实践活动,通过开展室内空气甲醛检测为空气污染防治知识提供宣传,通过这些公益拓学互动活动,培养学生“人与环境和谐共处”的意识。 3.4思政教育融入教学 在整个课程实施中,通过“情感激发、情感激励、情感内化、情感转化”,环环强化学生的职业信念,激发学生立志从事环保行业的理想和信念。课程思政实施路径如图1所示。在现象引入环节,由于学生对于自身所处的环境质量有着天然的密切感受和体验,所以可以在课程的教学中,引入大家常见的雾霾现象,激发学生对于自身环境的忧患意识(情感激发)。在接下来的标准切入环节,先向大家展示总书记提出的“环境就是民生,青山就是美丽,蓝天也是幸福”的美好愿景,树立学生从事环保工作的自信心(情感激励)。接着引导学生找出空气污染指数与空气质量指数的区别,通过教师对环境标准的深入阐述,学生通过标准变迁,感知环保行业与时俱进的步伐,培养学生的职业荣耀感(情感内化)。通过手工检测与自动检测设备的比对分析,感受环境行业朝着自动化、智能化的方向发展,培养学生的职业信仰感(情感转化)。通过全过程的思政教育,使学生从能够感受到的“污染压力”到产生职业自信。同时,在整个教学过程中,也要注意学生的情感转化,使学生树立“精准检测、服务社会”的信心,培养学生“人与环境的和谐共处”的意识,增强学生从事环保工作的自豪感和幸福感。 3.5课程评价 学生学业评价综合了课前自主学习、课中参与头脑风暴讨论与课后测试三个阶段成绩。知识点与技能点层层递进,构建了过程和成果评价并重的考核方案,即课前、课中、课后全过程评价:(1)对课前预习测验进行统计总结。(2)课上引导学生对各小组任务单展示方案进行评价讨论,教师总结评价。(3)学生通过学习通采集现场讨论、头脑风暴等任务参与和答题。(4)布置课后网络在线单元测试、案例库平台拓展作业。(5)最后统计各考核环节成绩,综合课前、课中、课后的表现,采用线上线下相结合、理论与实践相结合的考核方式进行多元化考核评价,包括由学习通以大数据方式呈现的网络学习分析结果、课前课中的任务参与、小组讨论考核成绩和职业素养四方面,并按不同权重进行统计分析生成总成绩,为后续教学提供依据。 3.6学习效果分析 (1)“阿郎卫士”实践活动覆盖率得到提升。以学校品牌“阿郎卫士”社会实践活动为载体,课前课后渗透劳动教育,组织学生利用甲醛自动检测仪对居民家庭居室中的甲醛进行检测,利用所学习的知识与技能,满足居民的居家检测需求,提升学生的担当意识和职业荣誉感。由于自动化检测设备的运用,提高了居民检测的覆盖率,提高了社会对于环保检测的认可度,好评度也得到了提升。(2)激发了创造美丽中国的原动力。在完成环境空气自动检测的教学内容后,教师布置拓展任务“你的美丽蓝天”,学生分组拟写雾霾防治以及美丽蓝天的科普短文,不少学生写出了自己发自内心对于蓝天的幸福感和对于美丽中国的向往,更好地体现出学习的价值,同时真正将知识内化于心、外化于行。 4反思与改进措施 4.1教学特色 (1)思政融入,实现职业自信。在教学全过程渗透思政教育,使学生感受到环境污染对健康、生活的强烈威胁,激发出他们凭借专业知识和科学技术打响蓝天保卫战的职业荣誉感,积极参与社会服务,亲力亲为地传播环保知识与技能。(2)校企共创资源,实现训育共融。校企合作的深入开展,将行业内龙头企业现有的新设备、新工艺、新技术引入课堂,将企业真切面临的环境自动检测需要改造为教学内容,实现了“教场”和“职场”的深度融合,突破了教学重难点。(3)打造“阿郎卫士”社会实践品牌,实现劳动育人。学生在课后参与社会实践品牌“阿郎卫士”的甲醛及voc自动检测,使技能与情感同频共振,激发学生的职业信仰,实现课程的拓展。 4.2存在问题及改进措施 然而,自动检测设备耗件较多,不能及时更新,设备流程固化,缺乏变通。另外,目前课时受限,理实一体化实验设备资源数量有限,同时,也要加强与运维企业的合作,持续更新教学内容,这些都需要在后续教学中予以改进。 作者:毛轶 单位:金华职业技术学院
电气自动化论文:谈电气自动化技术专业生产性实训模式创新 引言: 高职院校肩负着服务区域经济,培养面向生产、建设、服务、管理第一线需要的高素质技能型人才的使命。由于高职教育具有职业性、开放性的特点, 大力推行工学结合、校企合作,改革人才培养模式是培养技能型人才的必由之路。工学结合、校企合作是得到世界各国普遍认同的一种职业教育方式。它包括所有以学校与企业部门合作为表现形式的理论知识学习与实践工作相结合的教育形式, 涵盖了德国的“ 双元制”、美国的“ 合作教育”、英国的“ 工读交替式”和日本的“ 产学合作”在内的各国各种职业教育培养模式。如何突破校企合作的困境, 打通工学结合的坦途, 建立长效的校企合作机制, 实现技能型人才的培养目标。近几年来, 西安职业技术学院电气自动化技术专业坚持不断探索、创新校企合作的长效机制, 深化校企合作, 形成了“制产品、砺素能、达标准、取单证”的 “生产性实训”人才培养模式的专业特色。特别是通过构建校企合作、工学结合的“生产性实训平台”,进行生产性实训的教学模式创新,有效地拓展了校企合作的空间, 实现了互惠多赢的效果。 一、生产性实训平台的建立 我们根据教学内容要求,选取了具有多年合作经验的西安专用机床厂作为校企合作单位,该企业是原国家机械部定点生产汽车、拖拉机等发动机修理机床、机具的专业技术厂家,是“中国汽车保修设备协会”常务理事,“中国机床工具工业协会”理事,是集成为科研开发,生产制造,销售为一体的科技先导型企业。产品类型有T81系列缸体轴瓦镗床,T82系列连杆瓦镗床,TM82系列连杆镗磨床,3M97系列缸体平面磨铣床等10个品种21个规格的产品,畅销全国二十九个省市和世界四十多个国家和地区。西安专用机床厂所有机床电气产品的安装调试任务由电气自动化技术专业实训教研室将产品课题化,不同的产品的复杂程度不同、控制方式不同,结合的课题也有所不同。然后组织学生通过生产性实训来完成。在生产性实训中体现了“学做合一”,在“做”中“学”,在“学”中“做”,实训教学与产品加工实训室过程合一,从而在实训中能生产出一定的产品,产生一定的经济效益,降低了实训教学成本。 二、生产性实训的运行机制 (一)课程标准与企业的产品安装结合 生产性实训首先是为学生创造一个真实的生产性工作环境,在该环境中使学生的“工”与“学”有机地结合起来。电气自动化实训教研室作为生产性实训教学的执行部门,首先是代替了一般企业的电气安装车间,其次将校企合作单位的全部电气产品的安装任务在自动化实训教室完成。同时,利用学院人才技术等优势,为企业排忧解难, 提供各种技术服务。 由专业建设指导委员会、电气自动化技术专业负责人与自动化实训教研室对企业提供的产品电气原理图、工艺要求及工艺文件进行研究,根据产品的特点及生产要求,对产品进行课题化。在实训教学课程标准中进行明确规定,课程标准中的双速电动机控制线路安装训练、线槽配线工艺训练、机床电气线路的故障检修、变频器的安装与调试等课题都与相对应的电气产品来完成。所有的电气生产任务都与典型生产机床电气控制电路课题相结合,同时与线槽配线工艺、机床电气线路的故障检修相结合。通过生产性实训环节,使课本上抽象的理论知识通过实践掌握。 (二)生产性实训的开展 根据人才培养方案,电气自动化技术专业学生在校的实训由4个学期共31周组成,内容涵盖职业资格标准要求。学生第一次实训时,主要进行基本技能训练;第二、三次实训时,根据企业的生产任务,结合实训课题进行生产性实训,第四次实训主要进行综合强化和提高训练,并取得高级维修电工职业资格证书。具体教学时通过任务驱动,项目载体教学方案的引导,运用一体化的教学和生产性实训场所,实现“做中学,学中做,学做结合” 采用“电气产品—产品任务课题化—工作任务—实施—评估”五步教学法,帮助学生自主学习,积极探索,培养独立或团队协作分析、解决问题,主动建构自己的知识、能力体系。 (三)成立领导工作机构,确保生产性实训进行 在生产性实训过程中,为了协调企业生产任务与学生实训过程中的教学任务的关系,我们成立了常设机构——工学结合领导小组,该机构既有企业技术人员,又有企业的生产部门负责同志,既有学校教学管理人员,又有实训教学的教师参与,从而保证生产性实训平台的正常运行。 在生产性实训过程中明确校、企双方的责任,学校结合企业生产实际和教学培养目标要求,制订并实施实训教学课程标准,作好企业产品的电气生产任务;企业选取思想、业务技能素质好的工人师傅来承担学生的指导教师,协助学校共同完成对学生的培训任务,对实训学生进行企业文化教育,结合企业生产实际组织现场教学和技能训练, 并组织学生完成生产任务。 三、生产性实训的优越性 (一)有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶 生产性实训平台的建设,有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶, 熟悉岗位要求,掌握职业基本技能,特别是对于学生职业适应能力的培养具有重要的意义。另外学生深入业务领域, 解决生产中的实际问题,并结合岗位环境, 培养职业关键能力,及早形成职业能力, 这样在未来就业时就能够驾轻就熟、快速上岗, 成为受企业欢迎的高技能人才。因此,生产性实训平台的建设, 对培养学生职业适应能力, 促使学生由“准职业人”向“职业人”转型, 具有重要意义。 (二)有利于提高了学生的产品质量意识和节约意识 由于生产性实训过程中,引入了企业的管理模式,学生实训的产品将直接作为产品发到用户手中,所以要求有严格的产品检验过程。西安专用机床厂是通过ISO2000认证的企业单位,因此有一整套产品的检验制度,如PDCA管理模式、4M作业管理法提高产品质量,改善作业方法,提高劳动效率;守时制度、质量意识、安全文明生产意识。尤其是电气作业人员的团队协作精神和一丝不苟、乐于奉献的作风,同时还有利于提高学生的分析思辨能力及实践创新能力。 (三)有利于学生职业素质的提高 我们电气自动化技术专业多年来采用工学结合的生产性实训的教学方式,突出学生的实践教学,尤其是使学生在实训过程中能接触到具体的生产任务,从而 使学生的专业知识得到了充分的应用,而这正是维修电工职业资格标准中最重要的一项专业技能。所以,我们的“生产性实训”的最突出的优点就是学生的技能提升很快,与其他职业技术学院相比较,我们学生的高级维修电工职业资格证书的获取率在95%以上。而大多数职业技术学院的高级维修电工通过率较低。我们的学生到单位后适应工作岗位很快,受到用人单位的好评。连年来毕业生就业率都很高,初次就业率在80%以上,甚至出现用人单位提前预订毕业生的场面。 四、生产性实训的特色 工学结合是高职院校人才培养模式的主要方式,而大多数职业学校采用顶岗实习的方法来实现工学结合,由于顶岗实习单位可能无法提供过多的岗位,使学生的实训场所相对分散,不便于管理;实习岗位可能与所学专业一致,对专业知识的巩固所起作用偏少;或者是把企业真实的设备、工具、环境、任务搬到校园实训室,学生在实训教师的指导下完成实训任务,制作出一定的“ 产品”(即作品),实训的过程与实际工作的操作过程完全一致,但是没有创造经济效益。而我们的生产性实训模式是有企业的参与,以校企合作为前提,生产出有形的“产品”,创造了经济效益;同时也达到“实训课题与产品相结合,考核标准与质量标准相结合,操作工艺与实训教案相结合,企业文化与实训文化相结合”。而且在学生不出实训教室的情况下就完全接触到企业的文化教育与产品的生产,即“前校后厂”的教学环境,接触新工艺、新技术,达到职业资格标准的要求,达到企业人才订单所需的基本素质,实现学生技术应用实践技能培养,也是电气自动化技术专业的一大特色,受到学生、企业及专家的好评。 五、结束语 生产性实训是高职人才培养模式的要求,是实现校企合作互补共赢的载体,更是区域经济发展所需人才培养的必要环节。只要在我院“古都人文润德,职业标准砺能”办学特色的指导下,坚持不断地探索与实践,以改革创新为动力以提高质量为核心,以提升学生职业竞争力为目标, “制产品、砺素能、达标准、取单证”的“生产性实训”人才培养模式一定会在校企合作的过程中彰显其越来越大的功能和作用。 电气自动化论文:电气自动化技术在火力发电中的创新与应用 摘 要:随着电气自动化技术的快速发展和在火力发电中的应用,其运用电气自动化技术在最大限度地挖掘机组潜力,实现火力发电厂机、炉、电的一体化运行监控,加强火电发电运行和管理,提高工作效率和自动化水平,降低成本造价以及提高火力发电厂的竞争能力等方面取得了显着的成果。 关键词:电气自动化技术;火力发电;创新;应用 引言:火力发电中的电气自动化系统,是发电厂电气自动化领域近几年来新型的热点与焦点,其侧重于对火力发电厂电气系统的自动化监控,实现对发电厂内部用电中低压电气系统的保护、控制和分析等。目前,电气自动化技术已经在火力发电系统中得到了广泛的应用,其利用自身特有的信息化和网络化系统优势,不仅促进了发电厂电气信息的广泛应用,也提高了发电厂的自动化运行水平,增强了电气控制的安全性和可靠性。 一、电气自动化系统在火力发电中运用的现状 1、火电厂自动化控制系统的组成 火电厂自动化控制系统包括有发电厂电气自动化和机炉热工自动化两大系统。但是由于火电厂过程控制的复杂性,机炉热工自动化系统内就含有多个复杂控制的子系统,每一个子系统都是相对独立的DCS/FCS系统。例如单元机组协调控制系统、炉膛安全监控系统、数字电液控制系统、汽轮机监测仪表系统等;而发电厂电气自动化系统包括有发电厂电气监控系统和发电厂网控自动化系统(NCS),这两个子系统也是相对独立的DCS/FCS系统。发电厂电气监控系统包括发电机组监控系统(一台发电机组配一套监控系统)和公共部分系统。每套发电机组监控子系统相应配置有发变组保护、滤波、同期、励磁、直流、UPS等保护测控装置。公共部分有高压和低压厂用电保护测控装置及厂用电快切换装置等。另外,ECS和机炉DCS监控系统分别通过网关与SIS厂控级相连。 2、传统DCS技术应用于厂用电气自动化系统时存在的问题 (1)因为ECS纳入DCS后,控制系统的输出点与AC220V、AC380V电压串入DCS系统中,就会可能烧坏大批弱电设备。因此需要设计人员在设计中充分考虑到强、弱电的隔离问题。同样的,在施工过程中,施工人员也要注意这个问题,避免烧坏设备。 (2)DCS控制软件在用户权限、权限分级可以做得很细致、到位,但是在操作监护上缺乏足够的认识,需要在设计联络会上明确提出:要求DCS厂家必须具备ECS操作时所必须的由监护人员确认的程序。 (3)目前主流DCS控制程序的扫描周期在100—200ms左右,达不到电气保护动作、高压厂用电快切、通气和励磁调节的要求,所以ECS纳入DCS控制后,必须保留继电保护装置、高压厂用电快切装置、励磁调节装置和自动同期装置等,确保这些功能的准确性、可靠性和灵敏性。 (4)由于DCS设备安装、调试等工作在工期上一般要晚于用电送电,所以ECS纳入DCS控制后,在厂用电设备安装调试的同时开展了DCS中的ECS部分的安装调试,使其投运在厂用受电前,另外,还需要注意DCS的机柜室、操作室的土建工程也必须同步或提前完成。 二、创新电气自动化技术在火力发电中的系统配置 电气自动化技术在火力发电中的系统配置主要可以分为以下三种形式:集中监控方式、远程智能方式和现场总线控制系统(FCS)方式。 1)集中监控方式 集中方式。是将电气的各馈线在现场设置现场设备接口,通过硬接线电缆与集控室通道相连,经处理后进人DCS组态,实现DCS对全厂电气没备的监控。这种监控方式优点是速度对应快、运行维护好、监控站的防护等级低,从而使DCS的造价下降,但由于电气设备全部进入DCS监控,随着监控对象的大量增加使DCS主机冗余的下降,电缆数量巨大,控制楼面积大,长距离电缆引进的干扰可能影响DCS的可靠性。 2)远程智能方式 远程智能方式是在数据采集较集中且离控制室较远的现场设立远程采集柜(即现场转换机柜),现场设备信号通过硬接线电缆与加采集柜相连,加采集柜与控制室DCS控制器主机柜通过光纤或双绞线。远程具有节省大量电缆、节省安装费用、节省控制楼面积、可靠性高等优点,智能化远程还可完成数据处理、自检、自校正等功能。但卡件、模拟量卡件及电量变送器还是不能减少。 3)现场总线控制系统方式 现场总线是当今3c技术,即通信、计算机、控制技术发展的结合,是信息技术、网络技术发展到控制领域和现场的体现。现场总线废弃了DCS的控制站及其输人/输出单元,从根本上改变了DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系,通过将控制功能高度分散到现场设备这一途径,实现了彻底的分散控制。 三、创新电气自动化技术在火力发电中的应用 1)统一单元炉机组 创新电气自动化技术在火力发电中的应用,实现由机、电控制一体化向火力发电厂机、炉、电一体化的单元制运行监控方式转化。这样,火力发电厂中集散控制系统可以通过机、炉、电单元制的运行方式对整个火电机组的所有运行参数和状态信息进行汇总和分析,最大限度地挖掘火电机组潜力,并发挥其自身特有的控制功能,最大限度地缩小控制室,实现对监控系统的简化,也就能够最大可能地降低成本造价{同时,统一单元炉机组也便于火力发电中电厂信息管理系统的信息采集,从而加强火电电网的统一运行和管理,完成中调AGC的相关指令和要求,提高电网的工作效率,使其保持在最经济和最佳的运行状态。因此,统一单元炉机组有利于提高火电机组的监控水平和自动化水平。 2)创新控制保护手段 一般来说,在传统的火力发电中所采用的系统控制和保护手段为报警和连锁,仅仅只能实现超限报警以及联锁跳机的波动性控制和保护。而通过创新电气自动化技术,可以通过采用计算机的控制保护技术,实现对电气自动化系统的运营检测和故障诊断等,从而提前发现火电设备的系统隐患,并改变控制和保护策略,采取诸如系统冗余等一些主动性控制和保护措施,对系统故障的范围进行自动控制,防患于未然,保证电气自动化系统能够继续保持运行状态。另外,也可以使实现电气自动化系统设备从预防维护的被动和事故后维修转化为预防维护的预知和设备维修的同时进行。 3)实现电气全通信控制 从目前的情况来看,火力发电厂的电气自动化系统还无法满足集散控制系统通过电气自动化系统实现电气全通信控制的方式,其通信速度和系统可靠性还存在着一定的距离,电气自动化系统和集散控制系统之间还存留了一部分的硬接线。要实现电气全通信控制模式,就必须处理好热工工艺连锁的问题,提高电气后台系统的实际应用水平,丰富当前初级阶段的基本运行监视功能,实质性地提高电气自动化系统的控制逻辑、控制水平、自动化水平和运行管理水平。 4)构建通用网络结构 通用网络结构的构建对于电气自动化系统的成功运营有着非常重要的作用。火力发电厂应该创新电气自动化技术的应用,选择能够实现从办公自动化环境到控制机直至元件级的整个电气自动化系统范围内的网络通讯产品,保证电厂管理层实现Internet/Intranet对电厂现场控制设备的实时监督,并确保电厂控制设备、管理系统和计算机监督系统间的数据信息传输畅通无阻,实现全集成自动化。 结束语: 电气自动化技术在火力发电中能够发挥非常重要的作用。当前火力发电厂在电气自动化系统的应用方面也取得了较大的进步,最大限度地挖掘了火电机组的工作潜力,实现火力发电 厂中机、炉、电一体化的单元制运行监控模式,加强了火力发电厂中电网的统一运行和管理,提高了系统工作效率、控制水平和自动化水平,降低了火电厂的成本造价,提高了火力发电厂的市场竞争能力。 电气自动化论文:谈电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5O年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— GTR、GTO、P—MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。 IGBT是P—MOSFET工艺技术基础上的产物, 它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高, 保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电气自动化论文:基于对水电站电气自动化应用实践探究 在我国,水电站产电能占总电能的22%左右。水电是通过水的位能来发电,故成本较低,大概是火电发电成本的几分之一。另外,水电站清洁环保,它的能源来源于水库中。在特定的蓄水量条件下,发电量的多少和调度的是否得当直接相关,同时还要考虑到季、年、日这些时间因素,根据长中短的时间段来调节水库 的发电量。据水库的“收入”情况,来安排其“支出”,制定水电站不同时间段的发电计划。但梯级水电站就与其不同,水电站的日总发电量计划是由规定的日用水量预算而定的。设计水电站的运行方式的时候,能源的“近期库存”情况必须在考虑的列表中,就是水电与其它发电方式在运行方式上的一个不同。 1 水电站的概念 水力发电是指利用水流的位能差而产生的电能。其产生原理为:水能转化为机械能后再一次转化为电能。通过在高落差的上游段或者是水库中引水的方法以及水体本身的压力或水流速度足以带动水轮机运转,达到水能向机械能的转变,再沿特制的输水路线利用水轮机经过的水流流至下游。发电机由水轮机带动旋转,让机械能再一次向电能转换,电流再经由升压变压器和配、送电线路输送至负荷中心,降压后可向市场供给。当中水量和落差是构成水能的前提要素。 2 水电站自动化的内容 首先,水电站自动化的内容与水电站型式、容虽、需要实现的功能密切相关。通常而言,它有下列几个主要内容: 2.1 自动化检测 检测整个水电站的基础是电站自动化运行设备的各项参数。其中包括:机组及其辅助设备、电站的公用设备、水工建筑物与其操作设备、变电稠开关没备等,甚至还连带水库的水持测报系统。其中非电虽有转角转速、水量、温度、压力、波位和机械振动及转速等,电星有电流、电压、频率、电能和功率及功率因数等,而检测的内容是:检查、最值、监视及记录与显示。记录有定时和连续两种。和定时两种。检测的结果是电站安全运行的一个重要环节和基础,据此可以实现下述的自动操作、自动控制和自动保护。 2.2 自动操作 按不同的操作对象分为此四种: (1) 远动通讯系统、报警信号系统、开关站设备的操作等是全厂性基本操作 (2) 引水式水电站首部机组取水口闸门的操作和溢洪闸门的操作和一阵阀门的操作等是水工建筑物设备的自动操作(3) 排水系统、乐缩空气系统、广用供电系统等为电纳公用设备的自动操作(4)让脉冲自动按照规定的程序完成不同操作是机器自动操作,即开机且发电转调相、进入系统、停机、发电转抽水等。此脉冲指令通常从中央控制室和自机旁盘发出,分别为集中控制式和就地控制式 2.3 自动化控制 由自动控制原理的解释来看,上述各项操作的性质都是开环操作。除此之外也是有一些是属于闭环性质的控制。机组和电站的最基本的自动控制装置,是励磁调节器与调速器,前者为机组电压的闭环操控系统,后者为机组转速的闭环操控系统。通过改变励磁调节器的一些数值来控制机组的无功出力,再通过改变调速器的整定值来调整机组的有功出力。此外,还有如设置成组调节设备的方法,将全厂机组视为一台机组来调整,这样就形成自动调频装置、有功功率成组调控装置和无功功率成组调控装置的目的了。 2.4自动化保护 水电站的自动保护措施主要分为三个基本等级:(1)发出警报:针对一些对机组危害不严重的运行情况,包括加发电机定于推力轴承或者导轴承升温机组冷却水源中断、温度超限、油槽油面异常等意外,这时保护就会自动做出警告或立刻投入使用,提示相关工作人员严格监视,并采取及时防护措施。(2)关闭进水闸门(或阀):在一些紧急情况下,自动保护除跳开断路器并停机外,还要关闭机组的进水闸门(或阀)或动作事故配压阀。如事故停机时摇上导水叶剪断销将其剪断,机组速度过快且调速器失灵,又或者压力铜管爆破等。(3)跳闸停机:产生在导轴承温度、机组发生推力轴承和压油装置油压异常等影响设备常规运行的状况下,保护装置将自动跳开断路器并实现停机。 3设备选型及自动化设计 设备进行选型和自动化设计十分迫切和需要,当前水电站的自动控制的安全受到主机配套的自动化机件性能不够稳 定、灵敏度较差、精确度较低等原因以及自动化制定上的不足等不同程度上的影响。 3.1 PLC 在轴流桨式水轮机调速器中的应用 目前水轮发电机组制造商调速器内导叶与浆叶的协联关系通过制造的水轮机所给予不同水头下导叶开度和浆叶转角的协联曲线设置。这样看似可为电厂带来更多经 济效益。但在实际电站运行时,厂家给定的参数与水轮机水头的区别及上下游水位的区别相差较大,如果只按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。所以就需要使用可以改变程序的PLC 可编程控制器的调速器。在机组今后的使用操控中可针对手动协联导叶,修改原协联曲线,和不同水头及上、浆叶、下游输入 PLC使机组达到最优状态。 3.2调节水库式电站调速器中的PLC 的使用 水库式电站的调速器及起动开度,大多数是按水轮机设计水头方式设计的。但其偶尔会出现电站水头降低的状况,具体表现为:当水轮机处于低水头状态下运行时,电液调整器不能完全发挥作用,无法体现其全部功能,这时,机组便没有办法达到全自动运行状态。此时,为增加调整器的起动开度,需更通过两种方法实现,一为在在开度指示仪或芯片中链接适当数据的电阻,这样可使调节器输出正确的开度指示值与产生差值以开动机组;二为设计水头比电站水头大时,又必须撤除串接电阻或换回芯片。 PLC 可编程控制器的优点在此时便可以显现出来,这可以参照、依据发电站水位的高低,来改变程序以促成起动开度变化。 4.结语 现阶段,小水电站大多数存在自动化程度不高、产能低下的状况,其严重影响小水电站效益的实现,无法达到小水电站经营的效益最大化。要达到小水电站经营的效益最大化,实现的主要途径之一即是“水电站综合自动化”,实现小水电站综合自动化的主要内容是全厂两级自动化和水电站实现机组自动化。由此看来,归到本质问题,仍然是只能依靠和加强企业的技术开发能力,加强企业有有关领域之间的合作交流,提升水电站技术水平与管理水平以实现水电站经营效益最大化,让水利设施获得长足发展。 电气自动化论文:浅论发电厂电气自动化应用研究 随着社会经济的飞速发展,人们生活水平的不断提高,对于电力需求量也越来越大,而发电厂实现电气自动化不仅能够较好的满足人民群众日常生产生活和社会经济发展的用电需求,还有助于进一步促进我国电力工程建设。由于国家对电力工程的大力支持,电力产业特别是在电气自动化应用方面,取得了较大的发展。电气自动化不仅可以对电力设备进行良好的监督和控制,还可提高电网运行效率,同时增加电力系统的安全和稳定。电气自动化的应用不仅可以应用在发电机组方面,而且还可以应用在变电站、电网调度、配电网等方面。 1 发电厂电气自动化的优势 发电厂电气自动化的优势主要包括有效监督和控制电力设备、对电力系统资源合理配置、提高电网运行效率、确保电力系统运行的安全稳定四个方面。 1.1 有效监督、控制电力设备 电气自动化技术具有自动性、集成性、综合性的特征,可以通过先进技术对电气设备的运行状况实时监控,获得一手的电力设备运行数据信息,并根据信息作出相应的决策,保证电力设备一直处于正常运行状态。 1.2 对电力系统能够进行资源的合理配置 发电厂的电气自动化技术中应用了规范的、先进的自动化控制平台,可以简化传统电气设备的使用步骤、监测步骤和维修步骤,不仅能够提高电气设备的运行效率,还能够对整个电力系统进行优化,有效的配置电力系统的资源。电气自动化技术的进一步推广和应用,可以使电力系统的资源分配更加科学、合理。 1.3 提高电网的运行效率 发电厂电气自动化技术的应用能够保证电网的高效运行,电气自动化系统不但可以科学的管理和控制发电设备,还可以实现数据的交换和共享,大大减轻工作人员的压力与负担,可以有效减少电厂的成本预算,提升工作人员的工作效率,进而提高电网的运行效率。 1.4 保证电力系统安全稳定的运行 发电厂的电气自动化是电力系统自动化的重要内容,通过发电厂电气自动化技术的应用,能够保证电力设备的稳定运行。另外,在变电站中实施的电气自动化还可以加强电网的稳定性和安全性。 2 发电厂电气自动化控制方式 发电厂电气自动化控制的方式主要包括集中监控方式、远程监控方式和总线监控方式三个方面。 2.1 远程监控方式 远程监控方式是以模拟电路为基础,由继电器和晶体管等元件构成的传统式监控系统。该系统通过硬件系统进行数据采集、分析和判断。其优点是通过远程的监控减少了工作繁琐度,但其缺点也是明显的,由于监控系统缺少必要的软件系统,在监控过程中不能实现故障的自我判断和诊断功能,当电气设备运行过程中出现了问题,在没有响应的警报系统情况下,会对电网安全造成影响。 2.2 集中监控方式 集中监控方式是以集中处理器为核心,通过对单独监控系统的功能进行整合,统一对电力系统进行监控的方式。集中监控方式的优点是系统结构简单,维护方便,并且对控制站的要求比较低。但是其缺点也是明显的,一方面在系统主机距离终端比较远的情况下,外界信号容易对其造成干扰,并且对驱动的功率要求更高,从而影响系统的稳定性能。另一方面,当监控终端较多的情况出现时,布线等方面的难度会提高,增加运行的成本。 2.3 总线监控方式 总线监控方式的应用范围比较广泛,因为其一方面可以降低监控布线的难度,将监控节点结合到一组总线上面,减少了布线的复杂性。另一方面通过总线协议的不断完善,系统更加安全和可靠,并且布局更加简单合理。智能化监控不仅减少了投资成本,而且维护更加便捷,降低了工作人员的监控难度。 3 发电厂电气自动化的应用领域 3.1 发电机组中的应用 在发电机组中运用电气自动化技术可以实现对发电机组运行情况的自动化控制。通过电气自动化可以对发电转调相、调相转发点、关停机同时进行控制,还可以根据发电机组的实际运行状况对其智能的自动启动或关闭,使各个发电机组合理分配总体发电负荷,保证发电机组在安全、健康的状态下运行。一旦发电机组出现突发性故障或工作事故,电气自动化设备会自动断开机组,保证电子设备的安全。 3.2 变电站的应用 电气自动化技术在变电站中的应用主要是将网络通信技术应用到变电站的电力设备中,并对变电站的整体运行进行实时监控。因为电气自动化技术可以收集到可信性较高的数据信息,并可以通过计算机系统对收集的数据信息进行分析、筛选,所以能够对电厂的设备有效的调控。虽然在我国发电厂的自动化应用相对广泛,在水电发电厂的应该取得了比较好的应用效果。与欧美等发达国家相比,我国的发电厂电气自动化技术还有待提高,我们必须结合水利发电厂的实际,增加在研发方面的投入,获得更多的研究成果,以便发电厂的自动化技术有更大的提高,工作效率有很大的提升。 3.3 电网调度方面的应用 电网调度自动化技术的应用在电力运行系统中起着非常重要的作用,其运行的好坏其直接影响着电力系统的安全性、稳定性和经济性。此外,电网调度中电气自动化技术的应用是我国发电厂应用的重要环节,随着信息技术的不断进步,电网系统的更新换代也更加频繁,在电网自动化应用方面,要不断提高抗干扰能力,进而保障电网调度的安全。 电气自动化论文:电气自动化在凯博达选煤厂生产的应用 前言 凯博达选煤厂建于2003年,该厂洗煤工艺为重介选煤,最初生产过程中经本人实地考察,该洗煤厂无反映密度传感器,这样工人取样化验时间太长,因此不能及时纠正洗选密度指标,仅凭经验和感观调控,让人感觉近似盲洗,这会造成指标波动和精煤浪费。不但人工测量密度不能实时反映生产实际情况,而且分流加水环节同样是人工操作,工艺粗糙,工人劳动强度大。而密控系统只需几分钟就可调控到合理指标,提高了洗选效果。该厂设备起停车,均由接触器互锁,电工查找故障点费时费力,人工启停设备造成电力资源浪费,操作工人增多,而集控系统能有效解决人力,物力等资源浪费问题。则用来进行事故或故障分析。 1、集中控制系统中可编程控制器PLC的应用 为满足生产工艺要求,根据可靠、实用、先进、合理的原则,采用以可编程序控制器(PLC)为主要控制元件的集中控制系统,以实现对全厂主要动力设备的集中控制和设备运转状态的集中监视、设备故障自动处理和报警,以及全厂主要工艺参数的采集、动态显示、同时作为主控机实现与重介质密度自动控制系统的信号联络及数据传送。该集控系统以进口PLC为控制核心,镶嵌式模拟屏动态显示设备的运行状态,形象直观,经济适用,可视性好。 1.1集中控制系统的主要功能 (1)按照逆煤流方向顺序启车,通过合理的设计设备间的启动时间间隔,在供电系统的能力范围内,以最短的时间完成全厂设备启动及时投入生产。减少设备空运转时间,节约电耗; (2)按照顺煤流方向顺序停车,以设备中物料排空为前提及时停车; (3)在运行过程中,参加集控的任一台设备故障偷停时,按照逆流方向实施紧急停车,避免事故扩大和造成跑煤、跑介、跑水等浪费现象; (4)在运行过程中如发现可能产生危急情况时,如人身伤害、设备严重损坏等,可在集控室实施全厂紧急停车; (5)系统采用允启制; (6)具有手动/自动功能转换。当打到手动位置时,纳入集中控制的设备可就地启动、停止操作。打到集中位置时,参控设备的启动、停止由集控系统集中控制,不可就地启车,但可就地停车。 1.2集控系统优越性 它是一个现代化的生产过程、集控系统是节能降耗,减员提效的基本生产保障。首先通过减小启、停车时间,可以节约用电、用水。通过故障逻辑连锁停车,防止事故扩大化(例如,旋流堵塞的维修时间大约需要一个班的工作量),尽快恢复生产。还可以减少由此引起的跑煤、跑介、跑水、降低原材料消耗。某些设备可以由专人看守改为巡检制,提高全员劳动生产效率。因此,一套设计合理、操作方便的集中控制系统,可以正确的操作,及时的维护,对提高选煤厂生产效率、节能降耗是必不可少的。 2、选煤厂密度自动控制系统 在重介质选煤生产过程中,重介质密度的高低及稳定性、重介质悬浮液中的煤泥含量、旋流器入口压力对选煤生产过程、精煤产品的质量和产率起着决定性的作用。因此应针对具体的工艺过程,对这些主要工艺参数进行控制,以达到提高产品的质量、增加精煤产率,降低成本,减少吨煤介耗的目的,为选煤厂创造更大的经济效益。 2.1密度自动控制系统 (1)密度控制 1)在生产中,根据选煤厂采用的具体工艺,确定密度计安装位置,对于无压工艺,密度计可以安装在上料管道或回流管道上均可;对于有压工艺,介质泵所输送的是重介质和原煤的混合物,在上料管中不代表重介质制密度。但根据计算由此引起的偏差甚小,重介质制密度检测计可以安装在上料管道; 2)在生产准备阶段调节过程(包括人工加介)可在数分钟内完成,即介质密度达到工艺要求的设定值,这时,原煤部分启车,生产开始; 3)在介质添加过程中,悬浮液密度将均匀上升,一旦超过设定值,控制系统将自动加水,液位合格后,停止加介加水。 (2)压力控制 重介质旋流器分选技术:本系统设有旋流器入口压力控制系统,通过检测旋流器入口压力反馈控制上料泵转速。当然,泵转速与压力并不是线性关系,但在工作点附近可以按线性处理。 (3)煤泥量含量的控制 在不脱泥入选的重介质选煤工艺中,煤泥量会上升很快,对分选精度影响较大。本系统中通过磁性物含量计检测磁性物含量,计算出煤泥含量,当煤含量超设定值时,控制打分流,将煤泥通过磁选机排入尾矿。打分流的结果将导致密度上升。这是密度控制系统将自动进行密度控制,保证系统动态平衡。 2.2密度自动控制系统功能 重介质选煤过程自动控制系统是以可编程序控制器(PLC)控制核心,以LCD彩色触摸操作屏或工控机为人机接口,集监测、控制、操作等功能于一体的工业控制系统。根据选煤厂的工艺系统特点及要求,系统可设计为原煤重介与煤泥重介控制系统两部分,分别实现悬浮液密度、煤泥含量、旋流器入口压力、煤泥桶液位等工艺参数的实时调节。系统主要功能如下: (1)实现合格介质悬浮液密度的自动测量、显示,并根据密度的设定值控制加水阀门的开度以实现密度值的稳定; (2)实现合格介质悬浮液磁性物含量的在线检测、显示,并根据煤泥量的设定值调节分流量的大小,以实现煤泥含量的稳定控制,测控范围满足工艺生产要求; (3)实现煤泥重介旋流器入口压力的自动测量、显示,并通过调节煤泥重介旋流器上料泵的转速,实现煤泥重介旋流器入口压力的稳定控制,测控范围满足旋流器分选要求; (4)实现煤泥介质桶液位的自动检测、显示、上下报警,并通过控制煤泥重介旋流器组其中一台的开、关(由电动阀实现),以实现煤泥介质桶液位的控制; (5)实现煤泥介质桶密度的在线检测、显示,并通过调节稀介质阀门的开度实现煤泥介质密度的稳定控制,密度控制精度满足旋流器分选要求; (6)通过彩色触摸操作屏或工控机实时显示末原煤重介及煤泥重介选煤系统主要工艺流程图、各设备启停状态,以及各调节参数的趋势曲线或柱状图显示、报警等; (7)对于各种操作均给出汉字操作指导,操作方便、简单易学。 3、经济效益分析 凯博达选煤厂自生产自动控制及数据信息管理集成系统投入使用以后,每年都创造了可观的经济效益,经过经济分析,一般120万t选煤厂建设本系统只需投入60-100万元。半年可回收成本。 从以上的经济效益分析可以看出信息化管理的使用将给我们带来巨大的经济效益和社会效益,它的投资回报率极高。也使凯博达选煤厂晋级十佳选煤厂和优质高效选煤厂的行列。 电气自动化论文:工业电气自动化中数字技术的应用与创新 摘 要:数字化技术随着工业自动化的发展应用日益广泛,通过对电气自动化操控系统的改进使得工业电气自动化区域呈现出便捷化、实用化的发展趋势,极大的提高了工业电气自动化的工作效率。数字技术在工业电气自动化中的可应用空间较大,因此需要要我们在工作中进一步去钻研和实践,以期实现工业电气运作系统的快速、高效性。本文主要 就数字技术在工业电气自动化中的应用进行分析,提出合理的创新思路,为数字技术的发展提供指导建议。 关键词:数字技术;工业电子自动化;创新 近年来,随着科学技术水平的不断提高,数字技术应用领域日益广泛,主要应用于科学计算、信息管理、企业工作流程控制、电气过程控制和人工智能领域。工业电气自动化中数字技术的应用有着不可替代的重要作用,在数字技术高压试验中采用微机计算机监控变压器实验装置,用计算机测试系统以及其相关的辅助方法对高压大电流功率驱动集成电路进行测试和研究,是目前工业自动化研究的主要重点。本文就高压实验中常见的试验方式分析,提出有效的管理方法。 1、数字化技术在工业电气自动化中的应用特点 随着科学技术的发展,数字化技术的应用领域也越来越广泛,尤其是在工业电气自动化领域中,更是具有其独特的特点,这些特点如下: 1.1数字化技术具有可靠性 数字化技术是以互联网技术和计算机技术为基础发展形成的一种高新技术产品,在目前应用之中与高端智能化电气系统紧密结合,应用数字化可以减少对其他传统设备的使用,使得电气系统的操作更加方便简单,能够有效的提高控制准确度和效率。在现阶段,光纤技术的不断应用之中,提高工业自动化技术能够有效保证工业生产安全和效率,同时还能够促进企业现代化发展趋势。例如工业自动化仪表在应用之中逐步朝着网络化、数字化和模拟化发展,没通过在发展中将各种技术含量较高的系统体系进行分析,对系统中存在的不平衡和定位不明确的问题和缺陷分析,能够在发展中促进发展改革创新要求,具有良好的市场发展前景。根据现价段相关企业和部门的统计显示,当前工业电气化中数字技术的应用已成为目前人们关注的重点,是企业发展的主要方向。 1.2数字化技术具有较高的性价比 电气技术在应用之中由于其具有专业特殊性和危险性,因此在应用和控制的时候需要对控制精度和安全性能进行有效合理的管理,计算机技术和通信技术的应用就显得格外重要,数字化技术的丰富和创新也变得更加重要。在工业电气自动化中应用数字化技术,可以通过选用先进数字技术和设备进行应用,对科学方法和措施进行衡量和控制,使得其能够形成统一发展和应用趋势。数字化技术具有很强的通信能力,丰富的信息资料,在应用之中好具有着较大的智能化特点和统一标准。工业电气自动化之中,在保证质量的基础上为企业节约了投资成本,增加了工作效率,提高了企业生产和控制依据。 例如,在使用仪器进行样品分析时,可以进行测试、样品分析定位,在线数据分析和结果评估;以便在输入数据与输出分析结果时进行控制,提高操作效率,保证服务质量;还能与多项技术、多种机器设备之间进行连接使用,技术之间的串联运用,对于分析复杂的工业电气自动化问题更加有效,计算结果会更加精确,并用更加优化的处理方式进行数据处理分析。数字化在工业电气自动化中的应用,产生了优质的性价比,而且在其他的工业领域中也被广泛应用。 1.3数字化技术具有强大的可操作性 因为数字化技术的发展都是以计算机技术为基础的,所以,在操作方面都具有间接性,只要输入相应的操作指令和程序,设备就会自动开始运行,而且,本身也具有对指令的判断能力和辨析能力,通过传输设备。 例如,光缆、电缆、互联网等介质进行信息传递,同时,数字化技术自身还具有逻辑分析能力,能够自动化的进行信息数量、准确度的校正,降低成本的消耗,而且还保证了安全性。此外,数字化平台的开放性也带来了操作代码的标准化,有效的提高了程序的使用率,缩减了程序的编写时间;与此同时,计算机的操作系统。 从这些方面可以看出,计算机技术带领的产业发展方向已经趋向于电子商务,无论是管理,还是在工业电气自动化内部的存储应用,每个环节都实现了数字控制,并在此基础上应用微电子技术及其处理设备,完善了工业电气自动化的应用环境,数字化技术的地位也是越来越重要。 2、数字化技术在工业电气自动化的应用创新 尽管数字化技术在工业电气自动化控制中具有其他技术所没有的优点,而且运营状况也良好,但是,这些并不能将限制数字化发展的不利因 素所排除,同时,由于数字化技术的发展时间很短,没有统一性的标准规范,专业人才也不足,更为主要的是数字化的运行基础,互联网的智能化程度还很低。所以,数字化技术在工业电气自动化的应用中也要有一定的创新。 2.1在现实中运用智能终端技术 当前的数字化技术在工业电气自动化的应用中也存在着一定的弊端需要进行改进 和完善,主要的弊端存在于应用时限限制大,标准统一规定采用方式存在着大小不一和标准衡量欠缺,数字技术的操作人员短缺,智能化水平不高的影响。因此在当前采用智能终端技术进行分析和创新是数字化技术应用的主要方式,是用光纤作为连接设备,通过智能终端对数据进行自动化的收集与控制,双重设备相互配合,其中一个用来保护电力中断、远程测控以及信号发送,另一个则给以跳闸双重保护,更加提高了数字化技术在工业电气自动化中的智能性与可靠度。此外,数字化程序借口的标准化是工业电气自动化能够有效运行的主要条件,所以,这就解决了个人计算机平台的自动化问题,有利于企业的事件相关电位系统与制造执行系统之间的连接,将TCP/IP标准作为通讯标准,这样,个人计算机就会在管理与控制自动化中建立一个接口。 2.2在数字化技术中混合使用面向通用对象的变电站事件的虚端子 这种虚端子是对传统的二次回路进行了改进,使其理解简单化,是在设计和装置两个方面的创新。同时,面向通用对象的变电站事件技术还可以应用于装置之间的通信,对全站的线路连接、开关进行全方位的控制,从而实现了变电站的远程控制。面向通用对象的变电站事件技术的使用代替了传统的二次回路,对信号管理、环境测试等信息能够进行简便的控制,所有这一切的主要条件就是其自身所拥有的智能化。 2.3培养程序代码控制观念 在向设备下达指令之前,首先要把检测后的数据输入到电脑中 ,等到实际操作的时候,还要进行人工干预,对闸刀、开关等设备的设计进行确认,要对系统给以不断的完善,然后进行系统功能测试,使该系统能够达到预期的状态,就算没有人员的干预,这个控制系统也能够自动化的完成操作。 3、结语 在现代社会,数字化技术在工业电气自动化的应用越来越广泛,作为目前信息化发展中的高新技术产业,因其与居民的日常生活气息相关,其重要性也表现得越来越突出。工业电气自动化目前已经渗透到电子信息工程与电力系统等领域,其计算机技术已经包含了系统的开发、分析、设计和管理等多方面的研究,正广泛应用于现实生活。 电气自动化论文:浅论电气自动化技术在电力系统中的运用 摘要:随着我国国民经济水平的逐步提高,科学技术的不断进步,电力系统也有了很大的发展,尤其是电气自动化技术的应用,改变了整个电力系统控制的模式,提高了电力运行中的稳定性。例如计算机技术的应用,PLC技术的应用等,现在电气自动化使用方向也有新的趋势,例如仿真系统的应用,人工智能的应用等,下面就对其做进一步分析。 关键词:电气自动化技术 电力系统 在科技技术的快速发展中,电子信息技术和机械控制技术已经可以有机的结合,进而应用到电力系统中,被人们称之为电气自动化技术,无论是在农场,家用电器,以及交通运输中,自动化技术都有了广泛的应用,而电气自动化技术在电力系统中的应用,可以实施24小时监控,对发生的故障能及时报警预告,减少了人力物力的使用,提高了整体的工作效率。 一、电气自动化技术在电力系统中的使用方向 1、实时仿真系统的使用 在电力系统中使用实时仿真技术,不仅可以和多种暂态和稳态一同进行试验,同时在试验中能提供大量的参考数据,除此之外,还可以有效帮组科学技术人员对新设计的装置进行测试,达到多个装置完成闭环,为以后的灵活输入电流,完善只能保护系统提供很好的实验条件。该技术在实践中的应用,可以监测系统动态负荷,进行仿真建模有助于电力自动化技术的进一步发展。 2、智能保护技术的使用 综合自动化领域我国在世界上已经处于领先地位,而且智能保护技术也在不断发展,例如使用分层式综合自动化装置,对不同电压等级的电站都非常适合使用,除此之外,在未来微机新技术、网络通信、自适应理论、人工智能、综合自动控制理论等都会应用到电气自动化保护装置中,能够极大的提高电力系统的安全性和稳定性,推动我国在这一领域的进一步发展。 3、配电网自动化技术的使用 配电网自动化技术在电力系统使用中,应用了国际标准的信息模型,除此之外,其理论算法和高级软件做了有机结合,在预测负荷过程时,使用了人工智能灰色神经元的方式进行计算,最终使用配网递归虚拟流算法做潮流计算,针对一系列的先进技术使用,在电力自动化方面有了很大的进步,在电网运行中,充分体现在先进软件的应用,配网一体化,网络数字技术等方面,保障了电力运行的安全性和稳定性。 二、电力系统中电气自动化技术的应用 1、计算机技术的应用 1.1智能电网技术在系统中的应用 计算机技术在电力系统中的使用,其作用不言而喻,无论是在配电、输电、变电、发电环节中都需要计算机技术进行支撑。例如:在信息管理方面,计算机技术和自动化技术的结合,可以对整个电力系统进行全面的控制,这就是智能网的作用。该技术涵盖范围非常广,电力的发电环节,电网的整体调度工作等,还可以对交流输电的柔性进行调节,就现阶段而言这种数字化的电网已经开始建设,可以说这是智能电网的开端,为我国在这方面的进一步发展奠定了基础。其中的通信技术是非常典型的智能电网技术,使用中其具备双向性、实时性、可靠性的特点,但是如果没有计算机技术,其根本不可能实施,计算机技术在这方面的作用由此可见一斑。 1.2自动化技术在变电站中的应用 在计算机技术的基础上,完成了变电站的自动化技术在实际的应用。可以说变电站自动化技术也充分体现了计算机技术的价值,对二次设备也是一种提高,这些设备也有了明显的网络化、集成化和数字化的特点,利用电缆、光纤等材料有效替代了电力信号通常使用的电缆,提高了整体的运行效率。变电站进行自动化控制,记录统计就可以自动化,计算机可以实现屏幕化,在此基础上对整个运行状态还能予以监视和操作。光缆设施被电缆和光纤取代,都有赖于二次设备进行集成化管理,奠定了整体网络化的效率。在达到变电站的自动化管理中,首先一定要加强对变电站运行的操控和监视,只有这样变电站的自动化才能实现。其次要让电厂和电力用户有效进行连接,因此就要保证输电线的畅通性,如果故障频发就完成不了上述目的,因此在输电线路中也要进行自动化管理。与此同时,正是这些先进的装置和技术完全实现了自动化管理。 1.3电网调度过程中的自动化技术 在计算机技术基础上,也把自动化技术应用到了电网调度中,就现阶段而言我国的电网调度可以分成五级,而在每一级控制中计算机技术都是关键。如果从低到高分析,其顺序是地区和县级调度,省级调度,大区调度,以及国家电网调度,最为关键的是在电网调度控制中心的计算机网络系统,上述这些技术和装置都需要计算机进行技术控制的连接,信息信号的传输,如果没有计算机的智能控制,那么整个系统就处于瘫痪状态。除此之外,电网中还有变电站终端设备、服务器、大屏蔽显示器、调度范围内的发电场、工作站、打印设备等,这些在电网调度中都可以发展其最大的作用,提高整体配电管理的能力。在电网调度中充分使用计算机技术,可以实时对系统运行情况做好监控,与此同时,能有效进行数据的采集和分析,对整体状态做好评估,对电力负荷进行合理的预测等,因此其作用毋庸置疑。 2、PLC技术在电力系统自动化中的应用 2.1 PLC技术在数据处理的应用 有效的使用 PLC技术,在整个电力系统中可以完成对有关数据的采集和分析,在此基础上,进行一些列的排序查表和数学运算等,甚至信号接收中的数据转换也可以操作,这些功能可以把数据和存储中的数据进行产考比较,进一步打印成表。继电接触控制技术和计算机技术有机结合,就是PLC技术,其进行内部存储控制过程中,使用了可编程序,因此有利于运算、控制、记录等操作,提高了运行可靠性,降低了复杂的接线环节,降低了整体耗能,在大型控制系统中,或者是无人控制的柔性制造系统中 都能广泛使用。 2.2 PLC技术在闭环方面的应用 在闭环操作过程中,需要对温度、压力和流量的变化情况进行模拟,确定好数值后才能有效控制。模拟中使用 I/O模块技术,对模拟量进行闭环PID控制,D/A和A/D之间的转换是技术要点,,这就需要PID模块技术,或者使用PID子程序进行操作,都能达到非常好的转换结果,只有转换过程的效率提高了,信息的传递和存储效率提升,整个电网运行的效率也会提高,有利于电网在自动化方向的进一步强化,在未来的发展中也有很大的积淀作用。 2.3 PLC技术的顺序控制 在科技技术的发展中,一些大型火电企业的辅助系统已经发生很大的变化,例如从原来的继电控制器,逐步升级为PLC控制系统,这种控制顺序的改变,极大的提高了生产效率,有效降低资源损耗,增加了企业的经济收益,因此受到广大企业人事的青睐。但是在技术升级后,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,因此都选用PLC控制系统,在实践中利用信息模块单独控制某个工艺流程,与此同时能够和通信总线连接,从而合理协调全厂的生产工作情况,改善了整个操作的顺序控制,提高了企业的经济效益。 总结:上述对我国电气自动化技术在电力系统中的运用进行了详尽的分析,由此可以看出自动化技术的重要性。科学技术是第一生产力,在计算机技术的推动下,有关技术人员加强对各个设备和技术的测试,分析其中的缺陷,在此基础上做更进一步的提升,逐步把电气自动化技术在电力系统中的使用情况更加完善,提高该项技术在世界中的竞争力。 电气自动化论文:策论电气自动化技术在电力系统中的应用 1 电力自动化在电力系统的主要应用分析 1.1 电气自动化帮助科研人员开展实时仿真工作。使用电气化驱动技术,可以在更大程度上实现暂时状态和稳定状态的同步存在,这使得同步实验成为了可能。为系统运行提供了大量的精确数据,增加了实验的精准度。在这种仿真的环境中,工作人员可以进行更多的电力装置测试,有助于帮助科研人员建立起一个混合型的实时仿真实验室。 1.2 实现了电力服务的智能化。当今时代,几乎每个行业都离不开电力的使用,失去电力系统的支持,许多行业将陷入瘫痪的境地。电力的广泛使用对电力系统的安全性和自动化程度都提出了极高的要求。电气自动化相关技术是电力系统智能化的重要组成部分,能够帮助工作人员更精确地进行系统运行设计工作,并能代替人力做到更精确的系统运行故障分析。这种智能化的控制方式,使得电力系统的运行更加高效准确。这种高度安全的自动化运行体系,使电力系统的服务能力迈上了一个新的台阶。 1.3 方便了配电网工作。配电网中自动化技术的使用,实现了配电网的数字信息配电的一体化转变,帮助减少了载波应用的路由,并帮助电力系统解决了衰耗的难题。自从见自动化技术应用到了配电网中,配电网对信息波的反映就变得更加灵敏了,电力系统的运行效率大大提升。 2 电力系统运行中主要用到的电气自动化技术 电气自动化具体技术,可以代替人力完成对电力系统某些功能的控制,减少了人为干扰对电力系统运行的不良影响。具体而言,电力系统中应用到的电力自动化相关技术主要分为两大方面,计算机技术和PLC技术。 2.1 计算机技术的应用。计算机技术是电气自动化相关技术中最主要的技术,其应用涉及到电力系统运行中的配电、变电、供电的各个环节。(1)智能电网技术是计算机技术中较为典型的技术。它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。(2)电网调动技术是计算机技术在电力系统的应用的又一杰出代表,是电力系统自动化技术的主要组成部分,能够完整对国家电力系统中的信息收集工作,并实现对国家、区域、省、地、县不同级别的电网的自主调动,有了它,国家的整体电位设备都被结合在一起,是国家电力系统工作中的有效监控力量。电网内的其他组成部分如服务器、变电站终端设备、显示器、打印设备等,都被连接在电力系统的专用广域网中,实现由计算机的统一调配控制。(3)计算机网络的信息化技术能够对电力系统的信息进行集成,实现对电力系统各项运行中的各项工作信息进行记录和整合。 2.2 PLC技术是电气自动化技术在电力系统中应用的重要组成部分。该技术是继电接触控制技术和计算机技术结合的产物。其在电力系统中的应用实现了对电力系统工作指令的自动编程和信息的记录和运算,降低了电力系统运行中的耗能状态,使得电力系统运行更加灵活。(1)PLC技术在数据的采集、分析、整合以及转换、传递方面具有优势,将其吸纳到电力系统中的某些控制应用中,可以实现对某些柔性操作的智能化控制。(2)PLC通过对电力系统中的单独模块信息进行控制,以及对信息总线进行通信连接两项功能,实现对电力系统工作的顺序控制,极大地推动了电力系统相关生产过程的协调化。(3)PLC技术特有的模拟闭环控制,有效地调节了电力系统各环路的工作状态。PLC可以实现对数字量和模拟量之间的D/A、A/D转换,这些都通过PID模块实现,实现对压力、温度、流量等的持续控制。(4)PLC通过对输入和输出信号的通电以及断开控制,可以帮助各种生产过程实现自动化,电梯运行的控制和机床电气控制都是这类应用的结果。将其应用在电力系统,实现对电力生产过程中的开关进行逻辑控制,输入和输出的点数可以随意扩展,不论是十几个还是成千上万个,均可以不受限制地自动化控制,节省人力,提高效益的作用十分明显。目前,在火力发电系统中采用的多为顺序控制和开关量控制两种。 3 电气自动化综合技术在电力系统中的应用发展趋势 电气自动化技术为电力系统的高校运行提供了有效的助力,通过进一步对自动化技术在电力系统中的应用进行完善,不难发现,电气自动化技术在电力系统中的应用的未来发展趋势是综合化。通过对各种技术的归集整合,综合使用,实现对电力系统运行生产控制的优化提升。具体的综合化之路,也朝着两个方向发展。 3.1 朝着国际标准的方向发展。新的电气自动化技术对现代化的计算机技术实现更高程度的应用,使得电气自动化技术在电力系统中的应用体现出一种普及化的状态,具有代表性的是IED电力自动化技术。该项技术可以实现各个厂家对管理信息的共享和操作,是一种性能优良的电气综合自动化系统,为了规范这一系统的应用,国际上对这种自动化技术的应用出台了一些特定的使用标准。我国的研究人员在推动电气自动化的应用中主动将这种技术向国际标准靠拢,以便该项技术的应用和推广有一个更好的前景,目前已经按照IEC61850标准开始了电气综合自动化系统的研发。另外,电气自动化技术在电力系统中的大规模应用,也必将推动以计算机技术为代表的现代信息及通信控制技术在智能控制工作中的应用进展,构成国家电力系统控制的主干。未来,多媒体、计算机、通信等技术也都将被吸纳成为现代电气自动化技术的一个重要组成部分。这些技术的综合应用也必将推动计算机技术在电气自动化控制中的应用更加深入。 3.2 在功能上实现保护、控制、测量三位一体。电气自动化技术的应用实现了对电力系统运行控制的专业化发展,进一步推动了电力系统人员配备和运行机制方面的变革。最终的结果是人员和运行机制在整个电力生产过程中的影响越来越小,电气自动化系统的应用越来越呈现出一种较独立的状态。我国设计的自动化系统可以实行在站内监控和数据采集,更进一步保护了系统的相对独立性。这种独立的状态反过来推动了电气运行自动一体化的结合式发展。电气自动化系统在生产过程保护、控制、测量方面的功能也将越来越精准,三者的有效结合,使自动化电力系统的优势更加自由地发挥出来。电气自动化技术中的保护功能可以自动有效地检测并采集设备故障信息,控制和测量功能可以有效提高检测的精准度,三者结合推动整个自动化系统的智能控制高效发展。 结语 电气自动化技术在电力系统中的运用起到了助力作用,在自动化技术的支持下,电力系统的运行效率更高,服务质量得到了提升。科技是第一生产力的优势在电力企业中得到显现。随着科技的进一步发展,这些高端的信息科技产物也将在未来得到更为完善的应用,从而为我国的基础事业发展提供更大的助益。 电气自动化论文:电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5O年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— GTR、GTO、P—MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。 IGBT是P—MOSFET工艺技术基础上的产物, 它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电气自动化论文:电气自动化控制系统的应用及发展趋势研究 【摘 要】随着我国改革开放的不断深入和国民经济的飞速发展,我国的工业化进程也不断地得到推进,而在现代的工业体系和社会发展中。电气自动化控制系统发挥着非常重要的作用。文章简要地介绍了电气自动化控制系统的功能、特点及应用,并对未来的发展趋势进行分析研究。 【关键词】电气自动化;系统;应用;发展趋势 电气自动化控制系统作为现代先进科学技术的核心领域,引领着现代化工业的发展方向,对于社会和企业的全面发展都起到了不可估量的作用。首先电气自动化控制系统能够最大程度地减少劳动力成本和强度,提高检测的精确度,增强传输信息的有效性和实时性,确保了企业生产活动的顺利展开。另外,电气自动化控制系统大大地减少了事故的发生,保障生产设备的安全运行。在当今的电子时代,各项信息技术在我国各行各业的广泛的使用,电气自动化控制极大的推动了我国的信息化和智能化的发展,为我国工业向现代化方向发展奠定了坚实的科技基础。 1.电气自动化控制系统的功能及特点 1.1电气自动化控制系统的功能 依照单元机组运行特点,将厂用电源同变压器组都归入到ecs监控中,实现的功能主要有以下几个方面:a.实现lps系统与直流系统的监视;b.能够有效的控制发电机组;c.能够实现对柴油发电机组的控制和保护;d.220kv/500kv开关的手动同期并网和自动同期并网;e.控制和操作柴油发电机组及保安电源;f.实现对低压厂用电源的控制;g.实现了手动控制和自动化控制的并网;h.低压厂用电源的操作、监视和低压备自投装置控制。 1.2电气自动化控制的特点 首先电气自动化控制系统控制的信息采集对象较少、数量较小、操作频率低,但是要求快速和准确;其次对于电气装置必须要具有可靠性较高的保护系统,和强抗干扰性能,同时,需要程序动作速度要快;另外电气自动化控制系统以顺序控制和数据采集系统为主。所以机组电气系统归入dcs控制,需要控制系统具备较高可靠性。除了实现正常的起停与运行操作,更重要的是能够做到实时监测,显示运行状态异常及事故状态下的状态及数据,而且提供相对应的操作指导以及应急处理的措施方法,实现电气自动化系统在自控前提下的安全准确运行。 2.电气自动化技术的应用 随着计算机技术的普及和推广,我国的计算机控制技术被应广泛的用到各个环节,包含变电站发电、配电等各个不同的环节。同时也正是由于计算机技术的支撑,给我国电力系统的飞速的发展起到了巨大的推动作用。而最显著的就是下面几种技术的应用。 2.1智能电网技术 智能电网是指将计算机与自动化技术结合起来,从而对整个电力系统形成一个有效的控制技术,则被称为智能电网技术。该技术涵盖了电力系统的各个环节,包含从发电、配电等各个环节。其中的变电站的控制系统和稳定系统也被应用到计算机的系统中。电网技术的应用推动了电网技术一体化及其调度自动化的发展,而电网技术的一体化加强了电力系统中配电模型及高级软件等技术的发展,同时提高了数字信息技术处理能力。 2.2仿真技术 目前我国的电力系统自动化程度不断加强,它不仅能够呈现大量的实验数据,而且可以支持多项操作同时进行,同时能实施同步控制,并能够帮助实验人员测试新的装置,所以仿真技术为电力系统提供了较好的实验条件,有助于对电力系统实施动态监控及仿真建模等技术的应用,既有利于操作又易于控制。 2.3智能技术 电气自动化技术加强了电力系统的控制技术。不仅是在操作方面,在电网的监控方面也提供不少的帮助。例如:一个地方的电网出现故障,通过电脑的监控就可得知,以最短的时间通知电力部门修复,降低危险的发生。电力系统中自动化技术不需要人工的操作,可以自动的对电网中出现的问题及时反应在计算机上,自动化技术可以自动的对该故障进行解决。 2.4远程及现场监控的同时实现 远程监控系统要求现场总线的通讯速度不能太高,适用范围较窄。目前,全场电器自动化控制系统主要利用现场总线的监控形式。随着现场总线的不断发展,融入了很多智能化的电气自动控制系统。所以现代的现场监控的通讯总线主要利用了智能设备与自动化系统模式之间的数据交换,其中利用的串行电缆能够连接起主机、内部存储程序、中央处理器等智能设备,与此同时能够实现对远 程传输的vfd、起动电容、仪表、自动开关等设备。因此,大数据高容量的数据通过中央控制器进行采集会达到较好的效果。 3.未来发展趋势 3.1电气自动化控制系统的统一化 电气自动化控制系统对于产品的安装、调试、维护等功能的实现都起着重要的作用,减少了从设计到产品之间的时间,降低了生产成本。电气自动化控制系统的主要发展趋势就是能够把电气自动化系统通用化,电气自动化网络结构应该保障现场的设施、计算机的监管体系、企业工程的管理体系之间数据交流的畅通。 3.2电气自动化工程的生产将更加的安全 电气自动化工程控制系统的一个发展方向就是安全防范技术的集成化,重点就是如何保证系统的安全性,即人、机、环境三者的安全实现。在非安全状态时,用户要如何选择利用最低费用实现安全方案制定的问题。从硬件设备到软件设备,从公共设施层到网络层,对电气自动化控制系统的安全与防范设计进行全面的研究。 3.3电气自动化工程控制系统的创新技术 目前电气自动化控制系统的发展正在从单一设备转变成为向集成化多元化系统化的发展。电气自动化工业企业应该不断的提升自身的技术创新能力,对于具有自主知识产权的电气自动化工程控制系统加大科研的投入,为电气自动化的研究提供更加广阔的空间。而政府同样应该意识到电气自动化工程控制系统在经济发展当中的主导力量,加强政策上的扶持,建立和完善机制体系。企业应该打开自主创新的新局面,转变经济增长的模式,提高自主创新的实践能力。 3.4电气自动化控制系统的标准化接口 由于电气自动化控制系统采用了比较成熟的标准化技术,从而极大程度减少了工程的成本与时间,完成了多通道的数据交互。当企业在进行系统交互数据的过程中,需要采用微软操作系统。ip系统也被广泛运用在办公室通讯中,自动化控制与管理通过计算机系统建立连接。标准化的程序接口保证了厂家之间进行软硬件的数据交换,使通讯产生的困难真正的得到了解决。 4.结语 电气自动化在国民经济发展中发挥着极其重要的作用,能够有效提高行业领域整体的自动化水平,特别是行业的运行管理水平。并且电气化控制系统可以大大节省企业的成本,提高设备、生产线等的可靠性。当前的电气化自动控制系统已经在众多领域崭露头角并发挥重要作用,未来电气自动化控制系统也必将有长足的进步和发展,为企业和国民创造更多的经济、社会效益。 电气自动化论文:高层建筑电气自动化设计要点 摘要:本文从电气自动化原理及设计标准出发,对高层建筑中电气自动化设计的影响因素和设计要点,进行了认真研究。 关键词:高层建筑 电气自动化 设计 电气自动化在高层建筑的有机应用,使高层建筑使用功能及住户的生活质量得到了显著提高。因此,设计出优质的高层建筑电气自动化设计方案其意义十分重大。 1、高层建筑电气自动化概述 1.1 工作原理 作为一种智能控制系统,高层建筑的电气自动化系统由负责中央监控的计算机、现场控制器、主控制器、传感器和执行装置等组成,通常分为四级控制:第一级的控制为中央监控计算机。 1.2 基本功能 1.2.1 统一管控建筑内各机电设备 电气自动化系统可以对各个机电设备实施统一协调、管理和控制。根据外界条件、环境因素、负载的情况对电气设备做出调节,使其运行始终保持最佳的状态,并可对各种突发事件进行监测。 1.2.2 对高层建筑设备进行监测 电气自动化在高层建筑中的应用可以实现对设备的监测,自动发现故障、自动报警、自动记录各个设备的运行数据和故障信息,以实现实时的监控运行数据。这样可以减少设备维修费用,延长设备使用寿命,及时发现和控制各种隐患,提高高层建筑的整体安全性。 1.2.3 数据共享 电气自动化系统可以实现对测控网络和计算机管理过程中数据的共享,对水电气的使用和收费情况进行计算,实现能源管理自动化。 2、设计人员在设计时应重点考虑的因素 2.1 性能 在进行电气自动化设计时,首先要确保建筑内照明、空调、运输通道等系统的电力供应的稳定性和安全性,然后在供电稳定的基础上,再提高各个系统的性能。系统的便捷性、安全性和自动化程度的提高可以有效提高住户的生活质量。 2.2 成本 在设计时,必须把成本因素考虑其中,在设计出优质方案的同时,也应把成本控制在合理的范围之内。只有这样,才能符合投资方的要求,才能切实满足住户的生活需求。 2.3 节能减排 设计人员在设计中,不仅要注意提高建筑物的使用功能,还应充分考虑到建筑物在使用中的节能减排问题。因为高层建筑住户多,各系统的耗电量较大,所以具有较大的节能空间。比如用自动化系统来控制楼宇空调的开关,电梯的运行和控制等等。 3、系统的设计研究 3.1 设计的原则标准 电气自动化系统的设计应遵循的原则是:技术先进、功能实用、可靠性和安全性强、系统的开放性、集成性和互操作性高。在设计时严格遵守国内外相关标准和规范,以及建设方所提出的技术参数和要求。 3.2 设计流程 3.2.1 用户需求分析 设计系统时,首先必须做好的工作是要认真进行用户需求分析。通过设计任务书、走访调查等方式,设计人员要对建筑内的自动化系统以及设备做到深入调查和了解,认真做好用户需求分析,了解系统的重点所在。 3.2.2 子系统方案设计 设计人员依据对用户需求分析的结果,设计实际控制各个系统的方案,进而明确子系统的数量,以及所要实现的功能。 3.2.3 系统监控点编制 根据确定好的子系统控制方案,来设置监控的位置和选用的设备类型,然后编写监控点总表,并进行统计和汇总。 3.2.4 系统设备配置和图纸绘制 认真做好系统设备的配置和各系统图纸的绘制工作。 3.3 要点分析 在电气自动化系统设计中,应遵循的要点:中央监控室应选择靠近系统中心的位置,并要注意远离噪音大、潮湿、强电磁干扰的环境。现场控制器应考虑到对系统进行调试、维护和管理的方便来设置,应尽量靠近现场传感器和执行装置,注意相对集中和经济布线,接口应留15%的剩余量。 4、设计要点 4.1 中央控制室 中央控制室作为电气自动化控制系统的主体部分,其作用是通过变配电,直接实现回路供电的应用。在电气自动化设计中,从中央控制室出发,向各个子系统辐射控制,所以在设计时应优先给予满足。在高层建筑中央控制室设计中,需要为其配备专用的配电盘,且其负荷等级应在最高级别之上。中央控制室供电电压波动上下不超过10%,频率变化保持在1hz以内,波形失真率20%为最好。 4.2 电气监控系统 在电气自动化系统中,电气监控系统是用来 对电气设备进行运行状态和可能发生故障的实时监控。一旦发生故障,监控系统就会切断对该设备的电力供应,避免故障范围继续扩大,影响电气系统的正常运行。电气监控系统的工作方式,主要是通过对各种参数的分析来实现对其实施监控的目的。 4.3 节能系统 4.3.1 照明系统节能 照明系统的控制方式主要有:智能控制和定时控制两种。在多数高层建筑中常用的是智能控制手段。总体智能系统分为系统、输入、输出三个单元,且分别与计算机连接。通过智能继电器,实现对多路光源的独立控制。最后通过对系统反馈信息的处理,实现自动化系统在照明系统中节能的统一管理和智能控制。 4.3.2 空调系统节能 空调系统的节能是整个高层建筑节能控制的关键所在。空调节能控制技术主要有地源热泵、水源热泵、变风量控制等技术。地源热泵是利用地下浅层地热来来实现供热和制冷的空调系统。水源热泵是利用水来储存太阳能,进行冷热转换的空调技术。这两种技术都具有节能高效、资源可再生、运行可靠、维护简便等优点。变风量控制技术是通过调节参数来调节送风量,实现空调系统的节能。 4.4 电气保护 4.4.1 安全保护接地 高层建筑中,安全保护接地主要是涉及用电设备及其周边的金属件。随着高层建筑电气设备的复杂化,需要进行安全保护接地的范围越来越广,没有安全保护接地的设备一旦绝缘层发生损坏,外壳带电,就可能对住户的人身安全带来危险。采取安全保护接地措施后,由于接地电阻远小于人体电阻,所以通过接地保护既能保护电气系统的安全运行,又能保护高层建筑内的人身安全。 4.4.2 直流接地 在高层建筑中,各种电子设备,如计算机、通讯设备、自动化设备等需要进行转换能量、输入传输信息、放大信号等一系列工作。在这些工作过程中,微电流和微电位的应用必不可少。为了确保这些设备的正常运行,除了保持电源的稳定、基准电位的稳定之外,还必须实现电子设备的直流接地。 4.4.3 静电和屏蔽接地 高层建筑中,预防静电对设备的干扰是十分重要的。在高层建筑中应采取屏蔽接地的方法来解决电磁干扰问题,在设置屏蔽接地时,应让pe线和设备外壳实现有效连接,而室内屏蔽则应注意pe线与多点之间的连接。 4.4.4 防雷接地 现代化的高层建筑中,有很多系统都会应用涉及到大量的电子设备和布线系统。如通信、火灾报警、消防、办公自动化、保安监控等系统。这些系统中的电子设备和布线系统极易受到雷电影响,造成损坏,甚至可能引发安全事故。因此在高层建筑中应确保防雷接地良好。在电气自动化设计中应实施一级防雷措施,以避雷针网格和金属构件的连接作用来形成多层次的防雷系统,既能减少电磁干扰,也可以保护建筑物和设备。 4.5 消防应急照明 消防应急照明系统的设置直接关系到建筑内发生火灾时人员的疏散与逃生的成败。所以设计人员应抱着高度负责的精神做好消防应急照明系统设计。 4.5.1 电源选择 选择应急照明系统供电方式时,要结合照明种类、持续工作的时间、转换速度、电源特性等因素进行选择;还应结合建筑工程的实际情况,既要保证应急照明的可靠性,又要保证其方式的经济性。消防应急照明系统的电源有三种方式:电网供电、蓄电池电源供电,以及柴油发电机供电。 4.5.2 控制形式 消防应急照明控制主要有三种形式:常闭状态,发生火灾时点亮,此方式优点在于控制简单且节约能源,缺点在于设备出现故障时难以及时发现。常亮状态,优点是控制简单;缺点是浪费电力能源。平时可控,火灾时强行点亮,优点是节约成本和能源;缺点是控制系统复杂,不易排查故障。 5、结语 高层建筑的电气自动化系统的建设工作,必须从整个建筑的设计之初就开始进行用户需求的定位,在设计过程中,设计人员应对整个电气自动化系统有着深入的调查和了解,才能制订出科学、合理的设计方案,才能确保高层建筑整个系统建设的科学、高效、安全、节能、实用。 电气自动化论文:浅论水电站电气自动化应用 【摘 要】水电站中电气自动化应用主要体现在水电站的自动化方面,本文在此基础上阐述了水电站自动化的作用和内容,并进一步分析了设备选型及自动化设计。 【关键词】电气自动化;水电站应用 1. 引言 (1)随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,电气自动化在水电站中也得到了广泛应用,这又主要体现在水电站的自动化方面。水电站的自动化是实现水轮发电机组自动化的关键部分,是利用计算对整个水电生产过程监控的“耳目”“手脚”,它担负自动监测机组和辅助设备的状态,发出拟定的报警信号、执行自动操作任务。水电站自动化的程度取决于电站的规模,电站的型式及主要机电设备的性能。 (2)水电站自动化就是要使水电站生产过程的操作、控制和监视,能够在无人(或少人)直接参与的情况下,按预定的计划或程序自动地进行。水电站自动化程度是水电站现代化水平的重要标志,同时,自动化技术又是水电站安全经济运行必不可少的技术手段。水电站自动化具有提高工作的可靠性、提高运行的经济性、保证电能质量、提高劳动生产率、改善劳动条件等作用。 2. 水电站自动化的内容 水电站自动化的内容,与水电站的规模及其在电力系统中的地位和重要性、水电站的型式和运行方式、电气主接线和主要机电设备的型式和布置方式等有关。总的来说,水电站自动化包括完成对水轮发电机组运行方式的自动控制、完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视、完成对辅助设备的自动控制、完成对主要电气设备的控制、完成对水工建筑物运行工况的控制和监视几个方面。 2.1 完成对水轮发电机组运行方式的自动控制一方面,实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等的自动化,使得上述各项操作按设定的程序自动完成;另一方面,自动维持水轮发电机组的经济运行,根据系统要求和电站的具体条件自动选择最佳运行机组数,在机组间实现负荷的经济分配,根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。此外,在工作机组发生事故或电力系统频率降低时,可自动起动并投入备用机组;系统频率过高时,则可自动切除部分机组。 2.2 完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视如对发电机定子和转子回路各电量的监视,对发动机定子绕组和铁芯以及各部轴承温度的监视,对机组润滑和冷却系统工作的监视,对机组调速系统工作的监视等。出现不正常工作状态或发生事故时,迅速而自动地采取相应的保护措施,如发出信号或紧急停机。 2.3 完成对辅助设备的自动控制包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制,并发生事故时自动地投入备用的辅助设备。 2.4 完成对主要电气设备(如变压器、母线及输电线路等)的控制、监视和保护。 2.5 完成对水工建筑物运行工况的控制和监视如闸门工作状态的控制和监视,拦污栅是否堵塞的监视,上下游水位的测量监视,引水压力管的保护(指引水式电站)等。 3. 设备选型及自动化设计 随着水电站自动化水平的提高,水轮发电机组所需自动化元件愈来愈多,其作用就愈重要。但由于目前主机配套的自动化元件的性能不够稳定、灵敏度差、精度低等因素以及自动化设计上的不足使水电站的自动控制的安全受到不同程度的影响,这就需要对设备进行选型和自动化设计。 3.1 plc在轴流桨式水轮机调速器中的应用轴流转浆式水轮机被广泛使用于中低水头电站。由于它的水轮机叶片随水不同可与导叶协联动作而使用水轮机的动行水头范围增大,这样可为电厂创造更多经济效益。水轮发电机组制造厂家为其制造的水轮机提供了一组不同水头下导叶开度与浆叶转角的协联曲线,调整器制造厂按此曲线设置了调速器内导叶与浆叶的协联关系。但是由于实际电站运行时, 水轮机水头的变化及上下游水位的变化,与厂家提供参数相差甚运,故按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。因此对于此类机组的调整器须采用可改变程序的plc可编程控制器的调速器。在机组试运转过程中和今后的运行中可先针对不同水头及上、下游水位及手动协联导叶、浆叶,取得最佳协联曲线而后修改原协联曲线输人plc而使机组处实际最佳状态。 3.2 plc在调节水库式电站调速器中的应用水库式电站的运行水头变化范围大:此类电站的调速器和起动开度一般按水轮机设计水头设计,但当电站水头降低,水轮机处于低水头下运行时,电液调整器往往不能使机组达到额定转速(自动状态),为使调整器的起动开度增大,往往需更换芯片或在开度指示仪中串接电阻而使调节器输出值与开度指示产生差值开机组。当电站水头更小于设计水头时,为使机组开机不致过速,而又必须换回芯片或撤除串接电阻,若采用plc可编程控制器,则可根据电站水头高低,修改其程序来改变起动开度即可。 4. 结语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。综上所述,水电站采用综合自动化系统后不仅提高水电站运行的经济性和工作的可靠性、保证电能质量;而且提高劳动生产率、改善劳动条件和减少运行人员,从而提高电站运行的效益,例如利用计算机系统监控水库来水和中长期预报在内的优化运行,曲线绘制及科学调度,多发峰电等,每年可增加发电量2%左右;同时采用计算机监控电站各种参量及运行工况后,及时发现并排除事故隐患,事故后能及时处理事故,避免事故扩大,尽快恢复供电使系统事故率下降,处理事故时间减少,如此每年增加发电量1%左右;另外采用计算机监控在减少人员的同时也减少了相应的生活办公设备和工资支出,因而能产生巨大的经济效益。可见,水电站综合自动化系统与水电站的生产、效益密切相关,随着国家能源结构的调整,水资源开发利用程度的加大,水电站综合自动化系统在越来越多的水利枢纽工程中得到更广泛的应用,发挥更大的作用。 电气自动化论文:电气自动化技术在火力发电中的应用 摘 要:我国的技术发展模式不断更新,随之广泛应用了计算机网络技术,其中电子技术被各行业普及。本文所论述的电气自动化系统,也是所谓的ecs系统,在现阶段是火力发电当中应用最为广泛的技术。会对自动化监控以及自动化生产方面较为重视,从而将火力发电厂当中的分析控制、电压保护以及电气系统保护充分实现。 关键词:电气自动化技术;火力发电;应用 一、火力发电中电气自动化的作用 1、设备资源的优化配置 在火力发电厂中一般会拥有多台设备,这一系列设备通常会应用较长的时间进行运转,才可以对供电需求量有所保证。可是设备进行运转的过程中是会拥有相应局限性的,若开展超负荷的运转,一定会降低设备使用率,损坏现象也会产生。在应用电气自动化技术后,可以准确的计量设备运转效率,若超负荷能够自动停止运转,停止相应时间之后,会自动开启重新运转。设备如果产生故障,此自动化系统可以体现出报警的功效,让管理人员可以及时将问题发现并对其解决。 2、发电效率的有效提高 在不断提升我国居民生活水平的条件下,用电量方面在直线的上升。在当下的发电效率上进行分析,发电量不能够和人们的需求用电量相符,特别是在炎热的夏天,小部分地区对居民供电的时候,需要分不同时间对其供电,这一方式直接影响了居民的正常用电保障。随着生活水平的提高,不断加大了冷暖空调的应用,对于火力发电而言,要求的发电强度也在逐渐提升。早期的发电系统虽能够使火力发电正常进行,可是在一定程度上还是会存在着或多或少的弊端,会造成发电量不可以与使用量相符,所以不能够相应提升生产效率。当下,对电气自动化的使用,可以合理的将这一问题解决,利用有效的分析数据,拟定出细致的运行措施,还会将运行的强度和时间有所规划,保证给予人们电量的同时,还会防止资源的浪费情况。 3、发电成本的有效降低 早期进行发电的材料上基本会应用石油和煤,同时在技术方面不是特别的优越,还不可以开展有效的强度分析,造成发电量不均匀,有时会产生极大的浪费情况,又或者导致用电的短缺情况。在燃烧资源方面,因为早期的操作模式为人工操作,难免会产生不充分燃烧的情况,导致资源的极大浪费。可是,现阶段电气自动化技术的应用,可以合理的将这一问题避免,利用计算机软件对原料自动计算,利用燃烧所使用的时间,将燃料使用率提升。这样的应用技术可以让火力发电中的效率在极大程度上提升,确保供电量可以与居民使用量相符。 二、电气自动化技术在火力发电中的应用 1、通用网络结构的健全 在成功运行电气自动化系统的过程中,创建通用网络结构能够起到至关重要的作用。通过通用的网络结构,能够将整体系统中的电气设备自动化运转实现,让操作人员与管理人员,实现监督和观测整体的电厂设备,同时能够确保计算机系统、管理系统以及控制系统的数据传输方面,能够顺畅开展。 2、单元炉机组一体化 将电气自动化技术应用在火力发电当中,能够将火力发电厂中的电、炉、机运行系统实现其一体化的目的。这样的情况下,整体系统中的运行信息与数据,就会依靠炉、电、机一体化进行相应的汇总分析以及监控运行。在一定程度上可以将火电机组当中所具备的潜力有效发挥出来,同时还会将自身的控制功能有所提升。进行细致操作系统的过程中,需要尽可量对系统中所产生的负载能力有所减少,就能够将控制室缩小,从而将管理成本降低。进行统一管理单元路机组的过程中,可以合理的协助火力发电厂中所具备的信息采集,开展发电信息和设备的采集,充分的将有关指令实现,提升电网工作成效,让设备运行方面优质进展。所以,火力发电过程中需要将设备控制方面提升,使被监控水平和自动化水平得到保障。 3、保护手段的创新控制 在早期的火力发电当中,普遍应用的保护手段和系统控制是连锁与报警,可只能将连锁脱机以及超限报警的波动性保护和控制实现。然而利用电气自动化技术,能够将计算机的保护控制技术完善开展,从而确保电气自动化系统的故障诊断和运营监测等,就能够将火电设备中的系统隐患提前发现,同时将保护和控制的相应对策相应改变,会自动的控制系统故障所产生的领域,确保自动化系统可以将运行状态均衡保持。此外,也能够在预防一直到维修的过程转化, 为维修和维护同时开展的状态。 三、火力发电中应用电气自动化的系统配置 1、总线的相应控制技术 火力发电的设备运行现场中,控制总线方面一般会利用3g的技术形式对其完成,也就是控制技术、通信技术以及计算机技术,这三个方面需要互相促进、互相配合,才可以将信息技术和网络技术,针对设备控制范畴方面完善运行。控制现场总线方面具体将dcs控制站中的输入单元和输出单元有所规避,可以合理的在根源处将传统dcs控制内,集中以及分散互相融合的控制体系。这样的控制模式,为传统集散型对于相应的设备能够在管理的过程中实现统一形式,可不能够将重要问题及时发现,若可以对设备高度分散管理提升完成度,就能够将分散控制充分实现。 2、i/o的集中监控 所谓i/o集中监控所指的就是,将对应的i/o接口设置在设备现场每个馈线中,接着将每一i/o通道正常连接,在连接的工具上需要应用电缆完善开展,在a/d对其处理结束之后,会出现dcs设备状态,用这样的方式实现对发电工厂中全部设备的有效监控。i/o集中监控主要具备着快捷的响应速度以及便捷的运行维护等优点,并且因为监控站存在较低的防护等级,会逐渐的降低dcs的造价,将发电成本有效节约。可是,因为运用这样的方式,会将全部的电气设备都在监控的领域中,所以监控成为了最为繁琐的工程。在不断增加设备的阶段,监控的范畴也会随之有所增加,在一定意义下就会将dcs冗余降低,导致运行系统存在较大的压力。同时因为存在较为宽广的控制范围,会拥有较大的空间跨度,电缆若是长距离的会干扰到dcs的可靠性与安全性。 3、控制远程i/o 远程的控制技术方面,在较多的领域中都获得了较大的应用力度,对远程控制的使用可以较为具体的将人力资源有效节约,会让火力发电厂当中的主要操作人员可以,不需要对设备近距离接触,就可以有效控制设备,对于操作人员当中的工作强度方面妥善降低。进行火力发电的过程中,i/o信号能够利用电缆中的硬接线,对与加采集柜的相互连接充分实现,在火力发电控制室当中的加采集柜和dcs控制器,能够利用光纤或者双绞线开展必要的连接,从而将数据传输的相应作用达成。远程i/o的控制因为可以远距离的对其监控,所以可以合理的对一部分的电缆铺设有所节约,在一定程度上将安装费用合理节省。并且,i/o的控制还包含对数据自动处理的功能,可以自动校正、检查以及处理所采集的数据。可是,i/o的控制在电量变送器、卡件以及模拟量卡件方面不可以对其减少。 电气自动化论文:工业电气自动化的应用与发展研究 摘要:工业自动化是现代先进工业科学的核心技术,是工业现代化的物质基石,是工业现代化的重要标志。文章主要介绍了我国现代电气自动化的发展现状,分析了其结构的主要特点,并对电气自动化今后的发展趋势做了些探讨,还总结了我国工业电气自动化在未来的发展趋势。 关键词:工业电气自动化 发展 特点 趋势 电气自动化这个专业从50年代开始在我国出现并发展,名称为工业企业电气自动化。虽然国家对该专业做了几次大规模的调整,但由于其专业面宽,适用性广,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。根据教育部的安排,它属于工科电气信息类,新名称为电气工程及其自动化或自动化。现代电子科学技术不断的发展进步,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经无法再全面概括现代生产自动化系统中承担第一线任务的全部控制设备。同时,现代工业电气自动化在我国各个生产领域都得到了广泛的应用,并取得不错的效果。 1 工业电气自动化的发展现状 opc(ole for process controi)技术的出现,iec61l3l 的颁布,以及microsoft的windows平台的广泛应用,使得未来的电气技术的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。 1.1 iec6113l标准使得编程接口标准化 目前,世界上有200 多家plc 厂商,近400 种plc 产品,不同产品的编程语言和表达方式各不相同,iec61131使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化。iec6113l同时定义了它们的语法和语义。这就意味着不会有其他的非标准的方言。iec6113l已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。结构化的编程方式使得程序更易管理,也提高了代码的使用效率,缩短了程序编程的周期。 1.2 windows正成为事实上的工控标准平台 微软的技术如windows nt、wind0ws ce和intemetexplore已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。pc 和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及。在工业自动化领域,基于pc的人机界面已经成为主流,基于pc 的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的用户所采纳。在控制层采用windows作为操作系统平台的好处就是其易于使用和维护以及与办公平台简单的集成。 2 电气自动化系统的特点 首先,在系统安排方面,用电设备分别安装在各配电室和电动机控制中心,配件数量多的,所要执行的信息处理任务庞大,而维修工作也相对复杂。它与热工系统相比,电气设备操作的频率低,一些系统设备在维持正常运行时,可以经过好几个月甚至更长的时间再操作一次;电气设备所需要的保护装置要求高,动作速度快,一个保护动作通常要在40ms以内完成。电气设备的构造机构本身具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点,而控制方式也主要是厂用电系统,其主要设备监控需要接入dcs系统,如果两台系统一起运行,一台系统的检修不得影响另一台系统的运行,因此,需要考虑两台机组dcs电气控制的模式,保证控制的稳定性。根据电气设备的主要特点我们知道,在构建ecs时,其系统结构、与dcs的联网方式是确保系统高可靠性的关键。除了要保证系统的正常运行,还要确保运行时各种数据处理和信息收集的准确性,同时提出相应的应急措施,确保电气系统可以在最好的状态下运行。 3 电气工程设计原则 3.1 优化供配电设计,促进电能合理利用例如,我们在进行水库电气系统设计时,首先考虑的是设计的适应性,就是必须为水利工作提供必要的动力;为在水库建筑物建设提供良好的环境;还应满足各项电力的符合和供应要求;应能保证电气设备对于控制方式的要求,保证电气设备能发挥最大的作用,保证运行的稳定性和可靠性。其次设备的安全运行,也是设计过程中考虑的关键,电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度;要保证供电和配电的安全运行,以及要有可靠的防雷装置;防雷设计,在保证水库进行特殊功能运行的情况下,还应有防静电、防浪涌的技术措施;按水利建筑物的重要性与火灾潜在危险程度制定必要的保护措施。在满足水库电力设备稳定运行的情况下,通过先进的科学技术,完善电气设备管理。 3.2 提高设备运行效率,减少电能的直接或间接损耗我们在设计的过程中,应首先满足建筑对运行要求的制定和维护其安全运行的前提下,尽力减少成本,最大程度的降低和减少各种消耗。选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用,提高电力设备的利用率,减少电能的直接或间接损耗。 3.3 合理调整负荷,提高设备利用率在满足水工建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下,设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施,提高负荷率和设备利用率节约电能。 4 自动化系统的发展策略 4.1 采用统一的系统开发平台 一个统一的开放平台对系统的设计和使用有着十分重要的作用,至少这个平台可以支持一个自动化项目的设计和使用,在每个运行环节可以起到积极的作用,这样,不仅可以减少设备的消耗和使用成本,还能提高设备的利用率。统一的系统开发平台还应满足用户另一个重要需求即开发平台独立于最终的运行平台。根据项目的实际情况和客户的具体要求来运行代码,将代码下载到硬件plc、基于windows nt的软件plc、嵌入式nt系统还是基于windows ce的控制系统中。这方面,现代计算机技术还是可以满足这些要求的。 4.2 网络结构的架设 网络构建对促进自动化系统的发展是有积极意义的,而对于一个成功完整的自动化系统来说,网络的构建也是非常重要的,整个企业的网络结构要保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的信息交流和数据传递是畅通无阻的。企业上级管理可以利用internet/intranet对进行现场设备运行监督。现代社会已经进入了网络化时代,无论选择那种通信主线,所用的网络结构必须可以实现办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯。而且,网络中还包含了数据编辑、系统安全等各个方面,可以成长为全集成化的自动化系统。 4.3 标准化的程序接口 一个合格的电气化系统的另外一个关键因素在于有一个标准化的程序接口。我们根据现代microsoft的标准和技术,如windows2000、opc、activex和win-dows ce的发展和运用,不仅缩短了工作时间和降低了工作费用,还便捷了办公室自动化系统中各个数据和信息的交流共享。在与企业的mes系统、erp系统连接时,计算机技术的平台自动化可以帮助问题的解决。使用windowsnt/2000作为操作系统,还能实现办公环境的标准化,计算机可以在电气化管理和系统平台之间建立接口。标准化的程序接口还保证了不同程序之间的通讯问题,是电气自动化未来发展的主要结构。 5 工业电气自动化的发展趋势 我们可以利用电气自动化来改变现代工业的发展,节约有效的资源,降低成本费用,以此来获得更好的社会、经济效益。大力发展电气传动自动化技术,可以将我国的电气化使用提高到一定的水平,缩短与世界大国的发展距离,实现自主研发,对国民经济的发展起着十分重要的作用。规范我国电气传动自动化技术方面的标准,实现规模化、规范化生产。工业电气自动化的发展趋势就是现代分布式、开放式的信息化。分布式的结构可以保证网络中建立起独立的网络,以实现危险分散,促进系统的正常运行;开放化就是要将系统与外界联系,实现各方的网络连接,提高信息的处理能力;而信息化就是实现设备与网络技术结合,实现网络自动化和管控一体化。如今,我们已经到了开创电气自动化的新时代了,实现自主研发,是我们对未来发展的展望。现代市场竞争越来越激烈,为了从价格上赢得优势,我们的电气自动化要吸取先进的经验和技术,为实现自主研发提供条件。同时,将科学发展观作为前进的基础和指导思想,根据每个地区的部门的实际情况,实现以人为本的发展要求,及时发现问题,总结先进的经验,改变传统的发展观念,寻找一条合适的发展道路。时刻落实科学发展观的理念,把“科学发展观”贯彻到改革开放和我国“电气自动化”进一步实现现代化、国际化和全球化的过程上来。 电气自动化论文:试论技能大赛对电气自动化专业教改的促进作用 论文摘要:作为教改风向标的各类职业技能大赛对教育教学改革的促进作用不容忽视。结合我院电气自动化专业师生参赛的经验,从专业建设的角度,探讨了技能大赛对促进课程体系与教学内容重组、教学方法与手段改革、“双师”结构教学团队及实训基地建设等方面的积极作用。 论文关键词:技能大赛;高职;专业教学;促进作用 职业教育以服务为宗旨,以就业为导向。为了培养更加符合就业岗位需求的高技能应用型人才,近年来,高职教育教学改革如火如荼地展开,而技能大赛作为检阅改革成果的重要手段,更是不断推动着专业建设与教学改革向纵深发展。我院是百所国家示范性高等职业院校建设单位之一,电气自动化专业作为重点建设专业群支撑专业,在推行“校企共育、产学研结合”人才培养模式的过程中,积极组织学生参加省内外各类职业技能大赛;并以此为借鉴,在课程体系与教学内容重组、教学方法与手段改革、师资培养和实训基地建等方面,都融进了大赛因素。实践证明,职业技能大赛对人才培养环节的各层面都起到了积极的推动作用。 一、促进了课程体系和教学内容的重组 职业教育的核心价值在于服务于个体就业与社会经济发展的需要,而传统的课程体系和教学内容强调的是知识的系统性和逻辑性,理论性较强,实用性和针对性较差,这与职业教育的培养目标相去甚远。因此,冲破学科体系的束缚,构建符合电气自动化人才培养目标的基于工作过程的课程体系,就需要学校与企业的充分接触和交流,才能深入了解职业领域的典型工作任务以及完成这些任务所需要的知识与能力要求,专业教学团队也为此付出了积极的努力。但由于种种原因,企业在某些方面很难完全配合,职业技能大赛的举办正好弥补了这种缺憾。从2008年开始,全国职业技能大赛已连续举办了四届,各层次地方性职业技能大赛也不断举办。职业技能竞赛的项目都是组委会在充分的企业调研和听取行业企业技术专家对职业岗位能力要求的基础上经反复论证拟定的,它体现了高技术、新工艺的发展要求,既契合国家要求的最新职业标准,又与实际生产贴近,并且适合考量学生的知识、技能和素质水平。如历届大赛基本都包含“自动生产线安装与调试”项目,潍坊市的大赛试题“机电一体化设备组装与调试”与它的内容和要求基本相同。这类经典案例考查的是电气自动化和机电一体化专业的核心技术,涉及了电气控制技术、cad绘图、plc编程、变频器应用技术、触摸屏应用技术、机械设计等知识,以及仪器仪表的使用、电气控制线路和气路的安装、调试和变频器参数的设置等技能。这些知识和技能互相联系,互相融合,体现了工学结合、理实一体的教改理念,学生解决问题的过程就是综合职业能力培养的过程。 毋容置疑,职业技能大赛已成为职业教育教学改革与发展的风向标、助推器。因此,电气自动化专业抓住参加各类技能大赛的时机,与企业进行深层次接触,全面了解市场需求,参照“自动生产线安装与调试”等大赛项目的特点、涉及的知识、能力、素质要求,以及竞赛规则和评分标准等,对课程体系进行了重构;课程内容的选择,摒弃了陈旧的内容和艰涩难懂的理论推导,以应用为目的,选择载体,设计学习性工作任务来整合理论与实践知识,并按照学生的认知规律与职业成长规律对学习内容进行了序化,突出实践性。如《电力电子技术》理论性强、公式多、计算多、难理解,学生学的比较吃力,积极性差;在新的课程体系中取消了这门课程,增加了实用性强的《变频器应用技术》,并设置了支撑课程实施的理实一体化环境,课程实施工学结合,并适时穿插竞赛项目,大大提高了学习积极性,强化了实践与创新能力培养。又如,我们将原来分散的实训教学环节,按课程的关涉程度,整合成系列训练项目,以rxg-1c型电工实训考核装置为平台,将电气控制、plc编程、变频器应用技术等专业课程有机结合,为学生的职业成长搭建了阶梯。 二、促进了教学方法和手段的改革 技能大赛的项目设置、命题方式以及问题解决的过程与图式都对专业教学改革起到了引领、示范作用。无论是“自动生产线安装与调试”,还是“机电一体化设备组装与调试”,大赛试题都是以工作任务书的形式命题的,这是“项目导向”、“任务驱动”职业教育理念转向教学实践的具体探索。电气自动化专业类技能大赛有其特殊性,所涉及的项目一般技术含量较高,学生按照任务书的要求要想很好地解决问题,一是需要他们将专业理论知识、操作技能与创新能力有机融合,二是需要团队的有效沟通与通力合作。而传统的教学方法注重系统的知识传授,老师讲、学生听,理实分离,严重影响了学生的学习积极性与实践能力和创新能力的培养。这种模式下培养的学生在参赛时往往很难快速适应,如题意分析和程序设计正确却很难有效实施,功能模块正确但无法完成整体调试、故障排除等。因此,电气自动化专业教学团队在学习先进职教理论的同时,深受大赛启发,专业课程的开发用源于企业、又高于企业的项目、案例等载体整合理论与实践知识;课程实施则采用了“四、六步教学法、任务驱动法、现场教学法、竞赛模拟法”等行动导向模式下的各种先进教学方法。如《可编程控制器应用技术》我们共设计了8个学习项目(情境),实施时利用任务驱动模式,将学生分成小组,教师给出具体的任务书,学生独立或合作完成本情境的指令学习、程序设计、元器件选择、控制线路连接及整体调试检验等学习性工作任务。在这个过程中老师只进行必要的指导,学生处于主体地位,人人参与,在完成任务、解决问题的过程中习得了背景知识,积累了工作经验,培养了综合职业能力,自信心与沟通合作能力得到加强。近两年,本专业学生在全国技能大赛中获得一等奖2项,三等奖1项,省、市级竞赛一等奖3项。 三、促进了“双师”结构教学队伍的建设 随着电子技术的飞速发展,plc、变频器、触摸屏等一些新技术、新工艺在企业大量应用,这对教师的知识存量与知识更新提出了新的更高的要求。“自动生产线安装与调试”、“机电一体化设备组装与调试”等大赛项目,既体现了这些前沿新技术的实际应用,也反映了行业企业在产业结构调整与技术升级过程中对高技能人才的需求。作为职业院校的教师,能带领学生参加省内外各类技能大赛并取得优异成绩绝非易事。这首先需要教师树立终身学习的理念,不断拓宽知识面,加强新技术、新工艺的学习,跟上科技发展的步伐。其次,教师的实践能力与创新能力是业务能力提升的重点,新课程实施要求教师要熟悉生产现场的先进设备与工艺,懂得生产管理与劳动组织,具备较强的设备故障查排能力,只有跟上产业结构调整与技术升级的步伐,才能培养出符合现代企业要求的优秀高端人才。为此,学院在打造“双师”结构专业教学团队的同时,着力提升其理论水平与实践创新能力:一方面,通过外派学习、专家引领、校本教研、传帮带、结对子等形式,帮助教师理解现代职业教育的基本理念、方法与内涵,提高新背景下职业教育教学改革的适应能力;另一方面,制定政策,鼓励教师每三年到企业挂职锻炼一年,并为企业做好技术服务等工作,旨在积累现场工作经验,提升实践与创新能力;再次,聘请企业一线技术能手与实践专家参与学校的教育教学工作,组建了一支“双师”结构、优势互补、专兼结合的优秀教学团队;最后也是最关键的一点,是以技能大赛为抓手、为参照,进行专业教学改革,倡导教师在适当的时机用大赛的命题方式呈现学习任务,用大赛的流程组织教学活动,用大赛的评判标准作为学习质量的评价标准,达到了以赛促改、以赛促学的目的。 四、促进了实训基地的建设 职业技能大赛不仅仅是参赛选手之间技能与水平的较量,更多的是参赛学校师资水平、装备条件和校企合作的比拼。专业群以大赛装备为引领,抓住示范院校建设的契机,投入700万元,改善了校内实验、实训条件。参照“机电一体化设备组装与调试” 技能大赛的设备配置要求和“中、高级维修电工技能鉴定”标准,淘汰了一批技术含量低、工艺老化的过时设备,与企业合作,新建了三个理实一体化教室,扩建了电气控制实训室、plc实训室、电气智能实训室等。目前校内实训基地既能满足单项基本技能训练,又能完成综合职业能力培养,亦能对工学结合、理实一体化专业课程的实施以及专业群学生技能竞赛提供可靠支撑,还能在企业员工培训、社会技术服务和校内外电工技能鉴定等方面发挥作用。电气自动化专业在重视校内实训条件改善的同时,积极寻求校外合作企业的支持,以弥补人才培养过程中设备与资源的不足,如“自动生产线安装与调试”训练项目的实施,就借助了潍柴动力、歌尔电子等企业的大力支持来完成。在校内外实训基地建设与利用过程中,锻炼了教师队伍,密切了校企合作关系,构建了具有职场氛围的学习与工作环境,培养了实践与创新能力,增强了学生的就业竞争力。 总之,技能大赛作为我国教育工作的一项重大制度创新,已成为在社会上有广泛影响的教育新品牌,其对职业教育发展的促进作用表现在各个层面,必将对职业教育的发展产生深远影响。 电气自动化论文:关于水电站电气自动化应用问题的思考 摘 要:水电站电气自动化是指水电站在电力生产中的各项控制操作以及系统监视能够在无人的状态下进行。在现代化的发电系统中水电站电气自动化程度高低更是衡量水电站现代化水平的指标之一,同时实现水电站工作自动化也是保证安全运行的重要手段。文中笔者对水电站自动化的作用和内容进行了分析,充分体现出电气自动化技术在水电站中重要的地位。 关键字:水电站;电气自动化应用;重要地位 电力电子技术的广泛使用,微电子产业的迅猛发展,使得电气自动化在水电站中的日常运行中发挥了重大作用。电气自动化让水轮发电机组自动化成为了现实,利用计算机对水电项目的生产设备进行全程监控,主要是对水轮发电机组和辅助设备的状态进行自动检测,发出指令实施相应操作,依据软件信号发出危险报警等。简单来说,实现水电站电气自动化可以完全脱离人工操作,所有的设备在计算机指令的指示下进行,对生产过程进行实时的控制和监视。水电站电气自动化提高了水电工作的安全可靠性、运行的经济性,同时提高生产效率,改善了劳动环境。 1水电站自动化的目的 水电站实现自动化有利于提高水电工作的安全性和运行的经济性,减少人力资源的投入;改善工作人员劳动的环境条件等。 1.1 提高了水电工作的安全性 水电站自动化,使得所有的工作设备能够快速、准确、及时的启动,进行数据分析和事故分析。这样不仅有利于防止不安全的工作状态出现进一步恶化,也可以使事故中的设备及时报警并启动备用装置,保证水电生产工程得以继续。此外,将自动控制装置引入到各项流程的控制,可以降低工作人员因误操作造成事故的几率。 1.2 保证电能质量 电能的质量通常用电压和频率这两项指标来衡量。众所周知,电力系统中的无功功率的平衡决定着电力系统的电压而有功功率的平衡则决定着频率。发电系统的电荷是随时不停的变化的,人的操作往往不能及时准确的对其做出调整,采用自动装置可以解决这一难题,他可以及时准确的调节有功和无功功率,保持电压和频率的稳定。 1.3 提高发电机组运行经济性 水轮发电一直工作在满负荷的状态是我们最理想的憧憬,而实际中因为机组故障等诸多原因往往不能满负荷运载。利用自动控制装置,控制并指令选择最佳的运行组数,结合当前水利条件,使用最少的水生产最多的电能,更好的实现水电站经济任务。 1.4 提高了操作人员工作效率 水电站电气自动化的实行,减少了实际操作人员参与控制、监视、记录、安全检查等任务,减轻了它们劳动的强度,减少了运行管理人员的数量,实现少人甚至无人值班,提高了劳动生产效率,节约了水力资源。 2 水电站自动化包含的部分 水电站自动化需要考虑的内容有水电站的规模、水电站的运行方式、采用的发电设备以及设备安装方式等。下面就从各个小部分进行分析: (1)实现自动控制水轮发电机组运行方式的选择,在开停机和发电机转调相等几个方面实现自动化; (2)能够自动维持和控制水轮发电机组的连续运行; (3)实现对主要的电气设备和线路的监视、保护; (4)完成对辅助电气部分的监视。辅助设备主要有水泵、空压机以及油泵。系统能在它们发生故障时能自动报警和启动备用设备; (5)完成对水工建筑物运行的实际工作状态进行实际的监控。如在水中的闸门工作的状态,拦污栅极是否发生堵塞的监控,以及上下游水位的测量监控。 3 设备型号的选择和自动化设计 在科学技术发展同时,水电站自动化程度也有了不断提高。水轮发电机组作为电站最主要设备也使用了越来越多的自动化元件。 3.1 轴流桨式水轮机中plc的使用 中低档水电站中大多后会选择轴流桨式水轮机。因为其设计的特殊性,能为水电站提供更多的经济效益而被使用,虽然厂家为实现不同的水头导叶开度都会制造出水轮机能够利用协联曲线来连接浆叶转角,同时设计制造出了专门调速器来满足协联曲线。即便如此,水电站在实际运行中,主涡轮机上下游水位也会随着桨叶变化。很多情况都同生产厂家理论模拟相差甚大,因此仅仅依据协联曲线的变化难以保证机组的运行处于最佳状态。为满足实际水电站的需要。在调试的 过程中得到最佳的协联曲线即可在编程控制器的调节下改进原来设别协联曲线,最终保证机组能够得到优化。 3.2 调速器调节水库式电站的plc实现 电站运行中水头有较大变动范围是水库式电站最主要的特点,水头变化过大,会导致电力调整器不能让机组达到额定的转速。所以,采用plc编程控制器,可以根据电站水头的高低来修改程序参数,使机组工作在额定的状态下。 4 水电站电气自动化技术的进步 当今,电子计算机技术普遍应用于各个领域,其模拟监测控制技术也是基于现场总线理论,慢慢取代了传统意义上的控制系统,大大地提高了水电站自动化的发展,真正实现了 "无人值班,少人参与"的工作模式。 4.1 系统组成 结合计算机、plc器件以及相关智能接口技术;在微机式继电保护装置和专用智能中综合使用可控装置,利用标准的以太网络格式,利用现场总线把每一个现地控制的站逐一的连接起来,组建出能够按照不同功能进行分部协作的整体监控系统。 4.2 系统的一些特点 (1)体系结构开放,等级层次分明同时还具有良好的可扩展性; (2)分布式系统选择分层结构,针对不同的监控对象,采用不同监控方法,具有性能较好的分散性、整体性和灵活性; (3)采用先进的冗余处理技术,提高系统稳定性; (4)结合windows操作系统以及先进的通讯手段,定期对系统升级; 4.3 系统具有的功能 (1)对水电站内的全部设备进行自动监视和控制,计算机监控系统自动完成对水电站内被监控设备数据采集,分析设备工作状态并进行记录; (2)对水电站实行自动化的控制,根据上级的调度要求,结合水电站的实际情况,对电站的生产能力进行自适性调节,保证水电站可持续发展模式; (3)实现水电站管理的自动化:实现运行报表自动生成、运行操作自动记录、设备参数自动备份整合; 结语 水电站电气自动化的实现,提高了水电经济效益和水电安全性的同时,也保证了水电站较高效率。水电站的生产效益同其自身的自动化程度高低密不可分。在国家能源结构调整政策实施中,会继续加大对水资源的开发力度,届时水电站电气自动化的系统研究和完善的意义也会越来越大。 电气自动化论文:试论电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究 论文关键词:电气自动化 控制 课程 教学改革 教学质量 论文摘要:探讨了电气及自动化专业控制类相关课程关系及地位,结合控制类课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 对于电气及自动化信息类专业学生来讲,控制类相关课程具有重要地位,主要包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等相关课程。“自动控制理论”和“现代控制理论”课程是研究自动控制系统的共同规律,为自动控制系统的分析和综合提供基本理论、基本方法的一门专业基础课该课程,是一门重要的控制类专业的基础课,具有较强的理论性,对于工程实践具有重要的指导作用,因而受到人们的广泛重视。目前不只是控制类专业,越来越多的非控制类专业也都把自动控制理论作为一门重要的专业基础课来学习。但是“自动控制理论”、“现代控制理论”课程数学计算和理论分析比重大,是本科生遇到的最抽象、难度最大的课程之一,加之未接触专业课,没有具体应用的物理模型,仅以数学模型为基线讲,学生往往会认为“自动控制理论”与专业无关而无学习兴趣,这是多年来常规教学始终感到困惑的原因。而后续“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”专业课是以电动机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子功率变换装置为执行机构,在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。如何讲授“强理论性”课程,使学生真正认识到学好理论可获得对电气信息类多门专业课的理论支撑,从而学好后续专业课程是教学改革的主要目的。需结合“自动控制理论”、“现代控制理论”专业基础理论课程与“运动控制理论”、“仪表及过程控制”,“计算机控制”专业课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 本项目探讨了如何更新和重组控制理论相关课程的教学内容,保证教学内容的系统性、先进性和实用性,以适应形势发展的需要。提出如何学习和掌握这些课程,包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等控制类课程的教学内容的一些方法和措施。 一、教学内容、方法及形式改革 1.教学设计 近年来,不断更新观念,压缩精简陈旧过时的教学内容,加强现论及现代方法的内容,很好地解决先修课程和后续课程的衔接问题,避免内容的重复,进一步优化课程体系。建立一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。 2.教学方法 将课堂教学、实验教学、课程研讨、网络教学等有机地结合起来,并充分利用多媒体教学手段提高教学效率、创造视觉的新感受、激发学生的学习兴趣和热情。内容取材时,不仅体现控制理论课程内知识点之间的内在联系,还体现课程群之间的相互关系。 3.教学手段 在教学组织过程中,积极采用现代信息技术改进传统的教学手段,在多媒体教学、网络课程等方面努力探索。统一制作“自动化概论”、“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“过程控制理论”、“计算机控制”电子教案和cai课件,并将授课课件在课程网页上,可供学生课余预习、浏览、复习等。另外,教学大纲、授课计划、实验指导书、学习指导以及教材和参考文献均可通过网络方便查阅。在课程开始即公布授课教师的信箱和电话号码等联系方式,密切授课教师与同学之间的联系,使学生有问题可及时获得老师的辅导答疑,也可通过网上答疑相互交流,打破班级与时间的束缚,在平行班级中实行听课和答疑共享。 4.教学改革与教学研究 精简教材和教学内容,教学组定期进行集体备课,加大对该课程与前后各门课程之间的衔接研究,避免内容上的重复,使其与其他相关课程融合为一个有机的整体。建设可用于大多数工科专业的“控制理论”平台课程。不断改进和完善本课程的新体系结构,充分体现其基础性、应用性、前沿性和系统性;配合新的教材和课程体系,研究并建立配套的新实验体系,强化自主性、设计性、综合性和创新性;以matlab软件为基础,构造开放式小车倒立摆综合实验平台,将分析、设计、仿真、虚拟实验、模拟实验融为一体;开发先进的多媒体课件,将matlab平台和虚拟实验融入到教学过程中,使教学更为直观生动,更具趣味性和吸引力;完善了课程网站,完成了课程辅助教材的修改和编写,各类题库建设、网络统计功能、远程教学管理系统、虚拟实验内容的扩展及网络版的开发等;使其真正成为学生自主学习、师生互动、双向交流的园地;教考分离,采用试题库出题,统一考试,流水阅卷,考后进行详细的试卷分析。 二、实践教学改革 实践性教学环节是学生能力培养中的重要环节。工科学生除要掌握一定的工程技术知识外,还要有较强的实际动手能力。 1.改革实验课教学,建立体化实验教学体系 实验教学是“控制理论”课程的重要组成部分。通过实验不仅能够培养学生分析问题和解决问题的能力,验证所学理论,而且对所学内容能够提出一些新的见解。为了适应教学改革的需要,在实验室建设方面的指导思想是:将传统的模拟实验与matlab环境下的仿真实验相结合,将基础理论验证类实验与自主型、综合型、设计型实验相结合,将基本实验与创新实验相结合,建立一个立体化的实验教学体系,从而满足不同阶段实践教学的需要,为激发学生的创新意识提供硬件平台。 由于实验课内容和形式的多元化,大大激发了学生做实验的主动性、积极性和创新性,学生可以通过预约或上网自主地开展多项实验,进行理论验证、性能分析和综合设计,对提高学生的实践能力和本课程的学习都将起到良好的作用。 课程组织形式与教师指导方法,对于教学大纲规定的必做实验,由任课教师和实验教师共同指导完成;对于设计性、综合性、创新性实验,学生自己利用课余时间完成,可以预约指导教师给予宏观上的指导。 2.积极开展大学生科研实训活动、参与教师科研项目 引导学生积极参加大学生科研实训项目,吸引有兴趣的学生参与教师的科研活动,培养学生严谨的科学态度、创新意识、创业和团队合作精神,提高学生初步的科学研究能力以及工程实践能力,培养学生获取知识及撰写论文的能力。 三、控制理论专题授课方案 根据“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”课程大纲的要求,在适当时候,以某一专题讲座的方式授课。将各种教材进行比较、处理、揉合,组织成各个专题,以高质量、高水平、高效率来达到最佳教学效果。由于专题授课具有综合性、整体性和探讨性,使其信息量得以加大,知识在综合和分析中得到延伸,既提升授课内容,使之浓缩为精华,又吸引了学生的注意力和参与兴趣。 四、应用现代教育技术 开发研制了计算机辅助教学课件。教学课件以教材为蓝本,包含简明、清晰的授课讲义、重点、难点、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容,既有课本内容的直接再现,又增加很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。课件以计算机为载体,既可用于课堂教学,又可通过上网,供学生进行自学和课后复习使用。控制理论的分析方法有很多图解法,如频域分析、根轨迹法、状态空间法等。利用计算机强大的计算能力仿真能力和丰富的色彩,可轻而易举地准确绘制出清晰美观的画面。采用动画技术后,图形的来龙去脉可用动态演示。计算机的图形演示与教师的讲授相结合,使教学内容形象化、具体化和生动化,增进学生的理解,提高学生的学习兴趣。 计算机仿真技术在实验教学中的应用为实验教学带来极大的方便。仿真实验具有建模方法简单、参数调整方便、结果可视性好等优点,克服常规实验内容单调、缺乏变化、元器件制约参数调整以及实验设备数量有限等不足。在教学中适当介绍并应用matlab软件,并设计出计算机辅助实验教学软件包,提供一个方便易用的图形用户界面,将matlab控制工具箱的相关功能集成一体。 网络教学平台开发。网络教学能真正体现学生的主体作用。在网络中,学生可以利用网络的交互性、检索性等特点来选择自己需要的内容进行独立学习。学生可以在任何时间进行自主学习,并且与教师在网上交流,探讨问题,在教学中发挥积极作用。 五、建立科学、有效的教学信息回馈 坚持洛阳理工学院本科毕业班所有学生中,实施“‘控制理论’相关课程的学习调查”制度。不定期进行相关问卷,包含这门课程是否易学、学习难点、学习方法、是否能学以致用等几个方面的内容,充分了解学生学习这门课的基本情况,为课程改革提供必要的依据,收到良好的效果。 六、结束语 在新世纪中,控制类学科将具有更加光明的前景,控制类研究内容将具有挑战性,研究的范围将更加广阔,电气自动化专业控制类课程的内容将不断地发展和更新,电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究也将进一步进行下去。 电气自动化论文:高职院校电气自动化专业教学改革与探索 摘要 高等职业教育,是我国现代化教育的重要组成部分,是工业化和生产社会化、现代化的重要支柱。本文从专业教学改革的背景和人才需求两方面,阐述了“电气自动化”专业改革的基本设想和基本设想。 关键词 电气自动化 教学改革与实践 项目化教学 一、本专业教学改革的背景及人才需求预测 1.本专业教学改革的社会背景、行业背景 随着科学技术的迅猛发展,我国的高职教育得到了长足的发展,高职教育是一种以就业为导向的教育,其职业方向性的特点决定了它必须适应社会的就业需求,服务于特定职业岗位或技术领域,培养生产现场的高技能应用性人才 , 对于职业学校来说,其核心工作在于人才培养,而人才培养的核心在于课程建设。发展职业教育,就必须高度重视课程建设。现行的高等职业教育还处于摸索阶段,既具有高等教育的模式,又具有职业教育的特点,文化课、基础课、专业课及实践训练不够协调,专业划分过细,专业面较窄,缺少“双师型”教师,实验、实训不够重视,造成学生职业能力较低,难以立即适应岗位需求;课程设置不够合理,新科技的运用存在局限性,高等职业教育想要造就一大批适应新时代的高等技术应用型人才,只有通过改革才能满足社会科技进步及生产技术的更新换代;才能更新观念,提高教学质量;才能全面推进素质教育,提高高等技术应用型人才的素质;才能适应社会的发展。 2.电气自动化技术专业应用型人才需求 随着我国综合国力的不断提高,制造行业越来越显现出其重要性。近年来,许多大型跨国公司、企业集团纷纷在我国建立生产基地,新兴技术新型装备得到广泛的应用,自动化程度越来越高,掌握电气自动化技术的高等技术应用型人才已成为当前市场需求的最为紧缺人才之一,从近年来就业市场调查表明,电气自动化技术专业应用型人才需求量很大,有着越来越供不应求的趋势。我院应该顺应时展及形势需要,培养和造就一批高质量、高素质的电气自动化技术专业的高等技术应用型人才,为社会主义经济建设服务,为高等职业教育树立模范。 二、本专业教学改革的基本思路和设想 1.可分为基础学习和主体学习两个阶段 电气自动化专业教学应该分为基础教学、专业教学、专长教学与专业实习四个层面;基础学习和主体学习两个阶段。在整个三年教学时间内,专业技能实践培训模块不断线。首先是基础学习阶段。基础学习阶段为第一、二两个学期,学生除进行公共课学习之外,主要学习专业基础理论课程(电工电子、机械制图、计算机应用和专业英语等)。同时伴有相应的基础实验教学和专业基本技能实训模块教学(金工技术、电子电路装配与调试、电气安装)。其次是主体学习阶段。 主体学习阶段分4个学期,完成专业学习、专长学习与专业实习。其中,在主体学习阶段中有两个实习期,第一个实习期在第三学期的相关专业课和实训课中安排学生到企业和校内实训基地实习,其目的是使学生对职业有进一步的了解,获得一定的职业经验,并使其学到的专业基础理论得到应用和拓展。第二个实习期为最后一学期,学生在完成毕业考试后,主要进行企业实习工作。 本专业的教学要与企业的实际生产过程相一致,职业技能训练要适应行业企业劳动组织和技术发展需要,努力提高学生的职业素质和专业技能水平。我院高职高专自动化专业学生的实习(实训)时间基本上能达到1年——1.5年,通过严格的训练和考核,使学生毕业时能够达到技术和管理人员需要掌握的基本训练要求和高级技术工人上岗前应有的岗位规范要求,掌握直接从事本专业领域所必需的专业技术知识和操作技能。 2.积极改进教学方法,大力提高教育技术手段 要把提高学生的职业能力放在突出的位置,积极探索、总结和推行有利于全面提高学生素质和综合职业能力的教学组织形式,如推广以行为为导向的“项目化教学”。 “项目化教学”最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。此外还要大力提高教育技术手段的现代化水平和信息化程度,积极采用现代教育技术的方法和手段,开发和使用符合教学需要的现代化教学媒体,提高教学质量和教学效果 。 3.加强师资建设,加强实验室、实训基地建设 加快建设具有合格教师资格和专业技术能力的“双师型”教师队伍,确定定点(企事业单位)培训基地,实施专业教师定期轮训制度,有计划地安排教师到企事业单位进行顶岗工作或实习锻炼,提高教师的专业技能和实践能力。此外要加强实验室、实训基地建设,可建设远程实验室,使学生可以通过访问网站的方式进行远程实验, 从而可以有效的解决实验室紧缺问题,确保学生毕业能够达到专业培养目标规定的技能考核要求,从学生、教师和企业三个维度更深层的开展教学,从深层次思考课程的关键环节、主要瓶颈等,期待课程教学改革能有新的突破。 电气自动化论文:探析电气自动化技术专业教学方法与手段 论文关键词:教学改革 行动导向教学法 应用型人才 论文摘要:社会对电气自动化专业人才的要求越来越高,为适应时代的发展,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。结合笔者的教学实践和探索,浅议教学方法和手段改革。 随着信息化社会的到来及其不断地向纵深发展,社会对电气自动化专业人才需求的加大,同时对能力要求越来越高,为适应社会的需求,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。为此,我们电气自动化教研室在教学方法、教学手段、措施等方面加以改革,以提高学生的综合能力、加强素质教育为主线,结合课程自身的特点和技术发展趋势,并取得了阶段性的进展。 1 教学方法和手段的改革方案 教学方法与手段要服从于教学内容,要着眼于人才培养。对不同类型的课程,,应该设计不同的教学模式与教学方法。以讲授为主的课程在教室上课比较适宜。而对于一些应用性、综合性的课程,精讲多练、项目驱动的教学方法受到普遍推崇。在学校积极推进教学改革的大环境下,我们合理地调动多种资源,充分利用网络教学平台的不同功能,体现了教师的主导作用,并激发了学生的学习主动性,教学效果明显提高。但教学环境的改善并不等于教学质量的提高,由于过分依赖于电子教案,教师的讲课方法单调,反而失去了原有的讲课风采,效果不佳。所以,对每一种教学手段都要扬长避短。不要简单地否定一种教学手段,即使是黑板加粉笔,也有它适用的场合。合理地搭配不同教学手段,可以各取所长,相得益彰。本教研室实施如下改革方案。 1)在教学观念上,由“授人以鱼”转到“授人以渔“。即以知识传递、灌输为主转到在传授知识的同时,注意发展学生的能力,加强学习方法与研究方法的指导,培养学生的自学能力以及实践动手能力。 2)课堂中,“教法”与“学法”相结合。由“重教轻学”转换为以教师为主导学生为主体的授课方式;充分体现学生在教学过程中的主体作用,调动学生学习的积极性。 3)间接传授与直接面授相结合。随着现代教育技术的发展,由班级教学转向小组教学、个别教学与班级教学相结合,由直接面授转向远距离的间接传授与直接面授相结合。 4)向自主性、合作性及研究性、创新性发展。现代高职教学方法改革是在逐步向以高层次教学方法为主、几个层次的教学方法有机组合的方向发展。 5)重视教学方法整体改革。研究证明,多种教学形式的结合可能是促使学生投身学习的有效方法。显然,现代各种教学方法的改革都是以研究和挖掘学生的学习潜能,最大限度地发挥及发展学生的聪明才智为目标,把提高学生素质放到首位,有效的培养学生的自学能力、思维能力、实践能力和创造能力。 2 教学改革中的做法 2.1 研究教学对象,因材施教 现在的高职院校学生科学文化水平及素养方面参差不齐,按照传统的教学方法已不适应现在高职教学的需要。部分的工科学生对理论性的知识比较厌学,而对实践环节比较感兴趣,所以我们针对这样的特点对教学大纲进行重新整合,使得我们的教学既迎合了学生的口味,也将专业知识传授给学生。 2.2 明确目的,激发兴趣 兴趣是学习的动力,因此在学习之初就必须激发学生的学习兴趣,让学生明白所学知识的重要性。从而消除厌学畏难的心理。理论联系实际,在讲到电动机正反转控制的时候,联系实际生活中的例子如:工地的升降机,生活中的电梯,企业生产流水线的控制电路等。让学生明白学之有用的道理,而不是单纯的讲抽象的原理。这样学生就会自发的学习,上课也能增强注意力,最终达到教与学的总体效果的共同提高。 2.3 注重演示教学,培养思维能力 在教学中注重演示教学手段,既有利于将抽象理论知识转化为具体现象,深化学生的感性认识,也有利于学生进一步提高操作技能,这样也培养了学生的思维能力和分析问题的能力。比如说在讲解《电路基础》叠加定理这一知识点的时候利用演示实验教学,让学生从实验数据中得出结论,再和理论推导相比较,增强教学效果。这样一来,学生对知识的掌握就比较牢固,应用也较灵活。 2.4 总结归纳,列表比较分析,深入浅出,加强记忆 教学过程中,碰到难点重点,如何让学生学得透记得牢?教师应该由浅入深,深入浅出的循环渐进的教学手段,来避免学生因难以理解而不能很好掌握一些重点知识。在每一章的结束时,将重要知识点以列表形式表达出来,这样学生会把整章的知识联系起来,既印象深刻又不会混淆,对重点难点也容易掌握。 2.5 学习教学艺术,运用“行动导向教学法”提高教学效果 为充分培养学生分析和解决问题的能力,教师在备课时除了要将重难点突出,还要运用一些有效的教学辅助手段,以达到既吸引学生注意力又培养学生解决问题的思维能力。例如,我们教研室的老师参加广东省的“行动导向教学法”送教上门的培训,再经过我们自己的探讨与分享,将引导文法、案例教学法、项目教学法等多种教学方法运用到我们自己的课堂。 2.6 充分利用学院多媒体资源、实验室资源 当前随着多媒体和网络技术的不断发展,各种现代化教学手段不断完善,教师应该不断创新,尝试制作各种教学软件,把一些抽象的理论知识转化成学生易于接受的具体现象,提高学生学习的兴趣。同时,要充分利用我们电气自动化专业课程配套的实验室和实训室,结合着教学目标,修订教学大纲,尽可能的加大实践环节,通过实践环节加深对理论知识的掌握。 3 结束语 电气自动化技术专业教学改革,是一项艰巨而又持久的任务,需要结合着学院和学生的实情灵活运作。在教学中要有针对性地进行改革,加强实践教学培养,注重对学生动手能力的培养,真正培养出具备一定专业理论知识、扎实的动手能力的高素质应用型人才。
汽车发展前景论文:新能源汽车的发展前景与市场预测 摘要:我国的新能源汽车事业发展较快,同世界发展潮流相符合,不断推进新能源汽车的发展,这同我国的汽车可持续发展的要求相符合,基于此,本文论述了新能源汽车的发展前景以及做好市场预测。 关键词:新能源;发展前景;市场预测 引言 随着世界汽车保有量的增多,对石油的消耗量也越来越大。为了降低汽车尾气排放,各国政府出台了很多政策,加大了对新能源汽车的鼓励和支持力度。在节能环保的时代主题下,国家出台了对节能汽车和新能源汽车的支持与鼓励政策,因此节能汽车和新能源汽车将获得更大的发展。 1、各类新能源汽车的分类和特点 像燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等,这些新能源汽车除了使用汽油、柴油发动机、采用新型车载动力装置及新型能源,从我国车辆的动力装置和驱动方面来看,我国目前正在开发创新的新型能源汽车概括的来说有以下六大类:气动汽车、纯电动汽车、二甲醚汽车、氢汽汽车、燃气汽车、醇类汽车以及以拿生物质能作为燃料的车类等。氢燃烧热值高,且燃烧产物是无污染的水,这不仅有利于燃料开发。然而推广氢能汽车就必须解决廉价氢气问题、氢气的研制高效性、便宜氢气供给发动机等问题。 2、新能源汽车的发展前景 2.1、新能源汽车的发展的现状 随着国家“863”计划的开展,我国新能源汽车产业发展起来,经过多年研发,我国的新能源汽车技术已经由弱变强,特别是关键零部件技术、系统集成技术等实现了重大突破。新能源汽车产业的发展初具规模,已经形成的产业联盟主要分为三类,一类是区域内联盟,一类是国家组织成立的联盟,另一类是国内外企业合资成立的国际联盟。国内很多汽车企业也都积极参与到新能源汽车的开发中来,并形成了产业化基地,实现了规模化发展。 2.1.1、管理部门之间衔接协调不够 新能源汽车系统庞杂,涉及能源、工信、科技、交通、地方政府、市政部门、电网、汽车制造、电池制造、商住物业等众多领域和部门,且各环节都直接影响新能源汽车最终推广效果。国家已出台一系列关于新能源汽车的扶持政策,其重点主要集中在发展目标制定、财政补贴及研发投入上,政策信号明确,但并未有效整合全部利益相关方。目前,个别城市为实现新能源汽车推广目标,批量购入新能源汽车,但因充电基础设施建设不足而闲置;部分城市在郊区兴建大型充换电站却因当地新能源汽车保有量不足而不能充分利用;一些城市有明确的新能源汽车推广目标和配套基础设施建设指导方案,但消费者在实际使用电动汽车时仍受到来自市政、物业、消防等部门阻力。 2.1.2、技术标准有待完善 就当前我国新能源汽车产业出台的标准来看,侧重于性能和安全领域的比较多,而有关技术方面的标准还不完善,比如相关技术的考核、评定标准迟迟未出现。缺乏统一的标准也会制约技术的进一步研发,技术研发滞后直接导致的就是企业资金的投入,产业缺乏稳定的资金支持,也就难以运作发展,最终导致新能源汽车产业发展受阻,根本问题还在技术标准的完善。 2.2、相关建议措施 2.2.1、建立新能源汽车相关部门间协调机制 目前新能源汽车推广仍处在局部示范阶段,示范城市应整合国内外资源,加强政府各部门、行业组织和企业之间的合作,设立新能源汽车领导小组,并设立日常工作协调机构和机制,研究和推进新能源汽车重大规划、重大投资、技术攻关、示范项目、市场推广等重要事项,充分调动社会各界发展新能源汽车的积极性。 2.2.2、寻求技术创新,搭建技术研发平台 增强新能源汽车技术研发实力是产业发展的首选行为,我国的新能源汽车产业发展应当从自身发展的实际出发,考虑自身技术能力,可以从选择合作伙伴入手,利用开放的组织形式发展自身,寻求技术创新。就新能源汽车技术的创新来说,包括了两方面的内容,既激进技术和增量技术的创新。把握好两者的区别,既要重视激进技术的突破,又要重视增量技术带来的实际效益,选择适合产业未来的技术发展路线。 2.3、进一步完善新能源汽车 技术标准我国早在2007年就针对新能源汽车发展出台过相关的管理规则,但就目前我国新能源汽车领域内的一些政策和财政支持状况来看,这一规则并未得到很好的落实,原因何在?这要归结于我国新能源汽车技术标准的缺失。没有出台国家统一的技术标准,市场秩序就会很难掌控,企业生产也无从下手,因此明确新能源汽车技术发展的方向和趋势,形成规范的行业标准,就显得迫在眉睫了。 3、新能源汽车市场预测 专家们预测可能到2020年,我国的插电式混合动力车、LNG汽车和其他新能源车用于乘用车辆可达到10%~20%。因此纯电动汽车、插电式混合动力车和其他新能源车的发展趋势是不可估量的。 3.1、混合动力汽车行业情况 目前市场上的多家汽车厂商都在进行混合动力汽车的研发与生产,中国混合动力汽车的知名企业主要有比亚迪汽车有限公司、上海汽车集团股份有限公司、中国第一汽车集团公司、重庆长安汽车股份有限公司、东风电动车辆股份有限公司、郑州宇通客车股份有限公司、北汽福田汽车股份有限公司等。但相对来说生产规模都不大,竞争并不激烈。 我国混合动力汽车主要集中在华东地区、华北地区和华中地区,以2012年我国混合动力汽车区域结构上三个地区的混合动力汽车占到了全国的65.1%,特别是华东地区的混合动力汽车占到全国的27.3%,其中安徽、浙江、福建省政府纷纷出台对混合动力汽车的补贴政策,促进了华东地区混合动力汽车的发展。华中和华南地区混合动力汽车别占到了22.9%和14.9%,西部地区由于经济发展比较落后,因此混合动力汽车行业在此发展比较缓慢,但是随着国家对西部地区的重视,不断出台相关政策加快西部地区的经济发展,未来混合动力汽车在西部地区也将有很好的发展空间。 油电混合动力以及纯电动车是比亚迪公司研发的新型能源汽车。DM双模式混合动力系统不言而喻就应用到F3DM和6DM双模式混合动力车了,纯电动和混合动力之间具备的优点就是用户可以通过按键自由切换。其开发的e6纯电动汽车和同平台生产的F6,电池充电在15min左右可达电池容量80%,当其车e6和F6续驶里程都在60km等速的时候达到400km,e6可谓是世界上目前续驶里程最长的纯电动轿车。比亚迪e6纯电动出租车在2010年3月已被在我国深圳进行试运行。e6比亚迪自主研发的铁电池,是全球首款采用铁电池为动力的纯电动汽车。动力能源转化率高达90%,远高于传统燃油车。动力强劲,最大功率为90kW,最大扭矩为450N.m。百公里能耗仅19.5度电,费用仅为燃油车1/4。铁电池使用寿命长,循环充电4000次后,仍有80%容量。汽车的混合度和动力系统结构是近年来国外混合动车技术展现出的一大亮点。电池的研发技术不断成熟,混合力已经不断的向着电气化转变。前期是混合动力为主,发动机和电机集成,后期偏向纯电力动力,传动系和电机集成为主。最终向纯电动化转型。 3.2、液化天然气汽车 储供系统气压力大大低于CNG,具有更高的安全性能;发动机怠速稳定,具有良好的起步、加速和爬坡性能,与原柴油机相当;100%替代了柴油,经济效益明显;发动机噪音低,尾气排放可达到欧环保标准以上;气瓶自重轻,在同等装载能力下,重量只有CNG气瓶的1/4。 液化天然气汽车的缺点是1.LNG汽车安全性相对低;2.我国目前天然气发动机的研究主要以汽、柴油机为原机进行改造,改造后效果不尽理想;3.LNG的加注方式和LNG加气站的设备技术也需完善;LNG在气化时产生大量的冷能(860―883kJ/kg); LNG需要在低温下(-162℃)储存,气化后进入发动机燃烧(发动机与CNG发动机一样);滚腾现象会严重损害车体;目前关于LNG行业相关的法律法规还很缺少,需要完善;我国在LNG的生产方面发展比较晚,但这几年石油天然气部门正在给予规划。 3.3、整车续航里程改进 电池包数量层面,华骐LDev1开发之初,为从安全角度考虑,将电池包布局在整车底部。由于空间有限,所放电池包数量相对较少,致使整车一次性最大行驶里程欠佳。未来,在能保证安全的前提下,重新考虑整车电池布局结构,尽可能的提升电池包数量短板。电池性能层面,因锂电池最佳工作温度是25度左右,电池包在快充或者持续工作一段时间之后,电池温度会上升,当温度达到50度以上后,BMS会进行限功率保护,从而影响电池包性能。未来,为保证电池包使用性能的一致性,公司会要求供应商开发电池包降温技术,在电池包内部设计风道,进行风冷,或者水道进行水冷。 4、结语 业内人士指出,我国的新能源汽车,过去主要还是以公交车为主,但近年来私人对于新能源汽车的购买量逐渐增多,将刺激新能源汽车产业化进入快车道。 汽车发展前景论文:汽车防盗装置的现状分析及发展前景 摘要:随着人们生活水平不断提高,汽车保有量逐年攀升,偷车现象也随之出现,如今一些地区偷车已成为一个严重的社会问题,给社会带来极大的不安定因素。随着科学技术的进步,为对付不断升级的盗车手段,人们研制开发了不同方式结构的防盗装置。 关键字:汽车;防盗;现状;电子 汽车防盗系统实质上是一种安装在车上,用来增加盗车难度,延长盗车时间,防止车辆被盗的装置。防盗系统按结构分可分为四类:机械式、电子式、芯片式、电子跟踪定位式(网络式)。 机械式防盗装置包括转向盘锁、变速手柄锁、轮胎锁、踏板锁等。这些装置都是利用专用锁具分别将转向盘、变速器手柄、汽车的一只轮胎锁住,以达到使汽车不能正常运转而防盗的目的。 现代汽车广泛采用的是电子式防盗系统。电子式防盗系统一般由车身防盗报警装置和发动机防起动装置两部分组成,具有声音和灯光报警功能以及锁定发动机控制电脑或起动系统电路的功能,通常装备有电控中央门锁、超声波传感器、振动传感器等监控装置。当盗贼企图非法开锁或强行进入车内时,车身防盗报警装置将发出刺耳的声音和闪光,恐吓盗贼,同时也提醒路人和车主以便采取相应的措施;当盗贼企图非法起动车辆时,防盗系统使发动机或起动机电脑控制系统处于锁止状态,使其无法起动车辆,延长其盗车时间。 芯片式数码防盗器是现在汽车防盗器发展的重点。大多数轿车均采用这种防盗方式作为原配防盗器。芯片式防盗的基本原理是锁住汽车的发动机,电路和油路,在没有芯片钥匙的情况下无法启动车辆。目前进口的很多高档轿车,国产的大众,广州本田和派力奥等车型已装有原厂的芯片防盗系统。目前,芯片式防盗已经发展到第四代,最新面世的第四代电子防盗芯片具有特殊的诊断功能,即已获授权者在读取钥匙保密信息时,能够得到该防盗系统的历史信息,系统中经授权的备用钥匙数目,时间印记以及其他背景信息,成为收发器安全性的组成部分。。 电子跟踪定位式防盗系统是在公用有线、无线寻呼系统和无线通信系统以及卫星全球定位系统(GPS)等高科技电子通讯技术发展的基础上得以实现的。它包括网络中心和车载装置两部分,网络中心监控联网中的各车辆并且管理整个网络,车载装置担任车辆的防范工作并且和网络中心保持联系。在网络区域内,入网的车辆与网络中心之间保持着联系,车辆若发生被盗、被抢等警情时,网络中心会通过跟踪、定位功能,能够使被盗、被抢车辆得到及时救援并对车辆实施追堵。电子跟踪定位式防盗系统是目前最先进的防盗系统,但由于联网系统普及应用的历史还不长,价格也相对较高,且其防盗抢的效果受经营网络厂商的实力、网络覆盖范围和服务水平的制约,该系统在市场上的应用还不多。 从我国目前的汽车防盗报警系统市场状况来看,车辆防盗报警系统尚存在的一些问题。 1.机械式防盗装置虽然成本较低,但使用起来不太方便且安全性可靠性较差,也不能报警,现在已经很少单独使用,主要和电子式、芯片式联合使用。 2.电子式的防盗报警系统误报率较高,特别是大车经过、鞭炮响起后者雷雨天气时,刺耳的报警声会影响居民休息,而起报警声很容易被切掉,将车停到地下车库或停车距离较远时还听不到反馈信号。目前已有法规禁止此类产品。 3.车载防盗报警设备接口制约着联网车辆防盗系统的发展。目前,车辆上已有车辆防盗报警系统的因不愿伤车、车辆保修期限和价格方面的因素,一般不希望拆掉换成联网系统中的车载防盗报警设备;车辆上已有原系统又不能通过标准的接口成为联网系统中的车载防盗报警设备。并且,网络式防盗系统本身还存在着价格较高,需要经常支付服务费,系统运行的功率较大,用户隐私性会受侵扰,车停在树下、地下、大厦旁时系统不起作用等诸多问题。已建网的车辆防盗反劫报警系统发展困难。 4.对市场上销售的汽车防盗报警产品监控仍然不足。从市售汽车防盗报警产品的统计分析来看,未经检测、认证的汽车防盗报警产品超过总量的半数,该类产品的上市,远未得到有效的监控。从质量技术监督部门进行的有限检查结果来看,即使经过质检部门监控的产品,其防盗报警的各项指标性能良莠不齐。 目前各国的汽车制造商都在生产及研究各种各样的防盗装置。汽车防盗系统正在向多功能化、网络化、可视化和便捷化发展。最新开发出的有数码防盗装置、通讯防盗装置和影像防盗装置。比如P.A.T.S微晶辨识密码防盗系统,其独特的电子密码高达500多亿种,当装有密码发射器的汽车钥匙插入之后,钥匙孔内的受讯模组将密码传至控制模组进行判读,若吻合即可启动汽车发动机。还有数码防盗钥匙。通讯防盗装置主要有全球通信网络汽车防盗系统、电话控制系统和GPS车用卫星导航系统。影像防盗主要是利用微型间谍相机、秘密报像机拍摄闯入汽车盗贼的照片及动向,以便警方采取措施。 随着电子技术及网络技术的不断发展,防盗技术正在越来越多的采用电子及网络技术,可以预见指纹识别、声控识别等生物特征电子锁,防盗触发影像传递,防盗触发电话报警及防盗触发GPS定位跟踪这些先进的技术在不远的未来将会普遍运用到中高档车上。未来汽车防盗系统将向多功能化、网络化、可视化和便捷化发展。 汽车发展前景论文:论电动汽车电池的现状和发展前景 摘 要:电动汽车电池的不断发展符合资源节约型和环境友好型社会的建设,电动汽车电池的发展程度直接决定电力工业和汽车行业能否快速有效的结合。文章在简要阐述电动汽车电池的发展历程的基础上,重点论述了我国电动汽车电池的应用现状和发展前景,以期对我国电动汽车电池的发展有所益处。 关键词:电动汽车电池 发展历程 应用现状 应用前景 电动汽车电池对于电动汽车行业的发展来说起着关键作用,其发展程度和发展前景对当前全球经济的可持续发展来说至关重要,发展电动汽车是对全球环境污染和资源损耗巨大的现实选择。 1 电动汽车电池的发展历程 电动汽车行业是全球新兴发展起来的一个行业,其无污染、节约能源的特性使其符合全球经济发展的要求,成为全球汽车产业竞争的重点,作为电动汽车动力的电动汽车电池,对于电动汽车行业的发展至关重要。电动汽车电池的发展程度和发展质量对于整个电动汽车的动力性、经济性和安全性来说都非常关键,受到世界各国的关注。最早启动电动汽车电池纳入国家计划的是德国,其在2009年鼓励德国汽车和能源行业加入汽车用锂电池的开发计划,希望在三年后实现德国电动汽车生产的系列化和批量化,并打响电动汽车商业化生产的枪声。美国也紧跟电动汽车行业发展步伐,提出在2012年实现投入运营的电动汽车要达到一百万辆,美国密歇根州政府拨付近十亿美元用于推动电动汽车市场化发展。 世界上首辆以电池为动力的汽车是1837年由于阿伯丁制造的,当时掀起了用电池作为驱动能源的热潮。但是由于当时电池技术发展还不成熟,加之合适的电池材料发展缓慢,随着内燃机的推广使用,电动汽车电池被迫退出行业舞台。近代第一台电池电动汽车是1996年由美国通用汽车公司制造的EV1,该汽车以铅酸电池为动力,紧接着1999年通用公司开发了以镍氢电池为动力源的电动汽车二代。与此同时日本丰田汽车公司利用镍氢电池技术制造了将内燃机和电动机相结合的第3代电动汽车,即混合动力车,但是由于竞争力非常低下均快速退出市场。近年来,随着电动汽车电池研究理论和技术不断取得进步,加之全球环境污染日益严重,以锂离子电池技术为代表的电动汽车电池逐渐受到关注,其安全性方面的大幅提高,逐渐成为镍氢电池强劲的竞争者。自2008年全球金融危机和油价攀升以及节能减排的压力下,各国对发展电动汽车达成共识,推动了电动汽车电池的快速发展。 2 电动汽车电池的研究应用现状 当前,电动汽车电池的研究应用主要集中在铅酸蓄电池、镍氢电池和锂离子电池三个方面。 首先,铅酸蓄电池的正极板材料是氧化铅,负极板材料是海绵铅,电解液是硫酸水溶液。其电能释放过程是通过正负极板上的物质和点解液相互发生化学反应来实现的。当前,电动汽车领域应用最为广泛的就是铅酸蓄电池,是汽车内燃机电器和电子设备的电源剂,生产成本较低,技术较成熟,价格较低廉。在新电动电池不断发过程中,铅酸蓄电池仍在短途公交、旅游观光车等领域占据重要地位。铅酸电池长期充放电致使两极板活性化学物质脱落,缩短电池使用寿命。铅酸电池要获得长远发展,急需解决比能量低的问题和高倍率部分荷电状态时寿命严重缩短的问题。 其次,镍氢电池由镍基和碱性溶液电解液构成,具有比能量较高并对环境无污染的特点,在电动汽车运用方面竞争力较大。镍氢电池的阳极材料为氢氧化镍,阴极材料为钒、锰、镍等合金。其性能指标相对铅酸电池来说,比能体积和密度方面均有了较大的提高,特别是在比功率方面提高了十倍。镍氢电池的运行电压更高、比能量和比功率较好,过度充放电时的耐受性较好。但是镍氢电池在温度过高或过低是电池的使用受限和电池原材料价格昂贵而导致广泛运用受阻。另外电池储存的能量绝大部分没有被实际使用,但由于电动电池技术发展较慢,当前镍氢电池仍是将来电动车使用电池的重要选择。 最后,锂离子电池主要由阳极为石墨(主要为碳)、阴极为锂离子金属氧化物与电解液构成,具有轻巧结实、比能量大的有点。经研究表明,锂离子电池比镍氢电池的工作电压和比能量都更大,而锂离子电池体小质轻、使用寿命长,电量损耗率地,对环境无污染等多项优点使其使用范围应更为广泛。当然,锂离子电池广泛运用于电动汽车还有很多问题需要解决,如电池的安全性、电池的循环寿命、电池原材料的成本、电池工作温度和材料大规模供应等等。现在市面上常见的锂离子电池容量较小、功率较低,大容量高功率的锂离子电池批量生产仍有很长的一段路要走。 3 电动汽车电池的发展前景 3.1 锂离子电池 由于锂离子电池体小质轻、使用寿命长,电量损耗率地,对环境无污染等多项优点使其成为当今各国能量存储技术研究的热点。在在各国政府政策和财政的支持下,锂离子电池发展较快,产业化生产和经营速度较快。当然锂离子电池正式作为纯电动汽车独立驱动电源,在很多方面还需要提高。比如说比能量、电池性能、寿命和安全性都需要进一步研究和改进。世界各主要车制造商,如丰田、现代、福特等汽车制造公司都致力于开发以锂离子蓄电池为电源的电动汽车,诸多汽车制造公司竞相宣布以锂离子电池为动力的电动汽车将投放市场。其中尤以日本汽车制造商在此方面的研究最为显著,如采用新神户电机生产的高能锂离子蓄电池驱动的Altra纯电动汽车时速可达50 km/h;FTO纯电动汽车上使用的日本蓄电池公司生产的高能锂离子蓄电池完成了2000 km/24 h的考核。当然,锂离子蓄电池广泛应用于电动汽车上海必须完善性能指标、降低成本、提高安全性和使用寿命。 3.2 超级电池 所谓超级电池,就是利用超级电容器为负极,具有组合型电极的新型设计电源,在铅酸蓄电池充放电性能上予以改善,在镍氢电池的基础上提高负极充电效率,大幅延长电池循环寿命,适用于混合动力车等环保机动车。超级电池的符合电动车辆在加速与制动时能量快速吸收和提供的要求,其使用寿命长,大幅提高电动汽车动力源更换周期;其动力强劲,电流放电非常大,充电时间较短,同时超级电池还具有不需要并联额外超级电容器的特征,其未来使用范围非常广泛。从实质上来说,超级电池是传统铅酸蓄电池领域的新型复合能源,使得铅酸电池在小微型电动车和增程式电动车仍有发展余地。 3.3 新电池技术 随着电池技术的发展,各新电池能源被发现,如德国公司研制的KOLIBR电池是一种锂聚合物电池,其在先进的膜技术技术基础上,结合阿尔法聚合物技术,大幅度提高电池性能。另外新电池技术中具有发展的还有锂硫电池,其由单质硫、金属锂和有机电解液组成,具有成本低、环境污染小、比能量高的特点,美国Sion Power公司正在实验室研发阶段的锂空气电池就具有环境污染小、比能量高的特点。 4 结语 全球经济的可持续发展和低碳经济的顺利开展,离不开对资源的高效利用。电动汽车电池在资源节约型和环境友好型社会的建设中具有现实且重要的意义。 汽车发展前景论文:汽车电子技术的发展前景 摘要:电子技术在汽车中的运用显著提升了汽车的技术性能,为汽车的高效运转提供了技术保障,增加了汽车驾驶过程中的安全系数,为驾驶员提供更加舒适的驾驶环境。本文对汽车电子技术的发展前景进行了分析。 关键词:汽车电子技术 发展前景 一、现代汽车电子技术的概念 1、所谓电子信息类技术在汽车上的应用主要是指在汽车环境下能够独立使用的车载电子装置,它和汽车本身的性能并无直接关系。是利用电子信息技术开发的车载计算机系统,具有信息处理、语言识别、通讯、导航、防盗、图像显示和娱乐等功能。 2、所谓汽车本身功能性电子控制技术主要是指由传感器、电控单元和执行器组成的,完成汽车自身需要的一定功能的自动化闭环控制系统,它与汽车本身性能密切相关。例如:电子燃油喷射系统、电子控制悬架、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制自动变速器、电子动力转向等。 二、汽车电子技术的应用现状 1、电子控制装置 汽车电子控制装置主要指的是 “机电结合”的汽车电子装置。其中包括电子控制燃油喷射系统、电子点火系统、安全气囊系统、防抱死制动系统和电控自动变速器等装置。 1)电子控制燃油喷射系统 在电子控制燃油喷射系统中,可以利用空气流量计来检测进气量,也可以利用曲轴位置传感器来检测曲轴在转弯的时候需要的速度和角度,并将所测量到的结果转换为电子信号传输到电子控制燃油喷射系统中的电控单元中。电控单元就可以根据这些数据来确定和修正汽车的实际喷油量,还可以根据汽车实际需要来使用不同的模式来控制喷油量,减少燃油消耗,并提高汽车发电机的整体性能。 2)电子点火系统 电子点火系统可以根据发电机转动的速度、在运作时的负荷、水温和进气温度来决定最佳的点火时刻,这样可以减少燃油消耗,而且也可以保护环境。 3)安全气囊系统 安全气囊系统是一种被动安全装置,将电子技术加入到安全气囊的设计中去。这样就可以在汽车出现事故时,可以立即引爆气囊中的渗氮物,使其立即通过燃烧产生氢气来充满气囊,避免驾驶员因为碰撞而受伤。 4)防抱死制动系统 防抱死制动系统是汽车在驾驶过程中,通过对车轮的制动力的调节,来确保车轮与地面形成了最佳的滑动率,让汽车不会出现抱死脱滑的状况,也不会让汽车的方向盘失灵。而且在防抱死制动系统中还包括驱动防滑系统和牵引力控制系统,这些系统可以在汽车启动和突然加速度的时候,增强汽车的安全性。 5)电控自动变速器 电控自动变速器在选择最好的档位和最佳的换挡时间时,需要应用电子技术,来确定发电机的在工作时所产生的载荷、车速、转速、制动机的所有数据,以及驾驶员在驾驶时所控制的所有参数,再将这些数据通过计算机的详细计算才得出来的。电控自动变速器具有很高的灵敏度,加速性能也非常的好,不仅可以准确的反映出汽车行驶的负荷值,还可以反映出正在行驶的道路的路面情况,让驾驶员可以更加安全的驾驶。 2、车载汽车电子装置 车载汽车电子装置与汽车本身并没有太大的关系,主要是人们为了在车上更加舒适,更加便利才加上去的一些装置,其中包括汽车导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、控制器局域网络通信系统、上网设备等。 1)汽车导航系统 汽车导航系统就是现在我们所熟知的GPS,驾驶员通过汽车导航系统可以观察到交通路线和现在的交通状况。只要你将你要到达的地址输入到电脑中,电脑就为你规划出最好的行车路线,让你可以在最快的时间内到达目的地。而且如果你的汽车出现故障时,汽车导航系统就会发出警报,让你能够及时处理。 2)控制器局域网络通信系统 在汽车上安装控制器局域网络通信系统,可以实现汽车之间进行通信,硬件、软件和信息资源共享。 3)汽车音响及电视娱乐系统 就是在车上安装音响和电视等娱乐系统,让驾驶员在驾驶汽车时,可以享受影音娱乐,放松自己,让自己更加愉快的驾驶。 三、电子技术与汽车技术的相互融合 1、电子技术与汽车发动机技术的融合。汽车发动机技术是核心技术,发动机是整个汽车的心脏,如何保证其高效稳定的运转是我们的控制目标。汽车发动机内部结构复杂、零部件多,内部划分为多个小的控制系统,对其实施优化控制有一定难度。应用了电子技术之后,由于电子技术有着小型化、快速化、智能化的优点,使得对发动机系统的优化控制成为了现实。 2、电子技术与汽车底盘技术的融合。汽车底盘控制系统是在电子技术应用的基础之上发展起来的,目前应用最广泛的底盘技术就是电子稳定系统,简称ESP。电子技术为底盘技术带来了新的发展方向和思路,实现了底盘功能的拓展,为汽车的整体安全性提供了保证。目前电子技术与底盘技术融合之后,孕育出了包含防抱死系统、自适应悬挂系统、电子转向助力系统等的综合底盘控制系统,提升了整车的技术含量。 3、电子技术与汽车安全系统的融合。目前汽车的安全系统主要是由电子技术支持的,电子技术为汽车提供了安全气囊控制技术、车灯照明控制系统、胎压监测系统、座椅调节系统以及碰撞预警系统等。这些电子系统的出现,为汽车的整个安全性提供了保障。这是电子技术与汽车安全系统融合后给我们带来的最直接的体会。 4、电子技术与汽车通讯系统的融合。目前汽车技术的发展融入了计算机和互联网等电子技术,为用户提供了诸如卫星定位导航、车载电脑、智能语音系统和人机交互系统。极大的丰富了汽车产品的内涵,使汽车这一商品更富有人性化。 四、汽车电子控制技术的发展前景 1、电子控制技术在汽车智能化上的巨大推动 通过综合运用计算机技术、人工智能技术、自动控制技术、传感器技术、信息通讯技术等,将环境感知、辅助驾驶和规划决策进行综合,获得一个全新的高度智能化汽车系统,是未来汽车发展的一个重要方向。在智能汽车系统中,其关键技术为雷达技术、导航技术、机器视觉技术等。目前,机器视觉技术的发展速度比较快,并向着实时性和实用性的方向发展。该项技术能够运用到道路识别与跟踪技术中来,其信息量上存在优势。EMS-Vision视觉系统在模拟人类眼睛上比较好,其可根据速度的变化来对摄像机的焦距进行自动调整。因此,该系统能够从容应对路况较差的行使环境,并对较大范围的物体感知较好,立体效果突出。雷达技术的运用则能够有效解决驾驶员视觉盲点的问题,获得高深度的信息,精确发现车辆周围障碍物等,其与视觉融合技术的结合比较受关注。 1)智能感知和预警系统 通过各种类型的传感器获取相应的汽车车身信息、行使环境状况信息以及驾驶员状态信息等,发现可能存在的危险信号,及时作出预警。该系统主要包括驾驶人员状态检测系统和碰撞预警系统,前者包括车道偏离警示、换道警示以及前后方障碍物碰撞警示等;后者能够对驾驶员精神状态、驾驶位置作出判断,及时发出告警。该系统能够有效提升汽车的安全运行效果,保障驾驶人员和行人的人身和财产安全。 2) 汽车辅助驾驶系统与自动驾驶系统 辅助驾驶系统是通过智能感知系统,对驾驶操作进行规划,为驾驶人员提供建议,或者代为行使部分驾驶操作,其囊括了巡航控制、跟踪控制、泊车控制等。自动驾驶系统是一种高度智能技术,通过车载微机进行车辆操控的全自动化。当然,该项技术比较适合交通状况较为拥挤的国家和地区,能够提高拥挤空间下的汽车行驶效率。 2、电子信息控制技术助力汽车自动调速和自动化高速公路建设 汽车自动调速是通过汽车内和公路周边的电脑设施对运行中的汽车的速度进行有效调控,减少因为对驾驶环境判断有误带来的风险。该系统能够有效缓解交通拥堵情况,减少交通事故发生的概率。例如,当有汽车存在超车行为时,我方车辆将会对汽车速度进行调节,避免两车距离过近。 3、汽车电子控制技术为汽车移动化办公提供基础 随着未来生活的节奏加快,车内时间也变得更加珍贵,而驾乘人员在车内的时间利用效率较低。虽然,车内有车载电话和广播等,但是显然不能满足人们对时间进行高效利用的诉求。一方面,要借助于电子控制技术,对驾乘人员进行解放,保障其安全;另一方面,在智能化技术的推动下,完善汽车的智能功能,能够实现驾乘人员车内办公的需求。 4、多通道传输技术的运用 目前,多通道传输技术正在进入实用化。该技术能够帮助汽车传感器与执行机构间通过新式接口形成一个体系化网络,实现资源的共享,提高数据的传输与处理速度。还可以通过将相关信号传输至汽车中心计算机,实现远程调控。 结束语:汽车已经成为千家万户必备的家庭工具,而为了让汽车的销量增加,为了人们的生命安全,我们必须加强汽车的电子化,将更多更好的电子技术应用在汽车制造中去,实现汽车的安全化、环保化、信息化,并努力研发汽车的传感器技术,让汽车更加的实用和美观。 汽车发展前景论文:汽车机械电子工业发展前景探究 [摘 要]汽车机械电子工业是一门融技术性和信息化于一体的现代新兴行业,汽车机械电子化已成为汽车行业发展的大势所趋,在汽车工业的发展过程中发挥着日益重要的作用。本文通过对目前我国汽车机械电子工业发展情况的探究,从而总结出我国汽车机械电子化过程中应遵循的原则,并对其发展前景做一简单解析与预测。 [关键词]汽车机械;电子工业;发展前景;探究 改革开放以来,我国经济获得了飞速发展,人们生活水平不断提高。与此同时,人们对于高档消费品的需求量和购买能力不断增加。汽车作为重要的交通工具,已成为了许多家庭的必备品,由此带动了汽车行业的快速发展。于是,汽车生产企业也因此不断增加,致使市场竞争加剧。那么,如何提高汽车的产量和质量,以最少的投资获得最大的经济效益,在竞争日益激烈的市场上获得一席之地,成了每个汽车生产企业必须思考的问题。随着这严峻形势的逼迫和科学技术的不断进步,汽车制造企业已采取了一系列的先进技术,使得汽车生产日益信息化、智能化,汽车机械电子工业迅速发展。 一、汽车机械电子化的概念 汽车产生于上世纪末期,刚开始发明出来的时候,都是以蒸汽作为动力来源的,运行速度非常的慢。但随着科学技术的进步和这一百多年来无数发明设计者的探索,汽车工业的发展已获得了巨大进步。尤其是近年来,随着信息技术在人们日常生产生活中的广泛应用,使得汽车工业也日益信息化、电子化。现在的汽车设计和制造过程早已实现了电子化。所以,汽车机械电子化的概念一方面是指在汽车和汽车零件设计和制造过程中,利用先进的科学技术和设备,使得设计更为新颖、使用更为方便、生产更为高效,另一方面是指整个汽车系统实现自动化控制,比如现在很多汽车都带有自动导航系统和自动定位系统,这些都是汽车机械电子化的标志。 二、汽车机械电子化过程中的应遵循的主要原则 1.符合技术先进性原则 随着科学技术的发展,各行各业中对技术的要求越来越高,因为先进的技术不仅能够大大提高汽车的生产效率,而且能够使生产的汽车更加节能环保、运行速度更高、操作更加简单方便。因此无论是汽车零件的设计还是在具体的制作过程中,我们都应采取各种各样的措施,利用先进的科学技术来实现汽车机械设计制造的电子化。然后在此基础上进行认真的研究、探讨与分析,从而找出比较合理可行的方案。例如,现代许多汽车上已安装有卫星导航系统,可以为汽车提供最方便的行车路线和交通地图;汽车雷达系统可以预测远距离的障碍,并提前告诉驾驶员,从而避免交通事故的发生。 2.环保性原则 环保性原则也是如今进行汽车机械设计时应考虑的原则。所谓的环保性原则即指在汽车机械设计的过程中,以节约燃料、保护环境为目标。因为汽车使用数量多,能源使用量大,尾气对于空气质量的影响巨大,因此汽车机械设计既要考虑节能效益,又要考虑环保效益,使环保与节能达到双赢。 3.经济性原则 经济性原则是进行汽车机械设计时也应考虑的原则。因为我国目前仍属于发展中国家,大部分人民的消费水平还很有限,所以他们在消费的时候考虑最多的还是能否负担得起的问题。因而在汽车机械电子化过程中必须考虑我国目前的国情及经济效益,不能过高地消耗投资,增加设计和制造费用。 4.适用性原则 汽车机械设计的目的是满足购买者的使用需求。在此基础上我们才考虑其他目标,如果汽车机械的设计人员只是一味地追求使用先进的技术,但这些技术对用户来说不会产生实际的作用,而变成一种形式,那么这样的设计只会是增加汽车的制造成本,不会产生什么实际的效益。因此,在进行汽车机械设计的时候,必须综合考虑各方面的因素,使汽车机械的设计方案即能满足用户的需要,又能达到预期的经济效益。使汽车机械电子化设计的适用性更为普遍。 三、汽车机械电子工业发展前景 随着汽车产业的迅速发展,生产企业不断增加。为了在激烈的市场竞争中获得优势,占领未来的汽车机械制造市场,许多企业纷纷采用了先进的技术,使得汽车机械电子工业已成为了一个炙手可热的行业,许多人员纷纷投入了汽车机械电子工业。图1所示为近年来我国汽车机械电子业与西方国家汽车机械电子业的发展速度折线对比图: 上面的表格清楚的显示出,和西方发达国家相比,我国的汽车机械电子化发展起步速度较慢,但由于西方国家实现工业化、信息化的时间较早,所以后面的发展速度提升空间较小,而我国由于工业化、信息化发展起步晚、速度慢,因而空间巨大,在短短的几十年内,汽车机械电子化的发展速度已基本上赶上了西方发达国家,那么在未来的日子里,我国汽车机械电子化的发展如何呢?经笔者调查发现,我国汽车机械电子业的发展在未来将仍然呈上升趋势,发展潜力巨大,主要表现在以下几个方面: 1.汽车机械电子化研究机构的经费投入增加。 要设计出更为新颖、先进、环保的汽车,那么汽车和汽车所需相关零件的设计就十分重要。而与此相关的科研机构是则是设计的关键,能否使设计更独特先进,与该研究机构的资金投入有很大的关系,一般情况下,资金投入越多,其研究成果也就越多,电子化速度也就越快,反之发展速度则越慢。我国汽车研究机构经费的增加正说明其研究成果的增加。 2.汽车机械电子化产品的生产企业增加。 由于我国人民生活水平的提高,人们对于高档消费品的需求量也增加了,因此,作为重要交通工具的汽车购买量也出现了骤增现象,在这种情况下,许多企业纷纷加入汽车机械电子产品制造业。 3.从事汽车机械电子产品研发和制造的技术人员越来越多。 近年来,从事汽车机械电子产品研发和制造的技术人员不断增加。汽车机械电子制造业已成为许多高校里面的热门专业和毕业生就业的热门专业,这一方面是因为其较高的薪资,另一方面与其较为光明的发展前景也有一定的关系。 结语 综上所述,随着我国汽车需求量的不断增加,汽车机械电子化工业作为一门综合性的产业,在汽车的设计制造过程中发挥着日益重要的作用。它的发展不仅关系到我国汽车工业的发展,成为影响未来我国汽车产业赶超西方国家的主要因素,而且它的发展也与人们的日常生活质量息息相关,因而我国汽车机械制造电子化工业的发展潜力巨大,相关部分和企业应予以充分的挖掘。 汽车发展前景论文:论汽车定损与评估专业的发展前景 摘要:文章通过对汽车定损与评估专业办学优势和劣势的对比分析,探讨了该专业的发展前景,为专业办学、专业规划、专业建设、专业宣传提供了思路。 关键词:冷热不均 优势 困难 发展前景 汽车定损与评估专业,是最近几年新设立的一个专业方向,目前全国开设这个专业的高校很少,只有十几所的样子,社会的认知度较低,每年的招生工作都非常的艰难。但与之相对应的,这个专业的就业形势却是异常火爆,而且学生就业后工资高,工作环境好,晋升空间广阔。之所以会形成这种冷热不均的局面,主要还是由于社会对汽车定损专业的不熟悉。 汽车定损与评估专业主要培养的是对事故车辆进行维修费用估算的估价人员,这些人员一般就职于大型汽车修理企业、汽车4S店的售后维修部门,或是直接接受评估机构和车险公司的委托从事车险赔偿费用的核算工作。 前者由于事故损伤车辆一般毁损较为严重,维修费用高,历来是汽车修理企业的主要利润来源,报价人员不仅需要快速的制定维修方案,列出更换零件清单,估算出维修费用和维修时间,还需要向客户详细解说维修方案的合理性,需要帮助客户向车险公司协调保险赔款,是个对个人综合素质要求非常高的职位。 后者由于现在国家规定车辆不办保险不准上路行驶,而城市道路拥挤,大量新增的车辆驾驶人员由于技术生疏,造成交通事故高发。每个事故都需要向车险公司索赔,具体金额需要由专业的的汽车定损评估人员核算,定损人员核算金额的准确性会直接影响到事故车主的满意度和车险公司的利润率。 不管就职于什么机构,汽车定损评估人员从事的都是非常关键的岗位,直接影响到所在企业的实际收入和业务开展,因此企业往往会给出很好的待遇来鼓励他们努力工作。以目前国内的汽车保有量和交通事故发生率,汽车定损评估人员的需求量是巨大的。 1 汽车定损与评估专业的优势分析 通过多年的统计和分析,汽车定损与评估专业的学生,在就业时有着许多其它专业毕业生所无法比拟的优势。 1.1 汽车定损与评估专业每年的就业又快又好 由于市场需求量大,每年毕业的学生数量少,所以全国各个高校的汽车定损与评估专业基本上每年都是第一批完成学生就业安置工作的专业。各个开办有这个专业的学院,从放暑假企业招收实习人员开始,很短的时间里就可以完成当年所有学生的安置工作,而且基本都是与专业高度相关的岗位。 1.2 汽车定损与评估专业的就业满意度高 由于汽车定损估价人员对用人企业的业务收入和成本支出影响比较大,所以企业在待遇、工作环境等方面,对从业人员都会予以照顾。根据统计,这个专业在就业后对工作环境、工作待遇的满意度是非常高的,具有很强的职业自豪感。 1.3 汽车定损与评估专业毕业后的平均收入高 由于汽车定损行业的人员缺口比较大,为了避免员工的过度流动,行业内相关企业的员工工资水平都定得比较高,一般都是远高于当地平均收入水平的,并且同一地区不同企业之间的收入差距也较小。所以,在每年的毕业生的收入水平统计中,汽车定损与评估专业的毕业生对收入都是比较满意的。 1.4 汽车定损与评估专业毕业后收入非常稳定 由于汽车定损是一种单纯的技术性工作,从业人员只需要按时完成企业指派的估价任务就可以了,没有其它的额外要求,所以收入非常稳定,工作压力较小。后期收入的增加,也主要依靠不同技术难度的岗位变化,和行政职位的晋升来实现。 1.5 汽车定损与评估毕业后工作环境好 由于工作需要和企业形象等方面的考虑,企业一般会给汽车定损估价人员提供比较好的工作环境和工作设备,以事故车辆现场损失鉴定为例,在毕业生工作的初期,企业就会给每个人配备专用的轿车、笔记本电脑、照相机、平板电脑或大屏幕手机,报销汽油费和电话费,并在公司内部的办公区为每个人提供办公桌、专用办公台式电脑等常规办公设备。 1.6 毕业后最能体现高校毕业生综合素质 汽车定损评估属于独立性工作,要求从业人员能够掌握比较娴熟的汽车结构知识,汽车维修技术知识,有良好的汽车驾驶技术,准确清晰的语言、文字表达,娴熟的电脑操作,能够和事故车主、维修服务人员、车险赔款审核人员进行友好的沟通。所有对当代高校毕业生的素质和能力要求,在汽车定损评估工作中都可以得到具体地体现。 1.7 汽车定损与评估专业毕业后的晋升空间大 汽车定损与评估专业的学生,毕业后大都从业于一些中、高端的合资汽车品牌连锁4S店,或是一些全国性的汽车评估机构和车险公司。这些企业规模庞大,分支机构众多,其从业经历、内部的考核认证,在全国各地的分支机构中都予以承认。大型企业集团管理规范,机构健全,职位众多,毕业生进入这些企业后,调动、晋升都有很大的空间,这对于个人在行业里的持续性发展非常有利。 1.8 汽车定损与评估专业有利于个人创业 汽车类专业毕业生的创业,大都以汽车修理厂、汽车美容改装、汽车配件产品销售为主,在这些行业里创业,除了汽车专业知识以外,最重要的就是和客户之间的沟通了解、合理精准的报价、同业之间的友好协作,而这些都是汽车定损评估人员最擅长的。他们大量接触事故车,与车主、汽车修理企业、交通管理部门和车险赔偿机构的工作人员都比较熟悉,一旦开始个人创业,这些日常工作中接触的人群,会给他带来稳定的业务,这对创业初期的经营会有莫大的帮助。 2 汽车定损与评估专业面临的困难 汽车定损与评估作为一个刚开始起步发展的专业,在拥有多种专业优势的同时,也存在着许多短期内难以克服的困难。 2.1 社会认知度低,招生困难 汽车定损与评估专业是一个刚发起设立不久的专业,专业性又强,不为人们所熟悉。而高考学生在选择专业时,往往会下意识的避开自己不熟悉的领域,毕竟这会影响今后几十年的个人发展,贸然选择一个不熟悉的专业,会带来许多莫名的风险。这种普遍存在的心态,造成了汽车定损与评估专业的招生非常的困难,与火爆的就业形式相比,简直是冰火两重天。 2.2 对教师的实际工作经验的要求较高,师资培养困难 汽车定损评估工作人员在工作中所需要面对的实际问题,与其它汽车相关专业有着较大的差异,即使相同的课程,侧重点也会有很大的不一样。因此这个专业课的教师需要重新培养,培训周期较长,短时间内很难形成良好的教学效果,专业特色的显现也比较缓慢。 2.3 工作中需要面对客户的各种刁难,部分学生无法适应 汽车定损评估相关岗位大都涉及到修理费用和车险赔款的计算和办理,需要给客户进行细致地解释,每天所遇到的各种刁难和纠纷会比较多,这就要求学生有较好的表达沟通能力,和良好的心理素质,许多学生在这方面缺乏信心,并因此对自己的职业发展产生了困惑。 3 汽车定损与评估专业的发展前景广阔 尽管存在着这样、那样的问题,汽车定损与评估专业依然在以极快的速度发展着。目前各个品牌的汽车4S店越开越多,各家汽车保险公司也纷纷在中小城市开设新的分支机构,这些企业对汽车定损评估人员的巨大需求,在短时间内不会有大的改变。随着社会对这个专业的逐渐了解和认同,在良好的就业形式、优越的工作环境和福利待遇的推动下,汽车定损与评估专业也一定会逐步进入高速发展的春天。 汽车发展前景论文:汽车电子技术的发展前景 摘 要:随着现代科学的不断进步,科学技术的发展极大地推动了各个领域的快速,电子技术也随之引起了汽车领域的技术改造与变化。在汽车领域中,由于电子技术的迅速渗透,使得使汽车的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化。本文简单的阐述了汽车电子技术目前的状况,进而分析和研讨了电子技术在汽车中的应用和发展趋势。 关键词:电子技术 汽车 现状 应用 发展 近些年来,随着我国经济的不断增长,汽车行业也到了飞速的发展。并且汽车的电子技术也得到了突飞猛进的发展。汽车电子技术的发展在很大程度上改善了汽车的性能,同时也极大的促进了汽车行业的发展。预测显示,在未来的10年内,汽车上的电子设备成本将会占到整个汽车成本的30%以上。随着汽车电子技术的不断发展,当前汽车已经由传统的机械产品开始向更高层次的机电一体化产品发展。汽车整车与电子技术的整合将是未来汽车行业发展的主要方向。 进入新世纪,汽车行业发展的三个主要方向是:安全、环保、节能。这也是未来汽车设计主要需要考虑的几个方面。当前发展较为成熟的汽车电子技术主要有ABS、4WS、VDC、TPMS、TVS、CAN通信、X-BY-Wire等新兴技术,这些技术大都应用在汽车的电子控制程序上。并且还有为了提高汽车驾驶舒适性的电控液汽悬挂系统,以及自动防止碰撞系统、车载电子导航系统等等。 1 目前,电子技术在汽车中的应用情况 1.1 CAN通讯 CAN通讯是指(controller area network),通俗来讲,就是控制器控制下的局域性网络。当前国际上最流行的汽车总线就是CAN技术。在发展的初期,CAN技术往往都是被用来作为汽车微控系统中的微控制器,主要用来通讯,在各种车载电子装置之间进行信息的交互。例如发动机管理体系、变速箱控制器、电子主干等等,这些装置内部都有内嵌的CAN控制器。在CAN的设计之初,就设置了CAN的总线是一种多主方式的总线,并且主要是采用串行通讯的方式。要求其具有较高的位速率,并且能有较高的抗电磁干扰能力,能够迅速有效的检测出错误,及时的给与信息的反馈。及时是距离较远的传输距离,例如传输距离大于10公里,CAN系统也能够给予较好的数据传输速率。因为CAN系统具有如此多的优势,所以在汽车行业当中得到了较为广泛的应用。同时,由于CAN系统具有的这些优势,其已经被广泛的应用到了诸多的工业自动化控制体系当中。凭借着其较好的技术、良好的稳定性与可靠性,以及更加完善的功能,在制造业当中受到了很好地欢迎。自然,汽车行业当中,CAN技术得到了足够的重视。 1.2 电子控制技术在汽车上的应用 目前,大部分的汽车控制系统都是有电子装置组成的,控制系统的优化系统也包括一部分电子产品,而且电子技术还在一定程度上使得汽车的控制系统更加灵活和自动化,使得驾驶者能够更加安全地对整个汽车系统进行控制。电子控制技术在汽车上的应用主要体现在以下几点:第一,电子控制技术需要对汽车的发动系统进行控制,找出最佳点火提前角,同时还必须对发动机的工作情况进行控制,并且与一些报警系统相互配合;第二,电子控制技术需要严格掌控空气和汽油的混合比例,才能保证发动机在正常工作的情况下,在相同的行驶距离时,更加节省燃油,使得汽油燃烧更加充分,减少尾气的排放量等等。 1.3 电子感应系统在汽车上的应用 汽车整体来讲是一部非常复杂的系统,有着很多小型的系统组成,并且它们之间相互协调、相互配合,共同完成一次驾驶任务。汽车中往往配备了很多感应系统,这些感应系统也体现了电子技术在汽车中的应用,例如:温度感应系统,汽车的空调系统就是一个大型的温度感应系统,汽车在密闭的状态下,温度感应系 统可以根据汽车内的温度,以及驾驶人员设置的温度,从而选择对空调系统的打开或者关闭操作;第二,一系列的安全感应系统,安全感应系统的使用范围比较广,例如:汽车的防盗系统在汽车未解锁的情况下,任何对汽车的触碰都会引起报警系统的启动;还有,如果驾驶人员或者乘车人员在不系安全带的情况下,汽车的感应系统也会给出一定的提示。 2 电子技术在汽车中的发展趋势 纵观国内外电子技术在汽车中的发展现状和高新技术的发展动向,结合我国的国情及我国现阶段的状况,其将朝着以下几个方向发展。 2.1 目前的汽车企业之间竞争压力比较大,各大汽车公司都在争相研发新的技术运用到汽车中,从而希望在未来的汽车行业竞争中占得一席之地。网络技术的应有是汽车企业看重的一个竞争热点,这是因为:首先,网络技术可以说是目前汽车行业比较看重的一个应用;其次,很多其他的汽车应有的开发或者优化都可以以网络技术为基础而进行。综上所述,网络技术在汽车行业中的应用有着很好的发展趋势,主要体现在以下几点:第一,网络技术在未来能够满足乘坐人员更加个性化的需求,例如:在漫长的驾驶或者坐车过程中,可以选择一些网络上的娱乐活动,例如:在线游戏、视频、音频等等,还可以满足一些商务人士的办公需求,提高工作效率;第二,网络技术可以被应用到汽车的实时路况介绍等方面中去,能够使得驾驶人员更加实时地、及时地完成驾驶任务。 2.2 众所周知,电子控制技术是汽车中的重要核心技术之一,未来的电子控制技术主要趋势体现在以下几个方面:第一,控制更加自动化和智能化,即汽车上的电子控制系统能够自动采集一些需求数据,然后进行分析和整合,并根据驾驶者的设置和喜好,进而做出一系列操作,从而减少汽车对于人的束缚;第二,控制方式多样化,例如:汽车的电子控制系统需要有自己的一些默认设置,在人为不干预的条件下进行自动选择,如果在人为干预时能够依照驾驶者的意愿进行控制。 2.3 电子感应系统也属于汽车中的一个重要的应用,尤其是在现代的一些高端汽车中,感应系统的各项参数都在普遍提高,向着更加完善的方向迈进。电子感应系统在汽车中的发展趋势主要体现在以下几点:第一,新的感应系统的开发,在传统感应系统的基础上,可以通过改变感应系统的材料、感应原理、新的感应方法等开发新的感应系统,使得新系统能够更加有效地感应汽车的变化;第二,扩大感应系统的应用范围,感应系统不仅仅应有在一些温度、安全驾驶等情景中,还可以感觉其他的一些内容,扩大感应器的范围;第三,智能感应系统,所谓感应系统的智能化, 可以利用微机技术相互配合而成,充分组合电子硬件和系统软件,开发更有应用前景的智能感应系统。 3 结语 随着科学和技术的发展,电子技术的应用范围愈来愈广泛,不仅是自然探索和国防涉及,甚至人们的衣食住行都离不开,而电子技术在汽车中的应用是社会发展的必要趋势。总而言之,在工作实践中不断总结和研究、探索,为研判汽车行业未来发展趋势提供有效信息,使之能更好的应用于生活和生产,并能实现可持续发展与和谐社会而尽一份力。 汽车发展前景论文:新能源汽车的发展前景及存在的问题分析 摘 要 随着世界汽车工业的快速发展,汽车数量急剧增加,能源和污染问题形式严峻,发展新能源汽车是实现节能减排,发展低碳经济的重要切入点。文章主要对现阶段新能源汽车发展所存在问题进行分析,对我国新能源汽车发展的未来趋势进行展望。 关键词 新能源汽车;问题;前景展望 1 新能源汽车的概述 随着世界汽车工业的多年快速发展,汽车数量急剧增加,在导致严重的交通拥堵外,同时也产生巨大交通能耗及造成严重环境污染。人、车、自然之间的矛盾更加突显。要想使汽车行业持续性发展。就必须要节能减排。而发展新能源汽车是实现节能减排,发展低碳经济的重要切入点。 2 新能源汽车发展存在问题 2.1 配套设施 众所周知,电动汽车是必须依靠电才能完成它的整个运作,而此运作在应用体系和供应链的依托下完成配套工作的。作为电动汽车,在新能源领域属于最热门的。在能源供应方面摆在设计者面前的最大障碍则首属电池/电池组、电控等技术瓶颈,电池的可靠性、使用寿命和安全性等还不能满足电动汽车的要求;在应用体系这一方面,面临的最大困难与挑战当属充电网络基础设施的不完善,所以说配套设施建设同步性直接决定了新能源汽车市场的顺利发展。 2.2 环保问题 电动车的电车回收成为环保最关心的问题。当电池达到使用年限后,电池怎样处理的问题就成为摆在眼前的最大困难,众所周知,电池的污染会持续甚至上百年的时间,它的持续性给环境带来了巨大的污染,对我们将来生存的环境会带来一定的危害。所以需要研制出高能可回收的绿色电池。 2.3 锂离子二次电池技术瓶颈 锂离子二次电池是可充电电池,它的特性为高电压、高能量密度。它的电化学和物理性能在国防应用和民用的应用领域很广泛。它具有:1)储能大;2)重量轻;3)无污染;4)使用寿命长;5)无记忆效应五大特性。同时它还是一种真正意义上的绿色环保电池,对环境不会造成污染,是目前最佳的能应用到电动车上的电池。但大量使用锂电池有它自身的技术瓶颈。第一锂电池价格贵。 锂算是稀有金属,价格降不下来,也就没法大量普及。第二电池性能问题。锂电池在各方面性能都很好,电容量大,充电接受率高,支持快速充电(普通锂电池最大支持2C,动力锂电池就更高了)但是有个致命弱点,就是过充过放性能不好,锂电一次过充过放就能永久降低性能,一次严重的过充过放就能报废,这就是为什么要开发磷酸铁锂,磷酸铁锂比锂离子电池要耐过充过放,但是很明显电池容量降低,动力磷酸铁锂电池就比容量锂电池容量小的多,打个比方,18650容量锂电一般是2400mAH左右,最高见到过2800mAH,磷酸铁锂动力电池一般是1300mAH,最大也才1500mAH,容量差距快一半了。第三电池组管理落后,因为锂电池过充过放性能垃圾,而电池组放电有个特点就是,不均衡,有些电池放电完了,而有的还没放完,继续放电就会造成某些电池过放,甚至反极,降低容量,容量降低,那么在下一次放电这种差距就会越来越大,所以电池在出厂的时候要配组,尽量把容量一致的放在一起,但是使用环境还是有细微差距,比如温度,位置,电压,电池性能等等都会造成差距变大,最后是个别电池失效导致整组报废。现在关键的是要管理电池组放电,比如各种均衡器,来拉平单个电池,但是这种均衡是很复杂的,目前还没有好的解决方案,不惜成本也许可以做到,但是仅限于实验室。电池组均衡是世界级的难题。 第四充电问题。锂电池支持快速充电,尤其是动力锂电池,但是没有快速电源,用普通的220 V充电的话,电流大的惊人,以亚迪E6纯电动汽车为例,电池类型为磷酸铁钴锂电池,配置电池容量200Ah,标称电压316.8 V(相当于96只充电电压3.3 V左右的磷酸铁钴锂电池单体串联电压)。正常的1C速度,用220V电压时高压侧的电流就是287 A,想快速充电比如2C,3C,电流还要翻倍,3C就是861 A,什么线可以承受?如果做慢速0.1C充电就是28.7 A的电流,那就得把车停在自己车库,插上充电器慢充,10小时满,电流也还有近30 A,你家电线需要改造,小区内多几个电动车,就要整体改造了,所以需要专用充电站,使用高压进行快速充电,比如1 kV,这时电流就能降低到63 A,3C速率是189 A,加上是专用的充电站所以无影响,但是成本极高,需要专业人员来给你插头,这可不是家用220 V想插就插,高电压大电流,需要经过培训的人员才能接线,高压对汽车本身和充电器都是一种考验等。 3 新能源汽车的发展前景 国务院常务会议决定,自2014年9月1日至2017年底,对获得许可在中国境内销售(包括进口)的纯电动以及符合条件的插电式(含增程式)混合动力、燃料电池三类新能源汽车,免征车辆购置税。目前新能源车辆购置税率约为8.5%,如果免征该税收,将有效降低购车成本,有助于新能源车推广提速,对整个新能源产业链来说,是重大利好国务院近期有望出台支持新能源汽车发展的综合性配套政策,预计今后新能源汽车产业将快速发展。有关部门也在抓紧制订公布车型目录。让更多人选择绿色出行,为可持续发展增添能量。 2014年5月24日,在上海考察时明确作出“发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路”的表态;5月28日,国家电网公司《关于做好电动汽车充换电设施用电报装服务工作的意见》,明确提到,对于个人自建充电桩,需要满足个人有固定车位、小区物业同意等条件,自建充电桩享受5毛钱一度居民电价。 今年以来,新能源汽车已经展现出良好的发展势头。中汽协9日公布的数据显示,上半年我国新能源汽车生产20692辆,销售20477辆,比上年同期分别增长2.3倍和2.2倍,产销量已超过上年全年数量。其中,纯电动汽车产销分别完成12185辆和11777辆,插电式混合动力汽车产销分别完成8507辆和8700辆。政府正在逐步从政策扶持、打破地方保护等方面,为新能源汽车推广营造积极的市场环境。因此宽松的政策环境给我国新能源汽车工业发展提供了广阔发展空间,未来发展前景非常光明。 汽车发展前景论文:可横向行进与原地旋转电动汽车的发展前景 摘要:电动汽车主要包括混合电动汽车,纯电动车、燃料电池车等,目前能源危机和日益严重的环境污染,使汽车技术正经历着燃料多元化、动力电气化等重大技术变革。具有高效节能、低排放或零排放优势的电动汽车重新获得了生机,并受到世界各国的广泛重视,是国际节能环保汽车发展的主攻方向,世界上许多国家都开始投入大量资金开发电动汽车。本文分析了我国电动汽车的市场状况,对可横向行进与原地旋转电动汽车的技术特点进行了阐述,并对其发展前景进行了展望。 关键词:电动汽车;泊车难;横向行进;原地旋转 一、我国电动汽车的市场分析 我国生产的电动汽车都在做常规车,没有新理念与新技术,更没有突破性的电动汽车新功能,这就给我们有特殊功能的电动汽车创造出了一个绝佳的商机,因本技术是全新技术(已申请了国家发明专利),在功能上优于其它常规汽车,即可以车轮旋转90度横向泊车,又可以车身为圆心360度原地旋转,还可以以车头为圆心,车身为半径的旋转,这种汽车是个以亿为单位的高附加值的浩大绿色产业,如谁能先占领市场,谁先拥有此技术,前景不可估量,中国自主研制的纯电动、混合动力和燃料电池三类新能源汽车整车产品相继问世;中国动力汽车产业取得了重大的发展,混合动力和纯电动客车实现了规模示范;纯电动汽车实现批量出口,但具有实用或人性功能的特殊车型,没有真正发挥到市场中为许多需求者服务。 纯电动汽车是目前世界上唯一能达到零排放的机动车。由于环保的要求,加之新材料和新技术的发展,电动汽车进人了发展高潮。无论从环保角度还是能源角度看,未来电动汽车都需要有一个大的发展。其发展将关系到众多工业的兴衰,可能成为未来新的经济增长点。在我国,电动汽车更有着独特的市场,大都市都普遍存在着十分严重的交通问题和汽车尾气排放污染问题。作为一种小型、中速和短途的日常交通工具,电动汽车是十分理想的,其在我国有着得天独厚的发展条件和广阔的应用前景。 二、我国电动汽车发展的市场背景 我国电动汽车发展目前是黄金时期,国际能源价格飞涨,原油期货每桶最高接近150美元大关,这充分的说明能源的储量在一天天减少,资源的无度利用使得地球有限的石油存储额度濒临枯竭,但石油的消耗机器---汽车在无节制的生产(全球十几亿辆)使得大气的温室气体的排放大量增加,从而地球的环境以及温度都向快速恶化的程度转变,这就给国际能源的多元化利用,再生能源和新兴能源汽车的发展带来了前所未有的机遇,同时也加快了世界各国在新能源领域的投入和重视,开发新动力新能源的形势非常迫切并且势在必行,所以在汽车领域的能源动力更新换代也是大势所趋,因为各种汽车目前所使用的动力来源全部依赖于石油这单一品种能源来支撑,国家的GDP的增长每上涨十个百分点就消耗石油、煤炭占2―4个百分点,这是一个触目惊心的数字,现在全球各大汽车厂商在极力开发新能源及清洁能源动力汽车,如:纯电动汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车,以及太阳能动力汽车等。目前纯电动汽车的技术较容易实现,并且成本较低廉,现各种电动汽车设计生产还围绕着常规的设计模式和常规的运行理念,如在常规电动汽车的基础上增加具有“横向行进或泊车、车身可原地旋转”的功能,这对新动力、新能源汽车的发展要求及替代起到了刺激和功能增强的作用,使汽车更加操作方便和人性化。 三、我国电动汽车发展的市场现状 相比欧美国家,中国消费者对汽车的使用成本更为敏感,更愿接受电动车每天充电的使用方式。中国每年有1千万辆的电动自行车销量,而其完整的产业链有望延伸到电动汽车领域。传统的燃油汽车终将被淘汰。石油是有限的,人类迟早要面临无油可用的一天。而价格震荡不定的油价,一再爆发的石油危机,也让有车一族忧心。燃油汽车还伴随着尾气排放和噪音,污染环境。电动汽车可以解除这些尴尬,具有低排放、能源结构优化、驾驶操作方便等优点。 近年中国人对汽车的需求急剧增长,达到了用井喷来形容的程度,如今中国石油短缺,相当程度上依靠进口。可进口价格高涨不说,来源还没有保障。进口石油成了中国战略家必须考虑的军事问题。从长远看中国的四轮车必须要寻找非石油替代动力.对燃油车来说电动汽车就是一个最可能的替代。电动汽车没有污染,发展各种类型的城市用客车、中短途微型车和各种短途出租轿车等乘用汽车,是电动汽车的主要发展方向。 中央出台的《汽车产业调整振兴规划》还提出推广使用节能和新能源汽车的4项政策措施:一是启动国家新能源节能和示范型汽车工程;二是县级以上人民政府制定规划,优先在城市公交、出租、公务、环卫、机场等领域推广使用新能源汽车;三是建立电动汽车快速充电网络,加速停车场等公共场所公用充电设施的建设;四是在政府采购中对自主创新的新能源汽车实施政府优先采购; 汽车工业由传统内燃机汽车向电动汽车转型,这不仅为我国汽车工业带来一次技术革命和产业突破,而且会带动我国电子机械、精密加工、新材料等相关产业实现一次飞跃和大发展,市场潜力巨大。《汽车产业调整振兴规划》后,与电力汽车相关的产业链近期在A股市场上也刮起了一股上涨旋风。 四、可横向行进与原地旋转电动汽车技术特点及优势: 专利设计了电动汽车功能除能正常行驶和转弯外,具有颠覆汽车性能的特点,增加了“左行进”“右行进”“左旋转”“右旋转”四项功能;中央电视台科教节目10套《旋转飞车》在2011年10月30日至2012年9月多次播出了此车。 (一)技术特点 1.汽车在泊位空间只有一个车,而且前后距离有限在常规汽车难泊车的情况下(不能以常规泊车方式进入泊位),此车能把汽车轮子旋转90°横着停入泊位,,轻松泊车。 2.当塞车的路况下想调头但又不能移着出来,把车轮旋转一定角度,使汽车车身延原地可向“顺时针”或“逆时针”旋转,车头调转自己所要面向的方向,而且还不占用另一条上行或下行线,在本道路上就可原地完成,还有在前后没有调头距离的情况下更为突显优势,然后再把车轮回归到正常位置,就可驶向目的地。 (二)优势 电动汽车无内燃机产生的噪声,噪声也较内燃机小,特别是在城市运行,汽车走走停停,行驶速度不高,电动汽车更加适宜。电动汽车停止时不消耗电量,另一方面,电动汽车的应用可有效地减少对石油资源的依赖,可将有限的石油用于更重要的方面。向蓄电池充电的电力可以由煤炭、天然气、水力、核能、太阳能、风力、潮汐等能源转化。除此之外,如果夜间向蓄电池充电,还可以避开用电高峰,有利于电网均衡负荷,减少费用。结构简单,使用维修方便电动汽车较内燃机汽车结构简单,运转、传动部件少,维修保养工作量小,当采用交流感应电动机时,电机无需保养维护,更重要的是电动汽车易操纵,驾驶方便灵活低成本 电动汽车全智能化,能灵活的穿梭在马路之间,停车便捷。 五、可横向行进与原地旋转电动汽车的目标市场 此车的客户群体是便于城内交通的上班族、汽车初学者、老年群体,妇女群体等等,这个市场是庞大的,且对燃油汽车是个未来替代的竞争车种,成本使用上比燃油车大大降低,对于环境保护上是国家极力倡导和大力推广的新动力车型;在使用上操作简单方便。 结束语 电动汽车在将来的汽车行业发展中,肯定是汽车市场的主力车型,有特殊功能的电动汽车更是炙手可热的黄金产业,电动汽车替代燃油汽车已为时不远,并且前景广阔的让人难以置信。只要企业能够把握机遇,拥有绝对性的技术资源,企业的发展与产值是几何倍数的增长。 汽车发展前景论文:论混合动力汽车结构、原理及发展前景 摘要: 混合动力汽车,是目前最具有使用价值并且已经被广泛推广的一种以节约能源、保护环境为目的而制造的汽车。随着全球对生态环境问题的重视不断提高,各国不断的对汽车的能源使用方面进行呼吁,要求从替换能源的角度对汽车进行改革,混合动力汽车因此而生,也确实从一定程度上减缓了汽车对于环境所造成的恶劣影响。 【关键词】混合动力 结构 原理 发展前景 引言 传统汽车的能源主要是燃油和柴油,这两种能源具有明显的不可再生性,是世界较为紧缺的能源,电力汽车等使用新兴能源的汽车也并未普及,其需要的技术成本相对较高,导致市场还不能广泛的接受。 而动力汽车的技术明显更加成熟,并且已经投入到了大规模生产当中,在市场的反响上也有着不错的表现,而且也能够在一定程度上起到对环境恶化的遏制,使之成为当下热门的汽车技术之一,本文因此为线索,通过对混合动力汽车结构、原理及发展前景等方面进行试论,希望能够给广大的汽车厂商以及消费者带来一些正确的认识。 1.混合动力汽车的概念和产生背景 1.1什么是混合动力汽车 混合动力汽车又称之为符合动力汽车,以最通俗的语言来讲,就是指拥有至少两种动力源,使用其中一种或多种动力源提供部分或者全部动力的汽车。 以上是混合动气汽车被提出时所产生的概念,但由于目前汽车动力技术和工业技术的限制,在市场上生产的混合动力汽车,多半是采用传统的内燃机和电动机作为动力源,通过混合使用热能和电力两套系统为汽车提供动力。 1.2混合动力汽车产生的背景 近年来,随着经济和社会的发展,私家车已经被极大的普及到了各个家庭中,更加上各种大型工业的开设,使得能源变成了更加稀缺的资源,特别是针对于石油资源。 汽车作为一种对石油资源主要的消耗产品,自然而然的受到了世界的重视,加上石油燃烧所带来的对生态环境的恶劣影响,要求汽车工业在能源的替代上做出改革。 混合动气汽车正是在这种强烈的呼声中应运而生,其目的是逐步的替代传统的单纯以燃油为能源的汽车,在一定程度上缓解能源供应紧张和汽车对大气环境造成剧烈污染的现状。 2.混合动力汽车的结构 目前,混合动力汽车根据结构的不同,可大致分为三类,串联式混合动力汽车、并联式混合动力汽车以及混联式混合动力汽车。 串联式混合动气车的结构相对比较简单,其采用发动机、发电机和驱动电动机组成,并且这三种装置是按照串联的方式组成的驱动系统,故称为串联式混合动力汽车。 并联式混合动力汽车石油发动机和发电机组成,其中发电机又被普遍分为电动发电机和驱动电动机,这两种驱动装置则采用并联的方式组成驱动系统。 混联式混合动力汽车是之前两种混合动力汽车的近一步发展,其结合了上述两种混合动力汽车的驱动结构特点,由发动机、驱动电动机和电动发电机三大装置组成,并且采用混联的方式进行安装。 3.混合动力汽车的原理 混合动力汽车采用的是两种以上的动力源对汽车进行驱动,其主要的工作原理就是在根据驱动装置的调节,在不同的能源动力上进行自我调节,在此主要针对串联式的混合动力汽车做出讲解。 以当前主流的混合动力汽车装置为例,其基本采用电力和燃油两种能源,在汽车行驶之初,其速度较慢并且蓄电池电量充足,此时混合动力汽车依靠电力进行行驶已经能够满足车辆需求。 随着蓄电池的电量降低,在低于一定程度后,混合动力汽车的辅助动力系统自动启动,在这里通常指的就是燃油系统,此时的汽车则主要依靠燃油进行驱动。 当汽车能量需求较大,例如车速较快或者上坡行驶时,混合动力汽车自身所带的两种或者两种以上的动力装置将一起为汽车提供充足的动力。 当汽车行驶平缓对于能量需求不大时,汽车自身的辅助动力系统在对汽车提供动力的同时,能够对蓄电池进行充电。 混合动力汽车工作的基本原理就是运用多种动力系统间的转换,以蓄电池为核心,最大程度的节约其他能源,在保证汽车能够正常工作的同时节省能量。 4.混合动气车的发展前景 4.1降低成本更加大众化 目前来看,混合动力汽车虽然已经进入到了商业化量产阶段,但其本身的价格属于偏高,特别是在我国,人们对于汽车的选择更加偏向于经济型,混合动力汽车在同等级的汽车中价格较高,随意,大多数的民众还是选择传统的燃油动力汽车。 这是因为当前混合动力汽车的技术还未达到一定的程度,其生产成本和技术成本都还较高,在未来的发展过程中,其成本必定会降低,带来混合动力汽车的价格降低,才能够实现其大众化,真正的在市场当中普及。 4.2提高技术 目前的混合动力汽车,大多数是以蓄电池为核心动力系统,电力的清洁高效和可再生性,是其最大的优势和特点,但困扰当前混合动力汽车的推广的主要因素也存在于蓄电池组上。 蓄电池组的技术不够成熟,达不到相应的水平,使得混合动力汽车在行驶过程中,对于其他能源的依赖性较大,虽然从一定程度上降低了对燃油类能源的消耗,但其比例依旧不低。 这就需要汽车工业不断的发展,提高自身的技术,提高混合动力汽车的蓄电池技术,从其产生的能量强度和存储量等方面入手,真正的做到以电力为核心的混合动力汽车。 4.3政府的扶持力度加大 未来的能源供应将会更加的紧张,这就对新能源汽车的发展带来了一个极大的促进作用,在混合动力汽车努力降低生产成本的同时,各国政府必定会加强对混合动力汽车的扶持力度,以此来推动混合动力汽车的普及,从而降低能源的供给紧张。 以我国的现状来看,政府主要针对于对混合动力汽车购买的补贴,但其力度并不大,以同等的汽车来看,即使减去政府的补贴其价格依旧过高,消费者很难做到以两倍的价格购买相同规格的混合动力汽车,从经济方面考虑,传统的燃油汽车依旧是首选,即使在能源方面上会节省也依旧无法弥补其间的差价。 所以,未来的发展中,政府必定会加大对混合动力汽车的扶持力度,使更多的人愿意购买混合动力汽车,从而缓解能源的问题。 5.结束语 混合动力汽车是一种相对先进的汽车,比之传统的燃油类汽车从能源和清洁的角度上有着不可比拟的优势,但其价格的高昂成为了目前对其发展的主要制约因素,在未来的发展过程中,应该首先考虑提高技术降低成本,并且提高人民的有关意识,站在能源供应和生态保护的角度对新能源汽车的支持做出贡献。 汽车发展前景论文:浅谈我国汽车后市场平台服务系统的发展前景 摘 要:本文通过对汽车后市场平台概念的阐述,对我国汽车后市场发展现状的分析,研究我国汽车后市场的发展前景。 关键词:汽车后市场;汽保行业;国际竞争;人力资源 汽车行业从总体可以分为工程技术、零部件制造、整车生产和销售服务四大产业链,销售服务即汽车后市场平台。在竞争激烈的今天,汽车制造已进入微利时代,汽车行业总利润的70%来源于汽车贸易的后平台市场。因此,分析汽车后市场的现状以及发展前景,对我国汽车行业的发展有着重要的意义。 一、汽车后市场的概念 按照美国汽车售后协会的定义,汽车后市场是指“汽车在出售之后维修和保养服务及其所需汽车零配件、汽车用品和材料的交易市场。”汽车后市场大体上可分为七大行业:汽保行业,汽车金融行业,汽车IT行业,汽车精品、用品、美容、快修及改装行业又称汽车养护行业,汽车维修及配件行业,汽车文化及汽车运动行业,二手车及汽车租赁行业。 二、我国汽车后市场的发展现状 总体来讲,我国汽车后市场起步较晚。在计划经济的年代,中国没有所谓的汽车市场,汽车是作为国家计划来调拨的。直到改革开放以后,中国才开始了轿车的合资生产。20世纪90年代以后,私家车开始放开政策,渐渐的,一些外资或合资品牌的汽车生产商出现,随之也引进了国外先进的市场营销模式。至此,中国的汽车后市场才开始了蓬勃发展的时期。据中国汽车工业协会的数据显示,从2005年至今,中国汽车后市场的平均增长速度保持在20%以上。2012年仅售后维修市场就创利1900亿元,在亚洲的排名仅次于日本。同时,原有以维修服务为主要构成的机构也在不断变化,新型服务方式不断出现。显示出中国的汽车后市场有着巨大的发展潜力。但是,我们也应当看到,同世界先进水平相比,我国的汽车后市场平台服务系统还具有较大的差距,主要表现在以下几个方面。 (1)汽车后市场服务平台发展不均衡。从经营渠道的角度划分,我国汽车后市场平台主要分为4S店,大型维修厂,小型汽修厂,汽车美容连锁店等。4S店和大型维修厂信誉度较高,所以占据了大部分市场份额,但由于垄断某些厂家的授权,导致价格较高,从一定程度上影响了服务竞争的发展。而其他几类中小型的售后服务店近年来也不断兴起,但存在着信誉度及满意度不尽人意的情况,经营存在机会主义,缺乏有效的监管。 (2)行业基础薄弱。由于我国汽车后市场发展较晚,目前行业基础较为薄弱,服务品种有限。目前的服务仍然以维修和汽车用品的销售为主,专业细分非常不明显。一方面,由于长期受政府行政干预,加之监督力度有限,行业的总体服务水平不高。尽管大多数企业讲求信誉,手法经营,但也有坑蒙拐骗,以次充好的情况发生。另一方面,很多服务品种还是萌芽阶段,如汽车文化领域的开发,泊车服务的提升都还有较大的空间。 (3)从业人员专业素质薄弱。“一块抹布一桶水,三个伙计一个店”几乎是汽车美容行业的真实写照。由于汽车销售市场的迅速发展导致汽车后市场服务系统没有紧随其后,在一段时间内,汽车后市场出现了巨大的空缺,造就了巨大的利润空间。因此,大量小规模企业营运而生,但从业人员专业素质普遍较为薄弱,服务意识和服务能力都较为欠缺。即使厂商授权的4S店,也存在各部门沟通不畅,投诉较多的情况。 三、我国汽车后市场平台服务系统的发展前景 随着我国经济的发展,我国个人消费者对汽车的需求将进一步增加,巨大的市场商机也将吸引更多的国际和国内的高水平后市场服务行业参与到这场竞争中来,这将极大地促进我国后市场平台服务系统的发展,最终将形成与国际的接轨的服务模式。总结下来有以下发展前景。 (1)竞争的加剧将导致市场分布的变化。中国的汽车后市场有着巨大的发展潜力,未来,在经济利润的驱使下,外资和国内企业将评分秋色。因此,目前以低价格为主的竞争方式,将逐渐被依靠自身生产力,依靠先进设备和管理的市场竞争模式所替代。原有依靠低价格取胜的小企业,将由于低价格导致的低利润,而是产品和服务始终维持在较低的水平,缺乏对客户的吸引力。而相反,具有先进设备及管理经验的企业,将逐步在经营中抓住客户,形成自己的品牌。因此,未来的品牌战将代替价格战,市场的分布也会由现在小规模企业居多转变为规范的、有较高服务能力和品牌的企业居多。 (2)行业细分不断加强,市场职能不断完善。随着汽车用户的增加,客户对于服务的需求种类将日趋增加,也更趋于个性化。随着汽车后市场服务系统的发展,为了在激烈的竞争中处于不败之地,企业也将从卖方市场转化为买方市场,根据客户的需求不断细分服务种类。市场将由现在的以维修为主,汽车用品销售和汽车美容为辅的市场转化为涉及汽保行业,汽车金融行业,汽车IT行业,汽车精品、用品、美容、快修及改装行业又称汽车养护行业,汽车维修及配件行业,汽车文化及汽车运动行业,二手车及汽车租赁行业等七大行业各种不同职能的市场模式。 (3)监管水平和从业人员素质将不断加强。目前,政府在不断地改革以提高其行政职能,来自国际、国内的服务竞争也日趋激烈,国内外合作的机会也将不断增加。为了更好地适应国际市场的发展要求,面对这巨大的竞争压力和发展机会,国家将在监管水平有着巨大的进步。同时,企业也会不断加强人力资源管理,提高从业人员的素质。 四、总结 随着汽车工业的发展,汽车后市场服务规模将不断扩大,尽管目前我国的汽车后市场还存在一定的问题和局限性,在国际竞争和国内经济不断发展的情况下,我国汽车后市场将面临新的发展趋势。 汽车发展前景论文:液化天然气汽车发展前景的思考 摘 要:本文主要就液化天然气汽车的发展前景问题进行了认真研究。 关键词:液化天然气 汽车 发展前景 1 燃气汽车的发展 汽车的诞生,将人类社会带入了一个崭新的时代。随着经济发展、城市化进程的加快和汽车保有量的大幅增加,汽车尾气排放对城市空气质量、生态环境带来的危害日益加剧。汽车尾气污染已成为社会一大公害。 随着人们环保意识的增强,世界各国不断加大治理汽车尾气污染的力度,相继研发了电动汽车、太阳能汽车、氢气汽车、乙醇汽车、甲醇汽车、CNG汽车、LPG汽车等。由于天然气、液化石油气兼具资源丰富、安全清洁、生产成本低、易于推广等优点,则成为首选的清洁汽车燃料,同时LPG汽车、CNG汽车得到了广泛的推广应用,目前全世界已有600多万辆。 但由于CNG、LPG作为汽车燃料及燃气汽车技术方面尚存在一些问题,致使燃气汽车近年来的增长速度较慢。象CNG汽车存在着加气站不能脱离天然气管网建设,难以网络化布点,没有天然气资源的地区无法推广这一技术;车用钢瓶自重大,一次携带燃料少,汽车续驶里程只能达到150~300 km,仅能适用于城市内行驶或短途车辆;CNG加气站占地面积大(2000~3000 m2),噪音大,安全距离要求高,城市内建站选址困难;加气站投资大,运行成本高,投资回收期长。象LPG汽车存着车用LPG气质要求高,国内供应的LPG基本上都达不到车辆用气标准;汽车尾气排放难以满足排放法规的要求;LPG价格高且波动大,经济性较差。那么,能否开发一种兼顾LPG、CNG共同优点且克服各自缺点的新型清洁燃料呢?这就是新一代绿色燃料――液化天然气(简称LNG)。 2 液化天然气的开发及生产 2.1 国际上LNG发展现状 液化天然气发展始于60年代,主要是采取净化后低温制冷工艺,在常压低温条件下将天然气转化为液态,使天然气更方便于存储、远距离输送和使用。目前,世界各国已投产的大型LNG生产装置超过160套,年生产液化天然气能力超过10000万吨,且贸易量和生产量每年以20%的速度持续增长,其生产和消费的70%左右集中在东南亚地区。 2.2 国内LNG发展现状 自1995年以来,我国四川绵阳、吉林油田等单位先后进行了LNG的研究和开发,但均处于试验研究阶段。1996年,上海市为了满足城市天然气调峰的需求,全套从法国等国家引进工艺技术和设备,建成了国内第一座LNG调峰站,其液化能力为10万标方/日(天然气)。1998年,中原油田中原绿能高科有限责任公司依靠油田丰富的天然气资源,进行了建设LNG项目的调研和论证,2000年7月开工建设,2001年9月建成并投产了国内第一家商业化LNG生产装置,其处理天然气能力为30万标方/日,液化能力为15万标方/日,现已向山东等地的用户供气。2001年10月,由国家规划的东南沿海进口LNG工程已进行招标,其中福建省LNG工程已在2010年建成,同时国内一些油田和企业也正在抓紧发展自己的LNG项目。可以预见,我国LNG的生产和应用将成为一个全新的产业。 2.3 LNG的物理特性 LNG是低压低温下的液体,其主要成份为甲烷,含量高达90%~99%。其主要特性参数及与其它气体燃料性能指表比较见(表1)。 2.4 LNG作为汽车燃料的优势 (1)LNG加气站建设摆脱了天然气管网的束缚和限制,增强了天然气的辐射力、延伸力和市场占有率。 (2)能量密度大。LNG能量密度是20 MPa CNG能量密度的2.5倍。 (3)续驶里程长。每次加气行程可以达到400~600 km,解决了CNG汽车续程短的问题。 (4)LNG加气站占地面积小,站内无大型动力设备,噪音低,适合于在大中城市内建设。 (5)便于储运。一辆35 m3的槽车每次可以装运天然气2.1×104 nm3,能满足700辆轿车或40000户居民一天的用气量。 (6)经济效益高。LNG作为汽车燃料,可比汽油、柴油节省费用30%~40%,延长发动机寿命,减少维修费用。 (7)充装气方便快捷,车辆驾驶操作与使用燃油无区别。 (8)组份更纯,环保性能更优。LNG在生产中进行了极为严格的过滤和净化,脱除了深冷过程中可能固化的物质,如水、CO2、H2S、C3、C4及C5以上的重烃类和苯,净化要求和程度远远高于CNG,加之LNG中甲烷含量高达90%~99%,组份更纯,因而其环保性能更优越。象中原油田生产的LNG中甲烷含量高达97.8%,其组份详见(表3)。 (9)LNG可直接汽化为CNG,实现对CNG汽车的加气。 3 液化天然气汽车应用技术 中原油田中原绿能高科有限责任公司从1998年开始,对LNG汽车技术即LNG汽车加气站技术和LNG汽车技术进行了大量的研究工作。目前,已成立了“北京首科中原清洁燃料技术发展有限责任公司”,在北京进行LNG汽车的开发和推广,也是我国首家开发和推广LNG汽车的公司。 3.1 LNG汽车加气站 LNG汽车加气站有两种形式,一种是专对LNG汽车加气的单一站,另一种是可对LNG汽车、CNG汽车加气的混合站(L-CNG站)。 LNG加气站的主要设备有LNG专用储罐、LNG低温泵、LNG售气机和控制系统,流程类似于普通的加油站。L-CNG加气站是在上述LNG加气站基础上增设了一套汽化系统,主要包括:高压LNG泵、高压汽化器、CNG瓶组、CNG售气机。高压LNG泵将罐内的LNG增压后注入汽化器,LNG吸收外界热量而汽化,汽化后的高压气体存于CNG气瓶组内,通过售气机对CNG汽车加气。汽化过程由控制系统自动控制。 无论单一的LNG加气站,还是L-CNG混合站,其占地面积均不大,数百平方米即可,并且可以和加油站合建,以减少运行成本。 3.2 LNG汽车技术 LNG汽车一般分三种形式:即完全以LNG为燃料的纯LNG汽车、以LNG与柴油混合使用的双燃料LNG汽车、以LNG与汽油替换使用的两用燃料汽车。这三种LNG汽车的燃料系统基本相同,都是将LNG储存在车用LNG储罐内,通过汽化装置汽化为气体供给发动机,由此均可在相应的CNG汽车基础上,通过更换LNG燃料系统和相应的控制系统而实现。LNG汽车燃料系统一般由车用LNG储罐、汽化器、减压阀、混合器组成(见图1)。 3.3 LNG汽车应用技术中的安全问题 LNG汽车应用技术的安全问题,主要是低温问题。 (1)要求与LNG接触的设备、零部件,诸如储气瓶、加气设施、气化器及管线、阀门、金属软管、零配件等必须具有良好的低温特性,对材质要求较高,通常选用不锈钢、铝合金或紫铜制造。 (2)储气瓶、管线等要进行保冷处理。 (3)由于LNG吸热后会发生体积膨胀,必须防止因阀门隔离开的各液体管段或低温蒸气管段出现超压现象,在各管段上需要安装热胀式安全阀。 对于上述问题,在LNG汽车技术应用推广中,从各系统设计、设备制造到设备安装调试、车辆运行、安全监测等方面,都有严格的要求和措施,确保LNG加气站和LNG汽车的安全运行。 4 LNG汽车技术的经济可行性分析 4.1 LNG生产成本分析 目前,国外流行的天然气液化工艺是将天然气压缩至50个大气压,通过净化、复合制冷,一次性将天然气液化90%~95%,其能量消耗为0.3~0.5 kWh/nm3;若用天然气作为动力燃料,成本较低,液化成本为0.20~0.40 元/nm3(原料气价格为0.30~0.40元/nm3)。 中原油田LNG工厂在引进消化国外先进技术的基础上,充分利用气田自身压力作动力,采用分级制冷、部分液化(液化率为50%)的工艺,能耗较低。目前,液化天然气耗电为0.15 kWh/nm3,成本为0.3~0.32元/nm3(原料气价格为0.9 元/nm3)。 4.2 运输成本分析 LNG需要专用的储槽车运输,成本受车辆运行费用、维修费用、员工工资等因素影响。依据用户与产品供应地的实际距离,LNG的运输距离可分为近距离(200 km以内)、中距离(200~500 km)、远距离(500~800 km)。例如,从中原油田至山东省淄博市约400公里,如果以国产35 nm3柴油动力槽车运输,LNG与标准状况下天然气能量密度按625∶1计算,1 nm3天然气的运费仅为0.15元,即LNG运输成本为每百公里0.04元/nm3。 4.3 应用成本分析 LNG汽车直接用LNG作燃料,不需要做汽化处理,其应用成本为0.10~0.15元/nm3。 如果对CNG汽车加气,需将LNG用高压泵增压后自然汽化,转化为CNG,天然气的平均充装成本低于0.15 元/nm3,仅为CNG应用成本的1/3。 由此可以看出,LNG从生产、运输到使用,其成本受工艺、运输车辆、不同用户等诸多因素的影响,波动较大,三个方面的合计成本约为0.44~0.51 元/nm3。如果加上0.90 元/nm3的原料气成本,LNG用于汽车燃料时的综合成本为1.34~1.41 元/nm3。 4.4 LNG加气站建设投资及经济效益分析 根据北京首科中原清洁燃料技术发展有限责任公司当前市场开发情况来看,以建设一座加气规模为10000 nm3/日的综合式L-CNG加气站为例,如果主要设备诸如LNG泵、高压汽化器等从国外进口,其余设备采用国产设备,总投资约320万元(单一LNG站约250万元,LNG加气站、L-CNG加气站总投资远远低于CNG加气站的投资),动力不超过15 kW,需员工10人(与加油站合建时员工可以不增加)。以年售天然气300×104 nm3计算,年总经营成本约为60万元。当LNG进价与零售价差保持在0.4 元/nm3时,年利润约80万元,4年可收回投资。 4.5 LNG汽车的经济效益 如果1 nm3天然气的行驶里程仍等效于1.2 L汽油,90#汽油零售价按2.5~2.9元/L计算,液化天然气从产地分别运输到近距离、中远距离、远距离的零售价分别按2.2 元/nm3、2.4 元/nm3、2.6 元/nm3计算时,使用LNG作为汽车燃料比燃油分别便宜26.7%~36.8%、20%~31%、13.3%~25.3%。如一辆桑塔纳出租车每年行驶10万公里,可分别节省燃料费5300~8460元、3920~7120元、2580~5780元。 如果我国费改税的政策实施后,燃用汽油、柴油约需加征1.00 元/L的税,LNG汽车的经济效益将更加显著,使用LNG作为汽车燃料将比燃油节省费用达53%~38%(90#汽车销售价按3.5~3.9 元/L计算,液化天然气销售价按2.2 元/nm3~2.6 元/nm3计算)。 5 液化天然气汽车的发展前景 LNG作为汽车燃料,将以独特的优越性,进一步提高天然气汽车的环保性、动力性、节能性和经济效益,可以使燃气汽车续程得到大幅度提高,有效地解决了大中城市内天然气管网稀缺、CNG加气站建设投资大、压缩机噪音大、征地难等问题,与CNG形成优势互补,具有广阔的发展前景。可以预见,随着人们环保意识的日益增强和国家节能减排政策的大力推进,LNG汽车将会在我国得到大规模的推广和应用。 汽车发展前景论文:新能源汽车发展前景分析 摘 要:面临资源、能源与环境等诸多问题,新能源汽车的发展日益受到重视。毋庸置疑,新能源汽车是汽车业未来的发展方向。新能源汽车的发展已被世界各国所看重,这是汽车产业的发展趋势,也是时代的产物。目前,在研的新能源汽车的主要类型有新型燃油汽车、燃气汽车、生物燃料汽车、煤制醇醚燃料汽车和电动汽车。新能源汽车产后发展主要集中在纯电动汽车和油/电混合动力汽车上。因这两种汽车在节能与环保方面的较高可行性,有望成为下一阶段新能源汽车的主流。届时世界汽车将摆脱依靠石油能源的时代,进入单一的新能源汽车时代。 关键词:新能源汽车;前景分析 按照国家发改委的公告定义,新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。 1 发展新能源汽车的意义 面临资源、能源与环境等诸多问题,新能源汽车的发展日益受到重视。毋庸置疑,新能源汽车是汽车业未来的发展方向。新能源汽车的发展已被世界各国所看重,这是汽车产业的发展趋势,也是时代的产物。 随着世界能源危机和环保问题日益突出,汽车工业面临着严峻的挑战。一方面,石油资源短缺,汽车是油耗大户,且目前内燃机的热效率较低,燃料燃烧产生的热能大约只有35%―40%用于实际汽车行驶,节节攀升的汽车保有量加剧了这一矛盾;另一方面,汽车的大量使用加剧了环境污染,城市大气中CO的82%、NOx的48%、HC的58%和微粒的8%来自汽车尾气,此外,汽车排放的大量CO2加剧了温室效应,汽车噪声是环境噪声污染的主要内容之一。当前能源问题得到重视,环境污染严重,社会环保意识加强等众多社会问题,紧逼汽车产业向节约能源的绿色汽车业转型。据资料显示,我国已有16个城市被列入全球大气污染最严重的20个城市之中,而机动车污染排放是城市空气污染的主要来源之一。为此,新能源汽车的发展必然是汽车业未来的发展方向。 2 我国发展新能源汽车的重要意义 第一,发展新能源汽车是国民经济可持续发展的需要。我国用于汽车能源的石油资源是有限的,在几十年后必然会出现枯竭,要大量依赖从国外进口石油。届时世界石油资源也会出现匮乏,各国对石油资源的竞争必将更加激烈,石油在国家安全方面的重要性日益上升。所以节制使用石油资源,发展新能源汽车将会促进我国能源结构的调整,有利于国民经济的可持续发展。 第二,发展新能源汽车是控制城市污染的需要。燃油汽车的尾气排放已给环境带来了破坏,世界各国都己认识到这一点,纷纷制定了相关严格的汽车排放标准,以求减少对环境的污染。因此寻求无污染或低污染的“绿色汽车”成为各国的基本国策,也是人类可持续发展的需要。 第三,发展新能源汽车能够缩短我国汽车工业与世界先进汽车工业的差距。 3 我国新能源汽车研究概况 目前,在研的新能源汽车的主要类型有新型燃油汽车、燃气汽车、生物燃料汽车、煤制醇醚燃料汽车和电动汽车。各种新能源汽车的综合性能对比见表中所示。 4 我国新能源汽车产业发展路线解析 从图中可以看出:新能源汽车产后发展主要集中在纯电动汽车和油/电混合动力汽车上。因这两种汽车在节能与环保方面的较高可行性,有望成为下一阶段新能源汽车的主流。届时世界汽车将摆脱依靠石油能源的时代,进入单一的新能源汽车时代。 汽车发展前景论文:中国汽车的发展前景 摘 要:文章从中国汽车工业发展状况,借鉴国外汽车后市场发展经验,分析中国汽车后市场发展不足,展望了中国汽车后市场发展前景,并提出发展思路。 关键词:汽车销售市场;汽车工业;发展前景 一百多年来,电动汽车在汽车发展史中经历了三次重大机遇。第一次发生在一百余年前。19世纪末期到1920年是电动车发展的一个高峰。由于当时电池和电机的发展较内燃机成熟,而且石油的运用还没有普及,使电动汽车在早期的汽车领域中占有举足轻重的位置。 1873年,英国人罗伯特?戴维森(Robert Davidsson)制作了世界上最初的可供实用的电动汽车,比汽油发动机汽车早了10年以上。此后三四十年间,电动汽车在当时的汽车发展中占据着重要位置。据统计,到1890年在全世界4200辆汽车中,有38%为电动汽车,40%为蒸汽车,22%为内燃机汽车。到了1911年,就已经有电动出租汽车在巴黎和伦敦的街头上运营,到了1912年在美国更有至少3.4万辆电动汽车运行。 20世纪70年代第一、第二次石油危机促使发达国家启动电动汽车研发,日美德英政府规划并资助电动汽车研发,当时出现了少量具有实用价值的产品,政府组织这些电动车在区域试运行。到1990年第三次石油危机爆发,多国政府推出电动汽车推广计划,消费方面,税费减免等鼓励措施出现,欧洲部分城市加快电动汽车配套设施的建设。多数世界级汽车企业启动新能源汽车项目,具有实用价值的二代产品出现。 作为一个人口众多的大国,发展汽车行业是必要的。一方面这是一个技术密集型和劳动力密集型相结合的产业,发展良好的话好处多多啊:解决就业问题;提高整体技术水平;带动汽车产业链的全面发展;GDP增长等等。但是具体说到这个行业到底怎么发展这个问题就很复杂了。从产业链来讲,要早出好的汽车,技术是必不可少的,这需要政府很高的投入,同时还有要大批高端人才的出现。 进入21世纪以来,随着汽车工业竞争的日趋激烈,我国汽车销售市场除传统的汽车贸易市场外,出现了:超市式大卖场、汽车一条街、特许经销商、专卖店等多种形式。目前国内各大汽车厂商均在全国各大中城市设立特许经销商(或专卖店)。各厂商均对获受权的特许经销商(或专卖店)以4S店的建设标准、投资规模、开业时间等提出要求。眼下,随着新车型的出台,4S店还将如雨后春笋般蓬勃增长。 1 4S店的含义 所谓4S是指:整车销售(sale),备件供销(sparepart),售后服务(service),信息反馈(survey)。又将这四项功能集于一体(简称为四位一体)的汽车销售服务企业。 2 “四位一体”与4S店概念的形成 国内市场具有代表性的几个汽车厂商在汽车销售市场上经过若干年的激战与磨练,并吸取国外汽车厂商的成熟经验,纷纷提出了可行的销售服务的宗旨和理念。如一汽轿车的“管家式服务”,认为用户是“主人”,厂方、销售服务人员是“管家”,“管家”处处事事要替“主人”想在前面,做在前面;上海大众多年来实施了“用户满意工程”,提出“卖品更卖服务”的口号等;一汽大众提出了“一个中心,六个支撑”的理念,即以客户为中心,以市场为导向、领先的技术、国际水平的质量、有竞争力的成本、最佳的营销服务网络和最佳的合作与交流力;东风雪铁龙提出坚持一个服务理念:“麻烦自己,方便用户”。要求力争做到三个“百分之百”:服务及时100%,服务彻底100%,收费合理100%。从上述宗旨和理念不难理解,要树立良好的品牌,除对产品技术和质量的要求外,在汽车市场竞争日益激烈、应对挑战的今天,“用户至上”将被提到更为重要的位置上来。按4S的模式,实现四位一体进行销售和售后服务,对进一步贴近用户,全面服务好用户,不失为一项重要举措;4S店的优势在于:厂家与经销商的利益是一致的,减少了中间环节与责任冲突,易于实行策略互补,对于营销的推展、售后服务维修、配件实现少品种专业化管理极为有利。 尽管节能减排和发展新能源汽车已经成为中国上上下下的共识,但从目前的情况看,我国新能源汽车的发展依然步履蹒跚,与国外的差距正在拉大。2012年下半年,由国务院发展研究中心产业经济研究部、中国汽车工程学会和大众汽车集团(中国)联合编着的《2012中国汽车产业发展报告》正式。这是三方自2008年以来第五次联合推出中国汽车产业研究性年度报告,而此次报告的主题是备受关注的节能与新能源汽车。 当下,能源的紧缺,引导人们越来越关注生态环保。电动汽车虽然备受看好,但我国新能源汽车产业发展也面临“配套跟不上、技术标准不统一”这一最大掣肘因素。电动汽车推出多年以来,不但推广难度大,商业前景也依然模糊,各大企业均处于摸索状态。终于,在2012年4月,旨在加速新能源汽车市场普及的《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》推出,确定了纯电驱动战略,重点支持29个任务方向,着力推进关键零部件技术、整车集成技术和公共平台技术的攻关与完善、深化与升级。 事实上,早在2009年的《汽车产业调整和振兴规划》中,就专门针对纯电动车首次提出了明确的发展要求,提出电动车到2015年要形成50万辆产能的近期目标。2012年4月18日,国务院常务会议讨论通过了《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》,提出争取到2015年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量达到50万辆;到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆,燃料电池汽车、车用氢能源产业与国际同步发展。 汽车发展前景论文:新能源汽车发展前景浅析 摘要:中国已经成为汽车大国,传统能源汽车对环境污染十分严重。本文从从环境保护和能源技术的角度,对新能源汽车发展前景进行了简要分析,并提出了相应的建议。 关键词:汽车;环境保护; 新能源 1汽车与环境 中国汽车工业协会2010年公布2009年中国汽车产销统计,中国以300多万辆的优势,首次超越美国,成为世界汽车产销第一大国,比原先预计的提前了5至6年。中国成为全球主要的汽车消费市场。2009年初中国出台和实施了一系列促进汽车消费的政策,刺激了国内汽车市场的快速复苏并呈现出较快的发展势头。在所有出台的政策中,1.6升及以下乘用车购置税减半政策影响最大,2009年该类车型销售为719.55万辆,同比增长71%,增长贡献度70%。汽车工业的蓬勃发展在大大提高国民生活水平的同时,也带来了不可忽视的环境污染的问题。科学分析表明,汽车尾气中含有上百种不同的化合物,其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。一辆轿车一年排出的有害废气比自身重量大3倍。英国空气洁净和环境保护协会曾发表研究报告称,与交通事故遇难者相比,英国每年死于空气污染的人要多出10倍。 2.汽车新能源的发展优势 2.1技术支持――国标立项中汽研目前正在研制单独的电动汽车碰撞标准,先进行正碰标准研究。在此基础上完善侧碰和后碰等相关研究,电动汽车的安全标准预计将在2年内完成。电动汽车存在高能量动力电池的潜在危险,电压、大电流的回路对乘员的潜在危害和车辆发生碰撞时的危险状况,而目前国内电动汽车安全标准的具体条款过于简单、宏观,可操作性差,且仅局限于正面碰撞的要求。据了解,国内正在做单独的电动汽车碰撞标准工作,现已经完成了国标立项,并完成了对几十辆电动汽车的碰撞试验。碰撞试验将为电动汽车的安全标准提供更多数据支持,目前,电动汽车的安全标准正在修订,尤其针对电池技术方面增加了很多内容。 2.2政策支持――新能源补贴 据汽车行业上市公司年报显示,去年汽车行业分化明显。乘用车方面,长城、吉利等汽车公司受益于出口市场的增长,利润增长明显,而一汽轿车、长安汽车等国有企业集团仍然未显现市场活力。商用车市场,大中型客车表现较稳定,校车、新能源车等受政策利好,市场进一步增长;而重卡行业虽然降幅收窄,但是回暖迹象并不明显。进入2013年,随着城镇化建设的推进和新兴细分市场的快速增长,客车企业将在校车、新能源公交车及公路客车等细分领域迎来较大幅度增长。同时,随着国家在混合动力公交车领域示范推广范围的扩大,新能源客车有望在政府的补贴扶持下进一步被市场接受。一份来自电动车领域的 《2012年中国新能源客车消费报告》显示,受益于政策影响2012年新能源客车销量超过4800辆,其中包括宇通、中通客车等客车企业,都从快速爆发的市场中抢得不少红利。 不仅如此,随着国家对新能源客车示范推广范围的扩大,新能源客车有望在政府的补贴扶持下进一步被市场接受。从目前来看,新能源(含混合动力)客车在技术上已经渐趋成熟,而在市场保有量上也开始出现规模化效应,国家的政策导向性越明确,政府采购的新能源客车项目会越多,推广起来也会越来越容易。 3.新能源汽车的发展前景 3.1发展新能源汽车是一项综合性的系统工程,它应该以政府的政策为先导企业、环保、公安、城建协调。在行动上应该从建站投资开始,只有从建站开始才能推动改装,才能形成良性循环。政府要尽快制定清洁燃料汽车产业发展政策。配套管理机制、按照市场经济的规律运作,鼓励社会力量投资改车、建站、加快清洁燃料汽车的推广。发展清洁燃料汽车,既有利于减少大气污染,又是一个新的经济增长点,可以带动一大批相关企业的发展。对于清洁燃料汽车的产业发展,应借鉴国外先进经验,让其按照市经济的规律运作。由政府颁布一系列产业发展政策(包括投资贷款、税收、排污费减免等优惠政策)。引导、鼓励社会力量改车、建站,同时政府还要建立起一套完整的管理机制。 3.2要加强产、学、研结合,引进国外产品和独立开发相结合,不能仅仅把燃气装置作为一种简单的改装产品和简单的商业行为,要将市场改装和汽车制造厂开发相结合,并逐渐由市场改装转向生产厂定型生产。 3.3加强技术监督,制订有关标准。特别是对燃料要有严格的监督检验措施和标准,应指定有关部门实行定期检验制度确保清洁燃料的质量。制订改装标准,特别是随着电喷车的改装需修订和补充原改装标准,对改装车实行更严格的排放标准。 3.4改车、建站设备要尽快落实,在可能条件下,逐步实现国产化,在用车的乞讨造将影响到整车的动力和安全性能,应尽量在整车生产厂指导下完成,同时要建立一套完整的质量保证和监管体系。 4.发展新能源汽车的意义 新能源汽车可以减少人民对石油的依赖,有利于抑制石油价格上涨,对于其他非燃料油的价格也有较好的干预,使其价格下降。从而使国家对石油的依赖程度降低,有利于国家发展;我们国家因为汽车工业起步晚,实力、技术等等方面没有外国企业的实力,所以一直处于竞争劣势。而扶持新能源汽车的开发与投放市场,可以使中国汽车工业以另一种方式向世界一流发展,这样发展更快,也是一种趋势,因为大家都站在同一起跑线上;、石油、煤炭等传统能源已经临近枯竭,发展新能源是全世界的共识,而且也不只是在汽车工业。大力扶持新能源的开发,新能源技术的开发,有重要的战略意义。我们国家也可以利用这个机会,像第一、第二次工业革命中成功的国家一样,实现快速现代化,为实现伟大目标迈进坚实的一步。
电气控制论文:电气控制系统的保护研究 当电气控制系统出现故障,既会对自身系统以及相关设备造成一定的损害,同时对于整个电气控制系统的非故障设备的安全性也会造成严重的影响。而通常情况下,电气控制系统出现故障的时间又都是较为短促的,所以维修人员要想准确的找到故障设备并且彻底的将故障设备切除也几乎是不可能的。所以,在设计电气控制系统的过程中,就应该设有相应的电气保护装置,从而起到保护电气控制系统的作用。 1电气保护装置的作用 当在电气控制系统中设计有电气保护装置时,一旦电气控制系统出现了故障,此保护装置就能够快速的将出现故障的设备与非故障设备隔离开来,从而使系统的运行恢复或是彻底的停止系统的工作状态,从而避免更加严重事故的发生。另外,电气保护装置也能够真实的反应出电气设备的不正常的工作状况。根据设备运行条件的差异以及设备的不正常的工作状况,电气保护装置能够发出不同的信号,从而对可能发生的事故进行及时的处理和预防。 2电气控制系统的保护环节 一般情况下,电气控制系统的保护环节分为很多种,而由于短路情况下电气量的不断变化,还可以构成不同的作用原理以及电气保护。比如说常见的利用电压降低的特点构成低压保护,或是利用电流增大的特点形成过电流保护,又或是利用电压电流之间相位角的不断变化的特点而形成的漏电保护以及断相保护等。在我们的实际生活中,常见的电气控制系统的保护环节主要有以下五大类: (1)过流保护。这种方法主要是指电动机工作过程中所产生过流的可能性是要大于系统短路的可能性的,尤其是在电动机正反转和电动机频繁启动的情况下,这种情况更是如此。由于电流过大就会增加电动机的转矩,从而损坏机械设备的转动部件。所以,为防止此情况的出现,我们就应在电动机的主回路上串联上过流继电器线圈,这样当再发生此情况时,由于线圈的常闭触头是串联接触器的控制回路中的,所以就形成了所谓的过流保护装置。 (2)过载保护。此种保护装置也是一种电流型的保护环节。热继电器是异步电动机过载保护中的最常见的保护装置,当然它与过流保护也是有差异的,热继电器是有一定的热惯性的,当短路的电流对其造成冲击时,其也不会瞬间的做出反应,经过一定的时间后其才会做出反应。所以在我们实际的工作生产中,长时间的增加过载是不允许的,这是如果采用了过流保护,电动机会立即断流,之后又会重新通电,降低了其工作的效率。 (3)短路保护。短路保护是有一定的瞬动特性的,也就是说我们要在很短的时间内将电源切断。一般情况下,系统常用的短路保护装置有低压断路器或是熔断器等。在电气控制系统的设计过程中,当我们采用短路保护时应特别注意的是,三相供电系统必须采用与之相配套的三相短路保护,如果系统主电路的容量不大,那么熔断器就有也可以作为控制电路的短路保护环节了,否则就要单独的设置短路保护熔断器了。 (4)欠电压保护。这种保护环节主要是指在系统的电源上加装相应的电压继电器线圈,同时电压继电器线圈的常开触头要串联在控制器的控制回路中,如果电网电压比额定值低,就可以释放接触器了。 (5)失电压保护。当电动机的电源恢复供电时,电动机可能也会自动启动,那么相关人员以及设备的安全性都会受到影响,所有在系统中,我们就会使用接触器以及按钮来电动机的启动以及停止,这就是所谓的失电压的保护环节。其工作的原理为当电动机系统电源的电压逐步消失时,接触器的主触点也会随之断开,那么电动机的电源就被切断了,而一旦电动机的电源又恢复了供电时,接触器的自锁电路仍然是保持断开的状态的,因此,电动机也就不会自行的恢复运行了。 3结束语 通过以上的论述,我们对电气控制系统中的常见故障和危害以及电气控制系统的保护环节两个方面的内容进行了详细的分析和探讨。电气控制系统的故障保护工作应是从最初的设计阶段就开始的,在实际的工作生活中,电气控制系统的常见故障也有很多种,我们应对每一种故障可能会产生的严重后果进行认真的分析,并且还要设计出有针对性的故障保护环节。同时在改造或是设计电气控制系统时,也应考虑到系统发生故障以及不正常工作时的可能性,从而制定相应的电气保护措施,只有这样,才能真正的确保电气控制系统运行的安全性和稳定性,从而促进我国电气自动化行业的快速发展。 本文作者:潘明来、傅思佳 单位:浙江交通技师学院 电气控制论文:电气控制与PLC应用技术 摘要:随着科学技术的不断发展和进步,电气行业发展迅速,控制系统技术面临更高的要求和标准。在整个控制系统由手工控制向自动控制的过程中,PLC技术彰显优势。为此,要重视探讨电气控制与PLC应用技术的全面探讨。 关键词:电气控制;PLC应用技术;问题;对策 0前言 随着经济一体化趋势的加强,各行各业都面临激烈的竞争,企业生产能力的提升对企业发展至关重要。电气控制与PLC技术的融合对于电气行业的发展意义重大。为此,要详细了解PLC技术的发展概况,明确其在电气控制中的功能及应用现状,正视应用中的问题,形成具有针对性的策略。 1对电气控制与PLC的概述 1.1对PLC技术的介绍对于PLC而言,主要是立足计算机、自动化控制以及通讯技术,应用在工业控制领域的计算机。PLC具有较为强大的编程功能,主要构成部分为CPU、存储器、输入接口以及外设编程器等。其主要的工作模式为循环扫描。在CPU的支持下,计算机进行程序执行,而后再次进行新的扫描,整个过程可以分为输入、程序以及输出三个阶段。在输入阶段,PLC主要完成输入端子的工作状态。在执行阶段,存储器的内容不会因为输入内容的不同而发生变化,在进行下一周期的时候,再进行变化的相应写入。在程序处理阶段,PLC主要是进行不同软器件工作状态的读取,按顺序进行计算,并将结果写入数据存储器之中。在输出阶段,命令执行完成,PLC完成实际输出。 1.2对电气控制的介绍对于电气控制,主要是指电气设备的控制回路。设备的不同使得控制回路存在差异。借助电气控制,实现对电气设备的有效保护和检测,由此可见,电气控制是维护电气设备可靠运行的关键。 1.3PLC技术在电气控制中的应用价值PLC技术能够有效融合计算机与自动化技术,彰显电子装置的特征,质量耗费功率较小、使用较为简单,对机电一体化影响较大,发挥了极大的促进作用。PLC技术能够满足多种电气操作系统的特点,其中,对数据的预算和处置是其最基本的功能,满足电气控制系统中诸多数据分析的需求。同时,其抗干扰能力较为突出,这对传统电气控制而言是一种突破。应用PLC技术之后,能够完成不同集成电路支撑下对干扰的抵抗,保证机械电气控制装置性能的发挥,对机械工程的发展和进步意义重大。另外,PLC能够进行自我诊断和检测,及时预警,加速故障的排除。 2PLC应用技术在电气控制中的作用 2.1在数字操控中的作用一旦设备出现故障,同时被PLC检测发现,那么,借助编程,将相关指令发至电气控制设备,而后电气设备进行自动作业,完成对故障的维修。 2.2达到自动控制的目的对于电气设备而言,运行中不可避免出现问题和故障。在传统的电气控制中,主要借助人工进行操作和应对。在PLC技术应用之后,其内部的内置程序会进行电气设备问题的预置,同时完成应对程序的编译,将其存储在PLC系统中。在出现问题之后,PLC会进行自动处理,无需手动完成。 2.3有效发挥即时反馈的功能PLC即时反馈的功能比较明显,借助这一作用,相关工作人员能够实现对电气设备运行状态的全面掌握,一旦出现故障,工作人员就可以迅速了解,及时排除故障。 3对PLC应用技术在电气控制中不足的介绍 3.1执行操作出现差错一旦控制电磁干扰的接触器出现故障,PLC发出的指令无法准确传到执行端,那么,就会影响控制系统接收到的信息的准确性,无法维护目标的实现,也就是执行出现差错。另外,机械开关、控制变频器等自身的故障,也会影响PLC应用技术在电气控制中的执行效果,诱发差错。 3.2经常性控制出错的发生经常性出错会使得送至PLC系统内部的信号出现不完整和不准确的情况,控制偏差出现,造成这种经常性出错的原因主要有几个方面,首先,现场电磁开关没有达到完全性闭合就进行数据的收集,影响其信息接收效果,经常性控制偏差出现。其次,电气设备出现设备老化现象,造成线路中断现象,影响信号传输的稳定性,对PLC控制系统数据转换造成不利影响。再次,线路接触点出现损坏或者不牢靠的现象,不利于现场信号的采集,无法将信息准确传达给PLC控制系统,处理上无法及时,直接影响控制系统的正常工作。 4如何推动PLC技术在电气控制中的应用 4.1重视对PLC电气控制中预警系统的改进PLC中完善的故障预警系统不可缺少。预警系统的作用是实现对动作执行的有效监控和检测。一旦出现指令错误的情况,预警机制会迅速发现,进行自动调整,也可以发出警报,给工作人员发出信号,促使其能够及时进行检测和维修,维护系统正常、稳定运行,避免指令不准确的问题。 4.2提升PLC控制系统中输入信号的准确性为了保证PLC系统发出的指令的精准性,最基本的是保证其能够接受准确的信息,为此,要保证设备及相关零部件的可靠性,保证信息传递的准确性。另外,要切实提升控制的灵敏度,及时更新相关功能模块,有效减少控制中的错误。 5结束语 综上,将PLC技术合理应用在电气设备控制系统中,强化电气控制设备的精度,推动自动化的发展。要正视当前PLC在电气控制设备中应用问题,明确影响设备运行效率的因素,形成具有建设性的建议,强化人员管理,重视经验积累,在根本上促进PLC系统的应用效率。 作者:唐建锋 单位:重庆精本科技发展有限公司 电气控制论文:数控机床电气控制系统的实现 【摘要】数控机床控制系统是机械加工制造行业中的重点内容,其能够使机床实现多轴联动加工,与机械加工生产要求相符合,有助于加工效率提升。机械加工的精度和效率则取决于该控制系统性能及其运行过程是否稳定。将PCL应用到该系统中,能够提升其操作水平,使数控机床运行更加灵活、可靠,为后续各产品及器件加工奠定良好的基础。 【关键词】PLC;数控机床;电气控制系统;实现 1前言 数控机床电气控制系统在工业生产中不可或缺,其能够通过工艺改进及优化,实现生产质量及效益提升。因微电子、计算机和自动控制技术均取得了突破及发展,以往数控机床技术已经不具备适用性,难以满足当前的生产及工艺要求。以PLC为依托,将其应用到数控机床电气控制系统中,有助于提高数控系统自动化水平及其生产效率,为机械加工和生产提供良好的外部条件。 2数控机床结构 2.1基本结构 通常情况下,数控机床基本结构包含三个方面内容:(1)机床主体。主要用以各零部件加工,满足实际生产要求。(2)电气控制单元。将主体部分工作作为重点控制内容,包含运动、逻辑、工艺等。其在电气控制系统中不可或缺。(3)数据控制系统。该部分功用是执行零件加工工作,经电磁阀控制,使机械各运动顺利完成。其是PLC的核心部分,既能够对系统软件及程序等,进行全面分析,在其使用过程中的作用也是不可规避的。 2.2数控机床特殊结构 (1)急停按钮。该按钮通常处于断开状态,而开关灯接触点也是闭合的。一旦按下急停按钮,会使接触点断开,系统中全部控制继电器也会随之断开。切断电源能够使系统更加安全。当一切回归正常后,能够复位继续开展相关工作。(2)超程限位程序。该程序处于松动状态。按下某条轴超程限位开关,会使接触点断开,其在控制回路中的继电器处于断电状态。当系统接收到报警信息后,安全性比较高[1]。 3PLC概述及作用 3.1PLC概述 PLC即可编程控制器件,它以可编程存储器为依托,借助存储器,实施逻辑运算、顺序控制、定时等相关指令。而各机械自动化控制则通过数字实现。PLC作为一种计算机设备,主应用界面是工业控制。主要结构包含电源、CPU、存储器、输入输出、功能模块。其语言简明,编程和应用极为简便。同时,它具备完整的硬件设施,适用性强,用户能够以此为基础,对系统进行灵活配置,使其功能和规模各异。其以软件对中间及时间继电器进行替代,仅包含少量硬件元件,可靠性高。该背景下,集成电路技术应用比较多,通过微处理器,抵抗各类干扰。 3.2PLC在数控机床电气控制系统中的作用 数控机床具备自动化特征,内置程序控制系统,在工业加工中应用普遍。其本质是设备产品,有助于加生产效率提升及企业经济效益实现。数控机床控制系统为数控机床提供运行依托,能够对具有控制编码或气体符号指令规定的程序进行逻辑处理,在数控装置中,以代码形式输入和呈现,实现机床动作控制,并听从指令,执行相关操作。但是,当前技术的变革和加工规模的扩大,使该系统在运行中受到诸多桎梏,稳定性难以保障,运行效率难以保障,且易发生安全事故,出现人员伤亡或财产损失。数控机床运行效率与其性能具备直接相关性。因而,需加大该系统研究力度。作为可编程控制器件,PLC核心是微处理器,将其应用于机械制造加工中,极具优越性。其是对传统继电控制系统的创新,使接线更加简单、灵活、可靠,有助于机械数控装置自动化水平的提升。同时,PLC具备很强抗干扰性和自我检测能力,在该领域极具适用性,使数控机床运行更加安全、可靠[2]。 4PLC下的数控机床电气控制系统 PLC属于全闭环系统,主要构成要素有电动机、变频器、光栅尺,实施控制过程中,精度极高。 4.1电气控制系统组成 该系统主要构成元素有工控机、电源模块、电动机模块、光栅尺、SIMOTION、传感器和变频器等,如图1所示。(1)电源模块。经变频器,实现交流电向直流电转化。继而借助逆变器,使直流电转化为预定频率交流电。电源模块可细分为可调和不可调。前者依托于参数,以预定可变值,对转化出来的直流电进行稳定,可与SIMOTION实现通信。不可调电源模块仅能对固定直流电压值进行输出,无法与SIMOTION进行通信。(2)电动机模块。依托于电动机模块,实现直流电至预定频率交流电逆变,以服务于电动机。该模块共有装机桩柜型和书本型两种,书本型又可以单轴和双轴两种形式细化。(3)SIMOTION运动控制器。在电气控制系统中,其居于核心位置,运行速度及可靠性直接关乎电气控制系统性能。主要功能包含运动、逻辑和工艺控制三个方面。 4.2电气控制系统硬件部分 硬件设计属电气控制系统重点内容,可细化为如下三个方面内容。(1)机械手自动换刀。其自由度共2个,能够提高数控机床性能及工作效率。具体实施方法是经电磁阀开关控制,伸展机械臂或夹紧刀具,顺利完成机械手各动作,使换刀过程更加简便,具备自动化特征。(2)断刀检测。光纤传感器是断刀检测系统核心,在24V电源上,直接对OC门三根接入线进行接入。经上述操作,实现电平输出。执行加工操作时,很容易磨损刀具,或出现断裂情况。为保障加工质量及性能,需对刀具实施检测。一旦磨损,机床可自动换刀,并向上机位发出通知。光纤传感器对断刀检测提供技术依托。(3)深度检测。通常情况下,机械手或人工插入刀具深度,决定了换刀过程中的主轴夹紧位置。因而,可借助深度检测器,对刀具深度实施检测[3]。 4.3PLC下的数控机床电气控制研究方法 电气控制系统是否安全、可靠,主要取决于数控机床电气控制方法。该过程中PLC数控机床电气控制研究极为必要。软件设计在电气控制系统中尤为重要,属核心部件。在SIMOTION中运行的软件为下位机软件。上位机进行数据接收,并对执行部件工作过程实施控制,并检测机床状态。完成轴组装工作之后,可依托于程序实施相关操作,经操作系统,对SIMOTION内部程序实施调用。工控机多进行文件信息读取,实施数据传递。SIMOTION经数据接收后,对电动机模块进行控制和驱动,以带动工作台,实施位置控制。同时,经光栅尺,对工作台信息进行检测,后传递给SIMOTION,以实施工作台位置调整。但其不能够直接识别光栅尺信号,执行该工作之前,需要借助传感器,实现光栅尺信号转化,使其为标准信号。通过多个传感器,检测工作台状态,并发送至电气控制系统。传感器信号,经ET200,至SIMOTION,实现处理,最终传至电气控制系统。 5数控机床电气控制系统常见故障 为有效预防或规避数控机床加工过程中,对操作人员、机床本身或工件产生损害,可将急停和超程作为重点处理对象。急停按钮的主要作用是当数控系统或机床出现紧急情况时,使其立即停止工作,或将伺服驱动器等动力装置主电源立即切断。一旦发现数控系统中有自动报警信息,按下急停按钮。完成信息查看及故障处理之后,回归原有状态,使系统能够正常工作。通常情况下,机床会因如下原因出现无法复位情况。首先,电气原因,急停回路被切断、损坏限位开关或急停按钮等。其次,设置系统参数时,存在偏差,无法对系统信号进行正常输入输出,也不能够及时复位,出现急停故障及问题。PLC软件没有及时向系统发送复位信息。对KA中间继电器和PLC程序实施检查。第三,PLC系统复位所需信息,与相关要求不符合,未能对电源模块、接线问题和伺服动力电源空气开关实施准确检查。第四,PLC程序编写存在偏差[4]。 6PLC下的数控机床电气控制系统设计 电机、光栅尺和变频器是PLC数控机床电气控制系统的主要构成元素。以该技术为依托,能够实现传统数控技术升级及改进,提升其精确度。该系统在全封闭状态下,执行换刀、断刀、刀位及通信检测等相关功能,使数控机床更具自动化特征,实现生产效率及工艺水平的提升。 6.1优选电气控制系统方式 数控机床系统能否成功,与其电气控制方式具备很大相关性。为提升产品加工精度,需将电气机床控制系统性能提升作为重点考量内容。基于上述要素考量,产品加工精度及效率由数控机床性能决定。依据实际工况,全面分析零件加工条件,对系统功能具备清晰的认知和了解,依据相关特性,实施程序编辑。依据PLC控制,对X轴和Y轴予以确定。该控制方式极为封闭,经该操作,可对PLC电气控制系统的文件处理、数据处理及人机交互能力进行全面发挥。因而,将闭环控制作为最佳控制方式,经计算机加运动控制器和电机光栅尺方式实现。同时,以传感器为依托,连接数控机床,并及时反应感应信息。运动控制器中轴数量不是固定不变的,具备扩展性特征,使系统维护及升级更加便利。倘若以标准接口,实施系统运动控制接入,便于其对PLC功能执行进行有效控制。而光栅尺又能够向控制系统传送高精度位置信息。该部分工作任务由系统配合完成。 6.2以PLC为依托的程序设计 数控机床电气控制中,PLC属于重点内容。数控机床的PLC程序,能够实现处理时间控制,使其在几十毫秒至几百毫秒之间。以该种方式,使数据信息处理更加科学、便利。该过程中,也会存在诸多制约性因素。例如,部分响应速度要求高的信号畅通性不足。因而,设计PLC程序时,可对其实施高级程序和低级程序划分。继而依据控制功能特性,将低级程序划分为多个模块,执行编译工作。主要编译内容有主轴、三大直线轴及各类操作面板等。 6.3PLC下数控机床电气控制系统参数配置 研究该系统工作时,需将参数配置作为重点考量内容。该过程中涉及到的相关参数包括完成机床各类所需功能、数控系统与机床结构相匹配所需设置的各类数值。因而,无论是软硬件设计,还是PLC程序设计,都要重点参考立式加工中心各功能及结构相关要求。以此为依据,对数控机床各指标参数进行科学设置。科学执行上述操作,能够使基于PLC技术数控机床电气控制系统在应用过程中,与实际生产需求相符合,最大程度发挥系统性能优势,达到良好的生产设计效果[5]。 6.4PLC与数控系统及数控机床间信息交换 信息共享及交换是数控机床控制系统运行过程中的重点内容。当信息无法正常传递或交换,会对整个系统运作产生干扰。以数控机床控制系统为界面,为对PLC进行有效应用,可重点关注信息之间的传递和交换。该过程中,信息的产生、传递和交换以PLC、数控机床和数控机床控制系统为主要依托。为使信息传递和交换更加便利,需对底层PLC控制和上位机监控实施全面组合,以对数控机床控制系统进行科学设置。分别将PLC主机安装在集控系统3个控制室中,在PLC、数控机床、数控机床控制系统间建立良好的连接关系。在PLC输入接口对机床外侧I/O单元接口进行有效连接。编程人员可依据数控机床的信息传递情况,进行自由定义及修改,继而将其传递至机床。在机床接口对PLC输出接口进行接入时,也可对由PLC通过输出接口向机床传递出的信息内容及地址进行自由定义。然后由CNC至PLC。开展信息交流及交换工作时,经由CNC厂家,对PLC送至CNC的全部信号地址和含义进行确定。PLC编程者仅有使用权限,不能够对该类信息进行随意更改或增删。 7结语 综上所述,在数控机床电气控制系统中,对PLC技术进行科学应用,有助于其逻辑处理能力提升及完善。设计人员要对该过程进行严格控制,使设计内容更加完整,从而达到良好的生产应用效果。同时,该系统也具备成本和功能方面的优势。但受外部科技环境制约,其仍然存在诸多限制性因素。应用正确的方式,对其进行加工设计,提升其生产效率及精确度,为数控机床电气控制工作开展奠定良好的基础,实现设备性能提升,使其功能更加完善及多样化。 作者:何伟 单位:重庆电力高等专科学校电力工程学院 电气控制论文:机电设备电气控制注意事项研究 【摘要】机电设备全称是机械电子设备,是一种机械与电子相结合产生的一种新的机器。除了机械电子设备的电气控制的应用,机械电子设备的电气检查维修也是十分必要的一项活动,它能够正常的维护工作人员的安全问题,实现机电设备的更好的工作效率问题,同时技术人员的技术问题也是一个很重要的方面,提高技术人员的专业水平是十分必要的。本文针对各种机电设备的电气控制中应该注意的事项做一个简要的研究,对我们在日常生活中,或者企业管理等方面具有现实意义。 【关键词】机电设备电气控制注意事项 1前言 机电产品既能够实现机械化工作,又能实现人工电子操作,是一种快捷与方便的完美结合,是20世纪70年代以来人们生活发生巨大变化的重要技术支撑之一。机电设备根据一般的方法分类可以分为以下三类:产业类机电设备、信息类机电设备和民生类机电设备。不同的机电设备对应的运用范围和运用形式是不一样的,尤其是在电气控制方面。 2机电设备电气控制中存在的问题 2.1线路复杂难处理,电控线路不可靠 线路的处理是安装机电设备时的一种习惯问题,不同的企业会有不同的要求,有一部分企业就会做的很好,机电设备维修的时候拆开线路简单明了,能够直接的找到线路的源头和问题出现的地方。但是现在的很多企业并不注意这个方面的细节问题,他们认为这种小地方的事情是无可厚非的,无关紧要,所以导致了现在很多的机电设备存在着大量的线路处理上问题,线路错综复杂,难以清理。这位后来的维修和检查带来了很大的不便,同时也是一种安全隐患。另一方面就是电控线路的问题,这其中很容易就造成电路线圈的连接不正确,这是因为机电工作人员在连接电路线圈的过程中不小心,没有集中注意力所以导致了错误的电路线圈的连接,没有使相邻的触头连接在同一个电位端。虽然没有什么大的安全隐患,但是会对以后的使用和工作造成一定的影响。 2.2机电设备电气控制中的维修问题 机电设备的电器控制一般来说是不存在这维修的问题的,这里说的是机电设备需要定期维修的情况,而电器控制方面需要尽量每隔一段时间进行一定的检查,这是很有必要的。因为电气控制主要是通过电器控制运作的线路,在线路中各种形式的触点设备的不同的连接状况来实现对机电设备的控制系统,所以线路的定期维修时是十分必要的。但是现阶段很多企业并没有重视这个方面的检查,这是会存在一定不合理的,大部分企业都是等着机电设备出现了问题,不能正常工作以后才回去进行应急的处理和维修,这是一种错误的思想观念,需要企业在进一步的制定进行维修和检查的规划,这样不至于等到机电设备出现问题后再来处理是更有运筹效果,早发现,早维修,同时也会有一定的预防和准备应急的方案的时间。所以,电器控制中的维修问题是需要企业进一步加以实施的。 2.3机电设备电气控制人员的专业技术问题 工作人员的专业技术问题已经是一个老生常谈的问题,但是还是会有各种各样的状况出现。这需要企业在招聘人才和进行人才培养的时候需要严加注意的问题,专业素养、经验时间、以及注意力的集中和其他方面没有严格把关,导致了很多没有符合要求的人混进了机电设备的电器控制,造成了很多安全事故。或者,工作人员在工作时没有端正态度,随意的态度和闲散的工作方式导致的一些因为不小心造成的安全事故。在工作开始之前,没有进行一个长期的工作培训,导致了新手对于机电设备电气控制的工作情况没有一个全方面的把握,不了解电气控制设计的基本基础原理,没有事先进行全面的现场调研,所以在实际操作中就显得手忙脚乱。另一个方面,关于电气控制的设计环节,专业的技术人员和工作人员也存在着大量的问题,这就明显的能够体现机电设备电气控制中的专业人才的缺乏。他们缺少机电设备电气控制中真正需要地实际经验和专业素养。 3对于机电设备电气控制的注意事项 3.1保障线路直观明了 关于线路方面的注意事项,一般是企业一定要有一个定性的硬性要求,尽量成文化,这样才能有一个固定的标准来实现电气控制中的线路直观明了。减少触点也是一个很不错的方案,这样从根本上解决一部分的线路复杂的原因,少量的线路能够实现更加理想化、方便化的管理和控制,实现线路的简单化,这同时也是一种提高线路工作可靠性的方式,机电设备的故障率也会随之相应的减少。另外一种解决方案就是减短连接导线的数量和长度,这和减少触电的思考原理相似,电气控制线路需要更加多的考虑实际的现实需要,电气设备的位置和各种各样原件的位置的安排是需要一些思量过程的,不能轻易地草率的就决定了,一定要尽可能找到一种最符合实际,最优化的方案,它们之间的实际连线也需要缜密的思路安排,尽量考虑到它的实际运用的效果和方便以后的管理,使连接导线数量最少,长度最短。这是一个需要精密计算的工程;对于那些占用着相同触点的电器,应该把它们的连接线安排成一条公共的连接线,这也是一种能够实际减少连接导线的数量的方法。总而言之,就是要使电气控制的线路简单明了。 3.2把握好电控线路工作性能的可靠性 电控线路的把握需要保证它的工作性能的可靠性,首当其冲的就是要防止短路,一定要确保电路线圈的正确连接,电器线圈和电气触头一定要注意分离放置,上文也有提到过的关于相邻触头的问题,相邻的触头一定要注意连接在同一个电位端,这是很有必要的,尤其是对于保证电控线路工作的可靠性。另一个需要注意的地方就是需要防止次生电路的产生,它是指在发生电路故障的时候因为不知明的原因造成的电路接通的情况,这样是会对机电设备在工作时发生误操作,这是不利于机电设备的电气控制的。还有可能存在着安全隐患,所以需要在容易发生次生电路的地方设置一个指示灯,这样就能有效地避免了次生电路接通产生的误操作。 3.3定期对机电设备电气控制进行维修和检测 定期对机电设备进行维修和检测是能够有效的实现我们机电设备的电气控制的工作效率的事情。首先在最开始安装电气控制和配置线路的过程的时候,就需要注意对电器原件的备用触点的设置有缜密的安排,这样能够有效地在以后的安全检测中有笃定的安全保障,防止出现安全事故,这不仅仅是对机电设备的一种保护措施,更重要的是他能够保障我们工作人员和技术工人的生命安全,这是符合人民群众利益的事情。同时它也能够对企业的生产工作带来必要的工作效率,这是也是一个值得我们重视的地方。定期的电气控制的维修和检测同时还能避免上文提到的次生电路的产生,预防不必要的电路转换带来的麻烦问题。 4结语 总而言之,提高机电设备的电气控制能够有效的实现机电设备工作的智能化,这是有利于提高我们的工作效率的,对我们的工业的发展进步具有重大的意义,这是不容置疑的。但是,我们依然要清晰的认识到现阶段我国的机电设备的电气控制还存在着大量的问题需要解决,一定要做好扎实的机电设备电气控制的理论基础,从而才能够直接地指导实践的操作,拥有夯实的实际经验也是专业人员和技术人员需要不断努力地地方。同时企业也需要承担必要的担当,为机电设备电气控制提供更多的资金支持,保障我们的电气控制的研究能够继续进行。 作者:黄秀芳 单位:龙川县技工学校 电气控制论文:电气控制系统故障与保护 摘要:新时期,随着我国社会经济快速发展,各行业发展不断加速,特别是电气行业。伴随着电气行业规模的不断扩大,电气运行安全稳定性问题也日益突出,引起了社会和人们的广泛关注。导致电气运行不稳定的一个关键因素是电气控制系列的故障问题,加强电气控制系统的保护,对于电气运行的安全性、可靠性和稳定性具有重要意义。 关键词:电气控制系统;故障;原因;保护措施 随着科学技术的不断进步,社会经济对电气设备提出了更高要求,特别是电气设备运行的安全稳定性,这使得电气控制系统地位与作用至关重要。但是,在实际操作过程中,受各种因素影响电气控制系统发生一系列故障问题,轻则损坏电气设备,重则引起电气整个系统瘫痪,甚至造成火灾。基于此,为保证电气控制系统中的电机、电网、以及低压用电设备等的安全工作[1],如何提升人们对电气控制系统的故障分析能力,并增强相应的保护措施,已成为当前电气行业研究的焦点话题。 1电气控制系统故障问题及危害 1.1电气控制系统故障问题 作为电气系统运行安全、稳定、可靠性的重要保障,电气控制系统若发生故障,则对于电气系统运行有着严重安全隐患。导致电气控制系统出现故障的因素诸多,例如电气设备本身质量问题、电气设备设计不合理等。总结起来,常见的几种电气控制系统故障原因主要包括电源缺相、过电流、过负载以及短路的问题等[2]。其中,电源缺相主要指的是在常规工作中交流异步电动机的三相电源中,一相熔断器熔断而导致交流异步电动机运行故障;过电流主要指的是电气设备运行过程中,电动机或电气设备中电器元件电流超过限定电流,而引发电气系统运行故障问题;过负载主要是指电气系统运行过程中,电气控制系统的运行电流超过额定电流,如电机缺相运行、电压幅度骤然高升以及负载等;短路因素主要指的是电气系统中发生的一项接地短路、两相短路和三相短路问题,一旦系统中发生短路,根据不同的系统运行形式形成了不同的短路。 1.2电气控制系统故障危害 电气控制系统一旦发生故障,则对电气系统运行造成诸多危害,主要体现有[3]: (1)在初夏时节,电气控制系统一旦发生故障,则大幅度降低电网电压,不但会造成电气系统无法正常安全、稳定运行,导致用电客户和相关设备等运行不正常,而且甚至导致整个电气系统发生瘫痪,对人们正常生活和社会各行业生产造成严重不利影响。 (2)通常情况,电气控制系统发生短路主要是由于电气控制系统负载短路、错误接线以及系统中绝缘材料损坏等造成。一旦电气控制系统发生短路,则导致整个系统中运行电流达到几倍甚至几十倍的额定电流值,这对于电气控制系统设备造成严重损害,更有甚者则极易引发火灾危害,进而对于人身财产安全造成不利影响。 (3)电气控制系统运行过程中,若电气控制系统中的电流偏大,易导致电气控制系统中电路产生的冲击电流过大,不但严重损坏电气设备,而且对于电气控制系统中机械设备的转动部件也具有严重损坏。可见,电气控制系统日常运行时,不但要掌握故障产生的可能性,还要逐步建立起完善的保护环节以及检修方法,这样才能让系统中的电网、低压设备、电机等一系列设备安全工作。 2电气控制系统保护措施 针对电气控制系统中出现的故障问题及产生危害,为提升电气控制系统运行的安全性、可靠性和稳定性,可通过采取以下几方面保护措施,具体有[4]: (1)在电气保护装置方面,若电气控制系统发生故障问题时,电气保护装置则可以及时发现电气控制系统中的故障问题,并进行数据分析,同时提出相应的故障处理措施。例如,电气保护装置在电气控制系统发生故障时,则可以快速将故障设备与非故障设备隔离起来,进而确保电气控制系统非故障设备不受故障设备影响,避免电气控制系统发生更大的故障事故。电气保护装置可以根据电气控制系统中不同设备运行条件或不正常运行状况,产生不同的信号,以达到预防和及时处理故障问题的目的,实现对电气控制系统运行的保护。 (2)在电气控制系统保护方面,主要分为过流保护、短路保护、失电压保护、欠电压保护和过载保护五方面。其中,过流保护主要针对电气控制系统运行过程中电动机频繁启动或者电动机正反转时而产生过流问题,造成电机设备损坏现象,通过在电气控制系统中电动机的主回路上串联过流继电器线圈,形成过流保护装置,实现对电气控制系统的过流保护作用;短路保护具有一定的瞬动特性,针对电气控制系统设计原理,系统常用的短路保护装置有低压断路器或是熔断器等,在三相供电系统中国配套相应的三相短路保护,实现短路保护;欠电压保护主要是在电气控制系统的电源上配套电压继电器线圈,在在控制其控制回路中串联电压继电器线圈的常开出头,这种情况下若电网电压低于额定值时,则可以释放接触器,进而实现欠电压保护;失电压保护主要指的是当电气控制系统中电源电压降低甚至消失时,通过失电压保护装置使接触器的主触点自动断开,进而切断电动机电源,保护电气控制系统不受损坏,当电气控制系统电源电压恢复正常时,则失电压保护装置则使接触器自锁电路仍处于断开状态,进而防止电动机自行运行;过载保护中最为一种典型的保护设备是异步电动机过载保护,其装置以热继电器为主,当短路的电流对其造成冲击时,其也不会瞬间的做出反应,经过一定的时间后其才会做出反应,进而保护电气控制系统。 3结语 总而言之,电气控制系统对于电气设备的安全稳定运行具有重要影响。根据电气控制系统存在的故障问题,进行相应的原因分析,并提出相应的解决对策,进而提高电气控制系统运行可靠性,以确保电气设备能够持续、稳定、安全运行。 作者:于德利 史鑫 相伟 赵春海 单位:神皖合肥庐江发电有限责任公司 电气控制论文:电梯电气控制系统研究 【摘要】随着科技的迅速发展,建筑物变得越来越高,随之带来的影响就是电梯在人们的生活中得到了越来越广泛的应用。近年来,经常发生一系列的电梯安全事故,威胁到了人们的生命安全,因此电梯安全的话题也渐渐地得到了越来越多的人的关注,增强电梯的安全性能、及时的排除电梯中的故障对于防止电梯故障的发生有着重要的意义,而电梯的电器控制系统直接影响着电梯的正常运行,对于电梯的安全起着直接的影响作用。在这样的背景下,本文主要对于电梯的电气控制系统进行了分析。 【关键词】电梯电气控制系统故障分析 1电气控制系统 电梯是由电气部分以及机械部分共同作用的一种复杂产品,每一个部件发生了故障都会直接的影响到电梯的正常运行,而其中电气控制系统的故障发生频率尤其的高,据资料显示占了电梯故障的原因的90%左右。现在,我国对于电气控制的主要工作就是在电气控制系统中安装安全回路进行控制的工作,在系统中这个安全回路通常是通过硬件连接的方式直接对电梯进行驱动的。电梯的电器控制电路的形式有很多种,且在不同的电梯中的复杂度也存在着一定的差距。每一个电气控制电路经常都是由一些电气基本控制环节组成的,而每一个关节都由一些原件构成,这些原件又是由零散的零件组成的[1]。通常情况下,只要一个零件或者组件发生了故障就会影响到整个系统,最终导致电梯的故障。因此,应该对于电气控制系统中的关键电器进行必要的故障检测,并对这些故障进行及时的修复,才能够保证电梯的正常运行,人们的生命财产安全不被侵害。 2故障检测及对策 2.1电气安全回路 所谓的电气安全回路,就是在电梯的各个安全部件上装一个电气的安全开关,然后将这些开关全部的串联到一起,用一只安全继电器对其进行控制。只有当所有的开关都接通的时候,继电器才会被吸合,这样电梯就能够给得到电正常的运行。当电梯没有正常工作时,不能探测到所有的信号,就应该对安全回路进行检查其故障问题,首先需要做的就是通过机房的控制屏对安全继电器进行观察,以便于判断继电器是否在正常的工作。如果继电器处于释放的状态,故障就可能是发生在安全回路,这时需要分段的对安全回路进行检查,直到查到安全回路的断开点为止。除此之外,安全回路直接的影响到对电梯进行维修的工作人员的安全问题,必须对其重视。如果对电梯进行维修,需要上轿进行维修的一些操作必须在按下较顶的急停开关以后才能进行操作,这样才能够使得维修人员的安全得到保障。 2.2门系统联锁回路 必须在每一扇的厅门以及轿门上都安装上电器联锁开关,在所有的开关全部都接通之后继电器才能够被吸合工作,这样保证了只有所有的电梯门都已经关闭的情况下电梯才能够正常的运行下去[2]。在对这个回路进行检测的时候,必须保证所有的门都处于关闭路的状态下。且控制屏分为短接轿门锁以及厅门锁,因此首先需要做的就是在控制屏上分辨出电梯的故障时属于轿门故障还是属于厅门故障。如果检测出来的故障时属于轿门的故障,就应该对其关闭进行重新的调整;如果是属于厅门的故障,就应该对厅门的锁回路进行短接,并且于此同时应该对于每一层的厅门系统进行检查,如果没有关闭良好需要将其关闭,并且还必须对于门系统的电气联锁开关进行检查,确保其处于接触良好的状态。对于这种回路故障修复以后,首先应该做的就是把门锁的短接线取下来了,这样才能够让电梯恢复到快车的状态。 2.3元件故障 电梯的电气控制系统中,控制柜中的各种元件出现的故障也会导致电梯的故障。在电梯的运行过程中,继电器以及接触器的线圈经常会受到较大的冲击,这样很容易使得线圈被烧坏,如果发生了这种情况就会导致整个电气电路不能工作。及时线圈没有被全部烧坏,只是其中的某个触点被烧坏了也会导致回路产生短路、或者断路的现象,最终影响电梯的正常运行。 3故障检查法 经常出现的电梯的电气控制系统的电路问题就是短路问题以及断路问题,下面对其检查方法进行介绍。 3.1断路故障检查法 对于断路故障发生的情况,一般原因都是接头出现松动现象、开关接触不良、元件被损坏等。因此,针对这种问题可以采用万用表来进行检查,或者使用短路检查法。使用万用表来检查电路时,可以分别使用电压档和电阻档进行测量,测量的过程严格的按照万用表的使用规则进行操作[3]。然后,可以根据电阻的阻止或者电压值的大小来对电路进行判断,最后得出发生故障的原因。如果采用短路法进行判断时,也就是根据电梯的电器控制原理图,对于可能出现故障的开关、触点等电路采用短接的方式进行判断。如果在进行短接以后,电梯的故障消除了那么既可以证明电梯的故障发生在被短接的这一部分电路中,然后对这一段电路进行缩小范围的继续短接,就能够就此判断出故障的点了。 3.2短路故障检查法 电梯发生这种故障的原因通常来说分为两种,其一就是电源间短路,在短路之后电路中会产生极大地电流,由于电流超出了电路本身的承受能力因此将熔断器的溶体烧毁了,从而进一步使得电梯产生了故障。这种情况下,电梯的故障现象表现的较为明显,只需要对电路进行分析就能够排查出故障的原因,并进行解决。其二就是电路中的某一部分发生了短路的现象,电路中的触点发生了粘合的状况,或者出现开关不释放的状况等[4]。对于这种短路现象,电路中不会产生较大的电流,熔断器处于完好的状态,电梯可能会出现失控的状态或者存在某一个继电器不能释放的现象。这时只需要对这一继电器相关的电路进行分段性的断开,并对每一段电路进行排查就能够排除电路故障了。 4结论 电梯的故障问题近年来时有发生,很大一部分事故都是由于电梯的电气控制系统的问题引起的,加强对于电气控制系统的严格控制显得至关重要。因此,本文首先介绍了电梯的电气控制系统,然后在该基础上对其可能发生的故障进行了分析,并进一步对故障的检查方式进行了简单的介绍,希望能够增强电梯的运行安全。 作者:郑鑫 田瑞 单位: 沈阳三洋电梯有限公司 国网辽宁省电力有限公司检修分公司 电气控制论文:铁路养路机械电气控制系统接地分析 1铁路大型养路机械 我国铁路已经有百余年的历史。百余年来,铁路养护手段随着铁路事业的整体进步,也得到了飞速发展,从纯粹的人力到小型机械化,再到大型机械化,铁路大型养路机械发展的历史,就是铁路百年史的缩影。自从我国进入了80年代以后,我国铁路运输的密度也越来越大,传统的模式以及手段已经没有办法完成繁忙干线的维修养护工作。与此同时,轨道结构的发展速度也向养路机械作业精确度提出了更高的要求。面临这严峻的形势,我国不得不加快步伐跟上时代的需要,经过了长达几年对铁路慎重的考察以及研究,我国大型养路机械的发展终于拉开了序幕。铁路大型养路机械是现在铁路的专用机械,是集电气,机械以及计算机,液压,为一体的铁路机械,为了适应铁路的高速发展,轨道的结构重型化以及重大乘载量的发展需求,大多数国家已经采用大型的养路机械进行铁路的维护。 2电气控制系统的接地解析 接地技术主要是降低电磁干扰以及提高抵抗干扰能力的重要技术。在设施与设备工作的安全性,可靠性中,接地技术重要性不容忽视。随意的接地就可能会导致整个设备的损坏,例如捣固车,稳定车,配砟整形车,清筛机等这些基本的电路控制原理虽然基本相同,而接地的方式却不相同。在过去的工作中,由于接地方式不恰当而造成设备出现故障的想象也频频发生,例如柴油机的接地不良,导致DC-32K充电电流特别的大,电流表显示出了最大值,柴油机也发出尖锐的声音,就是电气故障导致,。故障可能有许多种原因,比如线路虚接,线路接地,接地不良等原因。但是只需要用万用表进行检测就能迅速的找到故障原因,声音尖锐,是因为小齿轮和大齿轮之间的传动比较大,长时间的运转,会使启动电机损坏。。这就接地不良而引起的电气故障,启动电机里面的继电器续流管的回流不通畅,启动电机的继电器因为失电反电动势不会消失,是继电器不能得到释放,启动电机伸缩轴就得不到回位。柴油机的启动电机就只能变成发动机来使用了。作业监控控制不准确,高速行走的监控控制系统的显示以及相应的电路的设施。现在大多数铁路的接地方都是捣固车中最常用的接地方式,是蓄电池和车体相应的短接,以车体作为直接的导体控制车体前端从车体接入箱体内汇入排流,再汇入电路板。也就是相当于只要在电气控制系统中,凡是前端箱体和后端箱体要直接进行的相互连接,都是要以车体作为主要的信号,进行连接以及传输。在一般的电气系统中,除了24V的电压以外的电源的负端连接都是OA,在系统中都是直接进行车体短接,而这种短接可分为,与电路直接短接与不直接短接。直接短接一般不会直接影响铁路电气系统的正常运行工作,但是会影响到电气系统作业的精确度,如果数值达到了一定的高度,电气系统的工作就会不稳定,系统将不受控制,那么系统数据将会不准确,数值也会错误,就会出现作业精确度比较差的现象。不直接短接的阻值机会降低,如果阻值较小时,对作业的精确度的影响就比较小,反之,阻值较大,作业精确度也会影响十分大。但是一旦发生接触不良,就会发生与直接短接一样的问题。 3接地方式的改进 以上准确的介绍了直接短接会对作业精确度造成体的阻抗,就能减少了系统作业的精确度。当然,一些自然因素无法避免,虽然能减少阻抗但避免不了阻抗。只能是用各种方法使阻抗达到最低,使系统作业精确度达到最高。不直接短接能减少车体的阻抗,但是容易发生接触不良,就会对系统产生影响。这样来看,如果我们想改变接地使我们的系统更稳定,只能从根本问题上入手,只能是切断地环路,采用一个系统一个点的方法,简单的来说,也就是使电气系统地环路的阻抗增强,减弱环路的电路电流对电气系统的阻碍。使作业精确度达到最高值。应用理论的知识以及模拟的实验想要在电气控制系统中得到突破以及改进相对而言比较困难。在提高系统的各项指标中,适当的接地方式以及隔离只是众多方法中最重要的一种而已。影响系统的稳定性以及工作中的作业精确度还有许多其它重要因素。例如信号的传输的时间,各种传输信号以及数字之间的互相干扰电磁之间兼容程度低等。 4结束语 现在的铁路大型养护机械电气控制中,PLC技术,网络技术,现场总线技术等都获得了较大的发展以及广泛的应用。集成了柴油机的监控控制,高速行走监控控制,但是这些先进的技术以及系统都要采用接地方式来进行,可见接地分析在电气控制系统中的重要性。本文阐述的两种接地方式。当代社会,新技术,新方法,新产品,新的控制理念在不断的出现在我们的生活中,铁路大型养路机械电气控制系统的接地方式也应该跟上时代的步伐,应创新更多的新方法,在模拟的接地方式中不断改进,最后能实际应用到铁路大型养路机械电气控制中,确保系统各项指标的稳定性,可靠性及精确性。 作者:赵江 单位:河北省肃宁县春霖街(肃宁工务机械段) 电气控制论文:机床电气控制课程改革论文 一、课程目标 1.知识目标:熟练分析机床电气控制线路原理图,并能绘制接线图;掌握机床电气控制系统常见故障分析及排除方法;能选择PLC型号、进行I/O分配、编写和调试PLC程序;掌握PLC技术及其在机床中的应用。 2.能力目标:能正确选用机床中常用的低压电器;能安装和调试机床中典型电气控制线路;能调试和维护典型机床电气控制线路;能运用PLC技术设计日常控制系统;能查阅企业技术标准和国家技术标准;能熟练使用各类工具量具。 3.素质目标:遵守学校管理规定,引入企业8S管理(整理/整顿/清扫/清洁/素养/安全/节约/学习),填写、整理、积累技术资料等,培养学生的文明习惯、团队意识、语言表达能力、资料收集和整理能力等。 二、课程模块 本课程基于工作过程、以项目为导向、以工作任务为驱动、突出学生专业能力和职业素养的培养。在课程设计中,首先以企业调研和毕业生回访为依据,得出相关的职业岗位,然后进行岗位能力分析,归纳提炼出典型工作任务,最后将工作任务转化为课程学习内容。另外,在课程设计中,我们始终贯穿以“能力和素养并重”为主线,以培养高素质技能型人才为出发点,以满足岗位职业要求为目标,以真实的工作任务为载体,以必需够用来设计教学内容,并将课程内容与相关的职业资格技能培训和鉴定相互贯通。据此。本课程内容整体设计为8个项目。 三、教学方法与教学手段 1.项目分析法:以项目为着手点,分析归纳出完成的任务和要求,然后对所需知识和技能进行讲解、引导、训练,学生容易接受,并且教学效果好。 2.任务驱动法:以实现具体任务为目标,让学生如何一步步地完成任务,从而让学生观察、思考、讨论等,并制定实施方案。例如现需要完成PLC控制系统,先分析控制要求、I/O如何分配、系统的软硬件如何设计、元器件如何选择、如何安装调试及撰写任务书等。 3“.教、学、做”合一:通过教师的演示、学生训练及教师指导相结合,帮助学生提高专业技能及素养,并在做的过程中掌握相关理论。 4.小组讨论法:针对实践教学中的方案和问题积极进行讨论,并得出结论,从而来提高学生团结协作、沟通表达的能力。 5.引入现代信息技术:建立课程网站,给学生提供更多的图片、视频、试题、新闻等资料,来激发学习兴趣,调动学习积极性,提高教学效果。 四、课程考核 实施了以“能力和素养并重”的过程考核,在考核评价标准及方式上不再以期末考试为主,而是在理论测试的基础上增加技能考核项目,同时注重学生素养的培养,从而构成了“素养、技能、知识”三位一体的考核评价模式。将平时教学工作任务的完成情况,作为考核评价的重要组成。在考核形式上,改变了以往一味的结果评价,侧重过程化考核。在该课程能力考核中,是否完成工作任务,并不是考核的唯一依据,而是同时考虑在完成任务的过程中,是否有适合的方案、步骤及工具仪表使用情况等。总之,该课程在考核中,考虑了学生的学习态度、独立思考和创新意识、任务完成过程、学习进步情况等多方面,力求全面客观反映学生学习的效果。 五、教学总结 通过对《机床电气控制》课程基于理实一体化进行设计,并在教学中以任务为驱动,以项目为导向,让学生边做边学、老师边做边教,相互配合、相互考核等,增强了学生学习的积极性和主动性,使学生在掌握知识和技能的同时,培养了良好的职业素养。另外,该课程的理实一体化教学改革,也进一步推动了机电一体化技术专业其他课程的教学改革。 作者:杨芳单位:黄冈职业技术学院 电气控制论文:数控机床电气控制系统论文 1数控机床电气控制系统概论 通常情况下,数控机床的系统一般由三种系统构成,分别为反馈检测系统、NC控制系统和伺服驱动系统。数控机床的电气控制系统对于数控机床的加工方面会产生不同程度和不同方面的影响。从数控机床的加工精度方面来看,其中位置伺服控制系统能够对于机床加工的精度方面产生很大程度上的影响。所以,位置精度属于比较重要的指标之一。要想保持位置精度的准确性,不仅需要在系统使用的时候选择正确的开环放大的倍数,还需要对于位置检测中的元件能够有一定的精度上的要求。另外,由于数控机床属于精度高且效率也很高的一种自动化的设备,它能够为数控机床的生产提供更高的生产效率,但是如果这个系统出现问题和重大故障,那么其所带来的损失也是不可估量的。因此,数控机床电气控制系统的可靠性和安全性也是值得关注的一方面。 2数控机床电气控制系统出现的问题 数控机床在电器控制系统方面的故障一般都是强电故障和弱电故障两种,具体如下所述。 2.1弱电故障弱电指的是数控机床电气控制系统中的电子的元器件以及集成电路为主要的控制的部分。弱电故障中又可以分为硬件发生的故障和软件发生的故障。硬件故障主要是指各种集成电路内部的芯片或者是接插件等出现的事故。软件故障指的是在硬件都属于正常的情况下,内部发生的各种动作性的问题或者是数据出现丢失等问题,一般比较常见的例子有加工程序出现错误或者是计算机的运行出现错误以及系统的程序或者是参数出现错误等。 2.2强电故障强电部分指的是控制系统之中出现的主回路或者是大功率的回路中的继电器或者是电源变压器等一系列的电气的元件以及其中组成的控制电路。强电故障虽然在维修或者是诊断问题的部分较为简单,但是因为其处于一种高压以及大电流的工作状态之下,所以一般强电发生故障的次数要多于弱点故障,因此需要相关的维护和维修人员能够予以重视。 3解决方法 3.1调节法在解决数控机床电气控制系统的众多办法中,调节的方法是其中最为简单的一种。调节法主要是通过对于电位计进行调整,以此来达到修复系统出现的故障的目的。最佳的调整办法是对于伺服驱动系统和被拖动的机械系统来进行系统的调整,并实现最佳的匹配的一种较为综合性的调节的办法。这种调节的办法也较为简单,可以使用一台但是多线的记录仪来或者是双踪示波器来对于观察指令和速度反馈的一种相互响应的关系。一般都是通过对于速度调节器的比例系数以及积分的时间进行调整,促使伺服系统能够达到比较高的动态响应的一种特征,但是又不会出现振荡的一种最恰当的状态。另外,在现场如果没有示波器的情况下,相关的工作人员可以根据自己以往的工作经验,调节来使得电机起振并向反方向慢慢进行调节,一直调节到消除振荡状态为止。 3.2复位法如果数控机床的电气控制系统由于突发性故障而引起系统报警的情况,那么可以是他呀复位法患者是开关系统电源来进行依次地操作来消除故障。但是如果系统内部的工作存储的区域掉电并且插拔电路板以及电池欠压,而造成系统出现混乱的现象,那么就需要对于系统进行初始化操作来进行清除,但是在清除之前需要提前做好数据和信息的拷贝,以免丢失数据。但是如果初始化操作之后故障依旧没有排除,那么就需要进行硬件方面的检查和诊断。 3.3更正法所谓的更正法指的是对于系统中的参数进行修改,程序更正的办法。系统的参数主要是用来确定系统的功能的一种依据,如果系统的参数在设定的时候出现错误那么就很可能造成系统出现故障或者是系统中的某一项的功能失去作用。有的时候可能会因为用户的程序出现错误而导致系统出现故障而停止运作。在这种情况下,系统修复可以使他系统的搜索功能进行检查,来对于用户的程序中出现的错误进行搜索,在搜索完成之后依次改正,这样才能在发现错误之后进行改正,系统才能恢复运行。数控机床电气控制系统的发展在未来的发展道路中将不断走向开放式的发展形式,由于其可靠性和低成本等一系列的优点,将会促使更多的数控系统生产的商家逐步走向甲方是的发展形势。其中,数控机床电气控制系统在速度方面也将走向高速化的发展道路,精度方面也会得到一定的发展。另外,数控机床的电气控制系统还会向智能化方面进行转变。人工智能机在我国的研究和发展已经走向了一定的程度,其在计算机领域的发展也在不断深入,数控系统的智能化程度也将赶上时代的潮流,走向智能化的发展道路。 4结语 电气行业在我国国民经济发展中十分重要,电气行业涉及到的众多科技水平也是关系到电气行业发展的重要方面。我国在数控机床的生产和管理方面都已经达到了一定的水平,随着国家经济和技术的发展,数控机床已经走向了数字化和自动化的领域。数控机床电气控制系统对于整个数控机床的生产是至关重要的。笔者在文中主要讨论了数控机床电器控制系统的概论并提出了解决数控机床电气系统故障的方法,希望为促进数控机床的发展提供建议。 作者:张昊单位:纽威数控装备有限公司 电气控制论文:PLC矿井提升机电气控制系统论文 1矿井提升机电气控制系统的与PLC的概述 目前,对于我国的矿井提升机电气控制系统来说,大部分采用的仍然是属于继电器-接触器式的电气控制系统,在得到多年的应用之后,已经具有了自己独特的控制特点,但是在实际的矿井生产工作过程中,这种原始的电气控制系统存在的缺陷和问题也渐渐的显现出来。比如系统容易发生故障、提升机电气控制系统在矿井生产工作中的稳定性不够,容易受到外界和其他因素的影响,并且在实际的工作过程中,提升机电气控制系统在完成开、停机、加减速等各程序的时候所需的操作比较繁杂,对矿井的生产产生了一定的安全隐患。随着科学技术的不断发展,PLC技术也应运而生,其为继电逻辑控制技术和计算机技术有效结合的新技术,能够经由数字化输入输出形式对机械和生产等进行监控,因此在工业中得到普遍的应用。从总的来说,PLC技术的特点主要包括了较高的可靠性和安全性、应用方便、编程简单等,并且还拥有自我诊断和监控的功能,因此非常适合对矿井提升机电气控制系统进行改造。 2矿井提升机电气控制系统的组成 从总的来说,矿井提升机按照电流的驱动可以分为交流驱动和直流驱动两种类型,而按照操作模式电气控制系统又分为自动和手动两种类型。具体来说,矿井提升机电气控制系统主要是有自动化、装卸载、传动控制和系统网络化四个模块组成。自动化系统主要包括了软件单元、PLC冗余控制系统、全自动化调节单元等;装卸载系统是应用PLC将监控站和装卸载站进行提升,使设备充分的实现自动化和网络化;传动控制系统主要是经由微处理器对故障进行诊断、报警和显现;系统网络化是借用windows系统对提升机电气控制系统的工作情况和数据等进行系统式的实时网络监控。 3应用PLC对矿井提升机电气控制系统的改造 3.1增加了可供选择的电气控制系统工作模式在对矿井提升机电气控制系统进行改造之后,可系统增加了可供选择性的工作模式,主要包括了手动式、半自动式和全自动式三种工作模式,而在这当中,提矿步骤又经过细分之后在以上三种工作模式中又增加了故障开车式的第四种工作模式。由于改造后的系统增加了可供选择式的工作模式,因此可以让操作人员能够根据实际需要进行自由切换,显得更加的方便和灵活。 3.2增加了对电气控制系统的系统保护采用PLC对矿井提升机电气控制系统改造时,在提升机原有的控制系统的保护功能基础之上,还增加了一系列的对系统保护的环节,主要包括了PLC的输出继电器联锁、减速过速、定点过速、调绳联锁等。应用PLC安全回路能够使系统冗余得到进一步的保护,当系统发生故障的时候,应用PLC控制系统能够实现应急式的低速工作,与此同时监控系统还能够根据运行情况对设备的参数以及工作情况等进行记忆和显示,并且在停电的时候还能够对提升机进行二级制动式的保护。 3.3增加了电气控制系统的自动化水平应用PLC对矿井提升机电气控制系统改造之后,增加了矿井提升机电气控制系统的自动化水平,将原有的动力制动柜改换为低频全数字式的制动电源柜,在具有多重保护的作用之下,也降低了设备维修的数量。与此同时,由于更换的电源柜是属于低频制动式,因此也使得设备所受到的冲击得到大大的降低,从而让提升机在工作的时候得到更加的稳定,再加上PLC能够按照事先设定好的参数在提升机的工作过程中能够进行自动控制,一直到工作完成,并且提升机工作过程中产生的速度也体现出了较高的精度数。 3.4使电气控制系统设备的更具可靠性电气控制系统设备在应用PLC进行改造之后,将矿井提升机原有的具备繁杂操作的高压接触器更换为真空高压接触器,能够对转子回路电阻实现无触点式的控制,从而使电气控制系统设备更具可靠性,并且使系统工作时产生的噪音得到有效的降低。 3.5使电气控制系统设备的更具安全性当电气控制系统得到改造之后,将原来的系统结构改为具有网络化控制性的结构,因此能够使原先需要的大量继电器、磁放大器、接触器和其他构件得到减少,大大的简化了设备之间所需的连接线。由于改造后的结构是在原来系统的功能保护前提下增加了更多的保护程序,从而使设备发生故障的次数得到大大的降低,增加了对电气控制系统的系统保护,使系统更具安全性。 4总结 综上所述,应用PLC对矿井提升机电气控制系统进行改造之后,除了能够明显的提高生产效率和经济效益之外,最重要的还能够使设备发生故障的频率得到大幅度的降低,并且还减少了系统设备的维修数量,使电气控制系统的安全性和可靠性得到进一步的保障,节省了大量的成本投入。 作者:黄文嘉李伏立钱文珺单位:北方工业大学机电工程学院北京金自天正智能控制股份有限公司 电气控制论文:电机与电气控制技术课程改革研讨 1改革和创新教学模式进行 根据课程特点和典型工作任务,将原来单一的先进行理论教学后进行验证实验的课程教学模式,转变为项目式和模块化教学模式,实现项目引领,任务驱动,“教、学、做一体化”,以“够用为度、强化应用”为原则。从学生的实际情况出发,因材施教,分层教学,注重学生的实践动手能力的培养。创设企业工作情景,校企合作、工学结合,边讲边练。将以课本为中心转变为以“项目任务”为中心,学生个个参与,人人动手;将以教师为中心转变为以学生为中心,突出学生的主体地位;将以教室为中心转变为以实训车间和实际经验为中心,以传授知识为主转变为以培养能力形成技能为主。 2改革教学方法,综合利用现代化的教学手段 1、采用实物教学,先让学生面对一个含有电机的实际的电气控制系统,并运行该系统,使学生就有一个感性认识,知道电机用在什么地方、起了什么作用、为什么要学电机控制方面的知识、需要哪些方面的知识才能较好地使用控制电机,提高学生对本课程的学习兴趣和学习的主动性。2、综合利用现代化的教学手段。改变传统的教学方法,通过多媒体课件ppt、图片、动画、教学视频、实物演示来增强学生的感性认识,拓展学生的视野。帮助学生理解和掌握课程的重点和难点,如变压器、直流电机、三相异步电动机的结构和工作原理等内容,在电机和变压器制造企业实际拍摄电机、变压器生产过程和制造工艺,加深学生的理解。提高了教学的趣味性、实用性,调动和激发了学生的学习兴趣,提高了教学质量。 3校企合作,共建校内外实训实习基地 建立了集实训与理论教学为一体的“电工电子”校内实训基地和电机及电气控制实训室。同时还与相关企业合作建立了多个校外实训基地,校企合作,引厂入校,工学结合、顶岗实习,校企深度融合。大加强实践性教学力度,安排设计、验证性实验七个,安排变压器、电动机拆装实训两周,电气控制电路实训一周,对于有兴趣和能力强的学生,学校实验室、实训室在课余时间和双休日定期对学生开放,并有专门的老师对他们进行指导,进行开放性实验和创新性实验,培养学生的发散思维和创新能力。学生除了在校内进行实验、实训之外,还在相关企业进行顶岗实习,既增强了学生的感性认识,又增强了《电机与电气控制技术》这门课程的实用性,培养和锻炼了学生的动手能力,增强了学生的技能,教学效果明显。逐步形成了以职业能力培养为核心的理实一体的教学体系。 4将技能实训和高级电工职业资格鉴定有机结合 高级电工职业资格是具有设计、安装、调试、操作、维修电机与变压器、仪器仪表、及电气控制系统的高技能应用性人才,过去,电机与电气控制技术的教学与中高级电工职业技能鉴定脱节,所学知识和技能无法满足学生获取职业资格证书的要求。为此,在《电机与电气控制技术》课程教学中,依据维修电工职业岗位技能要求和职业资格标准,将技能实训和中、高级电工职业资格技能鉴定有机结合,以职业活动为导向,以职业能力为核心,以职业技能要求开展实训工作。在“电机拖动及控制实训室”进行2周的专业技能实训,在完成规定的实训任务后,进行高级电工职业资格鉴定,实现“双证”融合。加强理论和实践教学的同时,增加了中、高级维修电工资格考试方面的知识和技能,使学生既能具有一定的专业基础知识,又能获得相关的职业岗位资格证书。提高了学生的就业竞争力和职业能力,为学生今后的就业创造了条件。学生取得高级电工职业资格证书人数达到95%以上。 5改革课程考核评价方法,注重实践动手能力的考核 传统的课程考核评价方式主要是平时成绩加期末考试成成绩,无法综合评价学生学习过程及综合能力。为此,须改革课程考核评价方法,注重学生实践动手能力和操作技能的考核,采用多元化考核方式,强化过程考核。制定了理论、实验、课程设计、实训、安装操作考核标准及评分细则,形成平时、期中、期末三个阶段性考核。理论考核主要考察学生掌握基本知识和基本概念、基本原理,以笔试闭卷为主,实训、实操要求学生设计基本控制电路并安装调试,重在过程和基本技能的考察,重点考核学生分析问题、解决问题的能力,并注重学生综合能力和职业能力考核,可采取学生自评、小组互评、老师评价的方式,按照一定的比例综合计分。电机与电气控制技术课程改革的实践证明,通过改革课程体系,精选教学内容,创新教学模式,改革教学方法和手段,实行工学结合、校企合作,技能实训融入技能职业资格证,采用多元化的考核方法,大大激发了学生的学习兴趣,强有力的实践教学环节和职业技能培训,使学生的基本素质和职业能力都得到了很大提高,同时为学生将来的就业打下了坚实的基础。电机与电气控制技术课程改革的效果是明显的。 作者:陈昌松单位:武汉职业技术学院 电气控制论文:探求自动化工厂电气控制系统 1电气控制系统控制方式的分类 1.1集中控制方式 集中控制方式指的是按照功能的不同将电气控制系统中的各个设备划分成不同的部分,然后在集中控制室里对这些划分出来的部分进行集中控制。这种控制方式下的系统维护工作比较简便,系统的设计难度也不高。但是这种方式由于需要将系统中的所有信息都放到一个处理器中,因此处理器的任务非常繁重,而且信息的集中会降低处理器的速度,使得电气控制系统反应的灵敏性受到影响。 1.2分布式控制方式 分布式控制方式即DCS控制,是一个多级计算机系统,由过程监控级和过程控制级共同组成。这种控制方式以通信网络为纽带,并且对通信、控制、显示等4C技术进行了综合。 1.3现场总线控制方式现场总线控制 需要依靠集通讯、保护、控制、检测等多方面能力于一体的处理来实现在现场进行分布式控制,它属于智能设备互连通讯网络。现场总线控制将DCS系统的现场控制功能分散到各个网点中,将控制系统进行了简化,大大提高了系统运行的可靠性。 2设计电气控制系统需要遵守的原则 一个电气控制系统设计得是否科学、合理对于其运行是否稳定、生产效率的高低等都会产生很大影响,因此在进行电气控制系统的的设计时,需要遵守一定的原则。 2.1对配电系统进行优化 生产活动的顺利开展是建立在电气设备正常运行的基础上的,而电气设备的正常运行又需要供电系统为其提供运行动力,因此合理的供配电对于整个电气控制系统来说是非常重要的,是电器设备稳定运行的保证。因此在设计电气控制系统时,需要对配电系统进行优化。 2.2设计出电气控制系统的设备运行效率要高 在电气控制系统的设计过程中,保证设备拥有较高的运行效率是必须要老驴的问题。只有设计出合理的控制技术,才能保证电气设备在最佳状态下运行。因此在进行电气控制系统的设计时,可以通过监控设备对各设备的运行状进行监控,确保较高的设备运行效率。此外,还可以适当运用一些节能技术来减少能源消耗,提高生产效率的同时还能降低生产成本。 2.3确保监控系统的可靠性 自动化工厂的生产过程涉及到各种大小设备,因此比较复杂。只要某个设备在运行时出现问题,就会影响到整个系统的运行。在这样的情况下,电气控制系统很容易发生故障。而一旦出现故障,就会导致电气控制系统运行被终止甚至危及生命安全等问题,后果无法估计。因此必须确保电气控制系统中监控系统的可靠性。在电器控制系统的运行中对整个系统进行实时监控,并在运行设备出现过载时自动断开,保证系统的安全。 3电气控制系统的发展和改进 3.1实现系统保护、测量和控制功能的一体化 我国目前使用的电气控制系统,在进行事故的分析与处理时,数据的采集与保护是两个相互独立的过程。但从技术更合理、简化运行成本、减少运行装置的需求来看,实现系统保护、测量和控制功能的一体化会是大势所趋。 3.2系统开发平台实现统一 OPC技术出现和WindowsNT平台普及以后,操作系统使用起来更加灵活,维护工作也比较简便。开发平台实现统一不仅减少开发所需的时间和资金投入,也利于运行平台独立于终端平台,这样客户就可以自行下载运行程序来实现对运行系统的控制。 3.3程序接口的标准化 IEC61131标准为电气控制系统供应商实现程序接口的标准化提供了平台。此外,IEC61131程序对相应语法所做的定义也已经被大部分供应商所接受,逐渐向国际化标准迈进。此外,IEC61131标准的编程方式非常结构化,因而有着代码使用率高、管理容易、开发周期短的优点。 4结束语 在自动化工厂中,电气控制系统是非常重要的一个部分,对于工厂整个系统运行的稳定性与安全性都有着非常重要的意义。因此在设计电气控制系统时,应该遵循对配电系统进行优化、设计出电气控制系统的设备运行效率要高、确保监控系统的可靠性等原则,此外,还需要密切关注电气控制系统的研究进展,努力实现系统保护、测量和控制功能的一体化、系统开发平台的统一以及程序接口的标准化,推动我国自动化工厂的技术进步并提高经济效益。 作者:陈玉彬单位:黑龙江绥化学院电气工程学院 电气控制论文:论电气控制设计的节能对策 一、建筑电气控制设计中的安全策略 1.供电设计安全策略建筑物的正常运行是离不开电的,在日常使用中,如果出现停电事故,在一定程度上会给人们的工作和生活带来不便,严重的话还会造成一些事故,基于此种情况,为了确保电力供应方面的安全应做到:第一,依据具体的用电负荷合理的设计独立电源的数量,这样如果一个电源断电可以切换到其它的电源中,以免出现停电事故;第二,设计发电机,这样在意外断电之后可以进行供电,进而将损失降到最低。 2.建筑物的防雷和接地设计为了实现建筑物的防雷,可以设计避雷带、避雷针以及消雷器等,接地系统应将防雷接地和电气设备接地相结合,也就是说将接地系统设计为混合式的,这样可以使得电位达到平衡,进而提高接地系统的安全性。 3.供电线路的设计随着人们生活水平的提高,用电设备随之增多,这时用电线路也就变得越来越复杂,基于此种情况,在进行建筑供电线路设计的时候,为了避免主线路电流太大将绝缘线烧毁,进而一起火灾应严格设计及好供电线路主线路导线的横街面积。 4.消防系统的设计消防系统的作用众所周知,这里就不进行阐述。为了保证发生火灾的时候,消防报警线路可以正常使用,在设计的时候消防系统的材料最好使用具有防火性能的材料作为报警线路。 二、建筑电气控制设计的节能策略 1.建筑供配电系统的节能策略在建筑供配电系统中,很多设备具有电感性,有无功能的电流产生进而使得线路的功率消耗增加,这就需要采取一定的措施减少功率消耗以实现节能的目标:首先,可以增加导线的横截面积或者是使用电阻率小的导线来实现功率消耗的减低,进而实现节能目标;其次,可以选择高效低耗型的变压器来减少能耗,可以同专用变压器来降低季节性负荷能耗的降低;最后,合理设计变电所的位置,使其尽可能的接近负荷中心,进而减少线路的功率消耗。 2.照明系统的节能设计照明在建筑电气的中会占到很大的部分,在该方面可以通过下列的方法来实现节能。第一,要使用高效的光源。在光源的选择中应该根据工程的实际情况来确定,通常要考虑到光效、价格、光源候命、显示指数以及色温等要素。以往民用建筑经常使用的光源有HID灯、荧光灯以及白炽灯,随着现代照明技术的发展和进步人们越来越多的使用了新光源,比如LED灯以及光纤照明灯。工业建筑中光源的选择主要是要对工作场所的条件进行考虑,可以对不同类的高效光源进行使用以实现节能降耗;第二,要尽量照明的时间。在这方面,要做到和建筑专业的配合,要使得建筑物在最大限度上对自然采光的利用,要通过将自然光合照明光有机的结合有效减少人工照明所消耗的电能。尽量选用一些节能型的装置和开关以实现照明的节能,要根据现场的实际情况确定出合理的开关类型。第三,要尽量减少供电效率附加方面的损失。最好使用较高电压的照明灯,并采用高效节能的电器附件,尽量使用节能的电子镇流器和电感镇流器,在一些采用气体放电光源比较多的地方,应该使用补偿电容器来提高功率因数以实现节能。 3.电动机的节能设计电动机作为建筑电气控制设计中的重要部分,在该方面可以采用高效率的电动机,在选择的过程中应该根据负荷的特性进行合理的选择,同时要采用合理的补偿方式来降低损耗提高功率因数,尽量避免电动机处于轻载或者是空载的运行状态中,进而造成大量的损耗。在需要对电动机进行调速的地方要尽量采用变频调速器,变频节能主要是通过变频实现节能,通过动态调整实现节能,通过变频自身的V/F功能来实现节能,可以通过变频自身带的软启动来实现节能以及通过功率因数的提高来实现节能。通过变频调速器的使用,可以实现电动机的节能,这在很大程度上就可以节省总的电能消耗量,对于整个建筑的节能有着非常重要的意义。 4.变压器的节能设计变压器的节能主要是要做到降低损耗,提高变压器的运行效率,从配电系统的运行考虑要选用节能降耗的变压器,节能降耗的变压器在空载和负载运行时所产生的损耗都比较少,而且运行的费用比较低,但是前期投入会需要较高的成本。由此可见想要实现变压器的节能,就需要找到变压器运行损耗和投资的经济性之间的最佳结合点,将变压器的有功功率损耗计算出来,结合实际情况最终使得变压器处于安全、稳定、经济高效的运行状态中。 5.暖通空调的节能设计在进行暖通空调的设计中,对风阀门、蒸汽阀门以及冷阀门等要机械能合理的设计,还应对电动调节阀的流量进行合理的控制。为了实现对暖通空调变流量、变风量以及水泵的合理控制,应设计出合理的启停方案,进而保证其在经济的状态中运行。据统计,通过对暖通空调和强电系统的合理设计,可以使得整个建筑的能耗降低一半左右。 三、结语 当前建筑能耗已经占到总能耗的百分之七十之高,而在当今能源局势紧张的形势下,必须要考虑到建筑的节能。建筑的电气能耗作为建筑物的主要能耗,因此在进行建筑物电气控制设计的时候,在保证基本使用功能和安全性的基础上,还应考虑到节能,在设计的过程中,应从多方面进行考虑,采用先进的技术策略,实现建筑物的节能目标,这也是可持续发展的必然要求。 作者:吴刚单位:华为技术有限公司 电气控制论文:采煤机的电气控制系统分析 调速系统主要包括交流变频调速系统,开关磁阻电机调速系统和电磁调速系统。交流变频调速系统由变频器控制交流牵引电机并供给电源,交流变频器为其所负载的电机及其自身提供保护功能。开关磁阻电机调速系统由控制器和开关磁阻电机组成。电磁调速系统则有计算机调速控制器和电磁调速电动机组成。产生故障时,主控计算机可现实相应警示信息与故障保护信息,并具备故障记忆功能,断电时能够保存故障信息,方便上电查询。 胶带输送机的电气控制系统 PLC作为控制核心,可以监视、监测和控制软件作为界面实现以下功能:井下给煤机,主斜井皮带机和地面生产系统间有连锁功能,遵守“逆煤流启车”、“顺煤流发车”的原则,在发生事故时不堆煤;具有单机、集控、检修、手动等工作方式;电控装置和调速型液力耦合器、变频器、液体粘性传动装置、CST、电软启动装置配合,控制胶带输送机的加减速,实现胶带输送机的启动与停车,且启动、停车和加减速应控制在0.3m/s2内,满足较低加速度启动与重载启动的要求,并保证多个电机功率的平衡;上位机监控:显示胶带传送的速度、煤流量、电流、堆煤、跑偏、打滑、温度、烟雾等信号,实现故障自动提示和报警;在上位机上显示分站信息,并以汉字进行提示和报警;组网:与整个矿井的监控系统进行联网,实现数据远距离传送和远程监视。 矿井提升机的电气控制系统 矿井提升机是矿山重要的设施,是井下设备与人员和外界相沟通的唯一通道,随着计算机技术和PLC技术的不断发展,通过先进的控制技术对传统的矿井提升系统进行改善,能够有效提高矿井提升机的自动化水平、可靠性与安全性。其原理为通过减速器将动力传递给卷筒,做到提升或下放容器,盘形制动器则有液压或电气控制制动,通过传感器和测速发电机等元件构成安全保护系统。采用计算机技术后,矿井提升机的安全保护系统变得更加完善,矿井提升机的电控装置以数字控制为核心,基于PLC控制系统实现对全过程和全方位的动态监控,通过数字位置指示和故障显示、打印、记录,与上位计算机进行在线即时通讯,对新型产品进行监控,并通过数字直流调速模块实现与大功率变流器的技术连接,实现全数字化控制,还可采用两台计算机,每台均设有独立的传感、测量装置及数据处理系统,互为备用,对提升进程进行直接、间接测量,并进行比较和矫正,实现对进程的自动控制,使安全性与可靠性大为提高。交变频提升机的特点主要包括:圆形磁场具有良好的调速性能,电压利用率高,转矩脉动小,输出转矩大,低频运转性能良好;多种故障保护和优先排序的故障诊断功能极大地提高了整机的灵活性;薄膜面板设计使操作更加灵活,功能更加齐全,使变频调速器的应用场合大大增加,且调速性能良好。 掘进机的电气控制系统 新型掘进机的电气控制系统基于PLC控制单元,实现对电气系统各单元启、停的集成控制及其他与生产过程有关的各种逻辑功能的控制。掘进机的电气控制系统如图1所示。掘进机的电气控制系统(由控制室、工控室、调制解调器组成)由电子保护器对电动机进行保护,由电流互感器实现对回路的监控,判断回路运行状态并将结果反馈至PLC主控单元。图一显示系统能够将运行时产生的故障反馈至中文界面,使工作人员及时了解相关情况,并快速做出反应排除系统故障。 结语 随着当前社会各行业对能源需求的增大和科学技术的进步,煤矿机械的电气控制系统将更加完善,在技术进步的同时,我们也应认识到,我国的电气自动化控制技术与国外先进水平还存在一定的差距,只有积极学习国外更加先进的技术并投入应用,才能促进煤矿生产的不断进步,保证国民经济的发展。 作者:冯红占单位:平顶山天安煤业股份有限公司十三矿 电气控制论文:论煤矿机械电气控制体系的设计 调速系统主要包括交流变频调速系统,开关磁阻电机调速系统和电磁调速系统。交流变频调速系统由变频器控制交流牵引电机并供给电源,交流变频器为其所负载的电机及其自身提供保护功能。开关磁阻电机调速系统由控制器和开关磁阻电机组成。电磁调速系统则有计算机调速控制器和电磁调速电动机组成。产生故障时,主控计算机可现实相应警示信息与故障保护信息,并具备故障记忆功能,断电时能够保存故障信息,方便上电查询。 胶带输送机的电气控制系统 PLC作为控制核心,可以监视、监测和控制软件作为界面实现以下功能:井下给煤机,主斜井皮带机和地面生产系统间有连锁功能,遵守“逆煤流启车”、“顺煤流发车”的原则,在发生事故时不堆煤;具有单机、集控、检修、手动等工作方式;电控装置和调速型液力耦合器、变频器、液体粘性传动装置、CST、电软启动装置配合,控制胶带输送机的加减速,实现胶带输送机的启动与停车,且启动、停车和加减速应控制在0.3m/s2内,满足较低加速度启动与重载启动的要求,并保证多个电机功率的平衡;上位机监控:显示胶带传送的速度、煤流量、电流、堆煤、跑偏、打滑、温度、烟雾等信号,实现故障自动提示和报警;在上位机上显示分站信息,并以汉字进行提示和报警;组网:与整个矿井的监控系统进行联网,实现数据远距离传送和远程监视。 矿井提升机的电气控制系统 矿井提升机是矿山重要的设施,是井下设备与人员和外界相沟通的唯一通道,随着计算机技术和PLC技术的不断发展,通过先进的控制技术对传统的矿井提升系统进行改善,能够有效提高矿井提升机的自动化水平、可靠性与安全性。其原理为通过减速器将动力传递给卷筒,做到提升或下放容器,盘形制动器则有液压或电气控制制动,通过传感器和测速发电机等元件构成安全保护系统。采用计算机技术后,矿井提升机的安全保护系统变得更加完善,矿井提升机的电控装置以数字控制为核心,基于PLC控制系统实现对全过程和全方位的动态监控,通过数字位置指示和故障显示、打印、记录,与上位计算机进行在线即时通讯,对新型产品进行监控,并通过数字直流调速模块实现与大功率变流器的技术连接,实现全数字化控制,还可采用两台计算机,每台均设有独立的传感、测量装置及数据处理系统,互为备用,对提升进程进行直接、间接测量,并进行比较和矫正,实现对进程的自动控制,使安全性与可靠性大为提高。交变频提升机的特点主要包括:圆形磁场具有良好的调速性能,电压利用率高,转矩脉动小,输出转矩大,低频运转性能良好;多种故障保护和优先排序的故障诊断功能极大地提高了整机的灵活性;薄膜面板设计使操作更加灵活,功能更加齐全,使变频调速器的应用场合大大增加,且调速性能良好。 掘进机的电气控制系统 新型掘进机的电气控制系统基于PLC控制单元,实现对电气系统各单元启、停的集成控制及其他与生产过程有关的各种逻辑功能的控制。掘进机的电气控制系统如图1所示。掘进机的电气控制系统(由控制室、工控室、调制解调器组成)由电子保护器对电动机进行保护,由电流互感器实现对回路的监控,判断回路运行状态并将结果反馈至PLC主控单元。图一显示系统能够将运行时产生的故障反馈至中文界面,使工作人员及时了解相关情况,并快速做出反应排除系统故障。 结语 随着当前社会各行业对能源需求的增大和科学技术的进步,煤矿机械的电气控制系统将更加完善,在技术进步的同时,我们也应认识到,我国的电气自动化控制技术与国外先进水平还存在一定的差距,只有积极学习国外更加先进的技术并投入应用,才能促进煤矿生产的不断进步,保证国民经济的发展。 作者:冯红占单位:平顶山天安煤业股份有限公司十三矿
自动控制系统论文:自动控制系统控制工程论文 1自动控制系统的应用 1.1集成自动控制 集成自动控制系统是我国机械自动化工程当中是十分重要的一项。而集成化自动控制系统就是保留原有的信息技术,然后加以修改,取其精华,去其糟粕,使机械自动化系统变得更加完善。集成化自动控制系统能将原有的信息技术和与生产相关的信息糅合起来,不仅使得机械工程中的集中工程得到了加强,还将为械工程的生产与发展拓展到了更广阔的领域。计算机技术是机械自动控制系统的基础,而计算机技术在不断的发展,集成自动美国控制系统得到了多方面工程制造的认可,深入到了各个领域。同时,集成自动控制系统也在计算机技术的更新下得到了完善与提高。 1.2柔性自动控制系统 机械自动控制系统不能够保持原有的自动化成分,需要不断的更新研发与创造。而柔性自动控制系统就是新发展的一项自动技术,它不仅包含了其他自动化控制系统的特性,能够自动化生产,还能够在生产中智能化。在机械工程不断发展的同时,柔性自动控制系统已经成为了其中重要的组成部分。在机械工程的发展与应用中,柔性自动控制系统将信息技术、现代化机械生产技术与先进的计算机信息化设备进行结合,利用数控技术进行生产,这样的科学生产方式使得机械制造不断进步。 1.3智能自动控制系统的应用 所谓智能自动控制系统,就是在人工技术与计算机网络技术的共同作用下,对机械工程中的任意一个过程进行模拟和控制,让机器变得人性化,让机械自动控制系统工作时能够与人的大脑相类似,能够收集数据和采集信息。智能自动控制系统有效的结合了人工智能技术和机械工作的过程,这样,不仅使得生产效率大大提高,生产过程更易控制,还节省了人力,创造了更大的经济效益。 2自动控制系统的发展前景 未来的科技技术会比现在更加发达,而每一个国家和地区的经济水平都在不断发生着变化,我们国家的发展和经济水平也都在不断的提高。这些都离不开机械工程,而自动控制系统是机械工程的重要组成部分,只有自动控制工程不断的更新发展,机械工程才能够不断的创新,变得越来越科技化,才能呢个拓展到更多的领域。在自动控制系统在网络信息技术不断发展的背景下,在机械工程的应用中将实现先进的网络化发展,并通过网络的传播,迅速渗入到各个行业中。当今社会经济的发展更注重的可持续性,无论多啊么先进的自动控制系统,在生产生活中都应该更注重环保和节约。在生产自动化控制装置时,应该以环保为首要考虑,节约能源,这样才能够可持续发展。 3结语 在经济迅速发展和科技不断进步的今天,自动控制系统已经成为了我国生产中最有力的系统,也是不可缺少的一部分。而集成化自动控制系统、柔性化自动控制系统和智能化自动控制系统的发展不仅能够给我国的机械工程行业带来很大的经济效益,同时也能够帮助企业更好地管理机械工程,对我国机械工程的生产与发展有十分重大的作用。 作者:郭华 单位:阿勒泰地区七六〇三台 自动控制系统论文:自动控制系统的汽车电子技术 一、自动控制系统下的汽车电子技术 1.1创新汽车制动系统的研究 汽车制动系统性能好坏直接影响汽车行驶安全性和停车可靠性,多数汽车机械故障导致的事故是由制动系统引起的。据汽车安全性研究相关资料,如今众多交通事故中,由于制基于自动控制系统的汽车电子技术分析文/田荣随着科学技术的不断进步,电子电工工业技术不断更新,汽车行业高速发展,自动化、智能化的不断革新,这给汽车电子中的自动控制领域带来新的挑战和机遇。如何让人们更好地掌握汽车电子、电工技术,以便适应日新月异的发展需要。本文主要结合汽车电子的现状和当前汽车电子发展所存在的问题,阐述了自动控制系统对汽车电子技术的机遇与发展。。摘要动系统故障导致的高达45%。为了保证行车安全、停车可靠,对汽车制动系的工作靠可性问题的研究已成为汽车行业研究的重要课题之一。制动系统的作用主要是使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车,使已停驶的汽车在各种道路条件下稳定驻车,使下坡行驶的汽车速度保持稳定,在汽车领域内,一切都是以安全为前提,在此基础之上,对自动控制技术加以研究,能够在科学上加强安全性。 1.2汽车电子中的电子元件开发 汽车电子技术涉及到许多电子元件,每一个元件都有其相应的用处,有的甚至有着至关重要的作用,如何确保每一个电子元件都能够应用到位,如何开发创新新的电子元件,是汽车电子中的必修课。所谓的汽车电子一般是指车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置。车体汽车电子控制装置,包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统(车身电子ECU)。汽车电子最重要的作用是提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性。用传感器、微处理器MPU、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统。由于汽车上的电子元器件的装置数量的急剧增多,为了减少连接导线的数量和重量,网络、总线技术在此期间有了很大的发展。总线技术是将各种汽车电子装置连接成为一个网络,通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外,还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计,简化了布线,减少了电气节点的数量和导线的用量,使装配工作更为简化,同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置,读取故障码对其进行故障诊断,使整车维修工作变得更为简单。 1.3发动机系统的改善 目前汽车发动机主流是汽油发动机,对于环境污染严重的今天来说,汽油发动机可以说是罪魁祸首,只有在抛弃汽油发动机的提前下,对发动机系统的进行创新和技术开发,才能让汽车电子的发展显得更加有意义。天然气汽车逐渐得到了普遍的认同与应用,作为一种新型的能源汽车,发动机燃料主要采用压缩天然气。从某种程度上来讲,与一般的汽油发动机对比,一定限度地降低了碳氢以及一氧化碳的排放量。立足于柴油发动机,天然气发动机几乎没有排放任何颗粒物。目前,天然气发动机主要存在两种形式:一是由汽油机改装成双用燃料发动机,二是由柴油机改装成单燃料发动机。由此可知,当进气道处要实施天然气喷射时,将会存在诸多的问题,主要表现在四个方面:第一,降低了发动机充气效率;第二,平均有效压力出现降低;第三,动力性出现下降;第四,排放性能与原车水平保持一致。因此,必须要充分发挥天然气能源优势,不断完善稀燃技术、缸内直接喷射技术以及电控多点顺序喷射技术等新型的发动机控制技术,改善压缩天然气发动机的性能。 1.4利用计算机多媒体进行技术创新 计算机多媒体技术的运用已经应用在各个领域内,如3DMAX软件的运用,能够实现各种模型的创立,能够直观的反应于现实中,把相关图片、数据图以及视频分析穿插进自动控制系统的开发中。汽车电子技术的研究在许多人开来是非常专业化的领域,导致其局限性,其实不然。在信息化的今天,任何知识都可以通过上网和网上媒体进行快速了解,通过网络,能够把无法形象讲述该专业领域内汽车器件结构的安装、线路的走向清晰地呈现出来,对汽车电子技术的发展有着重要作用。 二、结语 综上所述,随着21世纪社会主义市场经济竞争日趋激烈,信息化、自动化、网络化的日新月异,市场对汽车电子技术的开发和创新要求越来越高,只有不断的专研和创新,才能在汽车电子行业中立足,但也不能冒进,对于我过汽车电子而言,自动化控制系统的研究只是一方面,还有许多不足之处,希望以后可以不断的发展和完善。 作者:田荣 单位:黔东南民族职业技术学院 自动控制系统论文:污水处理厂自动控制系统设计探讨 摘要:污水处理是治理环境的重要手段之一,能有效缓解我国当前的环境污染问题。在实际的污水处理过程中,其处理系统具有随机性与非线性特征,因此,在污水处理厂处理污水时,应设计配电系统,从而保证自动控制系统稳定运行。基于此,作者对污水处理厂自动控制系统设计进行详细的研究分析,以供人员参考。 关键词:污水处理厂;自动控制系统;设计 随着时代快速发展,人们用水量逐渐增大,产生的污水不仅严重影响自然环境,更影响人们的正常生活。当前,由于污水量逐渐增多,原有的污水处理系统逐渐满足不了当前的污水处理需求,因此,利用现有的自动化控制技术,提升污水处理效率,是当前污水处理厂的首要研究目标,以此来提升污水处理效率。 1污水处理工艺流程 污水处理厂的工作任务是将污水中部分有毒污染物质与水进行分离,同时将有毒的污染物质进行转化,得到无毒的物质,从而将水净化,充分利用资源。在实际的污水处理过程中,主要分为预处理、一级处理、二级处理、深度处理以及污泥处理五个阶段。在我国,常用的处理手段主要是过滤与混凝沉淀,并在实际的处理过程中,结合实际情况,进行详细的调节,当前,污水处理工艺流程为:格栅、沉砂、曝气、二次沉淀、生物过滤以及消毒排放。 2污水处理厂自动控制系统设计要求与原则 在对污水处理厂自动控制系统设计时,应严格遵循以下几点要求:首先,相关控制系统所涉及的电气设备应具备手动操作与自动操作两种形式,并且相关的系统运行状态与故障情况可以在终端监控系统显示;其次,在控制系统运行过程中,系统设定的具体数值与参数可以人为进行更改,方便相关工作人员结合实际情况进行调整,并设置保密措施,保证只有管理人员才能对数值进行更改;最后,在污水处理厂自动控制系统运行过程中,其系统本身应具备一定的监控能力,并对自身的系统进行全方位监控,以保证系统高效稳定地运行。与此同时,在污水处理厂自动控制系统设计过程中,还应遵循经济性、可靠性、先进性、开放性以及实用性原则,以此来满足污水处理厂的污水处理工艺、生产管理以及设备稳定运行对自动化控制的需求[1]。 3污水处理厂自动控制系统硬件与软件设计 3.1自动控制系统硬件设计 硬件设计是污水处理厂自动控制系统的重要组成部分,贯穿污水控制系统全过程。在污水处理控制系统中,存在大量的启停装置,以便于及时掌握系统的运行与故障。在自动控制系统设计过程中,其系统主要包括三条通讯链路、三个ET200M从站以及两套CPU412控制器,通过相关的监控软件,利用自动控制系统,实现对污水处理厂所有设备监控,并提供生产报表和水质数据记录等功能,从而实现污水处理。在系统实际运行过程中,自动控制系统的核心是自动控制柜,其功能是按照PLC编写的程序运行。PLC控制系统硬件是指,可编程逻辑控制器,在工业领域应用范围广泛,但在实际的设计应用过程中,应结合实际情况选择合适的PLC的种类。PLC控制系统自身的信号输出是利用模拟量与数字量的形式进行输出,改变了传统的继电器控制模式,其系统主要由CPU模块、电源模块、输出模块、数字模块、通讯模块以及模拟量输入等组成,其工作过程中主要分为三个阶段,即输入采样、程序执行以及输出刷新,从而保证系统稳定运行。 3.2自动控制系统软件设计 自动控制系统的软件设计,主要是保证控制系统具有良好的协调性,以此来使控制系统的操作指令可以在不同设备之间顺利执行,污水处理厂自动控制系统软件设计主要分为以下两点:第一点,上位机的监控软件设计,在实际的软件开发设计过程中,其各个步骤都需要在组态软件上完成,所以,相关的监控软件需要选择组态灵活、趋于人性化的界面以及功能较强的应用软件,以此来保证污水处理过程中的数据采集、工艺过程等得到有效的监控。监控系统在监控过程中,需要将污水处理过程中的所有工艺流程进行监控,基于此,在监控软件设计过程中,设计人员应将各部分的信息进行紧密的结合,以此来保证自动监控系统的稳定性。当前,上位机监控软件主要分为三部分模块:第一部分,监控模块;第二部分,预测模块;第三部分,登录管理模块。第二点,PLC控制程序在实际的软件开发过程中,应以污水处理厂的污水自动控制系统为基础,根据相关工作原理,研究循环扫描和建立映像区,由程序确定映像区的大小,保证系统的所有输入点与输出点在映像区内存在相关的对应点,为控制系统提供外部信息。同时,将程序开发作为主要的研究内容,并围绕污水处理工艺的流程进行开发设计[2]。 4结束语 综上所述,在污水处理厂自动控制系统研究设计过程中,相关设计人员应结合实际情况,设计符合当前国家相关部门基本要求的自动控制系统,并且注意控制系统的设计成本与后期维护支出等因素,提升污水处理效率。但在实际的设计过程中,还存在一些问题,需要相关人员不断改善,以此来缓解环境污染现状。 作者:刘洋 李爽 单位:国电东北环保产业集团有限公司沈水湾污水处理厂 自动控制系统论文:热力站自动控制系统电磁干扰问题分析 摘要:热力站自动控制系统的稳定直接关系到热力站的安全运行,来自自动控制系统内外的各种电磁干扰是对系统安全、稳定运行的最大威胁。针对热力站自动控制系统在设计、施工和维护中容易被忽视的电磁干扰问题,从自动控制系统的受干扰源分析出发对干扰源进行分类研究,并在此基础上提出一些自动化控制系统的抗干扰措施,以减少或避免电磁干扰的影响。主要对热力站自动化控制系统的抗电磁干扰方法进行了分析探讨,希望对相关从业人员具有借鉴作用。 关键词:热力站;自动控制系统;电磁干扰;屏蔽技术 随着社会的进步和工业技术的提高,生产设备的自动化控制程度越来越高,大部分企业都基本实现了生产过程的自动化控制。热力站也实现了电气化自动控制,在热力站内,循环泵、补水泵等动力设备不断地启停运行,自控设备和电气动力设备相互交叉,使得现场的电磁环境非常复杂,干扰严重,从而导致测量的数值误差较大或控制指令、通讯异常等影响自动化控制系统的正常运作。因此,加强对其工业自动化控制系统的抗干扰技术的研究就显得十分重要了。结合自身的工作实践经验,在设计中就要考虑如何避免和减少电磁干扰,并在施工调试的过程中严格按设计要求合理布线,可靠接地,尽量减少强弱电的交叉耦合,减少设备之间的电磁干扰。 1热力站自动控制系统受电磁干扰的影响 1.1热力站自动控制系统的简单介绍 热力站自动控制系统主要设备有现场PLC控制器、现场总线、通讯设备、温度传感器、压力传感器、流量计、电动调节阀、电子远程水表、循环泵和补水泵的变频控制柜等设备,其结构示意图如图1所示。 1.2自动控制系统受电磁干扰的主要影响 热力站自动控制系统受电磁干扰的主要影响有:传感器采集的数据产生较大偏差,数据传输过程引起数值的波动,PLC控制器受电磁干扰不能稳定工作发出错误指令,通讯不畅不能正常传输数据,执行机构(调节阀、变频器、电气控制柜)异常动作等。当热力站自动控制系统受到电磁干扰引起上述现象时,整个热力站将受到干扰不能正常工作,从而影响到供热系统的稳定运行。所以在现实控制中,如何减少和避免电磁干扰显得尤为重要。 2如何减少或避免电磁干扰 要想减少或避免电磁干扰,就得弄清楚电磁干扰是如何产生的。从电磁干扰原理得知,构成电磁干扰必须有干扰源、干扰耦合的途径和受干扰设备三要素,减少或避免电磁干扰的技术就是围绕这三要素所采取的各种措施。只有弄清了电磁干扰是怎样产生的,主要的干扰源又是什么,哪些设备容易受到电磁干扰的影响,如何减少电磁干扰进入系统的途径,才能针对不同电磁干扰问题采取不同的处理措施,从而有效地减少或避免电磁干扰问题。 2.1热力站自动控制系统的主要电磁干扰 热力站自动控制系统的主要电磁干扰有强电设备循环泵、补水泵、变频器的启停、调速产生的电磁干扰对弱电设备传感器、PLC控制器、通讯设备、传输线路的辐射干扰,以及各种传感器、控制器等弱电设备之间的电磁相互传导干扰等。主要干扰源有电机、变频器、电动阀、传感器、PLC控制器等。 2.2减少或避免电磁干扰的方法和措施 2.2.1合理的空间布置及布线根据热力站的空间布局,合理安排设备的安装位置,综合考虑器件或设备的布置及布线,将强电设备间和弱电设备间分开布置在房间的两侧,强电电缆入地走地沟,弱电电缆架空走桥架,各自控设备间保持适当的距离,综合考虑场地空间大小和大型设备的布局,合理安排布置各设备的位置,尽可能地增大干扰源与受扰电路之间的距离。增大空间距离能有效地减弱电磁辐射干扰的传播,从而降低了设备受干扰的概率,降低整个系统故障的风险。2.2.2屏蔽技术给主要的干扰源及受扰设备都安装屏蔽保护外壳。屏蔽外壳通常是由导电良好的金属材料做成屏蔽罩、屏蔽壳等,将被保护的设备电路放置在其中。将变频器放置在变频柜中,PLC控制器放置在自控柜中,其他设备都有金属保护外壳,这样既可以使屏蔽罩、屏蔽壳内的设备不受外部电磁干扰,又不让其电磁干扰外泄。系统连接的数据线、信号线必须采用屏蔽电缆线,这样能避免数据信号传输时受到电磁干扰。屏蔽线的屏蔽层必须可靠接地,并与主电路线及控制线完全分离。屏蔽一般分为静电屏蔽、低频磁场屏蔽和电磁屏蔽。2.2.3接地技术接地有保证安全和抑制干扰2个作用。正确的接地方式是保证人身和设备安全及抑制干扰的一种有效方法。设备的金属外壳接地是安全保护接地,是为了防止人身触电和保证设备安全;系统连接的数据线、信号线的屏蔽层接地是屏蔽接地,干扰电压对地形成低阻通路,干扰电流通过接地线导流入地,以防止干扰其他电子设备。自动化控制系统是由多台自动化电气设备和各类传感器构成,整个系统必须只能在一处接地,如多点接地,就会在电路中会形成多个接地回路,当低频信号或脉冲磁场经过这些回路时,就会引起电磁感应噪声,形成电磁干扰。2.2.4隔离措施隔离的作用是破坏电磁干扰传播的途径、切断电磁耦合的通道,从而达到抑制电磁干扰的目的,包括变压器隔离、光电耦合器隔离、继电器隔离等。在热力站变频柜和自控柜中都使用了单独的24V电源开关将强电信号和弱电信号隔离开来,减少了相互之间的干扰;在控制回路中使用了大量的继电器将控制回路得电气连接阻断,切断了电磁干扰的传播途径;在变频器和控制器接收传输信号端加装光电耦合器隔离,保证了输入回路和输出回路的电气隔离,能很好地解决不同电位、不同逻辑电路之间的信号传输和电气隔离,从而减少了电磁干扰。2.2.5滤波技术滤波技术就是将相应频带的滤波器接入信号传输通道中滤除或尽可能衰减干扰信号,使信号传输过程中不受外部电磁干扰的影响,以达到提高信噪比、抑制干扰的目的。在变频器的输入电流端安装交流电源滤波器和电抗器,能有效地抑制外来的高频干扰和电源的低频谐波电流干扰对变频器控制信号及其他电子设备的电磁干扰。在自动检测系统中,传感器的直流电源是共用的一个开关电源,为了避免在同一电源内造成几个电路之间的相互干扰问题,应在每个传感器电路中加上RC或LC退耦滤波器。 3总结 热力站自动控制系统的稳定与否直接关系到热力站能否安全运行,尽可能地减少自控系统内外的各种干扰是非常重要的事情。在热力站自控系统设计之初就应充分考虑,要根据场地空间的大小、设备设施的种类、主要干扰源和受干扰设备及干扰的途径等具体情况,采用与之相适应的各种抗干扰措施,尽可能地减少和避免电磁干扰,保证自控系统能可靠、稳定地工作。在施工和维护过程中,要严格按设计要求和规范进行,保证每项措施都能起到应有的作用。此外,在选用电子元器件、传感器等设备时,必须选用性能参数稳定、可靠,能适应工作现场条件的器件和设备,从而保证系统组成后能安全、稳定地工作。 作者:杨利勇 单位:太原市热力公司 自动控制系统论文:智能建筑楼宇自动控制系统探讨 【摘要】智能建筑是现代建筑行业的发展区域,越来越多的工程项目,设计成了智能建筑。智能建筑楼宇中,比较重要的结构是自动控制系统,加快了智能建筑楼宇的发展速度。智能建筑楼宇提高了对自动控制系统的重视度,采取高效的控制方法,规范自动控制系统在智能化建筑楼宇中的应用。本文主要探讨智能建筑楼宇自动控制系统的几点内容。 【关键词】智能建筑;楼宇;自动控制系统 自动控制系统是智能建筑楼宇的核心部分,通过自动化技术、通信网络以及计算机技术,规划了自动化控制部分,应用到智能建筑楼宇内,满足楼宇智能化的基本需求。目前,我国建筑行业表现出了智能化、自动化的发展特征,直接提高了智能建筑楼宇的服务能力,由此对自动控制系统有一定的需求,目的是通过自动控制系统,优化智能建筑楼宇自动化的运行环境。 一、智能建筑楼宇自动控制系统的设计 1.系统设计自动控制系统主要参与智能建筑楼宇的运行控制,其在设计中,注重功能性的运行内容,管控好楼宇的运行和消耗,促使楼宇内的各项自动化项目,保持在最佳的状态[1]。自动控制系统的设计,可以规划成3个模块,分别是:(1)安保管理,自动化监测智能建筑楼宇,实行防火防电及防爆,同时还要执行安全中的数据管理,提高数据传输的水平,达到数据传送的规范标准;(2)物业管理,自动控制系统中,辅助计算出智能建筑楼宇的资金消耗,监督各项设备的运行状态,及时发现有异常的设备,制定设备更新计划,更换异常设备;(3)环境能源管理,自动控制系统管控智能建筑楼宇内的照明、空调以及运输项目,重点规范照明系统和空调系统的能源分配,有效控制能源消耗,实现节能降耗,自动控制系统在运输方面的环境能源管理,是指电梯、停车场等项目的控制,保障能源分配的合理性,才能完善自动控制系统的设计。2.系统分区自动控制系统在智能建筑楼宇中的系统分区,分为两个部分。分析如:(1)控制分区,自动控制系统分为集中控制与集散控制两个部分,集中控制是指计算机为自动控制的基础,所有监控点均连接到监控中心的计算机体系中,计算机处理好运行数据后,重新传送到设备的执行器内,缩短了运行控制的时间,集散控制的核心是分布式控制,监控中心采用通信总线结构,在智能建筑楼宇的监控区,实行分级分布式的控制方法,分散的状态下,完成自动化控制;(2)协调分区,是指对智能建筑楼宇中的子系统,实行协调化的自动控制,不同子系统,其核心功能不同,采用自动化控制系统,确保子系统能够在协调的状态下独立运行,子系统单独连接到自动控制系统内,做到协调运行。 二、智能建筑楼宇自动控制系统的应用 本文以某商务型的智能建筑楼宇为研究对象,该案例中,建筑楼宇占地120585.21㎡,建筑总高度是85.3m,该智能建筑楼宇,集酒店、办公、商业、车库等功能于一体,该建筑在建设初期,就提出了智能化要求,落实了自动化系统的应用,探讨几点自动化系统在该楼宇中的应用表现,如下:1.智能卡系统该商务型智能建筑楼宇,自动控制系统的应用,构建了智能卡系统,专门用于保护楼宇内部的安全性,确保出入人员的安全性。自动化控制中,包含了智能化系统,出入人员通过刷卡的方式,通过智能化系统,向自动控制系统提交认证信息,符合认证才能正常出入[2]。该案例的门禁、车库等位置,均采用了智能卡服务,实现了自动化的识别。自动化系统中有数据库,其可主动识别智能卡的用户,身份匹配成功后,才能安全放行。该楼宇的人流量大,因为楼宇存在多项功能,所以在酒店、办公等位置,专门配置了自动化的门禁系统,采取自动化的识别方法,门禁属于智能卡系统的一部分,执行刷卡识别,保障楼宇内部的安全。2.视频监控系统自动化控制在楼宇视频监控中,表现出了高效的应用。楼宇的运行根本是安全,结合自动控制系统,在楼宇中安装视频监控系统,专门用于监督楼宇的内外环境。该楼宇中的安全管理方面,不仅安装了视频监控系统,还配置了防盗报警、信息巡防等模块,其在该建筑楼宇的公共部位,安装了视频监控,以便实时掌握楼宇内外的环境状态,避免发生突发状态[3]。该楼宇内,不同功能的区域,管理人员之间相互协调,尽量扩大视频监控系统的监测方法,遵循“以人为本”的保护方式,落实视频监控系统的应用。例如:该案例的商业区,突发了安全事故,周围居民及时按下了防盗报警,信号迅速传达到了安全监控室,值班人员根据视频监控系统与防盗系统,迅速找到了事故位置,及时排除了安保人员,解决了事故问题,有效避免了人员伤亡。3.设备管理系统智能建筑楼宇中,安装的设备非常多,增加了设备管理的负担,而自动控制系统,可以应用到设备管理上,缓解了各项设备的运行压力。设备管理上的自动化,在智能建筑楼宇中,营造了舒适的环境[4]。该智能楼宇在设备管理时,以自动控制系统为基础,引入了多项先进的技术,专门控制好智能建筑楼宇中的设备运行。例如:该楼宇中的空调设备,建筑内,安装了30台空调机组,其中8台是空气净化变频机组,空调机组中,采用了PLC编程控制,促使空调能够根据楼宇内的环境,自动调节变风量和温度,实现了室温控制空调的方式,空调机组中安装传感器,夜间会降低或停止空调运行,降低了空调设备的能源消耗,体现了自动化控制在设备管理系统中的优势,不仅具有管控的作用,还起到节能降耗的作用。自动控制系统除了在空调设备上,还应有到了通风排水、电器运行、电机等设备中,完善了智能楼宇的设备运行。 三、智能建筑楼宇自动控制系统的发展 智能建筑楼宇自动控制系统是信息时代的产物,其具备良好的发展前景。随着通信技术和计算机技术的发展,自动控制系统在智能建筑楼宇中,可以更为及时、便捷的实行功能管理。未来发展中,自动控制系统可以参与智能建筑楼宇的各方面管理,不仅仅是现代几点功能控制上,而是提供综合的管理方法,充分体现自动化控制系统的功能。自动化控制系统在未来发展中,朝向高级化的方向发展,在智能建筑楼宇中,形成高级管家,提升自动化服务的水平,还要和通信自动化、办公自动化相互配合,完善智能建筑楼宇的运营环境,充分发挥自动控制系统的功能优势。 四、结束语 智能建筑楼宇的自动控制系统应用中,以规划设计为基础,满足智能建筑楼宇的功能需求,体现自动控制系统的高效性。自动控制系统在智能建筑楼宇中,得到了积极的发展,结合系统的设计和应用,推进自动控制系统在智能建筑楼宇项目中的发展,以便在楼宇中,开发更多的自动化控制功能。 作者:吴涛 单位:四川省煤炭设计研究院 自动控制系统论文:自动控制系统在污水处理的改进措施 摘要:水资源在全球范围内都是重要的资源,水资源在我国经济发展中也占据很大的比重。因为水资源量在很大程度之上影响着我们国家经济发展的速度。伴随着近代工业的迅猛发展,以水资源为代表种种资源都受到相当大程度的污染,对污水处理的问题成为了目前最迫切的问题。文章分析了自动控制系统于处理污水时的的作用,先介绍了自动控制系统的组成特点,然后研究了自动控制系统在污水处理中的应用现状以及今后的改进措施进行探讨。 关键词:自动控制系统;污水处理;改进措施 前言: 目前,我国的环保力度逐渐加强,国家对污水处理上的处理方式也渐渐由点到面,进行了全方位的处理。因为我国国土很辽阔,各种工厂分布在很分散的位置为我国污水处理无形中增加了很大的难度。但是污染过水资源如果未经处理或者是处理不妥就排放到江海湖泊中,不仅为我国生活用水造成严重的影响,同时会对我国工业产业产生阻碍无法正常发展。因而,污水的处理是迫切的问题。电气自动控制系统在污水处理中的应用,可以提高处理污水效率,可以为我国经济的发展奠定出一个很良好的发展平台。得到很多有用的结论,自动控制系统能够提升自动控制系统整体性能,令污水的处理可以最高效率、最科学的进行,给经济的发展以及社会的整体发展扫除了麻烦。 一、自动控制系统的组成以及特点 自动控制系统的组成比较复杂,一般由数据采集、信号处理以及自动控制等各方面的内容组成。在实行污水处理时,只有这些部分协和配合,各尽其能,就会使污水达到最好的处理效果。主要负责系统运行的自动控制部分,令系统在没有人操控的情况下,也可以按照原来设立的系统进行运行,将人从危险、繁重的工作中拯救出来;主要负责系统监控的数据采集部分,当系统属于运行状态时,数据采集部分可以对污水处理的状况进行检验,能够保证系统的正常化运转;信号处理部分是对采集的数据进行处理,若发现系统出现异常状况时,就会迅速的对系统开始进行修复,保证污水处理的质量与效率。自动控制系统是一个多部分组成的整体化的设施,需要各部分之间相得益彰,污水的处理才可以实现高效化。 二、自动控制系统在污水处理中的应用现状 (1)电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想我国的科技发展不均衡,有些技术的发展还处于初级阶段,和总体科技水平差距太大,所以在使用设备的配套时,往往有些方面的落后会拖垮了设备整体的本能。当前我国的电气自动控制系统中,检测设备相当不完备,整体设备的性能的滞后。在电气自动控制系统进行处理污水时,很多的仪表、检测表由于精度不够,令系统没办法对突然出现的问题准时处理,造成了不必要的亏损,降低了处理污水的效率,减小了经济效益的空间,因而很大程度上限制了企业的发展。(2)污水的排放标准太低为了扩大经济效益空间有些厂家进行污水处理时,通常省略或简化水质的检验。近几年,由于我国环保部门监控力的加强,有些企业、工厂用PH、DOORP等进行对水质的限制,可是在电气自动控制系统进行操纵时,若检测系统检测到水质还有处于不合格状况时,系统接到反馈单单只是延长污水处理的时间,而却不是再一次进行对污水水质的检验,这样通常会造成处理的污水完不成预期的成效就直接排泄到环境中去。(3)设备维护不到位一些污水处理工厂一方面为提升污水的处理效率,另一方面为了减少污水处理成本,所使用的污水处理设备都是直接从国外直接买来。可是从外国买回来的设备基本都会有维护的要求,一旦没有满足维护标准设备不能正常工作,令污水处理效果不理想。 三、自动控制系统在今后的改进措施 因为我国污水的自动控制处理系统和经济发展现状没能完美的符合,这很阻碍到处理污水效率和质量,利用对我国目前污水处理现状,为相关方面采取必要措施,来提高处理污水效率和质量。(1)控制设备的检测精度在污水处理工厂引进新处理的设备后,必须注重对设备的检测,尤其是设备的精度问题。如果检测设备的精确度有缺陷,会令污水处理结果产生问题,经常令没有达标的污水因检测不出就被误排放了,这会造成无法挽回的各种方面的损失。因而,在引进新处理设备之时,就要注重检测设备精度的问题,我们必须要使处理的污水排放后不会产生较大的危害后果。(2)提高污水排放标准污水处理在实际生活中,排放的标准过低令污水处理现状和理想相差很大。利用对提高污水处理标准,从而减少不达标的污水被排放的量,这样可以从整体上将污水处理的效果得到保障。(3)相关设备的维护目前来说我国很多污水处理厂都是直接从国外引进设备,设备的维护问题有多方面的难题。可是只有好的处理污水的设备,才可以确保污水处理的结果。所以,工厂要必须加强设备维护的重视度,为克服各种方面的困难,把设备维护工作做到位,污水处理结果可以得到保证。(4)培养专业的人才培养专业的人才在污水处理方面是可持续发展有重大意义,可是我国目前污水处理人员都是接受简简单单培训就上岗,没有了解很多相关知识,这样使得在实际操作时易产生大问题。特别是在电气自动控制系统需要维护或者是出现问题时,特别难找到这方面专家进行指点。培养专业人才或者引进专业人才就十分重要了,这样不仅仅可以为我国污水处理的水平提高,也可以为污水的处理提供长期的保证以及将来的发展问题作出筹备。结语:综上所述,自动控制系统于污水处理之中有相当高的地位,一方面大幅度的降低污水处理的经济成本。另一方面,可以令污水处理效果获得明显的改善,创造出了很好的社会效应。文章利用对目前我国污水处理现状进行着手分析,提出很多改进措施,希望我国业内人员在提高污水处理质量以及改善污水处理等方面能有更大的进步。 作者:潘亚楠 赵磊 宋淼 单位:沈阳理工大学 自动控制系统论文:智能建筑楼宇自动控制系统研究 【摘要】随着我国建筑业的不断发展与进步,智能化建筑也得到了相应的发展,其中自动化控制系统在其中扮演着极其重要的作用。本文主要就智能建筑,简要分析自动化控制系统在其中的应用。 【关键词】智能建筑;楼宇自动化控制系统;空调系统管理 1前言 建筑中的自动控制系统在其中占有着非常重要的组成部分。它有着以下几方面的优点,第一能够有效的节约能源,第二能够确保设备的运行处于安全的范围,第三能够创造安全的工作环境。以上的这些优点使得当代的建筑已经发展为智能的建筑,发展为会为人类思考的建筑。 2自动控制系统的发展历程 随着自动控制技术的不断发展与进步,建筑内的自动控制系统也随之发展而来。在我国建筑行业的发展过程中,楼宇的自控系统经历了以下几个阶段的发展。第一个阶段是集中式控制系统,第二个阶段是集散式控制系统,第三个阶段是现场总线控制系统,第四个阶段是网络集成系统[1]。 3自动控制系统的发展趋势 智能化的自动控制系统,尤其是有着集成能力的自控系统这一概念出现的时间较短。故此,在系统的选型讨论时往往存在着一些争论。自动控制系统主要是由以下两方面结合产生的,第一方面是计算机的控制技术,第二方面是通信技术。所以,建筑的自动控制系统必定是会采用计算机领域的最新研究技术。 4自动控制系统在建筑工程中的应用 4.1工程概况苏州的南溪江路商务中心地处苏州吴中区,总建筑面积在十二万平米左右,建筑高度高大85.3米。主要有以下几方面的功能,第一就是商业功能,第二就是作为办公写字楼的功能,第三就是作为五星级酒店功能,第四可以作为地下停车场。其中该建筑采取了自动控制系统以达到能够对建筑进行智能管理的目的,下文主要介绍空调能耗管理系统在建筑中的应用。4.2设计依据采用国家规范标准进行建筑设计,如建筑设计防火规范、防雷设计规、智能建筑设计标准规范、低压配电设计规范等。4.3设计目标4.3.1一次设备的运行能够达到设计的标准“一次设备”指的是能够体现其使用功能的设备,如锅炉、电梯、路灯等能够直接方便用户使用的设备,建筑的自动控制系统就是控制类似以上的设备来为用户进行服务的,故此我们也可以称自动控制系统的设备为“二次设备”。楼宇的自控系统最主要的目的是能够保证“一次设备”的运行达到设计的要求,确保南溪江路商务中心获得舒适的工作环境。4.3.2降低设备的使用能耗在当代建筑工程中,为了尽最大可能的去满足用户的需求,机电设备在建筑中占据着越来越重要的地位,而这些机电设备的能耗也是建筑运行所要支出的主要部分。据调查研究发现,仅仅中央空调的能耗就在建筑中占据其中的百分之四十以上,在楼宇内采取自动控制系统有助于节约能约能耗,节省运行资本。4.3.3方便物业的管理为了给南溪江路商务中心大楼提供一个较为舒适的工作环境,那么其中的机电设备必然数量较多,然而由于这些设备分布较为分散,那么就会使得这些设备的管理非常困难,采用自动控制系统有助于物业管理者能够采用远程控制的方法来减轻工作人员的劳动强度,实现物业管理的现代化。对于那些使用较为规律的设备,我们可以用电脑时间程序管理来进行控制。4.4设计原则4.4.1合理性合理的自动控制系统不但能够满足用户的需求,更是以系统的实用为主要目标来对南溪江路商务中心进行控制。4.4.2先进性采用最为先进的技术来进行设计,方便日后的使用过程中能够跟踪行业的发展。4.4.3开放性不但能够兼容其他的设备监控,并且用户能够自主的选择其他的系统来进行更新维护。4.4.4友好性有些系统较为复杂那么就需要专业的操作人员来进行操控管理,而该软件的友好性则是使用较为简单,方便工作人员操控管理。4.5系统原理此次设计运用的是新型的集散控制系统,将其中的控制功能进行分配,分配到每个控制回路,并体现在现场的仪表之中,进而提升系统的可靠性,从而达到分布式的控制。本系统分为以下三个层面,第一层是设备层,第二层是控制层,第三层是管理层。主要的监控对象大体分为以下几类,第一是PAU空调系统,第二是水泵设备,第三是电梯设备等。南溪江路商务中心大楼的BA系统的监控设置在一楼的监控中心之内,大楼中共设有30多台空调机组,当中有5台采取了变频机组。一般而言,变风量空调的原理是送风传感器或者回风传感器来进行冷水、热水调节阀的控制,于此同时可以依据需要来进行风管电加热的分级调节,然后设置高温保护开关,当开关动作时,就需要对电加热器进行关闭操作,当风机停止运转时,要对电动二通阀进行关闭操作。对组装式空调器进行控制时,由室内温度来进行控制调节,调节冷水、热水的电动二通调节阀。然后设置高温保护开关,开关的设置在电热器后面。当开关动作时,就需要对电加热器的电源进行关闭处理,当风机处于停止的状态时,要将电动二通阀进行关闭处理。需要注意的是,风机开,电加热器才能进行开启处理。随着过滤器的阻力发生改变时,可以通过控制变频器来维持风量,以达到保证换气的稳定,进而延长过滤器的使用期限。4.6供电电源系统电源是由及控制室的配电箱引接进来,容量为三相5kw。DDC数字控制器安装在各空调机房内部,电源就通过最近的配电箱进行引出,容量为单向0.5kw。4.7电气接地在一栋建筑物中,其供电配电的设计至关重要,影响整个建筑物的有效使用。在其中,接地系统在其中占据着非常重要的组成部分,因其能够对供电系统的安全运转有着最直接的影响。尤其是近些年来,随着科技的不断进步与发展,建筑内的自动控制系统在给我们带了了巨大的方便的同时也产生了一些问题。在南溪江路商务中心大楼的工程中,采用的是TN-S系统。在进行系统的设置时,要注意以下几点问题,第一是它的工作零线,第二是其专用的保护线,第三是它们相连接的位置,以达到保证智能化建筑的安全。 5结语 建筑内的自动控制系统在智能化建筑中扮演着极其重要的角色,它能够实现整个建筑的智能化服务。智能化建筑的设计施工需要许多单位进行协调配合,如施工单位、业主、设计单位等。通过在建筑内设置自动控制系统,有助于实现整个建筑的节能效果。在今后的建筑业的发展过程中,建筑内的自动控制系统的发展也将会越来越成熟。 作者:张亮 自动控制系统论文:自动控制系统对污水处理的应用 摘要:在我国经济发展的过程中,水资源占据着重要的地位,他的资源量将很大程度上影响着我国经济的发展速度。而随着近代工业的崛起,以水资源为代表的各类资源均受到很大程度上的污染,所以对污水的处理已经成为当前最突出的问题。本文就自动控制系统在污水处理中的应用进行全面的分析,提高自动控制系统的性能,使得污水处理能够最大效率的进行,为社会、经济的发展扫除障碍。 关键词:自动控制系统;污水处理;应用 引言 近年来,随着我国环保力度的逐步加大,对污水的处理上逐渐由点到面,实行全方位的覆盖。由于我国幅员辽阔,各类工厂分布较为分散的状况给我国的污水处理增加了难度。而污染的水资源如果处理不当而直接排放进江海湖泊,不仅给我国的生活用水带来影响,也会阻碍工业等相关产业的发展,所以对污水的处理已经成为一件急需解决的问题。电气自动控制系统的应用,将提高污水处理的效率,为我国的经济发展奠定一个良好的发展平台。 1自动控制系统的组成以及特点 1.1自动控制系统的组成 自动控制系统的组成较为复杂,一般由自动控制、数据采集以及信号处理等方面的内容组成。在进行污水处理时,只有这几个部分协调配合,各尽其能,才能使污水的处理的效果达到最好。自动控制部分主要负责系统的运行,使得系统在无人控制的情况下,也能够按照原有设定的系统进行运行,将人从繁重、危险的工作中解救出来;数据采集部分主要负责系统的监控,当系统属于运行状态时,数据采集部分能够对污水处理的状况进行检测,保证系统的正常化运行;信号处理部分是对采集的数据进行处理,当发现系统出现异常状况时,就会及时的对系统进行修复,确保污水处理的效率与质量。自动控制系统是一个整体化的设施,只有各部分之间相辅相成,才能实现污水处理的高效化。 1.2自动控制系统的优点 从另一种角度而言,自动控制系统可以分为软件和硬件两部分。这两部分虽然完全不同,但是却是缺一不可。为了实现电气自动控制系统的方便化操作,自动控制系统中往往嵌入了目前发展较为成熟的软件工程技术。操作员进行操作时,可以结合软件的优点通过功能图块进行编程,提高系统操作的便捷性。除此之外,对于一些较为复杂的工程项目,可以利用高级语言完成相关的数学算法,在简化项目复杂程度的同时,可以实现功能块的嵌套,优化系统的性能。硬件与软件不同,但是在一定程度上被软件限制选择的范围。通常情况下,一款软件的集成程度越高、功能越强,那么对硬件的配置要求就越苛刻,污水处理工厂的成本就会增加。所以在软件的制作过程中,我们要兼顾硬件的选择,只有这样才能在不影响污水处理效率的情况下,节省开支,实现经济效益的最大化。 2自动控制系统在污水处理中的应用现状 随着科技的发展,越来越多的设备处在日新月异的变革之中,设备的更新周期远远低于历史上的任何一个时期。电气自动控制系统就属于其中发展较快的一类,且从整个经济结构角度来看,电气自动控制系统对于人类来说具有巨大的应用价值。然而事实表明,实际应用的情况并没有达到理想的效果,其中存在着较多的缺陷和不足。下面我们就简述一下电气自动控制系统在污水处理中具体应用的现状。 2.1电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想 我国科技发展不平衡,某些技术发展还处于基础阶段,与总体科技水平不相吻合,所以在设备的配套使用时,往往某方面的落后拖垮了设备整体的性能。目前我国的电气自动控制系统中,检测设备相当不完善,滞后了整体设备的性能。在电气自动控制系统进行污水处理时,很多的检测表、仪表由于精度不足,使得系统无法对突然出现的问题及时处理,造成了不必要的损失,降低了污水处理的效率,压缩了经济效益的空间,从而很大程度上制约了企业的发展。而且,如果处理的污水没有达到设定的标准就进行排放,那么其中的污染物就会对环境以及相关生物造成极大的危害,给国家和人民造成不可估量地财产损失。 2.2污水的排放标准太低 一些厂家进行污水处理时为了扩大经济效益空间,往往简化或者省略水质的检查。近年来,由于我国环保部门的监控力加强,一些企业、工厂用ORP、DO、PH等进行对水质的控制,但是在电气自动控制系统进行操作时,如果检测系统检测到水质尚处于不合格状态时,系统接到反馈仅仅只是加长污水处理的时间,而并非再一次进行污水水质的检测,这样往往造成处理的污水达不到预期的效果就直接排放到环境中去。 2.3设备维护不到位 我国的污水处理工厂为了提高污水处理的效率,减少污水处理的成本,一些污水处理设备都是从国外直接购买。而这些设备往往都有维护要求,只有满足维护的标准之后,设备才能够更好的工作,使污水的处理效果实现最大化,但是目前国内工作人员对这些设备的了解较少,很难满足设备的维护需求,使得设备的维护工作名存实亡。而且这些设备的造价往往十分昂贵,维护的费用也是一笔巨大的开支,严重挤占了工厂的利润空间,使得部分污水处理厂做的不够到位。 2.4缺少相关的专业性人才 从相关部门的统计数据来看,我国污水处理行业员工的能力普遍偏低,往往都是通过简单的培训就直接上岗。在这种情况下,如果处理系统一旦出现问题,或者处理设备需要维护的时候,由于缺乏专业人才,就会导致污水的处理效果与理想的标准相差较大。 3自动控制系统在今后的改进措施与发展方向 3.1自动控制系统的改进措施 由于污水自动控制处理系统与我国的经济发展现状不能够很好的契合,严重阻碍了污水处理的效率与质量,通过对目前我国污水处理现状的分析,对相关地方采取一些必要的措施,以提高污水处理的质量与效率。3.1.1体改电气自动控制系统检测设备的检测精度在进行污水时,我们要保证经过处理的污水排放到环境中时不会产生大的危害。然而由于检测设备的精确度有着严重的缺陷,使得污水处理的结果产生一系列的问题。检测设备搜集数据时,因精度问题,往往使得未经达标的污水因检测不出而被误排到环境中,造成了无法挽回的损失。所以,当污水处理工厂引进新的处理设备时,一定要注重检测设备的精度问题,只有这样,才不会影响处理系统整体的性能。3.1.2提高污水排放标准在实际的生产生活中,污水处理标准的过于低化使得污水的处理现状与理想相差甚大。通过对污水处理标准的提高,减少污水不达标而被排放的概率,从整体上提高污水处理的效果。3.1.3对相关设备进行维护由于目前我国大多数的污水处理工厂都是从国外直接引进设备,在维护的问题上存在着多方面的问题。但是只有良好的机器设备,才能保证污水处理的效果。所以工厂应该加强对设备维护的重视程度,克服多方面的困难,将设备维护的工作落实到位,为污水的处理结果提高保障。3.1.4引进和培养专业人才目前我国的污水处理工作人员基本都是仅仅接受简单的培训就直接上岗,缺乏相关方面的知识,在实际操作中往往容易产生大的漏洞。尤其是在电气自动控制系统出现问题以及设备需要维护时,很难找到相关方面的专家进行指导。所以引进和培养专业人才就显得十分的重要,他不仅能够提高我国污水处理的水平,又能为污水的处理结果提供保证。 3.2自动控制系统的发展方向 目前,控制理论向着两个方向进行发展,一是在科技飞速发展的大环境下,注重某一种方法的研究,将先进、成熟的科技技术应用到方法的实践中,提高污水处理的效率与质量;二是将多种方法结合使用,相互之间取长补短,发挥他们所具有的优势,共同提高污水的处理效果。就目前而言,第二种的发展趋势明显高于第一种,且已经取得了良好的效果。 4结语 自动控制系统在污水处理中占据着重要的地位,不仅大大的降低了污水处理的成本,而且使得污水处理的效果得到了明显的改善,创造了良好的社会效益。笔者通过对目前我国污水的现状进行具体分析,提出一系列相关改进的措施,希望在改善污水处理、提高污水处理质量方面能所帮助。 作者:李家栋 单位:曲阜师范大学工学院 自动控制系统论文:谈污水处理厂的自动控制系统 【摘要】随着国家、企业、社会等对于环境问题的重视程度越来越高,污水处理厂的自动控制系统和污水处理工艺也得到了企业的高度重视,污水处理厂的自动控制系统包括了硬件和软件等部分,每一个部件的正常工作才能保证整个污水处理自动控制系统的正常工作,本文将讨论和分析污水处理厂的自动控制系统。 【关键词】污水处理;自动控制系统;污水处理工艺 在实际的污水处理过程中存在着一些难点问题,污水处理自动控制系统的应用可以解决一些传统污水处理工艺面临的难点问题,但是污水处理厂的自动控制系统自身也面临着一些需要解决的难点问题,这就需要人们不断研究污水处理自动控制系统,不断改造和升级现有的污水处理自动控制系统,使其更好的发挥作用。 1污水处理厂中污水处理工艺的一般流程 污水处理厂中污水处理工艺的一般流程主要包括污水处理工艺,污泥处理工艺和出水消毒工艺等流程,在污水处理厂中污水处理工艺的每个环节都有相关的规定和标准需要遵循。第一,在污水处理工艺中首先要对进水水质进行技能分析,在进行进水水质技能分析使应该根据相关的污水厂进水水质技术性能指标进行操作,如当污水中水质5BOD/CODCr比值为0.565时,较适合的处理工艺是生化处理工艺;当C/N的比值为3.71时,此时较为适合的污水处理工艺是生物脱氮工艺;当5BOD/TP的比值为43.33时,这时最为适合的污水处理工艺是生物除磷工艺,且不需要与其他工艺混合使用,这些只是污水水质进技能指标中较为有代表性的一些指标,可以采取对应的适宜处理工艺进行处理,当污水水质指标出现其他数据时,也应该根据相应的标准进行污水处理。污水处理工艺中对于不同的污染物质需要采用不同的方法和工艺进行处理,如为了去除污水中的SS就主要采取沉淀的方式;为了去除水质中超标的5BOD主要采取微生物吸附和代谢的方式以及泥水分离方式;为了去除污水中的COD,可以采取与去除5BOD类似的处理工艺和方式;为了高效率地去除污水中的N,可以采用的工艺是脱氮工艺;对于P的去除来说,主要是依靠生物除磷的方式。第二,污泥处理工艺流程主要包括污泥稳定工艺,污泥浓缩脱水工艺和污泥的最终处置。厌氧消化,好氧消化,加热干化,加碱稳定和热处理等工艺都是能够达到污泥稳定的工艺,但是其中厌氧消化是污水厂最常用的处理方式,因为加碱干化,加热干化和热处理等直接稳定污泥处理工艺的成本耗费较高;在进行污泥浓缩脱水环节时,机械浓缩和脱水方式能够使处理后污泥含水量低于百分之八十,因此目前污水处理厂通常情况下会采用机械浓缩脱水方式来进行污泥的浓缩脱水处理;污水厂在处理污水的过程中,污泥的出现是一种必然现象,污泥虽然是固体废弃物,其中既含有一些有用的物质如氮磷钾等元素,而且污泥中也含有病原菌,寄生虫和重金属等有害物质,在进行处理时必须结合当地环境考虑其对于生态环境的影响。第三,污水厂的出水需要经过消毒过程,目前对污水厂进行出水消毒主要采用氧化法、加氮法、紫外线消毒法等,臭氧可以彻底的杀菌而且对于环境的影响非常小,因此进行出水消毒时最常用的氧化剂是臭氧;由于液氮成本低而且消毒效果比较稳定,液氮是利用加氮法进行污水消毒最常用的方式;紫外线的有点是可以在短时间内达到消毒的目的,而且不会产生二次污染,因此,紫外线也成为污水厂进行出水消毒过程中使用的方法,主要注意的是这三种出水消毒的方式在应用时也有其弊端,污水厂必须权衡这些消毒方式的利弊,选择具体的出水消毒方式。 2污水处理厂中自动控制系统的硬件设计 2.1现代污水处理厂自动控制系统的简单介绍 现代的污水处理厂自动控制系统主要有两种类型:一种是可编程序控制器PLC,另一种是现场总线控制系统FCS。可编程序控制器PLC是一种利用可编程序存储器进行操作和控制的电子系统,由于电子技术的应用,使得可编程序控制器PLC具有很高的控制能力,而且这种自动控制系统的可靠性也非常高,,即便在较为恶劣的污水处理环境中,也可以正常的工作。现场总线控制系统FCS可以实时地检测污水厂处理现场的相关数据,而且FCS采用智能技术和通信网络技术,能够使污水处理的现场形成一个智能的通信网络,可以提高污水处理过程的操作性和现场设备互联性。在实际的应用中,可编程序控制器PLC与交换机、工控机的结合使用是污水厂污水处理中实用性很强的污水处理厂自动控制系统,因此在下面的介绍中,会更侧重于对可编程序控制器PLC的介绍。 2.2现代污水处理厂自动控制系统的构成 在编程序控制器PLC、交换机、工控机结合使用的现代污水处理厂自动控制系统中,系统结构主要分为控制层和信息管理层。对于现代污水处理厂自动控制系统的控制层,主要采用PLC自动控制方式、就地手动控制方式和中控室集中控制方式等进行控制,通过对控制层的有效控制,不仅能够实现各个编程序控制器PLC之间的数据交换和协调,而且可以实现编程序控制器PLC中个智能化控制设备间的数据交换和数据协调,以及一些程序的编译和维护工作,如果远程设备中出现了错误也可以通过对控制层的控制查询错误。现代污水处理厂自动控制系统的信息管理层主要依靠通信网络进行信息的管理和传输等,信息管理层所采用的通信网络是标准以太网,这种网络可以有效快速地处理信息和管理信息。为了保证现代污水处理厂自动控制系统的正常运转,自动控制监控系统也是必不可少的一部分。 3污水处理厂中自动控制系统的软件设计 准确确定污水处理厂中自动控制系统的自动控制方式,设计下位机PLC程序,精确计算关键控制环节的相关数据,设计上位机人机界面等四方面的工作是确保污水处理厂中自动控制系统正常高校工作所必须做好的工作。自动控制方式在上文中已经做过简单的介绍,其中现场手动控制方式是污水厂应该优先考虑的一种控制方式,这种控制方式主要能够解决现场调试和检修等问题;PLC自动控制方式需要利用相关软件进行设计,主要完成对隔栅间,沉砂池A/O池,脱水车间,进水泵房和二沉池消毒池等区域的控制;中控集中室控制方式是一种远程的控制方式,操作人员需具备相当的分析能力和专业能力,因为采用这种方式时,虽然操作人员所做的操作主要是开或关,暂停或启动,但是进行这些操作之前需要对中控系统操作站或操作面板的监控画面和数据进行合理地分析。除此之外PLC的程序设计以及模糊自整定PID参数算法的确定及计算也是非常重要的软件设计步骤。 4结语 通过分析污水处理厂的自动控制系统,可以发现污水处理自动控制系统的结构复杂,而且对于电子技术和智能技术等的要求非常高,因此想要成功地实现污水处理自动控制需要大量的工作和学习,也需要研发人员的不断努力和创新,才能够使污水处理厂的自动控制系统更高校更成功地发挥作用。 作者:周亚楠 单位:河北省晋州市城市污水处理厂 自动控制系统论文:自动控制系统在污水处理的应用 自从我国工业化进程加快以来,污水的排放及其处理已经成为越来越受国家关注的一个重点。水资源的利用直接关系到人类生存,关系到人类可持续发展。早期工业废水、城市生活废水全部直接排放进自然中,直接利用自然的自我净化调节功能来分解废水。但是随着我国工业化程度的不断加深,仅仅通过自然自净能力已经很难将庞大的废水量处理完,这时建设城市污水处理厂的必要性就突显出来。早期的城市污水处理厂一般都是由工作人员到现场进行勘察以及调研,但是污水处理厂的构成复杂、建筑物繁多,在测量多种项目指标时,常常给现场勘测调研带来极大困难。随着科技革命带来各种新技术,污水处理厂渐渐开始引用自动控制技术,这项技术得到广泛应用是因为自动控制技术操作起来非常方便,可以进行实时监测,并且非常节省人力。在20世纪70年代的美国,部分污水处理厂可以实现对加药过程进行计算机控制,如污水处理厂通过计算机对加钒过程进行掌控,很好地降低了钒的使用量,与之同时发生的是管理效率的显著提高和水质的大为改善。除此之外,像德国、日本等国家的一些污水处理厂也较早实现了用计算机来控制污水处理过程。污水处理系统发展到现在已经取得很大进步,其自动化程度跟以前相比也更高。 1污水处理系统中自动化技术的应用现状 所谓自动控制系统就是把控制设备、执行器件、检测元件和主计算机之间利用通信网络连接起来,这样主计算机可以对它们进行集中控制,进而达到集中监控、集中调度、集中分析和集中数据处理的目的。经过对国外引进技术和设备的消化和吸收,我国的污水控制系统也有所进展。工业Ethernet配合着FCS,再与PLC控制站结合起来,这种自动控制系统是我国最新一代的控制系统。现在自动控制系统在污水处理中的应用有了新的进展,如FCS、PLC、DCS等。其中FCS是现场总线控制系统(FieldbusControlSystem),近年来它发展迅速,可以算得上是最新型的自动控制技术,它旨在用网络传输代替比较传统的硬件传输,这是FCS通过现场控制网络将众多控制器、传感器和执行器连接起来实现的。PLC是可编程控制系统(ProgrammableLogicControlSystem),它使用计算机技术以实现开关量的逻辑控制,其最大的优势就是具有超高的可靠性和抗干扰能力,这种优势使它在污水处理中占有很重要的地位。DCS是集散控制系统(DistributedControlSystem),它是一种新型的4C控制技术,实现了连续物理量的监视与调节,与PCL相结合的DCS控制系统在污水处理厂中的应用可以说已经相当成熟了。 2自动控制系统在污水处理过程中的特点以及主要表现 2.1自动控制系统的主要特征 相比于其他的自动控制系统,在污水处理中应用到的自动化控制系统比较繁琐复杂。因为其中涉及到的物理量非常多,而且其中不仅有模拟量,还有数字量。与此同时,控制方式也有开环控制和闭环控制、顺序控制和时间控制等多种控制方式。而要使处理后的水质达标,就要使处理过程中的各项参数都要合格。这就需要对处理设备的运行状态、进排泥量和排水量等进行综合控制,这无疑会加大自动控制系统的复杂性。现在的自动控制系统已经具有良好的开放性、适应性和经济性等,这和自动控制系统有简单的逻辑控制阶段发展成为分散控制阶段是密切相关的。 2.2自动控制系统在污水处理过程中的主要表现 2.2.1过程控制。自动控制系统对污水处理整个过程中的工艺参数以及流程进行实时监控和采集分析数据,然后根据分析结果对现场的设备的运行进行控制,这就是我们所说的自动控制系统的过程控制。其中可以实现运行数据的采集和存储、调度和管理。整个运行过程的系统是中央控制系统,中央控制系统可以对整个工艺的运行和停止以及一些紧急事件进行直接控制。2.2.2在线监视功能。在线监视功能使动态的工艺流程图显示在中央控制室的计算机屏幕上,同时可以显示在子站界面上的是现场设备的运行状态和一些非常重要的工艺参数的变化情况。必要的情况下,我们可以利用鼠标和键盘对系统的运行状态进行干预。2.2.3故障诊断及报警处理。当设备在运行过程中产生一些可以或者不可以避免的故障的情况时,故障诊断功能可以将其监测出来,并随后进行查找和报警。此外,故障诊断系统还可以分析和调整一些简单的事故,从而使系统运行更加稳定。报警时系统可以显示报警的画面,这样可以让操作人员在对故障进行处理时得到提示。 3自动控制系统在应用时存在的问题及今后的改进方向 3.1自动控制系统在应用时存在的问题 虽然上述过程中我们的确展示了自动控制系统的众多优势,但是自动控制系统的发展毕竟还是不够完善,从各个污水处理厂的调研中我们总结了自动控制系统现今存在的一些问题:3.1.1自动控制系统的在线稳定性不够。随着PLC、DCS以及FCS技术的发展,自动控制系统的稳定性已经得到了一定的提高。但是由于污水处理实在是一个很复杂的过程,系统中的设备在运行过程中会涉及很多参数,而且每个参数还在不断的变化中,这就给自动控制系统对整个污水处理过程进行有力的监督控制造成了障碍。所以,一般污水处理厂除了自动控制系统外,还需要现场的工作人员来操控运行过程,并对有些分析结果进行调整,以期保持整个处理系统的稳定性。3.1.2已建的污水厂存在仪器、工作人员方面的限制性因素。目前大部分已建的污水处理厂的自控技术水平落后,污水处理效能与自控关系不明确,与之配套的自控设备和仪器匮乏,同时现今的排放标准也普遍提高,再加上污水处理过程中与自动控制设备相关的自动化方面的知识比较复杂,引进的大部分设备都是外文说明书,厂区的工作人员缺乏必要的自动控制方面的知识,这些劣势只靠对厂内工作人员的培训是无法轻易转化的。3.1.3目前我国众多的污水处理厂虽然监视良好、但是控制能力却明显不足。对于监视过程中得到的数据,工作人员并不能很好地进行分析和利用,这样就使自动控制系统失去了一开始我们想要它能提供给的便捷。并且自动控制系统在污水处理厂的运行过程中带来的由于节能降耗引起的直接经济效益并没有被充分认识到,这从另一个方面阻碍了风险投资者在投资污水处理厂时对自动控制系统的投资欲望。与此同时,自动控制系统引入污水处理厂后可以保障污水的排放达到标准,提高环境效益和社会效益,在这点上污水处理厂监管部门的认识也不到位,他们缺少与风险投资者的协调,以上种种都是限制自动控制系统在污水处理厂推广的重要原因。3.1.4自动控制系统本身还有待完善。例如与自控技术相关的软件、仪器行业并不规范,先进的自动控制技术大都从国外引进等。更详细一点举例,像污水处理过程中使用的探头很多,它们用于数据的采集,且都是被淹没在污水中的。但是如我们所知污水中的成分相当杂乱,这些探头很容易被缠结进而影响采集数据的准确性,更有甚者会损害探头。 3.2自动控制系统今后的改进方向 一是在自动化控制系统的稳定性还没有得到确保时,污水处理系统中应该配备必要的工作人员,以弥补自动控制系统稳定性不够带来的分析结果的误差。二是接下来一段时间内应该在污水处理厂中配备相应自动控制方面的专业人员,这样既可以对其他厂区的工作人员有一定的培训和指导,也可以避免因工作人员专业素养不够引起的操作失误甚至事故。这对厂区的正常运行有很大的影响。三是依然要不断开发智能控制在污水领域的应用深度,如模糊控制、神经网络控制、专家控制等技术,这些技术仍然需要理论上的进一步发展。通过数学建模和仿真,结合污水处理新技术的市场需求,将这些智能控制方法相结合,争取提出更加行之有效的新控制策略。四是争取将污水处理厂的自动控制系统与高速数字技术和网络技术结合,通过遥感遥测遥控技术实现污水处理厂的自动控制,以解放所有的现场操作人员。 4结语 如上所述,自动控制系统在传统的污水处理领域已经取得了众多成果,可以极大地提高污水处理的效率,提高出水质量,大大减少了有害物质的排放,其产生的经济效益和环境效益是值得肯定的。但是,我国的污水处理中自动化技术的应用起步是比较晚的,所以在这方面我们不可避免地落后于西方发达国家,这集中体现在我们的控制系统大都从国外引进,缺少自主研发的系统,同时相应的污水处理设备、测量监测仪器的质量一直得不到提高。显然国家应该加大对这方面的投入,以缩小与世界先进水平的差距。我们有理由相信,随着我国科学技术的不断发展,污水处理系统会有更好的完善,而自动控制系统也会在污水处理领域发挥其应该有的作用。 作者:杨博英 单位:株洲市城市排水有限公司 自动控制系统论文:电气设备自动控制系统运用分析 1将PLC控制系统设计到电气设备自动化控制系统中 (1)设计科学合理的流程。明确电气自动控制的任务,并加以评估,将PLC控制范围确定下来。最后技术人员根据PLC的功能和性价比来确定程序控制器的主机。在此基础上确定各模块及相应的各单元,如显示设定单元、模拟量单元及位置控制单元等。(2)确定输入/输出地址。PLC接线端上的I/O信号的地址是PLC控制系统设计的基础。只有确定了输入/输出地址,才能进行下一步的软件编程工作;I/O地址的确定是控制柜及PLC外围接线绘制装配图、电气接线图、安装人员装配的基础。以表格的形式列出I/O的名称、代码和地址是很有必要的。(3)设计控制系统。控制系统分为硬件部分和软件部分。PLC控制程序的编写是系统设计中软件部分的组成。除了程序编写之外的控制系统设计基本都是属于硬件设计,如电气线路的设计、PLC控制器的设计、抗干扰的设计及PLC控制器外围线路的设计等。1)设计系统的硬件。硬件设计的主要包括确定电气控制元件;设计抗干扰措施;设计电气控制系统。2)设计系统的软件。主、子程序及中断程序是软件设计的三大主要部分。设计PLC控制程序时编程是主要的方法但更重要的依靠设计者自身累积并总结经验。应用较多的编程方法有流程图法、状态表法、逻辑代数法及功能图法等。设计程序常见步骤为:①查找输出对象,确定出其启动及关断条件;②输出对象的启动条件及关断条件有制约条件的,要找出来;③大多情况下,输出对象以FK=(X开+K)•X关关公式加以编程,有制约条件的,以FK=(X开•X关约+K)•(X关+X关约)公式加以编程;④代入相应数据入公式中,结合PLC编程的要求,建立梯形图;⑤全面检查并修改程序。梯形图编程设计系统程序与语句表编程相比,更直观,更加一目了然,但具有需要修改时比较麻烦工程量大的缺点。一般对于比较清晰的并发、单及选择顺序的控制任务,应用功能图进行设计程序较有优势。(4)调试系统。系统硬件的模拟调试工作必须在主电路断开的环境下实行,并且只能够调试手动控制部分的功能正确与否;只有模拟出各种开关信号输入的情况才能够对系统软件部分进行调试,通过综合应用电位器、万用表及开关模拟多种现场信号,观察此时PLC输出的逻辑关系是否与控制要求相符;与此同时,也可应用电脑直接模拟加以调试。通过反复修改与调试来确定程序的完全正确。(5)系统联机调试,下载已经编制并且调试好的程序到现场PLC控制系统中实行运用。首先断开主电气然后才开始调试,只能对控制电路实行联调。联调过程中,发现问题,要反复全面检查系统接线与软件设计里程序的编写与调试,只有系统控制功能正常,并满足控制要求才能交付使用。整个体系完成后,系统完成后,必须整理相关技术资料以存档,为以后系统的维护、检修及改进等提供依据。 2电气设备自动控制中PLC控制系统的操作过程 (1)选择合适的电源。选择电源时,最基本的要求时其额定输出电流各模块消耗的电流总和。(2)相匹配功能模块的选择。选择的基础是要选择可靠性高的机型,并且在系统运行的过程具有很好的稳定性。(3)设计控制元器件。设计辅助程序、故障应用措施,分配存储空间、编制功能子程序是设计系统控制元器件的主要内容。(4)正确的输入/输出模块的选择。1、输入/输出模块点数的确定;2、运用离散系统来实现输入与输出的模拟;3、编入具有特殊功能的输入与输出。(5)控制系统连接与安装的实现。PLC控制系统多个部件在配线板上的实现,按照相应的系统接线图对其进行安装工作。(6)调试实现PLC的运行。1、调试PLC控制系统硬件与软件,以保证试运行的稳定性;2、试运行过程中,设计人员必须注重PLC控制系统各个部分运行情况详细观察运行的细节,对出现的各种情况必须立即做出停机处理,找出出现问题的原因与源头,并及时的选择正确、有效的方式处理掉出现的情况;3、确定PLC控制系统试运行准确无误后,要整理好技术文件,并且交付使用。 3PLC控制系统应用领域 (1)PLC控制系统在数控系统中的应用。传统的控制系统具有多种控制方法,随着PLC控制系统的出现,在业内引起了非常广泛的关注。在数控系统中实现了PLC控制系统的应用,大大促进其控制定位变的精确与方便。(2)PLC控制在交通控制系统中的使用。交通控制系统中PLC控制系统的应用关键体现在控制交通系统总线方面。采用PLC控制系统使得交通系统工作效率得到极大程度改善,在一定程度上进一步完善和高效化了监控。(3)中央空调系统中的PLC控制系统运用。当下,控制中内空调系统的方法有如下三种模式:(1)继电器的传统控制模式。(2)数字化的直接控制模式。(3)控制器可编辑的控制模式。在此三种控制模式中,继电器的传统控制模式与直接数字控制模式由于其自身缺点原因,在实际中其应用广泛度逐渐减少。而PLC控制系统因抗干扰性能高、较稳定、便于维护等优势,在中央空调系统中的应用越发广泛。 4结语 电气设备中应用PLC控制系统后,使得传统复杂电器逻辑得到简化,在具备简单易操作特点同时,又大大降低了故障率,还提高了运行过程中稳定性。极大促进了电气PLC控制系统的运用。 作者:魏潇韩 单位:西安有色冶金设计研究院 自动控制系统论文:电气自动控制系统功能及发展探讨 1电气自动控制系统阐述 1.1电气自动控制系统概念 电气自动控制系统是指自动控制系统在无人为直接参与操作下,利用控制设备、检测仪器对电气设备或设施的运行进行控制的一种自动控制技术。电气自动控制系统的运行包括自身起到控制作用的控制器,如检测仪器和自动设备;被其控制的电气设备,称为控制对象。在整个自动控制系统中,需要各种参照数据进行控制指令的输入和输出,其参照数据称为被控参数,而输入或输出的过程则表示自动控制器与被控制对象的变化。 1.2电气自动控制系统的性能要求 电气自动控制系统根据其实用性及运作性质必须具有抗干扰的性能和跟随输入性能,由于电气自动控制系统应用到电气运行中,电气设备很多,自动控制在运行时有可能会受到其他因素的干扰,对控制系统的参数或数据等造成一定的偏差,为了提高控制系统的运转正常,提供可靠的数据依据,所以自动控制系统中必定要具有抗干扰的性能。同时,电气自动控制系统数据的输出一定是随着输入参数而改变的,有时候也会出现例外,由于输入数据不是按照时间输入的,则参量输入时也可不按时间输入,但总体来说还是根据输入方式的原则进行输入的。 1.3电气自动控制系统的分类 电气自动控制系统的分类方式很多,可根据其任务定型、数学模型、信号形式、系统规模、智能化情况等进行不同的分类。例如,按照数学模型可将自动控制系统分为线性或非线性两类控制系统,或者是时变或非时变量类;按照任务的分配方式可分为随动控制、调节控制和程序控制三类系统分型;按照信号形式分型可分为离散或连续两种控制系统分型。而电气自动控制系统整体上可分为开环、闭环及复合式三种控制系统类型。 2电气自动控制系统的功能 电气事业自动化生产水平在随着市场经济的不断发展而进步,推动自动化生产的主要机制是自动化控制系统,它是促进电气设施生产、运转的操作系统,不仅可替代人力不可操作的部分,而且可大大提升电气设施工作的效率,因而电气自动化控制系统具备很多功能。 2.1自动控制功能 电气设备运行过程中,自动控制系统必须安装,因为它具备自动切断电路的功能,可以在设备运行线路发生故障或设备发生故障时,自动将电路切断跳闸,对设备起到一种保护作用,从而对整体的运行也起到保护和控制作用。 2.2保护功能 电气系统的正常运行是各种设备、设施共同运行的体现,但在各类设备运行中有很多未知的故障发生,如电流或电压过大或过低均会影响线路的正常导电,引起设备发生问题;或者用电功率过大也会影响线路和设备的正常运行,而一系列问题的发现及制止,均需要一个能够起到保护作用、自动处理的系统来显示,因而自动控制系统是不可缺少的一种传达故障信号,对线路、设备起到保护作用的设施。 2.3监控功能 自动控制系统中均配有监控功能,因为设备控制的传感均需用电,电是利用传感器介质进行信号传输的,人用直观观察是看不见的,所以在判断对设备的控制、及设备是否有电,均需要传感介质进行输送,因而其具备这样一个监控系统,进行数据、信号等的传送。有了这样一个监控功能,在设备发生故障时,它会自行经过传导报警,提醒工作人员设备发生了问题。监控的方式分为三种:一种是集中监控,它的优点是可以集中管理、维护,比较方便,缺点是处理器的工作量比较大,由于内储会造成其运行速度的减慢,而且连接线路也比较多且繁杂,导致线路的查找比较困难;一种是远程监控,远程可以减少材料的利用,降低安装费用,但由于其通讯速率比较慢,所以适合小的设备系统应用;一种是现场总线监控,它具有省料、省钱的优点,而且可以减少电缆的利用率,连接通信线便可使用,不仅整体上节省了费用,而且还便于维护。 2.4测量功能 工作人员是通过眼睛看、耳朵听,根据设备数据的显示来判断其是否正常工作的,工作人员是利用外界测试工具对设备工作状态进行检测的,但自动控制系统自身具备对电气设备的电流、电压和功率进行检测的功能,它可以详细地检测其数据,从而提高了对电气设备的控制效率,为工作人员的管理和工作也带来了便捷。 2.5智能化功能 自动化控制系统具备智能化的功能,智能化功能是随着科技的发展、电子计算机及网络的发展不断研发的新技术,它利用电子计算机控制便可对设备的生产进行操作,并具有高效性和安全性,可以节省人力的工作。 3电气自动化控制系统的发展趋势 社会在不断进步,人类思想也在随之不断进步,越来越多的电子软件技术被广泛应用并得到了高度重视,随着科学技术的不断发展,电气自动控制系统也将会向集成系统的方向发展,从而改变传统单一的设备运行时代。随着电子商务不断发展和广泛利用,将电气自动化系统结合IT共融应用的联合方式,会随市场经济的不断发展而被广泛应用,它是将IT技术与多媒体技术与电气自动化系统融合的一种形式,可以通过内存系统的应用,利用显示器的浏览来从事各种生产的需求,不仅节省人力、物力、劳资,而且还提高了效率,所以说将电气自动化系统与IT结合应用是将来一大发展趋势。同时,随着电子计算机技术与互联网技术的快速发展,不仅提高了软件、通讯、组态环境的功能和利用效率,而且也提高了各项电子技术间的配合使用度,因而将计算机与互联网应用到电气自动化系统中是必然的发展趋势。 4结语 通过本文对电气自动控制系统功能与发展趋势的探讨和分析,电气自动控制系统就是一种在无人力直接参与工作的状态下,自行对电气设备进行控制和检测的技术系统,不仅可以提高电气设备运行的工作效率,对电气设备起到安全、保护和监控作用,而且可以减少工作人员的工作量,对电气事业的经济费用也起到一定的降低作用。同时随着科学技术的不断发展,将电气自动控制系统与IT、计算机和网络融合应用则是必然发展的一个趋势。 作者:李艳红 单位:国网吉林省电力有限公司延边供电公司调控中心 自动控制系统论文:DCS锅炉系统自动控制系统探析 1DCS系统的基本构成 DCS系统在很长时间就已经得到了相关方面的普及工作,而且其在实际中的应用效果也是非常好的,可以说在各个领域的自动化控制技术领域都有其不可取代的地位。DCS系统就是集散的控制系统,系统的核心思想是通过分散控制,进而进行集中操作的指导方针。DCS系统主要是由上位系统还有下位系统构成,上位系统应用的是工业控制计算机,现场的数据,存储,还有报警处理,打印以及控制参数的设定等,都是运用组态软件来完成实时的显示工作。在实际的作业工作中,通过借助于工业控制计算机,然后对上位系统进行全方式的控制,这方面的内容主要包括应用WinCC组态软件,实现对现场数据进行的实时的显示,处理,还有对各种参数进行的设定,以及对所有数据进行存储的工作,对一些可能出现问题的数据,实现自动报警,还有最终数据的输出功能等。而下位系统是由PLC构成的,同时还要连接现场的一些设备。在上下位系统之间,通过应用Ethernet来实现通讯,其根本目的就是要满足对数据的实时监控。就目前而言,基础的自动化控制系统组件主要有S7-300系列的PLC硬件,而系统平台的主要界面是Windows2010,其监控软件是WINCCV6.0,相应的编程软件是STEP7V5.3。 2针对于DCS系统的锅炉系统自动化控制系统的整体方案 2.1控制任务的运行方法。 (1)自动调节.通过对锅炉运行参数进行自动的调整,这样来适应外界的负荷,还有工质参数的要求,同时还能让锅炉保持在比较经济的工作状况下运行。(2)程序控制。在程序控制方面而言,比如引风机,鼓风机,还有炉排的启动顺序等,它们控制开关的启、停以及运行等动作,通过先进的技术进行自动化的控制。(3)保护联锁。如果是从保护联锁方面而言,比如锅炉在运行的过程中,这个系统配置对水位是否正常,以及压力是否正常等情况能够进行报警的系统功能,同时还包括那么针对保护作用的,对压力以及水位异常情况下的连锁保护功能。建立电气联锁保护系统,可以有效的预防和杜绝在设备关闭过程中的操作性失误。 2.2控制系统本身的功能 (1)控制燃烧系统.燃烧系统的控制的目的就是确保蒸汽管内的压力稳定,与此同时还要保证有足够的燃烧效率。所以为了平衡这二者的关系,操作人员在调节锅炉负荷以及燃料的时候,就需要及时的对送风,还有引风量进行有效的调节和改变。如果负荷增减的度量比较大,还可以选取调节措施为停开数层或某一层。(2)锅炉送风自动控制系统。锅炉送风的主要目的是让投入的燃料,在炉膛燃烧的时候,能够自动的投入合适的风量,进而保证锅炉的原料的有效燃烧,从而来提高锅炉的工作效率。这里需要涉及到控制参数,而对送风的控制参数而言,主要是送风参数,还有煤气的压力参数,这两个参数可以让锅炉的热效率得到保证,通过借助不断的对送风机挡板开度的大小进行调整,进而来实现送风压力的自动调节的目的。如果有两台送风机同时的在运行,就应该并列其中的一个,而对另一个的送风机的挡板进行调节。(3)对炉膛内负压力的调节。平衡量和引风量的目标,是当锅炉的运行处于稳定的状态时,要保持它的为微负压,做到这一点,系统就可以有效的并且安全的运行。炉膛中的负压自动控制机制,是通过调节引风机入口的风门开度来实现的,这个过程中,一定要保持炉膛内的负压在-20到10Pa的微负压状态之间,进而就可以保证锅炉安全的燃烧。(4)对蒸汽温度的调节.在蒸汽温度的调节方面,现在基本上都是选用自制的冷凝水喷减温装置。它的工作原理是按照蒸汽的出口处,对温度测量的结果来判断的,通过自动打开调节阀,然后对温度进行有效的调整,以此来保证温度处于正常合理的范围之内,也就是在430到450℃之间。这些就是DCS系统的锅炉系统自动化控制系统的整体方案,这个方案的有效落实,在实际的生产中,不仅能够给相关的操作人员以很大的方便性,而且还能有效的保障各个行业的生产加工工作,尤其是在对燃烧的锅炉的保护方面,只要按部就班的执行每一项的工作内容,而不是偷工减料的落实工作,锅炉在工作方面是不会出现比较严重的事故的,所以相关的领导和技术人员对一线的操作人员,一定要做好相关的培训工作,进而保证DCS控制系统在实际的生产中发挥其最大的作用,给企业创造出更大的价值。 3针对于DCS控制系统的控制联锁保护技术 3.1锅炉的保护设计和技术应用 为了安全的监控炉膛,更好的保证稳定的锅炉燃烧情况,所以就需要控制好DCS的软硬件。在运行的时候,被输送到燃烧炉跟前的高炉煤气,还有焦炉煤气分别从锅炉的燃烧器,送入到炉膛内部而进行燃烧过程,煤气燃烧所需要的空气是由鼓风机提供给,而鼓风机在工作的过程中,先要把冷空气送到空气的预热器内,然后通过加热后,再让热风道把热空气送进炉膛内。如果煤气的压力过低,或者鼓风的引风因为其他的故障而停止了工作,锅炉的内部就会发生回火而造成爆炸的事故,对锅炉中的所有气动阀来说,在切断层面上都必须要进行连锁控制,这样才能保证在出现异常的时候,所有的安全气阀都可以被自动的连锁系统给切断,也就是说,点火煤气压力控制点火小的气动阀,而喷气自动阀,还有高炉煤气压力控制高炉的大喷气动阀,在它们之间实现连锁和切断,这对于所有的气动阀来讲,如果让引风机以及鼓风机进行全部的控制,那么一旦出现鼓风,引风机停止作业的情况,就会造成所有的气动阀都会被快速的连锁切断。 3.2水位连锁保护技术的应用 针对于DCS控制系统方面,其在处理水位变化方面能够实现非常好的自动化控制。这个系统内设置了因压力的大小而导致水位偏高或偏低的声光报警装置,还有因水位偏低而停炉热工连锁保护保护功能。尤其是气泡水位的控制设计方案,其可以根据给水的流量,还有气泡液位和蒸汽的流量对给水阀进行合理化的调节,进而保护了锅炉水位的稳定性。 这种DCS系统的锅炉系统自动化控制系统,不仅能够达到上面的效果,而且还能很好地实现节能,环保以及降耗,并且最终能够达到良好的经济效益以及社会效益目的,以上通过对自动化控制系统设计经验的分析,尤其是在DCS系统反面下的锅炉系统自动化控制系统应用的阐述,希望能给业界人士提供一些借鉴。 作者:王玮琳 单位:西安磐石电力科技有限公司 自动控制系统论文:电缆屏蔽层自动控制系统分析 1概述 化工行业的自动化程度的提高对于各类控制系统的安全可靠程度提出了较高的要求。系统中各温度测量数据、压力测量数据、流量测量数据、转速测量数据、震动测量数据、阀门控制数据通常采用模拟量4~20mA电流信号进行传输。由于在控制现场设备频繁的启动、停止再加上现场动力线路与控制线路密布在一起,导致传输模拟量等信号的控制线路存在严重的电场和磁场干扰;化工工业系统中往往又分部几百乃至几千个输入输出通道,控制线路之间的相互耦合也会形成电磁干扰。在存在干扰环境中的控制电缆的屏蔽层若不能合理的进行处理,就会对整个控制系统的稳定性造成严重影响使其不能正常工作。自动控制系统经常出由于控制电缆受到的电磁干扰信号没有得到有效的释放进而影响到系统中的模拟量、数字量等信号,而由其中的跳车信号引的系统跳车现象。因此我们需对电缆屏蔽层在控制系统中所起到的作用引起高度重视,下面关于控制电缆屏蔽层的两种接地方式及如何才能做到最有效的防干扰来进行论述。 2控制电缆屏蔽两种接地方式和优缺点 2.1控制电缆屏蔽两种接地方式 (1)控制电缆屏蔽层的一端接地即是电缆屏蔽层的一端直接接地,电缆的另一端不做接地或者进行保护接地。电缆屏蔽层单端接地情况下,没有接地的一端金属屏蔽层与大地之间会产生感应电压,电缆中感应电压的大小与电缆的长度成正比,但不会产生电势环流通过电缆的屏蔽层。电缆屏蔽层一端接地的目的就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的效果。(2)控制电缆屏蔽层的两端接地就是将屏蔽电缆的两端的金属屏蔽层均与接地装置连接,电缆屏蔽层两端接地的情况下,这样就不会产生感应电压存在屏蔽层中,但是受到干扰磁通的影响时会在屏蔽层中产生环流,若果两端接地点的电势不相等,就会在屏蔽层中形成较大的电势环流,产生的环流就会对通讯信号产生抵消和衰减的影响。电缆屏蔽层两端都接地,电磁感应就会在屏蔽层上产生感应纵向电流,该电流会产生一个和主干扰方向相反的二次场,这样就会抵消主干绕场的影响,就会显著降低磁场耦合所产生的感应电压,查阅资料中的实验证明这种情况下可将感应产生的电压降到不接地时感应电压的10%以下。 2.2控制电缆单端接地与两端接地的优缺点 (1)控制电缆屏蔽层一端接地,一是:可有效阻止控制电缆的线芯与外界环境形成电容,这样控制电缆的线芯就不会因环境中的电场变化而产生充放电的现象,这样就可以防止静电干扰的影响。二是:屏蔽层采用一端接地,避免由电缆屏蔽层两端产生的电位差使屏蔽层内形成接地环流,造成设备误动或损坏的现象。控制电缆屏蔽层单端接地也存在问题,单端接地方式适合长度较短的线路和电磁感应的干扰不大的场合。静电感应电压有时会影响电路信号的稳定,还比较容易形成天线效应。(2)控制电缆屏蔽层两端接地的的优点,一是:当控制电缆由磁通包围时,将会感应出屏蔽电流在控制电缆屏蔽层中,这样屏蔽电流就会产生磁通可以抵消由磁通对电缆线芯的影响。若是屏蔽效果理想,在两种磁通共同作用下,就会使被屏蔽层完全包围的控制电缆线芯中的磁通为零,屏蔽层产生力一个理想的法拉第笼。二是:电缆屏蔽层的两端接地,可以降低由于大地电位升高产生暂态感应电压。当雷电通过避雷器引入到地网,使接地系统中的冲击电流增大时,就会在系统中产生暂态的电位波动,与此同时接地网的视在接地电阻也将升高。当电缆在上述电位升的区域敷设时,电缆就会因为电位的波动而受到干扰。控制电缆的屏蔽层两端接地也存在一定的问题,一是:当接地系统中出现短路电流或者雷击电流时,因电缆屏蔽层两端的电位不同,就会在屏蔽层内流过电流,会产生额外的冲击和干扰电压;二是:当电缆屏蔽层内流过电流时,就会对每个线芯将产生干扰信号,若果电缆芯在强电回路上时这样就因电缆屏蔽层中的电流产生的干扰信号影响就不大。 3自动控制系统中电缆屏蔽接地注意事项 (1)在现场施工时要尽量采用远离技术:通讯信号的控制线路要远离强信号的线路敷设,尤其是要远离动力电缆线路;敷设电缆式避免平行进行敷设,在施工现场可以采用敷设不同桥架的方式来隔离不同的电缆。这样来减少控制线缆之间的串扰。(2)抑制磁场耦合所引起的干扰,尽可能的屏蔽干扰源:对于像变频器这样的强干扰源设备要和控制电缆之间采取有效的屏蔽措施,可以把产生强电磁干扰的设备和控制系统的信号传输通道设计在不同的箱体。变频器的动力变频电缆建议选用带屏蔽层的电缆,采用单端接地的连接方式。(3)通讯信号的输入输出大多项目现场均选用带双绞屏蔽的电缆。这样设计的优点是感性耦合引起的干扰可以通过双绞屏蔽线的信号线与其返回线绞合来减少。双绞线的阻抗是一样的,这样线芯本身产生的磁场干扰或环境中磁场干扰都可以较好的抵消。同时,采用这种平衡式传输方式也具有很强的抗共模干扰的能力。 4结语 在控制系统中对信号精度要求较高,干扰比较严重的情况下,抑制信号传输过程中收到的干扰采取的方式要从多方面进行考虑。首先,必须正确的选择信号线路来抑制串模干扰的影响。现场传输的通讯信号精度要求较高的电缆要选择屏蔽双绞线或同轴电缆。选择了合适的通讯线缆滞后后,还必须正确地进行敷设:敷设的线路要尽可能的远离干扰源;传输模拟信号和数字信号的线路不能共用同一股芯线;传输信号的电缆与供电电缆必须分开敷设,尽量避免平行敷设。若是现场条件有限,信号电缆和电源电缆敷设在一起时,要采用设置与大地连接的隔板或者在电源电缆上安装屏蔽罩等措施。其次,在安装电缆时,传输信号的屏蔽层的接地方式要合理选择,原则上屏蔽层的接地应采取和信号源与接收装置端相同的接地方式,在施工现场屏蔽层大多都是在控制装置侧接地。不管使用哪种接地方式,根据接地理论,都必须遵守低频电路(频率 lMHz)应单点接地的原则,这样可以避免地环路的形成,来防止地环路产生的电流引入到信号回路中而引起干扰。无论是单端还是双端,原则是死的,实效才是目的,需以能解决现场问题和设备的稳定可靠运行为重,往往只能灵活处置。 作者:于传涛 单位:中国化学工程第三建设有限公司 自动控制系统论文:新工艺炭黑生产装置自动控制系统设计 1主要控制回路的设置及仪表选型 1.1反应部分 在炭黑生产的反应部分,进反应炉的燃烧空气、燃料油、原料油及添加剂的流量、压力等都有自动控制。这里介绍几个重要的控制回路。 1.1.1反应炉燃烧空气流量调节 准确测量空气量是这个调节回路的关键点。通过孔板测得的流量还要进行温压补偿,同时,还需要引入空气湿度值(露点)。再由DCS进行计算,从而得出准确的空气量,并以此为依据,来控制空气进空气预热器的流量。由于这里的管道口径较大,所以,控制阀选用气动调节蝶阀。 1.1.2进反应炉原料油流量调节 由于原料油温度较高(280℃),故需采用高温型质量流量计,以获得准确流量值,确保调节信号的精准,达到流量稳定的目的。 1.1.3添加剂流量调节 由于添加剂的流量很小,且精度要求高,所以,采用质量流量计。控制阀为小口径气动调节阀,过去是靠进口,现在国内也有生产,使用效果尚可! 1.1.4反应炉急冷温度调节 新工艺炭黑的最大特点,是采用双高温技术,即入炉燃烧空气高温(800℃),入炉原料油高温(280℃),而炉内的最高温度达1900℃以上,一急冷后为1050℃,对此点温度的调节关乎产品的品质,所以温度的准确测量与给水量的准确控制是关键。 1.2收集部分 收集部分主要控制对象是主袋滤器、排气袋滤器和再处理袋滤器。 1.2.1主袋滤器及排气袋滤器尾气出口反吹阀门顺控 主袋滤器和排气袋滤器各箱体都需要定时轮流吹扫。轮流定时关闭各箱体之一的出口蝶阀,打开反吹蝶阀,吹扫一定时间后,关闭反吹风阀,打开出口蝶阀。接着,再进行下一个箱体的吹扫,其时间间隔可用DCS设定。反吹时间一般为20~30s,几个主袋滤器箱体中,总有且只有一个在反吹,由DCS安排轮换的次序。在DCS画面上可用颜色显示阀门的开闭状态。 1.2.2再处理袋滤器阀门反吹脉冲控制 它是由设置在造粒厂房控制室内的脉冲控制仪来完成的。另外,主、排袋滤器各箱体袋子的压降情况,可通过差压变送器测得,DCS将根据差压值的变化,调整反吹的时长,当差压值过大时,更换过滤袋子。为防止引压管堵塞,测量管线应考虑加装吹扫装置。 1.3造粒干燥部分 湿法造粒干燥控制系统,是由诸多调节回路组成的调节系统。 1.3.1复杂调节回路 (1)粘合剂流量和造粒水流量组成双闭环比值控制系统,以水流量为主回路,粘合剂流量为副回路。(2)造粒水流量和造粒机功率组成串级调节系统,以造粒机功率为主参数,造粒水流量为副参数。(3)尾气燃烧器的尾气流量和燃烧空气组成双闭环比值调节系统,以尾气流量为主回路,空气流量为副回路。(4)尾气流量和造粒水组成双闭环变比值控制系统。 1.3.2其他主要监控回路 (1)造粒机温度自动调节:通过调节加热蒸汽的流量来实现。(2)尾气粉尘浓度检测:考虑到要满足环保的要求,近几年,在炭黑设计中,已增设了对脉冲袋滤器出口管的放空尾气,进行粉尘含量监测的仪表,即气体粉尘检测仪。需要注意的是,该仪表在使用时,应考虑配置吹扫装置。 1.4包装部分 包装部分的监控,主要是炭黑贮罐的料位超限检测,包括不合格品贮罐和产品贮罐。当料位超高时,DCS将有声光报警。该料位开关选用射频导纳式或电极式料位开关均可。新工艺炭黑装置的仪表均为隔爆型或本安型。其远传温度计,多为热电偶(K或B),控制阀中,口径≤150mm的,选用Globe气动调节阀,口径>150mm的,选用三偏心气动蝶阀。 2主要的报警、联锁 2.1主要的报警设置 仅在反应部分就有多个报警对象。 2.2主要的联锁设置 一急冷温度超高联锁停车(如温度大于1010℃时)。空气预热器出口烟气温度超高联锁停车(如温度大于710℃时)。当尾气加压风机(GB301)停机时,联锁打开主袋滤器放空蝶阀(FV-1131)。作为最重要设备之一的主供风机,其振动、轴温、电机电流及故障等信号,也都是紧急停车的依据。 3控制系统的选择 如今,选择DCS作为生产装置的控制系统已很普遍,只是DCS与现场仪表间的信号传输方式有所不同。“传统方式”是每台仪表与DCS系统,都有单独连线,信号为4~20mADC、1~5VDC、脉冲频率等,信号通过DCS电缆,由现场仪表直接进出DCS的I/O卡。另一种方式是采用现场总线来进行现场仪表与DCS间的信号传输。以PROFIBUS总线为例,其信号为PA、DP,信号不能由现场仪表直接接DCS,而是中间还需设置PA/PA接线盒、DP/PACOUPLER耦合器(见图1)或在现场加装ET200信号转换单元。可见,“传统方式”的信号传输结构简单明了,接线简单,只是电缆用量较大。而“现场总线方式”的信号传输结构较复杂,现场接线及调试的工作量较大,但电缆(总线专用电缆)用量很少。就总体投资来说,“现场总线方式”的资金投入更大。所以,当监控点较多(如大于2000点)且现场仪表分散时,“现场总线方式”有优势,若反之,还是“传统方式”更好!我们认为,对于中等规模的炭黑装置来说,更适合采用“传统方式”。 4几点需要注意的问题 一急冷后烟气温度TICAS-1104与TIAS-1104A的热电偶插入深度应短些,一般为入反应炉内壁200~300mm为宜。在开车时,反应炉烤炉的前几天用TE-1114(分度号K)(470℃),后几天用TE-1114A(分度号B)(1800℃),入反应炉内壁10mm即可,主要是观察炉壁温度。由于尾气中含有H2O、H2、N2、CO、CO2、H2S等多种成分,而主袋滤器中的尾气是有可能泄漏出来,而使其附近有少量CO和H2存在,根据《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》的规定,需要在主袋滤器附近,分别设置有毒气体探测器、可燃气体探测器。干燥机出口附近,由于温度较高,所以仪表电缆需采用耐高温型电缆。 5结语 自动控制系统的设计水平,是保证新工艺炭黑生产长期平稳可靠运行,产品质量达标创优的关键,只有不断提高自控设计水平,才能满足生产工艺不断创新的要求。只有以先进的控制方案以及合理的仪表选型进行设计,辅以正确的现场施工,才能使建成一条经济、高效、节能环保且产品品质一流的新工艺炭黑生产线成为可能! 作者:王勤 单位:天津市化工设计院
电梯节能降耗技术探析:电梯的节能降耗技术解析 摘要:随着高层建筑的快速发展,电梯在用电量也越来越大,电梯的节能降耗已经引起业界高度重视。基于此,笔者对电梯的节能降耗技术进行探讨,期望从而降低电梯的能耗,更好的节约电量。 关键词:电梯节能降耗 前言: 随着国民经济的快速增长,城市化进程的加快,电力资源供需矛盾日益突出,短缺的能源供应正制约着国民经济又好又快地发展,节能减排己经成为国家战略的重要组成部分。在我国每年的能源消耗总量中,建筑能耗约占我国社会总能耗的30%,己成为我国社会第一能耗。降低建筑能耗己成为我国节能减排、打造低碳经济的首要任务。空调、照明、办公设备、电梯等设备能耗是整个建筑能耗的主要组成部分。就电梯而言,其在使用过程中所消耗的能量一般占整个建筑总能耗的5一15%,在整个社会能耗中占有相当大的比例。 表1北京市大型公共建筑的参考用电指标 单位:kWh/(m2.年)及构成比例 1、节能降耗案例概述 某电子公司电机控制理论和变频技术的开发生产及应用经验,运用微电子技术和微处理技术,相继推出了能量回馈型四象限变频器,能量回馈器、油田抽油机能量回馈型变频控制装置,达到了电梯节能降耗技术应用的成就。 2、电梯节能降耗系统构成 电梯要节电,核心是如何将处于发电制动状态电动机输出的电能利用起来。实际上,电梯的节电大有潜力可以挖掘。垂直升降电梯具备机械动能,其电动机可以拖动负载旋转运动,随着电动机的拽上和引下运动,其又具备了一定的位能。机械动能的释放是通过电动机拖动负载减速运动,在位能减少或位能负载下降时,其机械位能也将得到释放,从而就有再生电能产生。要想有效地达到节约电能的目的,可以将这两部分电能再生利用起来。 电梯节能省电要加装变频控制,从而使电机实现调频调速运行,而变频器主要由整流、滤波、逆变三部分构成。当电梯与轿厢的重量偏重,即电梯非平衡上下运行或减速到站时,电动机处于发电状态,能量将在滤波电容上累积,产生泵升电压,如果泵升电压过高,就会出现过压保护,影响电梯控制系统的正常运行。我国国内当前对控制电梯泵升电压所采取的较为简便的方法为:通过泵升产生电压,将一个耗能电阻接通于直流母线之间,电阻上的能量可以有效地得到释放。如果电梯制动较为频繁,或者其运行经常处于非平衡状态,则能量的浪费是非常严重的;此时的电阻也会发热,由于环境的温度逐步升高,电梯控制系统的可靠性受到了一定的影响,导致电梯的使用寿命缩短;电梯控制系统要想不受降低机房高温的影响,通常用户安装降温设备于电梯机房内来降温,有效防止发生电梯控制系统故障。但是,这样又增加了降温设备的耗电量,使电能消耗更加严重,有些地方降温设备的耗电量往往仅次于电梯的用电量。因此,在电梯变频控制系统上需要再加装能量回馈系统,以构成一个完整的节能系统。 3、电梯节能改造原理 3.1电梯节能原理 电梯负载是由载客轿厢与配重平衡块组成,是一个位能性负载,轿厢和对重平衡块双方处于基本平衡状态是在轿厢载重量约为50%时,否则电梯在运行时会因为轿厢和对重平衡块的质量差而产生机械位能。在电梯质量重的部件上行时,机械位能增加。电梯质量重的部件下行时,机械位能减少,而电动机转变为变频器直流环节电容储存的电能是通过减少的机械位能所释放出来。另外,变频调速电梯从启动到高速运行后,电梯轿厢具有较多的机械动能,电梯到达目标层前要逐步减速,直到电梯停比运行为止,这一过程是电梯负载释放机械动能的阶段。变频调速器通过电动机可以将这一时段的机械能转变成电能存储在变频器直流环节的电容中,由于电容的储能容量有限,若不及时释放以上情况储存在电容中的电能,电容两端产生的泵升电压导致系统的过压保护动作并封锁逆变器输出,电机处于自动停车状态,达不到快速停车的目的,即发生过压保护事故。目前变频器释放电容中的电能方法是采用制动单元外加大功率电阻,将电容中的电能消耗在功率电阻上,由电能转换为热能消耗掉。有源能量回馈器是将这部分电能回馈到电网的局域网络,供给其他正在用电设备使用,使总电度表走慢,以达到减少电能的效果。 3.2技术运用 电梯节能节电的潜力非常大,众所周知,电梯负载具备一定的机械动能,在电动机拖动负载旋转运动时,电动机拽上、引下运动的负载又具备一定的位能。当电动机拖动负载减速运动时,其机械动能通过电动机拖动负载减速运动而释放,在负载运动时,机械位能又通过位能负载下降而释放;如果能有效地将这2部分机械能转换成电能再次利用,也就达到了节约电能的目的。有源能量回馈器则可以将这2部分机械能几乎无消耗地转换成电能回送给电网,从而达到节能的目的,同时降低或取代大功率电阻耗电发热,也改变了室内的环境温度。 3.3有源能量回馈器工作原理 有源能量回馈器的工作原理是把变频器直流端的电能,变换成一个和电网电源同步同相位的交流正弦波,把电能反馈回电网,再生利用。有源能量回馈器的主电路由智能模块IPM- IGBT.隔离二极管、滤波电感、电容等元件组成。IPM模块是主电路中的核心元件,它将直流电能逆变为与交流电网同步的三相电流回送电网。其过压、过流、欠压、过热等的完善保护功能,有效地使有源能量回馈器的安全可靠运行得到了保证。由于电感、电容等电力器件构成了高次谐波滤波器,对IPM模块高频开关所产生的高次谐波电流干扰电网有很好的阻比成效,从而在很大程度上提高了对有源能量回馈器的电磁兼容(EMC)性能。工作原理如图1所示,单片微机、可编程逻辑芯片、外围信号采样器等构成了控制电路。软件采用冗余度较高的设计,保证控制电路可以对三相交流电网的相序、相位、电压、电流瞬时值进行自动识别,从而有序地控制IPM工作在PWM状态,保证直流电能及时地回馈再生利用。 图1回馈器原理框架图 4、节能效果分析 4.1变频节能 在电梯的运行过程中,需要频繁的启动、运行、减速、停止,所以使用变频器即可准确地控制电机转速,即可实现软起软停和保护电机的作用,使电机始终处于恰当的频率和最佳 节电状态。根据电梯的运行状况,一般能节电10%~20% 4.2能量回馈节能 由于电梯在运行中,即有机械能又有动能使电机处在发电状态,当2种再生能量返回给变频器时,变频器内的直流母线电压升高,当达到设定电压时,能量回馈器开始工作将能量返回电网。根据电梯现场安装测试证明,一般能节电20%以上。 4.3更新电梯轿厢照明系统。相关资料介绍,使用LED发光二极管更新电梯轿厢常规使用的自炽灯、日光灯等照明灯具,可节约照明用量90%左右,灯具寿命是常规灯具的30~50倍。LED灯具功率一般仅为数瓦,热量小,而且能实现各种外形设计和光学效果,美观大方。 4.4 采用先进电梯控制技术。采用目前已成熟的各种先进控制技术,如电梯轿厢无人自动关灯技术、驱动器休眠技术、更加完善的智能型电梯群控调度系统、精确调控减少等候时间、电梯就近停靠、控制减少电梯的运行次数及台数,从而大大提高运输效率等,均可达到很好的节能效果。 4.5.散热空调节能 当电梯在未适用能量回馈器时,机房内要安装空调或中央空调散热,一般机房内安装的空调都在3.8 kW,每天按运行12 h计算,1年即可用电16 416度。如果采用能量回馈器后,仅散热空调就可节省一万元以上费用。可以根据当前用电情况,就能计算出电梯能够省的电能。 结语: 电梯的用电量占据了建筑中总用电量的很大比例,因此,进行电梯节能降耗技术的研发与应用对节能环保有很大的积极作用。我国电梯节能技术近年来取得了很大的成就,在一些品牌电梯中,其节能降耗技术已经达到了世界先进水平,但是在实际普及率上还是受到了一定的局限,必须受到相关部门的重视,从而将将能电梯真正运用到实处,达到普遍节能,为人们创造更舒适的生活环境。 电梯节能降耗技术探析:谈电梯的节能降耗技术 摘要:由于目前我国的电力能源大多数都是不可再生能源,并且电梯能耗具有高度的节能潜力和改善的空间,因此如何有效、合理地节约电梯能效就显得尤为重要。本文探讨了电梯的节能降耗技术 。 关键词:电梯;节能;降耗;技术 近年来,随着国家对“节能降耗”、“创建节约型社会”的宣传,人们对节能减排的重要性认识不断深化,节能环保理念日益深入人心。我国是一个耗能大国,更把节能作为头等大事来抓。据有关调查显示,我国建筑物的能源约占全国总能耗的28%左右,是能耗的主力军。电梯能耗一般占建筑总能耗的3%~8%。虽然这个比例并不高,但是由于目前我国的电力能源大多数都是不可再生能源,并且电梯能耗具有高度的节能潜力和改善的空间,因此如何有效、合理地节约电梯能效就显得尤为重要。 一、电梯节能的必要性 电梯节能是经济发展的要求,是基本国策的要求,是相关法律法规的要求,电梯节能意义重大,实现电梯节能是利国利民的大事。无论是从现实需要还是建设资源节约型社会的社会目标,电梯节能都势在必行: 1、建设资源节约型社会的基本国策要求实现电梯节能 电梯的节能有非常好的经济效益,社会效益和生态效益。电梯节能还有巨大的空间,同时符合建设资源节约型社会基本国策的要求,使得电梯节能成为可能。采用节能电梯技术后可以减少不可再生资源的消耗,对可持续发展具有十分积极的意义。 2、电梯节能是社会发展的要求 在能源紧张的今天,社会必然要求其实现节能,这是建设资源节约型社会的要求,同时也是落实科学发展观的要求。电梯因其对电能的大量消耗,有必要使电梯实现节能,以提高能源利用率。据德国公布的最新调查数据显示,欧盟27 国电梯的年耗电量竟高达18 亿千瓦时,而合理应用节能措施能令电梯耗电量减半。可见电梯节能问题不仅是我们国家亟于解决的问题,也是世界各国都亟待解决的问题。 3、电梯节能具有可观的经济效益 对于电梯在制动过程中产生的电能,如果就地进行回收再利用,不仅可以很大程度上减少能量浪费,还可以避免增加过多的附加设备。按照较为保守的平均节能率20% 计算,倘若能够对制动能量成功回收利用,每年可节约近86 亿度电,按每度0.5 元价格计算,每年可节约近43 亿元,节能效益十分可观。 二、电梯的节能降耗技术 1、电机拖动系统节约电能的途径 第一类是提高电机拖动系统的运行效率, 如风机、水泵调速是以提高负载运行效率为目标的节能措施, 再如电梯曳引机采用变频器调速取代异步电动机调压调速是以提高电动机运行效率为目标的节能措施。第二类是将运动中负载上的机械能(位能,动能)通过能量回馈器变换成电能(再生电能)并回送给交流电网, 供附近其他用电设备使用, 使电机拖动系统在单位时间消耗电网电能下降, 从而达到节约电能的目的。第二类就是升降电梯这种具有势能性负载的设备。 采用变频调速的电梯启动运行达到最高运行速度后具有最大的机械动能, 电梯到达目标层前要逐步减速直到电梯停止运动为止, 这一过程是电梯曳引机释放机械动能的过程。升降电梯还是一个势能性负载。为了均匀拖动负载, 电梯曳引机拖动的负载由载客轿厢和对重平衡块组成, 只有当轿厢载重量约为50% ( 1吨载客电梯乘客为7人左右)时, 轿厢和对重平衡块才相互平衡, 否则, 轿厢和对重平衡块就会有质量差, 使电梯运行时产生机械势能(电梯重载下行和轻载上行)。 2、传动节能 传动部分的节能技术主要是通过提高电梯机械传动效率,达到节能的目的。普通电动机的额定转速较高,输出转矩较小,不能直接驱动曳引轮,必须经减速机构将转速降低,转矩升高。在电梯中较早使用的传动是蜗轮蜗杆,它的技术成熟,一直沿用至现在,但它有一个明显的缺点,就是传动效率低,一般只能达到0.6。为了提高效率,人们一直在研究替代蜗轮蜗杆的传动,并且取得了很大的成果。较为常见的传动节能技术有以下几种。 (1)行星齿轮驱动技术。据测试,行星齿轮的传动效率最高可达0.9,远高于蜗轮蜗杆传动,因此在相当长的一段时间里,技术人员对它进行了大量的研究,以期取代蜗轮蜗杆,但是,由于受加工技术的限制,其成本较高,一直难以大量推广。 (2)永磁同步无齿轮驱动技术。同步无齿轮技术在电梯驱动上的应用带来了电梯传动的一场技术革命,它以节能(高传动效率及电机效率)、环保(无油污染)、舒适(低噪音、运行平稳)等诸多优点,迅速地应用于电梯中。 (3)同步行星齿轮驱动技术。近年来,个别厂家研究的一项技术结合了行星齿轮和永磁同步电机的优点,可以在普通中低速电梯上做到1:1的曳引比,减少了曳引钢丝绳的长度,也延长了钢丝绳的寿命,但其成本较高,只有在提升高度较高时才有一定优势。 3、电梯群控技术的运用 电梯群控技术,指的是在一个大楼里面同时安装多部电梯,并且将所有这些电梯和一个计算机连接起来。然后用这台计算机采集每个电梯的信号,经过一定的算法计算后,向每台电梯发出控制指令。总而言之,电梯群控技术可以通过楼内具体情况,及时调配每个电梯的运行状态,使电梯群能够提供最佳的服务。 传统的群算法只是为了达到最小的候机时间,但是容易致使电梯运行效率低、电梯扎堆的现象。现今的群算法为调度算法,它的实质是在一个变化的环境下进行在线调度,以达到合理的配置资源,实现最优控制的目的。现在的电梯群控技术越来越朝着智能化发展,把智能控制算法引入电梯群控系统能够较好地解决群控系统目的多样性和系统本身固有的随机性和非线性。把专家系统算法、模糊控制算法、神经网络算法和遗传算法等几种算法有机地结合起来,进一步应用于群控电梯的设计中,将是电梯控制发展的趋势。 4、制动能再利用技术的原理和运用 电梯制动器的工作原理是:电梯运行时,通过抱闸板子给出信号使抱闸线圈工作抱闸打开;电梯不运行时候抱闸紧抱,电梯处于静止状态。电梯的制动的过程中,会由一个比较高的速度开始减速,直到停止在乘客指定楼层。在这个减速过程中,会有一部分能量的损耗。 制动能再利用的技术,主要指的就是对这部分损耗能量的回收利用。一般采用专用的电梯能量回馈制动器。这种制动器采用先进的电力电子技术,和高性能的IGBT作为开关的元器件,它具有安全可靠、可以智能运转、操作简单的特点。这种制动能量回馈器运动了电压自适应控制,当电压有波动的时候,只有电梯的机械能转化成电能送入储能元件中时,该能量回馈器就能将储存的能量返回至电网中,有效地解决了能量回馈。 总之,电梯节能是项复杂的系统工程,随着中国电梯业的蓬勃发展,在电梯行业科技工作者与有关职能部门的共同努力下,中国一定能从“电梯大国”迈向“电梯节能强国。 电梯节能降耗技术探析:现代电梯设计中节能降耗体系建立分析 摘要:首先论述了现代曳引电梯的工作特性与能耗组成,建立了现代曳引电梯设计中节能减排体系,然后提出了相关节能新技术:电梯能源再生技术、高速电梯技术和永磁曳引机。 关键词:曳引电梯;现代电梯设计;节能降耗体系 当前为了达到节能减排的要求,电梯生产商正在通过不断优化电梯的性能,降低能源消耗,从而可以提高节能减排的能力。本文建立了现代曳引电梯设计中节能减排体系,现报告如下。 1现代曳引电梯的工作特性与能耗组成 1.1曳引电梯的工作特性 电梯的重要部件之一是曳引机,它好比是给汽车提供动力的发动机,只不过汽车的动力源是油,曳引机是靠电力驱动的。我们都知道发动机有双缸、四缸、六缸,缸数越多车的动力就越大。同理,曳引机的速度越快,电梯上升的速度也就越快。曳引电梯采用曳引轮驱动,区别于卷筒、液压缸、螺杆、直线电机驱动的电梯。安装在机房的电动机与减速箱、制动器等组成曳引机,是曳引驱动的动力。曳引钢丝绳通过曳引轮一端连接轿厢,一端连接对重装置。为使井道中的轿厢与对重各自沿井道中导轨运行而不相蹭,曳引机上放置一导向轮使二者分开。轿厢与对重装置的重力使曳引钢丝绳压紧在曳引轮槽内产生摩擦力。这样,电动机转动带动曳引轮转动,驱动钢丝绳,拖动轿厢和对重作相对运动。即轿厢上升,对重下降;对重上升,轿厢下降。于是,轿厢在井道中沿导轨上、下往复运行,电梯执行垂直运送任务。 1.2曳引电梯能耗现状 在未来几年里,随着我国基础建设的不断推进,电梯产量将保持稳步增长,增长速度将在15%-20%之间。随着电梯行业技术的不断发展和我国节能减排政策的不断落实,我国节能电梯产量占电梯总产量的比例不断增大,从2006年的30%增长到2013年的85%左右。为配合国家有关建筑物节能政策的实施,各地方政府纷纷出台了电梯更换或改造计划,将到期需更换的电梯,通过更换或技术改造替换成节能电梯。因此,节能电梯未来的市场需求量主要包括三个方面,一是新增需求量,二是旧电梯的更换量,三是节能改造量。我国对节能电梯的需求量非常大,需求增长非常强劲,在未考虑原有电梯改造为节能电梯的数量外,2008年-2014年的复合增长率已达到27.27%,大大超过了我国电梯需求的增长速度。 2现代曳引电梯设计中节能减排体系的建立 本系统的关键在于设计4:1下轮式曳引传动机构,把永磁同步主机应用于载货电梯,并且把电梯设计成无机房的形式,配以先进的一体化变频控制技术,使电梯节能环保和高品质。与传统型货梯比较,本系统运行噪音下降约10分贝,故障率下降约30%,节能率达25%以上,电梯寿命也有所延长,由于是无机房,所以节省了建筑成本。 4∶1下轮式曳引传动机械设计,解决永磁同步主机的应用问题,解决无机房的井道布置问题;永磁同步主机和一体化变频控制技术的配合,实现电梯的节能环保和高品质。目前国内外尚无永磁同步的4:1曳引的无机房货梯,具有首创性。传统型的载货电梯所用主机为技术水平较低的蜗轮蜗杆式异步主机,采用的是2:1曳引方式。 本系统具有运行平稳、性能优良、安全可靠等特点,广泛运用于商场、超市、工厂、批发中心、车站、仓库、码头等场所,是一种适应现代货物快速转移需要的新型载货电梯。本系统目前已在全国各大城市的工程安全运行,均得到高度肯定,取得了良好业绩,应用前景广阔。 本项目的成功研发,在经济效益、社会效益以及科技进步方面均有着重要的意义:一是在节能环保方面:4:1曳引式无机房载货电梯省电约25%,主机无漏油现象,节省井道、机房等建筑成本;二是在性能方面:4:1曳引式无机房载货电梯在启动、加减速、停靠过程中平稳、噪音小、故障率低。本项目符合国家节能减排的政策,对于构建节约型社会具有积极地促进作用。 3现代电梯设计中节能减排体系的新技术分析 3.1高速电梯技术 电梯能耗的多与少跟使用频率有关,当使用率相同时,高速电梯要比传统电梯节能30%左右。变频是通过增加新的能源转换设备来实现的。分给电阻的电流会将电能转换成热能散到空气中。而在这部高速电梯的运行过程中,分给电阻的电能经过能源转换设备的加工之后再交还给楼体电网系统重新利用,以达到提高电能利用率的目的。 3.2永磁曳引机 采用多极低速直接驱动的永磁同步曳引机,无需庞大的机械传动效率仅为70%左右的蜗轮、蜗杆减速齿轮箱;与感应电动机相比,无需从电网汲取无功电流,因而功率因数高;因没有激磁绕组没有激磁损耗,故发热小,因而无需风扇、无风摩耗,效率高;采用磁场定向矢量变换控制,具有和直流电动机一样优良的转矩控制特性,起、制动电流明显低于感应电动机,所需电动机功率和变频器容量都得到减小。 总之,当前我们对能源的消耗已经达到了前所未有的高度,现代电梯节能体系的建立对建筑拥有者和居住者是最为有利的,同时对环境的保护也做出了贡献。
机械工业论文:国民经济主要产业技术介绍 机械工业技术政策 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;cad应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和fmc·p-fms、fms三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以gt原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发vxi总线、gpib总线、rs485串行总线三类自动测试系统,vxi总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;gpib总线结构的环保自动测试系统;rs485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型igbt器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、cnc型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。 二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括cnc系列变压吸附制氮机组、tc-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生 产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业pc机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统capms 该系统吸收国外mrp-ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作cad/cam/capp信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 机械工业论文:国民经济主要产业技术介绍 机械工业技术政策 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;cad应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和fmc·p-fms、fms三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以gt原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发vxi总线、gpib总线、rs485串行总线三类自动测试系统,vxi总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;gpib总线结构的环保自动测试系统;rs485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型igbt器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、cnc型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。 二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括cnc系列变压吸附制氮机组、tc-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生 产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业pc机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统capms 该系统吸收国外mrp-ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作cad/cam/capp信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 机械工业论文:广西机械工程学会举办机械工业博览会拓展东盟市场 近日,由广西科协所属广西机械工程学会主办的“广西泛北部湾工程机械、专用车辆、港口、仓储设备及五金机电展览会暨学会工作现场交流会”在广西南宁市国际会展中心拉开帷幕。来自全国各省(区)248家企业参展,各参展企业代表、国内外客商、专业观众到现场观摩学习,广西科协组织所属50多个学会代表参加了展览会开幕式。 广西科协副主席谢林城在学会工作现场交流会上讲话时说,广西科协所属学会应围绕党和政府的中心工作,围绕广西优势支柱产业,积极开展学术交流活动,要在促进产业的科技进步中有所作为;抓住机遇,发挥各学会的特色优势,打造品牌活动;各学会要发挥人才优势,积极宣传科学思想、科学精神、科学方法和科学知识,抵制和批判伪科学、伪科普,在科普工作中有所作为。 打造泛北部湾最大专业机械工业博览会 泛北部湾机械展已成长为泛北部湾地区最大规模的专业机械工业博览会,本届展会展出规模超过了2万平米(其中室内两个馆共5200平米,室外15000平米),参展商数量达到了400家。汇集了韩国斗山、三一重机、徐工集团、柳工集团、玉柴集团、林德叉车、台励福叉车、东联仓储、台湾稳汀、台湾新志、德国联合汽配、美国摩本文由论文联盟//收集整理尔斯、丹麦格兰富、m.k.morse、上海克拉克、西安达刚、正菱集团、廊坊凯博、天津建科、桂花机械、梧起起重、统益国辉等众多国际知名品牌参展,现场成交额达到5700万元。 本届展会在南宁及青岛两地同步招商,加大了招商及专业观众的邀请力度,开通南宁市内“白沙大道机械市场—会展中心”、“东博五金机电城—会展中心”两条免费参观直通大巴,另专程派人到广西的北海、钦州、防城港、桂林、柳州、百色、河池等地上门邀请专业观众,确保了展会的展出效果。此外还特别加强了对越南等东盟成员国的邀请力度,特别为企业与采购商设立产品推介与采购洽谈对接会。以越南机械总会、越南投资部、越南国家科学联合会、越南机械设计院、越南百科大学为代表的采购团与众多参展商一对一对接洽谈,取得了非常好的效果。斗山机械、廊坊凯博、南宁机械厂、大连物流科技等公司均与越南采购团达成采购意向。 博览会常开常盛 作为广西工程机械技术领域较成功的专业展览活动之一,从2000年开始,广西机械工程学会每年至少主办1次广西机械工业博览会,目前已经连续成功举办12场(次),学会和越南机械工程学会在工程项目合作方面已经取得丰硕成果。据主办方统计,从2000年开始,越南机械工程学会多次参加机械设备展销会,展销会期间成交额共计4000多万元。2005年,由广西机械工程学会与越南机械总会合作的“热喷涂技术和装备”项目已经在越南建厂开工,并为越南企业取得了较好的经济效益和明显的社会效益。目前正在紧锣密鼓施工的“振动时效技术和装备”合作项目也即将在越南落户。 今年3月,该学会还主办了“2010年广西机械设备博览会、第四届广西国际糖业/淀粉/酒精/粮油技术设备展、第三届广西国际环保节能/沼气技术设备展、第十一届广西广告技术设备展览会”。来自德国、英国、瑞典、荷兰、新加坡、中国北京、上海等国家和地区的350多家单位参展,展会面积10800多平方米。3天的展会,共有海内外1.5万客商到会参观洽谈,成交及达成意向成交额1000多万元。 博览会拓展东盟市场 广西地处中国—东盟经济合作区、泛珠三角区域经济合作区、大西南经济合作区结合部,地理优势明显,特别是中国—东盟博览会在广西南宁永久举办和2010年1月1日“中国-东盟自由贸易区”建成并启动,自贸区内90%产品开始实现零关税,东盟各国的进出口量呈现500%的增长,自贸区成为一个拥有19亿消费者、4.5万亿美元贸易总量的巨大市场。随着我国与东盟各国贸易往来日益增多和泛北部湾经济合作进程的加快,在东部产业转移的契机下,广西北部湾经济区开始成为我国最具活力和发展潜力的地区。 广西科协所属广西机械工程学会,充分发挥学会自身优势,多年来致力于与越南机械总会的交流与合作,通过每年联合举办机械工业博览会、开展专题学术互访、技术考察等形式,了解国内外机械行业的市场潜力、积极拓展与东盟国家的合作商机。泛北部湾机械工业博览会顺应市场需求,为行业的交流协作架起了一座沟通的桥梁和平台。 机械工业论文:食品机械工业设计论文 1解析工业设计 工业设计是一门新兴的综合性学科,作为人类设计活动的重要部分,它集多门学科知识于一身,既包括科学技术知识,又包括美学艺术知识,以及人机工程学、经济学等。在我国,工业设计曾经被称为工业美术设计、产品造型设计等,随着社会的发展,其内涵不断地发生变化。工业设计是市场需求、现代科学技术与人类文化艺术的结合,以现代化工业生产为基础的一门新兴实用学科。具有的前瞻性和普适性特点的工业设计,使传统的产品散发出新颖与独特的个性特征。工业设计具有很强的时代性,它主要是通过对产品的结构、工艺优化,对材料、形态及色彩的协调来改进产品的品质和功用。也就是用视觉效果来实现设计理念的表达,从而能够为达到某一特定目的而从构思建立一个切实可行的方案,并能够用明确的手段表示出来。2007年2月13日,总理作出重要指示:“要高度重视工业设计”和2010年8月26日11部委联合发文促进工业设计产业发展,这表明我国政府对工业设计这个领域的重视。就中国的现状而言,如果我们想从“中国制造”走向“中国创造”,就必须大力发展中国的工业设计。企业要想长时间保持竞争力,必须采取创新性产品开发战略,才能成为自主创新的主体,拥有创新性的产品。产品创新很大程度上就取决于工业设计在企业中的应用地位。 2食品机械发展与工业设计的关系 食品机械就是将食品的原材料加工成为成品食品的过程中所使用到的机械装置与设备。食品机械也可分为食品的加工机械和包装设备这两种。食品工业是我国国民经济的支柱产业,食品机械是为食品工业提供装备的行业。作为与人民生活息息相关的食品工业进入到一个蓬勃发展的阶段,食品工业的发展也带动了食品机械工业的发展。工业设计又是食品机械设计中的一个十分重要的方面,工业设计能够实现食品机械产品造型、功能结构和材料的科学合理化,在提高产品的整体美与社会文化功能方面起到了非常积极的作用。食品机械产品的功能、造型形象及物质技术条件是构成食品机械工业设计的基本要素。现在一些家用食品机械的外观:简约、时尚、新颖、实用,改变了以前食品机械只能在食品加工厂的现状,现在很多外观造型时尚、操作简捷方便的小型食品机械像面条机、挂面机、和面机等慢慢的进入消费者的家庭,食品机械的发展与工业设计有着密不可分的关系。通过工业设计使食品机械产品更加吸引着消费者的眼球。出色的工业设计能得到更多消费者的青睐。传统的食品机械产品设计是把实现机械产品本身的功能作为重点,以设计产品为目标,在传统的食品机械产品设计工业中,机械工程师是凭借自己的专业技术知识和经验来进行产品的设计,但由于设计出的产品大多外观造型粗糙和使用方式不够人性化,尽管能很好地满足功能的要求,但往往在销售市场上缺乏竞争力,成为不可忽视的一大弊端。食品机械工业要有一个更好和全面的发展,就必须在食品机械产品设计时把工业设计的方法和思想纳入其中,这样的食品机械产品不但能够满足功能的要求而且可把产品顺利的打入市场,融入工业设计的产品相比就会具有较强的市场竞争力,一定程度上也促进了食品机械工业的发展。 3工业设计在食品机械中的应用 3.1工业设计创新理念的应用 创新是工业设计的核心理念。随着社会经济的发展,人们的生活水平得到了极大的提高。生活变得丰富多彩,对食品的追求也多样化起来。利用工业设计的创新理念,设计出新颖的食品机械来满足人们对食品多样化的需求。一方面通过分析人们潜在的需求,明确产品概念,提出食品新机械的功能定位,从而推出新颖的产品,占据市场的制高点,为企业创造高额利润。另一方面,对现有产品结构、材料、生产工艺等进行优化改进,进一步提高产品的质量、降低生产成本,从而赢得众多消费者的认可,提高产品的市场占有率。 3.2外观与功能结构的结合展示出食品机械的美 从外形图上可以看到,整个面条机外廓造型曲线优美,配色细腻和谐,按钮设计人性化。大面积外形对机械结构进行包裹覆盖,可消除消费者对机械结构的恐惧,使用操作简单和拆卸方便,无不显示着工业设计在食品机械中展示出的美。造型设计与色彩完美地展示了面条机内在的性格。一个能实现功能的食品机械产品,不仅要满足人的使用,还要适合人们的视觉审美要求,工业设计赋予面条机新的内涵。 3.3安全、可靠、人性化设计的体现 食品机械是食品的加工和生产设备,产品必须考虑安全、可靠、人性化的设计。让产品与使用者取得最佳匹配是以人为本设计的根本理念。工业设计的应用,充分考虑如何使设计的机械设备系统、人机系统或人机环境系统最大限度地适合人类的形态、生理和心理特征,以求达到安全、舒适、高效生产和工作的目的。在食品机械领域,主要考虑的有系统的可靠性和人机安全性两个方面,系统可靠性是指在预定的时间内和给定的工作条件下,食品机械能够可靠、有效地进行工作,保证无故障时间和使用寿命达到预期要求。人机安全性是指食品机械设计中采取的技术措施,不仅能够保证人体安全、舒适、卫生和健康地工作,而且能够使机械故障和卫生问题产生的风险或造成的损失降到最低限度。工业设计在食品机械产品设计中的应用很大一部分体现在人机工程学的应用方面。随着市场竞争的加剧,食品机械的竞争力不再是仅仅取决与产品技术的先进性和完善的功能,而是要考虑食品机械产品的工业设计。由于传统的食品机械设计以设计产品为主要目标,更多地考虑产品本身功能的实现,而没有把人作为设计的一个目标,没有规范化地考虑人的因素,这就很难保证机器操作效率最佳,也不易判断设计质量的高低。人机工程学强调将人和机器作为相互联系的两个基本部分构成一个整体,形成人机系统。人机工程设计的是人机系统,是把人作为系统设计的一部分,把人-机-环境三者作为一个系统进行总体设计。目前,我国食品机械行业工业设计还未引起企业和设计人员真正的重视。食品机械在进行设计和制造时,仅考虑功能要求而未考虑工业设计,致使有些食品机械产品表面粗糙,色彩搭配不合理,操作不符合人机工程学原则,许多零部件外露,不但有很大的安全隐患,还显出产品的笨重和丑陋,这些因素极大的限制食品机械产品的市场竞争力。食品机械是生产设备,其形态应体现整体的对称与平衡、节奏与韵律美感形式,根据需要辅助以局部形态的对比和变异形式,创造符合产品特征的审美意象。这样既有利于标准化和经济性的需要,也有利于表现和谐统一、含蓄丰富的美感,创造单纯、宽松的工作环境和人文气氛,缓解疲劳和压力,可更好地提高工作效率。为此,人不再是被动地去适应机器,而是与机器共同完成一个系统目标,从而可以获得系统的最高综合效能。 4结语 目前市场要求食品机械产品不光是通过技术设计对其功能的单纯实现,还要求食品机械产品外观的美观时尚以及设计的人性化。不只是要求食品机械与工业设计外在的结合,而是相互融合和渗透在一起。设计者要让产品满足客户的需求,并达到“以人为本”的目的。只有将工业设计与食品机械设计有机的结合起来,才能设计出不但拥有优秀的功能,而且还能满足人们的审美的需求并符合时代特征的食品机械产品。 作者:裴学胜 程超然 单位:河南科技大学艺术与设计学院 机械工业论文:机械工业废水处理技术现状分析 1机械工业废水的来源以及表现形式论述 首先,浮油粒度稳定在100μm以上时,静置过后不久便会全面上浮,借助连续相形式在水面形成漂浮层,如机械厂滴漏而混入废水中的润滑、燃料油等。其次,分散油粒度基本维系在10~100μm之间,经常会借助弥散形式散布在水相之中,尤其经过足够静置时间和外力作用过户,便可快速凝结形成较大的油滴在水面上浮,严重情况下会逐渐缩小并转化成为乳化油。最后,乳化油粒度在0..1~10μm之间徘徊,废水之中具体呈现乳浊状,在油珠表层结构上会借助活性剂分子形成一类薄膜,进一步遏制油珠合并迹象,因此一段时间范围内不会衍生上浮迹象。 2我国机械工业废水处理技术规划现状研究 任何油状物质在水面漂浮一定时间过后都会顺势形成一层薄膜,可以将外部空气内部氧气溶解在水中,令内部溶解氧大面积缩减,令浮游生物快速致死,使得既有水生植物光合作用体系濒临瓦解危机,最终水体自净能力丢失,限制既有水资源利用价值的全面发挥结果。尤其对于鱼虾等长期生存在含油废水中的生物来讲,一旦说油膜蒙在鱼鳃之上就会令其缺氧而死亡;再就是水体表层凝集的油气一旦燃烧,造成的安全危机将不可小觑。有关对应废水治理技术规划细节状况将如下所示: 2.1物理法 首先,膜分离技术。其作为一类全新分离模式,具体联合微滤、超滤以及反渗透方式调节,实际上都是借助液液分散体系内部两相规则与固体膜表层亲和力异质化效应,实现预设分离调试指标。其次,粗颗粒化技术。主张利用一类包含粗理化材质的装置进行含油废水过滤,使得内部微细形态的油珠能够由此凝结成为较大颗粒,最终贯彻油水有机分离的技术指标。 2.2化学法 第一,絮凝方式。作为含油废水治理工序中经常出现的技术内容,其经常配合气浮法加以灵活调节。目前经常使用的无机凝剂主要包括铝、铁盐,而后续衍生的无机分子凝聚剂不管在用量或是调节效率方面都相对合理一些,并且使用过程中最佳PH值控制空间相对比较宽阔。第二,高级氧化方式。处于超临界体系内部的水氧化技术时刻保留高效、快速调试特征,长期以来深受相关废水治理人员关注和有机改善,任何其余工艺无法全面去除油脂的污染物,只有借助超临界水氧化方式都能够得到比较科学的回应。 2.3物理化学法 首先,浮选手段。此类工艺在我国正在介入系统研究和多元化推广行列之中,其主张将空气或是其余气体借助微笑气泡形态向水体之中注入,使得内部较为细小的固定颗粒、浮游珠能够快速粘结,并且随着气泡快速上浮形成浮渣,此时将油层顺势撇去,就可达到意想不到的乳化油除去效果。其次,吸附手段。其实就是结合吸附剂自身保留的多孔以及大表层面积特性,令机械工业废水内部的溶解油以及其余有机物在合理时间范围内部被吸附完全,最终完成油水分离技术调试指标。 2.4生物化学法 其实就是督促内部技术人员时刻联合微生物化学特性,使得机械工业废水之中的有机物快速转化成为微生物体内的有机成分。至于剩余要素会被微生物自动氧化瓦解形成有机物质,借此完成特定范围废水的自行净化任务。联合以往不完全数据调查资料整理校验,如今我国各区域开展机械工业废水综合治理事务的企业数量已经达到数万家,整体竞争趋势日益激烈,几乎任何省份都时刻保留规模大小样式的环保企业机制,特别是江浙沪等发达城市区域,环保已经完全过渡成为地方规模化产业布局准则。从工程设计、施工、设备研发、制造、安装、运营等方面可从事系列服务。近年来在我国北方也逐渐兴起了一些颇具实力的环保企业。 3今后我国机械工业含油废水处理技术创新发展前景预测规划 3.1磁吸附分离法 主要借助磁性物质作为载体,利用油珠的磁化效应,将磁性颗粒与含油废水相结合,使油吸附在磁性颗粒上,再通过分离装置,将磁性物质及其吸附的油留在磁场中,从而达到油水分离的目的。 3.2超声波法 超声波一般用来破乳,有研究表明超声波和破乳剂具有良好的协同作用,它可以提高破乳剂的效率,减少破乳剂的用量,特别是对那些用常规脱水方式难以奏效的原油乳状液破乳脱水具有较好的效果。另一方面,技术人员希望联合不同阶段最新清洁生产工艺以及异质化部件创新制备途径,进行机械生产环节中不同结构污染数量的压缩。争取从此获取综合治理积极主动权力,相信这也将是今后我国机械工业废水全面治理与生态环境体系保护的特殊适应手段。 4结语 综上所述,面对不断累积的机械加工废水等危急形势,我国在对应常规调试技术方面已经顺势达到成熟状态,今后核心发展任务是针对内部全新技术内容进行更深层次地调试,令不同区域水质改造工作发挥到最佳适应实效。其中膜处理工艺因为分离效率相对较高,因此在后期我国电镀废水综合治理领域中必然占据核心引导地位。需要注意的是,相关技术人员需要利用已有综合处理设施完成一类更加简易、有效的工艺组合修缮任务,真正提升水质改善绩效,这便是日后我国机械工业废水治理行业中的主流应对理念。 作者:周烨 单位:常州大学 机械工业论文:机械工业高技术产业如何发展十一五专项规划 机械工业是国民经济的装备业,是科学技术物化的基础、高新技术产业的载体,是国防建设的基础工业,同时,也是为人民生活提供消费类机械产品的主要服务部门。江西省机械工业在中央和省政府的关怀和正确领导下,以市场为导向,不断调整产业结构和产品结构,充分挖潜改造,盘活存量,提高经济效益,对我省国民经济的发展作出了重大贡献,在我省国民经济中占有重要地位。“十一五”是机械工业快速发展的关键五年,江西省机械工业必须坚定信心,把握机遇,迎接挑战,正视所面临的困难,围绕市场需求,加大改革力度,积极推进战略性结构调整,发展高科技,促进产业结构的优化升级,为实现机械工业的全面振兴,担负装备中国的历史重任奠定坚实的基础。为促进我省机械工业的发展,根据国家有关产业政策,结合我省实际情况,制定江西省机械工业高技术产业2006~2010年专项发展规划,并进行预测2020年前我省机械工业的产业发展状况。 一、全省机械工业发展现状 经过几十年的发展,特别是改革开放以来,我省机械工业取得了稳步、快速的发展,已形成了门类较为齐全、具有一定规模和较雄厚基础的技术不断进步的工业体系,至2004年底,全省机械行业拥有职工人数128390人;其中工程技术人员12300人,拥有固定资产(净值)949083万元。 据统计,2004年江西省机械工业总产值(现价)319亿元;销售收入280亿元;实现利润97263万元;税金98057万元;新产品产值616970万元;利税227009万元。年产值超过500万元以上的企业有76家,其中年产值超过1亿元以上企业30家;利润超过500万元以上的企业26家。出货额30.7亿美元,招商引资55.07亿元,实际利用23.09亿元,引进外资6.29亿美元,实际利用3.7亿美元。 “十五”期间,全省机械行业以市场为导向,继续加大产品结构调整力度,扩大产品的市场占有率,提高产品技术含量。五年来共开发新产品600余项,使机械产品总数达到7600余种,并开发出一批具有科技含量高、市场潜力大、在技术上达到或接近国际先进水平的优秀新产品。如全顺轻型系列客车、智能组合式系列电站、螺杆膨胀动力机、三维立体D形卷铁芯干式变压器、四开单色胶印机、锅炉袋式自动除尘器和铁路轮对加工专用数控机床等。企业从这些适应市场需求的产品中得到了良好的经济效益。“十五”期间,共安排科技攻关和技术开发项目250余项,完成鉴定项目160余项,50余项成果获国家部省级科技进步奖,如江西省机械科学研究所,开发的“高密度多孔蜂窝陶瓷挤压成型模具”,达到国际先进水平,不仅为行业提供了优质高效的催化载体,还为有效解决内燃机尾气污染问题作出了贡献。一批先进实用新技术得到较好的推广,并取得了明显成效。CAD、CAM、CIMS等先进技术正逐步推广应用,全省机械行业重点骨干企业基本实现了甩图板。“十五”期间,企业技术中心的建设步伐不断加快,提高了企业技术开发能力,从而掌握占领市场的主动权。已有江铃、江光、江化联等19家企业通过了省级企业技术中心验收。 “十五”期间,全省机械行业的质量工作扎实渐进,并卓有成效。在实施名牌战略中,在以前取得29项省名牌的基础上,又有19项省名牌产品获得省名推委重新认定。江光的凤凰照相机、华意的压缩机荣获国家名牌产品称号。主要产品采用国际标准和国外先进标准的达标率达到60%。重点骨干企业均达到ISO9000标准要求,有120个企业通过了质量体系认证。 “十五”期间,全省机械行业通过引进技术的消化吸收和自主开发的提升,对传统产品的技术改造和新技术的推广应用等多种途径,促使全省机械行业制造技术水平有了较大的提高。数控加工精密成型、少无切屑加工、可控气氛热处理、气体保护焊、材料改性、表面功能覆盖等一大批先进、高效的制造技术在生产中得到了应用,有力地促进了产品质量和企业效益的提高。 二、存在的主要问题 “十五”期间,全省机械行业在科技进步方面所取得的成绩是显而易见的。但是,我们更要清醒的认识到,与国内发达省份相比,尤其是与工业发达国家相比,我们的差距仍是相当明显,突出表现在许多企业市场观念淡薄,改革改组、机制转换滞后;企业包袱重,解负能力差,竞争能力不强。主要表现在如下几个方面: 1、从整体上看,我省机械工业的发展还没有完全转移到依靠科技进步的轨道上来,机械工业的生产值的增长仍然是依赖宏观经济的快速发展而带来的市场需求和资本金、劳动力的投入,技术进步所占的比重仍然较小。 2、自主开发能力不强,产品品种少,技术水平低的格局仍未能有效改观。全省机械行业的技术来源主要依赖国内外引进,自主开发能力比较弱。具有自主知识产权和技术含量高的产品依然不多。 3、分散重复性严重,生产集中度不高,尚未形成具有较强竞争力的大型企业和企业集团;企业内部组织结构不尽合理,专业化协作水平低,优势特色不够突出。 4、产品质量上的问题仍很突出,相当一部分产品性能、可靠性、耐用性、精度保持性等质量指标低于国内先进水平。就我省实际情况而言,主要原因是装备落后,制造工艺水平低和专业化程度不高的因素造成。 上述这些主要问题严重制约了我省机械工业健康稳定发展,也直接影响了全省国民经济的技术进步和产业升级。 三、机械工业的发展趋势 进入新世纪以来,世界机械工业进入了前所未有的高速发展阶段,对比其他行业,机械工业发展趋势有以下七大特征: 第一、地位基础化。发达国家重视装备制造业的发展,不仅在本国工业中所占比重、积累、就业、贡献均占前列,更在于装备制造业为新技术、新产品的开发和生产提供重要的物质基础,是现代经济不可缺少的战略产业,即使是迈进“信息化社会”的工业化国家,也无不高度重视机械制造业的发展。 第二、经济规模化。全球化的规模生产已经成为各大跨国公司发展的主流。在不断联合重组,扩大竞争实力的同时,各大企业纷纷加强对其主干业务的投资与研发,不断提高系统成套能力和个性化、多样化市场适应能力。 第三、发展不平衡。以2004年为例,销售名列世界前500位的企业几乎来自北美洲、亚洲、欧洲,所占比例高于99%,显示了在三大洲世界机械工业发展中的绝对统治地位。 第四、结构调整深化。发达国家加大了产业转移力度,机械产品中附加值低的产品被安排到市场潜在需求发展中国家生产。为适应市场需求的变化,各大生产商纷纷采取专业化生产,“单品种,大批量”已成为很多500强企业生产方式的新特色。同时,以生产者为主导的生产方式逐步向消费者为主导的定制方式转变。服务的个性化成为竞争成败的重要因素。 第五、全球化生产方式发生新变化。随着信息技术革命,管理思想方法的根本性变化,企业组成形式发生了变化,这些变化发生在跨国公司,并将成为新型全球化方式而发展下去。这种变化的主要特征是:广泛利用别国的生产设施与技术力量,在自己可以不拥有生产设施与制造技术所有权的情况,制造出最终产品,并进行全球销售。机械制造业公司在全球范围建立零部件加工网络,自己负责产品总装与营销、原材料调配、零部件采购全球化已成为世界机械制造工业的发展趋势。 第六、跨国并购加剧。现代并购不再一味强调对抗竞争,强强联合成立企业获得竞争优势的主要手段。这是机械制造业全球化过程中大公司谋求生存发展的一大特点。在建厂的前提下,优化企业产品结构,以达到提高生产能力,扩大市场份额,获取规模效益的目的。以高技术为内涵的行业来自技术创新的威胁,使跨国公司走上了联合之路,以形成强大的技术创新能力。机械制造业大企业间的战略并购,导致了机械工业资源的重新配置,使得世界机械工业的竞争格局出现了协作型的局面。 第七、产品高技术化。以信息技术为代表的现代科学技术发展,对机械制造业提出了更高、更新要求的各国家和地区,特别是发达国家更重视发展机械制造业,充分体现了机械制造业作为高新技术产业化推动整个社会进步和产业升级中不可替代的基础作用。高技术的迅猛发展起到了推动、提升和改造的作用。信息装备技术、工业自动化技术、数控加工技术、机器人技术、先进的发电和输配电技术、电力电子技术、新材料技术和新型生物、环保装备技术等当代高新技术成果开始广泛应用于机械工业,其高技术含量已成为市场竞争的胜利关键。 四、发展方针 “十一五”是机械工业发展的重要时期,中国加入世贸组织后,经济发展越来越趋向开放,贸易和投资政策日趋自由化。全球性产业结构调整步伐明显加快,企业重组、强强联合、购并愈演愈烈。随着国民经济战略性结构调整与产业升级的步伐加快,装备制造业发展前景广阔。针对全省机械工业发展存在的主要矛盾和突出的薄弱环节,要全面贯彻中央提出的科学发展观,按照提高技术创新能力,发展高科技,实现产业化的发展方针,遵循社会主义市场规律和科技自身发展的规律,紧紧围绕产业及产品结构的优化调整,全面推进技术创新体系建设,以技术创新和高技术产业化为主线,加强集成,重点突破,为实现我省在中部地区崛起提供先进的技术装备。 五、发展目标 “十一五”期间,全省机械行业科技发展的总体目标是:全面贯彻落实科学发展观,科技兴赣战略,深化科技体制改革,全面建立适应社会主义市场经济体制和科技自身发展规律的技术创新体系,提高科技对经济增长的贡献份额,力争使技术创新和高技术产业化在省优势和特色的领域,达到国内先进水平。 1、行业综合水平 较“十五”期间相比,到2020年末,全行业人均装备占有率提高80%;全员劳动生产率达到80000元/人;企业工程技术人员占职工总数的比例达到25%;重点骨干企业达到30~35%。 2、产品品种 到2020年,产品品种数达到12000种,主要产品的水平与国际先进水平的差距缩短20年左右;大型骨干企业的产品要普遍实现更换代;主要产品品种的80%达到国际九十年代末的先进水平;15%产品进入世界先进行列。 3、产品质量 产品质量可靠性和耐用性要有大幅度提高,到2020年省名牌产品数达到120项产品。其中国家名牌产品数达到30项;主要产品均能达到国际或国外先进的标准。 六、主要任务 根据机械行业产品结构调整的指导意见,结合我省机械行业的实际情况,按照有所为有所不为的原则,确定我省机械行业“十一五”产品发展的主要任务如下: 1、汽车产品 坚持引进技术和自主开发相结合的原则,进一步加大产品结构调整力度,根据市场的需求,重点发展安全、节能、排放符合国家环保法规的经济型家用多功能汽车、适用高速公路安全、舒适的轻型客车、中型客车、专用汽车、摩托车以及环保、节能的车用柴油发动机、汽油发动机(电喷)和变速箱、车灯、减震器、滤清器、板簧、制动软管等汽车零部件。提高汽车产品自主开发能力和汽车零部件配套水平,力争在轿车产品上有所突破。 2、农机产品 稳定和发展面向农业、农村、农民的“三农”产品,特别是适应南方地区使用的中小型农田耕作、田间管理、收获等机械以及农产品深度加工、水产品加工机械产品、粮食烘干及仓储机械新型农业环保及作物病虫害防治机械、节水节能排灌机械等。要不断提高产品质量、水平和可靠性,满足市场需求。力争在中小型农田耕作、田间管理、收获机械等产品上有较大发展。 3、工程、矿山机械 根据国家能源、交通运输、矿山及水利工程建设的需要,“十一五”期间,工程机械要大力开发具有当代技术水平的机电一体化产品,同时还要开发简易多功能的工程机械产品,以适应乡镇农村经济发展的需要。“十一五”期间,工程机械产品发展重点是:大功率装载机、自行式平地机、机电一体化的液压挖掘机、内燃机叉车、双钢轨串联振动压路机、组合式振动压路机和高冲击能的压实机械;发展多功能钻机、深基础处理等施工机械、隧道开挖施工机械、沥青混凝土强制式搅拌设备。 “十一五”期间,矿山机械发展重点是:大功率内燃凿岩机、液压凿岩机、大规格牙轮钻机及辅助设备,新一代井下内燃无轨及电动铲运机、重支架搬运车、大中型多功能车、高机动轻型运输车及矿山的全防护设备、防漏电设备、防雷设备、梭式矿车等。 4、电力设备 随着我国发电工业向高效率、低能耗、低污染、低成本方向发展,要大力发展大型、高效、节能、新型的电力设备。在发电设备领域重点开发中小型发电成套设备和智能型柴油发电机组;循环流化床系列锅炉要在巩固现有优势的基础上,产品向大型化发展。用电设备重点发展节能、紧凑型等新型产品。电动机产品要实现更新换代并向中型高压方向发展,并注重开发特殊用途的专用电机、永磁电机及变频电机。输变电设备产品应向大容量、高电压方向发展,继续巩固和发展我省整流变压器的技术优势,电力变压器要向高效、节能、大容量方向发展。 5、家用耐用消费品 瞄准国内外两个市场,大力发展高技术含量、高附加值的家用耐用消费品,重点开发数码相机、R600a工质无氟压缩机产品,同时完善家用空调、冰箱、望远镜等产品系列。 6、基础机械 机床是最重要的基础机械,是装备工业的重要组成部分,我省机床行业基础比较薄弱,产品品种较少、档次低,市场需求的、有特色的、技术含量高的产品短缺,缺乏市场竞争力。“十一五”期间,我省机床行业要以信息化带动工业化,要用高新技术改造传统设备提高产品技术含量和大力开发数控机床,实现产品结构调整;通过技术引进、合作生产、合资经营等手段促进产业升级,要优先发展普及型数控机床和专用机床,并以此带动高档型数控机床的发展。 7、石化通用机械 “十一五”期间,石油化工机械重点发展,空气压缩机、印刷机械等主要产品,以重点发展产品为龙头,通过结构调整等改革措施,大力发展高效节能产品。 8、环保机械 当前,我国将进一步加大环境执法、环境建设和环境投资力度,为环保机械行业的发展带来契机,我们要不失时机的开发市场需求的环保机械,主要开发的领域是空气污染治理设备、水污染治理设备、噪声与振动控制设备、环境监测仪器仪表。具体是重点开发中小城市垃圾处理成套设备、高浓度有机废水处理及成套设备、烟气脱硫成套设备、汽车尾气净化和餐饮业油烟净化设备等环保机械产品。 七、重大项目 1、轨道车辆制造维修系列数控装备。 项目承担单位:江西中机科技产业有限公司。 该项目为适时满足铁路提速,制造维修、高速、重载列车新形势需要而研发的轨道车辆制造维修系列数控设备,它包括有车辆轮对数控动平衡去重机床、车辆自动检测数控加工机床、车辆轮对数控车床、车辆轮对落轮数控车床、车辆中梁组合钻生产线、车辆上下盘型面数控加工机床、车轴铣端面、打中心孔数控机床及车轴加工生产线,车辆构架各梁端头数控铣床、客车钩体扁销孔卧式双面铣床、数控龙门铣边机等40余种机床设备。该设备采用国内外成熟技术生产制造的传动系统、数控滑台、数控回转工作台、自动定心装置、液压系统及润滑防护系统等组成,综合运用数控技术、计算机控制技术、现场总线技术、通讯技术、四摩擦轮驱动技术、无间隙传动技术、激光检测技术等高新技术产品。该设备独创了车辆轮对制造中精密动平衡测量与精确铣削去重于一体的先进工艺、精密动平衡测量方式和适应多种速度级别轮对去重加工的复杂三维动态数学模型,该项目处于国际领先水平。主要技术指标有:最小剩余不平衡偏心emar≤8um,不平衡量一次性减低率uRR≥90%,它解决了现代铁路提速和制造高速列车时轮对制造精密动平衡测量与精确去重的关键工艺难题,为发展高速列车、城市轨道交通提供了可靠的工艺技术储备,是保证列车和运网安全不可缺少的关键设备。 2、组合式机电一体化蓄冷中央空调机组。 项目承担单位:江西集佳科技有限公司。 该项目为自行研发、具有自主知识产权的产品,是利用廉价低谷电力将制冷机制取的冷贮存起来,在电网高峰电价时段将机组贮存的冷量释放出来供为空调使用。它具有卓越的“移峰填谷、平衡电力负荷、节约能源、极大降低运行成本”功能。与传统中央空调相比,当峰谷的电价比达3︰1或4︰1每年节省的运行电费相当可观。该机组产品“组合式”使产品首创工业化批量生产;“模块化”的灵活配置构成了机组适应不同用户需求的系列产品线;“机电一体化”的现场控制器(PLC)和嵌入式软件实现系统的最优化运行;接入网络平台的上位机、远程监控计算机和系统管理软件所构成“系统集成”是信息化技术改造传统产业的完美实现。该产品主要技术指标:蓄冷量以1500kwh模块为基本组合单位,充冷速率:≥375kw;放冷速率:≥375kw;融水率:≥94%。该项目适用于机关、大专院校、银行、科研院所、宾馆、体育场馆等中央空调系统。市场前景广阔。 3、年产80万千瓦大中型水轮机发电机组。 项目承担单位:赣州发电设备成套制造有限公司。 水力发电属于环保型可再生能源,目前已得到世界各国的广泛关注,我国也以立法的形式,将中小型水力发电例入可再生能源之列。该公司在原有年产20万千瓦中小水轮发电机组的基础上新增60万千瓦,形成年产80万千瓦大中型水轮发电机的制造能力。同时,进一步提高企业管理水平和技术创新能力,大力开发技术含量高、适销对路的新产品,如低水头、大流量的大中型轴流式、贯流式发电机组,中小型风力发电机组,高效、节能大泵、特种泵类产品,不断提高产品档次,形成单机容量5万千瓦、转轮直径5.5米的水力发电设备生产能力,产品质量水平进入国家行业先进行列,企业年销售收入和利税两项指标争取进入全国水电设备行列前五名。 4、大光学产业 承担单位:江西凤凰光学仪器(集团)有限公司。 该企业是中国光学行业中大型的综合性光学仪器企业。目前拥有总资产14.5亿元,2004年实现销售收入13亿元,进出口额1亿美元,员工总数6200余人。多年来该公司紧跟世界经济与产业技术分工、发展步伐,不断分析面临的宏观与微观形势,提出了“占领两厢,融入大道”的大光学发展战略,将产业调整、投资发展的重点转移到大光学产业,通过业务合作与世界高科技光电子产业巨头结成战略联盟,相互依存,融为一体。将该公司产业的主业逐步调整成为与当代数字技术相结合的大光学产业、医教产业、房地产建设产业的事业架构,以大光学为主题,以光学制造业为基础,迅速发展大光学事业。 总体目标:到2010年实现销售收入23亿元,光学镜片产能全国第一,努力打造世界一流光学制造企业,进入世界前5强,新增主导产品销售收入5.8亿元,光学仪器市场占有率名列前茅。 主要经济指标:到2010年,光学镜片1.32亿片;光学镜头500万只;照相机3万台;金属零件5000万元;显微镜10万台;测绘仪器6万台;光学设备1000台;光引擎10万台;望远镜16万台。 技术创新与研发计划重点是围绕大光学事业的核心技术升级工作,着力推进产业链产品与主机产品的技术转型,全面实现向电子数字化技术产品调整升级。未来几年的重点是:非球面(塑料、复合、玻璃)技术、多层膜技术、微球面技术、定变焦镜头、照相机镜头模组、正投光引擎、数字光学仪器、光学影视设备、银盐相机低成本化等。 5、引进和开发VM汽车柴油发动机 承担单位:江铃汽车集团公司 目前,VM发动机,在发达国家,重型车100%使用柴油机,欧洲约30%的轿车和90%的商用车使用柴油机。国内对小型、高速柴油综合技术的研究还非常缺乏,因此,引进开发生产技术领先、节能环保的车用柴油机是汽车生产企业生存与发展的重要条件。 意大利戴—克VM公司是一个有着较强实力,主要生产车用柴油机公司。产品与戴姆勒—克莱斯勒、福特,通用欧宝、道奇等大公司配套。且于2000年并入戴姆勒—克莱斯勒公司,目前戴姆勒—克莱斯勒公司占49%股份。R425/428DOHC柴油机是该公司2001年推出的新产品,该系列产品采用了德国博世高压轨燃油喷射系统,运用了增压中冷、EGR、VGT双轴平衡、四气门、双顶置凸轮轴等多项先进技术,排放已达欧Ⅲ(具有欧V潜力),产品性能达到世界先进水平。 该公司引进生产意大利戴—克VM公司R425/428DOHC柴油机,并可跳跃式地提高江铃柴油机产品的开发制造水平。为国内中轻型客车、SUV、MPV、商务车及至轿车产品提供更好的“心脏”。由于R425/428DOHC柴油机较4JB1柴油机体积小,动力经济性好,转速高、振动小、噪声低,所以用其配套动力必将使整车性能得到极大改善,使江铃汽车更具有市场竞争力。 6、农村供净水设备 承担单位:江西水易科技有限公司。 该公司为解决农村喝上放心水而成立的高科技公司,其宗旨是:“为政府分忧,百姓造福,让农民同享水的甘甜”,该公司从事“供净水设备”的开发生产和推广应用,在赣州、南昌等地建有生产基地。开发这种设备,该设备集中采用于污水预处理技术、超滤膜分离和PLC恒压自动控制等高新技术,经过和省内外著名大专院校和科研院所的技术攻关和市场验证,其品质与性能都得到了用户的充分肯定。该设备以毛细管式超滤膜为核心,应用垂直交叉流过滤方式,大大提高了净水器的出水量和使用寿命,可广泛应用在农村和中小型的工业企业、医院、学校等。该设备的技术参数:功率:≤1千瓦,供水量:4吨∕小时;供水高度:12~20米,供水半径:500米,出水质量符合国家标准。 7、年产量1600万KVA变压器 承担单位:江西变压器科技股份有限公司。 该企业过去是国内整流变压器生产企业中的龙头大户,鉴于国家宏观调控、产品结构调整,现已转向主攻电力变压器。三年内,电力变压器要占江变产量的60%以上。由于电力变压器市场合同交货期短,单台相对容量小,生产程序工作量加大,所以要提高产量,设计及生环节的软硬件必须保证,这样就必须加大技改投资力度。国内输变电行业对变压器平均需求量约为3.63亿KVA,其中220KV级变压器约为7260万KVA,根据江变的现有条件,立足做精220KV级,年产能增幅10%~12%,即三年内产量1000万KVA~1200万KVA,五年内达1600万KVA。变压器生产技术突飞猛进,500KV级变压器国内已有八家企业生产,所以江变压器做精220KV级的基础上,必须发展500KV级,这需要大规模的技改投资和高端人才的引进。江变在3~5年的发展原则是:做精220KV级,发展500KV级;巩固整流、发展电力,开拓海外市场。 具体的规划是: ①在6000万技改完成后追加3000万技改投入。到2010年,产值60000万元,销售收入46000万元,利润5000万元。 ②2005年可转债资金新投入技改1.5亿~1.9亿元并竣工后。到2010年,产值100000万元,销售收入:78000万元,利润:12000~15000万元。 8、600~2000KW无刷同步发电机 承担单位:泰豪集团有限公司 该项目是与世界500强的企业、著名ABB公司合作经营的600~2000KW中大型湝波励磁无刷同步发动机。通过技术改造,保证产品出品质量、提升产品机械加工水平和档次,降低成本,使发动机性能达到国际先进水平。 本项目技改总投入14158.5万元,其中新增固定资产投资12895.1万元(含外汇53万美元),铺底流动资金1263.4万元,项目实施完成后,可实现年产量3000台∕296.4万KW的生产能力,可新增销售收入27000万元,年利润总额5896万元;产品全部出口,可创汇3265万美元。本项目可利用世界500强,著名跨国ABB公司的国际品牌效应,以泰豪公司自主产权的优势,充分提高“三波电机技术”在国际电机电站行业的知名度,使湝波励磁无刷同步发电机的研发与制造技术融入“国际大道”,打破国外智能电站对国内市场的新局面。发展民族工业品牌。 本项目一期技改工作已经完成,二、三期正在紧张筹划设计中。 八、规划实施的保障措施 1、坚持改革、扩大开放,转变观念,确立企业是机械工业科技工作的主战场的基本观点,从根本上把机械工业的发展真正转移到依靠科技进步的轨道上来。 2、积极利用科研院所和大专院校的技术力量,建立和完善为广大中小企业技术服务的中介机构,促进官、产、学、研的结合,推进科技成果产业化。 3、加大多渠道的科技投入,推动行业技术进步。一方面作为科技工作主体的企业,要建立自我激励的发展技术创新体制,年科技开发费用不能少于年产品销售收入的1%~3%,有条件的企业还可逐步提高这个比例;另一方面,争取列入国家或省重点项目,得到国家和省在政策上给予相应支持。 4、加大技术改造力度,提高行业装备水平。充分利用有限资金,有选择、有重点的加强那些在行业排居前列的重点骨干企业和优势特点产品加大固定资产投入力度。 5、实施以人为本工程,加强人才的培养和合理的使用。 机械工业论文:真空技术中制药机械工业的应用分析 摘要:随着我国经济社会的发展和科技水平的不断提升,我国制药水平不断提高。制药机械对于药物疗效有着直接影响,真空技术是目前制药工作中较为先进的技术,能够达到良好的效果。主要对真空技术在制药机械工业中的应用状况进行研究,对其应用前景进行分析,为我国制药工业的发展提供借鉴和帮助。 关键词:真空技术;制药机械工业;应用 真空技术是一种较为先进的技术,在我国很多领域都有着较为广泛的应用。真空技术是我国制药工业发展中的重要技术,能够满足药物生产的需要,能够保证较高的卫生标准。因此,对真空技术在制药机械工业中的应用进行研究,具有重要意义。 1常见真空设备及其应用 1.1真空微波干燥设备 真空微波干燥设备是一种使用范围较广的真空设备,这种设备在进行药物生产时,具有加热速度快、加热效率高的特点,对于物料的回收率能够达到100%。在使用真空微波干燥设备时,需要的干燥温度较低,适合用于热敏性材料的干燥。在使用真空微波干燥设备时,往往采用两种干燥方式,其中一种与家庭使用的微波炉工作原理相似,主要通过物料盘绕着垂直中心轴,在水平方向上进行圆周运动,以达到干燥的目的。另一种方式是让物料盘绕着水平装置的中心轴,在垂直方向上进行圆周运动,盛物料的盘子一直保持水平状态,以确保物料在运动时不会掉落,采用这种方法进行药物生产能够保证物料加入均匀,方便对机械设备的清洗。微波真空干燥设备是在原有生产工艺基础上的生产改革,这种设备的整体生产效率较高,能耗是传统方法的1/5,占地面积仅是原来的2/3,是中药生产企业常用的真空制药设备。 1.2带式真空干燥设备 带式真空干燥设备在国际社会有着较为广泛的应用,国外主要将带式真空干燥设备用于咖啡、乳精、果珍等食品的加工与制作。我国将带式真空干燥设备应用于重要浸膏的干燥上,随着我国中药生产企业的发展,药物生产对中药浸膏的干燥量需求非常大,因此需要能够连续生产的干燥设备,很多厂家都十分重视带式真空干燥设备。目前,带式真空干燥设备的发展主要呈现以下趋势:最大的带式真空干燥设备内径能够达到2400mm,长度最大能达到19000mm,但是这是新产品,还存在一些缺点,例如:药物生产上料不均匀、干燥速度较慢、含水量控制不足等,仍然需要改进机械设备的生产和设计,进一步提升带式真空干燥设备的生产效率。在进行相关设计和生产时,应注重对设备真空性和卫生性的控制,这样才能更好地应用于重要生产。 1.3真空浓缩设备 真空浓缩设备是药物生产中常用的机械设备,该机械设备的生产技术和设计技术已完全成熟,运用这种机械设备进行药物生产能够达到良好的效果。真空浓缩设备主要有单效、双效、二效真空浓缩设备,这三种设备都是技术较为成熟的产品。目前,真空浓缩设备发展较好的是离心式薄膜真空蒸发装置,离心式薄膜真空蒸发装置有着非常好的效果,该设备整体的传热系数大、占地面积较小,所采用的液体薄膜厚度仅为0.1mm,物料滞留时间为1s,液体在离心力的作用下能够飞溅出去,在离心力的作用下,还能抑制液体发泡,可为药物生产提供高浓度的浓缩液,这种设备主要适用于蒸馏、除臭、剥离等处理方式。高速旋转式真空蒸发设备是一种较新的产品。该产品在使用时,主机部分没有可动的部件,在使用时极少发生机械故障,蒸发的气体和液体在蒸发罐内能够以1000r/min的速度旋转,能迅速分离成气体和液体,因此有着较为广泛的应用。 2真空技术在制药机械工业中的发展前景 2.1创新微波真空萃取设备 创新微波真空萃取设备是一种较新的设备,随着中药生产工艺的改革,传统的中药熬制方法已经不适用于现代社会的中药生产。如何将中药中的有效成分进行提取,如何进行固定量的提取,如何减少人力资源的投入,成为中药生产的发展方向。微波真空萃取设备在实际使用中,能够对大量的物料进行一次性的萃取,且萃取纯度较高,能够提升中药的生产质量和生产效果,可提高生产效率、节约生产成本,更好地促进生产企业的发展。 2.2改革微波带式真空干燥设备 微波带式真空干燥设备在药物生产中有着较为广泛的应用,在实际运用中也有着较好的效果,但是该机械设备生产时采用的是周期式的生产方式,产量较低,无法满足我国药物生产对机械的要求。实践证明,中药浸膏类产品在进行生产时,微波带式真空干燥设备的干燥速度最快、质量最好,由于中药浸膏类的产品种类多、产量大,因此对机械设备的质量和产量要求更高。应注重对微波带式真空干燥设备的改革,应注重开发连续式的微波真空干燥设备,这样才会有更好的发展前景,才能更好地满足药物生产企业对机械设备的要求,才能满足社会对药物质量和产量的需求。 2.3形成真空制药生产线 在制药机械工业发展中,应注重形成真空制药生产线。在进行药物生产时,形成统一的真空制药生产线,能够更好地提升生产效率。单体制药设备较为简单,而制药生产厂家希望能够提供成套的生产设备,完成相应的生产工程,因此应从中药浸泡提取开始,到真空浓缩、干燥、灌装、包装、运输,形成一条龙的生产线,这样也便于开展生产、安装和调试工作。要想形成真空制药生产线,应根据中药生产企业的生产流程进行生产线设计,这样在使用时才能达到良好的效果,才能满足制药企业的需要。形成真空制药生产线,能够让药物生产企业在生产时进一步减小人力资源投入,能够大大降低生产成本,提升整体的生产效率,更好地促进药物生产企业的发展。 2.4真空捡漏设备的发展 真空捡漏设备在中药生产和包装中发挥着重要作用,但是这种设备价格很高,制药行业需要包装,要使用大量的塑料瓶,在进行药物分装和包装时,需要一台捡漏准确、捡漏速度快、捡漏精度高、价格合理的真空捡漏设备。目前,我国引进的设备价格非常高,因此,从真空设备的发展前景来看,应注重对真空捡漏设备的创新与研发,形成我国自主知识产权,为我国制药工业的发展提供帮助,提升制药工业的发展水平。 3结语 本文在开展研究时主要对真空技术在制药机械工业中的应用进行了研究,目前,常见的真空机械设备主要有三种:真空微波干燥设备、带式真空干燥设备、真空浓缩设备,这三种设备在实际使用时都有着较好的效果。真空技术在制药机械设备领域中有着较好的发展前景,能够创新微波真空萃取设备,改革微波带式真空干燥设备,形成真空制药生产线,可进一步提升我国的制药技术。 作者:吴兴会 单位:哈尔滨纳诺机械设备有限公司 机械工业论文:机械工业企业质量管理的问题与对策 摘要:随着中国实行改革开放政策,经过近四十年的发展,我们依靠着本身的劳动力优势和资源优势,推动了机械工业的发展,但目前我国整体的机械工业的质量仍然不是很高,功能布局不合理,而且中国制造在国际上没有很好的质量和很好的价格优势。随着我国经济的转型升级,传统制造业的结构调整需要进一步优化,现代企业制度需要不断完善,积极推进内部管理,实行精益求精的发展模式,只有这样,我们的质量问题才会越来越少,才能以质取胜,才能将从制造大国走向制造强国。而本文试图从机械工业企业质量管理存在的问题出发,探讨问题本身,并提出一些有效的对策,让企业能够更好的推进质量管理,增强市场竞争力,有效降低成本,更好的地促进我们机械工业的发展和实现企业价值最大化。 关键词:管理;机械制造;质量管理 1机械工业制造业质量的问题 1.1质量意识不够明确 目前,我国的机械工业企业更多的是把资金投入到自己的销售环节和企业市场拓展环节,很多企业对技术投入和质量管理投入却很少的,这说明我国企业特别是机械工业企业对产品质量的认识不够,质量意识不强,很多企业没有在自己的生产整个过程和企业内部管理的过程中把质量内容纳入有效的企业发展战略中,也缺乏对机械工业企业质量问题的认识和了解,这是一个非常突出的问题。 1.2质量管理效益不够高 我国的机械工业企业质量管理的效果不明显,效率不够高,随着经济的发展,传统的机械工业制造业不能仅仅依靠一些非常传统的制作方式,必须谋求新的转型发展之策,这需要极大地提升产品的质量,而实行有效的质量战略却是我国机械工业企业的一个难题,很多的企业进行了一定的质量管理,但是效果不是很理念,也缺乏一套形之有效的管理体制,以此导致我国的机械工业企业的质量管理效率和效益都比较低下,很难有真正的质量管理成就。 1.3质量管理体制不健全 机械工业企业如果想有效的进行质量管理和监管,必须明确一定的工作机制,而我们的机械工业企业的质量管理体制不完善,谁管理、怎么管、管什么的问题突出,各个部门之间的不协调性十分突出,有效应对质量问题的体制不健全,没有一套完善的监督管理工作机制。比如:在工艺定型阶段,对一些质量特性的影响因素并未完全识别,工业化生产暴露出来;质量标准不明确导致生产各环节包括售后对质量问题判断标准不统一。这些导致质量问题的因素要在机制上进行完善,对企业内部来说的,还应做好质量管理的整体架构设计。 2现场质量管理是机械工业企业质量管理的中心环节 现场质量管理的落脚点是生产现场, 主力军是车间管理人员、技术人员和生产工人。管理的主体是人员的思想教育、物资准备、设备、环境、执行工艺、半成品与成品检查(或者简称人、机、料、法、环、测六要素); 从查找质量事故的危害、原因分析、解决措施的制订到保证产品的一次合格率和综合合格率, 最终实现对生产全过程进行科学地控制,从而不断提升现场质量管理的能力。 3实施有效的机械工业企业质量管理策略 3.1从管理源头追求精益求精 我们都知道“管理改善是最有必要的改善”, 因此在机械制造企业中管理工作做到位, 对精益化生产会起到事半功倍的作用。要深入推行工作标准化, 由员工行为规范、现场管理向设备管理、技术质量、生产安全等各个方面逐渐延伸,推行员工行为标准化,质量管理标准化,技术管理标准化,设备管理标准化五大系列工作准则和标准化图识。实施精益化管理对工业企业和服务型企业都很有必要。 3.2机械工业企业应该实施质量管理环节 (1)提高管理者认识。机械工业企业各级管理者的重视与责任是推进精益化管理的关键,必须明确管理责任、以身作则,坚持“消除浪费、提高效率”理念,采取有效措施保障企业管理遵循精益化思路开展工作,精益化管理工作才能稳步推进。(2)因地制宜,找准精益化切入点。实施精益化管理是渐进的过程,以消除工作流程中的浪费为例,首先需要系统梳理管理中存在的问题,识别各种浪费;其次要围绕资源浪费、管理不畅的流程节点进行系统分析,制订整改措施;再次要明确责任人,确定阶段性工作目标、落实整改。1) 机械工业企业在制造上普遍用到机床切削加工。刀具选择、进给量、进给转速、装夹及机床本身的精度和稳定性决定了工件的加工质量。应先做好工艺试验和调试工作,设计及工艺定型阶段要广泛论证;质量问题的解决要有设计和工艺人员共同参加;对质量问题的措施要标准化,文字化;定期培训相关人员,尤其是新员工和转岗员工。待质量稳定后及时总结每个细节并进行工艺固化,以确保零件加工质量稳定。2)严格控制装配质量。装配质量直接关系到机械设备功能的有效实现,对最终产品的质量影响很大。装配质量主要体现在装配精度上,装配精度主要分为三个方面:相互位置精度、相对运动精度、相互配合精度。对于轮、轴类的最后装配的质量,一个重要方面是要看其精度,所以为了加强装配质量控制,可以制订严格的装配检验标准并据此把关检验。3)多方法解决质量问题。在控制过程中要对质量问题进行识别,采用项目管理,组成跨管理部门的质量问题解决小组。同时采用先进质量方法和工具,例如六西格玛,QC等方法分析和解决质量问题。4)及时兑现质量绩效。对质量监控和管理要全过程地精益化管理,对异常的质量问题一定要刨根问底,找出解决办法,并追究责任,兑现质量绩效。 4结束语 中国必须推进环境友好型社会建设,不断增强我国制造业的质量和水平,而机械制造业作为重要的门类,必须进一步的增强质量管理能力,提升资源的利用效率,有效增强其在经济社会发展中的作用,企业必须在精益求精的指导思想下推进质量工作,确保自己的产出效率和企业效益得到提升,必须进一步增强资源节约能力, 建立健全产品实现过程,更快更高效地满足顾客的需求,追求质量效益最大化;实现“质量强国”的梦想。 作者:高诺 单位:中核天津机械有限公司 机械工业论文:橡胶机械工业现状浅析 1我国橡胶机械工业的发展现状 我国橡胶机械工业获得比较飞速的发展时间并不是特别长,大约在21世纪后期才获得了较大的发展。目前我国从事橡胶机械生产的企业数量已经超过了400家,占全球橡胶机械企业总数量的1/3以上,这些企业所占的总产值也在世界橡胶机械总产值中占有客观的比例。随着我国橡胶机械技术水平的不断提升以及企业管理模式的不断完善,近年来,我国橡胶机械企业在国际橡胶界的竞争力有所提升,并有成为橡胶机械中心国家的趋势,这对我国的经济发展以及相关橡胶机械企业的发展有着极为重要的作用。另外越来越多的国家品牌开始使用中国橡胶机械的生产设备,像闻名全球的米其林轮胎以及普利司通轮胎等。据我国权威统计部门的统计,自2003年后,我国橡胶机械工业在发展上取得了比较大的飞跃,在2004年,其相关产值已经突破了60亿大关,这对于我国橡胶机械工业的发展来说是一个极具意义的里程碑。在2008年左右全球经济危机的爆发使得国际橡胶机械工业遭受了较大的损失,但是就我国那段特殊时期的橡胶机械出售额来说,其受经济危机的影响不大,甚至在大背景不乐观的情况下,橡胶机械的出售额还出现了增长,这对进一步奠定我国橡胶机械在国际市场上的地位有着重要作用。近年来,中国的橡胶机械工业逐渐变的成熟和完善,但是和其他发达的橡胶机械国家相比,我国在橡胶机械的发展过程中还存在一定的问题,譬如企业的平均销售额不高,在销售模式以及销售方法上还不能够完全的与国际相融合等。除此之外,生产力以及科技水平之间的差距也是造成我国橡胶机械工业和国际先进水平存在差距的重要原因。因此要想使得我国的橡胶机械工业获得进一步发展,相关企业以及部门必须积极的采取措施,对生产工艺以及销售方法进行完善,为我国橡胶机械工业的发展创造条件。 2我国橡胶机械工业的机遇 2.1世界橡胶中心提供给我国更多的橡胶机械的需要 北美一直是橡胶机械生产和消费的重要地区,但是经济危机的产生对北美地区的汽车业造成了极大的影响,这直接导致了北美地区橡胶业的发展,三大巨头的破产进一步使得这种趋势得以恶化。根据群聚效应原理,北美汽车业的衰败将会导致大批橡胶的生产力的转移,作为橡胶机械发展迅速的中国,在很大程度上能够充当起国际橡胶机械生产的新中心,北美橡胶需求量的大幅下降,将会直接导致北美许多橡胶企业中断生产甚至关闭,这对于其橡胶生产能力的保持与提升有着极为重要的影响。由于我国近几年在国际橡胶机械业中的竞争能力得到大幅提升,这对于中国接任北美成为新的橡胶中心有着极大的影响,我国相关企业必须抓住这个机遇,为我国橡胶机械业国际地位的提升奠定基础。 2.2世界轮胎企业采购策略的改变将给我国 橡胶机械业带来更多商机目前国际著名的轮胎企业正在逐步的对其设备的购买力进行释放,尤其是国际轮胎企业巨头,米其林、普利司通等企业在设备购买时更是采取开放市场的方法,这对我国橡胶机械出口量的提升提供了一个新的途径与方法。由于我国橡胶机械在国际上已经树立了比较好的声誉,米其林等企业已经采购了我国大批的橡胶机械,可以说我国橡胶机械在国际上已经形成了广告效应,这对我国国际市场的进一步开拓有着极为重要的意义。另外国际品牌轮胎企业设备采购的开放还能够让我国有更多的机会去接触世界最先进水平的橡胶生产技术以及相关的管理理念,这对我国橡胶机械企业国际竞争力的进一步提升有着重大意义。 3促进我国橡胶机械工业发展的措施 3.1加强对国际市场的重视 随着社会的不断发展,橡胶机械出口已经成为了提高我国橡胶机械销售额的最主要的措施,因此橡胶机械企业要想获得发展就必须加强对国际市场的重视,以国际企业的需求为核心,积极的推进企业国际化进程。加强国际化人才的引进与培养,为企业国际化的转变创造条件。除此之外,相关的橡胶机械企业也应该立足于自身生产技术的提升,尽可能的保证所生产的橡胶机械能够符合国际使用标准,为其自身国际竞争能力的提升创造条件。 3.2加强我国橡胶机械行业制造水平的提升 要想从根本上加强我国橡胶机械在国际市场中的地位,最重要的还是对我国自身橡胶机械行业的制造水平进行提升。目前我国规模较大的橡胶机械制造企业大都是国企,其在生产设备以及生产流程上都很难符合现代国际生产的要求,这对我国橡胶机械业的发展有着很大的影响。因此相关橡胶机械企业以及机构必须注重技术改革措施的推进,加强对其厂房位置的规划,为其发展创造条件。另外政府也应该充分发挥引导作用,积极的推进优惠政策,对于改造的橡胶机械企业给予一定程度的财政补助,从根本上对我国橡胶机械企业改革的积极性进行调动,这对我国橡胶机械业的发展有着重要作用,相关单位以及机构必须加强对其的重视。 3.3加强产业结构以及产业规模的优化和调整 目前我国橡胶机械产业正处于发展的重要阶段,在这个时期政府应该充分的发挥出宏观调控的作用,引导我国现存的橡胶机械业进行规模以及产业的优化。在优化过程中要特别重视生产规模较小,生产能力较低的企业,为了使得我国的橡胶机械业能够长久稳定的发展,相关的部门可以对这些小厂进行合并优化,同时相关部门可以根据我国的发展要求,有针对性的淘汰一批生产质量差、生产效率低的橡胶机械企业,为我国科学稳定的橡胶机械市场的建立创造条件。 4结束语 为了促进我国成为国际橡胶机械生产的中心国家,相关的企业以及部门必须加强对其自身生产水平的提升,积极的采取促使加强企业自身国际化的实行,为我国经济的进一步发展创造条件。 作者:田建德 刘保权 马美琴 单位:衡水橡胶股份有限公司 机械工业论文:橡塑机械工业发展论文 1标准化促进科技创新 目前,标准化工作的进展也在很大程度上促进了我国橡塑机械行业科技创新水平的提升。尤其是围绕“精密、节能、高效”的要求,在橡塑机械组合结构、专用化、系列化、标准化、微型化、大型化、个性化、智能化方向开发出多种新装置与新设备。例如:东华机械有限公司研发出了新一代全电机注塑机,该机型采用国内首创伺服混合动力油膜增压锁模,将全电机和直压机的优点融合于一身,具有锁模力闭环精密控制,超稳定及超高响应速度,节能效果好等优点;威猛巴顿菲尔机械设备(上海)有限公司开发出的MicroP-ower15/10微型注塑机能够生产一种仅重0.003g的医疗用夹子;震雄集团开发的SU-PERMASTER超霸二板大型注塑机,突破了传统“二板半”的设计方案,实现了“真二板”设计,可大幅减少钢材用量,不仅降低了成本,而且减少了钢材从矿石到冶炼,再到零件加工成型等一系列过程中的能耗和污染;阿博格ALLROUNDERS系列注塑机采用模块化与标准化的结构可同每个注塑任务精确的匹配,通过多个可选的液压和电动扩展级别、多种带有精确级别划分的锁模和注塑单元来实现个性化、经济性的配置。特别指出的是企业在落实GB/T25157国家标准过程中,极大地提高中国塑机产品安全性能,大幅度降低安全事故发生率的同时也提升了科技创新水平。在CHINAPLAS2013中国国际橡塑展上,各种和安全便捷生产相关的新技术,比如机器人技术、远程控制技术、可视化操作技术等自动化、智能化技术成为业界展示的热点技术。自动化技术可以确保机器的各种安全功能可靠执行,使人员远离危险状态。自动化技术广泛应用于机械产品以保障机械安全是一个发展方向,是机械本质安全的重要组成部分。目前的机械设备在安全方面还是主要采用简单的机械式防护,随着安全标准的推进和社会对安全生产的重视,未来的自动化技术将会有更大发展。 2标准化促进竞争力提升 经济全球化继续深入发展,围绕市场、资源、人才、技术、标准等的国际竞争更加激烈。标准作为创新技术产业化、市场化的关键环节,成为参与国际合作与竞争、保障产业利益和经济安全的重要手段。进入21世纪,主要发达国家和一些发展中国家纷纷研究制定了本国的标准化战略,标准化由日常工作提升到了国家战略的高度。主要发达国家的标准化战略的核心是控制争夺国际标准战略制高点。争夺的重点领域是公益、高技术、制造业、服务等领域的标准化。以具有代表性的美国、日本和加拿大战略为例,依据他们的国际标准竞争策略的重点领域(见表3)来分析他们的战略定位。通过表3可以看出,他们重视公益领域的标准化,确保社会的可持续发展;重视高技术领域的标准化,确保国家高技术产业的国际竞争力;充分发挥自身优势特色,争取有利竞争条件;寻找竞争空白点,先声夺人。通过以上分析,又可以归纳出标准化战略的目的是适应经济全球化发展,提升国际竞争力。我国橡塑机械行业与标准化战略紧密相联,加大了市场的开拓,品牌知名度进一步扩大,市场竞争力进一步提高。根据中国塑料机械工业协会公布的数据,国内注塑机的生产厂家已超过2000家,产量占到全球的60%,2011年我国注塑机等主要塑机产品进口数量13704台,同比减少8%,出口数量达51665台,同比增长16%,出口金额约14.6亿美元,同比增长28%。2011年以来设备出口呈现许多可喜的现象,以往的靠低价取胜、出口模式单一等问题,正在全面改进;以标准化为保障,向国际标准接轨,突破了国际贸易壁垒;由过去增加塑机出口数量的方式,向提高塑料机械产品质量、提高产品档次、提高经济效益转变;拥有自主知识产权和自主品牌的塑料机械产品增多,具有高效节能优势的产品增多。在国内市场由于中国注塑机行业在高端、精密机型技术安全技术等方面的不断进步,注塑机自给能力得到加强,进口量有所下降,国内企业的市场份额也逐渐增加。国内青岛海尔集团等多家家电企业都曾表示由于国内注塑机技术发展较快,近几年主要针对国内注塑机企业进行招标。 由此可见,标准与标准化虽没有生产设备、原材料、产品等那样直观,但标准化“软”因素在市场经济发展中的作用越来越重要,对企业促进绿色低碳发展、促进科技创新、提升竞争力起到了很大的作用,是企业赢得产品定位和市场的一个重要因素。当然,在标准化推进过程中还有许多工作要做,其中一点是大多数地方主管部门和企业没有知识产权管理职能,尚未认识到开展标准化工作的必要性和重要意义,一些企业执行标准不到位,出现“上热下凉”的状况。在执行标准方面,东华机械有限公司走在了前面。2009年初,公司最高决策层不惜投入大量资源确立要达到“双标”的开发目标:行业内率先全面采用国家GB22530—2008《橡胶塑料注射成型机安全要求》,率先全面通过《塑料注射成型机能耗检测和等级评定的规范》。2010年1月~3月,国家塑料机械产品质量监督检验中心专家组对东华机械有限公司注塑机产品按“双标”检测。经检测,东华机械有限公司所有系列的注塑机产品均符合国家GB22530,“Se绿箭系列伺服节能注塑机”2800T以下各型号产品达到国家一级能耗标准。东华机械因此也成为塑机行业内第一家全面采用强标,及全行业系列化(Se)最大吨位范围(60T~2800T)注塑机获得一级能耗认证(亦是惟一一家能在2000T以上获得一级能耗认证)的企业。在2013年,东华机械有限公司3050JSe~4000JSe及以下机型均也达到国家标准规定的一级能耗水平,进一步扩大了系列范围。 3结束语 回顾东华机械有限公司“双标”之路,实施虽然增加了成本,暂时牺牲了利润,但也为公司新增了多项核心专利技术,为公司赢得了新的市场与美誉。节能技术、安全技术的推广使用,还将对橡塑机械的产业升级起到了积极的推动作用,国家强标的全面采用也使行业工业安全有更高的保障,健全了我国橡塑机械产品安全标准体系,有利于整个产业链的健康持续发展。“二流企业做产品,一流企业做品牌,超一流企业做标准”,企业只有共同肩负着历史的使命和高度的社会责任执行国家及行业标准,在标准上下功夫,中国注塑机产业才能迈向一个新的发展阶段,才能加快中国从制造大国向制造强国的跨越发展。 作者:苏西庆单位:东华机械有限公司德科摩橡塑科技(东莞)有限公司 机械工业论文:机械工业发展重点 (一)行业技术发展现状 机械工业是为国民经济提供技术装备和为人民生活提供耐用消费品的装备产业。国民经济各部门生产技术的进步和经济效益的高低,在很大程度上取决于它所采用机械装备的性能和质量,机械工业的技术水平是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志之一。 经过近50年的发展,机械工业已经成为我国工业中具有相当规模和一定技术基础的最大产业之一。1997年实现销售收入13651亿元,占全国工业的21%;利润257亿元,税621亿元,分别占全国工业的15%;出口创汇363亿美元,占全国外贸出口额的20%。其发展速度高于同期工业的平均增长速度。 近年来,机械工业企业自主开发创新能力有所增强,1997年科技人员总数达48万人,技术开发经费支出达85亿元,占全行业销售收入的0.62%,有57家大型企业建立了国家级技术中心,有9%的企业建立了专门技术开发机构,行业整体技术水平有了明显进步,主要表现在:为国民经济提供成套技术装备和汽车的能力有较大提高;产品结构正向合理化方向发展。 尽管机械工业的综合技术水平近几年有了大幅度提高,但与工业发达国家相比,仍存在着阶段性的差距。主要问题在于: 1.科技进步对机械工业增长的贡献率目前仅为34%,先进国家高达70%以上。 2.产品设计技术、制造工艺及装备、制造过程自动化技术、管理技术落后,是制约机械产品水平的主要因素。 3.机械产品技术水平不高,达到80年代末、90年代初国际先进水平的仅占18%,达到80年代中期国际水平的占27%,其余产品均在80年代以前的水平线上。 从总体上看,机械工业技术开发能力和技术基础薄弱,发展后劲不足;技术来源主要依靠引进国外技术,对国外技术的依存度较高,对引进技术的消化吸收仍停留在掌握已有技术和提高国产化率上,没有上升到形成产品自主开发能力和技术创新能力的高度。 (二)技术发展的总体目标 以数控机床、电力电子应用及自动化技术、大型农业机械和施工机械、轿车关键技术、环保装备五个方面作为重点,以发展和应用先进制造技术为手段,以高新技术和产品的产业化为突破口,以提高企业技术创新能力和竞争力为目标,提高企业技术创新水平。到2001年,提供1000种具有自主知识产权和较大市场需求潜力的产品。主要产品品种的40%达到90年代初国际水平,5%达到国际先进水平,90%的重点骨干企业产品标准接近或达到国际先进企业标准。 (三)技术发展的方向和重点 1.以数控机床为代表的基础机械 数控机床是先进制造业的基础机械,是最典型的多品种、小批量、高技术含量的机电一体化产品。目前世界数控机床年产量超过15万台,品种超过1500种。1997年我国数控机床产量已达9051台(占机床总产值20%以上),但由于国产数控机床不能满足市场需求,在国内市场上的占有率逐年下降,每年仍需大量进口数控机床,进口额度大幅度增加。1996年进口达13924台(价值12.46亿美元)。 目前我国数控机床技术发展中存在的主要问题是: (1)产品成熟度差,可靠性不高 国外数控系统平均无故障时间(MTBF)在10000小时以上,国内自主开发的数控系统仅3000~5000小时;整机平均无故障工作时间国外达800小时以上,国内最好只有300小时。 (2)产品品种少,不能满足市场需求 国外数控机床品种已达到1500种,国内只有500多种,且性能水平低,高速、高效、高精度产品几乎没有。 (3)创新能力低,市场竞争力不强 生产数控机床的企业虽达百余家,但大多数都未能形成规模生产,企业效益差,创新能力低,制造成本高,产品市场竞争能力不强。 (4)数控机床行业的专业化零配件及部件的协作生产配套体系不健全,大多数企业都是“大而全、小而全”的结构模式。 近期我国在数控机床的发展方面,要采取跟踪高级型、发展普及型、扩大经济型,以普及型为主的策略,重点发展: (1)经济适用、量大面广的产品 经济适用的普及型数控车床、加工中心、数控铣床。 (2)高速、高效和专用、成套数控机床 高速、高效数控车床及加工中心;高效数控锻压成套装备,其中包括,可自动换头冲压机床、复合式柔性冲压中心、四边折弯机等;大型精密模具数控成套装备,其中包括数控仿型铣床及龙门式数控铣床、智能化电加工机床等。 (3)数控机床专业化配套系统 新一代数控及伺服系统系列产品;数控机床高速主轴、电主轴电机系列产品;数控机床机械手、刀库及动力刀架系列产品;数控机床高速配套零部件及辅件系列产品;其中包括,高速滚珠丝杆、高速陶瓷轴承、高速防护装置等系列产品。 发展目标: (1)扶植重点企业开发经济适用、量大面广的数控机床并形成批量生产,使这些企业产品的市场占有率有明显提高,成为名牌产品; (2)发展数十种高速、高效、专用、成套数控机床系列新品种,以满足汽车、农机、航空、模具等行业的需求; (3)数控机床关键配套产品:数控系统,满足国内数控机床50%的配套需求;高速主轴及电主轴年产达千套;机械手、刀库、动力刀架及数控机床高速配套零部件、辅件系列产品满足国内50%的配套需求。 2.电力电子应用及自动化技术 电力电子技术是集微电子、计算机和自动化技术于一体的综合技术,是节能节材的最佳技术之一。目前,国外电力电子技术已经发展到以IGBT为代表的第三代,并向智能电力电子时展,我国现在仍处于以晶闸管为代表的第二代。国内电力电子市场品种满足率仅35%,新产品市场基本上被国外产品占领。 现场总线智能仪表和总线式自动测试系统是集自动化技术、计算机技术和通信技术于一体的新一代自动化仪表系统,已成为世界范围自动化技术发展的热点,是当代工业自动化的主要标志。我国仍处于由模拟式仪表系统向数字式仪表系统过渡的模数混合式仪表系统阶段,水平落后10~15年,因此在低技术产品市场上还占有80%左右份额,但在高技术产品市场的占有率不到60%,新产品市场几乎全为国外产品占领。 因此,抓住当前时机在2~3年内以IGBT,现场总线智能仪表和自动测试系统为突破,攻克重点技术和产品,并实现产业化。这一领域重点发展: (1)IGBT器件及其装置,大功率晶闸管及其装置 研制新一代双极晶体管IGBT、高品质大电流IGBT等大功率晶闸管制造技术,并开发变频调速装置、逆变开关电源、大容量整滤源等的工程应用。 (2)现场总线智能仪表 研制开发变送、执行、配套等类现场总线仪表。产品产业化技术开发、并开展示范工程的应用研究。 (3)自动测仪系统和设备 开发总线式自动测试系统的基础产品,形成适度规模,同时建立用于机电产品和社会公益事业的典型自动测试系统,做好示范和推广应用。 3.大型农业机械和施工机械 (1)农业机械 工业发达国家农机产品在不断采用新技术的基础上,正向高效、节能、保护农业环境方向发展。目前我国已能生产14大类、3000多个品种的农机产品,但是产品的综合技术水平仅相当于国外70年代水平。主要问题在于: 1)产品水平不高,品种不全综合技术经济指标落后,可靠性差,寿命短。以拖拉机为例,MTBF值国外可以达到330小时以上,而我国仅100余小时。品种上:大型缺,小型杂,不成系列。 2)产品生产达到经济规模的少,重复生产、小规模生产,难以保证质量。 农机领域重点发展: 1)促进农业生产产业化的大中型拖拉机及配套农具拖拉机平均无故障时间从110小时提高到300小时以上; 2)联合收割机联合收割机可靠性系数从0.5~0.7提高到0.9以上; 3)主要农产品加工机械(含烘干仓储机械)农村产业化和中西部地区脱贫致富需要的农产品深加工机械; 4)节水灌溉设备喷、滴灌设备将灌溉水的有效利用率由大水漫灌的40%提高到80%以上。 农机产品的使用可靠性及寿命指标普遍提高一倍以上,主要产品的技术标准与国际标准接轨。 (2)施工机械 施工机械是国民经济大型工程项目建设必须的关键设备。我国已初步具备16个大类,3100多个品种规格产品的生产能力,部分产品已开始进入国际市场。但与国民经济发展要求和国际先进水平相比较,差距还是很大。一是产品的综合技术水平不高,尤其是产品的质量、寿命、可靠性、安全舒适性等指标以及机电一体化等高新技术的应用与国外先进水平还有很大的差距;二是产品结构性短缺,成套服务能力差,远不能满足需要,如路面施工机械基本上还要靠进口;三是大部分企业生产规模小,制约着行业经济效益的进一步提高。 施工机械重点发展: 1)推土机、液压挖掘机、轮式装载机; 2)汽车起重机、大型叉车; 3)摊铺机、压路机; 4)无开挖式管道铺设机; 5)江河湖库清淤设备。 发展目标: 大型工程机械可靠性指标达到400小时,寿命指标达到10000小时。 4.轿车关键技术 我国汽车工业长期以卡车为主要产品,改革开放以后,轿车产品得到了快速发展。1998年轿车产量达到52万辆。 我国汽车工业存在的主要问题: (1)重复建设严重,造成无序竞争,难以集中形成实力,发挥规模效益。 (2)自主开发能力薄弱,大多数企业“九五”期间仍偏重于对生产环节进行改造,包括多数中外合资的零部件企业对产品开发能力建设几乎没有投入。目前,国内对轿车产品尚不具备自主开发能力,机电一体化的高新技术零部件产品还必须引进技术。新晨 近期轿车重点发展: (1)经济型轿车 以轿车车身为突破口,利用技贸结合、与国外公司合作等方式,先抓车身联合研制,并建立经济型轿车的公用设计数据库,与CAS、CAD、CAE、CAM等技术结合,形成我国汽车工业在经济型轿车方面的自主开发能力。 (2)轿车动力总成 消化吸收引进技术,与国外有实力的企业进行合资、合作、联合开发,在国产汽油机上普及电控燃油喷射技术(EMS),并研究开发缸内直喷(GDI)技术,开发应用电控机械变速器(AMT)技术。 (3)轿车关键零部件 以机电一体化汽车电子部件为突破口,从引进技术、合资入手,在保证高起点、大批量、专业化生产的同时,要集中力量抓紧下一代新产品的研制开发和应用,重点是电控防抱死制动系统(ABS)、安全气囊(AirBag)、高效稳定的汽车尾气三元催化转换器,并达到与整车同步或超前发展。 (4)高附加值专用汽车和客车 重点开发各类高性能专用底盘。对专用汽车以低底盘车辆和沙漠越野车辆为主;客车以低地板城市客车为主,要求具有良好的动力性、操纵性、舒适性和低污染。 5.环保装备 环保产业是防治环境污染、改善生态环境、促进资源优化配置、支持资源综合利用的支柱产业。全世界环保机械的年销售额约2000亿美元,集中于美国、欧州、日本等经济发达国家。我国环保机械行业基础弱、起步晚,年产值仅100多亿人民币。随着各方面对环境保护的日益重视,可持续发展战略的实施,市场需求不断增长,环保机械将成为机械工业新的经济增长点。 环保机械行业主要差距在于: (1)产品结构不合理,品种少 初级产品所占比重较大,具有当代水平的机电一体化产品少,急需的大型成套设备不能满足现实市场需求。在目前3000多种环保机械产品中,约有五分之一的产品由于性能、可靠性、适用性、结构设计等原因,应该限制生产或限期淘汰。大型烟气脱硫、脱氮成套设备、大型城市污水处理厂成套设备、大型城市垃圾处理厂成套设备目前主要依赖进口,高浓度有机废水、难降解工业废水处理 技术及设备发展缓慢。 (2)产品质量、技术水平比国际先进水平落后20年 相当多的产品没有行业或国家标准,产品规格型号、基本性能参数不统一,质量检测无依据。 (3)生产企业规模小、开发能力薄弱 规模小、装备条件差、检测手段不全的中小企业占全行业企业总数的78%。年产值在3000万元以上的企业仅占全行业的3.2%,并且主要集中在电除尘器、袋式除尘器等少数几种产品生产领域。 近期环保机械重点发展: (1)烟气脱硫设备 循环流化床锅炉及炉内脱硫脱硝技术(CFPBC、PFBC技术)、大型整体煤气化燃气蒸汽联合循环技术及装备(IGCC技术)。 (2)城市污水处理成套设备 活性污泥法、氧化沟法、移动曝气法为主体的城市污水处理成套设备,以日处理10~25万吨污水处理厂为目标,提供污水处理成套设备、污泥利用和处置成套设备、控制和监测系统。 (3)城市固体垃圾处理和综合利用装备 城市生活垃圾分类、焚烧、堆肥技术及装备,以日处理100吨、300吨处理厂为目标,提供垃圾处理成套装备。 (4)环境监测仪器 便携式多功能多参数水质监测仪、12种总量控制的污染物监测仪、大气环境污染监测仪器和系统以及水处理过程自动控制系统等。提高产品档次、水平、可靠性和精度。 主要目标: (1)大型成套设备的国产化率达到70%以上;一般工程项目的设备国产化率达到90%以上;高浓度有机废水和难降解工业废水处理技术及成套设备国产化率达到80%以上。 (2)一般环保机械60%以上的产品达到90年代初水平,5%~10%的产品达到当代国际水平。 (3)发展新产品品种,开发新产品200种以上。 机械工业论文:机械工业技术政策 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;CAD应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和FMC·P-FMS、FMS三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以GT原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发VXI总线、GPIB总线、RS485串行总线三类自动测试系统,VXI总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;GPIB总线结构的环保自动测试系统;RS485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型IGBT器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、CNC型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。 二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括CNC系列变压吸附制氮机组、TC-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业PC机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统CAPMS 该系统吸收国外MRP-Ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作CAD/CAM/CAPP信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。
工业计算机论文:小议工业计算机的信息安全 当前人们为了防治网络病毒需要采取以下措施,主要包括安装杀毒软件、在实际的网络工作中尽可能的使用无盘工作站,设置只有系统管理员才能使用的最高访问权、在工作站中设置防病毒的芯片,可以有效地防止引导性病毒、设置用户访问权等等。尽可能地在因特网中就直接把毒源消灭,避免病毒进入造成网络瘫痪。当前网关防毒产品已经成为了杀灭病毒的首选,这种设备在网络接口直接就设置了简单的保护措施,在病毒进入到计算机网络之前就直接被连接,避免了病毒入侵造成计算机和服务器出现问题,为工业网络安全提供了一个可靠屏障。 当前有越来越多的大型企业受到了黑客的入侵,造成了企业重要信息的泄漏,当前黑客入侵已经成为了世界性的网络安全问题。根据统计数据表明,百分之百的企业受到过黑客的侵入。当前主要的反黑客的技术包括信息加密、预防窥探、设置访问权等等。在构建网络信息安全系统中应该从整体的角度来为网络实行多重防护,加强网络的侦测技术和加密技术等等,防止黑客的入侵。 来自工业网络内部的工业计算机信息安全问题 1来自工业网络内部计算机病毒问题 针对工业网络内部的计算机病毒问题来说,最简单的方式就是采用专门的防病毒软件。在使用这种防、杀病毒软件时应该注意以下方面,软件的扫描速度、升级的难易程度、警示手段等等方面,但是最为关键的问题就是应该及时地到专门的网站进行升级。除了使用这种软件之外,还可以采用其他的技术措施,例如重要文件加密、后备恢复、生产过程控制等等。除了使用这些措施之外,还应该加强计算机网络管理,定时的对接触企业重要信息的人员进行选择和审查,给工作人员进行设置资源访问权限,对外来人员应该进行严格的限制,禁止使用内部办公计算机玩游戏、禁止使用盗版软件等等。 2工业计算机本身软、硬件问题 IPC本身问题包括软件系统和硬件实体两方面。软件系统安全内容包括软件的自身安全、存储安全、通信安全、使用安全和运行安全等,其中任何一个环节出现安全问题都会使计算机软件系统发生或大或小的故障。硬件实体方面主要指IPC硬件的防盗、防火和防水等安全问题,IPC工作环境指标和IPC硬件故障等方面内容。软件系统和硬件实体方面的安全问题应及时发现、报警和检修,要有一系列故障应急措施。 3外界干扰问题 IPC直接与生产环境相接触,工作环境情况复杂,影响IPC安全可靠运行的主要是来自系统外部的各种电磁干扰。这些因素对设备造成的干扰后果主要表现在数据采集误差加大,控制作用失灵,数据受干扰发生变化,程序运行失常等。IPC设备进行可靠性设计是非常必要的。首先是元器件级可靠性设计,应严格管理元件的购置、储运,对元件进行老化筛选、测试,在低于额定值的条件下使用元件,尽可能选用集成度高的元件。其次是部件及系统级的可靠性设计,包括电磁兼容性设计,信息冗余技术,时间冗余技术,故障自动检测与诊断技术,软件可靠性技术和失效保险技术等。最后是排除诸多外部干扰,如温度、湿度、震动和灰尘等工作现场环境因素的影响。IPC为了更适于工业生产作了如下改进:取消了PC中的主板,将原来的大主板变成通用的底板总线插座系统;将主板分成几块PC插件;有CPU板、存储器板等。 工业计算机数据备份 IPC数据备份不只是简单的拷贝文件,应该有一个系统而完整的备份方案,其中包括,备份硬件、备份软件、日常备份制度和灾难恢复措施等四个部分。此外,备份技术的正确应用也是工业计算机数据备份的关键问题。 1备份方案问题 备份硬件方面主要是备份介质的选择,备份介质要求价格便宜、可靠性高、可重复使用和便于移动。随着闪存技术和微硬盘技术的飞速发展,这几点要求是很容易满足的。备份软件选择要注意以下几方面,支持快速的灾难恢复,支持文件和数据库正被使用时备份,支持多种备份方式,支持多种备份介质,支持高速备份,支持多种校验手段和数据容错等。以IPC为核心的工业局域网不同于以PC为核心的诸如证券交易网等其他局域网,日常备份制度的制定要紧密结合工厂实际情况,包括生产工艺、生产设备和生产环境等,还要联系生产过程控制方法。日常备份制度制定好后要严格执行,注意加强管理,高技术如果没有好的制度和有效的制度执行的保障是毫无意义的。灾难恢复一般都是程序化的操作,只要严格按照规程操作即可。 2备份技术问题 关于备份技术有以下几点很关键,对于IPC所处的大型局域网应使用本地备份方式,将大型网络划分为若干小型子网,每一子网使用集中方式进行备份,备份窗口要开得合适,即保证一个工作周期内留给备份系统进行备份的时间长度要合适,备份计划应覆盖尽可能多的故障点,即尽量找出所有可能影响日常操作和数据安全的那部分数据进行备份,备份介质轮流使用,好的轮换策略能够避免备份介质被过于频繁地使用,提高备份介质的寿命,在多数环境下容易实现跨平台备份。 结束语 综上所述,当前工业计算机信息安全问题是一项十分复杂的系统工程,这不仅仅需要一定的防护技术,因为任何一项防护技术都是不完善的。虽然各种防护安全措施都能够提高网络系统的安全,但是不可能一直都保护系统的安全。信息安全问题是伴随着人类信息化发展而产生,必然会随着信息化的发展而存在下去,这就需要我们重视信息安全问题。尽可能地解决问题和降低损失。(本文作者:冯琳 单位:哈尔滨汽轮机厂有限责任公司) 工业计算机论文:工业计算机技术论文 1提高工业上的造型与结构,在计算机上的模拟能力 工科相关专业的学生,高等院校是要加强对其,进行提高计算机模拟能力的教学,工业上的造型与结构,小的有日常生活中商品,大的有楼房建筑,都可以用计算机辅助软件进行模拟,以保证其外观性,质量性和可行性。这些软件包括入Lll。(八D、1扮。月!NGINEER、UGNX、501云W6rks、Maste「(八Nl、3dsMax、入Nsys等等[2]。楼房建筑造型外观,关系到城市的美容,自然重要,可以用3dsMax来实现模拟。但是比外观更重要的是楼房的结构,它必须力学结构设计合理,质量好,没有安全隐患;再如产品中的机械,是由机构组成,机构与机构间的运动,相关重要,稍有不慎,其设计的结果,将是个瘫痪的产品。诸如此类还有很多,为了生命财产的安全,为了不至于人力物力的浪费,必须考虑到深层次的分析,而社会上,多用软件入NsYS[s]来进行分析,因为软件入Nsys,对工业设计细节问题的模拟与分析,具有公认的权威性。一个产品或者一个模型,首先成型于软件入Nsys里,然后通过软件入Nsys的功能,进行相关分析,包括力的作用,运动的干扰,优化的实现等等。至于工业上的造型外观,除了3dsMax软件以外,其他计算机辅助设计软件,也可以很好地进行模拟,且各具特色,这就给设计人员带来很大的灵活性,设计人员可以根据不同的情祝,不同的需求而做出选择,在与跟顾客沟通时,设计人员可以打开随身携带的手提电脑,展示计算机辅助设计软件里的工业造型,根据顾客的意见,当场做出满意的修改,以获得满意的订单,这就体现计算机技术的优越性。当然,其他计算机辅助设计软件,大多数也有软件入Nsys的相似分析功能,一般情祝下,都用得上,只不过没它好用,没它那样受欢迎。所以,提高计算机白勺模拟能力,有助于打造美观、安全和令人满意的高质量建筑和产品。 2提高计算机编程能力,以实现高精度的数控加工和自动化控制 对于理工实力较高的高等院校,不管是师资、生源,还是相关的设备,都具备较强的优势,是可以很好地开展,与工业相关的计算机编程教学,以实现工业的自动化。计算机的编程技术,对数控加工很重要,也只有应用它,才能实现加工的高精度性。数控加工,主要分为平面加工和曲面立体加工。平面加工的编程技术含量不高,也就是在机床上的X轴和Y轴,来回走刀,这可以手动进行编程;但是曲面立体加工,尤其是复合曲面的加工,就不一样了,它主要是在机床上的x轴,Y轴和z轴上,进行立体似地走刀,必须用到计算机辅助软件的制造模块。比如生活上各式各样的汽车及其部件的曲面造型,是比较美观的,它们是通过立体数控,加工成冷冲模的凹凸模,或者加工成注塑模的凹凸模,而这样凹凸模的接触面或者间隙面的形状,和实物是一致的,企业在生产中,将这样的凹凸模,投入生产线,进行成批加工制造,得出高精度的汽车及其部件的曲面造型。那么具体用什么计算机辅助软件,才比较合适呢?在中国的珠三角工业地区,其数控模块的软件常以uGNx和Master(八Nl为主,这两个软件的曲面立体造型功能和曲面立体数控功能,结合得比较好,具体是将其曲面立体造型转为数控编程代码,再把数控编程代码输入数控机床,以实现模拟到现实的加工。问题是,在UGNX或MastelC入Nl里,怎样设计,才得出很好的编程代码,对编程代码,如何进行优化,才实现很好的加工,这就关系到设计人员的编程技术。由此可见,数控编程,可以说是机床加工的灵魂。计算机的编程技术,对自动化控制也很重要,也只有应用它,才能实现生产的自动化。在大型企业里,自动化生产比较常见,多用于生产线上机械自动包装或机械自动装配,其机械自动运作,可通过编码器、数字控制(可编程序的NC)、动力负载控制(可编程序的PLC)、马达、机械传递机构等技术来完成。这样的自动化控制技术,日益显得完善,如现在的一些大型企业,研究出的工业机器人,呈现多工种化,可代替大量的人为劳动力,其作业中,抗疲劳性、快速性和质量性,是令人赞叹不己的,这将极大地提高其企业的生产能力,或许,这就是未来大工业时代白勺主流。如果把机械的自动化控制生产,比作一个生产工人,那么,编程技术就相当这个生产工人的大脑,由此可见,编程技术的地位是非常的重要。所以,提高该计算机的编程能力,有助于数控加工的高精度化和机械控制的自动化,以实现产品生产加工的高质量性和快速性的目标。 3结束语 计算机技术在工业上的应用,日益显得重要,给工业带来的发展也日益显得突出,高等院校,在相关专业方面,提高其相关的教学能力,有利于学生毕业后,把相关的技术带到企业,服务于企业,服务于社会。尤其,以传统粗放型工业为主流的欠发达的中等城市,要跟得上时展的要求,则更需要具备这类技术的人才,进而提高其企业的竞争能力,创造出更多的社会财富。 作者:龙超 单位:广东医学院计算机实验室 工业计算机论文:油脂生产领域中工业计算机控制系统的运用 摘要:根据油脂加工工艺要求,选取了基于WinCCV6.2的上位机和S7-300系列PLC控制器构成的工业计算机控制系统进行结构设计分析和功能模拟。针对该控制系统在过程控制、实时监测、数据记录和查询功能进行了验证。结果表明:采用工业计算机控制系统大大提高了油脂生产过程中的自动化水平,实现了油脂生产过程的集成化和柔性化,对于保障油脂产品品质和工业生产安全意义重大。 关键词:油脂生产;工业计算机;自动控制;PLC 近年来,油脂市场需求不断扩大,油脂产品竞争日益激烈,技术也在不断的发展,传统以单一自动控制的技术手段已经不能满足大型油脂加工工厂的技术要求。当前,基于大中型集散计算机控制系统(DCS)结合可编程控制器(PLC)的工业计算机控制系统在电力、石油、化工等领域获得了广泛推广和应用[1]。但油脂行业的生产管理依然还是以PLC控制系统为主[2]。采用工业计算机控制系统将分散的控制室集成到一个主控台上进行管理操作,实现了油脂生产过程的集成化和柔性化,在提高产品质量,降低能源消耗的同时,改善了生产者的工作环节和劳动强度,对于保障油脂工业安全生产的意义重大[3]。因而,基于自动控制技术的工业计算机成为各油脂加工厂提高市场竞争力、降本增效的重要手段,并成为衡量现代化油脂企业的一个标志。 1油脂生产工艺流程 现代油脂制取工艺一般包括:对油料除杂、去皮、破碎、分离、烘干等预处理,为油脂的制取提供满足出油率要求的料坯;利用压榨技术(一次压榨法、二次压榨法、预榨浸出法、冷榨法)得到毛油;对毛油进一步精炼加工,得到符合质量标准的成品油。该制备过程中,若采用传统的人工控制,或者基于单一局部的控制技术很难满足现代化油脂大规模生产需求,如在油脂生产尾气压力、浸出器存料箱料位、毛油液位等关键点调节中[4],利用操作经验或单循环回路控制技术很难达到工艺要求。而通过组态软件设置PID智能自控模式,利用PLC主控器对关键点的全自动控制,能大大提高传统单回路控制的关联性和可靠性。 2工业计算机控制系统结构分析 工业计算机控制系统即利用工业控制软件和上位机组态软件,结合系统设计人员工业控制经验、系统软件水平和现场操作人员实际工作经验来达到油脂生产的自动化管理和控制效果。整个油脂制取工业计算机控制系统由上位机监控系统和下位机控制系统组成(见图1),通过上位机接口向设备发出指令,利用PLC进行系统数据信息和指令的采集和控制,在人机交互界面上动态显示系统运行状态信息。 2.1上位机监控系统 油脂制取自控系统中,上位机监控系统是用户和计算机间的交互点。监控人员通过交互性的人机界面实现对整个生产现场的实时监视,一旦出现异常,系统发出故障报警,满足操作人员对系统的控制。同时,操作人员通过上位机监控系统与PLC、系统设备进行信息交流,向PLC、控制设备发出指令,PLC也可利用通信模块将设备运行数据信息反馈给上位机,从而满足监视人员对现场工况的实时了解和数据查询、归档。 2.2PLC控制器 油脂生产工艺现场环境较为恶劣,存在较大干扰信号,为保证控制系统的可靠性和安全稳定性,采用PLC作为整个油脂生产流程的核心控制部件。PLC执行压力、温度、液位、流量等仪器设备现场信号的采集,阀门的启闭,各电机设备启停操作。现场采集的模拟/数字信号通过内置通信模块实现与PLC的数据交互,满足对油脂生产的自动化控制。图3为采取循环扫描工作方式的PLC流程图,一次循环扫描将实现对输入/输出信号的采集和刷新。 2.3PLC与上位机通信系统 PLC与上位机以及PLC与执行机构、测试仪表等的数据传输是保证信息传输和指令下达的关键。油脂生产中常见的通信方式有串行通信、现场总线、多主站通信、工业以太网等几种类别[5],本文针对SIMATICNETCP343-1通讯卡进行功能分析。采用自备处理器的SIMATICNETCP343-1通讯卡,能有效缓解中央处理器的通讯任务[6]。CP343配备的RJ45接口能够连接工业以太网,能同时独立处理工业以太网上发生的数据拥堵情况,从而保证油脂生产过程中庞大的数据采集量和下达指令能得到及时响应,满足远距离、多用户的访问连接。集成S5在通讯方面的兼容器,在不需要编程器的条件下进行现场调试,满足了油脂生产过程中复杂环境下设备维护更新的灵活性。 2.4PLC的I/O资源配置 PLC的I/O配置要满足现场传感器、一次仪表和现场控制设备相连接,便于数据信息的传输。根据油脂生产工艺特征和现场工况,现场信号包括对罐体液位、温度、压力检测信号,电机、油泵启停信号,电磁阀、流量阀、蒸汽阀的开度调节信号,蒸汽流量、温度调节信号,变频器频率调节等,因此整个系统应设置多路数字量输入/输出信号和模拟量输入/输出信号。 2.5现场设备和仪表 现场采集设备和仪器主要是针对油料预处理、压榨浸出、精炼等操作过程的温度、压力、料位和流量进行数据采集和控制,采集现场温度、压力、料位等模拟信号或数字信号,如压力变送器、温度变送器、速度变送器、雷达式料位器。系统的执行机构和电子元件,包括各类气动、电动调节阀门,蝶阀、变频器等,通过布置在设备上的仪器来采集变化的信号。 3系统的功能模拟 油脂生产中工业计算机控制系统控制对象包括了现场各类电机设备启停,各类阀门启闭;各储存罐液位控制等。交互界面上显示对象包括各储存罐、管道、阀门的温度、压力、流量等元素。通过界面监控各阀门开关、储存罐参数的变化,并调取变量的历史曲线等。交互系统画面组成包括主操作界面、监控界面、系统报警界面、数据浏览界面等。操作人员通过鼠标和键盘执行各项操作任务,并在不同画面之间进行切换,监控各运行程序的具体情况。组态软件通过现场I/O设备获得各系统的实时数据,对数据进行加工后以图像形式在显示终端显示,另外,根据操作指令和组态要求将输入指令传输到对应的I/O设备,控制执行机构改变运行参数或运行方式。对需要存储的数据写入到历史数据库中,当接收到历史数据的查询指令时,将从数据库中调取数据在终端显示。当设备运行触动报警值时,系统以图像、声音的方式反馈给操作员,同时存取报警信息,以备缺陷的反馈追踪。 3.1运行状态的实时监测及显示利用控制系统 对设备实时运行状况进行监控,对脱溶机、提升机、负压尾部风机等重要设备进行状态监测,一旦出现异常状况,传感器接收故障信号并通过控制器进行处理,系统人机界面发出声光报警,控制系统自动改变运行方式或运行参数调整来避免故障的扩大,与此同时,通知现场人员迅速采取措施进行调整。油料预处理阶段,通过工业计算机控制系统来实时监控油料储存仓。利用安装在料仓底部的料位传感器保证油料的正常供应,确保油料的正常损耗率以及最大限度避免由于空仓而造成的效率降低问题。同时,监控设备上的显示屏显示各电机、泵、阀门的运行工况,便于操作员针对工况做出预判,避免可能存在的故障发生。 3.2运行参数的调整 通过PLC主控制器设定温度控制范围,对参数报警值和报警记录设定;对系统压力、真空度控制值和变化曲线设定,对参数变化范围和报警值进行设定;对系统流量值进行设定并监控等。油脂制取过程中浸出器内部需维持一定的负压避免溶剂挥发而出现事故,要求浸出器存料箱和落料斗料位维持一定高度;为满足工艺要求,提高脱溶效果,要求蒸脱机料层稳定在一定高度范围;为保证第二蒸发器的温度值,避免温度过高或过低而造成的翻罐或不利于混合油蒸发的问题。利用工业计算机控制系统控制浸出器负压、蒸脱机料位、蒸发器温度,有效解决了人工控制存在的误差,满足了工艺要求。通过布置在设备上的测量容器负压、料位、蒸发温度,经过信号处理传输到控制器,控制器根据预先设定的参数对信号进行比较分析后,向电气执行元件发出指令调整运行方式,保证运行参数在设定范围内。 3.3历史数据的查询系统 实时显示和记录现场监测数据,并提供设定时段的数据报表打印功能。各设备的瞬时负荷值、设备故障时间、报警响应、故障参数的时间报表,生产过程的压力、流量、蒸发量等状况报表,结合人机交互界面提供选定参数的历史曲线,生产打印报表[6]。系统数据库存入各类参数信息,以便后续统计分析。工业计算机系统能够实时反映设备和工艺的运行数据,并及时将数据信息自动保存。一旦发生故障,操作员可通过应用界面调取相应时间点的参数信息,对故障进行分析和调整,保证安全生产需求和工艺品质标准。因此,相较于传统的人工摘录记事本的文本记录方式,采用计算机自动控制系统提供的数据记录和故障分析工具,提高了实时监测效率,且避免了人工记录和时间的制约。 3.4传动装置的启停控制 根据油脂制取工艺,在组态软件的支持下,通过交互界面实现对设备的启停控制,并对设备过流、过载、空载、故障停车控制处理,结合设定的逻辑控制单元和报警设置对生产过程进行全面跟踪监控,满足工艺需求。在浸出工艺中,负压蒸发中的尾气风机对真空度的要求非常高,尾气风机转速过高,则容易带出溶剂,转速过慢,则真空度下降,压力可能转为正值,影响安全生产。采用人工控制难度较大,而通过工业计算机控制则能很好解决。利用安装在尾气风机上的压力变送器获得相应的真空度信号和压力值,控制器对接收到的信号对比分析,向变频器发出指令,改变风机的转速,保证尾气风机压力和真空度保持在微小负压范围。 4结束语 随着生产力的发展,科学技术的进步,油脂加工行业所面临的市场竞争也愈发激烈,具备先进的加工工艺、优良的设备配给,卓越的自控系统将是油脂加工企业实现大吨位高度集成生产链的追求目标,基于PLC可编程控制器结合大中型集散计算机控制系统(DCS)的工业计算机控制系统,对油脂生产加工全过程进行工艺监控和信息管理,符合现代化油脂加工厂家的自动化控制理念,也是提高油脂生产品质的必然趋势。 作者:徐毅 单位:西北政法大学 工业计算机论文:工业计算机在机务设备的应用 【文章摘要】 随着互联网技术的快速发展,计算机网络、分布式计算机技术受到更加广泛的应用。铁路机务段检修生产工时采用C/S两层模式进行开发,文中从概述C/S模式的情况入手,分析了机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了该系统的主要功能及特点。 【关键词】 计算机网络;铁路机务管理;应用 检修生产这一环节时铁路机务部门合力组织生产活动的基础,是确保机车正常运行的依据。机车检修生产可以划分为大修、小修、中袖、辅修等多个修程,不同修程其生产班组采用派发工作单、加班加点单、停止工作但等模式对工作人员进行任务的划分,对实际的工作工作时间、工作内容等情况进行记录。该模块对有效监督检修生产的工作质量具有重要意义。如果检修工作出现问题会对责任人进行考核扣分,月底依照班组及个人的出勤情况、完成工作量、工时等情况核算及发放奖金。运用计算机网络技术及架构对全段的信息资源进行整合、共享,确保整个检修生产工时管理步入现代化管理模块,实现机车检修生产工时各项资料实施自动计算,有效提升机务段的管理效率。文中以机务段检修生产考核工时系统为研究依据,提出了机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点。 1 简述C/S模式 传统的C/S模式又被称作两层客户机/服务器模式。因其具有联网简单、硬件维护方便等优点,更适用于铁路系统的实际情况。用户从应用程序对客户机发出数据请求,客户机由网络把用户的请求转交给服务器,服务器接收到数据处理任务之后,把处理后的用户需求那部分数据上传至客户机上,由客户机实现对用户所需数据的处理。C/S模式是有一种两层或三层的结构系统。在两层模式中,一端是客户端,一端为服务器。数据被放置在服务器上,客户端界面当做程序的另一部分存放在客户桌面计算机上。 2 机务段检修生产考核工时系统规划 机务段检修考核系统是由统一的管理数据库和工时考核管理应用系统组合,它作为机务段信息管理系统中的一个子网,运用C/S两层模式开发获得。服务器段采用Windows2000网络操作系统,选用应用服务器、WWW服务器等作为服务器集群进行远程访问、MALL等相关服务。数据服务器内设置有功能强大的数据库系统,,为数据库进行管理提供服务。确保各个数据的存储和数据处理,对用户的SQL查询进行应答,没有设置用户界面。客户端则采用Delphi6.0进行开发,在局域网内的客户机上正常运行,为用户提供登录、检修、统计等一系列的功能。客户端软件采用ADO组间由TCP/IP协议访问服务器。所有用户只需要具备给定的权限就能采用网络操作或查询服务器的数据。该系统对检修所用工时、工作质量、员工出勤等情况进行自动统计,系统自行统计出工人应发的工作及奖金等一系列信息,便于各个管理部门对用工情况进行合理把握和安排,从而提升工时利用率及其管理水平。 3 机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点 3.1 软件的主要功能 机务段检修考核系统一般运用多文档界面,可以一同对不同项目数据进行输入和查询工作,依据铁路机务平常的工作状况及管理制度可以设置出六个功能模块。 3.1.1 工作录入 工作录入模块是把平日里检修过程中填写的各种单据中的车型、车号、检修人员名称、工作内容等信息进行录入或编辑到子系统中。 3.1.2 职单考核模块 该模块是对各个管理部门的质量考核中的负责人、班组、考核的内容、扣分情况等录入和编辑到子系统内。 3.1.3 工资分配模块 这个模块是对整个班组或个人一会早他的出勤、工时、考核等情况计算该员工的总工时及其所发工资,同时也对一些数据的子系统进行汇总。 3.1.4 查询模块 该模块是对所有录入的用工情况、考核情况、工资奖金发放情况、完成工时等一系列信息可以采用不同方式展开查询并打印出结果。 3.1.5 双达标考核模块 该模块是为满足机构推行个人岗位考核及班组升级达标累进考核,同时对少数人员出现两违事件的次数较多,性质较为严重的责任人或班组实现综合考核的需求,通常半年实施一次综合性考核,这个子系统与工时考核、工资奖金是相互独立存在的。 3.1.6 数据维护模块 该模块的设置及是为简单软件操作设置出来的,采用相应的代表及基本数据进行数据的维护工作。 3.2 系统主要特点 3.2.1 为最大程度使用已有的网络资源,节省多次开发软件所需的费用,如果机构内已经有出勤考核系统,可以以本系统为基础,直接获取网络数据库内所查找工作人员的名单,对该员工的出勤情况进行核算发放工资和奖金。如果机构内部没有出勤考核软件,本系统内已经设置了这一模块,可以及时给予扩充。例如:设置请假登记、考勤刷卡、考勤汇总、设定上下班时间等一系列功能。 3.2.2 系统可以把数据访问的链路与实际用户界面相互分开,只要书数据访问部件多设置在数据模块上,确保应用程序具备统一的用户界面,从而在很大程度上提升编程效率。在进行软件设计的时候,必须把操作者在录入大量数据时一直使用鼠标的不便性考虑其中,因此专门设置了可以采用回车键让光标下移这一模块,按住CTRL可以让光标不断上移,如此设计操作部件简单且具有优良的容错性能,运用菜单、工具栏都会给予清楚的功能提示。 3.2.3 采用ADO组件与ODBC数据库前端存取界面配合使用,通过SQL命令来对关系型数据库实施具体操作步骤。ADO组件可以对数据源的数据进行读取、修改,如此一来,只要在ODBC程序中存储的数据源都被看作是ADO存取的对象,同时ADO组件具有较好的运行率,在实际运用中使用的资源较少。 4 结束语 本文以机务段检修生产考核工时系统为研究依据,运用采用C/S两层模式开发该系统,分析了设计机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点。 工业计算机论文:浅谈工业计算机控制 【摘要】计算机控制系统是一个实时控制系统,其可靠性是计算机控制系统应用成败的关键,计算机控制系统必须具有完善的人机联系方式,随着被控生产过程的不同。常常要求采用不同的控制方案或控制算法,要求计算机控制系统能够灵活地组成用户所需要的各种控制方案。工业生产过程进行计算机控制是提高产品质量、降低成本、 减少环境污染的必由之路,计算机控制系统已成为生产设备及过程控制等重要的组成部分,它代替人的思维成为工业设备及工艺过程控制、产品质量控制的指挥和监督中心。 【关键词】工业计算机控制 组成 重要意义 应用 引言 计算机控制系统的发展是人类科学技术不断发展的产物,科技的进步与发展,技术的创新与改善,对控制系统的要求逐渐提高,精密仪器的生产过程以及微电子技术的制造都要求一套成熟而缜密的计算机控制系统,计算机控制系统需要有处理复杂程序、进行精密控制的能力,计算机控制系统的发展需要依托先进的计算机技术、强大的自动化控制为基础,计算机控制系统对工业自动化生产具有开拓意义。企业应用计算机控制技术进行优化生产结构,将会为公司扩大生产、提高生产效率。 一、工业计算机控制系统的组成 工业自动化体系主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一,工业控制自动化技术主要解决生产效率与一致性问题。自动化系统与计算机信息科学的紧密结合,给工业生产过程带来了新的技术革新。 工业计算机控制系统(CCS)是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系,以获得一定控制目的而构成的系统。计算机控制系统由控制部分和被控对象组成,其控制部分包括硬件部分和软件部分,这不同于模拟控制器构成的系统只由硬件组成。计算机控制系统软件包括系统软件和应用软件。系统软件一般包括操作系统、语言处理程序和服务性程序等,它们通常由计算机制造厂为用户配套,有一定的通用性。应用软件是为实现特定控制目的而编制的专用程序,如数据采集程序、控制决策程序、输出处理程序和报警处理程序等。它们涉及被控对象的自身特征和控制策略等,由实施控制系统的专业人员自行编制。 二、工业控制计算机在工业自动化中的重要意义 工业控制计算机技术是开放式的系统,其高可靠性、易用性方便了工业环境的使用。并且在其基础上发展起来的网络化和现场总线技术又进一步促进了工业自动化的发展。工业控制计算机可谓是工业自动化发展的源动力。并且系统可以显著提高企业的生产效益,节约运营成本,使生产企业得以实现深层次的信息化,对企业管理提供准确可靠的参考,使企业得以取得最大的效益,赢得发展先机。目前,工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。随着电力、冶金、石化、环保、交通、建筑等领域的迅速发展,工控机的市场需求将会越来越大,工控机市场发展前景十分广阔。 三、计算机控制系统的自动化生产应用 1、自动化生产中的现场总线应用 自动化生产中的现场总线是数字化通信的测量控制设备,在自动化生产的现场使用,广泛应用于自动化制造业,现场总线使用专用处理器置入传统的测量控制器中,具有数字计算和数字通信能力,现场总线使用简单的双绞线作为通信介质,可以使多个测量控制器与计算机网络直接对等连接,自动化生产线的现场总线把分散的测量控制器变成网络探测节点,联机完成自动控制。如现场总线使自控系统与设备之间具有了互相通信实时分析的能力,经过连接网络系统,可以在信息网络及时发现异常,使企业的自动化生产信息沟通更加便利。自动化系统结构使用现场总线技术是企业自动化生产的趋势,现场总线在进行设备数据交换、实时更新数据、显示信息等方面具有方便灵活的特性。 2、确定控制算法 控制算法的选择非常重要,它的好坏关系到整个控制系统的成败。注意点:① 所选择的控制算法是否能满足对系统的动态过程、稳态精度和稳定性的要求。② 各种控制算法提供了一套通用的计算公式,但具体到一个控制对象上,必须有分析地选用。③ 当控制系统比较复杂时,其控制算法一般也比较复杂,使整个控制系统的实现比较困难。合理简化,再完善。 3、人机联系设备 在计算机控制系统中,如果说过程通道是计算机与生产过程之间的桥梁,人机联系设备则是操作人员与计算机以及过程之间联系的纽带。人机联系设备按照信息传输的方向分为输入设备和输出设备。前者如键盘、鼠标、球标、光笔等,后者如CRT显示器、打印机、绘图机等。目前计算机控制系统中用的比较多的是键盘、CRT显示器和打印机。 4、信号处理和控制算法 要实现计算机控制系统对生产过程进行监视、控制和管理的功能,就必须及时从生产过程中获取信息,并把这些信息进行适当的加工和处理,以运行人员易于接受的形式表达出来,或者按照一定的控制规律,产生必要的控制作用。从过程通道可以得到反应生产过程情况的数字量信号,但是这些数字量信号中,有的常常包含着一定的干扰信号,与被测量之间有非线性关系。 5、系统硬、软件的设计 在计算机控制系统中,一些控制功能既能用硬件实现,也能用软件实现。因此在系统设计时,硬、软件的功能划分应综合考虑。硬件速度快、可减轻主机的负担、但要增加成本;软件可以增加控制的灵活性,减少成本,但要占用更多的主机时间。①硬件设计:包括输入、输出接口电路的设计,输入、输出通道设计和操作控制台的设计。 要设计出硬件原理图、印刷电路板、机架施工图等。②软件设计:硬件设计好了后,系统的功能主要依赖软件。要绘制程序总体流程图和各功能模块流程图,编制程序清单,编写程序说明。 6、计算机控制系统设计的一般步骤 计算机控制系统的设计,随被控对象、设备种类、控制方式等的不同而不同,但系统设计的基本步骤大体类似,一般包括系统设计分析、确定控制算法、系统总体设计、硬件设计、软件设计以及系统调试等。下面分别作一些介绍。①确定控制方案:开环?闭环?单环?多环?DCC?SCC?DCS? ②确定系统的构成方式:要求高:工控机;要求低:单回路控制器、低档PLC或总线式工控机。③现场设备选择:传感器、变送器和执行器型号和类型的选择 四、结语 随着计算机科学技术的进步,工业自动化程度不断的提高,计算机控制技术在自动化生产线上的应用将更加智能化。在计算机信息技术得到空前繁荣的同时,企业的自动化生产线更加优化,在现实应用中更加的便捷,这样将有效推动高效产品生产事务的发展,有效减少重复事务的工作量。计算机控制技术在自动化生产线上,重点强调通用性和灵活性的特点,有助于提高生产系统的生产效率,节约设计成本,提高运行质量。 工业计算机论文:工业计算机在机务设备的应用 【文章摘要】 随着互联网技术的快速发展,计算机网络、分布式计算机技术受到更加广泛的应用。铁路机务段检修生产工时采用C/S两层模式进行开发,文中从概述C/S模式的情况入手,分析了机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了该系统的主要功能及特点。 【关键词】 计算机网络;铁路机务管理;应用 检修生产这一环节时铁路机务部门合力组织生产活动的基础,是确保机车正常运行的依据。机车检修生产可以划分为大修、小修、中袖、辅修等多个修程,不同修程其生产班组采用派发工作单、加班加点单、停止工作但等模式对工作人员进行任务的划分,对实际的工作工作时间、工作内容等情况进行记录。该模块对有效监督检修生产的工作质量具有重要意义。如果检修工作出现问题会对责任人进行考核扣分,月底依照班组及个人的出勤情况、完成工作量、工时等情况核算及发放奖金。运用计算机网络技术及架构对全段的信息资源进行整合、共享,确保整个检修生产工时管理步入现代化管理模块,实现机车检修生产工时各项资料实施自动计算,有效提升机务段的管理效率。文中以机务段检修生产考核工时系统为研究依据,提出了机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点。 1 简述C/S模式 传统的C/S模式又被称作两层客户机/服务器模式。因其具有联网简单、硬件维护方便等优点,更适用于铁路系统的实际情况。用户从应用程序对客户机发出数据请求,客户机由网络把用户的请求转交给服务器,服务器接收到数据处理任务之后,把处理后的用户需求那部分数据上传至客户机上,由客户机实现对用户所需数据的处理。C/S模式是有一种两层或三层的结构系统。在两层模式中,一端是客户端,一端为服务器。数据被放置在服务器上,客户端界面当做程序的另一部分存放在客户桌面计算机上。 2 机务段检修生产考核工时系统规划 机务段检修考核系统是由统一的管理数据库和工时考核管理应用系统组合,它作为机务段信息管理系统中的一个子网,运用C/S两层模式开发获得。服务器段采用Windows2000网络操作系统,选用应用服务器、WWW服务器等作为服务器集群进行远程访问、MALL等相关服务。数据服务器内设置有功能强大的数据库系统,,为数据库进行管理提供服务。确保各个数据的存储和数据处理,对用户的SQL查询进行应答,没有设置用户界面。客户端则采用Delphi6.0进行开发,在局域网内的客户机上正常运行,为用户提供登录、检修、统计等一系列的功能。客户端软件采用ADO组间由TCP/IP协议访问服务器。所有用户只需要具备给定的权限就能采用网络操作或查询服务器的数据。该系统对检修所用工时、工作质量、员工出勤等情况进行自动统计,系统自行统计出工人应发的工作及奖金等一系列信息,便于各个管理部门对用工情况进行合理把握和安排,从而提升工时利用率及其管理水平。 3 机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点 3.1 软件的主要功能 机务段检修考核系统一般运用多文档界面,可以一同对不同项目数据进行输入和查询工作,依据铁路机务平常的工作状况及管理制度可以设置出六个功能模块。 3.1.1 工作录入 工作录入模块是把平日里检修过程中填写的各种单据中的车型、车号、检修人员名称、工作内容等信息进行录入或编辑到子系统中。 3.1.2 职单考核模块 该模块是对各个管理部门的质量考核中的负责人、班组、考核的内容、扣分情况等录入和编辑到子系统内。 3.1.3 工资分配模块 这个模块是对整个班组或个人一会早他的出勤、工时、考核等情况计算该员工的总工时及其所发工资,同时也对一些数据的子系统进行汇总。 3.1.4 查询模块 该模块是对所有录入的用工情况、考核情况、工资奖金发放情况、完成工时等一系列信息可以采用不同方式展开查询并打印出结果。 3.1.5 双达标考核模块 该模块是为满足机构推行个人岗位考核及班组升级达标累进考核,同时对少数人员出现两违事件的次数较多,性质较为严重的责任人或班组实现综合考核的需求,通常半年实施一次综合性考核,这个子系统与工时考核、工资奖金是相互独立存在的。 3.1.6 数据维护模块 该模块的设置及是为简单软件操作设置出来的,采用相应的代表及基本数据进行数据的维护工作。 3.2 系统主要特点 3.2.1 为最大程度使用已有的网络资源,节省多次开发软件所需的费用,如果机构内已经有出勤考核系统,可以以本系统为基础,直接获取网络数据库内所查找工作人员的名单,对该员工的出勤情况进行核算发放工资和奖金。如果机构内部没有出勤考核软件,本系统内已经设置了这一模块,可以及时给予扩充。例如:设置请假登记、考勤刷卡、考勤汇总、设定上下班时间等一系列功能。 3.2.2 系统可以把数据访问的链路与实际用户界面相互分开,只要书数据访问部件多设置在数据模块上,确保应用程序具备统一的用户界面,从而在很大程度上提升编程效率。在进行软件设计的时候,必须把操作者在录入大量数据时一直使用鼠标的不便性考虑其中,因此专门设置了可以采用回车键让光标下移这一模块,按住CTRL可以让光标不断上移,如此设计操作部件简单且具有优良的容错性能,运用菜单、工具栏都会给予清楚的功能提示。 3.2.3 采用ADO组件与ODBC数据库前端存取界面配合使用,通过SQL命令来对关系型数据库实施具体操作步骤。ADO组件可以对数据源的数据进行读取、修改,如此一来,只要在ODBC程序中存储的数据源都被看作是ADO存取的对象,同时ADO组件具有较好的运行率,在实际运用中使用的资源较少。 4 结束语 本文以机务段检修生产考核工时系统为研究依据,运用采用C/S两层模式开发该系统,分析了设计机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点。 工业计算机论文:试析工业计算机网络的安全建设及技术 摘要:由于计算机技术和网络技术存在着漏洞和安全隐患,这导致工业在运用计算机网络时出现了各种问题,来自计算机网络内部和外部的威胁和隐患。本文通过对近一段时间工业计算机网络建设、运用和维护工作的梳理,在描述工业计算机网络存在安全隐患的基础上,说明了工业计算机网络安全设计的原则和方法,并结合实际提出了提高工业计算机网络安全的方法和技术,希望为切实做到工业计算机网络安全起到经验积累、方向和技术指导的作用。 关键词:工业计算机网络;网络安全;安全隐患;安全设计;“最小授权”原则 前言 随着社会的发展工业有了不断的进步,特别是计算机网络技术应用于工业的生产、管理使工业取得了长足的进步和良性的发展,当前工业的相关业务和活动中计算机网络正在发挥辅助决策、功能倍增和参与管理等重要工作,可以不夸张地说计算机网络正在引导着工业的新革命。但是由于计算机技术和网络技术存在着漏洞和安全隐患,这导致工业在运用计算机网络时出现了各种问题,来自计算机网络内部和外部的威胁和隐患,无时无刻可能爆发,既影响了计算机网络的安全和问题,又影响工业生产和管理,成为当前工业生产和计算机网络乃至全社会共同关注的问题。实现工业计算机网络的安全应该做好对近一段时间工业计算机网络建设、运用和维护工作的梳理,明确了解和清晰认知工业计算机网络安全的具体问题,在科学分析工业计算机网络存在安全隐患和安全问题的基础上,寻找提高工业计算机网络安全的设计原则和方法,并结合具体的实际工作形成工业计算机网络安全的方法和技术,在细节方面为切实做到工业计算机网络安全起到经验积累、方向提供和技术指导,在宏观方面提升工业行业计算机网络的安全水平。 1工业计算机网络存在的安全隐患 1.1工业计算机网络的外部隐患 常见的工业计算机网络的外部隐患有:火灾、电击、水灾等外部灾害对工业计算机网络设备或传输介质的损坏;工业计算机网络的病毒发作;工业计算机网络的黑客攻击等。 1.2工业计算机网络的内部隐患 工业计算机网络的内部隐患有:工业计算机网络的操作人员的非安全、非规范操作;工业计算机网络本身存在地域能力地、系统脆弱和自身缺陷;管理员对安全权限设置不当、备份不及时等。 2工业计算机网络安全的策略设计 2.1工业计算机网络物理安全的设计 设计中应该确保工业计算机网络的实体部分免受自然灾害、人为破坏等影响;设计中应该对工业计算机网络的操作进行条件控制,防止不具备操作权限的人员进入关键部位;建立工业计算机网络的相关制度和规定,确保电击、漏水、跌落等外部伤害。 2.2网络加密传输与认证 应该设计好工业计算机网络第一道防线——用户名和密码,通过严格的设置和验证手段起到对工业计算机网络的保护作用。 2.3工业计算机网络防火墙的设计 工业计算机网络可以控制进出两个方向的信息安全,有效防止工业计算机网络的外部非法用户对数据的访问和操作,应实现工业计算机网络对数据的过滤和保护作用。 2.4数据加密 工业计算机网络的数字加密技术可以保证工业计算机网络信息的安全,实现对数据流进行加密传输,直到用户退出系统为止。 2.5“最小授权”原则 “最小授权”原则是指网络中帐号设置、服务配置、主机间信任关系配置等为网络正常运行所需的最小限度,及时删除不必要的帐号等措施可以将系统的危险大大降低。 3工业计算机网络建设的技术要点 3.1做好病毒防范,及时更新系统 安装必须的组件,关闭不需要的服务,及时更新系统和补丁程序,经常检测系统是否存在安全漏洞、是否有入侵侦测的可疑活动。安装正版防病毒软件并及时更新病毒库,定期查毒、杀毒。对从网上下载的软件进行杀毒处理,对外来U盘需查毒后才能使用,做到防患于未然。 3.2设置安全有效的服务器密码 扩大密码的设置范围,提高密码的破解难度,并且做到每台服务器的密码不同并经常更换。另外,系统管理员也很注意密码的保护,做到不泄漏、不共享,避免了使用密码的安全风险。 3.3采用分层方式管理服务器 将工业计算机网络管理系统与其他系统放置在两台服务器上,不仅使管理方便,更有助于整体的安全性。 3.4定期进行数据备份 系统备份是防止由于硬件设备损坏或受黑客攻击导致数据丢失的防范措施和方法,因此,对工业计算机网络管理系统的数据进行备份是一项十分必要的任务。推荐工业计算机网络的备份方式是每天对整个系统进行包括系统和数据的完全备份,当发生数据丢失时,只要进行恢复,就可以找回完整的数据。 3.5采用虚拟网技术 在工业计算机网络网络中,应采用VLAN技术,各网段用户在网上邻居上只可以访问自己网段的计算机,从而提高VLAN内数据传递效率以及各VLAN之间数据的安全性,解决了不同网段、不同部门间病毒的传播问题。 结语 综上所述,根据实际的工业计算机网络安全设计、管理和维护经验,从效果上看已经正在起到逐步优化工业计算机网络环境,有效提升工业计算机网络抵御病毒感染的能力,进一步加强了工业计算机网络操作者防范黑客入侵的观念,这些进步为工业计算机网络实现安全运行提供了先期的保证,并成为工业企业和行业科技进步和人员素质提高的手段。同时,我们应该有清醒、客观的认知——绝对安全的工业计算机网络是不存在的,因此,需要我们继续做好工业计算机网络的技术防范,加强工业计算机网络操作人员的素质教育,提升全员的工业计算机网络应用安全意识,在实际的工作中尽量减少违法操作和物力损坏,以操作规程和安全守则为指导,规范地进行工业计算机网络的应用、管理和维护,也只有这样,才能确保为工业计算机网络提供一个优良的环境,才能真正发挥工业计算机网络的功能,促进工业的生产、活动、管理,在客观上促进经济、社会的发展。 工业计算机论文:关于工业计算机网络安全设计的探讨 摘要:随着工业科技和信息化的发展,特别是计算机技术和网络技术的不断进步,工业生产已经越来越依靠计算机网络,计算机网络为工业化的生产提供了信息资源、设计辅助和决策帮助等重要功能,是工业现代化、科技化的标志。工业应用计算机网络会因为各种原因造成信息泄密、信息破坏和信息安全等问题,本文根据工业计算机网络安全的实际,强调了工业计算机网络安全设计的原则,提供了实现工业计算机网络安全的具体措施和具体解决方法。 关键词:工业计算机网络安全;设计原则;信息安全设计;网络安全设计 1工业计算机网络安全的设计原则 1.1工业计算机网络安全设计的等级原则 工业计算机网络安全设计应该采用等级限制,应该实现审计、自主、结构、安全、标记 访问等各种活动的保护等级,实现工业计算机网络的安全等级使用和运行,确保工业计算机网络的安全。 1.2工业计算机网络安全设计的实用性原则 应该实现工业计算机网络安全的实用性,要突出工业计算机网络的安全价值,根据不同的工业生产、管理和流通,设计实用性的网络、系统和信息网络要求,使网络不但具有安全设计的因素,更具备实际运用的特点。 1.3工业计算机网络安全设计的可靠性原则 工业计算机网络安全设计时应该在确保工业计算机网络先进性的基础上,采用优良和成熟的计算机和网络技术,提高工业计算机网络安全的可靠性,使工业计算机网络具有较高的恢复能力和防范能力,确保工业计算机网络信息的完整性、可靠性和可控性。 2工业计算机网络安全的内涵 工业计算机网络安全应该包括:物理方面的工业计算机网络安全;安全管理措施方面的工业计算机网络安全;网络管理和防火墙技术的工业计算机网络安全;组织保障和保密规定的工业计算机网络安全。在具体的工业计算机网络安全设计中应该将计算机网络信息安全级别进行科学的划分,通过访问权限限制、登录规程和身份鉴别等多重手段确保工业计算机网络的安全,这是近期工业计算机网络安全工作的主要工作内容,希望能够引起相关人员的重视。 3工业计算机网络安全设计的探讨 3.1工业计算机网络安全的信息设计 首先,加强工业计算机网络信息存储的安全设计,在工业计算机网络的运行和运用中应该确保信息在存储、运用和加工过程中的可控性、完整性、保密性,因此要防范非法访问,网络后面等泄密可能的发生,预防对工业计算机网络信息的侵入,确保工业计算机网络信息的安全。其次,建立工业计算机网络信息资源的危险控制模型,通过科学的设计确定工业计算机网络信息资源的具体来源和危险程度,要根据工业计算机网络信息资源的所处网络位置,以不同的保密要求和密级,规范对工业计算机网络信息的访问和处理,有效防治用户以非法访问和加工受控工业信息,推荐的方式为:加强工业信息用户的身份鉴别工作,设计访问权限控制方式,加强工业计算机网络信息的审计和跟踪过程。最后,加强工业计算机网络信息存贮的加密工作,我们可以通过对工业计算机网络信息的加密进一步限定对非法用户非法访问网络信息,并做好对工业计算机网络重要信息的备份,以利在工业计算机网络信息出现破坏时及时恢复。 3.2工业计算机网络安全的网络设计 首先,加强工业计算机网络的数据链路层安全设计,应该确保所有的工作站通过桥接设备和中继器连接在同一网段,共享通信信道。其次,防范工业计算机网络数据链路层的安全威胁,通过信息加密,防止信息在传输过程中的泄密。其三,做好工业计算机网络的安全隔离,减少网络危险。具体做法是:根据工作性质将网络用户进行分组,根据信息重要程度将计算机网络分类,建立工作组,将同组用户接入同一局域网。其四,做好工业计算机网络层安全危险分析。于计算机网络来说,网络层的安全性核心是网络得到了何种控制,由于许多网络中存储着非常重要的保密数据,不是任何一个IP地址都能够进入网络,进入网络的计算机必须能够进行有效地控制。网络层的主要安全威胁是地址欺骗。每个用户都拥有一个独立IP,通过网络通道对网络系统进行访问时,IP地址表明用户的来源。目标网站通过对来源IP进行分析,初步判断其数据是否安全,能否对目标网络系统造成危害,一旦发现数据来自不可信任的IP,系统会自动将这些数据拦劫。最后,做好工业计算机网络层安全方案设计:在网络层安全方案设计中,重要解决的是利用IP地址欺骗问题。网络层的安全方法包括:利用VLAN划分、路由器进行数据包过滤、采用防火墙等。利用路由器实现包过滤。在局域网中,由于工作性质不同,信息间不允许相互访问或共享,在同一处室内,各计算机在同一局域网内,要实现工作性质相同的计算机间的访问,又要限制不同工作性质计算机间的访问,因此,要想满足这种要求,必须在网络层采用安全设计。安全路由设计主要用于这种网络限制。安全路由方案设计是利用编程技术,由用户根据需要动态修改路由信息,实现由用户控制的动态路由连接,使用完毕后关闭路由,以此来实现安全访问,VLAN实质上是将局域网分成若干个工作组。VLAN主要有两个方面的重要作用:采用VLAN技术,使非授权用户对网内的网络资源进行利用或破坏,并能进行安全性检查。最后,做好工业计算机网络的VLAN设计。虚拟专用网络主要由各级管理服务器组成,用于管理不同级别的设计和生产,为了保证该网络的正常运行和数据安全,要求具有高度的网络安全保证,要求各服务器采用多穴主机技术和VLAN技术构建。利用防火墙实现网络层安全。防火墙用来保护由许多台计算器组成的内部网络,通常是运行单独计算机上的专门服务软件,监测并过滤所有信息交换,识别并屏蔽非法请求,保护内部网络的敏感资料,有效防止跨越权限的资料访问,并记录内外通信的有关状态信息日志。 工业计算机论文:以开放标准推进应用创新 从上世纪80年代的第一代STD总线工控机,90年代的第二代PC-based工控机,到了今天的ATCA/CPCI总线技术,工业计算机在中国的发展取得了长足的进步。在此发展过程中,工业计算机的应用也实现了多元化,尤其是随着3G业务的推广,以及各种通信、网络等技术的融合,其也不再单纯局限于工业自动化领域的应用。那么,未来的工业计算机将如何发展? 为了促进工业计算机的发展,寻求工业计算机下一代的发展契机,中国计算机行业协会PICMG/P.R.C联合中国计算机学会工控机专委会在北京召开了“第八届中国PICMG技术年会暨中国工业计算机发展论坛”,此次以“整合平台加速应用创新”为主题,讨论如何让企业找到更适合发展的技术,以及工业计算机未来发展的技术新趋势。 新机会下的应用多样化 “未来,从发电到配电到传输都是在智慧电网的监控下,而且智能电网系统通过互联网可以跟你家的黑匣子联结在一起,这个黑匣子实际上就是一个电脑,电脑可以连接到你家的所有的用电设备。将来的电网会实时报价,而你的黑匣子会自动接收电网的报价。在电价过高的时候,你可以每10分钟停掉你的冷气2分钟,每10分钟关掉电冰箱2分钟,你家的充电电池汽车是晚上12点才开始启动充电。通过黑匣子,每一个家庭可以减少大概28%的电力的使用,把整个用电高峰的曲线拉平,我们以后就不需要发那么多电了,而电可以更有效地利用。” 研华大中华区总经理何春盛介绍道,这就是研华智能生活的一部分,而这一切都是在工业计算机的控制下实现的。 过去,谈到工业计算机,人们往往会把它和工业自动化联系起来。目前,工业计算机不只应用于自动化领域,而是结合了通信、网络、光电和半导体等技术,应用在能源、电信、医疗等领域。按照中国计算机行业协会PICMG/P.R.C会长刘鑫的话说:“工业计算机发展到今天它已经远远不是我们过去想象的一个壳子里装一个计算机,它的形态和结构发生了非常多的变化,应用也远远不止在工业自动化领域。” 据中国计算机行业协会统计的数据,中国工业计算机市场规模超过55亿元(不包含应用系统),工业计算机的出口约2亿美元。 我国的工业振兴和结构调整也给工业计算机的发展带来了很多的机遇。以轨道交通为例,截止到2008年,我国已经建成并投入运营的城市轨道交通线路约800公里,而有25个城市的超过2500公里的城市轨道交通建设规划已经通过了国家批准,在车站的售票系统、车载、检测、供电等方面都给工业计算机带来了巨大的市场机会。研华大中华区总经理何春盛介绍,研华中国2009年前三个季度的收入第一次跟美国市场的收入在全球整体收入中所占的比例相同。 技术的发展同样也推进行业应用的适用性,带给了用户更好的体验。据刘鑫介绍,过去到电信企业的机房参观,满屋子都是服务器、交换机,中间是连接线,根本辨认不出连线连的是哪台机器。未来,由于空间的限制和维修方便,电信企业的机房一定是一个ATCA平台将板卡、服务器、交换机组合一起,可以解决用户所有的需求。工业计算机扮演的角色将会越来越重要,其设计呈现出多元及定制化的设计特点,技术发展也进一步体现了网络IP化和硬件架构IP化。 与嵌入式和云计算的结合 与嵌入式和云计算技术相结合,也成为众多工业计算机厂商关注的重点。据研华嵌入式运算核心事业群总监张家豪介绍,研华公司的“嵌入式核心服务”为嵌入式应用开发商提供了一套完整的解决方案,包含从COM载板设计服务、SoC 平台开发到加固和宽温设计的各种服务,这种服务的范围覆盖了从嵌入式主板、模块到软件服务等各种服务,透过这种系统化的搭配设计方式,可以简化设计工程师在主板、BIOS、周边模块等项目上的选择。 云计算作为目前最流行的技术概念,也不会被工业计算机厂商所忽略。刘鑫说道:“随着云计算技术的深入,如何解决工业计算机和云计算相结合的问题,一定是我们重要的研究课题。”鼎钛克电子总工程师彭文进也认为:“通过云计算这样一个新的技术,把设备、软件、服务融合为一体,使多网融合成为现实,使用户的需求也能得到更好的满足,这也是鼎钛克把目标放在千兆以太网通信计算平台上的原因。” 开放化的标准 今年,国家出台的电子信息产业调整振兴规划,将推动电子信息产业结构调整,增强自主创新能力,使中国从信息大国发展到信息强国。但部分的企业利润较低,研发投入较少,与发达国家仍有较大的差距。为了推进中国电子信息产业结构优化升级,发展基于开放标准的整合平台是一个关键。开放标准是当今世界潮流,也是中国发挥后发优势,实现超越式发展的机遇。 目前,国家对于标准化建设相当重视,工业计算机行业也在制定相应的标准。据刘鑫介绍:“目前,国际上并没有关于工业计算机的通用标准,我们现在正在制定的标准是开放化的标准,对于国际上已经通用的标准我们会吸收进来,而有些还未制定并流通的标准我们会先吸收一些厂商的技术优点,把它融入我们的标准之中。”他同时还谈到,基于开放标准的整合平台给用户以自由选择的权利,保证各个厂商产品之间的互操作性,使竞争各方可以在市场上平等竞争,用户不会被锁定于某个特定的供应商,从而能避免产生垄断。采用开放标准,用户还可以根据自己的需要,增强系统的可靠性与安全性。此外,基于开放标准的整合平台的引入并不是舍弃自主研发,而是让用户通过适当的整合,可以专心于自己擅长的应用上,快速建立系统模型,缩短研制开发周期。 工业计算机论文:浅谈我国工业计算机现状与未来发展趋势 【摘要】当下,工业计算机再也不仅仅局限于工业自动化的领域,由于在通讯、网络、软件及光电的整合和应用下,并结合了消费电子、通讯、半导体及软件等应用,其扮演的角色越来越丰富多样化,并呈现出其定制化的设计特点。在自动化和信息化产业链中工业计算机占据着至关重要的地位,工业计算机不单是传统行业升级改造与"两化融合"的马达,更是"3C融合"与建设3G的主要硬件框架和基础平台。 【关键词】工业计算机3C融合发展 一、引言 工业计算机领域包括工业计算机整机、处理器板或嵌入式主板、数据采集板、通信板、功能板(如图像、视频、存储、运动控制、DSP等),以及一体机或HMI、机箱背板、周边设备、软件和应用系统。最早前,针对工业自动化中特殊规格及严苛的环境要求,工业计算机厂商设计特殊的主板、芯片、机箱、操作系统等,以满足特殊作业环境的需要。随着计算能力的提高,工业计算机日渐成为工业自动化的关键技术。 二、全球工业计算机发展概述 2.1工业计算机产业的飞速发展 近年来无线网络技术、信息家电、汽车、以及医疗等行业的蓬勃发展使工业计算机正越来越多的扮演着十分重要的角色,工业计算机产品在的需求和发展也变得更加旺盛而迅猛!工业计算机是工业自动化设备和信息产业基础设备的核心。传统意义上,工业计算机主要用于工业生产过程的测量、控制和管理,但今天已经远远超出工业程控制的应用范围,而是广泛应用到我们日常生活的各个方面。3C融合、三网融合、企业信息化加速进行,无论是信息产业基础设备、还是企业计算市场,对工业计算机的需求从来都未像今天这般为IT业所重视。工业计算机已经成为信息产业基础设备的核心,工业计算机已成为一个与信息网络融为一体、以人为中心的随时随地的服务平台。各种各样的工业计算机技术将无处不在新的工业计算机体系结构有更强的交互性和互操作性,同时也是多种信息系统的融合平台。最后,工业计算机将朝着创建一个开放、标准化平台的方向发展。 2.2中国工业计算机产业发展历史 (1)STD总线技术开创了低成本工业自动化技术的先河 工业计算机起源于20世纪80年代初期,其标志性产品是STD总线工业计算机。STD总线技术具有标准化、开放式、模块化、组合化、尺寸小、成本低等特点,这一特点深受传统型中小企业的欢迎。STD总线最早是由美国Pro-Log公司和Mostek公司作为工业标准而制定的,后被国际标准化组织吸收,成为IEEE961标准。1991年,由信息产业部电子六所牵头成立了中国计算机行业协会STDMG/P.R.C分会,在国内推广普及STD总线。由于其是机笼式安装结构,并且设计、开发、调试简单,得到了当时急需用廉价而可靠的计算机来改造和提升传统产业的中小企业的广泛欢迎和采用。 (2)开放标准造就了一个PC-based系统时代 1981年IBM公司正式推出了开放架构IBM PC机,其的出现震动了世界,并获得了极大成功。随后PC机借助于规模化的硬件资源、丰富的商业化软件资源和普及化的人才资源,于80年代末期开始进军工业计算机市场。从1997年开始,我国的工业计算机厂商开始进入IPC市场,促使IPC的价格不断降低,也使工业计算机的应用水平和应用行业发生极大变化,应用范围不断扩大,IPC的应用从传统工业控制向数据通信、电信等对可靠性要求较高的行业延伸。更为值得一提的是,IPC开创了一个崭新的PC-based时代,拉开了工业自动化和信息化技术走向开放平台的序幕。 3、迅速发展和普及的工业计算机 当时间进入21世纪,随着信息技术的快速发展,通信和计算的融合是大势所趋。计算机与通信技术的发展使独立的业务应用逐步融合为更易使用的、集成的业务应用,同时融合带来了一个新的契机,它必须是一个兼容并蓄的通用平台,在这样的基础之上有一个特点,就是一定要有一个开放的标准架构。这对工业计算机提出了更高的要求。工业计算机技术更是无处不在,它带来的是一个充满联网设备的世界。融合通信最大的设备挑战是可用性和功能开发缓慢等不利因素。提供全IP功能的通用平台可以支持业务差异化,整合内容和业务支撑系统,将复杂的网络简单化,提供最佳用户体验。 由于IPC构造和其连接器的缺陷,对于其散热和高可用性的问题很难从根本上得以解决,由此才诞生了新一代工业计算机CPCI,解决的是可靠性和可维护性问题。CPCI是PCI总线的电气和软件加上欧洲卡,CPCI技术的主要特点和重要性是具有在不关闭系统的情况下的即插即用功能,该功能的实现对高可用系统和容错系统非常重要。基于以太网的工业自动化系统提供了新的技术平台,ATCA的诞生恰恰赶上了信息产业链变革的机遇。 三、中国工业计算机市场概述 3.1工业计算机产业主要发展特点 (1)企业向自主创新的方向转变 经过多年的积累,我国的工业计算机企业正在经历着从中国制造到中国创造的转变。例如中国的一家本土企业自主研发了新一代工业计算机EPI,不仅解决了IPC工业计算机中所遇到的诸多问题,还能完全兼容PCI标准,具有开放性、良好的散热性和抗振性、高稳定性、高可靠性等特点,而且加工工艺容易,成本低,便于推广,已经成功应用于国产数控装置。 (2)工业计算机越来越被行业用户所接受 工业计算机产品和技术是属于中间产品,是为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业计算基础平台。随着社会信息化的不断深入,国民经济许多行业的关键任务将越来越多地依靠工业计算机,而以工业计算机为共性技术和基础平台的低成本工业自动化正在成为传统行业升级改造的主流技术路线,中国的工业计算机厂商所受到的重视程度也越来越高。从数字家庭用的机顶盒、数字电视,到银行柜员机、高速公路收费系统、加油站管理、制造业生产线控制,金融、政府、国防等行业信息化需求不断增加,对工业计算机的需求很大,工业计算机市场发展前景十分广阔。 (3)市场的主要形态 工业计算机界不同于商用计算机采用大批量标准化的生产方式,在不同应用有不同的功能需求设计,企业需针对用户需要设计符合其功能需求及外观的产品。因产品复杂度较高,价格敏感度较低,毛利率较高,普遍均在30%以上,相较于商用计算机市场,仍处于蓝海市场。因单品数量少而小型供应商多,呈现长尾市场特点。 (4)工业计算机走向服务化 值得注意的是,近年来国际厂商提出了一个新的概念:预集成平台或整合平台。它是在工业计算机技术发展的基础上继续向产业链下游发展的结果。国际厂商不再把自己仅仅看作是工业计算机的供应商,而是针对用户的某一个项目或装置的开发,从系统方案的制定开始,包括部件集成、硬件采购、软件配置、现场调试、直到验收,全过程都由其承担。它们既是方案供应商,又是产品供应商,还是系统集成商。这种做法既可以进一步满足用户的要求,同时也可以解决工业计算机厂商目前价格过于透明,利润率降低的问题。但是这将要求厂商对应用行业技术发展走向、目标系统的设计要求、产业链上下游产品技术发展、不同类型模块的功能和性能都要十分了解。这对国内工业计算机企业的技术能力、市场能力、产业链支持提出了更高的要求和挑战。 四、结语 中国工业计算机市场竞争虽然激烈,但格局基本稳定,即使在全球金融风暴的阴霾中,中国工业计算机市场依然将保持较快增长。不论面向工业控制的传统IPC市场,还是面向公用设施和金融电子等新兴领域的嵌入式计算机,国内企业与台湾品牌占据市场主导地位;在面向铁路车载和航天军工的抗恶劣环境工业计算机、以及构成工业计算机系统的数据采集板和功能板方面,国内企业与国外品牌同台竞争,面向工业控制的传统IPC市场作为我国工业计算机技术的发源地,一直是工业计算机的主战场。这类产品产量大,应用领域最广泛,是服务于传统产业升级与现代服务业的主力军。 工业计算机论文:试述工业计算机控制系统的组成及应用 摘要:工业生产过程进行计算机控制是提高产品质量、降低成本、 减少环境污染的必由之路,计算机控制系统已成为生产设备及过程控制等重要的组成部分,它代替人的思维成为工业设备及工艺过程控制、产品质量控制的指挥和监督中心。 关键词:工业计算机控制系统应用 在工业自动化体系中,一个重要的角色就是工业控制计算机,即IPC,或者叫产业PC。工业生产过程进行计算机控制是提高产品质量、降低成本、减少环境污染的必由之路,计算机控制系统已成为生产设备及过程控制等重要的组成部分,它代替人的思维成为工业设备及工艺过程控制、产品质量控制的指挥和监督中心。工业生产过程的计算机控制系统,随着计算机的进步、工业生产工艺过程控制要求的提高和生产管理的完善而不断发展。 一、工业计算机控制系统的组成 工业自动化体系主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一,工业控制自动化技术主要解决生产效率与一致性问题。自动化系统与计算机信息科学的紧密结合,给工业生产过程带来了新的技术革新。 工业计算机控制系统(CCS)是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系,以获得一定控制目的而构成的系统。计算机控制系统由控制部分和被控对象组成,其控制部分包括硬件部分和软件部分,这不同于模拟控制器构成的系统只由硬件组成。计算机控制系统软件包括系统软件和应用软件。系统软件一般包括操作系统、语言处理程序和服务性程序等,它们通常由计算机制造厂为用户配套,有一定的通用性。应用软件是为实现特定控制目的而编制的专用程序,如数据采集程序、控制决策程序、输出处理程序和报警处理程序等。它们涉及被控对象的自身特征和控制策略等,由实施控制系统的专业人员自行编制。 目前工业计算机控制系统按结构层次基本上划分为:直接数字控制(DDC)系统、监督控制(SCC)系统、集散型控制系统(DCS)、递阶控制系统 (HCS)和现场总线控制系统(FCS)等几种,其中DCS是融 DDC 系统、SCC 系统及整个工厂的生产管理为一体的高级控制系统,该系统克服了其他控制系统中存在的“危险集中”问题,具有较高的可靠性和实用性。但是,为了进一步适合现场的需要,DCS 也在不断更新换代,近年来,集计算机、通信、控制三种技术为一体的第五代过程控制体系结构,即现场总线控制系统,成为国内外计算机过程控制系统一个重要的发展方向。 二、计算机控制在工业自动化的设计和应用 工业生产过程中广泛应用了工业控制自动化技术,来实现对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,以达到提高产品品质和产量、降低生产消耗、确保安全等目的。那么如何实现工业计算机控制呢?现在介绍设计思路如下: (1)计算机控制系统设计的一般步骤 计算机控制系统的设计,随被控对象、设备种类、控制方式等的不同而不同,但系统设计的基本步骤大体类似,一般包括系统设计分析、确定控制算法、系统总体设计、硬件设计、软件设计以及系统调试等。下面分别作一些介绍。①确定控制方案:开环?闭环?单环?多环?DCC?SCC?DCS? ②确定系统的构成方式:要求高:工控机;要求低:单回路控制器、低档PLC或总线式工控机。③现场设备选择:传感器、变送器和执行器型号和类型的选择 (2)确定控制算法 控制算法的选择非常重要,它的好坏关系到整个控制系统的成败。注意点:① 所选择的控制算法是否能满足对系统的动态过程、稳态精度和稳定性的要求。② 各种控制算法提供了一套通用的计算公式,但具体到一个控制对象上,必须有分析地选用。③ 当控制系统比较复杂时,其控制算法一般也比较复杂,使整个控制系统的实现比较困难。合理简化,再完善。 (3)系统硬、软件的设计 在计算机控制系统中,一些控制功能既能用硬件实现,也能用软件实现。因此在系统设计时,硬、软件的功能划分应综合考虑。硬件速度快、可减轻主机的负担、但要增加成本;软件可以增加控制的灵活性,减少成本,但要占用更多的主机时间。①硬件设计:包括输入、输出接口电路的设计,输入、输出通道设计和操作控制台的设计。 要设计出硬件原理图、印刷电路板、机架施工图等。②软件设计:硬件设计好了后,系统的功能主要依赖软件。要绘制程序总体流程图和各功能模块流程图,编制程序清单,编写程序说明。 (4)系统调试 系统调试包括系统硬件、软件分调与联调,系统模拟调试和现场投运。调试过程往往是先分调、再联调,有问题再回到分调,加以修改后再联调,反复进行,直到达到设计要求为止。 (5)工业计算机系统的维护 提高计算机控制系统的可靠性和可维修性的常用方法:a 提高元器件的可靠性;b 采用冗余技术;c 采取抗干扰措施;d 采用故障诊断;e系统的恢复技术;f 软件可靠性技术。 总之,工业计算机控制系统应用总体思想具备:①系统操作性能好,硬件和软件要使用方便和维修方便;②可靠性高;③通用性好,便于扩充;④实时性强;⑤设计周期短、价格便宜。至于具体的系统设计和总线类型的选择由于篇幅原因不再详述了,感兴趣的读者可以查阅相关资料进行学习。 三、工业控制计算机在工业自动化中的重要意义 工业控制计算机技术是开放式的系统,其高可靠性、易用性方便了工业环境的使用。并且在其基础上发展起来的网络化和现场总线技术又进一步促进了工业自动化的发展。工业控制计算机可谓是工业自动化发展的源动力。并且系统可以显著提高企业的生产效益,节约运营成本,使生产企业得以实现深层次的信息化,对企业管理提供准确可靠的参考,使企业得以取得最大的效益,赢得发展先机。目前,工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。随着电力、冶金、石化、环保、交通、建筑等领域的迅速发展,工控机的市场需求将会越来越大,工控机市场发展前景十分广阔。
铁路信号论文:铁路信号控制系统故障导向安全研究 [摘 要]二十一世纪以来,经济的发展日新月异,从而带动其他产业的高速发展。铁路作为一种常用的交通工具也取得举世瞩目的成就。一些高科技技术也逐渐应用到铁路建设中,尤其是在铁路信号控制系统中,高科技的应用使得铁路信号技术逐渐成熟,并向着智能化、数字化、一体化的方向发展前进,切实保障铁路运输的安全。但是,受多种因素的影响,系统出故障的几率较高,造成安全隐患。因此,加强对铁路信号控制系统故障导向安全的研究至关重要。本文首先概述了铁路信号控制系统故障导向安全问题,并系统分析了其故障导向安全的设计。 [关键词]铁路信号;控制系y;故障导向安全;研究 高科技技术的应用使得铁路信号控制系统越来越智能化、数字化,对铁路运输安全问题意义重大。因此,一定要重视铁路信号控制系统的安全问题,在铁路信号设备发生故障之前,要对设备进行安全检测;发生故障时能够及时的处理,降低故障风险,确保铁路运行的安全。 一、铁路信号控制系统故障导向安全概述 (一)铁路信号控制系统故障 铁路信号系统是指在整个铁路网络中所包含的一切信息,包括各种设备及设施为整个铁路的工作人员提供的关于铁路的运行条件、行车状态以及一些指令等。这个系统显示了铁路正常运行的基本条件,是保障铁路安全运输的前提,因此,对铁路信号控制系统进行维护是一项非常重要的基础性工作,通过用科技方法排除故障,减少外界环境的影响,恢复铁路正常运行状态是电务工作中最基本的部分,这对于铁路安全运输意义重大。 (二)铁路信号控制系统故障导向安全 故障导向安全是指当系统内部发生故障的情况下,机器设备继续运行所产生的后果应该在一个相对安全的范围内,这样可以保障铁路运输的安全性。在设备即使出现故障的情况下仍能够提供安全的指令,确保铁路上列车运行的安全性,完成铁路信号控制系统的任务。故障导向安全原则,在铁路信号控制系统的实际应用中,起着无可替代的作用,尤其是在发生故障的情况下,仍能正确指导列车的运行情况。 二、铁路信号控制系统故障导向安全的分析 经过研究发现,要想确保铁路信号控制系统故障导向安全发挥出自己的价值,保证铁路运输的安全性,主要采取的措施如下: (一)合理设计铁路信号控制系统 要想铁路信号控制系统故障导向安全发挥出作用,必须要合理设计铁路信号控制系统。通过研究发现,采取动态闭环控制设计进行铁路信号的控制能够实现故障导向安全的设计初衷。在这种设计中,将输入和输出电路设计成闭环控制系统,然后在系统中设置危险侧和安全侧,分别对应动态信息和静态信息,最后再进行信号的检验,通过检验可以判断出整个电路中是否存在故障。如果检测结果显示电路中存在故障,则系统会发出静态信息,给安全侧下达指令来确保故障导向安全。但是,要想动态闭环控制设计能够正常工作,还要满足两个条件,第一,将输出动态脉冲作为控制信息;第二,对校验码进行验证时,为了确保闭环控制系统能够输出连续的动态信号,要采取代码计算机回读设计。在合理设计铁路信号控制系统的基础上还要进一步健全和不断完善,才能确保列车的运行安全性。 (二)结合安全性冗余方法 铁路信号控制系统主要有四大类:列车运行控制系统、调度集中控制系统、区间闭塞控制系统以及车站联锁控制系统等,除此之外还有一些其他小系统。这四大系统在运行的过程中既保持相对独立性,但同时,相互之间又有联系,共同保证铁路运输的安全性。由于各个系统的情况不同,因此,在对铁路信号控制系统故障导向安全进行设计的过程中,应综合考虑,对每个系统的安全性冗余环节多加分析,有针对性的进行设计,确保列车运行的安全性。在进行设计时,要每一子系统的指令都统一时,才能正确指令列车的运行情况。 (三)提高系统的稳定性 有专家研究表明,航空运输发生故障的概率要比铁路运输的概率大很多,但同时因为飞机靠多个发动机一起工作,因发动机故障造成事故的概率就相对较小了。而且,飞机与列车的运输系统不同,其可靠性远远高于列车,这都保障了航空运行的安全性。虽然,为了保障铁路运输的安全性,采取了多套冗余设备,但由于列车的运输系统的稳定性问题,发生故障的概率仍然较高,只得通过“多个发动机”一起进行控制,来达到安全运行的目的。因为这样,才能确保当某个部分发生故障时,其他部分仍能维持列车的运行,减少控制系统的错误指令,提高系统的稳定性。 (四)设计控制系统故障保障措施 为了实现列车的运行安全,在进行铁路信号控制系统故障导向安全设计时,还要采取了其他保障措施: (1)采用机械控制手段保障故障导向安全。这种手段利用重力的作用原理,来达到用机械控制的目的。因为重力的方向始终向下,所以在进行实际操作中,依靠重锤的重力,垂直向下,来带动臂板发生转动,从而保证臂板保持水平,给列车发出停车的指令。 (2)应用继电器对整个铁路系统进行控制。用这种安全性的继电器能保证在控制系统发生故障时仍能够正常的吸起落下,发出正常指令。在对这种电路进行设计时,一定要安全对应,实现电路的故障导向安全。 (五)增加“丢车”检查功能 铁路信号控制系统发生故障会对不同车厢发出不同的指令,从而导致“丢车”现象的发生。2011年温州发生的列车追尾事故中就是因为信号控制系统发生紊乱,导致信号被覆盖,从而导致“丢车”的情况发生。一般正常情况下,这种现象是不会发生的,因为控制指令不会出现覆盖情况,要从一个区段进入另一个区段,但是,当控制系统发生故障时就会导致信号的重叠发出,而导致“丢车”现象的产生。因此,为了保证列车运行的安全,应当在铁路信号控制系统中增加对“丢车”情况的检查功能,检查信号是否出现覆盖情况时,如果,有此情况出现,系统会发出停车指令,避免列车因“丢车”现象而出现追尾事故。 (六)对列车的头尾进行防护 因为实际生活中,列车出现追尾的现象发生过多次,虽然已经对控制系统进行了完善,但是仍有必要对列车的头尾进行保护,减少损失。在铁路信号控制系统中增设一种控制信号,能够检测到前后两列车的车距。当前车的尾和后车的头之间的距离少于安全距离时,能够发出信号,警告前后两列车可能存在的相撞危险,让列车做好紧急制动的准备,减少相撞的概率。而且,还要加强系统的抗干扰能力,确保信号的准确性。除此之外,还要设定闪光灯,起到警告的作用,降低追尾的发生率。 三、结束语 为了提高列车的运行安全,减少事故的发生,一定要加强对铁路控制系统故障导向安全的研究,将高科技手段应用到控制系统中,做好相应的措施,保障在控制系统发生故障时,列车仍然能接收到正确指令,并对系统中的故障点进行快速排查和解决,实现故障导向安全,保证列车的正常运行。 铁路信号论文:微机监测数据调看分析在包西铁路信号设备维护及管理中的实际应用 [摘 要]通过微机监测数据调看,对信号电源故障、区间轨道电路故障、站内轨道电路故障、站内电码化故障、车务部门误操作等几个方面进行分析,真实体现微机监测数据调看分析的重要性及必要性,为准确全面地发现设备隐患和预防信号设备故障提供有力保障。 [关键词]微机监测 数据 分析 随着铁路信号技术的智能化发展,铁路微机监测设备在信号设备维护管理中的重要性日益突显。微机监测系统能实时、动态、准确、量化地反映信号设备的运用质量,结合部设备状态,并具有状态信息存储、回放、查询和报警功能,这对于分析判断故障、特别是瞬间发生、时好时坏的“疑难杂症”故障,或结合部难以界定的复杂故障的分析提供了重要的手段和依据。更重要的是,对于维护者能提前发现设备隐患,避免设备故障的发生。下面结合日常信号设备维护工作中监测数据分析中的一些体会和认知,与大家共同探讨。 一、通过微机监测数据分析便于快速查找故障原因: 1、电源故障 2010年10月23日7:20分,曹家伙场站区间上行线2652G、S1LQG、2692G、2606G、2620G红光带(图1)。 机械室内检查发现,区间组合柜QZ5零层QKZ电源熔丝双断,造成所在组合柜5个区段QGJ落下,导致轨道区段红光带。调看微机监测报警记录,自开通后QZ5频繁出现熔丝断丝报警,大约每隔3~4天就会出现熔丝断丝。回放每一次熔丝断丝报警时的站场信息,发现出现熔丝断丝报警时,控制台均排列S行通过进路。 QZ5组合柜QKZ在用熔丝容量为1A,排列S行通过进路时(因S行一接近、二接近、三接近区段组合均在QZ5组合柜上,排列S行通过进路时QKZ保险负载最大)对QZ5组合柜QKZ电流进行实际测量,最大时达到1.2A。《维规》规定,熔断器设计容量应为最大负载电流的1.5~2倍,所用保险容量不符合规定,容量过小,造成频繁出现熔丝断丝。经与设计单位联系,将设计保险容量更改为2A,从而解决了熔丝频繁熔断的设备隐患。 2、区间轨道电路故障 ①2016年11月12日08:04分,米脂―镇川区间下行线3747G红光带(图2)。 调看微机监测相关数据,3747G送端分线盘电压为89.9V;主轨出电压为62mV,电压异常;小轨出电压为116.7mV,电压正常;列车运行方向后方区段3735G小轨出电压为130.4m V,电压正常。由此判断故障范围在室外主轨道电路之间,判断为主轨间有断轨情况(区间为无缝轨)。 在室外3747G轨道区段检查发现,确是由于K374+790m处断轨造成,经工务插入短轨、电务配合打眼加装塞钉线后,红光带消失,微机监测各项曲线无波动,设备恢复正常使用。 ②2017年2月13日04:38分,延安―甘泉北区间下行线5783G红光带(图3)。 调看微机监测相关数据,5783G功出电压为152V;功出电流为426mA,比正常情况下电流升高 (正常情况下为334mA);主轨出电压为0V,电压异常;小轨出电压为153mV,电压正常。列车运行方向前方区段5797BG小轨出电压为4.1mV,电压异常。由此判断故障范围在发送端。 后在室内测量区间分线盘发送电压为96.7V,甩开室外电缆后测量电压为185V;室外测量发送端调谐单元输入电压为0V,甩开电缆测量电缆电压依然为0V。从室内至终端方向盒间经分段进行测量,找出故障点就在F30-F41方向盒间两根电缆芯线混线,倒用备用芯线后红光带消失,设备恢复正常使用。 3、站内轨道电路故障 2011年3月2日,在延安北站调看微机监测,发现48DG、50DG频繁出现故障解锁,销记原因为48DG、50DG分路不良。查看控制台盘面,48#道岔定反位均频繁过车,不可能出现分路不良(图4)。 调看微机监测回放多次列车运行情况,发现当列车经过48#、50#道岔调车作业时,当车压入48DG时,50DG闪红光带,电压曲线异常波动;当车压入50DG时,48DG闪红光带,电压曲线异常波动;当列车单独经过48DG、50DG时,列车压入其中一轨道区段,另一轨道区段电压曲线也出现异常波动。分析48DG、50DG两区段g有短路情况,对两轨道区段现场进行检查,发现轨道区段绝缘接头处一横向连接线从两区段轨底斜着穿过,距轨底较近,当列车压入其中某一区段时,横向连接线与另一轨底相碰触,导致瞬间短路,造成另一区段轨道电路瞬间闪红光带。经对连接线进行绝缘处理后,此现象再未出现。 4、站内电码化故障 ①2017年2月5日14:15分,机车司机反映,包西线神木西车站S行发车通过31DG时,机车信号绿掉白(图5)。 经对微机监测进行回放、分析,机车在分别驶入45DG、31DG时,功出电压始终为169.8V正常,发送电流由268mA变为11mA;再调看开关量,机车驶入45DG时,31DG-CJ继电器正常吸起,但当机车驶入31DG时,31DG-CJ继电器非正常落下,11/31WG-CJ继电器未能正常吸起,导致SFMJ继电器非正常落下,切断发码电路,造成机车信号掉码(图6)。 经过分析判断,怀疑是由于31DG的GJ 或者GJF继电器性能不良造成,分别测试31DG-GJ、GJF继电器接点,发现GJF继电器11、13接点有39.8mV的压降,对GJF继电器进行更换后,测试31DG入口电流正常,且再未出现机车信号掉码现象。对更换下来的GJF继电器进行入所测试,第1组接点电阻大于50mΩ,确认是由于继电器性能不良造成接码异常。 ②榆林站自包西复线开通后,X行机车正线通过时,偶尔出现机车信号掉码(图7)。 经对微机监测进行多次回放、分析,发现一个共性点,每次发生X行机车掉码时,S行线均有Ⅱ道发车或通过车。进一步回放并调取电码化开关量信息进行反复比对,发现I道发车时,ⅠG-GJF继电器落下,当XⅠ信号机开放后,40DG-CJ继电器吸起;若此时S行Ⅱ道刚好有发车进路,ⅡG有车占用,ⅡG-GJF落下,当机车驶入15DG时,18DG-CJ、18/40WG-CJ继电器错误吸起;18DG-CJ继电器吸起后,切断了40DG发码电路,导致40DG接收不到电码化信息,造成机车信号掉码,初步判断为室内配线错误造成(图8)。 经查找确为室内配线错误,上下行正线发车电码化电路中的传递继电器条件间多了一根配线(ZH1-605-12~ZH2-605-1)造成,S(X)行发车时,另外一个方向的传递继电器误动,造成电码化电路瞬间切断,导致机车信号掉码。 5、车务操作失误 2010年6月28日23:06分,延安北车站通知:S进站信号机非正常关闭。调看微机监测进行回放,发现车站于22:56分排列上行通过进路,22:59分按压S总取消按钮和S始端按钮(此时,列车已压入二接近区段),23:00分S进站信号机绿灯关闭,而进路依然存在。《技规》规定,在列车运行速度超过120Km/h的双线区段,应采用速差式自动闭塞,列车紧急制动距离由两个及以上闭塞分区长度保证。此时列车已压入二接近区段,接车进路无法正常取消。确认是由于车站操作人员对新设备技术规范不熟悉造成操作失误,而非信号设备故障。 二、通过微机监测数据调看分析发现设备隐患,提前预防故障发生: 1、2016年8月30日,调看米脂站微机监测数据发现米脂至绥德上行区间4014G从8:24至30分主轨出电压由457mV下降至293mV,存在安全隐患。再调看对比其它数据,发现8:24至30分4014G功出电压从141V下降到59.6V。再对比主发送器和+1发送器数据4014G移频发送电流由349mV下降至0mV,S+1FS移频发送电流由0mV上升至340mV,由此可以判断为4014G发送器作用不良,瞬间倒向+1发送器工作。要点对发送器进行更换,更换后测试轨道区段各项数据正常,后续对此区段各项数据进行连续几天监测,未发现异常。 4014G功出电压曲线下降微机监测截图(图9): 2、2016年9月13日,调看米脂站微机监测发现XN-DJ点灯电流14:08至19:10分由148mA瞬间下降到92mA,存在安全隐患。经现场测试查找判断为XN-H灯LED点灯电源盒作用不良,要点对电源盒进行更换后,试验正常,后续进行持续观察,点灯电流曲线正常。 XN-DJ点灯电流瞬间下降微机监测数据截图(图10): 3、2016年11月13日,调看神木站微机监测时发现12日23:22分,2-4DG轨道电压曲线由18.2V下降至16.7V,相位角由94.1°下降至73.01°。经现场测试查找原因为室外BCQ-T型补偿器RD/1A保险两端压降大(20.8mV),要点对补偿器空开进行更Q,更换后电压曲线恢复。 2-4DG轨道电压曲线下降微机监测数据截图(图11): 4、2016年10月9日,调看蟠龙站微机监测发现11:35:45秒至50秒,蟠龙至子长下行区间5163AG区间移频送端分线盘电压为0V。经现场测试查找原因为5177信号机DJ继电器第三组前接点压降过大(54.7mV),导致5177信号机红灯灭灯,造成5163AG区间移频送端分线盘电压从117V降至0V。要点对5177信号机DJ继电器进行更换后,对区间轨道电路进行持续监测,曲线良好。 5163AG区间移频送端分线盘电压下降微机监测截图(图12): 通过以上几个日常维修中发生的真实事例,从维修的角度出发体现了微机监测数据调看分析的重要性,不但能在故障处理过程中判断故障点,更重要的是能提前发现设备隐患,避免造成设备故障的发生,从而使大家引以为戒,更深的认识到加强日常微机监测数据调看分析的重要性和必要性,为日常信号设备维修奠定基础。 铁路信号论文:铁路信号控制智能安全技术研究 [摘 要]本文主要对铁路信号控制智能安全技术进行了研究,介绍了当前铁路信号控制中智能安全技术主要的研究方向以及通常所采用的两种技术。实现了控制信号的智能化,不但可以提高铁路运行人员的工作效率,还能提高在控制过程中的安全系数。铁路信号是在铁路行车过程中最为重要的指挥设备,铁路信号的安全运行,对于保障铁路系统能够进行安全运行存在着重要的意义。本文在分析当前主要的安全技术研究方向基础之上,对两种主要的智能安全技术进行了详细的介绍,并且提出了技术所存在的不足以及技术研究过程中的缺陷。 [关键词]信号控制;智能;安全 一、引言 铁道信号作为铁路行车运行中重要的指挥设备系统,实现信号系统的自动化以及智能化技术,能够对铁路行车的安全、快捷以及高效产生重要的影响,对铁路行业今后的发展有着重要的作用。我国铁路事业经过多年的发展,铁路信号控制技术也已经从机械联锁、电气集中联锁发展到了信号微机联锁,智能控制技术能够为保障铁路行车安全起着关键的作用。实现铁路信息现代化基本是能够实现铁道信号的自动化、控制智能化以及信号现代化,信号控制技术水平越高,采用的技术装备也就更加先进,智能化控制也会越多,因此铁路运行的安全性也就越高。 二、信号控制智能化技术的研究方向 我国进行信息化发展有以下三个任务:一是以电子信息技术的应用作为发展重点,逐渐提高传统的产业在生产过程实现自动化、控制智能化以及管理信息化水平;二是将先进的制造技术应用作为重点,积极推进在制造业领域进行优质高效的生产,发展装备制造业;三是对重点产业中所使用的关键技术进行重点的改革、共性技术与系统中相关配套的技术水平、工艺以及装备水平。铁路信号的控制智能化技术能够为企业提高工作的效率,保障正常的运行,向着安全、清洁的生产方向发展。 铁路信号控制智能技术,主要是使用信号控制的智能技术用以保障安全运行,有很多种技术:全电子执行单元系统的技术、三取二冗余系统技术等。这两中技术逐渐成为铁路行车指挥信号安全最为重要的控制技术。 三、信号控制智能安全的主要技术 3.1 全电子执行单元智能控制安全技术 在控制安全技术中应有全电子执行单元智能的控制原理是在有软件以及硬件多层防护基础上实行的执行单元以及监测系统,并能够由信号的执行单元系统与微机监测系统两个部分组成。 执行单元系统是由多种类型驱动采集模块所构成的,使用了双重结构的形式,有两个联锁执行子模块、通信子模快以及智能采集子模块所组成。在能够实现联锁机构正常运行的同时,需要对系统外部的设备以及系统自身的设备进行实时监测,可以有效的增加系统可靠性以及安全性。 信号系统的监测系统是由通信处理机与系统监测站机所组成的。通信处理机经过一台工业控制机所构成,在系统进行信号设备状态数据以及对执行单元状态数据采集时,信号系统的监测网络所接到的驱动命令以及系统设备状态数据。 信号控制的系统基本功能是全电子执行的单元主要有:联锁执行区域、系统监测区域。 (1)联锁执行区域有两个基本模块构成:动采集模块、网络管理模块。 驱动采集模块有设备驱动子模块、设备状态逻辑子模块、安全子模块、通信管理子模块以及模块自测与故障等。在系统中,设备驱动子模块主要是依据联锁机所的控制命令对信号设备进行驱动;设备状态逻辑子模块主要负责进行逻辑判断;模块中的安全子模块主要是对模块内各种器件与使用的程序进行实时在线监测;隔离故障并能够防止故障的传播,提高信号系统运行的可靠性以及安全性。 网络管理模块是由联锁控制的网络模块以及系统设备监测网络模块所组成,联锁控制的网络模块是进行管理联锁机和执行单元之间的通信链路,能够为联锁系统以及执行系统提供更加安全的通信,以便可以_保系统安全以及可靠运行;系统在进行设备监测网络模块时是通过管理设备监测功能的模块以及与监测系统中的通信链路。 (2)监测区域有设备监测功能模块以及监测系统。 设备监测功能模块主要是智能信号设备输入模块以及信号模块内部自测。智能信号对设备输入模块是采用现场信号设备中各个状态的数据,完成对所采集信息的加工以及处理;模块内部自测与监测模块内部中状态信息,可以使用逻辑分析方法进行处理,并能够判断出发生故障的原因,并将信号传送给系统中的监测系统记录以及显示,方便电务部门进行相关的维修。 监测系统主要有通信处理机、监测机以及系统远程通信模块。通信处理机主要是进行监听以及记录在联锁网络中的命令与状态数据,并且还可以与设备监测功能模块进行通信,可以对设备与系统模块中的状态数据进行采集,并可以将信息传输给系统的监测机。监测机主要是对各种状态的信息进行加工与处理,并可以通过人机的接口显示出来,有利于电务人员维护。 3.2 三取二冗余信号控制智能安全技术 三取二冗余技术是使用了容错联锁主机系统结构,也就是三重化具有高安全性计算机处理系统,能够在硬件基础上解决系统存在的安全可靠性问题。为了能够保证系统工作的可靠性以及安全性,其结构图如下: 由上图可知,三台计算机可以进行同时工作,并能够进行两两的比较,出现两个结果一样的时候,则可以认为准确无误。三个微处理器是由同一个时钟进行同步,它们内部中总线上可以设置更多的判决电路。在内部总线中信息主要是以CPU的机械周期作为比较,因此可以检查出系统所出现的瞬间错误,并可以通过对多数判决电路进行修正。三取二冗余技术能够对系统中现有的信号设备以及部分开关量做出实时在线监测,能够有着很好的自检能力。在联锁数据处理过程中需要对信息进行采集、信息输入以及信息存储等过程。可能有些数据是因为设备硬件的故障或者受到一定程度的干扰所产生错误,导致了系统出现失败,并将危险对外输出存在着危险。因此,需要使用合适的数据编码以及差错控制技术对系统可靠性与安全性进行提升。 四、结语 铁路信号控制系统水平对铁路行车安全以及效率有着重要的影响。当前,很多较为先进的技术都可以得到实践与应用。然而,还存在着观念问题,重视问题,并且对信号系统控制过程中的硬件以及软件投资不足,对新技术的研发以及拓展不够,系统装备低等各种问题。随着我国加大对铁路运输结构的调整,运输过程繁杂,因此铁路信号控制的智能化技术还需要提高。 铁路信号论文:我国铁路信号系统智能监测技术探究 [摘 要]新世纪以来,各行各业都飞速发展,呈现勃勃生机,我国铁路运输业规模也迅速壮大。为了进一步提高列车的运行速度,采用高科技手段,将智能监测技术应用到铁路信号系统中将大大促进铁路事业的发展。智能监测技术的应用能加强对列车运行状况的监测,保证铁路运行的安全。本文简单分析了我国铁路信号系统智能监测技术的概况以及应用现状,并具体探讨了智能监测技术在铁路信号系统中的实际应用。 [关键词]铁路;信号系统;智能监测技术 目前在世界范围内,我国的高速铁路规模最大,高科技的应用使得我国铁路信号技术不断完善,向着系统化的方向发展,而且目前已经建立信号系统监测的自动化体系,能够切实保证列车的运行安全。但是就目前智能监测技术在铁路信号系统的实际应用来看,并不成熟,各个监测系统之间不能统一,无法实现信息的共享;并且,从目前的维修模式上来看,采用的仍是传统的人工检修方式,所得数据缺少综合性。因此,我们一定要针对智能监测技术在铁路信号系统实际应用中的弊端进行改进,科学利用先进技术,对铁路运输进行实时监控,提高列车运行的安全性。 一、我国铁路信号监测系统的概况 (一)信号集中监测系统 这个系统主要是进行信息监测和储存,是一个三级四层体系结构,可以利用信号设备输出的参数进行量信息以及少数开关量信息的模拟,从而实现及时联系,并提供通道,便于信息的获取和设备的维修。信号集中监测系统能够及时的对现场进行监测并对设备状态进行诊断,在列车发生故障时,能够及时的找出故障原因并进行维修,保障列车运行安全。 (二)列控监测检测子系统 列控监测检测子系统是一个非常关键的系统,对于列车的运输极为重要,能对数据进行实时采集和处理。该子系统包括车载司法记录器、微机联锁电务终端等,这些装置也都非常重要,各自发挥自身的作用。车载司法记录器主要是记录列车运行的数据;RBC维护终端可以对CTC系统的通信状态以及RBC系统的工作状态进行查阅;而微机联锁电务终端可以对故障进行诊断,并在TSRS故障诊断、管理及维护时设置临时限速服务器。 二、我国高速铁路信号系统智能监测技术应用现状 虽然近几年,我国已经在铁路信号系统的监测方面取得一定的进步,国家也非常重视智能监测技术在铁路信号系统中的应用,并为此开展很多工作,对于系统的检测和维护也下了很大的工夫。但是,智能监测技术在铁路信号系统的实际应用中仍存在很多问题,我国高速铁路的发展规模仍有待壮大。 (一)信号系统监测设备之间缺少关联 就目前我国使用的铁路信号检测设备而言,各设备之间没有形成统一的系统,而且数据之间没有关联性。铁路信号监测系统的核心设备是信号集中监测系统,该系统主要对电路、信号机以及一些电缆的电气参数进行实时监测,并同时与轨道电路和维修机相连,来获取相关的监测信息。但是,如果各个设备之间没有连接或者连接性不强,就会使彼此之间缺少互通,而且,如果列车在运行的过程中,列控系统出现问题,就会导致信号集中监测系统不能进行自我诊断,影响列车的运行。 (二)设备状态的智能分析不到位 由于列车运行是很多设备共同作用的结果,因此,要想列车能够正常的运行必须保证所有的设备都能处于正常工作的状态,一旦其中一个设备出现问题,将会导致整个运行状态发生改变,甚至会发生严重的后果。因此,在列车的实际运行中,一定要及时记录并分析各种设备的相关监测数据,保证列车的正常运行状态。 (三)监测数据不能共享 在列车的实际运行中,各个设备的的相关监测数据对列车的运行分析至关重要。GSM-R的主要功能是负责车与地之间信息传输的情况,据此,指挥系统做出各种判断。因此,对指挥系统来说,GSM-R的作用不可替代。但是在列车的实际运行中,经常出现通信超时、脱网的状况,从而影响列车的控制与调度工作。而且,通信网管与信号设备之间的监测数据如果不能实现共享,就无法对通信信号结合部分的故障进行全面分析,因而不能及时解决故障问题。阻碍我国列控系统的发展。 三、我国铁路信号系统智能监测技术的具体应用 (一)存储与共享机制 在列车的实际运行中,所有的相关设备都会产生相关的数据,共同体现列车的实际运行状态,因此,数据共享是关键,能够为各个系统提供最全面、科学的数据,便于系统对列车的整个运行状态进行分析和控制。通过智能检测技术提供的全面的数据,结合经济性原则,可以综合分析各个设备的布置情况,然后通过深入探讨,制定不同阶段的数据储存机制和分配机制,合理利用数据,实现数据的透明度。而且,还可以根据不同监测系统自身性质的不同,对数据进行自主选择,加强监测数据的存储,全面实现智能监测。 (二)建立监测数据集 列车的运行中,电务段所需要的数据最多,种类也比较复杂,不仅涉及到地面设备、车载设备,还有相关的模拟量和开关量等,这些数据的存储和处理对电务段非常重要,因此,建立监测数据集,可以使用智能化检测技术,对数据进行共享和存储,全面分析数据之间的相关性,对故障进行实时监控,并通过对数据的分析找到故障的原因,及时解决,提高列车的运行效率。 (三)智能化分析技术 通过对各设备及其路面的监控所得的数据还要通过智能化分析,才能更好的为我们服务,因此,加强智能化分析技术,充分利用监测数据实现列车的运行安全性和可靠性。在进行智能化分析时,不仅要对专项设备的故障进行分析,还要对设备之间的逻辑信号进行研究。具体分析有以下几个方面:(1)对设备间的各项信号之间的联锁关系进行故障分析,采用的方法主要有Ρ确治龇ǎ通过对数据的收集和对专家学者理论知识的分析,全面建立故障诊断系统,提高故障分析能力,提高工作效率;(2)对于专项设备的故障,在进行分析时,要通过监测系统提供的数据来判断设备的实际运行情况,并利用现代化技术手段对数据的趋势进行预测,通过数据的特点分析出故障发生的可能性,并及时采取措施进行维护,减少损失,促进铁路事业的发展。 (四)规范化和标准化操作 实现规范化和标准化操作可以得到更加可靠的监测数据,而科学的检测数据对于整个系统的管理又至关重要。因此,二者之间互相促进。在进行规范化管理时,最基本的就是对使用的各个设备进行规范化命名,建立综合的管理系统,对监测数据进行综合分析,并制定数据处理的规范化操作,来满足铁路部门对数据使用的要求,提高规范化操作。 四、结束语 铁路的信号系统对列车的正常运行非常重要,决定着铁路运行的安全。因此,加强对铁路信号系统的研究,将智能化监控技术应用到铁路信号系统中,全面实现智能化、自动化的监控操作,并且,对监测数据进行规范化处理,对列车的安全运行意义重大,能够保障铁路运输的安全性,促进铁路运输业的发展。 铁路信号论文:铁路信号施工技术管理与控制方法 [摘 要]随着我国经济的发展,铁路建设也进入了一个高速发展时期,铁路运输在国民经济中发挥着重要的作用,尤其在当今大规模兴建客运专线、电气化铁路改造的大形势下,铁路信号是保证列车安全运行的基本保证,铁路信号的施工安全、施工技术也越来越受到关注。本文结合石长线电气化改造项目对必备技术要点、联锁试验施工以及排除联锁故障等进行了介绍,进一步对施工技术的管理和控制进行了探讨,以供施工管理人员作为参考。 [关键词]铁路信号;施工技术;具体应用 引言 铁路信号是一个复杂的系统工程,近年来,由于科学技术的发展,铁路信号系统也发生了很大改变。为了减少对既有线运力的影响,信号系统的更新、改造、更替过程要求施工单位的施工质量、施工进度、信号系统可靠度极高。尤其是在过渡、开通的过程中,由于时间有限,施工单位必须在规定的时间内完成信号设备的开通工作,时间紧、任务重、精度高,因此,在施工过程中,针对各项施工编制可操作性强的施工方案,是保证施工安全、施工质量、施工进度的重要手段。 一、施工前期工作 信号施工前必须对施工蓝图进行审图,充分把握施工蓝图,对蓝图中存在的问题及时向设计提出,并积极联系设计给与解决。认真核查施工现场,包括站场情况,施工环境、电缆路径等。尤其是既有线施工,必须由设备管理单位进行既有管线的书面及现场交底,并将既有管线的走向、位置在线路上标明。 开工之前必须做好设计技术交底工作,设计交底应有设计单位、建设单位、施工单位、监理单位签字;施工交底是施工单位自身所做的层层交底。根据实际情况,编制各项专项施工方案,并对管理人员、作业人员及时进行交底,确定施工方法、工艺标准,并合理制定阶段性施工进度计划及总体施工进度计划。 根据施工蓝图,在施工前仔细核对电缆径路,并做好现场定位、测量工作。根据定测结果、现场施工条件调查结果,合理的对电缆进行配盘,并根据施工顺序合理安排电缆进场时间。根据现场情况合理组织人员、工具、机械组织生产。石长线桥涵较多,涉及多座特大桥,例如沅江特大桥(全长3737m),而桥涵电缆槽、声屏障等施工进度滞后,敷设电缆前很多桥梁上并无电缆槽,施工前通过现场与蓝图的对比分析,合理进行优化,并采用先放缆、后入槽的方式,不仅节省了信号电缆、减少了人工费用,同时也加快了施工进度。 二、联锁试验施工 信号设备导通是否全面、准确,关系着联锁试验、信号设备调试是否正确、顺利。铁路信号的导通分为三个方面:信号设备导通试验、故障处理、模拟联锁试验。信号设备导通试验,包含以下几点: 首先,应当对室内、外配线进行逐一核对,并对电缆芯线逐一导通,包含绝缘测试。配线检查可分成室内、外配线检查。对于电源屏,设定空载试验。电路导通离不开电源屏,导通试验应当符合试验方案要求、规定。 其次,组合架间配线,侧面电源环线,不可混同布设。测试配线绝缘,确认线间绝缘、对地绝缘符合要求。当室内、室外电缆配线导通、核查无误后,才可连接联锁机柜,送电试验。 最后,根据实际情况,制作站场模拟盘,并采用模拟盘模拟室外信号机、道岔、轨道区段的状态,根据联锁表,确认各条联锁关系是否正确。 三、排除联锁故障 所有故障排查完毕后进行单元电路试验,单元电路试验完毕后才能进行下一步的联锁试验。 1.恢复初始位置 信号系统内的各条逻辑电路,都应恢复到初始状态。要求室内、外的信号设备应处于正常工作状态,所有继电器能够正常吸起、落下,转辙机能够正常操动且定、反位信息正确,信号机灯位点亮正确,操作台能正常反应轨道电路、道岔、信号机状态。在故障处理中,首先要判断是室内故障还是室外故障;首先要排除简易故障,再去排除偏难的故障。排除故障时首先应断开室外电缆,通知室外作业人员核查室外设备情况,同时,室内作业人员排除室内电路故障。 2.排列各类进路 联锁表是排列各种进路的重要依据。根据联锁表、联锁关系合理进行各条进路的试验。对于联锁关系必须做到逐一核查,不光通过模拟盘核查,还要对相关继电器状态、信号设备状态进行确定。进路调试应先排列短调车进路,然后再排列长调车进路。所有进路必须都进行反复试验,确保联锁关系正常,进路排列、各种条件下的解锁正常。 3.开始联锁试验 完成联锁试验前的准备工作以后,检查控制台显出的信号机、道岔位置、轨道状态及各类按钮等工作正常。设备显示与电路状态、继电器状态吻合,鼠标操作以后,继电器应能做出正确反应。各类接口电路,常常很难予以定型,对于接口电路,应当反复试验。例如:闭塞架构下的半自动线路、区间自闭线路、连接场间线路、连接机务段的线路。联锁试验是信号开通前的预备阶段,它包括了导通试验阶段,设备单调阶段、模拟试验阶段、联锁试验阶段。对于信号工程,联锁试验的可靠程度反映了施工的精确程度。联锁试验以前,必须要做好导通试验、设备单调试验、模拟试验,只有各项试验无误,才能保证联锁试验顺畅。 四、在施工过程的管理和控制 在施工过程中,必须在设备管理单位配合人员全部到场后,施工单位才能进行施工作业,并严格按照施工规范及设备管理单位施工标准要求和有关方案进行施工。在施工时,对于在既有电缆区域进行施工时必须开挖探沟,确定既有管线的具体位置、走向,并做好线路标记,对于必须挖出的既有管线,施工单位采取必要的、有效的防护措施,方可进行施工。电缆路径发生变化时,要根据现场情况设置各类电缆标。道岔区段与股道相邻处的轨道电路过轨电缆需分开埋设。电力电缆、通信电缆应与信号电缆分沟敷设。铁路线路的贯通地线及相关接地引接线与信号电缆同沟时,应有有效隔离措施。电缆穿越桥、涵、隧、沟、公路时要进行钢管防护,钢管头必须做“喇叭口”处理,防止刮伤电缆,钢管外露部分必须采取防火包封处理。 在开通、过渡施工中,要做好前期的准备工作,包括增配线、拆配线的核查、需拆除设备的核查,确保拆除、新增的设备、配线无误,尤其是要避免误拆除既有设备。 桥梁地段的箱、盒安装不仅需要与务段进行确定,同时也需与工务段做好现场施工的对接,严禁破坏桥梁结构。 设备管理单位必须对隐蔽工程在隐蔽前进行质量验收并在相关记录文件上签字,在施工过程中做好安全监督工作。设备管理单位应安排专职人员随时对施工区域进行安全检查,杜绝各类安全事故的发生,对于存在的安全隐患,立即叫停,并要求施工单位立即进行整改。在施工完成后,要及时组织验收工作,并且提供相关的竣工资料。 结束语 铁路信号是铁路正常运行的重要保障,因此必须对铁路信号施工给与足够的重视度。不合理的压缩施工工期会给施工质量、施工精度、施工安全带来潜在的威胁,所以在施工过程中必须合理安排工期,科学组织施工。在广铁集团石长铁路增建第二线信号工程、新疆哈罗铁路信号工程中运用本方法得到较好的效果。同时,在整个施工过程中,建设单位、监理单位、施工单位要加强对施工过程各个环节的质量控制,在提高施工的效率的同时,保证工程质量,从而保证铁路运输的安全、可靠。 铁路信号论文:风险评估技术在铁路信号系统中的研究与应用 【摘 要】以风险评估技术在铁路信号系统中的应用为主题展开论述,首先对论文的背景进行了简要介绍,然后重点对危害识别以及铁路自动站闭塞系统定性风险评估进行了分析。对于前者,包括HAZOP方法简介以及HAZOP方法实施过程,对于后者,则包括系统危害识别、接口危害识别、风险分析和评价等三部分。 【关键词】风险评估;铁路信号系统;危害识别 1 引言 铁路信号系统的建立为列车的安全、准时、舒适等方面提供了良好的保障,而风险评估是为了确保信号系统的正常运行。具体而言,风险评估技术在铁路信号系统的应用过程中,首先需要进行前期的安全评估,通过这一阶段的评估,对可能存在的安全隐患进行分析,并做好记录,然后通过对系统的监测,从而实现对安全隐患的有效控制,由此可见,风险评估技术对于铁路安全的保障有着重要的意义。 针对风险评估技术在铁路信号系统中的应用,发达国家的研究比较早,而且在研究过程中,已经促使风险评估技术的应用逐渐走向成熟,论文则通过对国外风险评估技术研 究的借鉴,对我国铁路信号系统中风险评估技术的应用进行探讨。 2 危害识别――HAZOP方法 2.1 HAZOP方法简介 危害识别是风险评估技术应用的第一阶段,HAZOP方法是进行危害识别的主要方法,在这一方法的用过程中,重点工作是通过组织会议并对相应的实践操作细节进行分析,在具体工作开展时,要求各类专业工作者深刻分析每一个单元的内容,通过上述活动的开展,找出存在的偏差,并且对所查找偏差可能会导致的严重后果进行分析,在分析过程中,往往需要借助引导词来引出偏差。在整个过程中,专业人员通过对所出现的偏差进行锁定,然后深层次地分析偏差产生的原因及可能会造成的后果,然后对现有的安全防护进行重新评估,最后再通过必要的措施进行完善。HAZOP是整个系统的一部分,其主要作用是用来识别系统的本质特征,在HAZOP方法运用过程中,会涉及材料的调取、人员的调查以及相关设备的使用。为了充分发挥HAZOP方法的作用,在具体使用过程中,首先需要对系统进行单元划分,单元划分的主要目的在于能够使HAZOP方法所发现的偏差更加准确,如果单元划分不合理,则很容易导致评估结果不准确,进而影响到安全防护工作,在一些铁路信号系统中,可以从宏观角度考虑实施单元划分,例如,监测机、计轴设备、4050 智能1/0 模块、交换机及站间通信等,因此把每个组成部分作为一个单元进行分析。[1]而偏差的确立是HAZOP的核心部分,在偏差确立过程中,会使用到三种方法,包括偏差库筛选法、知识确立法以及引导词确立法。 2.2 HAZOP实施过程分析 HAZOP方法在具体实施过程中主要包括四个主要步骤。 第一阶段,作出定义。整个工作的开展,首先应该获得项目经理的批准,然后针对HAZOP的实施选定组员并任命组长,接着在组员的讨论下,对研究的范围进行确立,通常情况下,研究范围所涉及的内容包括系统设计表现、系统生命周期、系统物理边界等。 第二阶段,进行准备,研究小组的组长需要根据此次研究工作提出相应的引导词初始清单。 第三阶段,审查阶段。在这一阶段需要进行审查会议,在会议正式开始之前,需要对整个审查流程提前熟悉,其主要目的在于使研究小组的全体组员都能够熟悉研究目的和范围,在会议中,需要对所使用的引导词进行明确解释,而且要对具体操作中可能存在的问题以及应对方法进行讨论。 第四阶段,文件记录和跟踪阶段。这一阶段需要对会议中讨论的结果进行整理和记录,并且做好存档工作,还应该将讨论到的内容进行完整记录,而且需要对整个会议的讨论内容进行汇总,并提炼出结果,以此来形成HAZOP的报告文件。 3 铁路自动站闭塞系统定性风险评估 为了确保风险评估结果的准确性,评估人员主要依赖于HAZOP技术,在具体操作过程中,还应该结合风险矩阵法,在评估过程中,包括两方面的内容: 3.1 系统危害识别 在危害识别过程中,首先应该进行单元划分,单元划分主要是为了明确每一个模块的具体内容。其次,将偏差和引导词的确定因子予以明确,其中,包括多个方面的内容,如材料、操作活动以及设施设备等,设备的正常运作是系统运行的重要保障,这就意味着在危害识别过程中,在整个系统中,设备单元要素的体现,必须依赖于设备自身的功能。在闭塞机单元中,使用了双机热备,所以,在设备运行过程中,会进行主闭塞机和备闭塞机切换,切换过程中主要存在的问题有两个,第一是备闭塞机的功能失效,在这一问题的影响下,被确立的引导词包括两类,即间隔的和永久的,当偏差出现后,要素和引导词会进行合并,在这种情况下,所出现的偏差包括两种,分别是闭塞机永久失效和闭塞机间隔性失效。对于监测机单元而言,其与闭塞机单元的偏差确定方法基本一致,所存在的偏差也包括两种,即闭塞机永久失效和闭塞机间隔性失效。使用同样的偏差确定方法来对4050 智能1/0 模块进行偏差确定,最终确立的偏差内容则分为控制台亚当ADAN405O模块失效和组合架亚当ADAN4050模块失效。针对站间通信部分,其主要包括两个因素,其一为通信终端,其二为通信误码。针对前者,其引导词同样可以进一步分为间隔性问题和永久性问题两种,间隔性问题指的是站间间隔性中断,而永久性问题指的是站间通信永久性中断。针对后者,所产生的偏差则使站间通信信息误码,同样,这一方法也可以被用到闭塞机和计轴设备、闭塞机和检测设备的偏差确定方面。 3.2 接口危害识别 在风险评估过程中,所涉及的微机化自动站间闭塞系统及其附属系统的接口包括其与连锁系统相联系的接口、与计轴设备相连接的接口、与控制系统连接的接口等,针对上述接口,则需要根据相应接口的组成部分进行划分,而且使用危害识别中同样的方式对引导词和偏差进行确立[2]。 3.3 风险分析和评价 在系统的最初设计阶段,则需要通过全面的风险评估活动,对系统中的各类风险进行等级划分,最终确立的不同等级风险中,有四类风险不能够被接受,此类风险的存在很容易对系统产生较大的负面影响,如果不及时防范,则很可能引发巨大的损失,所以,为了确保铁路信号系统的正常运行,必须将此类风险降到最低。对于接口危害而言,被认为是不可接受的四类风险分别是事故复原按钮操作失误、到达复原按钮操作失误、模式切换按钮操作失误以及计轴复零按钮操作失误等,对待此类危害,应该慎重对待,并且尽可能降低风险等级。例如,在地铁风险评估过程中,采用HAZOP分析法进行危害识别,根据类似危害记录和专家观点对危险信号进行判断,其中,最为严重的危害是“DTG模式下运行权限错误”,然后借助故障树进一步查找“DTG模式下运行权限错误”的原因(见图1)。之后需要根据事件的后果进行损失分析,分析结果通常包括安全、出轨、人员伤亡等,其中人员伤亡可以进一步分为列车撞人,人员伤亡;撞车,人员轻微伤害;撞车,人员伤亡。 4 小结 综上所述,风险评估技术在铁路信号系统的应用中,首先应该利用HAZOP方法进行风险识别,然后在此基础上进行风险评估,并且根据评估结果采取恰当的方法将风险降到最低,从而确保铁路信号系统的正常运行。 铁路信号论文:铁路信号设备防雷要点分析 摘 要:经济的快速发展使得我国各地之间的人员与物资的联系更为紧密,交通的便利也使得我国的经济发展更富有活力。随着我国铁路网络的不断完善铁路已经成为了我国最重要的陆上交通方式。随着铁路运量的增加做好铁路列车的调度是确保列车安全运行的重要保证,在铁路列车的调度中铁路信号设备是列车调度控制的重要设备,在铁路信号设备的使用过程中会受到周边恶劣自然环境的影响,尤其是雷电这一自然现象的侵入会导致铁路信号设备出现故障或是瘫痪,从而对铁路列车的运行造成了极大的安全隐患。做好铁路信号设备的防雷措施的研究分析是现今乃至今后一段时间铁路信号设备安全防护的重点也是难点,文章将在分析雷击对铁路信号设备所造成的影响的基础上,对如何做好铁路信号设备的防雷进行分析阐述。 关键词:铁路信号设备;雷击;防雷 前言 随着电子信息技术及通信技术的发展,铁路信号设备中各类电子设备的应用越来越多也越来越广泛,电子设备在铁路信号设备的应用在提高了铁路信号设备高效性的同时也带来了一定的安全隐患,雷电这一自然现象会对铁路信号设备的安全运行带了极大的影响,为确保铁路信号设备的安全、稳定的运行应当加强对于铁路信号设备的防雷保护。 1 雷电对铁路信号设备的危害分析 (1)电磁脉冲影响。在铁路信号设备的运行过程中如铁路信号设备周边的建筑遭到雷击,雷电所含有的超高压在击中周边建筑时会向周边产生较强的电磁脉冲,这些电磁脉冲冲击铁路信号设备会在铁路信号设备中产生过电压或是过电流从而导致铁路信号设备故障或是损坏,影响铁路信号设备的正常运行。 (2)电磁感应。在雷雨天时,雷电在雷云中或是放电之时,户外的电力线、信号线等会处在一个强磁场内从而在电力线、信号线中产生电磁感应电流,这些感应电流通过线缆进入到铁路信号设备的终端从而会对铁路信号设备的正常使用造成严重的影响。 (3)冲击波。在铁路信号设备的运行过程中如防雷装置未能产生效果将会导致雷电侵入到铁路信号设备中,雷电所具有的高波幅值会导致变压器的初、次级绕组过载击穿从而导致雷电侵入到交流低压电源中,雷电所形成的冲击波会对低压侧的铁路信号设备造成损坏。当雷电所形成的冲击波电压幅度较低时其侵入到线路时会被变压器的初、次级回路所阻隔从而使得雷电冲击波通过变压器的绕组间的分布电容耦合的形式侵入到低压系统中并在铁路信号设备电源系统中形成过电流和过电压损害。 (4)雷电浪涌。在铁路信号设备运行时,周边范围内所产生的雷电会导致铁路信号设备的通信线路中产生感应电流浪涌,相较于直接雷击雷电浪涌更难防护,为更好的保护铁路信号设备需要加强对于铁路信号设备防雷措施的研究。 (5)直接雷击。直接雷击指的是雷电直接击中钢轨或是与其相连的其他建筑从而使得雷电直接作用在铁路信号设备的信号传输线路中的一种电击。 (6)雷电对铁路信号设备所造成的危害。雷电对于铁路信号设备所造成的危害主要分为直接雷击和感应雷击两大类,其中当铁路信号设备直接遭到雷电袭击时,雷电所具有的超高压及大量的电流涌入地下时会在雷击点附近形成极高的对地电压,此外,雷电巨大的电流会对铁路信号设备产生巨大的损坏。感应雷击时,铁路信号设备线路中所产生的过电压、过电流等会对铁路信号设备系统中的电子设备造成极大的损坏,相较于直接雷击所造成的影响,感应雷击在过电流、过电压方面都要小得多损坏也较轻但是不同与直接雷击,感应雷击所发生的机率要更高,此外,感应雷击多发生在带电云层的范围内且其所产使得过电压、过电流会通过电缆、通信线等向周边扩散从而造成较大的影响范围。 2 做好铁路信号设备的雷击防护 大秦铁路是我国重要的煤炭运输线路,近些年来在铁路信号设备大量运用微电子控制设备以提高铁路信号设备控制的准确性与高效性。在铁路信号设备的防雷保护上均采用了天网、地网、微机控制室电磁屏蔽、综合接地以及信号防雷电系统等的防护措施,取得了一定的防雷效果但是室内的微电子控制设备的雷击损坏现象仍时有发生通过分析造成这一现象的主要原因是地电位反击和感应电侵入所造成的。为做好对于铁路信号设备的防雷保护需要从以下几个方面入手:(1)对于铁路信号机械室需要采用法拉第笼来完成对于雷电电磁信号的屏蔽,在铁路信号机械室的法拉第笼的建立过程中,可以通过采用屋顶雷电避雷网、避雷带以及接电系统等几部分组成,通过对铁路信号机械室构建完善的法拉第笼能够有效的完成对于雷电所引起的电磁感应的屏蔽。确保铁路信号设备的正常使用。(2)针对雷电所引起的地电位反击问题关键是要做好铁路信号机械室的“等电位”,在铁路信号机械室内存在多类接地系统在遭受雷电冲击时接地电阻存在不均衡问题会导致地电位差从而导致“地电位反击”,因此应当做好铁路信号机械室内的地网的设置,通过在铁路信号机械室内设置单独接地系统,从而将铁路信号机械室的接地系统与综合接地系统隔离开来,单独接地系统与综合接地系统之间的距离应当设置为20米以上。 在铁路信号设备的防雷保护中应当加强对于室外铁路信号设备直击雷防护和防雷屏蔽,在铁路室外信号设备的箱、盒、柜等壳体都应当具备良好的电气贯通和电磁屏蔽能力。此外,在成铁路信号设备接地汇集线的等电位连接时对于铁路信号机械室内的控制台、继电器室以及机房电源等所形成的接地汇集线接线时可以按照条形、环形或是网格形等进行连接,需要注意的是在构成环形接地线时不得形成闭合回路,对于铁路信号机械室内的电源走线架、组合架、控制台、机柜等的设备在设置时需要做好与墙体、地面的绝缘设置,对于铁路信号机械室内的防雷接地为避免周边建筑防雷接地所造成的影响可以单独设置基地线来与其他建筑的综合接地线进行隔离,以免造成地电位差。在构建法拉第笼的过程中,构建在信号顶面和四周中主要使用导电良好的镀锌铜条为主要材质来进行地网的构建,针对铁路信号机械室内所具有的大量的微电子设备,做好对其防雷保护所采用的屏蔽网其网格的规格应当控制在3m×3m的规格范围内,在地网的各处所使用的均压环需要进行等电位连接。在等电位连接中,铁路信号机械室内的各种设备都需要与地栅进行连接从而构建起一种不规则的法拉第笼,形成这种不规则的法拉第笼能够使其具有良好的防雷屏蔽效果,在雷雨天气中,地网将所接收到的雷电电流导入地下,从而在接地体周边形成放射状的点电位采用等电位连接可以有效的降低此种危害现象所造成的影响。此外,在铁路信号机械室的防雷保护中应当对各设备加装电流保护器件,避免雷电在信号系统中所形成的浪涌电压所形成的电流涌入到铁路信号机械室中对机械室内的各微电子设备造成影响。 对于铁路信号设备应当设置专用防雷保安器,铁路信号设备的电源系统中的电务综合开关箱的输入端应当设置一级电源防雷箱,对于电源屏电源输入端则采用二级防雷箱来进行设置,对于铁路信号设备中的信号机的防雷应当在各信号机的进出线应当在各线接线排相应的端子上加装防雷保安器以实现对于铁路信号设备的纵向防护。对于铁路信号设备中的轨道电路的铁路信号机械室内送受电端加装防雷保安器以实现对于铁路信号设备中轨道电源的防雷保护。 3 结束语 雷电是影响铁路信号设备正常运行的重要影响因素之一。做好雷电的防护应当引起足够的重视。本文在分析雷电对铁路信号设备所造成的影响的基础上对如何做好铁路信号设备的雷电防护进行了分析阐述。 铁路信号论文:“学导式”教学模式在《铁路信号设计与施工》课程中的应用 【摘 要】《铁路信号设计与施工》这门课程的专业性很强,而且内容复杂,传统的教学方法已经不能适用,需要在教学方法上做出改进。本文通过对学导式教学法的概念和特点进行分析,对《铁路信号设计与施工》的课程特点进行总结,分析和研究了“学导式”教学法在《铁路信号设计与施工》课程中的具体应用。 【关键词】“学导式”教学法 教学步骤 铁路信号 一、引言 我国对教育的重视程度越来越高,教育界对于教学模式的探索也从未停止。经过不断的研究和实践发现,传统的教学模式只是从书本入手分析问题,按照书本的内容跟进教学。这种单一的教学模式不能让学生主动地接受和理解知识,使教学枯燥无味,教学效果也不好,不能将知识更好地传递给学生。《铁路信号设计与施工》这门课包含的内容较多且复杂,理论与实践必须紧密结合,应用传统的教学模式收效甚微。而“学导式”教学法却能与之完美地融合在一起,让学生更好地接受和理解知识,为今后走向岗位工作打下坚实基础。 二、“学导式”教学法概述 “学导式”教学法是在教学活动中常用的教W方法。它的主要特征就是把教学过程中的“教”着重地体现到“学”之上的教学,能够提高学生的主动性。教师给学生创造充足的条件引导学生自主学习,让学生由被动变为主动,发挥自身的探索力,积极动脑,变让我学为我要学。“学导式”教学不是一个固定的形式存在,也不能照葫芦画瓢,应该根据教学的科目、学生的自主学习能力、教学课程内容特点等,灵活采用不同方法穿插教学。 “学导式”教学主要是要提高学生自主学习的能力,教师主要起引导作用,贯彻一个中心思想,让学生自己去理解其中的道理。其特点在于:授课的重点从传统教育的“教”转移到学生的“学”之上,使学生能够积极主动地加入教学的整个过程中。因此在教学中要腾出至少一半的时间让学生自主学习探究,学生的个人学习和小组的讨论结合起来,让课堂以传统的“讲”式课堂变成学生自主的“学”式课堂,要把传统式课堂上以教师为中心的重在“教”转变为学生自己的“学”的课堂教育。 三、“学导式”教学法的优点 “学导式”教学能够发挥学生学习的主体性。在教学活动中,发挥学生在学习过程中的主体性尤为重要,“学导式”教学法就是根据这一特性而提出来的。学生是学习中的主体,教师起到的作用是引导和解惑。学生在学习中的主体性主要体现在以下几个方面:第一,自主性。学生在学习过程中可以自由支配自己的学习时间,按照自己的学习情况和状态制定合理的学习计划,能够完整地控制自己的学习活动。第二,能动性。能动性是主体性的一种特征,在学习活动中表现为学生能够主动地认识事物和接受教师传授的知识。第三,创造性,创造性是主体性的一种表现形式,要求学生在学习过程中不仅要能够理解和接受知识,还要能通过对书本知识的理解进行实践活动。 “学导式”教学法被运用于课堂教学时,教师只是在课堂上通过引导的方式来教学生怎么学习,让学生主动动脑思考。在课堂上,还可以让学生进行分组讨论,让成绩好的学生带动成绩差的学生,以便于提高差生学习成绩。这样既可以培养学生的主动性,还能带动学生的学习积极性。在“学导式”教学法中,教师扮演的是一个引路人的角色,而学生才是课堂的主人。 四、《铁路信号设计与施工》课程的主要内容与特征 《铁路信号设计与施工》这门课程不仅仅只有理论上的内容,它更多的是工程技术图纸的设计及应用、室内外信号设备的安装导通等实践环节。实践课涉及的方面比较广,其中主要包括:工程图纸部分的原理图、网络图、配线图、电源配置图、网络接口图、电码化电路图、单元控制电路图等;室内部分的分线盘、组合架、综合柜、移频柜、电源屏、控制台、人解盘的安装配线以及导通,计算机联锁车站,还有机柜、维护终端、监测机柜等设备的安装调试;室外部分的电缆敷设及箱盒安装,信号机、轨道电路、道岔等设备的安装调试。 《铁路信号设计与施工》这门课程主要是培养学生对相关图纸的认知及简单设计、对相关信号设备的实践操作能力,让他们能够基本胜任今后的工作岗位。其最主要的作用就是让学生利用自己对铁路信号相关图纸的认知及理解、对相关信号设备的认知及简单开路故障的排查,为以后在对口岗位的维修、施工、产品生产、信号设计与研发等方面打下坚实基础。《铁路信号设计与施工》这门课程具有涉及知识范围广、知识点多、综合性强、实践操作方式复杂多样等特征,涉及《信号基础》《车站信号》《区间信号》《信号电源》《列车运行控制》等多门核心课程的内容,是信号专业里面最重要的课程。 五、“学导式”教学法在《铁路信号设计与施工》课程中的具体应用 在《铁路信号设计与施工》课程的教学中我们引入了学导式教学方法,取得了突出的教学效果。在学导式教学下,学生接受知识的能力变强,可以及时了解自己在学习中的不足之处,对学习计划加以调整。教师也可以在课堂教学中与学生进行沟通,根据学生接受知识的能力对教学方案进行改进和调整。比如可以根据学生的学习情况调整教学进度以及知识重点和难点。实践证明,学导式的教学方式在我们这门课程中十分受用,它可以活跃课堂气氛,增强学生的求知欲,提高学生的学习积极性,就连在课后学生也会根据自己的不足之处主动查阅书籍进行弥补。这样的教学方式可以让教师与学生双方互相适应,互相了解,让教师的教学方法更加灵活,也让学生学习起来更加自主和更感兴趣,从而更好地进行教学活动。 (一)“学导式”教学法的步骤 “学导式”教学法在《铁路信号设计与施工》课程中主要分为四个步骤进行,分别是:布置任务、自主学习、解答疑惑、演练提高。 布置任务就是在课程的第一次上课之前就给学生布置作业。教师要预先把课本的知识点整理提炼出来形成作业,再以作业册的形式把重点内容串联起来。本门课程内容有条件根据学生人数把每一个知识点分别布置成内容相似的不同的作业;由于每一位学生的作业题目不一样,学生必须经过自我思考、自我做题,有效避免了抄袭作业的现象。第一次上课,教师首先要用一定的时间作课程介绍、教学过程介绍以及说明对作业的总体要求。 自主学习就是在上课时间以及课前课后,以学生经过查阅课本及相关资料后自主做作业、自我探讨为主,教师辅导为辅。考虑到作业的难度以及批改作业的工作量,也可以分成若干小组共同探讨、组长初步批改本组组员作业后再提交给教师做二次批改。 解答疑惑就是教师应该及时解答学生在做作业过程当中提出的问题,及时讲解作业当中比较普遍的错误现象。这些问题应该是经过组员共同探讨后仍无法解决的问题。这一环节主要集中在课内完成,跟学生做作业的过程是相辅相成的。教师也可以向学生提出问题,让学生们回答,从而了解学生的学习进度、学习的难点;再对重点难点作具体讲解。同时根据不同班级的学习情况对接下来的内容做出适当的调整补充。这样才能让学生充分理解理,并能够融会贯通, 演练提高就是在经过上述三个环节之后,学生对相关知识点已经有了不同程度的掌握,对于纯理论的内容可以进行阶段性的测验,对于需要实物验证的内容则应该安排实践操作。在阶段性的内容结束的时候,学生要对自己的学习情况进行自我评价,同时还要评价其他学生的学习情况,评价教学方式,评价教学效果,最后由教师根据学生的意见及建议做出小结以及改进措施。 (二)教学方法 在教学活动中,教师的教学方法在一定程度上将决定着教学的成败,因为这会直接影响到学生的学习效率。所以,在课堂教学之前,教师首先要制定一套严谨的教学计划。然后再根据教学计划规划好完整的教学方案。只有这样才能有条不紊地有针对性地把课程教学实施下去。为了让学生能够学到更多有用的知识,在授课的过程中要针对某个教学环境和学生能够消化的范围内而做出相应的调整。这样才能使教学的整体效果得到更好的体现。在《铁路信号设计与施工》这门课程中,根据“学导式”教学模式,将之分为激发学生学习动机、让学生自主学习、指导学生完成作业及实践操作这几个方面。 学习动机是学生能够自主学习的基础,激发学生的学习动机可以在很大程度上提高他们的学习效率。所以在教学时教师不仅要传授知识、答疑解惑,还要能够激发学生的学习兴趣。这门课程专业知识多,学习起来十分枯燥,教师应该建立良好的教学情境、活跃的互动环境,尽量将枯燥的课程变得生动起来。 “学导式”教学最重要的就是让学生能够自主学习,养成自觉学习、独立思考的习惯。运用于教学的目的就是将电路原理,专业理论知识和实践操作能力转化为学生的真知灼见,让学生能够把所学到的知识变化为自身的能力。所以,在教学活动中,教师要提供足够的机会让学生实践,从而提高他们对知识的吸收、消化以及运用的能力。这样才能保证学生能够尽快地适应今后的工作岗位。 六、结语 “学导式”教学模式应用于《铁路信号设计与施工》课程的整个教学活动过程中,学生的自主学习能力、实践能力和学习成绩将会得到很大的提高。这种主动自学的意识还会被运用到其他课程的学习当中,对今后的学习、工作和生活产生深远的影响,可以充分激发他们的探索能力和创造能力。 铁路信号论文:铁路信号车站防雷施工探讨 摘 要: 冶金企业铁路运输事业随着生产规模的不断扩大在近些年得到了非常快的发展,工厂站、炼铁站、成品站等车站担负着原燃料进场、铁水中转运输、成品外发等重点运输任务,是铁路运输生产的神经中枢,是企业生产经营的大动脉。做好车站铁路信号施工至关重要,其中需要面临的一个问题就是雷击问题。雷击会严重损害电子设备的安全,进而影响信号系统的运行,为此,应当加强做好信号车站防雷保护,保证信号系统的正常运行。 关键词:铁路;信号车站;防雷 1 铁路信号车站防雷设施的应用 在铁路运输中,所有的车辆信息都要经过汇总由铁路车站集中进行管理。现如今铁路信号车站推广应用微机联锁设备取代了原来的6502电气集中,列车监控中需要大量的电子设备共同完成。信号车站对于铁路车辆能否有序、安全地运行发挥着至关重要的作用。 铁路信号车站的防雷保护可以采取多种措施,实施全方位的保护方式。建筑物防雷网是铁路信号车站信号中心最为常用的一种防雷措施,能够有效地保护楼梯内的电路,保证电力系统得以正常运行,避免雷击造成瘫痪。建筑物雷电引导线安装与铁路信号车站的信号中心也能够起到很好的防雷作用,可以采取接地处理的方式进行引导线的布置。为了避免铁路信号车站受到外部电子信号的干扰,还好在信号车站中采取屏蔽处理措施,避免外界电子信号干扰到运行设备运行,避免扰乱干线列车的运营。 2 铁路信号车站防雷施工方法 2.1 综合地网安装工程 在信号楼四周距离信号楼墙体1 m以外,建设一个由水平接地体和垂直接地体组成的环形接地网,受条件限制时可设成U字形,有条件的必须建成环形地网。 避雷带引下线处设垂直接地体(角钢),垂直接地体与水平接地体可靠焊接。室内接地汇集线引出线与环形地网连接处,设置金属石墨接地体作为垂直接地体,与引出线先栓接后焊接,焊点用沥青防腐处理。在石墨接地体上方埋设地线标桩。综合接地网应距无线天线避雷针的接地装置15 m以上,特殊情况下应不小于5 m,确因条件限制距离达不到要求时,其接地引接线应与环形接地装置连接,至少铁塔的2个对角处应引出2根线与环形地网连接。在环形接地装置上,连接点的间距应不小于5 m。 特别注意:引下线与室内接地汇集线引出线不得靠在一起,在外墙的间距必须大于5 m,并且在环形地网上的连接点间距也必须大于5 m。在受条件限制达不到要求时,单独做1根垂直接地体,其距离环形地网必须大于5 m,再用40 mm×4 mm热镀锌扁钢与环形接地体连接。 2.2 铁路信号车站楼体设备电力线路连接方法 铁路信号车站的通信指挥系统由电源屏、微机联锁系统组合柜柜、防雷信号线分离盘、信号中心机房共同组成。这些设备之间通过大量电力线缆进行连接,为了保证设备运行良好,需要对电源的接入口设置接地线。车站楼体中的信号设备的接地线使用 35 mm ×5 mm 的紫铜插排,为了将电流引入地下,在安装时不能形成封闭的回路。 3 铁路信号车站防雷施工需注意的事项 3.1 施工设计方案以实际考察为准 施工设计人员首先要针对信号车站的特点进行考察和计算,以大量的测量数据作为实际设计的基础。在设计铁路信号车站防雷中首先要确定好车站建筑的电路图,对车站实际情况进行详细了解。其次应当对车站电力系统电流、电压以及防雷保o设备的尺寸等进行确定。再次,还要加强车站检查,确定雷电对信号车站的影响程度。 3.2 严格把控施工流程 质量是信号车站防雷施工中的重点,一旦防雷工作不到位,造成雷击问题出现会导致整个信号系统瘫痪,整个铁路系统将面临巨大风险。在施工前,应当对施工团队加强思想教育培训,牢固质量安全意识,加强施工技术培训,保证施工的质量。同时要有严格的标准和规章制度,规范化管理信号车站防雷施工。 3.3 预先做好后续工作的准备 在竣工阶段同样要提高对施工质量的重视,应当检查防雷施工的效果,对每个施工项目进行检查验收。在竣工阶段的验收控制能够有效地将交接问题减少。根据相关规范,应当装订整理信号车站防雷施工验收材料,做好备份,有铁路信号管理部门、防雷设施管理部门、防雷施工单位各自掌管一份资料,避免资料的丢失。 还可以采用分区分片的管理方式,明确划分管理区域和项目负责人,加强监督管理各个项目的施工,同时由各分区管理人员负责该区域的售后服务。为了避免无人问责的情况出现,应当做好责任的分配,同时加强维护工作的管理,定期检查和保养防雷设备,保证防雷设备的正常运行。 4 结束语 雷击事故时造成铁路信号车站安全运行的一大隐患,一旦发生雷击将造成难以预估的后果,为此应当加强对车站防雷施工的控制。本文就信号车站防雷施工方法和应当注意的一些问题进行了分析,希望本文的提出能够为相关工作者提供一定的参考价值。 铁路信号论文:浅谈铁路信号工程技术施工管理 摘 要:近年来冶金运输企业铁路运输行业发展迅速,铁路工程状况也影响着企业的安全生产效益,因此加强铁路工程技术的改进和发展具有非常重要的意义。铁路信号工程的发展也受到铁路工程管理水平的直接影响,本文从铁路信号工程的核心技术特点出发,深入研究现阶段冶金运输铁路信号工程中所存在的问题,通过实践得出切实有效的科学理论,对相关从业人员更好的开展工作给予有效的帮助。 关键词:铁路信号;工程施工;管理 1 前言 我国的铁路信号主要包括:声音信号、色灯信号和手势信号。在所有铁路信号中,色灯信号是其中最为常见的。铁路信号按照功能也可以分为以下几类:车站信号、区间信号、行车指挥信号和列车运行自动化信号。铁路信号还可以按照表现方式分为三类:标志、信号机、表示设备。 2 铁路信号工程技术施工管理措施 2.1 制定完善的施工方案和周密的施工计划 一套科学合理的施工方案对铁路信号工程起到至关重要的作用,因此在铁路信号工程的施工管理中,施工方案与施工计划的制定占据工程的核心地位,这就要求相关技术人员在开展铁路信号工程技术施工之前,能对铁路工程有一个整体性的认识,通过深入研究,掌握其特点,从而更加有针对性的开展铁路信号工程的施工工作。因此作为施工组织管理部门要在严格把握工程建设进度、质量、安全管理基础上,施工前制定切实可行的施工方案,做好与车务段、机务段等相关部门的沟通,充分考虑到施工作业安全,更要保证在线生产的连续性和安全性。 2.2 加强铁路信号工程施工材料管理 铁路信号工程施工材料是影响铁路工程质量的关键因素,因此,对铁路信号工程施工材料的管理将直接影响到铁路工程的施工质量,加强铁路信号工程施工材料的管理就成为工程管理中首要任务。 2.3 对于施工准备阶段的过程控制管理 工程施工前的准备阶段,是铁路信号工程施工管理的重要环节,合理的计划与精密的图纸对整个工程起到指导作用,施工前应组织相关技术人员观看图纸,并开展图纸会审工作,及时找出图纸在设计上的错误和不合理之处,交由设计人员进行优化和完善。 2.4 加强铁路信号工程施工人员的管理 施工人员是铁路信号工程的主体,因此加强人员的管理是整个工程管理的重中之重。由于铁路信号工程的特殊性,大部分工作都依靠人工操作完成,施工人员的一个很小的疏忽就可能给铁路信号工程带来极大的安全隐患。我国铁路信号工程长期存在相关工作人员综合素质不高的情况,针对这一情况,管理部门应通过开展专业技能培训,从根本上提高工作人员的综合素质,以应对日益复杂化的铁路信号工程。 2.5 对施工质量的控制管理 工程竣工之后,工程质量管理工作应及时跟进,这是关乎到铁路能否正常运行的大事。冶金铁路运输是确保冶金企业正常安全生产的重要生产环节,具有全局性f调沟通的性质,是必不可少的重要组成部分,在列车的行驶过程中,信号设备能否正常使用直接影响了列车的行驶安全。 3 铁路信号工程技术的应用 3.1 铁路信号工程中的技术方式 铁路信号施工一般包含信号光缆及电缆线路铺设、轨道电路、设备转辙、铁路信号调试等环节,施工单位需通过对以下方面进行施工管理,以保证铁路信号工程的施工质量。 3.1.1 电缆施工技术 先要通过提前勘察和预案确定电缆沟和过道挖掘的位置和具体挖掘方案。还要在施工前由专业机构勘测施工路段的深度,如有掩埋垃圾或杂物应及时清理,以确保电缆敷设工程顺利进行。正式施工前还应该对电缆的长度进行实测,确认实测数据后将电缆预配到施工段,再进行下一步的作业。 3.1.2 室内布线工作 施工技术人员在铺设信号机械室的线路时必须使用阻燃线缆。把分散的线缆按照类型和用途制作为护套线缆是当前较为常用的铺设方式,利用这种方式施工,不仅能使线路美观,也便于维修人员进行检查与维修。 3.1.3 室内电气设备的安装技术 首先,电气设备的安装应严格按照图纸设计的指定位置进行安装设备的走线槽之间必须做绝缘隔离处理,若设备以双排形式安装,后排设备各柜之间的通信电缆应铺设于前部,以便后排设备与前排设备相连接。 3.2 铁路信号工程调试 在完成设备安装与线路敷设之后,相关技术人员还需对信号系统和信号设备进行调试。确保工程按照国家现行规范和施工图纸完成,在相关部门验收通过后才能将铁路信号系统投入运行当中。技术人员在进行系统调试过程中,应先进行局部调试,再进行整体调试,特别是要认真细致按照联锁表试验联锁关系,针对站间联系电路更要重点测试并做好记录;对于双机热备系统要两套机器均试验到位,避免备用系统的试验不完整出现其它不可预知的错误。 4 结语 铁路信号工程的质量决定了铁路运输安全,因此,铁路信号工程施工技术的施工管理就显得尤为重要,铁路施工部门应该充分认识到铁路信号工程的重要性,制定严谨的施工方案和科学是施工管理措施,在工程施工过程中加强工程质量监管,不断提高施工人员的综合素质,各部门积极沟通配合,为我国冶金铁路事业发展奠定坚实基础。 铁路信号论文:浅析铁路信号集中监测系统之大数据运用 摘 要:铁路信号集中监测系统(Centralized Signaling Monitoring system,简称CSM)在当前铁路电务设备维修管理中的应用最为广泛。CSM系统发展至今,已实现了数据的实时采集及记录、分析,数据量已经非常可观,但随之而来的数据运用、处理成为一项重要挑战。如何更合理、更科学地分析采集而来的数据,为设备维修管理提供更加直观、便捷、更有参考意义的数据,使信号集中监测更加智能化,是CSM系统发展的主要方向。文章通过对各大主流CSM及软件相关功能的对比分析,探讨在实际设备维修及故障查找运用过程中更优质的数据分析方案,并对系统相关功能提出改进建议。 关键词:信号;监测;大数据;运用 1 CSM系统主要功能概述 CSM系统的数据采集、数据共享、数据安全各项功能均较为完善。集中监测采用独立的2M速率的数字通道,采用统一的底层通信平台,通过标准协议接口与CTC/TDCS、计算机联锁系统、ZPW-2000、智能电源屏、智能点灯单元、转辙机表示缺口、计轴等设备的数据互通;集中监测采用标准广域网通信协议,实现了“三级四层”的数据共享;CSM系统采用冗余、可靠性技术和网络安全技术,确保了系统与数据安全。 目前,大秦、大张、北同蒲线各站使用的集中监测使用交大、长龙、辉煌厂家的CSM系统。各大厂家提供的软硬件相关技术均较为成熟,可实现信号设备运用过程中的数据动态实时监测、数据记录、统计分析与监测报警。如:实现了转辙机、轨道电路、信号机、电缆绝缘、半自动闭塞、站(场)联电压、电源等模拟量测试与分析。实现了按钮、控制台表示状态、关键继电器状态、区间轨道及信号机运用状态等开关量变化的实时监测。 2 主流CSM系统大数据运用及分析 2.1 数据报表运用 2.1.1 实时值报表 随着铁路信号控制系统的发展、各项新技术的引入,CSM系统的采集点也随之增多。由于数据的生成量不断增加,实时处理能力是CSM系统功能是否强大的重要指标。目前集中监测实时值报表可显示各设备电压、电流等即时数据。现场运用作为广泛的是在查找一些已经自行恢复的故障、以及处理设备电压波动等隐性故障的过程中,使用实时值报表,可以轻松掌握一些瞬时的、轻微的数据变化,更为准确地确定故障位置。 2.1.2 月报表 CSM系统月报表统计每月各设备开关量的变化次数,如:道岔动作次数、信号机开放次数时间等。通过查看此报表,可以对某段时间内某些的设备使用情况一目了然,针对性地加强日常设备巡视及维修。 CSM-JD2006版集中监测系统可以对某月的数据进行排序,经过对2017年1月份某站道岔动作次数从高到低进行排序可以发现:该站38/42号道岔1月份动作次数为1418次,使用最为频繁,电务工区应加强日常设备的巡视检查、涂油润滑、天窗检修等工作,从而提高38/42号道岔设备质量,降低对行车的影响。同理,对信号机开放次数也可以进行查看,结合灯泡使用寿命,m当地对使用频繁的信号机灯泡进行更换。 CSM-CL2010版CSM系统也可以实现排序功能。其它各版本的CSM系统虽然可以生成此种形式的月报表,但是均无排序功能,报表的实用性不足,不便于电务段的设备使用分析。 2.2 数据图形运用 数据的折线图形式的图形分析,是信号CSM系统最经典、最主流分析方法。按横坐标分为:实时曲线、日曲线、月曲线、年曲线。按照纵坐标分为:电压曲线、电流曲线、时间曲线。本文选取日曲线、月曲线及时间曲线进行说明。 2.2.1 日曲线 CSM系统将实时采集的模拟量数据以折线图的形式绘制成为日曲线,形象地再现了设备状态及设备变化情况,在现场设备巡视及故障查找判断中的应用最为广泛。同时,对日曲线的放大分析、同屏对比分析功能的加入,更加方便了设备维修单位。 交大2006版微机监测曲线可以轻松实现横向、纵向的放大,有助于查看数据的短时间、瞬时的微量变化。但是不足之处在于无法实现同屏分析。 辉煌CSM系统的日曲线分析可以实现同屏对比分析,设备各相关曲线的同步变化情况一目了然,特别是针对采集数据较多的ZPW-2000A设备曲线,曲线同屏对比分析的优势较为明显。也可对曲线上任意时间点直接进行站场图的回放,为设备维修单位提供了极大的方便。但是辉煌微机监测的不足之处在于,为了实现各数据曲线的同屏对比,只能对曲线进行横向的放大,无法进行纵向放大,一些轻微的数据变化难以准确读取。 2.2.2 月曲线 相对实时报表、日曲线,CSM系统对每月的数据分析数据量较大,分析方法的难度相对叫较高。通过对交大2006版CSM系统轨道电压月曲线进行分析,软件并未将每日曲线进行机械地拼合,而是将每日轨道电路的“调整最大值”、“调整最小值”、“分路最大值”进行采样式的分析,绘制成为折线图类型的月曲线。由此图分析可以快速得出:某日轨道电路出现了较大的波动、某日出现过分路不良、某日因漏泄等因素而进行了轨道电压电平调整等信息。此种采样分析的曲线优点在于减少了数据分析量,软件更加轻便。其它版本的CSM系统均采用采样分析,并加入了调整电压平均值、分路电压平均值等信息。 2.2.3 时间曲线 辉煌软件将道岔每次的动作时间绘制成月曲线是一次创新,突破了以电压、电流等数据作为分析的常规思路。通过此曲线可以轻松查阅某日道岔动作时间较长而出现过道岔无表示故障,也可以观察某道岔动作时长变化,从而对道岔压力不足、道岔机械卡阻等安全隐患进行预判,及早采取措施。 3 CSM大数据运用优质方案 通过对主流的CSM系统的对比分析,综合其优缺点,总结出一套集中监测常用分析的最优方案,各设备厂家应以现场实际运用角度出发,取长补短,创新思路,开发更加完善的数据分析软件。 一是CSM系统的实时值报表要及时准确。二是月报表生成后需要加入排序、筛选等功能。三是曲线分析要实现同屏对比分析,并可以同步进行二维放大,精确显示需要的数据。四是月曲线采用最值数据智能采样分析的方法。五是曲线分析要实现与站场图回放、继电器开关量变化等信息的即时交互。六是创新运用时间曲线、距离曲线等形式的分析方法。 4 改进建议 (1)目前CSM系统普遍使用“折线图”类型的曲线进行数据分析,建议系统适当加入“饼状图”、“柱形图”、“雷达图”等图形分析,实现对大数据更直观、更形象的分析。(2)《维规》规定CSM系统的数据保存时间不少于30天,各主流监测软件数据保存虽已达到标准,但是电务段对典型事故、故障等重要相关数据、曲线需要长时间甚至永久保存。目前电务段仅限于截图记录,存在一定的局限性。建议CSM系统可以实现对个别时间段、个别设备的数据、曲线进行导出、导入功能,可实现对数据的跨站、跨系统的交互式分析、离线分析,使电务段的数据管理更高效、便捷。同时也为事故、故障的教训吸取、职工教育等工作提供便利。(3)目前大秦、北同蒲、大张线集中监测均采用2M速率的数字通道,随着CSM系统软件的升级以及采集点、采集数据的增加,日常使用过程中普遍存在卡顿、延时现象,严重影响了系统的用户体验。因此建议对系统软件进行升级的同时,对网络数据通道进行同步升级,必要时采用光纤通信。 铁路信号论文:提高铁路信号施工工艺确保铁路信号系统运行质量分析 [摘 要]铁路是国家重要的经济命脉,铁路的高速发展,促进了我国的经济发展,提高了综合国力,更为我们的生活带来了巨大的便利。提高铁路信号质量是确保铁路列车安全运行的关键,因此本文就提高铁路信号施工工艺确保铁路信号系统运行质量这一主题展开分析。 [关键词]铁路 信号施工 信号系统 运行质量 一、铁路信号施工中存在的问题 1.1 缺乏防雷接地设施。 糟糕的天气是阻碍交通安全出行的重要因素。雷雨天气,不仅会对铁路司机的视线造成干扰,还有一个严重的安全隐患就是雷电。2011年7月23日,北京南至福州D301次列车与杭州至福州南D3115次列车发生追尾事故,造成11人死亡,89人受到不同程度的身体伤害。事后铁道部就这一事故进行道歉,称是因为雷击致设备故障才导致这一事故的发生。从7.23事件中我们可以得知,由于铁路信号系统缺乏一个良好的防雷接地设施,导致铁路信号系统在遇到雷雨天气时往往不能很好的发挥作用,信号设备容易发生故障,增大了铁路列车出行的危险性。 1.2 电磁兼容不足 目前,微电子产品在我国的铁路信号系统中应用最广。不同于传统的信号设备,微电子产品要求的信息技术水平更高,产生的电磁环境也更加复杂。而电子a品要想正常的发挥作用,传输信号,就得处于一个平稳的电磁兼容的环境中不受干扰。因此,想要微电子产品在铁路信号系统中能够更好的运行,确保信号系统的运行质量,就得考虑电磁兼容不足这个问题,研发新技术,提高技术水平,减少各电子产品之间的相互干扰。 1.3 电缆成端存在问题 科技水平的不断提高带动了数字电缆的快速发展。为了提高铁路信号系统运行质量,我国铁路信号施工更青睐于这一电缆的应用。但是,有时在铁路施工建设中,由于工作人员不仔细不认真或种种细节问题,导致在铺设电缆时电缆成端就出现了问题。而电缆成端存在问题,对于铁路信号在铁路列车运行过程中的安全有效快速传输有严重影响。 1.4 电缆接续存在问题 我国经济、技术水平在不断提高。但是在铁路信号系统电缆接续这一方面还没研究出适合的接续方式。传统的电缆接续方式已不适应现在的铁路信号系统,一定程度上影响了铁路信号的及时传输,降低了铁路信号的传输质量,使铁路列车在运行时不能及时有效的接收到铁路信号,给安全出行造成了麻烦。 1.5 其他方面存在的问题 在铁路信号施工过程中,还存在着其他许多问题导致施工工艺水平较低,影响信号系统的运行质量。例如,信号设备陈旧简陋,没有及时更新。经济水平,科技水平的提高带动着我国的铁路的高速发展,历史遗留下来的一些信号设备过于落后,并不适应当今铁路信号的发展,而且设备用的时间较长,过于陈旧,由于没有得到及时更新,都严重影响铁路信号系统的运行质量。 二、确保铁路信号系统运行质量的措施 针对铁路信号系统中存在的种种问题,我们要对症下药,有效解决。采取有效的措施提高铁路信号施工工艺水平,进而提高铁路信号系统运行质量。 2.1 做好前期施工准备工作 2.1.1实地考察施工地点 要想保证施工建设的安全稳定进行,首先要对施工地点进行实地考察然后对其有全面系统的了解。因为在实地施工建设中经常会出现很多突发的状况,例如塌方,泥石流等地质灾害,暴雨,台风等气象灾害,与当地部门,人民的沟通障碍等等。如果在准备施工前,没有对施工地点的地势,地质,气候,江流分布情况,人文等方面情况进行考察,那么对实际施工建设会增加很多困难。2006年7月1日,青藏铁路实现全线通车试运营,青藏铁路的建成是我国铁路建设的重要里程碑,这条被国人誉为“天路”的铁路,建成之路异常艰辛。高原海拔高,冻土距离长,地势复杂多样,施工人员还面临着严重着的高原反应。但是,正是因为施工队对施工地点进行了实地考察,对施工地点有一个全面的了解,制定了科学合理的施工方案,才促进了青藏铁路的成功建成和通车。因此,要想提高铁路信号施工水平,首先要实地考察施工地点。 2.1.2打造专业施工队伍 在进行铁路信号施工建设时,要严格考核施工队伍人员的身体素质,思想素质,工作能力,知识技术水平,工作经验等方面的情况,选拔优秀的人才,打造专业的施工队伍。一支专业的施工队伍是施工建设的灵魂。首先铁路信号施工建设涉及很多物理,化学,计算机通信等专业性的技术难题,专业的施工队伍在遇到这些难题时能够做到有效应对。其次如果施工队伍人员的身体素质强,那么在遇到气候不好的施工地方时可以帮助他们应对种种困难,保重身体健康。 2.1.3审核图纸、制定计划 在进行施工前,负责人与专业人员要对施工设计图纸进行严格审核,包括它的设计理念,设计方法,设计原则,设计规划等等,要充分保证其是科学合理的,适合当地的人文地理情况。其次,要根据信号施工工程的要求,制定详细的施工计划,从采购材料到进行施工到完成信号系统建设都要一一进行仔细的安排,制定合理的采购计划、施工进度和时间安排,对所耗费的人力、物力、财力进行成本控制,争取以最低的成本实现最高的效益,提高铁路信号系统质量。 2.2 控制施工后期的质量 2.2.1竣工验收的质量监督 在施工队完成铁路信号施工建设时,相关监督部门一定要秉着“公正公开”的原则以及“为人民服务”的宗旨对竣工验收的质量进行监督。加大监督力度,依法办事,对一切贿赂行为说不,严格验收竣工质量,打击一切豆腐渣工程。这样有利于确保铁路信号系统的质量,提高铁路运行的安全水平,保护人民的人身和财产安全。 2.2.2做好养护管理工作 在铁路信号系统施工完成并投入使用后,国家还要重视对其的后期养护管理工作。定期安排专业人员对其进行检查,及时发现其存在的问题和安全隐患,对一些坏的,老化的零件进行更换,做好维修工作,提高安全性能。同时要按照科学规范的方法对其进行养护,确保运行质量,最大限度的延长铁路信号系统的使用寿命。 2.3 制定发展计划 要想最大程度的确保铁路信号系统运行质量,就要以发展的眼光看世界,制定有效的发展计划。 2.3.1实现铁路信号系统网络化。 如今计算机网络发展较快,在铁路信号施工这一方面,我们可以运用计算机网络技术水平,实现铁路信号系统网络化。这样,工作人员之间可以快速联系,也能通过铁路信号系统在短时间内准确的获取各条铁路的信号情况,实现资源共享,综合管理,在遇到紧急情况时也能及时得知做出有效应对,这对于确保铁路信号系统运行质量有着重要意义。 2.3.2应用无线数字通信技术 相比于传统的有线通信技术,无线数字通信技术有着相当大的优点。它的数据处理速度更快,数据处理规模更大,数据处理准确度更高,最重要的一点是抗干扰性能好,能有效解决电磁兼容不足的问题。在铁路信号系统中应用无线数字通信技术,快速准确的进行信号数据处理,有利于提高铁路信号系统的运行速度,确保运行质量。 三、结语 铁路安全问题是国家不可忽视的一个重大安全问题,它关乎着人民的人身安全和财产安全。确保铁路出行安全,关键是要确保铁路信号系统运行质量。如今,社会经济水平,科技水平还有人民的知识水平都在不断提高,铁路安全部门要利用有效的资源,针对铁路信号施工中存在的问题做出有效应对,提高施工工艺水平,确保运行质量,制定发展计划,最终提高铁路运行的安全水平。 铁路信号论文:铁路信号计算机联锁过渡施工的工艺方法 [摘 要]近年来,国内轨道交通事业迅猛发展,以铁路为主的出行、运输交通轨道已成主流。计算机联锁技术的安全性、可靠性和经济性在现代化铁路管理中是继电集中技术无法比拟的,车站联锁设备管理顺应高速铁路发展的方向,先进的计算机联锁应用在铁路建设方面有着广阔的发展前景。铁路新建和改建计算机联锁是车站联锁设备发展的重要环节,改建过程中能否顺利实施铁路信号计算机联锁的施工过渡决定铁路车站管理技术与铁路建设发展速度的衔接。 [关键词]铁路信号 计算机联锁 过渡 方法 引言 随着通信技术、嵌入式技术、计算机电子技术等的发展,为铁路信号提供了技术支持和安全保障,降低铁路行车故障、财产损失。由于铁路运输的特殊性,要求铁路交通信号必须全天候连续稳定保持正常运行,并能够保证信号安全可控制,基于计算机电子信息化的计算机联锁系统具有高可靠性、容错性、安全性等成为目前国内外应用于轨道交通信号控制技术的主要研究方向,是铁路信号最重要的新技术之一。计算机联锁技术的研究和推广加快了铁路信号的发展,促进铁路建设进入新阶段。 一、计算机联锁简析 1.1 计算机联锁工作原理 计算机联锁控制系统具有多层结构,各结构通过标准接口通讯,以联锁计算单元为核心,通过连结下层网络接口与控制模版进行数据交互实现对铁路下层各安全设备的控制,管理员通过上层网络端口经网关实现对控制模版的监测和调度。 1.2 计算机联锁系统功能简述 (1)联锁逻辑运算。管理员实施车站管理调度,设计进路命令,系统完成联锁逻辑运算后指令发送下层控制接口,与值班员或下层管理员对接完成信号机控制。(2)铁路电路信息处理,监测列车检测功能输出信息的完整性。(3)设定、解锁或关闭进路。(4)解锁、转换、封闭路岔。(5)控制铁路信号机,确保铁路信号的安全可靠性。 1.3 计算机联锁通信机制与可靠性技术 (1)通信机制。铁路信号要求计算机联锁不仅要具备较高的可靠性、安全性同时还需要强大且快速的数据处理能力,计算机联锁系统内部各模块和其他系统分工协同工作,完成大量数据交互。以太网通信、串口通信、总线通信等通信方式在计算机联锁系统和其他相关系统中得到了大量运用。 (2)可靠性技术。计算机联锁之所以能取代继电集中技术其优势之一是计算机联锁的容错性和可靠性。为提高铁路信号的可靠性指标,在计算机联锁的研究中发展了两种可靠性技术。一种是容错技术,即系统某工作模块故障仍能保证整个系统正常运行,通过系统级保障技术、设备级保障技术和通信保障技术三个层次来实现。另一种尽可能防范系统故障和减少故障产生叫做避错技术。避错技术又分为两个模块,分别是软件避错和硬件避错。 二、铁路信号计算机联锁控制系统发展概况 计算机电子技术的发展和现代控制理论的完善,特别是可靠性和容错性技术的提高,铁路信号联锁控制系统历经机械、机电、继电等传统控制技术的变革正式迎来了以微电子、计算机和现代控制技术为基础组成的计算机联锁控制系统。国内铁路最早引用计算机联锁控制技术在1991年V深线红海站,自此铁路信号开始新建、改建计算机联锁。 2.1 计算机联锁控制应用于铁路信号的优点 (1)计算机联锁体积小,安装、运输、维护费用降低,和继电相比,系统升级改造时施工作业量大大减少。(2)计算机联锁采用分布式系统结构可以省去冗余干线电缆,工程造价更低,性价比更高。(3)系统维修及日常维护作业量小,具有自行诊断及故障定位功能,方便管理人员在总控制机房进行远程维修,降低维修难度。 2.2 计算机联锁控制应用于铁路信号的不足 (1)计算机联锁控制系统对自身的安全性要求较高,由于系统本身工作需要应用大量的电子原件,抗电磁干扰及雷电防护就成为了必不可少的重要措施。另外,计算机联锁对工作环境的要求比继电器系统高。 (2)实现联锁逻辑运算部分的联锁计算机一旦出现硬件故障,对整个系统影响较大,严重时甚至导致系统无法工作。 三、计算机联锁过渡施工的工艺方法 铁路干线通常全天候运行,需要进行提速改造等铁路站场大规模改造时,为了确保行车安全,尽可能减少对交通运输的干扰,站场改造通常选用分期分批次逐步拆铺,需要对临时路岔过渡纳入联锁。如何新建、改建计算机联锁配合铁路改造过渡,在确保施工质量的前提下,研究计算机联锁过渡施工的工艺和方法具有重要意义,以下根据新建计算机联锁的主要工序步骤就计算机联锁过渡施工的工艺方法做简单叙述。 3.1 电缆工程施工 工程施工前的各技术参数测量应严格按照相关专业要求,重点关注施工图电缆路径应满足现场施工要求。施工作业时,线缆及材料的型号、规格、信号电缆铺设符合设计要求。信号工程质量控制的关键是电缆隐蔽工程,每道工序完成后应由质检员按照相关要求仔细检测,接续人员应考试合格后持证上岗。 3.2 信号设备安装 信号机基础、箱盒基础、变压器、轨道滑动变阻器、连接线、钢轨绝缘、灯转继电器等材料准备按照相关指定要求,预先铺设过渡电缆并预计准确移动设备的坐标位置设计图纸。配置好信号机、轨道线箱必须先进行导通试验,对过渡既有电缆芯线编号并设计好过渡配线图,过渡新铺设电缆应该进行导通编号,确保设备顺利工作。 3.3 计算机联锁试验 新建计算机联锁作用于过渡施工中对路岔、轨道、信号机等的检查和控制操作,保证过渡过程的正确作业。计算机联锁试验的步骤为:室内设备单独试验、室内执行部分单独试验、微机部分单独试验、全部室内外联调试验。其中所包含的工序有:(1)UPS试验,外观检查接地保护,全部开关断开检查无误后接入AC220V电源,打开电源开关并逐一部分用万用表测试输出电源是否符合设备要求。(2)接口柜试验,室外设备试验完毕,室内各电源连接接口柜,在接口柜侧面输出以直流24V电源模拟的计算机信息。(3)微机柜试验,先测试供给电源的正确性,打开微机电源开关,检查联锁机是否运行正常,并用万用表在接口柜插头上测量联锁机输入信息,记录核查正确性。 3.4 信号设备试验 铁路信号工程开通运行前,必须经过调试试验,信号设备调试关系到铁路改造能否顺利开通,调试质量对日后铁路的行车安全存在潜在威胁。信号设备试验主要包括室内调试、室外调试和联通调试三个方面。室内调试需要制定联锁试验表格,制作模拟试验盘,从控制台操作,严格按照试验项目做好记录。室外调试分别对信号机、路岔电机,按站场控制图对每个轨道区段进行单独送电试验。全站联通调试拆除模拟试验,恢复铁路各轨道区段信号设备,将接口柜零层插头插上,按联锁表要求对试验项目进行联合调试,所有工序验收合格方可进行过渡施工试验使用。 四、结语 铁路信号计算机联锁的发展加快以新型计算机联锁系统代替原有继电集中系统的发展趋势。对安全计算机电子技术的进一步研究,逐渐提高计算机联锁的兼容安全性,对恶劣工作环境的适应性,使其在铁路建设事业中发挥重要作用。计算机技术的通用化不仅可应用于铁路信号联锁控制,在其他领域的控制系统也有作为。改进和完善电子化计算机联锁系统,推广铁路信号计算机联锁,为轨道交通信号联锁控制技术实现跨越式的发展。 铁路信号论文:牵引供电系统对铁路信号系统的电磁干扰分析 摘 要:随着科学技术的全面发展,牵引供电系统对铁路信号系统的干扰也越来越严重。其常常让铁路电磁信号的发射出现错误,从而影响电磁系统的整体运行。为了能够让牵引供电系统对铁路信号系统的电磁干扰得到降低,需要采用多种方式对其电磁信号体系进行优化。本文主要针对牵引供电系统对铁路信号系统的电磁干扰进行分析,并提出了相应的优化措施。 关键词:牵引供电系统;铁路信号;电磁干扰;分析 引言 铁路信号系统对于铁路的通信十分关键,其不仅能够让整体的通信效率得到提升,还能让列车的运行更为安全。铁路牵引供电是一种较好地供电方式,其供电系统具有供电速率快,供电效率高等特点,但时常也受到电磁信号的严重干扰。从而让信号的传递出现错误。所以,为了能够有效地提升牵引供电的效率,需要对其电磁供电体系进行相应的优化,让牵引供电系统抗电磁干扰能力持续增强。 1 牵引供电系统电磁干扰进入铁路信号系统的途径 从理论上来说,电磁干扰是指一种能够在一定程度上导致设备、系统性能降低的一种电磁现象。从专业的层面来看,电磁干扰主要分为辐射干扰和传导干扰这两种形式,接下来我们就来对其进行分析: 1.1 辐射干扰 从理论性的角度进行分析,辐射干扰对网络干扰的原理是将干扰源通过空间来进行信号的传输,在传输的过程中需要通过辐射介质,并以电磁波的形式,来进行传播,在此过程中,会对一些电子设备造成一定的干扰,例如,在学生进行考试的时候,会用到的屏蔽仪,这就是以辐射干扰作为基本原理而制造的一种信号干扰的工具。辐射干扰所产生干扰磁场,除了会对信号造成干扰,还会在一些机电类的设备内部产生一定的感应电流,这些电流都会对设备的运作造成一定的影响。 1.2 传导干扰 与辐射干扰有所不同的是,传导干扰主要是以导电介质作为传导的基础,来进行网络的干扰,而进行传播的途径也非常有限,其传输的主要途径是在干扰源、敏感器间的电路中来进行传递,必须通过电路才能够进行传输。这种干扰方式在牵引供电体系中十分常见,而且还很难避免。其只能采取电磁补偿的方式,让电信号处于一种平衡的状态。但想要完全消除传导干扰难度较大。[1] 2 牵引供电系统对铁路信号系统的电磁干扰方式 2.1 电流回流时产生的传导性干扰 一般来说,铁路信号系统的信号主要就是通过电磁干扰的方式来进行信号的传输。为了能够更加方便地进行数据的传输,相关的设备通常都安装在钢轨与双轨道条电路的扼流变压器之间,从理论上来看,牵引电流在变压器中,所产生的通磁量为零,在这种状态下,所产生的牵引力电流不会对相关的信号设备造成一定的影响。而在实际工作的过程中,就会遇到一些问题,这些问题都会在一定程度上影响设备的正常运作,例如,在进行实际运作的过程中,两轨的牵引电流就会各不相同,这个时候,所产生的通磁量不为零,产生的干扰电压就会对轨道中的一些元件造成一定的影响,最终影响设备的正常运作。除此之外,在进行工程设计的时候,一定要对其中的变压器的电容量进行充分地考虑,避免发生电路烧毁等方面的问题。 2.2 运行中的感应干扰 在机车进行运作的过程中,电力系统就会对轨道造成一定的干扰,这种干扰就称之为感应干扰。当电网中发生电流的波动时,就会对其中的控制信号造成一定的影响,从而导致信号继电器发生错误,从原则性的调度来看,这种信号是一种极其危险的信号,不仅仅会使信号继电器处于一个非常危险的状态,还会对轨道电路造成一定的影响。可以说,这种感应电流对铁路的安全造成了很大的影响。 2.3 辐射、电磁感应干扰 关于铁路信号系统中辐射、电测感应的干扰,主要包括对信息传输通道联锁计算机、闭塞电子设备这两个方面的干扰。而在接触网中所产生的电磁场,可以通过辐射的形式,在传输的通道上穿绳感应电动势,从而对传输的质量造成一定程度的影响。除此之外,当牵引电流发生非常急剧的变化时,就会对信号的传输造成一定的影响,从而造成信息输出的错误。电磁感应干扰主要与电流的磁效应具有很大的联系,其电力磁场会对信号的频率作出相应的改变,从而让铁路信号的频率对接造成一定的影响。 2.4 电火花脉冲与谐波干扰 一般情况下,谐波干扰主要分为两种情况:电力系统本身产生与机车斩波分断电流。一般来说,大功率电子开关在进行应用的过程中,都会采用一定的控制系统。而通常情况下,铁路机车通常都是采用斩波器来进行相关的控制,因此,在进行实际工作的过程中,工作的效率非常高。但是在电流非常大的情况下,就会依靠斩波器来进行相关的控制,并进行分割,而在这个过程中,会产生大量的谐波由此可见,电火花与谐波干扰就是指大电流电路电源被切断或者是电流突然发生很大的比那护士,所产生的电火花,而在这个过程中,所产生的瞬时电流就会发生很大的比变化,并形成强大的电磁干扰。[2]而通常这种类型的电磁干扰,会造成信号异常、轨道信号输送错误等问题。 3 牵引供电系统对铁路信号系统的抗干扰应对策略 3.1 选择适合的设备 为了能够达到减少牵引力供电系统对信号系统的电磁干扰的目的,我们需要根据实际问题,来进行仔细分析,并制定出相应的应对措施。首先我们可以通过设备的选择,来做好相应的基础工作。选择一个适合的设备,是整个系统运行的基础,因此在进行设备选择的过程中,尽量考虑到供电系统的供电方式,以提高供电回路的对称性;与此同时,还需要采用适合的机车类型,在继承上进行适合的安装。 3.2 电磁信号的体系平衡 选择一个适合的设备非常重要,同样在进行实际工作的过程中,还需要对相应的工程措施进行一个比较适合的选择。在采用直供的方式进行供电的时候,需要对回流线进行一定的处理,例如,为了能够提高供电回路的对称性,可以通过架设空间回流线的方式,来进行电流回流的工作。在进行牵引供电系统的整体设计过程中,需要对其电磁系统进行平衡设计。这样,其信号频率在进行对接的过程中就不会出现混乱。而且还要做好相应的电流补偿工作,让电磁干扰的影响逐步降低,让牵引供电系统的供电效率得到持续提升。 3.3 对牵引供电系统进行合理的设计 3.3.1 干扰信号的滤出设计 在进行供电系统的整体设计过程中,其必然会面临各种信号的干扰。因此,为了能够让电磁信号的输出效率得到提升,需要对干扰信号进行整体的滤出。其通常会使用无源并联滤波器,对每一种频率的谐波需要使用一组滤波器,通常需要使用多组滤波器用以滤除不同频率的电磁信号。多组滤波器的使用造成结构复杂,成本增高,并且由于通常的系统中含有无限多种频率的谐波成分,因此无法将电磁信号全部滤除。通常会使电磁源产生更大的谐波电流,谐振在不同频率的滤波器还会互相干扰。[3]所以,在进行电磁信号的体系设计的过程中,需要对谐波电流进行整体的滤出,让各种电磁信号之间能够形成体系平衡,最终实现铁路信号的准确输出。 3.3.2 电磁信号的补偿设计 为了能够让铁路信号的抗干扰能力得到加强,需要结合实际情况对其电磁信号进行无功补偿。这种装置是由3MvarFC和3M型号的SVG组成的电磁干扰综合治理与动态无功补偿装置,其能够将无源滤波和有源滤波结合在一起使用。其不仅能够有效地抑制外来电磁信号的干扰,而且还能对已经分散的铁路电磁信号进行聚集,从而让电信号的各种信息得到准确的传达,最终让牵引供电系统的功率因数得到相应的提升。当运行时的平均功率因数在0.95以上时,整个系统可以稳定运行,解决了因负荷而带来的电磁干扰问题。 4 结语 牵引供电系统对铁路信号系统的电磁干扰十分常见。在进行牵引供电的过程中,需要结合实际情况,对其电磁干扰的途径进行具体的分析,然后结合其电磁信号运转的方式。对其电磁干扰体系进行全面地探讨。最后还要制定出合适的抗干扰策略,对其电磁信号体系进行相应地平衡,并做好无功补偿以及干扰电磁的信号滤除工作。从而让牵引供电系统的供电效率得到提升。 铁路信号论文:铁路信号施工的重点工艺措施 摘 要:作为我国交通系统的重要组成部分,铁路的发展比较迅速,大大提升了交通运输业的发展,同时方便了人们的出行。铁路信号施工在铁路施工中占有非常重的比例,随着新技术的不断改革和创新,作为列车神经中枢的铁路信号系统,其信号的质量及安全性能受到人们的日渐关注。因此,需要信号系统的设计及操作人员对铁路信号的安全和稳定进行深入的研究和分析。文章重点论述了铁路信号施工的重点工艺,以期提升和保障铁路施工的整体安全。供相关从业人员借鉴学习。 关键词:铁路;信号;施工;工艺 1 概述 铁路的运输效率和安全受到铁路信号水平的制约,二十一世纪到来之后,经济不断提升,人们生活水平也在不断提升。其中人们的出行安全成为铁路工程重点关注的话题。铁路信号的准确性可以使铁路区间之间的通过能力得到很大的提升,大大的提升了铁路的经济效益,因此,文章通过论述铁路信号施工的重点工艺,重点分析现代化的信号施工工艺,希望给相关单位一定借鉴。 2 铁路信号工程概述 铁路信号的准确性对我国铁路工程的运行状况有着非常重要的影响。这也在很大程度上对铁路信号的工作人员提出了更高的要求。简单地说,铁路信号灯按照功能性划分主要有三种,第一种是带有颜色的色灯信号,第二种是带有声音信号的信号灯,第三种则是带有手势的动作信号灯。三种信号灯的交替使用极大地保证了铁路的顺利运行,也成为铁路工作的重要依据,进一步影响着我国的经济发展。当今社会在不断发展,科技也在不断进步,铁路信号灯的变化也是日新月异,互联网时代的到来,信号灯的发展也朝着智能化的方向发展,这极大地方便了铁路信号工程的可行性。这对铁路信号的操作人员也有了更为严格的要求,铁路的工作人员要适当地转变工作职能,完成铁路安全工作监测的同时,把握好各个环节的铁路信号的施工管理工作,一方面根据铁路的发展需要,适当调整信号工程的施工水平,以_到质量合格的施工水准,从而促进铁路事业的安全运行。 3 铁路信号施工中存在的主要问题 3.1 防雷接地的问题以及电磁兼容性问题 铁路在运行过程中,信号系统难免会出现一些问题,主要的原因在于信号灯之间没有良好的连接性,也没有相关的防雷接地设备支持,当遇到不良天气的情况,例如雨雪雷电等不良天气,再加上接地连续性的问题,最终导致故障的发生。还会使铁路信号内部背负更大的安全隐患。另外一个比较重要的问题就是电磁兼容性的问题,传统的室内信号系统由于技术有限,不用考虑电磁兼容性等问题,随着信息技术的发展和进步,现在很多的铁路信号系统都采用电子产品,设计不够完善,还存在很多漏洞,信号系统上的元件机器不能很好地兼容,以至于铁路运行的过程中出现电磁干扰等问题。 3.2 信号电缆施工中的问题 第一是电缆开端的施工,我国现在铁路信号大多采用数字化电缆设备,系统内部屏幕采用的也是数字化屏幕,数字化电缆作用也十分显著,能够提升电缆信号频率的传输质量,但是弊端也十分明显,电缆开端施工时质量不达标,因此在数据传输的过程中常常接触不良,出现各种错误,这不但影响了电缆信号的传输质量,更对电气指标产生了不良影响。第二个过程就是电缆的连接,传统的电缆连接都是将电缆与地面的电缆箱盒子相连接,再根据现实情况进行续接,但是随着科技的不断发展以及经济的不断进步,当时的连接方式已经和当前铁路运行发展不符,并且与当今铁路信号的传输和结构发展十分不符,严重阻碍了铁路信号系统的健康发展,也为电缆信号的传输带来了安全隐患。 4 铁路信号施工的重点工艺分析 4.1 铁路信号工程中的电缆施工技术 需要先由电缆径路与电务段双方商议后,来确定具体的电缆沟挖掘与过道开挖方案、位置。并且在施工前及时检查施工路段的深度,并清除掉区域内的杂物、废弃物,以维护整个电缆敷设作业的高效顺畅。正式敷设前还应对工程电缆的长度予以实地测量,将电缆搬运、预配至施工位置后,再进行电缆铺设作业。施工完成后应及时设置电缆埋设标志,并将电缆挖掘沟进行增补回填。施工单位应在电缆敷设作业前后对其绝缘性做测试工作,并及时填写铁路电缆隐蔽记录,在施工前后将其记录将有铁路信号工程监理单位与电务段管理部门做审核检查。 4.2 信号机施工工艺 高柱信号机的安装必须保证其建筑限界,并安排有足够的劳动力来进行信号机的安装施工,以保证信号机安装的施工安全。确定好开挖的位置,开挖一个直径500mm、深3000mm的圆坑,在挖坑的过程中,靠立机柱一侧开挖“引导槽”(便于开挖机柱坑和立机柱)。在运营线上装机柱的时候,要安排驻站联系的人员,施工现场的安全员及指挥员,每个员工之间都要有联系,保持畅通。安装梯子时,要系上保险带,先装最下部梯子抱箍,依次向上安装,然后安装梯子和支撑臂,调整好间距后,装上梯子基础,复测安装尺寸,无误后,紧固螺栓。安装人员系上保险带、检查梯子安装是否牢固,爬上机柱,量好安装尺寸,在机柱上画上记号,安装机构托架,复测安装尺寸,符合标准后,紧固螺栓。 4.3 室内布线 关于室内布线,首先应该注意的是电线材料的选择方面,所有的电线均应采用无卤低烟阻燃材料,这样在长期使用过程中才不会因为使用时间长久导致发热而引起电线烧毁,甚至损害整个系统。另外,电线应根据用途制定护套线,这种分类既美观又方便工作人员辨识,同时也有利于故障发生时有针对性的对问题进行处理,最大限度地减轻损害。有一点需要特别提示,发送与接收的线缆必须分开敷设,以免造成干扰,影响传输性能。 4.4 室外设备单独试验 室外单独试验包括信号机单独试验、电动转辙机单独试验和轨道电路单独试验。室外设备单独试验时,由室内分线盘对室外电缆送模拟电源,对室外设备进行操作,保证电缆配线的正确性。利旧设备则只在电缆终端进行测试,不能接入设备。 5 结束语 综上所述,铁路信号工程质量的好坏对于铁路运输的安全非常重要,因此,必须完善铁路信号工艺,本文对铁路信号系统施工过程中存在的主要问题,并对相关的施工技术进行重点分析和研究,希望通过本文的论述能够给铁路信号施工一定的建议和意见。
电力自动化论文:电力工程自动化系统建设探究 一、电力自动化技术概述 所谓电力自动化技术,即是在电力工程中融合现代的电子技术、网络通信技术及相关的信息处理技术,最终形成一个综合性的、自动化的管理系统。对于电力系统而言,通过自动化系统可以有效实现远程监控与管理,提高电力系统运行的稳定性与安全性。具体而言,电力工程自动化技术主要功能包括以下几个方面:首先,保证电力系统中相关设备运行的安全性及经济性,使其可以满足系统整体的技术要求;以设备的实际运行情况为依据,辅助操作人员完成系统的控制与协调;其次,自动化技术可以有效改善电力系统的安全性能,减少事故的发生与发展;而且自动化技术可以大大提升电力系统的运行效率,节约人力资源成本;最后,通过自动化系统可以实现对电力系统相关数据及参数的搜集、整理及分析,通过数据分析可以实时掌握系统的运行情况,发现问题可以及时采取措施,降低系统的安全事故发生率。 二、电力工程自动化安全系统的建设 具体而言,在进行电力工程自动化安全系统的建设过程中,需要注意以下几点: (一)设备选型 在电力工程运行过程中,继电保护装置对整个系统的安全运行起到决定性作用,因此在自动化系统建设过程中,要保证继电保护装置的质量与性能,选择技术成熟、设计完善且性能稳定的产品,保证自动化系统在硬件设计方面的稳定性与安全性。要基于系统整体的角度选择继电保护装置,遵循设计科学、配置合理的原则,实现继电保护、计量、测量、信号控制及远动等各项功能的科学配置,保证电力系统运行的稳定性。 (二)安装调试 在建设综合性自动化变电站过程中,继电保护所涉及到的设备十分广泛,他们作用不同,性能各异,比如测量表计、后台监控、直流系统及远动等,所以在安装调试继电保护装置过程中,要进一步明确继电保护与其它设备的责任界限,保证基础数据录入的准确性、及时性及详细性,提高继电保护装置与其它设备之间的协调性。虽然比较传统的电磁型保护,微机保护具备更加先进的功能,但是其可靠性及安全系数与其先进性是不成正比的。因为微机装置无论是抗干扰能力还是防潮性能,均相对较差,并且容易受到雷击侵扰,安装过程中要严格选择其工作环境及电源电压。所以采用微机保护时要注意,二次回路及网络线均要设置避雷器,要在控制室中安装空调以起到调节环境温度的作用;设备的直流电源要进行滤波及稳压处理等。安装过程中,继电保护与相关自动化设备的背板与压板、端子排及插头的接线要牢固,采取措施防止光缆或网络线受到外力的破坏。针对中一些关键的质量点要加大控制力度,比如gps系统的对时精度、伞站模拟量精度以及远动通道的质量等。在调试过程中难免会遇到运行设备无法停电的情况,此时可以采用技术手段加强安全保证,校验时可以采用模拟开关。 (三)工程的验收与投运 工程竣工后要对系统设备进行验收,要严格按照继电保护要求来进行,不仅要做常规的保护整组传动试验,而且还要进一步结合设备的具体特点验收设备的遥控、遥信、遥调及遥测操作功能,保证后续系统运行中的可靠性,并制定出科学的设备运行操作规程。比如在系统运行中,认真列出各个设备的管理要点,为后续的设备维护提供参考;此外,工程图纸、校验报告以及相关技术资料等,要及时上报对应的管理部门进行存档备查,做好电力工程系数建设数据的备份,为后续系统的运行、维护、改造、扩展提供技术参考。 三、电力工程自动化配网系统的建设 配电网自动化系统包括主站系统、子站系统以及终端子系统: (一)主站系统 配电网自动化主站系统又包括配电scada主站系统、配电故障诊断与恢复功能、配电管理dms等三个子系统。其中scada主站系统包括前置机服务器、scada服务器、mmi调度员工作站、报表工作站、da服务器以及gis服务器等几个部分。在整个主站系统中,配电故障诊断与恢复功能十分重要,其是配电网自动化系统投运后可以满足系统技术要求的必要条件,因此要对da功能进行联调测试,联调测试前要具备以下条件:完成主站置库且检查无误;主站与子站及ftu之间要保持正常的通讯;ftu在进行da测试时,要进行必要的遥测、遥控及遥信调试,以保证其功能处于正常状态;由于无故障区段恢复供电会影响到变电站出口断路器,所以也要对其做遥控测试;此外,da测试过程中,可以利用继电保护测试仪模拟故障引起开关跳闸的方案启动配电自动化系统的da功能。dms的实现过程要遵循循序渐进的原则,可以借鉴输电网自动化系统的成功经验,突出重点,提高配电自动化系统的实用性,提升系统的自动化水平,不断完善于配电管理系统性能。 (二)配网自动化子站系统 在配电网中存在多种监控设备,并且分布广泛,配电自动化系统中的scada系统的测控对象,包括开闭所与环网柜,这些设备容量较大,此外,柱上开关也是监测控制的范围,其不仅数量多,而且比较分散,因此将这些站端的监控设备全部直接连接到配电主站也是不现实的,所以要增设配电子站,用于柱上开关、开闭所以及配电站端监控设备的管理,并负责采集数据、监控馈线等,此外,通过自动化子站系统还可以向配电主站通信处理器传送实时数据等。配网自动化子站系统不仅可以节约主干通道,可以主站scada网络可以通过子站系统继承输电网自动化的成果。由此可见,配电子站系统的实质就是起到一定的中介作用,其是一种集中与转发装置,其主要构成就是工业控制pc机及多路串行口扩展板,其与ftu柱上开关控制器均采用面向对象的问答规约,多台柱上开关控制器可以共用同一条通道,配电子站不仅要对各个柱上开关控制器所收集的现场信息进行查询,将其输入实时数据库中,而且还要反过来根据数据库中的值向配电scada系统上报信息。 (三)配网自动化终端 配电网自动化终端的主要作用是实时监控对应区域内的柱上开关、开闭所、环网柜以及配电变压器等,自动终端不仅要具备对ftu、ttu的三遥功能,而且还要能准确识别、控制故障,从某种程度上讲,自动化终端系统是主站系统与子站系统的辅助系统,三者相辅相成互相配合,实现配电网的运行管理与监控,包括工况检测、网络重构、故障隔离以及恢复非故障线路的正常供电等。 电力自动化论文:简析无人值守变电站发展与电力自动化应用 在变电站的日常运行中,无人值守是指没有特定的工作人员对其操纵建设,且随着网络技术的迅速发展,无人值守已经成为当前变电站发展的主要趋势,这种管理模式在减少值守人员及其配置开支的同时,还能进一步规范变电站的管理程序,提高变电站的管理质量,为其今后的发展奠定基础。而电力自动化在实施的过程中,主要是指结合着变电站的实际状况,选择合适的控制理论、器仪器表、电子设备以及计算机软硬件等技术,对变电站的日常运行景象检测、优化、控制、调度等管理过程,以此来提高发电生产效率,最大限度的降低电能消耗。具体分析如下: 一、无人值守变电站的发展 在当前我国电力资源的调配、生产中,变电站有着极其重要的作用。而无人值守变电站的发展,能够凭借其投入小、管理效率高的优势受到人们的青睐。在整个无人值守变电站的发展中,主要包括以下几个方面: (一)机电自动化无人值守变电站 在无人值守变电站没有研发使用之前,我国一直使用的是人工值守模式,这种模式在浪费大量人力、物力的同时,值守效率不高。随着科学技术的迅速发展,无人值守变电站的投入使用,在提高变电站管理效率的同时,还能节省值守成本,由此成为当前变电站的主要发展趋势。在35kv变电站无人值守的研究中,其开始与80年代中期,由清华大学研制出的35kv变电站微机自动化系统,并将其正式投入使用,至此拉开了无人值守变电站的研究序幕。 (二)信息数字化无人值守变电站 在我国当前社会发展的过程中,信息技术的发展在推动社会进步的同时,还改变了人们的生活模式。电网安全作为人们生产用电的核心问题之一,能否得到科学、完善的管理,将与人们的正常生活、生产有着密切的联系。在整个信息数字化无人值守变电站的运行中,现场总线作为自动化领域的计算机局域网,在整个生产活动中起着核心作用。现场总线一般应用于在变电站、电力系统和电站中,在项目的可靠性、经济性和高精度等诸方面获得诸多效益。在国际上,四方公司率先将lon works现场总线技术应用于变电站综合自动化系统之中,提高了通信系统的数据处理与信息吞吐能力。与此同时这种现场总线网络在使用的过程中,基于自身传输速率快、信息收集全、抗震性强等优势,被广泛应用到环境较恶劣的地区。在其网络信息处理中,一般是采用微处理器和光电技术设计的设备,对网络主线通过的信号回路进行控制及操作驱动检测,并通过这种模式来简化原有的常规机电式继电器,这种模式在使用的过程中,也在一定程度上取代了传统的导线连接,使其开始向数字程控器及数数字公共信号网络发展。 在整个数字化通信变电站中,其通信平台的主要集中在一次电气设备与二次电子装置的连接中,全站的数据建模及数据通信平台系统在运行的过程中,必须结合着变电站的实际运行状况,呈现出统一运行趋势,以便在正常运行中,该平台上的智能装置能够最大限度的发挥出自身的操作优势。此外,基于全数字化通信管理的优势,能够在条件运行的状况下,在一、二次设备之间建立相应的联系,这种模式在使用的过程中,能够为短期内增加变电站内的智能装置数量提供相互操作的统一数据建模及通信平台。 二、电力自动化的应用分析 顾名思义,电力自动化在运用的过程中,主要是指通过网络计算机的设置,在相关程序的控制下,对变电站的实际运行状况进行分析、管理。电力自动化的应用能够大幅度的规范变电站的管理程序,提高管理质量。在其具体应用的过程中,主要包括以下几个方面: (一)传动技术应用 在整个传动技术中,变频器作为传动技术中的核心组成部分,在具体运行的过程中,其目的在于实现程序的变频调速。在变频器中,主要由整流器、驱动电路、滤波器、控制器以及保护电路等几部分组成。在当前的电力设备中,变频器被广泛应用于节能、降耗、减排中来,由此不能看出,在当前电力行业技术改造的过程中,其主要决定因素的在于变频器的研究运用。 (二)人机界面 在21世纪科学技术迅速发展的时代,电力行业在发展的过程中,随着人们生活水平的提高,用点量的增加在很大程度上提高了人们对变电站设备、管理等要求。在当前变电站的二次设备中,其关键部位在于直流电源屏,在保护电源的同时,还要承担着提供直流控制的责任。在当前国际使用的直流电源屏中,最常见的是软开关技术,将多级变换的工频交流变成稳定的直流,然后可编程控制器plc将采集的开关量和输入输出模似量经过运算处理。 (三)通信技术应用 在整个电力系统运行管理的过程中,通信技术的应用,能够凭借自身规模大、信息全、传播快的优势,在深化电力系统管理的同时,还能从根本上促进变电站自动化的发展。在其早期运用的过程中,受技术条件的限制,其管理模式主要采用简单的串行通信技术,这种技术在使用的过程中,通信速率低、功能少、传输速率及效率差,使用效果可想而知。且随着信息技术的迅速发展,计算机网络技术在变电站自动化系统中的运用,在创新变电站自动化管理模式的同时,还直接推动了变电站自动化的发展。相比较其他通信技术,局域网在使用的过程中,能够凭借其可靠性、可扩展性、经济性以及通用性的优势受到人们的欢迎,在常用的局域网络中,主要包括rcet网络、t0kenring令牌环和ethernet网络。其中,以太网在使用的过程中,使用的是总线型拓扑结构论文联盟。它的优点在于它的可靠性高、灵活性好、传输速率高、软硬件支持性好等,多种常用硬软件均支持ethernet网络。 三、总结 综上所述,随着我国综合国力的增强,无人值守变电站在发展的过程中,在提高变电站管理效率的同时,还能进一步促进电力系统的发展。而电力自动化的运用,在符合社会发展趋势的同时,还能最大限度的满足人们的需要。相信在未来的发展中,无人值守变电站发展及电力自动化的应用,将成为我国电力系统发展的主要趋势。 电力自动化论文:电力自动化中的数据分析与特点 【摘要】随着我国电力系统自动化水平的不断提升出现了越来越多的需要处理的数据流,数据的结构也更加复杂。所以只有进行合理的部署,数据流才可以逐步的提高其传输的效率来保证电力自动化系统的安全性以及可靠性。 【关键词】电力自动化;数据采集;数据分析 随着经济迅速发展以及社会建设的不断完善,我国不同行业以及各地居民对于电力系统发展提出了更高的要求。电力系统的自动化技术,其作用就是可以更好的实现对于运行状态的集中展示以及及时的监控,并且可以对之进行优化,同时提高安全运行的性能。一些高新技术,比如计算机或网络通讯技术等在电力自动化技术中的应用,让其数据处理工作也日趋复杂,可以快速以及准确的获取和处理数据是保证电力自动化系统正常运转的保证。 1. 数据采集 一般在电力自动化系统中,首先要做的是数据采集。采集数据,指的是电力自动化的输入,分为数据的采集以及处理和转发等三个环节。与电力自动化系统相对应的就是数据的传输是采集的关键。目前来看针对数据的传输,主要有有线以及无线两种主要方式,有线传输的方式包括了光纤和电缆等,无线传输的方式有微波以及无线扩频等。目前我国电力系统发展中主要采用的传输方式是有线传输,但是无线传输在一些特殊区域发挥出重要作用,因为无线传输具有减少铺设线路的优点所以在一些偏远地区的电网数据采集来说就具有较大优势。 2. 采集数据分为以下几个类型 实时数据,指的就是在现场实时采集到的数据,其特点就是数据量特别大,因此对于此类数据的存储提出了更高的要求。第二就是基础数据,指的是电力设备数学的一些数据,其属于设备管理的基本范畴之内,例如线路或者发电机等。第三就是日常的运行数据,主要有电力自动化系统中记录的数据以及各种职能部门在工作中处理的数据。最后就是市场数据,因为电力行业的市场化改革正在逐步进行,所以将市场数据纳入数据分类中也是适应发展趋势的必然要求。 3. 在收集数据之后,对数据进行下一步的分析和整理 3.1数据的分析大致有以下三个特点: (1)数据的唯一性。在电力自动化系统中存在着大量的数据,这些数据的特点就是具备一定的独立性,但是在子系统进行交流的过程中这些数据也会包含其他子系统中的大量数据,所以子系统之间的数据会存在交叉现象,如果不能对这些数据进行妥善处理的话就会出现数据冗余的问题。一旦出现了数据的冗余很可能导致系统在处理数据时能力降低湖或者更新速度较慢,严重的话还可能导致系统数据的可信度降低。所以说为了能有效的保证数据的唯一性,就需要对数据库进行统一的管理以及日常维护工作。通常来说对于离线数据库可以比较容易进行管理,实现其唯一性难度不高,但是针对实时数据库就需要将数据库的信息映射到不同工作站的内存中,就需要在线进行统一管理来确保不同子工作站的数据库进行更新来避免重复性。 (2)数据的共享性。目前随着我国信息化的进行以及网络的普及,互联网的影响已经深入到了社会的不同层面以及角落,网络带宽也越来越大,网速也逐步提高,这就使得web数据共享方式变得更为可行。跟其他的数据共享方式比起来,基于web的数据共享技术充分利用了互联网技术,具有高效率低成本的优势。 (3)保证数据的安全性。随着我国电力系统自动化水平的不断提升出现了越来越多的需要处理的数据流,数据的结构也更加复杂。所以只有进行合理的部署,数据流才可以逐步的提高其传输的效率来保证电力自动化系统的安全性以及可靠性。数据流在电力自动化系统中的关键,就是要解决系统的统一接口的问题以及实现子系统之间的互联。其未来发展的基本方向就是实现电力自动化系统的数据流优化策略。 3.2随着电力系统中数据的存储了急剧增加,互联网中的病毒等也开始泛滥,但是碍于一些硬件设备的限制导致了电力系统中的数据备份等还是不够完善,这就大大的增加了数据丢失的风险。数据丢失很可能会导致电位运行的不稳定甚至是瘫痪。所以说数据的安全问题成为了现在电力自动化发展中十分重要的问题。 电力自动化系统是一个会涉及到多方面内容的系统,其核心就是数据的处理。正确有效的数据处理是保证电力自动化系统安全有效运转的必要手段。 电力自动化论文:电力自动化继电保护安全管理探讨 面对电力系统自动化发展趋势,继电保护已不再是传统意义上的仪表监测、预告信号、事故音响单一管理模式,而是创设了基于计算机现代化管理技术的自动化管理模式,具有维护安装调试便利、操作便捷,具有较好保护性能,装置先进、功能强大,可供工作人员灵活选择,高度可靠性,正确的逻辑回路动作等优势,科学实现了遥测、遥控、遥调及遥信等共享化管理功能,并实现了无人值守自动化管控目标。同时其引入的故障录波与基于gps的卫星对时功能较大程度便利了人们对电力系统不良故障的及时、准确分析与高效处理。当然基于现行继电保护运行环境尚未实现根本改变,自动化综合变电站、现代化电网对继电保护功能需求的日渐提升,令其全方位功能的激发与安全管理工作有了更高的奋斗目标。相比于电磁型保护方式,计算机技术系统对防雷击、抗干扰、工作环境、电压电源等条件具有更高的客观要求,同时基于现行不尽完善的变电站后台远方监控令我们必须强化提升继电保护管理,完善继电保护相关设备服务运行环境、优化设计维护方式,进而合理补充自动化综合变电站人性化功能,令其为打造运行稳定、安全的综合电网奠定良好的基础。 2电力自动化继电保护安全管理 2.1 统筹规划,科学开展选型设计在选型设计阶段我们应主体面向形象良好的知名企业,选择设计完善、技术成熟、性能可靠稳定的安全继电保护产品,保障硬件设备的质量优秀,令其在电力系统中实现长期的稳定服务运行。避免片面的求价格低而选用过渡型技术、不稳定设备,这样很容易导致服务运行中发生偏差或缺陷现象,反而会耗费较大的人力、物力资源进行改造更新。实践管理中我们应秉承全局观念开展设计,科学合理进行配置,令继电保护、信号、计量、控制、测量及远动等环节互相配合、协调有序,确保整体电力系统始终保持高水平运行状态。同时我们应合理实施变电站扩建增容,为更换设备实施改造留有一定空间,令相关变电站设计合理适应传统有人值守及综合自动化管理模式。为避免网络故障及无法实施数据远传现象我们应对传统变电站监测电压、事故音响及预告作用进行合理保留,进而完善保障电力设备的持续安全运行。计算机继电保护装置的全面引入,依据相关要求我们应合理改造接地网,应用高电导率、强耐腐性接地网控制接地电阻低于零点五欧姆,同时符合变电站场地相关安全与技术要求,严格杜绝接地网不良引发地电位升高、继电保护发生拒动、误动或烧坏设备等安全事故的发生。另外我们应科学改善更新监控数据库,令后台信号依据变电站名称、重要等级进行合理划分并实现分类显示。一旦故障发生数个后台信号一同显示,操作管理人员则能够依据类别重要性快速做出准确的判断与分析。 2.2 完善调试安装、确保各设备协调配合自动化综合变电站系统的建设令继电保护涵盖众多环节设备,例如后台监控、测量表计、直流系统、远动、五防等,因此我们应完善开展调试安装,明析继电保护同该类设备的管理分工与责任划分,进而促进各方的协调配合。同时我们应在录入基础数据、建立系统数据库及联合调试各项设备等环节上下功夫。对新近安装的继电保护装置我们应科学进行校验,对其加入百分之八十额定电压,模拟探析系统有可能产生的各类故障,针对装置科学开展传动试验与整组模拟,进而完善保障装置中涵盖的逻辑回路得到正确性验证。针对计算机装置防潮、抗干扰性能较差,安全系数、工作可靠性有限,容易引发雷击现象,对电源电压与工作环境要求较高的现状我们应采用两端电缆屏蔽层接地的相关抗干扰规范,在网线及二次回路中合理配置避雷器,在直流电源处加设稳压与滤波设备、在变电站控制室加设调节室温空调设备、交流电源处引入雷电吸收器等科学措施,提升网络线、光缆抗外力破坏能力,辅助提升计算机装置安全可靠性,保障自动化继电保护装置接线可靠牢固。另外我们应强化对电力工程重要质量环节的控制,例如科学管控远方后台反映监测、gps对时精度、远动通道质量及全站模拟精度等。针对变电站改造进程中一些设备无法停电终止运行的现象,我们可科学利用技术手段完善安全措施管理,例如应用模拟开关校验新装置,实现不停电服务,同时积累丰富施工经验,创设不停电典型作业规范及继电保护安全管理措施,为安全施工创设良好的环境。 2.3 依据安全保护要求强化验收投运及运行维护基于继电保护要求我们应科学开展设备验收及运行维护,除了一些常规整组传动保护试验,还应着重强化对各项设备遥信、遥控、遥调与遥测操作的验收,依据各项设备客观特征制定适应性操作运行规程,列出运行要点。各类报告书、工程竣工图纸以及技术资料应及时报送相关部门,并做好系统数据的存储备份工作,进而为后续的维护运行、改造检修做好充足的技术准备。另外我们应进一步强化运维人员现场培训,提升其业务素质及论文联盟对新设备熟练掌握程度,进而直接强化设备运维质量。设备投入运行之前运维人员应熟悉变电站主接线状况及运行方式,熟练掌握计算机操作技巧并通过严格考核合格后才可担任相关工作。同时我们还应合理进行事故预想,能够准确、清晰对后台信号展开分析并判断故障,为随时记录故障情况,我们应将gps对时与故障录波列为重点巡查装置,进而有利于科学进行电力系统故障分析与处理。一些变电站在经过自动化综合改造后,其各类电源均细化统一为直流二百二十伏电源,包括控制、保护、电子锁及信号电源,令室外设备直流回路明显增加,因此我们应科学做好针对二次室外回路的安全维护管理,降低直流接地引发故障机率。 3结语 总之,基于电力系统继电保护特征及管理现状我们只有针对现实工作需要、系统现状科学制定安全管理策略、统筹设计、规范选型设计,完善调试安装、协调配合,强化验收投运及运行维护才能切实提升电力系统继电保护安全性,令其适应电力系统自动化改造,发挥优势辅助功能,提升系统服务水平及运行效益。 电力自动化论文:浅谈电力自动化 摘要:电力自动化是指综合运用控制理论、电子设备、仪器仪表、计算机软硬件技术及其他技术,对发电过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加发电量、提高发电生产效率和质量、降低消耗、确保安全等目的的一类综合性技术。文章对我国电力自动化的发展及现状进行了探讨。 关键词:电力自动化;现场总线;无线通讯技术;变频器 现今,创新的自动化系统控制着复杂的工艺流程,并确保过程运行的可靠及安全,为先进的维护策略打造了相应的基础。电力过程自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高搜企网版权所有,为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。随着社会及电力工业的发展,电力自动化的重要性与日剧增。传统的信息、通信和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。最新的技术,包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等,大大提升了过程系统的效率和安全性能。 一、电力自动化的发展 我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。到70年代初,便先后研制出电气集中控制装置和集保护、控制、信号为一体的装置。在80年代中期,由清华大学研制的35kv变电站微机保护、监测自动化系统在威海望岛变电站投入运行。与此同时南京自动化研究院也开发出了220kv梅河口变电站综合自动化系统。此外,国内许多高等校及科研单位也在这方面做了大量的工作,推出一些不同类型、功能各异的自动化系统。为国内的变电站自动化技术的发展起到了卓有成效的推动作用。1998年全国装机容量超过277gw,跃居世界第2位,自此以后,我国电力仍以较高的速度和更大的规模迅猛发展,预计我国电力装机总容量将在今年底至明年初突破800gw。 二、电力自动化的实现技术 现场总线(fieldbus)被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展,引起了自动化系统结构的变革,随着工业电网的日益复杂工业自动化网版权所有,人们对电网的安全要求也越来越高,现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。 三、无线技术 无线通讯技术因其不必在厂区范围内进行繁杂、昂贵的布线,因而有着诱人的特质。位于现场的巡视和检修维护人员借此可保持和集中控制室等控制管理中心的联系,并实现信息共享。此外,无线技术还具有高度灵活性、易于使用、通过远程链接可实现远方设备或系统的可视化、参数调整和诊断等独特功能。无线技术的出现及快速进步,正在赋予电力工业领域以一种崭新的视角来观察问题,并由此在电力流程工业领域及资产管理领域,开创一个激动人心的新纪元。 尽管目前存在多种无线技术汉阳科技,但仅有几种特别适用于电力流程工业。这是因为无线信号通过空间传播的过程、搭载的数据容量(带宽)、抗rfi(射频干扰)/emi(电磁干扰)干扰性、对物理屏障的易感性、可伸缩性、可靠性,还有成本,都因无线技术网络的不同而不同。因此,很多用户都倾向于“依据具体的应用场合,来选定合适的无线技术”。控制用的无线技术主要有gsm/gprs(蜂窝)、9oomhzradios、wi-fi(802.lla/b/g)、wimax(802.16)、zigbee(802.15.4)、自组织网络等,其中尤以wi-fi和wimax应用增长速度最快,这是因为其在带宽和安全性能方面较优、在数据集中和网络化方面具备卓越的安全框架、具有主机数据集成的高度灵活性、高的鲁棒性及低的成本。 四、信息化技术 电力信息化包括电力生产、调度自动化和管理信息化两部分。厂站自动化历来是电力信息化的重点,大部分水电厂、火力发电厂以及变电站配备了计算机监控系统;相当一部分水电厂在进行改造后还实现了无人值班、少人值守。发电生产自动化监控系统的广泛应用大大提高了生产过程自动化水平。电力调度的自动化水平更是国际领先,目前电力调度自动化的各种系统,如scada、agc以及ems等已建成,省电力调度机构全部建立了scada系统,电网的三级调度100%实现了自动化。华北电力调度局自动化处处长郭子明说,早在20世纪70年代华北电力调度局就用晶体管计算机调度电力,从国产121机到176机,再到176双机,华北电力调度局全用过,到1978年已经基本实现了电网调度自动化。 五、安全技术 电力是社会的命脉之一,当今人类社会对电力系统的依赖已到了难以想象的程度。电力系统发生大灾变对于社会的影响是不可估量的,因此电力系统最重要的是运行的安全性,但这个问题在全世界均未得到很好解决,电力系统发生大灾变的概率小但后果极其严重,我国电力系统也出现过稳定破坏的重大事故。由于我国经济快速发展的需求,电力工业将会继续以空前的速度和规模发展。随着三峡电站、西电东送、南北互供和全国联网等重大工程的实施,我国必将出现世界上最大规模的电力系统。 六、传动技术 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(mcu/dsp)等部分组成。变频器作为节能降耗减排的利器之一,在电力设备中的应用已经极为广泛而成熟。对于变频器厂商而言,在未来三十年,变频器,尤其是高压变频器在电力节能降耗中的作用极为明显,变频器也成为越来越多电力行业改造技术的首选。在业内,以abb为首的电力自动化技术领导厂商,abb建立了全球最大的变压器生产基地及绝缘体制造中心。自1998年成立以来,公司多次参与国家重点电力建设项目,凭借安全可靠、高效节能的产品性能而获得国内外用户的好评。其公司多种产品,包括:plc、变流器、仪器仪表、机器人等产品都在电力行业中得到很好的应用。 七、人机界面 发电站、变电站、直流电源屏是十分重要的设备,随着科学技术的不断发展,搜企网,单片机技术的日趋完善,电力行业中对发电站、变电站设备提出了更高精密、更高质量的要求,直流电源屏是发电站、变电站二次设备中非常重要的设备,直流电源屏承担着向发电站、变电站提供直流控制保护电源的作用,同时提供给高压开关及断路器的操作电源,因此直流电源屏的可靠性将直接关系到发电站的安全运行,直流电源屏的发展已经经历了很长的时间,从早期的直流发电机、磁饱和直流充电机到集成电路可控硅控制直流充电机、单片机控制可控硅充电机、高频开关电源充电机等,至目前直流电源屏已很成熟。 直流电源屏整流充电部分仍然采用目前国际最流行的软开关技术,将工频交流经过多级变换,最后形成稳定的直流输出,直流电源屏系统控制的核心部件是v80系列可编程控制器plc,它将系统采集的输入输出模拟量以及开关量经过运算处理,最终控制高频开关电源模块使其按电池曲线及有人为设置的工作要求更可靠地工作。 电力自动化论文:遥视系统在电力变电站综合自动化系统中的应用 【摘 要】 叙述了遥视系统在电力变电站综合自动化系统中的应用,提出了研制遥视系统的设计思想,分析了遥视系统的组成及其功能特点,对视频图像传输的几种方案进行了对比,并对遥视系统的应用前景进行了展望。 1 引言 随着电力工业迅速发展,中国正在进行“网厂分开、竞价上网”的改革,以便开放电力市场,引入竞争机制,降低发电成本,合理利用资源,并最终使用户获利。而电力市场不断完善后,将允许用户参与电力市场的竞争,生产调度与市场交易一体化,调度的作用和地位进一步提高。这就要求变电站实现无人/少人值守,裁员增效。 根据我们的了解,目前国内只有广东、江苏等发达省份的部分变电站实现了“四遥”(遥测、遥信、遥控、遥调)和无人值班(其实是无人值班,有人值守模式),调度值班人员在远方控制中心即可能对变电站的各类电气参数进行监视,对断路器与电动刀闸进行控制。遗憾的是,四遥不涉及变电站环境(如防盗、防火、防爆、防渍、防水汽泄漏等)的监控内容,人们对这种“无人值班”心存疑虑。 随着多媒体技术、计算机通信技术的不断成熟,数字视频技术的日臻完善,现代数据传输技术的发展,使得数据传输速率和带宽不断向上突破,为视频监控技术的研制提供了必需的基础。因此,远程图像控制与信息管理即遥视系统的研究课题,列入了议事日程。 2 设计思想 变电站遥视系统主要是把变电站现场的监视图像、声音、报警信号和各种设备的数据进行采集处理,采用先进的图像编解码压缩技术和传输技术,集设备监控、图像采集、闭路监视、图像监视预报联动和视频图像等功能于一体的综合自动化系统。研制该系统时,应充分考虑用户的具体要求和当地的具体情况,建立在高起点的技术之上,按无人值班方案进行设计。 首先,系统应能满足无人值班变电站的要求,具有高度的可靠性和工作的连续性,可以24h连续监控数十个变电站。 其次,系统应具有多画面视窗,1~16个画面任意分割方式;图像清晰,画面流畅,彻底杜绝马赛克、图像边沿锯齿及拖动现象;在保证高品质画面的同时,降低传输码流,实现了真正的海量存储。 再者,系统应提供透明通道,满足多种高、低速通信通道。 3 系统组成 遥视系统的基本配置如图所示。 遥视系统由多个远程现场和一个监控中心组成,在远程现场和监控中心之间有pcm 2m通讯线路连接。在每个现场均有若干摄像机。摄像机的镜头、云台可控,并可加若干传感器、警灯、警号等外围设备。在监控中心可以任意监视各个现场,并收集各现场的报警信息。监控中心由中心机房内部的多媒体监控主机和机房以外的网络分控计算机组成。 系统可以随时方便、即时地检索、回收记录存贮的图像,如可按时间、地点(镜头)或图像文件进行检索和回放。回放图像稳定、清晰,可反复读写,不存在传统监控系统中所存在的录像带的信号衰减和磨损问题。 3.1 系统配置 3.1.1 厂站端 包括摄像机单元、控制解码器、视频矩阵、报警控制设备、麦克风和音箱、编解码器等,在有人值守的远程现场可以设置多媒体控制计算机,也可以设置控制键盘,这些控制设备可以控制该现场的摄像机切换,镜头、云台动作,并且可以处理报警信息。对于无人值守的现场可以不放置计算机,建议放置控制键盘。厂站端在系统中的作用是采集现场的各种视频、音频、数据等信息,并通过编解码器进行处理,将模拟信号数字化并压缩编码,以便于在可利用的数字通讯线路上进行传输。同时厂站端还具有把主站端传输过来的控制命令解码后控制镜头、云台等可控装置。 3.1.2 通信层 可用光纤、微波、ddn、isdn、通信卫星、有线基带调制解调器、无线扩频调制解调器等,线路接口可以是g.703,v.35,rs449等。 3.1.3 主站端 包括编解码器、视频矩阵、音频矩阵、麦克风、音箱,多媒体电脑、监视器、网络视频服务器及监控软件等。主站端的作用是将通讯线路采集的数字信号通过编解码器解码转化后的模拟信号经视频矩阵进入多媒体电脑、监视器和网络视频服务器,用于监视各个现场,并收集现场的报警信息,同时供网络层传输图形等信号。 3.1.4 网络层 即计算机网络(局域网或互联网)由局长分控计算机、变电站分控计算机等各级网络分控计算机组成。其作用是将网络视频服务器上的远程现场信号在局域网或互联网上进行传输,以供局长分控计算机等各级网络分控计算机共享资源。 3.2 系统三大领域 3.2.1 视频技术 在许多远程视频监控系统的方案设计中,经常会遇到的问题是如何远距离传输监控现场的模拟视频信号。使用同轴电缆传输模拟视频信号,在距离上会受到限制,超过几百米便需要放大中继,因此,常规的视频监视系统只适合在一座建筑物内或一定区域范围内使用。此外,常规系统在一路同轴电缆上只能传输单一视频信号,传输控制信号和话音需要单独敷设电缆。远距离传输视频的可行方法是将模拟视频信号数字化并压缩编码,在可利用的数字通讯线路上传输。视频数据的压缩和解压缩,视频图像的信息量是巨大的。例如,1幅640×480中分辨度的彩色图像(24bit/像素),其数据量为0.92mb,如果以每秒30帧的速度播放,则视频信号的数码率高达27.6mbps。显然,视频压缩技术数字化是压缩技术的关键。目前,适用于远程视频监控的图像压缩标准有h.261,mpeg—1。h.261标准简称p×64,由国际电报电话咨询委员会(ccitt)的一个专家组在1990年12月制定,mpeg—1则在1992年成为标准。两者的核心技术都是离散余弦变换及运动补偿算法,它的主要思想是通过减少每帧图像间时间上和空间上的冗余性和相关性信息来减少数据量。h.261适合在64~384kbps的低带宽下传输实时视频图像,但图像质量不理想;mpeg—1在800kbps~2mbps的传输速率下图像清晰度能达到较好的图像效果。用户可根据不同的场合和需求选用不同的压缩标准。由于视频数据流巨大,采用的压缩方法和格式将对视频服务器的性能产生重大影响。在选择硬件平台时,还应慎重考虑:系统带宽、吞吐能力、通道数、在线存储能力、编解码器及码率、联网能力等。 3.2.2 网络技术 数字化视频可以在计算机网络(局域网或广域网)上传输图像数据,基本上不受距离限制,信号不易受干扰,可大幅度提高图像品质和稳定性;且数字视频可利用计算机网络联网传输,网络带宽可复用,无须重复布线;另外,数字化存储成为可能,经过压缩的视频数据可存储在磁盘阵列中或保存在光盘中,查询十分简便快捷。 3.2.3 通信技术 数字视频远程监控系统的数据通信有以下特点: 1实时性 视频数据 属于实时数据,必须实时处理,例如:实时压缩、解压、传输、同步。 2分布性 现场图像采集和发送主机与图像接收显示主机位于不同地点,通过计算机局域网或广域网连接。 3同步性 尽管视频信息具有分布性,但在用户终端显示时必须保持同步,另外,声音与视频也必须保持同步。 目前,tcp/ip网络通信协议是一种即成事实的工业标准,视频远程监控系统为可在各种网络结构中运行,也必须采用tcp/ip协议。然而,tcp/ip协议用于可靠传输,作为结果,如果你在internet上向另外一台计算机发送一个数据包,你可以确信它将准确无误地到达目的地,但你决不可能得到数据将在特定时间内到达的保证。事实上,数据包在到达目的地前延时数小时或数天,在理论上都是站得住脚的。作为视频传输这样的特例,对时间却十分敏感,因此必须确保数据的实时性和同步性。国际通信联合会(itu)和国际互联网工程任务组(iete)设计了一个实时传输协议rtp来解决传输实时性数据的难题。rtp一般运行在不可靠性协议层上如udp(事实上经数学统计udp包的可靠性在99%以上)。每个经过rtp传输的数据包中有时间信息和一个相关的序列号,这个信息使应用程序混合音频和视频信息相对容易。由于应用程序可以很容易地决定当视频帧需要略过时将跳到的正确数据包号,因此同每个包相关的时间信息可以平滑同步过程。 在监控领域中,数字化和网络化是一种趋势,可广泛应用在电信、电力、交通、银行、水利、智能大厦等领域。在电信局无人值守机房、电力无人值守变电站、水文站、银行营业所等场所,通常具有以下特点:有重大经济价值,安全防范要求高,在地理位置上分布较广或位置较偏僻。利用数字视频远程监控技术可在本系统内建立监控调度中心,对远端现场的图像声音及其他敏感数据进行实时监控以便对敏感事件进行快速反应。具体实现的方式是:利用各种数据通信网络如ddn、isdn、e1、xdsl,把经过数字化压缩、编码的视频、音频、报警感应数据传输至监控中心,中心的计算机对各种数据进行解压缩、解编码,同时回放视频、音频,对报警事件进行告警处理。 4 系统通讯方案 通讯传输部分是整个远程遥视系统的关键组成部分,其作用如同人的脊髓一样,负责各种信号和指令的上传下达。 遥视系统可以借助数字光纤、数字微波、卫星、无线扩频、isdn、ddn等多种通讯媒介,将图像、声音、数据信号进行压缩编码并通过2mbps e1数据信号从几十公里以外的远端传送到中心控制室,同时将控制室的音频和控制信号传回基站。 这里主要简要叙述几种主要的通讯方案。 4.1 同轴电缆方案 在遥视系统中,同轴电缆是传输视频图像最常用的媒介。 这种方式可采用75ω的纯铜芯电缆。用同轴电缆方式传输时,由于衰减大,用它组成的传输网最长只能传输10km左右。 同轴电缆可靠、速率快、投资少,但架设方式麻烦、距离短,同时存在不平衡电源线负载等因素会导致各点之间存在地电位差,需接入被动式接地隔离变压器进行补偿。 4.2 光纤通讯方案 光纤是能使光以最小的衰减从一端传到另一端的透明玻璃或塑料纤维,它的最大特性是抗电子噪声干扰,通讯距离远。 光纤有多模光纤和单模光纤之分。单模光纤只有单一的传播路径,一般用于长距离传输;多模光纤有多种传播路径,多模光纤的带宽为50~500mhz/km,单模光纤的带宽为2000mhz/km。光纤波长有850nm、1310nm和1550nm等。850nm波长区为多模光纤通信方式;1550nm波长区为单模光纤通信方式;1310nm波长区有多模光纤和单模两种。 目前,单模光纤在波长1.31um或1.55um时,光速的低损耗窗口每公里衰减可做到0.2~0.4db以下,是同轴电缆每公里损耗的1%,因此光纤通讯方式可实现20km无中断传输。 用光缆作干线传输系统容量大、能双向传输、保密性好、安全可靠性高。光端机技术越来越成熟,成本费用也大幅度下降。 光纤通讯的造价稍高,施工技术难度大。 4.3 无线通讯方案 传统的无线通讯系统包括以下几种: (1)调幅(am)广播。 (2)调频(fm)广播。 (3)无线寻呼网。 (4)甚高频通讯。 (5)特高频通讯。 (6)微波通信。 (7)卫星通讯。 电力系统中,微波通信是一种较常用的无线通讯方式。这种方式覆盖面广,频带很宽,不需要传输线,而且可以构成双向通讯系统。 目前已使用的频段为300mhz~3000ghz,通讯容量大,仅一个波道便可传送数以百计路以上的电话,多波道运行时可传送的容量则更可观。微波通信传送的信息,几乎不受电力系统本身干扰的影响,故传输的质量较高。同时,微波通信还具有同时传送电话、电报、图像、数据等多种形式的功能,在电力系统中获得了广泛的应用。 微波通信方式的传输量大,质量高,配置灵活,可以省去建设有线传输线的费用,并且具有很快的传输速率,缺点是微波通信一般是点对点的通讯方式,对于为数众多的测控单元,每个点都要建设一对微波通信设备。 4.4 电话线通讯方案 电话线通讯方案也是一种长距离传输视频的途径。但由于电话线路带宽限制和视频图像数据量大的矛盾,传输到终端的图像都不连续,而且分辨率越高,帧与帧之间的间隔就越长;反之,如果想取得相对连续的图像,就必然以牺牲清晰度为代价。 5 展望 变电站遥视系统解决了变电站现场的可视化及环境监控问题,是对“四遥”功能的有益补充,为实现“无人值班,无人值守”提供了可靠的保证。 遥视系统的推广应用对提高变电站运行的安全性、可靠性,提高运行和管理的科学性,充分发挥变电站效益,促进管理工作的现代化有着现实意义和历史意义。 电力自动化论文:谈电力自动化的未来发展趋势 摘要:随着 计算 机技术、通信技术、功率 电子 技术和控制技术的 发展 ,电力自动化技术也随之进入一个新的时期。这主要表现在:变电站自动化、电网调度自动化和配电网自动化水平这几个方面。 关键词:电力自动化 发展趋势 水利工程 0 引言 20世纪90年代以来,计算机技术、通信技术、功率电子技术和控制技术日新月异,而且这些新技术逐渐由理论和实验阶段进入应用领域,这些都对电力自动化技术产生了巨大的影响。一些新的观点和理论应运而生,电力自动化技术也随之进入一个新的时期。这解决了电力 工业 许多一直没有解决的问题。本文将对电力自动化的新进展进行分析。 1 变电站自动化的新进展 变电站自动化是将变电站的二次设备利用计算机技术和 现代 通信技术,经过功能组合和优化设计,对变电站实施自动监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。变电站自动化系统可以收集较为齐全的数据和信息,利用计算机的高速计算能力和判断功能,方便监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。目前,我国的变电站自动化技术已经很成熟,并广泛地应用于高、中、低压变电站中,这大大提高了变电站的运行效率及可靠性。但与国外先进的变电站自动化系统相比,仍存在许多需要改进的地方。如国外无论是分层分布式的变电站自动化系统还是常规的rtu方式,均能可靠地实现变电站的无人值班监控,这对国内进行新、老变电站自动化系统的建设和改造很有启发。此外,变电站运行管理的方式对变电站自动化系统和后台功能的设计有较大影响。目前国内由于运行管理等多种因素的影响,导致现有的变电站自动化系统过多地强调了后台功能,系统庞大、结构复杂,给变电站的运行维护人员完成监控系统的日常维护和故障处理工作带来了一定的困难。有关部门应针对变电站不同的运行管理方式,对监控系统的功能和配置进行规范和优化。 2 电网调度自动化的新进展 电网调度自动化是现代电力系统自动化的主要组成部分和核心内容,它是信息技术、计算机技术及自动控制技术在电力系统中的应用。经过近20年的发展,电网调度自动化系统在电力系统的安全 经济 运行中已经起着不可或缺的作用。电网调度自动化技术随着信息技术、计算机技术及自动控制技术的发展而日新月异,系统升级换代很快,当前电网调度自动化系统的发展面临着一些挑战。 网络 安全对于以实时运行为首要任务的电网调度自动化系统尤为重要,但随着互联网技术的发展和广泛使用,网络攻击和病毒侵害不断发生,对电网调度自动化系统的安全运行构成了威胁。一方面,从网络安全的角度出发,需要将调度自动化系统隔离运行;另一方面,随着自动化系统的规模日益扩大、应用复杂度的日益提高,各个控制中心之间以及各个自动化子系统之间的交互大大增强,需要进行信息的一体化整合与集成。因此,需要对调度自动化系统的安全集成技术进一步研究,使得系统的开放性、稳定性、可靠性、实用性,特别是安全性更强。 3 配电网自动化的新进展 随着城乡电网建设和改造的顺利进行,提高配电网自动化水平的呼声越来越高。近10年来,在现代 科学 技术的推动下,配电自动化领域取得了突飞猛进的发展。随着电网建设的发展,配电网的网格化程度越来越高,仅凭借人的经验,难免顾此失彼。于是新一代的配电自动化系统,即智能配电系统应运而生。它在第二阶段的配电自动化系统的基础上增加了智能配电功能,以人工智能代替人的经验,更科学地管理复杂配电网。引入人工智能的智能配电系统不仅能够在故障时发挥作用,而且在配电网正常运行时,也能为供电 企业 提高经济效益和社会效益。 3.1 智能配电系统在配电网发生故障时的作用 在一段馈线发生故障时,判断故障区域、隔离故障区域,恢复受故障影响的健全区域供电,从而缩短停电时间、减小停电面积、提高供电可靠性。在配电网受到灾害性影响时(如主变电站失压、超高压尽先失压或10kv母线故障等并且在高压侧难以快速恢复时),利用人工智能生成负荷批量转移策略,在不威胁供电安全的前提下,通过一系列的遥控操作将受影响的负荷转移到非故障线路,避免大面积停电。 3.2 智能配电系统在配电网正常运行时的作用 实际运行中配电网中的负荷分布是不均衡的,有时甚至是极不均衡的,这严重降低了配电线路和设备的利用率,同时也导致线损较高。利用人工智能可以寻求一种优化运行方式,将负荷从重负载甚至是过负载转移到轻负载馈线上,这种转移有效地提高了馈线的负荷率,增强了配电网的供电能力。智能配电系统还可以实时遥控配电网开关进行 网络 重构和电容器投切,在不显著增加投资的前提下可以达到改善电网运行方式和降低网损的目的。 4 结束语 由于 现代 电力自动化程度的提高,使得用电质量得到了保证,因此为现代高精技术的 发展 提供了基础,同时由于自动化程度的提高减少了维护费用,设备利用率提高, 经济 调度的实施都大大的降低了运行成本,取得了可观的经济效益。 电力自动化论文:电力自动化管理系统分析 摘要: 配电网是电力系统发电、输电和配电(有时也称供电和用电)三大系统之一。电力公司通过配电网实现产品销售——向广大电力用户提供电能。随着 经济 的 发展 ,观念的变化,电力公司正经历着一场深刻的变革:电力市场自由化。配电自动化及管理系统是一项系统的综合性工程,成功的配电自动化是设备的可靠性和方案的有机结合,针对配电自动化及管理系统发展的过程及其特点,根据配电网规模、地理分布及电网结构,提出了配电自动化及管理系统的结构及其主要功能,并就在具体实施过程中值得注意的问题进行了探讨。 关键词: 配电自动化 配电管理系统 环网配电 供电可靠性 1 配电自动化简介 配电自动化指:利用 现代 电子 技术、通信技术、 计算 机及 网络 技术与电力设备相结合,将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起,改进供电质量,与用户建立更密切更负责的关系,以合理的价格满足用户要求的多样性,力求供电经济性最好, 企业 管理更为有效。 配电自动化是一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程,包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。从保证对用户的供电质量,提高服务水平,减少运行费用的观点来看,配电自动化是一个统一的整体。 配电自动化包含以下几个方面: 馈线自动化。馈线自动化完成馈电线路的监测、控制、故障诊断、故障隔离和网络重构。其主要功能有:运行状态监测、远方控制和就地自主控制、故障区隔离、负荷转移及恢复供电、无功补偿和调压等。 变电站自动化。变电站自动化指应用自动控制技术和信息处理与传输技术,通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工对变电站进行监控、测量和运行操作的一种自动化系统。变电站自动化以信号数字化和计算机通信技术为标志,进入传统的变电站二次设备领域,使变电站运行和监控发生了巨大的变化,取得显著的效益。 变电站自动化的基本功能有:数据采集、数据计算和处理、越限和状态监视、开关操作控制和闭锁、与继电保护交换信息、自动控制的协调和配合、与变电站其他自动化装置交换信息和与调度控制中心或集控中心通信等项功能。 配电自动化及管理系统是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术,将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成,构成完整的自动化管理系统,实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理。它是实时的配电自动化与配电管理系统集成为一体的系统。 2 配电自动化及管理系统 2.1 配电自动化及管理系统的等级划分及结构 根据配电网规模、地理分布及电网结构,分为特大型、大中型和中小型系统。主要由主站系统、子站系统、远方终端、通信系统组成。 2.2 配电自动化及管理系统的主要功能 2.2.1 配电自动化及管理系统的主站 配电自动化及管理系统主站是整个配电自动化及管理系统的监控、管理中心。其主要功能有实时功能和管理功能:实时功能:数据采集、数据传输、数据处理、控制功能、事件报告、人机联系、系统维护、故障处理等。 管理功能:指标管理、地理信息系统(gis)、运行管理、设备管理(fm)、辅助设计(am)、辅助工程管理、应用软件等。 2.2.2 配电自动化及管理系统的中心站 在特大城市的配电自动化及管理系统中可设中心站,是下属主站经加工处理后的信息汇集、管理中心。主要负责全局重要信息的监视与管理,特大城市电力部门可根据各自实际情况,确定本局配电自动化及管理系统中是否设置中心站。 2.2.3 配电自动化及管理系统子站(或称配电自动化系统中压监控单元) 配电自动化及管理系统子站是为分布主站功能、优化信息传输、清晰系统结构层次、方便通信系统组网而设置的中间层,实现所辖范围内的信息汇集、处理以及故障处理、通信监视等功能。具体功能有:数据采集、控制功能、数据传输、维护功能、故障处理、通信监视等。 2.2.4 配电自动化及管理系统远方终端 配电自动化及管理系统远方终端是用于中低压电网的各种远方监测、控制单元的总称,它包括配电柱上开关监控终端ftu(feeder terminal unit)、配电变压器监测终端ttu(transformer terminal unit)、开闭所、公用及用户配电所的监控终端dtu(distribu-tion terminal unit)等。具体功能有:数据采集、控制功能、数据传输、维护功能、当地功能等。 3 电力自动化管理系统 3.1 规划和建设好配电网架 规划和建设好配电网架,是实现配电自动化及管理系统的基本条件。常用的配网接线有树状、放射状、网状、环网状等形式,其中环网接线是配网最常用的一种形式。将配电网环网化,并将10kv馈线进行适当合理的分段;保证在事故情况下,110kv变电容量、10kv主干线和10kv馈线有足够的转移负荷的能力。 3.2 加强领导,统筹安排,分步实施 配电自动化及管理系统的开发和应用,是从传统的管理方式向 现代 化管理方式的飞跃,其涵盖的内容十分广泛,涉及部门诸多,为此,必须加强领导,统一规划,因地制宜,分步实施,以实现最佳的投入产出比。 3.3 解决好实时系统与管理系统的一体化问题 由于配电自动化(da)涉及的一次设备成本较大,目前一般仅限于重要区域的配网使用,而am/fm/gis则可在全部配网使用。若使用一体化可通过am/fm/gis系统在一定程度上弥补da在这方面的不足,故配电自动化及管理系统的实时scada和am/fm/gis的一体化颇为重要。所谓一体化,就是指gis作为 计算 机数据处理系统平台的一个组成部分,整个系统的实时性和数据(包括图形数据)的一致性得以保证,使得scada和am/fm/gis通过一个图形用户界面(gui)集成在一起,从而提高系统的效率和效益。 3.4 配置合理的通信通道 通信系统信道的选用,应根据通信规划、现有通信条件和配电自动化及管理系统的需求,按分层配置、资源共享的原则予以确定。信道种类有光纤、微波、无线、载波、有线。主干线推荐使用高中速信道,试点项目建议使用光纤。 3.5 选择可靠的一次设备 对一次开关设备除满足相应标准外,还应满足配电自动化及管理系统的要求。 4 小结 配电自动化及管理系统具有实时性好、自动化水平高、管理功能强之特点,能提高供电可靠性和电能质量、改善对用户的服务,具有显著的 经济 优越性和良好的社会综合效益。配电自动化及管理系统的建设是一项系统工程,所以要在按照城网建设规划的前提下,因地制宜,积极采用、合理选用、推广应用配电自动化及管理系统。 电力自动化论文:电力自动化改造技术 摘要:文章分析了变电所自动化改造的几个关键技术。 关键词:变电所 自动化 改造 1 变电所改造的主要内容 常规变电所改造为无人值班变电所运行,首先要对一、二次设备进行改造,使之适应无人值班运行要求。 1.1 一次设备主要改造及技术要求 1.1.1 断路器的改造:主要要求是能实现遥控操作功能,并提供可靠的断路器位置信号。对使用年久且性能不能满足电网运行要求的6~35kv油断路器动作要求,应以性能好、可靠性高、维护量小的无油设备(如真空断路器或sf6 断路器)来代替。断路器辅助触点改造为双辅助触点接线以防信号误发。 1.1.2 高压开关柜的改造:完善机械防止误操作措施;完善柜间距离,要求隔离物起绝缘支撑作用,要具有良好的阻燃性能;加强母线导体间、相对地间绝缘水平;改造高压开关柜中的电流互感器,使之达到高压开关柜使用工况绝缘水平、峰值和短时耐受电流、短时持续时间的要求。 1.1.3 过电压保护设备的改造:如对变电所6~35kv中性点加装自动跟踪、自动调谐的消弧线圈;为减少变电所的运行维护工作量,降低残压,防止避雷器的爆炸,变电所6~35kv避雷器宜更换为无间隙金属氧化物避雷器(moa)。 1.1.4 主变压器有关辅助元件的改造:改造中性点隔离开关及其操作机构,能实现遥控操作;对有载调压分接开关实现当地和远方遥调操作;实现主变温度远方测量等。 1.2 二次设备改造内容及要求 控制回路的改造要能适应无人值班需要,主要有以下要求:①断路器控制回路改造后,要简单、可靠、无迂回接线。②断路器控制回路断线、失去控制电源时应实现远方报警,并保留控制回路故障信号。③保护回路单独设有熔断器的变电所,保护回路直流消失后,能远方报警。④重合闸装置要实现自动投退,在遥控和当地操作合闸后,重合闸电源应自动投入,重合闸放电回路自动断开。在遥控和当地操作跳闸后,自动退出重合闸电源,同时重合闸装置自动放电。根据需要实现重合闸后加速和一次重合闸。⑤低频减负荷装置或其它系统稳定措施装置动作跳闸时,应自动闭锁重合闸。⑥取消断路器位置信号灯的不对应闪光功能,信号灯具改为发光二极管等节能型灯具。⑦加装遥控与就地跳、合闸闭锁回路。⑧中央信号装置有关回路作相应改造。 2 改造方案的选择 对常规变电所进行无人值班改造,总的指导思想是“安全、可靠、实用、 经济 ”。二次设备改造任务重,改造难度大,需要对一些关键技术进行探讨,寻找恰当的解决方法。下面介绍几种典型的二次设备改造方案。 2.1 断路器的控制与继电保护合一的改造方案 改造时保留有全部保护设备,取消控制屏(集中控制台,集中控制柜),将断路器控制回路、控制设备安装到保护屏适当备用位置。这种方案将会取消控制屏上的全部光字牌信号、测量仪表和音响信号。为满足当地操作及改造过渡期内变电所运行操作人员对设备状态的监视要求,增设一套rtu当地工作站及显示设备。在显示器上显示有关一次接线图,测量信息,事故及预告信息。采用这种改造方案,可以简化二次回路接线,减少大量控制电缆,减少回路中的触点,提高二次设备的运行可靠性。这种改造方案适合于由弱电控制,集控台、集控柜等多台设备组合的控制回路改造。 变电所改造一般采用常规的rtu装置。变电所无rtu装置的可采用性能较好的分布式分散安装的rtu遥测交流采样,各rtu之间通信连接。变电所已有rtu装置的,在原装置中扩大功能,增加rtu容量以满足无人值班改造信息量的要求。 2.2 只改造二次回路接线方案 这种改造方案保护设备、控制设备全部利用。在改造中根据无人值班变电所的技术要求,改造二次回路中的部分接线,如断路器控制接线改接,重合闸接线改接,以及信号改接等;增加和更换部分继电器,使其具备无人值班变电所的技术要求。这种方案,改造量最少,二次回路变动量小,是采用电磁式继电器保护变电所的最方便、最经济的改造方案。变电所的rtu装置采用常规远动设备。 2.3 二次保护设备全部更新的改造方案 对于运行年限较长的变电所,在方案设计时可根据无人值班改造的技术要求,全部更新变电所二次及保护设备,采用目前国内较先进的综合自动化装置。这种改造方案投资较大,一般只适用于变电所相对陈旧,原有的二次回路已达不到安全要求的情况。 3 如何进行远方监控 3.1 继电器的更新 根据传统变电所无人值班改造的实际情况,也为确保“四遥”功能的实现,改造中要将保护及自动装置中的电流、电压、时间、信号、重合闸等电磁型继电器全部更新为静态继电器。由集成电路构成的静态继电器与原电磁型继电器相比具有整定直观、功耗低、动作迅速、精度高等优点,而且电流、电压继电器增加了直流辅助电源,可以通过电源监视灯对继电器的正常运行进行监视,从而大大提高了保护的可靠性与速动性。特别是信号继电器既有电保持,又有磁保持,信号记忆可靠,还增加了多组动合触点和电动复归圈。保证了“遥信”功能及信号继电器遥控复归的实现。 3.2 远控和就地操作转换 变电所实现无人值班,要方便设备检修和事故现场的紧急处理,就必须要实现远控及就地控制两种方式操作,因此要拆除原有的kk控制开关,在回路中增加具备“远控”和“就地”转换功能的qk切换开关,在正常情况下,无人值班变电所所有运行或备用状态的断路器,必须置于“远控”位置,由监控中心值班员进行远控。 4 线路的监视 大家知道,红绿信号等除反映断路器的实际位置以外,还担负着监视跳合闸回路是否正常的任务,虽然变电所内可以通过红绿灯来实现跳合闸回路的监视,但却无法从远方进行监视,为此在控制回路中加装了跳闸位置继电器twj和合闸位置继电器hwj,只要hwj及twj的两副常闭触点同时闭合,就说明跳闸回路有问题,需要到现场检修。 5 遥信的实现 常规变电所要进行无人值班改造,则原理通过中央信号及光子牌反应的各类预告信号就必须要具备遥信功能。同时,继电器动作以后,必须能够在监控中心进行遥控复归。因此,信号继电器的遥信问题以及信号继电器的复归问题也就成为突出的关键问题,在改造中应当加以重视。 5.1 遥信的实现 变电所原中央信号解除以后,为正确反映所内所有异常及事故信号,就必须将上述信号通过继电器触点提供给远动遥信装置以实现遥信功能。按照无人值班的要求在反映具体保护动作事件的同时,变电所任何一套保护装置动作及异常都要启动变电所的遥信事故总信号,以提醒监控人员及时处理。针对这一要求,将信号继电器全部更换为带有电动复归线圈及多组动合触点的静态集成继电器。每只信号继电器单独提供一对空触点以反映具体保护动作事件,另外每只继电器都提供一对空触点并将这些空触点并联在一起以反映事故总信号。断路器的实际运行位置采用开关的辅助触点来反映。 5.2 信号继电器的复归 信号继电器更换为静态继电器以后,其内部带有电动复归线圈。这样既可以通过信号继电器上的复归按钮就地复归,又可以通过将所有信号继电器的电压复归线圈并联后与监控屏遥控执行屏上信号复归继电器的常开触点串联起来,实现全站信号的遥控总复归。使得无人值班变电所的信号复归问题得以解决。 6 小结 通过实践,变电所实现无人值班,其优越性可大致归纳为:①传送负荷和限电速度快,电压调整迅速,从而改善电网电压质量,稳定电网运行,提高无功管理水平;②预防事故,加快事故处理:由于预告信号、事故信号、各种越限信号提供调度员分析,可以及时采取措施预防事故发生,事故掉闸后,调度员直接判断并做遥控操作,加快事故处理,可避免事故扩大,缩短事故处理时间;③大量节省人员,提高 企业 劳动生产率;④遥控由调度员直接执行,无中间环节,不易发生误操作。 电力自动化论文:电力自动化补偿技术分析 摘要: 电力 电子 技术、智能控制技术和信息通信技术的不断 发展 ,带动了许多电力新技术、新设备的不断出现,近年来随着城乡电网改造的进行,智能无功补偿技术在各地低压配电网的公用配变被广泛应用,它集低压无功补偿、综合配电监测、配电台区的线损计量、电压合格率的考核、谐波监测等多种功能于一身;同时还充分考虑了与配电自动化系统的结合。 关键词:电力 自动化 技术 0 引言 电力电子技术、智能控制技术和信息通信技术的不断发展,带动了许多电力新技术、新设备的不断出现,近年来随着城乡电网改造的进行,智能无功补偿技术在各地低压配电网的公用配变被广泛应用,它集低压无功补偿、综合配电监测、配电台区的线损计量、电压合格率的考核、谐波监测等多种功能于一身;同时还充分考虑了与配电自动化系统的结合。 1 传统的低压无功补偿技术 1.1 采集单一信号,采用三相电容器,三相共补 这种补偿方式适用于负荷主要是三相负载(电动机)的场合,但假如当前的负载主要为居民用户,三相负荷很可能不平衡。那么各相无功需量也不同,采用这种补偿方式会在不同程度上出现过补或欠补。 1.2 投切开关多采用交流接触器 其缺点是响应速度较慢,在投切过程中会对电网产生冲击涌流,使用寿命短。 1.3 无功控制策略 控制物理量多为电压、功率因数、无功电流,投切方式为:循环投切、编码投切。这种策略没有考虑电压的平衡关系与区域的无功优化。 1.4 通常不具备配电监测功能 2 智能无功补偿技术分析 2.1 补偿方式 2.1.1 固定补偿与动态补偿相结合 随着社会的发展,负载类型越来越复杂,电网对无功要求也越来越高,因此单纯的固定补偿已经不能满足要求,新的动态无功补偿技术能较好地适应负载变化。 2.1.2 三相共补与分相补偿相结合 新的设备尤其是大量的电力电子、照明等家居设备,都是两相供电,电网中三相不平衡的情况越来越多,三相共补同投同切已无法解决三相不平衡的问题,而全部采用单相补偿则投资较大。因此根据负载情况充分考虑 经济 性的共分结合方式在新的经济条件下日益广泛应用。 2.1.3 稳态补偿与快速跟踪补偿相结合 稳态补偿与快速跟踪补偿相结合的补偿方式是未来发展的一个趋势。主要是针对大型的钢铁冶金等 企业 ,工艺复杂、用电量大、负载变化快、波动大,充分有效地进行无功补偿,不仅可以提高功率因数、降损节能,而且可以充分挖掘设备的工作容量,充分发挥设备能力,提高工作效率,提高产量和质量,经济效益大。 2.2 采用先进的投切开关 目前采用的投切开关主要有以下几种。 2.2.1 过零触发固态继电器 其特点是动态响应快,在投切过程中对电网无冲击、无涌流,寿命较长,但有一定的功耗和谐波污染,目前运用比较普遍。 2.2.2 机电一体化智能复合开关 该开关是由交流接触器和固态继电器并联运行,综合两种开关的优点,既实现了快速投切,又降低了功耗。目前主要由于成本及可靠性原因应用较少。 2.2.3 机电一体化智能型真空开关 该开关采用低压真空灭弧室及永磁操作机构,可实现电容过零投切,还可适应电容器串联电抗器回路的投切,寿命长,可靠性高,目前正在实现商品化。 2.3 采用智能型无功控制策略 采集三相电压、电流信号,跟踪系统中无功的变化,以无功功率为控制物理量,以用户设定的功率因数为投切 参考 限量,依据模糊控制理论智能选择电容器组合,智能投切是针对星—角结合情况。电容投切控制采用智能控制理论,自动及时地投切电容补偿,补偿无功功率容量。根据配电系统三相中每一相无功功率的大小智能选择电容器组合,依据“取平补齐”的原则投入电网,实现电容器投切的智能控制,使补偿精度高。 2.3.1 科学 的电压限制条件 可设定的过、欠压保护值,可设置禁投(低谷高电压)、禁切(高峰低电压)电压值,具缺相保护功能,以无功功率为投切门限值。 2.3.2 可设置投切延时 延时时间可调(既可支持快速跟踪无功补偿,也可支持稳态补偿),同组电容投切动作时间间隔可设置,对快速跟踪补偿可设置为零。 2.4 集成综合配电监测功能 综合配电监测功能集配电变压器电气参数测量、记忆、通信于一体,是一套比较完整的配电运行参数测量机构,是低压配电电网中考核单元线损的理想手段。它能随时为电网治理人员提供所需要的各类数据,是为电网的安全运行和 经济 运行提供可靠的治理依据,是配电电网自动化系统的基本组成部分。主要功能如下: 实时监测配变三相数据:电压、电流、功率、功率因数、频率(1~3次谐波); 累计数据记录、整点数据记录和统计数据记录功能,累计计量有功、无功电量; 查询统计分析功能并根据输入条件生成各种报表、曲线、棒图、饼图。 一般都配有相关的后台处理软件,大多数可实现 网络 多机操作与数据共享。 2.5 集成电压监测功能 根据电压检测仪标准进行采样与数据统计处理,便于用户考核电压合格率,可用于电压监测考核。 2.6 集成在线谐波监测功能 较好一点的监测终端采用dsp作为cpu,应用fft快速傅立叶算法,可精确 计算 测量出电压、电流、功率因数、有功及无功电量等配电参数,还可以分析1~3次谐波,从而实现在线的谐波监测功能,该数据可根据用户要求在后台软件上进行分析处理。 2.7 通信 某些功能较先进的监控终端充分地考虑了设备的可持续性使用,采用标准的rs232、rs485接口,可根据用户要求非凡配置modem、现场总线(profibus)等,与配网自动化系统有机结合。具体通信方式有以下几种,或是其一或是多种方式的结合。 手工抄表:有线、无线、电卡等多种抄表方式。 直接通信:与配电自动化系统接口,为用户提供了多种解决方案以适应不同的配网自动化系统与子站或主站的直接通信。 与ftu的通信:可通过ftu实现一点对多点采集,以实现数据远传并与配电自动化系统接口与集抄系统的通信,通常采用载波或直联。 2.8 模块化结构 当前应用较广的模块化设计结构,将电容器、投切开关、保护集成在一个单元内,形成多种容量规格的标准化单元,其特点是结构与功能的模块化形成满足不同用户要求的系列产品,同时还便于各种装置在使用现场的维修与调整。 3 小结 总之,随着科技的快速 发展 进步,高科技 企业 的增加,电力企业在如何更好地满足用户不断提高的需求的同时,还要对用户电网进行更全面的治理、监控,在这个过程中,将有各种新技术、新设备发展起来,未来的无功补偿技术将会更加经济有效。 电力自动化论文:电力自动化发展趋势分析 摘要:随着我国电力工业的发展,含配电系统自动化在内的城网建设改造和电力市场已提上了日程。正在启动的发电市场展示了向配电市场发展的前景。 关键词:配电系统自动化 系统集成 电力市场 1 配电系统自动化发展中的问题 当代的配电系统自动化,发展过程中面临着两个问题:这就是配电系统自动化如何从传统的“多岛自动化”走向系统集成;以及如何考虑电力市场的发展可能对配电系统自动化产生的影响。 2 发展中的配电系统自动化 配电系统综合自动化中,各有关系统如何实现信息共享、功能互补和通道公用,并顾及到电力市场发展可能带来的影响呢? 2.1 scada/lm/dms平台 scada/lm/dms平台是配电系统综合自动化的核心和基础,它除了完成scada/lm/dms功能外,还承担整个系统的纵向(实时层)和横向(管理层)的集成任务。 由于系统中引入了功能较强的变电站综合自动化技术,scada中除传统的功能外,还增加了一些扩展的scada功能,如保护的远方监视、投切和定值修改,故障录波数据的收集等。当然,如果配网的规模较小,由变电站负责的环网控制,也可改由主站的scada/lm/dms平台来完成。 这里,与电力市场发展有关的负荷控制和管理,正面临新的挑战:长期缺电期间,对用户限电拉闸实施计划用电的负荷控制,应及时转移到用户不感到停电的负荷管理(lm)上来。 当代的负荷管理,主要是按事先编制好的负荷管理方案,通过馈线降压减载,或按编组周期轮流短时启停用户的可控负荷(空调、热水器等),来实现用户不感到停电的负荷管理。 此外,还应积极开展基于分时电价的需方用电管理(dsm),用以调动需方的积极性来参与负荷管理。 供方负荷管理与需方用电管理相结合,必将有力地改善配电系统的负荷曲线,并为随后电力市场的开展打下基础。 lm负荷管理功能与电力供需关系和电力市场进程有关,涉及到对原有负荷控制系统的利用和改造,以及和具有需量控制功能的数字电量计费系统相配合等问题。但无论是沿用原有的负荷控制终端、或是与新建的电量计费系统相结合,主站均和scada/dms集成在一起,以适应电力市场发展的变化,而不象传统的负荷控制那样分开独立运行。 dms应用软件方面,除传统的网络拓扑跟踪着色、负荷预报、配电潮流、短路分析、网络重构、故障恢复控制、操作票、投诉热线处理等外,还把负荷计费管理、电力市场等应用包括了进来,统一优化管理,授权分工使用。 当然,系统的无缝集成并不排斥通过接口和数据转换、接入现有而又可用的老系统,以保护原有投资。待该老系统淘汰后,再更新为符合开放标准的系统。 2.2 变电站综合自动化 传统的变电站自动化,系由本地监控的自动装置和与调度联系的rtu远动装置所组成。当代的变电站自动化,随着计算机、通信和数字信号处理(dsp)技术的发展,已进入到自动远动、测量控制保护功能集成并随一次设备分散布置,实现无人值班的综合自动化阶段,显示出系统集成的高效益。 当然,常规的有人值班变电站,同样也可以通过变电站rtu接入配电自动化系统。 2.3 环网故障定位、隔离和恢复供电系统 和许多配电自动化装置类似,环网故障定位、隔离和恢复供电系统也经历了从免通信的单项自动化向带通信的综合自动化发展的过程。 免通信的环网故障识别和恢复控制系统,可由一定数量的负荷分段开关(无切断短路电流能力)和控制分段开合的控制器组成。正常时固定开环点运行,两侧供电。故障时,靠故障侧变电站馈线保护动作跳闸,各段开关无压释放。变电站断路器重合成功后,各段开关按事先整定的时限依次重合试投。如为永久性故障,当投到故障段后变电站馈线保护将再次动作跳闸,重复试投过程。但此时故障段业已测明,仅合到故障段前为止。故障段后至开环点的恢复供电,则从开环点检测到对侧线路失压进行重合开始,以相反的方向和相同的原则来实现整个环网故障段的隔离,和非故障段的自动恢复供电。 这种单项自动化装置的优点是无通信要求。但除功能单一和信息未能共享外,本身还存在整定复杂、不能一次定位、开关试投次数较多、恢复时间较长、线路摄取的“冷负荷”较大等问题。 和变电站综合自动化类似,带通信的环网故障识别和恢复控制系统,控制分段开关的开合,称为馈线终端装置ftu的控制器具有支持scada的功能。除了故障时依靠远动功能免除试投实现一次定位、隔离和自动恢复供电外,正常时还兼有收集环网节点电工信息、控制分布电容投切、以及合理选择开环点用以降低网损等功能。 2.4 多功能数字分时电度表系统 常规的分时电度表,是专为电量计费而设计的,用途比较单一,一般不具备通信条件。 随着计算机、通信和数字信号处理技术应用的普及,导致了当代多功能数字分时电度表的问世。这种可以远方通信的多功能数字分时电度表,除了具有分时电度表的功能外,还能和配电控制中心配合,收集带时标的用户电工信息、传送电量计费信息、具有窃电报警、负荷控制、液晶显示、长期存储等功能。在电量计费系统中,表计本身还可兼作数据集中器使用,大大简化电量计费系统的构成。 电量计费系统是开拓电力市场的一项基础性设施。通过电量计费系统的建设,应一改过去垄断经营时期供方查表、用户缴费、逾期罚款的单向联系模式。 城网建设改造中,正在进行量大面广的“一户一表”建设。无论从当前的“商业化运营”或今后的“配电市场”来看,都应尽可能地考虑到计费信息的双向通信(大中用户远方读表和中小用户智能卡)以及和银行结算的关系问题。 “投诉热线处理”是供方和广大用户建立双向联系的又一渠道。因此,进行低压线路和一户一表的建设改造时,一二次系统应统一优化设计,以期建立一个面向用户(含物业管理)分级分片双向通信的联系机制,提高供电服务水平。 2.5 管理信息系统 基于自动绘图和设备管理(am/fm/gis),含变电、配电、用电、检索、决策、以及办公自动化(oa)等在内的管理信息系统(mis),早期是作为离线管理系统而独立运行的。现在,am/fm已发展成为一个独立的地理信息系统(gis)软件产业,支持包括电力系统特别是配电系统在内的具有空间数据的行业开发各种应用。 随着信息产业的发展,电力行业进入了由实时信息提供管理服务、管理信息(包括地理信息)支持实时应用的新阶段,甚至发展了scada/gis系统。 近年来,mis趋于向osa标准以及日益普及的intranet/internet靠拢,且大有以内联网取代mis之势,以便与电力市场的发展接轨。因为,今后电力市场的交易,将不再是大厅交易,而是基于intranet/internet、以浏览器为特征的、称之为电子商务的网络交易。 传统上的管理信息系统(mis),以专用网、专用信道和图形用户界面为其特征,显然不适于提供电力交易使用。这又是考虑电力市场发展时所提出的一个挑战:是使传统的管理信息系统和今后的交易信息系统并行发展,或是对现有的mis进行改造、使之适应今后电力市场的发展。事实上,一些面临发电市场压力的网省级调度中心,已经按后者行事并已改造就绪了。 3 结语 3.1 当代的配电系统自动化正从“多岛自动化”走向系统集成,并受到电力市场发展的影响。 3.2 “多岛自动化”是以单项自动化为基础,由少到多各自平行发展。系统集成的综合自动化,是以整体综合优化为基础,力求信息共享、功能互补,并随技术的进步而提高其集成度。 3.3 当前配电系统自动化中的负荷管理系统、电量计费系统和信息管理系统,需要考虑电力市场发展的影响。 3.4 基于开放系统结构和国际标准的分层分布配电系统综合自动化,适应当代系统集成和电力市场的发展方向,“性能价格比”好、可伸缩性强。用户可以任意分步实施其配电自动化规划,所投入的系统或设备不会因系统的发展或技术的进步而导致重复建设甚至推倒重来。 电力自动化论文:电力自动化系统控制分析 摘要:介绍了分层分布式变电站自动化系统中控制与操作的功能及特点,总结了防误操作的几种模式,比较了常规站与自动化站控制与操作系统的差异,提出了作者自己的看法。 关键词:自动化 控制与操作 1 控制可靠性 变电站的设计首要考虑的便是控制与操作的高可靠性,采用自动化系统的变电站更要将计算机监控系统缜密设计。通常用于高压电力系统的变电站自动化产品都具有以下功能,以保证控制操作的高可靠性。 1.1 多级多地点控制功能 自动化系统的控制操作方式有远方遥控、站控、就地(后备操作)3种方式。 远方遥控:由调度人员在调度端发出下行控制命令。站控操作:运行人员在变电站层监控主机发出操作命令,通过交互式对话过程,选择操作对象、操作性质,完成对某一操作过程的全部要求。就地操作:作为后备控制方式,当监控系统故障或网络故障时,可在间隔层的测控单元的小开关手动控制或通过就地监控单元装置上的薄膜键盘进行就地控制。 上述3种操作方式通过软件或使能开关可相互切换,当切换到后备手动控制时,站控及遥控命令不被执行;当切换到站控操作时,后备手动控制不产生任何作用,计算机对一台设备同一时刻只能执行一条控制命令,当同时收到一条以上命令或预操作命令不一致时,应拒绝执行,并给出错信息。每个被控对象只允许以一种方式进行控制。 1.2 操作过程中软件的多次返校 1.2.1 操作员权限设密,以杜绝误操作及非法操作。目前成熟的监控系统的软、硬件设备都具有良好的容错能力,即便运行人员在操作过程中发生一般性错误,均不引起系统的任何功能丧失或影响系统的正常运行,对意外情况引起的故障,系统都具有恢复功能。 1.2.2 操作员工作站发出的操作指令,都必须经过选择—校核—执行等操作步骤,返校通过后再送至该点执行下一步骤。当某一环节出错,操作指令中断,并告警提示。每次操作结束后,系统自动记录操作过程并存盘。 1.2.3 监控系统的双机配置 220 kv及以上电压等级变电站自动化系统多作双机双网配置,作为人机接口的监控主站冗余配置,热备用工作方式,可保证任意设备故障时对控制功能无影响。时下的做法,监控主站用以太网相联并以hub作为该以太网的管理。该网上任一装置异常,可将热备机切换为主机工作。 监控系统硬件的冗余配置,系统分层分布式结构,为变电站的控制与操作的可靠性提供了保证。 2 操作实现方式 为保证变电站控制与操作系统的可靠性、准确性,变电站的防误操作的设计也是重要环节之一。因为是计算机监控,变电站不再采用繁琐的电气联锁,可方便地实现多级联锁。对于分层分布式自动化系统,其操作闭锁方式也为分层分级式闭锁而与该系统结构相适应。每个间隔的测控装置,已引入该间隔的交流电流、电压、断路器位置及刀闸辅助接点作为遥测、遥信之用,这也为实现本间隔内的断路器及刀闸操作的防误操作提供了必要条件。智能型装置可很方便地利用上述信息进行编程,实现该间隔的操作闭锁功能。 对于全站的涉及多个电气间隔和多个电压等级间的操作闭锁,目前有3种不同的实现方式。其一,用软件实现,即将全站的防误操作闭锁用软件编程置于监控主机之内。监控主机可从通信网上获得全站所有开关、刀闸的状态信息及每个间隔控制终端的操作信息,引入设备操作规则,进行软件编程即可实现全站的操作闭锁功能。该方式应该说是最简单经济可靠的方案之一。其二,硬件闭锁,即西门子公司的8tk模式。西门子公司的lsa-678变电站自动化系统的一个主要特点便是8tk操作闭锁装置的相对独立性,8tk纯粹作为控制及操作闭锁之用,每个间隔的刀闸信息进8tk1实现该间隔的操作闭锁,各间隔的刀闸信息经重动后都进入8tk2装置,母联刀闸及母线地刀等直接引入8tk2装置,8tk2装置实现间隔之间的操作闭锁功能。其三,软硬相结合的闭锁方式,间隔之间的闭锁采用8tk及类似装置实现闭锁功能,监控主机内做一套全站的软件操作闭锁。该模式即为浙江金华双龙500 kv变采用的操作闭锁方式。 软硬两级闭锁,其可靠性高,监控系统或网络故障不影响全站的安全可靠操作,但该模式接线复杂,且价格昂贵,金华500 kv变的该套8tk闭锁装置约花费人民币300万元。 以软件实现全站的操作闭锁,对于一套成熟的变电站自动化系统来说,也应该是高可靠性的;既然整个变电站的监控功能都由监控主机实现,那么操作闭锁软件功能做在监控主机内也应是安全可靠的。对于双机系统冗余配置,闭锁软件也为双套设置。笔者认为对于220 kv及以下自动化系统实现的无人值班站采用这种模式可靠、安全、经济适用。 对于一个半开关接线的500 kv变电站,笔者认为500 kv系统每个断路器及两侧刀闸的操作闭锁由相应测控装置实现以外,每串内的断路器及刀闸之间的闭锁采用专门一套硬件闭锁装置以提高其可靠性。至于220 kv系统为简化接线,节约资金,可不必配置用于间隔之间操作闭锁的专用硬件装置。 上述三种模式都可高效可靠地实现变电站所有断路器及刀闸的控制。而且都具有顺控功能,例如:操作某条线路送/停电、旁母代/倒线路、母线切换等各种常规顺序操作,只需在监控主机的键盘上敲入相应指令,便可自动完成。常规站可能要花费几个小时的操作,在这里几分钟便可完成。 可见变电站自动化系统的防误操作分层分级考虑,其可靠程度明显优于常规站的防误设计。 3 自动化控制技术分析 分层分布式自动化系统从软硬件上分层分级考虑了变电站的控制与防误操作,提高了变电站的可控性及控制与操作的可靠性。综合自动化站可采用远方、当地、就地3级控制,而常规站只能通过控制屏kk把手控制;常规站电气联锁设计联系复杂,在实际使用中,设备提供的接点有限且各电压等级间的联系很不方便,使得闭锁回路的设计出现多余闭锁及闭锁不到的情况。综合自动化站可方便地实现多级操作闭锁,可靠性高。 常规站,人是整个监控系统的核心,人的感官对信息的接受不可避免地存在误差,其结果就会导致错误的判断和处理。人接受信息的速度有一定限制,对于变化快的信息,有时来不及反应,可能导致不正确的处理。而且个人的文化水平、工作经验、责任心等因素都会影响信息的处理,可以说常规站人处理信息的准确性和可靠性是不高的。运行的实践证明,值班人员的误判断、误处理常有发生。综合自动化站的核心为系统监控主机,用成熟可靠的计算机系统实现整个变电站的控制与操作、数据采集与处理、运行监视、事件记录等功能,可靠性高且功能齐全。 变电站自动化系统简化了变电站的运行操作,可方便地实现各种类型步骤复杂的顺控操作,且操作安全快速,对于全控的变电站,线路的倒闸操作几分钟便可完成;而常规站实现同样的操作往往需要几个小时,且仍存在误操作的隐患。 常规变电站控制一般采用强电一对一的控制方式,信息及控制命令都是通过控制电缆传输。计算机监控系统控制命令的传输由模拟式变成数字指令,提高了信息传输的准确性和可靠性。特别是分层分布式自动化系统,各保护小间与主控室之间采用光缆传输,提高了信息传输回路的抗电磁干扰能力。分散式布置,控制电缆长度大为缩减,在相同控制电缆截面时,断路器控制回路的电压降减少,有利于断路器的准确动作。规划院最近将全国5个500 kv站作为综合自动化的试点,也从侧面反应电力系统业内人士对自动化监控系统可靠性的认同。 4 小结 综上所述,变电站自动化系统的控制与操作是可靠的,它的成熟和进步还需在变电站的实际运行中不断得到完善。 电力自动化论文:浅谈电力通讯自动化设备与工作模式 论文 关键词:电力通讯;自动化设备;载波通讯;微波通讯;光纤通讯 论文摘要:电力通讯涉及的专业资源庞大而复杂,包括线路资源和设备资源,智能资源和非智能资源,物理资源和逻辑资源;另外随着电力通讯系统的迅速 发展 ,传输干线的数目大幅度增加,传输系统容量越来越庞大,导致 网络 管理、电路调度工作的难度和复杂度增加。鉴于此,文章对电力通讯自动化设备与工作模式进行了探讨。 一、电力通讯自动化设备 (一)载波通讯设备 一个完整的载波通讯系统,按功能划分,大体分为调制系统、载供系统、自动电平调节系统、振铃系统和增音系统。其中前四部分是载波机的主要组成。 1.载波机。电力线载波机概括起来由四部分组成:自动电平调节系统、载供系统、调制系统和振铃系统。载波机类型不同,各自系统的构成原理、实现方式等都有所不同。调制系统:双边带载波机传输的是上下两个边带加载频信号,只要经过一级调制即可将原始信号搬到线路频谱;单边带载波机传输的是单边带抑制载频的信号,一般要经过两级或三级调制将原始低频信号搬往线路频谱。自动电平调节系统:此系统的设置是为补偿各种因素所引起的传输电平的波动。在双边带载波机中,载频分量是常发送的,在接收端,将能够反映通道衰减特性变化的载频分量进行检波、整流,而后去控制高载放大器的增益,即可实现此目的;单边带载波机,设置中频调节系统,发信端的中频载频一方面送往中频调幅器,另一方面经高频调幅器的放大器送往载波通路,对方收信支路用窄带滤波器选出中频,放大后,一方面送中频解调器进行同步解调另一方面作为导频,经整流后,再去控制收信支路的增益或衰减,从而实现自动电平调节。振铃系统:为保证调度通讯的迅速可靠,电力线载波机均设置乐自动交换系统以完成振铃呼叫自动接续的任务。双边带载波机是利用载频分量实现自动呼叫,单边带载波机则设有专门的音频振铃信号。载供系统:其作用是向调制系统提供所需载频频率。在双边带载波机中,发信端根据调制系统的需要,一般设有中频载频和高频载频,而且收信端除设有一个高频载频振荡器外,中频解调器的载频则主要靠对方端送过来的中频载频,以实现载频的“最终同步”。 2.音频架、高频架。在载波通讯中,如果调度所和变电站相距较远,为了保证拨号的准确性和通讯质量,在调度所侧安装音频架,而在变电站侧安装高频架,两架之间用音频电缆连接起来。载波机按音频架、高频架分架安装后,用户线很短,通讯质量明显提高,另外给远动通路信号电平的调整也带来方便。同时,话音通路四线端亦在调度所,便于与交换机接口组成专用业务通讯网。 (二)微波通讯设备 根据微波站的作用,所承担任务的不同,微波站分为不同类型。根据站型的不同,其设备也有所不同。但一般来说,包括以下设备:终端机、收发信机、天馈线、微波配线架、电源、蓄电池、铁塔等。 1.收、发信机。微波收、发信机的主要任务就是在群路信号与微波信号之间进行频率变换。在发信通道,频率变换过程是将信号的频率往高处变(群路信号变为微波信号),即上变频。在收信通道,频率变换过程是将信号的频率往低处变(微波信号变为群路信号),即下变频。 2.终端机。微波通讯系统中,必须有复用设备作为终端机,其作用是:在发信端,将各用户的话路信号,按一定的 规律 组合成群频话路信号;在收信端,将群频话路信号,按相应规律解出各个话路信号。 (三)光纤通讯设备 光纤通讯系统主要包括光端机和光中继机以及脉冲编码调制pcm数字通讯设备。 1.光端机。光端机是光纤通讯系统中主要设备。它由光发送机和光接收机组成。在系统中的位置介于pcm电端机和光纤传输线路之间。光发送机由输入接口、光线路码型变换和光发送电路组成。光接收机由光接收定时再生、光线路码型变换和输出接口等组成。光端机中还有其他辅助电路,如公务、监控、告警、输入分配、倒换、区间通讯、电源等。在实际应用中,为了提高光端机的可靠性,往往采用热备用方法,使系统在主备状态下工作,正常情况下主用部分工作,当主用部分发生故障时,可自动切换到备用部分工作,目前应用较多的是一主一备方式。光端机各主要组成部分作用如下:输入接口:将pcm综合业务接入系统送来的信号变成二进制数字信号。光线路码型变换:简称码型变换,将输入接口送来的普通二进制信号变换为适于在光纤线路中传送的码型信号。光发送电路:包括光驱动电路、自动光功率控制电路和自动温度控制电路。光驱动电路将码型变换后的信号变换成光信号向对方传输。光接收电路:将通过光纤送来的光脉冲信号变换成电信号,并进行放大,均衡改善脉冲波形,清除码间干扰。定时再生电路:由定时提出和再生两部分组成,从均衡以后的信号流中抽取定时器,再经定时判决,产生出规则波形的线路码信号流。光线路码型反变换:简称码型反变换。将再生出来的线路信号还原成普通二进制信号流。光端机一般采用条架结构,单元框方式。不同速率下工作的光端机,单元框的组成情况也不同。 2.光中继机。在进行长距离光传输时,由于受发送光功率、接收机灵敏度、光纤线路衰耗等限制,光端机之间的最大传输距离是有限的。例如34mbit/s光端机的传输距离一般在50~60km的范围,155mbit/s光端机的传输距离一般在40~55km的范围,若传输距离超过这些范围,则通常须考虑加中继机,相当于光纤传输的接力站,这样可以将传输距离大大延长。由于光中继机的作用可知,光中继机应由光接收机、定时、再生、光发送等电路组成。一般情况下,可以看成是没有输入输出接口及线路码型正反变换的光端机背靠背的相连。因此,光中继机总的来说比光端机简单,为了实现双向传输,在中继站,每个传输方向必须设置中继,对于一个系统的光中继机的两套收、发设备,公务部分是公共的。 3.数字通讯设备。一般来说,数字通讯设备包括pcm基群和高次群复接设备。pcm基群设备是将模拟的话音信号通过脉冲编码、调制,变成数字信号,再通过数字复接技术,将多路pcm信号变成一路基群速率为2048mbit/s信 号进行传送,以及将收到的pcm基群信号通过相反的处理过程,还原成模拟的话音信号的一种设备。 二、电力通讯 网络 的工作模式 通讯的目的是为了传送、交换信息。虽然信息有多种形式(如语音,图像或文字等),但一般通讯系统的组成都可以概括为:信源是指信息的产生来源,这些信息都是非电信息,要转换成电信号,需要一种变换器,即输 入设备。交换设备是沟通输入设备与发送设备的接续装置。它可以 经济 地使用发信设备,提高发信设备的利用率。发送设备的任务是将各种信息的电信号经过处理(如调制、滤波、放大等)使之满足信道传输的要求,并经济有效地利用信道。载波通讯中,载波机的发信部分就是一种发送设备。信道是信息传输的媒介,概括地讲分有线信道和无线信道。信号在传输过程中,还会受到来自系统内部噪声和外界各种无用信号的干扰各种形式的噪声集中在一起用一个噪声源表示。接收设备和输出设备的作用与发送设备和输入设备作用相反,它们是接收线路传输的信息,并把它恢复为原始信息形式,完成通讯。在电力 工业 中,现已形成以网局及省局为中心的专用通讯网,并且已开通包括全国各大城市的跨省长途通讯干线网络。在现行的通讯网中光纤通讯已占主导地位。随着电力工业的 发展 ,大电站、大机组、超高压输电线路不断增加,电网规模越来越大;通讯技术发展突飞猛进,装备水平不断提高,更新周期明显缩短。数字微波、卫星通讯、移动通讯、对流层散射通讯、特高频通讯、扩展频谱通讯、数字程控交换机以及数据网等新兴通讯技术在电力系统中会得以逐渐推广与应用。 三、结语 在合理规划、设计和实施各种网络的基础上,如何为电力系统提供种类繁多、质量可靠的服务,就成为摆在电力通讯部门面前的一个重要课题,而建立一个综合、高效的电力系统通讯资源管理系统则是解决这一问题的一项重要基础工程,具有十分重要的理论意义和应用价值。 电力自动化论文:探究电力调度自动化系统应用现状与发展趋势 摘要:文章介绍了电力调度自动化系统的主要功能,论述了其 发展 现状,分析了电力调度自动化的发展趋势。说明了电力调度自动化系统是电网安全和 经济 可靠运行的保障,在电力调度中具有主导作用。 关键词:电力调度;自动化系统;趋势 0 引言 电力调度自动化系统是指直接为电网运行服务的数据采集与监控系统,包括在此系统运行的应用软件。是在线为各级电力调度机构生产运行人员提供电力系统运行信息、分析决策工具和控制手段的数据处理系统。电力调度自动化系统是保证电网安全和经济可靠运行的重要支柱手段之一。随着电网不断的发展,电网的运行和管理需求在不断地变化,要保证电力生产的安全有序进行,作为重要支柱的调度自动化系统要适应电网需求的发展。 1 电力调度自动化的主要功能 电力调度自动化系统采用成熟的 计算 机技术、 网络 技术及通讯技术等,符合相关的国际和 工业 标准。电力调度自动化系统的主要功能包括:数据采集、信息处理、统计计算、遥控、报警处理、安全管理、实时数据库管理、 历史 库管理、历史趋势、报表生成与打印、画面编辑与显示、web浏览、多媒体语音报警、事件顺序记录、事故追忆、调度员培训模拟等。重要节点采用双机热备用,提高系统的可靠性和稳定性。当任一台服务器出现问题时,所有运行在该服务器上的数据自动平滑地切换到另一台服务器上,保证系统正常运行。系统有健全的权限管理功能。能快速、平稳地自动或人工切除系统本身的故障,切除故障时不会影响系统其他正常节点的运行。调度主站是整个调度自动化监控和管理系统的核心,从整体上实现调度自动化的监视和控制,分析电网的运行状态,协调变电站内rtu之间的关系,对整个网络进行有效的管理使整个系统处于最优的运行状态。电力调度自动化系统是监控电网运行的实时系统,具有很高的实时性、安全性和可靠性。 2 电力调度自动化系统应用现状 目前我国投运的系统主要有cc-2000,sd-6000.open-2000。这些系统都采用risc工作站和国际公认标准:操作系统接口用posix:数据库接口用sql结构化访问语言;人机界面用osf/moyif,x-windows;网络通信用tcp/ip,x.25。应用表明这些系统基本功能均达到国内外同类系统的水平,且各有特点。 2.1 cc-2000系统 采用开放式系统结构设计,采用面向对象的技术,利用事件驱动和封装的思想为应用软件提供了透明的接口。采用面向对象技术,并引进了一个大对象的概念,以适应封装性、继承性以及事件驱动的要求。支撑系统专用性和通用性的有机结合。既适应电力系统的需要,又兼顾其它行业实时应用的要求。按照软件工程的 规律 进行开发,达到软件工程产品化。技术鉴定认为,按照开放式系统设计和采用面向对象等技术,都属于国际先进或领先范畴.现结合东北电网,由电科院、电自院、清华大学、东北电力集团公司、北京科东公司在统一协调下,共同在cc-2000支持系统平台上开发电网应用软件,从而实现完整的ems系统。 2.2 sd-6000系统 sd-6000系统是电力部重点项目,由电自院南瑞系统控制公司和淄博电业局联合开发的具有统一平台的开放式分布式能量管理系统,1994年投运,1996年通过测试和鉴定。该系统集成了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等新技术。该系统特点是:具有开放式和分布式的支撑系统平台。具有面向对象的人机界面管理系统。其中较突出的是厂站单线图、电网元件模型、电网拓扑结构、数据库同期生成技术。ems支撑软件与管理系统的商用数据库采用sql标准接口.便于用户自行开发和由第三方开发应用软件。有较高的稳定性和可靠性,前置机应用软件设计合理,实用。 2.3 open-2000系统 open-2000系统是江苏省立项的重大科技项目,是由电自院南瑞电网控制公司开发的新一代ems系统。open-2000系统是南瑞公司于1998年开发成功的一套集scada、agc、pas、dts、dms、dmis于一体,适用于网、省调和大中型地调的新一代能量管理系统。是国内外 发展 速度快、适用面广、性能完善、成熟性好、可靠性高的能量管理系统,是国内首套将iec870-6系列tase.2协议集成于软件平台的系统。 open-2000系统采用100m平衡负荷的双网机制,流量更大。可靠性更高。完全基于商用数据库开发的、具有客户/服务器模式的全新的能量管理系统。采用面向对象技术,以电力设备为对象建立数据存取模式和电力系统模型,软件设计全部采用面向对象方法和面向对象语言。 3 电力调度自动化发展趋势 随着电力系统的发展和电力体制改革的深化,为保证电网安全、优质运行,电力调度中心可能同时会运行多个应用系统,例如调度自动化系统,点能量计费系统、调度生产管理系统、配电管理系统等。每个系统又可能包括多个应用。这些系统活应用需要有以下要求:①可以相互交换数据,共享信息;②能够不断扩展新的应用功能,集成更多的系统,并降低接口的难度和成本;③可以采用不同厂家产品,实现跨平台的异构系统和互操作。 为满足以上要求,iec第57技术委员会的13工作组推出了调度自动化系统各应用系统接口的系统标准 iec61970,其主要部分是以cim描述电网的公用信息、以cis访问电网的公用信息,其理想目标是实现“即插即用”,当前目标是解决系统的互联和异构问题。开发基于iec61970标准的电网调度自动化系统,把异构机型、多体系互联起来,在不同的系统之间建立一种公共的相互兼容和可互相操作的环境,最大可能地充分利用 计算 机处理能力,真正做到数据共享、资源共享。使电力 企业 获得更高的效率和更大的 经济 效益,这将是调度自动系统的发展放向。从技术发展趋势上看,我国的调度自动化系统在逐步经历并完成了从“经验型调度”到“分析型调度”的转变之后,相信必将发展至“智能调度”阶段。这也是由当前各种新的调度自动化技术需求所决定的。 随着电力市场的引入,更多的市场参与者要求能够使用调度自动化系统进行信息上报和查询等操作,这就对智能调度系统的信息安全防护能力提出了更高的要求。尽管国家经贸委和电监会已经出台了相关技术规定,但是可以预计电力二次系统安全防护问题将面临更多的挑战,“智能调度”系统将能够满足客户在信息安全防护能力方面更高的需求。 电力自动化论文:电力自动化信息技术论文 1电力自动化技术的特点 电力自动化系统是一个可以确保电力系统安全、稳定运行的平台,实现了大众化、模块化的功能。其一,现今的电力自动化系统,不仅支持系统软件的自动升级,还可以供第三方开发。其二,电力自动化系统不仅人机交换界面友好,而且还有良好的开放性,更重要的是支持多种语言。其三,信息技术与电力自动化技术巧妙的结合,系统实现了在线监控、WEB浏览、实时查询等多种多样的功能。 2电力自动化技术的现状 现阶段,和谐社会已成为永恒的话题,对于供电系统的安全性和可靠性也更加得到重视,电力自动化技术就应运而生,而且在众多领域得到应用。电力自动化将先进的现代信息技术融合到电力系统中,实现实时监控电力系统的运行过程,进而对整个电网的运行进行控制。如此一来,电站的管理人员就可以得到放松,减少不必要的劳累,只要通过监控中心就可以完整的了解整个电力系统的运行状况,进一步提高了管理人员的工作效率,并且不需要进行复杂的判断与分析,就能够便准确的判断故障。因此,从现在的发展形势来看,电力系统要想实现真正的自动化,就必须将电子信息技术与计算机技术融入进去。由此看来,电子信息技术已变得尤为重要。 3信息技术在电力自动化系统的应用 3.1变电站的自动化 变电站自动化是为了替代电话人工操作与人工监控,增强对变电站的监控能力,来保证变电站的安全高效运行。信息技术在变电站自动化中的应用,主要是因为变电站中普遍使用基于计算机技术的智能设备(IED),它不仅可以分析出很难测定的数据,实现数据的数字化,还可以通过计算机数据通信接口,运用计算机的存储功能完成统计记录。变电站自动化系统的特点是通过自动控制技术、计算机技术、通讯技术等实现对变电站二次设备(如控制、继电保护、故障录波、信号、自动装置和远动装置等)的功能进行优化以及重组,通过变电站系统内部设备的数据共享、信息交换,来完成监视、控制、测量和协调变电站所有设备的运行监控的任务。变电站综合自动化替代了变电站常规的二次设备,能简化对变电站的二次接线,其不仅是电网调度自动化不可或缺的重要组成部分,也是电力生产现代化的一个十分重要的环节。 3.2电网调度的自动化 电网调度自动化由服务器、计算机网络、工作站、下级电网调度站等部分组成,组件不仅多,而且安装复杂。目前,我国电网调度可分成县级电网调度、小区域电网调度、省级电网调度、大区域电网调度、国家电网调度五级。通过电网调度主站系统而实现整个电网运行的监控的电网调度自动化,可以使电网调度人员更加有效的对电网进行指挥,让其稳定、安全和高效的运行。其主要作用可分为: (1)合理地进行科学的经济调度,达到降低损耗、节约资源、缓解资源压力等作用。 (2)达到实时对电网进行监控的状态。工作人员通过对电网用电负荷、电压等参数、设备位置给水等指标的监控,达到满足用户需求的目的。 (3)有些问题可能会非常迅速的导致电网瘫痪,而电网调度可以实现事故处理的最优化,必须通过提高其分析、处理电网运行的能力来实现自动化,对电网进行实时的监控,减少事故的发生,避免不必要的事故发生。 4信息技术在电力自动化未来应用中的发展趋势 4.1人性化 以人为本是电力自动化系统建设中必须要考虑的因素。操作界面的人性化、操作的人性化使得电力工作更加简单轻便,管理系统更加灵活。互联网时代的快速到来,使得计算机、通讯、控制和电力设备能够更加完美的融合在电力系统中,并实现了电力系统经济、稳定、简便、安全地运行。电力系统的飞速发展,使得其设计范围逐渐扩大、功能更加完善、细节逐步合理、操作更加人性化。 4.2智能化 计算机人工智能为电力自动化系统的发展提供了可靠的技术支撑,智能化已成为自动化产品的主流发展方向,智能化可以有效地整合电力自动化系统中的信息,做到对电力系统中的故障实时的监控、故障的自动分析、预警等,其还可以进行对电力事故状态的控制、恢复功能。建立一个能够集紧急控制一体化的新技术与新理论,可以广域同步信息的网络平台,能够协调电力各系统的网络保护与控制、区域稳定的控制系统、紧急控制的系统、解列控制系统与恢复控制系统等于一体的安全且综合的防控体系。使得老少皆宜。 4.3数字化 通信数字化、信息数字化、管理数字化、决策数字化作为电力自动化系统的发展方向。电力自动化系统准确、安全、有效、实时、快速的运行是建设电力系统数字化不懈的追求。经过对信息的采集、处理以及综合的分析利用,建立分类、分层、分区的体系,实现电网数据的规范化与统一性,进而实现电力的信息化、可视化、智能化,增加电力系统决策的效率,保证电力系统可靠、稳定、安全的运行是电力数字化建设的目的。逐步实现电网勘测、设计、规划、运行、管理、维护各个环节的信息化。4.4电力自动化系统和电子信息设备的兼容当今的社会,手机等电子设备已越来越多的占据着我们的生活。实现电子设备、硬件、软件的兼容必将会成为未来电力自动化的发展主流。微型产品已经越来越多的被应用到电力自动化系统中去,而且也成为了发展趋势,由于,电力系统的组成是相对复杂的,所以,微型产品在一定程度上受到电磁波的干扰,而产生误动、死机等问题,由此看来,电力自动化系统和电子信息设备的兼容将会是解决这一问题的关键。 5结束语 近年来,我国对高新技术领域的投资呈高速增长的势头。信息技术作为高新技术领域的基础,它的不断发展,带动了电力自动化技术的发展。电力自动化的创新和发展符合可持续发展的理念,智能电网的组建,更加促进了电力自动化的发展,而且,我国也十分重视智能电网的组建工作,投资数额呈上升势头,其必将促进电力系统的进一步发展。未来的电力自动化系统将以人性化、智能化、数字化和互动化为主,势必将会更好地为用电户服务。 作者:顾海卫 郭攀 单位:赣西电力勘察设计院
机电一体化技术在煤矿机械的作用:机电一体化数控技术对煤矿机械的应用 摘要:在煤矿企业中,煤矿机械设备是煤矿工作能够正常进行的重要组成,对整个作业过程的质量和安全性都有着直接的影响。而煤矿机械使用质量的主要影响因素是机械电子体系的健全程度,即机电一体化对机械使用有着重要影响。该文简要阐述了机电一体化的相关理论,并针对当前技术发展情况,对机电一体化数控技术在煤矿机械中的运用进行了详细分析和探讨。 关键词:机电一体化;煤矿机械;运用 近几年,随着科学的发展和进步,机电一体化的相关技术得到了一定的改进和创新,许多新的技术被应用到社会生产中,为各个领域的生产和发展带来了一定的推动作用。在煤矿开采领域,机电一体化技术的应用完善了煤矿机械的性能,提高了煤矿开采的效率以及提取煤炭的质量等。此外,还能够促进相关机械的不断完善和改进,为整个机械行业发展带来一定的促进作用。因此,有必要对机电一体化的有效运用进行研究和探讨。 1机电一体化概述 1.1机电一体化技术简单来说,机电一体化就是各项功能的综合。但实质上,机电一体化并不能仅仅用机械替代人工,或以综合技能的方法来表示。机电一体化的关键在于将机械装置的相关技能与互联网掌控技术相结合,从量的发展实现了质的转变,使得机械操作不再是简单的人力控制。这一发现不仅为社会发展带来了巨大的推动力量,还促使机械设备的生产制造行业大大提升了速度和效率,促进其实力增长。在煤矿开采行业中,涉及到了包括煤矿人员的人身安全、煤矿作业的质量提升、煤矿作业的安全性等,为这一行业的发展和进步提供了关键的技术支持。1.2机电一体化技术在煤矿机械中运用的作用机电一体化在煤矿作业应用的意义,主要体现在其独有的技术优势和科技优势两个方面。这些结合了计算机技术实现掌控的操作技术,在很大程度上减轻了煤矿作业过程中的人员需要,解放了劳动力,在降低了人力成本的同时,有效提升了煤矿作业的效率。一方面,新技术的使用使煤矿作业的工作质量得到提升,促使企业竞争实力增长。另一方面,不仅在一定程度上减少了人力需要,降低了经济成本,获得更大的利润空间。对新技术的应用和支持,还能够帮助企业树立科学的的企业形象,有助于企业成为行业发展的标杆,进而促使其软实力的提升。1.3煤矿机械中机电一体化的特征煤矿机械中机电一体化的特征主要包含3个内容。一是实现了远程掌控和智能管理,在新技术的应用下,煤矿中的相关机械和设备能够与管理系统和控制中心紧密相连,强化了对重要设备的日常管理和控制。二是机械的智能程度更高,借助计算机实现的机械控制,效率更高,能动性也更强。同时,还在一定程度上避免了人力操作产生的失误,提高了作业效率以及对设备的管理、维护效率。三是能源消耗的降低,通过计算机实现的设备掌控使得传统的许多装置和设备不再被需要,这在很大程度上节省了这部分设备的能源消耗,提升了作业的经济性,有效降低了能源消耗。 2机电一体化在煤矿机械中的运用 2.1在线监控、自动报警以及故障诊断在线监控是指通过机电一体化技术,实现对煤矿作业的日常监控和管理,包括其中的电动机、供油设备、传动系统等。并且,监控系统能够根据监控情况,即设备的实际状态进行数据保存。在面临突发事故时,监控系统能够进行自动报警,向管理人员发出警示并发送设备的实际位置。这在很大程度上降低了工作人员的工作量和工作困难程度,提高了煤矿设备的日常维护效率。并且能够在事故发生时尽快通知管理人员,以尽可能地降低经济损失。此外,该技术对煤矿设备的故障诊断也是重要的运用方式,通过其进行故障诊断能够尽快得知故障原因,以采取相应的应急措施,在最快的时间内恢复生产。2.2在煤矿机械综合采矿方面的应用现阶段,机电一体化在煤矿综合作业方面的应用,主要体现在电牵引采煤机的使用,这一机械技术是机械技术与数字掌控结合的典型案例。从近几年的发展情况来看,这一技术的牵引能力已经较为完善和健全,与其他牵引方式相比,这一技术的先进性和科学性十分明显,主要体现在其数控能力方面。借助电力实现的牵引功率更大,能够满足大倾角的作业要求,提升作业速度。同时,在综合采矿方面,这一技术的应用优势较多,包括较强的灵敏度、更长的使用年限等。机电一体化技术的应用,使得煤矿机械的工作效率更高,新技术的应用还促进了煤矿机械的进一步发展和完善。2.3在提升煤矿运输能力方面的应用煤矿运输能力的稳定和提升,是保证煤矿作业能够正常开展的重要条件,煤矿作业的效率对整个开采工程的效率都有着直接的影响。机电一体化在这一方面的应用主要体现在两个方面,即矿井提升设备和带式传输设备。其中,矿井提升设备能够充分满足新环境下煤矿作业对效率的要求,达到了煤矿作业的提升目标。内装式提升设备的一体化的实现则是这一技术应用的主要表现,使得设备结构得到有效简化,并将滚筒与驱动相连,这使得机械设备的安全性得到了有效提升。而带式传输设备是目前在煤矿作业中应用较为广泛的机械,自动化程度高,具有较强的可靠性,为煤矿作业的高效化提供了充足的技术支持。2.4在煤矿机械安全运行方面的应用煤矿作业涉及到的机械设备与人力都比较多,作业的技术性和安全性要求都较高,因此需要高效的安全监控体系的保障。科学性更强、效率更高的监控体系,能够在很大程度上保障煤矿作业的安全,避免部分安全事故的发生。一般来说,在煤矿作业过程中,对监控设备的要求都比较高,在保证系统能够正常运行的基础上,还要保证系统与相关人员之间的正常联系。将机电一体化技术运用到煤矿设备的安全方面,将监控系统与控制中心的数据库有效连接,再在局域网内部实现同步,即可利用专业的通信设备实现全面的监控工作。此外,借助专业的分析软件,还能够实现对数据的分析和整合,进而为监控体系的发展提供充分的技术和数据支持。2.5在煤矿机械其他方面的应用在其他方面的运用包括电力供应设备在内的机械。一般来说,煤矿作业对电力的需求是最大功率的要求,对机械的本身质量和供电能力都有着严格的要求,还要求能够保证设备的正常运行及其安全性。针对这类情况,在作业过程中,需在考虑实际状况的基础上,选择相适应的开采技术,以最大程度上降低机械损耗和电力消耗,进而达到提升作业效率的目标。另外,对其进行补偿是必要的措施,微机保护开关是应用范围较大的一类机械,其功能较为齐全,还能够在一定程度上为煤矿作业提供便利,具有一定的可推广性。 3结语 机电一体数控技术在煤矿机械中的运用有着关键的意义,这一技术的实验与煤矿作业的效率、安全程度等都有着直接的关系。目前,随着我国的科学技术和科研能力的逐渐提升,机电一体化技术在不断被运用的同时,实现了进一步的发展和创新,为煤矿作业供了重要的推动力,使我国的煤矿行业加快了发展速度。 作者:刘森 单位:南阳农业职业学院 机电一体化技术在煤矿机械的作用:机电一体化技术对煤矿机械的应用 【摘要】新时代的发展让科学技术同样获得了长足的进步,尤其近些年煤矿机械中机电一体化的应用,不仅让其工艺更加精湛,而且极大改善了机械设备的工作效率,让人们的工作环境得到优化和提升。本文正是在此基础上,对机电一体化技术在煤矿机械中的应用进行研究,阐述了其重要性和应用表现,希望可以对相关人士起到一个抛砖引玉的作用,推进该技术的进一步提升和前进。 【关键词】机电一体化;完善;煤矿机械;运用 前言 我国近些年科学技术不断发展,各行各业对于科学技术的应用不断研究,以期能够为行业的进步寻找新的发展点。机电一体化是近些年煤矿机械行业应用较为广泛的技术之一,其在推动机械进步方面发挥了非常重要的影响和作用。机电一体化技术不仅涉及相关硬件问题,而且涉及到很多软件的升级,是一门重要的边缘技术学科。该技术引进了微电子技术,对机械的动力功能、控制功能、主功能等等方面进行改善,将多种科学技术进行综合和相互渗透,解决传统机械的物质流和能量流问题。机电一体化不仅解决了物质流与能量流的问题,还在此基础上,解决了信息流的问题。将其应用到煤矿机械中,能够让其各个元素和各个系统相互连接,能够有效解决各个功能模块之间的信号匹配问题,并在其输入和输出的关系上,对其所需要共同遵守的机械规范和参数进行约定,从而让机械能够更好地实现其功能需要,能够更好地为祖国的煤矿事业贡献力量。 一、机电一体化技术在煤矿机械应用中的重要性 机电一体化在机械更新和发展的过程中具有非常重要的影响,其符合时代的发展和进步,是机械工具发展的标志。尤其在煤矿机械中的应用,具有极大的重要性,不仅对煤矿企业的发展影响重大,对于我国的煤矿事业同样影响深远。 1.有效的提高了煤矿开采的经济效益。随着煤矿开采事业的进步,其对于机械的要求标准也在不断提高,机械设备对于煤矿开采起着至关重要的作用和影响。煤矿企业采用先进的技术能够最大化的提升企业的经济效益,能够让机械发挥其重要的价值,能够不断推进煤矿开采事业的进步。机电一体化在煤矿机械中的应用正是适应了当前企业对机械的要求,让我国经济在人力、物力、财力等等方面的投入予以减少。 2.为煤矿开采创造了更加安全的施工环境。我国的煤矿开采是一个传统的工业技术,高科技的含量比较低,一般都是矿工自己到井下去开采,这种传统的煤矿开采模式非常的危险,经常会出现一些矿井爆炸,矿工死亡的事件发生。机电一体化技术可以为煤矿开采创造更加安全的施工环境,矿工可以有效的避免在煤矿开采中遇到的灾难,这项技术大大的节省了煤矿开采中所耗费的人力、劳力和财力,并且在最大程度上降低了矿工们生病的几率,保障了矿工的身体健康。 3.加速了煤矿企业的改革。在煤炭资源日益匮乏的今天,煤矿企业应当积极地改革煤炭的生产方式以及一定要努力提高生产煤炭机械的性能,传统的煤矿开采中,需要的人力、物力以及财力都比较雄厚,而且传统的煤矿开采技术以及开采机械都相对落后,所以,一直持续下去,不会给企业带来更多的经济收益,反而会使企业的投资力度加大,然而先进的机电一体化技术在很大程度上改善了传统煤矿开采技术带来的不利,其技术的创新可以加速煤矿企业的变革,为企业赚取丰厚的经济利润。 二、机电一体化在煤矿机械中的运用 机电一体化技术的应用可以被称之为煤矿机械行业划时代的变革和创新,其在减轻劳动人员工作量,提高工作效率等方面发挥了重要的影响。就我国目前情况来说,其在煤矿机械中的应用主要有以下表现: 1.采煤机上的应用。采煤工作中采煤机的使用可以说是功不可没,没有采煤机作为重要的工具,其工作就无法开展,而采煤机中的电牵引采煤机的研究可以被认为是具有划时代意义的发明,对于采煤机起到了重要的改革和创新的作用。电牵引采煤机技术便是机电一体化在煤矿机械中应用的典型代表。其通过电力的应用让采煤机具有了更大的牵引力,提高了其自身所缺乏的高效率和低维修特性,提高了机械设备在采煤工作中的可靠性。 2.带式输送机的应用。输送机主要作用是对所开采的煤炭进行输送,传统的输送机不仅故障频发,而且在效率方面也不高。带式输送机的应用改变了此种情况,也是机电一体化技术应用的结果。带式输送机是我国自主研发的重要机械类型,当前的带式输送机不仅能够实现水平或倾斜输送,还能够采用带凸弧段、凹弧段与直线段组合的输送形式进行输送,其所允许最大倾角已经达到了30°的,并且通过输送带的更换还可以达到更大的角度。 3.安全监控系统的应用。煤炭生产企业在生产过程中,为了更厚的避免事故的发生,需要对危险岗位或者位置进行严格监控,从而保障人们工作环境的安全性。这时候就需要不断更新其监控系统,从而保证煤矿企业所需要具备的功能得到完善。先进的机电一体化也同样为煤矿机械的监控系统带来了福音,让其监控系统一方面可以对当前的工作情况进行监管,另一方面还能够进行相应的预警装置报警,最大程度上减少事故的发生。其中有KJ90和KJ95系统在煤矿机械上应用较为广泛,这两大系统在促进监控系统智能化与提高煤矿生产可靠性方面有着重要的作用。 4.煤矿提升机上的应用。机电一体化在煤矿提升机上的应用主要表现在交直流全数字化提升机的研发。煤矿提升机是矿井和地面进行交流的重要方式和渠道,是煤矿开采过程中的重要工具。我国将机电一体化应用到煤矿提升机上,能够提高提升机的安全系数,能够达到自动化的要求。机电一体化的引用让其内装饰提升机的驱动与滚筒的结构相互融合,从而让其机械性、自动控制和通信达到融为一体的效果,能够通过数字化技术提升其系统的先进性,提高其工作的性能和安全性。 结语 综上所述,科学技术的发展是历史发展的必然,是时代进步的表现。机电一体化技术的应用正是此种情况的典型表现。相关人员要对此技术进行深入研究,不断扩大其应用领域,让其在我国的煤矿开采事业中发光发热,让其能够进一步推动煤矿开采事业获得进步。 作者:刘莹 单位:安标国家矿用产品安全标志中心 机电一体化技术在煤矿机械的作用:机电一体化数控技术在煤矿机械的应用 摘要:随着我国社会经济的不断发展,人民生活水平不断提高,对煤炭资源的需求量也越来越高。目前我国煤矿生产中广泛应用了大量的先进机械技术,在生产效率、质量等方面都取得了很大的突破,以机电一体化数控技术为例,该技术在煤矿机械中的应用十分广泛,发挥着十分重要的作用。介绍机电一体化数控技术,提出该技术在煤矿机械中的应用范围,并针对我国机电一体化存在的不足提出几点建议,以供参考。 关键词:机电一体化;数控技术;煤矿机械;应用 1机电一体化数控技术概述 目前,在煤矿开采中机电一体化数控技术的应用十分广泛,并且发挥着十分重要的作用。机电一体化数控技术属于电子技术、液压技术以及机械技术的结合体,在煤矿机械操作中能够实现各项性能的优化,包括经济型、可靠性、稳定性、实用性以及安全性等。并且也使机械的安装、拆除的速度提升,为机械维修提供了充分的技术支持,使煤矿机械的工作效率得大幅度提升,使煤矿机械的使用寿命得以延长。此外,目前煤矿机械中以微电子技术为核心的现代化控制系统也有着十分广泛的应用,其中电子控制技术在煤矿的实时监控、机械故障诊断以及警报方面显得尤为突出。随着社会经济与科学技术的不断进步,煤矿企业对煤矿机械设备的性能与功能提出了越来越高的要求,煤矿机械中电子控制技术的应用越来越广泛,也使得煤矿机械的结构越来越复杂。煤矿通风、提升、供电、排水等性能在很大程度上与煤矿机械的自动化程度与安全性能有关,而电子控制系统与电气工程质量则是决定煤矿自动化程度与安全性能的关键因素。其中电子控制系统在煤矿生产中占据着十分重要的地位。 随着煤矿企业的不断发展,其对自动化程度的要求越来越高,这就必然复杂化电子控制系统,同时也使得其在煤矿系统中得到越来越广泛的应用。如此一来,煤矿生产工作人员的相关机械操作就必须具备一定的水平,能够熟练操作这些煤矿机械设备。所以,加强煤矿生产工作人员队伍建设以及设备管理就有着十分重要的意义。现代煤矿生产显然不能只借助简单的机械技术与液压技术来实现的。目前,煤矿机械性能相比于以前都有了更高的要求,主要包括自动化程度、施工效率、施工质量、操作精度、安全性能、稳定性、经济性以及故障报警与自我诊断等。这就要求电力控制技术必须得到充足的发展,并对机电一体化数控技术的应用进行强化,进而提高煤矿生产效率,增加煤矿企业经济效益,促进煤矿企业的发展。 2机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 2.1机电一体化数控技术在综合方面的应用 煤矿综合采矿中机电一体化数控技术的应用主要是通过电牵引采煤机来实现。有的电牵引采煤机的功率较大,在牵引性能方面要强于液压牵引,对于大倾角的煤层中的开采比较使用,同时其具有简单的结构,操作难度不高,灵敏性高,维护管理也相对简单方便,因此在煤矿机械中得到了较为广泛的应用。 2.2机电一体化数控技术在煤矿提升与运输中的应用 作为煤矿生产的重要环节,煤矿提升与运输的工作效率在很大程度上决定了煤矿的生产效率,而机电一体化数控技术的应用在煤矿提升、运输方面就体现在矿井提升机与带式输送机上。其中机电一体化数控技术使矿井提升机得以全数字提升,使机械设备的结构简化,并连接了滚筒与驱动,使设备运行的安全性与稳定性得以大幅度提升。带式输送机是现阶段煤矿运输的主要设备,其具有较强的可靠性、较高的自动化程度、较大的输送量,并且在长距离输送方面具有一定的适用性。 2.3机电一体化数控技术在煤矿安全生产中的应用 在煤矿安全生产中,机电一体化数控技术主要体现在监控系统的开发与完善。监控系统在煤矿安全生产中占据着十分重要的地位,监控系统的应用是避免煤矿安全事故的有效手段。煤矿矿井对监控系统提出了很高的要求,系统必须持续连通,能够随时与工作人员取得联系,进而为井下作业人员的生命安全提供强有力的保障。矿井监控系统中机电一体化数控技术的应用,能够连接系统主机内的数据库,通过网络将其连接位同步模式,并经过专用通信接口实现监控,同时将软管软件技术结合当一起,利用专业软件,整理与分析获得的数据,使多项功能得以实现,例如上传、检索、图形显示、打印等等。这是促进矿井监控系统发展的重要技术手段,对于煤矿生产的安全性有着非常重的作用。 2.4机电一体化数控技术在其他方面的应用 煤矿安全生产中井下支架设备发挥着十分重要的作用,而支架设备中机电一体化数控技术的广泛应用使其得到了进一步的完善与改进。通过计算机技术与液压技术的结合,使成组自动移架和定压双向临架得以实现,使支架与模板和顶板碰撞的情况得以有效避免。此外,机电一体化数控技术在掘进机中的应用也比较广泛。现阶段有的掘进机的电气部分采用的电气系统主要有矿用隔爆兼本质安全型开关箱、矿用本质安全型操作箱、矿用隔爆型压扣控制按钮、矿用隔爆型电铃、掘进机用隔爆型三相异步动机、隔爆照明灯、GJC4低浓度甲烷传感器等组成。 3对机电一体化技术在煤矿机械中应用的思考 机电一体化设备在体积、性能、维护管理等多方面都有着显著的优势,并且机电一体化设备有着一套完整的程序,对操作的要求不高,实现了自动化控制。这些优点使得机电一体化设备在煤矿生产中得到了十分广泛的应用,并且应用范围越来越大。目前,我国煤矿企业的发展前景十分良好,在未来必然对煤矿机械设备提出更高的要求,煤矿机械机电一体化技术的应用必然得到充足的发展空间,该项技术不仅为工作人员的工作提供了方便,同时在保证质量的情况下使煤矿整个生产过程的速度加快,提高了煤矿生产的工作效率,为煤矿企业带来了客观的经济效益。但是机电一体化技术的种种优点并不能掩盖其存在的缺陷。首先我国机电一体化技术的起步较晚,发展不过20年,在有些方面不可避免的存在一定的不足,需要采取相应的措施来弥补。具体介绍如下:①应基于原有的优越性能开发新的功能,确保机电一体化产品满足社会发展的需求,并以此促进社会的发展;②加强技术投入,大力研发新技术,并学习与引进先进技术并投入煤矿机电机械中的使用;③加强煤矿工作人员队伍建设,提高煤矿机械操作人员的整体水平,为其定期开展培训工作,提高操作人员的技术水平。目前,随着我国社会经济的迅猛发展,人们的生活水平能够越来越高,经济发展与国家建设也离不开大量的资源,因此针对这一情况,就必须提高煤矿生产效率,加大机电一体化技术的应用与开发,确保其在煤矿生产中的应用越来越广。 4结语 综上所述,目前机电一体化技术在我国煤矿生产中得到了十分广泛的应用,其中机电一体化数控技术也是如此,与其他技术相比,该技术在各个方面都这又十分明显的优势,在煤矿机械中的应用使煤矿机械的各方面性能指标都得以提升,对于煤矿生产效率与质量的提高有着十分的意义。然而该技术仍然存在一定的不足,因此必须对其展开深入的研究,细致分析其存在的缺陷,并提出相应对策,使机电一体化技术得以完善并投入到煤矿生产中使用,进一步提高煤矿生产的工作效率,为煤矿企业带来更好的经济效益,促进煤矿企业的发展。 作者:张磊 单位:同煤集团忻州窑矿综采三队 机电一体化技术在煤矿机械的作用:煤矿机械化和机电一体化的作用 一、机电一体化在煤矿开采中的应用 (一)在矿井提升机中的应用 矿井提升机主要是在地面以下的矿井中工作,机电一体化可以在矿井提升机中得到很好的应用,使施工能够数字化运行。内装式的矿井提升机能够使驱动和滚筒在角度和结构上进行有机的结合,简化机械的结构,实现煤矿开采中的机电一体化。另外,全数字化的提升机能够将信息完整的传达出来,并能够进行效果的反馈。全数字化的矿井提升机能够简化硬件设施和电器的安装,其控制和启动过程也比较容易,进一步提升了矿井提升机的工作效率。 (二)在矿井下的胶带输送机中的应用 胶带输送机又称为带式输送机,其工作原理是经过摩擦驱动使运输材料呈现连贯性的特点。胶带输送机是由两个端点的滚筒和上面紧套的闭合输送带组成的,机电一体化的广泛应用提高了胶带输送机的技术水平,并在一定程度上促进了大功率、大运量、高速带以及长距离曲线等带式输送机的先进技术的研究。 (三)在矿井的全生产检测和监控系统中的应用 机电一体化技术能够实现煤炭企业在生产过程中的在线监控、故障自珍、自动报警等一系列的功能。煤矿生产的在线监控是指对机械的电动机、工作装置、转动系统、制动系统以及液压系统等在工作状态时进行有效的控制和检测。故障自诊和自动报警是指设备在出现故障的时候可以进行自我诊断,并发出报警信号,把发生故障的位置精确地指出来,使工作人员能够尽快找到故障发生的位置,大大简化了相关的维护和检查工作,缩短了维修的时间,减少了维修费用的浪费,并延缓了机械的使用的寿命。下一步的发展就是进一步提高采煤机上的变频器,使用PLC来进行控制,达到在线监控、故障自珍和自动报警的同步实现,进一步提高施工人员的工作效率。 二、综合机械化和机电一体化的发展趋势 (一)更加网络化 计算机技术的迅速发展促进了网络技术的发展,进一步增加了企业之间的竞争。煤矿开采过程中的监测和远程控制技术也在机电一体化技术中得到了广泛的应用。煤炭开采行业要想获得进一步的发展,必须引入竞争机制,通过网络信息这一平台加强企业之间的信息交流,提高煤炭的生产效率。 (二)更加智能化 煤矿开采中的智能化是指在进行煤矿开采之前,将关于煤矿开采的相关细节输入电脑的模拟系统中,使这种系统具备人性化的思维模式,能够根据矿井中的各种情况做出正确的选择。这样一来,综合机械化和机电一体化就代替了人的体力劳动和脑力劳动,大大减轻了工作人员的劳动强度,保证了施工安全,提高了工作效率。 (三)更加绿色化 在煤炭开采这一行业中,维持企业的可持续发展,实现煤炭资源的绿色开采,努力把对环境的危害程度降到最低,这些都可以在综合机械化和机电一体化中得到解决,同时,煤炭生产中报废的机械还可以回收利用,这也为企业的可持续发展做出了贡献。结束语机械综合化和机电一体化可以实现煤炭生产的高效、高产和安全,同时也是提高我国煤炭企业竞争力和维持煤炭行业可持续发展的必要条件。机械综合化和机电一体化要在实践中进一步的完善才能达到其预想的目标。 作者:康志华 单位:山西西山晋兴能源有限责任公司 机电一体化技术在煤矿机械的作用:机电一体化在煤矿机械中的重要性 [摘要]随着我国的不断进步,各行各业也相继发展起来,各个行业在发展中都应用先进的机电一体化的技术,提高产品的性能、质量,从而获取更多的收益。煤矿企业也相继采用机电一体化的技术,并且在使用中加以改造,实现新的突破。本文就是讨论机电一体化的概念,研究机电一体化在煤矿企业中的应用及发展方向。 [关键词]机电一体化;煤矿机械;应用 机电一体化是集信息技术、电子技术、机械技术于一体的一门学科。随着机电一体化在中国煤矿机械中的广泛运用,不仅提高了企业的综合竞争力,也提高了煤矿企业的生产效率。机电一体化在煤矿中大大的提高了煤矿的产量,增加了我国的经济收入,降低了开采煤矿的成本,同时机电一体化的应用改善了煤矿人的工作方式,减轻他们的压力和工作量。但是,中国的机电一体化与国外还存在一定的差异,对机电一体化的研究还需要很多时间,也需要面临很多的问题。 1机电一体化的概念 机电一体化,从科学的角度来看就是指利用计算机软件对机械进行智能化的管理过程,实现机械的智能化技术。从结构的角度来看,机电一体化具有智能化、多功能化的特点。机电一体化能够针对煤炭机械进行故障检测,也可以对发电系统等等实现动态监控,一旦出现故障能够实现自动报警,实现了企业的自动化管理,也提高了企业的生产效率。 2机电一体化在煤矿机械中的应用价值分析 机电一体化在这个飞速发展的中国来说,是时展的要求。将煤矿事业的工作环境、工作安全性、工作的效率实现信息化是中国煤矿发展的必要要求。在西方国家,这已经实现机电一体化的信息化技术了,并且已经发展成熟起来,在煤矿企业的发展中已经变得无可取代,显著提高了企业管理与技术水平。 2.1机电一体化显著提高 企业生产效率相比较国外的发展,我国的机械化存在很多的问题,在生产效率上一直都是最大的问题,生产效率不提高起来,企业就会落后,最后煤矿事业将走向下坡路。我国的煤矿企业工作环境差、工人的工作时间长、安全问题差,这些问题的存在,严重的影响我国的煤矿企业,阻碍我国煤矿事业的发展。但是,机电一体化的产生,提高了机电一体化的生产效率,降低了企业的生产成本,提高企业的综合实力,在与国内、国外的竞争中,仍然占据优势。 2.2机电一体化提高企业的综合效益 机电一体化的产生及运用,可以提高国家的安全效益和综合效益。传统的煤矿企业的工作环境是粉尘多、阴冷、潮湿的,严重的影响工人的生活环境的身体健康,更直接威胁到工人的生命安全。而在机电一体化的产生之后,企业能够实现优化工作环境,粉尘会大大减少、工人的劳动强度小,大大提高了工作效率,也提高了企业工作环境的安全性。这样一来,工作环境得到改善、安全性能提高,提高了生产效率,员工的收入也相应的得到提高,综合影响但是当地的经济收入,同时带动国家经济的增长。 3煤矿中机电一体化的具体应用 煤炭开采是企业煤矿发展的必然结果,在采煤机与机械煤矿的配合使用下,进一步的提高了煤矿事业的发展,在质量、数量上都得到大大的提高。在现阶段,应用最多的就是电牵引采煤机,在实际的操作中,能够很好的起到牵引的作用,并且在节省电、能源方面有很强的优势。另外,电牵引的工作性能好、效率高、操作简单,具备很强的适应性。提升机也是其中很重要的一个部分,数字化的交流实现高科技、高水平的技术,这种高技术的体现就是在安全性、操作上,提高了企业的生产效率,为企业获取更多的利益。 4机电一体化在煤炭机械中的发展方向 4.1智能化的发展方向 随着社会的进步,人们不仅仅对于生活、物质的要求越来越高,企业也对于智能化发展的要求越来越高。所以对于机电产品的要求就有了新的标准,需要机电产品能够自主的辨别,实现自主决策的目的。在今天的发展中,人工智能已经得到很大的进步,逐步实现智能化的发展,为机电一体化的提高与发展开辟了新的方向。 4.2数字化、网络化的发展方向 互联网技术的开发与应用,实现机电产品的数字化制造,数字化制造可以帮助机电产品进行远程操作、远程监测、修复等等功能,这种远程化的控制帮助人们随时随地享受网络技术带来的优势。数字化的发展还朝着人性化的发展进行,各种机电设备的最终目的就是实现人性化的发展,更好的为人们服务。机电一体化不仅需要完善其功能,也需要在造型上让广大民众满意,符合人们的生活习惯。 5结语 机电一体化是社会进步发展的必然产物,是带动人类社会进步的驱动力、机电一体化在煤矿企业中的发展,带动企业的改革创新,为企业带来更多的收益,也为更多的工人创造更多的收益,实现互赢的状态。机电一体化保障机电的智能化、安全性、操作简便,扩大了机电的应用范围,保障机电设备的有效应用,同时也保障煤矿企业的健康及有序发展。 作者:杨成武 单位:西京学院
建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化建筑的发展和应用 摘要:随着科学技术的发展,特别是电子、信息技术的飞速进步,智能建筑已经从遥不可及的梦想逐渐成为现实。对此,本文分析了传统建筑与智能建筑的特点、智能建筑中主要的电气施工技术及智能建筑的发展趋势及应用。 关键词:建筑电气;智能化建筑;发展;应用 引言 智能化建筑系统相互关联与渗透是实现建筑电气高智能化建筑的重要手段。智能建筑的发展已经从传统的电气设计阶段进入智能建筑电气优化集成的阶段。 一、传统建筑电气与智能建筑的特点 1、传统自动控制系统的分析 每个子系统相互独立、强弱电截然分立的传统建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的,这就导致了布线系统之间技术性能的较大差别,从而难以互通,不能兼容的问题时有发生。 在以往进行传统的布线时,如果需要改变终端设备位置和数量,则必须同时对缆线和其它设备进行重新敷设,而且还要面临因更换线缆和设备带来可能发生的临线传送信号中断或质量下降,从而造成工程投资增加以及延时完工的现象。因此,由于传统布线系统的限制,综合布线系统得到飞速发展。综合布线系统采用高质量的材料和标准化部件,能够保证智能化建筑系统的技术性能的优良、可靠,以满足今后可随时进行升级的智能建筑通信需要,虽然综合布线系统初投资较高,但从综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2、智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑能为使用者营造一个更加舒适、安全、经济、高效、便捷的工作生活环境,并通过优化设备运行与管理,降低运营费用。智能建筑首先要实现和确保人、财、物的高度安全。再次,建筑智能化系统的运行维护和管理目标就是以最少的资源、最低的成本去确保建筑物内设备维护、运行、更新。 二、智能建筑中主要的电气施工技术 1、电气基础施工确保质量 在基础工程施工时应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的预埋、预留工作。这要求电气专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成,避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏;对需要预埋的铁件、吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等预埋件,电气施工人员应配合土建提前做好准备,土建施工到位及时埋入,避免遗漏。电气施工安装中,管理人员只有努力提高自身的素质和专业能力,才能把好质量关。 2、内部装修力求规范 在砌筑隔墙之前应与土建工长和放线员将水平线及隔墙线核实一遍,因为管路预埋位置及各种灯具、开关插座的位置、标高将按此线确定。抹灰之前,电气施工人员应按内墙上弹出的水平线和墙面线,将所有电气工程中的预留孔洞按设计和规范要求核实一遍,符合要求后将箱盒稳定好,将全部暗配管路也检查一遍,然后扫通管路,穿好带线,堵好管盒。抹灰时配合土建做好配电箱的贴门脸及箱盒的收口,箱盒处抹灰收口应光滑平整。 3、设备安装保证材料 由于电气工程专业性强,在工程投资少、时间紧、作业面宽、工程繁杂、质量要求高的情况下,若不分轻重环节,势必造成人、财、物的浪费。在监控过程中,应认真学习、因地制宜、总结经验、分析工程实际、抓住工程中的关键环节、处理解决关键性质量问题、避免施工中的偷工减料和系统混乱状态的发生。 4、直流及防雷接地 随着科技的发展进步,电子产品的大量普及和应用,在大型的智能建筑中,信息的输出、转换或者传输等过程都需要微电流和微电位来执行,而带来的负效应之一就是其抗雷击浪涌能力的降低,雷电对智能建筑危害日益凸显。因此我们必须深刻的认识防雷工程的重要性,雷电的防御要从单一转为系统防护。所有的智能建筑接地功能都必须以防雷接地系统为基础,建设一套完整而又严密的防雷机制,来保证电子系统的正常运转。 三、智能建筑的应用及发展趋势 1、楼宇自动化系统 楼宇自动化系统是通过中央监控中心对建筑物(群)内设备与建筑环境的全面监控与管理,其主要特征是集中管理且分散控制。设计楼宇自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断,采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理,使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行,在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中,降低各系统造价,尽量节省能耗和日常管理的各项费用,保证系统充分运行,从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务,使投资能得到一个良好的回报。楼宇自动化系统集成的方法主要有以下几种: 一是完成硬件网络的集成。楼宇自动化系统的集成结构应该采用两层网络的形式,第一层为以太网络,第二层为LonWorks等速率低的标准工控总线,来完成对各种硬件设备的串连,同时,这种集成的结构还可以留下与第三方系统的接口,从而实现把多种系统都集成到主干网络的目标。 二是完成信息系统的集成。通过采用ODBC技术等,实现楼宇自动化系统中各设备管理软件的集成,也就是能够透过硬件网络集成的架构,实现各设备之间的连接,从而实现把各种信息综合地结合起来,实现信息的整体获取、利用和分析。 2、办公自动化系统 其中主要有两方面工作:一是选择合适的硬件设备,以个人PC为主,辅助以大型的数据服务器,PC作为终端或工作站,并与程控交换设备相连,服务器则用来存储办公自动化系统的所有数据。同时,还应该配备有一些基本设备,如打印机、复印机、录音设备、投影设备等,以支持更复杂的办公需求。二是软件的选型,根据智能建筑的办公自动化需求,应该按照操作系统级、应用系统级等分别进行选型,操作系统建议选择较为流行的windows操作系统平台,应用系统则根据实际需求,可直接购买或定制,同时,还应该配置微软的文字处理软件、语音识别软件、多媒体应用软件等。 3、通信自动化系统 通信自动化系统是智能建筑内基于计算机网络的高速网络的集成系统,该系统的建设需要主要以下两点:首先是应该设计建设一个合理的能够完全满足智能建筑需求的综合布线系统。众所周知,智能建筑中的通信网络是实现智能化的根本,大多数的智能建筑通信网络都会分为主干网和子网,主干网的建设必须是基于ATM的高速宽带局域网,并能支持建筑中的各种通信业务和子网互联的需求。其次是采用虚拟局域网技术,在建筑物内构建虚拟局域网,这样,每个虚拟局域网具有相对的独立性,其物理位置不会影响逻辑子网,同一个虚拟局域网内部的通信不受其它子网影响。同时,一些需要在物理上进行改动的网络设备也能够保持在相同的虚拟局域网上不发生改变。 4、建筑智能化发展趋势 智能建筑在建筑设备运行过程中,对空调、照明、电梯等能耗大、能源消耗不易察觉的机电设备采用智能化控制方式,通过系统优化,提高能耗利用率等方式,对其进行自动化控制,达到高效、便捷的目的,为节能减排和低能高效提供最优的解决方案。 结束语 随着科学的发展及人们生活水平的提高,智能建筑发展迅猛,智能建筑的系统研究已经比较成熟,智能建筑也成为了居民关注的一个方向。但由于成本及需求性等问题智能建筑还没用进入普通百姓家,还没有获得十分广泛的应用。 建筑电气与智能化论文:智能化建筑电气设计中的电气保护与接地 【摘要】智能建筑的供配电和接地应做到安全可靠、经济合理。智能建筑接地设计宜首先采用TN- S 系统, 为了保证人身和设备安全及系统的正常运行, 应设置好电气、电子设备的电子设备的信号接地、逻辑接地、功率接地、屏蔽接地和保护接地, 各种接地可采用共用接地装置和等电位连接。本文介绍了智能建筑中常见的接地方式,分析研究了智能建筑电气保护接地的措施。 【关键词】智能化建筑电气设计电气保护接地 智能楼宇建筑内设备种类繁多,其电气保护与接地系统, 必须以防雷接地系统为基础, 选用T N- S 和TN-C- S 接地系统, 对接地措施做整体综合设计, 做好防触电保护工作。统一接地体为接地电位基准点, 分别引出各种功能的接地引线, 利用总等电位和辅助等电位方式组成一个完整的统一接地系统, 用以保障智能化楼宇中依赖于微电位或微电流快速运行的各种设备能工作在一个稳定、安全、可靠的环境中。 一、智能建筑中常见的接地方式 1、IT 系统 IT 系统是三相三线式接地系统, 该系统变压器的中性点不接地或经阻抗接地, 无中性线N, 只有线电压( 380V) , 而无相电压( 220V) , 保护接地线各自独立接地。该系统的优点是当一相接地时, 不会使外壳中带有较大的故障电流, 系统可以照常运行, 同时由于各设备的保护接地线PE 彼此分开, 相互之间没有干扰, 电磁适应性也比较强。其缺点是不能配出中性线N, 因此它不适合用于拥有大量单相设备的智能建筑。 2、TN- C 系统 TN- C 系统被称为三相四线系统。该系统中性线N 与保护接地线PE 合二为一, 通称PEN 线。这种接地系统对接地故障反应的灵敏度高, 线路经济简单, 在一般情况下如选用适当的开关保护装置和足够的导线截面, 也能满足安全要求, 目前国内这种系统应用得比较多,但它只适用于三相负荷较平衡的场所。智能建筑内单相负荷所占的比重较大, 难以实现三相负荷平衡, PEN 线的不平衡电流以及线路中由荧光灯、晶闸管( 可控硅) 等设备引起的高次谐波电流, 在非故障情况下会在中性线N 上叠加而使其带电, 且电流时大时小, 极不稳定, 从而造成中性点接地电位不稳定而漂移。这不但会使设备外壳( 与PEN 线连接) 带电, 对人身安全不利, 而且也无法取到一个合适的电位基准点, 精密电子设备无法准确、可靠地运行, 因此TN- C 接地系统不能作为智能建筑的接地系统。 3、TT 系统 通常称TT 系统为三相四线接地系统。该系统常用于建筑物来自公共电网的地方。TT 系统的特点是中性线N 与保护接地线PE 无任何电气连接, 即中性点接地与保护接地是分开的。该系统在正常运行是,不管三相负荷平衡与否, 在中性线N 带电的情况下保护接地线PE 不会带电。只有出现单相接地故障时, 由于保护接地灵敏度低, 故障不能及时切断, 设备外壳才可能带电, 但是故障电流取决于电力系统的接地电阻和保护接地线PE 的接地电阻, 其值往往很小, 不足以时数千瓦的用电设备的保护装置断开电源。为了保护人身安全, 必须采用残余电流开关作为线路及用电设备的保护装置, 否则只适用于负荷较小的用电系统。正常运行时的TT 系统类似于TT- S 系统, 也能保证人与设备的安全和取得合格的基准接地电位。随着大容量漏电保护器的出现, 该系统也会成为智能建筑的接地系统。从目前的情况看, 由于公共电网的电源质量不高, 难以满足智能建筑中各种设备的要求, 所以智能建筑不宜选用TT 系统。 4、TT- S 系统 TN- S 系统有5 根线, 包括3 根相线(A、B、C) 、一根中性线N 及一根保护接地线PE。在该系统中仅电力系统一点接地, 用电设备的外露可导电部分接到保护接地线PE 上。通常当建筑物内设有独立变配电所时, 进线才采用该系统。TN- S 系统的特点是, 中性线N 与保护接地线PE 除在变压器中性点共同接地外, 两线不再有任何的电气连接。中性线N 是带电的, 而保护接地线PE 不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位, 其优点是在正常工作时保护接地线PE 上不出现电流, 因此设备的外露可导电部分也不呈现对地电压。在事故时也容易切断电源, 因此比较安全, 但费用较高, 多用于环境比较差的场所。此外, 由于保护接地线PE 中不出现电流, 因此具有较强的电磁适应性。TN- S 系统可以用作智能建筑的接地系统。 5、TN- C- S 系统 TN- C- S 系统由两个接地系统组成, 第一个接地系统为TN- C 系统( 四线制) , 第二个接地系统为TN- S 系统( 五线制) , 两接地系统的分界面在中性线N 和保护接地线PE 的连接处, 分开后即不允许再合并。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所, 进户之前采用TN- C 系统, 进户处进行重复接地, 进户后变成TN- S 系统。TN- C 系统前面已进行过分析。TN- S 系统的特点是: 中性线N 和保护接地线PE 在进户时共同接地后不能再有任何电气连接。在该系统中,中性线N 常会带电, 保护接地线PE 连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时始终不会带电, 因此TN- S 接地系统明显的提高了人与设备的安全性。同时, 只要中性线N 和接地保护线PE 的接地引线各自从接地体的同一点引出, 并且选择正确的接地电阻值以使电子设备共同获得一个接地电位基准点, 那么TN- C- S 可以作为智能建筑的一种接地系统。 综上所述, 智能建筑中适合使用TN- S 接地系统。 二、智能建筑电气保护接地的措施 1、防雷接地 防雷接地作用是雷电流迅速导入大地,以防止雷害。智能建筑内有大量的电子设备与布线系统,这些电子设备及布线系统通常都属于耐压等级低,防干扰要求高,最怕受到雷击的部分。无论是直击、串击、反击都容易使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。所以对智能建筑的防雷接地设计必须要严密、可靠。所有功能接地,必须要以防雷接地系统为基础,建立严密、完整的防雷结构。 智能建筑基本上属于一级负荷,要按一级防雷建筑物的保护措施设计。接闪器采用针带组合接闪器;避雷带采用φ10 镀锌圆钢在屋顶组成≤ 10m×10m 的网格,该网格与屋面金属构件作电气连接,与大楼柱头钢筋作电气连接,引下线利用柱头中钢筋、圈梁钢筋、楼层钢筋与防雷系统连接;外墙面所有金属构件也应与防雷系统连接,柱头钢筋与接地体连接,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备,而且还能防止外来的电磁干扰。如果防雷装置与电气设备的工作接地合用一个总的接地网时,接地电阻应符合其最小值要求。 2、交流工作接地 将电力系统中的某一点,直接或经特殊设备与大地作金属连接,被称为工作接地。工作接地主要是变压器中性点或中性线(N 线)接地。N 线必须用铜芯绝缘线,在配电中存在辅助等电位接线端子,等电位接线端子在箱柜内。该接线端子绝对不能外露;绝对不能与其它接地系统相混接;绝对不能与PE 线连接。在高压系统里,采用中性点接地方式可使继电保护准确动作,同时消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以防止零序电压偏移,保持三相电压基本平衡,方便使用单相电源。 3、安全保护接地 安全保护接地是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属相连接。将用电设备以及设备附近的一些金属构件,用PE 线连接起来,但是严禁将PE 线与N 线连接。在中性点直接接地的电力系统中,接地短路电流经人身、大地流回中性点;在中性点非直接接地的电力系统中,接地电流经人体流入大地,并经线路对地电容构成通路,都能造成人身触电。如果装有接地装置的电气设备的绝缘损坏使外壳带电时,接地短路电流将同时沿着接地体和人体两条通路流过。在一个并联电路中,通过每条支路的电流值与电阻的大小成反比,接地电阻越小,流经人体的电流越小。通常人体电阻要比接地电阻大数百倍,经过人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。当接地电阻极小时,流过人体的电流几乎等于零。实际上,由于接地电阻很小,接地短路电流流过时所产生的压降很小,所以设备外壳对大地的电压是不高的。人站在大地上去碰触设备的外壳时,人体所承受的电压很低,不会有危险。加装保护接地装置并且降低它的接地电阻,不仅是智能建筑电气系统安全、有效运行的有效保障措施,也是设备及人身安全的必要保障手段。 4、直流工作接地 在智能建筑内,包含有大量的计算机、通讯设备和带电脑的大楼自动化设备。这些电子设备在进行信息输入、信息传输、能量转换、信号放大、逻辑运算、信息输出等一系列过程中都是通过微电位或微电流快速进行,且设备之间常要通过互联网络进行工作。因此为了使其准确性高、稳定性好,除了需有一个稳定的供电电源外,还必须具备一个稳定的基准电位。一般可采用不小于10mm2 的较大截面的绝缘铜芯线作为引线,一端直接与基准电位连接,另一端供电子设备直流接地。该引线不宜与PE 线连接,严禁与N 线连接。 5、屏蔽接地与防静电接地 为了避免设备的机能障碍和设备损坏,构成布线系统的设备应能够防止内部自身传导和外来干扰。这些干扰的主要来源是超高电压,大功率幅射电磁场,自然雷击和静电放电。对高传输频率设备产生很大的干扰。所以必须对这些设备及其布线采取保护措施,使其免受来自各方的干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳方法。可将设备外壳与PE 线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE 线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE 线可靠连接。防静电接地是将带静电物体或有可能产生静电的物体通过导静电体与大地构成电气回路的接地。在洁净、干燥的房间内,很容易会产生大量静电。如在相对湿度10% ~ 20%的环境中人的走步可以积聚35kV 的静电电压,没有良好的接地,不仅会产生对电子设备的干扰,还会击坏设备芯片。 对以上各种电气保护接地,其接地装置的接地电阻越小越好,独立的防雷保护接地电阻应≤ 10Ω;独立的安全保护接地电阻应≤ 4Ω;独立的交流工作接地电阻应≤ 4Ω;独立的直流工作接地电阻应≤ 4Ω;防静电接地电阻一般要求≤ 100Ω。 建筑电气与智能化论文:阐述建筑智能化建筑与建筑电气的发展前景 摘要:近年来我国的建筑事业在经济的推动下迅速的发展起来。建筑电气被大范围的应用在了当代的建筑物中,笔者结合工作实践对我国智能化建筑与建筑电气的现状进行了论述,并对传统电气与智能化建筑的特点及其应用现状以及智能建筑智能化发展的前景做了详尽的分析。 关键词:建筑;建筑电气;智能化 1建筑电气与智能化建筑发展概述 随着我国房地产业的飞速发展,国内大型现代化建筑和高层居民建筑拔地而起,建筑电气行业迎来了空前的发展机遇。同时,在国家倡导低碳经济的发展模式下,对于建筑电气系统节能、安全、环保的要求越来越高,建筑电气系统与智能化建筑的发展得到业界的关注。 电气产品的质量和安全是保证建筑电气行业持续发展的前提。电气设备是建筑装饰工程的重要组成部分,电气设备的质量、环保、安全水平是衡量装饰工程舒适度的重要因素。对于电气设备行业来说,产品要以终端智能化为目标。建筑电气产品的节能、安全,需要产品更新换代,需要调整产品结构,因为智能电网大量的用户终端离不开电气产品。当前,我国建筑电气行业存在的主要问题是传统的制造模式和传统的销售方式、以及粗放式的管理,还有能源的浪费比较严重。 随着智能化建筑电气系统开始应用于现代建筑,智能化建筑电气系统的相关标准制定也在加快进行。因此,人们对建筑在信息交换、安全性、舒适性、便利性和节能性等诸多方面提出更高要求的同时,必须通过建筑物内置的越来越多的基于高新技术的计算机网络、通信、自动控制等现代化建筑设备来实现,这一切集中反映到建筑观念和建筑实践中,于是建筑中增加了各种智能化系统,智能建筑应运而生。 2 传统建筑电气与智能建筑的特点 2.1传统自动控制系统的分析 传统的建筑每个子系统相互独立、强弱电截然分立的建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的。另外,由于传统的布线过程中要使用不同类型的电缆、电线以及接线设备,因此,这就导致了相互之间技术性能的较大差别,从而难以互通不能兼容的问题时有发生。 在以往进行传统的布线时,如果在布设施工中需要改变终端设备位置和数量时,同时也必须对缆线和其它设备进行重新敷设,而且施工过程中还要面临因更换线缆和设备带来可能发生的临线传送信号中断或质量下降,从而造成增加工程投资以及延时完工的现象,因此,随着传统布线系统的限制,综合布线系统得到飞速发展。综合布线系统采用高质量的材料和标准化部件,能够保证智能化建筑系统的技术性能的优良可靠,以及满足今后可随时进行升级的智能建筑通信需要,虽然综合布线系统初投资较高,但从综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2.2智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑具有安全、舒适以及便捷的环境、节能、节省运行维护的人工费用、系统集成等等特点。智能建筑首先要实现和确保人、财、物的高度安全。其次,智能建筑的智能化系统的运行维护和管理目标就是以最少的资源、最低的成本去确保建筑物内设备维护、运行、更新。换句话说,智能建筑安全、舒适、便利、节能、节省人工费用等所有这些特点,必须依托集成化的建筑智能化系统才能得以实现。 3 建筑电气与智能建筑系统的应用分析 3.1基于智能化建筑系统的设计 智能建筑本身就是传统建筑技术与以信息技术为依托的新兴技术结合的产物,因此,随着信息技术快速发展下“物联网”等一系列新技术和新应用的产生,智能建筑的功能和智能化的系统性能都将进一步地提升和增强。 随着现代“3C”(即现代通信技术(Communication)、现代计算机技术(Computer)以及现代控制技术(Control)统称为3C技术)高新技术的发展和应用,将进一步提高楼宇控制精度以及达到提升建筑节能的效果。未来,智能建筑将会逐渐成为“信息高速公路”上的站点,先进的信息技术(以微电子技术为基础、以计算机技术、通信技术为标志)必然会很快在智能建筑中得到应用。 随着高新科技的发展,新的控制理论、控制技术以及新控制系统的不断出现,如非线性控制、智能控制、自适应控制、模糊控制、分布式控制、神经网络控制等,在智能建筑中将越来越多地采用这些现代控制技术,智能建筑电气必须依赖集成化的建筑智能化系统才能够得以实现。 3.2当前智能化建筑电气的“智能”体现 智能建筑的“智能化”主要是依靠以“3C”高新技术和各种建筑设备智能化系统来实现的。当前智能建筑建设中的 “智能”特征,还体现在对于建筑结构设计方案的智能化以及建筑材料的智能化等方面。比如:建筑结构设计的智能化平衡:以日本地区“竹中建筑公司”在东京市中心修建的一栋6层大楼为例,该栋建筑在模拟的多次强地震试验中,依然能够安然无恙,这栋新建筑之所以能够抗击更高的地震在于其建筑结构采用了液压支架系统,该系统能够减弱和抑制40%以上的震动;另外,该栋建筑在大楼顶层安装了重约9吨的滑板,一旦大楼受到飓风或地震影响产生倾斜,这块大的滑板就会依据计算机指令朝着反方向进行移动。 另外,建筑材料的智能化主要体现在提高建筑结构安全方面。比如进行混凝土工程施工时可采用“自修复的智能混凝土”,其原理就是在常规混凝土中掺入一定量的树脂空心纤维,当建筑结构构件出现超过允许值的裂缝时,从混凝土中溢流出来的树脂就会对裂缝形成自动封闭或者裂缝修复。 当前,智能化建筑发展趋势呈现较为明显,主要体现在两个方面:第一是智能建筑已从以往单一办公写字楼逐渐向各类公共建筑领域扩展,这点从近年来我国的一些建筑都可见端倪。如:“水立方”、“鸟巢”馆、上海世博会“中国馆”等。第二是随着智能建筑建设领域的扩大和建设数量的增加,智能建筑正向宏观系统发展并接轨,比如智能建筑与“智能城市系统”、“数字国家”和“数字地球”接轨。 4结论 智能建筑是传统建筑电气与3C高新技术相结合下的建筑智能电气产物,随着信息技术的飞速发展以及物联网在智能建筑中的不断应用和发展,未来智能建筑智能化技术和性能都将不断提升,未来智能建筑的“智能化”特征也将越明显。 建筑电气与智能化论文:浅谈“建筑电气与智能化”专业的英文名称 摘要:分析了建筑电气与智能化专业的内涵和培养要求,参考了国内外高校建筑土木类相关专业、相近专业的英文名称,分析了建筑电气与智能化中“建筑”、“电气”、“智能化”三个主题词翻译,得出建筑电气与智能化专业较为妥帖的英文名称为Building Electricity and Intelligence。 关键词:翻译;建筑电气与智能化;专业名称 一、建筑电气与智能化专业的内涵 1.建筑电气与智能化专业的定义[1] 建筑电气与智能化专业是一个在土木工程学科背景下,研究以建筑物为载体时对电能的产生、传输、转换、控制、利用和对信息的获取、传输、处理和利用的专业。随着现代建筑技术的发展,土木工程学科的发展不断吸收了基础科学、材料科学、管理科学和电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术等学科的最新研究成果与技术发展成就。作为土木类新增专业,建筑电气与智能化专业填补了土木类专业中缺少“电”(或“电气”)的空缺,与计算机技术、信息技术、物联网技术、节能技术等新兴技术融合,是典型的多学科的交叉和融汇。 建筑电气与智能化的内涵随着时代前进而不断地发展变化。现阶段,“智能建筑”的出现使其内涵延伸到“电气+信息”;另外,随着节能、环保相关技术的发展及应用以及绿色建筑概念的提出与发展,建筑电气与智能化专业逐步形成了“建筑+电气+信息+节能”的内涵,与传统的建筑电气专业有着本质的不同。 2.建筑电气与智能化专业的培养目标 建筑电气与智能化专业的培养目标是培养适应社会主义现代化建设需要,掌握电工、电子、控制、信息、建筑学等较宽领域的基础理论,掌握对建筑相关设备进行供电、控制、保护、监视等所需的专业知识和技术,综合素质高、实践能力强、具备执业注册工程师基础知识和基本能力的建筑电气与智能化专业高级工程技术人才。 建筑电气与智能化专业毕业生能够从事工业与民用建筑电气及智能化技术相关的工程设计、工程建设与管理、系统集成、信息处理等工作,并具有建筑电气与智能化技术应用研究和开发的初步能力。 从以上内容可以看出,建筑电气与智能化主要面向建筑物内部的各种设备,包括对各种设备进行供电、控制、保护、监视的设施与系统。 二、建筑电气与智能化相近专业的英文名称 建筑电气与智能化专业是教育部新近批准的专业,目前没有一个公认的英文名称,各高校根据自己的理解,有多种不同的翻译方法。相对而言,国内外土木建筑类有一些专业建立时间较长,其专业名称一般有固定的英文名称。 1.建筑学:Architecture 建筑学,从广义上来说,是研究建筑及其环境的学科,通常是指与建筑设计和建造相关的艺术和技术的综合。[2]建筑学专业的培养目标是培养具备建筑设计、城市设计、室内设计等方面的知识,能在设计部门从事设计工作,并具有多种职业适应能力的通用型、复合型高级工程技术人才。 2.土木工程:Civil Engineering 土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工维修等技术活动;也指工程建设的对象。[3]该专业的培养目标是培养掌握工程力学、流体力学、岩土力学和市政工程学科的基本理论与基本知识,具备从事土木工程的项目规划、设计、研究开发、施工及管理的能力,能在房屋建筑、地下建筑、隧道、道路、桥梁、矿井等的设计、研究、施工、教育、管理、投资、开发部门从事技术或管理工作的高级工程技术人才。 3.给排水科学与工程:Drainage Science and Engineering(原建筑给排水:Building Water Supply and Drainage) 给排水科学与工程是一门应用很广泛的学科,它是以城市水的输送、净化及水资源保护与利用有关的理论与技术为主要研究内容。[4]该专业的培养目标是培养具备城市给水工程、排水工程、取水工程、防洪工程、建筑给水排水工程、工业给水排水工程、水污染控制规划和水资源保护等方面的知识,能在规划部门、环保部门、设计单位等从事规划、设计、施工、教育和研究开发方面工作的给水排水工程学科的高级工程技术人才。 4.建筑环境与能源应用工程:Building Environment and Energy Applications Engineering 建筑环境与能源应用工程专业由原建筑节能技术与工程、建筑设施智能技术(部分)与建筑环境与设备工程专业合并而成。[5,6]该专业主要培养能够从事以下三个方面工作的专业技术人才:一是能从事建筑物采暖、空调、通风除尘、空气净化和燃气应用等系统与设备以及相关的城市供热、供燃气系统与设备的设计、安装调试与运行工作;二是对建筑中环境系统和供能设施的设计、安装、估价、调试、运行、维护,技术经济分析和管理;三是能适应低碳经济建设与社会可持续发展的需要,具备建筑节能设计、建造、运行管理的基本理论与专业技能,知识面宽,具有向土建类相关领域拓展渗透的能力、适应能力和实际工作能力。 5.建筑设备工程技术:Construction Equipment Engineering 建筑设备技术是普通高职高专土建大类专业目录下设的一门专业,属于建筑设备类专业。该专业为普通高等学校专科层次。建筑设备技术专业主要培养掌握建筑设备工程的基本知识和技术,具备建筑水、电、通风与空调、楼宇智能化等设备工程的设计、预决算、安装施工、运行与维护、质量检验及工程管理等能力的高素质技能型人才。 6.智能建筑技术与管理:Intelligent Building Technology and Management 香港科技大学开设的智能建筑技术与管理专业,是为建筑物装备行业专业技术人员开设的研究生课程。学生通过学习掌握智能建筑相关技术和管理的基本概念与原理,学习内容涵盖安全与健康、风险管理、能量消耗监控、室内空气质量、设施管理等内容,属于典型的最新尖端技术与管理策略的交叉融合专业。 7.建筑装备工程:Building Services Engineering 香港大学开设了“建筑装备工程”(Building Services Engineering,简称BSE)专业。该专业主要学习各种工程装备设施与建筑环境的相关规范、设计、安装与管理。 8.其他相关院校的专业 国内外其他相关院校类似专业还有:美国宾州州立大学大学园开设的建筑技术专业(Building Technology);英国南安普顿大学开设的能源、环境与建筑物专业(Energy,Environment and Buildings);马来西亚淡马锡理工学院开设的智能建筑技术专业(Intelligent Building Technology);香港理工大学开设的建筑电气设备与系统专业(Electrical Installations and Systems in Buildings)。 三、对相关英文翻译的分析 建筑电气与智能化的主题词为“建筑”、“电气”与“智能化”三个,下文分别予以讨论。 1.对“建筑”的翻译[7,8] 从上述相关专业名称可知,当研究建筑设计本身时,一般用Architecture居多;当研究建筑内部设施时,一般用Building居多。在与相关专业的留学生讨论时,留学生也指出:在国外提到建筑内部的设施时,建筑一词一般用Building,而不用Architecture。Construction一词多指建筑物本身或建造、施工的过程与技术,也可以表示建筑物内部的设施与设备的设计、建造过程,其涵盖范围比Building更广。但在习惯上,提到建筑内部的设施,一般用Building的居多。因此,建筑电气与智能化中的“建筑”一词,用Building较为合适。 2.对“电气”与“智能化”的翻译[7,8] 对“电气”与“智能化”的翻译,相对容易确定。“电气”一词在专业名称或相关规范中,一般用Electrical或Electricity;“智能化”一般采用Intelligent、Intelligentization或Intelligence。根据建筑电气与智能化的内涵,此处的“电气”与“智能化”,应指对建筑物内部的各种设备进行供电、控制、保护、监视的设施与系统,即此处的“电气”与“智能化”应是名词,而非形容词,故用Electricity与Intelligence为好,而不用Electrical与Intelligent。 3.Intelligence与Intelligentization的区别 根据英文翻译,Intelligence与Intelligentization都有智能化的含义。在具体应用上,“Intelligence”偏向于智能、智慧之意;当用在建筑物时,可以引申为建筑物经各种设备支持,具有“人工智能”或“能进行高度智能的自我管理”之意,成为具有一定“智慧”的建筑物。“Intelligentization”用作建筑物时,偏向于建筑物经过各种设备的支持,具有了“可控制、可遥控”的功能。相比较而言,面对未来的智能建筑发展,Intelligence比Intelligentization更能体现智能建筑的本质。 四、南京工业大学建筑电气与智能化专业的名称 根据建筑电气的定义、培养目标、相关专业的英文名称以及传统习惯等,认为“建筑电气与智能化”的英文名称,用“Building Electricity and Intelligence”为好。在南京工业大学最新的专业与课程英文名称汇总中,即采用Building Electricity and Intelligence的名称。当然,由于各高校对建筑电气与智能化专业理解的侧重点不同以及对专业内涵理解的不断深入、专业本身与科学技术的发展,其英文名称可能有所不同。希望通过讨论,能尽早确定一种比较权威的统一名称,以利于进一步扩大国际交流。 建筑电气与智能化论文:关于建筑电气与智能化探讨 摘要:智能建筑为人们提供一个优越的工作与生活环境,这种环境具有安全、舒适、便利、高效与灵活的特点,随着建筑智能化技术的深入应用,而建筑电气智能化使得智能建筑的功能得以实现,并确保了智能建筑在使用中的安全节能。本文结合笔者多年的工作实践,对电气智能化进行了探讨,以期为人们营造一个和谐,稳定,高效率,低耗能的工作及居住环境。 关键词:电气智能化;发展现状;对策 电气智能化的基础就是建筑的电气系统,电气技术在智能化建筑中所起到的作用就是将电气智能化功能通过系统构建体现在日常的管理和控制中。所以电气系统是现代住宅建筑中采用智能化电气的重要平台。是整个建筑物智能电气发挥功能的重要核心系统,同时随着智能化电气的应用,整个住宅建筑的电气系统也变得更加的复杂,也更需要一些辅助系统对其进行保护和支持。如:电源技术、防雷技术、防干扰技术、屏蔽技术、抗静电技术、综合布线技术等等。另外,对建筑电气信号进行管理的系统,如:消防监控、闭路监控、计算机网络、多媒体线路等等,这些系统作为智能化管理实施的保障基础,也是不容忽视的。总之,电气智能化的平台就是整个建筑甚至是整个建筑群的电气系统,此系统的构建和技术升级,为电气智能化提供了必要的舞台,也反过来促进其发展。 一、我国建筑电气智能化工程发展现状 随着经济的发展和科技的进步,在房地产业在国内的蓬勃发展的今天,建筑智能化安装工程作为其中的重要组成部分,在规模和效率上也取得了很大进步。弱电智能化作为一个新的发展热点,也在一定程度上也推动了其发展。但是目前智能建筑的实施还不尽规范,在设计和实施方面还存在着许多问题。 (一)工程管理制度不健全 建筑智能化安装工程成本整体控制中,从工程的设计、施工到验收,没有严格的管理体制来进行智能化应用的具体限制。建筑智能化管理制度的不健全,使得一些电气智能化没有在建筑业中起到应有的作用。同时,没有严格的聘用制和明确的责任制,使得工作人员在工作中存心大意,不重视工作质量和效率,不去充分利用电气智能化,加大了工程成本的投入,严重影响到工程效益。 (二)施工单位和施工人员素质低 在市场经济的竞争下,一些设计单位片面追求经济效益,赶时间、抢任务,设计质量差、深度浅、详图不全或漏洞百出等问题,无法准确计量工程量,容易造成工程材料的浪费,导致工程成本的提高。专业设计和施工人员素质参差不齐,对智能化电气的设计和施工没有科学的认识,影响到电气智能化的顺利进行。加之管理及用人制度的诸多矛盾的影响,针对每一个工程项目不能选择既具有专业知识又具有职业素养的人才,这不仅影响建设工程的质量、造价、工期,而且影响设计单位的声誉。 (三)工程施工设备的落后 在建筑工程建设中,需要大量的电气化机械设备,由于单位不进行大量的资金投入,没有引进先进的设备,一些落后的设备严重制约着工程的进度,同时,也不利于电气智能化的普及,影响到人们生活的便捷性和舒适性。 (四)工程受防干扰措施不当 智能建筑环境存在着大量的电气干扰源,如大型的变配电设备、电梯机房设备、中央空调设备的起 /停信号和雷电干扰等,这些设备很容易对智能化建筑造成不利的影响。弱电智能化系统在运行中常常由于抗干扰措施不当,导致设备工作可靠性低,产生错误码、数据丢失等,还可引起系统的死机或瘫痪。 二、完善电气智能化工程施工的对策 (一)技术管理方面 面对电气智能化利用率低的情况,企业应根据建筑智能化的合同和设计方案,在工程实施过程中确定电气智能化各系统之间,以及每个子系统与机电设备、建筑材料、装潢之间的联系,以及产品供应商、工种承包商及施工单位之间的工程范围和职责的确定,以及在工程实施过程中这些工程施工中的修改调整和再确认工作。抓好技术和施工设计图纸及其资料的审核,电气智能化工程的确定包括备材料供应,系统技术,设计及工程施工,是系统开通的必要条件,是电气智能化工程中技术管理的重点或者难点之一。 (二)设计方案方面 设计作为整项工程的灵魂,一个科学合理的工程设计方案能够为工程建设规划明确的方向。做好工程的设计工作,能够确保整项工程的质量,为了充分发挥投资效益,应该注重设计优化工作的管理,采取全过程、全专业的优化措施。抓好技术和施工设计图纸及其资料的审核,重点在设计方案上面,电气智能化工程设计涉及专业、工种面较广,必须在施工前做好对电气智能化工程技术和施工设计的审核,及时发现问题和采取必要的措施,以确保工期、质量和减少返工,尤其对电气智能化工程而言必须对上述图纸、资料进行审核,确保系统在硬件设备上的完整性。 下面让我们来对一套125平米的三室二厅的新房室内电气线路进行设计. 案例分析:“室内住宅电气系统设计” 1、目的与要求: 1.1.分析室内照明的功能需求,书房、卧室、客厅、厨房、卫生间和凉台的照明要求是如何的? 1.2.系统组成部分之间的相互联系和作用:针对不同的照明需求来选择怎样的灯具? 1.3.如何计算家居总用电量? 1.4.室内照明的电线敷设的安全标准? 1.5.系统设计方案及其优化: 2、设计要求: 2.1.用电负荷: 例如:照明用电负荷500w,娱乐用电负荷1500w,厨房用电负荷1500w,空调用电负荷3000w 最大功率P=500w+1500w+1500w+3000w=6500w 2.2.照明和各种家用电器使用安全、方便,相互之间影响小,便于维修。 3、设计分析; 3.1.设计的目的方便住户使用,满足住户的舒适和审美要求,便于维修,安装规范,确保室内电气线路的安全。 3.2.室内配电系统由电源配电箱和若干个回路组成,它们构成了室内电器线路系统的子系统。 3.3.当某一回路发生故障时,不影响其他回路的正常工作。 4、设计方案: 4.1.电源配电箱 电源通过住宅的专用配电箱再进入室内房间,配电箱中应有短路、过载和漏电保护,具有过负载、过电压和漏电保护功能。每户应设置强弱电箱,配电箱内应设动作电流30mA的漏电保护器,分路经过控制开关,分别控制照明,空调,插座等。控制开关的工作电流应与终端电器的最大工作电流相匹配,一般情况下,照明10A,插座16A,柜式空调20A,进户40-60A。 4.2.电路的设计 如上例:家用电负荷最大值约为6.5kw,通过安全电流为:K・(6.5kw/220v)=35.4~38.4A, 这里的K为安全保险系数,取值为1.2~1.3。电流过大各线路必须采用单独的电路回路。室内配电系统采用多回路形式,本例设计有照明回路、插座回路、空调回路,对于厨房、浴室设立单独回路。 4.3.导线与电器设备选择 4.3.1导线:为了防火、维修及安全,最好选用有长城标志的“国标”塑料或橡胶绝缘保护层的单股铜芯电线,线材槽载面积一般是:照明用线选用1.5平方毫米,插座用线选用2.5平方毫米,空调用线不得小于4平方毫米,接线选用绿黄双色线,接开关线(火线)用红、白、黑、蓝等任一种。但在同一家装工程中用线的颜色用途应一致。 值得注意的事项: (1)家庭电路设计,2000年前,电路设计一般是:进户线4―6 平方毫米,照明1.5 平方毫米,插座2.5 平方毫米,空调4 平方毫米专线。2000年后,电路设计一般是:进户线6―10 平方毫米,照明2.5 平方毫米,插座4 平方毫米,空调6 平方毫米专线。(北京很多住宅是:进户线6―10 平方毫米,照明2.5 平方毫米,插座2.5 平方毫米,空调4 平方毫米专线) 本例里的电线通过的安全电流为35.4~38.4A,参照铜电线截面允许通过的电流范围,因此选用4平方毫米的铜线为基准较为合适。从而配线方案为:进户线6―10 平方毫米,照明2.5 平方毫米,插座4 平方毫米,空调6 平方毫米专线。 (2)电器设备:电源配电箱、电表、控制开关漏电保护开关、电源插座、开关面板、插座的选材面板的尺寸应与预埋的接线盒的尺寸一致;表面光洁、品牌标志明显,有防伪标志和国家电工安全认 证的长城标志;开关开启时手感灵活,插座稳固,铜片要有一定的厚度;面板的材料应有阻燃性和坚固性。 5、线路布置 5.1.智能系统:在住宅电气线路设计中应预埋电话线、有线电视信号线、视频线、网络线,在客厅和三间睡房预埋电话线、有线电视信号线、视频线、选择其中一间睡房作为书房,预埋网络线。 5.2.照明回路:在睡房、客厅、饭厅、厨房、浴室、凉台室安装一个主光源吊灯,在睡房和客厅的墙壁上安装辅助光源壁灯。 5.3.功能电路:厨房放置冰箱、电饭堡、电热水器,排气扇电源插座,浴室安装淋浴器、洗衣机的电源插座,睡房和客厅安装空调的电源插座,书房安装娱乐电视机、音响、电脑等的电源插座都是独立的电源回路。 5.4.线路布置图:在形成了住宅的电气线路设计方案后,绘制出线路走向位置尺寸图和线路布线图,编写《电气线路设计说明书》草拟布线图。 (1)划线。确定线路终端插座,开关,面板的位置,在墙面标画出准确的位置和尺寸。 (2)开槽。 (3)电源线配线 (4)埋设暗盒及敷设PVC电线管。 (5)穿线。 (6)安装开关,面板,各种插座,强弱电箱和灯具。 (7)检查。 (8)完成电路布线图,并向住户反馈设计方案,根据住户的意见进行修正。 (三)工程管理方面。 弱电智能化工程涉及土建、装饰、空调、给排水、供电、照明、电梯等专业,在某种意义上弱电智能化工程是配合其他工程的工种,因此,在工程施工过程中必须与以上专业配合与协调,尤其在阀门、水管温度传感器、和水流开关及其安装等方面上,均须与相应工种协调配合。 (四)工程检查与验收方面 由于电气智能化工程包括复杂的设备和系统,例如一些配管、线、槽和线路敷设设备安装及调试等,可能是不同的施工单位施工,因此每一个项目完成和工种施工结束后,必须严格记录相关信息,进行工程的验收规范和设计图纸的交接和验收,提交完整的工程技术资料,以确保工程进度和工程质量。 (五)工程设备抗干扰方面 在智能建筑电气智能化系统的建设中不仅要注重性能指标和设备的先进性,更要做好系统的防干扰。保证智能化建筑中,弱电智能化应用的顺利进行。首先,要想提高智能建筑电气智能化系统的抗干扰性能必须从干扰源、干扰途径、受扰设备几方面同时采取多种综合措施进行抑制。其次,软硬件抗干扰措施应根据智能建筑实际的电气智能化系统情况进行有效的选择和科学地实施。最后,需要对干扰情况进行综合分析、判断,选用简单、维护方便、性价比高的有效抗干扰措施,以保证智能建筑系统正常运行。 三、科学的电气智能化工程施工秩序的意义 建筑的电气智能化工程是一个从浅到深、逐步深入逐步细化的整个过程,考虑的因素众多,为了全面地判断、解读、研究,使施工工作更加高效、准确和普及,必须做好科学的电气智能化工程的施工工作。 建筑电气智能化是建筑物的主要组成部分,是建筑物实现其设计功能和应用功能的基础。建筑电气安置工程是科学合理控制电气产品在成本、质量和效果上的必要管理,这不仅可以保管电气项目的工程整体质量,还能够对建筑企业建设成本进行科学合理控制,更重要的是提高了建筑业的信息化、智能化程度和建筑业的总体水平,是企业实现科学高效管理的方式之一。只要我们在建筑电气安装工程工作中做好科学管理,形成良好的秩序,加强对人、财、物的制约,采用合理的策略和手段,对建筑电气安装的全过程进行有效监督,就能够加强建筑电气的质量、成本和效果造。 四、结束语 近年来,我国坚持经济的又好又快发展、科学发展观及可持续发展等,这一系列理念都体现着我国将“高效”“节能”作为经济发展的重中之重。因此,智能化工程工作也顺应了我国经济发展中的宣传理念。有效地智能化工程控制能够节约社会资源、充分利用人力资源、完善社会各项基础设施等等,给国家带来巨大的经济效益和社会效益。电气智能化是技术发展的最终趋势,而更大的趋势就是利用电气智能化完成对智能化管理网络的构建,并以此完成对建筑乃至建筑群的统一的智能管理。住宅建筑功能性复杂,不仅仅需要有生活功能更需要具备安全性,因此电气智能化可以帮助住宅建筑的管理系统实现更加科学而安全目标。 建筑电气与智能化论文:浅析智能化建筑与建筑电气 摘 要:智能化是新时代对于建筑电气工程设计的要求,在智能建筑的发展,人们通常都会将电气智能化技术纳入考量,因为在智能建筑的设计与建设时,都离不开电气智能化技术。电气智能化技术以电子通信技术、计算机网络技术、智能控制技术等技术手段,让人们可以在建筑当中享受智能化的产品成果。 关键词:建筑电气;智能化;智能建筑 智能建筑是指利用系统集成方法,将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控、对信息资源的优化组合,所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。这一定义对于我们更多的认识和了解智能建筑,有很大帮助。而在国外,关于智能建筑的记载是:“智能建筑”就是高功能大楼,是有效地利用现代信息与通信设备,采用楼宇自动化技术高度综合管理的大楼。 1、建筑电气智能化的发展现状 中国在资源个体占有量上,在全世界的排位都比较靠后,所以人均资源占有量少,只有通过集约化设计才有可能真正实现有效利用。在改革开放带来的巨大红利下,中国的城镇化发展已经不再追求数量,开始向质量求发展,可以极大地节约资源。例如:在智能建筑的内部,通过无线网络技术,人们在不同的房间不再需要铺设大量的通讯电线,大规模的集成无线网络很好地解决了跨空间交流的障碍,并且很好地提高了交流的效率。未来中国社会还有一大的发展红利,对于建筑电气智能化发展也是很好的消息,那就是正在推进的新型城镇化。这样的城镇化,我国政府最高层为城市和村镇建设提供新的助力,可以很好地将新技术推广到更大的范围,让更多的人群享受到它带来的好处。例如:最近,国家推出了新的经济刺激计划即加大对经济建设的投入,主要在信息技术和电子商务行业,而这些行业与建筑电气智能化正好密切地结合了起来。中国制造走向世界的一个重要原因,就是在于中国企业在技术革新方面取得大突破。虽然在电气智能化产品方面,中国企业和世界级企业还有一定的差距,但是我们可以发现这些产品在国内已经有许多厂家开始投入生产。假以时日,中国的民族电气智能化产品一定可以走向世界,赢得更大的认同。 2、建筑电气智能化发展的优势 2.1建筑保安系统的完善 电子监控给建筑保安系统提供了更加完善的安保方案,不仅可以将人们的日常生活进行实时监督,对于打击犯罪分子也起到了重要作用。除了电子监控之外,智能化的电子门锁和识别系统也让人们的生活感觉更加安心,例如:最初的电子钥匙到现在的门卡,技术的不断进步将人们的生活带入了更加私密和保护的时代;指纹识别和虹膜识别系统,对于个体化安全防范对于保护个人财产和经济利益作用巨大。 2.2智能建筑品质的提升 在电气智能化发展的过程中,多样化的智能系统给人们提供了更大的生活便利,将建筑品质提升到了一个新的阶段。例如:最早在美国出现的变风量系统(VAV系统),与过去的定风量(CAV)系统而言的,很好地改善了空调带给人们的舒适感,该技术以变化的风量送入房间来满足室内人们的需求。这不仅可以极大地降低超负荷的空调系统带来的巨大能耗,还可以把空调对于人们最基本的需求满足个性化。从全年的节约耗能来看,变风量系统相较于不变风量空调可以节省一半的能耗,电费近70%。 3、智能建筑中智能化技术应用 3.1 TN-S 系统的使用 TN-S 系统主要是把保护接地线 PE 和中性线 N 严格进行分开的低压配电系统,它是一个三相四线的另外加 PE 线的接地系统。保护职能建筑系统所有的电子设备路线,防静电、机房交换机、报警器等接地线的工作需求。TN-C-S 系统主要是由两个接地系统组合而成,第一个部分主要是 TN-C 系统,而第二个部分主要是 TN-S 系统,这两个系统的分界面主要是在 PE 线与 N 线的连接点上。TN-C-S 系统是智能建筑的一个接地系统,能够提高住宅用户的安全性。 3.2交流工作接地 交流工作接地是指采用变压器的中性点或中性线(N 线)接地。这个系统不仅能消除单相电弧的过压问题,而且能控制零序电压的位移问题,对低压系统有重要作用。在建筑大楼内部安装了不少金属设备,而一些金属具有导电线,如果这些金属设备的绝缘体发生破裂的现象,容易发生漏电的现象,一旦人体接触这些破坏的设备,就有可能造成电击和生命危险,因此,所有的金属设备都必须安装安全的接地装置,从而降低电阻,防止电流外泄。 3.3屏蔽接地与防静电接地 在阴雨或者干燥的天气中,电子设备容易产生静电,如果长时间的累积,这些带有静电的电子设备会对电子芯片造成严重破坏,可能造成电子设备不能正常使用,因此在智能建筑中,在防静电和电磁干扰是十分重要的工作,将设备的外壳和 PE 线进行连接;导线的屏蔽接地是需要屏蔽管路的两端和 PE 线的可靠连接的;室内的屏蔽也应当多点与 PE 线进行可靠连接。这样就可以避免接地和静电。 3.4直流及防雷接地 在大型的智能建筑中,大量的电子通信设备、计算机等电脑操作系统在输出信息、转换信息或者传输信息等过程都需要微电流和微电位来执行。随着城市的快速发展,电子产品的大量普及和应用,传输过程的耗电量也非常巨大,为了保证这些电子设备能够正常使用,而需要提供一个稳定的电源和电压,还有基准电位。随着科技的进步,雷电灾害也能为一种新的特点,对建筑和电力行业更是影响深远,如通信设备、计算机、智能系统、航空等广泛应用的领域。雷击危害程度大大增强,因此我们必须深刻的认识防雷工程的重要性,雷电的防御要从单一转为系统防护。所有的智能建筑接地功能都必须以防雷接地系统为基础,建议一套完整而又严密的防雷机制,来保证电子系统的正常运转。 4、结束语 建筑电气工程的智能化不仅现代建筑发展的必然要求,也是社会科技进步的必然趋势,因此对于建筑电气工程的智能化研究应给与更多地关注与支持,真正实现建筑电气智能化。 建筑电气与智能化论文:论智能化建筑与建筑电气 摘要:智能建筑为人们提供一个优越的工作与生活环境,这种环境具有安全、舒适、便利、高效与灵活的特点,随着建筑智能化技术的深入应用,而建筑电气智能化使得智能建筑的功能得以实现,并确保了智能建筑在使用中的安全节能。本文对电气智能化进行了探讨,以期为人们营造一个和谐,稳定,高效率,低耗能的工作及居住环境。 关键词:电气智能化;发展现状;对策 引言 智能建筑是指利用系统集成方法,将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控、对信息资源的优化组合,所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。这一定义对于我们更多的认识和了解智能建筑,有很大帮助。而在国外,关于智能建筑的记载是:“智能建筑”就是高功能大楼,是有效地利用现代信息与通信设备,采用楼宇自动化技术高度综合管理的大楼。 一、传统建筑电气与智能建筑的特点 1、传统自动控制系统的分析 传统的建筑每个子系统相互独立、强弱电截然分立的建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的。另外,由于传统的布线过程中要使用不同类型的电缆、电线以及接线设备,因此,这就导致了相互之间技术性能的较大差别,从而难以互通不能兼容的问题时有发生。 在以往进行传统的布线时,如果在布设施工中需要改变终端设备位置和数量时,同时也必须对缆线和其它设备进行重新敷设,而且施工过程中还要面临因更换线缆和设备带来可能发生的临线传送信号中断或质量下降,从而造成增加工程投资以及延时完工的现象,因此,随着传统布线系统的限制,综合布线系统得到飞速发展。综合布线系统采用高质量的材料和标准化部件,能够保证智能化建筑系统的技术性能的优良可靠,以及满足今后可随时进行升级的智能建筑通信需要,虽然综合布线系统初投资较高,但从综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2、智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑具有安全、舒适以及便捷的环境、节能、节省运行维护的人工费用、系统集成等等特点。智能建筑首先要实现和确保人、财、物的高度安全。其次,智能建筑的智能化系统的运行维护和管理目标就是以最少的资源、最低的成本去确保建筑物内设备维护、运行、更新。换句话说,智能建筑安全、舒适、便利、节能、节省人工费用等所有这些特点,必须依托集成化的建筑智能化系统才能得以实现。 二、建筑电气智能化的发展现状 中国在资源个体占有量上,在全世界的排位都比较靠后,所以人均资源占有量少,只有通过集约化设计才有可能真正实现有效利用。在改革开放带来的巨大红利下,中国的城镇化发展已经不再追求数量,开始向质量求发展,可以极大地节约资源。例如:在智能建筑的内部,通过无线网络技术,人们在不同的房间不再需要铺设大量的通讯电线,大规模的集成无线网络很好地解决了跨空间交流的障碍,并且很好地提高了交流的效率。未来中国社会还有一大的发展红利,对于建筑电气智能化发展也是很好的消息,那就是正在推进的新型城镇化。这样的城镇化,我国政府最高层为城市和村镇建设提供新的助力,可以很好地将新技术推广到更大的范围,让更多的人群享受到它带来的好处。例如:最近,国家推出了新的经济刺激计划即加大对经济建设的投入,主要在信息技术和电子商务行业,而这些行业与建筑电气智能化正好密切地结合了起来。中国制造走向世界的一个重要原因,就是在于中国企业在技术革新方面取得大突破。虽然在电气智能化产品方面,中国企业和世界级企业还有一定的差距,但是我们可以发现这些产品在国内已经有许多厂家开始投入生产。假以时日,中国的民族电气智能化产品一定可以走向世界,赢得更大的认同。 三、建筑电气智能化发展的优势 1、建筑保安系统的完善 电子监控给建筑保安系统提供了更加完善的安保方案,不仅可以将人们的日常生活进行实时监督,对于打击犯罪分子也起到了重要作用。除了电子监控之外,智能化的电子门锁和识别系统也让人们的生活感觉更加安心,例如:最初的电子钥匙到现在的门卡,技术的不断进步将人们的生活带入了更加私密和保护的时代;指纹识别和虹膜识别系统,对于个体化安全防范对于保护个人财产和经济利益作用巨大。 2、智能建筑品质的提升 在电气智能化发展的过程中,多样化的智能系统给人们提供了更大的生活便利,将建筑品质提升到了一个新的阶段。例如:最早在美国出现的变风量系统(VAV系统),与过去的定风量(CAV)系统而言的,很好地改善了空调带给人们的舒适感,该技术以变化的风量送入房间来满足室内人们的需求。这不仅可以极大地降低超负荷的空调系统带来的巨大能耗,还可以把空调对于人们最基本的需求满足个性化。从全年的节约耗能来看,变风量系统相较于不变风量空调可以节省一半的能耗,电费近70%。 三、智能建筑中智能化技术应用 1、TN-S系统的使用 TN-S系统主要是把保护接地线PE和中性线N严格进行分开的低压配电系统,它是一个三相四线的另外加PE线的接地系统。保护职能建筑系统所有的电子设备路线,防静电、机房交换机、报警器等接地线的工作需求。TN-C-S系统主要是由两个接地系统组合而成,第一个部分主要是TN-C系统,而第二个部分主要是TN-S系统,这两个系统的分界面主要是在PE线与N线的连接点上。TN-C-S系统是智能建筑的一个接地系统,能够提高住宅用户的安全性。 2、交流工作接地 交流工作接地是指采用变压器的中性点或中性线(N线)接地。这个系统不仅能消除单相电弧的过压问题,而且能控制零序电压的位移问题,对低压系统有重要作用。在建筑大楼内部安装了不少金属设备,而一些金属具有导电线,如果这些金属设备的绝缘体发生破裂的现象,容易发生漏电的现象,一旦人体接触这些破坏的设备,就有可能造成电击和生命危险,因此,所有的金属设备都必须安装安全的接地装置,从而降低电阻,防止电流外泄。 3、屏蔽接地与防静电接地 在阴雨或者干燥的天气中,电子设备容易产生静电,如果长时间的累积,这些带有静电的电子设备会对电子芯片造成严重破坏,可能造成电子设备不能正常使用,因此在智能建筑中,在防静电和电磁干扰是十分重要的工作,将设备的外壳和PE线进行连接;导线的屏蔽接地是需要屏蔽管路的两端和PE线的可靠连接的;室内的屏蔽也应当多点与PE线进行可靠连接。这样就可以避免接地和静电。 4、接地防雷 智能建筑物的防雷必须按综合防雷系统的要求进行设计,坚持预防为主,安全第一的指导方针,为确保防雷设计的科学性,在设计前应对现场雷电环境进行评估。智能建筑物的防雷宜考虑环境因素、雷电活动规律、建筑物内设备的重要性,发生雷灾后果的严重程度,分别采用相应的防护措施。智能建筑物的防雷应坚持全面规划、综合治理、优化设计、技术先进、经济合理、进行综合设计。智能建筑物均应按GB50057-2010“建筑物防雷设计规范”的规定,安装外部防雷装置。智能建筑物内的微电子设备的防雷应采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、共用接地系统和安装电涌保护装置等措施进行综合防护。智能建筑物内的微电子设备应根据所在地区雷暴等级,设备放置在不同的雷电防护区,以及系统对雷电电磁脉冲的抗扰度,采用不同的防护措施。 结束语 建筑电气工程的智能化不仅现代建筑发展的必然要求,也是社会科技进步的必然趋势,因此对于建筑电气工程的智能化研究应给与更多地关注与支持,真正实现建筑电气智能化。 建筑电气与智能化论文:浅析智能化建筑与建筑电气 摘要:智能建筑行业是在现代信息产业发展的基础上逐步发展形成的一个新兴产业,其集结了自动化控制方式、电子技术、传感技术以及网络通讯等先进技术与一体,将建筑作为平台,为用户提供通讯网络化、办公自动化等人性化服务。而智能建筑中应用的电气技术也经历了电气化、自动化以及智能化三个不同的发展阶段,现已成为智能化建筑不可缺少的一部分。本文对智能化建筑与建筑电气进行了探讨。 关键词:智能化建筑;建筑电气 一、关于电气工艺和智能建筑 所有的电气科技,具体的说是将其工程科技当成是前提,综合了很多的其他科技的一个总的科技内容,比如电工科技等等的一些要素。其有着电气项目的明显特点,除此之外还有很多别的层次的特征,所以无法把它单纯的分为电工或者是电子等项目中。该项技术的要素非常的近乎实际,同时还有很大的应用价值,在我们国家的建筑行业中,特别是智能化的建筑中,应用范围非常的宽。所谓的智能建筑并不是指以智能化的电脑控制的特殊建筑,而是综合运用控制技术、电视技术、光纤技术、数字通信技术、传感技术以及数据库技术等多种高新技术,把建筑的构造以及装置和管控等活动综合,进而得到的非常舒服合理,能够尽最大化的体现出我们的创造性,提升活动功效的建筑体,其有着非常浓厚的人性色彩目前我们所指的智能建筑主要建立在通信自动化系统。楼宇自动化系统以及办公自动化系统的基础上,它们都和电气科技有着非常深层次的关联。 二、智能建筑电气设计 1、智能建筑电气设计的内涵 通常意义上的智能建筑,就是在普通建筑的基础上,对其电气工程进行更新与改造,使其在使用功能上更为智能化,因此,在智能建筑的电气设计中,必须要将电气设计中的弱电部分与强电部分进行有效的结合,才能达到理想的智能化状态。其中,弱电工程是实现智能化建筑的主要工程,由于使用不同的使用环境和使用要求,弱电工程的设计也日渐的复杂。在没有特殊要求的情况下,弱电工程的设计按照建筑物的类别和设计规范进行设计,因此说,弱电设计是建筑电气设计的核心部分。在强电设计方面,主要是对变电和配电系统以及照明系统等系统的设计,这也是电气工程设计中的核心部分,其在现代建筑工程中有着重要的位置。当前,我国电气设计技术已经相对比较成熟,在这个基础上,应当对节能降耗的问题进行充分的考虑,其也是保证智能建筑电气工程安全性的基础。 智能建筑在一定程度上来讲是电气技术的发展与改革,使其具备“智能”的功能。在实际生活中工程中电气的设计通常分为强电与弱电设计两大部分,强电设计电气系统、照明和动力系、防雷接地设计系统的设计。智能建筑电气可以说是一种具有较高综合性的技术,它涉及的学科十分广泛,而且发展迅猛,正朝着综合化、智能化、集成化的方向发展,它主要考虑的问题是信息传送的效果,即信息传送的保真度、速度、广度、可靠性等。建筑弱电根据其使用环境、要求的名目繁多,在设计中它不可能达到面面俱到,除非建筑单位提出相应的一些要求,那么一般均按常规进行设计,即按照建筑类别和类型遵照规范进行设计。由于弱电设计面广、难度高、所以很难要求设计者全面掌握,因此设计者只需完成总体方案与系统设计,并解决好与其他专业设备及管线间的配合即可。 2、智能建筑电气设计的特点 当前,随着各种智能技术的应用范围日渐广泛,如楼宇对讲、社区监控等技术越来越多的应用到智能建筑中,也成为了智能建筑的一项标志性组成。智能技术的实现,主要是通过弱电的控制来实现的,可以说,信息的传递是弱电在电气工程中的主要作用,其具有电压低、功率小的特点,能够实现对建筑工程中其他设备的有效控制。但是,由于弱电设计所涉及的范围十分广泛,而且难度较大,因此其设计过程中必要与其他专业进行有效的配合,才能够实现理想的电气设计效果。另外,在电气设计的总体原则上,职能建筑的电气设计应当适应现代建筑技术的发展,才能够有效的降低建筑成本,真正实现智能建筑的智能化。 3、智能建筑电气设计中存在的问题 当前,智能建筑正在快速的发展,在其电气设计中也存在着一些问题,在相关的规范和设计标准方面也存在字儿一些不足之处。虽然相关的规范与技术标准中对于智能建筑的电气设计进行了规定,但是其要求较为笼统,不够细化,无法实现统一的规范作用。由于智能建筑的电气设计涉及到很多其他的专业,如果其中的条款过于笼统,无法对电气工程设计中的具体问题进行详细的规范。另外,使用最多的《民用建筑电气设计规范》,也没有根据建筑行业的发展更新电气设计的相应内容。这些问题的出现,会导致设计人员不能进行合理的设计,这直接制约着智能建筑电气的发展。 三、智能建筑中主要的电气施工技术 1、电气基础施工确保质量 在基础工程施工时应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的预埋、预留工作。这一工作要求电气专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成,避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏;对需要预埋的铁件、吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等预埋件,电气施工人员应配合土建提前做好准备,土建施工到位及时埋入,不得遗漏。电气施工安装中,管理人员只有努力提高自身的素质和专业能力,才能把好质量关。 2、电气主体施工注重监控 首先,必须分清工程中的重点环节。在电气工程质量监控中,确定配电装置、电力电缆、配电箱三个重点设备交接协调环节,明确关系,制定措施,根据规范进行超前监控,达到对工程质量的预控。其次,必须在监控好重点环节的基础上以点带面,促动整个系统工程的质量控制。电气工程要与土建工程紧密配合,根据土建浇注混凝土的进度要求及流水作业的顺序,逐层逐段的做好电管铺设工作,这是整个电气安装工程的关键工作,做的不好不仅影响土建施工进度与质量,而且也影响整个电气安装工程后续工序的质量与进度。浇注混凝土时,电工应留人看守,以防振捣混凝土时损坏配管或使得开关盒移位。遇有管路损坏时,应及时修复。 3、内部装修力求规范 在砌筑隔墙之前应与土建工长和放线员将水平线及隔墙线核实一遍,因为将按此线确定管路预埋位置及各种灯具、开关插座的位置、标高。抹灰之前,电气施工人员应按内墙上弹出的水平线和墙面线,将所有电气工程中的预留孔洞按设计和规范要求核实一遍,符合要求后将箱盒稳定好,将全部暗配管路也检查一遍,然后扫通管路,穿好带线,堵好管盒。抹灰时配合土建做好配电箱的贴门脸及箱盒的收口,箱盒处抹灰收口应光滑平整。 4、设备安装保证材料 由于电气工程专业性强,在工程投资少、时间紧、作业面宽、工程繁杂、质量要求高的情况下,若不分轻重环节,势必造成人、财、物的浪费。在监控过程中,应认真学习、因地制宜、总结经验、分析工程实际、抓住工程中的关键环节、处理解决关键性质量问题、避免施工中的偷工减料和系统混乱状态的发生。 5、交错施工安排适当 跨专业之间的施工、调试需要仔细安排,早作分析,协调进行。如在电磁屏蔽工程的施工中,施工每前进一步,都伴随着各专业的协调配合。电磁屏蔽在挂网时,要涉及到土建和风、水、电等专业的协调配合,而各专业一般只为自己进度着想,只顾自己施工方便,技术交底不深,从而产生互相埋怨、吵闹情绪。甲方、监理人员要深入现场,掌握各专业施工进度,进行耐心细致的工作,土建施工时要督促风、水、电等专业的配合,电磁屏蔽施工前要组织各专业施工队的会签,制定局部的施工进度配合计划,检查落实每一步琐碎的施工工序等等。做到各专业施工逐步适应计划,以期达到较好的磨合,得到较高的质量保证。 结束语 目前,电气自动化在智能化建筑的应用,在我国还是属于一个比较新的技术领域,随着越来越多的智能化建筑物的出现,将会有更加先进的新兴技术补充到这一技术领域中,使这一技术能不断完善。 建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化建筑的发展和应用 【摘要】:文章结合工作实践对我国智能化建筑与建筑电气当前发展现状进行了探讨,详细论述了传统电气与智能化建筑的特点及其应用现状。 【关键词】:建筑电气 智能化建筑电气设备 智能化建筑系统相互关联与渗透是实现建筑电气高智能化建筑的重要手段。智能建筑的发展已经从传统的电气设计阶段进入智能建筑电气优化集成的阶段。 一、建筑电气与智能化建筑发展概述 随着我国城市化建设的加速发展,建筑行业得到了突飞猛进的发展,近几年来,随着我国房地产业的飞速发展,国内大型现代化建筑和高层居民建筑拔地而起,建筑电气行业迎来了空前的发展机遇。同时,随着国家倡导低碳经济的发展模式下,对于建筑电气系统节能、安全、环保的要求越来越高,建筑电气系统与智能化建筑的相关课题越来越受到业界的关注。近年来,我国已成为建筑电气产品生产、使用和销售大国,建筑电气行业年产值接近建筑装饰行业年总产值的20%。 随着我国经济的快速发展和城市化的不断推进,建筑电气行业仍然会保持较快的发展速度。随着智能化建筑电气概念的提出,我国建筑电气行业发展可体现出智能化住宅逐渐成为未来的方向。而要实现这一目标,离不开智能化建筑电气。所以电气产品的质量和安全是决定建筑电气行业持续发展的前提。电气设备是建筑装饰工程的重要组成部分,电气设备的质量、环保、安全水平是衡量装饰工程舒适度的重要因素。建筑电气产品第一是节能,第二就是安全。比如说,电线电缆必须是防火的,必须符合国家标准,否则留下较大的隐患。再比如电力电表,随着智能电网的建设,都要求一户一表安装智能化电表。比如美国智能电网的建设的第一个目标就是给4000万个家庭装智能电表。如果电表质量低劣,则会引起严重后果。 对于电气设备行业来说,产品要以终端智能化为目标。建筑电气产品的节能、安全,需要产品更新换代,需要调整产品结构。当前,我国建筑电气行业存在的主要问题是传统的制造模式和传统的销售方式、粗放式的管理,能源的浪费比较严重。 随着智能化建筑电气系统开始应用于现代建筑,智能化建筑电气系统的相关标准制定也在加快进行。因此,人们对建筑在信息交换、安全性、舒适性、 便利性和节能性等诸多方面提出的更高要求,必须通过建筑物内置的越来越多的基于高新技术的计算机网络、通信、自动控制等现代化建筑设备来实现,这一切集中反映到建筑观念和建筑实践中,于是建筑中增加了各种智能化系统,智能建筑应运而生。 二、传统建筑电气与智能建筑的特点 1、传统自动控制系统的分析 传统的建筑每个子系统相互独立、强弱电截然分立的建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的。另外,传统的专业布线方式要使用不同的电缆、电线、接线设备,相互之间的技术性能差别较大,经常造成难以互相通用,彼此不能兼容的问题发生。 在采用传统的布线系统时,如果需要改变终端设备的位置和数量,必须敷设新的缆线和安装新的设备,且在施工过程中还极有可能使相邻的线对发生传送信号中断或质量下降。从而大大增加了工程投资和施工时间,因此,传统的专业布线系统的灵活性和适应性差。 随着传统布线系统的限制,综合布线系统的得到了飞速的发展。综合布线系统各个部分都采用高质量材料和标准化部件,并按照标准严格施工和检测,能够保证系统技术性能优良可靠,满足智能化建筑需求以及今后不断升级的智能建筑通信需要,而且在维护管理中减少维修工作,节省维护费用。虽然综合布线系统初投资较高,但可统一施工,统一布线走向,节省系统使用的建筑物空间,方便用户使用和业主维护,在综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2、智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑具有以下几个方面的特点:安全、舒适和便捷的环境、节能、节省运行维护的人工费用、系统集成。智能建筑首先确保人、财、物的高度安全以及具有对灾害和突发事件的快速反应能力。建筑智能化系统的运行维护和管理,直接关系到整座建筑物的自动化与智能化能否实际运作,并达到其原设计的目标。而维护管理工程的主要目的,即是以最低的费用去确保建筑内各类机电设备的妥善维护、运行、更新。换句话说,智能建筑安全、舒适、便利、节能、节省人工费用的特点,必须依赖集成化的建筑智能化系统才能得以实现。 三、建筑电气与智能建筑系统的应用分析 1、基于智能化建筑系统的设计 智能建筑本身就是传统的建筑技术与新兴的信息技术相结合的产物,因此伴随着信息技术的快速发展和在智能建筑中的不断应用,建筑智能化系统的功能和性能都将进一步地提升,智能建筑的"智能"也必将继续增强。 随着智能传感技术与智能控制技术的发展和应用,将进一步提高控制精度,节能效果更加显著;智能建筑扮演的就是信息高速公路上的站点,先进的信息技术(以微电子技术为基础、以计算机技术、通信技术为标志)必然会很快在智能建筑中得到应用。 从技术角度看,相对于传统建筑,智能建筑主要是广泛采用了“3C”高新技术,即现代计算机技术(Computer)、现代通信技术(Communication)和现代控制技术(Control)。“3C”技术的核心是信息技术。 随着高新科技的发展,新的控制理论、控制技术以及新的控制系统不断出现。如非线性控制、智能控制、自适应控制、模糊控制、分布式控制、神经网络控制等。在智能建筑中将越来越多地采用这些现代控制技术。 从技术角度看,智能建筑最大的优点就是系统集成,就是将传统建筑中分离的设备、子系统、功能、信息通过计算机网络集成为一个相互关联的统一协调的智能化建筑系统,从而实现信息、资源、任务的重组和共享。换句话说,智能建筑电气必须依赖集成化的建筑智能化系统才能够得以实现。 2、当前智能化建筑电气的“智能”体现 当前智能建筑的“智能”是通过建筑设备的智能化,即各种建筑设备智能化系统来实现的。未来智能建筑的“智能”还会体现在智能化的建筑材料、智能化的建筑结构等方面,如:自修复混凝土:在提高建筑结构安全度方面,可采用自修复混凝土(智能混凝土),在混凝土中掺入装有树脂的空心纤维,当结构构件出现超过允许度裂缝时,混凝土的微细管破裂,溢流出来的树脂将自动封闭和粘接裂缝。智能化平衡结构:日本竹中建筑公司在东京市中心建了一栋6层大楼,它在强烈的模拟地震试验中安然无恙。这栋新建筑物之所以能抗震,一方面在于有一个液压支架系统,能减弱和抑制40%的震动;另一方面是楼的顶层安装了一个大滑块,在大楼受到飓风或地震的影响将倾斜时,这块9吨重的滑块会根据计算机的指令朝相反的方向移动。目前智能建筑的发展呈现出两方面的明显趋势。一是智能建筑已从办公写字楼向宾馆、医院、公共场馆、住宅、厂房等领域扩展;二是随着智能建筑建设范围的扩大与数量的增加,智能建筑正向智能小区、智能城市发展,与数字国家和数字地球接轨。 四、总结 智能建筑本身就是传统的建筑电气与信息技术相结合下的产物,未来十年我国建筑电气和智能化建筑都会随着信息技术的飞速发展以及互联网在智能建筑中的不断应用,建筑电气智能化系统的功能和性能都将进一步地提升,未来智能建筑的“智能化”也必将持续增强。 作者个人简历:唐晓鸽女广西 专科 工程师 建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化专业建设与实践 【摘要】实践教学在创新型人才培养中发挥着举足轻重的作用。针对目前建筑电气与智能化专业实践教学中存在的问题,结合建筑电气与智能化专业建设,提出应将教学、科研和社会实践有机融合,以应用型人才为培养目标,形成建筑电气与智能化专业实践的整体思路和具体措施,实践结果表明学生创新能力与就业能力得到了很大提高。根据建筑电气与智能化专业人才培养目标,实践平台体系的建设,分析了专业实践教学现状,体现了理论教学与实践教学的融合、实践教学各环节的协调统一,充分体现专业特色。 【关键词】建筑电气与智能化专业 课程体系 培养目标 实践教学是培养大学生综合运用知识解决实际问题能力的重要环节,科学的实践教学体系更是培养应用型人才的基本保证。建筑电气与智能化是实践性要求很强的专业,为了培养建筑电气与智能化专业应用型人才,根据人才培养目标,需要特别重视学生工程实践能力的培养。因此,必须重视和加强实践教学,拓展实践教学内涵,构建新的实践教学体系。 一、人才培养目标和教学现状 1、根据教育部建筑电气与智能化专业的制定原则,并结合建筑电气与智能化专业学生的就业去向,将建筑电气与智能化专业专业的人才培养目标界定为:培养适应我国社会主义现代化建设的需要,德、智、体、美全面发展,基础扎实、知识面宽、综合素质高、能力强、有创新意识、具备执业注册基础知识和基本能力的建筑电气与智能化领域高级工程技术人才。毕业生能够从事工业与民用建筑电气及智能化技术领域的方案制定,工程设计,强弱电设备安装、调试、运行,工程建设与管理以及计算机技术应用、信息处理等领域的工作,并初步具有建筑电气与智能化技术应用的研究和开发能力。我校本专业的业务培养要求是:本专业学生主要学习电工技术,电子技术,计算机技术与应用和网络技术,信息获取、传递、处理和利用技术,控制理论与应用,通信原理,建筑环境与设备等方面的基本理论和基本知识,受到较好的工程实践基本训练,具有建筑电气与智能化领域分析、设计和一定的开发与研究能力。 2、实践教学培养模式不科学。目前,建筑电气与智能化专业缺乏系统完善的实践教学体系,实践教学课时比例较少,实践教学环节内容更新较慢,与企业生产脱节。课内实验、课程设计大多依附理论课程开设,实验内容以演示型和理论型为主,缺乏综合型、设计型和创新型实验,学生按照实验指导书上的步骤,被动完成实验操作,缺乏积极主动思考,效果差。实践教学师资力量薄弱,具备“双师”素质的实践教学人员比例不高,大部分课程实验教学由理论课教师兼任,教师对实践教学的重要性缺乏深层次的认识,重理论、轻实践;大量年轻教师缺乏实践教学环节的专门训练,难以胜任实践教学指导工作。工程实习、毕业实习多数以参观的方式进行,由于校外实习教学基地建设薄弱,学生缺乏现场操作,基本没有创新能力培养的内容,学生并未得到实质工程训练。 二、改进措施 1、以建筑电气与智能化“卓越工程师”人才培养规格为标准,构建了“校企双重培养”的实践教学体系。深化教育教学研究,以建筑电气与智能化“卓越工程师”应用型人才培养规格为标准,贯穿系统认知、系统设计、系统开发、系统集成四大主线,重新整合教学内容,构建了“校企双重培养”的实践教学体系。 2、优化实验教学内容,精心设计实验教学方式。以建筑电气与智能化实际工程项目为背景,创立系列化综合性、设计性实验项目,模拟实际工程进行训练,理论与工程直接映射,开设中央空调系统组态集成控制设计综合实验、火灾报警控制器在线编程及联动控制设计综合实验、安全防范系统组态集成控制设计综合实验等典型实验项目。学生在实践教学中经历“构思—设计—实现—操作”的全过程,提高了学生工程项目开发能力、实施能力和团队合作能力。通过建筑电气创新实践、智能安防创新实践、智能照明创新实践、数字化设计与实现创新实践、智能系统控制创新实践、现场总线控制创新实践等设计性、综合性实践,培养学生工程创新意识与创新能力。革新传统实验教学模式,转变教师和学生在实验教学中扮演的角色,要求学生自主设计和完成实验内容,实现从被动接受教育到学生自主创新、设计和实施的转变。力求把“知识型学生”转化为“创新型学生”,培养具备一定专业技能和良好综合素质的创新型学生,提高学生建筑智能工程应用能力。依托开放实验教学管理系统,建立多级开放的管理模式,学生根据自身需要网上预约实验时间、实验地点、实验项目、实验指导教师,实现以学生为主体、学生自我训练为主的实验教学模式。 3、加快专业师资队伍建设,提高团队素质。建筑电气与智能化专业高度重视师资队伍建设,始终把建设一支高水平师资队伍作为做好实践教学工作的基础和前提。开展多元化产学研合作,搭建了基于专业核心能力、职业技能培养的实验、实训平台。广泛建立校外实习基地,中心的成立进一步完善了建筑电气与智能化专业校外实践教育平台,丰富了实践教学内容。 三、实践平台体系的建设 教学实验是为达到某种教学目的而有计划安排的实验,是学生在实验室进行的教学活动。就其教学内容层次而言,可分为基础性实验和提高性实验两大类。完善的实践平台应该具有教学实验、工程实训和专业实习的功能。重视学生实践能力的培养,具有较为完善的电气工程及其自动化、自动化本科专业实践平台。从基础实验到综合性实验,从课程实训到专业实习、社会实践等各个环节,都有明确培养目标和严格的要求。实践平台的构建也都是从专业基础实验室、专业实验实训室和专业实习及实践场所三个层面来进行规划。 1、专业基础实验室的建设。该类型实验室主要完成包含电子技术、电路原理、计算机应用技术和自动控制原理等专业基础课程实验。专业基础实验室每年都会根据教学的需求,对实验内容和实验条件等进行完善、改良。专业教师和实验技术人员密切合作,确保了基础实验教学的良好效果。 2、业实验实训室的建设。这部分实验室体现了智能化建筑的主要特点,包含智能建筑的核心系统。目前被业界和学术界普遍认可的系统有:楼宇自动化系统(BA)、火灾报警系统(FA)、综合安防系统(SA)、通信自动化系统(CA)、办公自动化系统(OA)和综合布线系统(GCS),再加上一个综合信息管理系统(IBMS),就构成了完整的建筑智能化系统。很多高校都结合自身特点,在积极地进行探索。 3、专业实习及社会实践基地的建设。由于建筑电气与智能化专业本身的特点,校内实验中心的建设在场地和经费方面都需要很大的投入。而校内实验实训场所的设备和条件,都只能是尽量接近工程实际和楼宇现场。因此在专业实习和社会实践层面上的实践环节,必须在工程现场来完成,才能取得更好的教学效果。加强校企合作,力图实现双赢,同时努力争得行业协会、相关管理部门的支持才能获得更大的发展空间。在校企合作共建实习基地时,必须要考虑到实习环节的创新性和研究性。 四、结束语 新事物的出现往往会引发讨论、思考甚至争议,建筑电气与智能化专业作为一个新专业,其内涵与发展定位值得人们进一步探索和思考。多关注相关领域信息,多学习相关专业知识是探讨中行之有效的途径。建筑电气与智能化作为应用性本科专业,必须突出自身的特点。强调实践环节的培养,不能片面地把工程实际操作和动手能力作为直接教学目标。在实践环节的设置、实施及平台构建上必须充分考虑这点。理想的实践平台应布局合理、层次鲜明、结构灵活,能适应技术发展和为教改教研提供有力支持。实践教学体系的建立和完善需要长时间的努力,需要在实践中进一步调整和完善。 建筑电气与智能化论文:论述建筑电气智能化应用与节能策略 摘要:本文首先分析了我国建筑电气的节能现状,并且针对建筑智能化过程中出现的耗能较大的问题提出了科学合理地解决措施,可以通过实施建筑供配电系统的节能、照明系统的节能以及设备监控系统的节能等措施,或者通过使用新型的材料达到节能的效果。通过建筑电气智能化的应用提出建筑电气节能的策略,以此提高能源利用率,达到有效节能的目的。 关键词:建筑电气;智能化应用;节能策略 1.我国建筑电气节能的现状分析 据相关的统计数据显示,建筑物耗电占到每年总发电量的百分之十以上,如何通过有效的措施节约电能对能源匮乏的我们非常重要。建筑电气的节能是要在满足建筑物的各种功能需求的基础上来实现能源消耗的减少以及能源利用率的提高。事实上,电气节能的途径有很多,可以通过对建筑内配电设备合理的配置、以及对各种用电设备的智能化管理和控制来实现建筑电气节能。另外,建筑电气在节能的同时还要考虑经济效益,不能一味的追求节能而增大投资的成本,应该保证增加的投资能够在短时间内收回,并通过智能化的管理手段以减少不必要的能源浪费。 到目前为止,我国在建筑电气节能方面已经有了一定的成果,但是在节能方面采取的相关措施还是存在着一些不足之处,其中包含有设计方面的缺陷,还有管理和设备维护方面的不足,以及经济因素考虑的不周全等原因,这需要我们从设计方案到施工管理各方面都不断提高和完善,从而让建筑成为真正意义上的绿色节能建筑。 2.建筑电气的节能策略分析 2.1 照明系统节能控制措施 建筑电气节能措施之一是对电气照明系统的智能化控制。照明节能设计应是在不降低照明质量的前提下,最大限度地减少照明系统中的光能损失,更有效地利用电能及太阳能。应根据不同的使用场所选择合适的照明光源及灯具,尽可能地选择高效光源及高效灯具。例如对于住宅建筑的公用部分,考虑到在大多数的情况下都没有专门的人员看守,应该做到人走灯灭,因此,对于住宅建筑的公用楼梯间、电梯间以及疏散走道等场所,采用节能自熄开关是非常好的选择。 照明系统的节能措施还体现在高效光源的利用方面,高效光源具有显色好以及光效高等优点。相关资料证明,以往建筑住宅建筑经常使用的白炽灯只有十分之一的电能会转变成可见光,而其余的电量都会以热辐射的形式释放到空气中,智能化的电气系统应用就是致力于如何更高效率更安全的利用电能。随着科学技术的不断进步我们已经研制出了各种节能灯作为高效的光能源,例如T5或T8细管径三基色细管径荧光灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯等,以达到光效高、寿命长、显色性好的要求。目前这些高效的光源正在被广泛的应用于各种智能化建筑中。 2.2 供配电系统的节能措施 供配电系统设计的合理性不仅影响用电设备的正常、高效运行,对于实现电气更是至关重要。通过提高供配电系统的运行电压及运行功率来减少系统的无用功损耗,或者通过适当加大配电线缆截面以降低线路阻抗来降低供配电系统中的电能损耗。具体的节能途径包括以下两个方面。首先,是考虑建筑电气供电设备的特点和负荷容量,再根据供电距离的远近和分布情况来选择最佳的供电方案,尽可能使建筑电气的供配电系统既简单又可靠,需要注意的是对于同一个电压的供电系统,其变配电级数不能多于两级,防止造成供配电系统的负担过重而短路,给建筑的使用功能造成影响,给用户的生活带来不便。其次,供配电系统的节能措施还包括变电所的位置选择,应该使其尽量靠近建筑物的负荷中心,这样才能有效的减小配电的半径以降低线路的损耗,从而减少电能的损耗。此外,需要强调的是,我国的很多建筑配电系统都是采用环形供电的方式,最好采用闭式网运行的方式提高运行的效率,同时也可以减少电能在运输过程中的损耗。 2.3变配电设备的节能措施 配电用变压器是配电系统最常用的主要电源设备,因其运行过程要消耗一定电能,选择不当就会浪费不少电能,因此选择变压器时首先要考虑选用低损耗、低噪音的节能变压器,其次要合理计算、选择变压器容量。变压器的负载率在75%为宜,变压器容量不宜过大,以免供电线路过长,增加线路的损耗。选择变配电设备时应选择自身能耗低并符合国家节能标准的产品,以实现变配电气设备的节能。 2.4 加大太阳能节能措施的使用 太阳能可谓是取之不尽的可再生能源,太阳能光伏发电是未来新能源的发展趋势,尽管我国已经有很多的住户应用太阳能设备制造热水,但是,在太阳能转化为电能应用方面还是存在着很多不足。首先是设计及应用不到位,例如对一些公共建筑的室外照明、道路照明以及室内车库照明等完全可以采用太阳能光伏系统而没有必要还依赖传统的电网发电。太阳能光伏系统由太阳能光伏组件、太阳能蓄电照明设备、太阳能LED灯具等组成,其能够把光能转化成电能,在智能控制器的保护下,把光伏组件获得的太阳能储存在蓄电池中,当夜晚来临时,太阳能组件得不到阳光的照射,自然没有电流流过,这样就使得智能控制器开启控制功能,LED就会发出适当亮度的光源用于照明。相信随着科学技术的不断提高,太阳能光伏系统会更广泛应用于建筑电气的照明领域中。 3.结语 建筑电气节能措施不仅要体现在设计上,还应该被广泛的应用于实践当中,只有采取正确有效的电气节能设计方案,并付诸实施才能实现建筑电气节能的可持续发展。建筑电气在实现智能化应用的同时更应该注重节能方面的相关细节。本文只对建筑电气的节能设计方面提出了几点粗略看法及建议,希望引起同行的共鸣,并在今后的工程设计中不断总结经验,能正确选择和应用成熟的电气节能技术。 建筑电气与智能化论文:智能化建筑与建筑电气分析 摘要:在建筑电气工程中,智能化技术能够帮助装置或者设备等实现自动化运行控制管理等内容,并且能够提高工程或系统装置等的整体可靠程度,提高运行速度,加强装置系统或设备的自我保护能力等。本文分根据笔者多年的施工经验,对智能建筑中电气自动化的应用特点及其技术优势进行了分析,对智能化技术在建筑电气中应用的技术及注意事项进行了探讨,以期为电气工程管理人员提供一定借鉴。 关键词:智能化 建筑 电气 技术 正文: 1.智能建筑与电气自动化概述 随着人们对生活水平的要求不断提高,建筑物中,尤其是居民建筑物中,对建筑电气工程的要求越来越高,新技术在电气工程的应用越来越广泛,对电气工程的质量要求也越来越高。所谓智能建筑中的电气自动化,一般指的就是通过电气自动化系统的集成核心,在建筑中组织好综合布线等工作,从而使得建筑中的设备与通信乃至办公等诸多功能都从一定程度上实现自动化,并以此来进一步推进现代建筑的信息化、智能化和自动化等方面的发展。但是由于当前我国智能建筑中的电气自动化正在推广和发展阶段,技术尚不成熟,因此我们更应当积极转变传统观念,并通过对现代智能化设备的客观现状进行有效结合,把握其应用要点,从而实现资源优化配置的目标,并保证电气自动化设备运营的安全与稳定,使得智能建筑中的电气自动化得到健康的可持续发展。 2.智能建筑中电气自动化的应用特点及其技术优势 对于当前我国智能建筑中电气自动化的应用情况而言,其应用特点及其技术优势大致体现在以下几个方面: 首先,智能建筑中电气自动化实现了对设备及其系统运行的全过程有效监控。尤其是在功能众多的大型建筑当中,电气自动化系统的组成配件多样、结构体系多变、功能实现复杂,因此其在传统的运行模式下往往会出现控制盲区,从而造成故障的产生。而现代智能建筑中电气自动化技术由于能够对整个系统实现实时的数字信息化有效监控,因此能够将控制中心发出的命令迅速传递到各个系统,同时将其反馈信息迅速返回到控制中心,从而实现一种高效、持续且实时的控制目标。 其次,智能建筑中电气自动化大大加强了联动性能。该自动化技术不仅将建筑中的安防消防、通风照明等系统整合为一个大的体系,从而充分加强了其联动性能,并且实现了各个子系统之间的优化配置和联合互动。 再次,智能建筑中电气自动化的安全性能非常强大。由于智能建筑中电气自动化系统本身就具有一定的危险,无论是设备问题还是操作不当甚至是周边环境的不利变化都有可能会对整个系统的安全性造成极大的风险。而该自动化控制技术就可以大大提高整个系统对于这些不利的异常因素作出迅速而有效的反馈,并且能够采取遥控模式来极大减轻各种突发情况对于系统控制和维护人员带来的伤害风险。 最后,智能建筑中电气自动化能够提供更加详实的数据和更加精确的计算。该自动化系统能够通过对其运行流程、问题处理等各方面的数据进行整合,从而建立一个更加准确详实的数据库,以此来给后期的各种优化决策予以可靠的信息数据保障。 3 建筑电气工程的智能化技术应用分析 在建筑电气工程中,智能化技术主要应用于建筑电气工程的自动化控制、建筑电气设备故障预测分析以及建筑电气设备的优化设计等。所以建筑电气工程的智能化技术应用分析主要包括:智能化技术在建筑电气工程自动化控制中的应用;智能化技术在建筑电气工程故障检测分析中的应用以及智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用等。 3.1 智能化技术在建筑电气工程自动化控制中的应用 在建筑电气工程中,需要有自动控制和保护系统,以便在发生一些意外时,可以进行自我控制和保护,防止事故的发生。而这些自动保护以及控制系统中则可以运用智能化技术。首先在计算机控制系统中,应用 GPS 定位功能,对整个建筑电气工程的电气设备、线路以及装置配件等进行定位,并利用传感技术进行将电气工程的施工或者工作状况传输给计算机系统,即进行电气工程施工或运行的数据采集,然后计算机系统利用电机设备、电磁场以及电路等学科知识对所收集到的数据进行综合分析,然后按照设定的系统程序,如果出现了哪种数据,就该进行何种控制措施。这样就可以对建筑电气进行智能自动化控制。 3.2 智能化技术在建筑电气工程故障检测分析中的应用 在建筑电气工程中,可以利用智能化技术进行电气系统的控制和保护,如果一旦出现了问题,智能化程序中没有被规定的状况,则可以发出警报,并对发生问题的部位,进行重点的实时监控,同时,还需要将收集到的数据传输给智能化故障分析系统,利用智能化技术中的神经网络、专家系统以及模糊逻辑等技术,对发生问题的部位进行故障分析,例如,当变压器出现故障时,便可以对变压器油中的气体成分进行分析,从而进一步缩小其故障范围。 3.3 智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用 智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用主要包括两个方面,一个是智能化技术的遗传算法,一个是智能化技术的专家系统。遗传算法是一种先进的计算模型,其原理是模拟生化进化过程中的遗传学机理以及达尔文生物进化论中的自然选择理论,运算过程中应用生物界中的进化规律,进行随机性搜索。智能化技术中的遗传算法在电气设备优化中起到重要作用,在建筑电气工程中,可以采用智能化技术中的遗传算法和专家系统相结合的方式对电气设备进行优化。 4.智能化建筑电气技术的注意事项 4.1经济方面 在智能化建筑设计当中建筑电气技术需要注重经济实用,保障经济节约而且技术可靠。在实际工作中,建筑电气设计方案选择应该符合智能化建筑发展的趋势,要合理应用新技术,保障技术安全可靠性,选取经检验合格了的产品,用新型技术简化系统设计,进而降低工程造价,保障经济合理,减小投资成本。 4.2设计方面 在对智能化建筑开展建筑电气的设计时,要脚踏实地且实事求是,不要盲目地追求不实际的目标。 智能化建筑功能很全面,设施相对复杂,对于设计和管理要求都较高,在不同设备间都存在自身缺点以及局限性,功能以及性能上还有一定程度上的差别,盲目追求新和全是不现实的。如果对设备的先进性和功能的齐全性进行强行追求,这不仅是在设计上建立了脱离现状的难题,而且会加大工程实施难度,抬高投资的成本,加大运行费用,进而形成资源的浪费,然而很难达到预想效果。合理进行建筑电气设计应从项目的根本出发,选用适当的设备和系统,利用恰当的技术,保障设备、系统功能得到充分的发挥,这样可以满足智能化建筑设计的要求,减小运行和管理的难度。 4.3质量方面 在工程的每个过程中都要认真地审阅、校对设计稿,要确保每个工程的细节都是准确无误的。再有,操作过程要严格地遵循电气施工的规范,应用合格的材料以及设备,坚决拒绝伪劣产品,保障工程安全可靠性。 5 结语 近年来,随着我国建筑工程的不断增多,建筑施工技术也不断进步,在建筑工程中,较为重要的一个施工项目是电气工程,建筑电气工程主要包括建筑施工工程中与电气有关的设备、装置等的施工工程。在建筑电气工程中应用智能化技术,可以有效地减少人工操作量,提高操作速度以及操作精准度,提高工程的可靠程度,并且能够降低成本,方便工程完成后的检修维护工作。在智能建筑电气施工中,要求电气施工人员在施工的过程中要有良好的技术水平和高度负责的责任心,充分的利用施工人员自身的专业知识进行分析和设计,提高施工质量和施工效果,严格的控制各个施工手段和施工环节。 建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化建筑的发展和应用 【摘要】随着科学技术的发展特别是电子、信息技术的飞速进步智能建筑已经从遥不可及的梦想逐渐成为现实,对此,本文深入分析了智能建筑的系统构成、要求,智能建筑的电气设计以及智能建筑的未来发展和应用。 【关键词】智能建筑;系统构成;电气;发展 1、引言 智能建筑是建筑产业与信息技术结合的产物。信息技术与建筑的完美融合丰富了建筑的内涵,为人们的生活、工作提供了极大的便利。智能建筑必将带来一个巨大的市场,将带动对方面产业的发展,各相关单位为了提前争夺这一市场相继投入巨资希望能是智能建筑在合理价位的的同时提升系统性能,最终赢得用户的认可,对此,本文对智能建筑进行了较全面的分析与探讨。 2、智能建筑的基本要求 (l)对使用者而言,智能建筑应能提供安全,舒适,快捷的优质服务,有一个有利于提高工作效率、激发人的创造性的环境。 (2)对管理者而言,智能建筑应当建立一套先进科学的综合管理机制,不仅要求硬件设施先进,软件方面和管理人员(使用人员)素质也要相应配套,以达到节省能耗和降低人工成本的效果。 3、智能建筑系统简介 一般来说,智能建筑的自动化系统包含有三大部分,分别是楼宇自动化系统、通信自动化系统及办公自动化系统。楼宇自动化系统即BAS,又被称作设备自动化系统,是智能建筑中最为基础的自动化系统,主要功能是完成对智能建筑物内的环境、安全、能源等多方面进行实时监控和管理,从而为智能建筑提供安全可靠、舒适方便的居住环境。通信自动化系统即CAS,它是实现智能建筑物内语音、视频等数据传输的根本基础,同时也是智能建筑与外部通信网络,如计算机网络、电话网络、卫星网络相连的唯一通道,从而实现与全球各地进行信息的交互。智能建筑的通信系统主要包含两大系统,一是程控数字交换机系统,二是有线电视网系统。办公自动化系统即OAS,该系统是实现智能建筑的重要组成部分之一,主要是通过利用计算机软件技术和先进的办公设备来提升办公效率和质量,从而实现办公的简易化、决策的科学化、管理的智能化。 图3.1智能建筑 4、智能建筑实现的基本功能 按照上述的智能建筑的自动化系统的组成,三大系统应分别基于智能建筑的实际需求,完成基本功能的实现,具体如下:首先是楼宇自动化系统,楼宇自动化系统的基本功能主要包括如下几方面:一是实现对建筑物的自动监视并实现对各类机电设备的开始或运行控制;二是实现对建筑物内各种基本参数和机电设备参数的自动检测、显示、汇总、打印等功能;四是实现对建筑物内各种设备的协调管理和统一控制,尤其是对水、电、暖、气的自动计费功能的实现。其次是办公自动化系统,该系统在智能建筑内表现出很强的系统性、网络性和多学科交叉性。智能建筑的办公自动化系统一般具有以下功能:一是实现对建筑物物业管理的办公自动化系统,包括物业管理信息、电子账务处理、物业信息、业主会议管理、综合文件等功能;二是实现对传统办公与服务的管理功能,主要包括有文字处理、公文收发、档案管理以及各种公共服务的管理、建筑物人员管理等;三是对建筑物内的信息库的管理,建筑物内的资源信息种类繁多,公共信息需要办公自动化来维护,主要包括公共信息或资源的采集、检索、查询、等功能。 5、智能建筑电气的施工 5.1.线路敷设 导线敷设的方式及各部位代号分别是: SC 一穿焊接钢管敷设、 C T 一桥架敷设、 FC 一地板内暗敷、 C C 一顶板内暗敷、 W C -墙内敷设、 A C C 一吊顶内敷设、 SR 一钢线槽敷设、 C E 一顶板面敷设。 在进行配管加工时应严格按设计和规范要求进行厂料配管, 并由专业监理工程师严格把关。其具体要求是; 明配管只有一个90。弯时, 弯曲半径不小于管外径的四倍, 有两或三个90。弯时,弯曲半径不小于管外径的六倍;PV C 管子根据内径选用不同规格的弹簧弯管, 内径不小于犯~ 的管子应爆弯, 如需大量加工时, 可用专制弯管的烘箱加热, 做到管子弯曲后, 管皮不皱、 不裂、 不变质。 5.2.配电设备安装 在工程中, 配电箱的型号复杂且数量多,大部分配电箱还受楼宇、 消防等弱电专业的控制,因此箱内的原理复杂、 设置严格。由于配电箱是电力负荷在现场的直接控制器, 因此它关系到工程中动力、照明以及弱电负荷能否正常工作。在电气工程中要求所有配电箱不打开箱门时的防护等级不小于IP 40,打开箱门后的防护等级不小于IP20,并要按现场情况采用上进上出或下进下出的接线方式进行制作安装。 5.3.开关插座的安装施工工艺 在施工过程中应严格按照施工要求进行插座、 灯具开关、吊扇钩盒的安装工作, 使其符合相关安装图纸的要求。其具体要求是: 开关盒与门框的距离一般为150一20 mm, 左右、 前后的盒位允许偏差不大于50 rnrn, 同一室内成排布置的灯具和吊扇的中心允许偏差不大于5rnrn 。要特别注意的是预埋安装的施工过程, 一般来说, 要根据现浇板的厚度来进行吊扇钩的设置, 同时, 应把圆圈与钢筋缓缓地折成90。角, 插入接线盒底的中间位置, 然后再根据板厚把剩余钢筋头折成90。角,并在板筋上将其焊接牢固。 6、智能建筑的发展趋势及应用 6.1.楼宇自动化系统 楼宇自动化系统的建设应在控制理论的基础上实现计算机控制的综合系统,是一种分布式控制系统,其主要特征是集中管理且分散控制。楼宇自动化系统的内部是把智能建筑内的各个主要子系统集成在统一的开放式结构和协议之下,保证接口的标准化,集成的方法主要有以下几种: 一是完成硬件网络的集成,楼宇自动化系统的集成结构应该采用两层网络的形式,第一层为以太网络,第二层为LonWorks等速率低的标准工控总线,来完成对各种硬件设备的串连,同时,这种集成的结构还可以留下与第三方系统的接口,从而实现把多种系统都集成到主干网络的目标。 二是完成信息系统的集成,通过采用ODBC技术等,实现楼宇自动化系统中各设备管理软件的集成,也就是能够透过硬件网络集成的架构,实现各设备之间的连接,从而实现把各种信息综合地结合起来,实现信息的整体获取、利用和分析。 6.2. 通信自动化系统 通信自动化系统是智能建筑内基于计算机网络的高速网络的集成系统,该系统的建设需要主要以下两点:首先是应该设计建设一个合理的能够完全满足智能建筑需求的综合布线系统。众所周知,智能建筑中的通信网络是实现智能化的根本,大多数的智能建筑通信网络都会分为主干网和子网,主干网的建设必须是基于ATM的高速宽带局域网,并能支持建筑中的各种通信业务和子网互联的需求。其次是采用虚拟局域网技术,在建筑物内构建虚拟局域网,这样,每个虚拟局域网具有相对的独立性,其物理位置不会影响逻辑子网,同一个虚拟局域网内部的通信不受其它子网影响。同时,一些需要在物理上进行改动的网络设备也能够保 持在相同的虚拟局域网上不发生改变。 6.3.办公自动化系统 在办公自动化建设过程中,主要进行以下两方面工作: 一是选择合适的硬件设备,以个人PC为主,辅助以大型的数据服务器,PC作为终端或工作站,并与程控交换设备相连,服务器则用来存储办公自动化系统的所有数据。同时,还应该配备有一些基本设备,如打印机、复印机、录音设备、投影设备等,以支持更复杂的办公需求。 二是软件的选型,根据智能建筑的办公自动化需求,应该按照操作系统级、应用系统级等分别进行选型,操作系统建议选择较为流行的windows操作系统平台,应用系统则根据实际需求,可直接购买或定制,同时,还应该配置微软的文字处理软件、语音识别软件、多媒体应用软件等。 7、结束语 随着科学的发展及人们生活水平的提高,智能建筑发展迅猛,智能建筑的系统研究已经比较成熟,智能建筑也成为了居民关注的一个方向。然后由于成本及需求性等问题智能建筑还没用进入普通百姓家,还没有获得十分广泛的应用。本文,针对智能建筑的功能、特点、构成等进行了详细的探讨,并具体阐述了建筑电气的设计及智能建筑未来的发展及各种应用。
煤矿机电一体化论文:论机电一体化煤矿机械中的应用 [摘要]随着我国的不断进步,各行各业也相继发展起来,各个行业在发展中都应用先进的机电一体化的技术,提高产品的性能、质量,从而获取更多的收益。煤矿企业也相继采用机电一体化的技术,并且在使用中加以改造,实现新的突破。本文就是讨论机电一体化的概念,研究机电一体化在煤矿企业中的应用及发展方向。 [关键词]机电一体化;煤矿机械;应用 机电一体化是集信息技术、电子技术、机械技术于一体的一门学科。随着机电一体化在中国煤矿机械中的广泛运用,不仅提高了企业的综合竞争力,也提高了煤矿企业的生产效率。机电一体化在煤矿中大大的提高了煤矿的产量,增加了我国的经济收入,降低了开采煤矿的成本,同时机电一体化的应用改善了煤矿人的工作方式,减轻他们的压力和工作量。但是,中国的机电一体化与国外还存在一定的差异,对机电一体化的研究还需要很多时间,也需要面临很多的问题。 1机电一体化的概念 机电一体化,从科学的角度来看就是指利用计算机软件对机械进行智能化的管理过程,实现机械的智能化技术。从结构的角度来看,机电一体化具有智能化、多功能化的特点。机电一体化能够针对煤炭机械进行故障检测,也可以对发电系统等等实现动态监控,一旦出现故障能够实现自动报警,实现了企业的自动化管理,也提高了企业的生产效率。 2机电一体化在煤矿机械中的应用价值分析 机电一体化在这个飞速发展的中国来说,是时展的要求。将煤矿事业的工作环境、工作安全性、工作的效率实现信息化是中国煤矿发展的必要要求。在西方国家,这已经实现机电一体化的信息化技术了,并且已经发展成熟起来,在煤矿企业的发展中已经变得无可取代,显著提高了企业管理与技术水平。 2.1机电一体化显著提高企业生产效率 相比较国外的发展,我国的机械化存在很多的问题,在生产效率上一直都是最大的问题,生产效率不提高起来,企业就会落后,最后煤矿事业将走向下坡路。我国的煤矿企业工作环境差、工人的工作时间长、安全问题差,这些问题的存在,严重的影响我国的煤矿企业,阻碍我国煤矿事业的发展。但是,机电一体化的产生,提高了机电一体化的生产效率,降低了企业的生产成本,提高企业的综合实力,在与国内、国外的竞争中,仍然占据优势。 2.2机电一体化提高企业的综合效益 机电一体化的产生及运用,可以提高国家的安全效益和综合效益。传统的煤矿企业的工作环境是粉尘多、阴冷、潮湿的,严重的影响工人的生活环境的身体健康,更直接威胁到工人的生命安全。而在机电一体化的产生之后,企业能够实现优化工作环境,粉尘会大大减少、工人的劳动强度小,大大提高了工作效率,也提高了企业工作环境的安全性。这样一来,工作环境得到改善、安全性能提高,提高了生产效率,员工的收入也相应的得到提高,综合影响但是当地的经济收入,同时带动国家经济的增长。 3煤矿中机电一体化的具体应用 煤炭开采是企业煤矿发展的必然结果,在采煤机与机械煤矿的配合使用下,进一步的提高了煤矿事业的发展,在质量、数量上都得到大大的提高。在现阶段,应用最多的就是电牵引采煤机,在实际的操作中,能够很好的起到牵引的作用,并且在节省电、能源方面有很强的优势。另外,电牵引的工作性能好、效率高、操作简单,具备很强的适应性。提升机也是其中很重要的一个部分,数字化的交流实现高科技、高水平的技术,这种高技术的体现就是在安全性、操作上,提高了企业的生产效率,为企业获取更多的利益。 4机电一体化在煤炭机械中的发展方向 4.1智能化的发展方向 随着社会的进步,人们不仅仅对于生活、物质的要求越来越高,企业也对于智能化发展的要求越来越高。所以对于机电产品的要求就有了新的标准,需要机电产品能够自主的辨别,实现自主决策的目的。在今天的发展中,人工智能已经得到很大的进步,逐步实现智能化的发展,为机电一体化的提高与发展开辟了新的方向。 4.2数字化、网络化的发展方向 互联网技术的开发与应用,实现机电产品的数字化制造,数字化制造可以帮助机电产品进行远程操作、远程监测、修复等等功能,这种远程化的控制帮助人们随时随地享受网络技术带来的优势。数字化的发展还朝着人性化的发展进行,各种机电设备的最终目的就是实现人性化的发展,更好的为人们服务。机电一体化不仅需要完善其功能,也需要在造型上让广大民众满意,符合人们的生活习惯。 5结语 机电一体化是社会进步发展的必然产物,是带动人类社会进步的驱动力、机电一体化在煤矿企业中的发展,带动企业的改革创新,为企业带来更多的收益,也为更多的工人创造更多的收益,实现互赢的状态。机电一体化保障机电的智能化、安全性、操作简便,扩大了机电的应用范围,保障机电设备的有效应用,同时也保障煤矿企业的健康及有序发展。 作者:杨成武 单位:西京学院 煤矿机电一体化论文:论机电一体化在煤矿机械中的应用 摘要:本文以机电一体化在煤矿机械中的应用为研究主题,分别对机电一体化技术概述、煤矿机械中机电一体化应用意义以及我国煤矿机械机电一体化技术的具体应用和未来发展方向进行了分析与阐述。 关键词:机电一体化;煤矿;煤矿机械;应用 机电一体化是基于信息技术、计算机技术、电子通信技术、工程机械技术以及自动化技术不断发展与应用的基础上得以实现。因此,机电一体化是一门综合性、技术性较强的学科,具有功能多样性的特点,在我国众多领域尤其是制造业、工业以及煤矿机械中具有重要应用价值。就我国煤矿机械而言,机电一体化的有效应用,在一定程度上提升了煤炭企业生产与管理的效率与科学水准,加大了煤炭企业的综合竞争优势,是煤矿企业现代化发展的必然趋势。但是,目前由于我国机电一体化技术研究与应用相对较晚,在实践应用中存在一定缺陷,因此对煤矿机械中机电一体化应用的研究具有重要现实意义。 1机电一体化技术概述 机电一体化技术的概念最早起源于1970年前后的日本,是结合应用机械技术与电子技术为一体的综合性技术。随着科学技术的不断发展与应用,机电一体化技术已成为以“微计算机”为主体的微电子技术、信息技术向机械工业渗透与机械电子技术相结合而形成的涵盖自动控制技术、传感测试技术、接口技术、微电子技术、信息技术、机械工业技术特征与功能为一体的综合技术。因此,机电一体化在一定程度上具有功能多样性、集成性、信息化、自动化等特点。基于机电一体化的完善与发展,机电一体化技术在我国煤矿企业中得到了广泛应用,在一定程度上提高了煤矿企业生产环节的安全性、稳定性,促进了煤矿企业机械化与自动化的建设与发展。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 (1)机电一体化技术的应用是煤炭企业发展的必然需求。随着社会经济一体化进程的深化以及企业组织结构的改革发展,机电一体化技术的应用已成为煤炭企业现代化发展的必然需求,促进了煤矿现代化建设整体结构的优化发展。随着机电一体化技术在国际发展中的不断完善以及我国对其重视程度的提升,在煤矿机械工程中的应用已成为煤矿企业机电一体化技术应用的典型代表。(2)机电一体化技术的应用有利于提高煤矿机械生产效率。目前,在我国煤炭企业生产过程中,虽然已经逐渐实现了机械化生产的全面覆盖,但机械生产仍存在整体水平低下、工人劳动强度大、机械作业环境差、机械生产安全性不高等问题。而实现煤矿机械机电一体化技术的有效应用,如传送机、生产安全监控系统等方面的应用,可有效改善煤样企业煤矿机械工程生产问题,有利于提升企业生产效率,降低企业生产成本,降低企业人力资源的浪费。(3)机电一体化技术的应用有利于煤炭企业的安全生产。机电一体化技术在煤矿安全监督系统、后备保护设备等方面的应用,有效提升了煤炭企业机械生产的安全性,降低了煤炭企业工作环境对员工的影响与伤害,推动了煤炭企业安全生产理念的落实与优化。(4)机电一体化技术的应用有利于煤矿企业综合效益的提升。机电一体化技术在煤矿企业中的广泛应用,有效提升了企业综合效益。例如,煤矿机械机电一体化生产,改善了传统多粉尘、潮湿、暗冷环境下的人工作业;降低了工人的劳动强度,自动化操作提升了机械生产的安全性;改善了企业员工薪资待遇;为煤炭企业地方经济的发展提供了条件,如信息化维修、自动化操作、系统集成等行业得到了建设与发展。 3机电一体化在煤矿机械中的具体应用 (1)煤矿机械安全监控系统中的应用。煤矿开采、运行与管理安全问题已成为煤炭企业关注与思考的重点,近年来,随着社会经济的发展以及科学技术的应用,我国大多数煤炭企业结合自身实际情况,已经安装了煤矿机械安全监控系统,利用机电一体化技术,实现了各安全监控系统与采矿系统、运输系统、动力系统、监管制动系统的连接,进一步实现了系统故障检测与报警的自动化发展,有利于提高设备使用年限,提高维修人员的工作与管理质量,强化煤矿生产安全性。(2)输送机中的应用。输送机是我国煤炭企业生产与运行中较为常用的一种煤矿机械设备,它具有半自动化、长距离连续运输、高机械工作效率、大容量运输等特点,对我国煤炭企业机械化工程建设与发展具有重要促进作用。近年来,随着煤矿机械自动化、信息化、系统化的发展,煤矿机械带式输送机实现了机电一体化技术的有效应用,有效提升了输送机故障定位、安全预警、抗干扰、操作简便等性能。其中可编程型PLC控制器的应用,进一步提升了输送机整体工作性能,实现了不同环境下的长期作业,有效减轻了工作劳动负担,提升了煤矿机械生产效率。(3)采煤机与提升机中的应用。煤矿开采是煤炭企业生产工作中的核心环节也是首要任务,其开采环境多数比较恶劣,工作强度较大。因此,采煤机的应用对煤炭企业煤矿开发具有重要意义。在目前煤炭企业竞争日益加剧、煤炭企业开采事故频发的背景下,采煤机的工作质量与工作效率的提升具有重要研究价值。目前,我国应用最广泛的采煤机主要是电牵引采煤机,基于机电一体化技术的电牵引采煤机相对于传统液压牵引采煤机而言,其牵引作用更强,同时所需要的电能资源更小,操作控制性与工作效率更高,机械设备磨损性较小,是功能性与适用性较高的煤矿机械产品。提升机也是煤炭企业煤矿机械生产过程中,最具有应用价值的机械产品。随着我国煤矿机械机电一体化技术的应用与革新,数字化交直流提升机已成为我国煤矿机械生产中提升机应用的典型代表,并得到广泛的重视与使用。数字化交直流提升机集合了包括电子通讯技术、计算机技术、自动化控制技术等多项新技术与高新科技成果,有效提升了煤矿机械生产的安全性、机械操作的简便性,推动了我国煤炭企业综合效益的提升,强化了煤炭企业生产的安全性。(4)煤矿机械工程在节能减排功能中的应用。随着“可持续发展”、“绿色生产”、“低碳生产”等科学发展观念的提出,我国煤炭企业在生产与管理中进行了改革与创新发展,在煤矿机械生产中,通过利用机电一体化技术的信息编程,有效降低了煤矿机械工程中带式输送机、液压机、烘干机、提升机、传送机对电能资源的消耗,实现了低能耗、高效率产业结构的改革发展,为我国煤炭企业的优化生产创造了有利条件,又提升了企业竞争优势。(5)煤矿机械其他方面的应用。机电一体化在煤矿机械中具有广泛的应用,除上述提到的安全监控系统、输送机、采煤机、提升机等方面的应用外,在计算机技术与液压控制技术融合体系、在除尘机、煤矿机等机械设备自动变速系统,以及挖掘机安全系统中,同样具有发挥着重要作用,用以提升煤炭企业的机械生产质量与生产效率。 4机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向 (1)智能化发展方向。基于社会对煤炭企业机械生产的要求以及科学技术的不断创新,机械工程自动化以及机电产品智能化的要求不断提高,从而促进了机电产品的智能化发展。基于计算机机器人技术发展基础上的智能化技术的研发与应用,将进一步实现煤矿机械机电一体化的完善,为煤炭企业机械化的发展提供全新的方向。(2)微型化发展方向。微型化主要是指煤矿机械中机电一体化技术向微观领域以及微计算机方向的发展。机电一体化微型化系统的构建,有利于进一步简化机械操作程序,减少能源消耗,改变系统应用元件体积,强化信息管理。(3)网络化发展方向。互联网技术的应用已成为当今时展的主流趋势,使人们的生活需求与企业生产需求之间产生了密切的联系。在煤矿机械生产中,实现网络化的发展已成为新时期煤炭企业研究与思考的重点,有利于提升企业生产安全性,提高煤炭企业管理与经营效率。(4)人性化发展方向。人文精神以及人文理念的要求是我国企业改革发展的核心内容,在煤矿机械生产中,对于机电产品的应用应在“为人民服务”的基础上,进行不断创新与完善,营造良好的工作环境,提升企业竞争优势。(5)绿色环保发展方向。“绿色生产”、“生态环境保护”已成为我国煤炭企业机械化生产建设的重要内容,其中煤矿周边环境的保护、水资源的再利用以及能源的节约是新时期煤矿机械机电一体化发展的必然需求,具有重要意义。 5结语 总而言之,机电一体化技术在煤矿机械工程中的应用具有重要意义,不仅有效提升了煤炭企业生产、运行与管理的工作效率,也促进了煤矿机械工程自动化与机械化进程的深度发展,提升了企业在市场中竞争的优势。基于经济全球化以及科技的不断发展,为达到国际标准,煤矿机械机电一体化技术将得到进一步的创新发展,智能化、微型化、人性化的发展,将进一步推动煤炭企业安全、稳定与可持续竞争发展的优化。 作者:郎建栋 单位:河南省许平煤业有限公司机电处 煤矿机电一体化论文:煤矿机械机电一体化技术运用 摘要:机电一体化是一门综合学科,它包括机械、电气、信息、计算机等多种先进技术,在当前的各大煤矿企业中应用十分广泛。由于电子技术的迅速发展,传统的煤矿作业模式已不能满足企业发展的要求,而机电一体化这种运作模式可以很大程度上降低企业的生产成本,降低工人的劳动强度,提高生产效率,保障了施工作业的安全性。本文主要介绍机电一体化的技术原理、发展历程和特色优势以及它实践应用意义。 关键词:机电一体化;煤矿机械;应用研究 近年来煤矿工业的产业升级越来越明显,它对于高产、优质和高效的生产技术需求也有了一种新的需求。在生产力水平迫切需要提高的大背景下,机电一体化的出现给煤矿企业带来了希望,成为了当前各大煤矿企业普遍应用的生产运作模式。煤矿工业在传统工业中是一种比较传统和主打的产业,在新产业迅速崛起的今天,若要稳定巩固自身的地位,就要不断改进生产运作模式,不断引入最先进的生产技术和设备,降低工人的劳动强度,提高工作效率和生产质量,进而提高企业的经济效益。 1机电一体化的相关概述 1.1技术原理 机电一体化即通过对电力电子、信息通信、计算机控制等先进技术的整合,同时借鉴微电子技术、智能软件技术的技术精华,实现不同技术形式之间的相互渗透与结合的一种广泛运用于煤矿生产活动中的科技匹配系统。机电一体化代表着煤工业技术中先进生产要素的结晶,以其系统化、智能化、微型化和人性化的诸多优势,广泛应用于煤矿企业的生产领域,并为各大企业带来较为丰厚的效益。实现传统工业优化升级的同时,将先进的机电一体化技术应用于煤矿机械中,还能节能降耗,实现可持续发展的生产目标。 1.2发展历程 我国机电一体化起步较晚,其发展历程大致可以分为3个阶段:第一阶段,上个世纪60年代初,为满足国防建设的需求,在军工企业中科研人员开展了大量的实践研究,进而制造出一系列电子技术与机械系统相结合的技术载体,为机电一体化的研制开发奠定了稳定的基础。第二阶段,上世纪70年代开始,计算机、通信以及控制技术得到了快速发展,逐渐走向成熟,这些外部技术基础推动了机电一体化的进一步发展。第三阶段,起始于20世纪90年代,民用工业在国民经济体系中的地位逐渐增强,在众多科研院校、研究单位和企业的共同研究下,机电一体化技术得到了突飞猛进的发展,尽管与发达国家存在较大差距 1.3特色优势 随着新兴科技产业的蓬勃崛起,科学与技术之间的融合逐渐增强,传统的能源经济的生产模式越发不能满足当前国家崛起的战略需要,因而实现技术体制的改革创新,促成机电一体化体制的构建,既是一种必要性的驱使,也具有得天独厚的特色优势。 2煤矿机械中机电一体化技术的应用分析 2.1机电一体化技术在煤矿安监系统中的应用 煤矿安全生产监控系统是机电一体化技术的集中体现,但在我国起步很晚,1980年以后才逐渐开始在煤矿中得到应用,其原因主要有两个方面,一方面是因为上世纪80年代实现机电一体化的安监系统逐步成熟,开始得到应用,另一方面也是因为国外更为先进的煤矿监控技术很大程度上促进、帮助了我国安全监控技术的发展。安全监控系统的应用在很大程度上降低了煤矿事故的发生,对于煤矿企业的安全生产无疑起到了重要的作用。 2.2机电一体化技术在煤矿运输系统中的应用 随着机电一体化技术的逐步成熟,煤矿企业尝试了在井下运输系统中应用这一技术,如带式运输机。由于带式运输机运输距离长、功率大,机电一体化的应用可以在很大程度上排除安全隐患,其核心技术也在实践中得到了广泛的发展,并能够实现大倾角、长距离的安全运输,相配套的技术和关键元件也得到了产品研发与理论研究。 2.3机电一体化技术在采煤机中的应用 煤矿机械自动化不仅能够提高工作效率,也能大大降低安全隐患,为此,机电一体化的采煤机被逐步研发应用。此类型采煤机采用电牵引,相比传统的液压牵引采煤机动力更强,煤层倾角较大、顶板突然来压导致采煤机下滑时,自身也可以实现制动。同时,机电一体化的采煤机结构上更为简单,整机效率高,可靠性强,在煤矿生产中的应用也越来越广泛。 2.4提升机中的机电一体化技术应用 交直流全数字化提升机代表着煤矿机械中机电一体化技术的最高水平。在内装式提升机上,将驱动与滚筒的机械结构合二为一,总体整合了电力电子、机械、自动控制、通信等相关先进技术。采用总线方式的全数字化提升机不仅大大简化了电器安装,也使其达到了高度可靠的效果。 3机电一体化技术的应用意义 3.1实现了煤矿开采的高效生产 煤矿机械机电一体化技术的应用,在很大程度上提高了矿山开采效率,改变了以往落后的生产方式和作业模式,提升其中的技术操作便捷性和安全性,极大降低了工作人员的劳动强度,同时提升了生产效率和劳动质量,实现了产业升级。 3.2提高了矿山开采的经济效益 煤矿机械中机电一体化技术的成功应用大幅提高了煤炭产量,降低了矿山开采的生产费用,增加了煤炭企业的经济效益,并带动了相关经济产业的快速发展,推动了地方经济的蓬勃发展。 3.3提高了安全的煤矿开采工作环境 良好的开采环境是安全生产的有力保证,随着机电一体化技术的大量推广应用,煤矿机械的效率大大提高的同时,在很大程度上也减少了安全隐患的发生。传统的破、装、运、支、处等生产环节的机械被现代化的设备逐步取代,将采矿工作人员从危险的开采工作中脱出来,降低了发生危险事故的几率,使矿工的人身安全得到了保证,防止了职业病与工伤的发生。 4结语 随着经济的发展和社会的不断进步,煤矿企业在发展中对机电一体化也提出了新的要求,这在一定程度上促进了机电一体化技术的发展和完善。当前的机电一体化技术中已经融入了网络、光纤以及人工智能等新技术,在很大程度上可以提高工作效率以及作业的安全性,确保煤矿企业健康稳定的发展。 作者:丁龙 乔攀 黎坤 单位:六盘水师范学院矿业工程系 煤矿机电一体化论文:煤矿机械机电一体化思考 【摘要】本文简单介绍了什么是机电一体化,然后结合实际情况分析了机电一体化在煤矿机械中的应用意义以及机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向。 【关键词】机电一体化;煤矿机械;应用 随着科学技术的进步和现代煤矿对于采矿效率、生产的安全性要求不断提高,我国许多煤矿企业都进行了旧设备更新换代和技术革新,将机电一体化技术运用到煤矿生产过程中去,煤矿生产已经呈现出自动化、智能化趋势。 1什么是机电一体化 从结构层面分析,多功能性、智能化、自动化起机电一体化的显著特征,它是机械设备、信息设备和软件的有机融合,主要依靠科学技术和计算机软件来实现机械设备的信息化、数字化,从而提高机械设备的生产性能和效率。机电一体化在煤矿机械中的广泛应用能够提高我国煤矿企业的科技化水平和生产效率,进而增强企业综合实力。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 2.1促进煤矿企业生产效率、效益的提高 机电一体化在煤矿机械中的应用顺应了我国经济飞速发展、煤炭企业深化改革的时代要求。就我国煤矿企业的生产现状而言,虽然大部分企业都基本实现了机械生产,但是整体机械化水平不高,这严重制约着企业生产效率的提高。然而,由于机电一体化技术的深入推广,煤矿企业的劳动效率有了显著提高。特别是自动化技术和微处理设备的运用,工人的个人劳动效率得到提高,进而提高企业的总体生产效率。不断提高的产量使得企业的经济利润得到提高,同时,工人收入也随之增加。机电一体化的运用,大大提高了我国经济发展水平。 2.2提高煤矿生产安全性 近年来,煤矿生产安全性已经成为社会热点话题。众所周知,我国传统的煤矿工人大多在多粉尘、阴冷、潮湿的环境下工作,工人的身体健康和生命安全受到严重威胁,而机电一体化的运用大大降低了工人的劳动强度,改善了工作环境,将生产安全事故发生的可能性降到最低,加大了劳动保障,有效的保证了煤矿工人们的生命安全。 3机电一体化在煤矿机械中的应用实例分析 3.1机电一体化技术在采煤机中的运用 作为生产过程中最重要的机械设备之一,采煤机的工作效率直接关系着煤矿的产量、企业的效益。电牵引采煤机作为机电一体化技术在采煤机中运用的一大典型,有效的解决了采煤机移动过程中的阻力问题,当采煤机出现滑动现象时,电牵采煤机可以利用发电制动,在其轴端配备了性能良好的停电功能,这样就能避免生产过程中的滑动现象。 3.2机电一体化技术在安全生产监控监测系统中的运用 从20世纪90年代起,我国就开始了对于安全生产监控监测系统的研究,经过科学家们的不懈努力,我国终于有了自己的一套技术水平较高的监控监测系统,其中包括:我国常州自动化研究所研制的kj95系统、煤科院重庆分院研制的kj90系统等等。在这些监控监测系统的研发过程中都有效的利用了机电一体化技术。 3.3机电一体化技术在带式输送机中的运用 由于自身半自动化水平高、机械效率高、连续输送距离长、输送量大等优点,带式输送机在中国煤矿企业中广泛使用,是原煤输送的主要设备。随着机电一体化的深入运用与不断发展,现在我们已经可以使用设计简单、操作方便、不需要复杂的接口装置与输入输出设备的可编程型PLC控制器,这种控制器具有很强的抗外界干扰能力,即使在比较恶劣的环境中,也能进行长时间的作业。 4机电一体化在煤炭机械中应用的发展趋势 4.1应用更加智能化 人工智能技术不不断发展,神经网络、模糊数学、心理学、混沌力学等领域的研究都取得了丰硕的成果,这为机电一体化水平的提高奠定了基础。并且,我国煤炭生产需求不断在扩大,对于机电产品的智能化要求也不断增加,要求这些产品具有超强的逻辑判断能力、推理能力,甚至可以自主决策,机电产品智能化已经成为时代的需求。 4.2应用更加人性化 机电产品在煤炭设备中的应用也是为了更好的服务于人类的生产活动。更好的服务于人们的生产和生活是机电产品发展永远不变的宗旨。当然,这对机电产品也提出了更高的要求。中国的研发机构需要进一步完善机电产品的性能和结构,同时还要照顾到人们的审美需求,在设备外形、色彩等方面着手,使设备更贴近煤炭生产工人的需求,符合工人的工作习惯,更好的为我们的生产生活服务。 4.3应用更加环保化 改革开放以来,我国经济取得了突飞猛进的发展,与此同时,我们赖以生存的生态环境遭到了极大破坏,环境问题也已经成为社会的一个热点问题。我们社会的发展需要更加环保的技术和产品,这已经成为社会发展的一大趋势。在煤炭行业应用机电一体化技术,使得煤炭生产过程更加符合可持续发展的需求,节约能源,保护环境。产品绿色化、环保化,产品使用寿命结束后,重新进行分解,进而再利用。机电产品环保化,并且将其应用到煤炭机械设备中,是社会发展的大趋势。总之,为了适应经济迅猛发展以及社会的不断进步,对于机电产品的要求也不断提高,当然,这也能促进机电一体化在煤炭机械中的应用不断完善和发展。这样,我国煤炭产业才能不断发展,生产效率、综合实力得到提高,进而实现这一产业的可持续发展。 作者:胡鹏 刘宏 单位:邵阳学院魏源国际学院 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化技术的应用 摘要: 煤矿机械的机电一体化技术包含了计算机控制、信息、通信以及电力电子等方面的内容。在我国煤矿产业高速发展的今天,机电一体化技术受到了人们的广泛关注。笔者分析了机电一体化技术的大致特点,介绍了其在煤矿机械中的应用,并总结了其在我国的发展趋势。 关键词:应用 煤矿 机电一体化技术 我国的煤矿机械行业不断追求技术革新,在此背景下机电一体化技术进入了人们的视野。机电一体化技术是一门结合了机械、计算机、信息等技术的新兴技术领域。煤矿开采领域的机电一体化技术旨在降低煤矿工人们的劳动强度,在大幅减低煤矿生产成本的同时提高企业的生产效率,并保障矿山开采的安全性。与此同时,机电一体化技术在企业的安全监控生产以及重型设备的维护工作中也起到了重要的作用,从而在一定程度上促进了企业的发展。 1机电一体化技术 1.1机电一体化技术的相关介绍 机电一体化技术在主功能、动力功能以及控制功能的整合工作上有着突出的成绩,同时其引入了另外的先进技术如智能软件与微电子技术。机电一体化技术可以促使计算机、机械、微电子等技术的融合,从而形成最佳的匹配系统。30多年来,我国的机电一体化技术保持着稳定发展的态势,获得了一定的成绩。机电一体化技术产品的重要发展方向是智能化、微型化与系统化。煤矿行业的机电一体化技术的运用,将有利于企业开展节能减排的生产活动,同时也能促使企业提高生产安全性,从而增加企业的生产效益。 1.2机电一体化技术的发展历程 机电一体化的发展史大致可以分为3个阶段 (:1)20世纪60年代之前的时期是机电一体化技术的第一发展阶段,然而彼时的军事原因在很大程度上阻碍了机电一体化技术的发展,在这个阶段中,机电一体化技术发展缓慢,其产品的开发研究能力处于较低的水平 (。2)机电一体化技术的研究工作中的第二阶段是从20世纪70年代开始的,这一阶段可以称作机电一体化技术发展的黄金时期,彼时通信、控制技术以及计算机的高速发展为机电一体化产品提供了强大的技术支持,而在此过程中,大规模集成电路与微型计算机领域的长足进步也促进了机电一体化技术的发展。 (3)在20世纪90年代起,机电一体化技术进入了第三发展阶段。在这一阶段中,机电一体化技术向智能化的方向迈进。微细加工技术以及光学技术进入到机电一体化技术之中,从而产生了一些崭新的机电一体化技术的分支。我国的机电一体化技术经过几十年的发展取得了令人瞩目的成绩,但总体水平仍与国际先进水平有着较大的差距。 1.3在煤矿行业的机电一体化产品 煤矿是我国重要的战略能源,因此,国家给予了煤矿行业足够的重视,机电一体化产品进入到煤矿行业并应用于矿产机械对于我国的煤矿生产有着重要的意义。由于机电一体化产品的应用,供电设备、提升机以及电牵引采煤机等设备已经具备安全报警、图像监控以及自动监控等先进功能。因此,机电一体化技术在煤矿机械中的应用有利于提高矿山开采工作的安全性与效益性。 2机电一体化技术在煤矿企业中的实际应用 2.1机电一体化技术在采煤机上的应用 在煤矿开采工作中,采煤机具有极其重要的作用,而电牵引采煤机的成功研制对于煤炭开采而言有着重要的意义。电牵引采煤机是机电一体化技术在煤矿机械上的典型应用,与传统的人力采煤机相比,电牵引采煤机拥有更大的牵引力,并且电牵引采煤机还具有整机效率高、维修量较少以及可靠性高等优点。 2.2带式输送机上的机电一体化技术 带式传送带在煤炭的运输方面有着重要的作用,我国目前已自主研发了多种类型的带式传送机,并在相关的输送机关键部件的研制工作中取得了突出的成绩,使得国产带式输送机的功能日趋完善,稳定性也得到了大幅的提高。 2.3机电一体化技术在煤矿企业安全生产监控系统上的应用 煤炭生产企业要始终坚持“安全第一,以人为本”的原则,因此,煤矿企业必须要具备功能完善,可靠性高的安全生产监控系统,而先进的机电一体化技术的出现为煤矿企业带来了福音。我国依据自身国情,自主研发了新一代的煤矿安全生产监控系统,其中有KJ90和KJ95系统,这两大系统在促进监控系统智能化与提高煤矿生产可靠性方面有着重要的作用。 2.4机电一体化技术在煤矿提升机上的应用 机电一体化技术在提升机上的应用的最大成果便是交直流全数字化提升机的研发使用。先进的机电一体化技术使得内装式提升机的驱动与滚筒的结构融合在一起,从而达到整合机械、自动控制与通信等技术的目的。目前我国自主研发的全数字化提升机,拥有先进的系统,且可靠性高、性能出色。 3先进的机电一体化技术在煤矿机械中的应用前景 3.1大幅提高煤矿开采的经济效益 经济效益对于煤矿开采工作而言十分重要,如何提高煤矿开采的经济效益是煤矿企业所需重点考虑的问题。而机电一体化技术在煤矿机械中的应用,大幅地增强了煤矿机械的性能,提高了煤矿开采的效率,从而使得煤矿企业获得更加丰厚的经济效益,促进了当地经济的发展[1]。 3.2为煤矿开采创造了更加安全的环境 传统技术条件下的煤矿开采工作主要依靠人工下井进行工作,这使得矿工们的生命财产无法得到有力的保障。而先进的机电一体化技术在煤矿开采行业应用后,大大地提高了煤矿机械的性能,使其在煤矿的提升、采掘以及运输的工作上发挥更加巨大的作用,从而将矿工们从危险的工作环境中解放出来,最大程度上降低矿工们患上职业病如尘肺病的几率,保障了矿工的身体健康[2]。 3.3促使煤矿开采效率的大幅提高 高效率是煤矿开采的追求,高效率的开采工作不仅可以节约资源、降低能耗,还能为煤矿企业带来巨大的经济效益。机电一体化技术在煤矿行业的应用,有效地提高了煤矿机械的性能与工作效率,由于其摒弃了落后的生产模式,因此,降低了煤矿工人们的工作强度,从而促使矿山开采工作的总体效率得到大幅的提高[3]。 3.4加速煤矿企业的改革 传统煤矿企业的生产方式与煤矿开采机械都相对落后,在我国煤矿需求日益增大与煤矿资源短缺的今天,煤矿企业应当积极改革生产方式与提高生产机械的性能。而先进的机电一体化技术在煤矿行业的应用,能给企业带来丰厚的回报,煤矿企业在激烈的市场竞争中必须不断提高创新能力,提高煤炭的利用效率,才能在市场竞争中获得有利地位。机电一体化技术拥有巨大的前景,可以促使煤矿企业积极引进人才,推进改革创新,不断深化机电一体化技术的应用,从而提升自身的竞争力,创造良好的经济效益[4]。总之,当前我国的煤矿机械设备在朝着程序化、信息化以及智能化等方向发展,机电一体化设备因其功率小,可靠性高等特点而被人们广泛应用于矿山开采工作中。机电一体化煤矿机械在降低生产人员的危险与提升煤矿企业的生产效率等方面作出了卓越的贡献。我国的机电一体化设备发展趋势是:增加机械的通信功能;研制多功能煤矿机器人;自主研发煤矿机械的核心配套设施。 4结语 先进的机电一体化技术在煤矿机械上的应用,是我国科技创新的杰出成果,也是中国建设现代化煤矿企业的需要。机电一体化技术有利于完善我国煤矿企业的生产功能,提高其生产效率,保障生产人员的生命财产安全,从而提高企业的经济效益。 作者:王庭国 单位:陕西煤化机电安装有限公司 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化的应用 【摘要】 本文简单介绍了什么是机电一体化,然后结合实际情况分析了机电一体化在煤矿机械中的应用意义以及机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向。 【关键词】机电一体化;煤矿机械;应用 随着科学技术的进步和现代煤矿对于采矿效率、生产的安全性要求不断提高,我国许多煤矿企业都进行了旧设备更新换代和技术革新,将机电一体化技术运用到煤矿生产过程中去,煤矿生产已经呈现出自动化、智能化趋势。 1什么是机电一体化 从结构层面分析,多功能性、智能化、自动化起机电一体化的显著特征,它是机械设备、信息设备和软件的有机融合,主要依靠科学技术和计算机软件来实现机械设备的信息化、数字化,从而提高机械设备的生产性能和效率。机电一体化在煤矿机械中的广泛应用能够提高我国煤矿企业的科技化水平和生产效率,进而增强企业综合实力。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 2.1促进煤矿企业生产效率、效益的提高 机电一体化在煤矿机械中的应用顺应了我国经济飞速发展、煤炭企业深化改革的时代要求。就我国煤矿企业的生产现状而言,虽然大部分企业都基本实现了机械生产,但是整体机械化水平不高,这严重制约着企业生产效率的提高。然而,由于机电一体化技术的深入推广,煤矿企业的劳动效率有了显著提高。特别是自动化技术和微处理设备的运用,工人的个人劳动效率得到提高,进而提高企业的总体生产效率。不断提高的产量使得企业的经济利润得到提高,同时,工人收入也随之增加。机电一体化的运用,大大提高了我国经济发展水平。 2.2提高煤矿生产安全性 近年来,煤矿生产安全性已经成为社会热点话题。众所周知,我国传统的煤矿工人大多在多粉尘、阴冷、潮湿的环境下工作,工人的身体健康和生命安全受到严重威胁,而机电一体化的运用大大降低了工人的劳动强度,改善了工作环境,将生产安全事故发生的可能性降到最低,加大了劳动保障,有效的保证了煤矿工人们的生命安全。 3机电一体化在煤矿机械中的应用实例分析 3.1机电一体化技术在采煤机中的运用 作为生产过程中最重要的机械设备之一,采煤机的工作效率直接关系着煤矿的产量、企业的效益。电牵引采煤机作为机电一体化技术在采煤机中运用的一大典型,有效的解决了采煤机移动过程中的阻力问题,当采煤机出现滑动现象时,电牵采煤机可以利用发电制动,在其轴端配备了性能良好的停电功能,这样就能避免生产过程中的滑动现象。 3.2机电一体化技术在安全生产监控监测系统中的运用 从20世纪90年代起,我国就开始了对于安全生产监控监测系统的研究,经过科学家们的不懈努力,我国终于有了自己的一套技术水平较高的监控监测系统,其中包括:我国常州自动化研究所研制的kj95系统、煤科院重庆分院研制的kj90系统等等。在这些监控监测系统的研发过程中都有效的利用了机电一体化技术。 3.3机电一体化技术在带式输送机中的运用 由于自身半自动化水平高、机械效率高、连续输送距离长、输送量大等优点,带式输送机在中国煤矿企业中广泛使用,是原煤输送的主要设备。随着机电一体化的深入运用与不断发展,现在我们已经可以使用设计简单、操作方便、不需要复杂的接口装置与输入输出设备的可编程型PLC控制器,这种控制器具有很强的抗外界干扰能力,即使在比较恶劣的环境中,也能进行长时间的作业。 4机电一体化在煤炭机械中应用的发展趋势 4.1应用更加智能化 人工智能技术不不断发展,神经网络、模糊数学、心理学、混沌力学等领域的研究都取得了丰硕的成果,这为机电一体化水平的提高奠定了基础。并且,我国煤炭生产需求不断在扩大,对于机电产品的智能化要求也不断增加,要求这些产品具有超强的逻辑判断能力、推理能力,甚至可以自主决策,机电产品智能化已经成为时代的需求。 4.2应用更加人性化 机电产品在煤炭设备中的应用也是为了更好的服务于人类的生产活动。更好的服务于人们的生产和生活是机电产品发展永远不变的宗旨。当然,这对机电产品也提出了更高的要求。中国的研发机构需要进一步完善机电产品的性能和结构,同时还要照顾到人们的审美需求,在设备外形、色彩等方面着手,使设备更贴近煤炭生产工人的需求,符合工人的工作习惯,更好的为我们的生产生活服务。 4.3应用更加环保化 改革开放以来,我国经济取得了突飞猛进的发展,与此同时,我们赖以生存的生态环境遭到了极大破坏,环境问题也已经成为社会的一个热点问题。我们社会的发展需要更加环保的技术和产品,这已经成为社会发展的一大趋势。在煤炭行业应用机电一体化技术,使得煤炭生产过程更加符合可持续发展的需求,节约能源,保护环境。产品绿色化、环保化,产品使用寿命结束后,重新进行分解,进而再利用。机电产品环保化,并且将其应用到煤炭机械设备中,是社会发展的大趋势。总之,为了适应经济迅猛发展以及社会的不断进步,对于机电产品的要求也不断提高,当然,这也能促进机电一体化在煤炭机械中的应用不断完善和发展。这样,我国煤炭产业才能不断发展,生产效率、综合实力得到提高,进而实现这一产业的可持续发展。 作者:胡鹏 刘宏 单位:邵阳学院魏源国际学院 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化数控技术的应用 科学技术的进步,在客观上带动了机电一体化数控技术的更新和完善,并且在当前的发展态势下,被广泛应用到了众多的领域中。煤矿开采作为社会经济发展的重要支撑,是社会经济稳定正常运行不可忽视的方面,机电一体化数控技术在煤矿开采企业中的应用,可以大大地提高开采的质量和效率,改进开采的技术和方式,并且在不断的实践探索中,在采煤机故障的诊断以及微机监控等方面也取得了显著的成效,根据机电一体化数控技术的发展状况,它在煤矿机械设备中的应用是具有重要意义的。 1机电一体化数控技术在煤矿中应用的概况分析 从当前的煤矿开采施工的现状来看,机电一体化数控技术的应用具有重要的作用,它是综合了各种先进的技术,包括液压控制技术、电子技术以及机械技术等的综合,可以极大地提高煤矿机械设备操作的安全性、可靠性和经济性,并且也为后期的维护拆除等各种提供了便利。当前的应用现状,主要是以微处理器和微机为核心的控制装置和电子技术,在很多的煤矿机械设备中都有体现,其中电子技术较为突出,例如煤矿机械设备中故障的报警、自诊以及在线监控等,还包括提升机的PLC系统、采煤机的变频控制系统等的诸多方面,而且随着煤矿开采技术的进一步发展,会对煤矿机械性能有更高的要求,这就使得在煤矿机械的结构构成中,电子控制装置的应用会更加的普遍,维护会更加的专业。在实际的煤矿生产过程中,煤矿机械的经济性和性能的自动化程度是决定着煤矿生产通风、排水以及供电等安全性能的。煤矿电子性能的优劣以及控制系统的质量是否良好是直接影响着机械设备的运行可靠性、动力性和经济性的,然后对其使用寿命、生产效率和施工质量产生深刻影响,作为现代煤矿机械设备重要组成部分的电子控制系统,逐渐成为了现代煤矿机械化水平的重要体现。科学技术的不断发展,在煤矿机械设备中,电子控制系统的地位更加的巩固,随之而来的就是它的结构复杂程度不断加深,那么它的性能作用会更加全面的发挥,这就需要操作人员有专业的技能水平,可以对机械设备有熟练的掌握,能够简单处理一些故障问题,并制定合理的维护保养措施。一般来说,从大量的煤矿机械设备在实际开采中的应用可以看出,煤矿机械设备需要满足以下几方面的性能,首先,具有较高的精度,施工的操作简单,自动化程度高不需要过多的人工投入,并且满足节能降耗的要求,生产效率十分良好,并且实用性强,便于后期的维修管理;其次,要满足使用寿命长、安全系数高以及运行稳定可靠的要求,并且它的制造和使用成本不会过高;第三,负责操作的工作岗位条件好,劳动强度不能过高;最后,可以大大降低停机维修的时间,可以对出现故障的部位及时准确的查出,并且可以对故障进行自诊和自动警报。随着时代的发展,如果仅仅依靠液压技术和机械技术,那是很难满足煤矿机械设备各种性能改进的要求的。因此,就需要积极地发展电子控制技术,提高其普及率和使用率,它是机电一体化数控技术的重要体现,如果可以在煤矿开采机械设备中应用,必然会推动煤矿开采机械设备的又一次更新换代,从性能上产生质的飞跃。 2煤矿机械中机电一体化数控技术的应用分析 2.1煤矿综合采煤中的应用 当前,机电一体化数控技术在煤矿机械设备中应用最为典型的就是电牵引采煤机,它是机电一体化数控技术的有力体现,从它的实际应用来看,在它的牵引特性上,是远远优于液压牵引的,具有无可比拟的先进性,可以很好地应用在大倾角煤层上。它还具有一系列的应用优点,例如反应灵敏、使用周期长、运行效率高、安全可靠、动态性好以及结构简单等等。 2.2煤矿开采运输的提升设备 第一,带式输送机。这是煤矿开采输送环节中重要的运输设备,其自身具有效率高、运行可靠、输送量大,运输距离长等的特点。第二,矿井提升机。它可以轻松的完成全数字化交直流提升工作,特别是对内装式提升机,驱动和滚筒是连接在一起的整体,它是机电一体化数控技术应用的典型设备,它的应用可以大大地简化机械设备的结构。 2.3其他类的煤矿机电一体化装置 从实质上来说,煤矿供电设备是属于其他机电一体化设备范畴的。根据煤矿供电的特点,也就是要满足大功率设备的要求,设备的质量较高,运行安全可靠,因此,就要根据煤矿开采的实际来采取合理的方法以最大程度的减少无功功率的损耗,减少供电系统中的无功电流,进而提高功率的因数,一般来说,常用的方法有两种,即就地补偿和集中补偿。从当前的应用现状来看,使用最为广泛的是微机保护开关,它的网络功能是较为齐全的,对于煤矿开采来说,是十分有益的,值得大力的推广采用。 2.4煤矿安全生产中的应用 除了上述的分析外,机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用还涉及到矿井安全生产监控系统,它是一种十分高效和合理的措施,可以对煤矿管理和安全生产起到积极的维护作用。从实际的煤矿开采工作来看,它所具有的特点就是,首先,它所采用的是Win-dows操作系统,可以接入互联网,实现网络功能,可以促进测控分站智能化水平的提高;其次,根据煤矿开采工作的特点,严格的遵守煤矿开采安全生产的规章章程,要求在一些大中小的煤矿高瓦斯矿井中,特别是瓦斯含量超标的矿井中,必须要安装矿井监测监控系统,对矿井的情况进行实时的监测,便于及早发现异常状况。 3机电一体化数控技术在煤矿机械中应用的建议 由于我国的机电一体化数控技术起步较晚,相对于国外先进技术来说,还存在着很大的差距,加上从当前我国的社会经济发展态势来看,就需要研究人员加大科研力度,增加在机电一体化数控技术上的资金投入,进而在实践中不断的提高我国的机电一体化数控技术水平,使其可以更好的应用在煤矿机械中,提高自动化程度。另外,也可以积极的借鉴国外先进的技术,并依据我国煤矿开采行业的实际状况,把握开采活动的要点,从而制定出一套不仅符合我国煤矿企业发展而且又可以促进机电一体化数控技术进步的发展规划,使其两者可以更好的结合,从而使我国的煤矿开采行业发展前景更为广阔。 4结束语 在当前的煤矿开采行业中,机电一体化数控技术的应用具有重要的现实意义,不仅可以保证煤矿生产的安全可靠,提供煤矿开采的效率和质量,还可以促进机电一体化数控技术的进一步完善。我国的机电一体化数控技术起步较晚,相对国外先进技术来说,还有很大的不足之处,需要技术人员加强研究,并积极借鉴先进经验,从而推动煤矿机械的智能化、自动化发展。 作者:胡剑辉 唐建忠 单位:丰城曲江煤炭开发有限责任公司 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化技术应用 1关于机电一体化技术 1.1我国机电一体化技术研究历程 从过去几十年的研究历史可以看出,我们可以把机电一体化技术的研究在我国分为四个阶段:上世纪六十年代以前,由于中国的内部问题以及战争,促使煤矿机械和电子技术的集成处理系统,这也体现出我们国家在这个问题上的机电一体化产品发展,在很大程度上是自我发展的水平,这也导致了我国发展自己的技术限制,已开发成功的产品难以获得大范围,导致下一个努力工作得到进一步发展;七十年代初,受到世界飞速的传播与发展,计算机通信控制技术为中国的机电一体化产品的发展提供了良好的外部技术基础。例如,技术的发展和国际大规模集成电路,计算机,研究我国机电一体化技术以外部物质条件。第三阶段始于九十年代初,由于光学技术的渗透,微加工技术,新型机电一体化技术越来越多地开始出现,最后的决定机电一体化技术是向智能化方向发展。 1.2机电一体化技术概述 目前最先进的机电一体化技术功能对比传统机电技术最大的特点是极大地加强了控制系统,以主菜单与机电一体化相结合以及源函数为基础,利用高端智能软件技术和微电子技术,引进多个相互融合、相互渗透的领域,以此新兴机电一体化注入新的活力。但在这一过程中,也可能面临多项技术的简单的、不集中的相加,这也给当前机电一体化增加了不少困难。研究发现,机电一体化技术在信息、计算机、煤矿机械加工、微电子技术等领域中可以寻求到最佳匹配。现在的机电一体化产品的发展是一个系统———智能化和小型化,以此达到煤矿机械加工与机电一体化技术能够共同操作,极大地满足了煤矿安全生产的需求、有效降低劳动紧张程度,并提高最终救援人员的安全度,极大地保护了矿区原生态环境,以此达到降低生产能耗的目的,使机电一体化得到长期有效稳定的发展。 1.3煤矿机械加工中机电一体化产品 伴随着全球资源日益紧缺,各国对能源问题的越来越关注,煤矿作为我国战略资源不可或缺的成员,其开采的重要性可见一斑。如今,伴随着越来越先进的机电一体化产品应用到煤矿机械加工中来,煤矿企业的开采效益越来越高。如今,以计算机控制为主的国产供电设备、提升机、电牵引采煤机、掘进机和输送机等煤矿机械加工都具备了全程监控、自动报警、图景扫描、信息控制等先进功能。这使得在我国的煤矿机械加工管理工作中,机电一体化产品的应用尤为广泛,也确保了煤矿开采工作中的高安全性、高效益性与高技术性。 2煤矿机械产品的机电一体化与生产流程的协同策略 机电一体化策略的主要内容有:其一、关系型产品模型;其二、与关系型产品模型相匹配的产品信息管理系统;其三、以实例推理为基础的智能技术。三方面是机电一体化策略的重要手段。以企业原有产品作为开发对象,开拓思路,对其进行重新改造与设计,充分重视与利用企业可再生的信息资源,提高交货效率及产品质量,节约成本的同时,增加了产品的环保性。企业想要在激烈的市场竞争中立于不败之地,就需要在机电一体化中积极寻求方法。 2.1零件分类及其变型模式 受制作成本限制,一般在定制煤矿机械产品零件事都是批量生产的,所以,首先应保证零件资源特性,其次要考虑不同客户的不同需求,对不同要求的零件进行单独处理。煤矿机械产品一般由标准件、通用件与定制件三类组成零件。机电一体化的模式受不同类型零件的影响其功能会产生差异。需要特别说明的是,在煤矿机械产品的机电一体化阶段,首先应该保证通用件的变型是根据已有实例做出的取代变形模型,当该模型已经不具备重用条件或是达不到变型所需要的条件时,零件变型主模型就必须通过参数化变型得到满足煤矿机械产品定制的需求。 2.2利用AutoCAD软件操作系统作为快速实现机电一体化产品信息的辅助工具 AutoCAD是指计算机的辅助设计,是设计者在设计过程中利用计算机技术或其他辅助设备帮助设计师工作时使用,使用它的画,抬高的过程,可以很简单按照各部分的大小、模式进行绘图,最终依据准确的命令完成煤矿机械的设计。由平面和高程AutoCAD绘制,在图纸中,利用软件充分表述设计者思想意图,并且可以产生三维立体模型,用最直观的方式在最大程度上表现出设计与施工。当然,任何软件都不可能完美无趣,AutoCAD绘制出来的图形同样也会存在一些软件系统难以完善的缺陷。因此,在设计部门经常使用PS图象处理软件。在煤矿机械产品的机电一体化开发中,利用几何数据模型和属性数据模型可建立煤矿机械产品的变型模型。 2.3煤矿机械几何数据模型 目前,在一体化煤矿机械产品中,操作者主要做到两项工作,一是数据化管理产品固有生成属性,二是要分析数据间的关系,此关系主要指层次分布关系。因此,分析机电一体化模型就要将其分为两部分:矿机械生产属性信息及零件图形信息。为了更好地体现零件图形信息,一般可以运用AutoCAD技术细致的体现煤矿机械零件的各个微小细节;相比之下,煤矿机械产品属性产生巨大的信息数据量,它对煤矿机械中各类零件特征进行采集归纳,以此为基础,才能实现生产煤矿机械零件实施信息化操控以及全程监控机电一体化过程等,具体到在几何数据模型中体现机电一体化工作则是由几何图形表示,为了便于从直观上观察数据,在几何数据模型中将通过点、线、面结合的方法展示。通过这些数据可以充分了解矿区环境下的所有煤矿机械产品和零件分别具有的不同属性特征与几何特征。首先,系统下的点线位置表示了几何特征;其次,属性特征则依据不同地物的分属类型进行层次归类。由前文所述可知,研究对象是几何集合构成,组成方式,为了更好地展开研究,我们可以将杂煤矿机械类的属性特征和几何特征分别分类并阐述其定义。一般情况下,具备几何特征的数据可以分为层次数据与几何数据两方面。几何数据是研究煤矿机械形状大小、空间位置及其拓扑关系等方面的基础数据。 2.4煤矿机械属性数据模型 一般情况下,属性特征可以对描述各物体要素特征、形态和分布关系等方面产生直接影响。煤矿机械产品属性与图形信息息息相关。实体对象与图层信息都拥有单向的属性数据。首先对属性数据和客观数据间的联系进行简要介绍。基本属性数据一般可以分成公共属性、独享属性、共名或共值属性、可否传播属性、传值属性和传名属性八种类型。然而如果以分类和层次关系为分类标准,那么又可将各属性数据分做两大类,例如:煤矿机械产品属性数据主要是由各设备的名称编号、赋予原值、生产状态、地理坐标等构成。 3结束语 文章首先介绍了煤矿机械产品的机电一体化要求,然后对机电一体化的参数化模型展开分析,同时根据煤矿机械产品的表达模式的机电一体化分析FlexRIA法。可以是一个很好的产品,传统的煤矿机械性能和实现数据管理通过模型的属性数据,几何数据模型对现有大量煤矿机械产品零件的分布式层次关系进行了总结,体现出系统界面、可视化、可操作性强等优点,极大地促进了中国的煤矿机械产品技术的发展,提高了企业经济效益,同时对煤矿机械产品制造技术与生产流程的协同性具有很好的借鉴和指导意义。 作者:李道敏 单位:三峡电力职业学院 机电与自动化学院 煤矿机电一体化论文:机电一体化在煤矿机械中的应用 1机电一体化的发展现状 20世纪60年代我国开始实际应用机电一体化,到了90年代,随着计算机技术和网络技术的不断发展和成熟,机电一体化开始被广泛使用,并实现了跨越式发展。近几年来,机电一体化技术广泛应用于煤矿企业生产中的各个领域。但我国机电一体化技术与国外先进水平相比还有差距,因此,我们需要重视机电一体化的应用,并加大对机电一体化的研究力度。 2煤矿机械中应用机电一体化的重要意义 2.1有利于安全生产 机电一体化有利于安全生产,煤矿井下作业环境阴冷、潮湿、粉尘多,对工人的身体健康的危害很大,采用机电一体化后,一方面可以减少人工作业,优化作业环境;另一方面,引入机电一体化能够实现信息化自动控制,能够实现机械设备功率实时变化,能够实现除尘机、采煤机、烘干机等机械设备的转速自动变速功能,大大降低机械的磨损。 2.2能够提高作业效率 尽管目前很多企业开始进行机械采矿作业,但机械化水平不高,煤矿工人劳动强度依然很大。使用机电一体化技术后,可以代替大量劳动工人或普通机械设备进行作业,节省人力资源,可以有效提高挖掘效率,降低生产成本。 2.3有利于提高经济效益 机电一体化有利于提高煤矿企业的经济效益,主要是因为:①大大节省了物力、人力,节省了人力成本和其他机械设备使用和维护成本。②煤矿生产实现了自动化作业,劳动生产率得到了提高。③员工的安全状况得到了保障,工作环境得到了改善。 3机电一体化在煤矿机械中的应用 3.1在线监控、故障诊断及自动报警 监控系统在大部分煤矿得到了广泛的安装或使用,监控系统可以有效地监控采矿系统、制动系统、动力系统、液压系统以及运输系统等。若被监控对象发生异常,监控系统可以及时发出警报,监控系统具有强大的优势。1)能够自动诊断系统是否出故障及故障原因。2)可以及时准确地发出警报。3)能够提高设备的使用寿命。4)能够减少维修的成本和时间。5)可以有效提高安全事故责任人的管理水平。 3.2提升机械设备半自动化或自动化程度 煤矿机械设备的自动化或半自动化控制可以大大降低或减少因人为错误操作而导致的安全问题,还可以降低工人的作业难度,有效提升劳动生产率。 3.3应用于节能减排 信息化编程可以将液压机、烘干机、传送机等机器的电能消耗量控制在合理的水平,避免了由于人员操作而造成的货物装载不满或超载的现象,可定量传输原煤,大大降低了电量的消耗,提高了煤矿生产效率,优化了产业能耗结构,达到了节能减排的效果。 4机电一体化在煤矿机械中的发展方向 4.1更加智能化 智能化可以使煤矿开采系统更完善,能够更好地满足煤矿生产中的安全性、经济性等要求。煤矿井下地形复杂,工作条件恶劣,各类安全事故时有发生。虽然人工操作难以避免,但煤矿智能化是一种趋势。 4.2更加微型化 机电一体化更加微型化是指在煤矿机械生产中,机电一体化技术逐渐应用于微型领域。这是因为微型化具有体积偏小、便于操作等优点,它能够为煤炭机械发展提供更高质量的服务。 4.3更加网络化 随着信息时代的到来,网络技术得到了迅速发展,从而把人们的生活生产紧密联系在一起。网络技术应用到煤矿生产中后能够对煤矿生产进行实时监控,能够提升煤矿生产的安全性能。鉴于这些优势,机电一体化在煤矿机械中必然趋于网络化。 4.4更加环保化 现如今,环保提升为国家的重要日程。在煤炭生产中,环保更是成为了一个重要问题。因此,在煤炭开采中,环保问题必须放在首要位置,摒弃传统煤矿开采方式,将废水回收再利用等进行科学、合理的规划,使煤炭生产得到可持续发展,使煤矿生产与地区经济保持协调发展。 5结语 综上所述,机电一体化在煤矿生产中起着举足轻重的作用,在未来几年,机电一体化的使用将会朝着更加智能化、微型化、网络化和环保化方向发展,不断完善煤矿生产技术,给煤矿企业带来更多的经济利益和社会效益。 作者:侯瑞峰 单位:山西汾西矿业集团中兴煤业 煤矿机电一体化论文:机电一体化技术与煤矿机械研究 1机电一体化技术的发展趋势 随着煤矿资源开采难度的加深,机电一体化技术也被广泛地运用到煤矿机械中去。但是,机电一体化技术作为煤矿机械设备的核心技术也并不是一成不变的。当前,许多拥有丰富煤矿资源的国家都在加强对机电一体化技术进行研究,以此来确保煤矿机械能够朝着智能化、信息化、自动化的方向发展,减少煤矿工作中安全事故的发生,提高工作安全,提高工作人员的生命安全,并在此基础上,有效地提高工作效率,使得煤矿的开采能够提升到一个新的层次中去,实现经济效益与安全生产双赢的局面。因此,在今后的机电一体化技术改革创新中,机电一体化技术要提高其通信能力,要加强对危机预警软件的开发研究,研究出新的安全监控系统,提高煤矿机器人工作的智能多样化。 2煤矿机械与机电一体化技术 2.1安全监控技术 煤矿工作是在井下进行,由于井下环境恶劣,存在着许多的不安全因素,对工作人员的安全工作和生命安全带来威胁。机电一体化技术能够及时地对煤矿工作环境中的有毒气体进行监控,并及时地预警给煤矿施工人员,有利于工作人员及时作出防范措施,从源头上来避免有毒气体的泄露给工作人员的生命安全带来隐患。在煤矿机械中运用安全监督技术,能够有效地提高安全监督系统的工作性能,及时地对设备故障进行排查,对设备故障的部位精准到位地运用数据显示出来,并能够自动化地对设备异常进行纠正,对设备故障发出警报,以此来避免因为设备故障耽误了工作的顺利进行,给工作人员的生命安全带来威胁,造成企业巨大的经济损失。 2.2节能损耗技术 煤矿工作进行中,因为煤矿机械设备的性能不高,操作难度比较大,常有资源能源浪费的现象出现。为了提高煤矿工作的工作效率,减少工作运行中能源损耗,就要加强对煤矿工作的管理,还应该要对其相应的设备进行技术革新。采煤机是传统的煤矿工作运行中对资源能源耗费现象比较严重的机器设备之一,传统的采煤机以液压技术来对其工作的开展进行牵引,液压技术具有不稳定性,导致牵引力不足,为了提供充足的牵引力,需要提供大量的能源消耗能量来进行补充,且对设备的损害大,导致能源损耗过大。现在采煤机运用电气一体化技术进行牵引,因为电流具有稳定性,所以能够提供平稳的牵引力,有效地降低设备在工作过程中的磨损程度,减少设备维修的次数,有效地实现了节能损耗,提高了煤矿工作的安全可靠性,提高了煤矿工作的工作效率,促进了企业经济的快速发展。 2.3机械自动化技术 传统的煤矿工作一般都是由人工来进行施工,机械只是起到辅助作用,导致人工的工作强度大,给工作安全和生命安全带来了威胁,不利于提高煤矿工作的工作效率,给煤炭的产量和质量都带来了一定的影响。机电一体化中的机械自动化技术运用到煤矿机械中去,能够有效地实现施工管理以及施工机械化。机械自动化技术的运用,能够使用机器代替人工进行施工,通过对机器人的控制,及时迅速地检测出施工环境的有毒气体,进而确定工作的安全方式。能够有效地减少施工人员工作的强度,提高施工人员工作的安全可靠性,还能够及时地将发现异常现象以图文的方式反馈给管理系统,然后提交到施工管理部门处,通过对异常现象进行分析,技术做好防范措施,有利于提高工作质量,保证工作人员的生命安全。 3结语 随着科学技术水平的提高,煤矿机械也在不断地改革发展,机电一体化技术将会更加广泛地被运用到煤矿工作中,进而有效地提高工作环境的安全可靠性,提高工作人员的生命安全,有效地减少能源损耗,减少设备的维修次数,提高煤矿工作的工作效率,为煤矿企业创造更多的经济财富。 作者:赵大伟 单位:淮北矿业集团公司刘店煤矿综采区 煤矿机电一体化论文:基于机电一体化的煤矿机械论文 一、煤矿机械中机电一体化的特点 1、实现机械生产的自动化和智能化在煤矿机械中应用机电一体化可以实现煤矿机械生产的自动化和智能化,全面提高煤矿机械的运行效率,提高煤矿企业的生产效率。首先,应用机电一体化技术可以实现煤矿机械运行状态监控的智能化。比如,在机械运行过程中,系统可以对电动机和传动系统等的运行状态进行智能监控,一旦发生运行故障,系统能够在第一时间发现并快速确定故障发生位置,发出警示提示工作人员。其次,应用机电一体化技术可以实现机械运行自动化,提升煤矿企业生产效率。比如,应用机电一体化对采煤机进行控制,就可以实现采煤机的自动运行,提升采煤机的采煤速度,提升企业生产效率。 2、降低管理成本,减轻工作人员的工作负担在煤矿机械中应用机电一体化可以实现机械运行的自动化和智能化,如此一来,煤矿企业就可以大大缩减机械运行管理工作人员,降低煤矿企业机械管理成本。除此之外,可以大大降低工作人员的工作负担,在机械运行管理工作中,管理人员不必再亲力亲为,每样工作都需要亲自进行管理方能够解决问题,保证工作效率,工作人员可以直接通过计算机控制程序实现机械管理的远程控制,甚至是无人智能化控制[2]。并且,应用机电一体化技术实现机械运行的自动化和智能化,还能够减少工作人员操作失误的出现,在传统的机械管理工作中,一旦管理人员经验不足或者是专业技术水平有限,在管理工作中就经常会出现工作失误甚至是工作错误问题,保证不了煤矿企业机械的正常运行,影响煤矿企业生产效率。而应用机电一体化技术,则可以有效避免该问题的出现。 二、煤矿机械中的机电一体化分析 1、提高安全生产监控系统的工作效率安全生产监控系统是煤矿企业生产工作体系组成中最重要的一个环节。在煤矿企业的生产过程中,安全生产监控系统能否稳定、高效运行不仅关系到企业生效效率的高低,还直接关系到包括企业机械运行安全以及工人施工安全等在内的企业生产的安全性。因此,在煤矿企业生产过程中,一定要对安全监控系统的运行状态引起足够重视,提升安全生产监控系统的工作效率,保证煤矿企业生产的安全性。我国在煤矿企业安全生产监控系统中应用机电一体化技术的发展时间比较短,所以技术上还存在一定缺陷。目前,机电一体化在安全生产监控系统中的主要应用表现在与X190系统的运用,该系统能够有效提升安全生产监控系统的智能水平,保证安全生产监控系统能够长期稳定、高效运行,进而提升煤矿企业的生产效率。 2、提高采煤机的工作效率煤矿企业的生产主要靠采煤机来实现,因此,提高采煤机的工作效率对提升煤矿企业的生产效率具有极为重要的推动作用。当在煤矿机械中应用机电一体化的理论被提出来之后,首先研究的对象就是在采煤机中应用,所以相对于其他煤矿机械中机电一体化技术的应用而言,采煤机中机电一体化应用技术发展的是最为完善的。机电一体化技术在采煤机中应用的最大体现就在于电牵引采煤机的研制。相对于传统采煤机而言,电牵引采煤机不仅能够实现采煤机的自动化和半智能化,还能够提供更加强大的牵引力,保证采煤机能够在各种复杂煤层中进行采煤工作[3]。并且,电牵引采煤机运行的稳定性也比传统采煤机稳定性强,耐磨损度高,还具有自动检测功能,可以通过定期自动检测对采煤机的状态进行检测,一旦发现故障,可以发出警报并准确指出故障位置,提示工作人员及时进行维修。 3、提高煤矿企业煤炭装载运输工作效率想要综合提高煤矿企业生产效率,除了要提升煤矿企业采煤作业的工作效率,还需要提升煤矿企业采煤工作完成后,煤矿装载运输作业的工作效率,可以说,生产、装载运输作业,就是整个煤矿企业生产工作中最重要的组成部分。而在装载工作中应用机电一体化技术,就可以实现装载运输工作的自动化和智能化,解放人类劳动力,提升科学发展力,进而提高装载运输工作效率。 三、结束语 在煤矿企业中应用机电一体化技术是提升煤矿企业生产效率,推动企业更好、更快发展的最佳选择。虽然,当前我国的机电一体化技术发展时间尚短,技术还不成熟,但已经体现出了其在煤矿机械中应用的巨大价值。因此,煤矿企业一定要重视起机电一体化技术的研制和开发,尽早完善机电一体化技术,更好的提升煤矿企业的工作效率。 作者:王淑文 单位:通化矿业(集团)有限责任公司 煤矿机电一体化论文:谈煤矿机电一体化技术的发展 摘要:作为能源型企业,煤矿企业推广机电一体化技术,可以有效的降低企业生产成本,提高采煤作业质量,实现对资源设备的优化配置。机电一体化技术是现代煤矿企业发展的重要趋势,对解决煤矿领域生产问题有重要价值。 关键词:煤矿;机电一体化;发展 机电一体化技术是以机械技术为基础,实现对现代自动控制技术和计算机信息技术充分整合利用的发展技术。机电一体化技术可以提高煤矿企业的总体经济效益,可以促进煤矿企业的快速发展,实现优化煤矿生产等目标。 1煤矿机电一体化技术简要分析 1.1煤矿机电一体化概念。煤矿机电一体化技术主要通过电气工程和机械工程有机结合,利用计算机设备把信息技术融入到煤矿生产的全过程,从而通过煤矿机械和电力设备的自动化控制,全面提高煤矿生产的效率。煤矿机电一体化技术经历了计算机软件系统发展,微电子设备的成熟,数字信息化时代到来,以及智能化设备的突破等多个准备期,目前已经可以广泛的使用一体化技术对煤矿机电设备进行操作。煤矿机电一体化技术可以充分的运用计算机技术的运算优势,实现对机电设备运行数据信息的全面存储和有效分析,实现信息自动控制目标。机电一体化技术还可以对机电设备的运行情况进行数据分析,在计算机系统上科学的判断机电设备的运行情况和分析潜在的风险。通过机电一体化技术还可以提高生产过程的安全性,可以对生产的细节进行有效的控制。目前机电一体化技术的操作向着简单化的方向发展,有助于提高标准化的机电操作技术的普及,在全面减轻采煤作业负担前提下,极大的提高采煤作业的效率。 1.2煤矿机电一体化特点。现代煤矿机电一体化技术是建立在多种技术综合运用基础上的一体化。现代信息技术已经成为煤矿机电一体化技术的支撑,通过必要的信息数据的收集与判断,可以全面提高煤矿生产过程的控制水平和效率,从而开发出有效的煤矿生产控制系统,解决好煤矿生产管理中的实际问题。首先,清晰的信息化界面支持采煤管理。采煤图形显示系统是当前煤矿机电一体化技术发展的主要特点,通过多个信息页面的显示系统,可以全面准确对采煤段进行监测,可以在操作系统中综合的分析采煤层的作业情况,并且使用相应的管理措施,通过管理技术人员落实好采煤策略,全面提高采煤的效率。其次,智能化的控制系统提高管理效率。通过信息化的采煤控制系统可以对机电一体产品进行有效的运用,可以实现对现有机电设备的自动化控制,从而优化提高机电设备的工作效率。第三,强大的实时通讯功能,机电设备一体化技术是建立在良好的通讯基础上的管理技术,注重通过光纤实现井上井下相联,建立起信息系统与机电设备的数据交换机制,可以实现信息的互换,这样既有利于对机电设备的保护,同时可以实现机电设备的全面控制。 1.3煤矿机电一体化现状。目前煤矿企业已经广泛在推广实施机电一体化技术,着力运用机电一体化的装备设施降低煤矿生产成本,提高煤矿生产效率,解决煤矿生产过程中的实际问题。特别是随着计算机技术的快速发展,煤矿机电一体化已经广泛开展研究信息化技术的普及应用模式,对煤矿运行过程中的数据收集意识日渐提高,注重通过必要的注重信息来支持煤矿机电一体化技术的使用。目前我国煤矿机电一体化设备的使用情况已经较为广泛,但是机电一体化设备的质量相对较低,还存在着机电设备一体化整体配置不足,机电一体化设备配置不均衡,机电一体化技术使用效率低等实际问题。煤矿领域机电一体化技术的推广还需要发展的过程,还需要解决当前煤矿企业盲目跟风投资问题,需要煤矿企业根据自身规模的实际需求,深层次研究机电一体化设备,并且注重引进专业的机电一体化管理人才,实现现有设备的高度利用,这样才能提高煤矿企业机电一体设备的利用效率,发挥出机电一体化技术的作用,为煤矿企业的机电一体化发展打下坚实的基础。机电一体化还应当向着煤矿企业的核心生产环节发展,还需要解决好开采、井下供电和运输等实际问题,从而为提高煤矿开采效率和质量提供更有力的技术支持与帮助。 2煤矿机电一体化的技术应用 2.1在采煤设备中的运用。机电一体化技术可以广泛应用于采备设备当中,在很大程度上降低了人力资源对设备的操作量,极大的减少了人力作业的危险,并且把人为不安全因素降到了更低的程度。通过机电一体化的控制方法,可以把采煤设备的作用充分的发挥出来,可以实现在更恶劣环境下的无人工作业,这对于提高采煤的效率,减少外在环境对采煤操作的影响,同时提高不间断操作的效率,进而降低设备的故障率都有重要的意义。通过一体化技术的广泛使用,还可以减少维修费用,可以使采用设备高效运转。2.2对采煤过程的全监控。通过机电一体化技术可以广泛的收集采煤作业的信息,可以实现对采煤全过程的有效监控,机电一体化技术不仅有效完善的信息收集系统,还可以通过预定的程序对采煤数据信息进行研判,这对于提高对采煤过程中潜在风险的预判有重要的意义。通过一体化的监控管理系统可以及时的发现采煤过程中的问题,并且实现机器设备与人的有效协调,从而提高采煤安全的保障性,同时实现了机电设备硬件与软件的有效协调。 2.3在运输设备中的应用。机电一体化技术还可以广泛的应用于煤炭的运输过程,实现了科学的调配运输资源,对于煤矿运输设备的自动化控制,有效的分配煤矿现有的运载能力有重要的意义。通过一体化技术可以准确的分析每天的采煤量,可以根据采煤量实现现有运输和存储资源的调配,在发挥现有设备作用的基础上,解决好惯性载荷的问题。同时还可以对运载力的故障进行及时的判断修复,这对于不断完善煤矿运输水平,提高煤矿运输的安全性和可靠性有重要的意义,是现代煤矿运输效率的重要保证。 3煤矿机电一体化的管理措施 3.1注重引进先进的管理技术。煤矿机电一体化技术的核心是引进计算机技术,注重通过计算机来引导煤矿机电设备的智能化发展。只有注重引进以计算机为主的先进的机电设备技术,才能不断对机电一体化进行全面更新,从而提高机电一体化与网络的有效结合,借助现代通讯技术提高通讯的可靠性和稳定性,从而达到机电一体化的控制目标。目前我们可以运用机电一体化技术主要用于对开采设备的管理方面,需要通过有效的培训专业技术人来实现煤矿的顺利开采,从而实现对煤矿开采的有效保障和科学管理。 3.2设立专门的机电管理机构。提高煤矿企业机电一体的管理水平,发挥出机电一体化技术在机电管理中的实际作用,必须注重发挥机电技术管理机构的作用,形成完善的机电机构管理体系,注重通过贯彻落实明确的机电管理制度标准,全面提高机电管理工作的积极性,解决当前机电管理工作人员积极性不高的问题,从而保证机电设备的顺利运行,实现提高机电设备管理积极性的目的。也只有通过建立起完善的机电一体化技术的管理机构,才能有效的在煤矿企业内部推广相关管理规定,不断提高机电管理人员的工作能力水平,把先进的设施和技术在煤矿企业内部进行有效的推广。 4煤矿机电一体化的发展方向 4.1智能化。智能化是机电一体化技术发展的主要方向,只有注重推动智能化系统的建设,才能把各种机械电力技术综合应用到煤矿企业发展的全过程,从而增加煤矿机电功能的推广与应用。为了提高机电设备的智能化水平,还应当通过智能化设备加强对井下环境及信息的收集,通过智能化设备实现对机器设备运转情况,井下开采环境数据信息的全面收集和智能判断,在此基础上提高设备操作的有效性,全面降低机电设备运行过程中的风险。 4.2微型化。微型化机电设备管理的重要内容,微型化的机电设备不仅可以提高操作的灵便性,而且可以有效的降低机电设备的维修难度,使机电设备可以深入到煤矿企业环境的各个角落,从而有效的减少因为环境问题阻碍机电设备推广的困难,通过机电一体化技术的微型化的不断发展,可以极大的普及机电一体化技术,从而推动煤矿企业技术革新的深入进行。 4.3系统化。随着煤矿开采企业规模的不断扩大,煤矿开采中应用机电一体化技术的日渐成熟,只有注重实现系统化的技术发展,从体系上关注煤矿企业设备的运行情况,才能在机电管理中把关注的重点转移到实际应用层面,最大限度的避免在运用过程中出现的实际问题,并且发展出效率较高、较为可靠和耐用性好的机电一体化实现,实现软硬件水平的升级。 4.4绿色化。绿色是当前对能源型企业提出的基本要求,只有注重提高机电设备的绿色化水平,才能把机电技术广泛的使用于各个领域,从而不断获得煤矿企业相关方的支持,通过绿色化技术的广泛应用,可以充分的发挥出技术方面的优势,可以把机电一体化技术以最大效率应用于煤矿开发的始终。 作者:陈术 单位:安徽省淮南矿业集团顾桥煤矿 煤矿机电一体化论文:煤矿机电一体化技术的发展与应用 摘要:文章介绍了国内外机电一体化技术的研究现状,并重点阐述了煤矿机电一体化的发展趋势和机电一体化在煤矿中的应用。 关键词:煤矿;机电一体化;发展与应用 1机电一体化技术的研究现状 1.1机电一体化的定义 机电一体化(Mechatronics)是1971年由日本学者在日本杂志《机械设计》中提出的,是由机械技术、电子技术、控制技术、计算机技术、信息技术、光学技术等多学科形成的一门交叉学科,目前已经发展成为部分学校的专门专业。但对于机电一体化的具体内涵和概念学术界并未形成统一的认识。VanBrussel教授认为,机电一体化是跨领域的并行工程,它包括机械、微电子、控制工程和计算机技术等多门学科,而机电一体化的目标就是实现上述多门学科和技术的综合应用。德国Isermann的教授认为机电一体化属于交叉学科的综合领域,机电一体化包含的交叉学科可以分为机械系统和与其相关的控制系统,而其控制系统又包括信息系统、计算机系统等。控制系统主要用于服务机械系统,便于工程师在远程对机械系统进行操控。国内曾庆良等[1]定义机电一体化是一个包含机械、电子电气、信息等功能模块的技术系统,是多学科技术的综合作用,各个功能模块之间存在着密切的交互关系,其中起决定作用的不是某一单独的技术,而是这些技术的联合作用,这些技术的联合作用使系统具有更优秀的性能或实现了新的功能。 1.2机电一体化的设计 目前,国内外学者在机电一体化的设计方面已经进行了大量研究工作,按照研究方向可以将机电一体化设计分为三大类。1)侧重于概念设计过程和相关软件的研究。机电一体化的概念提出后,国外大量学者进行了大量尝试。如德国的R.Iserrmann教授及其团队以机电一体化的控制系统为核心进行了尝试,但缺乏驱动器、传感器和机械部分的融合,难以达到机电一体化的完善设计。JurgenGausemeier教授团队进行以半规则式计算机语言为核心的机电一体化设计,但并未实现理想的机电一体化系统。法国的PSA所进行了以机电一体化模型库为核心的设计,通过模型库的查找和存储简化机电一体化的设计,但并未达到理想效果。英国的Lancaster大学尝试了以键合图理论、方框图为基础的功能模块的混合建模,但主要以机电一体化的控制为主,执行构件部分研究又不够深入。在国内,机电一体化的起步较晚,但经过大量专家学者的不懈努力也取得了丰硕的成果[2]。如上海交通大学的邹慧君教授将机电一体化的主要研究对象转向以实现运动功能为主,并对系统方案设计进行深入研究,实现了较为理想的功能求解模型。山东大学的黄克正团队以功能分析和重构理论为设计基础,提出了机电一体化概念系统的过程模型。华中科技大学的杨家军团队以机械运动方案和传感器设计为研究基础,加之计算机系统的辅助功能,完成了机电一体化系统的设计。2)侧重于开发过程的研究。主要代表是德国工程师协会2004年的VDI2206系统,其设计过程如图1所示,根据用户需求提供系统设计(面向领域的设计),包括机械领域、电气领域和信息领域,在完成系统集成后再通过系统设计的验证,最终得到客户需要的产品。但这种机电一体化的设计仅提供了一个设计思路,缺乏具体的设计过程。3)协同仿真技术。仿真技术在20世纪初期开始应用于其他领域,在20世纪末被引入机电一体化领域,目前国内外学者就机电一体化的机电仿真技术已经开展了大量的研究工作。在国外,VanBrussel和VanBeek开展了协同仿真的参数设计,解决了系统仿真参数的优化问题。荷兰Twente大学的JobVanAmerongen教授及其团队开展了机电一体化模型的仿真工作,实现了多领域机电一体化的仿真研究。在国内,钟掘院士等[3]学者从机电系统耦合及各耦合参数间的关系入手对机电一体化系统进行研究,设计出系统功能优化的物理模型,该课题已经突破早期研究存在的难题,该研究方法在机电一体化系统研究方面十分深入,研究的重点是系统的后期设计。而李伯虎院士和清华大学熊光楞教授在协同仿真方面也开展了大量工作,开出了基于协同仿真技术的复杂产品。 2煤矿机电一体化技术的发展趋势 近年来,全球制造业始终面临着转型升级和可持续发展的挑战。2013年4月,德国开启了“工业4.0”,即第四次工业革命。“工业4.0”主要包括两个主题,即“智能工厂”与“智能生产”。我国机电一体化经过多年的发展和积累,机电一体化取得了巨大进步,但发展并不完善。因此,在2015年5月,我国了“中国制造2025”行动纲领[4]。该纲领提出在2025年之前迈入制造强国行列;在2035年以前,与中等制造强国的水平持平;在2049年,成为世界的制造强国。因此,煤矿机电一体化未来的发展进程必然与“工业4.0时代”和“中国制造2025”行动纲领存在一致性关系,所以笔者认为,未来煤矿机电一体化未来的发展趋势主要有高度自动化、高度智能化、高度网络化。 3机电一体化在煤矿中的应用现状 1970年我国大同矿务局首先试验自行设计的第一套综合机械化采煤系统。到20世纪80年代,随着国际综合机械化采煤技术的发展,我国综合机械化采煤也得到了空前的发展;到90年代中期,采、掘、机、运、通基本完成了机械化,大大提高了采煤效率,减少了煤炭灾害的发生;进入本世纪后,我国矿业机电一体化又有了突破性的进展,完善的安全生产监控系统、大型固定采煤机械等在煤矿投入使用,但仍与世界先进的采煤机电一体化存在差距。 3.1液压支架电液控制系统 相比西方发达国家,我们在液压支架电液控制系统的研究较晚。1995年第一台自主研制的液压支架电液控制系统至今,出现了不同型号的多种电液控制系统液压支架,但实际国产的液压支架电液控制系统在国内煤矿的应用仍不太乐观,目前矿井综采工作面采用的液压支架电液控制系统仍以国外的设备为主,部分软弱顶板支护采用的单体液压支架系统也存在类似的情况。这一方面是由于国产的液压支架电液控制系统未能突破技术瓶颈,而国外的液压支架电液控制系统(以美国和德国为主)具有完善的故障诊断预警装置,可实现液压支架与采煤机、刮板机联动和远程控制。 3.2电牵引采煤机 国内电牵引采煤机的研制工作从20世纪80年代末期开始,经历了近十年的研究才取得了突破性的进展,目前电牵引采煤机也是煤矿机电一体化的重点研究方向。国内比较先进的电牵引采煤机包括山东能源机械集团公司研发的MG150/345-WOK交流电牵引采煤机和太原矿山机器集团有限公司研发的MGTY307/10-1.1D电牵引采煤机。这两种采煤机目前都能实现1.8m以上的薄煤层开采,同时可以完成煤层倾角在25°以下的综合机械化开采工作。我国电牵引采煤机的发展大大加快了我国煤炭机电一体化的发展。但目前煤矿机电一体化(机械化)率约70%,而综采率仅为40%,对比世界国家发达国家超过80%的综采率,仍存在很大的发展空间。目前电牵引采煤机具有的优势有:①牵引特性较好,世界先进的电牵引和液压牵引技术都具有良好的调速特性,但国内的液压牵引系统稳定性不如电牵引系统,因此采用电牵引可以有效地保证电牵引采煤机的牵引特性;②机械传动效率高(>90%);③牵引力可以满足大倾角煤层开采;④工作可靠性高;⑤易于实现微机自动控制;⑥机械传动和结构较简单。 4结语 本文对国内外机电一体技术的研究现状进行了分析,特别指出了煤矿机电一体化技术的发展趋势和目前机电一体化在煤矿中的应用现状。目前在煤矿中机电一体化技术主要应用在液压支架电液控制系统、电牵引采煤机、煤矿安全控制系统等,而随着“工业4.0”时代的开启,以及我国了“中国制造2025”行动纲领,笔者认为未来煤矿机电一体化未来的发展趋势主要有高度自动化、高度智能化、高度网络化。 作者:李乐 单位:潞安集团 司马煤业有限公司 煤矿机电一体化论文:机电一体化技术在煤矿机械的意义 摘要:对机电一体化的意义进行了阐述,并对机电一体化技术在掘进机、采煤机、支护设备、输送机中的应用展开探讨。认为实现煤炭资源开采的机电一体化是提高煤炭资源节能绿色生产的重要途径。 关键词:机电一体化;煤矿机械;煤矿开采 引言 新世纪煤矿机械领域发展的核心技术是机电一体化技术,随着现代社会煤矿资源需求量的日益增长以及环境问题的日益严峻,如何利用现代科学技术,有效提高煤炭产出率,减少回采率,降低对环境和其他资源的影响是关键。煤矿机械的机电一体化技术将电子技术、自动化及电气装备等有效结合在一起,实现煤矿开采、传送的无人化、重型化和智能化,从而实现优化资源、提高资源利用率的目的。 1煤矿机械中机电一体化应用的意义 煤炭资源是我国主要的能源之一,高效开采煤炭资源是促进我国现代化建设的重要方面。在煤矿机械中加强机电一体化技术的应用,提高煤矿机械的智能化和自动化也是我国煤矿机械今后发展的主要方向。机电一体化在煤矿机械中应用的意义主要表现在以下几个方面。1)有利于煤矿作业的安全保障。煤矿开采工作和其他工作相比,所面临的环境更加恶劣和复杂,特别是对于井下作业来说,保障员工安全尤为重要。在煤矿生产过程中,生产机械的正常运行是保障其运作的根本要求,煤矿机械存在的外部环境具有潮湿、粉尘大、易燃气体浓度高等特点,如果无法保障机械的安全运行,则容易发生严重的安全事故。提高煤矿机械的自动化和智能化水平,减少人为操作的几率,能够有效保障工作人员安全以及机械的运行效率,提高机械运行的稳定性,降低机械操作失误率,所以,加强机电一体化技术的应用有利于煤矿作业的安全保障。2)有利于提高劳动生产率。机械代替手工实现自动化生产是提高劳动生产率的主要途径。在煤矿机械中应用机电一体化技术,能够进一步优化劳动生产方式与劳动资源的结构,减轻工作人员工作负担的同时提高煤矿生产的效率,从而提高煤矿企业的经济效益,增加工人的工资收入[1]。 2机电一体化技术在掘进机中的应用 掘进机是目前大多数煤矿生产单位使用的机械设备,其电气部分包含了矿本质安全操作箱、矿用隔爆型电铃、防爆灯、矿用防爆开关箱等,同时结合液压系统实现机械生产功能,从而达到对煤矿自动化开采的目的。其控制系统的任务是保护和控制机械设备的主控制器,而且需要对故障进行检测和信息记忆。并且,具有良好的人机交互界面,能够同时实现显示操作相液晶屏和防爆安全开关箱显示仪表的功能。其中,开关箱与操作箱之间的信息传输应用的是动力载波技术,这种技术只需要利用普通的两芯通讯电缆就可以实现,而且操作简单安全。对于整个电气系统而言,主要体现的特点是设计理念比较先进,显示功能强大,能够实现较好的人机交互功能,而且安装简便,易于操作,安全性能高。主要利用可编程控制器作为关键部分,实现短路故障、三相不平衡故障以及过电压故障的监控,而且也能够实现油泵的检测和保护。同时,它还可以将电机运行状况、电气参数以及故障信息显示出来,以便工作维修人员参考[2]。电气部分的控制由PLC来实现,将PLC和电流互感器、漏电检测装置、电机温度保护装置以及输出信号连接,通过程序的编辑和运行来实现整个电气部分的自动化、智能化控制,同时实现故障的智能性检测、切断以及存储。 3机电一体化技术在采煤机中的应用 采煤机是煤矿生产过程中最为重要的机械部件,其生产效率的高低直接决定了煤矿生产产量的高低,从而影响到煤矿企业的经济效益。目前,我国采煤机中机电一体化应用最为广泛的是电牵引采煤机。它不同于传统的液压牵引采煤机,它的牵引性能、自动化水平以及适应能力更强,有效克服了采煤机在移动时产生的阻力,而且在采煤机下滑过程中,可以通过发电机的发电制动来有效控制下滑速度。并且也能够将下滑时产生的电能反馈回电网,实现能源的高效利用。例如,在煤矿实际开采过程中,随着矿井深度的加深,煤层的倾斜角也会加大,大多数会呈现出40°~50°的倾斜角,这时,采煤机的工作面是倾斜的,就需要良好的制动来对采煤机进行制动。电牵引采煤机轴端设置有良好的停电装置,能够有效避免采煤机才使用过程中的下滑现象。目前,我国采煤机的机电一体化技术应用已非常广泛,而且在此基础上也研发出了许多高性能、高质量的机械设备[3]。 4机电一体化技术在支护设备中的应用 在煤矿采煤实际工作中,大多数的支护设备采用的是液压支架。但是,随着电气化生产技术的提高,电液综合控制的支护设备应用也越来越多。它主要是利用计算机技术和液压控制技术,将二者有机结合起来,形成了定压双向邻架的结构,提高了支架承受顶板所带来的负荷冲击能力。而且,电液控制的支架也比传统支架的移动速度要快,同时,可以实现支架工作状态的有效监测,提高支架的安全性能。液压支护设备需要高压液体装置才能正常进行工作,通常采用的是乳化液泵来提供液压能力。目前,我国生产的智能化乳化液泵站系统分别由自动配液系统和供液系统两部分构成。它具有自动检测邮箱、油位的功能,实现自动配液以及乳化液浓度的自动检测,一旦乳化液浓度不合标准,则会发出警报,并对其进行定时反冲洗,调节其浓度。 5一体化技术在输送机中的应用 在我国煤炭实际生产过程中,进行井下作业时,需要利用带式输送机将井下开采出的煤炭输送到地面上的指定区域内。所以,实现输送机的机电一体化功能也是提高其输送能力与工作效率的重要内容。输送机的电气运行系统以及计算机控制系统必须满足相应的作业要求,能够有效抵制不良环境产生的影响,确保其能够正常运行。首先,电气设备和信号传输设备必须具有良好的抗干扰性能。其次,需要做好绝缘、抗腐蚀性、抗老化的准备。再次,还要具有良好的耐冲击与抗震性能。特别是对于长距离的带式输送机来说,由于传输距离比较长,应该增强设备的故障检测和防护工作,保障其工作的安全性和稳定性。当前,我国研制的输送机主要以可编程控制器为控制核心,而驱动系统则是采用行星齿轮减速器和调速型液力耦合器来实现,不仅有效提高了传输效率,而且能够有效节约电能,提高能源利用率。 6结语 机电一体化技术在煤矿机械中的应用是我国现代化煤矿生产建设的需求,实现煤矿生产智能化、高效化、自动化和安全化,是保障我国煤炭产业高效发展的重要保障。同时,也是优化我国产能结构、提高劳动生产率、提升人们生活水平的重要措施。 作者:王龙 单位:同煤集团地质勘测处机电科 煤矿机电一体化论文:机电一体化技术在煤矿机械的应用 摘要:煤矿企业一直关注的热点问题之一就是将机电一体化技术应用到煤矿机械中,机电一体化是矿山机械中一个重要的研究课题,文章对国内外煤矿机械技术的进展做了简要描述,以煤矿机电技术为代表重点分析了机电一体化技术在煤矿机械中的应用。 关键词:机电一体化技术;煤矿机械;煤矿机电的应用 进入21世纪以来,机电一体化技术取得了巨大进步,在研发方面也不断成成熟。这一技术在煤矿中得到了普遍应有,同时也成为了该领域的重要研究课题。对于煤矿开采的质量和效率要求越来越高。实现这一目标就离不开先进科学技术的应用和先进理论知识的指导。随着产业化和安全要求的不断提高,重型化、智能化和无人化成为煤矿机械发展的方向。机电一体电技术取得巨大进步的同时,也成功将有自动化功能的机器人、微电子技术,成功的应用在了采矿装备中,实现了完美融合,所以这一技术得到了煤矿产业的广泛重视。 1简析国内外煤矿一体化技术研发进展 所谓的煤矿机电一体化就是将机电一体化技术应用在传统的煤矿机械中,从而将其升级改造之后的新的煤矿开采技术。美国和日本是世界上最早研究机电一体化的两个国家,这两个国家将主要的研发方向放在了可以让其适应各种特殊环境的一系列机电机械设备上。这样的机械设备可以有预测任务的功能,同时也可以预测出步骤和结果,事先编写程序就可以自动正常工作。我国在20世纪70年代就在尖端技术上引入机电一体化技术,经过短暂的发展,就开始了对此项技术的研制工作。在此项工作中取得了很大的研究成果,很多大型煤矿企业研发出了功能强大的煤矿开采技术,并且拥有完全的核心技术产权,这为机电一体化技术在我国煤矿机械中的应用奠定了基础。 2目前我国煤矿机电的应用现状 现在我国研究的煤矿机械动力系统主要由急速器和电机,以及运动执行机构三部分组成。这样的机械单元环节多,占用大量的空间,使得整体机械的工作效率低下,因此系统的可靠性低,故障率高。这些状况的出现使人们意识到机电一体化技术不仅仅是将电子科技和机械技术放在一起的简单叠加。只有成功的将其融合在一起,才可以成功的研发出功能齐全,安全性有保障的机电一体化系统。随着工业化的进展人们对于工作效率的要求越来越高,从而让人们发现对于井下回采工作时,面对的回采速度这方面的要求不断增大,因此对于煤矿机械化方面的水平也要求的越来越高。采用掘进设备进行施工大大提高了巷道掘进速度。 2.1机电一体化技术在采煤机中的应用 采煤机较传统的液压牵引机有很多优点,主要体现在以下几方面:(1)牵引稳定性更高,现在动力系统在机械前进过程中有着很大的功能,主要用来提高部分牵引力,同时可以有效增强采煤机在克服阻力方面的能力,同时采煤机在下滑时,还具有制动发电的功能。(2)采煤机电机的轴端装有防止打滑的制动器,使得制动力矩加长,从而保证机械能够在斜度更大的坡上使用,使得机械的适用的作业环境更大。机电技术在此的应用,使得煤矿企业在特殊环境下的作业效率更高,更加安全。(3)由于机械结构与传统的液压牵引不同,电牵引采煤机一般只会在整流子和电刷上产生磨损,这就使得电牵引采煤机故障率低,维护工作也相应减少,大大延长了机械的寿命。(4)电牵引采煤机装配了高灵敏度的传感器,反应速度更快,更加精确,使得采煤机几乎不会出现超负荷工作。 2.2机电一体化技术在采煤机中的功能 维护采矿作业安全和事故预警是采矿工作中必不可少的工作环境。矿山救护机器人能够对煤矿井下的具体情况采取相应的措施。一般具有以下几种功能:(1)对井下被困人员进行定位,还能够测定有毒、可燃气体的风向并对其定量。(2)凭借装配的模拟视觉系统自动避开障碍物。(3)能够及时发出信号,使没有撤离的人员及时撤离。(4)还具备暂存井中,具有观测图像的功能,并将这些图像传输到控制台,能够为救护人员提供可靠的救援信息。 3煤矿机电一体化技术深入分析 3.1煤矿机电一体化技术的结构体系 煤矿机电系统主要由三部分组成,它们分别是控制系统、驱动系统以及操作系统,三部分缺一不可。这其中每一部分都有着十分重要的功能。控制系统的主要功能是控制机器人的运动轨迹。而开环控制和闭环控制两部分则是现在十分常见的两种控制系统。而驱动系统也由三部分组成,主要是驱动力,减速器和传感器。而操作系统则具有控制矿山系统完成十分详细的任何的功能,同时可以通过提供各种各样的命令,让系统可以针对不同的环境面做出相对应的操作,从而保证作业的顺利进行,避免在这过程中出现问题。 3.2煤矿机电系统的价值 这一系统的应用可以帮助广大工人,顺利从不良的环境下成功脱离出来。对于工人的身体安全保障,有着不可深远的意义。煤矿矿井环境十分杂筷,处处充满灰尘和各种各样的有害气体,而且环境潮湿阴暗,而在这种不良的环境下矿工要进行高强度的工作,这对他们健康的影响程度是可想而知的。因此矿山机械设备的研制可以将从事繁重工作的煤矿工人解放出来。而且这种设备可以适应危险的作业环境,能够高效的完成工作。因此只需要根据煤矿的具体情况采取恰当的设备,就能够在各种复杂的环境中进行采矿作业。 4结语 研制煤矿机电设备替代工作人员进行矿山作业,适应各种不良作业环境已经是现在我国煤矿机械行业的主要研究方向。而这一研究主要通过机电设备的引进,从而实现现有煤矿机械的有效升级,从而在一定程度下提高开采量,保障开采出的煤的质量。同时这种先进设备的应用可以帮助广大采矿工人脱离十分有害的环境。而将可能齐全,同时十分安全可靠的控制系统,引进到煤矿机械研究中,是提高机械性能的主要办法。当然这些技术的成功研发,要结合我的实际情况才可以进入,这样才可以保证项目的可能性,同时研究成功后才会有价值。 作者:吴国军 刘彩红 单位:太原理工大学
车辆管理中物联网技术的应用:基于物联网技术的智能小区车辆管理系统研究 【摘要】本文针对智能化小区车辆停车管理难题,提出了一种基于物联网技术与嵌入式技术、无线传感网技术相结合的智能小区车辆管理系统方案,通过综合运用物联网的思想、概念和方法,采用无线技术、网络和设备,以构建一个信息化、自动化、网络化、无线化的车辆管理系统,实现智能小区车辆动态、合理、高效地管理。 【关键词】物联网;ARM;无线;车辆管理 近年来,随着社会经济快速发展,人们的生活水平不断提高,机动车辆越来越多地进入百姓家庭,住宅小区“停车难、管理乱”的问题日趋突出。智能小区车辆管理正在逐步趋于规范和科学,实现小区车辆智能化管理已经成为必然的发展方向与研究热点。 1.系统设计方案 利用物联网、嵌入式、无线传感网等技术,实现智能小区车辆管理系统,将智能无线传感器安装在车辆、智能小区信息采集点,通过无线感知周边的温度、湿度、光线、位置等信息。在无线传感器节点内同时集成CPU、无线通信模块、天线、电源等,使得该无线传感器节点具备与周边传感器节点协作、通信的功能,组成无线传感网络。每个节点即是信息的采集点又是路由中转点,采集到的数据通过路由算法在各个节点中传送,最终到达嵌入式智能小区网关。小区网关基于S3C6410与嵌入式Linux操作系统平台之下,能有效运行协议转化软件,将无线传感网传输的数据通过以太网发送到智能小区控制服务器,服务器接收到数据后发出相应的控制命令,经由智能网关发送到每个无线传感节点。通过智能小区车辆管理无线传感网,实现对智能小区内车辆的管理和控制,提高智能小区内车辆的管理效率。整个系统由出入口管理系统、停车场管理、小车辆区管理,无线节点管理四部分构成,其系统框图如图1所示。 图1 系统框图 2.关键技术介绍 2.1 物联网关键技术 2.1.1 物联网的概念 物联网(IOT)是指将所有物体通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、等信息传感设备,按约定的协议,与互联网相连接起来,实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。从技术架构上来看,物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层。和传统的互联网相比,其特征和优势一它是各种感知技术的广泛应用,二它是一种建立在互联网上的泛在网络。 2.1.2 射频识别技术 RFID是射频识别技术的英文缩写,又称电子标签、无线射频识别,是一种非接触式的自动识别技术。一个完整的RFID系统硬件通常由标签(Tag)、阅读器(Reader)天线(Antenna)组成。其中,标签由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象;阅读器读取(有时还可以写入)标签信息的设备,可设计为手持式或固定式;天线在标签和读取器间传递射频信号。目前,RFID技术已经被广泛应用于物流系统、电子收费系统、安防系统、供应链系统、车辆识别系统等各个行业。 2.1.3 车牌识别技术 车辆管理工作智能化的发展趋势也让通信技术以及计算机技术被广泛应用于车辆管理领域中,其精度强、自动化程度高的特点在车辆管理领域逐渐突显。其中车牌识别技术就是在此过程中引起广泛关注的重要技术之一, 车牌识别是通过计算机的视频及模式识别功能,对车辆拥有的唯一车牌号进行定位识别的系统技术。技术的主要环节包括对图像开展预处理、对车牌进行定位、对字符进行分割以及对字符进行识别。 2.2 嵌入式技术 嵌入式系统(Embedded system)是一种“完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计的专用计算机系统”,根据英国电气工程师协会的定义,嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。与个人计算机系统不同,嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务,因此能够对它进行优化,减小尺寸降低成本。嵌入式系统通常进行大量生产,所以单个的成本节约,能够随着产量进行成百上千的放大。近年来,随着医疗电子、智能家居、物流管理和电力控制等方面的不断风靡,嵌入式系统利用自身积累的经验,在已经成熟的平台和产品基础上与应用传感单元的结合,扩展物联和感知的支持能力,发掘某一领域物联网应用,成为物联网系统技术的重要组成部分。 2.3 无线传感技术 无线传感网,简称WSN,是指由一组随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的传感器以自组织方式构成的无线网络,用于实时监测网络覆盖区域的各类监测对象的信息。WSN综合了传感器技术、无线通信技术、嵌入式系统技术、分布式信息处理等技术,是一项集成了多学科的技术领域,已成为构建无线物联网的重要技术。 3.关键技术实现方法 3.1 车辆识别 RFID读写设备主要完成车上卡片与主机上的信息的交换,用于识别车辆信息以及完成收费等一系列服务,此部分要求模块稳定度高,灵敏度高,可以实现2米以上读卡,读卡速度可以设定,至少是lOms,相同ID信息输出时间间隔设定为2分钟以上,与上位机通信采用232接口,系统可以在很短时间内稳定地实现收费等系列服务。摄像头作为RFID读写器的辅助设备,可以在缴费、登记时对车辆进行监控、抓拍,防止在无人值守情况下发生车辆作弊行为。系统图像采集模块采用基于CMOS图像传感器的OV7620感光器件及OV511微处理芯片组成的USB接口摄像头。 3.2 无线传感网络 系统利用CC2431协议技术和NesC技术进行无线传感节点的软硬件设计,为构筑智能小区内车辆在无线传感器网络,每个传感器节点需要同时具备传感器及计算功能。无线传感节点硬件采用8051 MCU控制单元及CC2420 RF传输芯片相结合的SoC TI CC2431,以支持使用TI CC2431 ZDK的Zigbee协议,并通过TinyOS 2.x实现实时传感器网络。在CC2431的控制下选择不同的传感器以实现不同的数据信息的采集。软件采用无线传感器网络的专用操作系统TinyOS 及TinyOS下具有类形式组件(component)结构的NesC语言来开发节点程序,完成不同传感器的程序编写以实现数据采集和无线传输,达到数据采集功能,并通过对无线传感网MAC协议的优化和改进,最大限度减少电池的能量消耗,延长传感器的使用时间。 3.3 嵌入式网关 要完成有线和无线的通信、融合,需将无线节点发送的数据通过智能小区嵌入式网关或智能家居嵌入式网关进行协议转换,并通过以太网发送到小区控制主机,同时将主机的指令通过嵌入式网关转换为无线指令发送到无线传感器节点。系统中采用基于S3C6410微处理器与嵌入式Linux相结合的智能小区网关,并完成Linux下的协议转化软件的编程。 4.结论 本系统提出了一种将物联网技术与嵌入式、无线传感网技术相结合,利用先进的控制技术实现智能小区车辆管理系统方案,是一种高效、方便快捷、科学的车辆管理手段。能体现智能小区车辆管理要求高可靠性、高实时性、高安全性、低维护性,实现信息资源共享和任务综合管理特点。 车辆管理中物联网技术的应用:浅析物联网技术在车辆管理系统中的应用 摘要:随着我国高速公路体系的快速发展,半自动收费和人工收费的方式费时费力,已无法满足高速公路现代化管理的需要。因此,在车辆管理系统之中引入物联网技术,设计一套专门应用于高速公路的车辆管理系统具有非常重要的意义。本文对物联网技术在车辆管理系统中的应用进行了研究。 关键词:物联网技术;车辆管理系统;高速公路 1 引言 随着我国高速公路体系的快速发展,半自动收费和人工收费的方式费时费力,已无法满足高速公路现代化管理的需要。而电子不停车收费的收费方式常常在实际使用过程中存在着用户缴费和收费管理不便等各种问题,主要有用户对预付卡恶意盗用和冒用等问题。因此,在车辆管理系统之中引入物联网技术,设计一套专门应用于高速公路车辆管理的车辆管理系统具有非常重要的意义。系统通过自动标识通行车辆,然后系统自动通过物联网对银行服务系统进行访问,完成相关费用的收缴。这样解决了原收费系统必须需要预付卡购买、储值和收费等环节,有利于车辆管理系统的应用 [1]。 2 物联网技术概述 物联网的英文简称为“IOT”,所谓物联网是指“物与物相连的互联网”,对于物联网的定义国内外有很多说法,其中最为常用的一种定义是:网联网是通过红外感应器、射频识别(RFID)装置、激光扫描器、全球定位系统等信息传感设备,按约定的物理网协议,把互联网与任何物品相连接,以实现相关信息通信和交换,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[2]。 3 基于物联网技术的车辆管理系统设计 3.1 车辆管理系统结构 本文设计的车辆管理系统主要由以下几个部分构成:车辆识别系统、监控中心系统、信息服务系统。其具体工作过程是:在高速公路上当车辆通过收费口时,在车辆上附着的电子标签进入了RFID磁场,系统对由标签读写器所发出来的射频信号进行接收,然后射频系统依靠感应电流所获得的能量,发出相关的车辆信息。车辆的相关信息由系统的标签读写器读取,然后由解码器进行解码,送至监控中心系统,再通过本地及远程接口,存储到访问远程服务器或本地服务器进行相应数据处理[6]。 3.2 系统的硬件设计 3.2.1 电子标签选用 本文设计的系统采用的电子标签芯片是Philips的UCODE HSL,本文系统之中采用的电子标签主要有3个,这三个电子标签分别嵌入到车牌、发动机缸体和车体框架之中。这三个电子标签分别对车辆的号码、发动机和车架的出厂编号信息进行记录,这样多标签的设计可以防止车牌的盗用、套牌等违法行为。 3.2.2收费站车辆入口、出口设计 收费站的车辆入口、出口主要由车辆感应器和道闸控制器、车辆检测传感器、LED信息提示牌、接收天线及标签读写器组成、多点摄像系统。具体的工作流程如下:车辆进出高速公路收费口时,车道下面的检测传感器对车辆的相关信息进行检测,然后多点摄像系统对驾乘人员和车辆进行拍照和录像,同时,车辆的电子标签芯片被标签读写器激活。同时,将电子标签的相关信息与照片、录像信息等信息打包传输给远程主机,进行相关检测后,进行放行[8]。 3.2.3监控中心设计 车辆系统的监控中心主要有入口主机系统和出口主机系统构成,入口主机系统主要用来接收识别系统发来的车辆信息,然后对相关信息进行确认,并将相关信息传输并存储给到本地服务器多媒体数据库中,数据库对车辆信息进行查询,若没有发现该车辆的相关信息,则再到远程数据库进行查询。出口主机系统主要用来当车辆到达出口时,对系统发来的车辆信息进行接收和识别,然后将相关信息与入口发来的信息进行核对,对违规车辆进行处理,并计算出该车辆应缴纳的里程和费用等等[9]。 3.2.4信息服务系统设计 本地信息系统主要由数据库管理系统软件和2台服务器构成,对这2台服务器进行主从配置,其中从属服务器主要用于数据的实时备份[10]。以确保相关数据的绝对安全可靠。由服务商提供远程信息系统,使用多表结构设计本地数据库,分别对车辆的基本信息、车辆通行信息、缴费信息、车主基本信息、录像等多媒体信息、车辆和人员照片等进行记录。 3.3 EPC编码功能设计 本系统采用EPC编码,这种编码格式主要有:64位、96位和256位。这种编码格式的特点是简单和安全,这种编码具有惟一性和分层扩展性。本文设计的系统为了降低电子标签的成本,采用EPC-64Ⅲ型64位编码格式[12],其中域名管理26,位版本号2位,这种编码格式可以作为厂家识别的代码。由于国内车辆是按照省、地、县市分级管理,所以系统车牌的编码采用分段式结构,对车辆号码逐级分层管理,有利于扩展和提高信息查询效率。 3.4 Savant系统 本文的Savant系统由以下几个部分构成:事件管理系统,实时内存事件数据库,任务管理系统。这个系统的功能是负责整个车辆管理系统的程序集成和整体控制。Savant系统提供了标签读写器和应用程序等两个接口。其中标签读写器主要与车辆管理系统的标签读写器相连接,而应用程序接口主要是为了实现通讯功能与外部应用程序相连接。系统的具体工作流程如下:Savant系统通过接口读取系统标签读写器中的车辆EPC,将信息做平滑、协同及转发后,存入RIED数据库中。 3.5 ONS系统 车辆管理系统之中的ONS系统采用BIND程序进行配置,ONS相当于Internet中的域名系统DNS。它可通过Internet域名解析实现与互联网的连接。具体来说,ONS就是为了完成“主机名”和IP地址之间的转换,实现与外部Internet系统连接。同时ONS系统的具体工作流程如下:车辆管理系统的Savant系统获取车辆EPC,然后将车辆EPC传递给ONS,进行IP地址的转换。同时,车辆管理系统在Internet上搜索该IP地址对应的计算机和相应服务,从PML服务器中获得车辆的描述信息,进行完成相关车辆信息的调用。 4 结论 在我国交通快速发展的今天,在车辆管理系统之中引入物联网技术,设计一套专门应用于高速公路车辆管理的车辆管理系统具有非常重要的意义。本文就此问题进行了分析。文章在通过认真分析物联网技术的基础上,完成了基于物联网技术的车辆管理系统的设计,具体分为:车辆管理系统结构,,系统的硬件设计,EPC编码功能设计,Savant系统,ONS系统。 车辆管理中物联网技术的应用:物联网技术在智能车辆管理中的应用探究 【摘要】物联网技术作为一种全新的技术措施,在智能车辆管理系统中实现了信息的交换、管理与监控,随着车辆的不断增加,物联网技术应用于智能车辆管理的体系也越来越健全。本文在了解物联网技术内容的基础上,对物联网技术在智能车辆管理系统中的应用进行了探究。 【关键词】物联网技术 智能车辆 管理系统 技术应用 一、物联网技术简介 随着经济的飞速发展和社会的不断进步,城市人口数目有了很大范围的增加,汽车数量也在持续增多,交通堵塞、拥挤的现象愈加严重,因此而引发的大气污染、噪声污染、能源消耗等也成为各工业发达和发展中国家所面临的严峻问题。智能交通系统(ITS,Intelligent Transportation System)作为近年来逐渐兴起的技术措施,可以有效改善交通阻塞问题,使得交通拥挤问题得以解决,这一措施也越来越受到国内外专家学者和政府决策部门的重视,在许多国家和地区也开始了更为广泛的应用。随着近年来物联网技术在国内的快速发展,智能交通领域也被赋予了更为丰富的技术内涵,同时,在管理理念及相关技术手段上也引起了革命性的变革。 顾名思义,物联网(IOT,The Internet of Things)就是物物相连的网络,一般认为,物联网指的是通过传感器网络、射频识别及全球定位系统等信息传感设备,按提前约定的协议,把某物品与互联网连接起来,以便进行信息通讯及交换,从而实现智能化识别、跟踪、定位、监控及管理的一种网络。从1999年物联网概念的提出直至2005年国际电信联盟(ITU)年度互联网报告引发全球范围内的对物联网的相关讨论,再到2009年IBM提出“智慧地球”的概念,物联网的定义及范围都发生了巨大的变化,其覆盖范围也有了较大的拓展,不再仅仅是基于RFID技术的互联网。物联网技术应用于智能化车辆管理,使得交通事件从“事后处置”转变为“事前预判”这一模式,是智能交通领域内一次较为深刻的变革。 二、智能车辆管理中的物联网技术应用 (1)射频识别技术。射频识别技术是智能车辆管理中对车辆出入的一种管理,比如根据企业事业单位对于人员出入车辆的管理需要,会给员工车辆发放一张远距离识别卡,将卡片固定在车的某一部位(如:前挡风玻璃),在道闸前段部位地面下安装远距感应器,当携有RFID卡的车辆到达此区域时,远距离读卡器将读到的RFID卡号传递给控制器,进而控制器对所读卡号进行合法判断,在卡片合法的情况下,控制器上继电器工作,从而使得与之相连接的智能道闸打开,反之,卡片不合法时,继电器则不会工作,道闸不打开,同时传递给计算机一个引发警报的信息。这种利用远距离自动控制技术和射频识别技术共同开发成的具有国际领先水平的智能化管理系统,可以实现人员车辆进出速度快、更便捷的目的。它不仅可以使人员车辆出入的批准步骤得以简化,而且可以实现人性化的自动识别人员车辆的身份,使得人员车辆的管理更加简单、精准,而且可以有效提高企业的形象。射频识别技术的应用具有感应距离远、多重识别、读信息速度快等优点,这种技术拥有着较高的稳定性和可靠性,一车一卡,资料存档,防伪性极高,在保证安全性的基础上,避免了人为控制带来的诸多不便,车辆出入资料更便于工作人员监督。 (2)车辆定位技术。车辆定位技术使用包括通讯器和定位器两部分的RFID硬件设备,以电子标签作为标识码,驾驶员使用人员标签,车辆使用车辆标签,具备了数据可靠、有效通讯距离长、不宜破损等特点,电子标签的基本原理则是利用射频信号及其空间耦合与传输特性实现的对移动或静止的待识别物体的自动识别。利用电子标签并结合车辆内所具有的视频监控设备,建立起一套较为完整的车辆定位跟踪管理系统。车辆定位技术可以自动检测受控目标经过受控区域的时间及地点信息,并可以实现对受控目标的统计及安全管理的自动化;具有成熟可靠的网络通信系统,对信息可以进行实时采集,整个过程无需人为参与;具有完备的信息查询与数据统计软件,为高层人员管理与查询提供了全方位的服务;该技术具备较强的安全、可靠、稳定性,对于异常情况可以及时发现,并有报警呼叫系统的高级配置。 (3)车牌识别技术。车牌识别技术是智能车辆管理中的一项重要技术,也是智能车辆管理时所关注的内容。如今,车辆管理工作越来越注重追求车辆管理的高质量、高效率及高精确度,由此,车辆管理自动化程度和管理精度自然而然地成为了智能车辆管理的主要关注对象。车辆的识别较为冗杂,首先需要在动态的运行车辆中抓取快照,通过对照片的预先处理获取较为清晰的照片,接着通过计算机对车牌信息进一步自动识别车牌数字信息,根据自动定位技术采集的车辆位置信号与车辆进行对应,并进行位置定位,由此完成车牌的识别。车牌对于整辆车来说较小,而且车牌处于整辆车下部较为隐蔽的位置,这也就增加了车牌的检测难度。然而车牌识别在车辆管理过程中是尤为重要的一个环节,工作人员需要根据检测到的车牌确定各车主,并且可以通过视频监控和模式识别等功能对车辆进行实时定位。 (4)底盘扫描技术。对车辆进行底盘的识别有利于保障车辆的运行安全性,对于车辆正常行驶有着极其重要的意义。底盘检测相对来说也存在一定的难度,通过肉眼观察以及人工安置反光镜为较为传统的检测方法,受管理人员能力与经验的影响,这种方法检测效率不高、精确度较低,同时也不利于检测工作的顺利进行。智能化的车辆管理系统在克服低效率、低精确度问题的基础上,实现了检测数据化存储与分析处理,满足了更多车辆管理的需求。智能的底盘扫描系统则是利用现代化的传感器装备来检测底盘的形状、运行特性参数及零部件位置等,通过将检测信息与标准信息对比,在一定时间内对其进行预测,当预测的检测结果超过了所设定的阈值时便可对底盘故障进行判断,并发出故障预警。此外由于底盘的检测环境有所不同,底盘检测技术要对于环境的改变及时做出灵活调试及转变,以便适应较为复杂的车辆状况。 三、结语 物联网技术应用于智能车辆管理系统需要遵循一定的管理机制,随着车辆智能化管理的实现,根据所需管理车辆的规模对终端监测节点和上位机监控界面进行合理设计,在解决交通阻塞、交通拥挤问题和减少交通事故的前提下,车辆的管理效率也将会得到大幅度提高。对于较大规模的车辆管理工作可以通过中央控制系统进行层层下分,以便保证整个系统的协调高效运行。
1PLC技术概述 在当下科技水平高速提升的背景下,PLC技术迅猛发展,相关研究人员不断深入探索开发PLC技术,该技术的核心技术已充分融合了现代化先进的计算机技术和电子通讯信息技术,通常被应用于工业设施设备的控制系统方面,能够优化完善工业设施设备的智能化和自动化系统,从而提升其的工作运转效率,保证运行任务执行的精准性。PLC技术应用发展从汽车行业到现阶段的工业行业,经过不断的实践测试,不断的技术优化完善,现已以控制一体化作为技术发展方向,已在技术系统方面已趋于完整,并且现阶段情况下控制系统发展趋势主要以现场总线控制系统和集散控制系统。当下PLC技术的应用已普遍化,从其应用的实际情况来看,主要是应用于工业方面,尤其是在工业生产过程中的应用,运用现代化先进的计算机技术保障生产程序化设施设备系统的智能化运行,并且PLC技术的优势就在于适应性强、兼容性强,其能够在各式各样的复杂工作环境下正常运行。当下科技研究水平不断提升,对于PLC技术的探索开发从未停止,不断加强对于PLC技术的理论研究和应用实践,使得PLC技术能够不断优化完善,向更加全面开发的方向发展,进而促进自动化技术的成熟化。 2PLC技术在电气设备自动化控制中的应用 2.1控制闭环系统 工业行业中日常工业运转需要使用电气化设备,电气化设备的动力来源于电动机,在控制系统中应用自动化智能化技术进行控制,相应的必须同时对于现场控制箱的启闭、手动启闭和自动启闭等各类电机的启闭程序进行科学合理的自动化控制,从而满足程序运转的合理性需求。在此其中充分应用PLC技术运用自动化管理控制模式,从而实现工业各类各型设施设备电机的自动化智能化控制,大大减少传统使用人力控制模式所产生的弊端。PLC技术的自动化控制可以根据不同设备电机的运行实际需求情况,对于每个设备电机可进行单独控制,分开控制,保证各电机控制相互独立。当然PLC技术应用的电气设备自动化控制重点能够根据不同电动机的运行要求、控制要求,以及整体工作运转的实际需求,全部已编程设计的计算机技术设定相应的自动化程序,在运行过程中根据实际情况,自动化控制系统能够进行综合分析,做好合理化控制,执行有适合的方案,保证设备电机高效运行。正因如此,在电气设备的控制方面,PLC技术被充分利用,发挥自身科技技术优势,达到最优效益,合理高效控制闭环系统,从而提高电气设备控制系统的安全性和稳定器,进而不断优化完善电气设备自动化控制。 2.2控制系统程序化 在电气自动化系统的日常运行过程中,其系统运行时间越长,所消耗的资源也越多,两者呈正相关关系,所以电气化自动化系统的长时间运行导致所消耗资源量增加,从而导致增加相应的成本,影响整体经济效益。应用PLC技术,能够控制电气自动化系统运行程序,对其各项子程序运行优先次序进行梳理,综合分析,执行最优的运行顺序,在执行层面,PLC技术主要是通过对于各个木块的开关量和主开关进行有效控制。PLC技术水平不断提升,不断优化完善传统的继电器控制原件,应用PLC技术不但能够对电气自动化系统的灵敏性进行全面提升,更是能够保证系统的程序化。PLC技术在应用过程中,采用独立控制模式,根据实际需求情况及模块特点,分别独立控制电气化设备上的不同程序不同部分,这样能够合理平衡设备运行的能耗和工作效率,杜绝传统控制非程序化的情况,杜绝电气设备运行过程中高能耗低工作效率的情况发生。所以说,PLC技术通过控制电气自动化系统的程序化,能够合理有效地分配各工作任务指令,执行最优的工作顺序方案,减少非必要能源消耗,提高设备运行工作效率,提升设备的运行质量。 2.3控制开关量 开关量的控制在电气化设备运行中起到了至关重要的作用,其能够较大的影响电气自动化系统运行的实效性和稳定性。在传统的管理办法中,电气开关量的控制早已应用自动化控制技术,其通常是使用传统的电磁型继电器执行操作程序,但是该传统操作方案操作复杂,不能较好的把控其的可靠性和稳定性,从而导致电气设备自动化控制效率较低。所以对于继电器的探索研究,不断地更新继电器专业技术,进行反复性的试验和检测工作,高效合理利用该技术,从基础配件层面上优化完善了电气设备的开关量控制,其对于电气设备自动化控制效率的提升起到了至关重要的作用。所以应用PCL技术能够高效合理优化完善传统继电器控制系统,解决传统技术层面上存在的问题,科学合理的控制开关量,从而使全面系统形成自动化控制,并且对于系统的功能方面进行丰富化,进而有效提升系统自动化的控制效率。 3结束语 PLC技术水平的不断提升,并且已应用于各行各业,从而促进行业发展的科技化应用。在电气自动化控制系统科技技术的应用中,常常采用PLC技术融合现代化先进的计算机技术和通讯信息技术,从而优化完善电气自动化控制系统,进而高效提高各类工业电气设施设备的运转效率和控制效率。并且该技术现已成为电气自动化控制的核心技术,因此PLC技术不断突破更新进步,结合工业实际情况应用于日常的工作管理过程中,充分在实践应用中发挥PLC的技术优势,从而提高工作管理效率,PLC技术更是成为现代工业快速发展的助推剂,加速推进我国现代工业化发展。
安装工程论文:浅议住宅电气安装工程质量问题 摘要 住宅是人们生存必须的条件之一,它的质量问题直接关系到人民生命财产的安全,随着人民生活水平的提高,住宅电气安装与安全用电的矛盾日渐突出,其质量问题已成为社会关注的焦点之一。就目前住宅电气安装工程的现状以及对主体工程的影响进行分析,提出意见和建议。 关键词 电气安装 质量 问题 对策 1 电气工程质量通病与防治分析 1.1 开关、插座的盒和面板的安装、接线不符合要求 现象:线盒预埋太深,标高不一,面板与墙体间有缝隙,面板有胶漆污染,不平直;线盒留有沙浆杂物;开关、插座的相线、零线、PE保护线有串接现象;开关、插座的导线线头裸露,固定螺栓松动,盒内导线余量不足。 原因分析:预埋线盒时没有牢靠固定,模板胀模,安装时坐标不准确;施工人员责任心不强,对电器的使用安全重要性认识不足,贪图方便;存在不合理的节省材料思想。 1.2 室外进户管预理不符合要求 现象:采用薄壁铜管代替厚壁钢管;预埋深度不够,位置偏差较大;转弯处用电焊烧弯,上墙管与水平进户管网电焊驳接成90°角;进户管与地下室外墙的防水处理不好。 原因分析:材料采购员采购时不熟悉国家规范、标准,有的施工单位故意混淆以降低成本;施工管理员不严格或者对承包者的故意违规行为不敢持反对意见,不坚决执行规范和标准;监理人员对材料进场的管理出现漏洞;与土建和其他专业队伍协调不够;没有弯管机或不会使用弯管机,责任心不强,贪图方便用电焊烧弯;预埋进户管的工人不懂防水技术,又不请防水专业人员帮忙。 预防措施:进户预埋管必须使用厚壁铜管或符合要求的PVC管(一般壁厚 PVC Φ 114为4.5mm以上,Φ56为3mm);加强与土建和其他相关专业的协调和配合,明确室外地坪标高,确保预埋管埋深不少于0.7m;加强对承包队伍领导和材料采购员有关法规的教育,监理人员要严格执行材料进场需检验这一规定,堵住漏洞;预埋钢管上墙的弯头必须用弯管机弯曲,不允许焊接和烧焊弯曲;做好防水处理,请防水专业人员现场指导或由防水专业队做防水处理。 1.3 导线的接线、连接质量和色标不符合要求 现象:多股导线不采用铜接头,直接做成“羊眼圈”状,但又不扩锡;与开关、插座、配电箱的接线端于连接时,一个端子上接几根导线;线头裸露、导线排列不整齐,没有捆绑包扎;导线的三相、零线(N线)、接地保护线(PE线)色标不一致,或者混淆。 原因分析:施工人员未熟练掌握导线的接线工艺和技术;材料采购员没有按照要求备足施工所需的各种导线颜色及数量,或者施工管理人员为了节省材料而混用。 预防措施:加强施工人员对规范的学习和技能的培训工作;多股导线的连接,应用镀锌铜接头压接,尽量不要做“羊眼圈”状,如做,则应均匀搪锡;在接线柱和接线端子上的导线连接只宜1根,如需接两根,中间需加平垫片;不允许3根以上的连接;导线编排要横平竖直,剥线头时应保持各线头长度一致,导线插入接线端子后不应有导体裸露;铜接头与导线连接处要用与导线相同颜色的绝缘胶布包扎;材料采购人员一定要按现场需要配足各种颜色的导线;施工人员应清楚分清相线、零线(N线)、接地保护线(PE线)的作用与色标的区分,即PA相-黄色,B相-绿色,C相-红色;单相时一般宜用红色;零线(N线)应用浅蓝色或蓝色;接地保护线(PC级)必须用黄绿双色导线。 1.4 开关、插座的盒和面板的安装、接线不符合要求 现象:线盒预埋太深,标高不一;面板与墙体间有缝隙,面板有胶漆污染,不平直;线盒留有沙浆杂物;开关、插座的相线、零线、PE保护线有串接现象;开关、插座的导线线头裸露,固定螺栓松动,盒内导线余量不足。 原因分析:预埋线盒时没有牢靠固定,模板胀模,安装时坐标不准确;施工人员责任心不强,对电器的使用安全重要性认识不足,贪图方便。 预防措施:与土建专业密切配合,准确牢靠固定线盒;当预埋的线盒过深时,应加装一个线盒;安装面板后要饱满补缝,不允许留有缝隙,做好面板的清洁保护;加强管理监督,确保开关、插座中的相线、零线、PE保护线不能串接,先清理干净盒内的砂浆;剥线时固定尺寸,保证线头整齐统一,安装后线头不裸露;同时为了牢固压紧导线,单芯线在插入线孔时应拗成双股,用螺丝项紧、拧紧;开关、插座盒内的导线应留有一定的余量,一般以100~150mm为宜。 1.5 灯具、吊扇安装不符合要求 现象:灯位安装偏位,不在中心点上;成排灯具的水平度、直线度偏差较大;吊链日光灯链条不平行;吊扇的吊钩用螺纹钢加工,成型差;灯罩不吸顶,接线盒外露;阳台灯底盘铁板大、生锈;天花吊顶的简灯开孔太大,不整齐。 原因分析:预埋灯盒时位置不对,有偏差,安装灯具时没有采取补救措施;施工人员责任心不强,对现行的施工及验收规范、质量检验评定标准不熟悉;采购员购买灯具时不顾质量;筒灯开孔时没有定好尺寸、圆孔直径不统一等。 预防措施:安装灯具前,应认真找准中心点,及时纠正偏差;按规范要求,成排灯具安装的偏差不应大于5mm;预埋吊扇挂钩时,应用不小于Ф8的镀锌圆钢与板内的钢筋固定在一起,不准采用螺纹钢;成排的吊扇应成一直线,偏差≤5mm;阳台灯具的底盒铁板厚度≥0.5mm;玻璃罩不能太薄,以免安装时破裂;天花吊顶的筒灯开孔要先定好坐标,安装时外圈牢固地紧贴吊顶,不露缝隙;施工人员、采购人员要认真执行国家和地方的有关规范。 2 电气质量通病对土建主体工程的影响 2.1 影响土建结构 电气质量通病直接影响承重墙、楼梯梁和圈梁的应力分配,甚至破坏主体结构。例如,为了固定顶棚上的一个吊灯,需要在楼板缝中从上向下安放一块木砖,但因施工顺序或木砖尺寸不合适,致使安放木砖处两块空心板被砸坏露筋,破坏了空心板的主筋结构,对整个主体结构产生很大的危害。再如,配电箱预留在楼梯梁下的承重墙上,承重墙局部承压能力不够,无法承担上面几层楼梯的重量,形成了严重的隐患。 2.2 影响墙体外观效应和使用功能 剔槽埋管破坏了墙体的平整度,影响墙体的外观效应。接线盒预埋不到位,插座高度不统一、开关安装位置不合适等不规范施工严重影响使用功能,给住户带来诸多不便,与设计者的初衷相差甚远。 2.3 不易维护与检修 在电气施工中出现的导线质量不合格、接线不采用八字接线、分线盒一砖堵死等质量通病,影响住户的正常用电,给维护、检修带来很多麻烦。如在住户室内装饰完工后,经过一段时间使用,导线断在墙内,接线盒又找不到,就是比较难处理的线路障碍。要恢复供电,势必破坏住户已装修好的墙面或室内灯饰,给住户带来不必要的麻烦。 3 电气质量通病产生的原因 3.1 从事电气安装的人员技术素质差 有的没有电工特种工种操作证,有的雇用临时工参加电气安装,他们对设计图纸领会不深刻,甚至看不懂图纸,根本不具备承担电气安装工程的技术能力;还有的承建单位,从事电气安装工程的人员管理不够,就由土建施工员代管,结果往往成了代而不管,达不到电气安装工程的质量要求。 3.2 电气材料市场混乱,把关不严 好多工程都是私人承包,在利益驱动下,大量不合格材料用到工程上,严重影响工程质量。 3.3 施工企业对电气安装质量不够重视 企业内部质量保证体系往往“重主体、轻安装”,忽视安装环节。施工现场未配备专职电气质检员,管理失控,施工人员缺少专业技术培训,甚至无证上岗,对规范、标准不熟悉,盲目施工,不自检或自检流于形式。 3.4 土建、电气两个专业配合不够 土建施工人员不按设计要求配合电工完成预留过程,致使许多配电箱的安装上下挤砖,歪歪斜斜,开关距门太远,一个房间的插座不在一个水平线上,既不美观又不能满足使用功能,给安装和使用都造成很多困难。 4 措施和建议 4.1 首先应从思想上提高认识 电气安装工程应引起业主、发包单位、承建单位的足够重视,把电气安装工程看成住宅建设中必不可少的举足重轻的一个分部工程,提高电气管理、安装人员的技术、业务素质,增强其岗位责任心。 4.2 提高住宅电气安装的设计水平 设计者在满足常规供电,保证安全用电的前提下,应更多地兼顾美观、装饰效果和使用功能,满足住户美观、方便、舒适、安全的现代化生活需要,把电气安装工程提高到一个新水平。 4.3 加强管理,健全质量保证体系 参与工程建设的设计、施工、监理等各方主体资格是否与其承担的项目相适应,是确保工程质量的前提,也是《建筑法》及其他有关法规的基本要求。因此,质量监督员应在工程开工前审查有关单位的资质等级,同时也要审查有关材料设备生产厂家的生产许可资格。 4.4 把好原材料进场关,控制材料质量 首先,要严格控制进货渠道,所有电气材料、器具、设备应从正规的商业渠道采购;其次,要严格进场验收制度,对进场的各种材料设备要检查其出厂检验报告和产品合格证,国家实行强制许可证管理的电工产品必须取得安全认证,以及进行必要的抽检,确保进场的各种材料设备的型号、规格、质量性能指标均能满足设计和国家有关产品质量标准的要求。 4.5 严把电气安装工程验收关 验收内容包括:电气器具、管线及固定用材料穿线、配线,电线连接及电线端子连接、接地线连接、接地极的埋设,避雷网埋设,下引线的连接,严格绝缘、接地测试等项,必须严格按设计要求,对这些分部、分项工程和使用材料进行逐一检查,不符合设计要求和规范规定的坚决不予验收。 5 结束语 随着人们生活水平的提高,电气安装工程的要求也越来越高,它不仅要满足照明、家电用电量、安全用电等需要,而更注重其美观、适用、方便的使用效果。建筑电气安装工程质量的好坏是直接影响住宅工程质量的一个重要因素,这些问题不容忽视,在施工前一定要弄清质量问题的成因,制定切实可行的预防措施,把质量问题消灭在萌芽状态。这就对电气安装工程的设计和施工人员提出了更高的要求,把电气安装工程放在和土建工程同等重要的位置上,抓好电气安装工程的质量管理工作,使电气安装工程朝着一个具有适用性、可靠性、经济性、外观优美与使用方便的方向发展。 安装工程论文:电气安装工程与土建工程的施工配合 摘要:建筑工程的施工是比较复杂的,它包括土建、给排水、采暖通风、电气安装专业等,土建施工各阶段的电气施工配合工作。 关键词:建筑工程 电气安装工程 施工配合 建筑工程的施工是比较复杂的,它包括土建、给排水、采暖通风、电气安装专业等。在施工中,如果某一专业或工种只考虑本身的工作,势必影响其他工种的施工,而且本专业或工种的工作也难以做好。即使在某个阶段,某一个工种受其他工种的影响不大,而且完成了任务,但将给整个建筑工程施工带来巨大损失,这种损失不仅限于工期上,有时会造成经济或质量上的损失。所以,施工中的协调配合占有十分重要的位置。电气安装工程是整个建筑工程项目的一个组成部分,与其他施工项目必然发生多方面的联系,尤其和土建施工关系最为密切,如:电源的进户,明暗管道的敷设,防雷和接地装置的安装,配电箱(屏、柜)的固定等,都要在土建施工中预埋构件和预留孔洞。随着现化设计和施工技术的发展,许多新结构、新工艺的推广应用,施工中的协调配合就愈加显得重要。建筑工程按结构所用的材料不同,可以分为钢结构、木结构、砖石结构和混凝土结构;按受力和构造特点又可分为承重墙结构、框架结构等形式。在土建施工阶段,针对建筑结构及施工方法的基本特点采取相应的方法,充分做好电气安装的配合施工。下面仅以一般建筑工程中常见的高层现浇钢筋砼结构形式谈谈土建施工各阶段的电气施工配合工作。 1 施工前的准备工作 在工程项目的设计阶段,由电气设计人员对土建设计提出技术要求,例如开关柜的基础型钢预埋;电气设备和线路的固定件预埋,这些要求应在土建结构施工图中得到反映。土建施工前,电气安装人员应会同土建施工技术人员共同审核土建和电气施工图纸,以防遗漏和发生差错,电气工人应该学会看懂土建施工图纸,了解土建施工进度计划和施工方法,尤其是梁、柱、地面、屋面的做法和相互间的连接方式,并仔细地校核自己准备采用的电气安装方法能否和这一项目的土建施工相适应。施工前,还必须加工制作和备齐土建施工阶段中的预埋件、预埋管道和零配件。 2 基础阶段 在基础工程施工时,应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的予留予埋工作。这一方面要求电专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏;另外一方面要求格外注意予留的轴线,标高、位置、尺寸、数量用材规格等方面是否符合图纸要求。进户电缆穿墙管和予留予埋是不允许返工修理的,返工后土建二次做防水处理很困难也不易所以电专业施工人员特别留意与土建的配合。按惯例尺寸大于300mm的孔洞一般在土建图纸上标明,由土建负责留,这时电气工长应主动与土建工长联系,并核对图纸,保证土建施工时不会遗漏。配合土建施工进度,及时做好尺寸小于300mm、土建施工图纸上未标明的予留孔洞及需在底板和基础垫层内暗配的管线及稳盒的施工。对需要予理的铁件、吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等予理件,电气施工人员应配合土建,提前做好准备,土建施工到位及时埋入,不得遗漏。根据图纸要求,做好基础底板中的接地措施,如需利用基础主筋作接地装置时,要将选定的柱子内的主筋在基础根部散开与底筋焊接,并做好色标记,引上留出测接地电阻的干线及测试点,比如还需砸接地极时,在条件许可情况下,尽量利用土建开挖基础沟槽时,把接地极和接地干线做好。 3 结构阶段 根据土建浇铸混凝土的进度要求及流水作业的顺序,逐层逐段地做好电管暗敷工作,这是整个电气安装工程的关键工序,做不好不仅影响土建施工进度与质量,而且也影响整个电气安装工程的后续工序的质量与进度,应引起足够的重视。现浇混凝土楼板内配管时,在底层钢筋绑扎完后,上层钢筋未绑扎前,根据施工图尺寸位置配合土建施工。注意不要踩坏钢筋。土建浇注混凝土时,电工应留人看守,以免振捣时损坏配管或使得灯头盒移位。遇有管路损坏时,应及时修复。对于土建结构图上已标明的予埋件如电梯井道内的轨道支架予理铁等以及尺寸大于300的予留孔洞应由土建负责施工,但电气工长也随时检查以防遗漏。对于要求专业自己施工的予留孔洞及予埋的铁件、吊卡吊杆,木砖、木箱盒等,电气施工人员应配合土建施工,提前做好准备,土建施工一到位就及时埋没到位。配合土建结构施工进度,及时做好各层的防雷引下线焊接工作,如利用柱子主筋作防雷引下线应按图纸要求将各处主筋的两根钢筋用红漆做好标记。继续在每层对该柱子的主筋的绑扎接头按工艺要求作焊接处理,一直到高层的项端,再用φ12镀锌圆钢与柱子主筋焊接引出女儿墙与屋面防雷网连接。 4 装修阶段 在土建工程砌筑隔断墙之前应与土建工长和放线员将水平线及隔墙线核实一遍,因为它是电气人员按此线确定管路予埋的位置及确定各种灯具、开关插座的位置、标高。在土建抹灰之前,电气施工人员应按内墙上弹出的水平(50线)、墙面线(冲筋)将所有电气工程的予留孔洞按设计和规范要求查对核实一遍,符合要求后将箱盒稳注好。将全部暗配管路也检查一遍,然后扫通管路,穿上带线,堵好管盒。抹灰时,配合土建做好配电箱的贴门脸及箱盒的收口,箱盒处抹灰收口应光滑平整,不允许留大敞口。做好防侧雷的均压线与金属门窗、玻璃幕墙铝框架的接地连接。配合土建安装轻质隔板与外墙保温板,在隔墙板与保温板内接管与稳盒时,应使用开口锯,尽量不开横向长距离槽口,而且应保证开槽尺寸准确合适。电气施工人员应积极主动和土建人员联系,等待喷浆或涂料刷完后进行照明器具安装;安装时,电气施工人员一定要保护好土建成品,防止墙面弄脏碰坏。当电气器具已安装完毕后,土建修补喷浆或墙面时,一定要保护好电气器具,防止器具污染。 一个建筑物的施工质量与内装修和墙面工程有很大关系,内线安装的全面施工虽然应在墙面装饰完成后进行,但一切可能损害装饰层的工作都必须在墙面工程施工前完成。因此,必须事先仔细核对土建施工中的预埋配合、预留工作有无遗漏,暗配管路有无堵塞,以便进行必要的补救工作。如果墙面工程结束后再凿孔打洞,则会留下不易弥补的痕迹。工程施工实践表明,建筑电气安装工程中的施工配合是十分重要的,要做好配合工作,电气施工人员要有丰富的实践经验和对整个工程的深入了解,并且在施工中要有高度的责任心。 安装工程论文:建筑安装工程施工图设计与管理系统的实现 论文作者:谢飞 赵致格 熊志刚 张鹏 黄致辉 摘要:对安装工程施工图综合设计与管理系统的背景、总体设计作简要的介绍,由传统的二维图生成三维建筑构造图,建筑师可直接在三维空间设计水、风、电等安装子系统,进行碰撞检查和工程量统计,并对由三维模型图自动生成二维施工图的实现技术作较为详尽的叙述. 1 引言 随着国民经济的发展和城市建设步伐的加快,我国城市建筑工程已经发展到大规模、多功能建筑项目大量投建的阶段.建筑物的结构日益复杂,功能日趋完善,对建筑项目的结构设计和安装工程设计的技术要求也越来越高. 传统的建筑设计和施工流程是从建筑设计开始,结构工程师进行建筑物的结构设计,而后,再由水、电、风等各专业工程师完成专业设计,最后由施工部门按照图纸进行施工.在这样的设计、施工过程中,由于各专业工程师各自独立进行设计, 设计过程中不可避免的出现各专业协同设计之间的矛盾. 随着计算机技术的发展和计算机辅助设计技术的应用,已使得建筑设计各专业的设计人员从繁杂的手工绘图工作中解放出来,极大地提高了设计部门的工作效率,缩短了设计周期,提高了质量.更进一步的要求是利用计算机协调各设计部门的工作,管理工程设计资料,包括设计图纸及相关的技术文档,使工程项目数据的一致性得到较好的保证,提高设计资料和图纸的再利用性. 本文就我们开发的安装工程计算机辅助设计软件中的关键技术问题进行论述. 2 系统概述 2.1 系统的总体构成 安装工程施工图综合设计与管理系统的主要目的是为了解决当前建筑安装工程中经常出现的二维设计不直观、设计图纸不协调、施工图设计阶段图纸综合会审困难等问题.传统的方法是设计者凭借自己的三维思维能力在二维进行设计,这使得设计工作很不直观并且容易导致设计错误.各专业设计者各自独立进行设计工作,设计不协调问题不可避免.在各专业设计图纸汇总后,要求设计人员和总图人员人工发现和解决不协调问题,这将耗费建筑结构设计师和安装工程设计师大量时间和精力,影响工程进度和质量.同时,由于采用二维设计图来进行会审,人为的失误在所难免,使施工出现返工现象,造成建设投资的极大浪费,并且还会影响施工进度. 因此,安装工程施工图综合设计与管理系统应具有以下功能: .利用从建筑设计部门得到的二维建筑结构图,以建筑施工图为依据,通过交互手段,拉伸生成三维的建筑层立面图; .以建筑施工图为参考, 同时以二维的各安装工程专业平面设计草图为依据(若存在),通过交互式操作手段,各个专业分别在三维空间进行设计、分析和计算,生成各安装工程子系统三维施工图; .由已有的各子系统管线图生成三维的综合管线图; .发现并解决设计阶段出现的子系统内和子系统之间的管线和部件之间的碰撞问题; .能够自动生成基本符合工程施工要求的二维施工平面图; .由生成的综合管线图进行工程量统计. .管理已经生成的二维、三维施工图. 系统结构图如图1所示. 图1 系统结构图 2.2 系统主要模块介绍 2.2.1 建筑三维施工图生成模块 从建筑结构设计及水、风、电等设计部门得到的设计底图,可以得到楼层设计的平面图.根据建筑物的平面图和相应的立面、剖面图,依据楼层高度、楼层特点等信息,通过交互手段迅速地拉伸生成三维的建筑施工图,在三维图中能够较为真实的表现出墙、柱、门、梁等的实际情况.生成的三维建筑结构在进行综合管线图的会审时,将作为参照物,并且还需判断各种管线是否会和建筑结构发生碰撞.作为管道集中布置的梁,建筑结构设计时都已经预留了相应的孔洞,梁的预留洞也作为施工图会审的重要部分. 2.2.2 安装工程各专业系统三维施工图生成模块 在安装工程各专业系统三维施工图的生成和编辑过程中,生成的三维管线图所需要的管线如水管和部件(阀门、接头等),采用参数化图库的形式进行存储和管理,以便在施工图中调用所需插入的管线和部件.根据各专业设计的草图中管线的位置、尺寸标注、管径、长度等参数和部件的形状,由用户通过选择(或输入)相应的形状特征参数、空间定位参数、以及相关的材料类型等,可自动生成三维管线和部件实体.用户采取交互设计手段,在各种管线和部件的编辑修改工作中,对实体进行插入、拾取、编辑、删除、替换和修改. 2.2.3 碰撞检查模块 综合管线图的碰撞检查工作是对设计所得三维图纸中的各种管线、部件之间,管线和梁之间,以及管线和墙、柱之间可能发生相互干扰现象进行分析和检测.通过局部视图的放大显示,可以用人工观察的方法粗略判断综合管线图上是否会发生各种碰撞现象,但在管线密布、人工判断比较困难的位置,CAD软件系统的自动分析和计算功能就成为必要的辅助手段.本软件提供了一定的自动进行碰撞检查计算功能、自动进行综合管线图的判交和合法性检查计算,将有可能发生碰撞的区域以图形方式标示在三维设计空间中,提示设计人员对各种管线图进行相应的调整和修改. 2.2.4 工程施工图生成模块 由于本系统的设计工作是在三维空间中进行的, 所得图纸是以三维数据模型存储的,而生成的安装工程施工图必须是符合工程规范的二维施工图,才能提交施工单位具体使用.施工图纸是以平面图、立面图、剖面图的形式提交的.从三维模型出发,能够以某种方式自动生成尽可能符合施工要求的平面图、立面图、剖面图, 再通过适当的人工辅助修改生成符合工程要求的二维施工图.如何高效率地自动生成符合工程规范的施工图纸是本系统软件开发的难点之一. 2.2.5 工程量统计模块 建筑安装工程中的工程量计算在传统的施工设计过程中是与图纸设计分开的,需要工程技术人员和预算决算人员进行人工读图,从各种管线图中统计所有的工程量.采用CAD技术,利用三维建模的方法,可以在设计阶段,每当插入各种管线部件图时,就将各种管线工程量的相关参数代入,设计定型后可以进行工程量的自动统计计算.例如, 统计通风管线图时,可以根据三维风管的类型标志,由数据库取得风管截面尺寸、材料参数等信息,由软件进行自动统计计算.各种管线的截面数据、管线长度、管线接头的具体参数是进行工程量自动统计计算的主要依据.采用计算机辅助设计方法,建立三维模型可以很好的避免在传统的工程量计算中出现的各种人为因素造成的差错,并且能够提高效率.随着各种管线图的修改,其工程量统计计算的结果也能随时反映出来. 3 二维施工图的生成 3.1 需求分析 (1) 由本系统生成的建筑施工图、安装工程设计图均为三维实体,并用三维数据结构存储,而安装工程施工所要求的是二维施工图,因此必须由三维工程设计图生成二维工程图. (2) 国标建筑行业中对安装工程的二维施工图有详细的规范,而对三维施工图却没有相应的规范.因此,本系统根据设计需要规定了一些利于三维设计的规范和标准件及常用件的三维形象.这些规范的目的是为了方便设计人员进行三维设计.生成二维图时必须解决这两个规范之间的相应转换,所得的二维图必须符合安装工程设计和施工规范.我们设计的标准件和常用件的三维表示是比较直观的实体,而二维表示是国标规定的符号.因此,生成二维工程图时,必须用对应的二维符号代替三维表示. (3) 三维图中的遮挡关系必须在二维图中表示出来,因此,生成二维图时必须进行消隐. 3.2 安装工程二维施工图特点分析 通常,在一些应用中,如机械设计中,三维图与二维图关系比较直接,在三维图中通过设定某一视点所观察到的视图与由对应于该视点的投影方向投影所得的二维图一致.而在建筑安装工程中,三维施工图通过设定视点观察到的视图,与由对应该视点的投影方向生成的二维图区别较大.以水系统为例,水管的三维表示为圆柱体,而二维表示则为其中心轴线;而阀门的二维形象为国标规定的符号.并且不同的管线和部件的消隐要求也不同.仍以水系统为例,水管二维表示即其中心轴线不遮挡其它管线和部件.而阀门的二维形象则要遮挡其它的管线和部件.因此,安装工程二维施工图的生成不能采取直接投影的方式,而必须采取用二维形象代替三维形象并结合裁剪的方式. 表1描述建筑安装工程中管线和部件的分类、及其3D,2D形象和消隐要求. 表1 建筑安装工程中管线和部件的分类及其2D,3D形象和消隐要求 分类 组 成 3D 2D 消隐要求 水管 各种上、下水及消防管道 圆柱体 polyline 不剪裁其它工件 水部件 各种水系统标准件.如阀门 合成实体 二维标准符号 剪裁其它工件 水接头 各种形状的接头 合成实体 二维自定义符号 剪裁其它工件 风管 各种通风管道 方柱体 长方形 剪裁其它工件 风部件 各种风系统标准件.如风口 合成实体 二维标准符号 剪裁其它工件 风接头 各种形状的接头.如三通 合成实体 二维自定义符号 剪裁其它工件 电管 各种管径电工管道 圆柱体 polyline 不剪裁其它工件 电部件 各种电系统标准件 合成实体 二维标准符号 剪裁其它工件 电桥架 各种电系统桥架 方柱体 长方体 剪裁其它工件 本系统完成三维工程图设计后,要进行碰撞检查,以保证各子系统内及各专业系统间部件和管道之间已经没有碰撞关系,而只有简单的遮挡关系了,并且各子系统中大多数的管道及标准件均为水平和垂直方向.可以利用以上特点简化和加速二维工程图生成. 3.3 二维工程图生成算法 二维工程图生成模块负责平面图、立面图、剖面图的生成.平面图是建筑安装工程所需的最主要的二维工程图并且是生成立面图和剖面图的基础.立面图和平面图的区别只是观察方向不同.剖面图是先用剖面线选取某个范围内的实体,并对一些边界实体进行裁剪,然后调用立面图生成模块即可.因此生成平面图是该模块的核心.下面着重讨论平面图的生成. 要生成平面图,首先对参加平面图生成的各专业系统中的实体按消隐方向进行深度排序,而后根据排得的顺序在对应的图层上依z增加方向画出各实体的二维形象,并根据实体的消隐特点用后生成的实体规定的裁剪轮廓裁剪已生成的实体,得到二维基本图.而后再进行一些手工修正,并加上适当的标注即可得到所需的二维工程图.二维工程图生成流程图如图2所示. 图2 二维工程图生成流程图 (1) 排序方法 由于各系统中和各系统间实体的碰撞已经消除,可定义各种实体参加排序的深度基准如表2. 表2 各种实体参加排序的深度基准 实体 深度基准 水平时 垂直时 倾斜时 圆柱体 中轴线 底面 中轴线 长方体 插入点 插入点 中轴线 合成实体 插入点 插入点 插入点 根据安装工程的特点,管线呈水平和垂直方向的占大多数,部件依据管道伸展方向,基本也为水平和垂直方向.可先对占大多数的水平和垂直实体根据深度基准进行排序,再对倾斜实体进行排序,插入在它所遮挡的所有实体之后. (2) 二维符号的定位 当一个三维部件放置在三维施工图中后,它对应的二维符号在二维平面图中所应该放置的位置也是已经唯一确定的,可以把这一位置对应关系反映到三维符号和二维符号插入点之间的对应函数关系上.在生成二维施工图时,可以根据三维实体的插入点计算出二维符号插入点,并以该插入点为基准生成二维符号. 4 结束语 本文中所叙述的安装工程施工图综合设计与管理系统是清华大学CAD中心与北京市住宅建设安装公司协作开发的.系统的原型已经完成.二维工程图生成模块中的实体剪裁,垂直及水平实体的排序等都已完成.下一步工作的重点是实现倾斜实体的插入排序及尽量减少对手工修改的需求. 安装工程论文:浅析机电设备安装工程的监理 论文关键词:机电设备 安装工程 全过程监理 论文摘要:机电设备安装工程有工期短,专业性强、工程量大等特点,监理工作的好坏直接关系到机电建设工程的投入产出及工程质量。文章就目前机电设备安装工程监理的任务及必要性展开探讨,提出项目业主应对机电设备安装工程实行监理目标控制的建议和要点。 一、加强机电设备工程全程监理的意义 项目业主经常在机电设备工程实施前期咨询(如生产工艺选择、成本预测、生产设备的选型、招标书审查、招标、评标、定标及合同谈判等) 所聘请的专业技术人员或专家,在工程实施后期则采用自行管理的工程管理模式。这种管理模式经常造成前靠设计商,后靠设备生产商,整个过程都依靠合同另一方的后果。专家提咨询意见供参考,接不接纳看项目业主,最后还是看设计商。项目业主后期采用的自行管理模式,配备的技术人员重专业技术而轻工程管理,在合同执行过程中重视单体质量,重视局部质量,轻总体配合,轻目标与目标之间的协调,最后造成所有目标都只能靠设备承包商自身来保证。可见,无论是采用专家咨询方法还是采用自行管理模式都无法控制机电设备工程的建设目标。要控制工程的建设目标,就必须引入工程监理。工程监理就是对目标进行控制,监理工程师的任务是通过定期检查,把计划目标与实际值进行比较,发现偏差就采取控制措施,通过对各方面的科学调整,确保工程目标始终处于最优状态。从机电设备工程管理各阶段的任务可以看到,无论是工程的实施前期还是实施后期,都存在工程目标的管理,而且各个目标都是相互制约的,对目标的控制应采取跟踪检查,定期取样,定期与计划目标进行比较的监理手段。因此,机电设备工程引入全过程监理是必要的。 二、机电设备安装工程全程监理的主要任务 2.1全程监理设计标书。工艺选择和设备选型是一个集专业技术、成本经济、环境技术、信息管理技术于一体的综合管理过程,对机电设备工程建设的投资目标、工期目标、最终质量目标影响最大。设计商作为工艺设备选型方案的承包商,与项目业主存在合同关系,作为合同的承包方有其自身利益所在,因此对设计商的整个设计过程、设计结果都应根据设定的投资、工期、质量目标对设计方案选用的可行性(事前) ,设计的合理性(事中) 及方案执行的有效性(事后) 进行控制,以保证各目标在设计过程中受控。 2.2组织论证。工程招标书是实现工艺选择、延续设备选型的关键阶段,其编写的质量关系到各投标商能否尽其所能提供技术先进可靠、费用合理、工期合适、运行费用相对较低的产品的关键环节。因此,项目业主必须对设计商提供的方案组织有关技术人员或专家对其进行审查论证。对招标书编写单位的选择、编写过程所采用信息资料及其搜集渠道的控制、标书的最终审查等是关系到工程的招投标、评标、定标、合同谈判以及最终授予合同的成败过程。 2.3设备制造监理。设备设计与制造是机电设备工程实施阶段的实质性执行过程,对设备承包商控制的依据包括设备承包合同、现行技术标准、规范等。设备承包合同中的技术规格书只能作为较详细的设备设计任务书,合同中包括的图纸也只是总体工艺、设备总图、总布局等,真正体现设备质量还是设备的详细设计。对设备详细设计过程的控制牵涉到工艺材料选择、加工工艺选择、各系统的匹配程度复核、结构合理性复核、电气及控制设计适用性、可靠性复核、工艺设备间接口复核以及信息交流等各环节的控制。 2.4现场安装调试阶段是建设工程完成建设期的最后阶段,具有工期紧、各方面协调关系复杂等特点。设备的安装质量是保证设备调试能否正常运行的关键。按安装施工技术、厂内拼装资料制定并执行的安装调试施工工艺设计进行安装调试,以保证其质量与工期目标的实现。对设备的调整、现场开箱、就位、预调试、设备接口处理、参数检验、及时审查有关整改方案等安装过程,对设备运行过程有关参数记录、调整情况记录等调试过程进行控制,以保证设备的安装调试全过程处于受控状态。 三、机电设备安装监理的目标控制内容 机电设备安装工程监理的三大目标工作原则为:以工程质量控制为前提和基础,对工程质量、进度、投资进行施工全过程和全面的动态控制;要以预防控制为前提和基础,加强对工程三大目标的过程控制。在三大目标控制中,要把质量控制和进度、投资控制紧密结合起来。监理工程师将采用事前、过程、结果及信息反馈的动态控制方法,对工程建设目标实施全过程控制。 3.1质量控制。机电设备安装工程质量控制的目标是实现设计及合同规定的质量标准和水平,监理的主要职责是采取有效措施对工程质量严格检查、监督和控制,以保证质量目标的实现。①承包商的监督、管理。质量控制是监理工程师在施工阶段一项最经常最繁重的工作,必须对承包商的各个施工阶段严格做到事前审批、事中监督、事后把关。将从以下几点严格把关,对承包商进行监督、管理,以保证机电设备安装工程项目“达标投产,建精品工程”的要求:审查开工条件;审查承包商组织机构和工作人员;根据招投标文件和合同有关规定审查承包商选定的分包商;对承包商的施工组织设计与施工技术措施设计以及全面质量管理保证体系等进行严格审查;对承包商的施工机具、设备等进行检查;组织有关单位对设计图纸、制造厂家提供的设备、安装说明书和技术标准等向承包商进行交底。②建立机电设备工程监理部的质量监控体系,审查承包商的质量保证体系,形成完善的质量管理体系,即建立质量检验工作制度;制定质量检验工作程序;严格把好事前技术报告审批关;审核承包商提交的施工组织设计和施工技术措施设计;审查承包商的《质量保证手册》,审核承包商提交的反映工程质量动态的统计资料或图表;审核设计变更和图纸修改文件;审核有关工程质量事故处理报告;审核有关应用新材料、新技术的技术鉴定报告等;进行现场跟踪检查。 3.2进度控制。监理工程师对进度控制主要职责是采取有效的监理措施协助业主对工程进度进行动态控制。安装单位应根据合同规定的内容和工期,编制安装总进度计划及安装进度网络图报监理部审批。经批准的安装进度计划及网络图,作为控制工程进度的依据。施工进度控制的主要任务:工程开工,对承包商的施工总进度进行细致严格审批;组织或参加各种会议对进度进行协调对按合同规定应由业主提供的施工条件进行落实,必要时向业主提出建议;对承包人提出的合理的工期索赔进行客观公正的处理。 3.3投资控制。施工阶段监理工程师对工程投资控制主要工作内容包括:协助业主编制投资控制目标和分年度投资计划;审查承包商提交的资金流计划;按照合同规定进行现场计量和签认;严格审核承包商的月计量报告,签发工程款支付凭证,建立支付台账,及时与工程量报价单和批准的资金流计划进行对比,发现偏差立即分析原因并报告业主;严格审查并确定新增项目和变更项目的单价,当业主有要求时,报业主批准;根据业主授权确定并严格控制工程变更的费用;尽可能向业主提供节约投资的设计、施工等优化方案; 制定避免或减少费用索赔措施;受理索赔申请,按照合同文件进行索赔调查和评价,确定进度延期赔偿或应支付给承包商的赶工费用供业主审批。认真做好“材料差价”和“费用补差”的审核工作;编制工程完工后的最终计量支付报告;协助业主编制竣工决算报告。 3.4合同管理。施工阶段监理工程师对工程承包合同管理的主要内容包括:全面管理工程承包合同,对合同条款负责解释;对承包商选择的分包单位资格及分包项目进行审查提议;协助业主与设计单位签订设计文件和施工图供应协议;受理索赔申请,进行索赔调查和评价;协助业主进行有争议的谈判;依据业主授权处理合同变更事宜,当发生重大工程变更时,报业主批准后实施。 3.5信息管理。按国家有关规定做好信息资料归档保存工作,收集工程资料和监理档案并按有关档案管理或业主的要求进行整编,待工程竣工验收前或监理服务期结束退场前移交给业主;建立例会制度,整理好会议纪要;建立完善的各项报告制度,规范各种报告或报表格式为项目监理提供技术、管理方面的信息。 3.6安全生产。审批承包商的专职安全管理人员的资格,检查、督促承包商建立安全工作保障体系,制订各项规章制度,完善安全防范措施。定期召开安全例会,检查总结安全工作,参加重大安全事故调查,并协助业主审查有关单位提出的事故报告;开展安全宣传教育,加强现场各类人员的安全意识。 3.7设备管理。机电设备的质量控制是安装质量控制的前提。因此,机电设备到货验收是一项很重要的工作。参加验收的监理工程师要严格按合同规定的数量质量进行验收,质量不合格的设备决不能入库。因此,监理工程师要有高度的责任心和良好的职业道德,有丰富的实践经验,才能担此重任,为保证设备安装质量控制打下坚实的基础。 四、做好设备安装监理工作要点 4.1深刻领会设计文件 作为监理, 受业主委托对工程进行监督管理, 要完满的完成监理合同中业主授权委托的任务, 监理工程师必须深刻领会设计文件、图纸的设计意图, 这是监理预先控制的一项重要工作。只有熟悉图纸, 了解工程特点、工程关键部位的安装方法、施工要求, 掌握对重要材料、构配件和设备的要求, 才能督促安装单位按图保质保量施工。 4.2高度重视图纸会审 工程质量主要取决于设计质量、材料设备的质量和施工质量。所以图纸会审是保证工程质量的重要环节。安装工程监理工程师除应熟悉和掌握国家规范、强制性规定外, 还应熟悉地方法规和规范。要想能指出施工图的不规范之处, 就要求监理工程师对设计、施工过程中的强制性规定非常熟悉。由于审图时, 是各专业分开审查, 不易综合考虑, 所以在施工前的最后一关———图纸交底、会审, 一定要把问题发现, 请设计部门修改。必要时请原审图部门重新审核。安装工程图纸会审时, 常见有以下几个问题, 安装监理工程师一定要注意。一是与土建施工图不统一,在图纸会审时, 由于专业分工, 监理工程师常常只是熟悉各自的专业施工图, 忽略了水电安装与土建施工图的比照, 从而给以后施工过程中留下隐患。这其中比较重要的有以下几个问题: 给排水、消防、空调工程中立管的位置是否影响门、窗的安装和使用功能; 水平管的坡度是否受到层高、门洞大梁的限制; 消防喷淋头、烟感在公共部位的位置是否合理; 生活水管与消防水管的标高是否合理, 是否会发生管子打架的现象; 电缆桥架的走向是否合理, 平行; 地下室出墙洞的预留位置是否合理等。二是设计图纸的不规范,有些安装工程的图纸可能不是原创, 而是经其他图纸修改来的,在更改过程中忽略了强制性规定。同样, 如上诉工程, 由于设计与土建脱节, 空调管线布置不当, 导致冷凝水的排放立管在走道的门边, 影响美观, 更无法施工。同时, 泻水排向一头, 而不是两头向中间排, 由于大梁的限制, 导致冷凝水管的泻水坡度无法达到规范要求。另外, 由于圈梁很高, 致使空调管道从走廊进入两边办公室时, 不得不降低高度( 同时走廊内还聚集了强、弱电桥架、吊顶龙骨等) 这样又影响了走廊的吊顶高度, 致使采光和装潢效果受到影响。三是设计图纸中的不尽人性之处,建筑物最终是让人来使用的, 但在结构设计方面, 设计师更多的是考虑安全第一, 而照顾使用上的人性化是有限的。因此在安装施工过程中, 应尽量的满足用户的使用方便、行为习惯、地方特点等要求。比如插座的分配, 电话和电视插孔的位置应根据房间的形式、大小, 在一般常规情况下作出合理布置, 而不是仅仅考虑施工方便, 随意布置。 4.3施工过程中加强巡查、平行检查 实际工作中, 由于安装工程的特殊性, 一个单位工程中, 安装监理人员的工作量要比土建监理少很多, 而且还有时段性。因此, 往往是一个安装监理工程师同时监理几个单位工程, 在现场巡查的时间相对较少, 这就容易造成对工程情况了解不及时, 不详细的后果, 事前控制的工作做不到位。因此, 安装监理工程师要经常到现场多看, 多了解工程的进展、计划, 对重点部位、重点工序、重要材料进场等严格把关, 并要求施工单位加强对工人的技术交底, 及时发现问题, 解决问题, 减少不必要的浪费、返工, 确保工程质量符合要求。 安装工程论文:浅议住宅电气安装工程质量问题 摘 要 住宅是人们生存必须的条件之一,它的质量问题直接关系到人民生命财产的安全,随着人民生活水平的提高,住宅电气安装与安全用电的矛盾日渐突出,其质量问题已成为社会关注的焦点之一。就目前住宅电气安装工程的现状以及对主体工程的影响进行分析,提出意见和建议。 关键词 电气安装 质量 问题 对策 1 电气工程质量通病与防治分析 1.1 开关、插座的盒和面板的安装、接线不符合要求 现象:线盒预埋太深,标高不一,面板与墙体间有缝隙,面板有胶漆污染,不平直;线盒留有沙浆杂物;开关、插座的相线、零线、PE保护线有串接现象;开关、插座的导线线头裸露,固定螺栓松动,盒内导线余量不足。 原因分析:预埋线盒时没有牢靠固定,模板胀模,安装时坐标不准确;施工人员责任心不强,对电器的使用安全重要性认识不足,贪图方便;存在不合理的节省材料思想。 1.2 室外进户管预理不符合要求 现象:采用薄壁铜管代替厚壁钢管;预埋深度不够,位置偏差较大;转弯处用电焊烧弯,上墙管与水平进户管网电焊驳接成90°角;进户管与地下室外墙的防水处理不好。 原因分析:材料采购员采购时不熟悉国家规范、标准,有的施工单位故意混淆以降低成本;施工管理员不严格或者对承包者的故意违规行为不敢持反对意见,不坚决执行规范和标准;监理人员对材料进场的管理出现漏洞;与土建和其他专业队伍协调不够;没有弯管机或不会使用弯管机,责任心不强,贪图方便用电焊烧弯;预埋进户管的工人不懂防水技术,又不请防水专业人员帮忙。 预防措施:进户预埋管必须使用厚壁铜管或符合要求的PVC管(一般壁厚 PVC Φ 114为4.5mm以上,Φ56为3mm);加强与土建和其他相关专业的协调和配合,明确室外地坪标高,确保预埋管埋深不少于0.7m;加强对承包队伍领导和材料采购员有关法规的教育,监理人员要严格执行材料进场需检验这一规定,堵住漏洞;预埋钢管上墙的弯头必须用弯管机弯曲,不允许焊接和烧焊弯曲;做好防水处理,请防水专业人员现场指导或由防水专业队做防水处理。 1.3 导线的接线、连接质量和色标不符合要求 现象:多股导线不采用铜接头,直接做成“羊眼圈”状,但又不扩锡;与开关、插座、配电箱的接线端于连接时,一个端子上接几根导线;线头裸露、导线排列不整齐,没有捆绑包扎;导线的三相、零线(N线)、接地保护线(PE线)色标不一致,或者混淆。 原因分析:施工人员未熟练掌握导线的接线工艺和技术;材料采购员没有按照要求备足施工所需的各种导线颜色及数量,或者施工管理人员为了节省材料而混用。 预防措施:加强施工人员对规范的学习和技能的培训工作;多股导线的连接,应用镀锌铜接头压接,尽量不要做“羊眼圈”状,如做,则应均匀搪锡;在接线柱和接线端子上的导线连接只宜1根,如需接两根,中间需加平垫片;不允许3根以上的连接;导线编排要横平竖直,剥线头时应保持各线头长度一致,导线插入接线端子后不应有导体裸露;铜接头与导线连接处要用与导线相同颜色的绝缘胶布包扎;材料采购人员一定要按现场需要配足各种颜色的导线;施工人员应清楚分清相线、零线(N线)、接地保护线(PE线)的作用与色标的区分,即PA相-黄色,B相-绿色,C相-红色;单相时一般宜用红色;零线(N线)应用浅蓝色或蓝色;接地保护线(PC级)必须用黄绿双色导线。 1.4 开关、插座的盒和面板的安装、接线不符合要求 现象:线盒预埋太深,标高不一;面板与墙体间有缝隙,面板有胶漆污染,不平直;线盒留有沙浆杂物;开关、插座的相线、零线、PE保护线有串接现象;开关、插座的导线线头裸露,固定螺栓松动,盒内导线余量不足。 原因分析:预埋线盒时没有牢靠固定,模板胀模,安装时坐标不准确;施工人员责任心不强,对电器的使用安全重要性认识不足,贪图方便。 预防措施:与土建专业密切配合,准确牢靠固定线盒;当预埋的线盒过深时,应加装一个线盒;安装面板后要饱满补缝,不允许留有缝隙,做好面板的清洁保护;加强管理监督,确保开关、插座中的相线、零线、PE保护线不能串接,先清理干净盒内的砂浆;剥线时固定尺寸,保证线头整齐统一,安装后线头不裸露;同时为了牢固压紧导线,单芯线在插入线孔时应拗成双股,用螺丝项紧、拧紧;开关、插座盒内的导线应留有一定的余量,一般以100~150mm为宜。 1.5 灯具、吊扇安装不符合要求 现象:灯位安装偏位,不在中心点上;成排灯具的水平度、直线度偏差较大;吊链日光灯链条不平行;吊扇的吊钩用螺纹钢加工,成型差;灯罩不吸顶,接线盒外露;阳台灯底盘铁板大、生锈;天花吊顶的简灯开孔太大,不整齐。 原因分析:预埋灯盒时位置不对,有偏差,安装灯具时没有采取补救措施;施工人员责任心不强,对现行的施工及验收规范、质量检验评定标准不熟悉;采购员购买灯具时不顾质量;筒灯开孔时没有定好尺寸、圆孔直径不统一等。 预防措施:安装灯具前,应认真找准中心点,及时纠正偏差;按规范要求,成排灯具安装的偏差不应大于5mm;预埋吊扇挂钩时,应用不小于Ф8的镀锌圆钢与板内的钢筋固定在一起,不准采用螺纹钢;成排的吊扇应成一直线,偏差≤5mm;阳台灯具的底盒铁板厚度≥0.5mm;玻璃罩不能太薄,以免安装时破裂;天花吊顶的筒灯开孔要先定好坐标,安装时外圈牢固地紧贴吊顶,不露缝隙;施工人员、采购人员要认真执行国家和地方的有关规范。 2 电气质量通病对土建主体工程的影响 2.1 影响土建结构 电气质量通病直接影响承重墙、楼梯梁和圈梁的应力分配,甚至破坏主体结构。例如,为了固定顶棚上的一个吊灯,需要在楼板缝中从上向下安放一块木砖,但因施工顺序或木砖尺寸不合适,致使安放木砖处两块空心板被砸坏露筋,破坏了空心板的主筋结构,对整个主体结构产生很大的危害。再如,配电箱预留在楼梯梁下的承重墙上,承重墙局部承压能力不够,无法承担上面几层楼梯的重量,形成了严重的隐患。 2.2 影响墙体外观效应和使用功能 剔槽埋管破坏了墙体的平整度,影响墙体的外观效应。接线盒预埋不到位,插座高度不统一、开关安装位置不合适等不规范施工严重影响使用功能,给住户带来诸多不便,与设计者的初衷相差甚远。 2.3 不易维护与检修 在电气施工中出现的导线质量不合格、接线不采用八字接线、分线盒一砖堵死等质量通病,影响住户的正常用电,给维护、检修带来很多麻烦。如在住户室内装饰完工后,经过一段时间使用,导线断在墙内,接线盒又找不到,就是比较难处理的线路障碍。要恢复供电,势必破坏住户已装修好的墙面或室内灯饰,给住户带来不必要的麻烦。 3 电气质量通病产生的原因 3.1 从事电气安装的人员技术素质差 有的没有电工特种工种操作证,有的雇用临时工参加电气安装,他们对设计图纸领会不深刻,甚至看不懂图纸,根本不具备承担电气安装工程的技术能力;还有的承建单位,从事电气安装工程的人员管理不够,就由土建施工员代管,结果往往成了代而不管,达不到电气安装工程的质量要求。 3.2 电气材料市场混乱,把关不严 好多工程都是私人承包,在利益驱动下,大量不合格材料用到工程上,严重影响工程质量。 3.3 施工企业对电气安装质量不够重视 企业内部质量保证体系往往“重主体、轻安装”,忽视安装环节。施工现场未配备专职电气质检员,管理失控,施工人员缺少专业技术培训,甚至无证上岗,对规范、标准不熟悉,盲目施工,不自检或自检流于形式。 3.4 土建、电气两个专业配合不够 土建施工人员不按设计要求配合电工完成预留过程,致使许多配电箱的安装上下挤砖,歪歪斜斜,开关距门太远,一个房间的插座不在一个水平线上,既不美观又不能满足使用功能,给安装和使用都造成很多困难。 4 措施和建议 4.1 首先应从思想上提高认识 电气安装工程应引起业主、发包单位、承建单位的足够重视,把电气安装工程看成住宅建设中必不可少的举足重轻的一个分部工程,提高电气管理、安装人员的技术、业务素质,增强其岗位责任心。 4.2 提高住宅电气安装的设计水平 设计者在满足常规供电,保证安全用电的前提下,应更多地兼顾美观、装饰效果和使用功能,满足住户美观、方便、舒适、安全的现代化生活需要,把电气安装工程提高到一个新水平。 4.3 加强管理,健全质量保证体系 参与工程建设的设计、施工、监理等各方主体资格是否与其承担的项目相适应,是确保工程质量的前提,也是《建筑法》及其他有关法规的基本要求。因此,质量监督员应在工程开工前审查有关单位的资质等级,同时也要审查有关材料设备生产厂家的生产许可资格。 4.4 把好原材料进场关,控制材料质量 首先,要严格控制进货渠道,所有电气材料、器具、设备应从正规的商业渠道采购;其次,要严格进场验收制度,对进场的各种材料设备要检查其出厂检验报告和产品合格证,国家实行强制许可证管理的电工产品必须取得安全认证,以及进行必要的抽检,确保进场的各种材料设备的型号、规格、质量性能指标均能满足设计和国家有关产品质量标准的要求。 4.5 严把电气安装工程验收关 验收内容包括:电气器具、管线及固定用材料穿线、配线,电线连接及电线端子连接、接地线连接、接地极的埋设,避雷网埋设,下引线的连接,严格绝缘、接地测试等项,必须严格按设计要求,对这些分部、分项工程和使用材料进行逐一检查,不符合设计要求和规范规定的坚决不予验收。 5 结束语 随着人们生活水平的提高,电气安装工程的要求也越来越高,它不仅要满足照明、家电用电量、安全用电等需要,而更注重其美观、适用、方便的使用效果。建筑电气安装工程质量的好坏是直接影响住宅工程质量的一个重要因素,这些问题不容忽视,在施工前一定要弄清质量问题的成因,制定切实可行的预防措施,把质量问题消灭在萌芽状态。这就对电气安装工程的设计和施工人员提出了更高的要求,把电气安装工程放在和土建工程同等重要的位置上,抓好电气安装工程的质量管理工作,使电气安装工程朝着一个具有适用性、可靠性、经济性、外观优美与使用方便的方向发展。 安装工程论文:浅谈暖通安装工程的施工要点 摘要:进入二十一世纪以来房地产得到了迅猛的发展,各种各样的的建筑工程层出不穷。暖通安装工程作为建筑工程的一个重要工程,也得到了飞速的发展。与此同时,暖通安装工程中出现的施工质量问题也一直困扰着技术和施工人员。暖通安装工程中的质量问题,虽然不会对建筑的整体质量和使用人员的人身安全产生重大影响,但是这些质量问题在很大程度上影响着建筑的使用功能,给使用人员的正常生活带来一定的问题。因此,在暖通安装工程的施工过程中,就必须有效地避免各种质量问题和安全隐患,确保暖通安装工程施工过程的质量。 关键字:暖通 安装工程 施工要点 1、引言 所谓的暖通是指空调、采暖及通风等系统,安装起来较为复杂。暖通安装工程一般是在桩基工程完成之后就开始进行暖通安装工程的前期工作。但是,暖通工程的绝大部分工作是在建筑工程的后期完成的。为了做好暖通安装工程的施工,就必须认真分析施工图纸,并进行工程实际的调研。依据现行标准、规范和设计要求等进行全过程的设计、施工和验收。其中,施工是暖通安装工程的质量好坏的关键所在。为确保暖通安装工程的施工质量,需要加强暖通安装过程中施工的前期准备和施工过程。 2、施工前期准备要点 暖通安装工程图纸会出现与现场情况不相符的情况,会出现图纸要求使用的材料与整个工程不符等情况。因此,在图纸会审过程中,应该重点关注所设计的图纸是否达到国家规范要求;设计中所采用的材料是否符合强度要求;是否符合安全性、经济型和使用性的要求;是否满足消防和防火要求;图纸上的各管道口和通风口的大小是否满足设备和管道的布置;是否布置了检修口;空调系统的位置是否安放得当等问题。并且在对实际工程的了解基础上,对设计图纸中存在的与实际工程不符的部分指出并且提出改进意见。切实将设计图纸与工程实际达到完美的结合,从而对后期的施工节省大量的时间和精力。 对于施工过程中所采用的材料要对其规格、质量进行全面严格的检查。确保所采用的材料达到了国家技术标准和规范的要求。对于材料根据材料的类型、使用时间对材料进行分类存放。同时,用于暖通工程的各种器材,特别是用大的管材、管件、散热器等主要大宗材料,都要有符合国家要求的质量合格证,材质型号、规格、性能都符合国家的有关标准和工程使用的设计要求。对各种材料、配件、器材进场时要进行严格地检查验收,各种器材进场检查验收时,要检查其是否证件齐全,还应在安装前严格按施工验收规范的要求,迸行强度和严密性试验,一切都合格后力-可使用。对一切不合格产品一律不准进场,更不得使用。 在建筑主体结构的施工时要预先为暖通安装工程留出预留洞,保证暖通工程的管线在墙、梁板等位置。预留洞尺寸、数量和位置均应认真控制复核,确保万无一失。在实际的中由于这方面的原因,造成的管道材料浪费比比皆是。预留洞的位置如果定位不准,就会使管道安装过程中出现扭曲现象。当暖通管道的预留洞位置没有准确控制,就会导致接导致供暖不畅,情况严重时甚至会酿成巨大的经济损失。 3、施工过程要点 3.1管道施工要点 在支架的安装过程中要确保支架能够承受设备和管道的最大荷载;施工用的吊杆和型钢的规格达到使用要求;设备和大型管道吊架采用穿楼板固定;竖向空调管道设置防滑支架;采取必要的防腐处理。风管和设备的连接处、变形缝处要做软连接,不要留有不必要的拐弯,否则会使阻力增大。弯头处要尽量减少空气的驻留,弯头过变形缝的地方要采用软管连接;安装的阀门的方向要求与水流方向保持一致。 供暖管道在安装过程中,应采取套管等措施进行保护,同时避免套管不能符合防渗的要求导致渗漏的隐患,因此,其供暖管道当穿越结构部位时应加设刚性的防水套管,且当供暖立管的管径不小于11cm时,其在贯穿楼板的部位还应当设置阻火圈。根据实测并结合各连接尺寸用细齿锯锯管,断口要平齐,粘接前应对承插口先插入试验不得全部插入。试插合格后,用棉布将承日需粘接部位的水分、灰尘擦试十净。如有油污需用丙酮除掉,用毛刷涂抹薪接剂,涂刷插口外侧和承口内侧,随即用力垂直插入,稍加旋转,以利粘剂分布均匀,并保持静待三分钟以达到完全干燥固化,将溢出的胶黏剂用棉纱擦试干净。另外,供暖管堵塞经常发生于弯头处,因此施工时要多 加注意。 当暖通安装管道的安装结束之后,施工人员通常就直接进行隐蔽施工,从而容易导致渗漏隐患,而为了避免此类情况的发生,就应实施试压。在其试压过程中,应保证所有阀门的打开,以显示出全部的渗漏隐患,另外还要对于压力表的合格性进行检查,一旦有产品不合格,要禁止使用。还可以采取转动所有的支管阀门来确定是否会有声音,从而确保阀门是处于开启的状态。管道试压前所有配套设备均不安装,敞口以管堵堵严,于系统最低点向系统内加压,于系统的最高点排除管内空气。试验时缓慢升压,升至试验压力后15分钟内压力降小于0.07兆帕;然后将试验压力降至工作压力,对系统进行外观检查,无渗漏则认为试验合格,并及时做好压力试验记录。管道在试压完成后即可进行冲洗,冲洗采用自来水连续进行,应保证有充足的流量,应使用大于设计总流量三分之二的水量进行冲洗直到将污物冲净,出水水质清亮,无色为合格。 3.2 保温施工 保温工程是暖通安装工程的一个重要环节,如果保温施工质量不好的话会直接造成系统运行时产生的冷凝水发生滴漏。保温施工的质量不能得到保证的话,即会影响系统的正常使用,还会造成能源的浪费水系统的施工是暖通工程保温施工的难点。保温工程要在管道试压合格后,顶棚龙骨安装前施工,不能颠倒顺序,要严格按照程序来施工。在实际施工中需要注意以下几点:采用的保温材料必须达到相关的要求和规范,确保保温材料和垫木的粘接足够严密,阀门保温层覆盖范围要足够大。 3.3 多工种合作 在功能齐全的建筑物里,可供吊顶的净空是非常有限的,但是各种管材必须在这个空间中合理的完成布置。因此,在空间的利用上会存在意见不一致的时候。如:暖通专业的回风管、新风管、排风管、供水管、回水管、冷凝水管等;给排水专业的生活给水管、排水管、污水管等;电气专业的强弱电桥架、电线管等。现在许多暖通施工图上,设计师只给出了主要设备的定位尺寸,没有注明风管、水管的定位尺寸及标高、或者即使有尺寸,但与其他工种相冲突。各工种之间就需进行协调,必要时也可让业主或监理单位解决。 4、总结 暖通工程是建筑结构的辅助工程,是整个建筑中的不可忽略的一部分。因此,对于暖通工程的要求会越来越严格,提高施工水平具有很重要的意义。本文对施工前期准备和施工过程中要点进行了阐述,对于实际的施工具有一定的指导意义。 安装工程论文:电气安装工程的质量控制技术 【摘要】近几年,随着科学技术的快速发展,建筑逐渐向智能化方向发展,电气安装工程具有越来越高的技术与科技含量,电气工程的地位与作用也日显突出。对于电气工程而言,其工程质量关系到整个建筑设备的安全运行、使用功能、整体质量,提高电气工程质量可为建筑智能化效果的有效发挥提供保障,为人们提供舒适的工作、生活环境。本文主要对电气工程质量控制存在的问题进行分析,并以此提出合理的控制技术,为电气工程的高质量施工提供参考。 【关键词】电气工程;质量控制;问题;控制技术 在科学技术不断发展的带动下,电气技术向智能化方向发展的进程逐渐加快,电气工程技术呈现出高科技、高技术特点。同时,在人们高品位、高质量、高要求的需求下,人们对电气工程质量提出更高的要求,工程技术需要不断更新、优化[1]。在这种情况下,质量控制技术的引进、推广至关重要,合理利用质量控制技术,提高电气工程质量,进而提升整个项目工程质量,构建自动化、智能化、舒适的工作、生活环境。 1电气工程存在的问题 1.1材料质量不过关 对于电气工程而言,材料质量是工程质量的基石,整个工程质量都受原材料质量的影响。因此,在电气工程建设中,如果购置、使用质量不合格的材料,将降低设备的使用率,并留下安全隐患,使工程质量水平大大降低。而材料质量受多种因素影响,例如,在现在的电气工程原材料购置中,原材料市场不规范,材料市场流通着许多质量不合格、假冒伪劣产品,购买者极易购买到一些不合格的电气工程原材料[2]。同时,对于一些电气工程单位而言,为了节省成本,常常偷工减料,使用一些价格低、不合格的材料。此外,对于一些施工个人而言,为了谋取私利,常购买价格低、不达标材料,或将好的材料换成质量差的材料,降低工程质量。 1.2施工人员技术不足 施工人员技术是电气工程质量的保障,在材料质量合格的前提下,施工人员的高技术水平将确保电气安装的高水平、高效率,并确保安装的安全性。然而,在目前的电气建设工程团队中,一些施工人员并不具备专业的电气知识,技术掌握不足,且无法落实质量控制技术。在电气安装过程中,存在安装不科学、不规范的问题,安装流程具有较大的随意性,安装粗糙,易造成工程质量问题[3]。 1.3电气设备安装混乱 确保电气工程的高质量,需要从各个方面入手,不仅需要高质量的工程材料、高技术的施工人员,还需要电气设备安装的规范化。在目前的电气工程中,一些电气人员不重视安装的规范性及安装细节,容易出现配电箱开孔过大、安装插座混乱、灯具固定不牢、线路混乱等问题,这些因安装不规范、细节忽视而造成的小问题将有可能影响整个线路的畅通性,造成工程毁坏等问题。 2电气工程施工前的质量控制技术 2.1全面把握施工方案 电气工程是一个多环节、多步骤的施工过程,需要各方面的质量控制。在电气工程施工前,施工单位、施工人员不仅需要研究图纸、按图施工,还需要会审施工方案,分析、总结施工中可能出现的问题,寻找解决办法,使用最合适的施工方案。同时,施工人员还应综合考虑工程的智能性、合理性、经济性等因素,全面分析项目需求,明确项目工程所需功能,确定施工方向。此外,对施工人员进行技术培训,考察施工人员的实际操作水平,发现其所存在的技术问题,给予及时纠正、指导,规范操作过程,提高操作水平。 2.2合理设计图纸 在实际控制技术方面,工程技术人员应先根据业主的使用需求合理设计电气施工图,确保施工与国家设计规范、标准、建筑设备需求相符合,并认真分析、核对设计图中各个变配电、站房系统,并协同设计方对图纸进行进一步的修订、完善。在确保施工图纸合格后,工程项目经理组织一次专业会审,及时发现、讨论工程存在的漏项、差错等,提出合理措施。对于施工技术人员,还应积极与相关部门进行协调,确保施工的顺利性,提高工程质量[4]。例如,积极与土建专业单位协调,明确变频电室、电话机房地坪环境等,并全面了解各电器设备房门的开启状况、管道预埋状况等,同时与水利专业人员沟通以便对用电量、用电设备位置等进行明确,为施工提供技术参考[2]。 2.3严格控制材料、设备质量 电气工程质量水平直接受原材料质量的影响,在电气工程中,应严格把关电缆、线盒、电线、电气管材等电气原材料。在施工前,将不合格的原材料排除,并对供应商提供的材料进行进场验收。同时,对控制柜、变压器、灯具等电气设备进行质量把关。对于一些重要电气设备,在条件允许的情况下应驻厂监造,并在使用前做好验收工作。此外,还应加强施工设备维护,在施工期间确保设备的正常工作,确保施工顺利进行。 3电气工程施工中的质量控制计划 3.1配管配线工程质量控制技术 在配管配线安装中,首先,所有的配管材质均需符合国家质量标准,且避免钢管浸水、锈蚀,而对于阻燃PVC管,其氧指数应大于27,所有管子管径均与图中规格一致[4]。其次,对于弯管选取而言,其半径应比规范中的转弯半径大,使用弯管器进行煨弯,并在合理范围内控制扁圆偏差,确保无皱折现象出现。再者,配管安装中,线盒与金属管子相配套,并根据需要用螺母对线盒内外进行固定。对于螺纹的管子,可使用塑料进行护口,按照标准将管子埋入混凝土,且将管子旁边的保护层设置在大于20mm的范围内。而对于消防线路,应在专用管井外安装明管配线,施工人员还应将防火涂料涂在管子外表,与地线相接。 3.2安装插座、配电照明箱等设备的质量控制技术 在插座、配电照明箱、灯具的安装过程中,首先应根据图纸设计要求,选择合适的安装位置,进行科学的施工定位。 3.3安装调试阶段的控制技术及防雷工艺 在电气工程施工中,当所有安装作业完成后,电气工程仍没有结束,还需对所安装的设备、线路进行调试,以此对线路的运行、设备的工作状况进行检查。在调试阶段,为确保有效的质量控制,可根据需要,利用适合的技术,进行规范、科学的调试工作。例如,在导线、电缆的调试中,应对其进行绝缘测试,经过测试,在确保合格后进行电力输送,不可仅凭经验送电,以此防止电力事故的发生[5]。同时,做好防雷工作,屋面的金属、金属门窗、防护栏杆等均为重点防雷对象,连接好各道工序,根据设计要求、规范预留接地端,进行外壳接地。而对于消防泵的控制,由于涉及到现场手动、降压起动、自动起动、备用互投等控制,且联系着一定的安装调试单位,因此,在控制过程中,容易出现技术、协调配合方面的问题,在调试时,需要电气工程师根据线路走向、设计图进行合理控制。此外,在设备运行调试中,在调试前先将继电器等元件的指数设置到规定值,并根据规定时间设置调试运行时间,然后利用先单体后联动、先空载后带负荷的方式进行调试,确保调试的准确性、有效性。在调试中,还应注重调试的全面性,不应忽视市电的切换、双电源末端切换、发电机启动的调试,应对每个可调试的设备进行调试,通过调试及时发现问题,解决问题,确保电力的安全输送,线路的顺利运行。 3.4电气工程质量控制的安全 安全整个电气工程施工的重点,在工程开展中,应以“安全第一”为理念,应做好安全工作。首先,做好编制工程的安全组织措施,根据工程特点,对施工人员进行岗前安全培训,并制定违规惩罚制度,给予违反安全操作规程的工作人员一定的惩罚,提高安全意识。其次,建立安全施工组织设计的编制、安全用电技术措施等,并向专业电工、各类用电人员介绍施工组织设计的技术内容、注意事项等,确保安全、正规用电。最后,对施工的每一环节进行严格控制,完善交底,建立一套有效的质量监督体系,全面管理材料购买、施工等过程。 4结束语 电气工程是一个复杂的工程,包括自动化控制、工厂动力、变配电系统、消防报警、空调照明等各方面。在整个电气工程中,工程管理必不可少,而质量控制是工程管理的重中之重,直接关系着电气工程水平。在实际的电气工程施工中,存在着施工人员技术不过关、材料质量不合格、设备安装混乱等问题,影响工程质量。因此,为了有效控制电气工程质量,施工单位、技术人员等需要从施工前、施工阶段、安装调试阶段质量控制等方面入手,利用科学的配管配线安装技术、插座、照明设备安装技术、调试技术,全面控制电气工程质量,确保工程的高效开展,为人们提供安全、可靠的电力环境。 安装工程论文:电力设备安装工程施工质量控制浅析 【摘要】电力设备的安装工程,是指工程项目逐步落实的阶段性过程,因此,此阶段对产品质量有着决定性的作用。对电力设备工程进行严格的监控,能够有效的提高电气设备安装的质量。本文针对如何管理把控电力设备安装工程,如何选择设备所需裁量,人员分配等相关技术及管理方面展开探讨。 【关键词】电力设备;工程安装;产品质量 引言 电力设备安装工程较为复杂,对质量的把控需要考虑很多因素,如设计、工艺、操作、措施等多个相关层面。在电力设备安装的过程中,不允许出现任何细微的波动或差异,否则将对产品质量造成事故性的影响。此外,电气设备在安装完成后,如发现问题在进行拆卸,将会带来极大的损失,并且对电网运行、工作人员安全等方面的安全性形成危害,由此可见,电力设备安装过程的质量把控的重大意义。 1对电力安装工程形成质量影响的主要因素 1.1人为因素 人工是电力安装工程的执行安装因素,人工的工作过程,对整体工程质量带来直接的影响。每一位电力安装工程中的人工环节,都对工程结果的质量有着直接、间接的影响,因此,着手提高人工素质对提高整个工程质量有重大的作用。 1.2施工材料因素 工程质量的基础,在于施工材料的质量,要求工程质量达标,首先要对施工材料质量是否达标进行严格把控。施工材料达标,才可创造出正常的施工环境。在电力安装工程中,施工材料用量大种类多,如施工材料出现质量问题,将对整体电力安装工程质量造成极大的危害,因此,严格把控施工材料的质量,是有效提升、确保工程质量的重要措施。 1.3施工方案因素 施工方案对于整体工程而言,是直决定工程进度、质量、投资三大目标控制能否实现的因素。错误的施工方案,往往会带来进度减缓、投资增大、质量不合格等相关影响。因此,在制定施工方案时,要从技术、组织、管理、操作等相关方面全面考虑,以达到经济合理、操作方便,符合工程质量等方面为目的,制定出提高进度、控制成本、施工步骤完善的施工方案。 1.4工程机具设备因素 机具设备在电气安装工程中,起到施工生产的作用,机具设备的全面质量优劣,会直接对整体工程大部分工程步骤造成影响,因此,对于机具设备质量把控,也是电力安装工程至关重要的关键点,对于机具设备质量要求,应当参考经济合理、技术先进、维护修复是否简便等相关条件选择。 2电力安装工程质量把控建议 2.1对施工人员筛选及培训需严格 施工人员对施工质量、产品质量有相对的意识,对于管理流程、工程质量把控等有着至关重要的帮助。因此,对于整个电气安装工程而言,施工人员的筛选及培养显得及其重要,因此,依照全面质量管理的观念,应当使施工人员树立五大观念:质量第一、为用户考虑、社会及企业效益、预控为主、数据代表成绩。另外,对于施工人员的技术培养要着手技术操作是否熟练、可操作技术是否全面及技术更新,对于施工管理人员,应当培养工作组织,技术指导相关能力。 2.2材料质量及设备质量把控 对于材料及设备质量的把控,首先需要对采购人的产品质量认知培训,采购人员需要拥有相关的专业知识,以便对采购物品质量有相对的坚定能力。另外,对于采购人员的全方位素质也应当培养,确保工作过程中不出现人工事故。 2.3施工阶段质量强化监控 施工阶段是实现工程设计方向的最终途径,对于工程产品质量以及工程项目价值而言,也是重要的实现阶段之一,因此,强化对施工阶段的监控,将对整体施工工程实体形成,有良好的帮助。例如:对于资源投入、条件质量、生产过程等多方面都起到垫基的作用。 2.4着手提高质量把控水平的管理 质量的控制欲技术层面的因素密切相连,而技术因素除了人工技术水平以外,还对装备、检测技术、数据等相关。作为一个工程,要保证质量,首先就要提高质量的水平,相关应当向新工艺、新技术方向着手发展。对于把控的制度,也应当严格化,对于工人的技术素质等需要不断的更新培训,以此来确保工程产品结果的质量。 2.5关于监理目标及责任制定 监理的目标、进度机会以及人员物料等计划,都应带按照工程规定来严格制定,必须使监理明确清楚自己责任以及目标。如监理必须清晰工程每个步骤、每个设备及设备部位、各阶段的质量等标准,对于验收成果也要有清晰的规范。 3电力设备安装工程的施工步骤及标准 3.1电力设备安装工程施工准备 电力设备安装工程阶段中,首要的是施工准备,准备标准包括技术准备、材料准备、场地准备、工作人员准备、机具准备等。技术准备主要包括工作人员施工前对工程图纸审查,确保对工程意图的特点、意图及步骤清晰明了,对工程的难点与重点分析出相对应的合理解决方法,以此来确保工程整体质量结果。 3.2电力设备安装工程材料准备 因电力设备安装工程的材料要求十分严格,所以工程中所需要的施工材料,都必须按照国家相关规定的标准来进行采购,并要有相关合格证书,对于材料的领取制度,也要有相应的制度,保证实际工程进度能够满足期望进度。 3.3人员准备 工作人员需有合格技术水平、技术素质及人员素质,对于工作人员的技术各方面综合素质的审核,必须严格制定及执行,要求确保人员技术能够满足工作进度,人员素质能够保证工程质量是否达标。 4电力设备安装工程设备安装标准 4.1电力相关设备安装 电力设备安装时,应当先由相关工作人员对设备开箱做好检查及记录,检查标准为:高低压开关柜是否对应工程要求型号、数量是否齐全、部件是否出现损坏等相关合格标准。设备检查完毕后,需要对设备进行运输,运输过程中,应当减低不必要的震动,如可以使用木箱等装载器具放置,减低设备受损伤的概率,搬运过程中,物件倾斜角度应当保持在15°。 4.2配电室管道安装标准 管井施工主要步骤分为土方、钢筋、模板、混凝土等工程。在实施土方工程中,应当对管井及管埋入的大小及位置,进行严格的检查;钢筋工程应当选择表面光滑且无污垢的钢筋材料,对于钢筋焊接施工人员必须要求有相关从业资格;模板工程需要确保,模板在施工完成后不会出现弯曲的现象,拼接不会出现漏浆;混凝土需要避免漏振等现象,应当注意分层下斜、分层捣实等相关步骤的实施。 5电力设备安装工程的安全质量措施 电力设备安装工程中,安全的标准控制,也是对工程整体质量有间接的影响。在繁琐且长期的工程中,工人的安全问题,也是工程质量的关键,如出现人员受伤等相关现象对财力、工期都会带来极大的影响,对工程质量是存在极大的隐患,而电力设备安装工程的人员常处于高空等(如图1所示)危险条件下工作。因此,工程中的安全问题,也必须要重视,必须严格、全面的为工作人员的安全考虑,制定出合理化、符合施工现场条件的最佳安全方案,以此来确保工程的建设能够顺利开展,提高工程建设质量结果。所以,应当有相关人员给施工人员进行安全质量措施培训,培训内容必须包括,施工人员的安全操作水平、自我保护能力、对环境安全隐患排查能力,是工人行为能够严格按照规定来进行。 6结语 电力行业的发展,使整体电力市场的竞争愈发激烈,对于质量要求也越来越高。作为一个电力设备安装企业,如想在行业竞争中出类拔萃,对于加强对电力设备安装工程质量的管理控制就是必须落实。因为,电力设备安装工程庞杂,施工过程必须需要认真落实。对于整个工程而言材料、方案、设备、人员安全等等都会对工程质量产生影响。当施工过程出现问题,极易导致施工中断,甚至对工作人员的生命产生威胁。所以,工程质量的达标,一套合理可执行的质量管理措施是必备步骤。 作者:张弘 单位:合肥电力安装有限公司 安装工程论文:电力设备安装工程施工质量控制浅析 【摘要】电力设备的安装工程,是指工程项目逐步落实的阶段性过程,因此,此阶段对产品质量有着决定性的作用。对电力设备工程进行严格的监控,能够有效的提高电气设备安装的质量。本文针对如何管理把控电力设备安装工程,如何选择设备所需裁量,人员分配等相关技术及管理方面展开探讨。 【关键词】电力设备;工程安装;产品质量 引言 电力设备安装工程较为复杂,对质量的把控需要考虑很多因素,如设计、工艺、操作、措施等多个相关层面。在电力设备安装的过程中,不允许出现任何细微的波动或差异,否则将对产品质量造成事故性的影响。此外,电气设备在安装完成后,如发现问题在进行拆卸,将会带来极大的损失,并且对电网运行、工作人员安全等方面的安全性形成危害,由此可见,电力设备安装过程的质量把控的重大意义。 1对电力安装工程形成质量影响的主要因素 1.1人为因素 人工是电力安装工程的执行安装因素,人工的工作过程,对整体工程质量带来直接的影响。每一位电力安装工程中的人工环节,都对工程结果的质量有着直接、间接的影响,因此,着手提高人工素质对提高整个工程质量有重大的作用。 1.2施工材料因素 工程质量的基础,在于施工材料的质量,要求工程质量达标,首先要对施工材料质量是否达标进行严格把控。施工材料达标,才可创造出正常的施工环境。在电力安装工程中,施工材料用量大种类多,如施工材料出现质量问题,将对整体电力安装工程质量造成极大的危害,因此,严格把控施工材料的质量,是有效提升、确保工程质量的重要措施。 1.3施工方案因素 施工方案对于整体工程而言,是直决定工程进度、质量、投资三大目标控制能否实现的因素。错误的施工方案,往往会带来进度减缓、投资增大、质量不合格等相关影响。因此,在制定施工方案时,要从技术、组织、管理、操作等相关方面全面考虑,以达到经济合理、操作方便,符合工程质量等方面为目的,制定出提高进度、控制成本、施工步骤完善的施工方案。 1.4工程机具设备因素 机具设备在电气安装工程中,起到施工生产的作用,机具设备的全面质量优劣,会直接对整体工程大部分工程步骤造成影响,因此,对于机具设备质量把控,也是电力安装工程至关重要的关键点,对于机具设备质量要求,应当参考经济合理、技术先进、维护修复是否简便等相关条件选择。 2电力安装工程质量把控建议 2.1对施工人员筛选及培训需严格 施工人员对施工质量、产品质量有相对的意识,对于管理流程、工程质量把控等有着至关重要的帮助。因此,对于整个电气安装工程而言,施工人员的筛选及培养显得及其重要,因此,依照全面质量管理的观念,应当使施工人员树立五大观念:质量第一、为用户考虑、社会及企业效益、预控为主、数据代表成绩。另外,对于施工人员的技术培养要着手技术操作是否熟练、可操作技术是否全面及技术更新,对于施工管理人员,应当培养工作组织,技术指导相关能力。 2.2材料质量及设备质量把控 对于材料及设备质量的把控,首先需要对采购人的产品质量认知培训,采购人员需要拥有相关的专业知识,以便对采购物品质量有相对的坚定能力。另外,对于采购人员的全方位素质也应当培养,确保工作过程中不出现人工事故。 2.3施工阶段质量强化监控 施工阶段是实现工程设计方向的最终途径,对于工程产品质量以及工程项目价值而言,也是重要的实现阶段之一,因此,强化对施工阶段的监控,将对整体施工工程实体形成,有良好的帮助。例如:对于资源投入、条件质量、生产过程等多方面都起到垫基的作用。 2.4着手提高质量把控水平的管理 质量的控制欲技术层面的因素密切相连,而技术因素除了人工技术水平以外,还对装备、检测技术、数据等相关。作为一个工程,要保证质量,首先就要提高质量的水平,相关应当向新工艺、新技术方向着手发展。对于把控的制度,也应当严格化,对于工人的技术素质等需要不断的更新培训,以此来确保工程产品结果的质量。 2.5关于监理目标及责任制定 监理的目标、进度机会以及人员物料等计划,都应带按照工程规定来严格制定,必须使监理明确清楚自己责任以及目标。如监理必须清晰工程每个步骤、每个设备及设备部位、各阶段的质量等标准,对于验收成果也要有清晰的规范。 3电力设备安装工程的施工步骤及标准 3.1电力设备安装工程施工准备 电力设备安装工程阶段中,首要的是施工准备,准备标准包括技术准备、材料准备、场地准备、工作人员准备、机具准备等。技术准备主要包括工作人员施工前对工程图纸审查,确保对工程意图的特点、意图及步骤清晰明了,对工程的难点与重点分析出相对应的合理解决方法,以此来确保工程整体质量结果。 3.2电力设备安装工程材料准备 因电力设备安装工程的材料要求十分严格,所以工程中所需要的施工材料,都必须按照国家相关规定的标准来进行采购,并要有相关合格证书,对于材料的领取制度,也要有相应的制度,保证实际工程进度能够满足期望进度。 3.3人员准备 工作人员需有合格技术水平、技术素质及人员素质,对于工作人员的技术各方面综合素质的审核,必须严格制定及执行,要求确保人员技术能够满足工作进度,人员素质能够保证工程质量是否达标。 4电力设备安装工程设备安装标准 4.1电力相关设备安装 电力设备安装时,应当先由相关工作人员对设备开箱做好检查及记录,检查标准为:高低压开关柜是否对应工程要求型号、数量是否齐全、部件是否出现损坏等相关合格标准。设备检查完毕后,需要对设备进行运输,运输过程中,应当减低不必要的震动,如可以使用木箱等装载器具放置,减低设备受损伤的概率,搬运过程中,物件倾斜角度应当保持在15°。 4.2配电室管道安装标准 管井施工主要步骤分为土方、钢筋、模板、混凝土等工程。在实施土方工程中,应当对管井及管埋入的大小及位置,进行严格的检查;钢筋工程应当选择表面光滑且无污垢的钢筋材料,对于钢筋焊接施工人员必须要求有相关从业资格;模板工程需要确保,模板在施工完成后不会出现弯曲的现象,拼接不会出现漏浆;混凝土需要避免漏振等现象,应当注意分层下斜、分层捣实等相关步骤的实施。 5电力设备安装工程的安全质量措施 电力设备安装工程中,安全的标准控制,也是对工程整体质量有间接的影响。在繁琐且长期的工程中,工人的安全问题,也是工程质量的关键,如出现人员受伤等相关现象对财力、工期都会带来极大的影响,对工程质量是存在极大的隐患,而电力设备安装工程的人员常处于高空等(如图1所示)危险条件下工作。因此,工程中的安全问题,也必须要重视,必须严格、全面的为工作人员的安全考虑,制定出合理化、符合施工现场条件的最佳安全方案,以此来确保工程的建设能够顺利开展,提高工程建设质量结果。所以,应当有相关人员给施工人员进行安全质量措施培训,培训内容必须包括,施工人员的安全操作水平、自我保护能力、对环境安全隐患排查能力,是工人行为能够严格按照规定来进行。 6结语 电力行业的发展,使整体电力市场的竞争愈发激烈,对于质量要求也越来越高。作为一个电力设备安装企业,如想在行业竞争中出类拔萃,对于加强对电力设备安装工程质量的管理控制就是必须落实。因为,电力设备安装工程庞杂,施工过程必须需要认真落实。对于整个工程而言材料、方案、设备、人员安全等等都会对工程质量产生影响。当施工过程出现问题,极易导致施工中断,甚至对工作人员的生命产生威胁。所以,工程质量的达标,一套合理可执行的质量管理措施是必备步骤。 作者:张弘 单位:合肥电力安装有限公司 安装工程论文:建筑电气安装工程质量控制技术要点 摘要:本文对现代建筑电气安装工程质量控制技术的重要性进行阐述,并对该工程质量的常见问题进行详细的总结,对工程质量控制技术的要点进行了深入的调研。 关键词:现代建筑;电气安装;控制技术要点 1现代建筑电气安装工程质量控制技术的重要性 当今,建筑行业不断取得突破性成就,面对不断的发展,电气工程自然也随之取得了越来越重要的地位。建筑工程的质量,对建筑物的使用性能与功能造成了直接影响,因此,电气工程师的专业技能以及管理能力对此而言至关重要。在对电气施工安装质量管理中,对每一个施工程序都应重视,对每一个施工环节都要抓紧,对于各种易于发生的质量问题与隐患,应对其加以特别关注,及时采用科学合理的手段对质量进行严格的控制。因此,在现代建筑电气安装工程质量控制中,技术的重要性无可替代。 2现代建筑电气安装工程质量的常见问题 2.1建筑电气机电设备质量存在问题 在进行具体的安装操作时,部分企业存在安装乱象,一味只求速度,追求经济利益,把产品的质量安全问题抛之脑后。这些乱象主要体现在以下方面。比如,为了追求经济效益、节省成本,部分企业从设备上做文章,所使用的设备质量差,参数不符合标准,自然在操作过程中也会遇到诸多问题。这些劣质设备,一方面是工作人员责任意识不够,没有进行足够重视,到买来后才发现设备存在的质量问题,但为时已晚。还有,就是相关企业过于注重经济效益而把质量安全放在一边,恶意压低成本而购买劣质设备,或者是所购买的设备证件不齐全。 2.2建筑电气安装技术人员综合技能素质水平低 当今有的企业一味以减少支出、扩大收入为目标,聘用一些资历不足、专业不够的人员进行电气安装技术工作。另外,在很多企业内部尚未完善人才管理机制,也缺乏对技术工作人员的继续教育与培训工作,这也必然导致了技术工作人员水平难以跟进,不断出现各种问题,难以充分保障安装质量水平。 2.3管理措施不完善、落实不到位 目前,部门建筑工程相关安装企业管理机制落后,落实工作难以到位。建筑安装工程工作比较繁杂,细节较多,安装周期也较短,这一系列特征表明,对于建筑电气安装部门来说,只有对管理机制进行完善,才能从根本上提高质量。在执行管理机制的时候,必须要从现实情况出发,实事求是,在落实环节中把握到位,紧密结合现实状况加以执行。 3现代建筑电气安装工程质量控制技术要点 3.1对安装施工技术人员进行培训优选 为了要提高施工技术工作人员的专业技术水平,从而确保工程的质量,相关企业要对技术人员进行足够重视,加强对于他们的培训工作,加强指导,定时考核,定期筛选,以技术为出发点和落脚点,从而从根本上解决安装过程中出现的质量问题。 3.2对安装单位进行资质审查 安装单位进入审核环节,应向工程监理部门提交安装资质与相关材料证明。其中主要包括:营业执照;资质证书;施工组织设计;工程业绩;特殊工种人员上岗证和开工报告。监理应审查:营业执照是否过期,资质证书的年审情况,资质等级是否满足工程要求,组织机构和人员安排是否满足工程需要,质量管理体系、技术管理体系、质量保证体系落实情况等等。监理应对施工组织设计做出批复检查开工准备情况,并对开工报告做出批复。有关资质材料的复印件应加盖施工单位公章,交监理留存。 3.3材料设备进场和使用报审 在施工所用的设备材料进场前,其相关安装工作人员要提交相关的材料设备进场报审表给监理部门。监理部门在收到报审表之后,就要针对报审表上列举的相关材料和设备进行详细检查,从而确保这些材料设备都符合质量安全标准,符合施工需要,更要核对其生产部门的市场评价,政府部门认可的相关认证资质是否健全。只有对上述条件一一进行审核,才可以对相关材料进行签收,让设备进入工厂。在这之后,监理部门会收到安装单位所提交的材料,这些材料主要包括:出厂证明、质量合格证、检验报告、使用说明书和电路图等。监理部门应该按照提交的相关材料,一一检查进厂的设备各项参数和性能能否满足相关需要。上述文件监理审看原件后留下复印件。有些进口设备可根据出厂编号在网上查询销售时去向,以辨真伪。 3.4安装质量检查与验收 在所有电气设备的安装过程中,应务必做到:安装位置与安装方式满足设计规定,对于设备房,应普及接地带,且保证接地连接安全可靠。所有的螺栓都应保证紧固,绝缘件之间不应出现裂纹,交接试验也应保证合格。监理工程师加强对建筑电器质量的控制,不仅仅要对安装单位进行资质审核、对入场的设备严加管控,还要更加重视监管施工全过程和对安装后的相关质量进行验收。 4结语 综上所示,对现代建筑电气安装工程质量公职技术的各方面要点进行了概括与分析。众所周知,唯有将这些工作真正做到实处,才能解决电气安装工程质量存在的诸多问题,进一步保证安装工程的效率与质量。建筑安装工程的质量优劣,对建筑工程整体的质量都起到着重要影响,甚至直接决定了建筑安装工程的质量。对此,企业与监管部门都应保持高度重视与警惕,不断提高安装施工的质量与进度,保证安全、保证进度,消除隐患,促进质量。 作者:王学军 单位:八冶建设集团有限公司山东分公司 安装工程论文:建筑安装工程项目风险管理 摘要:随着我国建筑业的不断发展,建筑安装工程也取得了十分显著的成效,其不仅为人们的日常生活提供了便捷的服务,而且也在很大程度上提升了建筑物的应用功能。然而,建筑安装工程在实际施工时,由于其涉及的项目内容和安装技术较为繁杂,所以面临的施工风险也是极为明显。因此,为了进一步确保建筑安装工程的施工质量和施工安全,相关施工单位应对工程项目风险加大管理力度,制定有效的风险识别方法和控制措施,这样才能从根本上提高工程质量,达到理想的安装效果。 关键词:建筑安装工程;项目风险;管理分析 目前,建筑安装项目已成为建筑工程中不可缺少的组成部分,其在实际运行过程中,不仅需要投入较多的成本和施工周期,而且对于技术要求也是十分之高,相对,这就给安装工程的顺利开展带来了很大的挑战,政治风险、经济风险、合同风险等因素也开始应运而生,不仅影响了安装工程的施工质量,而且也给企业效益的提升造成了很大的困扰。因此,必须做好建筑安装工程风险管理工作,这样才能减少工程变更情况,提高施工质量,使整个建筑安装水平都能获得最大化提升。 1风险识别方法 1.1核对表法 该风险识别方法是对建筑安装工程中,可能发生的风险事故及其事故成因、来源等相关内容用表格的方式清晰的罗列出来,以便可以让项目管理人员能够在第一时间发现安装工程中存在的潜在风险。 1.2工作分解结构法 该风险识别方法是将整个建筑安装工程进行合理的细化,以便可以帮助相关工作人员了解每个组成部分的性质和相互之间的关系,进而大大节省了风险识别的时间,促进管理人员在短期内找到存在的具体风险因素,并及时的做出妥善处理。 1.3常识经验判断法 该风险识别方法是将以前的成功案例作为参考方案,并从中吸取经验教训,制定出新的风险控制措施。因为建筑装工程会涉及很多新技术,对其施工风险进行有效的预防和控制,目前尚未形成成熟的控制方案,所以采用常识经验判断法,就可大大解决风险因素对工程建设所带来的困扰和影响。 1.4敏感性分析法 该风险识别方法贯穿整个工程建设周期,可对项目施工风险进行假设和分析,进而帮助工程管理人员准确判断项目的性能变化以及所产生的变化幅度和影响等,以便可以快速的找出风险来源,制定对应的解决措施。 2风险内容分析 2.1外部环境风险 一般情况下,建筑安装工程项目都会处在露天环境中,且施工周期较长,因此,所面临的外界影响因素也是十分之多,如:地震、洪水、暴雨、泥石流等不可抗的自然力风险。另外,一些特殊地区还会受到、社会动乱、暴动、宏观政策变动、市场价格波动、利率浮动等不可抗的非自然力风险所影响。 2.2决策错误风险 工程项目承包商,在投资某项工程前,都会对应的制定一系列措施方案,若是这些方案内容与实际情况出现较大的偏差,则势必会给项目投资带来一定的决策错误风险,如:信息取舍失误风险、信息失真风险、业主买标风险、报价失误风险等。 2.3缔约和履约风险 该类工程风险主要是指合同管理、工程管理、物资管理、财务管理等方面的风险,目前,很多建筑承包单位都无法对缔约和履约风险给予正确的认识,进而使得安装工程在实际建设时,经常会发生各种违约问题,严重时甚至还会导致承包单位破产倒闭。 2.4责任风险 建筑安装工程项目中所涉及的职业责任、法律责任、人士责任等基本都是由承包单位所承担,一旦这些责任出现差池,则都会给企业利益带来不可规避的责任风险。 3风险评价 首先,要清晰的明确出风险评价基准。且项目主体还要针对各种风险后果进行认真的推敲,看其是否与自身所承担的能力相适应,这种风险评价基准既可以是相对的,也可以是绝对对的。另外,个体风险和整体风险都要建立对应的评价标准,这样才能确保风险评估的准确性和实效性。其次,要对项目整体风险水平进行有效的评估。建筑安装工程项目管理人员要全面掌握各种常见风险,并对其制订相应的评估打分表,可聘请相关专家来进行打分,这样才能精准的获得风险单项分值,通过求和,就可合理的定位出安装项目的整体风险等级。最后,采取对比的方法,将项目整体风险水平和单个风险水平,与气相对应的评价基准进行有效对比和分析,进而看工程的项目风险是否处在可控范围内,然后再结合实际情况采取正确的控制措施,以便可以将风险控制在最小化,为整体工程的顺利开展打下牢固的基础。 4风险的控制与防范 4.1风险防范措施 4.1.1政治风险 该类项目风险是在承包商不知情的情况下才会产生,因此,为了避免这种风险的扩散,相关承包单位应在投标前,对所要投资的项目进行认真的了解,并结合当前的国情以及社会发展形势,来制定严谨、完善的投资计划,这样即使出现问题,也会在第一时间采取有效举措加以防范和控制。 4.1.2经济风险 建筑安装工程的经济风险,必须要符合当下的社会经济体制,所以,为了杜绝风险因素的产生,建筑承包单位必须在投资前期,做好相关信息的收集和调研,详细了解国际金融市场信息,这样才能规避风险,减少不必要的损失。另外,还可在相关合同中增加保值条款,使合同参加汇率保险,然后再通过多种货币组合或多家公司联合承包的方式来分散汇率变动风险,并采取有效的预防措施加以防范。 4.1.3合同风险 对于该类项目风险因素的防范,首先,要安排专业监理人员对工程合同原文进行详细的审核,看其是否存在不平等条约。其次,项目风险控制人员要明确工程甲乙双方的权利和义务,并划分出双方必须履行的法律责任,对出现争议的条文,要及时与业主进行协商和沟通,以便可以适当的做出完善和修改。最后,还要保证项目建设资金的充足,按照相应的管理制度,合理安排施工工期,并有效处理施工质量和施工成本关系,进而使其整个安装工程施工都能在合同的约束下,按部就班的实施开展。 4.1.4成本风险 成本风险的防范,关键在于加强成本管理,并实时掌握市场材料价格的变动情况。同时,在安装施工过程中,还要加强资源的有效利用和优化配置,从而最大程度上减少资源浪费,提高工程的投资效益和社会效益。 4.2风险控制措施 4.2.1风险回避 风险回避措施是一种最为常见的风险处理方法,其主要是通过对项目风险因素的回避,来减小可能发生的风险损失损失。一般情况下,风险回避都会作为一种规章制度出现在工程管理规范中,如要求安装项目在实际施工时,一定要禁止采用技术不成熟的施工工艺,并规定相关管理人员要及时的对已完工的施工项目进行风险识别和评估,这样才能最大化控制项目风险的产生,提高安装工程质量。 4.2.2风险损失控制 首先,风险控制人员要对安装工程项目的相关内容进行严格的审查,并结合其施工特点,制定行之有效的预防方案或减少损失的措施。其次,要建立完善的风险指导计划,如:安全计划、重复检查工程建设计划、灾难计划、应急计划等,这样才能帮助承包商有效避免损失的发生,使风险损失程度降到最低等级。 5结束语 建筑安装工程,是一项投资大、内容多、风险高的投资项目,其在实际施工时,难免会受到各种风险因素所影响。因此,为了改善这种施工情况,相关承包单位一定要加强项目风险管理工作,通过采取有效的风险识别措施和风险防范措施来降低对工程项目建设的影响程度,以便可以最大化的保证工程利益,为其顺利开展创造良好的条件。 作者:赵小军 单位:山西省工业设备安装集团有限公司 安装工程论文:机电安装工程施工技术与质量控制 摘要:随着现代社会的快速发展,机电工程也在快速的增多。而在这项工程中,机电安装施工技术和质量控制是非常重要的一项工作,其直接关系到人们的生活质量,制约着机电工程的发展。所以在现代的机电安装施工技术发展中,要转变传统工作观念,加强相关的管理措施,从而有效的提高工程质量,提高其在市场上的竞争力。 关键词:机电安装工程;施工技术;质量控制 在机电工程发展中,安装施工技术和质量控制是非常重要的工作,其直接影响到机电安装工程的顺利发展。只有对施工质量做到有效的控制,才能保证工作满足相关的施工要求。而且在安装企业的发展中,必须要完善管理体系,做好相关的管控工作,从而在保证机电安装质量的前提下,也保证了工作人员的施工安全,通过这些方面的控制,可以很好的提高市场的竞争力。 1机电安装工程中施工技术和质量控制的作用 机电工程的施工技术和质量控制对施工安全和质量影响严重,同时也影响着整个企业的经济效益,在这个竞争日益激励的机电工程市场,通过对机电工程施工质量的有效的控制可以有效的提高工程企业的综合实力,对于提高企业在市场上的地位和竞争实力有着关键性的作用。通过采用施工技术和质量控制方面的研究,可以促进机电安装工程安全稳定的发展。施工技术安全方面的管理和质量管理是机电安装工程施工的两个方面,这两之间的关系是相辅相成,共同进步的。在施工当中,只有科学的施工技术才能保证安全的施工并且提高施工的质量。所以在对机电安装进行施工技术和质量进行管理时,首先需要提高企业的综合技术,并且可以有效的提高施工人员的技术水平,从而来提高整个机电安装的施工质量,扩大企业的服务质量和规模,有效的提高其经济效益和社会效益。 2施工技术的工作重点 2.1室内低压配电箱安装的方法 在进行机电安装工程中,安装调试工作主要分成室内低压配电箱的安装调试工作和室外配电箱的安装工作。在进行室内低压配电箱安装调试工作时,表面上涂有油漆的配电箱安装在一个较为稳定的环境下,显示分配装置要做出明确的标识,任何电器都不可在这个地方安装。在安装部署室内低压配电箱时要保证涂层油漆表面的光滑,并且符合相关环保的要求,从而很好的显示出低压配电装置的适配标准,确保在安装工作中低电压配电箱地板和任何电气都没有出现连接。如果电气开关中电流非常大或者开关操作频繁,为了保证安全,应该加强相关的防护措施的建设。 2.2室外配电箱的安装方法 在对室外的配电箱进行安装时,首先需要考虑到的就是天气情况对其造成的影响,所以施工人员在工作时,首先要做的就是设计防雨罩。如果是设置在一个公共场所,防止人们破坏以及一些触电的危险,一般需要安装一个固定箱门,并且保证箱门是锁着的。在户外配电箱安装时,要选着出合理的安装位置,计量安装在小孩子不可能轻易触碰到的地方,并且要做好相关的防护措施和安全警示标志,避免危险情况的出现。 2.3机电系统的有效调试 在机电工程安装完成投入使用之前,工作人员需要对其进行严格的调试。在进行调试过程中,主要有调试的准备工作,设备的启动和停止等。调试的准备工作主要是对设备的各种系统安装完成后投入运行,应严格调试。调试的准备工作主要是对设备的各项数据进行检查,保证其符合相关的要求。对设备的工作环境和通风情况进行仔细的调查,对各种线路的布置进行合理的控制,对机电运行中的电压和电流进行有效的测试,保证设备处在一个正常的工作状态。在机电设备安装过程中,一定要按照相关的工作规范来进行安装,保证安装的稳定性和可靠性,然后进行调试工作,对设备的的运行参数结合其运行环境做出准确有效的综合评价。 3质量控制的有效的办法 3.1建立其规范的质量控制标准 在机电安装工程中,就需要贯彻质量控制意识,通过采用教育宣传和严格管理方式提高质量方面的控制,保证每个员工都可以对质量控制做到充分的认识,明白质量控制的重要性,确保工作人员在施工过程中可以按照工作要求和规范来进行施工。在现代的机电安装企业中,首先需要对管理理念进行充分优化,还需要对质量控制系统进行有效的建设,结合工作的实际情况,制定出合理的规范和管理标准,促进施工技术安全和质量控制得到进一步的提高。此外,工作人员根据发展的实际情况,对机电安装施工设计的质量进行更加深入的优化,帮助企业进行有效的管理,激发员工的工作潜力,使他们发挥出更多的积极性和创新精神,保证机电安装工作的安全和质量。 3.2严格执行质量管理控制方法 在机电安装工作中,为了保证安全安装和机电设备安装的质量,企业首先需要建立相关的质量管理制度,再在实践工作中对这项管理制度进行不断的完善,这样可以保证在正常的施工中,可以对施工进行有效的质量控制和监督。避免因为工作人员的失误或者工作的复杂性而引发安全事故,保证一切安装工作都可以满足工程设计的要求。另外,还需要根据实际的工作要求加强监控系统建设。在机电工程实践的安装工作中,应该根据实践的情况,采取先进的技术管理措施,保证企业可以积极的开展相关的控制工作。机电设备的安装环节是影响工程质量的主要因素,在安装环节的管理中,主要的管理内容是对安装步骤和监督人员的技术等。在安装过程中,专业技术人员必须要按照设备安装说明,按照步骤进行建设,避免因为没有按照工作要求而出现的施工错误,造成设备或者人员损伤等情况,影响到机电设备整体的运行效果。企业可以充分的利用网络监控技术,做到全方位的控制。因为机电安装技术性强,所以各个环节都必须严格按照相关的要求来进行施工。在机电安装工程完成后,需要进行完全验收之后,再投入真正的使用。 3.3对其中的影响因素进行有效的控制 在机电安装的质量控制中,影响因素有很多方面,在进行施工时,首先需要保证工作人员具有相关的施工资质,这样才能保证他们进行安全的施工,并且施工质量也可以得到保证。保证施工的规范化和科学化。企业需要根据机电安装工程的特点,制定出十分详细的施工技术和管理方案,根据实际的情况,制定出有效的质量管理标准,对这项工程中,质量管理存在的难题进行有效的处理和解决,从而做到有效的质量控制。关于机电安装施工技术的管理工作相关企业应该加强对这项工作的重视,将应纳入到安装工程的全过程,首先从招标的工作开始,保证可以采用最合理的价格选择出最为优秀的管理队伍,然后提供出最为合理有效的管理方案。管理队伍在进行管理时,要对整个工程中的技术档案进行仔细的分析,充分的掌握这项施工中的技术要点,保证可以对整个施工过程进行高效的管理。不断完善相关的质量管理制度,确定可以对机电安装工作做到有效的保护。 4总结 总而言之,在建筑工程中,机电安装施工技术和质量控制是非常关键的,所以在这项工程的施工过程中,对机电安装技术进行不断的优化和规范,并且不断的完善管理制度,结合实际的工作情况,对各个工作部门都做到严格的施工质量控制。保证施工可以符合现代工程项目的施工要求,从而全面的保证机电工程的施工质量和安全。 作者:周资清 单位:江铃汽车股份有限公司 安装工程论文:建筑电气安装工程施工质量管理与控制 摘要:在现代化的城市当中,由于社会的发展,对建筑工程的要求越来越高,对质量的要求也越来越严格。因此,本文针对建筑电气安装工程施工质量管理与控制做出了进一步探究,对建筑电气系统的主要构成、现场安装施工原则、影响电气安装施工质量管理以及控制的主要因素、管理以及控制策略给出了详细的分析。 关键词:建筑电气;安装施工;质量;控制 尽管建筑行业在我国的发展速度非常快,但由于建筑行业的发展起步比较晚,因此有一些施工技术还处于比较落后的状态。其中,电力安装工程技术的发展水平便比较落后,有时会导致施工质量不理想甚至不合格。电气系统为工程的重要组成部分,对项目工程的规划以及发展起到了十分重要的作用。在对建筑电气工程进行规划和改造的过程中,需要严格依照建筑行业的标准制定控制的方案,对内部的系统进行全面的建设和改造,才能保障系统的运行以及控制的效率。为了确保施工的水平,要从不同的角度进行考虑,制定有针对性的管理措施,从而将潜在的隐患消除。本文针对贵州区域的情况做出了如下分析。 1建筑电气系统的主要构成 在工程项目当中,电气系统是非常关键的组成部分,在规划项目以及发展项目中起到了巨大的作用[1]。在对电气工程进行规划以及进行改造的过程中,需要严格依照建筑行业的标准制定控制的方案,才能有效对内部当中的系统进行良好的控制。目前,在建筑工程当中包括了变电系统以及配电系统、动力设备以及照明系统、防雷以及弱电系统等。其中,每个系统都要有着重要的作用,对建筑进行了良好的保护,为功能的改造提供了基础条件。 2现场安装施工原则 2.1风险控制原则 在现代化的管理学当中,已经对工程进度风险的相关研究中的员工专业能力以及风险,纳入到了对风险进行预测的范畴中,借助相应的软件构建对质量进行管理的模型,对施工进度延误带来的风险进行论证,以便为之后控制进度的完善提供有力的依据[2]。在对电网的施工质量进行细致分析的过程中,需要建立具体关系的循环图。在建模时,对于系统动力学原理的有效应用,要对风险的处理过程进行力研究,具体为处理问题时间的长短对施工产生的各种影响,为控制项目的进度提供了重要的参考建议。 2.2质量质量原则 目前,建筑电气工程涵盖了变电系统和降配电系统,动力设备以及照明系统、防雷以及弱电系统等架构,每个系统都有着重要的价值作用,起到了良好的保护作用,为之后功能的改造提供基础条件。在对工程当中施工进程存在的风险进行研究的过程中,明确指出了在对质量进行管理中,进度风险中存在的问题。详细说明了在进度风险分析当中对控制系统的广阔应用前景。在对现场的施工质量进行鉴定时,逐步构建了识别结构,可以应用对质量进行管理的模式,对工程当中的六个主要的风险进行识别,在构建的结构方程前提下,制定能够迎合电气质量管理的具体方案。 3影响电气安装施工质量管理以及控制的主要因素 3.1工作人员的职业能力和素养 工作人员是安装过程当中的关键,对最终的安装成果有着直接的影响。所以,工作人员的专业能力以及素养对安装的质量至关重要[3]。在实际安装时,时常会进行一些交叉作业,如电气的安装、装修和安装等经常需要交叉作业。在这其中,不管哪个环节出现了错误,都会对最终电气的应用产生严重的后果。因此,要确保工作人员职业能力和素养,需要工作人员具备极高的责任感和职业道德,才能保障每个环节的工作质量。 3.2施工的原材料以及安装设备 原材料以及安装设备是保障有序进行安装的基础,如果在施工的过程中,原材料以及安装的设备有质量问题,会对施工的整体质量产生严重的影响。并且,购买原材料以及安装设备的人员如果没有较强的专业能力以及丰富的经验,会出现型号与图纸不符的情况等。一旦在施工的过程中应用了这样的原材料,后果不堪设想。此外,由于目前的市场环境比较复杂,市场当中会存在较多的假冒和劣质产品,如果购买的人员不能对其进行准确的判断,会影响之后电气的使用。 3.3工程监督工作不到位 在该项工程当中,如果监督检查工作不到位,很容易因为工作人员的疏忽,造成不必要的问题。因此,在对电气工程进行安装之前、安装的过程中以及安装之后,要对整个过程严格的监督检查,以便有效防止出现质量方面的问题,将工程的质量提升。所以,在安装工作实施之前,每位监督检查的工作人员都要对原材料以及安装设备详细进行检查,在全面保障质量的前提下,才能投入使用。在安装的过程中,要不断总结过程中的产生的问题。在安装工作完成以后,要进行跟踪检查,保障使用的质量。 4建筑电气安装工程施工质量管理以及控制策略 4.1提升工作人员的培训工作 根据相关的数据统计,该项工程在发生的所有安全装事故中,安全事故发生的概率最大,会对工程造成非常严重的危害。针对发生的安全事故进行分析,发生的重要原因是因为在其真实的过程中,工作人员的专业技术不强导致的。此外,从事该项工作的人员,自身并没有较高的安全意识,这些便导致了安全事故的产生[4]。因此,针对施工安装的企业来说,在相关的施工工作开始之前,要做好相应的培训工作。例如:在施工之前,通过专业知识讲座、实践培训等,保障每位工作人员都能对施工技术以及安装的流程有细致的了解。此外,在该项工程当中会有很多特殊的工作岗位,这对这些岗位,要严格选拔技术能力强的人才,以便全面保障工程最终的施工质量。其中,在对工作人员进行岗前培训工作之后,其工作效率和安全性与之前进行对比,有了明显的提升,相关的对比表1所示。 4.2提升原材料以及安装设备质量的管理工作 在真实的施工过程中,如果原材料发生了问题,或者设备出现了质量方面的问题,对电气安装的整个工程会产生直接的影响,使其产生严重的质量问题。因此,对于施工工程原材料以及相关安装设备的管理工作,对整个施工有着非常终重要的意义[5]。安装企业购买相关的材料以及设备的过程中,要严格遵守我国的建筑规定,细致筛选商家,选择高品质的商品。在实际购买时,要检查制造商的生产资质,对产品的质量进行综合全面的考察。在现场实施具体的安装工作时,对于运送到现场的原材料和相关的安装设备进行严格的抽取检查,在保障抽检的质量100%合格之后,才能对材料和设备进行使用。在电气安装工程进行时,还要加强对相关工作的监督管理,防止出现任何的偷工减料行为,避免产生一系列的安全事故。 4.3建立完善的电气安装工程管理制度 当前,建筑工程正开始向规模化开始发展,其复杂程度越来越高。针对该项工程来说,因为施工的环境以及工艺技术比较复杂,会涉及到很多的环节以及领域,并随着建筑行业的发展正在不断的产生变化。因此,工程的管理要随着时代的发展变化而变化,不断的更新以及完善其中的管理制度。①在工程实施之前,工程项目当中的领导层要注重对工程的管理工作,应用有一定管理经验的人才制定具体的管理制度。但在工程当中,会存在一些特殊的安装工程,管理人员要其给予高度的重视,制定有针对性的管理方案;②对施工的整个过程要实施进行监测,细致分析在施工过程中产生的一系列问题,及时对管理做出调整。 5结束语 总之,建筑工程在我国发展的速度正在逐步提升,建筑的规模也在慢慢扩大,所以对于电气安装工程的质量保障对整个建筑工程的安全性有着重要的意义。所以,要提升工作人员的培训工作、提升原材料以及安装设备质量的管理工作、建立完善的电气安装工程管理制度,全面保障电气安装工程的施工质量。 作者:骆杰 单位:贵州省冶金建设公司 安装工程论文:建筑电气安装工程施工质量管理与控制 摘要:在现代化的城市当中,由于社会的发展,对建筑工程的要求越来越高,对质量的要求也越来越严格。因此,本文针对建筑电气安装工程施工质量管理与控制做出了进一步探究,对建筑电气系统的主要构成、现场安装施工原则、影响电气安装施工质量管理以及控制的主要因素、管理以及控制策略给出了详细的分析。 关键词:建筑电气;安装施工;质量;控制 尽管建筑行业在我国的发展速度非常快,但由于建筑行业的发展起步比较晚,因此有一些施工技术还处于比较落后的状态。其中,电力安装工程技术的发展水平便比较落后,有时会导致施工质量不理想甚至不合格。电气系统为工程的重要组成部分,对项目工程的规划以及发展起到了十分重要的作用。在对建筑电气工程进行规划和改造的过程中,需要严格依照建筑行业的标准制定控制的方案,对内部的系统进行全面的建设和改造,才能保障系统的运行以及控制的效率。为了确保施工的水平,要从不同的角度进行考虑,制定有针对性的管理措施,从而将潜在的隐患消除。本文针对贵州区域的情况做出了如下分析。 1建筑电气系统的主要构成 在工程项目当中,电气系统是非常关键的组成部分,在规划项目以及发展项目中起到了巨大的作用[1]。在对电气工程进行规划以及进行改造的过程中,需要严格依照建筑行业的标准制定控制的方案,才能有效对内部当中的系统进行良好的控制。目前,在建筑工程当中包括了变电系统以及配电系统、动力设备以及照明系统、防雷以及弱电系统等。其中,每个系统都要有着重要的作用,对建筑进行了良好的保护,为功能的改造提供了基础条件。 2现场安装施工原则 2.1风险控制原则 在现代化的管理学当中,已经对工程进度风险的相关研究中的员工专业能力以及风险,纳入到了对风险进行预测的范畴中,借助相应的软件构建对质量进行管理的模型,对施工进度延误带来的风险进行论证,以便为之后控制进度的完善提供有力的依据[2]。在对电网的施工质量进行细致分析的过程中,需要建立具体关系的循环图。在建模时,对于系统动力学原理的有效应用,要对风险的处理过程进行力研究,具体为处理问题时间的长短对施工产生的各种影响,为控制项目的进度提供了重要的参考建议。 2.2质量质量原则 目前,建筑电气工程涵盖了变电系统和降配电系统,动力设备以及照明系统、防雷以及弱电系统等架构,每个系统都有着重要的价值作用,起到了良好的保护作用,为之后功能的改造提供基础条件。在对工程当中施工进程存在的风险进行研究的过程中,明确指出了在对质量进行管理中,进度风险中存在的问题。详细说明了在进度风险分析当中对控制系统的广阔应用前景。在对现场的施工质量进行鉴定时,逐步构建了识别结构,可以应用对质量进行管理的模式,对工程当中的六个主要的风险进行识别,在构建的结构方程前提下,制定能够迎合电气质量管理的具体方案。 3影响电气安装施工质量管理以及控制的主要因素 3.1工作人员的职业能力和素养 工作人员是安装过程当中的关键,对最终的安装成果有着直接的影响。所以,工作人员的专业能力以及素养对安装的质量至关重要[3]。在实际安装时,时常会进行一些交叉作业,如电气的安装、装修和安装等经常需要交叉作业。在这其中,不管哪个环节出现了错误,都会对最终电气的应用产生严重的后果。因此,要确保工作人员职业能力和素养,需要工作人员具备极高的责任感和职业道德,才能保障每个环节的工作质量。 3.2施工的原材料以及安装设备 原材料以及安装设备是保障有序进行安装的基础,如果在施工的过程中,原材料以及安装的设备有质量问题,会对施工的整体质量产生严重的影响。并且,购买原材料以及安装设备的人员如果没有较强的专业能力以及丰富的经验,会出现型号与图纸不符的情况等。一旦在施工的过程中应用了这样的原材料,后果不堪设想。此外,由于目前的市场环境比较复杂,市场当中会存在较多的假冒和劣质产品,如果购买的人员不能对其进行准确的判断,会影响之后电气的使用。 3.3工程监督工作不到位 在该项工程当中,如果监督检查工作不到位,很容易因为工作人员的疏忽,造成不必要的问题。因此,在对电气工程进行安装之前、安装的过程中以及安装之后,要对整个过程严格的监督检查,以便有效防止出现质量方面的问题,将工程的质量提升。所以,在安装工作实施之前,每位监督检查的工作人员都要对原材料以及安装设备详细进行检查,在全面保障质量的前提下,才能投入使用。在安装的过程中,要不断总结过程中的产生的问题。在安装工作完成以后,要进行跟踪检查,保障使用的质量。 4建筑电气安装工程施工质量管理以及控制策略 4.1提升工作人员的培训工作 根据相关的数据统计,该项工程在发生的所有安全装事故中,安全事故发生的概率最大,会对工程造成非常严重的危害。针对发生的安全事故进行分析,发生的重要原因是因为在其真实的过程中,工作人员的专业技术不强导致的。此外,从事该项工作的人员,自身并没有较高的安全意识,这些便导致了安全事故的产生[4]。因此,针对施工安装的企业来说,在相关的施工工作开始之前,要做好相应的培训工作。例如:在施工之前,通过专业知识讲座、实践培训等,保障每位工作人员都能对施工技术以及安装的流程有细致的了解。此外,在该项工程当中会有很多特殊的工作岗位,这对这些岗位,要严格选拔技术能力强的人才,以便全面保障工程最终的施工质量。其中,在对工作人员进行岗前培训工作之后,其工作效率和安全性与之前进行对比,有了明显的提升,相关的对比表1所示。 4.2提升原材料以及安装设备质量的管理工作 在真实的施工过程中,如果原材料发生了问题,或者设备出现了质量方面的问题,对电气安装的整个工程会产生直接的影响,使其产生严重的质量问题。因此,对于施工工程原材料以及相关安装设备的管理工作,对整个施工有着非常终重要的意义[5]。安装企业购买相关的材料以及设备的过程中,要严格遵守我国的建筑规定,细致筛选商家,选择高品质的商品。在实际购买时,要检查制造商的生产资质,对产品的质量进行综合全面的考察。在现场实施具体的安装工作时,对于运送到现场的原材料和相关的安装设备进行严格的抽取检查,在保障抽检的质量100%合格之后,才能对材料和设备进行使用。在电气安装工程进行时,还要加强对相关工作的监督管理,防止出现任何的偷工减料行为,避免产生一系列的安全事故。 4.3建立完善的电气安装工程管理制度 当前,建筑工程正开始向规模化开始发展,其复杂程度越来越高。针对该项工程来说,因为施工的环境以及工艺技术比较复杂,会涉及到很多的环节以及领域,并随着建筑行业的发展正在不断的产生变化。因此,工程的管理要随着时代的发展变化而变化,不断的更新以及完善其中的管理制度。①在工程实施之前,工程项目当中的领导层要注重对工程的管理工作,应用有一定管理经验的人才制定具体的管理制度。但在工程当中,会存在一些特殊的安装工程,管理人员要其给予高度的重视,制定有针对性的管理方案;②对施工的整个过程要实施进行监测,细致分析在施工过程中产生的一系列问题,及时对管理做出调整。 5结束语 总之,建筑工程在我国发展的速度正在逐步提升,建筑的规模也在慢慢扩大,所以对于电气安装工程的质量保障对整个建筑工程的安全性有着重要的意义。所以,要提升工作人员的培训工作、提升原材料以及安装设备质量的管理工作、建立完善的电气安装工程管理制度,全面保障电气安装工程的施工质量。 作者:骆杰 单位:贵州省冶金建设公司 安装工程论文:箱梁预制与安装工程施工技术要点探究 摘要: 箱梁与桥梁成品的最终品质有直接的关系。其过程看似简单,实际上涉及的技术要点众多,对技术上要求严格,且所需工序复杂,对细节要求高。本文主要总结分析了箱梁预制与安装过程中箱梁的模板制作、钢筋骨架制作、混凝土浇筑等技术实施要点,以及细节和关键实施步骤及注意事项。 关键词: 箱梁;预制与安装;施工技术 预制箱梁因为可以不在施工现场完成而是可以在独立场地进行预制,从而具有能加快工程进度、缩短工期的优点,成为目前在我国高等级的公路桥梁建构中常用的结构形式。在完成箱梁预制、桥梁下部施工之后,还应等根利用架桥机来架设箱梁。所以,研究箱梁预制及其安装施工过程,总结分析该过程中技术要点具有十分重要的意义。 1箱梁预制施工技术要点 以混凝土技术为基础的提前做好箱梁的过程即为箱梁预制。因此混凝土的质量直接影响箱梁的质量,同时根据所建桥梁的需求选择合适的路基及预制场也影响着箱梁预制的效果。此外箱梁预制模板的设计和浇筑过程的技术也应是预制箱梁过程中的关键技术。 1.1预制现场的选择 为保证箱梁预制完成地顺利,在箱梁预制之前,要根据所需预制箱梁的数量等实际情况选择地质、地形符合需要的梁场。同时为了降低箱梁预制和安装工程施工的成本,因该选择距离桥梁比较近的预制现场,另外还需考虑其周围的交通状况。在箱梁预制的施工现场应当进行硬化并合理设置张拉台座,根据实际需求来划分存梁场、制梁场等区域,以及各个区域的连接方式。使箱梁完成符合预先的设计,并能顺利完成后期的安装[1]。 1.2箱梁模板的设计 在整个施工过程中,预制梁的模板是非常重要的结构,该结构与预制梁尺寸的精度密切相关,同时还会影响施工进度、质量以及造价等等,所以应当对该模板的设计给予高度的重视。首先设计箱梁模板时,应进行充分地需求的分析和计算,严格控制模板各部位的尺寸,同时模板设计应考虑其刚度、强度以及稳定性,将模板特别是内模变形的因素考虑在设计之内,以确保模板能承受足够的力。模板的安装精度需超过预制的精度要求,应谨慎处理模板拼接的缝隙,以免缝隙出现漏浆等现象。模板在完成安装后首先要进行自行拼装检验,合格后由监理工程师验收,检验其是否符合设计的规范要求,达到相应标准后才能进行运输等工序[2]。 1.3钢筋骨架的制作 钢筋骨架制作是箱梁预制过程中重要技术。钢筋骨架制作的施工过程有以下几个技术要点:①根据相关设计标准选择适宜的钢筋型号、强度及数量,按图纸及规范要求设置钢筋弯曲及钢筋保护。并在钢筋加工好后,按型号分类堆放整齐;②制作钢筋骨架时应确保钢筋表面的洁净。在使用前,将钢筋表面的鳞锈、漆皮等杂质清除掉;检查钢筋是否平直,有无局部弯折现象;经过调质后成盘以及弯曲的钢筋损伤不应大于截面的5%;③确保钢筋位置的准确性,能否精确定位将直接影响整个箱梁的工程质量,因此波纹管的定位在钢筋骨架的绑扎施工过程中显得尤为重要。受力钢筋和架立钢筋应按照结构图样精确定位,为了确保箱梁不同部位的波纹管位置的准确性,应按照预先的设计位置在钢筋绑扎胎具上制作相应的刻度尺,以此显示初步的定位。应在波纹管顺桥向架设定位筋,为保证入模以后可以适当调整其纵向偏移,定位筋环箍与波纹管间需要有2~3mm间隙;④制作的钢筋骨架应具有合格的稳定性和强度,主筋间距确定后,套上箍筋,经初步绑扎基本成型的骨架,最后绑扎其他各绑扎点形成骨架。注意绑扎时须按顺序进行,以免出现漏绑、错绑以致钢筋穿不进去等现象。 1.4箱梁预制混凝土施工 箱梁预制过程中混凝土是直接影响预制箱梁外观及质量的重要基础,因此箱梁预制混凝土工程施工技术需要重视。确保混凝土施工质量首先要做到严格控制原材料质量,从控制水泥含碱量;骨料选择同一开采地点的石料以确保混凝土颜色一致;粉煤灰质量控制;外加剂选择等方面保证原材料质量。其次需要采用优化的混凝土配比,作为混凝土中重要组成部分的骨料提及含量应保证在50%以上;确定一定配比的粉煤灰代替水泥以抑制混凝土的碱骨料反应;并采用低水胶比技术以或得高性能混凝土[3]。同时采用优化的搅拌系统以及拌和工艺,充分协调拌和站的生产能力、混凝土的凝结速度、混凝土的运输能力、浇注速度等环节,运用拌合站的计量系统,合理安排各环节时间,保证当混凝土运输到浇注地点时仍具有均匀性并且坍落度符合设计,确保浇注工作连续;另外利用全自动化控制系统确定最优原料投放顺序等搅拌工艺指标。 1.5箱梁混凝土浇筑 箱梁的混凝土浇筑过程也是箱梁预制中重要的技术点,应分层分段进行浇筑,每层应该按先底板,其次腹板,最后是顶板和翼板的顺序进行浇筑,且需要严格控制每层板的厚度,确保每层板的厚度不会超过0.3m。为了防止集中投放混凝土时导致阻塞问题,在浇筑过程中应当均匀、不间断的投放混凝土。辅助下料的振捣器可在钢筋密集处投放时短时间开动,而在分段浇筑时,在还是空模的区段则应禁止开动振捣,以防止出现模板变形。并且要确保振捣棒不会碰撞到模板和波纹管,以防波纹管变形或者出现进浆的情况。同时在浇筑过程中应持续跟踪并检查记录混凝土的干硬性以及坍塌度,水灰比需严格按要求控制,不能任意增加或减少减用水。另外浇筑过程中完成后,混凝土一般需养护后开始进行拆模工序,拆模时注意不使其表面与棱角损坏,拆模时间应在混凝土达到设计强度的70%时才可以进行拆除,一般混凝土的带模养护时间为3天。 2箱梁安装工程施工技术要点 箱梁预制完成并经检测验收合格,得出相应的技术指标检验报告,之后即可以进行箱梁安装工程的实施,对桥梁工程项目来说,箱梁预制完成之后的安装过程是整个工程的重点。其中有许多施工技术要点需要考虑。 2.1箱梁的运输 规划好箱梁运输的路线,选择的道路必须能满足运输荷载及弯道半径要求。为确保安全并保证效率,运输时箱梁必须分层放置且梁体位置要确保正立,不能前后倒置,每次装载箱梁不得超过5块[4]。 2.2箱梁的安装 一般情况下,是利用架桥机捆绑式吊装方这种方式来安装箱梁的。在对箱梁进行吊、移动等操作时,应当确保两端所受的力是均匀的,同时还要确保升降速度的一致性,使得吊梁高度前后保持一致,进而让梁体维持在水平状态。还要尽量降低吊装时的误差,一旦发现误差要进行及时修正改进。在安装箱梁前,应当清理梁底面并维持清洁一直到梁体安装就位。设置临时支座使其高度与永久支座标高齐平,在安装完成拆除临时支座时应注意避免温度过高而影响橡胶支座的质量[5]。在安装箱梁时,应确保浇筑连续接头段与对应的扁波纹管相连接,使桥面各控制点与箱梁的控制点完全对应相接,以保证箱梁安装位置正确。另外安装时要严格遵守安全操作的相关规定,确保箱梁整个安装过程稳定并安全进行。 3结语 箱梁是桥梁工程实施过程中的关键部分。预制箱梁的应用范围越来越广,它不仅能够提高梁施工效率,其质量与安装工序质量直接关系到梁体的质量,因此,桥梁施工人员应当对预制箱梁进行高度的关注,把握好箱梁预制与安装工程施工工序的各个技术要点,以便对其质量进行严格的控制,及时发现问题、确保桥梁工程按时、高质量完成。 作者:王金龙 单位:宁波市政工程建设集团股份有限公司
道路景观设计论文:城市道路规划景观设计论文 一、城市道路规划与城市景观设计 (一)城市道路规划 城市道路规划是城市建设与未来发展的主要项目,在城市规划与管理设计中,管理辖区与具体的区域划分都要按照道路为标准进行划分,进行交通区域的运输网络项目规划和具体细节的设计,将一系列的城市道路组成部分进行联系,并相互协调,形成有机联系的整体,加强城市道路系统规划可以帮助城市美化环境,提高城市艺术设计风格,提高城市美化效果,让一个城市展现出其魅力与特点。城市中的道路规划与道路系统设计需要针对城市具有使用和功能组织情况进行细节划分,制定城市发展特殊的规划布局,城市道路系统中,满足城市交通的设计需要,形成良好的城市发展面貌,对于城市的总体布局与形象设计都有很重要的影响。通过道路规划与设计,提高对城市道路的设计需求也很有必要。加强城市道路规划的秩序,改善城市道路规划的整体布局,按照一些重要组成部分进行标准化建设。其要求为:①在合理的城市用地功能组织的基础上,形成一个完整的道路系统和合理的交通运输网;②满足、适应交通运输发展的需要;③区分不同功能的道路性质,结合具体城市的用地情况组成不同的道路系统;④充分利用地形、地质、水文条件,合理规划干道路线走向,减少工程量;⑤考虑城市环境和城市面貌的要求;⑥满足敷设各种管线及与地铁工程相结合的要求。 (二)城市景观设计 城市景观设计的主要内容包括自然环境景观设计、人文景观设计、创意景观设计等内容。在景观设计与规划道路的过程中,生态景观的主要内容要满足地理、文化、区域等因素的标准,满足现实需求。在不同学科中研究城市景观设计,要满足城市园林景观的需求,要满足自然景观要素和人工景观要素的要求,在自然景观中,主要包括自然景观设计内容,其中有大小山丘、古树名木、石头、河流、湖泊、海洋等。人工景观要素主要有文物古迹、文化遗址、园林绿化、艺术小品、商贸集市、建构筑物、广场等。这些景观要素为创造高质量的城市空间环境提供了大量的素材,但是要形成独具特色的城市景观,必须对各种景观要素进行系统组织,并且结合风水使其形成完整和谐的景观体系,有序的空间形态。在城市景观设计的内容中,主要的景观设计价值在于城市景观设计的服务能力。在城市景观设计中考虑将广场、商业街、办公环境等相互结合,将居住区的景观设计和城市公园规划形成配比,加强城市内公园规划、滨水绿地的相互规划,加强旅游度假区和风景区的规划设计。中国传统符号种类很多,有中国传统的吉祥物:青龙、白虎、朱雀、玄武、凤、貔貅、双鱼、蝙蝠、玉兔等;有五行的金、木、水、火、土;还有中国传统的宝相植物:牡丹、荷花、石榴、月季、松、竹、梅等。在“新中式”景观设计中采用以上传统符号用抽象或简化的手法来体现中国传统文化内涵,运用形式多种多样,可镶刻于景墙、大门、廊架、景亭、地面铺装、座凳上;或以雕塑小品的形式出现;或与灯饰相结合。(三)城市道路规划与城市景观设计之间的关系城市道路规划指的是城市交通、休憩道路详细设计、建造、使用、反馈的整体过程,然而城市景观设计包含在城市道路规划的建设项目中,城市景观设计更多的指的是城市公园、绿化带、湖边、河边的一系列绿化景观设计。城市道路规划与城市景观设计之间的关系通过城市绿化本身与城市建设本身结合在一起,为了帮助城市道路建设更好的完成绿化覆盖,保证城市道路的使用美观效果,城市景观设计必须要保证持续改进道路规划的细节,改进绿化与休憩带的细节处理,设计更为人性化的城市道路空间,保证城市景观设计的创新性设计和发展。在道路上拥有不同的种植林木、丛林设计要有层次感、例如在混凝土浇筑的树木景观,灌木丛设计,人行道树木等等,丰富了城市的面貌。城市道路绿化景观设计作为城市规划中的一项重要组成部分,在设计的过程中就要符合城市的整体规划目标,这样才能达到和谐统一的效果。 二、城市道路规划与景观设计创新策略 (一)重视道路规划的前期分析 在进行城市道路的规划中,需要重视道路规划的前期分析,在注重分析的前期准备过程中,要做好各项工作的准备工作。在设计阶段要了解好施工和城市规划的方向,掌握具体的成本投入以及损失数量,从而对即将施工的道路建设成本有一个具体的了解。在具体的前期规划内容中要注意几个工作内容:第一,充分了解城市规划的整体状况以及道路绿化景观设计在其中的定位,这样在进行道路绿化景观设计的过程中才能够从全局出发,掌握相关资料与信息,为今后的设计工作打下基础。第二,对进行道路绿化景观设计的城市进行详细的了解,其中包括历史文化、人文环境以及建设条件等。城市的道路绿化景观设计就是这一城市形象的展示,所以在进行设计的过程中要充分考虑到上述各项因素,并将相关信息融入到设计之中,从而展现出城市特色。 (二)坚持最优化设计 在城市道路规划与景观设计的第二个重要创新,是要掌握设计过程中的重点,包括对最优化设计和科学设计的重视。要考虑到生态效应、经济效应等城市道路规划的新趋势,在城市道路规划与景观设计的重点工作中,认识到低碳节能的重要性,要坚持生态可持续发展的原则,设计的过程中要考虑本地的地理风貌和环境因素,考虑到具体城市中的一些特殊情况,考虑到多层次、多种类的植物群落的设计,要符合本地区的要求,还要考虑到道路规划与景观设计创新的规划,营造出一个新的设计方向,在道路规划与景观设计中根据绿化情况实事求是。道路绿化景观设计也是最能体现城市文化的设计,所以在进行设计的过程中要充分考虑当地的历史文化与城市特色等因素,不然所有的道路绿化景观设计都一样,那么就无法展现出这个城市的独特风貌与文化特色,也就失去了设计的意义。坚持最优化设计除了让城市环境达到最美的效果外,还要让城市具有活力,展示出城市的特色和地理风情,改善城市本身的风貌除了在道路傍边的园林设计上进行创新外,还要在人文、历史角度进行本土化改进。 (三)加强关键设计点的监督 在进行城市道路绿化景观设计的过程中应该运用科学、有效的方法准确掌握设计要点,避免施工过程中出现不必要的损失,具体包括以下几方面内容:第一,要充分考虑道路绿化景观设计的周围环境,城市道路的设计是离不开城市环境的,所以在设计的过程中要充分考虑到其设计是否与周围的建筑与环境相协调,是否能达到良好的比例关系。要配合之间完整的协调关系,加强城市道路规划与景观设计创新的合理组成,从形式上规划道路的布局,随着城市车辆的增加,道路的创新规划要保证车辆和人之间的分流,要完善通行效果。在视觉效果上要让城市规划与景观设计融合为一体,让城市道路规划成为一条动态序列的景观廊道。第二,确定城市道路规划与景观设计结合生态建设风格,让道路规划与绿色景观设计形式结合在一起,只有通过科学的方法进行综合设计,根据不同城市规划的地域特点,确定绿化形式。 三、结语 综上所述,城市道路规划中加入景观设计因素,提高了城市化道路建设与规划创新,改善了城市居住环境,为城市发展提供了充足的空间和动力,城市道路规划与景观设计创新就是利用两者相互结合,不断加强城市道路建设与规划的可行性与科学性,让城市景观设计更加完美与科学。 作者:张旻 单位:兰州城市学院美术学院 道路景观设计论文:城市道路景观设计论文 1道路景观设计调查分析——以长沙市为例 通过对长沙市市区主要道路景观进行调查,从道路绿化、道路铺装、道路附属设施等方面进行分析: (1)道路绿化景观设计。 长沙市道路绿化树种整体选用香樟、海桐、红花继木、杜鹃等长沙常见植物进行美化。长沙道路绿化景观大体采用乔木、灌木、绿篱等形式结合。道路绿化植物的选择是道路景观的重点,既要考虑艺术效果,又要考虑功能效果。在树种的选择上应以适应当地生态环境、无臭味、无飞絮、寿命长为主要依据。在植物配置上,应以乔木为主体,树种力求丰富有变化,实现乔木、灌木、地被植物相结合,适当点缀花草,利用植物本身的形态、色彩、季相等特点,按照反差、对比、渐变等美学原理构成绿化带,形成多层次的道路绿地景观。 (2)道路铺装设计。 长沙市道路铺装色彩繁多、形式比较丰富。长沙道路铺装主要采用方形、条形、弧形等各种形式。城市道路铺装是城市空间的一部分,影响着城市的风景。因此,道路铺装设计在考虑了材料的环保性、排水透气性之后,应注意与周边环境调和,运用有地域特色的铺装材质,丰富地面铺装,有效实现视线的引导,起到地面标识的作用。色彩、形式与质感是道路的表现手段,而这三者也一般是衬托风景的背景,因此在铺装设计时,色彩的选择应是沉稳而不沉闷,鲜明而不俗气;形式上与周围环境相协调,因场所不同而各有变化,起到点缀装饰的效果;质感以粗糙、坚固、浑厚者为佳。不同的色彩、形式、质感会引起不同的心理反应。因此,在铺装设计中,有意识地利用这三者的变化,可以丰富和加强空间的气氛。 (3)道路附属设施设计。 长沙市道路附属设施基本上能够满足市民活动的需要,但有待进一步的提高。城市道路景观设计就是将各个不同的道路附属设施,通过整体统一的风格定位,创造出与城市整体环境相呼应的新景观。城市道路中的附属设施以其服务人们的工作、生活和供人们欣赏的双重功能,方便人们和美化着城市,同时也传达当地的历史文化与民俗风情,表现城市的气质与风格。在对附属设施进行设计时,应注重与人的对话,即应从使用者的需求出发,体现人性化、人文化,真正实现“以人为本”。同时还应结合设计美学,活跃思维,将形式设计充满情趣化、生活化,要充分体现时代感,蕴含现代的文化氛围。在材质选取上,应采用现代技术合成类材料,体现科技含量,彰显时代风格。 2城市道路景观设计中应注意的几个问题 城市道路景观设计应与道路性质和功能相协调,做到人工与自然紧密结合,使“人——城市——自然”三者有机统一起来。 (1)安全性原则 交通安全是需要考虑的首要问题。车行道与人行道之间尽量用绿带隔离或利用高差来转换,车行道两侧视线范围应考虑司机的可视度。在车辆转弯处,不宜种植大乔木,以防影响视线,造成交通事故。同时,道路景观设计应考虑消防安全的需要。 (2)功能性原则 城市道路主要给人们提供生活、工作、休闲、车行的需要。在对道路进行设计时,在功能达到的基础上追求装饰性。车行道要求考虑其承重能力。人行道应充分考虑其便捷性。 (3)原真性原则 城市都拥有它独特的历史个性,记载着丰富的历史特征。道路景观设计中要融入每个时代的元素,不能一味地追求创新,保留具有代表性的历史符号,可以将每个时期影响力颇大的人物雕塑布置在道路绿地中,体现不同的个性。例如,长沙望城雷锋大道上某交通岛布置了一处关于雷锋同志的雕塑,将历史性与个性很好地结合在一起。 (4)整体性原则 道路不是单独存在的景观要素,道路景观设计要结合周围的建筑、植物、小品、历史文化等多方面综合考虑。例如,道路的色彩与建筑相协调,道路的尺度满足人流车流的需求,道路的铺装材质与城市历史文化相结合。道路不仅是车行人行的工具,更是与大环境融合的一种景观。城市道路景观设计应从多方面考虑。道路的视觉景观要丰富,给疲惫的司机和游人带来视觉上的享受。道路的布局应随地形而变,与周边环境风格统一,融为一体。分布在道路上的植物景观也要因地制宜,考虑视线需要,多选择乡土树种,结合道路形式选择适合的种植方式,尽量营造步移景异的景观。道路灯光照明设计要兼顾白天与完善的视觉,同时考虑功能与装饰的融合。公共设施和小品要注重细节设计,统一呼应主题,提升形象,塑造个性。 3结束语 城市道路景观是城市景观系统的重要组成部分。强调道路中人与自然之间和谐的关系以及人对更高层次精神境界的追求,都应遵循安全、功能的原则,从行人的角度和心理需求出发进行城市道路设计,将人、车、路、景高度统一起来,构造出良好的整体空间景观。道路环境的改善将为人们的生活带来更多的美感。 作者:陈利辉 单位:长沙县职业中专 道路景观设计论文:道路景观设计要素简析 1道路交通设施与景观设计 交通设施是交通安全畅通的保证。交通设施与景观设计是对立统一的,交通设施布置合理可以增强道路的景观效果,反之则会产生破坏作用。一般情况下,标志、标牌不宜采用门式框架,宜以附着式为主,以增强视觉空间。另外,交通信息标牌可在机非分隔带外侧,靠近机动车,以方便驾驶员及时、清晰地分辨交通标志信息做出正确的判断。在城区应强化标线来引导交通流的功能。总之,交通设施的设计需要从引导功能和景观要求两方面综合考虑。 2植物配植与种植方式 根据不同的种植目的,道路绿化可分为景观栽植与功能栽植。(1)景观栽植,不同的植物配置形式会产生不同的整体效果,也会直接景观道路的景观。道路植物的配植方式一般有以下几种:①孤植,指单一树木的栽植;②丛植,指把二至九株树木不等距离地种植在一起或形成整体,一般用于较为宽阔的道路绿地;③群植,以灌木和乔木搭配,组成树木群体,适用于郊区公路旁或较宽的路侧绿带;④林植,种植具有一定密度和群落结构的树林,主要以乔木为视觉中心的树木聚合;⑤列植,以等距离或在一定变化规律下沿直线或曲线的栽植方式。这是运用范围最广的栽植方式,如路侧绿带、行道树、分车带、停车场等处;⑥环植,指在同一视野内明显可见、树木环绕一周的列植形式,常应用于树坛及整形水池的四周;⑦篱植,指行列式密植的类型,根据树种、高度、生物学特性立体布置矮篱、中篱和高篱,多采用常绿、半常绿、落叶以体现四季和谐统一。这种栽植方式多布置于道路分车带、花坛、停车场等处,多为绿地的地缘界定。(2)功能栽植是通过绿化栽植以实现某种预定的功能,具有明确的目的性。主要包括:①遮蔽式栽植,其功能体现在遮挡视线,如街道某处景观不好,需要遮挡,以展现更好的一面;②遮荫式栽植,其功能体现在遮挡阳光照射,在我国夏天比较火热的地区,采用树枝茂密,树叶肥大等遮荫效果好的树种,多布置在人行道两侧;③装饰植栽,其功能为界限的标志,防止行人穿过、调节通风、防尘、遮挡视线、日照等,如建筑用地周围或道路绿化带、分隔带两侧作局部的间隔与装饰之用;④地被植栽,种植具有面上扩张能力,能覆盖地面的植物。 3道路节点的景观设计 道路节点位于道路的相交处,是空间特征的视觉焦点,它构成了道路的特征性标志,景观的“突出点”。道路节点的景观要考虑车辆快速通过时的整体效果,也要满足人们停留时的细部效果,另外,节点位置是交通导向的重点,要重于标识性,着重与周围环境协调。节点整体性主要体现在设计时要充分利用各种景观元素,按照一定的尺度、比例色彩、质地、线形、形态、韵律、节奏等基本法则进行空间构图;细部设计主要体现在地形营造、植物配置、景石布置、街景小品、观景路线等方面,力求简明、小巧、别致、富有意境特色,以期对城市道路的景观要素构成补充,而获得更丰富的空间内容。 4结语 一个城市的发展水平与城市的整体交通道路行车舒适性和服务功能息息相关,体现了一定时期的生产力水平和人的愿望。道路景观设计要注重生态保护与城市发展之间的协调,以生态设计,可持续发展,以人为本为主要设计指导,采用大手笔的方法,使道路能保持一定的节奏和韵律,展现城市时代特色和个性。 作者:何小艳 单位:双流兴城建设投资有限公司 道路景观设计论文:城镇道路景观设计探微 减少环境污染 道路景观的设计要尽量减少废气、废物以及交通噪音对环境的影响。在合理的位置设立隔音板与净化空气等措施,同时,加大对飞机场等重要位置的绿化设计,形成合理的无污染建设。 合理规划道路系统 设计一个道路景观建设的骨架,能从整体形成一个大政方针,将道路的一切景观建设统一相结合。选择合理的道路结构,如环形式、扇形式、放射式等,不能套用、乱用,造成城镇景观的破坏,要进行合理的探讨,选择适合的结构建设。因此,道路结构的规划及选择都要结合城镇建筑物的用地,地势高低的程度,水潭绿地的面积,还有装饰物的背景设计,采取不同的设计手法,烘托出设计的美感,让人有视觉享受。 创新城镇景观设计 对于城镇的景观设计一定要加强创新,不能照搬模式,要有创新性、独特性,有自己的设计风格与建筑模式,设计师们要对景观设计有极高的热情度,这样才能设计出与众不同的作品。 富有平面性、立体感 要求照明路灯的设计都要具有光感,道路的十字路口在注重功能的同时还要有艺术感,要对每个细节精心打造,处处都透着诱惑与灵气。在公共用的地方,例如,公园、广场、步行街、厕所等地方,结合人流、车流出现的不同时间和空间位置,进行细节化的景观建设,创造出人性化的建设结构,营造出节奏感的生活体验。 突出人性化设计 从不同层面入手加大对道路景观的人性化设计,例如,路面、交叉口、绿地、水体等,让道路设计更加满足人类生活的需要,能够更好地和生态环境相结合。 道路景观设计要遵循的规则 1生态环境平衡 道路建设一定要以当地的生态环境为基础,建设中要保证自然环境的生态平衡,城镇建设要有机的与生态环境相结合,追求和谐发展。 2景观多样化 景观建设不能单一,要保持一定的多样性、创新性以及独特性,这样才能使老百姓可以从不同层面、不同角度,更加整体性的对城镇建设有所认识。 3具有本土特色 发展本土结构建设,展示当地的人文素养,要以人的活动为依据,充分考虑人们的感受,设计出有特色、有个性,并富有人性化的道路景观设计,使人们的生活和城镇建设达到和谐。 结语 道路景观的设计反映了一个城镇的人文面貌,展示了城镇的经济发展水平与人们的生活态度。良好的道路景观设计不仅能够丰富人们的精神享受,而且能使城镇建设步入更高的阶段。 作者:温兆博单位:大连六环景观建筑设计院有限公司 道路景观设计论文:道路景观设计的探新 景观设计理念所涉及的方面 树立什么样的设计理念来正确地指导高速公路的景观设计工作,是设计的关键所在,而设计理念它所涉及的方面是必须要把握的。只有遵循这些核心内容,才能将高速公路景观的设计成果变为一件真正的艺术品。主要有以下内容: ①对于高速公路这样已经按技术标准完成的建筑物,在景观设计上就要始终坚持因地制宜、方案多样、反复对比、综合选优的理念,要充分利用沿线原有的地形、地质条件,了解土质的分布与结构情况,路基边沟外与隔离栅之间的范围可用面积;路堑边坡的坡率及长度等所有能进行绿化和景观设置的可用土地。因为有了这些基础资料才能开始进行设计工作。 ②以表现地域的历史文化和发展特征作为设计中考虑的一项因素,高速公路在大地上延伸,将经过不同的城市和乡村,穿越不同的民族聚集区,各地的民俗、民风与传统文化都有着一定的差别,各地在政治、经济上的发展也有其独到的一面,在设计中就要结合上述特征,尽可能地将具有代表性的内容通过附属设施的外形表达出来,也可采用制作雕塑的方式来体现各地的风情。 ③要对沿线的气候条件有一个清楚的底数,对当地适宜种植的树种、灌木等易生长的植被有全面的认识,多与本地林业部门沟通,掌握好种植的方式、条件及成活率这些基本情况,必要时可选择本地有经验的林业技术人员参加到景观设计中来,发挥他们在这方面的专长,使景观设计工作更稳妥、更合理。 ④与沿线各地的绿化总体规划相互协调的原则,高速公路是国家发展经济、壮大国力的强大支柱系统,对于带动和影响一个地区的经济发展有着举足轻重的作用。任何一个地方在绿化布局的整体规划中,往往把高速公路周围的绿化作为一个重点来安排。依托高速公路这条绿化的大主线来扩大区域的绿化规模和生态景观。因此,在进行景观设计工作时,多与当地的城建、林业、绿化等部门取得联系,征求他们的一些有价值的建议,更便于完善我们的各种实施方案。 ⑤不论什么形式的景观设计方案,必须要服从确保行车的安全性这一原则,不能有任何影响、干扰、误导、遮挡行车视线的因素存在,中央分隔带上绿化树种的高度、密度就要保证不管是在冬季还是夏季,都能满足对向灯光不会透过来弦目的要求。 景观设计包括的内容 从目前景观设计的具体实践上看,在内容分类的划分上并没有形成一个统一的认识,大致可分为几种不同的类别,有按高速公路全线路段考虑的;有按立面和平面设计形式考虑的;还有按照软景观与硬景观相互配合来设计的;还有采用按宏观景观布局后,再以微观景观点缀和补充方案的。总的来讲,要从高速公路所处的地域特点出发,运用科学、完善、美学和经济的方法来完成此项任务。 ①按高速公路全线不同路段所处的地理条件来进行设计时,就要首先调查清楚平原区、山岭重丘区路段在全线各自的长度和土壤、山岩性质的分布情况;路堑的段落和累计长度;填方路基的高度和总长;直线段与曲线段分别处于的地形特征;哪些路段穿越人口居住的密集区,哪些路段位于人烟稀少的荒凉地带,根据以上基础资料来经济、合理地设计沿线的景观。譬如在邻近城镇的路段上,就要把景观做得好一点,在线型不一样的路段上,可选用不同的树种来绿化,以提高对行车视线的引导作用。 ②当从高速公路全线可供景观设计的平面与立面面积来作设计时,就要充分利用这些条件,全面展示当地的历史文化风貌。这种设计思路往往是基于平原区地带,又是处在具有丰富自然景观的区域中,在这个前提下,一般互通立交的设计规模都较大,景观设计的重点主要集中在这部分平坦地方。各个匝道圈内的空间,为景观的平面设计布局提供了充足的条件。而立面的景观设计位置,就是放在了中央分隔带这一块范围,可设计一部分有代表性的人文景观。山区的立面设计要放在路堑的边坡上,这部分立面上,绿化的基础条件有差别,对土质边坡,可直接种植草皮或是低矮的灌木;对于石质的边坡来说,最好采用喷浆固坡的工程方法,把整个坡面全封闭起来,然后再挂网,栽种具有攀爬性的草本植物,使这些边坡的景观改变成一个新的模样。在路基两侧的地带,要本着与中央分隔带景观设计造型相协调的观点来布设。 ③若按照硬景观与软景观的设计构思来搞景观的设置,先要搞清楚它们的含义是什么,所谓硬景观,是指采用各种不同的材质,依靠人工雕塑、组装、凿刻的形式,而形成外部造型艺术化的具有工艺性质的物件。软景观的实际内容就是各种植物的绿化。这两样不同类别的景观物源是高速公路常用的。一般来说,硬景观的设置主要考虑放在人烟较为稀少、地形基本位于山岭重丘区的地方,我国西部地区普遍干旱缺水,植被生长的环境与条件较差,所以用硬景观来布置沿线路景,不但能起到消除旅途寂寞感、单调感的作用,而且还减少了相应的维护保养费用。在水土条件好些的地区,往往是以软景观为设计主导的。因此,在软、硬景观的布设选择上,就要充分了解和调查好高速公路所经沿线地域的自然地理与气候条件,合理加以安排。 ④从宏观布局与微观点缀的设计总基调来做景观设计时,应该从全线总体的景观宏观掌控上来科学地安排,这个宏观上的考虑基本上就是把整条高速公路划分成几个具有鲜明特色的景观带,让使用者通行在路上时,每隔一段时间就给人以耳目一新的感觉,每一段景观带都能呈现出一种自然的美景,或者是突出代表了本地历史文化的人文理念,能感受到来自不同文化特色的熏陶,极大地丰富了广大人民群众旅途的生活内容。譬如,在南方地区的高速公路两侧,可栽种茂密的竹林,在竹林形成的绿带中穿插点缀几个小草芦,就更能引人入胜,有一种恍如来到远古民居,将身心置于其中的情趣。 总而言之,把高速公路的景观设计做完美了,就能让原本呆板、固化、缺乏生机的建筑结构变得具有了鲜活的生命力,除了带给出行者旅途的愉快感觉外,还会在人们的心目中留下难以忘怀的美好回忆。正因如此,笔者根据自己多年从事公路工程管理工作的经验,将高速公路的景观设计作了一个初步的探讨,以供同行借鉴。 作者:李文章刘荣华单位:北京正立交通建设监理咨询有限公司内蒙古交通建设监理咨询有限公司 道路景观设计论文:城区人行道路景观设计论述 人行道路的视觉景观设计 由于道路是提供通行路径的空间,大多数使用者只是匆匆而过,不会长时间停留,因而人们对其空间环境的感受是动态的,不刻意追求静态的细节,而注重行进中的体验,其中视觉体验是最直接的一项.因此在设计中应该充分利用各种街道设施与绿化,并采用借景、对景等多种手法来丰富其视觉景观. 1道路两侧的视觉韵律美 道路旁的设施与绿化不仅是限定空间的重要因素,也是营造良好道路空间环境,形成优美视觉景观效果的主要因素,其美观与否直接影响整个道路空间的视觉质量.例如,可以将不同色调的植物配置在一起,利用其色彩的反差和对比去丰富空间层次,以创造良好的视觉效果.以绿化带的设计为例.据有关研究,人需要5s注视时间才能获得景物的清晰印象.对于步行者,其行进速度较低,平均为4km/h,那么5s的视野为5.56m,因而种植作为点景之用的植物时,它们之间的间隔需要在此距离以上.同时,在此数据分析的基础上,就可以利用美学的原理综合考虑植物或植物组群的高度、形态、色彩、质感等不同因素,去创造美观的效果. 2采用借景手法丰富道路空间环境 若要获得良好的道路环境景观,仅凭借绿化带的处理是不够的,还应结合道路平面形式有意识地引入或创造一些景观因素,丰富空间景观.比如当道路一侧有成片的良好景观时(如水面等),就可以利用道路绿化带或设施布置形成“洞口”,将良好景观引入道路空间中.重要的是,“洞口”的设置要保证让路上的通行者能够进行有效观望,这就需要把握朝向景观处的植物种植间距与高度问题,从而使其不会有所阻隔.目前对此方面的研究产生了一个公式:式中,W表示树木间距(m);U表示观测者速度(m/h);T表示时间系数(1.2~1.5h).根据上面公式,步行速度为每小时4~5km时,行人所需要的眺望距离应为4.8~7.5m,也就是说,在此间距内应设置高度不会遮挡视线的植物或设施,从而保证行人在不需停留的情况下也能够有足够的时间与间距眺望到良好的景观,使道路空间有借景的可能. 人行道路的人文景观设计 一个城市区别于其他城市的主要方面即在于其自身的自然与人文环境的特殊性.城市人行道路亦是如此,因而人行道路的人文景观是其重要的设计内容之一.如青岛八大关十条马路的人行道树各异,与城市道路一起形成独特的人文景观;丹东百年银杏树与城市道路一起共同形成独特的人文景观.在这里,我们从建筑、标志标识与雕塑小品等几个主要要素的设计出发,考虑人行道路人文景观特色的构建. 1建筑的设计 建筑除了作为街道空间尺度的重要限定因素之外,其自身的造型、风格、色彩、质感等方面也同时对人行道路的人文景观起到了决定性的影响.设计时首先要注意建筑群应具有一致的风格特征,反映特定区域的历史、文化等信息;其次要根据与人行道路的相互关系详细考虑其设计要点,如远视时人们所关注的是建筑的形体轮廓、整体色彩,距离拉近时则为建筑的立面风格与比例,至更近距离时起到主要视觉作用的则是建筑立面的用材、质感等. 2标志标识的设计 人行道路上的标志标识既是一种起到警示、引导、说明、指示等提示作用的工具,也是道路与使用者进行心理交流的媒介,是直接面对使用者,传播人文、宣传地方特色的载体,从景观设计角度来说,它同时也是道路环境布局的重要环节,是营造风格、塑造文化的重要因素.在标志标识设计的时候造型的创意与设计要根据文化的定位来寻找其切入点,并且应该最终在整体上充分反映特定的文化信息.标志标识系统的色彩也要紧密围绕文化和风格来定位,它可以直接影响到人们的意识和感觉.一个民族、一个地区都有其用色习惯,都会受到其自然环境、历史、文化等的影响,为营造文化风格,这就要求设计人员要对其进行全方位的深入了解. 3雕塑小品的设计 在构建人行道路的人文景观时,对于雕塑小品等的设计主要应该考虑两个方面.首先是在设计风格方面,雕塑小品等作为人行道路中人文景观塑造的重要要素,其造型、尺度、色彩等方面是相对灵活多变的,但无论如何进行设计,都须遵从道路景观的总体风格与定位,与其他要素共同作用,反应特定的人文景观.其次是位置设置方面.一般来说,可利用道路的平面特点,对道路转折、交叉处予以分析,重点考虑在道路交叉口特定位置设置强化主题的要素,可以取得良好的效果(图1).总之,虽然人行道路景观的设计因素众多,相互作用较为复杂,但只要在满足功能性的基础上把握空间与视觉景观效果、人文景观设计三个主要方面,就能够创造出以人为本的良好景观效果. 作者:曲薇单位:沈阳大学建筑工程学院 道路景观设计论文:城市道路绿化景观设计剖析 摘要:道路绿化在我国具有悠久的历史,我们的祖先在很早就开始在路边种树,有了道路绿化的意识。秦始皇统一天下后,就命令在所有街道旁都要种上树,地方官吏就遵旨在他出巡行进的道路上,清水泼街,黄土垫道,在道路两侧种植树木。北京作为六朝古都,早在元朝建大都之时,就在“市”的道路两旁种植树木;随着“三海”水系的形成,在河岸路旁也植了树,初步有了绿化与湖光山色相辉映、游乐与园林景观相交融的景色。栽植树木不仅给道路增加了艺术感染力,丰富了道路的园林景观。我国道路绿化为适应新的功能要求,在不断的创新中发展提高,出现了一条又一条绿化带宽阔、层次丰富、林荫夹道、景观多样、芳草如茵、行车通畅、行人舒适的现代化城市道路,形成了多行密植、层次丰富,落叶树与常绿树相结合,绿化与美化相结合,用大树绿化城市道路的特点与特色。 关键词:道路绿化;种植;植物选择;植物配置 1道路绿化在现代化城市中的功能及在大园林中的作用 (1)改善城市的生态环境。城市规模的扩大、城市人口的密集、人工设施的充斥、机动车辆的增长、自然环境的污染等这些对环境的人为改变,使原有区域的碳氧平衡、水平衡、热平衡等因素随之改变。平衡被破坏对人类生存和发展产生的负面影响,正在越来越突出地凸现出来。随着科学的进步,人们逐步认识到,要在接受大自然赠与的同时,必须要保护好我们赖以生存的自然环境。在城市中,特别是车辆拥挤的道路、立交桥和交叉路口等这些环境污染较严重的地区,大量种树、栽花、种草能起到人为强化自然体系的作用,利用绿色植物特有的吸收二氧化碳、放出氧气的功能;吸收有害物质,减轻空气污染的功能;除尘、杀菌、降温、增湿、减弱噪音、防风固沙的功能等等生态效益,应是改善城市生态环境的根本出路。 (2)道路是城市中具有重要地位的空间环境,是城市景观的重要组成部分。kevinLych在《城市意象》一书中把构成城市意象的要素分为五类,即道路、边沿、区域、结点和标志,并指出道路作为第一构成要素往往具有主导性,其它环境要素都要沿着它布置并与它相联系。从物质构成关系来说,道路可以看作是城市的“骨架”和“血管”;从精神构成关系来说,道路又是决定人们关于城市印象的首要因素。正如《美国大城市的生与死》一书中所说的那样:“当我们想到一个城市时,首先出现在脑海中的就是街道。街道有生气,城市也就有生气;街道沉闷,城市也就沉闷”。街道不仅仅是连接两地的通道,在很大程度上还是人们公共生活的舞台,是城市人文精神要素的综合反映,是一个城市历史文化延续变迁的载体和见证,是一种重要的文化资源,构成区域文化表象背后的灵魂要素,上海浦东的世纪大道、南京东路步行街、外滩滨江路景区、苏州观前步行街都是成功的范例。因此,加强道路建设,讲究道路空间的艺术设计,追求“骨架”与整体的平衡和谐,是完善城市功能,提高城市品位的有效途径。 综上所述,可以初步得出以结论:?? 城市道路是现代化城市重要的组成部分,它担负着城市疏散交通的重要功能,是现代化城市必备的重要基础设施。现代化的城市道路,在满足交通等道路使用功能外,搞好道路的绿化美化,能起到防眩光、缓解驾车疲劳、调节心情稳定情绪等作用。所以说,有良好绿化美化的园林环境和赏心悦目的道路景观,也是现代化城市道路不可或缺的功能之一。道路绿化就是实现这一功能的主要手段。 2城市道路绿化植物的选择 2.1城市道路绿化植物的选择,主要考虑艺术效果和功能效果 2.1.1乔木的选择?? 乔木在街道绿化中,主要作为行道树,作用主要是夏季为行人遮荫、美化街景,因此选择品种时主要从下面几方面着手:?? (1)株形整齐,观赏价值较高(或花型、叶型、果实奇特,或花色鲜艳,或花期长),最好叶秋季变色,冬季可观树形、赏枝干; (2)生命力强健,病虫害少,便于管理,管理费用低,花、果、枝叶无不良气味; (3)树木发芽早、落叶晚,适合本地区正常生长,晚秋落叶期在短时间内树叶即能落光,便于集中清扫;(4)行道树树冠整齐,分枝点足够高,主枝伸张、角度与地面不小于30度,叶片紧密,有浓荫;(5)繁殖容易,移植后易于成活和恢复生长,适宜大树移植;(6)有一定耐污染、抗烟尘的能力;(7)树木寿命较长,生长速度不太缓慢。目前在河北省唐市应用较多的有雪松、河南桧、西安桧、法桐、国槐、合欢、栾树、垂柳、馒头柳、杜仲、白蜡等。 2.1.2灌木的选择?? 灌木多应用于分车带或人行道绿带(车行道的边缘与建筑红线之间的绿化带),可遮挡视线、减弱噪声等,选择时应注意以下几个方面:?? (1)枝叶丰满、株形完美,花期长,花多而显露,防止过多萌孽枝过长妨碍交通; (2)植株无刺或少刺,叶色有变,耐修剪,在一定年限内人工修剪可控制它的树形和高矮; (3)繁殖容易,易于管理,能耐灰尘和路面辐射。唐山市应用较多的有大叶黄杨、金叶地被植物的选择。目前,北方大多数城市主要选择冷季型草坪作为地被植物,根据气候、温度、湿度、土壤等条件选择适宜的草坪草种是至关重要的;另外多种低矮花灌木均可作地被应用,如棣棠等。 2.1.3草本花卉的选择?? 一般露地花卉以宿根花卉为主,与乔灌草巧妙搭配,合理配置: 一、二年生草本花卉只在重点部位点缀,不宜多用。 2.2道路的植物配置?? 主要有两类:整齐式行道树类型;自然式园林道路的布置。 整齐式行道树类型:(1)乔木为主、配以草坪:高大的乔木不仅遮阴效果好,还会使人感到雄伟壮观,但较单调。 (2)乔木和灌木:既可增加景观和季相的变化,又具有节奏感和韵律感; (3)常绿乔木配以花卉、灌木、草坪、绿篱(或色块):这种形式既可四季常青,又有季相变化,是目前应用较多的形式;另外,若条件允许可多行布置,既可增加绿化面积,提高绿化水平,又可大大减少噪音,这也是将来发展的方向和潮流。 2.3自然式园林道路的布置?? 在繁忙的道路两侧设置自然式的园林道路即林荫路(具有一定宽度又与街道平行的带状绿地,其作用与街头绿地相似,有时可起到小游园的作用),尤其是居民分步相对较密集的一侧,既可方便居民自由出入林荫带散步休息(不必穿过交通繁忙的街道),又有效防止和减少车辆废气、噪音对居民的危害,这种形式在各个城市较为普遍。 3道路绿化景观的营造 (1)满足城市道路主要功能原则。城市道路绿化主要功能是庇荫、滤尘、减弱噪声、改善道路沿线的环境质量和美化城市。道路空间是提供人们生活、工作、休息、相互往来与货物流通的通道。在交通空间里,有各种不同出行目的人群,在动态的过程中观赏道路两旁的景观,产生了不同行为规律下的不同视觉特点。我们在设计道路时,须充分考虑了行车,行人的进度和视觉特点,不同速度,不同栽植方式,将路线作为视觉线形设计的对象。提高视觉质量,体现以人为本的原则。在具体的设计中,应以不遮挡视线为标准,同时又能给人以赏心悦目之感。譬如,在拐弯处不应种植大灌木或小乔木。又如,在隔离带的种植时,一个标准端的长度就应考虑到车速,行人速度等问题。道路绿化另一个重要的功能是遮荫、降温。四季的变化使植物的外观形态随着发生变化,尤其是落叶植物。炎炎夏日下,行车和行人需要一个宜人的交通环境,浓郁的绿荫能使人感到丝丝清凉,烦躁的心情可以得到舒缓,有利于交通安全;当叶落的时候,冬日和煦的阳光带来几分暖意。所以说,植物不同的习性奉献给人们的不仅是视觉、嗅觉上的享受,还有心灵的慰藉。 (2)道路绿化的生态原则。生态是物种与物种之间的协调关系,是景观的灵魂。它要求植物的多层次配置,乔灌花、乔灌草的结合,分隔竖向的空间,创造植物群落的整体美。因此,在各路段的设计中,注重这一生态景观的体现。植物配置讲求层次美、季相美,从而达到最佳的滞尘、降温、增加湿度、净化空气、吸收噪音,美化环境的作用。设计中这一原则的运用应当是尤为重要的,因为这切实的关系到人们的生活质量。道路绿化规划设计要有长远观点,绿化树木不应经常更换、移植。 (3)科学性与艺术性原则。既要满足植物与环境在生态习性上的统一,又要通过艺术的构图原理体现植物个体及群体的形式美,即符合绘画艺术和造园艺术的统一,调和,均衡和韵律的四大原则。因此在配置上应考虑道路长度,不同道路形式,同一条道路以不同的区块重复,以一种复现的节奏感来形成一种韵律,达到心境的平和,符合道路的景观要求。道路绿化设计与一般的绿地设计有所不同,它是动态绿化景观,要求花纹简洁明快、层次分明,作为街景它更要求色彩丰富,与周围环境协调一致。使旅客有“人在车中坐,车在画中行”的良好感觉。 (4)因地制宜,适地适树原则。根据本地区气候、栽植地的小气候和地下环境条件选择适于在该地生长的树木,以利于树木的正常生长发育,抗御自然灾害,保持较稳定的绿化成果。选择适应性强、生长强健、管理粗放的植物。例如,行道树树种选择的一般标准:①树冠冠幅大、枝叶密;②抗性强,耐瘠薄土壤、耐寒、耐寒;③寿命长;④深根性;⑤病虫害少;⑥耐修剪;⑦落果少,或没有飞絮;⑧发芽早、落叶晚。公路绿化带采用大手笔、大色块手法,植观花、观果、观叶植物,适应不同车速的不同绿化带,空间上采用层次种植,平面上简洁有序,线条流畅,强调整体性、导向性和图案性,形成舒展、开敞、明快的风貌。选择多种植物创造不同氛围,体现植物生长的多样性和植物的层次性与季相性。新晨 4结语 优美的城市环境,宜人的道路绿化是人们对一个地区、一个城市第一印象的重要组成部分。精工细琢的园林式的道路绿化是自然景观的提炼和再现,是人工艺术环境和自然生态环境相结合的再创造,它所体现的姿态美、意境美、蕴含着文化与艺术的融合与升华,使人感到亲切、舒适、具有生命力,是衡量现代化城市精神文明水平的重要的标志。 道路绿化不仅具有景观效果,而且是改善城市道路生态环境的一项重要的城市市政基础设施,运用植物生态功能的生物措施是取得城市生态环境良好循环的根本出路。 建设园林化的道路应采取大手笔、大色块的绿化手法,主要道路绿化带的理想宽度至少是30m,才能有效地发挥植物材料的生态效应,只有树立大园林的观念,克服以往的“一条路,两行树;绿化小打小闹”的做法,才能使城市环境面貌跃上一个新台阶。 改善城市的生态环境单靠道路绿化是不够的,还必须建设“点(公园绿地)”、“线(道路、河流、铁路)”、“面(单位庭院、居住区)”、“带(城市环型绿化带)”、“网(郊区农田林网)”、“片(城市隔离片林)”,等多层次、多结构、多组团城乡一体化的大园林绿化体系。 道路景观设计论文:谈城市道路景观设计 【摘要】随着当前城市化进程的加快,城市道路景观设计中一些缺陷加剧了城市污染以及雨洪灾害等生态环境问题。为了有效应对这一问题,当前城市道路景观的设计中需要使用新型雨洪控制利用技术促进城市的可持续发展。本文从我国道路排水的实际情况出发,分析了四种新型雨洪控制理论。在此基础上,提出了发达国家道路设计中新型雨洪控制利用技术对我国的启示,促进城市道路景观设计与新型雨洪控制技术相结合,促进城市的可持续发展。 【关键词】新型雨洪控制;城市道路;景观设计 城市中对雨水的控制措施经过了三个阶段:首先是注重对于水量的控制,其次是水质管理,直到当前的可持续发展阶段。新型雨洪控制的内涵就是通过减少雨水陆地聚集为目的,使得雨水更容易进行下渗,汇聚到地下水进行综合利用,从而实现对地下水的补充以及城市水循环系统的修补作用,促进当前城市水文系统的可持续发展。 1新型雨洪控制理论 1.1最佳管理措施 BMP早在20世纪70年代,美国开始采用雨水径流污染治理以及城乡雨水系统控制的最优管理方式(BMP),并且随后从现实发展的角度出发,不断进行改进。对于BMP的确切概念和内涵,美国水文管理部门有着自身的独特看法,他们认为BMP没有确切的技术限制,只要是能够减轻水资源污染的问题或者对此有预见性的技术手段、方式方法等都是BMP。当前,美国BMP的技术性设施主要有过滤设施、植被控制、渗透设施和调蓄设施[1]。 1.2水敏感性城市设计 WSUD水敏感性城市建设理论是由澳大利亚提出的,该理论的主要目的是为了形成一个同样具有水文价值的景观,主要是从人工建设开发前或者依托于技术手段进行维护的两种水资源处理方式[2]。当前主要有三种方式:①通过减轻污水和给水的排放量,使得水循环量减少;②注重保护开发前水径流的水体质量和数量;③通过对城市雨水的高效利用。主要的技术手段有调蓄塘、浅沟、雨水池、植物过滤带等。 1.3SUDS(可持续排水系统) 可持续排水系统是应该采用的一种可行性较高的排水类型,是英国对于新型雨洪控制理论的重要实践。可持续排水系统通过减轻径流量的排放,对雨洪的流速进行了控制,通过这些措施能够更加高效、科学地促进雨水的过滤和沉积。此外,还对已经流入地下的径流进行了处理,从雨水的源头进行径流污染减轻控制,较少地表径流汇聚的设计方式,配合一套污染治理策略的技术手段,形成了SUDS。常见的使用方式主要有绿化屋面、植被浅沟、过滤带、渗透铺装、人工湿地、雨水塘等。 1.4低影响开发 LID低影响开发(LID)是新西兰对于新型雨洪控制利用技术的发展,这种理论吸取了BMP的优势,与之共同组成了排水系统[3]。LID技术以城市水文为切入点,注重对城市自然排水系统的建设,致力于减少城市建设阶段对于水文环境的影响。但是与BMP技术有差别的地方在于,为了促进所建设区域更加靠近自然的水循环系统,LID技术对雨洪暴雨所导致的污染和径流进行明确的规范。不同于其他的管理系统,LID技术使用更加小规模和更为分散的源头进行统一把握。在LID技术中,经常采用的技术方式有绿色街道、生态植草沟、生态屋顶、可渗透路面、雨水花园等。 2发达国家道路设计中新型雨洪控制利用技术的启示 西方国家对于城市雨洪的研究开始比较早,相关的理论也较为成熟,在使用新型雨洪控制方式方面做出了大量的实践,取得了很好的建设效果。在城市雨洪控制方面,已经逐渐形成了适合国情的水文治理措施和技术手段等体系。这些国家的实际经验值得我国学习如何使用新型雨洪控制利用技术管理城市建设中的雨洪问题,促进我国城市道路建设中排水系统的可持续发展。 2.1实现道路设计者角色的转变 新型道路排水设计是对过去城市排水系统的优化和补充。以往在城市道路设计中使用新型雨洪控制技术是一个跨专业、跨学科的问题,需要道路设计人员扭转自身的角色,吸收其他学科的先进理论、技术方式,应用到道路设计、规划的过程中,促进不同专业间的交流和渗透,共同服务于城市道路的水环境、资源功能以及通行功能的实现,促进城市道路的科学性和安全性。 2.2加强研究与推广新型道路排水系统 在城市道路建设和设计方面使用新型雨洪控制技术在我国尤为必要,但是相关的研究还比较少[4]。因而,当前需要加大研究力度,结合我国不同城市的实际发展情况和地区条件,对生态环境和经济社会指标进行综合考量,从而研究出适合我国城市道路雨洪控制的技术规范,促进我国城市建设中的排水系统与道路设计相结合,促进城市的可持续发展。 2.3转变我国城市道路排水设计的相关理念 通过对西方发达国家的新型雨洪控制技术的研究,很多国家都已经采用了一些新型雨洪控制技术实现对城市水文系统的管理,并将其随时用在道路排水设计中。但是由于我国当前道路排水问题大部分是使用管道、暗沟、明渠等设备进行快捷的雨水排除,导致没有对城市道路的水径流的减排、截流、控污等进行明确的控制,与国际较为先进的雨洪控制技术手段较为脱节,使得我国从城市道路设计中较少使用新型雨水控制利用技术手段,影响了城市供排水系统的科学发展。因此,当前我国的重要任务是逆转城市道路设计中的相关理论,将其与城市道路径流和排水的水量、水质进行控制,促进城市道路建设与生态环境保护相协调,共同促进城市的可持续发展[5]。 2.4政策、法规的制定 国外发达国家对于城市雨洪控制技术的研究已经经过了40多年的历程,逐渐形成了一套完备的政策制度。但是由于认识上的局限性,我国的雨水利用政策法规发展很不完备,只有在北京等城市了相关的措施,但是没有与新型城市雨水控制利用技术相结合,不能适应当前城市快速发展的需要[6]。因而,为了促进城市的系统化建设,应该逐渐完备现代城市雨洪控制利用技术的相关制度规范,使得新型城市道路建设理念与雨洪控制技术相结合,促进城市道路的发展建设。通过政策规范引导城市雨洪控制利用技术在道路设计中的应用,提供规范措施,从而促进其在道路施工项目的使用,应对我国当前城市雨洪灾害频发的问题。 2.5道路排水设计手册和规范的制定 对于西方发达国家而言,他们的城市雨洪控制技术与城市道路建设理念相融合,取得了一定成果。例如英国的可持续城市排水系统以及美国纽约的道路设计手册,都对城市道路建设的发展起到了一定的借鉴作用。但是我国城市道路设计指导手册还没有充分结合新型城市雨洪控制技术,因此我国应该在吸收发达国家的经验基础上,充分利用新型雨洪控制技术手段为我国城市道路建设所服务,调整其在实践项目中的使用,减少由于规范设置或者技术资料所引起的误差,促进我国城市道路建设的稳定发展。对于我国城市道路设计中新型雨洪控制技术的使用是一项系统性、长期性的工程,需要结合不同的学科研究,参考西方发达国家的实践经验,在综合国内相关领域的建设成果以及技术发展的情况下,通过学科间的优势互补促进我国城市新型雨洪控制利用技术的发展,逐步推进城市建设的可持续发展。 作者:毕然 道路景观设计论文:浅谈道路景观设计及植物配置 近几年,随着长兴岛大开发,长兴岛将建设成独具特色的景观旅游岛,目前正在规划集农业、林业、果园和休闲、观光旅游为一体的郊野公园,一期面积达5km2。目前,长兴岛的绿地系统也将进行合理规划,营造岛域生态园林和富有特色的标示性园林景观,不断的调整优化岛域绿化布局。 1、现状分析 本项目位于长兴岛主干道潘园公路前卫段,是连接前卫支路与丰福路的景观大道,总长约900m,两侧规划红线平均宽50m。设计内容主要以绿化为主,并结合园路、广场、休闲亭、亲水平台、网球场地等配套功能于一体,整个绿化面积约9万m2。 2、现代道路景观存在的问题 现代城市道路景观设计依然过多地注重使用功能而缺乏精神层次的追求、一味的模仿和拷贝西方城市道路景观设计作品、简单的挪动和照搬、盲目的拿来主义、使我国多数城市道路景观设计作品大同小异,丧失民族本身具有的城市景观记忆和城市景观风貌。另一方面,城市道路景观建设质量远低于配套绿地建设质量,道路的尺度和空间也越发缺少人情味,驻足停留、长时间交流的放大空间日渐缺乏,游客游览的疲惫不堪,也很难找到一个落脚处,没有观赏点,没有真正体现出城市道路的生态、景观和服务功能。针对这些问题,笔者认为现代的城市道路景观应着重解决一下问题:一、围绕生态景观下功夫,改变传统机械式的绿化布局;二、植物配置与当地环境有机结合,达到人工环境和自然环境的和谐统一;三、要达到在人们未经介绍的情况下,就能体验到该绿化的设计观念的效果。 3、道路绿化景观设计 3.1设计理念 潘园公路道路景观的设计定位不仅仅局限于乔、灌、草营造组合的绿化景观大道,而是以“自然、生态、野趣”为理念,采用原生态的景观创意和手法,通过突出岛屿生态特色景观轴线,将人工环境和自然环境融为一体的充满野趣、和谐统一的、独具特色的景观旅游大道。 3.2道路分块景观设计 围绕生态景观下功夫,根据景观旅游大道的功能定位和未来几年将崇明、长兴、横沙三岛联动,建成杉树王国的目标定位,分别从道路两侧绿化带、中央分隔带和机非带三部分阐述该道路的景观设计理念。 3.2.1两侧绿化带 道路两侧绿化带具有美化城市、改变道路的空间尺度,使道路空间具有良好的宽高比作用。此外,还有净化环境、滞尘、减弱噪音、吸收有害气体、防风沙、调节小气候、消除司机视觉疲劳等作用。潘园公路两侧绿化带与道路平行,平均宽50米,土方造型平均填高3.3米。绿化设计形式多样,植物配置色彩丰富,有一定高度变化,通过以人为本的设计思想,充分考虑岛上自然条件,选择适合的树种,将设计和施工达到完美结合,使整个公路空间充满了活力。潘园公路两侧的绿化带在植物配置上下了很大功夫,既要注重植物的布置和搭配,以形成合理的植物群落,同时,还要保证好看的景观,难度系数自然也就大了,也给我们的工作带来了很多困难。我们根据历年种植经验收集了符合种植要求的各种植物,以榉树、喜树、重阳木、南酸枣、朴树、白玉兰、杉树、无患子、香樟、广玉兰、榔榆、合欢等乡土树种为主,用色叶树乌桕、栾树、朴树、银杏等乔木点缀,按照地形高处种植高大植物的方式,营造出变化较大的林冠线。用垂丝海棠、腊梅、桃树、瓜子黄杨球、石楠球、木本绣球、红花继木球、红枫、红叶石楠、金边黄杨、南天竺、金叶女贞等大小灌木及花境落叶树和常绿树,演绎永不褪色的“碧玉”之颜,叶色搭配丰富,在四季轮回的春夏秋冬次第绽放自己的独特魅力,同时,竖向斜纹满铺的青砖园路贯穿东西、曲径通幽,与绿化带的自然、野趣亲切贴合,在园路入口处自然坐落几块平石,可供人们驻足休息;在道路人行道与小园路之间,按照草-灌-乔-灌-草的低高低变换方式种植,并对苗木进行精挑细选,选出造型独特,生长姿态优美的苗木,进行组团种植,保证了色彩的变换和四季的效果;在两侧小河边配植了大量的湿地植物,在选择湿地植物时充分考虑到湿地植物的种植与水面以下等高线的关系,配置了宿根及常绿地被、色叶花灌木、水生植物和观赏草等,主要品种有二月兰、美丽月见草、红王子锦带花、蜀葵、大滨菊、吴风草、水果兰、银姬小蜡、毛地黄钓钟柳、黄菖蒲、蜘蛛兰、银边芒、金边阔叶麦冬、扶芳藤等植物,焕发出了色彩斑斓的花境,让河滨充满了诗情画意,偶有花香乘风袭来,或浓或淡、或香或甜,逗留蔓延、消散在这沿河风光带。根据地形营造景观小品,将观赏木亭融入绿化带的比例关系处理得极为恰当;在河边铺设亲水木平台,可供人们垂钓、游玩,在亲水平台上眺望徜徉,犹如置身江南,葱郁的花草、树木间不时可听见鸟儿的叫声,让人流连忘返。还建造供人们休闲活动的网球场、小广场、休闲座椅等,整个设计充分突出人与自然共生的理念,遵循绿化造景为主,建筑组景为辅的原则,重点在“人”和“自然”及其互动的生态关系上做文章。以生态的多样性,文化的多元性和表现手法的艺术性,充分展示“自然、生态、野趣”的长兴岛绿化特色。 3.2.2中央分隔带绿化 中央分隔带绿化作用一是有防眩功能,二美化环境,三减少噪音。因此在植物配置的选择上,应充分考虑现有行车要求、交通安全、环境状况、自然条件及后期养护等问题。同时要坚持公路绿化与防护功能并重原则和可持续发展的原则。将防护功能与观赏性相结合考虑,还要注意中央分隔带景观的视觉效果变化和开口处的视线问题。潘园公路延伸段中央分隔带绿化平均宽6m,绿化设计充分考虑了植物的多样性,做到乔、灌、草合理配置,以高大乔木做骨干构成绿化骨架和基调,使其挺拔雄伟,四季有绿,主要品种有香樟、无患子、栾树、朴树等乡土树种,种植方式为各品种交叉片植,使景观富于变化,达到春季梢头嫩绿、花团锦簇;夏季绿树成荫,浓影覆地;秋季色彩斑斓、果实累累;冬季片片翠绿.白雪挂仗的绿化效果。在乔木中间种植一条宽三米的红叶石楠色带,以“S”型种植,修剪方式是“由低到高再到低”的循环模式,其中最低处在30cm以下,最高处1.5m以下,打造竖向的“S”型,通过造型、色彩,使她赋予了“节奏”与“韵律”的动观效果,充满了生机和美感,犹如一条红丝带镶嵌在道路中央,极具观赏性,突破一条路两行树的呆板模式。地被植物选择多年生的美丽月见草,月见草秋季开花,花期较长,并且具有见效快、寿命长、养护方便等优点,使中央分隔带没有土地裸露,绿化覆盖度达到100%。 3.2.3机非带绿化 机非隔离带绿化具有实现交通、组织街景、改善小气候和满足机动车与非机动车行车安全等功能。在机非带上种植绿化,可增强道路的空间围合感,并为两侧通行的机动车和自行车、电动车、三轮车等提供树荫。根据未来几年将长兴岛建成杉树王国的目标定位,潘园公路的机非隔离带的乔木均选择杉树,由于此段隔离带的宽度为3米,可以确保树木的健康生长,并且杉树树干笔直、株形整齐、观赏价值较高、它的花、果、枝叶无不良气味、具有较强的耐污染、抗烟尘的能力、寿命长、生长速度快、易于成活、易于管理等特点,根据生态美学原理采用双排错位种植的方式。为保持视线通透,机非带没有种植遮挡视线的灌木类植物。地被用生命力强健,病虫害少,便于管理,管理费用低的麦冬满栽,不让土壤裸露。机非带绿化苗木品种的选择从适时适地的角度出发,体现出了它自身的特色。 4、结语 长兴岛潘园公路街心花园前卫段景观设计,采用原生态的景观创意和手法,始终贯穿“自然、生态、野趣”的理念,将生态美学和植物配置融入到道路景观设计中,内容丰富、形式多样,打破脱离实际的主观创造,改变了机械式的绿化布局,设计中尽量以乡土树种为主,体现了植物配置因地制宜的特点,以高标准、严要求打造出了更富色彩感、更具创意、更具活力的城市道路景观。 作者:李亚云 单位:上海农工商前卫园艺有限公司 道路景观设计论文:道路景观设计方法与思路 摘要:城市道路绿化是城市绿地系统的重要组成部分,道路作为城市的骨架,是城市系统中容易识别和被人们所关注的系统,道路绿化的形象直接影响着城市的景观风貌。道路绿化赋予城市线型生机,本文以太原市环湖东路道路景观为例,探讨城市线型生态系统的构建以及道路景观的设计方法和思路。 关键词:城市道路;景观设计;绿色;生态太原市 环湖东路项目总体绿化景观设计遵循以人为本的指导思想,体现道路与景观、人文、生态有机结合的理念。结合上位规划及现状提出布局合理、概念新颖的景观构想,按照“绿化、美化、文化”的建设思路,将人文、自然及新技术融入道路景观,因地制宜,打造具有晋阳文化特色的高等级道路景观典范。 1.项目概况 新晋祠路(冶峪沟一蒙山大街)道路位于太原市河西南部地区,它东临滨河西路,西临晋阳湖,是晋阳湖片区的一条重要的南北向主干路。新晋祠路南起蒙山大街北至冶峪北街,全长约4.26公里,道路红线宽50米。标准断面形式由东向西为:人行道(3米)+非机动车道(4米)+机非分隔带(2.25米)+机动车道(13.75米)+中央分隔带(4米)+机动车道(13.75米)+机非分隔带(2.25米)+非机动车道(4米)+人行道(3米)。本次绿化设计范围为4米中分带,两侧各2.25米机非分隔带以及两侧各1.5米宽行道树绿带。道路景观标准横断面周边规划主要为商业用地、居住用地、住宅与工建混合用地等,结合上位规划以及该路段优越的区位及交通条件,该区域将汇集购物、餐饮、娱乐等消费人群,同时吸引、聚集大量市民,成为未来新区人们使用频率较高的公共空间,为人们提供休息,游憩,康乐等空间。 2.设计思路 2.1发掘当地特色——充分发挥当地自然环境、生态价值以及历史文化、民风乡俗等人文价值 2.2引导城市生活——运用景观设计手法,设计富有创造性的城市景观风貌,设置城市开放空间,聚集居民休闲游憩。 2.3打造活力景观——营造若干区域景观节点,丰富植物四级景观,活力、康乐元素贯穿设计区域。 3.设计方法 3.1采用“露、透、封、诱”的设计手法,巧妙安排路侧植被,突出自然景观。3.2遵循“适地适树”的原则,既提高道路绿化质量,又要考虑总造价的平衡,力求低的造价,创造出最佳、最美的公路景观。3.3以植物分段落遮掩而设置“景观窗”,满足视觉效果。 4.方案设计 本项目涉及景观断面宽度50米,红线内绿化宽度共11.5米,绿化率达到23%左右,道路西侧为晋阳湖公园,景观条件得天独厚,通过西侧大面积绿地可阻隔来自于机动车行驶带来的粉尘、噪音、以及其他污染;东侧为商住用地,机动车行驶会对东侧片区产生一定影响,因此设计中会重点利用路侧绿带,种植抗风、滞尘、吸音等抗性强的高大乔木,并以乔、灌、花、草相结合的多层次立体过滤种植方式阻隔污染同时打造赏心悦目的生态廊道。般情况下,快速路上的机动车1分钟大约会行驶1400m,而驾驶人员每3分钟适宜转换一个视觉形式,以缓解驾驶人紧张的精神状态,同时也可以防止由于顺直路段导致的心理方面的单调感。为使驾驶人员视觉心理特性与景观设计结合,方案对道路绿化的景观元素加以组合提炼,形成大体量线性模纹,突出道路景观主题与地方特色。充分尊重、合理利用现有的自然资源,以“绿色”为基调,“彩色”为点缀,营造生态空间景观,利用本土植物资源创造可持续发展的新区道路景观,打造优美宜人、低碳环保的道路环境,形成春赏鲜花烂漫,夏观叶子花红,秋看彩叶飘落,冬望松柏常青的景观效果。 4.1标准段绿化景观设计标准段运用“大手笔、小尺度” 的相结合设计手法,景观处理是“以人为本”,客观的分析“人”的视觉感受。大手笔,强调微观多样并与宏观控制相结合,创造出绿色、动感的人本道路绿化景观,且符合步行、骑行等欣赏要求;小尺度,在重点部位配置的点状景观组合,烘托氛围,并结合南北两侧大面积绿化及慢行系统进行总体设计考虑。将灌木绿篱植物可修剪为色块的表现形式与动态特性的关系运用到道路景观设计中。以太原市市树国槐作为行道树,树干挺拔,树冠饱满,夏季庇荫冬季落叶;分枝点高度容易控制在2.8m—3.0m之间,可确保行车安全。侧分带,以紫叶小檗与金叶女贞相搭配修剪成曲线造型色块,榆叶梅、珍珠绣线菊、连翘等灌木形成高低有致,色彩丰富的线形引导。中分带以丁香最为上木,配合紫叶小檗金叶女贞修剪成篱,运用大尺度的模纹效果形成色彩亮丽,层次丰富的道路景观。 4.2人行道铺装设计 4.2.1多重探究道路功能、环境景观的因素,根据实地的需要,则要选择适用的铺装材料,如古建筑周边道路适用古朴、天然形成的石材,园林小径则适用自然气息浓厚些的卵石,而道路两侧的人行道、商业街道路则适用人工化地砖的铺砌。 4.2.2不同的材料、尺度、质感、色彩进行合理搭配,可形成简洁统一并能突出重点的铺地图案。4.2.3硬质铺砌、软质景观的协调统一。铺地、绿化精巧的结合,彼此的穿插,符合整体环境的需求特征。树篦子是人行道铺装、装饰的一部分,在对铺砌景观中有着画龙点睛的作用。 4.3自动喷灌系统 喷灌是将灌溉水通过喷灌设备组成的喷灌系统或喷灌机组,形成有一定压力的水,由喷头喷射到空中,形成细小的水滴,并均匀喷洒在土壤表面,为植物的正常生长提供水分,且可用的一种先进灌水方法。与传统地面灌水方法相比,该方法具有节水、节能、省工和灌水质量高等优点。一个完整且规范的喷灌系统设备应该包括首部枢纽,喷头,水源,管网,控制柜等组成。设计合理的喷灌系统在满足植物需水要求的同时,还可满足景观环境效果。精心设计的喷灌系统,通过正确选择并进行喷点的布置,不仅可满足绿地需水,而且在灌水时还可形成水动景观效果,提高植被的利用率和观赏价值。 4.4雨水收集系统 雨水利用可实现节水、水资源涵养与保护、控制城市水土流失和水涝、减轻城市排水和处理系统的负荷、减少水污染和改善城市生态环境等目的,而道路雨水收集则是城市雨水利用的重要组成部分。道路雨水利用首先可以保证快速排走路面积水,减少路面滑溜性污染,保障道路交通安全。其次,道路雨水利用考虑绿地的就地利用,涵养地表水,对不透水性路面进行欲说的收集、处理以及存储,用作枯水季节的绿化用水。北京位于大陆性季风气候区,这种气候的特点决定了将于主要集中在夏季。故雨水的直接利用不能满足作为唯一水源的要求,应与其他水源互为备用。在雨季收集、处理雨水,当水质达到绿化灌溉标准后存储,在枯水季节利用,实现以丰补枯,减少绿化对水资源浪费的作用。 5、结论 太原市晋阳湖区具有悠久的人文历史背景和丰富的自然旅游资源,在规划结构中将成为太原城市休闲活动空间的重要节点。新晋祠路西侧紧邻晋阳湖,是构建河西路网格局,服务长风片区、奥体片区及规划晋阳湖片区的一条重要的南北向主干道。本项目道路绿化,呼应晋阳湖公园,以生态自然为主要设计原则,力求打造舒适宜人并具有晋阳湖片区特色的道路景观环境,本文从生态、功能、景观灯多方面对道路绿化设计思路进行探讨,以期对城市道路景观项目提供参考。 作者:崔潇 单位:北京城建设计发展集团股份有限公司 道路景观设计论文:示范园区道路绿化景观设计方案 摘要:文章以六安集中示范园区内金寨路、瑞安路、一元大道、二元南路、新阳大道和皋城路6条道路绿化设计为例,探讨工业园区道路绿化的规划设计,在保障道路绿化功能的前提下,景观设计富有地域特色,提升了园区的整体形象,最后总结出工业区道路绿化的设计原则和内容。 关键词:城市道路;生态;植物配置;季相变化 六安市位于安徽省西部,地处江淮之间。六安集中示范区紧邻省会合肥,距合肥市区39km,距六安市中心城区10km,是六安东向发展的桥头堡,合六工业走廊的重要组成部分。园区规划控制面积140km2,园区产业初具规模,综合配套完善,具有良好的发展基础和承接条件。为了给园区创造更好的生态环境,园区内金寨路、瑞安路、一元大道、二元南路、新阳大道和皋城路6条道路绿化的景观设计显得尤为迫切。 1现状分析 1.1道路两侧植被 这几条市政道路工程虽然已经完工,但仍处于未使用状态,隔离带绿化和行道树绿化种植正在进行中,道路两侧的绿地尚未规划设计。 1.2隔离带现状 瑞安路和一元大道的隔离带绿化尚未设计。 1.3高压走廊 一元大道东侧绿地上空有高压走廊,设计时需要注意避让。 2工业区道路绿化规划内容 此项目规划中的金寨路是园区东西走向的主干道,是联系整个园区的重要走廊,其中一元大道、二元南路、新阳大道和瑞安路是南北走向,金寨路和皋城路是东西走向(见封三彩图1)。根据园区控制性详细规划,除瑞安路和皋城路两侧为工业用地外,其他4条道路两侧用地以居住为主,设计时在此基础上进行区别设计,同时塑造整体特色,使得此次规划道路绿化景观成为向游客展示六安集中示范园区的重要风景带。 2.1总体设计理念 2.1.1引入“城市森林大道”的概念在道路绿化设计中引入“城市森林大道”的概念,运用多种乡土树种创造不同的生态景观,通过乔灌草的植物配置方式,形成简洁、大气的群落植物景观,通过此搭配方式有效地隔离噪音、减轻工业区有毒有害气体,达到吸收、吸附、稀释的目的;同时可调节气候,营造一条“车在树中行,路在草中延,人在花中游,鸟在林中飞”的城市绿色廊道。2.1.2季相景观的塑造根据项目所处的地理位置,六安属于气候四季分明的城市,植物的季相变化比较突出,因此,在示范园区内的道路隔离带以及两侧20m宽的道路绿化景观设计中,设计充分利用植物的观赏特性进行色彩组合与协调,以植物的季相变化为依据来搭配植物品种,创造出一年四季不同的景观。2.1.3景观节点的构想从这6条景观道路的整体规划考虑,将重要道路的十字路口景观空间作为景观节点。考虑到行车安全性和视线诱导性,在十字路口处采用丰富的植物色带点缀草花、低矮花灌木与景石自然搭配,小巧别致,增加街口的人性化氛围。局部重要路口以地方文化为背景,点缀景观小品。 2.2设计主题 此次设计的4条道路是以G312为轴线分布于两侧,设计将金寨路、一元大道等6条路段以不同季节的不同植物表现来突出特色主题。设计时对道路绿化景观元素进行控制,有利于更好的体现设计中所明确的各段道路景观主题与特色。(1)梅香樱艳,花海融春。一元大道是园区内南北走向的重要道路,中央隔离带和机非隔离带分别为7m和3.5m宽,再加上两侧的20m宽绿带,就其规划级别来看,必将成为园区内亮眼的景观大道。设计将隔离带和两侧绿带统一规划,该路段两侧规划多为居住用地,为了加强对两侧地块的隔离围合,也为进一步发展道路绿化净化空气、美化居住环境的功能,20m宽的绿带塑造了最高可达2m的地形。绿带景观以表现春景为主,同时兼顾四季景观变换。主要选用大规格的早樱和红梅为主调植物,搭配金钟花、白玉兰等开花植物,渲染春季花团锦簇的景观效果(见封三彩图2)。(2)清风竹影,绿茵滴翠。瑞安路位于园区东侧,根据控制线详细规划,该路两侧规划多为工业用地,故该路段的绿地以功能防护为主,同时作为工业板块的先行者,道路景观也是必不可少的。该路段设计范围为两侧20m宽绿带+行道树+1.5m宽隔离带,运用现代设计方法,以流畅几何线形,强化带状空间的纵深和扩展感;用生态学理论来指导景观设计,通过合理的布局增加道路的绿地率和绿化覆盖率。设计以各类竹子为主调植物,以高耸的刚竹结合精致的佛肚竹、米竹等,搭配色叶乔木和花灌木,营造丰富的林冠线和流畅优美的林缘线,给司乘人员和路人欢快愉悦的视觉享受(见封三彩图3)。(3)银杏婆娑,凝霞金秋。金寨路位于园区中部,是东西向交通的大动脉。该道路的隔离带和行道树已在建设中,此次设计范围为两侧的20m宽绿带。设计采用有规划的单元组合,以现代与自然相结合的景观肌理,达到自然、美观、经济的目的。该路段以银杏为主调植物,选用树形优美的直生银杏和嫁接银杏,巧妙搭配,结合常绿乔木作背景。同时前缘选用垂丝海棠和红枫等观花观叶灌木,营造绚烂大气的以秋景为特色的景观大道(见封三彩图4)。(4)桂花飘香,落英缤纷。二元南路位于园区西侧,此次设计范围为两侧的20m宽绿带。该道路的设计以革命纪念为主题,六安市鄂豫皖苏区核心地区,是红四方面军的主要诞生地。植物的设计立足于地方文化,一方面选用的植物多为地方乡土树种和在本地常用的植物品种,另一方面选用的是人们喜闻乐见的植物品种。该路段20m宽绿带以六安市市花“桂花”为主调植物,搭配榉树、红叶李、大红枫等色叶植物,营造一条花香四溢的林荫大道(见封三彩图5)。(5)枫林爱晚,万紫千红。皋城路位于园区西侧,此次设计包括两侧20m宽绿带、隔离带和行道树。该路段的设计以枫林秋景为主题,在隔离带中以新品种北美枫香为主调植物,20m绿化带里结合地形种植三角枫、元宝枫、五角枫等枫树品种,前缘搭配红枫、青枫、羽毛枫,打造一条群林尽染、万紫千红的生态走廊(见封三彩图6)。(6)春花烂漫,繁花似锦。新阳大道是园区内南北走向的主干道,该道路两侧20m宽绿带的景观设计是以营造春景为主要表现效果,选用樱花、垂丝海棠、加拿大紫荆和桃花等春季开花植物,植物群落前面以绿岛的形式如同明珠般镶嵌在绿带中,营造一条春花烂漫、繁花似锦的生态走廊(见封三彩图7)。 3工业区道路绿化设计的体会 3.1功能性上进行整体把控 道路景观的构成与城市道路的功能、性质相适应,起到实现交通、组织街景、改善小气候的目的,道路绿化在满足功能与技术的前提下,以生态原理为基础,组织各式景观。 3.2因地制宜显示地域特色 根据园区内工业用地和居住用地的划分,道路绿化因此进行区别设计,注重常绿和落叶相互搭配,运用合理的配置方式,形成优美、自然的道路景观。(1)适地适树,道路绿地选择适应道路环境条件、生长稳定、观赏价值高和环境效益好的植物种类。(2)道路绿地植物选择应从生物多样性的角度出发,在适地适树的原则下尽量丰富植物材料,在工业用地附近的道路绿化配置中重点选择滞尘、防尘、抗污染的树种。(3)植物配置上大量采用项目区域环境内应用较为成功的植物品种,在降低成本的同时还能大大增加植物成活率,同时还满足了观色、观花和观果等不同功能。 3.3提升生态功能 在构建道路景观的同时,充分考虑道路绿化在净化空气、减弱噪音、滞尘、改善小气候、防风、防火的环境功能,构建绿色带状生态环境。 3.4根据道路景观,考虑安全因素 基于本次规划设计的几条道路都属于快速干道或者交通干道,具有较高的设计车速。设计时对交通安全的考虑主要体现在两个方面:(1)防眩光:隔离带灌木的合理配置,可以遮挡住对面车道迎面车灯光,避免眩光效应,降低交通事故发生率。(2)视线诱导:沿途的花木绿带可以显示道路的线性变化,有助于引导驾驶员视线,预判前方道路线性,利于安全驾驶。 4结语 好的工业区道路绿化不仅能修复道路的生态功能,还能体现出区域的地方特色,把园区的区位优势变成区域优势,给整个示范园区以崭新的面貌。因此,在工业区道路绿化设计中,应充分做好基地现状的勘察工作,充分挖掘地域文化,因地制宜的进行道路景观设计,充分展示该工业区的优势,使之成为工业区的靓丽名片,为招商引资打下良好的生态基础。 作者:潘春联 单位:上海金山园林工程有限公司 道路景观设计论文:道路绿化景观设计探究 在我国长远发展中,道路景观贯穿始终,同时道路绿化理念从未停止发展。绿化人员除了需要对绿化工作给予高度重视,还应加强道路绿化景观设计。所以,只有合理应用道路绿化景观设计,才能保证城市实现美化和绿化的目的。通过植物具有光合作用的特点,吸收车辆释放出的二氧化碳,进一步降低空气污染,使道路景观充分发挥自身具有的防噪音以及防风等作用,从而符合人们审美要求。 一、我国道路景观主体因素 一方面,内在因素。将道路景观依据功能进行划分,可以具体划分为实用性、审美性以及视觉性三方面。实用性:主要包括路障以及垃圾桶等,这些景观在我们生活中的应用较为广泛,具备一定的实用性;审美性:如喷泉等除了这些户外艺术,还包括地面艺术等;视觉性:在道路交叉处等位置,由于需要安放安全标志,因此,为体现道路标志的可识别性,可以选择与环境色有差异的植物进行种植,使其形成更好的对比。另一方面,外在因素。对于道路景观来讲,道路景观背景的建筑物属于外部因素关键所在,通常来讲,选择建筑设计,对景观进行上下分层设计,例如:高楼住户与标准楼层住户的观赏视野不同。就道路两侧来而言,建筑在视觉印象和物质功能等,直接影响着道路的整体特点,所以在道路绿化景观设计中,应重点考虑建筑颜色和高度等,确保道路具有一定辨识度。 二、对道路绿化的景观设计进行分析 第一,可持续发展。社会的发展不应以破坏生态平衡为代价,要坚持遵守社会经济、自然环境相互结合的原则,实现共同发展目标,在道路设计中,应把自然生态和设计规划进行融合,把破坏环境降至最小。第三,连续性。在道路绿化景观设计中,这一原则具体表现在视觉和时空两个方面,只有将两个层次中风格和色彩以及自然变化等进行优化设计,才能实现道路绿化景观设计的连续性原则。第二,美观性原则。对于道路景观设计,应实现创新性特点,利用个体植物和整体植物之间的协调步调,使道路环境能够满足植物生长发育的需求。从本质上来讲,关于道路景观设计主要以大色彩、大组团为主,其中人行道设计中,可以对花灌木与乔木进行多层次运用,在此过程中,不仅需要为散步人群提供休息空间,还应让人们感受清爽清新的环境。 三、道路绿化中景观设计的应用 1车行道路 在对道路进行绿化设计时,车行道路经常会受到城市用地的限制,结合传统景观设计经验,能避免出现整体环境不和谐的情况。而对建筑进行实际设计时,要重点关注建筑尺寸和快速公路之间的关系,由于快速公路具有交叉口少和形式单一的特点,极易出现单调和乏味的现象,因此,在地标建筑设计中,避免人们出现视觉疲劳,确保整体的和谐性,针对空间较大的车行道路,可以选择自由式图形进行,例如:选择灌木和乔木进行搭配。在道路绿化景观设计过程中,为体现景观错落有致的特点,并适当地对植被的种类进行选择。利用攀援型植被、地被植被之间的混搭方式,在体现不同景观感受的同时,提高道路周围面积的综合利用率。另外,应选择花期不同、欣赏价值高以及适应强、成活率高的植被,降低车辆行驶对环境以及道路的污染。例如:在植被选择中,应选用发芽早、落叶时间晚的植物,避免因秋季发生植物枝叶脱落,为城市的美观而减分。在春季期间,可在道路周围种植丁香花等;夏季期间,可种植凤仙;秋季期间,可种植凤尾兰;冬季期间,可种植腊梅或报春花。 2人车道路 由于人车道路主要是以交通和生活为主,其中交通道路设计景观时,要符合人们在观赏和安全等方面的特点。在对绿化进行实际设计中,可以选择草坪和花坛等形式,并且适当保持树木间的距离,避免行人、车辆受到视线干扰。生活道路主要是以行人为主,并且在建筑场所和活动内容上较为丰富。因此,在建筑设计中,应充分考虑道路的功能性,选择花坛和灌木等进行具体绿化,同时结合绿化灯光效果,预防夜间道路过于漆黑。在绿化色彩设计方面,利用色彩的搭配,体现视觉的层次感,选择色彩鲜艳的栽植,从而引导人们视线。在道路中央、两侧的分车带处应用的栽植,主要为矮树和绿灌木为主,将对向车流之间产生的眩光进行有效隔离,但是在对植物栽植进行选择时,禁止使用颜色较为鲜艳的颜色,重点为绿色。 3步行道路 所谓的步行道路主要是指步行街,其主要是对商业娱乐进行展现的街道,所以,在对其进行设计时,要坚持以休闲和娱乐为设计原则,使建筑物的沿街具有一定的色彩和质感,有效改善步行道路的景观个性。为更好展现出步行街所存在的繁华特征,不建议选择高大树木作为材料,并且种植的密度影保持适合,避免影响人们的观赏视野。在行人休息的场所和广场等区域,需要种植能遮阴的树木,这一景观设计,在夏季到来时能起到良好降温效果。结束语:综上所述,道路绿化不仅具有较高的观赏价值,而且还属于道路生态的一项关键举措。而道路绿化景观设计原则,只有基于持续发展的目标,坚持遵守“以人为本”理念,才能把自然环境、艺术环境进行有效结合,为人们创建更好的生活环境。由于道路属于线性结构的一种,因此,在景观设计过程中,应重点考虑粗线条和流畅美等之间的融合情况,保证道路绿化整体的自然融合。 作者:尹姝敏 单位:山西省林业调查规划院 道路景观设计论文:城市道路动态园林景观设计要点探讨 摘要:分别叙述了动态园林景观设计特点、动态园林景观的设计原则、当前盛行的动态园林景观设计趋势以及动态园林景观设计方法,以期能进一步地推动动态园林景观的设计发展。 关键词:城市道路;动态园林景观;设计要点 1动态园林景观设计特点 动态园林景观不同于静止的园林景观,静止的园林景观是以公园景观为代表的静态物体。但动态园林景观有一个十分明显的特点就是其具有相对性,道路两旁的景观静止不动,但道路上行使的车辆和人员却运动着,参考系的不同给与了运动者对于静态园林景观不一样的享受美感。 2动态园林景观的设计原则 2.1动态美学 通过陀螺在静置和旋转不同状态下观看效果的对比试验,很好地诠释了有关动态美学的原理。影响动态美学呈现效果的一个重要因素就是运动者的运动速率,既包括速度也包括方向2方面,这是由于速率直接关系到对于静态景观的视觉变化速度。因此,在进行动态园林景观设计时,一定要考虑到本路段的平均车速和实际行驶方向等问题。 2.2安全导向 动态园林景观的设计,要遵循不妨碍正常行驶的重要原则,要时刻考虑正确的安全导向,以人为本。道路两旁的园林景观可以保障道路交通安全、正确导向,有效减弱汽车眩光,降低司机的驾驶疲劳度等,创建舒适宜人的行车与人行的道路环境,体现人文关怀。 2.3因地制宜 在进行园林景观设计时,要充分考虑因地制宜的原则,多利用本地的树种进行栽植。 3动态园林景观设计趋势 3.1植物选择多样化,推动可持续发展 动态园林景观的建设是为了更好地实现经济效益与生态效益,生态效益更为主要。因此,正确的植物树种选择很关键,要遵循多样化和时效化特点。众所周知,乔木的日常维护和种植都很简单,对环境有很强的适应能力。但对于中小型乔木来说,要少修剪、少移植、扬长避短地发挥其生理优势。植物选择多样化可发扬其茂盛的生长效果,又可降低远期的养护成本打造节约型社会。 3.2设计与环境相适应,最大程度促进生态效益 动态园林景观的设计,不但要以美的显示为目的,同时还要充分考虑适应与融合当地自然环境。生态景观的设置,要选择多种植被来进行构建,要以此形成混合的植物空间结构。不同形状、不同花色、不同造型的树种都是进行全面美化的参与者,通过此起彼伏、高低错落、疏密相间等方式来突出城市的生态与景观效益。 4需要注意的设计误区 4.1重视生态效益忽略经济效益 动态园林景观的设计要充分发挥生态效益,但不意味着要不惜消耗巨大的经济效益。城市生态效益的发展要依靠植被等自然资源的完善,要充分符合当地的自然条件,不要为了生态而毁坏生态。 4.2美感不等同于生态 在设计领域普遍存在着美感胜于一切的观念,在于平面、产品的设计环节正确,但在实际的动态园林景观设计上却存在缺陷。动态园林景观的设计是为了给城市增添美感,但要建立在保障生态环境的基础上。 5动态园林景观设计方法 5.1景观分段 景观分段是为了更好地从宏观上对长距离的景观进行分界,按照实际的地理环境对景观进行段落式的划分。各个路段上的景观配置要遵循整体的设计主基调,虽然每段具有不同的特点,但整体上要具有一定的景观连续性。 5.2景观定位 5.2.1城市景观大道:城市景观大道的车速大致为<60km/h,是城市动态园林景观的设计重点。一般来说,城市景观大道在设计过程中,要选择观赏性较高、大小相对适宜的植物,园林乔灌草立体结合及垂直绿化的有机配置设,体现一个城市的园林风貌与景观特色。 5.2.2城市快速道:城市快速道的车速大致为80km/h。在设计环节与上文提到的城市景观大道存在很大的差异,城市快速道的设计前提应该是正确的导向作用,而不是观赏性,植物配置强调大尺度的变化,使其有一个长期稳定的绿化效果,形成一种整体的景观基调。5.2.3一般道路:道路在城市中处于次干道的地位,设计时速不高,除非特殊要求,观景要求一般不高,因此园林设计应满足安全与生态的要求。 6结语 通过上述内容简要叙述了动态园林景观设计特点、动态园林景观的设计原则、当前盛行的动态园林景观设计趋势以及动态园林景观设计方法,希望通过本论文能进一步的推动动态园林景观的设计发展。 作者:闫雪峰 单位:中国市政工程华北设计研究总院有限公司西安分公司 道路景观设计论文:城市河滨道路景观设计论文 1城市河滨道路景观设计项目概况 崇阳溪流域内植被良好,河流含沙量小,水质清澈,水草丛生。设计区域内地形较复杂,水面与道路高差较大,枯水期水面与路面最大高差达12m,能抵御50年一遇的洪水。基地与水面之间有约高出4m的自然生态驳岸和大量的河道滩涂,沿线自然风光质朴生态丰富。 2城市河滨道路景观设计理念与主题 通过对地块的现场踏勘,地方历史文化的解读以及相关部门的意见及对问题的思考分析,提出了武夷新区滨江西路景观带的设计应要体现以下几个特点:具备交通与防洪功能;生态功能和休闲价值;地域山水特色、悠久的历史文化。因此,设计上应充分考虑保护和恢复河流的自然形态,挖掘历史文化和民俗风情,创造一个由乡土植物构成的景观基底,有城市生活气息,可听、可感、可游、可赏的景观环境。将滨江西路景观带的设计主题定义为:“水墨淡彩滨江路、纵览古今武夷魂”,即在保证崇阳溪的防洪要求上,让整条滨水景观带具有参与性和观赏性,为市民提供一个散步、散心的休闲空间。把武夷地方特色的文化融入到滨河景观中,让文化的传承和宣扬在景观元素中得以展现。 3城市河滨道路景观设计 3.1整体设计 3.1.1景观功能分区 根据地块的特征,以现状及规划桥为分界线,将整个地块分成3个区:崇阳溪大桥至南林大桥为城市生活休闲区、南林大桥至渡头大桥为古韵民俗体验区、渡头大桥至林后大桥为生态绿廊游憩区(图1)。城市生活休闲区结合周边商住区及万达等商业地块的性质,设置公共活动广场,满足附近市民跳舞、健身等户外活动,丰富周边居民的生活,提高人民生活质量。并在该区放置了一系列情景雕塑,为美丽的滨水景观增添情趣。古韵民俗体验区以尊重历史文化为原则,体现中国传统建筑和园林特色,结合当地传统民俗文化,采用雕塑小品、景墙等方式再现当地历史民俗文化。生态绿廊游憩区利用现有的地形与植被,秉承在保护中开发,在开发中利用的基本原则,在现有的生态自然景观中适当增设一些节点广场及园路,进行有限度开发利用。 3.1.2典型断面 整体断面结合道路交通系统,主要为:2.5m人行道+1.5m绿化带+7m车行道(部分含有中分带)+7m车行道+2.5m绿化带+3.5m非机动车道+1.5m绿化带+2.5m人行道+一定宽度缓坡绿地+2.5m休闲步道(自行车道或休闲广场)+一定宽度缓坡绿地(或钢便桥或园路)+2.5m亲水步道(或滨水绿化带),通过这种多层次不同功能的交通系统与绿化带的设置,形成了丰富的道路景观。 3.1.3道路系统设计 (1)车行交通系统。滨江西路设计为双向4车道,设计时速为40km/h,通过这样的车行道设计,为司乘人员创造良好的观景时间和空间,可以欣赏到滨河美景,带给他们美好的视觉享受。 (2)非机动车交通系统。靠滨河一侧,特别设计了非机动车道,并且采用红色陶瓷颗粒作为其面层铺装材料,使人感觉像是红色的彩带镶嵌在景观带上。 (3)步行系统。人行系统主要有人行道、休闲步道、自行车道、亲水步道几个部分组成,局部位置通过节点广场或台阶梯道等方式,形成了网络状步行系统,为游人驻足或漫步观景提供了便利。自行车道创造性地加入了曲钢便桥,并采用绿色2cm厚PU聚氨酯塑胶面层,自行车或人行走在上面,给人别样的感受。 3.2详细设计 3.2.1驳岸设计 驳岸是水域和陆地之间的过渡区域,不仅要承担一定的防洪功能,还要满足生态功能以及人们的亲水需求。驳岸类型大体分为人工驳岸和自然驳岸,根据崇阳溪的情况,以防洪功能为前提,设计重点考虑以自然驳岸。主要采用以下处理方法如下:保护利用原有自然岸线形式,对植被良好的驳岸适当加以修整。对原有的滩涂采用抛石的方式,形成自然的卵石滩,局部位置设置卵石汀步,在常水位或较低水位时可以在卵石汀步上行走,体验亲水的乐趣。并对滩涂种植耐水湿植物,对不具备种植条件的,则通过抛石或打杉木桩排桩方式护脚,创造绿化空间,营造湿地景观,体现生态型郊区驳岸的效果。尽量避免采用直立式驳岸,对有需要采用人工构筑物处理的,则采用具有较强抗风浪、抗水击能力的荣勋生态挡墙,坡面种植水生植物等植被,既可美化环境,调节净化水质,也可保持水土流失。在驳岸边侧设置2.5m宽亲水步道,局部位置有亲水平台,既可以休闲漫步,也可以停留亲水或者驻足远眺,沐浴清新的江风。 3.2.2节点设计 (1)崇阳溪桥下广场。将崇阳溪桥下设计成一个休闲广场,给市民提供了休闲纳凉的空间,同时利用桥台背及侧边混凝土挡墙,创造性设计成浮雕景墙,把武夷山景区的风貌如大王峰、玉女峰等景点以一幅花岗岩浮雕生动展现出来。 (2)竹排广场。这一节点采用了武夷山大家所熟知喜爱的特色旅游产品———竹排漂游九曲溪作为设计元素,采用青铜制作的竹排和划竹排人物,以玉女峰为造型的花岗岩整石作为背景,雕塑下方用花坛来衬托,周边以武夷山特色的建筑材料青瓦做成屏风门洞造型,烘托这组雕塑。 (3)宋慈情景雕塑广场。通过把宋慈圆雕活灵活现展示在这个节点中,以一扇屏风作为其背景,雕塑下方通过植被衬托,体现了宋慈一生求实、求真的态度,用自己的行为和科学著作提倡求实求真的唯物主义思想,无不体现了求实求真的科学精神,对后人的影响有着积极意义。 (4)朱熹情景雕塑广场。通过朱熹人物铜雕像展现其在建阳云谷结草堂名“晦庵”讲学的情景,以石雕书卷为背景,把南宋理学家,理学集大成者的朱子呈现在后人面前,表述了朱熹的哲学体系博大精深和儒家人生处世的规范。 3.3绿化设计 植物配植遵循自然群落的发展规律,通过具体的乔、亚乔、灌、亚灌、地被等相互间的搭配,来突出各季的特色景观,打造出“春花含笑”、“夏绿浓荫”、“秋叶硕果”、“冬枝傲雪”的四季植被景观氛围。 3.3.1中分带 中分带绿化设计,通过群落式组合,使其形成了良好的防眩及景观功能,在道路的端头及调头区,采用五针松桩景,配以千层石,下层种植红叶石楠球、金森女贞球,南天竹、毛杜鹃、红花继木,形成了很好的效果;中间段落,通过香樟、造型红叶石楠、速生紫薇、海桐、金森女贞等,营造了不同的景观效果。 4.3.2侧分带 侧分带的绿化设计,主要通道乡土树种,广玉兰或者无患子作为行道树,配以苏铁、毛杜鹃、龟甲冬青等形成了整齐规整的效果。 3.3.3休闲景观带 侧分带通过有缩有放的空间组合,开阔空间通过草坪与银杏、白玉兰等孤赏树,体现了开敞之感;密植的空间,通过香樟、四季桂、落羽杉、福建山樱花、乌桕、红叶石楠、红花继木球、含笑球、棕竹、南天竹、八角金盘、麦冬等高中低等多层次的植物搭配,形成了“密不透风”的视觉效果。 3.3.4滨水绿化带 滨水绿化带,通过水生植物再力花、旱伞草、花叶芦竹、水生美人蕉等的种植,既有效地净化水体,也为微生物、鸟类等提供了良好的生活空间。 4结语 从已建成的城市生活休闲区景观来看,得到了广大市民和领导的高度认可,成为市民饭后休闲散步的好去处,也为市民提供了跳广场舞的好场所。夜景灯光的亮起,与溪水交相辉映,成为崇阳溪一道亮丽的风景线。滨江西路的建设,必将对发展武夷新区水岸经济,生态环境保护起着示范作用。 作者:池长加 单位:厦门市市政工程设计院有限公司 道路景观设计论文:诠释城市道路景观设计 随着我国城市化进程的加快,人民生活水平的提高,人们对精神生活、周边环境的要求也越来越高。城市道路早已不仅是城市交通的通道,而且作为城市居民购物、娱乐、散步、休憩等诸多功能的重要城市公共空间。因此,城市道路除了交通功能性规划设计外,还应该引入城市设计的概念和方法,进行道路动态视觉艺术环境的设计———城市道路景观设计。 1城市道路景观设计的原则 城市道路系统规划应与城市景观系统规划、城市绿地系统规划、城市道路的详细规划设计、城市历史文化环境保护规划相结合,与道路性质和功能相协调,做到人工与自然紧密结合,使“人-城市-自然”三者有机统一起来。 1.1满足城市道路主要功能原则。城市道路绿化主要功能是庇荫、滤尘、减弱噪声、改善道路沿线的环境质量和美化城市。道路空间是提供人们生活、工作、休息、相互往来与货物流通的通道。我们在设计道路时,须充分考虑行车、行人的进度和视觉特点,将路线作为视觉线形设计的对象。提高视觉质量,体现以人为本的原则。在具体的设计中,应以不遮挡视线为标准,同时又能给人以赏心悦目之感。 1.2尊重历史的原则。城市景观环境中那些具有历史意义的场所往往给人们留下较深刻的印象,也为城市建立独特的个性奠定了基础。城市道路景观设计要尊重历史、继承和保护历史遗产,同时也要向前发展。 1.3可持续发展原则。可持续发展原则主张不为局部的和短期的利益而付出整体的和长期的环境代价,坚持自然资源与生态环境、经济、社会的发展相统一。运用规划设计的手段,结合自然环境,使规划设计对环境的破坏性影响降低到最小,并且对环境和生态起到强化作用,同时还能够充分利用自然可再生能源,节约不可再生资源的消耗。 1.4保持整体性原则。从城市整体出发,城市道路景观设计要体现城市的形象和个性;从道路本身出发,将一条道路作为一个整体考虑,统一考虑道路两侧的建筑物、绿化、街道设施、色彩、历史文化等,避免其成为片段的堆砌和拼凑。 1.5连续性原则。道路景观的视觉连续性可以通过道路两侧的绿化、建筑布局、建筑风格、色彩及道路环境设施等的延续设计来实现。城市道路记载着城市的演进,反映出某一特定城市地域的自然演进、文化演进和人类群体的进化。道路景观设计就是要将道路空间中各景观要素置于一个特定的时空连续体中加以组合和表达,充分反映这种演进和进化。 1.6个性原则。城市不同历史时期的建筑,变化的地形,生活休闲习惯的差异、地面的特殊质感、特别的布光方式、植被的独特样式、气味等,都能使道路景观呈现个性化的差异。 1.7人性化与艺术化相结合。照明灯饰、休闲座椅、饮水装置、通讯设施、卫生设施、停车和防雨设施、安全护栏、娱乐设施以及公共视觉导引系统这类场所中不可缺少的基础性设施的设计和设立,并非仅仅注重应用性的功能要求,而是要求工业设计和艺术设计有机的结合。 2城市道路景观设计 城市道路是城市居民活动的重要公共空间,城市道路往往容易形成一种单调呆板的形象:一条笔直的、无尽头的车行道,有快速而拥挤的交通流穿过,缺少绿化的单调的人行道,被一个接一个的建筑立面所限定,建筑轮廓透视线都集中于地平线的灭点。因此,街道景观的组织与设计,不仅包括建筑群和路旁空间的组织与设计,还包括通过道路的选线,进行街道景点和景观环境的动态组合,从而创造一定的街道景观气氛。 2.1道路视觉景观设计应和道路平、纵、横及道路结构等设计相结合。道路平面线形、竖向设计和横断面布置要充分利用地形、地物的变化,力求做到道路线形、分隔带、绿化、边坡等连续、平顺、自然且通视效果好,与周边环境色彩协调、风格统一、融为一体。切忌把道路拉直推平,导致视觉单调乏味。机动车道路面尽量采用柔性路面结构,减少光污染和噪声污染;人行道和非机动车道以及路旁景观的设计皆要注重材质和颜色的选取合乎道路景观风格定位并和周边的环境相协调。 2.2在材料选择上,地域的不同也有不同的选择。如南方炎热多雨,应选用吸水性强、表面粗糙的材料,在雨季起防滑作用,而北方寒冷地区应选择吸水性差表面粗糙且坚硬的材料,防滑防冻、不易损坏。另外,铺装材料材质的选择、色彩的设计能够强化商业街的景观形象。沿线的立交桥和人行天桥景观注重墩柱、主梁和栏杆造型,必要时对桥型的选择和桥梁的外观颜色也加以斟酌。道路挡墙、护坡对景观的影响较大,宜用绿化种植遮蔽。 2.3道路园林绿化设计要求选用的树种大小和布局都要充分研究。要结合道路景观风格、沿路建筑以及气候及地方特点将道路绿化作为道路景观整体的一部分来考虑,以达到车移景异、富于变化的景观效果。同时城市道路绿地设计应考虑到城市土壤条件、养护管理水平等因素。总之,道路绿地的规划设计受到各方面因素的制约,只有处理好这些问题,才能保持道路景观的长期优美。 2.4灯光照明可以塑造道路绚丽多彩的夜景。照明设计时可以考虑道路照明、建筑物泛光照明、广场绿地照明的综合照明效果.照明灯具的灯柱选择除满足亮度要求外,造型非常重要,要兼顾白天和夜晚的视觉效果。 2.5道路公共设施和小品应满足道路作为市民公共活动空间需要的多种使用需求。在小品的设计上,题材可以来自城市的历史、文化、典故、事件等,能够起到强化空间环境、文化内涵、渲染城市的人文色彩的作用,使人们在购物、观景的过程中接受传统文化的熏陶。道路公共设施和小品的景观设计应着重在“型”的处理上,对公共设施进行统一的规划,设计出匠心独具的形态,对景观小品进行细部刻画,细致地反映一定的文化主题,既有助于提升城市形象,又有利于塑造道路的特色风格。 2.6步行道路的出现给城市带来了很多生机。其景观设计应格外强调个性化、人性化、趣味性、亲切性。在步行商业街与步行交通为主的商业街,因其多数在传统的商业街区,对继承城市的生活方式,保护古建筑、改善城市环境等都起到了重要的作用,因此,对步行商业街景观设计宜全面考虑,使其充分体现文脉精神。 3结论 总之,城市道路设计工作者应重视景观设计在道路设计中的作用。城市的道路景观设计遵循系统规划的基础,结合自身特点,注重地方性与自然性、科学性与艺术性,构建多层次、多观赏效果的道路绿化体系。要以生态性和可持续发展的原则为基础,把“以人为本”的原则作为景观设计的关键,体现出对“人”的关注与尊重,将人、车、路、景高度统一起来,构造出良好的整体空间景观。
1探究燃煤工业锅炉的能耗困境及其缘由 目前国内燃煤工业锅炉的平均运转效率大约在60%~65%,和国外水平相比低了15%~20%。伴随着国内提高了对环保和节能意识的要求,小型燃煤锅炉的运转压力正在进一步增大。小型燃煤锅炉与传统燃煤锅炉被清洁能源取代已经逐渐成为趋势。目前,杭州市为响应国家节能减排政策,正逐渐淘汰一批污染重和能耗高的燃煤锅炉。但一些区域基于能源结构和经济效益的考虑,燃煤工业锅炉依然需要持续运转。笔者因为工作原因需经常对锅炉使用单位锅炉进行能效测试及定期检验,粗略地探究了能耗逐渐升高的缘由有如下几点: 第一,锅炉设计吨位没有与现实负荷相呼应,非采暖期和采暖期,傍晚与白天的负荷差异特别大。一直以低负荷进行运转,能量使用率很低。设计锅炉时最优的运转工况是规定负荷的80%左右。低负荷不利于锅炉及其辅助装备在最优的工况下不断运转,锅炉能耗比较大,效率比较低。 第二,设计燃煤工业锅炉的时候,锅炉本体关注度比燃煤设备高,锅炉主机关注度比配套附件与辅机高。没有将锅炉鼓、引风机、给水泵等进行变频改造。引风机与鼓风机两者的风压不利于锅炉的顺利运转,不能很好地适应负荷,使得能源耗损比较大。 第三,设计锅炉和燃煤时的煤种不一样。燃煤工业锅炉的特点是进行层燃燃烧。燃煤颗粒度、可燃物含量、挥发分、煤质水分进一步促进了锅炉的充分燃烧。就是锅炉和燃煤设计煤种不对应就会降低热效率,锅炉出力强度不大,没有充分燃烧煤。 第四,锅炉自动化掌控技能比较低。仪表的配置不完善。很多锅炉未配置风压表、排烟温度表、氧量表等相关测量仪表。不能很快对风压、过剩空气系数、排烟温度等进行测定。不能进一步对影响锅炉反平衡速率的因素进行反馈。 2探究工业锅炉节能技术 2.1热能转换进程实现节能 第一,分析处理燃煤。燃煤水分在层燃锅炉中过大会延迟着火点,挥发分太低很难着火,太高就极易燃火,另外较大的煤粒度也不利于充分燃烧。于是在把煤放进锅炉前应该提前在煤场打破、挑选稍微大块的煤,同时在煤燃烧时添水。依据传统的丰富经验,燃煤链条锅炉的煤质水分大约在14%就可以完全燃烧。完成煤场煤配比以后需要分析入炉煤质,以明确最好燃煤工况,确保完全燃烧,进一步使燃烧效率达到最高。第二,对煤不断进行装置、改造。煤层的下层大上层小的次序与平坦度主要促进了链条锅炉的充分燃烧。分层给煤技术在筛选时利用了重力,让煤层颗粒依次分层排列于炉排之上。煤层之间距离较大,利于通风,可以对锅炉的燃烧工况进行完善,进一步提升锅炉的热效率。第三,控制体系改造。在协调管理、DCS集中控制的前提下,建设集中控制室将对锅炉燃烧的炉膛负压、风量、空气过剩系数等因素形成一定的影响,利用特定的函数关系进一步将其整合起来,并且利用当代控制理论里面的优化自寻优技术与模糊控制技术,进一步调节与分析风煤比,实现燃烧的稳定化、安全化与经济化。 2.2在热能的过程中进一步实现节能 2.2.1对给水体系进行改造第一,把以前的钠离子交换器加机械过滤器改造为反渗透(再生)加多介质过滤器的管理工艺。不但可以提升给水品质,还能降低排污率。第二,基于改进锅炉给水水分子的团簇结构,重新建造了锅炉的节能水处理器,确保锅炉水质的“质”产生改变,提升水分子的活性,让水进一步形成蒸汽。水由锅炉节能水处理器进一步处理以后,有利于不断增大离子浓度,受热面上将不再有结垢出现,粒状结晶体会一直随排污管不断流出,从本质上不会产生水垢。 2.2.2蒸汽冷凝水的进一步利用回收锅炉形成的蒸汽向外供热以后,应该进一步回收利用工业用户利用获得的蒸汽冷凝水或换热第一站形成的冷凝水。经常把回收以后的蒸汽冷凝水放入除氧器中,对锅炉给水进行加热,可以减少煤耗,提升给水温度,同时可以降低锅炉排污量还有软水用量。 2.2.3对炉膛实施技术改进第一,充分利用科学技术的原材料,不断提高炉膛前拱与内壁里面的热反射量,有利于热辐射的扩散,使锅炉炉体中的热损耗不断降低。同时,在炉体中放入燃煤后,有利于其被快速预热,进一步减少燃烧过程中损耗的热量。第二,进一步利用锅炉水冷壁、节能涂料粉刷。提升水冷壁吸收热量的技能。 2.2.4对锅炉吹灰体系进行改进。大部分工业锅炉都未配备吹灰体系,还是使用以前的声波吹灰器、压缩空气吹灰、蒸汽吹灰等,这样造成操作不方便、吹灰能耗高、维修花销大等现象,使用效率极低,很多都被放置不去利用。热爆冲击波吹灰器以冲击声能、热能、动能形式释放热量为主,能够战胜以前吹灰器的很多缺点,降低排烟温度,提升换热效率,缩小受热面积灰。 3结语 依靠笔者收集本单位工业锅炉节能监测平台的数据和定期检验得出的成功经验,有利于燃煤工业锅炉的锅炉热效率实现最优化,可以进一步实现节能的效果。
石油化工应用论文:DCS在石油化工中的应用 摘要:DCS主要由控制站、操作站和工程师站、数据通信及网络等三部分构成,它具有模拟量的数据采集和控制,开关量的顺序控制,开关量、模拟量结合进行控制,即混合控制功能,除此之外还有人机界面友好、安全可靠、易于安装、容易使用、便于维护、便于扩展和升级换代等特点。该系统在石油化工等行业中应用广泛。 关键词:控制站;操作站和工程师站;数据通信及网络;应用问题 1DCS在石油化工等行业中的市场情况 基本控制器可以分散的设置,通过数据高速公路的数据总线把多台控制器与操作站连接在一起,形成各节点都有计算机的分布式计算机控制系统,这类产品统称DCS(Distributed Control System)。 DCS能在石油化工系统中广泛应用是因为它能满足以下功能:①模拟量的数据采集和控制;②开关量的顺序控制;③开关量、模拟量结合进行控制,即混合控制。除此三项控制功能外,还有人机界面友好、安全可靠、易于安装、容易使用、便于维护、便于扩展和升级换代等特点。 据估计,由于DCS在石化行业大中型自控装置中近五年内没有可替代产品,到2005年,我国石化行业要有一千多套装置需要应用DCS控制,而设备更新改造扩容也需要扩大原来DCS系统,至於日常维护、备品备件,那也是很可观的,所以今后一段时间内,DCS在石化行业中的重要性是不容置疑的。 2DCS的主要构成 DCS主要由控制站、操作站和工程师站、数据通信及网络等三部分构成。 2.1 控制站DCS系统中,控制站是一个完整的计算机,实际运行中可以暂时在不与操作站及网络相连的脱机情况下,完成过程控制策略,保证生产装置运行。从计算机系统结构来说,控制站属于过程控制专用计算机,其微处理器从8位发展到今天的32位甚至64位。控制站作为一个完整的计算机,它的主要I/O设备为现场的输入、输出处理设备,即过程输入/输出(PI/O),包括信号变换与信号调理,A/D、D/A转换。在信号变换过程中采用隔离技术以防止来自现场的干扰信号,以及与现场连接的端子及输入、输出信号的物理位置的方便确认,这是至关重要的。 控制站是整个DCS的基础,它的可靠性和安全性最为主要,死机和控制失灵的现象是绝对不允许的,而且冗余、掉电保护、抗电磁干扰、构成防爆系统等方面都有效而可靠,才能满足用户要求。 2.2 操作站和工程师站DCS系统形成初期操作站各工程师站合一,即操作站具有操作员功能、工程师功能、通信功能和高级语言功能等。其中工程师功能中包括系统组态、系统维护、系统通用(Vtility)功能。 DCS操作站是典型的计算机,有着丰富的外围设备和人机界面。目前大多数DCS操作站和工程师站已采用高档PC机或工控机,Windows NT(或Windows98以上)操作系统、客户机/服务器(C/S)结构、DDC(动态数据交换)或OPC(用于过程控制对象链接嵌入)接口技术,可通过以太网接口与管理网络相连。在采用通过监控图形软件(如iFIX、Intouch)这一点上,各DCS厂家做法不一,有的厂家以此为平台,形成“软DCS”操作站,这多用于中小型DCS系统,或以此类软件为核心,进行二次开发;有的厂家对原来的组态软件进行改造,使之符合上述特点,满足系统开放要求。操作站要实现其多项功能,必须完成数据组织和存储两方面任务,如与工位号相关的一些数据,在操作站中要对由某控制站某端子与现场仪表相连的,由物理位置决定的工位规定工位号(即特征号或标签Tag)各工位说明(可以用汉字),使之与工艺对象一致,以保证工艺操作人员的操作,工位号可以在整个系统中通用。其它还有系统配置、操作标记、趋势记录、历史数据管总貌画面组态、工艺单元或区域组态等,这些均组织成文件,最终形成数据库,存储在硬盘的相应区域,使数据具有独立性和共享性、保证数据的实时性、完整性和安全性。 DCS系统组态、操作站组态、控制站组态(上小节中已讲到)均有相应软件,为DCS用户的工程设计人员提供人机界面。 2.3 数据通信及网络上两节所述控制站、操作站、工程师站,均为通信网络的节点,DCS网络上的节点还可能有上位机(或称高级控制计算站)、与工厂管理网相连的网关等。DCS网络是DCS的生命线,在DCS整个系统的实时性、可靠性和可扩充性方面起着重要的作用。 在当前DCS中通信功能的发展是与全厂管理网络(以太网)技术相融合,逐渐实现通信网络由多重结构向扁平化过渡,所以更具有开放性。 DSC系统的规模与通信能力有关系,而通信的复杂性主要表现在品的互联问题,这样才能够既保证了系统的扩展性,又保护了用户的初期投资。到目前为止,IEEE802.4令牌总线传输方式的通信协议和IEEE802.5令牌环网传输方式的通信协议在DCS系统中应用最广,又近年来因为采用以太网的互联网的普及以太网技术的提升,IEEE802.3办公自动化用局域网标准(人们俗称以太网标准)在DCS系统中已有多家采用。 3结语 到目前为止,用户对DCS所存在的问题,有三个方面的意见是一致的,即系统开放性问题;与现场传感器、变送器、执行器的接线问题;价格较贵问题。这些问题在第三代DCS中已开始得到解决。在21世纪,新一代的DCS应满足用户这方面的需求。下面谈谈在石油化工行业中应用DCS两个问题。 ①选型问题。DCS选型应在标书中多列出国际或国外的各项标准同时,也要重视国内DCS相关标准。②服务问题。服务问题成了DCS厂家或系统集成商的新亮点。如何做好前服务、中服务、后服务是非常重要的。 目前DCS系统在炼化公司广泛使用,而且种类较多,主要有HONEYWELL公司的TPS和TDC300系统,横河公司的CS1000和CS3000系统等等,在今后即将投建的新装置中,将把这些系统各自的特点更好的加以总结,选择更好的DCS系统为炼化生产服务。 石油化工应用论文:自动化仪表在石油化工发展中的应用 摘 要:随着自动化水平的不断提高,自动化仪表在石油化工发展的过程中起着越来越重要的作用,关于自动化仪表在石油化工行业中的应用更是一个关键问题。目前自动化仪表在企业中已经得到了很多的应用,对生产产生了很多积极的帮助,本文就自动化仪表在石油化工中的应用进行了探讨。 关键词:自动化仪表;石油化工企业;应用 1自动化仪表 石油对于我们现代社会来说是一种宝贵的资源,也是我们社会发展必不可少的资源,无论是机动车还是其他的一些生活用品,都需要从石油中来获取能源和原材料,石油的需求量也是十分的巨大,因此石油市场得到了很快的发展,并且市场规模十分巨大,在石油的生产中,自动化仪表发挥着很大的作用,可以说自动化仪表是石油化工企业不可缺少的一种设备。 所谓的自动化仪表,就是由很多自动化元件构成的一种具备很多功能的工具,它能够检测一些参数,并且将检测到的内容通过传输系统输出,具备显示功能,并且对于检测到的数据可以进行记录。比如在工业生产中,很多环节都有自动控制的仪表,有电动、气动控制的调节仪表。对于自动化仪表来说,它可以是一个单独的自动控制系统,也可以是对于整个系统而言的一个小的环节,在整个工业生产当中,自动化仪表的作用就是将输入的信息显示出来,让人们随时掌握生产的状态,这样才能保证生产的效率和安全性,在石油化工企业当中,各种自动化仪表在生产中发挥着重要的作用。 2自动化仪表技术在石油化工中的应用 2.1温度检测仪表 在石油化工生产过程中,温度的变化对于生产有着很大的影响,因此要对温度进行实时的监测。温度仪表中有一类是接触式仪表,这种仪表的构造一般比较简单,并且测量温度比较准确,但是温度仪表和被测物体的温度达到一致才能保证这种精度,这靠的是热传递的原理,被测物的温度变化之后,需要有一定的时间才能让接触式仪表达到相同的温度,因此,在检测过程中,存在一定的延时,而且如果温度过高的话,也会对仪器产生一定的影响。非接触式仪表,是通过热辐射的原理来进行测量的,测量过程中,不需要进行接触,可以有一定的距离,测量的温度范围也较广,反应速度比较快,但是由于其与被测物体有一定的距离,容易被其他物质影响,测量精度难以保证。在目前的温度仪表中,非接触式的有红外线式的和辐射式的,接触式的有热电阻式和压力式等几种。 2.2压力仪表 在石油化工生产中,压力也是一种十分常见的测量参数,压力如果不在正常范围之内的话,会对生产产生很大的影响,甚至会阻断生产的顺利进行。在压力的测量中,有很多的类别,有绝对压力、负压力等等。压力测量的原理也很多,比如电容式、电感式、液柱式等。压力检测的范围也比较广泛,因此,针对不同的测量需求,有很多对应的压力仪表可供选择,选择合适的压力表来精确的测量压力值,对于生产来说十分的重要。 2.3流量仪表 石油化工企业中,生产的产品很多都是流体性质的,在生产中,流量仪表也是最为常见的一种仪表之一。它主要测量的就是在一定时间之内,通过管道的流体的体积,这个在石油化工企业中的很多环节都要用到,比如石油的开采过程,运输过程以及最终的交易过程都需要流量仪表来对流量进行精确的测量。在实际的生产过程中,需要对流量进行精确的控制,来保证合理的生产,自动化的流量仪表在生产中可以对流量进行实时的检测,如果流量大于之前设定的值,那么仪表将可以提示控制系统,从而对阀门做出控制,减少阀门的大小,来控制流量,这样可以保证其他环节与生产相配合,保证生产的精度,自动化仪表还可以将这些数据记录下来,可以在一些分析软件中进行分析,从而做出调整,让生产过程更加的合理,生产更加安全,效率更高,对于石油化工企业来说,这无疑是保证其经济效益的重要一环。 2.4物位测量 在石油化工生产过程中,常遇到大量的液体或固体物料,它们占有一定的体积,堆成一定的高度,对此物料高度的测量称为物位测量。物位测量主要有两个目的:一是通过物位测量来确定容器中的原料、产品或半成品的数量,以保证连续供应生产中各个环节所需的物料或进行经济核算;另外通过物位测量,了解物位是否在安全范围内。这两个作用无疑对于生产是很重要的,如果物料不足,难以保证下一步生产的顺利进行,对整体的生产会有阻断,而如果物料过多,超过了一定的值,那么对于生产来说,同样会出现问题,所以,必须靠物位仪表来保证生产的进程和安全。物位仪表按测量方式的不同可分为直读式、浮力式、超声波式、雷达式、辐射式、激光式、磁致伸缩式、矩阵涡流式等等。他们的测量精度高,反应迅速,测量数据可靠,石化企业中的物位仪表与阀门配合,当物位超出设定值时阀门会相应的开启或者关闭,可以保证安全的物位高度,在石油化工企业中得到了普遍的应用。 3结语 在科技的不断发展过程中,科技的进步给石油化工企业的生产带来了很多的便利,在石油化工企业的生产中,比较重要的一个应用就是自动化仪表,它的应用使得生产的各个环节都能够在科学合理的掌控之下,对于企业生产的安全和效率有着很大的帮助,可以让企业实现更多的经济效益,而自动化仪表以后还有很大的发展空间,还有很多地方可以进行创新,相信在不远的将来,自动化仪表能够给企业带来更多的帮助,实现更多的价值。 石油化工应用论文:石油化工方向应用型人才培育改革试点思考与实践 摘要:学校化工专业2014年被列入“应用型人才培育改革试点”专业,本文结合团队教师及其他参与共建教师的经验,对本专业改革过程中的经验进行思考与总结,如教师工程背景、企业参与力度、课程体系建设和机制建设等,以期提高本专业的改革成效。 关键词:石油化工;应用型人才;人才培育改革 应用型人才培养示范专业重点突出适应广东省产业升级和结构调整需求,且与产业行业对接紧密的应用型本科专业。学校化学工程与工艺专业石油化工方向充分依托中国石化集团茂名石油化工公司,注重“理论联系实际、科研促进教学、强化英语教学、培养国际视野”,培养适应社会需求,主要在石油化工及相关行业工作的应用型人才。本专业是学校石油化工特色鲜明的标志性专业,对在应用型人才培养试点过程中的经验进行思考与总结,以期提高本专业的改革成效,更好地服务于学生。 一、加强专职教师的工程背景 本专业专职教师每年有近一个半月的时间去炼油厂或润滑油厂指导学生进行生产实习和认识实习,为年轻教师及学生提供接触企业装置和工艺的机会。我校联合茂名石化公司,针对缺乏工程背景和经验的年轻教师,为他们进行相关培训。 途径一:针对专业建立的课程群,定期聘请企业一线的有经验工程师为校内教师进行专题讲座。比如,对《乙烯生产》这门课程,定期聘请茂名乙烯厂各个车间的工程师来校为教师做专题讲座,主要针对每个车间(如裂解车间、芳烃车间、苯乙烯车间、丁烯车间、环氧乙烷车间等)的产品、装置、工艺流程、生产原理、实际遇到的技术问题等进行讲解,一方面可提高任课教师对课程的直观深入的认识,理论联系实际,另一方面为教师和企业人员搭建沟通、交流的平台,通过技术交流和探讨,促进教师和企业人员的科研合作,以科研促进教学。 途径二:定期送教师外出培训、交流、实习。学校会选派教师去参加一些高水平、高质量的培训,达到提高教师工程经验的目的。比如,学院曾经与茂名瑞派化工设计院达成培养协议,选派三名新进教师去该公司进行为期3个月的“Aspen plus”软件应用专题培训。这几位教师均表示这类专题培训非常专业,能很快地掌握此软件的应用并将其应用于教学和科研过程中。他们在教学过程中指导学生参加“大学生化工设计大赛”、“大学生创新创业竞赛”、“毕业论文”等环节得心应手,学生给出的反应都比较好!这在某种程度上间接地提高学生的实践和社会服务功能。此外,学校也定期外派教师去国外大学(如英国知山大学)进行交流和培训。本专业教师队伍应积极走出去进修或参加学术交流,扩宽视野,吸收更好的教学方法和构建课程体系的经验。 途径三:实施新进教师的“导师制”和“听课制度”。最近几年,学校引进很多新教师,并安排有经验的教师或专家做新进教师的指导教师,对这些新教师的教学把关,同时将这些教师引入学科团队,使其发挥所长。此外,学校建立了新教师的“听课制度”,成立学校或者学院“教学督导小组”,定时对新教师进行听课,与他们一起分享上课的技巧或方法,使其能够更快地适应角色,承担教学任务,在一定程度上可以提高新进教师的教学质量和教学水平,为更好地完成本专业的改革服务。 二、加强企业参与力度 学校建立了企业参与的应用型人才培养模式,加大投入,加强企业参与力度。 1.近两年来,学校依托广东茂名石油化工公司、湛江东兴石化公司和广州石化公司等企业,获批三个国家级工程教育实践中心,使学生的化工认识实习、仿真实习及生产实习等实践环节得到保障。同时,充分利用可共享资源,培养工程素质好、动手能力强、踏实肯干的应用型人才,取得学校、学生、企业、社会多方共赢的效果,实现良好的社会效益和经济效益。学生在企业的学习情况,由专家组采用现场考察或问卷调查等方式来检查企业培养方案的落实情况。 2.学校制定形成“企业参与的3+1人才培养模式”实施细则,聘用企业技术人员参与制定人才培养的有关制度,明确人才培养过程中学校、学生、企业的权责,制定培训费用、兼课人员的酬金发放、学生的实习生活补助等事项。学校与企业签订“实习基地建设协议”、“毕业生就业见习基地建设协议”等,建立“以师徒定岗培训形式进行实践培训”的机制,完善各种配套管理措施,为落实人才培养方案提供保障。 3.本专业以“专业认证”和“卓越计划”为契机,跟踪开展专业人才社会需求调研,了解市场和人才的双向需求。比如,本专业教师去北海炼化调研时,发现很多毕业生结合实际工作需求,对学校某些课程及内容的设置都有自己独到的见解和体会。用人单位也不例外,北海炼化人事部部长反映:现在对石油化工专业人才需求的趋势和方向将可能侧重于“煤化工”,企业希望毕业生既具有石油化工的专业背景,也具有煤化工的专业背景,建议可在石油化工专业方向增加几门煤化工的相关课程,拓宽学生就业渠道和适应企业需求的能力。而且,炼油厂工程师反复向学校教师反映:“现在既懂工艺又懂设备的人才太少了。”基于此,学校考虑为化工专业开设一些设备方面的课程,或将这些知识渗透到课程中,以适应社会和企业的用人需求。明确工作中所需要的知识、能力和素质等,学校会开展有针对性的研究。 三、加强课程体系建设 人才培养是通过课程教学内容实施的,选择什么样的课程内容,设置哪些教学环节,要根据所从事的职业能力要求来确定,但所有的课程设置都需要为培养必要的职业能力服务。 根据学生能力与课程的对应关系,将课程内容进行归类、整合、安排,形成脉络鲜明、清晰的课程结构,以真正有利于实际能力的培养。 1.学校构建出适应“应用型人才培养示范专业”要求的课程体系。主要改革内容为:①在学校完成3年的主要教学内容,第四学年主要在企业参与实践教学;②化工设计课程结合全国大学生化工设计大赛项目和学校化工设计大赛项目进行课程改革;③认识实习分散进行,为新生进行专业教育并增设《化工导论》课程;④第七学期的主要教学内容为生产实习(含仿真实习),分散到各个企业,以师徒定岗的培训形式进行实践培训;⑤第八学期的主要教学内容为进行毕业设计或撰写毕业论文,部分学生可在企业选题,由企业专家与学校教师共同指导。 2.目前本专业建立“油类”课程群,如《石油炼制工程》、《石油化工工艺学》、《石油储运基础》等,形成课程群网站,加强课程群中各个课程之间的内容划分、整合与衔接,使每个课程单元中的各个内容模块与实际工作所要求的能力要素相对应和适应。 3.将工程案例教学法引入部分课程的理论课堂教学中,广泛搜集、筛选和整理、编写涉及“油类”课程群的典型工程案例。将整理收集的“油类”课程群中的典型工程案例引入课程教学,让学生以工程师的角色去体会解决工程实际问题的过程,感受理论知识运用、设计过程、工艺操作等面对的实际工程问题,为学生搭建理论学习与工程应用的桥梁。同时,促使教师深入生产一线,编写具有知识性、科学性、实践性和启发性的高质量工程案例,并在教学过程中正确地把握案例教学的节奏和方向。 四、加强机制建设 应加强应用型人才培养模式改革保障体系的建设,对保障机制进行研究与改革是应用型人才培养的关键环节之一,学校逐步加强应用型人才培养师资队伍、教学条件、教学管理体制、学生管理与考核、教学质量监控、教学质量评价等系统建设,制定科学的人才培养质量监控机制。只有建立好这些保障措施和监控机制,才能保证应用型人才的培养水平和培养质量。 五、总结 为了进一步加强学校化工专业应用型人才培养改革试点的顺利进行,本文就上述若干层面提出一些个人的见解和思考,或许存在片面性,仅供参考! 石油化工应用论文:石油化工仪表控制系统的应用分析 摘 要:随着科学技术的发展,仪表控制系统逐渐向智能化、信息化、数字化、微型化的方向发展,信息化的发展直接推动着我国工业的发展,石油化工仪表控制系统取得了非凡成就。但是我国的石油化工仪表控制系统的发展也存在一些不足。本文将对石油化工仪表控制系统的应用进行分析。 关键词:石油化工;仪表控制系统;质量控制 近年来,随着社会主义市场经济发展速度的不断加快及科学技术水平的提高,我国化工仪表自动化设备及控制系统也得到了极大的发展。石油化工仪表越来越趋向于多样化、精密化及智能化与数字化的方向发展。在工业生产过程中,石油化工仪表是检测、显示、记录及控制工艺参数的基础。随着自动化工业发展速度的不断提升,要求加大仪表控制系统的力度,实现数字化电动仪表的目标。 1 石油化工仪表控制系统的应用 石化企业经营管理中,仪表控制系统是否完善将直接影响到整个企业的管理水平。基于此,相关部门必须严格按照相关要求,对石油化工仪表控制系统中存在的问题进行充分了解及分析,提高技术水平,规范操作流程,建立与完善石油化工仪表控制系统。只有这样才能做好风险防范与控制工作,才能实现企业发展的利益最大化。 1、新型自动化检测与分析仪的应用 随着科学技术水平的不断提升,化工仪表系统也逐渐发展为数字化、智能化及网络化,这种发展极大地提升了是由化工企业自动检测仪表的使用水平。现场总线型变送器为满足现场总线控制系统的需求,也得到了极大的发展。现场总线型变送器作为新型自动化检测仪表的重要组成部分,其特点主要表现为全数字式、结构简单、高可靠性与操作性,与其他智能型变送器相比,现场总线型变送器具有较高的分辨力、稳定性,基于此,在石油化工事业发展中得到了广泛地应用。 在线分析仪表的广泛使用及推广,在提高石油化工产品质量方面起到了关键性的作用。在对石化企业产品质量及先进控制应用水平提升的同时,石化系统也逐渐完善。其中主要包含以下几个内容:在线油品质量分析仪、在线气相与液相色谱仪等。在石化企业炼油调合系统中在线多路近红外光谱分析仪这种新型分析仪得到了大量的应用,并获得了良好的应用效果。在中石化杭州炼油厂等企业内新一代实验室低成本汽油质量指标快速测定仪已经开始使用,并得到了广泛好评。 2、先进控制的应用 目前,随着我国社会主义市场经济的快速发展以及石油化学工业的不断进步,人们开始对自动化仪表提出越来越高的要求。过去传统的自动化仪表已无法满足现代化石油化学工业的需求,所以必须进一步提升自动化仪表的控制技术,使之实现网络化、集成化与智能化,只有这样才能取得最大化经济效益与社会效益。选用先进控制作为石化企业生产装置,不仅可以对装置运作的稳定性、安全性进行有效提升,还可以起到产品质量及收益提升的作用。同时先进控制的应用可以达到运作成本降低及实现企业经济效益最大化的目的。现阶段石化企业化工仪表控制系统内部分先进控制技术已经日渐完善,如多变量预测控制技术等。其特点主要体现在以下几点:首先,基于模型的控制策略。如模型预测控制与推断控制等。现阶段智能控制与模糊控制主要为知识控制的范畴,这也是今后先进控制发展的主要趋势。其次,一般情况下先进控制都是用于复杂多变量过程控制问题处理中。如多变量耦合等。作为在常规单回路控制以上建立的动态协调约束控制,先进控制必须符合具体工业生产过程中的动态特点及操作规定。最后,实现先进控制必须具备较为强硬的支持平台,如计算能力。其主要实现工具为上位机、DCS、FCS。目前我国石化系统和美国Honeywell公司合作,实现了催化裂化装置先进控制的应用。 2 石油化工仪表控制系统的质量控制 为有效提升石化企业自动检测仪表的使用能力,必须逐渐向数字化、智能化等方向发展。在保证关键仪表系统质量时,应进行工序质量控制点和共检点的设置,在石油化工仪表系统安装过程中,应做好以下几点,才能实现质量控制的良好效果,也只有这样才能做好预控工作,才能实现企业的社会效益与经济效益。 1、安装就位变送器后,为确保仪表系统导压管线的质量符合相关规定,应选用2.5到5倍的工作压力用水对一次阀后的仪表导压管线进行试压作业,这样可以防止使用过程中因焊接不牢及安装不正确等原因,导致泄漏等问题的出现。 2、检查仪表接线。在确保端子接线符合相关规定后,必须对线路电阻进行准确测量,并对各线末端标记情况进行详细检查。导线屏蔽接地线必须连接到计算机房一侧,同时确保中间端子箱的防爆接头等不存在损坏情况。 3、检查与确认计算机系统送电前的相关条件。作为整个安装过程的中心环节,计算机系统送电前检查结果是否真实将直接影响到未来的使用状况。基于此,相关部门必须组织设计单位、施工单位等相关工作人员对其实际情况进行检查。其检查内容主要含有:检查中央空调、UPS不间断电源与计算机接地系统等。 4、计算机硬件的性能测试及软件组态。遵循相关设计要求,检查其基本功能测试内容,组态任务主要由设计代表和软件组态单位一起完成。自控仪表设计交底和图纸会审由监理组织设计人员与施工技术人员完成。在对设计图纸与设计文件认真审核的基础上,进行仪表安装作业。在安装前期应进行技术交底工作,要以会议纪要为主要依据。安装过程中如发现问题,应及时改正,尽可能降低失误与危害。同时校验仪表单机,对仪表元件进行测试检查。对其仪表的质量及精准度进行检测与确定。如不符合相关规定,由有关单位以书面形式通知制造厂商进行处理与更换。避免安全问题的产生。 5、在仪表工程设计施工图中未作出具体规定的部分应执行《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093―2002和《石油化工仪表工程施工技术规程》SH/T352―2007;对引进装置的仪表工程,施工应执行有关国外标准规范和参照安装手册;在执行过程中应做好各类仪表调试安装记录,应填写仪表工程交工资料记录表,要求做到数据真实,字迹端正,各级签署完整,按照规定上报。为了保证电缆敷设顺利进行,应在汇线桥架完工合格的基础上,对全部待敷设的电缆进行现场清查、核对型号、规格、实际长度、绘制电缆作业表,并测其绝缘电阻值,做好各种位号标记,以防混错。特别应注意的是室内外本安电缆和非本安电缆应分开敷设,不得混放以防信号干扰。 3 结束语 综上所述,随着石油化工仪表事业发展速度的不断提升,其控制系统也愈加完善。逐渐向着数字化与微型化的方向发展。新型自动化检测与分析仪作为石油化工仪表控制系统的重要组成部分,其技术水平的高低对整个系统的顺利运行起到关键性的作用。为满足社会经济的发展要求,为确保仪表控制系统的正常运作,石化企业必须重视相关技术的应用,规范操作流程,只有这样才能实现其经济效益。 石油化工应用论文:催化精馏技术在石油化工中的应用探究 摘 要:近年来,我国经济得到了快速发展,在社会的各个行业中石油化工行业的发展尤为突出,并且该行业在最近几年中的总产值在不断的上升,为国家的经济发展做出了巨大的贡献,在此基础上该行业在各类产业技能方面也不断发展改进,以此不断适应行业及社会发展的需要。本文就针对石油化工行业中的催化精馏技术来分析其特征、作用及应用探究。 关键词:催化精馏技术;石油化工;应用探究 催化精馏技术是石油化工行业中普遍应用的一项科技,由于催化精馏技术便于实践、应用性较强且相比其他技术拥有生产效率等的优势,所以该技术得到了石油化工行业的重视,并加大了该技术的利用领域。催化精馏技术之所以能到的广泛引用,是由于该技术具有应用价值高、投入资本较低、温控技术便利、反应速度快等优势特点。所以本文就催化馏技术的特征及其在石油化工中的应用进行探究,进一步了解其在石油化工行业中所起到的作用及贡献,并对应用技术进行总结,以此归纳催化精馏技术的应用经验,为该技术的发展革新提高文献资料。 1 催化精馏技术的认识及特征分析 1.1 对催化精馏技术的概念认识 催化精馏技术是从其形成原理的角度来书是指由化学工程中通过合成或者分离耦合的方式来促进催化精馏塔性能的一种技术。而从根本上来讲,该技术的整个过程是较为复杂且对于技术应用的要求是极为严格的,我们从其采取固体催化物质的方法可以看出,其原理是较为新颖且高效的,而且,该技术在催化的过程中还需要将催化物质用科学的方式在塔内进行布设,以此使得催化作用更加高效安全,与此同时最重要的是化学反应与精馏分离相结合进行协同操作,由此可见,新颖操作理念和高要求的操作是该技术成功的最主要的原因。 1.2 催化精馏技术的特征分析 催化精馏技术之所以得到极为广泛的应用,是由于其在传统的催化反应和精馏分离中得到了不断的发展和革新,使得两种技术合二为一。催化精馏技术作为反应精馏中的一种,将催化反应过程和精馏分离过程两个独立的过程结合到一起,并进行了设备的结合,以此大大提供了催化效率。从其具体特征来看,催化精馏技术具有选择性优良、转化率较高、耗能较低、设备投资成本较低等特点。从选择性优良方面来说,其主要优势是能够极快的将连串反应过程中的中间目标产物清离,使得后续反应得到高效、高质量的反应效果。转化率较高则能提高难分离物质的分离效率。耗能较低则体现在节约能源、促进能源可持续利用并节约生产成本等方面。投资成本较低的则是由于催化精馏技术本身为石油工程节约了大量的时间、资金设备,并且提高了工作效率,以此节约了大量的投资成本。 2 催化精馏技术在石油化工中的应用 2.1 催化精馏技术在石油化工中应用的作用 上文中我们就催化精馏技术的们就催化精馏技术进行了深入的认识,并且得出了催化精馏技术的一些先进性的特点,而且,在石油化工行业中也常常运用依稀装置,并且近年来依稀装置已经成为了石油生产中的一项重要技术。所以,为了适应社会对石油质量的要求的不断提高,我们必须采用先进的催化和分馏技术,并且,需要不断的改进装置,来满足行业发展的需要。而近年来各个行业间的竞争日益激烈,质量、效率、成本成为了一个企业成功与否的关键,而从催化精馏技术的几个特点来看,它不仅仅能够提高生产效率,生产出高质量的产品也能节约能源和降低投入资本,以此使得石油化工的原油分离工作事半功倍,所以,在石油行业中引进依稀装置汽油催化精馏塔催化技术是及其必要的。 2.2 通过催化精馏技术提高石油化工效能 基于石油化工行业中的一些生产问题,我们将针对性的将催化精馏技术应用到其中,以此改进石油化工生产环节的生产装置,从而起到提高生产效能的作用。例如;石油化工行业中常用的依稀装置在高温环境下运作,而催化精馏技术本质上也有热能传导的作用,所以,我们可以引进催化精馏塔装置来改进石油化工生产环节的一些生产装置。此外,催化精馏技术本身集催化反应过程和精馏分离过程为一体,并且将这两个过程放入同一个装置中运作,所以这在无形中便减少了许多环节,从而节约了生产时间,提高了生产效能。 2.3 催化精馏技术在石油化工生产中的总和考虑 从现今情况来看,由于社会对石油化工产品的质量要求不断提高,石油化工行业面临巨大的压力,因此,该行业现今最主要的是技术革新和设备换代,而催化精馏技术虽然在石油化工生产中的实践经验不足,但其生产优势也是显而易见的。所以,若能将该技术应用到石油化工生产中,将能极大的提高生产效能,而节约下来的资源可以用了扩大产业规模,有利于规模经济的发展形成。所以,催化精馏技术在石油化工行业中的应用不仅可以提高产业效能,还能促进石油化工行业的可持续发展,促进生产的安全性和管理的高效性。 综上所述,石油化工生产行业面临挑战,而催化精馏技术也能在一定程度上提高石油化工行业生产效率、降低其生产成本,可以改善行业内部资源利用情况,是石油化工生产行业改革生产结构的一个重要节点。所以石油化工行业引进催化精馏技术,可以为行业内部生产提供新的技术力量,促进行业的发展进步。此外,面对国内外行业间严峻的竞争压力,石油化工行业必须及时的抓住机遇,推进技术革新,不断的改进自身的生产设备,在谨慎决策的同时大胆尝试新科技,在发展、创新科技的同时,走可持续发展的道路。 石油化工应用论文:石油化工污水处理技术的应用与分析 【摘要】油化工废水成分复杂、水质水量波动大、污染物浓度高且难降解,污染物多为有毒有害的有机物,对环境污染严重。对不同种类的石化废水,往往需要不同的处理技术才能达到理想的效果。近年来,石油化工的废水处理技术研究成为热点,以化学法、物化法和生化法为主的大量新的处理技术。 【关键词】石油化工;污水处理技术 一、物理化学处理技术的应用 (一)高效絮凝浮选技术 随着我国煤油加工能力的不断提高,废水处理规模也需要及时扩大。而废水回用目标对废水处理后的水质要求更高。气浮技术是利用微气泡捕捉并除掉水中的细分散油、乳化油、胶质及悬浮物,既为生化处理提供水质保证,也常用于生化后处理,是煤油厂废水处理中必不可少的单元。其中叶轮气浮由于具有设备结构简单、投资省、占地少、能耗低、操作简单等特点,发展得更快。在叶轮气浮除油技术中,自吸式气液混合叶轮是关键之一。针对现有自吸式气液混合叶轮存在的问题进行攻关,开发了一项能有效去除含油废水中的油和COD的技术-FYHG-DO型叶轮气浮除油技术。该技术的叶轮真空度和吸气量均明显高于对比叶轮,很好的解决了吸气量和吸液量的协调问题,肯有良好的气液混合效果。实际结果表明,隔油池出水经叶轮气浮除油技术处理后,今油废水中的油去除率为67%COD去除率为31%。专家建议尽快进行工业应用试验。 (二)光催化技术 目前Tio2,纳米颗粒光催光催化处理废水的先进性已被公认,但如何将TIO2应用于难降解有毒有机物废水的产业化处理过程,却是光催化技术在环保领域发展的瓶颈问题。南京工业大学化工学院完成的TIO2晶须光催化处理难降解有毒有机物废水成套技术及装备研究解决了这一难题。该项目通过烧结法和离子交换法,成功地俣成出外部具有微米级尺寸、而内部具有纳米级的连续光催化废水处理剂。采用TIO2晶须催化剂的连续光催化废水处理装置的废水处理效率与小试相比难以分离、回收及工业化困难等问题。以TIO2晶须光催化降解印染废水,可将未经任何处理的印染废水的COD降至50mg/l以下,色度小于40倍(稀释倍数),并可将苯环等大分子有机化合物转化为烯烃类的化合物。 二、石油化工污水生物处理技术的应用 (一)菌种选育技术 用用生物自固定化技术分离选育出了株油脂化工废水高效降解菌、1株制药废水高效降解菌和2株焦化废水高效降解菌,工程应用发明高效菌对污染物降解能力强,以自固化后可有效地截留在反应器中并保持其降解活性。他们还分离筛选了降解石化和化纤废水的高效菌8株,开发了适合高效菌种附着的特殊生物填料。此外,他们对高停职硫有机工业废水建立了硫酸盐还原菌的筛选和培养技术,分离了5株可提高废水打中生化性并达到理想脱硫效果的厌氧脱硫菌。工程投运后解决了企业废水的处理问题,并指标均优于废水排水票准,降低了建设与运行成本。 (二)生物强化(QBR)技术 炼油碱渣废水是炼油厂在油品电精制及脱硫醇生产过程中产生的强碱性、高浓度、验生物降解的有机废水,含大量的中性油、有机酸、难生物降解的有机废水,含大量的中性油、有机酸、挥发酚和硫化物等有毒有害污染物。由于污染物浓度高(COD约为2×105 mg/L,挥发酚和硫化物约为3×104 mg/L,含盐量为150 mg/L以上),采用常规方法验以达到处理要求。QBR技术是一项专门针对高浓度、验降解的有机废水的处理技术,是将现代微生物培养技术应用于好氧废水处理技系统中,通过生物强化技术将专一性、活法10倍以上的容积负荷,将传统生物法验以处理的高浓度、高毒性废水进行生化处理,极大地降低了高浓度有机废水的处理成本。采用QBR技术的设资、运行费用只有湿式催化、焚烧法的几分之一或几十分之一,运行管理简单,处理效果稳定,而且不产生废气和废渣等二次污染。 (三)4MBR技术 MBR技术是将生物降解作用与膜的高效他离作用结合而成的一种高效水处理工艺,采用这种工艺几科能将所有的微行物截留在生物反应器中,使出水的有机污染含量降到最低,具有流程简单、效率高、操作简便、易实现自动化控制、投资少、费用低,出水水质稳定等特点,在废水处理与回用中良好的应用前景。采用MBR的废水处理工艺在美国应用以来,在水处理领域受到高度重视,美国、日本、德国、法国、加拿大等国的应用规模也不断增大,处理量从103 mg/L扩大到100003 mg/L,处理对象出不断拓宽,除了对生活污水进行处理并回用外,还在工业废水如食品工业废水、水产加工废水、养殖废水、化妆品生产废水、染料成本、石油化工废水及填埋场渗滤液的处理获得成功。 三、生物法与物理化学法组合技术的应用 (一)电-生物耦合技术 硝基苯类、卤代酚、卤代烃、还原染料等都是重要的工业原料或产品,但它们都很难被微生物所降解。以前这类废水的处理一直是企为业面临的一项难题。中国科学院过程工程研究所经过深入研究发明了电-生物耦合技术,利用电催化反应将水中难降解有机物催化还原(或氧化)成生物易降解的有机分子,微生物则在同一个反应器中同时将它们彻底去除。以含硝基苯质量浓度为100 mg/L的废水为例,经过10h的处理,硝基苯去除率大于98%,COD去除率大于90%,出水达到国家排放标准。 (二)化学模拟生物降解处理技术 该技术采用微生物法与降解废水处理综合技术。该技术采用自行研制的可逆氧化还原“活性物”,在化学模拟生物降解池中的有机物降解,然后现利用电化学技术再次将废水进行有机降解,然后再利用电化学技术再次将废水进行强制处理和脱色,从而取得较好的废水处理效果。 四、结束语 综上所述,在石油化工污水水质分析的基础上,结合近年来石油化工发展的动态,深入探究了石油化工污水处理技术,指出清洁生产、组合工艺、污水回用是石油化工污水处理的发展方向。 石油化工应用论文:催化精馏技术在石油化工中的应用 摘 要:伴随社会经济发展速度的不断提升,我国石油化工行业也得到了极大的进步。与传统反应和分离单独进行的过程相比,催化精馏具有投资少、操作费用低、节能、收率高等特点,日益受到人们的重视,其研究与应用日趋广泛。 关键词:催化精馏;石油化工 1 催化精馏技术的概况 催化精馏是将固体催化剂以适当形式装填于精馏塔内,使催化反应和精馏分离在同一个塔中连续进行,是借助分离与反应的耦合来强化反应与分离的一种新工艺。由于催化剂固定在精馏塔中,所以它起到了催化和促进气液热质传递的作用。其优点如下: 1、催化精馏技术具有高生产、高收率的能力。这是因为通过可逆反应的利用这种方式,产物能够得到不断地生产,从而有效增加了反应速率,使反应物的浓度增大,而在这个过程中的原料的转化率还得到有效的提高,因此该技术的生产及收率能力较高。 2、催化精馏技术具有低消耗、低投入的优势。在精馏塔中催化反应与精馏可以共同进行,这样既使流程得到简化,又节省了能量,减少了资金、资源等的投入与消耗。 3、催化精馏技术具有高选择性。这是由于可逆反应大多是平衡移动的,这就从某种程度上抑制了副反应或是逆反应的发生,进而使选择性得到提高。 2 催化精馏催化剂装填技术分析 由于催化精馏过程中,催化剂起到催化和促进气液热质传递的作用,所以不仅要求催化剂结构有较高的催化效率,同时又要有较好的分离效果。目前,用于催化精馏的催化剂主要是离子交换树脂和分子筛等,催化剂必须采取特殊的装填方式,满足反应和精馏的基本要求。肖剑等圆将催化剂装填方式分为两类,即固定床式和规整填料式,这两类装填方式中均有成功的应用实例。规整填料型催化剂装填方式更适宜于精馏操作,气液接触好,塔内不需要特殊构件,催化剂利用率高。但这种装填方式中的催化剂更换困难,需要停车后人工进塔更换。Sulzer公司采用新型催化精馏填料是Katpak型填料,有流体力学性能测试和热模实验的研究报道 。反应段采用特殊的催化剂装填方式,一般有3种方式: 第一,将粒状催化剂与惰性填料混装,该法的优点是催化剂装卸方便,但细颗粒催化剂堆放在塔内导致上升蒸汽阻力过大。 第二,将粒状催化剂置于多孔容器中形成催化剂构件,多孔容器可以是尼龙丝等编织物,也可以是铝、不锈钢等材料的丝网。这种催化剂构件又必须和弹性构件相连形成催化精馏元件,并具有较大的开孔空间。这种放置方式应用较广,但因催化剂置于多孔容器中,扩散对反应有一定的影响,且构件复杂。 第三,催化剂颗粒放入金属波纹丝网或平板丝网的夹层以及多孔板框的夹层中。这种放置方式传质效果好,但装卸麻烦。 3 催化精馏技术在石油化工中的应用 1、催化精馏技术在酯化反应中的应用 乳酸正丁酯在食品、医药、燃料及电子工业等部门得到了广泛的应用。传统的乳酸正丁酯合成采用间歇反应釜,操作复杂,催化剂分离、净化等工序繁琐。杜海明研究了用Hβ沸石催化剂合成乳酸正丁酯的催化精馏酯化工艺。他们发现,催化精馏技术的引入,不仅减少了设备投资,而且可以进行连续化生产。 2、催化精馏技术在醚化反应中的应用 迄今,催化精馏技术在MTBE和ETBE的工业化生产中的应用已比较成熟,其他的过程也逐渐发展起来,如用于异戊烯醚化和二醇醚的生产等。异戊烯是一种非常重要的精细化工中间体,可用于生产农药和香料。目前,广泛采用甲醇与C5馏分中的粗异戊烯醚化制取甲基叔戊基醚再分解为高纯异戊烯的方法。该工艺的核心是粗异戊烯的醚化。范存良等在外循环固定床反应器、中间取热固定床反应器和催化精馏反应器。 3、催化精馏技术在加氢反应中的应用 在加氢反应中,应用催化精馏技术可以降低投资费用,提高目的产物的收率,延长催化剂寿命等。目前,催化精馏技术在选择加氢、苯加氢、加氢脱除含硫化合物中都有应用。选择加氢主要用于C4,C5原料的预处理,以除去对某些深加工过程和产品均有负面影响的有害杂质,应用催化精馏技术有利于不需要的烯烃杂质选择加氢,并减少发生连串反应。渠红亮等采用氧化铝粉末制备了镍基拉西环催化剂填料,用于MTBE装置C4原料的催化精馏预处理工艺中。 4、催化精馏技术在水解反应中的应用 在工业中,乙酸甲酯常以副产物的形式出现,将乙酸甲酯水解成甲醇和乙酸是比较常见的处理方法。传统乙酸甲酯水解工艺系采用固定床水解工艺,其水解率低,回收系统能耗高、流程复杂,而采用催化精馏技术可提高水解率,实现节能降耗。苏文瑞采用催化精馏工艺实现了乙酸甲酯的水解。结果表明,催化精馏工艺的水解率比常用固定床工艺高出一倍以上,处理能力比固定床水解塔大得多,且其反应温度低于固定床工艺,催化剂的结垢现象比固定床少,催化剂的寿命较长,回收能耗比固定床节省27.8%。 5、催化精馏技术在酯交换反应中的应用 乙酸正丁酯是重要的基础有机化工原料。近些年,文献报道了酯交换法制备乙酸正丁酯的催化精馏工艺,可以得到高纯度的甲醇、乙酸正丁酯,且丁醇的转化率有很大地提高。其反应系统主要由再沸器、催化精馏塔、冷凝器、进料泵和回流比控制器组成。其中催化精馏塔有由集液板、升气管、催化剂包、支撑板和底板组成的催化反应段;在集液板下端的升气管的管壁上有溢流孔,其高于催化剂包;在底板上有泪孔;在支撑板上有催化剂包和筛孔;位于支撑板和底板之间的升气管的管壁上有漏液孔;将物质的量比0.5∶5的乙酸甲酯和正丁醇分别从催化反应区的顶部和底部加入到塔内,反应温度50~90℃,回流比0.5~30,常压下进行操作。该工艺提高了乙酸甲酯的转化率,简化了操作步骤,克服了设备腐蚀等问题。 6、催化精馏技术在烷基化反应中的应用 乙苯是重要的溶剂和中间体,加在汽油中还可以提高抗爆性能。目前,大量生产乙苯仍然是靠在酸催化下苯与乙烯的反应,与固定床反应工艺相比,采用催化精馏技术时,该反应过程的反应温度不受泡点温度制约,避免反应区热点的形成,提高了催化剂的寿命,消除了大量苯的循环,使反应放热得到了有效利用,而且操作压力较低、乙苯选择性高、副产物生成量少。研究表明,采用催化反应精馏技术克服了传统工艺不足,实现了高收率、高质量地合成N-异丙基苯胺。 4 结束语 综上所述,催化精馏是一种改进工艺的重要手段。但只有当反应与精馏的条件相适合时,二者才能耦合。另外,催化剂的类型及装填方式的选择也是非常重要的,其发展重点在于如何制备高效适用的催化剂及开发合理的催化剂装填方式。催化精馏模拟研究主要集中在对过程的模型研究及模型求解,试图通过数学模拟方法获得工程放大所需的参数。但催化精馏过程较为复杂,建立的模型外延性较差,用于工程放大时与实际生产有一定差距,这方面还有待深入的研究。 石油化工应用论文:石油化工过程及装备课程教学中项目设计的应用 【摘 要】本文分析石油化工过程及装备课程教学中项目设计教学环节的意义,提出石油化工过程及装备课程教学中项目设计教学环节的实施措施。 【关键词】项目设计 石油化工过程及装备 卓越工程师 2010年6月23日,教育部在天津大学召开“卓越工程师教育培养计划”启动会,联合有关部门和行业协(学)会,共同实施“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)。东北石油大学的过程装备与控制工程专业是国家级和省级“卓越计划”试点专业,石油化工过程及装备是过程装备与控制工程系根据“卓越工程师”培养要求,对该专业课程进行调整和整合出的一门专业主干课程。本文试以东北石油大学为例,对石油化工过程及装备课程进行项目设计教学研究和探讨,以培养学生解决实际问题能力,并促进构建具有鲜明工程教育特色的卓越工程师培养体系,为进行专业认证奠定良好基础。 一、项目设计教学环节的意义 石油化工过程及装备是一门综合性、实践性较强、涉及知识面较广的课程。该课程既具有较强的理论性又紧贴工程实际,对学生毕业后从事设备专业及相关工作具有举足轻重的作用。为了提高课程教学质量,有必要引进项目设计教学环节。 项目设计教学环节是在学生掌握了有关基本知识和分析的基础上,在教师精心策划和指导下,根据教学目的和教学内容要求,运用实际案例设计,通过学生的独立思考和集体协作,提高学生自主学习的能力,培养其解决实际问题的能力。 石油化工过程及装备是过程装备与控制工程专业的核心课程,该专业培养模式以专业核心课程的学习为专业能力培养的基础。在石油化工过程及装备课程的教学过程中,通过项目设计的训练,可以使学生加深对课程主要知识点的理解和掌握,加深对核心知识点与典型设备设计之间的对应关系的掌握,从而以一个未来工程师的角色定位面对本专业课程知识的学习。 二、项目设计教学环节的实施措施 针对学生设计能力差、对课程中学习到的典型设备设计不会应用、理论联系实际能力差、绘图能力差等问题,为了解决问题,实现卓越工程师的培养目标,从2013年开始,东北石油大学过程装备与控制工程专业在石油化工过程及装备课程中增设了项目设计环节,注重培养学生对典型设备的设计思路与方法,它通过实际案例的设计,使学生深入理解典型设备设计的过程,更重要的是让学生掌握如何利用所学理论知识去解决工程实际问题。 (一)项目设计教学环节培训目标。石油化工过程及装备课程项目设计教学环节是配合学生在学习了有关设备类课程的基础理论和基本知识后,对基本技能的训练,培养学生设计能力和解决实际问题能力。通过本项目设计教学环节,使过程装备与控制工程卓越工程师教育培养试点专业的学生掌握过程装备中典型设备的工艺计算、结构设计和强度计算,以及工艺流程类图的阅读和绘制等。 (二)培训对象。石油化工过程及装备课程项目设计教学环节的典型过程设备包括换热器、塔设备和反应器。过程装备与控制工程专业3个班,90人,采用小组合作学习的方式,分成30组,每组3个人。30组对应30个设计题目,其中10个换热器题目,10个塔设备题目,10个反应器题目,每组3个人的部分设计参数不同。学生通过课下以完成大作业的形式进行项目设计,课上配比4个学时供教师与学生研讨,制订了详细的实施计划,规定每一个环节必须达到标准后才能进入下一个环节,更好地保障设计任务的完成。 (三)项目设计教学环节的内容。具体如下: 1.化工工艺图。为了促使学生熟练阅读工艺流程图、掌握工艺流程图的绘制原则,在这部分实训内容,需要每名学生绘制1张带控制点的工艺流程图并撰写工艺流程;绘制1张辅助管道系统图。 2.典型过程设备设计。完成一种典型过程设备的设计计算。以苯-甲苯连续精馏塔设计为例。 设计条件如下:在常压连续筛板精馏塔中精馏分离含苯41%的苯、甲苯混合液,要求塔顶馏出液中含甲苯不大于4%,塔底釜液中含甲苯量不低于96%(以上均为质量分数)。苯、甲苯混合液处理量6t/h;泡点进料;操作回流比取为最小回流比的1.8倍;塔顶压强,4kPa(表压);热源,低压饱和水蒸气;单板压降,不大于0.7KPa。 设计步骤如下:(1)工艺计算。运用给定的工艺参数进行工艺计算,采用图解法求得理论塔板数,如图1所示,图解得NT=12-1=11(不含塔釜)。其中精馏段NT1=5块,提馏段NT2=6块块,第6块为加料板位置。并得到部分塔的操作工艺条件及相关数据。根据工艺计算数据,然后进行结构设计。(2)设备的结构设计。根据塔设备的常用结构,参考有关资料和规范确定塔的各零部件的结构类型和尺寸,并进行塔板上的流体力学验算,得到塔板负荷性能图。(3)设备的强度计算。根据规范和相关标准对设备进行强度、刚度、稳定性进行设计和校核计算。(4)撰写设计计算说明书及绘制设备的总装配图。通过前面的工艺计算、结构设计及强度校核,每名学生撰写一份设计计算说明书,并绘制相应设备的装配图。 图1 苯-甲苯气液相平衡曲线及图解理论板层数 3.化工过程模拟软件的应用。利用化工流程模拟系统ChemCAD对塔的工艺参数和结构参数进行辅助设计和操作性能的验证。首先选择精馏单元的Shortcut模块,算出最小理论塔板数及相关数据,然后用SCDS模块依据此塔板数,计算出塔顶、塔底组分是否满足给定的工艺条件,得到相关数据,模拟得到塔顶苯的摩尔分率95.999998%满足要求,模拟得到塔板数为15块,进料板位置为第8块。最后采用了最优化方法中的灵敏度分析,以进料板位置为自变量,以再沸器负荷与回流质量流率为因变量,分别得到再沸器热负荷、回流质量流率随进料板位置变化的曲线,如图2、图3所示。由图2可看出,第10块塔板进料时,再沸器热负荷最小,第8块塔板到底11块塔板进料,热负荷变化较小。由图3可看出,第10块塔板进料时,回流量最小,第8块塔板到底11块塔板进料,回流量变化较小。通过对比,软件模拟和计算稍有差别,软件模拟对过程进行了优化,找到最优的进料板。 图2 再沸器热负荷随进料板位置变化的曲线 图3 回流质量流率随进料板位置变化的曲线 4.成绩组成。项目设计环节占石油化工过程及装备课程成绩的30%,这30%组成包括4个部分,化工制图部分占30%,工艺设计计算部分30%以及设备设计与制图部分占40%。 经过以上项目设计环节的训练,可以培养学生以下方面的能力:设计化工过程设备能力;绘制工艺流程图、设备装配图等化工制图的能力;应用化工流程模拟软件进行设备设计模拟与分析,学习优化设计,从而降低成本的能力。同时,由于采用小组学习的形式,每组学生的设计条件相近,经常在一起研究设计,因而也可以提升团队意识,培养吃苦耐劳的精神。 总之,项目设计教学环节使得学生从实际工程问题出发进行本专业课程知识的学习,激发学生对实际工程问题的兴趣,引导他们探索并掌握解决实际工程问题的途径与方法,也为学生从事石油石化设计工作打下基础,是高等工程教育的有利途径。 石油化工应用论文:浅谈换热器在石油化工中的应用及维护 摘 要:换热器在石油化工中是非常重要的,因为石油化工中涉及到的生产流程是非常多的,这样就需要进行不同程度的换热,换热器的主要作用就是进行流体温度的转换,这样就可以满足石油生产的需要。本文就是对换热器在石油化工中的应用及维护进行具体的分析,为相关的研究提供借鉴。 关键词:换热器;石油化工;应用及维护 石油化工的生产是一个比较复杂的过程,每一个环节都是极为复杂的,如果没有将这些环节中的换热工作做好,就会影响着产品的质量,也容易出现安全事故。换热器主要的作用进行进行温度的转换,将温度比较高的流通传达给温度比较低的流体,这样就可以保证受热的均匀性。换热器必须有一定的安全性和稳定性,否则就会产生泄露,造成的危害是无法预料的,因此在使用换热器的过程中,要做好应用维护工作。 1 换热器的主要类型和原理介绍 在石油化工中使用比较广泛的换热器是单相流换热器,这种换热器一般是用在气体到气体、液体到液体和液体到气体的换热中,流体在换热的过程中,不会出现相变的现象,在石油化工生产中,主要的形式是对流传热,利用对流传热的方式需要使用螺纹管、内波外螺旋管和波纹管,波纹管和内波外螺旋管的主要作用是增加壁面的扰动,而螺纹管的主要作用就是将表面传热的效果增大。厚壁波纹管和内波外螺旋管在加工方式上是比较相近的。在石油化工生产的过程中,换热器的应用是极为重要的,也是不可或缺的一种设备,换热器的主要作用就是换热,加热、预热、蒸发、制冷和过热,换热器就是在温度上进行一系列的变化。 温度在发生变化的时候,有着多种方式进行操作,例如复合型换热、蓄热式换热、表面式换热和流体连接式换热,这些方式在石油化工生产中是经常使用的,但是无论是什么样的方式都是离不开换热器的,换热器的种类也是非常多的,按照换热器的结构进行划分主要有固定管板式换热器、浮头式换热器、板式换热器和U形管板换热器,但是在使用的过程中,一定要注意一些事项,否则会给具体的使用带来很大的问题,需要注意的问题如下:(1)要保持网管的清洁,不管是在什么时候,工作之前和工作之后都要将网管清洁好,这样就可以最大程度的避免出现网管堵塞的现象,这样换热器就无法正常的使用。(2)在软化水的使用上要严格的把关,在对软化水进行处理的过程中,一定要做好软化罐和水质的检查工作,这两者都会影响着软化水的质量,在确定合格之后,才能够使用。 2 换热器在石油化工中的应用及维护 2.1 螺旋缠绕管式换热器的简单介绍 2.1.1 结构特点 这种换热器主要是对管束、壳体和中芯管构成,在管板与管热管相连接之后,就要使用焊接技术进行固定。在壳体和两端的接头上会有流体进出。除此之外,还有缠绕管束的影响,缠绕管束主要是由螺旋管缠绕形成的,必须要保证层与层之间是保持着一致的,在缠绕方向上也要是相反的,最大程度的保证流体的均匀分布,避免出现短流的现象,在使用的过程中,也容易产生很多的危险性因素,需要引起我们的注意。 2.1.2 性能优势 这种换热器可以最大程度的保证质量,对应力可以实现自动化的消除,如果是大温差的一些工艺,使用缠绕管束结构,可以最大程度的提高设备的使用寿命。对螺旋缠绕管进行表面处理,可以最大程度的保证污垢的降低率,在沉降速度上也会加快。螺旋缠绕管式换热器在结构上是极为简单的,重量也较轻,可以腾出更多的空间,这样就会节省大量的费用,在维护费用上也会大量的减少。 2.2 浮头式换热器的简单介绍 浮头式换热器主要是由浮头部分构成的,这一结构可以按照不同的要求进行设计,在设计的过程中,一定要满足壳内自由的浮动,保证管束和壳体是绝对自由的,这样在温差较大的时候,壳体和管束之间就不会产生较大的温差应力。浮头端也可以自由的进行拆卸,这样管束既可以设计成为可拆卸的,也可以设计成为不可拆卸的,在检修的过程中也是极为便利的,清洗也十分的方便。 浮头换热器的浮头部分结构,按不同的要求可设计成各种形式,除必须考虑管束能在设备内自由移动外,还必须考虑到浮头部分的检修、安装和清洗的方便。钩圈对保证浮头端的密封、防止介质间的串漏起着重要作用。随着浮头式换热器的设计、制造技术的发展,以及长期以来使用经验的积累,钩圈的结构形式也得到了不段的改进和完善。钩圈一般都为对开式结构,要求密封可靠,结构简单、便于制造和拆装方便。浮头式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性,在长期使用过程中积累了丰富的经验。尽管受到不断涌现的新型换热器的挑战,但反过来也不断促进了自身的发展。故迄今为止在各种换热器中扔占主导地位。 2.3 泄露问题 焊接质量是换热器制造上的关键。换热器管子与管板焊接时,在焊缝两侧形成热影响区,这是焊接接头的薄弱部位,容易产生残余变形和残余应力,即容易形成应力腐蚀的基本条件。若遇到腐蚀环境的影响,例如在H2S、OH-等环境中,就会发生应力腐蚀开裂,造成换热器管接头处泄漏。管子与管板之间的缝隙处存在不流动液体,与缝隙外液体形成浓差电池,引起缝隙腐蚀,也会造成换热管接头处泄漏。管子与管板焊接结构的特点是具有排列紧密的小圆形单道焊缝,如果焊接工艺不当,就易造成焊缝根部夹渣、熔合不良、裂纹、气孔等焊接缺陷。在运行过程中这些缺陷受到交变应力的影响便会扩展,使泄漏通道扩大,导致泄漏。 2.4 维护 2.4.1 清洗 换热器运行一段时间或一个周期,就要进行清洗,换热器循环冷却水中含有大量的盐类物质、腐蚀产物和各种微生物,由于未对其进行水处理,换热器运行一段时间后水侧会结有大量的钙镁碳酸盐垢及藻类、微生物淤泥、粘泥等,这些污垢牢固附着于内表面,导致传热恶化、循环压力上升、机组真空度降低,影响机组的运行效率,造成较大的经济损失。 2.4.2 注意事项 ①施工人员进入现场必须按规定戴好劳保用品,需要穿胶鞋、胶皮手套、口罩及眼罩;②施工现场要有良好的通风,操作现场要有方便、充足的水源。③在搬运有腐蚀性的药品时,应尽量采用叉车等专用搬运工具。严禁溅入眼、口、皮肤上。如误触,立即用大量清水冲洗,严重者,请立即就医。④施工药品应放在阴凉通风处,并做好"危险品勿动"等醒目标记。 3 结论 综上所述,技术人员应当加深对换热器的了解研究,掌握正确的换热器应用方法与维护策略,以保障换热器的工作效率与质量。充分节约能源,提升生产效益。 石油化工应用论文:石油化工油品储运自动化系统中PLC技术的应用研究 摘要:近年来,石油化工油品储运自动化系统(也即罐区监控系统)中PLC技术应用极其广泛,其重点实现数据采集功能,以及监控现场执行机构功能,能够有效增强系统的实时性、安全性和可靠性。 关键词:油品储运 自动化系统 PLC技术 数据采集 监控 针对所有石油化工企业生产经营活动而言,如何做好油品储运工作都是其必须认真面对的关键工作环节之一。应该说油品储运属于综合性工程科学领域范畴,其涉及范畴广泛,并且针对不同行业、企业及部门其要求也存在较大差异。比如说军用和民用油品储运存在差别,矿场和炼油厂油品储运也存在较大差别,尽管其从理论上差别较小,然而设备以及技术措施却各具特色。并且,其涉及业务较多,包括的内容较广,比如油品的存储、核算和计量以及管理等各方面工作均有所涉及。实践表明:实现油品储运自动化对于石油化工企业生产成本的降低、生产损耗的减少以及经济效益的提高等方面都具有重要意义。 1、油品储运自动化系统简介 该系统主要包括装卸车控制及其销售管理自动化系统,以及罐区监控管理系统(包括油品在线调合功能),部分还有储运污水处理监控管理系统等几个系统组成。由于对储罐甚至全部罐区进行监控与管理工作是油品储运的核心工作所在,所以这里的罐区自动化技术直接决定了油品储运系统的总体自动化技术水平高低。本文主要对PLC技术在油品储运自动化系统(也即罐区监控系统)的实际应用情况进行了研究。 2、油品储运自动化系统中PLC技术的应用 通过PLC技术重点实现的就是罐区现场数据采集工作,再把采集数据向上位机进行传递,与此同时按照上位机所发指令要求,进一步控制罐区现场执行机构工作,执行相关指令。这里需要的罐区现场数据采集信号包括很多类别,其中有开关量信号(比如电磁阀回讯信号、输出的各种报警信号等等;模拟量信号(比如可燃气体报警器等等);以及脉冲信号(比如刮板和涡轮等流量计);还包括数字信号(比如质量流量计和液位计等)。其中控制输出信号包括开关量信号、模拟量信号以及PID调节模拟量信号等组成。 2.1 关于PLC的重点技术指标要求 (1)输入指标要求。这里的检测精度全部针对系统本身而言,而传感器、变送器等并不包含在内(下同)。 1)字检测要求:不能有附加误差产生。 针对质量流量计和钢带液位计等具有各种通讯协议功能的数字输出变送器可以实现兼容。 2)模拟量检测要求:其精度必须±0.1%以上。 要求输出变送器为:4-20mADC、0-20mADC、1-5vDC、0-10VDC。 3)脉冲量检测要求:不能有附加误差产生。 要求计数频率50KHz以下,输入电压5-24VDC以下,比如涡轮、齿轮以及腰轮和刮板等流量计。 4)开关状态检测要求:必须全部采用开关量读入模式,具体无触点开关容量在24VDC500mA。比如阀位、泵开关、液位开关和气体报警开关等。 (2)输出指标要求。针对输出的控制信号,要求无触点开关的具体容量是24VDC500mA。采用4-20mADC、1-5vDC、0-10VDC进行模拟量输出,以及通过比率PID进行调节输出。 (3)PLC数据采集要求。1)定时采集。即根据确定的采样时间对被控对象进行数据采集操作,同时在数据区进行存储。2)变化采集。就是在采集量变化超出精度范围时进行数据采集操作,对采集时间也要记录下来。当采集量未超出精度范围时不采集实现数据区的节约。针对本系统定时采集主要在现场模拟量信号应用,其采集周期一般以500ms/次。而针对来自现场仪表脉冲量而言,PLC通过高速计数单元完成采集操作,可能通过PLC的定时中断功能获得采集信号频率信息。而针对液位计、质量流量计等数字信号而言,其是以通信形式传递的,因此可经过通讯口与PLC的专用高级语言模ASCII进行连接,能够避免采集数据和现场测量仪表没有误差产生,实现PLC下(数字信号与I/O信号)的统一采集和控制管理功能。为了预防采集数据时可能产生的干扰,针对脉冲量可执行定时中断采集子程序的方法,确保脉冲不会有丢失现象。针对模拟量可运行数字滤波技术(平均值或者加权平均等)预防干扰问题。 针对本罐区监控系统来说,最关键最核心的工作就是实现罐区现场执行机构的控制执行以及过程监控功能,针对各储罐的收付油、循环以及注水等尤为重要。 通过PLC监控现场执行元件的方法一般有两种,其一为“看门狗”监控,其二为动作反应检测的方法,分别是看设定时间内的动作完成情况,以及在不考虑延时时的动作执行情况。他们的逻辑关系大体一致,只是其一不读取回讯信号,PLC不增设I/O点,实现相对简单;另一对回讯信号进行反馈,PLC增调了I/O点,能够实现实时监控功能。 为了实现隔爆功能,针对储罐控制阀门通过以气动阀门为主,并经由电磁阀实现控制操作。因此监控罐区储罐阀门需要“看门狗”检测与动作反应检测有机结合起来进行,如果开关气动阀,就可以检测到两点的回讯反馈信息。再经过PLC编程后,能够让气动阀两点回讯之间有逻辑关系产生,这样控制执行与监控就变得可靠性更强,基本不会有失误现象。上述都为开关量检测,通过PLC也可实现模拟量监控功能。具体需要同时对两个传感器信号进行采集,对比他们的测量值,看偏差范围的大小确定,如超过规定范围时,对时间再行判断,一旦超过误差时间和范围的情况,则表示存在问题。 3、结语 实践表明:通过PLC进行数据采集以及控制执行等操作,能够有效增强系统的实时性、安全性和可靠性。纵然与上位机脱离也能根据预定程序执行相关操作,尤其是新型PLC拥有更大的数据存储区,能够存储大量数据信息,因此在石油化工油品储运自动化系统中PLC技术的应用近年来迅速得以推广应用。 石油化工应用论文:石油化工企业仪表自动化控制系统应用研究 摘 要:科技在不断的发展,对工业生产有着重要的影响,科技的进步使得工业生产的效率也得到了提高,在进行石油化工的生产时,对科技的要求的是非常高的,石油化工在生产的过程中需要使用仪表自动化控制系统,这一系统的应用对化工企业的发展是十分有利的,需要得到我们的重视。 关键词:石油化工;仪表自动化;控制系统 石油化工企业的发展对国家的经济有着十分重要的影响,随着科技的不断发展,人们对石油化化工的要求在逐渐的增加,在整个石油化工的生产中,需要使用仪表自动化控制系统,这一系统随着石油化工企业的发展,要求在逐渐的增加,在这样的发展状态下,就需要进行改进,在企业生产的过程中使用的是智能化的仪表,也就是仪表自动化系统,这样的系统在整个功能上有了很大的提升,还在效率上也得到了极大的提高,这样对石油化工企业的生产是十分重要的,使用仪表自动化控制系统为石油化工企业的发展做出了贡献。 1 石油化工企业仪表的重要性 石油化工企业要想发展就离不开仪表,仪表系统在整个化工企业的发展中扮演着重要的角色,现在的石油化工企业生产已经逐渐的走向了现代化和数字化,数字化的应用提高了使用的效率,在仪表中除了使用数字化,还使用了智能化、网络化等手段,这样就可以很大程度的促进石油化工企业的发展。随着石油化工行业的不断发展,人们对石油化工仪表的要求在逐渐的增加,在这样的发展趋势下,对仪表进行了改进,尤其是自动检测仪,自动监测仪在性能上的改进是十分大的。 从现场的总线上来说,可以更好的适应了工业的生产,在性能上的提高使变送器也在不断的发展,这样对整个变送器来说也是十分有利的。现代化的自动化仪表在使用的过程中需要在安全性和稳定性上得到提升,这样就可以将整个石油化工企业的发展水平体现在仪表系统的使用上,因为自动化仪表的改进可以提升石油化工企业的生产侠效率,对整个生产有着十分重要的影响,需要得到我们的重视。 数字化仪表的出现不仅仅在性能上得到了极大的提升,在结构上也得到了极大的提升,数字化仪表在操作的时候变得更加便捷,因为现在的很多货物都是进出口贸易,这样对整个生产的要求就在逐渐的增加,在这样的情况下,就需要在产品的质量上有着严格的要求,尤其是在整体性上,需要将整体性总合的运用到仪表控制系统中,还要将在仪表的管理上加强,使用性能和结构较好的仪表,对生产的产品也是非常有利的,在质量上可以得到保证,这样出口到过国外的产品就会更加的受欢迎,对整个企业的影响也是非常大的,因此要使用较为先进的仪表自动化控制系统,这样对石油化工企业的生产是非常重要的。 2 石油化工企业仪表自动化系统的介绍 2.1 DCS(分布式控制系统) 在石油化工的生产中,使用的较为频繁的系统就是分布式控制系统和集中式控制系统,这两大系统在石油化工产业中是十分关键的。但是在我国的石油化工企业中使用的都是DCS系统,DCS系统在性能和结构上都有着一定听的优越性,相对于传统的仪表自动化系统来说,DCS系统在使用的过程中,使用了数字化和智能化技术,在兼容性上是非常好的,这样对整个企业的发展就有了要求,在整个企业的发展中,一定要有着足够的重视,兼容性的体现是DCS系统在功能上有着优越性的体现,在整个企业的生产中,需要将整个企业的发展作为重点,因此兼容性就变得十分重要,在企业的发展中,可以将本企业不同的型号的系统与厂商的DCS系统连接在一起,这样就可以形成一种控制体系,对整个企业的发展是十分有利的,在控制的时候也是非常便利的,提高了企业的生产效率,在出现问题的时候也可以及时的沟通,这样对整个企业的生产有着十分重要的影响。 2.2 新型DCS系统 DCS系统在石油化工企业的发展中是非常重要的,尤其是在炼油的时候,炼油是不能够离开DCS系统的,在生产的过程中,会生产出半成品和成品,在石油化工企业中使用DCS系统可以增加其控制能力,提高自动化的性能,石油化工企业的生产可以利用DCS系统进行石油化工的生产,应用DCS系统进行控制,在一定程度上能够更好的利用系统进行控制和管理,但是,还是有很多的企业在进行生产的时候无法更好的利用DCS系统的所有功能,导致自动化系统在使用的时候出现情况复杂的问题。我国在DCS系统生产方面也有很大的发展,在这种情况下,很多的软件开发更加适合于石油化工企业的生产,这样在功能方面也出现了更好的情况,同时在使用的时候可靠性也是非常高的。 3 具体分析 3.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200~1800℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。 3.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。 石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。 4 结论 石油化工在生产过程中实现了安全生产,同时在控制方面也发生了很大的变化,因此,企业在发展过程中要不断提高自动化控制水平,这样能够保证企业在激烈的市场中获得更好的发展控制,提高企业的竞争力。 石油化工应用论文:石油化工行业节能策略及在间歇式本体法聚丙烯工艺中的应用 摘 要:石油化工行业受到能源短缺的严重影响,因此在使用化工行业中实行节能策略是建设社会主义和谐社会的必然要求。本文对石油化工行业的节能策略进行了简要的介绍,并对节能策略在间歇性本体法聚丙烯工艺中的应用进行了简要的分析。 关键词:间歇式本体法聚丙烯工艺;节能策略;石油化工行业 我国在经济飞速发展的同时也面临着能源和资源消耗量过大的问题,石油供需矛盾已经成为制约石油化工行业发展的一个重要因素。因此在使用化工行业中应该积极推行节能策略,提倡节能降耗改变传统的经济增长模式,推动石油化工行业的稳定、健康发展,改变粗放型的增长模式。 一、石油化工行业的节能策略 石油化工行业主要有三方面的节能策略:能量回收、工艺利用、能量转换和传输。3种策略之间相互影响、相互联系。因此石油化工行业的节能技术也可以分为三大类:能量充分利用与回收技术、先进工艺的开发与应用、能量的高效转换和传输技术[1]。 (一)能量充分利用与回收技术。在石油化工行业中需要一定的温度和压力条件,并且会产生一定的余冷、余热和余压资源,要实现节能策略就需要对这些能源进行回收和充分利用,这样能够取得良好的经济效益。一部分具有较高品位的低温余热资源可以用于制冷,用以替代电能或者蒸汽。余压资源也可以拖动机械设备,用以替代电能。当前还没有对余冷资源进行充分利用的技术,造成了一定的资源浪费。 (二)能量的高效转换和传输技术。通过一定的技术来使能量传输和转换的效率得以提高,达到节约能源的目的。当前有4种途径能够达到这一目的:①通过自发的装置对废水进行转换,使其成为蒸汽并加以利用,能够达到80%的综合利用效率。②通过窄点技术来对患者网络进行优化,使能源传输过程中的消耗减少。③将催化裂化装置催化再生器中排放出的烟气用于发电机发电或者驱动主风机。④通过热电联产来利用燃气透平发电的排放气体,使其成为加热炉中的燃烧空气加以利用[2]。 (三)先进工艺的开发应用。通过先进的工艺和技术能够进一步提高资源的利用率,降低能源的消耗。国外在石油化工行业中的炼油行业中已经开发出了很多节能降耗的新技术,应用新型的助剂和催化剂、新型节能蒸馏技术、新型过程控制技术和大型延迟焦化装置、内部换热型蒸馏塔等等,以及加热炉和新型换热器等节能设备,能够起到良好的节能降耗作用。 二、石油化工行业的节能策略在间歇式本体法聚丙烯工艺中的具体应用 (一)间歇式液相本体法聚丙烯工艺。上世纪70年代我国研发了间歇式液相本体法聚丙烯工艺,该工艺立足于我国炼厂气资源分散、储量丰富的特点。在高效催化剂体的作用下,精丙烯中的分子量调节剂为H2,在液相丙烯中分散催化剂颗粒。该工艺的压力范围为3.2-3.6Mpa,控制反应温度范围为72-76摄氏度,反映具体时间为3-5小时,该工艺得到的产品为立构规整性的聚丙烯产品[3]。 该工艺的优点在于建设快、投资小、设备简单、工艺流程短,能够取得良好的经济效益,在石油化工行业中应用的比较广泛。但是该工艺也具有加工损失大、装置能耗高、丙烯单耗高的缺点。 (二)工艺优化技术。1、新型催化剂的使用。在聚丙烯的生产工艺中催化剂发挥着核心作用。当前聚丙烯催化剂的发展方向为得到合适的聚合物粒径分布、有效控制聚合物分子量分布、高定向性和超高活性。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用的新型催化剂主要是第四代 DQⅢ型高效球形聚丙烯催化剂,该催化剂是由我国中石化公司研发的。该催化剂的优点在于产品加工性能优良、分布窄、产物粒子大、立构性好,是一种高抗冲共聚物、无规共聚物、均聚物树脂产品,具有良好的性能指标。2、运用智能控制。平滑衔接问题一直存在于聚合反应过程中的升温到恒温过程之间,在加热升温之后、开始反应之前会有大量的热能被释放出来。一旦停止加热,反应温度仍然会急剧上升,为了将多余的反应热量带走必须使用冷却水进行及时降温,这样对能源造成了极大的浪费。然而要实现该阶段的控制并不容易,其具有扰动因素多、聚合反应速度快、容量滞后大、时间常数大、聚合釜容积大特点,难以用常规的方法和仪表进行控制,需要使用更加先进的控制技术。预测性控制技术能够使聚丙烯的生产过程更加稳定,同时使生成过程中冷凝水的用量得到极大的减少。使用预测性控制技术之前,冷凝水的月使用量约为70万吨,在使用预测性控制技术之后使用量仅需52.4万吨,具有良好的节水效果。 (三)做好能量利用率传输工作。1、使用高效换热设备。如果产生了激烈的聚合反应,必须对气相聚丙烯进行回收,从而使反应的温度得以降低。在结束聚合反应之后进行间歇的冷凝套和丙烯气体操作。回收和冷凝操作具有不确定的时间,而高压丙烯冷凝器需要连续使用,造成循环水的极大浪费。使用双台冷凝器冷凝可以使应急回收的工作效率和冷凝能力得到提高,增大换热面积,从而使冷凝套的能耗得以降低。与此同时还可以将原有的指形内冷管换为U 形冷却管,使操作弹性得以提高,也能够起到提高担负产量、,提高各釜车辙能力的作用。2、维护和清洗传热设备。夹套中的冷却循环水会带走正常聚合反应中的热,因此循环水的利用率和聚合釜的生产效率都会受到撤热能力的影响。夹套内壁受到较高的釜温的影响容易出现结垢,温度越高的地方结垢程度越高,会对聚合釜的撤热效果造成影响。可以使用超声波除垢技术或者酸洗的方式来清洗夹套,降低循环水的使用量。 (四)回收丙烯。会有很多惰性气体氮气在聚丙烯闪蒸过程中随着丙烯气进入到气柜之中,这些氮气的压缩之后又会被排出,造成一定的资源浪费。可以使用有机蒸汽膜法来降低丙烯资源的损耗,提高丙烯的回收率。 在石油化工行业实行节能策略势在必行,化工行业会排放出大量的废物,也需要消耗较多的能量和原料。因此通过3项策略能够有效地节能降耗,促进石油化工行业的健康发展。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用节能策略能够取得良好的经济效益和环境效益。 石油化工应用论文:管线试压技术在石油化工工艺设计中的应用 [摘 要]管线是石油化工生产活动中的重要组成部分,石化企业可以通过运输管线完成对各种原材料的运输工作。在石油化工企业中,大部分危险品的运输和存储都是由管线完成的,因此,管线在石化企业的经营过程中发挥着不可替代的作用。而在石油化工工艺设计中,管线试压技术是保证管线运行安全的重要措施,只有提高管线试压技术的水平,才能确保石化生产的正常运行。本文将对石油化工工艺设计中管线试压技术的应用进行分析和探讨。 [关键词]管线试压技术;石油化工;工艺设计;应用 1引言 近年来,随着社会经济的快速发展,人们对石化产品的需求量正在逐步增加,这为我国石油化工行业的发展带来了前所未有的巨大挑战。石油化工企业生产中使用的材料都具有易燃易爆的特性,为了保证这些材料的安全,企业通常采取管线运输的方式来实现这些材料的运输和存储。在材料的运输和存储过程中,一旦管线中出现了某些故障,就会影响整个材料运输过程,导致石油化工生产工作无法顺利进行,降低生产工作效率,严重的还会引发生产过程中的安全事故,造成巨大的经济损失。管线试压技术则能够对管线的质量进行检测,保证管线的正常运行,提高企业生产活动的安全性。因此,我们必须在石油化工工艺设计中重视管线试压技术,保证企业安全生产。 2 管线试压技术的概念 管线试压技术是石油化工企业生产过程中最常用的一种检验技术,其检验的对象是石化企业生产系统中的材料运输管线,目的是为了检验这些运输管线的完整性、密封性、管道强度以及管线支架稳固性等指标,进而掌握运输管线的实际质量状态,发现其中存在的问题,并针对问题产生的原因对其进行妥善的处理。在石油化工工艺设计中应用管线试压技术,能够将此项技术贯彻落实到石化工艺中的所有环节中,并在这些环节中发挥重要作用,提高石油化工工艺设计水平,有效的控制石油化工工艺的实施质量,保证石化企业运输管线的安全性和稳定性,减少安全事故的发生概率,确保企业生产过程的顺利进行。 3 管线试压技术的应用的前期准备工作 在应用管线试压技术的前期准备阶段,需要做好相应的前期准备工作。在这一阶段,科学合理的准备工作是管线试压技术能够发挥作用的前提条件,只有做好了这些工作,才能保证管线试压技术应用中各环节的有效性,确保管线试压技术的应用效果。前期准备工作主要有以下几点内容: 3.1 做好技术准备工作 在石油化工工艺设计中,管线试压技术是一项技术水平较高的检验技术,需要技术人员具有较强的专业能力以及综合素质,能够根据石化运输管线的实际情况对其进行深入的分析,探讨并制定针对性的管线试压技术实施计划,这些具体的计划完成后,要提交给上级部门审核计划的可行性和规范性,在通过审核后,才能正式的形成相关文件,用于指导管线试压技术的实施。此外,技术准备工作中还需要制定完善的安装计划,安装计划的制定要以管线试压技术实施计划为依据。只有这些技术准备工作都按时完成,才能够为管线试压技术的实施提强有力的供技术支持。 3.2 做好试压材料的准备工作 试压材料是管线试压技术的关键因素,是保证管线试压技术能够顺利实施的前提条件。为了能够保证管线施压技术的合理性,必须选择符合管线实际情况的试压方法,通常情况下,试压方法主要分为液体试压与气体试压,其中气体试压的材料为具有较低成本的气体,一般使用氮气作为试压材料。而液体试压的成本投入则相对高些,需要使用纯净的水作为试压材料。因此,要根据不同的试压方法准备相应的试压材料,保证这些材料的质量符合技术实施要求,并确保材料数量充足,不会出现试压过程中材料短缺的现象。 3.3 做好试压管线安全性的检测 在管线试压技术的实施过程中,必须保证试压操作与管线的安全性,这就需要在试压技术应用前对整个管线的状态以及附属的安全附件做好安全检测工作,对于不符合安全规范要求的环节采取相应的维护措施,保证试压管线的安全性,为管线试压技术的实施提供一个安全的应用环境,降低管线试压过程中安全事故发生的概率。 3.4 做好管线的完整行检查工作 运输管线的完整性是保证管线功能性以及安全性的关键,只有完整的管线系统才能够完成其在生产系统中的运输和存储功能。在管线试压技术实施前,我们有必要对管线的完整性进行全面的检查,确保管线具备完整的运输与存储功能。 4 管线试压技术在石化生产系统中的应用 4.1 在塔装置与容器系统中的应用 在石油化工工艺设计中,塔装置是非常重要的组成部分。塔装置的类型主要为分馏塔和气体塔,塔在进行石化生产时还要有与其配套使用的各种容器。在工艺设计中,塔与容器之间的运输管线需要进行科学的设计和铺设。在设计过程中,要尽量杜绝管线中存在位置不稳定或产生振动的现象。为了保证这些装置能够稳定的运行,必须要采用管线试压技术对塔与容器之间的管线进行管线实施试压检验,工艺设计人员则需要对试验结果进行分析,并根据分析结论确定汽液两相流的布置,保证石油化工工艺设计的安全性和稳定性。 4.2 在泵装置管线中的应用 在石油化工企业的生产过程中,泵装置是为石化材料运输与存储提供动力的主要装置。想要确保材料运输与存储系统的正常运转,必须确保所有泵装置能够安全稳定的运行,需要根据实际情况对泵装置入口处的支架、管道柔性以及汽阻等进行检查。利用管线试压技术检查并控制管线中的汽阻状态,获取并分析与泵装置连接管线的内部所受压力的装填,确保泵管线的稳定性,提高石化材料的运输和存储效率,减少因管线质量原因对生产造成影响。 4.3 在管线支架装置中的应用 在管线试压技术中,对于管线支架稳固性的检测也是重要的组成部分。在对管线支架进行工艺设计时,必须保证弹簧支架设计的合理性,为管线的稳定性提供基础支持。但是,弹簧支架的成本相对较高,在应用中需要对结构进行适当的优化,减少支架的使用数量,控制成本投入。管线试压技术能够完成对管线支架稳固性的检验,设计人员需要根据检验结果优化管架设计。 5 结束语 总而言之,为了保证石油化工生产过程的安全性,我们需要在工艺设计中合理的应用管线试压技术。通过试验技术的检验提高管线的稳定性,保证管线在石化生产中做好材料的运输与存储工作,提高生产效率。 石油化工应用论文:高效液相色谱技术在石油化工中的应用分析 [摘 要]高效液相色谱(HPLC)技术的研究在许多工业领域上都得到了应用,同时也成为石油化工生产中广泛使用的技术。HPLC技术优势有很多,尤其体现在在难挥发化合物、复杂混合物以及多环芳烃的分离中,具有巨大的发展前景。 [关键词]高效液相色谱 石油化工 分离 应用 由于高效液相色谱 ( HPLC )的分离能力具备高效、迅速、高灵敏检测的优势,因此受到各领域的青睐,在生物医药、石油化工、食品、环保以及检疫等等不同领域上均得到广泛推广和应用,跃居成为当今其中一个最受欢迎的分析技术。色谱甚至贯穿了石油化工的整个生产流程,从石油开采、炼制、成品、质量检测监控,成为不可替代的技术。本文将简要论述高效液相色谱在石油炼制和石油化工产品分析中的应用。 一、高效液相色谱在石油炼制中的应用 原油是石油化工企业进行化工生产所必需的原料,它的族组成与加工工艺的方式有着紧密的关联。原油的简单族组成是通过将其组分分离进行分析,主要为饱和烃、芳烃、胶质和沥青质四种,而较重的原油组成也相对复杂。传统方式是通过常规四组分法对原油中沥青和重质油族组成进行分析,但类似这种传统的柱色谱法,除了分析流程长之外,还要耗费许多溶剂和吸附剂。 HPLC初始是借助于硅/矾土柱来对轻质石油组分进行分离,通过不断发展后开始通过键合相 HPLC柱来对重质石油组分进行分离。相比ASTM 方法来说,此法在分析速度上具有明显的优势,并且重复性好,自动控制较为容易、稳定。而我国石油化工行业也早已引入了HPLC技术来进行原油组分分析,并出台了相应的石油天然气行业标准。 随着国家的不断发展,石油资源的开发进程也越发深入,使油品陷入不断重质化、劣质化的趋势,给催化裂化工艺带来了巨大的挑战,重质油组分的分析也成为了控制流化催化裂化和加氢工艺条件的基础,此时,HPLC技术开始得到认可与推广。 一方面,清除沥青质是色谱柱进行分离前的重要步骤,因为沥青质会对饱和烃洗提过程中的吸附和沉淀对定性定量结果产生较大的干扰。另一方面,HPLC解决了上述挑战性难题,其切换反冲阀反冲技术在氰基柱上使原油中的重质组分分析得到了实现,特别是胶质含量的分析,借助比较法对使用极性和非极性不同溶剂反冲洗实验研究来确定极性溶剂测定的结果较为准确。此外,成跃祖等人还对化学键合相高效液相色谱和反冲技术分析原油烃族组成的色谱条件相结合进行研究,对四种国产原油进行了烃族组成分析。 而后,俞鹏程等相关研究人员进行了典型分子的测定校正因子和切片进行分类后,成果的实现了用 HPLC技术来进行含有渣油的催化裂化原料油中的芳烃类别的监测,并得出了最为理想的催化裂化原料油为饱和烃、一环芳烃以及二环芳烃。在这之后,国外研究人员对HPLC法进行了进一步的优化,并对示差折光、紫外检测器进行了结合,借助质谱来进行数据的比较,最后得出了饱和组分的含量会随着馏分的变重而逐渐减少,而芳烃组分的含量则会随着馏分变重而逐渐提升,并得出了在利用紫外检测来进行单环芳烃的测定时,最理想的波长是210 nm。 HPLC技术除了可以使用在原料油的族组成分析上外,还可以运用在沸点和分子量分布的测定上。如果将HPLC的模拟蒸馏与ELSD法进行结合,则可以进行重油中的从中到高沸点馏分的测定,而且这样的方法可以直接进行不可蒸馏组分的测定,省去了内标的需要,并且该方法与GC模拟蒸馏测定的结果是完全相符的。在HPLC的测定方法中,以正构烷烃为标准物来建立的重质馏分油的分子量分布校正曲线,并进行面积归一化,则可以清楚的知道实际油样中每个分子量分布范围的百分比。不仅如此,HPLC技术还是石油炼制过程中分析抽提溶剂质量的一种较为理想的选择。 二、高效液相色谱技术在石油化工产品分析中的应用 (1)高效液相色谱技术在汽油产品分析中的应用 在汽油产品分析中,GC的使用非常广泛,特别是在烃族组成和单环芳烃的检查分析中,使用的频率更高,在这一点上,HPLC同样有着一定的效果。在进行汽油中芳烃的测定是,HPLC技术的使用不仅有着更高的效率,而且操作简单,同时还可以清楚的知道C6到C10芳烃的含量以及部分异构体的含量。如果利用硅胶柱串联氨基柱来作为固定相,正己烷作为流动相,再利用示差折光检测器来进行石脑油中烷烃、芳烃的含量测定,不仅可以有的提高测定的准确性,还可以简化测定过程,同时情况下只需9分钟就可以完成一次测定,这样的HPLC测定方法比GC法有着明显的优势,所以在进行较重油品中的芳香烃类化合物测定时,HPLC技术同样也是一个非常理想的方法。 (2)高效液相色谱技术在润滑油中的应用 高效液相色谱技术在润滑油、柴油中也有着非常不错的效果。目前,HPLC除了应用在石油产品的烃族组成分析外,在石油化工产品添加剂中也同样运用到了HPLC法。在润滑油的使用过程中,经常会出现氧化、缩聚等情况,导致润滑油的质量变差,如果在其中适当的加入抗氧化剂则可以有效的防止润滑油氧化反应的发生,使其抗氧化性得到更换的提高能。而在润滑油抗氧剂的制备过程中,HPLC则是一种必不可少的方法。 (3)高效液相色谱技术在聚合物中的应用 除了上述中高效液相色谱技术的运用外,在许多的塑料、橡胶等聚合物的生产过程中也普遍的使用到了HPLC技术。在聚合物的生产过程中,都需加入相应的添加剂,例如:抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、染色剂等。而HPLC在添加剂的分离、分析中,可以在不破坏分析物的结构的基础上进行,相对于GC有更更明显的优势,灵活性更大。除此之外,运用反相 HPLC进行PVC塑料中光稳定剂的提取与分离检测同样有着效果高、结果准确的效果。 三、结论 综上所述,在石油化工企业生产过程中,高效液相色谱(HPLC)已经成为其不可替代的技术之一,尤其是HPLC在复杂原油、重质油等石油化工产品组分的分离、分析上的突出贡献,能够使样品结构、性质不受破坏的同时,还能将样品进行无损回收,完全将传统的 LC法整体比下去,达到高效迅速分离分析的目的, 体现出其巨大的应用价值。将HPLC技术与其他先进的检测技术、多维分析模式进行适当的结合应用,还能够大大提升HPLC定性、定量的准确率,将实现其在石油化工领域中应用逐渐趋向最大化。 石油化工应用论文:浅谈催化油浆在石油化工方面的应用 摘 要:我国的石油资源还是很缺乏,燃料油价格的不断上升,这就要求我们加快催化油浆在石油化工中的应用,催化油浆特有的价值可以为企业减少成本,本文将对催化油浆在石油化工方面的应用做出明确的分析。 关键词:催化油浆 应用 软化剂 溶剂 对于石油化工产业来说,能否拥有高产量的油浆就意味着企业的经济形式的好坏和资金运转的好坏。一般催化,裂化过程中能够产生高量的油浆,从而能够在一定程度上提升企业的效益,保证企业资源的合理使用。如今,我国的石油资源还是很缺乏,燃料油价格的不断上升,这就要求我们加快催化油浆在石油化工中的应用,催化油浆特有的价值可以为企业减少成本,本文将对催化油浆在石油化工方面的应用做出明确的分析。 1催化油浆在石油化工方面的应用 据专家所了解,催化油浆里面含有一些碳氢元素,尽管其所占的比例非常小,但整体的密度却是比其他石油的密度大。由于其含有的碳氢元素形成各种芳烃,便具备了这类化学物品的特性。就当前情形来看,我国专家对它们进行了猜测和研究,能够有很大的把握认定它们是各种附加化工商品的重要原材料。例如,能够软化橡胶的试剂,填充油制品,纤维材料的生产,增加塑料可塑性的试剂等,我国需要采用高科技进一步对催化油浆的应用做出研究与探讨。 1.1在石油化工方面可以作为软化剂 软化剂一般被用于改变橡胶等产品性能方面,主要包括改变塑料的可塑性,减少塑料的粘性,降低时间等。一般来说它可以分为三类,其中包括芳烃软化剂,而催化油浆中含有的芳烃化学物品就是很好的一种软化剂,对改善橡胶产品性能方面有很好的效果。在橡胶软化剂的制作过程中,由于催化油浆中的原料所含有的密度非常大,且碳氢元素所形成的化学物品含量非常高,粘度也比较高,就能够很好的参与到橡胶的加工过程中去,软化橡胶的功能是非常显著的,而且可以有效地实现油浆资源的使用功能,对石油化工企业产品的制造带来了巨大的便捷。 1.2可以作为改善沥青质量的溶剂 随着我国经济的快速发展,交通运输方面也得到了很大的发展,人们对道路沥青的需求也呈现持续增长趋势,因此,生产沥青的企业具有光明的发展前景。但我国往年沥青的生产等级都比较低,很大一部分原因来源于石油的质量问题,以往生产沥青时都采用的是含蜡程度比较高的油,用此建造的道路质量问题得不到保障,人身安全问题更是遭受危险。而今可以采取催化油浆来对沥青的性能进行改善。过去使用沥青的质量不达标,很难生产出比较高质量的道路,所以目前油浆根据自身密度较大,含蜡比例较低,粘度较小的特点,可以将自身的芳烃化学物品和其他物品保留在沥青中,使沥青的品质能够得到很大程度的改善,进而修建出高质量的公路,且降低了道路修建部门的成本,解决我国的道路沥青含蜡量较高而带来的道路质量问题。 1.3可以生产出优质的石油焦 油浆在化工企业的用途十分广泛,不仅作为普通的日常燃料油,还可以进行优质石油焦的提炼。石油焦的生产工艺非常繁琐,精准,它需要大量的芳烃化合物和较少的杂质,而其他原料油不包含这些高价值的原料,另外,优质石油焦的产生需要许多较复杂的程序,对各方面的要求也很高,如在提炼过程中对温度的控制等,这些工艺过程导致难以形成针状焦。而催化油浆很好的解决了针状焦生成原料不足的问题,达到了油浆的合理利用。另外,优质的石油焦可以用来制作纯度非常高,结晶度也很高的石墨产品,它被广泛的应用于钢铁等行业中。 1.4可以作为废油的蒸馏活化剂 在石油工业企业中,进行废油的提纯和循环利用是节约成本的一个重要举措,因此需要通过蒸馏体制的完善进行废油的提炼。然而提高蒸馏的出馏率是一个相当有难度的工作,但如今随着科学的不断发展,技术的不断进步,可以通过活化剂进行蒸馏体系的强化。工业企业目前采用催化油浆作为基本的活化剂,主要根据是油浆中含有很多数目的芳烃化合物,它是蒸馏活化剂的一种,能够非常有效的将原料中的物质放入到工业原油中去,进而快速的提高蒸馏出率,增强企业资源利用的程度。 2结语 石油化工产业在不断的发展进步,但为了能够长久的在这个市场上生存下去,我们必须开发新能源,进行催化油浆的充分合理利用。目前,我国催化油浆在石油化工方面的应用取得了良好的效果,专家通过将油浆与石油化工企业中不同工艺的正确结合,研究出了一些新型化工产品,在此基础上能够有效改进原有产品的特性,减少企业的综合成本。因此,对我们国家来说,进行催化油浆资源的合理开发及应用具有十分重大的意义,这需要广大石油化工企业和人员的共同努力。