自动控制系统论文:自动控制系统控制工程论文 1自动控制系统的应用 1.1集成自动控制 集成自动控制系统是我国机械自动化工程当中是十分重要的一项。而集成化自动控制系统就是保留原有的信息技术,然后加以修改,取其精华,去其糟粕,使机械自动化系统变得更加完善。集成化自动控制系统能将原有的信息技术和与生产相关的信息糅合起来,不仅使得机械工程中的集中工程得到了加强,还将为械工程的生产与发展拓展到了更广阔的领域。计算机技术是机械自动控制系统的基础,而计算机技术在不断的发展,集成自动美国控制系统得到了多方面工程制造的认可,深入到了各个领域。同时,集成自动控制系统也在计算机技术的更新下得到了完善与提高。 1.2柔性自动控制系统 机械自动控制系统不能够保持原有的自动化成分,需要不断的更新研发与创造。而柔性自动控制系统就是新发展的一项自动技术,它不仅包含了其他自动化控制系统的特性,能够自动化生产,还能够在生产中智能化。在机械工程不断发展的同时,柔性自动控制系统已经成为了其中重要的组成部分。在机械工程的发展与应用中,柔性自动控制系统将信息技术、现代化机械生产技术与先进的计算机信息化设备进行结合,利用数控技术进行生产,这样的科学生产方式使得机械制造不断进步。 1.3智能自动控制系统的应用 所谓智能自动控制系统,就是在人工技术与计算机网络技术的共同作用下,对机械工程中的任意一个过程进行模拟和控制,让机器变得人性化,让机械自动控制系统工作时能够与人的大脑相类似,能够收集数据和采集信息。智能自动控制系统有效的结合了人工智能技术和机械工作的过程,这样,不仅使得生产效率大大提高,生产过程更易控制,还节省了人力,创造了更大的经济效益。 2自动控制系统的发展前景 未来的科技技术会比现在更加发达,而每一个国家和地区的经济水平都在不断发生着变化,我们国家的发展和经济水平也都在不断的提高。这些都离不开机械工程,而自动控制系统是机械工程的重要组成部分,只有自动控制工程不断的更新发展,机械工程才能够不断的创新,变得越来越科技化,才能呢个拓展到更多的领域。在自动控制系统在网络信息技术不断发展的背景下,在机械工程的应用中将实现先进的网络化发展,并通过网络的传播,迅速渗入到各个行业中。当今社会经济的发展更注重的可持续性,无论多啊么先进的自动控制系统,在生产生活中都应该更注重环保和节约。在生产自动化控制装置时,应该以环保为首要考虑,节约能源,这样才能够可持续发展。 3结语 在经济迅速发展和科技不断进步的今天,自动控制系统已经成为了我国生产中最有力的系统,也是不可缺少的一部分。而集成化自动控制系统、柔性化自动控制系统和智能化自动控制系统的发展不仅能够给我国的机械工程行业带来很大的经济效益,同时也能够帮助企业更好地管理机械工程,对我国机械工程的生产与发展有十分重大的作用。 作者:郭华 单位:阿勒泰地区七六〇三台 自动控制系统论文:自动控制系统的汽车电子技术 一、自动控制系统下的汽车电子技术 1.1创新汽车制动系统的研究 汽车制动系统性能好坏直接影响汽车行驶安全性和停车可靠性,多数汽车机械故障导致的事故是由制动系统引起的。据汽车安全性研究相关资料,如今众多交通事故中,由于制基于自动控制系统的汽车电子技术分析文/田荣随着科学技术的不断进步,电子电工工业技术不断更新,汽车行业高速发展,自动化、智能化的不断革新,这给汽车电子中的自动控制领域带来新的挑战和机遇。如何让人们更好地掌握汽车电子、电工技术,以便适应日新月异的发展需要。本文主要结合汽车电子的现状和当前汽车电子发展所存在的问题,阐述了自动控制系统对汽车电子技术的机遇与发展。。摘要动系统故障导致的高达45%。为了保证行车安全、停车可靠,对汽车制动系的工作靠可性问题的研究已成为汽车行业研究的重要课题之一。制动系统的作用主要是使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车,使已停驶的汽车在各种道路条件下稳定驻车,使下坡行驶的汽车速度保持稳定,在汽车领域内,一切都是以安全为前提,在此基础之上,对自动控制技术加以研究,能够在科学上加强安全性。 1.2汽车电子中的电子元件开发 汽车电子技术涉及到许多电子元件,每一个元件都有其相应的用处,有的甚至有着至关重要的作用,如何确保每一个电子元件都能够应用到位,如何开发创新新的电子元件,是汽车电子中的必修课。所谓的汽车电子一般是指车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置。车体汽车电子控制装置,包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统(车身电子ECU)。汽车电子最重要的作用是提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性。用传感器、微处理器MPU、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统。由于汽车上的电子元器件的装置数量的急剧增多,为了减少连接导线的数量和重量,网络、总线技术在此期间有了很大的发展。总线技术是将各种汽车电子装置连接成为一个网络,通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外,还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计,简化了布线,减少了电气节点的数量和导线的用量,使装配工作更为简化,同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置,读取故障码对其进行故障诊断,使整车维修工作变得更为简单。 1.3发动机系统的改善 目前汽车发动机主流是汽油发动机,对于环境污染严重的今天来说,汽油发动机可以说是罪魁祸首,只有在抛弃汽油发动机的提前下,对发动机系统的进行创新和技术开发,才能让汽车电子的发展显得更加有意义。天然气汽车逐渐得到了普遍的认同与应用,作为一种新型的能源汽车,发动机燃料主要采用压缩天然气。从某种程度上来讲,与一般的汽油发动机对比,一定限度地降低了碳氢以及一氧化碳的排放量。立足于柴油发动机,天然气发动机几乎没有排放任何颗粒物。目前,天然气发动机主要存在两种形式:一是由汽油机改装成双用燃料发动机,二是由柴油机改装成单燃料发动机。由此可知,当进气道处要实施天然气喷射时,将会存在诸多的问题,主要表现在四个方面:第一,降低了发动机充气效率;第二,平均有效压力出现降低;第三,动力性出现下降;第四,排放性能与原车水平保持一致。因此,必须要充分发挥天然气能源优势,不断完善稀燃技术、缸内直接喷射技术以及电控多点顺序喷射技术等新型的发动机控制技术,改善压缩天然气发动机的性能。 1.4利用计算机多媒体进行技术创新 计算机多媒体技术的运用已经应用在各个领域内,如3DMAX软件的运用,能够实现各种模型的创立,能够直观的反应于现实中,把相关图片、数据图以及视频分析穿插进自动控制系统的开发中。汽车电子技术的研究在许多人开来是非常专业化的领域,导致其局限性,其实不然。在信息化的今天,任何知识都可以通过上网和网上媒体进行快速了解,通过网络,能够把无法形象讲述该专业领域内汽车器件结构的安装、线路的走向清晰地呈现出来,对汽车电子技术的发展有着重要作用。 二、结语 综上所述,随着21世纪社会主义市场经济竞争日趋激烈,信息化、自动化、网络化的日新月异,市场对汽车电子技术的开发和创新要求越来越高,只有不断的专研和创新,才能在汽车电子行业中立足,但也不能冒进,对于我过汽车电子而言,自动化控制系统的研究只是一方面,还有许多不足之处,希望以后可以不断的发展和完善。 作者:田荣 单位:黔东南民族职业技术学院 自动控制系统论文:污水处理厂自动控制系统设计探讨 摘要:污水处理是治理环境的重要手段之一,能有效缓解我国当前的环境污染问题。在实际的污水处理过程中,其处理系统具有随机性与非线性特征,因此,在污水处理厂处理污水时,应设计配电系统,从而保证自动控制系统稳定运行。基于此,作者对污水处理厂自动控制系统设计进行详细的研究分析,以供人员参考。 关键词:污水处理厂;自动控制系统;设计 随着时代快速发展,人们用水量逐渐增大,产生的污水不仅严重影响自然环境,更影响人们的正常生活。当前,由于污水量逐渐增多,原有的污水处理系统逐渐满足不了当前的污水处理需求,因此,利用现有的自动化控制技术,提升污水处理效率,是当前污水处理厂的首要研究目标,以此来提升污水处理效率。 1污水处理工艺流程 污水处理厂的工作任务是将污水中部分有毒污染物质与水进行分离,同时将有毒的污染物质进行转化,得到无毒的物质,从而将水净化,充分利用资源。在实际的污水处理过程中,主要分为预处理、一级处理、二级处理、深度处理以及污泥处理五个阶段。在我国,常用的处理手段主要是过滤与混凝沉淀,并在实际的处理过程中,结合实际情况,进行详细的调节,当前,污水处理工艺流程为:格栅、沉砂、曝气、二次沉淀、生物过滤以及消毒排放。 2污水处理厂自动控制系统设计要求与原则 在对污水处理厂自动控制系统设计时,应严格遵循以下几点要求:首先,相关控制系统所涉及的电气设备应具备手动操作与自动操作两种形式,并且相关的系统运行状态与故障情况可以在终端监控系统显示;其次,在控制系统运行过程中,系统设定的具体数值与参数可以人为进行更改,方便相关工作人员结合实际情况进行调整,并设置保密措施,保证只有管理人员才能对数值进行更改;最后,在污水处理厂自动控制系统运行过程中,其系统本身应具备一定的监控能力,并对自身的系统进行全方位监控,以保证系统高效稳定地运行。与此同时,在污水处理厂自动控制系统设计过程中,还应遵循经济性、可靠性、先进性、开放性以及实用性原则,以此来满足污水处理厂的污水处理工艺、生产管理以及设备稳定运行对自动化控制的需求[1]。 3污水处理厂自动控制系统硬件与软件设计 3.1自动控制系统硬件设计 硬件设计是污水处理厂自动控制系统的重要组成部分,贯穿污水控制系统全过程。在污水处理控制系统中,存在大量的启停装置,以便于及时掌握系统的运行与故障。在自动控制系统设计过程中,其系统主要包括三条通讯链路、三个ET200M从站以及两套CPU412控制器,通过相关的监控软件,利用自动控制系统,实现对污水处理厂所有设备监控,并提供生产报表和水质数据记录等功能,从而实现污水处理。在系统实际运行过程中,自动控制系统的核心是自动控制柜,其功能是按照PLC编写的程序运行。PLC控制系统硬件是指,可编程逻辑控制器,在工业领域应用范围广泛,但在实际的设计应用过程中,应结合实际情况选择合适的PLC的种类。PLC控制系统自身的信号输出是利用模拟量与数字量的形式进行输出,改变了传统的继电器控制模式,其系统主要由CPU模块、电源模块、输出模块、数字模块、通讯模块以及模拟量输入等组成,其工作过程中主要分为三个阶段,即输入采样、程序执行以及输出刷新,从而保证系统稳定运行。 3.2自动控制系统软件设计 自动控制系统的软件设计,主要是保证控制系统具有良好的协调性,以此来使控制系统的操作指令可以在不同设备之间顺利执行,污水处理厂自动控制系统软件设计主要分为以下两点:第一点,上位机的监控软件设计,在实际的软件开发设计过程中,其各个步骤都需要在组态软件上完成,所以,相关的监控软件需要选择组态灵活、趋于人性化的界面以及功能较强的应用软件,以此来保证污水处理过程中的数据采集、工艺过程等得到有效的监控。监控系统在监控过程中,需要将污水处理过程中的所有工艺流程进行监控,基于此,在监控软件设计过程中,设计人员应将各部分的信息进行紧密的结合,以此来保证自动监控系统的稳定性。当前,上位机监控软件主要分为三部分模块:第一部分,监控模块;第二部分,预测模块;第三部分,登录管理模块。第二点,PLC控制程序在实际的软件开发过程中,应以污水处理厂的污水自动控制系统为基础,根据相关工作原理,研究循环扫描和建立映像区,由程序确定映像区的大小,保证系统的所有输入点与输出点在映像区内存在相关的对应点,为控制系统提供外部信息。同时,将程序开发作为主要的研究内容,并围绕污水处理工艺的流程进行开发设计[2]。 4结束语 综上所述,在污水处理厂自动控制系统研究设计过程中,相关设计人员应结合实际情况,设计符合当前国家相关部门基本要求的自动控制系统,并且注意控制系统的设计成本与后期维护支出等因素,提升污水处理效率。但在实际的设计过程中,还存在一些问题,需要相关人员不断改善,以此来缓解环境污染现状。 作者:刘洋 李爽 单位:国电东北环保产业集团有限公司沈水湾污水处理厂 自动控制系统论文:热力站自动控制系统电磁干扰问题分析 摘要:热力站自动控制系统的稳定直接关系到热力站的安全运行,来自自动控制系统内外的各种电磁干扰是对系统安全、稳定运行的最大威胁。针对热力站自动控制系统在设计、施工和维护中容易被忽视的电磁干扰问题,从自动控制系统的受干扰源分析出发对干扰源进行分类研究,并在此基础上提出一些自动化控制系统的抗干扰措施,以减少或避免电磁干扰的影响。主要对热力站自动化控制系统的抗电磁干扰方法进行了分析探讨,希望对相关从业人员具有借鉴作用。 关键词:热力站;自动控制系统;电磁干扰;屏蔽技术 随着社会的进步和工业技术的提高,生产设备的自动化控制程度越来越高,大部分企业都基本实现了生产过程的自动化控制。热力站也实现了电气化自动控制,在热力站内,循环泵、补水泵等动力设备不断地启停运行,自控设备和电气动力设备相互交叉,使得现场的电磁环境非常复杂,干扰严重,从而导致测量的数值误差较大或控制指令、通讯异常等影响自动化控制系统的正常运作。因此,加强对其工业自动化控制系统的抗干扰技术的研究就显得十分重要了。结合自身的工作实践经验,在设计中就要考虑如何避免和减少电磁干扰,并在施工调试的过程中严格按设计要求合理布线,可靠接地,尽量减少强弱电的交叉耦合,减少设备之间的电磁干扰。 1热力站自动控制系统受电磁干扰的影响 1.1热力站自动控制系统的简单介绍 热力站自动控制系统主要设备有现场PLC控制器、现场总线、通讯设备、温度传感器、压力传感器、流量计、电动调节阀、电子远程水表、循环泵和补水泵的变频控制柜等设备,其结构示意图如图1所示。 1.2自动控制系统受电磁干扰的主要影响 热力站自动控制系统受电磁干扰的主要影响有:传感器采集的数据产生较大偏差,数据传输过程引起数值的波动,PLC控制器受电磁干扰不能稳定工作发出错误指令,通讯不畅不能正常传输数据,执行机构(调节阀、变频器、电气控制柜)异常动作等。当热力站自动控制系统受到电磁干扰引起上述现象时,整个热力站将受到干扰不能正常工作,从而影响到供热系统的稳定运行。所以在现实控制中,如何减少和避免电磁干扰显得尤为重要。 2如何减少或避免电磁干扰 要想减少或避免电磁干扰,就得弄清楚电磁干扰是如何产生的。从电磁干扰原理得知,构成电磁干扰必须有干扰源、干扰耦合的途径和受干扰设备三要素,减少或避免电磁干扰的技术就是围绕这三要素所采取的各种措施。只有弄清了电磁干扰是怎样产生的,主要的干扰源又是什么,哪些设备容易受到电磁干扰的影响,如何减少电磁干扰进入系统的途径,才能针对不同电磁干扰问题采取不同的处理措施,从而有效地减少或避免电磁干扰问题。 2.1热力站自动控制系统的主要电磁干扰 热力站自动控制系统的主要电磁干扰有强电设备循环泵、补水泵、变频器的启停、调速产生的电磁干扰对弱电设备传感器、PLC控制器、通讯设备、传输线路的辐射干扰,以及各种传感器、控制器等弱电设备之间的电磁相互传导干扰等。主要干扰源有电机、变频器、电动阀、传感器、PLC控制器等。 2.2减少或避免电磁干扰的方法和措施 2.2.1合理的空间布置及布线根据热力站的空间布局,合理安排设备的安装位置,综合考虑器件或设备的布置及布线,将强电设备间和弱电设备间分开布置在房间的两侧,强电电缆入地走地沟,弱电电缆架空走桥架,各自控设备间保持适当的距离,综合考虑场地空间大小和大型设备的布局,合理安排布置各设备的位置,尽可能地增大干扰源与受扰电路之间的距离。增大空间距离能有效地减弱电磁辐射干扰的传播,从而降低了设备受干扰的概率,降低整个系统故障的风险。2.2.2屏蔽技术给主要的干扰源及受扰设备都安装屏蔽保护外壳。屏蔽外壳通常是由导电良好的金属材料做成屏蔽罩、屏蔽壳等,将被保护的设备电路放置在其中。将变频器放置在变频柜中,PLC控制器放置在自控柜中,其他设备都有金属保护外壳,这样既可以使屏蔽罩、屏蔽壳内的设备不受外部电磁干扰,又不让其电磁干扰外泄。系统连接的数据线、信号线必须采用屏蔽电缆线,这样能避免数据信号传输时受到电磁干扰。屏蔽线的屏蔽层必须可靠接地,并与主电路线及控制线完全分离。屏蔽一般分为静电屏蔽、低频磁场屏蔽和电磁屏蔽。2.2.3接地技术接地有保证安全和抑制干扰2个作用。正确的接地方式是保证人身和设备安全及抑制干扰的一种有效方法。设备的金属外壳接地是安全保护接地,是为了防止人身触电和保证设备安全;系统连接的数据线、信号线的屏蔽层接地是屏蔽接地,干扰电压对地形成低阻通路,干扰电流通过接地线导流入地,以防止干扰其他电子设备。自动化控制系统是由多台自动化电气设备和各类传感器构成,整个系统必须只能在一处接地,如多点接地,就会在电路中会形成多个接地回路,当低频信号或脉冲磁场经过这些回路时,就会引起电磁感应噪声,形成电磁干扰。2.2.4隔离措施隔离的作用是破坏电磁干扰传播的途径、切断电磁耦合的通道,从而达到抑制电磁干扰的目的,包括变压器隔离、光电耦合器隔离、继电器隔离等。在热力站变频柜和自控柜中都使用了单独的24V电源开关将强电信号和弱电信号隔离开来,减少了相互之间的干扰;在控制回路中使用了大量的继电器将控制回路得电气连接阻断,切断了电磁干扰的传播途径;在变频器和控制器接收传输信号端加装光电耦合器隔离,保证了输入回路和输出回路的电气隔离,能很好地解决不同电位、不同逻辑电路之间的信号传输和电气隔离,从而减少了电磁干扰。2.2.5滤波技术滤波技术就是将相应频带的滤波器接入信号传输通道中滤除或尽可能衰减干扰信号,使信号传输过程中不受外部电磁干扰的影响,以达到提高信噪比、抑制干扰的目的。在变频器的输入电流端安装交流电源滤波器和电抗器,能有效地抑制外来的高频干扰和电源的低频谐波电流干扰对变频器控制信号及其他电子设备的电磁干扰。在自动检测系统中,传感器的直流电源是共用的一个开关电源,为了避免在同一电源内造成几个电路之间的相互干扰问题,应在每个传感器电路中加上RC或LC退耦滤波器。 3总结 热力站自动控制系统的稳定与否直接关系到热力站能否安全运行,尽可能地减少自控系统内外的各种干扰是非常重要的事情。在热力站自控系统设计之初就应充分考虑,要根据场地空间的大小、设备设施的种类、主要干扰源和受干扰设备及干扰的途径等具体情况,采用与之相适应的各种抗干扰措施,尽可能地减少和避免电磁干扰,保证自控系统能可靠、稳定地工作。在施工和维护过程中,要严格按设计要求和规范进行,保证每项措施都能起到应有的作用。此外,在选用电子元器件、传感器等设备时,必须选用性能参数稳定、可靠,能适应工作现场条件的器件和设备,从而保证系统组成后能安全、稳定地工作。 作者:杨利勇 单位:太原市热力公司 自动控制系统论文:智能建筑楼宇自动控制系统探讨 【摘要】智能建筑是现代建筑行业的发展区域,越来越多的工程项目,设计成了智能建筑。智能建筑楼宇中,比较重要的结构是自动控制系统,加快了智能建筑楼宇的发展速度。智能建筑楼宇提高了对自动控制系统的重视度,采取高效的控制方法,规范自动控制系统在智能化建筑楼宇中的应用。本文主要探讨智能建筑楼宇自动控制系统的几点内容。 【关键词】智能建筑;楼宇;自动控制系统 自动控制系统是智能建筑楼宇的核心部分,通过自动化技术、通信网络以及计算机技术,规划了自动化控制部分,应用到智能建筑楼宇内,满足楼宇智能化的基本需求。目前,我国建筑行业表现出了智能化、自动化的发展特征,直接提高了智能建筑楼宇的服务能力,由此对自动控制系统有一定的需求,目的是通过自动控制系统,优化智能建筑楼宇自动化的运行环境。 一、智能建筑楼宇自动控制系统的设计 1.系统设计自动控制系统主要参与智能建筑楼宇的运行控制,其在设计中,注重功能性的运行内容,管控好楼宇的运行和消耗,促使楼宇内的各项自动化项目,保持在最佳的状态[1]。自动控制系统的设计,可以规划成3个模块,分别是:(1)安保管理,自动化监测智能建筑楼宇,实行防火防电及防爆,同时还要执行安全中的数据管理,提高数据传输的水平,达到数据传送的规范标准;(2)物业管理,自动控制系统中,辅助计算出智能建筑楼宇的资金消耗,监督各项设备的运行状态,及时发现有异常的设备,制定设备更新计划,更换异常设备;(3)环境能源管理,自动控制系统管控智能建筑楼宇内的照明、空调以及运输项目,重点规范照明系统和空调系统的能源分配,有效控制能源消耗,实现节能降耗,自动控制系统在运输方面的环境能源管理,是指电梯、停车场等项目的控制,保障能源分配的合理性,才能完善自动控制系统的设计。2.系统分区自动控制系统在智能建筑楼宇中的系统分区,分为两个部分。分析如:(1)控制分区,自动控制系统分为集中控制与集散控制两个部分,集中控制是指计算机为自动控制的基础,所有监控点均连接到监控中心的计算机体系中,计算机处理好运行数据后,重新传送到设备的执行器内,缩短了运行控制的时间,集散控制的核心是分布式控制,监控中心采用通信总线结构,在智能建筑楼宇的监控区,实行分级分布式的控制方法,分散的状态下,完成自动化控制;(2)协调分区,是指对智能建筑楼宇中的子系统,实行协调化的自动控制,不同子系统,其核心功能不同,采用自动化控制系统,确保子系统能够在协调的状态下独立运行,子系统单独连接到自动控制系统内,做到协调运行。 二、智能建筑楼宇自动控制系统的应用 本文以某商务型的智能建筑楼宇为研究对象,该案例中,建筑楼宇占地120585.21㎡,建筑总高度是85.3m,该智能建筑楼宇,集酒店、办公、商业、车库等功能于一体,该建筑在建设初期,就提出了智能化要求,落实了自动化系统的应用,探讨几点自动化系统在该楼宇中的应用表现,如下:1.智能卡系统该商务型智能建筑楼宇,自动控制系统的应用,构建了智能卡系统,专门用于保护楼宇内部的安全性,确保出入人员的安全性。自动化控制中,包含了智能化系统,出入人员通过刷卡的方式,通过智能化系统,向自动控制系统提交认证信息,符合认证才能正常出入[2]。该案例的门禁、车库等位置,均采用了智能卡服务,实现了自动化的识别。自动化系统中有数据库,其可主动识别智能卡的用户,身份匹配成功后,才能安全放行。该楼宇的人流量大,因为楼宇存在多项功能,所以在酒店、办公等位置,专门配置了自动化的门禁系统,采取自动化的识别方法,门禁属于智能卡系统的一部分,执行刷卡识别,保障楼宇内部的安全。2.视频监控系统自动化控制在楼宇视频监控中,表现出了高效的应用。楼宇的运行根本是安全,结合自动控制系统,在楼宇中安装视频监控系统,专门用于监督楼宇的内外环境。该楼宇中的安全管理方面,不仅安装了视频监控系统,还配置了防盗报警、信息巡防等模块,其在该建筑楼宇的公共部位,安装了视频监控,以便实时掌握楼宇内外的环境状态,避免发生突发状态[3]。该楼宇内,不同功能的区域,管理人员之间相互协调,尽量扩大视频监控系统的监测方法,遵循“以人为本”的保护方式,落实视频监控系统的应用。例如:该案例的商业区,突发了安全事故,周围居民及时按下了防盗报警,信号迅速传达到了安全监控室,值班人员根据视频监控系统与防盗系统,迅速找到了事故位置,及时排除了安保人员,解决了事故问题,有效避免了人员伤亡。3.设备管理系统智能建筑楼宇中,安装的设备非常多,增加了设备管理的负担,而自动控制系统,可以应用到设备管理上,缓解了各项设备的运行压力。设备管理上的自动化,在智能建筑楼宇中,营造了舒适的环境[4]。该智能楼宇在设备管理时,以自动控制系统为基础,引入了多项先进的技术,专门控制好智能建筑楼宇中的设备运行。例如:该楼宇中的空调设备,建筑内,安装了30台空调机组,其中8台是空气净化变频机组,空调机组中,采用了PLC编程控制,促使空调能够根据楼宇内的环境,自动调节变风量和温度,实现了室温控制空调的方式,空调机组中安装传感器,夜间会降低或停止空调运行,降低了空调设备的能源消耗,体现了自动化控制在设备管理系统中的优势,不仅具有管控的作用,还起到节能降耗的作用。自动控制系统除了在空调设备上,还应有到了通风排水、电器运行、电机等设备中,完善了智能楼宇的设备运行。 三、智能建筑楼宇自动控制系统的发展 智能建筑楼宇自动控制系统是信息时代的产物,其具备良好的发展前景。随着通信技术和计算机技术的发展,自动控制系统在智能建筑楼宇中,可以更为及时、便捷的实行功能管理。未来发展中,自动控制系统可以参与智能建筑楼宇的各方面管理,不仅仅是现代几点功能控制上,而是提供综合的管理方法,充分体现自动化控制系统的功能。自动化控制系统在未来发展中,朝向高级化的方向发展,在智能建筑楼宇中,形成高级管家,提升自动化服务的水平,还要和通信自动化、办公自动化相互配合,完善智能建筑楼宇的运营环境,充分发挥自动控制系统的功能优势。 四、结束语 智能建筑楼宇的自动控制系统应用中,以规划设计为基础,满足智能建筑楼宇的功能需求,体现自动控制系统的高效性。自动控制系统在智能建筑楼宇中,得到了积极的发展,结合系统的设计和应用,推进自动控制系统在智能建筑楼宇项目中的发展,以便在楼宇中,开发更多的自动化控制功能。 作者:吴涛 单位:四川省煤炭设计研究院 自动控制系统论文:自动控制系统在污水处理的改进措施 摘要:水资源在全球范围内都是重要的资源,水资源在我国经济发展中也占据很大的比重。因为水资源量在很大程度之上影响着我们国家经济发展的速度。伴随着近代工业的迅猛发展,以水资源为代表种种资源都受到相当大程度的污染,对污水处理的问题成为了目前最迫切的问题。文章分析了自动控制系统于处理污水时的的作用,先介绍了自动控制系统的组成特点,然后研究了自动控制系统在污水处理中的应用现状以及今后的改进措施进行探讨。 关键词:自动控制系统;污水处理;改进措施 前言: 目前,我国的环保力度逐渐加强,国家对污水处理上的处理方式也渐渐由点到面,进行了全方位的处理。因为我国国土很辽阔,各种工厂分布在很分散的位置为我国污水处理无形中增加了很大的难度。但是污染过水资源如果未经处理或者是处理不妥就排放到江海湖泊中,不仅为我国生活用水造成严重的影响,同时会对我国工业产业产生阻碍无法正常发展。因而,污水的处理是迫切的问题。电气自动控制系统在污水处理中的应用,可以提高处理污水效率,可以为我国经济的发展奠定出一个很良好的发展平台。得到很多有用的结论,自动控制系统能够提升自动控制系统整体性能,令污水的处理可以最高效率、最科学的进行,给经济的发展以及社会的整体发展扫除了麻烦。 一、自动控制系统的组成以及特点 自动控制系统的组成比较复杂,一般由数据采集、信号处理以及自动控制等各方面的内容组成。在实行污水处理时,只有这些部分协和配合,各尽其能,就会使污水达到最好的处理效果。主要负责系统运行的自动控制部分,令系统在没有人操控的情况下,也可以按照原来设立的系统进行运行,将人从危险、繁重的工作中拯救出来;主要负责系统监控的数据采集部分,当系统属于运行状态时,数据采集部分可以对污水处理的状况进行检验,能够保证系统的正常化运转;信号处理部分是对采集的数据进行处理,若发现系统出现异常状况时,就会迅速的对系统开始进行修复,保证污水处理的质量与效率。自动控制系统是一个多部分组成的整体化的设施,需要各部分之间相得益彰,污水的处理才可以实现高效化。 二、自动控制系统在污水处理中的应用现状 (1)电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想我国的科技发展不均衡,有些技术的发展还处于初级阶段,和总体科技水平差距太大,所以在使用设备的配套时,往往有些方面的落后会拖垮了设备整体的本能。当前我国的电气自动控制系统中,检测设备相当不完备,整体设备的性能的滞后。在电气自动控制系统进行处理污水时,很多的仪表、检测表由于精度不够,令系统没办法对突然出现的问题准时处理,造成了不必要的亏损,降低了处理污水的效率,减小了经济效益的空间,因而很大程度上限制了企业的发展。(2)污水的排放标准太低为了扩大经济效益空间有些厂家进行污水处理时,通常省略或简化水质的检验。近几年,由于我国环保部门监控力的加强,有些企业、工厂用PH、DOORP等进行对水质的限制,可是在电气自动控制系统进行操纵时,若检测系统检测到水质还有处于不合格状况时,系统接到反馈单单只是延长污水处理的时间,而却不是再一次进行对污水水质的检验,这样通常会造成处理的污水完不成预期的成效就直接排泄到环境中去。(3)设备维护不到位一些污水处理工厂一方面为提升污水的处理效率,另一方面为了减少污水处理成本,所使用的污水处理设备都是直接从国外直接买来。可是从外国买回来的设备基本都会有维护的要求,一旦没有满足维护标准设备不能正常工作,令污水处理效果不理想。 三、自动控制系统在今后的改进措施 因为我国污水的自动控制处理系统和经济发展现状没能完美的符合,这很阻碍到处理污水效率和质量,利用对我国目前污水处理现状,为相关方面采取必要措施,来提高处理污水效率和质量。(1)控制设备的检测精度在污水处理工厂引进新处理的设备后,必须注重对设备的检测,尤其是设备的精度问题。如果检测设备的精确度有缺陷,会令污水处理结果产生问题,经常令没有达标的污水因检测不出就被误排放了,这会造成无法挽回的各种方面的损失。因而,在引进新处理设备之时,就要注重检测设备精度的问题,我们必须要使处理的污水排放后不会产生较大的危害后果。(2)提高污水排放标准污水处理在实际生活中,排放的标准过低令污水处理现状和理想相差很大。利用对提高污水处理标准,从而减少不达标的污水被排放的量,这样可以从整体上将污水处理的效果得到保障。(3)相关设备的维护目前来说我国很多污水处理厂都是直接从国外引进设备,设备的维护问题有多方面的难题。可是只有好的处理污水的设备,才可以确保污水处理的结果。所以,工厂要必须加强设备维护的重视度,为克服各种方面的困难,把设备维护工作做到位,污水处理结果可以得到保证。(4)培养专业的人才培养专业的人才在污水处理方面是可持续发展有重大意义,可是我国目前污水处理人员都是接受简简单单培训就上岗,没有了解很多相关知识,这样使得在实际操作时易产生大问题。特别是在电气自动控制系统需要维护或者是出现问题时,特别难找到这方面专家进行指点。培养专业人才或者引进专业人才就十分重要了,这样不仅仅可以为我国污水处理的水平提高,也可以为污水的处理提供长期的保证以及将来的发展问题作出筹备。结语:综上所述,自动控制系统于污水处理之中有相当高的地位,一方面大幅度的降低污水处理的经济成本。另一方面,可以令污水处理效果获得明显的改善,创造出了很好的社会效应。文章利用对目前我国污水处理现状进行着手分析,提出很多改进措施,希望我国业内人员在提高污水处理质量以及改善污水处理等方面能有更大的进步。 作者:潘亚楠 赵磊 宋淼 单位:沈阳理工大学 自动控制系统论文:智能建筑楼宇自动控制系统研究 【摘要】随着我国建筑业的不断发展与进步,智能化建筑也得到了相应的发展,其中自动化控制系统在其中扮演着极其重要的作用。本文主要就智能建筑,简要分析自动化控制系统在其中的应用。 【关键词】智能建筑;楼宇自动化控制系统;空调系统管理 1前言 建筑中的自动控制系统在其中占有着非常重要的组成部分。它有着以下几方面的优点,第一能够有效的节约能源,第二能够确保设备的运行处于安全的范围,第三能够创造安全的工作环境。以上的这些优点使得当代的建筑已经发展为智能的建筑,发展为会为人类思考的建筑。 2自动控制系统的发展历程 随着自动控制技术的不断发展与进步,建筑内的自动控制系统也随之发展而来。在我国建筑行业的发展过程中,楼宇的自控系统经历了以下几个阶段的发展。第一个阶段是集中式控制系统,第二个阶段是集散式控制系统,第三个阶段是现场总线控制系统,第四个阶段是网络集成系统[1]。 3自动控制系统的发展趋势 智能化的自动控制系统,尤其是有着集成能力的自控系统这一概念出现的时间较短。故此,在系统的选型讨论时往往存在着一些争论。自动控制系统主要是由以下两方面结合产生的,第一方面是计算机的控制技术,第二方面是通信技术。所以,建筑的自动控制系统必定是会采用计算机领域的最新研究技术。 4自动控制系统在建筑工程中的应用 4.1工程概况苏州的南溪江路商务中心地处苏州吴中区,总建筑面积在十二万平米左右,建筑高度高大85.3米。主要有以下几方面的功能,第一就是商业功能,第二就是作为办公写字楼的功能,第三就是作为五星级酒店功能,第四可以作为地下停车场。其中该建筑采取了自动控制系统以达到能够对建筑进行智能管理的目的,下文主要介绍空调能耗管理系统在建筑中的应用。4.2设计依据采用国家规范标准进行建筑设计,如建筑设计防火规范、防雷设计规、智能建筑设计标准规范、低压配电设计规范等。4.3设计目标4.3.1一次设备的运行能够达到设计的标准“一次设备”指的是能够体现其使用功能的设备,如锅炉、电梯、路灯等能够直接方便用户使用的设备,建筑的自动控制系统就是控制类似以上的设备来为用户进行服务的,故此我们也可以称自动控制系统的设备为“二次设备”。楼宇的自控系统最主要的目的是能够保证“一次设备”的运行达到设计的要求,确保南溪江路商务中心获得舒适的工作环境。4.3.2降低设备的使用能耗在当代建筑工程中,为了尽最大可能的去满足用户的需求,机电设备在建筑中占据着越来越重要的地位,而这些机电设备的能耗也是建筑运行所要支出的主要部分。据调查研究发现,仅仅中央空调的能耗就在建筑中占据其中的百分之四十以上,在楼宇内采取自动控制系统有助于节约能约能耗,节省运行资本。4.3.3方便物业的管理为了给南溪江路商务中心大楼提供一个较为舒适的工作环境,那么其中的机电设备必然数量较多,然而由于这些设备分布较为分散,那么就会使得这些设备的管理非常困难,采用自动控制系统有助于物业管理者能够采用远程控制的方法来减轻工作人员的劳动强度,实现物业管理的现代化。对于那些使用较为规律的设备,我们可以用电脑时间程序管理来进行控制。4.4设计原则4.4.1合理性合理的自动控制系统不但能够满足用户的需求,更是以系统的实用为主要目标来对南溪江路商务中心进行控制。4.4.2先进性采用最为先进的技术来进行设计,方便日后的使用过程中能够跟踪行业的发展。4.4.3开放性不但能够兼容其他的设备监控,并且用户能够自主的选择其他的系统来进行更新维护。4.4.4友好性有些系统较为复杂那么就需要专业的操作人员来进行操控管理,而该软件的友好性则是使用较为简单,方便工作人员操控管理。4.5系统原理此次设计运用的是新型的集散控制系统,将其中的控制功能进行分配,分配到每个控制回路,并体现在现场的仪表之中,进而提升系统的可靠性,从而达到分布式的控制。本系统分为以下三个层面,第一层是设备层,第二层是控制层,第三层是管理层。主要的监控对象大体分为以下几类,第一是PAU空调系统,第二是水泵设备,第三是电梯设备等。南溪江路商务中心大楼的BA系统的监控设置在一楼的监控中心之内,大楼中共设有30多台空调机组,当中有5台采取了变频机组。一般而言,变风量空调的原理是送风传感器或者回风传感器来进行冷水、热水调节阀的控制,于此同时可以依据需要来进行风管电加热的分级调节,然后设置高温保护开关,当开关动作时,就需要对电加热器进行关闭操作,当风机停止运转时,要对电动二通阀进行关闭操作。对组装式空调器进行控制时,由室内温度来进行控制调节,调节冷水、热水的电动二通调节阀。然后设置高温保护开关,开关的设置在电热器后面。当开关动作时,就需要对电加热器的电源进行关闭处理,当风机处于停止的状态时,要将电动二通阀进行关闭处理。需要注意的是,风机开,电加热器才能进行开启处理。随着过滤器的阻力发生改变时,可以通过控制变频器来维持风量,以达到保证换气的稳定,进而延长过滤器的使用期限。4.6供电电源系统电源是由及控制室的配电箱引接进来,容量为三相5kw。DDC数字控制器安装在各空调机房内部,电源就通过最近的配电箱进行引出,容量为单向0.5kw。4.7电气接地在一栋建筑物中,其供电配电的设计至关重要,影响整个建筑物的有效使用。在其中,接地系统在其中占据着非常重要的组成部分,因其能够对供电系统的安全运转有着最直接的影响。尤其是近些年来,随着科技的不断进步与发展,建筑内的自动控制系统在给我们带了了巨大的方便的同时也产生了一些问题。在南溪江路商务中心大楼的工程中,采用的是TN-S系统。在进行系统的设置时,要注意以下几点问题,第一是它的工作零线,第二是其专用的保护线,第三是它们相连接的位置,以达到保证智能化建筑的安全。 5结语 建筑内的自动控制系统在智能化建筑中扮演着极其重要的角色,它能够实现整个建筑的智能化服务。智能化建筑的设计施工需要许多单位进行协调配合,如施工单位、业主、设计单位等。通过在建筑内设置自动控制系统,有助于实现整个建筑的节能效果。在今后的建筑业的发展过程中,建筑内的自动控制系统的发展也将会越来越成熟。 作者:张亮 自动控制系统论文:自动控制系统对污水处理的应用 摘要:在我国经济发展的过程中,水资源占据着重要的地位,他的资源量将很大程度上影响着我国经济的发展速度。而随着近代工业的崛起,以水资源为代表的各类资源均受到很大程度上的污染,所以对污水的处理已经成为当前最突出的问题。本文就自动控制系统在污水处理中的应用进行全面的分析,提高自动控制系统的性能,使得污水处理能够最大效率的进行,为社会、经济的发展扫除障碍。 关键词:自动控制系统;污水处理;应用 引言 近年来,随着我国环保力度的逐步加大,对污水的处理上逐渐由点到面,实行全方位的覆盖。由于我国幅员辽阔,各类工厂分布较为分散的状况给我国的污水处理增加了难度。而污染的水资源如果处理不当而直接排放进江海湖泊,不仅给我国的生活用水带来影响,也会阻碍工业等相关产业的发展,所以对污水的处理已经成为一件急需解决的问题。电气自动控制系统的应用,将提高污水处理的效率,为我国的经济发展奠定一个良好的发展平台。 1自动控制系统的组成以及特点 1.1自动控制系统的组成 自动控制系统的组成较为复杂,一般由自动控制、数据采集以及信号处理等方面的内容组成。在进行污水处理时,只有这几个部分协调配合,各尽其能,才能使污水的处理的效果达到最好。自动控制部分主要负责系统的运行,使得系统在无人控制的情况下,也能够按照原有设定的系统进行运行,将人从繁重、危险的工作中解救出来;数据采集部分主要负责系统的监控,当系统属于运行状态时,数据采集部分能够对污水处理的状况进行检测,保证系统的正常化运行;信号处理部分是对采集的数据进行处理,当发现系统出现异常状况时,就会及时的对系统进行修复,确保污水处理的效率与质量。自动控制系统是一个整体化的设施,只有各部分之间相辅相成,才能实现污水处理的高效化。 1.2自动控制系统的优点 从另一种角度而言,自动控制系统可以分为软件和硬件两部分。这两部分虽然完全不同,但是却是缺一不可。为了实现电气自动控制系统的方便化操作,自动控制系统中往往嵌入了目前发展较为成熟的软件工程技术。操作员进行操作时,可以结合软件的优点通过功能图块进行编程,提高系统操作的便捷性。除此之外,对于一些较为复杂的工程项目,可以利用高级语言完成相关的数学算法,在简化项目复杂程度的同时,可以实现功能块的嵌套,优化系统的性能。硬件与软件不同,但是在一定程度上被软件限制选择的范围。通常情况下,一款软件的集成程度越高、功能越强,那么对硬件的配置要求就越苛刻,污水处理工厂的成本就会增加。所以在软件的制作过程中,我们要兼顾硬件的选择,只有这样才能在不影响污水处理效率的情况下,节省开支,实现经济效益的最大化。 2自动控制系统在污水处理中的应用现状 随着科技的发展,越来越多的设备处在日新月异的变革之中,设备的更新周期远远低于历史上的任何一个时期。电气自动控制系统就属于其中发展较快的一类,且从整个经济结构角度来看,电气自动控制系统对于人类来说具有巨大的应用价值。然而事实表明,实际应用的情况并没有达到理想的效果,其中存在着较多的缺陷和不足。下面我们就简述一下电气自动控制系统在污水处理中具体应用的现状。 2.1电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想 我国科技发展不平衡,某些技术发展还处于基础阶段,与总体科技水平不相吻合,所以在设备的配套使用时,往往某方面的落后拖垮了设备整体的性能。目前我国的电气自动控制系统中,检测设备相当不完善,滞后了整体设备的性能。在电气自动控制系统进行污水处理时,很多的检测表、仪表由于精度不足,使得系统无法对突然出现的问题及时处理,造成了不必要的损失,降低了污水处理的效率,压缩了经济效益的空间,从而很大程度上制约了企业的发展。而且,如果处理的污水没有达到设定的标准就进行排放,那么其中的污染物就会对环境以及相关生物造成极大的危害,给国家和人民造成不可估量地财产损失。 2.2污水的排放标准太低 一些厂家进行污水处理时为了扩大经济效益空间,往往简化或者省略水质的检查。近年来,由于我国环保部门的监控力加强,一些企业、工厂用ORP、DO、PH等进行对水质的控制,但是在电气自动控制系统进行操作时,如果检测系统检测到水质尚处于不合格状态时,系统接到反馈仅仅只是加长污水处理的时间,而并非再一次进行污水水质的检测,这样往往造成处理的污水达不到预期的效果就直接排放到环境中去。 2.3设备维护不到位 我国的污水处理工厂为了提高污水处理的效率,减少污水处理的成本,一些污水处理设备都是从国外直接购买。而这些设备往往都有维护要求,只有满足维护的标准之后,设备才能够更好的工作,使污水的处理效果实现最大化,但是目前国内工作人员对这些设备的了解较少,很难满足设备的维护需求,使得设备的维护工作名存实亡。而且这些设备的造价往往十分昂贵,维护的费用也是一笔巨大的开支,严重挤占了工厂的利润空间,使得部分污水处理厂做的不够到位。 2.4缺少相关的专业性人才 从相关部门的统计数据来看,我国污水处理行业员工的能力普遍偏低,往往都是通过简单的培训就直接上岗。在这种情况下,如果处理系统一旦出现问题,或者处理设备需要维护的时候,由于缺乏专业人才,就会导致污水的处理效果与理想的标准相差较大。 3自动控制系统在今后的改进措施与发展方向 3.1自动控制系统的改进措施 由于污水自动控制处理系统与我国的经济发展现状不能够很好的契合,严重阻碍了污水处理的效率与质量,通过对目前我国污水处理现状的分析,对相关地方采取一些必要的措施,以提高污水处理的质量与效率。3.1.1体改电气自动控制系统检测设备的检测精度在进行污水时,我们要保证经过处理的污水排放到环境中时不会产生大的危害。然而由于检测设备的精确度有着严重的缺陷,使得污水处理的结果产生一系列的问题。检测设备搜集数据时,因精度问题,往往使得未经达标的污水因检测不出而被误排到环境中,造成了无法挽回的损失。所以,当污水处理工厂引进新的处理设备时,一定要注重检测设备的精度问题,只有这样,才不会影响处理系统整体的性能。3.1.2提高污水排放标准在实际的生产生活中,污水处理标准的过于低化使得污水的处理现状与理想相差甚大。通过对污水处理标准的提高,减少污水不达标而被排放的概率,从整体上提高污水处理的效果。3.1.3对相关设备进行维护由于目前我国大多数的污水处理工厂都是从国外直接引进设备,在维护的问题上存在着多方面的问题。但是只有良好的机器设备,才能保证污水处理的效果。所以工厂应该加强对设备维护的重视程度,克服多方面的困难,将设备维护的工作落实到位,为污水的处理结果提高保障。3.1.4引进和培养专业人才目前我国的污水处理工作人员基本都是仅仅接受简单的培训就直接上岗,缺乏相关方面的知识,在实际操作中往往容易产生大的漏洞。尤其是在电气自动控制系统出现问题以及设备需要维护时,很难找到相关方面的专家进行指导。所以引进和培养专业人才就显得十分的重要,他不仅能够提高我国污水处理的水平,又能为污水的处理结果提供保证。 3.2自动控制系统的发展方向 目前,控制理论向着两个方向进行发展,一是在科技飞速发展的大环境下,注重某一种方法的研究,将先进、成熟的科技技术应用到方法的实践中,提高污水处理的效率与质量;二是将多种方法结合使用,相互之间取长补短,发挥他们所具有的优势,共同提高污水的处理效果。就目前而言,第二种的发展趋势明显高于第一种,且已经取得了良好的效果。 4结语 自动控制系统在污水处理中占据着重要的地位,不仅大大的降低了污水处理的成本,而且使得污水处理的效果得到了明显的改善,创造了良好的社会效益。笔者通过对目前我国污水的现状进行具体分析,提出一系列相关改进的措施,希望在改善污水处理、提高污水处理质量方面能所帮助。 作者:李家栋 单位:曲阜师范大学工学院 自动控制系统论文:谈污水处理厂的自动控制系统 【摘要】随着国家、企业、社会等对于环境问题的重视程度越来越高,污水处理厂的自动控制系统和污水处理工艺也得到了企业的高度重视,污水处理厂的自动控制系统包括了硬件和软件等部分,每一个部件的正常工作才能保证整个污水处理自动控制系统的正常工作,本文将讨论和分析污水处理厂的自动控制系统。 【关键词】污水处理;自动控制系统;污水处理工艺 在实际的污水处理过程中存在着一些难点问题,污水处理自动控制系统的应用可以解决一些传统污水处理工艺面临的难点问题,但是污水处理厂的自动控制系统自身也面临着一些需要解决的难点问题,这就需要人们不断研究污水处理自动控制系统,不断改造和升级现有的污水处理自动控制系统,使其更好的发挥作用。 1污水处理厂中污水处理工艺的一般流程 污水处理厂中污水处理工艺的一般流程主要包括污水处理工艺,污泥处理工艺和出水消毒工艺等流程,在污水处理厂中污水处理工艺的每个环节都有相关的规定和标准需要遵循。第一,在污水处理工艺中首先要对进水水质进行技能分析,在进行进水水质技能分析使应该根据相关的污水厂进水水质技术性能指标进行操作,如当污水中水质5BOD/CODCr比值为0.565时,较适合的处理工艺是生化处理工艺;当C/N的比值为3.71时,此时较为适合的污水处理工艺是生物脱氮工艺;当5BOD/TP的比值为43.33时,这时最为适合的污水处理工艺是生物除磷工艺,且不需要与其他工艺混合使用,这些只是污水水质进技能指标中较为有代表性的一些指标,可以采取对应的适宜处理工艺进行处理,当污水水质指标出现其他数据时,也应该根据相应的标准进行污水处理。污水处理工艺中对于不同的污染物质需要采用不同的方法和工艺进行处理,如为了去除污水中的SS就主要采取沉淀的方式;为了去除水质中超标的5BOD主要采取微生物吸附和代谢的方式以及泥水分离方式;为了去除污水中的COD,可以采取与去除5BOD类似的处理工艺和方式;为了高效率地去除污水中的N,可以采用的工艺是脱氮工艺;对于P的去除来说,主要是依靠生物除磷的方式。第二,污泥处理工艺流程主要包括污泥稳定工艺,污泥浓缩脱水工艺和污泥的最终处置。厌氧消化,好氧消化,加热干化,加碱稳定和热处理等工艺都是能够达到污泥稳定的工艺,但是其中厌氧消化是污水厂最常用的处理方式,因为加碱干化,加热干化和热处理等直接稳定污泥处理工艺的成本耗费较高;在进行污泥浓缩脱水环节时,机械浓缩和脱水方式能够使处理后污泥含水量低于百分之八十,因此目前污水处理厂通常情况下会采用机械浓缩脱水方式来进行污泥的浓缩脱水处理;污水厂在处理污水的过程中,污泥的出现是一种必然现象,污泥虽然是固体废弃物,其中既含有一些有用的物质如氮磷钾等元素,而且污泥中也含有病原菌,寄生虫和重金属等有害物质,在进行处理时必须结合当地环境考虑其对于生态环境的影响。第三,污水厂的出水需要经过消毒过程,目前对污水厂进行出水消毒主要采用氧化法、加氮法、紫外线消毒法等,臭氧可以彻底的杀菌而且对于环境的影响非常小,因此进行出水消毒时最常用的氧化剂是臭氧;由于液氮成本低而且消毒效果比较稳定,液氮是利用加氮法进行污水消毒最常用的方式;紫外线的有点是可以在短时间内达到消毒的目的,而且不会产生二次污染,因此,紫外线也成为污水厂进行出水消毒过程中使用的方法,主要注意的是这三种出水消毒的方式在应用时也有其弊端,污水厂必须权衡这些消毒方式的利弊,选择具体的出水消毒方式。 2污水处理厂中自动控制系统的硬件设计 2.1现代污水处理厂自动控制系统的简单介绍 现代的污水处理厂自动控制系统主要有两种类型:一种是可编程序控制器PLC,另一种是现场总线控制系统FCS。可编程序控制器PLC是一种利用可编程序存储器进行操作和控制的电子系统,由于电子技术的应用,使得可编程序控制器PLC具有很高的控制能力,而且这种自动控制系统的可靠性也非常高,,即便在较为恶劣的污水处理环境中,也可以正常的工作。现场总线控制系统FCS可以实时地检测污水厂处理现场的相关数据,而且FCS采用智能技术和通信网络技术,能够使污水处理的现场形成一个智能的通信网络,可以提高污水处理过程的操作性和现场设备互联性。在实际的应用中,可编程序控制器PLC与交换机、工控机的结合使用是污水厂污水处理中实用性很强的污水处理厂自动控制系统,因此在下面的介绍中,会更侧重于对可编程序控制器PLC的介绍。 2.2现代污水处理厂自动控制系统的构成 在编程序控制器PLC、交换机、工控机结合使用的现代污水处理厂自动控制系统中,系统结构主要分为控制层和信息管理层。对于现代污水处理厂自动控制系统的控制层,主要采用PLC自动控制方式、就地手动控制方式和中控室集中控制方式等进行控制,通过对控制层的有效控制,不仅能够实现各个编程序控制器PLC之间的数据交换和协调,而且可以实现编程序控制器PLC中个智能化控制设备间的数据交换和数据协调,以及一些程序的编译和维护工作,如果远程设备中出现了错误也可以通过对控制层的控制查询错误。现代污水处理厂自动控制系统的信息管理层主要依靠通信网络进行信息的管理和传输等,信息管理层所采用的通信网络是标准以太网,这种网络可以有效快速地处理信息和管理信息。为了保证现代污水处理厂自动控制系统的正常运转,自动控制监控系统也是必不可少的一部分。 3污水处理厂中自动控制系统的软件设计 准确确定污水处理厂中自动控制系统的自动控制方式,设计下位机PLC程序,精确计算关键控制环节的相关数据,设计上位机人机界面等四方面的工作是确保污水处理厂中自动控制系统正常高校工作所必须做好的工作。自动控制方式在上文中已经做过简单的介绍,其中现场手动控制方式是污水厂应该优先考虑的一种控制方式,这种控制方式主要能够解决现场调试和检修等问题;PLC自动控制方式需要利用相关软件进行设计,主要完成对隔栅间,沉砂池A/O池,脱水车间,进水泵房和二沉池消毒池等区域的控制;中控集中室控制方式是一种远程的控制方式,操作人员需具备相当的分析能力和专业能力,因为采用这种方式时,虽然操作人员所做的操作主要是开或关,暂停或启动,但是进行这些操作之前需要对中控系统操作站或操作面板的监控画面和数据进行合理地分析。除此之外PLC的程序设计以及模糊自整定PID参数算法的确定及计算也是非常重要的软件设计步骤。 4结语 通过分析污水处理厂的自动控制系统,可以发现污水处理自动控制系统的结构复杂,而且对于电子技术和智能技术等的要求非常高,因此想要成功地实现污水处理自动控制需要大量的工作和学习,也需要研发人员的不断努力和创新,才能够使污水处理厂的自动控制系统更高校更成功地发挥作用。 作者:周亚楠 单位:河北省晋州市城市污水处理厂 自动控制系统论文:自动控制系统在污水处理的应用 自从我国工业化进程加快以来,污水的排放及其处理已经成为越来越受国家关注的一个重点。水资源的利用直接关系到人类生存,关系到人类可持续发展。早期工业废水、城市生活废水全部直接排放进自然中,直接利用自然的自我净化调节功能来分解废水。但是随着我国工业化程度的不断加深,仅仅通过自然自净能力已经很难将庞大的废水量处理完,这时建设城市污水处理厂的必要性就突显出来。早期的城市污水处理厂一般都是由工作人员到现场进行勘察以及调研,但是污水处理厂的构成复杂、建筑物繁多,在测量多种项目指标时,常常给现场勘测调研带来极大困难。随着科技革命带来各种新技术,污水处理厂渐渐开始引用自动控制技术,这项技术得到广泛应用是因为自动控制技术操作起来非常方便,可以进行实时监测,并且非常节省人力。在20世纪70年代的美国,部分污水处理厂可以实现对加药过程进行计算机控制,如污水处理厂通过计算机对加钒过程进行掌控,很好地降低了钒的使用量,与之同时发生的是管理效率的显著提高和水质的大为改善。除此之外,像德国、日本等国家的一些污水处理厂也较早实现了用计算机来控制污水处理过程。污水处理系统发展到现在已经取得很大进步,其自动化程度跟以前相比也更高。 1污水处理系统中自动化技术的应用现状 所谓自动控制系统就是把控制设备、执行器件、检测元件和主计算机之间利用通信网络连接起来,这样主计算机可以对它们进行集中控制,进而达到集中监控、集中调度、集中分析和集中数据处理的目的。经过对国外引进技术和设备的消化和吸收,我国的污水控制系统也有所进展。工业Ethernet配合着FCS,再与PLC控制站结合起来,这种自动控制系统是我国最新一代的控制系统。现在自动控制系统在污水处理中的应用有了新的进展,如FCS、PLC、DCS等。其中FCS是现场总线控制系统(FieldbusControlSystem),近年来它发展迅速,可以算得上是最新型的自动控制技术,它旨在用网络传输代替比较传统的硬件传输,这是FCS通过现场控制网络将众多控制器、传感器和执行器连接起来实现的。PLC是可编程控制系统(ProgrammableLogicControlSystem),它使用计算机技术以实现开关量的逻辑控制,其最大的优势就是具有超高的可靠性和抗干扰能力,这种优势使它在污水处理中占有很重要的地位。DCS是集散控制系统(DistributedControlSystem),它是一种新型的4C控制技术,实现了连续物理量的监视与调节,与PCL相结合的DCS控制系统在污水处理厂中的应用可以说已经相当成熟了。 2自动控制系统在污水处理过程中的特点以及主要表现 2.1自动控制系统的主要特征 相比于其他的自动控制系统,在污水处理中应用到的自动化控制系统比较繁琐复杂。因为其中涉及到的物理量非常多,而且其中不仅有模拟量,还有数字量。与此同时,控制方式也有开环控制和闭环控制、顺序控制和时间控制等多种控制方式。而要使处理后的水质达标,就要使处理过程中的各项参数都要合格。这就需要对处理设备的运行状态、进排泥量和排水量等进行综合控制,这无疑会加大自动控制系统的复杂性。现在的自动控制系统已经具有良好的开放性、适应性和经济性等,这和自动控制系统有简单的逻辑控制阶段发展成为分散控制阶段是密切相关的。 2.2自动控制系统在污水处理过程中的主要表现 2.2.1过程控制。自动控制系统对污水处理整个过程中的工艺参数以及流程进行实时监控和采集分析数据,然后根据分析结果对现场的设备的运行进行控制,这就是我们所说的自动控制系统的过程控制。其中可以实现运行数据的采集和存储、调度和管理。整个运行过程的系统是中央控制系统,中央控制系统可以对整个工艺的运行和停止以及一些紧急事件进行直接控制。2.2.2在线监视功能。在线监视功能使动态的工艺流程图显示在中央控制室的计算机屏幕上,同时可以显示在子站界面上的是现场设备的运行状态和一些非常重要的工艺参数的变化情况。必要的情况下,我们可以利用鼠标和键盘对系统的运行状态进行干预。2.2.3故障诊断及报警处理。当设备在运行过程中产生一些可以或者不可以避免的故障的情况时,故障诊断功能可以将其监测出来,并随后进行查找和报警。此外,故障诊断系统还可以分析和调整一些简单的事故,从而使系统运行更加稳定。报警时系统可以显示报警的画面,这样可以让操作人员在对故障进行处理时得到提示。 3自动控制系统在应用时存在的问题及今后的改进方向 3.1自动控制系统在应用时存在的问题 虽然上述过程中我们的确展示了自动控制系统的众多优势,但是自动控制系统的发展毕竟还是不够完善,从各个污水处理厂的调研中我们总结了自动控制系统现今存在的一些问题:3.1.1自动控制系统的在线稳定性不够。随着PLC、DCS以及FCS技术的发展,自动控制系统的稳定性已经得到了一定的提高。但是由于污水处理实在是一个很复杂的过程,系统中的设备在运行过程中会涉及很多参数,而且每个参数还在不断的变化中,这就给自动控制系统对整个污水处理过程进行有力的监督控制造成了障碍。所以,一般污水处理厂除了自动控制系统外,还需要现场的工作人员来操控运行过程,并对有些分析结果进行调整,以期保持整个处理系统的稳定性。3.1.2已建的污水厂存在仪器、工作人员方面的限制性因素。目前大部分已建的污水处理厂的自控技术水平落后,污水处理效能与自控关系不明确,与之配套的自控设备和仪器匮乏,同时现今的排放标准也普遍提高,再加上污水处理过程中与自动控制设备相关的自动化方面的知识比较复杂,引进的大部分设备都是外文说明书,厂区的工作人员缺乏必要的自动控制方面的知识,这些劣势只靠对厂内工作人员的培训是无法轻易转化的。3.1.3目前我国众多的污水处理厂虽然监视良好、但是控制能力却明显不足。对于监视过程中得到的数据,工作人员并不能很好地进行分析和利用,这样就使自动控制系统失去了一开始我们想要它能提供给的便捷。并且自动控制系统在污水处理厂的运行过程中带来的由于节能降耗引起的直接经济效益并没有被充分认识到,这从另一个方面阻碍了风险投资者在投资污水处理厂时对自动控制系统的投资欲望。与此同时,自动控制系统引入污水处理厂后可以保障污水的排放达到标准,提高环境效益和社会效益,在这点上污水处理厂监管部门的认识也不到位,他们缺少与风险投资者的协调,以上种种都是限制自动控制系统在污水处理厂推广的重要原因。3.1.4自动控制系统本身还有待完善。例如与自控技术相关的软件、仪器行业并不规范,先进的自动控制技术大都从国外引进等。更详细一点举例,像污水处理过程中使用的探头很多,它们用于数据的采集,且都是被淹没在污水中的。但是如我们所知污水中的成分相当杂乱,这些探头很容易被缠结进而影响采集数据的准确性,更有甚者会损害探头。 3.2自动控制系统今后的改进方向 一是在自动化控制系统的稳定性还没有得到确保时,污水处理系统中应该配备必要的工作人员,以弥补自动控制系统稳定性不够带来的分析结果的误差。二是接下来一段时间内应该在污水处理厂中配备相应自动控制方面的专业人员,这样既可以对其他厂区的工作人员有一定的培训和指导,也可以避免因工作人员专业素养不够引起的操作失误甚至事故。这对厂区的正常运行有很大的影响。三是依然要不断开发智能控制在污水领域的应用深度,如模糊控制、神经网络控制、专家控制等技术,这些技术仍然需要理论上的进一步发展。通过数学建模和仿真,结合污水处理新技术的市场需求,将这些智能控制方法相结合,争取提出更加行之有效的新控制策略。四是争取将污水处理厂的自动控制系统与高速数字技术和网络技术结合,通过遥感遥测遥控技术实现污水处理厂的自动控制,以解放所有的现场操作人员。 4结语 如上所述,自动控制系统在传统的污水处理领域已经取得了众多成果,可以极大地提高污水处理的效率,提高出水质量,大大减少了有害物质的排放,其产生的经济效益和环境效益是值得肯定的。但是,我国的污水处理中自动化技术的应用起步是比较晚的,所以在这方面我们不可避免地落后于西方发达国家,这集中体现在我们的控制系统大都从国外引进,缺少自主研发的系统,同时相应的污水处理设备、测量监测仪器的质量一直得不到提高。显然国家应该加大对这方面的投入,以缩小与世界先进水平的差距。我们有理由相信,随着我国科学技术的不断发展,污水处理系统会有更好的完善,而自动控制系统也会在污水处理领域发挥其应该有的作用。 作者:杨博英 单位:株洲市城市排水有限公司 自动控制系统论文:电气设备自动控制系统运用分析 1将PLC控制系统设计到电气设备自动化控制系统中 (1)设计科学合理的流程。明确电气自动控制的任务,并加以评估,将PLC控制范围确定下来。最后技术人员根据PLC的功能和性价比来确定程序控制器的主机。在此基础上确定各模块及相应的各单元,如显示设定单元、模拟量单元及位置控制单元等。(2)确定输入/输出地址。PLC接线端上的I/O信号的地址是PLC控制系统设计的基础。只有确定了输入/输出地址,才能进行下一步的软件编程工作;I/O地址的确定是控制柜及PLC外围接线绘制装配图、电气接线图、安装人员装配的基础。以表格的形式列出I/O的名称、代码和地址是很有必要的。(3)设计控制系统。控制系统分为硬件部分和软件部分。PLC控制程序的编写是系统设计中软件部分的组成。除了程序编写之外的控制系统设计基本都是属于硬件设计,如电气线路的设计、PLC控制器的设计、抗干扰的设计及PLC控制器外围线路的设计等。1)设计系统的硬件。硬件设计的主要包括确定电气控制元件;设计抗干扰措施;设计电气控制系统。2)设计系统的软件。主、子程序及中断程序是软件设计的三大主要部分。设计PLC控制程序时编程是主要的方法但更重要的依靠设计者自身累积并总结经验。应用较多的编程方法有流程图法、状态表法、逻辑代数法及功能图法等。设计程序常见步骤为:①查找输出对象,确定出其启动及关断条件;②输出对象的启动条件及关断条件有制约条件的,要找出来;③大多情况下,输出对象以FK=(X开+K)•X关关公式加以编程,有制约条件的,以FK=(X开•X关约+K)•(X关+X关约)公式加以编程;④代入相应数据入公式中,结合PLC编程的要求,建立梯形图;⑤全面检查并修改程序。梯形图编程设计系统程序与语句表编程相比,更直观,更加一目了然,但具有需要修改时比较麻烦工程量大的缺点。一般对于比较清晰的并发、单及选择顺序的控制任务,应用功能图进行设计程序较有优势。(4)调试系统。系统硬件的模拟调试工作必须在主电路断开的环境下实行,并且只能够调试手动控制部分的功能正确与否;只有模拟出各种开关信号输入的情况才能够对系统软件部分进行调试,通过综合应用电位器、万用表及开关模拟多种现场信号,观察此时PLC输出的逻辑关系是否与控制要求相符;与此同时,也可应用电脑直接模拟加以调试。通过反复修改与调试来确定程序的完全正确。(5)系统联机调试,下载已经编制并且调试好的程序到现场PLC控制系统中实行运用。首先断开主电气然后才开始调试,只能对控制电路实行联调。联调过程中,发现问题,要反复全面检查系统接线与软件设计里程序的编写与调试,只有系统控制功能正常,并满足控制要求才能交付使用。整个体系完成后,系统完成后,必须整理相关技术资料以存档,为以后系统的维护、检修及改进等提供依据。 2电气设备自动控制中PLC控制系统的操作过程 (1)选择合适的电源。选择电源时,最基本的要求时其额定输出电流各模块消耗的电流总和。(2)相匹配功能模块的选择。选择的基础是要选择可靠性高的机型,并且在系统运行的过程具有很好的稳定性。(3)设计控制元器件。设计辅助程序、故障应用措施,分配存储空间、编制功能子程序是设计系统控制元器件的主要内容。(4)正确的输入/输出模块的选择。1、输入/输出模块点数的确定;2、运用离散系统来实现输入与输出的模拟;3、编入具有特殊功能的输入与输出。(5)控制系统连接与安装的实现。PLC控制系统多个部件在配线板上的实现,按照相应的系统接线图对其进行安装工作。(6)调试实现PLC的运行。1、调试PLC控制系统硬件与软件,以保证试运行的稳定性;2、试运行过程中,设计人员必须注重PLC控制系统各个部分运行情况详细观察运行的细节,对出现的各种情况必须立即做出停机处理,找出出现问题的原因与源头,并及时的选择正确、有效的方式处理掉出现的情况;3、确定PLC控制系统试运行准确无误后,要整理好技术文件,并且交付使用。 3PLC控制系统应用领域 (1)PLC控制系统在数控系统中的应用。传统的控制系统具有多种控制方法,随着PLC控制系统的出现,在业内引起了非常广泛的关注。在数控系统中实现了PLC控制系统的应用,大大促进其控制定位变的精确与方便。(2)PLC控制在交通控制系统中的使用。交通控制系统中PLC控制系统的应用关键体现在控制交通系统总线方面。采用PLC控制系统使得交通系统工作效率得到极大程度改善,在一定程度上进一步完善和高效化了监控。(3)中央空调系统中的PLC控制系统运用。当下,控制中内空调系统的方法有如下三种模式:(1)继电器的传统控制模式。(2)数字化的直接控制模式。(3)控制器可编辑的控制模式。在此三种控制模式中,继电器的传统控制模式与直接数字控制模式由于其自身缺点原因,在实际中其应用广泛度逐渐减少。而PLC控制系统因抗干扰性能高、较稳定、便于维护等优势,在中央空调系统中的应用越发广泛。 4结语 电气设备中应用PLC控制系统后,使得传统复杂电器逻辑得到简化,在具备简单易操作特点同时,又大大降低了故障率,还提高了运行过程中稳定性。极大促进了电气PLC控制系统的运用。 作者:魏潇韩 单位:西安有色冶金设计研究院 自动控制系统论文:电气自动控制系统功能及发展探讨 1电气自动控制系统阐述 1.1电气自动控制系统概念 电气自动控制系统是指自动控制系统在无人为直接参与操作下,利用控制设备、检测仪器对电气设备或设施的运行进行控制的一种自动控制技术。电气自动控制系统的运行包括自身起到控制作用的控制器,如检测仪器和自动设备;被其控制的电气设备,称为控制对象。在整个自动控制系统中,需要各种参照数据进行控制指令的输入和输出,其参照数据称为被控参数,而输入或输出的过程则表示自动控制器与被控制对象的变化。 1.2电气自动控制系统的性能要求 电气自动控制系统根据其实用性及运作性质必须具有抗干扰的性能和跟随输入性能,由于电气自动控制系统应用到电气运行中,电气设备很多,自动控制在运行时有可能会受到其他因素的干扰,对控制系统的参数或数据等造成一定的偏差,为了提高控制系统的运转正常,提供可靠的数据依据,所以自动控制系统中必定要具有抗干扰的性能。同时,电气自动控制系统数据的输出一定是随着输入参数而改变的,有时候也会出现例外,由于输入数据不是按照时间输入的,则参量输入时也可不按时间输入,但总体来说还是根据输入方式的原则进行输入的。 1.3电气自动控制系统的分类 电气自动控制系统的分类方式很多,可根据其任务定型、数学模型、信号形式、系统规模、智能化情况等进行不同的分类。例如,按照数学模型可将自动控制系统分为线性或非线性两类控制系统,或者是时变或非时变量类;按照任务的分配方式可分为随动控制、调节控制和程序控制三类系统分型;按照信号形式分型可分为离散或连续两种控制系统分型。而电气自动控制系统整体上可分为开环、闭环及复合式三种控制系统类型。 2电气自动控制系统的功能 电气事业自动化生产水平在随着市场经济的不断发展而进步,推动自动化生产的主要机制是自动化控制系统,它是促进电气设施生产、运转的操作系统,不仅可替代人力不可操作的部分,而且可大大提升电气设施工作的效率,因而电气自动化控制系统具备很多功能。 2.1自动控制功能 电气设备运行过程中,自动控制系统必须安装,因为它具备自动切断电路的功能,可以在设备运行线路发生故障或设备发生故障时,自动将电路切断跳闸,对设备起到一种保护作用,从而对整体的运行也起到保护和控制作用。 2.2保护功能 电气系统的正常运行是各种设备、设施共同运行的体现,但在各类设备运行中有很多未知的故障发生,如电流或电压过大或过低均会影响线路的正常导电,引起设备发生问题;或者用电功率过大也会影响线路和设备的正常运行,而一系列问题的发现及制止,均需要一个能够起到保护作用、自动处理的系统来显示,因而自动控制系统是不可缺少的一种传达故障信号,对线路、设备起到保护作用的设施。 2.3监控功能 自动控制系统中均配有监控功能,因为设备控制的传感均需用电,电是利用传感器介质进行信号传输的,人用直观观察是看不见的,所以在判断对设备的控制、及设备是否有电,均需要传感介质进行输送,因而其具备这样一个监控系统,进行数据、信号等的传送。有了这样一个监控功能,在设备发生故障时,它会自行经过传导报警,提醒工作人员设备发生了问题。监控的方式分为三种:一种是集中监控,它的优点是可以集中管理、维护,比较方便,缺点是处理器的工作量比较大,由于内储会造成其运行速度的减慢,而且连接线路也比较多且繁杂,导致线路的查找比较困难;一种是远程监控,远程可以减少材料的利用,降低安装费用,但由于其通讯速率比较慢,所以适合小的设备系统应用;一种是现场总线监控,它具有省料、省钱的优点,而且可以减少电缆的利用率,连接通信线便可使用,不仅整体上节省了费用,而且还便于维护。 2.4测量功能 工作人员是通过眼睛看、耳朵听,根据设备数据的显示来判断其是否正常工作的,工作人员是利用外界测试工具对设备工作状态进行检测的,但自动控制系统自身具备对电气设备的电流、电压和功率进行检测的功能,它可以详细地检测其数据,从而提高了对电气设备的控制效率,为工作人员的管理和工作也带来了便捷。 2.5智能化功能 自动化控制系统具备智能化的功能,智能化功能是随着科技的发展、电子计算机及网络的发展不断研发的新技术,它利用电子计算机控制便可对设备的生产进行操作,并具有高效性和安全性,可以节省人力的工作。 3电气自动化控制系统的发展趋势 社会在不断进步,人类思想也在随之不断进步,越来越多的电子软件技术被广泛应用并得到了高度重视,随着科学技术的不断发展,电气自动控制系统也将会向集成系统的方向发展,从而改变传统单一的设备运行时代。随着电子商务不断发展和广泛利用,将电气自动化系统结合IT共融应用的联合方式,会随市场经济的不断发展而被广泛应用,它是将IT技术与多媒体技术与电气自动化系统融合的一种形式,可以通过内存系统的应用,利用显示器的浏览来从事各种生产的需求,不仅节省人力、物力、劳资,而且还提高了效率,所以说将电气自动化系统与IT结合应用是将来一大发展趋势。同时,随着电子计算机技术与互联网技术的快速发展,不仅提高了软件、通讯、组态环境的功能和利用效率,而且也提高了各项电子技术间的配合使用度,因而将计算机与互联网应用到电气自动化系统中是必然的发展趋势。 4结语 通过本文对电气自动控制系统功能与发展趋势的探讨和分析,电气自动控制系统就是一种在无人力直接参与工作的状态下,自行对电气设备进行控制和检测的技术系统,不仅可以提高电气设备运行的工作效率,对电气设备起到安全、保护和监控作用,而且可以减少工作人员的工作量,对电气事业的经济费用也起到一定的降低作用。同时随着科学技术的不断发展,将电气自动控制系统与IT、计算机和网络融合应用则是必然发展的一个趋势。 作者:李艳红 单位:国网吉林省电力有限公司延边供电公司调控中心 自动控制系统论文:DCS锅炉系统自动控制系统探析 1DCS系统的基本构成 DCS系统在很长时间就已经得到了相关方面的普及工作,而且其在实际中的应用效果也是非常好的,可以说在各个领域的自动化控制技术领域都有其不可取代的地位。DCS系统就是集散的控制系统,系统的核心思想是通过分散控制,进而进行集中操作的指导方针。DCS系统主要是由上位系统还有下位系统构成,上位系统应用的是工业控制计算机,现场的数据,存储,还有报警处理,打印以及控制参数的设定等,都是运用组态软件来完成实时的显示工作。在实际的作业工作中,通过借助于工业控制计算机,然后对上位系统进行全方式的控制,这方面的内容主要包括应用WinCC组态软件,实现对现场数据进行的实时的显示,处理,还有对各种参数进行的设定,以及对所有数据进行存储的工作,对一些可能出现问题的数据,实现自动报警,还有最终数据的输出功能等。而下位系统是由PLC构成的,同时还要连接现场的一些设备。在上下位系统之间,通过应用Ethernet来实现通讯,其根本目的就是要满足对数据的实时监控。就目前而言,基础的自动化控制系统组件主要有S7-300系列的PLC硬件,而系统平台的主要界面是Windows2010,其监控软件是WINCCV6.0,相应的编程软件是STEP7V5.3。 2针对于DCS系统的锅炉系统自动化控制系统的整体方案 2.1控制任务的运行方法。 (1)自动调节.通过对锅炉运行参数进行自动的调整,这样来适应外界的负荷,还有工质参数的要求,同时还能让锅炉保持在比较经济的工作状况下运行。(2)程序控制。在程序控制方面而言,比如引风机,鼓风机,还有炉排的启动顺序等,它们控制开关的启、停以及运行等动作,通过先进的技术进行自动化的控制。(3)保护联锁。如果是从保护联锁方面而言,比如锅炉在运行的过程中,这个系统配置对水位是否正常,以及压力是否正常等情况能够进行报警的系统功能,同时还包括那么针对保护作用的,对压力以及水位异常情况下的连锁保护功能。建立电气联锁保护系统,可以有效的预防和杜绝在设备关闭过程中的操作性失误。 2.2控制系统本身的功能 (1)控制燃烧系统.燃烧系统的控制的目的就是确保蒸汽管内的压力稳定,与此同时还要保证有足够的燃烧效率。所以为了平衡这二者的关系,操作人员在调节锅炉负荷以及燃料的时候,就需要及时的对送风,还有引风量进行有效的调节和改变。如果负荷增减的度量比较大,还可以选取调节措施为停开数层或某一层。(2)锅炉送风自动控制系统。锅炉送风的主要目的是让投入的燃料,在炉膛燃烧的时候,能够自动的投入合适的风量,进而保证锅炉的原料的有效燃烧,从而来提高锅炉的工作效率。这里需要涉及到控制参数,而对送风的控制参数而言,主要是送风参数,还有煤气的压力参数,这两个参数可以让锅炉的热效率得到保证,通过借助不断的对送风机挡板开度的大小进行调整,进而来实现送风压力的自动调节的目的。如果有两台送风机同时的在运行,就应该并列其中的一个,而对另一个的送风机的挡板进行调节。(3)对炉膛内负压力的调节。平衡量和引风量的目标,是当锅炉的运行处于稳定的状态时,要保持它的为微负压,做到这一点,系统就可以有效的并且安全的运行。炉膛中的负压自动控制机制,是通过调节引风机入口的风门开度来实现的,这个过程中,一定要保持炉膛内的负压在-20到10Pa的微负压状态之间,进而就可以保证锅炉安全的燃烧。(4)对蒸汽温度的调节.在蒸汽温度的调节方面,现在基本上都是选用自制的冷凝水喷减温装置。它的工作原理是按照蒸汽的出口处,对温度测量的结果来判断的,通过自动打开调节阀,然后对温度进行有效的调整,以此来保证温度处于正常合理的范围之内,也就是在430到450℃之间。这些就是DCS系统的锅炉系统自动化控制系统的整体方案,这个方案的有效落实,在实际的生产中,不仅能够给相关的操作人员以很大的方便性,而且还能有效的保障各个行业的生产加工工作,尤其是在对燃烧的锅炉的保护方面,只要按部就班的执行每一项的工作内容,而不是偷工减料的落实工作,锅炉在工作方面是不会出现比较严重的事故的,所以相关的领导和技术人员对一线的操作人员,一定要做好相关的培训工作,进而保证DCS控制系统在实际的生产中发挥其最大的作用,给企业创造出更大的价值。 3针对于DCS控制系统的控制联锁保护技术 3.1锅炉的保护设计和技术应用 为了安全的监控炉膛,更好的保证稳定的锅炉燃烧情况,所以就需要控制好DCS的软硬件。在运行的时候,被输送到燃烧炉跟前的高炉煤气,还有焦炉煤气分别从锅炉的燃烧器,送入到炉膛内部而进行燃烧过程,煤气燃烧所需要的空气是由鼓风机提供给,而鼓风机在工作的过程中,先要把冷空气送到空气的预热器内,然后通过加热后,再让热风道把热空气送进炉膛内。如果煤气的压力过低,或者鼓风的引风因为其他的故障而停止了工作,锅炉的内部就会发生回火而造成爆炸的事故,对锅炉中的所有气动阀来说,在切断层面上都必须要进行连锁控制,这样才能保证在出现异常的时候,所有的安全气阀都可以被自动的连锁系统给切断,也就是说,点火煤气压力控制点火小的气动阀,而喷气自动阀,还有高炉煤气压力控制高炉的大喷气动阀,在它们之间实现连锁和切断,这对于所有的气动阀来讲,如果让引风机以及鼓风机进行全部的控制,那么一旦出现鼓风,引风机停止作业的情况,就会造成所有的气动阀都会被快速的连锁切断。 3.2水位连锁保护技术的应用 针对于DCS控制系统方面,其在处理水位变化方面能够实现非常好的自动化控制。这个系统内设置了因压力的大小而导致水位偏高或偏低的声光报警装置,还有因水位偏低而停炉热工连锁保护保护功能。尤其是气泡水位的控制设计方案,其可以根据给水的流量,还有气泡液位和蒸汽的流量对给水阀进行合理化的调节,进而保护了锅炉水位的稳定性。 这种DCS系统的锅炉系统自动化控制系统,不仅能够达到上面的效果,而且还能很好地实现节能,环保以及降耗,并且最终能够达到良好的经济效益以及社会效益目的,以上通过对自动化控制系统设计经验的分析,尤其是在DCS系统反面下的锅炉系统自动化控制系统应用的阐述,希望能给业界人士提供一些借鉴。 作者:王玮琳 单位:西安磐石电力科技有限公司 自动控制系统论文:电缆屏蔽层自动控制系统分析 1概述 化工行业的自动化程度的提高对于各类控制系统的安全可靠程度提出了较高的要求。系统中各温度测量数据、压力测量数据、流量测量数据、转速测量数据、震动测量数据、阀门控制数据通常采用模拟量4~20mA电流信号进行传输。由于在控制现场设备频繁的启动、停止再加上现场动力线路与控制线路密布在一起,导致传输模拟量等信号的控制线路存在严重的电场和磁场干扰;化工工业系统中往往又分部几百乃至几千个输入输出通道,控制线路之间的相互耦合也会形成电磁干扰。在存在干扰环境中的控制电缆的屏蔽层若不能合理的进行处理,就会对整个控制系统的稳定性造成严重影响使其不能正常工作。自动控制系统经常出由于控制电缆受到的电磁干扰信号没有得到有效的释放进而影响到系统中的模拟量、数字量等信号,而由其中的跳车信号引的系统跳车现象。因此我们需对电缆屏蔽层在控制系统中所起到的作用引起高度重视,下面关于控制电缆屏蔽层的两种接地方式及如何才能做到最有效的防干扰来进行论述。 2控制电缆屏蔽两种接地方式和优缺点 2.1控制电缆屏蔽两种接地方式 (1)控制电缆屏蔽层的一端接地即是电缆屏蔽层的一端直接接地,电缆的另一端不做接地或者进行保护接地。电缆屏蔽层单端接地情况下,没有接地的一端金属屏蔽层与大地之间会产生感应电压,电缆中感应电压的大小与电缆的长度成正比,但不会产生电势环流通过电缆的屏蔽层。电缆屏蔽层一端接地的目的就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的效果。(2)控制电缆屏蔽层的两端接地就是将屏蔽电缆的两端的金属屏蔽层均与接地装置连接,电缆屏蔽层两端接地的情况下,这样就不会产生感应电压存在屏蔽层中,但是受到干扰磁通的影响时会在屏蔽层中产生环流,若果两端接地点的电势不相等,就会在屏蔽层中形成较大的电势环流,产生的环流就会对通讯信号产生抵消和衰减的影响。电缆屏蔽层两端都接地,电磁感应就会在屏蔽层上产生感应纵向电流,该电流会产生一个和主干扰方向相反的二次场,这样就会抵消主干绕场的影响,就会显著降低磁场耦合所产生的感应电压,查阅资料中的实验证明这种情况下可将感应产生的电压降到不接地时感应电压的10%以下。 2.2控制电缆单端接地与两端接地的优缺点 (1)控制电缆屏蔽层一端接地,一是:可有效阻止控制电缆的线芯与外界环境形成电容,这样控制电缆的线芯就不会因环境中的电场变化而产生充放电的现象,这样就可以防止静电干扰的影响。二是:屏蔽层采用一端接地,避免由电缆屏蔽层两端产生的电位差使屏蔽层内形成接地环流,造成设备误动或损坏的现象。控制电缆屏蔽层单端接地也存在问题,单端接地方式适合长度较短的线路和电磁感应的干扰不大的场合。静电感应电压有时会影响电路信号的稳定,还比较容易形成天线效应。(2)控制电缆屏蔽层两端接地的的优点,一是:当控制电缆由磁通包围时,将会感应出屏蔽电流在控制电缆屏蔽层中,这样屏蔽电流就会产生磁通可以抵消由磁通对电缆线芯的影响。若是屏蔽效果理想,在两种磁通共同作用下,就会使被屏蔽层完全包围的控制电缆线芯中的磁通为零,屏蔽层产生力一个理想的法拉第笼。二是:电缆屏蔽层的两端接地,可以降低由于大地电位升高产生暂态感应电压。当雷电通过避雷器引入到地网,使接地系统中的冲击电流增大时,就会在系统中产生暂态的电位波动,与此同时接地网的视在接地电阻也将升高。当电缆在上述电位升的区域敷设时,电缆就会因为电位的波动而受到干扰。控制电缆的屏蔽层两端接地也存在一定的问题,一是:当接地系统中出现短路电流或者雷击电流时,因电缆屏蔽层两端的电位不同,就会在屏蔽层内流过电流,会产生额外的冲击和干扰电压;二是:当电缆屏蔽层内流过电流时,就会对每个线芯将产生干扰信号,若果电缆芯在强电回路上时这样就因电缆屏蔽层中的电流产生的干扰信号影响就不大。 3自动控制系统中电缆屏蔽接地注意事项 (1)在现场施工时要尽量采用远离技术:通讯信号的控制线路要远离强信号的线路敷设,尤其是要远离动力电缆线路;敷设电缆式避免平行进行敷设,在施工现场可以采用敷设不同桥架的方式来隔离不同的电缆。这样来减少控制线缆之间的串扰。(2)抑制磁场耦合所引起的干扰,尽可能的屏蔽干扰源:对于像变频器这样的强干扰源设备要和控制电缆之间采取有效的屏蔽措施,可以把产生强电磁干扰的设备和控制系统的信号传输通道设计在不同的箱体。变频器的动力变频电缆建议选用带屏蔽层的电缆,采用单端接地的连接方式。(3)通讯信号的输入输出大多项目现场均选用带双绞屏蔽的电缆。这样设计的优点是感性耦合引起的干扰可以通过双绞屏蔽线的信号线与其返回线绞合来减少。双绞线的阻抗是一样的,这样线芯本身产生的磁场干扰或环境中磁场干扰都可以较好的抵消。同时,采用这种平衡式传输方式也具有很强的抗共模干扰的能力。 4结语 在控制系统中对信号精度要求较高,干扰比较严重的情况下,抑制信号传输过程中收到的干扰采取的方式要从多方面进行考虑。首先,必须正确的选择信号线路来抑制串模干扰的影响。现场传输的通讯信号精度要求较高的电缆要选择屏蔽双绞线或同轴电缆。选择了合适的通讯线缆滞后后,还必须正确地进行敷设:敷设的线路要尽可能的远离干扰源;传输模拟信号和数字信号的线路不能共用同一股芯线;传输信号的电缆与供电电缆必须分开敷设,尽量避免平行敷设。若是现场条件有限,信号电缆和电源电缆敷设在一起时,要采用设置与大地连接的隔板或者在电源电缆上安装屏蔽罩等措施。其次,在安装电缆时,传输信号的屏蔽层的接地方式要合理选择,原则上屏蔽层的接地应采取和信号源与接收装置端相同的接地方式,在施工现场屏蔽层大多都是在控制装置侧接地。不管使用哪种接地方式,根据接地理论,都必须遵守低频电路(频率 lMHz)应单点接地的原则,这样可以避免地环路的形成,来防止地环路产生的电流引入到信号回路中而引起干扰。无论是单端还是双端,原则是死的,实效才是目的,需以能解决现场问题和设备的稳定可靠运行为重,往往只能灵活处置。 作者:于传涛 单位:中国化学工程第三建设有限公司 自动控制系统论文:新工艺炭黑生产装置自动控制系统设计 1主要控制回路的设置及仪表选型 1.1反应部分 在炭黑生产的反应部分,进反应炉的燃烧空气、燃料油、原料油及添加剂的流量、压力等都有自动控制。这里介绍几个重要的控制回路。 1.1.1反应炉燃烧空气流量调节 准确测量空气量是这个调节回路的关键点。通过孔板测得的流量还要进行温压补偿,同时,还需要引入空气湿度值(露点)。再由DCS进行计算,从而得出准确的空气量,并以此为依据,来控制空气进空气预热器的流量。由于这里的管道口径较大,所以,控制阀选用气动调节蝶阀。 1.1.2进反应炉原料油流量调节 由于原料油温度较高(280℃),故需采用高温型质量流量计,以获得准确流量值,确保调节信号的精准,达到流量稳定的目的。 1.1.3添加剂流量调节 由于添加剂的流量很小,且精度要求高,所以,采用质量流量计。控制阀为小口径气动调节阀,过去是靠进口,现在国内也有生产,使用效果尚可! 1.1.4反应炉急冷温度调节 新工艺炭黑的最大特点,是采用双高温技术,即入炉燃烧空气高温(800℃),入炉原料油高温(280℃),而炉内的最高温度达1900℃以上,一急冷后为1050℃,对此点温度的调节关乎产品的品质,所以温度的准确测量与给水量的准确控制是关键。 1.2收集部分 收集部分主要控制对象是主袋滤器、排气袋滤器和再处理袋滤器。 1.2.1主袋滤器及排气袋滤器尾气出口反吹阀门顺控 主袋滤器和排气袋滤器各箱体都需要定时轮流吹扫。轮流定时关闭各箱体之一的出口蝶阀,打开反吹蝶阀,吹扫一定时间后,关闭反吹风阀,打开出口蝶阀。接着,再进行下一个箱体的吹扫,其时间间隔可用DCS设定。反吹时间一般为20~30s,几个主袋滤器箱体中,总有且只有一个在反吹,由DCS安排轮换的次序。在DCS画面上可用颜色显示阀门的开闭状态。 1.2.2再处理袋滤器阀门反吹脉冲控制 它是由设置在造粒厂房控制室内的脉冲控制仪来完成的。另外,主、排袋滤器各箱体袋子的压降情况,可通过差压变送器测得,DCS将根据差压值的变化,调整反吹的时长,当差压值过大时,更换过滤袋子。为防止引压管堵塞,测量管线应考虑加装吹扫装置。 1.3造粒干燥部分 湿法造粒干燥控制系统,是由诸多调节回路组成的调节系统。 1.3.1复杂调节回路 (1)粘合剂流量和造粒水流量组成双闭环比值控制系统,以水流量为主回路,粘合剂流量为副回路。(2)造粒水流量和造粒机功率组成串级调节系统,以造粒机功率为主参数,造粒水流量为副参数。(3)尾气燃烧器的尾气流量和燃烧空气组成双闭环比值调节系统,以尾气流量为主回路,空气流量为副回路。(4)尾气流量和造粒水组成双闭环变比值控制系统。 1.3.2其他主要监控回路 (1)造粒机温度自动调节:通过调节加热蒸汽的流量来实现。(2)尾气粉尘浓度检测:考虑到要满足环保的要求,近几年,在炭黑设计中,已增设了对脉冲袋滤器出口管的放空尾气,进行粉尘含量监测的仪表,即气体粉尘检测仪。需要注意的是,该仪表在使用时,应考虑配置吹扫装置。 1.4包装部分 包装部分的监控,主要是炭黑贮罐的料位超限检测,包括不合格品贮罐和产品贮罐。当料位超高时,DCS将有声光报警。该料位开关选用射频导纳式或电极式料位开关均可。新工艺炭黑装置的仪表均为隔爆型或本安型。其远传温度计,多为热电偶(K或B),控制阀中,口径≤150mm的,选用Globe气动调节阀,口径>150mm的,选用三偏心气动蝶阀。 2主要的报警、联锁 2.1主要的报警设置 仅在反应部分就有多个报警对象。 2.2主要的联锁设置 一急冷温度超高联锁停车(如温度大于1010℃时)。空气预热器出口烟气温度超高联锁停车(如温度大于710℃时)。当尾气加压风机(GB301)停机时,联锁打开主袋滤器放空蝶阀(FV-1131)。作为最重要设备之一的主供风机,其振动、轴温、电机电流及故障等信号,也都是紧急停车的依据。 3控制系统的选择 如今,选择DCS作为生产装置的控制系统已很普遍,只是DCS与现场仪表间的信号传输方式有所不同。“传统方式”是每台仪表与DCS系统,都有单独连线,信号为4~20mADC、1~5VDC、脉冲频率等,信号通过DCS电缆,由现场仪表直接进出DCS的I/O卡。另一种方式是采用现场总线来进行现场仪表与DCS间的信号传输。以PROFIBUS总线为例,其信号为PA、DP,信号不能由现场仪表直接接DCS,而是中间还需设置PA/PA接线盒、DP/PACOUPLER耦合器(见图1)或在现场加装ET200信号转换单元。可见,“传统方式”的信号传输结构简单明了,接线简单,只是电缆用量较大。而“现场总线方式”的信号传输结构较复杂,现场接线及调试的工作量较大,但电缆(总线专用电缆)用量很少。就总体投资来说,“现场总线方式”的资金投入更大。所以,当监控点较多(如大于2000点)且现场仪表分散时,“现场总线方式”有优势,若反之,还是“传统方式”更好!我们认为,对于中等规模的炭黑装置来说,更适合采用“传统方式”。 4几点需要注意的问题 一急冷后烟气温度TICAS-1104与TIAS-1104A的热电偶插入深度应短些,一般为入反应炉内壁200~300mm为宜。在开车时,反应炉烤炉的前几天用TE-1114(分度号K)(470℃),后几天用TE-1114A(分度号B)(1800℃),入反应炉内壁10mm即可,主要是观察炉壁温度。由于尾气中含有H2O、H2、N2、CO、CO2、H2S等多种成分,而主袋滤器中的尾气是有可能泄漏出来,而使其附近有少量CO和H2存在,根据《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》的规定,需要在主袋滤器附近,分别设置有毒气体探测器、可燃气体探测器。干燥机出口附近,由于温度较高,所以仪表电缆需采用耐高温型电缆。 5结语 自动控制系统的设计水平,是保证新工艺炭黑生产长期平稳可靠运行,产品质量达标创优的关键,只有不断提高自控设计水平,才能满足生产工艺不断创新的要求。只有以先进的控制方案以及合理的仪表选型进行设计,辅以正确的现场施工,才能使建成一条经济、高效、节能环保且产品品质一流的新工艺炭黑生产线成为可能! 作者:王勤 单位:天津市化工设计院
机械制造与自动化论文:机械制造自动化技术特点与发展 摘要:随着科技发展的日新月异,机械制造自动化的发展趋于自动化、精密化,本文就我国目前机械制造技术自动化的技术特点作以概述,并对其发展趋势作以浅析,以供参考。 关键词:机械制造;自动化;特点;发展趋势 1机械制造的技术特点 1.1机械制造已成为专业化体系 当今越来越多的科技被应用到了机械制造技术当中,而关于其整体的研制、生产、出售、修护等一系列完整的生产链已经形成,因此当下的机械制造渐渐开始从相对传统的制造业逐渐发展为综合各项技术的全新高新产业,其对于计算机的植入使用大大地加快了其自动化技术的开发,进而使得整个制造业进入了全新的领域[1]。 1.2机械制造技术趋于一体化 任何技术的发展都不会是单一的、与其他科技毫无干系的,机械制造也不例外,为了提高整个行业的潜力,提升市场竞争力,加快生产速度,该门技术将逐渐融合市场调研、产品研发以及生产自动化、营销技术以及专业服务等诸多方面,并且将之联合起来,进行统一研究;而将这些技术聚合在一起对于整体的研发以及减少中间环节提高效率有着极为有效的实际效果。 1.3机械制造技术中的市场性提高个体劳动生产率 古往今来一直都是赢取市场主动权的首选,随着我国的市场经济的稳步发展,全球经济一体化进程的提高,在二十世纪八十年代以后,制造业对于效率与质量的追求就已经成为发展的主流,而机械制造业的特点就是整个市场追求的特点,其自身的竞争性导致了其必将向市场化发展[2]。 2我国机械制造现状 不少发达国家已经开始普及诸如纳米技术、微激光加工技术、复合型加工技术,相比之下我国甚至还存在很多的作坊式生产车间,其生产效率自然不可同日而语。传统的工业大国一般都会历经一个较为完整的、血腥的原始资本积累过程,在具备较多资源以及百年的制造发展,其自身已经形成一套行之有效的合理体系,在相关制度内各行各业都有相应的规则,并且由于制度完整,其整个生产周期都通过电脑进行计算进而使得整个过程效率极高,提升了其整个产业链的循环速度。相比之下,我国由于整个制造行业都处于开发的阶段,因而对于电子技术的应用还相对较少,整个行业的制度稍显稚嫩。 3机械制造自动化技术发展趋势 3.1自动化技术的发展趋势 科技的发展,尤其是电子技术的发展使得整个系统即将达到真正的自动化,这一转变的关键就源自智能化的日益发展。随着智能化的提高,智能系统通过学习可以进行更多的判断,简言之智能系统本身相当于人工大脑,其具备人类大脑的部分性能,可以对于相关自动化系统进行合理判断进而保证其自身的完美运行。精度以及效率的提高是一直以来所有机械产品所追求的,在这一标准中主要起到决定性作用的是核心控制系统的性能。复合加工可以使得整个生产过程的冗余步骤大幅省略,并且对于同种机械的多种生产工艺加以择优使用,大大提高产业效率。 3.2自动化功能的发展趋势 多媒体的使用对于直观的表现整个系统的运行情况是十分有效的,充分利用多媒体对于自动化系统进行检查可以更加方便快捷的找出整个生产工艺中所出现的问题以及影响生产效率的步骤,进而便于决策;而由于将实际数据转化为其他形式借以通过多媒体设施展现需要很多相关人员,因此对于高新技术人才的培养就非常重要了[3]。数控机床实际所提供的数据十分庞大,相应的管理软件更是数不胜数;而为了方便人工管理,其实际的操作平台的优化、简化就显得十分必要了,因此为了使得自动化的管控效率得到提升进而降低相关技术人员的工作量,以使得其拥有更多的时间精力参与到更有意义的活动当中,对于整个软件系统的简化处理是十分必要的。科学计算直观化。信息的实际交流更多运用的是数据信息,但是通过相关技术将数据转化成曲线图、饼状图等可以更为直观地看到潜在的规律所在,进而分析实际情况,使得数据自身能够提供的潜在信息也能清楚地表现出来,并且通过相关技术的开发提高办公效率,加快产业更新升级,进而提高产品品质。 4结束语 综上所述,把握机械制造自动化技术的特点,掌握其在未来的发展趋势,对于我国机械制造企业来说是十分重要的。 作者:柳向阳 单位:河南宝钢制罐有限公司 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化设计中的节能设计理念 摘要:本文首先分析在机械制造与自动化设计中应用节能理念的优势,然后分析机械制造与自动化发展的现状与趋势,最后分析节能设计理念应用于机械制造和自动化的有效途径,即优化机械结构的设计、利用节能环保的材料和优化制作的工艺。 关键词:机械制造;自动化设计;节能理念 引言 在当前的工业化现代进程中,机械制造业在经济发展中具有重要作用。伴随着计算机技术、通信技术在机械制造业中的不断实践和发展,我国将机械制造和自动化完美结合在一起。当前,我国的机械制造和自动化技术的水平较为初级。一方面,技术成熟度不足,降低了产品的质量;另一方面,机械制造中消耗着大量资源和能源,使得资源过度耗亏。因此,需要在机械制造和自动化技术中积极引入相关的节能设计理念。 1在机械制造与自动化设计中应用节能理念的优势 相较于传统的机械与自动化设计理念,节能理念的渗透具备着相应的专业性。这样的节能理念主要体现在自然环境的设计、生态设计和环境意识的设计中。换言之,节能设计突出在工程制造过程中,并能够实现自然资源的循环再利用。机械制造工程减少对环境的污染,并能够在机械报废中做到重复使用,将有利地促进人类社会和自然环境的协调与可持续发展。机械制造与自动化工程实践中,需要投入大量人力、物力,且利用大量资金实现相关的节能设计应用。利用节能理念,做到绿色管理行业的发展,进而取得一定的经济效益,对我国当前较为严峻的的资源和环境态势具有很强的缓解作用。 2机械制造与自动化发展的现状与趋势 计算机技术加强了机械制造业的自动化水平,并在生产效率和相应的生产安全性能方面具有重要作用。机械制造和自动化技术的结合,对我国工业化的发展具有不可忽视的作用。同时,国内的制造企业与相关的国际接轨是大势所趋,很多产业实现了相应的跨国界、跨区域发展。此外,新技术和新设备的引入和实践,推动着我国制造业的规模不断扩大。在机械制造和整个自动化发展过程中,应该积极引入节能环保技术加强发展。在能源工业生产领域,大量相关的发展需要不断加强相应的能源支持,且需加强机械制造实现自动化发展。对于企业,要缩小相关的工业生产成本,降低工业生产的能源消耗,需要相应的工业生产企业给予支持。伴随着环保理念的实践,相应的节能技术陆续实现,一定程度上促进了机械制造业的发展。为了实现技术的优越性和相应机械制造环节的发展,应该加强机械制造的节能环保,进而实现一定的技术发展,促使我国产业走向可持续发展道路,并促进经济良好发展。 3节能设计理念应用于机械制造和自动化的有效途径 3.1优化机械结构的设计 3.1.1发动机的选择 发动机是整个机械制造工程的核心内容。发动机排放的气体对环境影响很大,需要利用环保型、低污染与低功耗的发动机缓解当前的污染情况。要尽量控制油耗与排放量,进而提升机械的动力系统和工作效率。 3.1.2液压系统的设计 液压传动系统的正常运行,加强了机械制造的高效运转和保证。保证传动系统的正常使用,较为重要的任务便是保证整个系统的清洁性。要彻底清除机械零件上的微尘和杂质,增长设备的使用寿命。选择液压管时,需要选择具有较好密闭性的器材,选择抗老化的管材,降低因管道破裂而污染环境的情况。采用节能型液压元件是系统的重要节能手段。常用的节能液压元件有限压式变量泵、恒功率变量泵、恒压式变量泵、蓄能器、电液伺服阀、集成阀、变截面液压缸等。 3.1.3自动加脂装置的设计 当前,大多润滑脂依靠人工操作,且需要耗费时间来避免溢油的现象。因此,建议设置自动加脂装置,实现相应的定量添加,方便操作的同时,实现环保。 3.2利用节能环保材料 机械制造中尽量选择可以进行回收利用的节能环保材料,然后加强相关回收和可以分解的物质使用,尽量降低大量有毒材料的应用。另外,在结构设计中,需要考虑材料的拆卸与回收的无毒性,并且能够提升机械材料的再次回收利用机率,降低机械工程材料的浪费。 3.3优化制作工艺 机械制造节能理念的应用和实践,重要的部分在于将结构简单化,并且降低零件的使用数量,简化零件的外形。因此,在进行机械设计时,需要保证零件性能,尽可能优化设计构造。例如,以四冲程汽油发动机为载体,构想设计出一款节能型汽油发动机。利用燃烧做功后排放废气的能量,通过热交换装置产生饱和水蒸汽,再将饱和蒸汽送入气缸与残余废气混合。饱和蒸汽膨胀推动活塞做功。达到二次做功的目的。利用合适的加工工艺和优良的锻压工艺,使相较于热锻压工艺利用冷锻压工艺更能降低对环境的危害。综合两者情况,实际中更多偏向于温锻压工艺。 3.4合理安排加工工序 工序的安排直接影响加工时间的长短。节能理念的体现就是合理安排工序,缩短工序间的等待时间,提高机械的工作效率,有效降低能源消耗。 3.5加强虚拟化发展 机械制造技术的虚拟化是在信息技术的基础上实现的一种创新设计,是一种高端的制造方法。虚拟化发展具有非常高的创新价值,可以借助互联网平台和计算机操作,在模拟中完成机械制造。虚拟化的实现可以使机械制造更具灵活性,可以根据制造行业要求对虚拟的机械制品随时进行更改,以生产更符合需求方的机械成品,有效避免材料的浪费,同时节省人力、物力和财力。通过虚拟化的机械制造,可以一次性完成机械制造设计,避免再次加工。机械制造技术的虚拟创新也可以解决技术中存在的潜在问题,保证机械制品的质量和性能。 4结语 基于制造业与自动化技术对我国工业发展的重要性,应将节能理念应用于机械制造与自动化,并准确把握我国机械制造与自动化技术发展的脉络与趋势,针对当前机械制造与自动化技术做好相应的结构设计、工艺优化与材料选用,进而达到节能环保的目的。 作者:江凯瀛 单位:上海瓦锡兰齐耀柴油机有限公司 机械制造与自动化论文:机械制造自动化技术特点与发展方向 摘要:机械制造自动化技术被广泛应用到制造业,被制造业称之为最核心的技术内容。随着信息技术的发展,带动了机械制造自动化技术的发展,使制造业产品的安全性和使用性能等多方面都得到很大的提升,本文从机械制造自动化技术的特点出发,分析机械制造自动化技术的未来发展趋势,希望对指导我国机械制造自动化技术的发展有一定的作用。 关键词:机械制造;自动化技术;信息技术 0引言 机械制造自动化技术被很多人所熟知,主要是从事产品的设计加工方面。机械制造属于工程学科的内容,所以需要不断地创新与发展,对保证我国制造业的发展有重要作用。信息技术在很大程度上可以带动机械自动化的发展,可以提升制造企业的发展,所以机械自动化在未来发展中,会以信息技术作为依托,逐步提升制造企业的发展。 1机械制造自动化技术的特征分析 初期的机械制造技术的核心目标是满足人们的需求,机械制造自动化技术与传统机械制造技术项目相比,其应用能力更强,可以在很大程度上满足要求。以自动化为核心的内容,可以从根本上优化以往机械制造技术,对提升企业的生产能力有很大的帮助,机械自动化技术有着更便捷的操作特点,自动化技术可以使以往繁琐的操作形式变得更简单,工作人员可以进行简单的操作就可以完成很难的动作,同样也可以减少人力。在安全性方面,机械制造技术依靠人工,但是随着自动化技术的应用,大大的减少了人工操作,避免了安全问题的出现。另外,机械自动化技术还可以实现高效生产,随着客户对技术要求的提升,人工操作很容易存在误差,机械自动化技术的使用,不但可以优化生产环节,还可以从根本上提升生产效率。 2机械制造自动化技术的发展 随着经济的快速发展。机械制造的自动化技术得到了前所未有的发展,信息技术被应用到机械制造行业中,更加优化了机械制造行业的发展。笔者通过分析,将我国机械制造自动化行业的发展总结为一下几个发展方向。 2.1智能化发展方向 结合机械制造行业的特点,自动化技术的应用提升了行业的发展速度。在未来的发展过程中,智能化的发展模式将成为机械制造行业发展的中心。随着经济的发展,人们对生活要求越来越高,智能化发展将成为未来发展的趋势,为人们提供更加便利的服务。我国已经走进了“互联网+”的时代,提高技术的智能化水平,实行智能化监控,减少人力成本的应用,将成为机械制造自动化行业未来发展的必由之路。 2.2技术核心将向微型化发展 从以往的设备发展模式看,都经历了大型到微型的转变。计算机在最初的时候是庞然大物,发展到今天已经成为笔记本电脑。所以以往的机械设备的体积也很大,但随着时间的推移,操作技术逐步改善,也会逐渐变得很小,从而减少了能源的消耗,对简化操作流程也有很大的作用。所以机械设备的设计人员,在设计的过程中,会将设备逐步设计为小型、耗能小,所以说机械自动化在未来的发展过程中,会向微型发展。 2.3技术将向环保技术发展 环保将成为未来技术发展的一个重要内容,环保意识也将成为机械自动化技术未来发展的重点。我国本来就是一个资源紧缺的国家,所以在众多技术的革新与发展中,都将以环保作为重点,在研发产品的过程中,也注入了更多的环保绿色理念。机械自动化制造行业也会将环保绿色产业发展作为未来发展的核心,在保护环境的基础上,应用信息技术来获取更多的发展空间。 2.4向光机电一体化的技术发展 信息技术优化了机械制造自动化技术,也带动了机械自动化技术的发展。光、计算机、微电子三中技术有效的结合,对提升技术有很重要的作用。所以机械自动化技术的发展,也会向光学、计算机、微电子三方面发展,逐步更新技术,从而优化技术核心。在机械制造自动化发展中,运用光学传感性能、激光轨迹等技术,对提升机械自动化产品的附加值有很大作用,为提高制造业的工作效率奠定基础。机械自动化设备微光电一体化,也将成为机械自动化技术未来发展的必然趋势。 2.5机械自动化技术向虚拟化发展 机械自动化设备制造企业,从产品的设计到销售一直都很复杂,所以在人员、物资等方面的成本消耗非常大,所研发新的产品有一定的影响,也存在资源浪费的现象。当信息技术融入到机械自动化生产中,将会使上述问题优化,避免上述问题对企业未来发展产生不利影响,所以综上所述,将信息技术融入到机械自动化技术中,需要一套完整的虚拟流程,对减少成本的支出避免因为销售造成的不利影响有重要作用,对减少资源的浪费也起到抑制作用,所以可以说,机械自动化技术在未来发展中,也将逐步向虚拟化的方向发展,虚拟化的发展模式将为机械自动化技术也将成为未来发一个重要方向。 3结束语 机械自动化技术涉及的范围和内容都很多,所以其发展方向将是综合性的,系统性的。机械自动化技术未来发展对我国的经济发展有很大的影响,合理的发展将推动我国经济发,所以我国要在未来发展中,不断地总结发展过程的成功经验,结合西方发达国家的成功经验,实现我国机械自动化的多元化发展。 作者:赵政 单位:黑龙江科技大学 机械制造与自动化论文:机械制造自动化技术特点与发展 摘要: 随着当代社会的进一步发展,其对机械制造领域自动化发展水平提出了更高的要求,因而在此基础上,为了达到一体化、系统性的机械制造生产状态,要求当代机械工程项目在开展过程中应注重引进先进的自动化技术手段,由此营造良好的机械制造生产环境,且就此为当前机械产品生产领域的进一步发展赢得更大的经济效益。本文从机械制造自动化技术特点分析入手,并详细阐述了当前机械制造产品生产过程中呈现出的问题。 关键词: 机械制造;自动化;特点 机械制造技术即为将机械产品设计、生产、使用、维修融于一体的工程科学。同时,机械制造技术的应用旨在提升整体经济效益。为此,我国机械制造产业在可持续发展过程中应着重提高对此问题的重视程度,并不断创新自身自动化生产模式,最终就此稳固自身在市场竞争中的地位,达到最佳的产品生产状态。以下就是对机械制造自动化技术特点与发展的详细阐述,望其能为当前工程项目的有序开展提供有利的文字参考。 一、机械制造自动化技术特点分析 就当前的现状来看,机械制造自动化技术特点主要体现在以下几个方面:第一,生产能力较高。即机械制造自动化设备在设计过程中呈现出精度高且系统性强的特点,继而将其应用于机械产品生产流程中,可透过自动化技术手段操控产品加工过程,最终就此减少相关工作人员工作量,并缓解传统机械产品生产模式下凸显出的人工误差问题,达到最佳的产品加工状态,且通过自动化系统中的程序预设提升整体产品加工效率;第二,操作安全。即机械制造自动化技术在应用过程中融合了计算机技术、信息技术、自动化技术等现代化科学技术手段,因而在一定程度上增强了机械设备使用寿命,且通过对现代化电子元件等的应用,稳固了机械系统运行环境;第三,全新的劳动形式。即在机械制造自动化操控环境下,劳动模式由传统的体力劳动转向智能化劳动,且逐渐呈现出高技术密集型的机械产品加工特点,为此,当代机械工业领域在发展过程中应提高对此问题的重视程度。 二、当前机械制造自动化技术发展中存在的问题 我国在机械制造自动化生产过程中突显出的问题首先体现在,部分机械制造厂在可持续发展过程中仍然存在着制造工艺水平滞后的问题,即忽视了对自动化技术等的引进,继而影响到了自身整体生产效率。同时,与发达国家相比,我国在纳米技术、微激光加工技术等应用领域仍然处在初级阶段,从而由此呈现出机械制造工艺较为粗糙的现象,为此,当代机械制造产业在发展过程中应着重强调对此问题展开行之有效的处理。其次,基于机械制造领域不断发展的背景下,部分制造行业在实践运营管理过程中仍然存在着管理制度较为落后的问题,即未实现计算机管理模式的贯穿,最终就此影响到了整体管理成效。再次,就当前的现状来看,西方国家在制造产业发展过程中开发了柔性制造系统,例如,自动化数控机床等,继而营造了全自动机械产品生产空间。但我国自动化、集成化生产的产业仍然维持在少数的应用状态下。 三、机械制造自动化技术未来发展趋势 1.与网络化融合。基于网络化普及的背景下,要求当代机械制造行业在可持续发展过程中为了增强自身竞争实力,应注重在机电设备一体化操控过程中,实现机械制造自动化技术与网络技术间的相互融合,由此来营造良好的机械设备监视环境,并以远程操控形式对机械制造整个流程进行管理,且及时发现机械产品生产过程中凸显出的相应问题,对其进行实时解决。同时,网络信息化监控系统的引进,有助于传统机械产品生产过程中突显出的人工作业量大且存在人工误差的问题,并实现对机械制造生产线情况的严格把控,达到最佳的生产状态。此外,基于机械制造自动化技术与网络化相互融合的背景下,在机械制造流程操控过程中亦应注重将网络、声像、通讯技术融于一体,继而便于相关工作人员在对机械产品生产流程进行操控过程中可通过网络平台编辑图像信息,并以信息处理形式实时掌控机械产品生产过程中设备运行参数变化状况,最终由此达到高效率产品生产效果。 2.以智能化为依托。以智能化为依托亦是机械制造自动化技术未来发展趋势之一,其要求当代机械制造企业在可持续发展过程中为了稳固自身在市场竞争中的地位,应注重结合自身实际发展情况确定自动化产品生产目标,同时将智能化技术贯穿于机械产品生产流程中,即通过心理学、运筹学打造人工智能模拟环境、自动编程等产品生产空间,提升整体产品生产效率,并改善传统脑力劳动中凸显出的相应问题。同时,在智能手段应用过程中为了提升操作界面的便捷性,相关技术人员在对数控智能化系统进行设计过程中应注重制定统一的用户操作界面,同时确保操作界面以图形为主,并完善窗口中工具栏、菜单等功能,由此满足机械制造智能化操作需求。此外,基于以智能化为依托的基础上,亦应注重将可视化技术贯穿于智能化操作平台中,即将原有的文字信息以直观的图像或动画形式进行传播,由此缩短产品生产周期,达到最佳的生产状态。另外,智能化技术的贯穿亦要求制造行业应注重利用虚拟技术对机械生产过程进行仿真模拟,由此实现预防措施的制定。从以上的分析中即可看出,智能化技术手段的应用关系着机械制造效率,因而应强化对其的有效落实。 3.呈现以人为本。随着当代社会的不断发展,人们逐渐提高了对绿色生产理念的重视,因而在此基础上,为了达到良好的机械产品生产状态,要求当代机械制造产业在发展过程中应注重将绿色经济设定为自身主要发展内容,且注重从产品设计、产品包装、产品销售等层面入手引进绿色生产材料,最终就此将机械产品生产过程中所引发的生态环境破坏问题降至最低。同时,当代机械制造产业在实际生产过程中亦应注重扩大产品回收力度,由此来为人们营造一个良好的生活空间,并实现资源的优化配置。此外,在机械制造产业可持续发展过程中为了彰显以人为本生产理念,要求机械产业亦应注重将以人为本思想贯穿于单元化生产系统设计流程中,由此打造少人管理的生产运营氛围,营造良好的机械产品生产空间。同时,机械制造产业在实践产品生产过程中应注重优化产业结构,且通过自动化技术的引进,扩大节能减排措施的落实,由此达到最佳的生产状态。 四、结语 综上可知,当前部分机械制造行业在可持续发展过程中仍然存在着技术手段滞后等问题,影响到了机械产品整体生产质量。因而在此基础上,为了达到高效机械产品生产状态,要求机械行业在实践生产过程中应注重强调对自动化生产技术的引进,且结合自身机械产品生产过程中凸显出的制造工艺水平滞后、管理制度不完善等问题,对自身机械制造自动化技术进行改进处理,由此提升产品整体生产效率,迎合社会发展需求。 作者:王冠乔 单位:东北育才学校 机械制造与自动化论文:高职机械制造与自动化专业课程建设 摘要: 基于工作过程系统化的课程体系构建的第一个环节是职业分析,采用正确的分析方法可以对专业所对应的岗位任务有清晰的了解。黑龙江职业学院机制专业采用BAG方式进行职业分析,在此基础上完成机械制造与自动化专业课程体系的构建并对核心课程的学做一体化改革进行了探索。 关键词: BAG分析法;工学结合;课程体系 近年来,在国家示范性高职院校建设项目的推动下,高职院校普遍开展了工学结合人才培养模式改革,其中工作过程系统化课程开发是工学结合人才培养模式改革的核心内容之一,构建工作过程系统化课程体系的基本思路是在专业人才培养目标确定的基础上,借助职业分析的方法,将专业对应工作岗位的典型工作任务进行归纳和整理,再将其转化为专业学习领域课程,形成基于工作过程系统化的课程体系。 1高职机械制造与自动化专业课程体系存在的问题 高职机械制造与自动化专业在进行专业课程体系改革的过程中,出现了许多问题,使课程体系的构建偏离了正确的方向。其问题主要表现在如下几个方面:第一,许多高职院校在课程体系构建的过程中往往只关注机制专业毕业生的初次就业岗位,而不是关注毕业生在1~10年职业生涯历程的工作经历,这样就导致职业分析时只归纳了学生初级就业岗位的典型工作任务,而忽略了学生职业生涯发展岗位的典型工作任务。如此构建的课程体系更接近中职或职业培训的课程体系,而不是高职的课程体系。第二,在进行基于工作过程课程体系建设的过程中,许多专业教师试图将原有专业课程体系全部解构,将其完全变成基于工作过程系统化的学习领域课程,这样的课程体系构建既不符合我国高职专业的宽口径定位,也不符合我国高职院校软硬件条件的现状。最终只会导致课程改革不成功或是只停留在纸面上。基于上述原因,黑龙江职业学院机械制造与自动化专业在进行课程改革期间,邀请行业、企业专家座谈,采用实践专家研讨会的方式(BAG分析法)进行专业对应岗位的典型工作任务分析,基于分析所得数据及专业师资、设备情况构建机械制造与自动化专业课程体系。 2机制专业课程体系构建过程 2.1实践专家研讨会在课程体系构建之初,对黑龙江地区的装备制造企业进行了详尽的调研分析。在分析调研情况后,运用典型工作任务分析(BAG)的方法两次召开了由企业技术主管、高级技术工人等实践专家参加的职业分析研讨会。参加职业分析研讨会的实践专家毕业于本科院校或职业技术院校,研讨会重点分析归纳企业高职毕业生的职业生涯历程,在其职业生涯中经历的工作岗位,以及这些工作岗位对应的典型性工作任务。 2.2课程体系构建专业教师实践专家研讨会采集的典型工作任务进行分析整理,总结这些典型工作任务需要哪些知识、技术和能力;根据行业标准、企业标准以及高职学生的认知能力,序化出本专业的专业技术课程方案,课程体系构建流程见图1所示。结合课程性质和学院的软硬件条件将专业技术课程分为理论性较强的讲授型课程和实践性较强的一体化课程。讲授型课程以专业基础课程为主,不改变原有的课程结构,以课堂理论讲授为主,辅以讨论和实验课;一体化课程以专业课程为主,对原有专业课程进行解构与整合,一体化课程突出与职业标准的对接,将职业岗位的国家标准融入教学内容中,采用基于工作过程的学、做一体化教学模式。构建以基于工作过程课程为主导的包容理论课的课程体系模式,改革后的课程体系见表2。机械制造与自动化专业课程中,公共课12门、专业基础课5门、专业课7门、拓展课程4门、实践课3门,共计2752学时。 2.3学做一体化课程改革专业课程中的一体化课程改革将原有的理论课程与实践课程充分整合,参照职业岗位标准制定教学内容,选择典型性的工作任务作为教学载体,采用学、做一体的教学模式。例如,“零件的机械加工与工艺”和“零件的数控加工与工艺”两门课程,采用企业生产的典型零件由浅入深地安排学习情境。在课程运行期间,教师充分利用现代化信息手段,采用微视频、微文本等手段引导学生进行课前学习。在课堂上,70%的时间都是教师辅助学生进行实操训练,而另外30%的时间是教师和学生共同解决教学内容中的重点、难点以及理论知识的运用问题。 3总结 基于BAG分析法的机械制造与自动化专业课程体系的成功构建,使专业课程体系所开设的课程更加贴近企业的需求,培养的学生在基础知识、专业能力和职业素养方面较课程改革之前有了很大的提高。当然,课程体系中偏理论型课程学生的听课效果不理想以及由于硬件条件不足造成的一体化课程实际运行困难等问题依然存在。 作者:李子峰 单位:黑龙江职业学院机械工程学院 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化应用分析 摘要: 本文介绍了机械制造与自动化应用的内涵及特点,指出了机械制造与自动化应用的关系必将朝着模块化、数字化、智能化、微型化以及绿色化的方向发展。 关键词: 机械制造;自动化;应用 1.前言 我国机械制造行业的发展历程较晚,在现阶段机械制造逐步引入自动化技术以来,要比以往的机械制造技术出现了前所未有的革新,其因自身具备优良的性能而被广泛的使用与推广。不管是现代精密设备或者是大型生产设备在我们的生产与生活中都占据着非常重要的作用,在社会经济快速进步的今天,机械制造领域迎来了前所未有的发展。机械设备的性能在很大程度上决定了企业自身的生产能力大小,直接影响到企业获取经济效益的多少。因此,机械制造企业不断的创新思维,采用先进技术方法,革新生产工艺,以提升机械设备的性能。机械制造和自动化本身就是存在内在关联的两门学科,而自动化技术应用于机械制造中,开辟了机械制造行业的历史新篇章,使得机械设备拥有连续性、自动化的生产能力,进而实现了劳动力解放、生产效率提升、资源消耗降低以及生产投入减少等目标,对于促进机械制造行业以及自动化技术的发展都具有重要的意义。 2.机械制造与自动化应用的内涵及特点 2.1机械制造与自动化应用的内涵机械制造中自动化技术的应用包含了设计理念、制造技术以及自动化技术等多方面内容,最终的目标是采取先进、创新的技术实现对机械制造体系、模式、工艺等的整体革新。将机械制造和自动化进行充分的融合,通过计算机技术的参与,以达到实现大规模计算机集成制造体系。和以往的机械制造工艺不同,自动化技术的融入让机械制造出现本质的革新。我们平常所用到的数控机床、自动化生产线等均为机械制造和自动化应用相结合的完美案例。 2.2自动化技术应用于机械制造的特点 2.2.1技术多样性。自动化应用于机械制造的方式多样,采用的技术方法也有所不同。比如,机械加工技术、CAD集成技术、数字化设计技术等,这些技术的应用能够有效的处理机械制造中存在的设计不科学、制造速度慢以及功能欠缺等问题。 2.2.2组合科学性。自动化应用于机械制造中的技术手段具有多样性的特点,不过多种技术的应用不仅仅是相互的叠加,在实际的应用过程中全面的考量了不同技术相互的联系与影响,通过科学、合理的组合,使得不同技术之间能够相互协调,实现技术之间的优势充分发挥。 2.2.3系统性。机械制造和自动化应用之间形成了完成的系统,从设计理念、技术应用以及产品生产等所有的过程都互相融合到一起。所以,机械设计自动化的应用归根结底是以达到产品最终的功能性而形成的具备设计、制造功能的巨大、繁杂体系。 3.机械制造与自动化应用关系的发展方向 机械制造行业作为我国国民经济的支柱行业,即使其起步与发展的历程较短,不过,在国家支持以及从业人员的不断努力下,机械制造自动化的发展有了明显的进步。现阶段,自动化应用于机械制造中的发展方向也逐渐的完善,为机械制造工业体系的健全与发展提供了强有力的保障。 3.1向模块化发展。机械制造自动化生产产品数量多、品种杂,生产的产品品质也有所差异,要是没有一致的标准,就极易对机械的使用产生不利的影响。现代化的机械设备所运行的环境条件、设备接口等全要依据一致的标准来制造,才可以确保设备在进行安装、维护的时候能够配到相应的机械元件。所以,自动化产品单元就变化成了机械制造的重要环节。比如,特定功能的机器人就具备很多功能各异的模块,动力模块为机器人提供运动技能、信息处理模块能够完成画面、语音的传输等。不同功能的模块之间能够相互融合,并且当不同的模块出现问题时,可以迅速、及时的将模块进行更新。 3.2向数字化发展。机械制造自动化的关键技术环节就是数值化技术,所谓的数字化技术包含了计算机网络技术、信息通信技术以及互联网技术等相互结合而成。比如,机械设备的视觉功能本质是把信息变换成为数据,然后经由特定的输送线路把数据输送至处理设备完成数据的处理,同时把所处理后的数据从新的组合成为图像、影像等,再经由输出设备在显示器上完成图像、影像的显示。对于机械制造行业来说,很多的过程都需要对信息进行采取、处理以及反馈,这些都需要依靠数字化技术才能得以实现,因此,数字化技术定会在未来机械制造自动化发展中迎来更加广泛的应用。 3.3向智能化发展。随着现代化技术的发展,人工智能技术逐渐成为了现代研究的热点,也是现阶段发展及其迅速的技术之一,其综合了心理学科、运筹学科以及人工智能等多门学科内容。智能化技术的运用促使机械制造的工艺更加的自动化,设备具备更强的逻辑性,以及拥有了人机交互性能。 3.4向微型化发展。机械制造自动化的应用方向最终必将逐渐走向微型化,现阶段,纳米技术、微米技术的不断创新与发展,使得机械制造微型化的可能性越来越大。比如,用于军事侦察的微型探测设备,不仅便于携带与组装,更由于自身拥有小的体积,在侦察过程中更加便于隐蔽。再如,现在人们所设想的纳米机器人,当人们身体某一部位出现疾病时,可以将纳米机器人注入体内,当到达指定部位以后进行疾病的治愈工作。虽然纳米机器人目前仅仅处于设想阶段,但这也为未来机械制造的自动化应用逐渐朝微型化发展指明了方向。 3.5向绿色化发展。随着社会经济的不断发展,我们赖以生存的环境逐渐受到严重的破坏和污染,尤其是现阶段,我国对于环境保护越来越重视,机械制造行业尤其要关注于环境保护工作,减少或避免对环境造成的污染与破坏。通过采用自动化技术手段,尽可能的改善机械制造生产工艺,降低对于原材资源的消耗,提高资源的利用率。对于一些废旧设备,可以通过添加相应的自动化软件、硬件实现循环利用,避免造成资源的浪费。同时,在机械制造生产过程中,尽可能的降低污染物排放,确保生产产品属于绿色环保产品。 4.结语 机械制造和自动化应用之间存在相辅相成的关系,机械制造在未来的发展中离不开自动化技术,两者相互融合,展示出了统一发展的趋势。但是,在机械制造自动化发展进程中依然有着不少问题需要解决,在这个过程中,要时刻清晰的认识到机械制造与自动化之间的关系,才能科学的采取有效手段,促进机械制造更快、更长期的发展。 作者:胡懿夫 单位:邵阳学院机械与能源工程系 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化技术分析 1机械制造自动化技术应用 1.1机械制造的自动化物资供输系统很多人都不清楚机械制造的定义,它指的是加工材料的一个过程。很显然如果我们想要获取产品,就必须持续的供应需要的材料,只有这样才能够保证生产工作是有序进行的。在设备运作的时候,不仅需要迟勋的供应材料,而且还要将生产好的物品传送到所需的位置,确保生产工作顺畅进行。所以,自动化物流供输系统是自动化生产不可缺少的一项环节。 1.2机械制造的自动化生产系统通过使用自动化加工工艺,我们能够获取很多的好处,比如能够节省劳力,能够保证工作持续开展,能够明显的节省资金。除此之外,该系统还能够提升标准,降低失误现象的发生几率,保证总的品质良好。一句话来讲,通过使用这个系统我们能够获取非常好的效益。 1.3机械制造的自动化设备装配系统该系统在总的生产活动中所占的意义非常重大,通过使用这个系统我们能够将特定状态以及品质的零件处理的符合规定,它涵盖的步骤很多,包括了组装、搬运、试验、调试、验收等。该体系在目前的行业生产中是不能缺少的,通过使用这个系统,我们不需要像过去一样依靠人力来开展繁杂的工作,能够明显的节约劳动量,而且在过去的时候工作者依靠人工长期工作,难以避免的会出现疲乏,此时就会出现失误,但是通过使用这个系统,就不会发生失误,它会依据提前设置的步骤运行,能够明显的提升活动的品质以及效率。 1.4机械制造的自动化检测系统经济的发展带动科技的进步,此时制造行业中涌入了许多优秀的科技产品,而这些高性能的设备要想发挥出效益,就必须依靠优秀的工作者。以前的检测工艺较为落后,其效果很差。而目前使用的自检体系的效益非常好,它将会在很长一段时间内使用。作为工作者,我们必须强化本身的技术能力,积极的学习高科技知识,对于新的设备在使用之前必须组织培训工作,保证工作者能够熟练的使用。如今使用较为广泛的检测技术有:具备多判断系统的智能设备诊断技术与基于人工神经网络、电流信号、时序的识别检测技术。 2机械自动化技术的发展 2.1机械制造的一体化随着微电子工程和计算机技术的普及与高速发展,两者已经能和机电技术熟练的融合在一起,形成所谓的“机电一体化”,改变了以往单一的机械电气的工业发展,给工业生产带来了强有力的动力和崭新的格局。在机械领域的产品构成、技术支持、生产手段和管理体制都相应的发生了新的改变,“机电一体化”俨然已成为当下机械方向最热门的话题,引起了全社会的广泛关注。机电一体化产品一般来说都具有比较优秀的自动判断和预处理的能力,都能在控制范围内把精度和控制灵敏度做到最大化,通过自动控制反馈系统把需要采集的信息和作出的执行精确的进行操作,较之于普通的产品来讲,其精准性更好。普通的机械设备会受到使用人的能力等的干扰,但是一体化的设备有属于自己的一套完美的控制系统和执行指令,能够在非常安全的情况下保证合理化的运行操作者给予的指令。除此之外,机电一体化产品还能够较大程度的实现自动化、智能化,能够明显的提升效率,能够降低劳动者的劳动量。通过调查我们发现智能设备较之于普通设备的效率要高大约五倍,很显然它能产生更多的利润。 2.2机械制造智能化由于技术一直在发展,此时制造领域已然从过去的人力化生产进入到了智能时代。过去的生产体系的主体是人,而人本身并不是完美的,它是生产工作的主要元素,一旦它们出现了问题就会导致整体的效率不是很高。但是使用了人工智能之后,这种问题就不再出现了。通过人和机器的完美结合,我们不但能够减轻广大劳动者的劳动数量,还能够发挥出人的智慧的潜能。通过使用智能化系统,使企业的机械设备实现生产制造过程,使机械设备智能化,这将是机械制造与自动化技术发展的一种必然趋势。 2.3机械制造的网络化在当前的行业之中,网络制造工艺已经开始发挥出它自身的优势了。它已然替代了之前的图纸等,成为了当前设计的主要发展方向,不但能够节省时间,最主要的是还能够节省劳动量,节省资金。所谓的网络制造工艺,具体的说是依靠电脑设置一个非真实的活动氛围,人在此氛围之中能够利用本身的能力操控客体,能够模拟设计活动,而且能够很好的预测活动成本等得了个,最终能够降低产品的成本,提升效益以及品质。网络技术在机械制造与自动化技术中的应用可谓是游刃有余,两种技术的有效结合是企业发展的强大支撑和动力。 3结束语 众所周知,机械制造行业为国家的经济进步贡献了非常显著的力量,尤其是最近几年,这种贡献更是明显。所以我们必须高度关注该行业,关注它的自动化能力。同时还要进行必要的经济投入,还应该在目前的层面上继续进行自动化创新工作,切实的提升自动化的能力。 作者:邵壮 单位:黑龙江中再生废旧家电拆解有限公司 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化应用 一、机械制造与自动化的技术应用 (一)信息系统机械制造与自动化是结合了制造技术与计算机信息技术发展而来的,由计算机辅助设计、工艺设计、产品数据库系统等形成的一个整体的系统。通过计算机数据库的控制,能在每一个工序控制加工的步骤。计算机辅助设计可以将设计工作从传统的图纸设计解放出来,实现无纸化设计,并能就应力分析、建模、配合等进行设计,整个团队在内网中协作,提高了设计的效率和质量。工艺辅助设计则规范化机械产品的质量,方便产品的优化升级。产品数据库系统是结合了设计流程、生产制造,实现数据信息化的管理。 (二)装配系统传统的机械制造的装配流程繁杂、混乱,容易出现各种疏漏或装配不良的问题,影响装配的精度。机械制造与自动化的装配系统则通过计算机系统,将组装、调试、验收等流程整合起来,可以实现流水线式的装配过程,能免去人工装配的许多问题,提高了机械制造的精度。装配系统的控制是在计算机技术的支撑下完成的,国外运用了先进的传感器、机械手、智能化控制系统、测绘系统等,某些产品的制造已经实现了完全的无人化,极大的提高了生产的精度和效率。我国的人工成本逐渐上升,给企业带来了越来越大的压力,因而自动化装配系统的研究与应用迫在眉睫。 (三)检测系统我国的制造与自动化应用中对检测系统的重视程度明显不足,而国外对于这个方面的研究和应用十分重视。检测系统是结合了先进的传感器、控制器、智能化系统等技术,将许多人工不便于进行,或人工检测不稳定的环节进行了自动化检测升级。结合了神经网络技术、智能设备诊断技术等先进的技术,检测系统的精度高、受环境影响小,能很好的完成工作,并为机械制造提供科学的参数。 二、机械制造与自动化的应用前景 机械制造与自动化的发展前景必然是朝着智能化、自动化、精细化的方向,尤其是智能化技术的引入,将给制造化与自动化技术带来革新。智能化技术的开发与初步应用已经展开,如专家系统可以对故障进行智能诊断,并提供先进的解决方案,提高机械制造的水平。如神经网络系统,在传感器控制、检测技术、执行等方面都发挥着重要的影响,应用到柔性制造系统中,能实现多样化制造,占领细分市场。我国计算机自动化制造技术在自动化技术方面已经有了充足的技术支撑,但需要深入的发展。 三、结束语 我国是制造业大国,经济的发展对制造的依赖性非常明显,但是我国整体的制造与自动化水平还不高,因而研究机械制造与自动化技术的现状和应用技术,对于提高机械制造的质量,改善企业经营状况,提升竞争力有重要的意义。论文限于笔者的学术研究水平,存在着一定的不足,相关研究有待深入。 作者:翟继伟 单位:沈阳黎东幕墙装饰有限公司 机械制造与自动化论文:自动化应用与机械制造论文 1机械制造技术应用 1.1机械制造技术的虚拟化应用机械制造技术中,虚拟技术主要是运用了计算机系统的仿真能力来模拟实际的操作系统,运用模拟技术来完成产品生产等相关制造环节。根据机械制造技术的虚拟仿真能力对产品实行检验,对制作水平和方法进行探讨,结合实际情况在加工过程中保证产品的品质和安全,严格规划产品的制造工艺,尽量不让产品在生产时出现纰漏的状况,防治发生安全问题,提高生产总质量。 1.2机械制造技术的绿色化应用机械制造的绿色化其中包含了很多方面,有产品的绿色生产、产品的绿色设计、采用绿色设备、使用绿色包装、采用绿色管理等。机械制造技术的绿色化不仅大大增强了能源和原材料的使用程度,还可以有效的降低不良副产品对环境的污染破坏。 2机械自动化技术应用 2.1机械制造的自动化信息系统自动化技术主要包含了计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机产品数据管理体系等等。计算机辅助设计通常是指设计人员根据计算机的图形设备实行的机械设计工作。计算机辅助制造通常是指充分的利用计算机技术将其投入到生产制作的环节中去,这之中的核心技术是计算机数值控制技术,又称作数控技术。计算机辅助工艺设计是给计算机辅助设计和辅助制造起到了相互连接的作用,使工艺编程效率和工艺设计效果更加完善,合乎标准。产品数据管理主要针对于设计制造时形成的相关数据信息的管理。以上几点结合到一块就成为了自动化技术。 2.2机械制造的自动化物资供输系统机械制造业主要是对一些材料经过加工的一种生产领域,想要使生产线能够制造出产品,就需要不断提供生产所需的材料,从而给持续生产带来一定的保障。机械生产时不但需要源源不断的生产材料,还要把加工完毕的成品运送到正常放置的地点,保障生产带的通畅。因此自动化物流供输系统是自动化生产不可缺少的一项重要环节。 2.3机械制造的自动化生产系统自动化的加工系统可以避免生产中的重复劳动,可以自动的、持续的循环作业,有效的减少了工人的工作量。再加之自动化系统可以很好的提升生产标准,不易出现生产错误,使产品的总体品质有了明显的提高,大大的改善了作业情况,总而言之,自动化的整体制造体系在制造过程中具有相当显著的效果。 2.4机械制造的自动化设备装配系统设备装配系统在机械制造中占有相当主要位置,这种自动化设备装配体系可以把一定状态和一定质量标准的机械零配件达到指定的设计要求,分别为组装、搬运、试验、调试、验收等环节,而这些也就很好的构成了一个相当完善的自动生产制造的生产线。这种装配体系在如今现代化机械制造里是一项缺一不可的应用,它有效的降低了人工重复且繁琐的装配作业,节省了工人的体力,并且如果是工人一直处于长期的工作状态时,就很容易产生失误,而自动化的装配系统却不会,它会严格的按照设定程序进行运转,大大改善了作业质量和工作效果。 2.5机械制造的自动化检测系统由于社会的不断进步,促使科学方面的发展日渐提升,机械制造时会出现很多新型科技成果和高端仪器生产设施等,这就需要具备优秀的工作人员来进行作业,过去的检测技术根本达不到现今科技的检测水平,而且,自动化检测技术在未来将会广泛使用,所以,必须要加强工作人员的技术水平,对新型设备设施要多进行培训,确保其能够做到熟练运用的程度。如今使用较为广泛的检测技术有:具备多判断系统的智能设备诊断技术与基于人工神经网络、电流信号、时序的识别检测技术。 3机械自动化技术发展 3.1机械制造的智能化智能化制造系统在机械制造过程中可以实现简单的智能动作,其中包含了分析、判断、构思、推理等。智能化的重点是智能系统,这种系统有着非常高的适应性和友好性。在机械设计和制造时,大都是选择模块化的方式进行,提高自身的柔性,它的优点重点就在于它的良好性能和安全性能,而且还可以降低能源的消耗,不具有污染危害,能够很好的对资源进行回收。 3.2机械制造的敏捷化机械制造的敏捷化主要是以企业的信誉度和竞争力为首要条件,通过构成的虚拟公司,进行分工合作,大大提升了企业的整体竞争能力,对于用户提出的条件能够很快的做出应对措施。敏捷制造主要是为了达成较为迅速的反应能力,需要以虚拟制造的技术为核心部分,以虚拟制造技术为首要技术。敏捷制造属于现代机械集成制造技术的发展方向,是现代机械集成制造系统由信息集成发展向企业集成跨越的必经之路,敏捷制造的发展影响着现代集成制造系统的发展。 4结束语 机械制造的自动化技术选用机械制造自动化技术的实际应用水平,机械制造自动化技术是未来主要的发展形势,它不光在整个机械制造行业中有着较为显著的效果,对于国民经济发展也有着重要作用。所以,我们必须要具备完善的机械自动化技术水平,还要做到稳固中求发展的前进指标,有效的做好相关工作,创造出具有我们国家自己特色的一条机械自动化技术的生产道路。通过对实际生产过程的了解,加深对该项技术的重视,让我国机械制造业的发展做到与时代共进。 作者:郭建光单位:神华神东煤炭集团生产服务中心 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化教学改革 1建立与专业培养目标相适应的实践教学体系 实践教学的主要目标是培养学生的技术应用能力,在教学计划中占有相当大的比重。为了培养过硬的岗位技能,必须改变实践教学过分依附于理论教学的状况,建立相对独立的实践性教学体系。在本专业的具体改革措施中,按照理论够用、实践过硬、发展持续、由易到难、少讲多练、边讲边练的原则对实践性教学进行了大幅度的调整。 2教学改革举措 2.1人才培养方案的制定本专业坚持“以职业岗位需求为导向、以职业能力培养为中心”的教育理念,改革原有的人才培养模式,全面实施工学结合、校企合作、顶岗实习的“五共同”人才培养模式。通过企业调研,明确毕业生就业岗位(群)应具备的知识与能力结构和专业人才培养目标,通过专业建设指导委员会、企业专家与专业教师共同研讨,构建专业课程体系,开发与设计工学结合的“六阶段、八学期”人才培养方案。 2.2课程体系与教学内容的改革本专业坚持以社会需求为导向、以人才培养为目标,通过深入企业调研、分析人才需求状况,形成毕业生就业岗位群典型工作任务及应具备的职业能力,并在企业专家的全程参与下,不断深化工学结合课程体系与教学内容的改革。 2.2.1开发以职业能力培养为主线的课程体系坚持以职业能力与综合素质培养为核心,构建专业人才的知识、能力和素质结构;以职业岗位(群)人才需求为目标,融合职业资格标准与行业、企业标准,建立以职业能力培养为主线的工学结合课程体系。利用任务驱动、项目教学等教学方法,把职业能力和岗位能力培养渗透到课程体系中,充分发挥“教、学、做”一体化教学平台的教学功能,做到“做中学,学中做,边学、边做、边修正”。 2.2.2教学内容的改革本专业按照企业对人才的要求,适时修订人才培养方案、重构课程体系,并建设起配套的课程教学标准和实验、实训标准。在教学内容选取和培养要求上,突出理论够用、实践过硬,彻底摆脱学科型教育的影子,重点强调培养学生解决生产实际问题的能力、可持续发展的能力和职业素质的提高。专业重视教学资源建设,按照教、学、做一体化要求,组织编写《机械制造工艺与夹具》、《金属切削加工方法与设备》、《机械CAD/CAM》、《液压与气动技术》、《公差配合与测量技术》等5门核心课程教材,并能组织自编实验、实训指导书;同时,优秀电子教案、课件、视频以及多媒体教室的建设已基本满足教学需要。 2.3教学方法和手段的改革本专业针对以职业能力培养为主线的课程体系的改革情况,积极广泛开展教学方法与手段的改革,按照咨询———决策———计划———实施———检查———评价的工作过程六步法设计课程教学内容,并在其中灵活的运用各种先进的教学方法,如项目教学法、案例教学法、现场教学法、小组合作法、讲练结合法、头脑风暴法等,全面推进课程的开发与实施工作,实现“教学做一体化“的教学模式。 本次教学改革力度大,变化多,操作性强,但是通过本次教改,提高了教学水平,培养了大批专门人次,学生的技术应用能力也得到了提高。 作者:张桂霞单位:包头职业技术学院 机械制造与自动化论文:标准化机械制造与自动化研究 摘要:本文介绍了标准化机械制造与自动化的发展现状,并探讨了机械制造与自动化的应用,提出了机械制造与自动化的未来发展方向。 关键词:机械制造;自动化;技术 近年来,机械制造的应用范围逐渐扩大。而机械制造通过与自动化生产技术相结合,在工业生产中发挥了重要的作用,有效的解决了机械生产过程中遇到的问题。与此同时科学技术的发展,也使得机械制造加强了与自动化技术的结合应用,更好的促进了企业的生产。面对激烈的市场竞争,需要加强对机械制造与自动化应用的研究,才能促进机械制造行业持续高效的发展。 1机械制造与自动化的发展现状 机械制造在我国被应用到各行各业中,机械制造的历史可以追溯到上个世纪20年代[1]。随着时代的发展,机械制造也得到了发展,并通过与先进的技术结合发展,实现了机械制造自动化技术的应用与发展。但从机械制造业的实际发展情况来看,与发达国家相比,还存在着一定的距离。首先是在自动化技术方面存在着差距,从一些发达国家的自动化技术来看,其技术较为先进,使用范围较广,许多的发达国家还实现了自动化、机械制造智能化的发展,而我国的自动化技术还处在发展阶段,只有少数的企业应用了这一技术。而且发达国家在工艺制造上也有突出的发展,包括精密的技术加工、激光技术等,但在我国还没有普及,这些技术还有待去研究。其次是在机械制造的管理方面,发达国家多采用的是应用计算机进行管理,而且随着科技的进步,其机械自动化技术也在不断的更新发展。一些西方国家还推出了先进的管理思想,比如说准时生产、合并加工的思想等。而在我国还没有出现这种思想,机械制造的管理上还处于摸索的状态,很少有企业应用计算机的管理模式,这也使得我国在这一方面的管理水平相对落后。 2机械制造与自动化的应用 2.1机械制造与信息自动化的应用。信息自动化在机械制造中的应用通常是由计算机的辅助设计来构成的,计算机的辅助设计概括起来将就是应用计算机的设计软件进行机械部件的构造,通过计算机的设计使得机械制造的产品更能达到标准;利用计算机的工艺技术来优化产品的工艺[2]。构建相应的数据库,对一些在生产中的数据进行整合管理。2.2检测自动化与机械制造的结合。检测自动化就是指将之前按照相关技术要求设计的机械配件,进行检测、验收,通过这样的检测自动化方式,构建机械制造自动化生产的工作流程,使得机械制造出的产品质量有所保障,也提高了生产效率[3]。相比之前较为复杂的人工检测方式,这种自动化的检测系统更减少了人力资源,避免了人工操作的误差,保障了产品的质量,缩小了生产成本,提高了企业的经济效益。2.3生产自动化与机械制造的结合。生产自动化与机械制造的有机结合,可以实现生产过程中机械配件的装置,这也是生产自动化的突出发展优势。在生产自动化系统中通过自动、可循环的形式,实现企业生产的连续性,减少了人为操作的失误,还节约了劳动力,改善了生产操作人员的工作环境,提高了生产效率。 3机械制造自动化的未来发展前景 3.1机械制造的集成化发展方向。机械制造自动化在未来的发展方向上,主要是构建集成化的发展模式,集成化的系统将促进企业的生产与发展[4]。集成化的系统模式是由各类工程信息、自动化的分系统等构成的,主要表现在计算机的工程分析、设计上形成技术信息的子系统;在财务、人事等方面形成了管理信息的子系统;在计算机的检验、装配、质量检测上又形成了一个分系统,机械制造自动化将对这些分系统进行集中统一的管理,创造机械制造自动化的新发展方向。3.2智能化的机械制造发展方向。在机械制造生产过程中,应多投入智能化的发展项目,这也就使得机械制造自动化朝着智能化的方向发展。智能化的发展方向主要强调的是通过一些判断、推理等形式,构造智能化的发展载体,而智能化的机械制造多注重安全与节约性发展,大大减少了生产中的污染物,节约了资源,实现了资源的可循环利用性。智能化的机械制造对于操作人员来说,操作起了更加方便、快捷,提高了工作效率,也提高了生产企业自身的竞争力。3.3机械制造自动化的虚拟性模式。虚拟性的机械制造自动化主要包括互联网技术、多媒体技术等,其主要是以仿真模拟技术为主,通过多个知识方面构建综合的机械制造系统。虚拟性在未来机械制造与自动化的应用过程中,主要是通过计算机技术对机械制造与自动化进行模拟,并对其得到的数据进行分析,来应对可能会出现的问题,在生产过程中采取相应的措施,提高生产产品的合格率[5]。通过这种虚拟化的机械制造发展模式,能够降低产品成本,从而提高企业综合实力。 4结语 现如今,在科学技术的迅猛发展下,机械制造与自动化技术得到了很大程度的提高,通过机械制造与自动化技术的相结合发展,不仅使生产企业提高了生产效率,保障了产品质量,也促进了企业机械生产的顺利发展。 作者:尚四青 单位:新乡市科学技术情报研究所 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化节能设计理念研究 摘要:能源的大量消耗,意味着不可再生资源的消失。这些资源的损失,不仅会让国家的持续生产力遭到制约。与此同时,不可再生资源物质的使用,也会排放大量碳化物,影响大气环境,而一些硫化物的释放,也会造成环境污染的问题。故而,在当前背景下,应当有效结合环保和资源消耗需求,合理选择节能手段,构建的完善的机械制造与自动化管理体系。因此,文章在节能设计需求下,对相关领域进行调节。 关键词:机械制造;自动化;节能设计 21世纪后,人类对于环境的可持续性有了全新的认识。节能、环保理念被反复提出,也得到了政府的认可和支持。但是,从当前人类的环境来看,重大污染问题不断发生,不断的升级,节能需求的实现迫在眉睫。因此,文章以节能为基础,提出机械制造与自动化的节能设计理念,希望能够在该领域提出切实可行的建议,也为我国的节能、环保之路略尽绵力。 1机械制造及其自动化的发展 1.1当下发展状况 机械制造业及其自动化是我国目前工业发展的重要支柱,该领域在我国的发展,已经达到较高的水平。但从一些调查数据来看,该技术在国内的生产效率,却遇到了瓶颈。换言之,就是技术生产力已经达到极致,新型技术仍旧没有引入,工艺也处于亟待优化阶段。而处于这样的时期,意味着我国已经进入到“不进则退”的境遇。该背景下,若无法短时间内采用先进的技术,便必须进行生产工艺和各环节的逐步优化,只有这样才能够保证持续生产力的提升。否则我国机械制造及自动化领域,将可能被发达国家快速拉开更大的距离。 1.2发展趋势及主流技术 随着全球经济一体化的实现,先进技术得到了有效的沟通和交互。将当前需求结合发展模式来看,机械制造及自动化,主要呈现出四大趋势:①高度信息化管理。以信息技术替代传统人力,实现高效的、灵活的管理模式,从而最大化实现成本的节约;②微电子化发展。不断降低生产元器件体积,对空间成本进行有效的压缩。微电子是机械制造业实现高效率机电一体化的管理的根本,同时也是当前背景下,提升生产效率的关键模式;③实现节能生产模式。节能可以压缩生产成本,深度控制原材料的损耗。同时,实现环保的机械制造,基于以绿色为主题的环保理念的要求,势必能够有效促进生产产品的销售;④智能化。基于信息技术对生产自动管理,替代人力对生产的干预,从而实现高效率的生产。从技术层面来看,机械制造及其自动化,当前主要采取的技术模式如下:①数字化技术。数字化同样是以信息化为基础,不过较比于前文所述,当前采取的技术模式还未实现理想化。数字化可以实现参数控制,从而实现管理的优化;②机电一体化技术。进行集成化管理,较大程度上优化资源,实现单载体多模块的应用;③节能环保技术。该技术已经提出便得到领域的广泛认可,其优势在于通过降低能耗节约成本。而且节能环保技术是一种多环节优化的总称,可以作用在各个生产环节上。 2节能设计的特点 文章所探讨的节能设计,并非当前意识上的节能环保设计。但建立在其基础上。可以理解为构建以节能环保技术为基础,提出新型技术模式和管理理念,最大化实现机械制造及其自动化的管理优化。节能设计的特点分析如下: 2.1环保、低公害、清洁 环保是人类进入21世纪的一大议题。严格意义上来讲,只有环保的机械生产,才是符合现代人类发展需求的模式。因此,节能设计中必须要考虑环保、低公害,并尽可能使用清洁能源,减少空气污染等环境污染问题。事实上,机械制造的环保,主要取决于能源的使用和生产废料的处理。如果能够尽可能的使用清洁能源,如乙醇等,便会大幅度降低环境污染。而对于生产废料的处理,当前较为有效的方式,无疑是实现材料的循环使用性。由此既保证的环境污染程度的降低,同时也能够节约生产成本。 2.2使用环保型材料 环保型材料主要包括以下几种:①材质自身的环保,即使成为生产废料,也不会对环境构成污染影响;②材质的重复性价值较高,可以回收利用。可回收材料无论环保性,还是成本控制,都有着较为明显的优势;③可再生资源。事实上,大部分可再生资源大多都包含上述两项的优势。不过,从其本身的资源保护和消耗、以及人类可持续发展观的角度上来看,可再生资源的利用价值,显然要高于不可再生资源。 2.3合理的制作工艺流程 优化工艺流程可以:①减少生产环节,降低能源消耗,实现不可再生资源的节约;②采取工艺升级,例如锻压改为温压,从而直接实现节能需求;③降低原料的成本损耗,从工艺上优化生产。事实上,工艺优化是自人类生产加工领域出现以来,一直追求的完善生产模式。而随着技术的不断进步,相信工艺流程的管理将得到较大的提升和优化。 3结束语 随着我国机械制造与自动化的不断提升,其自身发展及对环境的影响,也得到了越来越多的重视。而节能作为人类发展的必要途径,在该领域不仅关系到生产成本的管控,也与环境保护息息相关。因此,文章从节能角度出发,探讨其在该领域的具体方式方法,希望能够借此对机械制造与自动化的发展,提供些许可行的建议。 作者:喻待红 单位:邵阳学院 机械制造与自动化论文:机械制造自动化技术特点与趋势 【摘要】经济的发展带动着我国机械行业不断拓展更新,其自动化程度也在不断加强,如何针对机械自动化技术的特点进行更好的应用,如何让其发挥更大的优势,开始被人们所关注。本文对机械制造自动化技术特点进行分析,并对其未来发展趋势进行探究。 【关键词】机械制造;自动化技术;发展趋势 经济的发展带动着社会不断进步,社会的发展也推动者机械化广泛应用于各个领域和行业。科学技术转化为生产力已经成为机械制造业未来发展的必然趋势。对机械制造自动化技术特点进行研究能够有效提升机械制造自动化的推进,实现其对社会的优势,加大对社会的贡献,也是一个企业想要在市场竞争中获得生存与发展空间的最佳途径。机械制造行业必须要对其自动化技术进行深入分析,在此基础上对其未来发展趋势进行预测与评估,从而决定自身企业的走向与发展重点,不断提升产品的质量。 一、机械制造自动化技术特点 机械制造自动化技术是在之前的传统技术基础上发展而来的,但是,其与传统技术也不尽相同,具有比传统技术更具优势的特点,也具有自身的特色。其自动化技术的特点表现如下。 (一)具有综合化特点 机械制造自动化技术相比较传统技术,综合化特点更为显著。其不仅在提高产品的使用率方面得到了提升,同时在运用机械进行产品加工之前的调查、产品加工之后的服务方面得到了提升,其自动化已经贯穿于产品生产的全过程,达到调查、生产、供销、服务一体化的水平,为企业的发展提供了更为广阔的空间。 (二)具有系统化的特点 机械制造自动化建立在计算机信息网络的应用基础上而产生的,其将计算机技术、感应技术、自动化技术相融合,让各项技术均结合在一个系统中,从而通过系统的控制达到所需要完成的目标,其系统化的特点非常明显。机械制造自动化需要高科技信息技术为支撑点,同时结合传统生产制造技术,将两者在系统中进行优化,提高其在实践操作中的性能。 (三)具有一体化的特点 企业在面临市场激烈的竞争的情况下,想要获得更大的生存和发展优势,仅仅提高自身的生产效率只是一个方面,其同样要对自身的业务空间进行拓展,形成产、供、销、售后一体化的经营模式。机械制造自动化则可以对此问题进行有效解决,让企业所涉及的经营范围更加广泛。同时,机械制造自动化还能够对产品质量进行自我监督与控制,在系统应用的范围内进行综合管理,保证了企业时间成本的节约,产品质量的有效控制,资金成本的压缩三方面的有机结合。 二、机械制造自动化技术的发展趋势 企业要进行发展,对于新技术的应用必不可少,同样对于技术的未来发展方向需要进行准确掌控,从而决定自身企业的发展沿着市场的需求前进,保证企业的发展适应人们的需要。因此,对机械制造自动化技术的发展趋势进行有效评估就成为必须。只有对其发展趋势进行正确的分析,才能让企业获得更为有利的发展地位。 (一)智能化与自动化相融合 智能化与自动化已经成为很多行业的未来发展方向,对于机械自动化方面也同样如此,其也是机械自动化的未来发展趋势之一。目前,机械制造行业也在系统中不断融入更加智能的操作,更加方便快捷的运行方式,使其操作更加自动化,能够极大的节约人力成本的投入。比如,建立人机之间的互动模式,增加人机之间的对话操作,在系统可操作的基础上,建立人类思想指令操作模式,让机械能够依照人的意志进行设备运行。并且,机械自动化还建立了自检模式,在出现问题的时候,能够自动停止运行或者自动进入检修系统。随着科技学技术的进步,多核CPU、高频CPU以及RICS芯片也被应用到系统中,将智能化操作上升到一个更高的层次,让其为人类提供更好的服务。 (二)多媒体的综合运用 多媒体与机械制造自动化的结合也将会成为其未来发展的重要趋势。当前情况下,多媒体的应用已经越来越广泛,甚至成为很多企业发展的重要技术手段,将多媒体应用到机械制造自动化中,能够让人们更加形象、直观地看到机械操作的全过程,对于产品质量的控制能够起到很大的帮助作用。多媒体与机械制造的结合是将通信技术、计算机技术以及声像技术有机结合在一起,通过显示屏幕将技术操作的过程进行展示,并配以相应的声音、图像的内容信息,让整个产品制造过程更加具有可控性。多媒体与机械制造自动化的结合能够极大的节省人力成本的支出,给企业的发展创造更加低的成本条件,实现企业的效率最大化,这不仅是各个企业所希望看到的,同样也是各个企业所必然需要的,将会受到企业极大的欢迎。 (三)低碳节能发展趋势 随着国家所提倡的低碳节能概念的提出,各行各业都在寻找积极有效的方法促进低碳节能社会的实现。机械制造行业同样需要对低碳节能社会的发展贡献一份力量,促进我国自然环境的可持续发展,保证我国经济环境与自然环境的和谐共处。机械制造自动化强调运用更加低消耗的材料进行生产,强调在技术应用的基础上追求低损耗高产出,建立绿色的发展环境。同时,机械制造自动化对生产工艺也提出了新的要求,建立从产品生产、包装以及销售、服务等各个环节的绿色发展,建立一系列的绿色发展模式,为构建和谐的生态环境提供基础,进行创新研究。并且,机械制造自动化还对产品的回收利用寻找新出路,增加废旧产品回收力度,从最大程度上实现资源利用的最大化,实现资源的最优配置。 三、结语 经济的快速发展需要机械制造行业的推动,机械制造行业的推动需要自动化的应用,这是经济迅速发展的需求,也是进行机械制造行业改革的关键,更是企业得以生存发展的基础和技术要求。只有加大对机械制造自动化的研究力度,不断推进其精密化与自动化的发展进程,才能让其与世界先进技术接轨,才能让我国的机械制造产业做到高效,让我国的机械产品质量得到提升,保证我国处于世界先进水平的行列。 作者:杨昌博 单位:邵阳学院机械与能源系 机械制造与自动化论文:高职机械制造与自动化专业教学创新探讨 一、职高职院校机械制造与自动化专业教学现状 (一)课程设置不合理 应试教育的影响下,我国高职机械制造相关专业存在明显的重理论、轻实践的问题。在课程设置上,基础课程远大于实训课程。在课程内容选择上,不能与先进的技术相结合,教学内容无法满足社会和企业的需求。同时,内容设置上抄袭现象明显,重点不明确,与高职院校的发展特点与发展目标不符。 (二)教学方法单一 教师在高职机械教学过程中依然占据主导地位,枯燥的讲解方式严重影响了学生的主观能动性发挥。在课堂中教师无法与学生之间建立有效的联系,学生的主动学习意识较差。当前,高职学生存在明显的教学理念缺失、学习热情不高且创新能力差等特点。高职院校肩负着为社会输送实践人才的重任,但单一的教学方法使得其效果远远低于教学计划要求。 (三)实践教学内容不足 基于高职院校教育的教学特点,应增加校内实训基地,并实现校企合作等方式。但具体的运作中,受到观念、资金投入等影响,实践教学效果不佳或者无法实现。一些院校教学设备不足,仅采用教师示范、学生模仿的方式,机械制造教学效率低下,其带来的主要问题在于学生的动手能力差,进入社会后无法获得企业认可,对其生活和工作造成消极影响。 二、高职机械制造与自动化专业教学措施 (一)优化课程设置,做到教学重点突出 高职教育工作者应将培养学生的实践能力为教学目标,基于此应对现有的教学课程进行调整。增加实践教学内容,根据企业的需求制定岗位体制的教学内容,促进教学的高效化。另外,高职科研教师应与企业联系,建立学校与企业之间的平台,对学生的表现进行及时反馈。在对学生的考核中,要重视全面的考核方式,重视实践对学生的影响。另外,还应针对学生的特点和专业的不同进行有针对性的课程设置,满足学生的个性需求,以满足社会对人才的需求。 (二)致力于机械制造教学创新,激发学生的积极性 素质教育要求高职机械制造进行全面调整。在完成教学任务的同时,要致力于激发学生的主观能动性,活跃课堂气氛。创新能力无论是对于教学还是对于学生来说都具有十分重要的影响,通过教学课堂方式的具体化、生动化和形象化,可使学生参与到教学中,使学生掌握更多的知识和技能。另外,针对机械课程的特点,还可开展课题教学,在教学中教师可组织学生通过小组合作等方式完成课题任务,在任务完成过程中,要能合理分配任务,并鼓励学生自由发挥,从而确保学生创新思维的养成。相互合作过程也是对企业的模拟过程,从而使学生能够适应学校的需求。 (三)建设教学实验室,强化专业教学实际效果 针对目前高职院校实验室不足的现状,相关部门应加大对高职机械制造的投资力度。购进足够的试验设施和实训设施,为学生提供必要的保障。高职院校在发展过程中,专业技能提高是学校对学习者的基本要求。从根本上讲,要提高机械制造的教学效率,就要正视实验室建设与设计问题,确保其完善性和充足性才能满足现代社会的需求。高职院校还应与时俱进,不断的研发新工艺,引进新设备。为满足每个学生的需求,还应在校内建立专业的平台,安排学生进入企业进行顶岗实习,使学生能够充分感受到企业的需求。在不同的岗位实习中,学生的能力得以提高,其对自身的了解更加深刻,因此有助于高职院校制定更加合理的教学评价体系,明确教学目标。也帮助学生树立正确的教学目标,从而共同完成高职机械制造教育教学的目标,促进我国工业的可持续发展。目前,企业在顶岗实习过程中,还存在一定的问题,如学生无法满足企业的需求,教师的安排存在偏差等。要解决这一问题,需要高职院校树立正确的教学理念,完成以实践为主的教学目标。 三、总结 总之,我国高职专业机械制造教学应坚持贯彻以就业为导向的教学目标。针对高职教学中存在的大量问题,应建立合理的教学目标,丰富教学方法,同时建立合理的教学考核机制,促进机械专业产业机构的完善。凸显高职院校的独特优势,为社会和企业输送大量的专业人才,促进社会的稳定发展。 作者:吴小柳 单位:海南师范大学 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化对接问题的探讨 一、中高职院校机制专业课程体系衔接现状 中职的专业技能课是针对机床的种类开设的,如开设铣工工艺、车工工艺、数控加工基础等课程,只针对某一机床的操作而展开技能课程,学习起来缺少系统性,而高等职业教育不是针对某个机床进行技能课的开设,而是针对某个岗位需要的能力开展教学的,如车间普通机床操作员,高等职业教育需要开设金属切削加工及设备、液压与气压传动、机电设备安装与调试、车间班组长管理技术、机械加工实习、机械零件工艺实训、拆装实训、机床夹具拆装实训等课程来实现车间普通机床操作员所需要的技能,从而满足教学目标。从中我们不难看出,中职的专业技能课设置是根据某个机床操作,而高职的专业技能课是根据工作岗位,所以二者课程衔接错位。 在中等职业教育中,由于文化基础课程占的学时比例比较多,所以专业课程的学时比例相对高等职业教育较少,导致中职专业课开设的门数也相对较少,同专业的课程,中职没有开设,只有在高职开设,课程的衔接不对称。 二、实现中高职院校机制专业课程对接前提 1.中高职院校机制专业人才培养目标对接 据中、高等职业教育在培养目标和规格上的共性和都具有职业性、实用性、技能性等特点,培养目标主要从行业的职业岗位不同要求及相应规范中去确定,从而实现人才培养目标的对接,最终实现中等职业学校的毕业生继续到高等职业院校学习,实现技术型人才向高端技能型人才的转变。 2.中高职院校机制专业教学模式对接 在传统的中高职教学中,普遍采取理论和实践相分离的教学方式,即学生先去学习理论知识课程,当课程学习结束之后,进行实践技能的训练,这种教学容易导致理论和实践脱节,学生的理论知识和实践技能并没有融合。目前,高职的教学正在进行改革探索,在这改革过程中取得了一定的成果,尤其是理实一体化的教学模式,采用这种教学模式,学生的职业技能可以大幅度的提高,所以要想实现中高职院校教学模式的对接,必须采用一个合理可行的教学模式。 3.中高职院校机制专业职业资格证书对接 分段完成职业技能培训,中职阶段进行初级培训,获得初级车工、铣工等职业资格证书,高职阶段进行中级、高级培训,获得中高级车工、铣工、数控车工等职业资格证书,从而实现职业资格证书的对接。 三、中高职院校机制专业课程对接研究 1.中高职院校和企业共同参与,定制课程体系 中高职院校的专业教师和行业企业技术人才全程参与中、高职衔接专业的人才培养方案的制定,共同探讨企业对专业人才的需求,就业岗位和在中、高职两个阶段应具备知识、能力和素质结构,构建课程体系,确定教学内容。 2.中高职院校和企业共同参与,共同制定课程标准 中高职院校和企业合作制定相互衔接的课程标准,确定科学合理的教学顺序和实施路线,避免中、高职课程内容的重复,拓宽和加深课程内容,真正实现课程内容衔接的连续性、逻辑性和整合性。 3.中高职院校和企业共同参与,共同选择课程内容 中高职院校和企业共同参与根据行业标准、职业标准和企业标准选择课程内容,这样可以避免课程内容选择的重复性,同时在中职阶段讲授专业基本理论内容和一定的机床操作技能,而高职阶段虽然课程名称一样,但是内容完全不一样,高职阶段的课程是以典型工作任务为导向,培养学生专业能力、方法能力和社会能力,这样中高职课程并没有重复,也不会出现空缺,真正的实现了课程的对接,如在中职学校学完《机械制图》、《机械基础》、《公差配合与测量》等课程基本理论后,在高职以典型工作任务为导向继续强化学习《工程制图与CAD》、《机械设计与应用》、《互换性与测量技术》等课程。还有根据职业资格证书要求,在高职教育中安排专业拓展课,学生可以根据获得的职业证书等级来选修拓展课,通过职业证书带动了课程的衔接。 总之,课程对接是一个系统化的工程,只要实现中高职机械专业无缝的衔接,才能够培养出符合社会需要的高素质、高技能型人才,从而实现我国装备制造业的飞速发展,随着科学技术的突飞猛进,未来的中高职课程对接的路还有很长,亟待解决的问题也有很多,我们还将不断的探索走出一条符合企业、学生和家长满意的人才培养道路。 本文作者:杨海峰徐玉海张玉兰工作单位:哈尔滨职业技术学院
智能汽车论文:CES 2017,智能汽车有哪些亮点 2017年CES展会已经结束,在本届CES上,除了遍地开花的虚拟现实技术以外,智能汽车可谓是赚足了眼球,今年共有500多家汽车技术厂商参加CES,这也让这届CES看起来像是“车展”。今年的CES除了传统的汽车厂商展现了很多奇妙的汽车“黑科技”,多家互联网厂商也在展会上展示了自家的智能汽车和解决方案,同时还有许多科技公司也开始涉足智能汽车领域。可以看出,随着汽车技术的进步,“智能汽车”已经不再是纸上谈兵,正开始走入我们的生活。 硬件企业抢滩登陆智能汽车市场 智能汽车的发展离不开硬件企业的支持。硬件企业对于智能汽车的发展也最为敏感,因为作为汽车集成的最上游企业,这些硬件企业的产品功能决定着整车的功能体现。所以在本届CES展会上,我们看到了众多的硬件企业参与其中,诸如BOSE、恩智浦半导体、英特尔、英伟达等,这些企业通过与车企联姻,不断打造各种新颖的汽车的功能。 博士公司(Bose):作为一家知名的音频设备厂商,Bose也开始努力和“智能汽车”扯上关系。在本届CES上,Bose展示了一款概念汽车座椅。 这是一套名为Bose Ride的概念系统,可以有效将路面震动、颠簸等大部分不规律移动过滤,大大提升了乘坐舒适度。在最新的Bose Ride概念系统上,Bose将之前卡车座椅上的单轴避震升级为多轴避震,大幅提高了舒适性。不仅如此,现在Bose Ride系统还集成有各种多媒体娱乐系统,无论是比赛、电影、音乐还是聊天都能提供最好的感受。 恩智浦半导体(NXP Semiconductors):总部位于荷兰埃因霍温的恩智浦是全球前十大半导体公司之一,不仅在汽车半导体市场独占鳌头,在工业半导体市场也位居前七之列。恩智浦半导体展示了通过汽车之间(V2V)和汽车与周围基础设施之间(V2I)的安全通信,得以改善道路安全性和交通流量的技术。用例将包括碰撞警报、智能交通灯和道路交叉口易受伤道路使用者检测。这一切均以恩智浦的汽车RoadLINK产品为基础。恩智浦现在与Delphi(德尔福)和Savari开展车载与路边单元方面的合作。 艾尔维(IAV):在全球拥有约5700名员工,是汽车工业处于领先地位的汽车工程合作伙伴。艾尔维展示了高度自动化驾驶技术,主要是动力系统和电子控制系统。艾尔维的自动驾驶系统可作为努力缓解城市拥堵和减少相关污染的主要方案之一,其高度自动化驾驶汽车能够与基础设施、行人和Microsoft Azure Cloud实现连接,从而使汽车能在所处环境中自动且安全地做出反应。 德尔福(DELPHI):德尔福与Mobileye在2017CES展会上大秀车技。德尔福是全球最大的汽车线束系统制造厂商,而Mobileye也是汽车驾驶辅助系统的先驱,他们共同展示了中央传感定位与规划(CSLP)自动驾驶解决方案,并在复杂路段(包含信号不佳的隧道)跑上10km,这10km的演示路段包含了复杂的城市道路、高速公路以及信号不佳的隧道,被称为目前最高级别的自动驾驶公开路试。该套自动驾驶解决方案的一大改进在于它改善了车辆在隧道或信号不佳的路段的定位能力,即便汽车在丧失GPS信号与云端地图信号的糟糕环境下,CSLP自动驾驶系统依旧能确保10cm以内的定位精度。除此之外,其自由空间探测能引导车辆通过复杂的车道分叉或没有车道标线的区域。这套系统是首款可以立即使用、完全集成的自动驾驶解决方案,配备了行业领先的感知系统与计算平台,计划2019年投产。 英伟达(NVIDIA):在CES上,NVIDIA与奥迪联手展示了一辆能够自动驾驶的Q7,得益于该公司全新的 Xavier AI 车载超算,具备机器学习功能、自动巡航功能、精确定位、安全路线规划等。车子只需经过四天的“培训”即可上路。据悉,Xavier拥有512个GPU核心,一颗定制八核心处理器,以及一套全新的计算机视觉加速应用。另外,在CES会上NVIDIA还推出了最新的“人工智能辅助驾驶”软件助手,它能够采集来自传感器的稻荨⒏兄周边情况和即将发生的事情,以便为人工驾驶时提供额外的安全警示。英伟达还宣布与车内定位和导航产品及服务品牌TomTom、全球汽车零部件巨头采埃孚、汽车雷达及芯片供应商博世和汽车制造商奥迪达成合作。其中,英伟达与奥迪将共同打造由新芯片XAVIER驱动的奥迪Q7自动驾驶汽车,据悉预计于2020年上市。 英特尔(INTEL):在CES上了业界首款面向无人驾驶的GO智能驾驶5G车载通信平台,这个可扩展的从车到云的系统让汽车厂商可以在2020年5G网络普及前开发产品,还能够开发并测试各种使用场景。英特尔指出,5G能为无人驾驶汽车提供更快的传输速率、超低的延迟以及车辆间(V2V)的相互连接。此外,英特尔还在CES上宣布与宝马和Mobileye合作,于今年下半年推出约40辆自动驾驶汽车,并进行路测。 传统车企推陈出新 在今年的CES展会上,传统车企的展位比去年增加了约25%,并且也是本次CES参展商中的主力军。更有激进的车企,比方说克莱斯勒集团,更是放弃了紧接着CES举行的北美车展,选择在CES上其最新车型。而其他车企,基本上都毫无保留的展示了其最新的自动驾驶技术。 宝马(BMW):推出了概念车BMW i Inside Future。宝马在现有车型辅助驾驶的基础上,推出了整合宝马自动驾驶研发项目的最新宝马5系原型车,车载计算机可根据周围环境以及车辆位置将汽车自动保持在车道内行驶,实现自动驾驶。而其i Inside Future概念车,则展现了宝马在未来内装设计和技术的研究发展方向。此外,宝马还推出了HoloActive Touch虚拟触屏技术,通过反射原理在中控台位置投射出一块“悬浮”屏幕,驾驶者通过指尖“点击”虚拟屏幕来控制车辆。这套系统通过高敏感度的摄像头捕捉驾驶者指尖的动作。在超声波装置的配合下,客户的手指同时可以感受到轻微的压力,这就模拟了传统触控屏的体验,让操作更符合人们的习惯。 丰田(Toyota):推出了概念车CONCEPT-i。汽车制造商或者和我们都在思考着同一个问题,那就是如何让汽车拥有自己的“灵魂”。 TOYOTA Concept-i 外观设计非常科幻,大量的曲线让它显得与众不同。有意思的是,丰田为这辆车内置了一个名为 Yui 的人工智能,这个智能助手将会与驾驶员、乘客甚至汽车周围的人进行交互,利用中控面板和无处不在 LED 灯为人们提供信息。它能够让车内的AI的系统拥有“情绪表达”,能与你沟通的同时,增加车联网应用的丰富性。它还可利用传感器掌握司机的驾驶习惯和身体状况,实现车与人的情感交流。 本田(Honda):推出了本田概念电动车NeuV。NeuV搭载了日本软银(SoftBank)旗下云端 AI 技术研发公司所打造的“情感引擎”,它可以感知整体汽车的状况,并且和驾驶者做互动,比如当你超速的时候,它甚至会用尖叫声来提醒你。本田也表示,这款车型会牺牲一些实用性来提高它的智能价值,它的模样更像是定位给一人乘坐使用。丰田还提到,如果量产车无法在短期内时间的话,但至少这套AI系统可以安装在方向盘上,更好的与驾驶者沟通。 奥迪(Audi):奥迪则推出了交通灯辅助系统,其能够让主板通过LTE 4G网络与交通信号灯相连,交通灯信息将会传递到车上,车辆仪表盘信息由此能显示交通状态、红灯剩余时间等。此外,全新的交通信号灯辅助系统还能与车载导航、自动启停等功能结合,特别是根据红灯绿灯而运作的自动启停系统,并可根据红灯等待时间自动调整最优行驶路线,在一定程度上降低了城市拥堵与污染。此外,奥迪通过与英伟达、百度的合作关系,展示了自己坚实地步伐。凭借小巧的Xavier人工智能超级计算机、能看懂面相的AI Co-Pilot辅助驾驶员驾驶的深度神经网络、全新NVIDIA 人工智能汽车平台(AI Car Computing Platform),奥迪计划在2020年实现自动驾驶商用化。 福特(Ford):展示了第二代Fusion混动自动驾驶测试车,该车型也被认为是最接近量产的自动驾驶车型,也是福特耗时近3年的最新研究成果。第二代自动驾驶系统新增了激光雷达,可探测更广更远的范围;配置了更加灵敏的传感器,但数量由原来的四个减少至现在的两个;搭载了运算能力更高的中央计算机。不过,就算是最接近量产,按照福特的计划来看,也得等到2021年才能实现。 现代(Hyundai):展示了IONIQ无人驾驶汽车的设计理念。目前几乎所有的车企都有自己的自动驾驶研发计划,但要真正实现量产,成本问题是最不容忽视的环节之一。现代IONIQ无人驾驶汽车就是以此为出发点,采用更加简易的传感器系统,将成本降低,使无人驾驶可以更加亲民。现代IONiq是一款在基于极致混动技术的同时,打造更智能的自动驾驶车型。现代对于这辆车的打造已经经历了四年的时间,而在美国CES展出后,有可能将开始销售。 此外,现代还展示了一项与谷歌的合作关系,既通过谷歌Home智能音箱为其汽车增添语音控制命令。谷歌Home将被整合到现代的Blue link服务中,Blue link服务允许用户通过与之相连的智能手机、Apple Watch和Android Wear设备开启车门,发动汽车,调节车内温度。Google Home还能通过语音控制命令直接向现代汽车发送导航信息。未来用户能通过语音命令方便地使用电动汽车远程充电、远程上锁、调节温度和远程启动等功能。 北汽(Baicmotor):在本届CES上,北汽了智能汽车规划,其中主要包括智能驾驶、汽车智能网联以及智能座舱三大部分。为了实现智能汽车规划,北汽宣布将会在2020年前投资20亿元人民币;在2025年前投资50亿元人民币进行研究开发,以此获得更多自动驾驶方面的高新技术,比如高精度激光雷达HD LiDAR以及3D多摄像头探测技术等。而百度智能汽车事业部将作为其重要合作伙伴,提供Learning Map地图数据、百度汽车大脑、CarLife等技术和服务,并参与新技术的共同研发。 互联网企业继续“跨界”造车 CES 2017的展会表明,汽车的自动化与电气化已经渗透到汽车工业与汽车生活的每一个角落,互联网企业不再是看客,而是将汽车的世界、能源的世界、代码的世界关联在一起。互联网企业让机械与互联网成为密不可分的整体,而且还在创造新的进化领地。 法拉第未来(Faraday Future):乐视投资的法拉第未来(Faraday Future)量产电动车FF91。FF91将从2018年开始量产,售价大约在15万到20万美元之间。从性能上看,这款FF91的续航里程为700公里,最大马力1050马力(最大功率783千瓦),百公里时速加速时间为2.39秒。该车搭载了智能升降3D激光雷达,配备实现Level 4自动驾驶的关键技术,整车内置多达30个传感器,其中包括摄像头、雷达、超声波等等。开发团队称FF91不仅拥有成熟的自动泊车技术,而且具备目前市面上最强电力驱动系统,其开放充电系统可以用任何充电系统。 微软(Microsoft):渴至思讣铱萍脊司,包括德国运输技术公司IAV、2D/3D制图公司Esri和移动数据连接公司Cubic Telecom等,共同展示了自动化驾驶。微软主要展示的是Azure云产品。据悉,丰田、雷诺和日产等汽车厂商已广泛应用Azure云产品。从现场展示情况看,微软还能够基于V2X、雷达、摄像头以及激光雷达等传感器数据,实时分析交通状况和行人密度,以保障自动驾驶过程中司机的人身安全。 百度(Baidu):牵手北汽,在本次CES上了未来智能汽车规划方案,计划在2016~2017年量产具备自适应巡航、自动紧急刹车以及半自动泊车功能的车型(L1级别);2018~2019年实现量产L2级别自动驾驶汽车;2020~2025年间实现量产L3以及L4级别的自动驾驶汽车;2025年以后逐步实现L5级别自动驾驶汽车的研发和推出。“百度自己不会去做汽车,但是百度可以为每一辆汽车提供一个包含数据、技术、地图的百度大脑。如果说驾驶需要冷静的大脑和稳定的双手,那么自动驾驶则需要一颗更冷静的大脑和全面的技术。”百度公司总裁张亚勤说。 谷歌(Google):谷歌联合FCA(菲亚特-克莱斯勒集团)集团共同了一款自动驾驶车Waymo,新车基于克莱斯勒全新Pacifica混合动力版车型打造。Waymo在克莱斯勒全新Pacifica混合动力版车型的基础上新增了各种传感器,这些分别位于车顶、前后保险杠和前翼子板等位置的传感器能确保Waymo能获得周边完整的路况信息,以实现完全自动驾驶。早前,谷歌宣布将自动驾驶汽车项目分拆为一家单独的公司Waymo,寓意“A new way forward in mobility”(未来新的移动方式)。他们计划联合FCA集团在2017年初投放100辆自动驾驶车进行测试。有消息指出,Waymo预计将在短期内向公众提供无人驾驶服务,而不是向他们出售自动驾驶车。 从本届智能化汽车的发展方向来看,车与人关系的智能被提升到了新的高度,过去人对待汽车只是将其作为一个完成出行的机器,但未来,汽车与人的关系将越来越紧密,汽车将越来越“懂”人。此外,今年的展会更加清晰地表明,没有一家公司能包办智能汽车发展的所有环节。目前整个汽车行业都对智能汽车充满了期待,参与合作和竞争的既有传统车企,也有很多科技公司。不过,及时汽车“自动驾驶”不是什么难事,但是更大的问题是如何实现这项技术的规模化。在未来的CES展会上,我们会看到众多厂家在规模化上的解决方案,就是在被大众接受且足够安全的前提下,如何保证成本效益。 智能汽车论文:李斌:中国智能汽车的真正玩家 多次创业并对汽车产业了如指掌的他,终于找到了自己擅长并最想尝试的事:定义一个新的汽车时代。 有人说,做一个实干家而不是空想家,激情比聪明和天赋更重要。而创业邦“2016年度创业者”李斌的特点便是充满激情和干劲。 了解李斌的人说他有雄心壮志。虽然专业是社会学,但他同时辅修了计算机和法学两个学科。创业二十载,李斌没少“折腾”,履历虽不算丰富,但很成功。1996年还在北大读书时,李斌创办了自己的第一家公司“南极科技”,在美国租了几台服务器,帮助国内用户注册域名、租空间。1997年他参与创办了科文书业信息技术公司,担任总经理。2000年他创办易车网,2010年易车网赴美国上市,成为中国第一家海外上市的互联网公司。2014年11月他又创办了蔚来汽车,从事高性能智能电动汽车的研发,作为创始人兼董事长,李斌称他要做中国版的特斯拉。18个月后,蔚来汽车的第一款产品――EP9超跑在伦敦亮相。 一面初心,一面商业理性 “从1996年开始到现在,蔚来汽车是我第四次创业。”决定做蔚来汽车时,李斌对成功率的预判只有5%,然而他还是赌了一把。 每次爬山看到雪线上移都让李斌大为感慨。2014年2月,他在自家阳台上拍摄了一张天空照,灰蒙蒙一片,全是雾霾。“汽车突破了地理距离对人类的限制,意味着自由和美好,但拥堵、环境污染等问题,是不是(让我们)离这个目标有点远了?”这是李斌创办蔚来汽车的出发点。 回归商业理性,从互联网、用户的角度出发看汽车行业,他思考了一个问题,那就是:和用户交流的方式到底会怎样改变一个行业? 商业的基础存在于和用户交流的方式的变化中,或者说存在于信息管理系统以及管理方式的变化中。互联网给商业带来了进一步变化,移动互联网又再次让商业发生了很多变化,而这样的变化对汽车行业的影响同样很深远。 三个时代和6个定义 除了创业,李斌还以天使投资人的身份投出了摩拜单车、优信二手车等有商业大格局的创业公司。二十几年的社会洗礼带给李斌的是对行业更深刻的认知、对用户更深刻的理解。 创办蔚来汽车不是复制谁,李斌对汽车产业有自己独到的解析。他把汽车行业分成了三个时代:1.0汽车企业,包括今天所见的大部分汽车品牌,它们诞生在互联网出现之前;2.0汽车企业,如互联网时代出现的特斯拉;3.0汽车企业,即移动互联网时代的汽车公司。 “基于移动互联网连接用户和管理公司,各个产业比拼的是和用户的紧密度,是用户全程的体验。3.0汽车公司是蔚来汽车努力的方向。”李斌这样定位蔚来汽车。 他的回答都指向一个核心,那就是汽车行业的竞争是用户体验的竞争。 的确,移动互联网时代的创业公司讲情怀没用。对于电动汽车消费者而言,他们不会为环保买车,却愿意为更好的体验付账。从这个角度出发,智能化的电动汽车确实给了消费者一种可能去重新定义汽车的体验。 而蔚来汽车的商业模式将建立在六个体验基础之上:与忠诚用户分享利益,透明并由移动互联网驱动的服务,超越汽车的附加值,卓越品质与性能,可承受的入门价格,超越燃油车加油的加电体验。 回过头来从今天的角度去思考电动汽车时代,李斌还给出了一些答案:现今的互联网汽车公司不仅仅是有互联网思维的汽车公司,也不仅仅是能源的汽车公司,还是用软件定义的汽车公司。 李斌给人一种真实的感觉,那就是他已经对“用户体验”着了魔。他早已把蔚砥车看成是给用户带来生活方式的公司,拥有汽车乐趣的公司,不是简单的造车、提供出行工具,而是更多地从完全不一样的角度去看待这个行业可能发生的变化。 资金和风险 相比于乐视贾跃亭的“PPT造车”、资金链断裂等问题,李斌在造车上显然是在打一场有准备的仗。 蔚来汽车一出生就含着“金钥匙”,得到了全球投资人和投资机构的支持,其中包括李想、刘强东、腾讯、联想、顺为资本、红杉资本等,总计融资金额超6亿美元,投资人按照出资额认购各自的股份。 李斌对自己的融资能力非常自信:“如果我的钱有问题,那谁的钱没有问题?” 这也是李斌的聪明之处。他深知造车没钱不行,是真不行,所以在创办公司时他就有两点认识:第一,现在汽车公司的创业是全球性的竞争,所以需要有很多钱支持;第二,汽车是风险比较高的创业项目,竞争很惨烈。而他采取的策略是扩大朋友圈,让有共同愿景的企业、企业家和投资机构一起去创立公司。 蔚来汽车成立之前,雷军曾问李斌最大的挑战是什么,李斌谈道是对产品的想象是否能达到用户的期望,雷军却说,最大的挑战是团队融合。 被雷军提醒后,李斌在招人时特别注重对方的履历和做事方式,保证价值观一致。如今2年过去了,蔚来汽车公司聚集了来自40多个国家超过2000名的全球顶尖人才,在硅谷有车联网、智能驾驶、自动驾驶的研发团队,有来自思科全球的CTO,在伦敦有高性能的研发部门,在幕尼黑有来自宝马参与搭建的全球设计公司,在北京有软件部门,同时还包括合肥和江淮合作的电动汽车生产工厂基地等等。 今年11月21号,蔚来汽车在伦敦了旗下第一款产品――EP9纯电动跑车,在西方主流媒体得到了很高的评价:EP9在赛道上证明了自己是全世界跑得最快的车。 而李斌也证明了自己――充满激情和干劲,越战越勇。 智能汽车论文:电动汽车智能充电桩的设计与应用 摘 要对电动汽车而言,在配电网当中是一种随机、间歇且分布性的电力负荷,为了使人们使用的更为方便,充换电站应当在较短时间内完成充电,在这种情况下,定然会影响到配电网的工作。而在电动汽车发展过程中,充电设备的发展也有重要作用。作为常见的充电装置,电动汽车充换电交流充电桩会在电动汽车发展过程中产生巨大的作用。 【关键词】电动汽车 充换电装置 交流充电桩 影响 1 引言 在国家新能源战略当中,电动汽车的发展是一种重要方向,而在电动汽车发展进程中,电动汽车的建设和技术发展是一项重要环节。才茂凭借多年在电力技术、电力系统及储能技术方面的理解,并将V2G和储能技术作为前提,解决电动汽车充电站电气系统等方面的问题。这种方案不仅可以提供电动汽车电池的充换电,同时也能进行储能电站的拓展,展开智能、开放的管理,使拥有储能电站功能的充电站成为一项重要组成。 2 充电桩硬件电路设计 2.1 控制器硬件整体 在充电桩系统设计过程中,控制系统是非常重要的一项内容,电池管理系统的控制以及管理往往是通过C44B0X 微处理器展开操作,C44B0X 微处理器作用主要是针对上位机和控制器进行工作,在这个基础上还可以通过 CAN/LIN网络通讯以及动力电池组状态,对所产生的信息进行相关统计与采集,如图1所示。 在C44B0X 控制器系统控制过程中,使用的客户可以自助操作,更好的实现了卡内余额查询的程序设计,并且还赋予了用户监控的权限,另外在显示屏上还可以显示或者选择属于相应的展现模式,比如时间、充电量、余额等等。 时控制系统硬件包括控制电源电路、处理单元以及电能输出等内容。一部分是针对充放电控制的电路,包括信号采集电路、信号调理电路;另一部分则是微处理单元电路、电能输出控制单元电路、控制系统电源电路以及传统的 S3C44B0X 的外围电路,其中包括实现该系统所需要的 5V、3.3V、2.5V 电压转换的电源电路、液晶显示接口电路、NandFlash电路设计、NorFlash电路设计、声光报警电路等。 2.2 NandFlash电路设计 在充电桩控制系统之中,硬件部分有中央处理器的存在,调度中心则以实时操作系统为基础,其启动程序在FLASH ROM 当中进行存放。此外,控制系统还在NandFlash当中存放一系列的记录,比方说电压、电流及温度传感器等,进一步对数据和监控进行存放,从而能够使人机交互功能得以实现。 2.3 LCD 接口设计 本设计所选择的控制芯片 S3C44B0X 集成当中有显示器但愿的存在。可以进一步对相关液晶屏幕进行控制。LCD 驱动控制器可以将接口时序、行和列像素数、屏幕刷新率以及数据总线宽度进行编程与设置。LCD 控制器的外部接口信号有:帧同步信号 VFRAME、线同步脉冲信号 VLINE、像素时钟信号 VCLK和 LCD 驱动器的 AC 信号 VM 等。 2.4 交流充电桩控制导引电路设计 控制导引电路的作用有: (1)在充电之前确定借口之间的链接是否链接好了。 (2)做好供电功率和充电链接装置的登记工作,并做好详细登记。 (3)充电的过程中做好监测管理工作。 充电电缆可以让电动汽车和充电桩的连接过程中,实现相应的原理。在充电之前,对充电桩的控制装置进行详细的记录与监测,判断其电压值是否符合工作需要,并且确认充电桩各个接口之间的链接,并且可以通过 3 的 PWM 信号占空比来确认充电桩电流的最大值,在充电的过程中对其产生的数值进行详细的登记与记录,并且做好详细的检测与登记工作,确保整个充电过程安全进行。 2.5 能输出通断控制设计 从上述总结能够进一步了解到,在检测导引电路正电压减半状态两秒钟的时候,充电桩负荷开关处于闭合状态,开始供电;若回路中出现了任意断点,检测点处电压就会改变,充电桩立刻断开负荷的开关,充电过程中断。 3 结束语 本文对交流充电桩的共E你展开了分析,并对原理图进行了设计,之后介绍车载充电机等内容,结合系统需求和控制器设计硬件。电动汽车充电桩系统的任务是比较繁琐的,相对其他的程序显得尤为复杂,本研究只是对其进行了初步的探索,在研究过程中发现,一些问题还有缺陷存在,技术实现和理论基础也需要研究以及探讨。 作者单位 天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院 天津市 300222 智能汽车论文:人工智能下一站:无人驾驶汽车 无人驾驶的应用,会让人们的生活越来越美好和便捷,但是“无人驾驶”的发展障碍并非只有技术障碍,还有法律、道德等诸多非技术性鸿沟 无人驾驶汽车是人类使用机器为自己工作的更进一步发展,它的本质是人工智能将部分和大部分替代人的工作。如果将无人驾驶汽车作为一个时代的特征,那无疑将标志着人们进入人工智能的新时代。无人驾驶的应用,会让人们的生活越来越美好和便捷,但是“无人驾驶”的发展障碍并非只有技术障碍,还有法律、道德等诸多非技术性鸿沟。特别是无人驾驶技术在面对人类社会的多种不确定性场景该采取何种手段来保证车内乘客和车外人员的安全。只有汽车厂家通过解决技术问题和对伦理道德的权衡,才能从根本上提高无人驾驶汽车的应用状况。 现象 无人驾驶的生态系统正在形成 在过去的2016年,各大汽车企业都非常关注无人驾驶,可说2016年是无人驾驶的转折年。所以我们会看到,2016年几乎每个星期都会出现与无人驾驶汽车相关的重要新闻。比如大众、奥迪、奔驰、福特、丰田、沃尔沃、德尔福、英伟达、谷歌、BAT 等主流车企与互联网公司纷纷进军智能汽车领域,终极目标均指向无人驾驶。 作为一种智能汽车,也可以称之为轮式移动机器人,无人驾驶汽车主要依靠车内的以计算机系统来实现无人驾驶。由于该项技术门槛较高,研发集成度强,所以需要一种行业内形成无人驾驶的生态系统才会促进该行业的发展。由于网络技术、算法技术和硬件技术在无人驾驶领域都非常重要,所以在2016年,我们就看到互联网科技巨头们纷纷联合汽车制造商进行无人驾驶技术的合作和尝试。 如在2016年伊始,通用汽车就斥资10亿美元收购了无人驾驶技术创业公司Cruise Automation。2016年8月,Uber又花费6.8亿美元收购了刚刚成立8个月的无人驾驶卡车创业公司Otto。2016年秋天,发生了科技行业历史上规模第二大的并购――高通斥资390亿美元收购恩智浦。这笔收购背后的逻辑显而易见:高通需要进军无人驾驶汽车芯片市场,以便与英特尔所占据的汽车芯片市场互相对决。因为英特尔目前已经与Kia、现代(Hyundai)、BMW、劳斯莱斯(Rolls Royce)、Mini Cooper、InfiniTI、 Lexus、丰田(Toyota)、Daimler、Jaguar XF以及特斯拉(Tesla)等汽车制造商合作了。高通再不出手,就将被挤出无人驾驶汽车芯片市场。 谷歌作为一直走在无人驾驶汽车行业前沿的企业,2016年将无人驾驶汽车测试城市增加到4个。2016年12月,该公司还将其无人驾驶汽车项目剥离为独立公司Waymo,并归于母公司Alphabet旗下。该公司的汽车2016年自动行驶了100多万英里,获得了大量的行驶数据。 另外的行业内重要的应用进展来自无人驾驶出租车领域。Uber2016年秋天开始在匹兹堡和旧金山试验让客户乘坐无人驾驶沃尔沃专车。波士顿创业公司NuTonomy也开始在新加坡提供无人驾驶出租车。为了保证安全,这些汽车都配备了人类驾驶员,以便在发生故障时夺过车辆控制权。特斯拉则选择了更为大胆的举措,该公司2016年10月宣布,其所有车型都将配备全自动驾驶所需的硬件,今后只需开发软件即可。 在目前所有的汽车公司中,只有沃尔沃开始进入“高度自动驾驶”的实质性项目测试和商业化阶段,为加快无人驾驶相关技术研发和推广。目前沃尔沃与爱立信打造的 Sensus 智能操作系y已经开始规模化布局,Sensus 智能操作系统基于爱立信的云端服务,提供包括互联(Connect)、服务(Service)、娱乐(Entertain)、导航(Navi)、控制 (Control)在内的车载互联功能,以实现安全、便捷、智能、高效的车内外互联体验,旨在打造基于车联网、物联网和大数据的智能城市交通生态系统。 不同于国外车企以自主研发为主,中国汽车厂商多采取与国内科研院所、高校合作研发无人驾驶技术,其中已经开始相关研究工作的企业有一汽、上汽、北汽、奇瑞、长安等。其中,长安汽车智能化汽车“654”战略,计划到 2025 年建立起 1500 人的研发队伍,累计投入 130 亿元提升无人驾驶等智能汽车技术水平,并掌握全自动驾驶技术。 奇瑞汽车则与武汉大学合作开发无人驾驶技术。2016年1月, 亚太股份与奇瑞签署了《智能驾驶技术合作协议》。双方期望通过此次技术合作,进一步提升汽车智能驾驶技术的水平和应用能力,实现未来的市场扩张策略。 随着5G技术的加速普及、互联网巨头的快速推动,以及汽车智能化技术的成熟,无人驾驶汽车产业步伐将继续加速发展,有望在2020 年实现商业化。 背景 各国抢占无人驾驶市场先机 无人驾驶技术本身就是将汽车技术与IT技术相结合,即通过数量较多、敏感度较高的传感器和其他相关信息采集设备,在汽车行驶过程中收集大量数据,并对数据加以分析判断并发出正确指令,引导车辆向前行进或停止。 从2016年世界各国无人驾驶技术的发展来看,传统汽车巨头和互联网巨头都纷纷入局无人驾驶市场,技术突破和商业化进程远超市场预期。这主要还是因为各个国家都明白,从行业空间的角度来讲,无人驾驶是一座超级金矿。 越来越多的国家对开始出台细致的政策来推动该行业的发展。比如2016年1 月 15 日,美国联邦政府宣布,计划在未来10年拨款40亿美元,加速无人驾驶汽车的发展,希望减少交通事故死亡率和交通拥堵状况。2016年1月19日,联合国谈判相关人士表示,制定汽车国际规则的联合国机构已开始制定无人驾驶的安全法规。预计日本和德国将提出方案,关于高速公路的行驶法规最早将在2017年3月获得通过,成员国将遵照国际法规完善国内法。 同时,2016年1月29日,英国交通部也宣布,准许自动驾驶汽车在伦敦街头上路测试。从2016年7月起,“格林威治自动化交通环境项目”的第一辆自动驾驶车将在伦敦东南部的泰晤士河格林威治半岛的道路上试车。2016年2月,美国监管部门告知谷歌,根据美国联邦法律,谷歌无人驾驶汽车可以被视为“司机”,这是无人驾驶技术在世界范围内迈出的重要一步。 2016年10月,为在2021年之前实现高度或完全自动驾驶,中国了无人驾驶技术路线图。这是中国无人驾驶领域公布的首个技术标准,中国汽车工程协会的无人驾驶技术路线图长达450页,详细展示了2030年前中国汽车行业各领域的发展蓝图。该报告指出:“我们要尽快在智能网联汽车技术上达成共识。”报告制定了无人驾驶汽车发展的三个五年阶段需要达成的目标,力求高度或完全自动驾驶汽车在2021年到2025年能够上市。报告还指出,2026年到2030年,每辆车都应采用无人驾驶或辅助驾驶系统。 按照路线图内容,未来15年中国自动驾驶汽车的发展遵循以下节奏:至2020年,汽车产业规模达3000万辆,驾驶辅助/部分自动驾驶车辆市场占有率达到50%;至2025年,汽车产业规模达3500万辆,高度自动驾驶车辆市场占有率达到约15%;至2030年,汽车产业规模达3800万辆,完全自动驾驶车辆市场占有率接近10%。从整个路线图来看,在中国实现最高级别的无人驾驶智能汽车,还需要突破各项技术以及各种政策法规的限制。但是挑战也意味着机会,车企和互联网技术公司可以发挥的空间很大。 当然企业界的研发才是行业真正的动力。由于谷歌、百度等互联网巨头公司正在引领无人驾驶发展的潮流,给传统汽车发展相关技术带来了较大压力,特斯拉、奥迪、日产、沃尔沃、奔驰、丰田等厂商相继加快了研发步伐。 据了解,无人驾驶汽车从2016年到2025年是起步期,2025-2030年是发展期,2030年以后是高速发展期。基于自主环境感知的单项驾驶辅助功能(DA),大规模运用将于2017年实现;以自主环境感知为主,网联信息服务为辅的部分自动驾驶(PA)应用将于2018年实现;融合自车传感器和网联信息,可在复杂工况下的半自动驾驶(CA)将于2020年实现;在2025年以后可实现V2X协同控制,完成高度/完全自动驾驶功能(HA/FA),在2030年左右实现一定规模的产业化应用。 焦点 如何跨越“无人驾驶”非技术鸿沟 无人驾驶虽然给我们描绘了一幅美好的蓝图,但是想要真正变成现实,让它能够更安全、更稳定的在我们的身边行驶,还要面对非常多的挑战。 首先,从无人驾驶汽车技术来说,依然还需要不断的改进。因为只要是计算机系统,就会有出现错误的可能,但是对于无人驾驶汽车来说,一旦出现错误,很有可能带来的就是致命的后果,特斯拉2016年5月的事故就是一个很好的例子。因此厂商们需要不断的解决各种出现错误的潜在问题,将错误率降至最低。 此外,“无人驾驶”汽车的一个最大特点,就是车辆网络化、信息化程度极高,而这也对电脑系统的安全问题形成极大挑战。一旦遇到电脑程序错乱或者信息网络被入侵的情况,如何继续保证自身车辆以及周围其他车辆的行驶安全,这同样是未来急需解决的技术问题。 “无人驾驶”技术的一个更大难题,在于如何让汽车与行人之间进行交流和互动。毕竟,机械缺乏社会化的思维能力,比如,当有路人冲汽车挥手时,汽车无法确认这是让它停下来还是赶紧离开。“无人驾驶”汽车最难做到的就是:预测和回应人类的行为。 不过随着技术的发展,无人驾驶技术将愈发完善。反倒是“无人驾驶”非技术问题,成为行业发展面临的巨大鸿稀 比如无人车上路后,若发生事故,如果路上还有传统汽车的存在,那如何在定责?是由汽车制造商还是无人驾驶系统软件商,亦或车上乘客来埋单?与此相关的汽车保险与赔偿如何适用法律,也需要面临重要的革新。 事实上,无人驾驶汽车定责的法律问题相当复杂,不仅涉及到设计、制造、用户、相对方之间的多重法律关系,法律关系本身的种类也很复杂,需要厘清的责任至少包括合同责任、侵权责任、产品责任等。2016年2月中旬,谷歌的无人车在行驶中,行车电脑判断后方一辆巴士将会减速,让自己先通过,但随即与巴士发生剐蹭。谷歌随后发声,称自己公司“承担部分责任”,并表示已对软件进行优化,避免未来类似事故发生。在这首起无人车在事故中须承担责任的事例中,谷歌的回答是――“谁拥有,谁担责”。 2016年两会上百度CEO李彦宏带来了三项提案,分别为聚焦加快制定无人驾驶车政策法规、盘活专网资源、优化空域资源管理。其中定责问题,也成为李彦宏在提案中重点阐述的部分――“应对我国的道路交通安全法、道路运输条例等法律法规进行修订和完善”。他认为,由于无人驾驶汽车还未大规模商用,现在这个问题并未凸显,但按照自己对无人驾驶汽车“3至5年内实现商用和量产”的预测,届时定责将成为重中之重。 此外,另外一项非技术性障碍在于我国道路交通安全法规定,驾驶机动车应依法取得机动车驾驶证,其中,驾驶人均默认为自然人。也就是说,无人驾驶与现行法律存在巨大冲突,无人驾驶的上路牌照、交通事故定责、登记检验等系列问题,目前都处于法律的空白地带。 还有部分伦理问题也需要考虑。当无人车与行人发生事故时,对行人过错、系统平台过错的划分与判断,需要立法机构对无人驾驶系统的人工智能决策流程和水平有清晰深刻的了解,这无疑需要大量的调研工作,但还涉及到人工智能与人的伦理问题。如果某个事故不可避免,那么这时候无人驾驶汽车如何选择两害相权取其轻的做法,还有如果为了避免人的伤害,无人驾驶汽车会不会选择“自杀”,这些都是非常棘手的伦理问题。阿西莫夫的机器人第一定律称,机器人不可以伤害人类,也不能坐视人类遭受伤害全然不顾。无人驾驶汽车是否应有所借鉴呢? 当然,也有业内专家称,对于“无人驾驶”的前景,现在能想到的问题都不是问题,因为只要能想到,都可以把它们逐渐化解。只不过,还可能有未曾想到的问题出现,以及处理未知问题需要的时间。大多数业内专家表示,“零事故”是“无人驾驶”汽车实现量产的首要指标,当然这还需汽车企业继续在研发方面努力。 启示 技术与法律在新产业中的平衡 从目前发展情况看,无人驾驶汽车目前基本处于自动驾驶2级(多种功能自动)到自动驾驶3级(受限自动驾驶)的过渡阶段。根据各自目标规划,预计2020年前后有望推出第一批真正意义上的量产无人驾驶汽车产品。 目前,无论是中国还是发达国家,都在对“无人驾驶”题材进行部分炒作,导致有一点自动驾驶功能的车都被称为“无人驾驶”。但实际上,“无人驾驶”汽车是按照其所能实现的功能有各个阶段分类的(表1),只有实现最高阶段功能场景的车,才能被Q为“无人驾驶”汽车,其他应称为“自动驾驶”汽车。从这个角度看,真正的无人驾驶汽车上路还需要至少15年左右的时间。 中国汽车工业协会2016年5月的《“十三五”汽车工业发展规划意见》,要求在十三五期间建立汽车产业创新体系,积极发展智能网联汽车,并提出了具有驾驶辅助功能的汽车,新车渗透率要达到50%,自动驾驶渗透10%。这个积极务实的发展规划就说明在“十三五”期间无人驾驶还将处于技术积累和研发阶段。 值得注意的是,2016年9月20日,美国交通部针对从事无人驾驶技术厂商的指导意见书,这是全球首份无人驾驶汽车法律指导意见,由于美国、中国、欧洲都在积极研究无人驾驶汽车的立法,因此该领域的法律监管框架也将呼之欲出。据悉,美国交通部的指导意见书有114页,主要列出了无人车厂商需要提交的15项“安全评估”标准,包括无人驾驶车如何测试、在系统失灵时的补救措施以及无人驾驶程序如何遵守现行的交通法规、以及如何避免车辆被黑客入侵等。 在中国,重庆市因为有长安汽车努力发展无人驾驶汽车的原因,2016年10月,《重庆市推进基于宽带移动互联网的智能汽车与智慧交通应用示范项目实施方案(2016~2019年)》在重庆市政府网上向社会公布。该文件称,2018年,市民驾驶智能汽车奔跑在实行智慧管控公路上的场景,可能在重庆内环快速等路段实现。重庆造的无人驾驶汽车也有望在部分区域上路。 此外,中国也在促进无人驾驶汽车的测试和立法,上海安亭已经建立起了中国第一个无人驾驶汽车测试场。威马汽车、复星集团、华为、腾讯等近日还成立了“智慧出行企业联盟”,致力于推动智慧出行产业的发展及落地。 据悉,中国无人驾驶汽车的立法正在进行中,两年内可能落地。 综合来看,技术进步和法律制度如何调整才能促进无人驾驶汽车的发展并遏制潜在的风险,取决于产业、社会、经济和其他多种因素。外部环境以及道路交通法规的修改和磨合,也是不得不考虑的因素,综合来看,“无人驾驶”汽车要想实现真正的商业化,至少还需要15年左右的时间。 智能汽车论文:智能汽车更安全 有报告预测称,全球2030 年的汽车数量将是现在的两倍。随着特斯拉和谷歌无人驾驶汽车的加入,汽车大战进入了次世代。在汽车互联过程中,信息安全和标准化举足轻重,如何保障车载应用不影响车辆的安全行驶体验是开发者和汽车商必须攻克的难题。 新版本Autopilot升级系统: 优化驾驶安全性 2016年5月7日,美国特斯拉汽车公司生产的一辆Model S电动轿车在自动驾驶模式下发生撞车事故,导致司机身亡。在随后的几个月里,特斯拉自动驾驶汽车多次出现事故问题。2016年9月12日,特斯拉首席执行官埃隆・马斯克宣布,为了避免类似之前发生的致命事故,将对特斯拉Autopilot(自动辅助驾驶)系统进行升级,以更高效的方式去使用雷达,在系统安全性等方面带来重要的优化,并加入新的限制。 一直以来,主摄像头和图像处理系统是主要的传感器,雷达只是作为辅助。而在新版本Autopilot升级系统中,雷达被用作主要的控制传感器,而且不需要摄像头确认视觉形象识别。在雷达探测成像时,光子在波长运行中可以轻易地穿越雾、粉尘、雨、雪,更清楚地探测到周边环境中的障碍物,有助于避免同类事故。另一个重要的改进体现在司机违规时,及时采取措施。如果车速超过每小时72公里,司机有1分钟的时间没有手扶方向盘,那么系统将发出警报,仪表盘将会闪光。倘若司机1小时内忽略了三次声音警报,那么自动转向软件将自动停止使用,直到停车。相对于新用户,Autopilot的老用户更有可能忽略这些警报。 新版本Autopilot升级系统对其他一些方面也进行了优化。例如,车辆通过识别两辆车的雷达回波,提升车辆紧急刹车或其他引起大力刹车事件的反应速度,帮助车辆识别高速公路出口。当超越一辆接近分道线边缘的速度较慢车辆时,特斯拉车辆可自动调整在车道内的位置,尽量保持安全的侧向车距。 车辆提示警报更加明显,包括在仪表板上通过闪烁白色边框提示驾驶员。通过识别前车转向灯,提高对插队车辆的侦测。减小右侧超车的可能性,提高自动并线功能的可用性。在紧急情况下,自动刹车功能将更有效地介入。即使车辆未开启辅助转向功能,当车辆检测到即将偏离行驶道路,司机仍然没有转动方向盘时,车辆会发出警报。随着数据的完善,在即将发生交通事故时,车辆会主动开启辅助转向功能,尝试避免一定会发生的碰撞。 现代V2V及V2I技术: 实现车辆互相“沟通” 为了应对车辆数量激增所带来的挑战,福特汽车公司了搭载“车对车通信”V2V技术的第六代野马跑车。所谓的V2V,就是要以车辆间彼此沟通的方式,应对可以预见的交通堵塞,降低车辆碰撞意外的发生可能。目前车辆上使用的雷达侦测技术,可以有效地降低驾驶盲点所造成的意外事故。而V2V车辆通讯科技建立在WiFi无线传输科技上,却能够让车辆之间互相沟通,分享彼此的行车速度和相对位置等数据信息。 V2V的一个目标是让汽车跟外界互动,与各式各样的基础设施沟通,最终形成一个比较智能的交通生态链。通过数据的分享和分析,在其他高速车辆尚未进入驾驶盲点的位置前,帮助司机进行预先判断,提前做出更明确、更安全的反应与决策。这有助于进一步提升避开危险的能力,减少碰撞意外的发生,疏解交通拥塞的情形,促成更具效率的驾驶环境。 目前,在航空机器人中采用的短程通信、LTE 无线宽带、网状网络等等很多技术,正在逐渐或者已经被应用于汽车上。福特汽车的工程师们还在研发一种新的计算程序,用于车载信息系统,帮助实现紧急事故下求救信息快速和可靠的传递。他们准备与其他公司加强合作,增强汽车与无人机间的联系,让汽车能与无人机对话。 在V2V车辆通讯科技的背后,“车对物沟通”(V2I) 技术将在未来的车辆运输中扮演极为重要的角色。福特汽车正在研究如何让车辆与后端IT基础架构进行沟通,例如车辆可以被告知都市各区塞车情形、车祸意外和其他影响驾驶及行驶路线的状况。福特汽车将V2V及V2I整合进入其短期、中期与长期的行动科技规划蓝图中,来应对拥挤、复杂的现代用车环境。 福特汽车的工程技术人员表示,若想实现V2V和V2I的功能,仅靠自身努力是不够的。他们计划与各地政府单位、国际标准化组织和其他汽车制造商们沟通,期望能及早制定统一标准,让V2V及V2I等车辆通讯科技提早高度普及化。同时,福特汽车也将与政府机构、学术单位与研究单位合作,将技术标准化,规格统一化,期望开发出全球通用的车辆通讯科技整合平台。 通过 V2V和V2I 技术,行车电脑可以根据行车速度和相对位置等信息,为司机推荐前往目的地的最快路线,甚至找到目的地附近的停车场,在一定程度上解决交通拥堵问题。“我们会看到未来的车辆能够自动地同其他车辆、交通基础设施进行沟通。所有相关设备都会建立在一个统一网络平台内,人们出行的体验也将大幅改善。”福特汽车公司董事长比尔・福特表示,“归根到底,我们最终或许会看到城市中出现自动驾驶汽车。而且由于这些车辆除了充电之外每天都会不停地在路上行驶,因此路上的车辆也会随之减少。甚至会彻底改变现有的车辆所有权模式”。 先进V-to-I技术: 让汽车和红绿灯“对话” 对于行驶在马路上的司机来说,红灯成为他们挥之不去的烦恼。奥迪汽车2016年8月15日在华盛顿特区和拉斯维加斯宣布,即将推出一项首次商用的新生技术,使奥迪汽车可以与红绿灯“对话”,用来预知红绿灯时间,以减轻司机的负担。奥迪汽车表示,在2016年6月1日之后生产的部分奥迪2017款Q7和奥迪A4车型将搭载“车辆至基础设施通信”(V-to-I)技术,使交通灯和其他基础设施可以通过无线方式与车辆交换安全和其他运营数据。 由于车辆会显示红灯转变为绿灯前的倒数时间,因此司机能大大减轻等待时产生的焦虑情绪。反之亦可在黄灯时提示信号灯转为红灯的时间,让司机做好准备。如果车辆认为,无法在绿灯变红之前通过路口,那么V-to-I就会在中控台上显示倒计时,让司机提前刹车。与此同时,在等待红灯变绿时,倒数计时将在信号灯变绿前几秒消失,以便司机有时间去关注十字路口,观察前方通行是否安全。V-to-I会切断计时器10秒钟,以避免急于闯灯现象的发生。奥迪汽车高管展望道,V-to-I技术未来还可能具备与汽车导航系统或者汽停止/启动配合使用的功能。交通信号灯甚至可能建议车辆保持特定的速度行驶以跟上它的变化,从而顺利通过路口。 V-to-I技术利用无线的方式,将交通信号灯数据和车辆运营数据进行交换。通过服务器由TTS交通技术服务运行,将信息送至奥迪车辆。信息可以利用于车辆导航、引擎启动、关闭功能,甚至可以改善交通量。说具体一点,V-to-I系统负责监控红绿灯计时系统,将司机导向更快捷的路线。它还会建议加速和遇到绿灯时的行驶速度,减少停车和重启汽车的次数。如此一来,V-to-I对发动机的启停起着重要的作用,通过该技术汽车能够在红绿灯面前有选择性的进行停留,并且还可以选择用什么样的速度来接近红绿灯。当红绿灯前的车辆变多,道路变得拥挤的时候,红绿灯也会开始调节其变灯模式,缓解交通拥堵的情况。从而减少人们在道路上耗费的时间,节约能源。 V-to-I技术还有益于未来自动驾驶汽车技术的发展,因为汽车没有必要“看见”红绿灯实体,而是以通过智能红绿灯传播的信号来判断是停车还是继续行驶。但是部署此类系统也面临挑战,因为V-to-I技术不但需要安全的通信基础设施来解决法律框架、无线频谱的难题,而且还离不开与市政和交通部门密切合作。 智能汽车论文:智能汽车来袭 在刚刚闭幕的CES (美国消费电子展)2017上,智能汽车再次成为热点。这几年随着众多科技公司和传统汽车厂商开始加大力度研发智能汽车,CES成为了名符其实的车展。 目前全球智能汽车研究竞赛处于白热化阶段,率先推出相应产品的企业未来将占有一席之地。咨询机构易观预测,到2019年,全球智能汽车市场将迎来洗牌,缺乏竞争力的企业将被淘汰。经过短暂的市场启动期,到2021年,少数产品成熟的企业将主导市场,智能驾驶技术也将逐渐得到普及。 为了成为能够占领市场的少数,所有的企业都加快了产品的步伐。在CES 2017上,微软、恩智浦、IAV、Esri等推出了可以实现高度自动化驾驶的产品。 微软展示的人工智能技术,可以将用户的智能终端与汽车相连,让汽车获得用户的日历信息和个人偏好,从而帮助用户提高驾驶的安全性。值得一提的是,微软的Azure云可以通过V2X(车辆与外界信息交换)、雷达、摄像头,以及激光雷达等传感器获得数据,利用Azure云来实时分析交通状况和行人密度。 恩智浦在CES 2017上展示了如何通过V2V(车对车之间信息交换)和V2I(车与基础设施之间进行信息交换)的安全通信来改善道路安全和交通状况。比如:车辆碰撞警报、智能交通灯,以及交叉路口处的驾驶隐患探测。 艾尔维(IAV)展示了其开发的高度自动化的驾驶技术。自动驾驶可以改善城市交通拥堵,从而减少汽车的尾气排放。采用该技术的高度自动驾驶的汽车可与基础设施、行人,以及微软的 Azure云端相连接,使汽车能够自动以安全的方式对周边的环境做出反应。 美国环境系统研究所(Esri)展示的地理和空间分析技术,可与微软的小娜(Cortana)进行通信,为用户提供地理空间环境信息,从而提高用户的道路行驶安全性和整体驾驶体验。企业级GIS平台服务可以通过微软Azure云为企业提供地理环境信息和分析,帮助其更好地了解用户的驾驶行为并预测道路状况,从而改善整体交通状况,并且可以在整个车联网环境中分享互联汽车的传感器数据。这些功能可以让智慧城市更快地解决出现的新问题,比如尽快维修路上出现的坑洼,或者尽快清除道路上的遗撒物品。 微软企业业务开发部副总裁凯文・达拉斯(Kevin Dallas)和恩智浦半导体汽车业务部资深副总裁兼首席技术官拉尔・罗杰(Lars Reger)都表示,只有多方合作,将不同技术整合,才能为用户带来更加安全、可靠、个性化的{驶体验。 在本届CES上,智能汽车不再是以碎片化的部件形式存在,而是被整合到一起,形成了一个完整的智能系统,智能汽车距离人们触手可及的商品车更近了一步。(张楠) 智能汽车论文:不仅仅是关于智能汽车的比赛 在中国,无人驾驶、智能汽车领域的发展越来越迅猛,越来越火热,甚至连英国人也越来越急切地希望能够更多地参与到其中,不过高和生显然认为,无人驾驶,还是慢一点,稳一点更好。事实上,无人驾驶、智能汽车的发展,不但是一场与时间的赛跑,也是国家与国家间的竞争,我们将如何选择? 2016年12月2日,在国家智能网联汽车(上海)试点示范区封闭测试区里,激烈的汽车比赛正在进行。参赛汽车有原型试制车,也有量产改装车,不过这些车的外型有些奇特,许多车在车顶和车身四周安装了各种各样摄像头和密集的传感器,在有些比赛场次,参赛的汽车里居然并没有驾驶员在操控――这就是由中国汽车技术研究中心、中国生产力促进中心协会和上海嘉定区人民政府主办的中国智能汽车大赛。这是一场国家级的科技赛事,以“智能改变世界,创新驱动未来”为主题,定位于智能汽车行业的高端交流平台和技术实践测评标尺。 在赛场上忙碌的不仅有来自东风、广汽、东风标致、吉利、本田、沃尔沃、长安福特、凯迪拉克、一汽大众等车企,也有清华大学、长安大学、江苏大学、北京航天航空大学、同济大学、西安理工大学等科研、高校机构。虽然是首届比赛,但中国智能汽车大赛不仅设置了无人驾驶组,也设置了自动泊车、自动紧急制动、车道偏离预警与保持等智能辅助驾驶组。 不过本届比赛尤其引人注目的地方是该项赛事得到了英国贸易投资署、德国汽车工业协会、荷兰上海领事馆、瑞典上海领事馆等国外政府机构的高度重视。英国国际贸易部公使衔参赞Mark Wareing、德国汽车工业协会的中国区主席Thomas Meurers、英国智能网联与自动驾驶汽车中心战略总监Michael Talbot以及德国、荷兰等国的行业专家出席了比赛同期举办的2016ICV国际论坛、中英智能网联汽车交流会、中英高端访谈、中德高端访谈、中荷高端访谈、中韩高端访谈等一系列交流活动。 在这些外国机构里,英国人的身影最为活跃。英国国际贸易部、英国智能网联与自动驾驶汽车中心及米拉公司等英国企业出席了大赛和闭门会议,并通过中英智能汽车交流会的形式和中国企业在赛事期间进行了会面和洽谈。“英国是当今世界上最适合智能汽车发展的国家之一。英国政府不光向研究开发智能汽车和无人驾驶技术的企业、机构和高校提供专项资金支持,同时还出台了相关政策为智能汽车的测试提供了宽松的政策环境。我们希望以此次大赛为契机,进一步增进与中国政府、企业、高校、及科研机构的交流合作,共同推进智能汽车的发展。”英国智能网联与自动驾驶汽车中心战略主管Michael Talbot表示。 英国国际贸易部和中国汽车技术研究中心还在现场宣布共建中英汽车联合工作组,共同推进中英双方在汽车工业,尤其是智能汽车领域的深化合作,增进相关领域的技术、商贸及学术交流。“英国有着丰富的技术经验和科研人员储备,中国有着全球最大的汽车市场和活跃的产业集群,中英汽车联合工作组将充分挖掘两国资源,实现优势互补,促进双方在研发、制造、市场及投资领域的交流,并利用英国在整车及零部件研发制造、智能系统及蓄电池技术等尖端科技优势,帮助中国智电汽车工业实现跨越式发展。”英国国际贸易部公使衔参赞魏林博士表示热切期待着中英双方未来在智能汽车领域的密切合作。不过,与积极主动的英国人不同,中国汽车技术研究中心副主任高和生对于无人驾驶、智能汽车的热潮显然有自己冷静的看法。在中国智能汽车大赛期间,本刊记者采访了魏林博士和高和生主任。 对话高和生:汽车自动驾驶又近又远 《汽车纵横》:能否介绍一下中国智能汽车大赛? 高和生:这两年,传统的车企和大专院校,在无人驾驶领域都做了很多工作,他们认为自己的一些产品可以推向社会进行道路测试,但不是所有的企业都到过上海国际汽车城来测试。我们举办这个比赛,搭建这个平台主要是希望国内的研发机构、企业、大专院校把他们在无人驾驶方面的产品,拿出来互相做一个评测,比一比,遛一遛。通过互相验证、互相比较、互相学习,能够比出优点和劣势。如果没有这样的机会,大家可能就是互相观望,彼此之间的沟通也有问题。 这两年,智能网联汽车在咱们国内炒得比较热,传统企业、以IT为主的企业都纷纷在做无人驾驶汽车,这就有路径选择的问题。这两年,我们中心一直也在逐步推进无人驾驶领域的标准建设,我们认为产业要发展,在标准方面必须要引领,要规划好。我们非常关注引导行业健康有序发展,及时地让这些产品进行互相比较,这是很必要的。比赛之后留下的信息也槲颐窍乱徊阶龊帽曜贾贫ê托幸倒芾矸矫婀ぷ魈峁┝嘶础数据,这是我们举办大赛的目的。 《汽车纵横》:国内有些车企已经开始尝试在公路上进行智能驾驶,但一直游走在灰色地带,国家也没有立法允许它们上路,您认为国家应该出台什么样的政策帮助企业发展智能驾驶技术? 高和生:我们已经向工信部提过一些想法,我们认为,无人驾驶汽车一定要经过一定的时限、一定里程的可靠性测试才能上路。除了我们的标准要跟上,立法进程我们也得推进,这包括保险如何规定?我们一定要有详细的描述,要说清楚路径。 让企业做技术储备是应该的,但我们要从社会标准、立法的角度推进,两者间要同步。甚至在必要的时候,节奏不要推进得太快。据我了解,无人驾驶汽车,很多国家都在发展,但允许上路的不多。 我曾经去日产公司调研,三年前,日产公司的智能汽车产品就被认为很成熟了,但是我们去参观,他们还只是拉着我在高速公路上跑了40多分钟。因为驾驶的情况太特殊了,路上经常会出现一些不可预见的东西,在没有把握的情况下,还是要稳妥一些。 《汽车纵横》:您认为中国的自动驾驶汽车还需要多长时间才能够上路? 高和生:从我们产业的角度,从制造的角度看,两、三年应该是可以上路测试的。现在的问题主要是立法和行业整顿,如果在一个封闭道路上做这件事,我认为两、三年做出产品,五年产品上市,产品本身不会有太大问题。关键是其他配套的东西,例如立法推进等都存在问题,这不是我们单一产业能左右和主导的。日产也面临同样的问题,他们的产品没问题了,但是在立法推进上也遇到了困难,日本政府目前肯定是不容许的,所以大家还是要一起共同推动。 我去日本考察过无人驾驶汽车,也去过欧洲的德国、瑞典等国家。在日产,我和他们做了详细交流,也看了他们的无人驾驶汽车,三年前他们的无人驾驶产品就已经在销售,除了在高速公路、封闭路况的道路上跑,这三年来也一直在高速公路上模拟实际使用情况运行。考察后,我感觉汽车的无人驾驶发展趋势不会改变,企业、行业、社会在这方面的投入目标是对的,但是这个路怎么走,什么时候实现全无人驾驶?我认为,节奏上、把控上还是稳一点比较好。 《汽车纵横》:无人驾驶汽车下一步的推广模式到底是什么模式?在技术选择路径上,是汽车+互联网?还是互联网+汽车? 高和生:我认为这是两种路径都可以选择。从我自己了解的情况看,包括去瑞典、德国,这几个国家基本上是以汽车为主的国家,基本上还是“汽车+互联网”这个路径。虽然关注程度很高,但没有像咱们国内炒得这么热。所以无人驾驶汽车下一步的推广模式可能有多种模式,需要我们政府和行业正确的引导。不能危害社会的安全。我认为,好像还没有那么着急地要去实现无人驾驶,例如我到北京出差,北京市区里可以自己开车,上高速公路从北京到天津这一段路,换成无人驾驶模式,这样我就可以休息一个多小时,我觉得这样的模式是无人驾驶第一个要达到的目标。无人驾驶的终极目标是达到共享汽车和无人驾驶,这么走会比较稳妥,也比较现实。 《汽车纵横》:你们与英国的合作,主要侧重哪些方面? 高和生:交流、协调、互相借鉴。我希望中国的车到英国去之后会说话,会走路,英国的车到中国来也会。 《汽车纵横》:关于无人驾驶,您最关注什么问题。 高和生:无人驾驶汽车首先是安全汽,从我们制造业企业来说,制造一辆车肯定没问题,因为整个汽车产业就是集成行业优秀技术的,主动的和被动的安全技术,我们都在用,所以安全汽车应该没问题,关键是安全汽车交互问题,这个是我们最不放心的一个环节。中国的路况比较复杂,需要协同社会各方面的资源来协调好。 《汽车纵横》:实现无人驾驶后,汽车行业会被颠覆吗? 高和生:无人驾驶汽车的终极目的就是共享汽车,谁是最大受益者?我认为还是汽车,所有无人驾驶这些开发的东西,包括影像技术,所有技术都要被我汽车来整合使用,所以将来最大的受益者还是我们。我们需要这方面的技术来支撑,来配套,来完善,但还是要以我们汽车为主,整合这些资源,所以我认为未来在无人驾驶汽车方面胜出者,或者获益比较大的,还是我们汽车行业。 《汽车纵横》:到底我们到什么时间节点上会达到真正的无人驾驶? 高和生:我估计还得20年,除了要有安全的汽车产品、安全的交通环境,有共享的汽车,还有立法的推进也很关键。保险能不能配合上?这也很关键,汽车产品涉及到社会面比较广,不是生产一个产品就可以让你上路了。立法的推进很难,有些事情得按照程序走完这个过程,三年、五年都未必能够完成。从我的角度上,也许汽车产品本身没问题,但真正推广的时候,要难得多。 智能汽车论文:基于摄像头的智能汽车设计 摘要:智能汽车作为当今科技时代下的新兴产物,集中运用了计算机、现代传感、信息融合、自动控制、人工智能及通讯等现代科学技术,是未来汽车发展的重要方向。本文详细介绍了基于摄像头传感器的智能竞速汽车控制器的设计方案,分别介绍了智能车的硬件组成、路径的检测识别方法和智能车的控制策略。利用摄像头传感器采集、识别道路信息,规划最优路径,采用PID控制算法控制电机和舵机实现自动控制。 关键词:摄像头 智能汽车 设计方案 本设计是基于MK60DN512ZVLL10单片机开发实现的,该系统采用摄像头采集、识别道路两旁或者中央的引导线,在此基础上利用合理闭环的算法控制智能车运动,从而实现智能车快速稳定的寻迹行驶。 1 智能车整体结构的选型与设计 1.1 图像传感器的选择 图像传感器,即数字摄像头。目前市场主流的两种摄像头传感器:以金属氧化物半导体元件为感光材料的CMOS摄像头和以电荷耦合元件为感光材料的CCD摄像头。综合两种摄像头解析度、灵敏度、成本、功耗比、模块电路、体积、重量,CMOS摄像头可以满足于4米/秒速度以下智能车行驶,并且CMOS摄像头功耗低,工作电压只需3.3V-7V,完全可以由智能车稳压后得到,稳定经济,所以选择CMOS摄像头中的OV7725摄像头。 1.2 起跑线检测传感器选择 起跑用的是发车灯塔控制方式,发车灯塔不仅发出起跑信号,而且发出终点信号。我们使用基于使用HS0038B传感器的基础电路作为接收灯塔光信号一个基础电路,OUT口接MK60的C5。 1.3 速度检测传感器选择 一个完整的控制系统是闭环控制的,所以需要测速装置,用以精准反映智能车实时速度。我们采用了由欧姆龙公司研制的一款200线的小型编码器。 1.4 车模选型 本次设计采用由飞思卡尔半导体公司赞助的G768型车模,即为竞赛中的C车模。 2 智能车硬件电路设计 2.1 硬件设计方案 本设计方案采用模块化方式完成总设计,模块化设计使思路清晰,在使用出现错误时容易修理。 2.2 电路设计方案 本次设计将智能车系统电路分成两个主要部分,以MK60N512ZVLQ10为核心的控制电路和以电源为核心的驱动电路。考虑到MK60最小系统电路板比较大,所以将整个系统电路分为两块规则PCB板(主控板和驱动板)。 2.3 控制电路 以MK60为核心的单片机系统的硬件电路设计主要包括以下几个部分:电源电路、时钟电路、JTAG接口、复位电路。 2.4 驱动电路 因为本次比赛摄像头组使用的电机是RS-380SH直流电机,小车驱动芯片决定选用集成的高电流半桥电机驱动应用BTN7971B,它的输出电流足以带动电机转动并且较稳定。 2.5 电源模块 比赛使用飞思卡尔专用电池,2000mAh的镍镉电池1块,标准电压7.2V。 3 智能车软件算法设计 3.1 软件控制整体设计 本次设计所用的软件调试工具支持C语言和汇编语言混合编程的IAR Embedded Workbench软件,由于C语言操作简单,可修改和移植性强,所以本次软件设计大部分程序都使用C语言编写,只有在某些地方加入了汇编语句。 3.2 主程序结构 在系统初始化方面,我们所用到的底层硬件资源进行初始化和上层模块初始化。在方案选择及参数设定上,我们在主板上设置了一组四位的拨码开关和三个按键结合OLED显示屏实现的方案和参数的可调,以在比赛时对车作适当地调整。在图像获取上,对于Ov7725数字摄像头,使用场中断加高速DMA传输的方式来获取图像。图像处理则采用黑线提取和中心线提取。 3.3 控制算法 控制算法是智能车的灵魂,为了使小车能以稳定的速度通过跑道,精确的速度控制是关键,采用速度闭环控制方案。 4 智能车开发与调试 4.1 软件开发环境 系统编译下载是在IAR IDE开发环境下完成的,Embedded Workbench for ARM是IAR Systems公司为ARM单片机开发的一个集成开发环境,这一开发环境使用方便、入门容易和代码简明紧凑。此外,由于在IAR软件中进行编写,调用,修正函数比较复杂繁琐,所以使用了Source insight 3软件进行辅助编写小车程序。 4.2 硬件开发环境 本次毕业设计所用的硬件开发平台为著名硬件开发公司Altium公司的Altium Designer 10,这已开发环境在板级设计特性、软设计特性、数据管理特性、通用特性都较有优势。 4.3 软件调试 软件调试主要包括:程序在线仿真调试,上位机调试。在线调试主要使用的是IAR中的调试器IAR C-SPY。上位机调试主要是通过蓝牙模块将智能车运行过程中的状态和SD卡采集的图像及时地反馈到PC机上。 4.4 现场调试 现场的调试包括摄像头调焦以及固定、PID参数整定、速度控制算法的参数整定、智能车运行状态等方面的调试。 5 结语 在此次设计中,通过不断不断尝试,不断整改,发现问题,整改问题,最终达到我们预期的设计目标。在算法方面,首次采用闭环系统控制智能车,采用改进PID控制算法,对智能车速度及方向进行调整,使智能车较之前的开环状态更加稳定,最终完成了智能车的制作,实现了摄像头采集识别,闭环控制等的功能。 智能汽车论文:汽车发动机润滑系统智能清洗设备控制系统设计 摘要:润滑系统是保证汽车发动机正常工作的一个重要系统,需要定期进行清洗。本文设计一种汽车发动机润滑系统清洗设备控制系统,该控制系统能够完成抽油、排油、吹扫、加注等控制,实现对发动机润滑系统的静态清洗和动态清洗。同时,能够通过液晶屏显示当前的系统状态以及进行设置,通过射频卡记录用户的清洗次数以及金额,并提醒用户及时进行充值等。 关键词:发动机 润滑系统 清洗 控制 发动机是汽车的核心部件,其质量决定了整车的性能与品质。汽车发动机润滑系统是保证发动机正常工作的一个重要系统,它在长期工作后,许多杂质沉积在润滑系统各个部位,而一般发动机机油滤芯能够将大于25μm的微粒过滤掉,再小的微粒就不能被过滤掉,时间长了会堵塞油路,造成各种故障,影响发动机润滑系统的正常工作,因此需要对发动机润滑系统定期进行清洗保养。 对于汽车发动机润滑系统的清洗方式大体分为两种,人工清洗和自动清洗。人工清洗方法体现为拆油底壳、缸盖、解体发动机等清洗润滑油道,这样会增加劳动强度,质量也无法保证。特别是发动机的结构精密,人工清洗方法会造成发动机渗漏、寿命缩短等问题。 自动清洗法是采用专用的清洗设备完成,清洗设备提供具有合适的温度、流量、压力及浓度的清洗液,并对各个工位进行精确控制清洗、干燥和清洗液回收。汽车发动机润滑系统清洗设备控制系统利用先进的自动控制技术,能够实现清洗过程自动化,保证润滑系统清洁度,提高了清洗质量和效率,并改善了劳动条件。汽车发动机润滑系统清洗设备替代人工清洗已成为现代工业发展的必然,具有广阔的市场前景。 1 发动机润滑系统的组成及工作原理 汽车发动机润滑系统的组成基本相同,主要由油底壳、机油集滤器、机油泵、机油粗、精滤清器和润滑油道、机油冷却器、机油压力表、机油温度表等组成。油底壳:用来储存润滑油。机油泵:将足够量的润滑油以足够的压力供给主油道,以克服机油滤清器及管道的阻力。集滤器:安装在机油泵前,并置于油底壳内,用来滤除机油中较大直径的杂质。机油粗、精滤清器:通过机油滤清器过滤杂质。机油冷却器:冷却润滑油,使润滑油温度保持在一定范围内。机油压力表、机油温度表:监视压力润滑油压力和温度。 2 发动机润滑系统清洗设备控制系统设计 从汽车发动机润滑系统的组成和工作原理来看,反复润滑的机油中,会带有磨损的金属末或灰尘等杂质。虽然机油集滤器和机油粗、精滤清器进行过滤,但时间过长,机油一样会变脏。因此在车辆行驶一定里程后必须对发动机润滑系统进行清洗,以保证清除发动机内小于25μm的杂质,改善发动机润滑系统的品质,保证发动机正常工作。 发动机润滑系统清洗设备控制系统能够对发动机润滑系统清洗设备进行控制,完成抽油、排油、吹扫、加注等控制,实现对发动机润滑系统的静态清洗和动态清洗。同时,能够通过液晶屏显示当前的系统状态以及进行设置,通过射频卡记录用户的清洗次数以及金额,并提醒用户及时进行充值等。整个系统设计包括面板设计、硬件系统设计、软件系统设计等三个部分。 2.1 面板设计 系统面板如图1所示。 2.2 硬件系统设计 硬件系统由MCU模块、LCD显示模块、RFID读卡模块、键盘输入模块、温度传感器模块、电加热器模块、电源模块、继电器模块、8路电磁气阀模块等组成。如图2所示。 键盘输入模块设置车型和清洗要求,MCU模块对信号进行分析处理并输出控制信号给继电器驱动模块,控制8路电磁气阀模块相应的电磁气阀A-H打开或关闭,完成对发动机润滑系统的清洗。清洗过程会在LCD显示模块同步显示,温度传感器模块对清洗过程油温进行检测。当温度低于40℃时,将信号发送给MCU模块,MCU模块控制电加热器模块进行加热,保持温度恒定在40℃。RFID读卡模块对每张卡刷卡次数进行记录,次数超过设置值时,发送信号给MCU模块,MCU模块控制LCD显示模块报警提示进行充值。电源模块对其它模块进行供电。 2.3 软件系统设计 软件系统实现抽油、排油、吹扫、加注等控制,主要包括静态清洗和动态清洗。 (1)静态清洗:发动机静止,清洗液从发动机机油滤芯接口处注入发动机油道,通过冲洗和溶解作用把杂质溶入清洗液中一起流下,到达油底。随后在一定负压下,从油底口抽出过滤后循环清洗。静态清洗流程如图3所示。 (2)动态清洗:发动机怠速运转,发动机自身的油泵和清洗机内油泵同时工作,清洗液可达到静态清洗时不能清洗的地方,清洗更彻底。动态清洗流程如图4所示。 3 结语 本文设计一种汽车发动机润滑系统清洗设备控制系统,该控制系统能够对汽车发动机润滑系统清洗设备进行控制,完成抽油、排油、吹扫、加注等控制,实现对发动机润滑系统的静态清洗和动态清洗。同时,能够通过液晶屏显示当前的系统状态以及进行设置,通过射频卡记录用户的清洗次数以及金额,并提醒用户及时进行充值等,完成了整个系统的硬件设计和软件设计。现场实验表明,该汽车发动机润滑系统清洗设备控制系统,性能稳定,能够满足实际汽车发动机润滑系统清洗的要求,具有广阔的市场前景。 智能汽车论文:英特尔:错过了智能手机不想再错过智能汽车 随着PC市场日落西山,智能手机增速放缓,吃不了多少老本又在移动芯片市场无利可图的英特尔看似走入绝境,又在智能汽车领域绝处逢生。 作为一家老牌芯片巨头,英特尔当年错过了智能手机的风口后,在移动芯片市场就一直处于被动状态,被高通压制不谈,山寨起家的联发科也能时不时碾压下它。如今,随着PC市场日落西山,智能手机增速放缓,吃不了多少老本又在移动芯片市场无利可图的英特尔看似走入绝境,不过智能汽车风口的出现,又让它绝处逢生。 当然,有人会说这和英特尔有关吗?这是我们熟悉的那个几乎把“Intel Inside”标志贴到每一个PC的英特尔吗?如果我告诉你这家芯片巨擘在汽车科技方面已经耕耘了好几年,你会不会感到惊讶?说不定用不了多久,你就能开上“Intel Inside”的汽车子。 为进入智能汽车领域,英特尔在今年收购了两家公司,一家是自动驾驶车辆芯片公司Yogitech,它家的芯片能利用感应器和摄像头分析周围驾驶环境,帮助汽车实现无人驾驶;另一家是汽车软件0TA升级更新解决方案提供商Arynga。随后,2016年7月英特尔又与宝马、Mobileye公司联合研发高自动驾驶和全自动驾驶必要的解决方案和创新系统,并致力将这些技术应用于量产汽车身上。一系列的动作,预示出英特尔坚定发展智能汽车的决心。 不过,此时的智能汽车领域已经聚集了众多大佬,包括谷歌、丰田、载姆勒、通用汽车、博世、福特、波音与卡特彼勒等,其中谷歌无人驾驶技术专利最多。在大佬们率先入局的压力下,英特尔还是个需要追赶的命,幸运的是,这次它赶上了智能汽车发展的风口。 尽管所谓的车载互联已经成为互联网企业追逐的下一个“风口”,但实际上多数都缺乏像英特尔这样的软硬件整合能力,很多车辆都已经或正在使用英特尔的这套方案,例如BMw的互联驾驶,就是建立在英特尔的这套解决方案之上,相信凡是用过的人都会觉得与手机、笔记本的内在体验很相似。同时英特尔也向中国本土供应链合作方提供IVI模块,这样就会有更多前装、后装设备能够用上这套解决方案。 不得不说,如果英特尔要在车载互联方面讲一个故事的话,基于凌动处理器的IVI系统将是一个漂亮的文本。它有成功的案例,所以大多数人听到它的时候都不会陌生,应付目前的车内娱乐和交互也是小菜一碟,你唯一要解释的,就是它能做点什么别人做不到的。 实际上,不用惊讶英特尔在智能驾驶领域的布局,这既是厂商的需求,也是用户的需求。从厂商层面来说,英特尔并不是唯一一家进军汽车领域的芯片企业,甚至其对手也有着同样漂亮的案例,从PC端到移动端再到汽车领域,大家的发展路线高度一致,正说明了这一趋势不可逆转。 从用户层面来说,车内体验几乎是最后一块尚未被智能化开垦的处女地,大家不能接受手机、平板、电视甚至冰箱、洗衣机都高度智能化的今天,每天要驾乘2-3小时的汽车还傻呆呆,而智能化的前提必然是标准化、平台化和系统化,这也是英特尔擅长的事情。 智能汽车论文:智能汽车的隐形江湖 看上去风光无二的互联网汽车,除了传统车企和互联网公司外,资本与零部件巨头的窥视同样值得关注。这是一个巨大的名利场,每股势力都野心勃勃。 新年伊始,Master横扫围棋界的传奇就刷爆了网络,在谷歌揭开Master的真身之后,江湖上关于人工智能的传说距离现实世界的距离又被拉进了一步。来势汹汹的Master正代表人工智能向全人类宣告:“我们的时代正在来临”。 这句宣言对于智能汽车来说同样适用,虽然无人驾驶的实现尚需时日,但却无人能否定智能驾驶时代的到来。汽车被锁定为下一个移动终端的继承者之后,智能汽车产业的发展可用烈火烹油来形容:传统车企快马加鞭谋升级,互联网企业撸起袖管搞跨界,借由镁光灯的传播,出尽了“风头”。但智能汽车的研发,实非主机厂一己之力可以完成。在其前进的过程中,“隐形江湖”的存在虽常为人所忽视,却贡献着不可或缺的力量。 金主们的互联网汽车版图 处于市场培育初期的智能汽车,对资本的依赖性非常强。以乐视为例,根据网上流出的乐视汽车商业计划书,未来五年乐视汽车还需投入400多亿人民币,如此大的资金需求量,显然不能靠乐视和贾跃亭来买单,融资的重要性不言而喻。通俗点说,有了钱不一定能成事,但没有钱一定会失败。 资本市场对于智能汽车的兴趣非常浓厚。北极光投资创始人邓峰在预测未来最有希望出现“独角兽”企业的三大趋势时,特别强调了对推动无人驾驶具有重要意义的人工智能技术和传感器技术,认定无人驾驶会是未来的大方向。 事实上,包括北极光创投在内的真格基金、红杉资本、IDG等知名创投公司都在智能汽车领域的上下链条上积极布局。以北极光为例,除了直接投资硅谷的无人驾驶汽车公司,还重点布局了传感器和人工智能,比如激光雷达、汽车OS等诸多方面。 自然,各类投资公司对智能汽车慷慨解囊,成为支撑互联网企业追梦造车的一大资金来源。在乐视、蔚来、奇点等互联网车企背后,不乏太有来头的创投资本。比如红杉和高瓴,前者曾投资新浪网、阿里巴巴集团、聚美优品、美团网等诸多知名企业,后者则是京东、去哪儿网、蓝月亮和大润发的投资者。也有如壹号资本。愉悦资本和本见资本等新兴势力。 想要搭乘智能汽车这趟快车的,远远不止投资公司一方。 眼看互联网三大巨头BAT已全部投身造车,一向热衷于“猫狗大战”的京东自然不能袖手旁观。它通过注资蔚来汽车,跟紧大趋势。同样“不安本分”的,还有以电子产品为生的联想和小米,两者都将目光锁定在了蔚来汽车身上。蔚来汽车融资来源清单上的顺为资本、背后的操控者就是雷军及小米。投资蔚来汽车之后,联想又迅速注资乐视,扩大资本势力。对于京东、联想和小米来说,智能汽车是不可错过的发展趋势,与BAT亲自上阵的姿态不同,他们选择了通过资本触角进行布局,提前占下席位,这是对自身实力及发展阶段进行考量过后的最佳方案。 不少企业大佬,以个人名义进行投资,构成了互联网车企融资的又一来源,这方面尤以互联网企业最为突出。除了像贾跃亭、李想一样又出钱文出为的摸范代表,更多的人选择了只出钱不出力的方式。比如在天使轮就集齐了UC创始人何小鹏、YY创始人李学凌、猎豹移动CEO傅盛、58同城CEO姚劲波、腾讯高管吴霄光、经纬创投张颖等一众“大人物”的小鹏汽车,就是靠大佬资金“养活”的典型互联网车企。还有投资车和家的源码资本,其出资人实由美团网创始人王兴、今日头条创始人张一鸣等近20家上市科技企业的CEO及BAT高管组成。以及霸气出手6亿美元投资乐视汽车,被誉为“中国好同学们”的各大公司CEO。大佬们不仅手握丰厚资本,而且眼光敏锐,并乐于走在潮流前沿,大胆试水,成为互联网造车不可忽视的资本力量。 政府的资金支持也是互联网造车的重要支撑,通常表现为一方出资,一方落地建厂的形式。奇点汽车在去年11月与其子公司共同完成的6亿元融资中,铜陵子公司的主导融资对象就是安徽铜陵市政府,并与铜陵市政府建立战略合作关系,背景就是奇点汽车的产业园项目落户安微铜陵。 同样的合作模式还有车和家与常州市政府,车和家落户常州武进国家高新区工业园,并顺利拿到了常州市政府的产业基金。一方面,政府响应国家“2025中国制造”的号召,引导智能产业的发展,并通过工厂落地来拉动当地经济,增加就业机会。另一方面,企业也需要政府的帮扶支持,顺利建厂投产,可谓双赢。一些有央企背景的创投公司,比如投资乐视的英大资本和深创投,前者背靠国家电网,后者由深圳市政府管理支持,多多少少代表了国家对智能汽车发展的引导和支持。这里再多说一句,投资乐视的淡马锡其实是新加坡政府以私人名义注册的国有投资企业,厚朴也是在淡马锡的帮助下建立起来的,可见国家层面上对智能汽车发展的重视。 另外值得注意的是,部分实业企业在转型过程中也选择了智能汽车为入口,成为支持互联网造车的又一股资金来源。比如投资乐视的新华联集团和投资车和家的利欧股份。前者产业覆盖地产、石油、矿业和化工等多个领域,后者的核心产业主要是石油化工、电力电站及水利用泵等,与汽车产业并无关联。选择互联网车企作为其新的投资发展对象,在为互联网造车助力的同时,也从侧面说明智能汽车的发展魅力。 供应商走在主机厂前面 互联网公司忙着造车,零部件供应商也在马不停蹄地奔跑在通往“智能部件”的道路上。目前在智能汽车配件领域掌握最高话语权的仍是积淀深厚的传统汽车零部件巨头,如博世、大陆、福尔德等。但初创企业成长迅猛,具有很强的融资能力和上升空间,同样不容小觑。主流的无人驾驶系统可分为传感、处理和执行三个方面。传感就相当于人的眼耳鼻,搜集各种图像和声音信息,然后传送给大脑,进入到信息处理部分,对信息进行判断之后,再由其发出指令,进入执行环节。自动驾驶的传感器主要有摄像头、GPS、声呐、雷达、LiDAR(激光雷达)五种类型;处理部分主要通过算法完成,大家最为熟悉的ADAS(高级辅助驾驶系统)即属于这一环节,包括自适应巡航(ACc)、车道偏移报警系统(LDWS)等17个方面;执行层面则是指电子制动、智能刹车等。 智能汽车论文:智能汽车闯入CES:三方角斗自动驾驶 之前是几家车企登台演示,现在演变成车企、供应商、IT公司三方秀实力。他们或合纵对抗连横,或对某项技术形成垄断,使智能汽车领域越来越像一个利益纷争、暗潮汹涌的江湖道场,使汽车产品的未来形态精彩纷呈。 赌城拉斯维加斯正悄然与高科技握手。在刚刚结束的第50届CES展上,自动驾驶、汽车人工智能、最新人机交互功能等先进技术将智能汽车推上了CES的主展台,有人说CES展快成了半个车展。这种革命性变化不过源于一个“懒”字。 有人说过“懒”是人类前进的源动力,这句话虽有些偏颇也不无道理,正是为了追求便捷,人类科技才会不断进步。在本届CES展上,大众、宝马、丰田、博世等,全球知名汽车厂商和零部件供应商,向世人展现了未来汽车形态的多元化。它们对于未来汽车如何追求操控方便、驾驶便捷都有着自己不同的见解,但相同点是,它们把这些不同见解都通过自动驾驶技术来展现。 不同于前几年的CES展,自动驾驶技术还是少数几个厂家带来的展望和规划,部分自动驾驶还停留在低级阶段;本届CES展,自动驾驶技术得到了全面发展,几乎所有参展的汽车类厂商都带来了各自的自动驾驶技术和产品,大部分达到了高级阶段,甚至已经有了新车、量产计划。 这个质的改变得益于汽车厂商主动与IT技术公司联手,他们把最先进的技术融入到汽车硬件中。比如宝马HoloActive虚拟触控系统和智能泊车助手Loomo,前者利用车载控制界面的投影技术和摄像头对人指尖动作的识别,将原来我们只能在科幻电影里看到的虚拟触控变为了现实。而后者则把汽车智能化驾驶,与目前正流行的AI科技相结合。 再比如丰田的三维人机界面、大众的数字座舱、博世的语音控制、福特与亚马逊的Alexa家居助手等新技术,将汽车、家居、通讯融为一体,使汽车的形态变得丰富而多元。 所以本次CES展业也被网友戏称为自动驾驶汽车技术的成果展。不管是谷歌、百度。这样的IT巨头,还是’现代、日产、奔驰这样的传统车企,目前都加大力度研发自动驾驶技术。只不过突破点不同,像谷歌等是以车联网、无人驾驶等跨界切入,而现代等车企则以高端辅助驾驶技术为突破点。 汽车和IT企业之所以如此重视自动驾驶技术,是因为在大数据的环境下,通过人工智能来判断路况,比人为操作更客观反映更迅速,能够极大的提升驾驶的安全性。同时,如果未来汽车自动驾驶真正能够实现,交通资源将得到整合和合理分配,让人们的出行变得更加高效。因此,自动驾驶驾驶技术所描绘智能出行生活,十分、令人憧憬。 而当前的自动驾驶技术,主要是在车身搭载摄像头、超声波、毫米波、激光雷达,利用采集到的视觉影象和数据,创建一个完整的车辆环境模型。这吸引了很多汽车配套厂商的目光。本届CES展上,德国大陆集团就宣布将研发新一代环境模型,该模型下自动驾驶汽车将拥有实时的360度全景影像。 有了完整的车辆环境模型还不够,还需要先进汽车人工智能系统。人工智能系统用来识别与分析这些数据,并具备深度学习和认知,才能使车辆在复杂驾驶情况下安全驾驶。IT企业对此很有兴趣。 本届CES展,采埃孚与英伟达就宣布共同开发一款全新的汽车人工智能系统――ProAI,预计在2018年初进行量产。而宝马则将采用Mobileye的增强学习算法制定驾驶策略,打造汽车系统所需的人工智能。 除了自动驾驶技术,人机交互也是未来智能汽车’发展的重要方向,这一特点在本届CES展上也得以充分展现。 有的利用高精度摄像头,实现虚拟触屏技术。比如宝马带来了HoloActive触控技术,利用一块投射在中控台区域的悬浮虚拟屏幕,一部高灵敏度摄像头负责捕捉驾驶者手势动作,车舱内的超声波设备将对驾驶者的指尖发出脉冲信号,使驾驶者获得真实的触感,实现人机交互功能。 有的采用虚拟现实技术和手势遥控功能。比如大众汽车在本届CES上展示了增强现实(AR)技术,这套系统可以看做是升级版的抬头显示系统,一方面可以将路线、距离等相关的驾驶信息显示在驾驶员前方的道路上,另一方面是显示信息娱乐等其他信息,而无论何种信息都与周围的环境完美融合,不会让驾驶员分心。 如果说宝马的虚拟触屏技术、大众的增强现实(AR)技术代表了人机交互未来发展方向,那么英伟达公司推出的基于图像识别技术AI Co-Pilot(协同驾驶技术)则提供了另一种方向。这套系统支持多种面部识别功能,其中具备唇读识别功能。唇读,就是当车厢内外噪音太大的时候,可以通过唇读技术,辅助识别语音指令。尽管AI Co-Pilot系统大部分是为了辅助驾驶者安全驾驶,仅仅在唇读方面涉及到了人机交互功能,但是这套系统充分发挥了英伟达在图像处理方面的优势,为未来的人机交互发展提供了更多可能。 总之,智能汽车的发展为很多商家打开了一扇门。之前是几家车企登台演示,现在演变成车企、供应商、IT公司三方秀实力。他们或合纵对抗连横,或对某项技术形成垄断,使智能汽车领域越来越像一个利益纷争、暗潮汹涌的江湖道场,使汽车产品的未来精彩纷呈。 智能汽车论文:智商+情商 智能汽车的实现将由汽车智商和汽车情商两部分组成,而汽车情商正是目前汽车产品 所或缺的核心技术。 又一家车联网公司成立了。 自总理提出“互联网+”概念后,短短半年时间,“互联网+”席卷了整个汽车行业和互联网产业。那么,究竟是“互联网+汽车”还是“汽车+互联网”?到底谁该妥协?双方各有各的说法。 仿佛一夜间,成百上千家与车联网沾边儿的公司出现在公众视线中。有的是之前就已存在的,现在才得到关注;有的是赶上了这股热潮,刚刚成型。飞驰镁物(北京)科技有限公司(以下简称飞驰镁物)就属于后者。 7月1日,飞驰镁物在北京召开品牌会――智能汽车即服务,来自车联网行业、整车厂、咨询机构、投资界等人士前来参加。 与此同时,历经6个月的酿造,飞驰镁物下定决心,在“互联网+”热潮还未褪去的好时候,带着自己引以为傲的核心产品――汽车共享服务品牌“Soda”正式亮相了。 自称是“最懂车企的车联网公司”和“崇尚极客精神的科技公司”的飞驰镁物对智能汽车有着自己的见解。 智能汽车即服务 飞驰镁物创始人兼CEO王强解释道:“智能汽车即服务的英文是Smart x Vehicle as a Service,即面向车和人两个对象。对于车,车联网相当于给车装载了远程大脑从而实现其智能化,这是智能即服务;而对于人,车联网则是把车的属性上升到一种位移公共服务,为人提供一种随时随地使用的出行服务,这就是汽车即服务。两者综合起来,就是智能汽车即服务。未来作为公共出行服务的汽车一定是面向未来的智能汽车,而智能和共享应该是相辅相成的关系,而不应该是简单的叠加。” 飞驰镁物具备B2B传统车联网和汽车共享两个业务发展方向。在B2B传统车联网业务领域,飞驰镁物以前装TSP为核心优势为整车企业提供车联网整包解决方案和咨询服务,通过以云计算、大数据、社交网络为基础搭建的云服务和汽车情商两大核心产品平台,已经开始为整车企业提供真正符合移动互联网用户交互体验的车联网产品。 而致力于呈现“下一代城市出行方式”的Soda,则是飞驰镁物在汽车共享方面的具体成效。 “未来的车联网一定是和汽车紧密融合在一起的车联网,更多的是‘汽车+互联网’,而不是‘互联网+汽车’”。飞驰镁物联合创始人兼企业业务副总裁樊高增表示。他的这一观点与市场其他互联网公司很不同,他认为互联网并不会颠覆传统汽车行业。 “基于车联网的合作,根本不能脱离主机车厂,我们更倾向于前装业务,前装市场是飞驰镁物的目标市场。”樊高增称。飞驰镁物对于前装市场的信心并不是空穴来风,作为一家刚刚诞生的车联网公司,飞驰镁物迄今为止已帮助超过20家的车企在中国落地车联网项目。 作为飞驰镁物车联网业务的核心产品之一,CLOUDMove是一款完全自主研发的联网汽车架构平台,旨在打造终极汽车互联网平台,帮助汽车更好的融入互联网。 飞驰镁物联合创始人兼CTO杨磊对CLOUDMove进行了详细的分享:首先,CLOUDMove主要基于公有云基础架构,来实现汽车与多种移动终端设备对驾驶联网在线服务的无缝访问体验。其次,CLOUDMove是一款开箱即用的车联网产品,可针对整车企业提供快速、便捷的一站式服务,包括业务运营支持系统在内的基础能力,并预集成了优秀的互联网内容和第三方服务。 与CLOUDMove相呼应的是DREAMove,它同样是飞驰镁物车联网业务的核心产品之一。 据描述,智能汽车的实现将由汽车智商和汽车情商两部分组成,而汽车情商正是目前汽车产品所或缺的核心技术。因此,DREAMove将成为智能汽车的“大脑”,通过创新科技与网脑思维的结合,使汽车的情商得到质变的提升,真正做到主动保护、帮助驾驶者。 下一代出行方式 “Soda所要打造的是下一代城市的出行方式,因此,Soda将和包括整车企业在内的合作伙伴一同打造一款为共享而生的智能汽车。”飞驰镁物联合创始人、副总裁余涛这样解释Soda的核心理念,而“汽车共享、绿色出行”也是飞驰镁物对未来智能汽车的理解之一。 “Soda绿色出行”是除传统车联网业务之外,飞驰镁物面向个人市场的突破,飞驰镁物打造这样一个智能汽车共享服务品牌,是为了向人们提供想走就走的自由出行体验,满足消费者短线即时出行需求,同时缓解城市拥堵,降低排放。这是飞驰镁物关于未来交通的一个“美好愿景”。 Soda服务与传统汽车租赁模式最大的区别是按分钟计费,用户只需通过Soda应用便可随时发现身边的共享车辆,并通过成熟的车联网技术,借助于APP完成选取车辆、控制车辆、使用车辆、支付费用的整个过程,且无需在固定地点取车还车,最大程度方便消费者。 不仅仅是在理念上先进,Soda的落地也已经完成并在迅速扩张。目前,Soda已经与包括意大利开源汽车OSVehicle在内的诸多国内外新能源汽车企业合作,在全国多个城市开始了内测,与此同时,Soda会基于自身的车联网技术架构,为消费者提供更多完善的智能交通应用。 “Soda打造的是下一代城市的出行方式,我们会与包括整车企业在内的合作伙伴一同打造一款为共享而生的智能汽车。”余涛这样解释Soda的理念。 运动鞋、工装裤,统一的黑色T恤上印着彩色的LOGO。年轻、简单、朝气蓬勃,这是飞驰镁物团队带给人们的第一印象。 然而在表象之下,王强和他的小伙伴们都有着非常狂热的创业激情,“虽然是一家新公司,但飞驰镁物从创业之初就考虑到了对于社会的责任和义务。因此,我们希望利用车联网技术,为整个城市的环境保护做出一点贡献。这是我们的愿景。”他掷下豪言,“飞驰镁物要做车联网中的劳斯莱斯,等到时机成熟了,我们将要实现造车的终极梦想。” 上述飞驰镁物的创始人们都有着很强的技术背景,他们之前分别在车联网、软件开发、整车企业、服务运营等不同领域有过10余年的经验。在这群年轻人的眼中,飞驰镁物的起点很高,就车联网市场目前这种“诸侯混战”的局面来看,速度和时间对他们来说是最关键的要素。 正如他们自己所说:要取得江湖地位,就要不断飞奔。
工程机械论文:谈在工程机械中远程监控及智能化系统的应用 在我国进行基础设施建设时,使用的重型机械比较多,但是由于管理上或使用中存在不足,经常会出现丢失或者被损坏的现象,在这种情况下就必须停工,对工程工期造成很大的影响,而且工程机械在长期的使用当中,会出现一些提供故障,使用远程监控及智能化系统能够将故障及时的传送给售后,尽早解决问题,也方便了用户的统一管理,提高了设备运行的效率。 一、系统基本功能 ①机械紧急保护。在机械长期的运行中会出现老化、磨损等,引起的机器的故障,使用远程监控及智能化系统能够在操作人员采取措施之前,就会停止系统的运行,进入保护模式,避免机器出现其他的故障。这样就降低了机械损坏的程度,不仅缩短了维修的时间,而且降低了维修的费用。②统一管理。在GPS定位的基础上,能够实现对重型移动机械动态位置的确定,然后传输给用户中心,就实现了对机械的运行状况的实时了解,所以在很大程度上提升了系统的管理能力。③提高售后的质量。在机械出现故障时,通过GSM网络将故障的原因传送给生产厂家的数据中心,然后对故障进行分析处理,将处理的措施反馈给用户,减短了维修的时间。④性能参数的反馈。在系统的设定中在定期内就会将机械的运行参数通过网络传送到生产厂家,然后对运行参数进行分析,如果出现潜在的隐患,就能够及时的解决,为改进机器和创新产品提供了有效的技术支撑,同时也提升了产品的市场竞争力。 工程机械监控系统的主要的结构是集散型分布式处理结构,其组成部分包括主要由地面中心站、井下监控分站、传感器、控制执行器、图形工作站、集线器及远程终端等组成。其中监控中心站是整个工程机械安全监控系统的核心,该部分的监控软件能够实现系统任务调度、设备组态、定义配置、数据通信、数据处理以及网络数据共享任务。而监控分站主要是具备各类数据实时采集、预处理、报警、控制以及与监控中心站间的数据通信等功能。其中监控系统中心站的设计主要有通信协议与交互连接设计。 配置接口提供了请求数据和更新数据两个方法实现外界与动态数据库间得交互连接。配置接口能够设计各种配置程序,来满足用户对系统的各种需要。该配置接口的程序配置的过程主要,首先通过传递一个参数向动态数据库进行请求数据,然后动态数据库对传递的参数进行相关的处理,并将核实的数据传回给请求者。当配置程序对配置修改以后, 可以通过数据更新方法把新的配置更新到动态数据库。所以在煤矿安全远程监控系统中,配置接口能够实现设计了数据库配置、分站类型配置、模拟量类型(传感器类型) 配置等配置程序的功能。 二、可满足的技术指标参数 在设计的指标上要满足以下几种参数的范围:工作温度:—20℃——50℃之间;存储温度:—25℃——70℃之间;系统电源功率不能超过60W;交变湿热保持在95%以上,(30℃——60℃);部件的重量不能超过12KG;平均无故障工作时间:MTBF要大于2000小时。通过子系统的作用下,对智能仪表的所有数据能够进行有效的处理分析,实现系统的安全可靠运行。 在GPRS无线网络的运输上要满足:使用三级网络控制系统。传输的过程为:首先是操作人员,然后传送到用户控制中心,最后传达到生产制造厂的网络控制中心。 三、具体的技术应用 远程监控及智能化系统采用了三层网络结构,在底层网络上使用了CAN总线技术;上层网络采用GPRS传输技术,在底层系统中能够将各种参数通过传感器的作用传递给CAN总线,然后再传送给监测分析嵌入系统,经过系统的处理,将数据通过上层的GPRS网络传输给生产厂商。 1、移动机械性能检测分析综合系统的应用 主要是将智能仪表的数据信息进行相关的处理,然后对机械的整体运行情况做出评测,使操作人员能够清楚的了解机械的使用性能,如果在检测中性能参数出现问题,在应急系统的作用下能够实现机械的快速保护。监测分析主要的性能参数包括:机械发动机的转速、工作时间、总计时间、冷却液的流出、机油的温度、液压油的温度以及输出电流电压等。只有对这些参数及时的评测,才能保证系统的正常运行。通过GPRS的网络传输,能够将所检测到的机械运行的性能参数传送到用户中心的上位机处理系统中,这样用户就能够掌握机械的运行状态,同时制造商也可以通过远程监控的系统来监测机器的运行情况,提供更加优质的售后服务。在GPS定位模块上能够准确的定位到机械的位置,主要是通过在通信模块的基础上,将地理位置信息传送到用户中心,然后在嵌入式系统的作用下,将机械的位置信息存储在存储器当中,为用户查询机械位置信息提供了很大的方便。由于操作人员在操作上出现失误,会导致机械的性能的改变,如果程度不严重,在报警后会提醒操作人员及时的修复;如果对机械的损害非常的大,就会强行的采取保护措施,比如自动切断电源、停止机械运行。 2、人机页面的应用 远程监控及智能化系统使用了移动机械车载操作监控界面,操作人员能够直观的在液晶显示器上看到机械运行的状态,该界面操作简单、信息量大,能够满足重型机械生产环境的使用要求。在用户中心监控界面中,用户可以通过输入机械型号的形式来查询机械的性能参数,同时接收远程系统传送来的报警信息,在这个界面上,能够对报警信息、机械的损坏信息以及位置信息都能及时的掌握。 总而言之,目前在我国的重型机械越来越多,通过使用远程监控及智能化系统能够使用户及时的掌握设备的运行状态和性能参数,当在运行中出现故障时,快速的给用户提供解决措施,保证了机械的正常运行,实现了工程机械的智能化的发展,提升了系统自身的性能,所以该系统具有广泛的应用价值和发展前景。 工程机械论文:工程机械故障诊断系统设计研讨 1系统总体设计 1.1系统规划 系统由手持式智能工业终端(PDA)模块、专家故障诊断模块、数据录入模块、工作原理结构检测装配与调整模块、维修方案生成模块、训教模块、帮助模块和打印输出模块等组成,图1为程序流程。 1.2专家故障诊断软件 故障专家诊断的主要功能是根据使用维修人员提供的现场故障信息,综合系统所融合的维修保障领域专家有关故障现象分析、故障原因识别、总成或系统工作原理、结构、分解、检修、装配与调整等方面的经验、技能信息,对工程装备的故障进行系统的诊断与分析解剖,并能根据故障原因的不同给出故障维修方案,包括维修方法、维修时间、维修编组、维修器材与工具等技术方案。另外,专家诊断模块也可用来进行维修操作人员的维修保障训练、实习等工作。该模块的流程图如图2所示。 1.3数据录入软件 为防止初学者输入无效数据,破坏故障数据库内容,所以数据录入模块面向高级用户,在进入数据录入功能时要求输入高级用户密码,只有正确输入密码才能进入数据录入界面。数据录入界面除下拉式操作菜单外,也提供了方便的操作命令按钮,如“插入节点”、“插入子节点”、“更改节点名称”等,用户可以利用菜单或命令按钮,方便地进行新型工程机械故障的数据录入工作。各个故障数据节点均由自身编号(ID)和父编号(parent)组成,如图3所示。上级节点和下级节点由par-ent链接,下级节点的父编号(parent)与上级节点的ID号相同,形成从上级节点到下级节点的单向链接关系。故障树的层次结构成为动态扩展的树形结构,有效地解决了大数据量存储与数据库结构的固定分配空间约束这一难题。 1.4维修方案生成软件 维修方案主要包括故障现象、故障分析判断、故障原因分析、故障的排除和调整方法、故障零部件的更换与修理时间、零部件维修的编组、机具设备、工具材料及辅料等内容。维修方案和排除步骤是在专家诊断并确定故障原因后,提供的给维修人员的维修方案和维修操作步骤。维修方案数据的存储方式与故障数据存储方式相似,也是采用单向链表的形式,不再赘述。 2系统设计中的关键技术 2.1故障层次结构数据库与检索方案的设计 由于新型工程机械的结构与工作原理的复杂性,在设计故障信息数据库时面临极大的困难。实际工程应用中,同一故障现象,可能由多种原因引起,而每种故障原因又可能由不同的零部件引起。同一零部件又会产生多种故障原因。因此,故障零部件、系统、故障原因、故障现象等元素之间的关系错综复杂,再加上领域专家的相关的经验知识,这些元素在数据库的存储时很难处理。在设计数据库时,合理的融合了链表式结构与层次化结构,构建了故障现象、故障原因和故障分析过程数据表,满足了专家推理的需求和程序的高效运行的要求。 2.2工作原理、结构、检修、分解、装配与调整数据信息高效存储与显示 每一个新型工程机械,其组成零部件至少上万,考虑到其检修、分解、装配与调整等信息数据,其数据量几乎是海量的。如何存储这些数据,并恰当地显示出来,这是一个巨大的挑战。经过对当前所能见到的帮助系统和工程装备信息化管理手段进行仔细分析和比较。应用了Word文档格式转换为Html格式,将相应的主题信息存储到SQLServer数据库中,开发了编译软件,对转换后的html文件和数据库进行编译链接,较好地处理了数据库信息检索、html文档数据存储和可执行文件数据查询三者联合作用的工作原理等数据存储与显示模式。程序执行效果与人机界面都是比较优秀的。 3结论 新型工程机械故障专家诊断系统在研制开发过程中,认真贯彻了有关设计标准、规范,主要性能指标满足了规定的技术指标要求。所采用的嵌入式工业级移动数据终端、嵌入式数据库技术、面向对象软件开发技术和数据库技术等,具有先进、成熟、可靠等优点。系统的开发设计充分贯彻了模块化、一体化、结构化、面向对象和面向应用的设计思想,使系统的软件稳定、可靠,达到了使用要求。 工程机械论文:谈工程机械机电一体化技术应用 在机械工程中,有效利用智能化和机电一体化不仅可以提高机械工程中的生产效率、减小能量的损失、节约能源,而且可以有效地保证施工质量,提高自动化水平,使其具有较高的精度。广泛使用机电一体化不仅可以使机械工程有较好的经济性和较高的技术价格比,而且可以使操作更加简单、轻便,在当前,我国的机电一体化在工程机械中具有以下功能: 1.1自动报警、电子监控以及故障自检功能 在工程机械中,电子监控就是对其传动系统、工作配件、制动系统、发动机以及液压系统等的工作状态进行监控,一旦在监控过程中发现了异常现象,自动报警系统就会对出现故障的部位进行准确地定位,然后便能有效改善工作人员的工作条件,迅速提高机械设备的效率,还可以使设备的维护检修工作变得更加简单,使停机维修的时间减少,降低维修使用的费用,尽量延长机械设备的使用寿命。 1.2有效控制柴油机的功能 在工程机械中,有效利用电子油门的控制装置、自动停机装置、自动升温控制装置以及电子调速器等机械设备可以真正实现控制柴油机的功能。 1.3使作业精度提高的功能 在沥青以及水泥混凝土搅拌的现代设备中,为了能够提高成品料的作业精度,都广泛采用了微机控制的电子称量系统,而且实现了称量过程的自动化。因为应用了自动化的找平系统,所以大大提高了沥青混凝土摊铺机的施工质量。另外,沥青混凝土摊铺机因为使用了有超声波技术的自动供料系统而完全实现了调节的自动化,进而在一定程度上提升了摊铺的质量。对铲运机铲斗刀刃、平地机刮刀以及土机铲刀进行机电一体化的控制,不仅可以有效减轻机械工作人员的劳动强度,而且真正提高了工程机械作业的精度和效率。 1.4使生产率提高、降耗节能的功能 在传统的工程机械中,一般能量利用率比较低,比如液压挖掘机的燃料能量的利用率在30%左右,这样低的能量利用率使得工程机械必须注重节能发展。在发达国家,他们的挖掘机都已经采用新型的节能控制器,这种控制器不但有良好的节能效果,而且采用卡特电子效率的控制系统,通过综合控制泵和发动机,大大提高了工程机械的生产效率。 1.5工程机械作业过程的半自动化或自动化功能 为了真正减轻工作者的工作效率,提高机械的生产效率,大量的企业在工程机械中开始实行半自动化或自动化控制。这种功能还减少了由于工作者的经验不足而对作业精度的影响。在我国一些先进的企业中,其挖掘机都设有特殊的轨迹控制系统,即挖掘轨迹控制系统。在控制板上,有关的工作人员只要把挖掘机运动轨迹的路线设计好,就可以依照各种角度传感器的信号利用微机控制系统对动臂、铲刀和斗杆进行自动控制,这样不仅实现了对工程机械作业进行自动化控制,而且还能够精确挖掘各种特定开口与断面的斜面、沟槽。 2我国机电一体化在工程机械中的应用前景 由于控制、电子、计算机、光学等多种学科与技术的快速发展,我国的机电一体化也得到了前所未有的发展,如今在工程机械领域机电一体化的应用前景可以分为以下几个方面: 2.1模块化 由于科学技术不断进步,社会分工不断精细,我国机电一体化的产品数量和产品种类也变得越来越多,所以,应该加快实现机械产品的动力接口、机械接口和电器接口的标准化,虽然这项工作比较复杂而且困难,但是却尤为重要,因此说,工程机械机电一体化的发展变成模块化是一项任重而道远的任务。但是,只要实现了工程机械机电一体化的模块化,就可以有效匹配各单元和部件,比如:具备视觉、识别以及图像处理等功能的控制单元、减速于一体的动力单元等等。只有这样,整个社会才能进一步分工,新产品才能更快被研发,工程机械才能不断扩大生产规模。 2.2智能化 在21世纪的工程机械领域,机电一体化将会把智能化应用作为一个重要的发展方向,现如今,有越来越多的人开始研究人工智能方面的内容,主要表现在机器人和数控机床的智能化应用上。一般所说的智能化就是指在有关的控制理论的基础上,利用人工智能、模糊数学、心理学、运筹学等新思想、新手段在工程机械上中进行应用和分析,让工程机械通过自己的判断推理、逻辑思维以及自主决策等能力进行运作,这样就使得机电一体化满足了更高的要求。为了符合时代的发展趋势,工程机械的智能化发展将成为必然。 2.3网络化 机电一体化之所以在工程机械中获得广泛应用,这与计算机信息网络技术的快速发展是分不开的。目前,大多数新型的机电一体化都具有较高的质量、强大的功能,而且有相当好的社会价值和经济价值,因此只要借助网络就会在很短的时间内迅速畅销。与此同时,在工程机械中监视技术和远程控制技术也已经应用越来越广泛,现在看来,机电一体化的发展趋势将逐渐趋向信息化和网络化。 2.4可持续化 不可否认,工业化的进程在很大的程度上提高了我们的生活质量和水平,然而,对我们的生活环境也造成了一定程度上的破坏,严重浪费了大量的自然资源。新世纪以来,人们越来越关注环保问题,公民也一直在不断加强自己的环保意识,绿色产品的概念和设计制造越来越受到欢迎。已经有越来越多的企业在制造、使用、设计以及销毁工程机械产品时都注重环保的要求,尽量提高资源的利用效率,满足人们的健康需要。所以,在工程机械中,可持续化的绿色机电一体化产品将会越来越受人们的欢迎。 3结语 在工程机械领域,机电一体化技术占据越来越大的优势,而且已经被广泛地应用,因为大量企业对机电一体化都很重视,也使机电一体化技术有了很大的发展。作为工程机械的使用者和管理者,就应该及时顺应时展的潮流,赶上科学技术的发展速度,快速地了解、掌握和学习机电一体化技术,只有做到了这些才能更好地参与到现代化的工程建设中去,为我国的工程机械建设事业做出更大的贡献。 工程机械论文:工程机械智能化和信息化发展概况 由于网络信息化、计算机智能化在工业技术领域有了空前的发展,我国的现代化建设事业也在发生着变化,对于工程机械的需求不再是数量多,也提高了对工程机械技术水平的要求。对工程机械智能化与信息化的要求主要是表现在对工作部件的进一步控制,目前在现代化的机械工厂,从最开始的材料输入到机床启停,以及调整参数,再到工件拆卸直至运输都可以实现全数字化、全自动化,不需要人来看守。计算机技术的快速发展和更新,给各个传统的行业带来了一定的影响,当然工程机械行业也随之发生变化。 1. 国内外工程机械智能化与信息化的发展概况 工程机械智能化与信息化在国内外都有着不同的发展情况,但是由于我国各方面因素的影响,国内的机械智能化与信息化发展状况与国外相比比较低。长期以来国际市场上的工程机械技术产品被欧美、日本等企业集团垄断,我们可以用国外的797F型矿用卡车来对国外的工程机械智能化与信息化发展概况进行分析。大部分的矿山企业里大型的机械每天工作长达十二小时,一般情况下是一个操作人员坐在大约有四层楼高的驾驶室里,忍受着噪音、酷暑和严寒等恶劣环境的影响进行工作,但是797F型矿用卡车具有远程遥控操作功能,那么操作者就可以坐在舒适的办公室里驾驭这一机器完成各种工作任务[1]。797F型矿用卡车拥有VIMS 3G监控系统,机器上的传感器使VIMS系统能够快速的交换和监控所有的系统传来的信息,操作人员可以轻松的在办公室里或者是车间里迅速的下载数据并将数据生成报告,这些数据可以用于提高定期维护计划的效率,尽量的延长机器的使用寿命。797F型矿用卡车还拥有生成和有效负载管理系统,这个系统可以用来提高卡车或者是装载工具的效率,从而提升车队的生产能力,有助于延长卡车机架、轮胎等部件的寿命,这款卡车还有外部有效负载指示器,能够正确的致使操作人员什么时候停止装载,以达到最佳有效的负载,此外还可以对道路进行分析控制[2],能够有效的改善维护养护的周期时间,延长机架和轮胎的寿命。我们可以看出国外的智能化工程机械已经具备了远程监控和智能维护、工程机械智能化管理等方面的功能。 在我国智能化工程机械的研究工作起步较晚,在二十世纪九十年代初期,国内首先开展了工程机械机器人化技术的研究工作,很多的高等学院和科研机构等多家工程机械生产企业联合进行了开发研究。我国的工程机械智能化与信息化在最初开始发展时期,所有控制系统软件都是依赖进口,而在国内的主机厂家设计人员也主要是以电气系统设计和元件选型为主,这种情况制约了我国工程机械化技术的发展。随后我国开始引进国外生产的控制器,设计人员根据工程机械主机控制策略进行再次开发[3],在这一阶段设计人员开始关注控制模型的搭建,但是由于控制器主要还是依赖于进口,我国的工程机械在智能化、信息化领域还是处于初期阶段。随着后期的不断研发以及大量人力和物力的投入,我国的机械工程也在逐渐的推出一些产品,直到现在我国开始了现代化手段开发,并且验证了工程机械控制策略,目前我国的工程机械行业已经进入到高速的发展时期,但是变速器和高液压件等关键零件还是依赖于进口,那么也就在一定程度上限制了我国整体工程机械厂商的战略扩张。 2. 工程机械智能化与信息化的发展方向 工程机械智能化与信息化指的是在工程机械中应用信息采集和智能控制技术,使工程机械有一定的自我感知和自动控制等功能。随着科学技术的进步以及现代化施工项目大型化的需求,新一代的工程机械不仅需要实现集成化操作智能控制,还需要将他们组成基于网络智能化机群协同控制系统,以便能够获得项目施工的高效率和降低耗能。目前工程机械化产品的智能化与信息化已经成为世界工程的重要发展方向之一,工程机械的智能化是指工程机械利用工程机械集成信息,应用计算机微控制器通过系统的程序最终达到理想的控制目的,工程机械的信息化包括了售前信息和售后信息,如果售前信息和售后信息得到了有效的集成并且方便读取,那么对于机器的使用和管理以及后期的维修养护等程序将会变得更加方便快捷。 3. 结语 工程机械智能化与信息化是计算机和自动控制以及网络技术等多层领域的集成应用,随着计算机技术的发展,工程机械的智能化和信息化必将不断的发展,给我国的工程机械和农业机械等传统行业的智能化控制提供更多的改进方向,工程机械将会得到更好的发展空间,为我国的社会经济发展做出贡献。 工程机械论文:工程机械技术保养计划管理 1各等级技术保养时机的计算 无论是制订季度保养计划还是月保养计划,都必须计算出各台工程机械的各级保养时机,这样才能进行各种工程机械的保养次数统计,才能确定具体的保养日期。为便于计算,现以工程机械运行时间(h)为矢量坐标,得出如图1所示的某型号工程机械运行时间与各等级保养的关系,其中TD表示大修间隔期(h),TZ表示中修间隔期(h),TⅢ表示三级保养间隔期(h),TⅡ表示二级保养间隔期(h),TⅠ表示一级保养间隔期(h);同时,设某台该型机械至本月底已运行了T0小时,按使用计划,该机下月需运行T1小时,即该机至下月底总的运行小时数为T=T0+T1;并假设:本月的保养项目已按计划实施完毕,没有推迟到下月进行。需要特别说明的是:1)按照保养规程的规定,在做高等级保养时,应完成低级保养的内容;2)由于中修的停修时间比较长(1个月左右),所以某型工程机械若在某月需进行中修,则在之后至本月底基本上不能承担施工作业任务。 2当0 如果T0TZ,则该机在下月需进行1次中修;否则,继续向下推算。如果T0n×TⅢ,则该机在下月需进行1次三级保养;否则,继续向下推算。其中:n为保养间隔期的倍数,正整数。如果T0n×TⅡ,则该机在下月需进行1次二级保养;否则,继续向下推算。如果T0n×TⅠ,则该机在下月需进行1次一级保养;否则,该机在下月可以不进行任何等级的保养。 3当TⅠ (1)如果T0TZ,则该机在下月需先进行1次一级保养,再进行1次中修;否则,继续向下推算。(2)如果TZ-T1 4当2TⅠ (1)如果T0TZ,则该机在下月需先进行2次一级保养再进行1次中修;否则,继续向下推算。(2)如果T0TZ,则该机在下月需先进行1次一级保养再进行1次中修;否则,继续向下推算。(3)如果TZ-T1 5实例说明 下面以某型机械为例作简要说明。该机的相关定额参数分别为:TD=4800h,TZ=2400h,TⅢ=1200h,TⅡ=400h,TⅠ=100h;同时,该机械至本月底已运行小时数为T0=1090h,按使用计划,该机下月需运行小时数为T1=230h。那么根据以上方法,可推算出该机下月的保养时机为:该机在本月运行到1000h已完成了一级保养之后,又运行了90h,那么在下月运行10h(即总运行时间达1100h)时,需进行1次一级保养,之后再运行100h(即总运行时间达到1200h)时,需进行1次三级保养,之后继续运行100h(即总运行时间达1300h)时,还需进行1次一级保养。因此该机在下月总共应进行2次一级保养1次三级保养,分别在其总运行时间达到1100h、1200h和1300h之时进行。 6执行技术保养计划应注意的几个问题 (1)如果工程机械使用计划因受自然条件或其他因素影响而调整,则保养计划的保养日期也将随之变化。保养计划在执行中,可依据工程机械实际运转小时数,视完成任务的需要和工程机械技术状况等情况,允许适当提前或推迟,但提前或推迟时间一般不应超过各级保养间隔期定额的10%。(2)下达保养计划时,工程机械技术保养计划应与工程机械使用计划同时下达,技术保养计划应同时下达给工程机械使用单位和保修单位,月保养计划还应抄送通知工程机械使用操作人员,以确保技术保养计划的落实。(3)工程机械技术保养计划与施工或培训任务发生矛盾时,不可因施工或培训任务重而挤掉保养工作,应本着既要坚持定期保养制度,又要满足施工或培训需要的原则处理。(4)工程机械技术状况确实较差,不能延期保养,而施工作业任务重,可利用施工作业的空闲时间,分时分段进行保养,即将规定的保养项目分几次进行,这样既完成了规定的保养内容,又不影响施工或培训任务的完成。 7结论 根据文中给出的关系图和计算方法,可准确地推算出各种类工程机械的等级保养时机,为科学制订技术保养计划提供了依据。把握好文中所提出的几个应注意的问题,可有效解决保养计划与施工任务之间可能存在的矛盾,确保技术保养计划得到有效落实。 工程机械论文:营销模式在工程机械中的应用 广大朋友们,关于“几种营销模式在工程机械中的应用”是由精品学习网论文频道小编特别编辑整理的,相信对需要各式各样的论文朋友有一定的帮助! 随着国民经济的不断发展壮大,对工程机械的需求也是突飞猛进, 市场上的需求已发展到目前高质量全方位的竞争, 迫使厂商不断的提高产品质量, 改变经营方式,各个工程机械制造企业所采用的营销方式不尽相同。工程机械制造企业立足于市场,除了要重视产品质量、售后服务等因素外,还要重视营销。 一、不同营销模式特点 工程机械企业主要采用以下几种营销模式:直销、一般销售、授权销售、区域独家( 专营)销售、融资销售和租赁销售。 1.直销。直销方式就是企业自身建立营销机构、设置办事处,在所属区域内开展营销工作,与终端客户面对面交流沟通,由企业与终端客户直接签订最终的合同。由于工程机械产品的专业性、复杂性及工程机械技术的快速发展,营销和售后服务人员具有较高的综合素质。在国内,对于经营规模较小且产品专业性较强的一些工程机械产品适合采用直销方式营销。 2.授权销售。授权销售被定义为“ 执行联系生产者和用户,以完成营销任务的活动的组织机构网络”。工程机械产品的终端客户较为分散,产品价值较高,销售过程需要特别的服务,销售周期较长。一般来讲,授权商无权独立制定销售政策,如价格、折扣等。 3.区域独家(专营)销售。区域独家(专营)(以下简称区域总)销售是企业在一个界定的营销区域内仅仅授权一个商,这种制具有排他性和唯一性。区域总以其特有的经营方式,在制的发展过程中,表现出强有力的优势和巨大的发展潜力。 4.融资销售。融资销售是利用社会资本进行销售的一种运作方式,也是企业拓展市场的有力措施之一。融资销售的主要优点是:较好解决了终端客户资金不足的问题,终端客户在购买工程机械产品时,仅仅需要支付部分货款,就可以取得设备的使用权,降低了终端客户资金运营成本,解决了客户资金短缺而又急需设备的难题;制造企业可以快速回笼资金,加速资金周转,扩大再生产,避免了其他营销方式中的经营风险;商可以在短时间内获取利润,完成资本积累;有利于企业、商拓展市场。 5.租赁销售。租赁营销是生产企业或商为了拓展市场,提高产品的市场占有率或将新产品尽快推向市场,为用户提供的具有金融服务性质的销售。租赁销售建立在高度诚信基础之上的分期付款销售的一种特殊表现形式。 工程机械论文:正确认识和开展施工企业工程机械设备管理 摘 要:本文主要介绍了当前施工企业机械设备管理过程中存在的几个问题及其相应的解决方法,为施工企业提高机械设备管理水平提供借鉴作用。 关键词:施工企业 工程机械 管理工程机械是当前施工企业从事施工生产极其重要的工具。随着建筑工程市场竞争的日益激烈,企业改革的进一步深化,工程机械在现代化建筑施工中的作用已尤为突出,机械设备管理在施工企业中也越来越受到重视。但由于各方面因素的影响,施工企业在机械设备管理过程中仍面临着许多实际问题需要解决,如:工程机械装备落后与施工要求逐步提高之间不配套,专业技术力量薄弱与机械装备技术先进之间不满足,企业设备管理水平低与施工机械化程度高之间不适应等。而古语有云:“工欲善其事,必先利其器”。由此可见,如何设法搞好施工企业机械设备管理工作,正确分析与解决管理过程中的各种矛盾关系,管好、用好、养好、修好施工机械,对提高企业设备管理水平和技术水平,加快施工进度,提高工作效率,降低劳动强度,增强企业的市场竞争力都有十分重要的现实意义。 1、当前机械设备管理中存在的问题及原因 1.1、管理机构不健全,管理制度不完善 (1)一个施工企业要搞好机械设备管理工作,需要适当建立和健全相应的管理机构,明确制定各级机构、人员的职责,这是机械设备管理工作顺利进行的组织保证。在施工过程中,工程项目往往点多线长,设备、人员调动频繁,而施工企业却普遍存在着管理班子不全,人员力量薄弱等现象。因为他们错误地认为,机械设备管理是施工现场的事,管理部门与基层单位只局限于个别业务上的联系,以致盲目地精简机构、压缩甚至取消设备管理机构及管理人员,或将其工作职能并入其他部门兼管。由此必然导致管理层与操作层之间上下脱节,出现谁也不管的局面,设备管理工作很难实施。 (2)其次,相当一部分施工企业仍缺乏完整、严格的机械设备管理制度,对机械设备的台账、技术资料档案的建立等工作尚未完善,管理工作无章可循、管理无序,有的企业甚至在购买了新设备后,没有及时或根本不入账,造成管理工作相当被动,设备糊涂使用,严重的甚至造成国有资产的流失。 1.2、机械装备落后,设备盲目购置 (1)随着建筑市场竞争的日益激烈,建设单位对施工企业的工程质量、工程进度的要求也越来越高,市场竞争已演化为人才与设备的竞争。与此同时,由于高新技术的高速发展,施工企业现有的机械设备已显得过于陈旧,其机械设备整体技术状况已进入老化阶段,大半处于落后水平,造成企业在部分大型项目的投标及施工组织上受到限制,在一定程度上制约了企业的发展。 (2)为了适应当前形势,施工企业的确需要适当引进一些国内外较为先进的机械设备,以提高企业的技术装备水平。但有些企业没有根据自己企业发展的需要,未能科学地制订机械设备的发展规划和购置计划,未能正确预测所引进机械设备的市场使用前景,导致所购设备不能满足工程项目的施工要求,新置设备如成“废物”。 (3)还有的企业为了一味追求设备的生产率,盲目购置一些大型设备,但又未能充分考虑所购设备会受到资源、市场消耗能力、搬迁运输、施工场地、环保、操作使用等诸多因素的限制,投入使用后的运转费用难以维持,以致设备平均利用率很低,不得不停机处理,这些都给企业造成巨大的经济损失。 1.3、舍不得智力投资 (1)虽然目前大部分施工企业都根据自己企业的实际情况,设立了机务管理部门,但由于机构、人员更迭较为频繁,设备管理及维修人员接受专业教育时间短,管理人员对设备管理的整体认识尚较模糊,技术管理水平参差不齐,在实施管理过程中,还未能规范地开展机管工作。 (2)而有些企业只是片面注重眼前利益,宁愿花耗大量资金用于购买先进设备,但在管理人才培训等智力投资方面却显得过分吝惜,舍不得花钱。这样,就算有再先进的设备,但管理跟不上、人员素质低劣,是很难适应机械自动化、机电液一体化程度高的设备管理需要。 1.4、机械设备的使用与保养相互脱节 (1)目前大多数施工企业虽然都实行定人定机制度,即每个操作人员固定使用一台机械设备,但却忽略了定人保养制度,没有把机械设备维修保养的各项规章制度明确落实到个人。正因为如此,操作人员往往只是“包用不包修”,维修人员也是马虎应付了事,每当机械设备出现故障,操作人员与维修人员往往互相推卸责任。这样,不但影响了产量、质量,也增加了维修费用、运转费用以及降低了设备的使用寿命。 (2)此外,不少项目负责人只考虑眼前利益,没有从长远打算,短期行为严重,只注意产值与效益挂钩,在设备管理使用上表现为“重用轻管”,为了赶工期、抢进度,而不惜拼设备,造成机械设备常常处于超负荷状况工作,或带“病”作业,甚至违章操作,其结果是该工程项目完工后,机械设备严重磨损老化,而调运到新工程又需花费大量的精力与费用进行整修,造成施工工期贻误,项目部之间在维修费用上互相推诿,固定资产无形流失。 1.5、设备维修“滞后”,浪费严重 (1)由于目前大部分施工企业还未能有效地实行点检制度等保养措施,设备维修管理往往局限于“事后维修”,“预防维修”意识不够重视,对设备的故障及劣化现象也就未能早期发觉、早期预防、早期修理,以致造成人力、物力、财力不必要的浪费。 (2)施工企业机械设备“浪费维修”的现象也十分严重,个别维修人员为了贪图方便,对一些仍有很大修复价值的旧件不加以修复利用,任凭其主观随意地报废,更有甚者,不考虑其它设备的整体性能,采取“拆东墙补西墙”的做法,得过且过,只要机械能动就交差了事,结果也只会是事倍功半。 2、提高机械设备管理工作的方法要解决上述问题,搞好施工企业工程机械设备管理应抓住以下几个方面的工作: 2.1、完善管理体制,健全规章制度 (1)建立并完善机械设备管理机构,实行统一 规划,专人负责,进行全面的综合管理。努力做到专业管理与群众管理相结合,明确专管和群管人员的职责与权限,充分发挥各级职能人员的积极性。 (2)贯彻执行定机、定人、定岗位责任的“三定”制度,让每台机械都有专人负责保管、检修、操作。由于“三定”制度是机械化施工生产和设备管理工作的基础,其执行的好坏将直接影响到企业劳动生产率、施工安全、机械的完好率与使用率,因此在执行过程中除应配备相应人员外,还需注意不要随意变动其工作岗位,以免影响机械设备性能的了解与掌握程度。 2.2、加强设备维修保养制度,坚持设备评优工作 (1)我们知道,机械设备的保养、维修、使用这三者是相互关连,互为条件的。任何设备在使用了一段较长的时间后,都会出现不同程度的故障,为了降低故障率、延长设备使用寿命,应根据机械设备的使用情况,密切配合施工生产,按照设备规定的运转周期(公里或小时)定期做好各项保养与维修的工作。设备管理部门在制定维修及保养计划时须认真分析各类设备的具体情况,针对新旧设备的不同特点,采取不同的措施。对于老旧设备,要以保证运行、消除隐患、及时修理为重点;对新设备,则以提高人员的技术水平、加强维护为重点,从而有效地保证每台设备的使用性能和安全生产。 (2)对于施工企业已装备的具有先进技术水平、价格昂贵的机械设备,因其技术含量高,单凭经验与普通工具已难以对这些设备进行正确的修理。因此,这些机械设备应采用现代的手段,以经济合理的方法开展维修,改变以往计划经济背景下实施的强制修理制度,实行“视情修理法”,即视乎设备的功能、工作环境、磨损大小,在充分了解与掌握其故障情况、损坏情况、技术情况的基础上进行状态维修、项目维修,这样既保证了设备的完好率,在确保正常使用的同时,又能充分发挥设备的最大工作效率,避免了机械不坏不修,坏了又无法修的局面发生。 (3)为了促进各基层单位的管理工作,每年应组织开展机械设备检查评比活动。检查评比宜采用不定期抽检的方式,以防止基层单位平时不重视设备现场管理,检查时再搞突击应付。检查评比的结果还应与奖惩制度相结合,要体现增产节约有奖,损失浪费要罚的原则,对管理优秀的单位与个人给予奖励,对管理差的予以处罚。这样,不但有效地推动了企业的设备管理工作,还减少了设备的故障停机率,保证了企业的正常生产。 2.3、加大技术培训力度,选拔优秀设备管理人才 (1)随者现代科技的不断发展,机械设备也在不断更新换代,其自动化程度将越来越高,技术含量也越来越重。它要求管理者要有全新的思想、全新的观念,科学地对机械设备的购置、安装、维修、更新改造等进行有条不紊的综合管理。因此,施工企业要想从根本上提高全体管理和维修人员的专业技术素质,就应采取“走出去、请进来、集中培训”的方法,加大技术培训力度,选拔和培养一批懂技术、会管理、会核算的“一专多能”型人才,以满足企业今后的发展需要。 (2)施工企业也可以有重点地组织由设备管理、维修、操作人员共同参加的设备管理研讨会,大家集思广益,出谋献计,形成学技术、钻业务的氛围。并根据施工的具体情况,采用示范表现、专题讲座、参观学习等形式,及时推广、宣传有实效的经验体会,以点带面,逐步提高企业各级人员理论知识水平和实际操作技能。 2.4、加强职业道德教育职业道德,不仅是个人修养的问题,它与企业的经济效益也息息相关,可以说是一种无形的资本。当前施工企业设备使用与管理上存在的野蛮操作、缺乏保养、随意浪费、马虎维修、以劣充优等行为,都是缺乏职业道德的表现。因此,施工企业仍需不断加强政治思想和职业道德教育,让广大职工树立爱惜设备的良好风气,使机械设备发挥最佳效能。 3、结 语 总结经验,我们深刻体会到机械设备管理是一个系统工程,需要各方面人员的全面参与、积极配合;其次,要认识到机械设备管理工作无论在任何情况下,都要以提高设备完好率、保证设备稳定运行为目标;都要紧紧抓住搞好设备现场管理、强化维修保养这项中心工作;都要重视各级管理人员技术素质的提高。只有这样,机械设备管理工作才能做得更好。 工程机械论文:工程机械行业融资租赁应用问题的浅议 摘要:由于工业化进程不断加快,中国95%以上的产品都处于供大于求的状态,企业销售难的问题越来越突出。传统的销售模式的路越走越窄,并一直困惑着中国的设备制造企业。融资租赁业务作为一种边缘产业,将融资与贸易有效地结合起来,形成一种独特的交易方式。它不专属某一特定行业的边缘性,可以组合成若干种灵活的结构,降低对信用的过渡依赖,提高控制风险的能力,从而可以解决工程机械企业销售困境的难题。 关键词:工程机械行业;融资租赁;厂商 1工程机械行业融资租赁应用现状分析 1.1业务开展尚处于起步阶段 面对国内工程机械市场的激烈竞争,制造企业为了扩大自己产品的市场份额,采用了“分期付款”、“以租代购”或“先租后购”等灵活销售手段,有点类似融资租赁,但还不是具体的融资租赁业务。融资租赁进入我(文秘站:)国虽然时间不短,由于各方面的原因,其发展一直滞后于我国的经济发展,在工程机械领域的应用就更少。对目前具体业务的开展更是很少,基本上处于理论认知与实践探索阶段。除卡特彼勒(中国)融资租赁有限公司依托其全球融资租赁经验在中国市场为客户提供融资租赁服务外,国内现有的融资租赁公司涉足工程机械融资领域的并不多,而国内制造厂商开展融资租赁的更是很少。这与国外发达国家相差甚远。在融资租赁发展的比较成熟的国家,租赁公司中的大部分是有银行或厂商背景的。 1.2工程机械融资租赁的前景广阔 我国实行的西部大开发、振兴东北老工业基地,以及南水北调、西电东输、西气东输等重大工程,需要的大量的设备投资,单靠银行贷 款、直接购买,既行不通也不现实。通过融资租赁,即可满足上述地区、工程的投资需要,又能盘活东部发达地区的闲置设备、存量资产,促进中国设备制造业的发展。在新经济环境下,为数众多的中小企业由于贷 款的相对困难,对生产设备的融资租赁,对库存商品和闲置资产的租赁,表现出高度的热情。当下,对大多数中小企业来讲,贷 款、上市这两条融资渠道尚难走通,融资租赁是中小企业解决融资难的现实选择。 目前,中国工程机械的租赁需求量仅占全国工程机械设备需求量的10%左右,与高达80%的相应的国际水平相距甚远。2004年,美国租赁业对GDP的贡献已接近2%,而我国仅为0.17%。比例低正说明市场空间大。市场经济有一定的共性,对比发达国家,面对全国供、求市场都非常巨大的工程机械设备,工程机械租赁业发展前景是十分广阔的。 2工程机械企业融资租赁模式比较分析 2.1直接融资型厂商租赁 直接融资型厂商租赁指融资租赁公司和厂商达成合作销售产品总意向,当用户需要租赁设备时,融资租赁公司则向厂商直接购买设备,然后租给用户,用户再分期向租赁公司缴付租金的租赁形式。 一般情况,直接融资型厂商租赁中的承租人大都对其自身承担的责权利有清楚了解,采用租赁形式也是以解决分期付款的融资需求为主,而金融租赁公司则以收取租赁手续费或租金价差为主要目的。这种模式虽然具有参与各方角色明确、操作程序简单的优点,但是已经不适应租赁业“专业化、规模化、多元化”的发展趋势,若不予以操作模式创新,不适合融资租赁公司提高综合服务水平,加强市场竞争力的经营需要。 2.2转租赁 转融资租赁是由出租人从另一家融资租赁公司或厂商租进设备,然后租给下一个承租人使用。转融资租赁与其他融资租赁的主要区别在于转融资租赁是从租赁公司或开发商取得融资便利,其他是从银行或非银行金融机构取得融资便利。转融资租赁的关键在于多了一个第三人充当转租人,其功能可以通过最终承租人和转租人两方面以体现。对转租人而言,当租赁公司在其借贷能力较弱,融资技术也不发达,资金来源有限的情况下,为了利用别家租赁公司条件优厚的融资便利,往往会采用转租赁的方式。 转融资租赁在租赁中引进了转租人这样一个中间人,解决了承租人信用额度不足的缺陷和贸易壁垒的障碍,使承租人通过转租人完成融资,使承租人在直接融资租赁成本的基础上,还要增加转租人的成本利息、转租人承办租赁业务的费用、转租人向承租人提供租赁服务所赚取的利润,这样就不可避免地增加了租金,使融资成本远远高于其他融资租赁方式。 2.3委托租赁 委托型租赁指厂商作为委托人,将产品委托租赁公司分别给其指定用户达到销售目的的租赁形式,而租金额等租赁款项则由厂商与用户事先约定。 在委托型厂商租赁中,融资租赁公司一般不承担风险,只是担当租赁中介角色,以收取委托租赁手续费为目的。租赁物的所有权归厂商。这种方式一般适用于拥有较多闲置资产的工程机械厂商、综合实力较强的大型设备制造厂商、能控制用户租金归还风险的厂商等。在当前租赁市场,该模式的创新现实意义也很大,融资租赁公司也可以打破常规,在承担部分租赁风险、代为寻求承租客户、增加中介经纪或二手设备供应商参与合作等诸多方面进行创新构想。 2.4杠杆租赁 对于建设和运营中所需的一些购置成本特别高的大型设备的融资,利用直接融资租赁的方式难以实现,杠杆租赁则为此提供了一个较好的解决办法。杠杆租赁指租赁公司以现金投资设备成本费的20%~40%,其余购置费用通过向银行或保险公司等金融机构借款获得,然后把购得的设备出租给承租人。租赁公司要把租赁物的所有权、融资租赁合同的担保受益权、租赁物的保险受益权及融资租赁合同的收益权转让或抵押给贷 款人。对于隧道挖掘的专用机械设备等购置成本特别高的大型设备,采取杠杆租赁方式可以分担资金风险、解决融资困难。 在杠杆租赁中,对于出租方而言主要体现在债务杠杆作用。出租方自有资金投资利润率的提高,出租方的收益由两部分构成:一部分是出租方使用权益资金所获得的收益。另一部分是出租方使用负债资金所获得的收益负债对权益资金收益能力的放大效应,称为 财务杠杆正效应,财务杠杆正效应的条件是:息税前全部资金利润率高于债务资金的利息率;税收的屏障效益,负债筹资可以给出租方带来税收上的优惠,因为按照规定,生产经营期间的负债利息作为出租方的财务费用可以在当期或以后若干期内的税前利润中扣除,从而减少应纳税所得额,表现为国家财政少收了税款而给出租方带来价值的增加。企业的负债越多。利息抵税效用就越大。 3工程机 械企业融资租赁的可行性分析 3.1融资租赁对工程机械企业的功能优势 工程机械制造商投资融资租赁公司,有着企业长远的战略考虑。因为现阶段相当多的制造商销售受到了很大的外部力量牵制,随时会有来自银行的不确定因素。尽管有了银行的介入,其风险控制的专业手段和给客户的心理压力确实有助于项目的风险控制;但当银行亦要求厂商、商提供回购担保时,信用风险的最终落脚点仍然落在了厂商和商身上。因此,当工程机械企业发展到一定阶段的时候,用自己的融资租赁公司改善销售产品的风险控制、降低销售门槛、提升产品市场占有率更为有效直接。 对于工程机械企业来说,融资租赁在法律上明确地界定了所有权问题。银行按揭是一个抵押担保问题,但是如果涉及到承租人破产及三角债问题,从法律上来讲没有清晰地界定物权。而融资租赁过程中,法律已经十分清晰地界定了物权,只有当承租人缴纳完全部租金,并付清最后的设备残值费之后,设备的所有权才转移到承租人手中。融资租赁将所有权和使用权分离,一旦承租人不还租金,一可以收回物件;二可以保留债权,避免三角债;三可以处置担保资产。法律上,租赁物件不参与承租企业的破产清算,一旦承租人经营不善、企业破产,租赁物件不会灭失,债权不会全损,避免了许多不必要的纠纷促销租赁创新模式的探寻过程,实际上就是金融租赁公司和厂商之间不断寻求共同创利方法的过程,厂商租赁创新必须服从于获取利润的需要,否则就失去了现实意义。 3.2应对国外厂商的冲击 中国的工程机械市场和金融租赁市场都是世界上最大的潜在市场(《2004年世界租赁年报——中国分报告》)。从2000年以来,外国工程机械厂商、外国金融机构和投资者纷纷抢滩进入中国工程机械金融租赁市场。近年来,一些欧美大的跨国公司及其工程机械厂商开始进入中国租赁业。这些大公司介入中国融资租赁业的首要目的就是为推销他们产品提供金融服务,以扩大市场占有份额。因此,国内企业要想在市场上保持并提高自己的市场占有率,必须结合实际借鉴国外制造商发展融资租赁业务的经验,引入融资租赁业务,抢占先机。 结语 在我国国民经济快速发展的新形势下,我国工程机械行业在拥有巨大市场的同时也将面临整个行业竞争加剧的问题。我国工程机械企业一直采用厂商销售模式来销售产品,但是目前这种方式的局限性日益突出,因此,我国工程机械厂商引入融资租赁业务是其发展的当务之急。 工程机械论文:工程机械修理方式的研究 摘 要:工程机械现场修理可以缩短设备的维修周期,降低设备的故障率,它直接关系到施工的效率、质量和经济效益。开发一系列功能较全、使用可靠和实用性强的工程机械修理车,将对保障工程机械在各种复杂环境下的高效率运行产生积极的作用。 在高度现代化建设的今天,我国各地都有大规模的基础设施建设工程,投入了大量的工程机械、车辆和设备。各种施工机械、设备在运行中发生的故障和维修保养任务绝大部分应在现场予以解决。现场修理能力强可以缩短设备的维修周期,降低设备的故障率,它直接关系到施工的效率、质量和经济效益。 现场修理有许多特殊的要求,它的能力强弱首先取决于它使用手段的现代化程度。一般情况下,工程机械作业现场高度分散,机械的使用强度大,发生故障的突发性高,施工时间紧迫,因此,现场修理现代化首先是要求所使用的维修设备、仪器、工具和工艺材料的现代化,并要求能将这些维修设备、仪器、工具和各种材料等成套装车,形成不同功能机动灵活的修理车系列,便于及时、迅速靠近作业机械,组织实施紧急抢修和预防性检修。有些施工单位也曾因陋就简地设计改装过若干修理车,但皆因配套设备陈旧、落后,不能适应车载要求、功能不全、故障率高加之机动能力差等原因,逐渐被淘汰。 我们长期从事工程机械设备的研制、开发工作,并要求经常不断地到工地上去对大量的工程机械组织维护保养和修理。其中有不少修理项目,如各种机械的修复;电气电子设备的修复;柴油机的修复;液压部件的修复等等,在所使用的维修设备、仪器和工具方面,都已获得了不少新的科研成果,并具有很强的通用性,尤其是在工程机械的维修中,可汲取的内容很多。如能将这些成果加以修改、组合,就不难推广到工程机械修理的广阔领域里来。因此,开发一系列功能较全、使用可靠和实用性强的工程机械修理车,将对保障工程机械在各种复杂环境下的高效率运行产生积极的作用。 开发新颖的工程机械修理车系列,目前条件比较成熟,随着我国汽车工业和军用修理车制造业的发展,各种新技术、新工艺、新材料的引进和广泛应用,各种专为修理车车载配套设计的设备、仪器和工具的相继研制成功,都为其打下了良好的基础,如能充分利用这些条件,将能缩短其开发周期,节省开发的费用。 1、现场修理手段现代化的内容 对修理现代化手段的主要要求是:首先,是在故障诊断、零部件拆装、净化处理、修复工艺和组装调试等各个环节,要求所使用的维修设备、仪器、工具和工艺材料的性能能满足维修质量的要求;其次,要有足够的精度和可靠性;第三,操作简单,容易掌握,不污染环境,不伤害人体健康。 1.1大力推进电子技术的应用。电子技术在维修设备、仪器中应用的广度和深度,是衡量维修手段现代化水平的重要标志。 在检测设备中,大量地采用计算机技术和先进的传感器,可使发动机和液压系统在故障诊断、参数测量和调试时达到不解体、快速和准确的目的,使维修工能在较短时间内掌握测试技术和提高故障诊断能力。 采用电力电子逆变技术检测喷油泵试验台的主轴转速,其瞬时稳定度极高,转速可以预先设定;采用计算机技术和高性能传感器,可使试验台的集油、量油数字化,且快速、直观,测量精度大为提高,量油的准确率可达10-5L以至更高,操作实现了半自动化并十分可靠。 采用电力电子逆变技术,还可将直流弧焊机的质量从200多千克降到20几千克,它的焊弧稳定,焊接质量极好,工作可靠,尤其适合在野外机动使用。将焊机的外特性稍加改变,再配上自动送丝机和电弧喷涂枪等,即可变成一套轻便的高速电弧喷涂设备,就可在现场对各种零件的磨损、腐蚀部位进行修复和保护。 采用超声电子技术,可在液压系统油管外测其流量,判断故障部位;超声波清洗机配上高效、无毒、无磷的常温水基金属洗涤剂,就可以快速、安全、低成本地清洗许多手工难以清洗的零部件;超声电子技术还可进行无损探伤、测厚等。 1.2大力发展各种表面工程技术。表面技术是维修工程中的一门既古老又新兴的学科和实用技术,是现代化维修手段中不可缺少的项目。它可以提高在现场修复各种零部件的能力,还可根据需要改变零件的表面性能状态和消除其缺陷。 电刷镀和高速电弧喷涂是在野外容易进行的表面维修工艺。广泛引入先进的化学材料和处理工艺,可以弥补在表面工程技术中一般物理、机械方法的不足。 采用各种性能优异的有机和无机粘接剂,能较好地解决各种强度要求的零部件的粘接修复。克服螺栓连接和铆接的一些致命弱点;采用一种新型的常温下固化的粘接剂,能快速修补轮胎和橡胶零件;采用多种性能的化学密封剂,可解决在复杂条件下使用的油、水、气的密封和堵漏;采用一些高抗腐涂料,可解决南方湿热和沿海盐雾地区工程机械使用过程中的防腐问题。 采用一种特殊的清洗剂,通过自动循环装置,对发动机的燃油系、冷却系、润滑系进行不解体清洗,净化程度高,不腐蚀机体,不污染环境。和分解机体后清洗的办法相比,工时仅为其几十分之一,发动机的功率、油耗、排放也随之大幅度改善。按期清洗,对延长发动机使用寿命有明显的好处。 发动机和用油液润滑的各种机械部件,如果所用润滑油管理不善或者盲目换油,都将造成浪费;如果更换不及时,将使机器严重磨损。一种新型的鉴别润滑油质量好坏的成套化学试剂,能在野外快速、准确地辨别润滑油的质量状况。可以随身携带,随时检测,十分方便。 引进一系列新型的用于发动机的化学养护材料,能自动提高其机件表面润滑能力,使机件减少磨损;或能使发动机气缸内燃烧充分,提高功率输出,降低燃油消耗,减少污染排放,值得在现代维修工程中加以推广。 1.3采用多功能、轻型的机械加工设备。多功能小型设备可以在野外独立无援的情况下,临时加工仿制部分急需的零部件。这是在现场修理时经常会遇到的情况,十分必要。如一种重量较轻、功能很强、专为修理车设计制造的多功能小型机床,利用变换多种功能附件,便能实现车、铣、磨、钻等多种功能,尤其适合在现场修理时使用。 要大力发展各种高效、多功能、适用的电动、液压和手动的工具,以便快速、安全地拆装零部件。 2、现场修理手段的现代化 应根据实际需要组装成一系列不同用途的多功能工程机械修理车,按照不同的性能价格比供用户选用。如有的以检测为主;有的以通用机械修理为主;有的以发动机、液压系统修理为主;也可以是单项功能的,如专门调修喷油泵或专门用于不解体清洗发动机等等。当然如有用户需要,也可生产功能较全的综合型的修理车或车组(即由几辆车组成的一套修理车)。 3、人才队伍建设和观念的转变 现场修理手段的现代化只为维修工作创造了一个良好的物质基础,能否使这些新型的、现代化设备充分发挥作用,关键在于要有一支掌握现代化修理能力的队伍,两者缺一不可。 3.1业精于勤。这支队伍应能刻苦学习,有潜心钻研、不断创新的精神,使先进的设备充分发挥潜力,得到事半功倍的效果。维修设备现代化后,操作使用往往更加简单可靠、容易掌握,训练的周期将相应缩短,但仍需要努力钻研,要想得到预期的好效果,不付出辛勤劳动是不行的。 3.2要转变观念。维修工作尤其是现场修理,长期不被真正地重视,被认为是一种修修补补、辅助性的工作,它的建设和投入被放 在次要的地位。现在提出手段现代化问题,和现实情况相比反差很大。不少人抱观望态度,或者“敬而远之”,觉得这些要求太“超前”了。仔细分析起来,这主要是因为我们过去长期受经济条件和知识结构的限制,看不到问题的实质。 实际情况怎样呢?当我们大胆地采用一系列新的维修技术和工艺后,不但能使那些陈旧、落后的修理手段得到更新,变为高效、准确、可靠且操作简单的技术和工艺,而且能给工程机械现场技术保障带来一片新的气象。 3.3现代化的设备坏了怎么办?设备现代化的概念中很重要的一条是不仅要求设备有很高的可靠性而且还要有很高的可维修性。在一般情况下它是不会出故障的,万一出了故障就要尽可能地缩短故障的现场修复时间。这是设计开始时就必须考虑的事,也是设备研制最着力的地方。许多新型设备十分复杂,其设计制造的难度很大,没有一定的工艺技术水平是做不出来的,但它的操作使用却十分简单、可靠,修理也不困难;对操作者不需要进行长期的培训,但对维修设备的制造厂,则应要求做好售后服务工作。 工程机械论文:工程机械电液比例阀的特点及其应用研究 摘要:电液比例阀是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作,使工作阀阀芯产生位移,阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进行反馈。由于电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制的各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点,因此应用领域日益拓宽。近年研发生产的插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械的使用特点,具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。它的出现对移动式液压机械整体技术水平的提升具有重要意义。特别是在电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好的应用前景。 关键词:电液比例阀 负载感应 压力补偿 先导控制 遥控 1 引言 电液比例阀是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作,使工作阀阀芯产生位移,阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进行反馈。由于电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制的各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点,因此应用领域日益拓宽。近年研发生产的插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械的使用特点,具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。它的出现对移动式液压机械整体技术水平的提升具有重要意义。特别是在电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好的应用前景。 2 工程机械电液比例阀的种类和形式 电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。根据工程机械液压操作的特点,以结构形式划分电液比例阀主要有两类:一类是螺旋插装式比例阀(screwin cartridge proportional valve),另一类是滑阀式比例阀(spool proportional valve)。 螺旋插装式比例阀是通过螺纹将电磁比例插装件固定在油路集成块上的元件,螺旋插装阀具有应用灵活、节省管路和成本低廉等特点,近年来在工程机械上的应用越来越广泛。常用的螺旋插装式比例阀有二通、三通、四通和多通等形式,二通式比例阀主要是比例节流阀,它常与其它元件一起构成复合阀,对流量、压力进行控制;三通式比例阀主要是比例减压阀,也是移动式机械液压系统中应用较多的比例阀,它主要是对液动操作多路阀的先导油路进行操作。利用三通式比例减压阀可以代替传统的手动减压式先导阀,它比手动的先导阀具有更多的灵活性和更高的控制精度。可以制成如图1所示的比例伺服控制手动多路阀,根据不同的输入信号,减压阀使输出活塞具有不同的压力或流量进而实现对多路阀阀芯的位移进行比例控制。四通或多通的螺旋插装式比例阀可以对工作装置实现单独的控制。 滑阀式比例阀又称分配阀,是移动式机械液压系统最基本的元件之一,是能实现方向与流量调节的复合阀。电液滑阀式比例多路阀是比较理想的电液转换控制元件,它不仅保留了手动多路阀的基本功能,还增加了位置电反馈的比例伺服操作和负载传感等先进的控制手段。所以它是工程机械分配阀的更新换代产品。 出于制造成本的考虑和工程机械控制精度要求不高的特点,一般比例多路阀内不配置位移感应传感器,也不具有电子检测和纠错功能。所以,阀芯位移量容易受负载变化引起的压力波动的影响,操作过程中要靠视觉观察来保证作业的完成。在电控、遥控操作时更应注意外界干涉的影响。近来,由于电子技术的发展,人们越来越多地采用内装的差动变压器(LDVT)等位移传感器构成阀芯位置移动的检测,实现阀芯位移闭环控制。这种由电磁比例阀、位置反馈传感器、驱动放大器和其它电子电路组成的高度集成的比例阀,具有一定的校正功能,可以有效地克服一般比例阀的缺点,使控制精度得到较大提高。 3 电液比例多路阀的负载传感与压力补偿技术 为了节约能量、降低油温和提高控制精度,同时也使同步动作的几个执行元件在运动时互不干扰,现在较先进的工程机械都采用了负载传感与压力补偿技术。负载传感与压力补偿是一个很相似的概念,都是利用负载变化引起的压力变化去调节泵或阀的压力与流量以适应系统的工作需求。负载传感对定量泵系统来讲是将负载压力通过负载感应油路引至远程调压的溢流阀上,当负载较小时,溢流阀调定压力也较小;负载较大,调定压力也较大,但也始终存在一定的溢流损失。对于变量泵系统是将负载传感油路引入到泵的变量机构,使泵的输出压力随负载压力的升高而升高(始终为较小的固定压差),使泵的输出流量与系统的实际需要流量相等,无溢流损失,实现了节能。 压力补偿是为了提高阀的控制性能而采取的一种保证措施。将阀口后的负载压力引入压力补偿阀,压力补偿阀对阀口前的压力进行调整使阀口前后的压差为常值,这样根据节流口的流量调节特性流经阀口的流量大小就只与该阀口的开度有关,而不受负载压力的影响。 4 工程机械电液比例阀的先导控制与遥控 电液比例阀和其它专用器件的技术进步使工程车辆挡位、转向、制动和工作装置等各种系统的电气控制成为现实。对于一般需要位移输出的机构可采用类似于图1的比例伺服控制手动多路阀驱动器完成。电气操作具有响应快、布线灵活、可实现集成控制和与计算机接口容易等优点,所以现代工程机械液压阀已越来越多地采用电控先导控制的电液比例阀(或电液开关阀)代替手动直接操作或液压先导控制的多路阀。采用电液比例阀(或电液开关阀)的另一个显著优点是在工程车辆上可以大大减少操作手柄的个数,这不但使驾驶室布置简洁,而且能够有效降低操作复杂性,对提高作业质量和效率都具有重要的实际意义。图2是TECNORD公司JMF型控制摇杆(joystick),利用一个摇杆就可以对如图2中的多片电液比例阀和开关阀进行有效控制。该摇杆在X轴和Y轴方向都可以实现比例控制或开关控制,应用十分方便。 随着数字式无线通讯技术的迅速发展,出现了性能稳定、工作可靠、适用于工程机械的无线遥控系统,布置在移动机械上的遥控接收装置可以将接收到的无线电信号转换为控制电液比例阀的比例信号和控制电液开关阀的开关信号,以及控制其它装置的相应信号,使得原来手动操作的各个元件都能接受遥控电信号的指令并进行相应动作,此时的工程机械实际上已成为遥控型的工程机械。 无线遥控发射与接收系统已成功地应用于多种工程机械的遥控改造。从安全角度考虑,它发射的每条数字数据指令都具有一组特别的系统地址码,这种地址码厂家只使用一次。每个接收机只对有相同地址码的发射信号有反应,其它无线信号即使是同频率信号也不会对接收装置产生影响。加上其它安全措施的采用使系统的可靠性得到了充分的保障。在装载机、凿岩机、混凝土泵车、高空作业车和桥梁检修车等多种移动式机械的遥控改造中获得成功。工业遥控装置与电液比例阀相得益彰,电液比例阀为工程机械的遥控化提供了可行的接口,遥控装置又使电液比例阀得以发挥更大的作用。 5 电液比例阀在工程机械上应用实例 图3所示为某型汽车起重机的液压系统简图,图中仅画出了与电液比例阀有关的部分。该机采用了3片TECNORD TDV-4/3 LM-LS/PC型比例多路阀,负载传感油路中的3个梭阀将3个工作负载中的最大压力选出来送至远程调压溢流阀的远控口,调整溢流阀的溢流压力,使液压泵的输出压力恰好符合系统负载的需要即可,从而达到一定的节能目的。压力补偿油路使得通过每一片阀的流量仅与该阀的开度有关,而与其所承受的负载无关,与其它阀片所承受的负载也没有关系,从而达到在任一负载下均可随意控制负载速度的目的。 图4 是某推土机推土铲手动与电液比例先导控制实例。当二位三通电磁阀不通电时,先导压力与手动减压式先导阀相通,梭阀选择来自手动先导阀的压力对液动换向阀进行控制;当二位三通电磁阀通电时,先导控制压力油通向三通比例减压式先导阀,通过梭阀对液动换向阀进行控制。 6 小结 以上简要介绍了电液比例阀的工作原理和结构形式、工作特点,对比例阀的负载感应和压力补偿原理进行了分析研究。对电液比例阀的不同应用,特别是在工程机械的先导控制和遥控方面的应用进行了论述。电液比例阀对简化工程机械操作、提高效率和作业精度以及实现智能化作业都有着极其重要的意义,其性能的进一步提高和应用范围的日益拓宽必将使工程机械产品的技术水平得到较大程度的提高。 工程机械论文:工程机械现场的应急维修 摘要:在工程机械工作中,机械设备一旦损坏,往往会由于缺少个别零部件而影响机械的使用和施工工期,因此应该能够在工程机械的使用维护工作中,灵活处理一些看来比较棘手的问题。文章从寻找零部件不能正常工作原因、掌握几种应急维修技巧、使用日用品应急代用三个方面,介绍了工程机械应急维修的方法。 关键词:工程机械;应急维修 在工程机械工作中,现场环境往往是不佳的,例如在工程施工中,由于施工多在比较偏远的地方,加之工程施工经费偏紧、机械设备的品种多且型号杂,因此机械设备一旦损坏,往往会由于缺少个别零部件而影响机械的使用和施工工期;在机动车维修中,机动车行驶突然出现故障,一时买不到标准配件时。因此我们应该能够在工程机械的使用维护工作中,灵活处理一些看来比较棘手的问题,这样常能收到事半功倍的效果,例如可以采用某些容易得到的日常用品应急代用,能够收到比较好的效果。 在这里,本文介绍几种简便易行的应急维修方法。 一、零部件不能正常工作的原因及现场如何解决 1.零部件的安装失误 例如有些工程机械中液压缸密封件中的支撑环(主要由充填四氟乙烯材料制成)的弹性较差,因此在安装前应先将其在100oC的油中浸泡10~20分钟,使其变软,然后乘其弹性较大时安装上。 2.零部件操作上的问题 这方面引起的问题较多,尤其时在工程车运行中,新驾驶员不熟悉机器性能的情况下。例如,有台工程车的半轴的花键经常磨损,后来发现是驾驶员使差速锁一直未脱开,导致使用时加重了传动部位的负荷,使其磨损严重,因此要改善操作。 3.相关部位的故障引起零件的损坏 例如,一台挖掘机上的两个行走液压马达同时坏了,经检查,是多路回转接头上的油封损坏而堵塞了回路所致,因此要及时解决这个问题,否则日后液压马达还会损坏。 4.零件的质量问题 例如有台挖掘机,其液压马达、液压泵、减速器的轴承都损坏过,更换了原厂的轴承后还是坏,最后安装了进口轴承就解决了问题。同样,这台挖掘机动臂缸的油封在夏天也经常损坏,后来发现是原厂的活塞与缸筒的配合的间隙太大之故。现场重新加工活塞后,油封就没再坏过。 二、几种应急维修技巧 1、巧用扳手拧螺栓 有时由于缺少合适的扳手导致拆装零部件困难,特别是进口工程机械的有些螺栓,拆装时用国产扳手非大即小。另外,有时由于随机携带的扳手不全,拆装也会出现问题。此时采用下面的办法可解燃眉之急(主要针对梅花扳手、开口扳手(呆扳手)和内六角扳手而言,尽可能少使用活动扳手和管钳等工具,否则易损坏部件),如果所使用的梅花或开口扳手比所要拧的螺栓头(或螺母)大,内六角扳手比所要拧的螺栓头小,可在扳手内(梅花、开口扳手)或扳手外(内六角扳手)垫一些铜皮、铁丝或螺丝刀等物,而后慢慢加力拆、装;而当开口扳手比螺栓头(或螺母)小、内六角扳手比螺栓头大时,可分别用锉刀将开口扳手开口锉大、将内六角扳手的六方尺寸锉小。通过以上处理多数情况下可以解决应急拆、装工作,而且经改制的扳手可以留作以后使用。 2.巧拆轴承座圈 W4一60挖掘机打气泵(SKI一82型)的连杆轴承常易损坏,损坏后轴承外圈仍镶在连杆孔内很难取下,因外圈坚硬用钢锯锯时易打滑,而硬打硬敲又易使连杆损坏。这时,可将连杆夹于台钳上,选用重型套筒扳手中的套头,一侧使用比轴承外圈稍小的套头顶住轴承外圈,另一侧用比连杆轴承孔尺寸稍大的套头顶住连杆孔侧面,然后逐渐加力夹紧台钳,这样轴承外圈就会慢慢被压出来。如有气割工具,则可直接用气割割断轴承外圈。 3.巧拆轮胎 在拆卸大型轮式装载机、推土机的轮胎时,分离轮胎和轮辋是一件较困难的事,由于长时间使用而未拆卸过,轮辋可能发生锈蚀,使轮胎和轮辋粘得很紧。采用放气、来回行走碾压的方法拆卸,效果并不十分理想,而用下述方法则能取得较好效果:即在取下锁圈后(有些进口工程机械如WD140推土机其轮胎装有外边环),在轮胎和轮辋之间加水以利润滑,用两台推土机铲刀分别压轮胎两边,中间用长短合适的一根铁棒横在轮惘上,而后穿上钢丝绳用起重机或装载机等起吊,这样轮胎和轮辋就很容易分开。 4.巧换销套 W4一60C挖掘机各销轴处销套因长时间使用,缺乏润滑而损坏,更换时如不注意方法,常使销套安装不到位,造成端部损坏。对此,可将销套套在对应的销轴上,再将销轴穿人销套座孔对中定位,而后用手锤锤打销轴端头,使销轴头部将销套压入销套座孔内。此法不损坏销套、不产生歪斜,简单可靠。 三、使用日常用品进行应急代用 使用日常用品应急代用是不得己时的应急措施,必须从实际出发:一是要简便易行,制作时间短;二是要保证行车安全;三是要不损坏原有装置,不造成其它零件的损坏;四是应急之后,要及时调换正规的配件。 1.使用自行车零件应急 1.1如果柴油机喷油器顶杆内孔的小钢球丢失,可以用自行车飞轮滚珠代替,也可以用报废的黄油嘴内的小钢珠代替。 1.2当农用车离合器分离轴承回位弹簧断裂,可以用自行车车座下的拉伸弹簧代用。 1.3东风一12型手扶拖拉机上固定转向拨叉与转向臂的销子若磨损,可以用自行车曲拐销代替。 1.4在给轮胎充、放气时,经常需要把气门芯拧出来,有时因用力不当,或经长期使用后气门芯的螺纹下部折断在气门嘴内,而断头部分较难取出。这时,可取一根自行车辐条,将其带螺纹一端强行向断芯的气门嘴内拧入,使辐条螺纹攻人断芯内,而后用力猛地将辐条向外拔出,即可将残留在气门嘴内的断芯取出。此法简便易行,屡试不爽。 2.使用生活用品应急 2.1清洗发动机油底壳或者机体内表面时,如果铁屑和杂质太多难以洗净,可以用适量的面团粘吸。 2.2当汽油机化油器的浮子破损时,可以用热水瓶的软木塞改制代替。 2.3如果机动车的制动液泄漏流失,可以用白酒或一定浓度的肥皂水代替。 2.4牙膏中含有研磨材料,可以用牙膏研磨气门与气门座、柴油机三副精密偶件以及机动车车灯玻璃上的经微划痕。 2.5家庭用的洗洁精等,可以用来清洗机械零部件,尤其适合清洗橡胶零件,洗后不会发生溶胀和变形现象。 2.6用洗衣粉加锯末清洗沾有润滑油的零件。 2.7如果发现蓄电池电解液液面过低,为防止极板硫化,可以购买市场的纯水、太空水倒入蓄电池内。 2.8剪开易拉罐壳,可以很方便地制作机动车上的铝垫圈或者加油、加水的漏斗。 2.9当发现水箱、机油冷却器和液压油散热器等多管(芯)部件损坏导致漏油、漏水和漏气时,为迅速判断损坏部位,可利用香烟吹气法找到泄漏处。即点燃一支香烟,深吸几口,含烟于口中,将怀疑有故障管(芯子)的一端堵死,对准另一端吹烟,则管(芯)上冒烟处即为故障部位,然后再查找下一个部位。此法简便易行,有效可靠,但要注意安全。 3.使用电器用品应急 3.1如果柴油机高压油管接头台肩处漏油,剪一段16号电工保险丝绕在紧固螺母下面。 3.2如果拆卸磁电机时不慎丢失高压触点炭棒,造成磁电机不能产生高压电,可以用干电池的炭芯磨短一段代用。如果汽车分电器盖中心电极碳棒损坏或丢失,可以用5号干电池中的碳棒稍磨后代用。 4.其它应急方法 4.1如果高压油管乳头处漏油,可以用塑料片或软金属片剪成一个小环形,垫在接头凹穴内。 4.2当发电机碳刷磨损过度或弹簧力不足影响发电时,可以用木块或树皮削成炭刷长宽一致的小块,垫在弹簧与炭刷之间,以增加炭刷与整流子的接触压力。 4.3可以用洗净的丝瓜络代替空气滤清器的铁丝滤芯。 4.4如果橡胶油封的自紧弹簧过松,可以用加添橡皮筋的方法予以弥补。 4.5零件的接合表面常用密封垫片密封,并在垫片上涂一层耐油密封胶以增加密封效果,但如一时没有密封胶,也可使用油漆代替;油漆的粘性较大并干后变硬,使密封可靠,效果较好。如一台日产WD140-4型推土机打气泵出现故障,修理后安装时由于没有密封胶而在泵盖密封垫上涂上一层油漆,经使用证明效果很好。 工程机械论文:论常用工程机械液压系统的维护 论文关键词:工程机械;液压系统;维护 论文摘要:本文分析了常用工程机械液压系统维护不当而对其造成的危害,探讨了如何适当维护液压系统。 就液压传动的工程机械而言,液压系统的正常运行是其良好技术状况的一个主要标志。合格的液压油是液压系统可靠运行的保障,正确的维护是液压系统可靠运行的根本。为此,本人根据工作实践,就一般作业环境中工程机械液压系统的维护作一粗略的探讨。 1选择适合的液压油 液压油在液压系统中起着传递压力、润滑、冷却、密封的作用,液压油选择不恰当是液压系统早期故障和耐久性下降的主要原因。应按随机《使用说明书》中规定的牌号选择液压油,特殊情况需要使用代用油时,应力求其性能与原牌号性能相同。不同牌号的液压油不能混合使用,以防液压油产生化学反应、性能发生变化。 深褐色、乳白色、有异味的液压油是变质油,不能使用。 2防止固体杂质混入液压系统 清洁的液压油是液压系统的生命。 液压系统中有许多精密偶件,有的有阻尼小孔、有的有缝隙等。若固体杂质入侵将造成精密偶件拉伤、发卡、油道堵塞等,危及液压系统的安全运行。一般固体杂质入侵液压系统的途径有:液压油不洁;加油工具不洁;加油和维修、保养不慎;液压元件脱屑等。可以从以下几个方面防止固体杂质入侵系统: 2.1加油时 液压油必须过滤加注,加油工具应可靠清洁。不能为了提高加油速度而去掉油箱加油口处的过滤器。加油人员应使用干净的手套和工作服,以防固体杂质和纤维杂质掉入油中。 2.2保养时 拆卸液压油箱加油盖、滤清器盖、检测孔、液压油管等部位,造成系统油道暴露时要避开扬尘,拆卸部位要先彻底清洁后才能打开。如拆卸液压油箱加油盖时,先除去油箱盖四周的泥土,拧松油箱盖后,清除残留在接合部位的杂物(不能用水冲洗以免水渗入油箱),确认清洁后才能打开油箱盖。如需使用擦拭材料和铁锤时,应选择不掉纤维杂质的擦拭材料和击打面附着橡胶的专用铁锤。液压元件、液压胶管要认真清洗,用高压风吹干后组装。选用包装完好的正品滤芯(内包装损坏,虽然滤芯完好,也可能不洁)。换油时同时清洗滤清器,安装滤芯前应用擦拭材料认真清洁滤清器壳内底部污物。 2.3液压系统的清洗 清洗油必须使用与系统所用牌号相同的液压油,油温在45~80℃之间,用大流量尽可能将系统中杂质带走。液压系统要反复清洗三次以上,每次清洗完后,趁油热时将其全部放出系统。清洗完毕再清洗滤清器、更换 新滤芯后加注新油。 3防止空气和水入侵液压系统 3.1防止空气入侵液压系统 在常压常温下液压油中含有容积比为6~8%的空气,当压力降低时空气会从油中游离出来,气泡破裂使液压元件"气蚀",产生噪声。大量的空气进入油中将使"气蚀"现象加剧,液压油压缩性增大,工作不稳定,降低工作效率,执行元件出现工作"爬行"等不良后果。另外,空气还会使液压油氧化,加速油的变质。防止空气入侵应注意以下几点: 维修和换油后要按随机《使用说明书》规定排除系统中的空气,才能正常作业。液压油泵的吸油管口不得露出油面,吸油管路必须密封良好。油泵驱动轴的密封应良好,要注意更换该处油封时应使用"双唇"正品油封,不能用"单唇"油封代替,因为"单唇"油封只能单向封油,不具备封气的功能。 3.2防止水入侵液压系统 油中含有过量水分,会使液压元件锈蚀、油液乳化变质、润滑油膜强度降低,加速机械磨损。除了维修保养时要防止水分入侵外,还要注意储油桶不用时,要拧紧盖子,最好倒置放置;含水量大的油要经多次过滤,每过滤一次要更换一次烘干的滤纸,在没有专用仪器检测时,可将油滴到烧热的铁板上,没有蒸气冒出并立即燃烧方能加注。 4作业中注意事项 4.1机械作业要柔和平顺 机械作业应避免粗暴,否则必然产生冲击负荷,使机械故障频发,大大缩短使用寿命。作业时产生的冲击负荷,一方面使机械结构件早期磨损、断裂、破碎,一方面使液压系统中产生冲击压力,冲击压力又会使液压元件损坏、油封和高压油管接头与胶管的压合处过早失效漏油或爆管、溢流阀频繁动作油温上升。还有一个值得注意的问题 :操作手要保持稳定。因为每台设备操纵系统的自由间隙都有一定差异,连接部位的磨损程度不同因而其间隙也不同,发动机及液压系统出力的大小也不尽相同,这些因素赋予了设备的个性。只有使用该设备的操作手认真摸索,修正自己的操纵动作以适应设备的个性,经过长期作业后,才能养成符合设备个性的良好操作习惯。一般机械行业坚持定人定机制度,这也是因素之一。 4.2要注意气蚀和溢流噪声 作业中要时刻注意液压泵和溢流阀的声音,如果液压泵出现"气蚀"噪声,经排气后不能消除,应查明原因排除故障后才能使用。如果某执行元件在没有负荷时动作缓慢,并伴有溢流阀溢流声响,应立即停机检修。 4.3严格执行交接班制度 交班司机停放机械时,要保证接班司机检查时的安全和检查到准确的油位。系统是否渗漏、连接是否松动、活塞杆和液压胶管是否撞伤、液压泵的低压进油管连接是否可靠、油箱油位是否正确等,是接班司机对液压系统检查的重点。常压式油箱还要检查并清洁油箱通气孔,保持其畅通,以防气孔堵塞造成油箱真空,致使液压油泵吸油困难而损坏。 4.4保持适宜的油温 液压系统的工作温度一般控制在30~80℃之间为宜(危险温度≥100℃)。液压系统的油温过高会导致:油的粘度降低,容易引起泄漏,效率下降;润滑油膜强度降低,加速机械的磨损;生成碳化物和淤碴;油液氧化加速油质恶化;油封、高压胶管过早老化等。为了避免温度过高:不要长期过载;注意散热器散热片不要被油污染,以防尘土附着影响散热效果;保持足够的油量以利于油的循环散热;炎热的夏季不要全天作业,要避开中午高温时间。油温过低时,油的粘度大,流动性差,阻力大,工作效率低;当油温低于20℃时,急转弯易损坏液压马达、阀、管道等。此时需要进行暖机运转,起动发动机,空载怠速运转3~5min后,以中速油门提高发动机转速,操纵手柄使工作装置的任何一个动作(如挖掘机张斗)至极限位置,保持3~5min使液压油通过溢流升温。如果油温更低则需要适当增加暖机运转时间。 4.5液压油箱气压和油量的控制 压力式油箱在工作中要随时注意油箱气压,其压力必须保持在随机《使用说明书》规定的范围内。压力过低,油泵吸油不足易损坏,压力过高,会使液压系统漏油,容易造成低压油路爆管。对维修和换油后的设备,排尽系统中的空气后,要按随机《使用说明书》规定的检查油位状态,将机器停在平整的地方,发动机熄火15min后重新检查油位,必要时予以补充。 4.6其他注意事项 作业中要防止飞落石块打击液压油缸、活塞杆、液压油管等部件。活塞杆上如果有小点击伤,要及时用油石将小点周围棱边磨去,以防破坏活塞杆的密封装置,在不漏油的情况下可继续使用。连续停机在24h以上的设备,在启动前,要向液压泵中注油,以防液压泵干磨而损坏。 5定期保养注意事项 目前有的工程机械液压系统设置了智能装置,该装置对液压系统某些隐患有警示功能,但其监测范围和程度有一定的局限性,所以液压系统的检查保养应将智能装置监测结果与定期检查保养相结合。 5.1250h检查保养 检查滤清器滤网上的附着物,如金属粉末过多,往往标志着油泵磨损或油缸拉缸,对此,必须确诊并采取相应措施后才能开机。如发现滤网损坏、污垢积聚,要及时更换,必要时同时换油。 5.2500h检查保养 不管滤芯状况如何均应更换,因为凭肉眼难以察觉滤芯的细小损坏情况,如果长时间高温作业还应适当提前更换滤芯。 5.31000h检查保养 清洗滤清器,更换滤芯,清洗液压油箱,更换液压油。长期高温作业换油时间要适当提前。当然,如能通过油质检测分析来指导换油是最经济的,但要注意延长使用的油,每隔100h应检测一次,以便及时发现并更换变质油。 5.47000h和10000h检查维护 液压系统需由专业人员检测,进行必要的调整和维修。根据实践,进口液压泵、液压马达工作10000h后必须大修,否则液压泵、马达因失修可能损坏,对液压系统是至命性的破坏。 工程机械论文:环保节能工程机械产品设计与趋势 随着工程机械品种和数量的不断增加,大量工程机械所消耗的资源、排放的污染物对环境产生了难以估计的负荷。为保护人类十分宝贵且有限的地球资源,实现全球可持续发展,提高操作人员的安全性及工作舒适性,努力达到人、机和环境的亲和,很有必要按照汽车行业的环保标准来设计工程机械产品。尽管目前工程机械尚未归并入限制排放的机动车行列,但随着国内外各大中城市对城市环境保护的日益重视,对机动车辆尾气排放用烟度、噪声等指标的限制愈来愈严格;特别是随着装载机等数量大的工程机械产品在市政建设中的使用量不断加大以及人们日益增强的环保意识,可以预见开发研制环保节能型产品是今后工程机械发展的趋势。鉴于此,徐工科技在装载机行业中率先推出了ZL40G环保型轮式装载机。 本文以ZL40G环保型轮式装载机为例,就机械材料的选用与设计、所要遵循的要点和所需考虑问题,提出几点建议和设想。 1、环保型材料的利用 1)尽量采用能再生利用的材料和资源 在各系统及部件设计中所选用的材料尽量是可回收、易分解、能再生而且在加工和使用过程中对环境无害的材料,特别是结构件的设计应尽可能采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料,提高工程机械材料的再生率。 2)长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则 通常来说,延长产品寿命就等于减少了机械的生产量和降低其报废量,降低产品能耗可减少对环境的污染,而减轻产品重量即可减少材料和资源的消耗。要从减少环境负荷的角度尽可以考虑各系列产品同类零部件的互换性和通用性。为此应在保持主机各项性能参数前提下,尽量减少主机和附属作业装置或机具的体积和重量,提高动力传动系统零部件的强度和耐久性能,实现液压系统的轻量化和高效率。 3)尽量采用低环境负荷材料 工程机械零部件设计中应尽可能不使用氟利昂(空调)、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。如装载机驾驶室和内饰上使用难以自然分解且对环境有害的工程塑料及其它一些非金属材料都加重了资源浪费和环境污染;在仪表、散热器及蓄能电池等采购生产中,应尽可能减少或替代铅的使用量。因此在主机设计中一些附属零部件选用新型环保型材料很重要。 4)废弃零部件处理的污染最小化及综合成本最优化 工程机械产品在设计初始阶段就要考虑报废件处理简单、费用低和污染小,零部件要解体方便、破碎容易,能焚烧处理或可作为燃料回收。 2、环保型工程机械产品设计 1)选用低公害发动机 发动机是工程机械所有系统中对环境影响最大的部件,采用低油耗、低排放、低噪声、高效率的环保型水冷增压柴油机能大大降低对环境的负荷。目前欧美发达国家正在通过采用一系列新的技术手段、措施或应用新型的环保燃料来进一步降低排放、噪声等,努力适应第三次排放法规要求。 2)降低整机振动与噪声 减振与降噪应该是产品设计中最需关注的焦点问题。例如在装载机设计中,动力装置采用双向减振悬挂系统就能克服整机动力传动系统与车架之间的共振、噪声及对动力系统的疲劳破坏;后桥设计成中心摆动结构能使后桥摆动中心与动力输入中心重合,很好地减少附加力矩对传动系统不停冲击所产生的振动与噪音,避免在崎岖不平道路上整机各部件相互冲击所产生的噪声。除选择低噪声的发动机外,主机的结构布置或系统的结构设计也可以进行某些针对性的改进。如冷却风扇可不再由发动机直接驱动,而可单独由液压马达带动,这便于将风扇与发动机隔开并将整个发动机密封起来,从而使噪声不能通过风扇出风口传到外部,降低噪声对环境的影响;通过优化液压管路排列来降低液压油泵振动、阀节流和油管振动产生的噪声;可在机罩等覆盖件处设计粘贴吸音隔音材料;可设计全密封整体式驾驶室,密封减震,隔音降噪,真正体现“以人为本”的设计宗旨。 3)液压系统的清洁和防渗漏 保持传动液压油的清洁度对工程机械的液压传动非常重要,因此精心设计工程机械液压系统(如采用高效高精度过滤装置)十分必要,这样就可去除油液中微尘垃圾、机械磨损物等杂质,减少液压元件故障与磨损、延长常用液压元件的使用寿命,降低液压油的更换频率;同时可有效避免液压油在工作中温度升得过高过快,延长换油间隔时间,减少对周边作业环境的污染。另外通过采用增压液压油箱,可改善泵的吸油效果从而延长其使用寿命,并且能很好地防止外界灰尘和水分进入油箱,提高整个液压系统的清洁度。液压系统的渗漏对周围环境的污染是目前部分工程机械产品中普遍存在的,液压管路采用耐腐蚀、防老化、具备优良密封性能的进口优质胶管很有必要;为了减少损坏软管的废弃量,设计时应在可能的条件下尽量使用硬管;对设计过程中只能采用软管并且容易破裂时油液流出而污染环境。 4)系统高效节能的设计 工程机械的高效节能也是环境保护的重要一环,减少能源消耗即意味着减少对环境的污染。故选用电控高性能长寿命节能型发动机是研制环保型机械最基本的一环;另外在设计时采用双泵分合流技术、液压负荷传感技术、静液驱动技术等都可达到节能降耗的目的。 3、工程机械产品人性化的设计 1)环保安全关怀型驾驶室的设计 如采用防紫外线辐射玻璃的全密封整体式、经减震降噪处理的“安全环保型”驾驶室,室内配置无氟环保型冷暖空调,并设计FOPS及POPS驾驶室以确保驾驶员的安全;充分运用人机工程学设计原理,如司机座椅可全方位调节、功能集成的单操纵手柄、可调式转向驱动器、全自动换挡装置、电子监控与故障自诊断系统,再辅以合理美观的颜色搭配,可大大改善司机的工作环境,缓解疲劳,提高作业效率。 2)自动加脂装置或集中润滑系统的配置 传统的手动加注润滑脂费时费力,而且通常有多余的油液溢出来污染周边环境。因此研制环保型工程机械就能自动定时加注润滑脂的设备,如集中润滑系统就能自动定时给各铰销加注黄油,其加油量经过仔细计算后设定,可很好地保证各销轴得到足够的润滑而又没有多余的油溢出,既环保又方便。另外对于小型机械,鉴于降低设计成本,可采用密封的销轴或使用新型材料的特殊轴套、或设计二级防尘结构等防止外部异物的进入和内部油脂的排出,从而延长加注润滑油的间隔,减少对环境的污染。 3)外观美学设计 传统的工程机械产品一直是外形粗放、笨重的形象,环保型产品更应注重外观美学和车身的流线型设计,达到机器的环境的谐和,给人以视觉上的美感。如发动机机罩就可进行造型别致美观的流线型设计,整机的标识标牌应精心布置、设计,良好地体现环保特色。 4)人性化设计 工程机械控制技术的电子化代表了当今技术的发展趋势,采用微机控制技术,实现了各种工况下自动判断、挖掘机器发动机的功率输出,达到发动机的最佳功率匹配,减少发动机的燃油消耗,并自动诊断机器状态,使机器使始终能保持良好状态,因此控制和操纵的人性化能大大提高作业的安全性和舒适性。 5)系统可靠性设计 尽量运用高可靠性的成熟技术和借用经市场考验后的成熟系列零部件可延长各关键系统或零件的使用寿命,减少更换次数。例如降低制动元件的更换频率就相当于减轻了对周围环境的破坏与污染。 工程机械论文:工程机械电液比例阀的特点及其应用研究 摘要:电液比例阀是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作,使工作阀阀芯产生位移,阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进行反馈。由于电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制的各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点,因此应用领域日益拓宽。近年研发生产的插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械的使用特点,具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。它的出现对移动式液压机械整体技术水平的提升具有重要意义。特别是在电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好的应用前景。 关键词:电液比例阀 负载感应 压力补偿 先导控制 遥控 1 引言 电液比例阀是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作,使工作阀阀芯产生位移,阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进行反馈。由于电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制的各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点,因此应用领域日益拓宽。近年研发生产的插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械的使用特点,具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。它的出现对移动式液压机械整体技术水平的提升具有重要意义。特别是在电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好的应用前景。 2 工程机械电液比例阀的种类和形式 电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。根据工程机械液压操作的特点,以结构形式划分电液比例阀主要有两类:一类是螺旋插装式比例阀(screwin cartridge proportional valve),另一类是滑阀式比例阀(spool proportional valve)。 螺旋插装式比例阀是通过螺纹将电磁比例插装件固定在油路集成块上的元件,螺旋插装阀具有应用灵活、节省管路和成本低廉等特点,近年来在工程机械上的应用越来越广泛。常用的螺旋插装式比例阀有二通、三通、四通和多通等形式,二通式比例阀主要是比例节流阀,它常与其它元件一起构成复合阀,对流量、压力进行控制;三通式比例阀主要是比例减压阀,也是移动式机械液压系统中应用较多的比例阀,它主要是对液动操作多路阀的先导油路进行操作。利用三通式比例减压阀可以代替传统的手动减压式先导阀,它比手动的先导阀具有更多的灵活性和更高的控制精度。可以制成如图1所示的比例伺服控制手动多路阀,根据不同的输入信号,减压阀使输出活塞具有不同的压力或流量进而实现对多路阀阀芯的位移进行比例控制。四通或多通的螺旋插装式比例阀可以对工作装置实现单独的控制。 滑阀式比例阀又称分配阀,是移动式机械液压系统最基本的元件之一,是能实现方向与流量调节的复合阀。电液滑阀式比例多路阀是比较理想的电液转换控制元件,它不仅保留了手动多路阀的基本功能,还增加了位置电反馈的比例伺服操作和负载传感等先进的控制手段。所以它是工程机械分配阀的更新换代产品。 出于制造成本的考虑和工程机械控制精度要求不高的特点,一般比例多路阀内不配置位移感应传感器,也不具有电子检测和纠错功能。所以,阀芯位移量容易受负载变化引起的压力波动的影响,操作过程中要靠视觉观察来保证作业的完成。在电控、遥控操作时更应注意外界干涉的影响。近来,由于电子技术的发展,人们越来越多地采用内装的差动变压器(LDVT)等位移传感器构成阀芯位置移动的检测,实现阀芯位移闭环控制。这种由电磁比例阀、位置反馈传感器、驱动放大器和其它电子电路组成的高度集成的比例阀,具有一定的校正功能,可以有效地克服一般比例阀的缺点,使控制精度得到较大提高。 3 电液比例多路阀的负载传感与压力补偿技术 为了节约能量、降低油温和提高控制精度,同时也使同步动作的几个执行元件在运动时互不干扰,现在较先进的工程机械都采用了负载传感与压力补偿技术。负载传感与压力补偿是一个很相似的概念,都是利用负载变化引起的压力变化去调节泵或阀的压力与流量以适应系统的工作需求。负载传感对定量泵系统来讲是将负载压力通过负载感应油路引至远程调压的溢流阀上,当负载较小时,溢流阀调定压力也较小;负载较大,调定压力也较大,但也始终存在一定的溢流损失。对于变量泵系统是将负载传感油路引入到泵的变量机构,使泵的输出压力随负载压力的升高而升高(始终为较小的固定压差),使泵的输出流量与系统的实际需要流量相等,无溢流损失,实现了节能。 压力补偿是为了提高阀的控制性能而采取的一种保证措施。将阀口后的负载压力引入压力补偿阀,压力补偿阀对阀口前的压力进行调整使阀口前后的压差为常值,这样根据节流口的流量调节特性流经阀口的流量大小就只与该阀口的开度有关,而不受负载压力的影响。 4 工程机械电液比例阀的先导控制与遥控 电液比例阀和其它专用器件的技术进步使工程车辆挡位、转向、制动和工作装置等各种系统的电气控制成为现实。对于一般需要位移输出的机构可采用类似于图1的比例伺服控制手动多路阀驱动器完成。电气操作具有响应快、布线灵活、可实现集成控制和与计算机接口容易等优点,所以现代工程机械液压阀已越来越多地采用电控先导控制的电液比例阀(或电液开关阀)代替手动直接操作或液压先导控制的多路阀。采用电液比例阀(或电液开关阀)的另一个显著优点是在工程车辆上可以大大减少操作手柄的个数,这不但使驾驶室布置简洁,而且能够有效降低操作复杂性,对提高作业质量和效率都具有重要的实际意义。图2是TECNORD公司JMF型控制摇杆(joystick),利用一个摇杆就可以对如图2中的多片电液比例阀和开关阀进行有效控制。该摇杆在X轴和Y轴方向都可以实现比例控制或开关控制,应用十分方便。 随着数字式无线通讯技术的迅速发展,出现了性能稳定、工作可靠、适用于工程机械的无线遥控系统,布置在移动机械上的遥控接收装置可以将接收到的无线电信号转换为控制电液比例阀的比例信号和控制电液开关阀的开关信号,以及控制其它装置的相应信号,使得原来手动操作的各个元件都能接受遥控电信号的指令并进行相应动作,此时的工程机械实际上已成为遥控型的工程机械。 无线遥控发射与接收系统已成功地应用于多种工程机械的遥控改造。从安全角度考虑,它发射的每条数字数据指令都具有一组特别的系统地址码,这种地址码厂家只使用一次。每个接收机只对有相同地址码的发射信号有反应,其它无线信号即使是同频率信号也不会对接收装置产生影响。加上其它安全措施的采用使系统的可靠性得到了充分的保障。在装载机、凿岩机、混凝土泵车、高空作业车和桥梁检修车等多种移动式机械的遥控改造中获得成功。工业遥控装置与电液比例阀相得益彰,电液比例阀为工程机械的遥控化提供了可行的接口,遥控装置又使电液比例阀得以发挥更大的作用。 5 电液比例阀在工程机械上应用实例 图3所示为某型汽车起重机的液压系统简图,图中仅画出了与电液比例阀有关的部分。该机采用了3片TECNORD TDV-4/3 LM-LS/PC型比例多路阀,负载传感油路中的3个梭阀将3个工作负载中的最大压力选出来送至远程调压溢流阀的远控口,调整溢流阀的溢流压力,使液压泵的输出压力恰好符合系统负载的需要即可,从而达到一定的节能目的。压力补偿油路使得通过每一片阀的流量仅与该阀的开度有关,而与其所承受的负载无关,与其它阀片所承受的负载也没有关系,从而达到在任一负载下均可随意控制负载速度的目的。 图4 是某推土机推土铲手动与电液比例先导控制实例。当二位三通电磁阀不通电时,先导压力与手动减压式先导阀相通,梭阀选择来自手动先导阀的压力对液动换向阀进行控制;当二位三通电磁阀通电时,先导控制压力油通向三通比例减压式先导阀,通过梭阀对液动换向阀进行控制。 6 小结 以上简要介绍了电液比例阀的工作原理和结构形式、工作特点,对比例阀的负载感应和压力补偿原理进行了分析研究。对电液比例阀的不同应用,特别是在工程机械的先导控制和遥控方面的应用进行了论述。电液比例阀对简化工程机械操作、提高效率和作业精度以及实现智能化作业都有着极其重要的意义,其性能的进一步提高和应用范围的日益拓宽必将使工程机械产品的技术水平得到较大程度的提高。
机电一体化毕业论文:机电一体化课程改革研究 编者按:本论文主要从改革的必要性;改革的思路;建设特色课程等进行讲述,包括了社会对人才的需求也开始增长,社会对人才特别是机电一体化专业人才的知识结构提出了新的要求、制定适应新形势的教学内容、先进教学手段的应用、改革优化实践环节、在课程设置上根据对企业人才需求情况和对近几年毕业生就业情况的调查等,具体资料请见: 【论文关键词】机电一体化教学改革专业特色 【论文摘要】针对机电一体化专业教学不能满足经济快速发展的需求这一现状,提出了以实践为导向的机电一体化教学改革。阐述了机电教学改革的必要性、思路和方法,提出在实践环节深化改革,在专业培养方案上努力突出专业特色的重要性,淡化了原专业课和专业基础课的界限,对课程实践教学进行了改革,体现了机电教学的特色。 (一)引言 随着现代化工业生产的发展,由气动技术、液压技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术等学科的强烈相互渗透而形成的机电一体化技术,已成为当今工业科技的重要组成部分。长期以来机电专业基本上是按照传统的理论体系以学科为核心来组织教学,把传授系统的理论知识作为组织教学的出发点,作为教学过程的主线和质量考核的主要标准,对学生系统地掌握理论知识,开发设计产品是有利的。但是也存在不足之处,学生毕业后大部分被分配在生产第一线,所从事的工作不是研究、设计、开发、决策等,而是操作设备、制定工艺、筹划工装卡具、调整试车、查找故障和排除故障,在学校学的知识相当一部分用不上,而现场工作所必需的工作能力又不具备。 (二)改革的必要性 随着国民经济的增长,社会对人才的需求也开始增长,社会对人才特别是机电一体化专业人才的知识结构提出了新的要求。旧的办学模式在人才培养的方法和途径上受到很大的制约,无论是人才的培养规格、课程体系的设置,还是实践性教学体系的安排,都没有完全摆脱传统教育的模式,呈现出本科教育的“压缩版”,使毕业生在理论研究的领域里“缺乏理论”,在技术应用领域内“缺乏应用”。有的专业由于课时设置不合理、教学方法陈旧等诸多原因,学生理论知识学习不扎实,又缺乏必要的社会实践与动手能力,以至于课程结束后,了解的只是一些课本上的理论知识。在当前的教学中主要存在以下几方面问题:1.学时太少。随着教学改革的深入,机电专业课程和其它的专业课一样,教学课时被明显的缩减,存在着教学内容多、课时少的矛盾,如何在较短的时间内最大程度的提高教学质量是教学面临的一大难题。2.教学模式单一。传统的教学模式,往往只注重理论教学,在电机知识的介绍中,概念抽象,理论繁琐,跟数学、物理及电路等相关课程的联系很紧密。在电气控制电路的原理分析、基本控制环节的设计、设计思想的叙述一般都较清楚。但由于原理图多、文字叙述较抽象,学生又无实物接触,在学习过程中普遍感到枯燥乏味,而且有关安装位置图、面板开孔图、电气接线图及安装、调试等工艺设计方面几乎均未涉足,理论教学与实际的控制系统设计、制造要求存在着一定的差距。3.理论与实践环节脱节。近年来PLC技术的迅速的发展,被广泛地应用于多种场合,基于PLC的实验系统无论其运行过程还是运行结果只能通过对控制对象的观察得以了解,因此PLC教学的实践环节更应强调对象模型的实例化与控制流程的动态演示。但受控对象往往由于其体积大、重量重、价格高、维护难等因素,难以大量装备于实验室,学生在实验过程中无法感受到工程实践中的趣味性、知识性和实验成功后的成就感,在很大程度上挫伤了学生的积极性。4.生源整体素质下降。由于连年大幅扩招,生源整体素质有所下降,在接受能力和学习的积极性等方面都比过去的相对降低,许多基础课的学习不够扎实,给本课程的教学带来了很大的困难。 (三)改革的思路 1.制定适应新形势的教学内容。制定符合现代化建设要求的机电一体化专业教学计划,遵循国家、省教委的有关文件精神,以综合素质培养为基础,以能力培养为主线。围绕培养目标,对知识、能力、素质等方面进行合理的综合安排,力求整体优化,培养实用的职业技术人才。(1)关于“机电一体化”内涵的认识。机电一体化技术从学科角度来看,它是集机械技术、微电子技术、计算机技术、电气技术、信息技术的有机统一体,而不是机械技术、电气技术的简单组合体;从机电一体化技术的成果或最终体现来看,它则是在计算机控制下由机械本体、电、气、液压以及光电器件组成的产品或设备,是一个自动化的工作系统。(2)培养目标。机电一体化专业应培养德、智、体、美、劳全面发展,热爱祖国,热爱本职岗位,具有不断追求新知识、实事求是、独立思考、勇于创新、踏实苦干的精神,掌握基本文化科学知识和机电一体化专业必需的基本理论、基本技能,对现代机电一体化产品结构调整有较强适应能力的应用型高级技术人员、技艺型操作维护人员。 2.先进教学手段的应用。(1)运用多媒体进行直观教学。课程中的原理图、梯形图、程序及电路图较多,利用Authorware、Powerpiont制作成多媒体课件,集文字、图片、动画和声音于一体,不仅仅大大减少了老师课堂上画图的时间,而且学生兴趣倍加,容易理解,提高了教学效率,增大了课堂教学的信息量。(2)联系生活,启发学生思维。课堂教学重在理论联系实际,运用生活中的实例,既有助于学生对理论知识的掌握,又有益于提高学生的兴趣和对实际问题的思考能力。如在讲解三相异步电机的变频调速时,结合变频空调原理和特点,来分析变频空调与普通空调之间的区别,从而阐述变频调速的优点,学生增加了生活知识和学习的趣味性。(3)与时俱进,激发学生的求知欲。教师应该与时俱进,了解课程最新的技术动态,并把它传授给学生,只有这样才能激发学生的求知欲,真正的把课教好。如在介绍直流电机中,运用高速磁悬浮列车的例子给学生进行了讲解,从而大大提高了学生的兴趣、求知欲和学习的动力。 3.改革优化实践环节。实践教学是技术应用能力形成的重要环节,也是高职专业教育教学的重点。为了培养学生专业技术能力,改革传统的实践教学模式,将实践教学分为三个阶段进行:(1)实验技能训练。实验技能训练主要包括专业基础课和专业课中的实验,使学生掌握基本实验仪器的使用,基本数据的测量、采集和基本实验方法的运用。(2)单项技能训练。单项技能训练主要包括金工实习、数控实训等,学生进行基本技能(钳工、机加工、电工)、职业基本素质(数控车、数控铣、加工中心的编程和操作)的训练。通过训练使学生掌握相应的技能,参加职业资格考核取得数控工艺员或数控车、铣、加工中心操作工等级职业资格证书。(3)综合技能训练。综合技能训练主要包括生产实习、顶岗实习等,学在实训中,采用边教、边学、边做的教学方法,通过典型零件数控加工案例引导教学设计,针对实际零件数控加工任务讨论工艺解决方案,并在加工现场实施,形成不同零件加工效果的直观比较和认识,以合作完成实训教学过程。融“理论、示范、练习、反馈”于一体,将“教、学、做”合而为一。有效培养学生的技术应用能力。生根据实际生产任务,在不同的岗位上完成实践任务,毕业后实现“零距离上岗”。 (四)建设特色课程 在课程设置上根据对企业人才需求情况和对近几年毕业生就业情况的调查,以工作过程为导向,以工作任务或产品为载体,根据学生就业岗位群的任职要求,参照相关的职业资格标准,通过与企业有关人员共同论证,进行课程设置。课程内容的确立与工作过程各阶段的任务密切相关,在与企业的深度耦合中,通过对职业岗位群从业人员和与职业岗位群有关的人员及专家进行调查,通过对在职业岗位上工作的学生的描述,经过分析、归纳、整理、综合,确立职业岗位工作过程中不同阶段的工作任务,将工作任务和内容转化为学习领域的课程内容,通过对工作过程各阶段的各级工作任务的使用频率和难易程度进行分析,确定适用于不同层次的专业核心课程内容和学时安排。 (五)总结 机电专业教学中必须坚持“面向现代,面向世界,面向未来”的发展方针,从实际出发,确定教学改革思路、培养目标,深入改革课程体系、教学方法和教学内容,使专业人才培养与未来社会发展需要相适应。在对学生的培养方面要做到:1.培养学生的综合应用能力、实际动手能力、工程设计和创新能力,学生能根据一般的设计要求和动作流程完成整个控制系统的设计。2.提高教学质量,培养了学生的学习兴趣。3.在实验和设计中增强了他们的团队合作精神。从一个目的、两个原则的教改思想出发,抓好课程理论、实践、考核的每一个教学环节,不仅充分发挥了学生的开拓创新精神,而且充分调动教师教学和教改的积极性,在教与学两个积极性的推动下,教学质量得以大幅度提高,使高校为社会主义现代化建设培养出更多优秀的人才。 机电一体化毕业论文:机电一体化技术未来发展途径分析 编者按:本论文主要从机电一体化技术未来的发展等进行讲述。主要包括了全息系统化、微型机电化、光机电一体化、产品网络全球化、产品绿色化、“生物——软件”化、全息系统化也即智能化、光机电一体化是机电产品发展的重要趋势、未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系等。具体材料请详见: 摘要:机电一体化技术是集计算机、机械、电子、信息、光学、控制等多学科的交叉综合的一项技术,其未来的进步和发展依赖并促进相关技术的进步和发展。本文针对机电一体化技术未来的发展进行简要探索。 关键词:智能机电一体化绿色 1概述 机电一体化指的是在机械的主功能、动力功能、控制功能和信息功能的基础上引进微电子技术,并且将机械设备和电子设备用软件有机结合而构成的系统的总称,因此,“机电一体化技术”是机械、微电子和信息三项技术相互融合、交叉的产物,是机械技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和系统技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。随着电子技术的迅速发展,微处理器、微型机在各个技术领域已经得到广泛应用,对各个领域的发展起了很大的推动作用,正因电子技术的快速发展,进而带动了机电一体化技术的发展,科技的进步更是依赖于其发展,因此其未来的发展对科技的进步起着至关重要的作用。 2机电一体化技术未来的发展 2.1全息系统化全息系统化也即智能化,是对机器的行为描述,即在控制理论的基础上,吸收计算机科学、模糊数学、运筹学、混沌动力学、人工智能、心理学和生理学等新的学科方法、新的设计思想,从而模拟人类的思维能力,使它如同人一样具有思维、意识等能力,以便达到更高水平的控制目标。随着机电一体化技术的发展,机电一体化产品智能特征也越来越明显,智能化水平也是日趋上升,新世纪机电一体化技术中的智能化的快速发展,人工智能在机电一体化的研究中也日益得到重视,其中机器人与数控机床的智能结合就是一项重要应用。当然,要使机电一体化产品具有与人完全相同的智能永远是不可能的,也没有这个必要,但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品具有低级智能或者人的部分智能,则是完全可能而又必要的。 2.2微型机电化在实验室中,目前,通过半导体蚀刻技术,已经制造出亚微米级的机械元件,如果这一成果应用于实际产品时,那么就没有必要再区分什么是控制器、什么是机械部分了,这时就完全的实现机械和电子的“融合”,这样CPU、机体、传感器、执行机构就可以集成在一起,而且体积小,同时组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的一个重要的前进方向,更是机电一体化向微观领域和微型机器的发展趋势,在国外,人们称其为微电子机械系统,也指外观尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,一并向微米级、纳米级发展,正因为微机电一体化产品耗能少、体积小、运动灵活,在军事、生物医疗、信息等方面占有很高的地位和很大的优势。 2.3光机电一体化光机电一体化是机电产品发展的重要趋势,因为机电一体化系统是由机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件构成的,因此,在机电一体化技术中引进光学技术,充分利用光学技术的先天优点,有效地改进机电一体化系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。 2.4产品网络全球化计算机网络技术的兴起和飞速发展带动了科学技术的巨大发展,同时给日常生活都带来了全新的面貌,全球生产、经济被各种网络连成一片,企业间的竞争也将出现网络全球化,一旦研制出机电一体化新产品,只要其质量有保证,功能可靠,必然会畅销全球。因为有了网络的普及,那么只要是关于网络的各种远程监视和控制技术也就方兴未艾,然而远程控制的终端设备就是机电一体化产品,因此,机电一体化产品也必然会朝着网络全球化发展。21写作秘书网 2.5产品绿色化随着工业的发达,人们的生活也发生了巨大的变化:①物质需求丰富,生活舒适;②可用资源减少,生态环境受到严重破坏。因为这些现象的出现,人们开始呼吁保护环境资源,回归自然,那么此时,绿色产品的概念也就应运而生,这是一个时代的绿色化趋势,在这里,机电一体化产品的绿色化主要是指:使用时不破坏生态环境,报废后还能回收利用。因此,机电一体化绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中,应完全符合生存环境和人类健康的要求,对生态环境尽可能的无害或危害极少,资源利用率要极高。由于这种客观的存在性,设计绿色的机电一体化产品所需要的技术成本很高,但其具有远大的发展空间。2.6“生物——软件”化未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系,即机电一体化的人格化,其有两层含义:①机电一体化产品的使用对象是人,怎样将人的智能、情感、人性赋予机电一体化产品显得越来越重要,尤其是家用机器人,其最高境界就是人机一体化;②模仿生物机理,研制出各种机电一体化产品。随着科技的发展,机电一体化装置对信息的依赖性越来越大,很多时候类似于活的生物:当大脑停止工作时,生物便死亡,而大脑工作时,生物就充满活力,即信息决定系统的工作与否。目前,在仿生学研究领域中已经发现的一些生物体优良的机构,可为机电一体化产品提供新型的机体,但是如何使这些新型机体具有生命力还是研究中的一大难题,这一研究领域被称之为“生物——软件”或者说“生物系统”,而生物的特点正是“肌体(硬件)——大脑(软件)”一体,不可分割。机电一体化产品向生物系统化发展是好,但是目前的技术与理论还是有很大的差距,因此,还需要更加倍的努力。 3结束语 通过本文的论述可见,机电一体化的出现不是随机出现的,而是一个时代的产物,文中叙述的这些发展方向是科技发展到一定阶段的必然要求,更是一个必然结果。目前,因为科学技术的限制,其与一些相关技术的互融程度还是不是太明显,但是随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势必将越来越明显,因为它既是多项科学技术发展的结晶,又极大地推动了不同学科的交叉与渗透,其发展前景也将越来越光明,这必然会给世界带来更大的技术力量。 机电一体化毕业论文:机电一体化对农业机械化的影响 摘要:传统农业生产中,生产劳动强度相对较大,生产效率低下,对运行效果产生一定影响。基于此,对机电一体化对农业机械化发展展开探讨,为农业发展奠定基础。 关键词:机电一体化;农业机械化;发展策略 目前我国农业机械化呈现出较大的发展变化,尽管我国农业机械化发展起步较晚,但先进技术的应用使我国农机化发展取得了较好的成果。笔者将分析农业机械化发展中机电一体化发展现状、优势,提出提高农业机械化发展的有效策略,以及未来发展趋势。 1农业机械化发展中机电一体化发展 我国是重要的农业大国,近年来我国农业经济发展呈现出一定成就。为了满足我国农业发展,农业机械投入力度逐渐加大,使农业生产效率全面提升,使农耕劳作强度降低,如人畜犁耙逐渐被机械耕作取代,使人工插秧问题得到有效解决,通过与收割机的联合解决了人工收割水稻问题。因此对农业机械化发展,可有效提升农业生产力,为现代农业现代化建设提供有效保障。随着科技的更新与发展,诸多先进技术被应用到农业生产中,使农业设备智能化得以实现,使农业呈现出新的发展趋势[1]。在整个过程中,机电一体化发挥着至关重要的作用,为农业机械化发展奠定了基础,使农业生产劳动效率充分优化,使农民“耕、种、收三弯腰”情况得以改善,逐渐减轻农民的劳作强度。基于全球经济一体化下,许多高质量产品进入农业市场,对传统农业产品造成一定冲击,为促进农业自身竞争力全面提升,还应对农业生产成本充分降低,提高产品使用价值。因此,将机电一体化技术应用到农业机械化中是农业领域今后发展的必然选择。 2农业机械化发展中机电一体化优势 2.1提高操作安全性、减少机械故障次数 机电一体化设备通常包括机械故障自动诊断、电子监控等功能,因此在实际操作中难免会出现电力故障问题,为促进操作安全性,应根据实际情况来使用自动防护机制。将大量电子元器件应用到机电一体化中,可有效降低传统设备磨损发生率,使设备可靠性及灵敏度有效提升,使设备使用寿命得以延长,降低故障发生率。 2.2提高工作效率及产能 机电一体化技术应用在农业机械化中使设备电子信息自动化采集处理能力有效提升,提升机械作业精度及能力[2]。机械自身自控系统的采用可确保机械操作动作的准确性,使人工操作失误率充分降低,进一步提高操作可靠性。通过机电一体化技术的应用还可大幅度提升农机设备自动化,使其工作产能全面增加。 2.3改善设备操作性 将机电一体化技术应用到农业机械中,还能实现机械设备、远程控制技术的有效结合,使设备操作人性化有效提升,让操作更加简单化。在实际操作中,可将机械设备自控系统作用发挥出来,对预设动作反复预设,根据实际情况对随机化处理合理调整,使作业效果全面提高。 2.4设备功能多、适应性好 通过机电一体化技术的运用,使机械设备功能多样化实现,农业机械设备功能逐渐丰富起来,使其成为具备设备自动调节、系统自动控制、作业自动补偿、操作员自动防护等功能的农业技术设备,使设备适应能力全面提高。 2.5设备安装调试与维护较简便 机电一体化技术运用在农业机械设备中,通过对系统的控制可实现设备安装调试目的,在实际操作中将源代码执行方式输入其中,能在不改变设备结构前提下实现功能的多样化,此外,设备自带的校验功能可及时找出故障,使设备维护难度大大降低。 3提高农业机械化发展的有效策略 3.1制定农机作业的质量标准 农药和肥料、种子和土壤以及作物是农机作业加工对象,由于客观条件不同,机械作业也有所差异[3]。所以要按照农艺技术要求,制定农机作业的质量标准以及农机作业规程,确保统一的农机作业质量管理,同时也可让群众实时监督。此外,因受到相关标准的制约,不仅可提升农业机械的生产作业质量,还可有效结合农艺及农机,使农业生产需求得以满足,确保增收增产目的的实现。此外,要建立监督检查制度,这样才可确保在农机的实际中真正落实农机作业的质量标准,才可更好地维护人民群众的切身利益。 3.2不断提高操作者以及驾驶人员的技术水平 农机作业质量除了会受到机械技术状态的影响,同操作者技术水平有着很大的关联。操作者的技术水平可对农机作业质量产生直接的影响,所以需不断地使操作者以及驾驶人员的技术水平得以提升。(1)要以择优录用为原则,无论在选用操作者还是驾驶员时,都应执行严要求和高标准,将科学的用人制度建立起来,在重要的岗位上安排技术水平高、素质高的操作者以及驾驶人员。(2)以推陈出新为原则,逐渐废除一些同农艺要求不符的操作技术,引进一些先进技术,不断地提升技术操作水平。(3)强化经验交流,要想提升人员的技术水平还可通过组织经验交流这一途径来实现。(4)作为操作人员要加强自身的学习,将机械正确操作方法以及所具有的性能。 4农业机械化的未来发展趋势 就目前来看,我国农业机械水平与发达国家相比呈现出一定滞后性,导致该现状的原因众多,一方面是由于我国农机化研究深度不够,另一方面是研究时间过晚,这些问题均会对农业机械化发展造成不良影响。在机电一体化技术影响下,我国农业机械化呈现出崭新的发展趋势,目前电子传感器、电子信息收集处、微型计算机技术均得到了有效应用,实现了农业机械现代化[4]。现阶段,农机机电一体化技术在我国许多经济发达地区得到了高效应用,如拖拉机、播种机等机械设备中,基于这种发展现状下,农业机械性能也得到了全面优化,经过全社会的努力,1DY-1型多功能遥控整地机诞生,该设备在实际应用中主要采用密码编程式遥控组件,实现人车分离、机电一体,在作业中实现了油门大小、变速、后退及前进,使农业整体应用效果全面提升。科学技术的发展为我国各行各业均带来了新的发展生机,农业领域也不例外,机电一体化技术的应用便是凭借着科学技术的春风,使农业机械化朝着现代化、自动化方向的发展更进了一步。在计算机智能技术的影响下,农业机械化必定会朝着智能化方向发展,相信在不久的以后,计算机技术能在农业机械化发展中得到更好的应用,农业机械控制人工智能化、自动化必定会成为农机化的未来发展趋势之一。受农业发展影响,为有效完善农业机械化的有效建设,应将机电一体化技术应用到农业机械化中,实现其高效运作。此外,在农业机械设计中,应合理开展市场调研工作,全面了解市场需求,根据市场实际需求来引进先进科学技术,使农业机械设备功能合理改善,提高农机化的机电一体化水平,促进农业经济健康发展。 5结语 在农业作业时,农业机械的作业质量可影响到机械化农业的发展,与此同时农业机械的生产效率也可对农产品获取效率产生直接的影响。所以在实践中,应大力引进机电一体化技术,不断地提升农业机械生产的生产效率,确保作业质量,唯有这样才可推动农业机械生产的可持续发展。 作者:冯伟志 单位:吉林农业大学 机电一体化毕业论文:机电一体化数控在煤矿机械中的应用 摘要:机电一体化数控技术的应用,以其自身高效、便利等优势,能够实现对煤矿生产全过程的监督和控制。文章从机电一体化数控技术优势入手,探讨其在煤矿机械中的应用,深入了解和掌握技术实用价值。 关键词:机电一体化;数控技术;煤矿机械;应用 前言 我国国土面积辽阔,煤炭资源分布较为广泛,为国家经济发展、人们生活提供了极大的支持。但随着时代的变迁和发展,煤炭资源开采难度增加,以往开采方式存在明显的滞后性,开采精度较低。而机电一体化数控技术作为一种现代化技术,能够为煤矿机械提供加工服务,应对复杂的工作环境,且能够缓解工人工作强度和压力,提高煤矿生产专业化水平。 1机电一体化数控技术概述 机电一体化属于电子机械工程学范畴之内,涉及自动控制、机械技术等多个学科。机电一体化技术是多个学科交叉和交融的产物。随着计算机、信息技术不断发展,将现代化技术应用到煤矿机械当中,能够加快机械生产进程。如微电子技术的应用,能够实现对煤矿实时监督和控制,故障诊断等。煤矿生产是一个复杂的生产流程,需要通风、提升及供电等多个环节相互配合和影响。当前,电子控制系统在煤矿生产中占据重要位置,且在技术的支持下,自动化水平显著提升,为煤矿生产提供强大的技术支撑[1]。煤矿现代化发展趋势下,不能够单纯的借助简单的机械和液压技术实现生产目标,需要积极引入机电一体化数控技术,提高煤矿生产效率,为煤矿企业创造更高的经济效益。 2煤矿机械发展现状 回顾我国煤矿开采机械化进程来看,机械化操作起步较晚,但发展快,已经基本实现了全覆盖。但由于过程中过于求快,存在很多不足之处,如缺乏对设备的维护和管理,导致设备使用寿命降低,在很大程度上增加了企业成本。同时,当前煤矿机械自动化、智能化水平较低,究其根本是我国缺乏对技术的深入研究,机械水平处于较低的水平,尚未实现精细化和标准化生产和运行。总体来看,煤矿机械对于新技术的需求更为迫切,只有不断引入新技术和新工艺,才能够实现对煤矿机械化生产的调整和优化,使其保持先进性和科学性,从而促进煤矿生产可持续发展。 3机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 现如今,针对煤矿机械生产来看,机电一体化数控技术在实践中的应用愈发广泛,且渗透至各个环节。 3.1优化运输系统,提高运输效率 运输系统是煤矿生产系统的重要组成部分,随着煤矿生产效率的提升对运输系统也提出了更高的要求。将机电一体化数控技术与现有运输系统有机结合到一起,能够显著提升系统运行效率,特别是磁通的应用,能够实现对系统内电机性能的优化和处理,最大限度上降低电机的损耗。现阶段,随着矢量、标量控制理论体系的完善,为磁通实践应用提供了理论指导,实现对煤矿运输速度的有效控制。但采取这种方式存在一定局限性,如果处理不当,会影响传送有效性,且电机模型参数在井下环境中对于温度较为敏感。为了解决上述问题,可以引入变频技术以非正弦波电压供电方式予以驱动,使其产生很多因谐波励磁电流,不利于转子和定子有效运行,对能源构成巨大的消耗。针对上述问题,针对电机参数的设置要考虑其可能对机电一体化控制的影响。如在煤矿生产中,对于其中较为常见的可控软启动,能够确保传输机运动保持平稳状态,在长距离井道内实现运输目标,将各个生产环节有效联系到一起。另外,计算机控制技术的渗透赋予了运输系统自我修复功能,能够针对系统内部存在的问题予以修复,以此来保障机械设备保持较高的稳定性和安全性。 3.2强调针对性,提高设备精细化水平 现如今,面临激烈的市场竞争,煤矿企业之间竞争制胜的关键在于管理。精细化管理作为全新的管理理念,是煤矿企业未来发展的必然选择。实施精细化管理在提升资金使用效率、设备质量等方面发挥着积极作用,且能够对员工思想产生一定程度的影响。机械设备是煤矿生产的一部分,其自动化、智能化水平直接决定企业未来发展及经济效益的提升[2]。就机电设备选择角度来看,企业多根据矿井类型、作业情况进行针对性原则,使其能够为矿工工作提供辅助作用。当前,企业存在很多老旧设备,故企业要积极引入机电一体化数控技术,加强对设备性能的检查,及时更新老旧设备的同时,淘汰存在安全隐患的设备,实现对现有机电设备精细化管理,以数控技术为基础构建设备管理系统,从而促进煤矿机械生产进一步发展。 3.3加强供电控制,减少能源消耗 煤矿生产中对于电力能源消耗不容小觑。随着机械设备的广泛普及和应用,电气设备功率增加,对电能需求量也显著提升,一旦电气设备停止运行,会对整个生产线产生一定程度的影响,企业经济效益大打折扣。因此为了满足煤矿生产有序、持续运行,积极引入机电一体化数控技术,能够实现对供电系统的调度和管理,为井下电气设备提供充足的电力供应。 3.4重视安全生产,营造安全环境 安全是煤矿生产的终极目标,为了提高煤矿生产安全性,需要引入监控系统,实现对整个生产全过程的监督和控制,尽早发现潜在的安全隐患,并采取切实可行的措施加以规避。一般来说,日常生产中所需要的监控系统要求较高,务必要保持系统运行通常,保持与人员之间的联络,才能够确保人员人身安全。对此,以数控技术为技术,将其与数据库有机整合到一起,并通过局域网实施同步模式,并以专用的通信结构,开展监督和控制工作,采集煤矿生产过程所产生的信息。利用专业计算机软件对数据信息予以整理和分析,形成分析图表,直观、具体呈现出设备运行状态,加强对薄弱环节的修复,为矿工营造安全、和谐的工作环境。还能够帮助管理人员制定科学的决策,推进煤矿生产规范化、标准化发展。 3.5其他方面 随着社会不断发展,人们安全需求日益突出。煤矿安全生产中井下支架设备与数控技术的融合,能够在计算机、液压技术的支持下,实现自动移架、定压双向临架,以此来避免支架与模板、顶板之间发生碰撞,提高系统运行有效性。不仅如此,数控技术在掘进机中的应用也更加普遍,其中电气部分融合了更多先进的技术,能够降低设备故障率。 4未来发展趋势 机电一体化设备在体积、性能等方面具备较为突出的优势,且设备内部已经形成了完善的程序,对于工人专业要求并不高,在很大程度上提高了系统运行自动化水平。现如今,我国煤矿事业发展前景广阔,为技术发展提供了更多发展空间,为人员提供便利的同时,还能够为企业创造更高的经济效益。但凡事具有两面性,我们在肯定其优势的同时,还要加强对技术自身缺陷的完善。虽然我国数控技术起步较晚,但是发展速度较快,其中忽视了很多细节。因此随着未来发展,针对数控技术的调整,应强调以下几个方面:一是在现有功能和性能基础之上挖掘新功能,使得产品能够满足生产需求的同时,给用户带来更高的附加值,促进社会经济快速发展。二是加强技术投入,研发新技术,并引入新型机电设备,提高生产效率。三是加强人员队伍建设,根据实际工作需求组织人员参与培训工作,提高人员操作能力,能够灵活运用数控技术实现对煤矿资源的开采。 5结束语 根据上文所述,机电一体化数控技术是多项技术综合的产物,在实践应用中能够发挥高效的控制效果,为煤矿生产注入更多活力。正因其具备现有技术无可取代的优势,使其拥有非常广阔的市场前景。因此在实践中,煤矿企业要积极引入机电一体化数控技术,立足于当前煤矿生产现状,将其渗透至生产的各个环节,提高综采效果,并确保煤矿安全生产,同时还要将其与运输系统结合到一起,优化运输系统,使得煤矿生产各环节良好衔接,为煤矿企业创造更高的经济效益,从而促进煤矿生产在国民经济发展中的综合效益得到充分发挥。 作者:张坚祥 单位:江西省丰城新洛煤电有限责任公司 机电一体化毕业论文:工程机械中机电一体化技术应用分析 摘要:随着科技的发展与社会的进步,我们国家工业设备产品生产水平得到了快速的提高。尤其是机电一体化技术在工程机械中的应用,不仅提高了工程机械产品的运行效率,而且也在一定程度上提高了工程机械设备的运行性能。文章将通过对工程机械中机电一体化技术的应用情况进行分析,从而对工程机械中机电一体化技术的发展方向进行阐述,以供参考。 关键词:工程机械;机电一体化;发展方向 近几年,机电一体化技术在工程机械设备应用过程中取得了显著的成效。工程机械中引入机电一体化技术,不仅了降低机械设备在运行过程中出现的故障性问题,而且也体现出机械与科学技术的相互融合以及相互促进的作用,同时这也是未来我们国家工程机械中机电一体化技术应用的主要发展方向[1]。 1工程机械中机电一体化技术的应用 工程机械中机电一体化技术是一种学科性相对比较强的综合性技术类型,其主要包括控制、机械、计算机以及电子等多方面内容,这也在一定程度上促进了机电一体化整体技术水平的提高。同时,机电一体化技术在实际的应用过程中,还表现出一些新的性质。下面针对其性质特点进行详细阐述。 1.1具有高效率低耗能性质 从传统的工程机械产品运行性能方面来看,普遍存在着生产耗能大及生产效率不高的问题,随着科学技术的发展,人们对机械产品性能方面提出了更高的要求,传统的工程机械生产产品已经难以跟上时展的要求。因此,也在一定程度上促进了工程机械中机电一体化技术的发展步伐,在工程机械生产过程中引入机电一体化生产技术,不仅能够提高工业生产的效率,还能在一定程度上降低能源消耗,促进工程机械整体质量水平的提高[2]。 1.2具有自动检测性能 工程机械一体机化过程中,具有良好的自动检测性能,对工程运行过程中每一个子系统都能进行有效的控制,能够正确掌握工程机械设备的运行状态。同时,在对工程机械设备检测过程中,能够及时地发现工程机械设备运行中存在的故障性问题,发出报警性信号,相关技术人员据此能够采取有效的解决措施,提高工程机械设备运行的质量,确保工程机械设备能够在正常的状态下运转。 1.3具有低强度与高精度的特点 在工程机械设备运行过程中,应用机电一体化技术,不仅能够使得工程机械设备朝着低强度与高精度的方向发展,而且还能够在一定程度上提高工程机械设备的运行效率,促进工程机械设备整体性能的提高。比如,现代沥青施工材料在建筑混凝土工程应用过程中,通过微机系统的应用,其能够对电子称量系统进行有效的控制,从而在一定程度上提高建筑施工工程的工作效率[3]。 2工程机械中机电一体化技术的发展方向 社会的不断发展与进步,在现代工业生产过程中,合理使用机电一体化技术,对产品生产质量水平的提高也起到了一定的促进作用,尤其在工程机械生产方面,随着科学技术的不断改革与创新,工程机械设备也逐渐朝着智能化、系统化及微型化的方向发展。 2.1机电一体化技术朝着微型化发展 随着现代科学技术的不断发展与进步,机电一体化技术朝着微型化的方向发展,所谓的微型化主要特点表现为相关的电子设备产品尺寸非常之小,一般情况下,其体积都在1立方米以下,并且这种微型设备产品具有较高的性能。与正常的机电一体化技术设备产品相比,微型的机电一体化技术设备产品不仅耗能小、体积小,而且具有较高的灵活性,被广泛的应用到工程机械设备产品过程中[4]。 2.2机电一体机化技术朝着系统化发展 所谓的系统化主要指的是,工程机械结构上具有一定的模块化的性质,在整个系统的运行过程中,机械设备产品能够灵活地进行重组,并且根据建筑工程的实际施工情况,随意地进行组合,增强了机械设备产品的实用性。同时,随着工程机械设备产品系统化水平的不断提高,为了能够在一定程度上对机械设备的所有子系统进行有效的控制,必须要求提高其综合性能,完善工程机械产品的各方面性能。 2.3机电一体化技术朝着智能化发展 随着数字化进程的不断加快,在工业生产过程中,经过工程机械设备产品的不断改革与创新,逐渐研发出人工智能技术与机电一体化技术相结合的工程机械设备产品,并且与人工智能机器人进行联合应用,对机械设备整体质量与性能的提高产生较大的促进作用。除此之外,工程机械设备朝着智能化方向发展的过程中,运用人工智能及先进的计算机设备,不仅使得工程机械设备产品低能耗及高效率的生产目标得以快速实现,且也使得工业生产整体质量水平有了显著的提高。 3结束语 综上所述,机电一体化技术作为未来我们国家工程机械设备产品运行的主要发展方向,在先进的科学技术推动下,机电一体化技术逐渐朝着微型化、系统化及智能化方向发展,在工程实践过程中,机电一体化技术已经广泛地应用于工程机械设备中,不仅提高了工程机械设备的整体质量水平,而且也在一定程度上节省了劳动力,促进了工程企业整体经济效益的提高。 作者:邵维范 单位:长春职业技术学院 机电一体化毕业论文:论机电一体化煤矿机械中的应用 [摘要]随着我国的不断进步,各行各业也相继发展起来,各个行业在发展中都应用先进的机电一体化的技术,提高产品的性能、质量,从而获取更多的收益。煤矿企业也相继采用机电一体化的技术,并且在使用中加以改造,实现新的突破。本文就是讨论机电一体化的概念,研究机电一体化在煤矿企业中的应用及发展方向。 [关键词]机电一体化;煤矿机械;应用 机电一体化是集信息技术、电子技术、机械技术于一体的一门学科。随着机电一体化在中国煤矿机械中的广泛运用,不仅提高了企业的综合竞争力,也提高了煤矿企业的生产效率。机电一体化在煤矿中大大的提高了煤矿的产量,增加了我国的经济收入,降低了开采煤矿的成本,同时机电一体化的应用改善了煤矿人的工作方式,减轻他们的压力和工作量。但是,中国的机电一体化与国外还存在一定的差异,对机电一体化的研究还需要很多时间,也需要面临很多的问题。 1机电一体化的概念 机电一体化,从科学的角度来看就是指利用计算机软件对机械进行智能化的管理过程,实现机械的智能化技术。从结构的角度来看,机电一体化具有智能化、多功能化的特点。机电一体化能够针对煤炭机械进行故障检测,也可以对发电系统等等实现动态监控,一旦出现故障能够实现自动报警,实现了企业的自动化管理,也提高了企业的生产效率。 2机电一体化在煤矿机械中的应用价值分析 机电一体化在这个飞速发展的中国来说,是时展的要求。将煤矿事业的工作环境、工作安全性、工作的效率实现信息化是中国煤矿发展的必要要求。在西方国家,这已经实现机电一体化的信息化技术了,并且已经发展成熟起来,在煤矿企业的发展中已经变得无可取代,显著提高了企业管理与技术水平。 2.1机电一体化显著提高企业生产效率 相比较国外的发展,我国的机械化存在很多的问题,在生产效率上一直都是最大的问题,生产效率不提高起来,企业就会落后,最后煤矿事业将走向下坡路。我国的煤矿企业工作环境差、工人的工作时间长、安全问题差,这些问题的存在,严重的影响我国的煤矿企业,阻碍我国煤矿事业的发展。但是,机电一体化的产生,提高了机电一体化的生产效率,降低了企业的生产成本,提高企业的综合实力,在与国内、国外的竞争中,仍然占据优势。 2.2机电一体化提高企业的综合效益 机电一体化的产生及运用,可以提高国家的安全效益和综合效益。传统的煤矿企业的工作环境是粉尘多、阴冷、潮湿的,严重的影响工人的生活环境的身体健康,更直接威胁到工人的生命安全。而在机电一体化的产生之后,企业能够实现优化工作环境,粉尘会大大减少、工人的劳动强度小,大大提高了工作效率,也提高了企业工作环境的安全性。这样一来,工作环境得到改善、安全性能提高,提高了生产效率,员工的收入也相应的得到提高,综合影响但是当地的经济收入,同时带动国家经济的增长。 3煤矿中机电一体化的具体应用 煤炭开采是企业煤矿发展的必然结果,在采煤机与机械煤矿的配合使用下,进一步的提高了煤矿事业的发展,在质量、数量上都得到大大的提高。在现阶段,应用最多的就是电牵引采煤机,在实际的操作中,能够很好的起到牵引的作用,并且在节省电、能源方面有很强的优势。另外,电牵引的工作性能好、效率高、操作简单,具备很强的适应性。提升机也是其中很重要的一个部分,数字化的交流实现高科技、高水平的技术,这种高技术的体现就是在安全性、操作上,提高了企业的生产效率,为企业获取更多的利益。 4机电一体化在煤炭机械中的发展方向 4.1智能化的发展方向 随着社会的进步,人们不仅仅对于生活、物质的要求越来越高,企业也对于智能化发展的要求越来越高。所以对于机电产品的要求就有了新的标准,需要机电产品能够自主的辨别,实现自主决策的目的。在今天的发展中,人工智能已经得到很大的进步,逐步实现智能化的发展,为机电一体化的提高与发展开辟了新的方向。 4.2数字化、网络化的发展方向 互联网技术的开发与应用,实现机电产品的数字化制造,数字化制造可以帮助机电产品进行远程操作、远程监测、修复等等功能,这种远程化的控制帮助人们随时随地享受网络技术带来的优势。数字化的发展还朝着人性化的发展进行,各种机电设备的最终目的就是实现人性化的发展,更好的为人们服务。机电一体化不仅需要完善其功能,也需要在造型上让广大民众满意,符合人们的生活习惯。 5结语 机电一体化是社会进步发展的必然产物,是带动人类社会进步的驱动力、机电一体化在煤矿企业中的发展,带动企业的改革创新,为企业带来更多的收益,也为更多的工人创造更多的收益,实现互赢的状态。机电一体化保障机电的智能化、安全性、操作简便,扩大了机电的应用范围,保障机电设备的有效应用,同时也保障煤矿企业的健康及有序发展。 作者:杨成武 单位:西京学院 机电一体化毕业论文:论机电一体化在煤矿机械中的应用 摘要:本文以机电一体化在煤矿机械中的应用为研究主题,分别对机电一体化技术概述、煤矿机械中机电一体化应用意义以及我国煤矿机械机电一体化技术的具体应用和未来发展方向进行了分析与阐述。 关键词:机电一体化;煤矿;煤矿机械;应用 机电一体化是基于信息技术、计算机技术、电子通信技术、工程机械技术以及自动化技术不断发展与应用的基础上得以实现。因此,机电一体化是一门综合性、技术性较强的学科,具有功能多样性的特点,在我国众多领域尤其是制造业、工业以及煤矿机械中具有重要应用价值。就我国煤矿机械而言,机电一体化的有效应用,在一定程度上提升了煤炭企业生产与管理的效率与科学水准,加大了煤炭企业的综合竞争优势,是煤矿企业现代化发展的必然趋势。但是,目前由于我国机电一体化技术研究与应用相对较晚,在实践应用中存在一定缺陷,因此对煤矿机械中机电一体化应用的研究具有重要现实意义。 1机电一体化技术概述 机电一体化技术的概念最早起源于1970年前后的日本,是结合应用机械技术与电子技术为一体的综合性技术。随着科学技术的不断发展与应用,机电一体化技术已成为以“微计算机”为主体的微电子技术、信息技术向机械工业渗透与机械电子技术相结合而形成的涵盖自动控制技术、传感测试技术、接口技术、微电子技术、信息技术、机械工业技术特征与功能为一体的综合技术。因此,机电一体化在一定程度上具有功能多样性、集成性、信息化、自动化等特点。基于机电一体化的完善与发展,机电一体化技术在我国煤矿企业中得到了广泛应用,在一定程度上提高了煤矿企业生产环节的安全性、稳定性,促进了煤矿企业机械化与自动化的建设与发展。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 (1)机电一体化技术的应用是煤炭企业发展的必然需求。随着社会经济一体化进程的深化以及企业组织结构的改革发展,机电一体化技术的应用已成为煤炭企业现代化发展的必然需求,促进了煤矿现代化建设整体结构的优化发展。随着机电一体化技术在国际发展中的不断完善以及我国对其重视程度的提升,在煤矿机械工程中的应用已成为煤矿企业机电一体化技术应用的典型代表。(2)机电一体化技术的应用有利于提高煤矿机械生产效率。目前,在我国煤炭企业生产过程中,虽然已经逐渐实现了机械化生产的全面覆盖,但机械生产仍存在整体水平低下、工人劳动强度大、机械作业环境差、机械生产安全性不高等问题。而实现煤矿机械机电一体化技术的有效应用,如传送机、生产安全监控系统等方面的应用,可有效改善煤样企业煤矿机械工程生产问题,有利于提升企业生产效率,降低企业生产成本,降低企业人力资源的浪费。(3)机电一体化技术的应用有利于煤炭企业的安全生产。机电一体化技术在煤矿安全监督系统、后备保护设备等方面的应用,有效提升了煤炭企业机械生产的安全性,降低了煤炭企业工作环境对员工的影响与伤害,推动了煤炭企业安全生产理念的落实与优化。(4)机电一体化技术的应用有利于煤矿企业综合效益的提升。机电一体化技术在煤矿企业中的广泛应用,有效提升了企业综合效益。例如,煤矿机械机电一体化生产,改善了传统多粉尘、潮湿、暗冷环境下的人工作业;降低了工人的劳动强度,自动化操作提升了机械生产的安全性;改善了企业员工薪资待遇;为煤炭企业地方经济的发展提供了条件,如信息化维修、自动化操作、系统集成等行业得到了建设与发展。 3机电一体化在煤矿机械中的具体应用 (1)煤矿机械安全监控系统中的应用。煤矿开采、运行与管理安全问题已成为煤炭企业关注与思考的重点,近年来,随着社会经济的发展以及科学技术的应用,我国大多数煤炭企业结合自身实际情况,已经安装了煤矿机械安全监控系统,利用机电一体化技术,实现了各安全监控系统与采矿系统、运输系统、动力系统、监管制动系统的连接,进一步实现了系统故障检测与报警的自动化发展,有利于提高设备使用年限,提高维修人员的工作与管理质量,强化煤矿生产安全性。(2)输送机中的应用。输送机是我国煤炭企业生产与运行中较为常用的一种煤矿机械设备,它具有半自动化、长距离连续运输、高机械工作效率、大容量运输等特点,对我国煤炭企业机械化工程建设与发展具有重要促进作用。近年来,随着煤矿机械自动化、信息化、系统化的发展,煤矿机械带式输送机实现了机电一体化技术的有效应用,有效提升了输送机故障定位、安全预警、抗干扰、操作简便等性能。其中可编程型PLC控制器的应用,进一步提升了输送机整体工作性能,实现了不同环境下的长期作业,有效减轻了工作劳动负担,提升了煤矿机械生产效率。(3)采煤机与提升机中的应用。煤矿开采是煤炭企业生产工作中的核心环节也是首要任务,其开采环境多数比较恶劣,工作强度较大。因此,采煤机的应用对煤炭企业煤矿开发具有重要意义。在目前煤炭企业竞争日益加剧、煤炭企业开采事故频发的背景下,采煤机的工作质量与工作效率的提升具有重要研究价值。目前,我国应用最广泛的采煤机主要是电牵引采煤机,基于机电一体化技术的电牵引采煤机相对于传统液压牵引采煤机而言,其牵引作用更强,同时所需要的电能资源更小,操作控制性与工作效率更高,机械设备磨损性较小,是功能性与适用性较高的煤矿机械产品。提升机也是煤炭企业煤矿机械生产过程中,最具有应用价值的机械产品。随着我国煤矿机械机电一体化技术的应用与革新,数字化交直流提升机已成为我国煤矿机械生产中提升机应用的典型代表,并得到广泛的重视与使用。数字化交直流提升机集合了包括电子通讯技术、计算机技术、自动化控制技术等多项新技术与高新科技成果,有效提升了煤矿机械生产的安全性、机械操作的简便性,推动了我国煤炭企业综合效益的提升,强化了煤炭企业生产的安全性。(4)煤矿机械工程在节能减排功能中的应用。随着“可持续发展”、“绿色生产”、“低碳生产”等科学发展观念的提出,我国煤炭企业在生产与管理中进行了改革与创新发展,在煤矿机械生产中,通过利用机电一体化技术的信息编程,有效降低了煤矿机械工程中带式输送机、液压机、烘干机、提升机、传送机对电能资源的消耗,实现了低能耗、高效率产业结构的改革发展,为我国煤炭企业的优化生产创造了有利条件,又提升了企业竞争优势。(5)煤矿机械其他方面的应用。机电一体化在煤矿机械中具有广泛的应用,除上述提到的安全监控系统、输送机、采煤机、提升机等方面的应用外,在计算机技术与液压控制技术融合体系、在除尘机、煤矿机等机械设备自动变速系统,以及挖掘机安全系统中,同样具有发挥着重要作用,用以提升煤炭企业的机械生产质量与生产效率。 4机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向 (1)智能化发展方向。基于社会对煤炭企业机械生产的要求以及科学技术的不断创新,机械工程自动化以及机电产品智能化的要求不断提高,从而促进了机电产品的智能化发展。基于计算机机器人技术发展基础上的智能化技术的研发与应用,将进一步实现煤矿机械机电一体化的完善,为煤炭企业机械化的发展提供全新的方向。(2)微型化发展方向。微型化主要是指煤矿机械中机电一体化技术向微观领域以及微计算机方向的发展。机电一体化微型化系统的构建,有利于进一步简化机械操作程序,减少能源消耗,改变系统应用元件体积,强化信息管理。(3)网络化发展方向。互联网技术的应用已成为当今时展的主流趋势,使人们的生活需求与企业生产需求之间产生了密切的联系。在煤矿机械生产中,实现网络化的发展已成为新时期煤炭企业研究与思考的重点,有利于提升企业生产安全性,提高煤炭企业管理与经营效率。(4)人性化发展方向。人文精神以及人文理念的要求是我国企业改革发展的核心内容,在煤矿机械生产中,对于机电产品的应用应在“为人民服务”的基础上,进行不断创新与完善,营造良好的工作环境,提升企业竞争优势。(5)绿色环保发展方向。“绿色生产”、“生态环境保护”已成为我国煤炭企业机械化生产建设的重要内容,其中煤矿周边环境的保护、水资源的再利用以及能源的节约是新时期煤矿机械机电一体化发展的必然需求,具有重要意义。 5结语 总而言之,机电一体化技术在煤矿机械工程中的应用具有重要意义,不仅有效提升了煤炭企业生产、运行与管理的工作效率,也促进了煤矿机械工程自动化与机械化进程的深度发展,提升了企业在市场中竞争的优势。基于经济全球化以及科技的不断发展,为达到国际标准,煤矿机械机电一体化技术将得到进一步的创新发展,智能化、微型化、人性化的发展,将进一步推动煤炭企业安全、稳定与可持续竞争发展的优化。 作者:郎建栋 单位:河南省许平煤业有限公司机电处 机电一体化毕业论文:谈工程机械中机电一体化技术的应用 【摘要】机电一体化技术具有许多优点,不仅能够通过其自动检测功能,降低企业对机械检测的资金投入,还能提高机械运行中的精度,实现工程机械的自动化和半自动化操作,从而提升工程机械的运行效率。本文对机电一体化技术的应用特点进行分析,并列举其在改造机床、包装机械等方面的应用。 【关键词】工程机械;机电一体化技术;自动化 机电一体化技术是对多种技术的融合,包括机械技术、计算机信息技术等,其能够简化机械操作过程,提升工程机械的运行效率。因此,机电一体化技术能够被广泛应用于工程机械领域,并具有良好的发展前景,使机械制造产品的质量得到改善。 1机电一体化技术应用中具备的特点 1.1能够自动检测 工程机械中的机电一体化技术,能够自动检测系统中的各个子系统,将工程机械在实际运行中的各种情况客观的反映出来。如果在检测的过程中发现有异常情况,则会以报警的形式通知相关部门。同时,还能自动检测出异常位置和原因,从而帮助相关部门采取相应的措施排除故障。机电一体化的自动检测功能,能大幅度提升机械的运行效率,并降低企业在检测方面的人力、物力成本。与此同时,由于在检测到异常情况时能对异常原因作出准确的判断,所以停机维修的时间能被缩短,从而确保工程机械能够正常运行。 1.2具有高精度性 将机电一体化技术应用于工程机械中,可以大幅度的提高机械在工作中的精度,使工程机械的工作效率得到提升。在混凝土搅拌设备中安装电子称量系统,不仅可以自动称出混凝土的重量,还可以对混凝土摊铺技术进行优化,从而改善摊铺效果,使得机械工程的施工质量得到提升。此外,机电一体化技术在提高工程机械工作精度的同时,还能提高其运行效率,从而降低工程机械的运行成本。 1.3自动化 将机电一体化技术应用于工程机械中,能够实现工程机械的自动化和半自动化运行,从而减少人工操作环节,降低企业的人工成本。并且,如果在工程机械运转过程中有过多的人工操作,就可能因为操作不当、操作人员不专业等原因,造成机械故障,影响机械的正常运转。因此,机电一体化技术的自动化特点,能够有效的避免人工因素造成的机械故障,从而提升机械的运行效率。 2工程机械中机电一体化技术的应用 2.1机电一体化技术在改造数控机床上的应用 在数控机床的运行中,不仅对工作台的要求比较高,还对刀具的运行轨迹有严格的要求,偏差值必须控制在误差范围内,否则就会降低产品的精度。因此,可将机电一体化技术应用于数控机床工程中,对机床进行改造,以提升其运行效率。比如,开环伺服系统的结构相对简单,操作难度不大,在出现故障时,能比较容易确定出发生故障的具体位置。而滚珠丝杠副具的传动率比较高,摩擦过程中的损耗比较小,空间死区也很好消除,只需要将滚珠的方向做适当的调整,就能减小数控机床运行中的偏差。在信息技术的帮助下,我国目前使用的数控机床基本都通过微机技术来控制,可以对数据和信息进行自动化处理。同时,还可按照产品的具体需求,对相关的技术和功能进行自动选择。如果对数控机床的改动比较大,则需要将原有的操作系统保留下来,尽可能的降低调整幅度,避免增加企业的资金投入,降低企业的经济收益。 2.2机电一体化技术在包装机械中的应用 包装机械的结构相对是比较复杂的,如其中的控制连杆、凸轮构造等多方面,都是比较复杂的部位。在使用传统方法连接部件时,主要是通过对电路进行控制来实现的,这会加大设备后期维修的难度,也不便于操作。因此,在包装机械中采用机电一体化技术,能有效的改善这一现象,即将微机控制设备利用起来,能够实现整个系统的模块化管理。因此,在合理运用机电一体化技术的情况下,包装机械的体积会变小,加工出的零件精密度更高,且操作难度有所降低,由此便能降低企业在设备上的资金投入。 2.3机电一体化在产品开发中的应用 随着人们生活质量的提高,对产品的需求也变得多样化,为满足市场需要,产品开发需要实现智能化。将机电一体化技术应用于产品开发中,不仅能使产品的功能更加齐全,还能丰富产品的种类。并且,通过机电一体化技术中的微电子技术,还能根据市场的特殊要求,实现产品的特定功能。在机电一体化技术的作用下,新开发产品的科技含量会提高,从而充实产品的价值,为企业增添竞争的筹码。 3机电一体化技术的发展前景 3.1实现绿色化发展 机电一体化技术要想获得更好的发展,就需要符合可持续发展的要求,在促进工程机械领域发展的同时,尽可能的减轻对环境造成的污染,从而保维持生态平衡。此外,在机电一体化技术的发展过程中,要尽可能提高回收利用率,使资源的价值被充分的发挥出来,以实现企业的绿色发展,提升企业的经济效益。 3.2实现与微电子的有机融合 将机电一体化技术与微电子有机的融合起来,可利用纳米材料来减小产品的尺寸和体积,从而使产品变得更加轻便。在微电子的作用下,能够提高产品的科技含量,减轻产品的重量,因此机电一体化技术与微电子进行融合后,能被应用到更宽广的领域中。两者的融合需要通过微机机械技术来实现,因此需要对此项技术进行优化。在目前阶段,比较常用的微机机械技术主要有两种,一种是光刻技术,一种是蚀刻技术。 3.3实现与传感器的有机融合 随着工程机械行业的不断发展,传感器已经被广泛应用于其中。比如,可将机油压力传感器安装在发电机中,对发动机的工作状态进行适时的调控;通过在沥青摊铺设备中安装传感器,能够实现摊铺设备的自动找平,并将其前进的速度调整为匀速,从而提升摊铺的平整度。随着传感器技术的不断发展,将其与机电一体化技术有机的融合起来,应用于工程机械中,不仅能够提升机械运行的精准度,还能提升其可靠性。同时,还能够采集到更加丰富的信息,使其朝着集约化的方向发展。因此,在机电一体化技术的未来发展中,很有可能实现其与传感器的有机融合,从而应用到工程机械领域,提升工程机械的运行效率。 4结语 综上所述,在我国机械行业快速发展的大环境下,机电一体化技术在工程机械中的应用,能够缩小产品的体积,减轻其重量,使机械的性能更加完善,从而提升机械的运行效率。因此,随着经济全球化发展,机电一体化技术能够在工程机械领域得到广泛的应用,且其在未来的发展中,还可能与微电子、传感器等结合起来,使其朝着集约化的方向发展。 作者:张晨龙 单位:西安市地下铁道有限责任公司运营分公司 机电一体化毕业论文:现代工程机械中机电一体化技术的运用 摘要:随着现代社会经济及科学技术不断发展,工程机械也得到很快发展,在社会生产过程中有着十分重要的作用及意义。在现代工程机械中,很多新技术及新工艺均得到十分广泛的应用,其中一种就是机电一体化技术。因此,为能够使现代工程机械得到更好应用,相关工作人员应当熟练掌握及运用机电一体化技术。 关键词:工程机械;机电一体化技术;运用 机电一体化技术是现代社会上一种新型技术,在社会上很多领域内均有着十分广泛的应用,其中一个方面就是在现代工程机械中的运用。在现代工程机械中应用机电一体化技术,可使工程机械功能得以进一步增强,使其能够发挥更好作用,对现代工业生产可起到很大促进作用。所以,在现代机械工程中应用机电一体化技术具有十分重要的作用及意义。本文就机电一体化技术在现代工程机械中的发展运用进行分析。 1现代工程机械中机电一体化技术应用分析 1.1在工程机械的监控功能中机电一体化技术的运用 在现代工程机械中通过引进机电一体化技术,可实时监控工程机械运行过程中,其内容主要包括执行装置、传动系统以及制动系统,此外还包括液压系统,当有异常情况出现时便能够实现自动报警,可将工程机械中所发生故障的位置准确找出。因此,在现代工程机械中通过应用机电一体化技术,可有效提升机械使用效率,可使机械设备维护工作在很大程度上降低其强度,使故障维修时间可得以大大缩短,从而使生产效率能够得到有效提高。 1.2在工程机械的节能降耗中机电一体化技术的运用 对于传统工程机械而言,其能量充分利用率及使用率均比较低,比如,对于液压挖掘机而言,其燃料充分利用率仅仅能够达到30%,其余能量均被浪费。由于当前能源利用越来越紧张,导致机械工程发展应当向“节能降耗”方向发展。比如,由小松公司所生产挖掘机,其在节能降耗方面便能达到较好效果,所节约燃料能够达到大约23%,分析其原因主要就是在机械中使用新型控制节能器。再比如,由日立公司所生产挖掘机,在机械中选择的节能控制体系为“卡特电子效率”体系,其能够全面、综合控制泵及发动机,可使燃料利用率得以大大提高,并且在能够在很大程度上提高生产效率。 1.3在工程机械半自动化及自动化中机电一体化技术应用 在工程机械实际应用过程中,通过实现半自动化及自动化作业,可使操作人员在实际工作过程中大大降低其劳动强度,可在很大程度上提高工程生产效率。另外,通过在工程机械中引进自动化技术,还能够有效避免一些缺乏经验的工作人员在操作过程中有失误情况出现,可使作业精度得到有效保证。比如,由三菱公司所生产挖掘机,其中便应用挖掘轨迹控制系统,其能够预先设定耗铲斗运行轨迹,并且利用微机控制系统,可自动化控制铲刀及动臂杆运行,进而可更好实现自动化控制,并且能够使作业精度得以有效提高[1-2]。 2在现代工程机械中机电一体化技术应用展望 2.1机电一体化技术应用向微型化方向发展 在当前机电一体化技术发展过程中,微型机电一体化系统属于新的方向,并且也是在纳米程度上电子技术和机械技术两者相融合而得到的产物。对于微型机电一体化产品而言,其所指的主要就是在几何尺寸方面向微米及纳米级别发展,通常情况下及体积均小于1立方厘米,这中系统在社会上各个领域运用中均表现出明显有数,具有体积小、能耗低及运动灵活特点,属于当前社会上十分关键的一项技术。 2.2机电一体化技术应用向高性能化方向发展 对于机电一体化技术高性能化而言,其所包括内容主要有高精度应用、高速度应用以及高可靠性应用与高效率应用。对于新型CNC系统而言,其中多个CPU结构利用多总线进行连接,其主要目的就是为能够使上述四个方面要求得到满足。对于该类系统而言,其选择精简指令集机,能够使多个操作系统同时运行,从而对相关操作进行处理,进而使机电一体化产品能够具备较高性能。 2.3机电一体化技术应用向智能化方向发展 通常情况下,对于现代机电一体化进步及发展而言,其主要就是在控制理论基础方面得以体现,即相比于传统机械自动化控制技术而言,现代化机电一体化技术与其所存在区别主要就是在智能化技术方面,而这种区别的实际表现就是在产品智能性方面。对于现代化机电一体化技术而言,其综合人工智能、计算机科学以及生理学等相关一系列智能方法及思想,可对人类智能进行模拟,该技术当前正处于不断探索及应用阶段,在今后必然会有十分广阔的发展前景[2-3]。 3结语 在现代工程机械发展过程中,机电一体化技术有着十分广泛的应用,并且对现代工程机械科学性及功能性的提高具有很大帮助作用。因此,在现代工程机械实际使用过程中,应当充分掌握机电一体化技术应用情况,并且应当准确把握其发展趋势,从而使机电一体化技术能够在到更好应用及发展,进而使工程机械能够得到更好发展。 作者:张波 单位:烟台工程职业技术学院 机电一体化毕业论文:工程机械机电一体化应用分析 摘要:随着科学技术的发展,机电一体化技术的应用环境越来越广。本文基于目前机电一体化技术的发展与研究现状,分析了机电一体化技术在煤矿机械领域、化工机械领域和数控机床机械领域的应用,最后总结了机电一体化技术在机械工程设备中应用的意义,阐述了对于机电一体化技术的新认知。 关键词:机电一体化;煤矿机械;化工机械;数控机床 一.机电一体化的发展与研究现状 20世纪40年代,计算机的出现为机械系统的复杂控制提供了更坚实的基础,进入70年代,机械技术与电子技术的结合已经成为一种非常普遍的做法,相继在工业机器人、各种生产设备和汽车、飞机等领域得到了广泛应用,21世纪,机电一体化技术将成为机械行业的主导,在各方面都能带来明显的经济效益和社会效益。机电一体化发展至今也已成为一个新的主题。它作为一种新技术被引入工程机械,这次技术的改革,使其各种性能有一个质的飞跃。进一步改进的同时,由于传感器的性能,传感器信号处理和判断的智能程度也达到了一个更高的水平,体现了较高的机电一体化系统的灵活性和适应性。随着科学技术的发展,各种技术融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术广阔的发展前景将受到越来越多的瞩目。 二.机电一体化在机械工程中的运用 机电一体化技术不仅适用于各类生产型企业,更因为工程机械的功能的扩张,各种技术融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的应用环境也越来越广泛,在煤矿机械领域,化工机械领域和数控机床领域尤为突出。 (1)煤矿机械领域 煤矿机械领域到处都有的机电一体化技术的存在,如由于连续输送与长距离带式输送机,吞吐量大、效率高、容易实现自动化,和许多其他的优点,因此,我国大部分煤矿用带式输送机,机电一体化技术应用于带式输送机系统增强抵御外界干扰的能力,从而实现不好环境的条件下长时间工作。例如,煤炭开采,矿井提升机是一种机电一体化更好的挖掘大型设备,特别是内置提升机,把滚筒和驱动作为一个整体,极大地简化了机械结构,是典型的机电一体化设备,充分反映机械-电气复杂的计算机自动控制。此外,液压支架是综合机械化采煤工作面配套设备,是目前电动液压控制方向,计算机技术和液压控制的有机结合,实现恒压双向或一组自动移动框架,避免对顶板和支架负载的影响。 (2)化工机械领域 化工生产中,化工机械是电气和电子控制系统的一部分,质量和性能直接影响到机械性能、燃油经济性、可靠性,因此影响施工质量,生产效率和使用寿命等。化工机械的各种形式的能源和相互转换过程更加复杂,最常见的形式的能量是热能,机械能、化学能、电磁能量,工作介质的性质是多变的,如它的组成、成分和形态的变量等;作业领域很广,操作参数特殊,如:高低电压、高低速度、高温和低温,高粘度等;基于这些特点,机电一体化技术应用于化工领域可使得化工机械设备在化学环境温度可靠下稳定的工作,抗压强度高、抗老化,使用寿命长,密封性能好,可以防止水分和灰尘侵入;良好的抗冲击性和抗振性,抗干扰能力强,系统可以在各种干扰下工作可靠。 (3)数控机床领域 目前,数控机床正不断吸收最新技术成就,向着高可靠性、高柔性化、高精度化、高效率化、多功能复合化、制造系统自动化及设计CAD化和宜人化等方向发展。所谓的数控机床,是用于零件处理,但在机电一体化技术的应用之后,一个简单的机器不再是原来的意义。机电一体化技术在数控机床中的应用,使数控机床的结构、功能、操作和控制精度已迅速增加,具体表现为:总线式,模块化,结构紧凑,采用CPU、主要总线架构,系统可提供面向车间的编程技术和实现的三维加工过程动态模拟,并引入在线诊断和智能模糊控制;大容量存储器的应用程序和软件模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也增强了数控系统的控制功能,可以实现这一过程中,多通道控制和系统的多级网络功能,加强系统,构成一个复杂的处理系统的能力。 三.机电一体化在机械工程设备中的意义 随着机电一体化技术的发展和完善,机电一体化产品的概念已经逐步扩大到控制系统和被控制系统相结合的产品制造和过程控制的大系统。机电一体化技术的发展最终将使机电产品向多功能化、高效率化、高自动化、高智能化、高可靠性、省材料和省能源的方向发展。机电一体化技术应用于工程机械设备当中,对于机械系统的功能、性能、操纵性和可靠性方面都会产生影响。 (1)逻辑联系的可编程性以及单个驱动部件的智能化,是机电一体化系统的功能得到丰富和提高的主要原因,通过软件的设计,机电一体化系统可以完成极其复杂的任务,从而赋予传统机械产品许多新的功能。 (2)机电一体化系统的动力智能化、分散化,不但使传动链缩短,提高了传动精度,而且使整个机电一体化系统的机械结构更为简单,机械部件数量减少,使系统的刚度更好,从而使得机电一体化系统的运动特性和动力特性都得到很大的提高。 (3)电子技术的发展使得操纵系统不再受机械结构的限值,可以将操纵设备和显示设备安装在任何方便操作的地方,并可以通过互联网和无线网完成远程操作,提高了危险环境下操纵的安全性。 (4)传动链的缩短和嵌入式电子控制系统的应用,使系统结构大幅度简化,系统的可动部件减少,磨损也大为减少,进一步提高了机械系统的强度、刚度和过载能力,从而提高了可靠性。 作者:刘全新 刘加岭 杜传明 单位:山东科技大学机械电子工程学院 机电一体化毕业论文:煤矿机械机电一体化技术运用 摘要:机电一体化是一门综合学科,它包括机械、电气、信息、计算机等多种先进技术,在当前的各大煤矿企业中应用十分广泛。由于电子技术的迅速发展,传统的煤矿作业模式已不能满足企业发展的要求,而机电一体化这种运作模式可以很大程度上降低企业的生产成本,降低工人的劳动强度,提高生产效率,保障了施工作业的安全性。本文主要介绍机电一体化的技术原理、发展历程和特色优势以及它实践应用意义。 关键词:机电一体化;煤矿机械;应用研究 近年来煤矿工业的产业升级越来越明显,它对于高产、优质和高效的生产技术需求也有了一种新的需求。在生产力水平迫切需要提高的大背景下,机电一体化的出现给煤矿企业带来了希望,成为了当前各大煤矿企业普遍应用的生产运作模式。煤矿工业在传统工业中是一种比较传统和主打的产业,在新产业迅速崛起的今天,若要稳定巩固自身的地位,就要不断改进生产运作模式,不断引入最先进的生产技术和设备,降低工人的劳动强度,提高工作效率和生产质量,进而提高企业的经济效益。 1机电一体化的相关概述 1.1技术原理 机电一体化即通过对电力电子、信息通信、计算机控制等先进技术的整合,同时借鉴微电子技术、智能软件技术的技术精华,实现不同技术形式之间的相互渗透与结合的一种广泛运用于煤矿生产活动中的科技匹配系统。机电一体化代表着煤工业技术中先进生产要素的结晶,以其系统化、智能化、微型化和人性化的诸多优势,广泛应用于煤矿企业的生产领域,并为各大企业带来较为丰厚的效益。实现传统工业优化升级的同时,将先进的机电一体化技术应用于煤矿机械中,还能节能降耗,实现可持续发展的生产目标。 1.2发展历程 我国机电一体化起步较晚,其发展历程大致可以分为3个阶段:第一阶段,上个世纪60年代初,为满足国防建设的需求,在军工企业中科研人员开展了大量的实践研究,进而制造出一系列电子技术与机械系统相结合的技术载体,为机电一体化的研制开发奠定了稳定的基础。第二阶段,上世纪70年代开始,计算机、通信以及控制技术得到了快速发展,逐渐走向成熟,这些外部技术基础推动了机电一体化的进一步发展。第三阶段,起始于20世纪90年代,民用工业在国民经济体系中的地位逐渐增强,在众多科研院校、研究单位和企业的共同研究下,机电一体化技术得到了突飞猛进的发展,尽管与发达国家存在较大差距 1.3特色优势 随着新兴科技产业的蓬勃崛起,科学与技术之间的融合逐渐增强,传统的能源经济的生产模式越发不能满足当前国家崛起的战略需要,因而实现技术体制的改革创新,促成机电一体化体制的构建,既是一种必要性的驱使,也具有得天独厚的特色优势。 2煤矿机械中机电一体化技术的应用分析 2.1机电一体化技术在煤矿安监系统中的应用 煤矿安全生产监控系统是机电一体化技术的集中体现,但在我国起步很晚,1980年以后才逐渐开始在煤矿中得到应用,其原因主要有两个方面,一方面是因为上世纪80年代实现机电一体化的安监系统逐步成熟,开始得到应用,另一方面也是因为国外更为先进的煤矿监控技术很大程度上促进、帮助了我国安全监控技术的发展。安全监控系统的应用在很大程度上降低了煤矿事故的发生,对于煤矿企业的安全生产无疑起到了重要的作用。 2.2机电一体化技术在煤矿运输系统中的应用 随着机电一体化技术的逐步成熟,煤矿企业尝试了在井下运输系统中应用这一技术,如带式运输机。由于带式运输机运输距离长、功率大,机电一体化的应用可以在很大程度上排除安全隐患,其核心技术也在实践中得到了广泛的发展,并能够实现大倾角、长距离的安全运输,相配套的技术和关键元件也得到了产品研发与理论研究。 2.3机电一体化技术在采煤机中的应用 煤矿机械自动化不仅能够提高工作效率,也能大大降低安全隐患,为此,机电一体化的采煤机被逐步研发应用。此类型采煤机采用电牵引,相比传统的液压牵引采煤机动力更强,煤层倾角较大、顶板突然来压导致采煤机下滑时,自身也可以实现制动。同时,机电一体化的采煤机结构上更为简单,整机效率高,可靠性强,在煤矿生产中的应用也越来越广泛。 2.4提升机中的机电一体化技术应用 交直流全数字化提升机代表着煤矿机械中机电一体化技术的最高水平。在内装式提升机上,将驱动与滚筒的机械结构合二为一,总体整合了电力电子、机械、自动控制、通信等相关先进技术。采用总线方式的全数字化提升机不仅大大简化了电器安装,也使其达到了高度可靠的效果。 3机电一体化技术的应用意义 3.1实现了煤矿开采的高效生产 煤矿机械机电一体化技术的应用,在很大程度上提高了矿山开采效率,改变了以往落后的生产方式和作业模式,提升其中的技术操作便捷性和安全性,极大降低了工作人员的劳动强度,同时提升了生产效率和劳动质量,实现了产业升级。 3.2提高了矿山开采的经济效益 煤矿机械中机电一体化技术的成功应用大幅提高了煤炭产量,降低了矿山开采的生产费用,增加了煤炭企业的经济效益,并带动了相关经济产业的快速发展,推动了地方经济的蓬勃发展。 3.3提高了安全的煤矿开采工作环境 良好的开采环境是安全生产的有力保证,随着机电一体化技术的大量推广应用,煤矿机械的效率大大提高的同时,在很大程度上也减少了安全隐患的发生。传统的破、装、运、支、处等生产环节的机械被现代化的设备逐步取代,将采矿工作人员从危险的开采工作中脱出来,降低了发生危险事故的几率,使矿工的人身安全得到了保证,防止了职业病与工伤的发生。 4结语 随着经济的发展和社会的不断进步,煤矿企业在发展中对机电一体化也提出了新的要求,这在一定程度上促进了机电一体化技术的发展和完善。当前的机电一体化技术中已经融入了网络、光纤以及人工智能等新技术,在很大程度上可以提高工作效率以及作业的安全性,确保煤矿企业健康稳定的发展。 作者:丁龙 乔攀 黎坤 单位:六盘水师范学院矿业工程系 机电一体化毕业论文:煤矿机械机电一体化思考 【摘要】本文简单介绍了什么是机电一体化,然后结合实际情况分析了机电一体化在煤矿机械中的应用意义以及机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向。 【关键词】机电一体化;煤矿机械;应用 随着科学技术的进步和现代煤矿对于采矿效率、生产的安全性要求不断提高,我国许多煤矿企业都进行了旧设备更新换代和技术革新,将机电一体化技术运用到煤矿生产过程中去,煤矿生产已经呈现出自动化、智能化趋势。 1什么是机电一体化 从结构层面分析,多功能性、智能化、自动化起机电一体化的显著特征,它是机械设备、信息设备和软件的有机融合,主要依靠科学技术和计算机软件来实现机械设备的信息化、数字化,从而提高机械设备的生产性能和效率。机电一体化在煤矿机械中的广泛应用能够提高我国煤矿企业的科技化水平和生产效率,进而增强企业综合实力。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 2.1促进煤矿企业生产效率、效益的提高 机电一体化在煤矿机械中的应用顺应了我国经济飞速发展、煤炭企业深化改革的时代要求。就我国煤矿企业的生产现状而言,虽然大部分企业都基本实现了机械生产,但是整体机械化水平不高,这严重制约着企业生产效率的提高。然而,由于机电一体化技术的深入推广,煤矿企业的劳动效率有了显著提高。特别是自动化技术和微处理设备的运用,工人的个人劳动效率得到提高,进而提高企业的总体生产效率。不断提高的产量使得企业的经济利润得到提高,同时,工人收入也随之增加。机电一体化的运用,大大提高了我国经济发展水平。 2.2提高煤矿生产安全性 近年来,煤矿生产安全性已经成为社会热点话题。众所周知,我国传统的煤矿工人大多在多粉尘、阴冷、潮湿的环境下工作,工人的身体健康和生命安全受到严重威胁,而机电一体化的运用大大降低了工人的劳动强度,改善了工作环境,将生产安全事故发生的可能性降到最低,加大了劳动保障,有效的保证了煤矿工人们的生命安全。 3机电一体化在煤矿机械中的应用实例分析 3.1机电一体化技术在采煤机中的运用 作为生产过程中最重要的机械设备之一,采煤机的工作效率直接关系着煤矿的产量、企业的效益。电牵引采煤机作为机电一体化技术在采煤机中运用的一大典型,有效的解决了采煤机移动过程中的阻力问题,当采煤机出现滑动现象时,电牵采煤机可以利用发电制动,在其轴端配备了性能良好的停电功能,这样就能避免生产过程中的滑动现象。 3.2机电一体化技术在安全生产监控监测系统中的运用 从20世纪90年代起,我国就开始了对于安全生产监控监测系统的研究,经过科学家们的不懈努力,我国终于有了自己的一套技术水平较高的监控监测系统,其中包括:我国常州自动化研究所研制的kj95系统、煤科院重庆分院研制的kj90系统等等。在这些监控监测系统的研发过程中都有效的利用了机电一体化技术。 3.3机电一体化技术在带式输送机中的运用 由于自身半自动化水平高、机械效率高、连续输送距离长、输送量大等优点,带式输送机在中国煤矿企业中广泛使用,是原煤输送的主要设备。随着机电一体化的深入运用与不断发展,现在我们已经可以使用设计简单、操作方便、不需要复杂的接口装置与输入输出设备的可编程型PLC控制器,这种控制器具有很强的抗外界干扰能力,即使在比较恶劣的环境中,也能进行长时间的作业。 4机电一体化在煤炭机械中应用的发展趋势 4.1应用更加智能化 人工智能技术不不断发展,神经网络、模糊数学、心理学、混沌力学等领域的研究都取得了丰硕的成果,这为机电一体化水平的提高奠定了基础。并且,我国煤炭生产需求不断在扩大,对于机电产品的智能化要求也不断增加,要求这些产品具有超强的逻辑判断能力、推理能力,甚至可以自主决策,机电产品智能化已经成为时代的需求。 4.2应用更加人性化 机电产品在煤炭设备中的应用也是为了更好的服务于人类的生产活动。更好的服务于人们的生产和生活是机电产品发展永远不变的宗旨。当然,这对机电产品也提出了更高的要求。中国的研发机构需要进一步完善机电产品的性能和结构,同时还要照顾到人们的审美需求,在设备外形、色彩等方面着手,使设备更贴近煤炭生产工人的需求,符合工人的工作习惯,更好的为我们的生产生活服务。 4.3应用更加环保化 改革开放以来,我国经济取得了突飞猛进的发展,与此同时,我们赖以生存的生态环境遭到了极大破坏,环境问题也已经成为社会的一个热点问题。我们社会的发展需要更加环保的技术和产品,这已经成为社会发展的一大趋势。在煤炭行业应用机电一体化技术,使得煤炭生产过程更加符合可持续发展的需求,节约能源,保护环境。产品绿色化、环保化,产品使用寿命结束后,重新进行分解,进而再利用。机电产品环保化,并且将其应用到煤炭机械设备中,是社会发展的大趋势。总之,为了适应经济迅猛发展以及社会的不断进步,对于机电产品的要求也不断提高,当然,这也能促进机电一体化在煤炭机械中的应用不断完善和发展。这样,我国煤炭产业才能不断发展,生产效率、综合实力得到提高,进而实现这一产业的可持续发展。 作者:胡鹏 刘宏 单位:邵阳学院魏源国际学院 机电一体化毕业论文:汽车工业机电一体化内涵特点研究 摘要:机电一体化有机地融合了现代计算机技术、机械工程技术、电力工程技术等相关技术和设施设备,对于现代工业生产管理控制的自动化起着非常重要的价值和作用。本文分析了机电一体化的内涵特点,并以汽车工业为例探讨了汽车产品中机电一体化的解决方案。 关键词:机电一体化;内涵;汽车工业;应用 一、机电一体化的内涵 机电一体化综合集成了电子工程和机械工程技术,实现了面向任务的机电一体化功能,它可以有效地协助技术设计人员对某项生产管理项目进行特定的技术开发和设计。机电一体化的方法论包括信息控制理论和工程系统理论,而一体化是机电一体化的核心思想。 二、机电一体化的特点 1.安全性高 机电一体化系统可以提供包括警报、监控、诊断、保护在内的一体化自动服务,在工作过程中当发生相关故障时可以自动采取保护办法,诸如当工作电压过高或过低时,会自动停止工作或发出警报提醒操作人员采取措施,最大程度上保障相关设备和操作人员的安全,保障财产设备等不受损害。 2.生产能力强 机电一体化产品系统的信息处理与控制一般都是自动化的,具有较高灵敏的检测控制能力,在计算机控制系统的作用下可以更为精确地确保机械设备装置完成所设计的动作,从而更好地保证产品的质量。更为重要的是,机电一体化产品系统自动化的控制和操作,极大地提高了产品的生产效率,降低了单位产品的成本。 3.适用范围广 机电一体化产品系统强大的技术综合能力使之已经超越了单一产品功能的范畴,再加上其自身较高的自动化水平,可以满足客户更为复杂的需求,提供个性化解决方案。机电一体化产品较高的智能化、自我保护性、自动监控性、可扩展性使之可以应用于不同的环境和场合。 三、汽车工业领域机电一体化的应用 1.自动变速器系统 汽车自动变速器的主要作用是降低汽车行驶过程中的功率损耗,提升汽车动力系统的有效功率,通过增加变速档数实现汽车的舒适安全行驶。汽车行驶过程中,发动机的实时运行状态需要借助传感系统进行测量,测量的数据信息通过电子监控设备进行处理,并且具有换挡信息程序、开关程序以及开关关闭程序,根据汽车最优行驶的条件要求来选择相应的电子监控装置。如汽车发动机启动后,相关的警示灯关闭,说明系统功能正常;如果警示灯未关闭,那么这时的自动变速器就处于非电控状态,但其仍然可以正常工作,只是相关的优化性能不再生效。 2.制动系统 起初的汽车一般在后轮安装制动设备,随着汽车行驶速度的不断提升,单纯在后轮安装制动设备已经无法有效提供充足的制动动力,促使了汽车前轮也需要安装相应的制动设备。当汽车制动设备工作时,汽车的动态轴负荷就会转移、前轮的载重量就会增加、后轮载重量降低,但后轮发生抱死时更容易使汽车失去方向控制能力,于是汽车防抱死制动设备就产生了。汽车防抱死制动设备的主要功能就是可以感知制动发生时每个车轮的瞬间运动方向,并且根据相关情况调节制动设备的动力钜大小,防止抱死现象的发生。ABS防抱死系统就是比较著名的电子监控技术,提升了汽车行驶的安全性。 3.计算机控制发电机系统 计算机微处理器或者集成电路用以控制发电机单元,利用传感器负责接收电压信号,并获得发动机的脉冲数据,传送到发动机电控单元中。信号模拟器通过数字模型输出数字信号,以这些信息为基础发电机控制单元对点火时间、燃料空气比例、循环排气效率进行优化计算,并将计算结果作为控制点火设备和燃料阀开关大小的参数,从而控制燃料与空气的适当比例。在燃料空气比增加时,会使得点火困难;当燃料空气比降低时由于氧气缺乏,造成燃料燃烧不充分,排放的气体中一氧化碳的含量会增加。 4.激光测距雷达系统 在汽车前面部位安装测距激光雷达,当激光光束遇到障碍物后就会散射,当散射信号被捕捉到,测出车辆与障碍物之间的距离,使用计算机系统对障碍物方位信息进行持续的动态测量和跟踪,就能够准确判断障碍物是否在运动,并计算出其运动速度和车间距离,根据运行轨迹判断其是否能够与车辆发生碰撞,从而提醒车辆驾驶员调整车辆运行速度、方向。当出现危险情况时,系统会发出警报信息。 四、总结 机电一体化融合了众多技术、跨越了多个领域,它是一种集成产品,特别是现代计算机系统为机电一体化的实现带来了真正的飞跃和突破,成为工业生成自动化控制中的一项重要技术。它有效地提升了汽车产品的质量和驾乘舒适度,随着机电一体化解决方案智能化和汽车工业的发展,两者的融合深度将会进一步增强。 作者:严俊杰 单位:鄂州职业大学机械工程学院
摘要: 陕西国防工业职业技术学院根植国防工业六十载,紧抓智能制造产业发展契机,主动对接机械产品设计、制造、控制、检测、物流等智能制造产业关键技术链,重点组建了机电一体化技术高水平专业群,通过打造特色工坊、树立职教贯通理念、搭建军民融合平台和共建产学研用基地等方式,积极开展区域紧缺人才培养、职教师资队伍培训、员工技能提升和企业技术攻关等社会服务工作,取得了一定的成绩,为区域社会经济的高质量发展持续贡献职教力量。 关键词: 工坊;校企合作;社会服务;高职院校 随着我国经济持续快速发展和产业结构不断优化调整,社会服务已成为高等职业院校的重要职责[1-4]。2019年2月国务院发布的《国家职业教育改革实施方案》中指出,要落实职业院校实施学历教育与培训并举的法定职责,按照育训结合、长短结合、内外结合的要求,面向在校学生和全体社会成员开展职业培训[5]。2020年9月教育部等九部门印发的《职业教育提质培优行动计划(2020—2023年)》中提出,应大幅提升新时代职业教育现代化水平和服务能力,为促进经济社会持续发展和提高国家竞争力提供多层次高质量的技术技能人才支撑[6]。陕西国防工业职业技术学院机电一体化技术专业群根植国防科技工业六十载,2019年成功入选国家级高水平专业群建设单位,紧紧围绕设计、制造、控制、检测、物流等智能制造产业关键技术链,不断探索面向区域智能制造行业培训、校企联合进行技术攻关和拔尖人才培养等社会服务工作,助力区域经济提质增效[7-10]。 1实施措施 1.1打造智造特色工坊,加大区域紧缺人才培养力度 在陕西国防工业职业技术学院组建的陕西国防工业职业教育集团的主导下,发挥专业群共享型教学资源库的教育、教学、科研资源优势,建立面向机电一体化技术专业群产业技术链上的特色工坊。坚持立德树人的根本任务,引进高层次领军人才、军工领域特殊专业技能人才和企业等校外能工巧匠,优化工坊师资队伍结构,对入坊学生实施“1+1”校企双导师制,由企业确定具体培养任务、培养目标、培养内容、培养时间和考核标准,校企共同探索“学徒制”人才培养模式。积极推行终身学习与“学分银行”教育模式,形成校企参与的特色工坊实施运作方式,围绕机电一体化技术高水平专业群课程,建立学习者个人档案学分信息库,构建入坊学生自由选课和弹性学习制,培养区域紧缺的高素质技能人才,助力高端装备制造业创新发展。 1.2树立职教贯通理念,拓宽职业教育师资培训广度 牢固树立中职和高职层次的职业教育贯通培养理念,以教学名师、技术技能大师为核心,组建高水平结构化“双师型”中高职师资培训团队,面向区域中高职院校开展智能控制、智能制造、数字加工、工业机器人、工业网络等教学能力的师资培训。校企联合开发职业教育体系贯通师资队伍培养项目,积极开展职业教育贯通的培训课程的精致化、培训队伍的专家化、培训服务的人性化、职教研究的常态化等四方面的建设工作。通过实施中高职教师贯通培训项目,继续深化校企合作,拓宽培训范围,注重培训实效,以培训促进师资团队高质量发展,助力职业院校教师队伍均衡发展,为区域高端紧缺技能人才成长保驾护航。 1.3搭建军民融合平台,提升军工企业员工技能水平 联合区域航天、航空、兵器等大中型军工骨干企事业单位,搭建以兵器工匠学院为基础的军民融合平台。依托平台,校企以“双方共建、资源共享、利益共存”为原则,构建产教融合下面对特色军工产业链的“技术技能传承、技术技能互补、技术技能融合”校企融合技能提升新体系。对接区域军工产业链,结合军工企业人才智能制造技术技能提升需求,基于岗位特点开发新形态教材及资源,面向特定岗位定向开展专业技术技能人才培训。协同区域军工企业共同制定“1+X”职业技术技能认定标准,进行职业技能等级证书培训教材与题库开发,并积极承办国防科技工业职工技能赛项,丰富完善军工企业技能提升途径。 1.4共建产学研用基地,延展校企技术联合攻关深度 瞄准智能制造产业技术应用高点,建设引领西部智能制造产业发展技术服务的高水平产学研用基地。以项目为导向,组建校企协同技术技能融合型科研创新技术服务团队,以制约区域产业发展的共性技术难题为牵引,建立立体交叉的多层次产学研用合作模式,按照“谁投入谁受益、合作共赢”的基本原则,完善校企合作研发激励机制、资源共享机制、风险共担机制和成果转化推广机制,保障校企协同创新生态系统有序运行。以基地为基础,围绕区域铝箔加工设备企业技术需求,协同共建工程技术中心,校企联合科技研发与项目攻关,帮助企业实现产品及技术升级,赋予区域经济发展新动能,开辟校企协同创新的新途径。 2应用及效果 2.1依托特色智造工坊,军工学子屡 获佳绩根据区域省级智能制造示范性企业对紧缺高素质技术技能人才岗位的要求,建成高端智造、西门子智控和英示智检等特色智造工坊8个,实现了机电一体化技术高水平专业群内专业的全覆盖。近年来,18名企业技能大师、大国工匠进入工坊对学生进行技能提升指导。入坊学生在全国各类技能竞赛中获得省级以上荣誉10余项,在双创大赛中获得国家级铜奖2项、省级奖励12项,学生申请授权专利3项,学生学习的积极性和主动性得到了极大提高。智造工坊为区域高端装备制造业、国防与航天科技工业的“高精尖”紧缺岗位群培养了一批创新型、复合型、具有军工特质的技术技能拔尖人才。 2.2基于职教贯通理念,师资培训成果显著 充分发挥机电一体化技术高水平专业群在引领职业教育发展及优化中的重要作用,组建职业院校教师智能制造领域校企创新培训团队6个,编写《数控加工技术》等定制化中高职贯通师资培训教材8门,开发《切削加工智能制造单元操作培训》等智能制造类培训项目32项。学校与渭滨职教中心等10余所中职院校签订了合作办学协议,实现中高职教学资源共享机制。兴平职教中心、西安职业技术学院和陕西铁路工程职业技术学院等20余所院校的教师参加了“机电一体化技术专业中高职衔接专业教师协同研修”等多个国培班,促进了中高职教师在高端装备制造行业核心技能的大幅提升,培训了一批新时代高水平“双师型”骨干教师。 2.3狠抓军民融合落实,军工技能明显提升 联合中国兵器工业集团有限公司、中国船舶重工集团有限公司、中国航空工业集团有限公司和中国兵器装备集团有限公司等区域军工企业成立军民融合平台。聚焦智能控制、工业机器人、工业网络与通信、智能制造、数字化制造、逆向工程、智能检测等智能制造技术,开展多层次、多形式的行业培训,面向区域中国兵器工业集团下属公司等军工企业开展“数字化精密机加复合型技能人才”等专项技能培训百余次。承办陕西省国防科技工业职业技能大赛“机械产品检验工”等职工技能比赛多次,并为军工企业开发军工种培训教材3部,军企校共同开发“1+X多工序数控机床操作职业技能等级证书培训教材与题库”。 2.4发挥基地引领作用,技术成果转化提速 高水平专业群与北京发那科机电有限公司、汇博机器人、西门子等行业龙头企业,多方共建FANUC产业学院高水平产学研用技术攻关基地。以基地为基础,组建铝箔加工设备工程技术中心。其中,“流体机械设计及优化”科研创新技术团队主持完成的校企“高效节能铝箔剪切设备关键技术与应用”成果喜获2021年度陕西高校科学技术奖三等奖,获批“铝箔涂层线水冷辊结构优化设计及温度场影响参数分析”等陕西省科技厅课题6项,完成“动载作用下特殊螺纹接头密封面能量耗散机理与密封性研究”等横向课题研究20余项,累计到款60余万元,发表论文30余篇,申请专利20余项,为区域科技成果的转化发展注入了新活力。 3总结 在陕西国防工业职业技术学院组建的陕西国防工业职业教育集团的主导下,以机电一体化技术高水平专业群为依托,发挥校企教育、教学、科研等资源优势,整合多方资源,聚焦智能控制、工业机器人、工业网络与通信、智能制造、数字化制造、逆向工程、智能检测等关键技术,构建了紧缺人才、职教教师、企业培训和技术攻关等技术技能社会培训服务模式,开展了面向区域的技术技能培训、技术合作攻关、技术服务、创新创业教育等社会服务工作,促进了区域社会经济的发展。 作者:王新海 薛帅 单位:陕西国防工业职业技术学院
摘要: 陕西国防工业职业技术学院根植国防工业六十载,紧抓智能制造产业发展契机,主动对接机械产品设计、制造、控制、检测、物流等智能制造产业关键技术链,重点组建了机电一体化技术高水平专业群,通过打造特色工坊、树立职教贯通理念、搭建军民融合平台和共建产学研用基地等方式,积极开展区域紧缺人才培养、职教师资队伍培训、员工技能提升和企业技术攻关等社会服务工作,取得了一定的成绩,为区域社会经济的高质量发展持续贡献职教力量。 关键词: 工坊;校企合作;社会服务;高职院校 随着我国经济持续快速发展和产业结构不断优化调整,社会服务已成为高等职业院校的重要职责[1-4]。2019年2月国务院发布的《国家职业教育改革实施方案》中指出,要落实职业院校实施学历教育与培训并举的法定职责,按照育训结合、长短结合、内外结合的要求,面向在校学生和全体社会成员开展职业培训[5]。2020年9月教育部等九部门印发的《职业教育提质培优行动计划(2020—2023年)》中提出,应大幅提升新时代职业教育现代化水平和服务能力,为促进经济社会持续发展和提高国家竞争力提供多层次高质量的技术技能人才支撑[6]。陕西国防工业职业技术学院机电一体化技术专业群根植国防科技工业六十载,2019年成功入选国家级高水平专业群建设单位,紧紧围绕设计、制造、控制、检测、物流等智能制造产业关键技术链,不断探索面向区域智能制造行业培训、校企联合进行技术攻关和拔尖人才培养等社会服务工作,助力区域经济提质增效[7-10]。 1实施措施 1.1打造智造特色工坊,加大区域紧缺人才培养力度 在陕西国防工业职业技术学院组建的陕西国防工业职业教育集团的主导下,发挥专业群共享型教学资源库的教育、教学、科研资源优势,建立面向机电一体化技术专业群产业技术链上的特色工坊。坚持立德树人的根本任务,引进高层次领军人才、军工领域特殊专业技能人才和企业等校外能工巧匠,优化工坊师资队伍结构,对入坊学生实施“1+1”校企双导师制,由企业确定具体培养任务、培养目标、培养内容、培养时间和考核标准,校企共同探索“学徒制”人才培养模式。积极推行终身学习与“学分银行”教育模式,形成校企参与的特色工坊实施运作方式,围绕机电一体化技术高水平专业群课程,建立学习者个人档案学分信息库,构建入坊学生自由选课和弹性学习制,培养区域紧缺的高素质技能人才,助力高端装备制造业创新发展。 1.2树立职教贯通理念,拓宽职业教育师资培训广度 牢固树立中职和高职层次的职业教育贯通培养理念,以教学名师、技术技能大师为核心,组建高水平结构化“双师型”中高职师资培训团队,面向区域中高职院校开展智能控制、智能制造、数字加工、工业机器人、工业网络等教学能力的师资培训。校企联合开发职业教育体系贯通师资队伍培养项目,积极开展职业教育贯通的培训课程的精致化、培训队伍的专家化、培训服务的人性化、职教研究的常态化等四方面的建设工作。通过实施中高职教师贯通培训项目,继续深化校企合作,拓宽培训范围,注重培训实效,以培训促进师资团队高质量发展,助力职业院校教师队伍均衡发展,为区域高端紧缺技能人才成长保驾护航。 1.3搭建军民融合平台,提升军工企业员工技能水平 联合区域航天、航空、兵器等大中型军工骨干企事业单位,搭建以兵器工匠学院为基础的军民融合平台。依托平台,校企以“双方共建、资源共享、利益共存”为原则,构建产教融合下面对特色军工产业链的“技术技能传承、技术技能互补、技术技能融合”校企融合技能提升新体系。对接区域军工产业链,结合军工企业人才智能制造技术技能提升需求,基于岗位特点开发新形态教材及资源,面向特定岗位定向开展专业技术技能人才培训。协同区域军工企业共同制定“1+X”职业技术技能认定标准,进行职业技能等级证书培训教材与题库开发,并积极承办国防科技工业职工技能赛项,丰富完善军工企业技能提升途径。 1.4共建产学研用基地,延展校企技术联合攻关深度 瞄准智能制造产业技术应用高点,建设引领西部智能制造产业发展技术服务的高水平产学研用基地。以项目为导向,组建校企协同技术技能融合型科研创新技术服务团队,以制约区域产业发展的共性技术难题为牵引,建立立体交叉的多层次产学研用合作模式,按照“谁投入谁受益、合作共赢”的基本原则,完善校企合作研发激励机制、资源共享机制、风险共担机制和成果转化推广机制,保障校企协同创新生态系统有序运行。以基地为基础,围绕区域铝箔加工设备企业技术需求,协同共建工程技术中心,校企联合科技研发与项目攻关,帮助企业实现产品及技术升级,赋予区域经济发展新动能,开辟校企协同创新的新途径。 2应用及效果 2.1依托特色智造工坊,军工学子屡获佳绩 根据区域省级智能制造示范性企业对紧缺高素质技术技能人才岗位的要求,建成高端智造、西门子智控和英示智检等特色智造工坊8个,实现了机电一体化技术高水平专业群内专业的全覆盖。近年来,18名企业技能大师、大国工匠进入工坊对学生进行技能提升指导。入坊学生在全国各类技能竞赛中获得省级以上荣誉10余项,在双创大赛中获得国家级铜奖2项、省级奖励12项,学生申请授权专利3项,学生学习的积极性和主动性得到了极大提高。智造工坊为区域高端装备制造业、国防与航天科技工业的“高精尖”紧缺岗位群培养了一批创新型、复合型、具有军工特质的技术技能拔尖人才。 2.2基于职教贯通理念,师资培训成果显著 充分发挥机电一体化技术高水平专业群在引领职业教育发展及优化中的重要作用,组建职业院校教师智能制造领域校企创新培训团队6个,编写《数控加工技术》等定制化中高职贯通师资培训教材8门,开发《切削加工智能制造单元操作培训》等智能制造类培训项目32项。学校与渭滨职教中心等10余所中职院校签订了合作办学协议,实现中高职教学资源共享机制。兴平职教中心、西安职业技术学院和陕西铁路工程职业技术学院等20余所院校的教师参加了“机电一体化技术专业中高职衔接专业教师协同研修”等多个国培班,促进了中高职教师在高端装备制造行业核心技能的大幅提升,培训了一批新时代高水平“双师型”骨干教师。 2.3狠抓军民融合落实,军工技能明显提升 联合中国兵器工业集团有限公司、中国船舶重工集团有限公司、中国航空工业集团有限公司和中国兵器装备集团有限公司等区域军工企业成立军民融合平台。聚焦智能控制、工业机器人、工业网络与通信、智能制造、数字化制造、逆向工程、智能检测等智能制造技术,开展多层次、多形式的行业培训,面向区域中国兵器工业集团下属公司等军工企业开展“数字化精密机加复合型技能人才”等专项技能培训百余次。承办陕西省国防科技工业职业技能大赛“机械产品检验工”等职工技能比赛多次,并为军工企业开发军工种培训教材3部,军企校共同开发“1+X多工序数控机床操作职业技能等级证书培训教材与题库”。 2.4发挥基地引领作用,技术成果转化提速 高水平专业群与北京发那科机电有限公司、汇博机器人、西门子等行业龙头企业,多方共建FANUC产业学院高水平产学研用技术攻关基地。以基地为基础,组建铝箔加工设备工程技术中心。其中,“流体机械设计及优化”科研创新技术团队主持完成的校企“高效节能铝箔剪切设备关键技术与应用”成果喜获2021年度陕西高校科学技术奖三等奖,获批“铝箔涂层线水冷辊结构优化设计及温度场影响参数分析”等陕西省科技厅课题6项,完成“动载作用下特殊螺纹接头密封面能量耗散机理与密封性研究”等横向课题研究20余项,累计到款60余万元,发表论文30余篇,申请专利20余项,为区域科技成果的转化发展注入了新活力。 3总结 在陕西国防工业职业技术学院组建的陕西国防工业职业教育集团的主导下,以机电一体化技术高水平专业群为依托,发挥校企教育、教学、科研等资源优势,整合多方资源,聚焦智能控制、工业机器人、工业网络与通信、智能制造、数字化制造、逆向工程、智能检测等关键技术,构建了紧缺人才、职教教师、企业培训和技术攻关等技术技能社会培训服务模式,开展了面向区域的技术技能培训、技术合作攻关、技术服务、创新创业教育等社会服务工作,促进了区域社会经济的发展。 作者:王新海 薛帅 单位:陕西国防工业职业技术学院
电气工程类论文:高层建筑电气工程防雷接地技术浅析 摘要:高层建筑电气工程中,采用防雷接地技术,提高电气系统的安全性、可靠性。防雷接地在电气工程内起到保护的作用,属于高层建筑施工中的重要内容。高层建筑楼层多,电气系统复杂,应该合理规划防雷接地技术,确保防雷接地在电气系统中的规范性。本文主要以高层建筑的电气工程为研究对象,探讨防雷接地技术的应用。 关键词:高层建筑;电气工程;防雷接地技术 我国建筑行业中,高层建筑成为主要的建设项目。高层建筑电气工程的施工中,采用防雷接地技术,预防雷击事故。雷击对电气系统的破坏性强,再加上高层建筑垂直高度的影响,增加了电气工程中的雷击发生机率。高层建筑电气工程内,积极落实防雷接地技术,保护电气系统,以此来提高电气工程在高层建筑中的安全水平。 1高层建筑电气工程的防雷现状 我国高层建筑电气工程的防雷接地中,建筑工程的桩基、承台属于防雷接地施工中的重点,实际很多建筑工程中,桩基和承载缺少接地的条件,导致防雷接地系统的埋深不够,增大了接地电阻的数值,进而降低了防雷接地的效果,严重干预到防雷时的泄流效果[1]。高层建筑中,电气系统复杂,对防雷接地技术的要求非常高,现阶段,高层建筑电气工程的防雷接地中,仍旧存在几点缺陷,如:电阻值不够、泄流不当、避雷网不全面等,防雷接地中的问题,直接会影响到高层建筑电气工程的防雷效果,无法实现高效、全面的防雷,必须规范好高层建筑电气工程的防雷接地技术,才能保护高层建筑的电气工程,确保电气工程具有防雷的条件,完善电气系统。 2高层建筑电气工程中的防雷接地技术 2.1引下线与接地网 高层建筑电气工程防雷接地技术中的引下线施工,参考建筑工程图纸,设计引下线的施工内容,确保引下线施工的规范性。引下线在防雷接地技术中,容易出现误差,必须以工程图纸为依据,才能准确的标记好引下线的位置[2]。电气工程防雷接地施工中,标记出引下线和建筑主钢筋的焊接点,施工时严格按照设计的要求执行,期间不可随意更改引下线的连接位置。高层建筑的基础大底板,主钢筋与引下线焊接,连接构成10m×10m以内的网格区域,主钢筋直径不能低于16mm。引下线焊接时,如果结构柱和主钢筋有不匹配的地方,就要采用跨接焊接的方法,焊接主钢筋与结构柱,构成电气通路,提升引下线的防雷水平。高层建筑防雷接地,利用引下线,围绕电气工程设计成接地网,接地网之间采用焊接的方法,焊缝饱满,尽量不要出现虚焊、气孔等问题,接地网焊接后,检查焊接点是否稳定,表层涂抹防腐沥青,保护接地网的防雷效果及安全性。 2.2接闪器施工 接闪器在高层建筑电气工程中,吸收雷电波,并且通过引下线安全导入大地中[3]。防雷接地中,常见的接闪器有:避雷带、避雷针,降低雷电波对电气工程的破坏。例如:某商业高层建筑结构中,由主塔楼和裙房构成,案例的防雷接地施工中,主塔楼屋面的金属结构,连接了避雷针,构成接闪器系统,裙房上的接闪器设计,沿着女儿墙,敷设金属钢结构,金属钢上连接避雷器,围绕裙房形成避雷带。 2.3安装避雷网 高层建筑电气工程防雷接地中,安装避雷网,避雷网是一类常用的防雷接地技术,防雷效果明显。高层建筑根据电气工程的防雷需求,墙体上标记避雷网的安装点,打孔并安装避雷支架,避雷支架上敷设镀锌圆钢,采用焊接的方法,连接镀锌圆钢,焊接牢固后,连接引下线,提高电气系统的防雷水平。避雷网中的金属结构上,涂刷防锈、防腐的涂料,保护避雷网。高层建筑中突出的金属制结构,需要连接到避雷网内,保障防雷接地的整体性,高层建筑的变形缝位置,也要实行防雷接地,防止发生雷击跨越的问题。 2.4防雷接地系统 防雷接地系统是主要的构成部分,当高层建筑电气工程遭遇雷击时,防雷接地系统可以把雷电导入到大地中,提高雷电流泄的水平。高层建筑电气工程中,防雷接地系统的设计与施工,应该合理选择接地装置,保障防雷接地的规范性。电气工程中的照明、监控、供配电、消防等系统,都要进行接地设计,检查接地系统的施工效果,防雷接地系统中的接地电阻,不能超过0.5Ω,保障防雷接地系统的专业性。电气工程中,可以设计人工接地极,确保防雷接地系统的整体性,以便发挥防雷接地的保护作用。 3高层建筑电气工程防雷接地中的注意事项 首先高层建筑中的钢筋结构,要具备承受雷电流的能力,在此基础上,才能保障防雷接地技术的有效性。电气工程防雷接地施工中,既要注重防雷效果,又要确保高层建筑的美观性,严格遵循《建筑防雷设计规范》中的技术要求,完善防雷接地的施工过程。然后注意高层建筑连接体和避雷网的连接,保障防雷接地在电气工程中,具有防雷屏蔽、导流的作用。建筑工程的电气工程上,避雷带、引下线和接地体,联接后构成避雷网,注意避雷网的整体防雷效果,做好连接点的施工工作,保障连接点的稳定性,测试连接点位的电阻,以免影响电气系统的防雷效果。最后是注意接地材体材料的选择,高层建筑电气工程防雷接地中的材料,对导线性能、使用年限和稳定性,有着明显的要求,由此应该选用导线性能稳定的接地体材料,如:石墨、铝等,满足防雷接地的需求。 4结束语 高层建筑的电气工程复杂、繁琐,系统线路非常多,经常会受到雷击干扰,发生直击雷、感应雷,破坏了电气系统。高层建筑电气工程项目内,全面实行防雷接地技术,保护好电气系统,进而维护高层建筑的运行。防雷接地技术要符合电气工程的需求,由此表明防雷接地在电气工程中的重要性。 作者:宋春雷 单位:黑龙江省大兴安岭地区工程质量监督站 电气工程类论文:火电厂电气工程项目进度优化管理分析 摘要:随着时代的发展,社会的进步,电力工程建设已经成为当今时代的重要组成部分,且其涵盖基础设施规划、电力设备管理、设备运行维护等许多步骤。关于火电厂电气工程项目进度优化管理,已经成为当今项目保障工作的重点所在,以此来降低生产成本,提高电力系统运行质量,对目前的社会生产来讲非常重要。 关键词:火电厂;电气工程;项目进度;优化管理 通常来讲,对于火电厂电气工程的项目开放,发电企业的管理素质都显得较为低下,缺乏科学合理的管理办法,给电气工程项目推进带来了很大的弊端。因此在火电厂电气工程项目管理工作中,应该结合有效的管理方案,来实现电气工程的调控。 1现阶段火电厂电气工程项目进度管理情况 对于电气工程的项目工程管理来讲,我国在实现电气工程自动化方面有着深入的研究。结合多种领域的管理平台建设,推动电气工程管理项目规划。但是就目前来说,火电厂电气工程项目管理工作仍然较为落后,在电气工程管理中仍然存在很多问题,尤其是关于项目进度的优化上,不能够满足当前建设的需求,在很大程度上延误了工期。 2电气工程项目进度管理的事前控制 从电气工程项目管理的办法来看,我们大致可以采用以下手段来促进电气工程项目进度的优化。实行有效的责任承包制度,将具体的电气工程责任落实给个人,促进项目监督工作的完善,进行合理的施工调控,充分发挥施工人员的管理素质,实现科学有效的管理办法。在电气工程项目的优化中,进行施工审查工作,将电气工程项目的不同阶段进行合理规划,不同环节下工期的控制,都要结合电气工程施工有关因素进行考虑。管理工作者应该具备一定的服务意识,促进施工管理项目的顺利进行,给审查工作提供重要的保障。在电气工程施工项目的协调下,提升管理人员的服务意识,提升专业素养,给电气工程项目进度管理的优化提供重要保证。 3火电厂电气工程项目施工进度管理办法的制定 3.1科学认识制定项目进度计划的重要性 在火电厂电气工程项目施工管理办法认定中,结合不同环节的施工顺序,来促进工程建设的有效规划。结合项目工程管理办法,按照有效的项目施工步骤,促进电气工程项目施工管理素质的提升。项目进度的管理主要是项目成本规划的一部分,制定合理的项目进度管理办法,必须从项目工程的规划进行出发。项目进度管理工作的优化,有利于促进项目成本和质量控制工作的执行,给电气工程整体施工提供重要保证。因此在火电厂电气工程中,缺少有效的项目施工进度计划制定,就会给项目施工带来严重影响。 3.2电气工程项目施工进度管理 3.2.1项目进度计划 对于项目进度计划的推进来讲,必须从项目施工的审核步骤进行出发,按照正常的施工顺序来形成有效的施工管理,促进不同阶段项目施工任务的实现。项目工程进度管理办法的提升,可以有效降低生产成本,促进施工质量的提高。这对于目前的电气工程建设来讲非常重要,按照施工项目进度的管理工作而言,要从有效的设计工作出发,执行项目成本的管理工作,或者按照电气工程的进度,来执行对应内容。例如将电气工作设施接地,通过不同的金属元件来实现对应的电气工程操作,或者结合项目施工的具体操作,从整体上带动电气工程施工进度管理工作的提升,给电气工程有关操作提供必要的帮助。 3.2.2项目总体进度计划 在进行电气工程项目时,应该能够考虑到整体项目工程的联系,结合项目成本的规划,实现总体工程量的对比,提高项目工程建设的质量。对于我国火电厂工程项目的进行来看,仍然需要结合实际的工程量进行比较,并采取适当的审查工作。 3.3火电厂电气工程项目施工进度计划的优化 3.3.1优化项目施工进度的控制方法 对于火电厂电气工程项目工作来讲,利用以往的项目施工进度优化方式显然已经不能够满足当前时代的需求。由于施工现场需要结合工程项目的审核进行决算,来确认有效的施工办法,或者结合实际施工建设的需求,给出适当的审核方式。在工程项目的管理和决算上,需要及时了解火力发电厂电气工程项目信息,采用合理的手段进行处理。因此在项目工程建设中,应该结合施工的难度,在满足正常施工效率的前提下,降低施工成本,提高施工质量。 3.3.2优化项目施工进度的管理模式 火力发电厂的工程项目管理规划必须从项目工程管理模式出发,结合当今时代的特色,来不断创新和发展。在这条与时俱进的道路上,要综合考虑各种项目建设问题,从整体单位的控制单元中实现有效交流和沟通。减少项目工程进行时的漏洞,给项目工程管理提供必要的帮助。 3.3.3执行效果测量评估 所谓执行效果测量评估,就是通过电气工程项目的规划实现整体内容的推进,按照不同的施工管理条例来完成对应的项目操作。如果最终的施工周期没有达到预期的要求,那么对于不同周期内的项目工程管理应该设立合适的测量评估规定,经过有关人员对项目施工信息的内容进行对比分析,来获取项目施工发展的趋势。结合项目施工的报告来审核,编制出准确的项目工程进度情况。 3.4进行进度纠偏调节 在进行进度纠偏调节时,要按照项目工程的审核标准,进行对应单元的评估活动。结合有效的评估报告,确认偏差内容,采用合适的纠偏措施来实现调节,制定科学合理的管理办法,进行组织调控工作。对于工程中出现的进度偏差问题,就应该采用合理的检测工作,来确认项目施工中存在的风险,及时有效的采用进度纠偏工作来处理。提高火电厂电气工程项目进度优化管理工作,给电力工程稳定运行提供必要的辅助。 4结语 火电厂的电力工程安全进行中,始终离不开有关项目进度的优化管理工作。促进项目进度管理办法的提升,必须从电气工程的不同环节出发,对工程项目进行审核认定。采用合适的管理手段,提升电气工程项目的进度管理质量,带动电气工程效率的提高。 作者:王学东 单位:陕西榆林能源集团横山煤电有限公司 电气工程类论文:建筑电气工程施工质量通病及对策 摘要:现如今,在城镇化建设中,建筑工程项目是不可或缺的,主要满足城乡一体化背景下人们的住房需求,也能实现商业经济的进一步发展。在建筑工程体系中,电气工程是重要组成部分,主要为人们的基本生活提供电气服务,旨在提高人们的生活质量。就目前建筑电气工程施工现状来看,还存在着一定的质量通病,制约着整个工程项目的实施效果。为缓解此类问题,文章就建筑电气工程施工中的质量通病及防治对策进行分析与研究。 关键词:电气工程;质量通病;防治 电气工程是建筑物结构体内的重要组成部分,其和建筑物应用年限存在着密切的联系,为延长建筑物的使用寿命,加强对电气工程质量的控制变得异常重要。电气工程施工中,由于受到人为、环境、技术等因素的影响,极易引发系列质量通病,从而会滋生电气工程质量问题。从长远角度考虑,应做好电气工程质量通病的防治,加强对施工技术的管控,增强相关人员的质量控制意识,从而实现对建筑物整体质量的管控。 1建筑电气工程施工中的质量通病 1.1等电位联结问题 开展电气工程施工时,由于施工者对等电位联结问题的重视程度不够,以为电气管道是可以开展自然接地的,然而,电气管道外层设有防腐层与保温层,掩埋时,土质不同,埋层深度也存在差异,从而产生大地电位差。若等电位联结不良,无法确保裸露在外部环境中的导体始终处在零电位状态,也无法降低接触电压[1],不能降低因为保护作用而使得设备运行不良的风险,无法将故障电压予以消除,同时,也无法将干扰消除掉。 1.2管线敷设问题 在建筑室内,做好管线敷设极其关键,这与企业的发展水平存在着密切的联系。敷设管线时,应充分按照施工图纸的具体要求、技术规范等进行计算,做好预算,以保证管线敷设的规范性与科学性。然而在敷设管线时,时常会出现各类问题,具体表现在以下几个方面:①接口对焊问题。接口对焊主要涉及到金属管道对熔焊接与厚壁钢管接口对焊连接,若焊接人员素质不高,实践操作不够规范,极易发生接口对焊问题[2];②管线敷设深度不够明确。若配线管道敷设的深度过深,会对墙体质量构成威胁;若配线管道敷设深度过浅,极易导致建筑物表面滋生裂纹。 1.3防雷接地处理问题 在电气工程施工中,对建筑物实施接地与防雷设计施一项重要的工作,防雷接地处理效果与人们的生命安全和财产安全密切相关,然而,施工方往往会予以忽视,这成为电气工程施工中的常见问题。此类问题祝好表现为接地装置与避雷带搭线长度严重不足,选择搭接钢筋时,使用的为螺纹钢搭接钢筋却不是圆钢搭接钢筋[3],最终会导致防雷接地处理不当的问题。 2电气工程施工质量通病的防治策略 当前,纵观电气工程实施现状,了解到其在施工中还存在着诸多的质量风险,为保证建筑工程的高效运行,就必须消除电气工程施工过程中的质量通病,这成为时下的一项重要使命。 2.1等电位联结问题的防治 开展电气工程中等电位连接工作时,施工者应在实际施工中,加强对等电位联结的重视,在开展具体的等电位联结时,必须按照一定的规范和要求进行操作,及时确定好哪些区域需要开展等电位联结操作。完成等电位联结工作后,施工者应具备足够的专业素质与责任感,应及时对等电位联结情况实施导通性测试,以确保等电位联结情况能达到预期的目标。 2.2管线敷设问题的防治 关于电气工程中管线敷设问题的防治,必须要做到以下方面:(1)为保证管线敷设规范性,提高管线敷设质量,施工者应结合具体的施工要求与图纸来开展施工,严格遵循一定设计参数与设计标准来开展施工[4]。(2)关于厚壁钢管部分,使用时,应加设套管,并实施焊接操作,镀锌钢应确保螺纹连接,严格控制好焊缝的密实度与饱满度,连接位置的两段应利用专属接地线。对于薄壁钢管而言,要在接口位置设置封堵操作。(3)在暗配导管内,保护层厚度要大于15.0mm,在口槽位置应利用水泥砂浆面来达到保护的目的。(4)电源线和插座、电视线和插座间的水平距离都要大于500.0mm。(5)施工者应全面了解接地保护线、相线与零线等具体的作用,还要掌握一定的色标区分,运用颜色相同的绝缘层。 2.3防雷接地问题的防治 开展施工操作时,由于施工者焊接技术不规范、不熟练后责任心不足,会导致在防雷接地处理时,时常会出现这样或那样的问题。关于防雷接地问题的防治,具体的防治办法表现如下:(1)重视对施工者综合素质的培训,要求施工者要具备专业的焊接技术,对施工者进行技能培训,做好日常的演练与演习,让施工者要具备熟练的焊接技术与足够的职业素养,这样在防雷接地问题防治上的效果十分理想。(2)为保证电气工程的运行质量,需要对防雷接地工程的具体施工状况开展细致性的分析与检查,一旦发现施工质量不合格问题,如焊缝,应及时开展补焊操作,若在焊口位置上残留着一定的焊渣,应及时将焊渣清理掉。(3)电气工程项目的实施,在具体施工中,不可利用螺纹钢来搭接钢筋,要利用符合电气工程质量与应用标准的圆钢,为电气工程建设提供条件,利于达到质量建筑工程质量的目的。 3结束语 综上所述,新时期,为促进建筑行业的蓬勃发展,应及时考虑人们的生活质量、对建筑工程的质量要求与社会经济发展情况,这和国家的国计民生存在着密切的联系。为保证工程项目的质量要求,开展施工时,应做好质量安全管控,要求从业者给予高度关注。对于建筑工程而言,电气工程属于基础组成元素,再加之电气化时代的到来,电气化技术得到了空前的发展,电气工程在整个建筑工程中的作用和地位变得愈发重要。面对电气工程施工中的质量通病,应采取系列措施来予以防治,分别从等电位联结、管线敷设、防雷接地等角度出发,提出针对性的防治策略,对症下药,以求从根本上消除质量通病,是提高电气工程运行效率的重要途径。 作者:宋春雷 单位:黑龙江省大兴安岭地区工程质量监督站 电气工程类论文:电气工程专业教学改革研究 【摘要】当前,我国教育正在全面进行改革,逐步突破传统教学的界限,完善教学体系,深入探究,使教学方案的制定更加迎合时展的要求。因此,本文针对电气工程师制度与电气工程专业教学改革做出了进一步探究,对电气工程师制度与电气工程专业教学改革存在的必要性和教学的改革探究给出了具体的分析。 【关键词】电气工程师制度;电气工程;专业改革 随着电气工程事业的高速发展,对高级工程技术人才的需求越来越高,尤其是工程中的设计人员,为电气工程专业教学制定的重要教学任务。电气工程师制度的有效开展对该专业的日常授课产生了非常大的影响作用,使该专业教学目标的定位更加明确。专业课程当中涵盖的内容,要能反映出该专业的全新发展方向,加强对工程的训练程度,增加实践授课的环节,以便全面提升学生的工程设计的实际能力。 1.电力工程专业教学改革与国家注册电气工程师职业资格制度相符合的必要性 实施注册工程师的制度,为对本科教育实施的一项基本评估环节。在相关规定中明确指出,在经过该专业进行教学,对其评估成绩合格院校当中的毕业学生,参加注册考试的时间可以提前一年进行[1]。同时,在教育界也有专家学者提出,经过该专业进行教育,对其进行评估之后成绩优秀院校当中的毕业生,可以不参加相关的基础考试。但是,对于评估成绩不合格的院校,毕业生必须得参加相关的考试。由此可以看出,在考试的纲程当中,对未来电气工程师的能力素养和知识提出了具体的要求,这便促使各院校对该专业要给予高度的重视,不断对教学进行改革,制定对人才进行培养的具体策略。该专业不但要培养学生基础知识,还要使学生牢固掌握专业知识,具备工程管理的能力等,同时,还要注重学生的道德素养培养。 2.电气工程专业的教学改革研究 2.1制定与注册电气工程师制度相符合的专业方向方案 当前,我国对于该专业的资格考试大纲当中,并没有分专业,考试大纲当中将专业模块分为:供配电以及发输变电,在发输变电这一模块当中,将其分为了发电和输配电、电力系统;在供配电当中,将其分为了供配电和建筑电气、电气传动。在这些领域当中,对我国当前的工程界的真实情况给予了如实的反映。面对当前对人才进行培养的全新形势,制定与注册电气工程师制度相符合的专业方向方案具有非常重大的意义。在对授课制定计划的过程中,对相关课程的设置一定要全面符合电气工程师所提出的要求。同时,各个院校要将该专业教学原有的优势继续保持,不能被考试的制度限制住,要全面多角度的对学生实施有效的培养。 2.2优化基础知识授课 在资格证的考试当中,所涵盖的知识面非常广泛,其中包含了数学知识、物理知识、化学知识、力学知识、材料知识、计算机具体应用、电力工程知识等内容,此外还会涉及到电气工程管理和安全、经济、环境、法律等相关知识[2]。这些教学内容,不但能够有效的提升学生的专业能力,更能让学生符合之后职业的要求。将基础知识的相关教学活动进行强化,并不是简单的将内容的完整性进行强调,而是要将课堂的具体体系进行有效的整合,把课程的内部架构进行全面的优化,建设完善的课程模块。 2.3增强学生能力素养的有效培养 该专业对于授课计划的制定,一定要具有弹性。其一,对于内容进行的设置,要依照考试的具体大纲实施不断地进行调整;其二,要帮助学生制定良好的学习计划,合理地安排时间。同时,授课的内容以及计划一定要展现出非常强的开放性,使其具有较强的可塑性,教师不能被教学大纲约束,要根据实际情况进行调整,将该专业所涉及的新领域以及规范技术适当的加入其中。(1)基本能力培养:要求学生对该专业的内容进行学习的过程中,要具有非常强的综合认知能力,具备较强的观察能力、想象记忆能力、思维能力等。(2)发展能力培养:要求学生具有较强的自主学习能力、探究知识能力、收集和更新知识的能力。(3)创新能力培养:要求学生能够根据已经掌握的知识,将思维进行创新,具备研究新技术和成果的能力。(4)人际能力培养:要求学生具备非常强的沟通能力、管理能力以及组织能力。 3.结束语 总之,对这一制度的实施对该专业的教学改革影响深远。所以,学校要实时关注该项制度的发展变化,以便制定与之相符合的教学方案,将教学的质量进行提升,以便为我国培养出更加出色的人才。 作者:陈硕 雷锦 罗晓莉 乔莉 牛梦洁 单位:英大传媒投资集团教材中心 电气工程类论文:建筑电气工程智能化技术运用 【摘要】电气工程是建筑工程的重要部分,其运行的好坏直接决定了整个建筑工程的质量。智能化技术主要是应用在建筑电气工程的设备和故障的检测、设备的优化过程中,相比于人工操作,智能化技术可以较少操作量,提高施工效率,降低成本。本文在概述建筑电气工程和智能化技术的基础上,详细的分析了智能化技术在电气设备、电气控制、设备与故障检测过程中的应用和建筑电气工程中智能化技术应该存在的相关问题。 【关键词】建筑工程;电气工程;智能化技术 随着当前我国城市化进程的不断加快,城市需要建设各种不同功能的建筑物来满足其发展。而对于建筑物的各项功能也随着城市发展而不断提升。当前,智能化技术因其能够对建筑施工带来各种便利而被广泛的运用在建筑电气工程之中,智能化技术能够提高施工操作的精准度,提升电气工程的施工效率,加快电气工程的施工进度,同时对施工成本也起到较大的降低作用。 1建筑电气工程及智能化技术概述 随着社会的发展对于建筑物的要求越发严格,导致了电气工程在建筑业中的地位也越来越重要。根据建筑业中传统的划分,电气工程主要包括弱电(信息)工程和强电(电力)工程。弱电的处理对象主要是信息,即信息的传送与控制,其特点是电压低、电流小、功率小、频率高,主要考虑的问题是信息传送的效果,诸如信息传送的保真度、速度、广度和可靠性等。强电的处理对象是能源(电力),其特点是电压高、电流大、功率大、频率低,主要考虑的问题是减小损耗、提高效率及安全用电。按照《建筑工程施工质量验收统一标准》的内容,可以将建筑电气分部工程可分为:室外电气、变配电室、供电干线、电气动力、电气照明安装、备用和不间断电源安装、防雷及接地安装等7个子分部工程。由于电气工程工序众多,智能化技术的运用能够提高电气工程各道工序的效率。智能化技术,又被称为人工智能技术,主要集合了计算机技术、语言处理、图像识别等技术,最早提出是在20世纪50年代,主要包括语言处理系统、语言识别系统、专家系统、图像文字分析系统等,最近几十年来在科学技术的推动下不断发展而被广泛的运用在建筑电气工程之中。同时,随着技术的发展,智能化技术也在一直更新和完善,不断加入仿生学、大数据、云计算等新的技术,使之系统功能更大强大,技术更加成熟。 2智能化技术在建筑电气工程中的应用分析 当前,智能化技术已经被广泛的运用到电气工程的设备检测、故障检测、系统优化等过程中,具体如下: 2.1建筑电气自动化控制中智能化技术的应用分析 2.1.1智能化技术在电气设备中的应用 电气化操作是电气自动化过程中较为复杂的工作,尤其是对于电气设备的操作而言,流程复杂,需要具备较高专业知识的技术人员进行操作,如果操作出现失误,就会造成较大的影响和损失。智能化技术能够很好的克服这一点,因为自动化技术能够实现精确操作,在电气设备的操作过程中运用较广。 2.1.2人工智能在电气控制中人工智能应用 建筑电气工程最为关键的一个环节就是电气控制,如果在电气控制环节实现了智能化就能加快建筑工程施工进度、提升施工效率、降低工作成本等。通常而言,电气工程在运行的过程需要采取科学合理的措施进行自我保护,主要方法是通过在电气设备里面安装相应的定位和感应设备,时时动态的监控电气控制的各种线路,及时对各种问题进行检测和预防。一旦电气设备在运行过程中发生问题,则定位和感应装置就通过智能传送系统把相关问题和情况进行传输和分析,最后实现对问题的预防和控制,保证电气设备的正常运行。 2.2建筑电气工程设备检测和故障检测分析中智能化技术的应用 对于设备检测而言,智能化技术尤为重要。建筑电气工程中各项电气设备构造复杂,需要的技术非常专业,同时也需要具有较高专业技术的人员来进行操作,其中人为因素导致检测的效率不高。在引入智能化分析技术之后,可以快速实现对建筑工程电气设备的检测,及时发现问题并制定相应的方案进行解决。同时还能准确科学的记录各项检测数据,并对各项数据进行科学的分析,保障电气设备的高效运行。当前,运用的较为广泛的智能化技术主要包括专家系统法、模糊网络法以及神经网络法等。对于设备检测而言,在建筑电气工程当中主要是诊断发动机、发电机、变压器等整个工程中涉及到的各项电气设备,这些电气设备在整个的建筑电气工程中发挥着重要的作用,对其的检测必不可少。在传统的电气设备故障诊断中,主要是依靠人工和相对落后的检测工作来进行检测,这就造成了检测时间较长,检测过程繁琐以及检测的准确率较低的问题产生,在极大浪费成本的同时,还对整个工程的施工进度产生一定的拖延。而智能化技术的应用就能够快速准确的判断故障的发生之处,并通过神经网络、专家系统以及模糊理论等相关技术来分析问题的原因,并提出相应的解决办法,保障电气工程的稳定和安全运行。 3智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用 科技的发展使得电气工程中电气设备的更新换代速度较快,所以对于电气设备的优化设计尤为必要,在传统的电气设备优化中主要是依据人工经验,而通过智能化技术则可以实现自动和准确的优化过程。具体如下:对于建筑电气工程电气设备的优化设计,智能化技术主要体现在通过智能化的专家系统和智能化技术的遗传算法来实现的。专家系统是一个智能计算机程序系统,其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验,能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。也就是说,专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统,它应用人工智能技术和计算机技术,根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验,进行推理和判断,模拟人类专家的决策过程,以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题,简而言之,专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。遗传算法指的是模仿生物遗传的模仿,在运算的时主要是利用生物的进化规律进行搜索,在根据系统缺陷的特点来进行有针对性的优化操作。通常是采用遗传算法和专家系统相结合的方法来对建筑电气工程设备进行科学合理的优化。对建筑电气工程中各种电气设备进行优化升级,除了专家系统和遗传算法之外,还可以使用神经网络以及模糊逻辑等方法。神经网络主要是为了提高计算机的运算速度,而采用一定的方法来升级计算机中的算法。模糊逻辑不同于神经网络,而是通过物理的方法来升级和优化相关的设备。 4智能化技术引用过程中存在的问题及未来展望 近十多年来,我国城市化进程不断加快,建筑行业得到了快速的发展,智能化技术广泛的运用于各种建筑的电气工程之中,对于我国建筑行业的发展起到了巨大的推动作用,尤其是对于电动机、发电机以及变压器等设备的优化和检测已经成为成熟,并在实际中效益明显。但是经过大量的实践,智能化技术在建筑电气工程领域的应用也存在一定的问题,从整体上看,我国建筑电气工程领域中使用的智能化技术相对比较低级,还有许多智能化技术只是出于理论水平,为能在实际的电气工程中得到实践和检验。同时,对于电动机、发电机以及变压器等设备的优化和检测之外的其他部分运用的智能化技术不广。在未来的建筑电气工程发展中,应把智能化技术全面贯穿到其中,努力提高建筑电气工程的智能化水平,为社会提供更加优质的建筑质量,进而推动社会的发展与进步。 5结语 当前,智能化技术对于建筑工程的整体质量有着极大的提升作用,同时还能够节省大量的人力和物力,对于加快建筑工程的施工进度也有一定的促进作用,已经广泛的运用在建筑电气工程中。随着科学技术的发展,智能化技术必将变得越来越先进,在建筑电气工程中也会应用的更加广泛。而智能化技术是一种集合了多种学科知识的综合技术,在未来的发展过程中,必须时刻关注其他学科与智能化技术、电气工程的结合和应用,这样能够更加快速的提高智能化技术在建筑电气工程中的应用,提升整个工程的效率和质量。 作者:张春龙 柳卫青 王天科 单位:中建七局第四建筑有限公司 电气工程类论文:电气工程及其自动化问题与对策 【摘要】随着现代工业的快速发展,电气工程及其自动化得到了快速的发展,已经逐渐形成了电气工程及其自动化的技术平台。虽然我国的电气工程及其自动化得到了非常快速的发展,但是就像任何新技术发展过程一样,必然会存在着这样那样的问题。本文主要介绍电气工程及其自动化存在的问题,同时提出相应的解决对策,希望能够对相关人士有所帮助。 【关键词】电气工程及其自动化;问题;解决对策 引言 虽然经过了很多年的发展电气工程及其自动化技术已经有了较大的进步,但总的说来还属于一门新兴的技术,但是其技术已经日渐成熟,在我国的各个领域(包括工业生产、社会发展以及人们生活等等)都有了广泛的应用。通过电气工程及其自动化技术创新不断推动着控制系统等相关领域的发展,不但能够有效提升信息资源的传输效率,有效降低运营成本,同时也能够提升电气工程及其自动化技术的科学性和合理性。总的来说,随着电气工程及其自动化技术的不断完善,对于现代化工业技术的发展会有越来越重要的作用和意义。 1电气工程及其自动化技术存在的问题 1.1会消耗大量的能源 社会发展到如今的时代,电气工程对于我国工业生产来说作用是非常巨大的,已经涉及到了工业生产的各个层面,这是确保工业生产能够顺利实施的基础和前提。随着社会生产智能化水平越来越高,越来越多的高科技电气设备应用到了工业生产当中,这不但能够有效提升生产效率,同时也能够确保产品的质量。但问题在于在电气工程和自动化应用过程中存在着巨大的能源消耗问题,这就在一定程度上增加了我国能源紧张的问题,同时也会对我国工业生产节能减排的目标形成障碍,对于工业企业的健康发展以及社会的可持续发展造成了非常不利的影响。 1.2电气工程质量不能很好的满足标准要求 随着人们知识结构的提高以及安全意识的提升,在电气工程施工过程中对于电气工程的质量要求越来越高,并且也认识到电气工程质量情况直接影响着电气工程的使用寿命,同时也影响着电气工程投入后的使用质量和使用效果。但从目前情况来看,很多电气工程在施工过程中对于施工质量没有给予足够的重视,并且自身的安全意识相对较差,缺少专业的监管制度,这就造成了质量管理工作不能有效落到实处,造成了工程质量很难得到保证。因为电气工程质量无法达到预期的相应标准,所以会给工程质量造成非常大的影响。 1.3电气自动化系统的集成度相对较低 随着技术的提升,电气工程自动化在技术水平和功能方面都有了较大的提升以及改善,电气工程及其自动化系统更多的向着集成化的方向发展。但从目前情况来看这种集成化的发展还存在很多问题,例如受到独立自动化、发展起步较晚等因素的影响造成集成化程度水平相对较低,这就造成了整体系统内部相应的子系统以及不同工程之间缺少必要的连接。若是此种情况长期维持就会无法实现信息资源的充分共享,也无法充分发挥出电气工程自动化的优势。另外,从目前电气工程及其自动化技术发展当中来看,如何有效构建更加科学合理、更加实用高效的电气工程自动化技术已经成为了非常重要的课题。但是目前的电气工程及其自动化技术发展还缺少统一的电气自动化系统网络架构,企业不同所具有的网络架构也是有差异的,这就很大程度上限制了电气工程及其自动化技术的快速稳定发展。同时,电气工程及其自动化技术在兼容性方面还存在较大差距,这就使得在系统硬件更换时具有接口不统一的问题,在很大程度上限制了信息资源共享。 2电气工程及其自动化中存在问题的解决对策 2.1改善升级电气自动化的节能技术 在进行电气工程及其自动化设计过程中,要充分考虑到节能优化设计方面的内容,确保电气工程能够在具体使用过程中满足节能减排方面的相关要求,最大程度上降低能源消耗。另外,在电气工程设计过程中要最大程度上选择电阻相对较小的供电系统变压器,从而有效降低变压器的损耗,降低运行成本。对于那些相对较高的建筑来说,可以充分采用低功耗、节能型的电力变压器,最大程度上利用自然能源(例如太阳能等),形成节能减排的效果,不断推动电气工程及其自动化技术的持续发展。 2.2进一步增强质量管理水平 可以从很多方面来进一步增强电气工程及其自动化的质量管理水平。①对于电气工程企业来说要通过各种科学有效的措施来增强电气工程施工建设质量管理,要从思想上认识到质量管理的重要性。只有这样才能够在质量管理方面投入精力,全身心的投入到工作当中去,从而提升电气工程的质量;②要不断加强电气工程施工队伍综合素质的建设和提升,可以采用定期培训、外部的沟通交流、邀请专家等方式来进行员工队伍的教育,使其拥有先进的技术和理念,从而有效提升施工队伍的综合素质;③管理人员要真正的履行自身职责,增强对施工相应环节的监督、检查以及管理,确保施工过程要严格按照相应的标准规范进行,保证工程能够获得良好的质量。 2.3要形成较为系统的自动化体系 对于电气工程及其自动化技术来说,在其发展和使用过程中要对整个系统进行不断的建设以及完善,通过不断引进先进的电气工程技术来形成建立起科学统一的自动化系统,从而有效提升电气技术的科学化管理水平。在电气系统运行的各个时期都要加强先进设计理念的引入,同时要充分利用现代化的管理思想来最大程度进行系统的开发,确保电气工程企业能够健康稳定的发展,有效提升电气工程自动化平台的独立性。通过在电气自动化系统当中引入先进的、科学的管理理念使其能够满足信息化共享的平台建设,从而进一步推动电气工程及其自动化领域的快速发展。 2.4要加强专业型人才的培养和引进 电气工程及其自动化技术是专业性、综合性非常强的工程内容,所以为了能够保证企业健康、持续、稳定的发展就要不断引入专业性的技术人员来确保工程具有足够的技术支撑。所以企业要建立起长期的培训和教育计划,要和相应的教育培训机构或者高校建立起长期的合作机制,要定期为企业输送专业性人才。另外,企业要制定出战略性的人才培养计划,通过人才培养工程形成强有力的人才梯队建设,以此为企业的长期健康发展提供人才基础。 2.5要建立起电气工程及其自动化的通用网络系统 建立起电气工程及其自动化的通用网络系统能够对相应资源进行优化配置,确保商业间的信息交流能够更加安全、更加准确的进行。企业所包括的内容比较多,例如技术监管、设备控制、企业管理等等相应内容,想要使得这些内容资源得到有效合理的配置就需要通过相应的网络将其联系起来。通过建立起电气工程及其自动化的通用网络系统能够使得各个系统之间的数据得到更加高效、更加便捷的应用和交换,从而推动整个企业能够更加快速有效的发展。 2.6加强远程监控 在今后的发展过程中,电气工程及其自动化技术需要更加重视并提升其远程监控的水平和能力。采用有效的远程监控能够很大程度上节约电气工程管理系统的电缆设施,不但能够节约材料资源,同时能够节省相应的安装费用,提升系统整体的可靠性以及灵活性。但此种方式会可能会受到现场总线通讯速度方面的影响和限制,对于较大的系统监控是不合适的。所以在实际应用过程中需要提升线路的通讯速度。由于电气工程的施工规模比较庞大,因此采用远程监控能够有效提升监控的效率。 3结束语 随着科学的发展以及技术水平的提升,电气工程及其自动化技术对于现代工业发展的作用越来越重要。现代社会电子信息技术发展日新月异,人们对于生活质量的要求也在不断提升,这就使得电气工程技术人员面临的压力越来越大。随着电气工程及其自动化水平的一次次提升和一次次改变,在有效解决现有问题的同时会不断有新的问题出现,所以相关企业以及人员要加强对电气工程自动化水平的重视程度,要加强工程质量方面的管理,要加强技术水平方面的创新,只有这样才能够进一步推动电气工程及其自动化技术的发展,使其成为社会现代化工业化发展的有力保障。 作者:辛玉敏 单位:国网湖北省电力公司襄阳供电公司 电气工程类论文:电气工程及其自动化发展及问题 摘要:近年来我国科学技术取得了快速的发展,带来了许多科学技术成果,促进了各个行业的发展。其中电气工程及自动化系统在各个行业的普遍应用,更是促进了很多行业的快速发展,提高了人们的生活水平和质量,以及企业的生产水平。然而因为电气工程及其自动化在我国起步较晚,在发展过程中又过多的追求速度,导致电气工程及其自动化在发展和应用中遇到了各种问题,阻碍了其在各行业中的发展和更好应用。本文将会从电气工程及其自动化的现状出发,对其发展中的问题进行研究和分析,并提出解决的措施。 关键词:电气工程;自动化;发展现状 1电气工程及其自动化发展现状 1.1依靠信息技术发展 随着互联网时代的到来,网络技术以及计算机和通讯技术、信息技术得到了全面快速的发展,逐渐被应用到社会经济的各个产业之中。其中信息技术更是为电气工程及其自动化的发展起到很大的促进作用。根据信息技术自身具备的科学、高效以及实用等特点,使其主要应用在电气工程及其自动化的两个方面:其一是管理方面,比如人力资源管理、财务管理、以及数据核算和存储。企业的管理层可以通过应用技术来对生产过程进行实时监控,及时发现生产中的问题并进行解决。其二,是电气工程及其自动化系统和设备的比较上,可以对数据进行比较是信息技术具备的一项重要特征。因此在电气工程及其自动化中应用信息化技术,可以对每个设备的信息进行收集和比较,通过比较结果可以知道每台设备具体的使用情况,这就是信息化技术所具备的实用性。近年来随着科学技术的发展,微电子和未处理技术也得到了广泛的应用,所以之前设备之间清晰的界限逐渐变得模糊,因此在电气工程及其自动化中应用信息技术,使其具备通讯能力以及软件形态等特性就变得尤为重要。 1.2DCS控制系统 DCS就是分布式控制系统,它是基于微处理器作为基础,综合了计算机,通信、显示和控制等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便DCS控制系统具备很多实用性功能,例如信息数据的采集、数字的直接控制、实现人机交互、对设备运行过程进行监控和管理等。跟以往的电气系统比较起来具有更高的科技水平,是当下比较先进的一种控制系统,同时DCS控制系统也具备较为健全和完善的控制和管理系统。使用的是WINDOWSNT操作系统、其控制基站使用的是嵌入式实时多任务操作系统QNS,可以很好的保证嵌入式实时多任务操作系统QNS控制系统的稳定性和安全性,确保其可以实时进行控制和管理。 1.3采用集中控制手段 所谓的集中控制手段就是将信息输入同一个处理器,进行统一处理。这种处理方式十分省事,但也因此具备很多明显的缺点:其一,因为是将所有的信息放在同一个处理器中进行集中处理,因此庞大的信息数据会让自动化信息系统的运行速度变慢,还会降低信息处理的速度,更会对整个自动化控制系统的运行产生很大的影响。其二,因为是集中处理,所以这些信息都会储存在同一台主机上,随着所处理的信息越来越多,主机的储存空间就会越少越少。在后期使用过程中,如果想要让系统保持高效的运行速度,就必须再增加电缆,无疑会不断增加成本投入。 2电气工程及其自动化发展中存在的问题 2.1资源的浪费 近年来由于我国一味的追求经济的发展,尽管工业的确得到了快速发展,却存在很大的失衡现象,特别是在资源的利用上。电气工程与自动化技术在成产和加工等环节得到了应用,但却忽视了对自动化系统的管理,甚至还有些电气设备自身的质量缺陷,导致在生产中产生了资源的浪费,不符合我国提倡的绿色可持续发展理念。 2.2建设效率相对较低 电气自动化系统的效率,会直接影响到电气设备工程的质量和运行效果。但由于电气工程中管理不到位,以及对安装质量的不重视,造成工程安装的效率较低,且设备的工作效率也达不到运行速度的标准。 2.3企业需求不同使成本增加 由于电气工程自动化是近几年才不断被应用,因此在建设上缺乏影响的规范个标准。因此技术人员在进行电气自动化系统建设的过程中,由于缺乏相关的经验和依据,就只能用当前的技术和自身的经验进行设计,无法根据企业的需要有针对性的建设,在生产过程中这种方式节约了成本,但由于各个企业的需求不同,在实际安装过程中就需要再进行建设,反而增加了成本的投入。 2.4数据传输安全性的问题 由于各个企业所使用的自动化系统均不相同,所使用开发程序和接口也存在很大的差异,这就造成各个企业之间的通讯传输存在一定难度。并且由于程序和接口的不同,使信息传递的安全性降低,企业需要采用有效的措施进行解决,无疑也会增加运营的成本。 3对电气工程及其自动化发展中问题的合理化建议 3.1注重创新改善资源浪费问题 时代在进步,科学技术在不断的发展,电气工程及其自动化也应该随着科技的发展不断进行创新。通过对先进信息技术的应用,探索创新提升生产效率、降低能源浪费为主要方向的自动化技术。另外还要加强对新型材料的创新工作,用新型材料代替自然能源,优化成产过程,最大化的降低资源的浪费。 3.2提升技术人员技术水平 在电气工程及其自动化建设中,技术人员是非常重要的一部分。因此必须要不断提升技术人员的水平和综合素质,使其具备克服各种技术难题的能力。可以根据客户的不同需求,更加科学合理的去进行电气工程及其自动化建设,进而提升电气工程及其自动化建设的质量和效率,降低成本的投入,提升企业的核心竞争力。 3.3推进统一的程序接口的建立 想要解决电气工程及其自动化系统信息传输的安全问题,最有效的办法就是对程序的接口进行统一。但由于目前市场上所应用的电气化自动系统类型复杂,所以对已经投入使用的电气工程及其自动化系统接口进行统一不显示,只能对新生产的自动化系统进行统一,慢慢更替掉旧的电气化系统,实现接口的统一。进而提升信息传递的安全性,和传输的速度,提升电气工程及其自动化的效率。 4结语 电气工程及其自动化的发展和应用,为我国经济的发展起到了很大的促进作用,逐渐成为现代工业和农业的核心支柱,更为提升人们的生活水平和社会生产力起着很重要作用。所以必须要对电气工程及其自动化建设和发展重点额问题及时进行解决,使其可以为我国社会的发展发挥更大的作用。 作者:李运双 单位:四川会东大梁矿业有限公司 电气工程类论文:电气工程中数控技术的应用 摘要:随着科学技术的迅速发展,电气工程也逐渐朝着现代化、智能化的方向发展。本文主要分析了数控技术在电气工程中的发展趋势、现状和数控技术在电气工程中的应用要点,要点分析主要包括数控体系的建立和完善以及数控设备的使用,然后结合数控技术的实际应用举例,分析了数控技术在未来的发展前景,最后总结了在实践中对数控技术在电气工程中的应用,需要不断创新和改革的原因。 关键词:电气工程;数控技术;技术应用;远程控制 一数控技术在电气工程中的发展历程和现状 发展历程:数控技术的专业名为数字化控制技术,通过实时监控的原理主要是通过系统完成采集—处理—反馈等指令来完成监控。在运行中将数据中心的指令及时传输到系统,再将系统的信息反馈给控制中心。数控技术主要是通过监控和指令对整个系统实现控制和调配。早在20世纪,数控技术就已经问世,通过在实际的运用中对问题的总结和完善,今天的数控技术已经取得了全面的发展。随着城市建设化规模扩大,电气设备的功能也越来越复杂,高压电、强电流区随处可见,电力技术水平已经有了明显的提高。但是在电气工程运行控制上还是有很大的问题,威胁着电气工程工作人员的安全。因此,为了保证电力工作人员的人身安全,就需要将整合电气工程行业朝着无人化、数据化、精确化的方面发展。数控技术的发展现状:我国数控技术的发展时间比较短,从上世纪五十年展至今,我国的数控技术已经朝着全面发展的方向前进,还建设了具有我国自己的数控技术研发基地,教育培养了适合我国数控发展的专业数控人才。近几年我国加大了数控的研发力度,进入了数控机床生产国的行列。但是,同国际数控技术水平相比较,我国的数控技术发展中还是存在很多的不足。具体如下:1.我国的数控技术还不够厚实,很多先进的数控信息技术都是依赖国外先进技术,我国的数控自主研发能力还不够强,缺乏优秀数控产品生产的能力。2.我国的数控技术研发的产品,不具备较高的稳定性和可靠性,和国外的数控技术相比较还存在很大的差距。3.国内的数控技术普遍缺乏创新能力,很多的数控生产企业规模有限,对信息技术的应用程度比较低,研发的产品取法市场竞争力。针对上述对数控技术的发展现状和发展历程的分析,可以总结出数控技术的广泛使用创造了先进的生产模式,数控技术本身的原理就是通过数字信息技术的手段,对施工机械和系统进行统一的控制和调配。现代数控技术主要包括:施工机械制造、各项网络技术、网络通信技术等,现代数控技术具有效率高、科技化、便捷性高的特点。 二数控技术在电气工程中的应用要点分析 (一)遵守相关的法律、法规 电气工程是一个复杂的系统工程,其中包含了许多技术含量较高的操作,这些操作在实际作业过程中都必须严格按照国家有关规范和规定进行,所以,把数控技术应用于电气工程的基本前提是结合工程的实际情况,并严格执行国家相关的法律和规范。政府还应该成立专门的电气工程数控技术应用的监管部门,按照国家的相关规定,落实电气工程中数控技术的应用进行监督,使得电气工程能够更加稳定的发展。 (二)建立完备的数字控制体系 建立完备的数字控制体系是将数控技术应用在电气工程中的基础环节。1.服务主机的选择。相关实践表明,电气工程中的数字控制体系采用KVM主机是一种相对比较科学合理的选择。KVM主机与其它各服务主机之间主要通过TCP/IP协议,即网络通信协议进行连接。2.数控系统与控制机房的连接方式。一般说来,数字控制系统与控制机房的有效连接方式主要有两种:CATS连接和KVM连接。在管理上,除了建立本地控制台以外还可以通过远程管理中心进行同步管理。具体而言,在KVM主机的支持下,本地控制台会将电气系统运行中的数据、调配、监控等一系列的信息全部整合搜集起来,达到对电气系统运行状态能够实时的监控和清楚的最终目的,而主机服务器还会将该运行状态转化为数字化形式的信息,然后自行保存,以便随时可以进行调用。同时,控制台还会根据搜集到的电气系统实时运行状态,发出指令,对系统进行相应的调整,同样的,这些指令也会被转化为数字信息并进行保存,方便后期的调配与查看。本地控制台中的远程控制台与电气系统的连接可以通过网络来实现,通过连接可以对多个运行的电气工程系统进行统一的监控,控制台广泛的运用于高层片区系统中。它能够根据系统的实际运行情况和当地不同地区的需要,将现有的电气系统进行控制与调配,从而提高了电气系统运行的准确度与灵活度,并帮助实现各电气系统之间的相互协调及对其运行状态的实时掌握。 (三)数控设备的使用要点 数控设备是电气工程中数控技术发挥其应用价值的前提和基础,是影响数控技术工作效率和安全性能的关键因素。总的来说,电气工程中数控的相关设备可以分为以下几类。1.作业类类设备主要包括:电磁型开关和数控变压装置为主的一些设备,其主要用途是当电气系统外部遭受大风、大雨、雷电、积水或者潮湿等危险情况时,通过数控技术的远程控制台对这些设备发出指令,从而精确地实现开关、换闸、稳压、变压等电气工程操作。这样做既保证了电气设备的安全,也减少了电气工程工作人员的工作量,并降低他们工作的危险性。2.信息搜集传递设备。信息搜集传递类设备是电气工程中的关键数控设备,主要包括的是运行监控设备、网络传输设备以及电子信号转换器系统等。其主要作用是实现对电气控制系统的运行状态展开实施的监控,将系统监控的数据进行统一整合,然后通过相关的指令转换为数字、图形类的数据,再将数据反馈给控制系统。这样就能实现对系统的动态进行控制,发出相应指令进行调整,保障系统的正常、稳定的运行。3.主要包括:控制终端以及相关的处理器等,处理类的设备是控制中心的核心设备,其主要用途是通过对各类控制信息进行处理然后反馈到对应的设备,以便及时对设备进行合理的调整,既能保证电气系统的正常运行,也能最大程度上降低因台风、火灾等造成的安全事故发生的概率。 三应用举例——数控技术对电气工程设备运行环境进行监控 监控电气工程设备的运行环境是数控技术在电气工程中的主要应用之一。主要是对与电气系统运行密切相关的因素,包括运行环境的湿度与温度、电压与电量等进行实时监控。首先要根据电气工程的实际情况对这些因素的参数设定一个警戒线值,从而通过监控的数据来判定周围环境,是否符合电气系统正常的运行要求。假设在外部环境发生变化的情况下,如温度或者电压过高、过低等情况,这些信息会及时被反馈到控制中心,控制中心通过分析比较,发出合理指令,对环境因子进行及时调整,保证电气设备的正常运行。 四数控技术在电气工程中的发展前景 (一)技术功能方面的发展 数控技术拥有界面图画的功能,用户界面就是连接纽带。因此,用户界面的应用十分重要。数控技术就可以根据系统的不同需求在界面进行图画,更加方便系统的操作。可视化技术又能够提高数据处理和解析的工作效率。利用图形、画面等多种手段进行信息之间的交流,信息的表达不在居于抽象的文字层面上。数控技术本身的可视化功能,能够有效的减少技术产品设计需要耗费的时间,从而降低数控产品投资成本。数控技术中的多媒体技术,能够使系统的信息处理技术更加全面和智能,对电气工程进行实时的监控。 (二)结构方面的发展 数控技术在结构方面进行了模块化和功能化,数控系统用控制系统进行自检和调整操作,还可以建立人工智能对系统的运作进行监控。还可以开发专门的故障智能诊断和报警系统,可以对电气工程的故障进行及时的监控和维修,使电气工程的系统运行更加的稳定。为了使数控技术在电气工程系统中发挥到极致,还可以在数控技术的基础上进行网络化和集成化的结合。 (三)技术性能发展 未来数控技术的发展将更加重视产品的高性能,数控技术需要拥有更高的准确度。将数控技术产品的加工技术进行有效的提高,确保产品的精准度和性价比。综上所述,随着科技的进步和城市化进程快速发展,电气工程设备日趋复杂多样,电气工程也逐步演变成一个非常复杂的系统工程。为了提高电气工程的工作效率,保障电气工人的人身安全,研发出智能化、程序化、数据流化的数控技术电气工程数控技术中应用的主要趋势。 五结语 总而言之,将数控技术应用于电气工程已经是市场发展的必然趋势。在实际操作中,务必要严格执行国家相关的法律、法规,从建立完备的数控体系出发,做好数控设备的选购与管理工作,并在实践中不断对数控技术在电气工程中的应用进行创新与完善,从而为电气工程行业的健康发展提供有效的保障。 作者:章卫强 单位:杭州第一技师学院 电气工程类论文:建筑电气工程施工技术要点及质量控制 摘要:为了使建筑工程设计要求与工程质量相符合,有效保障施工质量,提高建筑电气施工的适量。本文对建筑电气工程施工技术要点进行简要分析,并浅谈质量控制的有效措施。 关键词:建筑电气工程;施工技术要点;质量控制 随着我国建筑电气工程的迅速发展,电气工程在技术、安装、施工及管理等诸多方面均取得了良好成绩,但是,建筑电气工程在一定程度上还存在一些问题未得到有效解决完善,因此,本文对建筑电气工程施工中的技术要点进行分析,并提出建筑电气工程质量控制的有效措施,从而使建筑整体项目的质量安全得到有效保障。 1建筑电气工程施工技术要点 1.1基础工程施工要点 在建筑土建工程中墙体水施工项目结束前,建筑电气工程的基础工程施工要做好电缆电线进户时所应用的止水挡板,以及对电缆电气进户时应用的穿墙管的预留与预埋,以保证基础施工可以长期使用,避免出现防水层渗漏现象。在基础施工进行过程中要时刻与土建工程相协调,并配合土建工程施工进度共同完成。在预埋钢筋、配电柜、木砖等基础电气构件时,施工人员要紧随土建工程的施工进度进行预埋,避免出现电气构件预埋出现遗漏。 1.2主体工程施工技术要点 在建筑电气施工过程中主体施工技术是重要环节之一,而对工程内部个各环节之间关系捋顺分清是主体施工技术开展的关键所在,其中配电箱安置位置、配电箱配套的电缆电线之间在安装过程中要注意与配电箱相互协调,只有将关键环节加以明确,了解其内在的关系,并在做好施工技术措施的协调工作,方可使主体工程施工顺利进行[1]。在实际工作中电气施工人员大多是根据土建工程施工时混凝土浇筑流程与进行程度等为基准,对电线、电缆及电管等铺设作业逐层逐段的完成,而铺设作业质量的优劣直接影响者电气工程安装后续作业,同时对土建工程的施工进度与质量也存在较大影响。因此,在施工过程中要做好混凝土浇筑时的看守工作,避免进行混凝土振捣过程中对配管、开关盒位置等电气工程设施造成不良影响,同时对于损坏的管线与配管要及时修复。 1.3电气设备安装技术与内部装修 在砌筑墙体作业完工前要进行土建工程施工,在施工过程中电气施工人员与土建施工人员要协同完成水平线与隔墙线的核实工作,并其水平线为基准线对电管预埋位置加以确定,同时将开关盒、灯具、插座等位置与标高加以确定。在抹灰作业前电气施工人员要以墙体的隔墙线与水平线对电气工程预留孔是否与设计图纸与设计规范相吻合,然后将面板与箱盒固定好,并做好暗配电线管路的清扫与检查工作,最后将带线拉好,堵好管盒[2]。在进行抹灰作业时要做好配电箱收口工作,使收口平整光滑。在电气施工过程中也要加强监管力度,避免发生偷工减料及违反操作规范的现象发生。 1.4安装配电箱的技术要点 在电气建筑中配电箱的用途较为广泛,配电箱的主要作用是对电能的接收,并按照用电需求将其分配给不同的用电设备上。配电箱工作性能与电气工程的动力运行与照明功能的正常使用存在着内在联系。因为配电箱具有较多的型号、种类与数量,所以在进行电气工程配电箱选择时要根据不同的使用功能,与消防、物业等部门的安装限制进行安装。由于业主、土建、设计等诸多因素的影响,在实际电气工程施工过程中可能发生不定期的修改,这时也要将配电箱中的的电路与元件进行相对应的更换[3]。因此,在开展电气工程施工过程中电气施工人员必须具备较强的专业能力及较强随机应变能力,在进行配电箱安装采购过程中,不能只根据安装设计图纸进行选取,要对可能出现的设计变更加以考虑。在配电相安装完毕后,也要根据施工设计图纸与安装规范,对配电箱安装是否符合专业要求,同时对配电箱上下级容量是否可以使建筑用电需求得以满足,同时保证配电箱可安全有效运行。 2建筑电气工程施工质量控制措施 2.1施工前质量控制 管理人员、施工人员等参与到电气工程施工的所有工作人员都决定了建筑电气工程质量的优劣,因此,在电气施工企业要严格选择电气工程施工的管理人员与施工人员,在工作人员上岗前也要经过专业化的培训,保障管理人员与施工人员具有较高的专业水平、技术素养以及施工安全意识。与此同时,也要对电气元件、设备及施工所用的材料质量严加控制,保障所采购的电气施工所用元件、设备与材料与设计规范及产品质量标准相吻合。严格把控采购、运输、检测及使用等重要环节。元件、设备与材料的采购人员也要具有较高的专业水平,同时采购人员也要对市场信要实时把控,根据市场信息变化方向开展采购工作,在选择购买厂家时要选择国家认证、信誉良好的正规生产厂家,从而保障所购入的材料、设备与元件质量。 2.2施工过程的质量控制 电气工程管理工作需要对诸多因素加以考虑,不同项目的侧重点也略有差异,因此,施工企业在开展电气工程质量控制工作师,要贯彻落实质量责任制。要将责任制的基础内容和目标加以明确,如目标成本的降低方法、工程质量、工期与进度的保障方法等内容,项目经理要将建筑电气工程质量控制的责任划分落实到各个项目组长以及施工人员每个人身上,同时制定相应的奖罚制定,促进施工人员积极努力工作,加强管理人员的监管力度。在进行电气施工过程中也要将购货商选择,材料采购、运输等重要环节制定相应的规范与方法,避免工程开展过程中出现浑水摸鱼等现象。现今,电气施工工程质量中常见问题较多,如室外进户管线预埋位置、防雷接地、电线管隐蔽铺设、开关插座安装与接线、消防指示灯安装及其他线路安装与实际要求不相符,严重影响着电气施工工程质量;而上述问题的发生多与施工人员专业素质低、未能遵守相关的施工规范以及材料质量不符合要求等原因有关,因此在开展电气工程施工管理过程中,要加强对电气施工工程中常见问题的预防管理,严格把控材料关与验收关,同时对施工人员优选严管,从而使施工过程中控制得以保障。 2.3工程验收阶段的质量控制 严格落实电气施工工程验收工作,根据我国相关的电气施工质量标准对电气工程施工中所涉及对的材料、电气元件、设备以及使用成品的型号、规格、性能以及施工流程工艺与质量,满足涉及要求的同时符合相关部门的安装标准与规范。若电气工程施工过程中材料、设备、元件安装出现较大偏差,已经查过有效偏差之内时,要立即进行整改,符合相关要求规范并在有效偏差之内时方可予以验收。电气工程施工是一项系统化的施工工程,若其中出现不符合规范的产品要立即进行返工处理,使工程损失有效降低。在电气工程施工过程中管理人员在把控工程进度的同时也要保障验收阶段的工程质量,使电气工程施工在规定工期内完工。 3结束语 建筑电气工程是具有复杂性的综合性系统,建筑电气施工质量的优劣直接影响者整个建筑工程施工的质量安全,在进行电气施工过程中也要加强与土建、楼宇智能系统、机电、消防等相关部门与项目部的沟通与协调,保障整个建筑工程在施工阶段相互配合,施工结束后整体施工质量得到有效保障。电气工程施工前要对施工计划进行科学、合理的拟定,在施工过程中要严格遵守施工规范,严把质量关,保障电气工程在整体工程验收后可以安全长久运行。 作者:马琪波 单位:浙江康宏检测有限公司 电气工程类论文:电气工程中电气火灾的预防措施 【摘要】目前,我国国民经济得到飞速发展,人们生活水平明显提高,电气工程在各个领域得到广泛应用。电气工程质量与安全与人们生活息息相关,由于应用广泛,在使用过程中也逐渐出现一些问题,特别是最近几年,电气火灾事故频发,给人们的生活质量与人身安全都带来巨大损失,受到社会各界的广泛关注。在火灾事故中电气火灾所占比例比较大,所以做好电气火灾的预防工作,加强用电管理与设备管理是非常重要的。下面我们从电气火灾的事故发生的原因出发,探讨电气火灾的预防措施。 【关键词】电气工程;电气火灾;预防 1引言 电力能源是社会发展以及各行各业正常运作的基础保障,不管是人们的日常生活还是工业生产都离不开电力能源的应用,在社会不断发展下,越来越多的用电设备出现在大众视野中,由于过程中的电气自身存在问题、人为不合理操作、线路故障等等诸多方面的原因,都可能造成电气火灾事故,必须引起我们的高度重视,做好相应的防火措施,确保电气工程的健康发展。 2常见电气火灾事故原因 2.1电气短路 电气短路时电气工程中比较常见的一种故障问题,根据故障部位的不同可以分为两种情况,一种为金属性短路,一种为弧性短路。前者主要是由于电气设备运行过程中,电压不稳定的情况下造成的,这个时候产生的电流非常大,短路的部分处于高温熔结的状态,如果得不到合理的处置,长期处于高温状态就容易引发火灾事故。后者在短路线路上造成的电流并不大,主要是由于线路连接点没有焊接牢固造成的,在供电量达到一定限值的时候,就会产生局部短路的现象,出现电弧或者电火花,在这种情况下,如果周边存在易燃介质,就容易造成火灾事故。 2.2线路过载 线路过载是对于线路长期处于超负荷状态,电量荷载主要是由于地区内用电需求决定的,如果地区内用电需求量大,线路负荷增加,地区用电需求较少,线路负荷减少,当在一定范围内出现不稳定的用电量时,当达到一定的临界值,用电负荷就会超过线路承受范围,当电流突然增大的时候,肯定会造成线路温度的提高,在绝缘体受到破坏以后,形成火灾事故。 2.3接地故障 接地故障也是一种常见的电气火灾因素,由于其具有一定的隐蔽性,所以更容易受到人们的忽视,由于没有一定的感知设备,再出现故障的时候不容易被人们发现。接地故障发生时也会产生电弧或者电火花,如果得不到及时的处理,就会引发火灾事故。通常情况下造成火灾发生的原因有三种:第一,电流故障,这种情况下虽然电流较小,但是可以产生电弧。第二,电压故障,电压不稳,沿着线路传导到设备外壳,如果与金属物体碰触就会产生带火花。第三,线路接触不良,虽然电流很小,但是接触不良会产生电火花现象,造成火灾隐患。 2.4电气部件接触不良 电气工程在安装或者使用过程中,很容易出现接触不良的现象,当线路连接点接触电阻比较大的时候,电流通过连接点就会产生足够的热量,造成周围温度的上升,形成火灾隐患。 3电气工程中电气火灾预防应采取的措施 3.1选用合格的电气产品 在当前市场环境的影响下,电气工程涉及的范围越来越广,电气设备种类也比较多,在进行电气产品的采购与选择时,必须要做好相关的工作,确保电气产品的合格,对供应商的资质以及产品合格证等都要进行详细检查,如果有需要可以到企业进行调研,确保电气产品的质量能够满足使用需求,同时,在质量合格的基础上还要注重环保节能的要求。在电气设备安装前,对产品进行相关的检验,确保电气设备的正常运行,安装完成后,在使用前做好相应的调试与试运行工作。 3.2现代的电气工程检测方法 随着科技水平的不断发展,对于电气火灾的检测产品越来越多,这对于电气火灾预防工作具有重要意义。当前比较流行电气检测技术有红外技术、超声波探测技术等等。利用红外技术与超声波探测技术,在电气设备运行过程中可以进行非接触式的检测,这种技术手段具有较好的火灾预防效果。在实际工作中通过红外技术对电气线路的接点、触头等部位进行温度的准确测量,对于存在高温情况的部位进行及时处理。另外,还可以通过红外热成像仪器对电气设备的热图像进行实时查看,了解内部运行状况,及时发现存在的火灾隐患。超声波探测仪可以对电气线路中电弧、电火花等利用超声波检测转变为报警信号,及时在仪表上显示,有利于及时发现火灾隐患。 3.3强化监管,构建安全的用电环境 为了降低电气火灾隐患,必须要做好用电环境的监督与日常维护检查工作,对电气设备、线路进行及时的维护,在电气设备、线路安装的施工中,避免选择具有腐蚀性、多尘、潮湿等对用电环境不利的孔径,确保线路、设备的有效隔离,做好定期的检查工作。另外,加强用电管理,相关维护、操作人员必须具有相关的从业资格和执业证书方可上岗。 3.4制定规范的用电安全法规 做好日常的用电管理,加强相关法律法规的建立,在国家政府部门的监督下,对各行各业的用电情况进行实施的监督,明确电气设备以及用电过程中的安全规范,制定统一的电气安全法规,确保具体的落实工作,严厉制止一切违法用电行为,对于出现电气火灾事故的情况要一查到底,严肃处置。 4结语 综上所述,电气火灾是日常生活中比较常见的一种安全事故,加强电气火灾预防工作,根据现场的特点以及用电需求制定切实可行的预防措施,提高电气工程的施工质量,提高安全意识,避免电气火灾事故的发生,确保社会的稳定发展以及人民的生命财产安全。 作者:雷奇勋 叶玲 单位:漳州市公安消防支队 电气工程类论文:智能化技术在电气工程领域的应用 摘要:随着科学技术的不断进步,越来越多的领域都在朝智能化方向发展。电气领域也不例外。而智能化技术在电气领域应用的不断深入,使得电气工程自动化控制的智能化程度越来越高,使得电气设备的在生产生活中的工作效率和工作质量得到了很大提高。本文将就智能化技术在电气工程自动化控制方面的应用进行探讨分析。 关键词:电气;设备;智能化;系统 1引言 迈入二十一世纪以来,随着科技水平的不断进步,我国在电气领域也得到了巨大发展,不管是在质量上,还是在数量上,我国都得到了实质性的进展和突破。本着与时俱进的精神,电气行业的发展也紧跟时代的脉搏,紧紧围绕互联网技术和其他先进的科学技术的发展,形成了具有自身特色的发展模式。而与尤为突出的就是人工智能这一方面。人工智能技术在电气自动化控制方面的广泛运用,使得许多工作和研究中的疑难问题得到了很好的解决,同时也使得工作效率得到了很大的提高。 2智能化概述 既然说到智能化,那就显然我们来了解一下,什么是智能化!智能化属于计算机科学的分支,又常常被称为人工智能,其所表达的是对人的意识或思维的相关信息过程进行模拟。在智能化或说是人工智能的研究领域包括许多方面,比如图像识别技术、语音识别技术、智能机器人等等。而按人工智能化程度的强弱,可大致分为强人工智能和弱人工智能,所谓的强人工智能就是指具有自主意识能够真正做到自主解决问题和推理的设备或机器人,而弱人工智能则是没有自主意识的设备和机器人。在生活中,弱人工智能较为常见。人工智能能够被广泛运用于各个领域,自然有其所特有的优势。对于人工智能其特点有以下几点:第一,促进社会经济效益的提升。因为人工智能领域的发展,许许多多新的相关领域和产业也随之诞生。同时智能化技术的不断突破也使得传统行业和领域得到了改进和升级,从而进一步促使了社会产业结构的调整升级。智能化技术在其他行业的运用大大提高了该行业的生产效率和生产能力,以及生产质量。所以,总结一下就是智能化技术的不断进步能够促进社会经济效益的提升。第二,促进相关科学技术和领域的发展。随着人工智能技术的诞生和发展,随之而来的则是一场全新的技术革命。智能化技术给某些领域的科学研究来说有一定程度的冲击,其中就比如自然科学领域的一些研究。而在电气工程领域由于智能化技术的引入,使得电气工程的科学研究理念发生了改变,同时也使电气工程的相关研究更具有价值。第三,改变了人们的生活模式。随着智能化技术在各领域的应用越来越成熟,人们的生活模式也在慢慢的发生改变。生活中智能化的设备和一些智能化的体验,让人们切切实实地体验到了智能化技术所带来的便利。同时也对智能化技术期盼也越来越多。 3智能化技术在电气工程领域的应用 将智能化技术引入电气工程自动化控制设备后系统中大大提高了,设备和系统的工作效率和工作质量。比如由于智能化技术的引入,使得换热站的自动化控制程度得到了提高,目前已实现了无人值守的目标。下面我们将从系统的智能感知,记忆存储,自动调控和自我决策这几个方面来说明智能化技术在电气工程领域应用的具体意义。 (1)系统的智能感知 所谓的智能感知就是对外部世界的感知,并获取外界信息的能力。智能感知是智能化技术的重要组成部分。智能感知系统的设立有利于电气自动化系统对系统操作形式和数据分布的感知,对系统实现远程化、无人化和自我感知的能力有很大帮助。其实自我感知系统是智能化和信息化相结合的应用。比如在换热站中,自动化换热设备通过相应的传感器,对温度、设备的运行状态进行感知,而后将相关数据进行初步的处理之后,再将数据传送到相应的计算机终端,而后根据计算机对数据的分析结果,通过信息技术和自动化控制技术对自动化换热设备进行相关操作。 (2)系统的记忆存储 电气自动化系统对外部信息、操作数据以及其他相关数据的存储是十分重要的。在智能化电气自动化系统中,一般是由智能化终端对以上所说的相关数据进行存储的,除此之外,智能化终端还会对数据和信息进行一定的分析处理和计算整合。所以根据智能化终端的数据,我们可以找到数据之间的差异,从而改进设备的相关操作。同时在智能化终端还能在设备出现故障时,根据设备故障的原因对设备故障处理的相关操作进行相关的记忆存储,从而使设备的在遇到该类故障时可以实现自行处理的功能。 (3)系统的自动调控 所谓的自动调控就是根据外界变化的环境不断的进行自我调整,从而来适应变化的环境。反应在智能化技术中就是根据外部环境的变化,不断的对系统的相关操作数据进行调整,从而来实现电气工程的自适应。比如温度控制,在智能控制系统中,机械设备在运行过程中会产生热量其运行过程中温度升高,而智能系统在感知其温度升高后会自动调度设备中的散热装置对其进行散热,从而确保设备运行在正常的温度,而在其温度下降到一定范围,系统则会自动关闭散热装置。 (4)系统的自我决策 从上面我们不难看出,智能控制系统可以根据外界的相关变化做出相应的动作,所以从一定程度上来说,智能控制系统具有一定的自我决策的能力。而在电气自动化控制中,智能化技术作用最为突显的地方就是智能诊断。我们的电气自动化设备不可能是不出现任何故障的。而在电气设备出现故障时,智能化技术能够很快的发现故障的源头,并及时的对故障原因进行分析,而后进行自我决策并做出相应操作处理。 4结语 电气工程自动化控制系统的智能化是电气领域未来的发展方向,而智能化技术由于信息技术结合得十分紧密。所以在实现电气工程自动化控制智能化的过程中,就是将信息化和智能化紧密结合得应用在电气领域。通过计算机或其他信息终端提高电气设备智能化的程度,实现电气设备的自动化故障诊断、决策和处理运行。电气工程自动化控制系统的智能化是一项长期任务需要电气领域和相关领域的研究和工作人员的一起努力。 作者:王悦 单位:天津市津能双鹤热力设备有限公司 电气工程类论文:电气工程机械管理探究 摘要:伴随电气工程机械化水平的持续提高,电气工程机械已是企业的核心生产力。而电气工程机械的普及不但缩短了工程工期,同时从根本深化了工程品质。但是,电气工程机械在使用环节会因很多外在因素所影响,在一定程度上影响着电气工程机械的正常使用。因此,怎样完善电气工程机械的管理是亟待解决的问题。文章将以试论电气工程机械管理作为切入点,在此基础上予以深入的探究,相关内容如下所述。 关键词:电气;工程机械;管理 一、影响电气工程机械管理工作的因素 在工程环节,电气工程项目通常存在涉及面大的特性,机械装置、工作者调动频繁。管理系统若无目的的精简机械设备及管理工作者,或将工作人员整合至其他系统予以兼管,那么就可能造成管理层和操作层断档,进而导致工程企业机械设备管理有效性下滑。同时还有一些工程企业未构建健全的机械管理体系,对机械设备的台帐与相关档案缺乏有效且明确的管理,致使机械管理工作毫无章法,这在很大程度上影响了工程进度。一些工作者只是侧重于使用,对所存在的问题无法第一时间予以有效的处理;同时,在机械发生故障需维修时,一些维修者无法从实质处理故障,因此导致机械故障变得更为严重。这但会影响工程的质量及工期,同时还提高了维修资金与运转费用。因为个别工作者对工程技术与设备使用并未完全掌握,特别是短期聘用人员,专业能力层次不齐,通常不会侧重于工程条件与作业方法的适应性,进而造成机械设备始终在超负荷状态下工作,更有甚者会出现违规操作的情况,这从根本加剧了机械的磨损度。现阶段一些工程企业对电气工程机械的故障与老化问题缺乏必要的重视,电气工程机械无法匹配于现代工程的需求。个别管理工作者仅侧重于短期收益,并没有顾及电气工程机械的有效性,通过“拆东墙补西墙”的举措使用已经淘汰的设备,造成电气工程机械故障率骤增。这不但为相关工作者带来安全隐患,同时还会导致施工效率降低的问题。 二、电气工程机械管理的有效举措及建议 电气工程机械管理即为电气工程的核心构成部分,其基本理念为:从电气工程机械的使用周期掌握管理的客观规律,同时深入了解电气工程机械系统的最优管理机制。电气工程管理的侧重点即为分析保障系统的有效性,以保证维修能力的实现,在此基础上收集分析电气工程机械的稳定性与维修保障方面的参数,和过去积累的使用维修分析参数予以对比,分析其保障的有效性,因此对电气工程机械使用及维修情况予以评价及研究,在此基础上给出改进建议同时反馈至维修设计以及设计制造阶段,以深化此阶段内的工作,同时为设计新机型的维修规划及维修设计奠定良好的基础,同时依附于运行费用统计参数予以经济评价。构建现场电气工程机械的保养及维修工作,第一时间处理现场电气工程机械故障;依附于电气工程机械的使用状态,设计维修计划,安排好现场电气工程机械的保修,从根本减少机械维修对工程的不利影响。现场修理的侧重点是对电气工程机械突发故障的现场抢修。而抢修即在工程现场上通过应急诊断与修复举措,以恢复工程所需的基本功能为先决条件,第一时间对电气工程机械的损坏区域予以修复,让电气工程机械可以完成预定的工作并撤离现场,其特点为:时间紧迫、恢复状态存在多元化特性。现场抢修的特性直接影响了修理的模式,其既可以是现有规程上制定的修理手段,举例说明:总成互换修理、原件修复,同样也可以是临时性的修理模式,举例说明:配用、粘接、焊接、捆绑以及拆拼修理。众所周知,电气工程机械具有更新换代较快的特性,而更新换代也会从根本影响企业的工程竞争力。所以,企业要有高瞻远瞩的目光,不要仅为眼前的效益,我们要遵循机械报废原则,深化电气工程机械的换代。经合理的检测,把高能耗、效率低且无法适用于工程的机械换掉,用以保障工程品质及稳定运行。同时隶属明令禁止淘汰的电气工程机械,予以报废处理。要让电气工程机械时刻保障良好的工作效率,因此为工程项目建设铺平道路,从根本深化企业的核心竞争力。电气工程企业若想深化电气工程机械的管理,那么就要遵循下述几项基本管理原则:第一,要构建完善的管理体系,完善的体系即为电气工程机械管理工作的先决条件,定岗到人,予以整体管理;第二,构建完善的机械设备统计机制,深化电气工程机械的整体管理,同时要设立明确的设备档案,同时做到按时检查;第三,拟定绩效机制,调动相关工作人员的积极性。电气工程机械管理者要遵循保养使用说明,拟定有指向性的保养计划,同时和操作者予以技术交底,阶段性抽查保养工作。构建明确的奖惩制度,将电气工程机械的保养以及运行等归类于奖惩制度,以深化相关工作者的责任心,进而确保电气工程机械的稳定运行。伴随现代科技的全面进程,电气工程机械也在持续的更新,其技术含量也不可同日而语。因此需要相关工作者加强学习,了解前沿的技术知识。工程企业要深化培训力度,挑选掌握前沿技术的专业工作者,为企业未来的发展奠定良好的基础。可以定期组织工作者参加电气工程机械操作竞赛,构建一个技术交流、学术研究的良好氛围,同时依附于工程的实际情况,利用技术知识讲座等举措,第一时间推广有效的经验,因此去深化工程机械操作工作者的专业能力。 三、结束语 综上所述,对电气工程机械管理我们需构建有效的管理体系,定岗到人,在此基础上予以整体管理。构建机械设备统计机制,深化电气工程机械的整体管理。同时要拟定绩效机制,调动相关工作人员的积极性。电气工程机械的管理与维护对企业有着一定的影响,因此我们要侧重于电气工程机械的管理工作。电气工程机械管理有效性会从根本影响企业利益。所以,要有指向性的完善电气工程机械管理,相互制衡,以科学为基点,探索并择取前沿的管理举措,让电气工程机械的管理工作更为规范化、合理化。 作者:张勇 单位:山东招标股份有限公司 电气工程类论文:新建住宅电气工程施工管理 摘要:在整个建筑工程施工过程中,电气工程施工质量的好坏,是影响整个建筑工程质量的一个重要因素,因此,在施工中一定要制定好相关预防措施,确保施工过程中不会发生质量问题。本文根据以往建筑经验,站在电气工程施工管理与质量控制角度,总结了在新建住宅中如何提高电气工程设备的质量防护问题。 关键词:新建住宅;电气工程;施工管理;质量控制 近年来,随着我国房地产行业高速发展,这对建筑行业的发展也起到了很大推动作用,同时也增加了各个房地产商的竞争压力,许多房地产商家为了提升自身的竞争优势,将建筑档次不断提高,实现了各小区智能化普及,电气工程的地位也越来越重要。但是,随着电气工程的发展,一些电气工程设备、线路以及火灾报警系统和消防设备等都存在着管理和质量问题,在一定程度上威胁着小区业主生命和财产安全,所以说对新建住宅中的电气工程施工管理与质量控制工作应该得到重视。 1新建住宅电气工程施工管理与质量控制工作存在的问题 在新建住宅小区中,电气设备的安装和检查工作具有至关重要作用。倘若在电气工程施工中出现了质量问题或者管理问题,会直接影响到人类生命安全。这其中包含很多施工企业,在施工过程中存在操作不规范现象,致使安全隐患遗留。 1.1图纸设计不明确 在现实生活中,有的建筑在设计时结构比较简单,对于电气工程安装来说,涉及到的结构很单一,所以在设计图纸过程中,工作人员将电气工程施工完全忽略,或者说用简单符号进行代替,虽然说专业施工人员能看的懂,但也为其工作带来很多麻烦,对施工进度的影响极为严重,也为整个工程的质量安全带来隐患。 1.2材料质量问题 根据如今市场大环境来看,各个行业竞争压力巨大,有不少厂家为了提竞争力,将商品价格进行大幅度下调。对于建筑中电气工程元件来说,价格降低,质量也随之降低,通过这些不合格材料所制作的电气元件,导致了小区中安全问题得不到有利保障。对于材料质量问题,常见的有电阻大,熔点低,耐电压强度差,安全性能差等等,如果大量使用类似产品,会对整个建筑和小居民造成严重损害。 1.3电线管铺设问题 在电线管铺设过程中,有的工作人员对其中的铺设要求不明确,也没有一个良好的工作态度,为了工作上方便,并不按照相关规定进行,施工的管理和质量控制工作均不到位,很容易导致安全事故发生,在具体施工中主要体现在管层的互相重叠,管制出现弯曲或者缠绕现象,管口处凹凸不平等等。对于这种情况来说,与施工人员的专业素质有一定关系,但更多的是由于管理者对施工管理和质量控制工作没有做好,才导致了电气工程施工设计和电气专业配合出现不同等关系。 2如何做好新建住宅电气工程施工的管理与质量控制工作 2.1把握好图纸设计质量 在图纸设计工作当中,相关单位一定要组织专业人员进行图纸设计,而在在电气工程开工之前,最好能组织电气工程师和管理人员一起对图纸做一遍会审,检查图纸是否严格按照相关规定来设计的,还要重视图纸中反映出的质量标准,对存在不明确地方实施质量标准优化。当建筑存在智能化设计时,就要求图纸对相应设计技术综合进行考虑,这样可以保证在施工过程中更加方便而且适用。在图纸设计质量的把握中,利用图纸会审,将一切质量问题进行完善,会对施工进度起到良好推动作用。 2.2做好施工队伍考察工作 对于新建住宅小区的电气工程安装工作来说,想要确保整体施工质量,就要保证施工队伍的专业性,毕竟整个工程的原材料都已经准备好,图纸也顺利设计完成,但最终的施工还需要人去操作,尤其是对一线工作人员专业考察十分重要,他们每一步操作,都可能对质量产生影响。另外,对于电器工程项目安装工作来说,很大部分都是将电气设备隐藏在墙体内部,属于隐蔽工程,质量问题在平时生活中不容易得到察觉,但是一旦出现问题就可能危及人类生命。其次,在不同在建筑中,对于电气工程设备安装和质量要求也不相同,要想保证新建小区电气工程的质量,还必须根据实际情况,对施工人员进行考察,保证施工人员具有很强专业性和责任心,还可以通过对施工人员以往业绩的查看,也确定施工队伍选择工作。 2.3把握好电气工程设备质量 对于新建住宅中的电气工程安全工作来说,保证施工队伍的专业性只是其中之一,还要保证施工原材料的质量达标。根据这项工作的主体,施工企业在选择设备和原材料时,一定要让厂家出示合格证和说明书,认真了解其型号规格,保证符合建筑实际要求。另外对于原材料的选择中,必须送到相关部门进行质量检验,在施工过程中,还要组织工作人员对部分项目进行质量审查,确保施工人员在工作中有正确的工作态度,一旦发现不合格材料,必须采取更换处理,保证项目质量安全。 2.4加强各个部门沟通工作,保证交接工作顺利进行 在一个新建小区的修建工作中,包含了很多项目的施工工作,比如说土建项目,给排水项目,采暖项目等等,在实际施工过程中,如果某一个项目只考虑自身工作,一定会为其他工程项目施工造成不必要麻烦,也很容易对其他项目带来巨大损失从而导致整个工期延误。作为建筑工程中的一份子,在电气工程安装过程中,要做到和其它施工项目进行有效沟通,尤其是在和土建项目合作时,要在土建施工中预留孔洞,才能让电气工程设备有效进行安装。此外,在工程交接过程中,要让交接验收工作合理有序进行,比如在电气工程设备中一些线管成品保护问题上,一旦因为土建项目中的浇筑墙面工作的进行,使线管出现损毁或者断裂状况,这对于工程质量产生影响,所以在施工过程中,电气工程项目组要和土建项目组进行良好沟通,将电气工程设备注意事项介绍清楚,能更好的保证在土建工作中电气设备不遭到破坏,保证建筑整体质量安全。 3总结 综上所述,由于电气工程在整个建筑工程中的作用越来越明显,让人们对其设计安装工作也越来越重视,但在实际安装过程中还是存在很多问题,相信经过相关人员共同努力,新建住宅中的电气工程施工的管理与控制工作会得到进一步完善,让人民生命和财产安全得到有力保护。 作者:张顺 刘文成 单位:国网湖北省电力公司襄阳供电公司 电气工程类论文:电气工程防火问题与对策 【摘要】纵观近年来我国发生的重大火灾事故,由电气火灾造成的人员伤亡不在少数,因此将电气工程的安全性能提升是当前亟待解决的问题,只有做好火灾预防措施,才能尽最大可能避免意外事故的发生,保护群众的财产安全。本文对目前电气工程的防火问题进行分析比对,指出需要改进的地方并提出切实可行的建议。 【关键词】电气工程;防火问题;措施对策 我国在电气工程防火问题方面所进行的研究分析并不多,由于火灾事故发生频繁,给群众带来了巨大的心理恐慌,因此提高电气工程的防火质量尤为关键,为了防止因电气工程失误造成更大的损伤,需要了解其中的薄弱点加以改正,旨在保护广大群众的生命财产安全。 1.电气火灾发生原因 近年来,电气火灾事故频发,在这里我们针对电气工程的起火原因展开讨论,分析电气起火的几种情况。首先,温度较高是导致电气引燃的主要原因。电气工具自身发热不断提高自身温度,达到可燃点时会出现燃烧情况,再就是由于外界环境达到了电气设备的燃烧点,在急剧升高的气温下开始燃烧,同时会涉及到周围物体的安全性,在火灾发生时将附近的可燃物一并燃烧。其次,家用电器与照明灯具的热度也可能成为引燃点。此类电热用具主要的工作程序是将电能化作热能提供给用户使用,像电热毯、电烤箱、电炉等都归属于电热器的行列,其中,电炉在工作时的温度可高达八百摄氏度,一旦操作过程不谨慎便会引发火灾,触碰周围物体引起更为严重的火灾情形[1]。另外,工作场所的电火花同样会引起火灾。电火花的温度较高,在穿击放电的过程中温度甚至会高达几千摄氏度,多用于金属的熔铸,因此造成物体的燃烧相对简单,即存在更大的危险性,严重时会引发周围建筑物的爆炸。由上述可见,电气工程的实施存在很多威胁因素,不论设备的运用还是相关线路的损坏,都可能引发一场意外的火灾事故,根据以往发生火灾后的现场调查发现,电气工程中线路的短路与设备的不断运行以及工作时产生的电火花极易引发火灾,所以在工程进展中要重视电气用具的安全性能,引进质量完善、配件可靠的电气设备,确保在正常供电下能够降低引发火灾的风险。 2.电气工程防火措施 我国的电气工程防火措施比较注重接地形式以及配备电箱与电线来防止火灾的进一步发生。 2.1选择恰当的电路系统 高层建筑的电路系统应该与多层建筑的电路系统相区分,单多层建筑只需要配备城市内部的公用线路即可,而高层建筑内部的装饰性材料较多,防火性能较差,因此最好使用TN-S线路系统,保证群众在常规操作下不会发生触电现象,线路的磨损程度小且火灾发生的可能性较低。 2.2电气工程的线路防火 线路在整个电气工程中占据重要地位,由线路引起的火灾事故大都是因为线路承受的负荷量较大或者漏电短路等,这些情况中的单独一种若不能进行及时的预防,就会在短时间内引起其他不利情况的产生,造成电火花与电弧的相互击穿。短路现象若在事故发生之前有所控制,其产生的后果相对较轻,但若在短时间内没有发现短路问题,将会散发巨大热量致使周围的金属熔化或爆炸,产生更多的电火花,即便金属物的表层有绝缘装备也难以抵抗热量的攻击,反而会使周围的物体快速燃烧,因此在选择线路系统时要密切注意其安全性能。无论新型的高层建筑还是普通的多层建筑,在挑选内部装修材料时都要考虑到电源分支、干线的匹配,选择导电性能与绝缘性能均处于良好状态的导线,倘若导线的电压较低,适合选取线芯类的导线。电气工程的线路防火还可以借助穿管来实现,但管道的质量要予以保证,尽量选取薄壁钢管,像一些之前选用的PVC管道虽然很难被点燃,但其散发出来的烟雾将会造成严重后果,生成有害气体影响群众的呼吸,很可能使群众因为窒息而亡。除此之外,电气工程的导线分布务必要合理恰当,与接口的相连要紧密稳固,降低电阻带来的压力,各个导线的关联尽量通过压接帽来保证安全[3]。 2.3灯具的安装 照明灯具的安置要选择恰当的位置,不应与可燃物的距离过近,否则当灯具的使用时间较长时可能会引起燃烧,每个灯具都需要有相应的非可燃物质作为保护层,围绕于灯具上方作为隔绝热量的石板,特别是类似于电感式的照明灯安装于不可燃物质上方时,能够自然通风且取得良好效果。 2.4配电箱防燃 电气工程中的配电箱一般使用铁制品,严格密封电箱的四周,但在电箱的外部仍旧要采取措施来使之随时散发热量,防止有其他可燃性物质进入到电箱内部引发火灾。同时,电箱的各个支架都要接触地面,开关、配件的选取都要按照国家规定的标准,严格保证电箱的使用安全,各个零件的配置要参考电箱的原装,不能在没有专业人士的带领下就私自拆卸电箱,严格审查电箱的安全性。 3.电气工程防火的注意事项 随着我国科学技术水平的不断提升,电气工程的防火配置越来越高端,逐渐向科学化靠拢,能够在保证安全的前提下使电气工程的使用设备简单便捷且节约了大量资金,充分解决了当前电气领域资金周转困难的局面,而且能够在工程实施过程中不断做出调整,以适应现场的具体状况,避免因为火灾造成群众的财产损失与心理压力。在电气的设备选择上首先考虑安全性能,其次再针对经济方面做出权衡,保证供电的质量最佳,建筑内的线路最好使用铜质的导线,降低电气设备的承载度。相对而言,电气工程的开展需要整个施工团队的齐心协力,单凭个人是无法保证整个操作环节的质量安全的,因此在施工中要注重领导阶层下发的指令,从全局高度展开工作,通过设计部门规定的零件标准,掌握好所用工具的防火性能,在有突发状况出现时及时控制火源。另外,施工中的管线要在使用前多次进行绝缘试验,安装前期对设备的绝缘性进行整体性了解,各种通电工具都进行通电后的检测,严防此类电气产品成为引发火灾的源泉[4]。上文中提到,除了电气的设备需要注意防火性能之外,建筑室内的装修材料也要避免使用大量的非绝缘性物质,在装修时要有严格的设计图纸,经过专业人员的检查后方可动工,每一项材料的购进都要有合格证明,做好施工具体细节的记录,在日后方便查询。从我国现在的电气工程防火状况来看,要想对较为隐蔽的易燃性物质进行仔细检查有一定难度,这就要求在建设初期就要保障电气设备的质量安全,按照规定运行各个用具,做好电源、线路及各大设备的防火工作。 4.结语 概而言之,电气工程的防火问题在长期以来都得到了政府以及相关部门的广泛关注,火灾事故给我国居民带来了巨大的威胁,只有通过科学化的管理措施才能确保电气工程具备极高的防火性能,降低我国火灾事故的发生频率。 作者:洪叶 赵晋 单位:福建福州市鼓楼区公安消防大队
电力系统及其自动化论文:探究电力系统及其自动化发展方向 【摘 要】随着信息产业的发展,电力行业进入实时信息提供管理服务、管理信息(包括地理信息)支持实时应用的新阶段,发展CADC/GIS信息系统。电力和自动化的研究方向和发展方向对我国电力行业的进步具有不可估量的作用。本文主要分析了电力系统及其自动化的重要性,并探究了电力系统及其自动化的发展方向。 【关键词】电力系统 自动化 发展方向 电力资源是现代社会生产和生活中不可或缺的基础性资源,电力系统的发展也逐渐向着安全、可靠的方向发展,与此同时, 科学技术的快速发展也促进了电力系统自动化水平的不断提升。随着社会生产需求的多样化发展,对电力系统的自动化水平也提出了更高的要求, 不仅要实现单元个体向区域系统的发展,同时也要满足电力系统智能化、区域化的发展需求,由单一的功能向着一体化功能发展,这些问题的提出,都要求电力系统具有较高的自动化发展水平, 才能够有效的促进我国电力事业的持续发展。 1简述电力系统 电力系统支撑着社会生产和生活正常运转,是促进我国经济发展的重要基础设施。为了提高我国电力系统的工作效率以及电力系统的安全,经过我国科研界的不断研究,电力系统逐渐应用我国最为领先的人工智能、自适应理论、综合自动控制理论理论等。因为电力系统构成复杂,在为用户输电时要经过升压、变电、降压的过程,极其复杂,所以对系统在运行的实时性和可靠性有着较高的要求。电能的输送是通过分布在不同区域内的网络节点有效的传输实现的。电力系统向着自动化方向发展实现了将自然界的能源转化为电能,不仅满足了系统的规划、建设、运行和管理的需要,也满足了用户的需求。由于电力系统整体的控制和运行时安全性、稳定性的需要,各子系统之间能够畅通的传达信息和传输指令,所以不同的配置和通信系统之间必须要建立起子系统。 能够及时、准确的收集和处理来自电力系统运行过程的参数,是电力系统极其自动化的应用技术。所以为了电力系统人工智能化获得快速发展,我国研究院利用仿真系统和房展模式这一便利条件,针对专家系统、报警处理、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统极其原件的运行分析等方面进行研究。电力系统极其自动化的合理配置,为实现最大的经济效益,以及电力系统及其自动化的内部协调发展做出保证。在经济和社会不断发展的大背景下,虽然电力系统不断的更新与发展,但是这两个基本的组成仍然不可或缺。 电力系统信息与控制子系统的进步,促进了电能质量的不断提升,也使得电网运行的安全性和可靠性也不断的提高,对现代社会和经济的发展起到了巨大的促进作用。 电力系统及其自动化应用技术主要希望实现能够在保证电力系统能够安全、稳定、可靠的运行,延长使用电力系统的应用设备,及时有效的检查系统发生的故障,调整好电力系统运行状态的前提下节省人力、物力和财力。 2电力系统的发展方向 2.1电力系统自动化的应用 随着我国电力系统自动化应用范围越来越广,对电力系统及其自动化应用技术水平要求也越来越高。以太网技术满足了电力系统需要对传输的大量数据进行及时处理的要求,电力系统的整个运作过程就是运用以太网技术的过程。电力系统自动化能够为客户提供满意的服务,所以电力系统实现自动化发展是我国电力系统一直在追求的目标。要想实现这一目标,就要以以太网技术为基础,结合电力工业的实际应用。 2.2电力系统设备的检测与诊断技术 为了提高电力系统的安全性和可靠性,精准的检测电力系统中电器设备的运行状态和有效的诊断故障,要结合先进的科学技术,在电力系统运行的过程中,不断的分析电气设备的运行状态,诊断电力系统是否出现故障,并且实时对电力系统应用设备进行有效的监控。 2.3监控电力应用设备,控制故障发生 有效的监控电力应用设备,在电力系统运行过程中出现故障时,能够快速有效的排除故障,防止由于停电时间过长带来巨大损失。管理人员定期接受新知识的学习,提高自身素质,电力系统在出现故障时能够及时有效的提出应对措施,为实现电力系统的平衡不断做出努力。 2.4通信方案以及设备 在电力系统的通信设备中一般需要实现主站与子站、主站与单元、子站之间的几个通信方案,为了保证通信方案能够有效的实现,需要实现设备的持续运转,这也是电网运行过程中的一个基本要求。 在不同的供电区域中,通信方案的实现有着不同的要求,而通信方案的构成也有着多种形式,常用的有光纤、电力载波、有线电缆等几个方式 2.5变电站综合自动化和智能保护 科学家认真研究了电力系统电保护的新理论,并在新型继电保护装置中应用现在世界上最新、最先进的网络通信、自适应理论、微机新技术、综合自动控制理论、模糊理论和人工智能等理论,使新型继电保护装置拥有智能控制等特点,极大的提高了电力系统的安全可靠性,有利于保护工作人员的人身安全和节约企业的运行成本。 在长期研究变电站自动化的基础上,我国研制出了分层分布式变电站综合自动化装置。 所以,在以后的发展过程中,我们要继续保持自己的优势领域,提高创新意识,并带动其他领域共同发展。 3结语 电力系统指的是包括发电、输电、变电、配电以及用电等几个环节组成的电能的生产与消费的系统。电力系统是维持社会生产和生活的基本能源,也是促进我国经济发展的重要基础设施。 电力系统及其自动化的发展离不开计算机技术、光纤技术、信息技术等先进科学技术。相关人员需要结合科学技术的同时掌握电力系统及其自动化的要求,不断提高电力系统应用技术的水平,逐步完善电力系统,促使发展电力系统及其自动化水平。 电力系统及其自动化论文:解析电力系统及其自动化技术 【摘 要】本文主要说明了电力体系的一些现代化技术,其中包含:实际工作的总线控制配置、光传输并运用两种以上的处理的计算方式技术、不同于传统对象数据库的被动形式而产生的主动式技术,在这里都做了一一的说明;之后对于电力体系现代化的一些相关技术的运用进行了深刻的叙述,以此希望能给相关人士一些有利的参照。 【关键词】电力体系;自动化;电力系统 目前电力在现实中的运用可以说越来越现代化、条理化,对于我们日常生活来说,对电力的依赖越来越多,而电力技术的使用可以说同社会的进步是紧紧相连的。所以,要为电力体系和一些现代化技术提一个定义的话。可以将电力体系定义为:由对电的引发、变化、传输、配置、使用等等的一些有关模式构成,并运用产生电力的设备,将大自然中的天然资源变成电力资源,然后运用变化和配置电力的系统将电能运送到负荷中心,再将其投入到一些相关的设施上,转变成生活能源,并为人们的日常生活供应方便。 1 电力体系和现代化技术说明 1.1 实际工作中的总线掌控系统 对于工作中的总线的掌控系统指的就是在装配的时候,将一些自动化配置,如:自动仪表,将其同相关的控制设施进行相连,并产生一种非单向的网络数据化。一般来说实际工作中的总线技术会拥有运算及通讯功用,且采用掌控仪表相互之间产生的脉络体系,并对工作中的相关数据内容进行控制,其通过工作本身的需求对于讯息和相关内容实施现代化掌控。工作中的总线控制技术可以说是一种敞开且分散的控制体系,它使用了网络化的控制体系,且完成了对于系数、控制、预警、实际呈现的全方位现代化功用。就现在来看,在国内使用的最多的就是分散式的控制体系。 1.2 主动的对象数据库技术 主动的对象数据库技术广泛应用于电力系统的监视与控制过程中,对于系统的开发与设计也有着直接的影响。,目前就电力体系在监控的时候应用得最为广泛,并对相关的体系的研究创新及新理念的产生也有着一定作用。这种技术方式同传统技术比较可以说更具有主动性及相关的技术性,该技术能够将系统内部相关数据进行评判以及思考,并对其存储库中的对应数值进行掌控,并让数据本身的统一平稳有所增强。 1.3 运用光同时进行处理的技术 对于电力体系现代化保护有一种举措那就是使用光来同时进行处理的技术,可以说光的传输拥有十分大的灵巧特质,并且电容负荷并不会对其产生作用。 2 电力体系创立模型之后的共享实力 电力体系现代化发展十分迅速,而在其发展中,其体系通常都表现在对于地舆空间特性的叙述上面,并且以空间结构为主要特点进行模仿地舆体系的想法已经差不多是一种规范,可是在现实里,对于它的掌控对象会有着十分繁复的电力规律体系构成。因此创立电力体系独有的空间思考研究模型是很有用的。对于这样的针对语义层次的资源共有,最本质的需求就是供给和所求的两者要对相同的资源数据看法相同,因为相同的认识才能确保这一点的顺利进行,所以在资源分享的时候要有一个电力体系的最初的雏形,并以此来作为部门之间资源分享的基本点。其中它包含:(1)地舆实际的几何特性的准确意义及表述,包括电力体系对于服务应用所包含的空间方位结构特性;(2)对于物体的规律特性的基础意义和表示,在电力体系上看,它有着物理构架,每一个组成部分和大体的物理特性、运行方面的一些讯息分享、全面多方位、动态的一些运用和思考。 3 电力体系集中度增高 对于电力体系的产生和进展过程要从市场经济的需求动力来看,不管是该体系的产生是创立在相关共通的还是专门电力体系现代化平面上,对于多范围多层次的适用判断及高效率的经营需求,都需要更合乎标准的资源共有、全面多元化的使用研究思考。所以,要将一些从前的信息方式推翻,并采用数据资源和运用的整体结合,并且将多面化多方位的空间讯息同多样的有关讯息进行整合相连,并将空间的运算同主流运算相结合,全方位的展现资源之间的相互联系,是今后电力体系现代化进展的必然方向。 3.1 电力体系现代化、讯息化 因为使用者所面临的数据操作性非常的强,因此,为了能让使用者更好的进行掌握及运用,加强数据本身的易掌握性是很重要的。除了这点以外,还要给予相应的图形标志,并让其标志可以很形象的同相关对象对应,允许地理及非地理两类图形的相结合整体管制功效。对于电力体系的现代化应用的实施性需求也十分的高,运用多种对象的后期捆绑技术,一个对象所归属的分类可以在工作的时候进行限定,而不是已经成为目标码以后再进行肯定。所以,使用者能在目前所拥有的笼统数据及空间运作包上面,任何时候对本身所要的数据的分类及工作方式进行定位,以此来加强系统本身的开创性及扩展性。进行电力体系现代化的目标就是完成企业规范化、讯息化。像这样的集很多技术和讯息为一个整体的企业级讯息体系,从经济和可实施的视角上来说极需要一个集思考策划并一步步的进行实施的总体计划。 3.2 完善数据库 使用不同的数据库对数据进行存放和管制,而对于它的数据复制及安全性能是别的文件管制方式所比不了的。就现在看,新创立的系统拥有许多优点,因为其体系以关系数据库管制体系为主要应用,并运用它较强的监管能力及能进行多集检索的方法,能十分有利的让网络负荷下降,并快速的将要查的方向进行实指性定位,当出现几位使用者同一时间进行探访时,时效就会大大的加强了。虽然这个系统存在着许多优点,但其缺点也是不容忽视的,因为在电力体系中,对于空间的相关数值的长度是可以变化的,所以对于其繁复的空间就要添加一些所对应的相应功能;对于这点,它将很难达成对于空间相应数值的一些图形功用及基础工作;而且对于空间对应该的相应顺序很难进行叙述。随着科技的进步,对于相应的数值管制体系及相应关系数值管制体系进入了一种商业化走向,因为它们属于一种可以进行扩充的数据库管制体系,在里面可统一定义空间数据的工作及对应形式;不论是空间还是非空间的数据资源都可以进行相应治理,这使得为制作研究统一空间数据库系统制造了一个十分有利的环境。 4 电力体系的安全及平稳性能 在我国电力体系对于经济的发展起着至关重要的作用,作为一个实施工作体系,是否平稳安全是它一定要思考的。而对于它的安全和平稳性我们要从电力设施的工作、相关数值、网络运行等这些来进行着手。前提是系统本身的稳固,也就是体系要具有多种形式规格的相应数据和针对对象运行平稳的优点,迅速且强大的复原体系;对于多用户同时访问运行系统是否稳定、快速、正常,能不能双机热备份,这些都需要我们进行思考。 5 结束语 综上所说,对于电力体系的现代化就是使用电脑网络的相关技术来完成对电力体系的全方位控制,这其中包含:实际工作的总线控制配置、光传输并运用两种以上的处理计算方式技术、不同于传统对象数据库的被动形式而产生的主动式技术。而其技术含义就是为了能让电力的界限可以变得越来越大,进而提高对电的供应实力,以及电力的稳定安全性能,从而让电力体系可能适用、安全的进行,进而让我国电力事业可以长久发展下去。 电力系统及其自动化论文:浅谈电力系统及其自动化技术的应用 摘 要:现阶段,自动化技术的应用越来越广泛。自动化技术为电力系统经济效益的提高提供了技术支持。随着人们对电力系统可靠性的要求提升,自动化技术在电力系统中的应用越来越受到人们的重视。文章分析了电力系统中自动化技术应用的要求及其在电力系统中的具体应用。 关键词:电力系统;自动化技术;应用 自动化技术可以实现电力系统的整体管理和运行监控,其可以确保电力系统的运行安全和稳定性,对电力系统可靠性的提高意义重大。现阶段,电力系统中应用的设备状态检测技术、光电式电力互感器、智能电力设备等都是自动化技术应用的良好体现,为电力系统的发展提供了先进的技术支持。 一、自动化技术在电力系统中应用的具体要求 电力系统中的自动化技术要对整个系统的运行实施实时监控,快速对系统运行的故障做出反应,准确采集系统运行的信息,及时处理出现问题的因素。自动化技术是电力局部系统和整体系统运行安全的保障,其运行参数是体现电力系统运行稳定的关键。自动化系统要对电力系统的部件和运行状态做出分析和评估,为系统的调控工作提供帮助。自动化设备同时要有自我调控的功能,可以进行自我修复。其可以完成一定的工作,简化工作人员的工作内容和工作量。自动化系统要调节分系统和整个系统之间的关系,避免系统间的相互感染,确保电力系统供电的稳定和安全,为电力系统运行提高良好的环境。 二、电力系统中自动化技术的具体应用 (一)面对对象技术的应用 面对对象技术使软件的承接性和开明性更加先进,其使软件的分析能力和编程能力更加出众。主动对象数据库为电力系统的自动化提供帮助,其数据库内的触发子可以实现电力系统的自动化监测。通过对数据库内的数据分析可以对电力系统的运行进行控制。面对对象技术的应用节省了电力系统数据录入以及输出时间,其结合数据的分析和管理,提高了电力系统运行数据的可靠程度,进一步实现了资源的共享,确保数据的准确和统一。先进的自动化技术应用可以快速实现电力系统的智能化,提高电力企业的生产效率。 (二)现场总线自动技术的应用 现场总线技术与控制仪器连接起来,就会形成数字化的双向通信网络。在电力系统的控制仪器中置入微处理器,形成单个仪表的独立计算和通信的系统,利用连接线将每个仪表的控制器连接,就可以形成一个整体的总线网络系统,将这个系统连接到自动化的控制中心计算机,所有的仪表就可以通过计算机控制,仪表数据也就可以通过计算机录入和输出,就可以建立一个实时的计算机自动控制系统。现场总线技术是智能化电力系统建立的纽带,其可以实现全网络控制和单独区域独立工作系统,对电力系统实施分布式控制,避免了故障对整个系统的影响。总线技术优化了电力系统的功能,将电力系统的运行分散控制,为每一个仪表数据的分析和处理提供单独的控制中心,可以对系统的故障快速做出反应。现场总线技术可以清晰的反应电力系统的运行状态,实现了工作人员对电力系统的实时监控,避免系统出现严重的故障和影响正常供电。 (三)光互连并行处理器的应用 光互连并行处理器是电力系统控制以及继电保护的关键,其不易受到外界环境的影响,同时数据的录入和输出可以根据实际需要进行调整。光互连可以解除临界线长度对电力系统的限制和电线沿线输出集中等问题,实现计算机系统之间的信息相互传递,提高了信息的传递速度,缩短了系统故障的处理时间。光互连可以在空间中自由穿梭,不受面和长度的控制,相互之间也不会产生干扰。同时,光互连可以确保电力系统的自动化控制不受任何干扰,为建立系统的稳定运行提供保障,实现了电力系统的经济性和安全性,其应用前景非常广阔。 三、结束语 电力系统中的自动化技术是确保电力企业生产效率提高和运行稳定的关键。其提高了电力系统的安全性和经济性,确保了电力系统运行的稳定,减少了资源的重复利用和浪费。我国电能需求量巨大,如何寻找适合我国电力企业的自动化技术是未来电力工作的重点。自动化技术的应用是实现电力系统智能化的基础,其可以推动我国电力企业与世界接轨,形成健康、稳定、安全的电力系统,促进电力企业向更高的层次迈进。(作者单位:海南师范大学) 电力系统及其自动化论文:探讨电力系统及其自动化技术的运用 摘要:电力系统及自动化是当今人类社会实现现代化生产与生活的重要能源供应渠道。虽然目前我国电力系统自动化技术应用已经取得了部分令人满意的结果,但是这一技术的应用截止到今天仍然有许多可待改进的地方。文章首先介绍了电力系统自动化控制的基本内容,阐述了电力系统自动化基本流程、工作要求和相关应用,提出了今后电力系统自动化的发展方向,旨在为电力系统及自动化技术的发展做出贡献。 关键词:电力系统;自动化;应用 引言 经济在不断的发展,今天我们跨入了一个全新的时代,经济体制也在不断的适应发展的需求,我国的经济体制处于市场经济的大环境下,处处面对着竞争,对于企业的生存与发展来说是非常严峻的考验,面对于这样的挑战我们应该明确思想,要把这种挑战转化为动力。企业只有不断的改革创新我们才会更加适合市场的需求,也就是说只有这样我们才会更好的促进行业的发展。我国在电力行业这方面起步比较晚,在我国全面普及开始于20 世纪90 年代,在设计之初没有想到发展的会这么的迅速,正是因为这样,现阶段在设备以及技术方面出现了很多的滞后的方面。对于老的设备以及技术方面一定要进行更进一步的改革与变更,使其适合现阶段的需求,发展在继续,我们电力方面在不断的方面发展,下文就这些方面展开了探讨希望对大家有所帮助。 1. 电力系统自动化技术概述 1.1 电力系统自动化技术基本概念 简单地说,电力系统装置即是能够通过发电装置将自然界中的各种可用能源转化为电能的装置,然后通过变压器以及其他所需的设备将电输送到千家万户,这一过程中不可避免的会涉及到许许多多的数据的传输、控制与检测,进而对电能进行一系列的调节。显而易见,电力系统自动化技术与电力系统装置的基本概念不一样,它是指在无人参与的条件下对电力系统进行常见的基本操作。具体的操作包括采集和传输实时、精确的关于各种元件、子系统甚至整个电力系统的各种可获得数据。 1.2电力系统自动化基本工作流程 电力系统自动化网络以处于中心地区的调控中心为管理节点,系统的其他设施设备围绕这些调控中心放射状分布。性能先进的电子计算机构成了调控中心的主体,负责为周边发电厂和变电站提供信息服务和监视装置的控制管理等。以上内容就是电力系统自动化控制网络的基本构造。在这个系统中,中心计算机起着关键性的主导作用,负责对整个系统的协调与控制。而细节的动作,比如操作设备和记录事故内容、记录并处理报表、自动恢复系统异常状况和常规操作自动化等内容由对应的监控设备解决。电力系统自动化以分层控制为主要操作方式,调度、控制、发电、变电各个单元根据各自负责的功能和范围协调运转,分解任务压力,提高控制能力水平,从而使系统运行状况更加合理、可靠,实现更大的经济效益。 1.3 电力系统自动化技术的特征与优点 电力系统自动化技术能够实现对数据的分类。它能将数据自动归类为日常运行数据、举出数据、现场实时数据以及系统数据。并且电力系统自动化技术还可以精确的控制系统实时运行的数据,因此能够为整个电力系统提供安全可靠的支持服务。众所周知,网络通讯技术存在瞬间传输的特性,因而利用自动化技术可以提高日常工作效率,可以让人们及时发现可能存在的安全隐患,最大程度的降低因为人工操作可能带来的失误操作导致的故障。另外,要想实现对电力系统的多个控件进行协调调度,就必须对整个需要调配的系统进行综合调节。也就是说,在给定的电力系统运行过程中,将系统负荷按需分配到哥哥可以被直接控制的发电机组中去。当然,除了上述的一些优点或者特征之外,作为电力系统自动化技术,必须能够对电量进行实时计量。作为电量采集装置除了能够实时处理各关口数据之外,还要确保断电后一段时间仍能继续正常工作,也就是说能够保证数据采集不会发证缺失的情况,因此电力系统自动化技术应当还具有与远动通道和电话通道挂接的基本能力以及保证全系统数据采集的同时性。 2. 电力系统自动化技术的实际应用 2.1变电站自动化技术的应用。 可以说,变电站的自动化的实现又是依托计算机技术的发展实现的,要实现电力生产的现代化,一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现自动化,在实现的过程中计算机也得到了充分利用,二次设备也随之实现集成化、网络化、数字化,完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。变电站实现自动化,实现计算机屏幕化以及运行管理和记录统计实现自动化,另外两个组成部分是操纵以及监视,变电站的整体自动化才得以实现,正是如此多的组成部分实现了计算机的自动化管理。为了联系发电厂与电力用户,变电站以及与之相关的输配电线路必不可少。变电站自动化的实现,不仅组成电网调度自动化的一个重要组成部分,更是为了满足变电站的运行操作任务。 2.2 电力系统自动化技术在配电网的应用 配电网自动化技术成为一项较为复杂的系统技术,它包括配电网的分析自动化、自动馈线化、自动制图、设备管理和信息分析,与原有的手工操作不同,配电网自动化技术实现了对配电网的分析、制图、设备管理等环节的自动化,通过智能软件从数据库中获得资料,并进行实时的自动分析处理工作,进而就能够实现配电网的自动化功能。长久以来,配电网肩负着重要的作用,其控制基本上是靠手工方法实现的,既存在耗力耗时效率不高的缺点,还存在各种潜在的隐患。随着科学技术的发展与进步,人们逐渐懂得使用孤岛自动化的技术来代替以前的手工操作的方法,但也有缺陷,即对设备的使用设计以及在电能的分配使用上还是有所欠缺。因此,为了保证电网的正常运转,对配电网自动化的改进以及电能的监控和分配相应的提出了更高的要求。 2.3 计算机技术的应用。 一方面要做好智能电网技术的应用,智能电网是电力系统发展的方向,是利用计算机技术实现电气自动化,发展电力系统的代表性技术,职能电网在供变电和输配电中都得到了广泛的应用,是实现智能化配电的关键部分。另一方面要做好电网调动技术的应用,调动技术是电力系统自动化技术的主要组成部分, 它能够完整地对国家电力系统进行信息收集工作, 并实现对国家、区域、省、地、县不同级别的电网的自主调动,这样就能很好的将在这些联系到一起,对于控制来说更好的做到中央集合,其监控的能力得到了很大的加强。这些方面最为主要的就是通过数据的集合,这些数据能够很好地反映实际的情况,实现整个系统地运转,这样才是真正意义的系统自动化,也是未来发展的趋势。 2.4电力系统综合自动化的发展方向 综合自动化是我国电力系统自动化技术的重要发展方向之一。当前,我国电力系统综合自动化的目标就是要建立全方位的配电管理系统(Distribution Management System, 简称DMS)。全面建立配电管理系统,可以大幅提高电气综合管理水平,是电力系统适应市场需要、满足现代化高负荷电力供应的必然选择。DMS 系统的建立,有助于电气设备保护控制机能优化,减少大规模停电事故发生,提升电力供应稳定性;有助于快速建立电气事故快速处理机制,减少故障停电时间,弱化事故对生产设备的负面影响;有助于管理人员及时掌握电流、电压、电量以及功率等系统运行参数的变化,进而增强对整个电力系统运行状况的控制力度;还有助于实现平衡电力、监控负荷、精确计量及节约用电的功能。同时,DMS 系统对于现行电力系统工作模式的改变也有着重要的推动作用,使无人值守的变电站管理模式成为现实,极大地降低了人力成本,提高了工作效益。 3.结语 综上所述,电力系统自动化是门技术含量高,覆盖范围广的综合性学科。我国电力系统自动化起步较晚,和当前电力市场以及电网建设高速发展的实际要求有着较大差距。电力工作者必须认清这个事实,加快推进电力系统自动化改革,为我国电力系统的顺畅运转和经济建设的健康发展做出基础保障。从而促进电力系统及自动化技术的发展。 电力系统及其自动化论文:探讨电力系统及其自动化发展方向 摘要:电力系统自动化是一个集传统技术改造与现代技术进步于一体的技术总体推进过程。 自动化系统的先进性和稳定性对变电站以及电网有着深远的影响。本文主要分析了电力系统及其自动化的重要性,并探究了电力系统及其自动化的发展方向。 关键词:电力系统;自动化;重要性;发展方向 一、电力系统自动化的重要性 电力系统自动化的重要性具体表现如下: 1.1保证优质电能的供应 电能质量问题包括很多内容,例如:电压工作不正常、电流偏差、用电设备被损坏等,如果缺少了电力系统自动化设备将很难发现这些问题,在寻故障时需要花费很多的时间,既耗时又费力,电力系统自动化装置可以很快发现问题并且及时处理问题,从根本上提高供电效率和质量,保证优质电能输送给各个用电户。 1.2电力系统的设备稳定、安全运行 有了电力系统的自动化装置,才能保证输变电设备正常运行,迅速找到故障,及时加以恢复,这样才能保证整个电力系统稳定、安全的运行。 1.3保证经济运行 经济优化,降低网损,必须要在电力系统中加入自动化装置。随着经济和技术的飞速发展,电力系统主要应用计算机技术、控制、通信和电子设备。电力系统不仅需要处理的信息量较大,而且影响因素也越来越多,直接观察的范围比较广泛,闭环控制内容也较丰富。所以,电力系统自动化保证经济的运行,而且还减少了电网损坏费用的支出。 二、电力系统的自动化发展方向 2.1供电方式及一次设备。 由于经济发展和地域因素的共同影响,我国配电网的管理可以划分为城市电网和农村电网,城市电网主要是电缆网方式,而农村电网主要采用架空线方式。配电网的供电方式由线路开关设备、电源点、网架三个部分决定,电源点、网架的组合方式不同,架构了很多不同方式的供电方式,例如单电源辐射状供电、双电源环网供电、网格状供电等等,而线路开关设备如环网柜、分段器、断路器、重合器、负荷开关等提供了功能各不相同的供电配合方案。我国城市电缆网主要采用环网柜(配负荷开关、SF6断路器、真空断路器等)当做配电线路主设备,而在农村电架空线网中重合器、断路器、分段器、负荷开关等作为配电线路主设备应用较为广泛。区分线路开关设备的供电方案有:电缆环网柜方案、分段器方案、架空重合器方案、负荷开关方案等等。 2.2远动系统及二次设备。 变电自动化系统的远动实现主要使FTU和TTU对配电台区、线路开关的监控。远动系统和设备的可靠性功能主要有环网控制、保护动作、远方控制、就地手动四方面。配电自动化远动系统的主要问题有线路电源和传输规约,如何设计出可靠的、适用于户外环境的不间断电源是实现配电自动化的主要难题。因为配电线路设备的地理分布性,当前变电所采用的CDT,POLLING规约,都不适合配电自动化系统,在新的101规约得到了一定程度的应用,它是否能够作为配电自动化远动传输标准,还很难评定,当前 IEC新的传输协议标准正在制定中。 2.3电力系统及其自动化中应用以太技术 随着我国电力系统的迅速发展,综合自动化对通讯的实时性的要求越来越高,电力系统需要传输的数据也越来越多。以太网具有传输速度快、传输数据量大的特点,完全能够满足现代电力系统及其自动化的要求。Ethemet+TCP/IP是以太最典型的应用形式。电力系统及其自动化未来的发展方向应该是结合电力工业应用实际,以太网技术为基础,研究出新一代以太网为核心的现场总线技术。 2.4主站网络与软件功能。 电力系统的自动化的主站功能有GIS在线管理、电网经济运行分析、SGADA实时监控等等,主站框架需要突破以往单一调度自动化系统C/S模式,以P-P-C/S-B/S一体化架构,可以很好地体现分布式网络的管控一体的综合集成系统特点。 2.5变电站综合自动化和智能保护 科学家认真研究了电力系统电保护的新理论,并在新型继电保护装置中应用现在世界上最新、最先进的网络通信、自适应理论、微机新技术、综合自动控制理论、模糊理论和人工智能等理论,使新型继电保护装置拥有智能控制等特点,极大的提高了电力系统的安全可靠性,有利于保护工作人员的人身安全和节约企业的运行成本。在长期研究变电站自动化的基础上,我国研制出了分层分布式变电站综合自动化装置,这种装置使用范围十分广泛, 35KV―500KV之间各个电压等级的变电站都可以使用分层分布式变电站综合自动化装置。我国在微机保护领域的研究已经跻身于世界先进行列;在变电站综合自动化领域,我国掌握的技术也已经达到了国际先进水平。所以,在以后的发展过程中,我们要继续保持自己的优势领域,提高创新意识,并带动其他领域共同发展。 结束语: 随着信息产业的发展,电力行业进入实时信息提供管理服务、管理信息(包括地理信息)支持实时应用的新阶段,发展CADA/GIS信息系统。电力和自动化的研究方向和发展方向对我国电力行业的进步具有不可估量的作用,因此 ,我国的科学工作者们还需不懈的努力! 电力系统及其自动化论文:关于电力系统及其自动化的发展方向探究 [摘 要]随着我国经济的发展和计算机技术的不断提高,我国电网建设和电力系统方面也取得了显著的进步。电力系统及其自动化大力提高了电能的智能化和便民化。本文通过了解电力系统及其自动化的概念,了解电力系统自动化的应用领域,从而对我国电力系统自动化的发展方向提出一些建议。把握好电力系统及其自动化的方向,才能在未来的发展中让电力企业获得长远的经济效益与生态效益,才能满足人们对电力需求,建立一个稳定和谐的社会。 [关键词]电力系统 应用 自动化 发展方向 一.电力系统及其自动化简述 电力系统是指电能生产与电能消费的整个循环系统,其中涵盖了发电、变电、配电、输电等环节。电力系统的运作模式是将自然界中的天然能源,如太阳能、地热能、风能、潮汐能、水能等通过发电装置将其转变成电能,再经过电压线路输送和电压调配成为用户可以使用的安全电能。电力系统的主体结构主要是由电源、负荷中心和电力网络来构成的。 电力系统的自动化是指在电能生产、电能传输、电能配送以及电能管理等方面实现自动调度、自动控制以及自动化管理。电力系统的地域分布广泛、工程量巨大,其中牵涉到的的发电厂、输配电网络、变电站以及电力用户等环节复杂而多变。电力系统的自动化也包括了对电力生产过程的自动检测、自动调节和自动控制,对系统和设施的自动安全保护,对电力信息的自动传输和对电力企业经济效益的自动化管理。 二.电力系统的自动化的发展过程。 (1)20世纪50年代之前,我国的电力系统容量大概仅有几百万千瓦,单机容量甚至不超过10万千瓦。那时,我国的电力系统的自动化水平较低,一些电力装置和过程调节控制都依靠工作人员来进行。例如一些大型的发电厂甚至是采用人工添加煤块来发电,发电的方式途径也单一。主要是以煤为主,对天然能源的开发率和使用率都比较低。 (2)20世纪50~60年代,我国的电力系统发电规模达到千万千瓦以上,单机容量也已经超过20万瓦。电力系统形成了区域联网,在电力系统的自动化方面取得一定的进步。发电厂内部开始采用机、电、炉这种新的单元集中控制方法。电力系统自身也开始模拟自动调配装置和以计算机网络为基础的经济管理方式,采用了远方通信技术。最主要的是采用了很多新型自动装置,如可控硅励磁调节器和电气液压式调速器等。同时,也开始大量利用天然能源来进行发电。发电技术得到提高。 (3)20世纪70~80年代,我国电力系统开始引进计算机电网实时监控系统,配备了功能强大齐全的整套计算机硬软件。对大型火力发电机实施安全监控以及自动闭环起停过程的控制。各种自动调节装置和自动保护装置越来越多的应用到电力系统中去。很多微型计算机也开始参与到发、配电、输电、变电的各个环节当中,使得电力系统的自动化一度达到高水平高水准。 (4)20世纪90年代至今,随着计算机技术和网络通信技术,我国的电力系统自动化控制技术也得到飞速发展。如今电力系统已经成为一个由计算机、网络通讯、电力电子等装备的统一体。电力系统自动化能够进行闭环控制的对象越来越多,自动化处理能力和信息量越来越大,直接可控的范围也越来越广。 三.电力系统自动化的应用领域 (1)电网调度自动化。在电力系统中,发电、配电、变电都是一系列复杂的过程,涉及了一些电量的调配、电压的变换控制等方面的操作。电力系统的自动化主要就是为了从电能生产到电能消费的各个环节实现电力网络系统调度自动化。结合计算机网络操作,让这些过程由难到易,由人工操作到电网掌控,提升其工作的执行率和精确率。让电力系统更好更快捷的为客户服务。 (2)火力发电厂自动化。电力系统自动化的一个应用领域就是让火力发电厂实现自动化。火力发电自动化主要包括了发电设备方面的数据采集、故障检测、状态监视自动化,还有总线电压控制和无功率自动增减自动化,以及设备常规模拟调控。这些复杂的控制过程由计算机网络系统进行合理适宜的控制。让火力发电厂的机、炉、电三者形成单位集体式,让火力发电工作更加有效的进行。也能在发生意外情况的时候,将损失降低到最小。 (3)水力发电综合自动化。水力发电自动化主要包括三大方面的自动化。首先是,大坝监护自动化,即在大坝的数据采集、水位变化记录和大坝维护方案等方面实现自动化分析和数据采集。其次,能对水库水文信息的自动监控,能记录雨量和水文变化情况,自动制定出水库调度计划和方案。最后,在水电厂内能实现全场机电设备的自动化安全检测、以及发电机组的自动化控制。 (4)电力系统保护装置自动化。电力系统保护装置只要是为了防止电力系统发生意外事故危及系统本身和电气设备、人员等。在电力系统的保护装置中主要有两种基本类型。一种是为防止系统自身故障产生损害的继电保护装置。继电装置主要是为了保护发电源、母线、变压器、电动机等设备。另一种是为保证电力系统正常运作的系统安全保护装置。系统安全保护装置主要是为了防止电压崩溃、电力系统振荡、解列等情况的发生。 (5)电力工业管理系统自动化。电力工业管理系统的自动化主要是依靠计算机来进行自动化管理。这种自动化管理可以为电力企业节约成本的同时,提升自身的管理水平。电力工业管理系统自动化主要包括电力工业的财务管理、生产管理、设计和施工管理等方面的自动化。 四.电力系统自动化的发展方向 (1)服务的人性化与便捷性相结合。现阶段,我国用电力需求越来越大,人们对电力系统的服务要求也就越来越趋向个性化。为了向客户提供优质便捷的电力系统自动化服务,就必须使自身的系统设计更加人性化,更加能为客户带来便捷。 (2)以智能一体化为发展目标。如今随着经济和网络的发展,人们对智能化的要求也越来越高。电力系统自动化的发展趋势必须符合时展的潮流。电力系统的自动化必须以实现自身的智能化为目标,加快自身的系统设计和系统更新,为满足客户更多的需求而不断努力尝试。 (3)经济效益与生态效益相结合。我国电力企业在追求自身的经济发展的同时,必须兼顾生态效益,坚持走可持续发展的道路。将天然能源的开发与利用作为今后电能的主要来源,积极进行可持续发电策略。在减少火力、煤电的同时,合理调控市场的电价,积极利用天然能源发电,提高发电质量,将经济效益与生态效益相结合,争取长远有利的发展。 (4)系统主站网络与软件供功能相适应。电力系统在实现计算机自动化后,对与自身想匹配的软件功能也要投入一定的重视。必须将自身的软件功能与系统主站网络同时投入重视和开发,才能让电力系统自动化的技术发展方向相一致。 (5)完善远动系统和二次设备。在电力系统自动化技术中,对远动系统的控制和二次设备的合理利用要相互协调。因为电力运输系统都处于室外,要实现及时监控远程线路的输送,必须不断完善电力自动化的远动系统功能。 总结 我国人民日益增长的用电需求和环境能源人均不足的情况,让我国电力企业在未来的发展面临着更大的挑战和压力。电力系统及其自动化的发展方向关系着我国未来电力事业发展。只有把握好了电力系统自动化的发展方向,兼顾经济与环境,统筹智能化和自动化,我们才能达到经济效益与生态效益的双赢局面。 电力系统及其自动化论文:浅谈电力系统及其自动化的发展方向 摘 要 电力系统具有结构复杂、分布广泛的特点,在信息时代,电力系统自动化技术被越来越广泛的应用,自动化系统的稳定、先进,有利于提高电力公司的经济效率,也有利于保证广大用户的利益。电力系统自动化是将传统技术和现代技术相结合的一项综合性技术,本文主要介绍电力系统及其各种自动化技术,来探讨电力系统自动化的发展方向。 【关键词】电力系统 自动化发展方向 当今社会,人们对电能供应的各项指标要求越来越高,提供安全、可靠、优质、经济的电能是电力公司的服务标准,这就要求电力系统极其自动化技术都要不断提高。当前,电力系统自动化已有了一定的发展,但由于其起步比较晚,以及我国对电力需求大的实际情况,必须引进先进技术和设备,同时加强改进传统技术和设备,保证电力系统自动化的全面实现。 1 电力系统自动化的应用 电力系统自动化是电力系统力求的发展方向,主要指在电力系统中,使用具有调理信号或远程监测、控制的自动装置,来自动监测或远程控制、监测电力系统的各个元件、系统,目的是保证电力系统的安全运行和电能质量的合格达标。电力系统自动化包含了丰富的内容,主要有发电控制的自动化、电力调度的自动化和配电自动化。 电力系统自动化的基本流程是,通过在相对中心地带的调控中心安置计算机,来向周围辐射网络系统,在发电厂、变电站设置远方监控装置,用来提供信息服务和反馈信息,这样就形成了一个全面、立体化的信息传达和指令传输的系统。在整个流程中,中心计算机的职责是总体调控,其他相关的监控设备则主要负责记录事故内容、编制报表的记录处理、设备操作、系统异常导致的自动恢复操作、以及一些常规操作的自动化。在整个自动化系统中,控制部件是中心,通过计算机之间的结合,运用各种软件扩大控制范围和深化自动化程度。电力系统自动化在调度所、变电站、控制所及变电站采用分层控制的操作方式,按其所管辖的范围进行分担调控,使整个控制系统达到合理、可靠、经济的效果。其中中央控制负责总体性的控制,是整个系统的中枢神经,其主要功能是使整个系统有效运行,保证设备的完整性。地方控制的主要功能是监控发电厂、变电所,并执行中央控制下达的任务。中央和地方控制是调度自动化的主要内容,它的主要功能是监控电网的安全运行、对电网做有效的经济调度和安全分析、事故处理等,这些功能的实现要依赖于数据的采集和监控,这需要以计算机系统和数据信息传输网络为基础,再加上自动发电控制、经济调度控制、安全分析等软件的辅佐。 有一个可靠的调度通信网来保证数据信息的传输,是电力系统自动化实施的一个非常重要的手段,这样,在电力生产过程中,安全检测数据、生产调度数据、以及其他管理数据都能得到有效的传输。 2 电力系统自动化的发展方向 2.1 自动控制技术的发展趋向 当今电力系统的自动控制技术有了其新的发展方向,比如在设计分析上,处理问题时面对多机系统的模式,被耍求的越来越多:计算机、远程通信、电力电子器件成为主要的控制手段:控制策略朝着最优化、智能化、协调化、区域化的方向发展;现代控制理论成为其主要的理论工具:对工作人员的技能及其之间的配合要求越来越高。 2.2 变电站自动化的发展趋向 在电力系统自动化过程中,变电站也有了新的发展趋向,数据共享就是其自动化的主要特点,这一目标的实现是通过将监控和保护功能集成在一个装置中,根据数据采集与监视控制系统两者对继电保护处理的数据以及其他的一些数据是一样的这一特点,将数据采集与监视控制系统集成到相关的计算机保护中,使监控和保护共用一个硬件平台,体现了供电系统的经济性追求。 2.3 供电方式朝多方案方向发展 由于我国地域辽阔,将配电网分为城市电网和农村电网两种管理模式,电源点、线路开关设备和网架决定着配电网的供电方式,这三者的不同组合就使得供电方式变得多样化,目前,以线路开关设备不同而形成的供电方案有自动配电开关方案、断路器方案、电缆环网柜方案、架空重合器方案、负荷开关方案等。 2.4 通信方案多样化 不同地区、不同条件下,通信方案是丰富多样的,比如光纤、有线电缆、微波、电力载波、扩频等,自动化的通信方案主要有主站对子站、主站和子站各对现场单元、子站之间以及现场单元之间的通信。目前,主站对子站、主站对现场单元的通信方式是自动化试点工程系统的配套方案。 2.5 整个电力系统自动化的总体发展趋向 自动化就是用机器代替人的体力劳动,同时代替或辅助脑力劳动,使整个系统得到协调、管理和优化。在整个电力系统自动化过程中,闭环控制最终取代开环检测;电压的等级开始向低电压扩展,比如建立和发展配电管理(DMS)系统是我国当前电力系统自动化的一个目标;整个电力系统开始向一体化、多功能的方向发展:装置性能也开始向快速化、数字化、灵活化的方向发展i追求目标也更高,向着最优化、智能化、协调化的方向发展。 3 结语 电能在社会资源总消耗中的比例越来越大,尤其在当今信息社会,对电能的需求和依赖程度更大,因此,必须加大对电力系统建设和发展的投资,电力系统自动化是电力系统发展的必然趋势。当电能的供应不可靠时,会直接影响国民经济的发展,造成经济损失,必须对电力系统做全面规划,将各种先进的自动化技术应用到电力系统中,并科学判断电力系统自动化的发展方向,确保用户和企业等获得安全、优质的电能,推动各行业生产建设的快速发展。 作者单位 国电南瑞科技股份有限公司 江苏省南京市 210061 电力系统及其自动化论文:关于电力系统及其自动化探析 摘 要:伴随着经济的高速发展,电力行业取得了长足的进步。经济建设和人民生活对电力的需求与日俱增,同时也对电网的安全稳定运行提出了更高的要求。由于影响电力系统运行的因素非常复杂,涵盖发变电、输配电等多个环节,且电力输送范围十分广泛,单纯依靠人工监测很难实现各个环节的实时监控。引入计算机网络技术和自动化技术,是实现电力系统自动监控的重要手段。通过实施自动监控,可以实现对整个电力系统运行状态的实时掌控,对实时发现故障并及时排除,保障整个电网平稳安全运行,具有十分积极的意义。 关键词:电力系统;自动化;控制 引言 电力系统承担着为经济发展和人民生活提供稳定可靠电能的重要职责。由于电网规模总量逐渐扩张,电网结构深邃复杂和电网建设运行环境严苛多变,电网故障发生的频率和严重程度也越来越高,严重者会直接导致整个电力系统不能正常运行。以往采用人工方式进行巡查,以保证电网安全。由于人工巡查受巡查人员个人业务水平、工作素质、精神状态、行为习惯等因素的影响,往往不能取得理想的结果。随着计算机和自动化技术的高度发展,建立自动化监控系统已经逐步成为现实。通过对系统进行实时监测,能够及时发现问题,发出报警,自动分析原因,并采取应急措施,从而将损失降到最低。下面分别对变电系统、配电系统及调度系统的自动化技术进行简单介绍,以供大家参考。 1 变电系统自动化 变压器是变电站的核心组件,在变压输电方面发挥着巨大作用,但随着用电量的逐步扩大,影响因素逐渐增多,变压器在运行过程中发生故障的概率日渐增大。最常见的故障是过电压。它严重干扰着电力系统的正常运行,必须采取相应措施加以限制。通过建立自动监测系统对变电站过电压情况进行实施监控,从而采取针对性的措施,是解决变电站过电压的好办法。该系统主要包括以下几个环节: 1.1 电压传感器 它的敏感度直接影响到监测系统的测量精确度,是整个系统的关键环节。在线监测系统中的电压传感器由高压分压器和光纤传感器组成。前者分为电容分压器、电阻分压器几种类型,具有结构简单,暂态响应和测量精度好的特点,专门用来获取电压信号。由于运行状态下的分压器长期保持并联状态,所以电网的等级较高时,要做好相关人员安全防护工作;后者具有频带宽,绝缘性和抗干扰能力强的特点,适用于雷电过电压的测量。光纤传感器分为有源光纤和无源光纤两种。有缘光纤需配置高压分压器,无源光纤受环境温度影响大,都具有很大的使用局限性。 1.2 信号传输 该环节采用光纤或同轴电缆为媒质进行监测系统的数据传输。同轴电缆造价低廉,安装简单,信号保真度高,但对安全防护有要求。光纤绝缘性好,安全可靠,传输速率快,抗电磁干扰能力强,但需配备专门的接收机和光发射,成本较同轴电缆高,而且安装不便。 1.3 数据采集 模拟信号的转换处理在这个环节完成。该环节由以下几个单元组成:一是多路转换单元,主要负责传感器的选择或监测,一般借助程控模拟开关完成选通信号;二是预处理单元,主要用来调整输入信号,为模数转换器提供必要条件,并提供一定的抗干扰功能;三是数据采集单元,采样保持负责模数转换周期内各输入量的存储工作,并进行筛选,将数值未发生变化的信号送入模数转换器。模数转换器ADC是数据采集环节的核心部分,主要指标是转换速度和精确度。 1.4 数据处理 它是整个监测系统的核心环节,一般采用两种方法来完成。一是在线监测,由相关软件提供硬件的驱动,实时完成过电压的采集监测工作;二是离线分析,通过计算机技术实现对电压信号采样的数据分析,从而完成对过电压的判断。 2 配网系统自动化 配网系统自动化以计算机技术和自动控制技术为基础,实现在线智能监控或离线监控,从而达到提高配电效率和供电质量的目的。实施配网系统自动化,能够有效减少人力消耗,缩短事故持续时间,为配网管理系统规划提供实时信息。该项技术具有工作效率高,维护成本低,经济效益高等特点。配网自动化系统主要由以下几部分组成: (1)配电主站,多位于城市调度中心,负责与各子站进行通信。配电网具有系统复杂、内部设备繁多、监控对象规模大,分布广等特点,如果都连在主站上,系统难以正常运行。因此设立子系统,减少主站压力。(2)配电子站,多建于变电站内,负责和电力终端设备通信。(3)配电远方终端。该单元主要对配网辖区内的变压器、环网柜、开闭所以及柱上开关等进行实时监控,识别各种故障并加以控制等,通过这些功能和主站系统、子站系统相互配合,实现整个配网的监控和优化。(4)通信网络。负责将主站的控制命令发送给终端,并将终端的各项参数信息反馈给主站,实现主站和终端之间的通讯联系。鉴于系统复杂,工作环境恶劣,相关通信设备数量多且分布范围广等原因,在选择通信方式时,应对其安全性、实用性、可管理性及成本等多方面进行综合考虑,并结合当地实际,采取最优方案,保证配电系统自动化的正常工作。 现阶段有三种主要通信方式:(1)光纤,广泛应用于配电自动化系统,具有性能优、成本高的特点;(2)无线通信,在配网信息系统中比较常见,初期投资较少,但后期维护费用较高,目前部分地区正在研究将其应用到配电自动化中;(3)中压载波,正处于试验阶段,尚未投入正常使用。 3 调度系统自动化 倒闸操作和处理配网故障是配网调度的主要工作。由于受各种因素影响,调度系统故障发生概率较高。随着经济高速发展,实现调度系统自动化,保障配电网供电正常的要求日渐突显,由此导致了远动技术的诞生与发展。远动控制系统主要由调度主站端的计算机系统、执行端的自动化系统以及连接两系统的通信信道系统组成,藉由数据采集技术、信道编码技术以及通信传输技术来实现电力系统的远程监控和操作。调度系统自动化通过对数据的自动采集监控、自动发电控制、经济调度控制和能量管理等手段来实现信息收集、状态分析、层次协调的目的,进而为调度人员提供相应的决策参考。该系统还有专门的抗干扰功能,以满足调度系统安全稳定的需要。 从电力系统整体的角度出发,可以建立一个总的监控系统,经由对以上子系统的控制,来实现对整个电力系统的监控。 4 结束语 电力系统的安全正常运行,直接关系到国家经济安全和社会稳定。建立健全高效可靠的自动监控系统,实现电力系统的自动化,是保障电力安全的必要措施。随着计算机技术和自动化技术的进一步发展,电力系统自动化必将迎来一轮新的研究热潮。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术应用 摘要:电能在社会资源总消耗中的比例越来越大,尤其在当今信息社会,对电能的需求和依赖程度更大,文章分析其系统,探讨其自动化技术应用及发展。 关键词:电力系统;自动化技术;应用 引言 在新形势下,要保证电力系统自动化技术的安全管理,相关企业应该针对当前我国电力系统自动化技术的现状及时制定有效的对策,从而保证我国电力系统自动化技术沿着标准化、规范化、智能化的方向发展。 一、电力系统的特点 (一)电能安稳供应的紧要性。电力的供应关系到我国国民经济以及人们正常生活。经济运营和人们正常的生活都和电能有着精密的联系。电能如果不能安稳的供应,肯定会对我国国民经济的增长带来重大损失,对人们正常生活带来不良影响。 (二)电能的非存储特性电能具有特殊性,电能的生产和配送以及消费都是在同一时间内进行的,电能不能大量的存储。在任意一个时刻电力系统中的发电厂所生产的电能量都取决于这一时刻用电设备所消费的能量以及输送和分配过程中所损失的电能综合。电能的这些特点都要求在运行的过程中必须要保证电源的功力平衡。在同一时刻发出的总电能要等于消费的总电能,而且中间传输环节也要保证畅通无阻。中间的任何一个环节或者元器件发生故障,都将影响电力系统的正常工作。 二、主要电力系统自动化技术的应用 (一)变电站自动化技术的应用 变电站在电力系统中的主要功能是,将电能进行调节和分配,以为电力系统中配电和中转提供功能服务。随着社会经济生产活动以及日常生活对电能需求的增加,变电站自动化技术对电力系统的作用至关重要。现代化的变电站自动化系统主要通过计算机通信技术、网络技术而实现电力生产的自动化。变电站自动化技术实现了计算机的屏幕化以及运行管理和记录统计的自动化,使变电站内的智能设备进行相互连接以及资源共享的实现。与此同时,变电站自动化技术还对变电站设备进行监视与操控,优化了现代化高负荷变电站的设计,更提高了输电的稳定性。 (二)配电网等智能电网自动化技术的应用 智能电网是对电网的智能化创新,通过对智能通信网络技术及决策支持系统的的应用,对配电、输电、变电、发电等环节进行智能自动化控制,文中主要讲述智能电网中的最关键的配电网自动化技术的应用。配电网是电网系统的重要组成部分,由复杂的电缆、架空线路及配电变压器等组成,在此基础上,配电网自动化技术成为一项较为复杂的系统技术。与原有的手工操作不同,配电网自动化技术实现了对配电网的分析、制图、设备管理等环节的自动化。配电网自动化技术的工作原理是依靠智能软件从后代软件数据库中获取信息资源,并实时的进行自动分析处理与自动传递。 (三)远动控制自动化技术的应用 随着用电量的需求增加以及对电力系统实时监控与数据采集的重要性渐强,电力系统调度自动化技术的应用成为不可抵挡的趋势。远动控制自动化技术作为一项调度自动化技术在加快电力系统综合自动化进程中发挥着不可比拟的作用。远动控制自动化技术主要包含遥测、遥信、遥控、遥调等方面的技术,主要从数据采集、信道编码、通信传输技术等实现系统的远动控制自动化,有效减少了故障的发生,提高了设备的使用率,一定程序上,也是节约资源的体现。在数据采集、信道编码、通信传输技术方面,其工作原理是不同的。远动系统的数据采集主要利用变送器技术和A/D技术来实现远动控制自动化;远动系统的信道编译码技术主要通过将信道的编码和译码、信息传输协议等信息通信信道传输到调度控制中心来加以自动化应用;远动系统的通信传输技术则主要依靠调制技术和解调技术来实现远动控制自动化。 (四)PLC技术在电力系统自动化中的应用 PLC技术是将计算机技术与继电接触控制技术结合的产物,这一技术利用可编程序实现电力系统内部储存的控制、运算、记录等操作指令,从而解决了传统电力控制系统内可靠性低、接线复杂、耗能高的问题。PLC在数据处理的工作中,能对采集的数据进行分析、处理、制表等,然后利用通信功能传送到其他智能装置,达到控制系统操作的目的。在PLC技术的应用中,主要实现了PLC的闭环过程控制、PLC的开关量控制以及PLC的顺序控制。表现在闭环过程控制中,通过模拟量输入、输出模块对模拟量进行闭环控制,实现数字量与模拟量的转换;在开关量控制中,电力系统自动化中主要运用PLC的开关量逻辑控制辅助发电系统运行;PLC的顺序控制则主要通过信息模块控制工艺流程,并与通信总线连接实现电力系统的高效运行,并降低电力系统运行的资源损耗,提高了效益。 三、电力系统自动化的发展前景 (一)以科学技术为主导的发展前景 自动化系统依靠的是计算机、通讯、数控措施。伴随着时展持续发展,已经完全证明了科技是第一生产力,生产程序因科技简单化,提升了生产效率。现在,电力系统自动化整体上都需要科技实现,在电力装置的控制上,整体的自动化措施使电力系统信息处置数量成倍增加,对系统整体的处置要求日益增高,数据在精准性以及时间上都有了很大的提升。电力系统自动化转变了以往的管理方式,从人工改变到无人样式的管理,从单一改变到多方面样式的管理,从落后改变到先进样式的管理。电力系统实施自动化带领电力市场出现新的市场挑战,自动化措施使用转变了电力市场的挑战形式,调节了电力市场资源构造。国内的变电站假如整体实施自动化控制,就会在很大程度上提升生产速度,完成人力资源的节省。将科学思想引入到自动化发展程序中,整个的电力系统就会出现一个新的改变。自动化控制思想推动人们对资源的使用能力日益增大,电力系统使用科学技术会使电力单位能够有整体的发展。 (二)以电力设施自动化为基础的发展前景 怎样使电力系统能够完成自动化,怎样提升电力根本装置的自动化水准是自动化发展的关键探究目标。对电力调度系统的监测会施展关键的价值,静态以及动态监测联合,完成全面实时数控。国内电力系统自动化健全是在加强硬件根本装置的基础上,发展不一样产品的特征。现在电力市场挑战致使新式产品适应时机而产出,不过产品种类、产品技能以及产品保障都缺少一致的规范,因此,在电力根本装置的改革中,要按照需求选取产品,选取改革方法。在根本装置的改革程序中,要注重自动化名目要按照市场发展的需求,硬件装置要有一致的规范,规范运营。自动化系统在事故检查、自动合闸等部分拥有智能化特征。自动化配电装置的发展会推动电力系统自动化整体快速发展。 (三)以人民群众认同为辅助的发展前景 电力系统自动化在未来的实践中会逐步受到社会化大生产的影响,社会化大生产需要社会各个组成部分通力协作,它的生产效率取决于政策,取决于人。要逐渐加大人们对自动化技术的了解,通过多方面的宣传,让自动化技术深入人心,被人们真诚接受。同时,政府应该加大对自动化技术的扶持,在为电力企业培养人才的前提下,注重技术创新,把电力系统自动化技术更新作为政府工作的主要内容,领导亲自部署,主动开展主题活动。在电力系统自动化发展的过程中,人的因素是根本因素,电力企业只有把培养自动化技术的人才当成工作重心,才能使电力企业真正符合自动化企业的要求。在项目实施过程中,注重提高技术人员的生活标准,投入专业手段开展促进提高技术的活动,让这些技术人员成为自动化系统的保护者和开拓者。 (四)变电站自动化的发展趋向 在电力系统自动化过程中,变电站也有了新的发展趋向,数据共享就是其自动化的主要特点,这一目标的实现是通过将监控和保护功能集成在一个装置中,根据数据采集与监视控制系统两者对继电保护处理的数据以及其他的一些数据是一样的这一特点,将数据采集与监视控制系统集成到相关的计算机保护中,使监控和保护共用一个硬件平台,体现了供电系统的经济性追求。 结语 综上所述,通过自动化技术的应用,电力系统的安全可以得到有效保障,同时提高电网供电服务的安全性与可靠性,这样更有利于提高电力系统的供电能力,确保电力系统的安全可靠运行,从而为人们提供更好的供电服务。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化的发展方向研究分析 [摘 要]随着信息科技的飞速发展,我国的电力系统及其自动化技术被应用的领域越来越广泛。电力系统自动化技术的提高不仅可以保证电力企业的经济效益,最重要的是可以保证广大的用户利益。本篇文章就针对我国电力系统及其自动化的发展方向进行浅要的分析。 [关键词]电力系统自动化 发展方向 重要性 一、电力系统自动化技术 每家每户每个人都要用电,可以说电力系统是和千家万户的日常生活息息相关的。一天二十四小时为每家每户的需要提供电力的支持。因此说,能够保障电力系统正常工作的新技术都应该得到大力的支持与推广。当今社会,随着更像技术不断的发展,电力系统自动化技术的应用范围也在不断扩大。如图1所示。 电力系统自动技术这样至关重要,对其也要有最基本的要求:首先,电力系统自动化技术要能够迅速准确的处理来自电力系统运行过程中的具体运行参数。其次,自动化技术要充分发挥其在系统中的有效作用,是电力系统各部分、各层次之间可以协调运作。再次,电力系统自动化技术的发展和有效运行,可以节省人力、物力,还能够提高电力系统运作时的安全性和可靠性,设备使用寿命变长,进而提高了系统设备的运行能力。尤其是在局部发生故障时,它可以及时有效的反馈信息,调整系统的工作状态,从而保证电力系统的运转正常。 二、简要分析电力系统的发展方向 (一)随着我国电力系统的不断发展,对综合自动化技术有越来越多的要求,同时电力系统需要负责传输的数据也是急剧增加。那么就需要寻找一个信息传输量大的媒介,它就是以网。以太网具有传输速度快、传输的数据量大等特点,是其他媒介无法比拟的。当代电力系统自动化技术的要求是可以被满足的。那么电力系统自动化技术未来的发展空间是很大的,以以太技术为基础,结合电力工业应用实际,研究新一代以以太网为核心的电力系统现场总线技术。 (二)供电方式以及一次设备。我国的配电网由于受到地域与经济两大因素的共同影响,在管理上划分为城市电网和农村电网。城市电网主要是以电缆网的方式,而农村电网主要是以架空线的方式。电源线、线路开关设备、网架三部分决定配电网以如何的方式提供电。供电方式可以多种多样,那要看怎样对电源点和网架进行排列组合,那么功能各异的供电配合方案是由线路开关设备提供的。城市电网主要是采用了环网柜作为配电线路的主要设备,而农村电网则是采用分段器、重合器、断路器以及负荷开关等作为配电线路的主要设备。那么供电方案有:分段器方案、断路器方案、负荷开关方案等等。 (三)远动系统以及二次设备。远动系统及其设备的主要功能包括环网控制、保护动作、就地手动和远方控制四大方面,它们是具有可靠性的。配电自动化远动系统存在两大制约难题一是线路电源,二是传输规则。那么由于配电线路设备的地理分布,目前采用的规约是不适合的,IEC正在制定新的传输标准。 (四)电力系统的仿真系统。要想使电力系统自动化更好的发展,我国电力科研人员付出了很大的努力。我国建立了仿真模拟实验室,在实验室里拥有研究所需要的仿真系统,这种仿真系统可以提供给研究人员多种电力系统的稳态试验。与此同时,电力系统的数字模拟系统可以与多种控制装置构成严密的闭环系统,为实验研究提供了良好的实验条件。要想电力系统自动化技术得到提高和发展,那么与之相配合的实验设备、实验理念和实验技能都得相应得到提高。那么上面提到的电力系统的仿真系统就是一个不错的平台,是比较有发展潜力的,值得应用和推广。 (五)电力系统中的人工智能。在电力系统及其自动化系统中应用人工智能,这样的方式是一种全新的尝试和很有潜力的发展方向。正是由于我国电力系统发展的要求,在电力系统运作中,对故障的诊断能力、警报的处理能力以及运营分析的能力都是需要提高的。在电力系统中应用人工智能的进行控制,可以提高电力系统运作过程的问题的处理能力以及控制能力。 以上的论断充分说明了电力系统自动化的重要性: (一)可以保证优质电能的供应 。例如:电压不稳、电流偏差、设备损坏等等都是电能出现的质量问题。那么如果缺少了电力系统自动化技术,这些问题是很难被发现和解决的,应用这样的技术,可以在处理这些问题的时候缩短时间,也节省了很多人力物力,供电的效率和质量从根本上得到了提高。保证了用户用电的优质性。 (二)可以促使电力系统的设备稳定安全的运行。变电设备的正常运行是需要电力系统自动化装置的保证才能完成的。在系统发生故障时,可以迅速有准确的找到故障源并进行修复,这样才能够保证整个电力系统稳定安全的运行。 (三)可以保证电力系统的经济运行。在电力系统中加入自动化装置才能是经济优化、降低网损。在高新科技迅猛发展的现代社会,电力系统主要是应用计算机技术等一系列电子设备的控制。在电子设备运行中,需要处理的信息量很大,范围比较广泛,影响因素也是越来越多,电力系统的自动化技术的发展是十分必要的。所以,电力系统的自动化技术能够优化经济,减少电网损坏费用的支出。 综上所论,我们都知道电力资源适合我们的生活密不可分的,所以保障电力系统的正常运作就成为了当今现实我们要考虑的问题。对电力以及其自动化发展方向的研究对我国的电力行业的发展进步起到了不可估量的积极作用,因此,对电力系统以及其自动化的研究是十分有必要的,需要电力科研人员的不断努力。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术的应用研究 摘要:电力系统自动化技术是现电厂、变电站的核心系统,其应用能够有效确保电力系统的安全、可靠运行。鉴于此,本文主要对电力系统及其自动化技术的应用进行了分析探讨。 关键词:电力系统;电力自动化技术;应用 一、电力系统自动化技术的工作流程 对于电力系统自动化来说,其基本工作流程是在中心地带的调控中心安装现代化计算机,然后通过计算机向周边进行网络系统的辐射,同时围绕该中心的变电站、发电厂之间的控制装置进行设置,并对其进行实时监控,以形成一个立体化的网络覆盖面,从而保证指令传输与信息传达的畅通性。其次,调控中心的计算机要负责总体的调控,相关的监控设备主要负责事故内容记录、设备操作、编制报表以及常规操作的相关自动化等操作。并在该基础上形成以对部件控制为中心,通过与计算机、控制计算机以及终端硬件装置等进行结合,并运用各种类型的软件以不断扩大电力系统的控制范围及自动化的程度。最后,电力系统自动化要加强对分层控制相关操作的应用,即在变电站、控制所、调度站及发电厂的分层间根据功能范围对控制功能进行协调于分担,以达到运行可靠、合理经济的控制系统。 二、电力系统自动化技术存在问题 笔者根据多年的工作实践经验,加上对于众多参考文献的搜集与整理,认为电力系统自动化技术存在问题主要体现在以下几大方面:第一,技术设计不合理。与其他发达国家相比,我国在电力系统上还是比较落后的,尤其是伴随着近几年的城乡电网规划,我国在电力系统自动化技术方面越来越成熟,但是由于缺乏必要的电网技术标准,加上电网技术设计不合理,很容易在实际的电力系统自动化技术运用中出现事故,影响到电力系统安全运行。第二,电力设备质量问题。电力设备质量是电力系统自动化顺利进行的关键,毕竟电力系统自动化是以电力设备为基础的,如果电力设备质量出现问题,那么电力系统自动化指标也就无法达成,从而导致电网和电力系统出现故障。第三,技术管理不科学。电力系统的高效运行,离不开电力系统技术管理,技术管理离不开技术人员。由于缺乏技术性管理人员,在实际的电力系统自动化过程中,由于管理以及维护方面不彻底,为电力企业电力系统维护与管理埋下了隐患。因此,忽略人才的重要性,缺乏对于人才的培养,一旦电力系统出现问题,将直接影响整个电网安全,甚至会引起事故扩大。 三、电力系统及其自动化技术的应用 1、电力系统实现自动化的数据处理 1.1数据整合 每时每刻,人们的用电量都是会发生变化的,也就是电网负荷会连续波动,这就需要调度中心根据电网的各个参数,例如:实际用电负荷、电网频率、电压、电流、功率因数等参数更改调度计划,以满足客户用电量。当用电量较低时就应降低电压,当用电量到高峰期时,就应增加电压,这样不仅能满足人们的用电量需求,还能提高经济效益,减少不必要的浪费[3]。电力系统自动化技术就是根据人们的用电信息进行综合的分析与整理,改变了传统的信息孤立的状态。加强电力系统数据的整合能力,有利于各个数据之间的联系,减少发、输、配电时的浪费,对企业提高经济效益有着重要的作用。 1.2数据共享 要想真正的实现数据共享,在一定程度上将系统内的数据实现共享,最基本的要求就是供求双方的数据要保持一致性,同一层面、同一协议,否则是很难实现数据共享。在实现数据共享的过程中,首先必须要有的就是电力系统的基本模型并成立不同的部门。在这个基础上主要分为两方面:一是地理实体的几何属性要有标准的定义与表达,其中包括了电力系统服务的覆盖的空间区域的几何属性。二是关于物理属性数据方面的标准定义和表达。 2、电力系统实现自动化的控制安全系统 2.1安全监视 电力系统的自动化监视系统是非常重要的,因为工作人员的精力有限,24小时不可能每时每刻地都不停的工作,而在传统的电力系统中,如果监视工作不到位往往就会发生事故。运用自动化监视系统就可以避免这样的现象发生。它不仅能在最快的时间内反应事实,还能发现危险隐患,在第一时间将危险化解,能够有效的预防事故的发生。这点也是它和其他只具反映和记录功能的系统的最大区别[4]。安全监视系统在电力系统发生故障的时候会发出人声警告,上位机会显示具体的故障地点,保护动作情况、负荷等各参数变化情况。工作人员可以根据它的提示进行有针对性的检查,这大幅度的降低了工作人员的工作难度,提高了工作效率,并保证了安全生产、防止事故扩大等措施实施。 2.2安全保障 对于不同类型及规模的数据和对象,电力系统的自动化可以根据其特点进行不同的处理,能够灵活进行自动化的处理,它对于电力安全生产、系统稳定运行的工作有着重要的意义。第一,自动化技术能够对系统进行逐项设置,对电力生产进行调节和控制,降低工作人员的工作难度。例如,采用PMU装置,用于监控各个电厂、调度中心的负荷变化;AVC电压自动调节装置,调整无功功率,维持整个电网电压值在正常范围;一次调频技术将更有效、更及时的反应电网负荷波动,快速响应电网频率的变化,进而自动加、减发电厂负荷,来满足电网的负荷需求。第二,自动化技术对保存和恢复电力系统的数据有一定的作用,能够进行成本的预算与控制。第三,对于工作人员的生命安全有一定的保障,根据自动化技术的监视功能可以在第一时间发现危险,所以在危险即将发生时,工作人员可以以最快的速度离开,并且自动化技术有一系列的应对危险的措施,大大降低了工作人员工作的危险性。如:在出现火灾时,自动化的设备就会自动启动消防喷淋装置,及时将火扑灭。在一些重要的数据保护间、电气、热控等重要设备间采用气体灭火系统,保证数据的完整性及防止重要设备的损坏,避免事态扩大,影响电网非故障系统的运行。 3、电力系统实现自动化的配电系统 自动化技术的发展使电力的配网系统的相关技术也得到了重大的发展,尤其是采用了DSP数字信号处理技术的中低压网络数字电子载波技术,不仅提高了接受信息的速度,还解决了一系列的技术难题。它将输电网与配电网结合在一起,电量与非电量的信号通过转换输送到计算机上,计算机通过计算后在发出指令,这有效地加强了电力系统配电的可靠性,保障了人们用电的需求,也降低了电耗能。 四、电力系统中自动化技术的应用实例 本文主要以电力数据无线系统中应用的GPR S技术为例进行说明,该系统的具体结构如图1所示。该系统的通信信道主要包括两个部分:一部分是GPRS无线网络,另一部分则为Internet 网络。该数据传递系统的主要构成包括三个部分,分别是GPR S网络端、厂站数据端以及客户端。 第一,GPR S网络端的主要功能是为客户端提供通信接口,通过接入GPR S数据与Internet服务器进行连接。厂站端能够在GPR S模块的基础上及时发送数据,然后GPR S网络把数据接入到Internet互联网上已经设置好的通信服务器里,以此来实现对数据的统一处理,然后由通信服务器提供一个固定的IP地址,以便于客户端及时进行访问。除此之外,由于服务器端没有设置防火墙,不具有通道检测的功能,因此对于保护数据的安全性起到了极大的作用。 第二,厂站数据端的主要任务是及时采集并发送相关的电力数据。主要的硬件构成包括扩展储容器、GPR S模块、型号为W 77E58的单片机、SIM卡座以及RS-232接口等。其中GPRS模块主要选择了工业级双频GR47模块,在控制GPR S和Internet互联网之间的连接与发送时,则主要采用AT指令。软件构成部分则采用C语言进行编写,以此来有效控制单片机的运行。 第三,客户端可以通过相关的软件查询到G PR S数据并进行有效地分析和处理。在开发客户端软件时主要采用了VC技术,因此其不仅包括管理模块功能,还包括网络通信以及侦听模块。其中,网络通信模块主要采用了服务器模式,能够对客户端提出的各种请求进行及时接受。而网络侦听模块则采用了Socket控件,可以对发送过来的请求进行有效判断和验证。 结束语 总之:随着工业现代化以及科学技术的不断发展和进步,电力系统也在不断的向着自动化方向发展。电力系统的自动化主要包括发电厂测控系统的自动化、变电站的自动化以及电网调度的自动化,应用到自动化系统中的主要技术就是主动的对象数据库技术、现场总线控制技术以及光互联并行处理技术。电力系统的自动化技术主要就是为了不断的扩大供电范围,有效的增强供电的能力,提高供电服务的可靠性和安全性,以达到电力系统经济、可靠的运行,推动我国电力系统健康、稳定的向前发展。 电力系统及其自动化论文:电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性研究 摘要:电力作为重要的能源资源,推动了我国现代化社会的发展。现阶段,由于社会经济发展对电力提出了更高层次的要求,所以对配电系统的供电可靠性能有了新的要求。本文主要对电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性相关问题进行了简要分析。 关键词:电力系统;继电保护;可靠性 引言 现代社会的发展离不开电力系统,经济的快速发展和人们物质生活水平的提高对电力系统的可靠性提出了更高的要求。在电力系统中,其继电保护设备和自动化设备的可靠性会直接影响到电力产品的质量和供电的稳定性。通过研究及实践对继电保护设备及自动化设备进行及时的检查、维修、维护,成为了保证电力系统正常稳定运行的重要途径。 一、继电保护的特点 继电保护的装置实质上属于机电设备,继电保护装置都是由测量、逻辑、执行、定值调整等部分组成的。继电保护较之于一般性质的机电、电子设备以至于电力系统的一次设备来说,它具有自身的特点,究其自身特点的可靠性需要注意以下三点: 1、在继电保护中的静态保护装置中有很多复杂的原件,并且工艺相对较复杂,这样就会直接地影响产品的寿命和质量,这些故障发生多为随机性的,在算法上多用概率测算方式和可靠性理论进行分析。 2、继电保护是安全防范最为关键的环节,处在至关重要的位置,不当的设置和操作会给电力系统的安全运行带来极大的安全隐患。往往,继电保护所处的工作状态并非是长久持续工作的设备,而是时刻处于准备工作的状态,如果一旦出现系统故障,就需要在很短的时间内进行继电保护动作。 3、在电力系统出现问题的时候继电保护必须能够起到作用,但是可靠与否不能够完全取决于装置本身,还与电力系统故障的性质、运行的方式以及统计规律有直接的联系。 二、电力系统中继电保护设备的可靠性研究 1、电力系统中继电保护的相关内容 继电保护是保证电气机械设备安全运行、提高电力系统可靠性能的有效技术措施。在电力系统发生异常情况下,继电保护能够准确并及时检查到故障发生的具体部位并发出警报信号,快速切断电路,有效防止设备故障的扩散,进而保证电力系统的稳定运行。通常情况下,继电保护系统主要由一套或多套互为独立的继电保护设备连接而成。整个电力系统中的所有电力设备必须要在继电保护下运行。继电保护设备应该满足:可靠性、安全性、灵活性等要求。 2、影响电力系统中继电保护设备可靠性的主要因素 继电保护设备的可靠性指的是配置一个高质量、高技术的优良系统、元件或设备,并让它们在特定条件下与规定时间内实现规定的运行功能,以此切除线路故障与设备故障,这属于继电保护的基本要求。继电保护可靠性能主要包括了运行功能与电力设备的可靠性能。通常情况下,利用故障树研究法、马尔科夫模型分析法、概率研究法,对继电保护设备可靠性能进行研究。继电保护设备工作特征决定了不能采取单一的可靠性能特征量来衡量继电保护的可靠性。根据我国的基本情况与继电保护的工作特征,采取以下三个可靠性特征量对继电保护设备的可靠性能进行研究。 (1)平均零故障工作时间与平均寿命。其中平均零故障工作时间指的是恢复产品两次故障的平均工作时间;平均寿命指的是不可修复的平均工作时间。 (2)成功率。成功率指的是在规定情况下,成功完成限定运行功能的概率。 (3)有效度。有效度体现了能够修复的自动化装置与继电保护设备在运行过程中的可靠性指标。 3、提高继电保护设备可靠性能的有效措施 (1)提高从业人员技术水平 提高继电保护装置运行可靠性就应该将供电的可靠性作为工作中的重点,加强供电可靠性的制度建设,完善相关的网络管理,同时要建立健全并完善相关的管理体系。加强对继电保护装置运行维护人员的专业培训,有效地提高工作人员的故障处理能力和处理效率。继电保护工作人员整体素质不高、技术水平过低,是造成继电保护运行不顺畅的主要原因之一。 对于这些状况要加强员工的技能培训和素质教育,促使员工养成工作记录和工作检查的习惯,不仅可以有效降低故障的出现,同时这些工作记录就相当于一份运行档案,在设备出现故障时可以根据记录以此加快故障处理时间。同时工作人员还必须有严谨的工作态度,在进行数据计算时,应该不断进行计算以保证其准确性和精确性,严格按照运行程序进行设备操作。 (2)提高继电运行的微机化和信息化水平 随着电子信息技术的快速进步和创新,极大地提升了微机保护的科技水平和能力。从当前最新技术来看,工控机在速度、功能和存储容量等诸多领域都超过了传统的小型机。此外,如今所运用的工控机体积并不大,只相当于微机保护装置的体积,因此,成套工控机可以确保继电保护的高技术与良好技术操作性。在此基础上,将会极大地降低在继电运行保护中的危机和不可靠性。从网络技术在电力系统中的作用来看,它在很大程度上改变了继电保护运行的传统方式以及状态。考虑到继电保护装置的作用比较单一,它重点切除出现故障的元件,然而它在确保电力系统运行方面还有许多不足。为了确保各个保护单元均能够共享运行过程中的故障信息以及数据,大幅度提升继电保护的准确性以及及时性,这样就必须依靠计算机和网络技术来构建机电一体化的电力系统,从而进一步提升微机保护装置的网络化以及信息共享化水平。 (3)加强继电保护运行的智能化程度 智能化可以更好地提升继电保护运行的可靠性,与此同时,它也是非常关键的技术创新。如今,人工智能化的运用范围日益扩大,在越来越多的行业中得到了应用,大量发达的理念和技术出现在电力系统中且不断成熟。例如,模糊逻辑、神经网络、遗传算法以及进化规划等先进技术都在电力系统中得到了非常好的运用,而且相关单位还在继续深化继电保护领域的应用研究。 另外,人工智能技术在电力系统的优势非常明显,它们可以极大地提升继电保护装置在运行过程中的稳定性。还可以有效控制继电保护装置的不可靠因素,如工作隐蔽性和连续性等方面。它们可以较快地处理这些不可靠因素,而且它们的逻辑思维能力也非常强大。从在线评估实践来看,人工智能发挥了非常重要的作用,而且有着明显的优势,逐步占据着主导地位。 (4)广泛的使用性能,极其优良的数字控制器件 数字控制器件有着良好的性能,在继电保护系统中使用数字控制器件将会在很大程度上提升继电保护水平。在继电保护运行中,广泛使用了CPLD和FPGA等器件。CPLD的结构非常复杂,这种逻辑器件可以编辑相关程序,FPGA是现场可编程序门阵列。在继电保护系统的运行过程中,这两种器件的优势非常明显。它们属于非常先进的可编程序专用集成电路,而且它的功能是高度集成的,可以将诸多微机系统的许多功能都聚集在相同的芯片上。这些数字控制器件的性能十分强大,它们将极大地改变电力系统的结构设计,显示了良好的适应性。 从继电保护系统来看,必须要借助此类控制器件来实现系统的高度集成、强大的可靠性和快速响应能力。与此同时,运用此类控制器件可以在很大程度上缩短保护装置的研发周期,极大地提升了继电保护运行过程中的可靠性能。 结束语 电力系统的运行随着经济和社会的发展对其也提出了更高的要求,对系统的运行安全性和可靠性都提出了更高的要求,这样能够更好的保证电力系统的供电质量,同时也能更好的保证电力企业的经济效益不受到影响。电力系统的正常运行是和继电保护技术有很大的关系的,因此,要对继电保护技术进行不断的发展,同时也能更好的对电力系统运行中出现的问题及时进行处理,保证电力系统运行的可靠性。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术的应用 摘要:本文将主要针对电力自动化系统的构成、电力系统中电气自动化的特点以及电力系统中的自动化智能技术进行简要分析,仅供参考。 关键词:电力系统;自动化技术;应用 一、电力自动化系统的构成 在计算机技术的推动下,电力系统自动化主要由变电站自动化技术、配电网系统、电网调度系统共同构成。 1、变电站自动化技术 变电站是由多个设备共同构成的,切断或者接通电压的系统装置,在电力系统中,配电站是配电与输电的集中点,可以满足监控电力运输的需求,提升电力系统的效率与经济性,因此,变电站自动化技术不可替代。具体来说,该技术主要运用的现代通信技术、电子技术与信息处理技术及计算机技术等,实现变电站的二次设备重新组合与优化配置,实现设备的全面监控,可以有效的提高自动化监测系统,改善其稳定性,降低维护的成本,促进高质量的输电,产生更高的经济效益。 2、配电网中的自动化技术 架空线路、电缆、配电变压器共同构成了配电网,在电网中具有十分重要的作用。一直以来,配电网多采用的仍然是传统的手工操作方式,随着现代化技术的提高,自动化技术的应用范围在逐渐扩大,但对电能分配仍然存在一定的问题,所以,配电网自动化技术对电能分配与监控有十分重要的意义。 3、电网系统调度的自动化技术 该技术近年来发展十分迅猛,最主要的功能是提升电力系统在运行中的准确性与可靠性及经济性。电力系统的数据采集与监控功能是调度自动化的基础,同时,要加强对电力系统的市场运营与决策管理,增强电网调度的自动化水平。 二、电力系统中电气自动化的特点 1、引入了信息化技术 随着经济的快速发展,信息技术的应用越来越广泛,人们的生活节奏越来越快,为了从枯燥的工作中脱离出来,在信息化的基础上研制了电气自动化来完成机器的操作工作以及复杂大量的数据分析与处理工作。在电气自动化中引入信息化技术,必须要提供与信息化技术相匹配的设备和软、硬件、操作技术和方法,以此来提高电气自动化的效率和水平,实现电力系统的正常运转,为电力需求者提供优质充足的电力资源,以此来实现经济的快速发展,提高人们的生活水平。在电力系统中的电气自动化中引入信息化技术是人们必然的选择。 2、电气自动化的维护和控制工作简单易行 在信息化技术高速发展的同时,电气自动化的应用范围也越来越广,另外,随着研究人员对信息技术进行大量的深入研究,信息化技术的可操作性越来越强,并且为电力系统中电气自动化提供充足的信息,因而在应用电气自动化的时候,操作人员可以快速地完成机器设备的预设工作,从而减轻了工作人员的工作负担,提高了电力系统的运行效率。与传统的计算机系统处理程序相比,自动化技术的引入大大提高了系统的可操作性,给电气自动化的应用领域带来了巨大的变革。 三、电力系统中的自动化智能技术 社会的进步使人们的物质水平有了很大的提高,人们对电力系统的要求也在逐渐提高,智能化技术的应用是一种必然趋势,一些现代化的技术手段也被广泛的运用于实际工作中,大大提升了电力系统中的智能化水平。 1、神经网络控制技术 神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的,将大量的信息隐含在其连接权值上,根据一定的学习算法调节权值,该技术具有非线性的性质,同时具有并行处理能力与自学能力,实现了网络从m维空间向n维空间的复杂非线性映射,保证数据的准确性与可操作性。 2、专家系统控制技术 该技术是应用较为广泛的一种技术,实现了对电力系统警告或紧急状态的辨认,在紧急状况下可以迅速处理,同时实现了故障的处理能力和实现配电系统自动化运行,但是由于无法模仿专家的思维使得该技术仍然存在诸多弊端。 3、线性最优控制技术 这是将线性最优理论运用在实践中的重要表现,该技术的应用与最优励磁控制手段降低了远距离电力运输的损耗,提高了电力的利用效率。 4、Dfacts技术 信息化水平的提高,新技术的不断进步,用户对供电质量提出了更高的要求,因此,电力系统自动化技术的应用迫在眉睫。Dfacts技术即配电系统中的灵活交流技术,该技术的应用在很大程度上提高了供电质量的稳定性,供电质量也有了一定程度的提高,在配电网和大量的电力用户的供电端使用新型的电子监控设备,实现质量全过程的监督,确保用户用电的品质,为用户提供高品质的电源。 5、facts技术 电力系统的发展历程中,facts技术即柔性交流输电系统在不断的发展,这一技术主要被运用在输电系统的关键部位运用具有单独或综合功能的电子装置,对电压、电抗等输电参数进行控制,保证输电的可靠性与高效性,提升系统否认可靠性与安全性,与当前的可持续发展相适应,达到电能环保的目标。 6、高效动态监测系统 从当前的监控系统中,主要可以分为监控电磁暂态过程的故障录波仪,记录数据较为复杂,但记录仪间缺乏通信,忽略了对系统的整体动态分析;另一种侧重于系统稳态运行状况的监视控制与数据采集系统,但是,该系统刷新时间长,仅能分析稳态特征。这两种系统的局限性推动了新型动态监测系统出现。 7、其他新技术的应用 除了上文中提到的两种技术外,很多新技术不断涌现,包括电力一次设备智能化技术、光电互感技术等,这些技术的应用都为电力系统的顺利运行有重要意义,促进经济效益的提高。 三、电力系统中电气自动化的发展趋势 1、电力系统内部电子开关会更加智能 时代在进步,科技在发展,为了顺应经济发展的要求,要对电力系统中的电子开关器件进行更新。到目前为止,电力系统的运行器件已经实现了晶闸管阶段到第四代电子元件的过渡,在过渡期间,电力系统的电气自动化取得了较大的进步,但是目前我们所使用的电力电子开关存在着难以控制的问题,因而无法为负载提供所需的电流,无法对电力系统进行及时的控制。为了给人们提供优质的电力服务,未来电力系统内部的电力电子开关将会更加智能,以大大提高控制的效率。 2、电力系统中的变换器的工作效率得到提高 技术的不断更新使得电力系统中的一些物件也随之更新,这些物件就包括变换器。目前,大多数电力系统中的变换器处于低频化的状态,无法快速地完成电力的转换工作,而且还会耗费大量的电力资源来完成开关的工作,另外,低频变换器会对逆变器的工作频率产生干扰,因而使得电力需求者接受到的电力资源的质量较差,损坏了负载的软、硬件,增加了用电风险。为了减少此类现象的发生,电力系统中的变换器将向高频化的方向发展,进而减少电力资源的损耗,减少对外界的干扰。 3、电力系统中控制电流的技术更加完善 在电力系统中会产生电流磁场,为了将定子电流分离出来,电力系统维修人员要在系统内部应用电流控制技术来形成电流磁场,从而实现定子电流的分离工作。随着技术研究的不断深入,电力系统中控制电流的技术将会更加完善。 4、电力系统将会引用通用变电器 目前,电力系统中缺乏相应的变电器件来提高电力系统运行的效率,因而使得电力系统的可控性较弱,阻碍了电力系统的智能化发展。但是随着人们对智能化电力系统研究的深入,电力系统中将会引入通用变电器,从而提高电力系统自动化控制的效率,减轻电力系统维护人员的工作负担,降低工作难度。 结束语 随着科学技术水平的提高和社会经济的发展,人们对电力的安全与使用期望更高,传统的电力系统无论从使用安全还是输送配电方面已不能满足发展需求,自动化控制技术不但提高了电力系统运行的可靠性和安全性,而且还增强了配电输送功能,完善了电力保障能力,提高了用电质量,促进了社会经济发展。 电力系统及其自动化论文:关于电力系统及其自动化探析 摘要:电力系统自动化技术是现代变电站的核心系统,其应用能够有效确保电力系统的安全、可靠运行。在电力系统中应用自动化技术的目的就是提高电网供电服务的安全性与可靠性,有利于增强供电能力,实现电力系统的经济、安全及可靠运行。本文主要就是针对电力系统及其自动化来进行分析。 关键词:电力系统;自动化;应用 1、电力自动化系统的构成 在计算机技术的推动下,电力系统自动化主要由变电站自动化技术、配电网系统、电网调度系统共同构成。 1.1、变电站自动化技术 变电站是由多个设备共同构成的,切断或者接通电压的系统装置,在电力系统中,配电站是配电与输电的集中点,可以满足监控电力运输的需求,提升电力系统的效率与经济性,因此,变电站自动化技术不可替代。具体来说,该技术主要运用的现代通信技术、电子技术与信息处理技术及计算机技术等,实现变电站的二次设备重新组合与优化配置,实现设备的全面监控,可以有效的提高自动化监测系统,改善其稳定性,降低维护的成本,促进高质量的输电,产生更高的经济效益。 1.2、配电网中的自动化技术 架空线路、电缆、配电变压器共同构成了配电网,在电网中具有十分重要的作用。一直以来,配电网多采用的仍然是传统的手工操作方式,随着现代化技术的提高,自动化技术的应用范围在逐渐扩大,但对电能分配仍然存在一定的问题,所以,配电网自动化技术对电能分配与监控有十分重要的意义。 1.3、电网系统调度的自动化技术 该技术近年来发展十分迅猛,最主要的功能是提升电力系统在运行中的准确性与可靠性及经济性。电力系统的数据采集与监控功能是调度自动化的基础,同时,要加强对电力系统的市场运营与决策管理,增强电网调度的自动化水平。 2、电力系统自动化技术的主要工作流程 2.1、在电力系统自动化技术应用过程中,其基本流程是要求在指定中心位置处的调控中心,安装具有先进现代化功能的计算机,通过计算机向四周的网络系统进行辐射,并且以该中心的变电站、发电厂为核心,对信息服务和控制装置等进行合理设置,同时起到了一定的监控作用,使得整个立体化网络能够快速被覆盖,确保了指令以及信息的传输保持全面畅通。 2.2、中心计算机的主要功能就是完成总体调控,其他相关监控设备的主要功能则是记录事故内容、编制相应的报表、系统异常事故的自动恢复操作、对设备进行操作以及常规操作下的自动化等。此外,在这一基础上最终要将控制部件作为核心,通过两个方面的结合,即计算机和计算机之间以及控制计算机和终端硬件装置之间的相互结合,在各个软件的运行处理中进一步扩大控制范围,深化自动化程度。 2.3、电力系统自动化技术能够采用分层控制过程中的一些操作方式,也就是说自动化技术能够在变电站、发电厂以及控制所和调度所等不同的组织分层间,根据其具体的管辖功能和范围来实现综合协调的目的,同时还可以分担相应的控制功能,确保电力系统在运行过程中的经济性和可靠性。 3、电力系统及其自动化技术的具体应用分析 3.1、数据的自动化处理 (1)数据整合 电力系统的形成与发展是当前市场经济不断发展产生的驱动结果。如在城市用电高峰期,必须要提高变电站的电压,以加大输出功率;而在用电低谷时,则降低变电站的输出功率,不仅能满足电力用户的需求,还能有效减少能耗。不管系统的实现是建立在电力系统的自动化技术上,还是基于相关技术上,其作为多层次、高效运营及跨领域的科学决策等方面的要求,必须要对其相关信息共享、动态及多维的应用进行全面分析。只有对系统数据进行整合,提高数据整合的能力,才能实现无缝连接,以将空间计算引入到主流计算中,并对数据间潜在的关系进行全方位的分析与展示,这也是我国电力系统自动化未来的发展方向。在电力系统中,对数据整体的主要途径包括:①强化电力系统的自动化。通过强化数据的可操作性,以使用户对拥有图标的用户界面进行支持,使面向对象的数据模型能够对应电力系统中的客观对象,有利于提高系统的可读性与可操作性。因电力系统自动化运行是一个对实时性要求非常高的过程,可利用系统代码实现调整,以增强对系统的可扩充性;②强化电力企业的功能性。要求电力系统要对分布的应用提供供给,每一处可由自己对管辖内的数据进行维护与管理,对于不同级别的数据库也能够构建成分布式数据库,并通过网络对其他地方等数据进行调用与共享,并在所赋予的权限内,以分散数据的管理与储存为前提,从而保证数据的实时性与安全性;③数据库的完善。利用各种数据库实现对数据的存储与管理,以保证数据的备份机制与安全机制。 (2)数据共享 随着自动化技术的不断发展,对相关空间属性的提出了更高的要求。要想实现系统内数据的分享,必须要保证供求双方数据及对数据的认识的一致性,才能实现对数据的共享。在该过程中应先建立电力系统基本模型与成立相关部门,以更好得实现数据共享。首先,要求要有标准化定义与表达地理实体的几何属性,其主要包括服务系统覆盖区域与电力系统服务覆盖空间区域等几何属性;其次,要有标准性表达与物理属性数据。对于电力系统来说,其既包括物理结构,还涵盖了电力系统的设备、部件及整体等方面的物理性能、信息运行、信息共享及多维动态分析等。 3.2、自动化控制安全系统 (1)安全监视能力 由于人无法实现对电力系统24小时不间断的监视,因此采用自动化监视能力对电力系统进行实时监控无比重要。相对于其他监视系统,电力系统自动化监视系统既要反映出客观事实,也要对潜在的风险提出安全警报。如发电机组在用电低谷的温度异常升高,发电功率也出现明显增大,这就需要监控系统及时发出安全警报,以便及时处理。 (2)自动化安全保证能力 电力系统自动化技术必须要具备灵活恢复机制,以确保各种数据的安全性。这就要求做到以下几点:①确保电力系统的安全运行。在电力系统中,自动化技术能起到对整个系统生产状况进行调节的作用,有利于减轻工作人员的工作强度与风险;②对电力系统数据的及时存储与异常修复。在电力系统中,自动化技术能实现对数据的记录、存储及更新,能通过对电费进行预算与修订各项指标,还易于系统更新;③保证工作人员的安全。由于自动化技术具有实时监控能力,当电力系统出现异常工作时,自动化系统就可以立即发出警报,并采取相应的措施进行处理,有利于降低风险。如当工作车间室内的温度在35℃以上,系统就会自动开启通风设备,以降低室内温度;若室内产生明火时,系统就会自动开启雨淋系统,以预防火灾的发生或减缓火灾的蔓延,以为工作人员营救的时间。 (3)自动化配电系统 随着中低压网络数字电子载波等配网系统的相关技术得到广泛的发展,尤其是中低压网络数字电子载波技术,其通过采用DSP数字信号处理技术,能有效提高信息接收的灵敏性,能有效解决配电网系统应用中存在的干扰等技术问题。另外,通过采用高级软件实现对输电网与配网的相结合,并采用递归虚拟流算法对数据进行计算,通过采用公共信息模型与应用智能化灰色神经元算法准确预测出电力负荷。 总之,随着人们对电力的需求量越来越大,电网的应用规模不断扩大。一般情况下,电力系统是24h不间断工作的,和人们的生活、工作等密切相关,因此必须要保证电力系统的正常、稳定运行。在电力系统中,自动化技术的应用能够实现对电力系统的监督与完善。通过将数据信息与记录发送到计算机上,从而实现连续操作。自动化技术已成为我国电力系统当前及未来的发展趋势,自动化技术能实现电力调度、配电网及发电控制等的自动化,从而提高电力系统的运行质量。 电力系统及其自动化论文:浅谈电力系统及其自动化的发展方向 摘要:近年来,随着科技水平的不断提升,电力已经成为了一种必不可缺的重要能源,它是整个社会正常运转和发展的基础保障。本文基于作者自身的实际工作经验,介绍电气自动化技术在电力系统中的应用,并对今后的发展方向及趋势进行分析。 关键词:电力系统;自动化技术;趋势 前言 电力系统的自动化就是指电工二次系统,它主要应用各种自动控制、检测和决策功能装置,利用数据传送系统、信号系统、电力系统中的各个局部系统和系统元件等来实现就地控制或远程控制与调节,最终实现对电力系统安全性和稳定性的控制。 目前,电力系统已经取得了很大的进步,在电力系统的整体运行过程中,自动化控制技术的地位越来越高,为电力建设的整体性发展提供了可靠保障。这项技术主要是以现代化新型科技作为支撑,它的应用需要综合网络技术、计算机技术和生产技术等多项高科技技术。随着科学技术的飞速发展,计算机技术的更新步伐越来越快,现代经济和科技的优势、水平满足了互联网技术的发展,电力系统对这些新兴技术的应用使其自身也在不断壮大,全面提高了电力生产的质量和效率,使电力企业的整体效益得到了很大的提高。 一、电力系统自动化技术应用的基本原则 (1)逐步健全原则 自动化技术是一种多学科、多技术领域相互融合而形成的产物,它不仅具有非常强的技术性,而且技术范围非常广泛,所以其复杂程度可想而知。在电力系统自动化技术的建设应用过程当中,不能想“一口吃个胖子”,而需要对其逐步进行健全与完善。 (2)适应性原则 除了需要对自动化技术进行逐步的健全、完善外,还需要注重其适应性,其原因有两点:1、我国的电力系统改造、升级是一个不间断的持续性过程,在一代一代的升级改造中,信息化技术必须要能够主动适应环境变化,否则就会对电力系统的后期改造升级造成阻碍。2、我国的地域环境相当广阔,供电覆盖面积非常大,各地的供电、用电情况不一,例如城市和农村地区的供电情况就有非常大的差别。在当前进行自动化建设的过程当中,由于实际的供电需求以及经济能力等方面影响,不可能完全进行技术复制,一些地方的自动化水平肯定会较低,但是为了保证电力系统自动化的整体建设水平同步发展,后期肯定会进一步加大建设力度,所以它既需要再当前保证供电的稳定性、安全性,又需要能够具备进一步建设的适应能力。 (3)市场化原则 市场化原则主要指的是自动化技术功能的设计与实现,既要符合电力系统运转控制的技术性需求,又要能够进一步满足市场环境下电力用户对用电的功能需求,这样才能对电力系统以及电力事业的发展,起到实质性的推动作用。 二、电力系统自动化控制技术的控制要点 (1)自动化操作的实现方式 计算机技术对变电站操作系统的可靠性影响,除了包括上述软件的影响之外,还有自动化控制的防误操作设计。在具体的设计过程中,由于计算机对变电站进行了监控,因此一般不利用电气连锁,这样有利于多级连锁的实现。 (2)对电力系统的可靠性控制 在计算机技术与电力系统相结合实现电力系统自动化的过程中,软件的应用是其中的重要项目,而在对软件进行实际操作的过程中,有时会出现多次返回校正的现象。在这种情况下,操作人员需要对其权限进行设密,避免非法操作现象的出现。监控软件要具备较好的容错能力,这样,在操作人员出现了一般的操作错误时,就不会对系统造成任何的功能性影响,而当系统出现了意外的故障时,还可以自动恢复。另外,对操作站所的命令要严格按照“选择校核执行”的顺序进行,其中,返校通过后再进行下一步的操作。 (3)防控机械误操作 在对变电站的自动化控制系统进行设置时,应该相应地改造高压开关柜,控制柜与柜之间的距离,防止机械误操作。防止机械误操作的措施有:①开关柜中隔离物的阻燃性和绝缘性要好;②在变电站35kV以下的中性点中安装具有自动调谐、自动跟踪的消弧线圈;③配置开关柜中的电流互感器时,必须保证其能够满足开关柜的峰值、绝缘水平和短时间内的耐受电流等一系列要求;④采取无间隙金属氧化物避雷器,以有效减少维护变电站的工作量,有效降低残压;⑤对具有载调压分接的开关实行远程遥调和当地控制。 三、电力系统自动化发展方向及趋势 (1)分布式自动化发展 随着社会不断的发展,人们对能源的消耗日益增多,能源问题已经成为了人类社会发展的一个重要而紧迫的问题。因此在能源严重消耗的问题上,人们在面对有限的资源是,不断地在寻找新的能源和开发新技术来减少对能源的损耗,所以对于电力系统自动化的发展将会朝着分布式自动化技术运用发展,分布式发电系统是一种集约式的电力运作方式,能够与环境兼容并且释放功率的独立电源系统,具有十分灵活性和可靠性,因此它的出现将会受到人们的普遍欢迎。 (2)远程自动化发展 电力系统自动化中的RTU在之前的设计中,都是采用工业控制计算机的方式进行的,之后再由扩展测控硬件接口电路,从而能够实现“四遥”。这样的做法好是好,它也具有可举性的优点,例如扩展性好,开发方便,开发周期短,但是也存在着不足之处,它不仅仅结构缺少灵活性,功耗十分大,体积也庞大,开发和维护的成本高。因此电力系统自动化发展趋势将会出现新的技术来代替它,它会朝着远程化自动化方面发展,使得电力系统自动化实现远程控制和智能化,小型化,网络化。这将是十分有意义的,能够改善其的远动终端的整体性能。 (3)技术图形化发展 当前随着科技的进步,我国在电力系统自动化方面的连网工程的开展和实施,EMS高级分析引用软件的完善和市场电力运行的启动等等原因,使得电力系统的调度,分析管理和计算所需的程序和信息都不断的增多,同时在传输路径和信息刷新速度方面的要求更加多了,例如信息的刷新要快。因此在互联网和科技的发展再给我们带来了新的机遇的同时,也对我国电力系统自动化的发展带来了挑战,怎么样才能够实现海量信息的分析,选择以及在各个电力系统中更快的发展和解决问题,因此电力系统自动化技术图形化发展将会是一个新的趋势,技术图形化发展,让电力系统自动化的形象更加直观,各个数据链之间的相互关系也能通俗易懂,省时省力。 (4)智能化电网的发展 “智能化”是当前十分流行的一个词语,它是依靠计算机系统发展建立起来的。电力系统的自动化控制也在向智能化的方向发展,随着计算机技术在电力系统中的应用日渐广泛,其信息管理系统和电力系统自动化的完美结合也构成了智能化发展的条件。由此发展而成的智能化电网可以实现对整个电力系统运行的控制,从而提高电力系统的运行效率,简化电力企业的工作复杂度,减少工作量。计算机技术在电力系统自动化的发展中逐渐得到了广泛的应用,具有极其重要的作用。 四、结语 综上所述,随着国民经济的迅速发展及科技水平的不断提升,电力电子技术日渐成熟,电气自动化在电力系统中得到了广泛的应用。因此,需要加强对电力系统自动化的控制、管理,重视电力系统自动化控制技术的实施要点,极大地促进了电力系统的发展,电力系统在电气自动化技术的应用下也必将实现更好的运行。
自动化控制论文:刍议智能化技术在电气工程自动化控制中的应用 摘 要:随着科学技术的不断进步,在我国电力行业中逐渐发展起智能化技术。作为近年来兴起的高新技术,智能化技术是采用计算机技术和人工智能理论进行结合的一种技术。虽然该技术的发展时间还比较短,但因其自身的优势,已在我国各个领域中得到广泛的应用。本文首先概述智能化技术及其在电气工程自动化中应用现状,并对电气自动化控制系统的设计原则与思想及应用进行探讨。 关键词:自动化控制;智能化技术;电气工程 随着我国社会经济的不断发展,也带动了部分与电力相关行业的快速发展。智能化技术的发展已成为电力行业发展的重要标志。目前,随着智能化技术的不断进步,推动了电气工程自动化控制技术的不断发展。随着智能化技术在电气工程自动控制中的广泛应用,大大推动了电气设备的智能化发展,并有效提高了电气工程自动化控制系统的稳定性与安全性,从而促进我国供电企业的发展。 1 智能化技术 智能化技术是计算机技术中一种重要的分支,其研究重点是通过计算机编程与设计来实现信息的收集、分析、判断及自动识别文字图像等能力,以帮助人类在解决生活、工作中的各种问题。智能化技术是一种将计算机技术、gps定位技术及精密传感技术等进行综合应用的技术。通过应用智能化技术,能有效改善操作者的工作环境,并降低其劳动强度,对操作者的工作效率与质量能起到有效的提高作用[1]。另外,智能化技术在危险性较高的施工领域中应用,从而有效提高危险性施工的安全性。在电气工程自动化中,智能化水平与自动化程度得到有效的提高,不仅降低了设备的维护成本,还能有效提高其可靠性,从而实现设备的智能化操作。 2 在电气工程自动化中智能化技术的应用现状 2.1 电气产品的设计 智能化技术能有效优化电气设备的设计,该优化过程是一个复杂的过程,既要运用到电机电气设备、电路及电磁场等方面的知识,还要求设计者必须要具备过硬的专业素质与丰富的工作经验。在传统的电气产品设计中,主要是依靠设计者的经验进行手工式的设计,导致电气产品的设计出现一定的不合理性与局限性,不利于电气产品的全面发展。随着计算机技术的不断进步,其在电气设备中的应用越来越广泛,从而有效缩短产品的开发周期,且能有效提高产品的准确性与科学性。通过引进智能化技术,能有效提升电气产品的设计效率与设计质量[2]。 2.2 智能化控制 智能化技术在数据信息的收集与处理、运行管理、操作控制、运行监控、画面显示、故障录波、在线分析及参数的修改与设定上得到有效的应用,并实现这些方面的智能化控制,而部分控制功能于电气自动化系统中应用非常广泛。 2.3 智能化技术在电气工程自动化控制中的发展 智能化技术的研究与开发是电气自动化系统控制的主要方向,其主要进行电子电气技术信息的收集和处理,在电气工程自动化控制中得到广泛的应用,且具有较强的实用性与适应性。智能化技术作为计算机技术中的重要分支技术,其在电气工程自动化控制中的取得一定的成功,且已成为电气工程技术发展的主要方向。 3 电气自动化控制系统的设计原则与思想 3.1 设计原则 电气自动化控制系统的设计原则就是要实现最大化的满足生产工艺与机械设备对电气控制的要求。其要求就是电气设计的主要依据,要求以检测元件与工作循环图等形式进行提供,对于要求调速的设备,还要给出相应的调速指标。另外,在适应控制要求的基础上,要求设计方案必须要具有简单性与经济性。同时要有效处理好电气设备与生产工艺之间的关系,并从设计要求、结构以及设计成本上进行两种关系的协调,并选用合理的电器元件,从而保证电气设备的安全性与可靠性。 3.2 设计思想 电气自动化控制系统的设计思想就是要实现集中式的监控,且设备运行维护方便,对控制站的防护要求较低,且系统的设计难度较低等。但这样的设计思想就要求将系统中的各种功能集中到相同的处理器上进行处理。因此,该处理器上的处理任务非常繁重,从而对处理器的速度造成极大的影响。而远程监控的优点就是能有效节约大量的材料、安装费用,且可靠性与实用性较高。目前,现场总线监控方式在电气工程自动化系统中的应用越来越广泛,且智能设备的安装,可直接连接监控系统通信,从而起到降低安装成本与工作量。同时,现场总 线监控的功能具有独立、灵活、可靠性,也是电气工程自动化系统未来的发展趋势[3]。 4 在电气工程自动化控制中智能化技术的应用 4.1 智能控制 在电气工程自动化控制中应用智能化技术,能有效实现电气工程控制的远程化、自主化、高效化及无人操作化,从而为智能化技术的发展提供了一个良好的平台。目前,智能化控制技术在电气自动化技术中的普遍应用已充分将智能化技术的优势充分地体现出来,并为该技术在社会各领域发展中提供良好的基础。 4.2 优化设计 在传统的电气工程自动化系统控制中,也会经常涉及到电气设备的设计,但由于电气设备的设计程序非常繁琐,并对设计人员的专业技术与工作经验要求比较高,且需要结合电气、电磁力等知识进行系统的设计。因此,传统中的自动化系统主要是由设计者依据经验进行手工设计的,不仅达标率非常低,且系统维护、修理难度比较大。随着科学技术的不断发展,现阶段的设计方案都是利用计算机辅助软件与cad辅助设计完成的,不仅能有效缩短设计时间,还能有效提高设计方案的使用性能与质量。在优化设计中应用遗传算法是智能化技术的具体形式,其在先进性与实用性上的功能比较强大,从而实现设计方案的有效优化[4]。 4.3 故障诊断 电气工程自动化系统在长期的运行中,电气设备出现故障现象是无可避免的,而在电气设备故障发生前,通常都会出现一系列与故障有关的征兆,因此需要采用有效的措施进行及时、有效的处理。而智能化技术的应用,就能对系统中的故障进行有效、准确、全方位的诊断。由于变压器是电气设备的组成部分,对电气设备的正常运行均有重要的意义。因此,电气设备监测人员要加强对其运行情况检测的重视,且要加强对设备的定时与不定时检测与维修。但电气故障由于长时间的运行,其故障的产生是无可避免的,因此,必须要及时、准确地找出故障部位与故障原因,并进行及时、有效的检修,以将电气故障引起的损失降低最低。而智能化技术无疑是检修故障的最佳选择。在运用智能化技术诊断变压器故障时,最重要的诊断方法则是分析变压器渗漏油的分解气体,以快速、有效地找出变压器故障的大体位置,并根据大体的位置逐渐缩小范围进行寻找,直到找到故障的具体位置,从而进行有效的检修[5]。通过智能化技术的应用,不仅能有效减少对故障的诊断与检修时间,还能有效预防故障对电气设备造成严重的损害,还提升电力设备的运行效率。 5 结束语 综上所述,随着科学技术的不断进步,人工智能技术越来越成熟,随着该技术的广泛应用,各种施工均实现了智能化。因此,在电气工程自动化中运用智能化技术,能有效促进企业的生产,从而有效促进企业的健康发展。 自动化控制论文:煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用 【摘要】随着我国社会经济的快速发展和工业的不断进步,对矿产资源的需求越来越大。我国是产煤大国,同时,对煤炭的消耗量也很大。因此,政府对于煤矿的供需问题、管理问题都给予了高度的重视,加上我国每年发生瓦斯爆炸事故的概率比较频繁,基于对矿工人身安全负责的问题,经过不断研究,发现瓦斯爆炸等事故的发生与煤矿通风系统的不合理性密切相关。因此,完善煤矿通风系统成为现阶段一个重大的研究课题,将先进的自动化控制技术运用到煤矿通风系统,是促进其合理化的一个重要途径。本文通过介绍煤矿通风系统的重要性以及自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用,对整个通风系统的控制流程加以阐述,推动煤矿通风系统的不断趋于成熟和完善。 【关键词】煤矿通风系统;自动化控制技术;应用 煤矿通风系统的完善性是加强煤矿安全生产的关键手段,将自动化控制技术积极应用到煤矿通风系统中,对煤矿的通风状况进行监管与控制,及时做出相应的调节,可以加强矿井通风的效果,可降低瓦斯爆炸等灾害事故的发生,对灾害的发生也可以做出预警,从而,为煤矿的安全生产提供保障。 一、煤矿通风系统的重要性 我国是产煤大国,也是煤炭消耗大国,煤炭资源的生产和利用在很大程度上直接影响着国民经济的发展。因此,煤炭生产的安全性管理也显得颇为重要。其中,对煤矿安全生产影响最大的因素就是煤矿通风系统的设计。煤炭通风系统是保障矿井工人安全的必要措施,为了使他们在井下能够用正常呼吸,利用通风机为井下矿工输送空气,由于井下有很多浓度较高的有害气体,通风系统还可以稀释这些有害气体,直到这些气体的浓度达到安全值。为了提高矿井工人对井下环境的适应能力,通风系统的另一个功能就是将井下的水蒸气和热量排出来,为矿工提供相对适宜的作业环境。 煤矿通风系统的合理性还可以大大降低瓦斯爆炸事件和火灾等事故的发生,也可以增强矿井的抗震、抗灾性能。每年因为瓦斯爆炸事故所带来的人身伤亡和经济损失是十分重大的,国家制订了一系列保障矿井工人生命安全的条例和措施,对井下空气质量和空气含量的指标都越来越严格,为井下的卫生条件和空气质量的改善也会起到积极作用,改变矿井内的空气成分,增加空气的含氧量,降低二氧化碳的浓度,稀释矿尘和有害气体的浓度,使整个矿井内空气的气压、温度和湿度都发生了改变。努力为矿工提供相对舒适的工作环境,确保井下通风的质量,对矿工自身的身体健康状况也提供了有力的保障。 二、煤矿通风系统中应用自动化控制技术的必要意义 随着技术的不断进步,煤矿通风系统通过自动化控制技术来实现煤矿的安全生产,提高煤矿生产的可靠性和管理水平。构建煤矿通风自动化控制体系,实现自动化监管和无人值班,不仅提高了工作效率,还节约了人力资源。 现阶段我国煤矿通风系统的合理性还不够完善,自动化设备的使用大多比较分散、陈旧,这些因素对煤矿通风系统的安全性、可靠性造成了直接的影响,对故障等的记录不准确、也无法实现对设备的自我诊断,不能对整个通风体系做到监控管理,并作出相应的调节,降低了通风系统的稳定性和安全性。因此,在煤矿通风系统中应用自动化控制技术具有重大的必要意义,利用先进的科学技术,使煤矿通风系统和安全生产管理不断趋于完善,是至关重要的。 三、自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用 (一)自动化控制技术的含义 自动化控制技术通过通信网络,运用计算机,对控制原件和设备进行统一的检测和管理,这些元件都带有通信接口,为实现智能化监测与控制提供了便利。其中,无线传感器的应用最为广泛。 在对井下的工作人员进行定位时,需要根据目标的移动特征来获取有效信息和数据,建立目标移动的实际路线,gps卫星定位系统的信号还无法对井下工作人员的位置进行追踪,因此,利用无线传感器中的数据编排和数据查询功能来获取定位信息,确定井下人员的移动状态,对他们的活动实行实时监控,有利于控制安全生产管理,对他们做出调度和事故预警。无线传感器中还包括多点定位网络,这样就优化了分布方式,改变了传统的单水平轴线网络的布设方式,进一步适应和满足了地下复杂的地质和开采条件。多水平的跨层网络会加强整个系统的监控性能,使布设方法更加合理化。自动化控制技术中还包含着高 度的算法设计,对系统定位信息进行核算和处理,不需要通过信号源,可以直接进行计算,降低了硬件设施的投入成本,也提高了运行效率。在4m之内,可以避免干扰信号,对井下定位的基本需求没有太大影响。高精度的系统定位算法设计内容主要包括对盲区范围、定位精度等的计算,随着计算方法的不断改进,其适应范围也逐步扩大。 (二)通风系统设计 在整个通风系统设计中,对于风量的调节是关键内容。可以通过设置变频装置,改变通风机的电机转速来调节风量的大小。另一种方法是通过改变百叶窗的角度和风门的角度调节风量。另外,采用定时控制装置,实现对井下通风机的自动控制,加置爆破开关,在爆破后就会自动通风,为保障通风系统的运行提供了可靠保障。通过检测元件,对井下空气的温度变化或者气体浓度的改变,来进项控制工作也是加强通风系统的通风效果的主要途径,但这一技术有待进一步研究和完善,也是未来煤矿通风系统中对自动化控制技术新的发展方向。 (三)煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用原理 煤矿通风自动化控制系统要接收和传输不同的信号,对数据进行监控。依靠频分制和时分制来完成多路信号的传输,按照不同频率和不同时序一次传输信号,其中频分制是最普遍的多路信号传输方式,因其电路简单,不容易发生故障。 首先要对井下环境的状况进行深入了解,包括掌握井下气压、空气的温度和湿度,空气中成分的含量以及有毒气体的密度、浓度,这些数据的测量主要是通过传感器来完成,通过光谱法和红外线吸收来测量井下氧气和二氧化碳的浓度,测量风压的时候依靠差压变送器。对这些数据进行测量和分析,才能指导通风系统的运行。煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用原理,如图1所示。 图1 煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用原理 自动化控制技术应用到煤矿通风系统中,对完善通风系统的运行和加强通风效果起到了关键性的作用,安全生产和提高管理效率提供了保障。 四、结语 煤炭通风系统在整个煤炭生产和管理过程中,占据着重要的地位。通风系统对保障煤炭安全生产和矿井工人的人身安全及健康状况都具有重要的意义。降低了煤炭生产事故的发生概率,尽可能地降低经济损失,带来了很大的社会效益和经济效益。煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用,有效地提高了煤炭通风系统的通风质量,便于对通风状况进行整体把握和调度,实现了煤炭通风系统的智能化监控与管理。自动化控制技术操作起来也简单便捷,成为通风系统技术应用中的核心内容,使煤炭通风系统不断得趋于完善。 自动化控制论文:论电气自动化控制系统的设计思想 【论文关键词】:电气自动化;控制系统;设计思想;系统功能 【论文摘要】:文章通过介绍电气综合自动化系统的功能,讨论了目前电气自动化控制系统的设计思想(以发电厂为例子),展望了将来电气自动化控制系统的发展趋势。设各智能化水平的提高使得对现场设备状况的精确掌握成为可能,通讯技术的发展则为大容量的数据传输提供了平台。在工业自动化领域,基于pc的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的采纳。 一、电气综合自动化系统的功能 根据单元机组的运行和电气控制的特点,应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ecs监控。其基本功能 为: 1.发变组出口220kv/500kv断路器、隔离开关的控制及操作。 2.发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。 3.发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作,控制方式切换,增磁、减磁操作,pss(电力系统稳定器)的投退。 4.220kv/500kv开关自动同期并网及手动同期并网。 5.6kv高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。 6.380v低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。 7.高压启/备变压器控制和操作(2台机共用)。 8.柴油发电机组和保安电源控制和操作。 9.直流系统和lps系统的监视。 对于发变组保护等主保护和安全自动装置,因其设备已经很成熟而且要求全部在dcs中实现其功能尚有一定难度,可能增加相当大的费用,故可以保留。但是它们与dcs间要口求接,控制采用硬接线,利用通讯方式传输自动装置信息,并可以通过dcs进行事故追忆。 二、电气自动化控制系统的设计思想 1.集中监控方式 这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时, 隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂,查线不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 2.远程监控方式 远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、,节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如lonworks总线,can总线等)的通讯速度不是很高,而电厂电气部分通讯量相对又比较大,所有这种方式适合于小系统监控,而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。 3.现场总线监控方式 目前,对于以太网(ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展, 这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、i/0卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 三、探讨电气自动化控制系统的发展趋势 opc(oijeforprocess control)技术的出现,iec61131的颁布,以及microsoft的windows平台的广泛应用,使得未来的电气技术的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。iec61131已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。 pc 客户机/服务器体系结构、以太网和internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和it平台的融和,电子商务的普及将加速着这一过程。internet/intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控,在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品,如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。 自动化控制论文:对电力系统中运用电气自动化控制技术的探讨 目前,现代电力电子技术的发展,电气工程及其自动化已迈向生产和社会生活的各个领域,如何培养和造就社会经济发展急需的具有工程实际应用能力的电气工程人才,集科学性、先进性、整体性、特色于一身的课程建设;理论与实践、知识与技能紧密结合的既能“动口”也能“动手”的“双师型”师资队伍建设;立足人才培养目标,按照高质量、高起点、高标准的原则,加强实验实训资源的整合方面对电气工程及其自动化建设进行了探讨。 1 电力系统中自动化控制技术 1.1 电网调度自动化 电网调度自动化主要组成部分,由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等,其主要是通过电力系统专用广域网连结的,下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。电网调度自动化的主要功能是:电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制(省级电网以上)、自动经济调度(省级电网以上)并适应电力市场运营的需求等。 1.2 变电站自动化 变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化:运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。 1.3 发电厂分散测控系统(dcs) 发电厂分散控制系统(dcs)一般采用分层分布式结构,由过程控制单元(pcu)、运行员工作站(0s)、工程师工作站(es)和冗余的高速数据通讯网络(以太网)组成。过程控制单元(pcu)由可冗余配置的主控模件(mcu)和智能i/0模件组成。mcu模件通过冗余的i/0总线与智能fo模件通讯。pcu直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。 运行员工作站(0s)和工程师工作站(es)提供了人机接口。运行员工作站接收pcu发来的信息和向pcu发出指令,为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段,工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。 2 电子技术、计算机技术的发展不断推动电力系统自动化进步 随着上世纪八十年代单片机技术的发展和应用,我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。国产的工业计算机和引进的pc机技术为电力系统调度自动化、电厂监控系统、变电站综合自动化奠定了基础。开发的应用软件可以实现电力系统实时数据采集、汇总、分类、分析、存档、显示、打印、报警、完成操作控制等任务。这~ 时期自动化存在的主要问题是系统结构、功能、通信协议等方面缺乏工业标准,不同厂家的设备不能互连;计算机与各设备的通信一般为星形点对点连结,主要采用低速率的串/并行口通信方式,系统实时性不太好,设备配置的灵活性也较差。 随着上世纪90年代高性能工作站、服务器及软件技术、信息处理技术、特别是高速网络技术的发展,电网调度自动化系统、电厂监控、变电站自动化、配电自动化的技术水平上了一个新台阶,产品逐步发展成为一种开放式、分布式、网络化、智能化的新模式。与上一代产品相比可以大幅度减少电力电缆、通信电缆的用量,设备体积小还减少了占地面积等从而降低了建设成本,同时大幅度提高了系统的技术性能,增加了设备配置的灵活性、互换性和可维护性,提高了系统运行的可靠性。最近几年以来,各种嵌入式产品的出现,例如嵌入式高性能微处理器、嵌入式计算机、嵌入式操作系统、嵌入式以太网等产品使电力系统中的装置类设备如测量控制设备、继电保护装置、数据通信控制器等得以再次更新换代,装置的硬件电路和应用程序结构简化,产品性能大大提高,装置信息处理速度更快,功耗更低,功能扩展能力更强。 3 当前电力系统自动化依赖it技术向前发展的重要技术 当前电力系统自动化依赖于电子技术、计算机技术继续向前发展的主要热点有:① 电力一次设备智能化;② 电力一次设备在线状态检测;③ 光电式电力互感器;④ 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置;⑤特高压电网中的二次设备开发。 3.1 电力一次设备智能化 常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离,互相间用强信号电力电缆和大电流控制电缆连接,而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现,省却大量电力信号电缆和控制电缆,通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。 电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰,关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。 3.2 电力一次设备在线状态检测 对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测,不仅可 以监视设备实时运行状态,而且还能分析各种重要参数的变化趋势,判断有无存在故障的先兆,从而延长设备的维修保养周期,提高设备的利用率,为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来电力部门投入了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术,开展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展,但由于技术难度大,专业性强,检测环境条件恶劣,要开发出满意的产品还需一定时日。 3.3 光电式电力互感器 电力互感器是输电线路中不可缺少的重要设备,其作用是按一定比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值,以便用仪表直接测量。其缺点是随电压等级的升高绝缘难度越大,设备体积和质量也越大;信号动态范围小,导致电流互感器会出现饱和现象,或发生信号畸变;互感器的输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。因此不少发达国家已经成功研究出新型光电式和电了式互感器,国际电工协会已了电子式电压、电流互感器的标准。国内也有大专院校和科研单位正在加紧研发并取得了可喜成果。目前主要问题是材料随温度系数的影响而使稳定性不够理想。另一关键技术是,光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号要小得多,一般是毫安级水平,不能像电磁式互感器那样可以通过较长的电缆线送给测控和保护装置,需要在就地转换为数字信号后通过光纤接口送出,模数转换、光电转换等电子电路部分在结构上需要与互感器进行一体化设计。在这里,电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源同样是技术难点之一。 3.4 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置 自从电力系统采用光电互感器技术后,与之相关的二次设备,如测控设备,继电保等装置的结构与内部功能将发生巨大的变化。首先节省了装置内部的隔离互感器、a/d转换电路及部分信号处理电路,从而提高了装置的响应速度。但需要解决的重要关键技术是为满足数值计算需要对相关的来自不同互感器的数据如何实现同步采样,其次是高效快速的数据交换通信协议的设计。 4 结束语 根据以上所述,电气工程及其自动化专业是电力系统的重要工作,因此,我们的工作人员应对其不断进行探索和研究,提高了电力安全可靠性。还要结合自己的工作经验进行分析。从而保证电力系统工作的安全与发展。 自动化控制论文:浅论自动化控制器件PLC的发展趋势 【摘 要】自动化控制器plc自20世纪90年展以来,其发展速度越来越快,自动化控制技术也日益完善。本文分析了plc技术在自动化控制中的重要地位、传统plc技术与现代plc技术的区别以及现代plc的应用和未来发展。 【关键词】自动化控制;plc;发展趋势 0 引言 自动化控制是一种通过利用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息实现对生产过程的检测、控制、优化、调度和管理。在自动化的控制下能够达到增加产量、提高产品质量、降低消耗、提高产品安全性的目的。自动化控制是现代控制领域中最重要的一项技术,对提高生产效率具有重要意义,在科学水平不断进步的今天,自动化控制技术打上科技进步的列车,呈现快速发展的态势。 1 plc技术在自动化控制中的重要地位 自动化控制技术自20世纪发展以来,其发展速度越来越快,对自动化控制技术的发展具有重要的推动作用。自动化控制技术主要包含三个层析,按照自下而上的顺序可以分为基础自动化、过程自动化和管理自动化。在自动化控制技术中,较为核心的部分就是基础自动化和过程自动化。在传统的自动化系统中,plc和dcs在基础自动化中占据核心地位,而管理自动化和过程自动化由计算机和小型机组成。在自动化控制领域中,80%的plc在i/0少于128点的小型系统中应用较为广泛,且80%的plc应用在20个梯形图指令中就可以将问题解决[1]。从应用的观点来看,这一统计数据向我们展示了传统plc自动化控制领域中的重要作用,对满足工业控制简单实用、成本低廉、稳定可靠的要求具有重要意义,从这一面来看,plc在控制领域占有稳固的地位,从其发展至今不会轻易退出其发展的舞台。plc技术之所以有如此重要的作用,与plc产品追求密不可分。plc在其发展中根据自身技术和产品发展的需求为基本,同时与新数字技术和新信息技术紧密结合,且在推广应用过程中采用的是iec61131国际标准,编程的语言较为校准,传统的编程语言可以体现在现代的软件中,plc的体系结构、控制任务和控制要求等多方的软件描述进行了改造[2]。从1990年以来,plc在自动化控制领域的核心地位仍是岿然不动。 2 传统plc与现代plc之间的区别 传统plc技术与现代plc技术之间的差别主要体现在cpu模块、软件模型等几方面。从硬件来看,传统plc技术cpu模块只有一块,储存器的容量有限,在100kb以下,i/0以开关量为主,运算速度上,传统plc扫描时间更长,一般为几十至几百ms,背线总线采用的是传统的低速系统总线。而现代plc的cpu模块不再局限于一块,可以多块cpu模块,储存器的容量较大,且可以根据实际需要进行配置,i/0有高低速开关量、模拟量和其他不同类型的信号,运算速度较快,可以达到0.2ms,背板总线采用的是高速背板总线或与低速串行总线并存。从软件方面来看,传统plc技术采用的是符合iec61131.3软件模型且可以运行,编程语言上采用的是较为灵活且通用的编程语言,如c、c+等,操作系统上,采用的是基于pc的实施商用时钟;现代plc软件模型采用的是符合iec61131.3软件模型,在编程语言上,采用的是iec61131.3模型标准编程语言,操作系统的扫描方式采用了时间驱动和事件驱动,且可以按照程序功能设置不同的扫描周期[3]。从技术层面上,传统plc与现代plc之间的区别根本上体现在软件模型的不同。现代plc软件模型在完整地接触编程语言以外的全部内容上表现较为出色,使现代plc突破了传统plc的硬件体系结构,使得现代plc技术简单实用、成本低廉、稳定可靠的特点更加突出,其应用范围也较为广泛。 3 现代plc的应用以及展望 3.1 现代plc的应用范围 由于现代突破了传统plc的硬件体系结构,其简单实用、成本低廉、稳定可靠的特点更加突出,因此在自动化领域受到广泛的亲睐,成为了现代工业自动化领域中的主导力量。从应用范围上看,plc的应用范围主要开关量的逻辑控制、运动控制、模拟量控制、过程量控制、数据处理、联网通信6种。开关量的逻辑控制,plc可以借助逻辑控制和顺序控制来替代继电器,因此,plc在开关量逻辑控制方面应用最为广泛。运动控制在机床、机器人。装配机械等方面运用较为广泛。模拟量控制,因plc技术具有可以将流量、温度等模拟量数值转换为数字值的功能,如此一来,就可以实现cpu处理控制和由转换模块实现模拟量控制。过程控制,由于多路模拟量控制和i/o模块,这样就可以实 现闭环控制。数据处理,由于plc具有强大的运算和处理能力,在数据采集、分析和处理中具有强大的优势。联网通信,由于plc的连接功能较完善,不同系统之间可以实现联网通信、数据信息共享和交换,从而形成多级分布式控制系统[4]。 3.2 现代plc的应用应注意的问题 plc所处的环境温度具有一定的限制,一般处于0℃至50℃之间,因此在安装plc的时候,要注意与发热量较大设备上[5]。如果plc所安装部位的温度突破了其极限,则有可能造成控制失效,甚至出现严重的后果。由于plc的温度范围较小,所以在应用plc时,要确保plc安装于较大空间内,且空间内的通风散热效果较为理想,使plc的各个基本单元和扩展单元之间的间隔要在30.5mm以上。开关柜上面的通风百叶窗,可有可无,但是如果环境温度处于50℃以上,那么就需要采取措施,如安装风扇来使通风效果增强,进而降低温度,确保plc能够正常工作。plc工作环境的湿度也需要进行控制,要控制在85%以内,对凝露现象也要注意控制,以避免其绝缘性遭到破坏。plc工作环境要保持平稳状态,不能出现强烈振动现象,为保证plc工作环境的稳定性,可以采取一些减震措施。plc工作电源选择上,应选用直流稳压电源,从而保证plc反馈信息的准确性,提高plc工作的可靠性。 3.3 自动化控制器件plc展望 随着网络技术的快速发展,plc技术也趁着网络技术发展的东风乘风破浪,在plc技术上逐渐形成了pac技术。在工业控制技术的发展中,自动化控制器件由最初的plc控制,发展到pc控制,再由传统plc控制转向现代plc技术和pac技术。plc技术的发展使其在自动化市场中的地位更加牢固。而在plc技术基础上发展起来的pac技术以其异型和异构系统之间数据相互交换共享的优势,成为未来自动化控制的主要发展趋势。 4 结语 plc自动化控制技术是科技发展的必然结果,自20世纪90年代以来,plc技术历经多个发展阶段,不断使自动化控制技术得到优化,在自动化控制领域应用也日益广泛,相信在未来plc控制技术会更加完善,使工业自动化水平提升到更高的平台。 自动化控制论文:配网自动化控制方式与操作要点 摘要:配网自动化对于现代电力系统的正常运行至关重要,本文介绍了配电自动化的优化自动化系统控制方式,并对其操作要点进行分析。 关键词:配网自动化;控制方式;操作要点 配电网络自动化系统是指利用通信技术、网络技术、现代电子技术和计算机与电力设备相结合,将配电网在正常运行和发生事故时的监控、保护和供电企业的有关管理部门有机德尔融合在一起,能够极大改善供电质量,与用户建立更见密切更加负责的紧密关系。根据电力系统的结构,配网自动化可以分为配电管理系统自动化、馈线自动化(fa)、变电站自动化(dms 主站)、用户自动化(需方管理dsm)in 个层次的内容。电力配网具备电压双控,分布网络的优化自动控制系统,可以通过tcp / ip协议和电压互感器调度服务器和控制机获得控制参数,包括功率因数、电压参数。本文对配网自动化控制方式与操作要点进行探讨,希望对读者有所帮助。 一、配电网优化自动化系统框架 作为配电网优化自动化控制系统的核心,上位机优化自动化控制系统可以实现补偿器综合协调远程投切控制。当变电站的每一条馈线同时带多台补偿器时,由于补偿器之间的都是独立运行的,所以上机位就可以协调和控制每个补偿器的正常运行。在变电站的调度自动化系统中,可以随时的配电网的运行情况以及馈线出口参数进行监控和管理,在变电站运行时,通过网络服务器的外网进行数据传输,然后配网自动化系统就可以通过变电站调度自动化系统的tcp/tp协议接口,获得不同馈线的首端参数,并且能够对多个不同的补偿器进行有效的控制,保证其正常运行。配电网优化自动化控制系统,应该是可以变化的系统,因为在整个电力系统工作时,往往会发生结构的辩护,这样会导致补偿器的容量、参数和位置也发生变化,因此配电自动化系统必须是一个可以灵活变化的系统。 二、投切控制策略 通过优化自动化控制系统与变电站调度自动化系统(scada)进行相互沟通与联系,可以将各个补偿线路首端参数,包括有功功率、无功功率和功率因素进行检测,如果发现异常,上位机控制系统将会对出现问题的线路的补偿器发送投入或者切除的命令,以保证整个电网的安全运行。 (一)投入控制策略 首先,应该对功率因数进行判断,如果功率因数小于系统所设定的补偿下限,那么将会投入当前线路特定电容器抵偿武功。根据线路和电容之间的拓扑,电容器可以按照电容器容量逐渐递减的方式进行投入,而当遇到相同的电容器时,则按照序号的递减进行排序投入。如果第一次投入的电容器不能满足无功优化状态,则还要进行再次的补偿投入,优化自动化喜用自动检测到没有满足的状态下,会自动的重新选取电容器投入运行,经过多次的检测和补偿投入,最终会使整个配电网达到无功优化状态。① (二)切除控制策略 当无功功率小于0的时候,系统将会发送无功反送信息,这就说明线路的无功补偿过多,产生了过补的问题。这时则必须切除已经投入的电容器,按照先拆除与无功功率值最接近的电容器的顺序进行拆除。对于已经投入的电容器,则按照容量递增,序号递增的原则进行排序,选择与无功功率最接近的电容器进行一次切除。如果系统检测到仍然存在过补的现象,则在下一个周期进行切除电容器,以此类推,经过多次的检测和切除,最终实现电网非过补状态。 (三)控制器投切控制方式 控制器设置有整定窗口,可以根据需要设定上下限值作为整定值。如果系统的控制器检测到的电压高于整定值,那么将会下达指令进行电容器的切除;如果检测电压低于整定值,那么就会投入电容器。执行上位机的命令,命令为投入时,整定窗口上移,整定值高于实际电压,命令为切除时,整定窗口下移,整定值低于实际电压,从而将整定窗口调节到最佳优化。控制器通过gprs取得与上位机联系,但是如果上位机发送的连接确认包没有得到控制器的反馈信息,那么控制器将会独立工作,自动进行电容器的投入和切除,直到与上位机取得联系后会再次受控。 三、通信方式控制 随着现代信息技术的不断发展,通信手段也不断增加,在配网自动化系统建设中,信息高速建设可供选择的通信方式很多,应该根据不同情况选择不同的通信方式,以满足经济适用、安全可靠的原则。当前,我国配网自动化系统使用的通信方式主要由光纤通信和移动通信 两种方式。②两者之间的比较如下表所示: 总之,配电网自动化是当今电力系统的主要发展趋势,因此,必须对配网自动化系统进行科学的设计和控制,合理操作,保证系统的正常运行。 自动化控制论文:工业自动化控制初探 摘要:随着科学技术的发展,工业控制的技术发展越来越快,工业控制技术使得工厂的生产效率大幅提高,而工业控制器plc、工业pc等的应用也大幅度提高了系统的自动化程度,本文主要对工业控制进行一下初步的了解。 0 引言: 工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。即是工业控制,或者是工厂自动化控制。主要是指使用计算机技术,微电子技术,电气手段,使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化,并具有可控性及可视性。 工控技术的出现和推广带来了第三次工业革命,使工厂的生产速度和效率提高了300%以上。20世纪80年代初,随着改革开放的春风,国外先进的工控技术进入中国大陆,比较广泛使用的工业控制产品有“plc,变频器,触摸屏,伺服电机,工控机”等。这些产品和技术大力推广了中国的制造业自动化进程,为中国现代化的建设作出了巨大的贡献。 1 工业自动化仪器仪表 1.1 plc(可编程序控制器) plc—可编程序控制器的英文为programmable logic controller,1968年美国gm(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求 ①编程简单,可在现场修改和调试程序; ②维护方便,采用插入式模块结构;③可靠性高于继电器控制系统;④体积小于继电器控制装置;⑤数据可直接送入管理计算机;⑥成本可与继电器控制系统竞争; ⑦可直接用115v交流电压输入;⑧输出量为115v、2a以上,能直接驱动电磁阀、接触器等;⑨通用性强,易于扩展;⑩用户程序存储器容量至少4kb。 为了实现通用汽车提出的要求,第一台适合其要求的plc(可编程序控制器)于1969年在美国成功制造出来,自从第一台出现之后,随之,日本、德国、法国也相继开始了plc 的研发,并得到了迅猛的发展,现在主要生产plc 的厂家分别是:德国西门子、aeg,日本的三菱、美国ab,ge法国的te公司等。 我国的plc研制、生产和应用也发展很快,尤其在应用方面更为突出。在20世纪70年代末和80年代初,我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外的plc。此后,在传统设备改造和新设备设计中,plc的应用逐年增多,并取得显著的经济效益,plc在我国的应用越来越广泛,对提高我国工业自动化水平起到了巨大的作用。 目前,我国不少科研单位和工厂在研制和生产plc,如辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门a-b公司,北京和利时和杭州和利时,浙大中控等。 1.2 工控pc 由于基于pc的控制器被证明可以像plc一样,并且被操作和维护人员接受,所以,一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用pc控制方案。基于pc 的控制系统易于安装和使用,有高级的诊断功能,为系统集成商提供了更灵活的选择,从长远角度看,pc控制系统维护成本低。 由于plc受pc控制的威胁最大,所以plc供应商对pc的应用感到很不安。 事实上,他们现在也加入到了pc控制“浪潮”中。 近年来,工业pc在我国得到了异常迅速的发展。从世界范围来看,工业pc主要包含两种类 型:ipc工控机以及它们的变形机,如at96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业pc的运行稳定性、热插拔和 冗余配置要求很高,现有的ipc已经不能完全满足要求,将逐渐退出该领域,取而代之的将是其他工控机,而ipc将占据管理自 动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项,目标就是发展具有自主知识产权的pc-based控制系统,在3-5年内,占领30%(50%的国内市场,并实现产业化。 几年前,当“软plc”出现时,业界曾认为工业pc将会取代plc。然而,时至今日工业pc并 没有代替plc,主要有两个原因:一个是系统集成原因;另一个是软件操作系统windowsnt的原因。一个成功的pc-based控制系统要具备两点: 一是所有工作要由一个平台上的软件完成;二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见,工业pc与plc的竞争将主要在高端应用上,其数据复杂且设备集成度 高。工业pc不可能与低价的微型plc竞争,这也是plc市场增长最快的一部分。从发展趋势看,控制系统的将来很可能存在于工业pc和plc之间,这些融 合的迹象已经出现。 2 工控行业仪器仪表发展 工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表;全面扩大服务领域,推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化,完成 自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变,5年内数字仪表比例达到60%以上;推进具有自主版权自动化软件的商品化。 2.1 电工仪器仪表 电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。2005年,中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95%;到2010年,高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80%。 2.2 科学测试仪器 科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主,到2005年在总产值中占50%~60%。 2.3 环保仪器仪表 环保仪器仪表重点发展大气环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品,2005年技术水平达到20世纪90年代后期国际先进水平,国内市场占有率达到50%~60%,到2010年国内市场占有率达到70%以上。 2.4 仪器仪表 仪器仪表元器件“十五”及2010年前,尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品,品种占有率达到70%~80%,高档产品市场占有率达60%以上;通过科技攻关、新品开发,使产品质量水平达到国际20世纪90年代末水平,部分产品接近国外同类产品先进水平。 2.5 信息技术电测仪器 信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术,总线式自动测试技术,综合自动化测试系统,新型元器件测量技术及测试仪器,在线测试技术,信息产业产品测试技术,多媒体测量技术以及相应测试仪器,用电监控管理技术等。 自动化控制论文:变电站自动化控制探析 摘要:当前,变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统,已成为电力系统的 发展 趋势。文章就变电站综合自动化系统的应用进行了分析。 关键词:变电站 自动化 系统 0 引言 随着 科学 技术的不断发展,电力系统不可避免地进入了微机控制时代,变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统,已成为当前电力系统发展的趋势。 1 变电站综合自动化系统的概念 变电站综合自动化系统以其简单可靠、可扩展性强、兼容性好等特点逐步为国内用户所接受,并在一些大型变电站监控项目中获得成功的应用。 1.1 系统概念 1.1.1 系统设计思想 完整的变电站综合自动化系统除在各控制保护单元保留紧急手动操作跳、合闸的手段外,其余的全部控制、监视、测量和报警功能均可通过 计算 机监控系统来完成。变电站无需另设远动设备,监控系统完全满足遥信、遥测、遥控、遥调的功能以及无人值班之需要。从系统设计的角度来看有以下特点:①分布式设计。系统采用模块化、分布式开放结构,各控制保护功能均分布在开关柜或尽量靠近开关的控制保护柜上的控制保护单元,所有的控制、保护、测量、报警等信号均在就地单元内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机,各就地单元相互独立,不相互影响。②集中式设计。系统采用模块化、集中式立柜结构,各控制保护功能均集中在专用的采集、控制保护柜,所有的控制、保护、测量、报警等信号均在采集、控制保护柜内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机。③简单可靠。由于用多功能继电器替代了传统的继电器,可大大简化二次接线。分布式设计在开关柜与主控室之间接线;而集中式设计的接线也仅限于开关柜与主控室之间,其特点是开关柜内接线简单,其余接线在采集、控制保护柜内部完成。④可扩展性。系统设计可考虑用户今后变电站规模及功能扩充的需要。⑤兼容性好。系统由标准化之软硬件组成,并配有标准的串行通讯接口以及就地的i/o接口,用户可按照自己的需要灵活配置,系统软件也能容易适应计算机技术的急速发展。 1.1.2 系统规范 采用目前最为流行的 工业 标准软件,unix操作系统,x窗口人机接口及tcp/ip 网络 通讯规约。为满足开放系统之要求,系统设计一般采用:可携性软件设计——容许硬件技术发展后之软件转换;标准计算机产品——容许整个系统高度兼容性能。 1.2 系统功能 系统与用户之间的交互界面为视窗图形化显示,利用鼠标控制所有功能键等标准方式,使操作人员能直观地进行各种操作。一般来说,系统应用程序菜单为树状结构,用户利用菜单可以容易到达各个控制画面,每个菜单的功能键上均有文字说明用途以及可以到达哪一个画面,每个画面都有报警显示。 所有系统之原始数据均为实时采集。 系统应用程序的每一项功能均能按用户要求及系统设计而改编,以符合实际需要,并可随变电站的扩建或运行需要而灵活地进行扩充和修改。一般情况下系统可按以下基本功能配置:①系统配置状况;②变电站单线图;③报警表;④事件表;⑤遥控修改继电器整定值;⑥操作闭锁;⑦电量报表;⑧趋势图。 1.2.1 变电站单线图 单线图可显示变电站系统接线上各控制对象的运行状态并动态更新,例如:①馈线开关之状态,开关的状态可用颜色区别。②开关的操作由鼠标选择对应之开关或刀闸。③每路馈线之测量值可在同一画面上显示。④继电器整定值可修改。 1.2.2 数据采集、处理 采集有关信息,如开关量、测量量、外部输入讯号等数据,传至监控系统作实时处理,更新数据库及显示画面,为系统实现其他功能提供必需的运行信息。 1.2.3 运行监视 系统的运行状况可通过文字、表格、图像、声音或光等方式为值班人员及时提供变电所安全监控所必需的全部信息。 ①报警。按系统实际需要,用户可以指定在某些事件发生时或保护动作时自动发出报警,如一般可设置在以下情况发出报警:开关量突变(如保护跳闸动作);断路器位置错位;模拟量超过整定值;变压器保护动作(如瓦斯、温度)。模拟量之越限值可在线修改。每个报警均有时间、报警信息及确认状态显示。②事件。系统中所有动作事件,如继电保护动作,断路器、隔离开关、接地刀闸的操作等。均可自动打印及存入系统硬盘记忆,如设置对以下情况的事件进行记录:所有报警信息;操作人员确认有关报警;开关的操作;继电器动作和状态信息;系统通讯状况。每个事件均有时间及有关信息文字说明,并可自动打印记录。③调整继电器整定值。可通过系统主机或集中控制柜修改各继电器的保护功能和整定值。所有遥改功能均为在线方式,修改完成后的定值将直接传回对应的继电器储存。④操作闭锁。系统对所有操作对象均可设定闭锁功能,以防止操作人员误操作。⑤模拟量采集及报表产生。采集的数据储存於系统硬盘作为编辑报表的基础。按变电站实际输入的信号,可制作出不同的报表:有功电量日、月、年报表;馈线电流日、月、年报表。⑥趋势图。趋势图提供操作人员快速及直观的数据统计,趋势图可分为图形式或表格式两种。 2 微机自动保护装置的应用 一个35kv变电所改造工程中,成功地将国产的变电站微机保护装置系统运用于终端变电站。施工图设计初期采用的是传统的电磁式继电器保护,并设置了信号屏。 2.1 微机保护系统与传统保护系统的比较 传统的保护系统与微机保护装置系统的主要区别,在于用微机控制的多功能继电器替代了传统的电磁式继电器,并取消了传统的信号屏等装置,相应的信号都输入至 计算 机。为便于集中控制,采用集中式设计——将所有的控制保护单元集中布置,整个变电站二次系统结构非常简单清晰,所有设备由微机保护屏、微机采集屏、交直流屏和监控系统组成。屏柜的数量较传统的设计方式大量减少。由于各种微机装置均采用 网络 通讯方式与当地的监控系统进行通讯而不是传统的接点输出到信号控制屏,因此二次接线大量减少。同时由于采用了技术先进的当地监控系统来取代占地多、操作陈旧的模拟控制屏,使得所有的操作更加安全、可靠、方便。 2.2 微机保护的系统配置及监控系统 系统保护由下列装置组成:①线路保护装置。②主变保护装置——可完成变压器的主、后备保护。③综合保护装置。④线路保护装置。⑤电容器保护装置。⑥备用电源自投装置。⑦小电流接地检测装置。⑧综合数据采集装置。⑨监控系统的基本功能——数据采集、控制操作、画面制作、监视显示、事故处理、制表与打印。 2.3 设计微机保护系统时应注意的问题 2.3.1 由于控制和保护单元都是采用微机装置,故一些必要的开关量和模拟量应从开关柜引至微机采集、保护屏。根据控制和保护要求的不同,输入的量也不同。 2.3.2 开关柜与微机装置之间的端子接线较简单,大量的二次接线在微机采集控制单元和保护单元内部端子连接。 2.3.3 传统的继电保护整定 计算 结果不能直接输入到计算机,须转换为计算机整定值。 该变电所投产运行后,除开始操作人员对微机系统不熟悉原因使用过控制保护单元的紧急手动按钮外,基本上都在微机装置和监控计算机上操作,整个系统运行良好。 3 小结 变电站微机自动化系统目前运用得还不够广泛,但在先进技术不断 发展 的今天,变电站自动化系统以其系统化、标准化和面向未来的概念正逐步取代了繁琐而复杂的传统控制保护系统。 自动化控制论文:自动化控制系统在油田集输泵站的应用 摘要:针对油田集输泵站生产操作和管理落后的现状,设计了自动化控制系统。描述了opto22 me计算机监控系统的结构和功能,以及它在集输泵站分离器岗的应用。应用结果证明,该系统可以实时自动监测、控制集输处理过程中各生产部位的工艺参数,保证油气集输生产的安全进行,优化现场操作条件,提高生产效率。 关键词:油田集输泵站;自动化控制系统;实时监控;分离器;应用 一、前言 胜利油田现河首站投产于1965年,作为一个老站,设备陈旧老化,事故率、运行维护费用高、职工劳动强度大的矛盾日益突出,随着生产规模的扩大,集输处理量不断增加。由于监测参数量多,以往靠人工检测储油罐液面、油水界面对盘库不准,手动控制脱水器界面难度高,这些因素给首站生产操作和管理带来很大困难。为适应现代化生产的要求,使生产和管理实现自动化,根据首站现状,2004年实施了集输泵站的自动化改造,并成功地用于集输泵站的自动化生产中。 二、自动化监控系统介绍 (一)me控制系统简介 根据首站现状,采用美国opto22公司的me计算机监控系统作为首站自动化监控系统的骨干结构。该系统采用上、下位机方式,在现场采用多级cpu进行控制处理,各i/o模块对输入输出信号能提供4000v的隔离,系统的实时性、可靠性、灵活性优于其他系统。系统的上位机主要由工控机、控制软件组成;下位机主要由控制器、智能板、i/o模块组成。上位机与控制器通过100mb/s以太网进行通信,控制器与智能板通过rs485进行串行通信,i/o模块直接插在智能板上。控制软件从上位机通过以太网下载至控制器。 该控制系统的特点如下:一是可靠性高、二是可维护性高、三是智能化、四是实用性强。 (二)me控制系统构成 站内设有一套计算机控制系统,分为两级控制,上位机控制设在主控室,负责全站工艺流程数据管理,根据不同工艺流程,将控制岗位划分为分离器岗、计量岗和外输岗,每个岗位均设现场控制机一套,负责工艺流程显示、数据采集与控制。计算机控制系统的结构如图1所示。 1.现场控制单元 现场控制单元分布于联合站的各个岗位,负责现场数据采集和控制策略的实现,是智能联合站的核心部件。其采集数据主要包括:每台分离器的液位、入口压力和温度、出口汇管压力和温度、脱水泵房和外输泵房的进出口压力、温度、流量泵的电流和电压、每台流量计的来油温度和压力。 各控制单元和上位监控站同时作为控制网络的一个节点,能进行高速对等通讯。me控制系统采用的现场控制单元主控器为snap-lcm4 主控器,可支持串口、arcnet、以太网,可实现多种通讯方式组合,满足工业现场的要求。me控制系统采用snap-b3000单元处理器,其主要功能是可完成和主控器之间的多种通讯方式,并对主控器的要求作出快速的响应;实现i/0的智能化,处理简单的逻辑功能,对本单元的i/0点进行定期扫描。 2.上位机监控站 上位机监控站可以通过组态构成各种功能画面,借助于这些画面可以完成对生产过程的监视及控制。它主要显示参数总貌、工段、细目、趋势、流程图画面、设备启停状态及pid调节功能、系统显示画面示意及各种报表功能,系统数据覆盖了全部生产装置和生产环节,便于形成完整的实时生产管理系统,图2和图3分别为分离器区生产数据显示画面和工艺流程显示画面。 联合站的数据通过网络,实时进入信息中心的数据库中,通过分析软件,可及时形成各类分析图表。使用标准的网页浏览器可以对系统信息进行监测,生产运行情况、设备情况、计量数据、油气产量等数据一目了然。 三、自动化监控系统在分离器岗的现场应用及效益分析 (一)现场应用实例 实例1:2005年3月12日凌晨3点,操作人员发现1#分离器采油六队的液位由原来的0.98mm降到0.65mm,压力由0.28mpa降到0.23mpa,及时到现场进行检查,排除了分离器的故障,经过分析判断,认为是采油六队的来液量减少,立即与采油六队联系。经过巡线,发现是采油队一个计量站的外输管线穿孔。由于首站发现及时,使采油队在最短时间内发现问题解决问题,避免了场地污染等事态的扩大。 (二)有助于操作人员准确调节油气分离器 油气分离器工作的好坏,以分离质量和分离程度来衡量,分离质量差,不但随气体流失了本该纳入液相的轻质油,降低了原油的质量和数量,而且气管线中存在的液相原油会增大阻力损失,严重时甚至堵塞气管线,分离程度不好,造成出油管串气,减少产气量。采用自动化监控系统后,操作人员能够根据数据显示,及时准确地进行调节,使分离器液位始终保持在1/2~2/3的位置,保证了分离器的分离效果,减小过多的气体造成沉降罐内液体的搅动,提高了原油计量的准确性,并最大限度地增加产气量,提高了经济效益。 四、结论 本文介绍的自动化控制系统功能先进,在油田集输泵站中,能够适应现代化生产的要求,使生产和管理实现自动化,可以实现在线连续、自动监测、控制集输处理过程中各生产部位的工艺参数, 有效防止生产事故的发生,具有推广使用价值。 自动化控制论文:污水处理自动化控制探讨 摘要:随着我国改革开放的深入,我国的工业发展开始进入一个新的台阶。而随着工业发展带来的环境问题却也不可忽视。在这众多问题之中又以与我们的密切相关的水环境污染为问题之首。对这些污水进行控制特别是自动化控制也应该成为社会的研究问题之一。本文就从污水处理自动化控制展开探讨,而提出了污水处理自动化的控制设计思路以及设计要求,同时对控制系统组成以及功能也做出了探讨分析,希望你能为污水的处理控制以及环境的保护有点益处和贡献。 关键词:污水处理自动化控制系统 应用现状 plc控制 引言:近年来, 我国的污水处理技术随着计算机与自动化控制技术的飞快发展以及我国电气设备市场上各种各样继电器以及传感器等电气设备的改进和发展也开始有了一个新的发展。 而对污水处理采用现代先进自动化控制技术和计算机技术是整个污水处理行业的必然发展方向,而且采用现代先进的自动化控制技术和计算机技术能够给污水处理系统带来的高质量、低消耗以及稳定可靠的运行, 而且这也能同时使的污水处理技术得到长足的发展和应用。 1.污水处理自动化控制系统的作用以及应用的现状 污水处理自动化控制系统在当前社会的污水处理有着其不可忽视的作用但是在污水处理的应用之上的现状却是不容乐观,下面简述一下污水处理自动化控制系统的作用以及应用现状。 污水处理自动化控制系统的作用主要在于能够对污水的处理进行整个过程的实时监督和控制,而达到污水处理系统优化运行以及能够降低系统运行成本的同时而保证了污水处理的质量和实现真正的无人值守的污水处理的目的。不仅如此,污水处理自动化也能够为环保部门的污水监控提供技术的支持。 尽管污水处理自动化控制系统的作用如此明显,但是现在的应用现状却是有点令人堪忧。由于地域的不同以及资金的局限,在很多的公司对污水处理的系统还是依靠污水处理系统采用的检测为手段,而进行检测的仪表基本为国产的离线仪表达不到污水处理的要求。不仅如此污水处理的监测手段也是先取样后测量, 而以测量结果调整污水处理系统的运行状态,这种不连续的污水处理系统已经达不到时代的需求。 2.污水处理自动化控制系统的设计思路和设计要求 污水处理自动化控制系统根据不同的污水污染程度而有着不同要求,所以污水处理控制系统的设计思路和设计要求要根据这些而做到具体。在设计思路上,应该充分考虑到污水处理工艺的要求,做到处理的工艺过程协调统一并能够实现中央化的控制。而在设计的要求上主要应该注意三点也就是实现自动化控制的三个模块。第一,时序控制模块。也就是通山的定时控制装置, 也就是指的是特定时间启动的特定的设备。第二,反馈控制模块。也就是对污水处理的情况进行控制和检测保证系统的优化控制。第三,数据资料模块。也就是系统对数据以及资料的采集,数据库的管理等功能,而以便工作人员对系统的分析管理。 3.污水处理自动化控制系统的组成和实现以及功能扩展 污水处理自动化的控制系统在有了设计思路之后以及设计要求之后那么就是对系统的组成以及系统的实现和系统的功能扩展了,下面对对这三大块进行探讨分析和阐述。 3.1污水 理自动化控制系统的组成 污水处理自动化控制系统的组成主要也可以分为三个方面。第一那就plc的运用,在污水处理过程之中,对控制的要求极大,所以可编程控制器(plc) 因可以控制几十点的小型plc 到上千点的大型plc而能够很好的符合在污水处理之中的控制要求,而且其可靠性和较高的性价比在污水处理控制系统中也是极有优势的。第二,污水处理自动化系统控制结构的组成。对这个组成的原则可靠,经济而易于维护。而具体到面那就是以中央控制层进行远程的监控,而现场控制层进行数据的采集以及现场设备的运行,至于就地动手层那就是现场的控制开关做到分散管理。而这三层组成能够对系统做到进行集中管理而控制分散的原则。第三,系统安全装置。也就是系统的安全保障。污水的处理系统过于复杂也导致系统的故障可能性高,好的安全装置能够避免事故的发生。 3.2污水处理自动化控制系统的实现 要做到污水处理自动化控制系统的实现,那么就应该对系统装置有一些要求,特别是系统的硬件和软件的组成要有所甄别以及选取,以便能够做到系统的优化控制。而污水处理自动化控制系统的硬件来说,系统的硬件应该主要由监控管理计算机(上位机) 、pl c( 可编 程控制器)以及属于控制和检测的电气控制柜现场监测仪表等组成。而系统的软件更要注意了,按照国内污水处理的要求以及目前目前系统人机界面开发软件来看,首先就是通用流行的in to u c h 、fix、w iz co n 、kin g v ie w , 另外就是一些国内的plc 厂家自主开发的r s v ie w 、e o n e etp、w in e e 等。而且国内污水处理自动化控制系统基本上也都是在经典的w ind ow s 或nt 上开发以及运行,而 常用于在w ind ow s 和nt 上的数据库引擎有sql se rv e r 以及m ysql和in teth a se,所以在运用时应该据实际情况进行选择运用,以实现污水处理自动化控制系统的最佳运行。 3.3污水处理自动化控制系统的功能扩展 污水处理自动化控制系统由于其选择的处理系统以及各种硬件软件的使用借助也能够实现一些功能性的扩展。第一,那就是上位机的功能扩展。这项功能主要基于plc的运用,在plc 保证基本系统控制功能的同时,而又能够极好的运用系统资料库的历史数据以及存档的运行经验,经过系统自己对比分析,而得到了系统工艺处理的优化参数, 在使用上位机将现有的自动化系统开发扩展成为了一个拥有动态模拟与优化控制的模拟优化控制系统,从而 提高控制水平。第二,控制系统规模的扩展,由于plc模块化的功能能够使得在加入合适的软件功能之下就能够实现系统规模的扩展。第三,远程网络控制的功能性扩展。这是基于污水处理自动化控制系统以数据库为核心的特点,而采用目前国内市场成熟的有关远程网络技术来实现系统基于internet的远程性控制,而做到对污水处理系统的远程监测和控制,保证系统的安全运行。 结束语:总而言之,污水的处理现在已经是社会的问题也是环境保护的重要点,在我国环保的产业内容中,午睡的处理还是占有很大的分量的,所以做好污水处理的工作是有其必要性的。而污水的自动化控制出路系统在如今的社会看来有着不可替代的功能,它的管理功能,运行效果以及科学的管理和过程的控制都是如今污水处理必不可少的。但是,作为污水处理控制自动化的从业人员在好好地利用污水处理自动化控制系统的同时也应该要更加努力的深入研究,而为我国的污水处理事业做出自己的贡献。 自动化控制论文:工业电气工程中的自动化控制技术浅议 【摘要】工业电气工程之所以得到迅速发展,与自动化控制技术的应用密不可分。本文根据实际工作经验总结,研究了工业电气工程中自动化控制技术的主要方式,并以此为基础,总结出工业电气工程中自动化控制技术的强化管理措施,分析出自动化控制技术在工业电气工程中的具体作用,为今后自动化控制技术的发展提供理论基础。 【关键词】工业电气工程;自动化控制技术;强化管理 前言 随着我国社会的不断进步和发展,促进了工业电气工程行业的进步。电气控制在工作过程中具有精度高、操作简单等特点,并通过与自动化控制技术相结合,实现工业电气工程生产中的无人参与、减少人工操作等环节,提高工业身产效率,降低了劳动力投入。工业电气工程中的自动化控制技术,不仅为我国经济发展提供可靠性,也成功将劳动力从繁、危险的环境中解放出来。 1工业电气工程中自动化控制技术的主要控制方式 1.1远程控制方式 远程控制方式是工业电气工程中自动化控制系统的主要控制方式,在生产过程中能够帮助企业节省材料,提高生产效率和可靠性以及减少各种安装费用等,还能与其他技术进行组合。一般来说,现场控制总线技术是远程控制中常见的一种方式。例如:由于工业电气工程在生产过程中需要进行大量的信息通讯,一些小型企业在通讯中运用到了CAN等总线通讯,但这种通讯方式在信息传播速度上相对较慢,因此,该控制技术比较适用于小型系统监控。 1.2集中控制方式 想要良好的实现电气自动化技术,就必须有控制作为其中媒介,通过工作人员的相关操作,从而为电气自动化技术施加一定约束,使其运作形式规范化,最终实现经济价值的创造。对于集中控制方式来说,在操作上较为简单,同时也是自动化控制技术中较为重要的控制技术。该技术的控制原理是将系统中全部功能集中到一个系统处理器中,这样可以避免系统在运行过程中出现功能分散,让工业电气生产变得简单流畅。同时,也节省了工作人员对自动化控制系统的保养时间与维护时间,只需对单一系统进行保养即可,这在一定程度上节约了能源,并将工作效率提升[1]。但对于这种系统过于集中来说,也会出现一定弊端,主系统在工作过程中需要下达和接受繁杂的命令,稍有不慎,主系统就会因为工作量过重出现损坏,最终影响整个生产效率,对工业电气工程生产极为不利。 1.3现场总线控制方式 在现场总线控制方式使用过程中,具有较强的目的性,可以对电气自动化系统进行针对性设计,根据实际情况也确定间隔设计。另外,这种现场总线控制不但包含了远程控制的优点,还可以减少大量的模拟量变送器以及间隔设备的使用等,通过智能安装和与监控系统的对接,节省了大量维修和身产成本。在现场总线控制中,由于各个环节相互独立,即使系统中的某一设备因为故障而停止工作,也不会导致整个系统的瘫痪,通过网络技术的配合,可以将其他相似功能的设备接入到系统中,为整个系统的平稳运行提供了保障。也正是因为上述优势,现场总线控制方式在工业电气工程的自动化控制系统中得到了广泛应用。 2如何加强工业电气工程中的自动化控制技术管理 2.1采用数字化控制 在经济和科技高速发展的大环境中,在一定程度上推动了产业的科技化、数字化发展。所以说,数字化建设必然会成为工业电气工程中的主要建设项目。电气工程的本身就是科技不断发展的产物,近年来相关技术也得到了不断发展和完善,使得工业电气工程在发展建设中与数字化控制相结合,这在一定程度上推动了自动化控制技术的发展和进步。 2.2实施系统处理机制 在电气自动化系统应用过程中,电气方面的技术实现主要是通过抗干扰措施、传输信号屏蔽装置以及接地信号处理等措施,这对于电气自动化系统的平稳运行来说具有重要意义,体现出了系统处理机制的作用。另外,这种系统处理机制还可以对电机的实际运转情况和生产记录进行分析,更具其运行状态判断其是否处于正常运行状态,如果发现运行状态异常,就会发出紧急警报,维护人员会根据报警信息迅速确定故障位置,将故障及时进行排除,避免系统运行受到影响。 2.3因地制宜选择设备 自动化控制设备时工业电气工程自动化控制技术的基础设备,而自动化控制设备的运行情况直接影响到整个工业电气工程的运行效率和安全性。一般来说,自动化控制设备主要有以下两种:①控制处理类设备,包括处理器、终端控制设备等,通过控制处理类设备的相互作用,来对整体工业电气自动化系统进行有效调整,处理突发问题,最终保证系统能够在正常情况下运行。②信息搜集和传递设备,包括信号传输设备和电子信号转换设备等。信息收集传递设备可以对整个自动化系统进行实时监控,将信息反馈给控制中心,实现对自动化系统中的所有设备进行实时监控,保证故障信息得到及时发现和处理。 3自动化控制技术在工业电气工程中的具体应用 3.1变电站 在工业电气工程系统中,变电站是重要组成部分之一,对电网调度的自动化实施也有重要促进意义。在传统变电站日常工作过程中,大多数都需要人工操作才能完成,比如说:数据收集、信息反馈等,但由于众多因素的相互影响,人们在工作过程中很容易出现差错,最终导致系统的整体运行受到影响。通过在变电站中加入继电保护和终端通信系统,可以实现对变电站的整体综合控制,从而实现远程数据传输和命令下达,实现了即使没有人员驻守,也能保证变电站的合理化运行[2]。 3.2发电厂 发电厂DOS的分布控制如图1所示,DOS控制也被称为分散控制,采用分层分布的方式,由OS、ES、PCU以及以太网等设备构成,主要的功能就是实现发电厂中所有的信息收发工作。对于该功能的实现主要有以下两个途径:(1)根据DCS的向上传递部位的不同信息,系统会掌握主机以及其他工作站的实施状况,通过监控进行实时管理。(2)根据DCS接受到的下行指令,系统可实现对各个监测部位的活动展开协调工作,从而实现全面控制。与此同时,DCS因为储存信息的功能不同,还可以对出现故障的部位提供一定的诊断和维修帮助,从而保证维护工作的顺利进行。通过在发电厂DCS中应用自动化控制系统,不但能使工业电气工程中的网络结构得到合理优化,加快信息传递效率,还能从根本上保证信息准确率的提升,让控制工作更加精确。 4总结 综上所述,通过在工业电气工程中使用自动化控制技术,可以实现自动化管理,并提高工业身产效率和产品质量,从而推动我国工业现代化进程。在此基础上来进行发电厂和变电站的设计,可以方便工作人员对工业电气工程进行全面控制,降低人工作业内容,提升企业经济效益。因此,相关工作人员一定要重视自动化控制技术的研究工作,为我国实现可持续发展提供技术基础。 作者:邢丽敏 单位:天津市电力公司路灯处 自动化控制论文:智能化在电气工程自动化控制的应用 【摘要】智能化技术是科技发展的产物,目前在电气工程自动化控制中有良好的应用效果。智能化技术在电气工程自动化控制中发挥着重要作用,在提升电气工程质量的同时还对其效率有很大程度的改善。本文首先介绍了智能化技术的理论基础,之后针对智能化技术的特点,以及在电气工程自动化控制中的应用展开详细论述。 【关键词】智能化;电气工程;自动化控制;应用 前言 随着科技的发展,智能化技术在很多领域都有应用,目前应用效果最佳的是在电气工程自动化控制中。对于电气工程来说,自动化控制是非常重要的环节,传统的控制方式弊端明显,工作效率低,对电气工程行业发展起到制约作用。智能化技术的出现就很好的解决了这些问题,它借助计算机等先进技术完成人工智能,使得电气工程自动化控制更加精准,工作效率大幅提高,让我国电气工程行业拥有更良好的发展环境,给其发展提供有力的技术支持。 1智能化技术应用的基础理论 智能化技术在具体应用上具有很大价值,这项技术的理论基础包含的内容非常丰富,涉及领域广泛,所以智能化技术具有很强的综合性,在很多领域都有很好的运用成效。智能技术的应用主要是在智能设备的开发上,利用先进的科学技术让设备独立完成危险系数较高的工作。在进行智能技术研发的时候,工作重点一直放在电子电气技术中。对于电气自动化控制的智能研究来说,研究电子电气技术和信息处理技术是必须完成的内容,这样能够让最终技术具有良好的适用性和安全性。随着计算机技术的发展与普及,作为高端技术的智能技术在电气工程自动化控制方面得到应用。 2电气工程自动化控制中智能化技术的特点 随着科技水平的提升,我国电气自动化技术得到发展,已经达到智能化水平,电气工程控制实现智能化是最显著的表现,和传统意义上的控制相比具有自身独特的特征。 2.1无人化控制 智能化技术具有显著优势,在具体电气工程自动化控制中得到广泛认可。在进行电气设备调节时候使用智能化技术减少了工人劳动强度,只需要调节具体技术就能够实现无人操控。 2.2智能化控制器无需控制模型 与传统使用的控制器相比,智能化控制器具有明显优势,能够有效对自动化控制器的精密系数进行提高。在实际操作中,传统的控制器如果要控制的对象动态方程相对复杂,那么控制器就不能对其进行有效控制,导致被控对象的模型设计受到阻碍。工作中运用智能化技术,模型设计不需要进行,这样就排除了不能对模型设计进行预测的情况。 2.3智能化控制器处理数据具有一致性 所有输入的数据都能够利用智能化控制器对其进行处理得到工作预估结果。通常来说,控制对象具有可变性,所以需要控制的对象各不相同,这就使得控制器表现出不同的控制效果。面对具有多样性的控制对象,智能化技术也不能达到全面对控制对象进行控制。这就为日后的智能化控制器指引了研究方向,让智能化控制器能够根据具体被控对象的特征进行分类控制。 2.4提高了电气工程系统控制水平 智能化技术在电气工程中的使用能够提高对系统的控制水平,首先能够对电气工程相关的系统数据进行有效控制,同时还能排查出电气工程中存在的安全隐患,对其进行预警并实施反馈调节。通过这样的方式有效减少电气工程运行中的故障发生率。 3智能化技术在电气自动化控制中的具体应用 3.1神经网络系统 现如今,神经网络系统在电气工程自动化中有较广泛的应用,这一系统包含两个子系统,一个是利用电气动态参数而使用在定子电流的辨别控制上,另一个利用机电系统参数而使用在转子速度的辨别控制上。神经网络系统的构造具有多层的前馈性,在控制过程中最常使用的是反向学习算法。智能神经网络函数估计器抗噪音干扰能力较好,同时又拥有很好的一致性,不用借助控制模型,这一系列优势决定了智能神经网络的应用范围,最常用的是模式识别和信号处理,对于电气传动来说有很好的控制效果。在诊断系统以及条件监控决策时候,智能神经网络具有良好的可靠性,主要是因为它能够使用并行结构进行控制。 3.2智能控制 智能技术在电气自动化控制中的应用使得电气工程的操作得到改善。首先,在控制上实现了无人操作技术,电气工程操作更加高效、自主,无人操作技术的实现使得人工投入减少,工人劳动强度降低。其良好的使用效果也给智能化技术提供了更好的发展平台;其次,智能化技术的应用对其性能优越性予以了肯定,这就为智能化技术拓展应用领域打下基础。 3.3优化设计 电气工程自动化控制过程中不可避免的会融入电气设备的设计,通常来说设计是一项繁杂的工作,要对所有涉及到的知识有深入的了解,还要知道如何运用这些知识;除了对相关知识的掌握,充足的工作经验也是不可缺少的因素。实验和经验有机结合手工完成设计是传统上最常用的方法,所以得到的方案要想达标较难,修改起来费时费力。随着智能化技术的出现,方案设计都利用计算机完成,在节省设计时间的基础上,提升设计方案的质量,同时使得设计方案具有更佳的使用性能。在对设计进行优化的过程中,通常使用智能化设计中的遗传算法,这一方法的实用性非常强,智能化技术的应用使得设计得到合理优化。 3.4故障诊断 在电气工程系统工作过程中,不可避免会有设备故障的情况发生,通常情况下,故障的发生不会是突然的,都会有不同的征兆存在,在电气工程中使用智能化技术就能对故障进行有力的诊断。在电气设备的使用中,变压器占有重要地位,所以技术人员对变压器的监测十分重视,这就需要对变压器进行不定时的检测,通过这一工作环节能够减小故障率但是不能杜绝故障发生。对于变压器监测工作来说使用智能化技术就能第一时间对故障进行诊断,最大程度降低电气故障的发生。在变压器的智能化技术诊断工作中,针对变压器渗漏出油体的分解气做出相应的分析,是对变压器进行诊断的主要方式,用最短的时间对变压器的故障范围进行确定,最终找到准确的故障发生点之后完成检修工作。通过智能化技术,首先对故障诊断及检修速度进行提升,其次还杜绝了故障损害电气设备的情况发生,有效延长了电气设备的使用寿命。 4结束语 综上,智能化技术应用在电气工程自动化控制上有助于电气工程行业的进一步发展。在电气工程中运用智能化技术能够让电气工程自动化控制变成现实,在提高企业生产效率的同时降低人力投入。电气工程自动化控制智能化技术具有无法比拟的优势,这就决定了在电气工程中得到良好的应用效果,在控制、设计,故障诊断等方面都得到有效运用。随着电气工程自动化控制要求越来越严格,就需要技术研究人员不断探索,让智能化技术的应用有更好的效果。 作者:刘姜伟 单位:江苏自动化研究所 自动化控制论文:净水厂自动化控制系统设计 摘要: 本文结合某净水厂的工艺流程,分析了自动化控制系统的软件及硬件设计选型。 关键词: 工艺流程;计算机管理系统;硬件设计;软件设计;PLC 1净水厂概况 浙江某净水厂设计规模为10万m3/d,供水水源为水库水,原水经7kmDN800引水管道进入净水厂,供水系统为全程重力自流供水,出厂水经消毒后重力自流至城区配水管网。 2工艺流程 本工程净水处理系统工艺流程为:源水来自水库,依次进入综合池、V型滤池、清水池,经处理后,输送至城市管网。本工程污水处理系统工艺流程为:综合池产生的污泥排入排泥水调节池、提升至浓缩池浓缩后,进入污泥脱水机房,脱水后污泥外运。滤池的反冲洗水经回用水池提升至综合池回用。本工程各类药剂投加点:矾投加至管道混合器,石灰和高锰酸钾投加至管道混合器前,粉末活性炭投加至折板反应池中部,氯气投加至管道混合器前、清水池进水管和清水池出水管。 3中央控制室计算机管理系统 中央控制室计算机管理系统设于生产调度大楼的中控室,采用具有C/S(客户机/服务器)结构形式的计算机网络,同时可支持B/S(浏览器/服务器)结构形式,并可以与上级系统和周边系统链接,现场站与中央控制室之间通过工业以太网光纤环网进行数据通信。中央控制站主要完成全厂的数据通信和调度管理。计算机系统建立在开放的、可靠的网络环境中,系统中的硬件和软件都具有可靠性、开放性和先进性。操作员站采用基于客户机/服务器结构的Windows7操作系统,服务器操作系统采用WindowsServer2008操作系统。 3.1计算机管理系统设计 全厂控制网络分三层。第一层为信息层:由2台监控计算机、2台数据服务器、1台WEB服务器、1台工程师站、网络打印机等的基于IEEC802.3标准的以太网组成,在中央控制室设置1套100/10Mbps24口工业以太网交换器,用超五类网线相连,形成星形拓扑结构。第二层为控制层:由中控室监控计算机至厂内现场主站基于IEE802.3标准的工业以太网光纤环网组成。第三层为设备层:由现场控制主站至设备控制箱、现场仪表基于IEC61158标准的现场总线或常规I/O组成。 3.2计算机管理系统硬件设计 服务器及控制计算机选用DELL产品。工业以太网交换机采用MOXA品牌,PLC和触摸屏均采用施耐德公司的产品。不间断电源选用APC产品。 1)计算机技术性能 (1)CPU:酷睿i5-4570(四核,3.20GHzTurbo,6MB)。 (2)内存:DDR34GB。 (3)硬盘:SATA串行硬盘500G。 (4)光驱:光驱DVD±RW。(5)显示器:24寸宽屏液晶显示器。 2)数据服务器技术性能 (1)CPU:英特尔至强六核E5-2630。 (2)内存:4GBRDIMM,1600MT/s,低电压,单列,x4带宽。 (3)硬盘:300GB15KRPM6Gbps近线SAS热插拔硬盘*4。 (4)光驱:DVD。 3)工业以太网交换机技术性能 (1)工业级以太网产品,符合标准的IEE802.3以太网标准,支持STP/RSTP协议,可构建快速冗余以太环网,单台自愈时间≤30ms。 (2)带有SNMP管理单元。 (3)支持Port-basedVLAN协议,可以对网络进行灵活的子网划分。 (4)支持QoS,对信息设定不同的优先权。 4)UPS不间断电源技术参数 (1)双变换在线式。 (2)具有较强的抗过载能力,至少要能够达到125%的过载。 (3)具有人性化触控式按键,清晰易懂的LED界面,可完整显示UPS状态、负载、电池容量、电池更换指示等详细信息。 (4)能够在130V~275V输入电压范围内正常使用。 (5)具备短路保护装置,发生故障时自动停机,故障消除后自动恢复。 (6)具备防雷击保护装置。 3.3计算机管理系统软件设计 工业监控软件采用亚控公司的KingSCADA开发平台,在此平台上设计开发用户所需的生产管理系统。根据生产过程工艺仪表采集到的数据,生产设备运行中状态信号和电气数据以及化验数据和其他信息等,协调和管理全厂的生产调度,打印生产报表、绘制趋势曲线图,报警及事件记录。生成净水厂的生产工艺流程、变配电系统实时动态图,反映生产工艺流程的实时数据、完成报警、历史数据、历史趋势曲线的存储、显示和查询。生成各类生产运行管理的班报、日报、月报和年报表。在线生产成本分析系统具有对任意一个或多个时间段的生产成本进行统计、查询、比较、分析等功能,为生产决策提供可靠依据。 4自动化控制系统 自动化控制系统采用PLC控制器,通过采集现场仪表的生产实时数据和控制设备的状态信息,根据现场工艺的要求,实现净水厂的过程控制、顺序控制、连锁控制、设备的开机、停机等各种操作,完成净水厂的自动控制。自动化控制系统集成了计算机技术、通信技术、高性能PLC及智能化仪表。集中管理生产过程中的信息,以实现整体操作、维护、管理和优化;同时,也使得控制风险分散,提高系统可靠性。 4.1控制系统站点分布 本工程在厂区设置5个PLC主站和11个PLC滤池子站。5个PLC主站分别为:综合池PLC主站、反冲洗泵房PLC主站、脱水机房PLC主站、加药间PLC主站、加氯间PLC主站,每个滤格设置一个滤池子站,共11个滤池子站。PLC主站与SCADA服务器组成100M工业以太网光纤环网。所有PLC主站按无人值守的运行管理方式。 4.2控制系统硬件设计 根据生产设备、生产管理、工艺流程、构筑物位置分布相对分散的特点,系统选用施耐德电气基于可编程序控制器(PLC)的控制系统。每个控制主站采用施耐德电气的ModiconQuantum热备系统(CPU67160系列)。11个滤格子站,采用施耐德电气的ModiconM340(BMXP342020系列)控制系统。140CPU67160是ModiconQuantum系列最高端控制器,专用于双机热备冗余系统。CPU采用Pentium型芯片,主频266MHz,内置RAM,并提供两个PCMCIA扩展插槽,能够很容易地满足最大限度要求的程序扩展和数据保存。存储器容量可以用PCMCIA卡(存储程序、常数、变量名和注释,备份文件等)进行扩展。集成Modbus、ModbusPlus、TCP/IP(热备端口)、USB等多种通信端口,便于与其他设备实现数据交换。CPU上集成液晶显示屏幕,用于显示系统的运行、故障、通信等状态信息和设置系统的相关参数。带有后备电池的SRAM,可以在控制器断电的情况下保存应用程序和数据。140CPU67160集成了100M的光纤通信端口,完成主备CPU模块的数据同步。QuantumCPU使用可擦写存储器技术,支持控制器的执行存储和指令集。这一最新的非易失存储器技术,在不更换存储器卡的情况下只需通过Modbus或ModbusPlus即可实现操作系统更新。 4.3控制系统功能设计 各PLC现场控制站设计具有下列功能: (1)具有实时监测所属监控工艺流程范围内的生产过程参数(压力、流量、液位)、水质参数(温度、浊度、PH值、余氯等),并对采集的上述参数进行处理同时供上位机储存、显示。 (2)具有实时监测所属监控工艺流程范围内主要设备的运行状态,并对其进行采集、处理同时供上位机储存、显示。 (3)具有全自动控制或调节计量泵、水泵、鼓风机、阀门等设备。 (4)具有自动进行越限保护处理和设备故障自动进行保护。 (5)具有可靠的安全措施,具有保护口令,防止越权修改程序。 (6)系统具有较强的自检功能和故障自恢复功能。能够承受运行中的各种干扰。 4.4控制系统开放性和可扩展性 开放性的系统整体结构可以保证系统具有较长的生命周期,系统在投入运行以后可能会有一些变化调整,因此系统必须具有灵活的结构,具有良好的开放性,在软件和硬件的配置上能灵活增减。具有强大的系统维护和诊断功能,保证系统安全、可靠的运行。自动化控制系统的可靠性是整个系统长期稳定运行的关键因素。PLC、网络设备、监控软件等系统核心部件以及断路器、开关电源、继电器、接线端子等易损件均选用工业级、抗干扰能力强,在净水厂自动化系统领域有长期运行经验的国内外知名品牌。整个自动化系统能够在严格的工业环境下长期、稳定地运行。系统组件的设计满足国内、国际的安全标准,并且易配置、易接线、易维护、隔离性好,结构坚固,抗腐蚀,适应较宽的温度变化范围,能够承受工业环境的苛刻条件。系统提供高度的在线维护性能。任何节点故障、离线或从系统中移去不会影响其他节点正常运行,具有标准的对外通信接口,便于与其他控制系统通信。选用高质量的设备搭建的系统架构,不仅可以保证系统稳定、可靠的运行,也将大大减少投运后的维护工作量、并节约二次投入的资金,同时避免因系统故障导致的损失。 作者:斯东浩 单位:浙江浙大中控信息技术有限公司
电气设计论文:住宅电气设计中的一些体会 摘要: 随着《住宅设计规范》的实施,和广大设计人员的不断努力,住宅供电系统日渐合理,供电容量充足,用电安全可靠。但每当一幢新楼交付使用,用户入住装修时,总能见到对原有电气设施改、拆,甚至干脆废弃不用,造成巨大的人力,财物浪费。 关键词: 住宅 电气设计 供电系统 随着《住宅设计规范》的实施,和广大设计人员的不断努力,住宅供电系统日渐合理,供电容量充足,用电安全可靠。但每当一幢新楼交付使用,用户入住装修时,总能见到对原有电气设施改、拆,甚至干脆废弃不用,造成巨大的人力,财物浪费。细加分析用户主要改变的是,供电末端设施的位置和数量,并非供电系统本身。 电气设施的布置要求,是由住宅的布局,现阶段室内布置的方式,以及拥有的家电数量决定的,当然也有地域、年龄、职业的差异。具体到室内某一部分是由其功能所决定的,下面就室内几大功能区常见布置,电气设施设计谈一些个人的体会: 一、卧室卧室是人休息的地方是室内最重要的场所。卧室的家具主要有:床、床头柜、衣柜等。电气设计包括:照明、电源插座和电话、电视插座,设计时应该注意的是:灯具应设在除去衣柜位置的中央,否则家具一就位灯位就显偏了;灯具宜采用组合式吸顶安装(由于室内净高一般在2.6以下)双联开关控制,供不同使用功能选用不同照度。 电源插座应避开衣柜和床头位置,在两则墙上安装,距地0.4米为宜。电话插座设于床与床头柜之间,电视插座设于相对的墙面上,与电源插座平行安装。卧室空间较小宜采用窗式空调,空调插座应设于避开衣柜一侧窗户旁墙面上高度宜为2米。 二、起居室起居室是家人聚集,招待客人的场所。主要家具包括:沙发,茶几,桌椅等。电气设计包括:照明,各种插座,室内配电箱等。 一般起居室两面为墙,一面为窗。电视一般布置在较短的一面墙中部,沙发依较长一面墙布置,电话机布置在沙发转角的小茶几上。这样电视插座就应设在较短一面墙中部,电话插座应在沙发转角茶几旁的墙上,电源插座也布置相应的位置即可,高度0.4米为宜。 起居室应采用组合式灯具,设计时应考虑采用多联开关,灯具宜设于沙发合围的中央上方。 起居室根据其面积大小可采用窗式或柜式空调,在外窗附近的某一墙面上设一组插座,底边距地2米,以便为窗式空调提供电源,并在此插座垂直下方距地0.4米处设一组插座,以备将来使用柜式空调。 户内配电箱可安装在入户门附近的墙上,此箱仅在检修或故障时使用,故可安装在较高位置,考虑到住宅层高级结构梁的影响,此箱底边距地2米暗装比较合适。 三、厨房厨房内的用电设备比较多有:微波炉,电饭煲,冰箱,抽油烟机等。因此在厨房内应布置足够多的电源插座。 新装修的厨房一般做一排厨柜和吊柜,厨柜高度约为0.7米,厚0.5米,吊柜在其上方底边距地为1.6米,厚度为0.3~0.4米。电源插座宜设在厨柜与吊柜之间的墙面上,距地高度宜为1.5米设两组以上。抽油烟机一般嵌于吊框内安装,其插座宜设于吊柜内侧墙上,高度2米左右为宜。冰箱插座宜设于厨房角部。 厨房灯具设于房间中央采用吊线罩灯,普通跷板开关门外控制。 四、卫生间卫生间的电气设计一般包括:顶灯、镜前壁灯、排气扇,近一段时间按摩浴缸,暖风机,浴霸等较大负荷设备也逐渐进入卫生间。 镜前壁灯设于洗面盆高度1.8米,顶灯设于卫生间中央采用防潮型吸顶安装,排气扇设于风道口旁高2-2.4米,在室外墙上设多联开关控制。在洗面盆旁侧墙上设带隔离变压器的剃须插座距地高度1.5米。一般卫生间不考虑按摩浴缸,当需设置时,建议其供电回路设置现场隔离开关,隔离开关可配小开关盒暗设于卫生间就近外墙上,安装时再引出接线。另外,热水器,排气扇不宜直接用插座供电,可用暗盆出线预留1米左右长的导线,在安装时接入电器;卫生间的取得设备容量一般为800~1500W,可将零线引入设于室外的开关盒内,供二次装修时明管敷线,引入吊顶供电,设计时考虑其负荷。若洗衣机也放在卫生间,采用防溅插座距地1.5米供电。 这里注意的是,卫生间特别是带有洗浴功能的卫生间,属潮湿地区它的用电安全非常重要,设计时要注意:开关是人常要触措的设备,而其内部断开的又是相线不宜设于室内;插座安装要严格遵守规范划定的区域供电要求。 总之,电气设计师应与建筑师相配合,并了解室内布置,装饰的现状与趋势,熟悉家电拥有现状,努力做到设计能用、够用、好用,使用户满意。 电气设计论文:体育场馆电气设计 摘要:随着计算机技术、控制技术、网络技术以及大屏幕显示技术的发展,体育场馆的变配电系统、体育照明系统的智能化与常规的设计方式有着显著的不同。从各个系统出发,结合国际上先进的设计思想和设计方法,将体育场馆建设成既体现高科技含量、又完全满足实际需求的现代化体育场馆。 关键词:体育场馆 照明系统 智能化 奥运 2002年中国奥运组委会开始对体育场馆设计进行国际招标,根据奥申委在申办2008年奥运会时的承诺,要将2008年奥运会办成人文奥运、科技奥运和绿色奥运,这是可持续发展的战略思想,也符合全中国人民的心愿。如何规划设计奥运体育场馆,在体育场馆的设计中体现科技奥运的宗旨,这是2008年奥运会场馆建设中必须始终如一贯彻的基本方针。 近几年来,全国各省市为举办全国运动会、各省市运动会也投资兴建设体育场馆。但如何设计好体育场馆、如何将现代科技运用到体育场馆中来,使体育场馆的建设跟上时代科技进步的步伐,是摆在我们面前的重要任务。 自上世纪90年代开始,许多国家的体育场馆的建设逐渐发生了重大的转变,从过去的片面追求大规模向规模适中、功能多样、设备先进、安全舒适和节能、环保的方向发展。设备先进则充分体现在科学技术的发展与进步,尤其是信息技术的应用,使体育场馆朝着信息化、智能化方向发展。在注重这些高科技应用的基础上,充分体现着以人为本,使高科技更好地服务于社会,更加注重与环境的协调,充分体现节能与环保。2000年悉尼奥运会已给世人留下了深刻的印象。以下就体育场馆设计中,有关电气设计谈谈自己的想法: 随着计算机技术、现代控制技术、通信网络技术的飞跃发展,在建筑领域出现了智能建筑,它具有非常鲜明的信息社会的时代特征,也是人类社会进步、生产力发展的必然需求,对于改造提升传统产业和改善人们的生活水平起到了积极作用,为人们提供了更为安全、舒适、方便、高效的工作与生活环境。我国国民经济的快速持续发展,综合国力的增强与城市信息化建设的推进,为智能建筑的发展提供了保障,智能建筑的建成,从另一方面来看,又起到了节约能源、降低能耗、保护环境的目的。 上述技术的发展,也为我国建设智能化体育场馆,顺利举办奥运会提供了技术保障。 1 智能化变配电系统 现代体育场馆中的系统和设施,对供配电系统可靠性的要求越来越高,有许多系统在运动会期间是绝对不允许出现供电故障。因此首先应对体育场馆的用电负荷进行分级,不同等级的用电负荷,其供配电系统是有所区别。除消防设备用电属于一级负荷之外,根据《供配电系统设计规范》GB 50052-95 第2.0.1条 电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级,并应符合下列规定: 一、负荷下列情况之一时,应为一级负荷: 1.中断供电将造成人身伤亡时。 2.中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。…… 3.中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如:重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要负荷。 第2.0.2条 一级负荷的供电电源应符合下列规定: 一、一级负荷应由两个电源供电;当一个电源发生故障时,另一个电源不应同时受到损坏。二、一级负荷中特别重要的负荷,除由两个电源供电外,尚应增设应急电源,并严禁将其它负荷接入应急供电系统。 在《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92负荷分级及供电要求中: 3.1.1.1 一级负荷 (1)中断供电将造成人身伤亡者。 (2)中断供电将造成重大政治影响者。 (3)中断供电将造成重大经济损失者。 (4)中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。 对于某些特等建筑,如重要的交通枢纽、重要的通信枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂、国家级大型体育中心,以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷,为特别重要负荷。 在该规范表3.1.2 常用重要电力负荷级别中,省、自治区、直辖市及以上体育馆、体育场中的计时记分用电子计算机系统电源、比赛厅(场)、主席台、贵宾室、接待室及广场照明,电声、广播及电视转播,新闻摄影电源均属一级负荷。并且对于计时记分用电子计算机系统电源为特别重要负荷。 3.1.3 一级负荷的电子计算机,其机房及已记录的媒体存放间的应急照明亦为一级负荷。 3.1.4 当在主体建筑中有一级负荷时,与其有关的主要通道照明为一级负荷。 因此,在进行体育场馆变配电系统设计时,应严格按照供电级别对用电负荷加以周密的考虑。并根据实际要求设置应急电源。 《体育建筑设计规范》送审稿10.3.1 体育建筑电力负荷应根据体育建筑的使用要求,区别对待,并应符合下列要求: 1.甲级以上的体育设施电力负荷为一级,国家级大型体育中心为特别重要负荷; 2.以上系指体育场、体育馆、游泳馆的比赛厅(场)、主席台、贵宾室、接待室、广场照明、计算机房、电话机房、广播机房、电台和电视转播、新闻摄影电源及紧急照明灯用电设备; 3.体育建筑的电气消防用电设备负荷等级应为该工程最高负荷等级; 4.一、二项中非比赛使用的电气设备及体育建筑使用要求为乙等的用电设备为二级。 体育场馆的变配电系统,除少数地区外,基本上都是10KV及以下的系统。目前多数还是采用传统的变配电系统,在这种系统中,所有高低压柜上配有大量的模拟指针仪表,柜内主回路的二次接线回路中,配有大量的继电器。高压侧以手动操作为主,低压侧则根据工程情况,实现部分自动(如联络开关),部分手动。这不仅给操作维护带来不便,而且对稍微复杂的控制实现起来也不方便,需增设一定数量的继电器等。一般来说,节点越多,出现的故障机率就越大。为了适应新技术的发展,在一些智能建筑中对变配电系统采用了以建筑设备自控系统的直接数字控制器(DDC)进行监测,随着断路器技术的发展,国内外一些厂家生产出了智能型断路器,从而进一步减少了在开关柜中安装CT等传感器,而且可以直接从这些断路器的接线端子上,根据需要引出相应的一些参数等。总之这些技术的发展,其目的就是朝着变配电系统的自动化方向发展。但是我们必须看到,在这些系统中,无论是采用智能开关,还是采用建筑设备自控系统的直接数字控制器,系统仅仅是朝着智能化方向迈出了一步,对于真正的变配电系统智能化还有相当的差距。尤其是采用DDC控制器的系统,一般仅仅是对系统的几个参数进行监测,根本无法达到自动化的目的。这种系统所采集的信息不全,数量有限,大量的参数和数据、故障和故障记录采集不上来,而仅限于电压、电流、断路器的开关状态等。另外每家从事建筑设备自动控制的承包商所采用的控制器,除少数采用开放型技术和产品外,一般均是自己的通信协议,与其它厂家产品之间互操作性差,协议转换困难。而且对于承担这些系统的建筑设备自控系统的承包商,绝大多数时从事自动控制的人员,对于变配电系统的工艺了解不深,因而很难做出符合要求的系统。 近几年,国内外一些公司,对于智能化变配电系统进行了广泛深入的研究,开发研制出了一系列用于变配电系统自动化的产品和设备,这些产品均是基于现场总线技术。现场总线是自动控制领域中一种互连通信网络,它是实现现场设备数字化通信的一种现场层网络通信技术。它具有协议简单,并具备开放性,容错能力强,实时性好,安全、成本低、适于频繁交换等特点。采用现场总线技术,可以快速、简单、低成本实现变配电系统的自动化。智能化变配电系统一般由计算机、通信网络、智能化开关和控制设备组成。它是由通信网络将变配电系统中带有通信接口的开关和控制设备连接起来,并与计算机相连,由工作人员在计算机上进行智能化管理和操作,从而实现集中数据采集和处理,集中进行监控,真正达到变配电系统的遥测、遥调、遥控和遥信。 但目前国内外采用的现场总线有许多种,例如:MODBUS、PROFIBUS、FF、CANBUS、CONTROL NET、INCOM、LONWORKS、INTERBUS、ETHERNET等,国际上已出台了IEC61158所推荐的8种总线标准,但仍未建立起国际统一的标准。随着通信技术的发展,自动化技术的提高,用户对变配电系统的可靠性和灵活性要求提高,在市场上将会出现多种类型的产品。这就造成了在一项工程中,可能会用到数种总线技术的产品。值得欣慰的是,针对这种多总线技术,现有大量的技术人员正从事于将多种总线技术用于一项工程的变配电系统的技术。采用通用型的现场总线、协议控制器,通过软硬件的方法,共同对现场总线协议进行处理,解决智能化变配电系统中多总线的兼容问题。 采用智能化变配电系统,对于系统的操作,可通过编制程序,对系统的各种操作进行预先设定,并以图形或表格的形式进行显示,非常直观、有效。对于信号的采集,一方面是信号的种类可根据实际情况的需要进行采集,尤其是一些直接关系到系统变化趋势的信息,系统能不断采集和分析,提前给出必要的提示或警告,便于系统安全可靠运行。智能化变配电系统可对每个回路上的断路器状态、柜内及母线温度、操作机构的机械性能、绝缘水平等进行检测,为系统运行的测量、保护、控制等提供必要的依据,并对发生故障的部分进行录波、故障记录,为故障分析提供可靠的数据。智能化变配电系统采用计算机技术、数据处理技术、控制技术、传感技术、通信网络技术、电力电子技术等,取代传统的二次回路,具有接线简单、性能可靠、易于维护的优点。尤其是对于具有数个变配电室的体育场馆而言,各变配电室的系统均具有通信接口,为实现变配电系统自动化和减少工作人员,提高工作效率提供了保证。 智能型变配电系统的产品,目前国内外有许多厂家均有成熟、实用的技术和产品,这些产品为标准的模块化结构,采用微电子技术,集成度高、体积小、功能全、便于各种功能的集成。而且这些设备布线简单、易于维护,给用户带来方便。例如施耐德电气公司的Powerlogic系统采用Modbus,能专业化地满足电能管理的要求,主要体现在对电能成本、电能质量、供电连续性三方面,这正是我们对于体育场馆供电系统中重点需要考虑的问题。对于供电成本,主要方面是在于减少损耗,系统可以识别主要的耗电源、在内部进行成本分配,让用户对成本有更直观的了解,利用多站点集合的优势,在降低成本方面,可随时查看能源消耗模式,控制用电高峰。对于电能质量,该系统可以对供配电系统进行谐波分析,电压波动探测,扰动探测,中性线电流监控。例如配电系统中的谐波,他导致设备运行效率降低,缩短设备的使用寿命,加大了容量,增大了系统的损耗。严重时,将会导致一些设备运行不正常,尤其是对于体育场馆中的弱电系统的电子设备。在保证供电系统供电连续性方面,该系统可以帮助用户分析和控制配电系统,从而提高供电的可靠性。该系统通过一个图形互动界面,将收集到的测量数据集中起来,并将其格式化,它可以提前发现问题,并加以解决,从而避免设备出现故障以及由此而引起的停电。当出现故障时,要迅速判断故障点以及故障原因往往是困难的,从而延误了及时恢复供电的可能性,而Powerlogic系统可以及时诊断出问题所在,给维护人员提供有效的信息,保证了即使出现故障,也比传统的供电系统能尽快消除故障,恢复供电。 2 场馆照明 现代的体育场馆建设,向规模适中、功能多样方向发展。因此,体育场馆的照明设计,往往不是仅仅考虑单一功能,而是要考虑多功能的应用。在一个城市,奥运会仅举办一次,但随着全民体育健身运动的兴起,这些场馆还要在漫长的时间内为人们提供各种服务。2000年悉尼奥运会、2002年韩、日世界杯有些场馆的照明,均是进行了综合功能考虑后而设计的,而且是利用现代科技,利用计算机进行照明控制,达到采用简单操作而实现不同功能和使用条件下的体育照明。 体育场馆的照明,根据不同体育竞赛的要求,对不同项目、功能的竞赛,有其照度值等各方面的要求,如水平照度和垂直照度、对观众和运动员的眩光指数、显色指数等。对于体育场地的照明方式,主要有四塔式、多塔式、光带式、混合式等,不管采用何种方式,对于场地的照明效果应满足不同功能的需求。而对于体育馆内的照明,其方式有满天星式、灯桥式、混合式等等。从智能照明的角度来看,不管体育场馆的何种照明,应本着有利于运动员技术水平的发挥,有利于裁判员的正确判断,有利于观众各方位的观看效果,有利于现代电视转播。照明一定要满足体育竞赛工艺的要求,并实现照明的现代化管理,节约能源,改变光空间,创造光变化,并应在设计中做到安装简便,适应性强,系统安全可靠。 长期以来,CIE的标准和我国的标准是指导我国体育照明基本的指导性文件,在上述标准的基础上,不断提出更新的、更切合实际需求的实用性标准。这些标准通过实际工程被应用到体育场馆照明系统的实现过程当中。 值得提出的是,随着彩色电视技术的发展,HDTV(高清晰度数字电视)转播已正式进入了国际体育比赛(尤其是足球赛)的技术范畴。而CIE到目前为止,还没有相关的标准出台,在这种情况下,FIFA(国际足联)制定了《足球场照明推荐值》,并将HDTV转播所需的光环境正式纳入其中。按照这样的要求,赛场在主摄像机方向的垂直照度应在2000Lx以上。 目前国内新建体育场的照度水平,一般水平照度都至少在1600Lx以上,垂直照度则多在1400Lx以上。这样的要求对现有的彩电转播来讲是足够了,但还不能完全满足HDTV转播的要求。HDTV转播已成功地应用于悉尼奥运会和韩日世界杯足球赛,我国目前也在大力推广这一技术,在2008年奥运会上采用HDTV转播(与普通彩电转播并存)可以说是势在必行,因此对于我国的奥运赛场和其他一些大型的、常用于国际比赛的体育场来说,采用FIFA的《足球场照明推荐值》作为照度指标的标准是非常值得考虑的。 由于体育场馆的功能和结构特点不同,创造基本光环境的手段和方法有所不同。并不是所有体育场馆的光环境越亮越好,对于举办国际赛事可能性很小的一些体育场馆,照度水平设置在满足一般彩色电视转播这个层次上足够了,而对于经常举办国际赛事和大型活动的大型体育场馆,为满足HDTV转播的需要,而将照度水平设计很高,这主要不是考虑现场观众的感受,而更多地是考虑到广大电视观众的感受。所以照明系统在充分满足比赛和活动自身需要的同时,更多地是为电视转播系统提供最好的光环境。 场地照明灯具是体育照明系统的核心,选择是否恰当非常重要。如何在众多的、各具特色的专业产品中选择最适合自己需要的灯具,则是一个较为复杂的问题。灯具的光学性能、电气性能、使用寿命、可靠性以及性能价格比,是最基本的衡量指标。 一旦确定选用的灯具,照度计算是场地照明设计最基本、最直接、最有力的设计效果的依据。照度计算书包括所采用灯具的型号、数量、布置方式、投射角度、瞄准点以及最终的合成结果。通常体育场馆照明均分成多级,在照度计算时,应对各级照度度给出水平照度、垂直照度、对应的均匀度、眩光指数等一系列数据。当这些数据均满足上面提到的基本光环境的要求时,则认为该设计基本符合要求。照度计算除了用于确定照度值外,同时成为灯具安装调试的指导性文件。 在灯具布置时,应注意对于不同功能的场馆,其照明灯具的布置是有严格的规定,设计人员一定要清楚这些规定。有时对于多功能的体育场馆,为了满足不同功能情况下的使用,须分别设置一些灯具,以满足实际需求。 从计算书中得出的计算结果,仅仅是一种理想的情况。要获得真正实际效果,需要在现场经过反复的调试。照明设计与现场实际之间存在着互动的调整,这是很正常的事情。当现场条件不允许将所有环节都做到最完美时,需要设计人员做出决定。所以说,照明的计算和实施,不但要依靠高素质的设计人员,而且还必须要有专业的施工力量来支持。如飞利浦、松下、希优等专业公司,由此可以看出,这实际是对照明设计和产品提供商综合实力的全面考验。 对于大型的体育场照明,采用通常的“窄光束型”或更窄的“投光型”灯具,往往很难达到满意的整体光环境的效果。而以“窄光束型”或“投光型”灯具为主体,辅以其他配光的灯具(一般应为同种光源)的方式,则能获得令人满意的照明效果。这样做的好处在于不但能保证场地大部分区域的光环境达到要求,而且对于个别特殊区域和观察角度,也能给出周到的关照,从而使体育场馆的整体光分布更趋于合理,照明效果更好。体育场馆的照明节能,首先是在满足基本功能要求的前提下进行节能。因此,需要在设计阶段,认真研究实际需求和选择高光效的灯具。一方面控制好眩光,另一方面尽最大努力减少光的溢散,合理决定分级照明的效果,从而达到节能的目的。 体育场馆照明控制系统,作为整个工程照明系统的一个重要组成部分,不但要有效实现各级开关灯方案,而且还要具备安全保障功能。各级功率配比、与供配电设计的配合、防止频闪、控制界面的反馈等都是必须仔细考虑的问题。做到在控制台上可实现分组控制和集中控制,并具备声光报警功能。 智能控制是目前体育照明的一个发展方向。另一方面要提供一定程度的灵活组合的预留以针对特殊情况时调整。这种需求是采用传统控制方式所难以达到的。 智能照明从目前技术发展来看,主要采用分布式集散控制方式。它是以计算机通信网络为平台组成的系统,将复杂的系统设计分层次进行,各层负责其须承担的任务。层次之间采用模块化设计方法,并提供层间接口的组合通道。以图形化界面监视整个照明系统的工作状态,包括各种控制器状态,供电回路状态。系统可对每个回路和各组灯具进行遥控,根据计算机程序的设定,分成多种场景,进行分门别类的控制。并根据各组灯具点燃时间进行统计,便于进行维护的提醒和管理,确保在竞赛过程种,各灯具始终处于良好的工作状态。采用计算机进行体育场馆的照明控制,能够对整个照明系统的工作状态进行实时监控,对每个回路、每个灯具的状态、故障进行监视,并能方便地进行各种照明场景模式的变换和更改,便于日常工作管理,减轻工作强度,确保照明的效果。智能照明控制系统采用模块化结构,能对灯具起到全面的保护控制和状态参数检测,这是采用常规控制方式所不能达到的。它采用软启动和软关断技术,限制电网电压浪涌,提高了灯具的使用寿命。 体育场馆的照明,除满足各类功能性的竞赛照明外,还需要综合考虑场馆的观众席照明以及应急照明,这是在体育场馆照明设计中一项重要工作。体育场馆人员密集,观众的安全至关重要。绝对不能由于照明的失误,而引起观众的骚乱,出现不必要的、人为的事故。智能照明系统能对场馆中应急照明自启动,确保场地内的安全。 对于多功能的体育场馆,其照明系统的控制也是一个复杂的系统。采用智能控制系统,不仅能提升照明系统的控制功能,而且还可以很方便地与整个体育场馆建筑设备综合管理系统连接,向上层系统提供照明系统实时状态和历史资料信息,同时也可接收来自上层管理系统的场景模式照明控制指令,实现统一的、综合的管理和控制。 电气设计论文:民用建筑中电梯的电气设计 论文关键词:电梯;主开关;照明;插座;配线 论文摘要:电梯的电气控制设备由制造厂成套供应,电气控制设备的电源进线及控制和配电出线由安装单位配套。电气设计只需为下列用电设备提供电源、选配断路器和配电线路。 1 概述 电梯电气控制设备由制造厂成套供应,电气控制设备的电源进线及控制和配电出线由安装单位配套。电气设计只需为下列用电设备提供电源、选配断路器和配电线路。 电梯主电源;轿厢、机房和滑轮间的照明和通风;轿顶和底坑的电源插座;机房和滑轮间的电源插座;电梯井道的照明;报警装置。 2 配电设计 2.1电梯的负荷分级和供电要求,应与建筑的重要性和对电梯可靠性的要求相一致,并符合国家标准《供配电系统设计规范》的规定。高层建筑和重要公建的电梯为二级,重要的为一级;一般载货电梯、医用电梯为三级,重要的为二级;多层住宅和普通公建的电梯为三级。高层建筑中的消防电梯,应符合国家标准《高层民用建筑设计防火规范》的规定。 2.2电梯的供电,宜从变压器低压出口(或低压配电屏)处分开自成供电系统。 一级负荷电梯的供电电源应有两个电源,供电采用两个电源送至最末一级配电装置处,并自动切换,为一级负荷供电的回路应专用,不应接入其它级别的负荷; 二级负荷电梯的供电电源宜有两个电源(或两个回路),供电可采用两个回路送至最末一级配电装置处,并自动切换。当变电系统低压侧为单母线分段且母联断路器采用自动投入方式时,可采用线路可靠独立出线的单回路供电。亦可由应急母线或区域双电源自动互投配电装置出线的、可靠的单回路供电。 消防电梯的供电,应采用两个电源(或两个回路)送至最末一级配电装置处,并自动切换。 三级负荷电梯的供电,宜采用专用回路供电。 2.3 每台电梯应装设单独的隔离电器和保护装置,并设置在机房内便于操作和维修的地点,应能从机房入口处方便、迅速地接近。如果机房为几台电梯共用,各台电梯的隔离电器应易于识别。隔离电器应具有切断电梯正常使用情况下最大电流的能力但不应切断下列设备的供电:轿厢、机房和滑轮间的照明和通风;轿顶和底坑的电源插座;机房和滑轮间的电源插座; 电梯井道的照明;报警装置。 上述照明、通风装置和插座的电源,可以从电梯的主电源开关前取得,由机房内电源配电箱(柜)供电或单设照明配电箱,或另引照明供电回路并单设照明配电箱。 2.4 主开关选择 电梯电源设备的馈电开关宜采用低压断路器。低压断路器的额定电流应根据持续负荷电流和拖动电动机的起动电流来确定。过电流保护装置的负载-时间特性应设备负载-时间特性曲线相配合。 2.5 照明、通风装置和插座的供电回路,根据设备所在部位和工作特点划分,至少应分为两个供电回路并分别设置隔离电器和保护装置: 轿厢用电设备(照明、通风、插座和报警装置)供电回路和保护断路器(如同机房中有几台电梯驱动主机,每个轿厢均应设置一个),此断路器应设置在相应的主开关旁。 机房、井道和底坑用电设备(照明、通风和插座)供电回路和保护断路器,此断路器应设置在机房内,靠近其入口处。 3 电气照明、通风装置和插座设置及控制 3.1 电梯井道照明 封闭式电梯井道应设置永久性的电气照明,在维护修理期间,即使门全部关上,井道亦能被照亮。井道最高和最低点 0.5米以内,各装设一盏灯,中间最大每间隔7m设一盏灯,照度应不小于50lx,分别在机房和底坑设置一控制开关。 3.2 电梯机房照明和电源插座 机房应设有固定式电气照明,地板表面上照度应不小于 200lx。在机房内靠近入口(或几个入口)的适当高度处设有一个开关,以便进入时能控制机房照明。机房内应设置一个或多个电源插座。 3.3 轿厢照明和电源插座 轿厢应装备永久性的电气照明,控制装置上的照度应不小于 50lx,轿厢地面上的照度宜不小于50lx。如果照明是白炽灯,至少要有两只并联的灯泡。 要有可自动再充电的紧急电源,在正常照明电源被中断的情况下,它能至少供 1W灯泡用电1h。在正常照明电源一旦发生故障情况下,应自动接通照明电源。轿顶应设置一个或多个电源插座。 3.4 底坑插座 底坑距底 0.5m处应设置一个电源插座。插座需有防护措施和有一定的防水能力,宜至少达到 IP21。 4 线路敷设 4.1 线缆选择 选择电梯供电导线时,应按电动机铭牌电流及其相应的工作制确定,导线的连续工作载流量应不小于计算电流,线路较长时,还应校验其电压损失(直流电梯电源电压波动范围应不大于± 3%,交流电梯±5%)。 4.2配线选型 根据不同用途,配线可选用导线、硬电缆和软电缆,应有不同的保护方式和敷设方式. 5 防灾及报警装置 5.1消防电梯和平时兼作普通电梯的消防电梯,在撤离层靠近层门的候梯处增设消防专用开关及优先呼梯开关,供火灾时消防队员使用。 5.2为使乘客在需要时能有效地向轿厢外求援,应在轿厢内装设乘客易于识别和触及的报警装置。该装置应采用警铃,对讲系统,外部电话或类似形式的装置。 5.3超高层建筑和级别高的公建,在防灾控制中心宜设置电梯运行状态指示盘。 5.4消防电梯轿厢内应设消防专用固定电话,根据需要可以设闭路监视摄像机。 6 防雷等电位联结 二类防雷建筑物超过 45m和三类防雷建筑物超过60m的建筑,应采取防雷等电位连接措施,电梯导轨的底端和顶端分别与防雷装置连接(接闪器、引下线、接地装置和其它连接导体等)。 7 电梯机房、井道和轿厢中电器装置的间接接触保护 7.1低压配电系统零线和接地线应始终分开。 7.2整个电梯装置的金属件,应采取等电位联结措施。接地支线应分别接至接地干线接线柱上,不得互相连接后再接地。 在各个底坑和各机房均设置等电位连接端子盒,并与防雷装置连接。端子盒分别单独用接地线接至等电位联结端子板,以便于检查和维护。采用铜芯导体,芯线截面不得小于 6mm2,当兼用作防雷等电位联结时,采用铜芯导体,芯线截面不得小于16mm2。 轿厢接地线如利用电缆芯线时,不得少于两根,采用铜芯导体,每根芯线截面不得小于 2.5mm2。 7.3 电位连接、保护接地及电梯控制计算机工作接地与建筑内其它功能的接地共用接地装置。 8 参考图 根据工程的具体情况,在符合国家标准的前提下,设计时可有多种组合方式,配电回路也可适当增减 电气设计论文:卫生间电气设计探讨 摘要:随着人们的居住水平提高,越来越多的电气进入卫生间,而由于在装璜中随意改动已有电气线路,忽视了电气整体安全,带来安全隐患,本文简要介绍卫生间电气安全方面问题。 关键词:电气设计 等电位联结 卫生间 今天,随着人们的住房面积不断扩大,生活质量逐步提高,卫生间承载的功能越来越多,各类电器进入了卫生间给用电安全带来了隐患。卫生间的电气设计要给予高度重视。以下是我的一些设计体会。 一、 电气设备、插座、开关布置 1. 顶灯、浴霸、排气扇都安装在吊顶内。吸顶灯应为防潮灯具。 2. 镜前灯设置与镜子上方,尽量不要使用金属外壳的灯具。 3. 镜下应设置电须刀、电吹风和烘手器等插座。 4. 电热水器插座、洗衣机插座应带开关和面板,安装高度为1.8米。 5. 卫生是潮湿环境,用湿手操作电源开关有一定的危险性,因此电源开关可装在卫生间外面的门旁墙上。若装在卫生间内,应采用拉线开关或防水开关。 二、 线路敷设 1. 所有插座回路都应采用漏电保护开关 2. 卫生间的配管应为暗配,吊顶内则为明配。为达到双重绝缘,提高用电安全,保护管应该用塑料管。 3. 卫生间内应配置电话出线盒。 4. 浴霸的电源线应直接从住户配电箱内引来,用3根2.5mm2的铜芯导线。浴霸用一只开关控制普通照明,用一只或两只开关控制红外灯。 三、 等电位联结 局部等电位联结为用电安全所必需,它对建筑物防雷和电子信息设备的防雷以及其干扰也是必不可少的,而它的实施不过是几根用于联结的导线的连接,花费不多,维护管理也很简单,安全效果却十分明显,因此发达国家对诸如商业、科研等高层建筑物的每一楼层都做一次局部等电位联结,收到了很好的效果。 局部等电位联结在一些电击危险特别大的场所也得到了广泛的应用。例如在浴室、游泳池等特别潮湿的场所内,人体皮肤完全湿透,人体阻抗大幅度下降,金属管道、结构等种种原因传导来的十几伏的不高的电压就可使人体通过大于心室纤维性颤动电 流阈值而电击致死。这种电气事故是不能靠装用漏电保护器、隔离变压器等保护电器来防范的,因为这种使人致死的电压是沿非电的金属管道传导的。唯一的防范措施是在此电击危险特别大的局部场所作局部等电位联结。这样做后,无论从哪一金属管道、结构或PE线导入了不正常电压,由于等电位联结的作用,该场所内所有导电部分的电位都同时升高到同一电位水平,不出现电位差,电击事故自然无由发生。电气人员必须理解这种场所的电气危险性和实施局部等电位联结的重要性,以有效维护人的生命安全。 GB50096—1999《住宅设计规范》6.5.2规定:住宅供电系统应采用TT、TN—c—s或TN—s接地制式,并进行总等电位联结;卫生间宜作局部等电位联结。 在规范的条文说明中对此条作如下说明:洗浴时人体皮肤潮湿,阻抗下降,沿金属管道传导来的较小电压即可引起电击伤亡事故,在卫生间内作“局部等电位联结”可使卫生间处于同一电位,防止出现危险的接触电压。人体触及带电体时会受到电击,电击电流的大小由接触电压和人体阻抗所决定。我国对安全电压作如下规定:在状况1(干燥或湿润的区域、干燥的皮肤、高电阻地面)下为50V;状况2(潮湿的区域、潮湿的皮肤、低电阻地面)下为24V;状况3指当人浸入水中时,皮肤电阻和水电阻可忽略不计,此时的安全电压IEC未作规定,但在编制说明中提出:“例如不超过12V”。在状况1或状况2下,人体触及电源的 N线是没有危险的.此时的N线和PE线之间的电压即使超过15V(通常可达10V左右)也没有危险。但在状况3的情况下,人触及N线也存在电击死亡的可能性。例如某电气设备的N线碰壳,此时该电气设备仍能正常工作,因此难以发现N线碰壳。若该电气设备的外壳与浴室水管相碰,人在浴缸内洗澡,浴缸的排水管处于地电位,进水管和N线的电位相同,两者的电位差远大于2.5V,甚至超过12V,此时人坐在浴缸里触及进水管,就有生命危险。如果把卫生间内所有金属体联成一体,就不存在电位差,从而避免电击的可能。 局部等电位联结的做法在图纸中是不画的,可参照建设部的97SD567“等电位联结安装”标准设计图册施工。具体做法如下:在卫生间内将各种金属管道、结构件(包括混凝土楼板中的钢筋)以及进入卫生间内的视线,用不小于4mm2的铜芯线,通过等电位联结端子箱互相连通。等电位联结导线在地板或墙内暗敷时要穿塑料管保护,其目的是更换导线方便。等电位联结范围内的金属管道等金属体与等电位联结箱内的端子排之间的电阻不应大于5。卫生间内的金属管道的连接处一般不需加跨接线,若发现导通不良时,应作跨接。当卫生间内的水管是塑料管或包塑金属管时,等电位跨接线可接在自来水龙头上;采用金属水管时,跨接线直接接在水管上。卫生间内的污水管因与进水管之间是不通的,因此污水管也要作等电位联结,可接在地漏的管子上。 四、 等电位联结设计安装中一些具体问题 (1)、现时有些管道系统以塑料管代替金属管,对这种管道作等电位联结时应如何处理。 作等电位联结的目的是防范人体同时触及带不同电位的可导电部分时可能发生的电击事故。塑料管不是可导电物质,它不传导电位,在作等电位联结时不需对它作联结,但对金属管道系统中的小段塑料管需作跨接。 (2)、金属管道的连接处裹有黄蘼或聚乙烯薄膜,要加跨接线否。 否。除自来水管的水表处需作跨接外,其他连接处不需跨接。因管道在作丝扣连接时,这些包裹材料的绝缘作用已被破坏,连接处仍然导电。但施工完毕后必须对管 道全长进行一次导通性的测试(详见后文),如发现某一连接处不导电或接触电阻过大,应在该处加作跨接线。 (3)、在一等电位联结系统内是否要对同一种管道重复作多次联结。 只要管道全长导电良好,对一种管道只需在干管上作一次联结,也可用一根联结线兼联相邻的不同管道。 (4)、如一建筑物有多回电源进线,是否每回进线都需作一次总等电位联结。 每回电源进线都需做各自的总等电位联结,所有总等电位联结系统之间必须就近互相联通,使全建筑物电气装置处于同一电位水平上。 (5) 总等电位的接地母排和局部等电位联结的等电位联结端子板之间要否连通。 因这两者间并非一配电系统内上级和下级配电箱之间的关系,等电位联结的作用只是使人体伸臂范围(2.5m)内所接触的电位相等或接近而已 (6)、浴室内本无PE线,其局部等电位联结是否需要与室外的PE线进行联结。 否。浴室内最忌出现不同电位,因不大的电位差就可能引起电击事故,而PE线可能因别处的故障而带电位,自浴室外引进无关的 PE线对防电击并无必要,反而引狼入室,增加一个引入不同电位的渠道。 (7)、 如何确认等电位联结的有效性 只要等电位联结的诸连接处电气上导通就可认为它是有效的。因它只传递电位而不传送电流,不存在连接处发热和增大电压降等问题。对它的连接处接触电阻的要求也不高,一个管道系统和其联结线的总电阻不大于3Ω即为合格。IEC标准对检测此管道电阻的要求是检测电源(交流或直流)的空载电压为4V至24V,检测电流不小于0.2A。现时已有符合此要求的检测联结线和PE线的导通性和阻抗值的仪器供应,其操作比较方便。也可在现场按图4组装来进行检测。检测前先用欧姆表测出接线的电阻值RW,然后如图示接通检测线路。检测时,先将开关S置于断开位置,记下电压表读数U1,然后闭合开关S,调节可变电阻器R使电流表显示大于0.2A的合适值,记下电压表和电流表的读数U2和I以及可变电阻器的电阻值R,可得出如下关系式: U1=I(R+RW+RP)=U2+I(RW+RP), 略加推导可得将测得值代入此式即可获得该管道和其联结线的总电阻值 (8)中性线、PE线、PEN线、联结线性能上的区别何在。 中性线(Neutral Conductor)是回路的带电导体,它正常时通过单相电流、三相不平衡电流和某些谐波电流,这些电流引起的电压降使它正常对地可带几伏电压。 PE线(Protective Conductor)通常指一回路中用于设备接地的导线,但它不是回路的带电导体,除微量的泄漏电流外(三相回路中为三相泄漏电流的失量和)它正常不传送电流,只在设备发生接地故障时传送故障电流并带故障电压。 PEN线指兼有PE线和中性线作用的回路导线。 联结线(Bonding Conductor)不在回路内,不是回路导体,它基本上不传送电流(包括故障电流),只传导电位,使建筑物内可导电部分电位相等或接近。它不似PE线那样紧靠相线敷设,故障电流通过它返回电源的回路电抗远大于PE线,所以它虽然在电路上与PE线是并联的,但故障电流在其上的分流极小,因此它的截面比PE线小许多。 等电位联结也是“连接”(connection),但此连接有只传送电位不传送电流的特点和含义,IEC标准给它取名另一术语“bonding”,译为“联结”,以与一般的“连接”一词相区别。等电位联结线(equipotential bonding conductor)常简称联结线(bonding conductor)。 (9)、上述不同用途的导线对颜色标志有何要求。 IEC标准规定凡用于安全保护目的的各类导线,包括联结线、PE线、PEN线以及接地极的引入线,其全长一概以黄绿相间的颜色标志作为国际通用的颜色标志(PEN线需在导线的首端另加浅兰色标志),以便于这些线路的正确施工和管理。我国施工验收规范也按此作了同样规定。但我国有些施工人员贪图省事,不加区分, 往往采用同一颜色的导线,因此常常接错线路,招致许多不应有的事故。例如PE线和中性线常因颜色相同而接错,使PE线流过中性线的电流,导致带防火漏电保护的电源进线断路器一合闸即跳开,人们误以为是因正常泄漏电流过大而 拆除断路器,其后果是听任接地电弧火灾频频发生,这是我国成为电气火灾多发国家的一个重要原因。 由于我国等电位联结的实施尚在起步阶段,等电位联结用的金具,端子板尚无定型产品供应,建筑材料(如金属门、窗框)设备(如浴盆)和一些铸铁管也尚未配置等电位联结端子,给施工带来诸不便,也影响连接的美观,需在现场克服。希望有关制造商能抓住这一商机及时开发出满足等电位联结的各种标准产品。 电气设计论文:小康住宅的电气设计技术 摘要:本文首先阐述了对小康住宅电气设计技术提出的新概念与新要求。电气安全最受人们的重视和关注,包括防人身电击技术、防电气火灾技术、电涌防护技术、电气检修安全技术和保安技术等。介绍了 适合于住宅小区的安全可靠的配电系统。讨论了小康住宅智能化的发展方向,在对住宅信息化、智能 化和综合布线系统研究的基础上,分析了住宅小区智能化系统方案。 关键词:住宅 电气安全 防人身电击 防电气火灾 电涌保护 智能建筑 综合布线系统 作为人类生存基本需求之一的住宅,已逐步从解困、安居型向小康型发展,实施文明居住。为此,对小康住宅的电气设计提出了新的概念。文明居住的内涵不仅仅只要求居住方便、舒适乃至华丽。现代化的文明居住区对过去没有实施,或者实施甚微的电气安全及住宅信息化、智能化提出了要求。因此,建筑电气设计内容必须更新、发展。 随着社会的进步、经济的高速发展,我们的生活方式发生了很大变化,对居住要求也有新的变更和企求。 一、安全 生活水平的提高、生活方式的变化及家庭形式多样化,使得人们对安全保障的要求愈来愈烈。这种高度安全性的要求主要体现在防盗、防犯方面,这是最为直观的安全,也最为人们所重视及关注。然而,不为多数人知晓的电气安全更是与人们的生命财产密切相关的。 1、防人身电击技术 在自动切断供电的保护措施中,采用TN或TT接地制式对低压配电系统的安全起到了一定的作用,同时也存在许多不足和缺陷。 漏电保护电器(RCD)作为实用的防电击措施之一,已为广大电气设计者、管理者及使用者所接受,并付诸实践。 RCD的应用大幅度地提高了安全用电水平,成为防触电事故的有效措施之一,然而,RCD在使用中也存在局限性。例如:RCD无法对因种种原因引起PE线(PEN线)电位升高进行检测。因为RCD所检测的仅只L1、L2、L3相线及N线导体中是否有剩余电流,而无法检测出具有保护功能 PE线是否带剩余电流。 RCD的这种不足是可以通过等电位联结保护措施来弥补的。1996年6月1日开始实 施的国际《低压配电设计规范》GB50054-95的第四章第四节明确规定,采用接地故障保护时,应实施总等电位联结。按规范规定,当采用低压断路器、熔断等保护电器实施自动切断供电时,应在建筑物内实施总等电位联结。等电位联结的目的不在于缩短保护电器的动作时间,而是降低接触电压值,某些情况下有可能将接触电压降到安全值以下。在正常条件下,安全电压值为50V。等电位联结有总等电位联结(又称主等电位联结)和局部等电位联结(又称辅助等电位联结)。 2、防电气火灾技术 近年来,电气火灾不断增加,已居火灾起因首位,电气设备或线路故障起火是十分常见的起火原因。 电气故障主要是带电导体之间的短路和带电导体与“地”之间的短路。这是所说的“地”是泛指与地有联系的设备外壳、金属管道及构架等外露可导电部分的短路,通常将前者称为短路,后者叫做接地故障。 接地故障虽也表现为短路形式,但它在短路电流值、故障后果和保护措施上与相间短路均不相同。 带电导体产、发生短路时,由于短路电流大,可令保护电器设备自动切断供电,防止电气火灾的发生。而接地故障却因短路电流小,特别是电弧性接地故障,无法令保护电器设备动作,它不仅能导致人身电击,也能引起电气火灾。通常电弧性接地故障起火的危险性及发生的几率大于一般的相间短路。 能引燃起火的电弧电流在500mA以上,IECTC64认为RCD是防范电气火灾的措施之一,但保护装置的IΔn 500mA。 在设计中,我们将防电气火灾的RCD保护设备设在进线处。在选择RCD的IΔn时,未选用其上限值,最佳的保护作用是IΔn 300mA。其动作时间为0.25S(据厂家提供的资料,跳闸时间误差为±20%,即t=0.25s时,跳闸区间为0.3~0.2s)。当电源总箱供电范围内任一处发生能引燃起火的接地故障时,进线处的RCD都能及时切断电源的,从而避免电气火灾的发生。 这里需要注意的是:干线上和支线上的RCD之IΔn配合。一般来说,漏电开关的额定漏电不动作电流IΔn0为额定漏电动作电流IΔn的50%。多个分支线的额定漏电不动作电流之和ΣIΔn0如果大于干线上RCD的50%IΔn,就会使干线上的RCD误动作。 据有关资料介绍,在一些发达国家,要求建筑物电源总进线上设置IΔn≤500mA的RCD,否则,当地的供电公司不予供电。 3、电涌防护技术 为了保护建筑物免遭雷电袭击,设计了由避雷带(针、网)、引下线和接地装置组成的外部防雷系统。 然而,雷电电涌可通过室外线路入侵建筑物内的设备,造成毁坏。同时建筑物内部投切过电压亦可造成设备的损伤,这些都是外部防雷系统无法保护的。 防止上述用电设备绝缘被击的主要措施是装设电涌防护器,如过电压保护器、放电间隙、避雷器等。当雷电电涌或内部过电压值大于电涌防护器的动作特性时,均能在瞬间使电涌防护器动作,并通过等电位装置,形成等电位。 也就是说,防范雷电电涌及过电压的措施,是在最短时间内(纳秒级)令其释入电路上产生的大量脉冲能量,通过等电位装置将其泄放至大地,从而降低设备各接口间的电位差,保护用电设备。 在电子时代的今天,住宅内设置的敏感电子设备数量和规模不断增大,而这些设备的工作电压却在不断下降,因此它们受到电涌的袭击而损坏的可能性就大大增加。其后果可能使整个系统运作中断,造成经济损失。 4、电气检修安全技术 住宅小区的低压配电系统,不论采用TN或TT制式,其PEN线或N线由于通过负荷电流、不平衡电流、三次谐波电流等等,令其带电位,对地呈现电压。正常工作时,这种电压视情况为几伏乃至十余伏。当然,不可能大过或等于安全电压50V。 如果正常工作时的PEN线或N线的对地电压等于或大于50V,那么设备端子电压则等于或小于120V,这种电压不能令设备正常运转的 ΔUPEN≥50V时设备不能工作然而,例如变配电所因某种原因发生故障,令PEN线或N线电位升高,此时,其对地电压大于安全电压,甚至高达百余伏,这种电压对设备及人体是十分危险的,并且会传至建筑物的进户处。 进户处的电源的总开关若为三级,检修是不会断开N线(请注意,PEN线是不能断开的),如果在N线电位升高时,人员正在检修或安装,由于没有电气隔离措施,这时危险电压会令检修人员发生触电伤亡事故。将电源的总开关选为四级,实施了电气隔离,即将所有带电导体断开,因而就避免上述事故的发生。 需要说明的是,PEN线是PE线与N线合二为一的线路,规范是严禁将其断开的。TN-C-S系统的PNE线在进户配电箱处分成N线及PE线,接入四极总开关的是三根相线及N线。对于TN-C系统而言,不允许装四极开关,在小区的配电系统中,不推荐使用TN-C系统。 在住户用的小配电箱中,进线开关多是选用微型断路器。目前市场上供应的合格MCR,其爬电距离、空气间隙等参数均能满足隔离电器的要求,因此常将其当作隔离电器使用,忽略了隔离电器对“明显断开点”的要求。 目前,某些断路器已有触头状态显示窗,即用红、绿两色分别表示触头是处于分于分断还是合闸的状态,应该说这种有明显断开点的断路器才是符合隔离电器的要求。 5、保安技术 对多层住宅而言,安全系统是进户处设置一道常锁的大门,住户只有使用钥匙方可进出。来访者则要通过设置在大门上的对讲盘和住户取得联系,方可进入。 对于高层住宅,是在入口的门厅处设置常锁大门,住户与来访者的进入程序同多层住宅,但增加了住户与高层管理人员间的对讲。 随着闭路电视技术引入对讲安全系统,住户对来访者的语言及容貌有准确的识别,从而提高了安全程度,这就是可视对讲安全系统。它是在前种系统的基础上增设了一个影像传输通道,在大门的对讲盘上装有摄像头,以观察来访者。 在设计中,可以将视频信号经调制后送入CATV或有线电视前端,住户可以打开电视机在专用频道上观察来访者的相貌,这种系统虽然投资较低,但有公开个人隐私之隙及诸多不便。 另一种则是视频信号直接通过专用同轴电缆送至住户装有显像管的对讲机。这种可视对讲系统是用微型电脑控制的,是目前较为先进的内线控制系统,它具有对讲、密码与开锁,与门卫、管理中心通话功能,还可配合其他周边设备实施可靠的家住安全保护。 用于家住安全保护的设备还有红外探测器、玻璃破碎探测器等,除了业主明确要求设计此类防盗保护设备外,在设计中,一般未设置。 二、安全可靠的配电系统 住宅小区的面积通常是几万平方米至十几万平方米,区内常设置一个或几个小区用低压变配电所(室)。 为节约面积,常将小区的低压变配电所设在住宅的首层、架空层或地下层,由于低压配电系统的工作接地与保护接地无法做到电气上分离且互不影响,所以低压变配电系统只能设计为TN-S式。不选择TN-C-S式的原因是因为PEN线中的工作电流会令PEN带电位,对地呈现电压,不利于安全,还有可能对一些敏感的家用电器产生干扰。 对于不设置变配电所的独立建筑物,其低压配电系统最好能采用TT接地制式。对于同一变压器供电的TN系统,不论是TN-S、TN-C或TN-C-S系统,其PE线或PREN线是连通的,当任一处发生接地故障时,故障电压会沿PE线或PEN传至其他未发生故障处,可能会引起新的电气故障,而TT系统的PE保护线是从各建筑物的接地装置引出的,彼此不会连通,因此某栋建筑物发生接地故障不会殃及其他建筑物,避免了TN系统“窜”电位的缺点。 小区各建筑物采用TT系统时,从低压配电所引出的线路为L1、L2、L3及N线四芯电缆,其配电线路接地故障保护动作特性是: RAIa ≤ 50V 式中 RA——外露可导电部分的接地电阻和PE线电阻(Ω) Ia——保证保护电器切断电路的动作电流(A) RA的值易为用户掌握,因而能较易地确定Ia的值。 以往较少采用TT系统的原因是多方面的,其中一个原因是在用电负荷趋大时,要满足RAIa≤50V,则RA应很低,而实际工程又很难满足低接地电阻的要求。自从优质的漏电保护设备问世后,这一难题得到解决,例如,在进户箱设置IΔn=300mA的漏电断路器作为过流保护和防电气火灾的电源开关,此时Ia=0.3A,则RA=50/0.3=166.7Ω,这种接地电阻的要求是极易满足的。 值得一提的是,小区内的小高层、高层建筑日渐增多,按消防规范要求,其内应设置加压风机、消防电梯等消防设备,此时仍选用漏电断路器是不合适的,应改设断路器及漏电继电器的组合。当发生接地故障时,引至小区监控中心的漏电继电器输出接点动作,发生故障报警,但不会令电源开关跳闸。 小区内也有设计TN(TN-S或TN-C-S)配电系统,这种系统的配电线路发生接地故障时,应满足: ZsIa≤V0 式中Zs——接地故障回路的阻抗(Ω) Ia——保证保护电器在规定的时间内自动切断故障回路的电流(A) V0——相线对地电压(V) 由于Zs较难确定,因此也难以正确整定Ia。 另外,由于PE(PEN)线是连通的,查找接地故障的原因、地点也比较难,这可能是许多供电公司不在公用电网中采用TN系统的原因之一。 一般来说,TN系统的保护灵敏度是能满足要求的,但发生电弧性接地故障时,其灵敏度就不能满足要求,因此也要求总电源开关具有漏电的保护功能。 三、合理的配电系统 按深圳供电局推荐,新开发小区一般住宅的安装容量为6kW/户,住户进户开关选32A或40A,其进户线截面不小于6mm2铜芯绝缘线,通常设计为BV-3×10mm2。室内的配线不小于2.5mm2。电度表选用与微机抄表系统接口的宽负荷表10(40)A。 在电子时代的今日,很难估计会出现什么新的家用电器产品,特别是厨房用电设备。为适应这种难以预料的发展,除了在厨房设置较以往多一些的插座外,其供电回路的容量也适当放大,可视住宅面积大小,其配电线路选为:BV-3×4mm2。 对于面积较大的高级住宅,其安装容量按家用电器的设置累计而成,通常大于10kW。单身公寓面积虽小,但“五脏俱全”,其用电量约为3~4kW/户。 在生活水平日渐提高的今日,提高用电可靠性、缩小停电范围也应给予足够的重视。在有些设计中,应给予厨房用电一个专用回路,其上设置IΔn=30mA的漏电断路器;客厅、餐厅及卧室用插座则由另一回路供电,其上亦设IΔn=30mA的漏电断路器;照明、空调用回路不设置RCD,原因是它们可视为固定安装设备(不含插头、床头灯等,)不会像电吹风、电熨斗这些时常要拔出插入的设备,使人们有发生间接接触触电事故的可能。如果照明、空调配电线路发生漏电,当漏电电流达到300mA时,则电流总开关跳闸,防止电气火灾发生的可能。 四、住宅智能化 由于科学技术的不断发展,目前对智能建筑尚无统一的定义。一般来说,多认为智能建筑是在建筑平台上由三大系统构成,即建筑设备自动化系统(BA)、通信自动化系统(CA)及办公自动化系统(OA),也就是俗称的3A系统。 小康住宅智能化,令其在跨世纪以后的相当长一个时间段内能保持其技术先进性。 在构思住宅小区智能化系统方案时,不拘泥不同的定义及各种提法,而是从智能建筑本质出发,充分考虑业主各种需求,以求小区智能化系统的设计结构上优秀、技术上先进,有扩展的可能,且经济合理。 住宅小区用户繁多,各用户对智能建筑功能的要求各不相同,着重点差异较大,对网络系统的需求、构架要求亦不相同,因此,在用户要求不明的情况下,不宜先行设计CA系统的网络机房及相关设备,避免给业主造成投资过大及浪费。 然而,为了不久的将来顺利实施CA、OA系统,现今合理设计综合布线系统是十分必要的。综合布线系统犹如人体内的神经系统,是实施CA、OA系统的基础条件。 通常是根据住宅小区的平面图及各住户对语音点、数据点设置的要求进行综合布线,并通过对管理区子系统的确定,以及主干光纤以及大对数电缆对各个管理区的连接,使住宅小区成为智能化、网络化的小区。 对一般的住户是设计两个语音点、一个数据点,大面积的住户还需酌情增加。在工作区内语音及数控点全部采用五类信息模块安装及采用五类线敷设,以达到高速信息的传输,并能够保证语音及数据点的通用性和互换性。 为了能使将来的数据系统达到100M以太网,因而采用光纤作为主干,选用六芯多模光纤。对于语音信息则采用大对数电缆进行连接。 每个管理区子系统配电室内设有配线架,利用跳线与设备进行连接。采用光纤连接盒进行主干光纤与各个管理区的设备进行连接。 小区设有中央监控中心,可以将机房设备间子系统的主设备设在监控中心内,其与每个管理区子系统间通过光纤及大对数电缆以星形拓补的方式进行连接,实现100Mb/s速率的传输,从而保证每个管理区的信息能在高的速率下进行工作。 新开发的住宅小区的建筑物日趋大型且多功能,服务项目也日渐增多,其使用的机电设备品种名目繁多,分布甚广,管理工作已非人力所能应付,因此采用自动控制技术及计算机技术已成为小区管理的重要手段之一。可以肯定地说,用计算机技术对各类项目进行控制及管理已成为必然。这种管理方法及前述各类电气设计技术的实施将使建筑物成为名副其实的现代化建筑物。 住宅小区设计的楼宇自动化控制系统可以对小区的送排风及排烟系统、变配电系统、给排水系统、绿化喷灌系统、公共照明系统、住户紧急救助系统、保安巡逻系统、周边红外报警系统及停车场收费系统等进行有效的控制管理,可以对小区的设备进行可靠的操作控制,具有动态监视、监控、报警检测、表格管理及打印,历史数据存储等特点,即时、准确地得到设备运行、故障、维修信息,提高管理信息,提高小区设备易操作性,也提高经济及社会效益。 电气设计论文:关于建筑电气设计施工中与结构相关若干问题的讨论 摘要:本文针对建筑电气设计施工中与结构相关的若干问题进行讨论,提出设计施工中应当注意的问题及解决方法,供设计、施工者借鉴。 关键词:建筑电气 结构 防雷 在工程设计中,很多设计师都存在这样一种认识:建筑电气专业所涉及到的管线管径小、数量少、敷设简单,以及防雷接地措施要求不高等,所以电气专业与结构专业的配合往往被忽视,其实不然。随着现代电子产业的发展和大规模智能化建筑的兴起,建筑电气设计中所涉及的各类管线将越来越多,对防雷、防电磁脉冲等保护措施的要求也越来越高,因此作为设备设计中的一部分,建筑电气设计与其他专业特别是与结构专业之间的协调、配合应该得到相应的重视。基于这一点,本文将分几个方面对电气设计、施工中与结构相关的若干问题加以讨论。 一、利用建筑中的结构钢筋进行防雷与接地 在《建筑防雷设计规范》(GB50057-94)中,多次提到在防雷设计时,应优先利用建筑本身的结构钢筋或钢结构等自然金属,作为防雷装置的一部分,使得在保证安全可靠性的前提下能兼顾经济性。因此,如何利用建筑物的金属导体是防雷设计中的重要问题。 1、屋面结构与接闪器 现代建筑艺术除了追求立面上丰富多彩的线条外,对建筑物顶部造型也力求变化。由于新颖的薄壳、双曲面网架等大量运用, 屋面已经不能再简单的分为平屋面和坡屋面, 这给防雷设计带来一定难度。在设计中除了应按《建筑防雷设计规范》(GB50057-94)中附录二要求的在屋顶外沿和突出部位等易受雷击处设置避雷带外,直接将屋面结构钢筋作为避雷网的一部分也非常必要。 出于防水抗裂考虑,屋面结构一般采用现浇混凝土板,其钢筋由上部钢筋和下部钢筋组成,配筋较密,连接点较多,并且板钢筋均与梁钢筋绑扎连接形成通路。突出屋面的塔楼、楼梯间等也均通过钢筋混凝土柱或构造柱与下层结构相连。因此, 当利用建筑本身的钢筋作为接闪器时,在结构钢筋连接的关键部位如柱内钢筋与梁钢筋绑扎点处进行焊接,即可满足形成电气通路的要求,也就是GB50057-94第3.3.5条条文说明中指出的:“在雷电流流过的路径上,有一些并联的绑扎点时,就会是安全的”。该条文说明同时指出:“利用屋顶钢筋作为接闪器其前提是允许屋顶遭雷击时混凝土会有一些碎片脱开及一小块防水,保温层破坏”。这对屋面结构损害不大,不会影响到建筑物安全。 还有一些值得注意的是,突出屋面的金属物如金属架、广告牌、旗杆、太阳能热水器、冷水塔、航空障碍灯等,除了其尺寸应符合GB50057-94第4.4.1条及4.1.2条规定外,由于上述金属物通常通过膨胀螺栓固定在屋面板上,或固定于素混凝土基础上,故需通过可靠的电气连接使其形成电气通路。突出屋面的非金属物,按GB50057-94第3.3.2条规定应安装接闪器并与屋面防雷装置连接。 2、利用混凝土柱、墙主筋作为防雷引下线 不同结构形式的各类建筑中均设有一定数量的钢筋混凝土柱,如在砌体结构中设置的构造柱,在混凝土结构中设置的框架柱、剪力墙等,柱中钢筋直径按《建筑物抗震设计规范》GB50011-2001第7.3.2条规定砖混结构中构造柱纵向钢筋最小为4φ12,在框架结构中框架柱配筋通常采用Φ14以上螺纹钢筋均可满足GB50057-94中第3.3.5及4.2.1条要求。柱中钢筋的连接形式通常采用绑扎连接、焊接和机械连接,按照《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169-92)规定,避雷引下线的连接为搭接焊接,搭接长度为圆钢直径的6倍,因此,不允许用螺纹钢代替圆钢作搭接钢筋。另外,作为引下线的主钢筋在土建中如果是采用对头碰焊的(在工程中常用的焊接形式有闪光对焊和电渣压力焊,均属于对头碰焊),应在碰焊处按规范补焊搭接圆钢。 3、利用基础地梁作为接地装置 建筑物地基的形式可分为无筋扩展基础、扩展基础、柱下条形基础、筏形、箱形基础、桩基础以及复合地基。按GB50057-94第3.2.4条、第3.3.5条、第3.4.3条、第4.4.3条规定,接地装置应在地面50cm以下,第4.3.5条还规定:防直击雷的人工接地体距建筑物出入口或人行道不应小于3m,当小于3m时水平接地体局部埋深不应小于1m或采取绝缘保护措施。建筑物基础埋深通常由基础自身高度、地面下预埋管线高度及防冻防腐蚀深度等因素决定,一般均大于0.5m。但是在如图1所示的砌体结构中,墙下条形基础由于建筑防水要求,基础圈梁通常设置于标高-0.060处,以代替防潮层, 因此不能作为接地装置。而柱下条形基础及筏形、箱形基础在基础底面设有肋梁,柱下独立基础及各种类型的桩基础均设有基础拉梁或承台梁,以上都可满足作为基础接地体装置的要求。 二、电气管线的预埋与结构布置 电气管线的敷设方式分明敷和暗敷两种。明敷是将管线安装于墙壁、顶棚的表面,对结构影响不大,而暗敷则完全不同。暗敷中,电气管线的预埋是建筑安装工程中的重要部分。电气预埋管线的特点是根数多,平面布置复杂,特别是在墙体中的垂直预埋管线和在楼板中的水平预埋管线由于削弱了结构构件截面,对结构构成一定影响,下面将从几个方面加以讨论 1、垂直预埋管线在结构墙体中的敷设 当垂直预埋管线埋设于在钢筋混凝土柱或者钢筋混凝土剪力墙中时,敷设方法相对简单,仅需将线路套管改为钢管,并与结构钢筋绑扎固定,防止在浇筑振捣混凝土时偏位。由于电气管线直径较小,对混凝土墙、柱影响不大,可根据需要灵活布置。但是,当管线垂直埋设于砌体墙体中时,埋设方式相对复杂,这也是电气安装工程与土建工程矛盾较多的地方。结构墙体的形式主要有砌体结构中的承重墙及混凝土结构中的非承重填充墙,下面就这两种情况分开讨论 (1)在砌体结构承重墙上的埋设 砌体结构包括砖砌体、混凝土砌块砌体、石砌体等。首先,在砌体结构中不允许开设水平及斜向通槽,水平预埋管线通常埋设于每层圈梁中。埋入墙体的垂直预埋管以前均直接在墙体上剔槽敷设,但是这种做法会对结构墙体造成损伤,特别是当并列埋设的管线较多时,对整个墙段的承载能力都有影响。按《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)中第6.2.14条“不应在截面长边小于500mm的承重墙体、独立柱内埋设管线;不宜在墙体中穿行暗线或预留、开凿沟槽,无法避免时应采取必要的措施或按削弱后的截面验算墙体的承载力”。目前可行的方法是在砌筑砖墙时留下120深凹口,宽度可按并列管线数量采用一砖或半砖,待管线预埋后采用C20细石混凝土填实。 当采用空心砖或混凝土空心砌块时,也有一种方法是利用砌体中的孔洞埋设管线,按GB50003-2001中第6.2.14条注“对受力较小或未灌孔的砌块砌体,允许在墙体的竖向孔洞中设置管线”。但实际上常用的KP1型多孔砖孔径约20mm,DM1型多孔砖孔径约18mm,都较小,而且砌块较重,组砌时要求灰缝错开,故此方法施工不便。 当墙体为半砖墙时,按照规范,在半砖墙内不准暗敷管线,如不可避免,则采用局部加设混凝土构造柱的形式,将管线埋设于柱内。 (2)在混凝土结构填充墙上的预埋 混凝土结构中的填充墙仅承担墙体本身的自重,常用的有加气混凝土砌块、粉煤灰混凝土空心砌块等,此类材料的特点是强度低,自重轻,即使发生破坏对主体结构也无影响。因此,在填充墙上的预埋仅仅需要考虑抗裂、隔声等因素,在填充墙上开槽不宜超过墙体厚度的一半。 2. 水平预埋管线在结构楼板中的埋设 结构上楼盖主要有预制装配式楼盖、现浇混凝土楼盖以及无梁楼盖、肋形板楼盖、叠合板楼盖等,由于前两种形式较为常见,这里仅针预制装配式和现浇混凝土楼盖两种形式加以讨论。 (1)水平预埋管在预制装配式楼盖中的埋设 预制装配式楼盖包括预制双向预应力大楼板和预制预应力空心板,通常使用的是预应力混凝土空心板。虽然按板的受力钢筋种类分有冷拔低碳钢丝、冷轧带肋钢筋等区别,但板的截面形式及受力钢筋排布形式基本相同。在预制板楼盖中布置管线需要预先向结构专业了解预制板的布置方式使管线沿预制板中圆孔或板缝布置。需要注意的是,在圆孔中布置管线时,引出凿孔要避开板受力主筋位置。常见圆孔板的截面及受力主筋位置如图3所示。当管线沿板缝布置时,由于通常板缝宽度为20-30mm,预埋管线会导致灌缝难以密实,可与结构专业商量采取40-50mm板缝,在板缝中附加一根φ12钢筋加以解决。 (2)水平预埋管线在现浇混凝土楼盖中的埋设 随着混凝土材料变化和施工技术的进步,现浇混凝土楼盖成本逐步降低,施工工艺逐步简化,运用范围越来越广泛。电气管线在现浇板中的平面布置方式较为灵活,但应注意不宜将管线在现浇板内交叉,也不可并排布置,同时按《全国民用建筑工程设计技术措施》电气部分第5.1.9条中指出:敷设在钢筋混凝土现浇楼板内的电线管最大外径不宜超过板厚的1/3。这是由于现浇板的板厚一般为80-150mm,管线对混凝土截面的削弱比较大,而且通长的管线会在混凝土板内造成薄弱带,处理不慎就会引起混凝土板开裂,或留下工程隐患。 在现浇板中敷设的水平预埋管也应采取预防机械损伤措施,埋设于现浇板内的管线弯曲半径不小于管外径的10倍。 三、结束语 以上这些只是笔者在实际的设计、施工中的几点思考,希望能为广大读者提供参考借鉴之用。当然,在实际工程中,还有很多值得注意的地方。我们应该在完成本专业设计的同时,注意与其它专业的配合与协作。 电气设计论文:民用建筑中电梯的电气设计 论文关键词:电梯;主开关;照明;插座;配线 论文摘要:电梯的电气控制设备由制造厂成套供应,电气控制设备的电源进线及控制和配电出线由安装单位配套。电气设计只需为下列用电设备提供电源、选配断路器和配电线路。 1 概述 电梯电气控制设备由制造厂成套供应,电气控制设备的电源进线及控制和配电出线由安装单位配套。电气设计只需为下列用电设备提供电源、选配断路器和配电线路。 电梯主电源;轿厢、机房和滑轮间的照明和通风;轿顶和底坑的电源插座;机房和滑轮间的电源插座;电梯井道的照明;报警装置。 2 配电设计 2.1电梯的负荷分级和供电要求,应与建筑的重要性和对电梯可靠性的要求相一致,并符合国家标准《供配电系统设计规范》的规定。高层建筑和重要公建的电梯为二级,重要的为一级;一般载货电梯、医用电梯为三级,重要的为二级;多层住宅和普通公建的电梯为三级。高层建筑中的消防电梯,应符合国家标准《高层民用建筑设计防火规范》的规定。 2.2电梯的供电,宜从变压器低压出口(或低压配电屏)处分开自成供电系统。 一级负荷电梯的供电电源应有两个电源,供电采用两个电源送至最末一级配电装置处,并自动切换,为一级负荷供电的回路应专用,不应接入其它级别的负荷; 二级负荷电梯的供电电源宜有两个电源(或两个回路),供电可采用两个回路送至最末一级配电装置处,并自动切换。当变电系统低压侧为单母线分段且母联断路器采用自动投入方式时,可采用线路可靠独立出线的单回路供电。亦可由应急母线或区域双电源自动互投配电装置出线的、可靠的单回路供电。 消防电梯的供电,应采用两个电源(或两个回路)送至最末一级配电装置处,并自动切换。 三级负荷电梯的供电,宜采用专用回路供电。 2.3 每台电梯应装设单独的隔离电器和保护装置,并设置在机房内便于操作和维修的地点,应能从机房入口处方便、迅速地接近。如果机房为几台电梯共用,各台电梯的隔离电器应易于识别。隔离电器应具有切断电梯正常使用情况下最大电流的能力但不应切断下列设备的供电:轿厢、机房和滑轮间的照明和通风;轿顶和底坑的电源插座;机房和滑轮间的电源插座; 电梯井道的照明;报警装置。 上述照明、通风装置和插座的电源,可以从电梯的主电源开关前取得,由机房内电源配电箱(柜)供电或单设照明配电箱,或另引照明供电回路并单设照明配电箱。 2.4 主开关选择 电梯电源设备的馈电开关宜采用低压断路器。低压断路器的额定电流应根据持续负荷电流和拖动电动机的起动电流来确定。过电流保护装置的负载-时间特性应设备负载-时间特性曲线相配合。 2.5 照明、通风装置和插座的供电回路,根据设备所在部位和工作特点划分,至少应分为两个供电回路并分别设置隔离电器和保护装置: 轿厢用电设备(照明、通风、插座和报警装置)供电回路和保护断路器(如同机房中有几台电梯驱动主机,每个轿厢均应设置一个),此断路器应设置在相应的主开关旁。 机房、井道和底坑用电设备(照明、通风和插座)供电回路和保护断路器,此断路器应设置在机房内,靠近其入口处。 3 电气照明、通风装置和插座设置及控制 3.1 电梯井道照明 封闭式电梯井道应设置永久性的电气照明,在维护修理期间,即使门全部关上,井道亦能被照亮。井道最高和最低点 0.5米以内,各装设一盏灯,中间最大每间隔7m设一盏灯,照度应不小于50lx,分别在机房和底坑设置一控制开关。 3.2 电梯机房照明和电源插座 机房应设有固定式电气照明,地板表面上照度应不小于 200lx。在机房内靠近入口(或几个入口)的适当高度处设有一个开关,以便进入时能控制机房照明。机房内应设置一个或多个电源插座。 3.3 轿厢照明和电源插座 轿厢应装备永久性的电气照明,控制装置上的照度应不小于 50lx,轿厢地面上的照度宜不小于50lx。如果照明是白炽灯,至少要有两只并联的灯泡。 要有可自动再充电的紧急电源,在正常照明电源被中断的情况下,它能至少供 1W灯泡用电1h。在正常照明电源一旦发生故障情况下,应自动接通照明电源。轿顶应设置一个或多个电源插座。 3.4 底坑插座 底坑距底 0.5m处应设置一个电源插座。插座需有防护措施和有一定的防水能力,宜至少达到 IP21。 4 线路敷设 4.1 线缆选择 选择电梯供电导线时,应按电动机铭牌电流及其相应的工作制确定,导线的连续工作载流量应不小于计算电流,线路较长时,还应校验其电压损失(直流电梯电源电压波动范围应不大于± 3%,交流电梯±5%)。 4.2配线选型 根据不同用途,配线可选用导线、硬电缆和软电缆,应有不同的保护方式和敷设方式. 5 防灾及报警装置 5.1消防电梯和平时兼作普通电梯的消防电梯,在撤离层靠近层门的候梯处增设消防专用开关及优先呼梯开关,供火灾时消防队员使用。 5.2为使乘客在需要时能有效地向轿厢外求援,应在轿厢内装设乘客易于识别和触及的报警装置。该装置应采用警铃,对讲系统,外部电话或类似形式的装置。 5.3超高层建筑和级别高的公建,在防灾控制中心宜设置电梯运行状态指示盘。 5.4消防电梯轿厢内应设消防专用固定电话,根据需要可以设闭路监视摄像机。 6 防雷等电位联结 二类防雷建筑物超过 45m和三类防雷建筑物超过60m的建筑,应采取防雷等电位连接措施,电梯导轨的底端和顶端分别与防雷装置连接(接闪器、引下线、接地装置和其它连接导体等)。 7 电梯机房、井道和轿厢中电器装置的间接接触保护 7.1低压配电系统零线和接地线应始终分开。 7.2整个电梯装置的金属件,应采取等电位联结措施。接地支线应分别接至接地干线接线柱上,不得互相连接后再接地。 在各个底坑和各机房均设置等电位连接端子盒,并与防雷装置连接。端子盒分别单独用接地线接至等电位联结端子板,以便于检查和维护。采用铜芯导体,芯线截面不得小于 6mm2,当兼用作防雷等电位联结时,采用铜芯导体,芯线截面不得小于16mm2。 轿厢接地线如利用电缆芯线时,不得少于两根,采用铜芯导体,每根芯线截面不得小于 2.5mm2。 7.3 电位连接、保护接地及电梯控制计算机工作接地与建筑内其它功能的接地共用接地装置。 电气设计论文:建筑电气设计实习周记 建筑电气设计实习的进行能使学生通过实践磨练意志、发展个性、锻炼能力。下面是小编推荐给大家的建筑电气设计实习周记,希望能带给大家帮助。 建筑电气设计实习周记(一) 务做好生产实习的准备工作!首先了解了一下公司的基本情况以及经营范围,并且参观了公司。并且见到许多电源、变压器及互感器、电器成套装置、大开关电器、塑壳开关、控制仪表、线缆及敷设、用电设备等西多实际的东西。 现场指导教师先大致的向我介绍了一下这些电气设备及器件的功能等,说以后再慢慢学会去深入的了解它们和使用它们!指导老师说,让我在实习的这几天,多掌握电力系统的基本知识,电力负荷计算及无功功率补偿,三相短路分析、计算及效应,变配电所及其一次系统,电气设备的选择与校验,电力线路,供配电系统的继电保护,变电所二次回路及自动装置,电气安全、防雷和接地,电气照明,供配电系统的运行和管理等。在学习知识的同时,理论联系实际,以得到更加深入的学习! 建筑电气设计实习周记(二) 本周是实习的第一周,本周最主要的任务就是认识去好哈的使用和了解电源,原以为,电源是个很简单的东西,就是提供电源嘛!但是远不是我想的那么简单。比如说,今天指导老师向我介绍了三项应急电源(EPS)。称为Emergency(紧急)Power(电力)Supply(供给),是当今重要建筑物中为了电力保障和消防安全而采用的一种应急电源。它主要由输入输出单元、充电模块、电池组、逆变器、监控器、输出切换装置等部分组成。其原理为:在市电正常时,由市电经过输出切换装置给重要负荷供电,同时充电器为蓄电池进行充电或浮充;当市电断电后或电压超出供电范围,控制器启动逆变器,同时输出切换装置将市电供电状态立即切换到逆变器供电,为负荷设备提供应急供电;当市电恢复时,应急电源将恢复为市电供电。 真的没想到,一个电源,竟然会有这么多知识在里面。 建筑电气设计实习周记(三) 本周最主要的任务是学习和认识变压器。 现场指导老师主要向我介绍了怎样判别电源变压器参数:电源变压器标称功率、电压、电流等参数的标记,日久会脱落或消失。有的市售变压器根本不标注任何参数。这给使用带来极大不便。下面介绍无标记电源变压器参数的判别方法,此方法对选购电源变压器也有参考价值。 1、从外形识别常用电源变压器的铁芯有E形和C形两种。E形铁芯变压器呈壳式结构(铁芯包裹线圈),采用D41、D42优质硅钢片作铁芯,应用广泛。C形铁芯变压器用冷轧硅钢带作铁芯,磁漏小,体积小,呈芯式结构(线圈包裹铁芯)。 2、从绕组引出端子数识别电源变压器常见的有两个绕组,即一个初级和一个次级绕组,因此有四个引出端。 3、从硅钢片的叠片方式识别E形电源变压器的硅钢片是交插入的,E片和I片间不留空气隙,整个铁芯严丝合缝。音频输入、输出变压器的E片和I片之间留有一定的空气隙,这是区别电源和音频变压器的最直观方法。至于C形变压器,一般都是电源变压器。 建筑电气设计实习周记(四) 本周我在之前已经初步了解的情况下,较为深入地学习了互感器的相关知识。 互感器(instrument transformer)是按比例变换电压或电流的设备。其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压(100V)或标准小电流(5A或10A,均指额定值),以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。同时互感器还可用来隔开高电压系统,以保证人身和 设备的安全。按比例变换电压或电流的设备。互感器分为电压互感器和电流互感器两大类,其主要作用有:将一次系统的电压、电流信息准确地传递到二次侧相关设备;将一次系统的高电压、大电流变换为二次侧的低电压(标准值)、小电流(标准值),使测量、计量仪表和继电器等装置标准化、小型化,并降低了对二次设备的绝缘要求;将二次侧设备以及二次系统与一次系统高压设备在电气方面很好地隔离,从而保证了二次设备和人身的安全。 建筑电气设计实习周记(五) 有了前几周的工作经验,在本周所完成的工作比预期要好的多,所以接下来的工作就会轻松一些了。现在我工作已经有一段时间了,对自己的工作也有了一定的了解。 本周是我实习以来第一次值夜班,带着我值夜班的是一个老师傅,技术特别精,人也特别的和蔼,对我也非常的照顾,因为晚上值夜班就师傅我们两个人,经过几个夜班的沟通,师傅不仅教我了不少的专业知识和技术,让我懂得更多的是在社会上也养才有立足之地,怎样才能在残酷的竞争中不被淘汰。夜班相对来说是比较轻松的。没有啥活,只是处理紧急的故障,必须得保持设备的正常运行,前两个夜班我非常的幸运,设备没有出现一个故障,后两个夜班活就比较多,比如摇测电机绝缘,处理一些设备无法正常启动,师傅教会了我不少图纸,一些简单的故障看着图纸也能处理了,通过值夜班让我学到了不少的技术,让我受益匪浅。 建筑电气设计实习周记(六) 在实习的过程中,自己学到了许多原先在课本上学不到的东西,而且我也深深地体会到了学校与社会的不同,也触摸到了市场跳动的脉搏。如果说在象牙塔是看市场,还是比较感性的话,那么当你身临企业,直接接触到企业的生产与销售的话,就会变得理性很多。 因为在市场的竞争受市场竞争规则的约束,从采购、生产到销售都与市场有着千丝万缕的联系,如何规避风险,如何开拓市场,如何保证企业的生存发展,这一切的一切都是那么的现实。于是理性的判断就显得重要了。在企业的实习过程中,我发现了自己看问题的角度,思考问题的方式也逐渐开拓,这与实践密不可分,在实践过程中,我又一次感受充实,感受成长。为自己和他人的工作创建一个和谐的氛围,又是那么的重要,于是也就更能体会在企业中人和万事兴的要义。 建筑电气设计实习周记(七) 在这过去的一个多月的时间里,我每时每刻都在告诫自己,我在公司里的表现不仅代表的是我个人的形象,还关乎着学校的声誉,所以我在各方面严格要求自己,我虚心向师傅们请教的态度得到了公司的认可。 回顾一个多月以来所经历的点点滴滴,发觉实习真的是一种经历,只有亲身体验过之后,才能切身体会到其中滋味。我知道了课本上学的知识都是最基本的知识,不管现实情况怎样变化,抓住了最基本的就能以不便应万变。通过实习,我学到了很多在大学生活里所学不到的知识。 比如,如何与同事,与领导相处。人际关系是刚踏入社会的大学生需要学习的重要一课,在实习时,我经常会留心周围的同事是如何相处的,也尽量虚心请教,与同事们相处,不但可以放松神经,也学了不少为人之道。 电气设计论文:对建筑电气设计中消防设计的探讨 摘要:近年来,随着社会经济的飞速发展,建筑行业也得到了较大的发展,建筑的功能和工艺要求也越来越高,其中电气设计的消防设计是建筑设计中最为重要的部分之一,因为建筑电气消防设计不仅关系着后期工程的可实施性和建筑资源的合理利用,而且决定着居民生命和财产的安全性,所以,在建筑电气设计中的消防设计必须依据相关规范,进行严谨的设计,满足相关工艺要求。本文首先阐明了建筑电气设计中消防设计的重要性,然后对对建筑电气设计中消防设计进行了深入的探讨。 关键词:建筑 电气设计 消防设计 1引言 目前,在社会经济发展的推动下,我国建筑行业的发展已经进入了一个新的阶段,随着建筑功能性要求的日益提高,出现了如民用建筑、办公楼、公共建筑等不同类型的建筑,相应的建筑设计和施工工艺要求也越老越高。建筑电气设计中的消防设计可以说是建筑设计中比较重要的一个环节,对于现代的建筑是至关重要的一步,需要相关设计人员进行深入的探讨和研究。在建筑电气设计中,消防系统的设计要根据居住型建筑、办公型建筑以及公共建筑等不同建筑类型的消防系统的实用情况、安全要求、重要性和可能出现消防事故的几率等因素进行全面的考虑,并且要因地制宜,无论是对建筑电气的消防设计还是施工工艺都要严格要求,全面分析,并及时采取相应的措施解决消防设计及施工过程中出现的问题。建筑电气的消防设计主要分为火灾自动报警系统的设计和消防配电的设计,电气消防设计依据的相关规定规范主要有《建筑设计防火规范》和《火灾自动报警系统设计规范》等,是否严格的按照规范进行设计是消防设计是否合格的重要检验标准。建筑电气设计中的消防设计是否合理和完善直接决定着建筑发生消防事故时能否及时、有效、有序的进行解决,能否在最大程度上保证相关人员的生命及财产安全等,因此在对建筑电气设计中的消防设计进行探讨时,不仅要明确消防设计在建筑电气设计中的的重要性,而且要深入挖掘其中的问题,严格要求设计和施工过程,确保建筑消防系统的有效性和运作能力。 2为何要强化建筑电气设计中的消防设计 近年来,随着我国社会主义的经济的飞速发展,社会各个行业也得到了很大程度的发展,其中,建筑行业的进步与发展是最为显著的,但是,随着城市的土地资源利用的局限性,建筑的用地需求却越来越大,所以,大部分建筑群如居住型建筑、办公型建筑以及公用建筑等都向着更高、更密集的形式发展。经济的发展同时带动了人民生活水平的提高,也越来越注重建筑的装修。在人们的生活中家用电器逐渐增多,其中也不乏贵重电器如电脑、冰箱、空调以及一些空调及室外设备等,再加上建筑安装的广告牌、玻璃幕墙、相关的信号灯以及节日时悬挂的彩灯等,在加重建筑群用电负荷的同时由于这些装修材料以及装修方式的复杂多样性,致使建筑物的火灾事故发生的可能性增大,存在极大的安全隐患。如果有火灾发生,火势难以被立刻控制,只是建筑高层的居民无法安全快速的疏散,不仅加大了消防人员援救的难度,而且为人民的生命及财产安全带来了巨大的损失。如果是在火势严重,情况紧急时,消防人员难以仅凭自己的力量去进行援救工作,不止会耽误救援的最佳时机,导致人们生民财产的安全受到威胁,而且还会因为消防工作的延误和低效而造成难以估计的经济损失,甚至影响到整个社会的安定和和谐。所以,建筑电气设计中消防设计作为构成建筑消防安全的重要环节,其重要性是显而易见的,因此,在建筑电气的消防系统设计过程中要严格按照国家的相关标准和规范,保证建筑物电气设计的消防设计的可靠性和安全性,以及施工的准确性。还要建筑消防设计人员加强自身的消防设计的法律法规意识,明确建筑电气设计中消防设计的重要性,以及消防设计之于人民财产安全和社会经济发展的重要意义。 3建筑电气设计中消防设计的要点与工艺要求 建筑电气的消防设计主要分为火灾自动报警系统的设计和消防配电的设计,电气消防设计依据的相关规定规范主要有《建筑设计防火规范》和《火灾自动报警系统设计规范》等。 3.1火灾自动报警系统的设计 建筑的火灾自动报警系统的设计要严格按照《火灾自动报警系统设计规范》 等相关规范和标准。建筑电气的消防设计中火灾自动报警系统的电源的设计与施工要严格根据一级供电负荷以及二级供电负荷的 工艺要求,安装两个以上(包括两个)的电源来供电,保证消防控制室可与其进行自动切换。一般建筑火灾自动报警系统以 ups 电源作为其crt 显示器与消防通讯设备的电源,同时还要安装直流电源作为备用电源。建筑火灾自动报警系统要在欠压和超压时有报警功能,并保证电源的标准性和规范性。 3.2消防配电系统的设计 建筑消防过程中要是可避免出现电源停止供电的现象,但是,一旦出现这种情况就要保证启动相关的配电系统,使其能在最短的时间内令消防设备恢复正常的工作。通常情况下消防配电系统中应急发电装置的功率做大能达到供电负荷的一半,为保证电机组的持续正常工作,及时为消防系统供电,一般要采用分批启动消防设备的方式。与此同时,在建筑电气消防设计和施工过程中,在对不属于消防系统电源的断开时要使用低压断路器的分励脱扣器,然而,因为低压断路器的型号各异,同时其分励线圈在进行分励脱扣时所需提供的电流和框架电流也在一定程度上存在着差异,所以需要通过在配电室的主配电箱上或是低压出线开关上实施消防系统电源的断开,如此一来,既能保证联动系统操作方便和电源的选择性断开,又保证了消防配电系统的安全性和可靠性。 3.3确定建筑的供电负荷 设计建筑消防系统的前提就是先确定建筑的供电负荷等级。建筑供电负荷等级的确定要严格根据《建筑防火设计规范》 等相关标准和规范。在等级确定的过程中要特别注意供电负荷的电源使用情况,对于一级供电负荷要有最少两个供电电源,如果其中一个电源出现供电故障,要保证另一个电源的供电不会受到任何影响;对于二级供电负荷主要是要保证供电的持续不断,当电力变压器发生故障或是供电线路出现故障时要使供电及时恢复。 4总结 总而言之,消防设计在建筑电气设计中是一项非常重要的设计工作,需要严格的设计规范和很高的工艺要求,还要相关的设计人员、施工人员具有很强的技术能力和全面的消防知识。建筑的消防设计直接关系着建筑的功能性的体现和使用过程中的安全可靠性,同时建筑电气设计中消防设计也是值得我们深入探究的领域。 电气设计论文:浅谈住宅楼电气设计 摘 要:随着人民生活水平的提高和 科学 技术的 发展 ,住宅楼电气的设计建设也应跟上时代的步伐。简述 现代 住宅楼电设计中应注意的几个问题。 关键词:住宅;电气设计;方向 随着我国社会 经济 的发展,人民生活水平的极大提高,各类家用电器逐渐增多,特别是空调、大荧屏彩电等大功率电器进入普通家庭,使住宅设计由原来纯照明向多功能的方向发展。 1 住宅用电负荷的预测 住宅面积分为三类:小型住宅60m2以下,中型住宅60~100m2,大型住宅100m2以上。一般小型住宅照明用电负荷500w,娱乐用电(包括电视机、音响、电脑等)负荷950w,厨房用电(包括电饭煲、电热开水器等)负荷3500w,卫生间用电(洗衣机、排气扇)负荷1170w,空调用电负荷2250w,综合上述各类用电负荷共8370w,中型住宅乘1.3系数10881w,大型住宅乘2.6系数21762w。根据统计调查,一般住宅用电负荷的高峰期是夏天晚饭后的时间,这时用电负荷有:电视、电冰箱、电热开水器、消毒碗柜、电脑、空调,共有住宅用电负荷的40%,查设计手册得需要系数0.4~0.6,所以根据实际情况,我们设计时取0.4系数便可以,则小型住宅负荷 计算 取3.5kw,中型住宅负荷计算取4.5kw,大型住宅负荷计算取8.5kw即可。 2 住宅的电源与配电系统 一般住宅供电由小区变配电所引入,应采用三相四线(tn-c系统),经重复接地后进入单元总电表开关箱,改成三相五线制(tn-s系统)后再放射到各用户,配电箱中应有短路、过载、漏电保护,断路器应选用能同时切断相线——中性线的断路器。住宅用电负荷计量应采用一户一表制,建议将单元总开关及分户电能表集中设置以便管理。户内配电系统:随着家用电器的增多,为避免电气线路过载和降低谐波电压的影响,户内配电系统应采用多回路形式,至少应设照明回路、一般插座回路和空调回路,如实际需要也可将厨房和淋浴室设为单独回路。此外考虑到家庭办公和信息化的发展,还应增加一条专用回路。 3 导线及电器设备的选择 室内外导线及电器设备的选择合理与否,直接关系到住宅用电的安全及经济效益,因而必须在工程设计中合理选用导线和有关电器设备。 3.1导线的选择 导线的选择主要是确定导线的型号和规格,其原则是既能保证配电的质量与安全又能节省材料,做到既经济又合理。其中导线型号应按使用工作电压及敷设环境来选择;导线的规格(导线截面)可按下列要求进行选择: (1)有足够的机械强度。为防止出现断线事故,导线必须有足够的机械强度,一般照明回路计算电流较小时(<10a),其导线都应按机械强度选择。 (2)能确保导线安全运行。选择导线时应保证其安全电流大于长期最大负载电流,同时应注意以下几点: a.在选择进户线及干线截面时应留有适当余量; b.单相制中的中性线应与相线截面相同; c.三相四线制中的中性线载流量不应小于线路中的最大不平衡负荷电流。用于接中性线保护的中性线,其电导不应小于该线路相线电导的50%,气体放电灯的照明线路因受三次谐波电流的影响,其中性线截面应按最大一相电流选用。 (3)能确保电压质量。对于住宅建筑来说,电源引入端至负荷末端的线路电压损失不应大于2.5%,如线路电压损失值大于规定电压损失允许值,应加大导线截面以保证线路的电压质量。 总之,在选择导线时要考虑实际使用及未来发展需要,适当留有余量,减少电压损失,保证导线使用的安全可靠和经济有效。 3.2电器设备的选择 电器设备主要指电源配电箱、电表、控制开关、漏电保护开关及电源插座等。电器设备的选择合理与否直接影响工程的质量。选用时应根据住宅的负荷情况、安装要求、使用环境、设备的工作电压和工作电流等合理选择电器设备的型号规格,注意设备的容量等级宁大勿小,但又要避免选得过大造成浪费,一般来说在计算工作电流的基础上选大一级即可。为确保其质量,应选用符合国际电工委员会iec标准和国内gb、jb有关行业标准,并具有产品质量认可证书的电器产品。总之,电器设备的选择尽可能做到安全可靠和经济合理。 4 防雷与接地 4.1防雷内容与措施 防雷内容一般可分为:防直击雷,防感应雷及防高电位入侵三个内容。就防直击雷而言,一般是在屋面易受雷击部位安装接闪器,然后通过引下线与接地电阻很小的接地装置可靠连接,安装时要注意屋面突出的金属部件与避雷针、带、网应全部可靠连接。目前一般利用屋面板钢筋作为避雷网,柱主钢筋作为引下线,基础钢筋作为接地装置,这是较为实用经济的作法。为了防止感应雷和高电位入侵的危害,可在电缆进出户处将绝缘子的铁脚支架可靠接地,同时安装避雷器或其它型式的过电压保护器。此外要强调进行等电位联结,也就是在设计施工中要把建筑物内、附近的所有金属物用电气的方法连接起来使整座建筑物空间成为一个良好的等电位体,这样能有效地降低建筑物内部和附近不同金属部件间的电位差,从而避免内部的设备被高电位反击和人被雷击的事故。 4.2安全接地的形式与要求 在住宅电气设计建设中为确保电器设备和人身安全务必做好用电系统的安全接地。目前我国的住宅配电系统方式一般有三种:tt、tn-c-s和tn-s系统,在进行设计施工时可根据实际情况选择接地系统。以下着重谈谈住宅配电系统中的保护接地。 在中性点不接地的低压供电系统中,电气设备必须保护接地,接地电阻r≤4ω。在中性点直接接地的低压供电系统中既可采用保护接地,也可采用保护接中性线。为确保接中性线保护系统的安全可靠,必须将中性线干线或支线的终端再次接地,这称为重复接地。重复接地有以下作用:增大流过线路保护装置的电流使其加速动作,从而减轻或避免事故的发生;设置重复接地后可降低漏电设备的对地电压,减少触电的危险程度。为确保接中性线保护的安全可靠,按规定必须做到以下几点:(1)重复接地的接地电阻必须小于10ω;(2)保护接中性线的其电导不得小于线路中相线电导的一半;(3)在任何情况下,同一供电系统中不可一部分电气设备采用“保护接地”,另一部份采用“保护接中性线”;(4)用于接中性线保护的中性线不能安装带熔丝的开关或熔断器。 此外,随着家用电器的增多及智能化的 发展 ,应作好防静电接地和屏蔽接地工作。 5 消防系统 大型 现代 住宅中由于电气设备越多就越容易发生火灾,因此应安装完善的消防系统。大型现代住宅在电气消防方面应做到以下几点: (1)供电电源应采用两路方式,一路为市电电源,另一路为应急电源; (2)有应急照明系统; (3)应用手动响鸣火警警报系统,如可能,可加装火灾自动报警系统; (4)开关和导线应选用符合防火规范的开关和阻燃型的电线电缆。 6 智能化发展 在 科学 技术日新月异的今天,随着微机自动检测及控制技术、 计算 机 网络 技术、通讯技术的发展,楼宇智能化的实现已成为可能。未来的住宅楼应有一个由检测单元、执行单元、数据采集单元、控制单元和微机组成的智能监控系统,由该系统对楼宇内的设备运行、电气故障、火灾、盗情等进行集中监控。再设置综合布线系统,将一定区域内的楼宇按星型拓朴结构建成小区局域网,进而所有局域网连接,同时与公安、消防、电讯、广播住宅管理等部门连网从而建成城市住宅管理信息网络,实现住宅的全天候、全方位监控和管理。 综上所述,随着人民生活水平的提高和科学技术的发展,住宅楼电气的设计建设也应跟上时代的步伐。在保证安全可靠、 经济 实用的基础上引入高科技技术,使人们的生活更美好。 电气设计论文:工业建筑工程电气设计分析 摘要: 建筑工程的用途比较广泛,可以在不同的用途内进行使用,不同的用途就有不一样的使用功能,除了在主体强度等建筑因素当中体现,电气设计的不同还可以体现。所以,为了实现不同工业建筑工程的功能性质,还要对电气系统进行差异化设计。这是针对工业建筑而言的,来使工程的电气系统能够正常的使用,体现出它的功能用途。 关键词: 工业;建筑工程;电气设计 引言: 电气工程是工业建筑项目当中重要的组成部分,我们要将工业建筑的电气设计与其他的电气设计区别开来的,我们要明白工业建筑电气设计的要求,明白在工业建筑当中的地位。下面就通过实际操作的工业建筑电气工程,分别可以从电气设计的过程、特点和工业建筑电气在设计过程中应该注意的问题来进行阐述。 一、电气设计在工业建筑工程的流程的特点 电气设计一般的步骤:方案的设计、初步设计、深度设计、施工图设计,以上的流程是相对于普通的建筑工程而言的。工业建筑工程电气设计与普通的建筑设计流程是一模一样的,但是工业建筑工程电气设计需要注意在工业投产的需求。 1、工业建筑工程电气设计的设计方案 在方案的设计上必须要符合工业工艺生产的要求,必须在这个前提下确定设计的方向。因此,在这个阶段,我们首先要对工业建筑要求的电气设计方向进行确定,然后提出计划新建的工业工程所需要的电气系统的类别,在对计划新建的电气系统当中需要匹配的变压系统和配电系统、照明等级等系统。这就是与其他普通建筑的电气设计区别于开来的特点,在其他方面,我们要更多的考虑到工业建筑工程所需要的电源电压、照明等级等,其次需要对工业设备的负荷进行选择载体回路方式和选择匹配的导体。 2、工业建筑工程电气的初步设计 我们要对工业建筑工程进行大概的设计,就是我们所说的初步设计的大概含义。在初步设计阶段,要对工业建筑的电气进行专业化的设计,在设计当中必须包括工业建筑电气项目的进行设计的说明书、设计的图纸、主要电气设备明细和建筑电气计划书。这就好与普通的电气设计进行区分开来,设计的说明书当中还要明确的标注工业设备的用电分配,在设计的图纸中要进行明确的标注,因为设备的使用是工业建筑特点之一,所以还要针对设备要做好电气计划书 3、工业建筑工程电气的施工图设计 在电气工程中需要对施工进行设计,要对在电气施工中,常常会遇到一些无法预计的问题,需要在工程中及时的进行修改,需要保障完工之后的成果与设计图上保持一致,避免维修时找不到问题的所在,因此我们还要对单独使用时出现的问题进行考虑,将施工方式结合起来,对设计图纸中出现的问题进行修改,在施工中能满足施工的要求,方便以后对施工进行维修和维护 二、工业建筑工程电气设计中常见的问题 在我们的电气设计当中,会存在各种各样的问题,设备和器件都没有安装的要求和明确的尺寸和数据参考。例如,在工业建筑电气设计中对配电箱的选择,需要设计人员在工业当中使用的配电箱与住宅的配电箱区别开来,避免造成配电箱功率的浪费。 1、设计的深度不够 设计深度对电气的设计尤其重要,设计的深度不够的话,会影响到电气的使用。如果工作人员在对电气设计时,没有进行仔细的进行设计的化,尤其是一些小的细节方面没有标注清楚,会造成工作人员在安装的时候不能按照图纸里面的设计进行安装,从而导致与设计图纸不符合,会对项目在电气工程当中的建设造成严重的影响,导致项目不能按照原来的计划进行。比如,按照规定在电力设计当中要对电气设备的型号、名称、规格参数及数量都要在设计中明确的标注出来,但是设计人员只有时忽略了在设计图中没有将规格、数量标注出来。在采购的时候,往往容易造成设备采购错误,在安装的时候容易出现错误。 2、相关专业的设计工作衔接不利 每个项目工程当中都设计到很多的专业,每个部门中都有相关专业的人员参与到工程项目当中,都有专门的工作人员进行负责。在每一项工程当中专业的人员相较于就显的比较的多,而且在工作上进行相关联的工作就容易出现问题,不能进行密切的配合。例如,在建筑的设计当中,将避雷针等装置以钢筋作为载体作为建筑的一部分,所以在电气设计当中,都要在设计图纸上进行标注清楚。在设计当中要明确,将避雷针的设计属于电气设计的范围内,要在设计图纸上面标注清楚,在施工当中,施工的人员要按照图纸来进行施工,如果没有将避雷针与建筑的钢筋进行连接,而导致项目的返工。 3、将工业建筑设计与普通电气系统的区别 工业建筑设计与普通的电气系统是由很大的区别的。例如,在工业建筑当中一般采用的是低层的建筑,建筑的高度与其他的相比都比较的高,建筑面积较大,电力的负荷也比较大。在工业建筑当中会大规模的接触到动力设备配电线路、明敷设线路等问题,所以我们要将工业建筑的工程规模、消防等级和工艺流程的特点认识清楚,方便在设计中提供相应的依据。因此在工业建筑电气设计当中有很多问题需要注意的。 结语 通过上面的分析,可以对工业建筑工程的电气设计有了初步的认识,了解了电气设计中的注意事项。 作者:张贵军 单位:瓦房店轴承集团有限责任公司 电气设计论文:多功能建筑工程电气设计探讨 摘要: 对高层建筑中电气设计开展形式进行详细的探讨,促进管理计划更高效完成,减少电气系统运行使用发生故障的几率。 关键词: 高层建筑;多功能;电气设计 1供电系统的设计探讨 1.1负荷分级确定。 在对高层建筑的电气系统进行设计时,供电阶段要根据用电器的使用需求来进行,这样的环境中供电任务才能更高效进行。负荷等级划分可以参照设备的使用说明书来进行,与设备的运行使用需求量也有很大的关系。基于负荷分级基础上开展的电气设计更具有安全性,能够在基层更高效的落实应用。加强消防设施中有关于设备运行安全性的检验,对设备后续使用也有很大的帮助。 1.2供电电源的选择。 供电电源要满足高层建筑的整体使用需求,并且在现场也要进行运行安全性检验,计算总的荷载是否与系统运行功率保持一致。电源部分在设计时要安装继电保护装置,这样当用电系统的运行出现异常时会自动断开保护设备安全性。电源选择是设计的重点部分,也是后续电气设备安装的依据。 1.3应急电源的选择。 应急电源是高层建筑电气中消防设施的重要组成部分,要在普通照明系统损坏后快速导通,设计标准要达到消防安全管理规定,使用独立与常规电源的发电设备,高层建筑投入使用后,常规电源故障会自动切换到应急电源,保障高层电气设备能够得到稳定的电能供应。导通时间要控制在10秒中以内,通常是以柴油为原料来发电的,日常静止断开时要定期对设备安全情况进行检验。应急电源安装位置的通风情况要达到标准,并远离依然物品。柴油发电机组设置在地下一层汽车库入口旁,通风方式为自然进风,机械排风。在柴油发电机房内设置储油间,其日用油箱储存量为1200L的燃油量。 1.4配电方案。 采用两路10kV市电电源(双重电源)作为常用电源,并满足当任何一路电源发生故障时,另一路电源仍能满足全部一级及二级负荷。自设柴油发电机组作为应急电源,在地下一层设置10/0.4kV变配电所。 1.5变压器容量和台数的确定。 变压器容量和台数要根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合确定,本工程选用包封线圈式干式变压器SCB10并带金属保护外壳。变压器容量为2×1000+2×800kVA,每台变压器的负载率大约为80%。 1.6供配电系统的运行方式。 低压系统的供电分为三大部分:主楼及地下室二级负荷由4#变压器供电;主楼及地下室一级负荷由3#变压器供电,1#、2#变压器给空调负荷供电;应急负荷由柴油发电机供电。 2低压配电和照明系统设计探讨 2.1低压配电系统。 配电系统的设计,采用组合的方法来进行,高层建筑电气系统供应方式比较复杂,结合不同楼层的实际方法来进行,低压系统的设计中稳压模块是很重要的。要保障所传输的电流处于恒定状态,并且不存在电流干扰。计算出电流产生到完成传输所需要的时间,进行有针对性的调查研究,并针对导通时间不合理的设备进行调查分析,探讨更有效的优化方法,提升设备运行使用安全性,以免设备使用期间出现不合理的现象。由于高层建筑内部较为复杂,一旦发生火灾在第一时间如果不能够出去,将直接导致内部人员的伤亡,所以为了避免在逃生过程中由于电源中断而造成的损伤,在公共区域设计醒目的疏散撤离标志是十分重要的,并且在设计中为了防止应急电路受楼梯垮塌受损,配置应急灯独立电源也是十分必要的。 2.2低压配电电缆。 电缆部分的设计安装,要考虑安全保护系统功能是否能够实现,绝缘层也要完整,一旦损坏绝缘与防火性能都会丧失,不利于电缆设备安全使用。所通过的电流一旦超出了安全范围,也很容易会引发火灾事故,因电缆温度升高而引起的,不利于使用安全,因此在电气系统中电缆设计与安装是十分重要的工作。在进行高层建筑物以及内部重要设施的防火处理过程中,应该采用阻燃低烟无卤交联乙烯绝缘电力电缆等相关的配电设备,并通过建立一种火灾自动报警系统对建筑的内部进行良好的保护,在进行消防设备的供电干线与分支干线的设计过程中应该采用一种矿物绝缘的电缆;只有保证相关线路的敷设保护措施达到了防火的要求,才能够采用有机绝缘耐火类的电脑,在进行应急照明配电主干线以及相关的分值低压电缆的敷设过程中一般应该采用一种有机绝缘的耐火电缆。在进行普通供电设备的低压供电电缆的选择过程中依旧应该选择一种无卤低烟阻燃的交联聚乙烯电缆。 2.3照明系统。 在照明系统的设计过程中一般安装的地点是非常的多的,最为主要的几个地点包括了变配电所、水房、值班室等相关的控制中枢部门以及一些具有大量人群聚集的地点。应急照明系统以及在发生事故过程中使用的疏散指示系统采用的全部都是双电源末端切换的一种控制方式,在疏散指示灯的内部为了提高其实际的应用价值,一般在里面都配备了镍镉电池。一旦在发生事故的过程中,正常的供电电源不能够为相关的设备继续供电,那么就必须使用设备内部的电源进行电力的供应,在备用照明以及疏散照明灯的系统设计过程中,一般对其使用的实践对进行了规定,在一般性质的平面疏散区域的内部大多数采用的供电实践都应该在三十分钟以上,在专用的消防区域一般的供电实践最长将会达到三个小时以上,一边消防工作、救援工作、逃生环节能够得到充足的时间。 3注重设计中接地形式的采用 高层建筑多功能建筑工程中对电器的接地设计也是十分重视的,在进行接地形式以及相关安全保护措施的安装过程中应该选用专业的电器设计安装人员进行实地的操作,虽然系统的选择是一项比较复杂的过程,但是工作人员只要在选择的过程中能够细致、谨慎的对当地的环境、用户的需求等相关的状况进行探查就可以制定合理的方案。通过以上分析,在进行建筑物内部供电的设计时,接地系统在整个施工过程中是十分重要的,他安装的成功与否直接与整个高层建筑物内部的供电可靠性、安全性产生了直接的影响。在建筑的内部由于大量的设备使用直流接地、交流工作,所以在进行安装保护的过程中还应该重视防雷接地的相关技术措施的应用。面对建筑内部由于安装了大型计算机、消防等相关的电子工作时而导致静电问题的发生,进而对内部电磁波的产生产生影响,导致精密仪器不能够正常的工作,所以在进行高层建筑内部电气接地设计的过程中,还应该充分的考虑防静电的技术措施以及相应的屏蔽接地的要求,然后采用屏蔽技术手段进行处理。 4做好电气设计中的防雷工作 对于大面积公共建筑这些属于二、三类的防雷建筑工程,综合分析该地区的气候状况,以一年为单位计算雷雨次数并预计建筑物念雷击次数,然后根据数据进行必要的防雷措施。只有采用科学有效地防雷措施才是建筑电力系统防雷工作的关键所在。因此在进行建筑物防雷设计时要严格按国内有关的电气设计规范对于一些民用建筑以及大型商业建筑的主要防雷措施进行细致分析以及对户外架空线路进行必要的防雷措施,并且建筑设计单位也要格外重视采取防雷改进措施的必要性,也只有建筑单位正确的实施了防雷技术,才能有效地确保防雷工作的可靠性。 作者:刘征 单位:黑龙江省创业农场建设科
浅谈电力工程中电力自动化技术:电力工程中电气自动化技术探析 摘要:随着我国经济的发展,电气工程的发展水平越来越高,特别是电气自动化技术,通过不断创新与实践,我国已大大提高了电气工程自动化的程度。电气工程通过把自动化技术和电子通信、网络信息等技术结合在一起的方式,强化了自动化水平,还能降低资金的投入,提高人们生活水平,具有十分重要的意义。 关键词:电气工程;电气自动化;技术 引言 电气自动化在工业生产中的应用,标志着我国科技的进步,它是一项具有重大意义的科技成果,电气自动化设备在工业生产中的应用,不仅改善了工人的劳动环境和劳动强度,而且提高了工业生产的效率,为企业增加了效益。在现代社会中,电气自动化的应用越来越广泛,推动了社会经济的快速发展,但事物总是双面的,电气自动化在发展过程中也存在着一些问题,不过随着科技地不断进步和发展,电气自动化的发展会迎来属于它的春天。 一、电气自动化特点 电气自动化系统的设置,大部分是把电气设备安装于电动机或者配电室内,电气自动化系统配件较多,而且处理信息量很大,如果发生技术的问题,很难开展维修工作。和传统热工体系比较,电气自动化系统的操作和控制,一般控制的频率较低,而且系统在正常运行时,可以间隔较长时间进行操作指令的。 电气设备处于系统保护状态下要求十分高,系统的运行、操作的速率也较快。在电气自动化系统构造角度分析,电气设备操作复杂,具有一定难度,不过,具有较强的逻辑规律。可以引进多种电气自动化的监控技术,例如:系统操作过程中,要保证两台系统互相不产生干扰,操作要具有独立性,可以在科学的角度考虑,进行同步运行的机组电气控制,保证操作系统的安全性、稳定性及可靠性。要从多方面的角度对电气设备的特点进行考虑,进行控制体系构建的过程中,应以严谨态度进行系统结构的布设,尽可能的选择性质有效控制方案,保持电气自动化的控制系统可以安全的,高效的保持运行。 二、电力自动化技术的主要应用范围 1、变电站及配电自动化的应用 变电站自动化技术是采用现代通信技术、先进的计算机技术、电子技术以及信息处理技术,实现对变电站的二次设备的重新组合和优化设计,从而减少了人力资源的浪费,减低了变电站及配电站工作人员的工作强度,提高变电站及配电站人员的安全性及整个系统运行的有效性。不仅如此,变电站自动化技术还可以多层次、全方位地对多种电气设备的运行状况进行安全检测以达到高效控制的目标。在实际的应用中,主要通过新型的设备代替以往的电磁式装置从而使得现场的监视操作更加智能化、可视化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。随着对科学技术的应用以及监控设备的更新,种综合性的自动化监测系统能够提高变电站运行的稳定性,降低运行维护的成本,高质量输电过程,经济效益提高很多。 2、在电网调度中应用电气自动化 随着科技的发展和社会的进步,电气自动化被广泛地应用到很多领域当中,其中电气自动化也广泛地应用在电网调度中。电网调度是一个非常重要的工程,它具体指的是通过服务器来实现电的调度,而电气自动化帮助电网调度实现了自动化。这种调度自动化系统表现出了比较强大的功能,主要表现为它可以很好地保障电网运行,这个功能的实现主要是依靠了电网运行过程中的经济调度;同时电网调度自动化可以实现系统负荷情况的预测,这个功能的实现主要是依靠监测和分析电力生产过程中的数据,对系统负荷的预测能够有效地保护系统,保障系统正常运行;而且电网调度自动化可以很好地、迅速地确定整个系统发生故障的地方,大大地提高了系统故障排除效率。总而言之,电网调度自动化是整个电力系统提高运行效率的有力保障。 3、在发电厂发散监控系统中的应用 在现代生活中,电跟人们的生活是密切相关的,电成为了人们生活中的不可或缺的生活用品,它的重要性不言而喻,这就意味着发电厂的重要地位。发电厂是整个电力系统运行的重要支撑,因此发电厂的安全运行和高效率运行是非常重要的,而在发电厂中通常采用发散监控系统来保障发电厂的正常运转,在发散监控系统中,主要是通过以太网过程控制单元以及相应的数据通讯来实现发电厂的发散监控,而且这种发散监控系统一般采用分层结构。发散监控系统发挥着重要的作用,它不仅可以监视设备的实时运行状态,这可以作为判断设备有无存在故障的标志,这样就能有效地提高发电厂设备的使用寿命,大大地改善了发电厂的效益。 三、在电力系统中应用电力自动化技术 1、在电力系统中应用光互连接技术 在电力系统的继电保护装置和自动控制的领域内应用光互连接技术。对传统的基本技术要求能够利用光互连技术呈现出来。比如说,打印报表、打印拓扑、记录有关的数据、计算相关的内容、全方位地采集数据、自动化地分析和处理数据的功能。此外,还有状态评估、分析电网、人机界面结合处理、高级应用和网络建模的功能,通过该技术在电力系统当中的应用,能够将更加精度的定位、更加清晰的画面、更加灵活的操作技巧提供给电力工作人员,能够将准确、及时的参考信息提供给有关的工作人员。之后技术人员能够依据测量的内容,分析和处理有关的数据,方便调度工作者对电网能够更加准确地进行判断。同时,在对该技术进行使用的时候,能大大地提升工作的效率,电容性的负载不会对其带来过大的影响,对电容的影响上能够有效地进行屏蔽,在对电力系统的安全运行和稳定性给予保证的前提下,还能够将相关的技术支撑提供给继电保护装置。在电力系统当中应用光互连技术,对故障可以最大程度上予以防止,对设备正常运行造成的经济损失上给予治理,将电力企业的经济效益和社会效益在一定的程度上提升了上来。具有极强的抗电磁干扰的功能存在于光纤互联技术、波导光互联技术和自由空间互联技术当中,并且地理环境也不会对其带来影响,因此在电厂的自动化工程当中,该技术得到了非常广泛的应用。 2、在电力系统中应用现场总线技术 全方位的通线网络是现场总线技术的一大特征,不但控制中心的两个场地的装置和仪器存在于内部,具体的施工现场也包含在其中。在电力系统当中运用现场总线技术,它通过很多的设备和感应器,准确、及时地将电力系统需要的电压、电流、电阻等主要的数据和信息传输到本身的控制系统当中,有关的技术人员依据系统中的具体计算方法,整理和分析采集来的一些数据,最后把主机的指示命令向对应的操作设备传递。通过调整现场总线,能够分散处理接受到的信息,能够将之前的控制能力有效地向不同的计算机上进行分散,对单个计算机的负荷上能够很好地予以降低,这就是现场总线技术的优点所在。依据具体的经验得出,在电力系统当中,该技术还能够和前置机、上位机有效地结合起来,在完成整个系统控制功能的时候,只需要对现场的仪表进行控制就能够完成工作。在电网调度的自动化中经常地运用现场总线技术,对变电站少人值班或者无人值班的要求上能够很好地予以满足,将事件的控制速度利用网络能够有效地提升上来,能够运用现场设备的监控控制有效地接收现场采集到的信息,Lonworks、CAN等是常用技术方式。 3、计算机自动化的应用 电气自动化技术在电力工程中的应用主要是引入了计算机操作系统,通过微型计算机让整个电力系统自动记录、反馈电气设施的实际工作情况。同时,对反馈信息进行的误差判定。加强软件的查找、分析、测算的应用,从而在电力工程中实现操作技术的使用性,更加便于电力工程的管理。在电气自动化技术中还要注意对监控方式、现场总线监控进行设计。只有全面加强电气设备的监控信息及监控方式,才能提高监控系统的效率以及整个系统稳定性、可靠性。 结束语 总而言之,电气自动化跟人们的生活是密切相关的,并且它在电气工程中发挥的作用是不可替代的,不过电气自动化发展中存在的问题需要及时地解决,只有解决好存在的问题才能发挥出更大的作用。总的来说,电气自动化的未来前景是很积极的,一定会进一步地改变人类的生活方式。 浅谈电力工程中电力自动化技术:论述电力工程中电气自动化技术 摘要:对于人类来说,电力资源是一种不可或缺的能源,与人们的日常生活息息相关。电力自动化系统应用领域广泛,从上个世纪五十年代开始发展到今天,电力自动化系统从开始局限于单项自动装置,到广泛采用远动通信技术装设模拟式调频装置和经济功率分配装置,再到后来以计算机为主体的电网实时监控系统的出现,电力自动化系统逐步迈入现代化发展的轨道。 关键词:电气工程;自动化技术;研究方向 引言:目前,我国的电气自动化技术经历了几十年的发展之后,已经获得了不错的成绩。随着电力工程的发展,电力自动化程度将会越来越高,新一代的电力自动化技术,即智能电力自动化技术应运而生。电力自动化技术将电子技术以及网络通信技术融为一体,在实现远程监控以及监视管理方面发挥了很重要的作用,该专业培养具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识,受过电工电子,系统控制及计算机技术方面的基本训练,具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力的高级工程技术人才。 1.电力自动化技术概述 电力自动化技术是将现代的电子技术、信息的处理技术以及网络通信技术融为一体的基础上,发展起来的综合技术,是在电力工程的电力系统中实现远程监控以及监视管理的有效地途径[1]。电力自动化技术,为电力系统的平稳运行提供了良好的条件,并且随着发展,电力系统也得到了更为优质的服务。电力系统自动化技术的要求主要有: ①保证电力系统各部分的技术要求,以实现设备的安全以及经济,并以设备的实际运行为主要的依据,保证操作人员实际的控制和协调;②尽量的利用电力自动化技术进行安全性能的改善,从而可以减少事故,并能够节省人力,避免紧急事故的发生和发展;③还要对电力系统的整体数据以及参数进行检验、收集并对之进行处理,保证各系统的正常运行;④保证电力系统各部分的安全以及经济。 2.电力系统自动化技术 2.1电网调度自动化 现代的电网自动化调度系统是以计算机为核心的控制系统,包括实时信息收集和显示系统,以及供实时计算、分析、控制用的软件系统。信息收集和显示系统具有数据采集、屏幕显示、安全检测、运行工况计算分析和实时控制的功能。在发电厂和变电站的收集信息部分称为远动端,位于调度中心的部分称为调度端。软件系统由静态状态估计、自动发电控制、最优潮流、自动电压与无功控制、负荷预测、最优机组开停计划、安全监视与安全分析、紧急控制和电路恢复等程序组成。 2.2变电站自动化 电力系统中变电站与输配电线路是联系发电厂与电力用户的主要环节。变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化;运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。 2.3发电厂分散测控系统(DCS) 发电厂分散控制系统(DCS)一般采用分层分布式结构,由过程控制单元(PCU)、运行员工作站(OS)、工程师工作站(ES)和冗余的高速数据通讯网络(以太网)组成。 过程控制单元(PCU)由可冗余配置的主控模件(MCU)和智能I/O模件组成。MCU 模件通过冗余的 I/O 总线与智能 I/O 模件通讯。PCU 直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。 运行员工作站(OS)和工程师工作站(ES)提供了人机接口。运行员工作站接收PCU发来的信息和向PCU发出指令,为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段,工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。 3.电气自动化专业市场进展情况 一方面,现阶段社会广办众多工厂,电气设备品种门类多样,门类齐全,以业技术人员和维修人员需求数量惊人,以业人员的工资薪金也随其以业人员的市场需求量上扬,而且电气自动化专业精英人才目前我国社会上非常短缺,高精尖专业技能人才更是少之论文网又少,所以,电气自动化专业有很好的很广阔的进展前景,电气自动化专业人才也随之层出不穷地出现。培养出一批又一批电气自动化专业高端精英人才是当前各大高校的重要进展课题。 另一方面,电气自动化专业的科研人才也需大量培养,很多电气产品尤其是尖端科学技术产品的研制和开发,需要很多有专业技能和革新能力的科研人才[2],所以科研机构逐步在全国各地广泛建立起来,专业科研人员队伍力量逐渐壮大。因而电气自动化专业市场进展很快。并且在整个社会经济进展中有着举足轻重的地位,市场进展情况广阔[3]。 4.电力工程中电力自动化技术的应用 4.1现场总线技术在电力工程中的应用 现场总线技术是指在电力工程现场将智能的自动化装置以及仪表控制设备进行连接,形成一体化的多向、串行、多站和数字化的信息网络,从而可以将数字通信、控制、智能传感器以及计算机等融为一体而形成的综合性的技术。在电力工程中,现场总线技术被广泛的应用,通过现场总线技术可以将变送器所控制的总的用电量收集后,将信号进行控制后集中到主控计算机上,然后根据数学模型进行计算进而做出判断,并最终将指令发送到控制设备上,从而实现电力自动化技术的应用。现场总线技术在电力工程中的应用是通过分散电力工程中的控制功能,并配备相应的计算机进行被控设备的信息处理,将信息与计算机相连接后,便不需要实现整个现场的控制,只需对信息进行相应的调度即可。实践证明,现场总线技术在电力工程中的应用,可以实现前置机与上位机的配合,可以从下方进行电力工程的控制,并且可以通过仪表进行控制,并最终实现高性能的电力系统的控制功能。在电力调度化技术日益发展的情况下,可以满足数据以及系统的多样化需求,并最终将电力系统中各个信息进行交换以及共享,实现电力工程的顺利进行以及电力系统的日益完善[4]。 4.2主动对象数据库技术在电力工程中的应用 数据库技术在电力工程中的应用主要是用于电力系统的监视系统中,因此,这对系统的开发、继承、封装等都有很大的作用,引发了软件技术的变革。主动对象数据库技术在电力系统得到了广泛的应用和认可,并用来支持对象标准,因此与一般的关系数据库相比,主动对象数据库主要是对技术以及主动功能的技术支持,因此,在电力工程中也得到了广泛的应用。主动对象数据库是利用系统的监视功能,对对象函数进行利用,从而可以实现电力工程中电力自动化的应用,随着触发机制的使用,数据库监视得到了很好的控制与实现,从而节省了数据写入以及读出的时间,还对数据管理功能充分的进行利用,并得到了技术上的保证。当前,我国的数据库技术得到了很广泛的应用,并且监视系统也得到了很好的发展,电力自动化技术在电力工程以及日后的电力系统中并将得到更为完善的应用。 5.结语 总之,电力自动化技术在电力工程中发挥着越来越重要的作用,在新技术的广泛应用下,传统的技术正在逐渐的被取代,从而更加促进了电力自动化技术的发展,新技术、新理论的应用使一些概念不断被更新和修正,传统的技术界线逐渐模糊,各种原来看似不相关联的技术会彼此融合和渗透,这必将推动着电力自动化系统的不断发展和变化。 浅谈电力工程中电力自动化技术:电力工程中电气自动化技术探析 摘要:电气自动化是电气信息领域的一门新兴学科,但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,发展非常迅速,现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于工业、农业、国防等领域,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。本文中主要针对这类电气自动化技术的一些发展趋势进行探讨。 关键词:电力工程;电气自动化;自动化技术 一、电力系统自动化技术 (一)变电站自动化。变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化;运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。 (二)电网调度自动化 。电网调度自动化主要组成部分,由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等,其主要是通过电力系统专用广域网连结的,下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。电网调度自动化的主要功能是:电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制(省级电网以上)、自动经济调度(省级电网以上)并适应电力市场运营的需求等。 (三)发电厂分散测控系统(DCS ) 。过程控制单元(PCU)由可冗余配置的主控模件( MCU)和智能I /0模件组成。MCU模件通过冗余的I /0总线与智能FO模件通讯。PCU直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。 运行员工作站(0S)和工程师工作站( ES)提供了人机接口。 运行员工作站接收PCU发来的信息和向PCU发出指令,为运,行操作人员提供监视和控制机组运行的手段,工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。 二、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频船动则是交一直一交变频器。当电力电子器件进入第二代后,更多是采用PWM 变换器了。采用PWM方式后,提高了功率因数,减少 了高次谐波对电冈的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PWM 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 1986 年美国威斯康星大学 Divan 教授提出谐振式直流环逆变器。传统的逆变器是挂在稳定的直流母线上,电力电子器件是在高电压下进行转换的‘硬开关’,其开关损耗较大,限制了开关在频率上的提高。而谐夺式直流环逆变器是把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上,使电力电子器件在零电压或零电流下转换,即工作在所谓的‘软开关’状态下,从而使开关损耗降低到零。这样,可以使逆器尺寸减少,降低成本,还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此,谐振式直流逆变器电路极有发展前途。 三、当前电力系统自动化依赖IT技术向前发展的重要热点技术 (一)电力一次设备智能化 。常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离,互相间用强信号电力电缆和大电流控制电缆连接,而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现,省却大量电力信号电缆和控制电缆,通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。 电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰,关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。 (二)电力一次设备在线状态检测 。对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测,不仅可以监视设备实时运行状态,而且还能分析各种重要参数的变化趋势,判断有无存在故障的先兆,从而延长设备的维修保养周期,提高设备的利用率,为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来电力部门投入了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术,开展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展,但由于技术难度大,专业性强, 检测环境条件恶劣,要开发出满意的产品还需一定时日。 (三)光电式电力互感器。电力互感器是输电线路中不可缺少的重要设备,其作用是按一定比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值,以便用仪表直接测量。其缺点是随电压等级的升高绝缘难度越大,设备体积和质量也越大;信号动态范围小,导致电流互感器会出现饱和现象,或发生信号畸变;互感器的输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。因此不少发达国家已经成功研究出新型光电式和电子式互感器,国际电工协会已了电子式电压、电流互感器的标准。国内也有大专院校和科研单位正在加紧研发并取得了可喜成果。目前主要问题是材料随温度系数的影响而使稳定性不够理想。另一关键技术是,光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号要小得多,一般是毫安级水平,不能像电磁式互感器那样可以通过较长的电缆线送给测控和保护装置,需要在就地转换为数字信号后通过光纤接口送出,模数转换、光电转换等电子电路部分在结构上需要与互感器进行一体化设计。在这里,电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源同样是技术难点之一。 四、结语 众所周知,电气自动化技术是当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。其应用范围十分广泛,几乎渗透到国民经济各个部门,随着我国科技技术的发展,电气自动化技术也随之提高。 浅谈电力工程中电力自动化技术:有关电力工程中电气自动化技术探析 摘要:我国电气自动化专业最早开设于 50年代,一开始名称为工业企业电气自动化,后来虽然经历了多次专业性的调整,但由于其专业面宽,适用性广,所以到如今一直很受欢迎,据教育部门最新公布的本科专业设置目录中,它属于工科电气信息类。本文中主要针对这类电气自动化技术的一些发展趋势进行探讨。 关键词:电力工程 电气自动化 自动化技术 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 50 年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件 CTR、 GTO 、P-MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR 的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GTO 是一种用门极可关断的高压器件,它的主要缺点是关断增益低,一般为 4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为 Zv ~ 4.5v , 开通 di/d t 和关断 dv / dt 也是限GTO推广运用的另一原因,前者约为 500A /us ,后者约为 500V /u s ,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GIR 、GTO 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输人阻抗的 MOS 结构电力半导体器件的一切。功率 MOSFET 是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P - MOSFET 的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P - MOSFET 造成了很大困难。 IGBT和MGT 这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在 模块化和复合化思路的基础卜,其发展便是功率集成电路 PIC (Powerl,lntegratcd Cirrrrcute),在PIC,不仅主回路的器件,而且驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频船动则是交一直一交变频器。当电力电子器件进入第二代后,更多是采用PWM 变换器了。采用PWM方式后,提高了功率因数,减少 了高次谐波对电冈的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PWM 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 1986 年美国威斯康星大学 Divan 教授提出谐振式直流环逆变器。传统的逆变器是挂在稳定的直流母线上,电力电子器件是在高电压下进行转换的‘硬开关’,其开关损耗较大,限制了开关在频率上的提高。而谐夺式直流环逆变器是把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上,使电力电子器件在零电压或零电流下转换,即工作在所谓的‘软开关’状态下,从而使开关损耗降低到零。这样,可以使逆器尺寸减少,降低成本,还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此,谐振式直流逆变器电路极有发展前途。 3、交流调速控制理论日渐成熟 1971年,德国学者F,Blaschke 阐明了交流电机磁场定向即矢量控制的原理,为交流传动高性能控制奠定了理论基础。矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解耦开来,分别加以控制。这种解耦,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批量化、占市场量最大的中小功率如 400KVA 以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型 U / F 控制型,多采用 16 位 CPU ,第二代为高功能型 U /F 型,采用 32位DSP或双 16 位CPU 进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器.具有挖土机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器!目前占市场份额最大。第三代为高动态性能矢量控制型。它采用全数字控制,可通过软件实现参数自动设定,实现变结构控制和自适应控制,可选择U/F频率开环控制、无速度传感器矢量控制和有速度传感器矢量控制,实现了闭环控制的自优化。从技术发展看,虽然电力半导体器件有GTO、GTI、IGBT,但以后两种为主,尤以 IGBT为发展趋势:变频器的可靠性、可维修性、可操作性即所谓的RAs ( Reliabiliry,Availability,Serviceability)功能也由于采用单片机控制动技术而得以提高。 5、单片机、集成曳路及工业控荆计算机的发展 以 MCS-51为代表白8位机虽然仍占主导地位,但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的 PIC系列单片机及CMS97C系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的(- 语言、PL/ M语言。在集成电路方面,需要重点说明的是集成模拟乘法器和集成锁相环路及集成时基电路在自动控制系统中运用很广。在电机控制方面,还有专用于产生 PWM 控制信号的 HEF4752、 TL494、E4520 和 MA818 等应用也相当广泛。在逻辑电路方面,值得注意的是用专用芯片(ASIC)进行逻辑设计。 ASIC ( Appilca-,tion Specific L ntegrated Circuit)中有编程逻辑阵列 PLD ( Programrnable Logic Device )。 PLD力现有四种类型的器件: PROM 、FPLA 、PAL、GAL 。GAL是PAL的第二代产品,它可以在线电擦洗,与TTL兼容,有较高的响应速度,有可编程的保密位等优点。这些特点使得 GAL在降低系统造价,减少产品体积和功耗,提高可靠性和稳定性及简化系统设计,增强应用的保密性方面有厂‘阔的发展产景,特别适合新产品研制及 DMA控制和高速图表处理,其上述交流的控制最终用工业控制计算机完成。 6、结束语 众所周知,电气自动化技术是当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。其应用范围十分广泛,几乎渗透到国民经济各个部门,随着我国科技技术的发展,电气自动化技术也随之提高。 浅谈电力工程中电力自动化技术:电力工程中电气自动化技术探析 摘 要:在电力工程中,电气自动化技术是一项较为重要的技术环节,有必要对电力工程中电气自动化技术进进行研究,分析其应用优势。 关键词:电力工程;电气自动化技术;趋势 前言 电气自动化是电气信息领域的一门新兴学科,但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,发展非常迅速,现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于工业、农业、国防等领域,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。电气自动化是电力工程重要的组成部分,在社会生产中发挥着重要作用。 一、电气工程以及电气自动化的概念电气工程(Electrical Engineering,简称EE)是当今高新技术领域中举足轻重的关键学科之一,更是现代科学研究领域中的热门学科。最成功的例子就是电子通信技术的巨大进步推动了以计算机网络为中心的信息时代的蓬勃发展,并且在根本上改变了人们的工作和生活模式。从某些层次上来讲,电气工程的发达程度甚至可以代表一个国家的科技进步水平。电气自动化(Electrical Automation)的专业全称一般为电气工程及其自动化,其应用范围涉及各行各业,小到电气开关的设计,大到科技航天的研究,到处都有它的身影。电力的发展是促进生产和提高人们生活水平的重要物质基础,随着电力应用的不断发展和深化,新时代背景下的电气自动化进程成了国民经济和人民生活现代化的重要标志。 二、电气自动化技术在电力工程中的作用1、电气自动化帮助科研人员开展实时仿真工作 使用电气化驱动技术,可以在更大程度上实现暂时状态和稳定状态的同步存在,这使得同步实验成为了可能。为系统运行提供了大量的精确数据,增加了实验的精准度。在这种仿真的环境中,工作人员可以进行更多的电力装置测试,有助于帮助科研人员建立起一个混合型的实时仿真实验室。2、实现了电力服务的智能化 当今时代,几乎每个行业都离不开电力的使用,失去电力系统的支持,许多行业将陷入瘫痪的境地。电力的广泛使用对电力系统的安全性和自动化程度都提出了极高的要求。电气自动化相关技术是电力系统智能化的重要组成部分,能够帮助工作人员更精确地进行系统运行设计工作,并能代替人力做到更精确的系统运行故障分析。这种智能化的控制方式,使得电力系统的运行更加高效准确。这种高度安全的自动化运行体系,使电力系统的服务能力迈上了一个新的台阶。 三、电力工程中电气自动化技术 1、电网调度自动化 电网调度自动化主要组成部分,由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等,其主要是通过电力系统专用广域网连结的,下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。电网调度自动化的主要功能是:电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制(省级电网以上)、自动经济调度(省级电网以上)并适应电力市场运营的需求等。 2、变电站自动化传统的变电站使用人工操作,从监视到最后信息回馈均是由人工完成,设备均使用电磁装设置,其数据的记录、整理以及管理均是人工造作,且对变电站的监视没有全局性的直观监视,需要通过人工一个个方面监视之后将其整合之后才能实现全局监视。为了跟上现代化的自动化步伐,通过利用电气自动化在电气工程中使用能够使变电站实现自动操作,取代人工操作,降低操作人员的工作量,同时能够减少一部分的人员投入,实现电气工程的整体效益的显著提高。通过实现变电站的自动化功能,除了实现自动运行代替人工操作外,还能够将传统的电磁装置全部利用微机将其取代,并且能够利用计算机的视频、图画显示功能,将变现站的监视的所有情况通过计算机屏幕直观的显示出来,仍工作人员在较短时间内就能够掌握全局,并通过计算机已记录并整理好的数据分析变电站可能存在的问题或者有力的发展动向等,及时采取相应的回应措施,从而提高其运行效率。变电站是电气工程中非常重要的一部分,因此利用电气自动化技术对其进行技术的更新和创造有力与整个电气工程的运行。 3、发电厂分散测控系统(DCS ) 过程控制单元(PCU)由可冗余配置的主控模件( MCU)和智能I /0模件组成。MCU模件通过冗余的I /0总线与智能FO模件通讯。PCU直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。运行员工作站(0S)和工程师工作站( ES)提供了人机接口。 运行员工作站接收PCU发来的信息和向PCU发出指令,为运,行操作人员提供监视和控制机组运行的手段,工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。 四、重要热点技术 1、电力一次设备在线状态检测 对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测,不仅可以监视设备实时运行状态,而且还能分析各种重要参数的变化趋势,判断有无存在故障的先兆,从而延长设备的维修保养周期,提高设备的利用率,为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来电力部门投入了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术,开展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展,但由于技术难度大,专业性强, 检测环境条件恶劣,要开发出满意的产品还需一定时日。 2、电力一次设备智能化 常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离,互相间用强信号电力电缆和大电流控制电缆连接,而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现,省却大量电力信号电缆和控制电缆,通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰,关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。 五、电气工程中电气自动化应用的优势1、 电气工程中电力设备的在线监测优势随着变压器、短路器以及发电机等这些一次设备的应用,往往需要对其中关键的参数进行不间断的实时监测,这就要求监视设备不但能够反馈在线运行状态,同时也能够对设备的一些重要的参数变化趋势进行分析和预测,并判断设备中发生故障的原因,以缩短设备的保养周期,延长设备的实际使用期限,同时也为电力设备的实时状态检修提供了必要的保障。2、 电气自动化应用下电气工程中电力设备的智能化一般情况下,电力系统中的一次设备与二次设备的安装地点之间都要有一定的间隔,一般要求相隔几十米,有的甚至是要求几百米远,两者之间使用强信号电力电缆与大电流控制电缆来连接。在进行一次设备的结构设计时,往往要先考虑实现常规的二次设备的功能,这样做显然能够节约大量的电力信号电缆和控制电缆。 六、结束语 当今社会是一个信息化社会,随着高新技术的不断发展,对电力工程中电气自动化技术的要求也越来越高,电气自动化技术必须坚持可持续发展的原则,只有这样才能在具有活力的高科技领域中应用比较广的技术。
机电技术论文:表面技术在机电和金结中应用展望 摘要:三峡工程是“千年大计、国运所系”的跨世纪工程。工程的质量、寿命、运行可靠性和检修维护费用,取决于多学科技术的发展水平。对表面工程技术在三峡工程机电设备和金属结构工程上的应用进行了全面的讨论和分析,对三峡工程机电设备、金属结构表面预处理、表面涂覆技术和产品提出了技术要求。 关键词:金属结构 机电设备 表面技术 1 引言 表面工程,是经过表面预处理后,通过表面涂覆、表面改性或多种表面技术复合处理,改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分和应力状态,以获得所需表面性能的系统工程。三峡工程通常被人们称为“土木”工程,但是大坝全长2309.47m中,实际上起挡水作用的溢洪闸门、电厂进水口闸门、船闸人字门和输泄水闸门占坝线全长的72%(1679m),实际上就好似一个“钢秩”工程。三峡工程作为一项水资源综合利用的工程,其机电设备和金属结构的总重量达50万t,其费用占工程总概算的1/3。 表面工程以多个学科交叉、综合、复合为特色,以应用多种表面技术及其复合表面技术为特点,是主导工业发展的关键技术之一。三峡工程是“千年大计”、“国运所系”的世纪性工程,一定要重视质量问题,把质量看成是三峡工程的生命。在国际招标的机电设备技术条件中,明确了应用表面加工技术、表面技术和复合表面技术的要求,以改善提高零部件材料表面性能,有效地提高设备运行可靠性,延长使用寿命和方便维护和修复。表面工程技术在三峡工程建设中得到广泛应用。 2 三峡工程应用表面技术的对象 三峡水利枢纽由挡水和泄水建筑物、发电建筑物和通航建筑物组成,大坝轴线全长2309.47m。泄水建筑物位于河床中部,设有表孔、深孔和导流底孔;电站厂房位于泄水建筑物左、右两侧,为坝后式厂房,共装设26台700MW水轮发电机组。通航建筑物布置在枢纽左岸,包括双线连续五级永久船闸、单线垂直升船机和施工期通航的临时船闸。 2.1 水轮发电机组和其它机电设备 三峡电站水轮发电机组及辅助机电设备总重量约达26万t。埋设在混凝土中的设备部件、常年受含沙水流冲刷的水轮机过流部件和常年暴露在空气中的机电设备表面都需要应用表面工程的基础理论,提出优质、高效、低耗的表面工艺技术,在设备和零部件的表面进行严格的处理以保证设备可靠运行。 2.2 水工闸门和金属结构 三峡工程的水工闸门埋设件、闸门本体、输水钢管及启闭机等金属结构总量约26万t。其中大坝及电站合计共有30种不同规格的闸门539扇,永久船闸有各类人字门、充泄水阀门等共89扇,两者共约7.3万t。其中工作环境最恶劣的是导流底孔和泄洪深孔的弧形工作门,最高工作水头达85m,流速达35m/s,并有局部开启的要求。 2.3 对外交通工程 三峡工区对外交通工程的金属结构表面防护,包括桥梁表面涂覆、装卸重件码头上的起重设备和金属结构的表面处理以及集装箱码头钢管桩和粉煤灰钢罐内表面的防腐等。 三峡工程对外交通金属结构工程包括大中桥梁34座,其中联系坝区两岸的西陵长江大桥1118.66m。 3 三峡工程应用表面技术的试验与实践 3.1 三峡机电设备和金属结构表面的工作环境 三峡机电设备和金属结构表面,根据其功能要求,分别暴露在在室内外大气和潮湿大气中,干湿交替环境。在静水工况、动水工况、高速含沙水流中和与混凝土结合的环境下工作运行。 (1)暴露在大气中工作的有:大坝顶部门式起重机及轨道、自动抓梁、厂房顶敞开式高压电气设备、高压出线塔、主厂房大门、电站尾水门式起重机及轨道以及部分闸门的局部外露部分。还有永久船闸、临时船闸和垂直升船机的桥机、大梁及清污机等。这些暴露在大气中的结构和装备表面,常年经受日晒雨淋、风雪冰霜的袭击。 (2)在室内大气中工作的设备主要有:水轮发电机组、变压器的外露表面、主付厂房内各种桥机、大梁、轨道、厂内高压设备、大电流母线设备和其他机组辅助设备如水泵、空压机、制冷机表面,电站厂房屋架、船闸人字门启闭机及其附属设备、中低压配电盘、动力盘、保护盘柜表面等。 (3)在潮湿大气中工作的结构和设备如:电站厂房进水口竖式液压启闭机、长期存放于门库中的检修门及埋件、闸门吊杆、尾水排水阀、水轮机顶盖排水泵等。这些设备常年处在潮湿的空气中,易锈蚀和腐蚀。 (4)在干湿交替环境中工作的结构极易发生表面破坏如:船闸人字门、所有闸门的门槽埋件、船闸浮式系船柱、泄水表孔闸门和检修门等。有的干湿交替频繁,有的交替频度不大,对结构表面影响也有所不同。 (5)在静水状况下工作的装备有:船闸人字门、检修闸门和叠梁门,电站进水口检修门,泄洪坝段深孔和表孔检修门等。他们都是在闸门前后平压后才开启或下落的。 (6)动水工况下工作的电站进水口工作闸门、压力钢管、拦污栅事故检修门、水轮机过流部件包括涡壳、导水机构、转轮、基础环和尾水管里肘等。 (7)在特别恶劣的环境中工作的排沙孔工作闸门及事故检修门、底孔工作门、深孔工作门、船闸输泄水廊道阀门、钢衬护以及水轮机转轮都是在高流速的含沙水流中工作和运转的,泥沙磨蚀的破坏作用,对其材料和表面的处理都有特殊要求。 (8)一些与混凝土面结合的钢结构,如压力钢管外壁,所有闸门和启闭机构以及钢结构的埋件、水轮机钢里衬、蜗壳、座环以及发电机埋件、设备基础埋件等。 3.2 三峡坝区的空气和水环境特性 三峡坝址位于湖北宜昌市二斗坪镇,此区域属南温带和亚热带过渡地带,其气候特征是高温、高湿、雾多风小,秋雨多温差小。坝区大气年平均相对湿度75.8%,平均温度21~22C,最高温度43.9C,最低9.8C。年平均降雨量达1251mm,以7、8月份较高。大气中S02浓度较高,酸雨比较严重,降雨pH值为5.44,大气环境腐蚀性大。 三峡坝址处多年平均水量达4500亿m3,多年平均流量为14400m3/s,水中含有泥沙,多年平均含沙量1.2kg/m3。实测最大含沙量10.5kg/m3。泥沙中推移质相对较小,悬移质居多,平均粒径小于0.1mm。水中有生物作用,如海蜊子等。江水的PH值为7.95,水中溶解O2为6.4mg/L。在动水下工作的装备和结构,承受的动水速度多不相同,拦污栅的过栅流速约lm/s,压力钢管内约8m/s,船闸输水廊道内约20m/s,深孔、底孔闸门处30~35m/s,排沙底孔内18~28m/s,水轮机转轮叶片约30~40m/s。这些结构和装备特别是在高速含沙水流中工作的结构和装备,面临空化和泥沙磨损的联合破坏。 3.3 三峡工程设备和钢结构的表面技术应用试验 为了使表面科学与工程相结合,为了结合三峡工程的空气环境、水环境和工作环境特点,通过试验研究提出有效的工程措施,达到改善材料的表面性能、有效延长使用寿命、节约资源、提高生产力和减少环境污染的目的。 为此,中国长江三峡工程开发总公司委托武汉材料保护研究所进行了不同涂覆材料和多种表面技术复合处理的实验。 (1)大气暴露实验 从1995年1月开始,在三峡坝区、宜昌市区和秭归县城,对30多个国内外厂家的120多种防腐体系的试件作挂片试验,其中有机涂装体系42种,热喷涂金属体系7种。现在试验仍在进行中。 (2)水环境暴露实验分别对全暴露在水环境中(全浸)和干湿交替的环境进行了试验。实验安排在三峡坝址下游40km处的葛洲坝水利枢纽进行,全浸试件浸没在葛洲坝二号船闸上闸首的人字门上,干湿交替试件装设在葛洲坝二号船闸下闸首的人字门上。试验涂装材料有,有机涂装体系35种,热喷涂金属体系7种,电化学保护1种。 (3)室内加速腐蚀实验分别对13个厂家的34种防腐体系,即4种水溶性无机富锌类、3种醇溶性无机富锌类、4种环氧富锌类、13种富锌底漆/中间漆/面漆、5种金属喷涂层、8种金属喷涂层/封闭底漆进行试验,分别应用常规试样和划叉破坏性试样在中性盐雾条件下进行加速腐蚀试验、在5%盐水溶液中浸渍试验、紫外线加速腐蚀老化气候试验、在自来水和盐水中的电化学对比试验、涂层电气学保护性能试验以及涂层与基体(或其他涂层)界面粘结力试验。 上述各项现场挂片试验的初步成果,已在机电设备和金属结构招标文件的技术规范中得到应用,供货厂商将根据合同的要求进行表面涂覆和表面改性处理。 3.4 三峡工程应用表面技术的实践 三峡工程自1994年12月正式宣布开工以来,表面技术在桥涵、码头、施工变电所和储运设备等方面得到比较广泛的应用。 (1)桥梁 三峡对外交通工程桥梁中特大桥4座,大桥7座,中桥23座,合计34座,累计长3793m其中较具特色的有莲沱大桥、黄柏河大桥、下牢溪大桥和横跨长江南北两岸的西陵长江大桥。 莲沱大桥全长340.87m,主桥为中承式三孔钢管混凝土连续拱桥。拱上桥面总宽20m。钢管的寿命直接影响大桥的安全。钢管拱表面防护,采用三道漆,分别为底漆、中间漆和面漆,干膜总厚度达305μm。在涂装前表面经除锈处理达Sa2.5级,粗糙度Ra30。 下牢溪大桥全长286.06m,为六孔三柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面防护采用热喷铝。 黄柏河大桥全长284.76m,为七孔桩台式双柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面采用热喷锌。 上述钢管拱的涂装寿命要求达到20年。 西陵长江大桥是横跨长江的坝区南北重要通道,和其他大桥一样,都是永久性的公路大桥。大桥全长1118.66m,主孔跨度900m为单跨双铰式钢箱加劲梁悬索结构。两座主塔高120m,为钢筋混凝土三层门式柜架结构。主塔基础为12根中Φ2.2m挖孔灌注桩。两根主缆各由10010根φ5.1mm镀锌平行高强钢丝组成,直径为φ570mm,每根主缆长约1478m,重约2300t。两岸各有一重力式锚锭。在大桥施工过程中,为了解决悬索鞍座的推移以调整力的平衡,全军装备维修表面工程研究中心提出了复合减摩涂层设计及相应的现场施工方案,替代国外采用的在鞍座磨擦副中安装数千枚滚针的方案,使鞍座顺利推移到位。采用这种复合减摩技术使磨擦系数降低1倍以上,大大节省了施工费用。此外,主塔表面和钢缆都采用了表面涂装防护,主塔表面总漆膜厚度达280μm。涂装寿命为5年,修复不需铲除只需在原涂装上再次涂覆。 (2)公路 专用公路采用封闭管理,为保证昼夜行车安全,设有公路防眩网及护栏,网和护栏波形梁表面采用热浸镀锌防护,锌层厚度在61~85μm。 (3)码头在三峡坝区设有一座杨家湾港口集装箱、杂货码头和一座重型设备装卸的重件码头。码头是三峡坝区水上的货物吞吐口,保证安全运作十分重要。 杨家湾码头的水下φ800/1000的钢管桩是码头的基础,钢管桩采用16mm的3号镇静甲类钢,其表面用氯化橡胶铝粉和氯化橡胶防腐漆进行处理。 2×300/50t重件码头的起吊设备为2台300t小车的桥式起重机,桥架结构总重300t。桥机及吊梁金属结构的所有内、外表面,机械零部件非接触表面,都进行了表面涂装处理。表面先经喷丸、机械手或手工除锈处理,然后涂以底漆、中间漆和面漆,分别采用环氧铁红车间底漆、环氧云铁防锈漆和可涂覆聚氨酯面漆。 (4)粉煤灰储运罐罐体为钢结构,全部储运罐总重约1830t,对其罐体、中转仓进行涂装处理,用铁红为底漆,合成树脂调和漆用作中间漆和面漆,输送粉煤灰的地下管道用环氧煤焦油沥青涂料。 表面工程在三峡工程的应用实践,不但起到了对金属和非金属表面的防护作用,还增添了建筑物的美感。据不全面的检查,涂复材料和工艺的应用是成功的,其使用寿命还有待进一步跟踪调查和考验。 4 机电设备、金属结构表面技术应用展望 迄今为止,三峡工程机电设备和金属结构的招标工作还在进行中。已完成招标的项目有左岸电站14台700MW水轮发电机组,合同金额7.4亿美元。二期工程厂(房)坝(溢洪坝段和永久船闸闸门及金属结构)采用国内公开招标,合同金额10.7亿元。现在在正进行500kV高压电气设备(15台840MVA变压器和全封闭组合电器)国际招标,电站主厂房1200t桥式起重机国内招标、500kV电抗器,20kV大电流封闭线的招标。还有大坝顶部和电站尾水平台的门式起重机等还未招标。这些机电设备和金属结构是2003年发电、通航的关键设备,这些设备和构件的表面处理,影响到设备的寿命、大坝整体建筑艺术处理甚至设备的安全可靠运行。 4.1 水轮发电机组和辅助电气设备的应用展望 在机组招标文件技术规范和合同文件中,对工厂涂装和保护涂层都有明确的规定,明确规定按SSPC—PAl、ASTMB456、ASTMB633和ASTMA164进行表面涂层处理。明确规定涂层必须在合适的气候条件(环境温度低于7C或金属表面温度小于外界空气露点以上3C时不能进行)。 同时明确了设备表面的清扫要求。选用溶剂清洗,进行喷丸发亮处理。使金属表面发亮呈均匀的灰白色。 对在运输过程中暴露在大气中的重要机械加工的黑色金属表面,先用溶剂清洗干净,并涂一层厚的防锈化合物。 所有暴露在大气中黑色金属非机械加工表面,如水泵、空压机外表面需喷砂发亮处理。再涂2层防锈漆,并明确涂层厚度要求。 所有与混凝土接触的非配合黑色金属埋件表面,如水轮机蜗壳外表面需进行机械清扫。并涂一层保护层,便于运输、堆放。在安装时必须先清理保护层,以利埋件表面与混凝土有效结合。 所有与水接触的非配合黑色金属表面,如活动导叶表面,蜗壳内表面,需用喷砂发亮处理,流道内的焊缝需用砂轮打磨光滑,在工厂涂两层环氧树脂富锌漆,安装后再涂一层保护漆。水轮机转轮是在含沙水流中运转的部件,其不锈钢表面未要求特殊处理。 所有盘、柜、压力油罐、泵组和管道外表面,在机械清扫后深4层装饰颜色涂料。盘柜的非工作内表面,进行机械清扫后,再涂两层防护漆。 对油罐铁质金属全部内表面需进行喷砂处理,直至露出金属光泽为止,再按要求涂保护层。 其他小型辅助设备,如电动机、接触器、开关和其他设备的表面,需按相应标准进行涂覆。 4.2 水工闸门和金届结构的应用展望 在水工闸门和金属结构的招标文件中,参考了三峡地区挂片试验的成果,按国家和行业规定的标准,对不同工作环境下工作的设备和构件,提出了不同的要求。 对经常处于水下或干湿交替环境,不易检修,或检修对航运、发电及泄洪有重要影响的设备或结构。要求采用具有高机械强度的防腐体系,有较好的抗冲刷能力,附着力极强,抗微生物和附着生物的性能优异,其保护年限长达20年。 对经常处于水下或干湿交替的环境,但易检修且对发电、航运、泄洪影响不大的钢结构和设备。要求采用粘附力强、耐水性的、抗微生物和附着生物性能优异的防腐体系,其保护年限可达10年。 对在大气环境中,包括室内与室外的钢结构和设备,要求采用具有较强的耐气候变化性能的装饰性能好的防腐体系,表面涂料要求不易变色,不粉化,其保护年限应达15~20年。 对这些设备和构件的表面处理,要求按国标GB6484-6487规定,要求基体清洁度达到GB8923规定的Sa2.5级。 对防腐材料亦作明确的规定,要求采用国家或行业标准产品系列,底、中、面漆最好选用同一厂家产品。 对各类水工闸门和金属结构的具体表面涂覆要求,合同中都有具体规定,例如: 永久船闸人字工作门和第一闸首事故检修门及其埋件,总重约23865.2t。门体和底层采用热喷锌,最小局部厚度不小于160μm,封闭层为磷化底漆一道,面漆为氯化橡胶两道,干膜厚度100μm,涂层总厚不小于260μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站进水口快速工作闸门、排沙孔工作门约4911t,表面涂覆采用底层热喷锌加封闭涂料防腐。热喷锌厚度为120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯树脂一道,干膜厚30μm,中间漆环氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为改性耐磨坏氧两道,干膜厚100μm。涂层总厚300~340μm。 泄洪深孔弧形工作闸门23扇、排漂孔弧形工作闸门2扇及其埋件,息重约10306t。门体采用底层热喷锌加封闭涂料防腐休系。要求热喷锌厚120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯材脂一道,于膜厚30μm,中同漆坏氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为环氧金刚沙二道,干膜厚100μm。涂层总厚300~400μm。 5 结语 表面工程技术在三峡工程的应用,一直受到国家有关部门、单位的重视,通过上述的讨论,我们可以看到表面技术与三峡工程成功建设、运行可靠和市省维护费用息息相关。 (1)三峡工程在中国国家科技攻关项目,如“六五”、“七五”、“八五”和“九五”攻关项目的安排,在三峡工程重新论证和投计审查中,始终是一项研究和讨论的重要课题之一。从材料表面加工工艺选择、涂覆材料及喷涂工艺研究以及表面电化保护等在“九五”三峡工程重大装备研制项目中占有重要地位。在三峡工程开工后,为有效的使用有关表面处理材料和适应三峡坝区的环境,迸行了多厂商多种材料的涂装挂片试验,以便有针对性的选择合适的涂装材料和工艺,以使表面材料应用达到寿命长、装饰美的效果。 (2)如前所述,所有机械设备、金属结构、水工闸门都在不同程度上离不开表面技术,他们运行的可靠性、经济性都在不同程度上仰仗表面技术的应用,这牵涉到多专业、多学科的应用,不但是简单的现场的涂装技术,还有许多是在设计中要求应用的在工厂实施的技术、工芝,从目前的应用范围看,它是一项在工程中无所不在、应用广泛的技术。欢迎国内外表面工程学界积极参与三峡工程表面技术应用研究。 (3)随著国内外表面技术的研究和发展,将使三峡工程通过表面技术的应用广泛受益。采用长效且与坏境相宜的表面涂装材料和工艺,对延长设备的使用寿命,延长维护性涂装的周期,有着重要的经济效益。与整个建筑和周边环境协调的装饰涂装,将会给人们美的享受。针对三峡工程具体的环境、目标进行研究和开发的成果和产品,将会给三峡工程带来更大的经济效益。 (4) 对三峡工程表面技术应用的跟综研究将水电工程或类似工程的应用提供有价值的参考。三峡工程表面技术应用广泛,应用材料品种之多,应用对象工作坏境的千差万别,按照目前技术和工艺水平应用的表面工程技术能否获得预期效果,还有待长期跟综研究和改迸。毋容置疑,随着科学技术的进步,表面工程技术作为现代科学的一门新兴的综合学科,必将得到迅速的发展,三峡工程必将从中获益。 机电技术论文:机电一体化技术及其应用研究 摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。 关键词 机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁企业中应用 在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面: 2.1 智能化控制技术(IC) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(OCS) 开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。 2.5 现场总线技术(FBT) 现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。 机电技术论文:机电一体化技术的发展浅论 论文关键词:机电一体化;技术;现状;产品;制造技术;发展趋势 论文摘要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。综述了国内外机电一体化技术的现状,分析了机电一体化技术的发展趋势。 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化概要 机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。 因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 2 机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。 20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。 我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,不取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 3 机电一体化的发展趋势 3.1 智能化 智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。 3.2 模块化 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。 3.3 网络化 20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 3.4 微型化 微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3.5 绿色化 工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。 3.6 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强,一般除RS232外,还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义。一层是,机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理,研制各种机电一体花产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。 结语 综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。 机电技术论文:浅析服务区域经济培养高素质农业人才——湖南生物机电职业技术学院的办学实践 [论文摘要]文章从湖南生物机电职业技术学院组建职教集团、加强校校合作和校企合作、创新人才培养模式、实施农民扶贫培训工程、推行产学研推相结合和致力振兴农村经济等方面阐述了学院围绕服务区域经济来培养高素质农业人才的办学实践,提出“服务区域经济,培养高素质农业人才”是做大做强特色农业职业教育的必然要求。 [论文关键词】农业职业教育;区域经济;产学结合;高素质农业人才 进入21世纪以来,随着我国农村改革的不断深入,农业产业结构调整和农村经济的发展对农业职业教育提出了新的要求。湖南生物机电职业技术学院作为一所具有百年办学历史的农业职业技术学院,在长期的办学过程中,秉承“为时养器,器为时用”的办学宗旨,积极探索校企合作、工学结合的办学途径,创新农业职业教育办学模式,采取多种形式,主动为农业、农村和农民服务,逐步走上了健康发展的快车道。 一、牵头组建职教集团,探索农业职业教育办学新模式 2008年初,经省农业厅、教育厅批准,同意由湖南生物机电职业技术学院牵头组建“湖南现代农业职业教育集团”。历时半年,学院承担了大量筹建工作,起草了筹建方案、集团章程和系列校企合作协议等文字材料;为了建立战略合作伙伴关系,学院先后与湖南省十大农业产业龙头企业进行洽谈;并举办了“湖南省农业厅敬聘袁隆平院士为湖南生物机电职业技术学院名誉院长暨学院专业对接农业产业校企合作签约仪式”;举办了集团成立大会;组织召开了集团理事会第一次会议,以“资源共享、优势互补、互惠互利、共同发展”为集团宗旨,明确了集团初步运行机制;设立了集团理事会、常务理事会、秘书处和种植业、养殖业、加工业、农机业四个专业委员会等机构,理事长由湖南生物机电职业技术学院院长担任,秘书处设于湖南生物机电职业技术学院。 集团成立后,完成了两项非常重要的工作: 一是组织了湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境调研。为全面了解和掌握湖南农技人才及农业职业院校办学现状,2008年10月,集团组织三个调研小组,分别对湖南省农业职业技术人才现状、人才培养等方面的问题进行了为期两个月的专题调研。通过调研,我们认为,湖南省农业职业教育虽然发展迅速,在推进新农村建设和现代农业发展中发挥着不可替代的作用,但现状却不容乐观。存在着整体功能发挥不充分,社会地位不高,招生困难,农业人才流失严重,发展条件相对落后等问题。必须进一步加强政府的主导作用,努力优化农业职业教育结构体系,提高人才培养质量。在形成《湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境的调研报告》,并对调研数据进行认真分析的基础上,集团向省委、省政府、省人大、省政协有关领导、省教育厅、省农业厅有关领导及部分湖南“两会”代表递交了《建议免费培养高等农业职业技术人才的报告》。《报告》提出了三条建议:(1)实行免费培养高等农业职业技术人才政策,建议省政府借鉴教育部直属师范院校学生学费全免,中央将逐步对中等职业教育实行免费教育的政策,由省财政出钱,每年安排高等职业院校纯农业专业免费培养计划5000人。(2)加大对农业职业教育的扶持力度,对高职院校纯农专业实行单独招生,以改变湖南省农业职业院校农业类专业招生困难,办学规模小,与农业产业发展需求极不相适应的现状。建议省财政设立农业职业教育专项基金,用于加强农业职业院校的基础设施、实训基地和教师队伍建设,提高人才培养质量。(3)发挥政府统筹作用,整合农业职业教育资源,建议由省政府相关部门牵头,对全省农业职业教育情况进行一次全面调研,在此基础上,对农业职业教育资源进行科学合理的整合,充分发挥职业院校在农业技术人才培养、培训方面的主渠道作用,推动湖南省农业职业教育事业的持续、健康发展。 二是启动了农业国际化实用人才培养项目。2009年8月,学院与袁隆平农业高科技股份有限公司多次洽谈后,决定联合实施“农业国际化实用人才培养”项目。2009年9月,双方各派一名专职人员和若干兼职人员,正式成立“农业国际化实用人才培养”项目部,项目部设于湖南现代农业职业教育集团秘书处,由秘书处负责运作。该项目拟在3年内培养1000名农业领域人才,打造国家援外农业技术人员和高端农业国际化实用人才培养培训基地,为国家l4个援非中心及相关农业企业储备和输送高素质农业按术人才。目前,项目部已经完成了签订合作协议、管理制度制定、课程体系设置等系列工作。并从集团内部的湘西职业技术学院、永州职业技术学院、岳阳职业技术学院、怀化职业技术学院大三学生和相关企业员工中选拔学员,拟挑选30—40人进行培训。 二、加强校企合作,创新人才培养模式 (一)校企合作一体化 企业主动向学校投资和提供技术设备,在校园里建设生产性实训实习基地。2008年9月3日,都市花乡有限公司与湖南生物机电职业技术学院进一步合作,正式成立“都市花乡湖南生物机电职业技术学院生产性实训基地”,将花卉生产基地搬进学校。企业、教师、学生共同参与花卉生产。湖南生物机电职业技术院抓住契机,从园林技术、园艺技术两个专业着手,启动项目承包教学方案,教师带领学生生产水仙花1.5万盆。这一举措,不仅帮助都市花乡有限公司完成生产任务,及时把花卉产品投放春节市场,同时又锻炼了教师,提高了学生实际操作能力。2008年11月3—6日,由湖南生物机电职业技术学院帮助策划都市花乡有限公司承办的“中国一长沙花艺国际交流会”在长沙成功举办,来自日本、韩国、荷兰、台湾等十多个国家和地区的花艺大师出席了会议。在大会组织的插花大赛中,湖南生物机电职业技术学院园林技术、园艺技术专业学生向竹君、王鉴、朱娇荣获一、二、三等奖。2009年学院再次与深圳百通通讯设备有限公司达成初步协议,该公司拟投资400万元,在湖南生物机电职业技术学院建设生产实习工厂,作为校企合作培养人才的生产性实训实习基地。同时学院还把自办产业实体基本都剥离出来与专业系捆绑,建立系企一体化运行机制,每个专业系至少负责一个产业实体的经营管理,实现经济效益和教学效益双重目标。 (二)专业创造性地对接产业 各专业系与合作企业创造性地建立了一系列各具特色的校企合作人才培养模式。归纳起来主要有以下三种模式:一是“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。在湖南生物机电职业技术学院开办的十几个订单培养班级的教学中,企业参与人才培养的全过程,融入了行业的新技术、新工艺、新材料和企业文化,学生前两年半在校内完成专业基础阶段学习,最后一个学期在校企合作企业顶岗实习,形成了“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。二是“231”工学结合人才培养模式。植科系广泛开展校企合作,加大人才培养的力度,以“专业+公司(基地)+师生员工”的专业建设模式为平台,创立了“231”工学结合人才培养模式,特色突出。即以长沙小康园艺园林有限公司(基地)、产学研示范场和校外园艺企业为依托,将学生在校三年的学习全过程划分为三个时段,2个学期在校内进行专业基本素质培养,3个学期在系办公司、实训基地和学院示范场进行职业技能训练,1个学期在校外园艺企业进行顶岗实习。打破了常规的教学实训方法,采取“师傅带徒弟”、“项目经理带员工”的实训方法,使学生完全融人生产实践中去,提高了学生的实践动手能力,了解了企业的生产管理方式,为实现“零距离”上岗打下了坚实的基础。三是“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式。动科系按照畜牧兽医工作任务领域,课程教学计划按模块安排,专业课程分专门技术和专业方向两大模块,其中专门技术叉分为种畜、营养、畜牧管理、动物疾病防治、兽药和畜牧环境与畜场规划六个小模块,专业方向分繁育、养殖、兽医、检疫、营销5个方向,创立了“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式,即五天课堂教学,早中晚三个时间段在校内企业和生产性实训基地实训,周末两天集中进行生产性实践。目的在于培养具备“强技能、能管理、会服务、懂经营”的高素质技能型应用性畜牧兽医人才。 三、建设农民扶贫培训工程。帮助农民脱贫致富 根据国务院“关于进一步加强农村教育工作的决定”精神,2003年l0月,学院主动与省扶贫办等有关部门联系并签订了协议,从2004年开始,每年举办3期农民科技骨干培训班,每期培训学员150—200人,培训时间两个月,为全省每个贫困村培训2—3名有一定种养规模和经验的科技骨干。学院党委和行政非常重视农民培训班工作,成立了以院长为组长的农民科技培训工作领导小组,选派了教学经验和专业实践经验丰富,业务水平高、工作责任心强的教师担任教学任务,教师们经过广泛调查,周密制订了教学计划,并根据培训班的要求和农民学员的具体情况,精心组织编写了种植技术和养殖技术两套培训教材,共计80多万字。目前培训班已成功地举办了15期,培训学员3000余人。2006年以来,学院举办为贫困地区搭建科技平台,“养殖业”“食品加工”“种植业”科技兴村项目创业培训班10余期,培训学员600余人,举办草食动物品改员培训班14期,培训草食动物品改员1000人。学员们通过培训,将所学知识带回家乡,致富一家带动一方,发挥了科技带头人的作用。 四、产、学、研、推相结合.致力振兴农村经济 (一)积极推广科研成果 近几年来,湖南生物机电职业技术学院先后有10个科研项目和成果广泛应用于农业生产,进入直接服务农村经济的主战场。动科系欧阳叙向教授自2002年开始研究推广湘东黑山羊生产技术,该技术先后在浏阳、醴陵等四县推广,初步估算可创造经济效益2000余万元。植科系肖君泽教授主持的“外源DNA导入水稻育种研究”科研课题,成功地选育了高产优质水稻新品种“长晚籼1号”和高蛋白水稻新品种“长早籼9号”两个水稻新品种,两年来通过学院“长沙小康园林园艺有限公司”这个桥梁,在湖南省长沙、益阳、株洲、湘潭、岳阳等10多个县市推广,推广面积达150多万亩,为广大农民带来了极大实惠。 (二)送科技下乡,帮农民致富 为了贯彻落实湖南省“科教兴村富民工程计划”和“扶贫支教工程计划”,帮助农民脱贫增收,湖南生物机电职业技术学院先后派出30余名中青年骨干教师下乡扶贫支教。2001—2005年,作为技术依托单位,湖南生物机电职业技术学院对口支持长沙县黄兴镇新冲子村。学院派出了9位教师组成的专家智囊团,指导该村制订村级发展规划,举办种养技术培训班,培训农户科技骨干,指导调整该村产业结构,一年半时间,该村村民人均年收入增至4260元,比专家组进村前人均年增纯收入1500多元。2008年湖南生物机电职业技术学院应长沙市科技局和市委组织部要求,向望城县靖港渔业合作社派遣科技特派员董益生老师。两年来,董益生老师与渔业合作社农民打成一片,重点帮助渔业社解决了淡水鱼深加工问题,使该渔业合作社共获得了100多万元的收益增值。2001年以来,按省委、省政府的统一部署,湖南生物机电职业技术学院先后选派了13位青年骨干教师到湘西自治州9个市县的乡镇开展扶贫支教工作,深受当地村民欢迎。 (三)拓宽社会服务领域,提升服务能力 动物科技系承办学院的“兽医院”,兽医院老师为了解决附近地区农民家禽家畜诊治问题,每年出诊达1000余次。何德肆副教授有12年的兽医服务经历,成为远近闻名的兽医专家。他为湖南省数百家养殖专业户提供兽医技术服务,诊治疾病,近几年为这些养殖专业户挽回经济损失达数百万之巨。他还担任长沙伟嘉集团、湖南五指峰生化有限公司等企业的技术顾问,与合作企业研发新产品。湖南生物机电职业技术学院中德长沙现代食品技术研究所,早已成为德国BCS有机保证有限公司在中国唯一授权的有机农产品认证机构,根据欧盟、美国、日本的授权,可分别开展欧盟EU2092/91、美国NOP和日本FAS的有机认证。认证涉及的农产品众多,认证项目分布30多个省市(区),为推动中国农产品生产、加工和贸易的发展作出了贡献。 农业高职院校,主动走出校园、面向社会和市场开放办学,大力发展与推进校校合作和校企合作之路,依靠企业的支持和参与,为培养高素质技能型农业人才服务,为企业和地方区域经济服务,同时也是做大做强湖南生物机电职业技术学院特色农业职业教育的必然要求。 机电技术论文:机电一体化技术的发展浅论 论文关键词:机电一体化;技术;现状;产品;制造技术;发展趋势 论文摘要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。综述了国内外机电一体化技术的现状,分析了机电一体化技术的发展趋势。 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化概要 机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。 因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 2 机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。 20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。 我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,不取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 3 机电一体化的发展趋势 3.1 智能化 智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。 3.2 模块化 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。 3.3 网络化 20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 3.4 微型化 微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3.5 绿色化 工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。 3.6 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强,一般除RS232外,还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义。一层是,机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理,研制各种机电一体花产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。 结语 综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。 机电技术论文:表面技术在机电和金结中应用展望 摘要:三峡工程是“千年大计、国运所系”的跨世纪工程。工程的质量、寿命、运行可靠性和检修维护费用,取决于多学科技术的发展水平。对表面工程技术在三峡工程机电设备和金属结构工程上的应用进行了全面的讨论和分析,对三峡工程机电设备、金属结构表面预处理、表面涂覆技术和产品提出了技术要求。 关键词:金属结构 机电设备 表面技术 1 引言 表面工程,是经过表面预处理后,通过表面涂覆、表面改性或多种表面技术复合处理,改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分和应力状态,以获得所需表面性能的系统工程。三峡工程通常被人们称为“土木”工程,但是大坝全长2309.47m中,实际上起挡水作用的溢洪闸门、电厂进水口闸门、船闸人字门和输泄水闸门占坝线全长的72%(1679m),实际上就好似一个“钢秩”工程。三峡工程作为一项水资源综合利用的工程,其机电设备和金属结构的总重量达50万t,其费用占工程总概算的1/3。 表面工程以多个学科交叉、综合、复合为特色,以应用多种表面技术及其复合表面技术为特点,是主导工业发展的关键技术之一。三峡工程是“千年大计”、“国运所系”的世纪性工程,一定要重视质量问题,把质量看成是三峡工程的生命。在国际招标的机电设备技术条件中,明确了应用表面加工技术、表面技术和复合表面技术的要求,以改善提高零部件材料表面性能,有效地提高设备运行可靠性,延长使用寿命和方便维护和修复。表面工程技术在三峡工程建设中得到广泛应用。 2 三峡工程应用表面技术的对象 三峡水利枢纽由挡水和泄水建筑物、发电建筑物和通航建筑物组成,大坝轴线全长2309.47m。泄水建筑物位于河床中部,设有表孔、深孔和导流底孔;电站厂房位于泄水建筑物左、右两侧,为坝后式厂房,共装设26台700MW水轮发电机组。通航建筑物布置在枢纽左岸,包括双线连续五级永久船闸、单线垂直升船机和施工期通航的临时船闸。 2.1 水轮发电机组和其它机电设备 三峡电站水轮发电机组及辅助机电设备总重量约达26万t。埋设在混凝土中的设备部件、常年受含沙水流冲刷的水轮机过流部件和常年暴露在空气中的机电设备表面都需要应用表面工程的基础理论,提出优质、高效、低耗的表面工艺技术,在设备和零部件的表面进行严格的处理以保证设备可靠运行。 2.2 水工闸门和金属结构 三峡工程的水工闸门埋设件、闸门本体、输水钢管及启闭机等金属结构总量约26万t。其中大坝及电站合计共有30种不同规格的闸门539扇,永久船闸有各类人字门、充泄水阀门等共89扇,两者共约7.3万t。其中工作环境最恶劣的是导流底孔和泄洪深孔的弧形工作门,最高工作水头达85m,流速达35m/s,并有局部开启的要求。 2.3 对外交通工程 三峡工区对外交通工程的金属结构表面防护,包括桥梁表面涂覆、装卸重件码头上的起重设备和金属结构的表面处理以及集装箱码头钢管桩和粉煤灰钢罐内表面的防腐等。 三峡工程对外交通金属结构工程包括大中桥梁34座,其中联系坝区两岸的西陵长江大桥1118.66m。 3 三峡工程应用表面技术的试验与实践 3.1 三峡机电设备和金属结构表面的工作环境 三峡机电设备和金属结构表面,根据其功能要求,分别暴露在在室内外大气和潮湿大气中,干湿交替环境。在静水工况、动水工况、高速含沙水流中和与混凝土结合的环境下工作运行。 (1)暴露在大气中工作的有:大坝顶部门式起重机及轨道、自动抓梁、厂房顶敞开式高压电气设备、高压出线塔、主厂房大门、电站尾水门式起重机及轨道以及部分闸门的局部外露部分。还有永久船闸、临时船闸和垂直升船机的桥机、大梁及清污机等。这些暴露在大气中的结构和装备表面,常年经受日晒雨淋、风雪冰霜的袭击。 (2)在室内大气中工作的设备主要有:水轮发电机组、变压器的外露表面、主付厂房内各种桥机、大梁、轨道、厂内高压设备、大电流母线设备和其他机组辅助设备如水泵、空压机、制冷机表面,电站厂房屋架、船闸人字门启闭机及其附属设备、中低压配电盘、动力盘、保护盘柜表面等。 (3)在潮湿大气中工作的结构和设备如:电站厂房进水口竖式液压启闭机、长期存放于门库中的检修门及埋件、闸门吊杆、尾水排水阀、水轮机顶盖排水泵等。这些设备常年处在潮湿的空气中,易锈蚀和腐蚀。 (4)在干湿交替环境中工作的结构极易发生表面破坏如:船闸人字门、所有闸门的门槽埋件、船闸浮式系船柱、泄水表孔闸门和检修门等。有的干湿交替频繁,有的交替频度不大,对结构表面影响也有所不同。 (5)在静水状况下工作的装备有:船闸人字门、检修闸门和叠梁门,电站进水口检修门,泄洪坝段深孔和表孔检修门等。他们都是在闸门前后平压后才开启或下落的。 (6)动水工况下工作的电站进水口工作闸门、压力钢管、拦污栅事故检修门、水轮机过流部件包括涡壳、导水机构、转轮、基础环和尾水管里肘等。 (7)在特别恶劣的环境中工作的排沙孔工作闸门及事故检修门、底孔工作门、深孔工作门、船闸输泄水廊道阀门、钢衬护以及水轮机转轮都是在高流速的含沙水流中工作和运转的,泥沙磨蚀的破坏作用,对其材料和表面的处理都有特殊要求。 (8)一些与混凝土面结合的钢结构,如压力钢管外壁,所有闸门和启闭机构以及钢结构的埋件、水轮机钢里衬、蜗壳、座环以及发电机埋件、设备基础埋件等。 3.2 三峡坝区的空气和水环境特性 三峡坝址位于湖北宜昌市二斗坪镇,此区域属南温带和亚热带过渡地带,其气候特征是高温、高湿、雾多风小,秋雨多温差小。坝区大气年平均相对湿度75.8%,平均温度21~22C,最高温度43.9C,最低9.8C。年平均降雨量达1251mm,以7、8月份较高。大气中S02浓度较高,酸雨比较严重,降雨pH值为5.44,大气环境腐蚀性大。 三峡坝址处多年平均水量达4500亿m3,多年平均流量为14400m3/s,水中含有泥沙,多年平均含沙量1.2kg/m3。实测最大含沙量10.5kg/m3。泥沙中推移质相对较小,悬移质居多,平均粒径小于0.1mm。水中有生物作用,如海蜊子等。江水的PH值为7.95,水中溶解O2为6.4mg/L。在动水下工作的装备和结构,承受的动水速度多不相同,拦污栅的过栅流速约lm/s,压力钢管内约8m/s,船闸输水廊道内约20m/s,深孔、底孔闸门处30~35m/s,排沙底孔内18~28m/s,水轮机转轮叶片约30~40m/s。这些结构和装备特别是在高速含沙水流中工作的结构和装备,面临空化和泥沙磨损的联合破坏。 3.3 三峡工程设备和钢结构的表面技术应用试验 为了使表面科学与工程相结合,为了结合三峡工程的空气环境、水环境和工作环境特点,通过试验研究提出有效的工程措施,达到改善材料的表面性能、有效延长使用寿命、节约资源、提高生产力和减少环境污染的目的。 为此,中国长江三峡工程开发总公司委托武汉材料保护研究所进行了不同涂覆材料和多种表面技术复合处理的实验。 (1)大气暴露实验 从1995年1月开始,在三峡坝区、宜昌市区和秭归县城,对30多个国内外厂家的120多种防腐体系的试件作挂片试验,其中有机涂装体系42种,热喷涂金属体系7种。现在试验仍在进行中。 (2)水环境暴露实验分别对全暴露在水环境中(全浸)和干湿交替的环境进行了试验。实验安排在三峡坝址下游40km处的葛洲坝水利枢纽进行,全浸试件浸没在葛洲坝二号船闸上闸首的人字门上,干湿交替试件装设在葛洲坝二号船闸下闸首的人字门上。试验涂装材料有,有机涂装体系35种,热喷涂金属体系7种,电化学保护1种。 (3)室内加速腐蚀实验分别对13个厂家的34种防腐体系,即4种水溶性无机富锌类、3种醇溶性无机富锌类、4种环氧富锌类、13种富锌底漆/中间漆/面漆、5种金属喷涂层、8种金属喷涂层/封闭底漆进行试验,分别应用常规试样和划叉破坏性试样在中性盐雾条件下进行加速腐蚀试验、在5%盐水溶液中浸渍试验、紫外线加速腐蚀老化气候试验、在自来水和盐水中的电化学对比试验、涂层电气学保护性能试验以及涂层与基体(或其他涂层)界面粘结力试验。 上述各项现场挂片试验的初步成果,已在机电设备和金属结构招标文件的技术规范中得到应用,供货厂商将根据合同的要求进行表面涂覆和表面改性处理。 3.4 三峡工程应用表面技术的实践 三峡工程自1994年12月正式宣布开工以来,表面技术在桥涵、码头、施工变电所和储运设备等方面得到比较广泛的应用。 (1)桥梁 三峡对外交通工程桥梁中特大桥4座,大桥7座,中桥23座,合计34座,累计长3793m其中较具特色的有莲沱大桥、黄柏河大桥、下牢溪大桥和横跨长江南北两岸的西陵长江大桥。 莲沱大桥全长340.87m,主桥为中承式三孔钢管混凝土连续拱桥。拱上桥面总宽20m。钢管的寿命直接影响大桥的安全。钢管拱表面防护,采用三道漆,分别为底漆、中间漆和面漆,干膜总厚度达305μm。在涂装前表面经除锈处理达Sa2.5级,粗糙度Ra30。 下牢溪大桥全长286.06m,为六孔三柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面防护采用热喷铝。 黄柏河大桥全长284.76m,为七孔桩台式双柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面采用热喷锌。 上述钢管拱的涂装寿命要求达到20年。 西陵长江大桥是横跨长江的坝区南北重要通道,和其他大桥一样,都是永久性的公路大桥。大桥全长1118.66m,主孔跨度900m为单跨双铰式钢箱加劲梁悬索结构。两座主塔高120m,为钢筋混凝土三层门式柜架结构。主塔基础为12根中Φ2.2m挖孔灌注桩。两根主缆各由10010根φ5.1mm镀锌平行高强钢丝组成,直径为φ570mm,每根主缆长约1478m,重约2300t。两岸各有一重力式锚锭。在大桥施工过程中,为了解决悬索鞍座的推移以调整力的平衡,全军装备维修表面工程研究中心提出了复合减摩涂层设计及相应的现场施工方案,替代国外采用的在鞍座磨擦副中安装数千枚滚针的方案,使鞍座顺利推移到位。采用这种复合减摩技术使磨擦系数降低1倍以上,大大节省了施工费用。此外,主塔表面和钢缆都采用了表面涂装防护,主塔表面总漆膜厚度达280μm。涂装寿命为5年,修复不需铲除只需在原涂装上再次涂覆。 (2)公路 专用公路采用封闭管理,为保证昼夜行车安全,设有公路防眩网及护栏,网和护栏波形梁表面采用热浸镀锌防护,锌层厚度在61~85μm。 (3)码头在三峡坝区设有一座杨家湾港口集装箱、杂货码头和一座重型设备装卸的重件码头。码头是三峡坝区水上的货物吞吐口,保证安全运作十分重要。 杨家湾码头的水下φ800/1000的钢管桩是码头的基础,钢管桩采用16mm的3号镇静甲类钢,其表面用氯化橡胶铝粉和氯化橡胶防腐漆进行处理。 2×300/50t重件码头的起吊设备为2台300t小车的桥式起重机,桥架结构总重300t。桥机及吊梁金属结构的所有内、外表面,机械零部件非接触表面,都进行了表面涂装处理。表面先经喷丸、机械手或手工除锈处理,然后涂以底漆、中间漆和面漆,分别采用环氧铁红车间底漆、环氧云铁防锈漆和可涂覆聚氨酯面漆。 (4)粉煤灰储运罐罐体为钢结构,全部储运罐总重约1830t,对其罐体、中转仓进行涂装处理,用铁红为底漆,合成树脂调和漆用作中间漆和面漆,输送粉煤灰的地下管道用环氧煤焦油沥青涂料。 表面工程在三峡工程的应用实践,不但起到了对金属和非金属表面的防护作用,还增添了建筑物的美感。据不全面的检查,涂复材料和工艺的应用是成功的,其使用寿命还有待进一步跟踪调查和考验。 4 机电设备、金属结构表面技术应用展望 迄今为止,三峡工程机电设备和金属结构的招标工作还在进行中。已完成招标的项目有左岸电站14台700MW水轮发电机组,合同金额7.4亿美元。二期工程厂(房)坝(溢洪坝段和永久船闸闸门及金属结构)采用国内公开招标,合同金额10.7亿元。现在在正进行500kV高压电气设备(15台840MVA变压器和全封闭组合电器)国际招标,电站主厂房1200t桥式起重机国内招标、500kV电抗器,20kV大电流封闭线的招标。还有大坝顶部和电站尾水平台的门式起重机等还未招标。这些机电设备和金属结构是2003年发电、通航的关键设备,这些设备和构件的表面处理,影响到设备的寿命、大坝整体建筑艺术处理甚至设备的安全可靠运行。 4.1 水轮发电机组和辅助电气设备的应用展望 在机组招标文件技术规范和合同文件中,对工厂涂装和保护涂层都有明确的规定,明确规定按SSPC—PAl、ASTMB456、ASTMB633和ASTMA164进行表面涂层处理。明确规定涂层必须在合适的气候条件(环境温度低于7C或金属表面温度小于外界空气露点以上3C时不能进行)。 同时明确了设备表面的清扫要求。选用溶剂清洗,进行喷丸发亮处理。使金属表面发亮呈均匀的灰白色。 对在运输过程中暴露在大气中的重要机械加工的黑色金属表面,先用溶剂清洗干净,并涂一层厚的防锈化合物。 所有暴露在大气中黑色金属非机械加工表面,如水泵、空压机外表面需喷砂发亮处理。再涂2层防锈漆,并明确涂层厚度要求。 所有与混凝土接触的非配合黑色金属埋件表面,如水轮机蜗壳外表面需进行机械清扫。并涂一层保护层,便于运输、堆放。在安装时必须先清理保护层,以利埋件表面与混凝土有效结合。 所有与水接触的非配合黑色金属表面,如活动导叶表面,蜗壳内表面,需用喷砂发亮处理,流道内的焊缝需用砂轮打磨光滑,在工厂涂两层环氧树脂富锌漆,安装后再涂一层保护漆。水轮机转轮是在含沙水流中运转的部件,其不锈钢表面未要求特殊处理。 所有盘、柜、压力油罐、泵组和管道外表面,在机械清扫后深4层装饰颜色涂料。盘柜的非工作内表面,进行机械清扫后,再涂两层防护漆。 对油罐铁质金属全部内表面需进行喷砂处理,直至露出金属光泽为止,再按要求涂保护层。 其他小型辅助设备,如电动机、接触器、开关和其他设备的表面,需按相应标准进行涂覆。 4.2 水工闸门和金届结构的应用展望 在水工闸门和金属结构的招标文件中,参考了三峡地区挂片试验的成果,按国家和行业规定的标准,对不同工作环境下工作的设备和构件,提出了不同的要求。 对经常处于水下或干湿交替环境,不易检修,或检修对航运、发电及泄洪有重要影响的设备或结构。要求采用具有高机械强度的防腐体系,有较好的抗冲刷能力,附着力极强,抗微生物和附着生物的性能优异,其保护年限长达20年。 对经常处于水下或干湿交替的环境,但易检修且对发电、航运、泄洪影响不大的钢结构和设备。要求采用粘附力强、耐水性的、抗微生物和附着生物性能优异的防腐体系,其保护年限可达10年。 对在大气环境中,包括室内与室外的钢结构和设备,要求采用具有较强的耐气候变化性能的装饰性能好的防腐体系,表面涂料要求不易变色,不粉化,其保护年限应达15~20年。 对这些设备和构件的表面处理,要求按国标GB6484-6487规定,要求基体清洁度达到GB8923规定的Sa2.5级。 对防腐材料亦作明确的规定,要求采用国家或行业标准产品系列,底、中、面漆最好选用同一厂家产品。 对各类水工闸门和金属结构的具体表面涂覆要求,合同中都有具体规定,例如: 永久船闸人字工作门和第一闸首事故检修门及其埋件,总重约23865.2t。门体和底层采用热喷锌,最小局部厚度不小于160μm,封闭层为磷化底漆一道,面漆为氯化橡胶两道,干膜厚度100μm,涂层总厚不小于260μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站进水口快速工作闸门、排沙孔工作门约4911t,表面涂覆采用底层热喷锌加封闭涂料防腐。热喷锌厚度为120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯树脂一道,干膜厚30μm,中间漆环氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为改性耐磨坏氧两道,干膜厚100μm。涂层总厚300~340μm。 泄洪深孔弧形工作闸门23扇、排漂孔弧形工作闸门2扇及其埋件,息重约10306t。门体采用底层热喷锌加封闭涂料防腐休系。要求热喷锌厚120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯材脂一道,于膜厚30μm,中同漆坏氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为环氧金刚沙二道,干膜厚100μm。涂层总厚300~400μm。 5 结语 表面工程技术在三峡工程的应用,一直受到国家有关部门、单位的重视,通过上述的讨论,我们可以看到表面技术与三峡工程成功建设、运行可靠和市省维护费用息息相关。 (1)三峡工程在中国国家科技攻关项目,如“六五”、“七五”、“八五”和“九五”攻关项目的安排,在三峡工程重新论证和投计审查中,始终是一项研究和讨论的重要课题之一。从材料表面加工工艺选择、涂覆材料及喷涂工艺研究以及表面电化保护等在“九五”三峡工程重大装备研制项目中占有重要地位。在三峡工程开工后,为有效的使用有关表面处理材料和适应三峡坝区的环境,迸行了多厂商多种材料的涂装挂片试验,以便有针对性的选择合适的涂装材料和工艺,以使表面材料应用达到寿命长、装饰美的效果。 (2)如前所述,所有机械设备、金属结构、水工闸门都在不同程度上离不开表面技术,他们运行的可靠性、经济性都在不同程度上仰仗表面技术的应用,这牵涉到多专业、多学科的应用,不但是简单的现场的涂装技术,还有许多是在设计中要求应用的在工厂实施的技术、工芝,从目前的应用范围看,它是一项在工程中无所不在、应用广泛的技术。欢迎国内外表面工程学界积极参与三峡工程表面技术应用研究。 (3)随著国内外表面技术的研究和发展,将使三峡工程通过表面技术的应用广泛受益。采用长效且与坏境相宜的表面涂装材料和工艺,对延长设备的使用寿命,延长维护性涂装的周期,有着重要的经济效益。与整个建筑和周边环境协调的装饰涂装,将会给人们美的享受。针对三峡工程具体的环境、目标进行研究和开发的成果和产品,将会给三峡工程带来更大的经济效益。 (4) 对三峡工程表面技术应用的跟综研究将水电工程或类似工程的应用提供有价值的参考。三峡工程表面技术应用广泛,应用材料品种之多,应用对象工作坏境的千差万别,按照目前技术和工艺水平应用的表面工程技术能否获得预期效果,还有待长期跟综研究和改迸。毋容置疑,随着科学技术的进步,表面工程技术作为现代科学的一门新兴的综合学科,必将得到迅速的发展,三峡工程必将从中获益。 机电技术论文:浅析服务区域经济培养高素质农业人才——湖南生物机电职业技术学院的办学实践 [论文摘要]文章从湖南生物机电职业技术学院组建职教集团、加强校校合作和校企合作、创新人才培养模式、实施农民扶贫培训工程、推行产学研推相结合和致力振兴农村经济等方面阐述了学院围绕服务区域经济来培养高素质农业人才的办学实践,提出“服务区域经济,培养高素质农业人才”是做大做强特色农业职业教育的必然要求。 [论文关键词】农业职业教育;区域经济;产学结合;高素质农业人才 进入21世纪以来,随着我国农村改革的不断深入,农业产业结构调整和农村经济的发展对农业职业教育提出了新的要求。湖南生物机电职业技术学院作为一所具有百年办学历史的农业职业技术学院,在长期的办学过程中,秉承“为时养器,器为时用”的办学宗旨,积极探索校企合作、工学结合的办学途径,创新农业职业教育办学模式,采取多种形式,主动为农业、农村和农民服务,逐步走上了健康发展的快车道。 一、牵头组建职教集团,探索农业职业教育办学新模式 2008年初,经省农业厅、教育厅批准,同意由湖南生物机电职业技术学院牵头组建“湖南现代农业职业教育集团”。历时半年,学院承担了大量筹建工作,起草了筹建方案、集团章程和系列校企合作协议等文字材料;为了建立战略合作伙伴关系,学院先后与湖南省十大农业产业龙头企业进行洽谈;并举办了“湖南省农业厅敬聘袁隆平院士为湖南生物机电职业技术学院名誉院长暨学院专业对接农业产业校企合作签约仪式”;举办了集团成立大会;组织召开了集团理事会第一次会议,以“资源共享、优势互补、互惠互利、共同发展”为集团宗旨,明确了集团初步运行机制;设立了集团理事会、常务理事会、秘书处和种植业、养殖业、加工业、农机业四个专业委员会等机构,理事长由湖南生物机电职业技术学院院长担任,秘书处设于湖南生物机电职业技术学院。 集团成立后,完成了两项非常重要的工作: 一是组织了湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境调研。为全面了解和掌握湖南农技人才及农业职业院校办学现状,2008年10月,集团组织三个调研小组,分别对湖南省农业职业技术人才现状、人才培养等方面的问题进行了为期两个月的专题调研。通过调研,我们认为,湖南省农业职业教育虽然发展迅速,在推进新农村建设和现代农业发展中发挥着不可替代的作用,但现状却不容乐观。存在着整体功能发挥不充分,社会地位不高,招生困难,农业人才流失严重,发展条件相对落后等问题。必须进一步加强政府的主导作用,努力优化农业职业教育结构体系,提高人才培养质量。在形成《湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境的调研报告》,并对调研数据进行认真分析的基础上,集团向省委、省政府、省人大、省政协有关领导、省教育厅、省农业厅有关领导及部分湖南“两会”代表递交了《建议免费培养高等农业职业技术人才的报告》。《报告》提出了三条建议:(1)实行免费培养高等农业职业技术人才政策,建议省政府借鉴教育部直属师范院校学生学费全免,中央将逐步对中等职业教育实行免费教育的政策,由省财政出钱,每年安排高等职业院校纯农业专业免费培养计划5000人。(2)加大对农业职业教育的扶持力度,对高职院校纯农专业实行单独招生,以改变湖南省农业职业院校农业类专业招生困难,办学规模小,与农业产业发展需求极不相适应的现状。建议省财政设立农业职业教育专项基金,用于加强农业职业院校的基础设施、实训基地和教师队伍建设,提高人才培养质量。(3)发挥政府统筹作用,整合农业职业教育资源,建议由省政府相关部门牵头,对全省农业职业教育情况进行一次全面调研,在此基础上,对农业职业教育资源进行科学合理的整合,充分发挥职业院校在农业技术人才培养、培训方面的主渠道作用,推动湖南省农业职业教育事业的持续、健康发展。 二是启动了农业国际化实用人才培养项目。2009年8月,学院与袁隆平农业高科技股份有限公司多次洽谈后,决定联合实施“农业国际化实用人才培养”项目。2009年9月,双方各派一名专职人员和若干兼职人员,正式成立“农业国际化实用人才培养”项目部,项目部设于湖南现代农业职业教育集团秘书处,由秘书处负责运作。该项目拟在3年内培养1000名农业领域人才,打造国家援外农业技术人员和高端农业国际化实用人才培养培训基地,为国家l4个援非中心及相关农业企业储备和输送高素质农业按术人才。目前,项目部已经完成了签订合作协议、管理制度制定、课程体系设置等系列工作。并从集团内部的湘西职业技术学院、永州职业技术学院、岳阳职业技术学院、怀化职业技术学院大三学生和相关企业员工中选拔学员,拟挑选30—40人进行培训。 二、加强校企合作,创新人才培养模式 (一)校企合作一体化 企业主动向学校投资和提供技术设备,在校园里建设生产性实训实习基地。2008年9月3日,都市花乡有限公司与湖南生物机电职业技术学院进一步合作,正式成立“都市花乡湖南生物机电职业技术学院生产性实训基地”,将花卉生产基地搬进学校。企业、教师、学生共同参与花卉生产。湖南生物机电职业技术院抓住契机,从园林技术、园艺技术两个专业着手,启动项目承包教学方案,教师带领学生生产水仙花1.5万盆。这一举措,不仅帮助都市花乡有限公司完成生产任务,及时把花卉产品投放春节市场,同时又锻炼了教师,提高了学生实际操作能力。2008年11月3—6日,由湖南生物机电职业技术学院帮助策划都市花乡有限公司承办的“中国一长沙花艺国际交流会”在长沙成功举办,来自日本、韩国、荷兰、台湾等十多个国家和地区的花艺大师出席了会议。在大会组织的插花大赛中,湖南生物机电职业技术学院园林技术、园艺技术专业学生向竹君、王鉴、朱娇荣获一、二、三等奖。2009年学院再次与深圳百通通讯设备有限公司达成初步协议,该公司拟投资400万元,在湖南生物机电职业技术学院建设生产实习工厂,作为校企合作培养人才的生产性实训实习基地。同时学院还把自办产业实体基本都剥离出来与专业系捆绑,建立系企一体化运行机制,每个专业系至少负责一个产业实体的经营管理,实现经济效益和教学效益双重目标。 (二)专业创造性地对接产业 各专业系与合作企业创造性地建立了一系列各具特色的校企合作人才培养模式。归纳起来主要有以下三种模式:一是“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。在湖南生物机电职业技术学院开办的十几个订单培养班级的教学中,企业参与人才培养的全过程,融入了行业的新技术、新工艺、新材料和企业文化,学生前两年半在校内完成专业基础阶段学习,最后一个学期在校企合作企业顶岗实习,形成了“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。二是“231”工学结合人才培养模式。植科系广泛开展校企合作,加大人才培养的力度,以“专业+公司(基地)+师生员工”的专业建设模式为平台,创立了“231”工学结合人才培养模式,特色突出。即以长沙小康园艺园林有限公司(基地)、产学研示范场和校外园艺企业为依托,将学生在校三年的学习全过程划分为三个时段,2个学期在校内进行专业基本素质培养,3个学期在系办公司、实训基地和学院示范场进行职业技能训练,1个学期在校外园艺企业进行顶岗实习。打破了常规的教学实训方法,采取“师傅带徒弟”、“项目经理带员工”的实训方法,使学生完全融人生产实践中去,提高了学生的实践动手能力,了解了企业的生产管理方式,为实现“零距离”上岗打下了坚实的基础。三是“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式。动科系按照畜牧兽医工作任务领域,课程教学计划按模块安排,专业课程分专门技术和专业方向两大模块,其中专门技术叉分为种畜、营养、畜牧管理、动物疾病防治、兽药和畜牧环境与畜场规划六个小模块,专业方向分繁育、养殖、兽医、检疫、营销5个方向,创立了“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式,即五天课堂教学,早中晚三个时间段在校内企业和生产性实训基地实训,周末两天集中进行生产性实践。目的在于培养具备“强技能、能管理、会服务、懂经营”的高素质技能型应用性畜牧兽医人才。 三、建设农民扶贫培训工程。帮助农民脱贫致富 根据国务院“关于进一步加强农村教育工作的决定”精神,2003年l0月,学院主动与省扶贫办等有关部门联系并签订了协议,从2004年开始,每年举办3期农民科技骨干培训班,每期培训学员150—200人,培训时间两个月,为全省每个贫困村培训2—3名有一定种养规模和经验的科技骨干。学院党委和行政非常重视农民培训班工作,成立了以院长为组长的农民科技培训工作领导小组,选派了教学经验和专业实践经验丰富,业务水平高、工作责任心强的教师担任教学任务,教师们经过广泛调查,周密制订了教学计划,并根据培训班的要求和农民学员的具体情况,精心组织编写了种植技术和养殖技术两套培训教材,共计80多万字。目前培训班已成功地举办了15期,培训学员3000余人。2006年以来,学院举办为贫困地区搭建科技平台,“养殖业”“食品加工”“种植业”科技兴村项目创业培训班10余期,培训学员600余人,举办草食动物品改员培训班14期,培训草食动物品改员1000人。学员们通过培训,将所学知识带回家乡,致富一家带动一方,发挥了科技带头人的作用。 四、产、学、研、推相结合.致力振兴农村经济 (一)积极推广科研成果 近几年来,湖南生物机电职业技术学院先后有10个科研项目和成果广泛应用于农业生产,进入直接服务农村经济的主战场。动科系欧阳叙向教授自2002年开始研究推广湘东黑山羊生产技术,该技术先后在浏阳、醴陵等四县推广,初步估算可创造经济效益2000余万元。植科系肖君泽教授主持的“外源DNA导入水稻育种研究”科研课题,成功地选育了高产优质水稻新品种“长晚籼1号”和高蛋白水稻新品种“长早籼9号”两个水稻新品种,两年来通过学院“长沙小康园林园艺有限公司”这个桥梁,在湖南省长沙、益阳、株洲、湘潭、岳阳等10多个县市推广,推广面积达150多万亩,为广大农民带来了极大实惠。 (二)送科技下乡,帮农民致富 为了贯彻落实湖南省“科教兴村富民工程计划”和“扶贫支教工程计划”,帮助农民脱贫增收,湖南生物机电职业技术学院先后派出30余名中青年骨干教师下乡扶贫支教。2001—2005年,作为技术依托单位,湖南生物机电职业技术学院对口支持长沙县黄兴镇新冲子村。学院派出了9位教师组成的专家智囊团,指导该村制订村级发展规划,举办种养技术培训班,培训农户科技骨干,指导调整该村产业结构,一年半时间,该村村民人均年收入增至4260元,比专家组进村前人均年增纯收入1500多元。2008年湖南生物机电职业技术学院应长沙市科技局和市委组织部要求,向望城县靖港渔业合作社派遣科技特派员董益生老师。两年来,董益生老师与渔业合作社农民打成一片,重点帮助渔业社解决了淡水鱼深加工问题,使该渔业合作社共获得了100多万元的收益增值。2001年以来,按省委、省政府的统一部署,湖南生物机电职业技术学院先后选派了13位青年骨干教师到湘西自治州9个市县的乡镇开展扶贫支教工作,深受当地村民欢迎。 (三)拓宽社会服务领域,提升服务能力 动物科技系承办学院的“兽医院”,兽医院老师为了解决附近地区农民家禽家畜诊治问题,每年出诊达1000余次。何德肆副教授有12年的兽医服务经历,成为远近闻名的兽医专家。他为湖南省数百家养殖专业户提供兽医技术服务,诊治疾病,近几年为这些养殖专业户挽回经济损失达数百万之巨。他还担任长沙伟嘉集团、湖南五指峰生化有限公司等企业的技术顾问,与合作企业研发新产品。湖南生物机电职业技术学院中德长沙现代食品技术研究所,早已成为德国BCS有机保证有限公司在中国唯一授权的有机农产品认证机构,根据欧盟、美国、日本的授权,可分别开展欧盟EU2092/91、美国NOP和日本FAS的有机认证。认证涉及的农产品众多,认证项目分布30多个省市(区),为推动中国农产品生产、加工和贸易的发展作出了贡献。 农业高职院校,主动走出校园、面向社会和市场开放办学,大力发展与推进校校合作和校企合作之路,依靠企业的支持和参与,为培养高素质技能型农业人才服务,为企业和地方区域经济服务,同时也是做大做强湖南生物机电职业技术学院特色农业职业教育的必然要求。 机电技术论文:机电一体化技术及其应用研究 摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。 关键词 机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁企业中应用 在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面: 2.1 智能化控制技术(IC) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(OCS) 开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。 2.5 现场总线技术(FBT) 现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。 机电技术论文:机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 【摘 要】煤矿机械正处在一个向机电一体化方向发展的时代,近来,随着国家对煤矿安全生产的重视,煤矿设备投入的不断增加,煤矿机械也处在一个更新换代的时期。数控技术是实现机械制造自动化的关键,以数控技术为核心的机械设备广泛采用数控技术应用于制造业。 【关键词】 煤炭机械 机械制造 机电一体化 数控技术 煤矿机电一体化技术在这一时期显得尤为重要,它使机械、电子技术和液压控制技术有机的结合,极大地提高了煤矿机械的各种性能,如安全性、经济性、可靠性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命、方便安装拆除、便于维护等。中国论文联盟 煤矿生产中,煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产;也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性,从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子(微电脑)控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展,以及对煤矿机电产品性能要求不断提高,电子(微电脑)控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大,其功能将会越来越强,应用范围也将越来越广,而其复杂程度也随之提高,这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求,对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。 煤矿生产施工要求煤矿机械具有以下性能:皮实耐用且维修简单、生产效率高且节能降耗,自动化程度高且操作简单,施工质量好,精度高;性能稳定,工作可靠,安全性高,使用寿命长;具有较好的经济性,即高的技术价格比和低的制造与使用成本;工人劳动强度低,操作员的工作条件好;具有在线运行状态监视,故障自诊及自动故障报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修时间。 一、机电一体化是一项新兴的技术,将其引入到煤矿机械中,必将会给煤矿机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。 机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。目前机械的电子(微机)控制系统主要用以实现如下功能: (1)在线监控、自动报警及故障自诊,即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用plc控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。 (2)节能降耗,提高生产效率。例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、plc控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高。 (3)自动化或半自动化程度的提高 煤矿机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产效率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响。例如,冀中能源黄沙矿2009年投入使用的一整套薄煤综采设备,由我国北京天地玛坷电液控制系统有限公司与德国marco公司合作生产的pm31型液压支架电液控制系统,就是微电脑控制,只要在支架操作控制器上输入程序,支架使会自动连续动作,也可实现远程控制和工作面无人操作。 二、机械制造中数控技术的应用 1、煤矿机械 现代采煤机开发速度快、品种多,都是小批量的生产,各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件,传统机械加工难以实现单件的下料问题,而使用数控气割,代替了过去流行的仿型法,使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料,从而优化套料的选用方案。使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势,一些零件的焊接坡口可直接割出,这样大大提高了生产效率。同时,数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置。它允许对构件的实际轮廓进行程序控制,好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调节切缝的补偿值来精确的控制毛坯件的加工余量。中国论文联盟 2、机床设备 机械设备是机械制造中的重中之重,面对现代机械制造业的需求,具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力,即把计算机控制装置运用到机床上,也就是用数控技术对机床的加工实施控制,这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品,它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上,从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件,使机床自动加工出所需零件。 在机械制造业中,数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧,传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。面对多品种小批量生产比重的加大,产品交货质量和成本要求的提高,要求现代的制造技术具有很高的柔性。如何能增强机械制造业对外界因素的适应能力以及产品适应市场的变化能力,就需要我们能利用现代数控技术的灵活性,最大限度的应用于机械制造行业。 机电技术论文:浅析传感器技术在机电一体化中的应用 摘要:文章概述传感器研究现状与发展,探讨传感器在机电一体化系统中的应用,并分析我国传感器技术发展的若干问题及发展方向。 关键词:传感器技术;机电一体化;应用 在机电一体化系统中,传感器处系统之首,其作用相当于系统感受器官,能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境考验,是机电一体化系统达到高水平的保证。如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测,系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现。 一、传感器的研究现状与发展 传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态,为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展,电子信息种类日益繁多,信息传递速度日益加快,信息处理能力日益增强,相应的信息采集——传感技术也将日益发展,传感器也将无所不在。 从20世纪80年代起,逐步在世界范围内掀起一股“传感器热”,各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产。传感技术已成为重要的现代科技领域,传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。 二、传感器在机电一体化系统中的应用 传感器是左右机电一体化系统(或产品)发展的重要技术之一,广泛应用于各种自动化产品之中: 1.机器人用传感器。工业机器人之所以能够准确操作,是因为它能够通过各种传感器来准确感知自身、操作对象及作业环境的状态,包括:其自身状态信息的获取通过内部传感器(位置、位移、速度、加速度等)来完成,操作对象与外部环境的感知通过外部传感器来实现,这个过程非常重要,足以为机器人控制提供反馈信息。 2.机械加工过程的传感检测技术。 (1)切削过程和机床运行过程的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、制造成本或(金属)材料的切除率等。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、刀具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等,而最重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。对于机床的运行来讲,主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等,其传感参数有机床的故障停机时间、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。 (2)工件的过程传感。与刀具和机床的过程监视技术相比,工件的过程监视是研究和应用最早、最多的。它们多数以工件加工质量控制为目标。20世纪80年代以来,工件识别和工件安装位姿监视要求也提到日程上来。粗略地讲,工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工(零)件加工要求的工序;工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯,同时还要求辨识工件安装的位姿是否是工艺规程要求的位姿。此外,还可以利用工件识别和工件安装监视传感待加工毛坯或工件的加工裕量和表面缺陷。完成这些识别与监视将采用或开发许多传感器,如基于tv或ccd的机器视觉传感器、激光表面粗糙度传感系统等。 (3)刀具(砂轮的检测传感。切削与磨削过程是重要的材料切除过程。刀具与砂轮磨损到一定限度(按磨钝标准判定)或出现破损(破损、崩刃、烧伤、塑变或卷刀的总称),使它们失去切(磨削能力或无法保证加工精度和加工表面完整性时,称为刀具/砂轮失效。工业统计证明,刀具失效是引起机床故障停机的首要因素,由其引起的停机时间占nc类机床的总停机时间的1/5-1/3.此外,它还可能引发设备或人身安全事故,甚至是重大事故。 3.汽车自动控制系统中的传感技术。随着传感器技术和其它新技术的应用,现代化汽车工业进入了全新时期。汽车的机电一体化要求用自动控制系统取代纯机械式控制部件,这不仅体现在发动机上,为更全面地改善汽车性能,增加人性化服务功能,降低油耗,减少排气污染,提高行驶安全性、可靠性、操作方便和舒适性,先进的检测和控制技术已扩大到汽车全身。在其所有重点控制系统中,必不可少地使用曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、压力传感器、气敏传感器等各种传感器。 三、我国传感器技术发展的若干问题及发展方向 传感器技术是实现自动控制、自动调节的关键环节,也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一,其水平高低在很大程度上影响和决定着系统的功能;其水平越高,系统的自动化程度就越高。在一套完整的机电一体化系统中,如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测出并转换成易于传送和处理的信号,我们所需要的用于系 统控制的信息就无法获得,进而使整个系统就无法正常有效的工作。 我国传感器的研究主要集中在专业研究所和大学,始于20世纪80年代,与国外先进技术相比,我们还有较大差距,主要表现在: (1)先进的计算、模拟和设计方法; (2)先进的微机械加工技术与设备; (3)先进的封装技术与设备; (4)可靠性技术研究等方面。因此,必须加强技术研究和引进先进设备,以提高整体水平。传感器技术今后的发展方向可有几方面: 1.加速开发新型敏感材料:通过微电子、光电子、生物化学、信息处理等各种学科,各种新技术的互相渗透和综合利用,可望研制出一批基于新型敏感材料的先进传感器。 2.向高精度发展:研制出灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的新型传感器以确保生产自动化的可靠性。 3.向微型化发展:通过发展新的材料及加工技术实现传感器微型化将是近十年研究的热点。 4.向微功耗及无源化发展:传感器一般都是非电量向电量的转化,工作时离不开电源,开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向。 5.向智能化数字化发展:随着现代化的发展,传感器的功能已突破传统的功能,其输出不再是一个单一的模拟信号(如0-10mv),而是经过微电脑处理好后的数字信号,有点甚至带有控制功能,即智能传感器。 机电技术论文:机电一体化技术现状和发展趋势 摘 要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。此简述机电一体化技术的基本情况和发展背景,综述国内外机电一体化技术的现状,分析机电一体化技术的发展趋势。 关键词:机电一体化 技术 现状 发展趋 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化概述 机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术,根据系统功能目标要求,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体系。但是,发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还被赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说,机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的延伸,智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 2 机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为三个阶段:(1)20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时,研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。(2)20世纪70—80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是:mechatronics一词首先在日本被普遍接受,大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认;机电一体化技术和产品得到了极大发展;各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。(3)20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面,对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的 学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,使机电一体化进一步建立了坚实的基础,并且逐渐形成完整的学科体系。 我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组,并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,取得了一定成果。但与日本等先进国家相比,仍有相当差距。 3 机电一体化的发展趋势 机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面: 3.1 智能化 智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能,则是完全可能而且必要的。 3.2 模块化 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的,还需要制定各项标准,以便于各部件、单元的匹配。由于利益冲突,近期很难制定出国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业,还是对生产机电一体化产品的企业,模块化将给机电一体化企业带来美好的前程。 3.3 网络化 20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到、质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势,利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system,cias),能使人们呆在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。 3.4 微型化 微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(mems),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小,耗能少,运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术。微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3.5 环保化 工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其 设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。 3.6 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强。一般除rs232外,还有rs485等智能化通信接口。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义:一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等,显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化;另一层是模仿生物机理,研制出各种机电一体化产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。 综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。 机电技术论文:浅谈机电一体化中的接口技术 摘要:接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要。文章以机电一体化控制系统(微电子系统)为例,将接口分为人机接口与机电接口两大类进行探讨。 关键词:机电一体化;接口技术;人机接口;机电接口 机电一体化系统可分为机械和微电子系统两大部分,各部分连接须具备一定条件,这个联系条件通常称为接口。各分系统又由各要素(子系统)组成。本文以机电一体化控制系统(微电子系统)为例,将接口分为人机与机电接口两大类。 一、机电接口 由于机械系统与微电子系统在性质上有很大差别,两者间的联系须通过机电接口进行调整、匹配、缓冲,因此机电接口起着非常重要的作用: (1)行电平转换和功率放大。一般微机的i/o芯片都是ttl电平,而控制设备则不一定,因此必须进行电平转换;另外,在大负载时还需要进行功率放大; (2)抗干扰隔离。为防止干扰信号的串入,可以使用光电耦合器、脉冲变压器或继电器等把微机系统和控制设备在电器上加以隔离; (3)进行a/d或d/a转换。当被控对象的检测和控制信号为模拟量时,必须在微机系统和被控对象之间设置a/d和d/a转换电路,以保证微机所处理的数字量与被控的模拟量之间的匹配。 1、模拟信号输入接口。在机电一体化系统中,反映被控对象运行状态信号是传感器或变送器的输出信号,通常这些输出信号是模拟电压或电流信号(如位置检测用的差动变压器、温度检测用的热偶电阻、温敏电阻、转速检测用的测速发电机等)计算机要对被控对象进行控制,必须获得反映系统运行的状态信号,而计算机只能接受数字信号,要达到获取信息的目的,就应将模拟电信号转换为数字信号的接口——模拟信号输入接口。 2、模拟信号输出接口。在机电一体化系统中,控制生产过程执行器的信号通常是模拟电压或电流信号,如交流电动机变频调速、直流电动机调速器、滑差电动机调速器等。而计算机只能输出数字信号,并通过运算产生控制信号,达到控制生产过程的目的,应有将数字信号转换成模拟电信号的接口——模拟信号输出接口。任务是把计算机输出的数字信号转换为模拟电压或电流信号,以便驱动相应的执行器,达到控制对象的目的。模拟信号输出接口一般由控制接口、数字模拟信号转换器、多路模拟开关和功率放大器几部分构成。 3、开关信号通道接口。机电一体化系统的控制系统中,需要经常处理一类最基本的输入/输出信号,即数字量(开关量)信号包括:开关的闭合与断开;指示灯的亮与灭;继电器或接触器的吸合与释放;电动机的启动与停止;阀门的打开与关闭等。这些信号的共同特征是以二进制的逻辑“1”和“0”出现的。在机电一体化控制系统中,对应二进制数码的每一位都可以代表生产过程中的一个状态,此状态作为控制依据。 (1)输入通道接口。开关信号输入通道接口的任务是将来自控制过程的开关信号、逻辑电平信号以及一些系统设置开关信号传送给计算机。这些信号实质是一种电平各异的数字信号,所以开关信号输入通道又称为数字输入通道(di)。由于开关信号只有两种逻辑状态“on”和“off”或数字信号“1”和“0”,但是其电平一般与计算机的数字电平不相同,与计算机连接的接口只需考虑逻辑电平的变换以及过程噪声隔离等设计问题,它主要由输入缓冲器、电平隔离与转换电路和地址译码电路等组成。 (2)输出通道接口。开关信号输出通道的作用是将计算机通过逻辑运算处理后的开关信号传递给开关执行器(如继电器或报警指示器)。它实质是逻辑数字的输出通道,又称为数字输出通道(do)。do通道接口设计主要考虑的是内部与外部公共地隔离和驱动开关执行器的功率。开关量输出通道接口主要由输出锁存器、驱动器和输出口地址译码电路等组成。 二、人机接口 人机接口是操作者与机电系统(主要是控制微机)之间进行信息交换的接口。按照信息的传递方向,可以分为输入与输出接口两大类。机电系统通过输出接口向操作者显示系统的各种状态、运行参数及结果等信息;另一方面,操作者通过输入接口向机电系统输入各种控制命令,干预系统的运行状态,以实现所要求的功能。 1、输入接口。 (1)拨盘输入接口。拨盘是机电一体化系统中常见的一种输入设备,若系统需要输入少量的参数,如修正系数、控制目标等,采用拨盘较为方便,这种方式具有保持性。拨盘的种类很多,作为人机接口使用最方便的是十进制输入、bcd码输出的bcd码拨盘。bcd码拨盘可直接与控制微机的并行口或扩展口相连,以bcd码形式输入信息。 (2)键盘输入接口。键盘是一组按键集合,向计算机提供被按键的代码。常用的键盘有: 1)编码键盘,自动提供被按键的编码(如ascii码或二进制码); 2)非编码键盘,仅仅简单地提供按键的通或断(“0”或“1”电位),而按键的扫描和识别,则由设计的键盘程序来实现。前者使用方便,但结构复杂,成本高;后者电路简单,便于设计。 2、输出接口。在机电一体化系统中,发光二极管显示器(led)是典型的输出设备,由于led显示器结构简单、体积小、可靠性高、寿命长、价格便宜,因此使用广泛。常用的led显示器有7段发光二极管和点阵式led显示器。7段led显示器原理很简单,是同名管脚上所加电平高低来控制发光二极管是否点亮而显示不同字形的。点阵式led显示器一般用来显示复杂符号、字母及表格等,在大屏幕显示及智能化仪器中有广泛应用。 结语: 接口技术是研究机电一体化系统中的接口问题,使系统中信息和能量的传递和转换更加顺畅,使系统各部分有机地结合在一起,形成完整的系统。接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要;同时接口技术的研究也必然促进机电一体化的发展。从某种意义上讲,机电一体化系统的设计,就是根据功能要求选择了各部分后所进行的接口设计。接口的好与坏直接影响到机电一体化系统的控制性能,以及系统运行的稳定性和可靠性,因此接口技术是机电一体化系统的关键环节。
浅谈物联网技术与电力设备管理:物联网技术电力设备管理应用 【文章摘要】 随着我国经济的发展,我国对于电力能源的需求量也越来越大,而经济形势的转变势必带来供能和用能方式的重大变化,为了提高电力设备的管理水平,提升电力系统的可靠性与稳定性,将物联网技术应用于电力设备管理之中是必然的趋势。本文将结合物联网的相关概念以及相关支撑技术,探究互联网技术在电力设备管理中的应用。 【关键词】 互联网技术;电力设备;管理;应用现如今,可持续发展已经成为了人类共同的目标,未来能源开发与消耗势必要转变方式,这就需要发展与经济社会相适应的低碳电力之路。基于此种目的,推进电网管理智能化是当今电力系统发展的方向,而物联网技术在电力设备管理中的应用,则有助于促使电网管理智能化进程的加快。由此可见,对物联网技术进行探讨,有着十分重要的价值。 1物联网简介 目前被广泛认同的物联网的定义为:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。通过信息的高效采集与传递,资源能够得到最大化程度的利用,以此改善人与自然之间的关系。 2物联网的4大支撑技术 2.1识别技术 识别技术是物联网中信息收集与传递的基础,是实现物品可视化管理的重要手段。当前识别技术主要是通过无线电信号对特定目标进行非接触式的主动识别和管理,在人们的生产生活之中发挥着巨大的作用。 2.2红外感应技术 一般来说,所有的物体都是具有温度的,只要有温度就会向外辐射一定的红外线,采集物体向外辐射的红外线就能够对物体进行判断,同样不用与物体进行直接的接触,并且灵敏程度也相对较高。 2.3全球定位技术 GPS是由美国主导建立的全球定位系统,能够为用户提供高精度的位置、速度以及时间信息,对于电力设备管理来讲,全球定位技术不仅能够帮助设备防盗,能够监测电力设备的故障地点,同时为各种系统提供精确的时间标准,提高电网的智能化程度。 2.4M2M技术 M2M技术指的是末端设备之间的互联与集中管理,其实质是设备与设备之间、设备与人之间的信息的交互,通过不同系统之间信息的传递,能够在一定程度上优化电网的成本配置,增强电力设备运行的稳定性,降低人力维护的成本,由此推动电网向高效、稳定、节能、环保方向发展。 3物联网在智能电网建设中的应用 我国国土面积广袤,但是目前电网已经覆盖了我国的绝大部分地区,由大量电力设备形成的中枢在电网的运行中起着重要的作用,这些电力设备并不全是布置在城市之中,在人烟稀少的地方同样会有,而在自然环境条件恶劣的情况下电力设备难免会出现各种问题,如电力设备失窃或者出现故障,这些问题很容易导致电网不能正常运行,带来巨大的经济损失。而为了避免这种情况,电力公司可以使用物联网技术来监控电力资产,有效管理所有的电力资产,确保电网的稳定运行。 3.1设备的防盗监控 物联网技术在电力设备管理中的应用最为广泛的就是设备的防盗监控,通过在电力设施周边布置传感器,可以实时了解电力设施的运行状况,如温度、电池电量等信息,这些信息在采集之后统一交由后台监控人员进行处理,可供判断电力设施是否处在正常运行的状态。再者全球定位系统可以及时监测电力设备的移动状况,一旦有人恶意偷窃电力设备,后台控制人员可以及时得知消息,侦测被盗设备的运行状况,为警务人员的工作提供便利。 3.2固定资产的管理 对于企业来讲计算固定资产的价值的工程相当庞大,在固定资产上贴附RFID标签,利用RFID标签非接触读写的特性,定时对标签进行扫描就可以了解固定资产有无损失,既方便了固定资产的管理,又减轻了相关工作人员的工作量,并且节约了大量的人力物力。 3.3电力资产管理主要内容 1)小型监控模块。 通过在特殊位置设定相应的传感器,能够及时了解电力设备所处环境的状况,如果出现高温高湿等异常环境,信息可以通过标准无线传输技术由小型监控模块发送到后台控制端,及时通知相关人员进行检修。对于失窃的设备还可以用内置的追踪器进行追踪,既可以挽回电力设备失窃带来的损失,也能够对不法分子形成震慑; 2)传输网络模块。 各项传感器监测到的信息需要及时传递到后台控制端,这就需要传输网络模块。在通信线路无法架设的地方尽量使用无线网络进行传输,从而降低网络架设的成本。实现信息的及时传递; 3)电力资产管理平台模块。 将由各种传感器传感的数据进行汇总和分析,及时监测电力资产的变化,提高电力设备的管理水平。 4结束语 综上,我国经济的发展需要大量的电力能源作为支撑,而可持续的发展观念又要求电力网络向智能化转变,对此需要不断推进物联网技术在电力设备管理中的应用,提高对于电力设备的管理水平,实现对于电力设备运行状态的实时管理,继而最大程度的保障电网运行的稳定性,为我国的经济和社会发展提供高质量的电能供应。 作者:张维志 单位:国网河北阜城县供电公司 浅谈物联网技术与电力设备管理:物联网技术在电力设备巡检中的应用 摘 要 现代网络技术的应用水平逐步提高,网络技术应用程度拓展到社会生活中的各个领域,物联网技术是基于互联网信息传输技术的基础上开展的一种新型识别检测技术,物联网技术在电力设备巡检中的应用能够可以提高电力巡检的质量,降低巡检人员的工作压力,实现我国电力供应系统正常运行。 【关键词】物联网技术 电力设备巡检 应用 随着社会计算机研发水平和应用水平的逐步发展,基于互联网技术的基础上,结合RFID技术、红外感应技术、全球定位技术以及激光技术于一体的物联网技术。本文基于网联网技术的电力设备巡检系统的设计原理与实现过程,对物联网技术在电力设备巡检中应用进行研究,推进我国电力供应系统中技术手段的不断创新应用。 1 物联网技术概述 1.1 物联网技术概念 物联网技术是基于“互联网技术”的基础上,应用互联网数据传输连接技术,充分结合射频识别技术(RFID技术)、红外线识别感应技术、GPS全球定位技术、远程激光扫描技术等信息传输手段,进行识别检测技术,这种综合技术的智能化程度高,识别定位准确性高,被广泛应用于社会生产生活的各个领域。物联网技术在电力设备巡检中应用,与传统的电力设备巡检方式相比,能够扩大电力设备巡检的范围,巡检技术能够克服强磁力、高温、水环境的检验,缩小了电力设备巡检的安全隐患,同时物联网的信息空间存储范围较大,存储信息的安全性较高,使电力设备应用检验程度实现智能化发展。 1.2 物联网技术的工作流程 物联网技术的实现是通过计算机与外部检测设别连接实现的。首先系统内部数据库管理系统通过激光扫描技术对电力设备进行逐步状态扫描;其次,结合RFID技术、红外线检测技术对电力运行设备进行全面扫描;再次,GPS系统对滇西设备中结合计算机网络数据信息对电力设备中存在问题进行定位研究,分析设电力设备的检测数据;最后,对设备中传输的数据进行网络信息设备自动存储,完成物联网技术在电力设备巡检中的应用,提高电力应用管理水平的应用和发展。 2 物联网技术在电力设备巡检中的应用 如图1为物联网技术在电力设备巡检中应用流程图。图中将系统流程图表表述为服务器到检测系统的建立设备检测传输,将物联网技术在电力设备巡检中的应用分为RFID技术、激光扫描技术、红外线检测技术、全球定位系统几部分,分别讨论技术在电力设备巡检中的应用。 2.1 RFID技术进行电力设备应用状态识别 RFID技术是应用红外热线感应技术进行物体设别状态识别,应用RFID技术对电力设备的原始状态进行扫描检验,RFID技术中蓝牙传输功能对巡检的电力设备情况转化为电力信息直接输入到计算机自动读写标签中,对巡检记录进行初步记录。例如:应用物联网技术进行巡查检验,检验产品为输电线设备操作设备,RFID技术的应用可以将输电线设备操作设备生产合格标准进行转化,并且输出巡检检电力设备的最佳检验标准,巡检人员确定本次检验程序的最优值,保障电力设备检验质量。 2.2 激光扫描技术进行电力系统信息数据管理 激光扫描技术的应用的主要作用是对电力设备应用的内在数据进行扫描管理,与RFID技术的工作原理存在一定的相同之处,这两种技术都是通过外部扫描进行电力设备巡检,但激光扫描技术中应用超射线光波进行检验,并且主要是对电力设备内部程序的正常与否进行检验,激光扫描技术的检验在技术范围上突破了传统只能对电力设备外部检验狭隘性,真正实现了对电力设备系统的全面检验。例如:某电力设备生产企业对电力生产产品进行巡检,应用激光扫描技术对部分电力设备自动化程序进行检验,激光扫描技术能够克服电力设备工作状态下强电流,强电压的工作运行环境,对电力设备的内部系统正常运行情况进行精确检验,大大提高了电力应用系统中的电力设备应用的安全性和可靠性,保障我国电力系统正常供电传输。 2.3 红外线检测技术进行电力设备应用情况扫描 红外线检测技术进行电力设备应用情况扫描。是应用红外线监测技术对电力设备应用中强电压环境中电流、电阻、电压的稳定性进行检验。红外线检测技术在巡检中的应用不仅仅局限于电力设备生产环境下的检验,同样也对电力设备应用状态下进行外部扫描控制,这种物联网巡检技术能够降低巡检人员的工作压力,提高巡检质量,为我国电力系统的正常运行提供可靠地安全检测保障。 2.4 全球定位系统对电力识别应用定位识别 全球定位系统对电力识别应用定位识别是针对物联网技术对设备巡检进行点位处理,一方面,能够对电力设备应用的地理位置进行精确定位,实现了电力设备巡检的全面性;另一方面,结合网络信息存储系统自动化进行系统存储,对电力设备检测系统中存在的检测问题和检测结果进行董伟存储,全球定位系统依据电力设备检验的空间位置进行信息存储,保障了信息存储的可靠性,实现了电力设备检验的全面、高效化发展。 3 结论 物联网技术是现代科技水平逐步创新发展的重要体现,RFID等物联网技术在电力系统相关设备巡检过程中的应用,能够扩大电力设备巡检范围,提高巡检的精确度和安全度,为我国电力系统的创新发展提供了发展技术支持。 浅谈物联网技术与电力设备管理:基于物联网技术的电力设备温升预警系统应用 摘要:本文介绍和分析了基于物联网技术的电力设备温升预警系统的工作原理、系统构成、系统特点及应用。通过基于物联网技术的电力设备温升预警系统对关键节点的温度进行实时监控和远程采集,可实现替代人工手持红外测温设备定期巡检的传统测温方式。 关键词: 电力设备;温升;物联网技术;预警;应用 1引言 随着用户对供电可靠性的要求越来越高,相应的对变电站、开闭所等站房内的设备运行的安全稳定性也提出了更高的要求。高压开关柜、母线接头、室内外刀闸开关等重要设备,在长期运行过程中容易出现表面氧化腐蚀、紧固螺栓松动,触点和母线排连接处老化等问题,导致接触电阻增大,随着电力系统的发展,负荷越来越大,极易引起温升过高,如得不到及时解决将使绝缘部件性能降低,甚至导致击穿,造成恶性事故,从而造成重大经济损失。近年来,在变电站和开闭所内已发生多起开关过热事故,造成火灾和大面积停电事故,所以解决开关过热是杜绝此类事故发生的关键,而实现温度在线监控是保证高低压设备安全用行的重要手段。 本文介绍和分析基于物联网技术和数字温度传感相结合的方法组成的在线无线测温系统的工作原理、系统构成、特点及应用, 通过基于物联网技术的电力设备温升预警系统对关键节点的温度进行实时监控和远程采集,可实现替代人工手持红外测温设备定期巡检的传统测温方式无法实现的诸多功能和现场无法解决的问题。 2系统工作原理 无线式在线测温系统一般由无线测温传感器、无线测温采集终端及无线测温采集系统组成。温度传感器安装于被测点上,根据被测发热点的温度变化,以无线方式将数据传送到采集终端上,实现对被测点温度信息进行实时采集,每个传感器具有唯一的ID编号,以确保传输正确性。无线测温采集终端安装在测温现场,用来收集温度传感器的温度信号,将其重新打包,通过有线或无线方式发送至无线测温管理系统。无线测温管理系统安装于中心监控室,将传感器采集的温度信号进行数字化分析处理,实时监控现场设备运行情况,并可发出预警信号,并具备历史查询等功能。 3系统组成 电力设备温升预警系统由终端单元和监控中心构成,终端单元包含测温终端和数传基站构成,监控中心由数据解析服务器和系统管理软件组成。 采用433MHz的无线技术平台 ,测温终端一体化、微型化的封装,采用等电位安装技术将测温终端直接安装在开闭所配电柜、低压配电电缆和母排接头、闸刀触点和其他连接部等处实现温升的在线监测。无线测温发射器与被测点直接接触,测得的温度及时准确,温升情况通过远传基站传输给远端的控制中心实现温度测量的自动管理。当被测点温度超过预先设定的阈值时,就发出报警信号及时提醒有关人员采取措施。具体功能模块实现如下: 1、测温终端功能模块 测温终端通过RFID无线射频与测温数据终端相连,主要具有以下功能: 1)实时温度的检测 2)温度越限和温度突变越限判决和报警信息上传; 3)温度数据的定时采集上传; 4)接受测温数据终端温度采集指令,采集即时温度上传。 2、无线数传基站模块 无线数传基站通过RFID与测温终端相连,并通过SRS232/485 或者GPRS 方与监控中心之间实现通讯。无线数传基站主要具有以下功能: 1)接收测温终端温度采集数据并上传至监控中心; 2)接受监控中心温度采集指令并转发给相应的测温终端; 3)显示测温终端温度采集数据; 4)显示测温终端报警数据并以声音提示; 5)输入并发送温度采集指令至指定的测温终端。 3、后台管理模块 系统管理的物理体系结构可以为单机系统,也可以采用单服务器客户端系统。典型的单服务器的物理体系结构由数据服务器、客户端及一些组网设备组成。 系统软件功能模块组成 1. 配置管理模快 2. 告警管理模块 3. 日志管理模块 4. 系统管理模块 4系统的特点及应用 该系统的主要优点: 1、检测精度高、实时性强 1)测温终端温度检测精度可达到:±1℃。 2)测温终端温度检测分辨率为:0.1℃ 3)测温终端温度检测时间间隔为:≦10s 2、通信方式灵活可靠 1)作为终端单元的测温终端和测温数据终端之间采用无线通信,使测温终端的安装最大可能的不受安装地点的限制。 2.)测温数据终端与监控中心之间可采取灵活多样的通信方式,例如RRS485、SMS、GPRS等。 3、安装方式灵活多样 1)由于测温终端和测温数据终端之间采用无线通信,测温终端不需要任何有线连接,因此安装地点限制比较小。 2)测温终端采用多种安装卡具,适用于设备和线路上不同的安装方式的需求。 综上所述,此系统的无线测温方式具有施工安装容易、不受空间及距离影响、测温准确性高、实时性强、有较好的绝缘性、抗电磁干扰性和安全性较高等特点,解决了传统测温方式为通过人工手持红外测温设备定期巡检的测点多、劳动强度大;某些地区或设备不适合人工检测、不能及时发现温升;开关柜内无法进行测量;测温不准确,人为、环境干扰因素大;无法积累历史数据,无法分析温升变化(尤其是对设备老化问题的分析);无法向综合自动化系统发送温度信息等缺点。该系统可应用于高、低开关柜温度实时在线监测,替代红外人工巡检测温;二次电缆沟、低压大电流电缆温度在线监测;高压电容器、电抗器在线运行温度低成本实时监测;变电站高压刀闸等一次设备连接部件的温度在线低成本实时监测;开闭所、配变、柱上开关温度监测等。 但应用的同时应注意,报警温度设置是否合理是正确使用的关键。在使用该系统时,因设备及电缆等排列方式、通风条件、环境温度等各不相同,导致预警和报警温度存在差异,可能会导致误报。所以应对不同情况的设备的预警和报警温度作相应的理论计算。 结束语 基于物联网技术的电力设备温升预警系统实现了对电力系统的低压配电柜、开关柜、高压开关触点(以及人员无法接近的其它危险、恶劣环境)的温度进行实时在线检测,经过与电力自动化系统连接,在中心监控室内就可以实时监视运行设备的温度状况,真正做到了远距离遥测,解决了红外测温等方法需要人工到现场巡视、扫描造成延误而引起的故障。
煤矿监测系统论文:浅议煤矿瓦斯安全监测系统 摘要:众所周知能源工业是国家经济发展的命脉,然而我国煤炭行业的安全生产形势却不容乐观,尤其是重、特大伤亡事故频繁发生。在这些事故中,瓦斯爆炸又占绝大多数。其中有很多诱发因素,但各煤矿生产企业安全监测设备不完备、管理手段落后是造成事故频发的重要原因之一。本文主要介绍了瓦斯防治导航监控管理主要内容及瓦斯安全监控设备安装时的要求及技术管理,最后展望了煤矿瓦斯监控系统的发展趋势。 关键词:煤矿;瓦斯;监测系统 1、引言 我们都知道瓦斯灾害是煤矿生产中的主要灾害之一,一方面为了满足国民经济快速发展对煤炭能源的强劲需求,国内煤矿开采强度普遍增大;随着开采深度向深部延深,多数矿井由原来的低瓦斯矿井转变为高瓦斯或瓦斯突出矿井,这是近年来我国煤矿瓦斯事故多发的客观原因之一;另一方面国内几起重大瓦斯事故的原因分析表明,瓦斯防治管理方面存在的缺陷也是导致瓦斯事故频繁发生的重要原因。因此瓦斯治理就成为煤矿安全生产的重点与难点。那么如何运用信息技术改善瓦斯防治管理手段、提升瓦斯管理水平,已经成为我国煤矿安全生产的迫切需求。 2、瓦斯防治导航监测管理主要内容 什么是煤矿瓦斯安全监控系统呢?所谓煤矿瓦斯安全监测系统 是指利用信息管理、计算机网络等技术对矿井甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、风速、风压、温度、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主要通风机开停等实施远程动态监控管理,并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等功能的系统。 目前,我国煤矿多数矿井都装备了瓦斯安全监测系统。同时随着电子技术、计算机软硬件技术的发展和企业自身发展的需要,煤矿安全综合信息化网络监测管理应用系统等到了快速发展。人们就可以通过安全监测系统来分析判断、提醒和报警实现生产矿井瓦斯防治导航的技术,来确保煤矿系统的安全运行。 瓦斯防治导航监控管理主要有以下内容: (一)监测系统监控管理内容 监测系统以采掘工程平面图为基准,新建添加各种监控传感器及必备的监控内容,设计有传感器说明牌、传感器监测表,对监测数据进行定性、定量分析、评价的监测表,实现对监测传感器的定位管理,对监测数据、监控区域的预测、预报、预警,判断更直接、快速。 (二)通风系统主要设施监控管理内容 通风系统以采掘工程平面图为基准,新建添加各种通风设施,设计有设施说明牌、设施监测表,对通风设施监测数据进行定性、定量分析、评价的监测表,实现对通风系统设施管理的预测、预报、预警,根据授权进行签名评价、消警、处理,消除安全隐患及导航系统报警信号。 (三)采掘生产系统主要监控管理内容 在数字化的采掘工程平面图上对采煤工作面和掘进工作面的适时位置进行活化处理,根据其推进度按时更新,系统将根据其更新的适时位置线对推进前方影响区域内瓦斯情况进行分析、评价、预测、预报、预警。 (四)瓦斯地质信息监控管理内容 瓦斯地质以采掘工程平面图为基准,划出高瓦斯区、高瓦斯带、突出威胁区、突出危险区,随采掘工作面推进按监测表要求,随时进行预测、预报、预警。 3、瓦斯安全监控设备安装时的要求及技术管理 煤矿企业在对瓦斯安全监测设备安装时必须符合以下要求: ①瓦斯监控装备必须具有煤安标志,设备下井前必须经过调试、校正,检查合格后方可使用。对于没有煤安标志和合格证明的设备一律不准下井和安装使用。 ②监控设备必须按设计要求进行安装,各项技术参数的取值也必须符合设计要求。 ③监控设备的供电电源必须取自被控开关的电源侧,严禁接在被控开关的负荷侧。 ④电缆要求:本质安全型监控装备其输出本质安全型部分可不按防爆要求管理,但其关联设备仍要按防爆要求管理。 ⑤井下主机或分站应安设在支护良好、无滴水、无杂物的进风巷道或峒室内,且距巷道的底板距离不得小于300mm。 ⑥传感器必须垂直悬挂。 ⑦设备安装完毕经过调校,测试合格,由瓦检员、安装人员、施工单位共同在安装申请单上签字,然后移交给施工单位使用和保管。 加强瓦斯监控设备的技术管理 ①矿井技术人员要充分利用计算机数据库的监测资料,定期组织分析,查找瓦斯超限或设备故障的原因,制定针对性的措施,以确保安全生产。 ②加强技术资料管理。技术人员要经常收集整理各种瓦斯监控技术资料,并分门别类进行建档。 ③配齐瓦斯监控人员,强化培训、提高素质、确保瓦斯监控工作的正常开展。安装、维修及监控室值室人员必须经过专业培训并经考试合格后挂证上岗,不合格的不得上岗。 4、煤矿瓦斯监控系统的发展趋势 ①智能化自检功能 系统故障自检功能向智能化发展,具有对故障的智能分析、判断功能,改变系统自检功能单一、简单的情况,做到系统常见的软件和硬件故障都能通过门检功能进行判断, 从而缩短故障处理时间,更好地保障矿井安全生产。 ②规范通信协议 通信协议不规范的后果是造成设备购置重复, 不能随意进行软硬化升级的改造。制定统一的专业技术标准,对促进矿扑监控技术发展和系统的推广应用具有十分重要的意义。 ③实现监控信息网络化 根据监控系统网络化管理的需要, 监控系统的实时监控信息被网络共享,系统应用软件按统一的格式向外提供监测数据,每一台在网远程终端都可以共享监控信息, 为决策和管理层提供决策依据。 ④传感器技术得到改善,将开发出高品质的传感器 未来的高性能传感器的寿命、抗高浓冲击性能、抗中毒性能将会得到改善。 5、结论 总之,瓦斯安全监测系统是领导煤矿安全生产决策提供科学可靠的第一手材料,是及时协调和正确指挥生产的重要途径。充分发挥煤矿瓦斯监测的重要作用,有效遏制煤矿重特大瓦斯事故的发生,规范瓦斯监测系统的运行管理,从而真正发挥监控系统在 “一通三防”中的作用,保证瓦斯监测系统正常运行,能够使煤矿安全生产得到进一步提高。 煤矿监测系统论文:浅谈煤矿安全生产监测系统的组成与技术改进 【摘 要】自2000年以来,随着国家对煤矿企业安全生产要求的不断提高和企业自身发展的需要,我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井陆续在装备矿井监测监控系统。系统的装备大大提高了矿井安全生产水平和安全生产管理效率,同时也为该技术的正确选择、使用、维护和企业安全生产信息化管理提出了更高的要求。 【关键词】煤矿安全;监测;改进 1、煤矿安全生产监测监控系统组成 系统由早期的地面单徽机监侧监控已发展成为网络化监测监控。其主要由监测终端、监控中心站、通信接口装置、井下分站、传感器组成。 监测终端:主要监侧煤矿井下各种有毒有害气体及工作面的作业条件。如高浓度甲烷气体、低浓度甲烷气体、一氧化碳、氧气浓度、风速、负压、温度、岩煤温度、顶板压力、烟雾等。 监控中心站:主要监控井上、下主要生产环节的各种生产参数和重要设备的运行状态今数,如煤仓煤位、水仓水位、供电电压、供电电流、功率等模拟量;水泵、提升机、局扇、主扇、胶带机、采煤机、开关、磁力起动器运行状态和参数等。中心站软件具有侧点定义功能;具有显示测量参数、数据报表、曲线显示、图形生成、数据存储、故障统计和报表、报告打印功能。 井下分站:尽管各厂家的监控系统井下分站形式多样,但基本上具备了如下功能: 开机自枪和本机初始化功能:通信侧试功能:分站设程控功能(实现断点仪功能、风电瓦斯闭顿功能、瓦斯管道监侧功能和一般的环境监侧功能等);死机自复位功能且通知中心站;接收地面中心站初始化本分站参数设里劝能(如传感器配接通道号、量程、断电点、断电点、报普上限和报替下限等):分站自动识别配接传感器类型(电压型、电流型或频率型等):分站本身具备超限报苦功能;分站接收中心站对本分站指定通道输出控制继电器实施手控操作功能和异地断电功能。 传感器:传感器的稳定性和可靠性是煤矿监侧监控系统能正确反映被侧环境和设备参数的关键技术和产品。目前国内生产和用于煤矿监侧监控系统的传感器主要有瓦斯、一氧化碳、风速、负压、温度、煤仓煤位、水仓水位、电流、电压和有功功率等模拟量传感器,以及机电设备开停、机电设备馈电状态、风门开关状态等开关量传感器,以上传感器的开发和应用基本满足了煤矿安全生产监测监控的需要,但国产传感器在使用寿命、调校周期、稳定性和可靠性方面与国外同类产品相比还有很大差距,某些传感卷(如瓦斯传感器)的稳定性还不能满足用户的需要。 2、移动井下人员定位技术和定位功能模块 井下作业人员的流动性大以及工作环境复杂,一旦事故发生,井下人员的确切数量以及每个人所处的具体位置都很难确定,从而给营救工作带来极大困难,常常会延误营救的最佳时机并造成严重后果。另外,一旦意外事故发生遇难人员的具体位置不能确定,导致发生被困人员生死不明的情况。同时,为了避免挖掘中对人员的伤害便不能使用大的机械设备进行救援,从而导致救援进展缓慢。如果能够确定井下工作人员的确切位置便将会大大加快救援的进度,这样就有可能营救出更多的人员,从而把损失降到最低的限度。 1)系统定位方法和定位模块 井下定位系统的采用集中的定位方式由管理中心进行定位。 定位步骤如下:首先布设网关和参考节点,保持网关之间的距离,再布设一些位置已知的参考节点保证每个移动节点至少要处于多个参考节点的射频信号覆盖范围之内。 欲定位时首先确定当前节点相对于参考节点之间的位置,因参考节点的位置把移动节点相对参考节点的位置和参考节点的绝对位置相加,即可得到该移动节点的绝对位置。具体定位步骤如下:首先进行移动节点的相对定位来确定移动节点相对于参考节点的位置。采用的测距技术为无线电信号强度和无线电信号覆盖关系相结合的技术。 RSSI测距是指无线射频通信时,节点所接收到的射频信号强度是随距离衰减的,采用信号强度随距离衰减模型并不增加额外装置。 距离测量是节点定位时,通过检测相邻参考节点的无线信号强度来计算它们信号强度之比,利用RSSI计算出该员工到多个参考节点的距离。 位置计算指的是移动节点根据所计算得到的距离值,根据两点、三边以及三角测量法等方法,计算出该节点距离最近的网关的二、三维距离,从而实现了移动节点相对于参考节点的定位。 2)基于无线传感器网络的井下人员实时定位系统 目前,井下定位一般采用射频识别卡(RFID)的方式。员工随身携带写有唯一编号的电子射频识别卡,巷道的询问装置发射询问信号接收员工电子识别卡的应答信号从而实现员工的定位。 这种定位系统存在诸多问题,首先是定位精度低,它的定位精度取决于巷道询问装置间的距离,一般的电子识别卡定位方式中巷道询问装置的距离是几十米的量级定位精度,不能精定位便对于紧急情况的救援只能提供有限的帮助。另外射频卡一般是被动卡,从而只能应答固定的询问。在发生意外时员工仅仅依靠电子识别卡仅能确定事故发生之前的大概位置而不能与巷道询问装置进行双向通信。 3、用于煤矿生产安全实时监控子系统管理平台 基于已有的通用管理信息系统,针对煤矿生产安全监控的特殊需求为煤矿管理者定制开发一个监控管理信息系统,该系统具有用户认证数据管理、数据查询以及实时监控等多项功能。配置了针对矿井应用的专用无线传感器网络,用于数据管理的数据库服务器和便于信息共享的Internet服务器。适用于各类气体以及人员位置监控的现代化管理系统。本项目中的监控系统能够提供基于GIS的和采用自定义条件方式的查询、统计和报表功能。提供对所有监测信息的数字信息、图像或视频的实时监视。整个监控系统采用模块化的设计方法,能够随着需求的变化增加新的功能从而不断地进行完善具有良好的可扩展能力。 4、技术趋势 传感器网络有着巨大的应用前景和发展空间,被认为是将对21世纪产生巨大冲击的技术之一。传感器网络以一种新的无处不在的主动式计算模式推动科技发展和社会进步已成为国家竞争的焦点,从而关系到国家政治、军事和社会安全等诸多方面。发展具有自主知识产权的传感器网络技术,完成推动新兴传感器网络产业化的跨越式发展,对于我过在21世纪的国际战略地位具有领先地位至关重要意义。 煤矿监测系统论文:基于物联网的多层次远程煤矿安全监测系统 摘 要 煤矿安全信息远程监测系统正变得越来越复杂,对数据的实时性、完整性和正确性,尤其是对实时数据响应的快速性、对监测环境的远程遥控能力提出了更高的要求。文章介绍了一种基于物联网的多部门、多层次煤矿安全信息远程监测系统,较为详细地介绍了系统的总体设计、软硬设计、数据传输程序设计及信息安全设计。该系统具有数据传输实时、完整、正确、遥控性能较好、数据处理和存取快速、系统可扩充并灵活支持扩展应用等特点,便于管理层快速、及时、准确地获取生产数据,提高决策科学性。 关键词 煤矿安全 监测系统 物联网 传感器网络 1 前言 煤炭作为我国重要的能源之一,在国民经济发展中有着至关重要的地位。然而,在我国煤矿企业管理过程中,安全问题尤为突出。安全与生产的关系是相辅相成的,只有创造一个稳定、安全的生产环境,才能保障更高的生产效率,才能带来更多的经济效益。 安个与生产的问题不只是煤矿企业高度重视的对象,所有的矿山开采企业都必须认真考虑。传统的人工苦力开采己经不再存在,智能化开采技术已经实现部分环节由机器设备代替人工,这也是减少矿一山事故人员伤亡的措施之一。随着矿山开采深度的增加,高地应力、高温等问题也随之而来,使开采作业遇到一系列难题,这就要求智能技术必须不断的提高。现如今,基于数字化、信息化与集成化,对井下部分作业过程和环境状况进行实时监测、分析,实现了计算机网络管理智能化。 引入物联网技术,应用到矿山安全管理过程中,通过嵌入在各种设备中的传感器采集其运作信息,并对这些信息进行处理和共享,实现煤矿企业所有工作人员之间、工作人员与运转设备之间及所有运转设备之间的智能化管理,打造一个先进的智慧矿山。 物联网在矿山方面的应用发展正处于初级阶段。2010年3月,徐州市提出基于矿区智能化的“感知矿山”的概念,政府与中国矿业大学合作建立了感知矿山工程研究中心,成为物联网应用的一个重要研究领域。它通过物联网技术,实现对真实矿一山的可视化、智能化和数字化。其目的在于将矿山的地理、地质、生产、安全管理、产品加工、运销等各种综合信息进行数字化,将感知、传输、信息处理及智能云计算等物联网技术与现代采矿、矿物加工等技术相互紧密结合,以实现详尽地动态地描述并控制矿山生产与运营的安全过程,解决矿山瓦斯爆炸、透水事故等各种灾害预防的难题。 “感知矿山”不仅能够提高矿山的安全管理水平,它更多的是能够增加生产,利用信息、网络等技术感知并监控矿区运煤皮带、煤仓、变电站等各个生产相关系统,很大程度上提高了矿区的自动化生产水平。实施“感知矿山”的重点是将与安全生产相关的感知层设备接入网络。在矿区建设生产过程中,所使用的传感器生产厂商不一,协议接口也就不一致,更甚者,在早期建设的项目中,有些设备是没有智能接口的。总之,全而感知矿山的基础就是将设备全面接入传感网络对矿区进行多层次实时监测。 2 系统组成 系统总体采用分布式架构,如图1所示,将视频监控与语音对讲等数据采集和通信系统结合,实现系统内预警、报警与视频监控、数据采集及控制系统的联动,提高矿井的安防水平和快速反应能力。整个远程监测系统采用井下分控、矿区总控、各级安全监管机构三级构架组成的多层监测模式。各级安全监管机构可实时查看所辖矿区的安全生产情况数据。每个矿区设一个总控室对各矿井进行管理,各矿井设分控室对应矿井内各种传感数据进行分析和管理。 传输网络:各级安全监管机构和各矿区之间通过监控专网连接;各矿区内分控与总控之间采用专用IP网络连接; 前端系统:分控室前端采取模数结合、集中编码的方法,按自成系统、独立管控(含控制、存储)的要求来构成。前端系统能独立完成安防及数据采集系统的所有基本功能。 总控系统:由于前端系统功能较强大和完善,总控系统就显得相对简单,总控室的任务可根据实际现场情况向更重要的目标转移,使系统更具针对性和实用性。本设计采用网络监控、VGA上墙,屏幕墙采用两个由4×46寸液晶屏的拚屏屏幕墙; 传感器系统:分控部分集成了瓦斯、压力、光纤(用于监测顶板应力、应变、弯曲、裂缝、蠕变及位移等参数变化)、漏电检测传感器、温度、气体、湿度等等多种传感器,实现对井下生产运行数据的全局监控。 对讲系统:总控室与岗楼、门卫值班室、各分区分控室配备相应的对讲系统。系统为总线制的二级网联结构,具备全双工呼叫对讲、任意一点一址监听、任意一点一址(或多址、全址)广播、与视频的联动报警等功能。 2.1 硬件系统设计 井下分控单元需要将各个传感器采集的数据进行基本处理和传输,根据这一需求和井下具体环境的影响,本文采用基于ZigBee的无线传感器自组织网络技术,已经不同传感器应用形式和环境,将井下传感器均做成传感器节点的形式实现数据采集与基本处理功能。 基于ZigBee的传感器单元硬件组成如图2所示,包括电源模块、无线收发模块、接口电路、串口模块、传感器、微处理器等。考虑到zigBee模块要需要安装ZigBee协议栈,微处理器需要自带一个一定容量的可编程flash存储器,因此ZigBee模块的微处理器需要采用8位或16位的高性能单片机。 2.2 软件系统设计 传感器单元的软件设计主要包括,模块的定义、系统参数初始化设置和模块功能实现三个部分。模块定义主要根据应用要求定义模块是FFD还是RFD,从而确定节点的性质和软件内核的规模。系统参数初始化主要进行协议栈的配置,参数初始化流程如图3所示。首先定义系统的时钟信号,然后定义ZigBee芯片所连接的MCU类型和型号,接下来定义通信模块性质,即通信模块是全功能节点还是精简功能节点,再接着定义模块的工作频率和电源管理方式及ZigBee网络层和MAC层的参数,如网络地址、节点所属接口、集群等。 3 安全策略 ZigBee采用了分级的安全性策略:无安全性、接入控制表、32比特AEs和128比特AES。如果系统是用于安全性要求不高的场景,可以选择级别较低的安全措施,从而换取系统成本和功耗的降低;反之,在安全性要求较高的应用场景(如军事),l丁以选择较高的安全级别。这样,厂l衍可以综合考虑功耗、系统处理能力、成木和应用环境等方面因素而采取适当的安全级别。蓝牙协议在基带部分定义了设备鉴权和链路数据流加密所需要的安全算法和处理过程。设备的鉴权是强制性的,所有的蓝牙设备均支持鉴权过程,而链路的加密则是可选择的。蓝牙设备的鉴权过程是基于问询一响应模式和共享的加密方式。为了使蓝牙链路的数据流具有隐蔽性,可以使用1比特的流密码对链路进行加密。密钥大小随着每个基带分组数据单元传输而改变。加密密钥可以从对设备鉴权中得到。这意味着,在使用链路加密之前,两个设备之间至少已经进行了一次鉴权。密钥的最大长度为128比特。 4 系统特点 (1)对煤矿进行多部门、多层次立体网络式监管,显著增加各种违规操作的成本,进而提高煤矿安全监管水平; (2)利用ZIGBEE技术,形成矿区局部自组织传感器网络,实现对矿区各项监控指标的实时立体监管; (3)考虑国家能源信息的敏感性,建立了多种信息加密机制,提高整个监测网络的安全性能。 5 结语 本文面向煤矿,利用物联网技术建立了多部门、多层次的远程安全监测系统,设计并开发了整个系统的软硬件平台,初步对系统的准确性、可靠性和稳定性进行了验证,结果标明达到了精度及稳定性的要求。由于单片机的扩展性,该系统未来还可根据被检测对象的实际需求配置不同的生理数据采集终端,具有很强的灵活性和适应性。 煤矿监测系统论文:基于以太环网的安全监测系统在中小煤矿中的应用 摘要:基于以太环网的安全监测系统给地方煤矿的安全监测系统发展提供一个平台,将多个相距较近的矿井合并采用一套基于以太环网的安全监测系统,再聘用专业人员统一进行管理,从而充分发挥了安全监测系统的功能,确保矿井安全生产又节约大量成本。 关键词:以太环网 安全监测 应用 近年来特别是国家对于煤矿瓦斯灾害的治理制定了一系列重大方针,其中“先抽后采、监测监控、以风定产”瓦斯治理十二字方针尤为重要。实践证明,对于地方煤矿来说,在落实并实施“十二字”方针中,建立健全以监测监控瓦斯通风参数为核心的煤矿安全监测监控系统(以下简称监测监控系统),特别是管好用好煤矿安全监控系统,是建立防治瓦斯灾害的长效机制,遏制重大瓦斯事故,保证矿井安全生产的重大举措。坚持装备并管好用好监测监控系统,采用先进的监测监控手段,准确地反映煤矿井下瓦斯通风参数的状况及变化,及时地对作业地点和被控区域实行报警、断电,进而采取果断措施进行处置,具有更重要的意义。 1、目前地方煤矿安全监测系统的现状 在地方煤矿中,由于大多数乡镇煤矿技术力量严重缺乏;没有监测监控方面的专业队伍;管理人员及工人技术及文化素质低,缺乏对监测监控系统及其配套设备的原理、功能、性能、故障原因及检测、维修、维护方法的了解,因而监测监控系统在运行中发生故障,无力维护和排除。使监测监控系统不但没有发挥应有的作用,设置完全失去了存在的必要。 对在用的监测监控系统缺乏严格的体系管理,监管不力,如人员配备、规章制度、专业技术培训等;监控系统管理员职责不清。 综上所述,在地方煤矿中,为将安全事故隐患消灭在萌芽状态,从根本上减少和杜绝重大瓦斯事故的发生,总结经验,研究在地方煤矿中监测监控系统装备、使用、管理中应采取的对策,提高装备、使用和管理水平,发挥煤矿安全监测监控系统的“矿山安全卫士”的重要作用,已势在必行。 2、地方煤矿监测监控系统装备、使用、管理应采取的对策 近年以来,根据煤矿安全的实际状况,国家不断加大安全投入,并经相关部门提出了一系列关于在“双高”、“双突”矿井安装煤矿安全监测监控系统的要求,各省、市、地区也积极采取措施、挖掘资金渠道,落实中央的部署,取得了决定性的成果。 针对有相当一部分地方煤矿具有相距较近的特点,这就给当前自动化领域内的基于以太环网的网络测控架构的安全监测系统提供了更好发展的舞台,以太环网测控架构下的安全监测系统具有高速、大容量、开放性和适应性强的优点,可以将附近各个小煤矿的安全监测系统合并一套使用。各煤矿节省了中心站设置。节约成本投入。加之基于IP的Internet网络测控技术很大程度解决各种测控设备和计算机设备风各种网络互联的问题,增加系统通信的灵活性。而基于TCP/IP的测量、控制和管理一体化技术将测量、控制和信息管理结合起来,通过系统各要素之间充分协调配合,使系统整体达到最优目标。完全能够实现煤矿安全监测监控系统的各项功能。基于以太环网下的安全监测监控系统结构是依靠其强大的远程化、智能化的测控功能,从而实现煤矿各类参数监控。 3、基于以太环网下安全监测系统的架构 基于以上原则,图1设计了所示的基于以太环网下各个煤矿的安全监测系统的架构,图中描述了测量、控制设备与网络相互连接组成一个安全监测系统,整个系统构成主要分为以下二网络层次: 第一网络层次:是各被控设备通过网络化智能监控装置连成一个监控网,各传感器送来的状态信号通过装置的输入端口输入,供单片机处理、传送、控制指令由输出端口输出到设备的执行控制机构,串行接口作为设备与监控装置进行数据交换的扩展接口和连接微机的虚拟控制台接口。 第二网络层次:是区域以太环网。在这一层次中,各煤矿的网络设备和管理系统的网络设备等连成一个局域内部的网络,有较高的安全性。 采用上述方法的特点: (1)网络化智能监控装置成为一个监控信息汇集平台。各煤矿监控装置通过第一层次和第二层次的衔接点,对输入的普通模拟信号进行辨识并处理,然后进行编码并通过网络响应远方的请求,同时监控装置也可对接收自网络的有效数据指令进行解释,以决定在相应的端口输出操作信号,通过以太环网平台的处理和转换,普通的设备不需要处理复杂的网络协议,就可实现网络测控。 (2)该结构能更高效的使用网络资源。装置接入层与以太环网连接,采用星形拓扑结构,既可以在竞争占用总线的工作状态下,也可以利用交换机采用专线连接满足特定场合的实时性的要求。 (3)该结构体现了信息网与控制网的有效结合的特点。在很多测控场合,测控数据对控制有非常严格的实时性要求,将信息网与控制网相结合构成一种质优价廉、灵活性高的综合测控系统。 4、该系统的实现实例 本人所在的宁夏松山工贸公司下属有两个矿井相距不足三公里,采用北京康斯培克生产的KJ31N型煤矿安全监测系统,目前我们将下属的两个矿井KJ31N型煤矿安全监测系统通过以太环网合并成一个系统,节省了四个微机员人工工资,并节省一整套中心站系统的投入,且将两个监测系统合并后管理相对集中方便。各项功能完全符合《(AQ6201-2006)煤矿安全监控系统通用技术要求》、《(AQ1029-2007)煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》等相关要求。 煤矿监测系统论文:基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统的探讨 摘要: 在当前计算机网络飞速发展的新形势下,在军事和工业领域,无线传感器网络得到了广泛应用,尤其是在那些传输数据量较少,使用电池供电,设备成本较低的应用场合应用最为广泛。科学技术的发展日新月异,国家也不断提高煤矿企业安全生产要求,为了迎合企业长远健康发展的需要,煤矿检测监控系统陆续走进国内各大煤矿企业。本文探讨了基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统。 关键词: 无线传感器网络;煤矿安全;监测系统 1 无线传感器的概念 无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、遥测、遥控技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,是一个范围广、动态性、自组织和可靠的监控网络。无线传感器网络技术作为计算机科学技术的一个新的研究领域,其研究、开发和应用,关系到国家安全、经济发展等各个重大方面,在国际上引起了广泛的重视和大量的投入,并广泛应用于军事、工业、交通、安全、医疗、探测以及家庭和办公环境等很多方面,被认为是将对本世纪产生巨大影响力的技术之一。 2 无线传感器网络的特点和体系结构 2.1 无线传感器网络的特点 无线传感器网络不仅具有传统Ad-hoc网络动态、多跳、自组织的特点,而且还具有很多独特的优势。传统Ad-hoc网络是自组织的无线局域网络,它是由很多节点组成的,其主要原因是希望传输具有服务质量要求的多媒体信息流(这主要通过移动管理技术和动态路由实现),另外,传统Ad-hoc网络的所有节点都能够进行移动,具有复杂多变网络拓扑结构,节点必须通过电源持续供电。与之相反,无线传感器网络是更加先进的网络系统,主要集成了监测、控制以及无线通信功能,显著的优点是它具有更多的传感器节点,并且节点分布更为密集。 2.2 无线传感器网络的体系结构 无线传感器网络的体系结构包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。在无线传感器网络的体系结构中,无线传感器网络各层都设计到三个管理:能量管理、任务管理和移动管理。应用层主要负责任务管理,给各个子网和传感器节点分配监测任务,应用层也考虑移动管理。网络层与数据链路层负责能量管理和移动管理 (例如SAR协议)。物理层有能量管理,但是较少考虑移动管理和任务管理问题。 3 基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统 3.1 基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统的提出 煤炭开采主要工作地点是在离地面几百米的井下,环境复杂、恶劣,巷道狭窄、湿热,地面凹凸不平,四周被煤炭和煤矸石包围,还安放了液压支架、运煤钢轨、风门以及动力线等设备,各种机械不时的发出噪音。在煤矿井下,无线电波的传播具备其自身的特点,所以,在进行系统的设计的过程中,必须进行谨慎的思考,并作出认真的需求分析和设计,避免不必要的问题的产生。本系统设计方案中采用的2.4GHz IEEE802.15.4/ZigBee标准,就能够满足井下环境对无线传感器网络的要求。 基于无线传感器的井下采煤工作面安全监测系统的设计复杂,它涉及到整个监测网络的应用环境、应用目的、系统硬件设计和软件设计等。基于无线传感器的井下采煤工作面安全监测网络的应用的设计,主要就是为了能够在巷道狭窄、湿热,地面凹凸不平,四周被煤炭和煤矸石包围,还安放了液压支架、运煤钢轨、风门以及动力线等设备,各种机械不时的发出噪音的井下进行煤矿环境无线监测系统的设计和实现,同时,通过基于ZigBee技术的无线传感器网络的应用,能够进行井下采煤工作面安全环境检测数据的无线传输,实时反馈井下采煤工作面的各种信息。通过对井下环境的考察和分析,并结合煤矿监测系统的实际需求,最终确定了基于ZigBee的井下采煤工作面安全监测系统的总体设计方案。 3.2 基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统的功能要求及性能指标 井下采煤工作面安全监测系统是通过ZigBee协议的使用,以及IEEE 802.15.4标准的采用,从而实现的一个无线数据传输网络,这个无线数据传输网络是一个速率比较低、距离比较短的无线传感器网络,并且,这个无线数据传输网络具备比较低的射频传输成本。 主要性能指标如下: ①组网与通信:完成无线传感器众多的不同的节点之间点到点、点到多点的无线通信,并且能够实现这些节点之间的自组网络,同时,也能够提供服务支持给基础和管理服务层。 ②通信协议标准:ZigBee协议和IEEE802.15.4标准。 ③网络拓扑结构:拓扑结构是网状的。 ④应用系统:可以实现通用网络服务的提供,同时,也可以实现面向各个不同领域的网络服务的提供。 ⑤管理与基础服务:通过组网与通信部分提供的服务,可以提供服务支持给应用系统。 ⑥数据传输速率:250KBps。 ⑦调制方式:DSSS(O-QPSK)。 ⑧使用频段:2.4-2.483GHz。 ⑨节点功耗:5OmW-300mW。 ⑩接收灵敏度:-94dBm的接收灵敏度。 {11}时延:进行激活或信道接入的时延是15ms,进行设备搜索的时延是30ms。 {12}节点间通信范围:75m-100m。 4 结束语 煤矿无线监测作为一个新兴的研究领域,具有十分广阔的应用前景。本文提出了一种基于无线传感器网络技术的煤矿安全监测系统,充分利用无线传感器网络的特点,并且通过对比各种应用于井下无线通信技术的特点,选择了ZigBee技术作为无线传感器网络的通信平台,实现对井下各种环境及生产参数全方位、实时监测和智能预警,以大大降低煤矿生产安全隐患。 煤矿监测系统论文:基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的设计 摘要: 为了满足煤矿瓦斯监测的需要, 开发了一种基于无线传感器网络的智能化瓦斯监测系统。该系统采用数字瓦斯传感器实时检测瓦斯, 提高了测量精度; 采用无线传感器网络, 避免了其它无线通信技术高功耗的缺点。 关键词: 煤矿;瓦斯监控; 数字瓦斯传感器;无线传感器网络;AVR 单片机 1 系统硬件设计 该系统主要由流量传感器节点和汇聚节点 2 个部分组成,流量传感器节点负责传感器的数据采集以及将采集到的数据发送给汇聚节点,汇聚节点负责控制子节点的数据采集和发送,并且负责将各个子节点的采集数据发送给嵌入式计算机。系统硬件原理如图 1 所示。 1.1 微处理器模块 系统采用 AT mega128L 单片机作为节点的微处理器。AT mega128L 采用精简指令集 (RISC) 结构,加上哈佛总线的存储器结构、两级流水线指令结构、单周期指令等技术, 大大提高了系统运行的效率。AT m ega128L 具备以电池供电的无线传感器网络应用所需的主要功能, 包括纳瓦功耗管理、自编程闪存程序存储及先进的模拟、控制和通信外设。采用A T mega128L与射频收发器CC2430结合, 实现了高度集成、成本低廉的节点。 1.2无线收发模块 无线收发模块是一个射频集成电路模块,作为无线网络的物理层射频前端实现无线数据的收发。本系统选用CC2430射频芯片。CC2430延用了以往 CC2420 的架构,在单个芯片上整合了ZigBee 射频( RF ) 前端、内存和微控制器。它使用1个8 位M CU, 具有 128 KB 可编程闪存和 8 KB 的 RAM,还包括模拟数字转换器、定时器、AES- 128 协同处理器、看门狗定时器、32 kH z 晶振的休眠模式定时器、上电复位电路、掉电检测电路以及 21 个可编程I/ O 引脚。CC2430 采用 0. 18m CM OS 工艺生产, 工作时的电流损耗为 27 mA; 在接收和发射模式下, 电流损耗分别低于 27 mA 或25 mA。CC2430的休眠模式和转换到主动模式的超短时间的特性,特别适用于电池寿命要求较长的场合。 1.3报警和显示模块 系统采用 128× 64 的图形点阵式 H G128643 液晶显示器进行流量显示, 利用 AT mega128L 的2 个端口分 别驱 动 1 个蜂鸣器和1 个高亮度的红色L ED 来进行流量越限声光报警。HG 128643 液晶显示模块是使用 KS0108B及其兼容控制驱动器作为列驱动器, 同时使用 KS0107B 及其兼容驱动器作为行驱动器的液晶模块。由于KS0107B不与 M PU发生联系, 只要提供电源就能产生行驱信号和各种同步信号, 故设计较为简单。另外, 该液晶显示器能显示 ASCII 字符、汉字和各种曲线, 可与单片机连接构成功能强大、结构简单的人机界面, 因此,广泛用于各种智能仪表和控制系统。 1.4 串口模块 串口电路只有网关( sink) 节点才有。sink节点是传感器网络中特殊的节点, 负责嵌入式计算机与传感器网络的通信, 向下级节点发送查询命令, 接收下级节点回传的数据并由串口发送给嵌入式计算机。本系统选用低电压高速传输的 RS232 收发器M AX3318。MAX3318工作电压为 2. 5~ 3 V, 传输速率可达 460 kbit / s, 满足接收器和嵌入式计算机之间的大量数据传输的需要;工作温量为 - 40~+ 85, 能适应煤矿井下恶劣的环境。 2 系统软件设计 2.1WSN 通信协议及网络结构 根据井下的具体情况, 决定采用簇状拓扑结构。簇状拓扑结构的优点是将很大的网络化分成若干独立区域, 在这些区域内, 数据独立地进行处理和汇聚。在每一簇内部的通信可以是单跳也可以是多跳通信。上级网络将利用更高的传输带宽, 或者将上级网络连接到一个有线网络上, 再通过基站接入井下环网把数据传到井上来。 2.2汇聚节点程序设计 汇聚节点既可以是一个具有增强功能的传感器节点,也可以是没有监测功能、仅带有无线通信接口的特殊网关设备。汇聚节点具有 2 种功能: 网络维护功能和数据传输功能,网络维护功能主要是负责组建 ZigBee 网络、分配网络地址及维护绑定表。数据传输功能主要是充当 ZigBee 网络与互联网的网关, 将 2 个使用不同协议的网络连接在一起, 实现 2 种协议栈之间的通信协议转换。所有流量传感器节点将所采集到的传感器数据以无线的方式发送到汇聚节点上, 汇聚节点将这些数据转换之后通过串口传给嵌入式计算机; 另一方面, 汇聚节点接收嵌入式计算机发送过来的数据, 并将这些数据转换之后发送给目标节点。汇聚节点程序流程如图 2 所示。 2.3流量传感器节点程序设计 流量传感器节点主要负责采集传感器数据并将这些数据传送给网关节点, 同时接收来自网关节点的数据并根据这些数据进行相关操作。当没有数据发送或接收时转入休眠模式, 节点 功耗降到最低。流量传感器节点程序流程如图 3 所示。 主程序初始化相应的寄存器和变量及相应的管脚后, 进入主循环。主循环负责对外部传感器信号转换后的电压信号进行采样及处理, 转换成相应的值, 并送到对应的缓冲区, 然后判断是否超限, 若是则启动相应的报警程序, 否则结束此次循环。 3 测试结果 将按上述方案设计的瓦斯监测系统应用到煤矿井下进行现场试验, 测试结果如表1所示。从表1可看出, 该系统测量误差较小, 能够满足使用要求。测量值与标准值之间的误差主要是由于传感器本身存在误差以及井下环境的限制所致, 但网络传输过程中几乎不会引入误差,而且系统运行稳定可靠。 4 结束语 本文提出了一种以AT mega128L单片机为中央处理器, 基于无线传感器网络的集监测、显示、报警、通信等多功能于一体的智能瓦斯监测系统。它充分利用 AT m eg a128L 集成度高、功能强、体积小、功耗低、性能可靠等特点, 同时利用无线传感器网络对监测数据进行传输, 有效地实现了对煤矿井下瓦斯的实时监测。 煤矿监测系统论文:KJ2000N网络监测系统在煤矿安全中的探讨 摘要:网络监测系统随着科学技术的不断向前发展,也在煤矿行业得到广泛的应用,并且取得了一定的良好效果,这体现出了网络监测系统具有广阔的应用前景和潜力。随着煤矿开采深度的不断增加,煤矿的灾害也严重影响了煤矿的安全高效生产,比如有顶板事故、突水事故、瓦斯事故、粉尘危害等几大灾害,其中瓦斯灾害就是其中影响最为严重的一种。因此,针对开滦林西矿业公司提高安全生产的需要,对矿井安全监控系统的设计与安装以及监测系统的理念进行了阐述,并对整套系统的衔接进行了描述。这种矿井瓦斯监测系统的管理模式在煤矿生产中正快速的发展中,对提高煤矿的经济效益和社会效益有着巨大的作用。 关键词:矿井瓦斯;网络监测系统; KJ2000N系统;安全管理 1、前言 众所周知,网络监测系统随着科学技术的不断向前发展,也在煤矿行业得到广泛的应用,并且取得了一定的良好效果,这体现出了网络监测系统具有广阔的应用前景和潜力。在煤矿生产过程中,存在着很多灾害直接影响煤矿的安全生产,比如有顶板事故、突水事故、瓦斯事故、粉尘危害等几大灾害,其中瓦斯灾害就是其中影响最为严重的一种,因此,要保证煤矿生产安全高效的运行,必须有效防治瓦斯灾害。淮浙煤电公司顾北煤矿现用KJ2000N型煤矿安全监控系统。这种矿井瓦斯监控系统的管理模式在煤矿生产中正快速的发展中,对提高煤矿的经济效益和社会效益有着巨大的作用。KJ2000N系统在煤矿生产过程中对于煤矿瓦斯的治理有以下几个主要作用:第一,由于在井上进行数据处理,其环境给操作者提供了简洁易用的界面。第二,还可以对井下的设备参数进行自行处理和编辑,同时实现数据的共享。第三,在进行数据处理的时候,可以在井上处理,方便工程技术人员对通风系统的管理。第四,能够实现远距离的连续传输和对工作面的实时监测,也可实现超限报警,自动断电。 2、网络监测系统简介 2.1 系统结构图 KJ2000N系统由地面中心站、网络传输接口、井下分站、井下防爆电源、各种矿用传感器、矿用机电控制设备及KJ2000N安全生产监测软件组成。地面中心站是整个系统的控制中心,安装在地面计算机房。井下部分包括:KJ2007(F,G等)井下分站,KDW6B隔爆兼本质安全型电源,各种安全、生产监测传感器,报警箱和断电控制器等。井下分站和传感器安装在井下具有煤尘、沼气、一氧化碳等危险气体的环境中,对煤矿井下的各种安全、生产参数进行实时监测和处理,并将安全生产参数及时传输到地面中心站。各种数据由分站和中心站处理,并能按要求直接发出声、光报警和断电控制信号。地面中心站经过网络传输接口采用光缆与井下分站联结通讯。当前情况下,煤矿生产中所使用的监控设备已经在各个生产工作面、掘进面等一些主要的机电硐室均被广泛应用,正是由于KJ2000N矿井安全监控系统在煤矿的广泛使用,这样使得煤矿传统的单一的监控模式得到了彻底的改变,通过KJ2000N系统可以准确、全面地了井下安全情况和生产情况,实现对灾害事故的早期预测和预报,并能及时地自动处理。这样既提高了煤矿的生产效益,又弥补了由于井下瓦斯员的疏忽大意所导致的数据部准确等原因造成的定时定点汇报的不足,进行实时监测监控,并且可以利用监测数据库进行安全趋势分析研究,对井下灾害进行预测预报,实现安全管理的双保险。 图一KJ2000N系统结构图 2.2 注意事项及相关建议 (1)按照要求及时对传感器进行调试、校正,保证监测数据的可靠性。 (2)及时捧除故障,加强系统维护,确保其正常运行。 (3)必须按照要求设置传感器的位置。随着工作面的推进,要及时调整传感器的位置,使其真实反映井下的情况。 (4)备用监控系统的操作与功能。当由于人为或外界因素导致主监控服务器的监测应用程序停止工作或服务器断电等原因正常监测不能进行的时候,备用监控服务器可在5 s内人为手动打开监测应用程序,保证监测的正常进行,保证了用户应用程序的连续性。 (5)随时和厂家联系,及时解决安全监控系统运行中出现的新问题。 3、系统体系结构 该监测网络系统是在各煤炭企业已形成的监测监控系统基础上,整个系统将建立两级数据监控中心,形成一个“三层四级”网络体系结构。 (1)建立一级数据监控中心。 (2)在国有重点煤业集团建立二级数据监控中心。 (3)在煤炭管理部门设立二级数据监控中心。 4、监测系统的监管及意义 我们必须对一些高瓦斯矿井或者按照高瓦斯矿井管理的煤矿要有网络式的监管方式,这样才能实现对矿井的监测监控系统的有效管理,我们还必须要将这些数据上报到安全监管部门,这样便于上级部门对煤矿瓦斯进行有效的监管。各监管部门的监管人员应该及时对数据进行处理,这样可以更好的有效的对煤矿瓦斯进行监测和监控,病区要将数据处理结果上传到网上,方便工程技术人员参考,这种监管模式对煤矿的安全高效生产能够起到很好的监督和监控作用,同时这对煤矿安全生产形势的稳定好转具有积极的意义。只有有效的保证煤矿瓦斯网络化实时监控项目的实施,这样才能够使得煤矿安全又了进一步的保证,电子警察的角色也就很好的扮演者,这样对煤矿的多级管理也是一个很好的强化,这样在煤矿生产中就形成了多级监管体系和安全生产综合信息网络, 如果在煤矿工作面出现了瓦斯超限等问题,矿监控中心将立即报警,并且将报警的数据直接上报到监控中心,便于煤矿领导部门更方便的查明超限原因和及时的采取有效的措施,将瓦斯事故消灭在萌芽状态。对防止以瓦斯等恶性事故, 提高煤矿管理水平具有重要意义。这种监控系统-----KJ2000N系统,对煤矿的瓦斯治理具有以下几点重要意义。第一,这项工程很好的改造了煤矿瓦斯的监控系统,对提高煤矿的安全管理和装备水平都更好更快的提高。第二,以前对瓦斯实行的是填表上报,这样有可能监测瓦斯人员偷懒活者其他原因,不检测数据,而是对数据进行修改,然后上报,这样使得数据极不真实, 多数情况下也无法追溯核实,这样使得瓦斯事故在煤矿生产中高发的一个重要原因。第三,监控网络不会改变煤矿的安全管理模式, 它为各级管理部门提供了实时监控的工具,提高了工作效率。第四,有助于对煤矿的各类监测数据进行宏观分析, 微观指导。 5、结论 综上所述, KJ2000N系统在煤矿瓦斯监测系统中得到广泛应用,这样既增强了系统的稳定性和有效性,同时还对整个系统的功能也是一个很好的完善和补充,对协调我国矿井设备落后与高生产效率要求之间的矛盾也有一定的指导意义,并且使得网络在矿井瓦斯监测系统中得到了充分的应用,这样使得瓦斯监控系统的功能能够发挥到极致,这样有助于对煤矿的各类监测数据进行宏观分析, 微观指导。督促煤矿把问题和隐患消灭在萌芽状态。KJ2000N系统,实行通过网络对瓦斯进行监测,这种矿井瓦斯监控系统的管理模式在煤矿生产中正快速的发展中,对提高煤矿的经济效益和社会效益有着巨大的作用。从而为提高煤矿安全和经济效益,起到了积极作用。同时为井下工人的安全提供了进一步的保证,把公司的管理提高到现代化管理水平。 煤矿监测系统论文:μc/oS-ll在煤矿井下环境监测系统中的应用 摘要:针对常见煤矿井下环境检测仪检测参数单一、占用传输线较多的缺点,本文设计了多传感器融合的井下环境检测系统。该系统对采集到的信息进行数据融合,使系统决策更加科学合理,同时减少了巷道内的走线数量。实际使用表明,系统具有较好的实时性、可靠性,并具有良好的扩展和升级能力。 关键词:μc/OS-II;煤矿;环境监测;任务规划 引言 为保障煤矿安全生产和职工人身安全,早在2001年国家煤矿安全监察局就颁布并实施了《煤矿安全规程》,并不断对之做出修订。《煤矿安全规程》对煤矿井下安全工作环境、报警方法等做了详细规定。煤矿井下环境检测的理论研究工作已趋于成熟,众多相关文献已经发表,国内外也已有多款成型产品,例如凯茂CO 100精密型一氧化碳仪、cosmos X0-2200氧气计。从现场应用情况来看,虽然已有的参数检测设备能够较好地满足测量需求,但仍存在下述缺点:一,测量参数单一,无法对测量点的环境做出准确的判断,需要将数据传送至地面做进一步处理;二,每个检测设备需要一路传输线。 针对上述问题,在对徐矿集团旗下若干煤矿进行设备更新项目中,设计了多传感器融合的井下环境检测系统,系统利用多传感器数据融合技术,对井下环境做出更加科学合理的判定,降低误报率。测量数据经一路传输线传送至井下分站,降低了走线成本和复杂度。本项目开发过程中使用了嵌入式实时操作系统μC/OS-II,μC/OS-II的引入是系统设计成功的关键。本文介绍了嵌入式操作系统(Embedded OperationSystem,EOS)相关概念和设计原则,并以煤矿井下环境监测系统的设计过程为例分析了基于μC/OS-II的实时多任务系统的开发要点。 1嵌入式操作系统 EOS的概念容易和嵌入式系统混淆。简而言之,EOS属于软件范畴,而嵌入式系统是软件和硬件的综合体,但并不是所有的嵌入式系统都必须使用EOS。从技术角度来讲,EOS是一种用途广泛的的系统软件,负责嵌入式系统的全部软、硬件资源的分配、调度、控制、协调并发活动;它必须体现其所在系统的特征,能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。 对于实时多任务EOS的开发,关键是合理地进行任务划分。对于任务的划分,并没有统一的标准,也很少有相关论文对任务划分的原则有较详细的介绍。本文列出本项目任务划分所依据的主要原则: (a)解耦原则:任务之间的耦合关系是影响软件复杂度的重要因素,紧密相关的功能应尽量组成一个任务,以减少任务耦合;应尽量使用数据耦合,少用控制耦合和特征耦合。具体方法可参见软件工程类书籍。 (b)实时性原则:大多数商业内核都是占先式实时内核,即在就绪条件下,内核总是运行优先级最高的任务,因此对实时性要求高的功能应采用高优先级任务实现,占用CPU时间较长的任务应尽量赋予较低的优先级。 (c)I/0决定原则:对每个独立的硬件(例如GPIO)进行操作的驱动程序应放在一个任务中完成,以避免资源冲突。 任务的划分不能一成不变地遵循上述原则,必须结合项目的特点和需求作具体的分析,下文以μC/OS-II在煤矿井下环境监测系统中的应用来说明。 2系统设计 文献[4]分析指出,煤矿井下环境参数的检测至少应包括可燃性气体、02、CO和温度的测量。经过现场考察也发现在井下巷道内众多地点均需要对上述四个参数进行检测,因此设计了四参量环境监测系统。系统对检测到的模拟、数字信号处理后显示、决策(是否报警)并将数据传送至分站。该项目需求分析如下: 提供简单的用户接口。采用液晶分时显示测量结果,用户通过按键查看指定参数。 提供煤矿常用传输接口。采集到的数据需要在地面实时显示和存储,因此需要进行数据传输。 正常检测外的系统自检功能等。 软硬件设计具备良好的扩展性,方便系统升级。 2.1硬件实现 据需求分析得出硬件设计框图如图1所示。MCU选用NXP公司的LPC2214,该芯片基于ARM7TDMI-S内核,内含256KB高速Flash,16KBSRAM;片内集成8路10位ADC、两个32位定时器(带4路捕获和4路比较通道)、6路PWM、多达9个外部中断源;常用总线接口有1个12C接口、2个SPI接口、2个UART接口,完全满足应用及扩展需求。 待测模拟量包括甲烷、CO、02三个参量,3个模拟量分别通过信号调理电路送入MCU片内ADC;温度信号由数字式单总线温度传感器DSl8820获取;由于按键较少,可采用独立按键直接连接至MCU的GPIO;液晶显示模块LCM需要模拟总线连接;传输接口采用井下常用的RS485接口,预留RJ45接口、CAN总线接口,在一定程度上提高系统的通用性。 2.2软件实现 通过需求分析及硬件设计发现,该系统任务较多,且需使用慢器件,如DSl8820、LCM,因此不适合使用简单的“前后台系统”,即应用程序是一个无限循环,循环中调用相应的功能函数完成对应的工作,用中断服务程序处理异步事件。系统对实时性、可确定性、可靠性有较高需求,因此以μC/OS-II嵌入式实时操作系统为基础完成软件设计较为合适。 μC/OS-II是一个完全占先式实时内核,即在满足运行就绪条件下,“C/OS-II总是运行优先级最高的任务。应用程序最多可以管理56个用户任务,μC/OS-II提供很多系统服务,例如邮箱、消息队列、信号量、内存申请与释放等。图2是系统多任务规划框图,图中每个方框代表一个任务。 由图2可以看出,任务划分结构清晰,μC/OS-II的任务编写具有一定的规律,从而方便了系统的扩展。当需要添加新的功能时,可以直接增加新任务,也可以修改已有的任务,这对软件的维护是相当有益的。在编写任务代码时,大量使用了指向任务实体的指针和数据传递指针,从而在一定程度上提高了程序的封装性能,加强了任务模块的可重用性。 3结论与展望 μC/OS-II采用基于优先级的任务调度策略,因此在进行任务划分时,必须依据实时性原则为每个任务分配合适的优先级。μC/OS-II的绝大部分源码采用移植性很强的ANSI C编写,因此具有很好地可移植性,但是C语言是面向过程的,不具有面向对象特性,各功能模块的通用性差。在开发过程中,设计人员需要编写大量相似的程序段,因此有必要开发面向对象的任务表达模型,以及对应的操作系统,进一步提高软件模块的可重用性和可维护性。 煤矿监测系统论文:煤矿安全生产监测系统研究与改进对策 摘要 中国能源需求持续增长,但是煤炭开采量和各种煤矿事故仍然居高不下,从而给国家财产和矿工生命造成巨大损失。为了应对国民经济的高速发展,同时继续发展煤炭开采产业,煤矿安全工作正成为全国工业安全生产的重中之重。 关键词 煤矿安全;监测;改进 1 多功能瓦斯气体传感器网络节点设备 研制基于无线传感器网络技术的传感器网络节点包涵了多种科学技术,其中包括传感器、嵌入式系统、无线通信、自动控制以及微电子技术等。传感器网络节点的功能是能够完成实时监测环境对象信息,并将采集的数据进行实时处理并以无线方式经过基站传输到远程服务器,把信息提供给网络上的终端用户以实现实时监视以及控制。本项目研究和开发的多功能无线传感器网络节点具有低功耗的高性能、高可靠性、长传输距离等特点,支持面向井下煤矿行业应用的多通路传感器以及特殊需求功能的集成。 研发传感器网络节点,第一步要从硬件着手设计传感器网络节点的系统架构以及每一个单元部分的功能,节点应具有低功耗、可重构和高稳定性等特点;根据节点的特性对嵌入式操作系统进行裁减优化,利用最小的CPU占用率对节点进行全面控制。 普通传感器节点具有功耗低,在节点全功率工作发射数据状态下功耗可以控制在50mW以下,在接收信号状态下功耗控制在25mW以下,在节点进入休眠模式后功率可以控制在15mW以下。 节点具有通信距离远特点,传感器节点之间通讯距离在开阔地可以达到300m以上,在室内可以达到50m~100m,在井下也可以达到40m~60m;节点体积相对较小,传感器节点体积可以控制在3cm×5cm×2cm以内;节点可进行实现远程控制,可以在远程控制端对节点进行远程管理,改变网络节点的工作方式和功率等;集成了多种类型传感器以及特殊功能要求(如定位),同时可以对环境进行综合判别;软件设计采用了嵌入式软件操作系统,具有体积小、效率高和稳定性强等特点,同时由于该系统的设计采用了模块化的设计方式,因此具有裁减性、方便修改和易于维护等特点。 2 移动井下人员定位技术和定位功能模块 井下作业人员的流动性大以及工作环境复杂,一旦事故发生,井下人员的确切数量以及每个人所处的具体位置都很难确定,从而给营救工作带来极大困难,常常会延误营救的最佳时机并造成严重后果。另外,一旦意外事故发生遇难人员的具体位置不能确定,导致发生被困人员生死不明的情况。同时,为了避免挖掘中对人员的伤害便不能使用大的机械设备进行救援,从而导致救援进展缓慢。如果能够确定井下工作人员的确切位置便将会大大加快救援的进度,这样就有可能营救出更多的人员,从而把损失降到最低的限度。 1)系统定位方法和定位模块 井下定位系统的采用集中的定位方式由管理中心进行定位。定位步骤如下:首先布设网关和参考节点,保持网关之间的距离,再布设一些位置已知的参考节点保证每个移动节点至少要处于多个参考节点的射频信号覆盖范围之内。 欲定位时首先确定当前节点相对于参考节点之间的位置,因参考节点的位置把移动节点相对参考节点的位置和参考节点的绝对位置相加,即可得到该移动节点的绝对位置。具体定位步骤如下: 首先进行移动节点的相对定位来确定移动节点相对于参考节点的位置。采用的测距技术为无线电信号强度和无线电信号覆盖关系相结合的技术。 RSSI测距是指无线射频通信时,节点所接收到的射频信号强度是随距离衰减的,采用信号强度随距离衰减模型并不增加额外装置。 距离测量是节点定位时,通过检测相邻参考节点的无线信号强度来计算它们信号强度之比,利用RSSI计算出该员工到多个参考节点的距离。 位置计算指的是移动节点根据所计算得到的距离值,根据两点、三边以及三角测量法等方法,计算出该节点距离最近的网关的二、三维距离,从而实现了移动节点相对于参考节点的定位。 移动节点把得到的相对于参考节点的位置值传送到网关,然后,加上自己的位置信息传输到网络管理中心,管理中心的计算机根据移动节点的位置和网关的位置就可以确定该移动节点在井下的绝对位置便实现移动节点的精确定位。 2)基于无线传感器网络的井下人员实时定位系统 目前,井下定位一般采用射频识别卡(RFID)的方式。员工随身携带写有唯一编号的电子射频识别卡,巷道的询问装置发射询问信号接收员工电子识别卡的应答信号从而实现员工的定位。这种定位系统存在诸多问题,首先是定位精度低,它的定位精度取决于巷道询问装置间的距离,一般的电子识别卡定位方式中巷道询问装置的距离是几十米的量级定位精度,不能精定位便对于紧急情况的救援只能提供有限的帮助。另外射频卡一般是被动卡,从而只能应答固定的询问。在发生意外时员工仅仅依靠电子识别卡仅能确定事故发生之前的大概位置而不能与巷道询问装置进行双向通信。 3 用于煤矿生产安全实时监控子系统管理平台 基于已有的通用管理信息系统,针对煤矿生产安全监控的特殊需求为煤矿管理者定制开发一个监控管理信息系统,该系统具有用户认证数据管理、数据查询以及实时监控等多项功能。配置了针对矿井应用的专用无线传感器网络,用于数据管理的数据库服务器和便于信息共享的Internet服务器。适用于各类气体以及人员位置监控的现代化管理系统。本项目中的监控系统能够提供基于GIS的和采用自定义条件方式的查询、统计和报表功能。提供对所有监测信息的数字信息、图像或视频的实时监视。整个监控系统采用模块化的设计方法,能够随着需求的变化增加新的功能从而不断地进行完善具有良好的可扩展能力。 4 技术趋势 传感器网络有着巨大的应用前景和发展空间,被认为是将对21世纪产生巨大冲击的技术之一。传感器网络以一种新的无处不在的主动式计算模式推动科技发展和社会进步已成为国家竞争的焦点,从而关系到国家政治、军事和社会安全等诸多方面。发展具有自主知识产权的传感器网络技术,完成推动新兴传感器网络产业化的跨越式发展,对于我过在21世纪的国际战略地位具有领先地位至关重要意义。 传感器网络综合了传感器、计算机嵌入式、分布式信息处理和通信技术等多个领域,无线传感网络的发展既对各行业各学科的发展可以起到推动作用,但又强烈地依赖于各行业各学科的技术支撑。 煤矿监测系统论文:基于总线的煤矿通风机主轴温度监测系统研制 【摘要】 介绍了一种基于CAN总线的煤矿通风机主轴温度自动测试系统,通过对国内外风机主扇温度检测及通讯方法的分析、研究,确定了基于CAN总线的煤矿通风机温度自动测试系统的控制方案。以嵌入式单片机为核心设计了这一系统,并给出了系统的硬件结构和软件流程。 【关键词】 CAN总线;DS1820数字温度传感器;自动测试系统 一、系统工作原理 (一)CAN总线的特点和工作原理 CAN(controller area network)是一种先进的串行通信协议,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。CAN总线是一种多主站总线,各节点都有权向其它节点发送信息。通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤。它可以通过简单的协议,实现在电磁干扰环境下的远距离实时数据的可靠传输,且硬件成本较低。主要特点可概括如下:CAN总线任一节点均可在任一时刻主动向网络上的其它节点发送数据,不分主从;CAN总线上的节点可分为不同的优先级,可以满足不同的实时要求;借助接收滤波实现多地址的帧传送;数据采用短帧结构,受干扰率低,数据帧的信息CRC校验及其它错误检测措施;发送期间丢失仲裁或由于出错而遭破获的帧可以自动重发;对于严重错误具有自动关闭总线功能,使总线其它操作不受影响。 CAN总线的接收数据长度最多为8个字节,因而不存在占用总线时间过长的问题,可以保证通信的实时性。通信速率最多可达1Mbps(通信距离40m),通信距离最远可达10km(传输速率5kbps)。通信介质可以是同轴电缆或光纤,甚至可以是双绞线,其硬件接口简单,编程方便,系统容易集成。基于CAN总线的以上特点,它特别适用于系统分布比较分散、实时性要求高、现场环境干扰大的场合。智能节点能够采集现场数据,并根据接收到的命令或者主动将数据发送到CAN总线。通过事先设置验收码和验收屏蔽码可以控制智能节点从总线上接收哪些数据或命令。如果某些数据需要进一步复杂的处理,则上位计算机可以从总线上接收数据。当上位机需要对某个节点施加控制动作时,可以采用点对点方式与该节点通讯;当它要同时对所有节点施加控制动作时,可以采用广播方式将命令发送到总线。这样当系统正常运行时完全可以没有上位机的参与。大大减少了数据的传输量,同时提高了系统的实时性和可靠性。 (二)DS1820数字温度传感器特点 DS1820是美国DALLAS公司生产的一种温度测量传感器,以数字形式串行输出温度测量值,改变了以往温度传感器需要加A/D转换器才能转换为数字量的模式,可直接与单片机连接,接口电路大大简化。DS1820的64位ROM存放着序号,前8位是产品类型编号,接着的48位是每个DS1820的唯一序号,最后8位是前美国微芯公司的PIC18F458 单片机集成了CAN 通信接口,执行Bosch 公司的CAN2.0A/B 协议。它能支持CAN1.2、CAN2.0A、CAN2.0B 协议的旧版本和CAN2.0B现行版本。使用PIC18F458 单片机的嵌入式系统,可以很方便的利用CAN总线与外界进行数据交换。它的优点是电路接口比较简单,只需很少的外围电路就可实现CAN 通信,受硬件限制比较少;软件编程容易实现所需功能,只需对相关寄存器进行正确设置即可。 DS1820的特点如下:仅一条线便可以完成读或写数据,一条总线上可挂任意多个DS1820 不需要外接元器件;温度测量范围为-55℃~125℃,分辨率为0.5℃;温度转换为数字量的时间为1s(典型值),DS1820含有两个字节的寄存器,第一个存放着温度值的符号,如温度为正则全为1,否则全为0。第二个存放着温度值的补码。具体计算如下:先将寄存器中的温度数字量求补,再转换为十进制并除以二,即得被测温度值。 二、系统的硬件构成 系统硬件由PIC18F458 单片机为控制核心,通过并行DS1820温度传感器,检测出通风机测点温度,通过PIC18F458单片机信息处理,由CAN 通信接口信号处理器MCP2551进行远距离信号传输,系统通过LCD1602进行就地温度显示,同时温度信号通过MAX232串口与PC机进行组态监测显示。系统还具有温度超限报警功能。美国微芯公司的PIC18F458 单片机集成了CAN 通信接口,执行Bosch 公司的CAN2.0A/B 协议。使用PIC18F458 单片机的嵌入式系统,可以很方便的利用CAN 总线与外界进行数据交换。优点是电路接口比较简单,只需很少的外围电路就可实现CAN 通信,受硬件限制比较少;软件编程容易实现所需功能。 三、系统的软件设计及抗干扰设计 1.初始化CAN 控制。在使用CAN 之前,必须对它的一些内部寄存器进行设置,如CAN 控制寄存器CANCON、波特率寄存器BRGCONx 的设置以及对邮箱进行初始化(初始化流程图如图1 所示)。 2.信息的发送。PIC18F458 有3 个发送邮箱缓冲器,每一个发送缓冲器的数据长度可以设置为1~8 个字节长度,信息发送的具体步骤如下:(1)初始化发送邮箱;(2)设置相应的发送请求位为1,即TXBxCON bits.TXREQ=1(x=1,2,3);(3)若CAN 总线允许发送,则启动最高优先级信息的发送;(4)若发送成功,则TXREQ 被清零,TXBxIF 被置1,如果中断被使能,则会产生中断;(5)若信息发送失败,则TXREQ 保持为1,并置位相应的状态标志。 3.息的接收。IC18F458有2个具有多重接收滤波器的完全接收缓冲器和1 个单独信息组合的缓冲器。接收邮箱初始化时,要设置其标识符及相关的屏蔽寄存器、接收优先级等。MAB 寄存器接收所有来自总线的下一条信息,RXB0 和RXB1 则接收来自协议驱动的完整信息。MAB 接收所有信息,只有满足过滤条件的信息才被传送到RXBx 中。程序实现的是发送缓冲器0向接收缓冲器0发送数据的正常模式,其中接收采用中断方式,发送采用查询方式。 煤矿通风机主轴温度自动监测系统运行一年的情况表明,系统信号传输距离长,信号传输质量高,系统抗干扰能力强,工作稳定。 煤矿监测系统论文:煤矿计算机瓦斯监测系统设计与实现 [摘 要] 煤矿瓦斯监测系统的重要内容是加强煤矿安全生产管理,以防止煤矿事故的发生。所以,在煤矿瓦斯监测系统工作中务必提高应对各种突发事故的能力,因此加强煤矿瓦斯监测系统建设的专业素质至关重要,此外,还应加强制度上的规范管理,不断的提高煤矿瓦斯监测系统设计水平,加强对现场的巡视和设备维护等都是必不可少的环节。笔者结合煤矿开采环境,对瓦斯监测系统在煤矿安全生产监督中的应用进行了分析。 [关键词] 瓦斯监测系统; 煤矿; 安全生产 作为煤矿安全生产监控工作的关键性内容,信息的获得无疑至关重要,而获得信息的主要手段就是监测技术。一般而言,通过煤矿安全生产现有的客观资料,我们可以初步确定监控的初始方案,进而在煤矿工程运营过程中根据监测数值、经验方法等内容,开展反馈分析等工作,修正初步方案与施工网络计划,以保证工程按照最优的设计与施工方案进行。因此,监控工作的重要性也就显而易见了。针对我国煤矿工程质量中的一些不安全因素,监测技术在监控中的应用能够很好的解决此类问题,它不但可以很好地掌握工程的工作运营状态,利用监控数据对流量方案进行整改,并指导开采质量作业;还可以预见事故风险,采取一系列的事前措施,给建筑的安全管理提供信息,将事故突发率降至最低,保证了煤矿安全生产的稳定性。通过太阳能光伏技术,我们可以很好地将太阳能转换为电能,并广泛应用在瓦斯监控系统当中,太阳能供电部分监控结合了煤矿开采的相关特点,对煤矿地点的自然环境等因素进行分析,确定了系统设计相关参数,优化了供电系统的相关参数,对煤矿领域的网络瓦斯监控起到了一定的作用。 1 煤矿瓦斯监测系统的准备工作 1.1 规范制度,端正思想 一个良好的组织机构,除具备较好的运行机制和管理制度之外,还应该具有健全的岗位制度而且能够将之贯彻执行。因此,在煤矿安全生产网络瓦斯监控过程中,我们需要一个合适的监控管理结构,以便于明确各个工作人员的职权问题,保证个人任务到位,避免权力交叉和责任推诿的现象发生,这些问题都可以通过建立健全的岗位责任制度得以解决。此外,工作人员不但要对网络瓦斯监控知识有一定了解,思想上时刻保持着“安全第一”意识,保证将综合自动化安全意识渗透到工作的每一个层面,全面提升安全作业人员的工作责任心与使命感。 1.2 加强瓦斯监测系统的设备管理 加强设备巡视管理是网络瓦斯监控的重点,预防设备异常的发生是监控运行管理的主要内容。为了保障监控仪器的准确性,应该建立完善的设备定检制度,仪器设备需要进行定期的检测,对于一些使用频率高的仪器,更是要依据规定检测并建立相应的维护记录以随时了解其运转状态,保证其正常的运行和及时的维护。 1.3 提高瓦斯监测系统的技术管理 由于煤矿瓦斯监测系统存在很大程度上的特殊性,而作为贯彻于瓦斯监测系统整个流程的重要要素,技术管理在中的作用不容小觑。因此,加强设备的绝缘监督工作,利用声波检测、光谱分析等监督手段,及时地发现并排除故障无疑势在必行。煤矿安全工作一旦脱离了技术的支持,就难以称作是有效的工作。对于系统运行工作的异常情况,及时采取跟踪测温,利用图谱库进行分析对比,并提出检测修改的建议,以此来加强设备的有效运行。 2 煤矿瓦斯监测系统的设计 2.1 联网设计 为达到网络带宽的预定要求,在瓦斯监测系统的设计中采取分层瓦斯转发、本地局域网组播的设计方案,也就是在每个网络层构设瓦斯转发服务端口,并且在煤矿现场、区县市局成立监控管理中心,完善各部门瓦斯解码器、电视播放墙等设施。具体的瓦斯监控系统联网设计如图1所示。由于煤矿施工长期通常都较为偏远,带宽并不充裕,这种联网设计则可以很好地应用于广域瓦斯联网,若考虑到以后省级平台瓦斯联网模式,这种设计方案无疑当前2 Mb带宽的最佳选择,不然很容易致使监控网络不稳定甚至不能使用。该联网设计借助已知煤炭网的部分节点,经上级授权之后连接并登录瓦斯流管理服务端口,就可以轻松观看该服务器监控矿区的生产工作瓦斯,且不会增加前端带宽负荷,可同时向多个用户共享图像信息。 2.2 安全系统体系结构设计 在图2中,我们可以清楚地看到安全系统体系结构的设计方案。通过4个监控工作站或D1单画面轮巡,将画面进行分割并上传到瓦斯流管理服务端口,然后统一由瓦斯流管理服务端口对瓦斯信号进行存储和,这样有效地避免工作人员直接访问客户端而导致网络拥塞现象。开展瓦斯监控工作时,前端摄像机瓦斯线依次对前端画面处理器、瓦斯服务器和光端机实施连接,通过光缆把接受到的瓦斯信号传输到监控中心。在这个时候,其他用户很容易不会根据已经规定好的操作流程来对系统进行操作和数据处理,而且由于不受时间、地域的限制,他们还可能会通过输入地址直接对数据库实施访问。如此一来,就很容易造成客户肆意操作,最终致使后台数据库随时都有崩溃的威胁。所以说,我们应该采取一些可运用的技术对系统进行尽可能全面的安全防范,比如说系统加密、防火墙、真实身份认证、授权控制技术等等。监控中心在接收瓦斯信息后,第一时间想远端的瓦斯服务器发出云台控制信号,最终传输到摄像机云台控制线,并直接上传到系统客户端。 2.3 瓦斯控制系统 在煤矿保护层上的回收期,我们可以将高抽巷侧上方的石板巷回风巷段封闭采空区瓦斯抽放管,同时与上隅角采空区瓦斯抽采。抽巷形成的采空区瓦斯的顶板裂隙排水渠,对下部采空区瓦斯发挥作拉动用,减少采空区气体排涌向工作面和的上隅角。通过分段砌筑封闭墙,在封闭墙中铺设管路进行瓦斯抽采,抽采管路为240mm的铁管,抽采流量为91 m3/min,封闭墙间距为110m。封闭墙的组成由砌筑两道墙体,并在其内部充填黄泥,墙体厚度800mm,墙与墙之间的距离不小于4m,这样可以很好地起到密闭和防爆的作用。每个封闭墙内铺设两道管路,在新的封闭墙砌筑充填完成时,根据瓦斯抽采量适时关闭里段抽采阀门,保障了高抽巷瓦斯抽采的连续性。 2.4 瓦斯流管理服务器设计 在瓦斯监控设计中,瓦斯流管理服务器无疑是IP瓦斯监控系统的精神内容。建立瓦斯流管理服务端口,不但可支持瓦斯管理系统同时被多名用户访问,而且还很好地解决了前端瓦斯受网络带宽限制的问题,从而保证了各部门及领导可以直接通过桌面计算机对瓦斯监控系统进行访问,随时可浏览监控现场图像和瓦斯。服务器端拥有通过查询数据库,进而实现对煤炭安全生产信息化的作用,可以为计算机提供很多实用服务。瓦斯流管理服务器与空间数据库建立连接,可提供大量查询服务,例如属性查询服务、矢量和栅格地图服务等。在网络瓦斯监控系统组成部分中瓦斯流管理缓存服务器模块是相当重要的,服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。两部分组件分工合作,缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果,在缓存中处理请求数据然后向客户端发送,或者利用数据库中已存数据,而索引管理组件先索引分析客户端请求,制作出瓦片空间待处理数据列表。若能发展好缓存数据的利用,数据库交互即可免去,同时数据的响应速度也会大大提高。总的来说,瓦斯流管理服务端为煤矿的安全生产提供了有效的图像监视选择和瓦斯存储的功能,可以彻底实现用户权限管理、自动报警与生产安全建议。 2.5 KJ95安全监控系统 KJ95煤矿综合监控系统是由煤科总院常州自动化研究所开发的。该系统通过井下通信和工业电视监视设备,对煤矿井下作业进行全程生产监控。这一过程中的工业电视监视和井下通信不但可以任意搭配组合,还可以单独利用,能够很好地满足不同条件的矿井需求。在KJ95综合监控系统配置框架中,监测系统与通信系统两者之间相互独立,主线采用光纤为材料,以确保通信系统所发出的语音信号和监测系统采集到的数据可以同时被地面的电端机所接收,为方便光纤传输,光端机会将混合后的电信号转变成光信号,再通过矿井下的光端机把光信号转换成电信号传送至井下工作面,最终将数据和语音彻底分开。通过井下的电端机RS232口可以将数据信号传送到矿井下的传输接口,然后由传输接口将之输出带到各个分站。通过分线盒可以把语音信号分送到各个话机,这一系列过程中语音信号与监测数据都是双向传递的。 3 实现效果 计算机网络瓦斯监控技术应用到煤矿安全生产来,根据所监控出来的瓦斯数据,对煤矿生产过程实施自发监控,并且数据处理敏捷准确,而且它可以直接对煤矿生产中必要的地物进行自动标注,并将标注数据存储到数据库中,避免不必要的人为抄写错误。最后在监控成果表输出以后,表格格式规范、信息完整,并能直接进行打印实现了导线点计算、展点、制表一体化。系统界面可视化、操作性强,监控人员不必进行专门的学习或培训,操作使用十分简便。通过面板中输出的原始瓦斯监控画面,可以切实地反映煤矿生产的真实状况,它对煤矿监控系统全过程进行瓦斯拍摄,在瓦斯监控工作开展前掌握了煤矿各节点在实际结构中的相对位置及相互关系,很简单地就可以完成固定环境轮廓的拍摄,提高了煤矿安全生产监控的工作效率。计算机网络瓦斯监控管理不但简单迅速,而且通过数据维护自动更新、表格目录与导线名称检索等方法实施管理,煤矿安全生产监控的效率明显获得了提高。 4 结论 煤矿瓦斯监测系统建设涉及到煤矿生产工作的数百个指标,需要调用大量的数据和信息,并要综合平衡煤矿生产同劳动力之间、供求需要同可开采煤矿之间、煤矿企业自身效益同社会效益之间的各种关系,要求很高,业务性和技术性很强,煤矿煤矿瓦斯监测系统建设过程实际上是一个多目标动态决策过程。因此,顺应技术进步的潮流,以计算机网络技术为手段,辅助设计煤矿瓦斯监测系统,实现计算机对煤矿安全生产管理是非常必要的。 煤矿监测系统论文:基于物联网及云计算平台的煤矿产区白龟山水库水环境监测系统研究 [摘 要] 应用物联网技术对平顶山煤矿产区白龟山水库水环境指标进行远程自动、实时监测,搭建相应的云计算平台,实现海量监测数据的及时有效处理及数据共享,为实现白龟山水库水资源可持续利用和用水安全提供保障。 [关键词] 物联网; 云计算平台; 水环境; 监测; 白龟山水库 水环境监测是水资源管理和安全供水的重要前提。目前,我国各主要湖泊水库的水环境监测尚未实现无人值守和动态监测,多采取监测人员留驻湖泊水库现场以人工方式采集水质数据,采集点和采样频次受到限制,获取的信息量较小,且耗费大量人力物力,另外很多水质指标还需要带回实验室进行测定,导致数据信息无法及时进行时空对比分析。即使部分湖泊水库采用较为先进的监测技术,但由于获得的时空数据量庞大,处理过程复杂度高,筹建所需的大量高性能计算服务器资金消耗巨大,很难实现水环境监测数据的及时、有效处理及合理快捷共享[1-3]。 自2009年以来,“物联网”概念频频出现在人们的视野中。物联网是指把所有物品通过射频识别、传感器等信息采集和识别设备与通信网络(如Internet、GPRS、3G网络等)连接起来,实现智能化管理和应用。日本、韩国、美国、欧洲一些国家基于物联网把新一代IT技术有效运用在生产生活中,通过物联网实现人类社会与物质世界的整合,从而提高了资源利用率和生产力水平[4-9]。物联网技术的发展也为水环境的监测提供了一个全新的方法和有效途径,但同时物物相连的必然产生大量的数据信息,若将这些信息有机的联合起来,就需要建立一个性能稳定的云计算平台,以解决物联网海量水环境监测信息的存储和处理问题。因此,将物联网技术和云计算平台结合,构建水环境监测物联网,搭建相应的云计算平台,实现水环境信息的实时动态监测和监测数据的及时有效处理及数据共享,为实现水资源可持续利用和确保用水安全提供重要依据[10-14]。 1 系统工程构建 1.1 系统体系架构 整个系统主要由水质监测传感子系统、多层次通信网络子系统、云计算平台和太阳能供电子系统构成,其体系结构如图1所示。 水质监测传感子系统的下位机软件采用中心对多点通讯方式,波特率为9600,采用心跳包实现保活机制,通讯信令采用ASCII码信令。上位机软件与数据中心之间拟通过TCP/IP协议来实现数据传输;通过对系统层Socket的封装,以及从数据链路层、网络层到应用层的集成融合通信方式,来实现用户编程接口的统一。云计算平台数据存储中心基于Oracle数据库来构建,事务处理采用并发机制和触发器机制,最后通过作业调度来实现数据的联机事务处理(On-Line Transaction Processing, OLTP)。利用Oracle DWB来建立数据仓库,提供分析型环境。所有的分析产品和用户接口(User interface, UI)均采用B/S架构来实现。系统拟采用目前比较流行的开源框架SSH(Spring、Struts、Hibernate)来搭建。 1.2 各子系统架构 ① 数据中心及采集系统 数据中心体系结构如图2所示,数据流处理包括接收处理数据流和发送数据流。 接受及处理数据流 a) 通过由水质参数传感器、滤波器、A/D转化器组成的采集系统,获得现场实时水质参数数据,并将这些数据按照采样频率传送至数据中心; b) 数据中心接收到实时数据后,进行逻辑分析,剔除脏数据,将正确的数据存储到瞬时数据库; c) 利用ETL(extract, transform and load)工具,结合企业数据库的作业/调度以及触发器等功能,利用瞬时数据库中的数据生成适合分析、统计的水质分析型数据库或者数据仓库; d) 利用数据仓库分析产品或者BI(business intelligence)报表引擎,对分析数据库或者数据仓库进行数据分析处理,生成用户需要的各种分析产品。 发送数据流 a) 用户可通过移动终端设备(比如手机、PDA等)或固定终端的水质数据查看器登录到数据中心,通过数据中心发送信令给采集系统,设定采集系统的采样周期等参数信息; b) 用户还可以通过数据中心向供电系统发送控制信息,开启或者关闭供电系统,或者对供电系统进行远程调控。 ② 多层次通信网络子系统 多层次通信网络系统架构如图3所示,采取分层混合网络体系架构,分为业务层、核心层、接入层、终端层四个层次。 ③ 供电系统 太阳能供电系统由太阳能电池组件、太阳能控制器和蓄电池(组)构成。其中,太阳能电池板是将太阳辐射能转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作,是该系统的核心组件。 太阳能控制器控制整个系统的工作状态,并起到对蓄电池过充电保护和过放电保护的作用。蓄电池作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,当遇到阴雨天气的时候或者光照不够充足的条件下,特别是采集系统发生异常时,需要大功率高负荷的实时手动采集时,通过蓄电池来释放能量。 1.3 相关算法 ① 数据ETL算法 传感器水质参数数据通过以下五个流程过程,实现提取、转化和装载,最终建立WSDW数据仓库,算法实现流程图如图4所示。 ② 分类预测算法 基于LSM模型的聚类算法,是一种无教师自动分类算法,针对待聚类的目标数据,随机选取任意一个数据作为标兵数据,其他数据作为候选数据进行聚类。该算法具有敏感度低,数据选取次序无关等良好特性,非常适合传感器数据的分析处理,本工程采用基于LSM模型的聚类算法进行水质业务数据分析。 2 系统在白龟山水库应用 白龟山水库位于淮河流域沙河干流上, 大坝位于河南省平顶山市西南郊,东经112°50′至113°15′及北纬33°40′至33°50′之间。东西长15. 5 km,南北宽4. 2 km,占地近70 km2。水库控制流域面积2 740 km2,水库多年平均降雨量900 mm, 多年平均径流量4. 23 亿m3,总库容达9. 22 亿m3,是一座以防洪为主,兼顾农业灌溉、工业和城市供水的大型综合水库[10]。同时白龟山水库也是南水北调饮水工程的重要调节库。 以白龟山水库作为实验站点,建立基于物联网(无线传感网络)技术的水环境自动监测与分析系统,解决白龟山水库当前人工水质参数采集存在的诸多问题,构建白龟山水库水环境监测云计算中心,实现水资源持续有效利用和确保用水安全。 2.1 云计算平台的数据采集 ① 水环境系统主控因子数据采集 湖泊水库水环境监测指标包括诸多主控因子。白龟山水库主要选取水温、PH、浊度、ORP、溶解氧、总磷、总氮等主控因子。各主控因子数据采集通过搭建无线传感器自动数据采集子系统来完成。 自动数据采集子系统包括6个无线传感器自动采集站。利用各类在线水质传感器,在白龟山水库入水口、1号监测点、2号区监测点以及白龟山水库出水口等地设立6个实验示范性无线传感器自动监测站。自动数据采集系统按照业务需要来设定数据采集频率,对监测点水质进行无人值守实时采集。利用数据采集器进行滤波、A/D转化,最终为无线传输系统提供可靠的原始信号数据。 数据采集子系统获得的信号数据为4-20mA的电流信号,将通过无线网络传送至数据中心,然后转化为实际的水质参数数据,不同参数转化算法不同。转化后的水质参数数据,为准确地掌握水质状况和动态变化趋势提供基础数据,将持久存储在数据中心。 ② 视频数据采集 为现场设备、水域环境及生物活动提供视频采集功能,并通过无线方式按照定频和手动采集方式发回数据中心。依此实现对各个采样点非法入侵、设备破坏、特种保护动物活动提供实时监控。 2.2 云计算平台的数据传输 数据传输子系统用于将获得的实时信号数据传送至数据中心以便对此数据进行转化、分析、处理和存储。数据传输子系统包括传输控制节点、通信网络及数据中心。 传输控制节点负责接收数据采集器获得原数据,并通过RS485网络,将获得的实时水质参数信号数据传送到GPRS无线混合通讯系统,经由GPRS以及3G无线网络传送到有固定IP地址的数据中心。通讯传输采用“中心对多点”的TCP模式,实现数据的可靠透明传输。各传输控制节点间也可相互通信,与有固定IP的数据中心超级节点之间形成多层重叠混合网络,从而实现数据中心对整个无线传感器网络的管理。各用户终端设备通过该子系统完成登入、退出及异常处理,建立稳定网络,为传输信号数据和控制信令建立双向数据传输通道和通讯链路。 2.3 云计算平台的数据处理中心 数据中心是整个云计算平台服务体系的核心,其主要功能是对数据的计算和存储。通过数据中心,一方面,实现水质数字信号信息的接受、分析处理、预警及存储,另一方面,还可以通过远程无线控制进行随机监控和采样周期设定及视频监控等工作。 2.4 云计算平台的实时监控预警 实时监控预警子系统提供监控和预警两项功能。监控模块主要完成两个方面的工作:一方面,提供实时数据的查看,在线分析和报表下载功能;另一方面,对无线视频采集系统获得的现场图像进行分析、比对,对异常现场状况采取措施;预警模块也主要完成两方面工作:一方面,当数据中心发现异常数字信号后,传送异常类别给实时监控预警子系统,该系统完成对实时数字信号的预警处理任务;另一方,为授权用户和决策人员提供自动预警处理结果。 2.5 野外太阳能供电系统 由于无法通过交流电对白龟山水库水质监测系统供电,因此必须选择适合当地环境的可靠的供电方案来解决此问题。根据白龟山水库的气候特点,本着绿色、节能、环保和低碳的原则,采用太阳能供电系统作为供电方案。 3 结语 应用物联网技术构建的监测系统实现了白龟山水库水环境指标的实时动态监测,云计算平台对监测信息进行及时快捷有效地处理并能实现信息共享,为加强水资源管理和提高用水安全提供了有力保障。 煤矿监测系统论文:基于无线传感器网络的煤矿监测系统设计 [摘 要] 煤矿安全已经成为社会非常重视和关注的问题。针对当前基于有线网络和固定传感器技术的监测系统存在监测盲区的问题,设计了一套基于Zigbee技术的无线传感器网络煤矿监测系统方案。分析了煤矿监测系统的结构,对系统的无线传感器网络部分进行了详细设计,包括硬件设计和软件设计。系统对预防煤炭安全事故有着重要的意义。 [关键词] 煤矿安全; 监测系统; 无线传感器网络; Zigbee协议; 节点 引言 我国煤矿开采方式只要是以矿工开采为主,多数矿井都有瓦斯、煤尘、火灾等隐患。我国煤矿生产形势一直十分严峻,煤矿频繁发生事故,给国家和人民都造成了巨大的损失。安全问题一直困扰着我国煤矿生产,是制约我国煤矿行业发展的主要障碍。但是目前我国使用的安全监测系统主要还是以现场总线为主,通过有线方式进行信息数据的采集和传输,这在矿井特殊环境下存在许多的弊端。如井下监测点数量有限,存在监控盲区;随着挖掘的深入,传感器无法实现快速跟进;一旦网络发生故障,系统就会瘫痪等。 无线传感器网络的网络自组织、结构灵活、以数据为中心的特点很适合矿井环境安全监测的应用,无线通信技术ZigBee的低功耗、低成本、覆盖范围大、高可靠性等都符合系统的要求,很好的解决了上述的弊端。本文设计的煤矿安全监控系统,是通过无线传感器网络实现对煤矿监控区域瓦斯浓度和温湿度等信号的采集测量,同时将所采集的信息在地面控制中心 PC 机上实时地显示出来,对煤矿井下环境数据进行全方位实时监测和智能预警,对煤矿的安全生产具有重大的意义。 1 总体结构 整个系统分为井上及井下两大部分,由协调器、终端节点、路由节点、监控计算机和监控中心管理系统组成。在主巷道的入口处架设协调器,在煤矿井下主巷道和采掘工作面中每隔几十米布设一个路由节点,矿井工作人员佩戴移动的终端节点,每个采掘区形成一个无线传感器网络,它通过协调器采用总线与地面监控计算机相连。其中协调器、终端节点、路由节点构成基于zigbee的无线传感器网络,三种节点相互配合,共同完成对瓦斯浓度、温湿度数据的采集、传输和对网络的管理。系统的总体结构如图1所示。 系统井下部分为路由节点和终端节点构成的ZigBee网络。终端节点上使用瓦斯传感器、温湿度传感器等对井下环境数据进行采集,并通过路由节点的转发送给井上协调器节点。协调器节点与监控计算机通过串行接口将数据传给监控计算机。监控计算机收集数据信息,对数据进行实时监测,并能够通过以太网或Internet将数据传送给监控中心。 2 节点硬件设计 协调器节点、路由节点和终端节点采用相同的硬件设计。考虑到系统具有低功耗和可靠性高等要求, PIC18F4620单片机具有低功耗、性能稳定的特点;CC2420射频芯片只需简单外围电路设计,且支持ZigBee协议。传感器节点采用PIC18F4620单片机和CC2420射频芯片。节点的硬件结构如图2所示。 节点硬件平台以PIC18F4620单片机和CC2420射频芯片为核心,在单片机上扩展出SPI接口与CC2420进行连接,它们之间采用主从模式进行通信,同时还在外围扩展了RS232和RS485接口电路。针对影响矿井安全环境的因素,系统采用瓦斯传感器和温湿度传感器对矿井环境相关数据信息进行采集,传感器采集的数据经过信号放大、A/D转换等处理后传输给控制器。然后节点利用CC2420射频收发器将数据发送给中心节点,当数据值超标,产生安全隐患时启动报警装置发出警报。瓦斯传感器采用LXK-3,可以实现瓦斯浓度4%以内的检测,且当持续半分钟检测到瓦斯浓度高于1%时,蜂鸣器发出报警信号。温湿度传感器采用SHT11,根据煤矿的温湿度参数自动对瓦斯传感器校零,从而提高瓦斯浓度报警器的准确性。节点采用9V电池供电,通过稳压器将电压输出转换为系统可用电压。 3 软件开发环境 MPLAB IDE是Microchip公司用于PIC 系列单片机的基于Windows 操作系统的集成开发环境,采用汇编语言或C语言使用内置编辑器创建和编辑源代码。MPLAB ICD 2 在线调试器实时调试可执行逻辑,使用 MPLAB ICD 2 器件编程器向单片机中烧写。 ZigBee协议栈由Microchip协议栈的3.5版本来实现。Microchip协议栈的3.5版本能够在大多数PIC18系列的单片机上进行移植,并支持各种ZigBee网络拓扑结构,能够实现全功能设备和精简功能设备的功能。 4 节点程序设计 在本系统中,节点设备的功能不同。传感器终端节点的主要功能是通过瓦斯传感器和温湿度传感器对矿井环境相关数据信息进行采集,并将数据发送给协调器节点;路由器节点的应用层程序主要功能是网络路由的维护、节点的管理和数据的传输等;协调器节点的任务是创建整个网络,并将从传感器节点传输来的数据通过串口传输给监控计算机,同时将控制命令发送给网络中的节点。传感器终端节点、路由器节点和协调器节点均有各自的应用层程序文件:RFD.c、 Router.c、Coordinator.c,这三个文件分别是终端节点、路由器节点和协调器节点的应用程序,分别实现了各自的功能。 终端节点、路由器节点和协调器节点三种节点的应用程序都是通过调用原语,通过改变原语的状态使ZigBee协议栈的各子层实现相应的操作来实现的。在程序的初始阶段都要先对看门狗、硬件、协议栈及其它部分进行初始化操作。节点初始化后,协调器节点建立并维护网络,路由器节点和终端节点在建好网络后加入网络,负责各自在网络中的任务。 4.1 协调器节点程序设计 协调器节点作为网络的中心节点,是无线传感器网络和监控计算机的联系纽带。它一方面要创建网络,对网络地址进行分配,并维护网络状态;另一方面要在收到数据请求时从终端设备节点读取数据信息,并将这些数据传送给监控计算机。在协调器节点开始运行后,要先对PIC18F4620单片机和CC2420芯片进行初始化操作,然后创建网络并对网络进行监听,将接收到的数据发送给监控计算机。节点的程序流程图如图3所示。 4.2 路由节点程序设计 终端节点和协调器节点之间可能因为距离等问题无法直接进行数据的传输,路由节点的功能主要是帮助协调器节点建立完整的网络,管理其覆盖范围内的传感器终端节点,对网络中传输的数据信息进行转发,类似于一个网络中继站。当协调器节点创建网络以后,路由节点要搜索并加入网络,然后管理其覆盖区域的传感器终端节点加入或离开网络。该节点的流程图如图4所示。 4.3 终端节点程序设计 系统的终端节点实现的功能是利用节点上的传感器对环境对象的数据进行感知和采集,对采集的数据进行一定的处理,然后通过CC2420射频芯片将数据通过网络发送给协调器节点。终端节点在收到协调器节点的数据请求命令后才会进行相关数据的采集和发送,在没有数据请求的时候处于休眠状态,以减少能量消耗。终端节点的软件流程图如图5所示。 5 结束语 将无线传感器网络应用到煤矿安全监测中,可随意增加移除监测节点,方便网络扩展,弥补了煤矿目前的煤矿生产安全监控系统的不足,具有重要的现实意义。 随着无线传感器网络和煤矿监控技术的发展,成本的不断下降和体积的进一步减小,无线传感器网络在煤矿安全监控系统中的大规模应用会很快实现,未来的煤矿安全监控系统会更智能、更完善、更稳定。 煤矿监测系统论文:KJ581型钢丝绳芯胶带在线监测系统在彭庄煤矿的应用 摘要:针对矿用胶带钢丝绳芯的漏磁在线检测及X光成像技术的应用与研究,将检测、成像及诊断系统的结合一体,完成对胶带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位。对重点隐患部位进行重点检查,及时发现隐患,实现对钢丝绳芯胶带的在线监测,保证设备安全运转。 一、前言 强力胶带机由于运输能力大,运输距离长,所以广泛应用于我国矿山等行业。但是由于强力胶带机运距长、负荷大、设备老化等问题,造成皮带接头易损、带身钢丝绳断裂,设备安全运转存在重大隐患。如果发生事故,不但会造成重大的财产损失,而且造成更为严重的人员伤亡事故。 彭庄煤矿矿现有钢丝绳胶带机2部,在设备运行中发现胶带接头的完好情况是整个胶带机安全运行的基础,现在皮带硫化接头的检查只凭肉眼观测,对接头的硫化仅凭经验,虽然在管理中要求司机在班中严格按规定巡检,但难免监测不到位,因此极不科学,很容易出现断带事故。 目前国内有钢丝绳芯探伤仪,存在着只能以“心电图”形式的记录,不能自动判断,需专业人员才能看懂,不便快速有效的发现胶带在运行中存在的隐患。通过钢丝绳芯皮带电磁在线检测及X光成像技术的应用研究,将检测、成像及诊断结合起来,对重点隐患部位进行重点检查检修,及时排除隐患,保证设备安全运转,为矿井的安全生产打下基础。 二、综合在线监测装置的工作原理及组成 1、工作原理: 首先,通过永久磁场对胶带钢丝绳芯进行充磁,当系统工作时,通过对胶带内钢丝绳芯磁通量的变化情况实现对胶带内钢丝绳芯的锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况实行高速、在线、电磁检测。当某处损伤超标或接头抽动超标时再启动 X射线部分进行低速在线或定点透视,从而使用户能更清楚、直观地看到损伤点或接头的透视图像,以便采取进一步的合理修复手段,防范隐患扩大或事故发生。 2、系统的组成: 电磁传感器:完成对输送带内钢丝绳芯的加磁及漏磁信号的拾取与检测; X 光机系统:X光发射、接收装置、皮带定位装置,完成机架内皮带定位及其透视图像的实时采集; 下位计算机:完成对磁信号及视频图像的接收、预处理、打包、发送以及电源的提供; 上位计算机:完成对信号的接收、校验、后处理、存储与实时显示和报表打印。 3、系统的功能: ⑴完成输送带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位; ⑵完成输送带内钢绳芯损伤点或接头的 X 射线低速在线或定点透视;⑶检测数据及扫描图像可通过日期、接头号、位置等选项进行查询、观看和比对、分析;⑷系统最终出具检测数据、曲线图、文字报告,并具超限报警功能;⑸实现各检测值的长时间存储及报表打印;⑹系统可通过光纤远距离传输并可进入用户局域网实现数据共享;⑺对输送带进行辅助定位,并进行声音提示。 4、系统的特点: ⑴磁传感器形式:数字式、密集型、单箱式传感器;⑵磁传感器维护:无传感器调节窗口、温度自适应、彻底免维护、免调试;⑶系统模块化的多层单片机结构,使系统运行更快、更稳定、更容易实现更新换代;⑷面对用户的人性化、模块化、傻瓜型的软件设计,使用户无需懂太多计算机知识的人也可以轻松使用该系统;⑸系统可进入用户的局域网,实现数据共享;⑹可大大降低工人的劳动强度,改善其劳动工作条件,缩短检测时间;⑺人可以远距离进行X光透视,免辐射。 三、设备的安装与调试 1、磁传感器的安装: 传感器安装位置遵循以下原则:输送带抖动最小、要尽量远离强磁场、不易受砸、安装维护方便、信号传输距离尽量短等。 传感器应放在上皮带与底皮带之间, 首先将L 型固定板固定在输送带大梁上,套上U型螺丝,用螺母拧紧;再用直杆螺丝将传感器箱吊挂在 L 板上。传感器箱下表面距离底皮带上表面的高度调节为60mm+5mm,最后用螺母拧紧即可。 安装注意事项: ⑴传感器箱应安装在皮带抖动小的地方(最好安装在机头附近,靠近托辊的位置,但为了避免测试误差,请不要装在托辊正上方);⑵用螺母固定传感器箱时,应加装弹垫,切记拧紧,防止长期震动导致螺母松动。 2、X光系统各部分的安装(仅限综合系统): 现场安装期间,发现该装置的固定装置,不牢靠及X光机安装位置在上下胶带之间,要求上胶带胶带下平面与胶带机纵梁上平面之间有不低于300的间距,我们对机架的固定方式及托辊架进行了改造。 原有X光机架为落地式,它要求安装地点的底板必须与胶带平行方可安装,由于井下地理条件的不同及底板的起伏不平,造成机架安装后,X光机纵向移动架与胶带机纵梁交叉,影响机架前后移动距离。我们在与厂家技术人员研究后,提出将机架改造为吊挂式使用,具体方法如下: ⑴在机架前后两端,加工四根等距吊架,将X光机机架整体吊挂在胶带机纵梁上;⑵再在机架前后两端,加工四根拉杆,将机架与胶带机前后H架固定在一起;⑶原有胶带机上托架为插板式,托辊上沿只比纵梁高出60,我们在不停产的前提下将托辊架改造为固定式,且逐渐提高托辊安装高度,使胶带在通过监测装置处形成桥型段,既满足了监测装置的安装要求,又保证了矿井生产的正常进行。 四、使用的注意事项 1、硬件设备: ⑴传感器箱在运输安装时,应避免强烈的震动或碰撞;⑵操作该系统时,操作者必须经过计算机操作培训,并严格按照该使用说明书进行操作;⑶应定期检查传感器箱固定螺丝是否松动;⑷每次使用本产品时,应先进行设备自检,如果发现有设备损坏应及时修理或与厂家联系⑸X光机启动时,请勿在机架附近长时逗留。 2、软件使用: 禁止拷贝与该系统无关软件到本计算机,防止病毒侵入影响,使用 U盘或移动硬盘时先进行杀毒再使用。 禁止删除系统软件中的任何文件,防止软件无法正常运行。 五、常见问题及解答 1、实时监测过程中或处理数据过程中,计算机经常出现死机,不能正常运行: ⑴检查计算机所在室温是否高于35℃或低于 0℃,若是应降低或升高室温;⑵若室温条件满足,故障仍未排除,请检查计算机是否有病毒并用正版杀毒软件进行查杀病毒。 2、报表及图形数据打印,颜色太浅,无法看清。 更换色带、墨盒、硒鼓。 3、计算机自检时显示下位机连接不上: ⑴下位机电源是否已经打开;⑵USB 转光纤模块是否按操作规程(先启动工控机,待启动完毕,再按住 USB 转光纤模块按钮 3 秒),如果不是,请按规定操作,便可正常连接下位机;⑶光纤是否折断(用激光笔从一侧照光纤,另一侧可见到光,即为完好),若折断则需更换;⑷下位机通讯板损坏,需更换;⑸USB转光纤模块损坏,需更换。 六、结语 通过对彭庄矿井下主上仓皮带安装KJ581型钢丝绳芯胶带在线监测系统之后,通过该系统的投入使用,完成对胶带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位。提高了胶带使用的安全性和可靠性,并针对胶带的重点隐患部位进行重点检查,及时发现隐患,实现对钢丝绳芯胶带的在线监测,保证设备安全运转,为矿井的安全生产奠定了基础。
电力系统自动化论文:也谈电力系统中电气自动化技术的应用 1计算机技术在电力系统自动化应用 计算机控制技术在电力系统中起到了至关重要的作用。这是由于随着计算机技术的飞速发展,电力系统中用电等重要环节以及输电、发电、配电、变电环节都需要计算机技术的支撑,这样就会使得电力系统自动化技术同时得到了快速地发展。 智能电网技术的应用 信息管理系统作为计算机技术中应用最为广泛的技术之一,电力系统自动化技术与计算机技术结合所形成针对整个全局进行智能控制的技术,也就是智能电网技术,是一个最具典型性的技术,涵盖了配电、输变电和用户以及调度、发电的各个环节。其中变电站自动化系统、稳定控制系统等被广泛应用到计算机技术的系统中,同时一样的还有诸如调度柔性交流输电以及自动化系统等。目前这种数字化电网建设,一定程度上可以说是智能电网的雏形,实际上也为我国建设智能电网做着准备工作。智能电网中较为典型的有智能电网的通信技术,同时在建设的过程中需要很多依托计算机的技术,需要具备实时性、双向性、可靠性的特征,需要先进的现代网络通信技术的应用,而且该系统也是完全依托计算机技术而存在的,同时具有信息管理系统。 变电站自动化技术的应用 可以说,变电站的自动化的实现又是依托计算机技术的发展实现的,要实现电力生产的现代化,一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现自动化,在实现的过程中计算机也得到了充分利用,二次设备也随之实现集成化、网络化、数字化,完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。变电站实现自动化,实现计算机屏幕化以及运行管理和记录统计实现自动化,另外两个组成部分是操纵以及监视,变电站的整体自动化才得以实现,正是如此多的组成部分实现了计算机的自动化管理。为了联系发电厂与电力用户,变电站以及与之相关的输配电线路必不可少。变电站自动化的实现,不仅组成电网调度自动化的一个重要组成部分,更是为了满足变电站的运行操作任务。 电网调度自动化的应用 电网调度自动化是电力系统自动化中最主要的组成部分,目前我国将电网调度自动化分为五级,其中各级电网的自动化调度都是与计算机技术的应用分不开的,从高到低分别是:国家电网、大区、省级、地区以及县级调度。其中最重要的组成部分就是电网调度控制中心的计算机网络系统,这些装置在计算机系统的连结下形成一个自动化的电网调度系统,将整个的结合起来。其他的主要组成部分有工作站、服务器、变电站终端设备、调度范围内的发电场、大屏蔽显示器、打印设备。计算机在电网调度自动化的作用不仅要实现对电网运行安全分析的监控,还要实现实时数据的采集,更要实现电力系统的电力负荷预测以及状态估计等功能。因此种种这些,都是通过电力系统专用广域网连结的测量控制以及下级电网调度控制中心等装置。 2电力系统自动化中plc技术的应用 plc是计算机技术与继电接触控制技术相互结合的产物,其存储器采用了可编程序以实现在其内部存储进行控制、运算、记录等操作指令。该技术是为了在工业环境下使用而设计的一种可编程逻辑控制器系统。该技术近年来被广泛应用于电力系统自动化中,解决了传统控制系统内可靠性低、接线复杂、灵活性较差以及耗能高等缺点。 plc技术的数据处理 plc可以完成数据的采集、分析及处理,具有排序、查表、数学运算、数据转换、数据传送以及位操作等功能。这些数据可以利用通信功能传送到别的智能装置,可以完成一定的控制操作,与存储在存储器中的参考值比较,也或将它们打印制表。数据可用于过程控制系统,也可以处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统。 plc技术的闭环过程控制 并过程控制是指对压力、温度、流量等连续变化的模拟量的闭环控制,plc通过模拟量i/o模块对模拟量进行闭环pid控制,并且实现数字量与模拟量之间的d/a、a/d转换。可使用专用的pid模块,也可用pid子程序来实现。 plc技术的开关量控制 火力发电系统内的辅助系统的工艺流程的控制多为顺序控制和开关量控制两种。用许多行业也应用到plc进行开关量控制,如机床电气控制、电机控制以及电梯运行控制、汽车装配线和啤酒灌装生产线等。plc技术的输出和输入信号都是通/断的开关信号。工业控制中应用最多的控制是开关量的逻辑控制。控制的输出、输入点数均可通过扩展实现,从十几个到成千上万个点,不受限制。 plc技术的顺序控制 随着国家对节能减排要求的逐步提高以及改革的深入,近年来大型火电企业的辅助系统均已由原来的继电控制器升级成plc控制系统,该行业在生产过程中降低资源损耗和提高效益,已成为各企业的管理最终目标。因此随着科技的进步,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,而采用plc控制系统不仅可以通过信息模块单独控制某个工艺流程,并且可以与通信总线连接来协调全厂生产工作。 电力系统自动化论文:电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5o年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5o年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— gtr、gto、p—moseft等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 gtr的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 gt0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5v,开通di/dt和关断dv/dt也是限制gto推广运用的另一原因,前者约为500a/u s,后者约为500v/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于gtr、gt0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的m0s结构电力半导体器件的一切。功率mosfet是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是p—mosfet的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压p—mosfet造成了很大困难。 igbt是p—mosfet工艺技术基础上的产物, 它兼有mosfet高输入阻抗、高速特性和gtr大电流密度特性的混合器件。其开关速度比p—mosfet低,但比gtr快 其通态电压降与gtr相拟约为1.5~3.5v,比p—mosfet小得多,其关断存储时间和电流i、降时间为别为o.2~o.4 u s和o.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 m0s控制晶闸管(mct)是一种在它的单胞内集成了mosfet的品闸管,利用m0s门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高igbt和gtr,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lgbt和mgt这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路pic(power, integrated circute),在pic中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用pw m 变换器了、采用pw m 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是pw m 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(band—band控制)产生pwm 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400kva以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型u/f控制型,多彩用16位cpu,第二代为高功能型u/f型,采用32位dsp,或双16位cpu进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以mcs一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的pic系列单片机及gm$97c(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的c语言、pl/m 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电力系统自动化论文:对于电力系统中配网自动化技术探讨 论文摘要:配电网自动化是运用计算机技术、自动控制技术、电子技术、通信技术及新的高性能的配电设备等技术手段,对配电网进行离线与在线的智能化监控管理,使配电网始终处于安全、可靠、优质、经济、高效的最优运行状态。配网自动化是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段,也是实现智能电网的重要基础之一。通过对配网自动化技术现状的分析,找出目前电网中配网自动化技术存在的问题,最后研究了未来配网自动化技术的发展趋势。 论文关键词:电力系统;配网自动化;通信技术 一、配网自动化的发展历程 我国配电自动化的发展大致经历了三个阶段,第一个阶段是自动化阶段,它的主要原理是不同的自动化开关设备相互支持;第二个阶段是计算机阶段,它主要基于计算机大规模云计算处理相关的配网问题;第三个阶段是使用现代控制理论支持的现代自动化阶段。 在配网自动化的第一个阶段里,主要的思路是当系统发生故障时,通过断路器等二次继保设备之间的相互配合,快速切除故障,不需要计算机介入进行实时控制,在这一阶段里使用的设备主要是二次物理设备。但是,在这一阶段里,受电源和继保装置的影响,自动化程度非常低。在这一阶段,当在系统正常运行时,不能实时侦测系统的运行状态,仅当系统发生故障时,二次设备才能发挥作用;当系统的运行方式发生变化后,需要工作人员重新到现场进行整定计算;恢复事故区域供电时,不能自动采取最优化措施;在事故恢复阶段,需采用多次重合闸,以保证系统的正常运行,但是,这种方法对系统设备的损伤很大。目前,这些设备在我国大部分地区仍在使用。 基于大规模计算机云计算的配网自动化技术是发展的第二阶段,在这一阶段里,对电力通信的要求较高,主要运用了现代通信技术、计算机技术和电力电子技术,在配电网正常运行时也能监视电网运行状况,真正意义上实现了遥信、遥测、遥控、遥调功能。在故障时,能够通过监控设备及时发现非正常状态,并由调度员通过遥控远方设备,隔离故障区域和恢复健全区域供电。 具有自动控制功能的现代配电自动化阶段,是进入配电自动化发展的第三阶段,计算机技术得到更好的应用,实现了配电网自动控制功能。集成了配电网scada系统、配电地理信息系统、馈线自动化、变电站自动化、需求侧管理、调度员仿真调度、故障呼叫服务系统和工作管理等一体化的综合自动化系统,初步实现了馈线分段开关遥控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远方自动抄表等功能。 面对世界电力积极开展智能电网研究的新动向,借鉴欧美等国家和地区的先进经验和技术理论,国家电网公司结合我国国情和能源供应,用电服务的新需求,于特高压输电国际会议上正式提出了立足自主创新,建设以特高压为骨干网架,各级电网协调发展,以信息化、自动化、互动化为特征的坚强配电网的发展目标,从而拉开了我国配电网研究和建设实施的序幕。 二、配网自动化技术存在的问题 1.功能设计单一 提高供电可靠率,是配电网自动化功能设计的传统思路。但电力可靠性中心简报数据表明,现阶段影响供电可靠性的主要是例行检测时配电网停电,这一阶段停电时间远大于由于配电网故障导致的停电。不断提高配网管理水平,大大减少例行检测的停电时间和次数,是发展配电网自动化技术的一个重要方面。 2.出现在配电网里的孤岛情况 在现阶段,不同的电力企业里,资源的种类多,各种资源难以整合到一起。部门内部信息共享能力差,企业部门之间的信息更是难以交流,这进一步导致了配电网管理出现紊乱,分析数据局部冗余。这种现象的出现,使得系统难以经济、安全运行。 3.新设备的出现对系统影响较大 在设备资产管理中缺乏整体考虑和长远考虑,盲目追求最新的设备,不注重系统整体运行情况,造成新老设备难以整合到一起,从而无法达到整体最优的效果。 4.在结构设计里不能统一设计 在配电系统实际运行时,往往出现主控方与受控方的信息不相关,网络传输能力不够,一次设备过老,导致新老设备不匹配。特别是将先进的二次设备和老旧的一次设备整合到一起,造成系统无法正常运行,严重影响配网自动化功能的实现和管理的优化。 5.管理体制中出现的弊端 配电自动化技术主要覆盖生产、营销两大专业,传统管理方式单纯强调垂直专业管理,而没有条块结合分工协作的保证措施。同时,在功能设计过程中,还存在重系统、轻客户管理,重形式轻实效的思维定式,导致技术缺失和管理漏洞,使得配电自动化技术无法满足现代电力系统的要求。 6.当前与长远的衔接问题 配电自动化技术涉及面广,投资额大,既要考虑企业未来发展需要,又要着眼于现有系统的充分利用,因此,电力企业应从技术,管理上采取措施,为配电自动化系统扩容及其功能完善做好准备。在实际生产中,应该开发和利用可扩展的管理系统模块和功能扩展性强的先进设备;而在管理过程中,更要摈弃传统的只注重当前利益而忽视长远利益的做法,应提倡资产全寿命周期管理的理念,解决当前和长远利益权衡问题。 三、配网自动化技术未来的发展趋势 随着科技的发展,配电网自动化展现出配电系统的智能化、自动化,信息化和互动化的新特征。配电自动化技术的未来发展趋势体现在以下七个方面。 1.配网自动化的综合型受控端 新型综合受控端基于高速scada系统,可以实现电网信息的快速采集和信号的综合处理,并且大大减少了受控端的数量,从而使系统的规模得到简化。这种受控端不仅具有以往终端所具有的功能,还可以实时监测系统的潮流分布、电压情况、系统是否产生震荡、频率是否满足要求等,将这些信息传递给主控方,供进一步分析使用。同时,这些受控端之间还可以进行相互通信,进一步提高数据的精确程度。 2.配电线路载波通信技术和基于因特网的ip通信技术 通信系统一直是配电网自动化的难点之一。在10kv及以下的配电系统里,由于受控端数目多,对通信的要求也显著提高。因此,如果要实现系统潮流实时监测、频率控制等需求,稳定的大容量的高速载波通信系统是必备的。该系统不仅可以满足上述需求,还可以为客户提供更多的生活服务,如电力线上网等。另外,光纤通信具有容量大、可靠性高、传输速率高等优点,已成为主流通信系统的首选。随着成本的降低,采用光纤通信作为配电系统自动化的主干通信网已得到普遍共识。随着通信技术的进步,基于城市光纤网的ip通信技术充分利用了光纤通信技术抗干扰能力强、误码率低、传递快速和ip通信方式的通用兼容性接口等优越性,可望成为智能配电网自动化系统的前沿通信技术。 3.定制电力技术 定制电力技术是柔性配电系统的实际应用,它将智能电网技术、柔性送电技术、云计算技术等高科技技术用于中低压配电网,用以消除谐波,防止电压闪变,保证各相对称,提高供电可靠性和经济性。主要由电压稳定器、快速无功补偿器、频率检测器、高速断路器等设备组成。当系统出现突然增大负荷或者瞬间丢失大负荷时,该技术可以瞬间发现系统的变化,并满足极限情况下系统的稳定,该技术应用于配网自动化中,可以实现系统实时优化,满足高层次用户的需求。 4.新型fa系统 新型的fa系统主要的思路是实现分布式电源,即根据不同的负荷就地提供合适的电源,减小线路传输的损耗,提高能量利用率。根据国家电网制订的未来发展方案,未来我国将把输配电系统分离,并在用户端设立电网提供者的信息,用户可以根据实时电价选择供电方。新型fa系统应用于配网自动化中也存在许多困难,主要有:分布式电源位置不确定,配网的运行方式多变,从而导致二次设备难以满足要求。 5.配电系统的集中化管理 在以往的配网系统中,用户是分散的,系统被迫分离为多岛,多岛之间功能相似,但系统难以交流,通道不可共享。集中化管理的配电系统,可以利用先进的通信网络将配电网控制中心与系统多岛连接在一起。比如,将scada系统与配网控制中心通过接口连接起来,形成一个多级系统。实现该系统的应用,最好的方法是最大限度利用用户原有的软硬件资源,保护用户的投资,实现实用化管理和多厂家产品共享的原则。 6.优化的系统配电网运行 随着社会的发展和电力企业体制改革的推进,国家电网也逐渐以经济效益作为一个阶段性目标。这要求供电企业要不断分析电网的运行状态,提出最优潮流的方案,即按照状态估计、潮流计算、最优潮流控制来对系统进行优化,在保证可靠性的同时提高系统的经济性。配网要在运行中提高经济效益,还应当优化系统的网络结构,尽量保证二次设备“不误动,不据动”,防止因系统突发事件导致巨大的经济损失。 7.信息一体化的配电网络 信息一体化是未来社会的发展趋势,配电网不是一个单独的部分,而是电力系统的一个重要的组成部分。在未来的发展中,配电网络要更多的考虑电力系统这个整体的重要信息,而不是单单关注配电网区域的信息。信息一体化的配电网系统需要满足信息实时搜索机制,支持公共信息模型等国际电工信息传输标准,实现智能化的配电系统,满足电力设备的二次网络安全方案。 电力系统综合自动化阐述 【摘要】电力系统综合自动化是上世纪中后期提出的一个概念,它包含的内容比较广泛,其主要目标就是要实现电力从生产到供应的时效最短化、安全最大化和运行成本最小化,本文就电力系统综合自动化的一些基础性知问题予以阐述。 【关键词】电力系统 综合自动化 控制系统 一、引言 2008年春节来临之时,我国南方遇到了半世纪未遇的特大雨雪冰冻天气,南方电网设施遭受到了毁灭性打击,一时间造成列车停运和较大部地区供电中断,使南方电网遭受了前所未有的重大考验。这次灾害留给我们的教训是深重的。电力系统自动化和 现代 化 发展 的水平,一定程度上影响着电力设施的稳定和安全。本文意在电力系统综合自动化发展状况和未来发展趋势作简要阐述。 二、电力系统综合自动化相关方面的解析 电力系统综合自动化是基于科技发展和 计算 机 网络 技术的出现而逐步形成的一个概念,是一个综合发电厂、变电站、输配网络和用户的集成概念,其概念研究和实现的主要目的就是如何更好地掌控和监视电力从出厂到供应的全过程,使输配过程更有效和通畅。电力系统综合自动化主要包括电网调度自动化、发电厂自动化(包火力和水力发电厂)、电力系统信息自动 传输、电力系统反事故自动化、供电系统自动化以及电力 工业 管理系统的自动化。其实质就是如何使电力在生产—传输—用户过程中实行有效自动化控制,从而实现电力供应的迅捷、损耗的最小和安全可靠。 图1三层控制系统模型电力系统综合自动化基本工作流程是,在相对的中心地带的调控中心装置现代化的计算机,以此向四周辐射网络系统,围绕这一中心的发电厂、变电站之间则设置信息服务和反馈的远方监视控制装置,并时时进行监控,从而形成了一个立体化的网络覆盖面,形成全面的畅通的信息传达和指令传输。中心计算机负责总体调控,而相关的监控设备则主要负责诸如设备操作和事故内容的记录、编制各种报表的记录处理、系统异常事故的自动恢复操作和常规操作的自动化等。在此基础上,形成以控制部件为中心,通过计算机和计算机的结合,以及终端硬件装置与控制计算机的结合,运用各种软件实现控制范围的扩大和自动化程度的深化。电力系统综合自动化采用的是分层控制的操作的方式,即在调度所、控制所和发电厂、变电站的各组织分层间,按所管辖功能范围分担和综合协调控制功能,以达到系统合理 经济 可靠运行目的的控制系统。当前,分层控制依据电力系统的大小一般分为二层和三层控制。具体情况如下图1和图2。 图2二层控制系统模型中央控制所相当于一个中枢神经,负责总体性的控制。主要是负荷-频率控制,主干系统的电压控制,发电厂、变电站的监视系统,系统安全监视控制,调度记录统计,发电计划系统构成。配有cpu(控制用计算机)、cdt(循环数字遥测)、tc(远方监视控制装置)、ssc(系统稳定控制装置)、vqc(电压-无功率控制装置)。中央控制所得主要功能就是维持整个系统的有效运行和设备的完整性。而中央控制所的下行任务则需要由地方控制所来完成,从而形成一个上下联动的完整系统。地方控制所主要功能是对发电厂、变电所进行有效监控。对地方系统的电压控制、安全监视、水工调度、运行记录、报告和通报发电计划与系统构成计划等等,除发电厂无功功率控制装置不配备外,其他设备功能基本与中央控制所相同,在此不一一赘述。 中央和地方控制所实际上是调度自动化的主要内容,其主要作用就是对电网安全运行进行时时监控、对电网实行有效的 经济 调度以及对电网运行安全分析和事故处理。这些功能的实现必须有 计算 机系统和数据信息传输 网络 为基础的数据采集与监控(scada),配以自动发电控制(agc),经济调度控制(edc),安全分析(sa)等等软件来实施。 图3配电所数字型保护控制装置电力系统综合自动化对变电站保护和控制也提出了更高的要求,它必须要具有集中控制功能和有先进的继电保护和控制,并能远距离控制、抗电磁干扰;有事件记录;可无人值班;能适应全系统统一控制的需要;满足分期建设的要求。配置的基本原则体现在:分层;数据分快、中、慢速传递;保护系统通信高度优先,但不经常占用;保护具有独立工作能力;功能处理器配置成群;数据采集装置设在开关站内;数据采集装置的数量和地点应具有灵活性;备用方式的选择具有灵活性。配电变电所数字型保护控制装置构成如上图3。 城乡配电网的实现较为复杂。在实现主网、发电厂、变电所自动化的同时,国外先进的电力部门已开始用先进的配电设备装备配电系统,组成配电scada系统,通过光纤等通信手段控制监测城乡的配电,例如配电系统的电压电流监测、控制自动重合器、启动分路开关等。电力系统综合自动化实施的一个至关重要的手段是:数据性信息的传输必须有一个可靠的调度通信网,传输电力生产过程中的安全监测数据,生产调度数据、远动数据及行政、财务、供应及计划管理数据等。电力系统综合自动化中的信息传递主要分为从上至下和从下至上两种方式。从上至下的信息传递一般称为下行信息传递,主要是从各级控制所下达到发电厂、变电站的指令和操作信息,从下至上的信息传递一般称为上行信息传递,就是传达判断、处理所需信息。 三、我国电力系统综合自动化的 发展 方向 我国电力系统综合自动化的发展方向就是全面建立dms系统,通过dms系统,一,可以提高电气综合管理水平,适应 现代 电力系统技术发展的需要;二,使电气设备保护控制得到优化,消除大面积停电故障,提高供电系统的可靠性;三,能够建立快速电气事故处理机制,使故障停电时间减到最短,对生产装置的影响也可以大大降低;管理人员可以随时掌握整个电力系统运行情况以及电流。电压、电量、功率等各种运行参数,实现电力平衡、负荷监控、精确计量和节约用电等多种功能;四,改变了现行的运行操作及变电值班模式,实现了真正意义的无人值守变电站管理方式,达到大幅度减员增效的目的。 四、对电力系统综合自动化的几点思考 电力系统综合自动化是一个集传统技术改造与现代技术进步于一体的技术总体推进过程。虽然,当前电力系统的综合自动化已经进入以计算机技术和监控技术开发为主要标志内的阶段,但对于我国这样一个电力需求大、电网建设复杂而电力系统综合自动化改革开始较晚的国家来说,在追赶先进技术的同时,还必须要注重对传统技术和设备的改进,只有这样才能保证电力系统综合自动化的早日全面实现。 电力系统自动化论文:电力系统自动化发展趋势及新技术的应用 [摘要] 现代 社会对电能供应的“安全、可靠、 经济 、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体 发展 ,本文对此进行了详细的阐述。 [关键词]电力系统自动化 发展 应用 一、电力系统自动化总的发展趋势 1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于: (1)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。 (2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 (3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。 (4)在控制手段上日益增多了微机、电力 电子 器件和远程通信的应用。 (5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 2.整个电力系统自动化的发展则趋向于: (1)由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到agc(自动发电控制)。 (2)由高电压等级向低电压扩展,例如从ems(能量管理系统)到dms(配电管理系统)。 (3)由单个元件向部分区域及全系统发展,例如scada(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。 (4)由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。 (5)装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。 (6)追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。 (7)由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如mis(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着 计算 机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(computer)、控制(control)、通信(communication)和电力装备及电力电子(power system equiqments and power electronics)的统一体,简称为“cccp”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 二、具有变革性重要影响的三项新技术 1.电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有: (1)电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。 (2)具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。 (3)不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经 网络 适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的asvg(新型静止无功发生器)的自学习功能等。 2.facts和dfacts (1)facts概念的提出 在电力系统的 发展 迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统(facts)技术悄然兴起。 所谓“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称facts,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力 电子 装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。 (2)facts的核心装置之一——asvc的研究现状 各种facts装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。asvc是包含了facts装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。 asvc由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,asvc的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为asvc是一种固态装置,所以能响应 网络 中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。 (3)dfacts的研究态势 随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。 dfacts是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。 3.基于gps统一时钟的新一代ems和动态安全监控系统 (1)基于gps统一时钟的新一代ems 目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(scada)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。 (2)基于gps的新一代动态安全监控系统 基于gps的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有scada的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用gps实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。gps技术与相量测量技术结合的产物——pmu(相量测量单元)设备,正逐步取代rtu设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。 电力系统调度监测从稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。gps技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。 随着 计算 机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。 电力系统自动化论文:浅论电力系统配电网自动化的应用 论文关键词:电力系统;配电网;自动化;应用 论文摘要:本文分析了电力系统配电网自动化的实施目的、实施原则及自动化模式方案,以加快配电网自动化的发展,提高配电网供电的可靠性。 我国电力系统自动化在发电厂、变电站、高压网络、电力调度等方面都有较好的发展和应用,但是在配电网络方面还较为滞后,这是由于我国电力建设资金短缺,长期以来侧重电源和大电网建设的缘故,使配电网络技术发展受到严重的影响。设备落后、不安全的因素较多等状况,造成了配电网用电质量及供电可靠性方面较难满足要求。近几年来,随着电力事业的发展,各种新电器广泛应用于生活、生产,给人类带来了巨大的便利,但同时,也使人类社会对电的依赖日益加深。电力作为一种商品进入市场,配电网供电可靠性已是电力经营者必须考虑的主要问题。国家电力公司为规范电力公司的运作,真正体现服务人民的企业宗旨,对电能质量提出了较高的要求,尤其对供电可靠性制定了明文规定:一般城市地区为99.96%,使每户年平均停电时间不大于3.5h;重要城市中心区应达99.99%,每户年平均停电时间不大于53min。对照这一标准,我们还有很大差距。因此加快配电网自动化的建设与应用,是提高配电网供电可靠性的一个关键环节,也是实现上述目标的重要内容。 城市配电自动化的内容是对城域所辖的全部柱上开关、开闭所、配电变压器进行监控和协调,既要有实现ftu的三遥功能,又要具备对故障的识别和控制功能,从而配合配电自动化主站实现城区配电网运行中的工况监测、网络重构、优化运行。由此,配电自动化的系统结构应当是一个分层、分级、分布式的监控管理系统,应遵循开放系统的原则,按全分布式概念设计。按照一个城区全部实施设计,系统必须将变电站级作为一个完整的通信、控制分层;系统整体设计可分为配调中心层、变电站层、中压网层、低压网层。 一、配电自动化实施目的 配电自动化在我国的兴起主要是缘于城网改造工程。长期以来配电网建设不受重视,结构薄弱,供配电能力低。国家出台的城网改造政策,提出要积极稳步推进配电自动化。配电自动化实现的目标可以归结为:提高电网供电可靠性,切实提高电能质量,确保向用户不间断优质供电;提高城乡电力网整体供电能力;实现配电管理自动化,对多项管理过程提供信息支持,改善服务;提高管理水平和劳动生产率;减少运行维护费用和各种损耗,实现配电网经济运行;提高劳动生产率及服务质量,为电力市场改革打下良好的技术基础。 二、配电自动化的实施原则 配电自动化是整个电力系统与分散的用户直接相连的部分,电力作为商品的属性也集中体现在配电网这一层上,配点网自动化应面向用户并适应经济发展水平。日本在20世纪80年代,已完成了计算机系统与配电设备结合的配电自动化系统,主要城市的配电网络上投入运行,使得电网供电可靠性得到显著的提高,日本1996~1997年度平均每户停电0.1次,每次平均8 min,可靠性居全球之首。 1998年我国投巨资进行城乡电网改造。由于我国对电力是国家垄断经营,尚未真正实现电力市场化,各地发展很不平衡,因此配电自动化系统实施的目的必须适应终端用户的需求,而这种需求会因不同用户、因地、因行业而异随时变化。如果全面的实施配电自动化,应综合考虑,对于提高供电可靠性,应将它看作一个长期的市场行为。供电可靠性的提高是一个受多种因素制约、用多种手段有效协作后的结果,尤其依赖于系统管理水平的提高。故应将改造的重点转为采用各种综合手段提高供电质量,如采用不停电施工减少计划停电;开发应用配电自动化设备,实现远方监视、控制、协调,消除操作中人为因素可能导致的错误。供电企业在实施配电自动化时,也应首先研究客户长期的、变化的、潜在的需求,按现代的营销模式做市场调查、顾客群细分等,将配电自动化的实施同时作为整个电力营销策略中的环节之一;其次,量力而行,综合企业内已有的线路网络水平、调度自动化和变电站(开闭所)自动化水平、人员素质,制定实施的进度和规模。 三、配电网自动化模式方案 (一)变电站主断路器与馈线断路器配合方案 由变电站出线保护开关和馈线开关相配合,并由两个电源形成环网供电方案。也就是说优化配网结构,推行配电网“手拉手”,变电站出线保护开关具有多次重合功能,重合命令由微机控制,线路开关具有自动操作和遥控操作功能,通信及开关具有自动操作和遥控操作功能,通信及远动装置,事故信息、监控系统由微机一次完成。设备与线路故障由主站系统判断,确认故障范围后,发令使故障段开关断开。 (二)自动重合器方案 此方案是将两电源连接的环网分成有限段数,每段线路由相邻的两侧重合器作保护。故障时,由上一级重合器开断故障,尽可能避免由变电站断路器行分合。当任一段故障时,应使故障段两端重合器分断,对故障进行隔离,线路分支线故障由重合器与分断器动作次数相配合来切除。 (三)自动重合分段器方案 每段事故由自动重合分段器根据关合故障时间来判断。此方案在时间设置上,应保证变电站内断路器跳开后,线路断路器再延时断开。然后站内断路器进行重合,保证从电源侧向负荷侧送电,当再次合上故障点时,站内断路器再次跳开,同时故障点两侧线路断路器将故障段锁定断开,确保再次送电成功。 (四)馈线自动化模式 1、就地控制模式,即利用重合器加分断器的方式实现。 2、计算机集中监控模式,即设立控制中心,馈线上各个自动终端采集的信息通过一定的通信通道远传回主站。在有故障的情况下,由主站根据采集的故障信息进行分析判断,切除故障段并实施恢复供电的方案。 3、就地与远方监控混合模式,采用断路器(重合器),智能型负荷开关,并且各自动化开关具有远方通信能力。这种方案可以及时、准确地切除故障,恢复非故障段供电,同时还可以接受远方监控,配电网高度可以积极参与网络优化调整和非正常方式下的集中控制。 电力系统自动化论文:浅论电力系统自动化中智能技术的应用 [论文关键词]电力系统自动化 智能技术 [论文摘要]简单回顾模糊控制、神经网络控制、专家系统控制、线性最优控制、综合智能控制等典型智能技术在电力系统自动化中的运用。 电力系统是一个巨维数的典型动态大系统,它具有强非线性、时变性且参数不确切可知,并含有大量未建模动态部分。电力系统地域分布广阔,大部分元件具有延迟、磁滞、饱和等等复杂的物理特性,对这样的系统实现有效控制是极为困难的。另一方面,由于公众对新建高压线路的不满情绪日益增加,线路造价,特别是走廊使用权的费用日益昂贵等客观条件的限制,以及电力网的不断增大,使得人们对电力系统的控制提出了越来越高的要求。正是由于电力系统具有这样的特征,一些先进的控制手段不断地引入电力系统。本文回顾了模糊控制、神经网络控制、专家系统控制、线性最优控制、综合智能控制等五种典型智能技术在电力系统中的运用。 一、模糊控制 模糊方法使控制十分简单而易于掌握,所以在家用电器中也显示出优越性。建立模型来实现控制是现代比较先进的方法,但建立常规的数学模型,有时十分困难,而建立模糊关系模型十分简易,实践证明它有巨大的优越性。模糊控制理论的应用非常广泛。例如我们日常所用的电热炉、电风扇等电器。这里介绍斯洛文尼亚学者用模糊逻辑控制器改进常规恒温器的例子。电热炉一般用恒温器(thermostat)来保持几挡温度,以供烹饪者选用,如60,80,100,140℃。斯洛文尼亚现有的恒温器在100℃以下的灵敏度为±7℃,即控制器对±7℃以内的温度变化不反应;在100℃以上,灵敏度为±15℃。因此在实际应用中,有两个问题:①冷态启动时有一个越过恒温值的跃升现象;②在恒温应用中有围绕恒温摆动振荡的问题。改用模糊控制器后,这些现象基本上都没有了。模糊控制的方法很简单,输入量为温度及温度变化两个语言变量。每个语言的论域用5组语言变量互相跨接来描述。因此输出量可以用一张二维的查询表来表示,即5×5=25条规则,每条规则为一个输出量,即控制量。应用这样一个简单的模糊控制器后,冷态加热时跃升超过恒温值的现象消失了,热态中围绕恒温值的摆动也没有了,还得到了节电的效果。在热态控制保持100℃的情况下,33min内,若用恒温器则耗电0.1530kw·h,若用模糊逻辑控制,则耗电0.1285kw·h,节电约16.3%,是一个不小的数目。在冷态加热情况下,若用恒温器加热,则能很快到达100℃,只耗电0.2144kw·h,若用模糊逻辑控制,达到100℃时需耗电0.2425kw·h。但恒温器振荡稳定到100℃的过程,耗电0.1719kw·h,而模糊逻辑控制略有微小的摆动,达到稳定值只耗电0.083kw·h。总计达100℃恒温的耗电量,恒温器需用0.3863kw·h,模糊逻辑控制需用0.3555kw·h,节电约15.7%。 二、神经网络控制 人工神经网络从1943年出现,经历了六、七十年代的研究低潮发展到现在,在模型结构、学习算法等方面取得了大量的研究成果。神经网络之所以受到人们的普遍关注,是由于它具有本质的非线性特性、并行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能力。神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的。神经网络将大量的信息隐含在其连接权值上,根据一定的学习算法调节权值,使神经网络实现从m维空间到n维空间复杂的非线性映射。目前神经网络理论研究主要集中在神经网络模型及结构的研究、神经网络学习算法的研究、神经网络的硬件实现问题等。 三、专家系统控制 专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面。虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用,但仍存在一定的局限性,如难以模仿电力专家的创造性;只采用了浅层知识而缺乏功能理解的深层适应;缺乏有效的学习机构,对付新情况的能力有限;知识库的验证困难;对复杂的问题缺少好的分析和组织工具等。因此,在开发专家系统方面应注意专家系统的代价/效益分析方法问题,专家系统软件的有效性和试验问题,知识获取问题,专家系统与其他常规计算工具相结合等问题。 四、线性最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分,也是将最优化理论用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多,最成熟的一个分支。卢强等人提出了利用最优励磁控制手段提高远距离输电线路输电能力和改善动态品质的问题,取得了一系列重要的研究成果。该研究指出了在大型机组方面应直接利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式。目前最优励磁控制的控制效果。另外,最优控制理论在水轮发电机制动电阻的最优时间控制方面也获得了成功的应用。电力系统线性最优控制器目前已在电力生产中获得了广泛的应用,发挥着重要的作用。但应当指出,由于这种控制器是针对电力系统的局部线性化模型来设计的,在强非线性的电力系统中对大干扰的控制效果不理想。 五、综合智能系统 综合智能控制一方面包含了智能控制与现代控制方法的结合, 如模糊变结构控制,自适应或自组织模糊控制,自适应神经网络控制,神经网络变结构控制等。另一方面包含了各种智能控制方法之间的交叉结合,对电力系统这样一个复杂的大系统来讲,综合智能控制更有巨大的应用潜力。现在,在电力系统中研究得较多的有神经网络与专家系统的结合,专家系统与模糊控制的结合,神经网络与模糊控制的结合,神经网络、模糊控制与自适应控制的结合等方面。神经网络适合于处理非结构化信息,而模糊系统对处理结构化的知识更有效。因此,模糊逻辑和人工神经网络的结合有良好的技术基础。这两种技术从不同角度服务于智能系统,人工神经网络主要应用在低层的计算方法上,模糊逻辑则用以处理非统计性的不确定性问题,是高层次(语义层或语言层)的推理,这两种技术正好起互补作用。神经网络把感知器送来的大量数据进行安排和解释,而模糊逻辑则提供应用和挖掘潜力的框架。因此将二者结合起来的研究成果较多。 除了上述方法,在电力系统中还应用了自适应控制、变结构控制、h∞鲁棒控制、微分几何控制等其它方法。总之,智能技术的广泛运用推动了电力系统的自动化进程。我们相信随着人们对各种智能控制理论研究的进一步深入,它们之间的联系也会更加紧密,相信利用各自优势而组成的综合智能控制系统会对电力系统起到更加重要的作用。 电力系统自动化论文:浅析电力系统信息管理自动化实现的途径与策略 论文关键词:电力系统 信息管理 自动化 实现 途径 策略 论文摘要:实践证明,在电力行业中实施信息化管理是其在市场经济条件下生存余发展的必由之路。随着我国电力体制改革不断的深入和电力市场逐渐形成,供电企业已经由原先让上级满意变成了让用户满意上来。本文,通过对电力系统管理现状的分析对其实现的途径和策略进行了探究,研究结果认为实现的途径和策略可以从政策和资金的投入、全员对其认识上提高和系统运用所需的知识学习三个方面上加以突破。 电力系统作为国家基础经济重要的一个环节,随着国内外环境的变化迅速发展,运用信息管理自动化建设对电力企业解决信息资源短缺与资源浪费之间的矛盾将成为必然。换句话讲,建立并拥有一整套先进的适合于电力系统自身需要的信息管理系统,已成为电力企业增强其市场竞争能力,实现信息化工作必然发展趋势。因此,对电力系统信息自动化实现的途径与策略探讨是一件非常有意义的事情。 一、电力系统管理的现状分析 电力行业是应用信息技术较早的行业之一,但限于当时的客观条件和人员素质,直至90年代初,仍处于一般应用水平,其信息化程度与客观需求和电子技术的迅猛发展,还存在着相当大的差距。但随着国家对其重视程度的提高,时至今日全国大部分省市级电力公司的信息管理系统已实用化,可以说信息化的管理模式已经基本形成。信息管理系统的运用虽然取得了一定的成效,但在应用效果上仍然感觉不是很理想,在不同地域、不同单位之间发展伤存在着不平衡性。尤其是一些县级电力企业的信息管理系统在开发和应用上处于相对滞后的位置。主要的问题体现在已经建立了信息管理系统在投入的资金所得到的回报并不明显。特别突出的问题就是管理规范上比较差,不能适应信息化建设的需求以及领导对信息化工作的不重视、管理方法不合理等。 另一方面,在信息化系统的运用过程中其系统本身也存在着一些问题。目前,较多的电力企业运用的信息管理系统(mis,manage—ment information system)是一个由人、计算机组成的能进行管理信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用的系统管理管理模式。其主要作用就是将企业相对孤立、零碎的信息转变并形成成一个相对比较完整、有组织的信息系统,这样一来就彻底解决了信息存放的“冗余”问题,大大提高了信息的利用效率。可以说这个系统在一定的程度可以最大限度地利用现代计算机及网络通讯技术从而实现企业的信息管理。但是由于msi技术本身固有的缺陷,使得msi无法适应多变的管理环境。基于mis无法满足人们对于管理信息系统需求的情况下,统(dss,decisions support system)便随之研发出来。二者的区别主要是msi是实现对信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用,而dss更主要的是针对某一类型的半结构化和非结构化决策问题,通过对数据的分析、建立模型、挖掘规则等方式,为管理者提供决策支持信息。随着系统的不断运用和相关漏洞的修复,数据仓库的综合决策支持系统最终形成。以至于后期的数据仓库、olap、数据挖掘灯相结合起来所形成的综合决策支持系统(远程自动抄表系统、基于抄表数据的综合决策支持)。 总之,随着科技的不断进步以及管理者理念和对系统的把握,电力系统的信息管理自动化呈现出良好的发展势头。但是,我们看到硬件的不断发展也要看到软件发展的不足,即管理自动化系统的实现途径和策略。 二、实现的途径与策略 网络技术的迅猛发展 ,给信息管理电自动化硬件的集成提供了技术支持和保障 ,提高了系统的可靠性与实用性我们知道,在进行的信息管理目的就是要将各种信息收集过来 ,然后进行分类、整理、抽取和融合 ,获取有用的信息 ,最终为应用服务。所以,对供电企业而言 ,信息融合的主要目标是从企业的实际需要出发 ,融入先进的系统思想 ,深入配电网管理各个环节 ,构建一体化解决方案 ,实现配电网的数字化运营 ,并将以更加先进、实用、成熟的服务回报广大用户。为此,有效的运用信息管理系统是实现最优化服务的主要手段。那么,如何才能更有效的在电力系统管理中实施信息管理自动化呢,笔者对其途径与策略有如下几点思考。 首先,政策和资金的投入是管理自动化实现的保障。随着技术不断的发展,管理自动化系统也越趋于庞大、复杂,要想能有效的运用必须根据电力企业的特点进行修正。这其中就需要投入大量的人力、财力。不仅如此,一套管理自动化系统的投入使用同样要付出高额的费用。这些都需要得到国家政策上支持和资金上的大力投入。因此,国家支持是保障电力系统管理自动化实现的首要成功要素。 其次,通过全员对其认识上提高以确保实施的有效性。笔者认为,好的管理系统需要管理者的接纳,如果管理者对其有抵触情绪,那么你再好的系统也只是一个摆设。所以,加强对其系统的充分认识,了解其对于提升我们工作效率的好处,从认识上使系统工作人员产生重视的态度。这里面尤其要值得一提的就是相关主管部门领导的重视,对系统的实施是非常重要的。 最后,提高全员系统运用知识学习以确保实施的能力。实践证明,在信息管理自动化系统的运用过程中需要我们管理者掌握一定的知识和技能,因此对系统的全员进行相关培训是非常必要的,也是促进系统有效运行的有效途径和手段。事实已经告诉我们,新时期的电力系统发展更需要对知识的储备和技能的掌握。 电力系统自动化论文:试析电力系统调度自动化 论文摘要:阐述了我国电网的现状、电力系统调度运营所包含的内容、所要实现的目标以及电力系统自动化的组成和目前所存在问题的解决方案,并对电力系统调度自动化的未来进行了展望。 论文关键词:电力系统;调度自动化;信息 一、我国电网现状简介 电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电设备以及控制、保护和通信设备组成的一个整体。目前我国电网进入了大电网、大电厂、大机组、超高压输电、高度自动控制的新时代 。电力系统规模逐渐扩大,各电网中500kv(包括330kv)主网架逐步形成和壮大,220kv电网不断完善和扩充,750kv输电工程(青海官亭—甘肃兰州东)已投入试运行,晋东南—南阳—荆门1000kv交流特高压试验示范工程已启动。现代电网的主要特征:坚强的超高压等级系统构成主网架的大系统;各个电网之间具有较强的联系;具有足够的调峰容量,能够实现agc;具有较高的供电可靠性;具有高度自动化的控制系统;具有高度自动化的管理系统;具有高素质的职工队伍。现代电网实行统一调度、分级管理、分层控制。 二、电力系统调度与运营包含的内容和要实现的目标 1.电力系统调度的任务 电力系统的调度就是对电力系统中所有的设备及其运行状态进行监控和调节,是一个指挥者。目前电力调度涵盖的范围较大,有自动化系统、继电保护等等。电力系统调度的任务主要是:尽设备最大能力满足负荷需要,使整个电网安全可靠连续供电,保证电能质量,经济合理利用能源,保证发电、供电、用电各方合法利益。 2.调度自动化的必要 电力系统是一个庞大而且复杂的系统,有几十个到几百个发电厂、变电所和成千上万个电力用户,通过多种电压等级的电力线路,互相连接成网进行生产运行。电能的生产输送过程是瞬间完成的,而且要满足发电量和用户用电量的平衡。[3]现在电力系统的发展趋势是电网日益庞大,运行操作日益复杂,所以当电网发生故障后其影响也越来越大。另一方面,用户对供电可靠性和供电质量的要求日趋严格,这就对电力系统运行调度人员和电力系统调度的自动化水平提出了更高的要求。电网调度自动化具有较大的经济效益,可以提高电网的安全运行水平。当发生事故时调度员能及时掌握情况,迅速进行处置,防止事故扩大,减少停电损失。地调采用自动化调度系统能减少停电率。当装备有直接监护用户的自动装置以后,可压低尖峰负荷。若采用分时和交换电价自动计量等经济办法管理电网,经济效益更大。因此,电网调度自动化是一项促进电力生产技术进步和有显著经济效益的重要工作,是电力系统不可缺少的组成部分。 3.电网调度自动化的组成部分及其功能 电网调度自动化系统,其基本结构包括控制中心主站系统、厂站端(rtu)和信息通道三大部分。根据功能的不同,可以将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。[4]信息采集和执行子系统的基本功能是在各发电厂、变电所采集各种表征电力系统运行状态的实时信息,此外还负责接收和执行上级调度控制中心发出的操作、调度或控制命令。信息传输子系统为信息采集和执行子系统与调度控制中心提供了信息交换的桥梁,其核心是数据通道,它经调制解调器与rtu及主站前置机相连。信息处理子系统是整个调度自动化系统的核心,以计算机为主要组成部分。该子系统包含大量直接面向电网调度、运行人员的计算机应用软件,完成从采集到信息的各种处理及分析计算,乃至实现对电力设备的自动控制与操作。人机联系子系统将传输到调度控制中心的各类信息进行加工处理,通过各种显示设备、打印设备和其他输出设备,为调度人员提供完整实用的电力系统实时信息。调度人员发出的遥控、遥调指令也通过此系统输入,传送给执行机构。 4.电力系统调度自动化的应用现状 目前我国投运的系统主要有cc-2000、sd-6000、open-2000。这些系统都采用risc工作站和国际公认的标准:操作系统接口用posix,数据库接口用sql结构化访问语言,人机界面用osf/moyif、x-windows,网络通信用tcp/ip、x.25。实践应用表明这些系统基本功能均达到国内外同类系统的水平,且各有特点。 (1)cc-2000系统。采用开放式系统结构设计及面向对象的技术,利用事件驱动和封装的思想为应用软件提供透明的接口。采用面向对象技术,并引进了一个大对象的概念,以适应封装性、继承性以及事件驱动的要求。支撑系统专用性和通用性的有机结合,既适应电力系统的需要,又兼顾其他行业实时应用的要求。按照软件工程的规律进行开发,实现软件工程产品化。技术鉴定认为,按照开放式系统设计和采用面向对象等技术,都属于国际先进或领先范畴。现结合东北电网,由电科院、电自院、清华大学、东北电力集团公司、北京科东公司在统一协调下,共同在cc-2000支持系统平台上开发电网应用软件,从而实现完整的ems系统。 (2)sd-6000系统。由电自院南瑞系统控制公司和淄博电业局联合开发具有统一平台的开放式分布式能量管理系统。1994年投运,1996年通过测试和鉴定。该系统集成了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等新技术。该系统特点是:具有开放式和分布式的支撑系统平台。具有面向对象的人机界面管理系统。其中较突出的是厂站单线图、电网元件模型、电网拓扑结构、数据库同期生成技术。ems支撑软件与管理系统的商用数据库采用sql标准接口,便于用户自行开发和由第三方开发应用软件。sd-6000系统有较高的稳定性和可靠性,前置机应用软件设计合理、实用。 (3)open-2000系统。open-2000系统是江苏省立项的重大科技项目,是由南瑞电网控制公司开发的新一代ems系统。open-2000系统是南瑞电网控制公司于1998年开发成功的一套集scada、agc、pas、dts、dms、dmis于一体,适用于网、省调和大中型地调的新一代能量管理系统,是国内外发展速度快、适用面广、性能完善、成熟性好、可靠性高的能量管理系统,是国内首套将iec870-6系列tase.2协议集成于软件平台的系统。open-2000系统采用100m平衡负荷的双网机制,流量更大,可靠性更高。完全基于商用数据库开发的、具有客户/服务器模式的全新能量管理系统。 我国调度自动化水平与世界上先进的国家相比,还有一些差距。尽管在近几年新投入运行的变电所采取了比较新的技术,但是总体而言,电网调度系统还存在一些需要解决问题。例如:系统计算机cpu负载率问题,即便是目前计算机容量和运算速度成倍或成几十倍提高的情况下,其负载率仍很高;cdt和polling远动规约的选用问题,cdt和polling两类规约在我国得到了广泛应用,并且这两类规约远动装置并存使用的现状将持续下去,选用哪一类规约的远动装置,原则上应视通道的质量与数量及本电网的调度自动化系统现状来决定,不宜盲目追求采用polling远动;系统的开放性问题,系统应该是开放的,能够支持不同的硬件平台,支持平台采用国际标准开发,所有功能模块之间的接口标准应统一,支持能过户应用软件程序开发,保证能和其他系统互联和集成一体或者方便实现与其他系统间的接口,系统应能提供开放式环境。此外,现在的电力系统由于还依赖高压机械开关(油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等)实现线路、设备、负荷的投切,尚不能做到完全可控。这是因为机械的慢过程不可能控制电的快过程引起的。“电网控制”目前只能做到部分控制,本质上仍然是一个调度员的决策支持系统。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代,则电力系统真正的灵活调节控制便将成为现实。电力系统运行实行统一调度、分级管理。统一调度以分级管理为基础,分级管理是为了有效地实施统一调度。加强电力系统调度管理,提高调度人员的素质水平,杜绝误调度、误操作事故的发生是保证人身、电力系统与设备安全运行的关键。电力调度自动化系统在系统运行维护方面还存在如下问题:缺乏相应的技术人员,运行维护水平有待提高,系统运行的安全性和稳定性不能保证,大大影响了系统的效率,影响了系统功能的发挥;缺乏相应的管理制度,系统的运行维护工作无制度可依;重使用、轻管理,不重视专业技术人员的配置和学习培训,出现问题后过分依赖厂家,影响系统的连续、安全、稳定运行。 三、电力系统调度自动化存在问题的解决方法 1.管理方面 统一思想,加强调度管理,提高认识。必须杜绝人为的一切误调度、误操作事故以及不服从调度指令擅自投停运设备。抓好防治误操作的思想教育工作,增强广大调度人员的安全意识、责任心和技术素质,最大限度避免误操作事故的发生。加大奖惩力度,严格考核,加强安全监督检查。认真落实各级安全生产责任制;严格执行“两票三制”制度,严把安全关。加强调度专业培训,提高调度员业务水平。 2.技术方面 积极开发更高级实用的装置和软件,努力提高自动化水平和保证通信的清晰畅通,避免工作中出现因电话不清楚、自动化画面显示不正确而造成的错误。 四、对电力系统调度自动化未来发展的展望 随着计算机技术、通信技术的发展以及电力系统控制技术的不断进步,在不远的将来,电力系统调度自动化将会取得飞速的发展。以这些科学技术的进步为依托,能更好地维持供需平衡,保证良好的电能质量。 电力系统自动化论文:电气自动化的发展趋势以及在电力系统中的应用 1 电气自动化的发展趋势 在我国的高校课堂中,电气自动化专业最早开设于20世纪50年代,在此期间虽然经过多次的调整,但是因为其适用性强以及应用面广的特点,所以一直备受欢迎,本文特将电气自动化的发展趋势简单归结如下。 1.1 半控型晶闸管被全控型电力电子开关取代 从最开始出现的晶闸管作为第一代电子电力器件,至今在我国仍然广泛应用在直流与交流传动的控制系统,一直到后来出现的二代全控式器件、三代复合型器件直到最后出现的第四代电力电子器件,将主回路的器件、而且包括驱动电力、过压过流保护、电流检测甚至温度的自动控制等都集合为一体。 1.2 变频器电路由低频发展为高频 高频变频器电路在不阻碍逆变器工作频率提高的同时能将开关损耗降到最低,从而使逆变器尺寸减少、有效地降低了成本而且还可以使逆变器在较高的功率下集成化,由此可见直流逆变器电路的发展前途是极为可观的。 1.3 通用变频器大量的投入到使用中 通用变频器一般指批量化、系列化、在市场需求量较大的中小功率统称为通用变频器。从变频器产品来分析,u/f控制器由最初的普通功能型转变成为高功能型,一直到后来的高动态性能矢量控制型,现以电力半导体器件igbt为主,其独具的可靠性、操作性以及维修方便等特点使单片控制技术也得到相应的提高。 1.4 电力系统自动化的进步受计算机、电子技术的推动 20世纪80年代,单片机技术的广泛发展和应用使我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。国产工业计算机以及引进的pc机技术在电厂的监控系统、电力系统的调度自动化、变电站的综合自动化中起到了至关重要的作用。在此基础上开发出的应用软件能完全的实现电力系统对于实时数据的采集、汇总、分类、分析、显示、打印、完成等操作。但是在这期间电气自动化还存在一定的问题,比如:不同厂家的设备不能进行互联;因为设备与计算机通信之间一般是采用点对点的星形连接,导致了系统的实时性不好,直接导致了设备配置的灵活性很差;整个系统在功能、系统的结构、通信协议等方面都缺乏相应的工业标准。 电厂监控、电网调度自动化系统、配电自动化、变电站自动化技术水平的飞速发展是出现在20世纪90年代,其发展最根本的原因是网络技术的发展。新产品与之前的产品相比较大幅度的减少了通信电缆与电力电缆的使用量,在降低设备体积的同时也降低了占地面积,从而节省了建设的成本。计算机技术以及电子技术不仅大幅度提升系统的技术性能而且使设备配置的灵活性、互换性和可维护性得到了明显的提高。 2 电气自动化在电力系统中的应用 电气自动化技术作为当今世界最活跃、开发前景最为乐观的一种集合了多种高新技术的合成体,其在电力系统中的作用也是不容忽视的,现将电气自动化在电力系统中的应用做如下阐述。 2.1 自动化控制技术在电力系统中的应用 2.1.1 变电站自动化 对变电站内运用的电气设备进行有效的控制以及全方位的监视,其特点在于运用全电脑化的装置将以往常规性的电磁式设备替换下,变电站自动化除了能满足变电站的运行操作之外还作为电网调度自动化中不可或缺的重要组成部分,是电力生产现代化中非常重要的一个环节。 2.1.2 电网自动化调度 主要由电力系统的专用广域网连结,服务范围囊括其调度范围内的发电厂、下级电网的调度控制中心以及变电站的终端设备等,其功能主要是电力生产过程中实时数据的采集、分析监控电网的运行是否安全、及时预测电力的负荷、正确估计电力系统的运行状态等。 2.2 电气自动化的研究方向 2.2.1 变电站的智能保护 在国外将综合的自动控制理论、网络通信、人工智能等一系列的新技术应用在新型的继电保护装置中,这样使继电保护装置有了智能控制的特点,而且能全面的提升了电力系统的整体安全水平。 2.2.2 我国电力部门的实施策略 从我国整个电力市场以及经济发展的整体情况来分析,我国电力部门需要对整体的电力市场运营模式做一个详细的调研,在明确了电力运营的具体流程之后提出符合我国实际的电力市场运营的模式,可以根据日常发现的实际问题提出具有针对性的解决策略。 2.2.3 电力系统的整体分析与具体控制 对在线测量技术研究电力系统稳定控制理论与技术、实施相角测量、探讨电力系统的振荡机理和抑制方法、选线方法采用小电流接地法、电网调度的自动化仿真、研究发电机调速控制和跟踪同期技术、研究基于柔性数据收集和监控的电网故障诊断及恢复控制策略、电力负荷预测方法、电网故障诊断理论及技术等。在非线性理论以及小波理论等在电力系统中的应用方面,以及电力系统在电力市场条件下进行的控制与分析的新模型、新理论、新的算法以及全新实现手段等进行了明确的研究。 2.2.4 配电网的自动化 在地理信息以及配网一体化、高级软件的应用等方面中低压网络数字电子载波取得了重大的突破,dsp数字信号处理技术使载波接收的灵敏度得到了大大的提高,从而真正解决了载波在配电网应用的衰耗、干扰等难题。高级应用软件以及高级应用软件配网的模型将输电网配网实际运行。 3 结语 综上所述,电气自动化已经是当今世界上最为活跃、最具生机一个综合性的学科而且在电力系统中占据重要的地位,因此工作人员在工作中应对其进行深入的研究与探索,同时还应在工作中结合自己丰富的工作经验,这样能在极大程度上提高电力安全。从而在最大程度上保证电力系统的工作安全。 电力系统自动化论文:电力系统自动化智能技术管理应用 摘要:目前我国经济发展迅速,也就带动了社会中的各行各业,生产、生活用电的需求量日益增加也就给电力系统运行的稳定与安全提出了更高的要求。因此为了适应发展需要,电力系统的自动化水平也正在不断的提高。在这其中智能技术的应用是非常重要的环节。本文对电力系统自动化中智能技术的应用管理进行进简要分析,希望能够为此项工作提供一些帮助。 关键词:电力自动化;智能技术;管理;应用 我国的电力系统运行已经初步实现了自动化,在这其中的一个重要环节就是智能技术的运用。充分发挥智能技术的作用,注重管理质量,可以帮助电力系统推动其自动化进程,因此研究电力系统自动化中智能技术的应用是十分必要的。 一、电力系统自动化和智能技术 电力系统自动化是通过一定的技术手段帮助电力系统实现其自动化发展,提高自动化水平,电力系统中包含了发电、调度和配电三个部分,这三部分是一个整体,因此电力系统的自动化也是将这三个部分作为基础进行的[1]。可以提高电力系统自动化水平的技术手段是多种多样的,有计算机技术、网络技术等,这些技术手段中最主要的就是智能技术,这项技术在电力系统中的价值也有着明显的体现。智能技术,就是人工智能技术,它指的是通过利用合理有效的技术手段仿照人工操作的形式进行优化和控制,这样能够促进控制水平更加高效,简单的说智能技术是能够实现对于人力的替代作用,甚至在个别问题上面的实际效果还会优于人工水平。在电力系统自动化中使用智能技术可以不断的推动电力系统自动化的发展,为电力系统运行的安全与稳定提供有力保障。 二、电力系统自动化中智能技术管理应用的现状 现阶段,我国的电力系统自动化智能技术已经有了初步的发展,但是在应用以及管理过程中还存在有很多问题制约着该项技术的发展。首先,现阶段的实际工作中,大多数的单位都缺乏团队协作的精神,在进行研究实验工作时,往往都不愿意将资源和技术分享给同行,这样是不利于智能技术的研究进展。其次没有实践经验。因为我国的电力系统自动化智能技术起步比较晚,而且现在的研究速度也比较缓慢,所以基本没有什么实际应用的机会,实践经验匮乏,在管理过程中,也无法借鉴较为成熟的先例,这也阻碍了电力系统自动化的发展[2]。最后政府相关部门对这项技术的研发重视程度不足,所以这项工作也就得不到政府的支持和成本的投资。 三、电力系统自动化中智能技术的管理应用 电力系统自动化中智能技术目前有很多种,综合来讲,实际应用效果突出的主要有以下几种: 1.专家控制系统的应用 一直以来,电力系统的整个操作和监控系统都是由人工进行的,但是人工操作存在有很多弊端,还会造成资源的极大浪费,而且电力企业在运营过程中就需要投入很多的人力、财力,这样不仅加大了电力运营的成本消耗,在具体操作时还会出现误差。使用专家系统可以有效的化解这一问题。专家控制系统是在个别领域当中使用专家知识有效的解决突发状况的智能化计算机系统。而且电力系统自动化还需要依靠专家系统实现监控的作用。这样一旦电力系统在运行过程当中出现任何紧急状况,专家控制系统就可以发出相应的指令,帮助相关的工作人员快速的解除故障,保障电力系统的正常与稳定运行,这一系统已经被广泛的应用到了多个领域当中[3]。 2.线性最优控制的应用 线缆是输送电力的重要媒介,它与电力系统的正常运转有直接关系。电能在传输的过程中需要考虑很多因素的问题,为了能够解决这些问题,提高电力系统自动化水平,就研发了线性最优控制技术,并且取得了良好的成效。 3.模糊控制的应用 模糊控制是结合了模糊数学的思想和理论研发的最新的电力系统自动化技术,这项技术能够良好的掌控那些动态的系统并且精准度非常高,电力系统本身带有很强的变化性,这个变化是不可控的,但是这些问题都可以通过模糊控制技术来解决[4]。与此同时为了检验一个新的自动化程序是否具备实用性,就可以通过模糊控制系统进行模拟实验,测试出其可行性。模糊控制系统中有一个完整的智能推理技术,将完整的数据信息和控制规划输入进系统当中后,模糊控制系统就能主动的对这些数据根据固定逻辑规定进行推理分析,直至推断出模糊控制输出结果。 4.神经网络系统的应用 神经网络系统是通过结合人工神经理论和控制理论形成的一种新的系统,通过字面就可以看出来这个系统具备了类似于人体神经一样的反应,这个反应速度是非常快的,他能够对发生的问题作出及时有效的反应,完全实现了电力操作系统的智能化,他具备有良好的处理复杂数据的能力。神经网络系统和线性最优控制系统是有一些不同的,神经网络系统的控制处理能力非常好、它有着非线性特征,它能够有效的运用到电力系统当中,比如说人工智能系统、自动控制系统、数序系统、计算机科学理论等的运用。 5.综合智能系统 目前,发电系统都是相对大型的电力系统,这些大型的系统结构非常复杂,容易出现失误,所以为了减少电力系统的管理和营运难度,提高工作效率,综合性职能系统也就此产生了,这个系统是通过智能技术来达到它的最终目的的。智能系统的作用非常强,这是智能控制与现代化控制相结合形成的。智能系统通过各种智能技术的使用简化了那些复杂、庞大的环节。目前有很多综合智能系统已经被广泛的应用,还有一些企业将多个智能控制系统融合在一起使用,这样能够使运营和管理工作更加流畅和方便。 四、结束语 综上所述,我国的电力系统发展已经初步实现了自动化,想要使其发挥最大优势,不仅要对专业技术进行深入研究,还应完善管理应用措施,智能技术,作为电力系统自动化中的重要组成部分,提高智能技术的管理应用水平可以推进电力系统的自动化进程,确保电力系统安全、稳定的运行。 作者:尹平 单位:湖北省电力公司蕲春县供电公司 电力系统自动化论文:电力系统电气工程自动化技术发展 摘要:电力系统电气工程智能化是发展的产物,智能化的实现可有效提升电力系统工作效率,使系统运行更加稳定,对电力行业的快速发展有着推动作用。本文首先阐述了电气工程自动化智能化控制的发展价值,分析了电力系统中电气工程自动化技术的智能化优势和智能化应用,指出了电气工程自动化技术的智能化应用前景。 关键词:电气;自动化;智能化;设备;电网 一、电气工程自动化智能化控制的发展价值 智能化使电气工程自动化技术得到较好的控制效果,有利于自动化的发展,智能化技术可提高电力系统的工作性能并实现调节控制。电气工程自动化控制主要工作内容是收集并处理信息,智能化技术主要目的是提高对它的控制效率。智能化控制器与传统控制器相比有着较大的优势,更适合实际的电气工程工作。仅通过调整相关参数即可实现电力系统的自动调节控制,避免了必须由专业技术人员在场的问题,同时减少了操作电气工程人员的相关操作,使电气工程的工作效率和运行质量得到提高。 二、电力系统电气工程自动化技术的智能化优势和应用 (一)智能化优势 (1)在电力系统中智能化技术可实现数据信息的采集与处理,对各个开关量与模拟量进行实时采集,并可根据要求对所采集的数据信息进行处理与存储。(2)智能化优势体现在画面显示上,通过模拟画面将系统和设备的运行真实的反应出来,还能显示出电压、电流,并根据模拟量、计算量、隔离开关及断路器等自动生成趋势图。(3)智能化优势还体现在运行管理方面,专家系统的应用便可快速生成日志、报表,并实时对数据、运行曲线进行储存等。(4)智能化实现了模拟量的故障录波、顺序记录、波形捕捉及开关量变位等。(5)智能化实现了停机操作,通过键盘、鼠标对断路器、隔离开关控制,通过系统设置限制操作人员权限,加强值班管理。(6)智能化实现了参数的在线修改和设定,还可对不对称的运行在线分析并计算负序量。(7)智能化主要体现在对电力系统的运行监控,可实时监控模拟量数值及开关量状态,并通过声光、语音等形式进行自动报警同时记录事件顺序。 (二)智能化应用 1、电气高压设备的智能化 在实际需求基础上为电气高压设备配置适合的智能组件,该智能组件在相应指令下对电气高压设备进行智能自动化控制。高压开关设备的智能化属于多项电子和计算机技术精密结合的综合智能科技,是根据开关设备的需求属性和高压开关的技术标准和实际运行中的需求进行研发的智能化设备。高压开关智能化主要体现在对运行状态的检测,通过对多项技术指标进行评估实现模块化、一体化的效果,大大提升了高压开关设备的智能化水平。 2、电力系统电网的智能化 基于电力系统的智能化需求电网智能化继而产生,智能化电网设备与传统电网设备相比对电网的优化和改革有着重要作用。智能化电网设备雨现代计算机技术、电子技术等相结合可实现电力系统电网的自动化和智能化。电力系统电网的智能化不仅确保了电力网络的稳定运行还大大增加了电力调度的实用功能。智能化的电力系统网络推动了低碳环保和能源再生的发展,诸如智能变电站的出现便是基于智能化电力网路概念所衍生出来的,智能变电站与电气工程自动化中的六个环节的中转站相衔接,使电压的变换和对电流方向的控制变得更加容易操作,这是电力系统中电网整体智能化建设必然的发展方向。 3、电力系统电气工程自动化的管理 基于智能电网不同阶段发展过程中对电力通讯和网络技术的需求,电力系统电气工程需建立适合自身特点的全面、高效、个性强的通信网络,该网络需支持多项业务、设备的使用,实现信息通信的灵活运用和所有的接入方式。我国电网铺盖面广、电源输出与用电需求距离远的问题,这也就导致了我国电网及结构模式的复杂性。那么在基于我国电网实际情况和现实中存在的问题,建立“即插即用”的通信设备网络才是具有我国特色的电网智能化系统。而对所建立起的智能化系统进行管理是建立在强大数据和理论基础之上的,需要对地区内的能源竞争格局进行分析,并按照增强电力企业竞争力的思路的管理思路,对能源发展进行更加深入的分析和研究。智能化市场的计划的管理可提高终端能源消费也有着推动作用。 三、电气工程自动化技术的智能化应用前景 (一)电气工程设计应用前景 电气设备设计复杂,往往需要人、财、物三方面的支持。电气设备雨电气自动化中的电路和电机、变压器以及电磁场等之间有着密切联系。智能化技术的应用使电气工程设计难以计算的难题有效解决,会大大提高设计效率和精准度。 (二)电气工程控制应用前景 电气工程中的智能化有效完成生产和流通、交换以及分配的操作,对电气自动化的控制降低人、财、物三方面的浪费。智能化技术的应用主要体现在模糊控制和专家系统控制,其中模糊控制比较简单且紧密联系实际,应用范围较为广泛。 (三)电力系统应用前景 专家系统、神经网络是电力智能化的主要体现,基于专家系统的复杂性,它将大量的规则、专业知识和经验进行结合,通过判断和分析有效解决难题。电力系统中智能化技术应用需根据实际具体情况,及时更新系统规则和知识库,逐步适应国家发展需求。 (四)电气故障应用前景 智能化技术在电气故障中的应用主要表现在神经网络和专家系统、模糊理论三个方面。其中在电气设备故障诊断中应用最为广泛,主要体现在电动机、发电机和变压器的应用中,其中变压器的故障诊断需结合实际情况,快速确定故障范围,通过逐步排查不断缩小故障范围,以此提高故障诊断效率。 四、结语 综上所述,电气工程自动化技术的智能化不仅是时展的需求,更是市场不断进化的要求。电力系统电气工程自动化技术的智能化应用主要体现在系统和设备的监控和控制两方面,还需不断深化研究扩大智能化应用范围,为电气工程设计提供便利,加快电气工程控制效率,使电力系统的控制和管理变得容易,提高电气故障诊断和监测效率。 作者:李超 单位:山东中实易通集团有限公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化技术安全管理浅析 摘要: 当前的电力系统自动化技术正在日益完善,但由于各类因素造成的安全管理问题也在逐步突出,并影响了整体的自动化技术应用效果。因此,结合当前的实际发展情况,对电力系统的自动化安全管理应进行充分重视。本文主要是对电力系统自动化技术中的安全管理现状以及优化策略进行研究,论述其中存在的主要问题和改善方法,在促进电力系统整体安全管理水平的提升,强化电力系统自动化技术的安全管理策略。 关键词: 电力系统自动化技术;安全管理现状;优化策略 在电力系统自动化技术的推广应用中,电力系统自动化有效的提升了国家电网的工作水平,但电力系统自动化技术并不只是为国家经济发展水平的提升,更是要为整体的电网运行提供前提保障。随着国家用电量的增多,电力系统的自动化技术也有了一定影响,若是没有对自动化技术进行正确的管理应用,则会终止电网运行工作,最终干扰人们的正常生活进行。因此在电网运行管理工作中,应及时总结电力系统的工作问题,进行及时优化和调整,推动整体安全管理水平的提升。 1目前电力系统自动化技术的安全管理现状及存在问题 1.1电力系统自动化技术的设计水平有待提升 电力系统自动化的安全管理工作中,各种设备的发展具有重要价值,但是电力设备水平依旧给电力系统自动化的安全管理带来了工作难度,并在用电量增大时加大设备的运转符合[1]。若是没有对电力设备进行及时的更新以及必要维护,造成设备由于老化无法承担大负荷的输出电量,从而引发电力系统的故障。此外,电力系统自动化技术的安全管理中对设备的要求也较高,若是设备无法负荷整体的技术要求,就会在实际运行中达不到安全工作标准,从而产生相应的安全事故隐患,甚至引发电力系统故障。 1.2电力系统自动化技术水平有待提升 在国家电网部门的电力系统自动化应用中,通电量的增加会加大不合理的电力系统负荷,并会对电力系统的安全运行产生干扰。此外,在一些较为偏远的工作区域,电力系统自动化会受到经济条件和环境条件的限制作用,电网建设水平也较为落后,最终无法有效进行电力系统自动化技术之间的衔接,进而影响正常的电能输送。目前国家的电网发展建设工作中,还应持续完善电力系统自动化技术,进而解决电力系统运行中的安全问题。 1.3电力系统自动化技术管理有待规范 在目前的电力系统自动化技术研发工作中,对安全管理的技术还应继续进行落实,减少自动化技术的故障原因,在电力系统自动化技术管理的规范工作中,首先是对电力自动化技术的安全管理规范,另外是对专业维修人员的培养[2]。并在工作中对工作人员的维修水平进行提升,避免由于技术难题的延误导致严重电力事故的发生。 2电力系统自动化技术中安全管理的优化策略 2.1增进电力系统自动化技术的合理性设计 由于我国的电力系统自动化技术发展较晚,因此同西方国家之间的技术设计有较大差距,为对这一差距进行弥补,应在借鉴发达国家电力系统自动化技术的经验基础上,与当前的国家发展情况相结合,最终进行电力系统的合理科学设计。此外,在设计电力系统自动化技术的基础上,应对其应用故障深入分析,并对造成故障的原因有针对性的提出改善策略,从而强化电力系统自动化的设计水平。 2.2增进电力系统自动化的工作管理水平 对电力系统自动化管理水平的强化包含对管理制度的建设以及工作人员的职业技能提升。电力系统自动化技术的安全管理,必须要有专业的工作人员从事管理工作。对技术人员工作水平的提升,要与电网的实际运行状况相结合,进一步确定企业发展的责任与义务,进而拥有更加合适的学习发展空间。依照不同岗位职责,进行专业人员的知识、技能培养,使其对先进的技术知识有更好掌握,提升自身的实践操作能力;并加强专业人员素质培养,在工作中更加认真处理各项工作,进行安全管理的各类培训;最终具备基本的安全操作要领,并能够保障自身在工作运行中的人身安全与技术安全。在对电力系统自动化的实际应用进行分析后,可以得出具体的安全管理措施,从而有效提升自动化的管理水平。通过分析电力系统自动化的安全因素,能够了解其中的主要影响因素是管理与维修[3]。可通过增进实际应用状况的了解,对各级管理工作及时落实到个人,促进每一位工作人员都能够更好发挥自身工作职责,建立规范性的电力系统工作。在实际的设备维护中,可增强对电力系统自动化技术的投资,使设备研发作用得到更好发挥,能够进行自动化的电力系统调节和检测,进而保障电力系统的高效稳定运行。 2.3增进电力系统自动化技术的维护水平 在科学技术的发展过程中,信息技术的应用越来越重要,将其在应用在电力系统自动化技术中,能够使电网工作运行更加安全、有效[4]。同时,要想充分发挥电力系统自动化的技术,就可利用信息技术进行科学的维护管理,如利用信息技术进行电力系统自动化中的数据优化和采集,促使其能够对通信信息和综合信息进行高效管理,提升电力系统自动化技术的智能化、信息化水平。 3结语 若是在电力系统自动化技术的安全管理中,没有对电力系统自动化的技术管理进行规范,或是对没有电力系统的设备缺陷充分考虑,就会使电力系统自动化技术的安全管理效果得到减弱。针对这种情况,更应加强电力系统自动化的技术管理水平,更加合理利用电力系统自动化的技术作用。通过技术人员水平的培训发挥自动化技术的安全管理价值,使电力系统的工作运行更加安全高效,系统更加稳定。 作者:林伟 单位:国网福建闽清县供电有限公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化技术安全管理 摘要: 现在,随着社会经济的不断发展,国家电网得到了高度的应用,其应用的领域越来越广泛,而且,运行的效率得到了很大的提升。科学技术的发展,能够促进电力系统自动化的发展,然而,带那里系统自动化技术还是存在一定的局限性,电力系统的故障会导致大范围的停电,影响了人们的生活和工厂的生产。本文通过对电力系统现在运行的现状进行分析,并针对问题,提出可行的建议,促进电力系统自动化的发展。 关键词: 电力系统;自动化技术;国家电网 现在,我国经济发展迅速,为了能够促进电力系统平稳的运行,就必须实现电力系统自动化技术的发展,减少电力系统自动化技术在使用中出现的故障,提高其可靠性。科技的发展促进了电力系统自动化的发展,电力系统也朝着更加高级的方向发展,能够实现整体的发展。为了能够实现对电力系统的安全管理,要进行合理的安排,对管理方针进行优化,协调各项管理内容,完善相关的水平,促进综合电网的发展。 1电力系统自动化技术的现状和问题 1.1电力系统自动化技术设计存在问题 我国的电力事业发展起步比较晚,与一些发达国家相比还是比较落后的,我国也进行了几次大规模的电力系统的改造,电力系统自动化技术还不够成熟,导致了现在电力系统自动化在设计中还没有形成标准化的范本,现在,我国在进行国家电网建设的过程中,由于电力系统自动化技术的局限性,导致了其不能提高效率,在电网的建设中还出现很多的事故。我国的电网建设还不成熟,虽然经过几次大规模的改造,但是还是不能解决城乡电网统一的问题。所以,在对电力系统自动化技术使用的过程中,电力系统自动化技术不能实现兼容性,在不同的设备上不能同时使用,其接口是不一样的,而且出现了设备之间不能连接的问题。现在,国家电网的覆盖范围比较大,各个地区在进行电网建设的过程中使用的技术是不统一的,使用的电力设备也是不同的,在对电力系统自动化技术设计的过程中,在管理上就应该采取不同的方法,这也给管理带来很大的难题。所以,在电力系统自动化技术设计的过程中,应该分析不同地区使用的电力设备的共同点,能够使自动化系统具有兼容性,可以在不同的设备上使用。 1.2电力系统自动化技术中的设备存在问题 在使用电力系统自动化技术中,设备很容易出现故障,导致安全事故的发生。电力设备和电力系统自动化技术的各项指标和不合格,在选择电力设备中,为了能够减少经济成本,他们就会忽视电力设备的性能,导致了一些实用性不强的电力设备也投入到使用中。在使用电力系统自动化技术的过程中,对技术的成分要求比较高,在工作的运行过程中没有制定安全标准。尤其是工作人员在管理中缺乏责任感,他们的专业知识也不够扎实,这就导致了他们在对自动化技术的操作上会存在失误,在电力系统自动化设备运行中会出现这样或那样的故障,在对电力系统自动化技术的管理上存在着经验不足的问题,对国家电网构成威胁。电力系统自动化技术在实际的使用中,会出现各类干扰问题,不能使系统稳定的运行,对电力系统产生很大的隐患。 1.3电力系统自动化技术在管理上存在问题 电力系统自动化技术在管理中需要高素质的人才,但是,在实际的管理中,这些管理人员的素质并没有达到要求,当电力系统自动化技术出现故障的时候,都依靠厂家来维修。电力系统自动化技术的维护人员匮乏,导致我国国家电网的安全受到威胁。所以,要解决这个问题,就要注重对电力系统自动化技术维护人员的培养,促进安全的宣传和教育,防止在使用中安全事故的发生。电力系统自动化技术的管理方案也不理想,这就导致了管理人员不负责任,相互推诿的现象发生。 2电力系统自动化技术的安全管理措施 2.1完善电力系统自动化技术的维护水平 在电力系统自动化技术维护方面,应该建立一支高素质的管理队伍,定期对管理人员进行培训,提高他们的综合素质,使他们扎实的专业知识和良好的修养,在维护设备中要富有责任心,从而能够从根本上解决电力系统自动化技术没有人管理的问题。现在,随着科学技术的进步,信息技术在各行各业得到了广泛的应用,所以,在电力系统的应用中,应该结合信息技术共同使用,建立数字化的电网,完善数字化变电站的建设,促进我国电网的发展。电力系统自动化技术可以借助信息技术进行管理,实现了全面的管理,能够进行数据的收集,防止数据在收集的过程中发生遗漏的问题,运用信息化技术实现电力系统自动化技术的综合管理,提高管理的智能化和可视化的水平,使我国的电网在运行中减少故障的发生,使运行的经济效益提高。 2.2强化电力系统自动化技术的管理 现在,随着科学技术的发展,电力系统自动化技术的使用越来越普及,所以,在管理工作中一定要实现全面的管理,掌握电力系统自动化技术的发展方向。应该科学的对电力系统自动化技术的模式进行分析,在电力系统自动化技术中,应该结合我国的经验,在规模建设上进行各种考虑,应该对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计,能够将电力系统的各个设备分别进行管理和控制,电力系统的各个单元应该是相互独立的,防止各个单元的相互影响。在强化电力系统的可靠性时,应该实现系统使用的兼容性,在此基础上,实现电网功能的扩充。运用简化电力系统结构的方法,从而能够方便管理,在电力系统的设计中,可以简化二次接线,从而能够进行分布式的设计。 3结语 现在,我国的电力事业在不断的发展,但是,我国的电网建设还是存在一定的问题,容易导致停电问题,使人们的生活和生产受到影响,原因在于我国的电力系统自动化技术还存在一定的局限性,所以,应该强化对电力系统自动化技术的管理。 作者:朱坤双 单位:国网山东省电力公司应急管理中心 电力系统自动化论文:电力系统自动化安全管理 一、电力系统自动化技术安全管理策略 (一)提高电力系统自动化技术维护水平 加强电力系统自动化技术安全管理,提高电力系统自动化技术维护水平至关重要。自动化技术维护离不开人才。人才才是自动化技术维护的关键与核心,只有具备高素质的自动化技术维护人才,才可以全面提高电力系统自动化水平。电力企业需要加强对于高素质、高能力人才的招聘,为电力企业电力系统自动化注入新鲜的血液,同时加强对于自动化技术维护人员的专业化培训,提高自动化技术维护人员的专业水平以及技术能力,杜绝电力系统自动化技术的“三不管”现象,从而使得电力系统自动化技术维护水平得到迅速提升。另外,近几年来,科学技术发展速度越来越快,尤其是信息技术的进步,直接改变了人们的学习生活和工作,对于电力企业来讲亦是如此,电力系统自动化的深入发展,便是建立在信息技术等高科技技术的基础上的。数字化电网以及数字化变电站的广泛推广,直接提高了电力系统自动化运行效率,提好了电力系统自动化运行的安全性。电力系统自动化技术通过对于互联网以及信息技术的应用,可以做到对于电力数据的采集与储存,从而使得电力系统做到规范化以及有效化。另一方面,数字化电网以及数字化变电站的广泛推广,还使得电网以及电力系统自动化技术向着智能化、可视化以及信息化的方向发展,使得我国的电网以及电力系统可以更好的面对激烈的市场竞争环境,在电力市场中取得一席之地。 (二)加强电力系统自动化技术管理水平 1、电力系统自动化技术模式设计 目前来看,我国在电力系统自动化技术方面还不是很纯熟,缺少关于电力系统自动化技术管理方面的经验,在实际的电力系统自动化技术管理过程中,存在着很多技术上以及管理上的问题,影响到电力系统自动化的顺利开展。因此,电力企业在实际的电力系统自动化技术实施过程中,需要严格做好电网自动化的规划设计,充分的考虑到各种因素,从而最大限度的提高电力系统自动化设计水平与质量。从专业化的角度来讲,电力企业要想提高电网的安全性以及稳定性,需要从以下三个方面入手,提高电力系统自动化技术应用水平。第一,电力企业需要做好分布式结构设计。对于电力系统中的警报、测量、保护以及控制等信号设备,设计人员需要将其进行相互独立,避免彼此单元之间出现相互影响的问题。第二,做好电力系统的兼容性以及扩展性。兼容性以及扩展性是电力系统极为关键的两方面,电力系统是由各种软件以及硬件组成的,电力系统对于不同的软件和硬件,都有着各自的通讯接口,从而使得电网环境可以做到灵活化,从而通过扩大兼容性以及扩展性,提高电力系统的运行效率。第三,简化电力系统。简化电力系统的根本目的在于确保电力系统的安全性,尤其是对于二次接线的简化,可以极大的提高电力系统的运行效率,科学合理配置电力系统软硬件,从而达到电网安全运行的效果。 2、电力系统自动化技术应用标准化 建立完善的电力系统自动化技术应用标准化体系,这是提高电力系统自动化技术管理水平的关键性举措。只有实现电力系统自动化技术应用的标准化,才可以保证电力系统的安全性管理。但是,在实际的电力系统自动化技术应用过程中,我国在自动化应用标准化建设方面,缺乏必要的建设规范以及标准,使得电力系统自动化技术应用没有达到统一,从而在实际的电力系统自动化技术实施过程中,出现各种各样的问题。因此,电力企业需要认识到技术应用的标准化才是电力系统自动化发展的前提,通过标准化的规范,使得电力系统可以达到最佳运行效果。对于电力系统自动化技术所需的故障录波、通讯控制器、无功装置与通讯控制器、保护与通讯控制器、RTU与通信控制器、通讯控制器与主站、小电流接地装置与通讯控制器、通讯控制器与模拟盘等设备都必须要做到与自动化技术接轨的统一标准,从而避免因为标准化缺失而带来的各种电网安全事故和问题。总结 二、结语 综上所述,为确保电力系统自动化技术的安全管理水平,就应该及时采取有效的管理对策,使电力系统自动化技术朝着标准化、智能化、规范化的方向快速发展。重点强调对自动化技术应用的管理,既要提高技术管理水平,又要优化电力系统设计,为电网运行安全、可靠的运行打下坚实基础。电力企业在电力系统自动化技术创新方面做出了重大的努力,也取得了重大进展,但是在实际的电力系统自动化技术过程中,还是存在着很多的问题。深入研究现阶段电力系统自动化技术应用现状,创新电力系统自动化技术策略,是今后电力企业在电力系统自动化技术创新方面的重大课题。 作者:王平荔 单位:国网江西省电力公司萍乡供电分公司
铁路信号论文:铁路信号控制系统故障导向安全研究 [摘 要]二十一世纪以来,经济的发展日新月异,从而带动其他产业的高速发展。铁路作为一种常用的交通工具也取得举世瞩目的成就。一些高科技技术也逐渐应用到铁路建设中,尤其是在铁路信号控制系统中,高科技的应用使得铁路信号技术逐渐成熟,并向着智能化、数字化、一体化的方向发展前进,切实保障铁路运输的安全。但是,受多种因素的影响,系统出故障的几率较高,造成安全隐患。因此,加强对铁路信号控制系统故障导向安全的研究至关重要。本文首先概述了铁路信号控制系统故障导向安全问题,并系统分析了其故障导向安全的设计。 [关键词]铁路信号;控制系y;故障导向安全;研究 高科技技术的应用使得铁路信号控制系统越来越智能化、数字化,对铁路运输安全问题意义重大。因此,一定要重视铁路信号控制系统的安全问题,在铁路信号设备发生故障之前,要对设备进行安全检测;发生故障时能够及时的处理,降低故障风险,确保铁路运行的安全。 一、铁路信号控制系统故障导向安全概述 (一)铁路信号控制系统故障 铁路信号系统是指在整个铁路网络中所包含的一切信息,包括各种设备及设施为整个铁路的工作人员提供的关于铁路的运行条件、行车状态以及一些指令等。这个系统显示了铁路正常运行的基本条件,是保障铁路安全运输的前提,因此,对铁路信号控制系统进行维护是一项非常重要的基础性工作,通过用科技方法排除故障,减少外界环境的影响,恢复铁路正常运行状态是电务工作中最基本的部分,这对于铁路安全运输意义重大。 (二)铁路信号控制系统故障导向安全 故障导向安全是指当系统内部发生故障的情况下,机器设备继续运行所产生的后果应该在一个相对安全的范围内,这样可以保障铁路运输的安全性。在设备即使出现故障的情况下仍能够提供安全的指令,确保铁路上列车运行的安全性,完成铁路信号控制系统的任务。故障导向安全原则,在铁路信号控制系统的实际应用中,起着无可替代的作用,尤其是在发生故障的情况下,仍能正确指导列车的运行情况。 二、铁路信号控制系统故障导向安全的分析 经过研究发现,要想确保铁路信号控制系统故障导向安全发挥出自己的价值,保证铁路运输的安全性,主要采取的措施如下: (一)合理设计铁路信号控制系统 要想铁路信号控制系统故障导向安全发挥出作用,必须要合理设计铁路信号控制系统。通过研究发现,采取动态闭环控制设计进行铁路信号的控制能够实现故障导向安全的设计初衷。在这种设计中,将输入和输出电路设计成闭环控制系统,然后在系统中设置危险侧和安全侧,分别对应动态信息和静态信息,最后再进行信号的检验,通过检验可以判断出整个电路中是否存在故障。如果检测结果显示电路中存在故障,则系统会发出静态信息,给安全侧下达指令来确保故障导向安全。但是,要想动态闭环控制设计能够正常工作,还要满足两个条件,第一,将输出动态脉冲作为控制信息;第二,对校验码进行验证时,为了确保闭环控制系统能够输出连续的动态信号,要采取代码计算机回读设计。在合理设计铁路信号控制系统的基础上还要进一步健全和不断完善,才能确保列车的运行安全性。 (二)结合安全性冗余方法 铁路信号控制系统主要有四大类:列车运行控制系统、调度集中控制系统、区间闭塞控制系统以及车站联锁控制系统等,除此之外还有一些其他小系统。这四大系统在运行的过程中既保持相对独立性,但同时,相互之间又有联系,共同保证铁路运输的安全性。由于各个系统的情况不同,因此,在对铁路信号控制系统故障导向安全进行设计的过程中,应综合考虑,对每个系统的安全性冗余环节多加分析,有针对性的进行设计,确保列车运行的安全性。在进行设计时,要每一子系统的指令都统一时,才能正确指令列车的运行情况。 (三)提高系统的稳定性 有专家研究表明,航空运输发生故障的概率要比铁路运输的概率大很多,但同时因为飞机靠多个发动机一起工作,因发动机故障造成事故的概率就相对较小了。而且,飞机与列车的运输系统不同,其可靠性远远高于列车,这都保障了航空运行的安全性。虽然,为了保障铁路运输的安全性,采取了多套冗余设备,但由于列车的运输系统的稳定性问题,发生故障的概率仍然较高,只得通过“多个发动机”一起进行控制,来达到安全运行的目的。因为这样,才能确保当某个部分发生故障时,其他部分仍能维持列车的运行,减少控制系统的错误指令,提高系统的稳定性。 (四)设计控制系统故障保障措施 为了实现列车的运行安全,在进行铁路信号控制系统故障导向安全设计时,还要采取了其他保障措施: (1)采用机械控制手段保障故障导向安全。这种手段利用重力的作用原理,来达到用机械控制的目的。因为重力的方向始终向下,所以在进行实际操作中,依靠重锤的重力,垂直向下,来带动臂板发生转动,从而保证臂板保持水平,给列车发出停车的指令。 (2)应用继电器对整个铁路系统进行控制。用这种安全性的继电器能保证在控制系统发生故障时仍能够正常的吸起落下,发出正常指令。在对这种电路进行设计时,一定要安全对应,实现电路的故障导向安全。 (五)增加“丢车”检查功能 铁路信号控制系统发生故障会对不同车厢发出不同的指令,从而导致“丢车”现象的发生。2011年温州发生的列车追尾事故中就是因为信号控制系统发生紊乱,导致信号被覆盖,从而导致“丢车”的情况发生。一般正常情况下,这种现象是不会发生的,因为控制指令不会出现覆盖情况,要从一个区段进入另一个区段,但是,当控制系统发生故障时就会导致信号的重叠发出,而导致“丢车”现象的产生。因此,为了保证列车运行的安全,应当在铁路信号控制系统中增加对“丢车”情况的检查功能,检查信号是否出现覆盖情况时,如果,有此情况出现,系统会发出停车指令,避免列车因“丢车”现象而出现追尾事故。 (六)对列车的头尾进行防护 因为实际生活中,列车出现追尾的现象发生过多次,虽然已经对控制系统进行了完善,但是仍有必要对列车的头尾进行保护,减少损失。在铁路信号控制系统中增设一种控制信号,能够检测到前后两列车的车距。当前车的尾和后车的头之间的距离少于安全距离时,能够发出信号,警告前后两列车可能存在的相撞危险,让列车做好紧急制动的准备,减少相撞的概率。而且,还要加强系统的抗干扰能力,确保信号的准确性。除此之外,还要设定闪光灯,起到警告的作用,降低追尾的发生率。 三、结束语 为了提高列车的运行安全,减少事故的发生,一定要加强对铁路控制系统故障导向安全的研究,将高科技手段应用到控制系统中,做好相应的措施,保障在控制系统发生故障时,列车仍然能接收到正确指令,并对系统中的故障点进行快速排查和解决,实现故障导向安全,保证列车的正常运行。 铁路信号论文:微机监测数据调看分析在包西铁路信号设备维护及管理中的实际应用 [摘 要]通过微机监测数据调看,对信号电源故障、区间轨道电路故障、站内轨道电路故障、站内电码化故障、车务部门误操作等几个方面进行分析,真实体现微机监测数据调看分析的重要性及必要性,为准确全面地发现设备隐患和预防信号设备故障提供有力保障。 [关键词]微机监测 数据 分析 随着铁路信号技术的智能化发展,铁路微机监测设备在信号设备维护管理中的重要性日益突显。微机监测系统能实时、动态、准确、量化地反映信号设备的运用质量,结合部设备状态,并具有状态信息存储、回放、查询和报警功能,这对于分析判断故障、特别是瞬间发生、时好时坏的“疑难杂症”故障,或结合部难以界定的复杂故障的分析提供了重要的手段和依据。更重要的是,对于维护者能提前发现设备隐患,避免设备故障的发生。下面结合日常信号设备维护工作中监测数据分析中的一些体会和认知,与大家共同探讨。 一、通过微机监测数据分析便于快速查找故障原因: 1、电源故障 2010年10月23日7:20分,曹家伙场站区间上行线2652G、S1LQG、2692G、2606G、2620G红光带(图1)。 机械室内检查发现,区间组合柜QZ5零层QKZ电源熔丝双断,造成所在组合柜5个区段QGJ落下,导致轨道区段红光带。调看微机监测报警记录,自开通后QZ5频繁出现熔丝断丝报警,大约每隔3~4天就会出现熔丝断丝。回放每一次熔丝断丝报警时的站场信息,发现出现熔丝断丝报警时,控制台均排列S行通过进路。 QZ5组合柜QKZ在用熔丝容量为1A,排列S行通过进路时(因S行一接近、二接近、三接近区段组合均在QZ5组合柜上,排列S行通过进路时QKZ保险负载最大)对QZ5组合柜QKZ电流进行实际测量,最大时达到1.2A。《维规》规定,熔断器设计容量应为最大负载电流的1.5~2倍,所用保险容量不符合规定,容量过小,造成频繁出现熔丝断丝。经与设计单位联系,将设计保险容量更改为2A,从而解决了熔丝频繁熔断的设备隐患。 2、区间轨道电路故障 ①2016年11月12日08:04分,米脂―镇川区间下行线3747G红光带(图2)。 调看微机监测相关数据,3747G送端分线盘电压为89.9V;主轨出电压为62mV,电压异常;小轨出电压为116.7mV,电压正常;列车运行方向后方区段3735G小轨出电压为130.4m V,电压正常。由此判断故障范围在室外主轨道电路之间,判断为主轨间有断轨情况(区间为无缝轨)。 在室外3747G轨道区段检查发现,确是由于K374+790m处断轨造成,经工务插入短轨、电务配合打眼加装塞钉线后,红光带消失,微机监测各项曲线无波动,设备恢复正常使用。 ②2017年2月13日04:38分,延安―甘泉北区间下行线5783G红光带(图3)。 调看微机监测相关数据,5783G功出电压为152V;功出电流为426mA,比正常情况下电流升高 (正常情况下为334mA);主轨出电压为0V,电压异常;小轨出电压为153mV,电压正常。列车运行方向前方区段5797BG小轨出电压为4.1mV,电压异常。由此判断故障范围在发送端。 后在室内测量区间分线盘发送电压为96.7V,甩开室外电缆后测量电压为185V;室外测量发送端调谐单元输入电压为0V,甩开电缆测量电缆电压依然为0V。从室内至终端方向盒间经分段进行测量,找出故障点就在F30-F41方向盒间两根电缆芯线混线,倒用备用芯线后红光带消失,设备恢复正常使用。 3、站内轨道电路故障 2011年3月2日,在延安北站调看微机监测,发现48DG、50DG频繁出现故障解锁,销记原因为48DG、50DG分路不良。查看控制台盘面,48#道岔定反位均频繁过车,不可能出现分路不良(图4)。 调看微机监测回放多次列车运行情况,发现当列车经过48#、50#道岔调车作业时,当车压入48DG时,50DG闪红光带,电压曲线异常波动;当车压入50DG时,48DG闪红光带,电压曲线异常波动;当列车单独经过48DG、50DG时,列车压入其中一轨道区段,另一轨道区段电压曲线也出现异常波动。分析48DG、50DG两区段g有短路情况,对两轨道区段现场进行检查,发现轨道区段绝缘接头处一横向连接线从两区段轨底斜着穿过,距轨底较近,当列车压入其中某一区段时,横向连接线与另一轨底相碰触,导致瞬间短路,造成另一区段轨道电路瞬间闪红光带。经对连接线进行绝缘处理后,此现象再未出现。 4、站内电码化故障 ①2017年2月5日14:15分,机车司机反映,包西线神木西车站S行发车通过31DG时,机车信号绿掉白(图5)。 经对微机监测进行回放、分析,机车在分别驶入45DG、31DG时,功出电压始终为169.8V正常,发送电流由268mA变为11mA;再调看开关量,机车驶入45DG时,31DG-CJ继电器正常吸起,但当机车驶入31DG时,31DG-CJ继电器非正常落下,11/31WG-CJ继电器未能正常吸起,导致SFMJ继电器非正常落下,切断发码电路,造成机车信号掉码(图6)。 经过分析判断,怀疑是由于31DG的GJ 或者GJF继电器性能不良造成,分别测试31DG-GJ、GJF继电器接点,发现GJF继电器11、13接点有39.8mV的压降,对GJF继电器进行更换后,测试31DG入口电流正常,且再未出现机车信号掉码现象。对更换下来的GJF继电器进行入所测试,第1组接点电阻大于50mΩ,确认是由于继电器性能不良造成接码异常。 ②榆林站自包西复线开通后,X行机车正线通过时,偶尔出现机车信号掉码(图7)。 经对微机监测进行多次回放、分析,发现一个共性点,每次发生X行机车掉码时,S行线均有Ⅱ道发车或通过车。进一步回放并调取电码化开关量信息进行反复比对,发现I道发车时,ⅠG-GJF继电器落下,当XⅠ信号机开放后,40DG-CJ继电器吸起;若此时S行Ⅱ道刚好有发车进路,ⅡG有车占用,ⅡG-GJF落下,当机车驶入15DG时,18DG-CJ、18/40WG-CJ继电器错误吸起;18DG-CJ继电器吸起后,切断了40DG发码电路,导致40DG接收不到电码化信息,造成机车信号掉码,初步判断为室内配线错误造成(图8)。 经查找确为室内配线错误,上下行正线发车电码化电路中的传递继电器条件间多了一根配线(ZH1-605-12~ZH2-605-1)造成,S(X)行发车时,另外一个方向的传递继电器误动,造成电码化电路瞬间切断,导致机车信号掉码。 5、车务操作失误 2010年6月28日23:06分,延安北车站通知:S进站信号机非正常关闭。调看微机监测进行回放,发现车站于22:56分排列上行通过进路,22:59分按压S总取消按钮和S始端按钮(此时,列车已压入二接近区段),23:00分S进站信号机绿灯关闭,而进路依然存在。《技规》规定,在列车运行速度超过120Km/h的双线区段,应采用速差式自动闭塞,列车紧急制动距离由两个及以上闭塞分区长度保证。此时列车已压入二接近区段,接车进路无法正常取消。确认是由于车站操作人员对新设备技术规范不熟悉造成操作失误,而非信号设备故障。 二、通过微机监测数据调看分析发现设备隐患,提前预防故障发生: 1、2016年8月30日,调看米脂站微机监测数据发现米脂至绥德上行区间4014G从8:24至30分主轨出电压由457mV下降至293mV,存在安全隐患。再调看对比其它数据,发现8:24至30分4014G功出电压从141V下降到59.6V。再对比主发送器和+1发送器数据4014G移频发送电流由349mV下降至0mV,S+1FS移频发送电流由0mV上升至340mV,由此可以判断为4014G发送器作用不良,瞬间倒向+1发送器工作。要点对发送器进行更换,更换后测试轨道区段各项数据正常,后续对此区段各项数据进行连续几天监测,未发现异常。 4014G功出电压曲线下降微机监测截图(图9): 2、2016年9月13日,调看米脂站微机监测发现XN-DJ点灯电流14:08至19:10分由148mA瞬间下降到92mA,存在安全隐患。经现场测试查找判断为XN-H灯LED点灯电源盒作用不良,要点对电源盒进行更换后,试验正常,后续进行持续观察,点灯电流曲线正常。 XN-DJ点灯电流瞬间下降微机监测数据截图(图10): 3、2016年11月13日,调看神木站微机监测时发现12日23:22分,2-4DG轨道电压曲线由18.2V下降至16.7V,相位角由94.1°下降至73.01°。经现场测试查找原因为室外BCQ-T型补偿器RD/1A保险两端压降大(20.8mV),要点对补偿器空开进行更Q,更换后电压曲线恢复。 2-4DG轨道电压曲线下降微机监测数据截图(图11): 4、2016年10月9日,调看蟠龙站微机监测发现11:35:45秒至50秒,蟠龙至子长下行区间5163AG区间移频送端分线盘电压为0V。经现场测试查找原因为5177信号机DJ继电器第三组前接点压降过大(54.7mV),导致5177信号机红灯灭灯,造成5163AG区间移频送端分线盘电压从117V降至0V。要点对5177信号机DJ继电器进行更换后,对区间轨道电路进行持续监测,曲线良好。 5163AG区间移频送端分线盘电压下降微机监测截图(图12): 通过以上几个日常维修中发生的真实事例,从维修的角度出发体现了微机监测数据调看分析的重要性,不但能在故障处理过程中判断故障点,更重要的是能提前发现设备隐患,避免造成设备故障的发生,从而使大家引以为戒,更深的认识到加强日常微机监测数据调看分析的重要性和必要性,为日常信号设备维修奠定基础。 铁路信号论文:铁路信号控制智能安全技术研究 [摘 要]本文主要对铁路信号控制智能安全技术进行了研究,介绍了当前铁路信号控制中智能安全技术主要的研究方向以及通常所采用的两种技术。实现了控制信号的智能化,不但可以提高铁路运行人员的工作效率,还能提高在控制过程中的安全系数。铁路信号是在铁路行车过程中最为重要的指挥设备,铁路信号的安全运行,对于保障铁路系统能够进行安全运行存在着重要的意义。本文在分析当前主要的安全技术研究方向基础之上,对两种主要的智能安全技术进行了详细的介绍,并且提出了技术所存在的不足以及技术研究过程中的缺陷。 [关键词]信号控制;智能;安全 一、引言 铁道信号作为铁路行车运行中重要的指挥设备系统,实现信号系统的自动化以及智能化技术,能够对铁路行车的安全、快捷以及高效产生重要的影响,对铁路行业今后的发展有着重要的作用。我国铁路事业经过多年的发展,铁路信号控制技术也已经从机械联锁、电气集中联锁发展到了信号微机联锁,智能控制技术能够为保障铁路行车安全起着关键的作用。实现铁路信息现代化基本是能够实现铁道信号的自动化、控制智能化以及信号现代化,信号控制技术水平越高,采用的技术装备也就更加先进,智能化控制也会越多,因此铁路运行的安全性也就越高。 二、信号控制智能化技术的研究方向 我国进行信息化发展有以下三个任务:一是以电子信息技术的应用作为发展重点,逐渐提高传统的产业在生产过程实现自动化、控制智能化以及管理信息化水平;二是将先进的制造技术应用作为重点,积极推进在制造业领域进行优质高效的生产,发展装备制造业;三是对重点产业中所使用的关键技术进行重点的改革、共性技术与系统中相关配套的技术水平、工艺以及装备水平。铁路信号的控制智能化技术能够为企业提高工作的效率,保障正常的运行,向着安全、清洁的生产方向发展。 铁路信号控制智能技术,主要是使用信号控制的智能技术用以保障安全运行,有很多种技术:全电子执行单元系统的技术、三取二冗余系统技术等。这两中技术逐渐成为铁路行车指挥信号安全最为重要的控制技术。 三、信号控制智能安全的主要技术 3.1 全电子执行单元智能控制安全技术 在控制安全技术中应有全电子执行单元智能的控制原理是在有软件以及硬件多层防护基础上实行的执行单元以及监测系统,并能够由信号的执行单元系统与微机监测系统两个部分组成。 执行单元系统是由多种类型驱动采集模块所构成的,使用了双重结构的形式,有两个联锁执行子模块、通信子模快以及智能采集子模块所组成。在能够实现联锁机构正常运行的同时,需要对系统外部的设备以及系统自身的设备进行实时监测,可以有效的增加系统可靠性以及安全性。 信号系统的监测系统是由通信处理机与系统监测站机所组成的。通信处理机经过一台工业控制机所构成,在系统进行信号设备状态数据以及对执行单元状态数据采集时,信号系统的监测网络所接到的驱动命令以及系统设备状态数据。 信号控制的系统基本功能是全电子执行的单元主要有:联锁执行区域、系统监测区域。 (1)联锁执行区域有两个基本模块构成:动采集模块、网络管理模块。 驱动采集模块有设备驱动子模块、设备状态逻辑子模块、安全子模块、通信管理子模块以及模块自测与故障等。在系统中,设备驱动子模块主要是依据联锁机所的控制命令对信号设备进行驱动;设备状态逻辑子模块主要负责进行逻辑判断;模块中的安全子模块主要是对模块内各种器件与使用的程序进行实时在线监测;隔离故障并能够防止故障的传播,提高信号系统运行的可靠性以及安全性。 网络管理模块是由联锁控制的网络模块以及系统设备监测网络模块所组成,联锁控制的网络模块是进行管理联锁机和执行单元之间的通信链路,能够为联锁系统以及执行系统提供更加安全的通信,以便可以_保系统安全以及可靠运行;系统在进行设备监测网络模块时是通过管理设备监测功能的模块以及与监测系统中的通信链路。 (2)监测区域有设备监测功能模块以及监测系统。 设备监测功能模块主要是智能信号设备输入模块以及信号模块内部自测。智能信号对设备输入模块是采用现场信号设备中各个状态的数据,完成对所采集信息的加工以及处理;模块内部自测与监测模块内部中状态信息,可以使用逻辑分析方法进行处理,并能够判断出发生故障的原因,并将信号传送给系统中的监测系统记录以及显示,方便电务部门进行相关的维修。 监测系统主要有通信处理机、监测机以及系统远程通信模块。通信处理机主要是进行监听以及记录在联锁网络中的命令与状态数据,并且还可以与设备监测功能模块进行通信,可以对设备与系统模块中的状态数据进行采集,并可以将信息传输给系统的监测机。监测机主要是对各种状态的信息进行加工与处理,并可以通过人机的接口显示出来,有利于电务人员维护。 3.2 三取二冗余信号控制智能安全技术 三取二冗余技术是使用了容错联锁主机系统结构,也就是三重化具有高安全性计算机处理系统,能够在硬件基础上解决系统存在的安全可靠性问题。为了能够保证系统工作的可靠性以及安全性,其结构图如下: 由上图可知,三台计算机可以进行同时工作,并能够进行两两的比较,出现两个结果一样的时候,则可以认为准确无误。三个微处理器是由同一个时钟进行同步,它们内部中总线上可以设置更多的判决电路。在内部总线中信息主要是以CPU的机械周期作为比较,因此可以检查出系统所出现的瞬间错误,并可以通过对多数判决电路进行修正。三取二冗余技术能够对系统中现有的信号设备以及部分开关量做出实时在线监测,能够有着很好的自检能力。在联锁数据处理过程中需要对信息进行采集、信息输入以及信息存储等过程。可能有些数据是因为设备硬件的故障或者受到一定程度的干扰所产生错误,导致了系统出现失败,并将危险对外输出存在着危险。因此,需要使用合适的数据编码以及差错控制技术对系统可靠性与安全性进行提升。 四、结语 铁路信号控制系统水平对铁路行车安全以及效率有着重要的影响。当前,很多较为先进的技术都可以得到实践与应用。然而,还存在着观念问题,重视问题,并且对信号系统控制过程中的硬件以及软件投资不足,对新技术的研发以及拓展不够,系统装备低等各种问题。随着我国加大对铁路运输结构的调整,运输过程繁杂,因此铁路信号控制的智能化技术还需要提高。 铁路信号论文:我国铁路信号系统智能监测技术探究 [摘 要]新世纪以来,各行各业都飞速发展,呈现勃勃生机,我国铁路运输业规模也迅速壮大。为了进一步提高列车的运行速度,采用高科技手段,将智能监测技术应用到铁路信号系统中将大大促进铁路事业的发展。智能监测技术的应用能加强对列车运行状况的监测,保证铁路运行的安全。本文简单分析了我国铁路信号系统智能监测技术的概况以及应用现状,并具体探讨了智能监测技术在铁路信号系统中的实际应用。 [关键词]铁路;信号系统;智能监测技术 目前在世界范围内,我国的高速铁路规模最大,高科技的应用使得我国铁路信号技术不断完善,向着系统化的方向发展,而且目前已经建立信号系统监测的自动化体系,能够切实保证列车的运行安全。但是就目前智能监测技术在铁路信号系统的实际应用来看,并不成熟,各个监测系统之间不能统一,无法实现信息的共享;并且,从目前的维修模式上来看,采用的仍是传统的人工检修方式,所得数据缺少综合性。因此,我们一定要针对智能监测技术在铁路信号系统实际应用中的弊端进行改进,科学利用先进技术,对铁路运输进行实时监控,提高列车运行的安全性。 一、我国铁路信号监测系统的概况 (一)信号集中监测系统 这个系统主要是进行信息监测和储存,是一个三级四层体系结构,可以利用信号设备输出的参数进行量信息以及少数开关量信息的模拟,从而实现及时联系,并提供通道,便于信息的获取和设备的维修。信号集中监测系统能够及时的对现场进行监测并对设备状态进行诊断,在列车发生故障时,能够及时的找出故障原因并进行维修,保障列车运行安全。 (二)列控监测检测子系统 列控监测检测子系统是一个非常关键的系统,对于列车的运输极为重要,能对数据进行实时采集和处理。该子系统包括车载司法记录器、微机联锁电务终端等,这些装置也都非常重要,各自发挥自身的作用。车载司法记录器主要是记录列车运行的数据;RBC维护终端可以对CTC系统的通信状态以及RBC系统的工作状态进行查阅;而微机联锁电务终端可以对故障进行诊断,并在TSRS故障诊断、管理及维护时设置临时限速服务器。 二、我国高速铁路信号系统智能监测技术应用现状 虽然近几年,我国已经在铁路信号系统的监测方面取得一定的进步,国家也非常重视智能监测技术在铁路信号系统中的应用,并为此开展很多工作,对于系统的检测和维护也下了很大的工夫。但是,智能监测技术在铁路信号系统的实际应用中仍存在很多问题,我国高速铁路的发展规模仍有待壮大。 (一)信号系统监测设备之间缺少关联 就目前我国使用的铁路信号检测设备而言,各设备之间没有形成统一的系统,而且数据之间没有关联性。铁路信号监测系统的核心设备是信号集中监测系统,该系统主要对电路、信号机以及一些电缆的电气参数进行实时监测,并同时与轨道电路和维修机相连,来获取相关的监测信息。但是,如果各个设备之间没有连接或者连接性不强,就会使彼此之间缺少互通,而且,如果列车在运行的过程中,列控系统出现问题,就会导致信号集中监测系统不能进行自我诊断,影响列车的运行。 (二)设备状态的智能分析不到位 由于列车运行是很多设备共同作用的结果,因此,要想列车能够正常的运行必须保证所有的设备都能处于正常工作的状态,一旦其中一个设备出现问题,将会导致整个运行状态发生改变,甚至会发生严重的后果。因此,在列车的实际运行中,一定要及时记录并分析各种设备的相关监测数据,保证列车的正常运行状态。 (三)监测数据不能共享 在列车的实际运行中,各个设备的的相关监测数据对列车的运行分析至关重要。GSM-R的主要功能是负责车与地之间信息传输的情况,据此,指挥系统做出各种判断。因此,对指挥系统来说,GSM-R的作用不可替代。但是在列车的实际运行中,经常出现通信超时、脱网的状况,从而影响列车的控制与调度工作。而且,通信网管与信号设备之间的监测数据如果不能实现共享,就无法对通信信号结合部分的故障进行全面分析,因而不能及时解决故障问题。阻碍我国列控系统的发展。 三、我国铁路信号系统智能监测技术的具体应用 (一)存储与共享机制 在列车的实际运行中,所有的相关设备都会产生相关的数据,共同体现列车的实际运行状态,因此,数据共享是关键,能够为各个系统提供最全面、科学的数据,便于系统对列车的整个运行状态进行分析和控制。通过智能检测技术提供的全面的数据,结合经济性原则,可以综合分析各个设备的布置情况,然后通过深入探讨,制定不同阶段的数据储存机制和分配机制,合理利用数据,实现数据的透明度。而且,还可以根据不同监测系统自身性质的不同,对数据进行自主选择,加强监测数据的存储,全面实现智能监测。 (二)建立监测数据集 列车的运行中,电务段所需要的数据最多,种类也比较复杂,不仅涉及到地面设备、车载设备,还有相关的模拟量和开关量等,这些数据的存储和处理对电务段非常重要,因此,建立监测数据集,可以使用智能化检测技术,对数据进行共享和存储,全面分析数据之间的相关性,对故障进行实时监控,并通过对数据的分析找到故障的原因,及时解决,提高列车的运行效率。 (三)智能化分析技术 通过对各设备及其路面的监控所得的数据还要通过智能化分析,才能更好的为我们服务,因此,加强智能化分析技术,充分利用监测数据实现列车的运行安全性和可靠性。在进行智能化分析时,不仅要对专项设备的故障进行分析,还要对设备之间的逻辑信号进行研究。具体分析有以下几个方面:(1)对设备间的各项信号之间的联锁关系进行故障分析,采用的方法主要有Ρ确治龇ǎ通过对数据的收集和对专家学者理论知识的分析,全面建立故障诊断系统,提高故障分析能力,提高工作效率;(2)对于专项设备的故障,在进行分析时,要通过监测系统提供的数据来判断设备的实际运行情况,并利用现代化技术手段对数据的趋势进行预测,通过数据的特点分析出故障发生的可能性,并及时采取措施进行维护,减少损失,促进铁路事业的发展。 (四)规范化和标准化操作 实现规范化和标准化操作可以得到更加可靠的监测数据,而科学的检测数据对于整个系统的管理又至关重要。因此,二者之间互相促进。在进行规范化管理时,最基本的就是对使用的各个设备进行规范化命名,建立综合的管理系统,对监测数据进行综合分析,并制定数据处理的规范化操作,来满足铁路部门对数据使用的要求,提高规范化操作。 四、结束语 铁路的信号系统对列车的正常运行非常重要,决定着铁路运行的安全。因此,加强对铁路信号系统的研究,将智能化监控技术应用到铁路信号系统中,全面实现智能化、自动化的监控操作,并且,对监测数据进行规范化处理,对列车的安全运行意义重大,能够保障铁路运输的安全性,促进铁路运输业的发展。 铁路信号论文:铁路信号施工技术管理与控制方法 [摘 要]随着我国经济的发展,铁路建设也进入了一个高速发展时期,铁路运输在国民经济中发挥着重要的作用,尤其在当今大规模兴建客运专线、电气化铁路改造的大形势下,铁路信号是保证列车安全运行的基本保证,铁路信号的施工安全、施工技术也越来越受到关注。本文结合石长线电气化改造项目对必备技术要点、联锁试验施工以及排除联锁故障等进行了介绍,进一步对施工技术的管理和控制进行了探讨,以供施工管理人员作为参考。 [关键词]铁路信号;施工技术;具体应用 引言 铁路信号是一个复杂的系统工程,近年来,由于科学技术的发展,铁路信号系统也发生了很大改变。为了减少对既有线运力的影响,信号系统的更新、改造、更替过程要求施工单位的施工质量、施工进度、信号系统可靠度极高。尤其是在过渡、开通的过程中,由于时间有限,施工单位必须在规定的时间内完成信号设备的开通工作,时间紧、任务重、精度高,因此,在施工过程中,针对各项施工编制可操作性强的施工方案,是保证施工安全、施工质量、施工进度的重要手段。 一、施工前期工作 信号施工前必须对施工蓝图进行审图,充分把握施工蓝图,对蓝图中存在的问题及时向设计提出,并积极联系设计给与解决。认真核查施工现场,包括站场情况,施工环境、电缆路径等。尤其是既有线施工,必须由设备管理单位进行既有管线的书面及现场交底,并将既有管线的走向、位置在线路上标明。 开工之前必须做好设计技术交底工作,设计交底应有设计单位、建设单位、施工单位、监理单位签字;施工交底是施工单位自身所做的层层交底。根据实际情况,编制各项专项施工方案,并对管理人员、作业人员及时进行交底,确定施工方法、工艺标准,并合理制定阶段性施工进度计划及总体施工进度计划。 根据施工蓝图,在施工前仔细核对电缆径路,并做好现场定位、测量工作。根据定测结果、现场施工条件调查结果,合理的对电缆进行配盘,并根据施工顺序合理安排电缆进场时间。根据现场情况合理组织人员、工具、机械组织生产。石长线桥涵较多,涉及多座特大桥,例如沅江特大桥(全长3737m),而桥涵电缆槽、声屏障等施工进度滞后,敷设电缆前很多桥梁上并无电缆槽,施工前通过现场与蓝图的对比分析,合理进行优化,并采用先放缆、后入槽的方式,不仅节省了信号电缆、减少了人工费用,同时也加快了施工进度。 二、联锁试验施工 信号设备导通是否全面、准确,关系着联锁试验、信号设备调试是否正确、顺利。铁路信号的导通分为三个方面:信号设备导通试验、故障处理、模拟联锁试验。信号设备导通试验,包含以下几点: 首先,应当对室内、外配线进行逐一核对,并对电缆芯线逐一导通,包含绝缘测试。配线检查可分成室内、外配线检查。对于电源屏,设定空载试验。电路导通离不开电源屏,导通试验应当符合试验方案要求、规定。 其次,组合架间配线,侧面电源环线,不可混同布设。测试配线绝缘,确认线间绝缘、对地绝缘符合要求。当室内、室外电缆配线导通、核查无误后,才可连接联锁机柜,送电试验。 最后,根据实际情况,制作站场模拟盘,并采用模拟盘模拟室外信号机、道岔、轨道区段的状态,根据联锁表,确认各条联锁关系是否正确。 三、排除联锁故障 所有故障排查完毕后进行单元电路试验,单元电路试验完毕后才能进行下一步的联锁试验。 1.恢复初始位置 信号系统内的各条逻辑电路,都应恢复到初始状态。要求室内、外的信号设备应处于正常工作状态,所有继电器能够正常吸起、落下,转辙机能够正常操动且定、反位信息正确,信号机灯位点亮正确,操作台能正常反应轨道电路、道岔、信号机状态。在故障处理中,首先要判断是室内故障还是室外故障;首先要排除简易故障,再去排除偏难的故障。排除故障时首先应断开室外电缆,通知室外作业人员核查室外设备情况,同时,室内作业人员排除室内电路故障。 2.排列各类进路 联锁表是排列各种进路的重要依据。根据联锁表、联锁关系合理进行各条进路的试验。对于联锁关系必须做到逐一核查,不光通过模拟盘核查,还要对相关继电器状态、信号设备状态进行确定。进路调试应先排列短调车进路,然后再排列长调车进路。所有进路必须都进行反复试验,确保联锁关系正常,进路排列、各种条件下的解锁正常。 3.开始联锁试验 完成联锁试验前的准备工作以后,检查控制台显出的信号机、道岔位置、轨道状态及各类按钮等工作正常。设备显示与电路状态、继电器状态吻合,鼠标操作以后,继电器应能做出正确反应。各类接口电路,常常很难予以定型,对于接口电路,应当反复试验。例如:闭塞架构下的半自动线路、区间自闭线路、连接场间线路、连接机务段的线路。联锁试验是信号开通前的预备阶段,它包括了导通试验阶段,设备单调阶段、模拟试验阶段、联锁试验阶段。对于信号工程,联锁试验的可靠程度反映了施工的精确程度。联锁试验以前,必须要做好导通试验、设备单调试验、模拟试验,只有各项试验无误,才能保证联锁试验顺畅。 四、在施工过程的管理和控制 在施工过程中,必须在设备管理单位配合人员全部到场后,施工单位才能进行施工作业,并严格按照施工规范及设备管理单位施工标准要求和有关方案进行施工。在施工时,对于在既有电缆区域进行施工时必须开挖探沟,确定既有管线的具体位置、走向,并做好线路标记,对于必须挖出的既有管线,施工单位采取必要的、有效的防护措施,方可进行施工。电缆路径发生变化时,要根据现场情况设置各类电缆标。道岔区段与股道相邻处的轨道电路过轨电缆需分开埋设。电力电缆、通信电缆应与信号电缆分沟敷设。铁路线路的贯通地线及相关接地引接线与信号电缆同沟时,应有有效隔离措施。电缆穿越桥、涵、隧、沟、公路时要进行钢管防护,钢管头必须做“喇叭口”处理,防止刮伤电缆,钢管外露部分必须采取防火包封处理。 在开通、过渡施工中,要做好前期的准备工作,包括增配线、拆配线的核查、需拆除设备的核查,确保拆除、新增的设备、配线无误,尤其是要避免误拆除既有设备。 桥梁地段的箱、盒安装不仅需要与务段进行确定,同时也需与工务段做好现场施工的对接,严禁破坏桥梁结构。 设备管理单位必须对隐蔽工程在隐蔽前进行质量验收并在相关记录文件上签字,在施工过程中做好安全监督工作。设备管理单位应安排专职人员随时对施工区域进行安全检查,杜绝各类安全事故的发生,对于存在的安全隐患,立即叫停,并要求施工单位立即进行整改。在施工完成后,要及时组织验收工作,并且提供相关的竣工资料。 结束语 铁路信号是铁路正常运行的重要保障,因此必须对铁路信号施工给与足够的重视度。不合理的压缩施工工期会给施工质量、施工精度、施工安全带来潜在的威胁,所以在施工过程中必须合理安排工期,科学组织施工。在广铁集团石长铁路增建第二线信号工程、新疆哈罗铁路信号工程中运用本方法得到较好的效果。同时,在整个施工过程中,建设单位、监理单位、施工单位要加强对施工过程各个环节的质量控制,在提高施工的效率的同时,保证工程质量,从而保证铁路运输的安全、可靠。 铁路信号论文:风险评估技术在铁路信号系统中的研究与应用 【摘 要】以风险评估技术在铁路信号系统中的应用为主题展开论述,首先对论文的背景进行了简要介绍,然后重点对危害识别以及铁路自动站闭塞系统定性风险评估进行了分析。对于前者,包括HAZOP方法简介以及HAZOP方法实施过程,对于后者,则包括系统危害识别、接口危害识别、风险分析和评价等三部分。 【关键词】风险评估;铁路信号系统;危害识别 1 引言 铁路信号系统的建立为列车的安全、准时、舒适等方面提供了良好的保障,而风险评估是为了确保信号系统的正常运行。具体而言,风险评估技术在铁路信号系统的应用过程中,首先需要进行前期的安全评估,通过这一阶段的评估,对可能存在的安全隐患进行分析,并做好记录,然后通过对系统的监测,从而实现对安全隐患的有效控制,由此可见,风险评估技术对于铁路安全的保障有着重要的意义。 针对风险评估技术在铁路信号系统中的应用,发达国家的研究比较早,而且在研究过程中,已经促使风险评估技术的应用逐渐走向成熟,论文则通过对国外风险评估技术研 究的借鉴,对我国铁路信号系统中风险评估技术的应用进行探讨。 2 危害识别――HAZOP方法 2.1 HAZOP方法简介 危害识别是风险评估技术应用的第一阶段,HAZOP方法是进行危害识别的主要方法,在这一方法的用过程中,重点工作是通过组织会议并对相应的实践操作细节进行分析,在具体工作开展时,要求各类专业工作者深刻分析每一个单元的内容,通过上述活动的开展,找出存在的偏差,并且对所查找偏差可能会导致的严重后果进行分析,在分析过程中,往往需要借助引导词来引出偏差。在整个过程中,专业人员通过对所出现的偏差进行锁定,然后深层次地分析偏差产生的原因及可能会造成的后果,然后对现有的安全防护进行重新评估,最后再通过必要的措施进行完善。HAZOP是整个系统的一部分,其主要作用是用来识别系统的本质特征,在HAZOP方法运用过程中,会涉及材料的调取、人员的调查以及相关设备的使用。为了充分发挥HAZOP方法的作用,在具体使用过程中,首先需要对系统进行单元划分,单元划分的主要目的在于能够使HAZOP方法所发现的偏差更加准确,如果单元划分不合理,则很容易导致评估结果不准确,进而影响到安全防护工作,在一些铁路信号系统中,可以从宏观角度考虑实施单元划分,例如,监测机、计轴设备、4050 智能1/0 模块、交换机及站间通信等,因此把每个组成部分作为一个单元进行分析。[1]而偏差的确立是HAZOP的核心部分,在偏差确立过程中,会使用到三种方法,包括偏差库筛选法、知识确立法以及引导词确立法。 2.2 HAZOP实施过程分析 HAZOP方法在具体实施过程中主要包括四个主要步骤。 第一阶段,作出定义。整个工作的开展,首先应该获得项目经理的批准,然后针对HAZOP的实施选定组员并任命组长,接着在组员的讨论下,对研究的范围进行确立,通常情况下,研究范围所涉及的内容包括系统设计表现、系统生命周期、系统物理边界等。 第二阶段,进行准备,研究小组的组长需要根据此次研究工作提出相应的引导词初始清单。 第三阶段,审查阶段。在这一阶段需要进行审查会议,在会议正式开始之前,需要对整个审查流程提前熟悉,其主要目的在于使研究小组的全体组员都能够熟悉研究目的和范围,在会议中,需要对所使用的引导词进行明确解释,而且要对具体操作中可能存在的问题以及应对方法进行讨论。 第四阶段,文件记录和跟踪阶段。这一阶段需要对会议中讨论的结果进行整理和记录,并且做好存档工作,还应该将讨论到的内容进行完整记录,而且需要对整个会议的讨论内容进行汇总,并提炼出结果,以此来形成HAZOP的报告文件。 3 铁路自动站闭塞系统定性风险评估 为了确保风险评估结果的准确性,评估人员主要依赖于HAZOP技术,在具体操作过程中,还应该结合风险矩阵法,在评估过程中,包括两方面的内容: 3.1 系统危害识别 在危害识别过程中,首先应该进行单元划分,单元划分主要是为了明确每一个模块的具体内容。其次,将偏差和引导词的确定因子予以明确,其中,包括多个方面的内容,如材料、操作活动以及设施设备等,设备的正常运作是系统运行的重要保障,这就意味着在危害识别过程中,在整个系统中,设备单元要素的体现,必须依赖于设备自身的功能。在闭塞机单元中,使用了双机热备,所以,在设备运行过程中,会进行主闭塞机和备闭塞机切换,切换过程中主要存在的问题有两个,第一是备闭塞机的功能失效,在这一问题的影响下,被确立的引导词包括两类,即间隔的和永久的,当偏差出现后,要素和引导词会进行合并,在这种情况下,所出现的偏差包括两种,分别是闭塞机永久失效和闭塞机间隔性失效。对于监测机单元而言,其与闭塞机单元的偏差确定方法基本一致,所存在的偏差也包括两种,即闭塞机永久失效和闭塞机间隔性失效。使用同样的偏差确定方法来对4050 智能1/0 模块进行偏差确定,最终确立的偏差内容则分为控制台亚当ADAN405O模块失效和组合架亚当ADAN4050模块失效。针对站间通信部分,其主要包括两个因素,其一为通信终端,其二为通信误码。针对前者,其引导词同样可以进一步分为间隔性问题和永久性问题两种,间隔性问题指的是站间间隔性中断,而永久性问题指的是站间通信永久性中断。针对后者,所产生的偏差则使站间通信信息误码,同样,这一方法也可以被用到闭塞机和计轴设备、闭塞机和检测设备的偏差确定方面。 3.2 接口危害识别 在风险评估过程中,所涉及的微机化自动站间闭塞系统及其附属系统的接口包括其与连锁系统相联系的接口、与计轴设备相连接的接口、与控制系统连接的接口等,针对上述接口,则需要根据相应接口的组成部分进行划分,而且使用危害识别中同样的方式对引导词和偏差进行确立[2]。 3.3 风险分析和评价 在系统的最初设计阶段,则需要通过全面的风险评估活动,对系统中的各类风险进行等级划分,最终确立的不同等级风险中,有四类风险不能够被接受,此类风险的存在很容易对系统产生较大的负面影响,如果不及时防范,则很可能引发巨大的损失,所以,为了确保铁路信号系统的正常运行,必须将此类风险降到最低。对于接口危害而言,被认为是不可接受的四类风险分别是事故复原按钮操作失误、到达复原按钮操作失误、模式切换按钮操作失误以及计轴复零按钮操作失误等,对待此类危害,应该慎重对待,并且尽可能降低风险等级。例如,在地铁风险评估过程中,采用HAZOP分析法进行危害识别,根据类似危害记录和专家观点对危险信号进行判断,其中,最为严重的危害是“DTG模式下运行权限错误”,然后借助故障树进一步查找“DTG模式下运行权限错误”的原因(见图1)。之后需要根据事件的后果进行损失分析,分析结果通常包括安全、出轨、人员伤亡等,其中人员伤亡可以进一步分为列车撞人,人员伤亡;撞车,人员轻微伤害;撞车,人员伤亡。 4 小结 综上所述,风险评估技术在铁路信号系统的应用中,首先应该利用HAZOP方法进行风险识别,然后在此基础上进行风险评估,并且根据评估结果采取恰当的方法将风险降到最低,从而确保铁路信号系统的正常运行。 铁路信号论文:铁路信号设备防雷要点分析 摘 要:经济的快速发展使得我国各地之间的人员与物资的联系更为紧密,交通的便利也使得我国的经济发展更富有活力。随着我国铁路网络的不断完善铁路已经成为了我国最重要的陆上交通方式。随着铁路运量的增加做好铁路列车的调度是确保列车安全运行的重要保证,在铁路列车的调度中铁路信号设备是列车调度控制的重要设备,在铁路信号设备的使用过程中会受到周边恶劣自然环境的影响,尤其是雷电这一自然现象的侵入会导致铁路信号设备出现故障或是瘫痪,从而对铁路列车的运行造成了极大的安全隐患。做好铁路信号设备的防雷措施的研究分析是现今乃至今后一段时间铁路信号设备安全防护的重点也是难点,文章将在分析雷击对铁路信号设备所造成的影响的基础上,对如何做好铁路信号设备的防雷进行分析阐述。 关键词:铁路信号设备;雷击;防雷 前言 随着电子信息技术及通信技术的发展,铁路信号设备中各类电子设备的应用越来越多也越来越广泛,电子设备在铁路信号设备的应用在提高了铁路信号设备高效性的同时也带来了一定的安全隐患,雷电这一自然现象会对铁路信号设备的安全运行带了极大的影响,为确保铁路信号设备的安全、稳定的运行应当加强对于铁路信号设备的防雷保护。 1 雷电对铁路信号设备的危害分析 (1)电磁脉冲影响。在铁路信号设备的运行过程中如铁路信号设备周边的建筑遭到雷击,雷电所含有的超高压在击中周边建筑时会向周边产生较强的电磁脉冲,这些电磁脉冲冲击铁路信号设备会在铁路信号设备中产生过电压或是过电流从而导致铁路信号设备故障或是损坏,影响铁路信号设备的正常运行。 (2)电磁感应。在雷雨天时,雷电在雷云中或是放电之时,户外的电力线、信号线等会处在一个强磁场内从而在电力线、信号线中产生电磁感应电流,这些感应电流通过线缆进入到铁路信号设备的终端从而会对铁路信号设备的正常使用造成严重的影响。 (3)冲击波。在铁路信号设备的运行过程中如防雷装置未能产生效果将会导致雷电侵入到铁路信号设备中,雷电所具有的高波幅值会导致变压器的初、次级绕组过载击穿从而导致雷电侵入到交流低压电源中,雷电所形成的冲击波会对低压侧的铁路信号设备造成损坏。当雷电所形成的冲击波电压幅度较低时其侵入到线路时会被变压器的初、次级回路所阻隔从而使得雷电冲击波通过变压器的绕组间的分布电容耦合的形式侵入到低压系统中并在铁路信号设备电源系统中形成过电流和过电压损害。 (4)雷电浪涌。在铁路信号设备运行时,周边范围内所产生的雷电会导致铁路信号设备的通信线路中产生感应电流浪涌,相较于直接雷击雷电浪涌更难防护,为更好的保护铁路信号设备需要加强对于铁路信号设备防雷措施的研究。 (5)直接雷击。直接雷击指的是雷电直接击中钢轨或是与其相连的其他建筑从而使得雷电直接作用在铁路信号设备的信号传输线路中的一种电击。 (6)雷电对铁路信号设备所造成的危害。雷电对于铁路信号设备所造成的危害主要分为直接雷击和感应雷击两大类,其中当铁路信号设备直接遭到雷电袭击时,雷电所具有的超高压及大量的电流涌入地下时会在雷击点附近形成极高的对地电压,此外,雷电巨大的电流会对铁路信号设备产生巨大的损坏。感应雷击时,铁路信号设备线路中所产生的过电压、过电流等会对铁路信号设备系统中的电子设备造成极大的损坏,相较于直接雷击所造成的影响,感应雷击在过电流、过电压方面都要小得多损坏也较轻但是不同与直接雷击,感应雷击所发生的机率要更高,此外,感应雷击多发生在带电云层的范围内且其所产使得过电压、过电流会通过电缆、通信线等向周边扩散从而造成较大的影响范围。 2 做好铁路信号设备的雷击防护 大秦铁路是我国重要的煤炭运输线路,近些年来在铁路信号设备大量运用微电子控制设备以提高铁路信号设备控制的准确性与高效性。在铁路信号设备的防雷保护上均采用了天网、地网、微机控制室电磁屏蔽、综合接地以及信号防雷电系统等的防护措施,取得了一定的防雷效果但是室内的微电子控制设备的雷击损坏现象仍时有发生通过分析造成这一现象的主要原因是地电位反击和感应电侵入所造成的。为做好对于铁路信号设备的防雷保护需要从以下几个方面入手:(1)对于铁路信号机械室需要采用法拉第笼来完成对于雷电电磁信号的屏蔽,在铁路信号机械室的法拉第笼的建立过程中,可以通过采用屋顶雷电避雷网、避雷带以及接电系统等几部分组成,通过对铁路信号机械室构建完善的法拉第笼能够有效的完成对于雷电所引起的电磁感应的屏蔽。确保铁路信号设备的正常使用。(2)针对雷电所引起的地电位反击问题关键是要做好铁路信号机械室的“等电位”,在铁路信号机械室内存在多类接地系统在遭受雷电冲击时接地电阻存在不均衡问题会导致地电位差从而导致“地电位反击”,因此应当做好铁路信号机械室内的地网的设置,通过在铁路信号机械室内设置单独接地系统,从而将铁路信号机械室的接地系统与综合接地系统隔离开来,单独接地系统与综合接地系统之间的距离应当设置为20米以上。 在铁路信号设备的防雷保护中应当加强对于室外铁路信号设备直击雷防护和防雷屏蔽,在铁路室外信号设备的箱、盒、柜等壳体都应当具备良好的电气贯通和电磁屏蔽能力。此外,在成铁路信号设备接地汇集线的等电位连接时对于铁路信号机械室内的控制台、继电器室以及机房电源等所形成的接地汇集线接线时可以按照条形、环形或是网格形等进行连接,需要注意的是在构成环形接地线时不得形成闭合回路,对于铁路信号机械室内的电源走线架、组合架、控制台、机柜等的设备在设置时需要做好与墙体、地面的绝缘设置,对于铁路信号机械室内的防雷接地为避免周边建筑防雷接地所造成的影响可以单独设置基地线来与其他建筑的综合接地线进行隔离,以免造成地电位差。在构建法拉第笼的过程中,构建在信号顶面和四周中主要使用导电良好的镀锌铜条为主要材质来进行地网的构建,针对铁路信号机械室内所具有的大量的微电子设备,做好对其防雷保护所采用的屏蔽网其网格的规格应当控制在3m×3m的规格范围内,在地网的各处所使用的均压环需要进行等电位连接。在等电位连接中,铁路信号机械室内的各种设备都需要与地栅进行连接从而构建起一种不规则的法拉第笼,形成这种不规则的法拉第笼能够使其具有良好的防雷屏蔽效果,在雷雨天气中,地网将所接收到的雷电电流导入地下,从而在接地体周边形成放射状的点电位采用等电位连接可以有效的降低此种危害现象所造成的影响。此外,在铁路信号机械室的防雷保护中应当对各设备加装电流保护器件,避免雷电在信号系统中所形成的浪涌电压所形成的电流涌入到铁路信号机械室中对机械室内的各微电子设备造成影响。 对于铁路信号设备应当设置专用防雷保安器,铁路信号设备的电源系统中的电务综合开关箱的输入端应当设置一级电源防雷箱,对于电源屏电源输入端则采用二级防雷箱来进行设置,对于铁路信号设备中的信号机的防雷应当在各信号机的进出线应当在各线接线排相应的端子上加装防雷保安器以实现对于铁路信号设备的纵向防护。对于铁路信号设备中的轨道电路的铁路信号机械室内送受电端加装防雷保安器以实现对于铁路信号设备中轨道电源的防雷保护。 3 结束语 雷电是影响铁路信号设备正常运行的重要影响因素之一。做好雷电的防护应当引起足够的重视。本文在分析雷电对铁路信号设备所造成的影响的基础上对如何做好铁路信号设备的雷电防护进行了分析阐述。 铁路信号论文:“学导式”教学模式在《铁路信号设计与施工》课程中的应用 【摘 要】《铁路信号设计与施工》这门课程的专业性很强,而且内容复杂,传统的教学方法已经不能适用,需要在教学方法上做出改进。本文通过对学导式教学法的概念和特点进行分析,对《铁路信号设计与施工》的课程特点进行总结,分析和研究了“学导式”教学法在《铁路信号设计与施工》课程中的具体应用。 【关键词】“学导式”教学法 教学步骤 铁路信号 一、引言 我国对教育的重视程度越来越高,教育界对于教学模式的探索也从未停止。经过不断的研究和实践发现,传统的教学模式只是从书本入手分析问题,按照书本的内容跟进教学。这种单一的教学模式不能让学生主动地接受和理解知识,使教学枯燥无味,教学效果也不好,不能将知识更好地传递给学生。《铁路信号设计与施工》这门课包含的内容较多且复杂,理论与实践必须紧密结合,应用传统的教学模式收效甚微。而“学导式”教学法却能与之完美地融合在一起,让学生更好地接受和理解知识,为今后走向岗位工作打下坚实基础。 二、“学导式”教学法概述 “学导式”教学法是在教学活动中常用的教W方法。它的主要特征就是把教学过程中的“教”着重地体现到“学”之上的教学,能够提高学生的主动性。教师给学生创造充足的条件引导学生自主学习,让学生由被动变为主动,发挥自身的探索力,积极动脑,变让我学为我要学。“学导式”教学不是一个固定的形式存在,也不能照葫芦画瓢,应该根据教学的科目、学生的自主学习能力、教学课程内容特点等,灵活采用不同方法穿插教学。 “学导式”教学主要是要提高学生自主学习的能力,教师主要起引导作用,贯彻一个中心思想,让学生自己去理解其中的道理。其特点在于:授课的重点从传统教育的“教”转移到学生的“学”之上,使学生能够积极主动地加入教学的整个过程中。因此在教学中要腾出至少一半的时间让学生自主学习探究,学生的个人学习和小组的讨论结合起来,让课堂以传统的“讲”式课堂变成学生自主的“学”式课堂,要把传统式课堂上以教师为中心的重在“教”转变为学生自己的“学”的课堂教育。 三、“学导式”教学法的优点 “学导式”教学能够发挥学生学习的主体性。在教学活动中,发挥学生在学习过程中的主体性尤为重要,“学导式”教学法就是根据这一特性而提出来的。学生是学习中的主体,教师起到的作用是引导和解惑。学生在学习中的主体性主要体现在以下几个方面:第一,自主性。学生在学习过程中可以自由支配自己的学习时间,按照自己的学习情况和状态制定合理的学习计划,能够完整地控制自己的学习活动。第二,能动性。能动性是主体性的一种特征,在学习活动中表现为学生能够主动地认识事物和接受教师传授的知识。第三,创造性,创造性是主体性的一种表现形式,要求学生在学习过程中不仅要能够理解和接受知识,还要能通过对书本知识的理解进行实践活动。 “学导式”教学法被运用于课堂教学时,教师只是在课堂上通过引导的方式来教学生怎么学习,让学生主动动脑思考。在课堂上,还可以让学生进行分组讨论,让成绩好的学生带动成绩差的学生,以便于提高差生学习成绩。这样既可以培养学生的主动性,还能带动学生的学习积极性。在“学导式”教学法中,教师扮演的是一个引路人的角色,而学生才是课堂的主人。 四、《铁路信号设计与施工》课程的主要内容与特征 《铁路信号设计与施工》这门课程不仅仅只有理论上的内容,它更多的是工程技术图纸的设计及应用、室内外信号设备的安装导通等实践环节。实践课涉及的方面比较广,其中主要包括:工程图纸部分的原理图、网络图、配线图、电源配置图、网络接口图、电码化电路图、单元控制电路图等;室内部分的分线盘、组合架、综合柜、移频柜、电源屏、控制台、人解盘的安装配线以及导通,计算机联锁车站,还有机柜、维护终端、监测机柜等设备的安装调试;室外部分的电缆敷设及箱盒安装,信号机、轨道电路、道岔等设备的安装调试。 《铁路信号设计与施工》这门课程主要是培养学生对相关图纸的认知及简单设计、对相关信号设备的实践操作能力,让他们能够基本胜任今后的工作岗位。其最主要的作用就是让学生利用自己对铁路信号相关图纸的认知及理解、对相关信号设备的认知及简单开路故障的排查,为以后在对口岗位的维修、施工、产品生产、信号设计与研发等方面打下坚实基础。《铁路信号设计与施工》这门课程具有涉及知识范围广、知识点多、综合性强、实践操作方式复杂多样等特征,涉及《信号基础》《车站信号》《区间信号》《信号电源》《列车运行控制》等多门核心课程的内容,是信号专业里面最重要的课程。 五、“学导式”教学法在《铁路信号设计与施工》课程中的具体应用 在《铁路信号设计与施工》课程的教学中我们引入了学导式教学方法,取得了突出的教学效果。在学导式教学下,学生接受知识的能力变强,可以及时了解自己在学习中的不足之处,对学习计划加以调整。教师也可以在课堂教学中与学生进行沟通,根据学生接受知识的能力对教学方案进行改进和调整。比如可以根据学生的学习情况调整教学进度以及知识重点和难点。实践证明,学导式的教学方式在我们这门课程中十分受用,它可以活跃课堂气氛,增强学生的求知欲,提高学生的学习积极性,就连在课后学生也会根据自己的不足之处主动查阅书籍进行弥补。这样的教学方式可以让教师与学生双方互相适应,互相了解,让教师的教学方法更加灵活,也让学生学习起来更加自主和更感兴趣,从而更好地进行教学活动。 (一)“学导式”教学法的步骤 “学导式”教学法在《铁路信号设计与施工》课程中主要分为四个步骤进行,分别是:布置任务、自主学习、解答疑惑、演练提高。 布置任务就是在课程的第一次上课之前就给学生布置作业。教师要预先把课本的知识点整理提炼出来形成作业,再以作业册的形式把重点内容串联起来。本门课程内容有条件根据学生人数把每一个知识点分别布置成内容相似的不同的作业;由于每一位学生的作业题目不一样,学生必须经过自我思考、自我做题,有效避免了抄袭作业的现象。第一次上课,教师首先要用一定的时间作课程介绍、教学过程介绍以及说明对作业的总体要求。 自主学习就是在上课时间以及课前课后,以学生经过查阅课本及相关资料后自主做作业、自我探讨为主,教师辅导为辅。考虑到作业的难度以及批改作业的工作量,也可以分成若干小组共同探讨、组长初步批改本组组员作业后再提交给教师做二次批改。 解答疑惑就是教师应该及时解答学生在做作业过程当中提出的问题,及时讲解作业当中比较普遍的错误现象。这些问题应该是经过组员共同探讨后仍无法解决的问题。这一环节主要集中在课内完成,跟学生做作业的过程是相辅相成的。教师也可以向学生提出问题,让学生们回答,从而了解学生的学习进度、学习的难点;再对重点难点作具体讲解。同时根据不同班级的学习情况对接下来的内容做出适当的调整补充。这样才能让学生充分理解理,并能够融会贯通, 演练提高就是在经过上述三个环节之后,学生对相关知识点已经有了不同程度的掌握,对于纯理论的内容可以进行阶段性的测验,对于需要实物验证的内容则应该安排实践操作。在阶段性的内容结束的时候,学生要对自己的学习情况进行自我评价,同时还要评价其他学生的学习情况,评价教学方式,评价教学效果,最后由教师根据学生的意见及建议做出小结以及改进措施。 (二)教学方法 在教学活动中,教师的教学方法在一定程度上将决定着教学的成败,因为这会直接影响到学生的学习效率。所以,在课堂教学之前,教师首先要制定一套严谨的教学计划。然后再根据教学计划规划好完整的教学方案。只有这样才能有条不紊地有针对性地把课程教学实施下去。为了让学生能够学到更多有用的知识,在授课的过程中要针对某个教学环境和学生能够消化的范围内而做出相应的调整。这样才能使教学的整体效果得到更好的体现。在《铁路信号设计与施工》这门课程中,根据“学导式”教学模式,将之分为激发学生学习动机、让学生自主学习、指导学生完成作业及实践操作这几个方面。 学习动机是学生能够自主学习的基础,激发学生的学习动机可以在很大程度上提高他们的学习效率。所以在教学时教师不仅要传授知识、答疑解惑,还要能够激发学生的学习兴趣。这门课程专业知识多,学习起来十分枯燥,教师应该建立良好的教学情境、活跃的互动环境,尽量将枯燥的课程变得生动起来。 “学导式”教学最重要的就是让学生能够自主学习,养成自觉学习、独立思考的习惯。运用于教学的目的就是将电路原理,专业理论知识和实践操作能力转化为学生的真知灼见,让学生能够把所学到的知识变化为自身的能力。所以,在教学活动中,教师要提供足够的机会让学生实践,从而提高他们对知识的吸收、消化以及运用的能力。这样才能保证学生能够尽快地适应今后的工作岗位。 六、结语 “学导式”教学模式应用于《铁路信号设计与施工》课程的整个教学活动过程中,学生的自主学习能力、实践能力和学习成绩将会得到很大的提高。这种主动自学的意识还会被运用到其他课程的学习当中,对今后的学习、工作和生活产生深远的影响,可以充分激发他们的探索能力和创造能力。 铁路信号论文:铁路信号车站防雷施工探讨 摘 要: 冶金企业铁路运输事业随着生产规模的不断扩大在近些年得到了非常快的发展,工厂站、炼铁站、成品站等车站担负着原燃料进场、铁水中转运输、成品外发等重点运输任务,是铁路运输生产的神经中枢,是企业生产经营的大动脉。做好车站铁路信号施工至关重要,其中需要面临的一个问题就是雷击问题。雷击会严重损害电子设备的安全,进而影响信号系统的运行,为此,应当加强做好信号车站防雷保护,保证信号系统的正常运行。 关键词:铁路;信号车站;防雷 1 铁路信号车站防雷设施的应用 在铁路运输中,所有的车辆信息都要经过汇总由铁路车站集中进行管理。现如今铁路信号车站推广应用微机联锁设备取代了原来的6502电气集中,列车监控中需要大量的电子设备共同完成。信号车站对于铁路车辆能否有序、安全地运行发挥着至关重要的作用。 铁路信号车站的防雷保护可以采取多种措施,实施全方位的保护方式。建筑物防雷网是铁路信号车站信号中心最为常用的一种防雷措施,能够有效地保护楼梯内的电路,保证电力系统得以正常运行,避免雷击造成瘫痪。建筑物雷电引导线安装与铁路信号车站的信号中心也能够起到很好的防雷作用,可以采取接地处理的方式进行引导线的布置。为了避免铁路信号车站受到外部电子信号的干扰,还好在信号车站中采取屏蔽处理措施,避免外界电子信号干扰到运行设备运行,避免扰乱干线列车的运营。 2 铁路信号车站防雷施工方法 2.1 综合地网安装工程 在信号楼四周距离信号楼墙体1 m以外,建设一个由水平接地体和垂直接地体组成的环形接地网,受条件限制时可设成U字形,有条件的必须建成环形地网。 避雷带引下线处设垂直接地体(角钢),垂直接地体与水平接地体可靠焊接。室内接地汇集线引出线与环形地网连接处,设置金属石墨接地体作为垂直接地体,与引出线先栓接后焊接,焊点用沥青防腐处理。在石墨接地体上方埋设地线标桩。综合接地网应距无线天线避雷针的接地装置15 m以上,特殊情况下应不小于5 m,确因条件限制距离达不到要求时,其接地引接线应与环形接地装置连接,至少铁塔的2个对角处应引出2根线与环形地网连接。在环形接地装置上,连接点的间距应不小于5 m。 特别注意:引下线与室内接地汇集线引出线不得靠在一起,在外墙的间距必须大于5 m,并且在环形地网上的连接点间距也必须大于5 m。在受条件限制达不到要求时,单独做1根垂直接地体,其距离环形地网必须大于5 m,再用40 mm×4 mm热镀锌扁钢与环形接地体连接。 2.2 铁路信号车站楼体设备电力线路连接方法 铁路信号车站的通信指挥系统由电源屏、微机联锁系统组合柜柜、防雷信号线分离盘、信号中心机房共同组成。这些设备之间通过大量电力线缆进行连接,为了保证设备运行良好,需要对电源的接入口设置接地线。车站楼体中的信号设备的接地线使用 35 mm ×5 mm 的紫铜插排,为了将电流引入地下,在安装时不能形成封闭的回路。 3 铁路信号车站防雷施工需注意的事项 3.1 施工设计方案以实际考察为准 施工设计人员首先要针对信号车站的特点进行考察和计算,以大量的测量数据作为实际设计的基础。在设计铁路信号车站防雷中首先要确定好车站建筑的电路图,对车站实际情况进行详细了解。其次应当对车站电力系统电流、电压以及防雷保o设备的尺寸等进行确定。再次,还要加强车站检查,确定雷电对信号车站的影响程度。 3.2 严格把控施工流程 质量是信号车站防雷施工中的重点,一旦防雷工作不到位,造成雷击问题出现会导致整个信号系统瘫痪,整个铁路系统将面临巨大风险。在施工前,应当对施工团队加强思想教育培训,牢固质量安全意识,加强施工技术培训,保证施工的质量。同时要有严格的标准和规章制度,规范化管理信号车站防雷施工。 3.3 预先做好后续工作的准备 在竣工阶段同样要提高对施工质量的重视,应当检查防雷施工的效果,对每个施工项目进行检查验收。在竣工阶段的验收控制能够有效地将交接问题减少。根据相关规范,应当装订整理信号车站防雷施工验收材料,做好备份,有铁路信号管理部门、防雷设施管理部门、防雷施工单位各自掌管一份资料,避免资料的丢失。 还可以采用分区分片的管理方式,明确划分管理区域和项目负责人,加强监督管理各个项目的施工,同时由各分区管理人员负责该区域的售后服务。为了避免无人问责的情况出现,应当做好责任的分配,同时加强维护工作的管理,定期检查和保养防雷设备,保证防雷设备的正常运行。 4 结束语 雷击事故时造成铁路信号车站安全运行的一大隐患,一旦发生雷击将造成难以预估的后果,为此应当加强对车站防雷施工的控制。本文就信号车站防雷施工方法和应当注意的一些问题进行了分析,希望本文的提出能够为相关工作者提供一定的参考价值。 铁路信号论文:浅谈铁路信号工程技术施工管理 摘 要:近年来冶金运输企业铁路运输行业发展迅速,铁路工程状况也影响着企业的安全生产效益,因此加强铁路工程技术的改进和发展具有非常重要的意义。铁路信号工程的发展也受到铁路工程管理水平的直接影响,本文从铁路信号工程的核心技术特点出发,深入研究现阶段冶金运输铁路信号工程中所存在的问题,通过实践得出切实有效的科学理论,对相关从业人员更好的开展工作给予有效的帮助。 关键词:铁路信号;工程施工;管理 1 前言 我国的铁路信号主要包括:声音信号、色灯信号和手势信号。在所有铁路信号中,色灯信号是其中最为常见的。铁路信号按照功能也可以分为以下几类:车站信号、区间信号、行车指挥信号和列车运行自动化信号。铁路信号还可以按照表现方式分为三类:标志、信号机、表示设备。 2 铁路信号工程技术施工管理措施 2.1 制定完善的施工方案和周密的施工计划 一套科学合理的施工方案对铁路信号工程起到至关重要的作用,因此在铁路信号工程的施工管理中,施工方案与施工计划的制定占据工程的核心地位,这就要求相关技术人员在开展铁路信号工程技术施工之前,能对铁路工程有一个整体性的认识,通过深入研究,掌握其特点,从而更加有针对性的开展铁路信号工程的施工工作。因此作为施工组织管理部门要在严格把握工程建设进度、质量、安全管理基础上,施工前制定切实可行的施工方案,做好与车务段、机务段等相关部门的沟通,充分考虑到施工作业安全,更要保证在线生产的连续性和安全性。 2.2 加强铁路信号工程施工材料管理 铁路信号工程施工材料是影响铁路工程质量的关键因素,因此,对铁路信号工程施工材料的管理将直接影响到铁路工程的施工质量,加强铁路信号工程施工材料的管理就成为工程管理中首要任务。 2.3 对于施工准备阶段的过程控制管理 工程施工前的准备阶段,是铁路信号工程施工管理的重要环节,合理的计划与精密的图纸对整个工程起到指导作用,施工前应组织相关技术人员观看图纸,并开展图纸会审工作,及时找出图纸在设计上的错误和不合理之处,交由设计人员进行优化和完善。 2.4 加强铁路信号工程施工人员的管理 施工人员是铁路信号工程的主体,因此加强人员的管理是整个工程管理的重中之重。由于铁路信号工程的特殊性,大部分工作都依靠人工操作完成,施工人员的一个很小的疏忽就可能给铁路信号工程带来极大的安全隐患。我国铁路信号工程长期存在相关工作人员综合素质不高的情况,针对这一情况,管理部门应通过开展专业技能培训,从根本上提高工作人员的综合素质,以应对日益复杂化的铁路信号工程。 2.5 对施工质量的控制管理 工程竣工之后,工程质量管理工作应及时跟进,这是关乎到铁路能否正常运行的大事。冶金铁路运输是确保冶金企业正常安全生产的重要生产环节,具有全局性f调沟通的性质,是必不可少的重要组成部分,在列车的行驶过程中,信号设备能否正常使用直接影响了列车的行驶安全。 3 铁路信号工程技术的应用 3.1 铁路信号工程中的技术方式 铁路信号施工一般包含信号光缆及电缆线路铺设、轨道电路、设备转辙、铁路信号调试等环节,施工单位需通过对以下方面进行施工管理,以保证铁路信号工程的施工质量。 3.1.1 电缆施工技术 先要通过提前勘察和预案确定电缆沟和过道挖掘的位置和具体挖掘方案。还要在施工前由专业机构勘测施工路段的深度,如有掩埋垃圾或杂物应及时清理,以确保电缆敷设工程顺利进行。正式施工前还应该对电缆的长度进行实测,确认实测数据后将电缆预配到施工段,再进行下一步的作业。 3.1.2 室内布线工作 施工技术人员在铺设信号机械室的线路时必须使用阻燃线缆。把分散的线缆按照类型和用途制作为护套线缆是当前较为常用的铺设方式,利用这种方式施工,不仅能使线路美观,也便于维修人员进行检查与维修。 3.1.3 室内电气设备的安装技术 首先,电气设备的安装应严格按照图纸设计的指定位置进行安装设备的走线槽之间必须做绝缘隔离处理,若设备以双排形式安装,后排设备各柜之间的通信电缆应铺设于前部,以便后排设备与前排设备相连接。 3.2 铁路信号工程调试 在完成设备安装与线路敷设之后,相关技术人员还需对信号系统和信号设备进行调试。确保工程按照国家现行规范和施工图纸完成,在相关部门验收通过后才能将铁路信号系统投入运行当中。技术人员在进行系统调试过程中,应先进行局部调试,再进行整体调试,特别是要认真细致按照联锁表试验联锁关系,针对站间联系电路更要重点测试并做好记录;对于双机热备系统要两套机器均试验到位,避免备用系统的试验不完整出现其它不可预知的错误。 4 结语 铁路信号工程的质量决定了铁路运输安全,因此,铁路信号工程施工技术的施工管理就显得尤为重要,铁路施工部门应该充分认识到铁路信号工程的重要性,制定严谨的施工方案和科学是施工管理措施,在工程施工过程中加强工程质量监管,不断提高施工人员的综合素质,各部门积极沟通配合,为我国冶金铁路事业发展奠定坚实基础。 铁路信号论文:浅析铁路信号集中监测系统之大数据运用 摘 要:铁路信号集中监测系统(Centralized Signaling Monitoring system,简称CSM)在当前铁路电务设备维修管理中的应用最为广泛。CSM系统发展至今,已实现了数据的实时采集及记录、分析,数据量已经非常可观,但随之而来的数据运用、处理成为一项重要挑战。如何更合理、更科学地分析采集而来的数据,为设备维修管理提供更加直观、便捷、更有参考意义的数据,使信号集中监测更加智能化,是CSM系统发展的主要方向。文章通过对各大主流CSM及软件相关功能的对比分析,探讨在实际设备维修及故障查找运用过程中更优质的数据分析方案,并对系统相关功能提出改进建议。 关键词:信号;监测;大数据;运用 1 CSM系统主要功能概述 CSM系统的数据采集、数据共享、数据安全各项功能均较为完善。集中监测采用独立的2M速率的数字通道,采用统一的底层通信平台,通过标准协议接口与CTC/TDCS、计算机联锁系统、ZPW-2000、智能电源屏、智能点灯单元、转辙机表示缺口、计轴等设备的数据互通;集中监测采用标准广域网通信协议,实现了“三级四层”的数据共享;CSM系统采用冗余、可靠性技术和网络安全技术,确保了系统与数据安全。 目前,大秦、大张、北同蒲线各站使用的集中监测使用交大、长龙、辉煌厂家的CSM系统。各大厂家提供的软硬件相关技术均较为成熟,可实现信号设备运用过程中的数据动态实时监测、数据记录、统计分析与监测报警。如:实现了转辙机、轨道电路、信号机、电缆绝缘、半自动闭塞、站(场)联电压、电源等模拟量测试与分析。实现了按钮、控制台表示状态、关键继电器状态、区间轨道及信号机运用状态等开关量变化的实时监测。 2 主流CSM系统大数据运用及分析 2.1 数据报表运用 2.1.1 实时值报表 随着铁路信号控制系统的发展、各项新技术的引入,CSM系统的采集点也随之增多。由于数据的生成量不断增加,实时处理能力是CSM系统功能是否强大的重要指标。目前集中监测实时值报表可显示各设备电压、电流等即时数据。现场运用作为广泛的是在查找一些已经自行恢复的故障、以及处理设备电压波动等隐性故障的过程中,使用实时值报表,可以轻松掌握一些瞬时的、轻微的数据变化,更为准确地确定故障位置。 2.1.2 月报表 CSM系统月报表统计每月各设备开关量的变化次数,如:道岔动作次数、信号机开放次数时间等。通过查看此报表,可以对某段时间内某些的设备使用情况一目了然,针对性地加强日常设备巡视及维修。 CSM-JD2006版集中监测系统可以对某月的数据进行排序,经过对2017年1月份某站道岔动作次数从高到低进行排序可以发现:该站38/42号道岔1月份动作次数为1418次,使用最为频繁,电务工区应加强日常设备的巡视检查、涂油润滑、天窗检修等工作,从而提高38/42号道岔设备质量,降低对行车的影响。同理,对信号机开放次数也可以进行查看,结合灯泡使用寿命,m当地对使用频繁的信号机灯泡进行更换。 CSM-CL2010版CSM系统也可以实现排序功能。其它各版本的CSM系统虽然可以生成此种形式的月报表,但是均无排序功能,报表的实用性不足,不便于电务段的设备使用分析。 2.2 数据图形运用 数据的折线图形式的图形分析,是信号CSM系统最经典、最主流分析方法。按横坐标分为:实时曲线、日曲线、月曲线、年曲线。按照纵坐标分为:电压曲线、电流曲线、时间曲线。本文选取日曲线、月曲线及时间曲线进行说明。 2.2.1 日曲线 CSM系统将实时采集的模拟量数据以折线图的形式绘制成为日曲线,形象地再现了设备状态及设备变化情况,在现场设备巡视及故障查找判断中的应用最为广泛。同时,对日曲线的放大分析、同屏对比分析功能的加入,更加方便了设备维修单位。 交大2006版微机监测曲线可以轻松实现横向、纵向的放大,有助于查看数据的短时间、瞬时的微量变化。但是不足之处在于无法实现同屏分析。 辉煌CSM系统的日曲线分析可以实现同屏对比分析,设备各相关曲线的同步变化情况一目了然,特别是针对采集数据较多的ZPW-2000A设备曲线,曲线同屏对比分析的优势较为明显。也可对曲线上任意时间点直接进行站场图的回放,为设备维修单位提供了极大的方便。但是辉煌微机监测的不足之处在于,为了实现各数据曲线的同屏对比,只能对曲线进行横向的放大,无法进行纵向放大,一些轻微的数据变化难以准确读取。 2.2.2 月曲线 相对实时报表、日曲线,CSM系统对每月的数据分析数据量较大,分析方法的难度相对叫较高。通过对交大2006版CSM系统轨道电压月曲线进行分析,软件并未将每日曲线进行机械地拼合,而是将每日轨道电路的“调整最大值”、“调整最小值”、“分路最大值”进行采样式的分析,绘制成为折线图类型的月曲线。由此图分析可以快速得出:某日轨道电路出现了较大的波动、某日出现过分路不良、某日因漏泄等因素而进行了轨道电压电平调整等信息。此种采样分析的曲线优点在于减少了数据分析量,软件更加轻便。其它版本的CSM系统均采用采样分析,并加入了调整电压平均值、分路电压平均值等信息。 2.2.3 时间曲线 辉煌软件将道岔每次的动作时间绘制成月曲线是一次创新,突破了以电压、电流等数据作为分析的常规思路。通过此曲线可以轻松查阅某日道岔动作时间较长而出现过道岔无表示故障,也可以观察某道岔动作时长变化,从而对道岔压力不足、道岔机械卡阻等安全隐患进行预判,及早采取措施。 3 CSM大数据运用优质方案 通过对主流的CSM系统的对比分析,综合其优缺点,总结出一套集中监测常用分析的最优方案,各设备厂家应以现场实际运用角度出发,取长补短,创新思路,开发更加完善的数据分析软件。 一是CSM系统的实时值报表要及时准确。二是月报表生成后需要加入排序、筛选等功能。三是曲线分析要实现同屏对比分析,并可以同步进行二维放大,精确显示需要的数据。四是月曲线采用最值数据智能采样分析的方法。五是曲线分析要实现与站场图回放、继电器开关量变化等信息的即时交互。六是创新运用时间曲线、距离曲线等形式的分析方法。 4 改进建议 (1)目前CSM系统普遍使用“折线图”类型的曲线进行数据分析,建议系统适当加入“饼状图”、“柱形图”、“雷达图”等图形分析,实现对大数据更直观、更形象的分析。(2)《维规》规定CSM系统的数据保存时间不少于30天,各主流监测软件数据保存虽已达到标准,但是电务段对典型事故、故障等重要相关数据、曲线需要长时间甚至永久保存。目前电务段仅限于截图记录,存在一定的局限性。建议CSM系统可以实现对个别时间段、个别设备的数据、曲线进行导出、导入功能,可实现对数据的跨站、跨系统的交互式分析、离线分析,使电务段的数据管理更高效、便捷。同时也为事故、故障的教训吸取、职工教育等工作提供便利。(3)目前大秦、北同蒲、大张线集中监测均采用2M速率的数字通道,随着CSM系统软件的升级以及采集点、采集数据的增加,日常使用过程中普遍存在卡顿、延时现象,严重影响了系统的用户体验。因此建议对系统软件进行升级的同时,对网络数据通道进行同步升级,必要时采用光纤通信。 铁路信号论文:提高铁路信号施工工艺确保铁路信号系统运行质量分析 [摘 要]铁路是国家重要的经济命脉,铁路的高速发展,促进了我国的经济发展,提高了综合国力,更为我们的生活带来了巨大的便利。提高铁路信号质量是确保铁路列车安全运行的关键,因此本文就提高铁路信号施工工艺确保铁路信号系统运行质量这一主题展开分析。 [关键词]铁路 信号施工 信号系统 运行质量 一、铁路信号施工中存在的问题 1.1 缺乏防雷接地设施。 糟糕的天气是阻碍交通安全出行的重要因素。雷雨天气,不仅会对铁路司机的视线造成干扰,还有一个严重的安全隐患就是雷电。2011年7月23日,北京南至福州D301次列车与杭州至福州南D3115次列车发生追尾事故,造成11人死亡,89人受到不同程度的身体伤害。事后铁道部就这一事故进行道歉,称是因为雷击致设备故障才导致这一事故的发生。从7.23事件中我们可以得知,由于铁路信号系统缺乏一个良好的防雷接地设施,导致铁路信号系统在遇到雷雨天气时往往不能很好的发挥作用,信号设备容易发生故障,增大了铁路列车出行的危险性。 1.2 电磁兼容不足 目前,微电子产品在我国的铁路信号系统中应用最广。不同于传统的信号设备,微电子产品要求的信息技术水平更高,产生的电磁环境也更加复杂。而电子a品要想正常的发挥作用,传输信号,就得处于一个平稳的电磁兼容的环境中不受干扰。因此,想要微电子产品在铁路信号系统中能够更好的运行,确保信号系统的运行质量,就得考虑电磁兼容不足这个问题,研发新技术,提高技术水平,减少各电子产品之间的相互干扰。 1.3 电缆成端存在问题 科技水平的不断提高带动了数字电缆的快速发展。为了提高铁路信号系统运行质量,我国铁路信号施工更青睐于这一电缆的应用。但是,有时在铁路施工建设中,由于工作人员不仔细不认真或种种细节问题,导致在铺设电缆时电缆成端就出现了问题。而电缆成端存在问题,对于铁路信号在铁路列车运行过程中的安全有效快速传输有严重影响。 1.4 电缆接续存在问题 我国经济、技术水平在不断提高。但是在铁路信号系统电缆接续这一方面还没研究出适合的接续方式。传统的电缆接续方式已不适应现在的铁路信号系统,一定程度上影响了铁路信号的及时传输,降低了铁路信号的传输质量,使铁路列车在运行时不能及时有效的接收到铁路信号,给安全出行造成了麻烦。 1.5 其他方面存在的问题 在铁路信号施工过程中,还存在着其他许多问题导致施工工艺水平较低,影响信号系统的运行质量。例如,信号设备陈旧简陋,没有及时更新。经济水平,科技水平的提高带动着我国的铁路的高速发展,历史遗留下来的一些信号设备过于落后,并不适应当今铁路信号的发展,而且设备用的时间较长,过于陈旧,由于没有得到及时更新,都严重影响铁路信号系统的运行质量。 二、确保铁路信号系统运行质量的措施 针对铁路信号系统中存在的种种问题,我们要对症下药,有效解决。采取有效的措施提高铁路信号施工工艺水平,进而提高铁路信号系统运行质量。 2.1 做好前期施工准备工作 2.1.1实地考察施工地点 要想保证施工建设的安全稳定进行,首先要对施工地点进行实地考察然后对其有全面系统的了解。因为在实地施工建设中经常会出现很多突发的状况,例如塌方,泥石流等地质灾害,暴雨,台风等气象灾害,与当地部门,人民的沟通障碍等等。如果在准备施工前,没有对施工地点的地势,地质,气候,江流分布情况,人文等方面情况进行考察,那么对实际施工建设会增加很多困难。2006年7月1日,青藏铁路实现全线通车试运营,青藏铁路的建成是我国铁路建设的重要里程碑,这条被国人誉为“天路”的铁路,建成之路异常艰辛。高原海拔高,冻土距离长,地势复杂多样,施工人员还面临着严重着的高原反应。但是,正是因为施工队对施工地点进行了实地考察,对施工地点有一个全面的了解,制定了科学合理的施工方案,才促进了青藏铁路的成功建成和通车。因此,要想提高铁路信号施工水平,首先要实地考察施工地点。 2.1.2打造专业施工队伍 在进行铁路信号施工建设时,要严格考核施工队伍人员的身体素质,思想素质,工作能力,知识技术水平,工作经验等方面的情况,选拔优秀的人才,打造专业的施工队伍。一支专业的施工队伍是施工建设的灵魂。首先铁路信号施工建设涉及很多物理,化学,计算机通信等专业性的技术难题,专业的施工队伍在遇到这些难题时能够做到有效应对。其次如果施工队伍人员的身体素质强,那么在遇到气候不好的施工地方时可以帮助他们应对种种困难,保重身体健康。 2.1.3审核图纸、制定计划 在进行施工前,负责人与专业人员要对施工设计图纸进行严格审核,包括它的设计理念,设计方法,设计原则,设计规划等等,要充分保证其是科学合理的,适合当地的人文地理情况。其次,要根据信号施工工程的要求,制定详细的施工计划,从采购材料到进行施工到完成信号系统建设都要一一进行仔细的安排,制定合理的采购计划、施工进度和时间安排,对所耗费的人力、物力、财力进行成本控制,争取以最低的成本实现最高的效益,提高铁路信号系统质量。 2.2 控制施工后期的质量 2.2.1竣工验收的质量监督 在施工队完成铁路信号施工建设时,相关监督部门一定要秉着“公正公开”的原则以及“为人民服务”的宗旨对竣工验收的质量进行监督。加大监督力度,依法办事,对一切贿赂行为说不,严格验收竣工质量,打击一切豆腐渣工程。这样有利于确保铁路信号系统的质量,提高铁路运行的安全水平,保护人民的人身和财产安全。 2.2.2做好养护管理工作 在铁路信号系统施工完成并投入使用后,国家还要重视对其的后期养护管理工作。定期安排专业人员对其进行检查,及时发现其存在的问题和安全隐患,对一些坏的,老化的零件进行更换,做好维修工作,提高安全性能。同时要按照科学规范的方法对其进行养护,确保运行质量,最大限度的延长铁路信号系统的使用寿命。 2.3 制定发展计划 要想最大程度的确保铁路信号系统运行质量,就要以发展的眼光看世界,制定有效的发展计划。 2.3.1实现铁路信号系统网络化。 如今计算机网络发展较快,在铁路信号施工这一方面,我们可以运用计算机网络技术水平,实现铁路信号系统网络化。这样,工作人员之间可以快速联系,也能通过铁路信号系统在短时间内准确的获取各条铁路的信号情况,实现资源共享,综合管理,在遇到紧急情况时也能及时得知做出有效应对,这对于确保铁路信号系统运行质量有着重要意义。 2.3.2应用无线数字通信技术 相比于传统的有线通信技术,无线数字通信技术有着相当大的优点。它的数据处理速度更快,数据处理规模更大,数据处理准确度更高,最重要的一点是抗干扰性能好,能有效解决电磁兼容不足的问题。在铁路信号系统中应用无线数字通信技术,快速准确的进行信号数据处理,有利于提高铁路信号系统的运行速度,确保运行质量。 三、结语 铁路安全问题是国家不可忽视的一个重大安全问题,它关乎着人民的人身安全和财产安全。确保铁路出行安全,关键是要确保铁路信号系统运行质量。如今,社会经济水平,科技水平还有人民的知识水平都在不断提高,铁路安全部门要利用有效的资源,针对铁路信号施工中存在的问题做出有效应对,提高施工工艺水平,确保运行质量,制定发展计划,最终提高铁路运行的安全水平。 铁路信号论文:铁路信号计算机联锁过渡施工的工艺方法 [摘 要]近年来,国内轨道交通事业迅猛发展,以铁路为主的出行、运输交通轨道已成主流。计算机联锁技术的安全性、可靠性和经济性在现代化铁路管理中是继电集中技术无法比拟的,车站联锁设备管理顺应高速铁路发展的方向,先进的计算机联锁应用在铁路建设方面有着广阔的发展前景。铁路新建和改建计算机联锁是车站联锁设备发展的重要环节,改建过程中能否顺利实施铁路信号计算机联锁的施工过渡决定铁路车站管理技术与铁路建设发展速度的衔接。 [关键词]铁路信号 计算机联锁 过渡 方法 引言 随着通信技术、嵌入式技术、计算机电子技术等的发展,为铁路信号提供了技术支持和安全保障,降低铁路行车故障、财产损失。由于铁路运输的特殊性,要求铁路交通信号必须全天候连续稳定保持正常运行,并能够保证信号安全可控制,基于计算机电子信息化的计算机联锁系统具有高可靠性、容错性、安全性等成为目前国内外应用于轨道交通信号控制技术的主要研究方向,是铁路信号最重要的新技术之一。计算机联锁技术的研究和推广加快了铁路信号的发展,促进铁路建设进入新阶段。 一、计算机联锁简析 1.1 计算机联锁工作原理 计算机联锁控制系统具有多层结构,各结构通过标准接口通讯,以联锁计算单元为核心,通过连结下层网络接口与控制模版进行数据交互实现对铁路下层各安全设备的控制,管理员通过上层网络端口经网关实现对控制模版的监测和调度。 1.2 计算机联锁系统功能简述 (1)联锁逻辑运算。管理员实施车站管理调度,设计进路命令,系统完成联锁逻辑运算后指令发送下层控制接口,与值班员或下层管理员对接完成信号机控制。(2)铁路电路信息处理,监测列车检测功能输出信息的完整性。(3)设定、解锁或关闭进路。(4)解锁、转换、封闭路岔。(5)控制铁路信号机,确保铁路信号的安全可靠性。 1.3 计算机联锁通信机制与可靠性技术 (1)通信机制。铁路信号要求计算机联锁不仅要具备较高的可靠性、安全性同时还需要强大且快速的数据处理能力,计算机联锁系统内部各模块和其他系统分工协同工作,完成大量数据交互。以太网通信、串口通信、总线通信等通信方式在计算机联锁系统和其他相关系统中得到了大量运用。 (2)可靠性技术。计算机联锁之所以能取代继电集中技术其优势之一是计算机联锁的容错性和可靠性。为提高铁路信号的可靠性指标,在计算机联锁的研究中发展了两种可靠性技术。一种是容错技术,即系统某工作模块故障仍能保证整个系统正常运行,通过系统级保障技术、设备级保障技术和通信保障技术三个层次来实现。另一种尽可能防范系统故障和减少故障产生叫做避错技术。避错技术又分为两个模块,分别是软件避错和硬件避错。 二、铁路信号计算机联锁控制系统发展概况 计算机电子技术的发展和现代控制理论的完善,特别是可靠性和容错性技术的提高,铁路信号联锁控制系统历经机械、机电、继电等传统控制技术的变革正式迎来了以微电子、计算机和现代控制技术为基础组成的计算机联锁控制系统。国内铁路最早引用计算机联锁控制技术在1991年V深线红海站,自此铁路信号开始新建、改建计算机联锁。 2.1 计算机联锁控制应用于铁路信号的优点 (1)计算机联锁体积小,安装、运输、维护费用降低,和继电相比,系统升级改造时施工作业量大大减少。(2)计算机联锁采用分布式系统结构可以省去冗余干线电缆,工程造价更低,性价比更高。(3)系统维修及日常维护作业量小,具有自行诊断及故障定位功能,方便管理人员在总控制机房进行远程维修,降低维修难度。 2.2 计算机联锁控制应用于铁路信号的不足 (1)计算机联锁控制系统对自身的安全性要求较高,由于系统本身工作需要应用大量的电子原件,抗电磁干扰及雷电防护就成为了必不可少的重要措施。另外,计算机联锁对工作环境的要求比继电器系统高。 (2)实现联锁逻辑运算部分的联锁计算机一旦出现硬件故障,对整个系统影响较大,严重时甚至导致系统无法工作。 三、计算机联锁过渡施工的工艺方法 铁路干线通常全天候运行,需要进行提速改造等铁路站场大规模改造时,为了确保行车安全,尽可能减少对交通运输的干扰,站场改造通常选用分期分批次逐步拆铺,需要对临时路岔过渡纳入联锁。如何新建、改建计算机联锁配合铁路改造过渡,在确保施工质量的前提下,研究计算机联锁过渡施工的工艺和方法具有重要意义,以下根据新建计算机联锁的主要工序步骤就计算机联锁过渡施工的工艺方法做简单叙述。 3.1 电缆工程施工 工程施工前的各技术参数测量应严格按照相关专业要求,重点关注施工图电缆路径应满足现场施工要求。施工作业时,线缆及材料的型号、规格、信号电缆铺设符合设计要求。信号工程质量控制的关键是电缆隐蔽工程,每道工序完成后应由质检员按照相关要求仔细检测,接续人员应考试合格后持证上岗。 3.2 信号设备安装 信号机基础、箱盒基础、变压器、轨道滑动变阻器、连接线、钢轨绝缘、灯转继电器等材料准备按照相关指定要求,预先铺设过渡电缆并预计准确移动设备的坐标位置设计图纸。配置好信号机、轨道线箱必须先进行导通试验,对过渡既有电缆芯线编号并设计好过渡配线图,过渡新铺设电缆应该进行导通编号,确保设备顺利工作。 3.3 计算机联锁试验 新建计算机联锁作用于过渡施工中对路岔、轨道、信号机等的检查和控制操作,保证过渡过程的正确作业。计算机联锁试验的步骤为:室内设备单独试验、室内执行部分单独试验、微机部分单独试验、全部室内外联调试验。其中所包含的工序有:(1)UPS试验,外观检查接地保护,全部开关断开检查无误后接入AC220V电源,打开电源开关并逐一部分用万用表测试输出电源是否符合设备要求。(2)接口柜试验,室外设备试验完毕,室内各电源连接接口柜,在接口柜侧面输出以直流24V电源模拟的计算机信息。(3)微机柜试验,先测试供给电源的正确性,打开微机电源开关,检查联锁机是否运行正常,并用万用表在接口柜插头上测量联锁机输入信息,记录核查正确性。 3.4 信号设备试验 铁路信号工程开通运行前,必须经过调试试验,信号设备调试关系到铁路改造能否顺利开通,调试质量对日后铁路的行车安全存在潜在威胁。信号设备试验主要包括室内调试、室外调试和联通调试三个方面。室内调试需要制定联锁试验表格,制作模拟试验盘,从控制台操作,严格按照试验项目做好记录。室外调试分别对信号机、路岔电机,按站场控制图对每个轨道区段进行单独送电试验。全站联通调试拆除模拟试验,恢复铁路各轨道区段信号设备,将接口柜零层插头插上,按联锁表要求对试验项目进行联合调试,所有工序验收合格方可进行过渡施工试验使用。 四、结语 铁路信号计算机联锁的发展加快以新型计算机联锁系统代替原有继电集中系统的发展趋势。对安全计算机电子技术的进一步研究,逐渐提高计算机联锁的兼容安全性,对恶劣工作环境的适应性,使其在铁路建设事业中发挥重要作用。计算机技术的通用化不仅可应用于铁路信号联锁控制,在其他领域的控制系统也有作为。改进和完善电子化计算机联锁系统,推广铁路信号计算机联锁,为轨道交通信号联锁控制技术实现跨越式的发展。 铁路信号论文:牵引供电系统对铁路信号系统的电磁干扰分析 摘 要:随着科学技术的全面发展,牵引供电系统对铁路信号系统的干扰也越来越严重。其常常让铁路电磁信号的发射出现错误,从而影响电磁系统的整体运行。为了能够让牵引供电系统对铁路信号系统的电磁干扰得到降低,需要采用多种方式对其电磁信号体系进行优化。本文主要针对牵引供电系统对铁路信号系统的电磁干扰进行分析,并提出了相应的优化措施。 关键词:牵引供电系统;铁路信号;电磁干扰;分析 引言 铁路信号系统对于铁路的通信十分关键,其不仅能够让整体的通信效率得到提升,还能让列车的运行更为安全。铁路牵引供电是一种较好地供电方式,其供电系统具有供电速率快,供电效率高等特点,但时常也受到电磁信号的严重干扰。从而让信号的传递出现错误。所以,为了能够有效地提升牵引供电的效率,需要对其电磁供电体系进行相应的优化,让牵引供电系统抗电磁干扰能力持续增强。 1 牵引供电系统电磁干扰进入铁路信号系统的途径 从理论上来说,电磁干扰是指一种能够在一定程度上导致设备、系统性能降低的一种电磁现象。从专业的层面来看,电磁干扰主要分为辐射干扰和传导干扰这两种形式,接下来我们就来对其进行分析: 1.1 辐射干扰 从理论性的角度进行分析,辐射干扰对网络干扰的原理是将干扰源通过空间来进行信号的传输,在传输的过程中需要通过辐射介质,并以电磁波的形式,来进行传播,在此过程中,会对一些电子设备造成一定的干扰,例如,在学生进行考试的时候,会用到的屏蔽仪,这就是以辐射干扰作为基本原理而制造的一种信号干扰的工具。辐射干扰所产生干扰磁场,除了会对信号造成干扰,还会在一些机电类的设备内部产生一定的感应电流,这些电流都会对设备的运作造成一定的影响。 1.2 传导干扰 与辐射干扰有所不同的是,传导干扰主要是以导电介质作为传导的基础,来进行网络的干扰,而进行传播的途径也非常有限,其传输的主要途径是在干扰源、敏感器间的电路中来进行传递,必须通过电路才能够进行传输。这种干扰方式在牵引供电体系中十分常见,而且还很难避免。其只能采取电磁补偿的方式,让电信号处于一种平衡的状态。但想要完全消除传导干扰难度较大。[1] 2 牵引供电系统对铁路信号系统的电磁干扰方式 2.1 电流回流时产生的传导性干扰 一般来说,铁路信号系统的信号主要就是通过电磁干扰的方式来进行信号的传输。为了能够更加方便地进行数据的传输,相关的设备通常都安装在钢轨与双轨道条电路的扼流变压器之间,从理论上来看,牵引电流在变压器中,所产生的通磁量为零,在这种状态下,所产生的牵引力电流不会对相关的信号设备造成一定的影响。而在实际工作的过程中,就会遇到一些问题,这些问题都会在一定程度上影响设备的正常运作,例如,在进行实际运作的过程中,两轨的牵引电流就会各不相同,这个时候,所产生的通磁量不为零,产生的干扰电压就会对轨道中的一些元件造成一定的影响,最终影响设备的正常运作。除此之外,在进行工程设计的时候,一定要对其中的变压器的电容量进行充分地考虑,避免发生电路烧毁等方面的问题。 2.2 运行中的感应干扰 在机车进行运作的过程中,电力系统就会对轨道造成一定的干扰,这种干扰就称之为感应干扰。当电网中发生电流的波动时,就会对其中的控制信号造成一定的影响,从而导致信号继电器发生错误,从原则性的调度来看,这种信号是一种极其危险的信号,不仅仅会使信号继电器处于一个非常危险的状态,还会对轨道电路造成一定的影响。可以说,这种感应电流对铁路的安全造成了很大的影响。 2.3 辐射、电磁感应干扰 关于铁路信号系统中辐射、电测感应的干扰,主要包括对信息传输通道联锁计算机、闭塞电子设备这两个方面的干扰。而在接触网中所产生的电磁场,可以通过辐射的形式,在传输的通道上穿绳感应电动势,从而对传输的质量造成一定程度的影响。除此之外,当牵引电流发生非常急剧的变化时,就会对信号的传输造成一定的影响,从而造成信息输出的错误。电磁感应干扰主要与电流的磁效应具有很大的联系,其电力磁场会对信号的频率作出相应的改变,从而让铁路信号的频率对接造成一定的影响。 2.4 电火花脉冲与谐波干扰 一般情况下,谐波干扰主要分为两种情况:电力系统本身产生与机车斩波分断电流。一般来说,大功率电子开关在进行应用的过程中,都会采用一定的控制系统。而通常情况下,铁路机车通常都是采用斩波器来进行相关的控制,因此,在进行实际工作的过程中,工作的效率非常高。但是在电流非常大的情况下,就会依靠斩波器来进行相关的控制,并进行分割,而在这个过程中,会产生大量的谐波由此可见,电火花与谐波干扰就是指大电流电路电源被切断或者是电流突然发生很大的比那护士,所产生的电火花,而在这个过程中,所产生的瞬时电流就会发生很大的比变化,并形成强大的电磁干扰。[2]而通常这种类型的电磁干扰,会造成信号异常、轨道信号输送错误等问题。 3 牵引供电系统对铁路信号系统的抗干扰应对策略 3.1 选择适合的设备 为了能够达到减少牵引力供电系统对信号系统的电磁干扰的目的,我们需要根据实际问题,来进行仔细分析,并制定出相应的应对措施。首先我们可以通过设备的选择,来做好相应的基础工作。选择一个适合的设备,是整个系统运行的基础,因此在进行设备选择的过程中,尽量考虑到供电系统的供电方式,以提高供电回路的对称性;与此同时,还需要采用适合的机车类型,在继承上进行适合的安装。 3.2 电磁信号的体系平衡 选择一个适合的设备非常重要,同样在进行实际工作的过程中,还需要对相应的工程措施进行一个比较适合的选择。在采用直供的方式进行供电的时候,需要对回流线进行一定的处理,例如,为了能够提高供电回路的对称性,可以通过架设空间回流线的方式,来进行电流回流的工作。在进行牵引供电系统的整体设计过程中,需要对其电磁系统进行平衡设计。这样,其信号频率在进行对接的过程中就不会出现混乱。而且还要做好相应的电流补偿工作,让电磁干扰的影响逐步降低,让牵引供电系统的供电效率得到持续提升。 3.3 对牵引供电系统进行合理的设计 3.3.1 干扰信号的滤出设计 在进行供电系统的整体设计过程中,其必然会面临各种信号的干扰。因此,为了能够让电磁信号的输出效率得到提升,需要对干扰信号进行整体的滤出。其通常会使用无源并联滤波器,对每一种频率的谐波需要使用一组滤波器,通常需要使用多组滤波器用以滤除不同频率的电磁信号。多组滤波器的使用造成结构复杂,成本增高,并且由于通常的系统中含有无限多种频率的谐波成分,因此无法将电磁信号全部滤除。通常会使电磁源产生更大的谐波电流,谐振在不同频率的滤波器还会互相干扰。[3]所以,在进行电磁信号的体系设计的过程中,需要对谐波电流进行整体的滤出,让各种电磁信号之间能够形成体系平衡,最终实现铁路信号的准确输出。 3.3.2 电磁信号的补偿设计 为了能够让铁路信号的抗干扰能力得到加强,需要结合实际情况对其电磁信号进行无功补偿。这种装置是由3MvarFC和3M型号的SVG组成的电磁干扰综合治理与动态无功补偿装置,其能够将无源滤波和有源滤波结合在一起使用。其不仅能够有效地抑制外来电磁信号的干扰,而且还能对已经分散的铁路电磁信号进行聚集,从而让电信号的各种信息得到准确的传达,最终让牵引供电系统的功率因数得到相应的提升。当运行时的平均功率因数在0.95以上时,整个系统可以稳定运行,解决了因负荷而带来的电磁干扰问题。 4 结语 牵引供电系统对铁路信号系统的电磁干扰十分常见。在进行牵引供电的过程中,需要结合实际情况,对其电磁干扰的途径进行具体的分析,然后结合其电磁信号运转的方式。对其电磁干扰体系进行全面地探讨。最后还要制定出合适的抗干扰策略,对其电磁信号体系进行相应地平衡,并做好无功补偿以及干扰电磁的信号滤除工作。从而让牵引供电系统的供电效率得到提升。 铁路信号论文:铁路信号施工的重点工艺措施 摘 要:作为我国交通系统的重要组成部分,铁路的发展比较迅速,大大提升了交通运输业的发展,同时方便了人们的出行。铁路信号施工在铁路施工中占有非常重的比例,随着新技术的不断改革和创新,作为列车神经中枢的铁路信号系统,其信号的质量及安全性能受到人们的日渐关注。因此,需要信号系统的设计及操作人员对铁路信号的安全和稳定进行深入的研究和分析。文章重点论述了铁路信号施工的重点工艺,以期提升和保障铁路施工的整体安全。供相关从业人员借鉴学习。 关键词:铁路;信号;施工;工艺 1 概述 铁路的运输效率和安全受到铁路信号水平的制约,二十一世纪到来之后,经济不断提升,人们生活水平也在不断提升。其中人们的出行安全成为铁路工程重点关注的话题。铁路信号的准确性可以使铁路区间之间的通过能力得到很大的提升,大大的提升了铁路的经济效益,因此,文章通过论述铁路信号施工的重点工艺,重点分析现代化的信号施工工艺,希望给相关单位一定借鉴。 2 铁路信号工程概述 铁路信号的准确性对我国铁路工程的运行状况有着非常重要的影响。这也在很大程度上对铁路信号的工作人员提出了更高的要求。简单地说,铁路信号灯按照功能性划分主要有三种,第一种是带有颜色的色灯信号,第二种是带有声音信号的信号灯,第三种则是带有手势的动作信号灯。三种信号灯的交替使用极大地保证了铁路的顺利运行,也成为铁路工作的重要依据,进一步影响着我国的经济发展。当今社会在不断发展,科技也在不断进步,铁路信号灯的变化也是日新月异,互联网时代的到来,信号灯的发展也朝着智能化的方向发展,这极大地方便了铁路信号工程的可行性。这对铁路信号的操作人员也有了更为严格的要求,铁路的工作人员要适当地转变工作职能,完成铁路安全工作监测的同时,把握好各个环节的铁路信号的施工管理工作,一方面根据铁路的发展需要,适当调整信号工程的施工水平,以_到质量合格的施工水准,从而促进铁路事业的安全运行。 3 铁路信号施工中存在的主要问题 3.1 防雷接地的问题以及电磁兼容性问题 铁路在运行过程中,信号系统难免会出现一些问题,主要的原因在于信号灯之间没有良好的连接性,也没有相关的防雷接地设备支持,当遇到不良天气的情况,例如雨雪雷电等不良天气,再加上接地连续性的问题,最终导致故障的发生。还会使铁路信号内部背负更大的安全隐患。另外一个比较重要的问题就是电磁兼容性的问题,传统的室内信号系统由于技术有限,不用考虑电磁兼容性等问题,随着信息技术的发展和进步,现在很多的铁路信号系统都采用电子产品,设计不够完善,还存在很多漏洞,信号系统上的元件机器不能很好地兼容,以至于铁路运行的过程中出现电磁干扰等问题。 3.2 信号电缆施工中的问题 第一是电缆开端的施工,我国现在铁路信号大多采用数字化电缆设备,系统内部屏幕采用的也是数字化屏幕,数字化电缆作用也十分显著,能够提升电缆信号频率的传输质量,但是弊端也十分明显,电缆开端施工时质量不达标,因此在数据传输的过程中常常接触不良,出现各种错误,这不但影响了电缆信号的传输质量,更对电气指标产生了不良影响。第二个过程就是电缆的连接,传统的电缆连接都是将电缆与地面的电缆箱盒子相连接,再根据现实情况进行续接,但是随着科技的不断发展以及经济的不断进步,当时的连接方式已经和当前铁路运行发展不符,并且与当今铁路信号的传输和结构发展十分不符,严重阻碍了铁路信号系统的健康发展,也为电缆信号的传输带来了安全隐患。 4 铁路信号施工的重点工艺分析 4.1 铁路信号工程中的电缆施工技术 需要先由电缆径路与电务段双方商议后,来确定具体的电缆沟挖掘与过道开挖方案、位置。并且在施工前及时检查施工路段的深度,并清除掉区域内的杂物、废弃物,以维护整个电缆敷设作业的高效顺畅。正式敷设前还应对工程电缆的长度予以实地测量,将电缆搬运、预配至施工位置后,再进行电缆铺设作业。施工完成后应及时设置电缆埋设标志,并将电缆挖掘沟进行增补回填。施工单位应在电缆敷设作业前后对其绝缘性做测试工作,并及时填写铁路电缆隐蔽记录,在施工前后将其记录将有铁路信号工程监理单位与电务段管理部门做审核检查。 4.2 信号机施工工艺 高柱信号机的安装必须保证其建筑限界,并安排有足够的劳动力来进行信号机的安装施工,以保证信号机安装的施工安全。确定好开挖的位置,开挖一个直径500mm、深3000mm的圆坑,在挖坑的过程中,靠立机柱一侧开挖“引导槽”(便于开挖机柱坑和立机柱)。在运营线上装机柱的时候,要安排驻站联系的人员,施工现场的安全员及指挥员,每个员工之间都要有联系,保持畅通。安装梯子时,要系上保险带,先装最下部梯子抱箍,依次向上安装,然后安装梯子和支撑臂,调整好间距后,装上梯子基础,复测安装尺寸,无误后,紧固螺栓。安装人员系上保险带、检查梯子安装是否牢固,爬上机柱,量好安装尺寸,在机柱上画上记号,安装机构托架,复测安装尺寸,符合标准后,紧固螺栓。 4.3 室内布线 关于室内布线,首先应该注意的是电线材料的选择方面,所有的电线均应采用无卤低烟阻燃材料,这样在长期使用过程中才不会因为使用时间长久导致发热而引起电线烧毁,甚至损害整个系统。另外,电线应根据用途制定护套线,这种分类既美观又方便工作人员辨识,同时也有利于故障发生时有针对性的对问题进行处理,最大限度地减轻损害。有一点需要特别提示,发送与接收的线缆必须分开敷设,以免造成干扰,影响传输性能。 4.4 室外设备单独试验 室外单独试验包括信号机单独试验、电动转辙机单独试验和轨道电路单独试验。室外设备单独试验时,由室内分线盘对室外电缆送模拟电源,对室外设备进行操作,保证电缆配线的正确性。利旧设备则只在电缆终端进行测试,不能接入设备。 5 结束语 综上所述,铁路信号工程质量的好坏对于铁路运输的安全非常重要,因此,必须完善铁路信号工艺,本文对铁路信号系统施工过程中存在的主要问题,并对相关的施工技术进行重点分析和研究,希望通过本文的论述能够给铁路信号施工一定的建议和意见。
智能交通系统论文:解析智能交通系统在我国的发展状况与对策 论文摘要:智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术,各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况,充分考虑引进技术与本国文化的整合,考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的,所以各个国家在制定本国ITS发展内容时,必须对本国现有技术进行整合,然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词:智能交通运输系统发展状况对策 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 一、智能交通技术在我国的发展现状 中国是一个发展中国家,交通运输基础设施短缺,需要加快建设,另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架,建设12条约35000公里以高等级公路组成的国道主干线),而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段,中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年,国家交通部、建设部,公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。 我国ITS研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制,那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统;进入90年代,我国开始关注国际上ITS的发展。1995年,交通部ITS工程研究中心进行了GPS(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于GPS的路政车辆管理系统等一系列项目研究,交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年。由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心,将ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。由于世界各国把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统开发,以此来扩大道路建设资金来源,缓解收费站交通堵塞,减少环境污染,所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家ITS领域首先启动的项目。 从1998年初开始,交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”,并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日,广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行,到目前已开通不停车收费车道40余条。同时,围绕交通监控、汽车智能导航等系统,以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用,对提高社会和公交出租车辆通行效率,改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。 ITS建设投入已经达到40亿50亿元,据了解,预计到2010年,“五纵七横”国道主干网将基本建成,网络将贯穿全国主要大中城市,到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成,构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。在这个完善的道路网络里,绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道,部分管孔已铺设了光纤,它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例,我国将建设3.5万公里的高等级公路,在高等级公路的建设中。有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统,目前这一部分投资一般占总投资的4%~5%。1999年,我国公路建设投资达2000亿元以上,如果其中的1000亿元用于高等级公路建设,那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿50亿元,这仅仅是当前通信、监控和收费系统ITS应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后ITS应用水平的提高等诸多因素,我国的ITS市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。随着经济的快速发展,ITS的研发和应用将会越来越新、越来越快,为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场,我国即将掀起ITS产业建设的热潮,智能交通将给我们的生活带来极大的变化。 二、发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作。 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构。 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安,建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧洲的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性,兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养。 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题。 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目人手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化-ITS中的城市交通管理系统,先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统t先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通系统论文:我国智能交通系统发展 一、中国发展ITS的必要性与紧迫性 1.ITS的概念及其意义 ITS(IntelligentTransportationSystem)是以信息通信技术将人、车、路三者紧密协调、和谐统一,而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输治理系统。 ITS将有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量,并以推动社会信息化及形成新产业受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。 2.发展中国ITS的必要性1)中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,猜测2010年将接近50%;机动车拥有量目前已达6000万辆,并以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到1.3亿多辆; 2)中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,假如公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减; 3)改革开放以来,中国道路交通设施及治理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,非凡是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。 交通治理设施缺乏,治理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应; 4)中国城市的大气质量恶化,已逐步由无烟煤污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使在世界十大空气污染最严重的城市中,我国就据之有七。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。以车况较好的北京市为例,平均日故障次数达500次以上,给城市交通带来巨大压力。 二、中国发展ITS的主导思想 从上述必要性与紧迫性分析得到如下结论: 1.中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架; 2.中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业; 3.二十一世纪交通治理的发展趋势必将是治理体制的集约化;治理设施现代化;治理手段网络化、信息化、智能化;治理效率高效化;治理方式社会化。因此中国ITS的发展将带来一场交通治理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 三、中国发展ITS的目标及基本框架 综上所述,中国ITS的发展框架应逐步实现以下三个阶段目标: (一)前期阶段(5年) 1.目标 缓解交通需求矛盾,提高交通通行能力,减少中心区交通负荷。 2.措施 1)完善道路网系统功能,实施主干道(含快速路)的交通监控; 2)加强交通需求治理(TDM),实施中心主要道路的收费治理,缓解中心区交通压力; 3)减少路口非机动车干扰,实施机动车—非机动车时空分离及对自行车实行IC卡治理; 4)路口渠化。实施信号灯优化配时及多相位信号控制; 5)提高公交服务水平。吸引一部分交通量,实施公交优先道路及优先信号; 6)公交线路网智能调度系统及信息服务系统。该系统运用GPS和计算机技术、信息网络技术实施运行起讫点的调度,运行期间的控制、突发事件的处理,并向乘客提供实时的车辆运营情况,车辆间隔时间等服务信息; 7)建立城市机动车紧急救援系统。机动车突发故障是目前造成我国城市交通拥堵的重要原因,及时、有效地处理故障将大幅度减轻交通堵塞的发生。依靠成熟的GPS定位技术、通信技术、计算机网络技术,并利用城市现有厂、站、救援车辆资源,再加以适当扩充,可以很快形成生产力; 8)严格执法,加强违章处理,实施电子抓拍和电视监视等科技手段; 9)开展动态交通分配理论方法研究,实施集中式交通控制系统软件的开发。 3.目的 该阶段的目的是充分利用现有条件,主要解决中心区交通拥堵,有目的地改进交通控制中心监控系统,改善交通结构,减少交通需求,为ITS创造必要的技术条件和交通环境。 4.阶段任务 该阶段同时要完成以下任务: 1)ITS标准化的制定; 2)ITS相关部门完成本行业ITS发展规划及信息化建设目标; 3)加强宣传、教育,发动有关企业开展ITS开发; 4)加强国际交流,了解国际ITS的动态,消化、吸收国际先进技术,研发我国ITS技术及产品; 5)进行ITS示范工程建设,推广应用ITS技术; (二)发展阶段(10年) 1.目标 在综合信息网络平台下,形成信息治理、信息通信、信息服务子系统,实现交通信息双向交互;实施交通指挥、控制,达到减少堵塞时间、降低交通事故、出行便捷及保护环境的目的。 2.措施 初步建设以下各系统: 1)城市信息治理系统 该系统按城市GIS数据库、信息网络、车辆治理信息等分步建设,不仅为ITS系统提供直接相关的动、静态信息,同时也为未来城市发展提供各项信息服务。 2)道路交通信息通信系统 该系统由信息采集、信息处理及信息三部分组成。 信息采集:实时采集交通拥挤、事故发生、道路施工、气候变化及停车泊位等信息。 信息处理、分析:采集的各项信息经交通信息中心进行处理和分析。 信息:将经过整理的实时信息及分析后的猜测信息通过无线通信、有线广播、电子显示屏、net网,车载器向出行者及驾驶员。 3)微波接入网系统 该系统与交通治理监控系统及交通治理信息系统联网,提供开放式联网支持,通过车载单元(微波标识卡)和路边单元(微波天线及其控制器)有效地采集交通数据,提供信息及交通控制。 4)网络下的电子收费系统 该系统是车路间信息通信系统,通过微波通信技术实行不停车收费。该系统将在全区域内实现收费路网“一卡通”。 5)多式联运治理服务系统 该系统采取计算机网络技术将各交通方式的运费、治理、服务系统联网,为客、货运输提供联运服务,提高效率和治理水平。 3.目的 该阶段的目的是信息通信网络化,建立信息通信平台,实行人、车、路之间相互传递实时、准确信息。 4.阶段任务 该阶段需要同时完成以下任务: 1)ITS相关部门在信息平台建设中,要统一规划,联合攻关; 2)形成产、学、研一体化,推进信息产业的开发和产品研制; 3)加快智能车辆的研制生产,以适应ITS发展对汽车技术提出的要求; 4)有指导性地抓好示范工程; 5)国际间的交流与合作。 (三)成熟阶段(10年) 1.目标 以ITS的发展推动信息化社会的进程,创立新产业,开拓新市场。 2.措施 1)完善交通基础设施,并达到世界发达国家现有水平; 2)在城市综合交通实现规划、治理、运营智能化的基础上,逐步实现全国各交通方式的综合运输规划、治理运营智能化; 3)城市交通结构趋于合理,公交运量占较大比重; 4)完成车间通信系统; 5)成批生产电动汽车、环保车辆及智能车辆; 6)建立社会化信息服务系统; 7)形成ITS新产业。 3.目的 1)建立一种大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的智能化运输综合治理系统; 2)实现科教兴国和社会可持续发展的战略目标; 3)推动人类迈进信息化社会。 四、结语 本文从我国的实际情况出发,提出了我国ITS发展的框架设想,计划用5个5年计划的时间实现ITS的发展目标。设想必定会存在主观臆想或脱离实际,仅作为抛砖引玉,引起大家讨论。设想虽然对其中的技术关键没有过多涉及,但技术问题也非常重要,是一只到达设想彼岸的船。因此,也望相关专业的同行一起讨论,共谋大计。 我们一直认为在技术上,我们国家绝不比其他国家落后,虽然在发展ITS的基础条件上远不如发达国家,但只要坚持“两弹一星”的创业精神,一定会实现工业化的宏伟蓝图。 智能交通系统论文:城市智能交通系统研究论文 1.国外交通信息系统研究现状 许多发达国家近年来投入了大量的人力、物力和财力对先进的交通信息系统进行研究、试验和开发。下面就欧洲、美国及日本等一些国家有代表性的ATIS作一简要介绍。 1.1欧洲的代表性系统 欧洲的代表性系统有:SOCRATES、EUROSCOUT、Trafficmaster。 SOCRATES是一种有效发挥传统的蜂窝无线电话的基础设施(地面站)的作用,使交通指挥中心与行驶中车辆进行双向通信的系统,它的下行线路可通过“广播方式”向行驶在各种地面站的网络内的装有SOCRATES车载装置的车辆提供道路交通状况的详细数字信息。上行线路利用多频存取协议经过基地台向交通指挥中心发送信息。 EUROSCOUT是以红外线信标为媒体的动态路线引导系统。车辆和信标间的红外线通信是双向进行的,汽车就变为一个探头,将旅行时间、排队等候时间及OD信息等交通信息数据传输给中央引导计算机。 Trafficmaster是以伦敦为中心的广范围高速公路使用的系统,采用传呼机网络提供交通信息。收集高速公路交通状况数据的传感器向前后方向发出2条红外线光束,并根据各光速在车上的反射波时间差检测车辆的速度。 1.2美国的代表性系统 美国的代表性系统有:TRAVTEK、ADVANCE、FASTTRAC。 TRAVTEK以实时路线引导和服务信息系统实用化为目的,由交通管理中心、信息与服务中心、装有导航装置的车辆组成。交通管理中心进行道路交通信息的收集、管理及提供,同时还进行系统运行所必需的信息管理和提供;信息服务中心收集观光设施、旅馆、饭店等为对象的各种服务信息;车载导航装置由车辆位置测定、路线选择及接口3种功能构成,可显示交通堵塞地段、事故及施工等信息的奥兰多地区的地图、按驾驶员需要进行的路线引导及提供服务的文字信息等。 ADVANCE通过电波的双向通信直接将车载导航装置和交通管制中心连通,导航装置由接触式屏幕、显示器及导航计算机构成。一输入最终目的地便可利用最新交通信息计算最佳路线。路线引导是采用声音合成及用显示器上的符号指示的形式。 FASTTRAC是把先进交通管理系统(ATMS)和先进交通信息系统(ATIS)技术组合在一起的ITS项目,它计划进行使实验车辆与信息控制方式统一的试验,亦即根据车辆测量的等候时间等使信号控制和绿色信号实现最佳化。 1.3日本的代表性系统 日本的代表性系统有VICS和ATIS。 VICS中心通过日本道路交通通信中心汇总交通管理者和道路管理者双方的交通信息。由VICS提供的信息有:交通堵塞信息、所需时间信息、交通障碍信息、交通管制信息和停车场信息5种。 ATIS是先进的交通信息服务系统,它的通信媒体是电话线路(无线、有线)。交通信息利用者通过车上装载的导航装置或自己家及办公室的微机,可按需要接收多媒体的地图信息和文字信息。 2.交通信息系统结构方案 信息系统的本质是通过高新技术的有效应用,使得对各种决策(包括交通战略决策、交通管理决策、交通方式及交通路线选择决策等)起到支持作用的信息和知识在系统中有效流通,提高决策的科学性,引导合理的交通行为,达到最大限度地发挥已有交通设施潜力的目的。 为了实现智能化控制交通的要求,收集相关的实时可靠的交通信息是交通信息系统的前提和基础,然后根据不同交通管理与控制的目的和要求,进一步分析、传递、提供信息。信息流程见图1。 出行者所关注的信息大致包括3个方面:对“出发前”移动计划有效的信息、对“驾驶中”在道路上移动过程中有益的信息以及对“换乘”火车、客车、民航或轮船等提供乘车方便的信息。 依据出行者的信息需求以及交通管理者和物流业者在经营管理方面的需求,结合中国在行政管理方面的实际情况,确定了交通信息系统结构见图2。 城市交通信息系统包括一个中心即交通信息中心,交通管理、电子收费、交通诱导、交通信息服务、地理信息、紧急救援、营运车辆管理、车辆安全辅助驾驶八个子系统以及道路交通管理和车辆管理两个数据库。交通信息系统各子系统功能结构见图3。 交通管理子系统主要由交通指挥中心提供通过采集的路段、交叉口、高架交通以及城市出入口的基础数据组织而成的信息。营运车辆管理子系统包括公交和物流管理,公交管理涵盖出租车和公交车辆的管理,物流管理包含货运和租赁车管理。紧急救援子系统包括一般性的事故报警以及特殊情况的灾害救助。诱导系统含有路径诱导和停车诱导。部分子系统采集的信息将提供给整个系统共享,通过提供历史数据和实时可供预测的信息,用以支持出行决策的制定,系统实时地通过网络查询对公众交通信息,向各种媒体诱导信息。 系统的结构为分布与集中相结合,各子系统分布相对平等,交通信息中心拥有信息整合的共用信息平台。各子系统完成数据采集、局部运行管理、共享信息整合等项任务。 城市交通信息系统的建设可分阶段进行,条件相对成熟的部门可优先发展,建成示范工程,推动其它部门发展。同时,交通信息系统的实用化进程需要各子系统所涉及的各个部门之间通力合作,实现系统的优化建设与运行。系统设计不但要重视系统核心的研究开发,而且要重视与各子系统之间的相互衔接关系,资源共享是交通信息系统的命脉。人类的生活离不开交通,在以人为本的交通规划、管理与设计中,综合运用现代信息与通讯技术等手段提高交通运输的效率是必由之路。交通信息系统在确定了基本结构之后,需要通过进一步的系统设计后,加以实施。 3.交通信息系统的主要媒体和特点 城市交通信息系统中可传递信息的媒体主要特点见表1。 表1交通信息系统利用的主要媒体和特点 4.结论 城市交通信息系统必将在今后真正的高度信息通信社会中占有一席之地,交通信息系统也必将在实现高效舒适的交通社会中发挥重要作用。城市交通信息系统未来的实施,必将在居民出行、事故和灾害救援以及货物流通等方面带来更大的便利,同时,在交通管理方面更加有的放矢、标本兼治,在减少交通出行、降低交通量、减少阻塞、减轻污染、提高服务水平等增加社会和经济效益方面也将起到巨大的作用。 智能交通系统论文:我国智能交通系统发展论文 摘要:智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词:智能交通运输系统发展状况对策 智能运输系统(IntelligentTransportSystem)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 一、智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、智能交通系统建设的意义 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 三、中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 四、发展中国智能运输系统的对策 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通系统论文:我国智能交通系统研究论文 摘要智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词智能交通运输系统 智能运输系统(IntelligentTransportSystem)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失,据研究报道,美国每年因交通阻塞造成的经济损失约410亿美元,日本东京每年因交通拥挤造成的时间损失相当于 1000多亿美元,欧洲每年因交通事故、交通拥挤和环境污染造成的经济损失分别为500~5000和50~500亿欧元。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 1智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 2中国发展智能交通的必要性和紧迫性 中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆。中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减。 改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。 中国城市的大气质量恶化,已逐步由煤烟型污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使中国处在世界十大空气污染最严重的城市之中。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。 3中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 4发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距,如交通运输基础设施总量不足的矛盾依然存在;交通运输设施在技术装备、服务质量等方面还很不适应国民经济持续发展的需要,与国际水平相比差距较大;部分地区、部分运输方式和一些运输方向上存在着运力过剩、低水平恶性竞争的现象等。 纵观美国、日本等发达国家的交通运输发展经验,不同经济发展时期,其交通运输发展具有不同的特征,尽管世界各国情况不同,条件也有相当的差异,但这种特征却有着一定程度的共性。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 4.1打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 4.2建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 4.3注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4.4当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通系统论文:南昌建智能交通系统让道路引导车辆 摘要:智能交通系统是一种大范围、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合运输和管理系统。简单来说,ITS最直接的作用就是让道路自己“开口说话”,将各个路口的信息汇集到中心控制系统,并智能地提供信息反馈,自动引导车辆。南昌ITS系统将有望明显缓解道路拥堵并改善高峰时期的交通状况。 关键词:智能交通;交通诱导;车辆控制:绿波交通 几十年来,当人们习惯了蓝色铁皮路牌,再看到会变色的路牌时,也许心情会不一样。本月中旬,南昌街头首次出现了带有电子显示屏的交通诱导牌。正式使用后,将通过红(拥堵)、黄(缓慢)、绿(畅通)三种色灯来显示周边道路的交通状况。 对开车上路的市民来说,在广播和交警手势获取交通信息的基础上,通过智能交通将能真正实现路车互动。而除了电子路牌,一个应用更加广泛的智能交通系统也已研制成功,不久就会在南昌出现。 背景 汽车化社会需要智能交通 工业化国家在市场经济的指导下,大都经历了经济发展促进汽车发展,而汽车产业的发展又刺激经济发展的过程,从而使这些国家尽早实现了汽车化的时代。然而,汽车化社会带来的诸如交通阻塞、交通事故、能源消耗和环境污染等社会问题日趋恶化,造成的经济损失巨大,道路设施十分发达的美国、日本都在尝试ITS(智能交通系统)解决拥堵问题。 该技术在发达国家已经运用了二三十年,EI前世界上应用最为广泛的地区是日本,该国的VICS(道路交通情报通信系统,ITS领域的一套应用产品)已相当完备和成熟,美国、欧洲等地区也普遍应用,征我国的北京、上海等地也已广泛使用。 让道路自己“指挥”交通 智能交通系统(Iritelligent Transport System,ITS)听上去有点陌生,专业地说来,它是一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合运输和管理系统。通俗而言,以往的交通指挥,交警管理一个路通只能依靠手台呼应邻近的一两个路口,远在两三公里之外的交通信息则不可避免地会出现盲区。而正在南昌市研发ITs的江西凌佳科技有限公司常务副总柯志文说:“ITS最直接的作用就是让道路会‘说话’,它会把各个路口的信息采集到系统,让道路自己‘指挥’交通!” 关注 南昌版lTS引入日本技术 记者了解到,江西凌佳科技有限公司和日本日立公司是合作伙伴,凌佳公司正是依赖日立公司在日本几十年的城市交通运用技术,并准备将该技术带到南昌。该公司为南昌开发的ITS软件成品已在今年2月出炉。不久前,该公司已向南昌的交警、发改委等多个部门提交了一份《关于南昌市智能交通的几点建议》的资料,准备着手启动南昌版ITS商用,并同时在武汉、长沙两个城市一起推进智能化交通系统。 一期工程拟覆盖南昌老城区 记者了解到,南昌版ITS并不依赖政府出资。北到阳明路、南到坛子口、东到彭家桥、西到赣江,这是江西凌佳科技有限公司准备启动的一期工程,投资2亿元人民币,计划5年内收回成本。二期则延伸到红谷滩、瑶湖、八大山人等南昌主城区,两期工程总投资为5亿元人民币。 凌佳公司透露,他们计划在8000辆公有车辆(如公交车、出租车等)上安装信息收集系统,也就是一个不到50厘米的环形天线,用来采集交通信号。同时,该工程还会在南昌大街小巷安装信号接收装置,采集的汽车信号会通过网络送到交通管制中心,中央处理装置会对数据进行实时处理,编制成“拥堵信息”、“所需时问信息”等,然后在公路上设置的电子信息显示板上出现,把交通拥堵等情况及时向驾驶员传递。进城口率先使用交通诱导牌 目前,南昌交警部门正在加紧建设智能化指挥中心,并已完成1个平台、11个子系统的建设,实现对道路交通的智能化监控、诱导和指挥。系统建成后,25块大型交通诱导牌将率先在南昌市进城口启用,城区道路通行情况将一目了然。 车主“一天一元钱”可享受智能交通 除了方便交通部门管理,ITS能给普通市民带来什么?柯志文说,ITS正式开通后,公安车辆、急救车辆、消防车辆将优先试用,还有一些试用的私家车,将会安装一个7寸大小的彩色导航仪。车主到时候可以通过彩色导航仪实时掌握整个南昌城的交通情况。“比如你从高新区开车去红谷滩,如果阳明路发生拥堵,导航仪会自动提醒你从相邻的微循环系统如青山路、三经路、二经路等道路去红谷滩,通俗地说,这好比是一个南昌地方版的GPS卫星导航。车主一年只要掏300多元,平均一天一元钱就可以获取南昌市的智能交通服务。” 声音 ITS类似绿波,交通帮助不会很明显 ITS在日本运营非常成功,日本模式能否成功复制到南昌?对此,江西师大城建学院副院长闵忠荣认为并不乐观。日本很早就使用了智能交通系统,取到了很好的效果;国内一些大城市,如上海、北京等地也使用了智能交通系统,对缓解交通拥堵起到了一定作用。但是,智能交通系统和国外早在推广的绿波交通类似,也就是在某条干道上,协调各个路口的信号灯设置,使一队车在绿灯时间通过一个路口后,将一路通过接下来设置的路口绿灯,而不会遇到红灯。绿波交通只在饱和度50%左右可以运用,而南昌路口饱和度已经达到80%~90%,再推广智能交通系统,帮助可能不会很明显。 智能交通系统论文:智能交通系统中基于TMS320DM642的电子稳像算法实现 摘要:在智能交通系统(ITS)中,摄像机抖动引起图像序列的不稳定,直接影响监控效果。因此,电子稳像技术在智能交通系统中的重要性和必要性越来越显著。在简单分析了基于整像素级搜索的几种电子稳像算法的准确性和实时性后,改进了基于半像素级搜索的电子稳像算法,并且在基于TMS320DM642的嵌入式系统中实现了该算法。 关键词:智能交通系统;电子稳像;半像素级搜索;TMS320DM642 1 引言 随着现代社会的不断发展,人们对交通服务提出越来越高的需求,特别是针对国内交通拥挤混乱的现状。因此在智能交通系统中,计算机视觉和数字图像处理技术已经扮演着越来越重要的角色,可以节省大量的人力,节约大量的时间。 区别于人的视觉,计算机视觉对图像是否稳定更敏感。微小的图像抖动都会对计算机视觉的判断造成影响。当摄像头放置在车内做监控时,道路的不平整会造成严重的摄像头抖动;当摄像头固定在道路两边做道路监控时,恶劣的天气也会造成严重的摄像头抖动。因此,对输入图像先用电子稳像技术[1]进行处理,在智能交通系统中是十分重要和必要的。 准确性和实时性是衡量智能交通系统的两个重要指标。因此,电子稳像算法作为智能交通系统的重要组成部分,必须满足较高的准确性和实时性。基于此,本文首先分析了几种经典的电子稳像算法的性能,然后提出了基于半像素级搜索的快速算法,并与其他算法进行了性能比较,最后在基于TMS320DM642的嵌入式系统上实现了该算法。 2 基于整像素级搜索的经典稳像算法 电子稳像算法主要分为三个步骤(如图1):特征块和搜索范围的确定、全局矢量搜索和图像补偿。其中,全局矢量搜索是整个电子稳像算法中最消耗时间的部分,也是最为关键的一步。目前研究的稳像算法,主要针对的就是全局矢量搜索算法。全局矢量搜索算法可以大致分为两大类:整像素级搜索和半像素级搜索。首先介绍一下三种经典的基于整像素级搜索的稳像算法:全搜索法、三步搜索法、二维对数搜索法。 2.1 全搜索法 全搜索法是指在确定的搜索范围内,对每个像素点都进行匹配准则函数评测,从中找出匹配效果最好的,因此能够得到全局最优矢量。该方法的准确性很高,但是计算量太大。 图1 算法框架 2.2 三步搜索法 三步搜索法是从全搜索法中衍生出来的一种快速的搜索方法。该算法的优点是简单、适应性强且比较准确。三步搜索法的具体步骤如下:(1)指定一个初始长度作为步长,选定一个特征点作为中心点,找到以该点为中心彼此相距步长的八个点,对这九个点(包括中心点)进行匹配准则函数评测,找出其中匹配效果最好的;(2)把在上一步中找到的最佳匹配点作为中心点,且步长缩短一半;(3)重复以上两步,直到步长缩短到小于一个像素为止。 2.3 二维对数搜索法 二维对数搜索法同样是从全搜索法中衍生出来的一种快速搜索方法。与三步搜索法相比,它需要搜索的步数增多了,但是它的准确率更高,特别是当搜索范围比较大的时候。二维对数搜索法的具体步骤如下:(1)指定一个初始步长,选定一个特征点作为初始中心点,找到与该点相距初始步长的四个点,对这五个点(包括中心点)进行匹配准则函数评测,找出其中匹配效果最好的;(2)如果上一步找到的最佳匹配点就是中心点,则步长缩短一半;如果上一步找到的最佳匹配点是其他四个点中的一个,那么把该最佳匹配点作为中心点,重复第1步的处理;(3)当步长变为一个像素时,找到以上一步中最佳匹配点为中心彼此相距一个像素的八个点,对这九个点(包括中心点)进行匹配准则函数评测,找出其中匹配效果最好的,那该点就是我们要找的最匹配点。 3 基于半像素级搜索的快速稳像算法 由于图像像素点之间最好的匹配块有可能不是整像素块,而是存在于各个整像素之间的插值空间上。因此,为了提高搜索的准确性,有必要进行半像素搜索。所谓的半像素级搜索是指在整像素级搜索的基础上,为了寻找更好的匹配而进一步在像素的插值空间上所进行的搜索。 3.1 半像素值的计算 如图2,灰色点为整点像素位置,而深黑色点为半像素点位置。半像素值通过双线性插值得到: 3.2 半像素级全搜索算法 如图3,设D0为是待估计的特征块在整像素级上的最佳匹配块,假设此时的匹配函数计算值记为T0,然后沿D0周围的8个像素点(D1-D8)依次作半像素搜索。这种搜索方法所使用的算法如下: 图2 半像素值计算图3 半像素级搜索模型 (1)新建一个数组data,用来存放插值形成的参考数据块。当搜索到D2或D7时,即与D0在同一列上,则在列方向做均值插值形成参考数据块data。当搜索到D4或D5时,即与D0在同一行上,则在行方向做均值插值形成参考数据块data。当搜索到D1、D3、D6或D8时,即与D0既不在同在一列上又不在同一行,则在行方向和列方向同时做均值插值形成参考数据块data。 (2)用匹配函数计算并记录每次搜索的T值,设为T1-T8。比较T0-T8,其中的最小值者所对应的参考块为最佳匹配块。 3.3 快速的半像素级搜索算法 3.2节中所采用的半像素级搜索方法是一种完全搜索方法,因此相对而言计算量较大。假设在小范围内搜索时,匹配函数计算值是单调的,这种单调性为减少搜索次数提供了可能。考虑到在搜索中对位于对角线“×”上的点(即D1、D3、D6和D8)的计算量要大于位于“+”上的点(即D2、D4、D5和D7)的计算量。根据这一点和上述假设,本文提出了以下3种快速半像素级搜索方法(针对如图3所示的模型)。 方法1:只搜索“+”方向上的4个点(D2、D4、D5和D7),比较相应的T2、T4、T5、T7和T0,并以其中最小值所对应的块为最佳匹配块。该方法节省了对4个对角线“×”方向上点的搜索。 方法2:首先,搜索“+”方向上的4个点(D2、D4、D5和D7),比较相应的T2、T4、T5、T7,得到最小值所对应的点,假设这里的最小值是T2。然后比较与T2所在点位置既不在同一行又不在同一列的2个点的大小:D4和D5。假设D4小于D5,搜索D1比较T2,T1和T0,以其中值最小者所对应的块为最佳匹配块。如果D5小于D4搜索D3,比较T2,T3和T0,以其中值最小者所对应的块为最佳匹配块。该方法节省了对3个对角线“×”方向上点的搜索。 方法3:首先,与方法2相似,搜索“+”方向上的4个点(D2、D4、D5和D7),比较相应的T2、T4、T5、T7,得到其最小值所对应的点,假设这里的最小值是T2。然后比较D2与D2相邻的2个对角线“×”方向上的点(D1和D3)以及D0所对应的值,并以其中值最小者所对应的块为最佳匹配块。该方法节省了对2个对角线“×”方向上点的搜索。 4 仿真结果 首先在PC机上,对以上算法仿真。选用一个100帧,大小为320×240的图像序列,在P4 2.80GHz,内存为512MB的机器上运行仿真,从准确度和实时性两方面来分析算法性能。 4.1 算法准确性分析 算法准确度是评价补偿了摄像机的抖动量后获得图像的稳定程度。如果稳定后的相邻两帧图像间的全局矢量完全补偿了,那么这两帧图像上搜索范围内相对应的每一个像素之间的差值应为零。但是,噪声、算法估计误差等原因会导致偏差。为了更准确的稳定图像,提出用算法的准确度来评价算法。PSNR(peak signal-to-noise ratio)是评价准确度的品质因子,定义为: 其中MSE是两帧图像间搜索范围内每个像素的偏差值。它反映了图像序列变化的快慢和变化量的大小。PSNR越高,图像稳定效果越好,当两幅图像完全相同时PSNR最大。 4.2 算法实时性分析 算法实时性主要是指算法处理图像的快慢,一般以每秒钟处理的帧数来衡量(fps)。算法速度与硬件指标密切相关。仿真结果如表1。 表1 各种算法的准确度和实时性比较 5 基于TMS320DM642的嵌入式实现 5.1 硬件框图 图4 硬件框图 5.2 TMS320DM642 TMS320DM642[4]是TI公司推出的一款针对多媒体处理领域应用的DSP,是目前应用于数字图像处理的主流产品。其主频为600MHz,内含8个处理单元,可并行处理8条指令,并通过软件流水解决了取指令和取数据的瓶颈,其处理能力最高能到达4800MIPS。因此能达到系统要求的高实时性。TMS320DM642带有3个可配置的视频口,内含FIFO。当摄像头采集的图像通过解码芯片后,存储到DM642视频口中的FIFO内,然后当FIFO中存储的数据达到一定阈值时,由TMS320DM642的EDMA负责FIFO与SDRAM之间数据的搬运,而无需占用CPU的资源。 5.3 实验结果 根据在PC机上的仿真结果,选取准确性和实时性相对都比较高的基于半像素级的快速搜索方法2,在嵌入式系统中实现。实验效果图如图5所示。从图(d)中可以看出,经稳像算法后,图像中只剩下零散的白色小斑块,这些斑块可以利用面积条件轻松去除,从而达到最终的稳定。 6 结束语 本文分析了不同的稳像算法的准确性和实时性,并在基于TMS320DM642的嵌入式系统中实现了一种准确性和实时性都比较高的基于半像素级的快速搜索方法。实验结果表明,基于半像素级的快速搜索方法的准确性提高了,但实时性却降低了。因此稳像算法的选择需要根据算法的准确性和实时性进行权衡。 智能交通系统论文:分布式智能交通系统数据管理与处理平台设计 摘要:随着社会经济的不断发展,对于交通系统的需求日益增长,交通拥挤和安全事故频发,已经成为困扰人们的重要问题之一。数据管理作为智能交通系统的一部分,在一定程度上缓解了这些问题,但是如何提高交通管理水平是亟待解决的主要问题。所以分布式智能交通系统数据管理与处理平台在交通系统中显的尤为重要。 关键词:分布式;智能交通;数据管理;设计 一、智能交通系统数据管理与处理现状分析 目前随着智能交通系统的不断发展和增长,在建设的智能交通系统的过程中,主要采用一些现有技术包括来进行实时的监控手段,比如电子检测器、电子视频和电子紧急通话等设施在不同程度上提高了高速公路的安全性,保证了交通监控管理的需要。智能交通系统主要是采用计算机技术和信息处理技术对交通系统进行控制和约束,从而提高交通系统的安全性和可靠性,如果使用智能交通系统就会产生大量的数据和信息,这些数据和信息都必须经过科学有效的处理。如何更加高效的处理这些数据和信息是智能交通系统要解决的重要问题。根据目前的实际情况,目前的智能交通系统并没有完善和良好的数据管理机制,数据还没有得到有效的利用,想要更好的处理原始数据就必须有完善的数据管理与处理平台。主要作用在于收集和提供交通情报信息,针对交通中存在的异常信息和汽车行车情况进行专项的控制,对违反交通规则的情况及时联络相关部门进行处理。同时还对还道路和道路设施及监控系统进行统一的维护和管理。因此,智能交通系统具有较为显著的经济效益和社会效益。高速公路的电子监控系统要严格监控各个路段的路况信息和天气变化信息,并且把这些信息和数据综合整理及时上报给各个路段的监控中心,及时采取防范措施。可以通过电子视频和电话向每个车辆告知紧急情况和提出建议性的方案,保证车辆的安全。如果监控到车辆违规或超速要及时通过合理的方式告知司机,最终做到抑制交通事故的发生。 二、智能交通系统数据管理的作用 智能交通系统数据管理的主要作用就是通过对车辆的数据和信息进行合理的管理同时让车辆在安全快捷和舒适的公司道路是行驶。而给车辆提高安全良好的交通环境也是公路交通部门义不容辞的责任和义务。即使如此,也依然无法避免行车过程中发生的意外事件,而这些交通事故的发生不仅仅是因为车辆自身存在的问题和司机的疏忽大意,更是交通系统对车辆监管不利的结果,还有可能是天气状况和环境情况引起的。而这些因素的不断发生就会导致严重的交通安全隐患,而作为智能交通数据管理系统在这个时候就必须发挥其优势,实时实地的监控那些异常信息和数据并且努力排除这些不安全因素带来的事故隐患。主要可以概括为以下几方面: (一)首先,能够对收集到的信息和数据做出快速准确的判断。 (二)其次,使用电子视频系统监视可以获得车辆的通行状况和车速,检测车辆是否超速,同时保证道路的安全性和可靠性。 (三)再次,可以对突发的交通事故做出快速及时的应急预案,提供救援行动。 (四)最后,通过在数据管理系统中建立交通数据库,为改善道路管理和经营决策提高准确的数据信息。 三、智能交通系统数据管理与处理的设计 分布式智能交通系统数据管理与处理平台主要分为由交通管理中心控制的中心数据管理系统和由区域交通系统控制的区域数据管理系统。中心数据管理系统主要是收集和管理交通控制中的数据和信息,为各个区域交通控制中心提供数据和信息,同时还可以个各个区域交通控制中心进行数据和信息的共享,动态的处理中心的数据和信息。主要是指各地区的高速公路管理局需要对所管辖区域内的高速公路进行统一监控管理。各片区监控中心将各站点的视频信号和相关资料信息有选择性的上传到市级交通管理中心,由市级以上的交通管理中心统一监控和管理。区域数据管理系统主要是收集和管理本地区的数据和信息,同时做好与中心数据管理系统的上报工作,及时的把区域内的数据信息情况上报到中心数据管理系统,进行统一的安排和管理。不管是中心数据管理系统还是区域数据管理系统,一般都包括以下几个方面: (一)数据采集系统。该系统最大的功能就是获取最主要最可靠的交通公路信息的原始数据,这些原始数据主要是指检测设备检测到的每天过往车车辆车速和各种信息数据,同时电子视频系统还可以对违规的车辆进行抓拍和记录。而这些数据资料最终可以上传到交通部门的监控总中心,进行进一步的核准和分析。还有一些天气和气候状况比如,大雾天气和能见度范围都可以及时的通过监控系统监控到,这些信息需要及时并且监控车辆的紧急救援信号。同时还要对本地的视频信号进行监控并且把所管辖区域内的摄像机信号全部引入本地视频监控系统,进行备份数据,再根据具体情况上传中心数据库。 (二)数据控制系统。该系统主要是根据外界检测到的交通状态和天气情况,自动配置出交通指导方案。但是关于具体的控制算法在设计改系统程序的时候由专门的技术人员编写。这些算法常用的有基于稳态交通控制算法和动态的模型推导算法以及模糊的理论算法,这些算法是在平时的实践和应用中不断完善和发展的。一般在高速公路上设置的数据控制系统是针对某一路段的情况进行数据监控和管理,在上传图像和数据以后,中心数据管理了系统分别对图像和相关数据进行识别和分析,对违反交通规则的现象进行统一记录和监控。 (三)外场数据管理系统。为了更好的完成数据的管理和控制功能,我们还需要配置一定较好的外场设备。外场数据管理系统除了管理中心数据库的数据,还包括若干外场数据的管理,主要包括车辆检测装置和可见度检测装置。还有闭路电视监控和紧急电话监听。还有在高速公路上设置指挥车辆安全通行得控制指令和及时向交通部门发出救助的求助指令系统设施等。 (四)计算机网络数据管理系统。该系统主要是通过联网监控,为交通部门及时提供给路段信息和监控数据。各省和各区可以形成网络。在一个站点可以看到所有相关站点的道路信息,由于每个路段都要有专门的负责人来进行本道路情况资料和图片的上传,所以形成了一个大型的网络结构。把每个站点的道路信息及时在网络上,包括每个区域的天气状况和气象信息,以及本路段交通堵塞的信息,在其他站点的工作人员可以及时查询相关信息进行相应的预防措施,还可以及时通告各个部门关于天气和交通的情况,各个部门根据这些数据和信息及时通知车辆是否前行。这样可以有效避免无故造成的交通拥堵,同时也可以保证车辆的行车安全。比如在大雾天气可见度低得情况下,通知车辆缓慢前行,避免不必要的损害。 四、结束语 从以上的分析可知分布式智能交通系统数据管理和处理系统在日常的交通管理中有这重要的意义,使用智能交通系统数据管理和处理系统也以成为交通管理最广泛的应用,由于交通管理的复杂性和多样性,要想实现整个沿线的联网管理和控制是必不可少的。所以在今后的发展中,我们要不断交通系统数据管理的质量和技术,为车辆安全出行提供良好的交通环境。 智能交通系统论文:蚁群算法在智能交通系统中的应用研究 摘要:本文主要以我国的智能交通系统的组成为出发点,结合蚁群算法在我国智能交通系统中的应用现状,分析了其作用意义,对于今后进一步的发展给出了初步的建议和看法。 关键词:蚁群算法;智能交通系统;最佳路径 一、我国智能交通系统的组成 近些年来,随着经济发展,我国的车业发展越来越快,车的数量和种类越来越多,尽管我国的公路和铁路状况得到了较大的改善,但是由于我国人口众多,拥有自家车以及其他用途的车辆数目多,交通仍然很拥挤,智能交通系统的出现很大程度上缓解了交通压力,对于我国交通事业的发展做出了巨大的贡献。智能交通系统大致分为以下几个部分:(一)先进的交通管理系统。该系统通过先进的子系统进行数据信息的监测,收集,处理。并且及时向交通管理部门以及驾驶员提高双向的信息,这些信息主要包括对于交通道路流通量的疏散,突发事件的处理等,该系统向交通管理人员以及广大乘客提供了及时准确的信息,实现了交通路线最优化选择[1],给稳定发展的交通流提供了重要的保障。(二)出行者信息系统。出行者信息系统是用来帮助出行者选择适当的时间,交通方式的系统。主要是通过电子网络指南来收集并向出行者提供各种交通工具设施的静态和动态服务信息,并及时反映当时的交通情况以及道路通畅情况、以便他们根据自己的需要选择合适的出行时间和交通工具。(三)车辆安全系统。安全是交通运输里面一个重要的环节,安全系统主要包括安全预测以及监控调控系统两个部分,主要关于车辆在障碍道路时可以自动识别,自动避开,紧急转弯,绕道而行,车速,车间距的保持等在容易出现交通事故的地方以光或者声音的形式给车辆提出警报,避免事故的发生。特别是在乡村地势崎岖的地方,更加需要安全系统的保障和落实。(四)先进公共运输系统。公共运输系统是一个特殊的系统,该系统面向广大公众,主要包括公共车辆信息,行驶服务系统,电子车票系统等。以全方位的信息给乘客提供最为满意的服务,推动公共交通事业的发展。 二、蚁群算法在智能交通系统中的应用现状 蚁群算法是一种模拟进化法,通过模拟自然界中真实的蚂蚁觅食行为,采用具有记忆的人工蚂蚁,观察个体之间的信息交流和以及相互帮助来找到食物源地最短的路径。蚂蚁在觅食时会释放激素.。后来的蚂蚁会沿着信息浓度高的方向前进。而后来蚂蚁又会在经过的路径上释放信息素,使该路径上的信息素得到加强。这个过程一直循环下去,则有越多蚂蚁经过的路径,它的信息素浓度就越高,在后来的蚂蚁选路中就更容易被选。目前蚁群算法在智能交通系统中的应用现状主要可以归纳为以下几点。(一)交通网的深入研究。蚁群算法建立在遗传算法的基础上,构思了关于奖惩机制的遗传蚁群算法,这种新型结合物在计算精度和计算速度上得到了大大的改善[2]。利用这些优点,蚁群算法已经深入的研究了我国交通网的现状,经过工作人员的细心研究,数据整理,分析,现在已经提出了交通网的表示方法和权重的确定方法。对于交通管理有着重大的突破意义。(二)应用到了车辆路径问题。随着蚁群算法在智能交通系统里面的应用,它已经得到了广泛的推广以及创新改进,现在已经将蚁群算法应用到了车辆路径问题,改进了关于求解车辆路径的蚁群算法,并且通过仿真实验实现了路径的优化。(三)提出了混沌蚁群算法。通过联系实际交通中的混沌现象,结合了混沌理论进一步运用蚁群算法,并且通过实验验证混沌蚁群算法的合理性,目前混沌蚁群算法已经被运用到了智能交通系统,并且取得了很好的效果。 三、未来展望 蚁群算法在我国智能交通系统中已经被广泛的运用了,随着科技的进步,网络的普及,它在技术上还可以有新的突破和创新,来适应未来不断变化的交通环境。(一)利用无线传感器网络优化路径。利用蚁群算法,我国智能交通系统已经在最短路径上实现了最优选择,为了进一步缩减监测时间,可以利用无线传感器网络来优化路径的选择。大量微型传感器部署在监测区域里面,采用节点通过无线通信方式收集信息,进一步处理网络覆盖区域路由相关协议,最终确定选择[3]。(二)信息素区域和更新方式的改进。传统蚁群算法由于正反馈的作用,在搜索过程中出现局部最优解时,接下来的蚂蚁搜索时就会以较高的概率选择局部最优解,随着搜索循环次数的增加,就会使局部最优解路径上的信息素含量远远高于其他路径,进而造成大部分蚂蚁都会选择这一条路径,限制了算法的全局能力,很容易陷入局部最优解。为了防止某一区域信息素累计太多,可以在此区域设定两个临界值,避免过快的形成局部最优解。(三)局部搜索方法的改进。现实交通中,人们的路径具有一定的确定性和方向性,例如,我们不会选择一个背离目的地的路径出发。由于我们无法预料故障会在哪一个地点发生,所以在局部搜索时应该都设立几个储备点,改变原有的确定的储蓄点的方法。 四、结束语 智能交通系统在我国应用较为广泛,在一定程度上缓解了交通运输压力,推动了交通运输业和经济的发展。蚁群算法的融入进一步完善了智能交通系统自身的结构,对于最优路径的选择,信息的收集有了更便捷的方式。今后,智能交通系统在蚁群算法的推动下将会更加显示其生命力,将波及到乡村交通,以及我国经济落后的西部地区,全面带动我国交通运输业的发展,为全面实现小康社会经济发展做出贡献。 [作者简介]朱献文,硕士研究生,研究方向:智能计算,人工生命。 智能交通系统论文:面向未来智能社会的智能交通系统发展策略研究 摘 要:当下,交通行业也需要引进先进的科技和技术,不断地加强智能化交通系统的建设。交通行业为了能够获得全面发展,就必须要加强对车联网、城市智能交通系统集成、交通大稻莸鹊难芯浚然后将这些技术有效地应用到智能交通系统的建设过程当中。文章首先分析了面向未来智能社会的智能交通系统当中主要的交通技术,然后进一步分析了面向未来智能社会的智能交通系统的有效发展策略。 关键词:面向未来;智能社会;智能交通系统 科技的快速发展衍生了一系列的高科技技术,各种人工智能、云计算、大数据、互联网等在社会的各行各业当中发挥了重要的作用,这也就意味着,智能化将成为社会未来的发展趋势。基于此,相关的部门就必须要对当下的交通行业发展情况进行深入的调查和研究,然后充分地利用各种先进的技术构建出更加环保、便捷、安全、高效、公平的智能化交通系统。全面地将智能化交通系统运用到实际的管理过程当中,并且要根据实际情况不断地对智能交通系统进行更新。这不仅能够最大限度地提升交通行业的整体管理水平而且能显著地提升交通行业的整体服务质量。 1 面向未来智能社会的智能交通系统当中的重要智能交通技术 1.1 大数据挖掘 社会的快速发展最大限度地推动交通行业的发展进程,在这样的情况之下,各种先进的多元化集成技术被广泛地运用于交通行业的管理过程当中,从而有效地推动了交通行业的大数据发展。相关的工作人员通过利用计算机设备和大数据技术,能够在海量的信息当中挖掘出所需的重要信息,并且通过科学的预算和分析,快速地掌握数据变化的规律。管理人员通过计算机设备了解到这些大数据分析的结果和规律,然后能快速地对交通进行全面而准确的评估,从而作出正确的决策。另外,相关工作人员通过大数据能够快速地解决各种交通要道拥堵的问题,而用户通过相关的仪器设备访问这些数据,能够根据实际的出行需求选择最优的路线方案,最大限度地提升了出行的便捷性和高效性。相关的管理人员还可以利用大数据技术,全面地建立跨区域的具有较高的立体性和综合性的智能交通系统,从而实现跨区域的交通管理。例如利用全新的先进科学技术检测驾驶行为、完成交通信息诱导、实时地对事故进行处理和监测等。这样不仅有效地提升了大数据技术在交通管理过程当中的实际应用,同时也提升了交通管理的智能化水平。 1.2 无人驾驶 无人驾驶技术是一项全新的车辆自动驾驶技术,通过车辆当中配置的机械电子、自动控制、信息融合、组合导航、计算机视觉、人工智能等技术的配合,从而完成车辆的无人驾驶。无人驾驶中的导航设备可以与全球的导航系统相连,同时能够利用红外线、视觉、激光等多种方法来感知周围的环境和交通的情况。这样不仅能够快速地定位车辆的位置,同时还能够有效地规避行驶过程当中的障碍物和其他车辆。另外,车辆上的高智能计算机能够完成一系列的运算,用户通过向计算机下达指令能够完成转向、速度、启动等的操作。无人驾驶车辆不仅能够最大限度地提升车辆行驶的整体安全性和可靠性,同时还能够有效地缓解驾驶人员长期进行车辆驾驶产生的疲劳感,进而达到最大限度地预防各种交通事故的发生。无人驾驶车辆还能够很好地在极限条件下和恶劣条件的环境当中行驶,车辆的各方面性能远远优于普通车辆。无人驾驶技术可以广泛地使用于无人潜航器、无人艇、无人驾驶飞机、无人驾驶汽车等。无人驾驶设备通过详细的定位,以及利用网络云计算、自动控制、智能规划、自动规避、自动导航、视觉环境感知等技术,能够快速地将车辆信息和周围环境信息形成一个较为完整的整体。智能设备能够在这个整体当中快速地完成各项指令和操作。无人驾驶技术不仅仅是衡量一个国家工业水平和科技水平的重要因素,同时也是面向未来的智能社会发展过程当中智能交通系统构建的必然。 1.3 车联网 在构建车联网的过程当中,必须全面地遵循数据交互标准和通信协议原则,然后在车载移动互联网、车际网、车内网的基础上,构建汽车与互联网、车与行人、车与路、车与车之间的信息交换和无线通信的大网络。在构建车联网时,相关的工作人员需要合理地利用大数据对各种信息进行有效的分析和计算,然后再根据实际的情况和客户的需求,为客户推出一系列定制服务。可以不断地加强智能城市和助力智能交通的建设,也可以不断地完善政府企业车队、车行行业、4s行业、合力保险行业、云计算平台。在构建的过程当中,充分地遵循以人为本的原则,然后有目的性地向用户提供环保监测管理、车管业务、智能交通管理、资讯、增值服务、查询理赔、ubi保费计算等服务。车联网的建设包含了智能化汽车和物联网两个方面的内容,是交通系统当中全面应用物联网技术的典型案例。相关的管理人员通过车联网,能够实时对车辆智能化控制、智能动态信息服务、智能化交通管理进行一体化的管理操作。另外,车联网还会提供一系列的产品捆绑销售,例如车联网电商、车联网保险、无人驾驶技术、声控互联等。这不仅仅是交通行业对于传统的交通网络系统的优化和创新,同时也是交通行业全面地构建智能交通系统,迈向未来智能社会的重要体现。 2 面向未来智能社会的智能交通系统的有效应用措施 2.1 全面地提升智能交通信息服务水平 现阶段,智能交通发展前沿的技术是车路协同技术。因此,中国在进行智能交通系统的构建时,需要全面地加强对车路协同技术的研究,不断地引进先进的车路协同技术来进行智能交通系统的建设。与此同时,为了能够更好地在智能交通和智能交通科技的发展过程当中占据优势,抢占发展的制高点,相关的工作人员还要根据我国的交通分布情况尽快地进行智能交通车路协同布局。相关人员需要加强交通仿真技术和交通信号控制技术的科研力度,不断地对现有的技术进行优化创新,从而尽快地摆脱智能交通核心技术依靠进口的现状。在未来智能社会的发展过程当中,车辆将作为重要的出行工具和移动终端,根据人们的需求汽车甚至还能衍生出比手机更加强大的功能性。因此,相关的部门必须要加强对车联网产业链的研究,不断地将大数据技术应用于车联网当中,全面地提升车联网的整体科技化水平和质量。 例如,智能公交就是通过GIS地理信息技术、通信技术、GPS定位技术,有效地对公交车辆进行全面的监控管理,然后按照实际的运行状况智能化地对公交车进行调度。通过利用车联网技术和大数据技术对出行人群的出行方式、出行路线、出行时间进行预测,然后制定最高效的优化路线,从而能够有效地解决城市当中的车辆调度问题。通过将导航规划技术和百度地图实时路况监测技术融合之后,能够对驾驶员的出行路线、出行习惯、出行方式等行为进行全面的监测,从而全面地完成驾驶人员的科学评估。 2.2 全面地加强对无人驾驶车辆的研发 在面向未来的智能社会发展过程当中,无人驾驶技术主要运用于特殊环境城市、环境高速、公路环境当中,因此,需要根据驾驶环境综合地研究无人驾驶车辆。在高速公路环境当中驾驶,需要完善无人驾驶技术的车辆识别、路线跟踪、道路标志识别功能的开发和研究。在城市环境当中进行驾驶,则需要不断地加强对无人控制系统的控制算法和感知的科研,最大限度地提升无人驾驶的安全性和可靠性。在军事环境和其他某些特定环境下进行驾驶时,需要根据不同的驾驶需求和侧重点来进行无人驾驶车辆该方面性能的研发,全面提升无人驾驶车辆恶劣环境适应性和车辆可靠性等性能。 3 结语 交通行业的发展是社会和经济发展过程当中不可或缺的重要环节,不仅会对人们的出行产生影响,同时也会影响各种物资运输和贸易交流。因此,相关的部门必须对交通行业进行全面的管理和研究,根据实际的交通管理需求引进一系列先进的交通管理技术,加强智能交通系统的有效建设。智能化交通系统不仅仅是交通行业的管理技术的改革和创新,同时也是智能社会发展过程当中交通行业的必然。通过全面的智能化技术运用到电动汽车、无人驾驶、车联网、物联网、出行便捷服务、车路协同系统当中,进而为面向未来智能社会的智能交通系统的全面发展奠定良好的基础。 智能交通系统论文:大数据在智能交通系统中的应用分析 摘 要:随着时代的发展进步以及城市化进程的加快,社会交通在日趋便捷的同时,也产生了许多问题:交通状况更为复杂,交通堵塞更为常见,交通污染更为严重。缓解社会交通问题,改善交通效率,离不开智能交通系统的高效管理,特别是在信息技术与互联网技术日趋成熟的今天。而智能交通系统要实现海量交通数据的快速、准确获取与处理,就离不开大数据的应用和支持。因此,本文将结合两者的现状与特点,分析大数据在智能交通系统中的应用,并探讨相应的技术实现方式。 关键词:大数据 智能交通 交通系统 应用 引言 近年来,城市建设的推进以及生活节奏的加快,极大的加重了人们对交通出行的依赖和高要求。而人口密度的急剧增长,机动化出行的日趋普遍,令交通拥堵以及各类安全事故频繁发生。显然,传统的交通管理方式已经难以适应交通发展的需求,智能交通系统的运用势在必行。与此同时,作为数据挖掘、加工处理、传输预测的重要手段,大数据技术为智能交通系统带来了新的发展空间,无疑会在交通资源配置、交通规划管理、交通安全以及运营服务等方面发挥重要作用。 一、大数据与智能交通系统概述 (1)大数据技术以及智能交通下的大数据特征 大数据技术,是指针对海量且种类繁多的数据信息,利用领先的数据处理技术,进行数据信息的大容量储存和快速处理。相较于传统的交通数据,智能交通下的大数据具有显著的特征:第一,数据信息海量,数据类型多种多样,有多种呈现模态,第二,数据来源非常广泛,数据存储的时间更长,效率更高,第三,由于交通数据自身对实效性的要求,需要借助高精尖的处理技术,实现数据的快速处理,第四,数据有较强的时间性和空间性,为交通管理提供有效的参考依据,第四,凭借计算机技术和传感技术,智能交通大数据的可视化并不困难。 (2)智能交通系统的定义 而智能交通系统,是综合利用先进的计算机技术、通信技术、人工智能技术、电子传感技术等领先科技,建立的基于整个地面交通管理的大规模、全方位、实时高效的综合交通管理系统。 (3)基于大数据的智能交通系统的优势 与传统的智能交通技术不同,基于大数据的智能交通系统首先在硬件设施上更为完善,其次,在大数据处理技术以及其他多种领先技术的支持下,能够对整个交通运输系统进行全方位的数据采集、分析和处理,此外,在各类智能交通技术和设备的综合利用下,不仅能够快速传递和处理海量信息,还能对整个交通运输系统的运作进行综合管理和安全分析,在管理水平和安全把控上有明显的提升。 二、大数据在智能交通系统中的应用 1、大数据在交通信息服务中的应用 智能交通系统的交通信息服务是在信息传感网的基础上,采集车辆、道路、停车场等多种交通信息,而如此海量的数据信息,则需要借助大数据技术中的数据挖掘和云计算来进行采集、传递,才能及时地向各个交通部门提供有效信息和指导,同时也能让车主依据实时交通状况,调整出行实践和路线,避免交通拥堵。此外,大数据技术还能利用海量的信息数据积累,为后期的道路建设和交通规划提供参考。 2、大数据在交通管理方面的应用 在交通信息系统的基础上,智能交通能够凭借大数据技术,第一时间处理不同路段的实时信息,掌握道路交通的现状以及环境情况,及时做出合理的部署与安排。比如,通过对比分析某一交通路段在不同路况下的手机信号密集度,就能了解该路段是否有拥堵或者事故发生,从而及时做出疏导。 3、大数据在车辆控制与安全管理中的应用 通过大数据技术对各类信息进行采集与分析,智能交通系统能够客观总结、反映许多有价值的车辆控制与安全管理规律,比如每年的车祸情况分析,车祸中驾驶员的不同操作习惯总结,各种不良习惯造成的严重后果等等。通过对这些数据信息的分析,能够对安全出行做出警示,对驾驶员的操作习惯做出正确提醒,还能为车辆的安全驾驶系统设计提供重要的参考依据。 三、智能交通系统中的大数据处理技术实现方式 智能交通系统中的大数据处理其实是一个信息采集―多维度数据分析―信息传递与反馈的过程,通过这个过程为交通管理提供信息支持,最终实现智能交通管理。智能交通系统中的大数据处理,包括以下几方面的技术实现方式。 1、信息采集模块的技术实现 在交通信息采集模块,主要有静态、动态两种信息采集方式。静态交通信息采集方式是在固定的位置设置视频监控装置或者感应线圈,然后通过道路路面下的感应线圈来产生相应的电磁感应,实现车辆的相关信息的采集。而动态交通信息采集方式,则是运用磁频、光电、测重传感器等自动收集实时的交通流量、行车速度等交通参数,从而推算时间,预测拥堵情况。 2、交通数据分析模块的技术实现 在交通数据分析模块,首先是统一采集不同渠道,不同模态的交通信息数据,转换形成对应的图像视频后再经由数据平台进行分析,得出有价值的信息数据,其次,对于大范围波动或者间断性缺失的数据,则通过专业的数学模型、数据集成技术以及决策支持理论来实现全面细致的交通分析。此外,在路段车流量以及安全情况的分析中,还需借助数据挖掘技术来完成,并采用神经网络技术和人工智能技术来进行智能计算,从而科学支撑交通数据的分析和管理。 3、交通数据处理模块的技术实现 在交通数据处理模块,一方面是通过分布式数据处理技术来处理、实现决策支持,比如对交通事故的实时探测以及对信号配时的优化。另一方面,通过动态交通数据处理技术,为交通信息管理工作提供交通异常行为分析、交通短时预测等功能,并将采集到的动态数据与数据库中的相关数据做比对,客观分析交通现状,科学制定处理方案。显然,两类数据处理技术均能有效处理看似杂乱无章的交通信息数据,一定程度上也是“智能”交通的体现。 四、结束语 综上所述,智能交通系统是一个借助多元技术,规模庞大的系统管理工程,一旦有效建立并科学运用,将使整个交通系统的运行效率和日常管理水平发生质的改变,从而为广大交通出行者创建良好的交通环境,提供优质的交通服务。而将大数据技术在智能交通系统中有效应用,将更好地实现系统核心部分――数据信息的挖掘与处理,有效解决系统建设中的信息及资源问题。因此,未来还需围绕这个核心,充分利用大数据技术,实现更高效、安全、环保的交通运输管理。 智能交通系统论文:“智能交通系统”课程教学改革探讨 摘 要 本文结合“智能交通系统”课程的学科特点,分析教学中存在的问题,探讨了本课程在教学手段、教学内容和考核方式三方面的改革方法,指出教学手段应多样化,增加师生互动;教学内容应做到与时俱进;考核过程化且科学合理。只有这样才能使学生能够在学中用,在用中学,有效调动学生的积极性和创造性,在提高教学效率的同时加强学生对智能交通系统的研究兴趣。 关键词 智能交通系统 教学内容 教学方法 考核方式 改革 随着信息技术、数据通信技术、计算机技术、控制技术等先进技术的快速发展,智能交通系统已经融入到社会生活之中。但是,我国的智能交通仍然处于初级阶段,创新性的研究相对于发达国家来说较少,因此,我国需要大量的交通人才投身于智能交通系统的研究之中,据此,我院以培养轨道交通专业人才为主的交通运输专业仍将“智能交通系统”课程列为本科培养方案中的一门专业任选课程,目的就是为了满足当今社会交通领域的发展需求,使学生全面了解智能交通系统方面的相关知识,在教学过程中既教授学生智能交通系统相关的概念、体系框架、理论和先进技术等,又要时刻引领学生把握交通领域发展前沿,捕捉智能交通系统研究热点,激发他们的创新意识,从而为社会输送全面发展的交通人才。 1 课程性质和特点 “智能交通系统”课程涉及交通、通信、计算机、控制等学科,是一门多学科交叉、前沿动态教育课程。本课程涉及到的主要内容包括智能交通系统的概念、起源、发展历程、体系框架、基础理论、关键技术以及具有代表性的服务子系统的结构框架、工作原理和基本功能等,可以说该课程将数学模型和实践措施贯穿于整个课程理论框架中,数学模型源于实践,然而又结合实际生活中的交通管理措施解决实际的交通问题[1]。该课程涉及多门学科,理论知识抽象,而实际案例应用及分析少,理解难度较大,所以该课程特点可概括为“概念多、内容多、实`少、理解难”,如果教学过程中没有把握好该课程的这些特点,很难解决“教”与“学”的矛盾。 2 教学问题浅析 目前针对“智能交通系统”课程的教学,以教师系统讲授为主,即:教师提前备课,制作课件,在课堂上以PPT讲解为主,在较短时间内可以向学生传递较为丰富的智能交通系统知识,教师自我感觉上课效率很高。但是,该课程涉及多门学科且实践性较强,教师系统讲授法存在很多缺点,学生根本学不进去,听课很乏味,主要体现在以下几个方面。 (1)教学手段老套。目前的授课方式以老师PPT讲解为主,虽然老师注重知识的传授,但学生常处于被动的地位,无法充分调动师生的教学与学习热情,教与学都显得呆板、被动,不利于学生主动性和独立性的锻炼和提高。主要表现在以下几个方面:教师讲课费心费力,但其教学内容没有吸引力,比较抽象;学生听课很乏味,感觉很枯燥,难以理解,例如学生宁愿在课堂上玩手机也不愿意听老师满堂的灌输。加之该课程涉及到了多个学科,内容上大多都是宏观介绍基本概念、框架体系、相关技术和应用,因此在实际教学中给学生的理解造成了一定的困难,且学生学习兴趣不大,总感觉讲解内容太抽象,无法体会到教学内容的实际意义。 (2)教学内容陈旧。目前,智能交通领域发展迅速,用传统的教学手段和教学内容来向学生讲解智能交通系统知识已无法满足教学的需要,有很多学生反映课堂内容都是现实生活中很熟悉的案例,但是感觉又很遥远、虚幻,听之乏味,无法调动学生的学习积极性、吸引学生的注意力,学生捕捉不到智能交通领域发展前沿热点,不利于学生创新能力的培养,更不利于交通运输专业的发展。 (3)考核方式单调。该课程目前主要对学生进行期末试卷测验,以此考查学生对该课程教学内容的掌握情况,主要考查内容包括:智能交通系统相关概念、体系框架、基础理论的掌握程度,学生在考前对课程热菟兰怯脖常虽然学生能考出高分,但是考完之后学生什么也不记得,走上工作岗位更是感觉该课程没有给他留下印象,学生的创造性受到压制。另外,还有一种考核方式就是学期末让学生提交一篇智能交通系统学术论文,以此来考查学生对教学内容的掌握情况和锻炼他们的写作能力,但是通过考查结果来看,大多数学生都是复制网上资源,浑水摸鱼,敷衍了事,根本无法做到公正公平的考核,这样还导致了不良学术之风。 3 教学方法改革 3.1 教学手段开放互动 “智能交通系统”是一门信息量大、知识面广泛的课程,教师制作出的多媒体课件应具备包含内容多、表现形式丰富、交互性好等特点,在教学过程中教师能够制作出既符合课程教学目标又能够吸引学生乐于学习的课件尤为重要。[1]在教师备课过程中,除了满足智能交通系统课程教学内容的完整性之外,要特别注意如何将激发学生的学习兴趣体现在课件之中,因此,需要针对不同的课程内容给予不同的展示方式。首先,要懂得如何挖掘课程重点和难点而又不失教学内容的完整性和系统性;其次,要针对不同的教学知识点设计不同的展示形式,如有的教学内容以文档和图片相结合的形式展示,有的则配以视频动画讲解,这样才能最终制作出教学内容丰富多彩、吸引学生眼球的PPT课件。 除了制作高质量的多媒体课件之外,课堂讲解可以说是教学过程中最为重要的一环,为了加强课堂气氛,提高学生上课积极性,可以在课堂教学过程中针对不同的教学内容采用不同的教学手段。例如:针对智能交通系统的基本概念、发展历程、体系框架等内容的讲解可以采用系统讲授法,传授的知识量大、内容丰富,可以让学生短时间内快速了解智能交通系统;对于智能交通系统中的基础理论,包括动态交通分配理论、智能协同学理论、动态交通信息预测理论等,可以采用启发引导式教学方法,由现实生活中的交通拥堵问题引出动态交通分配理论、智能协同学理论等在ITS中的应用,引导学生融入课堂教学,提升学生学习乐趣;针对出行者信息系统、交通流诱导系统、先进的公共交通系统、电子收费系统、先进的交通管理系统等ITS子系统的讲解可以采用案例教学法,能帮助学生更好的认识这些ITS子系统的功能、工作原理和基本结构等;对于ITS中的基础技术,如定位技术、通信技术、信息采集和融合技术等可采用研讨式实践教学法,通过GPS、手机导航地图等产品的讲解,启发学生针对知识点提出相关问题,进行讨论,发表见解。 3.2 教学内容与时俱进 科学、前沿的教学内容是良好教学的基础,教学内容要与教学大纲相结合,与教学方法相适应,并能融入新的思想理论与知识。[2]智能交通系统发展迅速,单独依靠教材挖掘该课程的教学内容,势必会影响教师的教学质量,长此以往教学质量每况愈下,因此,为了弥补教材内容滞后性,必须广泛搜集最前沿的智能交通类资料才能保证教学内容的前沿性,让学生及时了解最先进的智能交通理念和发展趋势,紧跟时代步伐,开阔视野,提升兴趣。例如可以通过网站等途径给学生介绍最新的智能交通系统研究成果及应用,如特斯拉开发的智能车辆、ETC系统、智能停车系统、交通流诱导系统等。 除了做好课堂教学之外,更加注重教学过程中理论与实践的有机结合,在增强学生理论学习的基础上更加注重培养学生的实践和创新能力,在该课程中增加三个方面的实践教学:(1)将课程实验有机融入教学过程中,学生到我院交通工程系系交通工程实验室参观,并在老师的指导下试用相关的智能交通综合控制设备,并学习相关的交通仿真软件,通过实际交通问题的仿真再现,培养学生动手能力和解决交通问题的能力;(2)引导学生时常去关注智能交通系统及设备的企业,如安徽科力信息产业有限责任公司、北京四维图新科技股份有限公司、北航车路协同与安全控制北京市重点实验室等。另外,引导学生时刻关注智能交通系统的发展热点,多去浏览相关的智能交通网站,如中国智能交通协会官网等,及时获取最新的智能交通信息与新闻;(3)组织学生多参加我国智能车大赛、交通科技大赛、世界智能交通科技大赛等,以培养学生的创新能力。 3.3 考核方式注重过程 单纯依靠期末考试试卷或提交学术论文的形式考查学生对智能交通系统知识的掌握情况显然存在很大的不合理性,针对该课程教学内容丰富、实践性强的特点,实现该课程考核的过程化可能会收到事半功倍的教学效果,而且更大程度上提高学生的学习积极性。该课程取消期末试卷考试,将考试环节改为课程实验和专业课实践大作业。课程实验要求学生在实验结束后撰写实验报告,而专业大作业由老师拟定智能交通系统相关的主题,如ETC系统、交通流诱导系统、车联网系统等相关系统的设计,学生根据各自的兴趣爱好自由分组,组内人数不限,选举组长一名,进行不同的工作分工,大作业设计完成之后,在课堂上以系统展示或者PPT课件形式进行汇报和讨论,老师和其他小组学生对其设计的系统进行提问,每组队伍之间进行相互点评和打分,以此作为该课程大作业的成绩。实现该课程考核过程化,还要做到考核的科学合理,在成绩分配时也要做到公平公正,于是,成绩设置如下:平时成绩占20%(考查学生的出勤情况)、课程实验占30%,大作业成绩占50%。 4 结论 “智能交通系统”课程涉及多门学科,而且教学内容多、实践性强,通过分析课程性质、特点和教学过程中存在的问题,从教学手段、教学内容和考核方式三方面进行了教学改革的探讨。提出在教学过程中,教师不仅要根据不同的教学内容设计不同展示形式的教学课件,不同的教学知识点采用不同的施教方法,而且要特别强调与学生的互动,注重理论和实践的有机结合,引导学生捕捉智能交通系统发展动态,让学生积极参与该课程,培养学生对该课程的学习兴趣,做到课程考核过程化,培养学生在学术研究中的自主分析问题并解决问题的能力,学生才能真正理解智能交通,才能取得预期的教学效果。
农业物联网论文:物联网的智能农业系统研发 1总体方案 本系统方案是在成都农业科技职业学院已有的农业大棚基础上进行智能化检测、控制和管理。该方案主要分为三大子系统:物联网连接与监测、物联网智能控制、云服务器;物联网连接与监测:在农业大棚实验基地部署和安装农作物生长环境所需参数的传感器,用以监测环境中的温度、湿度、光照、CO2浓度、土壤酸碱度及养分等物理量参数,从而保证农作物有一个适合的、优良的生长环境。目前我们用到的传感器包括:空气温度、湿度传感器;土壤温度、湿度传感器;光照传感器;CO2浓度传感器;pH值传感器;土壤微量元素检测仪。各种传感器检测到的参数信息经过ZigBee网关,再通过3G网络传送到服务器。服务器将接收到的数据进行存储和相应的处理,用户即可通过电脑或手机等智能设备访问服务器进行查询,同时,还可以对设备参数进行修改和设置,对数据采集周期进行修改和设置,为后期农作物生长提供必要的数据支持。为了实现农作物24小时无人监控,我们还在大棚实验基地安装摄像头,对整个大棚进行24小时监控,监控视频和图片都将一并传送到服务器,为用户提供回看、实时看功能,确保资料完整性。物联网智能控制:针对农作物生长所需的环境因素,通过各种电机启动大棚实验基地的PVC喷水管、营养液滴头、遮阳帘、卷帘等设备,调节控制大棚实验基地内环境温度、湿度、土壤养分、CO2浓度等因素。云服务器:本系统方案采用J2EE服务器资源池和数据库资源池搭建,采用应用程序和数据分离原则搭建SAAS平台。所以,当有新的大棚实验基地加入时,只需使用应用程序模板和数据库模板即可创建大棚实验基地应用程序和数据库实例,大大延伸其系统效扩展性,有效降低成本。 2物联网智能农业大棚系统 2.1系统总体设计本系统的主要功能如图1所示,系统大致包括传感器数据查询、视频与图片查看、数据报表统计、远程设备参数设置、设备远程控制、专家知识库、后台管理等模块。 2.2数据库设计数据是整个温室大棚管理系统的基础,各种传感器采集的数据、视频摄像数据、照片图像数据,经过采集、处理、标准化、传输后,装载到系统平台的数据库和文件系统中。根据我校温室大棚实际情况分析出平台系统应包含空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照度、二氧化碳浓度值、氮磷钾营养值、酸碱度pH值等基本数据,视频图像、照片图像等视频图像数据;设备及设备类型、编号、参数、运行情况等维护数据;设备控制命令、电机控制命令等控制数据;专家知识库等专业知识数据;系统用户、角色等系统基础数据。 2.3数据库表详细设计数据存储系统逻辑划分如下:基础业务信息数据库:空气温湿度、土壤温湿度、光照度等与农作物成长密切相关的业务数据;视频图像数据系统:采用文件系统存储各种视频、照片数据,有利于提高系统整体运行效率;运行维护信息数据库:设备基本信息——参数、类型、编号等,设备控制命令等数据;专家知识库:各种农作物成长条件知识案例等;系统基础信息数据库:系统用户、角色、模块、登陆、日志等系统运行数据。根据逻辑划分,数据库中大致包含20个表:dev_info(设备类型表)表示温室大棚中各种传感器、摄像头、设备等类型及单位;dev_state(设备状态表)表示dev_info中设备状态是否正常及记录时间;electromotor_rul(e农产品环境参数设置)表存储所种植农产品所必须的环境参数控制规则;notify_log(公告日志)存储系统的公告等日志;notify_person(公告人员联系信息)表示公告或通知中人员基本信息,用于环境参数无法调整到正常值时发送通知(后期手机平台开发使用);notify_rule_person(告警条件)表示农产品环境参数告警通知;picture_list(照片信息)表示温室大棚实时画面;sensor_dev(传感器数据)表示传感器采集到的实时环境参数;system_department(部门信息)表示使用系统的部门;system_dictionary_data(人员信息类别值)表示描述使用系统人员基本信息类别值;system_dicrionary_type(人员信息类别)表示描述使用系统人员信息类型;system_module(系统控制类型)表示本系统可控制的类型;system_role(角色权限)系统角色功能管理;system_role_module(角色模块)系统角色模块管理;system_user(用户)系统用户基本信息;system_user_department(用户部门)用户所在部门;system_user_operation(用户操作记录)记录用户基本操作信息;system_user_role(用户角色)用户所属角色;video_history(历史影像)备份历史影像记录。 2.4系统总体结构设计整个系统采用Java2平台开发,采用三层架构模式:展示层、业务层、持久层。展示层使用struts2、业务层使用spring、持久层使用ibatis。传感器值查询采用直接查询数据库方式;视频图片查看采用封装文件系统服务方式;接入模块使用JavaNIO进行开发,服务器与3G网关的通信都通过此模块进行;数据入库模块对Ibatis和JavaFileIO进行封装。本系统的架构设计流程如图2所示。展示层是表示本系统以WEB网页形式呈现,可提供给使用者友好的人机交互界面,同时也提供一定的安全性,确保角色对应用户的权限。业务层:用于访问数据层,并根据展示层页面需要进行一定的逻辑运算,封装成接口反馈给展示层,以便调用。例如,本系统中需要对大棚环境基础参数进行设置,展示层提供参数组合文字条件,本层编写合理的组合运算规则,调用数据层,修改多个表的值。持久层:持续获取大棚实时信息,包括各类传感器获取到的环境参数、各类摄像头捕获到了实时图像等信息。本层还负责将各种信息存入对应数据库的表中,以供的访问。所有对数据的增、删、改、查均通过此层完成。本系统设计图片文件的存储权限,也是通过本层实现。本层所有数据均是通过3G网关传输然后存储的,为了统一管理,特在此层根据接入模块对数据进行封装,具体实现如下: 2.5系统实现系统运行后的部分效果如图3和图4所示。在图3的首页中,上边为Log、视频播放器、Android客户端;左侧为系统功能目录,右侧为大棚环境参数值、现场图像、传感器趋势图、设备状态表;图4是大棚现场传感器传回的实时监控数据,数据中包含传感器名称、传感器编号、传感器地址、最新传感器数据等现场信息。 3结语 本文简单地总结了基于物联网智能农业系统(温室大棚控制系统)的设计思路及具体实现,目前,本系统正在我校温室大棚中进行番茄种植的试运行,从现有的效果看,在PC机上能实现对大棚的自动化控制和检测。后续我们将进行多种农作物的实验,并丰富智能农业系统中的基础数据,下一步,我们希望创建真正意义上的专家系统,集统计、分析、检测混合型农作物数据为一体,为农业专家提供更丰富、方便、快捷的服务支持。 作者:任华邹承俊单位:成都农业科技职业学院电子信息分院 农业物联网论文:特色农业中物联网技术的应用 1WSN应用现状 具体来说,首先,无线传感网中传感节点能量有限,能耗问题是物联网技术应用的核心问题,为满足运行时的低功耗,网络的拓扑结构,及路由的算法,对节点的能耗起着至关重要的作用。同时,在同样的监测面积里在保证通讯互联,对监测点全覆盖的条件下进行最少的传感器节点排布,这也是降低网络部署成本的基本要求。无线传感网也必须能保证实现各个节点互联互通,消除和修复网络覆盖空洞,使用合适的覆盖控制算法和节点调度算法在保证一定覆盖性的前提下使一些节点的传感模块策略性的休眠,对延长网络生存时间有重要意义。实现自动组网,完成数据的高效传输,这方面对无线传感网的拓扑控制算法及相关模型建立也是必须进行深入研究的。此外,由于环境影响和能量耗尽等情况,节点容易出现故障,这就使得传感网络往往是动态的。因此,传感器网络节点需要以自组织的方式工作,能够自己协调彼此的行为,无需固定的网络支持,在任何时候任何地方迅速展开并自动组网来提供监控监测。 2WSN应用研究难点 当前国内外的对物联网技术在农业上的应用研究遇到以下一些难点:第一,传感器成本及功能问题。为进行精细的监控,在农业环境中需要部署数量庞大的传感器,而开发和选取低成本传感器,丰富传感器的种类,在限定面积内最少部署节点,并去除冗余节点,都是降低成本的关键,也是物联网农业应用研究的难点。第二,无线传感网节点设备功耗问题。农业现场电源的供给一般比较困难,无线传感器网络中节能是首要考虑的问题。有效地延长无线传感器网络的生存时间,达到传感器节点的负载均衡是无线传感器网络路由协议的设计目标。第三,适应农业的无线传感网络构建的问题。寻求适合于当地农业环境的无线通信技术,研究合理的拓扑模型和路由算法,建立安全高效的数据通讯机制,对无线传感网进行优化,实现数据的高效传输。针对以上三个难点,研究无线传感网络拓扑控制、构建问题和相关模型算法起着关键作用,我们希望通过这些研究加强新疆特色精细农业技术的提升,促进农业中物联网技术的应用和发展。关于无线传感网的拓扑算法,国外有伊利诺斯大学的Narayanaswamy等人提出COMPOW算法,XingGL等人提出的CCP算法等。国内有尚凤军等人给出CHTD-M簇间多跳路由算法。林恺等提出的利用能量预测的分簇算法,张德干等人提出的不均匀成簇的无线传感网络拓扑动态加权演化模型。李云等提出的改进的最小能量通信网拓扑控制算法IMECN。目前现有的理论和算法主要偏重于理想状况下的纯理论研究,对于在新疆农业现场的实际应用,其网络拓扑环境可能受到田间环境的限制,如在特定的区域,如沟渠、水井等地方不能设置传感节点,特殊的气候环境下,由于外力的影响(如风吹、雨打等)而发生节点位置或工作状态的变化,因此当前的拓扑控制算法存在很多缺陷,很多仅具有理论意义,并没有在现场进行试验检测。同时,由于物联网技术的发展日新月异,无线传感网的通讯方式有很大的变化和发展,目前基于如Wifi、6LoWPAN和Zigbee等协议的无线传感网技术快速发展,这些网络在拓扑关系、路由效率,数据传输性能,能耗等方面相互关系及算法还需要进行深入研究。无线传感网的部署有两种策略,一种是大规模的随机部署,另一种是针对特定的用途进行计划部署,这些也要根据现场实际情况进行综合考虑,需要研究结合新疆特色农业现场使用的,并在吸收现有研究成果的拓扑控制算法及路由方式,并根据现场试验结果来验证算法,研究将发现更为高效的分布式分簇算法,最终发现安全高效的无线传感网模型算法和数据通讯机制,实现无线传感网满足低功耗、低成本、自动组网、高速率、鲁棒性的要求,并适用于新疆特色农业环境。应用前景方面,本项目的研究将解决在新疆特色农业环境下科学部署无线传感网络的问题,可实现网络完全覆盖条件下有效除去冗余节点,降低了无线传感器网络能量和成本,增加网络的生命周期,减少建设投入成本。 3研究意义 通过对基于物联网技术的WSN在新疆特色农业中的应用,可以对新疆地方农业生产提供有效信息化技术支撑,加强物联网技术的应用,提升农业科技化、现代化水平,实现农作物的精准化作业。并为农作物精准调控提供技术支持,达到增加农产品产量、改善品质、科学调节生长周期、提高农民经济效益的目的。通过无线传感网的科学有效部署,还可以比较方便地建立农业节水灌溉平台,有效实现对新疆水资源的严格管理,确保对“三条红线”政策的执行。 作者:胡春玲叶峰吴霞单位:石河子大学新疆维吾尔自治区风能研究新疆警官学院 农业物联网论文:物联网技术农业发展策略 我国是一个农业大国,农业是安天下、稳民心的战略产业。从1982年起,中共中央多次以农业、农村和农民为主题的中央一号文件,对农村改革和农业发展作出具体部署,强调“三农”问题在中国社会主义现代化建设时期“重中之重”的地位。《国家农业中长期发展规划》要求发展特色农业、生态农业、节水农业和观光农业。“智慧农业”是智能农业专家系统,是“感知中国”理念在农业发展中的具体应用,指利用物联网技术、云计算技术等信息化技术实现“三农”产业的数字化、智能化、低碳化、生态化、集约化,从空间、组织、管理整合现有农业基础设施、通信设备和信息化设施,使农业和谐发展实现“高效、聪明、智慧、精细”。是两化融合在农业发展领域中的具体实践和应用[1-3]。物联网技术是实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术,是智慧农业智能化和精细化生产、管理、决策的技术支撑,是发展“智慧农业”的核心。通过对我国“智慧农业”发展中物联网技术、现状、分析、技术要求、难点、应用分析,提出了“智慧农业”中物联网应用的可行性及发展策略。 1现状及存在问题 1.1物联网技术及应用现状 物联网技术是指通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。我国物联网技术的研究、开发、生产已经初具规模,标准、通信协议、网络管理、协同处理、智能计算等技术取得显著进展,目前在安防、电力、交通、医疗、环保、物流、食品溯源、农业等领域推广应用初见成效。 1.2智慧农业中的物联网技术应用现状 近年来,在政府、科研机构及农业生产企业等的共同推动下,部分地区在农业物联网技术应用方面进行了积极的探索,已取得初步成效。 (1)大棚温控技术的应用甘肃、河南、辽宁、陕西等不少地方利用温度、湿度、气敏、光照等多种传感器对蔬菜生长过程进行全程数据化管控,保证蔬菜生长过程绿色环保、有机生产。实现蔬菜反季节生产,充分保证市场供应,缓解我国季节性蔬菜供应紧张局面。 (2)大田种植信息化建设应用黑龙江、河南通过物联网技术,对农作物生长、土壤等进行监测,实时准确实现农田施药、施肥,作物远程诊断管理等。 (3)农业用水灌溉应用北京、天津等地从2008年起就开展农业都市农业走廊综合节水示范工程以及农业用水远程计费收费管理,共安装上千套农业用水智能计量管理系统,平均每亩地节水50%,节约了农民用水成本和避免水资源的浪费。另外新疆、河南等地均建设了农业用水示范区,提升灌溉效益,加大节水力度。 (4)农资监管应用2008年,农业部推行农药标签采集管理系统,2010年由实行农药行政审批服务系统,加大农资监管力度和提升农资准入门槛,充分保证农民利益。 (5)农超对接的现代农业物流应用北京、甘肃兰州等地实现以“生产基地+配送中心+商超直销”的生产经营模式,保证农业产品质量和安全。分别对生产基地、运输中心等加以监控和控制,积极推行产品溯源建设,促进农业节本、安全、增效。虽然我国农业信息技术经过多年的研究,有一定基础,但与目前的应用需求差距很大。在生产过程科学管理、农产品质量安全与溯源、农村政务公开、农业电子商务、农业远程技术服务、农民远程培训等方面研究刚刚起步;农业种植结构的调整,果业、养殖业以其他相关产业迅速发展,用于优质生产和标准化养殖的智能管理信息系统刚开始起步;面向农村快捷的网络接入服务和低成本智能化信息接入终端问题仍未取得重要突破[6]。 1.3存在问题 目前,物联网技术在农业领域应用涵盖了农业资源利用、农业生态环境监测、农业生产经营管理和农产品质量安全监管,并在政策扶持、技术研发、示范应用、人才培养等方面积累了一定的经验。但农业物联网技术应用总体还处于初步应用阶段,存在关键技术产品及集成体系成熟度较低、农业物联网应用标准规范缺失、有效的运营机制和模式尚未建立、专业人才缺乏等问题,迫切需要国家开展农业物联网技术应用示范项目,加快建设应用示范基地,深入开展相关技术研发和集成创新,探索产业化应用模式,制定农业物联网应用标准规范,推进物联网技术在农业领域的规模化、标准化、产业化应用[7-8]。 (1)农业信息化基本设施建设进展缓慢 区域不同,产业不同,资金问题等困扰着农业生产的信息化建设步伐,原始的纸质载体信息资源已无法满足农业生产发展对信息资源的需求。这就使得农业的数字化、智慧化程度较低,农业信息的时效性、准确性、综合性达不到广大农民的要求。 (2)农业应用缺乏统一的物联网技术标准 在农业应用中没有统一的物联网技术标准,制约着共享平台的应用和开发。农业信息资源杂乱、随意的方式制约着农业生产、科研、服务。规范化、标准化、科学化不能满足农业标准化生产对资源的需求,不能满足农业科研工作对信息全面、广泛的获取。 (3)无法满足农民科学技术培训、应用需求 我国农业从业者目前受教育程度普遍较低,应用和接受现代信息化技术能力较弱,加强对从业者的各类知识培训、教育是解决农民的科学使用现代农业技术的必要前提。 (4)规模化农业生产力度不够 我国大部分地区农业种植集约化程度不高,规模化农业生产力度不够。目前大多数地区的农业生产经营主要以单农户家庭为单位,不能形成集中管理、科学种植、按需种植,靠天吃饭的现象普遍存在。 (5)取得广泛应用的技术条件还不成熟 目前物联网技术发展势头良好,但仍处于起步阶段,技术研发和标准均需突破。虽然随着宽带技术、3G技术、智能终端的普及,突破了物联网应用瓶颈,物联网技术已在安防、电力、交通、物流、医疗、食品药品溯源、环境监控、大棚农业等方面得到应用。但真正实现物联网技术在智慧农业中的广泛应用还有差距。 1.4问题分析 农村综合信息服务平台建设,重点要以现代化新农村信息化服务体系、建设开放式信息服务平台为基本功能,在技术上重点解决农民便捷获取信息问题。开展多元拓展协同信息服务,积极搭建基于物联网的公共服务共享平台,在国家和政府的政策引导和资金扶持下,积极解决物联网在智慧农业应用中的以下技术问题。 (1)借鉴电子商务的设计理念和构建框架,建立农产品供应链物流模型,构建现代管理理念,最终实现“产、供、销”的农业电子商务平台,突破“智慧农业”物联网应用和实现的技术难点。 (2)实行物联网产业发展的骨干企业培养工程,这种解决基于无线传感器网络的数据采集,无线多媒体传感网络节点的硬件结构及工作原理;基于物联网基础标准自主研发,无线视频传感器网络传输标准;信息质量分析及增强、实时数据解析、多元异构数据的统一建模与描述、存储与管理;节点低功耗、运行稳定性、土壤养分、作物生长状况监测等方面的问题。 (3)推进实施“智慧农业”中“农业精细化生产”信息采集方法和技术、物联网多媒体信息传输质量和效率、多源信息解析、表达与存储、病虫害识别预测、单株健康状况评价理论、方法和技术等方面的技术攻关,重点解决“智慧农业”的中物联网应用的重点和难点。 (4)探求统一、符合规范的农业生产流程、流通信息的行业服务标准、农业信息的标准化体系、物联网的基础标准,是实现“智慧农业”标准统一化、规范化的难点。 (5)积极协调和推进“智慧农业”中物联网应用机制建设,加强政府部门、从业者之间的合作,加强农业人才队伍建设,建立人才配套服务体系,最大限度的发挥制度、机制、人才的协作精神。 (6)拓展和营造“智慧农业”中物联网应用氛围,积极调动涉及“三农”行业的从业者的积极性,为实现农业生产经营活动更上一层楼打下良好的基础。 2可行性分析 工信部规[2011]552号《关于印发〈物联网“十二五”发展规划〉的通知》文件中指出:加大物联网技术的标准化推进工程体系建设,积极推进关键技术创新工程,重点领域内建立应用示范工程。应用示范工程中包括智慧农业建设,要求在农业资源利用、农业生产精细化管理、生产养殖环境监测、农产品质量安全管理和产品溯源上积极推进物联网技术的应用和建设。“智慧农业”是以高产增效带动农民增收、农村富裕为目标,以提高农村信息服务质量和效果为抓手,以现代化新农村信息化服务和地区特色农业生产、经营、管理信息化为载体,大力发展和构建特色农业、生态农业、节水农业、观光农业的物联信息服务平台。 (1)提升农村信息化基础设施建设,积极推进信息的“村村通”,积极整合通信运营商、现代农业技术供应商、农资生产商的各个环节,疏通现代化新农村信息化服务内容和农民便捷获取信息的渠道,建设农业公共信息数据库,搭建公共信息服务平台。 (2)积极依靠国家政策,农业部、工信部已经紧靠农业产业特点,初步制订适合我国农业物联网技术发展的新标准,促进了工业化、信息化、“智慧农业”的融合发展,真正实现农业生产的生产、供应、销售的“三方融合”。整合基于物联网农业信息与标准,分析数字农业的实施标准、开发标准、接口标准、信息采集标准、数据标准和共享标准;使“智慧农业”发展科学规范。 (3)积极推进对农民的技术培训,不仅要对农民进行基本生产技能培训,而且需加大对农民的信息化技术、管理理念、经营信息等方面的培训,探索对农民进行基于物联网技术多媒体三农信息平台技术,传感器技术、信息技术和通信技术、数据采集构架技术、实时信息解析、信息处理,实现智能化灌溉与精准化施肥、病虫害预报及防治、单株的健康状况快速无损监测技术等方面的培训方式,最终使农民成为“设施农业精准化生产”实现者、管理者、应用者。 (4)大力推行集约化、规模化农业生产,使分散农业生产形成团体化,以典型案例为对象,开发大田作物、设施农业以及家畜养殖等标准化示范平台,积极推进农民创收、增收。 (5)实现“农村综合信息服务平台”、“农业电子商务平台”、“设施农业精准化生产”和“农业信息与标准化”平台的集成与无缝融合。 (6)构建以农业信息为基础的各种涉农数据库、数据平台或涉农网站,及时、全面地为农业生产者和农业科研、政府部门提供翔实而全面的农业信息服务。 (7)创建适合农业生产、经营活动的生产资料保障体系,品种错时、错地耕种体系,作物个体生长监控体系,土壤分析体系,灌溉监控体系、生态、气象监控体系,市场风险监控预报体系,市场销售需求体系,运输体系等为一体的物联网应用体系。随着宽带技术、3G技术、智能终端技术等在物联网中的推广将逐步解决物联网技术的瓶颈问题[7],从技术上将保证“智慧农业”的发展,保证农业在智慧化、科学化、信息化、规范化生产经营上实现质的突破,为解决我国粮食安全问题提供有力保障。 3发展策略 发展“智慧农业”,推广物联网技术在农业中的应用,加快转变农业发展方式,优先在农业生产经营管理、农产品质量安全、农业资源与生态环境监测等领域的农业物联网应用示范工程,推动物联网技术在现代农业中的集成应用,全面提高农业生产综合生产能力和可持续发展能力,推进农业技术和生产方式创新,提高农业产业综合竞争力[6]。 3.1突破“智慧农业”物联网技术关键、标准支持研发符合农业多种不同应用目标的高可靠、低成本、适应恶劣环境的农业物联网专用传感器,解决农业物联网自组织网络和农业物联网感知节点合理部署等共性问题,建立符合我国农业应用需求的农业物联网基础软件平台和应用服务系统,为农业物联网技术产品系统集成、批量生产、大规模应用提供技术支撑。多部门联动,主要部门牵头组织物联网技术应用单位、科研院所、高等院校和相关企业,在国家物联网基础标准上,制定物联网农业行业应用标准,包括农业传感器及标识设备的功能、性能、接口标准,田间数据传输通讯协议标准,农业多源数据融合分析处理标准、应用服务标准,农业物联网项目建设规范等,指导农业物联网技术应用发展[8]。建立“智慧农业”物联网技术运行机制和应用模式。鼓励科研院所、高等院校、电信运营商、信息技术企业等社会力量参与农业物联网项目建设,创建政府主导、政企联动、市场运作、合作共赢的农业物联网应用发展模式,按照需求牵引、技术驱动、因地制宜、突出实效的原则,在大田生产、设施园艺、畜禽水产养殖等领域开展规模化应用,完善农业物联网应用产业技术链,实现农业物联网全面发展。大力提升农业核心竞争力,提高农业的高产、优质、高效、生态、安全的生产水平,推进现代农业示范园区建设,进一步提升水平、健全体系、完善机制,提升技术标准、服务标标准、应用标准、推广标准。调整农业结构,促进农民增收,增加增收载体,使农民“看得懂、学得会、带得走、用得上”,切实充实农民的实得利益。 3.2夯实“智慧农业”物联网技术应用基础推进加快发展设施农业、现代种业标准化养殖业等产业,加快发展农产品加工业及流通业,推进农业生产经营专业化、标准化、规模化、集约化和服务社会化。完善土地流转制度,加快土地经营权依法自愿有偿流转。推进农村金融改革创新,探索建立涉农担保体系,扩大涉农有效担保品范围,探索农村土地流转金融业务。加快发展农民专业合作经济组织,大力引进和发展壮大龙头企业,培育知名品牌,延伸产业链条,促进产业融合,探索全产业链模式,构建集现代农业生产、循环农业、特色旅游、农产品深加工及农业社会化服务为一体的现代农业产业体系。农业物联网技术作为农业高新技术具有基础薄弱、一次性投入大、受益面广、公益性强的特点,迫切需要政府加大投入力度,统筹规划、优先考虑、重点支持农业物联网技术发展。政府应在“智慧农业”物联网技术建设中发挥主导作用,发挥“人、财、物”投入的领头作用,这不仅仅是解决农业生产问题、农民增收问题,而且是解决子孙万代的生存、国家安全问题,因此农业基础设施的建设投入、信息化建设投入、基本用电用水、网络管理、人才培养等均需政府投入,同时鼓励社会力量参与农业物联网技术发展和建设工作,保证农业物联网技术健康发展。 3.3制定政策、加快人才培养、提高创新能力加强农业物联网发展战略和政策研究,将支持农业物联网应用发展纳入到国家强农惠农政策中。制定农业物联网技术人才培养与培训计划,联合高等院校和科研院所和企业,加快对农业物联网专业技术人才的培养、培训,提高农业物联网技术创新能力、应用能力;建立人才激励机制,稳定和扩大人员队伍,满足农业物联网发展的人才需求。集聚、研发科技成果,展示新品种、新技术,探索新模式、新平台。建立健全技术创新支撑、标准化生产、生态农业循环、科技信息服务和农产品销售市场等支撑体系。逐步实行农业标准化生产、土地流转、多元化投融资、产业链延伸、农民与龙头企业建立利益联结机制等,为干旱半干旱地区现代农业发展探索经验、创造模式、提供服务。 3.4合理布局,平衡发展、生态发展完善和提升现代农业企业孵化园、种苗产业园、标准化生产示范园、农产品加工园、物流园等,合理布局,平衡发展。提倡生态发展,绿色发展,节约发展。智慧农业物联网技术工作涉及面广,资源整合和共享问题突出,为了减少重复投资,必须强化顶层设计,大力推进农业物联网技术研发、转化、推广和应用过程中的重大问题研究,应做到协调统一,地域优势平衡发展。 4结束语 通过“智慧农业”的中物联网技术的现状、存在问题以及应用前景和发展策略的研究,认为大力推进我国智慧农业中物联网技术的应用切实可行,符合我国现代农业发展规律,经过我国“十二五”的物联网技术的发展,将极大地推进我国“智慧农业”经营、生产、运输、加工等行业的发展;将促进我国物联网技术在各个领域中的推广和应用;将带动我国IT产业,通信产业,自动化识别产业链的再次飞跃;将促进国家实施农业生产和管理的科学化、持续化、标准化、国际化发展。 农业物联网论文:泰州将建“智能农业”物联网应用项目等 泰州将建“智能农业”物联网应用项目 在泰州,正在建设的高港区农业生态园将实现智能化农业管理。近日,中国电信泰州分公司和高港区农业生态园签订全业务合作协议,双方将携手共同打造信息化农业生态园,建成全市首家“智能农业”物联网应用项目。 泰州分公司将为农业生态园区提供虚拟网、光纤宽带、ITV和天翼工作手机等基础通信服务以及园区内综合布线、视频监控等ICT应用,实现园区内安防监控和网上实景视频展示。通过农业生态园的实时视频监控,实现基于互联网的园区网上信息和园区视频展示。 泰州分公司还将和高港区农业生态园共同推进物联网在现代农业项目中的应用,打造“智能农业”样板工程。通过传感技术、定位技术和移动互联网等技术的整合,实时采集温度、湿度、光照等环境参数,对农业综合生态信息进行自动监测和远程控制。 (南京市物联网产业联盟 供稿) 重庆两江新区开建物联网“云计算”基地 重庆市经济工作会指出,要尽快启动、全力争取打造国内最大的数据处理基地,最终要做成上百万台服务器、上千亿美元规模的“云计算”基地,成为全球数据开发和处理中心。目前,重庆正在启动打造“云计算”产业试验区。 发展“云计算”产业不受物流等运输方面的限制。因此,重庆可扬长避短,利用丰富的人力资源、人力和土地成本低等优势,提高特有的核心竞争力。重庆市每年大学毕业生达15万人,其中IT专业为5万~6万人,人才数量居全国前列。同时,与沿海比较,重庆人工和土地成本要低三分之一左右。 目前,重庆市已完成“云计算”数据基地的选址,计划在两江新区的水土镇开建数据工业园,仅一期面积就达10平方千米。届时,世界各地的数据都可在这里储存和处理。要发展“云计算”产业,需引进大量的数据处理企业。再在数据中心周围,汇集一批公司为其服务。目前,相关招商引资工作已启动,不少IT巨头已展露合作意向,重庆将围绕“云计算”做服务外包、城市智能化管理系统建设等。 (成都物联网产业发展联盟 供稿) 无锡举办市政物联网防雪抗冻演练 近日,由无锡市市政设施管理处组织、8家市政设施养护单位共同举办的市政防雪抗冻演练,在人民东路紧张有序地展开。与往年演练不同的是,今年市政设施管理处首次在110联动车上安装了物联网探头。 通过几辆联动车顶部的白色摄像头,整个街道上的工作开展状况被实时传输到指挥现场,整个过程中,系统运行连贯稳定,工作井然有序。 据了解,为了安装这4台物联网探头以及相关的设备,市政设施管理处共花费了20余万元。“目前我们要求8家市政养护单位也要在明年2月份之前,安装这样的物联网探头”,无锡市相关负责人表示。 此次预演,市政及相关单位共出动铲车、养护车、铲雪车等机械设备共38辆,应急抢险人员80余人。演练现场,各养护单位带领应急人员进行了融雪剂喷洒、草包铺垫等现场路面演示。 目前,市政设施处已经做好了准备,一旦再次遇到大雪突发天气,全市可同时出动200多名应急抢修人员、50多辆物联网应急抢修车。“喷洒融雪剂、铺垫防滑草包以及铲雪等项目可以协调进行”,相关工作人员称。 农业物联网论文:基于物联网的设施农业环境监控与数据挖掘技术的研究应用 摘要 介绍了基于物联网的设施农业环境监控服务平台设计的总体思路,并提出物联网远程专家诊断指导系统的技术方案,包括系统实现的目标、功能和硬件构成。系统通过各种传感器采集日光温室种植过程中的关键要素数据,并利用网络通信技术将其及时传送到控制计算机和数据中心,以实现用户对作物生长环境的实时监控和预警,有效预防病虫害、提高生产质量、提升劳动效率、节约成本、提高农产品的产量和品质。 关键词 设施农业;物联网;环境监控;数据挖掘;专家诊断系统 传统农业以人力为中心、依赖于孤立机械,而农业物联网系统工程在农业服务业中开展应用后,通过基于物联网的设施农业环境监控系统服务平台可以有效改变生产模式,使农业生产转向以信息和软件为中心,提升农业生产效能[1-3]。通过建立物联网远程专家诊断指导系统,利用物联网技术、通信技术和传感技术,将日光温室种植过程中关键的要素(空气的温度、湿度及土壤的温度、湿度等)数据通过各种传感器的采集,并利用网络通信技术如以太网WEB、GPRS、3G等,将数据及时传送到本地的设施农业物联网控制室以及远端的设施农业物联网数据中心,使设施农业管理人员及时掌握农作物的生长环境,并及时采取控制措施,从而达到预防病虫害、提高生产质量、提升劳动效率的目的。通过农业专家预警系统,调节适宜作物的设施内小环境,提高农产品的产量和品质,提高水肥利用率,降低人力消耗。通过实时监测数据,可以有效预测和预防风灾、雪等自然灾害,防止设施损害、农产品减产。在作物的不同生长阶段,种养殖户实时定量监控各环境因子,如光、温、水、气等,科学管理设施内作物的水、肥、气等环境因子,降低人力消耗,实现了真正的精耕细作[4-5]。 1 总体思路 依靠无线网络,对区域内分散的农业设施实行精细化管理,实时监控光、温、水、气、湿及病虫等对作物生长有重要影响的因素,掌握其变化情况。此模式可以应用于畜禽养殖、大棚果蔬生产等。农民可以使用手机或电脑在该系统平台上查询自己的种、养情况,例如大棚和鸡猪舍超过或达不到正常状况随时有短信提示。在了解种养过程中各项关键要素的实时变化情况后,可以通过专家系统进行关键因素的定时、定量分析,对病虫害的发生和发展进行预测预警,以便农户及时采取应对措施,为农业生产提供保障[6]。 2 技术方案 2.1 物联网远程专家诊断指导系统的目标 一是信息采集采用智能测控系统,依托物联网监测农作物生产;二是对农业生产信息进行实时监控,应用智能产品检测、控制作物;三是实现农业生产管理的科学化与智能化,通过智能产品中的专家知识和技术支持,保障农业生产,为农户提供及时有效的服务。 2.2 物联网远程专家诊断指导系统的功能 2.2.1 环境监测。主要包括各项环境数据的采集,如温度、光照、土壤水分、湿度等,监测范围包括大棚及作物生产区域。通过单传感节点独立采集和多传感节点汇集采集的数据先传输到主机,再转至服务器(GPRS网络),以此实现可视化展现、实时监测、历史数据查询,并对实时数据和日数据形成直观曲线。 2.2.2 数据挖掘。进行知识库服务器本地化,冀东半地下标准温室揭帘时间为M1=TEXT[(21 300+56.33X)/24/3600, "hh:mm:ss"],盖帘时间为M2=TEXT[(28 800-89X)/24/3600, "hh:mm:ss"],其中X为当日到6月22日之间的天数,TEXT为Excel函数,实现种养小环境内远程精准可控化生产。 2.2.3 智能预警、报警。一是报警。对任意监测指标或者在此基础上计算得到的二级指标设置警戒阈值,满足一个或者多个报警条件时,系统通过短信、电子邮件等方式向农户、管理员等发出警报,通知其及时采取应对和处理措施。二是预警。设置一定的条件,对监测数据进行计算更新,当监测指标以及二级指标被预测到未来将达到某一阈值,系统发出预先警报。以多种形式通知用户,提醒其提前做好防范准备。 2.2.4 基地管理。主要包括基地(园区、片区)管理、大棚管理、设备(监测、控制设备,网关,设备参数)管理等。同时,可按以生产企业、合作社分布图的方式进行查询、统计。系统通过提供直观的页面为用户查询和控制提供便利。 2.3 物联网远程专家诊断指导系统的构成 系统硬件通过RF组网技术,完成各个传感器的数据采集和设备控制,通过检测各项参数实现生长环境数据的实时获取。 2.3.1 工业控制专用计算机。专门为工业控制设计的计算机,在生产过程中监测与控制各个机器设备、生产流程以及数据参数。 2.3.2 传感器。①光照传感器。采用 2.3.3 物联网网关。数据传输单元(DTU)主要用于汇集、打包多个采集节点的数据,发送至上位机及市级数据中心。网关与采集控制器组成基于RF射频的无线传输W,传输距离 ≥1 000 m,1个温室大棚部署1套采集控制器,则通过1个网关控制32个大棚的采集器。具有设备入网功能,与周围无线采集器、无线控制组成网络;不同的网关与周围采集控制节点具有构成互不干扰的网络。 2.3.4 采集器。1个采集控制器负责1个环境监测节点,负责收集温室的各种数据,通常1个大棚部署1个采集节点(较大规模温室可设置多套)。采集控制器具有LED显示屏功能(图1),可循环显示采集到的温度、湿度、土壤水分、二氧化碳等数据信息;采集控制器通过RF射频向数据网管发送数据。 2.3.5 气象哨。气象哨可以采集露地和温室外相应的环境参数,包括空气温度、湿度、风速、风向等,为种植管理者提供环境依据,为农业生产活动和决策提供帮助。 2.3.6 LED显示终端。LED(0.35 m×1.00 m)阵列显示屏,放置于安装物联网监测设备的温室缓冲间外壁,可实时显示该温室的环境参数,方便生产管理者及时采取措施,确保温室环境稳定。 3 主要技术创新点 通过对冀东半地下式棚室内多个传感器大量数据的采集与分析,挖掘出本地设施内的温、湿、水、气等多种作物生长因子的变化规律,结合设施内当地的主栽品种,编制出相应作物的物联网控制参数阈值(针对冀东地区半地下温室,黄瓜顶风口单独放风温度阈值为25.5 ℃,西红柿顶风口单独放风温度阈值为27 ℃,双风口同时放风温度阈值提高2 ℃),形成标准化的作业流程。 利用物联网技术、手机移动应用APP技术,通过专家知识库服务器远程自佑Υ穑实现对冀东地区设施农业种植中的核心要素及畜牧养殖环境中的关键指标(如温度、湿度、NH4浓度、CO2浓度、土壤水分)的远程监测与控制能力。 进行知识库服务器本地化,冀东半地下式标准温室揭帘时间为M1=TEXT[(21 300+56.33X)/24/3600,"hh:mm:ss"],盖帘时间为M2=TEXT[(28 800-89X)/24/3600,"hh:mm:ss"],其中X为当日到6月22日之间的天数,TEXT为Excel函数,实现种养小环境内远程精准可控化生产。 整合多种资源,形成气象+市场+物流=农产品生产,改善系统处理异常数据的容错能力,实现物联网系统对农业基础设施的预判性控制。推广微灌肥水一体化技术,利用控制器精准控制施肥量,可使肥料利用率提高40%~50%,春季黄瓜结果盛期,黄瓜棚每4 d随水浇施纯N 19.5 kg/hm2、P2O5 7.5 kg/hm2、K2O 37.5 kg/hm2。 4 效益分析 4.1 直接经济效益 一是通过物联网专家系统的精确温湿度控制,保证适宜的水、肥、气、热等作物生长因子管理,做到科学种养,平均年增收2.1万元/hm2。以种植温室黄瓜为例,温室黄瓜平均产量为105 t/hm2,平均增产8%(8.4 t/hm2),按平均价格2.4元/kg计算,实现增收2.016万元/hm2。二是通过物联网的自动化控制,使每个棚室每年减少用工时数18个,节省农药、水肥成本90元,温室平均可节约成本28 350元/hm2。 4.2 社会效益和生态效益 一是有效保护生态环境;二是节约了水肥资源;三是实现了农业生产管理的远程化和自动化,减少了人工投入,从而使社会资源得到更合理的分配。可以直接促进当地经济的发展,并为农业信息化发展积累经验。 农业物联网论文:缙云县现代农业物联网技术示范应用 摘 要:物联网技术在农业生产的示范应用,实现了农业生产精准化、集约化、信息化管理,大大减少了劳动强度和用工费用,节约了水资源,提高了农产品的质量和产量,提高了农业科技含量。 关键词:农业;物联网;应用 1 物联网技术在缙云农业各产业中的示范应用 1.1 在花卉产业中的示范应用 缙云县春芳花木园艺有限责任公司投资5000多万元建设了种苗组培基地,建有0.03km2花卉连栋温室大棚,主要种植多肉、红掌、凤梨等盆花,公司投入Y金安装控温设备,采用物联网技术进行生产管理,取得了显著的经济效益。 1.2 在中药材产业中的示范应用 缙云县双峰绿园家庭农场建设铁皮石斛物联网示范基地0.01km2,安装德国进口的全套喷滴灌设备,采用浙大床架栽培模式,应用肥水一体化灌溉、松皮基质育苗等高效生产技术,推广废弃物循环利用、标准化生产、病虫绿色防控等多样化增效技术,生产高标准、高科技含量的铁皮石斛,初步建成一个生态循环节约集约型农业生产示范种植场。 缙云县地缘家庭农场从事西红花的种植和研发。农场引进物联网平台,通过物联网及无线网络,进行远程监控、远程生产管理,人在外地,也可以用手机控制温室内的喷雾,控制温度、湿度。 1.3 在食用菌产业中的示范应用 双溪口食用菌精品园秀珍菇连栋大棚是目前最为先进的设计,整个大棚遮阳系统可以电控自动闭合,通风系统可以自由调节,菇架国内首个采用镀锌钢质材料,移动式制冷出菇工艺设计,自动加湿喷滴灌系统等制作的。购置了4台套液体菌种生产罐,使杏鲍菇生产能够全面应用液体菌种先进技术,生产效率大大提高,走在了全国同行的前列。添置了高压灭菌设备,具有当前食用菌生产领域最为先进的脉冲高压灭菌系统,该设备全自动智能化控制,可100%保证菌棒灭菌彻底,成品率、工作效率大大提高。生产主要环节的机械化率接近100%的水平。 1.4 在设施蔬菜上的示范应用 在设施蔬菜生产中通过在温室内布置光照、温度、湿度等无线传感器、摄像头和控制器,使得管理者可以随时随地通过3G手机或电脑,进行远程监测、远程控制浇灌和开关卷帘等设备,并可实时查看到农业大棚内的温度、湿度等信息。实现对农业大棚的自动化管理,提高工作效率。 对农产品的各个生产阶段把关,农产品质量追溯系统可以实现对农作物品种、生长环境、喷药施肥、病虫害状况等农事做出详细记录,蔬菜的采收、施肥、用药、灌溉、农药检测等信息都被记录在电子标签中,消费者只需要扫描包装上的二维码,就能了解到蔬菜生产的所有信息。 蔬菜智能育苗中心,在种植蔬菜玻璃大棚、连栋大棚内进行了智能化应用试点,以传感器、无线网、监视器、大棚设备、操控平台架构大棚自动化智能控制管理系统,实现光照、温度、湿度、灌溉的自动化控制,在棚内设置自动养分测试仪、各种传感器,实时自动获取环境数据,通过平台分析数据,操控大棚通风、控温、施肥设施。 缙云县四海丰果业专业合作社的智能连栋大棚种植葡萄,建成了智能控制系统,在天气突变的情况下能及时进行卷膜操作。完成对大棚环境中土壤湿度、空气湿度、光照强度、湿度等多因子的监测及调控。根据温湿度信息来进行对电磁阀水阀的开关控制,以达到最佳的控制效果。将现场视频信息上传到监控室,能够在电脑上看到大棚内农作物的生长情况,便于及时获取农作物信息,利用温室大棚保温技术可使早熟品种于6月初采收上市。通过手机软件中的萤石云APP可以随时随地查看大棚内的相关信息。 2 物联网技术在农业生产中示范应用效益 经济效益,缙云县推广农业物联网试验示范基地8个,实现总产值2493.28万元,新增产值120.68万元,降低劳动生产成本150.42万元,总增效益213.6万元,实现了显著的增产节本增收效果。物联网技术在缙云农业生产的示范应用,涉及花卉、中药材、食用菌、生猪养殖、蔬菜、葡萄等,已建立起了一系列农业物联网应用基地,研究总结出了一套适合本地不同产业应用的物联网技术,实现了农业生产精准化、集约化、信息化管理,大大减少了劳动强度和用工费用,节约了水资源,提高了农产品的质量和产量,提高了农业科技含量。生态效益,物联网技术在种植业、养殖业、设施农业等领域实现了应用示范,节肥、节药、节水效果明显,有利于提高产品质量和减少农业面源污染。社会效益,发展农业物联网,具有生态环境保护、食品安全保障、能源资源节约及节省人工实现“机器换人”等社会效益。 3 结论 发展农业物联网,开展精准施肥、智能灌溉、温湿调控、设施种养农业等方面的信息化、提高农业生产管理的精准化、智能化和自动化水平。减少流通环节,促进产销对接,增加农民收入,倒逼农业生产标准化,实现了专业合作社、龙头企业、种养大户与市场对接。可加快农业产业升级和转型,最终实现农业现代化。 农业物联网论文:基于物联网技术的农业气象观测系统的研究与设计 摘要:文章首先分析了基于物联网开展农业气象观测系统设计的整体结构构建,结合使用功能来进行。在此基础上重点探讨设计的流程以及软件使用功能,从数据信息传输稳定性提升以及增强探测器精准度两方面内容开展,为农业生产提供稳定的气象数据,降低气象问题造成的农业损失。 关键词:物联网技术;农业气象观测;软件设计 一、基于物联网的农业气象观测系统的总体设计 应用互联网技术进行农气象观测软件设计,首先需要定一个设计框架结构,在框架结构基础上进行后续的填充设计,实现对气象数据的全面检测。其中计算机设备能够对系统运行过程中搜集到的信息进行保存,并录入到数据库中,作为历史数据来为农业气象观测提供参照依据。不同监测区域内会使用探测器对实时动态信息进行监测,设计期间会针对信息传输更新时间做出计算,这样在最终的控制效果上也会更理想。整体框架结构分别负责不同的功能层,根据所得到的数据信息来进行内部控制检测,传输管理指令。由于气象环境是不断变化的,因此观测系统要确保探测器的灵敏程度,确保信息传输能够达到实时更新,这样系统功能投入使用后在功能上才能够满足农业发展需求。系统的终端是由农户手机构成的,在总控制中心会针对探测设备得到的信息进行传输,进入到计算机设备的分析系统中,将其汇编成为一种手机软件可以显示的信息,通过信息传输信息将其传输到用户的手机中,实时反映农业生产区域的气象变化,便于农民根据气象反馈对所种植的农作物品种进行选择,并合理的预防气象灾害。 二、气象观测无线传感器网络设计与实现 1、气象观测无线传感器系统设计 软件控制系统部分具有灵活性,可以根据使用需求进行设计调整,软件控制是对硬件进行指令传输的,能够帮助气象监测系统适应不同区域的环境特征,并将气候所带来的干扰影响降至最低。在传输信道的设计中,要确保信号传输是独立进行的,彼此之间不存在干扰,这样在信息传输过程中也能提升最大控制能力,使气象观测系统能够独立运行,并达到最理想的控制效果,当前一些比较常见的设计问题,在系统控制中也均能够得到更新。控制系统设计属于软件设计,需要建立一个基础的信息传输框架,这样才能够帮助提升传输效果,提升数据信息的处理能力,达到一个更理想的管理效果。综合气象监测过程中所遇到的变化,作为数据库建立的参照依据,更快速的完成设计任务。 2、气象观测无线传感器的网络设计 网络设计是其中比较重要的内容,也是信息传输的基本框架,在对其进行设计时,首先需要根据所需要传输的信息需求量来建立接入点,为后续所开展的信息传输建立一个稳定的基础环境,并观察是否能够帮助提升信息的传输效率,发现问题后及时的调整,帮助提升系统运行以及最终的控制质量,对农业生产种植区域内的气象变化进行全面监管控制。对于设计方案中需要优化的部分,充分采取这种方法,也能帮助更好的解决,实现管理控制效果的提升,对于气象观测中的传输网络设计,更要体现出信息传输的高效,在软件中对网络信息进行防护处理,将网络病毒的影响降至最低,避免网络病毒对数据库攻击影响到信息的安全使用。网络设计是与软件结合进行的,对于设计过程中的多个项目探讨,应该充分采取这种预防方法,提升网络信息传输的高效性,同时更应该确保其中的质量安全,发现问题后及时的采取解决方案,避免类似问题再次出现。 三、气象观测数据服务中心软件架构及关键程序设计与实现 1、软件架构设计与实现 软件设计是针对程序框图部分的完善来进行的,观察程序框图中是否存在可以优化的部分,充分采取优化方案。确定程序框图后,对各个框图的功能进行填充,并严格按照所填充的内容进行具体的构建,使用汇编语言来编写相关的功能,为气象观测信息传输建立一个稳定的软件环境。在此基础上观察是否存在需要继续强化解决的内容。软件程序框图构建后,具体的实现仍然需要参照实际观测环境,将气象变化特征体现在其中,并通过这种方法来继续深入解决当前常见的问题,为管理计划开展创造稳定的条件。软件程序可以对硬件部分进行控制,根据现场观测得到的信息传输需求来进行,避免在软件功能与硬件对接过程中出现衔接问题。软件设计可以借助网络平台来下载一些资源,进而达到更理想的设计效果,系统正式使用后也需要借助网络平台来对信息进行传输共享。将信息的传输速度与网络调节融合在一起,共同进行软件方面的设计,最终的设计效果也会有明显提升。对于农业气象观测系统,构建过程中一项重要的任务是对使用终端进行完善,体现在结构设计中。气象数据纠正及融合处理程序主要根据ZigBee 网络获取的数据和市级气象服务器上获取的区域天气数据进行数据融合对观测到的气象数据进行修正处理,然后存入到MySQL数据库中。 2、关键程序模块的设计 关键程序模块的设计,包括气象变化探测系统,对这一部分的控制软件的设计,需要进行一个控制参数之间的联系体系建立,并对所设计的控制软件进行试验检测,技术人员模拟出网络环境中存在的攻击,并通过这种方法来帮助完善当前的设计方案,发现数据库受到破坏的现象,及时建立起联系,继而实现整体管理效果的提升,模块设计可以从关联性建立层面来进行,构建各个功能层之间的软件联系,这样在运行使用中能够将信息共同传输到总控制中心中,避免受到参数误差的影响,导致气象观测结果不理想,影响到农业生产。设计过程中主要完成的软件模块包括 Zigbee 网络数据交换、气象数据纠正和融合处理、市级气象服务器数据交换和 web及应用服务器 4个部分的设计。 3、气象数据纠正及融合处理程序设计实现 气象数据由于环境问题或者是受到参数分析的影响,对于气象的预测结果很容易产生误差,这种误差会随着时间发展而减小,在系统设计中需要将这种误差缩减体现在其中,也就是自动化参数误差调节。其处理程序功能的实现,是根据所更新得到的数据进行重复计算,综合计算结果,并选择其中的平均值,这样更接近真实情况,对气象变化的描述也更符合实际变化。技术人员要定期对探测装置进行模拟检验,观察所传输到总控制中心的数据是否与实际情况是一致的,并通过程序汇编来对控制功能做出调整,提升最终控制功能的稳定性。 4、web及应用服务程序设计实现 这一功能实现需要与网络相互结合,实现通过网络来对观测得到的数据信息快速传输,可以不受时间以及距离的影响,提升最终的传输速度。设计环节中主要是对网络系统的一个综合构建,充分利用网络平台来进行数据资源开发利用,农民需要对气象信息进行连接时,通过网络环境也能更高效的实现,信息获取渠道增多后,对提升信息结构的准确程度也有很大帮助。当前的设计方法是通过结构框架来带动程序功能实现的。 结语:农业气象应用系统的智能化精准化还处于起步阶段,仍有很大的发展空间,很多地方还有待完善。对于操作界面来说,可以融入心理学方面的知识来制作更符合人们心里需求的、更为美观方便的操作界面;对于前端采集系统来说,可以增加更多的采集要素,并加强精度,从广度和深度上使采集的数据更为准确全面;对于后端管理软件来说,可以将气象大数据融入进来,使其提供更深层的气象服务功能。 农业物联网论文:物联网智慧农业实训平台应用系统 摘 要:物联网智慧农业实训平台选取具有典型意义的智慧农业设备为基础,结合可灵活部署的移动实训台。通过网关、安卓工控平板和物联网云平台之间不同的搭配、组合,为学生提供云平台接入、网关直连、平板直连,PC直连四种不同的数据采集、流转、处理模式。本实训平台很好地帮助了学生从物联网理论学习过渡到实际动手操作,培养学生在物联网综合应用方面的动手实践能力,软件编程以及项目设计能力,为后续的行业实训打下坚实基础。 关键词:物联网;智慧农业;实训平台;行业实训 0 引 言 物联网是我国战略性新兴产业的重要组成部分,《物联网“十二五”发展规划》[1]圈定了10大领域重点示范工程,智能农业便是其中之一。据工信部统计,智能农业在其领域五年内需要的人才约为1 000万。从产业需求看,物联网人才[2]总体可分为研究型人才和工程应用型人才两类。 研究型人才主要为研究生层次或研究型高校所培养的毕业生,是各类“研究型企业”或“高新企业”的研发部、研究院所急需的人才。在高等院校和科研院所物联网研究型人才培养方面,偏重于研究型和创新型,具有跨学科复合型特点。工程应用型人才主要为各类高职学校或信息类本科学院毕业生,以从事物联网系统设计、产品开发、物联网项目实施等为主,以系统设计、产品开发、工程项目策划与实施为主的企业,更应注重工程应用技术能力的培养,加强工程实践的实际训练,突出技术应用能力、培养创新能力。 随着近几年大量物联网应用系统开发完成,开始转向系统的实施与维护过程,物联网应用型人才的占比已赶上甚至超过了研发型人才需求。巨大的市场潜力,广阔的行业发展前景,急待提高的人员素质,为职业学校办好此朝阳专业建立信心和决心。很多高职院校抓住此良好环境和契机,建设好该新兴专业,物联网实训室应用平台是保障此专业能较好完成教学效果的前提和必要条件。 1 物联网智慧农业实训室平台的需求分析 1.1 实训室建设意义 从教学方面来说,应培养从事物联网领域的系统设计、系统分析与系统开发的高技能人才。培养合理的知识结构,具备扎实的物联网理论与实践知识,并具备在物联网领域跟踪新知识、新技术的能力及较强的物联网应用能力。通过理论课程的教学并结合实训室的实验,让学生、学员亲自动手,接触各种实训室设备。最终实现能让学生独立构架各种物联网应用系统的目的。通过理论与实践相结合,感知体验与动手结合、方案设计与实际验证结合来提高动手能力,积累实践经验,进一步提高学生水平。 从科研方面[3]来说,物联网技术是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮,是一个全新的技术领域,包含RFID射频技术、有线传感技术、无线传感技术、数据交换与网络异构、终端管理等关键技术。实训室物联网设备通过射频识别等设备与互联网连接,实现智能化识别和管理,通过建设物联网实训室为教师提供物联网应用研究的科研平台,通过实训室设备促进教师与科研人员进行更好的科研研究。 1.2 实训室的建设特点 物联网实训室设计以技术全面化、业务典型化、应用教学化三个方面为指导思想进行建设。 1.2.1 技术全面化 主要解决技术知识层面的问题,实训室引入物联网龙头企业工业化产品体系,融合产业发展趋势,设计模式吻合教学实训体系。实训室不仅可以全面支持物联网培训认证所要求掌握的技术,还全面涵盖了物联网专业的基础课和专业课[4],如物联网概论、信号与系统、计算机网络、现代通信网、传感器原理、嵌入式系统设计、无线通信原理、无线传感器网络、近距无线传输技术、二维条码技术、数据采集与处理、物联网安全技术、物联网组网技术等均可在此完成并创新拓展。 1.2.2 业务典型化 主要解决应用和就业层面的问题。众多教育集团公司将多年成功的商业模式及成熟的行业应用如车联网系统、智能家居、智慧农业等转化为典型的业务场景以用于支撑物联网行业应用实训,使学生在实训的同时了解、融入真实的行业产业应用。 1.2.3 应用教学化 应用数字化的主要目的在于解决培养和定位问题,通过物联网实训平台、行业应用实验箱、实训墙、行业应用实训场景等多种形态、多种应用的实验实训设备以及物联网技术体验中心实现理论与实践的结合,感知体验与动手的结合、方案设计与实际验证的结合。 1.3 实训室的建设目标 通过建立实训室,建设一个教、学、研、培训认证统一的实训平台,集教学、实训、培训认证功能于一体,围绕物联网主题,同时兼顾当前IT流行技术的发展趋势,注重各种技术之间的融合c灵活应用,既可满足日常教学要求,又注重项目实训及创新试验,各设备之间还可以灵活组合。学员不仅可通过实训室里的相关设备掌握物联培训认证所要求的所有技术,还可以基于各种模块,按照自身需求进行独特设计,融合各种技术进行创新试验及项目实训。建设一个完整的物联网实训室,进行各种无线传感器网络、智能视频技术等教学实验,模拟典型智慧校园、智能追溯等实际应用。通过实训培养物联网方面的高技能技术人才。学生、学员可就业于与物联网相关的企业,从事与物联网相关的工作。 物联网专业实训室的建设,应在物联网的识别、感知、通讯传输、组网技术以及数据分析方面,衍生至物联网整个产业链,以专业建设、人才培养、物联网核心课程教学、提高学生实训水平为目标,建立一个完整的、基础的实训架构体系。实训室的建设需满足以下基本要求: (1)满足农业院校物联网专业的人才培养规范和教学基本要求; (2)能够支撑学校相关专业课程教学; (3)能够支撑学校物联网教学实训,实现物联网各知识点的实训; (4)能够满足物联网产业综合创新的实训,如智慧城市、智能家居等。 2 智慧农业实训室应用平台 典型物联网应用实训平台[5](智慧农业套件)以选取具有典型意义的物联网智慧农业设备为基础,结合可灵活部署的移动实训台。学生可通过应用平台实训产品的训练进一步了解各种农业物联网技术典型应用,进行模拟训练;从实训产品中学习传感器、WSN及嵌入式知识。通过丰富多彩的智慧农业物联网实验案例及体验,激发学生的想象力,充分调动学生的积极性,并提供多样化的集知识性和趣味性于一体的超强用户体验。让学生可以在实训室中看到农业物联网行业的现状,培养学生的动手设计能力,帮助他们成为具有特色能力的专业技术人才。 2.1 实训室平面图 物联网智慧农业实训室平面设计图如图1所示。具体位置可按实地重新规划,根据教室实地情况,使用20+1套典型物联网应用实训平台进行教学,可以满足对20~40学生进行教学。此外,结合农业院校特色,新建一个农产品温室大棚,充分体现了智慧农业套件由浅入深,由理论到实践的循序渐进过程,丰富实训课程设计,并将其应用于实践生活中。 2.2 系统结构 物联网智慧农业实训平台属于移动实训系列产品,主要由物联网网关、工控平板、数/模采集器等11个物联网典型部件构成。其中移动实训台、物联网网关、安卓工控平板是核心部件,采集器使用四输入模拟采集器和数字量采集器,有继电器I和继电器II,传感器包括光照传感器、温湿度传感器、人体红外开关,通过风扇I和风扇II完成。 2.3 平台实现流程 智慧农业套件实训平台通过网关连接到公共网云平台,构成了基于感知层基础的物联网云平台。具体数据流转流程[6]如下所示: (1)通过四模输入量采集器采集光照、温湿度传感器数据,通过ADAM-4150采集人体红外传感器数据; (2)模拟输入量采集器通过ZigBee传输协议将数据传到网关,ADAM-4150通过串口将数据传至网关; (3)网关通过TCP/IP协议将数据传输至云平台或者工控平板进行数据逻辑处理; (4)云平台或工控平板形成控制指令,并通过TCP/IP协议传给网关; (5)网关通过串口将指令传给ADAM-4150; (6)ADAM-4150给继电器输出指令,控制风扇的开闭。 3 核心部件功能介绍 3.1 网关功能介绍 物联网网关作为系统设备域的重要部件[7],集成物联网核心采集器、控制器,通过ZigBee协议、Modbus协议等采集、解析数据,具有透传、控制命令下发等功能,可将数据实时显示于网关显示屏。网管功能截图如图2所示。具有采集光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器数据的功能并进行显示,还可手动下发指令,打开风扇,将采集的数据传输给工控平板或云平台,同时工控平板或云平台通过网关可下达对继电器的开关指令。基于这些功能,农业套件平台网关具有以下特点: (1)LCD显示功能,可同时显示6路传感器数据; (2)本地声光报警功能,具备超温、断电报警功能; (3)通过WiFi/GPRS/以太网传输可将温湿度数据实时传送至后台; (4)内置后备电池,断电后可继续工作2小时; (5)支持断线储存功能,最大支持5 000条记录。 3.2 工控平板功能介绍 工控平板是智慧农业套件的数据处理核心,通过对网关传输数据的逻辑处理,可自动下发控制指令。对光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器的数据进行逻辑处理,自动生成控制指令;对光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器的数据案例进行开发并展示;对网关下达继电器开关指令,或通过串口对ADAM-4150下达控制指令。基于这些功能,工控平板具有以下特点: (1)支持通过网关连接和通过串口与采集器直接连接两种数据采集方式; (2)显示内容丰富,界面友好; (3)多通道数据传输,支持WiFi、串口、RJ45等多种数据传输方式; (4)可旋转支架。 3.3 云平_功能介绍 物联网云服务平台[8]以云计算架构实现系统的云平台管理,包含用户管理、数据存储、逻辑处理,设备管理、配置,资源管理、配置等功能,如图3所示。支持多个网关、传感器、执行器等物联网设备动态接入和管理;对光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器的数据进行存储;可远程手动或自动下达控制指令;BS架构可实现远程管理、监控;提供了丰富灵活的API接口,可通过API接口获取数据,组建具有逻辑功能的各种应用场景。 4 结 语 物联网智慧农业实训平台以移动型实训台为硬件支撑平台,所有部件可灵活调配,紧跟教学进度,可按需组合,平台系统安装部署灵活,方便教学,支持四种数据传输模式,学生可自由组合,了解学习数据传输的原理,掌握数据传输的方式和知识。平台的农业套件主要包括ZigBee无线组网相关的传感器、继电器等多种物联网设备,通过配套的智能农业应用实训及理论课程教学,让学生动手进行安装调试,接触物联网技术在短距离传输领域的真实使用,最终实现感知体验与动手相结合、方案设计与实际验证相结合的目的,提高学生的实践动手能力。 农业物联网论文:基于物联网云平台的智慧农业温室系统设计 摘 要:针对传统农业中有线网络成本高、布线繁琐、劳动成本高等问题,文中基于TLink物联网云平台、网关控制中心以及无线传感网络节点设计了一种方便、准确、高效的智慧农业系统。该系统可实现手机客户端及网页客户端对农业现场传感器设备数据的采集和控制开关,当农场中的某项采集数据发生异常时,通过网关中心对用户手机发送短信报警信息。实验结果表明,该系统可以实现预期效果且成本低廉,适宜广泛推广。 关键词:智慧农业;TLink;网关;物联网云平台 0 引 言 农业是中国最传统的基础产业,物联网技术的出现提升了农业生产效率,通过信息技术对地块的土壤、肥力、气候等进行大数据分析,然后据此提供与种植、施肥相关的解决方案,大大提升了农业生产效率。基于精准的农业传感器进行实时监测,利用云计算、数据挖掘等技术进行多层次分析,并将分析指令与各种控制设备进行联动完成农业生产、管理。这种智能机械代替人的农业劳作,不仅解决了农业劳动力日益紧缺的问题,还实现了农业生产的高度规模化、集约化、工厂化,提高了农业生产对自然环境风险的应对能力,使弱势的传统农业成为具有高效率的现代产业[1]。 本设计采用国内流行的TLink物联网云平台,基于意法半导体STM32最小系统,ZigBee无线传感网络芯片、WiFi芯片、GSM模块以及农业数据采集传感器,实现用户通过手机客户端或网页客户端实时查询农业现场传感器信息以及对农业现场的通风、加湿等设备进行控制[2]。 1 系统整体设计 该系统由客户端、TLink物联网云平台、网关、节点组成。系统整体框图如图1所示。 客户端分为手机端和网页端,可以实时查看传感器信息,TLink物联网云平台作为一个开放的公共物联网接入平台[3],通过给用户提供开放的API接口使传感器数据的接入、存储和展现更加方便简单。网关基于STM32嵌入式最小系统可实现多种网络协议的转换[4],主要有无线传感网络ZigBee协议、无线局域网WiFi协议和第二代全球移动通信GSM协议。节点同样基于STM32嵌入式最小系统搭建ZigBee无线传感网络,实时采集传感器信息并上传[5]。 2 系统硬件设计 网关是本系统的核心控制部分。网关以STM32F103RBT6为主控芯片,最多可支持五路串口,在STM32最小系统搭载HLK-RM04 WiFi模块、CC2530 ZigBee协调器模块、SIM900A GSM模块。本网关模块实现底层ZigBee网络、GSM网络和Internet网络协议转换。STM32必须提供外围相关电路构成最小系统,包括3.3 V稳压电源、8 MHz晶振时钟、复位电路、数字和模拟间的去耦电路、调试接口。WiFi模块与GSM模块在功能上互补,充分考虑到无WiFi网络情况下,数据可以通过GSM模块传送到用户手机。各模块与网关底板以插针的方式连接,方便程序升级更新。采用220 V转5 V适配器供电。此外,网关增加功能设置按键和LED提示功能。按键主要功能为复位和启动/停止数据上传。网关ZigBee模块采用PCB天线,WiFi模块采用airgain内置天线[6]。 节点以STM32F103RBT6为主控芯片,最小系统搭载DHT11温湿度传感器、BH1750光强度传感器、土壤湿度传感器模块、松乐SRD-05VDC-SL-C继电器、CC2530 ZigBee芯片。底层构建一个基于ZigBee协议的无线传感网络[7]。该无线传感网络涵盖灯光控制、通风控制、环境温湿度的采集、升温、加湿控制。硬件供电电源部分电路图如图2所示。 电源通过AMS1117-3.3 V芯片实现5 V转3.3 V输出,电源接口为PWR2.5,可接220 V转5 V/2 A的电源适配器获得。C7、C8、C9为滤波电容,保证电源电压稳定可靠。继电器电路图如图3所示。 节点板继电器部分采用PC817光耦隔离芯片,实现信号地和电源地之间的有效隔离。继电器触点容量为250 V/10 A(AC)或30 V/10 A(DC)。继电器输出为公共端和常闭端。 3 系统软件设计 3.1 软件功能描述 基于STM32嵌入式软件编程,实现通过一个串口服务器将芯片的三个串口USART1、USART2、USART3分别接到ZigBee协调器节点、SIM900A GSM模块、HLK-RM04 WiFi模块,波特率分别设置为115 200,9 600,115 200 (Bd/s)。节点板在主循环中完成对温湿度、光照度、土壤湿度传感器数据的采集,并将数据定时发送至串口1,再由与串口1相连接的ZigBee终端节点向上层网关板发送数据,并实时监听接收网关板下达的控制命令[8]。 3.2 数据帧格式 节点板与网关板数据交互帧格式(节点上传网关)见表1所列。 节点上传网关数据帧数据总长度为11字节,帧首和帧尾固定为0XFE和0XFF,数据长度占1字节,数据总长度-帧首长度-帧尾长度-1字节=0X08。源端口号标示ZigBee终端节点用于发送数据所占用的端口。 目的端口耸ZigBee协调器节点用于接收数据所占用的端口。 网关地址标示ZigBee协调器节点的网络地址,用2个字节表示,低字节在前,高字节在后。 网关下发节点的数据帧格式见表2所列。网关下发节点数据帧格式数据总长度为8字节,帧首和帧尾固定为0XFE和0XFF。 数据长度占1字节,数据总长度-帧首长度-帧尾长度-1字节=0X05。 源端口号为上传数据帧中的目的端口号,目的端口号为上传数据的源端口号。 节点地址标示在ZigBee网终端节点的网络地址,2个字节表示,低字节在前,高字节在后,控制命令占1字节。 控制命令为0X00表示开第一路继电器,控制命令为0X01则表示关第一路继电器。 控制命令为0X02,表示开第二路继电器,控制命令为0X03,表示关第二路继电器。 网关板与云平台数据交互帧格式(网关板上传云平台)见表3所列。 帧首、帧尾固定为0X4C和0XFF,分隔符固定为0X2C(对应ASCII码为“,”逗号)。 数据依次为温度、湿度、光照度、土壤湿度。 云平台与网关板建立的是一个TCP长连接,云平台控制命令下发至网关板则发送JSON格式数据:{“sensorDatas”:[{“sensorId”:“xxxxxxx”,“value”:“xx”}]}。其中,sensor ID是云平台中每个开关型设备的编号,value是相应设备的状态,每个设备的开关状态分别用00和01表示。 3.3 软件流程图 节点软件流程图如图4所示,网关软件流程图如图5所示。 4 TLink物联网云平台 4.1 TLink简介 平台的主要功能如下: (1)接入传感器设备能够支持用户使用Http,MQTT或Socket等方式连入平台,支持以JSON,XML等标准格式上传传感器数据,在Socket模式下,能提供传感器设备实时反向控制功能(即由Web或App远程控制接入设备),所有数据存入和取回等API手册完全开放,并支持客户进行二次开发。 (2)RESTful的交互接口设计使得TLink与开发者之间的交互非常简洁、透明,轻松完成数据的添加、存储、设置状态或更新状态等操作,能够很容易的与移动App或企业管理系统进行整合。 (3)虚拟仪表功能在一个交互页面上,以网关为单位整合和展现多个数值型传感器的历史数据和曲线图,并能够完成对传感器的事件触发配置。 (4)事件触发能力能够定义多种传感器的阈值,在达到特定值时发送短信,Email或由微信推送。 (5)社交功能能够在TLink公众号上查看传感器的状态或历史曲线,并通过微信共享给好友查看。传感器数据能够触发微信交互,使微信关注者能够直接与机器设备进行交互和控制[9]。 4.2 TLink开发流程 TLink开发流程如下: (1)通过http://www.tlink.io/地址访问TLink平台注册用户,并登录平台个人中心。 (2)创建设备,在此处编辑设备名称,并追加传感器设备,设置连接协议,定义数据上报周期。 (3)编辑设备,定义协议标签。数据头标签:[H:数据] [HE:数据],分隔符标签:[S:数据][SE:数据][SN长度],数据标签:[D?][D[长度]][DE[长度]|数据][DEC[长度]|数据][DF[长度]|数据][GPS],结束符标签:[T:数据][TE:数据] [CRC16][CRC8]。其中H代表字符型数据,HE代表16进制数据,D代表字符型的十进制数,DE代表16进制整型数据,DEC代表16进制整型字符串数据,DF代表16进制浮点型数据,GPS代表定位数据,CRC16和CRC8分别代表CRC16位和8位校验值。 (4)设置连接协议。平台支持的协议类型有TCP透传:数据透传,自定义解析协议;MQTT:协议规范严谨,开发者集成协议;HTTP:HTTP RESTful API,开放接口,支持快速扩展;Modbus RTU:工业协议标准,外接联网模块可直接使用。 (5)等待客户端连接。 4.3 云端配置 本系统设计采用了TCP透传链接协议。协议标签格式为: [H:@][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][T:#] 实际数据示例:@,xx,xx,xx,xx,xx,xx,xx,xx #,一次上传8个数据,分别对应节点1的温度、湿度、光照度、土壤湿度和节点2的温度、湿度、光照度和土壤湿度。 此外,TLink平台还提供一些个性化服务,如触发器,可以设定某个传感器的阈值范围,当采集到的数据超出这个范围后,就进行微信报警;组态应用,可以编辑个性化的Web界面,通过各式各样的控件更加直观、方便地查询传感器数据和控制现场设备。 4.4 客户端 客户端基于TLink提供的开放API接口实现,用户根据自己的需要编辑客户端界面。客户端分为手机客户端和网页客户端,用户可通过任意一个客户端登录TLink平台查看传感器信息以及控制农业现场的设备。 5 测试与分析 5.1 系统丢包率测试 本系统采用无线GSM、ZigBee、WiFi三种无线通信技术。GSM的工作频段为900 MHz,主要频率范围为890~915MHz和935~960 MHz,ZigBee和WiFi的工作频段均为ISM 2.4 GHz,因此可能会出现ZigBee与WiFi信号冲突的问题。针对此问题做如下测试: ZigBee模K和WiFi模块采用随机信道,4个ZigBee模块分为2组,1组发送数据,1组接收数据,2个WiFi模块同时向云平台建立TCP连接。测试结果见表4所列。 5.2 丢包测试分析 基于IEEE 802.15.4的无线传感器网络协议ZigBee标准定义了16个信道,每个信道宽为2 MHz,然而基于IEEE 802.11协议的WLAN标准定义了14个信道,每个信道宽为22 MHz。以上两种标准物理层都基于2.4 GHz ISM频段,信道存在相互重叠的可能[10]。 ZigBee信道分布图如图6所示,WiFi信道无重叠分布图如图7所示。 对ZigBee与WiFi协议信道进行不重叠筛选,可有3信道不发生重叠,当ZigBee与WiFi设备同时开启时,通过干预各自的随机动态信道分配方式,即WiFi信道选用不重叠1,7,13信道,ZigBee选用15,16,21,22信道,可有效避免不同通讯方式占用同一信道的情况,从而降低系统丢包率。 5.3 系统功能性测试 Web网页客户端如图8所示,手机客户端以及微信报警界面如图9所示。 网页客户端和手机App端均可显示节点数据,当节点数据异常,超过设定阈值时,本系统设定温度值高于30 ℃便触发微信报警功能。经测试,系统运行稳定、可靠。 6 结 语 本设计保证了数据的准确可靠通信,达到了预期对系统实时性、稳定性的要求。测试结果表明,系统可以稳定运行在温室环境中,实现了对温室的智能监控。 农业物联网论文:物联网技术在农业灌溉中的应用探讨 摘要:将物联网实际应用于现代农业,可有效实现农业的高效安全生产,而节水又是农业高效生产的核心内容之一,如何开展精细化灌溉成为了农业灌溉的研究重点,即解决何时灌溉以及灌溉多少的问题。本文,结合当前物联网灌溉发展的基本现状,深入地分析了物联网节水灌溉系统实现过程。 关键词:物联网技术;农业灌溉;数据感知 物联网是近年来新兴的一种信息技术,它被认为是继计算机互联网技术后一次新的技术革命,然而在农业节水灌溉方面的应用还不是很多[1]。目前,在农业节水灌溉方面的主要新技术有:1)与生物技术相结合的作物调控灌溉技术;2)应用3S技术的精细灌溉技术。即:全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS);三是智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备。 1 物联网灌溉基本情况 随着我国水资源的日渐紧缺,我国的水资源供需矛盾也逐渐表现出来,而农业作为用水大户,其发展节水型农业已经成了农业未来发展势在必行的方向[2]。目前节水农业主要采取了滴灌、喷灌、微灌等节水灌溉措施,虽然相对于大水漫灌而言,已经实现了较高的用水效率,但综合分析,其精准度依旧不够,无法根据农作物的具体需水要求进行灌溉。物联网技术结合农业的发展诞生了物联网智能灌溉系统,不仅提高了灌溉精准度,同时也减轻了人力劳动,实现了远程控制,全面提高了农业生产的生产效率。物联网智能化农业灌溉是指不需要人进行其实控制,系统能够自动的感知对农作物何时进行灌溉,以及为农作物灌溉多少的问题。物联网智能化灌溉可以根据农作物的数据采集结果自动开启灌溉系统。物联网灌溉技术是目前我国从传统农业向现代化农业转型的重要技术支撑,也帮助农业生产实现了向远程化、精细化、自动化、虚拟化的转型[3]。物联网智能灌溉系统提高了灌溉的综合管理水平,将原本最需要人的经验才可以进行生产的农业,转变成了科技化生产模式,不仅杜绝了人为操作的盲目性与随意性,同时提高了全面管理水平,实现了一个人对上万亩地的管理。由此可见,推广物联网智能化节水灌溉,不仅可以有效地缓解我国的水资源短缺危机提高我国农业现代化的水平,改变原先粗放式的灌水模式,同时也可以实现农业管理水平的提升,提高农业生产效率,减少人力劳动,全面优化农业生产方式。所以基于物联网的农业节水灌溉技术,必然成为今后农业灌溉的发展趋势。 2 基于物联网的节水灌溉体系 为了全面实现我国农业高效灌溉系统的建设,必须要大力推广基于物联网技术的农业灌溉应用,这就需要建立基于物联网的节水灌溉体系[4]。利用物联网的节水灌溉体系首先应该利用物联网技术通过传感器采集土壤的温度、湿度、墒情、光照强度、二氧化碳浓度等基本信息,然后通过适合的无线传感设备,将采集的基本信息转化为数字信号,并通过无线通讯方式将这些信息的数字信号传递给计算机系统进行分析处理,计算机系统会将采集的信息进行智能化判断,根据需要及时的控制相关的智能灌溉设备的驱动,对,农作物进行智能化、精细化的灌溉。从而做到灌溉水量、灌溉时间和灌溉周期的三准确,提高水资源的利用率,达到灌溉用水的智能化控制。且由于物联网传感器的网络具有信息互递、自主组建网络、网络通讯时间同步等特点,因此可以对整个灌溉区域与灌溉节点的数据进行综合对比分析,即便个别数据出现问题,也可以对数据进行更正[5]。同时采集的数据也可以直接上传到网络,经过相关技术人员的分析,可以根据分析结果对灌溉数据进行更正,从而确保灌溉的准确性与高效性,如果发现农作物发生病虫害,也可以通过灌溉系统对农作物进行除病害作业。同时随着农业物联网平台的建设,也可以将这些数据上传到平台进行管理,对于构建一个高效、低耗、低投入、多功能的农业灌溉节水平台就这十分重要的意义,然后也对平台采集的信息进行分析,并根据分析的结果进行灌溉,甚至可以对预期将会发生的天獗浠进行预防性灌溉,提高农作物对灾害的抵抗能力,这也是未来物联网智能化灌溉发展的必然要求。 3 结束语 物联网技术作为新一代信息化技术的高度集成与综合性应用,已经成为了当前科技界发展的战略发展方向之一。通过物联网与农业的相结合,为农业信息化技术与农业产业的发展,提供了新的机遇,同时农业也为互联网技术的发展提供了一个广阔的应用平台,尤其是节水灌溉技术的应用,可以直接有效地解决当前农业发展遇到的问题,为农业的现代化进程提供强劲的动力,实现高效的精准化灌溉,全面提高农业生产效率。 (作者单位:湖北职业技术学院) 农业物联网论文:基于物联网的智慧农业监控系统 摘 要:采用ZigBee技术和3G通信技术结合的方式,将不同的农业基地以及相关设备组成一个无线传感网络系统,然后根据不同农业基地的传感器收集传感器参数,更加精确地控制不同农业基地的状况,实现远程设备和人员之间的信息交互,组成基于物联网的智慧农业监控系统。对系统进行多次测试,证明系统具有良好的稳定性,可实时监控,采集信息,进行环境控制,广泛应用于农场的远程管理。 关键词:智慧农业;监控系统;物联网;ZigBee 0 引 言 中国的农业生产一直以来都依靠传统的生产模式,浪费了大量的人力物力,而且对环境造成了污染与破坏,不利于农业的可持续发展。因此,如何顺应新时期和谐社会对农业生产的要求,利用现有技术和平台来设计一个满足要求的新系统,成为迫切需要解决的问题。智慧农业利用物联网、云储存、ZigBee等技术实现农业的精准化监控与管理。 1 系统总体方案 监控系统是基于现有技术特点,由嵌入式网关,RFID,ZigBee及各种传感器模块组成,在遵循物联网三层架构的基础上设计实现的,包含安卓客户端和Web客户端的智慧农业监测系统。通过各传感器来采集相应的数据,然后利用ZigBee无线技术完成数据从传感器到嵌入式网关的传输,再依据TCP协议使数据从嵌入式网关传输到Web服务器,将数据进行分析形成信息在安卓客户端和Web客户端显示,实现将农业大棚里的环境参数在相应客户端与移动端显示的功能。同时依据传感器反馈的信息对大棚里的控制设备进行简单控制,以保证环境参数的稳定。此外,系统还为Web用户和移动用户提供了友好的显示界面,管理和控制界面,给予用户良好的体验。监控系统总体结构如图1所示。 2 现场监控系统 现场监控系统由Android手机客户端、嵌入式网关和ZigBee模块组成。 Android手机客户端主要用以实现人性化的人机交互界面。进入智慧农业监测系统界面后可以一览大棚内多种环境参数,如大棚内的厥度信息、是否存在有毒气体、是否有人闯入大棚,大棚内的光照强度等。 四个ZigBee模块上的传感器会对大棚内的环境参数进行采集,其中温湿度传感器用以实时采集大棚内的温度和湿度信息;广谱气体传感器用以感应室内有害气体(CO、SO2等)是否超标;人体检测主要对大棚内的作物起保护作用,当有人私自闯入大棚时,会感应到并及时报警;传感器将采集到的数据发送到各ZigBee模块,然后通过ZigBee的自组织网络传递给整个网路中的ZigBee协调器,此外,基于CC2530的风扇起到了排气效果,协调器通过RS 232串口将数据传送给嵌入式网关进行相应的处理。 嵌入式网关将接收到的由ZigBee协调器传送过来的数据进行处理并通过局域网传送给手机客户端,对于手机客户端发送过来的数据进行处理并对相应的传感器、生长灯、风扇进行控制。现场监控子系统需要满足实时数据存储分析、数据采集、网络连接等功能。 2.1 短距离ZigBee网络设计 ZigBee技术作为一种低速率、低复杂度、低损耗、低成本的无线网络技术,逐渐成为近距离通信应用的首选。从农业大棚的要求来看,一般大棚所需要传输的数据类型对通信速率要求并不高,所以使用ZigBee方式取代传统的布线方式可行性极大。考虑到一般农业基地均具有控制距离较短,测点多、设备多等特点,采用ZigBee的Mesh组网方式。Mesh网络由路由器、协调节点、多个终端节点组成,属于多跳的网络系统。在网络中节点之间可以直接通信,每次通信都由一条或多条路由节点进行中继,最后传给目的节点。ZigBee终端节点工作流程如图2所示。 2.2 嵌入式操作平台设计 采用ARM-Linux控制器模式,硬件的部分选取ARM Cortex-A9系列作为嵌入式控制器的微处理器,该系列处理器具有性能高、处理能力强、低功耗等特点;软件部分采用Linux操作系统,它具有多任务、多用户、兼容性高、界面操作简单、支持多种平台、安全性好等优点。嵌入式系统结构如图3所示。 2.3 视频监控设计 视频监控采用云台高清网络摄像头,它不仅可以通过手动控制摄像头旋转,还可以通过Web或者手机App来控制,拥有标准的H.264算法,同时能够支持CIF、D1两种分辨率,适合无线网络;支持摄像头360度旋转;可通过WiFi,蓝牙传输数据,适用于不便布线的场合。 摄像头将采集到的视频数据通过内置编码器编码,经无线网络传输到管理中心,同时解码器会将接收到的数据解码后播放视频。 3 远程监控管理中心 远程管理中心主要由介入设备和计算机组成,用以完成大棚内环境参数的采集、传输和显示,还能实现对基地环境参数和视频的远程控制或者联动控制。 远程管理中心采用B/S(浏览器/服务器)模式,用户通过浏览器或者手机App登录管理控制中心,通过实时获取的视频图像,直观地观察各大棚内的植物生长情况,并通过显示的环境参数对生长状况进行分析。根据用户对于系统的要求,设计了如下几个主要功能: (1)具有设备监控、设备管理、视频监控、系统设置、报警记录功能; (2)对各基地的空气温湿度、有害气体、土壤温湿度、光照强度等参数实时显示,拥有风扇、灯光、水泵等装置,用户只需点击开关装置便可实现对远程装置的开关操作; (3)对于植物生长相关参数进行正常范围的设置,实现农业大棚环境参数的联动控制。 智慧农业监控的系统参数如图4所示。 4 结 语 该系统通过各传感器来采集相应的数据,利用ZigBee无线技术将数据从传感器传输到嵌入式网关,再依据TCP协议,完成数据从嵌入式网关到Web服务器的传输,之后将数据分析形成的信息在安卓客户端和Web客户端显示。系统可以实现对农业大棚里环境参数的实时显示(包括相应的移动端显示),同时可以依据传感器反馈的信息对大棚里的控制设备进行简单操作,以保证环境参数的稳定。 农业物联网论文:农业物联网电源系统应用解决方案探析 摘要:针对农业物联网应用区域分布广、电源接入困难、电压不稳定的问题,对农业物联网中各子系统的供电技术进行深入研究,并以南阳镇高密度环保鱼类养殖项目为例,探索出可靠的农业物联网电源系统解决方案,阐述农业物联网电源系统的具体运作。旨为农业物联网技术的推广应用和可持续性发展提供参考。 关键词:物联网;电源系统;无线传感器;网络;供电 1 概述 我国农业正处于传统农业向现代农业转型的时期,物联网产业兴起,物联网与农业的深度结合,为现代农业提供了前所未有的发展机遇。农业物联网是将传感器加入到土地、水体、灌溉系统、农业机械等各类农业生产、流通的工具和环境中去,然后通过网络把这些事物连接起来,进行智能化分析运算,实施精细、动态、全面的管理及控制,推动生产力水平的提升,促进现代农业可持续性发展。 作为电子信息设施,无论是农业物联网或其它领域的物联网,都离不开稳定的电源供应。由于农业物联网有着应用区域分布广、电源接入困难、电压不稳定的特殊情况,因此,如何获得稳定可靠、长期耐用的电源系统,一直是困扰农业物联网发展的一个难题。一方面,一旦发生电源供应中断的故障,将有可能给农业生产带来不可挽回的损失;另一方面,农业生产的区域广泛分布在山间、田野,若不能获得电源供应,这些区域的现代化农业生产就不能得到根本性解决。因此,有效的电源供应,是农业物联网得以大力发展的重要保障。目前,此领域相关研究成果还非常少。为此,本文对农业物联网电源系统进行全方位研究,为农业物联网的推广应用提供可靠的电源解决方案,并结合对农户指导应用的实例,进行详细阐述。 2 物联网技术在农业中的应用范围 物联网在现代农业中的应用主要有以下几个方面: (1)应用传感器网络建立精准的农业生产控制系统,收集温室、田间的环境数据,监测作物的生长情况,以实现生产作业规划、自动生产控制等。 (2)应用RFID(射频识别,Radio Frequency Identification)技术实现现代养殖业生产、加工、批发以及零售等各个环节的有效管理,构建食品供应链跟踪与可追溯体系。 (3)随着物联网的技术进步和推广应用,物联网与农业的融合不断加深 ,除农业生产环节外,还将在农产品电子商务、农村社会管理、农业信息服务、农业规模化发展等方面大显身手。 3 农业物联网电源系统分类与解决方案 农业物联网应用技术离不开电源供应,由于农业物联网应用的多样性,对电源供应方式的要求也相应多种多样。在农业物联网中,供电系统根据模块功能可分为:数据处理与控制中心供电、无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)供电、指令执行机构供电等三个部分。 3.1 数据处理与控制中心供电解决方案 数据处理与控制中心是整个农业物联网系统的核心,该部分对供电要求最高,必须做到7*24小r不间断供电。主电源由市电线路供电,由于农村电网电压不稳,且时有停电的情况,所以必须装备在线式UPS(备用电源系统)。规模化农业生产投入非常大,为确保用电不间断,UPS系统必须采用双机互为备份,备用电源系统的电池组容量应根据当地单次停电最长时间及所有设备总功率来确定,市场上常用的铅酸电池由于其寿命短,使用效果不佳,不适合应用于农业物联网这类需要长期稳定电源的场合。备用电源系统的电池组应选用锂电池组,锂离子电池以单位能量密度大、寿命长、重量轻、体积小等优点著称,能胜任野外恶劣的环境。考虑到农村时常停电,有时候UPS的电池组会因市电供应不足而充不满电,给农业安全生产带来隐患,因此,还应在房顶或附近的空地上架设功率适用的太阳能电池板,有阳光的日子可以给后备电池组进行充电,还可将多余的电能提供给系统用。考虑到在极端情况下会出现连续多日的阴雨天气,导致在市电长时间断电的同时,太阳能电池板无足够的日照时间来给电池组充电,当电池容量过低时,系统将向管理员发出报警信息,在得到管理员回复确认后,启动备用发电机来给系统供电,以保证农业生产的连续性。该方案供电原理见图1所示。 3.2 无线传感器网络供电解决方案 无线传感器网络是由大量低廉的微型传感器组成的负责感知、采集和处理检测区域中信息的网络系统,其通过无线方式进行通信,采用多跳、自组织的方式组成一个网络体系。通常一个无线传感器网络由终端传感器节点、汇聚节点、管理节点组成。 无线传感器网络节点的能耗决定整个网络的生命周期。无线传感器网络节点比较分散,从硬件结构看,节点的能耗主要是在微处理器模块和无线通信模块。这为设计供电方式时提供了思路,以实现网络的低功耗及可持续性供电。 3.2.1 终端节点供电方案 终端节点可以从外界感知相关信息,采集所需要的环境参数。主要获取风向、风速、雨量、光照及农田中空气的温湿度数据,为灌溉量的决策提供依据。一个终端节点一般由传感器单元、处理单元、收发单元以及电源模块构成, 电源模块可采用太阳能电池板、无线充电和锂电池共同供电的方式来提供电源,实现终端节点能源的持续供给。在无光照的使用环境中,可只提供无线充电方案对节点的锂电池进行充电,但必须采用适合的无线充电算法,以确保终端节点能够补充到可以维持其正常工作的电能。终端节点供电原理见图2所示。 采用太阳能电池及无线充电方式充电改变了传统节点能量单向递减的过程,实现了节点能量自给,无须为节点更换电池。 在大规模的现代化农业生产中,传感器节点的使用量非常大,且分布区域广,部署环境复杂,如果全部使用耗能型电源(电源的电量越用越少),经过一段时间后,节点将因缺电而停止工作,而通过更换电池的方式来补充能量是不现实的,会造成的农业生产难以预计的损失。因此,通过研究使用无线充电的方法来对大量的无线节点进行动态充电,采用合理的充电调度算法,当节点的电池电压低于设定值时,向控制中心发送充电请求信号,控制中心发出指令给智能无线充电系统(或无线充电机器人),由智能无线充电设备根据控制中心的指令,对缺电的节点定向充电。控制中心还可根据每个节点历次发出的充电请求,预测出该节点下一次应充电时间,提前对节点进行充电,确保无线节点能够长期使用。无线充电原理见图3所示。 3.2.2汇聚结点供电方案 在无线传感器网络中,汇聚节点负责协调节点间通信,处理数据。汇聚节点包括处理器、射频芯片、GPRS模块和电源模块,是终端节点通往控制中心的一个枢纽,其能否持续正常工作,关系到所管辖区域的农业生产成败。汇聚结点的功耗往往比终端节点大很多,因此其供电部分,主要采用以固定电源供电为主,太阳能充电为补充的供电方式。为确保万无一失,当以上供电方式失效且电池剩余电量低于设置值时,汇聚结点将向控制中心发出供电异常警报,以便管理人员及时排除供电故障。汇聚节点供电原理见图4所示。 3.3 执行机构供电解决方案 数据处理中心把各节点收集上来的数据进行综合分析,并根据运算结果,控制执行机构进行相应的操作(如水泵、风扇、卷帘机、加热器、增氧机等),以实现灌溉、温湿度控制、光照控制等农业自动化的目的。这些设备多为大功率设备,因此,执行机构的电源必须由大功率的电源提供。在实际应用中,其供电方式可参考控制中心供电方式。 4 农业物联网电源解决方案应用实例―南阳镇高密度环保鱼类养殖项目 在农业物联网电源系统应用解决方案研究过程中,根据广西南宁市南阳镇水产养殖农户的要求,设计实施了高密度环保鱼类养殖物联网系统,现结合此系统,对前述电源解决方案进行应用阐述。 4.1 南阳镇高密度环保鱼类养殖项目简介 采用农业物联网系统的南阳镇高密度环保鱼类养殖项目,取得了显著的养殖成效,其养鱼密度可以达到一般状况下的8倍,带来的经济效益明显,同时减少污染,具备较强的推广应用价值。项目包括控制中心和养殖基地两个组成区域,控制中心设在农户居住区,养殖基地位于野外。养殖基地根据养鱼生态链划分为养鱼系统、沉淀物处理系统、微生物水处理系统、微生物利用系统、水体消毒与循环再造系统、安保系统等几个子系统,每个子系统都包括传感器及控制部件。这些子系统都由相应的电源模块进行支持。 4.2 高密度环保鱼类养殖项目的电源系统 4.2.1 电源系统分类 结合实际情况,项目电源系统分为数据中心供、传感器网络供电、执行机构供电等三个部分。 4.2.2 供电方案 数据中心供电:数据中心建设在控制室内,架设有数据处理服务器。供电系统以市电为主,在供电回路中串联一台在线式UPS,当市电供应中断时,UPS为服务器提供24小时不间断的电源供应,保证数据处理服务器能够连续正常运转。 传感器网络供电:由于该养殖基地建设在野外荒地上,离数据处理与控制中心相距大约2公里远,无稳定的市电供应来源,架设专用供电线路成本过高,因此,传感器网络供电主要以太阳能发电系统为主,备用发电系统为辅。传感器网络主要由汇聚结点综合控制器及终端结点数据取样传感器构成,总功耗约为15W。汇聚结点直接使用有线方式供电。终端传感器结点通过无线传感器网络与汇聚结点连接,使用自带电池供电,当电量小于设定值,即发送数据给控制中心,控制中心发出无线充电指令给管理员确认后对该结点进行无线充电。 执行机构供电:执行机构主要由水泵、紫外线消毒装置、增氧泵、LED照明灯、电磁阀等构成,总功耗约为200W。执行机构供电方式与汇聚结点相同。 4.2.3 供电设备 供电设备主要有:智能电源管理系统、4块单体实际功率为100W的单晶太阳能发电板、12V200AH磷酸铁锂电池组、太阳能充电控制器以及500W直流转交流DC12V-AC220V逆变器等。4块太阳能面板并联工作,每块太阳能板最高输出电压18V、电流5.5A。根据南宁地区经纬度计算得知,每天的有效发电时间约为6小时,日发电量2.4KWH。太阳能供电示意图见图5。 太阳能控制器主要功能是将太阳能发电板发出来的连续但电压不稳定的直流电转换成稳定的直流电,对锂电池组进行充电。 磷酸铁锂电池组主要是将太阳能板发出来的电能进行存储。由于养殖基地无市电供应,因此对电池组各方面的要求较高,须能在0-60摄氏度范围内工作,且电池组连续工作5年容量不能少于80%,所以磷酸铁锂电池组为最佳选择(磷酸铁锂电池充放2000次循环,容量不低于80%;工作温度范围:0-80摄氏度)。 电源逆变器主要功能是将储存在电池组中的12V直流电转化为220V交流电,供给基地内所有220V用电设备使用。逆变器的最大功率为500W,可满足基地内所有用电设备同时使用。 备用发电系统主要由一台功率为1KW的汽油发电机构成,当日照不足导致太阳能发电板无法对电池组进行及时充电时,控制中心根据汇聚节点传来的电池剩余容量数据通知管理员,管理员可通过手机远程启动发电机对锂电池组进行充电,当管理员不能在规定的时间内进行回复时,控制中心将直接启动备用发电机进行充电。 4.3 实施情况小结 在电源系统解决方案有效实施的情况下,此项采用物联网技术的高密度环保鱼类养殖项目得到顺利开展,除经济效益明显外,其应用解决方案对于我国广泛分布的山间、野外的农业生产系统都具有一定的借鉴价值。 5 结论与展望 有效供电问题一直是影响物联网在农业领域推广应用的重要瓶颈,本文针对农业物联网电源系统进行了详尽分析,并提出相关解决方案。展望未来,除了按本文撰述为系统中各部分提供稳定可靠的电源供应之外,还应尽可能的减小各节点的功耗,做到开源节流,以提高整个系统的可靠性。随着电子科学技术不断快速发展,相信在不久的将来可研发出在使用寿命期限内不需要进行能量补充的终端传感器,以及更多的节能环保配件,大力推动农业物联网产业快速发展。 农业物联网论文:传感仪器在农业物联网发展中的作用 摘 要 农业物联网作为新一代的信息技术在农业领域的综合应用,在很大程度上促进了我国的农业信息化的发展。通过改变传统的农业生产方式,进而促进我国农业向精细化以及智能化的方向转变。本文从农业物联网的概念着手,对农业物联网与传感仪器的发展进行研究。 【关键词】农业物联网 传感仪器 研究进展 我国是农业大国,想要实现我国农业的可持续性发展,就必须要借助科学的技术手段,通过利用智能化以及信息化的技术管理,;来实现我国传统农业的转型,进而为我国现代农业的发展做出更大的贡献。在我国现代农业的转型过程中,农业物联网以及传感器的研究进展发挥着关键性的作用。物联网技术是二十一世纪的新型技术,在世界各国都得到了普遍的关注。物联网主要涉及三个层面,即感知层、传输层以及应用层。农业传感仪器在物联网中隶属于感知层,通过传感器可以对农作物进行一定的了解,农业信息的传输需要通过农业物联网传输层这个介质实现,传输层能够有效的保障农业信息的获取,物联网的应用层主要是对农作物的生产加工等进行有效的管理。通过对物联网这三个层次的研究与发展,可以对现代农业的发展起着一定的积极影响。 1 农业物联网的概念分析 在二十世纪末期,物联网概念被提出,农业物联网主要是通过各种传感器来对信息进行采集,帮助农民及时的发现农业生产问题,并且对发生问题的位置进行准确的定位。这样农民就能通过机械生产的模式对农业实现智能化以及自动化的生产。物联网是继计算机、互联网以及移动通信网之后的被世界公认的信息产业。物联网是以感知为前提,实现人与人、人与物以及物与物的全面互联的网络。通过传感器对物理世界的各种信息进行获取,再通过局部的互联网、无线网络以及移动通信网等各种通信网络进行交互传递,进而实现对世界的感知。 2 农业物联网技术的研究进展 2.1 农业物联网的技术组成分析 农业物联网主要由感知层、传输层以及应用层三个方面构成,感知层主要是由各种感知器以及传感节点组成,主要是对土壤水分以及苗情的长势等农业信息进行获取。传输层主要是通过有线或者无线的方式将感知层获取的各类数据信息传输到应用层上。应用层再对收集的信息进行有效的处理和决策,进而实现对农业生产过程的管理与控制。 2.2 农业物联网的感知技术 在农业物联网中,感知技术一项关键性的技术,传感器则是感知技术的核心。近些年来,我国的农业传感器技术的发展步伐比较快,主要有农业信息传感器以及农业环境传感器。当前,光、水等常规的环境传感器发展已经比较成熟,土壤传感器是目前农业传感器研究的重点。采用电子以及电磁学等方法对土壤的电阻以及电容等参数进行测量,很容易受土壤组成的影响。利用电磁波对土壤进行测量可以对土壤的结构以及物理化学性质等进行测量。电化学方法可以对土壤中的某些离子等进行测量,土壤的组成具有一定的复杂性,因而,原位测量传感器在国际范围中都是研究的难点。信息传感器同样也是研究的难点,主要采用光学以及电磁学等物理学原理,根据被测对象的性质来对动植物生命体进行检测,然而动植物生命过程具有一定的复杂性,想要对其信息进行精准的探测,就必须在其计量模型上有一定程度上的突破。 2.3 农业物联网通讯技术分析 农业环境具有一定的复杂性,因而想要实现农业物联网信息的传输对通讯技术进行简单的搬用是不行的,要根据实际情况选择适宜的通讯方式。农业设施中不仅要考虑墙体的厚度,同时还要考虑材质对传感器节点之间的信息通讯的影响。比如,大田的作物要考虑农作物的高度以及地形地貌特征对通讯的影响,基于此种情况的考虑,节点布设以及节能机制就成为研究的重点。果园中树冠的形状以及与天线的相对高度直接影响着信息的传输。 2.4 农业物联网应用分析 农业物联网应用是一个闭环控制的过程,在农业物联网应用中其关键性的技术有云计算以及云服务。因为,农业具有一定的生命特性以及生态区域性特征,因而农业的物联网应用很难通过一种技术以及模式来对问题进行解决。在实践中,一般都是按照实际的情况来对物联网进行应用。就其应用模式而言,可以是WEB服务应用也可以是智能的单体应用。 伴随着科学技术的不断进步,很多欧美发达国家都对农业物联网应用开展了示范性的研究。在农业生产中实现了物联网技术的实践与推广。我国在此基础上也开展了一系列的应用研究,为我农业的发展奠定了技术基础。 3 农业物联网发展趋势分析 在农业生产的过程中,应用农业物联网技术对于农业的生产管理具有很大的积极作用。以下分别从几个方便对农业物联网的发展前景进行阐述: 3.1 农业传感器的新研究 农业传感器是农业信息获取的“眼睛”在农业物联网信息感知系统中发挥着积极的作用。全新的农业传感器的研究在农业物联网产业中也是不可忽略的关键环节。伴随着科学技术的进步,微机电系统农业传感器也将成为重要的研究领域。 3.2 农产品的生产更加精细化 伴随着农业物联网技术的不断发展,对于农产品的精细化的管理将会成为农业物联网发展的方向。通过物联网技术对农作物进行精准化的播种、育秧以及对其生产环境进行精确的控制等,都在很大层面上节省了人力资源,提高了农业生产的附加值,进而更好的促进我国农业精细化的发展。 4 结语 综上所述,虽然物联网在农业实践中的应用依旧面临着很大的挑战,但是随着物联网产业的标准化的逐步建立与完善,以及农业物联网技术的不断进步,将会更快的促进我国农业现代化的发展。 农业物联网论文:铜山区发展农业物联网的主要做法与问题思考 摘 要:铜山区农业物联网技术经过近十年的推广,取得了一定成绩,示范点数据采集、传输、储存运行良好,但同时也存在不少问题。该文介绍了铜山区应用农业物联网技术的主要措施,针对存在的问题提出了相应的对策建议。 关键词:农业物联网;主要做法;问题;应用;铜山区 按照国家关于“互联网+农业”工作要求,贯彻落实农业物联网技术发展规划和措施,铜山农委结合实际情况,积极推进物联网、云计算和虚拟化在农业领域的应用,截至2016年年底,农业物联网技术应用面积比例达24.5%。 1 主要做法 1.1 因地制宜,制定2016―2018年农业物联网发展规划 根据农业部关于“互联网+农业”工作部署,按照区委、区政府农村工作要求,区农委制定《铜山农业物联网技术应用三年发展规划》。其中2016年建设智能园区1个,智能温室23.33hm2,自动化养殖场3个,新增渔业智能养殖面积6.67hm2,物联网应用面积占比达到24.5%。2017年建设智能温室6.67hm2,自动化养殖场5个,新增渔业智能养殖面积10hm2,物联网应用面积占比达到27.2%。2018年新增渔业智能养殖面积13.33hm2,智能温室33.33hm2,自动化养殖场5个,物联网应用面积占比达到29%。 1.2 深入农村调查研究,督促农业物联网工作进展 区农委高度重视农业物联网技术应用发展工作,要求必须抓住机遇,因地制宜,做出铜山特色。研究制订《铜山区“互联网+农业”发展工作实施方案》,成立了由农委主任任组长,分管业务工作副主任任副组长,信息科科长及各镇(办事处)农技中心主任任组员的全区农业物联网工作领导小组,负责该项工作的督查推进、考核奖惩等。工作组深入到农村田头地边、养殖圈舍和林场鱼塘等地方,同老百姓亲切交谈,了解他们在种养殖方面面临的困难,研究制定解决方案。另外,依托农业信息化工程,完成植保物联网技术管理平台建设,运用植保决策系统、移动工作系统及数据资料库管理系统,实现农田病虫情况的及时发现和预警,有利于广大农户提前做好病虫害的防范工作。 1.3 组织各类培训,为农业物联网发展积蓄人才 区农委科教科和信息科积极配合,邀请各大院校教授、物联网技术及系统集成专业人才,加强对大学生村官、复员军人、农村创业青年、合作社负责人、回乡毕业生等人员的物联网技术及农业智能化方面培训,为有效解决农业信息化发展积蓄人才,2016年累计培训600多人次。通过培训,铜山久久生态园技术人员熟练掌握蔬菜种植物联网技术,并安装了大棚物联网设备,通过温室传感器获取大棚的环境信息,然后将信息通过网络传到中央处理器,经系统自动分析后确定温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等指标是否在正常范围内,基本实现了蔬菜种植自动化、智能化。 1.4 引导社会投资,推动农业物联网技术应用 铜山区农委大力宣传农业物联网技术的作用,鼓励社会资金用于物联网技术方面的投资。徐州嘉祥草莓专业合作社位于徐州市南郊的台上村,全村草莓种植面积约400hm2,合作社成员2 800多人,通过区农委牵线搭桥,与南京农科院合作建立草莓组培室,利用自有资金为智能温室添置一套物联网应用系统,根据草莓物联网管理系统提供数据资源,研发草莓新品种获得成功。而且将草莓新品种在全村统一种植,统一追肥以及防治病虫害,节约了劳动成本,提高了收益。 2 存在的主要问题 2.1 农业物联网投入成本大,运维技术要求高 国家对于农业各项建设给予财政支出力度逐渐加大,铜山区级财政支出也随之水涨船高,但目前还远不够,要建设农业物联网需要下大力气支持,尤其是农业物联网是高技术、高产业、高市场化的a业,要达到发达国家农业的程度没有财政支持是不行的。 2.2 现阶段农业物联网技术不成熟,产品存在缺陷,集成运用不够 目前我国农用传感器种类不到世界的10%,国产化率低,性能不够稳定,使得监测数据不够准确,需要经常校正,而且器材寿命短。 2.3 物联网应用技术人才缺乏,在农业上运用程度不高 农业物联网在我国尚处于起步和转型阶段,一些人认识还不深,对于建设农业物联网的做法更是有待进一步探讨。 3 解决途径 3.1 争取财政项目支持,引导社会各方投资 要紧紧围绕推进农业供给侧结构性改革,按“政府引导、市场主体、多元投入、协调发展”总体思路,大力实施“互联网+”现代农业行动。从生产、经营、服务方面入手,加快补齐生产信息化这一农业农村信息化首要任务的短板,利用互联网、物联网、大数据等发展精准农业、智慧农业,推行“专家+推广单位+示范户”模式,大胆探索租赁合作、政府购买服务、设备入股等应用机制。加大物联网项目工作推进,整合社会投资,加强农业物联网基础设施建设,打通为农服务“最后一公里”。 3.2 利用现有技术设备资源,促进农业智能化生产 当前物联网设备还不够接“地气”,在满足农民使用需求方面还要继续探索,铜山区农委正在研究建立农业信息补贴制度,加快推动将农业物联网相关产品和装备纳入农机购置补贴目录,以此鼓励电信运营商和科研院校等社会力量的积极性,降低传感器等仪器设备的成本,通过单项技术突破与集成应用并举,逐步形成政府引导投资主体多元化、运行维护市场化的农业物联网发展策略。 3.3 加强农业物联网技术培训,建设典型示范基地 农业物联网需要新型的知识农民作为基础,因此需要加大对农民的科技文化培训,建设物联网技术应用示范基地,通过现场参观和教学,不断提高其对农业物联网技术的认知能力,逐步把他们培养成为懂科技、懂电脑、懂网络、懂市场、懂管理、懂运营的新型知识农民。 4 发展方向 从发展规律上看,智慧农业是现代先进的生产方式,农业进入掌握包括土壤、环境、植物生长全过程的时代,而智慧时代就要更加智能化地管理农作物生长过程等。最新的《全国农业农村信息化发展“十三五规划”》透露,物联网技术有望在农业部确定的200个国家级现代农业示范园区获得农业部和财政部的补贴,重点开展先行先试,让农村信息化总体水平在今后5年提高到35%。因此,铜山区要利用好国家给予农业物联网发展机遇,加大物联网技术推广的精准覆盖,推进物联网技术同种植、养殖和水产的深度融合。 (责编:张宏民)
智能电网工程论文:机电工程技术在智能电网的应用情况 摘要:现阶段我国所处的时代是一个知识经济时代,各项科学技术措施的发展使得我国机电工程技术措施进步速度得到一定程度提升,在机电工程领域当中我国已经取得了一定的研究成果,机电工程技术措施在上文中提及到的这种情况之下也演变为一种较为先进的技术措施,但是和智能电网之间的相互关系并不是十分的密切,如果机电工程技术措施可以和智能电网建设工作有机的相互融合在一起的话,那么是会在我国电力行业发展进程向前推进的过程中起到一定程度的促进性作用,因此机电工程领域中的各个工作人员,应当对智能电网建设工作形成一定的了解,以便于可以研发出来适应性更强的机电工程技术措施。 关键词:机电工程;技术;智能电网;建设;应用 前言 在以往的几年当中,全球气候变暖这个问题使得世界范围之内各个国家当中的人民感觉到十分的不安,之所以会在世界范围之内出现气候变暖这样一个问题,是因为在以往的一个世纪当中,人类社会工业化发展进程向前推进的过程中使用到了数量众多的矿石资源,因为上文中提及到的这些温室气体对于太阳辐射的短波是具备一定的透过性的,与此同时也可以将地球实际运行的过程中反射除去的长波吸收,这也就是人们经常提及到的温室效应,在温室效应出现的基础上,就会使得全球气候出现变暖这种问题,当然引发全球气候变暖也是有其他原因的,比方说世界范围之内各个国家当中人口的数量大幅度提升等等,这些问题其实都是能源大幅度应用之后的产物,我国范围之内虽然说是地大物博,但是在人口数量大幅度提升的基础上,展现出来的人均资源占有量是较为低下的,从而我国社会经济发展进程向前推进的过程中,应当解决的就是能源层面上的问题,如果可以在智能电网建设工作进行的过程中,使得机电工程技术措施得到妥善的应用的话,那么上文中提及到的这个问题一般情况之下都是可以得到解决的。 1.机电工程技术措施在智能电网建设领域中的实际应用情况 再在智能电网建设工作进行的过程中,应当使得电力能源逐步得到优化调整,上文中提及到的这一项工作进行的过程中应当注意到的问题是电力能源等级划分和评价,这是一项基础性工作。在对供电用电实际情况展开研究分析的基础上,构建出来将用户需求作为依据的电能质量等级划分以及电能质量评估机制,与此同时也应当在对法律法规的监督管理作用加以一定程度的应用的基础上,值得智能电网向着规范化和标准化的方向转变。在电能质量优化调整技术措施当中,其实会涉及到各个层面上的电能质量控制技术措施。这些技术措施在得到应用之后,不单单可以使得生产运营过程中的成本得到有效的控制,也可以让智能电网领域中的用电质量水平得到一定程度的提升,从而也就可以创造出来更多的经济效益。高压直流输电技术措施。现阶段我国范围之内智能电网建设工作进行的过程中使用到的交流电,以及智能电网实际运行的过程中使用到的直流电之间是有一定的矛盾的,从而也就会在我国智能电网实际运行的过程中造成一定程度的负面影响。目前我国远距离输电工作进行的过程中,已经逐步使得高压直流输电技术措施得到应用。站在长远发展的角度上展开分析工作,远距离输电工作进行的过程中必然会使用到高压直流输电技术措施。所以在以后智能电网建设工作进行的过程中,为了可以使得上文中提及到的这些问题出现的几率得到有效的控制,那么也就需要在对换流器加以一定程度的应用的基础上,使得高压直流输电技术措施得到有效的控制,以此为基础将电流控制在既定的范围之内,最终也就可以使得我国智能电网建设工作进行的过程中提出的输电需求得到满足。能源转换工作进行的过程中应当施行的技术措施。在对现阶段我国的还是挤情况加以一定程度的应用的基础上,可持续发展是未来一段时间当中我国的主要发展方向。为了可以使得可持续发展战略施行的过程中提出的实际要求得到满足,我国智能电网建设工作进行的过程中使用到的能源也应当可以满足低碳经济领域中的要求,以此为基础自然可以使得生态环境污染问题得到有效的控制,除此之外也可以使得能源的应用效率得到一定程度的提升。 2.结语 总而言之,在对上文中开展的分析工作得到的结果加以一定程度的应用的基础上,如果想要将电力系统运行安全性及稳定性维持在一定的水平之上的话,那么肯定需要在未来一段时间当中智能化电网建设工作进行的过程中应用机电工程技术措施,政府有关部门开展的智能电网配置工作的力度也需要得到一定程度的提升,并在实际工作的过程中倡导培养出来更多的机电工程技术人员,以便于可以开展更多的机电工程技术和智能化电网建设工作融合方面的研究工作,以此为基础使得我国智能化电网的运行稳定性及安全性得到保证,最终也就可以在我国社会经济发展进程向前推进的过程中做出一定的贡献。 作者:李鑫 智能电网工程论文:电力工程技术对智能电网建设的应用 【摘要】本文介绍了智能电网的概念,说明了将电力工程技术应用于智能电网的建设性意义,并分析了电力工程技术的运用优点,对经济发展的促进作用。 【关键词】电力工程技术;智能电网;应用分析 1引言 当前人们的生活水平较以前有了较大提升,用电需求不断扩大,这也对我国电网提出了更高的标准,电力工程和电网建设质量的高低直接决定着我国国民经济的发展水平和发展速度,但我国当前电网难以满足需求,因此电力工程技术应运而生,并在我国智能电网建设中发挥着重大的作用,在经济发展中发挥着极其重要的建设性作用。 2智能电网的概念及目的 我们所说的智能电网实际上是一个电力系统,是由多种自动化配电和书店系统构成,这种电网的运作是高效的,且协调性高,可有效解决电力供应中资源浪费严重的问题,可以对市场中的电力需求单位的用电要求作出迅速的回应,快速灵活且安全的为用户提供经济可靠的电力供应。智能电网的建设目的主要是为了解决能源分布时空不均及能源匮乏的问题。我国疆域辽阔,自然决定了我国能源分布不均的问题,建立智能电网,将我国的电力资源进行合理分配使用,为我国经济快速持续发展提供了动力。 3智能电网的特点 我国是世界上人口最多的国家,因此也是能源消耗大国之一,电网建设可以有效缓解我国目前能源资源短缺的状况,但我国地域辽阔,经济发展地区不平衡的特点又决定了我国用电需求有很大差别,不同地区用电规模和用电高峰期各不相同,我国的智能电网建设在这样的大背景下形成,必须充分考虑不同地区的实际用电情况,进行智能化建设,也就决定了它具有自己独特的特点: 3.1绿色环保 智能电网应该最小程度的对周围自然环境造成伤害,满足绿色环保的要求,较多使用新型环保可降解的材料进行电网建设。 3.2坚固耐用 智能电网的建设不是一朝一夕,其使用寿命也必须很长,在常年的使用中,智能电网必须能够承受长期风吹日晒的恶劣自然环境的影响。由于采用建设智能电网方式,我国网架的请硬度高,决定了我国的电网系统在运转过程中的安全性。 3.3性价比高 我国的智能电网采用先进的电力工程技术,最大程度上做到了资源使用效率的最大化,综合降低智能电网的建设成本和后期维护成本,提高了智能电网的经济效益,同时智能运行的方式节省了大量的人力物力,降低了成本,成为我国低投入高产出的典型代表。 3.4自动化程度高 智能电网采用全面自动化的技术,弥补了传统电网下自动化程度低,人工效率低下的短板。建设智能电网,由于采用了自动化的管理,在电路发生故障时,可以迅速找到相关故障数据,对故障点的数据进行第一时间的分析解读,从而快速修复电路,并为以后的电路故障分析提供了重要的信息数据,促进了我国电网系统的安全快速的运转。 3.5良好的交互性 智能电网打破了传统的单向传输模式,改为交互式的传输模式,能够根据客户的不同需求,有针对性的提出解决方案,提高了自身的服务质量和客户满意度。 4电力工程技术在智能电网建设中的应用 4.1电力工程技术在智能电网建设中的总体应用 4.1.1发电过程的应用作为一种新兴技术,电力工程技术可以通过对电能的转换和利用电子设备来实现,可以在很大程度上减少能源的损耗,提高我国智能电网整体工作效率。我国的电力工程技术涌现出一大批高精尖技术,比如风力发电、太阳能发电等,使得电力工程技术可以提供多样的电力来源,利用电子电力设备将其他形式的能转换为电能,大大提高了能源转换效率,同时减少了相关辅助设备的物理损耗。随着我国电容技术的突破性进展,使得市场上的半导体功率元件的容量也有了很大的提高,并且有向高压方向发展的趋势。4.1.2电源过程的运用对于智能电网的建设过程来说,电源的建设是及其重要的一个环节,是各种电力设备得以运行的基础。使用电力工程技术可以为个别用户提供有特殊要求的个性化供电方案,有多种电源可供用户选择,比如直流电源,交流电源,恒定帧交流电源等。4.1.3输电过程的应用输电过程就是将发出的电运送出去的过程,智能电网的建设需求要求输电过程必须满足安全、稳定等的特点,对电能质量也有较高的要求,而运用电力工程技术的谐波抑制技术和无功补偿技术可以满足这些要求,为运输电力提供了不可或缺的技术支持。我国的智能电网不断成熟完善呢,一大批适应当下智能电网需求的新型装置也大量涌现,譬如薄型交流变换器和超导无功补偿装置等。这些高技术装置在智能电网中的应用,能有效解决运输电力过程中的电压工作不稳和电网突然断电的问题,很大程度上提高了电网的运输效率和电力运输质量,因此在我国的智能电网建设过程中,这些高科技装置被和高效率的电力工程技术被广泛应用于实际智能电网建设中。 4.2电力工程技术在智能电网中的具体应用 4.2.1能源转化技术的应用传统的发电技术主要依靠煤炭等不可再生能源发电,一来产生大量废弃物,污染空气和周围环境,对土壤污染等的后续危害也比较大,而来煤炭是不可再生能源,我国能源短缺,每年更是需要大量进口国外煤炭资源,与我国节约资源的理念相悖。从目前的发展趋势来看,很清楚未来的发展趋势是低污染、低耗能、高经济发展,目的就是未来提高能源的使用效率,减少无用污染废弃物的排放。所以,电力工程技术更加注重绿色可再生资源在智能电网中的应用,利用先进的科学技术,将风力、太阳能、潮汐能、水能等可再生资源转化为电力,不仅能够节约资源,而且保护了自然环境。4.2.2电能的质量优化技术电能的质量优化技术在智能电网的建设中主要是在智能电网的电能质量等级划分和评估上,通过对接口部分的性能分析,独处玄关质量等级结果,从而可以建立用户经济性和技术等级划分两个质量评估体系,同时在不断满足用户的需求时,促进我国用电市场的不断规范和电能电网建设朝着经济发展和质量水平提高两个方面不断发展。我国当前的质量优化技术主要有直流有源滤波技术、自适应静止无功补偿技术和连续调谐滤波器关键技术等,这些技术在智能电网中的应用能够有效提高电能运输的效率和运输质量,并且降低了电网的维护成本,较传统电网有较强的价格优势,同时在环境保护、资源节约等方面也有着无可比拟的优势,因此,目前在我国的发展前景和应用市场很广泛,受到了各地电网部门的喜爱。4.2.3柔性交流电技术的应用这种“柔性”,是与传统的利用机电或是机械的“刚性”输电技术相比较而言的。所谓柔性交流电技术主要功能是向电网中运输具有高清洁度的能源,但需要一定的技术做支撑,目前我国智能电网的技术支持主要是电力技术、微电子技术、微处理技术和控制技术、电子技术,因为在运输电力的过程中必须可以柔性的控制电力。在智能电网中,电力运输必须满足能够将高清洁、新型的电力能源注入电网中的需求,而柔性交流技术可以满足这一需要,能够采用必要的电力技术和控制技术对交流电视线灵活的控制,因此在我国智能电网建设中得到了广泛的应用。4.2.4直流高压输电技术在普通情况下,许多直流输电的系统环节采用交流电的方式输电,但是,与此相对的输电过程却常常采用直流电的方式运输。直流电运输通过控制换流器的方式对不同阀的电力进行控制,使得电力的运输更加平稳,提高了电力运输的经济效益,甚至在一些与外界毫无联系的、孤立的、环境恶劣的岛屿上面也可以实现供电,解决了供电困难的问题。 4.3新型的电力工程技术在智能电网中的应用 新型的电力工程技术发展在智能电网中的应用主要体现在三个方面:①调度及广域防护网络的建立,促进我国电力资源在更广阔的领域内实现电力资源的合理配置;②新型硬件设备的建立,在电力运输网中使用新型硬件设备,避免了运输过程中输电设备老化的问题,提高了运输效率,与我国的智能电网的建立目标相一致;③拓扑网络的建立,运用这种技术实现了智能电网和计算机信息技术的相连接的需求,从而建立一个完善的供电系统网络。 5结束语 我国当前用电需求不断增加,电力工程技术在智能电网中的优秀表现很大程度上推动了我国电力行业的发展,在我国具有良好的发展前景,未来我国的智能电网力求与国际接轨,为我国经济快速发展提供更加坚实持续的动力。 作者:赵成严 单位:珠海电力工程监理有限责任公司 智能电网工程论文:电力工程技术在智能电网建设的重要性 【摘要】伴随着智能电网的广泛应用与迅速发展,无论是发电、输电、变电等多个环节,电网发生的变化与影响都是非常深远的,而对电能产生、调度以及更好的控制也发挥了重要作用。电力工程技术成为了智能电网应用功能得以发挥和实现的重要应用手段,本文结合笔者多年工作实践,探讨电力工程技术在智能电网建设中的重要性和应用策略。 【关键词】电力工程技术;智能电网建设;重要意义;应用策略 与传统的电网相比,智能电网无论从性能、环保或是使用年限方面均有明显的优势,其发展就成为未来的主流趋势,而对于电力工程技术的使用,则要重点从智能电网效能与使用效果方面着手,进一步促进电力工程技术价值的发挥,预防出现一些突发性的问题。 1电力工程技术在智能电网建设中的重要性 智能电网运行的基础为高速集成和双向的通信网络,其具备了非常先进的技术,比如自动化技术、技能测量控制技术以及传感技术等,进一步提高整个电网系统的自动化水平,确保电网运行环境的优化和效果的实现。如今,在我国经济不断发展的态势中,电网建设有了更高的要求,其优越性和使用潜能的进一步开发也得到了更多人的关注,我国很多地方政府也将地区建设纳入十三五规划中,并紧密结合地区产业发展的程度与重点对技术进行改进[1]。从整体来看,我国智能电网建设需要坚持绿色环保的原则,确保结构坚固、配置优化,在结合自动化和经济性的基础上满足建设的运行要求。在智能电网的各种技术中,智能电网灵活的网络拓扑技术成功为自然灾害以及可能引发的社会动乱消除电网负面影响,维持长久以来的安全性与稳定性,而电网的实时监测功能则及时准确地识别到电网运行中出现的问题以及潜在隐患,针对问题和隐患分析原因,以高效集成的通信系统进行外延的管理与应用。此外,智能电网自动化技术还将电网功能交互、操作控制以及配电管理的环节结合起来,更保障了配置资源的优化,以灵活度的提高大大提高抵御风险的能力。但工作人员也应注意到,在这一社会背景下对电网应用技术要求更高,只有高配置、高性能、高智能化程度的设备才能确保技术价值的最大化发挥[2]。 2智能电网配电自动化存在的问题 2.1过于追求系统功能的完善,不注重体现核心价值 电网建设过程中工作人员过于追求配电自动化较高的应用水平,以求形成完善网架,但没有对其技术应用制定合理规划,因此无法满足需求,使得电网进入到后期阶段无法实现实用的目标。还有就是过于重视智能自动化的故障处理与功能恢复,导致只解决一些配网自动化问题,而无法保证整个配网自动化运行的科学性,于是产能并不好。在智能电网配电过程中,很多时候超负荷高度集中,且受到恶劣运行环境影响,更容易导致系统发生故障,无法达到技术应用和整体运行的稳定性。 2.2智能电网设计与建设中存在的问题 首先,智能电网配电自动设计单位中,从主站、实现的方式、通信方式以及设备、管理模式等,都缺乏全面的研究与应用,并没有根据实际情况而选择一些专业配网自动化的设计公司。整个配网自动化系统是一个非常复杂的自动化系统,一旦内部的分工和职责不明确,就无法与运行管理相结合,也不能确保相关技术在其应用中发挥功能,于是智能电网的建设与运行就无法达到要求的稳定性。 2.3工作人员缺乏对应用技术的了解,管理模式难以与之相适应 配网自动化是电力系统技术、管理薄弱的环节,在技术应用的人才上比较缺乏,并且智能电网更是涉及到自动化、通信、一次设备以及配网运行等多个方面,如果将其统一协调而急于求成,必然无法成为配网管理解决的工具,因此需要配备科学的管理和优秀的技术应用人才。 3电力工程技术在智能电网建设中的应用策略 3.1质量优化技术的应用策略 在电力工程中,质量优化技术应用的优化对象主要为智能电网建设中的电能,根据电能不同等级的划分,在建设的同时采用不同的评估和判定方式,不断完善相应的体系。同时,以经济方向为目标,在智能电网建设的过程中坚持经济性原则实现供用电接口的连接,确保为与客户之间建立更为完善的评估体系与电能质量评估体系[3]。此外,还要在应用质量优化技术的同时不断完善相关法律法规,以保障智能电网建设工作更经济性与高效化。 3.2柔性交流输电技术的应用策略 柔性交流输电技术的应用充分地发挥了微电子技术与电力技术在电力工程技术应用的基础性价值和作用,其应用使得交流输电控制的过程更快捷有效。众所周知,高压输变电在我国智能电网建设中发挥重要作用,而其建设更是需要引入大量清洁能源。控制技术和电力工程技术相互融合后确保了智能电网不同参数得到及时准确的控制与调节,必然也保证智能电网工作的稳定性与可靠性。此外,还可以大大降低输电过程中的电力损耗,很大程度上提高输电线路电能输送的能力[4]。 3.3高压直流输电技术的应用策略 现阶段的智能电网中仍有不少环节会用到交流电,但实际的供配电运行中传输电流真正得到保障的则是直流电。使用控制交换器,真正的作用在于完成换流或是逆变工序,而高压直流输电技术就是为了促成这一目的的达成。很多情况下使用换流器都需要通过具有管段功能的原件,并通过提升其电力输送的稳定性与经济性来实现,比如直流输电系统,而高压直流输电技术则能同时在直流传输工程与远距离直流传输工程中进行应用,甚至一些建立在海岛等偏远位置的工程也能实现电力运输。总之,高压直流输电技术在我国现阶段得到广泛的应用,今后的发展方向为更远距离与更大容量,全面实现技术应用的升级。 3.4能源转换技术的应用策略 在未来的智能电网系统建设中,新能源技术是重要的发展方向,其特点迎合了当下最低限度减少碳排量以获取最大经济效益的现实,并以低污染和低消耗为目标,不断实现技术的升级,比如常见新能源风能和太阳能,就可利用其环保节能性成为今后智能电网系统技术发展的核心,以能源转换技术为基础,加快智能电网建设与更新。 4结语 要解决智能自动化配网存在的问题,还要做到建立配网自动化运行组织机构,实现配网自动化的自动控制,开发计算机自动控制系统,恢复对非故障区域的供电,同时要确保配网自动化智能化系统的安全运行,维持系统运行稳定。本文对电力工程技术在智能电网建设中的重要性与应用过程重点进行探讨,总结了高效的电力工程技术对智能电网建设的策略与价值,以为更多的电力技术工作人员提供参考价值,在今后的工作中不断完善智能电网,促进其更好地发展。 作者:谢勇辉 单位:广州供电局有限公司从化供电局城郊供电所 智能电网工程论文:电力工程技术在智能电网建设的应用 摘要:近年来,随着科学技术的不断发展,越来越多先进的技术被应用到了电网的建设过程中,其中智能化技术的应用一改以往的人工操作模式,使得整个电网的运行和管理更加的智能化,以更好地适应社会的发展需求。基于此,文章首先对智能电网的主要特征进行分析,接着对电网中电力工程技术的具体应用进行研究,最后对电力工程技术在智能电网建设中的应用进行探讨,以期对促进智能化电网的建设与发展具有指导意义。 关键词:电力工程;智能电网;能源转换;高压直流 随着我国经济建设的进一步发展,对于电力能源的需求量急剧上升,在这样的背景下,如何更好地为社会提供更加高质量的电能成为了我国当前电力企业亟需解决的难题。而智能电网的出现,不仅能够对整个电力系统进行有效地管理和维护,同时将电力工程技术合理地应用到智能电网中,还能有效地提高电力企业的供电效率和供电质量。因此加大对智能电网和电力工程技术的研究,有助于提高整个电力系统的功能,从而更好地为社会提供更加优质的电能,以促进其更好的发展。 1智能电网的特征概述 随着社会的不断发展,电网逐渐朝着更加智能化的方向发展,由于智能电网能够给用户提供更好的服务,因此深受人们的好评。智能电网的特征主要包含以下几点:①环保。智能电网能够对电网中的资源进行再次利用,有效地降低了能源的损耗,这与我国生态建设的要求相符合。同时减少对煤、石油、天然气等不可再生资源的使用,有效地降低了工业生产给环境所造成的污染和破坏;②优化资源。传统的电网运行方式不仅存在着电力能源利用率低的特点,还加大了对电网系统的维护和管理难度。而智能电网的应用能够对各种资源进行优化,使得电力能源传输具有更高的效率和质量保证,并且对于电网系统的维护有着积极的促进作用;③经济收益高。由于智能化电网的应用能够大幅度提高电力能源的传输质量和传输效率,因此极大的降低了电力在传输过程中的损耗,并且还能降低对电网系统的维修保养成本,使得整个电网系统的运行具有更高的经济收益;④交互性强。通过智能电网的应用,能够建立一个高质量的市场沟通体系,从而在第一时间内能够掌握客户的需求,以确保为其提供更加优质的服务;⑤自动化是智能电网中非常显著的一个特征,特别是在对智能电网系统中所存在的问题进行诊断和修复的时候。通过智能电网自动化技术,能够进一步提高问题诊断及修复的效率和质量,实现运行维护方面的成本节约;⑥电网的构架非常牢固。由于我国是一个自然灾害较多的国家,自然灾害的发生对于整个电网系统的影响使非常大的。而智能电网的应用,能够确保整个电网系统具有更高的稳定性,从而确保电网具有更高的承受自然灾害的能力,以保证其得以更好的运行。 2电网中电力工程技术的具体应用 电力工程技术在电源领域中有较为广泛的应用,利用电力工程技术可实现电网每个环节的供需平衡,提供给不同设备所需的电源,主要类型有直流电源、交流电源、恒频以及变频电源。而智能电网通常需要高质量且稳定的电源能源,为了保证达到电能的标准要求,可以利用电力工程技术中的谐波抑制技术进行实现,无功补偿技术也可以保证电源能源的稳定性。由于电力工程会随着技术的发展而发生内在的改变,比如出现新设备与装置、变换器类型的转变、无功补偿装置的更新等。在某些特殊的国家以及地区,线路较长或者输电容量较大时候,通常采用直流电源进行电能运输。我国在电能运输中,通常利用闸管变流装置充当整流阀结构,有效地提高了电网输送的稳定性,同时电网输送容量得到了很大的提升。利用逆变闸进行配电过程中,能有效避免电压的不稳定事故以及各种突然停电事故,提高了供电效果,有效保障了电网运行的安全性。常规电力技术在电力公司的应用不胜枚举,智能电网中电力工程技术的具体应用如下:当公司的电力负载出现异常的电压变化或者出现电源突然中断的现象时,就会导致供电系统的供电电源异常敏感以至于出现整体断电情况,严重时会造成人们生命与财产的威胁,这时可以通过更换电力设备来解决这一问题。研究表明,使用两套常规的电力设备能有效避免电力公司的断点情况,再次投入使用后,还会极大改善公司电力质量水平。 3电力工程技术在智能电网建设中的应用要点 3.1能源转换技术的应用 智能电网的应用主要是为了保证在实现经济效益的最大化目的的基础上,尽可能降低对碳的排放量。智能电网的使用就是利用新技术来实现低消耗、低排放的目的。而对于整个电网系统来说,在进行电能转化的时候存在着转化效率不高的问题,针对于这一问题需要采取有效的技术措施进行改善和解决。特别是对于太阳能和风能等新能源发电技术的应用,需要进一步研发转换效率更好的能源转换器,从而为整个智能电网提供更加充足的电力能源,以更好地推动社会的进步与发展。 3.2质量优化技术的应用 质量优化技术的应用需要确保有完善的电能质量等级和评价标准体系,对于供电接口和用电接口的经济性能进行充分地考虑,以实现供电质量和用电质量方面的优化。与此同时,对于市场用电需求进行有效地分析,从而保证供电与用电之间的平衡。此外,质量优化技术的应用还包括对直流有源滤波器、电气化铁道平衡供电等一系列技术的应用。通过这些质量优化技术的应用能够大幅度提高供电电能的质量和效率,从而在减小供电成本的基础上帮助电力企业抢占更多的市场份额。 3.3高压直流输电技术的应用 在智能电网的建设过程中,直流输电技术仍然一直被沿用。虽然目前我国使用的电能以交流电为主,但在电网系统中进行电能的传输时,必须以直流电的形式进行传输。因此在这个过程中需要使用到逆变技术来将直流和交流电进行转换。为了更好地实现换流的操作,还需要使用高压直流输电技术以确保整个过程的更好完成。目前在直流电传输的过程中,不管传输距离的远近,或者是为山区等偏远地区进行传输,都可以使用高压直流输电技术来完成。根据我国现阶段的发展情况而言,今后的高压直流输电技术将会被应用到容量更大、距离更长的电网系统中,因此加大对高压直流输电技术的研究力度具有非常重要的现实意义。 3.4柔性交流输电技术应用 柔性交流输电技术的应用主要体现在交流输电网络中,这一技术是在电力自动化技术、微电子技术、中央处理技术和网络结构技术广泛融合的基础上形成的新型电力工程技术。在智能电网的建设过程中,要想将柔性交流输电技术应用得更好,需要做好对电网结构和系统的有效控制。这样能够实现对智能电网中的电能进行有效地隔离和清除,最终确保整个输电过程变得更加顺畅。在柔性交流输电技术使用中,需要将电力通信技术与电力输电技术进行高效结合,并对电网系统中的电力信息和控制信息进行有效地加工和处理,从而使得智能电网能够对各种情况进行及时、准确地反应,最终通过采取柔性操作避免电网出现过度的波动和变化,以保证输电的效率和质量。为了促进智能电网的更好建设与发展,需要将柔性交流输电技术与智能电网进行有效地结合,从而实现在技术上对智能电网系统发展和功能建设的有效保障,最终加速电网建设的发展。 4结束语 总而言之,做好智能电网的建设工作是适应时展,提高电力系统供电质量的有效手段。特别是在我国发展如此迅速,电力需求急剧增大的情况下,将电力工程技术科学、合理地应用于智能电网的建设过程中,能够更好地改进和完善智能电网的结构和功能。不仅实现了对电力系统的进一步改革,还能对社会结构和能源系统进行一次彻底的变革,最终促进我国经济建设的更好发展。 作者:曹江春 单位:特变电工新疆新能源股份有限公司 智能电网工程论文:智能电网建设中电力工程技术的作用 摘要:对于电力系统而言,电网作为基础组成部分,其属于社会发展重要支撑结构。当电网建设时,只有实现人工演变为智能化,并将电力工程技术合理应用于智能电网的建设,才能确保电力工程正常建设,使其技术水平得到全面提高。对此,文章首先对智能电网建设进行分析,其次阐述电力工程技术,最后研究智能电网建设中电力工程技术的应用。 关键词:智能电网建设;电力工程技术;应用 在智能电网建设不断加剧下,促使电力工程技术得到广泛应用,并逐渐演变为电网建设重要技术支撑,基于此,相关部门需要加大电力工程技术的完善、优化力度,确保电力工程技术得到合理应用的同时,以促进智能电网的建设,尽可能改善电力资源供不应求的现状,从而更好实现节约资源和保证质量等目标,为电网建设提供有力保障。 1分析 智能电网建设现阶段,我国在进行智能电网的建设时,其特征具体表现为:首先,绿色环保。当智能电网实际建设时,除了需要对各项资源进行合理运用,而且还应将环境污染降至最低,确保达到环境保护的目的。其次,电网结构具有一定可靠性。与传统电网对比,智能电网在结构方面得到明显优化,能更好适应环境、天气变化,确保电网运行具有安全性、稳定性特点。再次,经济性特点。在社会迅速发展下,资源问题日益严重,而智能电网建设,通过全方面分析和研究,以实现资源的合理化应用。最后,交互性。当进行能源供应时,在用户和市场的基础上,合理构建交流模式,确保能源市场得到全面发展。 2电力工程技术的浅析 目前,在智能电网建设过程中,电力工程技术的应用相对比较广泛,而通过对其全面分析得出,电力工程技术主要包括以下几点。第一,高压直流输电。当智能电网实际输电过程中,部分设备主要是以直流输电形式为主,因此,将该项技术应用于智能电网的建设中,一直占据重要作用,其原因为:该项技术除了具有一定技术性能,还具有经济性特征,在电网输电环节起到有效的积极作用。第二,能源转换。在世界人口不断增加的形式下,促使能源出现严重匮乏状态,使其成为世界首要解决问题,在此基础上,能源转换技术的出现可以更好解决此类问题。另外,由于该项技术具有低污染和低耗能的优势,可以广泛应用于新能源开发,如太阳能和风能发电等技术,均以取得明显进步。基于此,将该项技术运用在智能电网的建设,可以更好达到电力资源循环的目的,促使智能电网工作效率得到全面提升。第三,电能质量优化技术。对电能质量进行优化时,可以根据电能质量将其进行具体划分,同时对电能评估进行优化,以保证供电接口得到全面分析,从而构建完善评价标准,使其具有技术性、经济性特点。而我国相关部门,则需要科学制定相关规章制度,为评估工作提供有力保障,从而推动电能质量得到全面提升。 3智能电网建设中电力工程技术的应用 3.1应用于电源区域 为了更好符合用户用电需求,应保证电气元件、电子设备具有满足不同用电需求的能力,通过电力工程技术的合理应用,以保证更好提供电源供应,如交流电源或直流电源等。例如:通常情况下,蓄电池的充电操作,则是通过直流充电技术得以完成,然而,变电站通过直流和交流充电方式的运用,或者高频开关电源的应用等,同样可以更好满足该项需求。 3.2应用于发电工程 由于电力工程技术具有较高的技术含量,可以利用电子设备完成电能转化、控制等操作,从而将机电设备和电能消耗降至最低,促使发电机、机电设备工作效率得到全面提升。除此之外,伴随电容技术迅速发展,使功率半导体器件实际容量得到明显扩增,同时逐渐迈向高压发展时代。虽然电子工程技术已经研发许多高效技术,如全自动、大功率的电子器件,具体包括APF(有源滤波器)或DVR(动态电压恢复器)等,此类设备可以更好满足电力系统的需求,使其维持持续运作的状态。 3.3应用于输电过程 在电力工程技术持续发展、智能电网逐渐完善下,促使部分新型装置逐渐受到广泛应用,如果输电工程具有较大的输电容量,且电路相对较长,则可以采取直流输电的方式,将晶闸管交流设备作为送电和受电的逆变装置,该装置的应用,除了可以提高电网的输送容量,还能保证输电系统在恶劣天气条件下,可以保证系统更具安全性、稳定性,如智能调度技术的应用,能对资源进行全面优化和配置,尽最大可能避免出现大面积故障情况,以达到智能调度的目的。 3.4应用措施 为了将电力工程技术合理运用在智能电网的建设,其应用措施主要表现以下几点:首先,实现配电网自动化的目的。当智能电网实际运行中,配电网自动化一直占据重要地位,同时也是智能电网稳定运行的关键,因此,在进行智能电网的建设时,应积极引入自动化技术,以建立配电网自动化系统,并保证通信系统具有开放性的特点,从而更好对工作系统进行有效控制。其次,提高智能电网灵活性的特点。若要实现智能电网的高效运转,则应保证电网结构具有灵活性的特点。然而,当前电能分配过程中,仍然存在较多问题,只有对此类问题进行及时处理和解决,才能确保高压电网更具灵活性和坚固性,促使智能电网建设工作的顺利进行。最后,高效电力设备的积极引入,除了可以向客户提供更加优质的电能,还能更好参与电网建设工作,为电力使用性能的提升起到有效促进作用,进而实现智能电网的稳定运行。 4结束语 总之,在国民经济持续发展下,促使人们生活水平得到明显改善,为了更好推动智能电网的建设,需要对电力工程技术给予全面分析,使其应用效率得到有效提高。本文通过分析智能电网建设发现,电力工程技术在智能电网建设中的应用,具有良好应用前景,在对其进行合理应用后,以实现输电质量、工作效率的全面提升。 作者:白宝军1;杨旸2 单位1、国网陕西省电力公司榆林供电公司,2、榆林供电局物资总公司 智能电网工程论文:智能电网电力工程技术的应用 摘要: 在我国社会经济、文化以及科学信息技术水平不断进步的带动和影响下,我国社会成员的生活水平得到了显著提升,国家电网建设工程也取得了显著的成绩。我国已经进入到了智能科学技术高速发展的经济时代。电力工程技术在智能电网建设工程中的应用,是时代变化发展阶段下的必然趋势。智能化、现代化的电力工程技术如何才能更好地应用于智能电网建设之中,越来越受到社会人士的高度重视。 关键词: 电力工程技术;智能电网建设;应用 前言 人口增长、气候变化显著是现今社会最为突出的生态环境特点。日益紧张的生态能源供应,尤其是在西方金融危机现象出现后更加显著的能源供给现状,是人类正在面临的突出问题。面对中国国土辽阔、人口众多,资源分布不均衡的基本国情,只有将电力工程技术更好地应用在我国智能电网建设之中,才能够更好地顺应时代变化发展的潮流,有效保障我国电力安全输送,及时解决能源供给紧张的社会发展现状。 1智能电网的基本概念和特征 1.1智能电网的基本概念 智能电网的概念最初来源于西方发达资本主义国家。所谓智能电网,指的是一个可以同时包含多种配电输送体系的大型综合电力系统,智能电力网络系统是智能电网的全称。智能电力网络在原有电力网络系统的基础上添加特别的智能控制结构,相比传统的电力网络系统,能够更加迅速地对用户在电力的传送需求相关信息上,做出及时有效的处理反映。在现今社会的发展阶段,全球气温逐渐回升,地球上的居住人口数量不断增加。能源供给问题越来越突出,逐渐成为人类必须要面对的主要生态生存问题之一。智能电网的建设就是这一时代背景影响下的必然趋势。 1.2智能电网的显著特征 国家居住人口数量众多、国土面积辽阔、生态资源分布不均衡是我国现今社会发展阶段的基本国情。在这种国情的影响和要求下,我国在智能电网的建设上,不能完全照搬西方发达资本主义国家的建设方法。我国的智能电网在现今社会的发展阶段主要有经济环保、电网架构坚固、资源优化以及自动化故障整修四方面主要的特征[1]。智能电网经济环保的特点是有效遵循我国生态经济可持续发展理念的体现。相关工作人员要在最大限度地保持智能电网电力输送品质的基础上,有效降低智能电网的耗费成本。坚固的电网架构能够让智能电网设施更大程度地减少自然灾害给其造成的损伤,保证对用电用户持续稳定的电力资源输送。通过智能自动化的自我修整功能,有效降低我国智能电网的建设成本。我国智能电网的特征满足了社会发展的需求,也是促进我国电力输送事业不断进步发展的有效保障。 2电力工程技术在智能电网建设中的具体应用 2.1电力工程的质量优化与能源转换技术在智能电网建设中的应用 在我国智能电网建设的过程之中,将所输送和产生的电能,根据能量大小的不同划分不同的等级,通过综合测评的方式组建形成完备的电力网络机制。通过对智能电力网络系统建设在经济效益方向上的判定,来明确科学合理的供电衔接方式,就是我国电力工程建设质量优化与能源转换技术在智能电网建设中应用的主要表现。在智能电力网络系统建设的发展过程之中,随着电能质量的优化发展,电力工程技术水平也在不断的完善和进步。低碳能源经济已经成为我国现今社会发展阶段能源产业的主要发展方向,电力工程的能源转换技术能够有效转变智能电网建设过程中能源的转换形式。太阳能发电、水利发电以及风能发电,都是我国现今社会发展阶段,电力工程能源转换技术为智能电网建设提供的典型低碳能源。 2.2电力工程柔性交流输电技术在智能电网建设中的应用 在我国现今社会发展阶段中,国家电力企业相关工作人员已经开始并逐渐接受,将电力工程柔性交流输电技术应用在智能电网建设和发展的过程之中。柔性交流输电技术有效结合了微电子和电子技术相关方面的知识内容,是电力控制技术以及电力通讯传输技术的综合。在大多数时间里,电力工程柔性交流输变电技术会被应用在智能电网建设的高压电输变电发电传输的过程之中。在将我们赖以生存的生态环境中,危害程度较轻的发电能源体更多的吸收运用到我国智能电网建设之中的基础上,通过柔性交流输变电对电力工程技术与电力控制技术在智能电网建设过程中的有效融合,最终实现对电力能源的科学分割。电力工程柔性交流输电技术在智能电力网络系统建设中的应用,能够最大限度地提升和保证电力网络输送平台的平稳运行。通过柔性交流输电技术的应用,还能在智能电网运输电能的过程中有效减少电力能源的损耗,更好地提升了我国智能电网的工作效率[2]。 2.3电力工程高压直流输电技术在智能电网建设中的应用 在我国现今社会的发展阶段,仍有许多的工作人员选在电力网络输送体系中运用传统的电力运输方式,原有的电力输送方式不能更好地避免在实际电力配送供给过程中交流电的运用。将电力工程高压直流输电技术有效运用在智能电网建设的过程之中,让电力能源配送过程中的控制换流器真正发挥其应有的作用。改变以往控制换流器在高压电配电输送过程之中管段的原件组成方式,最大限度地保证供电的平稳性。但目前,由于相关电力企业的科研工作人员,对于有关电力工程柔性交流输电技术在智能电力网络建设当中的应用工作方面,还处于不断学习和探索的初期发展阶段。在智能电网建设过程中,电力工程高压直流输电技术只能暂时应用于短距离的电力输送环节。对于电力工程高压直流输电技术在智能电网建设长距离电力能源的输送和供给,仍旧需要我国相关电力企业的科研人员,进行进一步深入的实验研究。电力工程高压直流输电技术将对我国智能电力网络系统的建设和发展,起到巨大的推动和保障作用[3]。 3结束语 总而言之,我国智能电力网络系统的全面建设,是在国家新型社会经济发展的影响和带动下产生的必然趋势。将电力工程技术更好地应用在国家智能电力网络系统的建设过程之中,能够更好地促进我国智能电网建设工程的长久有序发展,最大限度地保证和实现我国电力能源输送产业的经济效益。电力工程在我国智能电网建设中的应用是遵循可持续发展政策的体现,最终将促进我国低碳经济的健康有序发展。 作者:由博 杨玉磊 单位:国网江苏省电力公司检修分公司 智能电网工程论文:智能电网中电力工程技术的应用 摘要: 我国电力工程技术发展至今已经取得了良好的成果,而在智能电网建设的过程中,电力工程技术的具体应用还需要进行深入的研究。智能电网是现代化和信息化结合的高科技供电枢纽网络,对未来电力供应的发展帮助巨大,而电力工程技术作为一项领先技术,将其应用在智能电网建设中十分必要。将对智能电网的概念及重要性进行简要分析,并提出电力工程技术在智能电网建设中的具体应用方式。 关键词: 电力工程技术;智能电网;电力供应;电能质量 伴随经济建设速度的加快,我国智能电网的建设取得了很大的成就。在智能电网的建设过程中,电力工程技术是智能电网建设的技术基础。通过电力工程技术的运用,能有效保证智能电网的环保效果,提高智能电网运行的可靠性,推动我国电力行业的科学发展。在实际工作中,电力企业要对电力工程技术的应用引起重视,积极探索加强智能电网建设的方法,通过科学、合理地运用电力工程技术,切实提高智能电网建设的水平,促进智能电网的发展。 1电力工程技术对智能电网建设的重要性 1.1有利于提高智能电网的质量 将电力工程技术应用于智能电网建设中对智能电网的质量提高有着极大的帮助。电力工程技术属于自动化技术,对智能电网中用电对象的控制和数据采集能够完全实现自动化,而且可以使用更高科技的智能化信息技术处理模式对用电对象及用电数据进行快速处理,最终得到准确性高的反馈控制信号。因此,将电力工程技术应用于智能电网的建设中能够避免传统技术的应用而导致的人为因素的影响,将电网的控制效率提升到最高水平。 1.2有利于提高数据采集的能力 在以往的物理电网中,采集的数据并不能够进行自动分组,原因就是科技含量不高、自动化程度不高。而电力工程技术的运用能够提高智能电网的数据采集能力,而且能够按照设备种类和功能进行区分,创建不同的数据收集档案,不仅为电力工程设备的运行程度检测提供了基础支持,也能够利用科技手段确定电力运行系统的优化方案,提升了电力工程和智能电网整体运营的水平,强化了智能电网对数据采集的能力。 2电力工程技术在智能建设中的具体应用 2.1能源转换技术的应用 伴随着能源的日渐紧张,智能电网的建设中也要加入环保理念。而未来的智能电网将主要以环保型、低碳能源作为主要的能源供给,并通过科学的能源转换技术,在保证电力规模的前提下,增强电能的远程运输能力。当前智能电网的能源应用主要有分布式和可再生式,而分布式则可以再进行细分,分成分布式储能和分布式发电。其中,分布式储能主要通过蓄电池、飞轮和超导储能等方式实现能源储藏的目的;而分布式发电主要通过潮汐能、风能和燃料电池等进行发电。可再生能源是新型的能源,具有无污染、可再生的特点,能够有效减轻当前传统能源给环境造成的压力。可见,可再生能源能有效地满足智能电网在环境保护方面的要求。而应用电子工程技术对于分布式能源和可再生能源的应用都具有很大的帮助。 2.2柔性直流技术的应用 该项技术的灵活性较高,且具有环保性的特征,将其应用于智能电网中,可以实现新能源并网,向一些偏远地区供电。系统中使用的换流器选择自换相的形式,不仅可以对有功功率和无功功率进行单独控制,同时可以实现四象限运行。另外,采用该项技术不需要换流站之间实时通信,就可以对换流站进行独立控制。在国家“十三五”规划中,将风力发电作为新时期重点建设内容,风力发电基地的建设规模越来越大。风力发电在应用过程中存在一个最大的问题就是并网困难,这与风能的间歇性、不确定性有直接关系,影响了电力系统的稳定性。而柔性直流技术的应用可以缓解这一问题。我们知道,电网互联可以实现电能互济,提高能源利用率,但是电网互联会引发一个比较严重的问题,就是短路电流超标,影响电力系统的稳定性。而柔性直流电的应用就可以解决这一问题。以往对该项技术的研究基本上停留在理论层面,但是随着风力发电的发展以及电网互联需求的增长,我国已经将该项技术应用于实践中,我国某风力发电厂挂网运行,就实现了柔性直流输电技术的应用。 2.3在智能低电网输电过程中的应用 电力工程技术在智能电网建设应用的过程中,对其工作状态和环境等各方面都提出了较高的要求。因此,在智能电网建设的过程中,电力企业应当有效利用电力工程技术,在最大程度上保证电力工程技术工作的稳定状态,并高度重视电力工程技术的工作环境,从而将电力工程技术的功能和作用有效地展现出来。其主要的电力工程技术形式为无功补偿技术和谐波抑制技术形式。电力企业通过对这两种技术的不断应用,在最大程度上保证了电力工程技术在智能电网建设过程中的稳定、安全的工作状态,提高了智能电网建设的质量。 2.4电能优化技术的应用 如今,人们对于电能的质量要求越来越高,而优化电能质量也是当前智能电网建设的主要目标。在智能电网建设中,通过对电子工程技术的应用,对电能等级的合理划分以及运用先进的评估方法,可以建立健全的质量体系,保证电能的优化效果。另外,电力单位可以对电网运行的经济性进行分析,从而明确接口方式,在客户中形成有效的客户评估体系,在保证智能电网数字化和自动化的同时,达到经济性的相关要求。电力工程技术在智能电网建设中的应用对于提高智能电网技术水平有着十分重要的作用,也能够有效地帮助智能电网实现其应用目标,保障电网运行和电力供应的稳定性与安全性。加强电力工程技术的研究与应用,对于推动我国电力事业的长期发展,实现可持续发展的战略目标具有着积极而深远的意义。 作者:陈宁 单位:国网江苏省电力公司南京供电公司 智能电网工程论文:电力工程技术中智能电网建设 随着全球人口不断增加,能源的缺乏问题成为了比较重要的问题。特别是在金融危机之后,能源的匮乏问题已经成为了一个比较重要的问题。此时就必须对智能电网进行好的建设,并且将这个视为我国发展过程中的重要产业。中国是世界上的人口大国,并且国家内部各个地区的资源分布非常不均衡。因此在对智能电网进行建设的时候要结合我国的国情。同时在对电网模块进行建设时,可以将电力工程的技术有效运用进来,这样不仅仅可以加快电网建设的速度,还能够节约国家的资源,使得电力的运行得到保障,解决建设过程中出现的消耗能源问题,所以要重视电力工程技术在整个电网建设中的地位。 1.智能电网的概述 智能电网就是一个电力的系统,其中会包括很多配电和输电的体系,能够迅速反应电力市场需求与公司的需求,智能电网结构非常智能,能够将信息迅速传输出去,提供更加好的服务给需要的用户。从长期发展的角度看来,电网建设最节约资源的方式就是构建一个智能的电网系统。目前全球气候和人口问题愈发严重,中国是世界上面第一人口大国,并且由于中国内部各个地区之间存在明显差异,因此在建设电网系统的时候,要与其他国家区分开来,结合我国自身的国情,明确建设过程中的重点工作。 2.智能电网的特征 2.1环保智能电网的环保特征与我国生态建设的要求相符合,可以对于电网的资源再次利用,同时还能够减少工业生产给生态的环境造成不好的影响。 2.2优化资源在建设电网的时候会用到各种各样的资源,但是在建设国内电网时资源的运用率非常低,同时也会给电网带来非常不理想的收益。在对智能电网的建设过程中,要尽量优化资源,最有效的将资源运行效率提高。 2.3经济收益高在建设智能化的电网时候,要充分考虑全方面的因素,降低在建造时候的成本费用,这样既可以保证电能的品质,同时还能够将物质的收益提高。 2.4交互性强智能电网的交互性很强的特征,是指在能源供给的环节中,要建立一个质量比较高的市场沟通体系,能够在第一时间掌握客户的需求,为客户提供优质的服务。 2.5自动化智能电网自动化的特性主要就是指能够对自身的问题进行诊断和修复,这样不仅仅能够节约成本,还能够节约时间提高整个系统的运行效率。 2.6电网的构架非常牢固中国经常会发生自然灾害,灾害会对电网的整体系统造成很大的影响,可能会导致电无法输送出去,因此在对电网进行建造的时候要保证构架要非常牢固,这样才能够保证电网能够承受住自然灾害的威胁,保证整个电网系统能够正常运行。 3.电力工程在整个智能电网建设过程中的应用 3.1优化质量和能源转换的技术质量的优化就是指在建设智能电网的时候要将电能划分为不同等级,用评估判定方法建造为一个完整的电网体系。在建造智能电网的时候要将经济性放在首位,确定供电和用电的接口,建立一个有效的电能质量的评估体系和客户的评估体系。 同时在对电网进行建设的时候还要考虑到电力工程技术方面的法律法规在不断改进,保证智能的电网能够更加有经济价值。同时低碳的能源会成为日后发展的主要能源,因为能够减少对环境的污染,还能够降低能源的消耗。低碳的能源主要就是用一些先进的技术对电量转换进行改善,将能源充分利用起来,目前使用最为广泛的两个低碳能源就是风能和太阳能。 3.2在智能开发过程中的应用通过仔细的调查和研究发现,这几年电力工程的技术被广泛运用到建设智能电网的过程中,主要就是用电子器和电力对电能进行控制和转换。在建设智能电网系统中运用电力工程的技术可以降低过程中的耗电量,同时还能够减少运用机电设施的频率,将整个系统的工作效率大大提高。 3.3电力工程中高压直流输电的技术在目前的智能电网系统中,有一小部分的环节是运用交流电,但是还是有很大一部分是运用直流电的输电体系。在实际的供点和配电的过程中要确保运送的电是直流电,为了能够顺利进行环流和逆变的工作,就要发挥控制换流器的作用,并且此时只有运用高压直流电的送电方式才可以将这个目标在根本上实现。换流器在很多情况下都是用管段作用原件组成,使得电力运输的系统具有经济性和稳定性,除此以外该技术还能够摆脱距离的影响,无论是长距离还是短距离都可以很好的运输。随着科学技术的不断进步,这个技术还将被运用到更多个环节和更大的容量上面。 4.结束语 智能电网的建设是目前社会设施的基本项目,目前我国电网的运行环境发生了很大的改变,社会上面各个行业都对电网提出了很大的要求。但是因为电网的本身就具备顽强的自愈能力、很强的实用性和很高的经济效益,能够推动我国社会的经济发展。所以说很好的利用电力工程的技术,对于我国智能电网的建设有很大的意义,同时还能够优化电网建设过程中的资源配置,能够让经济和能源得到可持续的发展。 作者:赵阳 单位:国网河南许昌县供电公司 智能电网工程论文:智能电网建设中的电力工程论文 1电力工程技术在智能电网建设中的应用 我国的智能电网建设主要涉及到发电、输电、配电、变电、调度、用电等几个方面,并与自动化技术、网络技术、通信技术、电子工程等有所融合,所以智能电网的建设也将会带动能源、信息、电子工程等产业的发展。但不论是哪种技术的参与,智能电网建设的基础还是电力工程技术。以下从电力系统的各个环节出发,分析电力工程技术在智能电网建设中的应用。 1.1发电环节能源危机使得全世界都在对新能源进行不断的研究与探索,比如风能、太阳能、潮汐能等。这些新能源的开发为经济的发展提供了清洁、高效的能源,但同时也对现有电网也提出了并网的要求。新能源本身存在一些不足,比如地域性、季节性、发电的不稳定性等。在这种情况下,相关学者要更多地研究如何高效、安全地与这些新能源实现并网,降低新能源对现有电网的影响,使新能源能够高效、安全地接入现有电网。 1.2输电环节我国的电网建设有着自身的特点,最近几年,国家电网提出了“以特高压电网为骨干,各级电网协调发展”的基本方针,特别是在电网的整体规划中提出了建设华东电网、华中电网、华北电网三大交流电网的规划,并着重提出了这三大电网之间的直流互连。我国的电网建设正稳步向着特高电压、大容量、交直流电互联的时代迈进,但由此也带来了一系统的问题,比如,电网的结构日益复杂;所使用的技术越来越高端,越来越趋于自动化;各大电网之间的互联给电网本身的稳定运行带来了很大的影响。为了解决这些问题,智能电网在输电环节上使用的是特高压直流输电技术。该技术与其他技术最大的不同在于系统中间没有落点,所以这种技术适合远距离的输电,而对于交流电网之间的互联,该技术有着其他技术所不具备的特点。所在在由交流与直流所组成的特高压输电网络中,使用特高压直流输电技术可以保证整个输电系统的稳定运行。电力工程技术在此输电环节上所使用的技术主要是对电网整体系统运行的监控、对运行状态的检测、对运行故障的管理和应急等。 1.3变电环节智能电网与传统电网在变电环节中最大的不同就是变电站的智能化建设,这是对传统变电站或者说是对传统电网的一次突破,也是智能电网智能化、自动化发展的最好体现。在变电站的智能化建设中,电力工程技术的应用表现在很多方面。变电站的智能化建设就是对变电站中的物理结构、网络设计、信息的采集、通信协议等进行统一的设计和管理,使变电站的各个环节实现互联,实现信息的共享,从而实现变电站系统的智能化运行、自我诊断与恢复。这其中涉及到计算机网络的建设、高速传感器的使用等电力工程技术。 1.4配电环节配电环节是整个电网系统内直接接入用户的一个环节,在智能电网中,这是极为重要的一个环节。而根据智能电网的总体规划,配电网还要承担各类中小型新能源的接入工作,这就对配电网的稳定运行和故障处理能力提出了更高的要求。在配电环节中,所使用的电力工程技术主要有:配电自动化技术、智能充电技术(主要是指电动汽车的充电技术)、智能化的高级储电技术和高级的检测技术等。 1.5用电环节随着我国经济改革的不断深入,电力市场也在日趋市场化。在这种情况下,电能市场供需双方的互动越来越频繁,对于用户来说,需要稳定、可靠、便宜的电力能源;而对于电力企业来讲,则要实施精细化的管理,以最大程度地实现经济效益。智能电网的建设对智能城市和智能小区的建设都有重要的作用。其主要使用到的电力工程持术有:智能化的测量技术、高效的用户用电信息采集技术以及智能电表等。 2结束语 随着我国国民经济的迅猛发展,不论是经济的发展,还是居民的正常生活,对电力的需求都越来越大,这对电网系统的稳定运行提出了更高的要求。智能电网在满足电力系统新要求,为用户提供稳定、安全、高效的电力能源方面有着独特的优点。电力工程技术是发展智能电网的基础,在智能电网的建设中有着重要作用。本文就电力工程技术在智能电网建设中的作用进行了分析,希望能对这方面的研究有所帮助。 作者:李松单位:国网四川省电力公司映秀湾水力发电总厂 智能电网工程论文:机电工程在智能电网建设的应用 摘要:智能电网的应用,在我国范围内得以广泛发展,也实现了新的变革。基于发电、输电以及变电、配电工作环节,都会产生一些变化,也会影响电能的控制、生产以及调度等工作。在智能电网中,机电工程技术为其中的主要方法,应用到电网中具备更广泛的作用。因此,文章做出一系列探讨。 关键词:机电工程技术;智能电网;建设 在近几年不断进步和发展下,能源危机更为严重。为了对其积极改进,实现智能电网,促使其整体的高效、安全,保证电网新潮的实现。当前,一些发达国家,如:美国、欧洲等,都已经提出智能电网的战略规划。 1机电工程技术和智能电网 在我国不断进步和发展下,智能电网的应用具有十分重要的作用。基于经济方面对其产生的原因进行分析,为了能符合现实社会发展需求,对其远景进行规划,将促使工作的执行。当前,我国能源分布不均,一些石油、天然气等不可再生资源储存的不够充足,具备的资源分布、负荷中心等出现明显偏离,从而促进我国智能电网发展意义的有力实现。在我国开展智能电网,也能展现其自身具备的特色。根据国家电网公司数据的分析显示,在发展和规划的三个阶段中,我国总投资超过4亿元:第一阶段,2009~2010年,预计投资5500亿元;第二阶段,2011~2015年,预计投资2万亿元;第三阶段,2016~2020年,预计投资1.7万亿元。电网的积极建设,需要每年在智能化电网投资660亿~680亿元,以保证为电网提供强大支撑。根据我国的基本国情,实现智能化电网发展,并将特高压工程作为发展中的主要网架,实现同步电网,促进交直流的相互联系,也要对其存在的各个电网进行协调发展,这样不仅能在大范围电网中,实现资源的优化配置,增强整体能力,也能对电网的智能化、自动化发展进行渗透,增加新能源的使用,这样不仅达到了节能减排效果的形成,也能发展为清洁电网。当前,我国建设的智能电网主要展现为四个体系。如:标准规范体系、智能应用体系以及发展的基础体系、技术支撑体系等。将其应用到智能电网中,能促使输电、智能、变电以及配电工作的执行,也可以在积极发展中,将其与网络通信、传感器等进行结合,以促进信息、能源以及材料等多个方面的发展和应用[1]。 2智能电网的特点 智能电网的应用,其具备的特点展现为多个特点。2.1较强的兼容性。智能电网中可以兼容一种可再生能源,能对可再生能源进行合理、有序接入,也能符合当前的分布式电源、微电源接入方式。同时,将其与系统、用户进行结合应用,将促使其高效性、互动能力的提升。基于双方的互动,不仅能满足用户对电力的多样化需求,也能实现用户服务工作的增值化发展。2.2稳定性与安全性。智能电网的实现,在整体上将展现安全与稳定性能。基于智能电网的控制,为了避免电网受到的干扰性,降低其故障的产生,可以在积极发展下为民众提供电力,也能避免停电事故的产生,这样才能在最大范围内,将其控制在合理供电范围内。同时,受恶劣自然条件的影响以及强大外力的破坏,智能电网基于自身功能还无法充分发挥,在最大范围内也会影响电力系统的安全、稳定运行。2.3经济实用性。智能电网的建设和发展,能维护智能电网的稳定运行。所以,在电力市场逐渐运行和发展下,要加大力度实施智能电网,不仅要在实际交易工作中维护电力市场的有效开展,促进电力资源的优化配置,也能实现智能电网的自动化,增加智能化控制系统的实现,并在最大程度上降低其产生的损耗,保证电力资源的充分利用。2.4自愈能力。智能电网的应用,其具备的评估能力、自身安全能力得以增强,在实际运行的时候,也能展现其预警能力,以达到智能电网的自我治愈。当智能电网中出现故障的时候,也能对其存在的故障进行检测、诊断等,实现自动恢复,以维护智能电网的稳定运行[2]。 3机电工程技术在智能电网中的应用意义 电力工程技术应用到智能电网中,能促使其发展意义的实现。在整体上,具备的重要作用为两个方面[3]。3.1采集数据,提高工作的整体能力智能电网与传统电网存在较大不同,是基于电力工程技术的的应用,对其存在的各个数据信息进行自动采集;也能根据数据信息,按照设备的种类、设备的功能进行分类,保证为其创建不同档案。在这种执行方式下,不仅能为信息收集分类工作提供方便,也能改变其复杂和繁琐现象。同时,将其与传统的人工方式进行比较,实现的准确性和自动化技术更高,也能对电力系统进行优化,这样不仅能实现有效的数据采集,提高工作的整体能力,也能促进我国电力系统整体运行水平的提升。3.2提高智能电网具备的准确性电力工程技术的应用,具备自动化发展趋势,将其应用到智能电网中,能在期间对存在的数据信息进行准确分析,保证数据的精确性,对其更好整理,也能在电力发展下,实现数据信息的高效合理配置[4]。 4机电工程技术在智能电网中的应用 4.1发电环节。智能电网与传统电网存在较大不同[5]。在整体上,智能电网是基于新能源的大规模开发和利用。面对我国能源紧缺问题,为了对其充分解决,要促进电网清洁度、安全稳定性的提升,保证能源的可再生使用。在近几年不断进步和发展下,基于对清洁能源和电网接入技术的应用实现更大发展意义。如:风能、太阳能等实现大规模使用。在当前社会发展中,新能源并网技术应用受到电力工程中。因为新能源具备高效、低污染特点,发电工作也更为稳定,具备一定的季节性特征,所以基于工作要求,维护新能源的安全使用,促进规模化接入工作的执行。这样不仅能降低并网给电网带来的影响,减少清洁能源使用期间的电能质量受到影响,也能促使储能设备、相关技术的有效应用[6]。4.2输电环节。在近几年不断进步和发展下,随着我国高压电网的建设和骨干网架的实现,确定了各个电网发展过程中的执行方针。还要根据我国电网公司提出的执行规划,促进电网之间的相互联系和发展。我国电网的执行发展已经实现了高电压、大容量等工作方向。面对复杂的电网网架结构,使用的交流大电网,将给电网的安全与稳定造成较大影响,也增加其存在的风险性。我国电网已经开始向高电压、大容量发展方向前进,在这种形势下,发现电网网架更复杂,在电网实际运行中存在很多风险。在智能电网输电工作中,特高压直流输电工程技术发挥十分必要的作用。如:特高压直流输电,在系统心中没有存在落点,存在的控制方式更灵活,可以实现点对点形式。也能促进大功率、远距离电能传输工作,也可以实现交流电网之间的相互发展。所以,基于交流、直流为其组成特高压输电网,能对电力吸纳,也能对用户需求变化进行跟踪,以保证能维护系统的整体安全,实现其可靠性。在电网中,应用电力工程技术,可以对电网进行集中监督与控制,实现状态检修以及对寿命进行管理等[7]。4.3变电环节。在智能电网变电工作中,对电力工程技术广泛应用,能促使其作用的实现。电力工程技术主要是建设智能化电。为了促进变电环节的智能化发展,要改变传统的变电站模式,维护电网的信息化、自动化发展。同时,将电力工程技术应用到智能化变电站中,其存在的环节表现为多个方面。如:基于数据模型、通讯协议以及信息采集工作,促进多个环节的统一性,能为其展现新变化。在变电站内部,也能增强自我描述、自我诊断能力,对数据进行实时上传、共享以及控制,促进各个功能的发挥,也能对系统电压的执行状态进行检测,对电压进行控制等。实现的智能开关,主要是应用光电式互感器、高速计算机网络等,促进变电站的实时监控[8]。4.4配电环节。智能电网的配电环节可以直接接入到用户环节中,使用的配电网,特别是中低压配电网实现的智能化发展,能为其发展提供有效部分。根据智能电网建设和发展中的执行需求,在配电网能促进小型新能源的实现。如:风能、光伏等,都可以进行能源的分布式接入,也能促进用户的可靠供电,以保证达到电网的执行标准。电力工程技术,其主要部分为配电自动化、储能技术以及智能网络建设等,能将其应用到配电环节中,对其广泛应用。在各个配电网中,也可以使用信息采集系统、智能储能设备等,促进开发工作和应用工作的执行。并且,基于对超导储能技术、液流电池的研究,能为智能化技术发展提供有效的开发意见,也能推进产业化发展进程。4.5用电环节。智能电网积极发展,能促进智能化小区的构建。当将智能电网应用到用电环节的时候,能基于一定要求,促使电能的可靠与高质量。并且,根据电力企业的实施要求,还要促使其信息化、智能化运营。在现代社会发展下,为了对我国的电力市场进行深化改革,需要在市场发展下对电力企业进行推进,促进电能供需方的频繁使用,也展现我国电能市场的稳定进步和发展。在这种发展下,应用电力工程技术,可以对智能量测仪表进行开发,对用户信息采集系统、智能电表进行准确建立,促使其高效性,还要为电力市场的电费定价方式进行改进,促使可变电价的实现。还需要根据电能的实际使用情况,实现分阶段电价使用。为其建设智能小区,将其与智能化家电、分布式储能设备进行应用,不仅能促进能源的充分应用,提升整体效率,也能达到合理的智能化用电需求[9]。4.6其他环节。在智能电网发展下,实现的调度、通信工作环节实,是基于电力工程技术的应用。如:计算机信息技术、通讯技术、数据采集技术等。将电力工程技术应用到智能电网的调度工作中,需要对电网实现信息的高度采集,也能在整体上对电网的安全与稳定运行状况进行控制,促使决策控制体系的实现,也能在期间对电网进行动态化监督、预警以及对风险进行控制等,也能对电网灵活控制,以维护整个电网的安全与稳定。在智能电网中,也能促使其数据信息的高度传输。在系统中,可以在各个接点中为其设置数据采集工作,并在工作中基于数据传输系统、数据共享平台的构建,执行统一框架,将其与专业配套网络进行结合,保证信息通信平台的统一化与完整性,这样才能为智能电网的信息化发展和整体运行提供有力保障。 5结束语 基于以上的分析和研究,我国能源结构和整体布局更为重要,电能与我国能源产业的安全性、社会经济发展等都存在较大关系。为了符合现代社会的实际发展需求,不仅要自主创新,还要打造特色化智能电网。还要基于我国的可持续发展战略,促进电力工程技术的研究,保证我国智能电网建设工作的有效执行和发展意义的实现。 作者:李宜蜜 单位:国网福建龙海市供电有限公司 智能电网工程论文:智能电网建设工程技术的应用对策 电网的建设推动了整个电力系统的正常运转,对我国经济的发展具有至关重要的作用。在智能电网的建设中,电力工程技术的应用具有极为重要的现实意义。把电力工程技术应用到智能电网的建设当中,有利于建立现代化的电力系统。采用有效的应用对策,把电力工程技术更好地应用于智能电网不同领域的建设,促进了我国电力工程技术水平的整体提升。 1电力工程技术应用于智能电网建设的重要性 (1)提高了智能电网的质量。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中,有利于提高智能电网的质量。在智能电网建设的过程中,应用电力工程技术,促进了电网系统的自动化运转,保证了智能电网传输电能的效率,提高了智能电网的质量。电力工程技术以信息技术为基础,充分利用了运行装置的自动化,实现了智能电网中的数据采集和准确记录。电力工程技术的自动化水平决定了智能电网的建设的高效性,尽量减少了由人为因素所造成的影响,促进了电网系统的高效运转。(2)加强了智能电网的数据采集能力。传统意义上的电网在采集数据时,需要人为操作进行分组。传统的物理电网主要采用的是传统意义上的机械化操作,自动化水平不高,且操作较为繁琐。现今,采用的电力工程技术则充分借助了信息技术手段,实现了智能化的数据采集,提高了智能电网的数据采集能力,并且对运行装置加以分类,以保证电网系统工作的有序进行。对各类数据信息加以对比,以为电网系统的正常运转提供数据参考。电力工程技术在智能电网建设中的应用,需要提高电力工程设备的运行效率,以保证数据处理的可靠性。先进技术设备的应用,为电力工程技术的使用提供了技术支持,优化了电力工程的运行方案,促进了智能电网的高效运作,加强了智能电网的数据采集能力。 2智能电网建设中电力工程技术的应用对策 (1)质量优化技术的应用策略。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中,需要采用质量优化技术。在电力工程技术中,质量优化技术即对电能进行质量优化。在智能电网的建设中,各个指定对象的电能存在差异,对差异化的电能加以分级,并根据具体情况采用不同的评估方式,以实现质量的评定,继而提高质量优化的效果,形成了相对完整的质量优化系统。在智能电网建设的过程当中,需要结合用户端的具体情况,以选择匹配的用电接口,把用户评估与电能质量相结合,以实现质量优化技术的有效利用。在智能电网建设过程中,电力工程技术必须符合操作标准,以保证智能电网建设的高效运转。(2)柔性交流输电技术的应用策略。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中,需要采用柔性交流输电技术。柔性交流输电技术的应用策略,即把先进的电子信息技术与电力技术等有机的结合起来,满足了电力工程技术与信息技术的双重标准,促进电力工程技术的进一步完善。经过专家的多次试验和研讨,柔性交流输电技术的应用有效地控制了交流电压的输电过程。柔性交流输电技术更好地作用于高压变电,为智能电网建设中电力工程技术的应用提供了电力来源。把电力工程技术应用于智能电网建设中,需要以清洁能源作为电能源头,以实现能源的高效利用。把控制技术与电力工程技术相结合,对智能电网中的运行装置加以分类控制,实现针对性的有效调节,以保证智能电网建设的稳定进行。此外,柔性交流输电技术的使用,有效地降低了供电过程中电能的损耗,提高了电网系统中线路传输电量的效率。(3)高压直流输电技术的应用策略。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中,需要采用高压直流输电技术。目前,直流电广泛应用于智能电网的建设中,直流电的电流传输形式保证了供电设备的正常运行。在实际操作中,如果需要转换电流,可以采用控制换流器。控制环流器的使用,为高压直流输电技术的使用提供了设备支持。换流器核心功能的发挥依靠原件中的管段,进而提升了电力输送的效率。高压直流输电技术服务于近距离或远距离的直流传输,主要应用于远距离的输电工程中。(4)能源转换技术应用策略。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中,需要采用能源转换技术。新能源为智能电网的建设提供了又一能量来源,有利于提高智能电网系统的运作效率。能源转换技术的使用,在为智能电网提供发展动力的同时,协调了电网运行与环境保护的关系。新能源的使用实现了智能电网建设中的低污染、低消耗,促进了社会的可持续发展,是现代化发展的必然要求。 3结束语 随着我国工业化建设的不断发展以及城市化进程的不断加快,我国社会的各个领域对电力的需求不断增加,这就需要电力系统提供更为安全、可靠电力供应。在智能电网建设的过程中应用电力工程技术,提高了电能的供应水平,适应了现代社会的发展需要。利用先进的科学技术,把电力工程技术更好地应用于智能电网的建设当中,促进了我国电力系统的高效运转,满足了我国电力行业的现代化发展需要。 作者:乔永祥 单位:国网山西省电力公司吕梁供电公司 智能电网工程论文:电力工程技术在智能电网建设的作用 1智能电网特征 智能电网是指在高科技技术基础上,建立的智能型、全新电网。该类型电网以传统物理电网为基础,将通信、自动化等技术有机结合,融入物理电网中,最大限度满足用户对电力资源的需求,保障电能供应更加稳定、高效。智能电网是科技与电力产业深度融合的产物,为电力产业智能化发展提供了强大的技术后盾,对社会经济发展具有巨大的推动力。智能电网在发展过程中具有显著优势:一是降低能耗。以往电网规模大、运行效率低,且管控难度大,智能电网能够将各个环节有机整合到一起,实现统一管理。二是智能电网科技含量高,融合现代技术,能够快速解决故障问题。三是智能电网架构更强大,能够应对各类恶劣的外部环境,保障供电稳定性。可见,智能电网凭借自身优势,将成为未来电网建设及发展的必然趋势,我们应给予更多关注和重视。 2电力工程技术在智能电网建设中的应用 2.1电力工程技术的具体应用。利用电力工程技术可实现电网每个环节的供需平衡,提供给不同设备所需的电源,主要类型有直流电源、交流电源、恒频及变频电源,通常蓄电池充电源为直流电源,在变电所的运行过程中,还会涉及交流电源,在计算机的运行操作中,所需的电源均为高频电源,根据设备及运行环境的不同,需要采取不同类型的电源。智能电网通常需要高质量且稳定的电源能源,为保证达到电能的标准要求,可以利用电力工程技术中的谐波抑制技术,无功补偿技术也可以保证电源能源的稳定性。随着技术的发展,电力工程也发生了变化,比如出现新设备与装置、变换器类型的转变、无功补偿装置的更新等。在某些国家和地区,线路较长或输电容量较大时,通常采用直流电源进行电能运输。我国在电能运输中,通常利用闸管变流装置充当整流阀结构,有效提高了电网输送的稳定性,同时电网输送容量得到了很大的提升。利用逆变闸进行配电的过程中,能有效减少电压的不稳定事故及各种突然停电事故,提升了供电效果。常规电力技术在电力公司中应用广泛,比如:当公司的电力负载出现异常的电压变化或出现电源突然中断的问题时,会导致供电系统的供电电源异常敏感,甚至出现整体断电情况,严重时会对人们生命财产造成威胁,我们可以通过更换电力设备来解决这一问题。研究表明,使用两套常规的电力设备能有效避免电力公司的断电情况,再次投入使用后,还会极大提升公司电力质量水平。2.2柔性交流输电技术。该技术作为一项新型技术,建立在微电子、通信控制等相关技术基础上,能够将污染小的新型清洁能源输入到电网中。智能电网建设中,超高压输变电数量增加,因此,应积极引入新型清洁能源,减少对有限能源的过度消耗,且能将各类能源有效隔离。该项技术具有较强的适应性,特别是将其与智能电网的结合,能够保障智能电网稳定运行,能够提高电能运行质量。柔性交流输电技术的应用主要体现在交流输电网络中,这一技术是在电力自动化技术、微电子技术、中央处理技术和网络结构技术广泛融合的基础上,形成的新型电力工程技术。在智能电网的建设过程中,要想将柔性交流输电技术应用得更好,需要做好对电网结构和系统的有效控制,实现对智能电网中电能的有效隔离和清除,确保整个输电过程变得更加顺畅。在柔性交流输电技术使用过程中,要将电力通信技术与电力输电技术进行高效结合,并对电网系统中的电力信息和控制信息进行有效加工和处理,从而使智能电网对各种情况进行及时、准确地反应。2.3高压直流输电技术。现阶段,我国输电以直流电为主流趋势,供电范围越来越广,很多输电环节变为交流电,这对智能电网建设提出了更大的挑战。因此,采用高压直流输电技术,能够实现对输电网络整流、逆变的处理,使电网处于优良状态。针对重量较轻的直流输电系统而言,设置换流器,能够提高输电可靠性。该项技术在智能点样中的应用,能够实现对远距离、偏远地区供电的目标,如针对海岛等地区输送电能。尤其是我国正致力于西部大开发,适应远距离输电的高压直流技术会获得更广泛的推广应用,以推动我国电力产业的持续发展。2.4能源转换技术。全球气候变暖、能源紧缺等成为我们共同面临的问题,开发新型能源迫在眉睫。运用新型能源能够降低能源消耗污染排放,且能提高能源利用率,引入能源转换技术能够为智能电网建设带来新的发展契机。目前,我国电网建设主要以并网技术为主,随着范围不断扩大,将会引入光伏发电技术。但相比国际水平,我国在能源转换方面还存在一定滞后性,要适当增加技术、资金投入,不断提高技术核心性能。我们应与时俱进,吸纳先进的技术并创新,提高能源利用率,利用太阳能、风能等清洁能源进行电网建设。2.5用电计量技术。用电环节作为智能电网运行终端,在传统模式下,用户根据电表数字确定用电量,精确度偏低,且功能较少,无法满足人们生产和生活需求。智能电网建设中,利用用电计量技术,能够提高计量设备精确度,且能够使计量更加稳定,提供更加多元、具有时效性的供电服务,电力企业可以随时随地查询各家各户用电信息。新电改背景下,针对电力调度的管理也趋于自动化,有效协调了电力能源分配与供应,逐步突破了供电与用电之间的矛盾,提高了电能利用率。2.6质量优化技术的应用。质量优化技术的应用需要确保有完善的电能质量等级和评价标准体系,要充分考虑供电接口和用电接口的经济性能,以实现供电质量和用电质量的优化。要对市场用电需求进行有效分析,从而保证供电与用电之间的平衡。此外,质量优化技术的应用还包括对直流有源滤波器、电气化铁道平衡供电等一系列技术的应用。通过这些质量优化技术的应用,能够大幅度提高供电电能的质量和效率,从而在减小供电成本的基础上,帮助电力企业抢占更高的市场份额。 3结语 智能电网建设成为电网未来发展的主流趋势,电力工程技术作为一项综合性、先进性技术,建立在多项技术基础上,具有传统电力技术无可比拟的优势,能够实现对电能针对性的管理,提高电能供应质量。能源转换、用电计量等技术的应用,能够有效解决智能电网建设面临的各类问题。随着技术的不断发展,我们应加大研究力度,不断丰富电力工程技术,完善智能电网建设方案,从而促进我国电力事业进一步发展。 作者:谢桂明 单位:龙江县电业局 智能电网工程论文:电力工程技术在智能电网建设中的运用 摘要:智能电网的建设离不开电力工程技术,可以说后者是前者的基础。当前智能电网以及向着数字化、集成化和自动化的方向发展,这就对电力工程技术提出了更高要求,如何合理应用电力工程技术,使其满足智能电网的建设要求,是我们需要思考的问题。本文主要研究了电力工程技术在智能电网中发挥的重要作用及其具体应用。 关键词:电力工程技术;智能电网;建设;应用 随着社会经济的发展,各个领域的用电需求不断扩大,对电力系统的安全性和稳定性提出了更高要求,传统的电网技术已经不能满足实际需要。在自动控制技术以及计算机技术的支持下,智能电网应运而生,为我国电力事业带来了一场重大变革。电力工程技术在智能电网建设中发挥着不可替代的作用,如何根据实际需要将电力工程技术更好的应用于智能电网中,是所有电力技术人员需要长期研究的课题。 1电力工程技术在智能电网中的重要作用 (1)我国电力系统输配电的效率还有待提升,电网在运行过程中仍旧不能适应环境的变化和用户需求的变化,智能电网要想提升性能,满足各种功能要求,就必须将电力工程技术作为支持。因此,当前我国电力企业非常重视对电力工程技术的研究,事实证明这些技术的应用的确大大提升了电网的输配电效率,故障发生的频率也大大减低,满足人们对用电安全性和稳定性的要求[1]。(2)电网系统在建设和使用过程中存在能源浪费现象,为了解决这一问题,人们提倡在发展智能电网时加强对可再生能源的利用。利用风能以及太阳能一类的可再生能源具有一个典型的特征就是利用点分散,且电网运行的稳定性大大降低。因此在建设智能电网的过程中,要将这些可再生能源的收集与调度作为重点,这就需要电力工程技术提供支持,提高电力系统的适应性,实现可再生能源的大规模利用。 2电力工程技术在智能电网建设中的具体应用 2.1柔性直流技术的应用 2.1.1应用 该项技术的灵活性较高,且具有环保性的特征,将其应用于智能电网中,可以实现新能源并网,向一些偏远地区供电。系统中使用的换流器选择自换相的形式,不仅可以对有功功率和无功功率进行单独控制,同时可以实现四象限运行。另外,采用该项技术不需要换流站之间实时通信,就是可以对换流站进行独立控制。国家十三五规划中,将风力发电作为新时期重点建设内容,风力发电基地的建设规模越来越大。风力发电在应用过程中存在一个最大的问题就是并网困难,这与风能的间歇性、不确定性有直接关系,影响了电力系统的稳定性。柔性直流技术的应用就可以缓解这一问题。我们知道,电网互联可以实现电能互济,提高能源利用率,但是电网互联会引发一个比较严重的问题就是短路电流超标,影响电力系统的稳定性,柔性直流电的应用就可以解决这一问题。以往对该项技术的研究基本上停留在理论层面,但是随着风力发电的发展以及电网互联需求的增长,我国已经将该项技术应用于实践中,我国某风力发电厂挂网运行,就实现了柔性直流输电技术的应用,该工程的电气主接线图如图1所示。表1则为工程中柔性直流输电系统中所使用的换流器的参数。 2.1.2发展方向探究 考虑我国智能电网发展水平以及未来一段时间内的建设重点,笔者认为柔性直流输电技术的研究应该从以下几个方向开展:①将智能化直流输电技术作为研究重点;②开始着手研究三级直流输电技术;③换流器应用的相关技术;④高压大容量柔性直流技术[2]。 2.2电能质量技术的应用 该项技术已经被很多发达国家应用于智能电网建设中,就是使用一些特定的装置或者是电力工程技术提高电能质量。电能质量问题不仅影响供输电的稳定性,同时会造成巨大经济损失,虽然目前还没有这方面的统计,但是这一问题已经逐渐引起重视。由于我国在对这方面研究的起步较晚,因此诸如统一电能质量控制器等补偿技术的研究仍旧处于模拟仿真阶段,应用于实际中的并不多,电力工程技术装置也缺乏统一的技术标准。从实际应用的角度来说,应用电能质量技术之前,需要先建立一套完善的电能质量评估体系,为电能质量技术的应用打下基础。未来一段时间内会将研究重点放在电能质量控制器的实际应用上,其可以对蓄电池充电和放电过程进行调节,高峰期保证供电量可以满足要求,低谷期避免资源浪费。 2.3能量转换技术 未来电力领域对于智能电网的要求不仅仅是安全性和稳定性,同时要求系统运行过程中做到低能耗和低污染,逐步降低不可再生能源的使用量,同时减轻对环境的污染,这些都需要能量转换技术的支持。目前,群聚功率调节技术以及间歇式电源能量转换技术已经进入细化研究、初步应用的阶段,新能源在智能电网系统中的大面积应用将逐步实现[3]。 2.4电力工程技术在智能电网各个环节中的应用 2.4.1电源领域 电源装置是电力系统运行的基础,电力工程技术可以根据智能电网的需要为其提供各种类型的电源,可以是直流电源,也可以是变频电源。例如,通常情况下智能电网蓄电池充电时会采用直接电源,而电力工程的应用就提高了变电所使用电源的灵活性,可以根据实际需要选择交流电源。同时,在对智能电网进行监测和控制时,需要使用各类计算设备,可以根据设备型号合理使用高频开关电源。 2.4.2发电环节 发电环节是智能电网发挥作用的第一步,这一过程中仍旧需要电力工程技术的支持。一方面,要利用基础设备实现其他类型能源向电能的转化;另一方面,要对耗电量进行检测和控制,防止出现浪费问题。在满足发电需求的基础上,要尽量减少机电设备的使用,提升整个系统的运行效率。当前,半导体功率元件的容量越来越大,无功发电技术以及电气传动技术等新型电力工程技术的应用越来越广,有效提高了发电效率。 2.4.3输电环节 输电线路在运行过程中受到很多因素的影响,除了线路本身以外,还会受到外界环境因素的影响。由于输电线路安全问题导致系统故障的案例有很多,这里以安徽省输电线路故障统计为例,最典型的就是线路遭到雷击以后跳闸,截至2015年,雷击跳闸事件共发生25起,近几年有下降趋势,这类事故相对分散,在宿州、安庆、滁州等地都发生过这类事,雷击事故都发生在雷雨天,会对输电线路造成很大损伤。为了解决这一问题,加强对输电线路的保护,当地供输电管理部门建立了差异化防雷措施:①减小避雷线的保护角,适合于原线路保护角在5°以上的情况,如果线路本身保护角大于5°,防雷效果不明显;②降低塔杆接地电阻,安徽省山区较多,塔杆接地电阻超标现象比较明显,一般根据土壤情况确定降低接地电阻的方法;③在输电线路中安装避雷器,避雷器和绝缘子串连,提升输电线路耐雷水平,防止出现绝缘子闪络问题。这种方法效果非常明显,但是保护范围有限,可以对以往安徽省雷击跳闸数据进行总结,在输电线路雷击事故高发区安装避雷器。 3总结 随着社会经济的发展,各个领域对电力的需求越来越大,智能电网的大面积建设和使用已经势在必行。实践证明电子工程技术在智能电网建设过程中发挥着不可替代的作用,本文就研究了这些技术在智能电网中的具体应用,旨在为智能电网建设的相关研究提供参考。 作者:翁鹏浩 单位:国网安徽省电力公司六安市城郊供电公司 智能电网工程论文:电气工程自动化在智能电网建设中的应用 摘要:伴随我国社会经济的迅速发展,人们在日常生产生活过程中对电力能源的需求量也随之不断的增加。并且,随着科学技术水平的提升,以及我国电力行业自动化建设速度的提升,使得建设智能电网已经成为了我国电气工程建设过程中必须要完成的一项工作。对此,本文以智能电网为立足点,通过对我国电力企业建设过程中智能电网基本概念的阐述,从而就电气工程和自动化相关技术在建设智能电网过程中具体的应用情况进行研究。 关键词:电气工程;自动化;智能电网建设;应用 就目前来看,我国现有的大规模电厂其在并网建设过程中其使用的一项主要技术就是开发技术。而从我国电力行业当前的发展趋势来看,未来电网将会朝着光伏发电等运行较为稳定、范围比较广泛的并网技术发展。但由于我国自动化和电气工程技术的发展同外国发达国家相比还存在着较大的差距,且相关技术的发展还不是很成熟,仍旧处于初步的发展阶段。因此,要想推动我国智能电网的建设,推动自动化技术的发展,大力建设电气工程,并扩大其在智能电网建设过程之中的应用程度十分重要。 1智能电网的概念 为适应我国社会经济和市场经济制度的发展趋势,我国电网公司开始逐渐将“建设坚强的智能电网系统”融入到了其建设发展方案中,这使得在电网建设的过程中,将推动电网的智能化建设同建设结构坚强的电网系统这两项工作结合起来,并将发电、输变电、通信和自动化调度技术融入到“坚强智能电网”之中,使其成为一个有机整体。相关部门和企业在建设智能电网的过程中,需要以当前我国国情发展建设情况为依据,在了解电网重点建设内容的基础上,采用循序渐进的方式完成电网建设。因此,我国在建设智能电网的过程中遵循以下几大特点:①绿色环保。该特点要求我国在建设智能电网时需要循环使用电网资源,尽可能减少电网建设过程中对生态环境造成的大范围污染。②网架结构的坚固性。坚固的电网架构不仅可以保证电网系统拥有较强的承受能力,使得其抗击不良天气影响的能力得以提升,还能够保证电网系统的正常运行不会受到天气情况的干扰。③优化电网资源。最大化的优化电网系统内部的资源调度,对于提升电力系统内部运行质量和效率具有十分重要的作用。④提高电网系统自动化运行程度。电网系统自动化运行程度越高,其在运行过程中自动诊断和调节电网故障的能力越强,所以,推动自动化建设,对于消除电网运行故障,保证其电网系统功能的安全稳定性具有十分重要的作用。⑤电网经济性。我国电力系统在推动电网智能化建设的过程中,需要综合考虑和利用各方面因素,以便能够最大化的节约建设成本,保证电力能源供应和电网系统的服务质量,从而提升电力企业在运营过程中的经济效益。⑥交互性。电网系统的交互性指的主要是电网系统在向用户供应能源的过程中,建立起来的用户和市场之间存在的交流模式。这种特性的存在,可以按照用户提出的具体需要来不断的优化自身的服务质量,从而更好地适应市场发展的需要。 2自动化和电气工程技术的总体应用 (1)在电源领域中的应用。在推动电网智能化建设的过程中应用电气工程技术,可以为电网建设过程中使用的各类型设备提供不同类型的电源,其中包括了变频、直流、交流和恒频电源等类型。例如,蓄电池在充电的过程中使用的一般都是直流电源,而电网系统中的变电所在实际操作的过程中既可以使用直流电,也可以用交流电,但在使用一些小型或者是大型的计算机设备时,使用的则是高频开关电源。(2)在输送电领域的应用。由于我国电网系统在进行智能化建设过程中对于电能的质量和电网运行状态的稳定性相对较高。如果在电网建设过程中想要实现这些要求,就需要谐波抑制和无功补偿这两种技术的配合与支持。我国电网系统建设输送电线路的过程中,特别是在建设一些高压直流输送电线路时,通常使用的都是晶闸管变流这一设备作为受电和送电两端的逆变阀和整流阀装置。在输送电线路建设过程中应用这些设别,不仅可以极大的扩大电网系统输送电源的容量,还能够提高其输送电路的稳定性。此外,在输送电线路建设过程中应用这些设备装置,不仅有效防止电网系统中突然停电或者是电压出现闪边和突降等情况的出现,提高供电质量和效果,还在一定程度上满足了我国建设智能电网系统的要求,为电网系统的智能化建设发展提供了一定的推动力。(3)在发电领域中的应用。电气工程技术作为一种现代科技发展过程中产生的一种新型技术,其在应用的过程中主要是通过电子和电力这两大设备媒介来实现转化和控制电能的目的。该项技术在发电工作中的应用,可以有效降低电网运行过程中能源的消耗量,降低使用机电设备的频率,从而提升电网运行的工作效率。此外,伴随电网系统逐渐朝着高压化这一方向的发展,使得电气工程在自动化建设过程中也出现了很多的新型技术。例如,电气传动、柔性交流输电、同步开断、超高压输电等相关技术[1]。这些技术的应用,不仅提升了智能电网建设过程中的发电工作效率,还提高了电网系统的供电和服务质量。 3电气工程技术在电网智能化建设过程中的具体应用 (1)优化电能质量技术的应用。在智能电网建设过程中应用该项技术,需要以完善的电能质量等级划分和等级评估方法机制为基础,对我国电网系统中供用电过程中的接口所带有的经济性能进行全方位的分析,以便可以建立起评估用户技术等级和经济性具体等级体系[2]。并且,在推动电网系统智能化建设的过程中,我国相关政府部门还应该要不断的完善相应的法律规范,以此来促进智能电网可以朝着运行经济性和服务质量优质的方向发展。此外,因为优化电能质量这项技术包括了自适应静止无功补偿、直流有源滤波器、连续调谐滤波器以及电气化铁道平衡供电等相关技术,所以,这些该项技术在智能电网建设过程中的应用,对于提升电网运行成本,扩大其市场占有率具有较高的作用。(2)柔性的交流电输送电技术。该项技术的应用主要是为了将一些清洁度较高、环保型的新能源束输送到电网系统中。就技术本身来看,其主要是以微处理、微电子、电子和电力等通信和控制技术为基础,形成的一种能够灵活控制交流输送电的现代化技术[3]。由于我国在建设智能电网时对于高压输变电的依赖性相对较高,在整个输送电过程中,其对于清洁能源的需求量比较大,而要想满足智能电网的该类型要求,降低电能输送过程中能源的损耗量,利用柔性交流输电技术是十分必要的。(3)高压直流输电技术的应用。在智能电网中的直流输电系统中,有较多的输送电环节使用的都是交流电,但由于电网系统在输送电过程中实际应该使用的是直流电,所以,采用高压直流这种新型输送电技术改变电流的输送方式是十分必要的。 4结束语 总而言之,本文以我国电力行业企业在发展过程中过智能电网的建设为立足点,通过对智能电网在我国社会经济发展建设过程中具体的发展趋势和特点进行全面的分析,从而指出了电气工程对于智能电网建设具有的重要作用,以及该项技术的具体应用方案。因此,对当前我国电力系统中智能电网的建设工作进行深入的研究和分析,并就电气工程和自动化在电网建设过程中总体和具体应用方案进行研究,对提高智能电网的建设效率和质量,推动电力系统迅猛发展具有十分重要的作用。 作者:汪洁 刘悠 单位:国网江西省电力公司南昌供电分公司 智能电网工程论文:浅谈电力工程技术在智能电网建设的应用 摘要:随着我国电力产业的快速稳定发展,电力智能化网路建设逐步发展开来。因为智能化具有良好的信息网络资源,通过电力工程技术的发展,提升智能网电网的组织发展建设,提升电力工程智能网的综合应用发展,这对于电力工程技术具有重要作用。本文将针对电力工程技术中的智能化电网进行具体分析和研究,从电力工程发展中,分析职能电网建筑的重点环节,通过分析电力智能网建设的应用,提高电力技术的实际操作,确保电力工程职能网的稳定建设发展。 关键词:电力;智能电网;建设 全球化的人口增加,自然能源需求量增加,能源紧缺危险严重影响。智能化电网的全球发展是确保我国电力工程稳定发展的主要因素。我国在不同的区域资源分布不同,发展也不同。为了有效提升智能化电网建设的发展,确保我国全部分为内的资源合理分布,保证电力资源的供需平衡,加强智能化电网建设是及其重要的,我国电力网络资源建设的发展是实现全电力网络结构下的智能化建设。通过融合电力设备、电力输电线路、自动化系统的调度调节,实现电力工程智能化网络的建设和发展。 一、电力智能建设的基础应用 1.实现电力资源的广阔发展应用。加强电力工程技术的智能化网络建设,通过智能化电力设备的分配处理,完成电力资源直流电、交流电等的有效分配。在蓄电池充电过程中,采用直流电源进行建设,在变电所中采用直流电源操作。在大中型计算机设备中,采用高频电源开关设备操控。2.电力智能的输电应用。电力输电需要有高品质的电力稳定电网状态,而现实电力技术中谢振波会抑制电网技术,补偿配合完成电力网络支持。随着电网设备的不断更新和改良。例如,应用超导补偿装置,配合电力设备完成远距离的输电线路发展。通常采用置留通电方式弯成。我国在电网输电建设中,一些具有高压置留输电线的设备,利用晶体闸管,稳定输送电路的两端,配合完成整流和逆变阀门装置的处理。这些设备的应用提升了电力输电网络的荣计量,确保电力输电的稳定性。在配电中,一旦发生电网突发停电,电压会因为没有电力能源补充而迅速的降低,为了有效的提高供电能效,采用智能化网络建设是合理的,也是必要的。因此,在电力输电过程中采用智能化输电应用处理。3.电力发电的应用。电力智能化应用是一项较新的科技。通过电子设备、电子线路元件、电能完成电路配电和传输过程,确保电路的智能化控制和管理,降低电力输配电的损耗量,避免机电设备的不合理使用,提高电力工作效率。在电力技术中,多采用半导体功率元件提高元器件的容量,通过回向高压化发展出力,提升电力技术的技术应用。例如,采用高压高频作为电气传到技术的标准,以交流电输送配电,智能化完成电路通断过程。以高压直流电路为高新输电方法,采用电压恢复器完成用电电气设备的有效应用。 二、电力智能化网络的具体应用 1.优化电能的资源使用技术。建立电能质量等级划分制度,通过评估电能体系指标确定电能质量,对供电结构进行经济能耗分析,建立良好的经济电网等级评估系统。通过政府法律法规的制度,逐步完善电力智能网的建设和发展,促进经济优化体制发展的方式,提高电能质量的应用。具体来说其中包含直流过滤设备的补偿处理,电力化轨道平衡技术、电能质量控制技术、电路滤波器协调技术等。通过这些技术提高电能质量的快速稳定发展,降低电能的使用成本,提高电网的整体市场应用发展。2.交流输电的技术应用。将柔性的高新技术应用到输配电电网中,采用新能源输入电网技术,利用微电子电力技术完成通信控制的交流电处理。利用电力设备的灵活性,对我国电网智能化设备控制,完成新能源的有效使用,完成柔性交流电输电处理,确保智能化电网的需求应用增长。将电力技术与先进的控制技术相互结合,提升电网相关参数的控制能力,促进电网的稳定化运行,保证输配电损耗的逐步降低,提高电力工程输配电网络输送效果。3.高压输电置留技术的应用。高压置留输电系统是利用交流电输电的特点,采用过滤器控制实现整流电路的工作。重量轻的直流输电系统一般采用换滤器完成对元件的通断,利用输送稳定性,提高经济效能,确保应用举例的合理性。例如,一些举例较远的地区,采用高压直流输电技术较为广泛,是利用远距离高压的方式,实现大容量的输电过程。4.能源的技术转换。随着我国能源发展水平的提高,低碳化智能化的新能源经济发展复合经济社会的发展需求。加强新能源的应用,减少能源使用对环境造成的破坏,逐步提升新技术能源的转换,确保新技术经济的稳定发展,提升高新能源的利用效率。例如,目前采用太阳能、风能、水能等自然资源完成电网综合输配电的综合利用,确保电网能量的有效使用,这是一种新型能源的环保技术转换,是在环保前提下的完成能源技术的转换和发展。目前,利用大规模形式的电网新能源技术主要以开发为主,通过分析电网未来可能的发展趋势,加强光电能网络范围的有效覆盖,保证电网资源的稳定性,提高电网技术的运行效果。我国的能源技术较外国发达国家而言,还具有较多不合理、不成熟的地方。通过我国综合能量资源的分析,合理的加强利用,确保新能源技术的合理转换,实现电网技术的多方面开发与利用。在智能化网络建设中,采用合理的能源技术转换,促进经济稳定发展,促进可再生利用资源的使用,逐步提高各方面网络运行建设和利用。 综上所述,智能化网络的建设是需要基础发展前提的,通过分析我国电力智能化输配电发展建设水平,分析电力智能化建筑的重要意义,研究智能网综合应用发展标准,提出适合智能化技术应用稳定发展的保准。通过我国电力智能化建设的发展应用标准基础,提出促进智能化快速稳定发展建设的保准,逐步提升优化电力网络结构能源的方法,提升智能化经济效益的发展水平,从而实现经济效应的稳定发展。未来智能化电力网络建设必将随着电力设备的科技发展、电力人才的培养、我国电力资本实力的提升,实现环保型的智能化电力稳定发展建设,确保电力资源的智能化网络建设应用。 作者:金为国 单位:国网福建武夷山市供电有限公司
电力系统工程论文:全过程设备管理在电力系统工程建设应用 本文主要阐述了设备全过程管理的管理理念,结合大港油田电力系统工程建设实际,探讨如何在工程项目建设中开展设备的管理工作,控制工程的投资、进度、质量,最终实现工程顺利竣工,设备平稳可靠运行。 设备全过程管理是综合设备工程学和过程管理理论提出的一种新的设备管理方法。其基本的思想就是:把设备管理范围扩展到包括设备的研究、设计、制造、购置、安装调试、使用、维修、改造,一直到报废为止的全过程,在这个过程中的每个环节都是必不可少的,每一个环节的问题都会引起整个过程的连锁反应。其基本的目的是通过全过程管理从整体上保证和提高设备的可靠性、维修性和经济性。工程建设阶段,是设备全过程管理的初始阶段,主要涵盖了设备的研究、设计、制造、购置、安装调试等管理环节,是设备管理的基础。而电力系统工程建设,具有设备投资大,协调管理难度大的特点。因此开展好设备管理工作,实现设备的全过程管理不但可以控制工程的投资、进度、质量,也有利于项目建设后的设备日常管理工作。 一、项目立项论证阶段 在工程建设的立项论证阶段,设备管理部门应该超前介入,及时掌握项目的整体进度和物资设备需求情况,与项目建设部门、设计单位加强沟通与交流,提出合理的设备采购方案。 目前,中石油物资采购已经实行了物资的集中采购,集中采购率已经达到了80%,尤其是电力系统设备,绝大部分都实行了定商定价的集中采购方式。以变电站建设为例,变压器、开关柜、综自装置等主要设备技术比较成熟,均已经实行了定商定价,明确了设备的厂家、价格,设备管理部门可以组织建设部门、设计部门可以根据工程实际情况,提出明确的技术要求,与设备厂家进行沟通,确定设备的规格型号。对于集中采购范围外的设备,如电网安全监控系统、在线监控装置等零星设备,设备管理部门应与建设单位、设计单位积极协调,组织编制设备的技术规格书,为设备下一阶段的采购提供技术支持。 二、设备采购实施阶段 在设备的采购阶段,设备管理部门首先应督促建设部门申请设备编码,及时上报设备需求计划及推荐设备供应单位。目前,按照油田公司的采购程序,设备购置审批固定在每月的25-30日,因此当月不能及时审批,只能延迟到下一个月,最终影响设备的采购时间。物资需求计划上报后,设备管理部门应积极与油田公司相关处室、物资供销公司等部门联系,督促设备购置计划的审批,并根据设备采购的金额、技术要求编制合理的采购方案。目前油田公司主要有电子商务、谈判、招标三种物资采购方式。 (一)电子商务采购方式 电子商务采购方式比较简单,变压器、电缆等设备物资主要采用这种方式,由物资供销公司通过中石油的电子商务平台,直接按照网上的设备、物资价格,提交设备采购订单,供需双方进行现场确定就可以确认采购行为。 (二)谈判采购方式 对于采用谈判或未招标方式的设备采购,设备管理部门应及时了解市场信息,通过查阅以前的历史交易记录,分析原材料价格走势,与类似厂家进行电话咨询等方式,掌握设备的基本情况,以便于在谈判过程中掌握主动权,对设备当前的市场价格、生产周期进行摸底,同时与项目建设单位进行沟通,根据工程预算和工期要求确定合理的市场价格和供货周期。特别在设备的具体谈判过程中,通过谈判记录书面形式明确设备的技术要求、设备的交货时间、付款方式、执行标准。 (三)招标采购方式 对于通过招标方式采购的设备,设备管理部门根据工程实际情况划分标段,组织编制招标文件、评分标准,设定设备限价、标底,并组织建设部门、技术部门进行审核,同时应按照油田公司招投标管理程序,办理招投标审批,评委抽取等相关事宜。在完成招标后,督促物资供销公司与中标单位签订供销合同,按照合同约定履行预付款支付等手续,保证设备的正常生产。 三、设备的监造阶段 设备管理部门应该重视设备的监造环节,对于电力系统如变压器、开关柜等关键设备,应该组织专业技术人员实行入场监造,一方面利用入场监造的机会,见证隐蔽生产环节、电气试验的过程,保证设备的质量。另一方面,督促设备的生产进度,确保生产厂家在约定的时间及时送货,保证电力工程的整体进度。 四、设备验收阶段 设备验收按验收阶段划分为设备到场验收,工程调试验收、工程移交验收等。验收人员应由工程建设部门、设备管理部门、设备使用单位、设备供应商组成,验收前验收人员应熟悉设备的基本情况,按照相关的设备验收标准和合同约定开展设备验收工作。 设备验收按工作内容分为设备本体验收和资料验收,电力系统设备验收应特别关注资料验收,注意收集设备的合格证、出场实验报告、装箱清单、说明书等文字资料,并由专人负责收集存档,以便于后期的设备操作维护和电气试验比对。 五、结束语 以上就是我对电力系统工程建设中设备管理的几点经验,从现阶段来看,油田公司逐渐加大电力系统的投资力度,多个LNG变电站、西三变电站工程项目陆续开工建设,实行全过程设备管理将有助于更好地控制工程的投资、进度、质量,也有利于项目建设后的设备日常管理工作。 电力系统工程论文:电力系统工程项目管理模式 为了实现电力系统的安全运行与电力企业的可持续发展,电力企业一般进行大修技改工程,并有着一定的管理系统。本文以电力系统大修技改工程项目管理模式为切入点,分析电力系统大修技改的重要性,探究现阶段管理现状,切实提出大修技改工程项目管理模式创新措施,分析具体应用。 一、电力系统大修技改重要性分析 所谓的电力系统大修技改是指电力设备的累计运行时间较长,自身损耗较大,为了确保电力设备的正常使用及使用安全问题,就要对电力设备进行大修。在大修过程中将电力设备、装置等进行技术改造,优化电力设备的质量与使用性能。对于电力企业来说,电力系统运行维护与电力设备的置备都是主要开销之一。通常来讲,当电力设备使用达到一定的期限时,还保持着良好的性能,为了使得电力设备继续服务于电力企业,继续发挥价值,通常选择大修技改,将相关电力设备进行改造,在优化质量与性能同时,大大增加了使用寿命。所以,大修技改可以提高电力系统运行的稳定性与可靠性。不仅如此,大修技改还是电力企业发展的必然需求。加大对电力系统的大修与技改的项目管理,可以确保电力企业中资产健康有效的进行,进而实现经济效益最大化,推动电力企业的可持续发展。故而,电力系统的大修技改对于电力企业来说至关重要,不仅确保着电力系统的安全运行,还为电力企业可持续发展做出贡献。 二、电力系统大修技改项目工程管理现状分析 随着电力企业的不断发展,电力系统大修技改项目工程管理水平也在不断的提高,也有着一定的管理效果,但尽管如此,在电力系统大修技改项目工程管理过程中,还是存在着很多问题,影响着工程项目的科学管理,也在一定程度上阻碍着电力系统大修技改项目工程的进一步发展。以下是对电力系统大修技改项目工程管理现状的具体分析。1管理缺乏制度约束。一些电力企业在电力系统大修技改工程项目管理方面还没有确立相关制度,使得项目工程的管理工作缺乏制度为依据,更缺少制度的约束,使得项目工程的管理工作具有较强的随意性,很多电力企业都是出现问题之后再进行维护管理并没有做到预防问题发生或者及时排除隐患等。直接导致了管理不规范、管理不全面、监管力度不到位等问题。2管理缺乏规范性。管理不规范是影响电力系统大修技改项目工程的进一步发展的重要因素之一。管理模式模糊、管理部门的职责不明确、管理流程不规范等,均为管理缺乏规范性的具体体现。由于大修技改工程在间隔时间相对于企业项目来说较长,所以电力企业对大修技改工程并没有给予足够的重视,在项目管理人力资源设置方面,人数较少,且负责统筹大修技改工程的报批、招标、结算等职能管理工作,而工程项目的申报、过程管理及施工现场管理等各项具体工作则是由生产单位组织落实,如此一来,管理具有一定的分散性,并未形成专门的机构开展系统性管理,在管理方面就有着很多欠缺,不够规范。3管理缺乏全面性。现阶段的电力系统大修技改项目工程管理主要缺乏全面性,电力企业对大修技改工程不够重视、大修技改人员的专业素质水平较低、遗漏大修技改具体项目等都是管理缺乏全面性的重要体现。另外,工程立项、物资采购、结算、资产登记、图纸资料等各项工作虽各有管理系统,但无法相互关联形成大修技改工程全过程管理的技术手段,应对突发事件的处理能力低,已无法适应不断提升大修技改工程项目管理水平的要求。4管理力度不到位。尽管电力企业对于电力系统大修技改工程项目进行管理,但管理的力度不到位也影响着大修技改工程的进一步发展。尤其是项目现场管理力度不够,造成工程管理中出现诸多相互推委、工作断层、现场失控等现象,使得工程项目的监理工作流于形式,成为合法办理工程结算的一项手续。不利于大修技改工程顺遂进行,进而影响大修技改质量,也失去了大修技改本身对电力系统的意义。 三、探究创新电力系统大修技改工程 项目管理模式相关措施综合电力系统大修技改项目工程管理现状来看,大修技改工程项目管理中还有着很大的改进空间,我们可以对大修技改工程项目管理模式进行创新,更好的服务于大修技改工程,使得大修技改工程项目最大限度的发挥其作用。以下是具体措施分析。1建立健全管理制度。前文已述,健全的电力系统大修技改工程项目管理制度可以确保管理工作的正常有效开展,不仅如此,在建立健全管理制度的同时还需要相关管理人员自觉遵守并加大管理力度,切实确保电力系统大修技改工程项目管理发挥应有的作用。2明确责任。按不同实施阶段、不同工作内容将工程项目管理任务分解给业主项目部每位成员,明确管理工作各项权利和义务,调动生产专责、生产班长和相关人员参与管理项目积极性。3加强施工现场的安全管理。大修技改工程均在已投入运行变电站、配电设施、输电线路上开展,具有规模小、点多面广、大修技改设备通常还与在运行设备有着多种物理或逻辑上联系、安全隐患多等特点,施工中稍有不慎便会造成人身、设备及电网事故。运行单位生产班组技术人员对设备和施工现场熟识,是开展施工现场安全技术监督最恰当的技术力量,因此,生产班组是大修技改工程施工现场管理人员的储备库,安排生产班组技术人员参与施工现场安全技术监督是破解大修技改工程安全隐患难题,确保工程质量和人身、设备、电网安全的最为有效措施。结语综上所述,电力系统的大修技改工程项目对于电力系统的安全运行来说至关重要,所以对大修技改工程项目管理对于电力企业来说也十分的重要,在实际的管理过程中,要建立健全的管理制度,明确责任,加强施工现场的安全管理等,切实确保大修技改工程项目发挥最大的效果。 作者:肖晓慧 单位:广东电网有限责任公司惠州博罗供电局 电力系统工程论文:电力系统工程建设研讨 摘要:在电力系统的建设中,建设者必须运用有效的管理策略和方法对工程建筑的过程进行监控和管理,使得电力工程建设顺利完成。电力工程不同于其他的工程,在难度和专业的要求上更为苛刻,因此电力工程建设管理中涉及到的问题一直是人们值得深入探究的课题。近年来,我国电力系统工程建设取得了巨大的成就,但很多管理细节仍存在问题,严重的阻碍了我国电力产业的发展。 关键词:电力系统;工程建设;管理 随着我国经济实力的整体提升,电力工程也随之迎来了建设的高峰,在电力系统的建设中,建设者必须运用有效的管理策略和方法对工程建筑的过程进行监控和管理,使得电力工程建设顺利完成,在管理的过程中要重点关注质量、进度、安全、及成本问题,尤其质量安全更不容忽视。目前我国电力工程建设的管理相对落后,缺少理论的支持和实践的验证,随着经济时代的到来,电力建设工程管理中的问题在逐步的放大,严重制约了我国电力产业的发展。在电力建设中造价投资管理、建设项目的审核等问题有待解决,本文对目前我国电力建设工程管理中存在的问题和优化管理策略进行了浅析。 1我国电力系统工程建设管理中存在的问题 电力工程建设管理是从建设之前开始的,要基本对工程的了解做出合理的资金预算,保证工期的同时要更加注重安全和质量问题,尽可能的避免存在的一切风险。我国的电力工程建管理设初始始于上世纪50年代,自历史记载以来,我国的电力工程建设管理沿袭了前苏联的管理模式,直到80年代初,我国才逐步的形成了自己的管理模式,经过几十年的发展我国在电力工程建设管理工作上取得了实质性的飞越,但相比西方国家仍有很大的差距。我国目前电力工程建设管理上仍存在较多问题: 1.1缺乏资金预算体制 由于资金是一切管理的基本,因此应当引起建造者们的足够重视,精准的资金预算可以帮助企业实现终极目标,保证协调好各部门之间的工作职能,做到专款专用,同时可以提升资金的利用率,有效的保障了电力施工的顺利进行。但是目前在我国电力建设管理中对资金预算的管理做的还不够,没有清楚的规划项目从开始到完成需要的整体资金,经常是“先建设,后算账”的方式开始电力工程建设,同时由于资金的混乱使用、挪用专用资金的现象频繁出现,严重影响了工程的进度和质量,使工程无法按预期的计划完成。除此之外很多建设单位由于资金不足临时改变建设设计或偷工减料给电力的使用增加了安全隐患。 1.2缺乏风险意识 电力系统工程建筑不同于其他行业的建设,要将安全从始至终的贯彻到底,做好每个环节的安全评估和预测对工程整体的进展有重要意义。由于电力建设的多环节性导致了风险存在也是多环节的,任何环节存在的风险都可导致整体电力系统工程建设的失败。我国很多电力建设承包商缺乏基本的安全管理意识,风险意识是识别风险、规避风险的前提,因此缺乏风险意识导致了电力工程建设中存在诸多的安全隐患,除此之外建设者缺乏风险评估系统,没有理论支撑单凭个人经验对风险预估,严重的增加了电力工程建设行业的风险。 1.3质量管理相对缺乏 在电力产业高速建设和发展的今天,切莫忽视最重要的质量问题,质量是生命线,对于电力工程建设更是如此。但是目前很多电力建设商没有认识到质量问题的严重性,对质量的把控不够严格。缺少工程建设质量管理系统也是安全事故频频出现的主要原因,由于电力工程建设涉及到多个部门和企业,质量掌控难度较大,因此,要在工程建设过程中加强管理,严格要求建造的质量[1]。 2优化管理的具体对 优化电力工程建设管理对我国整体经济的提升和人们生活水平的提高有着重要的意义。针对上述存在的问题作出如下的有效措施: 2.1完善工程建质量的管理体系 构建完善的工程质量管理体系主要包括完善组织结构、建立专业的质量检查部门两个部分,首先要在组织结构上配备充足的人员,进行科学合理的人员管理结构设计,各个部门人员比例要协调,严格要求施工人员的专业技能,保证工程有序进行,最大程度上提高工程的质量。除此之外打造专业的质量检测队伍,加强工程实施期间的质量。影响质量的因素包括:人为失误、材料廉价、机械落后、施工工艺欠佳、资金短缺、方案不合理等,所以要想严格要求工程质量就要在工程的前期有精准的预算和规划,在工程实施期间要严格要求物料和施工工艺,必要时可临时调整施工方案,工程结束后还要做好验收工作,检验质量是否达到预期标准,是否能承受实际的压力,施工团队要做好以上三阶段的质量检测,保证安全生产。 2.2做好预算 预算是电力工程建造中重要的环节,精准的财政预算可以全面的把控工程建造的细节问题,重视预算不仅是管理制度的策略,更是一种管理思想,资金预算是电力工程建建设管理的核心,它是企业一起切运行的基本,因此精准的预算对电力工程建设后期的工作有着重要的意义。电力工程建设之前要做出精准的预算,合理的分配资金,做到转款专用,切忌私自挪用建设资金,建设单位要做好预算管理,加强对员工的约束力,提高资金的使用效率,保证工程建设的顺利完成。电力工程建设周期较长,在期间耗费的人力物力较多,因此预算显得更为重要,建设单位要加强预算管理,从而避免建设过程中出现的其他问题,保证工程建设的质量和完成期限。 2.3合理规划风险 风险管理是电力工程建设中不可忽视的问题,影响电力工程建设风险因素是多种多样的。因此我们要从经济风险、环境风险、管理风险等角度出发,首先要提升承建商的安全意识,对风险要做出客观的预测,要建立专业的风险评估团队和完善的评估系统,不再依靠个人的经验预测风险的大小。合理的规避风险可以解决工程期间存在大多数问题,在施工中,要做好风险管理工作,将可以预见的风险隐患一一杜绝,除此之外在施工结束后要做好质量检测,对于发现的质量问题要及时的处理,降低因质量问题发生危险发的可能性[2]。 3总结 综上所述,电力工程建设是多环节的复杂工作,其设计的行业部门较多,存在的问题也是多方面的,所以要从多方面入手加强管理,重视工程建设初期的预算管理,合理的分配资金,做到专款专用,除此之外最重要的是做好质量监测和风险的评估,保证在规定日期内顺利完成。 作者:姜淑琴 单位:内蒙古电力(集团)有限责任公司锡林郭勒电业局阿巴嘎供电分局 电力系统工程论文:变频器在电力系统工程应用中的干扰及解决方法 摘 要:随着科学技术的高速发展、变频器以其具有调速范围广、调速精度高、控制的多源化、节能、可靠性高等优势,被越来越广泛的应用到工业生产和生活中。然而,变频器的大量使用,人们在享受这些优越感带来效益和实惠的同时,变频器还存在一个不可忽视的问题,变频器的干扰,变频器的干扰由自生产生,不加以优化和控制会对其它电器设备的运行造成影响,甚至会对整个电网造成污染。因此,如何有效的解决变频器干扰问题是值得我们去思考和讨论。 关键词:变频器 电力系统 干扰 1、变频器概述 变频器主要由三相桥式整流、滤波、逆变系统、监测系统、中央控制系统微处理单元等组成的。 变频器的主要部件为三相桥式整流、滤波、逆变系统、监测系统、中央控制系统微处理单元。在具体的控制过程中,采取了分层控制的方式,既提高了控制系统的控制效果,同时也简化了控制流程,使整个控制流程能够得到有效的优化,在具体的控制效果上满足了实际需要。所以,了解并掌握变频器的工作原理,对做好变频器的应用和提高变频器的应用效果具有重要作用。 伴随着科学技术的不断发展,变频器调速技术作为集成自动控制和电力电子参数的技术模型,具有非常重要的应用价值。不仅能实现节能要求,也能利用软启动等方式,减少设备运行过程中的机械冲击,一定程度上延长电机的使用寿命。正是基于此,在工业领域中设置应用模型,能在提高干扰问题处理效果的基础上,提升经济效益,进一步降低劳动强度,建立更加具有针对性的管控措施。 2、变频器的主要干扰源 变频器包括整流电路和逆变电路,输入的交流电经过整流电路和平波回路,转换成直流电压,再通过逆变器把直流电压变换成不同宽度的脉冲电压(称为脉宽调制电压,PWM)。用这个PWM电压驱动电机,就可以起到调整电机力矩和速度的目的。这种工作原理导致以下三种电磁干扰: 2.1谐波干扰 整流电路会产生谐波电流,这种谐波电流在供电系统的阻抗上产生电压降,导致电压波型发生畸变,这种畸变的电压对于许多电子设备形成干扰,常见的电压畸变是正弦波的顶部变平。谐波电流一定时,电压畸变在弱电源的情况下更加严重,这种干扰的特征是会对使用同一个电网的设备形成干扰,而与设备与变频器之间的距离无关; 2.2射频传导发射干扰 由于负载电压为脉冲状,因此变频器从电网吸取电流也是脉冲状,这种脉冲电流中包含了大量的高l成分,形成射频干扰,这种干扰的特征是会对使用同一个电网的设备形成干扰,而与设备与变频器之间的距离无关; 2.3射频辐射干扰 射频辐射干扰来自变频器的输入电缆和输出电缆。在上述的射频传导发射干扰的情形中,变频器的输入输出电缆上有射频干扰电流时,由于电缆相当于天线,必然会产生电磁波辐射,产生辐射干扰。变频器输出电缆上传输的PWM电压,同样包含丰富的高频的成分,会产生电磁波辐射,形成辐射干扰。 根据电磁学的基本原理,形成电磁干扰必须具备三要素:电磁干扰源、电磁干扰途径、对电磁干扰敏感的系统。为防止干扰,可采用硬件抗干扰和软件抗干扰。其中,硬件抗干扰是最基本和最重要的抗干扰措施,一般从抗和放两方面入手来抑制干扰,其总体原则是抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的耦合通道、降低系统干扰信号的敏感性。具体措施在工程上可采用隔离、滤波、屏蔽、接地等方法。 3、抗电磁干扰的有效对策 3.1采用软件抗干扰措施 具体来讲就是通过变频器的人机界面下调变频器的载波频率,把该值调低到一个适当的范围。如果这个方法不能奏效,那么只能采取下面的硬件抗干扰措施。 3.2进行正确的接地 通过现场的具体调研我们可以看到,现场的接地情况是不甚理想的。而正确的接地既可以是系统有效地抑制外来干扰,又能降低设备本身对外界的干扰,是解决变频器干扰最有效的措施。具体来讲就是做到以下几点: (1)变频器的主回路端子PE(E、G)必须接地,该接地可以和该变频器所带的电机共地,但不能与其它的设备共地,必须单独打接地桩,且该接地点应该尽量远离弱电设备的接地点。 (2)其它机电设备的地线中,保护接地和工作接地应分开单独设接地极,并最后汇入配电柜的电气接地点。控制信号的屏蔽地和主电路导线的屏蔽地也应分开单独设接地极,并最后汇入配电柜的电气接地点。 3.3屏蔽干扰源 屏蔽干扰源是抑制干扰的很有效的方法。通常变频器本身用铁壳屏蔽,可以不让其电磁干扰泄露,但变频器的输出线最好用钢管屏蔽,特别是以外部信号(从控制器上输出4~20mA信号)控制变频器时,要求该控制信号线尽可能短(一般为20m以内),且必须采用屏蔽双绞线,并与主电路线(AC380)及控制线(AC220V)完全分离。此外,系统中的电子敏感设备线路也要求采用屏蔽双绞线,特别是压力信号。且系统中所有的信号线决不能和主电路线及控制线放于同一配管或线槽内。为使屏蔽有效,屏蔽层必须可靠接地。 3.4合理的布线 具体方法有: (1)设备的电源线和信号线应尽量远离变频器的输入输出线。 (2)其它设备的电源线和信号线应避免和变频器的输入输出线平行。 如果采取了以上的办法之后还是不能够奏效,那么继续以下办法: 3.5干扰的隔离 所谓干扰的隔离,是指从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来,使他们不发生电的联系。通常是在电源和控制器及变送器等放大器电路之间在电源线上采用隔离变压器以免传导干扰,电源隔离变压器可应用噪声隔离变压器。 3.6在系统线路中设置滤波器 设备滤波器的作用是为了抑制干扰信号从变频器通过电源线传导干扰到电源和电动机。为减少电磁噪声和损耗,在变频器输出侧可设置输出滤波器;为减少对电源干扰,可在变频器输入侧设置输入滤波器。若线路中有敏感电子设备如控制器和变送器等,可在该设备的电源线上设置电源噪声滤波器以免传导干扰。 3.7采用电抗器 在变频器的输入电流中频率较低的谐波成分(5次谐波、7次谐波、11次谐波、13次谐波等)所占的比重是很高的,它们除了可能干扰其它设备的正常运行之外,还因为它们消耗了大量的无功功率,使线路的功率因素大为下降。在输入电路内串入电抗器是抑制较低谐波电流的有效方法。根据接线位置的不同,主要有以下两种: (1)交流电抗器:串联在电源与变频器的输入侧之间。其主要功能有: a、通过抑制谐波电流,将功率因素提高至(0.75-0.85); b、削弱输入电路中的浪涌电流对变频器的冲击; c、削弱电源电压不平衡的影响。 (2)直流电抗器:串联在整流桥和滤波电容器之间。它的功能比较单一,就是削弱输入电流中的高次谐波成分。但在提高功率因素方面比交流电抗器有效,可达0.95,并具有结构简单、体积小等优点。 4、结语 在今后变频器应用过程中,针对变频器在运行中出现的干扰问题不断引进新技术,进一步开发和完善功能,增强抗干扰能力,更好地应用于电力系统以及其他工业工程建设中。 电力系统工程论文:电力系统工程建设管理策略研讨 摘 要:在电力系统的建设中,建设者必须运用有效的管理策略和方法对工程建筑的过程进行监控和管理,使得电力工程建设顺利完成。电力工程不同于其他的工程,在难度和专业的要求上更为苛刻,因此电力工程建设管理中涉及到的问题一直是人们值得深入探究的课题。近年来,我国电力系统工程建设取得了巨大的成就,但很多管理细节仍存在问题,严重的阻碍了我国电力产业的发展。 关键词:电力系统;工程建设;管理 0 前言 随着我国经济实力的整体提升,电力工程也随之迎来了建设的高峰,在电力系统的建设中,建设者必须运用有效的管理策略和方法对工程建筑的过程进行监控和管理,使得电力工程建设顺利完成,在管理的过程中要重点关注质量、进度、安全、及成本问题,尤其质量安全更不容忽视。目前我国电力工程建设的管理相对落后,缺少理论的支持和实践的验证,随着经济时代的到来,电力建设工程管理中的问题在逐步的放大,严重制约了我国电力产业的发展。在电力建设中造价投资管理、建设项目的审核等问题有待解决,本文对目前我国电力建设工程管理中存在的问题和优化管理策略进行了浅析。 1 我国电力系统工程建设管理中存在的问题 电力工程建设管理是从建设之前开始的,要基本对工程的了解做出合理的资金预算,保证工期的同时要更加注重安全和质量问题,尽可能的避免存在的一切风险。我国的电力工程建管理设初始始于上世纪50年代,自历史记载以来,我国的电力工程建设管理沿袭了前苏联的管理模式,直到80年代初,我国才逐步的形成了自己的管理模式,经过几十年的发展我国在电力工程建设管理工作上取得了实质性的飞越,但相比西方国家仍有很大的差距。我国目前电力工程建设管理上仍存在较多问题: 1.1 缺乏资金预算体制 由于资金是一切管理的基本,因此应当引起建造者们的足够重视,精准的资金预算可以帮助企业实现终极目标,保证协调好各部门之间的工作职能,做到专款专用,同时可以提升资金的利用率,有效的保障了电力施工的顺利进行。但是目前在我国电力建设管理中对资金预算的管理做的还不够,没有清楚的规划项目从开始到完成需要的整体资金,经常是“先建设,后算账”的方式开始电力工程建设,同时由于资金的混乱使用、挪用专用资金的现象频繁出现,严重影响了工程的进度和质量,使工程无法按预期的计划完成。除此之外很多建设单位由于资金不足临时改变建设设计或偷工减料给电力的使用增加了安全隐患。 1.2 缺乏风险意识 电力系统工程建筑不同于其他行业的建设,要将安全从始至终的贯彻到底,做好每个环节的安全评估和预测对工程整体的进展有重要意义。由于电力建设的多环节性导致了风险存在也是多环节的,任何环节存在的风险都可导致整体电力系统工程建设的失败。我国很多电力建设承包商缺乏基本的安全管理意识,风险意识是识别风险、规避风险的前提,因此缺乏风险意识导致了电力工程建设中存在诸多的安全隐患,除此之外建设者缺乏风险评估系统,没有理论支撑单凭个人经验对风险A估,严重的增加了电力工程建设行业的风险。 1.3 质量管理相对缺乏 在电力产业高速建设和发展的今天,切莫忽视最重要的质量问题,质量是生命线,对于电力工程建设更是如此。但是目前很多电力建设商没有认识到质量问题的严重性,对质量的把控不够严格。缺少工程建设质量管理系统也是安全事故频频出现的主要原因,由于电力工程建设涉及到多个部门和企业,质量掌控难度较大,因此,要在工程建设过程中加强管理,严格要求建造的质量[1]。 2 优化管理的具体对策 优化电力工程建设管理对我国整体经济的提升和人们生活水平的提高有着重要的意义。针对上述存在的问题作出如下的有效措施: 2.1 完善工程建质量的管理体系 构建完善的工程质量管理体系主要包括完善组织结构、建立专业的质量检查部门两个部分,首先要在组织结构上配备充足的人员,进行科学合理的人员管理结构设计,各个部门人员比例要协调,严格要求施工人员的专业技能,保证工程有序进行,最大程度上提高工程的质量。除此之外打造专业的质量检测队伍,加强工程实施期间的质量。影响质量的因素包括:人为失误、材料廉价、机械落后、施工工艺欠佳、资金短缺、方案不合理等,所以要想严格要求工程质量就要在工程的前期有精准的预算和规划,在工程实施期间要严格要求物料和施工工艺,必要时可临时调整施工方案,工程结束后还要做好验收工作,检验质量是否达到预期标准,是否能承受实际的压力,施工团队要做好以上三阶段的质量检测,保证安全生产。 2.2 做好预算 预算是电力工程建造中重要的环节,精准的财政预算可以全面的把控工程建造的细节问题,重视预算不仅是管理制度的策略,更是一种管理思想,资金预算是电力工程建建设管理的核心,它是企业一起切运行的基本,因此精准的预算对电力工程建设后期的工作有着重要的意义。电力工程建设之前要做出精准的预算,合理的分配资金,做到转款专用,切忌私自挪用建设资金,建设单位要做好预算管理,加强对员工的约束力,提高资金的使用效率,保证工程建设的顺利完成。电力工程建设周期较长,在期间耗费的人力物力较多,因此预算显得更为重要,建设单位要加强预算管理,从而避免建设过程中出现的其他问题,保证工程建设的质量和完成期限。 2.3 合理规划风险 风险管理是电力工程建设中不可忽视的问题,影响电力工程建设风险因素是多种多样的。因此我们要从经济风险、环境风险、管理风险等角度出发,首先要提升承建商的安全意识,对风险要做出客观的预测,要建立专业的风险评估团队和完善的评估系统,不再依靠个人的经验预测风险的大小。合理的规避风险可以解决工程期间存在大多数问题,在施工中,要做好风险管理工作,将可以预见的风险隐患一一杜绝,除此之外在施工结束后要做好质量检测,对于发现的质量问题要及时的处理,降低因质量问题发生危险发的可能性。 3 总结 综上所述,电力工程建设是多环节的复杂工作,其设计的行业部门较多,存在的问题也是多方面的,所以要从多方面入手加强管理,重视工程建设初期的预算管理,合理的分配资金,做到专款专用,除此之外最重要的是做好质量监测和风险的评估,保证在规定日期内顺利完成。 电力系统工程论文:论电力系统工程造价管理与质量控制 无论是何种工程都需要做好相应的造价管理与质量控制工作,才能够有效的推动工程的发展和建设。电力系统工程也不例外。电力系统工程在近年来发展迅速,这就使得电力企业市场竞争逐渐加剧,要想使得电力企业能够在激烈的市场竞争中占有一席之地,就需要针对电力企业的系统工程进行造价方面的管理,并且做好相应的电力产品质量控制工作,这样才可以使得电力企业在市场中实现长远可持续的发展。下面本文就针对电力系统工程造价管理与质量控制进行深入的研究。 一、造价管理 1、“价值工程”的运用 工程建设最终的目的就是体现价值,价值工程也由此而来。价值工程可以说是有一种技术分析方式,其具有科学性和系统性。价值工程以建设单位的意愿为基准,以提高工程价值为目标,集合各方的经验智慧,有组织的进行建设活动,细致的对工程造价进行分析和总结。工程的内在价值越大,则说明工程的功能越全面。这就是工程造价管理的标准。 2、对工程项目实行限额设计 在电力系统工程造价的控制上,需要合理的针对电力基建工程实行限额设计,严格的依照已制定的项目计划中对建设所需要投入的资金进行估算和基本的设计,然后在估算设计的基础上,对控制技术以及施工图纸等进行合理的设计。另外,要对工程量进行合理的配置,将投资进行份额处理,切实的将投资金额以及工程量落实到实处,使得设计人员能够根据工程量以及限定金额的要求来进行设计工作。相关的设计人员一定要在充分的保证电力系统工程实际应用效应的基础上,合理对投资额进行设计和分配,严禁出现随意变更的情况,使得总投资额可以保持在限定的范围内。做到了这一点,就能够使得投资额得到充分的应用,无论是在管理上还是在控制上,都具有合理性。同时,将总投资额控制在合理的范围内,还能够使得有关各方面的设计都能够得到良好的控制和管理。 严格的依据设计的步骤来对投资额进行分配,使得投资额与工程量之间可以实现竖向的交叉,并依据工程量来对投资额实行控制。在每一个设计阶段上,都要针对投资进行单元的横向控制和管理。然而,限额设计也不是一味的要将造价进行降低处理,而是要在保障使用性的基础上,对造价尽可能的降低,实现设计的最优化,保障经济和设计相统一。有效的将经济与设计结合在一起,利用较少的投资来赢得较大的经济效益,以保障工程项目限额设计的合理性,从而进一步做好相应的造价管理工作。 二、工程质量控制 1、影响电力工程施工质量的主要因素 1.1人是电力系统工程项目建设的主体 人员的综合素质对工程施工的质量有着一定的影响。人员的技术水平和素质水平对于各阶段的工程施工都有着直接或者间接的影响。因此,要想要提高电力工程施工的质量,就要提高施工人员的素质,培养施工人员的技术能力。 1.2材料质量是工程质量的基础 在电力工程施工中,材料是施工的基础,材料的质量直接决定了工程质量的标准。材料质量不过关,那么工程质量就不合格。而且电力工程的施工规模大,所用的材料也多,材料如果出现问题,那么对整个工程的施工都会有影响。因此,要想提高工程质量,保证施工的顺利进行,就要选用高标准的材料,保证材料的质量。对工程施工中的材料进行严格的把控,确保材料符合检测标准。 1.3施工方案是实现工程建设的关键 在电力系统工程进行建设之前,一定要选择好相应的施工方案,如果施工方案制定存在问题或者是施工方案选择不合理,那么就会直接影响到施工开展的进度,也会使得电力系统工程的建设质量受到影响。因此,要在对施工方案进行控制的过程中,充分的考虑到技术、工艺以及操作等各个方面的因素,在经济效益的基础上,采用先进的工艺,运用得当的措施,从而使得电力系统工程的建设质量可以得到有效的提高,在一定程度上加快施工的速度,降低施工的成本。 2、提高电力工程施工质量的管理措施 2.1加强领导,落实责任制 充分结合市场发展的需求,针对所构建的电力系统工程质量管理制度进行完善,使得相关的质量管理制度可以凸显出电力企业的优势。将责任落实到实处,对单位的领导以及管理人员的职责进行合理的而划分,使得人人都能够明确自己的责任,从而使得责任制能够切实有效的实行,人人都充分发挥自己应尽的职能,同时对电力系统工程施工质量进行合理的监督和控制,以提升电力系统工程的施工质量。 2.2建设一支优秀的施工人员队伍 目前的生产规模相对来说都比较大,要想能够使得生产可以顺利的完成,就需要依靠群众的力量。这也就决定了在工程施工的过程中,施工人员所起到的影响作用最为关键。施工人员如果综合素质不高,那么就会严重影响到工程施工的整体质量。因此,要合理的构建施工团队,保障施工团队中的各个施工人员都具备较强的管理能力,并且掌握相应的操作技术,同时,还要对其进行综合的培训,使得施工人员的综合素质能够得到有效的提升。在培训中,重点要适当施工人员能够具备较强的质量意识,并且能够具备一定的技术素养,这样才能够使得电力系统工程的施工质量得到有效的管理和控制。 2.3制定监理细则,明确监理目标 针对监控以及管理的相关细则进行详细的制定,有效的把控各个阶段的施工质量,做好相应的质量检查以及鉴定工作,要使得施工人员能够清楚的了解到其在施工质量控制中所扮演的角色,从而能够积极的参与到工程监理中,并且能够积极的配合,在工作上进行协调,以求能够进一步的保障工程施工的质量。另外,针对电力系统工程进行建设的过程中,还要构建相应的质量保障制度,依据该制度来对电力系统工程建设质量进行控制,并使得相关的质检工作可以顺利的开展,以确保电力系统工程施工质量管理和控制的合理性。 三、结语 综上所述,针对电力系统工程建设中的造价管理来说,需要从限额设计以及价值工程三个方面入手进行分析。在电力系统工程建设的过程中,很多的因素都会对电力系统工程的建设质量产生影响,人、材料、施工方案均是影响电力系统工程的主要因素。有效的控制这三个因素,并对这三个因素做好相应的管理,就可以有效的提高电力系统工程的建设质量,同时,建立健全的工程管理标准体系以及质量控制制度,就能够使得工程造价有效的降低,使得电力系统工程的建设能够顺利进行。 电力系统工程论文:论电力系统工程造价管理与质量控制 摘 要:造价管理和质量控制是电力系统工程中最重要的部分,其贯穿电力系统工程的始终。随着我国电力工程的造价不断的上涨,对电力系统工程造价的管理就显得尤为重要。造价管理和质量控制决定了一个电力企业是否能够在激烈的市场竞争中站稳脚。本文就电力系统工程造价管理与质量控制进行了简要论述,仅供参考。 关键词:电力系统工程;造价管理;质量控制 工程造价管理一方面是对建设工程投资费用的管理,一方面是对工程价格的管理。工程造价计价依据的管理和工程造价专业队伍建设的管理都是为这两种管理服务的,这是企业在市场竞争中必不可少的条件,但是电力企业想要在激烈的市场竞争中生存和发展,仅仅是靠造价管理是不够的。任何企业在竞争中都少不了产品,如果产品的质量不过硬,那么企业也终将在市场竞争中被淘汰。因此,要加强对电力系统工程的质量控制,只有这样才能保证电力企业在市场竞争中处于不败之地。 1 造价管理 现在,越来越多的电力企业将经济与技术紧密联系起来,采用设计服务经济,经济体现设计的经营理念,将公司的设计方案经济化,以提高设计的内在价值。而要想做好这一点,就要对于企业的各项设计方案进行创新,尤其是工程造价管理,只有控制好电力企业的工程造价,才能够从根本上达到设计的经济化效益。 1.1 “价值工程”的运用 工程建设最终的目的就是体现价值,价值工程也由此而来。价值工程可以说是有一种技术分析方式,其具有科学性和系统性。价值工程以建设单位的意愿为基准,以提高工程价值为目标,集合各方的经验智慧,有组织的进行建设活动,细致的对工程造价进行分析和总结。工程的内在价值越大,则说明工程的功能越全面。这就是工程造价管理的标准。 在电力系统工程的设计中,各个部门和各个项目都要运用到价值工程的内在原则,将已经设计好的方案进行对比比较,从功能和造价两方面入手,充分的将功能和造价两者结合,以期使工程造价的管理更具规范性和实用性。而功能和造价的关系包括四个方面:第一,工程的功能越高则造价可能就越低;第二,1.2当工程的功能不变时,工程造价也可能会降低;第三,工程的辅助工程在一定范围内降低时,则工程造价会大幅度的降低;第四,工程造价在一定的范围内提高造价时,则会使得工程的使用功能大大提升。 1.2 对工程项目实行限额设计 电力基建工程推行限额设计,就是要按照批准的可行性研究报告中的投资估算控制初步设计,按照批准的初步设计概算控制技术设计和施工图设计。同时运用投资分解和工程量控制的方法将投资额分专业下达到设计人员。各专业人员在保证使用功能的前提下,按分配的投资额设计,严格控制不合理的变更,保证总投资额不被突破。这样就实现了对投资额的控制和管理,也同时实现了对设计规模、设计标准、工程量及概预算指标等各个方面的控制。按照设计程序进行投资额和工程量分解形成纵向控制,各设计阶段把投资分解具体到单元和专业形成横向控制。但是,限额设计也并不是单纯追求降低造价,而应该是保证设计的科学性,在保证使用功能的前提下,优化设计,促使技术与经济紧密结合,通过技术经济比较、经济分析和效果评价,力求以最少的投资,创造出最大的效益。 1.3 推广采用标准计划 电力系统工程的设计标准要趋向通用设计标准,这样能够有效保障工程设计技术的质量,使得电力系统工程的经济价值得到更好的提高。通用设计标准集合了大量实践工程项目设计的经验,是衡量工程项目设计的标尺。其符合我国现阶段科学技术的发展水平,保证了设计技术的质量,能够有效的缩短工期,节约成本,从而降低了工程造价。 2 工程质量控制 2.1 影响电力工程施工质量的主要因素 电力工程在施工过程中,其质量的要求会受到各方面因素的影响,这些因素包括以下几方面: 2.1.1 人是电力工程项目建设的主体,对于工程项目的实施有着重要的作用。其人员的综合素质也对工程施工的质量有着一定的影响。施工人员能够直接接触到工程项目建设的各个阶段,人员的技术水平和素质水平对于各阶段的工程施工都有着直接或者间接的影响。因此,要想要提高电力工程施工的质量,首先就要提高施工人员的素质,培养施工人员的技术能力。高素质的人才和高技术的手段是生产高质量产品的最有效保证。 2.1.2 材料质量是工程质量的基础。在电力工程施工中,材料是施工的基础,材料的质量直接决定了工程质量的标准。材料质量不过关,那么工程质量就不合格。而且电力工程的施工规模大,所用的材料也多,材料如果出现问题,那么对整个工程的施工都会有影响。因此,要想提高工程质量,保证施工的顺利进行,就要选用高标准的材料,保证材料的质量。对工程施工中的材料进行严格的把控,确保材料符合检测标准。 2.1.3 施工方法是实现工程建设的重要手段,施工方案的正确与否,是直接影响工程项目进度、质量、投资三大目标控制能否顺利实现的关键。施工单位在制定施工方案时,必须结合工程实际,从技术、组织、管理、工艺、操作、经济等方面进行全面分析,综合考虑,力求做到经济合理,工艺先进,措施得力,操作方便,有利于提高质量,加快进度,降低成本。 2.2 提高电力工程施工质量的管理措施 2.2.1 加强领导,落实责任制。必须建立健全适应市场需求且能发挥企业优势的质量管理体系和各项管理制度。全面落实责任制,明确单位领导、项目负责人、工程技术人员和具体工作人员责任,层层落实责任制,并加强监督和检查。 2.2.2 建设一支优秀的施工人员队伍。现代化的大生产必须依赖于群体的力量才能完成。工程质量的形成受到所有参加工程项目施工的人员的影响也是最大的。对管理技术人员、施工操作人员培训,以提高他们素质。这既要提高施工人员的质量意识,更要提高其技术素质。 2.2.3 制定监理细则,明确监理目标。制定监理细则,对掌握各部位、各工序、各阶段工程质量标准、质量检查、质量评定和验收程序等都作详细规定,使施工企业和工地所有人员都知道在质量控制中做什么、怎么做、以及怎样去评价做的效果,也便于相互工作协调和各工序的衔接。同时建立质量保证体系,包括质检机构、质检制度、质检人员的素质,并明确各级质检人员的权限和责任等。 结束语 电力工程造价管理和质量控制是一项技术性、专业性很强的工作,它贯穿于电力工程招投标、设计、施工及竣工结算各阶段对工程质量和企业效益密切相关。所以,努力建立一套行之有效、可操作性强的工程造价管理标准体系具有重要的意义。大量的实践有力的证明强化项目在工程各个阶段的管理与控制方能将工程造价有效地降低。 电力系统工程论文:探讨目前电力系统工程中110kV电气相关设备的安装方法 摘要:电气设备安装工艺直接影响着电力供应质量和设备工作效率。本工程主供电系统容量为110kV,30MVA。110kV进线电压在经过气体绝缘的开关设备送至110kV/10V主变压器后,经变压器开关柜馈电于电气室。气体绝缘的开关设备与110kV变压器是该工程安装的重点,其安装效果影响着电力工程运营,文章分析了气体绝缘的开关设备和110kV变压器的安装工艺、注意事项,可供同行参考。 关键词:电力系统工程;110kV;设备安装;安装办法 一、 气体绝缘的开关设备安装 气体绝缘的开关设备即为GIS。在进线侧绝缘灭弧介质选择中,选用SF6,而不用油断路器,因为SF6具有断流能力强、绝缘性能好、灭弧速度快、无爆炸危险、可频繁操作、检修周期长等特点,这适应了高压系统断路器发展要求。该系统正常电压为110kV,额定电压为145kV,额定电流为1250A,短时额定电流为31.5kA,3s,频率为50HZ,浪涌脉冲承受电压峰值为650kV。DS、CB、ES都采用电气操作。 CB、CHD、PT、LA等部件都是该设备中主要的组成部分,以为一些单体形状不规则、部件比较重,在安装到GIS室中不便于吊车作业,给安装造成极大困难。另外,在安装过程中,要注意保持部件整洁和干燥。 其具体工艺如下: 1、 安装前检查和准备 安装工作要与施工建筑工作相配合,检查CB基础预埋工字钢,保证其高于混凝土地面10mm。 安装前的准备工作。其一,准备好电源、设备,做好清洁工作,保证工作室无灰尘进入;在安装开始时再拆包,防止拆包过早造成设备长时间暴露在空气中。其二,在无吊车作业的情况下,搭设脚手架和工作平台,利用滚杠和倒链进行吊装工作。 2、 主体安装措施 CB安装:将吊车放置到门口,按照CB规划的安装位置与形状,摆放好滚杠,合理选择出吊点,并使用吊车把CB旋转到滚杠上,同时CB位置进行检查,确保GIS室和所安装变压器室的隔墙及预留洞中心在一条线上。 GIS及气体至油套管的安装:用倒链及脚手架将GIS吊至待安装位置,打开放置于套管与变压器连接处的罩盖,用蘸有酒精的白布,对套管及连接处进行清洁处理后,用塑料将其包裹,以防止灰尘落上。GIS支架就位时,先要把三相套管连接于GIS上,再连接到变压器;检查三相套管位置,要求其距离地面2030m,在确定位置后,固定GIS以及其支架。 CHD的安装:按照安装图纸要求进行定位,清洁CB的气密法兰面,在安装时,将各气体室连接处的临时保护盖打开,防止灰尘进入;将密封胶涂抹在气体密封圈上;按照规定连接触头,保证触头连接深度符合要求。 3、 空压管道的安装 首先要用球状白布将管道清理干净,要求清理两次,且保证每次使用白布清洁;依据安装位置,进行煨管和切管。 4、 测量工作 按照厂家规范要求,进行主电路的电阻测量。要求通100A直流电流,采用电压降压法,测量电阻值必须小于工厂试验数据的1.2倍。 5、 检验工作 检查SF6泄漏情况:利用泄露检测仪,对法兰片和管道连接处进行仔细检查,若发现问题,及时处理。 检验吸湿剂:要检查吸湿剂的绝缘子状况,壳体内部的杂质存在状况,螺母与螺栓的连接状况以及导体表面的状况。发现异常问题要及时更换吸湿剂,在更换时,要求一次性更换,不得中断,更换湿度必须低于80%。 检查空气泄漏情况:必须要按照所设计的管线图,对阀门开合状态进行调整,还必须确保空压机在所规定的压力范围中运行,其泄漏量低于规定值。 6、 外壳接地和基础处理 检测GIS壳体接地端与接地线之间的距离;对预埋工字钢进行除锈处理。 7、其他工作 依照管线布置图,设置SF6气体管道,将管子吹干后,将HITALuBE280黄油涂抹在管道法兰的密封圈上,拧紧法兰上的螺栓;根据安装位置,固定检测仪表,修整穿墙母排气室支架。 二、 110kV变压器安装 总变压器为110kV/10V、30MVA,YNdI1绕组,57.5t重。其具体安装措施有: 1、 基础检查 根据安装图纸,检查混凝土基础及其基础中心,保证各方面符合图纸尺寸要求。 2、 变压器部件安装 安装主油枕:主油枕1.4t,其最高点达到变压器底座5.2m处,而变压器室门高6m,这就造成安装困难。经过反复测量,决定采用8t汽车吊。因此汽车吊的活动拨杆较短,故可靠近变压器室;用一个2t的倒链替代一个吊钩,这利于扩大吊装高度。 安装HVN,LV套管和N.G.S:HVN为浪涌吸收器,可防止因雷电或是电路中过电压形成的瞬时高压电。LV是低压侧套管,在于10kV母线桥相连接时,要注意瓷绝缘保护,避免产生瓷绝缘损坏,采用白布以及酒精进行清洁处理。 N.G.S即为中性线接地系统,安装过程中,保证其接地开关动作灵活,避免出现卡阻现象。 安装散热片:按照安装实际,选定冷却风扇的位置,紧紧固定连接螺栓。 安装OLTC:根据安装图纸安装有载切换装置油箱。 3、 变压器主体安装 变压器较重,为3.3t,安装现场无法展开吊车吊装作业,加之,变压器室内无起吊设备,因此必须在变压器室外搭设平台。变压器主体与GIS连接过程中,采用10mm钢板铺垫室内的排油坑,建立基础平台,保证基础齐平;利用80t承载量的吊车,把变压器放到滚杠上,使用1.5t的板胡慢慢拖拉,直到主体到位。就位之后,采用四个千斤顶将变压器的主体顶起,对中心位置与套管中心进行调整,确保二者处于一条直线,再对HV套管进行安装,进而完成了连接。之后就用膨胀螺栓将主体固定起来,将接地现在相应的接地端进行压接,最终完成接地工作。 4、 抽真空 抽真空具体措施有:其一,在抽真空工作中,使用6000L/h的真空泵,要求其持续72小时作业,若因客观原因如停电,造成运转停止,则要及时关闭截止阀,当电源回复后,进行继续作业,操作顺序为先打开真空泵,再打开截止阀。其二,110kV变压器要求真空泵为0.08MPa,抽真空时,将连通阀打开,避免主油枕和OLTC质检产生过大压力差而造成主油枕损坏。 5、 油过滤和循环 保持整个滤油过程温度在70度左右,加工注油孔法兰,油经过油管进入滤油泵。 6、 结论: 其一,在进行3次循环后,采用60kV绝缘油测试仪测验变压器绝缘强度,经过5此测验,获得其强度值均大于56kV,说明绝缘程度良好。对耐压强度、变压器油微水等试验,以工厂试验结果为准,在安装现场不进行试验。其二,对散热片冷风扇、OLTC驱动部分进行检验,以有效保障设备正常运行。其三,在10kV母线桥导管和10kV开关柜连接后进行检验,并实验母线桥的工频交流耐压状况。 结语: 110kV变压器与气体绝缘的开关设备安装是该电力工程电气部分的主要工作。安装过程中,需要电工、钳工、吊车司机等采用精湛的技术,按照一定的规范进行作业,并要协调各安装程序、施工单位之间的关系,协同解决安装过程中遇到的问题,只有如此,才能保证安装工作顺利进行。 电力系统工程论文:电力系统工程中IT运行自动化的技术应用 【摘 要】IT技术是计算机领域的重要组成部分,对于电力系统的安全稳定运行具有重要的作用。本文重点对IT自动化技术的现状、特点、主要应用技术以及智能电网自动化技术、发展趋势进行分析,以供参考。 【关键词】电力系统;IT自动化;应用;发展 前言 电力系统通常由发电、输电、变电和配电这几个部分组成,各部分都与计算机技术有紧密的关系。通过计算机技术的应用提高了电力系统的自动化运行水平,为电力系统安全稳定提供了基础。 1 电力系统工程IT运行自动化技术的发展现状 伴随着我国经济水平的不断提高,对于我国电力行业的发展水平进行衡量主要运用信息化和自动化指标进行衡量。近年来,我国在不断的加大电力系统工程建设中IT的投资金额,例如在2009年,我国电力行业的IT投资金额约为144亿,和2008年相比,增长了10%。从某种意义上说,IT技术已经逐渐深入到了电力系统工程建设中的各个环节,促进电力系统工程朝信息化、自动化方向发展。在电力系统工程建设的过程中,主要在电网调度自动化、变电站自动化、计量计费自动化、配网自动化以及电力市场自动化等方面运用了IT运行自动化技术。 2 电力自动化技术特点 电力自动化技术是一种集合了电子技术、信息处理技术和网络通信技术等的综合技术,在社会的经济发展中发挥了重要的作用。在电力系统工程的应用中主要体现在:实现发电厂和电力系统调度的自动化;自动更新电力系统运行信息;自动处理电力系统运行过程中出现的一些简单故障;保证电力系统工程的管理可以按照一定的程序自动运行等。总结这些不同的作用,在电力系统工程中应用电力自动化技术可以实现对电力系统运行状况的实时监控和管理,保证电力系统运行的安全性和稳定性。在科学技术的不断进步中,电力自动化技术也会不断地发展,可以为电力系统工程提供更好的技术条件。 3 常见的电力IT自动化技术 3.1 数据库技术的应用 在电力系统工程应用电力自动化技术的过程中,还有一项应用比较广泛的技术,就是数据库技术的应用。在电缆系统工程中应用数据库技术,对于电力自动化技术的开发和发展都有着一定的促进作用,具有重要的意义。相对于传统的信息数据库,电力自动化数据库更加重视对电力系统运行过程中技术和功能方面的支持,符合我国不断增加的电力能源需求。所以,电力系统工程中应用电力自动化数据库技术得到了强大的认可,电力自动化数据库技术在电力系统工程中得到了广泛的应用。在电力系统工程中,对电力自动化数据库技术的应用,主要是主动对象的信息数据库,应用自动化系统的监控性能,获取监控对象的全部信息,并且合理地进行使用,缩短电力系统运行过程中获取信息的时间。 3.2 自动化的电力补偿技术 以前传统的无功和低压补偿技术是利用单一的信号以及三相电容器相互补充。通常这种补偿的方式对于那些主要采用电线负荷的用户,可能会出现三相负荷不平衡的情况,甚至会出现欠补或过补的情况,并且这种补偿技术并没有分析和考虑电压的平衡问题,甚者通常没有配电检测的功能。而智能无功补偿技术是采用动态补偿和固定补偿相结合、三相共同补偿和分相补偿相结合、稳态的补偿和迅速的补偿相互配合的方式,它克服了传统技术单一固定补偿的不足,能够很好地适应负载的变化。而且运用先进的投切的开关、对电压进行科学的限制等技术模式,进而达到对电容器的智能控制,提高补偿的精确度,并且具有缺相保护的作用。 4 智能电网技术自动化的特点以及在计算机技术中的应用 4.1 智能电网技术自动化的特点 智能电网技术,指的是以物理电网作为基础,通过运用现代的通讯技术、计算机技术、控制技术、传感测量技术以及信息技术等,所构成的一种新型电网。其对整个电力系统工程进行智能控制,主要包括电力系统的发展、输电、变电、配电、调度以及电力用户等内容。其中的调度自动化系统、稳定控制系统、柔性交流输电以及变电站自动化系统等均与计算机技术有十分密切的关系。其不仅将计算机技术的高效率进行发挥,而且还保证了控制系统的稳定性、变电站以及调度系统的自动化。虽然智能电网建设的目标、重点不同,但是其受到环境、电能质量、安全以及市场等因素的影响,具有自愈性、兼容性、继承性、高效性、协调性以及优质性的特点。其中,兼容性指的是智能电网能够很好的满足适应式发电站与微电网的接入,能够有效的提高需求侧的管理水平,满足不同用户的电力需求;协调性指的是能够实现电力批发与零售市场之间的衔接,增强系统的安全性;自愈性指的是如果受到电网外部或者内部的损害时,不需要运用人工干预的方式,进而有效的保证电网信息的安全性,提高其抵抗病毒的能力,确保电网的安全、稳定运行。 4.2 智能电网技术自动化在计算机技术中的应用 智能电网自动化技术主要包括网络拓扑、新型传感技术、测量技术、信息管理系统、智能调度技术、分布式能源接入技术以及通信技术等。在对智能电网自动化技术进行建设的过程中,主要以计算机技术为主,以具有双向性、实时性、可靠性特点的网络通信技术为辅。 (1)通信系统:智能电网的建设需要运用高速性、双向性、实时性以及继承性的通信系统,如果没有通信系统,那么将不能满足智能电网建设的要求。只有在构建通信系统后,智能电网才能对数据信息进行获得、控制和保护。通信系统与电网的互相结合,构成了通信网络,并使智能电网具备应该具有的功能。智能电网在和高速、双向、集成、实时的通信系统相结合后,逐渐形成具有实时获取信息、实现电力交换互动以及动态性的基础设施。建立通信系统,对于提高供电的安全可靠性、提高电网资产利用率以及提升电网的应用价值具有十分重要的作用。 (2)网络拓扑:构建具有坚强性和灵活性的电网结构,是促进智能电网未来发展的重要基础。我国通过建设特高压联网工程、直流联网工程以及点对网送点工程,能够有效的改善能源分布不平衡的现象,并对各级的电网规划工作进行优化。随着电网规模的逐渐扩大,电网自身的安全性问题越来越多,需要与计算机网络技术相结合的系统能够有效的解决电网结构出现的各种突发事件。 (3)信息管理系统:信息管理系统主要具备信息的采集处理、分析、显示、信息安全以及集成信息等功能,因此,智能电网中需要运用信息管理系统。对信息进行采集和处理,主要包括对分布式的数据信息进行采集、处理;构建实时的数据信息采集系统;对信息资源进行动态共享以及对采集、处理过的信息进行分析等内容。进行信息集成工作,能够将智能电网构建的信息系统的纵向产业链转变为电网信息集成的横向电网信息集成。信息显示系统能够给智能电网的不同用户提供个性化、可视化的界面;信息安全系统能够有效的保证智能电网利益主体的经济效益。 5 电能自动化技术的发展趋势 伴随着人民生活水平的不断提高,用户对供电系统的稳定性和可靠性要求越来越高,但是由于电力企业每个部门的资源管理不统一,各个体系之间的信息不共享,致使在供电过程中的马虎情况不断出现。所以,在电力自动化进程中,要对电力各部门的资源进行整理,逐渐改变这种情况。将原来分散、成果单一的电力自动化系统转变为信息共享体系,使数据和配电体系、监测控制体系、办理体系、高级的应用软件包、通信体系的集合和馈线自动化整合成一个体系完善、信息共享、平台开放、方便和高效的信息体系。 6 结束语 综上所述,随着计算机技术的发展,其在生产生活中的应用日益广泛,计算机技术在电力系统中的应用也更加广泛,所发挥的作用也越来越大。 电力系统工程论文:控制电力系统工程造价的措施探究 【摘 要】工程造价的管理和控制要贯穿于项目建设的各个阶段。在立项决策阶段、设计阶段、建设项目招投标阶段和建设实施阶段,采用科学的计算方法和符合工程实际的计价依据,合理地确定投资估算、设计概算、施工图预算、承包合同价、结算价及竣工决算等,把建设工程的造价控制在批准的造价限额以内,并随时修正发生的偏差,力求在各个建设项目中能合理地使用人力、物力、财力,保证项目建设目标的实现,取得较好的投资效益和社会效益。同时,提高造价行业的管理水平,加强对造价师的监管,也是提高工程造价管理不可忽视的工作。 【关键词】电力系统;工程造价;工程量清单;企业定额;项目决策;企业效益;招投标机制 0 引言 近几年,我国电力行业发展迅速,煤电、水电、风电、生物发电等各种发电技术齐头并进,电力建设市场的管理体制和运行机制正在逐步完善,电力工程施工已经融入了有形建筑市场,市场竞争日趋激烈,电力施工企业须通过招投标来获取施工任务。同时,随着今后电力需求趋于饱和,电力投资规模和速度都会大幅度下降,大多数电力施工企业都会不同程度面临任务不足、负担沉重的困境。 1 项目决策阶段是工程造价管理的开始 在项目的投资决策阶段,项目的经济决策和各项技术,对项目投资以及项目建成以后的经济效益有着决定性的影响,是项目投资控制的一个很重要的阶段。具体来讲,在项目决策阶段中, 新建的一个项目在项目建议书批准以后,工程造价咨询机构应根据国民经济长期发展规划、地区经济发展和各行业经济发展规划的基本要求,对拟建的项目在技术上是否先进适用,经济上是否合理、有利,在社会上能否创造效益,资金落实情况等方面都进行全面、充分的调查、分析和论证,搞好可行性研究,为决策者决定项目提供可靠的依据。投资决策阶段工程造价对建设工程全过程工程造价具有纵揽全局的决定性影响。建设项目的可行性研究及投资决策是产生工程造价的源头。合理确定造价是评估建设项目、开展后续工作的关键。 2 项目设计阶段是工程造价管理的关键 项目设计阶段的设计费支出只占工程总投资的 1%以下,但对工程造价的影响却占 75%以上,且往往容易被忽视。因此,工程造价咨询机构应将设计阶段的造价管理作为全过程造价管理的重点来抓。项目初步设计概算有一定的准确性并达到国家或行业规定的深度,是有效控制工程造价的前提。抓住设计阶段这个关键点,对工程造价的控制可以取得事半功倍的效果。设计阶段的造价控制,是造价的源头控制,也是最根本、最重要的控制。 3 项目招投标阶段是工程造价管理的重要组成部分 接受业主委托编制实物工程量清单(或工程标底)和一系列相关文件,标底的编审工作是招投标管理的核心工作,因为标底是确定工程承包合同价的基础,只有有了科学的标底,才能正确地判断投标报价的合理性和可靠性,才能在定标时做出正确的决策,严格执行工程招投标的管理规定,把握标价的合理性和竞争性。评标、定标中把造价执业者以及造价编制依据的合法性作为评判定标价是否合法有效的依据,保证标价的科学合理,为有形建筑市场的投标报价、标底的编制提供社会服务,创造公平竞争的环境。 4 项目实施阶段是工程造价管理的里程碑 工程实施阶段是建筑产品形成阶段,对建设项目全过程造价管理来说也是最难、最复杂的阶段。此阶段除伴随施工的时间推移发生的其它建设费用外,大量的投资资金通过施工这一环节不断“物化”,最终形成固定资产,实现项目投资。为了控制造价,首先,在施工阶段一定要严格执行国家规定的招投标制度,认真审查施工单位编制的工程项目网络图,做好施工单位设计方案的论证工作,在技术上、经济上进行分析对比,选出最合理方案;其次,要严禁通过设计变更扩大建设规模,对必要的设计变更,必须进行工程量及造价增减分析,对涉及到费用增减的设计变更,必须经设计单位代表、建设单位现场代表、监理工程师共同签字,而且应尽量在该工程内容未完成前确认变更,以减少设计变更造成的损失;最后,在施工过程中,建设或管理单位要加强现场施工管理,督促施工方按图施工,严格控制材料代用、随意增加工程量及各种预算外费用。 5 竣工结算阶段是工程造价管理的终点站 该阶段应认真审核工程预结算,剔除其中通过多计工程量、高套定额、高取费用、不切合实际的签证、不合理的技术措施等增加的费用:对工程量的审核应根据施工承包合同要求,对施工过程出现的设计变更、现场签证进行审核,不能多算也不能不按规则计算;在要求施工单位报送相应的工程计算式和材料用量明细表的同时,建设单位也要编制一份完整的结算书和材料明细表,比照审核才能做到客观、公正、合理、准确;要注意审核项目的单价、分项的正确性,结合现场的实际情况进行分析计算;应根据所掌握的材料价格信息,着重审查是否有抬高材料价格的现象。应加强合同管理和执行,实行合同逐项审查制度,使工程造价通过具有法律约束力的合同得以确认和控制,不论是建设单位还是施工单位的审核人员,都应该坚持按合同办事和实事求是的原则,对施工预算外的费用严格控制,对于未按要求完成的工作量及未按规定执行的施工签证一律核减费用,把好未按合同条款履行的违约审核处理关。 6 提高造价行业的管理水平,加强对造价师的监管 6.1 提高造价师的素质,加强对造价师的监管力度 要严格造价师的准入制度,参加造价师考试的人员应有较丰富的专业知识和必要的专业工作经验;考试的内容要包含专业知识、法律、经济管理、计算机等各个方面;要加强造价师的职业培训,防止职业培训流于形式;要加强对造价师工作的监管力度,在防止泄露商业秘密的前期下,努力推行造价报告公示制度。另外还必须要提高造价师的职业道德素养,避免出现由于职业道德感差引起的不利影响。 6.2 造价人员要全程参与,实事求是地做好造价控制工作 造价人员要全程参与项目建设的各个阶段,特别是在决策阶段,造价专业人员要参与决策,防止盲目决策;电力项目建设相关企业以及企业中与造价有关的部门都要参与工程造价管理。工程造价人员认真学习、了解各部门的工作流程,防止在造价管理过程中存在各种不合理的问题。造价人员对各部门提供的信息也要进行核实和论证,坚持原则,实事求是地做好造价控制工作。 6.3 关注市场信息,注重科技进步 编制工程造价时,要随时关注市场信息,了解主要原材料的价格与市场的波动,确保工程造价与市场行情不发生较大差异。要有超前意识和创新思维,要关注新技术、新材料的发展情况,将造价工作与科技进步相结合,尽量使效益显著的新技术、新成果能融入到项目建设中。 6.4 加强造价监管力度,严格执行已确定的造价预算 建设单位要严格内部审计程序,确保工程造价控制在限定目标内。要维护造价监管部门和监管人员的权力,明确监管部门的职责,不断提高监管部门相关人员的管理水平,加大监管力度,对于已经明确的工程造价,没有经过规定的程序不能变更。 7 结束语 总之,市场经济要求电力企业必须尽快增强自己的竞争力,要尽快适应市场,每个电力企业首要考虑的问题是加强工程造价管理,在分析目前国家电力行业定额的基础上,正确把握电力工程造价的发展趋势,提高投标报价的技巧和水平,最终适应在国家宏观调控下由市场确定电力工程价格的管理体制,保证企业足够的利润空间。 电力系统工程论文:电力系统工程技术及自动化应用推广 摘要:随着国民经济的快速增长,电力系统中电气综合自动化技术在变电领域已得到了普遍应用和发展,功能技术水平也已日臻完善。本文介绍了电气自动化控制系统的监控方式和应用,以及阐述了综合自动化技术的发展趋势。 关键词:电力系统 电气自动化 监控 信息化、自动化已成为衡量电力行业发展水平的重要指标。在电力行业中,工业化的典型标志就是电力自动化,包括了调度自动化、变电站及保护自动化、配网自动化、计量计费自动化、电力市场自动化等电力工业的各个环节。 1 电气自动化控制系统 1.1 集中监控方式 这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。 1.2 远程监控方式 最早研发的自动化系统主要是远程控制装置,主要采用模拟电路,由电话继电器、电子管等分立元件组成。这一阶段的自动控制系统不涉及软件。主要由硬件来完成数据收集和判断,无法完成自动控制和远程调解。它们对提高变电站的自动化水平,保证系统安全运行,发挥了一定的作用,但是由于这些装置,相互之间独立运行,没有故障诊断能力,在运行中若自身出现故障,不能提供告警信息,有的甚至会影响电网安全。 1.3 现场总线监控方式 现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。 采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 2 综合自动化监控系统应用 2.1 集中模式 集中模式也就是传统的硬接线方式,将强电信号转变为弱电信号,采用空接点方式和4mA~20mA标准直流信号,通过电缆硬接线将电气模拟量和开关量信号一对一接至DCS的I/O模件柜,进入DCS进行组态,实现对电气设备的监控。电气量的采集集中组屏,便于管理,设备运行环境好;硬接线方式成熟,响应速度快。缺点主要有:电缆数量大,电缆安装工程量大,长距离电缆引进的干扰也可能影响DCS的可靠性;DCS系统按“点”收费,不仅投资大,而且只有重要的电气量才能进入DCS,系统监测的电气信息不完整;所有信息量均要集中汇总至DCS系统,风险集中,影响系统可靠性;由于DCS调试一般是最后进行,采用集中模式通常难以满足倒送厂用电的要求;没有独立的电气监控主站系统,无法完成较复杂的电气运行管理工作,不能实现电气的“综合自动化”。 2.2 分层分布式模式 分层分布式模式从逻辑上将ECS划分为三层,即站级监控层、通信层和间隔层(间隔单元)。间隔层由终端保护测控单元组成,利用面向电气一次回路或电气间隔的方法进行设计,将测控单元和保护单元就地分布安装在各个开关柜或其他一次设备附近。网络层由通信管理机、光纤或电缆网络构成,利用现场总线技术,实现数据汇总、规约转换、转送数据和传控制命令的功能。站级监控层通过通信网络,对间隔层进行管理和交换信息。间隔层测控终端就地安装,减少占用面积,各装置功能独立,组态灵活,可靠性高。模拟量采用交流采样,节省二次电缆,降低了成本,抗干扰能力增强,系统采集的数据精度大大提高。系统采集的数据量提高,监控信息完整,能实现在远方对保护定值的修改及信号复归,运行维护方便。分布式结构方便系统扩展和维护,局部故障不影响其他模块(部件)正常运行。设置独立的电气监控主站,便于分步调试和投运,满足倒送电的要求。同时有利于厂用电系统的运行、维护和检修。 3 综合自动化技术发展趋势 3.1 保护、控制、测量一体化 鉴于目前的运行体制、人员配备、专业分工,我国的自动化系统主要采用站内监控采集数据而保护相对独立的模式,以提供较清晰的事故分析和处理的界面。但是从技术合理性、减少设备重复配置、简化维护工作量以及发展趋势等方面考虑,将保护与控制、测量结合在一起会更有优势。 3.2 国际标准的应用 近年来,IED电力自动化方面有了广泛应用。为了实现不同厂家 IED设备的信息共享和互操作性,使厂站电气综合自动化系统成为开发系统,国际电工委员会制定了IEC61850国际标准。为了与国际接轨,国内已经开始了基于IEC61850标准的电气综合自动化系统的产品研发,相信这将是未来自动化系统的一个发展方向。 3.3 以太网技术的兴起 随着电力系统的发展,综合自动化系统需要传输的数据越来越多,对通讯的实时性要求越来越高,以速度快、传输数据量大为特点的以太网满足了这一要求。以太网最典型的应用形式是 Ethernet+TCP/IP。未来的发展应该是在继承了以太网技术的基础上,结合工业过程应用,产生新一代以以太网为核心的现场总线技术。 4 结语 自动化技术在电力系统中的应用越来越广泛而深入,这也使电网管理方式产生翻天覆地的变化。新技术、新理论的应用使一些概念不断被更新和修正,传统的技术界线逐渐模糊,各种原来看似不相关联的技术会彼此融合和渗透,这些推动着电力自动化系统的不断发展和变化。 电力系统工程论文:电力系统工程中IT运行自动化的技术应用 摘要:随着我国经济水平的不断提高,提高了我国电力系统的发展水平。在电力系统工程的建设过程中,越来越多的运用IT自动化技术。IT运行自动化技术作为计算机技术应用领域中的重要组成部分,对于促进电力系统的安全、稳定、快速发展具有十分重要的作用。在计算机发展的过程中,只要出现新技术或者新成果,均会应用在电力系统工程的自动化建设中,电力系统工程的自动化与计算机技术的发展水平有十分紧密的关系。因此,该文针对电力系统工程中IT运行自动化的技术应用进行详细的分析。 关键词:电力系统工程;IT运行自动化;技术;应用 随着我国计算机技术水平的不断提高,带动了我国电力行业的快速发展。在电力行业中,越来越普遍的使用先进的计算机技术,在给电力行业带来发展机遇的同时,还带来了一定的挑战。计算机信息化水平的高低对于电力系统工程建设步伐的快慢具有一定的决定作用。由于电力系统工程的建设主要由发电、输电、变电、配电以及用电等各个方面共同组成,其各个方面与计算机技术有十分密切的关系。例如电力系统中各个级别的电网调度控制中心构建的计算机系统和变电站构建的计算机监控系统等,均与计算机技术有十分密切的关系。该文通过对电力系统工程中IT自动化技术的应用进行研究。 1 电力系统工程IT运行自动化技术的发展现状 伴随着我国经济水平的不断提高,对于我国电力行业的发展水平进行衡量主要运用信息化和自动化指标进行衡量。近年来,我国在不断的加大电力系统工程建设中IT的投资金额,例如在2009年,我国电力行业的IT投资金额约为144亿,和2008年相比,增长了10%。从某种意义上说,IT技术已经逐渐深入到了电力系统工程建设中的各个环节,促进电力系统工程朝信息化、自动化方向发展。在电力系统工程建设的过程中,主要在电网调度自动化、变电站自动化、计量计费自动化、配网自动化以及电力市场自动化等方面运用了IT运行自动化技术。 2 电网调度的自动化 所谓电网调度自动化,指的是对各种信息进行集中处理的一种自动化系统,在以计算机技术为核心的电力系统工程中占据着重要的地位,其通过对各个变电站与发电厂实时电网运行的信息进行设置,运用信道传输的方式,将其传输扫电网调度中心的主站系统中,以便让电网调度工作人员使用。电网调度自动化作为电力系统工程自动化中的重要组成部分,对于电力系统工程的快速、安全、稳定发展具有十分重要的作用。在我国,电网调度自动化主要分为五个级别,按照从高到低的顺序分别是国家电网调度、大区电网调度、省级电网调度、地区电网调度以及县级电网调度。 不管在哪个级别的电网调度自动化,其均与计算机技术有十分密切的关系。电网调度自动化主要由电网调度控制中心运用的计算机网络系统、服务器、打印设备、调度发电厂、工作站、大屏蔽显示器、变电站终端设备、电力系统专用广域网下级的电网调度控制中心以及测量控制等多种装置构成。在计算机环境下,这些装置互相结合,构成自动化电网调度控制系统。其具备实时采集数据、监控电网安全稳定运行、对电力系统运行状态进行估计以及对电力负荷进行预测等功能。 在五种不同的电网调度自动化中,县级电网调度控制中心设备是最小的,对电网设备要求最低,主要运用普通的PC机作为工作站或者服务器。和大区调度电网与省级电网相比,地区电网调度的调度范围与功能比较小,只对某个具体的城市进行电网调度工作。对于国家调度电网和大区调度电网来说,其运用最大规模的计算机设备和容量最大的计算机服务器和网络设备,运用最先进、最高端的计算机技术。总之,不同级别的电网调度自动化,均离不开计算机技术。 3 变电站的自动化 电力系统工程建设的重要环节是为了实现发电厂和电力用户的联系,为了实现这个目的,需要实现变电站的自动化。在没有运用计算机技术时,主要运用人工监视、人工电话操作的方式,实现发电厂与用户之间的联系,这种方式严重影响了工作效率,给变电站的监控功能产生一定的影响。实现变电站的自动化后,有效的提高了工作效率,增加变电站的监控功能,提高了变电站的安全运行水平。变电站在使用计算机技术后,逐渐朝网络化、数字化和集成化的方向发展,广泛使用计算机电缆或者光纤技术。变电站实现自动化,不仅能够完成变电站的运行操作任务,而且还能够实现电力企业的现代化。 4 智能电网技术自动化的特点以及在计算机技术中的应用 4.1 智能电网技术自动化的特点 智能电网技术,指的是以物理电网作为基础,通过运用现代的通讯技术、计算机技术、控制技术、传感测量技术以及信息技术等,所构成的一种新型电网。其对整个电力系统工程进行智能控制,主要包括电力系统的发展、输电、变电、配电、调度以及电力用户等内容。其中的调度自动化系统、稳定控制系统、柔性交流输电以及变电站自动化系统等均与计算机技术有十分密切的关系。其不仅将计算机技术的高效率进行发挥,而且还保证了控制系统的稳定性、变电站以及调度系统的自动化。虽然智能电网建设的目标、重点不同,但是其受到环境、电能质量、安全以及市场等因素的影响,具有自愈性、兼容性、继承性、高效性、协调性以及优质性的特点。其中,兼容性指的是智能电网能够很好的满足适应式发电站与微电网的接入,能够有效的提高需求侧的管理水平,满足不同用户的电力需求;协调性指的是能够实现电力批发与零售市场之间的衔接,增强系统的安全性;自愈性指的是如果受到电网外部或者内部的损害时,不需要运用人工干预的方式,进而有效的保证电网信息的安全性,提高其抵抗病毒的能力,确保电网的安全、稳定运行。 4.2 智能电网技术自动化在计算机技术中的应用 智能电网自动化技术主要包括网络拓扑、新型传感技术、测量技术、信息管理系统、智能调度技术、分布式能源接入技术以及通信技术等。在对智能电网自动化技术进行建设的过程中,主要以计算机技术为主,以具有双向性、实时性、可靠性特点的网络通信技术为辅。 1)通信系统:智能电网的建设需要运用高速性、双向性、实时性以及继承性的通信系统,如果没有通信系统,那么将不能满足智能电网建设的要求。只有在构建通信系统后,智能电网才能对数据信息进行获得、控制和保护。通信系统与电网的互相结合,构成了通信网络,并使智能电网具备应该具有的功能。智能电网在和高速、双向、集成、实时的通信系统相结合后,逐渐形成具有实时获取信息、实现电力交换互动以及动态性的基础设施。建立通信系统,对于提高供电的安全可靠性、提高电网资产利用率以及提升电网的应用价值具有十分重要的作用。 2)网络拓扑:构建具有坚强性和灵活性的电网结构,是促进智能电网未来发展的重要基础。我国通过建设特高压联网工程、直流联网工程以及点对网送点工程,能够有效的改善能源分布不平衡的现象,并对各级的电网规划工作进行优化。随着电网规模的逐渐扩大,电网自身的安全性问题越来越多,需要与计算机网络技术相结合的系统能够有效的解决电网结构出现的各种突发事件。 3)信息管理系统:信息管理系统主要具备信息的采集处理、分析、显示、信息安全以及集成信息等功能,因此,智能电网中需要运用信息管理系统。对信息进行采集和处理,主要包括对分布式的数据信息进行采集、处理;构建实时的数据信息采集系统;对信息资源进行动态共享以及对采集、处理过的信息进行分析等内容。进行信息集成工作,能够将智能电网构建的信息系统的纵向产业链转变为电网信息集成的横向电网信息集成。信息显示系统能够给智能电网的不同用户提供个性化、可视化的界面;信息安全系统能够有效的保证智能电网利益主体的经济效益。 5 结束语 总之,随着计算机技术水平的不断提高,其在现代生活中得到了越来越广泛的应用。在电力系统工程的建设过程中,计算机技术已经逐渐融入到了电力系统工程自动化建设的各个环节,并获得了一定的发展。该文针对电网调度的自动化、变电站的自动化以及智能电网的自动化进行详细的分析,旨在能够有效的提高电力系统工程中IT运行自动化的技术水平。 电力系统工程论文:浅议电力系统工程造价控制 摘要:随着我国经济的不断发展, 电力建设也在快速发展,投资项目的增多,各种各样的投资还在不断地扩大, 原材料价格上涨,建设规模的变化,电力工程的总造价和单位造价也在不断提高。如何合理确定和控制工程造价,使工程造价的增长控制在一定范围内,已成为当前一个重要问题。 关键词: 电力系统 工程 造价控制 前言 企业想要提升自身的竞争力和综合水平,需要做多方面的努力,而实施有效的造价控制,则是重中之重。电力系统工程造价,指的是在某一项电力建设工程当中,所需要的全部的工程费用,也就是该项目有计划地进行固定资产再生以及形成铺底流动基金的一次性费用合计。电力工程造价控制,是贯穿于整个项目的全部过程阶段当中,在项目的投资决策阶段、项目的设计阶段、施工阶段以及竣工的验收阶段当中,都需要进行有效的造价控制和管理,进行全面的控制,以求及时发现问题并且及时改正优化。在电力系统的建设当中,造价的控制将直接关系到企业的经济效益,如何很好地分析现今的主要形势,通过具体的方案提高工作效率、降低工程成本,并且改善服务、逐步地优化资源配置,将对电力系统造价控制起到至关重要的作用和意义,而这也正是电力企业需要进行深入思考的重要问题。 一、设计阶段的成本控制设计阶段的造价控制要综合考虑技术、经济两个要素, 既要考虑技术先进性、安全可靠性, 也要考虑经济合理性, 从根本上有效控制造价。 1推行设计招标制度 目前设计人员在设计时只负技术责任, 不负经济责任, 推行设计招标, 引入竞争机制, 迫使竞争者对建设项目的有关规模、功能方案、设备选型和投资控制等方面做出全面地分析、比较, 用最经济合理的方案参加竞赛。 2 积极推行电力工程限额设计, 有效控制造价推行限额设计是项目法人责任制的一个主要部分, 也是控制工程造价的有效手段, 要想控制造价, 必须大力推行电力工程限额设计。要做好项目投资估算, 项目投资估算是初步设计概算的限额。项目投资估算准确程度直接决定了限额能否实施的主要因素, 因此在项目投资估算阶段, 一定要深入现场, 做好勘查工作。另外, 也要注意估算模型的应用, 考虑国家宏观政策等因素。 初步设计概算是施工图预算的限额。施工图设计阶段, 要根据初步设计概算进行限额设计, 主要应该控制预算工程量。 3增加设计深度, 实行设计考核 如果设计阶段, 没有很好的勘查现场, 没有结合地区实际情况, 往往会造成施工阶段设计变更满天飞, 这是增加工程造价的不确定因素, 也给工程造价控制带来一定的难度。因此, 一方面在配合设计做好现场勘查的同时, 应该对设计实施考核, 在签订设计合同时, 必须规定, 如果变更金额超出施工合同一定比例的, 则扣除一定的设计费, 如果在合同约束的范围内, 要给予奖励。 二、工程建设阶段的成本控制 工程建设阶段是资金投入的最大阶段, 也是资金控制风险最大的阶段, 一方面加强实际成本控制, 另外也要加强隐形成本的控制。 1 加强工程招投标工作。必须按照电力程序做好招投标工作, 招投标工作必须本着三公原则进行, 在评标办法制定上, 也要采取比较科学的方法, 避免选到施工力量差的队伍, 虽然节约了现阶段的资金, 但隐形成本十分巨大。 2抓好合同管理, 减少工程索赔。在施工阶段成本控制的关键是对工程变更实行有效控制。避免施工单位“低价中标, 索赔赢利”。一方面要严格合同管理, 按合同办事; 另外, 要做到事前把关, 主动监控。 3严格审核工程变更, 加强现场工程量签证的监督和管理。要减少设计变更, 首先应严禁通过设计变更擅自扩大建设规模, 提高设计标准, 增加建设内容; 其次, 及时核算有关设计变更的造价,对于有问题或者费用偏高的项目可重新考虑, 进行多方案比较, 不能一味求快, 而应求精。对于现场工程量签证, 必须要四方签证,而且务必是实现量化。 4物资采购阶段的成本控制 材料是工程造价的主要组成部分之一, 它对工程造价的影响巨大, 合理的材料价格是控制工程造价的基础。 (1) 推行阳光采购, 减少中间环节, 保证质量。要认真做好设备的选型, 充分听取设计、建设、调试等各方意见。另外, 要严格按照招投标办法实施, 推行阳光采购, 保证材料质量和送货进度等。 (2) 从技术措施上展开项目投资的有效控制。对主要施工技术方案做好论证的基础上, 广泛应用新材料、新工艺、新办法等等,选用新工艺、新材料, 是提高劳动生产率和缩短工期的有力保证。 5加强概算预算阶段成本控制。概算预算阶段的成本控制主要是提高概预算人员的素质, 避免工程量计算错误或者计算程序错误、对施工不熟悉等因素产生造价计算产生偏差, 造成成本的增加。工程概预算人员不但要熟悉概预算知识, 而且要熟悉工程建设全工程。 6加强资金使用阶段成本控制。资金使用阶段的控制主要是按照合同合理拨付资金, 避免由于资金拨付产生的违约金。另外, 要做好年度财务决算和竣工决算。 结算阶段造价控制 1在结算阶段当中,相关的工程工期都存在有工期较短、任务较重等特点,在设计概算等方面,也存在有深度不够等因素,容易在实施的过程之中发生较大程度的工程量变。施工的企业在投标报价之时采用概算中标,在施工阶段当中就容易产生较大的量变。所以,针对以上的这些问题,就需要施工的企业进行合理的施工组织,将节约成本的观念和意识贯彻到每一个工作的细节当中,在管理上要突出效益。 2施工过程之中还需要经营管理的相关员工和技术人员以及机械材料人员等相互配合和了解,将经济管理作为工作的核心内容,切实地节约工程成本,控制造价。在当前,施工企业往往都在这些方面有所欠缺,经营管理方面存在有诸多的问题,其中的重要环节都处于脱节的状态。同时材料、机械等各自为政,没有有效的联系和相互之间必要的了解,这也就造成了极大的成本流失,对于造价控制的影响可想而知。所以,需要正视其中存在的问题,提出合理的改善解决方案,真正意义上达到造价控制的要求和规范,从实际的角度出发,保证企业的经济效益最大化。 现如今,分包队伍普遍存在有技术力量差、人员素质较低、鉴证过于草率以及对计划的额定内容不熟悉等缺陷,而这些方面的问题都有可能会造成人工费用的流失,造价的加大。在实际的操作当中,材料人员的订货量一定要根据实际的要求来进行控制,订货量要进行及时的反映,特殊材料的价格要得到相关部门单位的认可,以此来保证预算调整能够得到有效的控制。 最后一个方面,工程造价的资料整理,其主要内容包括有工程实施当中产生的一系列相关的现场记录、使用的材料记录、单价结算依据以及结算资料价格信息等,工程造价资料是造价分析结算当中的重要依据,对于业主而言,需要对其中不同类型的造价资料进行统一的整理,并且进行分类保存,以此来作为企业内部造价分析控制管理的重要依据。 结束语 电力工业是资金密集型产业, 电力工程建设是一项复杂的系统工程, 如何在确保建设工期和工程质量的前提下,合理控制工程造价,是电力基本建设一个永恒的主题。近年来,电力工程造价上涨较快,资金筹措难度很大, 工程造价水平已成为影响电力建设健康发展的关键,因此,控制工程造价的问题显得尤为突出。现在, 新开工的电力建设项目都实行项目法人责任制,由项目法人对电力工程项目的立项策划、资金筹措、建设实施、生产经营、贷款偿还和资产保值增值实行全过程负责, 并承担相应的风险责任。项目法人只有加强项目在各个阶段的管理,才能有效地控制和降低工程造价。
智能控制技术在智能建筑中的应用:照明系统智能控制在建筑工程中的应用分析 摘要:在现代的建筑工程中,为了装饰或者照明,建筑物里设计了越来越多的照明系统。但是庞大的照明系统不仅浪费能源,并且一旦损坏,不但影响美观,维修也不能非常及时,这样就促使人们设计出了智能照明系统。经过有效数据表明,使用智能照明系统后,不仅没有影响到照明效果,还有效的节约了能源,为企业节约了成本。本文就照明系统的智能控制在建筑工程中的应用作了简单阐述。 关键字:照明系统、智能控制、建筑工程、应用 随着社会的进步,世界的能源也越来越少,节约能源已经是世界向前发展的趋势,是全球各个国家不约而同努力的目标。而除了工业等用电之外,现代建筑物用电也是相当大的能耗。据权威部门收集的资料显示,建筑物的耗能相当于整个国家耗能总量的30%以上。建筑物的耗能主要是用于其设备的消耗上。建筑物耗能中照明及办公设备用电占其总量的39%。传统的照明控制都是一个开关控制一个设备或一系列设备,很难达到“总体把握,成批监视,独立控制”的要求。那么新型的智能照明系统又是怎样的呢? 一、照明系统智能控制的概念 照明系统智能控制简单说来就是指将传统的照明系统融入“智能“,把计算机技术、电子通讯技术以及数字调光技术结合进来,是照明智能化、系统化、人性化,把百年来的传统开关进化为新型的智能开关、数字开关。这样照明智能控制系统可以足不出户就对整个建筑物的照明和其他供电功放进行综合控制,同时还可以将其与楼宇智能控制系统融合,在不同的场景设置不同的照明设备,不同的环境更换不同的照明装饰,实现时间控制和空间控制。 二、采用照明系统智能控制的优点 1.良好的节能效果 节能是人们发明、使用照明系统智能控制的初衷。九十年代初,美国本着节约能源和保护环境的目的首先提出了绿色照明的理念,很快得到了全球各个国家的支持。接着,中国也制定了具有中国特色的绿色工程计划。 智能照明系统包括传统照明系统包含的大部分组成:光源、灯具、配电线路、电气附件等等,它与传统照明系统不同的就是运行管理方式和控制方式。智能照明控制系统中运用了计算机技术和通信技术,借助许多不同的“预设置“的控制命令和控制元件、对不同场景、不同时间段的照明进行预先设置和合理调节,实现节能的初衷。这种控制照明的方式充分利用利用自然光,结合场景需要,在适当的必需时才运行照明设备或者调高照明亮度,最大程度的保证利用最少的能源消耗达到最大的照明水平,节电效果非常明显,大约可以节省30%以上。 除此之外,还可以对灯光进行滤波技术,降低谐波含量,提高照明效率,也能达到节电的效果。 2.延长光源的寿命 照明系统中数量最多的就是光源配件,如果能够延长光源配件的使用寿命,既可以节省大量的照明成本,还可以大大减少人工更换光源的工作量,同时减少了照明系统的维护费用。 如果建筑物所在的电网电压不稳的话,也会在某种程度上影响电源的寿命。把电源按照发光原理划分的话,光源通常被分为热辐射光源、气体放电光源两种。日常生活中最常见的光源――荧光灯和白炽灯即为最典型的两种光源。热辐射光源是通过电能转化为热能的一个过程,物体热度达到白炽程度而发光即为热辐射光源,其寿命主要的影响因素就是电网电压。电压升高,光源的寿命加速减少。(如图1所示)因此,合理的降低照明供电电压也是延长光源寿命的一种有效的方法。气体放电光源是利用气体的放电法官的电源,其寿命主要的影响因素就是电网电压的波动,电压过高,会使电极过热,电压过低,会影响电源启动,缩短电源寿命,因此,抑制电压的波动也是延长光源寿命的有效途径。 3.改善照明环境,提高工作效率 要想提高工作效率,首先要有一个良好的工作环境。现在的人们忙于工作,一天除了休息的时间基本上都是在办公室里度过。一个良好的工作环境完全可以影响一个人一天的工作情绪。照明工作也是工作环境的组成部分之一,在营造工作氛围的工作中有着不可忽视的作用。在办公场景中,合理的选用光源灯具:造型美观、装饰效果佳、照明质量高都能一定程度的影响办公环境的舒适度。举例来说,使用传统镇流器的荧光灯工作电源闪动频率是100kHz左右,这个频率会让人眼睛疲劳,头昏脑胀,影响办公效率。智能照明系统就完美的解决了这个问题,它再用电子镇流器来控制闪动频率,将其提高到40kHz~70kHz,人们视觉舒适,不在感到视觉疲劳。 除了以上特点,照明系统智能控制还有很多优势,比如,可以实现多元化的照明效果,除了单纯满足照明效果之外,还可以做出更多装饰,增加生动性和艺术性,给人们丰富的美感和视觉冲击。比如,智能控制的基础是源自计算机,存储信息量大且准确,程序一旦运行不易出错,避免传统照明人工变换的错误操作。比如操作安全可靠,全部电路在控制箱内,避免的人工操作的触电危险。 三、不同类别建筑工程采用不同的照明系统 1.电梯、车库等公共区域 电梯、车库等公共区域都是使用照明系统比较频繁的的地方,采用智能照明系统,能够做到“有人使用供电,无人使用断电“,这样既方便了用户照明的方便,也节约了耗电。这里采用的智能系统根据时间段的不同,例如”早上上班高峰“、“上午”、“下午”、“清扫”“晚上”等。当进入“晚上”时段,出入人流几乎为零的时候,照明智能控制系统就选择关闭较耗电的照明设备,仅运行低耗能等供基本照明使用。过了这个时间段,系统的命令会自动运行,控制照明设备进行增加亮度或者数量,从而有效的保证了人们的正常生活,同时也节约了能源。 2.办公区、住宅区的设备区域 办公区和住宅区的设备区域是属于使用照明设备频率较低的地方,一般时间光源都是关闭的,只有管理人员才会定期进入进行检查或者维护。在智能照明控制下,当管理任运进入时,动静探测器或者声纳探测器会觉察到有人进入,自动点亮官员,当房间内无人时,同样的道理,探测器会自动将光源关闭。这样不仅方便了工作人员使用照明设备,更避免了工作人员因失误而忘记关闭电源而引发其他事故的可能性。 总结:通过多年的努力、研究,照明系统智能控制技术发展的越来越成熟,功能也越来越完善。照明系统控制解决了传统照明系统无法解决的问题,例如,整体监视,独立控制。它的出现,是照明控制系统的设计、安装、维护等工作流程的费用和时间大大的减少,原来复杂的设计图纸、布线图变得一目了然,标准插件安装简单、快捷,使人力、物力大大的减少,稳定性也大大的提高,故障诊断能力也大大提高,系统的维护和维修变得轻松容易起来。 智能控制技术在智能建筑中的应用:建筑工程中智能控制技术实现节能的途径 摘要:在国际能源日趋紧张的今天,如何能降低能耗是很重要的也很现实的的话题。据统计早在1999年我国建筑能耗占社会总能耗的比例已达到20%~25%。如此高的比例说明了建筑能耗必须得到控制。因此降低建筑能耗是贯彻可持续发展战略,实现低碳环保,实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施,是符合全球发展趋势的。在实际操作中,我们可以利用智能控制系统提高能耗控制系统的效率,从而降低终端能源使用量,达到节能的目的。提高终端用户用能效率 关键字:建筑工程 智能控制技术 节能 1、建筑工程中的节能问题 智能建筑是信息时代的产物,应用新技术,在建筑物内建立-一个计算机网络,使建筑智能化,给人们提供一个安全、舒适的生活空间。而随着人民生活水平的不断提高、城镇化进程的加快以及住房体制改革的深化,我国的建筑能耗必将进一步增加。建筑能耗在我国增长空间很大,是我国今后能源消耗的一个主要增长点。智能建筑的智能控制中心对建筑照明进行自动控制如何用有限的资源和最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效应将是我们今后的建筑业所面对的一个重要的问题。而在目前看来,我国的采暖空调和照明用能量近期增长速度己明显高于能量生产的增长速度,因此,减少建筑的冷、热及照明能耗是降低建筑能耗总量的重要内容。 2、中央空调智能控制系统在实际节能中的运用 随着全球气候的变暖,自然环境的恶化,世界各国对建筑节能的关注程度正日益增加。人们越来越认识到,建筑使用能源所产生的二氧化碳是造成气候变暖的主要来源。空调技术创新势在必行,节能建筑成为建筑发展的必要趋势。 智能控制系统不仅对中央空调中的各种冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔风机等各个环节进行全方位的控制,而且采用系统集成技术将各个控制系统在物理上、逻辑上和功能上互连在一起,实现它们之间的信息综合、资源共享。在一个计算机平台上进行集中控制和统一管理,实现中央空调全系统的整体协调运行和综合性能优化。系统突破了传统中央空调冷媒系统的运行方式(定流量模式或冷源侧定流量而负荷侧变流量模式),实现最佳输出能量控制,即空调主机冷媒流量自动跟随末端负荷需求而同步变化(即变流量),因此,在空调系统的任何负荷状况(满负荷或部分负荷)下,都能既保障中央空调系统末端的服务质量(舒适性),又实现最大的节能。 而同时在高能效的采暖上根据建筑的特点和功能,设计高能效的暖通空调设备系统,例如:热泵系统、蓄能系统和区域供热、供冷系统等。然后,在使用中采用能源管理和监控系统监督和调控室内的舒适度、室内空气品质和能耗情况。如欧洲国家通过传感器测量周边环境的温、湿度和日照强度,然后基于建筑动态模型预测采暖和空调负荷,控制暖通空调系统的运行。在其他的家电产品和办公设备方面,应尽量使用节能认证的产品。这样就能最大限度的环保节能。 3、照明智能控制系统在实际节能中的运用 照明同时也是建筑工程中能耗消耗的很大的一个项目,对他的管理控制同样的也是应该引起我们的重视的。能源高效的照明设计或具有能源意识的设计是实现建筑照明节能的关键环节。那么我们应该怎样来控制这类的消耗呢?以下我们就来做出一番分析。在建筑照明上,我们应该除了要采取集中控制更要采取自动智能的方法。目前我们有四种常用的方法。(1),红外线,超声波控制开关,检测到有人出入时自动感应实现开闭,在人离开后还延迟一段时间。(2)预先设置合适的工作强度,根据对自然环境的检测。由光控制调光装置随时调整人工照明各区域的灯光照明。这样的话,无论环境如何的变化,系统均保持建筑室内的照明度维持在预先设定的水平。(3)时钟控制,可要求照明灯光按照预定设计的不同时序来自自动控制照明开关。(4)调光开关、单通道或多通道开关、无线开关、计算机智能控制开关等。在这方面主要控制方法有:时间程序控制计算机程序设计时间,通过定时器等电器元件,实现对各区域的照明灯具定时控制。时间程序控制成本低、使用方便,常用于校园内一些简单的照明线路控制,如校园广告灯箱、绿化环境照明等。(5)光敏控制。光敏控制是根据外部环境光线的强弱大小。感应控制感应控制是通过传感器(动静探测器、超声波探测器、声音接收器等)检测照明环境的变化来控制照明状态。传感器一般安装在天花、墙壁、走道、楼梯等位置,适合使用在人流量不大且不同步的场所,如校园公厕、附属建筑的公共楼梯等。 4、充分利用智能控制实现建筑节能的最大化 在当今资源日渐匮乏,新能源尚未开发完全的时期,我们不能没有节制的浪费我们的资源,不仅是为了国家的可持续发展,也是在提倡环保的今天为保护地球做出一番自己的贡献。节能建筑的节能需要多部门的努力,通过执行节能标准、建立终端节能优先的观念、加强管理,精确与优化控制,引进节能设备,实现主动式节能。与此同时工程技术人员也应树立全方位节能意识、提高能源利用效率,体现智能建筑在节能方面的优势,实现可持续发展为了达到有效的建筑节能只靠建筑师是根本不够的,还需要其他行业开发出技术含量高的节能产品,如节能型电梯、节能型空调、节能型灯具等,并开发出新的能源利用技术,使建筑逐渐实现低能耗、零能耗。只有在全社会的支持下,各部门的合作下,我们的节能事业进行到底。 智能控制技术在智能建筑中的应用:探讨智能控制技术在智能建筑中的应用 【摘要】随着经济和技术的发展,智能控制技术和智能建筑应运而生,而且在人们的生活中占据越来越重要的位置。本文首先介绍了智能控制技术和智能建筑的内涵与智能控制技术在智能建筑中的应用现状,然后分析了智能控制技术在智能建筑应用中存在的问题,再次提出了相应的解决措施。 【关键词】智能控制技术;智能建筑;应用 智能控制技术和智能建筑的发展是相互依存的,不仅为人们提供了舒适的居住和工作环境,而且不断进步的智能控制技术在智能建筑的应用也令人们感觉到信息化社会的优越性。但是,智能控制技术在智能建筑的应用中还存在一些问题,亟待需要解决。 1 智能控制技术在智能建筑应用的现状 1.1 智能控制技术与智能建筑 所谓智能控制技术,就是指计算机技术、控制技术和通信技术等现代化信息技术的结合,它是不断发展前进的,依托于智能建筑的发展,又推动着智能建筑的发展。所谓智能建筑,就是指现代化建筑技术与智能控制技术等体系相结合的产物,它大大提高了人们的生活质量、工作效率和管理水平。随着经济社会的发展,人们对生活质量的要求日益提高,智能建筑的建设和发展更加快速。 1.2 智能控制技术在智能建筑中的应用现状 就我国而言,我国的智能建筑仍然处于初级和探索阶段,现在智能建筑技术与绿色建筑技术结合起来,更加丰富了智能建筑的内涵,既为使用者提供健康、舒适、安全的居住和工作空间,也能够提高资源的利用率、降低对环境的影响。现在,控制技术经过了DCS(集散式控制系统)、PLC(逻辑控制系统)技术的发展,DDC(直接数字控制)在这一领域的应用也日益广泛。智能控制技术在智能建筑中的应用也日益深化,但是在应用过程中还存在一些问题,需要相关部门积极寻求解决的措施。 2 智能控制技术在智能建筑应用中存在的问题 智能控制技术在智能建筑中的应用日益广泛,但是还存在一些问题,主要以下几个: 2.1 控制网络协议的标准化工作有待进一步深化 现在,智能控制技术在智能建筑中的应用进一步深化,但是控制网络协议还没有完善的标准,这不仅造成了智能控制技术在智能建筑应用过程中缺乏统一的标准,而且也会降低技术应用的效率。例如,BACnet协议中的与CCTV相关的标准还没有制定出来,而CCTV是楼宇自控系统的重要组成部分,因此,在BACnet中实现其相应的对象标准是必须的。 2.2 agent技术的应用许多还停留在规划阶段,许多相关的技术细节需要进一步深入研究 agent技术是智能控制技术的重要组成部分,虽然它在智能建筑中已有所应用,但是大多仍然停留在规划阶段,很多与之相关的技术细节不深入、细致,还需要进一步深入研究,这也影响了智能控制技术在智能建筑中的应用的深度和范围。例如,agent运行平台的优化,适合智能楼宇的agent通信语言的研究等; 2.3 智能agent技术与日益标准化的控制网络协议之间的融合还没有得到充足的重视 目前,研究者还没有将智能agent技术与日益标准化的控制网络协议之间的融合提上议事日程,说明其还没有得到研究者的充分重视。这也不利于智能控制技术在智能建筑中的应用,因此,将agent更好地构建于统一的控制网络之上应该成为下一步研究的重点。 2.4 支撑agent运行的嵌入式平台,应该是另一个研究重点 它包括底层运行的嵌入式操作系统的研究和agent运行的嵌入式平台的研究,简言之,智能建筑已经发展到第三代,它的发展有赖于第三代建筑智能建筑技术的发展,特别是人工智能技术以及与控制相关的agent技术。但是就目前的发展水平而言,我国在智能建筑领域的技术平台还不是很完善,支撑agent运行的嵌入式平台还没有得到广泛的运用,这会不利于智能控制技术在智能建筑中的应用。 3 应采取的策略 为了解决上述问题,相关部门应采取相应的措施加以解决,主要以下几个: 3.1 计算机技术是智能建筑的主要依托 计算机技术发展到一定水平,特别是计算机应用的广泛到很高的程度之后,计算机已成为人们生活中不可缺少的重要工具。这与其能力、效果、规模、以及联络范围有关,所以大型计算机效果更好。起初可能只是一间办公室的设备,之后逐渐发展成整栋办公楼的数据库的计算机系统及各种子系统和各种附属设备,使计算机转化为建筑物的一个部分。与此同时,为了提高控制的方便性、可靠性,又可达到科学地节约能源的目的,建筑物内的各种设备控制管理也应用计算机进行。因此智能化建筑可以为用户提供业务活动。 3.2 通讯技术是智能建筑的重要内容 由于技术发展,通讯已成熟的采用各种各样的传播为社会服务层次越高的科研管理等。对通讯的水平要求也就越高。通讯给人们带来了能量巨大的信息通道,达到了信息资源全球性共享。这样的科技发展具有深远的意义,甚至成为时代的象征,所以有“21世纪是信息时代”之说。在这样的背景下,建筑物必然需要为用户配置足够多的各种运行十分可靠的通讯系统,通过不同的网络渠道为用户服务。这可以说是智能建筑的又一特点。 3.3 智能化集成是智能建筑体现功能的神经中枢 如目前所公认,建筑物智能化包括三大系统:建筑物自动化系统(BAS)办公自动化(OAS)及通讯自动化系统(CAs)。这三大系统所涉及的各种传感器、控制器、信息传输设施等设置在整个大厦的各个部位,而其主系统的主机,子系统的主机也都按楼宇管理者的不同要求设置在各部位。每个系统的数据~信息流,都按各系统的技术逻辑要求进行传输。因此宽频带,高速度,大容量的不线综合布线系统应运而生。在这个基础上,系统集成的目标就是将上述三大系统进行信息综合管理,形成一一个统一协调的整体,构成各子系统的有机结合,实行信息交换和共享,而不是个大系统子系统的简单的堆集。此外这项技术应该是先进的、经济的,而且能方便的适应技术的发展和扩容的需要。显然智能集成是智能建筑体现功能的神经中枢,这一比喻十分形象。智能的建筑不一定要豪华,应让使用者舒适方便。 4 结语 智能控制技术在智能建筑中的应用日益广泛,通过智能设备与网络的结合建立一个完整、统一的监控管理平台,以实现对楼宇设备自动化系统(BAS)、通讯自动化系统(CAS)和办公自动化系统(OAS)的整合,从而建立现代化的信息服务和物业管理系统,促进智能控制技术在智能建筑中的应用。 智能控制技术在智能建筑中的应用:公共建筑变风量空调系统智能控制的探讨 摘要:本文介绍了变风量空调系统在公共建筑中的应用以及变风量空调的控制方法,分析了智能控制应用于变风量空调控制系统的可行性。并通过工程改造方案说明了变风量空调智能控制系统的有点及发展前景。 关键词:智能建筑变风量空调智能控制节能 一,概述 随着我国人民生活水平提高,空调技术已在医院、宾馆、商店、办公楼等公共建筑中广泛应用。另外,空调自动控制系统已经成为楼宇自动控制管理系统(BAS)的一个重要子系统。因此, 合理设计一个集节能、舒适、便捷于一体的空调控制方案是一项非常重要课题。 智能建筑是近年来建筑业重要的研究课题。当今科技发展的时代,建筑智能化是建筑发展的必然趋势,建筑智能化程度随科学技术的发展而逐渐提高。智能建筑应当通过对建筑物的结构、系统、服务和管理等要素,以及它们之间的内在联系,以最优化的设计,提供一个投资合理又拥有高效率的舒适、便利、安全的环境空间。谈到智能建筑环境,不得不谈到智能建筑中的公共建筑设备,公共建筑设备是智能建筑实现的基础,公共建筑设备的控制及管理维护是实现智能建筑环境精度要求及设备有效使用的保证。而公共建筑设备控制又离不开能源,据统计,工业发达国家的建筑能耗占总能耗的40%~50%,我国的建筑能耗也占总能耗的30%以上,当今社会能源问题已经成为一个很严峻的问题,所以,合理有效的利用能源已经成为重要的课题,而在建筑能耗里,用于空调的能耗又占建筑能耗的30%-50%,并且这个数值在逐年上升。 二,变风量空调系统的特点 变风量空调系统(简称VAV系统)是通过变风量末端装置调节送入空调房间的一次风量,并根据送风管道的静压变化等相关参数调节空调机组的处理风量来控制某区域空调房间温度的一种空调系统。变风量空调系统的基本组成为:空气处理机组、送回风系统、末端装置 和相关的自动控制系统。其中,变风量末端装置是变风量系统的关键设备,它根据室内温度调节器发出的关于室内温度高低的信号,自动调节送入房间的风量,达到控制室内温度、满足空调房间负荷变化的需求。如图1所示。 图1变风量空调系统结构图 变风量空调系统是属于全空气式的一种空调方式。有着灵活性高、节省能耗、提高舒适度的优点。鉴于变风量空调系统在我国智能建筑高速发展中的应用情况及其特点,变风量空调系统的应用已经成为智能建筑建设中焦点技术问题之一,引起了工程界和学术界的重视。变风量控制系统有以下优点: 1 变风量空调能够实现房间的灵活控制,可根据负荷的变化或个人的舒适要求自动调节自己的工作环境;不再需要加热方式或双风道方式就能适应多种室内舒适要求或工艺设计要求;完全消除再加热方式或双风道方式的冷热混合损失。 2 变风量空调能够自动调节各个空调区域的送入风量,在考虑同时使用系数的情况下,空调器总装机容量可减少10%-30%左右。 3 安装变风量空调系统的房间室内无过热过冷现象,由此可减少空调负荷15%-30%左右。 4 变风量空调系统可应用于民用建筑、工业厂房等各类相应的场合。可适应于采用全热交换器的热回收空调系统及全新风空调系统。 5 变风量空调系统安装可避免凝结水对吊顶等装饰的影响,并方便二次装饰分割。 三,智能控制 目前,变风量空调系统已经逐步应用于各种各样的工程中,但根据其特点,变风量空调主要适用于负荷变化较大、多区域控制以及使用公共回风通道的建筑物。如办公楼、大型商场、宴会厅、会议中心、演播大厅等。在变风量空调的系统控制中,对于建筑内的空气环境系统的分析有以下困难: 1.环境干扰大:如人员活动原因等; 2.设备因素多:被控量多,区域大; 3.非线性:调节过程和执行器固有的特性; 4.大滞后:被控对象的固有特性; 5.不确定性:各控制区域和控制参量相互影响; 6.动态性:各参量时刻在变化,调节过程也是动态的; 7.非预测性:设计与实际的差别。 由于以上特点,变风量空调系统精确的数学模型很难得出,外部干扰多,采用一般的控制方法,是难以达到满意的效果的。而智能控制具有智能化特点,因此,引入智能控制技术十分必要,并在暖通工程师与电气工程师的通力合作的基础上,利用建筑内大量分布的各种传感器和空调系统的执行器,不断优化合理的控制算法,对空调系统的控制才有可能达到满意的性能指标和节能效果。 智能控制系统目前主要分为以下几个系统:分级递阶控制系统,专家控制系统,人工神经网络控制系统,模糊控制系统,学习控制系统。 在公共建筑变风量空调系统的智能设计中,要针对智能建筑的负荷特点,明确主要服务对象是人,要“以人为本”,确保室内环境,并力求能满足不同人的多种需求,还应具有经济性和高效性,和节能要求。 四,工程改造方案 在对某公共建筑中的实际检测中,我们发现房间温度不能控制、不能调整、冷热不均。而且主要办公室和会议室冬季超温严重。鉴于这些情况和业主的使用要求,在改造方案中决定将原有的定风量系统改造为变风量系统,并采用智能控制。改造思路简要如下: 变风量系统的末端装置控制器将办公室的温度传感器监测到的实际温度和设定温度传送至控制器,VAV控制器根据设定值来调节变风量末端装置的风阀,来改变送风量,使室内温度基本保持在设定的范围内。 在送风管道内加设风量测量装置,在设备机房装设变频控制器和DDC控制器。通过测量风量来控制风机的转速,调整出风量,满足整个系统的需要。在系统中由变风量末端装置根据室内负荷变化调整末端出风量满足负荷要求,从而引起系统管路中静压变化,主风道中的静压测量设备会测量出静压的变化传给现场DDC控制器,DDC控制器根据测量值和设定值控制变频器,来调整空调机电机转速,整定出风量,维持送风管路系统的静压平衡。根据新风、回风温度及设定值自动调节新、回、排风阀的开度,控制其新风量,最大限度的利用回风,以节约能源。通过安装与新风送风管道的送风温度传感器,测量出送风温度,并根据室外温度、送风温度决定混风阀的开度。即室内温度较低时,混风阀开大,以保证送风室内的新风温度稳定在一定的范围内。变风量空调系统总风量的控制采用的是定静压控制法,即采用变频驱动器,当末端风量的变化引起送风管路系统的静压产生变化时,通过改变风机电机的转数来实现总送风量的调节。 五,结束语 本文提出的一些观点在实际应用中还存在着困难和不足,如对多功能建筑的智能控制,对空调系统的综合因素(湿度,二氧化碳浓度等)的考虑,在使用软件中采用何种算法等。此外,还需要大量的历史运行数据作为基础。总之,在公共建筑的变风量空调系统中,采用智能控制方法能克服存在的滞后、惯性,抗干扰性问题,从而达到良好的控制效果。如果能深入的发展和推广,不但可以达到节约能源,而且还可以提高在公共建筑中空调使用的舒适度。 智能控制技术在智能建筑中的应用:民用建筑电气防火智能控制装置的设计与实现 摘要:21世纪,是中国经济飞跃发展的时期,随着经济水平与科学技术的发展,居民的生活水平不断提高,居住条件大为改善。但由于人口的集聚和人口基数的扩大,民用建筑渐渐趋向于向高层发展,建筑群也逐渐密集;在改善居民生活同时,也伴随着一系列问题,比如民用建筑因电气故障而发生火灾,因电气的线路等偶有停电断气等,这些问题在这些年间已经变得越来越多,不仅给居民生活带来了不便,更让居民或区域的生命财产受到损失与威胁。本文在展示民用建筑电气防火现状的基础上,介绍探讨电气防火智能装置控制的设计与实现,并提出笔者浅薄建议。 关键词:民用建筑;电气防火;智能控制;设计实现 1引言 在民用建筑和功能比较复杂的多层民用建筑中, 科学合理的电气防火智能装置的设计能够有效的避免或者减少发生电气事故火灾, 而且即使一旦发生火灾或者发生故障, 也能够使建筑物内各种消防用电设备持续可靠运行, 方便居民及时快速的疏散,保证居民的生命财产安全。同时减少了财产的损失和控制火势的蔓延。近年来, 一些民用建筑的结构和功能发生了显著变化,功能个性化独特化日益彰显,但由于民用建筑面积开始扩大,各种电气系统日趋复杂,线路纵横密布,因电气配线选择、安装和使用不当所造成的火灾逐年增多。如何将现代科学技术运用于民用建筑的电气防火智能装置控制,对完善居民的防火防灾系统设计与实现,保证居民的生命财产安全,具有重要意义。 2民用建筑电气防火发展现状与存在问题 2.1电气设备线路设计不合理,缺乏科学性 从近年来所发生的火灾看, 由电气事故引发的火灾居各类火灾原因首位。发生事故的原因是各式各样的, 有电弧接地短路故障造成的火灾事故, 有电气设备年久失修仍超负荷运行导致线路短路、断路而引发的火灾事故, 有因架空进线时进户处未采取防高电位侵入措施而引发的电气火灾, 其中大量的是在建筑物内部装修施工时, 不能严格执行国家有关技术规范, 大量敷设不符合消防要求的电气线路和配电装置, 有的将电气线路直接敷设在可燃、易燃材料内不进行穿管保护, 有的采用易燃塑料或穿管保护不到位而留下先天性火灾隐患, 有的直接将大功率灯具安装在可燃物材料内不采取任何保护措施, 有的则是由于使用不当而造成的电气火灾, 这些都是引发电气火灾事故的主要原因。综观这些电气火灾事故起因, 大量的是由于施工不能严格执行国家有关技术规范造成的, 在电气设备的线路上设计不合理,缺乏科学性,从而导致了更多隐患的出现。 2.2设备质量存在问题,难以长久负荷 长期的过负荷运行很容易引起线路的绝缘老化从而引发火灾隐患, 这就要求我们在设计中应避免此类情况的发生。在长期的设计实践中认为, 在设计选型时电缆考虑远期发展应适当放大, 开关可根据近期负荷需要选择整定电流, 这样既能满足近期负荷需要也能满足今后发展的要求。同时在设计中也应在具体回路分配上严格执行相应的规范, 如规范规定“照明系统中的每一单相回路, 不宜超过16A ,灯具为单独回路时数量不宜超过25 个”,“当插座为单独回路时数量不宜超过10 个”, 诸如此类规定从字面上看好像和电气防火并无多大关系, 实际上他们都是避免线路过负荷的必要条件, 我们设计中必须遵守。因此,加大对设备的维护监控,杜绝设备材料的假冒伪劣,刻不容缓。 2.3消防供电系统与其他用电系统混用,缺乏独立性 消防供电应处于本工程最高供电等级。《民用建筑电气设计规范》第24. 9. 2 条规定,“火灾消防及其他防灾系统用电, 当建筑物为高压受电时, 宜从变压器低压出口处分开自成供电体系, 即独立形成防灾供电体系。”规定强调说明消防系统的供电电源等级应处于本工程最高供电等级, 且自成供电体系是为了保证消防供电的可靠性、消防配电应形成独立系统。《高层民用建筑设计防火规范》第9. 1. 3 条规定:“消防用电设备应采用专用的供电回路。”本条规定应理解为消防用电设备的电源应从配电室直接引入, 中间不允许与其他非消防电源混用。完善区分供电系统,是电气防火智能化装置的重要组成部分。 2.4应急系统不够科学完善 在很多民用建筑,由于各种原因,在整个电气防火智能系统中,应急系统在设计,实施方面存在着很多缺陷。一些居民建筑设计比较复杂,功能多变,在报警系统设计中,干线支线没有明显区分,而且,报警系统的设计缺乏具体实际性,没有能从居民生活区,工作区等不同特点来设计报警系统的路线,并根据情况实际的特殊性选择不同的实施方案,例如在一些特殊场合应考虑使用线型探测器。在应急系统中,最为关键的一点,也是许多人容易忽略的一点即是,要能保证非消防用电可以再及时切断,而在现代民用建筑中,许多地区没有能够将这些区分开来,消防和其他用电相连,在发生紧急情况时候,无法将消防与其他用电及时分开切断,严重阻碍了人员的分散,为居民的生命财产造成了潜在的威胁。
电气自动化论文:谈电气自动化技术专业生产性实训模式创新 引言: 高职院校肩负着服务区域经济,培养面向生产、建设、服务、管理第一线需要的高素质技能型人才的使命。由于高职教育具有职业性、开放性的特点, 大力推行工学结合、校企合作,改革人才培养模式是培养技能型人才的必由之路。工学结合、校企合作是得到世界各国普遍认同的一种职业教育方式。它包括所有以学校与企业部门合作为表现形式的理论知识学习与实践工作相结合的教育形式, 涵盖了德国的“ 双元制”、美国的“ 合作教育”、英国的“ 工读交替式”和日本的“ 产学合作”在内的各国各种职业教育培养模式。如何突破校企合作的困境, 打通工学结合的坦途, 建立长效的校企合作机制, 实现技能型人才的培养目标。近几年来, 西安职业技术学院电气自动化技术专业坚持不断探索、创新校企合作的长效机制, 深化校企合作, 形成了“制产品、砺素能、达标准、取单证”的 “生产性实训”人才培养模式的专业特色。特别是通过构建校企合作、工学结合的“生产性实训平台”,进行生产性实训的教学模式创新,有效地拓展了校企合作的空间, 实现了互惠多赢的效果。 一、生产性实训平台的建立 我们根据教学内容要求,选取了具有多年合作经验的西安专用机床厂作为校企合作单位,该企业是原国家机械部定点生产汽车、拖拉机等发动机修理机床、机具的专业技术厂家,是“中国汽车保修设备协会”常务理事,“中国机床工具工业协会”理事,是集成为科研开发,生产制造,销售为一体的科技先导型企业。产品类型有T81系列缸体轴瓦镗床,T82系列连杆瓦镗床,TM82系列连杆镗磨床,3M97系列缸体平面磨铣床等10个品种21个规格的产品,畅销全国二十九个省市和世界四十多个国家和地区。西安专用机床厂所有机床电气产品的安装调试任务由电气自动化技术专业实训教研室将产品课题化,不同的产品的复杂程度不同、控制方式不同,结合的课题也有所不同。然后组织学生通过生产性实训来完成。在生产性实训中体现了“学做合一”,在“做”中“学”,在“学”中“做”,实训教学与产品加工实训室过程合一,从而在实训中能生产出一定的产品,产生一定的经济效益,降低了实训教学成本。 二、生产性实训的运行机制 (一)课程标准与企业的产品安装结合 生产性实训首先是为学生创造一个真实的生产性工作环境,在该环境中使学生的“工”与“学”有机地结合起来。电气自动化实训教研室作为生产性实训教学的执行部门,首先是代替了一般企业的电气安装车间,其次将校企合作单位的全部电气产品的安装任务在自动化实训教室完成。同时,利用学院人才技术等优势,为企业排忧解难, 提供各种技术服务。 由专业建设指导委员会、电气自动化技术专业负责人与自动化实训教研室对企业提供的产品电气原理图、工艺要求及工艺文件进行研究,根据产品的特点及生产要求,对产品进行课题化。在实训教学课程标准中进行明确规定,课程标准中的双速电动机控制线路安装训练、线槽配线工艺训练、机床电气线路的故障检修、变频器的安装与调试等课题都与相对应的电气产品来完成。所有的电气生产任务都与典型生产机床电气控制电路课题相结合,同时与线槽配线工艺、机床电气线路的故障检修相结合。通过生产性实训环节,使课本上抽象的理论知识通过实践掌握。 (二)生产性实训的开展 根据人才培养方案,电气自动化技术专业学生在校的实训由4个学期共31周组成,内容涵盖职业资格标准要求。学生第一次实训时,主要进行基本技能训练;第二、三次实训时,根据企业的生产任务,结合实训课题进行生产性实训,第四次实训主要进行综合强化和提高训练,并取得高级维修电工职业资格证书。具体教学时通过任务驱动,项目载体教学方案的引导,运用一体化的教学和生产性实训场所,实现“做中学,学中做,学做结合” 采用“电气产品—产品任务课题化—工作任务—实施—评估”五步教学法,帮助学生自主学习,积极探索,培养独立或团队协作分析、解决问题,主动建构自己的知识、能力体系。 (三)成立领导工作机构,确保生产性实训进行 在生产性实训过程中,为了协调企业生产任务与学生实训过程中的教学任务的关系,我们成立了常设机构——工学结合领导小组,该机构既有企业技术人员,又有企业的生产部门负责同志,既有学校教学管理人员,又有实训教学的教师参与,从而保证生产性实训平台的正常运行。 在生产性实训过程中明确校、企双方的责任,学校结合企业生产实际和教学培养目标要求,制订并实施实训教学课程标准,作好企业产品的电气生产任务;企业选取思想、业务技能素质好的工人师傅来承担学生的指导教师,协助学校共同完成对学生的培训任务,对实训学生进行企业文化教育,结合企业生产实际组织现场教学和技能训练, 并组织学生完成生产任务。 三、生产性实训的优越性 (一)有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶 生产性实训平台的建设,有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶, 熟悉岗位要求,掌握职业基本技能,特别是对于学生职业适应能力的培养具有重要的意义。另外学生深入业务领域, 解决生产中的实际问题,并结合岗位环境, 培养职业关键能力,及早形成职业能力, 这样在未来就业时就能够驾轻就熟、快速上岗, 成为受企业欢迎的高技能人才。因此,生产性实训平台的建设, 对培养学生职业适应能力, 促使学生由“准职业人”向“职业人”转型, 具有重要意义。 (二)有利于提高了学生的产品质量意识和节约意识 由于生产性实训过程中,引入了企业的管理模式,学生实训的产品将直接作为产品发到用户手中,所以要求有严格的产品检验过程。西安专用机床厂是通过ISO2000认证的企业单位,因此有一整套产品的检验制度,如PDCA管理模式、4M作业管理法提高产品质量,改善作业方法,提高劳动效率;守时制度、质量意识、安全文明生产意识。尤其是电气作业人员的团队协作精神和一丝不苟、乐于奉献的作风,同时还有利于提高学生的分析思辨能力及实践创新能力。 (三)有利于学生职业素质的提高 我们电气自动化技术专业多年来采用工学结合的生产性实训的教学方式,突出学生的实践教学,尤其是使学生在实训过程中能接触到具体的生产任务,从而 使学生的专业知识得到了充分的应用,而这正是维修电工职业资格标准中最重要的一项专业技能。所以,我们的“生产性实训”的最突出的优点就是学生的技能提升很快,与其他职业技术学院相比较,我们学生的高级维修电工职业资格证书的获取率在95%以上。而大多数职业技术学院的高级维修电工通过率较低。我们的学生到单位后适应工作岗位很快,受到用人单位的好评。连年来毕业生就业率都很高,初次就业率在80%以上,甚至出现用人单位提前预订毕业生的场面。 四、生产性实训的特色 工学结合是高职院校人才培养模式的主要方式,而大多数职业学校采用顶岗实习的方法来实现工学结合,由于顶岗实习单位可能无法提供过多的岗位,使学生的实训场所相对分散,不便于管理;实习岗位可能与所学专业一致,对专业知识的巩固所起作用偏少;或者是把企业真实的设备、工具、环境、任务搬到校园实训室,学生在实训教师的指导下完成实训任务,制作出一定的“ 产品”(即作品),实训的过程与实际工作的操作过程完全一致,但是没有创造经济效益。而我们的生产性实训模式是有企业的参与,以校企合作为前提,生产出有形的“产品”,创造了经济效益;同时也达到“实训课题与产品相结合,考核标准与质量标准相结合,操作工艺与实训教案相结合,企业文化与实训文化相结合”。而且在学生不出实训教室的情况下就完全接触到企业的文化教育与产品的生产,即“前校后厂”的教学环境,接触新工艺、新技术,达到职业资格标准的要求,达到企业人才订单所需的基本素质,实现学生技术应用实践技能培养,也是电气自动化技术专业的一大特色,受到学生、企业及专家的好评。 五、结束语 生产性实训是高职人才培养模式的要求,是实现校企合作互补共赢的载体,更是区域经济发展所需人才培养的必要环节。只要在我院“古都人文润德,职业标准砺能”办学特色的指导下,坚持不断地探索与实践,以改革创新为动力以提高质量为核心,以提升学生职业竞争力为目标, “制产品、砺素能、达标准、取单证”的“生产性实训”人才培养模式一定会在校企合作的过程中彰显其越来越大的功能和作用。 电气自动化论文:电气自动化技术在火力发电中的创新与应用 摘 要:随着电气自动化技术的快速发展和在火力发电中的应用,其运用电气自动化技术在最大限度地挖掘机组潜力,实现火力发电厂机、炉、电的一体化运行监控,加强火电发电运行和管理,提高工作效率和自动化水平,降低成本造价以及提高火力发电厂的竞争能力等方面取得了显着的成果。 关键词:电气自动化技术;火力发电;创新;应用 引言:火力发电中的电气自动化系统,是发电厂电气自动化领域近几年来新型的热点与焦点,其侧重于对火力发电厂电气系统的自动化监控,实现对发电厂内部用电中低压电气系统的保护、控制和分析等。目前,电气自动化技术已经在火力发电系统中得到了广泛的应用,其利用自身特有的信息化和网络化系统优势,不仅促进了发电厂电气信息的广泛应用,也提高了发电厂的自动化运行水平,增强了电气控制的安全性和可靠性。 一、电气自动化系统在火力发电中运用的现状 1、火电厂自动化控制系统的组成 火电厂自动化控制系统包括有发电厂电气自动化和机炉热工自动化两大系统。但是由于火电厂过程控制的复杂性,机炉热工自动化系统内就含有多个复杂控制的子系统,每一个子系统都是相对独立的DCS/FCS系统。例如单元机组协调控制系统、炉膛安全监控系统、数字电液控制系统、汽轮机监测仪表系统等;而发电厂电气自动化系统包括有发电厂电气监控系统和发电厂网控自动化系统(NCS),这两个子系统也是相对独立的DCS/FCS系统。发电厂电气监控系统包括发电机组监控系统(一台发电机组配一套监控系统)和公共部分系统。每套发电机组监控子系统相应配置有发变组保护、滤波、同期、励磁、直流、UPS等保护测控装置。公共部分有高压和低压厂用电保护测控装置及厂用电快切换装置等。另外,ECS和机炉DCS监控系统分别通过网关与SIS厂控级相连。 2、传统DCS技术应用于厂用电气自动化系统时存在的问题 (1)因为ECS纳入DCS后,控制系统的输出点与AC220V、AC380V电压串入DCS系统中,就会可能烧坏大批弱电设备。因此需要设计人员在设计中充分考虑到强、弱电的隔离问题。同样的,在施工过程中,施工人员也要注意这个问题,避免烧坏设备。 (2)DCS控制软件在用户权限、权限分级可以做得很细致、到位,但是在操作监护上缺乏足够的认识,需要在设计联络会上明确提出:要求DCS厂家必须具备ECS操作时所必须的由监护人员确认的程序。 (3)目前主流DCS控制程序的扫描周期在100—200ms左右,达不到电气保护动作、高压厂用电快切、通气和励磁调节的要求,所以ECS纳入DCS控制后,必须保留继电保护装置、高压厂用电快切装置、励磁调节装置和自动同期装置等,确保这些功能的准确性、可靠性和灵敏性。 (4)由于DCS设备安装、调试等工作在工期上一般要晚于用电送电,所以ECS纳入DCS控制后,在厂用电设备安装调试的同时开展了DCS中的ECS部分的安装调试,使其投运在厂用受电前,另外,还需要注意DCS的机柜室、操作室的土建工程也必须同步或提前完成。 二、创新电气自动化技术在火力发电中的系统配置 电气自动化技术在火力发电中的系统配置主要可以分为以下三种形式:集中监控方式、远程智能方式和现场总线控制系统(FCS)方式。 1)集中监控方式 集中方式。是将电气的各馈线在现场设置现场设备接口,通过硬接线电缆与集控室通道相连,经处理后进人DCS组态,实现DCS对全厂电气没备的监控。这种监控方式优点是速度对应快、运行维护好、监控站的防护等级低,从而使DCS的造价下降,但由于电气设备全部进入DCS监控,随着监控对象的大量增加使DCS主机冗余的下降,电缆数量巨大,控制楼面积大,长距离电缆引进的干扰可能影响DCS的可靠性。 2)远程智能方式 远程智能方式是在数据采集较集中且离控制室较远的现场设立远程采集柜(即现场转换机柜),现场设备信号通过硬接线电缆与加采集柜相连,加采集柜与控制室DCS控制器主机柜通过光纤或双绞线。远程具有节省大量电缆、节省安装费用、节省控制楼面积、可靠性高等优点,智能化远程还可完成数据处理、自检、自校正等功能。但卡件、模拟量卡件及电量变送器还是不能减少。 3)现场总线控制系统方式 现场总线是当今3c技术,即通信、计算机、控制技术发展的结合,是信息技术、网络技术发展到控制领域和现场的体现。现场总线废弃了DCS的控制站及其输人/输出单元,从根本上改变了DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系,通过将控制功能高度分散到现场设备这一途径,实现了彻底的分散控制。 三、创新电气自动化技术在火力发电中的应用 1)统一单元炉机组 创新电气自动化技术在火力发电中的应用,实现由机、电控制一体化向火力发电厂机、炉、电一体化的单元制运行监控方式转化。这样,火力发电厂中集散控制系统可以通过机、炉、电单元制的运行方式对整个火电机组的所有运行参数和状态信息进行汇总和分析,最大限度地挖掘火电机组潜力,并发挥其自身特有的控制功能,最大限度地缩小控制室,实现对监控系统的简化,也就能够最大可能地降低成本造价{同时,统一单元炉机组也便于火力发电中电厂信息管理系统的信息采集,从而加强火电电网的统一运行和管理,完成中调AGC的相关指令和要求,提高电网的工作效率,使其保持在最经济和最佳的运行状态。因此,统一单元炉机组有利于提高火电机组的监控水平和自动化水平。 2)创新控制保护手段 一般来说,在传统的火力发电中所采用的系统控制和保护手段为报警和连锁,仅仅只能实现超限报警以及联锁跳机的波动性控制和保护。而通过创新电气自动化技术,可以通过采用计算机的控制保护技术,实现对电气自动化系统的运营检测和故障诊断等,从而提前发现火电设备的系统隐患,并改变控制和保护策略,采取诸如系统冗余等一些主动性控制和保护措施,对系统故障的范围进行自动控制,防患于未然,保证电气自动化系统能够继续保持运行状态。另外,也可以使实现电气自动化系统设备从预防维护的被动和事故后维修转化为预防维护的预知和设备维修的同时进行。 3)实现电气全通信控制 从目前的情况来看,火力发电厂的电气自动化系统还无法满足集散控制系统通过电气自动化系统实现电气全通信控制的方式,其通信速度和系统可靠性还存在着一定的距离,电气自动化系统和集散控制系统之间还存留了一部分的硬接线。要实现电气全通信控制模式,就必须处理好热工工艺连锁的问题,提高电气后台系统的实际应用水平,丰富当前初级阶段的基本运行监视功能,实质性地提高电气自动化系统的控制逻辑、控制水平、自动化水平和运行管理水平。 4)构建通用网络结构 通用网络结构的构建对于电气自动化系统的成功运营有着非常重要的作用。火力发电厂应该创新电气自动化技术的应用,选择能够实现从办公自动化环境到控制机直至元件级的整个电气自动化系统范围内的网络通讯产品,保证电厂管理层实现Internet/Intranet对电厂现场控制设备的实时监督,并确保电厂控制设备、管理系统和计算机监督系统间的数据信息传输畅通无阻,实现全集成自动化。 结束语: 电气自动化技术在火力发电中能够发挥非常重要的作用。当前火力发电厂在电气自动化系统的应用方面也取得了较大的进步,最大限度地挖掘了火电机组的工作潜力,实现火力发电 厂中机、炉、电一体化的单元制运行监控模式,加强了火力发电厂中电网的统一运行和管理,提高了系统工作效率、控制水平和自动化水平,降低了火电厂的成本造价,提高了火力发电厂的市场竞争能力。 电气自动化论文:谈电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5O年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— GTR、GTO、P—MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。 IGBT是P—MOSFET工艺技术基础上的产物, 它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高, 保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电气自动化论文:基于对水电站电气自动化应用实践探究 在我国,水电站产电能占总电能的22%左右。水电是通过水的位能来发电,故成本较低,大概是火电发电成本的几分之一。另外,水电站清洁环保,它的能源来源于水库中。在特定的蓄水量条件下,发电量的多少和调度的是否得当直接相关,同时还要考虑到季、年、日这些时间因素,根据长中短的时间段来调节水库 的发电量。据水库的“收入”情况,来安排其“支出”,制定水电站不同时间段的发电计划。但梯级水电站就与其不同,水电站的日总发电量计划是由规定的日用水量预算而定的。设计水电站的运行方式的时候,能源的“近期库存”情况必须在考虑的列表中,就是水电与其它发电方式在运行方式上的一个不同。 1 水电站的概念 水力发电是指利用水流的位能差而产生的电能。其产生原理为:水能转化为机械能后再一次转化为电能。通过在高落差的上游段或者是水库中引水的方法以及水体本身的压力或水流速度足以带动水轮机运转,达到水能向机械能的转变,再沿特制的输水路线利用水轮机经过的水流流至下游。发电机由水轮机带动旋转,让机械能再一次向电能转换,电流再经由升压变压器和配、送电线路输送至负荷中心,降压后可向市场供给。当中水量和落差是构成水能的前提要素。 2 水电站自动化的内容 首先,水电站自动化的内容与水电站型式、容虽、需要实现的功能密切相关。通常而言,它有下列几个主要内容: 2.1 自动化检测 检测整个水电站的基础是电站自动化运行设备的各项参数。其中包括:机组及其辅助设备、电站的公用设备、水工建筑物与其操作设备、变电稠开关没备等,甚至还连带水库的水持测报系统。其中非电虽有转角转速、水量、温度、压力、波位和机械振动及转速等,电星有电流、电压、频率、电能和功率及功率因数等,而检测的内容是:检查、最值、监视及记录与显示。记录有定时和连续两种。和定时两种。检测的结果是电站安全运行的一个重要环节和基础,据此可以实现下述的自动操作、自动控制和自动保护。 2.2 自动操作 按不同的操作对象分为此四种: (1) 远动通讯系统、报警信号系统、开关站设备的操作等是全厂性基本操作 (2) 引水式水电站首部机组取水口闸门的操作和溢洪闸门的操作和一阵阀门的操作等是水工建筑物设备的自动操作(3) 排水系统、乐缩空气系统、广用供电系统等为电纳公用设备的自动操作(4)让脉冲自动按照规定的程序完成不同操作是机器自动操作,即开机且发电转调相、进入系统、停机、发电转抽水等。此脉冲指令通常从中央控制室和自机旁盘发出,分别为集中控制式和就地控制式 2.3 自动化控制 由自动控制原理的解释来看,上述各项操作的性质都是开环操作。除此之外也是有一些是属于闭环性质的控制。机组和电站的最基本的自动控制装置,是励磁调节器与调速器,前者为机组电压的闭环操控系统,后者为机组转速的闭环操控系统。通过改变励磁调节器的一些数值来控制机组的无功出力,再通过改变调速器的整定值来调整机组的有功出力。此外,还有如设置成组调节设备的方法,将全厂机组视为一台机组来调整,这样就形成自动调频装置、有功功率成组调控装置和无功功率成组调控装置的目的了。 2.4自动化保护 水电站的自动保护措施主要分为三个基本等级:(1)发出警报:针对一些对机组危害不严重的运行情况,包括加发电机定于推力轴承或者导轴承升温机组冷却水源中断、温度超限、油槽油面异常等意外,这时保护就会自动做出警告或立刻投入使用,提示相关工作人员严格监视,并采取及时防护措施。(2)关闭进水闸门(或阀):在一些紧急情况下,自动保护除跳开断路器并停机外,还要关闭机组的进水闸门(或阀)或动作事故配压阀。如事故停机时摇上导水叶剪断销将其剪断,机组速度过快且调速器失灵,又或者压力铜管爆破等。(3)跳闸停机:产生在导轴承温度、机组发生推力轴承和压油装置油压异常等影响设备常规运行的状况下,保护装置将自动跳开断路器并实现停机。 3设备选型及自动化设计 设备进行选型和自动化设计十分迫切和需要,当前水电站的自动控制的安全受到主机配套的自动化机件性能不够稳 定、灵敏度较差、精确度较低等原因以及自动化制定上的不足等不同程度上的影响。 3.1 PLC 在轴流桨式水轮机调速器中的应用 目前水轮发电机组制造商调速器内导叶与浆叶的协联关系通过制造的水轮机所给予不同水头下导叶开度和浆叶转角的协联曲线设置。这样看似可为电厂带来更多经 济效益。但在实际电站运行时,厂家给定的参数与水轮机水头的区别及上下游水位的区别相差较大,如果只按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。所以就需要使用可以改变程序的PLC 可编程控制器的调速器。在机组今后的使用操控中可针对手动协联导叶,修改原协联曲线,和不同水头及上、浆叶、下游输入 PLC使机组达到最优状态。 3.2调节水库式电站调速器中的PLC 的使用 水库式电站的调速器及起动开度,大多数是按水轮机设计水头方式设计的。但其偶尔会出现电站水头降低的状况,具体表现为:当水轮机处于低水头状态下运行时,电液调整器不能完全发挥作用,无法体现其全部功能,这时,机组便没有办法达到全自动运行状态。此时,为增加调整器的起动开度,需更通过两种方法实现,一为在在开度指示仪或芯片中链接适当数据的电阻,这样可使调节器输出正确的开度指示值与产生差值以开动机组;二为设计水头比电站水头大时,又必须撤除串接电阻或换回芯片。 PLC 可编程控制器的优点在此时便可以显现出来,这可以参照、依据发电站水位的高低,来改变程序以促成起动开度变化。 4.结语 现阶段,小水电站大多数存在自动化程度不高、产能低下的状况,其严重影响小水电站效益的实现,无法达到小水电站经营的效益最大化。要达到小水电站经营的效益最大化,实现的主要途径之一即是“水电站综合自动化”,实现小水电站综合自动化的主要内容是全厂两级自动化和水电站实现机组自动化。由此看来,归到本质问题,仍然是只能依靠和加强企业的技术开发能力,加强企业有有关领域之间的合作交流,提升水电站技术水平与管理水平以实现水电站经营效益最大化,让水利设施获得长足发展。 电气自动化论文:浅论发电厂电气自动化应用研究 随着社会经济的飞速发展,人们生活水平的不断提高,对于电力需求量也越来越大,而发电厂实现电气自动化不仅能够较好的满足人民群众日常生产生活和社会经济发展的用电需求,还有助于进一步促进我国电力工程建设。由于国家对电力工程的大力支持,电力产业特别是在电气自动化应用方面,取得了较大的发展。电气自动化不仅可以对电力设备进行良好的监督和控制,还可提高电网运行效率,同时增加电力系统的安全和稳定。电气自动化的应用不仅可以应用在发电机组方面,而且还可以应用在变电站、电网调度、配电网等方面。 1 发电厂电气自动化的优势 发电厂电气自动化的优势主要包括有效监督和控制电力设备、对电力系统资源合理配置、提高电网运行效率、确保电力系统运行的安全稳定四个方面。 1.1 有效监督、控制电力设备 电气自动化技术具有自动性、集成性、综合性的特征,可以通过先进技术对电气设备的运行状况实时监控,获得一手的电力设备运行数据信息,并根据信息作出相应的决策,保证电力设备一直处于正常运行状态。 1.2 对电力系统能够进行资源的合理配置 发电厂的电气自动化技术中应用了规范的、先进的自动化控制平台,可以简化传统电气设备的使用步骤、监测步骤和维修步骤,不仅能够提高电气设备的运行效率,还能够对整个电力系统进行优化,有效的配置电力系统的资源。电气自动化技术的进一步推广和应用,可以使电力系统的资源分配更加科学、合理。 1.3 提高电网的运行效率 发电厂电气自动化技术的应用能够保证电网的高效运行,电气自动化系统不但可以科学的管理和控制发电设备,还可以实现数据的交换和共享,大大减轻工作人员的压力与负担,可以有效减少电厂的成本预算,提升工作人员的工作效率,进而提高电网的运行效率。 1.4 保证电力系统安全稳定的运行 发电厂的电气自动化是电力系统自动化的重要内容,通过发电厂电气自动化技术的应用,能够保证电力设备的稳定运行。另外,在变电站中实施的电气自动化还可以加强电网的稳定性和安全性。 2 发电厂电气自动化控制方式 发电厂电气自动化控制的方式主要包括集中监控方式、远程监控方式和总线监控方式三个方面。 2.1 远程监控方式 远程监控方式是以模拟电路为基础,由继电器和晶体管等元件构成的传统式监控系统。该系统通过硬件系统进行数据采集、分析和判断。其优点是通过远程的监控减少了工作繁琐度,但其缺点也是明显的,由于监控系统缺少必要的软件系统,在监控过程中不能实现故障的自我判断和诊断功能,当电气设备运行过程中出现了问题,在没有响应的警报系统情况下,会对电网安全造成影响。 2.2 集中监控方式 集中监控方式是以集中处理器为核心,通过对单独监控系统的功能进行整合,统一对电力系统进行监控的方式。集中监控方式的优点是系统结构简单,维护方便,并且对控制站的要求比较低。但是其缺点也是明显的,一方面在系统主机距离终端比较远的情况下,外界信号容易对其造成干扰,并且对驱动的功率要求更高,从而影响系统的稳定性能。另一方面,当监控终端较多的情况出现时,布线等方面的难度会提高,增加运行的成本。 2.3 总线监控方式 总线监控方式的应用范围比较广泛,因为其一方面可以降低监控布线的难度,将监控节点结合到一组总线上面,减少了布线的复杂性。另一方面通过总线协议的不断完善,系统更加安全和可靠,并且布局更加简单合理。智能化监控不仅减少了投资成本,而且维护更加便捷,降低了工作人员的监控难度。 3 发电厂电气自动化的应用领域 3.1 发电机组中的应用 在发电机组中运用电气自动化技术可以实现对发电机组运行情况的自动化控制。通过电气自动化可以对发电转调相、调相转发点、关停机同时进行控制,还可以根据发电机组的实际运行状况对其智能的自动启动或关闭,使各个发电机组合理分配总体发电负荷,保证发电机组在安全、健康的状态下运行。一旦发电机组出现突发性故障或工作事故,电气自动化设备会自动断开机组,保证电子设备的安全。 3.2 变电站的应用 电气自动化技术在变电站中的应用主要是将网络通信技术应用到变电站的电力设备中,并对变电站的整体运行进行实时监控。因为电气自动化技术可以收集到可信性较高的数据信息,并可以通过计算机系统对收集的数据信息进行分析、筛选,所以能够对电厂的设备有效的调控。虽然在我国发电厂的自动化应用相对广泛,在水电发电厂的应该取得了比较好的应用效果。与欧美等发达国家相比,我国的发电厂电气自动化技术还有待提高,我们必须结合水利发电厂的实际,增加在研发方面的投入,获得更多的研究成果,以便发电厂的自动化技术有更大的提高,工作效率有很大的提升。 3.3 电网调度方面的应用 电网调度自动化技术的应用在电力运行系统中起着非常重要的作用,其运行的好坏其直接影响着电力系统的安全性、稳定性和经济性。此外,电网调度中电气自动化技术的应用是我国发电厂应用的重要环节,随着信息技术的不断进步,电网系统的更新换代也更加频繁,在电网自动化应用方面,要不断提高抗干扰能力,进而保障电网调度的安全。 电气自动化论文:电气自动化在凯博达选煤厂生产的应用 前言 凯博达选煤厂建于2003年,该厂洗煤工艺为重介选煤,最初生产过程中经本人实地考察,该洗煤厂无反映密度传感器,这样工人取样化验时间太长,因此不能及时纠正洗选密度指标,仅凭经验和感观调控,让人感觉近似盲洗,这会造成指标波动和精煤浪费。不但人工测量密度不能实时反映生产实际情况,而且分流加水环节同样是人工操作,工艺粗糙,工人劳动强度大。而密控系统只需几分钟就可调控到合理指标,提高了洗选效果。该厂设备起停车,均由接触器互锁,电工查找故障点费时费力,人工启停设备造成电力资源浪费,操作工人增多,而集控系统能有效解决人力,物力等资源浪费问题。则用来进行事故或故障分析。 1、集中控制系统中可编程控制器PLC的应用 为满足生产工艺要求,根据可靠、实用、先进、合理的原则,采用以可编程序控制器(PLC)为主要控制元件的集中控制系统,以实现对全厂主要动力设备的集中控制和设备运转状态的集中监视、设备故障自动处理和报警,以及全厂主要工艺参数的采集、动态显示、同时作为主控机实现与重介质密度自动控制系统的信号联络及数据传送。该集控系统以进口PLC为控制核心,镶嵌式模拟屏动态显示设备的运行状态,形象直观,经济适用,可视性好。 1.1集中控制系统的主要功能 (1)按照逆煤流方向顺序启车,通过合理的设计设备间的启动时间间隔,在供电系统的能力范围内,以最短的时间完成全厂设备启动及时投入生产。减少设备空运转时间,节约电耗; (2)按照顺煤流方向顺序停车,以设备中物料排空为前提及时停车; (3)在运行过程中,参加集控的任一台设备故障偷停时,按照逆流方向实施紧急停车,避免事故扩大和造成跑煤、跑介、跑水等浪费现象; (4)在运行过程中如发现可能产生危急情况时,如人身伤害、设备严重损坏等,可在集控室实施全厂紧急停车; (5)系统采用允启制; (6)具有手动/自动功能转换。当打到手动位置时,纳入集中控制的设备可就地启动、停止操作。打到集中位置时,参控设备的启动、停止由集控系统集中控制,不可就地启车,但可就地停车。 1.2集控系统优越性 它是一个现代化的生产过程、集控系统是节能降耗,减员提效的基本生产保障。首先通过减小启、停车时间,可以节约用电、用水。通过故障逻辑连锁停车,防止事故扩大化(例如,旋流堵塞的维修时间大约需要一个班的工作量),尽快恢复生产。还可以减少由此引起的跑煤、跑介、跑水、降低原材料消耗。某些设备可以由专人看守改为巡检制,提高全员劳动生产效率。因此,一套设计合理、操作方便的集中控制系统,可以正确的操作,及时的维护,对提高选煤厂生产效率、节能降耗是必不可少的。 2、选煤厂密度自动控制系统 在重介质选煤生产过程中,重介质密度的高低及稳定性、重介质悬浮液中的煤泥含量、旋流器入口压力对选煤生产过程、精煤产品的质量和产率起着决定性的作用。因此应针对具体的工艺过程,对这些主要工艺参数进行控制,以达到提高产品的质量、增加精煤产率,降低成本,减少吨煤介耗的目的,为选煤厂创造更大的经济效益。 2.1密度自动控制系统 (1)密度控制 1)在生产中,根据选煤厂采用的具体工艺,确定密度计安装位置,对于无压工艺,密度计可以安装在上料管道或回流管道上均可;对于有压工艺,介质泵所输送的是重介质和原煤的混合物,在上料管中不代表重介质制密度。但根据计算由此引起的偏差甚小,重介质制密度检测计可以安装在上料管道; 2)在生产准备阶段调节过程(包括人工加介)可在数分钟内完成,即介质密度达到工艺要求的设定值,这时,原煤部分启车,生产开始; 3)在介质添加过程中,悬浮液密度将均匀上升,一旦超过设定值,控制系统将自动加水,液位合格后,停止加介加水。 (2)压力控制 重介质旋流器分选技术:本系统设有旋流器入口压力控制系统,通过检测旋流器入口压力反馈控制上料泵转速。当然,泵转速与压力并不是线性关系,但在工作点附近可以按线性处理。 (3)煤泥量含量的控制 在不脱泥入选的重介质选煤工艺中,煤泥量会上升很快,对分选精度影响较大。本系统中通过磁性物含量计检测磁性物含量,计算出煤泥含量,当煤含量超设定值时,控制打分流,将煤泥通过磁选机排入尾矿。打分流的结果将导致密度上升。这是密度控制系统将自动进行密度控制,保证系统动态平衡。 2.2密度自动控制系统功能 重介质选煤过程自动控制系统是以可编程序控制器(PLC)控制核心,以LCD彩色触摸操作屏或工控机为人机接口,集监测、控制、操作等功能于一体的工业控制系统。根据选煤厂的工艺系统特点及要求,系统可设计为原煤重介与煤泥重介控制系统两部分,分别实现悬浮液密度、煤泥含量、旋流器入口压力、煤泥桶液位等工艺参数的实时调节。系统主要功能如下: (1)实现合格介质悬浮液密度的自动测量、显示,并根据密度的设定值控制加水阀门的开度以实现密度值的稳定; (2)实现合格介质悬浮液磁性物含量的在线检测、显示,并根据煤泥量的设定值调节分流量的大小,以实现煤泥含量的稳定控制,测控范围满足工艺生产要求; (3)实现煤泥重介旋流器入口压力的自动测量、显示,并通过调节煤泥重介旋流器上料泵的转速,实现煤泥重介旋流器入口压力的稳定控制,测控范围满足旋流器分选要求; (4)实现煤泥介质桶液位的自动检测、显示、上下报警,并通过控制煤泥重介旋流器组其中一台的开、关(由电动阀实现),以实现煤泥介质桶液位的控制; (5)实现煤泥介质桶密度的在线检测、显示,并通过调节稀介质阀门的开度实现煤泥介质密度的稳定控制,密度控制精度满足旋流器分选要求; (6)通过彩色触摸操作屏或工控机实时显示末原煤重介及煤泥重介选煤系统主要工艺流程图、各设备启停状态,以及各调节参数的趋势曲线或柱状图显示、报警等; (7)对于各种操作均给出汉字操作指导,操作方便、简单易学。 3、经济效益分析 凯博达选煤厂自生产自动控制及数据信息管理集成系统投入使用以后,每年都创造了可观的经济效益,经过经济分析,一般120万t选煤厂建设本系统只需投入60-100万元。半年可回收成本。 从以上的经济效益分析可以看出信息化管理的使用将给我们带来巨大的经济效益和社会效益,它的投资回报率极高。也使凯博达选煤厂晋级十佳选煤厂和优质高效选煤厂的行列。 电气自动化论文:工业电气自动化中数字技术的应用与创新 摘 要:数字化技术随着工业自动化的发展应用日益广泛,通过对电气自动化操控系统的改进使得工业电气自动化区域呈现出便捷化、实用化的发展趋势,极大的提高了工业电气自动化的工作效率。数字技术在工业电气自动化中的可应用空间较大,因此需要要我们在工作中进一步去钻研和实践,以期实现工业电气运作系统的快速、高效性。本文主要 就数字技术在工业电气自动化中的应用进行分析,提出合理的创新思路,为数字技术的发展提供指导建议。 关键词:数字技术;工业电子自动化;创新 近年来,随着科学技术水平的不断提高,数字技术应用领域日益广泛,主要应用于科学计算、信息管理、企业工作流程控制、电气过程控制和人工智能领域。工业电气自动化中数字技术的应用有着不可替代的重要作用,在数字技术高压试验中采用微机计算机监控变压器实验装置,用计算机测试系统以及其相关的辅助方法对高压大电流功率驱动集成电路进行测试和研究,是目前工业自动化研究的主要重点。本文就高压实验中常见的试验方式分析,提出有效的管理方法。 1、数字化技术在工业电气自动化中的应用特点 随着科学技术的发展,数字化技术的应用领域也越来越广泛,尤其是在工业电气自动化领域中,更是具有其独特的特点,这些特点如下: 1.1数字化技术具有可靠性 数字化技术是以互联网技术和计算机技术为基础发展形成的一种高新技术产品,在目前应用之中与高端智能化电气系统紧密结合,应用数字化可以减少对其他传统设备的使用,使得电气系统的操作更加方便简单,能够有效的提高控制准确度和效率。在现阶段,光纤技术的不断应用之中,提高工业自动化技术能够有效保证工业生产安全和效率,同时还能够促进企业现代化发展趋势。例如工业自动化仪表在应用之中逐步朝着网络化、数字化和模拟化发展,没通过在发展中将各种技术含量较高的系统体系进行分析,对系统中存在的不平衡和定位不明确的问题和缺陷分析,能够在发展中促进发展改革创新要求,具有良好的市场发展前景。根据现价段相关企业和部门的统计显示,当前工业电气化中数字技术的应用已成为目前人们关注的重点,是企业发展的主要方向。 1.2数字化技术具有较高的性价比 电气技术在应用之中由于其具有专业特殊性和危险性,因此在应用和控制的时候需要对控制精度和安全性能进行有效合理的管理,计算机技术和通信技术的应用就显得格外重要,数字化技术的丰富和创新也变得更加重要。在工业电气自动化中应用数字化技术,可以通过选用先进数字技术和设备进行应用,对科学方法和措施进行衡量和控制,使得其能够形成统一发展和应用趋势。数字化技术具有很强的通信能力,丰富的信息资料,在应用之中好具有着较大的智能化特点和统一标准。工业电气自动化之中,在保证质量的基础上为企业节约了投资成本,增加了工作效率,提高了企业生产和控制依据。 例如,在使用仪器进行样品分析时,可以进行测试、样品分析定位,在线数据分析和结果评估;以便在输入数据与输出分析结果时进行控制,提高操作效率,保证服务质量;还能与多项技术、多种机器设备之间进行连接使用,技术之间的串联运用,对于分析复杂的工业电气自动化问题更加有效,计算结果会更加精确,并用更加优化的处理方式进行数据处理分析。数字化在工业电气自动化中的应用,产生了优质的性价比,而且在其他的工业领域中也被广泛应用。 1.3数字化技术具有强大的可操作性 因为数字化技术的发展都是以计算机技术为基础的,所以,在操作方面都具有间接性,只要输入相应的操作指令和程序,设备就会自动开始运行,而且,本身也具有对指令的判断能力和辨析能力,通过传输设备。 例如,光缆、电缆、互联网等介质进行信息传递,同时,数字化技术自身还具有逻辑分析能力,能够自动化的进行信息数量、准确度的校正,降低成本的消耗,而且还保证了安全性。此外,数字化平台的开放性也带来了操作代码的标准化,有效的提高了程序的使用率,缩减了程序的编写时间;与此同时,计算机的操作系统。 从这些方面可以看出,计算机技术带领的产业发展方向已经趋向于电子商务,无论是管理,还是在工业电气自动化内部的存储应用,每个环节都实现了数字控制,并在此基础上应用微电子技术及其处理设备,完善了工业电气自动化的应用环境,数字化技术的地位也是越来越重要。 2、数字化技术在工业电气自动化的应用创新 尽管数字化技术在工业电气自动化控制中具有其他技术所没有的优点,而且运营状况也良好,但是,这些并不能将限制数字化发展的不利因 素所排除,同时,由于数字化技术的发展时间很短,没有统一性的标准规范,专业人才也不足,更为主要的是数字化的运行基础,互联网的智能化程度还很低。所以,数字化技术在工业电气自动化的应用中也要有一定的创新。 2.1在现实中运用智能终端技术 当前的数字化技术在工业电气自动化的应用中也存在着一定的弊端需要进行改进 和完善,主要的弊端存在于应用时限限制大,标准统一规定采用方式存在着大小不一和标准衡量欠缺,数字技术的操作人员短缺,智能化水平不高的影响。因此在当前采用智能终端技术进行分析和创新是数字化技术应用的主要方式,是用光纤作为连接设备,通过智能终端对数据进行自动化的收集与控制,双重设备相互配合,其中一个用来保护电力中断、远程测控以及信号发送,另一个则给以跳闸双重保护,更加提高了数字化技术在工业电气自动化中的智能性与可靠度。此外,数字化程序借口的标准化是工业电气自动化能够有效运行的主要条件,所以,这就解决了个人计算机平台的自动化问题,有利于企业的事件相关电位系统与制造执行系统之间的连接,将TCP/IP标准作为通讯标准,这样,个人计算机就会在管理与控制自动化中建立一个接口。 2.2在数字化技术中混合使用面向通用对象的变电站事件的虚端子 这种虚端子是对传统的二次回路进行了改进,使其理解简单化,是在设计和装置两个方面的创新。同时,面向通用对象的变电站事件技术还可以应用于装置之间的通信,对全站的线路连接、开关进行全方位的控制,从而实现了变电站的远程控制。面向通用对象的变电站事件技术的使用代替了传统的二次回路,对信号管理、环境测试等信息能够进行简便的控制,所有这一切的主要条件就是其自身所拥有的智能化。 2.3培养程序代码控制观念 在向设备下达指令之前,首先要把检测后的数据输入到电脑中 ,等到实际操作的时候,还要进行人工干预,对闸刀、开关等设备的设计进行确认,要对系统给以不断的完善,然后进行系统功能测试,使该系统能够达到预期的状态,就算没有人员的干预,这个控制系统也能够自动化的完成操作。 3、结语 在现代社会,数字化技术在工业电气自动化的应用越来越广泛,作为目前信息化发展中的高新技术产业,因其与居民的日常生活气息相关,其重要性也表现得越来越突出。工业电气自动化目前已经渗透到电子信息工程与电力系统等领域,其计算机技术已经包含了系统的开发、分析、设计和管理等多方面的研究,正广泛应用于现实生活。 电气自动化论文:浅论电气自动化技术在电力系统中的运用 摘要:随着我国国民经济水平的逐步提高,科学技术的不断进步,电力系统也有了很大的发展,尤其是电气自动化技术的应用,改变了整个电力系统控制的模式,提高了电力运行中的稳定性。例如计算机技术的应用,PLC技术的应用等,现在电气自动化使用方向也有新的趋势,例如仿真系统的应用,人工智能的应用等,下面就对其做进一步分析。 关键词:电气自动化技术 电力系统 在科技技术的快速发展中,电子信息技术和机械控制技术已经可以有机的结合,进而应用到电力系统中,被人们称之为电气自动化技术,无论是在农场,家用电器,以及交通运输中,自动化技术都有了广泛的应用,而电气自动化技术在电力系统中的应用,可以实施24小时监控,对发生的故障能及时报警预告,减少了人力物力的使用,提高了整体的工作效率。 一、电气自动化技术在电力系统中的使用方向 1、实时仿真系统的使用 在电力系统中使用实时仿真技术,不仅可以和多种暂态和稳态一同进行试验,同时在试验中能提供大量的参考数据,除此之外,还可以有效帮组科学技术人员对新设计的装置进行测试,达到多个装置完成闭环,为以后的灵活输入电流,完善只能保护系统提供很好的实验条件。该技术在实践中的应用,可以监测系统动态负荷,进行仿真建模有助于电力自动化技术的进一步发展。 2、智能保护技术的使用 综合自动化领域我国在世界上已经处于领先地位,而且智能保护技术也在不断发展,例如使用分层式综合自动化装置,对不同电压等级的电站都非常适合使用,除此之外,在未来微机新技术、网络通信、自适应理论、人工智能、综合自动控制理论等都会应用到电气自动化保护装置中,能够极大的提高电力系统的安全性和稳定性,推动我国在这一领域的进一步发展。 3、配电网自动化技术的使用 配电网自动化技术在电力系统使用中,应用了国际标准的信息模型,除此之外,其理论算法和高级软件做了有机结合,在预测负荷过程时,使用了人工智能灰色神经元的方式进行计算,最终使用配网递归虚拟流算法做潮流计算,针对一系列的先进技术使用,在电力自动化方面有了很大的进步,在电网运行中,充分体现在先进软件的应用,配网一体化,网络数字技术等方面,保障了电力运行的安全性和稳定性。 二、电力系统中电气自动化技术的应用 1、计算机技术的应用 1.1智能电网技术在系统中的应用 计算机技术在电力系统中的使用,其作用不言而喻,无论是在配电、输电、变电、发电环节中都需要计算机技术进行支撑。例如:在信息管理方面,计算机技术和自动化技术的结合,可以对整个电力系统进行全面的控制,这就是智能网的作用。该技术涵盖范围非常广,电力的发电环节,电网的整体调度工作等,还可以对交流输电的柔性进行调节,就现阶段而言这种数字化的电网已经开始建设,可以说这是智能电网的开端,为我国在这方面的进一步发展奠定了基础。其中的通信技术是非常典型的智能电网技术,使用中其具备双向性、实时性、可靠性的特点,但是如果没有计算机技术,其根本不可能实施,计算机技术在这方面的作用由此可见一斑。 1.2自动化技术在变电站中的应用 在计算机技术的基础上,完成了变电站的自动化技术在实际的应用。可以说变电站自动化技术也充分体现了计算机技术的价值,对二次设备也是一种提高,这些设备也有了明显的网络化、集成化和数字化的特点,利用电缆、光纤等材料有效替代了电力信号通常使用的电缆,提高了整体的运行效率。变电站进行自动化控制,记录统计就可以自动化,计算机可以实现屏幕化,在此基础上对整个运行状态还能予以监视和操作。光缆设施被电缆和光纤取代,都有赖于二次设备进行集成化管理,奠定了整体网络化的效率。在达到变电站的自动化管理中,首先一定要加强对变电站运行的操控和监视,只有这样变电站的自动化才能实现。其次要让电厂和电力用户有效进行连接,因此就要保证输电线的畅通性,如果故障频发就完成不了上述目的,因此在输电线路中也要进行自动化管理。与此同时,正是这些先进的装置和技术完全实现了自动化管理。 1.3电网调度过程中的自动化技术 在计算机技术基础上,也把自动化技术应用到了电网调度中,就现阶段而言我国的电网调度可以分成五级,而在每一级控制中计算机技术都是关键。如果从低到高分析,其顺序是地区和县级调度,省级调度,大区调度,以及国家电网调度,最为关键的是在电网调度控制中心的计算机网络系统,上述这些技术和装置都需要计算机进行技术控制的连接,信息信号的传输,如果没有计算机的智能控制,那么整个系统就处于瘫痪状态。除此之外,电网中还有变电站终端设备、服务器、大屏蔽显示器、调度范围内的发电场、工作站、打印设备等,这些在电网调度中都可以发展其最大的作用,提高整体配电管理的能力。在电网调度中充分使用计算机技术,可以实时对系统运行情况做好监控,与此同时,能有效进行数据的采集和分析,对整体状态做好评估,对电力负荷进行合理的预测等,因此其作用毋庸置疑。 2、PLC技术在电力系统自动化中的应用 2.1 PLC技术在数据处理的应用 有效的使用 PLC技术,在整个电力系统中可以完成对有关数据的采集和分析,在此基础上,进行一些列的排序查表和数学运算等,甚至信号接收中的数据转换也可以操作,这些功能可以把数据和存储中的数据进行产考比较,进一步打印成表。继电接触控制技术和计算机技术有机结合,就是PLC技术,其进行内部存储控制过程中,使用了可编程序,因此有利于运算、控制、记录等操作,提高了运行可靠性,降低了复杂的接线环节,降低了整体耗能,在大型控制系统中,或者是无人控制的柔性制造系统中 都能广泛使用。 2.2 PLC技术在闭环方面的应用 在闭环操作过程中,需要对温度、压力和流量的变化情况进行模拟,确定好数值后才能有效控制。模拟中使用 I/O模块技术,对模拟量进行闭环PID控制,D/A和A/D之间的转换是技术要点,,这就需要PID模块技术,或者使用PID子程序进行操作,都能达到非常好的转换结果,只有转换过程的效率提高了,信息的传递和存储效率提升,整个电网运行的效率也会提高,有利于电网在自动化方向的进一步强化,在未来的发展中也有很大的积淀作用。 2.3 PLC技术的顺序控制 在科技技术的发展中,一些大型火电企业的辅助系统已经发生很大的变化,例如从原来的继电控制器,逐步升级为PLC控制系统,这种控制顺序的改变,极大的提高了生产效率,有效降低资源损耗,增加了企业的经济收益,因此受到广大企业人事的青睐。但是在技术升级后,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,因此都选用PLC控制系统,在实践中利用信息模块单独控制某个工艺流程,与此同时能够和通信总线连接,从而合理协调全厂的生产工作情况,改善了整个操作的顺序控制,提高了企业的经济效益。 总结:上述对我国电气自动化技术在电力系统中的运用进行了详尽的分析,由此可以看出自动化技术的重要性。科学技术是第一生产力,在计算机技术的推动下,有关技术人员加强对各个设备和技术的测试,分析其中的缺陷,在此基础上做更进一步的提升,逐步把电气自动化技术在电力系统中的使用情况更加完善,提高该项技术在世界中的竞争力。 电气自动化论文:策论电气自动化技术在电力系统中的应用 1 电力自动化在电力系统的主要应用分析 1.1 电气自动化帮助科研人员开展实时仿真工作。使用电气化驱动技术,可以在更大程度上实现暂时状态和稳定状态的同步存在,这使得同步实验成为了可能。为系统运行提供了大量的精确数据,增加了实验的精准度。在这种仿真的环境中,工作人员可以进行更多的电力装置测试,有助于帮助科研人员建立起一个混合型的实时仿真实验室。 1.2 实现了电力服务的智能化。当今时代,几乎每个行业都离不开电力的使用,失去电力系统的支持,许多行业将陷入瘫痪的境地。电力的广泛使用对电力系统的安全性和自动化程度都提出了极高的要求。电气自动化相关技术是电力系统智能化的重要组成部分,能够帮助工作人员更精确地进行系统运行设计工作,并能代替人力做到更精确的系统运行故障分析。这种智能化的控制方式,使得电力系统的运行更加高效准确。这种高度安全的自动化运行体系,使电力系统的服务能力迈上了一个新的台阶。 1.3 方便了配电网工作。配电网中自动化技术的使用,实现了配电网的数字信息配电的一体化转变,帮助减少了载波应用的路由,并帮助电力系统解决了衰耗的难题。自从见自动化技术应用到了配电网中,配电网对信息波的反映就变得更加灵敏了,电力系统的运行效率大大提升。 2 电力系统运行中主要用到的电气自动化技术 电气自动化具体技术,可以代替人力完成对电力系统某些功能的控制,减少了人为干扰对电力系统运行的不良影响。具体而言,电力系统中应用到的电力自动化相关技术主要分为两大方面,计算机技术和PLC技术。 2.1 计算机技术的应用。计算机技术是电气自动化相关技术中最主要的技术,其应用涉及到电力系统运行中的配电、变电、供电的各个环节。(1)智能电网技术是计算机技术中较为典型的技术。它在供变电和输配电中都得到了广泛的应用,是实现智能化配电的关键部分。(2)电网调动技术是计算机技术在电力系统的应用的又一杰出代表,是电力系统自动化技术的主要组成部分,能够完整对国家电力系统中的信息收集工作,并实现对国家、区域、省、地、县不同级别的电网的自主调动,有了它,国家的整体电位设备都被结合在一起,是国家电力系统工作中的有效监控力量。电网内的其他组成部分如服务器、变电站终端设备、显示器、打印设备等,都被连接在电力系统的专用广域网中,实现由计算机的统一调配控制。(3)计算机网络的信息化技术能够对电力系统的信息进行集成,实现对电力系统各项运行中的各项工作信息进行记录和整合。 2.2 PLC技术是电气自动化技术在电力系统中应用的重要组成部分。该技术是继电接触控制技术和计算机技术结合的产物。其在电力系统中的应用实现了对电力系统工作指令的自动编程和信息的记录和运算,降低了电力系统运行中的耗能状态,使得电力系统运行更加灵活。(1)PLC技术在数据的采集、分析、整合以及转换、传递方面具有优势,将其吸纳到电力系统中的某些控制应用中,可以实现对某些柔性操作的智能化控制。(2)PLC通过对电力系统中的单独模块信息进行控制,以及对信息总线进行通信连接两项功能,实现对电力系统工作的顺序控制,极大地推动了电力系统相关生产过程的协调化。(3)PLC技术特有的模拟闭环控制,有效地调节了电力系统各环路的工作状态。PLC可以实现对数字量和模拟量之间的D/A、A/D转换,这些都通过PID模块实现,实现对压力、温度、流量等的持续控制。(4)PLC通过对输入和输出信号的通电以及断开控制,可以帮助各种生产过程实现自动化,电梯运行的控制和机床电气控制都是这类应用的结果。将其应用在电力系统,实现对电力生产过程中的开关进行逻辑控制,输入和输出的点数可以随意扩展,不论是十几个还是成千上万个,均可以不受限制地自动化控制,节省人力,提高效益的作用十分明显。目前,在火力发电系统中采用的多为顺序控制和开关量控制两种。 3 电气自动化综合技术在电力系统中的应用发展趋势 电气自动化技术为电力系统的高校运行提供了有效的助力,通过进一步对自动化技术在电力系统中的应用进行完善,不难发现,电气自动化技术在电力系统中的应用的未来发展趋势是综合化。通过对各种技术的归集整合,综合使用,实现对电力系统运行生产控制的优化提升。具体的综合化之路,也朝着两个方向发展。 3.1 朝着国际标准的方向发展。新的电气自动化技术对现代化的计算机技术实现更高程度的应用,使得电气自动化技术在电力系统中的应用体现出一种普及化的状态,具有代表性的是IED电力自动化技术。该项技术可以实现各个厂家对管理信息的共享和操作,是一种性能优良的电气综合自动化系统,为了规范这一系统的应用,国际上对这种自动化技术的应用出台了一些特定的使用标准。我国的研究人员在推动电气自动化的应用中主动将这种技术向国际标准靠拢,以便该项技术的应用和推广有一个更好的前景,目前已经按照IEC61850标准开始了电气综合自动化系统的研发。另外,电气自动化技术在电力系统中的大规模应用,也必将推动以计算机技术为代表的现代信息及通信控制技术在智能控制工作中的应用进展,构成国家电力系统控制的主干。未来,多媒体、计算机、通信等技术也都将被吸纳成为现代电气自动化技术的一个重要组成部分。这些技术的综合应用也必将推动计算机技术在电气自动化控制中的应用更加深入。 3.2 在功能上实现保护、控制、测量三位一体。电气自动化技术的应用实现了对电力系统运行控制的专业化发展,进一步推动了电力系统人员配备和运行机制方面的变革。最终的结果是人员和运行机制在整个电力生产过程中的影响越来越小,电气自动化系统的应用越来越呈现出一种较独立的状态。我国设计的自动化系统可以实行在站内监控和数据采集,更进一步保护了系统的相对独立性。这种独立的状态反过来推动了电气运行自动一体化的结合式发展。电气自动化系统在生产过程保护、控制、测量方面的功能也将越来越精准,三者的有效结合,使自动化电力系统的优势更加自由地发挥出来。电气自动化技术中的保护功能可以自动有效地检测并采集设备故障信息,控制和测量功能可以有效提高检测的精准度,三者结合推动整个自动化系统的智能控制高效发展。 结语 电气自动化技术在电力系统中的运用起到了助力作用,在自动化技术的支持下,电力系统的运行效率更高,服务质量得到了提升。科技是第一生产力的优势在电力企业中得到显现。随着科技的进一步发展,这些高端的信息科技产物也将在未来得到更为完善的应用,从而为我国的基础事业发展提供更大的助益。 电气自动化论文:电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5O年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— GTR、GTO、P—MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。 IGBT是P—MOSFET工艺技术基础上的产物, 它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电气自动化论文:电气自动化控制系统的应用及发展趋势研究 【摘 要】随着我国改革开放的不断深入和国民经济的飞速发展,我国的工业化进程也不断地得到推进,而在现代的工业体系和社会发展中。电气自动化控制系统发挥着非常重要的作用。文章简要地介绍了电气自动化控制系统的功能、特点及应用,并对未来的发展趋势进行分析研究。 【关键词】电气自动化;系统;应用;发展趋势 电气自动化控制系统作为现代先进科学技术的核心领域,引领着现代化工业的发展方向,对于社会和企业的全面发展都起到了不可估量的作用。首先电气自动化控制系统能够最大程度地减少劳动力成本和强度,提高检测的精确度,增强传输信息的有效性和实时性,确保了企业生产活动的顺利展开。另外,电气自动化控制系统大大地减少了事故的发生,保障生产设备的安全运行。在当今的电子时代,各项信息技术在我国各行各业的广泛的使用,电气自动化控制极大的推动了我国的信息化和智能化的发展,为我国工业向现代化方向发展奠定了坚实的科技基础。 1.电气自动化控制系统的功能及特点 1.1电气自动化控制系统的功能 依照单元机组运行特点,将厂用电源同变压器组都归入到ecs监控中,实现的功能主要有以下几个方面:a.实现lps系统与直流系统的监视;b.能够有效的控制发电机组;c.能够实现对柴油发电机组的控制和保护;d.220kv/500kv开关的手动同期并网和自动同期并网;e.控制和操作柴油发电机组及保安电源;f.实现对低压厂用电源的控制;g.实现了手动控制和自动化控制的并网;h.低压厂用电源的操作、监视和低压备自投装置控制。 1.2电气自动化控制的特点 首先电气自动化控制系统控制的信息采集对象较少、数量较小、操作频率低,但是要求快速和准确;其次对于电气装置必须要具有可靠性较高的保护系统,和强抗干扰性能,同时,需要程序动作速度要快;另外电气自动化控制系统以顺序控制和数据采集系统为主。所以机组电气系统归入dcs控制,需要控制系统具备较高可靠性。除了实现正常的起停与运行操作,更重要的是能够做到实时监测,显示运行状态异常及事故状态下的状态及数据,而且提供相对应的操作指导以及应急处理的措施方法,实现电气自动化系统在自控前提下的安全准确运行。 2.电气自动化技术的应用 随着计算机技术的普及和推广,我国的计算机控制技术被应广泛的用到各个环节,包含变电站发电、配电等各个不同的环节。同时也正是由于计算机技术的支撑,给我国电力系统的飞速的发展起到了巨大的推动作用。而最显著的就是下面几种技术的应用。 2.1智能电网技术 智能电网是指将计算机与自动化技术结合起来,从而对整个电力系统形成一个有效的控制技术,则被称为智能电网技术。该技术涵盖了电力系统的各个环节,包含从发电、配电等各个环节。其中的变电站的控制系统和稳定系统也被应用到计算机的系统中。电网技术的应用推动了电网技术一体化及其调度自动化的发展,而电网技术的一体化加强了电力系统中配电模型及高级软件等技术的发展,同时提高了数字信息技术处理能力。 2.2仿真技术 目前我国的电力系统自动化程度不断加强,它不仅能够呈现大量的实验数据,而且可以支持多项操作同时进行,同时能实施同步控制,并能够帮助实验人员测试新的装置,所以仿真技术为电力系统提供了较好的实验条件,有助于对电力系统实施动态监控及仿真建模等技术的应用,既有利于操作又易于控制。 2.3智能技术 电气自动化技术加强了电力系统的控制技术。不仅是在操作方面,在电网的监控方面也提供不少的帮助。例如:一个地方的电网出现故障,通过电脑的监控就可得知,以最短的时间通知电力部门修复,降低危险的发生。电力系统中自动化技术不需要人工的操作,可以自动的对电网中出现的问题及时反应在计算机上,自动化技术可以自动的对该故障进行解决。 2.4远程及现场监控的同时实现 远程监控系统要求现场总线的通讯速度不能太高,适用范围较窄。目前,全场电器自动化控制系统主要利用现场总线的监控形式。随着现场总线的不断发展,融入了很多智能化的电气自动控制系统。所以现代的现场监控的通讯总线主要利用了智能设备与自动化系统模式之间的数据交换,其中利用的串行电缆能够连接起主机、内部存储程序、中央处理器等智能设备,与此同时能够实现对远 程传输的vfd、起动电容、仪表、自动开关等设备。因此,大数据高容量的数据通过中央控制器进行采集会达到较好的效果。 3.未来发展趋势 3.1电气自动化控制系统的统一化 电气自动化控制系统对于产品的安装、调试、维护等功能的实现都起着重要的作用,减少了从设计到产品之间的时间,降低了生产成本。电气自动化控制系统的主要发展趋势就是能够把电气自动化系统通用化,电气自动化网络结构应该保障现场的设施、计算机的监管体系、企业工程的管理体系之间数据交流的畅通。 3.2电气自动化工程的生产将更加的安全 电气自动化工程控制系统的一个发展方向就是安全防范技术的集成化,重点就是如何保证系统的安全性,即人、机、环境三者的安全实现。在非安全状态时,用户要如何选择利用最低费用实现安全方案制定的问题。从硬件设备到软件设备,从公共设施层到网络层,对电气自动化控制系统的安全与防范设计进行全面的研究。 3.3电气自动化工程控制系统的创新技术 目前电气自动化控制系统的发展正在从单一设备转变成为向集成化多元化系统化的发展。电气自动化工业企业应该不断的提升自身的技术创新能力,对于具有自主知识产权的电气自动化工程控制系统加大科研的投入,为电气自动化的研究提供更加广阔的空间。而政府同样应该意识到电气自动化工程控制系统在经济发展当中的主导力量,加强政策上的扶持,建立和完善机制体系。企业应该打开自主创新的新局面,转变经济增长的模式,提高自主创新的实践能力。 3.4电气自动化控制系统的标准化接口 由于电气自动化控制系统采用了比较成熟的标准化技术,从而极大程度减少了工程的成本与时间,完成了多通道的数据交互。当企业在进行系统交互数据的过程中,需要采用微软操作系统。ip系统也被广泛运用在办公室通讯中,自动化控制与管理通过计算机系统建立连接。标准化的程序接口保证了厂家之间进行软硬件的数据交换,使通讯产生的困难真正的得到了解决。 4.结语 电气自动化在国民经济发展中发挥着极其重要的作用,能够有效提高行业领域整体的自动化水平,特别是行业的运行管理水平。并且电气化控制系统可以大大节省企业的成本,提高设备、生产线等的可靠性。当前的电气化自动控制系统已经在众多领域崭露头角并发挥重要作用,未来电气自动化控制系统也必将有长足的进步和发展,为企业和国民创造更多的经济、社会效益。 电气自动化论文:高层建筑电气自动化设计要点 摘要:本文从电气自动化原理及设计标准出发,对高层建筑中电气自动化设计的影响因素和设计要点,进行了认真研究。 关键词:高层建筑 电气自动化 设计 电气自动化在高层建筑的有机应用,使高层建筑使用功能及住户的生活质量得到了显著提高。因此,设计出优质的高层建筑电气自动化设计方案其意义十分重大。 1、高层建筑电气自动化概述 1.1 工作原理 作为一种智能控制系统,高层建筑的电气自动化系统由负责中央监控的计算机、现场控制器、主控制器、传感器和执行装置等组成,通常分为四级控制:第一级的控制为中央监控计算机。 1.2 基本功能 1.2.1 统一管控建筑内各机电设备 电气自动化系统可以对各个机电设备实施统一协调、管理和控制。根据外界条件、环境因素、负载的情况对电气设备做出调节,使其运行始终保持最佳的状态,并可对各种突发事件进行监测。 1.2.2 对高层建筑设备进行监测 电气自动化在高层建筑中的应用可以实现对设备的监测,自动发现故障、自动报警、自动记录各个设备的运行数据和故障信息,以实现实时的监控运行数据。这样可以减少设备维修费用,延长设备使用寿命,及时发现和控制各种隐患,提高高层建筑的整体安全性。 1.2.3 数据共享 电气自动化系统可以实现对测控网络和计算机管理过程中数据的共享,对水电气的使用和收费情况进行计算,实现能源管理自动化。 2、设计人员在设计时应重点考虑的因素 2.1 性能 在进行电气自动化设计时,首先要确保建筑内照明、空调、运输通道等系统的电力供应的稳定性和安全性,然后在供电稳定的基础上,再提高各个系统的性能。系统的便捷性、安全性和自动化程度的提高可以有效提高住户的生活质量。 2.2 成本 在设计时,必须把成本因素考虑其中,在设计出优质方案的同时,也应把成本控制在合理的范围之内。只有这样,才能符合投资方的要求,才能切实满足住户的生活需求。 2.3 节能减排 设计人员在设计中,不仅要注意提高建筑物的使用功能,还应充分考虑到建筑物在使用中的节能减排问题。因为高层建筑住户多,各系统的耗电量较大,所以具有较大的节能空间。比如用自动化系统来控制楼宇空调的开关,电梯的运行和控制等等。 3、系统的设计研究 3.1 设计的原则标准 电气自动化系统的设计应遵循的原则是:技术先进、功能实用、可靠性和安全性强、系统的开放性、集成性和互操作性高。在设计时严格遵守国内外相关标准和规范,以及建设方所提出的技术参数和要求。 3.2 设计流程 3.2.1 用户需求分析 设计系统时,首先必须做好的工作是要认真进行用户需求分析。通过设计任务书、走访调查等方式,设计人员要对建筑内的自动化系统以及设备做到深入调查和了解,认真做好用户需求分析,了解系统的重点所在。 3.2.2 子系统方案设计 设计人员依据对用户需求分析的结果,设计实际控制各个系统的方案,进而明确子系统的数量,以及所要实现的功能。 3.2.3 系统监控点编制 根据确定好的子系统控制方案,来设置监控的位置和选用的设备类型,然后编写监控点总表,并进行统计和汇总。 3.2.4 系统设备配置和图纸绘制 认真做好系统设备的配置和各系统图纸的绘制工作。 3.3 要点分析 在电气自动化系统设计中,应遵循的要点:中央监控室应选择靠近系统中心的位置,并要注意远离噪音大、潮湿、强电磁干扰的环境。现场控制器应考虑到对系统进行调试、维护和管理的方便来设置,应尽量靠近现场传感器和执行装置,注意相对集中和经济布线,接口应留15%的剩余量。 4、设计要点 4.1 中央控制室 中央控制室作为电气自动化控制系统的主体部分,其作用是通过变配电,直接实现回路供电的应用。在电气自动化设计中,从中央控制室出发,向各个子系统辐射控制,所以在设计时应优先给予满足。在高层建筑中央控制室设计中,需要为其配备专用的配电盘,且其负荷等级应在最高级别之上。中央控制室供电电压波动上下不超过10%,频率变化保持在1hz以内,波形失真率20%为最好。 4.2 电气监控系统 在电气自动化系统中,电气监控系统是用来 对电气设备进行运行状态和可能发生故障的实时监控。一旦发生故障,监控系统就会切断对该设备的电力供应,避免故障范围继续扩大,影响电气系统的正常运行。电气监控系统的工作方式,主要是通过对各种参数的分析来实现对其实施监控的目的。 4.3 节能系统 4.3.1 照明系统节能 照明系统的控制方式主要有:智能控制和定时控制两种。在多数高层建筑中常用的是智能控制手段。总体智能系统分为系统、输入、输出三个单元,且分别与计算机连接。通过智能继电器,实现对多路光源的独立控制。最后通过对系统反馈信息的处理,实现自动化系统在照明系统中节能的统一管理和智能控制。 4.3.2 空调系统节能 空调系统的节能是整个高层建筑节能控制的关键所在。空调节能控制技术主要有地源热泵、水源热泵、变风量控制等技术。地源热泵是利用地下浅层地热来来实现供热和制冷的空调系统。水源热泵是利用水来储存太阳能,进行冷热转换的空调技术。这两种技术都具有节能高效、资源可再生、运行可靠、维护简便等优点。变风量控制技术是通过调节参数来调节送风量,实现空调系统的节能。 4.4 电气保护 4.4.1 安全保护接地 高层建筑中,安全保护接地主要是涉及用电设备及其周边的金属件。随着高层建筑电气设备的复杂化,需要进行安全保护接地的范围越来越广,没有安全保护接地的设备一旦绝缘层发生损坏,外壳带电,就可能对住户的人身安全带来危险。采取安全保护接地措施后,由于接地电阻远小于人体电阻,所以通过接地保护既能保护电气系统的安全运行,又能保护高层建筑内的人身安全。 4.4.2 直流接地 在高层建筑中,各种电子设备,如计算机、通讯设备、自动化设备等需要进行转换能量、输入传输信息、放大信号等一系列工作。在这些工作过程中,微电流和微电位的应用必不可少。为了确保这些设备的正常运行,除了保持电源的稳定、基准电位的稳定之外,还必须实现电子设备的直流接地。 4.4.3 静电和屏蔽接地 高层建筑中,预防静电对设备的干扰是十分重要的。在高层建筑中应采取屏蔽接地的方法来解决电磁干扰问题,在设置屏蔽接地时,应让pe线和设备外壳实现有效连接,而室内屏蔽则应注意pe线与多点之间的连接。 4.4.4 防雷接地 现代化的高层建筑中,有很多系统都会应用涉及到大量的电子设备和布线系统。如通信、火灾报警、消防、办公自动化、保安监控等系统。这些系统中的电子设备和布线系统极易受到雷电影响,造成损坏,甚至可能引发安全事故。因此在高层建筑中应确保防雷接地良好。在电气自动化设计中应实施一级防雷措施,以避雷针网格和金属构件的连接作用来形成多层次的防雷系统,既能减少电磁干扰,也可以保护建筑物和设备。 4.5 消防应急照明 消防应急照明系统的设置直接关系到建筑内发生火灾时人员的疏散与逃生的成败。所以设计人员应抱着高度负责的精神做好消防应急照明系统设计。 4.5.1 电源选择 选择应急照明系统供电方式时,要结合照明种类、持续工作的时间、转换速度、电源特性等因素进行选择;还应结合建筑工程的实际情况,既要保证应急照明的可靠性,又要保证其方式的经济性。消防应急照明系统的电源有三种方式:电网供电、蓄电池电源供电,以及柴油发电机供电。 4.5.2 控制形式 消防应急照明控制主要有三种形式:常闭状态,发生火灾时点亮,此方式优点在于控制简单且节约能源,缺点在于设备出现故障时难以及时发现。常亮状态,优点是控制简单;缺点是浪费电力能源。平时可控,火灾时强行点亮,优点是节约成本和能源;缺点是控制系统复杂,不易排查故障。 5、结语 高层建筑的电气自动化系统的建设工作,必须从整个建筑的设计之初就开始进行用户需求的定位,在设计过程中,设计人员应对整个电气自动化系统有着深入的调查和了解,才能制订出科学、合理的设计方案,才能确保高层建筑整个系统建设的科学、高效、安全、节能、实用。 电气自动化论文:浅论水电站电气自动化应用 【摘 要】水电站中电气自动化应用主要体现在水电站的自动化方面,本文在此基础上阐述了水电站自动化的作用和内容,并进一步分析了设备选型及自动化设计。 【关键词】电气自动化;水电站应用 1. 引言 (1)随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,电气自动化在水电站中也得到了广泛应用,这又主要体现在水电站的自动化方面。水电站的自动化是实现水轮发电机组自动化的关键部分,是利用计算对整个水电生产过程监控的“耳目”“手脚”,它担负自动监测机组和辅助设备的状态,发出拟定的报警信号、执行自动操作任务。水电站自动化的程度取决于电站的规模,电站的型式及主要机电设备的性能。 (2)水电站自动化就是要使水电站生产过程的操作、控制和监视,能够在无人(或少人)直接参与的情况下,按预定的计划或程序自动地进行。水电站自动化程度是水电站现代化水平的重要标志,同时,自动化技术又是水电站安全经济运行必不可少的技术手段。水电站自动化具有提高工作的可靠性、提高运行的经济性、保证电能质量、提高劳动生产率、改善劳动条件等作用。 2. 水电站自动化的内容 水电站自动化的内容,与水电站的规模及其在电力系统中的地位和重要性、水电站的型式和运行方式、电气主接线和主要机电设备的型式和布置方式等有关。总的来说,水电站自动化包括完成对水轮发电机组运行方式的自动控制、完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视、完成对辅助设备的自动控制、完成对主要电气设备的控制、完成对水工建筑物运行工况的控制和监视几个方面。 2.1 完成对水轮发电机组运行方式的自动控制一方面,实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等的自动化,使得上述各项操作按设定的程序自动完成;另一方面,自动维持水轮发电机组的经济运行,根据系统要求和电站的具体条件自动选择最佳运行机组数,在机组间实现负荷的经济分配,根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。此外,在工作机组发生事故或电力系统频率降低时,可自动起动并投入备用机组;系统频率过高时,则可自动切除部分机组。 2.2 完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视如对发电机定子和转子回路各电量的监视,对发动机定子绕组和铁芯以及各部轴承温度的监视,对机组润滑和冷却系统工作的监视,对机组调速系统工作的监视等。出现不正常工作状态或发生事故时,迅速而自动地采取相应的保护措施,如发出信号或紧急停机。 2.3 完成对辅助设备的自动控制包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制,并发生事故时自动地投入备用的辅助设备。 2.4 完成对主要电气设备(如变压器、母线及输电线路等)的控制、监视和保护。 2.5 完成对水工建筑物运行工况的控制和监视如闸门工作状态的控制和监视,拦污栅是否堵塞的监视,上下游水位的测量监视,引水压力管的保护(指引水式电站)等。 3. 设备选型及自动化设计 随着水电站自动化水平的提高,水轮发电机组所需自动化元件愈来愈多,其作用就愈重要。但由于目前主机配套的自动化元件的性能不够稳定、灵敏度差、精度低等因素以及自动化设计上的不足使水电站的自动控制的安全受到不同程度的影响,这就需要对设备进行选型和自动化设计。 3.1 plc在轴流桨式水轮机调速器中的应用轴流转浆式水轮机被广泛使用于中低水头电站。由于它的水轮机叶片随水不同可与导叶协联动作而使用水轮机的动行水头范围增大,这样可为电厂创造更多经济效益。水轮发电机组制造厂家为其制造的水轮机提供了一组不同水头下导叶开度与浆叶转角的协联曲线,调整器制造厂按此曲线设置了调速器内导叶与浆叶的协联关系。但是由于实际电站运行时, 水轮机水头的变化及上下游水位的变化,与厂家提供参数相差甚运,故按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。因此对于此类机组的调整器须采用可改变程序的plc可编程控制器的调速器。在机组试运转过程中和今后的运行中可先针对不同水头及上、下游水位及手动协联导叶、浆叶,取得最佳协联曲线而后修改原协联曲线输人plc而使机组处实际最佳状态。 3.2 plc在调节水库式电站调速器中的应用水库式电站的运行水头变化范围大:此类电站的调速器和起动开度一般按水轮机设计水头设计,但当电站水头降低,水轮机处于低水头下运行时,电液调整器往往不能使机组达到额定转速(自动状态),为使调整器的起动开度增大,往往需更换芯片或在开度指示仪中串接电阻而使调节器输出值与开度指示产生差值开机组。当电站水头更小于设计水头时,为使机组开机不致过速,而又必须换回芯片或撤除串接电阻,若采用plc可编程控制器,则可根据电站水头高低,修改其程序来改变起动开度即可。 4. 结语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。综上所述,水电站采用综合自动化系统后不仅提高水电站运行的经济性和工作的可靠性、保证电能质量;而且提高劳动生产率、改善劳动条件和减少运行人员,从而提高电站运行的效益,例如利用计算机系统监控水库来水和中长期预报在内的优化运行,曲线绘制及科学调度,多发峰电等,每年可增加发电量2%左右;同时采用计算机监控电站各种参量及运行工况后,及时发现并排除事故隐患,事故后能及时处理事故,避免事故扩大,尽快恢复供电使系统事故率下降,处理事故时间减少,如此每年增加发电量1%左右;另外采用计算机监控在减少人员的同时也减少了相应的生活办公设备和工资支出,因而能产生巨大的经济效益。可见,水电站综合自动化系统与水电站的生产、效益密切相关,随着国家能源结构的调整,水资源开发利用程度的加大,水电站综合自动化系统在越来越多的水利枢纽工程中得到更广泛的应用,发挥更大的作用。 电气自动化论文:电气自动化技术在火力发电中的应用 摘 要:我国的技术发展模式不断更新,随之广泛应用了计算机网络技术,其中电子技术被各行业普及。本文所论述的电气自动化系统,也是所谓的ecs系统,在现阶段是火力发电当中应用最为广泛的技术。会对自动化监控以及自动化生产方面较为重视,从而将火力发电厂当中的分析控制、电压保护以及电气系统保护充分实现。 关键词:电气自动化技术;火力发电;应用 一、火力发电中电气自动化的作用 1、设备资源的优化配置 在火力发电厂中一般会拥有多台设备,这一系列设备通常会应用较长的时间进行运转,才可以对供电需求量有所保证。可是设备进行运转的过程中是会拥有相应局限性的,若开展超负荷的运转,一定会降低设备使用率,损坏现象也会产生。在应用电气自动化技术后,可以准确的计量设备运转效率,若超负荷能够自动停止运转,停止相应时间之后,会自动开启重新运转。设备如果产生故障,此自动化系统可以体现出报警的功效,让管理人员可以及时将问题发现并对其解决。 2、发电效率的有效提高 在不断提升我国居民生活水平的条件下,用电量方面在直线的上升。在当下的发电效率上进行分析,发电量不能够和人们的需求用电量相符,特别是在炎热的夏天,小部分地区对居民供电的时候,需要分不同时间对其供电,这一方式直接影响了居民的正常用电保障。随着生活水平的提高,不断加大了冷暖空调的应用,对于火力发电而言,要求的发电强度也在逐渐提升。早期的发电系统虽能够使火力发电正常进行,可是在一定程度上还是会存在着或多或少的弊端,会造成发电量不可以与使用量相符,所以不能够相应提升生产效率。当下,对电气自动化的使用,可以合理的将这一问题解决,利用有效的分析数据,拟定出细致的运行措施,还会将运行的强度和时间有所规划,保证给予人们电量的同时,还会防止资源的浪费情况。 3、发电成本的有效降低 早期进行发电的材料上基本会应用石油和煤,同时在技术方面不是特别的优越,还不可以开展有效的强度分析,造成发电量不均匀,有时会产生极大的浪费情况,又或者导致用电的短缺情况。在燃烧资源方面,因为早期的操作模式为人工操作,难免会产生不充分燃烧的情况,导致资源的极大浪费。可是,现阶段电气自动化技术的应用,可以合理的将这一问题避免,利用计算机软件对原料自动计算,利用燃烧所使用的时间,将燃料使用率提升。这样的应用技术可以让火力发电中的效率在极大程度上提升,确保供电量可以与居民使用量相符。 二、电气自动化技术在火力发电中的应用 1、通用网络结构的健全 在成功运行电气自动化系统的过程中,创建通用网络结构能够起到至关重要的作用。通过通用的网络结构,能够将整体系统中的电气设备自动化运转实现,让操作人员与管理人员,实现监督和观测整体的电厂设备,同时能够确保计算机系统、管理系统以及控制系统的数据传输方面,能够顺畅开展。 2、单元炉机组一体化 将电气自动化技术应用在火力发电当中,能够将火力发电厂中的电、炉、机运行系统实现其一体化的目的。这样的情况下,整体系统中的运行信息与数据,就会依靠炉、电、机一体化进行相应的汇总分析以及监控运行。在一定程度上可以将火电机组当中所具备的潜力有效发挥出来,同时还会将自身的控制功能有所提升。进行细致操作系统的过程中,需要尽可量对系统中所产生的负载能力有所减少,就能够将控制室缩小,从而将管理成本降低。进行统一管理单元路机组的过程中,可以合理的协助火力发电厂中所具备的信息采集,开展发电信息和设备的采集,充分的将有关指令实现,提升电网工作成效,让设备运行方面优质进展。所以,火力发电过程中需要将设备控制方面提升,使被监控水平和自动化水平得到保障。 3、保护手段的创新控制 在早期的火力发电当中,普遍应用的保护手段和系统控制是连锁与报警,可只能将连锁脱机以及超限报警的波动性保护和控制实现。然而利用电气自动化技术,能够将计算机的保护控制技术完善开展,从而确保电气自动化系统的故障诊断和运营监测等,就能够将火电设备中的系统隐患提前发现,同时将保护和控制的相应对策相应改变,会自动的控制系统故障所产生的领域,确保自动化系统可以将运行状态均衡保持。此外,也能够在预防一直到维修的过程转化, 为维修和维护同时开展的状态。 三、火力发电中应用电气自动化的系统配置 1、总线的相应控制技术 火力发电的设备运行现场中,控制总线方面一般会利用3g的技术形式对其完成,也就是控制技术、通信技术以及计算机技术,这三个方面需要互相促进、互相配合,才可以将信息技术和网络技术,针对设备控制范畴方面完善运行。控制现场总线方面具体将dcs控制站中的输入单元和输出单元有所规避,可以合理的在根源处将传统dcs控制内,集中以及分散互相融合的控制体系。这样的控制模式,为传统集散型对于相应的设备能够在管理的过程中实现统一形式,可不能够将重要问题及时发现,若可以对设备高度分散管理提升完成度,就能够将分散控制充分实现。 2、i/o的集中监控 所谓i/o集中监控所指的就是,将对应的i/o接口设置在设备现场每个馈线中,接着将每一i/o通道正常连接,在连接的工具上需要应用电缆完善开展,在a/d对其处理结束之后,会出现dcs设备状态,用这样的方式实现对发电工厂中全部设备的有效监控。i/o集中监控主要具备着快捷的响应速度以及便捷的运行维护等优点,并且因为监控站存在较低的防护等级,会逐渐的降低dcs的造价,将发电成本有效节约。可是,因为运用这样的方式,会将全部的电气设备都在监控的领域中,所以监控成为了最为繁琐的工程。在不断增加设备的阶段,监控的范畴也会随之有所增加,在一定意义下就会将dcs冗余降低,导致运行系统存在较大的压力。同时因为存在较为宽广的控制范围,会拥有较大的空间跨度,电缆若是长距离的会干扰到dcs的可靠性与安全性。 3、控制远程i/o 远程的控制技术方面,在较多的领域中都获得了较大的应用力度,对远程控制的使用可以较为具体的将人力资源有效节约,会让火力发电厂当中的主要操作人员可以,不需要对设备近距离接触,就可以有效控制设备,对于操作人员当中的工作强度方面妥善降低。进行火力发电的过程中,i/o信号能够利用电缆中的硬接线,对与加采集柜的相互连接充分实现,在火力发电控制室当中的加采集柜和dcs控制器,能够利用光纤或者双绞线开展必要的连接,从而将数据传输的相应作用达成。远程i/o的控制因为可以远距离的对其监控,所以可以合理的对一部分的电缆铺设有所节约,在一定程度上将安装费用合理节省。并且,i/o的控制还包含对数据自动处理的功能,可以自动校正、检查以及处理所采集的数据。可是,i/o的控制在电量变送器、卡件以及模拟量卡件方面不可以对其减少。 电气自动化论文:工业电气自动化的应用与发展研究 摘要:工业自动化是现代先进工业科学的核心技术,是工业现代化的物质基石,是工业现代化的重要标志。文章主要介绍了我国现代电气自动化的发展现状,分析了其结构的主要特点,并对电气自动化今后的发展趋势做了些探讨,还总结了我国工业电气自动化在未来的发展趋势。 关键词:工业电气自动化 发展 特点 趋势 电气自动化这个专业从50年代开始在我国出现并发展,名称为工业企业电气自动化。虽然国家对该专业做了几次大规模的调整,但由于其专业面宽,适用性广,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。根据教育部的安排,它属于工科电气信息类,新名称为电气工程及其自动化或自动化。现代电子科学技术不断的发展进步,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经无法再全面概括现代生产自动化系统中承担第一线任务的全部控制设备。同时,现代工业电气自动化在我国各个生产领域都得到了广泛的应用,并取得不错的效果。 1 工业电气自动化的发展现状 opc(ole for process controi)技术的出现,iec61l3l 的颁布,以及microsoft的windows平台的广泛应用,使得未来的电气技术的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。 1.1 iec6113l标准使得编程接口标准化 目前,世界上有200 多家plc 厂商,近400 种plc 产品,不同产品的编程语言和表达方式各不相同,iec61131使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化。iec6113l同时定义了它们的语法和语义。这就意味着不会有其他的非标准的方言。iec6113l已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。结构化的编程方式使得程序更易管理,也提高了代码的使用效率,缩短了程序编程的周期。 1.2 windows正成为事实上的工控标准平台 微软的技术如windows nt、wind0ws ce和intemetexplore已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。pc 和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及。在工业自动化领域,基于pc的人机界面已经成为主流,基于pc 的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的用户所采纳。在控制层采用windows作为操作系统平台的好处就是其易于使用和维护以及与办公平台简单的集成。 2 电气自动化系统的特点 首先,在系统安排方面,用电设备分别安装在各配电室和电动机控制中心,配件数量多的,所要执行的信息处理任务庞大,而维修工作也相对复杂。它与热工系统相比,电气设备操作的频率低,一些系统设备在维持正常运行时,可以经过好几个月甚至更长的时间再操作一次;电气设备所需要的保护装置要求高,动作速度快,一个保护动作通常要在40ms以内完成。电气设备的构造机构本身具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点,而控制方式也主要是厂用电系统,其主要设备监控需要接入dcs系统,如果两台系统一起运行,一台系统的检修不得影响另一台系统的运行,因此,需要考虑两台机组dcs电气控制的模式,保证控制的稳定性。根据电气设备的主要特点我们知道,在构建ecs时,其系统结构、与dcs的联网方式是确保系统高可靠性的关键。除了要保证系统的正常运行,还要确保运行时各种数据处理和信息收集的准确性,同时提出相应的应急措施,确保电气系统可以在最好的状态下运行。 3 电气工程设计原则 3.1 优化供配电设计,促进电能合理利用例如,我们在进行水库电气系统设计时,首先考虑的是设计的适应性,就是必须为水利工作提供必要的动力;为在水库建筑物建设提供良好的环境;还应满足各项电力的符合和供应要求;应能保证电气设备对于控制方式的要求,保证电气设备能发挥最大的作用,保证运行的稳定性和可靠性。其次设备的安全运行,也是设计过程中考虑的关键,电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度;要保证供电和配电的安全运行,以及要有可靠的防雷装置;防雷设计,在保证水库进行特殊功能运行的情况下,还应有防静电、防浪涌的技术措施;按水利建筑物的重要性与火灾潜在危险程度制定必要的保护措施。在满足水库电力设备稳定运行的情况下,通过先进的科学技术,完善电气设备管理。 3.2 提高设备运行效率,减少电能的直接或间接损耗我们在设计的过程中,应首先满足建筑对运行要求的制定和维护其安全运行的前提下,尽力减少成本,最大程度的降低和减少各种消耗。选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用,提高电力设备的利用率,减少电能的直接或间接损耗。 3.3 合理调整负荷,提高设备利用率在满足水工建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下,设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施,提高负荷率和设备利用率节约电能。 4 自动化系统的发展策略 4.1 采用统一的系统开发平台 一个统一的开放平台对系统的设计和使用有着十分重要的作用,至少这个平台可以支持一个自动化项目的设计和使用,在每个运行环节可以起到积极的作用,这样,不仅可以减少设备的消耗和使用成本,还能提高设备的利用率。统一的系统开发平台还应满足用户另一个重要需求即开发平台独立于最终的运行平台。根据项目的实际情况和客户的具体要求来运行代码,将代码下载到硬件plc、基于windows nt的软件plc、嵌入式nt系统还是基于windows ce的控制系统中。这方面,现代计算机技术还是可以满足这些要求的。 4.2 网络结构的架设 网络构建对促进自动化系统的发展是有积极意义的,而对于一个成功完整的自动化系统来说,网络的构建也是非常重要的,整个企业的网络结构要保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的信息交流和数据传递是畅通无阻的。企业上级管理可以利用internet/intranet对进行现场设备运行监督。现代社会已经进入了网络化时代,无论选择那种通信主线,所用的网络结构必须可以实现办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯。而且,网络中还包含了数据编辑、系统安全等各个方面,可以成长为全集成化的自动化系统。 4.3 标准化的程序接口 一个合格的电气化系统的另外一个关键因素在于有一个标准化的程序接口。我们根据现代microsoft的标准和技术,如windows2000、opc、activex和win-dows ce的发展和运用,不仅缩短了工作时间和降低了工作费用,还便捷了办公室自动化系统中各个数据和信息的交流共享。在与企业的mes系统、erp系统连接时,计算机技术的平台自动化可以帮助问题的解决。使用windowsnt/2000作为操作系统,还能实现办公环境的标准化,计算机可以在电气化管理和系统平台之间建立接口。标准化的程序接口还保证了不同程序之间的通讯问题,是电气自动化未来发展的主要结构。 5 工业电气自动化的发展趋势 我们可以利用电气自动化来改变现代工业的发展,节约有效的资源,降低成本费用,以此来获得更好的社会、经济效益。大力发展电气传动自动化技术,可以将我国的电气化使用提高到一定的水平,缩短与世界大国的发展距离,实现自主研发,对国民经济的发展起着十分重要的作用。规范我国电气传动自动化技术方面的标准,实现规模化、规范化生产。工业电气自动化的发展趋势就是现代分布式、开放式的信息化。分布式的结构可以保证网络中建立起独立的网络,以实现危险分散,促进系统的正常运行;开放化就是要将系统与外界联系,实现各方的网络连接,提高信息的处理能力;而信息化就是实现设备与网络技术结合,实现网络自动化和管控一体化。如今,我们已经到了开创电气自动化的新时代了,实现自主研发,是我们对未来发展的展望。现代市场竞争越来越激烈,为了从价格上赢得优势,我们的电气自动化要吸取先进的经验和技术,为实现自主研发提供条件。同时,将科学发展观作为前进的基础和指导思想,根据每个地区的部门的实际情况,实现以人为本的发展要求,及时发现问题,总结先进的经验,改变传统的发展观念,寻找一条合适的发展道路。时刻落实科学发展观的理念,把“科学发展观”贯彻到改革开放和我国“电气自动化”进一步实现现代化、国际化和全球化的过程上来。 电气自动化论文:试论技能大赛对电气自动化专业教改的促进作用 论文摘要:作为教改风向标的各类职业技能大赛对教育教学改革的促进作用不容忽视。结合我院电气自动化专业师生参赛的经验,从专业建设的角度,探讨了技能大赛对促进课程体系与教学内容重组、教学方法与手段改革、“双师”结构教学团队及实训基地建设等方面的积极作用。 论文关键词:技能大赛;高职;专业教学;促进作用 职业教育以服务为宗旨,以就业为导向。为了培养更加符合就业岗位需求的高技能应用型人才,近年来,高职教育教学改革如火如荼地展开,而技能大赛作为检阅改革成果的重要手段,更是不断推动着专业建设与教学改革向纵深发展。我院是百所国家示范性高等职业院校建设单位之一,电气自动化专业作为重点建设专业群支撑专业,在推行“校企共育、产学研结合”人才培养模式的过程中,积极组织学生参加省内外各类职业技能大赛;并以此为借鉴,在课程体系与教学内容重组、教学方法与手段改革、师资培养和实训基地建等方面,都融进了大赛因素。实践证明,职业技能大赛对人才培养环节的各层面都起到了积极的推动作用。 一、促进了课程体系和教学内容的重组 职业教育的核心价值在于服务于个体就业与社会经济发展的需要,而传统的课程体系和教学内容强调的是知识的系统性和逻辑性,理论性较强,实用性和针对性较差,这与职业教育的培养目标相去甚远。因此,冲破学科体系的束缚,构建符合电气自动化人才培养目标的基于工作过程的课程体系,就需要学校与企业的充分接触和交流,才能深入了解职业领域的典型工作任务以及完成这些任务所需要的知识与能力要求,专业教学团队也为此付出了积极的努力。但由于种种原因,企业在某些方面很难完全配合,职业技能大赛的举办正好弥补了这种缺憾。从2008年开始,全国职业技能大赛已连续举办了四届,各层次地方性职业技能大赛也不断举办。职业技能竞赛的项目都是组委会在充分的企业调研和听取行业企业技术专家对职业岗位能力要求的基础上经反复论证拟定的,它体现了高技术、新工艺的发展要求,既契合国家要求的最新职业标准,又与实际生产贴近,并且适合考量学生的知识、技能和素质水平。如历届大赛基本都包含“自动生产线安装与调试”项目,潍坊市的大赛试题“机电一体化设备组装与调试”与它的内容和要求基本相同。这类经典案例考查的是电气自动化和机电一体化专业的核心技术,涉及了电气控制技术、cad绘图、plc编程、变频器应用技术、触摸屏应用技术、机械设计等知识,以及仪器仪表的使用、电气控制线路和气路的安装、调试和变频器参数的设置等技能。这些知识和技能互相联系,互相融合,体现了工学结合、理实一体的教改理念,学生解决问题的过程就是综合职业能力培养的过程。 毋容置疑,职业技能大赛已成为职业教育教学改革与发展的风向标、助推器。因此,电气自动化专业抓住参加各类技能大赛的时机,与企业进行深层次接触,全面了解市场需求,参照“自动生产线安装与调试”等大赛项目的特点、涉及的知识、能力、素质要求,以及竞赛规则和评分标准等,对课程体系进行了重构;课程内容的选择,摒弃了陈旧的内容和艰涩难懂的理论推导,以应用为目的,选择载体,设计学习性工作任务来整合理论与实践知识,并按照学生的认知规律与职业成长规律对学习内容进行了序化,突出实践性。如《电力电子技术》理论性强、公式多、计算多、难理解,学生学的比较吃力,积极性差;在新的课程体系中取消了这门课程,增加了实用性强的《变频器应用技术》,并设置了支撑课程实施的理实一体化环境,课程实施工学结合,并适时穿插竞赛项目,大大提高了学习积极性,强化了实践与创新能力培养。又如,我们将原来分散的实训教学环节,按课程的关涉程度,整合成系列训练项目,以rxg-1c型电工实训考核装置为平台,将电气控制、plc编程、变频器应用技术等专业课程有机结合,为学生的职业成长搭建了阶梯。 二、促进了教学方法和手段的改革 技能大赛的项目设置、命题方式以及问题解决的过程与图式都对专业教学改革起到了引领、示范作用。无论是“自动生产线安装与调试”,还是“机电一体化设备组装与调试”,大赛试题都是以工作任务书的形式命题的,这是“项目导向”、“任务驱动”职业教育理念转向教学实践的具体探索。电气自动化专业类技能大赛有其特殊性,所涉及的项目一般技术含量较高,学生按照任务书的要求要想很好地解决问题,一是需要他们将专业理论知识、操作技能与创新能力有机融合,二是需要团队的有效沟通与通力合作。而传统的教学方法注重系统的知识传授,老师讲、学生听,理实分离,严重影响了学生的学习积极性与实践能力和创新能力的培养。这种模式下培养的学生在参赛时往往很难快速适应,如题意分析和程序设计正确却很难有效实施,功能模块正确但无法完成整体调试、故障排除等。因此,电气自动化专业教学团队在学习先进职教理论的同时,深受大赛启发,专业课程的开发用源于企业、又高于企业的项目、案例等载体整合理论与实践知识;课程实施则采用了“四、六步教学法、任务驱动法、现场教学法、竞赛模拟法”等行动导向模式下的各种先进教学方法。如《可编程控制器应用技术》我们共设计了8个学习项目(情境),实施时利用任务驱动模式,将学生分成小组,教师给出具体的任务书,学生独立或合作完成本情境的指令学习、程序设计、元器件选择、控制线路连接及整体调试检验等学习性工作任务。在这个过程中老师只进行必要的指导,学生处于主体地位,人人参与,在完成任务、解决问题的过程中习得了背景知识,积累了工作经验,培养了综合职业能力,自信心与沟通合作能力得到加强。近两年,本专业学生在全国技能大赛中获得一等奖2项,三等奖1项,省、市级竞赛一等奖3项。 三、促进了“双师”结构教学队伍的建设 随着电子技术的飞速发展,plc、变频器、触摸屏等一些新技术、新工艺在企业大量应用,这对教师的知识存量与知识更新提出了新的更高的要求。“自动生产线安装与调试”、“机电一体化设备组装与调试”等大赛项目,既体现了这些前沿新技术的实际应用,也反映了行业企业在产业结构调整与技术升级过程中对高技能人才的需求。作为职业院校的教师,能带领学生参加省内外各类技能大赛并取得优异成绩绝非易事。这首先需要教师树立终身学习的理念,不断拓宽知识面,加强新技术、新工艺的学习,跟上科技发展的步伐。其次,教师的实践能力与创新能力是业务能力提升的重点,新课程实施要求教师要熟悉生产现场的先进设备与工艺,懂得生产管理与劳动组织,具备较强的设备故障查排能力,只有跟上产业结构调整与技术升级的步伐,才能培养出符合现代企业要求的优秀高端人才。为此,学院在打造“双师”结构专业教学团队的同时,着力提升其理论水平与实践创新能力:一方面,通过外派学习、专家引领、校本教研、传帮带、结对子等形式,帮助教师理解现代职业教育的基本理念、方法与内涵,提高新背景下职业教育教学改革的适应能力;另一方面,制定政策,鼓励教师每三年到企业挂职锻炼一年,并为企业做好技术服务等工作,旨在积累现场工作经验,提升实践与创新能力;再次,聘请企业一线技术能手与实践专家参与学校的教育教学工作,组建了一支“双师”结构、优势互补、专兼结合的优秀教学团队;最后也是最关键的一点,是以技能大赛为抓手、为参照,进行专业教学改革,倡导教师在适当的时机用大赛的命题方式呈现学习任务,用大赛的流程组织教学活动,用大赛的评判标准作为学习质量的评价标准,达到了以赛促改、以赛促学的目的。 四、促进了实训基地的建设 职业技能大赛不仅仅是参赛选手之间技能与水平的较量,更多的是参赛学校师资水平、装备条件和校企合作的比拼。专业群以大赛装备为引领,抓住示范院校建设的契机,投入700万元,改善了校内实验、实训条件。参照“机电一体化设备组装与调试” 技能大赛的设备配置要求和“中、高级维修电工技能鉴定”标准,淘汰了一批技术含量低、工艺老化的过时设备,与企业合作,新建了三个理实一体化教室,扩建了电气控制实训室、plc实训室、电气智能实训室等。目前校内实训基地既能满足单项基本技能训练,又能完成综合职业能力培养,亦能对工学结合、理实一体化专业课程的实施以及专业群学生技能竞赛提供可靠支撑,还能在企业员工培训、社会技术服务和校内外电工技能鉴定等方面发挥作用。电气自动化专业在重视校内实训条件改善的同时,积极寻求校外合作企业的支持,以弥补人才培养过程中设备与资源的不足,如“自动生产线安装与调试”训练项目的实施,就借助了潍柴动力、歌尔电子等企业的大力支持来完成。在校内外实训基地建设与利用过程中,锻炼了教师队伍,密切了校企合作关系,构建了具有职场氛围的学习与工作环境,培养了实践与创新能力,增强了学生的就业竞争力。 总之,技能大赛作为我国教育工作的一项重大制度创新,已成为在社会上有广泛影响的教育新品牌,其对职业教育发展的促进作用表现在各个层面,必将对职业教育的发展产生深远影响。 电气自动化论文:关于水电站电气自动化应用问题的思考 摘 要:水电站电气自动化是指水电站在电力生产中的各项控制操作以及系统监视能够在无人的状态下进行。在现代化的发电系统中水电站电气自动化程度高低更是衡量水电站现代化水平的指标之一,同时实现水电站工作自动化也是保证安全运行的重要手段。文中笔者对水电站自动化的作用和内容进行了分析,充分体现出电气自动化技术在水电站中重要的地位。 关键字:水电站;电气自动化应用;重要地位 电力电子技术的广泛使用,微电子产业的迅猛发展,使得电气自动化在水电站中的日常运行中发挥了重大作用。电气自动化让水轮发电机组自动化成为了现实,利用计算机对水电项目的生产设备进行全程监控,主要是对水轮发电机组和辅助设备的状态进行自动检测,发出指令实施相应操作,依据软件信号发出危险报警等。简单来说,实现水电站电气自动化可以完全脱离人工操作,所有的设备在计算机指令的指示下进行,对生产过程进行实时的控制和监视。水电站电气自动化提高了水电工作的安全可靠性、运行的经济性,同时提高生产效率,改善了劳动环境。 1水电站自动化的目的 水电站实现自动化有利于提高水电工作的安全性和运行的经济性,减少人力资源的投入;改善工作人员劳动的环境条件等。 1.1 提高了水电工作的安全性 水电站自动化,使得所有的工作设备能够快速、准确、及时的启动,进行数据分析和事故分析。这样不仅有利于防止不安全的工作状态出现进一步恶化,也可以使事故中的设备及时报警并启动备用装置,保证水电生产工程得以继续。此外,将自动控制装置引入到各项流程的控制,可以降低工作人员因误操作造成事故的几率。 1.2 保证电能质量 电能的质量通常用电压和频率这两项指标来衡量。众所周知,电力系统中的无功功率的平衡决定着电力系统的电压而有功功率的平衡则决定着频率。发电系统的电荷是随时不停的变化的,人的操作往往不能及时准确的对其做出调整,采用自动装置可以解决这一难题,他可以及时准确的调节有功和无功功率,保持电压和频率的稳定。 1.3 提高发电机组运行经济性 水轮发电一直工作在满负荷的状态是我们最理想的憧憬,而实际中因为机组故障等诸多原因往往不能满负荷运载。利用自动控制装置,控制并指令选择最佳的运行组数,结合当前水利条件,使用最少的水生产最多的电能,更好的实现水电站经济任务。 1.4 提高了操作人员工作效率 水电站电气自动化的实行,减少了实际操作人员参与控制、监视、记录、安全检查等任务,减轻了它们劳动的强度,减少了运行管理人员的数量,实现少人甚至无人值班,提高了劳动生产效率,节约了水力资源。 2 水电站自动化包含的部分 水电站自动化需要考虑的内容有水电站的规模、水电站的运行方式、采用的发电设备以及设备安装方式等。下面就从各个小部分进行分析: (1)实现自动控制水轮发电机组运行方式的选择,在开停机和发电机转调相等几个方面实现自动化; (2)能够自动维持和控制水轮发电机组的连续运行; (3)实现对主要的电气设备和线路的监视、保护; (4)完成对辅助电气部分的监视。辅助设备主要有水泵、空压机以及油泵。系统能在它们发生故障时能自动报警和启动备用设备; (5)完成对水工建筑物运行的实际工作状态进行实际的监控。如在水中的闸门工作的状态,拦污栅极是否发生堵塞的监控,以及上下游水位的测量监控。 3 设备型号的选择和自动化设计 在科学技术发展同时,水电站自动化程度也有了不断提高。水轮发电机组作为电站最主要设备也使用了越来越多的自动化元件。 3.1 轴流桨式水轮机中plc的使用 中低档水电站中大多后会选择轴流桨式水轮机。因为其设计的特殊性,能为水电站提供更多的经济效益而被使用,虽然厂家为实现不同的水头导叶开度都会制造出水轮机能够利用协联曲线来连接浆叶转角,同时设计制造出了专门调速器来满足协联曲线。即便如此,水电站在实际运行中,主涡轮机上下游水位也会随着桨叶变化。很多情况都同生产厂家理论模拟相差甚大,因此仅仅依据协联曲线的变化难以保证机组的运行处于最佳状态。为满足实际水电站的需要。在调试的 过程中得到最佳的协联曲线即可在编程控制器的调节下改进原来设别协联曲线,最终保证机组能够得到优化。 3.2 调速器调节水库式电站的plc实现 电站运行中水头有较大变动范围是水库式电站最主要的特点,水头变化过大,会导致电力调整器不能让机组达到额定的转速。所以,采用plc编程控制器,可以根据电站水头的高低来修改程序参数,使机组工作在额定的状态下。 4 水电站电气自动化技术的进步 当今,电子计算机技术普遍应用于各个领域,其模拟监测控制技术也是基于现场总线理论,慢慢取代了传统意义上的控制系统,大大地提高了水电站自动化的发展,真正实现了 "无人值班,少人参与"的工作模式。 4.1 系统组成 结合计算机、plc器件以及相关智能接口技术;在微机式继电保护装置和专用智能中综合使用可控装置,利用标准的以太网络格式,利用现场总线把每一个现地控制的站逐一的连接起来,组建出能够按照不同功能进行分部协作的整体监控系统。 4.2 系统的一些特点 (1)体系结构开放,等级层次分明同时还具有良好的可扩展性; (2)分布式系统选择分层结构,针对不同的监控对象,采用不同监控方法,具有性能较好的分散性、整体性和灵活性; (3)采用先进的冗余处理技术,提高系统稳定性; (4)结合windows操作系统以及先进的通讯手段,定期对系统升级; 4.3 系统具有的功能 (1)对水电站内的全部设备进行自动监视和控制,计算机监控系统自动完成对水电站内被监控设备数据采集,分析设备工作状态并进行记录; (2)对水电站实行自动化的控制,根据上级的调度要求,结合水电站的实际情况,对电站的生产能力进行自适性调节,保证水电站可持续发展模式; (3)实现水电站管理的自动化:实现运行报表自动生成、运行操作自动记录、设备参数自动备份整合; 结语 水电站电气自动化的实现,提高了水电经济效益和水电安全性的同时,也保证了水电站较高效率。水电站的生产效益同其自身的自动化程度高低密不可分。在国家能源结构调整政策实施中,会继续加大对水资源的开发力度,届时水电站电气自动化的系统研究和完善的意义也会越来越大。 电气自动化论文:试论电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究 论文关键词:电气自动化 控制 课程 教学改革 教学质量 论文摘要:探讨了电气及自动化专业控制类相关课程关系及地位,结合控制类课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 对于电气及自动化信息类专业学生来讲,控制类相关课程具有重要地位,主要包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等相关课程。“自动控制理论”和“现代控制理论”课程是研究自动控制系统的共同规律,为自动控制系统的分析和综合提供基本理论、基本方法的一门专业基础课该课程,是一门重要的控制类专业的基础课,具有较强的理论性,对于工程实践具有重要的指导作用,因而受到人们的广泛重视。目前不只是控制类专业,越来越多的非控制类专业也都把自动控制理论作为一门重要的专业基础课来学习。但是“自动控制理论”、“现代控制理论”课程数学计算和理论分析比重大,是本科生遇到的最抽象、难度最大的课程之一,加之未接触专业课,没有具体应用的物理模型,仅以数学模型为基线讲,学生往往会认为“自动控制理论”与专业无关而无学习兴趣,这是多年来常规教学始终感到困惑的原因。而后续“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”专业课是以电动机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子功率变换装置为执行机构,在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。如何讲授“强理论性”课程,使学生真正认识到学好理论可获得对电气信息类多门专业课的理论支撑,从而学好后续专业课程是教学改革的主要目的。需结合“自动控制理论”、“现代控制理论”专业基础理论课程与“运动控制理论”、“仪表及过程控制”,“计算机控制”专业课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 本项目探讨了如何更新和重组控制理论相关课程的教学内容,保证教学内容的系统性、先进性和实用性,以适应形势发展的需要。提出如何学习和掌握这些课程,包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等控制类课程的教学内容的一些方法和措施。 一、教学内容、方法及形式改革 1.教学设计 近年来,不断更新观念,压缩精简陈旧过时的教学内容,加强现论及现代方法的内容,很好地解决先修课程和后续课程的衔接问题,避免内容的重复,进一步优化课程体系。建立一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。 2.教学方法 将课堂教学、实验教学、课程研讨、网络教学等有机地结合起来,并充分利用多媒体教学手段提高教学效率、创造视觉的新感受、激发学生的学习兴趣和热情。内容取材时,不仅体现控制理论课程内知识点之间的内在联系,还体现课程群之间的相互关系。 3.教学手段 在教学组织过程中,积极采用现代信息技术改进传统的教学手段,在多媒体教学、网络课程等方面努力探索。统一制作“自动化概论”、“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“过程控制理论”、“计算机控制”电子教案和cai课件,并将授课课件在课程网页上,可供学生课余预习、浏览、复习等。另外,教学大纲、授课计划、实验指导书、学习指导以及教材和参考文献均可通过网络方便查阅。在课程开始即公布授课教师的信箱和电话号码等联系方式,密切授课教师与同学之间的联系,使学生有问题可及时获得老师的辅导答疑,也可通过网上答疑相互交流,打破班级与时间的束缚,在平行班级中实行听课和答疑共享。 4.教学改革与教学研究 精简教材和教学内容,教学组定期进行集体备课,加大对该课程与前后各门课程之间的衔接研究,避免内容上的重复,使其与其他相关课程融合为一个有机的整体。建设可用于大多数工科专业的“控制理论”平台课程。不断改进和完善本课程的新体系结构,充分体现其基础性、应用性、前沿性和系统性;配合新的教材和课程体系,研究并建立配套的新实验体系,强化自主性、设计性、综合性和创新性;以matlab软件为基础,构造开放式小车倒立摆综合实验平台,将分析、设计、仿真、虚拟实验、模拟实验融为一体;开发先进的多媒体课件,将matlab平台和虚拟实验融入到教学过程中,使教学更为直观生动,更具趣味性和吸引力;完善了课程网站,完成了课程辅助教材的修改和编写,各类题库建设、网络统计功能、远程教学管理系统、虚拟实验内容的扩展及网络版的开发等;使其真正成为学生自主学习、师生互动、双向交流的园地;教考分离,采用试题库出题,统一考试,流水阅卷,考后进行详细的试卷分析。 二、实践教学改革 实践性教学环节是学生能力培养中的重要环节。工科学生除要掌握一定的工程技术知识外,还要有较强的实际动手能力。 1.改革实验课教学,建立体化实验教学体系 实验教学是“控制理论”课程的重要组成部分。通过实验不仅能够培养学生分析问题和解决问题的能力,验证所学理论,而且对所学内容能够提出一些新的见解。为了适应教学改革的需要,在实验室建设方面的指导思想是:将传统的模拟实验与matlab环境下的仿真实验相结合,将基础理论验证类实验与自主型、综合型、设计型实验相结合,将基本实验与创新实验相结合,建立一个立体化的实验教学体系,从而满足不同阶段实践教学的需要,为激发学生的创新意识提供硬件平台。 由于实验课内容和形式的多元化,大大激发了学生做实验的主动性、积极性和创新性,学生可以通过预约或上网自主地开展多项实验,进行理论验证、性能分析和综合设计,对提高学生的实践能力和本课程的学习都将起到良好的作用。 课程组织形式与教师指导方法,对于教学大纲规定的必做实验,由任课教师和实验教师共同指导完成;对于设计性、综合性、创新性实验,学生自己利用课余时间完成,可以预约指导教师给予宏观上的指导。 2.积极开展大学生科研实训活动、参与教师科研项目 引导学生积极参加大学生科研实训项目,吸引有兴趣的学生参与教师的科研活动,培养学生严谨的科学态度、创新意识、创业和团队合作精神,提高学生初步的科学研究能力以及工程实践能力,培养学生获取知识及撰写论文的能力。 三、控制理论专题授课方案 根据“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”课程大纲的要求,在适当时候,以某一专题讲座的方式授课。将各种教材进行比较、处理、揉合,组织成各个专题,以高质量、高水平、高效率来达到最佳教学效果。由于专题授课具有综合性、整体性和探讨性,使其信息量得以加大,知识在综合和分析中得到延伸,既提升授课内容,使之浓缩为精华,又吸引了学生的注意力和参与兴趣。 四、应用现代教育技术 开发研制了计算机辅助教学课件。教学课件以教材为蓝本,包含简明、清晰的授课讲义、重点、难点、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容,既有课本内容的直接再现,又增加很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。课件以计算机为载体,既可用于课堂教学,又可通过上网,供学生进行自学和课后复习使用。控制理论的分析方法有很多图解法,如频域分析、根轨迹法、状态空间法等。利用计算机强大的计算能力仿真能力和丰富的色彩,可轻而易举地准确绘制出清晰美观的画面。采用动画技术后,图形的来龙去脉可用动态演示。计算机的图形演示与教师的讲授相结合,使教学内容形象化、具体化和生动化,增进学生的理解,提高学生的学习兴趣。 计算机仿真技术在实验教学中的应用为实验教学带来极大的方便。仿真实验具有建模方法简单、参数调整方便、结果可视性好等优点,克服常规实验内容单调、缺乏变化、元器件制约参数调整以及实验设备数量有限等不足。在教学中适当介绍并应用matlab软件,并设计出计算机辅助实验教学软件包,提供一个方便易用的图形用户界面,将matlab控制工具箱的相关功能集成一体。 网络教学平台开发。网络教学能真正体现学生的主体作用。在网络中,学生可以利用网络的交互性、检索性等特点来选择自己需要的内容进行独立学习。学生可以在任何时间进行自主学习,并且与教师在网上交流,探讨问题,在教学中发挥积极作用。 五、建立科学、有效的教学信息回馈 坚持洛阳理工学院本科毕业班所有学生中,实施“‘控制理论’相关课程的学习调查”制度。不定期进行相关问卷,包含这门课程是否易学、学习难点、学习方法、是否能学以致用等几个方面的内容,充分了解学生学习这门课的基本情况,为课程改革提供必要的依据,收到良好的效果。 六、结束语 在新世纪中,控制类学科将具有更加光明的前景,控制类研究内容将具有挑战性,研究的范围将更加广阔,电气自动化专业控制类课程的内容将不断地发展和更新,电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究也将进一步进行下去。 电气自动化论文:高职院校电气自动化专业教学改革与探索 摘要 高等职业教育,是我国现代化教育的重要组成部分,是工业化和生产社会化、现代化的重要支柱。本文从专业教学改革的背景和人才需求两方面,阐述了“电气自动化”专业改革的基本设想和基本设想。 关键词 电气自动化 教学改革与实践 项目化教学 一、本专业教学改革的背景及人才需求预测 1.本专业教学改革的社会背景、行业背景 随着科学技术的迅猛发展,我国的高职教育得到了长足的发展,高职教育是一种以就业为导向的教育,其职业方向性的特点决定了它必须适应社会的就业需求,服务于特定职业岗位或技术领域,培养生产现场的高技能应用性人才 , 对于职业学校来说,其核心工作在于人才培养,而人才培养的核心在于课程建设。发展职业教育,就必须高度重视课程建设。现行的高等职业教育还处于摸索阶段,既具有高等教育的模式,又具有职业教育的特点,文化课、基础课、专业课及实践训练不够协调,专业划分过细,专业面较窄,缺少“双师型”教师,实验、实训不够重视,造成学生职业能力较低,难以立即适应岗位需求;课程设置不够合理,新科技的运用存在局限性,高等职业教育想要造就一大批适应新时代的高等技术应用型人才,只有通过改革才能满足社会科技进步及生产技术的更新换代;才能更新观念,提高教学质量;才能全面推进素质教育,提高高等技术应用型人才的素质;才能适应社会的发展。 2.电气自动化技术专业应用型人才需求 随着我国综合国力的不断提高,制造行业越来越显现出其重要性。近年来,许多大型跨国公司、企业集团纷纷在我国建立生产基地,新兴技术新型装备得到广泛的应用,自动化程度越来越高,掌握电气自动化技术的高等技术应用型人才已成为当前市场需求的最为紧缺人才之一,从近年来就业市场调查表明,电气自动化技术专业应用型人才需求量很大,有着越来越供不应求的趋势。我院应该顺应时展及形势需要,培养和造就一批高质量、高素质的电气自动化技术专业的高等技术应用型人才,为社会主义经济建设服务,为高等职业教育树立模范。 二、本专业教学改革的基本思路和设想 1.可分为基础学习和主体学习两个阶段 电气自动化专业教学应该分为基础教学、专业教学、专长教学与专业实习四个层面;基础学习和主体学习两个阶段。在整个三年教学时间内,专业技能实践培训模块不断线。首先是基础学习阶段。基础学习阶段为第一、二两个学期,学生除进行公共课学习之外,主要学习专业基础理论课程(电工电子、机械制图、计算机应用和专业英语等)。同时伴有相应的基础实验教学和专业基本技能实训模块教学(金工技术、电子电路装配与调试、电气安装)。其次是主体学习阶段。 主体学习阶段分4个学期,完成专业学习、专长学习与专业实习。其中,在主体学习阶段中有两个实习期,第一个实习期在第三学期的相关专业课和实训课中安排学生到企业和校内实训基地实习,其目的是使学生对职业有进一步的了解,获得一定的职业经验,并使其学到的专业基础理论得到应用和拓展。第二个实习期为最后一学期,学生在完成毕业考试后,主要进行企业实习工作。 本专业的教学要与企业的实际生产过程相一致,职业技能训练要适应行业企业劳动组织和技术发展需要,努力提高学生的职业素质和专业技能水平。我院高职高专自动化专业学生的实习(实训)时间基本上能达到1年——1.5年,通过严格的训练和考核,使学生毕业时能够达到技术和管理人员需要掌握的基本训练要求和高级技术工人上岗前应有的岗位规范要求,掌握直接从事本专业领域所必需的专业技术知识和操作技能。 2.积极改进教学方法,大力提高教育技术手段 要把提高学生的职业能力放在突出的位置,积极探索、总结和推行有利于全面提高学生素质和综合职业能力的教学组织形式,如推广以行为为导向的“项目化教学”。 “项目化教学”最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。此外还要大力提高教育技术手段的现代化水平和信息化程度,积极采用现代教育技术的方法和手段,开发和使用符合教学需要的现代化教学媒体,提高教学质量和教学效果 。 3.加强师资建设,加强实验室、实训基地建设 加快建设具有合格教师资格和专业技术能力的“双师型”教师队伍,确定定点(企事业单位)培训基地,实施专业教师定期轮训制度,有计划地安排教师到企事业单位进行顶岗工作或实习锻炼,提高教师的专业技能和实践能力。此外要加强实验室、实训基地建设,可建设远程实验室,使学生可以通过访问网站的方式进行远程实验, 从而可以有效的解决实验室紧缺问题,确保学生毕业能够达到专业培养目标规定的技能考核要求,从学生、教师和企业三个维度更深层的开展教学,从深层次思考课程的关键环节、主要瓶颈等,期待课程教学改革能有新的突破。 电气自动化论文:探析电气自动化技术专业教学方法与手段 论文关键词:教学改革 行动导向教学法 应用型人才 论文摘要:社会对电气自动化专业人才的要求越来越高,为适应时代的发展,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。结合笔者的教学实践和探索,浅议教学方法和手段改革。 随着信息化社会的到来及其不断地向纵深发展,社会对电气自动化专业人才需求的加大,同时对能力要求越来越高,为适应社会的需求,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。为此,我们电气自动化教研室在教学方法、教学手段、措施等方面加以改革,以提高学生的综合能力、加强素质教育为主线,结合课程自身的特点和技术发展趋势,并取得了阶段性的进展。 1 教学方法和手段的改革方案 教学方法与手段要服从于教学内容,要着眼于人才培养。对不同类型的课程,,应该设计不同的教学模式与教学方法。以讲授为主的课程在教室上课比较适宜。而对于一些应用性、综合性的课程,精讲多练、项目驱动的教学方法受到普遍推崇。在学校积极推进教学改革的大环境下,我们合理地调动多种资源,充分利用网络教学平台的不同功能,体现了教师的主导作用,并激发了学生的学习主动性,教学效果明显提高。但教学环境的改善并不等于教学质量的提高,由于过分依赖于电子教案,教师的讲课方法单调,反而失去了原有的讲课风采,效果不佳。所以,对每一种教学手段都要扬长避短。不要简单地否定一种教学手段,即使是黑板加粉笔,也有它适用的场合。合理地搭配不同教学手段,可以各取所长,相得益彰。本教研室实施如下改革方案。 1)在教学观念上,由“授人以鱼”转到“授人以渔“。即以知识传递、灌输为主转到在传授知识的同时,注意发展学生的能力,加强学习方法与研究方法的指导,培养学生的自学能力以及实践动手能力。 2)课堂中,“教法”与“学法”相结合。由“重教轻学”转换为以教师为主导学生为主体的授课方式;充分体现学生在教学过程中的主体作用,调动学生学习的积极性。 3)间接传授与直接面授相结合。随着现代教育技术的发展,由班级教学转向小组教学、个别教学与班级教学相结合,由直接面授转向远距离的间接传授与直接面授相结合。 4)向自主性、合作性及研究性、创新性发展。现代高职教学方法改革是在逐步向以高层次教学方法为主、几个层次的教学方法有机组合的方向发展。 5)重视教学方法整体改革。研究证明,多种教学形式的结合可能是促使学生投身学习的有效方法。显然,现代各种教学方法的改革都是以研究和挖掘学生的学习潜能,最大限度地发挥及发展学生的聪明才智为目标,把提高学生素质放到首位,有效的培养学生的自学能力、思维能力、实践能力和创造能力。 2 教学改革中的做法 2.1 研究教学对象,因材施教 现在的高职院校学生科学文化水平及素养方面参差不齐,按照传统的教学方法已不适应现在高职教学的需要。部分的工科学生对理论性的知识比较厌学,而对实践环节比较感兴趣,所以我们针对这样的特点对教学大纲进行重新整合,使得我们的教学既迎合了学生的口味,也将专业知识传授给学生。 2.2 明确目的,激发兴趣 兴趣是学习的动力,因此在学习之初就必须激发学生的学习兴趣,让学生明白所学知识的重要性。从而消除厌学畏难的心理。理论联系实际,在讲到电动机正反转控制的时候,联系实际生活中的例子如:工地的升降机,生活中的电梯,企业生产流水线的控制电路等。让学生明白学之有用的道理,而不是单纯的讲抽象的原理。这样学生就会自发的学习,上课也能增强注意力,最终达到教与学的总体效果的共同提高。 2.3 注重演示教学,培养思维能力 在教学中注重演示教学手段,既有利于将抽象理论知识转化为具体现象,深化学生的感性认识,也有利于学生进一步提高操作技能,这样也培养了学生的思维能力和分析问题的能力。比如说在讲解《电路基础》叠加定理这一知识点的时候利用演示实验教学,让学生从实验数据中得出结论,再和理论推导相比较,增强教学效果。这样一来,学生对知识的掌握就比较牢固,应用也较灵活。 2.4 总结归纳,列表比较分析,深入浅出,加强记忆 教学过程中,碰到难点重点,如何让学生学得透记得牢?教师应该由浅入深,深入浅出的循环渐进的教学手段,来避免学生因难以理解而不能很好掌握一些重点知识。在每一章的结束时,将重要知识点以列表形式表达出来,这样学生会把整章的知识联系起来,既印象深刻又不会混淆,对重点难点也容易掌握。 2.5 学习教学艺术,运用“行动导向教学法”提高教学效果 为充分培养学生分析和解决问题的能力,教师在备课时除了要将重难点突出,还要运用一些有效的教学辅助手段,以达到既吸引学生注意力又培养学生解决问题的思维能力。例如,我们教研室的老师参加广东省的“行动导向教学法”送教上门的培训,再经过我们自己的探讨与分享,将引导文法、案例教学法、项目教学法等多种教学方法运用到我们自己的课堂。 2.6 充分利用学院多媒体资源、实验室资源 当前随着多媒体和网络技术的不断发展,各种现代化教学手段不断完善,教师应该不断创新,尝试制作各种教学软件,把一些抽象的理论知识转化成学生易于接受的具体现象,提高学生学习的兴趣。同时,要充分利用我们电气自动化专业课程配套的实验室和实训室,结合着教学目标,修订教学大纲,尽可能的加大实践环节,通过实践环节加深对理论知识的掌握。 3 结束语 电气自动化技术专业教学改革,是一项艰巨而又持久的任务,需要结合着学院和学生的实情灵活运作。在教学中要有针对性地进行改革,加强实践教学培养,注重对学生动手能力的培养,真正培养出具备一定专业理论知识、扎实的动手能力的高素质应用型人才。
智慧交通论文:推进智慧交通建设打造大庆宜居城市 [摘 要] 近年来随着生活水平的提高,大庆人对生活质量的需求越来越高端化,大庆人对购车的刚性需求越来越旺盛私家,车增长速度逐年增加,需求增长的同时也激发了交通发展、市民、城市建设之间的矛盾,车辆增加的同时导致交通违法违章现象层出不穷,车辆违停、喇叭乱鸣、事故频发、道路堵塞、群众怨声四起。为缓解这些现象,大庆市政府与中央保持一致推行智慧交通建设,通过创新思维方式突破交通的发展路径,善用信息手段提高大庆交通管理水平,完善路网建设与交通设施建设,加强宣传提升市民交通安全意识等手段,推进大庆交通建设,以此提升城市的品位。 [关键词] 大庆市;智慧交通建设;大数据;信息平台;措施 在城市化发展高速的时代,由于人类改造自然的能力还不高,跟不上城市发展的脚步,导致城市发展带来了严重的资源和环境问题。面对这些问题,人们开始转换思维方式,提出运用“智慧”理念来寻求解决方案。随着人们生活水平的提高,人们对购车的刚性需求越来越旺盛,大庆平均每天上路137台私家车,车辆不断增加的同时造成了交通拥堵、环境污染等问题,影响了大庆人的幸福指数,建设智慧交通提升大庆人幸福指数已是当务之急。 一、智慧交通的建设对城市发展的意义 截止到2015年,我国汽车保有量已超过1.72亿量。城市拥堵已成为我们日常生活中最头疼的问题之一。2016年政府工作报告提出的互联网+、智慧城市,为我们解决交通问题提供了思维和创新的方向。 (一)智慧交通提升公众对环境满意度 智慧交通的根本是让交通具有人一样的、甚至超人的思考问题和解决问题的能力。[1]用“智慧”理念打造的交通体系,不仅通过交通信息平台可以将收集的信息资料情况,及时进行信息,让出行的人们及时掌握道路情况,还可以运用大数据对信息资源的分析整合,对道路、公交车、私家车进行合理的调配,缓解道路交通拥堵问题。智慧交通的建设可以提高市民对交通环境的满意度,通过合理配置资源,及时道路情况,市民可以根据道路情况选择出行线路,避免造成交通拥堵,浪费出行时间。缓解交通拥堵的同时要以减少汽车二氧化碳的排放,降低空气中的污染指数,提高市民的居住质量,营造健康、便捷、舒适的城市环境。 (二)智慧交通促进管理部门流程再造 传统管理模式各部门仅负责本部门流程的信息,其他部门的信息流程不清楚,形成一个个孤立的流程。这种流程影响对公众的服务质量,导致公众对交通部门的期望逐年下降。用智慧+大数据+交通的创新模式,可以使交通工作流程做到多渠道、跨部门、无缝隙、全方位的整合,实现业务流程不重复,交通管理一体化的全新工作流程。全新的交通管理体系,不仅解决管理脱节的问题,同时通过资源整合与各部门信息资源对接后,加以分析还可以推算出交通拥堵时段,比如,南方交通部门可以根据供水公司提供的早晨用水量加一个数值,就可以推算出交通早高峰时间,交通部门可以依据数据及时疏导交通,避免道路拥堵。 (三)智慧交通驱动绿色智慧城市的发展 经济是一个城市发展的重要环节,交通的薄弱直接导致城市的经济发展。交通拥堵、交通事故增多、空气环境污染,单纯的扩大路网的模式已经不能满足人们日常的需求,政府开始寻求解决方案。智慧交通的提出有效缓解供需矛盾,推动城市更加绿色更加智慧的发展。在新常态下建立交通信息平台可以及时公布拥堵路段的信息,微信城市服务一栏北京等大城市已经建立信息平台,市民可以根据平台选择路段,最大限度提高出行率;交通信息平台还可以对公交及运营车辆进行合理调配,提高经济效益。 二、大庆交通发展存在的问题 随着生活水平的提高,大庆人对生活质量的需求越来越高端化,私家车增长速度逐年增加,需求增长的同时也激发了交通发展、市民、城市建设之间的矛盾。 (一)交通发展跟不上机动车增长速度 大庆交通建设有着独特的优势,交通规划相对比较合理。但是,近年来交通发展明显跟不上私家车增长的速度。截至到2015年私家车已超过40万台,私家车的增加造成道路的压力,多处路面出现不同程度的损坏,不能及时修补道路,影响城市的美观,造成市民出行困扰;同时,私家车的增加引发交通的拥堵,尤其早晚高峰时段,汽车造成了中三路、世纪大道等多条主干线的拥堵。日前私家车的保有量还在持续的增长。 (二)交通硬件设施和管理手段相对滞后 大庆交通相对其他城市硬件设施水平要高,主干道路宽、路面平整,后建的商业区如万达、大润发等都规划建设有自己的停车场,后建的居民区也都建有停车场。但是,老区的交通硬件设施相对滞后,像萨尔图区百货大楼周围的设施就比较落后,节假日交通拥堵现象严重,由于地下排水管道的老化,大雨、急雨淹车的现象时有发生,造成商业区经济下滑。车辆的增加对交通管理部门也造成了较大的压力,由于交通管理部门的信息化管理没能及时跟上信息时代步伐,管理部门不能及时掌握相关的交通数据,给管理带来了一定的困难。 (三)市民交通安全意识淡薄 现代城市节奏快,工作压力大,在驾车行驶中“路怒症”的现象越来越严重,这也说明了市民对行车安全意识淡薄。市民交通安全意识淡薄主要体现在三个方面。第一,行人不遵守交通规则。过路不走斑马线,不看红绿灯、横跨隔离栏发生的交通意外时有发生。第二,非机动车驾驶员不遵守交通规则。像车行车、摩托车等非机动车管理不到位,存在严重的安全隐患,经常出现,随意行驶,任意穿插,闯红灯,甚至有时会出现在行车道上逆向行驶的现象。第三,机动车驾驶员不遵守交通规则。少数营运出租车素质不高,随意停车载客、压线超车抢道;少数私家车同样存在压线超车抢道、不遵守交通规则的问题,这也是造成交通事故的重要原因。 三、以智慧理念推进大庆交通建设 (一)创新思维方式突破交通的发展路径 交通建设的思维方式不可固步自封、因循守旧,要不断的创新、不断的突破。首先,要用哲学的思维方式来思考,为创新提供思考方向。哲学是各领域发展的思维基石,用哲学智慧对当前大庆交通存在的问题进行理性分析,是寻找解决方案的途径之一。其次,要用大数据的思维方式,掌握交通发展趋势。互联网和大数据技术为缓解交通拥堵问题打开了新思路。[2]传统的数据仅是从样本推算全部数据,精准度不高,大数据是以采集全部数据模式来进行推算,精准度高,为时时掌握交通信息,改善交通环境,提供了解决需求的思路。 (二)善用信息手段提高大庆交通管理水平 发达国家已经逐步完善了交通发展的信息系统平台,国内像北京、上海等大城市的交通信息平台也都已成熟。大庆的交通系统平台虽然已经建立,但应用上还有所欠缺,优化和整合各信息平台是完善交通监管的重要途径。通过对交通信号系统、电子监控系统等平台的整合,实时采集的交通信息同历史交通数据进行的分析,就可以对交通流量数值进行预测,准确率可达90%以上。信息平台的优化可以使交通监管部门准确掌握实时路面情况,对拥堵道路可以及时进行疏导,对肇事车辆可以提供证据进行责任划分。信息平台的整合可以有效的治理二手车辆交易市场混乱现象,打击不法车辆中介,改善车辆交易环境,保护市民财产安全,提升交通部门的工作效率。 (三)完善路网建设与交通设施建设 路网建设和基础设施的完善,是缓解交通压力、合理安排道路布局的重要途径。交通部门是城市规划建设的重要参与者,并要提前介入到新建道路或改造路段规划中去。交通部门可以提前对交叉路口、停车场、道路宽度等方案进行评估,对不合理的方案提出修改意见,使大庆城市道路交通的规划更加科学、更加合理。政府要加大资金投入度。交通是关乎一座城市经济发展的命脉,交通的发达代表着城市经济的水平,所以重视交通建设是推动大庆经济发展和城市转型的重要手段。加强非机动车道建设。大庆交通道路缺少非机动车道,是导致非机动车与机动车事故的重要原因。非机动车道的建设,可以实现车流各行其道,减少交通事故的发生,提高市民的通行能力。 (四)加强宣传提升市民交通安全意识 首先,制定相关的法律法规。当前交通的法律法规还不健全,像对行人的法规没有完善,行人不走斑马线、闯红灯等现象没有硬性规定其事故责任的划分。行人不遵守交通规则是导致事故率上升的原因之一。法律法规的实施需要积极营造执法环境。执法必须要严,坚决取缔影响交通安全与畅通的违法行为。早晚上峰时段必须保证主干路、易拥堵路段警力充足,避免交通大拥堵。其次,加强心理咨询力度。“路怒症”、开快车等是驾驶员心理问题导致的。要加强心理咨询力度主要包括两方面,第一方面考取驾驶执照要增加心理测试科目,对有燥狂症、抑郁症等心理病人员不予考取驾照。第二方面定期对驾驶员进行心理疏导,缓解工作、生活中的心理压力,让驾驶员保持愉快的心情开车。最后,普及安全和文明意识。开展形式多样新颖的交通文明活动,强化市民文明、安全意识。同时信息平台要发挥舆论监督作用,逐渐形成相互礼让、文明出行的良好交通氛围。 智慧交通论文:互联网+时代的智慧交通支付 目前交通支付领域的金融产品创新已呈现方兴未艾的蓬勃发展之势,尤其是各地正在推进的金融IC卡智能交通应用工程已成为智慧城市建设的重要组成部分,具有重大的战略意义。 2015年9月国内首款智慧交通支付的可穿戴产品“嘀嘀”手环面世,它相当于一个腕间的交通IC卡,可在挥手之间轻松完成诸多交通支付功能。该产品的普及应用预示着一轮智慧交通支付领域的金融创新竞争已经悄然展开。 智慧交通支付的发展 目前交通支付领域的金融产品创新已呈现方兴未艾的蓬勃发展之势,尤其是各地正在推进的金融IC卡智能交通应用工程已成为智慧城市建设的重要组成部分,对优化和整合各类公共服务资源,提升城市形象和品位,增进公共交通的运营效率,方便市民出行具有十分重要的战略意义。 随着交通支付智能化水平的不断提升,以及银行卡受理环境的优化,挥卡出行将逐渐成为人们的日常习惯。停车时对着闸机挥一下银联IC卡就可完成计时和缴费;计程车收费时挥一下银联IC卡就可完成支付;乘坐地铁时挥一下银联IC卡即可通过检票口闸机进站。这些快捷支付的场景在全国很多地区都已成为现实。 在很多城市的公交车上,市民只要办理了金融交通IC卡即可非接触刷卡完成购票,整个过程仅需一秒钟时间,比插入式IC卡和磁条卡(约3秒)及投币(约5秒)的支付速度快数倍。由于收费速度提高,车辆运行时间缩短,就等于节省了市民的乘车时间,真正体现了“一卡在手,出行无忧”。同时也为各发卡银行与公交公司、其它商业组织间的进一步跨界合作奠定了坚实的基础。 当前,很多人口密集城市都深受交通不畅的困扰,“堵城”一度成为这些城市的戏称。通过发放苏通卡等高速公路专用金融IC卡,并采用车载电子标签(OBU)+IC卡的过路收费模式,只需在高速收费站ETC车道上进行微波短程通讯,即可完成车辆的自动识别和收费,所有的交易数据均在银行后台系统实时结算处理,基本实现了不停车自动收费,从而有效减轻了城市道路交通的压力。 此外,随着汽车数量持续增长,城市“停车难”现象越来越严重,传统的人工收费停车管理模式已逐渐落伍,多个城市已推广新型停车场自动收费系统,办理了金融交通IC卡的市民,只需在停车场入口处直接“挥卡”即可自由出入,无须等待取票,停车场收费系统会自动计算停车时间和资费,并从车主的金融IC卡中扣款。此外,车主无需担心卡密码泄露,非常安全快捷。 智慧交通支付的创新 目前通过政府、企业、银行间的多方协作,上述的交通支付结算模式已产生积极的经济和社会效益。科技的进步给智慧交通支付带来新的发展空间,尤其通过金融科技创新,不断催生出诸多智慧交通领域的支付结算新品。 在车联网的公交智能支付领域,当前淘宝众筹正在预售一款可刷交通卡的穿戴式产品――“刷刷”智能手环,与“嘀嘀”手环相比,“刷刷”手环支持的地区更多,功能更强,不仅可在公交、出租、地铁和轮渡上非接触刷环,还开通了空中充值功能,通过手机App,就能使用自助充值、余额查询、消费记录查看等功能。 与此同步,腾讯通过研发“滴滴打车”软件,阿里巴巴通过投资“快的打车”App,百度通过投资“优步”预约叫车App,共同抢夺交通移动支付市场。这也预示着“移动互联网+金融”的模式将在智慧交通支付领域引发一场新的变革。 此外,在水上智慧交通支付领域的金融创新也层出不穷,航道部门开始通过研发船舶自动身份识别系统,构建水上自动收费处理平台和ETC结算系统,并开立船只过闸专用电子账户。船民安装“水上ETC”软件后,只需在智能手机上按提示填好相关信息,经过识别、调度、过闸三个步骤即可办理缴费、充值、查询、退款、票据远程打印等过闸手续,航道部门则可通过ETC系统对船舶身份自动识别,对过闸费用进行实时管理。 相比以往过闸的繁琐流程,使用“水上ETC”系统,船民过闸只需5分钟。不仅提升了船闸运行效率,也节约了成本,有效解决了船闸通航效率低下、现场工作人员安排不合理等问题。 移动通讯打造智能“水上ETC” 当前,“水上ETC”系统主要通过手机移动通讯技术,将内河船舶的过闸申报、船闸视频登记确认,以及费用在线缴纳等功能融为一体。该系统不仅有效避免了船民过闸时必须上岸申报和缴费等诸多不便,还提升了船只过闸效率,增强客户体验。 “水上ETC”系统推出的离岸在线电子登记及支付解决方案主要实现了以下几个业务功能: 一是电子申报功能,船只到达视频报到区后,即可通过手机APP进行电子申报; 二是信息推送功能,业务平台即时将船只的电子申报信息推送给船闸的工作人员; 三是信息审核功能,船闸工作人员在业务平台中对申报的信息进行审核(可通过监控确认船只是否到达); 四是自动登记功能,审核成功后,“水上ETC”系统即自动生成船只登记信息。 五是生成订单功能,登记成功后,即在综合支付平台中,生成一个待支付的过闸费订单; 六是订单推送和缴费功能,“水上ETC”将该订单推送至船民APP,船民在手机APP上按订单要求完成缴费支付后即可过闸。 该系统通过手机掌上银行、K码、微信等进行电子申报与电子支付,创新性地缓解了船民上岸缴费的诸多不便,提升了船只过闸效率及客户体验。藉此可将银行移动支付结算产品与船民日常生活紧密联系在一起,及时向客户缴费的手机推送理财、基金等信息,同时还可对船民的水上加油、生活服务、物流协调、水运收支等支付需求展开全方位的远程金融服务。此外为控制金融性风险,系统还采用如下系列风险控制措施: 首先通过对船民的走访和宣传,提示客户切实管理好自己的证书;其次考虑到每天的过闸船只数(交易笔数)相对固定,且每笔交易金额一般在100元至300元之间,故在系统使用过程中向客户重点推荐了快捷方便且安全性可控的掌上K码(优选)或K令支付;最后,该系统面对的客户群体相对固定,且支付服务及对账接口安全可靠,在客户维护及交易意外风险的把控上主要通过远程加密监控技术予以支持。 总的来说,通过对传感技术、移动通信技术、控制技术等现代科技高效集成,以及智慧交通支付的金融创新,将有效推进智慧城市、智慧金融、智慧交通领域的跨界融合。 智慧交通论文:安全、快速、舒适,是智慧交通的追求 新世纪以来,我国经济社会发展飞速,城市交通拥堵、交通污染、交通事故等问题,与城市交通基础设施不足、功能布局失衡等问题相互交织,错综复杂,成为城市运行保障和创新发展亟待解决的问题。智慧城市的建设,让智能交通承载起人们改善城市交通的期许,也成为未来交通系统的发展方向。及时、准确地获取交通数据并构建数据平台是建设智能交通的前提。作为我国最大的都市型高速公路交通企业,首都公路发展集团有限公司(以下简称首发集团)会以什么样的姿态迎接这一挑战?近日,《经济》记者专访了首发集团副总经理杨华森,让他为我们一一解答。 《经济》:请您谈谈现阶段首发集团在智慧交通领域从事哪些业务?发展状况如何? 杨华森:在北京市委、市政府的坚强领导下,首发集团履行“替政府融资、为人民修路”使命,努力建设“人文高速、科技高速、绿色高速”,经历了两个快速发展期,1999年集团成立初期,是首都高速公路第一个建设高峰期,主要在原有约200公里路网的基础上,加快路网拓展建设;第二阶段是2008年北京奥运会前后,加快路网建设阶段,基本形成两环、多射线的路网。去年以来,在国家京津冀协同发展的大背景下,我们正进入第三个建设发展高峰期,打通区域间断头路,完善路网布局,以三地交通一体化,支撑非首都功能疏解,强化首都核心功能保障,实现京津冀协同发展。 智慧交通体系对高速公路而言,主要是以高速公路信息为基础,实现人、车、路、环境和交通管理的智慧运营,包括道路设施及环境信息、车辆运行动态信息、车主实名信息、交通流量信息、交通事件信息、交通法律政策信息等信息,从信息数据的全程感知、采集、传输、存储和挖掘、应用,实现人、车、路、城的智慧协同。 《经济》:在您看来,互联网技术、思维为解决我国交通问题带来了什么样的帮助? 杨华森:首先,互联网思维为解决交通问题拓宽了思路,提供了新路径。以互联网思维来思考,就要强调交通参与者的用户体验,需求多元化,管理去中心化,信息架构资源,信息打通供需,用户至上,社交互动。正在风口浪尖上的O2O出租车新模式,就是最有力的实践证明。其次,互联网技术特别是移动互联网技术,为交通行业创新、相关产业创新提供了强大、便捷、低成本的引擎。交通是参与者最活跃的体系,移动互联网技术的兴起,使得人与人通信、人与车通信、车与路通信、车与车通信,都有了实现可能。通过不可无损坏拆移的固定电子标签,对车辆唯一法定身份的确认,绑定车主、驾者的身份和信用,通过道路电子围栏、电子出入道口、城市路侧和专用停车场等自由流识别,实现驾车通行、交通管理、费用支付等全程电子化、无线化,极大释放交通能力,提高交通体系的效率,为全体交通参与者创造新增价值。第三,“互联网+交通”,可为专业化交通提升专业化水平,提供强大的技术支撑,解决交通难题。以高速公路交通为例,基于“互联网+”,打造高速公路智慧交通模式,实现服务创新。推动RFID汽车电子标识和APP设备面向客户、面向社会,由原来人工收费转化成电子收费,通过物流网打通主体运营通路,建立信息平台,深度服务客运和货运,形成透明化、可视化的路网运营系统,提高交通运输效率。第四,可以破除体制壁垒,促进综合交通运输体系更加完善,为社会化的货运物流和客运旅行提供强大技术支撑,提高整个经济社会的活力与效率。 《经济》:我们都知道,把握交通数据流是非常困难的事情,请问贵公司是如何进行这方面数据收集的? 杨华森:首发集团基于1000公里的环射高速公路路网,建立“感知、采集、传输、存储、挖掘、建模、应用”的闭环模式,积极探索在管内道路上交通数据流的海量采集和增值应用。一是通过出入站口的收费设备、按公里设置的高清视频仪、流量监测仪、气象监测仪等外场的固定设施设备,感知采集车辆通行、道路车流量、当地气象等视频和数据。二是通过定期不定期的道路桥梁检测车、养护车、全天候不间断的路产巡视车等移动设施设备和专业人员的观察活动,采集道路运行的全面动态信息。三是通过机动车辆本身,采集行车路径轨迹。四是通过移动APP,感知车主、车辆与道路使用的交互信息。 海量的信息采集后,再分级传输和存储,汇总到集团信息中心处理和存储。一方面,通过信息的交换、沟通,既维持管内路网的正常运行,又参与区域路网和全国路网的运行协同。另一方面,通过对数据的挖掘分析,建立相关应用模型,向车主和社会提供“乐高速”、“乐速通”等信息服务,也为交通运营管理者提供辅助决策。 《经济》:北京和上海,同样是一线城市,两地轨道交通也差不多,为什么上海的交通状况就比北京好很多? 杨华森:每个城市的规模不同,功能也不同,改善城市交通思路和方法也不同。与上海相比,北京拥堵现象的原因更加复杂,涉及到城市功能定位、交通基础设施、城市功能布局、交通运营管理、交通参与者行为规范和政策法规环境等多方面。在环射路网格局下,要改善北京交通,首要的是贯彻落实京津冀协同发展纲要,从“四个中心”新的城市定位出发,疏解非首都功能,强化首都核心功能,在京津冀区域内规划、建设和完善交通基础设施。二是以互联网思维解放思想,大力应用互联网技术,实现“互联网+”交通的智慧交通运营管理。面向货运,发展高速公路智慧物流,提高大首都的城市供应效率,面向客运,大力发展高速公路自由流收费技术,从高速公路到市政路,到停车场,实施全程电子识别,自然车速通行,原生态交通管理,用“智慧”改善交通。三是发展综合交通,整合高速公路、公共交通、地铁等多方面资源,共同打造立体交通服务网络体系。 《经济》:在您看来,智慧城市在中国最应该寻找的契合点在哪里?今天我国的智慧城市建设是否偏离了最初的意愿? 杨华森:建设智慧城市,最终目的是给市民提供一个安全、舒适、便捷、智能的宜居之城。对智慧交通来讲,从信息化的角度,向市民提供安全、快速、舒适的交通道路环境,也是我们智慧交通建设的切入点。从现阶段看,我国智慧城市建设的几个关键是观念共识、系统规划、顶层设计和重点项目落地。 智慧城市建设需要跨行业、跨专业和多领域的市场化手段,用政府手段进行有效规划,在企业与政府、企业之间进行合作,形成城市联盟、技术联盟,推进新理念,最终由政府来敲定合适政策。目前国家倡导的PPP模式,是适合智慧城市发展的,也是智慧城市可以快速推动的有效手段,鉴于此,首发集团也在这方面成立了投资公司和资本公司。 目前智慧城市建设普遍存在模式路径不清晰、顶层规划缺失、标准不统一等问题。比如数据标准缺失的问题,这是我们不能回避的问题。以我们最擅长的领域――智慧高速为例,作为新一代的信息化系统,我们在数据采集、传输、存储以及未来的大数据分析方面,并没有一个统一的标准,这样可能会导致在智慧高速领域大家各自为政,最终很难形成一个健康的产业链。各个地区的数据无法统一,也就无法实现数据关联价值的挖掘与分析,不易形成大数据智慧平台。在这方面,我们已经意识到标准对于产业发展的影响力,云星宇公司已经开始智慧高速标准方面的研究工作,用APP收集整合数据并做出模型,用模型进行调控。同时,首发集团相关企业还参与了智慧交通方面标准的起草、应用型科研课题的研发等工作。 智慧城市建设不可能只是一个人、一个企业、一个政府的责任,我们都是智慧城市的建造者,同时也是智慧城市的受益者。历史的车轮滚滚向前,智慧交通的有序发展,承载着时代赋予的使命,驶向光明的更高点。 智慧交通论文:水上交通安全开启“智慧时代” 6月7日,全国海事系统智慧海事建设现场推进会在广东中山海事局举行,来自全国各省海事部门参观考察广东智慧海事建设情况,提出在全国海事系统推行智能化海事监管服务新模式。 近年来,全国海事部门发挥科技信息化的引领作用,构建“智慧海事”有力地服务水上交通安全和经济社会发展。交通运输部海事局局长许如清表示,海事是交通运输事业科学发展的重要支持保障系统,水上交通安全管理的重要力量。智慧海事是智慧交通的重要一环,充分运用“互联网+海事监管与服务”的思维,发挥科技创新的引领作用,借助移动互联网、云计算、大数据、物联网等先进技术和理念,与传统水运业进行有效渗透与融合,更好的发挥水运在大宗货运中的比较优势,更好地满足公众便捷出行、加快推进水路运输由传统产业向现代服务业转型升级。 记者了解到,近年来,广东海事局自主研发了广东智慧海事监管服务平台,并以此为载体全面建设智慧海事,推动水上交通安全监管模式从事前管理向事中、事后管理转变,从人工“签证+巡航”向“智能化监管+精确执法服务”转变。 广东智慧海事监管服务平台打通“信息孤岛”,拆除“监管”与“服务”的壁垒,给水上安全监管服务装上“最强大脑”,与社会公众互联互通,共享海事公共服务,在广东省特别是中山、佛山、珠海、广州等地取得明显成效,在水上安全、应急救援、公共服务等方面,大大提高了效率,为航运企业、船舶营运降低了成本,让船公司、船员、群众以及社会公众共享“畅通、精准、便捷、阳光”的多元海事服务。 “十二五”期,广东辖区船舶进出港累计1855万艘次,比“十一五”期增长27.6%,港口货物淄铝95.5亿吨,增长82.2%。在监管任务持续加重的情况下,辖区水上交通安全“四项指标”全面下降。 在“平台”的助力下,广东海事局大力推进简政放权,2013年以来分6批取消下放18项海事行政许可,推行“一站式服务”,减少中间流转环节,业务平均办结时限比法定时限缩短60%以上,部分业务更是缩短80%以上。针对航运业不景气的实际困难,近两年来该局取消或免征14项行政事业性收费,每年为行政相对人减免近6亿元。 广东海事局局长梁建伟告诉记者,互联网时代,打通数据链,不断满足公共服务需求才是王道,广东智慧海事功在监管,利在服务,广东海事工作要不断地深化简政放权、放管结合、优化服务。 广东海事部门利用在平台上的自定义功能,目前广东辖区自主编制了4057个重点水域或管控区自动预警功能,相当于4057名“智能人”在重点水域全天候、不间断安全警戒;自定义4548艘船舶,实施重点管理和服务;针对台风、雷雨大风、雾季、节假日等特殊环境,部署了337个特殊规则模块管控船舶;集成辖区海事应急资源、搜救力量等要素,以及各类应急预案的程序和要求,实时查询、实时指挥调度。 记者发现,过去,海事部门接到险情,协调时间长而错失及时施救。现在,鼠标在“平台”屏幕遇险点周围划定一个范围,就立即显现附近船舶和救援资源的分布情况,快速调动力量施救。2015年,广东海事局利用“平台”辅助应急处置事故险情200余宗,3100多名遇险人员获救。 在澳门――中山游艇自由行航路中山航段处,记者看到中山海事局建立“电子全景航道”,为粤澳往来游艇提供高效便捷的海事服务。借力智慧海事平台划定的游艇进港报告线,游艇一旦过线,对游艇进出游艇码头的全程、连续实时监控,提供全程“可视化”海事指引服务。该局还依托平台开发了“桥卫士”系统,船舶进入桥区水域航行时,一旦偏航和超高就会报警,借助海事部门上下联动,可以有效防止船舶触碰桥梁。55公里的沙田海事处辖区,传统巡航需要4人、5小时,现在通过“一键巡航”只需1人58秒钟即可完成。开发的船舶航行APP,让船员也可以通过手机享受到便捷的水上导航服务。充分利用科技信息化手段,建设了自贸区智能海上管控中心,开辟了南沙自贸区海上航行高速路。 据了解,在本次的智慧海事建设现场推进会上,交通运输部海事局局长许如清指出,按照中央简政放权的要求,全国海事系统大幅度削减行政许可项目,“十二五”以来,海事积极转变职能,持续推进简政放权、放管结合、优化服务,已经取消和下放了19项行政审批项目,有效激发了市场活力。如何提高放权的“含金量”,增强监管有效性,突出服务主动性,实现由“管的更多”变为“管的更好”,必须依赖智慧海事建设。 许如清强调,要充分运用“互联网+海事监管与服务”的思维,发挥科技创新的引领作用,借助移动互联网、云计算、大数据、物联网等先进技术和理念,与传统水运业进行有效渗透与融合,更好的发挥水运在大宗货运中的比较优势,更好的满足公众便捷出行、加快推进水路运输由传统产业向现代服务业转型升级,具有十分重要的意义。广东、河北、山东海事局以及长江海事局以进一步深化“放权、管理、服务”有机结合为导向,率先在智慧海事建设方面做出了有益的探索,维护了水上交通安全形势持续稳定,特别是广东智慧海事监管服务平台具有借鉴与推广的重要意义。不仅让监管升级,还让服务更优,让船东、船员享受更便捷、多元化的服务,也为应急救援提供了更为快速的辅助决策服务。 许如清要求,各单位要积极转变观念,创新监管模式,加强科技创新应用,在管理方式上转型升级。全国海事系统要以智慧海事建设为载体,不断提升海事安全治理能力、依法行政的水平、服务保障能力和内部管理效能,不断提供优质海事服务,努力打造人民满意的中国海事。 链接: 广东智慧海事监管服务平台,将二级云中心与交通运输部海事局一级云中心联通,以物联网、云计算、大数据为核心技术支撑,实现了信息互通共享。通过集成船舶、船员、船检、安检、船公司等各类海事数据对船舶的‘三种状态、五种水域、八种环境’下的各种监管场景进行程序开发管控,能够快速准确地掌握辖区水域船舶情况并具有一定的分析预判报警功能,从而实现了对船舶的‘全面感知’及现场监管业务的高度协同,全面提高海事监管服务和海上应急的智能化水平,开创水上交通安全监管服务新模式。还可以关联各种海事信息系统数据,采集港口码头、桥梁、水文等数据,实现水上交通实况即时显示,辖区水上安全各种元素的静态和动态信息一目了然。平台上可自定义设定水上电子斑马线、警戒线、禁航区、禁止锚泊、禁止调头、限速、限高等预警功能规则,进入区域的船舶如违反相关规则,平台系统就会自动报警,从而实时有效监管。目前广东辖区自主编制4057个重点水域或管控区自动预警功能。相当于4057名“智能人”在重点水域全天候、不间断执行安全警戒任务;系统对进入特定区域内的船舶即时自动识别,进行安全提醒和自动进行筛选关注并电子跟踪。目前广东水域自定义4548艘船舶,实施重点管理和服务;针对台风、雷雨大风、雾季、洪水、枯水、节假日等特殊环境,部署了337个特殊规则模块管控船舶。船舶如有违规锚泊、走锚等行为,平台将即时报警,海事值班人员及时指挥船舶避险;集成辖区海事应急资源、搜救力量等要素,以及各类应急预案的程序和要求,实时查询、实时指挥调度、实时存档;还设置了“一键巡航”功能,自动查找指定区域内安检目标船舶、重点跟踪船舶、船检证书过期船舶等异常船舶,自动显示辖区船舶情况,自动生成电子巡航记录和工作台账。 智慧交通论文:DT时代 智慧交通新挑战 毛光烈表示,DT时代要利用网络新技术,找准智能交通完善升级的突破方向,补上基础性的“短板”,从而打造智慧交通升级版。 “治堵”,已成为公众共同关心的焦点问题之一。全世界都希望通过网络新技术,推动交通运输体系的智慧运行,以解决面临的挑战。虽然,近几年智慧交通的应用已经给民众带来了不少的便利,但是又出现了许多新问题、新矛盾,需要智慧交通来予以破解。浙江信息化百人会顾问、浙江省人大常委会副主任毛光烈表示,要利用网络新技术,找准智能交通完善升级的突破方向,补上基础性的“短板”,从而打造智慧交通升级版。 智能交通升级突破口 毛光烈称,智慧交通包括智慧城市交通、智慧城际交通、智能装备交通、综合型智能交通等多种语义,对这些不同语义内涵的“智慧交通”加以细心区别、正确理解,可以便于找到痛点,并完善、升级智慧交通。他认为,当前完善、升级智慧交通的主攻方向有以下三个方面。 第一,打造智慧城市交通的完善与升级版。城镇化的人口已占全国总人口的一半,有的地区已达60%以上,城市内部的交通拥堵已成为突出矛盾。从“人、车、路、场、客”这五要素的信息化来看,目前城市里大多数智慧交通建设提供的服务还都很“初级”,系统间的整合并未完成,碎片化严重;城市交通资源的调度使用与监管的信息化有进展,但基本上停留在IT时代,尚未进入DT时代;城市交通的大数据库建设尚未起步。所以,打造能为交通提供大数据服务平台、实用模式、创新的监管体制等都迫在眉睫。民众出行的难点、痛点,就是智慧城市交通完善与升级版应解决的难点、痛点与重点。推动智慧城市交通的完善与升级,既有扩大现实供给的重大价值,又有长远发展的巨大空间。 第二,打造智慧城际交通的完善与升级版。随着中等收入阶层的迅速扩大,带给交通领域最大的变化,是“有车族”的扩张。据浙江省公安部门统计,全省汽车拥有量已从2010年的543.57万辆,增加到2015年的1121.63万辆。一方面是车辆的快速增长,另一方面是公路通行供给做不到同步增长。因此,就出现了城际之间交通拥堵的加剧。 据统计,2010年全省高速拥堵路段为6处。尽管在2010年至2015年期间,全省高速公路建设投入了1277.8亿元,仍然跟不上车辆通行的增速。尤其是周末、清明、国庆、元旦、春节等节假日的拥堵路段更是在持续的跃升。毛光烈举例说:“过去经济发达程度相对低、人口密集程度低、一直不拥堵的衢州段,自龙泉至龙游高速开通后,从2013年春节起开始了拥堵,最长的拥堵时间达24小时。全省最拥堵点是G60沪昆高速新岭隧道,2015年拥堵300余次,最长拥堵时间长达20小时。” 那么,解决全省城际交通的出路是什么呢?毛光烈说,既要抓建设,又要抓挖潜,要在挖掘交通道路的效率上下功夫。重点是要改变“城际出行只靠高速公路”的状况,通过“智慧(城际)交通”的升级,把“高速公路、国道、省道、县道”作为“城际交通的大路网”来整体开发。 开发“城际交通大路网”,可以在高速拥堵路段,先把国道、省道、县道相关路段组合利用起来,对于破解“周末、小长假出行难”,有很大潜力。目前,浙江省已建高速公路3917公里,有国道4356公里、省道6382公里、县道29413公里,三者总里程达40151公里,相当于高速公路总里程的10.25倍。同时,由于国道、省道、县道有专门的养护资金,养护队伍、养护体制比较健全,近几年的道路改造及路面硬化成绩斐然,道路的通行质量亦比过去大为改观。因此,建立以高速公路为主干、域内国道、省道、县道为一体的智慧(城际)交通,打造智慧交通升级版,大有可为。 毛光烈分析说,开发“城际交通大路网”可以分两步进行。首先,以县(市、区)为单位,从化解周末与小长假拥堵路段入手。其次,在利用国道、省道及县道化解高速时段性拥堵的基础上,进一步编制设区市、省级优化利用高速公路、国道、省道、县道的整齐方案,并以4G或5G宽带为主要通信网,完善道路数据采集与数据服务、数据监管设施,建设大路网的大数据智慧交通服务与监管体系和平台,使高速路网与国道、省道、县道路网集成为一体,得到更高水平的开发利用。 第三,打造以智慧城市为龙头的交通与城际交通无缝链接形成的智慧综合交通升级版。毛光烈认为,要解决城市中各类交通方式互相干扰的问题,出路只有开发集各种交通方式为一体的统一管理平台,实行大数据的交通服务,形成智慧城区综合交通的完善与升级版。 开发智慧城市综合交通的升级版,重点是建设城市交通大数据库、综合交通云平台,把汽车、地铁、飞机、高铁、航运等各种交通方式的大数据采集贯通起来,把大数据的交通服务与监管综合集成起来。通过各种交通方式的大数据服务,进一步优化交通组织,减少相互不合理的影响与干扰,着力化解现有拥堵点与路段,疏导并防范新的拥堵点、段的形成,提高城市交通设施的运行效率,进一步提高城市交通的保障服务水平。 补基础“短板” 毛光烈指出,任何工作要做好,基础工作必须做扎实,智慧交通亦然。大数据的实时路况服务,尤其是车流量服务,是智慧高速的基础工作与基本建设,这一“短板”必须补上,可以从四方面入手。 第一,要集成开发道路断面的智能化车流量计量技术。毛光烈说:“高速公路收费站通过人工方式进行车辆流量计量,在非收费站的道路断面上,车流的大数据计量服务,尤其是城区道路断面的车流计量服务,基本仍处于空白状态。”所以,要开发智能化道路断面车辆自动计量技术,实现数据的远程自动传输、利用、质控与运维。要集成利用各种方式的现代检测计量技术,以保障计量方式的创新性、精准性、实时性与有效性;并保证道路断面车流计量检测活动不影响道路的通行。要充分集成并利用智能的检测仪器、文字与视频大数据的检测方式与计量技术、采取不停车的检测方法。 第二,要开发“精准的在线车流量可视化截图的服务模式”。做到“规范化、标准化、可视化”。在提供“全程车流量(可视化)截图”服务的同时,根据行车的速度与需要,智慧交通的云平台还可以不断推送“前方路段的分路段车流量(可视化)截图”。 第三,要开发“路段车流量实时计量检测模式”。路段车流量实时计量检测,应进行多断面检测,并以多断面检测数据来进行校核才能确定。其计量检测方式、校核方式应按规定的标准与程序进行。要参考城际高速公路的“车流量可视化截图服务”的模式,根据城市的出行要求,开发城市出行“精准推送的车流量可视化截图服务”。 第四,要开发“城区潮涌路段智能调控使用新模式”。在上下班高峰时,某些城区道路路段会出现车流潮涌状况。为了更有效地利用道路资源,城市管理者往往会将平常“双向各用两车道”使用改为“潮涌侧使用3车道、非潮涌侧使用1车道”的配置。现在,在车道灵活配置时,许多城市都采用了人工移动隔离桩的方法,采用这种方法的弊端是效率低、不安全。因此,宜采用智能的方法,例如可以在路面采用自动调动灯光带的方法,也可以采用智能电子屏幕的方法等。 此外,毛光烈还强调,发展“综合交通的大数据服务”,要突破旧的思维模式与原有体制等障碍,建成管用的综合交通的大数据库。其中的数据资源,要从政府的公安、交通、铁路、城管及电信三大运营商中来,企业也要注重自我开发数据。 智慧交通论文:智慧交通中大数据应用面临的挑战与对策研究 摘 要:当前信息技术的迅猛发展对智慧交通产生了重要影响,为其发展带来了重大变革。以数据为核心的大数据技术在交通系统中的应用打开了智慧交通系统的新思路,产生了新的智慧交通模式和理念,为智慧交通系统带来了新的科技内涵。但是同时,智慧交通中大数据的搜集、存储、使用等环节中存在着许多问题。由于大数据在智慧交通系统中的应用作为前沿技术,针对这些问题,目前并没有非常明确的应对措施。文章通过系统分析智慧交通中大数据应用面临的挑战,提出了相应的解决方案。只有这样,才能更有效地利用大数据技术,推进智慧交通更加快速的发展。 关键词:智慧交通;大数据;信息安全 0 引 言 近年来,由于城市化进程加速推进,交通系统和相关资源日趋紧张;人口不断的增长和越来越大的移动需求,更加增大了交通系统的压力。扩建道路、增加公共交通等传统的解决方案并不能从根本上解决我国目前交通系统面临的问题。大数据以及云计算技术的大力发展为解决问题打开了新的思路,智慧交通的概念由此提出。我们应该在推动城市空间结构调整、加强交通需求管理、优先发展公共交通的同时,依托高新技术手段,积极开展智慧交通建设,发挥已有能力,释放交通压力,促使交通出行安全[1]。此外,智慧交通可以直接有效地提高交通运行效率,是解决城市交通问题的根本手段和必要举措。大数据作为智能交通系统中的重要技术手段在智慧交通中的应用主要是为了发现从单一的交通数据中无法获取的信息,通过大量数据汇集融合,得到城市交通拥堵的原因以及在拥堵情况下的交通出行规律,围绕以人为基本核心,实现生活与交通的平衡,并为交通系统的管理与规划提供综合性决策[2]。 智慧交通中大数据主要应用于公共交通服务、交通引导、物流调度优化等方面,通过数据资源整合,依托云计算服务平台并应用大数据技术为公众提供便捷的出行服务[3]。如今,国内交通部门都在积极研究大数据技术在智慧交通中的应用,如杭州综合交通信息指挥中心利用大数据平台进行城市轨道交通数据分析,江苏省交通运输厅在大数据应用方面与百度展开深度合作,并签署了《战略合作框架协议》等。国外交通部门同样以公众便捷出行为宗旨,利用大数据分析提高交通效率[4],如美国商用铁路就利用大数据分析结构提高运输的及时性。然而在智慧交通系统的实际建设中,大数据带来的信息安全挑战却不容忽视。 1 智慧交通中大数据应用面临的挑战 随着智慧交通的建设,大数据已经成为交通数据平台的重要载体,作为生产要素发挥重要作用。随着快速处理技术和分析提取技术的发展,可以迅速挖掘出其中所蕴含的价值信息,这些信息可以对系统的辅助决策提供帮助。智慧交通中的大数据可以突破各行政区域间的限制,进而共享数据信息。另外,大数据的组合效率和信息集成优势有利于综合性立体的交通信息体系的构建[5];另外在交通资源配置、车辆安全方面利用大数据的快速性和可预测性提升交通预测水平都有极大帮助。然而,智慧交通中大数据掀起新的生产率提高和消费者盈余浪潮的同时,随着而来的是大数据应用过程中带来的挑战。 1.1 行业标准不统一 国内由于各个地区的经济发展不平衡,在实施智慧交通系统项目时,国家并没有统一的行业标准,所以造成许多地区的智慧交通系统相对独立,衔接和配合度不强[6]。在智慧交通中大数据的应用需要依靠前端传感器进行数据采集,由于铺设的前端传感器来自于不同的生产企业,这些行业并没有统一的接口标准,这就造成即使同一个城市的不同系统也很难进行衔接和配合。在智慧交通的大数据应用中,数据采集是非常重要的环节,由于不统一的标准会严重加大交通数据获取难度,从而妨碍交通流的分析与预测。 1.2 难以确保智慧交通系统基础设施的稳定性与可靠性 智慧交通系统的整合度和复杂度越来越高,然而其健壮性却没有随之提高,因此系统整体的信息安全风险随之增大。智慧交通系统往往需要大量的服务器和前端设备,包括信号控制、交通流量采集、交通诱导、电子警察、卡口等子系统,数据要和上级交通管理平台、下级交通管理子平台、公安业务集成平台等系统相连。系统具有流程复杂、业务系统众多、客户端分散等一系列特点。数据中心需要竭尽全力保证业务系统的正常运行。但是随着系统规模不断扩大,前端设备点位增加,设备故障点也呈几何级数增长,管理人员必须保证这些设备正常运行。在数据传输过程中,智慧交通系统中硬件设备因功能滞后或老化而导致传输速率下降以及网络延迟,这些都可能引起数据泄露以及丢失,严重影响大数据安全。 1.3 难以确保数据源的质量 数据的质量主要是指数据的真实性或可信度,具体可以分为数据出处和数据失真两个层面。智慧交通应用的数据主要来自于系统中的传感器和监控等设备收集的数据,大数据中心需要高质量的数据源,而目前设备长时间运行的性能得不到保证,数据质量不高限制了智慧交通业务高水平的扩展应用。现代化的交通诱导和交通信号控制需要实时准确的交通流量数据以供进行交通状态判断以及短时交通预测使用。而由于目前系统健壮性不足,难以自行判断数据质量,从而使得交通诱导和信号控制系统不能发挥预期效用,最后影响了整体智慧交通系统的投资价值。 1.4 增加隐私泄露风险 巨量的交通数据包含了个人的一些敏感信息。这些数据集中的存储增加了泄露的风险。一旦遭到非法使用,这将引起重大后果。无论从道德层面还是法律层面来看,都将对许多牵涉的用户造成影响。另外,由于数据量较大,对敏感数据的所有权和使用权并没有界定的明确标准,许多基于大数据的分析并未考虑其中涉及的个人隐私安全问题。 1.5 增加信息安全风险 智慧交通中的大数据应用是利用道路和车辆等配置的前端设备进行交通数据采集,并从超大量数据中分析出价值信息的过程。智慧交通中大数据的收集、传输、存储、分析过程都是依靠云计算平台和互联网传输进行的,而这个过程便增加了信息安全的风险。一方面,大数据所包含的复杂、敏感数据会引起更多潜在的攻击。另一方面,由于大量数据汇集在一起,一旦黑客成功攻击就会引起大量敏感数据的泄露,造成巨大损失,增加风险率。而且由于黑客一次性可以得到更多数据,这相当于降低了黑客攻击的成本。此外,智慧交通中许多数据传输本身就是借助于移动智能设备的采集和传输,如果这些设备感染具有监控和数据收集功能的病毒,这些敏感信息一旦被利用,不法组织便可能追踪到个人的实时位置以及监控个人的行为习惯等其他机密,这将增加个人信息安全风险,提高安全事故风险等级。 1.6 威胁现有的存储和安防措施 智慧交通系统应用大数据技术时,必然造成大量数据的汇集。如此巨量复杂的数据需要存储在更高安全管理标准的数据中心。由于原有交通系统中的数据存储中心很有可能并不符合规定,这便对现有的存储环境产生了威胁。另外,巨量的数据也会增加防护难度,影响现有安全防护措施的运行。安全防护手段更新升级的速度必须与数据增长的速度相匹配,一旦安全防护措施跟不上数据增长的速度,便会引起大数据安全防护漏洞。另外智慧交通系统是一个庞大的复杂系统,大数据应用需要各个子系统的衔接和配合。这必然需要许多工作人员共同参与,由于大数据包含许多非结构化数据,若使每位用户对应访问特定的信息子集,确保敏感信息的隔离,这便意味着需要保护数据的加密方案将会是一个新的挑战。数据的访问控制需要更谨慎,以确保用户只能访问授权其访问的数据。 2 智慧交通中的大数据应用应对策略 综上所述,对于智慧交通中大数据应用带来的各种挑战,应该从以下几个方面有针对性地、综合地加以解决。 2.1 加强交通平台资源整合,推进数据标准化 交通系统是庞大而复杂的系统,且覆盖范围非常广,各个交通平台衔接度不够。为了解决大数据应用在智慧交通中的行业不统一问题,首先国家应该推出交通平台的标准化措施,规范每个交通平台的统一化布局,包括交通系统物理层的每一个硬件设施的标准化接口以及交通系统软件层的每一个信息系统的标准化接口,实现各个平台从硬件到软件的互联性和兼容性,进一步推动交通信息化体系综合化和立体化。这样才可以为智慧交通中的大数据应用提供资源共享综合平台。此外,在实现跨部门、跨地区的交通互联共享平台的基础上,我们应该进一步规范交通系统的数据标准化,构建数据标准化体系,实现综合交通平台的数据存储。 2.2 加强交通大数据应用基础设施建设 基础设施对交通大数据的信息安全的影响不容忽视。基础设施作为智慧交通系统的物理层结构基础,一旦发生损坏或者出现问题,将很容易增加信息泄露或丢失的风险。因此,智慧交通中的基础设施建设至关重要,应该加强交通大数据应用基础设施建设[7]。加强交通大数据应用基础设施建设主要包括:及时对前端硬件设备进行更新和维护,应对智慧交通系统中的传输信息的网络线路以及传感器和监控等硬件设备进行定期的查验、维护和更新,严防因为基础设施的损坏或者老化等问题而造成信息数据的泄露或丢失;为了应对突发事件,智慧交通系统应该制定相对应的应急措施,以便当突发事件发生时,智慧交通系统能够保证继续安全和运行,从而确保信息数据的安全有效。 2.3 严格控制智慧交通中的数据真实度 大数据技术上有一个普遍观点认为数据可以说明一切,数据自身就是事实。大数据的核心价值在于通过对数据的分析挖掘,提炼价值信息并提供预测以及决策。大数据应用价值是建立在真实可靠的数据基础上的,一旦系统采集的数据本身存在错误,那么经过分析挖掘的预测以及决策非但不存在价值,而且会因为错误的决策进而造成损失与危害。因此,智慧交通系统数据采集时,必须通过严格的监控措施以及测试手段确保数据的真实性和可靠性。从数据源头开始把关,一旦发现虚假或恶意数据便及时剔除,同时可以利用稳健统计以及对抗式机器学习等方法减轻数据恶意插入的后果。此外,在智慧交通系统的数据采集过程中,为确保传输过程中数据不失真,应该尽可能减少人为影响和干预。 2.4 加强智慧交通系统中的大数据管理 智慧交通系统中,除了在技术上保护大数据信息安全,安全管理制度也非常关键,它是确保智慧交通数据平台中的大数据信息安全的重要基础。只有使用科学的大数据管理方法,才可以从海量的交通数据中获得真正价值,提升智慧交通系统的效率,降低各种安全风险。加强智慧交通系统中的大数据管理具体可以从以下4个方面进行: 2.4.1 完善智慧交通中的大数据资产管理 大数据作为智慧交通中的大数据应用的核心资产,许多安全问题都是在对数据进行管理的过程中。因此,在对其资产管理时,必须清楚定义数据元素,包含别名、格式以及其他特征标识;在对其进行描述时,必须列清该数据元素的信息来源和相关数据元素的其他信息;在对其使用信息的记录时,必须说明数据元素的产生和修改信息、访问历史记录、安全与访问控制信息等。 2.4.2 建立数据的安全系统 智慧交通数据中心的防护系统需要设立全面的安全防护,包括设立入侵检测系统、安全审计、防火墙、抵抗拒绝服务攻击、网络防病毒系统、流量整形和控制等措施。此外,智慧交通的数据中心还应该通过使用识别管理技术,加密技术并结合其他主动安全管理技术进行监测和控制交通数据从使用到迁移、停用的整个过程。 2.4.3 做好智慧交通中的大数据信息安全风险评估 智慧交通系统中的数据类型繁多,不同类型的数据都有相对应的风险等级。作为智慧交通的大数据中心应该将其进行分类,划分不同的安全风险等级。只有这样,才可以加强安全防范,更加明确安全风险治理目标,降低智慧交通数据泄露风险。 2.4.4 提高智慧交通系统的职员信息安全意识 智慧交通系统的运行,除了大数据平台以及相关硬件设施之外还需要各个部门职员的配合,他们在智慧交通系统的数据安全中扮演着至关重要的角色。尤其作为大数据中心平台管理的职员更应该提高对数据安全威胁的辨别能力,知晓其所管理的数据的重要价值。同时,智慧交通建设的过程中,更应该积极对职员进行相关数据安全培训,提高职员在数据安全防护方面的知识水平和方法战略认识。 综上所述,面对智慧交通中大数据应用的挑战,应该从以下方面加强应对:完善智慧交通中的大数据资产管理,加强大数据基础设施的更新和维护,严格控制数据真实度,加强大数据管理。 3 结束语 大数据在智慧交通中的应用从根本上缓解交通系统面临的压力问题的同时,也为智慧交通带来了挑战。面对这些挑战,需要各方面的综合作用,以加强交通平台资源整合,推进数据标准化为目标,以基础设施建设为基础,严格控制数据真实度,加强智慧交通系统中大数据管理。只有这样,智慧交通才可以为人们的出行提供更加便利、更加安全的条件。 智慧交通论文:我国智慧交通建设发展浅析 [摘 要]智慧交通是缓解交通拥堵、服务大众出行的有效手段。本文通过分析我国部分城市建设智慧交通的途径,指出我国智慧交通建设存在的不足和可鉴之处,为我国其他城市的智慧交通建设提供合理科学的建设依据。 [关键词]智慧交通;建设;物联网技术 0 引 言 根据IBM的《全球交通痛苦指数报告》,北京以99分的高分成为全球出行最痛苦的城市;美国每年在交通拥堵上的经济损失高达数百亿美元;车辆正常行驶时的尾气排放量仅为堵车时不熄火的1/20;在未来的几十年里,全球将有一半以上的人口居住在城市里,届时交通压力将成为一项巨大的挑战。上述现象都是传统交通无法避免且亟需解决的问题。“互联网+交通”的思维将是解决传统交通弊端的突破口。国内智慧交通建设仍处在起步阶段,在技术层面、体制层面都有待突破,寻求一种有效合理并符合我国交通现状的智慧交通建设发展模式,是我国建设发展智慧交通成败的关键。 1 智慧交通的内涵 智慧交通在处理交通数据,作出决策方面则是更少的或者无人工参与。从智能到智慧,交通系统正逐步走向像人一样思考、分析的过程。这里所指的像人一样思考,不仅包含着交通系统对已有资源的感知、融合、分析、集成、表达和创新,也包含着由交通系统与其使用者之间的交互沟通所带来的新思考和新发现。大数据、云计算、物联网等技术的出现和成熟为现代交通系统从智能化逐步向智慧化转变提供了保障。 物联网技术将交通基本要素通过信息传感设备与互联网连接起来,进行信息交换、通讯、汇聚和,实现了对交通要素的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。智慧交通可定义为:基于智能交通系统实现对交通运输体系中各种要素(包括人、车、路、环境)的全面感知、协同运行、高效服务和可持续发展,集成物联网、大数据和云计算等新一代信息技术,结合人工智能、知识工程技术等实现具有一定组织能力、判断能力和创新能力的更加高效和敏捷的交通运输系统。自动驾驶、无人驾驶在将来有极大的可能性通过智慧交通系统实现。 2 国内智慧交通建设现状 我国大部分城市的智慧交通建设处在感知交通运输体系中各种要素的初级阶段,且大部分是通过视频摄像头实现对交通信息的采集,无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术应用较少,在交通信息共享、信息处理,反馈决策等方面还是短板,基于物联网的智慧交通系统运营更是少见。 我国智能交通在信息采集、交通设施控制、行车管理和停车管理等方面均已建成了相应系统。贵阳市通过建设、安装大量视频摄像头、卡口及电警交通数据管理与分析设备,提高道路的交通管理水平、规范道路交通秩序及道路交通管理。截至2013年8月7日,大连市在经常出现交通拥堵的路段处设立交通信息显示屏,通过文字、路线图指明前方道路信息状态,驾驶员可据此及时调整路线,避开车流拥挤的路段,更顺畅地出行。江西省上饶市在2015年启用智能化电子公交站牌,乘客通过智能化电子公交站牌可以随时掌握公交车辆运行动态信息。温州市则通过整合、提升与改造原有信息资源和服务平台的基础上,建设完成交通信息服务平台,依托该平台,可用网站、手机及其二维码查询路况信息。江苏省南通市在采用监控的基础上还对车辆进行GPS信息定位,并将南通市的交通资源信息汇集成统一的GIS地图。在此基础上,面向公众出行需求,市交通局开发了“出行管家”“畅行南通”等手机APP软件,为市民提供交通信息实时查询、实时节点视频、出行计划、线上订票和旅游信息查询等服务。 上述城市智能交通建设现状是我国建设智慧交通的一个缩影,实现了交通状况的信息化、可视化,有的也引入“互联网+”概念。随着城市化进程加快,车辆数量逐年增加,智能交通无法从根本上解决传统交通带来的问题,而智慧交通是解决传统交通弊端的有效途径。智慧交通的核心是交通,交通的核心是出行,各城市建设智能交通各自为政,容易形成信息孤岛,对我国智慧交通建设具有局限性,确定统一的建设模式是我国建立智慧交通系统的当务之急。 3 加快我国智慧交通建设的几点建议 3.1 在技术层面突破,减少人工参与 我国想要建设成熟的智慧交通系统,就要在交通数据处理和决策反馈环节的技术方面有所突破,智慧交通系统最终要实现动态决策来满足人们的出行便利需求。交通变化莫测,将海量交通信息数据交给人工智能处理,并及时反馈,这可以弥补智能交通人工参与决策的不足。此外,路口的交通信号灯的时间间隔也可根据路况信息数据的处理结果实现动态控制。 3.2 在体制层面突破 智慧交通系统是一个非常复杂的系统,我国智慧交通建设存在缺乏顶层规划、标准不统一等问题。智慧交通建设涉及交通部门以外的多个部门,各部门间达成协同是日后智慧交通系统建设发展的关键。 3.3 政府助力,推进智慧交通产业发展 PPP(Public-Private-Partnership)模式是指政府与私人组织之间建立起的一种伙伴式的合作关系,目的是为了合作建设城市基础设施项目或提供某种公共物品和服务。智慧交通建设涉及多个专业和领域,用政府手段进行有效规划,在企业与政府、企业之间进行合作,形成城市联盟、技术联盟,推进新理念,最终由政府来敲定合适政策。目前国家倡导的PPP模式,是适合智慧交通发展的,也是推动智慧交通快速发展的有效手段。 智慧交通论文:“互联网+”背景下的智慧交通大数据应用创新研究 摘要:在社会经济飞速发展的新形势下,计算机技术与互联网技术再社会各领域发展中的应用越来越广泛,并以其完善的信息通信技术和互联网平台切实提高了各个行业的经济效益和社会效益。基于此,为了更好的对“互联网+”这一新业态进行深入研究,本文主要从智慧交通大数据这一领域着手,探讨其在“互联网+”背景下的应用创新,以此来为智慧交通管理目标的实现提供一定的参考依据。 关键词:互联网+;智慧交通;大数据 自从“互联网+”这一新业态产生以来,很多行业都因此得到了改造与影响,同时也有越来越多的行业开始构建符合自身发展的“互联网+”行动计划。作为“互联网+”的新生产因素,大数据可以大幅度提升数据的加工和处理能力,给智慧交通产业的创新奠定了坚实的基础。伴随着社会经济的可持续发展,“互联网+”在社会各领域中的应用必然会越来越广泛,需要相关部门对其给予高度重视。 一、智慧交通大数据采集创新 就目前智慧交通系统运行的现状来看,可供使用的数据采集方式有很多,但效率最高、应用最为广泛的则要属视频图像采集方法。近年来,随着智慧交通系统的持续完善,视频图像采集方法的应用范围也越来越广,比如说,电子警察、违法停车监测、交通事件视频监测系统以及公交专用车道违法监测等。可以说,在未来的时间里,视频化采集必将成为了智慧交通大数据采集的一大趋势,采集质量也会逐步提升。但是,就目前视频图像采集的应用现状来看,仍存在一些有待完善的地方,比如说,受到早期硬件设备的限制,从而导致数据准确率不高、信息种类少、数据利用率低,无法将数据本身蕴藏的价值充分发挥出来。基于此,在未来对智慧交通大数据进行创新的时候,为了避免上述问题发生,首先要确保视频图像的清晰度满足用户需求,同时要进一步拓宽设备功能,使其由单一功能向多功能设备发展。其次,要根据智慧交通系统的需求,实现碎片化数据的聚合,并将其作为数据库,实现数据的有效连接和共享,这也是智慧交通大数据采集创新的核心内容。 二、智慧交通大数据共享创新 就目前智慧交通大数据的结构来看,按照不同的标准可以分为多种类型,常见的有结构化数据、非结构化数据、交通基础数据、交通图像数据和交通流量数据等。在交通大数据时代下,公众、企业和政府对大数据的使用效率给予了高度重视。基于此,做好智慧交通大数据共享创新至关重要。目前,交通大数据的表现形式正朝着图片、视频、音频等多个方面发展,在这种形式下,传统数据管理模式呈现出来的问题也越来越多,如何将这些问题有效解决,提高数据利用价值成为了大数据共享创新的重要内容。结合当前公众、企业和政府部门对交通指挥大数据的具体需求来看,对于大数据共享的创新,我们可以采用自动化采集手段、基础数据库实现对各类数据的有效汇总,并在此基础上做好各类数据的处理工作,满足社会各方面的根本需求。 比如说以Hadoop基础平台为基础的大数据平台,不仅具有较高的可靠性和可扩展性,而且还具有高性能和高容错性,可以真正意义上实现交通情况的综合监测、统筹、协调联动与信息服务。 三、智慧交通大数据应用创新 尽管当前智慧交通大数据系统得到了持续优化与完善,但交通大数据的自身价值却并没有完全被开发,仍有很多有待挖掘的地方。如果想要使交通大数据的作用得以充分发挥,首要任务就是在现有系统的基础上实现应用创新。在过去的时间里,由于政府部门在智慧交通应用项目中起主导作用,从而使得整个系统的应用虽然有明显的定制化和时效化特征,但自增长性和耦合性却较差,导致应用适用期短且拓展性差。此外,由于整个智慧交通系统具有较强的封闭性,致使信息之后得不到公众的信息反馈,无法形成信息的闭环。这些问题都是智慧交通大数据应用创新中需要解决的问题。 就实际情况来看,相关部门若想实现智慧交通系统的应用创新,首要任务就是将系统与互联网有效结合起来,建立开放的数据服务平台,并将其应用到各类交通服务系统中,以此来构建一个服务于公众、企业、政府的智慧交通系统,实现应用创新。 四、智慧交通大数据服务模式创新 在“互联网+”背景下,智慧交通大数据若想实现进一步优化与完善,除了上述创新内容之外,还应做好服务模式方面的创新工作。在过去的时间里,智慧交通大数据系统的运营模式主要以政府管理为主,而在“互联网+”背景下,该服务模式应转变为人人治理,让公众、企业和政府三者可以联动起来,构建统一的服务平台,实现科学化管理。实践证明,创新服务模式之后,不仅可以进一步实现数据资源的传递与共享,提高数据资源使用效率,而且还可以避免重复管理造成的资源浪费,增加了业务的灵活性。除此之外,服务模式的创新还实现了管理内容模块化,用户可以根据自身需求方便、快速的获取到所需的服务信息。这种服务模式有利于充分发挥现有智慧交通设备和平台的作用,实现数据汇聚并深度挖掘数据价值,可以大幅度提高全社会智慧交通的管理效率。 五、结语 综上所述,在“互联网+”背景下,智慧交通大数据的创新体现在多个方面,多方面创新目标的实现使得智慧交通大数据的整体构架更加完善、更加系统,从根本上实现了政府、企业、公众联动起来,大大提高了全社会的智慧交通管理效率。 智慧交通论文:智能交通安防集成在智慧城市中的创新应用 摘 要:总的来说交通的出现在很大的程度上为人们的日常生活提供了便利,尤其在最近几年,交通的大规模发展使得我国的经济有很大的提高。但是在交通增长的过程中也出现了一些问题,这些问题的出现在很大的程度上使得我国的道路方面出现了拥挤的情况,针对于此就需要对现行的交通和道路之间存在的问题进行合理的解决与创新,形成一种只能交通安防集成的机构,进一步使得我国的交通运输行业得到更好的发展。 关键词:智能交通安防集成;智慧城市;创新应用 由于近几年来交通行业的大规模发展,在很大的程度上使得我国的道路拥挤的问题变得严重。这种情况的出现使得我国的经济发展受到相应的阻碍,因此这就需要采取一定的方法对这种问题进行合理的解决,从根本的角度上实现在交通行业的高速发展的过程中,相应的道路拥挤的问题也得到解决。进一步实现交通行业更加智能的发展。 1 智能交通集成现状特点 1.1 智能的信息感知 1.1.1 卡口智能抓拍:卡口摄像机前端高清抓拍机集视频采集、视频处理、车辆信息识别等核心功能于一体。 1.1.2 违章自动检测:电警摄像机内置具有车辆违法检测、识别可对多种违法行为进行检测和记录,同时具备通行车辆抓拍和记录、全天视频监控录像、交通参数采集等多种复合功能。 1.1.3 人脸抓拍比对:高清人脸抓拍服务器内嵌人脸抓拍算法,可对图像中的人脸进行自动抓拍和上传,建立人脸信息数据库,提供黑名单预警、人员布控、人脸检索、大库比对等智能化应用。 1.1.4 智能分析处理:智能运动跟踪、高清视频拼接、视频智能分析等多项智能应用技术,变被动式监控为主动型防范,大幅提高视频使用效率。 1.2 强大的实战应用 1.2.1 可视化图上作战:依托公安PGIS系统,实现人、车、物的轨迹刻画和案件线索分析,提高案件侦破的效率,同时实现可视化指挥调度功能。 1.2.2 实战化视频应用:融合视频标注、视频摘要、智能排查、浓缩播放、图像增强、图像编辑、万能播放器等多样化的智能工具.提高视频侦查的工作效率,缩短反应时间、减少人力耗费。 1.3 指挥调度 1.3.1 线上线下“双巡防”模式:建设空中有监控、地面有巡逻、出城有卡口、城中有岗亭的指挥巡防模式,线上线下有机融合,大幅提升社会治安防控能力。 1.3.2 “可视化”贯穿指挥全过程:以PGIS地图为载体,将时间、空间有机结合,实现报警定位为可视化、街面警力分布可视化、警力现场处置可视化、处警过程可视化。 1.3.3 “一键三能”缩短响应时间:支持快捷操作工具,一键快速布控警力,一键图上点击通话、一键警情同步,实现了指挥的扁平化,大大缩短了指挥调度响应时间。 2 智能交通集成在智慧城市的创新应用 在现在社会上出现的只会城市中就需要相应的智能交通的参与,这种智能交通的参与会使得城市的发展得到有力的保障。而且在现在智慧城市的扩大过程中,相应的监控系统和高科技技术的增长仅仅只依靠人力管理是根本不行的,因此这就需要进行相应的智能交通。通过高科技的手法对交通进行合理的监督和管理,使得智慧城市能够得到更好的发展。 而且智慧城市的建设还在很大的程度上实现了技术向实用性的跨越,实现监控与相应卡口达到统一管理模式。对汽车的搜寻只需要进行简单的号牌输入就可以找出该辆车的行驶记录,这种做法对公安机关追查相应的车辆起到及时有效的作用。这种技术手段除了这一项作用之外还存在相应的特点,在这里笔者对这项技术手段的特点进行详细的论述。 2.1 具有广泛的兼容性 总的来说使用相应的智能交通的最大受益人就是进行侦查的公安机关,而且这项技术手段在进行相应的公关机关的侦查中除了有效的监督之外还可以对设备的异构、软件和数据进行相应的兼容,从根本的角度上实现小投入大收获的作用。而且还能够进行相应的多样化接口的输入会让输出,使得这项技术手段能够发挥自身最大的功效。另外对兼容性的体现也并不是单一的体现,在很大的程度上来说相关的兼容性主要体现在三个方面,这三个方面主要包括对相应数据库的对接、异构平台的对接和不同厂家的硬件进行对接。在三个方面最根本的功能和目的在于通过合理的监控手段对相应的信息、第三方平台的数据进行对接,另外对不同厂家生产出来的设备还需要适当的方法建立一套统一、可扩展的体系,从而实现最大的兼容性。 2.2 具有开放的扩展性 前文中所说的与相应的异构平台进行相应的对接,除此之外还需要对内部进行相应的集成处理。这种做法的根本目的在于进行相应的侦查工作时能够从根本的角度上实现特殊的要求特殊定制,从而进一步为公安交警部门实现优秀的实战平台。 2.3 数据深层信息研判 由于把我国拥有汽车的数量比较多,这就在很大的程度上导致了系统需要进行研究的数据非常多,不仅如此还需要从众多的数据中找出相应的风险,在进行数据分析的同时还需要为相应的侦查工作提供研判分析数据而且系统通常使用卡口和监督的方式对数据进行收集,使得为各个部门的侦查工作提供有力的线索。 2.4 GIS系统的应用 通过电子地图可实现对布控报警的迅速定位以及对特定车辆的轨迹分析。还可以对设备进行管理,操作界面直观方便,能从广泛意义上来实现对前端设备的信息誉里、了解设备实时运行状态、又游旨定设备进行参数配置等一系列的功能,可操作性强,便于灵活地调度和跟踪,处理报警言息等。 2.5 贴近实战的管控业务 通过与三台合一系统集成对接,实现了接处警业务,并通过GIS地理信息系统,实时查询定位警力,实现快速高效派警,实现第一时间赶赴现场。同时可以控制事发地点的信号、诱导系统,已实现交通疏导。针对重大事件,平台提供特勤预案业务。制定特勤路线(区域),执行时会自动联动路线(区域)的视频监控系统,有效的监控周边情况,并实现交通的畅通。 2.6 交通诱导系统 诱导主要为交通指挥人员实时提供各路口和路段的交通状况,例如:路段的拥堵状况、信号灯状态等。这些信息能帮助交通管理部门及时采取合适的处理方式和处理预案,并通过由广播电视媒体和前方交通诱导显示屏及时信息,告知路面驾驶员和行人,进行有效的交通疏导。 结束语 在现在的社会发展过程中对相应的智能交通的应用也越来越广泛,这在很大一方面是由于现在交通设备的不断增多和相应的道路容易发生堵塞而设立的。而且在很大程度来说进行相应的只能交通能够使得现在社会上存在的交通问题得到更好的解决,而且还能在一定的角度上为现在社会上通过道路犯罪的案件进行破除,从而更好的促进相应的智慧城市更好的发展。 智慧交通论文:城市智能交通对智慧城市发展的作用初探 【摘 要】城市智能交通是智慧城市的组成部分,直接影响智慧城市的发展水平和质量。信息技术为智能交通发挥作用提供技术支撑,以构建现代化和谐社会的共同愿景进一步地促进了相互作用。城市智能交通对智慧城市发展的作用从基础的的改善城市状况,进一步到提高城市和交通服务效率,再到市民关心的城市环境改善层面,最终促进智慧城市的可持续发展。 【关键词】智能交通 智慧城市 作用 大数据时代下,随着物联网技术和新一代信息技术的快速发展和深入应用,城市智慧化成为现代化城市发展的重要趋势。随着“智慧城市”概念的兴起,2011年起,部分主要城市在各省政府的带领下开始试点建设工作,而智慧城市的建设中,城市智能交通的作用不可或缺。 1 智能交通与与智慧城市概述 智能交通,简称ITS,即intelligent Transportation System,是以信息通信技术将人、车、路三者紧密协调、和谐统一而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输管理系统。智能交通的子系统主要包括:信号控制系统、交通监视系统、闯红灯违法监测系统、微波车辆检测系统、OD数据记录分析系统等。 智慧城市的实质就是利用先进的信息技术,实现城市智慧式管理和运行,从而为市民创造更美好的生活,促进城市和谐、可持续发展。它是通过综合运用现代科学技术、整合信息资源、统筹业务应用系统,加强城市规划、建设和管理的新模式。 2 城市智能交通对智慧城市的发展发挥作用的可能性 事物之间发生作用需要可能性条件,城市智能交通与智慧城市在诸多方面是相通的,这为智能交通在智慧城市的发展中发挥作用提供前提基础和可能性。 智能交通是智慧城市的有机组成部分。城市由交通、住宅、商业、能源、水资源等诸多系统构成,智慧城市由智能交通、智能建筑、智能医疗、智能银行、智能家居、电子政务等部分组成。可见,交通作为城市功能的重要组成部分,直接影响着城市发展和社会水平的提高。 两者都基于信息技术的发展。智慧城市建设要求通过以移动技术为代表的物联网、云计算等新一代信息技术应用实现全面感知、泛在互联、普适计算与融合应用。智能交通系统是将先进的信息技术、电子传感技术、控制技术与计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通系统,需要把各种高新的科学技术结合在一起。高科技使城市和交通充满智慧元素,它们都离不开信息技术的支撑。 都以构建现代化和谐社会为目标。《国家智慧城市试点暂行管理办法》指出,建设智慧城市是贯彻党中央、国务院关于创新驱动发展、推动新型城镇化、全面建成小康社会的重要举措。而智能交通作为百姓出行的载体,和百姓的生活息息相关,是实现人居环境和谐发展的关键方面,是实现城市以人为本的重要体现。 3 城市智能交通对智慧城市发展的作用表现 城市智能交通对智慧城市既有直接作用,又有间接作用;既能为智慧城市带来经济效益,也能带来社会效益。从自低至高的层面来说,城市智能交通对智慧城市发展的作用表现在以下四方面: 首先,改善城市交通状况。智能交通对现代智慧城市中的交通安全、拥堵状况有着非常积极的作用。它通过对交通事故和拥堵情况快速反应,实行对交通运行情况的快速调整,同时能将交通信息反馈给交通部门,指导道路规划和设计、改造工作。智能交通在改善城市交通状况中的建设可以归纳为三个阶段:第一个阶段侧重基础设施设备建设,主要目的是减少道路交通事故;第二个阶段侧重电子警察、卡口、监控等非现场执法系统建设,主要目的是改善交通出行秩序;第三个阶段侧重智能信号、交通指挥调度等系统建设和整合,主要目的是减少拥堵、实现精细化管理。 其次,提高城市和交通服务效率。智能交通作为智慧城市感测市民生活的神经愈发敏锐,为市民提供安全、高效、便捷、舒适和环保的交通服务,提高城市交通的运营效率,是城市建设与交通管理的目标。目前,部分经济发达的城市已经开始推进交通管理科技深化应用,通过智能交通为市民提供实时、准确、高效的交通信息服务,结合城市功能,综合全面的城市交通信息,合理配置和调控城市中交通载体,例如大数据分析、交通诱导、交通情报显示、手机app等,以方便公众出行,适应市民日益增长的对交通的需求。 再次,优化城市环境。合理的交通,不仅体现在交通的快捷、顺畅、舒适、安全等特征上,还关系到整个城市的环境友好、资源节约。随着城市化进程的不断加快,城市不断扩大,工业不断发展,人口持续增加,城市资源特别交通资源矛盾越来越多,环境污染等一系列问题逐渐成为市民的关注点,严重影响着城市居民的生活和生产。交通运输业是能源资源消费和温室气体排放的重点领域,城市交通低碳发展是实现智慧城市健康发展的基础,城市智能交通技术在节能减排、绿色环保方面大有可为。例如推广智能交通工具的使用,加快ETC系统的发展,完善智能交通信息化平台,可避免不必要的资源重置和浪费,响应低碳环保的要求。 最后,促进智慧城市可持续发展。智慧城市建设是继大规模实体基础设施投资之后的又一次城市的升级换代、产业结构升级和社会发展的重要契机。智能交通对智慧城市未来发展有利影响包括:带动科技创新潮流、提供更美好的城市生活,推动智慧城市的经济、社会、生态可持续发展,促进智慧城市的整体性、全面性和系统性。 智慧交通论文:近五年国内智慧交通研究综述 摘要:文章通过对智慧交通的概念、体系构建、宏观决策等方面进行归纳和总结,发现目前对智慧交通的研究尚处于初级阶段,研究的深度和广度有待进一步加强。未来的研究应完善相关理论体系建设、加强对智慧交通建设和应用信息技术的创新研究、扩大智慧交通研究视角、加强交通运输类专业人才培养对接智慧交通产业的研究。 目前,在世界范围内,智慧城市建设工作开展得如火如荼,涉及交通、安防、政务管理、安全应急、公共服务、医疗、教育等城市运营管理的各个系统。其中智慧交通既是智慧城市建设的重要组成部分,也是提升政府有效治理能力的重要手段,因而对智慧交通的研究也成为我国城市交通治理和建设中的热点问题。本文通过检索中国知网的相关文献并进行梳理,归纳近五年智慧交通研究的主要内容,并对当前针对智慧交通研究的成果加以总结评价,指出其不足及未来研究发展趋势,以期推动智慧交通研究的发展和促进智慧交通建设的完善。 1 智慧交通的概念 智慧交通系统(Smatr Transportation System,简称STS)是智慧城市的核心部分,是整合能源、环境、土地资源,实现可持续发展的重要手段之一(曹小曙、杨文跃等,2015)。目前,我国对STS的研究尚处于初始阶段,未形成标准的定义。王庆滨提出,智能交通系统(Intelligent Transportation System,简称ITS)是指利用先进的信息、通信技术将信息监控数据导入地面信息管理系统中进行管理而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统(王庆滨、钟荣华,2015)。然而,陈琨提出,智慧交通是智能交通从量变到质变的结果,智能交通是通过非常先进的通信和控制技术,以解决各种交通问题的重要手段,是对信息技术本身的运用,而智慧交通是智能交通发展的更高阶段(陈琨、杨建国,2014)。智慧交通与原来意义上的交通管理与工程有着本质的区别(蔡翠,2013)。智慧交通更强调如何将交通系统全面融合到城市总体发展和建设中,不局限于智能交通系统的现有功能,而是将海量交通信息进行挖掘、分析,强调系统的实时性、人机交互性和服务对象的广泛性(张盈盈、陈燕凌等,2014),强调以人为本、智能化决策分析(李础⑼跗缴等,2014),促进交通向更先进和谐的方向发展(张轮、杨文臣等,2014)。 从上述文献所反映的情况看,目前智慧交通的概念主要是从城市建设角度出发,包含所应用的技术、提供的服务和服务对象。其不足之处在于:一是智慧交通所要运用的技术概念理解不清,将不同层次的技术归并在一起,理论知识体系较混乱;二是服务对象不全面,受益主体范围有一定的局限性;三是智能化、智慧化无严格界定,客观上造成概念混淆。 2 智慧交通研究的重点领域 智慧交通是在国家大力推进综合交通运输体系建设的背景下提出的,其研究的对象主要涉及:一是与交通运输密切相关的执行层,如客货、交通基础设施、运载工具装备以及智能公路、车辆的运营管理等;二是政府的宏观决策层,如综合统计、规划与设计、建设、市场秩序管理、交通秩序管理、票务与支付服务、公共信息服务和安全应急等。 2.1 与交通运输密切相关的业务 治理超限超载是一个世界性难题。张新从顶层设计角度,提出科技治理超限超载的6大系统:监督考评监测系统、源头末端监测系统、重点路面监测系统、检测站监测系统、行政执法及电子监察系统、智能分析和决策支持系统(张新,2014)。 陈向东、杨斌分析了智慧轨道交通中“更透彻的感知”的发展方向与趋势,从“敏锐”“快捷”“可靠”“高效”“全面”和“智能”多个角度探讨了如何在智慧轨道交通行业运作和智能轨道交通系统中实现“更透彻的感知”(陈向东、杨斌,2012)。曾华觥⒅旎撤继岢隽恕爸腔酃斓澜煌ㄏ低臣芄埂保对智慧轨道交通系统理念、技术内涵及其构成进行了探索和概括(曾华觥⒅旎撤迹2012)。王健通过分析公共交通现状,对智慧巴士系统的运用和推广进行了介绍(王健,2012)。石文先提出了智慧空管系统总体框架,该系统主要由感知层、基础设施网络层、应用服务平台层、专业应用与决策支持层组成,并对系统所需的关键技术、支撑平台和应用前景进行了分析(石文先、朱新平,2013)。杨静指出将互联网技术引入地铁,在发挥地铁载客、聚客功能的同时,让乘客在运动中与城市各类信息交流、互动,为乘客呈现运动中的城市全景图,另外实现轨道交通媒体价值增值、转型,是轨道交通互联网时代的发展方向(杨静,2015)。史晓平、李华光以上海为例,分析了港口空间地理信息系统建设的必要性和可能性,并提出上海港空间地理信息系统建设的对策建议(史晓平、李华光,2015)。 黄敏以深圳为例,提出要以大交通为依托,以大数据为基础,以大监管为主线,以大信息为核心,推动智慧型、效能型、服务型交通运输部门的建设(黄敏,2015)。陆荧洲等对道路监控系统在城市智慧交通建设中的运用进行了研究(陆荧洲等,2015)。 2.2 政府宏观决策层面的研究 智慧交通是缓解交通拥堵、节能减排的有效手段之一。在智慧交通顶层规划上,我国主要是独立建设模式和数据大集中模式两种(李吹龋2015)。赵俊钰等提出了一种可落地的智慧交通总体架构建设思路(赵俊钰、刘芳玉等,2013)。 在智慧交通系统开发与设计上,徐蔓青、张滔、尹克坚、王雅琼等对智慧交通所依托的大数据平台的开发进行了研究,谭晓琳、顾慧、梁展凡等对智慧交通应用软件技术进行了研究,王峰、韩丽、徐波、马士玲等则从物联网角度对智慧交通系统设计进行了探究。 在公共信息服务上,信息安全应是智慧交通建设的前提(陈楠坪)。目前,我国智慧交通信息服务主要有四种模式:针对政府的交通管理系统平台,用户车联网(企业及个人),导航地图、打车软件等APP(企业及个人用户),智能汽车制造(个人及企业级用户)。但是,信息如何与业务实现深度融合才能发挥信息服务核心价值(阮晓东)。因此,孙斌提出了利用三维业务模型来促进智慧交通信息化建设。刘源设计出“智慧出行”系统架构,并可实现GPS浮动车交通信息采集、信息推送与语音播报、动态信息融合实时处理以及车辆协同交互优化,会产生积极的社会效益,提升城市智能交通的水平。张志宇、阮永华提出利用号牌识别技术、RFID电子车牌技术相结合的交通信息采集与服务系统方案,对城市交通信息采集点的布设模式进行深入研究。 在安全应急管理上,陈龙、樊博将物联网相关技术和管理学中相关理念相结合,提出了智慧城市交通安全监控管理的构架。 3 其他领域的研究 在其他方面,主要集中在对北京、上海、广州、南宁、镇江、扬州等经济较发达的城市智慧交通建设的实证研究,对二、三线城市如何推进智慧交通平台的搭建甚少,另外对国外智慧交通建设比较成功的国家或地区的研究也还不多。 另外,在对智慧交通人才培养方面,赵竹以交通安全与智能控制专业为例,就专业如何对接智慧交通产业的校企合作课程开发进行了研究,丰富了高职课程理论体系和智慧交通建设人才的培养方向。 4 评价和启示 综上所述,近五年,交通运输业界和学术界对智慧交通的研究主要集中在应用技术的研发与设计领域:一是交通信息网络平台,如地址匹配技术、车联网技术、交通传感网;二是动态车辆智慧化管理与服务,如车辆识别系统、行车引导系统、智能停车与诱导系统技术、智能公交系统、智能交通监控与管理系统;三是静态车辆智慧化管理与服务,如智能停车场、位置服务等。但对智慧交通建设的相关技术研究未形成鲜明的层次结构。总之,目前对智慧交通概念体系和应用价值体系的研究较少,缺乏全面、标准的理论体系。 另外,从研究的领域来看,目前对交通运输密切相关的公路、轨道交通、城市公交关注较多,而对航空、海运交通智慧化管理研究较少;对政府宏观规划与建设、信息服务、交通秩序管理关注较密切,而对智慧交通大数据的综合统计、交通基础设施建设、市场秩序的管理、票务和支付服务、安全应急研究、人才培养研究不多。从人本管理角度,目前对技术应用研究较多,对居民的出行需求、法律环境等的研究甚少。 因此,未来对智慧交通的研究还可进一步开拓和深化:一是强化理论研究,完善相关理论体系建设,对智慧交通的基本概念和原理做更深入的探讨,为智慧交通实践提供有效指导;二是加强对智慧交通建设和应用信息技术的创新研究,进一步探讨网络信息安全保障体系;三是扩大智慧交通研究视角,关注居民出行需求;四是加强交通运输类专业人才培养对接智慧交通产业的研究,重视跨学科人才教育。 智慧交通论文:智能交通助力智慧出行 智能交通是智慧城市建设的重要组成部分之一。作为智能交通领域的先行者,中国智能交通系统(控股)有限公司一直积极参与智慧城市建设,助力政府通过信息化、智能化的手段管理城市,从而实现城市级别的智慧管理。 早在智慧城市概念提出之前,我们就开始了智能交通领域的尝试。在2002年前后,我们与广州市政府成立了类似于PPP模式的合作体,由合资公司进行投融资,建设运营整个广州的智能交通系统。在智慧城市、智能交通等接口还没有完善的情况下,我们已经搭建了一个城市级的智能交通信息平台,与智慧城市需要的大数据平台非常类似,如果再搭载其他领域的信息,它就能够成为整个城市的运行平台。这个平台上可以将所有与交通有关的,包括居民出行、政府交通管理的数据都放入进去。通过这个平台,我们可以向政府提供交通管理服务,向出行者提供完整的交通出行服务。基于这个平台,我们与广州的三大运营商移动、联通和电信,分别做了手机APP产品,目前已有400万的注册用户,日活跃用户有50多万,这是城市级的应用中比较少见的成功案例。接下来,我们将这项产品推广到了西安、南京、哈尔滨和西宁等城市,陆续取得了成功。 除了上文提到的智能交通运输方面,在智能交通管理方面,我们也有非常成功的尝试。在2008年前后,我们为天津交管局做了交通管理集成管控平台,提供了一套完整的交通管理方案,包括非现场执法涉及的电子警察,交通治安卡口,交通信号控制系统,120和110的接出警,警员定位、警车定位和交通态势流量的分析等交通管理的子系统。在集成管理控制平台,我们能够将所有的业务系统连在一起,实现业务联动和应急指挥。经验丰富的老交警可以通过上述系统,将经验很快地传给年轻交警。 目前就交通领域而言,各部门、各业务系统间还存在着一定的“孤岛”效应,不同建设时间、不同技术、不同建设商建造的系统之间,难以进行互联互通,从而无法实现真正的大数据。针对上述问题,我们积极进行创新与探索,在“互联网+”的背景下,研究交通大数据,致力于提供更多的增值信息、增值应用和增值服务,完成公司的整体转型。 智慧交通论文:IBM携手北京交通大学助力智慧成长 “在目前国内计算机技术相关的专业学科中,人才培养模式往往缺乏系统的体系。在师资、课程的设置等方面与市场需求存在较大差距,很难输送直接符合企业心意的人才。”北京交通大学软件学院院长卢苇对高校教学体系及人才培养的痛点深有体会,“计算相关技术的更新速度非常快,学生甚至老师的知识体系和实际应用一直存在差距。如何弥补这种鸿沟,是我们重视和思考的问题。” 培养新型信息管理人才 校企合作在高校教学、科研的创新实践中并不鲜见,“企业+高校”联合创新的模式已经得到广泛认可。人才作为生态系统中非常重要的一环,越来越受到整个行业的重视。IBM一直以来非常重视与高校的协作创新,关注领域内的人才培养。 9月3日,IBM与北京交通大学软件学院共同信息管理联合人才培养计划。双方将共同开发信息管理方向课程,培养面向“大数据”时代的高端信息管理人才。 在大数据时代,单一型的数据库管理人才已无法满足企业对信息管理的需求。“当前,信息管理的概念远不仅仅包含存好数据,存储和调用数据只是信息管理中的一个现象,其价值体现在数据的全生命周期中。数据日益成为企业最重要的资产,如何最大程度地发掘其价值,促进业务转型和商业模式创新是企业关注的重要议题。”IBM中国开发中心信息管理总经理朱辉表示,“在这种背景下,市场呼唤高端信息管理人才。这也是此次联合人才培养计划的重要考虑和初衷。” “IBM与中国高校的合作由来已久,而且越来越深入。”IBM大中华区大学合作部总经理王浩表示,“此次开展的信息管理课程大学合作项目针对的就是行业发展的最新趋势,将覆盖师资培养、精品课程等多个维度。” 当前,商业计算模式正在发生广泛而深刻的变革,从以前的以流程效率为中心转向以信息、数据为中心。企业越来越关注如何从大量异构的数据中获取价值和洞察力,而信息管理是非常重要的支撑技术。 课程与实践相结合 除了在课程设置上提供完整的知识体系,实践是检验教学理论成果最好的试金石。卢苇表示,两年的学习过程将由高校和企业共同完成,学生将有一年甚至是更长的时间在企业单位实习,从而更紧密地将课程和实践相结合,培养满足企业和市场需要的信息管理人才。 据了解,此次双方合作的共建课程均已经过IBM专业课程认证,将涉及信息集成、数据仓库、商务智能等信息管理相关内容。来自IBM的高级工程师将兼任北京交通大学高级教师,负责部分的课程教学以及教师培训工作。IBM将为相关课程提供远程教学课件,开放红皮书、白皮书等技术资料。同时,IBM会将业界最新的技术趋势和商业洞察带进校园,开展信息管理大师讲坛、实验室开放日、工程师体验日等形式多样的活动,帮助学生了解行业动态,激发创新热情。 一线企业对人才供需的体会最为直接。“以银行为例,科技驱动服务和商业模式创新的思路已经是企业发展的不二选择。信息管理是企业发掘数据宝藏的基石,企业迫切需要经过体系化、系统化课程学习,从而全面掌握信息管理相关知识和技能的人才。”中国民生银行总行科技部副总经理牛新庄表示,“联合培养的模式实现了课程的创新,能有效解决市场中人才稀缺的问题,对企业来说是个福音。” 共建课程和联合培养的模式将校企合作提升到了新的高度,内容和形式都较以往更深。卢苇认为,此次与IBM共建的联合人才培养项目不仅能为企业输送高端信息管理人才,对于高校自身的师资队伍建设也是非常有益的。北京交通大学的教师将与IBM的工程师一道,实地参与项目课程的设计和实践,学习行业知识并交流教学经验。这种模式将帮助软件学院进一步探索符合当前最新的、主流的技术状态的教学模式,从而提升人才培养的竞争力。王浩表示,未来IBM将围绕协作创新、人才培养及国际合作等方面与高校开展更加深入的合作,复制和推广成功的经验和模式,共同推动行业生态系统的健康发展。 智慧交通论文:治堵有方武汉借城市自由流构建智慧交通 随着车辆的不断增多,城市交通成为当今智慧城市建设中不得不考虑的问题。很多城市都在想方设法缓解城市交通拥堵问题。素有九省通衢之称、桥梁数量众多的武汉更是如此。 正因为如此,武汉成为我国首个成功采用城市自由流智慧交通系统的城市。 来自中创软件的资料称,目前全球只有新加坡、伦敦和武汉三个城市应用了城市自由流,而采用中创Loong智慧平台进行建设的武汉自由流工程在部署复杂度、信息处理广度上都难于新加坡和伦敦。 作别交通拥堵 “就个人生活而言,我最关心智能交通,因为我每天要去很多地方,事先知道哪个地方交通顺畅是最重要的。”湖北省武汉市市长唐良智曾经在一个智慧城市论坛上这么说。可见交通在智慧城市中的重要性。 武汉地处两江交汇、三镇鼎立之地,桥梁、隧道给武汉的交通带来了很大的便利,但也给交通管理带来了很大的挑战。最近几年随着车辆数量的激增,和其他城市一样,武汉交通压力变得非常大。再加上市内六桥一隧一路需要车辆停车收费,更是使得堵车成为武汉城市交通的常态。 武汉的交通管理问题,除了停车收费加剧了交通拥堵以外,现行路桥通行收费制度也存在着合理性方面的争议。 为缓解路桥资源紧张、交通拥堵日益严重的问题,武汉在全国率先启动了城市交通改革,希望通过物联网技术和智能化手段,在全市范围内主要过江桥梁及隧道建设自由流ETC(不停车收费)系统,将路桥收费模式从原有的年票制改为计次电子收费,同时采用经济杠杆来治堵。 作为全国第一个综合交通枢纽研究的试点城市,武汉市借鉴了新加坡、伦敦等城市交通建设的先进经验,启动了城市自由流智慧交通系统建设,并探索应用物联网技术、信息化手段以及经济杠杆来缓解交通拥堵的新途径。 城市自由流智慧交通项目需要集成上千种标准和种类不同的外围设备,实现多种接口统一接入,将设备通信、电子渠道、外部接口等功能全部纳入支撑平台,从而有效解决系统实施过程中大量异构平台之间的交互问题。可见,该项目要求支撑系统架构必须具有很高的稳定性、灵活性和可扩展性。 经过严格的招标程序,中创软件凭借其多年的交通信息化建设经验和平台优势中标成为项目软件开发商。 Loong平台快速构建 武汉市计划采用的全自由流模式在全国属首创,无成功案例可借鉴,系统需求和设计更不可能一次性考虑得面面俱到,因此在项目建设过程中,不可避免会遇到各种变更需求。项目的复杂度可想而知。 曾有跨国IT公司的工程师打电话给中创软件的工程师说:“你们疯了,这么复杂的项目你们也敢接。” 中创软件董事长兼CEO景新海却对该项目信息满满。他的信心,源自中创软件基于“核高基”科技重大专项“国产中间件参考实现及平台”课题成果Loong平台形成的中创Loong智慧平台。 中创软件在武汉城市自由流系统建设中采用了Loong智慧平台,借助其柔性可靠的体系架构,将国内无先例、业务不断变化的复杂系统拆分为相对简单、松耦合的服务,开发并整合了DSRC(智能运输系统)、车牌自动识别、车辆匹配、误识辨别等功能,实现了随需而变的系统快速构建。 据了解,武汉城市自由流项目于2010年4月正式开工,于2010年11月进入试运行阶段,到2011年7月1日,系统已经正式开通运行。中创软件交通事业部总监卢海涛介绍,尽管项目共历时15个月,实际上真正部署实施时间只有6个月。 启动智慧之旅 2011年7月1日,随着武汉市城市自由流智慧交通系统上线,武汉市所有途经原来七桥一隧收费口的车辆不再需要停车收费。借助物流网技术和信息化手段,车辆驶过收费路段,城市自由流智慧交通系统将自动采集信息并进行计费。 在中创Loong智慧平台支撑下,系统能够精确无误地抓拍、监控、识别、采集每一辆行驶车辆信息,解决了市区内多车道自由流计次收费的问题,同时缓解了交通拥堵,交通事故也下降了10%~15%。 系统实现了对武汉市所有车辆的准确感知,能够形成一张完整的城市车联网。系统对武汉市区每天通行的超过百万辆车辆的超过160GB的图像数据进行存储、分析与管理,为武汉市政府对城市长远发展决策提供了强有力的数字支持。 不仅如此,系统还使得武汉市借助价格杠杆来引导市民选择出行方式和路线,有效缓解桥梁、隧道的拥堵情况成为可能。该系统可以对交通信息的收集分析,交通管理部门可以对不同路段、不同时段的费率进行调节,从而实现智能交通诱导,引导市民在出行时做出更合理的道路选择。同时,武汉市交通部门借助系统实现了计次收费,提高了收费的合理性。 系统正式运行以来,实现了7×24小时不间断运行,每天感测、分析整合车流量100多万次,实现过路过桥车辆费用的即时结算,并实现了与全市1000多个服务网点无缝对接。此外,系统还连通了包括银行、电信、高速公路、公安、交管、财政等多家单位,使信息产生更大的价值。比如说,该系统提供的准确、实时的数据,已多次协助公安部门获取案件线索,推动了平安城市的建设。 值得一提的是,武汉城市自由流项目的建设并非到此为止,系统将借助中创Loong智慧平台的可扩展性和兼容性根据实际情况进行升级改造,以及实现与更多其他部门的信息互通。 此外,记者还在采访了解到,中创软件希望能够将武汉城市自由流的实践经验在全国推广开来。 智慧交通论文:往届世博的智慧交通 世博会期间有大量游客,怎样保证交通安全、方便? 1992年西班牙塞维利亚世博会期间,参观游客总数超过4180万人次,平均每天的参观人数约为24万人次,最高峰的游客数量达到了63万人次。 世博会场的各个方向都设置了出入口,但以西侧出入口为主,配置了高速铁路车站和大片停车场。世博会场内交通的主要方式是单向环行的巴士车队,交通线路全长约为5000米,环绕各个展区,连接各个出入口。据统计,超过1700万人次(约占游客总数的40%)使用了这一交通方式。场内交通的辅助方式包括单轨电车和空中缆车。 空中缆车跨越瓜达尔基维尔河,是进入世博会的又一通道,然后沿着发现者大道贯穿南北,无论是白天还是夜晚,世博会的盛况可以尽收眼底,最高日人流量达到近7万。单轨电车环绕西班牙展区和国际展区,也是兼具交通和观光功能,最高日的客流量为4.3万人次。 除了固定的巴士线路,游客还可以租用电瓶车,有效地增强了场内交通的自主性。世博会还为残障人士提供了充足的轮椅。 作为专题类的世博会,1998年葡萄牙里斯本世博会参观游客总数超过1200万人次,是专题类世博会中规模最大的。 世博会场址位于里斯本东部边缘的Tagus河畔。这里原本分布着各类污染和危险设施,包括炼油场和储油灌、废弃集装箱、军火、垃圾的堆场。长期以来,这一地区始终处于废弃和衰败之中,政府决定以世博会为动力,使这一地区的交通条件、基础设施和环境品质实现根本性改善,达到欧洲其他首都城市的相同水准。 世博会的场址规划采取了方向明确的方格路网,50%以上的世博会参观游客使用公共交通方式抵达交通转换枢纽和主要入口。 世博会场内交通的主要方式是巴士。调查表明,场内巴士的日均客流量为13.5万人次,游客人均使用巴士1.5次,60%的游客使用过场内巴士。场内交通的辅助方式包括电瓶车和兼有观光功能的空中缆车(游客人数超过300万人次)。世博会还为残障人士提供了80辆轮椅。 2000年汉诺威世博会,参观汉诺威世博会的预期游客数量为4000万人次,实际游客数量仅为1870万人次,平均每天参观人数约为11.8万人次,最高峰日的游客数量达到27.64万人次。 调查数据表明,大约有三分之二的游客是多次参观世博会。这既表明游客对于世博会的满意程度,也说明相当数量的游客每次只是参观部分展馆或演艺活动。晚间优惠门票和晚间演艺活动有效地增加晚间游客数量,汉诺威世博会使用晚间门票的游客数量约占20%,有助于调节参观游客数量的时间分布,从而缓解高峰时段的交通压力。 在世博会参观游客的交通方式构成中,轨道和其他公共交通方式为51%,私人汽车为32%,专线客车为16%,其他交通方式为1%。 世博会园区内的交通以步行方式为主,为此设置了渗透世博会园区的连续带状开放空间,提供舒适愉悦的步行环境。世博会园区位于主要道路的两侧,东西区域之间的唯一连接部位是场内交通的“瓶颈”,为此设置了30米宽的欧洲最大步行天桥。
建筑电气工程论文:建筑电气工程施工管理简析 摘要: 建筑电气工程管理在建筑工程管理中具有重要地位,但只有不断提高工程质量、加快施工进度才能保证电气工程如期完成。一旦在施工过程中出现问题则不利于设备的正常运行,有时还会造成建筑主体工程停工,文章主要论述了建筑电气工程施工管理的内容、特点、措施。 关键词: 建筑;电气工程;施工管理 建筑电气工程是建筑工程的重要组成部分,严重影响着业主的生活质量、建筑使用情况等,因此建筑行业要求不断提高电气工程质量,在此投入也不断增加。 1电气工程的内容 电气工程的主要内容有配电、照明、自动化仪表、电梯等工程,还包括火灾报警、建筑智能化等内容。通常情况下,电气工程施工位于主体工程完工后但在装修工程前,有着时间短、与其他施工同时进行的特点。因此开展建筑电气工程的施工提前要制订施工计划与施工应急预案,保证资金及时到位、与其他工程合理安排施工顺序,做到操作规范,才能加快施工进度。 2建筑电气工程特点 电气工程的施工通常位于不显眼之处,如线盒内部,这样需要较长的操作时间与繁多的操作步骤,要完成埋线与穿线工作,假如一个环节出现问题则要整体进行返工,开展调试时因为存在大量的子项目所以要认真对待不同系统间的联系。施工前的控制,管理人员、监理人员要会同建筑项目负责人完成技术交底工作,共同研究图纸中存在的问题,选择最为合理的安装小组,制订安装计划。施工过程中的控制,要深入施工现场进行考察,及时修改施工过程中存在的问题。一旦在实际施工时发现与规范存在冲突的部位则需上报,自己不得做主修改。严格依据操作程序进行,制订与操作规程相一致的预算。电器工程施工要做好各个细节工作,尤其是各个关键点与重点,要严格检查那些隐蔽性工程的施工情况,对其使用的管材进行研究,看其是否与设计要求相同,应用的电缆与母线是否与国家标准相一致。 3建筑电气工程施工管理内容 3.1规范合同管理 施工合同是承包人与发包人在施工前制订的关于双方权利与义务的规定。合同管理不能单独存在于工程管理当中,应该与成本管理结合在一起,合同管理才能发挥最大的作用。电气工程项目施工人员要依据合同规定严格管理施工过程中应用的技术与进度,才能不断提高施工质量,使资源发挥最大作用,帮助施工企业收到较好的经济效益。 3.2进行组织管理 利用组织管理可以保证参与工程建设的不同组织实现有效协调,对提高施工质量具有非常重要的影响。要想提高组织管理工作水平首先要具备一支执行能力较强的队伍,此队伍可以合理应对实际施工过程中出现的各种情况,能够及时将施工过程中出现的各种信息完全上报给管理部门,同时依据整改意见与方案对不合格的施工进行修改。 3.3加强成本管理 建筑电气工程与其他一般工程项目不同,施工步骤表明其具有与众不同的特点。电气工程施工企业应该及时引进最新管理措施,才能在激烈的市场竞争中处于有利地位,才能节省施工成本。在项目施工过程中,只有制订严格的施工计划与目标,才能保证成本管理与成本控制的有效实现,实现持续性发展。 3.4控制进度管理 建筑电气施工时间服从于建筑工程整体时间,存在于建筑工程施工当中,主体结构还处于建设当中时,电气工程施工则已经开始准备工作,如预留埋线,建筑主体完成施工后,就进入全面施工阶段,在装修过程中还需配合装修工作安装各种电气配线与灯具,因此只有保证电气工程施工进度才能缩短整个工期,它是与工程其他部分的施工紧密联系在一起的。电气工程施工管理可以分为若干个模块,同时制订详细的计划,才能使电气工程项目施工与建筑工程施工进度相同。 3.5提高施工质量 建筑电气工程施工控制的主要部分是质量问题,只有保证质量才能使组织控制与进度控制有序进行,因此质量控制在电气工程施工中具有关键性地位,是值得引起人们大力重视的环节,质量不但与业主的使用有关,而且也与建筑工程的经济效益直接相关。首先要施工前要严格控制图纸质量,保证图纸的设计具有较高的水平;其次控制电气设备质量,只有在施工中应用高质量的材料与设备才能提高整体工程质量;再次控制施工过程质量,施工操作人员要严格依据图纸施工,应用规范的工艺技术。质量控制监测人员要及时检查每项工程的质量,及时记录考核结果,一旦出现不合格的工序与工艺则要求其迅速改正;然后完成施工后还需对一些易于损坏的部分设置保护措施,防止发生无意损坏现象,遇有故意损坏行为则要严肃处理;最后建筑电气工程的调试,要完全依据技术标准逐步调试电气设备与安装项目,详细记录调试的每一个环节,出现不合格设备则要求马上更换。 3.6提高施工安全水平 任何工程都应将安全管理放在工作的第一位,建筑电气工程的安全管理也不容忽视,建筑电气工程施工的安全管理控制主要有下面这些。首先为施工操作人员创造大量的培训机会,保证使其掌握专业技术与安全知识,使施工技术人员在思想上高度重视安全工作;其次建设安全保障体系,可以利用定期与不定期相结合的做法,及时检查各种存在的消防设备,发现问题及时更换;最后施工管理人员要定期严格检查施工现场,全面落实安全生产规范,积极治理各种安全隐患。 4结束语 总之,建筑电气工程管理在建筑工程管理中具有重要地位,只有不断提高工程质量、加快施工进度才能保证整个电气工程的顺利完工。一旦出现质量问题则不利于设备的稳定运行,建筑主体工程也会受到较大影响。当前建筑施工中普遍使用智能化设备,电气工程在建筑工程的地位将会越来越重要,会不断涌现新技术、新材料、新工艺,要想做好此项工作则要求电气工程师加强自身学习,不断积累实践经验,才能顺利开展建筑电气工程管理工作。 作者:张红梅 单位:中国气象局机关服务中心 建筑电气工程论文:建筑电气工程施工管理及控制措施 摘要: 在社会经济发展过程中,工程质量管理对建筑工程项目起着非常重要的作用。而对于当前建筑电气工程施工来说,施工管理的好坏影响着建筑工程整体质量,所以,在电气工程施工过程中,需要将正确、科学、高效的管理贯彻到整个施工过程中。有鉴于此,文章重点针对建筑电气工程施工管理过程中存在的问题进行了分析,并提出了控制措施以供参考。 关键词: 建筑;电气工程;施工管理;控制措施 随着我国现代化的不断发展,人们对于建筑品质的要求越来越高,不但要注重建筑物的美观和安全,需要高度重视其工程质量。但是在建筑电气施工管理过程中还需存在很多问题需要解决。所以,我们需要针对建筑电气施工过程中所存在的问题提出相适应的解决措施,以期不断提升建筑电气工程整体质量。 1电气工程施工管理存在的问题分析 1.1工程材料的质量达不到标准 建筑电气工程材料质量的优劣在很大程度上决定了工程质量的优劣,因此,在施工过程中,建筑材料质量的保证是很必要的,建筑材料是建筑的基础,建筑材料的质量不符合标准,工程质量也不会达到标准,但是建筑材料质量的保证不仅仅是建筑材料制造厂商制造的质量,还取决于建设单位对建筑材料采购和使用的管理,因此,建筑材料质量的保证是建筑电气工程质量得到保证的先决条件。而当前的建筑电气工程中,有些建设单位为了谋取利益,应用不喝规定的劣质建材,或在电气施工过程中,常常出现偷工减料的不良行为,这样会使工程质量远远不能达到预期的要求,给整个建筑工程带来极大隐患。 1.2工程管线的敷设不满足要求 现如今,部分从事电气工程施工人员,常会因为专业知识匮乏,缺乏正确的安装认知,对实际的建筑电气工程施工程序的要求只是流于形式,进一步加剧了工程管线敷设问题的严重性。其问题的体现主要包括以下几方面:首先,相关施工工作人员对电气工程每个关键技术节点的应对、处理细致度不强,从而让工程质量存在一系列问题;其次,建筑电气工程中,管线在敷设方面存在管线质量不合格,这也对工程质量产生了影响。再者,管线管理力度较弱,使得线路遭到损坏,在工程施工中存在极大的安全隐患。最后,钢管和PVC管的敷设应与整个施工需求相适应,但在实际施工中会出现管线施工不合理的情况,直接对整个工程质量产生影响。 1.3变压器的安装存在缺陷 在电气工程变压器安装中,需要科学应对施工中存在的问题,避免出现局部放电等安装问题,科学有效的避免变压器安装上的缺陷。在变压器安装完成之后,常会出现使用不当所引发的缺陷问题,加上后期的设备维护不科学,这些都会对变压器的使用寿命产生影响,与此同时,外界环境的变化也容易对变压器的设备安全产生影响。 1.4防雷接地工程中存在的问题 防雷接地施工作业作为电气工程施工中的重要环节,在其施工中常会出现很多问题。例如:接地体焊接的不合理性,由于焊接长度较短,其焊接过程中的引下线链接不合理,不但会影响电气工程施工的效果,还会影响防雷接地工程正常运行。另外,对建筑电气整个项目中的等电位联结安装不合理,从而造成防雷接地处理不够全面,这样也会带来很多安全隐患,影响其防雷接地的可靠性。 2建筑电气工程施工管理的控制措施 2.1工程材料管理的控制措施 由于建筑电气工程材料多样性且复杂,增加了工程材料管理的难度。建设单位需要采取合理有效的管理措施,对工程材料质量管理进行高效控制。现如今,在建筑电气施工材料管理过程中,我们可以引入智能化管理方式来保证使用材料的整体质量。如某建筑电气项目施工中,因为对工程材料缺乏相应的管理,致使施工现场不符合设计要求的照明工程,该建筑内将近50%的照明灯具未达到规定的照度,同时安装数量和间距不合理,对整体照度产生了较大影响。原因是该工程中在进行照明材料管理时,未能严格检查照明灯具,导致照明灯具不是合格产品,同时,施工过程中又存在了盲目安装的现象,致使整个工程质量无法得到保证。因此,在建筑电气施工过程中,我们需要通过合理科学性的管理建材,并对现场施工材料进行监督和检测,利用智能化的管理方式,明确建筑材料的使用流向,从而保证电气工程建筑材料的质量。 2.2严格控制工程管线的敷设 建筑电气施工工程相关人员,要依照工程规划设计单位按要求制定出的施工图纸,进行施工。其在施工过程中,常会涉及到厚壁钢管施工,在该类工程施工中,增加相应的镀锌钢焊接,在镀锌钢焊接时需要确保螺纹的正常连接,也要保证焊缝密实和饱满;在薄壁钢管施工过程中,封堵接口位置,提升其整体质量。暗敷管线保护层也要比设计时的厚度要求高,在处理连接处的时候,要使用正确方式进行处理。除此之外,还要对弱电管线进行处理,保证弱电管线和强电管线水平距离在500mm以上。 2.3做好电气设备的调试控制 设备调试是保证设备正常使用的重要环节。电气设备调试的首要工作往往是设备指示灯和控制开关正常工作,这是设备能够正常使用的基础,同时要明确标识,降低误操作的可能性。设备调试时施工人员应按照设备设计图纸和使用说明书的要求,注意检查其性能指标。电气设备试运行是设备调试的最后一部,需要施工单位专业技术人员在建设单位以及设备生产厂商的专业技术人员共同配合下完成,这是整个调试过程中最重要的一步。 3结束语 总之,随着未来建筑电气工程的发展趋势,正确、科学、高效的施工管理在工程施工中所发挥的作用越来越巨大,扮演的角色也变得越来越重要。因此,建设单位应对工程施工全过程中的各个节点进行严格控制和全面把握,通过对施工管理的提升,来实现对建筑工程质量的保证。 作者:张拓 单位:吉林大学 建筑电气工程论文:建筑电气工程智能化技术的运用 摘要: 21世纪以来,电气工程自动化逐渐向信息化的方向发展,其和人们的日常生产以及生活的联系也越来越紧密,其在农业、工业以及国防等关键的领域得到了广泛的应用以及进一步的发展,并成为了高新技术产业关键的构成部分。文章主要是对智能化技术定义进行了介绍,且探讨具体应用智能化技术的各类方式。 关键词: 建筑电气工程;智能化技术;应用技术 在21世纪,信息化发展飞速,将信息技术结合电气工程,就能够使电气工程每个方面的进步都得到提升,但是这需要更多的获得支持以及推广。在智能化技术领域有着非常多的高端技术,能够使建筑里建设电气工程的工作得到促进,同一时间其对电气工程设备的改进也十分有利,使电气工程整个体系的利用率以及使用寿命得到提高,缩减没有必要的更新及维修费用,不光能够使建筑企业的成本话费减少,还能使在使用过程里的通畅以及安全得到保障。 1建筑电气工程智能化技术 伴随着不断发展的社会经济,科学技术随之飞速的发展,人们越来越高要求生活条件以及工作的环境,在建筑的每个方面的也要求的更严格,特别是在电气化建筑的方面。人们不光对电气路线及设备是否足够通畅有要求,还需安全性和适用性更高的电气工程。而建筑电气工程则将以下几点步骤包含在内:①需要进行控制装备以及成套建筑电柜的安装,这对在建筑里电路的控制十分有利;②是进行电缆线以及电线的安装工作,从整体的角度来说,这个步骤是规划了电线的分布及光缆的位置;③即动力装置以及变压器的安装,且在进行调试工作的时候,进行对发生状况的解决以及改进及时,使竣工后的正常使用得到保障;④为各种细致严格的安装,譬如母线、接地设置、照明装备以及导管等;⑤在完成施工后所进行的检查以及验收,此步骤非常关键,要把前面的未能发现或者是进行改进的问题,来集中的进行的研究与处理,确保其安全性。由于社会经济发展的脚步从未停歇,建筑电气工程建设的领域也渐渐地进行了更新及变革,更多的的新科技及新技术被应用,特别是智能技术,这进一步的使建筑电气工程建设科技化及信息化的脚步加快了。智能化技术即人工智能,是全球定位系统技术、高科技计算机技术以及紧密传感技术进行综合后形成的,其属计算机智能化。人工智能化体系主要是将处理系统、语言图像识别系统、专家系统、以及控制系统等方面均包含在内,而在建筑建设电气工程的时候,其主要是进行了控制体系的应用,譬如控制电气电力等。将智能系统进行合理科学的使用对自动化发展十分有利,且能够使设备系统快捷且方便的恢复,使装备的保护以及自我修护的能力加强。万一出现事故,能处理及解决事故及时。 2运用建筑电气工程智能化技术 在进行建筑电气施工的时候,建筑电气里的智能化技术是以控制系统、预测发生故障前与分析发生故障后的位置,以及在建筑电气工程建设领域优化设备等为主要的运用,能够对智能化技术进行使用,以对建筑电气工程进行故障预测以及故障分析和改建设备等等,这在建筑电气工程方面,是非常重要的一项技术。详细为下列几方面的应用。 2.1在控制建筑电气工程控制体系里运用智能化技术 在建筑进行电气工程的时候,总是会发生部分意料外的问题或者是故障,因此,在进行建筑电气工程体系修建施工的过程中,也需进行有关自我防御以及保护体系的建立,多用在发生意外后的检测以及排除工作。在自我保护体系建立的时候,就能够对智能化技术进行充分的利用。详细的方法就是以智能化技术里的定位体系,来进行电气工程里装置以及设备和线路位置的确定,利用具备良好效果的传感技术,把运行时的状态以及情况向计算机输送,计算机就会把详细的运行向对应的数据转化,再进行总结,且进行对结果以及原来所储存的数据的比较,确保整体工程能够顺利的运行,万一出现与常规不符的状况,就需对出现变化的原因发现及时,且对其进行解决。经过科技化的处理,来使建筑电气工程能够实现自动化操控。 2.2分析建筑电气工程故障时应用智能化技术 在完成建设建筑电气工程以后,会在封闭之后在进行使用,但在使用的过程里出现的问题是无法避免的,万一有问题出现,仅靠人工的检测不光会造成过多的没必要的金钱与时间的消耗,更加无法精准的发现问题,需全部拆除问题发生的地方,在拆除的时候,又对电气线路造成又一次的破坏。智能化技术所具备的优势,就是可以对问题出现的位置发现及时,在对工程进行保护的时候,万一有与原来所储存的数据不一样的数据出现,智能化体系就会有警报发出且对出现问题的位置直接点出,如此能够进行对问题的实时监控以及对其关键点的研究,对问题的解决十分有利。另一有利优势就是智能化技术会把自动收集的数据向主电脑传输,专家体系会按照实际的具体状况来进行合理的决断,使故障的范围得到有效的缩减,且提出对相对应的解决措施。 2.3建筑电气工程进行优化设备工作的过程中应用智能化技术 在进行优化建筑电气工程设备的时候,会主要进行的智能化技术就是专家体系和遗传算法。在一定的程度上,这两类技术也是智能化技术的核心技术,科学合理且专业的掌握以及使用这两类技术,对建设建筑电气工程方面的好处以及意义非常巨大。遗传算法在某种程度上是高科技技术计算机模型的代表,通过在大自然里机械能生化的过程,以及达尔文的生物进化论原理和遗传学的原理,将生物界进化的规律进行科学的归纳,且将其在实际的应用过程中进行随机的选取,进行对设备的优化以及处理。而专家体系大致上是能够根据设备里有的隐患或者是问题专业并且合理科学进行分析以及论证,使全部线路的使用正常得到保障。在进行对建筑电气化设备进行优化工作的时候,能够把专家体系和遗传算法进行结合,来使得这两种方法各自的特点以及优势得到充分且全面的发挥,来更加有效地进行优化电气设备的工作,使电气设备使用效率以及科学性得到提升。 3结束语 应该把建筑施工里的电气工程紧密的与智能化技术联合起来,来对智能化技术的优势进行高效且科学合理的利用,来使建筑电气工程的实用性以及安全性得到行之有效的提升,还可以按照具体详细的数据来进行故障的排除,也能够使维修的工作量得到减少,电气线路体系的使用时长也会得到增加。建筑单位需要将建设电气工程的信息化以及科技化加强,来使其本身对外的竞争力得到提高,进一步的获取更多的经济效益。 作者:谢建安 单位:广东省工业设备安装有限公司 建筑电气工程论文:建筑电气工程施工技术管理探讨 摘要: 随着智能建筑占据城市建设的主流,在其发展过程中对相关的建筑施工技术也提出了越来越高的要求,而电气安装技术作为目前建筑工程施工中重要的组成部分,引起了建筑企业和单位的高度重视,建筑电气安装技术要想符合发展要求,其前提条件就是要结合先进的科学技术进行设计。在施工过程中注重管理和施工各个环节,严把质量关,保证施工安全,从而使建筑功能得到提升。本文针对建筑电气工程施工中的技术管理进行简要的分析。 关键词: 建筑电气工程;施工技术;管理 随着物质生活水平的日益提高,人们对于建筑的舒适度和安全性提出了更为严格的要求,尤其值得一提的是建筑施工中的电气工程。在建筑工程电气施工过程中,对于技术方面的管理是极为复杂的,与很多方面相互关联,因此在明确先进科学技术对建筑产业发展重要性的同时,认真做好设备选型、穿线技术等一系列工作,是建筑电气工程施工质量得到保证、工作效率得以提高的有效途径。 1建筑电气工程施工的特点 建筑电气工程对于整个建筑工程尤为重要,其主要包括强电和弱电两个系统,在建筑中起到了提供能源和动力的关键作用。建筑电气工程的主要特点是系统较为复杂,子系统繁多,安装需要多道工序,周期性长,具有较强的隐蔽性以及很难进行再次维修等。如果在建筑当中电气工程发生意想不到的问题,不仅使住户的生活受到不必要的影响,而且检测的难度系数较大,维修起来耗时耗力,非常的困难,因此在电气工程施工过程中把控住质量关特别重要。另外,电气工程施工还存在很多安全隐患问题,为了能够确保安全生产以及顺利交付使用,要把建筑电气工程施工中的技术管理工作放在首位。 2电气安装施工中应注意的事项 2.1电气施工前期的准备 在电气工程施工工作开展之前,要结合工程的实际需要,预先做好充分的准备工作。首先要做的是对整个工程做好预算和设计工作,并对期间有可能发生的问题做初步的推测,以便及时采取应对措施;合理的排施工人员的相应位置等,只有做好这些前期准备工作才能够有效的缩短施工工期,为之后的工作打下良好的基础。另外,参与到电气工程施工的技术人员必须要在上岗前经过必要的技术培训,遵循持证上岗的工作原则,以使电气安装的施工质量得到有效保证。 2.2电气安装中的质量管理 在对电气进行安装的过程中,为了使电气施工的质量不会对整体工程质量造成不良影响,也为了避免施工企业或单位蒙受不必要的经济损失,必须要对安装的质量进行严格的掌控。为此,一定要对施工过程中各个环节的质量情况进行严密的监督,使工程能够顺利地进行下去。严格按照设计单位给出的设计图纸进行施工,施工中如果对图纸存在任何的疑问都要及时提出并进行处理,技术人员不得未经允许随意对施工方案进行改动。同时,为了确保施工材料的合格、安装合乎标准等,应该指派具有专业性的技术人员进行定期或不定期的检查,一旦发现施工中采用不达标的材料等问题,责令施工单位及时进行解决,以免因为材料等问题造成施工进度的延误。 2.3施工完成后的质量验收管理 工程验收不只是综合评定施工成果的重要途径,也是在发现问题时能够及时有效解决问题的先决条件。对于电气工程施工完成后的质量验收工作,是整个管理过程中非常重要的一部分,在进行验收工作之前,首先要确定一套行之有效的验收管理体系,继而委派专业的技术人员验收施工的质量,只有在验收后符合标准的电气工程才能真正交付使用,从而使电气工程的安全性和稳定性得到有效保证。 3建筑工程中电气施工的技术管理 3.1做好设备的选型 建筑电气工程在施工质量、坚固耐用程度等方面主要是由设备选型决定的,因此对施工中相关材料、设备等的订货、进货途径要采取严格的控制机制,严把质量关,加强建筑行业的规范化管理。就以照明系统的设计安装为例,在当代建筑当中灯具不只是用来照明,还兼具美化环境、节能减排等作用,因此要结合室内建筑的设计风格,合理选择适合的灯具,并根据规定的流程进行订货、采购、运输以及管理,严格控制和检验进场设备,检验设备的外观、电气性能等方面,继而进一步检查设备、材料的合格证书以及验收证明,确保使用的设备或材料的安全性。同时还应该注重培养电气主管人员具备更加专业的素养和技术,让他们在电气施工过程中,在充分掌握设备材料的型号、规格以及功能的情况下,对建设材料进行科学合理的管理,如果在抽查检验的过程中发现产品或材料存在不合格的情况,要立即停止施工,并要详细说明情况。在电气安装完毕后还要测试电气材料的各种性能,如接地电阻测定等,对每个环节都做到细致认真。 3.2穿线技术 在穿线施工作业中,容易发生导管细和导线多的情况,从而致使管内空间不足,不能够达到良好的散热效果。因此需要施工人员必须具备一定的穿线技术,把线路布置在准确位置,细致认真地按照图纸施工。另外,要选择适合建筑工程需要的导线,并按照技术的实际需求进行穿线配管,在穿线的同时进行敷设以此来进一步提高电气工程施工的质量。 3.3配电箱安装技术 配电箱的安装要严格遵守相关规定,选择相应的导线颜色,配电箱通常都是采用三相电配线,是由电源进线、负荷出线以及箱内电气元件的连接线三条主要线路组成。在进行配电箱的安装过程中,对于箱体中的中性线接线端子和保护接地接线端子,导线的连接一定要做到紧密牢靠。按照电气安装施工技术规范中提出的要求,一定要在导线和电气元件接线端子两者之间的连接处安装弹簧垫圈,并且连接处要确保紧密牢靠,从而使安装的技术质量得到显著的提高。另外,在施工中,技术人员要注重配电箱的清洁和安全,要及时对箱内的杂物进行清除,保证箱内外能够干净整洁,同时在配电箱外清晰地标注上编号,从而方便检修和管理。 3.4防雷接地施工技术 避雷系统的技术原理主要是指通过导电与受电端向空中放电,并和雷雨云中的电荷进行中和,致使雷雨云电场的强度被极大减弱,从而达到防雷的效果。建筑工程中的防雷接地技术主要是按照设计图纸所标注的位置进行施工的,把建筑物内的两根主筋作为防雷的引下线,并在建筑物中间距适中,比较匀称地进行布置。另外,在防雷接地的施工过程中要充分考虑到建筑工程的真实需求,采用防水底板钢筋和基础主筋来制作接地装置,对于两者的焊接必须要严格按照设计图纸进行,特别是上下层钢筋的焊接必须要做好,要找准位置,做到焊缝平整、均匀,焊接牢固。在室外各个测试点都提前留下相对应的热镀锌扁钢,并做好记号,为日后检查防雷接地的实际情况提供方便。 3.5严格控制配线与电线管的敷设工作 在建筑施工中对管线进行预埋时,要按照电气工程施工的具体需求来选择管线的材质和规格,要选用符合国家质量标准的电缆、电线,同时还要适合于设计规范。此外,电缆必须要分开敷设,埋入的电线与电线间要保持适当的间距,由于施工中涉及到一些全新的技术和思路,因此在电气施工过程中,要不断引进新型的电气施工材料或设备,从而使建筑电气工程施工的质量得到有效的提高。例如,在建筑工程中进行配线施工时,可以用薄壁紧定的配线替换原来的焊接钢管配线,因为采用薄壁紧定具有管壁性能好、精度高等优势,从而使建筑电气工程施工更加具有高效性,从根本上加快施工的进度和完善施工的质量。 3.6技术监督 抓好技术监督工作,是建筑电气工程施工技术管理中重要的工作环节。监督工作的开展,需要结合建筑施工的进度灵活调整施工计划,并密切注意电气施工中随时可能出现的不安全因素,切实提出相应的措施进行改进,并把总结出的行之有效的技术管理方法积极地进行推广。此外,通过技术监督,合理的分配工作,使技术管理的难度降低,对于那些不符合要求落后的技术要及时进行更新替换,进一步优化建筑电气工程施工技术,特别值得一提的是,建筑工程施工中每个管理人员要明确自己的工作职责,既要互相监督,又要讲求合作精神,对于所有的施工环节都必须要保证有相应的安全保护措施,如果出现应对措施不到位或没有措施的情况下决不能进行施工,施工要遵守相关的政策规定,严格按照审批后的施工设计方案开展,监理人员要切实的把检查工作落实到位,这样做有利于从根本上提高工程的技术水平,让技术监督真正的发挥其应有的作用。 4结语 综上所述,随着建筑行业的迅速发展以及物质生活水平的日益提高,建筑电气与人们的生产生活关系更加的紧密相连,同时也对建筑工程提出了更高的要求。电气工程施工作为建筑项目中重要的组成部分,涉及到很多方面,是一个全面而又复杂的系统工程,为了确保整个建筑施工的质量,以及满足电气工程施工的技术标准,使电气设备能够保持高效安全的运行,这就需要我们不断地提高自身的业务水平,切实做好技术管理工作,以顺应建筑电气工程的发展需求。 作者:王波 单位:吉林建工集团有限公司 建筑电气工程论文:建筑电气工程中电力电缆的应用 摘要: 电力电缆是建筑电气工程的重要组成部分之一,建筑电气工程作为一个整体化的系统,需要依赖电力电缆来保障其正常的运行。电力电缆的作用主要是在完成电能生产、运输及使用的基础上,保障电能的质量,使人民大众居住的社会环境安全、稳定。本文主要围绕电力电缆在建筑电气工程中的应用做出讨论与研究。 关键词: 电力电缆;建筑电气工程;应用研究 0引言 在建筑电气工程中敷设电力电缆是非常重要的工序之一,电力电缆在建筑电气工程中发挥着重要的作用。敷设电气电缆是建筑电气工程在施工过程中的一个主要项目,同时为建筑电气工程的质量提供了有力保障,为我国电力系统的安全运行保驾护航。 1电力电缆的敷设方法研究 在建筑电气工程的施工过程中,敷设电力电缆的方法有很多种,比如说:隧道敷设法、架空敷设法、直埋敷设法、穿管敷设法、浅槽敷设法、沟敷设法等等。敷设方法的选择并不是随机的,而是要结合施工地的具体情况来分析确定的,比如:施工地的城市发展规划方案、施工地周边的已有建筑物电力电缆的情况等。通过多年的具体施工经验及调查、分析总结,我们发现:从技术角度来说,隧道敷设法、沟敷设法在电力电缆进行施工、维护及检修的过程中具有优势;公用隧道敷设法的投资成本高、建筑材料的消耗量大,不适合国内的建筑电气工程,但在经济发达的国家具有很高的应用程度;直埋敷设法因其投资成本低,又称经济型敷设方法,在国内建筑电气工程施工中应用程度最高,但是如果发生电力电缆故障时,需要重新开挖电力电缆沟来进行检测与维修的工作,给人们的生活、交通等带来不便。 2电力电缆路径选择的研究 不同的企业在建筑电气工程施工过程中,对于电力电缆的路径要求不同,部分企业要求选择最短路径,这就为日后的建筑用电带来了极大的安全隐患。所以,选择电力电缆的路径要依据下面六条规定:一是电力电缆在受到机械外力的作用下,防止发生高温、腐蚀等危险;二是在确保电力系统安全的前提下选取电力电缆的最短路径;三是确保电力电缆的半径能够弯曲;四是确保开展敷设、维护、检修电力电缆工作的便利;五是确保电力电缆与即将开挖地段之间距离足够远;六是考量好排水系统,尽可能利用自然排水,必要时也可以选择其他排水方式。 3电力电缆截面筛选的分析 选择合适的电力电缆截面,可以延长其使用年限,维持电网的稳定运行,具有较高的安全性。所以,筛选电力电缆截面的方法主要有以下几点:一是温升,在已知发热条件的情况下,保证电力电缆在长期工作时的电流要比线路的工作电流大;二是经济电流密度,根据年费支出的最低的原则来对电力电缆的截面进行筛选(≤10kV的配电线路除外);三是电压损失方式,通过电压损失方式对电力电缆的截面进行校验,要保障所有电力设备的端电压符合标准要求。 4电力电缆型号选择的分析 油浸电缆、局绿意绝缘电缆、交联聚乙烯电缆是我国较为常用的电力电缆。随着生产技术及施工水平的不断提高,在建筑电气工程施工过程中,交联聚乙烯电缆得到了广泛应用。在对电力电缆的型号进行选择时,要根据施工地的具体情况进行选择,充分考虑到各种影响因素。 5电力电缆检测技术的分析 在建筑电气工程施工过程中,仅凭借施工人员的力量来确保配电线路的安全性与可靠性是不够的,为了实现排查故障及解决故障的及时性与有效性,还需要借助一些现代化的科技手段来检测管理电力电缆。比如:火灾漏电监测技术,电力电缆在发生漏电现象时,存在一定的火灾安全隐患,但并不一定会发生火灾,这就要求工作人员及时检查电力电缆,要重点排查长期漏电的电力电缆,防止火灾的发生。 6电力电缆施工中的有效方法分析 在建筑电气工程施工过程中要严格按照有关规定进行施工,其中以下几点要格外注意。一是敷设电力电缆之前,要认真核对电力电缆的型号,查验其规格是否符合相关规定,确定其线盘与保护层有无损坏现象及其两端是否受潮;二是敷设电力电缆的过程中,将其从盘的上方引出,禁止在支架上或地面上出现摩擦、拖拉现象,防止出现未处理的机械性损坏;采用直埋敷设法时,要注意敷设的速度,以往出现弯曲半径太小而出现电力电缆的损害;如果采用沟敷设法、隧道敷设法时,要明确电力电缆在支架上的位点,严格按照顺序敷设电力电缆,避免出现电力电缆交叉穿越的现象,同时要留出适当的伸缩余地。在机械牵引时,避免摩擦、挤压电力电缆,敷设速度要小于15m/min。 7结束语 在建筑电气工程中敷设电力电缆,要使用科学、合理的施工方法,以确保其安全性。在进行施工的过程中,要充分调查、研究施工地的具体情况,使用恰当的施工方式,同时还要保证遵守电力电缆的施工原则,旨在确保工程施工的质量。为了加大建筑电气工程施工及建筑用电的安全性,要根据实际情况选择电力电缆敷设的具体方法及选择截面、路径及型号合适的电力电缆。 作者:汤亮 单位:中科芯集成电路股份有限公司 建筑电气工程论文:建筑电气工程管理及质量控制探析 摘要: 建筑电气工程是建筑工程的重要组成部分,其施工质量在很大程度上影响着整体建筑工程质量。而电气工程管理作为把控整体建筑电气工程施工质量的重要环节,必须引起相关工作人员的充分重视。为此,本文将对建筑电气工程管理内容进行分析,并探讨其质量控制措施,以期给广大同行提供有一些有价值的参考建议。 关键词: 建筑电气;工程管理;质量控制;分析 一、建筑电气工程管理 1.工程前期管理 施工前的主要工作是对施工图纸的设计与审查,合理性、科学性与实用性的图纸是保证施工质量的重要前提。首先,要对图纸的合理性进行审查,要结合施工现场的具体情况,确保图纸的可操作性,为施工工作能顺利开展做好基础性工作。并选择技术含量高、经验丰富的审查人员对图纸进行层层把关,确保图纸无误才可以开始施工。对审查中发现的问题,要及时与设计人员进行沟通,要求对问题进行整改,不能存在疏忽或者报有侥幸的心理。其次,要结合施工成本对图纸进行审查,尽量减少施工过程中不必要的开支,做好成本控制。 2.工程建设过程中的管理 施工过程中的质量与安全管理是建筑工程电气施工的首要原则,必须要重视施工过程中的质量与安全管理,才能确保建筑工程电气的使用寿命与安全性。一方面,施工过程中的质量管理,首先需要对施工过程中所使用的材料进行检查与把关,注意材料的保质期与使用方法等,避免因为材料引起施工的质量降低;其次,要加强对施工人员的监督与考核,提高施工人员对工程质量的重视,定期对施工人员的技术进行培训,从硬件与软件两个方面提高建筑工程电气的质量。另一方面,加强安全的管理,要严格落实施工工作流程与章程,要求施工人员认真履行施工安全条例,及时纠正施工人员的错误操作,加强对施工人员安全意识的培养。 3.工程竣工后的管理 施工后的验收工作是建筑电气施工现场管理的重要环节,也是保障施工质量的最后一道保障。因此,要重视施工的验收工作,利用先进设备与技术进行测量与检查,确保施工符合规范要求与相关标准。 二、建筑电气工程质量控制 1.严格控制施工材料与电气设备 在建筑电气工程施工过程中,必须确保所使用的各类材料以及设备均达到国家相关标准,对于质量不达标的产品一律不得投入施工。例如,漏电开关以及空气断电器质量不过关,电线电阻过小、耐压耐热性能差、抗腐蚀能力低、设备老化严重等问题都会对整体建筑电气系统的运行造成严重的影响,严重的还会导致安全事故的发生。因此,必须要对电气材料以及设备进行严格的而质量检查,确保相关资质证明齐全,如若情况需要的,还要求到相关部门检验,检验通过后才能够投入到施工过程中。 2.强弱电系统施工控制 电气施工建设时一定要注重强弱电系统施工,而且应该注意电缆穿墙预留工作,实际工作中应该做好土建墙体封堵、防水等工作,确保不会对后续工作的顺利开展造成很大影响,也可以避免防水层建设会受到电气施工建设的破坏,防止墙体渗漏。如果某些设备需要提前预埋的话,应该预埋基础螺杆,而且相关施工人员一定要注意先自检,检查下一道施工工序,专业质检员也应该配合检查,避免发生遗漏。专业的技术负责人在电气施工建设时也应该向作业班的组长做好相应的技术交底工作,班组长平时不仅应该注意提高自身的综合素质,也应该注意定期进行专业技术培训。 3.焊接管理 电气施工过程中,一定要注重焊接部位施工管理,确保焊接缝隙的饱满、均匀,而且一定要根据相应的规范要求预留搭接长度,如果在检查的时候发现不合格,一定要及时采取相应的补救措施。进行引下线主体结构施工的过程中,一定要确保做到对头碰焊,碰焊处还应该另外安装相应的圆钢。连接多条导线的时候应该注意错开接头位置,并且选用镀银的铜接头,接头处还应该绝缘包扎起来,进而确保不会使导线裸露在外。为了避免混淆,线路的颜色可以采用热缩管进行区分。 4.做好设备调试工作 设备调试工作主要是对施工完毕的电气设备进行检查。第一,调试电通点灯,并且必须要对配电箱的控制对象进行明确,且做好标签。第二,应当以设计图纸为依据,认真调试各项设备的性能指标,空调温度、温度控制范围、安全保护等指标的试验与检查工作。特别是对于与安全相关的设备,必须要进行多次实验,以确保其得到相应的标准要求。第三,必须要加强各个专业与电气专业人员的配合工作,保证其具和使用单位保持良好的沟通,而并非单单依靠调试单位来完成调试工作,如此一来,不但能够有效确保设备质量以及电气安装质量,而且还能为日后工作的有序进行奠定良好的基础。 5.做好电气工程的质量监督管理工作 为了有效确保建筑电气施工质量,一定要加强工程质量监督管理工作,为此应该做到以下几点:①“三检”。每个星期都应该大规模的检查一次工程施工质量,每个月都要通报一次工程施工质量管理情况,同时应该不定期检查电气工程施工情况。一旦发现没有正确安装开关位置、建筑工序脱节等问题一定要及时上报,并且在最短的时间内处理干净。②施工时一定要严格根据相应的工程验收规范执行,一切施工都应该以施工设计图纸为依据,而且一定要不断完善工程竣工验收资料,其中应该将电气绝缘、接地线连接等纳入到电气工程施工的重点验收对象中。 6.加强技术人员专业培训 技术人员的专业技术水平会直接影响到建筑电气施工质量,为了可以很好的提高电气施工的专业水平,施工管理人员在实际施工过程中应该定期组织施工人员参加专业技术培训,为他们传输目前最先进的管理理念,传达一些最新的施工方法、施工技术等,不断提高施工人员的专业水平。 三、结束语 总而言之,在建筑行业不断发展的今天,对建筑电气施工也提出了更高的要求,现代建筑工程建设的过程中一定要注重对电气工程的管理以及做好相关电气施工质量控制,正确掌握电气施工质量控制的特点,并在电气施工过程中应该严格根据相应的操作规范及标准认真执行,严格控制每一个施工环节的质量,确保电气工程的顺利开展。 作者:毕君晨 单位:大连凯杰建设有限公司 建筑电气工程论文:建筑电气工程中的强电施工与优化设计 【摘要】由于人们生活质量的不断提高,为了满足居民用电,建筑电气工程施工中开始注重对强电进行设计施工的强化与完善,强电设计方法与施工技术的优劣直接决定整个电气工程施工质量。为此,本文从当前强电施工技术现状中找寻问题,加以分析,进而提出相应的优化方案与策略,以期为电气施工中的强电施工提供参考。 【关键词】电气工程;强电施工;现状与优化 引言 电气工程一向被认为是一个国家科技发达水平的象征,随着我国经济的不断发展,人们对生活的质量要求也在不断提升,我国的建筑电气工程施工水平也在不断进步与提升。建筑工程中的强电施工与设计是建筑工程注重的焦点,强电施工的水平往往决定投入使用的性能与质量,包括对实现我国可持续发展的经济战略也具有重要意义,因此,如何实现对电气施工中强电的高强度施工设计,保障后期投入使用的效果与质量是必须要解决的问题,对优化强电施工设计的研究具有积极意义。 1建筑电气工程中强电施工的现状 1.1设计阶段缺乏文本标准 从我国电气工程目前的强电施工设计方面来看,一般都缺少施工设计参数的文本标准,没有详细的设计图纸,设计图纸通常只会对电气安装进行简单的说明,许多用电模块等信息缺少标注说明,导致施工方难以展开强电施工。拿到这种不全面的设计图纸后,施工方在缺少与设计单位的沟通情况下,很难对图纸进行设计完善,对设计专业知识的缺乏难以保障强电模块的设计准确性[1]。由此以来,强电施工的进程将会被严重拖慢,在不加以完善与解决而进行不规范或潦草的施工,将会导致强电模块后期投入使用后出现不可预测的质量问题,会对用电造成很大的影响,甚至一些施工不规范的情况可能会带来强电安全隐患,对业主用户带来不可预测的用电威胁。 1.2对电荷标准缺乏详细设计 由于我国目前许多大型建筑的用电负荷都相对比较高,像一些商业大厦、高层建筑、高级住宅等一般都能够达到6000W左右[2],因此在进行强电设计时必须考虑用电标准,而这就需要对建筑的室内总配线的设计进行详细揣摩,设计单位应当对总设计思路进行明确的表达,对用电负荷的层级予以说明。然而在实际的施工现状中,施工方拿到的这类详细配线说明非常少,包括缺少建筑用电负荷等级的说明,导致施工过程忽略实际用电情况或不了解实际用电情况进行施工,将会造成后期使用过程中严重的配电系统损坏,同时带来安全隐患,给之后的修复工程也带来很大的麻烦,消耗巨大的人力财力,造成用户生活不便的同时带来很大的经济损失。 1.3照明系统的设计不完善 我国的电气工程施工建设中,往往存在对配电箱安装的不达标现象,包括对配电箱安装的不规范,出现漏电现象,对人们用电带来困扰,同时带来安全隐患。照明系统的不完善,表现在对施工方缺少对电气预留管道井,以及施工单位为了节约成本而大量使用白炽灯,对电量造成很大浪费,照明系统的设计与施工都不注重绿色环保,对设计细节与合理装设也缺乏重视,造成工程质量的不足。 1.4建筑防雷系统与电源设计的缺失 就我国目前的电气工程施工状况来看,很少有设计单位与施工单位注重对防雷系统的完善与强化,对于高层建筑的屋角、屋檐、屋脊等比较容易受电击的部位缺少相应的避雷网铺设[3],通常只是简单地进行屋顶避雷针或混合接闪器的配设,这种不细致的避雷系统设计可能会对建筑带来雷电的安全隐患。电源插座的施工设计是保障正常用电的基础,一般在设计图纸中要表明电负荷、数量以及位置等详细信息,在有标注的情况下,许多施工单位对图纸的落实并不到位,经常会出现电源插座位置不一、电源不同的情况,造成用电困扰。 2建筑电气工程中强电施工与优化设计 2.1基于用电标准的变电系统设计方法 变配电系统的合理设计是决定正常用电的关键,设计中通常要注意对主接线的合理设计、对短路电流进行计算、对主要电气设备予以选择、对继电保护方案予以制定、对防雷进行合理设计等。为实现强电合理的变电与配电,设计单位应当注重变电系统图纸的详细设计,要明确标注配电间与高强度用电设备,对每一层的用电额进行最大与最小值的标注,强化设计变电室施工过程中的注意事项,在施工进程中,施工单位要严格按照设计图纸规范变电室的设计,细致有序地开展施工,保障施工质量与安全,为后期投入使用带来安全保障。 2.2建筑供电与照明系统的设计方法 保障建筑用电的核心关键是供电系统的设计与施工,可以说,供电系统就是整个建筑的心脏,为了保证整个建筑后期的正常投入运行,必须注重供电系统的设计事项,提高施工过程中的质量。照明系统是建筑的眼睛,为顺应我国绿色可持续发展的理念,在对照明系统进行设计与施工时应当注重以环保为理念,加大使用节能灯,最大限度降低白炽灯的使用,在满足建筑照明系统功能的情况下,对绿色环保加以考虑,尽管使用节能灯相对资金投入要高一些,但是从长远的角度来看,节能灯对建筑的环保起到很重要的作用,对建筑长期的使用来看,节约的电能费用势必要高于初始投入的开支。同时,在照明设计中应当对建筑本身的情况予以考虑,不同类型的建筑予以合理的照明设计,在保证绿色环保的情况下,也要对不同类型建筑后期投入使用的功能予以考虑,这需要设计方与施工方加强协调。 2.3完善电缆敷设 要严格保障电缆的质量,电缆规格与型号必须符合配电设计,为了保障安全使用,对电缆封口要进行严密处理,在6000W以上的用电负荷要进行电缆耐压测试。同时要提高电缆的敷设规范,严禁电缆交叉配设,保障整齐排列,并进行严格固定,注意检测牢固性。应当设置好相应的指示标志,对不同用途的电缆予以分类区别,按照不同用电等级进行排布,要保证电缆在上,控制电缆在下,提高敷设规范水平,保障用电质量安全。 2.4加强电气工程中强电施工模块的监理力度 我国目前多数建筑工程中都会有监理单位进行施工全过程的监管,包括对设计单位的图纸设计监管,然而实际的工程建设中,许多监理单位并没有起到有效的作用,对施工过程尤其是重点施工模块缺少必要的监管,会导致施工过程中出现不规范的现象,对建筑质量造成影响。因此,为保证电气工程中强电施工模块的顺利开展与合理施工,保障强电施工的质量与安全,必须加强监管力度,杜绝部门单干、缺乏协调的现象,要督促施工方与设计方之间加强协调,施工过程中对设计图纸不明确的地方及时提出并处理,不能含糊大意。对于施工方来说,也要严格规范相应的制度,确保强电施工模块所有点面的到位,最大程度保障建筑质量,减少返工现象,顺利完成整体施工任务。 3结束语 在我国经济迅猛增长的今天,建筑业的发展非常迅速,城镇高层建筑、大型建筑如雨后春笋般不断拔地而起,灯火通明的城市之所以能够安全正常的运作,全在于建筑电气工程施工中对强电施工设计质量的保障。站在建筑工程的角度而言,提高强电施工技术水平、完善与强化强电施工设计具有重要意义,不仅要顺应国家可持续发展的战略,同时积极打造建筑电气工程强电施工的高质量品牌,为城市建筑建设带来安全的保障,进而推动经济建设的不断发展。 作者:汪玲丽 单位:绿都控股集团有限公司 建筑电气工程论文:建筑电气工程施工强电优化设计 【摘要】 由于人们生活质量的不断提高,为了满足居民用电,建筑电气工程施工中开始注重对强电进行设计施工的强化与完善,强电设计方法与施工技术的优劣直接决定整个电气工程施工质量。为此,本文从当前强电施工技术现状中找寻问题,加以分析,进而提出相应的优化方案与策略,以期为电气施工中的强电施工提供参考。 【关键词】 电气工程;强电施工;现状与优化 引言 电气工程一向被认为是一个国家科技发达水平的象征,随着我国经济的不断发展,人们对生活的质量要求也在不断提升,我国的建筑电气工程施工水平也在不断进步与提升。建筑工程中的强电施工与设计是建筑工程注重的焦点,强电施工的水平往往决定投入使用的性能与质量,包括对实现我国可持续发展的经济战略也具有重要意义,因此,如何实现对电气施工中强电的高强度施工设计,保障后期投入使用的效果与质量是必须要解决的问题,对优化强电施工设计的研究具有积极意义。 1建筑电气工程中强电施工的现状 1.1设计阶段缺乏文本标准 从我国电气工程目前的强电施工设计方面来看,一般都缺少施工设计参数的文本标准,没有详细的设计图纸,设计图纸通常只会对电气安装进行简单的说明,许多用电模块等信息缺少标注说明,导致施工方难以展开强电施工。拿到这种不全面的设计图纸后,施工方在缺少与设计单位的沟通情况下,很难对图纸进行设计完善,对设计专业知识的缺乏难以保障强电模块的设计准确性[1]。由此以来,强电施工的进程将会被严重拖慢,在不加以完善与解决而进行不规范或潦草的施工,将会导致强电模块后期投入使用后出现不可预测的质量问题,会对用电造成很大的影响,甚至一些施工不规范的情况可能会带来强电安全隐患,对业主用户带来不可预测的用电威胁。 1.2对电荷标准缺乏详细设计 由于我国目前许多大型建筑的用电负荷都相对比较高,像一些商业大厦、高层建筑、高级住宅等一般都能够达到6000W左右[2],因此在进行强电设计时必须考虑用电标准,而这就需要对建筑的室内总配线的设计进行详细揣摩,设计单位应当对总设计思路进行明确的表达,对用电负荷的层级予以说明。然而在实际的施工现状中,施工方拿到的这类详细配线说明非常少,包括缺少建筑用电负荷等级的说明,导致施工过程忽略实际用电情况或不了解实际用电情况进行施工,将会造成后期使用过程中严重的配电系统损坏,同时带来安全隐患,给之后的修复工程也带来很大的麻烦,消耗巨大的人力财力,造成用户生活不便的同时带来很大的经济损失。 1.3照明系统的设计不完善 我国的电气工程施工建设中,往往存在对配电箱安装的不达标现象,包括对配电箱安装的不规范,出现漏电现象,对人们用电带来困扰,同时带来安全隐患。照明系统的不完善,表现在对施工方缺少对电气预留管道井,以及施工单位为了节约成本而大量使用白炽灯,对电量造成很大浪费,照明系统的设计与施工都不注重绿色环保,对设计细节与合理装设也缺乏重视,造成工程质量的不足。 1.4建筑防雷系统与电源设计的缺失 就我国目前的电气工程施工状况来看,很少有设计单位与施工单位注重对防雷系统的完善与强化,对于高层建筑的屋角、屋檐、屋脊等比较容易受电击的部位缺少相应的避雷网铺设[3],通常只是简单地进行屋顶避雷针或混合接闪器的配设,这种不细致的避雷系统设计可能会对建筑带来雷电的安全隐患。电源插座的施工设计是保障正常用电的基础,一般在设计图纸中要表明电负荷、数量以及位置等详细信息,在有标注的情况下,许多施工单位对图纸的落实并不到位,经常会出现电源插座位置不一、电源不同的情况,造成用电困扰。 2建筑电气工程中强电施工与优化设计 2.1基于用电标准的变电系统设计方法 变配电系统的合理设计是决定正常用电的关键,设计中通常要注意对主接线的合理设计、对短路电流进行计算、对主要电气设备予以选择、对继电保护方案予以制定、对防雷进行合理设计等。为实现强电合理的变电与配电,设计单位应当注重变电系统图纸的详细设计,要明确标注配电间与高强度用电设备,对每一层的用电额进行最大与最小值的标注,强化设计变电室施工过程中的注意事项,在施工进程中,施工单位要严格按照设计图纸规范变电室的设计,细致有序地开展施工,保障施工质量与安全,为后期投入使用带来安全保障。 2.2建筑供电与照明系统的设计方法 保障建筑用电的核心关键是供电系统的设计与施工,可以说,供电系统就是整个建筑的心脏,为了保证整个建筑后期的正常投入运行,必须注重供电系统的设计事项,提高施工过程中的质量。照明系统是建筑的眼睛,为顺应我国绿色可持续发展的理念,在对照明系统进行设计与施工时应当注重以环保为理念,加大使用节能灯,最大限度降低白炽灯的使用,在满足建筑照明系统功能的情况下,对绿色环保加以考虑,尽管使用节能灯相对资金投入要高一些,但是从长远的角度来看,节能灯对建筑的环保起到很重要的作用,对建筑长期的使用来看,节约的电能费用势必要高于初始投入的开支。同时,在照明设计中应当对建筑本身的情况予以考虑,不同类型的建筑予以合理的照明设计,在保证绿色环保的情况下,也要对不同类型建筑后期投入使用的功能予以考虑,这需要设计方与施工方加强协调。 2.3完善电缆敷设 要严格保障电缆的质量,电缆规格与型号必须符合配电设计,为了保障安全使用,对电缆封口要进行严密处理,在6000W以上的用电负荷要进行电缆耐压测试。同时要提高电缆的敷设规范,严禁电缆交叉配设,保障整齐排列,并进行严格固定,注意检测牢固性。应当设置好相应的指示标志,对不同用途的电缆予以分类区别,按照不同用电等级进行排布,要保证电缆在上,控制电缆在下,提高敷设规范水平,保障用电质量安全。 2.4加强电气工程中强电施工模块的监理力度 我国目前多数建筑工程中都会有监理单位进行施工全过程的监管,包括对设计单位的图纸设计监管,然而实际的工程建设中,许多监理单位并没有起到有效的作用,对施工过程尤其是重点施工模块缺少必要的监管,会导致施工过程中出现不规范的现象,对建筑质量造成影响。因此,为保证电气工程中强电施工模块的顺利开展与合理施工,保障强电施工的质量与安全,必须加强监管力度,杜绝部门单干、缺乏协调的现象,要督促施工方与设计方之间加强协调,施工过程中对设计图纸不明确的地方及时提出并处理,不能含糊大意。对于施工方来说,也要严格规范相应的制度,确保强电施工模块所有点面的到位,最大程度保障建筑质量,减少返工现象,顺利完成整体施工任务。 3结束语 在我国经济迅猛增长的今天,建筑业的发展非常迅速,城镇高层建筑、大型建筑如雨后春笋般不断拔地而起,灯火通明的城市之所以能够安全正常的运作,全在于建筑电气工程施工中对强电施工设计质量的保障。站在建筑工程的角度而言,提高强电施工技术水平、完善与强化强电施工设计具有重要意义,不仅要顺应国家可持续发展的战略,同时积极打造建筑电气工程强电施工的高质量品牌,为城市建筑建设带来安全的保障,进而推动经济建设的不断发展。 作者:汪玲丽 单位:绿都控股集团有限公司 建筑电气工程论文:建筑电气工程设计技术分析 摘要: 中国的城市化发展,住宅小区逐渐智能化管理,相应地对建筑电气工程提出了更高的要求。建筑电气工程作为现行小区建设的重要组成部分,就需要对设计技术高度重视,才能够保证小区的建筑质量。本论文针对住宅小区建筑电气工程设计技术要点进行研究。 关键词: 住宅小区;建筑;电气工程;设计技术;要点 引言 中国社会经济快速发展,人们对生活质量越来越高要求,对住宅小区的建筑质量倍加关注。电气工程属于是建筑施工中的基础性工程,随着住宅环境的不同,就需要对电气工程不断完善。面对目前住宅小区建筑的电气工程中所存在的问题,就需要对设计技术以高度重视,以提高住宅小区的建筑使用质量。 1住宅小区配电系统的设计 1.1配电系统中变压器的设计 目前的住宅小区运行中的一个明显特点就是用电负荷在不断增加,这是由于城市居民的经济水平提高,生活质量也相应地提高,各种电气设备的使用量增加,就必然会增加用电负荷。这就需要住宅小区在电气工程设计的过程中,要对小区居民的用电负荷充分考虑,对科学合理地设计变压器[1]。特别是中国在近年来倡导节约能源,促进环境保护,在对住宅小区的电气工程进行设计的时候,考虑到用电负荷问题的同时,还要考虑到节约能源问题,对变压器的型号、安装数量都要从建筑的运行实际出发进行配置,以使配电系统安全稳定地运行,同时还降低了能源消耗量,住宅小区居民的用电也不会受到影响。 1.2配电系统中的其它设计 住宅小区的配电系统设计中,需要重点解决的问题就是满足建筑用户不断增加的用电需求。面对用电负荷不断增加的问题,就需要做好节约能源的工作。在具体工作中,可以对居民的电能使用情况进行了解,对电能的使用做好分类,使得所采用的节约能源措施更具有针对性,发挥时效性,配电系统设计也更为科学合理。在为建筑配置低电压设备时,要安装继电保护装置,以使低电压设备处于良性运行状态,保证为住宅小区居民持续稳定地供电。小区的配电系统设计中,为了保证供电长时间持续供电,特别是维持机房供电的持续稳定,机房供电往往是一级消防动力负荷,居民的家庭用电会采用三级负荷。通过对负荷划定级别控制用电负荷,就可以达到节约能源的作用。 2住宅小区监控系统的设计 2.1监控系统中消防监控系统的设计 住宅小区是人口集中的区域,也是各种电气设计集中安装的区域,因此,保证消防安全是至关重要的,这也是住宅小区建设的关键。要提高消防安全质量,很多的城市住宅小区都安装了消防监控系统,对火灾发挥有效的控制作用。从目前的住宅小区消防监控系统的设计情况来看,是将系统划分为局部监控区域和中央监控区域,在消防控制模块中设置有消防指挥运行流程,如果住宅小区中有火灾发生,在消防监控系统中的警报装置就会对火灾隐患进行检测,同时发出消防警报[2]。在火灾现场,消防监控系统的控制模块还会以手动操作的方式或者自动操作的方式指挥火灾现场,对火灾起到了有效的控制作用。在对消防监控系统进行安装中,为了保证监控系统在火灾发生的过程中安全运行而不会遭到破坏,就要对系统予以电磁干扰,并做好防护工作。对于系统中的线路材料,要求具有良好的耐火性能,以使得消防监控系统的功能得以充分发挥。 2.2监控系统中消防探侧器的设计 在城市住宅小区中,消防探测器是重要的装置,不仅可以对火灾予以探测,而且还能够及时地启动报警装置,随之火灾监控模块启动。安装消防探侧器的过程中,要根据实际工作需要选择消防探侧器的型号,还要考虑到安装的位置以及运行环境,保证消防探侧器的功能得以充分发挥[3]。虽然现行的住宅小区中所安装的消防探侧器对环境具有较强的适应性,而且不会受到安装位置的局限,具有良好的火灾报警效果,但也要从其应用范围出发对其安装区域加以明确。 3住宅小区防雷设施的设计 住宅小区的建筑安装有各种电气设备,就要做好防雷涉及工作。通常而言,住宅小区会安装基础性的防雷装置,这对于建筑电气工程而言是远远不够的。要强化防雷设计,就要将电气防雷系统构建起来,保证防雷系统有效运行。这就需要在安装防雷装置的过程中,要对住宅小区的规模以及防雷装置所安装的位置充分考虑。在安装直击防雷装置的过程中,要考虑到其所发挥的作用是避免直击雷对住宅小区的配电系统以及监控系统造成破坏。这就需要从住宅小区的实际情况出发做好接地工作,之后根据需要安装各种避雷设施,诸如避雷针等等,以避免建筑被雷击。对于住宅小区的建筑,其高度国家都有明确规定。如果建筑高度超过了规定范围,就要每间隔5米至8米的高度就要设置避雷带,还要连接地下线,以防止金属构件被雷击。当雷电的强度较高,防雷装置就会对电气设备的绝缘层造成破坏,这就需要安装雷电反击设置[4]。防雷装置接闪器会影响到建筑物中的金属物,两者要保持一定的距离。另外,建筑物中的钢筋和其他的金属物之间的距离都要符合规定,还要与防雷引下线进行连接。建筑中所安装的各种电气设备都要做好接地工作,还要连接防雷接地,以避免电气设备遭到雷击。住宅小区建筑安装有大量的电气设备,有必要将综合布线系统构建起来,合理设计通讯网络,以保证各项信息有效传输而不会受到雷电的影响。 4结束语 综上所述,中国城市居民的生活水平逐渐提高,对住宅小区的建筑质量提出了更高的要求。对电气工程设计工作予以高度重视,是为小区居民塑造舒居住环境的重要条件。建筑电气工程作为建筑工程中的基础部分,直接关乎到建筑的使用功能。特别是目前各种新的电气技术在电气工程中得以应用,就更需要针对建筑电气设计工作积极探索,提高设计质量,以确保建筑电气运行稳定,更好地满足住宅小区居民的电气使用需求。 作者:余翔 单位:湖北工业大学 建筑电气工程论文:住宅小区建筑电气工程设计技术分析 摘要: 中国的城市化发展,住宅小区逐渐智能化管理,相应地对建筑电气工程提出了更高的要求。建筑电气工程作为现行小区建设的重要组成部分,就需要对设计技术高度重视,才能够保证小区的建筑质量。本论文针对住宅小区建筑电气工程设计技术要点进行研究。 关键词: 住宅小区;建筑;电气工程;设计技术;要点 引言 中国社会经济快速发展,人们对生活质量越来越高要求,对住宅小区的建筑质量倍加关注。电气工程属于是建筑施工中的基础性工程,随着住宅环境的不同,就需要对电气工程不断完善。面对目前住宅小区建筑的电气工程中所存在的问题,就需要对设计技术以高度重视,以提高住宅小区的建筑使用质量。 1住宅小区配电系统的设计 1.1配电系统中变压器的设计 目前的住宅小区运行中的一个明显特点就是用电负荷在不断增加,这是由于城市居民的经济水平提高,生活质量也相应地提高,各种电气设备的使用量增加,就必然会增加用电负荷。这就需要住宅小区在电气工程设计的过程中,要对小区居民的用电负荷充分考虑,对科学合理地设计变压器[1]。特别是中国在近年来倡导节约能源,促进环境保护,在对住宅小区的电气工程进行设计的时候,考虑到用电负荷问题的同时,还要考虑到节约能源问题,对变压器的型号、安装数量都要从建筑的运行实际出发进行配置,以使配电系统安全稳定地运行,同时还降低了能源消耗量,住宅小区居民的用电也不会受到影响。 1.2配电系统中的其它设计 住宅小区的配电系统设计中,需要重点解决的问题就是满足建筑用户不断增加的用电需求。面对用电负荷不断增加的问题,就需要做好节约能源的工作。在具体工作中,可以对居民的电能使用情况进行了解,对电能的使用做好分类,使得所采用的节约能源措施更具有针对性,发挥时效性,配电系统设计也更为科学合理。在为建筑配置低电压设备时,要安装继电保护装置,以使低电压设备处于良性运行状态,保证为住宅小区居民持续稳定地供电。小区的配电系统设计中,为了保证供电长时间持续供电,特别是维持机房供电的持续稳定,机房供电往往是一级消防动力负荷,居民的家庭用电会采用三级负荷。通过对负荷划定级别控制用电负荷,就可以达到节约能源的作用。 2住宅小区监控系统的设计 2.1监控系统中消防监控系统的设计 住宅小区是人口集中的区域,也是各种电气设计集中安装的区域,因此,保证消防安全是至关重要的,这也是住宅小区建设的关键。要提高消防安全质量,很多的城市住宅小区都安装了消防监控系统,对火灾发挥有效的控制作用。从目前的住宅小区消防监控系统的设计情况来看,是将系统划分为局部监控区域和中央监控区域,在消防控制模块中设置有消防指挥运行流程,如果住宅小区中有火灾发生,在消防监控系统中的警报装置就会对火灾隐患进行检测,同时发出消防警报[2]。在火灾现场,消防监控系统的控制模块还会以手动操作的方式或者自动操作的方式指挥火灾现场,对火灾起到了有效的控制作用。在对消防监控系统进行安装中,为了保证监控系统在火灾发生的过程中安全运行而不会遭到破坏,就要对系统予以电磁干扰,并做好防护工作。对于系统中的线路材料,要求具有良好的耐火性能,以使得消防监控系统的功能得以充分发挥。 2.2监控系统中消防探侧器的设计 在城市住宅小区中,消防探测器是重要的装置,不仅可以对火灾予以探测,而且还能够及时地启动报警装置,随之火灾监控模块启动。安装消防探侧器的过程中,要根据实际工作需要选择消防探侧器的型号,还要考虑到安装的位置以及运行环境,保证消防探侧器的功能得以充分发挥[3]。虽然现行的住宅小区中所安装的消防探侧器对环境具有较强的适应性,而且不会受到安装位置的局限,具有良好的火灾报警效果,但也要从其应用范围出发对其安装区域加以明确。 3住宅小区防雷设施的设计 住宅小区的建筑安装有各种电气设备,就要做好防雷涉及工作。通常而言,住宅小区会安装基础性的防雷装置,这对于建筑电气工程而言是远远不够的。要强化防雷设计,就要将电气防雷系统构建起来,保证防雷系统有效运行。这就需要在安装防雷装置的过程中,要对住宅小区的规模以及防雷装置所安装的位置充分考虑。在安装直击防雷装置的过程中,要考虑到其所发挥的作用是避免直击雷对住宅小区的配电系统以及监控系统造成破坏。这就需要从住宅小区的实际情况出发做好接地工作,之后根据需要安装各种避雷设施,诸如避雷针等等,以避免建筑被雷击。对于住宅小区的建筑,其高度国家都有明确规定。如果建筑高度超过了规定范围,就要每间隔5米至8米的高度就要设置避雷带,还要连接地下线,以防止金属构件被雷击。当雷电的强度较高,防雷装置就会对电气设备的绝缘层造成破坏,这就需要安装雷电反击设置[4]。防雷装置接闪器会影响到建筑物中的金属物,两者要保持一定的距离。另外,建筑物中的钢筋和其他的金属物之间的距离都要符合规定,还要与防雷引下线进行连接。建筑中所安装的各种电气设备都要做好接地工作,还要连接防雷接地,以避免电气设备遭到雷击。住宅小区建筑安装有大量的电气设备,有必要将综合布线系统构建起来,合理设计通讯网络,以保证各项信息有效传输而不会受到雷电的影响。 4结束语 综上所述,中国城市居民的生活水平逐渐提高,对住宅小区的建筑质量提出了更高的要求。对电气工程设计工作予以高度重视,是为小区居民塑造舒居住环境的重要条件。建筑电气工程作为建筑工程中的基础部分,直接关乎到建筑的使用功能。特别是目前各种新的电气技术在电气工程中得以应用,就更需要针对建筑电气设计工作积极探索,提高设计质量,以确保建筑电气运行稳定,更好地满足住宅小区居民的电气使用需求。 作者:余翔 单位:湖北工业大学 建筑电气工程论文:建筑电气工程施工细节管理 摘要: 本文通过对建筑电气工程各阶段施工管理中容易发生的问题和应该注意的细节等进行梳理,利用实际施工管理积累的经验和教训,针对各阶段施工技术特点,提出了建筑电气工程各个阶段施工管理工作中重点应注意的一些事项,特别强调对施工过程中细节的监控,减少、杜绝电气工程质量通病和施工陋习,旨在为电气工程施工管理者在实际的工程施工管理中提供一些参考和帮助。 关键词: 细节;质量通病;施工陋习;电气工程 随着我国城镇化的突猛推进以及经济实力的不断增强,中国的建筑业如雨后春笋般的快速增长,大量民用住宅、商业广场、一幢幢企事业及政府办公楼拔地而起。这些建筑群建成使用后,常常是投入到人群集中的地方,因此,如何建造质量可靠的建筑是关系到民生的大事。而建筑电气工程的施工是建筑工程施工不可或缺的一部分,尤其是生活智能化程度的不断提高,电气工程在建筑建造中的地位、作用和含量愈来愈高,搞好建筑电气工程的施工管理就显得十分必要。建筑电气工程的施工大致可分为施工前准备阶段,施工实施阶段,施工竣工验收阶段。从实际施工案例看,每个阶段都存在这样那样的问题,甚至有些问题在大多数工程施工中都或多或少地存在。实际的经验和教训告诉我们,对施工过程中细节的监控是防范质量通病的最好手段。下面就建筑电气工程各阶段施工管理中容易发生的问题及应注意的细节,根据本人的实际经验,进行大致的梳理,并提出应对办法。 1.建筑电气工程施工前的准备阶段 这个阶段最重要也是最容易出问题的工作就是设计交底和图纸会审。在实际施工案例中,建筑电气工程施工图设计交底和图纸会审期间,往往存在以下一些问题:(1)图纸会审前设计单位提交的各专业相互关联的图纸不全造成图纸会审时对施工图认识有盲区,导致建设、监理、施工等单位图纸自审时发现问题不够深。(2)参加图纸会审的建设、监理、施工等单位人员施工经验不足,以及对其他关联专业的知识及施工了解不够,导致自审图纸时发现不了问题,或发现不了深层次的问题。(3)部分参加图纸自审的人员责任心不够,走过场、应付了事,或者参与时间仓促,没有静下来尽心阅图,自然就发现不了深层次问题。这样往往造成本该在设计交底及图纸会审阶段发现的设计缺陷或错误,留到了施工实施阶段才发现。这无疑对工程进度、成本、甚至整个建筑工程的质量都会带来不利的影响。为了减少这些问题发生,可以从细节处入手,把图纸会审真正落实到实处,让其发挥其应有的作用:(1)各单位要重视图纸会审,在安排参加图纸自审的专业人员时,尽量安排施工经验丰富的人员,而且要给予足够的时间,在图纸自审期间,尽量不再安排其他事务。或者可以发挥团队力量,让更多的人参与自审图纸。这样有利于发现问题,减少漏项。(2)图纸自审时应该让施工相关联专业的人员之间多沟通交流、讨论,杜绝各自为战。(3)参看各专业图纸,进行各专业图纸之间相互核对。尤其是结合各专业图纸、综合管线图进行分析,看看在空间、位置上各方是否有冲突、矛盾的地方,标高是否有不合适的等。(4)利于专业知识及经验对电气设备、电气材料的参数进行计算、核对。分析参数计算是否有误,选型是否正确、合理。(5)预留套管、洞口是否有合理的平面布置图,标高、尺寸是否标注清楚,预留套管、洞口是否有漏掉的地方。(6)防雷接地网格尺寸是否符合设计规范要求,总等电位和局部等电位,消防控制中心、机房等地方的防雷接地等设计是否有漏。(7)施工图里引用的规范、标准是否是最新的,是否引用有误。除了符合国家、行业规范外,还要看看是否符合当地地方性法规和文件的要求。(8)利用经验对设计施工图里材料的选型进行审阅,分析选型是否合理、经济,是否便于施工。比如电线管、电缆等材料的选型。总之,图纸会审是一个十分细致的工作,只有通过对细节处的审阅与分析,才能大大提升设计交底和图纸会审在建筑电气工程施工管理中所起的作用。 2.建筑电气工程施工实施阶段 建筑电气工程施工实施阶段是建筑工程施工的重要环节,是把设计作品从图纸变为现实的阶段,因此,做好这个阶段的施工管理十分必要。从实际案例看,这个阶段出现质量问题的可能性很大。可能出现的问题主要是:(1)穿墙套管漏预埋、套管定位有误、套管大小尺寸错误、套管止水翼尺寸不符合规范要求、套管止水冀焊接质量不符合规范要求。(2)电线管及线盒漏预埋、电线管及线盒预埋位置有误、电线管规格材质有误、电线管预埋施工完后被压扁、电线管转弯的地方弯曲半径不符合规范要求、线盒处线管脱落、露在外面的线管头未封堵并用胶布封闭、管线集中的地方线管重叠,高出钢筋面较多。(3)防雷接地方面的质量通病(a)引下线、均压环、避雷带搭接焊接处有夹渣、焊瘤、虚焊、咬肉、焊缝不饱满,尤其是竖焊的地方(b)焊渣未敲掉、避雷带上的焊接处不刷防锈漆(c)用螺纹钢代替圆钢作搭接钢筋(d)直接利用对头焊接的主钢筋作防雷引线(e)防雷引下线、均压环、防雷接地网格连接时前后钢筋错位,导致路径不连续(f)从基础引到控制中心的地线套管漏预埋(g)接地圆钢或扁钢连接处搭接长度不足(h)屋顶屋檐周边避雷带高度不够(4)室外进户管预理方面(a)采用薄壁钢管代替厚壁钢管(b)预埋深度不够(c)预埋进户管未用圆钢或扁钢跨短接(5)导线的端接方面(a)多股导线连接时不采用铜接头,也不搪锡(b)与开关、插座、配电箱的接线端子连接时,一个端子上接多根导线(c)端子的孔径大小和位数与线径和回路数不匹配,截断减少股数和线径后端接(6)配电箱安装方面(a)箱体与墙体有缝隙,箱体不平直(b)箱体内的沙浆、杂物未清理干净(c)箱壳的开孔不符合要求,特别是用电焊或气焊开孔,严重破坏箱体的油漆保护层,破坏箱体的美观(d)箱体内布线不整齐,导线不留余量或余量不足(e)配电箱设置在水管、阀门下(f)电线管进入配电箱,管口在箱内露出太长,管口不平整、长短不一,管口不用保护圈,未紧锁固定(7)开关、插座底盒和面板方面(a)线盒预埋太深,标高不一;面板与墙体间有缝隙,面板有胶漆污染,不平直(b)线盒留有沙浆杂物(c)开关、插座的PE保护线有串接现象(d)开关、插座固定螺栓松动,盒内导线余量不足(8)桥架线槽接口翘角不严密,部分地方由于桥架转弯弧度不足,电缆无法落入桥架内,盖板无法盖上。出现以上这些问题的原因,有管理人员管理力度不够、责任心不强的原因,也有工作人员业务能力不足的原因。要在工程施工中减少甚至杜绝这些质量问题,就必须从管理制度和专业技能人员培训上下功夫:(1)加强对施工各环节的管理,严格执行工程“自检、互检、专检”三检制度,检查不合格的不能进入下一道工序。施工管理人员不能睁一只眼、闭一只眼,甚至“卖人情”。严格材料进场管理,严格隐蔽验收工作,严格对见证点和停止点的检查验收,对承包商的不良行为要敢于说“不”。(2)加强对施工管理人员的理论培训以及操作人员实操技能培训,提高安装管理人员的技术管理水平和协调、沟通、指挥能力。(3)加强现场的成品保护。不要随意踩踏已经安装好的预埋电线管、线盒等;混凝土浇筑时,安装人员要有人在现场监护、跟踪,及时发现问题并修复。 3.建筑电气工程竣工验收阶段 竣工验收阶段的主要工作是完成收尾工作、竣工验收资料的准备、竣工验收的预验收和竣工验收。这个阶段容易发生的问题主要是资料的完善和收集归类。由于电气工程设备供货和分包单位多,资料的及时收集相对来说有困难。还有由于在施工过程中往往资料没有随工程进度编制造成在竣工验收时,资料的编制不能及时跟进,这是制约竣工验收的一大因素。因此,在施工过程中,管理人员一定要重视、监督工程资料的收集并随进度及时编制,由相关人员签字确认后归类存档,以便竣工验收能及时进行。要做什么资料,怎么做资料,可按当地城建局的要求执行。不同省份,其组卷是有可能不一样的。 结语 建筑电气工程施工管理应从细处着眼,注重施工的各个细节、各个工序的管理,严格按程序办事,多协调,多跨专业沟通。做好每一个细节就能造就一个高品质的工程。 作者:蔡勇 单位:中广核工程有限公司 建筑电气工程论文:建筑电气工程造价管理研究 【摘要】 DB(Design-Build)模式是指公司受业主委托,按照合同约定对工程建设项目的设计、采购、施工、试运行等实行全过程的承包。建筑电气作为建筑设备的一部分,不仅为建筑物提供基本的附属功能,也为空调,给排水,消防,燃气采暖,生产设备等设备提供能源与联动。论文结合在韩日总包公司的工作经验及“营改增”政策的影响,就建筑电气在DB模式整个项目周期内,尤其是投标报价、设计及预决算过程中值得注意的问题进行分析。 【关键词】 建筑电气;DB模式;营改增 1投标报价 投标报价也可称作概算报价,DB模式投标报价通常会有基本的配电方案及系统图,成熟的项目会有设备表,在没有详细施工图的情况下,报价仍有以下风险。1)仔细研究招标文件。尤其应仔细研究厂家一览表、合同条件、技术规范、工程量清单、标书图纸、业主的要求、用电负荷等级、铜价趋势等文件,并明确矛盾的内容或者与工程量不一致时,以哪些文件为准。2)明确电气设备品牌。变压器、断路器、UPS等设备价格因品牌相差很多,也会直接影响调试与运行成本。如常用1800kW发电机,德国进口奔驰机组价格为540万元,而国产的三菱机组为400万元。3)完整实现功能是报价的基本出发点。DB模式类似交钥匙工程,也就是说DB承包单位要交给业主一个功能完整的项目,所以投标报价的金额要能完成目标功能。如监控系统除了包括监控设备及其配线外,还要考虑室外过路预埋配管、中间交换机的预留电源等。4)工程区分明确。用电申请、引入高压电缆、市政绿化修复、防雷评估等过程都容易发生费用争议,这些都要在报价之初明确并写入报价条件书内。5)税制改革影响。2016年5月1日,全国实行“营改增”政策,建筑行业的税率为11%,而设备的税率为17%。对于业主而言,自行采购金额越大,能够抵扣自身成本的金额也就越多。所以要明确这类甲供设备。6)专业间配合。电气专业与暖通、给排水、建筑、生产试验等设备之间有很多联系,如室外消防用水量,排烟风机、水泵、卷帘门的配电,防火阀与火灾自动报警系统的联动,室内外管沟管架,建筑预留孔洞,设备预留搬入口,生产设备配电,局部排气等专业之间的联系。7)规范更新与审图风险。一般规范每隔5~10年更新,有的项目恰好在2个规范交替的时段内。如GB50016—2014《建筑设计防火规范》于14年8月公布,2015年5月实施,审图公司会要求在2015年5月之前送审的图纸按照老规范GB50045—1995《高层民用建筑设计防火规范》审核,5月之后送审的全部按照新规范审核。而新规范比老规范要求更为严格,势必会增加造价。8)类似项目比较。现实中没有两个一样的项目,作为电气工程师只能凭经验在1个全新的项目之初,通过类似项目比较判断报价是否合适。但笔者也总结了一下建筑电气单价区间,一般办公楼造价为450~550元/m2,工厂或者仓库200~250元/m2.EPC报价通常是在没有施工图的情况下做成的,目标是与未来施工图预算尽可能接近[1]。避免天价或者底价,为后续的设计和施工提供适当的成本空间,避免技术过剩,也有利于保证工程质量与进度。 2设计管理 设计至关重要,无论是方案设计,总体设计还是施工图设计,都要在技术规范、用户需求与成本三者之间取得平衡,推进项目顺利进行,最终将合格工程交给业主[2]。下面结合工作经历,介绍几个提高设计效率的方法。1)电气设备选型。DB报价之初基本上已经确定了欲使用的电气设备品牌及档次。准备这些电气产品技术资料,让厂家或者商介绍其产品,择优选择。有些设备比较特殊,如发电机的功率是根据柴油机缸数分档,康明斯发电机功率由1000kW提高到1100kW,其柴油机由12缸变为16缸,价格会提高一档。再如伊顿9395系列UPS分为8档,最高3档为600kV•A,825kV•A,1100kV•A,这3档之间的价格相差很多,所以尽量避免超大容量的电气设备,因为其单位成本通常会高出很多,日常维护成本也会很高。2)末端配电设备计算功率尽可能准确。一般在施工图设计阶段,末端设备功率很多都是估算的,或者参照手册,其结果就是造成计算容量偏大、变压器负荷率偏低。所以,在设计阶段,应尽可能取得准确的配电功率及需要系数,如电梯、空调机、风机、水泵及生产设备等。3)考虑运行成本。节约运行成本意味着增加初期投资,但近些年,LED、变频器、二线制照明等产品的价格已经不在高位,设计过程中可通过简单的测算来评估是否采用。如LED照明初期投资会在3~4a内通过节约回收电费;相比一般的金卤灯,荧光灯之寿命较长,一般都能达到50000h,减少了维修频率,业主更愿意接受。另外,配电室配置温控开关、路灯采用光控,既可以避免敞开费电,又减少了管理成本。4)公共空间管理。电气管线与给排水、暖通配管、工艺配管在地下或管架上会常有交叉,难免会产生碰撞,虽然现场施工会按照有压避让无压、电让水暖的原则处理,但这个问题最好在设计阶段避免。目前,越来越多的公司采用BIM建立3D模型,模拟管线碰撞的情况。5)避免过度设计。当前设计院很少有成本意识,大多会过度设计以保证审图通过,所以,在设计之初就要与设计人员制定设计原则,共同确认系统框架,如变压器容量、低压柜数量,需要系数大小、备用回路数量、插座密度、生产设备配电方式等的确认。反之,一旦设计人员按照自己的想法匆忙上图之后,再要求其修改就很被动。金山1个化工项目中就遇到这样的情况,由于疏于管理,设计院放大了每一级的开关与电缆,在配电室一侧采用放射式而不是树干式配电,从而导致低压柜数量、电缆规格及长度、室外预埋配管、桥架数量大大增加。然而审图已经通过,想再修改已经很难。6)明确专业承包范围。根据日后专业发包或者设备采购计划,将专业承包范围加入施工图内,如变电所内变压器、高低压盘柜为EPC总承包单位采购,变电所内照明、换气、墙面接地干线等为机电分包范围。电缆沟、检修预埋吊钩为土建范围。这样做不但有利施工,也方便日后分包招标。 3工程造价管理 对于EPC承包商而言,根据工程项目不同建设阶段,工程造价分为3类:①概算造价,其对应投标报价阶段;②预算造价,其对应专业发包阶段;③结算造价,其对应竣工阶段,既包针对业主的结算,也包括针对专业分包的。1)概算造价已经在上文有所阐述,笔者再结合自身工作经历分析预算造价与结算造价。2)预算造价也可以理解为,根据施工图、预算定额、各项取费标准、项目所在地人工、物价、设备租赁费用水平编制的建筑安装工程预算造价文件或叫施工图预算。在实行EPC承包制的情况下,它是EPC承包单位确定专业分包招标控制价的依据。编制施工图预算过程应注意事项:(1)根据施工图明确的专业承包范围报价,避免漏报,重复报价;报价中还要标注专业承包职责,如是否包含防雷检测费、消防检测费等。(2)在营改增的大环境下,要明确税率。2016年5月之前建筑行业实行3.48%营业税,而在此之后实行11%的增值税。税率变化直接影响专业分包的投标报价。(3)现场施工管理人员通常会根据本单位做的施工图预算处理现场变更签证,所以施工图预算要做到不漏项、数量单价合理,有利于现场管理。3)结算造价是指1个建设项目或单项工程、单位工程全部竣工,发承包双方根据现场施工记录、设计变更通知书、现场变更鉴定、定额预算单价等资料,进行合同价款的增减或调整计算。EPC承包通常总价包干,没有较大的变化业主也不会给予追加。结算造价主要处理专业分包、设备供应商和劳务分包之间的追加请求,此阶段应注意以下几点:(1)结算的前提是工程验收合格、资料完整、功能满足设计和业主要求。(2)结算资料完整,追加或者扣款要有相应的签字确认的资料、如变更图、图纸会审记录、影像资料等。(3)结算人员与现场管理人员分设,现场管理人员对交接给结算人员的签证、变更图纸及影像资料负责,结算人员按照上述资料核定造价。适当增加竣工结算流程和参与人员,可以抑制暗箱操作。 4结语 EPC模式下建筑电气工程投标报价、设计与造价管理贯穿了建设周期的整个过程,作为参与其中的工程管理人员要不断在技术性能、规范要求、业主需求、造价成本4者之间寻求平衡,让项目顺利推进。 作者:肖玉辉 单位:藤田(中国)建设工程有限公司 建筑电气工程论文:建筑电气工程安装要点略论 摘要: 近年来随着经济的不断发展人们生活水平不断的提高,对于房屋建筑的电气需求也越来越高。随着各种电气设备的应用与普及,建筑电气工程的安装施工技术也受到了越来越多的关注,在建筑工程施工中电气工程的安装质量直接影响着建筑施工完成后的使用情况,直接影响着人们的生活水平与质量。本文首先简单的介绍分析了建筑电气工程,然后详细的分析介绍了建筑电气工程安装技术要点,以期促进我国建筑电气工程安装技术的提升。 关键词: 建筑;电气工程;安装;技术要点;应用 1建筑电气工程概述 电气工程是近代兴起的一门关键性学科,其中电子技术的发展有效的推进了电气工程的发展与进步,使得电气工程成为了一个系统的学科。随着时代的发展与进步,电气工程的定义也在不断的更新与进步,今天的电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。电力是发展生产和提高人类生活水平的重要物质基础,电力的应用在不断深化电气工程应用和发展,电气自动化是国民经济和人民生活现代化的重要标志。就目前国际水平而言,在今后相当长的时期内,电力的需求将不断增长,社会对电气工程及其自动化科技工作者的需求量呈上升态势。随着建筑朝着智能化、自动化的方向发展,电气工程成为了建筑施工工程的重要组成部分。常见的电气工程设备有万用表、绝缘摇表、接地摇表、液压弯管机、液压压线钳等。而建筑电气工程不是单一存在的,而是多个系统的整合,包括防雷接地系统、变配电系统、电缆电视系统、消防报警与控制系统以及楼宇自动控制系统以及结构化布线系统等。建筑电气工程设备的安装,不仅影响到整个工程的节能、环保以及安全性,而且还会影响到整个建筑工程的施工进度。 2建筑电气工程安装的影响因素 在进行建筑电气工程安装的过程中很多因素都会影响工程的施工安装质量,其中比较典型的便是以下几种因素: 2.1工程设备因素 建筑电气工程在施工过程中会应用到较多的设备系统,而这些设备的质量就会直接影响到整个工程的安装质量。在这些系统中有防雷接地系统、变配电系统、电缆电视系统、消防报警与控制系统以及楼宇自动控制系统以及结构化布线系统等,这就决定了需要安装的电气工程设备种类多样、涉及的范围十分广泛。当然影响到建筑电气工程设备安装效果的因素很多,而设备因素最为常见,同样也是最容易避免的降低建筑电气工程设备安装质量水平的影响因素。电气工程设备的安装当然离不开必要的机械设备,在安装过程中还需要相应的电气设备作为辅助,存在部分电气工程设备安装单位虽然重视自身的机械设备,但是没有电气设备作为辅助和支撑,那么难以让电气工程获得更好的应用,电气设备安全标准不过关,性价比低廉,将会导致建筑电气工程设备的安装过程中出现适得其反的后果。因此,选用合理、性价比较高的电气设备有助于缩短施工周期,提高电气工程的性能。 2.2施工材料因素 在施工过程中可以说设备和材料是相辅相成、功能互补的。现在市场上关于建筑电气工程的同一种材料具有不同的型号、种类、价位,造成不同价位、厂家、型号以及种类的材料在建筑电气工程设备的安装中发挥了不同的功效和作用。近年来,不少媒体揭露了部分黑心建筑电气工程设备安装企业为了缩减成本支出,贪图眼前利益,购买非正规厂家、不合格的材料,导致电气设备安装工程在竣工后出现大量的安全隐患,造成极大的财产损失,甚至会严重威胁人们的生命安全。在电气设备安装工程准备阶段,相关人员务必要合理地选用材料,加强对材料的监理,实现降低施工能耗,节约施工费用。 2.3安装人员因素 在建筑电气工程安装施工过程中安装人员的施工技术可以说直接影响着工程的施工质量,在安装过程中安装人员发挥着不可替代的主体作用,其自身具备的安装技术素质是任何电气设备和材料在电气工程中发挥作用的首要主观因素。安装人员的专业程度和操作方法会直接影响工程设备的安装效果,其安全性、环保性以及节能性等特征都能够在安装人员的技术操作水平中得以反映。因此,电气工程安装人员需要有一定的专业知识和安全意识。只有认识到影响电气安装工程的外部因素,才能提高施工质量和施工效率。 3建筑电气工程安装施工技术要点 3.1工程配电设备安装 在建筑电气工程安装过程中配电设备的安装是十分重要的一个环节,因为其直接影响整个系统的配电情况。电力负荷在现场的直接控制器是配电箱(柜),因此,为保证电气安装工程的动力、照明等正常工作,我们需要对配电设备的安装严格控制。配电设备需要早土建地面工程完工后再进行安装,但要注意暗装配电设备、接线设备是需要在土建工程抹灰之前进行的,并且要保证抹灰的厚度合适,的工作性能至关重要。 3.2电缆的敷设 在施工过程中电缆敷设一定要严格的按照工程的施工要求进行,在施工之前一定要根据工程的施工需求确定工程电缆的敷设型号以及规格,然后对电缆的型号、规格等进行仔细检查,确保其与施工设计的基本要求符合。此外在施工前还应当检测电缆的状态,保证电缆没有破损以及其绝缘效果优良。在敷设电缆时,不能使电缆交叉,要将电缆排列整齐并令其稳固,同时保证电缆接头位置和敷设电缆的位置都设有明显的标志。电缆在敷设时要保留一点长度在接头附近以及终端,同时直埋的电缆要也要留少量的长度,当温度低于0℃时不敷设,其他情况下敷设时采取波浪形方法,并保证电缆弯曲的半径不小于电缆直径10倍。电力电缆和控制电缆的顺序配置应是自上至下的进行,普通支架上设置的控制电缆,敷设一层即可,而在桥架上设置的电缆不超过三层比较好。在电缆安装中为了防止电缆终端头及接头受到污染,安装人员要保证施工环境良好,无污染无尘土,工作环境具备防尘措施,同时不要讲电缆接头或终端头长期暴露在环境中,一般情况下要保证能一次性完成电缆接头的操作,以免接头或终端头受潮。 3.3开关插座的安装 在进行开关插座的安装时一定要事先做好相关的施工图纸设计,然后严格的安装图纸来进行施工安装,开关盒与门框之间的距离一般为150~200mm即可。安装暗装插座、开关时要保证开关、插座的面板与线盒内的引出导线连接好,同时将连接的导线放在线盒内,并在对齐后用螺丝固定好。而安装明装插座、开关时,要注意通过塑料台的孔把将线盒内引出的导线穿出来,并与封盒面对齐后将塑料台固定。 3.4防雷接地安装 在建筑电气工程安装施工过程中一定要重视防雷接地的安装,防雷接地安装能够有效的确保电气系统的安全,最大程度上确保整个系统的稳定运行。在安装防雷接地时因为大多数建筑都是钢筋混凝土结构的形式,而在接地极采用的是基础钢筋时,要用焊接和螺栓连接的方法把基础的主筋圈连接起来,保证结构的稳固性,而有桩基的桩筋也要与基础主筋连接。另一方面,为保证其中防雷装置的金属零件连接方式规范并能与屋面连接,我们能够将可以讲外侧主筋与基础主筋焊接作为等电位连接系统的引下线,同时要注意焊接时采用双面焊接,不要点焊。为了防止雷击侧击破坏,在建筑时外墙都是幕墙结构,而外墙处要采用结构圈内、外主筋以焊接方式连接,并将幕墙上金属物接入接地系统。当发生断接卡测试点不稳定的情况时,要将其设为接地极测试点,保证测试点的稳定性。 4结语 在进行建筑电气工程的设备安装过程中一定要重视安装技术的控制,从设备、材料以及人员等方面入手,控制好每一个影响电气工程安装质量的因素,然后做好工程的安装技术要点控制,最大程度上确保电气工程安装的施工质量。 作者:叶飞 单位:重庆鸡冠石建筑工程有限公司 建筑电气工程论文:建筑电气工程项目风险措施 摘要: 对建筑电气工程项目风险及应对措施进行了详细阐述。 关键词: 建筑电气工程;项目风险;应对措施 1设计风险及应对措施 电气设计工作是一门应用科学,需要依赖可靠的技术和方案来完成项目预期的目标。设计过程中出现的风险统一称为技术风险。将设计前的勘测和项目、设备、工艺等资料准备充分,就等于降低了设计风险发生的几率,再通过二次设计,让不同设计师对项目目标及逻辑进行反复校验,确实做到降低风险发生概率。在设计的过程中,通常会遇到新型设备,这些新型设备会拥有新的技术参数,而使用这些新型设备,甚至会遇到过于复杂的工艺流程,如果设计中采用了为经过实际现场检验的技术,就可能给设计工作带来风险。设计中由于厂家资料提供的不全面,勘察资料不充分,就会引起设计师对参数的错误和遗漏,为设计埋下风险隐患。设计工作中需要和业主、施工单位、分包商、上级主管部门沟通,也有设计师之间的沟通,沟通中一旦存在沟通不充分造成误解,也会给项目带来隐患。 2方案风险及应对措施 由于建筑电气工程项目中使用一部分市场上最新设备,所以会遇到在新设备、新工艺使用和运行生疏的状况。在应对新设备、新技术、新工艺在现场的应用,设计师和设备供应商要做到现场监管,实时了解这些新产品及技术的应用动态,配合现场施工做到随时出现问题,随时做出设计修改,减少由于对新设备、新技术、新工艺不熟悉造成的项目损失。 3管理风险及应对措施 管理风险是项目中涉及的管理和制度方面的风险。项目管理者的经验和经营管理的水平高低,项目组管理人员和技术人员配备是否满足管理需求,制度完善程度和项目的执行力是否充足这些方面是管理风险的因素来源。在管理风险中还要防止由于监管不足而滋生的腐败现象,这种现象会变相的降低项目质量,升高了项目成本。根据建筑电气工程项目本身的情况,加强监管措施。邀请项目管理专家进行指导,对项目组织结构和职能做出明确确认,将项目管理制度进行完善,保证项目执行过程中组织机构职能的作用,公司给项目组配备有经验的技术人员作为项目中间力量,各部门各司其职,做好自己职能工作后,互相监管互相监督。 4人力资源风险及应对措施 人力资源风险是施工方和项目管理组在建筑电气项目中常讨论的问题。各分包商和项目组的管理人员是否能满足职能需求,技术人员是否充足,施工人员的工作是否高效,项目施工过程中施工人员的稳定性,这些就是人力资源风险遇到的主要问题。由于施工人员主体人员都是本身有施工资质的农民工,除春节假期意外,在春种时节和秋收时节的节气附近,会出现大规模的民工回乡潮,这时匮乏的人力资源就会造成项目施工现场无人可用的情况,现场项目进度停滞,严重的情况还会导致现场停工,更有甚者这个时候遇到自然环境风险,对现场保护措施不到位甚至还会出现项目施工进度的倒退。项目组和分包商签订合同,确保项目进度和项目质量,确保项目进度不受到人力资源流失的影响。同时,人力资源部门也需要提前了解施工人员在春种秋收两季节时的请假情况,提前备案,根据具体情况建立激励体制,并储备一定人力资源,在当地人才市场提前招工对应工种的施工工人。减少由于人员流失造成的损失。 5质量风险及应对措施 项目的核心风险之一就是质量风险,因为质量风险可能会直接影响到验收是否合格,电气工程项目是否能被甲方接收顺利移交。有的项目发生的质量事件,会直接致使项目的失败,所有项目前期到后期的努力付之东流。所以质量风险是项目管理的从头至尾一直要严格监控的风险要素。为确保项目质量,首先要严格按照设计要求核对项目中的设备质量和项目指标,满足国家标准的参数指标。设备和设施都要在出厂检验时满足技术参数指标,达到可完成项目的目标结果。项目施工的全过程要严格遵循施工图纸,要求每一个环节每一个工艺都要照图施工,一旦发现图纸信息和实际有不符或者矛盾之处,及时与设计师和施工负责人以及现场技术人员沟通,确保设计理念和技术参数满足项目需求。新设备、新技术在现场的兼容性是否满足,各个设备之间的逻辑是否清晰明了,项目最终目标能否被实现,发生事故后逻辑上是否满足互锁,避免引起更大的事故,对交付成果进行资料存储。确保质量过关,降低质量风险的发生概率。 6进度风险及应对措施 项目的进度是衡量项目是否成功另一重要指标。项目进度风险管理也是决定了建筑电气工程项目成败关键。每一个风险因素或风险事故都可能会给项目带来不利的影响,并对项目进度造成影响。而每一个也许对项目整体没有太大影响,但是将这些影响求和就有可能引起不可挽回的损失。通过预判风险事件,使用风险降低方法来避免项目中影响进度事件的发生。进度一旦受到影响,所有的交付日期,施工成本,人力资源成本,都会增加。针对进度风险,在项目施工开始前就要绘制流程图和甘特图,制定好项目中各阶段的进度计划。及时发现现场施工的问题,如果对项目进度起到了滞后的效果,项目组和相关部门马上要针对事故问题进行分析和措施应对,有关部门可以增加工时,增加资源加快解决进度,必要时可以加班作业,同时HSE小组和技术部也要协助解决问题。为保证项目进度的正常,可以调取业务骨干和专业技术人员进行定期指导和定点培训,对难点大和复杂程度高的特殊点,加大人力物力的投入,保证随时掌握项目的进展情况,随时了解项目环境的变化情况,以便项目管理人员作出正确、合适的判断和决策。 7沟通风险及应对措施 项目建设的参与部门多,有的部门之间需要协同施工,这个时候沟通不彻底,不能有效的将施工目标和结果达成共识,就不能有一个最适当的方案。容易出现“你想的和我想的不一样”的结果。电气施工组和土建施工组、吊装施工组的配合是一种常态化工作,这就需要有一个项目管理组安排工程技术人员在两个施工组施工时,共同协商遇到的问题,作为“桥梁”和“粘合剂”将部门之间对合作施工的工作目标的有共鸣,认同的相互沟通的结果,用明确的书面文件记录沟通内容以备案,并使参与部门和供应商、分包商对内容给予确认和工作支持。通过明确工作流程,和工作目标减少返工等浪费工时和时间的情况发生,从而减少项目中的损耗。 8安全风险及应对措施 安全风险是一直是项目建设的头等大事,因为一旦出现风险事件,涉及到人员的安危,就会严重的影响到管理者的工作安排,占用管理者的工作时间,影响项目的整体进度。尤其是电气工程项目,更要对其重视起来。安全风险一般分为两部分,一部分是预防措施,另一部分就是现场公共救援准备和措施。尤其是电气工程项目,更要对其重视起来。电气项目除了正常的防坠、防压砸、防火、防汛等常用消防措施意外,特别要注重对触电的预防和触电的紧急预案。 9费用风险及应对措施 费用风险主要分为几个部分,设计费用、人工费用、施工费用。设计费用由于涉及到二次深化设计和设计院之间的竞争问题,常会遇到设计费用需要追加,所以设计费用超出预算额度的风险比较大。人工费用,现场在出现工荒前会有一些作为激励效用人工费用的支出,还有一些临时招工的费用,因为这部分风险的可控程度受到人力资源风险制约,需要和人力资源部门协调,在保证用工人力的前提下,尽可能减少开销。施工费用,这部分包含的主要是一些费用的偏差,工时费的增加,运输成本的增加,采购的材料和器材成本的增加导致施工费用有所增加,超出预算额度的风险。 作者:宋峰 单位:济宁市阜桥房管所 建筑电气工程论文:民用建筑电气工程节能探究 摘要 本文对建筑电气工程中的节能设计做介绍,指出了民用建筑电气工程节能设计应遵循的原则,并阐述了电气工程中节能新技术及应用。 关键词 民用建筑;电气工程;节能 1、前言 现阶段国内的社会和经济出现了空前的繁荣局面,而和经济所出现的繁荣局面相对应,人们也慢慢的意识到了其所带来的一些不利因素,其中能源的紧缺表现得尤为突出,已经转变为了世界范围内的普遍问题。我国的能源紧缺问题也十分的凸显,而在经济发展的同时,国内建筑领域随之有了迅猛的增长,其对于我国经济增长的贡献也是非常大的。不过,在建筑业快速发展时,自身的能源消耗偏高的现象也日益凸显,受到越来越多的学者关注。而是否具有优良的能源节约性能,也成了民用建筑品质好坏的关键性标准。 2、民用建筑电气工程节能设计应遵循的原则 2.1应能够符合建筑使用功能的要求 无论对于什么形式或者内容的设计,均应当考虑建筑功能的发挥,必须以此为基础进行节能的设计。要是相关的节能设计无法达到建筑物使用功能的相关要求,那节能手段也可以说是不具有任何的现实意义。目前,我国的民用建筑完全的离不开电能及相关的耗电设备,这也是居民日常正常生活所必需的。另外,在科技以及人们物质生活逐步发展与提升的过程中,定会对日常的使用产品有更多样化及高品质的要求,比方说更多的娱乐设备和智能设备正被广泛地应用于人们的日常生活。所以,电气工程的节能设计应当在满足不同居民的使用要求基础上,采取科学、合理的设计方法,以实现最优化的节能效果。 2.2应当充分的考量经济效益 进行民用建筑电气工程节能设计时,应当全面的考量相关技术、设备等在实际运行时所带有的节能效果。如果具有相对高的节能性,那以后投入使用时便可以有效的降低民用建筑自身的能耗,并可以有效地减少系统的成本投入。要是所具备的节能性相对较小,那就极易使整个建筑工程所需的成本投入显著的增加,也会使得后期电气工程系统的运行及维护费用变多,同时也不能确保在短期内收到良好的经济效益,导致投入的成本很难回收。所以,进行电气工程节能设计的过程中,应当充分的考量投入回报以及设备的运营成本投入等相关的经济效益,这样才可以更加全面地、综合地设计出可实际实用的电气工程节能系统。 2.3要掌握好重点的工作内容 我们在对电气工程进行一定的节能处理时,不仅应当符合相应的建筑功能需求,也应当全面的考量相关的经济因素,这样可以使节能设计达到相应的要求。但除此之外我们采取一定的节能措施时,也应当保障不偏离节能设计最终的目标,就应当做好下列的重点工作内容: (1)要全面掌握现行的节能规范。在节能设计时,应可以达到我国相关的节能标准和规范的规定,只有这样相应的节能设计才有可能具有现实可实施性。并且这些规范也可以很好的检查相应的设计所具有怎样的节能性。因此,我们对于民用建筑的电气工程实施相应的节能设计与措施时,要持续的研究现行的一些节能规范,掌握节能技术的前沿与趋势,同时依照不同的功能要求全面的考量多个影响因素,从而达到最优化的节能效果。 (2)要不断地总结所出现的问题。如果想要得到良好的电气工程节能效果,最为有效的手段就是仔细的、全面的对目前所使用的节能系统科学的、整体的探索,并将这些系统中存在的不足和优势加以归纳与分析,这样就可以当成自己的设计经验,同时也可以在设计时对所设计的方案加以有效指导,将之前所遇到的问题加以分析与总结,并结合目前所进行的节能设计,这一方法是现阶段电气工程节能中非常高效的设计手段之一。 (3)应当节约可节约的能源消耗。我们实施相关的电气工程节能措施的过程中,应当保证电气工程能够达到相应的建筑功能要求。而在此条件下要想取得良好的节能效果,就必须要做到将可节约的能源消耗找到,并采取一定的措施加以利用。所谓可节约的能源消耗指的是与相关的使用功能不存在必然的联系的一些能源消耗,而改变此类能源的消耗将极微的影响到整个民用建筑的整体功能型。所以,我们要想设计一个拥有相对实用性的节能系统,就应当事先将一些可节约的能源消耗因素挖掘出来,并根据实际的建筑物状况,来完成有关电气工程的节能设计。比方说一些大功率的照明用装置,可以利用智能控制设备加以调控,以实现节约能耗的目标。另外,也能够采取对相关的建筑结构进行合理的设置这,样就能更加有效地对自然光进行利用,以达到节能的目的。 3、电气工程中节能新技术及应用 对于民用建筑的节能来说,电气工程的节能所涉及设备及因素具有较大的区别。比方怎样科学地选用供电装置、怎样科学地选择电线材料、怎样科学地安排照明位置等,不过我们应当看到在科学与技术快速发展的过程中,有非常多的新工艺、新技术逐步地广泛地用于电气工程中,以达到节能的目的。 3.1供配电系统中新技术的应用 在电气工程的运行阶段,供配电系统所带来的一些能源浪费就是可以节约的能源。因此,在供配电系统中采取新的材料与技术,可以提升系统的整体节能性,这和我们所讲的节能设计原则最为吻合的。在此过程中涉及到了科学的选择低能耗的变压设备、持续的改善功率值、降低相应的线路损耗等。目前,通过改造相应的供配电装置可以取得明显的节能效果,而像阶段所选用的节能效果明显的变压设备有SCIO、SII等型号。而一些可以消除三项之间均衡问题的节能设备也在实际的应用中取得了良好的效果。另外,还可以采取增大相应供配电装置的功率因数值,这样也可以明显的提升供应电压的品质和稳定性,从而有效地降低电线对于电能的损耗,达到增加电能利用率的效果。所以,采取增加供电装置的相应功率因素值这一新的技术手段,可以取得良好的节能需要,且通常我们可以在一些低压的供电装置中设置相应的电容和无功补偿设备,这样就能在达到供电要求的前提下而实现对电能的节约目的。 3.2监控系统中新技术应用 我国的民用建筑几乎均会涉及到很大面积的照明区域以及温度控制区域,而以上恰恰是整个电气工程里所耗能较多的部分。不过对于这方面的能耗量通常是有一定的波动性的,并且会在不同的时间表现出不同的变化态势。所以,要想确保较小的能量消耗,以防止出现一些能源浪费问题,采取相应的监控技术就可以很好的对手问题加以处理,这样就可以让能源的供给按照系统的实际情况而适当的进行能源供应。比方采取光控开关,能够按着不同的光照强度对相应的照明设备进行控制,这样就能大大的减少不必要的能源消耗,实现节能的目的。 4、结语 在我们进行电气工程的节能设计时,要事先的对节能影响因素全面分析,并将相应的节能理念运用到设计中。同时,在遵循相关原则的前提下,采用有效的节能技术以实现最优化的节能效果。 作者:牛竹梅 单位:晋城市建筑设计研究院
1采煤机概述 我国从20世纪开始引进到成功研制出第一台深截式采煤机仅仅用了2年的时间。目前,在矿山采掘工作中,采煤机是成套设备中成功应用综合机械自动化技术的产品之一。随着自动化技术在煤矿安全生产应用中快速发展,其在采煤机中的应用主要在以下三个方面发挥了重要作用。 1)使煤矿安全生产效率及质量得到了重大的突破和提高。首先,新时代下从环保、高效、安全生产角度,自动化技术在采煤机中的应用都满足了煤炭开采的需求。其次,自动化技术能够对采煤机的重要数据信息自动进行检测、处理,以经过采煤机的这些检测和处理的数据为基础,自动采煤机还可以自动采取有效的控制方案,使得各个采煤机械设备能够运行在最佳状态,实现了智能化的控制。再次,常常可以避免设备故障,减少了采煤机设备的维修时间,使其在较短的时间内进入到工作中,有效提高了采煤机的工作效率。最后,从环保角度看,可以节能减排,提高了煤炭开采的质量。 2)提高煤矿安全生产的安全性。煤炭开采是一项高危且复杂的工程,它需要人们长期处于非常复杂、非常恶劣的矿井工作环境当中,所以,采煤机具备较高的稳定性和安全性是煤矿安全生产的首要条件,自动化技术在采煤机中的应用正好弥补了人工开采所不可取代的需求。从可靠性方面看,在设备硬件系统中(如:液压元件、压力传感器、流量传感等),自动化技术的应用可以使采煤机硬件系统的可靠性在很大程度上得到提高。从安全性方面看,为了让采煤机的每一个设备及系统能安全运行,可以在采煤机软件系统中设置不同类型故障诊断、监控程序、计算机信息处理、显示功能等自动化系统,让这些自动化系统自动进行诊断,实时进行监测、监控,进一步提高煤矿安全生产的安全性。 3)自动化技术在采煤机中的应用不仅可以节省大量的人工劳动力,为煤矿安全生产企业节约大量的劳动成本,还能对矿井工作人员的生命财产安全起到保障的作用。 2采煤机自动检测改造思路及具体措施 目前,自动化技术在整个煤矿安全生产中的很多领域都得到了很好的应用,如采煤机的矿井提升机系统、液压牵引系统、自动检测系统等。采煤机是煤炭开采过程中装煤、落煤最重要的一种采掘机械设备,因此,在运行过程中,采煤机自身的正常运行状况直接关系到整个煤矿生产的效率。怎样高效地找到故障发生点并排除故障是本文重点探讨的问题。以液压牵引采煤机为例,对采煤机的自动检测改造,主要是对计算机信息处理技术、传感器、液压牵引系统进行相应的改造。 2.1牵引主回路 牵引主回路是一个封闭式系统,也是液压牵引采煤机重要的组成部分,它包含了定量双向马达和变量双向泵两个部分。合理地调整液压马达的转向及转速,即合理地调整主油泵的排油方向及流量,达到改变牵引方向和牵引速度的目的,主油泵性能的好坏直接影响整个系统的性能,所以主油泵的选择至关重要。 2.2传感器的安装 在油马达对应位置处安装流量传感器和流量、压力传感器,将液压系统的流量、压力、温度、扭矩和转数等变为电信号,输入计算机处理,并输出到显示器显示。为了方便维修人员查询,液压系统的参数可以设置保存一定的时间,当系统出现故障时,工作人员可以通过系统查询功能准确判断相关设备的故障情况。为了具体了解工作介质的温度变化情况,可以在主油管路上装设一个温度传感器,再在适当位置处安装压力传感器,可以掌握主油路压力的实际情况。 2.3改造措施 主泵在工作时其主回路可伴随泄漏情况,即液压元件存在泄漏的风险,且由于主泵自身工作原理及结构上的缺陷使系统散热性较差,液压油温度也会随着升高,因此,可以在液压系统中设置补油和热交换回路。在采煤机运行过程中,主要元件辅助泵从油箱经精滤油器吸入适量的冷油,排出的压力油经精滤油器、单向阀自动进入到主油路的低压侧,达到补偿回路泄漏的目的。与此同时,油马达所排出的一些热油在经过梭形阀、背压阀及单向阀回油箱之后,再经过冷却器,又流回到油箱,热油便得到冷却。再在辅助泵出口处安接一个压力传感器,通过压力传感器的电信号将装辅助泵的压力传输给计算机,便可准确检测到液压系统低压和辅助泵工作的情况。为了让辅助泵能正常运行,安装上的压力传感器的最低压力值可根据采煤机的不同设定为辅助泵的最低压力值,工作人员可根据显示结果来判断辅助泵和低压系统的正常运行状况。此时,采煤机的自动检测改造技术已基本可以实现。例如充分利用各种传感器将采集到的数据信息(采煤机液压马达的转动方向、转动速度及排水量等)信号转化为电信号传输到计算机系统中,计算机系统经过自动化处理技术,完成采煤机的自动检测。此计算机处理系统具有防止故障恶化的中断功能,能够在采煤机运行出现危险信号时立即采取适当的处理方案;具有实时监测监控、显示功能,对传感器传输过来的信号进行实时跟踪保存等多种功能。改造后的采煤机自动检测满足煤矿开采各方面的要求,提高了煤矿生产的效率。 3我国采煤机的发展现状及前景 目前,与国外采煤机技术相比,不管在理论研究上还是技术实践上,我国都还有很大的完善空间,所以在煤矿生产方面,我国采煤机在很多方面具有很大的发展前景。 1)在采煤机的应用中,系统的可靠性将会不断完善。第一,液压牵引系统各方面性能应不断完善。如主回路泄漏情况、低压稳定性、散热性、防潮性等。第二,提高采煤机各零部件的可靠性、稳定性,延长设备的使用寿命,定期维护保养,使其质量得到提升。如主油泵、马达、传感器等。第三,不断提高采煤效率,并减少采煤的各种成本,特别是人工劳动成本。 2)对采煤机的计算机处理系统进行升级,如数据信息实时传输、设备运行情况的监测监控、远程监控等方面都有待更深层次的探讨研究。让采煤机在煤矿井下的应用达到更安全、更可靠的效果,真正实现采煤工作“高产、高效、环保”的特点。 3)煤炭开采设备正朝着“综合化、微型化、自动化、智能力”的方向发展。未来的采煤机由于零部件少,自身轻巧、灵便、智能,操作会更灵活,可以更好地适应各种复杂的煤层地质条件、恶劣的开采环境及立井、横井的地理特性等。除此之外,随着自动化、智能化技术的迅速发展,在煤矿开采中也会逐渐应用无人开采技术、记忆割煤技术等。 4结语 对煤矿开采来说,在自动化技术的应用中,对采煤机的自动检测技术进行切实有效的改造越来越重要。由于液压牵引采煤机的液压牵引系统采用了传感器、计算机、显示器等一体化的信息处理技术,使采煤机具有更好、更直接的故障诊断及警报功能,不仅大大提高了工作效率,缩短设备故障查找时间,增加了采煤机生产工作时间,还能使采煤机处于更好、更稳定、更安全的正常运行状态中。未来,我国的煤矿安全生产企业要实现“高效、高产、环保”的美好发展前景指日可待。
建筑智能化论文:建筑智能化系统节能分析 1建筑节能措施 当前,建筑智能化系统节能的主要关注点是建筑使用过程中的能耗,如采暖、照明系统。要使照明装置节电,一方面要节约电能消耗,另一方面要减少电能浪费。要做到这点,首先必须从节能的角度了解照明设备和特性,其次是采取具体的节能措施。这些节能措施主要可以归纳为采用高效光源和灯具、采用节电的镇流器、充分利用自然光、有效的控制方案。而空调系统的有效控制是主要节能措施。据统计,我国的空调和照明系统用能量近期增长速度明显增长,因此,减少建筑的空调及照明系统能耗是降低建筑能耗总量的主要内容,一般可采取以下措施。 1.1提高空调系统用能效率高能效的建筑节能,首先,根据建筑的特点和使用功能要求,设计高能效的暖通空调设备系统,例如:热泵系统、蓄能系统和区域供热、供冷系统等。然后,在使用中,采用建筑设备自动化监控系统对室内的舒适度、室内空气品质和能耗情况进行监控,这正是智能建筑在节能方面不应该忽视的重要内容,在使用过程中的节能问题。如世界发达国家通过传感器装置测量周边环境的温、湿度和日照强度相关参数,控制暖通空调系统的运行。实现真正地减少采暖、制冷能耗。 1.2新能源技术在建筑上的应用提高能源利用率、节能减排,是我国一项基本国策,这关系到我们国家未来经济的发展,社会的稳定。需要我们从根本出发,不断的考虑新的方法,开发出新的科技,并使之运用于实际。在节约能源、保护环境方面,新能源的利用起至关重要的作用。新能源通常指非常规的可再生能源,包括有太阳能、地热能、风能、生物质能等。本文主要介绍当前利用较多的太阳能技术、地热能技术。(1)太阳能技术目前,太阳能技术关键是太阳能集热器,有平板集热器、真空管集热器两种。其原理是利用太阳能集热器产生热水,夏天通过溴化锂吸收式制冷机制冷,供空调使用,系统可全年提供生活用热水,冬天可以用作采暖。实现全天候自动运行。太阳能利用和传统的电力比较,初投资较高,但一般约3年左右可收回增加的投资。但从总体而言,当前人类对太阳能利用的规模还不大,技术尚不完善,仍需要继续深入广泛地研究。使之将来实现太阳能热发电商业化。(2)地源热泵技术地源热泵是随全球能源危机和环境问题出现并逐渐兴起的一门节能环保技术。地源热泵就是利用大地(土壤、地层、地下水)作为热源。采用地源热泵技术可以人为地制造出与周围空气温度相比更舒适的环境,地下水可以用,附近的江、河、湖、海乃至池塘水可以用,城市的排放污水可以用,其他高温用能、耗电设备的排热以及地热尾水都可以用。建筑的空调系统一般应满足冬季的供热和夏季制冷两种相反的要求。地源热泵冬季供暖时,把地表中的热量取出来,供给室内采暖,同时向地下蓄存冷量,以备夏用;夏季空调时,把室内热量取出来,释放到地表中,向地下蓄存热量,以备冬用。因此说地源热泵是可再生能源利用技术。建筑空调系统由于必须有冷源(制冷机),如果让它在冬季以热泵的模式运行,则可以省去锅炉和锅炉房,不但节省了初投资,而且全年仅采用电力这种清洁能源,大大减轻了供暖造成的大气污染问题。且地源热泵系统中大地起到了蓄能器的作用,进一步提高了空调系统全年的能源利用效率。实践表明,在建筑空调中采用热泵技术可以有效地提高一次能源利用率,减少温室效应气体CO2和其它燃烧产生的污染物的排放,是一种可持续发展的建筑节能新技术。 2结束语 随着节能新能源技术的不断开发与应用,在全面考虑使用建筑节能材料的同时,充分利用太阳能、采集雨水、中水循环、冷热空气交换等方面将会有更大的突破。通过政府部门、科研机构和工程技术人员的共同努力,借鉴国外的成功经验,我国的地源热泵应用将得到较快的推广和发展。 作者:孙萍单位:长春建筑学院城建学院 建筑智能化论文:建筑智能化项目管理研究 一、项目经理和项目组织 目前在建筑智能化系统项目中,普遍采用项目经理负责制,通过项目经理组织带领团队来对项目进行实施。这就需要企业把赋予相应的权力给项目经理,同时项目经理需要清楚自己在项目中所应承担的责任和利益。对于项目实施过程中所需要的各类人员的组建,则由项目经理自行进行组建和领导。在这一项目中,对项目经理的要求较为严格,需要项目具有广博的知识,不仅要了解弱电的相关知识,还要对其他相关专业的知识比较清楚,同时还要熟悉相应的法律法规等,其作为整个项目的组织核心,需要具有非常好的组织和协调能力,从而在项目实施过程中实现良好的沟通,保证项目的顺利实施。 二、智能化项目的沟通关系 在智能化项目的实施过程中,沟通是项目进行中非常重要的一部分,通过沟通可以实现信息的收集、反馈和处理,所以在建筑智能化项目的实施过程中,需要做好与业主、监理公司、设计单位、总承包单位、施工单位、团队内部和供货方之间的良好的沟通,从而保证项目的顺利进行。 1与业主的沟通。建筑智能化系系统建成之后,最后的接收者和使用者都是业主,所以业主的需求在项目中是至关重要的,其也是项目的最终目标。因此对于最终目标的确定则需要项目经理与业主进行良好的沟通,从而在公平合理的前提下尽量满足业主的需求,确定项目的最终目标。 2与建筑监理公司的沟通。建筑监理公司在项目实施过程中负责对投资、进度、质量进行控制,同时需要对合同进行管理和组织协调,虽然项目经理也在项目实施中负责一样的职责,但建筑监理公司作为业主的代表,项目经理作为承建商的代表,二者的立场不同,所以需要在项目实施过程中进行良好的交流和沟通,从而对项目的各项关键要素进行良好的控制,从而使项目按照预期的设想顺利实施。 3与建筑设计单位的沟通。建筑的整体规划和设计都是由建筑设计单位来完成的,业主对于建筑设计的权威性非常认可。同时智能化系统是依附于建筑主体而存在的,在其实施过程中与建筑平面结构设计、暖通、给排水、供配电等系统的设计都存在着较大的联系,所以智能化系统的总承包单位需要与设计单位进行良好的沟通和交流,从而对其不完善的地方进行修改,使智能化系统得到完善,强化建筑的整体规则水平。 4与建筑总承包单位的沟通。建筑整体项目目标的完成需要由总承包商来负全责,而建筑智能化系统作为建筑整体的一个分项工程,其在实施过程中的每个环节和阶段都需要符合总承包单位的整体要求,需要与整体项目管理和协调相一致来实施。 5与其它施工单位的沟通。工程中会有许多界面、接口和矛盾冲突。项目经理必须能化解工程中的各种问题和冲突,理顺施工中的界面和接口。协同工作是与其它施工单位沟通的主要原因。 6团队内部的沟通。项目团队是一个临时性的组织,团队的凝聚力是项目成功的关键。项目经理的权威不仅仅来自企业赋予的权力,更重的是他的人格。项目经理既是团队成员的领导,也是团队的成员。 7与供货方的沟通。智能化系统通常采用成熟的、主流的产品和系统,供货方是技术信息的直接提供者。项目经理与供货方的广泛交流,能获得项目最重要的技术目标线索。 三、项目的目标 1项目的质量(功能)目标。项目的最终交付物符合预定的各项要求,提供一套满足客户预定需求的、客户满意的建筑智能化系统。 2项目的进度目标。弱电项目的进度必须符合总体进度要求。 3项目的成本目标。项目必须在规定的成本范围内完成。 四、项目的计划与控制 1项目的进度计划与控制。进度计划表能直观反映项目的进度要求,方便进度的跟踪。根据进度计划表实施进度计划的控制。首先,要建立项目管理信息制度,责任主管应及时向项目经理汇报工作执行情况,项目经理应定期向客户报告,并随时协调项目资源;其次,预测项目未来的进展情况,结合对当时情况的衡量、预测情况和当时情况的比较,及时制定实现目标、进度或预算方案的修正。 2项目的质量计划与控制。项目经理在质量管理过程中必须树立以客户为中心的思想,保证项目达到客户满意。向客户明确项目质理管理的体系及项目质量控制规程,提供质量保证措施。按项目质量管理标准体系和管理流程的规定进行项目的质量控制。注重项目过程中关键点的质量检查和工艺操作规程的执行。明确各部门和人员的管理责任,注重记录和文件管理。项目的质量计划、检验计划都围绕保证项目质量,保证客户满意这个目标进行。 3项目的预算和成本控制。项目的预算和成本控制是承建商和客户共同的内容,也是项目管理的重点内容之一。成本控制包含在项目进度计划控制之中。主要采用预算与实际发生对比,根据比对结果采取相应的纠偏措施。 4项目的风险控制。任何项目都会存在着一定的风险性,智能化项目也不例外,所以在建筑智能化项目实施过程中,需要用科学的方法对风险进行识别和控制,从而避免在项目实施过程中风险的发生机率。 五、结束语 目前在我国的建筑行业当中,智能化项目还属于一个暂新的领域,在这个领域当中,需要项目管理者加强自身的学习,不断的增加自身的管理水平,培养创新的意识,这样在专业知识及现代化管理理念的共同作用下,才能使智能化项目得以不断的发展和完善,积累更多更完善的智能化项目的管理经验和手段。 本文作者:许晓飞单位:青岛港(集团)有限公司通信分公司 建筑智能化论文:论建筑智能化总承包的过程管控 一、智能化建筑设计阶段 工欲善其事必先利其器,所以在具体施工前,应该先确定好建筑方案,在政府部门相关法律法规的要求下,结合丰富的建筑实践经验,设计出一份详细完备的计划书。总承包商应该聘请经验丰富的设计师,并对大型建筑的构想有一定的创新性和全局性。在建筑方案的设计上,设计师应该先进行一个总体方向的规划,给建筑的整体施工建立一个大概的框架,然后再从各个小地方进行具体的规划,也就是在大的设计方案的前提下,再设计较为具体的小型设计方案,这样就能保证建筑施工的过程都能控制在大的前提下,而不会使得建筑竣工结果与设计方案有较大的差异。此外,设计师应该进行多次的细的技术交流,让建筑方案各个地方的缺憾和注意要点都不会被忽视。而总承包则还需要配合专业的监理企业对建筑施工过程进行监控。而施工过程中的建筑设备数量、系统的结构和布局、整个工程的投资这些内容都需要在设计方案上有较为详细的说明。 二、智能化建筑的投标阶段 在电气智能化建筑的总承包项目中,招标项目是积累建筑资金的主要来源,所以在投标阶段,必须先对建筑需求说明与技术要求进行彻底细致的分析,总工程师有必要与设计师进行激烈的讨论再拟稿、修改和初定稿,先对投标阶段的项目计划书有一个良好的规划。然后在招标前,电气智能化建筑的承包商应该给投标商分析说明电气智能化建筑的优势和特点,并与其它类型的建筑进行对比,让投标商对电气智能化建筑的功能、特点和适应性有细致的了解,如果投标商允许,承包商还应该带领投标商对建筑工地进行实时考察,对考察的内容要进行详细的记载,并在时候进行详细的数据分析和内容总结。具体招标时,一定要注意投标计划书应详细列出投标人对建筑项目的相关质量要点的理解及质量保证措施与建议,评标时要将这个步骤列为对投标方工程实施经验的考察内容。 三、电气智能化施工阶段 1.各责任方相互配合。在详细的工程的承包合同中,以下条款应该要标明:土建工程总承包责任方要确保电气智能化设备的质量,并及时的将工程所需要的设备技术运输到施工现场,在施工中土建责任方要严格接受承包商及监理机构的现场协调管理,便于工程施工人员能够正常作业,特别是在施工过程中的预埋线管这一步,土建施工责任方需要在施工之前与其他工程责任方进行良好的沟通,便于电气智能化工程过程中能够高效协调的进行,达到总承包商的设计方案上的设计要求。此外,装饰工程责任方主要是向其他工作人员通报建筑内的吊顶、地面、墙面装修的施工计划与进度,确保电气智能化建筑的施工在不影响内部装饰的外部构型的情况下能有条不紊的进行。 2.各电气智能化设备之间的相互配合。由于电气智能化设备都是具备一定科技含量的高科技产品,所以在施工过程中使用相关设备时应该保证严密的科学性和必要的合理性。绝不允许出现技术人员操控机械设备随意施工的现象。在这方面,智能化建筑总承包商的项目管理人员需要注意施工工程的各个细节。如:禁止用切割机切割钢管,这样会留下许多毛刺,不利于施工进度的顺利进行,应该采用电子计算机计算好钢材的性能,用电气圆锉刀来切割钢管并将毛刺处理干净。而焊接时则需要将焊接面打磨干净,避免污渍影响焊接效果。总之电气智能化设备的使用一定要结合具体情况使用,否则会起到事倍功半的反作用。 3.系统集成。在电气智能化建筑中,电力系统是主要的控制与管理枢纽,这些系统的设备按照各自的使用地点、使用性质和应用标准来进行分类,然后按照设计方案有条理的组织起来,也就是系统集成起来共同作用与电气智能化建筑。这些子系统彼此能够独立地工作,但在具体施工上,设计人员先进行具体的集成设计,再由技术人员将子系统处理为集成系统,一般包括BMS(指楼宇管理系统)与IBMS(指智能建筑管理系统)。其中IBMS对智能建筑功能的提升具有极大的促进作用,所以应用也最为广泛作用。IBMS是一个非常复杂的系统,首先它的构成较为先进和复杂,涉及的技术主要是高科技网络技术和高新软件技术,随着时代的发展,IBMS在技术手段层面上已经发展的较为成熟,不仅包含弱电子系统,还有许多智能模式嵌入其中,如物业管理模式、企业经营模式、企业组织结构、企业的信息流与业务逻辑等。总之,在系统集成这方面务必把握好各个电气智能化设备的优势,合理运用起来,在电气智能化建筑的施工中发挥最大作用。 四、结语 总之,建筑电气智能化总承包项目实施的过程是极为复杂和难以控制的,在具体的施工过程中需要进行充足的准备的预算。电气智能化作为当今信息时代的产物,是科技网络技术、智能控制技术、数据通讯技术的结合体,在电气智能化建筑中扮演着一个无可替代的重要角色。换言之,建筑企业的相关人员都需要不遗余力的投身于电气智能化建筑的事业中,为总承包项目的具体施工提供宝贵的意见,使我国的建筑企业真正在电气智能化道路上蓬勃发展。(本文作者:陈浩、万旭萍单位:杭州翡翠城房地产开发有限公司、浙江省铁投房地产集团有限公司) 建筑智能化论文:建筑智能化发展完善 1、前言 建筑智能化在不断发展完善,高新技术不断推出,智能控制水平越来越高。建筑智能化其实质是信息产业的综合应用和体现,其建设过程涉及多个专业领域,是综合的系统工程。在建筑智能化建设中,前期的设计过程,显得十分重要。 智能化系统作为建筑物的“电脑”,设计原则应当是具有设备的先进性,配置的合理性,安全的可靠性和费用的经济性。为了适应加入世界贸易组织(WTO)后呈现的影响,我们应该对以往认真总结回顾,尽可能地化解各种不利因素,规范建筑智能化系统工程的管理。笔者仅以微不足道的工作体会,针对建筑智能化设计过程中的不足之处,从管理角度谈些非常肤浅的认识和对策。 2、建筑智能化设计过程中存在的不足 2.1主观设计倾向在本文的参考文献(1)中,作者归纳出四种值得我们注意的主观设计倾向: 第一种是简单化。 例如:设计楼宇自动化系统保证恒湿,没有采用湿度调整设备; 第二种是概念化。 突出表现在综合布线设计上,水平线缆不问情由地一律采用超五类UTP(非屏蔽双绞线),甚至对所有的语音点都采用6类线缆也非常舍得; 第三种是形式化。 在设计中不分条件,只管堆砌技术形式,结果沦落成摆设。 第四种是理想化。 所谓理想化设计就是把运行状态静态化,忽视大环境条件和系统运行的动态特性。 2.2重广告轻标准 由于建筑智能化技术覆盖面广,涉及的行业多,所以在工程建设中需要遵循规范,便于业主、设计师、工程师、承包商、供应商,在各阶段用统一的语言交流和运作。 可是时常看到有些技术方案,在不同程度上轻视标准。例如,在设计依据中罗列了不少标准文件名,设计内容却不符合标准,或者依据的仍是旧标准。 许多方案设计者热衷于厂家的广告,很重视广告跟踪。给出的设计方案富有广告性,大量的篇幅是在为厂家做广告宣传,甚至就是厂家广告宣传的翻版。 2.3缺乏整体把握犹如设备“堆积” 本着“以人为本”的原则,建筑智能化的规划与设计应当是面向功能,为功能的实现而合理配置,并且尽量优化组合。然而有的设计者可能是设备集成商兼商,为了得到更多的经济利益,把“最好”、“最先进”的设备都“堆积”到设计中;或许有的设计者是只从局部考虑,而没有考虑到能否和被设计的的建筑、环境相配合的问题,缺乏从整体上把握“智能化”;有的设计者还以“备份”为由,加大设备数量,实际上所增设备却从来是备而无用。 3、设计过程中存在不足的原因 设计者都希望自己的设计,对建筑物日后的运作起到一定的智能化作用。之所以存在如上所述的不足,可能有多方面的原因。 3.1很难全面掌握建筑智能化技术和设计方法 不同建筑物,基于用户档次,应用环境等因素,对设备配置以及运行的要求,皆有不同的需要。必须既要量体裁衣式设计,防止与现实脱节,又要照顾到日后的发展,有冗余地设计,做到恰到好处,切忌“高不成,低不就”。不要盲目追求与国际接轨,向亮点工程看齐,而一味的参考国外,参考高档工程。 设计人员因为很难全面掌握建筑智能化技术和设计方法,或者由于业主往往期望在本系统、本地区等范围内成为亮点,提出过高的需求,而不能正确地进行设计,合理地配置。有时候,设计者对于供应商供货的要求,硬件方面的技术指标没有具体说明,或者重视述说了硬件方面的要求,而疏忽了对其软件方面的要求,致使设计时在总体思路上,或者对于系统日常运作细节的考虑,可能出现这样或那样的问题。 3.2没有及时跟进科技进步 建筑智能化技术是个有始无终的科技进步过程,随着信息产业的发展,随着应用的提高,不断有新技术加入,也会不断地有新的问题产生。设计人员由于工作的忙碌,没有及时跟进,在设计中仍然沿用着过去不知那年那月的培训。 3.3各子系统设计缺少协调 子系统的设计,通常是在建筑设计院主设计完成后开始的,往往留给各子系统的设计空间相当有限,进而给每个子系统对其他子系统的设计要求和建议带来不便,或者总体设计师没有注意在各子系统设计时对智能化系统的指导,设计上缺少协调。 4、把好设计关的对策 4.1启用建筑智能化顾问公司 如何在当前的技术、经济条件下进行优化,取得最大效果是智能化建筑设计的核心。应选择对建筑智能化技术有经验的建筑设计单位,负责施行以总体设计师为核心的、包含建筑师、各所需专业的一体化和优化设计。应在设计阶段的一开始就启用建筑智能化顾问公司,配合、协调以总体设计师为核心的主设计,协助用户做需求调研并形成报告;向用户介绍智能化系统各专业的设计方案;提供招标需要的技术文件;完善主设计的设计建议书,并且要说明各专业对其他专业的设计建议和特殊要求,形成专业设计之间的衔接。招标文件不应由参加投标的集成商、工程商提供,以利于公平竞争;招标文件不应设置“陷阱”。 4.2技术评审至关重要 工程前期做好对初步设计、详细设计的技术评审,对以后的建设过程至关重要,因 为很多事情在工程设计确定之后,要改变就比较复杂。与其在建设过程中要花数倍的精力来修正,倒不如在前期把好设计关,给施工以及竣工验收创造良好的开端,促进工程的良性运作。技术评审要审查设计是否满足技术要求,是工程管理的重要组成部分。技术评审不仅要考虑与设计有关的技术工作,而且还要考虑智能化系统工程的其它方面。技术评审意味着一种“关卡”,这种“关卡”用来确定进入下一阶段的准备就绪状态。 5、技术评审 国内外建筑业采用的工程发包模式有多种,其设计阶段都有初步设计和施工设计之分,有的将施工设计放在招投标之前进行,有的将施工设计放在招投标之后进行。 5.1基本的技术评审 初步设计评审:该评审是在初步设计完成后进行,评审合格表示可以进入招投标阶段,或进入施工设计。初步设计评审不应与评标合并进行,因为投标者有多家,如果不能安排充分的时间,搞突击,就会走马观花。初步设计评审要为每个子系统及其功能上的相关组合进行评审,要对初步设计方案在全系统级的优化进行评审,要研究系统的可靠性、可维性、可用性、安全性和可实施性等等,为进入施工设计尽量提供更多的建议和分析。 施工设计评审:审定施工设计是否符合初步设计和招标书的要求。如果符合,业主和中标施工承包商则可以签署合同,便可以由中标者开始各种所需要的准备工作,为采购和施工作好过渡;如果不符或由于招标后设备选型改变、采纳了优化建议等,中标施工承包商应对施工设计作出修正和深化设计,直至全部相符。 施工设计评审认可的施工设计是具体施工的依据,时间要恰当,评审之后不要过多的变动,对采购和施工准备有不利的影响;进行地过晚,则可能推迟施工进度,整个工程期将拖延。在具体施工之前,应进行施工交底。 5.2技术评审的过程及注意事项 5.2.1评审的准备 评审的准备工作,应由业主技术负责人组织,恰当挑选设计者、专家,以最少的成员组成一个精干的评审小组;评审组的成员应充分地掌握被评审的专业,能胜任被评审专业的评审,以便参审者之间不用在交换意见上花费过多的时间;业主在评审前应准备好议事日程安排、评审项目和成套资料,以免到了评审会上措手不及;成套资料不能过多,如果超过了被评审的范围,不仅导致不必要的资料费用,而且有限的评审时间,也会导致评审质量的损失。 5.2.2评审的进行 应当保证评审组充分地审查所有的项目,并提供协调过的评论和指导;应当鼓励所有参审者采取坦率、公正和客观的态度,参审者之间应当通力协作;通过对问题正当地提出疑问,来找出设计的缺陷。 5.2.3评审的结束 应公布技术评审备忘录,备忘录应确认技术评审的记录汇编及更改项目,认可技术评审已完成。备忘录应包括会议中提出的重要评论、结论、决策和建议的概述及理由。新晨 5.2.4评审的注意事项 要从“关卡”出发确定评审方针、议事日程、参加人员等各种评审活动; 应由总设计师负责制定技术评审计划概要和评审进度,并由业主认可; 应当给子系统设计者提供参加评审的机会,便于对各子系统进行正确的评审; 要有施工保障方面的职能部门(例如,基建处、供应处)参与评审; 物业管理部门,也应参加系统的设计审核,看看是否符合使用需要; 只要有可能,在技术评审中应当采用计算机辅助分析方法;不能企图采用简易方法完成优良的技术评审,充足的时间、合适的评审范围、高素质的参审人员,对评审工作的成功起重大作用。并且,最好要指定每个项目的负责人。 6、结束语 更广泛、更充分的市场机遇,更激烈、更残酷的国内外竞争,要求建筑智能化系统工程要管理创新,才能持续不断地适应。笔者建议,在各省、市应当建立高水准的技术评审班子,成立相应的权威性机构。 建筑智能化论文:智能建筑智能化 摘要:文章论述了智能建筑的含义、建筑智能化各系统功能及设计要点,指出智能建筑不能和建筑智能化系统混为一谈,智能建筑是一个系统工程,不是智能化系统的简单罗列 关键字:智能建筑智能化系统通信网络系统设备监控系统 智能建筑和智能化系统 随着信息技术的飞速发展,建筑技术也日新月异,智能建筑的概念从出现以来,在国内可以说名声四起,智能家居、3A、5A级楼宇等广告词随处可见,但真正能称为智能建筑的又凤毛麟角,往往造成投资浪废,又没达到投资目的,仅仅起到广告功能,是十分可惜的。 何谓智能建筑?在中国国家标准《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2000)中的定义如下摘要:“它是以建筑为平台,兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合,向人们提供一个平安、高效、舒适、便利的建筑环境。”由此可见,提供平安、高效、舒适、便利的建筑环境的建筑才能称之为智能建筑。但此定义还忽视了一点,“节能环保”。笔者认为,为达到上述目的做成的耗能建筑也不能称其为智能建筑。由于该标准忽视了节能环保方面的新问题,其代表能耗的供电标准“甲级标准(办公室)宜按60vA/m2以上考虑”;“乙级标准(办公室)宜按45vA/m2以上考虑”;“丙级标准(办公室)宜按30vA/m2以上考虑”,暂且不说智能建筑标准分级的合理性,智能建筑的标准越高耗能越多,显然是不科学、不经济的。当然量准越高,系统越多,但这些系统俗称弱电系统,耗电很小,利用这些系统去合理控制楼字设备是可以达到节能目的。 另外,此标准罗列了建筑智能化系统的各子系统,没有强调其他专业的协调配合,这样就很轻易引起这样的误解,有了这些系统就是智能建筑,有了哪些系统就是甲级智能建筑、有了哪些系统就是乙级智能建筑等等。 因此我们应明确智能建筑的含义。建筑智能化系统(BuildingInteHigentsystem)是智能建筑中应用的电信息系统,包括通信网络系统、办公自动化系统、建筑设备监控等系统以及智能化集成系统。智能化系统是智能建筑的必要条件,但不是充分条件。智能建筑是一个综合的系统化工程,建筑、结构、水、采暖和通风、电气等专业构成有机整体,如同人的身体,只有各个器官协调作业,才能表现为健康状态。智能建筑的“智能”,也就是要建筑像人一样,能“知冷知热”,自动调节空气、水、阳光照射等,创造既节能又平安、健康、舒适的环境。只有这样才能提高人们的工作效率,减少“楼宇综合症”的发生。 由此可见,智能建筑设计标准并不是仅仅涉及一个弱电专业,要由各专业相互配合,如建筑专业在做方案时,就应当考虑太阳光的利用和人工照明的关系以及热辐射的功能等等。不能只考虑建筑外形,连结构的合理性都不考虑,把有限的资金都放在外形上,有可能就应了那句“金玉其外,败絮其中”的话,就不可能做成智能建筑;再如室内空气质量的好坏,主要和空调系统方案有关,但也不仅仅只是通风专业的事,和建筑的合理性及电气控制是否到位都息息相关。因此智能建筑是多学科、多技术系统的综合体,不根据最终的效果,仅仅根据智能化系统的多少或功能的多少分出个甲、乙、丙等级来是不合理的,也不利于指导设计、节约投资,往往还造成相互攀比,系统不和建筑规模及建筑形式相匹配,造成不必要的浪费。 如上所述,智能化系统是智能建筑的必要条件,可见智能化系统在智能建筑中站着举足轻重的位置。下面是智能北系统的组成及主要功能。 l通信网络系统(CNS) 它是楼内的语音、数据、图像传输的基础,同时和外部通信网络(如公用电话网、综合业务数字网、计算机互联网、数字通信网及卫星通信网等)相联,确保信息相通。在以前也称为通信自动化系统(CAS)(CommunicationAutomationSystem)。主要包括摘要: 1.1电话通信系统 建筑或建筑群的固定电话通信系统应根据建筑物的用途、规模、使用属性以及公用网的具体情况,可选择接人远端模块局或采用虚拟交换、自设独立的数字程控用户交换机(PABX)或综合业务程控用户交换机(ISPBX),并应和公用电话交换网连接。 1.2计算机网络系统 智能建筑本地网络的平安,应根据实际需要分别在通信子网和高层或应用系统中采取办法。计算机网络系统应为管理和维护提供相应的网络管理系统,并应提供高密度的网络端口,满足用户容量分批增加的需求。 1.3卫星通信系统 可设置多个端站和设备机房或预留天线安装位置和设备机房位置,供用户接受和传输数据和语音业务。 1.4有线电视系统(含闭路电视系统) 提供当地多套开路电视和多套自制电视节目,并和卫星系统联通。 1.5无线通信系统 建筑物由于屏蔽效应出现移动通信盲区时,设置移动通信中继收发通信设备。 1.6公共广播系统 公共广播系统的类别应根据建筑规模、使用性质和功能要求确定。公共广播系统一般可分为摘要:业务性广播系统、服务性广播系统、火灾应急广播系统。 1.7会议系统 会议系统应是音频系统(电声、建声)、视频系统(投影、摄像、录制)等多系统的综合设计,所选用的音频、视频设备、计算机等的网络传输、语音和数字设备接口、终端等应符合相应的国家标准、规范。会议系统应实现计算机语音、文字、图形、图像、自动监管、多媒体实时同步网络传输、系统控制一体化功能。 1.8.同声传译系统 (1)同声传译一般可设有(3+1)或(4+1)种语种,国际会议可设有(6+1)或(8+1)种语种; (2)同声传译传输方式可采用有线同声传译和无线同声传译; (3)会议室译员间的位置应设置在主席台对面或主席台的两侧(或二层较高位置),应使译员能观察到发言者的口型。 (4)译员间的大小可参照国际IS02603推荐的尺寸高2.3m、宽2.5m、深2.4m设计。 2办公自动化系统(OAS) 办公自动化系统是应用计算机技术、通信技术、多媒体技术和行为科学等先进技术,使人们的部分办公业务借助于各种办公设备,并由这些办公设备和办公人员构成服务于某种办公目标的人机信息系统。主要包括摘要: 2.1物业管理运营系统 物业管理运营子系统应以高效便捷的方式来协调用户、物业管理人员、物业服务人员三者之间的关系应能实现对投入使用的建筑物、附属配套设施、设备生产及场地、用户、服务、各类资料及各项费用以经营目标方式进行管理,同时对建筑的环境、清洁绿化、平安保卫、租赁业务、建筑物内各类机电设备运行和维护实一体化的专业管理。 2.2办公管理系统 办公管理子系统应能在日常办公中通过办公自动化系统协助管理人员对办公事务过程中大量的信息进行分析、整理、统计,协助领导对各项工作的分析、决策提供公文管理、会务管理、档案管理、电子账号、人员管理、领导活动布置、突发事件处理、书面意见处理等功能,应能实现电子公告、规章制度、公用电话等公共服务功能。 2.3信息采集系统 信息采集子系统应具有物业信息服务、新闻、科技、金融信息服务、用户个体服务、文化娱乐且务、生活保障服务等功能以及电子显示屏信息另查询功能。 2.4网终管理系统 网络管理子系统应配置适宜、使用方便,为计算机网络的日常运行维护和监控提供有力的保障。 2.5智能卡管理系统 智能卡管理子系统应能对各种功能的智能卡实现统一的管理,如身份识别、员工考勤、车辆停泊、持卡消费、门禁等,并进行各类计费管理。 3建筑设备自动化系统(BAS) 将建筑物或建筑群内的电力、照明、空调、给排水,防灾、保安、车库等设备或系统,以集中监视、控制和售理为目的,构成综合系统。根据功能的不同,可分为捆个子系统。 传统上所说的3A建筑,即是上述的CAS、OAS、BAS的简称,5A建筑是3A又加上防火自动化系统FAS(FireAutomationSystem)和保安自动化系统SAS(safeAutomationSystem)。国际上,FAS和SAS通常包含在BA中,国内由于管理原因,通常把FAS、SAS和BAS分开。 4防火自动化系统FAS 火灾自动报警和消防联动控制系统的设计要求,应符合国家标准《建筑设计防火规范%26gt;、《高层民用建筑设计防火规范%26gt;、%26lt;火灾自动报警系统设计规范%26gt;等有关规范的规定。火灾报警和消防联动控制系统按消防部门要求独立运行。可将火灾报警器输出的报警信号传送给建筑物设备监控系统或智能化集成系统的监控中心,但楼宇自控系统对消防系统只可监视不应进行控制。对于空调、风机、配电等平时由建筑物设备监控系统控制的设备,火警时应受消防系统控制,应确保火警控制的优先功能。 5保安自动化系统SAS 设计应根据被保护对象的风险等级确定相应的防范级别,满足整体纵深防护和局部纵深防护的设计要求,以达到所要求的平安防范水平。 5.l入侵报警系统 根据各类建筑平安防范部位的具体要求和环境条件,应分别或综合设置周界防护、建筑物内区域或空间防护、重点实物目标防护系统。 配电视监控系统 根据各类建筑物平安技术防范管理的需要,电视监控系统应对现场情况进行有效的监视和记录,并可提供对各类报警信号及时、迅速和可靠的复核手段。 5.3出入口控制系统 智能建筑的主要出入口、通道、财务室总出纳、金库、重要办公室等处设置出入口控制装置。出入口控制系统由出入口对象(人、物)识别装置、出人口信息处理、控制、通信装置和出入口控制执行机构等三部分组成。 5.4巡更系统 巡更点应设在主要出入口、主要通道、紧急出入口和各主要部门。安防人员的巡查报告方式可以采用在线瞳离线方式。对实时性要求高的项目应采用在线方式。 5.5汽车库(场)管理系统 在汽车库(场)的人口区应设置出票机或读卡器,并应在汽车库(场)的出口区设置验票机或读卡器。 另外,综合布线系统(GCS)GenericCablingSystem是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它能使建筑物或建筑群内部的语音、数据通信设备、信息交换设备、建筑物物业管理及建筑物自动化管理设备等系统之间彼此相联,也能使建筑物内通信网络设备和外部的通信网络相联,是为上述系统提供物理通路。建筑智能化集成系统IntelligentIntegratedsystem是将建筑物内不同功能的智能化子系统在物理上、逻辑上和功能上有机连接起来,在开放标准的硬件和软件平台上,实现各有关系统之间可相互操作和资源共享,形成一个综合化的管理系统。 由上述可知,智能化系统内容丰富、种类繁多,每个智能建筑要把所有系统都包罗进去是不可能的,因此设计时应根据建筑物的使用功能、建设总投资、管理要求等综合考虑,确定和建筑物功能相适应的建筑智能化系统中各子系统的设计标准,应侧重各子系统的有机结合,注重智能化系统集成,强调综合性、统一性和各子系统的关联性,利用计算机网络技术,使传统的智能化子系统互联、互通、互操作,达到资源共享、功能得以提升和降低成本的目的。 建筑智能化论文:建筑智能化电气工程管理技术探讨 摘要:在现代化建筑工程中,电气工程是重要组成部分,同时也是施工质量控制的关键环节。在科学技术的广泛应用下,电气工程施工管理也呈现出智能化和自动化的特点,这对工程质量提升来说是具有重要意义的,由于电气工程施工涉及到的细节性内容较多,因此,在具体的智能化管理工作开展过程中,就要注重各个环节的应用控制,把握应用的要点,从而确保建筑智能化的安全性和高效运行。据此本文就对当前建筑工程中的智能化电气工程管理技术进行了分析研究,以作为同行业的参考和借鉴。 关键词:建筑工程;智能化;电气工程;管理技术 在经济发展的带动下,我国的建筑工程得到了迅速发展,随之也大大提升了工程智能化管理水平。科学技术作为一种重要生产力,在建筑电气工程中的应用可以为智能化管理提供有力支持,从而满足新时期建筑工程管理的要求,确保电气工程施工的顺利开展,从而使建筑工程质量得到提高,为建筑的各项功能发挥奠定坚实基础。在具体管理中,需要工程单位结合每一环节的工程施工特点,制定相应的施工管理策略。 1智能化管理技术 作为的智能化管理技术,突出的一个特点就是时代性和技术性很强。从它的结构构成来看,它是包含有计算机技术、GPS定位技术以及精密传感技术等在内的一种综合性技术形式,它是先进技术应用的一种体现。它在现代建筑工程中的应用逐渐成为了一种趋势,可以保证建筑工程施工更为有序开展,提高工程施工管理水平。 2智能化管理技术的应用优势 2.1有利于实现对建筑的全面监控 现代建筑呈现出高层化和集中化特点,这样就对建筑电气系统管理增加了难度,并且管理涉及到的面更广泛,一旦管理出现失误很容易导致安全事故的发生。一旦缺少智能化的监控系统,就会导致事故发生后在原因排查上有很大难度,不能第一时间掌握事故的整个发生过程,但是,如果采用智能化监控系统就可以及时对发生的安全事故进行分析,明确事故发生的原因,进而有针对性的采取措施,这对于管理效率的提高是十分有效的[1]。 2.2对输出命令的控制 工程单位在对电气工程智能化管理技术进行应用时,需要遵循科学性和合理性原则,按照智能化管理技术的应用要求,针对性开展,在实现控制的过程中要依据所需功能在最短时间对终端操作所发出的信号和控制指令,来完成一系列操作。此外,从智能建筑电气系统的自身功能来讲,它的整体性功能是初期设计的重点考虑因素,基于此,对于工程单位来说,就必须要保证智能化电气和建筑功能的最大化发挥,同时还要实现成本的最大化节约。 2.3强化联动性能的体现 电气工程自动化设备之间的联动性能提高,离不开对数字化智能系统的正确运用和操作。在数字化智能化技术的应用下,可以将建筑中的消防和通风照明等安防设备自动化系统看作为是一个整体,这样就可以最大程度的增强自动化设备之间的联动性能,在此基础上资源和信息之间就可以实现共享,从而优化分析更为合理,配置更为优化。 2.4提高安全性 在智能化管理技术的实际应用中,它的应用核心就是安全性。在当前建筑工程中,自动化设备应用范围越来越广,这其中存在的问题既包括安全方面,也包括运行环境对电气设备的影响,一旦这方面的防范措施做的不到位,就会导致电气工程施工陷入困境,整个施工操作过程的安全性下降,而在智能化管理技术的应用下,就可以借助先进技术来提高工程施工的安全性,从而保证工程各个环节施工活动的顺利开展。 3智能化工程管理技术的应用要点分析 3.1要实现绩效目标的计划和管理 在对智能化管理技术进行应用时,首先要对建筑智能化战略目标有明确把握,进而制定科学的建筑规划方案,对工程施工中的优势和不足之处有明确掌握,这样可以保证各个环节的施工更具有针对性,为实现工程单位各部门的目标而建立科学的计划方案,同时还要对计划进行高效落实,细化分工,促进绩效目标的顺利实现[2]。 3.2对各部门任务计划的落实和控制 一旦建筑工程施工方案确定之后,在各项施工工序开展的同时必须要有严格的控制措施作保障。对于各个部门的多个任务同时进行的状况,需要在控制作用下保证任务之间的有序性和协调性,不会出现冲突状况,保证各个部门的任务计划可以得到高效落实,与此同时,还要对每一个具体员工的绩效目标进行多角度控制。 3.3对施工流程的优化管理 建筑电气工程的施工流程较为复杂,需要在事前制定完整的施工计划,在该计划下保证整个施工团队运行的有序,从而促进施工工作的积极推进。对于管理者来讲,就需要确保条理清晰,重点解决关键问题。例如建筑工程中的施工质量问题,就需要在施工材料和设备方面加大重视力度,严格控制设备和材料的进场质量,杜绝劣质材料和设备进入施工现场,从而在源头上确保工程施工质量良好,减少质量隐患。 4电气工程管理中智能化技术的应用 4.1电气系统控制方面 电气工程的施工操作具有一定的复杂性特点,基于此,在施工管理上就要更加注重精细化。智能化技术的应用可以在很大程度上缓解这一难题,可以通过电子计算机来对建筑的电气系统进行控制管理,进而实现电气系统控制的精细化,而且智能化技术的应用还可以有效提高工程施工质量,避免管理上的失误,从而大大提升工程施工速度,并以此来降低施工中故障的发生几率。此外,在对电气线路进行控制时也可以采用智能化技术,这样可以及时发现存在的缺陷,第一时间采取措施予以解决完善,并为后期施工提供数据上的支持。 4.2施工故障的检测方面 在电气工程施工中,智能化技术的应用还可以通过遥感定位技术以及传感技术来及时发现设备运行中存在的故障,进而采取措施予以解决。就目前应用实际来看,常见的检测技术主要包括有模糊网络技术和神经网络技术两种,两种技术的应用可以及时发现发电机等电气设备中的缺陷,一旦检测出故障就可以通过检修来确保设备性能良好[3]。此外,智能化技术的应用也大大缩短了故障检修的时间,不会对工程施工造成时间上的延误,而且更重要的是,在这检测技术的应用下,还可以有效提高故障检测的准确度,可以帮助技术人员及早定位故障的产生位置和类型,进而采取相应措施予以解决完善。 4.3电气设备的优化方面 从智能化技术的自身性质来讲,它在电气设备优化方面也具有很强的优势,在它的技术体系汇总有多个系统构成部分,其中专家系统可以对电气施工工程加强质量控制[4]。在建筑工程电气施工过程中,通常会把电气智能化专家系统和传统的遗传算法两者进行有机结合,这样可以使设备优化达到一种理想效果。除此之外,对于设备的优化还可以通过神经网络和模糊逻辑来实现,在对电气设备的主机进行严格检查和对主机进行甄别和扩展作用下,有利于提高电气设备的运行速度,减少运行中不必要的故障产生,从而使电气设备的作用可以最大化发挥,并在此基础上确保工程施工质量的良好,为其打下坚实的基础。 5总结 随着现代建筑工程行业的迅速发展,建筑智能化管理技术得到了更多应用,并且也取得了显著的应用成效。电气工程作为建筑工程施工中的重要组成部分,在其工程施工中应用智能化技术可以大大提升工程施工管理水平,减少施工问题的发生,提高电气设备利用率,从而确保工程质量良好。 作者:曾天海 单位:厦门中安消防安全工程有限公司 建筑智能化论文:建筑智能化系统工程施工质量通病及措施 摘要:伴随经济的发展以及科学技术的不断发展,智能化建筑应运而生,其属于现代建筑的范畴,是对建筑提出的新的更高的要求。由于其属于新生事物,因此,在建筑智能化系统工程施工过程中,难免发生这样那样的质量通病,对于建筑质量及后期使用功能产生严重影响。文章首先阐明了现阶段建筑智能化系统工程施工过程中存在的通病,在此基础上,提出合理的控制措施。 关键词:智能化建筑;施工质量;通病;控制措施 作为现代建筑工程中的有机内容之一,建筑智能化系统工程施工质量的高低在很大程度上确定这建筑的服务功能[1]。现阶段,建筑智能化系统工程施工中存在许多质量通病,严重影响到建筑质量。鉴于此,文章探讨了建筑智能化系统工程的质量通病,希望能够为有效控制施工质量提供指导和借鉴。 1现阶段建筑智能化系统工程施工过程中存在的质量通病 1.1线缆类工程施工中存在材料混用问题 该类项目中存在多种系统工程,安装的时候,各系统工程使用的线缆种类存在着一定的差异,部分工程甚至要使用特殊的定制线缆。然而,具体的施工环节中,由于操作人员为便于施工或重视程度不高等原因,存在比较普遍的线缆随便使用的现象。部分施工方为节省成本,选择使用劣质、低价、不合乎规格要求的线缆,利用这些低质量的材料来取代高规格材料[2]。 1.2相关电子产品的定制支架不满足要求 智能化建筑施工中,其中必须的大部分电子产品不能直接应用,必须使用支架进行安装,但具体的施工环节中,为了赶进度或偷工减料,安装过程中,或者是安装设备箱不科学,或者是支架不对应,有时候许多设备箱防腐防水设施没有做好,部分设备箱或支架型号与标准要求不符,以及未做好电子产品的外壳接地工作等问题[3]。 1.3接线箱内部接线混乱 建筑智能化系统工程是非常复杂的工程,其中包括诸多系统内容,例如监控、门禁以及自动化系统等,安装它们的导线的时候,通常情况下,往往通过中心机房的模式统一布线,在此基础上,利用中间设备对各种线缆进行点对点的输出。尽管该模式或多或少减轻了中心机房的负担,然而对于中间设备来说,其中存在大量线缆,这样非常易于导致接线混乱的问题[4]。同时,当调整系统的时候,非常易于导致中间设备的承载箱无法满足安装要求或其规格不够等问题。 1.4执行器、传感器的安装不满足相关技术要求 楼宇自动化系统其中配备了大量的执行器与传感器,这些器械都是前端设备,必须把它们配置于其他的专业工程上,这样使得施工就具备较高的专业性。安装时要是没有预先进行认真的规划,一般不会预留相应的位置,导致它们无处安装或不能根据相关标准来安装,要是安装位置不合理,则非常易于导致所采集的数据不全面,在具体的执行过程中同样将发生误差。 1.5施工中心机房的不足 中心机房之中聚集着系统工程的核心设备,其施工质量优劣在很大程度上决定着建筑整体的质量。一般安装时,往往存在设计不科学,设备布设不科学,一味地注重机柜外观而不注重其实用性,线缆标识模糊等诸多问题。 2控制措施 2.1事前控制 事前控制是做好项目目管理前提条件。首先,做好施工图交底。项目经理在施工之前,应当组织技术负责人等有关人员来分析施工图纸,主要是分析其是不是全面、是不是有严重失误、据此施工后系统是不是可以符合设计指标要求等。审图时如果找出问题应当尽快和业主单位或者设计机构进行沟通,做好设计变更手续。在技术负责人理解图纸的基础上,还应当向施工技术人员做好交底工作,认真解答他们的问题。该环节必须进行记录,形成书面材料,然后由相关方进行签字并存档。其次,做好施工方案。制定方案的时候必须经过多方论证,充分确保其可行性与安全性,尤其是应当充分考虑交叉施工问题。再次,加强对相关有人的培训。施工中涉及到电、不同的机具,并且具有一定的危险性,因此,应当对施工人员进行技能与安全培训。在提高安全意识的基础上,提高他们的技术水平。最后,做好设备进场验收。相关设备质量优劣决定着智能化工程质量优劣,同时施工过程所使用的耗材与配件的质量,同样能够影响到施工质量。材料员在现场仓库管理工作中,必须熟悉各种材料、设备的信息,按照工程进度与库存状况尽快对库存进行调整,相关材料设备进场时,一定要根据要求进行验收,认真检查,严格把关,严禁不达标的材料设备进场。参与验收的各方包括供货方、施工方、监理方,认真进行验收并作出记录,根据相关规范保管好各种材料设备。 2.2事中控制 首先,做好基础施工。这属于智能化系统工程质量的前提,基础施工主要包括管线预埋等诸多方面内容。线管敷设环节关系着工程质量,施工过程中,必须确保所用水煤气管壁厚满足相关标准,同时必须根据施工图纸选择合适的管材,防止以不达标的钢管来取代。防雷接地施工过程中,必须注意到的问题是:钢管不接地或没有分析管径全都是用cp6圆钢做跨接线,这样根本不能取得应有的接地效果。施工隐蔽工程过程中,涉及到许多暗敷的PVC管,因此,应当防止埋藏深度较浅、埋墙,灰层厚度不满足要求,线管裸露等问题。批灰指向必须合理固定管道,以充分确保预埋强度,要不然后期的穿线过程中非常易于破损墙面。在与建筑装饰装修专业配合交叉施工时,应当注意协调施工。根据施工图来加以检验,认真检查标高、粉刷层厚度等,必须确保预留的埋线盒位置的墙面平整。其次,做好设备安装。施工时必须严格按照相关要求进行,这个环节是比较精细的工作,相关技术工作者必须充分掌握设备特点以及安装流程等。这些设备均非常精密,搬运的时候必须注意,必须轻拿轻放,避免由于螺丝松动等原因导致其无法顺利运行。存放地点的温湿度必须适中,做好防粉尘工作。安装的时候更应该防止各种简单粗暴行为,要是部分接口很难进行连接,必须认真分析根由,而禁止用蛮力、外力,避免不正当的强行安装等。以防止设备受力不平衡等,使其发生应力疲劳损坏。安装工作结束之后必须注意成品保护,特别是当室外设备安装未结束的时候,应当选择相应的防雨、防风策略,以避免发生意外。再次,做好调试与试运行工作。安装完智能化系统以后,一定要开展相应的调试与试运行。调试的时候必须统筹全局,对其中存在的系统问题必须选择科学合理的方式进行处理,调试工作者必须充分掌握系统,具有较高的技术水平,唯有如此,才能将该项工作做好。最后,切实加强安全管理。智能化工程施工与一般的建筑工程施工存在着一定的区别,两者的安全隐患点有所区别,施工的时候必须根据智能化施工实际状况,编制相应的安全施工规范,并严格执行。必须配备安全员,负责检查各种安全问题,还应当制定完善的安全生产培训制度,对人员开展安全教育,通过考核以后才准许其上岗施工。 2.3事后控制 通常事后质量控制主要涉及下面几方面:验收全程的施工质量,对所上报的质量报告进行复核,对上报的竣工图进行认真审核,安排人员进行联动试车,对每一分项的验收资料进行整理,以及对技术档案完备与否进行检查。这个环节必须认真执行,严禁做表面文章,如果找出质量问题,必须及时指出,并责令相关方限期整改。 3结束语 综上所述,智能化建筑系统工程在施工中存在一系列的质量通病,因此,施工时必须认真对待,按照相关规范进行施工,唯有如此,才能有效控制各种通病,提高建筑整体质量。 作者:张冬 单位:深圳华侨城都市娱乐投资公司 建筑智能化论文:建筑智能化中的项目管理论文 1智能化建筑的新特点 智能设备的安装和调试过程十分复杂,同时也是智能建筑施工过程的一个重要的环节,不仅调试的内容非常的多,而且耗费时间长,质量要求也十分高,因此,智能设备的调试和安装所要耗费的时间将占据智能工程总工期的一大半,并且,就目前我国使用的智能设备而言,大部分都来源于国外进口的产品。这对技术和施工要求都非常得高,不仅需要土建方面的倾力配合,还需要调试、安装、计算机和自动化设备的共同配合,因此,就全新的智能建筑而言,其施工工作十分地繁杂。 2建筑智能化系统中项目管理工作所存在的问题 2.1对智能化认识不够 智能化建筑在建筑行业的广泛引入可为建筑商带来巨大的经济效益,但由于其引入时间过短,人们对智能建筑项目管理方面的认识仍存在着诸多不足,甚至出现错误的认识,由此导致了智能化技术相关人员的严重缺乏以及智能化系统中项目管理的不够完善。 2.2技术人员的能力缺乏 就智能化建筑的项目管理来说,目前,我国现在在智能建筑中所使用的智能化设备主要由国外引进的,而国内相关的专业性教学和专业型人才非常少,外加智能建筑人才必须具备熟识建筑、智能化和技术机等多方面的能力。因此,就目前我国智能化建筑行业而言,技术人员处于严重缺乏的阶段。 2.3信息量匮乏市场发展不完善 随着信息化时代的到来,人们身边充斥着各种信息,而且这些信息中还存在着大量的垃圾信息,而也正因为信息量的巨大,如何进行信息的筛选则具有极为重要的意义,因为信息是人们进行选择的重要基础,错误的信息往往会造成错误的选择,这一观点在智能化项目管理工作中的作用表现得尤为突出,而同样也是因为信息的匮乏,导致了我国智能化建筑市场的发展的不够完善。 2.4设备技术选取的不恰当 智能化施工的专业与技术要求非常的严格,同时技术要求也非常得高,而技术的不够完善,常会导致在图纸设计等方面存在着一定的差错与偏差,就目前而言,我国的智能化建筑行业在技术上仍存在着不足,设备的选取也不尽完善。 3如何正确的实现智能建筑的项目管理工作 3.1培养专业型人才 面对我国目前智能化工程专业人才严重缺乏的现状,企业应该从自身的实际情况出发,根据公司的实际需求,努力的培养专业型人才,加大在专业技术人才培养上的人力物力的投入,不断地给予企业专业技术人员以继续学习深造和技术交流的机会。同时,在培养专业技术人才的基础上,要订立统一的标准与规章制度,进而有效地提高企业员工的工作效率,有效地降低差错率。 3.2加强控制力度 就目前我国的智能化建筑市场的发展情况来看,仍然存在着大量的不足和混乱的现状,面对这一情况,我国做出相应的规定表示,在智能建筑的设计上一定要由专业的设计公司进行设计,并由该公司全权负责,同时,避免对建筑项目进行大包大揽的现象。另外,在整个智能化建筑施工的过程中要加强对施工质量、施工进度的控制力度,进而促进整个智能化建筑的快速发展与进步。 4结束语 随着科学技术的快速发展与进步,我国的智能化建筑迅速发展起来,但由于目前正处于智能化与建筑工程相融合的初级阶段,因此,还存在着专业技术人才的严重缺乏、能化的发展不够发达等多种问题。因此,通过加强控制力度、培养专业人才等方式来促进我国智能化建筑的发展,提高建筑企业的经济收入具有至关重要的作用。文章通过深入地分析我国目前智能化建筑所存在的不足现状、出现的新特点以及做好建筑智能化系统施工的项目管理的具体措施等问题,希望能够给予相关的工作人员以小小的帮助与启发,进而有效的提高技术人员的工作效率,促进我国智能化建筑行业的快速发展与进步。 作者:王刚单位:安徽讯飞智元信息科技有限公司 建筑智能化论文:建筑智能化施工现状及策略研究 一、建筑智能化施工管理现状分析 我国的不少地区均已经涉足于智能化建筑,而其建设管理的现状却不容乐观。总结起来,主要的问题存在于这样两点。首先,从智能化建筑的行业方面来讲,由于我国的法律法规和政策没能及时跟上智能化建筑的发展以及智能化技术中的核心部分必须从国外引进,这些因素均导致我国建筑智能化施工管理未能达到较高的水平。由于智能化建筑属于技术的整合,因此对集成商的技术理念和施工经验都有着很高的要求。但是纵观我国当先的智能建筑技术集成商,其整体素质良莠不齐,对我国智能化建筑的发展造成了掣肘。据统计,我国当前从事智能化建筑的公司有数千家之多。然而这些公司的业绩却乏善可陈,因此集成商的综合实力也影响了智能化建筑的行业水平。其次,智能化建筑的施工对于现场的调度和管理也是一个挑战。由于我国不少管理部门对智能化建筑的特点和规律尚不熟悉,因此在管理效率和效果上均不能尽如人意。在不少智能建筑的工程项目中,由于工程在实施过程中的管理失误而导致建筑质量、工期受到影响的例子比比皆是,造成了比较负面的影响。 二、建筑智能化施工管理策略 1.智能化建筑相关政策规范的健全 当前,我国的智能化建筑技术及管理尚处于起步阶段,因此行业内的政策和规范无法跟上其发展的步伐。只有在充分调研市场的基础上,着力进行智能化建筑相关政策及规范的健全,才能使该行业的健康顺利发展壮大。首先,政府应该牵头进行智能化建筑的技术分析与调查。通过组织高等院校与科研院所的技术专家以及智能化建筑业界的行业人才,进行详细的软科学调研,为政策的制定能够提供客观详实的基础。其次,在积累了充足的行业技术与管理现状之后,则应加大力气抓紧完善智能化建筑的政策和规范。依据笔者的实践经验,以下一些方面的规范和标准是亟待完善的:一是智能建筑涉及到的系统硬件设备,包括建筑智能控制所需的中央处理单元、系统监控和采集传感的前端单元、系统布线的管槽安装、系统通讯网络的光纤、电缆以及无线设备等,这些设备均是智能化建筑建设质量的关键所在;二是保证智能建筑之内所有设备的参数指标和测试验收标准、系统设备的功能齐备,才能保证智能建筑功能的发挥;三是在评估智能建筑系统功能与性能时,一方面要定性测量评估,另一方面也要定量评估。在规定中,对所有的技术指标予以数字化的明确,以此实现建筑技术标准的达标。 2.智能建筑系统集成商的专业素养提升 智能建筑是一个整体化的产品,因此系统集成商的专业素养对于建筑功能的实现具有至关重要的意义。一项完整的智能建筑项目,系统集成商的主要工作涵盖了许多方面,包括系统智能化需求分析、系统智能实现策略的设计、系统硬件软件的参数计算以及匹配等。因此,系统集成商的专业素养关系到智能建筑施工的最终质量以及用户满意度。为了提升其专业素养,可以从以下几个方面着手进行。(1)应注重集成商人才的专业深度与广度集成商专业人员必须从业主的使用感受出发,将业主的实际需求以技术参数和设备选型的方式整理出来并最终转化为施工方案。当前,复合型的人才在智能建筑领域依旧稀缺,需要一些一方面熟知技术,另一方面又深谙市场需求的人才。(2)应该以合理的激励机制吸引人才、留住人才如果集成商的技术人员由于某些原因而离职,很容易造成建设方的设计风格与理念出现断层,影响工程质量的目标。(3)应重视技术成果的转化和重复利用,积累经验,积淀施工者的竞争力对于已经形成系统化的施工方案和技术策略,应以标准化的文档保存起来。通过转化和调整,用于其他相似的工程建设中,从而形成建设方独特的优势。 3.加强监理制度以保证施工质量 不容忽视的是,当前我国的智能化建筑市场由于专业知识和管理方法的不足,导致效率低下,一些业主由此蒙受了损失。通过加强监理,来保证智能化建筑施工的质量是当务之急。当前在智能化建筑的监理方面,有一些亟待解决的问题。由于涉及专业较广,不少监理工程师难以承担监理任务。例如,一名合格的专业建筑监理者,在涉及到智能弱电、信息技术与网络技术的设备时往往束手无策。而智能建筑的监理包含了传统建筑所不存在的许多方面,如电子传感、信息网络部件、各种线缆、弱电设备以及管理信息系统等,均需要监理工程师对其进行量化的测试验收与评估,这对监理人员的技术广度提出了更高的要求。此外,不同的监理工程师往往由于经验的匮乏,不能具备充分能协调统筹各个专业之间的工作经验,这同样影响到了智能建筑施工的质量保障。在这样的背景之下,本文推荐以专业监理队伍来进行智能化建筑的施工监理。这种策略的优势在于,首先能够对工程建设方有一个合理的监督与约束,对其技术方案和设备选型等均能进行评估和干预,这可以保证智能建筑的最终质量;其次,能够从过程项目业主的角度出发,对建设方所采用方案的合理性进行客观评价,降低业主的风险。 4.智能建筑施工管理的规范化 智能建筑涉及到先进的技术设备和复杂的管理模式,只有严格依照技术与管理标准进行施工,才能实现目标。笔者结合自身在智能建筑施工管理方面的经验,推荐以“控制+管理+监理+协调”的综合化模式进行施工管理的规范化。这里的“控制”,涵盖了建筑施工的质量控制、智能化建筑项目的投资控制以及具体施工周期之中的工程进度控制;而所谓的“管理”,则一方面包括对施工合同进行严格的管理,另一方面则应对工程建设过程中的各类信息与数据进行管理;“监理”则指的是应以事前、事中、事后的全周期模式对工程进行全面的监理;而“协调”则是说,应结合行业规范和合同条文,实现施工进程中各方的协调。 三、结语 当前,城镇化发展方兴未艾,我国的许多地区正在加快建设项目的进度,加大建筑工程的规模。而在这其中,智能化建筑的建设同样处于井喷时期。工程管理人员面临的情况,一是智能建筑的建设规模空前庞大,二是智能建筑的工程建设施工管理的复杂程度空前的高。与之对应的现实情况却是,由于技术与管理发展没能跟上智能建筑需求的步伐,导致市场的完善程度远远低于预期。而市场主体由于缺乏必要的监管,导致工程质量参差不齐。应该正视的事实是,与欧美等一些建筑管理水平相对发达的国家和地区相比,我国建筑智能化尚处于发展的初级阶段,无论在技术的实现上还是在施工的管理上都有很长的路要走。所以,本文基于此现状,对于研究和阐述智能化建筑的施工管理弊端以及解决方法具有十分现实的意义。 本文作者:陈建工作单位:重庆俊峰置业有限公司 建筑智能化论文:现在建筑智能化安防可行性分析论文 1问题的提出 随着我国城市建设的飞速发展,城市中智能化大厦、酒店、小区等建筑数量将会成倍增长。智能建筑其“智能”主要表现在弱电子系统方面,智能建筑弱电子系统中,安全防范子系统的重要性越来越突出,而传统的采用模拟传输方式的安防系统存在如下问题:首先是需要大量的布线施工,视频线、控制线、电源线等;其次是随着监控点数的增加(成百上千),相应的线材的数量也非常惊人,甚至出现过弱电线缆多到无法穿过大厦弱电竖井的情况;最后,传统的模拟监控系统在远程监控、传输以及与其它系统的集成等方面都存在诸多瓶颈。越来越多的问题迫使工程商、集成商、用户寻求更好的解决方案,而数字化安防显然是一条必选之路。 2数字化安防 网络视频服务器是第三代全数字化视频集中监控系统的核心设备,属于最新一类的数字化监控产品,利用它可以将传统摄像机捕捉的图像进行数字化编码处理后,通过局域网、广域网、无线网络、Internet或其它网络方式传送到网络所延伸到的任何地方,千里之外的网络终端用户通过普通电脑就可以对远程图像进行实时的监控、录像、管理。网络视频服务器基于网络实现动态图像实时传输的特点,使得以往必须局限在区域范围的图像监控系统,变得可以不受时间与地域的限制。 应用网络视频服务器实现的数字化安防系统,上述问题将迎刃而解。首先,基于大厦的千兆甚至万兆局域网传输,系统的部署更加灵活,且摆脱繁琐的布线施工;其次,由于在前端监控点就将模拟信号转换为数字信息流,所以,无论是远程、本地监控,还是与其它系统的集成都变得易如反掌。 目前,网络视频服务器的数字化解决方案已相对比较成熟,国内有多家产品供应商已能提供单路、双路、四路等系列网络视频服务器。下面结合天地伟业公司的典型网络视频服务器,详细介绍一下数字化安防方案。 3天地伟业解决方案 3.1系统实现,前端视频、控制、告警信息,由网络视频服务器编码后,通过楼宇主干网上传到监控中心,完成实时监控,掌握楼宇整体情况。监控中心可配置监控主机、存储服务器、管理服务器、解码器等,对前端监控设备进行管理、告警信息的查询、图像浏览和控制等功能。在系统增加新的监控点时,只须将该监控点网络视频服务器接入网络并在中心做简单配置即可,系统各项功能和运行状态不受扩建影响。 整个系统部署实施非常快捷简单,每层楼可根据监控点数配置天地伟业单路、两路或四路网络视频服务器,或直接安装天地伟业网络一体球,网络视频服务器或网络一体球接入楼层交换机,通过大厦千兆局域网将图像信息传输到监控中心。系统变传统的模拟视频监控为数字化监控,使得原来的模拟图像等信息成为网络内传输的“数据流”。 3.2系统优势基于网络视频的数字化安防系统具有如下优势: (1)高性能处理系统核心设备采用高性能的嵌入式处理单元以及嵌入式实时操作系统RTOS,保障系统长时间稳定运行。 (2)内置Web服务器内置Web服务器,支持TCP/IP、UDP等相关网络协议,支持多种网络环境。 (3)安装简易、即插即用无须像传统方式那样繁琐的布线,只要利用现有的网络资源,通过IP地址的标识,即可任意进行操作,并且使用时用户界面友好,安装简单。 (4)成本低廉相应于包括所有特性的其它产品,天地伟业网络视频产品提供一种可靠和低价位的网上图像设备,极大解决了“分散监控”、“集中管理”、“远程传输”之间的矛盾。通过网络化应用,大幅减少线材及人力费用,降低了成本。 (5)先进的图像压缩技术天地伟业网络视频服务器以MPEG4/H264格式生成高质量的图像文件,在提供每秒25帧的高画质图像传输的同时,存储空间大大降低。 (6)远程实时监控能够同时解决集中管理与远距离监控,能在世界任何一个角落通过网络进行远端访问。 (7)网络安全天地伟业系列网络视频产品提供用户级密码保护、特殊指定的IP地址接入保护、分级权限保护等功能。 建筑智能化论文:管理建筑智能化设计论文 1、前言 建筑智能化在不断发展完善,高新技术不断推出,智能控制水平越来越高。建筑智能化其实质是信息产业的综合应用和体现,其建设过程涉及多个专业领域,是综合的系统工程。在建筑智能化建设中,前期的设计过程,显得十分重要。 智能化系统作为建筑物的“电脑”,设计原则应当是具有设备的先进性,配置的合理性,安全的可靠性和费用的经济性。为了适应加入世界贸易组织(WTO)后呈现的影响,我们应该对以往认真总结回顾,尽可能地化解各种不利因素,规范建筑智能化系统工程的管理。笔者仅以微不足道的工作体会,针对建筑智能化设计过程中的不足之处,从管理角度谈些非常肤浅的认识和对策。 2、建筑智能化设计过程中存在的不足 2.1主观设计倾向在本文的参考文献(1)中,作者归纳出四种值得我们注意的主观设计倾向: 第一种是简单化。 例如:设计楼宇自动化系统保证恒湿,没有采用湿度调整设备; 第二种是概念化。 突出表现在综合布线设计上,水平线缆不问情由地一律采用超五类UTP(非屏蔽双绞线),甚至对所有的语音点都采用6类线缆也非常舍得; 第三种是形式化。 在设计中不分条件,只管堆砌技术形式,结果沦落成摆设。 第四种是理想化。 所谓理想化设计就是把运行状态静态化,忽视大环境条件和系统运行的动态特性。 2.2重广告轻标准 由于建筑智能化技术覆盖面广,涉及的行业多,所以在工程建设中需要遵循规范,便于业主、设计师、工程师、承包商、供应商,在各阶段用统一的语言交流和运作。 可是时常看到有些技术方案,在不同程度上轻视标准。例如,在设计依据中罗列了不少标准文件名,设计内容却不符合标准,或者依据的仍是旧标准。 许多方案设计者热衷于厂家的广告,很重视广告跟踪。给出的设计方案富有广告性,大量的篇幅是在为厂家做广告宣传,甚至就是厂家广告宣传的翻版。 2.3缺乏整体把握犹如设备“堆积” 本着“以人为本”的原则,建筑智能化的规划与设计应当是面向功能,为功能的实现而合理配置,并且尽量优化组合。然而有的设计者可能是设备集成商兼商,为了得到更多的经济利益,把“最好”、“最先进”的设备都“堆积”到设计中;或许有的设计者是只从局部考虑,而没有考虑到能否和被设计的的建筑、环境相配合的问题,缺乏从整体上把握“智能化”;有的设计者还以“备份”为由,加大设备数量,实际上所增设备却从来是备而无用。 3、设计过程中存在不足的原因 设计者都希望自己的设计,对建筑物日后的运作起到一定的智能化作用。之所以存在如上所述的不足,可能有多方面的原因。 3.1很难全面掌握建筑智能化技术和设计方法 不同建筑物,基于用户档次,应用环境等因素,对设备配置以及运行的要求,皆有不同的需要。必须既要量体裁衣式设计,防止与现实脱节,又要照顾到日后的发展,有冗余地设计,做到恰到好处,切忌“高不成,低不就”。不要盲目追求与国际接轨,向亮点工程看齐,而一味的参考国外,参考高档工程。 设计人员因为很难全面掌握建筑智能化技术和设计方法,或者由于业主往往期望在本系统、本地区等范围内成为亮点,提出过高的需求,而不能正确地进行设计,合理地配置。有时候,设计者对于供应商供货的要求,硬件方面的技术指标没有具体说明,或者重视述说了硬件方面的要求,而疏忽了对其软件方面的要求,致使设计时在总体思路上,或者对于系统日常运作细节的考虑,可能出现这样或那样的问题。 3.2没有及时跟进科技进步 建筑智能化技术是个有始无终的科技进步过程,随着信息产业的发展,随着应用的提高,不断有新技术加入,也会不断地有新的问题产生。设计人员由于工作的忙碌,没有及时跟进,在设计中仍然沿用着过去不知那年那月的培训。 3.3各子系统设计缺少协调 子系统的设计,通常是在建筑设计院主设计完成后开始的,往往留给各子系统的设计空间相当有限,进而给每个子系统对其他子系统的设计要求和建议带来不便,或者总体设计师没有注意在各子系统设计时对智能化系统的指导,设计上缺少协调。 4、把好设计关的对策 4.1启用建筑智能化顾问公司 如何在当前的技术、经济条件下进行优化,取得最大效果是智能化建筑设计的核心。应选择对建筑智能化技术有经验的建筑设计单位,负责施行以总体设计师为核心的、包含建筑师、各所需专业的一体化和优化设计。应在设计阶段的一开始就启用建筑智能化顾问公司,配合、协调以总体设计师为核心的主设计,协助用户做需求调研并形成报告;向用户介绍智能化系统各专业的设计方案;提供招标需要的技术文件;完善主设计的设计建议书,并且要说明各专业对其他专业的设计建议和特殊要求,形成专业设计之间的衔接。招标文件不应由参加投标的集成商、工程商提供,以利于公平竞争;招标文件不应设置“陷阱”。 4.2技术评审至关重要 工程前期做好对初步设计、详细设计的技术评审,对以后的建设过程至关重要,因 为很多事情在工程设计确定之后,要改变就比较复杂。与其在建设过程中要花数倍的精力来修正,倒不如在前期把好设计关,给施工以及竣工验收创造良好的开端,促进工程的良性运作。技术评审要审查设计是否满足技术要求,是工程管理的重要组成部分。技术评审不仅要考虑与设计有关的技术工作,而且还要考虑智能化系统工程的其它方面。技术评审意味着一种“关卡”,这种“关卡”用来确定进入下一阶段的准备就绪状态。 5、技术评审 国内外建筑业采用的工程发包模式有多种,其设计阶段都有初步设计和施工设计之分,有的将施工设计放在招投标之前进行,有的将施工设计放在招投标之后进行。 5.1基本的技术评审 初步设计评审:该评审是在初步设计完成后进行,评审合格表示可以进入招投标阶段,或进入施工设计。初步设计评审不应与评标合并进行,因为投标者有多家,如果不能安排充分的时间,搞突击,就会走马观花。初步设计评审要为每个子系统及其功能上的相关组合进行评审,要对初步设计方案在全系统级的优化进行评审,要研究系统的可靠性、可维性、可用性、安全性和可实施性等等,为进入施工设计尽量提供更多的建议和分析。 施工设计评审:审定施工设计是否符合初步设计和招标书的要求。如果符合,业主和中标施工承包商则可以签署合同,便可以由中标者开始各种所需要的准备工作,为采购和施工作好过渡;如果不符或由于招标后设备选型改变、采纳了优化建议等,中标施工承包商应对施工设计作出修正和深化设计,直至全部相符。 施工设计评审认可的施工设计是具体施工的依据,时间要恰当,评审之后不要过多的变动,对采购和施工准备有不利的影响;进行地过晚,则可能推迟施工进度,整个工程期将拖延。在具体施工之前,应进行施工交底。 5.2技术评审的过程及注意事项 5.2.1评审的准备 评审的准备工作,应由业主技术负责人组织,恰当挑选设计者、专家,以最少的成员组成一个精干的评审小组;评审组的成员应充分地掌握被评审的专业,能胜任被评审专业的评审,以便参审者之间不用在交换意见上花费过多的时间;业主在评审前应准备好议事日程安排、评审项目和成套资料,以免到了评审会上措手不及;成套资料不能过多,如果超过了被评审的范围,不仅导致不必要的资料费用,而且有限的评审时间,也会导致评审质量的损失。 5.2.2评审的进行 应当保证评审组充分地审查所有的项目,并提供协调过的评论和指导;应当鼓励所有参审者采取坦率、公正和客观的态度,参审者之间应当通力协作;通过对问题正当地提出疑问,来找出设计的缺陷。 5.2.3评审的结束 应公布技术评审备忘录,备忘录应确认技术评审的记录汇编及更改项目,认可技术评审已完成。备忘录应包括会议中提出的重要评论、结论、决策和建议的概述及理由。 5.2.4评审的注意事项 要从“关卡”出发确定评审方针、议事日程、参加人员等各种评审活动; 应由总设计师负责制定技术评审计划概要和评审进度,并由业主认可; 应当给子系统设计者提供参加评审的机会,便于对各子系统进行正确的评审; 要有施工保障方面的职能部门(例如,基建处、供应处)参与评审; 物业管理部门,也应参加系统的设计审核,看看是否符合使用需要; 只要有可能,在技术评审中应当采用计算机辅助分析方法;不能企图采用简易方法完成优良的技术评审,充足的时间、合适的评审范围、高素质的参审人员,对评审工作的成功起重大作用。并且,最好要指定每个项目的负责人。 6、结束语 更广泛、更充分的市场机遇,更激烈、更残酷的国内外竞争,要求建筑智能化系统工程要管理创新,才能持续不断地适应。笔者建议,在各省、市应当建立高水准的技术评审班子,成立相应的权威性机构。 建筑智能化论文:管理建筑智能化设计探究论文 前言 建筑智能化在不断发展完善,高新技术不断推出,智能控制水平越来越高。建筑智能化其实质是信息产业的综合应用和体现,其建设过程涉及多个专业领域,是综合的系统工程。在建筑智能化建设中,前期的设计过程,显得十分重要。 智能化系统作为建筑物的“电脑”,设计原则应当是具有设备的先进性,配置的合理性,安全的可靠性和费用的经济性。为了适应加入世界贸易组织(WTO)后呈现的影响,我们应该对以往认真总结回顾,尽可能地化解各种不利因素,规范建筑智能化系统工程的管理。笔者仅以微不足道的工作体会,针对建筑智能化设计过程中的不足之处,从管理角度谈些非常肤浅的认识和对策。 2、建筑智能化设计过程中存在的不足 2.1主观设计倾向在本文的参考文献(1)中,作者归纳出四种值得我们注意的主观设计倾向: 第一种是简单化。 例如:设计楼宇自动化系统保证恒湿,没有采用湿度调整设备; 第二种是概念化。 突出表现在综合布线设计上,水平线缆不问情由地一律采用超五类UTP(非屏蔽双绞线),甚至对所有的语音点都采用6类线缆也非常舍得; 第三种是形式化。 在设计中不分条件,只管堆砌技术形式,结果沦落成摆设。 第四种是理想化。 所谓理想化设计就是把运行状态静态化,忽视大环境条件和系统运行的动态特性。 2.2重广告轻标准 由于建筑智能化技术覆盖面广,涉及的行业多,所以在工程建设中需要遵循规范,便于业主、设计师、工程师、承包商、供应商,在各阶段用统一的语言交流和运作。 可是时常看到有些技术方案,在不同程度上轻视标准。例如,在设计依据中罗列了不少标准文件名,设计内容却不符合标准,或者依据的仍是旧标准。 许多方案设计者热衷于厂家的广告,很重视广告跟踪。给出的设计方案富有广告性,大量的篇幅是在为厂家做广告宣传,甚至就是厂家广告宣传的翻版。 2.3缺乏整体把握犹如设备“堆积” 本着“以人为本”的原则,建筑智能化的规划与设计应当是面向功能,为功能的实现而合理配置,并且尽量优化组合。然而有的设计者可能是设备集成商兼商,为了得到更多的经济利益,把“最好”、“最先进”的设备都“堆积”到设计中;或许有的设计者是只从局部考虑,而没有考虑到能否和被设计的的建筑、环境相配合的问题,缺乏从整体上把握“智能化”;有的设计者还以“备份”为由,加大设备数量,实际上所增设备却从来是备而无用。 3、设计过程中存在不足的原因 设计者都希望自己的设计,对建筑物日后的运作起到一定的智能化作用。之所以存在如上所述的不足,可能有多方面的原因。 3.1很难全面掌握建筑智能化技术和设计方法 不同建筑物,基于用户档次,应用环境等因素,对设备配置以及运行的要求,皆有不同的需要。必须既要量体裁衣式设计,防止与现实脱节,又要照顾到日后的发展,有冗余地设计,做到恰到好处,切忌“高不成,低不就”。不要盲目追求与国际接轨,向亮点工程看齐,而一味的参考国外,参考高档工程。 设计人员因为很难全面掌握建筑智能化技术和设计方法,或者由于业主往往期望在本系统、本地区等范围内成为亮点,提出过高的需求,而不能正确地进行设计,合理地配置。有时候,设计者对于供应商供货的要求,硬件方面的技术指标没有具体说明,或者重视述说了硬件方面的要求,而疏忽了对其软件方面的要求,致使设计时在总体思路上,或者对于系统日常运作细节的考虑,可能出现这样或那样的问题。 3.2没有及时跟进科技进步 建筑智能化技术是个有始无终的科技进步过程,随着信息产业的发展,随着应用的提高,不断有新技术加入,也会不断地有新的问题产生。设计人员由于工作的忙碌,没有及时跟进,在设计中仍然沿用着过去不知那年那月的培训。 3.3各子系统设计缺少协调 子系统的设计,通常是在建筑设计院主设计完成后开始的,往往留给各子系统的设计空间相当有限,进而给每个子系统对其他子系统的设计要求和建议带来不便,或者总体设计师没有注意在各子系统设计时对智能化系统的指导,设计上缺少协调。 4、把好设计关的对策 4.1启用建筑智能化顾问公司 如何在当前的技术、经济条件下进行优化,取得最大效果是智能化建筑设计的核心。应选择对建筑智能化技术有经验的建筑设计单位,负责施行以总体设计师为核心的、包含建筑师、各所需专业的一体化和优化设计。应在设计阶段的一开始就启用建筑智能化顾问公司,配合、协调以总体设计师为核心的主设计,协助用户做需求调研并形成报告;向用户介绍智能化系统各专业的设计方案;提供招标需要的技术文件;完善主设计的设计建议书,并且要说明各专业对其他专业的设计建议和特殊要求,形成专业设计之间的衔接。招标文件不应由参加投标的集成商、工程商提供,以利于公平竞争;招标文件不应设置“陷阱”。 4.2技术评审至关重要 工程前期做好对初步设计、详细设计的技术评审,对以后的建设过程至关重要,因 为很多事情在工程设计确定之后,要改变就比较复杂。与其在建设过程中要花数倍的精力来修正,倒不如在前期把好设计关,给施工以及竣工验收创造良好的开端,促进工程的良性运作。技术评审要审查设计是否满足技术要求,是工程管理的重要组成部分。技术评审不仅要考虑与设计有关的技术工作,而且还要考虑智能化系统工程的其它方面。技术评审意味着一种“关卡”,这种“关卡”用来确定进入下一阶段的准备就绪状态。 5、技术评审 国内外建筑业采用的工程发包模式有多种,其设计阶段都有初步设计和施工设计之分,有的将施工设计放在招投标之前进行,有的将施工设计放在招投标之后进行。 5.1基本的技术评审 初步设计评审:该评审是在初步设计完成后进行,评审合格表示可以进入招投标阶段,或进入施工设计。初步设计评审不应与评标合并进行,因为投标者有多家,如果不能安排充分的时间,搞突击,就会走马观花。初步设计评审要为每个子系统及其功能上的相关组合进行评审,要对初步设计方案在全系统级的优化进行评审,要研究系统的可靠性、可维性、可用性、安全性和可实施性等等,为进入施工设计尽量提供更多的建议和分析。 施工设计评审:审定施工设计是否符合初步设计和招标书的要求。如果符合,业主和中标施工承包商则可以签署合同,便可以由中标者开始各种所需要的准备工作,为采购和施工作好过渡;如果不符或由于招标后设备选型改变、采纳了优化建议等,中标施工承包商应对施工设计作出修正和深化设计,直至全部相符。 施工设计评审认可的施工设计是具体施工的依据,时间要恰当,评审之后不要过多的变动,对采购和施工准备有不利的影响;进行地过晚,则可能推迟施工进度,整个工程期将拖延。在具体施工之前,应进行施工交底。 5.2技术评审的过程及注意事项 5.2.1评审的准备 评审的准备工作,应由业主技术负责人组织,恰当挑选设计者、专家,以最少的成员组成一个精干的评审小组;评审组的成员应充分地掌握被评审的专业,能胜任被评审专业的评审,以便参审者之间不用在交换意见上花费过多的时间;业主在评审前应准备好议事日程安排、评审项目和成套资料,以免到了评审会上措手不及;成套资料不能过多,如果超过了被评审的范围,不仅导致不必要的资料费用,而且有限的评审时间,也会导致评审质量的损失。 5.2.2评审的进行 应当保证评审组充分地审查所有的项目,并提供协调过的评论和指导;应当鼓励所有参审者采取坦率、公正和客观的态度,参审者之间应当通力协作;通过对问题正当地提出疑问,来找出设计的缺陷。 5.2.3评审的结束 应公布技术评审备忘录,备忘录应确认技术评审的记录汇编及更改项目,认可技术评审已完成。备忘录应包括会议中提出的重要评论、结论、决策和建议的概述及理由。 5.2.4评审的注意事项 要从“关卡”出发确定评审方针、议事日程、参加人员等各种评审活动; 应由总设计师负责制定技术评审计划概要和评审进度,并由业主认可; 应当给子系统设计者提供参加评审的机会,便于对各子系统进行正确的评审; 要有施工保障方面的职能部门(例如,基建处、供应处)参与评审; 物业管理部门,也应参加系统的设计审核,看看是否符合使用需要; 只要有可能,在技术评审中应当采用计算机辅助分析方法;不能企图采用简易方法完成优良的技术评审,充足的时间、合适的评审范围、高素质的参审人员,对评审工作的成功起重大作用。并且,最好要指定每个项目的负责人。 6、结束语 更广泛、更充分的市场机遇,更激烈、更残酷的国内外竞争,要求建筑智能化系统工程要管理创新,才能持续不断地适应。笔者建议,在各省、市应当建立高水准的技术评审班子,成立相应的权威性机构。 建筑智能化论文:建筑智能化系统论文 简介:本文对建筑智能化系统与给排水工程设计工作的关连作了简要介绍,还借助于建筑智能化系统实现一些新的给排水工程目标进行了理论探索。近年来“智能大厦”一词风行全国各大城市,为了加强管理,建设部1997年10月以建设【1997】290号文,了关于《建筑智能化系统工程设计管理暂行规定》,从国家管理的角度将此项工程的设计管理纳入了正轨。究竟给排水工程与“智能大厦”有何关连?设计中又将如何配合?这是许多设计人员想要搞清楚的问题。本文试图从“提出问题的角度对此做一初步论述,以便进一步展开、深化。 关键字:建筑智能化系统给排水工程设计理论探索 1、与之有关连的给排水工程 一般来说,以下给排水工程应接入该大厦的建筑智能化系统: 1.生活水系统 1)水泵的编号、状态(工作、备用、故障);系统的压力;水池及水箱的水位; 2)变频调速泵的频率、工作压力; 3)系统的简图及主阀状态; 4)各用户水表的读数。 2.热水系统 比照生活水系统,增加所有换热器的有关参数,以及系统的温度、热媒消耗等。 3.循环冷却水系统 同生活水系统,增加冷却搭的有关参数。 4.消防水系统 将消防泵的编号、状态,所有报警讯号以及联动控制全部接入FA系统。 5.客房故障、水池、水箱缺水报警等 6.排水系统 2、设计的程序与配合 建筑智能化系统工程与通常的民用建筑工程在设计的程序与阶段上有较大的不同。一般应按用户需求分析、系统设计、施工深化设计等3个环节,依次分步进行。 1.用户需求分析 这是整个工作的基础。同样是智能化系统,依据建筑物功能、性质、建筑资金、业主的不同表现极大的差异,最后反映在耗资规模上,差别也很大。一般来说,大型高档的公共建筑(商场、酒店、写字楼),需综合考虑各承租户的需要,尤其要重视招商本身的需要,应具备较齐全的功能。而比较单一的建筑(如银行、邮政、出版、政府机关)则多有所侧重。此阶段工作要注意把握好使用功能与实际需要这两个关键,切忌脱离实际提高标准。对给排水专业设计人员而言,吃透业主的宏观想法,然后再一起理出对给排水工程的具体要求至关重要,这也是此项工作中较为困难的一步。 2.系统设计 这要由相应专业设计人员来完成,给排水设计人员只是按常规的设计工序管理进行专业间配合(即提资、反馈的反复、交叉过程)。如果智能化系统的设计是与上建设计同步进行的,系统设计应在初步设计阶段完成。目前建筑智能化系统工程比主体工程滞后较为多见,导致某些工程的局部不尽人意,这虽属难免,这样的事当然少一些更好。 3.施工深化设计 与主体工程的设计不同,施工深化设计工作由系统集成商来完成。 建筑智能化系统涉及计算机、通讯、广电、公安、环保等领域,许多硬件、软件直抵发展最迅猛的那些高科技领域前沿。技术更新快,设备更新更快。一些工作的主导专业已是一种相当模糊的概念。在这些地方,许多相关的专业公司比之寻常按传统模式组建的设计院(建筑设计院或专业设计院),与科技市场的联系更密切,因而在人员、以及最新技术和信息的拥有上有着明显的优势。因此,施上深化设计应由系统集成商来编制。但建筑智能化系统从属于主体工程,必须与主体工程的形象、性能协调一致,所以系统集成商应在该上程的原设计单位的指导下进行此项工作,该设计单位对该工程总体负责。 上述三个环节中,给排水设计人员的工作重点在第一、第二个环节。给排水设计人员应对给排水工程中的工程目标、信息采集点、联动控制点的设置及其硬件的选用、安装负责。 智能化系统另一个重要的组成是结构化布线,它担负着语音、数据、视频传输的重任。这是所有智能大厦唯一共同之处。但结构化布线并不受给排水工程所制约,给排水设计人员不必过多考虑。 3、智能化建筑对给排水设计工作的影响 总的来说,在建筑智能化系统中与给排水工程有关的地方并不多,但对给排水设计工作而言,有没有可能利用建筑智能化系统已具备的强大的数据处理功能、网络来推进一些新的工程目标、或用一些新的技术手段来实现传统的工程目标?且试举几例: 1.利用程序控制管理蓄水他的进、出水。 1)进水 传统的方式是用浮球阀(或液位控制网)来控制,当池内满水时自动关闭进水。此类方式有阻力大、动作频繁、易磨损、漏水量也大等弊病,频繁的维修使用户不堪其苦。 在大厦内已有BA系统的条件下,用电动阀门与水池内的液位装置来取代浮球阀,实现程序控制是合理而简单易行的(为确保工作可靠,还可再增设1个水池满水报警)。 2)水池出水 同理,水池出水也可利用程序控制来管理。生活、消防水池通常合并设置,为了保证消防水量不在平时被动用,常常用抬高生活泵吸水管的作法。此作法也有一些弊端:死水区水质容易变坏;低水位时吸水喇叭口附近形成漩涡从而带入空气,致使水泵工作失稳,以及造成气蚀;此外,在泵房的竖向布置上也带来一些麻烦。如利用程序控制来管理,使池内水位降至某一定值时生活泵自动停止,上述弊端即可根除。 2、新的给排水工程目标 1)优化变频调速供水装置的工作 作为一项节能技术产品,恒压变量变频调速供水装置在国内已得到广泛使用。由于其压力传感器设置在靠近水泵的压水管上,致使装置实际取得的节能数量大大低于节能的理论值。为了改变这种状况,一种方式是开发、研制新一代变压变量变频调速供水装置,使水泵的工况点贴近该给水系统的管路特性曲线运行;另一种较简单的方式便是将压力传感器的安装位置挪至该给水系统的最不利点,这样做系统虽则是恒压运行,实际上已扣减在非额定流量条件厂虚拟的水头损失,对水泵而言己实际变压变量供水,从而使节能效果向理论值大大靠近了一步。 在智能大厦内,利用智能化系统的网络和技术帮助上述目标的实现,同样是合理而简便的。 2)自动收费管理 办公自动化系统是建筑智能化系统的重要组成部分,已有多种自动收费管理的软件,我们没有理由使水费的管理置于自动收费管理之外。口前,国内如宁波水表厂已研制出LXWJ-16流量集中检测仪,可以实现远程计量。但由于微机在线动态测量和对物理过程进行监控以及图像、语音处理,都只能识别和处理数字量。因此,上述模拟量必须经过A-D转换才能实现被控对象与CPU之间的信息交换。此外,在我们所讨论的特定环境,还必须能通过信息插座,结构化布线系统将信息传输到计算机,因此,这方面还有些工作要做。 给排水专业应当重视此项工作,工程上的这种需要已趋明朗,数码远传式水表一旦推向市场。将从根本上解决了高层建筑“水表出户”的难题(改为“抄表不必入户”)。 4、结语 建筑智能化系统,目前还只是一项新生事物,直到目前,在现有的教育体系中甚至还找不到它的专业设置。然而在许多耗资过亿的高档建筑中,一方面是实际需要,另一方面也许还作为大厦品味的一种标志,智能建筑工程正方兴未艾。主动介入这个新兴领域。有机配合、共同努力、求实创新,是有关专业、也是给排水专业应尽的职业责任。 建筑智能化论文:建筑智能化管理论文 摘要:建筑智能化飞快发展,要全方位、全过程对工程项目进行监理,监理人员必须掌握和提高技能,才能做好建筑智能化工程监理工作。 关键词:建筑智能监理 智能建筑在我国进入了一个前所未有的发展阶段,它将计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机地结合在一起,通过对建设设备的自动控制,对建筑内信息资源的管理和对使用者的信息服务,并把设备的监控技术、资源管理和信息服务与建筑要求优化结合,使人们获得一个投资合理、适应、信息安全、高效、舒适、灵活、智能的建筑物变为可能。它使人们的工作效率、管理水平及生活质量进一步提高。随着现代智能化建筑的发展,怎样做好建筑智能化系统工程监理工作,摆在了广大监理人员面前。 一、建筑智能系统工程 建筑智能系统主要有楼宇自控系统、火灾自动报警与消防联动系统、综合布线系统、闭路电视监控系统、安防报警管理系统、有线广播系统、共用电视无线系统及计算机网络系统组成。而强电系统和弱电系统在计算机的有机结合下,实现了系统集成的有机整体,各子系统在中央计算机的控制下有条不紊地工作,实现智能建筑的各种功能。 建筑智能系统是一个涉及多学科、多技术的综合性应用领域,而且由于用途、规模不同,所需要的功能系统也不同,它是一个复杂的系统工程,技术含量高,业主在工程实施过程中往往采用对智能化系统工程的总承包以及总价合同的形式,在很多招标和合同签订中存在缺少对技术方案以及工程量清单的详细描述,概念化内容较多,技术清单部分也只是一个粗框内容的总价。例如:在设备清单中的数量、型号、预算单价许多不准确,甚至不标明或者遗漏。 建筑智能化系统从设计到施工集一家承包商,他们在设备选型、设备价格的制定、设备进场时间、工程量的测算往往偏重于自己的利益,主动权无形地转移到承包商手中,加大了业主的风险,智能化施工图纸质量不高,图纸会审不完善,也对工程产生许多不利因素,作为监理人员要维护业主的利益,必须熟悉掌握大量的相关技资料,了解智能化工程及各种设备的市场情况,同工程项目需要进行比较,推荐给业主。 二、建筑智能化系统工程的监理 1、协助业主做好招标投标工作 招标文件是投标人编制投标文件的依据,评标定标的依据,招标文件内容要力求完整、详尽,用词准确严谨,对于建筑智能化系统应重点从技术方案上提出要求。主要包括:总体要求;设计标准和规范;系统包括的内容和功能;主要设备、元件及其技术要求;设备清单;安装调试与验收。通过公开、公平、公正的招标、评标选择一个合格的、最适合本工程的承包商,使业主得到技术先进、质量可靠、交货准时、价格合理的产品。 2、建筑智能化系统的管理 监理人员在审核承包商的施工组织设计与服务承诺时,重点对技术方案;工程进度计划安排;保证系统能正常、安全、有效运行并达到合同约定的技术标准方法与措施;对于系统的所有设备、材料软件等的完整性和保证措施;需配合的具体事项及土建、安装的工作界面划分;用户培训计划;产品保护措施及维修保养服务计划等进行全面审核,主要看其对工程的针对性、合理性和适用性及质量管理体系和保证体系的有效性。 3、监理要从维护业主的利益出发,有利于整体建设项目的实施 根据监理规范的要求,采取旁站、巡视和平行检验等形式,对每一个分项工程、分部工程进行认真检查,并对施工中电气管线、设备经常与土建、给排水、消防、暖通、物流、气体等专业发生交叉、错位、碰撞的预控工作落实好。确保各系统安装到位、可靠运行。要求承包商在施工过程中严格按操作程序作业,对进场各种繁杂的多规格、多型号的施工材料、机械设备进行检验、复试,不合格的清理出场,减少偷工减料、浑水摸鱼等不正常行为,确保工程质量并建立完整、准确、详实的工程资料。 4、工程变更 工程项目在施工中会因工程的变化产生许多变更,或承包商在施工中发生的材料代用和局部变更,都必须有书面变更通知,业主签署明确的意见,监理如实详尽地记录因工程变更而造成的工程量增减情况和质量确认工作。并根据合同把大量的电子设备、材料、计算机网络设备受市场因素影响的价格做好记录,以控制工程变更价格。 三、完善建筑智能化系统工程监理工作 随着城市现代化建筑物的增多,建筑智能化的技术等级也在不断提高,技术含量迅猛增加,建筑智能正向数字化,无线网络远程化控制、人性化方向发展,监理要适应社会发展的趋势,提高监理能力,学习方方面面的技能,把项目参加各方,各自独立的经济利益和权力,同项目团队的利益相统一,协助解决共同目标与不同利益者目标之间的矛盾,在项目目标的实施和运行过程中取得项目的成功。 要实现项目监理目标,监理必须是高效率的。从提高服务质量和降低成本考虑,对人员进行培养和培训,加深专业技术知识、招标投标、概预算、有关法律、法规方面的学习,使监理人员具有良好的职业素质和强烈的责任心,具备相关的理论知识和丰富的实践经验。并提出要求,让其在业余时间对建筑智能化系统工程控制进行全面学习,有的放矢地开展工作,促进项目目标的实现。 提高监理人员素质,完善建筑智能化系统工程的监理,造就和培养综合性人才,全面提高监理服务质量,全方位、全过程开展监理工作。完成工程项目,把建筑智能化系统工程在设计、施工和操作过程的复杂问题统筹解决。 四、结束语 质量是建筑的生命,也是企业的生命,良好的监理业绩,精诚的服务态度来自高素质的监理队伍。建设工程需要大量的既懂技术又懂管理,既懂经济又懂法律,既掌握理论又善于实践的复合型监理人才,不断进取,为监理事业的发展做出应有的贡献。 建筑智能化论文:建筑智能化设计思考论文 1、前言 建筑智能化在不断发展完善,高新技术不断推出,智能控制水平越来越高。建筑智能化其实质是信息产业的综合应用和体现,其建设过程涉及多个专业领域,是综合的系统工程。在建筑智能化建设中,前期的设计过程,显得十分重要。 智能化系统作为建筑物的“电脑”,设计原则应当是具有设备的先进性,配置的合理性,安全的可靠性和费用的经济性。为了适应加入世界贸易组织(WTO)后呈现的影响,我们应该对以往认真总结回顾,尽可能地化解各种不利因素,规范建筑智能化系统工程的管理。笔者仅以微不足道的工作体会,针对建筑智能化设计过程中的不足之处,从管理角度谈些非常肤浅的认识和对策。 2、建筑智能化设计过程中存在的不足 2.1主观设计倾向在本文的参考文献(1)中,作者归纳出四种值得我们注意的主观设计倾向: 第一种是简单化。 例如:设计楼宇自动化系统保证恒湿,没有采用湿度调整设备; 第二种是概念化。 突出表现在综合布线设计上,水平线缆不问情由地一律采用超五类UTP(非屏蔽双绞线),甚至对所有的语音点都采用6类线缆也非常舍得; 第三种是形式化。 在设计中不分条件,只管堆砌技术形式,结果沦落成摆设。 第四种是理想化。 所谓理想化设计就是把运行状态静态化,忽视大环境条件和系统运行的动态特性。 2.2重广告轻标准 由于建筑智能化技术覆盖面广,涉及的行业多,所以在工程建设中需要遵循规范,便于业主、设计师、工程师、承包商、供应商,在各阶段用统一的语言交流和运作。 可是时常看到有些技术方案,在不同程度上轻视标准。例如,在设计依据中罗列了不少标准文件名,设计内容却不符合标准,或者依据的仍是旧标准。 许多方案设计者热衷于厂家的广告,很重视广告跟踪。给出的设计方案富有广告性,大量的篇幅是在为厂家做广告宣传,甚至就是厂家广告宣传的翻版。 2.3缺乏整体把握犹如设备“堆积” 本着“以人为本”的原则,建筑智能化的规划与设计应当是面向功能,为功能的实现而合理配置,并且尽量优化组合。然而有的设计者可能是设备集成商兼商,为了得到更多的经济利益,把“最好”、“最先进”的设备都“堆积”到设计中;或许有的设计者是只从局部考虑,而没有考虑到能否和被设计的的建筑、环境相配合的问题,缺乏从整体上把握“智能化”;有的设计者还以“备份”为由,加大设备数量,实际上所增设备却从来是备而无用。 3、设计过程中存在不足的原因 设计者都希望自己的设计,对建筑物日后的运作起到一定的智能化作用。之所以存在如上所述的不足,可能有多方面的原因。 3.1很难全面掌握建筑智能化技术和设计方法 不同建筑物,基于用户档次,应用环境等因素,对设备配置以及运行的要求,皆有不同的需要。必须既要量体裁衣式设计,防止与现实脱节,又要照顾到日后的发展,有冗余地设计,做到恰到好处,切忌“高不成,低不就”。不要盲目追求与国际接轨,向亮点工程看齐,而一味的参考国外,参考高档工程。 设计人员因为很难全面掌握建筑智能化技术和设计方法,或者由于业主往往期望在本系统、本地区等范围内成为亮点,提出过高的需求,而不能正确地进行设计,合理地配置。有时候,设计者对于供应商供货的要求,硬件方面的技术指标没有具体说明,或者重视述说了硬件方面的要求,而疏忽了对其软件方面的要求,致使设计时在总体思路上,或者对于系统日常运作细节的考虑,可能出现这样或那样的问题。 3.2没有及时跟进科技进步 建筑智能化技术是个有始无终的科技进步过程,随着信息产业的发展,随着应用的提高,不断有新技术加入,也会不断地有新的问题产生。设计人员由于工作的忙碌,没有及时跟进,在设计中仍然沿用着过去不知那年那月的培训。 3.3各子系统设计缺少协调 子系统的设计,通常是在建筑设计院主设计完成后开始的,往往留给各子系统的设计空间相当有限,进而给每个子系统对其他子系统的设计要求和建议带来不便,或者总体设计师没有注意在各子系统设计时对智能化系统的指导,设计上缺少协调。 4、把好设计关的对策 4.1启用建筑智能化顾问公司 如何在当前的技术、经济条件下进行优化,取得最大效果是智能化建筑设计的核心。应选择对建筑智能化技术有经验的建筑设计单位,负责施行以总体设计师为核心的、包含建筑师、各所需专业的一体化和优化设计。应在设计阶段的一开始就启用建筑智能化顾问公司,配合、协调以总体设计师为核心的主设计,协助用户做需求调研并形成报告;向用户介绍智能化系统各专业的设计方案;提供招标需要的技术文件;完善主设计的设计建议书,并且要说明各专业对其他专业的设计建议和特殊要求,形成专业设计之间的衔接。招标文件不应由参加投标的集成商、工程商提供,以利于公平竞争;招标文件不应设置“陷阱”。 4.2技术评审至关重要 工程前期做好对初步设计、详细设计的技术评审,对以后的建设过程至关重要,因 为很多事情在工程设计确定之后,要改变就比较复杂。与其在建设过程中要花数倍的精力来修正,倒不如在前期把好设计关,给施工以及竣工验收创造良好的开端,促进工程的良性运作。技术评审要审查设计是否满足技术要求,是工程管理的重要组成部分。技术评审不仅要考虑与设计有关的技术工作,而且还要考虑智能化系统工程的其它方面。技术评审意味着一种“关卡”,这种“关卡”用来确定进入下一阶段的准备就绪状态。 5、技术评审 国内外建筑业采用的工程发包模式有多种,其设计阶段都有初步设计和施工设计之分,有的将施工设计放在招投标之前进行,有的将施工设计放在招投标之后进行。 5.1基本的技术评审 初步设计评审:该评审是在初步设计完成后进行,评审合格表示可以进入招投标阶段,或进入施工设计。初步设计评审不应与评标合并进行,因为投标者有多家,如果不能安排充分的时间,搞突击,就会走马观花。初步设计评审要为每个子系统及其功能上的相关组合进行评审,要对初步设计方案在全系统级的优化进行评审,要研究系统的可靠性、可维性、可用性、安全性和可实施性等等,为进入施工设计尽量提供更多的建议和分析。 施工设计评审:审定施工设计是否符合初步设计和招标书的要求。如果符合,业主和中标施工承包商则可以签署合同,便可以由中标者开始各种所需要的准备工作,为采购和施工作好过渡;如果不符或由于招标后设备选型改变、采纳了优化建议等,中标施工承包商应对施工设计作出修正和深化设计,直至全部相符。 施工设计评审认可的施工设计是具体施工的依据,时间要恰当,评审之后不要过多的变动,对采购和施工准备有不利的影响;进行地过晚,则可能推迟施工进度,整个工程期将拖延。在具体施工之前,应进行施工交底。 5.2技术评审的过程及注意事项 5.2.1评审的准备 评审的准备工作,应由业主技术负责人组织,恰当挑选设计者、专家,以最少的成员组成一个精干的评审小组;评审组的成员应充分地掌握被评审的专业,能胜任被评审专业的评审,以便参审者之间不用在交换意见上花费过多的时间;业主在评审前应准备好议事日程安排、评审项目和成套资料,以免到了评审会上措手不及;成套资料不能过多,如果超过了被评审的范围,不仅导致不必要的资料费用,而且有限的评审时间,也会导致评审质量的损失。 5.2.2评审的进行 应当保证评审组充分地审查所有的项目,并提供协调过的评论和指导;应当鼓励所有参审者采取坦率、公正和客观的态度,参审者之间应当通力协作;通过对问题正当地提出疑问,来找出设计的缺陷。 5.2.3评审的结束 应公布技术评审备忘录,备忘录应确认技术评审的记录汇编及更改项目,认可技术评审已完成。备忘录应包括会议中提出的重要评论、结论、决策和建议的概述及理由。 5.2.4评审的注意事项 要从“关卡”出发确定评审方针、议事日程、参加人员等各种评审活动; 应由总设计师负责制定技术评审计划概要和评审进度,并由业主认可; 应当给子系统设计者提供参加评审的机会,便于对各子系统进行正确的评审; 要有施工保障方面的职能部门(例如,基建处、供应处)参与评审; 物业管理部门,也应参加系统的设计审核,看看是否符合使用需要; 只要有可能,在技术评审中应当采用计算机辅助分析方法;不能企图采用简易方法完成优良的技术评审,充足的时间、合适的评审范围、高素质的参审人员,对评审工作的成功起重大作用。并且,最好要指定每个项目的负责人。 6、结束语 更广泛、更充分的市场机遇,更激烈、更残酷的国内外竞争,要求建筑智能化系统工程要管理创新,才能持续不断地适应。笔者建议,在各省、市应当建立高水准的技术评审班子,成立相应的权威性机构。
车辆管理系统论文:车辆管理系统与方法 【摘要】 对于当前的交通形势而言,车辆管理问题是社会交通发展的一个重要课题,车辆停车管理办法,以及交通事故等生活交通事件都涉及车辆管理问题,对于车辆管理来说需要一个科学的管理方式与技术系统,因此,无论是交通管理部门,还是城市规划部门,对车辆管理系统的需求十分明确。因此,本文将对车辆管理系统的设计与功能以及车辆管理办法进行论述,希望能对相关部门有所帮助。 【关键词】 车辆管理;系统;方法 1前言 针对国内日渐发展的汽车行业和当今交通发展形势,政府以及物业等关于车辆管理的相关部门都需要对道路上普及的交通工具———汽车进行一个科学合理的管理。而对于目前庞大的车辆管理业务而言,运用电子科学技术与互联网技术开发一套可用的车辆管理系统是非常必要的。下面笔者将对车辆管理系统进行详细的介绍与解说。 2车辆管理系统的介绍 对于车辆管理系统而言,我们今天介绍的需要分为以下几个部分:(1)车辆登记;(2)交通事故或涉及违法案件中的车辆追踪;(3)车辆停车管理。 2.1车辆登记 所谓的车辆登记系统,即汽车信息登记管理,也就是对一辆汽车从厂区出发到使用者手中后的相关信息进行登记:包括车辆的品牌、车型、颜色、检验、行车登记以及车辆使用者的信息等相关情况登记。这是车辆管理系统的信息来源,也是车辆信息管理中较为重要的一个环节。这项工作一般是由交通管理部门来进行登记的,当然,这是为了让每一辆车都拥有一个合法的身份所做的必要工作。 2.2交通事故或涉及违法案件中的车辆追踪 该部分是交通管理部门以及相关执法部门对车辆管理工作中十分重视的一个部分。之前对于信息的登记,就是排查违法车辆与肇事车辆的基础,而对于车辆的追踪与锁定,就要依赖于该系统中的GIS与GPS系统定位以及互联网技术的锁定功能。利用互联网技术首先锁定违法车辆的相关信息,利用GIS与GPS系统定位违法车辆的地理位置,以此破获相关案件。 2.3车辆停车管理 交通事故或违法案件对于日常用车的人来说是较为生疏的事件,而在日常生活中,车辆的停放管理则是车辆行驶者十分关注的事情。有时候甚至可能因停车位的问题耽误很多重要事情。我们知道各地的停车场地并非都有停车管理系统,对于有停车管理系统的停车场,我们发现停车管理会比较简单。因为系统较为智能,首先有一个信息采集的输入前端,进行车辆信息采集,包括车牌号等车辆基本信息都可以采集到;采集信息后将其与政府的车辆管理系统进行比对,查看信息是否有出入;之后进行车辆停车登记,最后选定该场地的停车管理程序,针对车辆进行选择收费停车程序或免费停车管理。对于车位,目前也有许多停车场的停车管理系统采用“出减进增”的计数方式来进行管理停车位,如此对于停车管理就变得十分便捷。对于车辆管理系统的设计而言,涉及电子信息技术和互联网技术的结合,下面笔者将对此部分的内容作出简单的论述。车辆管理系统,是一个复杂庞大的电子信息系统,无论是基于何种技术,都需要大容量的数据采集与管理能力。这就需要开发者选用较为庞大的数据库与对应容量较大的服务器做强大的技术支撑。就目前而言,与日常生活息息相关的就是停车管理系统,而针对这样的管理系统来说,使用SQL数据库来开发管理系统是较为合理的。对于电子程序等技术方面的选择比较广泛,目前较为常用的管理系统是基于RFID技术的车辆管理系统。 3车辆管理办法 依靠车辆管理系统管理车辆仅仅是车辆管理办法的一个方面,对于车辆管理而言,车辆管理系统是一个科学实用的工具,但是车辆管理只有工具是不够的,还需要相关的业务人员来进行一些问题的处理。对于车辆管理办法,本人在此文中将提出以下建议: 3.1关于日常车辆管理问题 日常车辆管理包括车辆的日常行驶,违章违规处理、车辆年检及报废等问题。那么关于日常管理问题有以下几点需要注意:(1)驾驶者在日常行车的过程中需随身携带好相关行驶证件以备有关部门随时检查;(2)针对行驶者违规违法行驶车辆的情况,需要及时告知行驶者相关处罚规定,而这就需要结合道路安全监控系统以及有关执法人员在执法过程中及时予以告知;(3)在对违规车辆登记的过程中,需要对车辆信息详细核对,以免造成不必要的法律纠纷;(4)对于车辆年检,一定要细致周到,按规定检查各项车况,如有问题及时告知车主,进行维修或报废;(5)关于报废车辆,一定要进行报废,不得违规改装或延期报废。 3.2关于车辆的违法行为管理 对于车辆违法行为的管理更需要结合车辆管理系统来进行配合,其中道路上的安全管理系统就可以清楚的采集到违法车辆的相关信息,根据道路安全管理系统前端拍摄采集到的违规违法车辆的车牌以及车辆图像信息,可以准确的掌握交通参与者的违规违法行为,但是某些地区并没有安装这样的智能系统,那么就需要交警部门以及其他相关执法部门进行细致的执法:(1)对于车辆违规或违法行为,相关执法部门需要坚定的予以制止,并且按照相关规定进行处罚及处理;(2)一旦遇到违法车辆,需要及时进行车辆扣留,并且需要上报并配合交警部门以及相关执法部门执法;(3)当车辆涉及事故或违法行为的时候,驾驶者与车主不是同一人时,需要及时通知肇事车辆车主,以便于车主配合执法部门。 3.3关于车辆停放的管理办法 在交通日渐发达的今天,汽车停放是一个车辆管理中的重要问题,如果不能更好的解决车辆停放问题,就很有可能会造成交通拥堵的状况。在这样的情况下,笔者建议结合车辆停放管理系统进行规划车辆停放问题。当然在没有车辆停放管理系统的部分地区,可以规划出相应的车辆停放位置,在这没有停车管理系统的地区需要安装安全监控系统,以便于安全合理的进行车辆停放管理。 4结语 综上所述,本文了介绍车辆管理系统主要组成的同时,介绍了如何应用管理系统配合人工进行车辆管理的方法。在交通日渐发达的今天,车辆管理问题是一个城市交通建设的重要环节,如果能够做好车辆管理工作,就可以让城市交通变得更加顺畅。因此,本文虽然从宏观上介绍了车辆管理系统的应用以及车辆管理方法,但是在具体行使车辆管理问题时仍需要人机配合,才能做出最好的车辆管理机制。 作者:吴华 刘宏刚 单位:空军勤务学院航空军交运输指挥系 车辆管理系统论文:传感器网络车辆管理系统研究 摘要: 伴随信息技术的飞速发展,无线技术、传感器技术的发展,使得无线传感器技术有了低成本、低功耗、多功能的特性。随着科学技术的不断发展,当今社会的交通网络日趋完善,有关车辆管理的问题也愈发突显,此时基于传感器网络的车辆管理系统也应运而生。车辆识别信息是交通规划和管理部门重要的信息来源。基于传感器网络的车辆管理系统,对于有效地管理交通提供了更多可执行性以及效率性,对交通管理技术的发展产生了重大的影响与意义。 关键词: 传感器网路;车辆管理;系统 1基于传感器网络的车辆识别技术简述 无线传感器网络系统一般包括传感器节点和汇聚节点。节点大量部署于被感知对象内部或附件中。这些节点通过自身组织的方式构成无线网络,以协作的方式实时感知、采集和处理网络覆盖区的信息,通过多跳的方式经由汇聚节点链路将整个区域的信息传送到远程控制管理中心。正是由于以上途径,使得无线传感器网络具有资源有限、网络规模大、覆盖面积广、拓扑结构相对稳定、感知数据冗余度强、干扰更强等特点。由于每种车辆的物理参数(如长宽高、颜色等)皆不相同,则需做好有关车辆类型的分类。车辆识别将车辆划归为实现分好的类别,采集多个车辆参宿作为样本,根据事先划分好的车辆类别,将隶属于同一类别的车辆信息进行汇总。其中车辆的分类精度是评价一个车辆识别系统的重要评价指标。生活中,通常根据不同的交通应用采用不同的车辆分类方案,现较流行的分类方案是美国联邦公路局(FHWA)的车辆分类方式,其分类的侧重点是车辆的车轴数。 2时下的车辆识别技术存在的问题 2.1受到环境与光线的影响大 目前使用的车辆识别方法大多为应用图像技术、感应技术等方式进行车辆的分类,其中基于图像识别技术识别率可达90%以上,但是上述方法仍存在局限性,比如环境以及光线的影响,同时,车辆上喷涂的漆料也会对于车辆识别产生影响。 2.2造价高、覆盖面积小 目前的车辆识别系统的安装成本以及维护费用很高,且耗能较大,会造成不必要的浪费,同时由于其不具有较高的灵活性,因此其覆盖面积小,不利于大范围使用以及大规模部署。 2.3大型车辆对结果的影响 在交通管理以及研究中,譬如卡车、大型货车这种大型车辆也会对于结果产生影响。大型车辆体型大且速度低,对于公路的容量检测、环境评估会产生影响,同时会对车辆的分类统计精度也会产生或多或少的影响。 3用于车辆识别的信号分析及车辆分类 3.1用于车辆识别的磁信号分析 第一,磁场信号的方向性特征。由于地球的磁场在不同的地理位置具有不同的倾角和幅度,但是这仅限于大的范围而言,在很小的范围内,在同一行驶方向上的两个相邻的磁阻传感器节点测量的车辆信号特征基本上是相同的。根据计算,在磁力线与地面所成角度为65°左右时,车辆在同一地点的不同行驶方向所测量到的磁场特征差距较小,进一步从理论上说,利用无线节点测量的磁场信号进行车辆分类是可行的。第二,磁场信号的偏移特征。将磁阻传感器节点安置车辆底部的不同部位,所测量的磁场强度不同。从理论上讲,解决该问题的方法是在测量车道上放置一排节点,将各个节点的测量数据进行结果对比分析,找到数据中相关性最大的数据,便可以作为最终测量数据进行识别。第三,车辆的磁场特征。每种车辆都有其固定的相关特征,不同类型车辆的磁场信号特征也不尽相同。前文提及,车辆识别技术是通过磁阻传感器测量的车辆特征信号,与每个节点内存储的每种车辆特定的信号进行比对,其中关联性最大即实际测量数据。在此操作之前,应先制定车辆识别算法来获得每种车辆信息的模型。 3.2车辆分类 利用相关算法,可将原始车辆的磁场信号转换为具有较小矢量大小的车辆特征信号,再根据前面提到的方法利用车辆的特定磁场信号进行车辆分类。每种类型的车辆对应的一系列车辆的特征信号集,计算所测得的车辆特征信号和节点内存储的车辆特定的特征信号进行比对,比较二者的相关性,相关性最大的车辆特征信号对应的车辆类型就是该车辆的类型。进行车辆识别的时候可使用最邻近法这一算法,它可以更好地提高车辆识别环节的效率与准确性。 4基于传感器网络的路况信息监测 交通管理方面,实时监测恶劣天气与道路上的情况也是至关总要的。实时监测积水、积雪、结冰、能见度低等天气情况,以及道路损坏、桥梁损坏等突发情况,将路况信息快速传送给驾驶员,确保驾驶员的行车安全。由于监控道路的路况参数变化较为一致,可将用于道路情况的参数监测传感器安放在各个节点上,或使用专门具有能量供应的节点用于道路状况的参数监测。其中传感器可以选择温度传感器、湿度传感器、光强度传感器、加速度传感器相结合,全方位进行各项参数的监测。路况监测节点安放在路面上,用来监测道路积水、结冰情况。同时,对于车辆的监测可使用声音传感器,搭配前文提到的磁阻传感器,二者合一,既可以监测当前路况的车流量,又可以进行车辆分类操作,更大程度提高效率。 5传感器网络的优化 在计算机互联网、科学家合作网、产品生产关系网和电力网络等诸多领域,都会产生小世界现象,许多实际的复杂网络既不完全规则又不完全随机,而是介于这二者之间,既有类似规则网络的较大集聚系数,又具有类似随机网络的较小平均路径长度。无线网络传感器也是如此。网络编码可以实现数据发送对拓扑结构容错性,通信代价比传统的多路径容错低,但无线传感器网络本身由于体积、计算能力、存储空间的限制,无法使用高复杂度的编码算法策略,未来网络编码对于无线传感器网络的容错问题的研究工作则是尽量减小编码算法的计算复杂度,根据实际情况设计攻略,付诸实践。 6结语 在实际设计相关无线传感器网络系统时首先应了解其他方法的优劣性,总结其实用性与局限性,其次进行新的系统设计。交通管理在一定程度上是国家发展的重中之重,有关基于无线传感器网络的车辆分类系统以及对于路况的实时监测,可提高交通运输部门的工作效率性以及精准性。此外,合理地使用优化算法,优化网络编码技术,使所接收到的车辆特征信号更精确、更及时。从而使得整个系统的效率逐渐提高。 作者:姬婷 侯凯 张欢 单位:沈阳理工大学 车辆管理系统论文:岩土运输车辆管理系统开发 摘要: 分析了企业岩土外运的运行及管理模式,提出了基于硬件、网络、Socket通讯、客户端加服务端程序、WEB技术为一体的岩土外运管理系统设计方案,采用硬件控制车辆进出、网络和Socket通讯传输设备信号、客户端和服务端程序管理车辆进出流程及存储数据、WEB程序查询各类数据报表的模式。 关键词: 岩土外运管理系统;RFID;Socket;道闸 某大型露天矿山年矿石开采量1500万吨,岩土运输量大,每天有数十支运输队伍作业,有400余辆车进行岩土运输工作,运输资金高达10亿元。运输队伍复杂,车辆多,其运行路线长,作业范围大,且作业内容各异,导致对车辆的管理难度很大。另外,岩土外运业务也可能存在采场内乱卸、沿途乱卸、非卸载点卸载、非上站车辆上站等问题和风险。此运输车辆管理系统的建设构架是由包括GPS技术、RFID射频识别技术、GPRS技术、Socket通讯技术、视频抓拍及存储技术、自动计量技术及计算机管理技术组成。该系统的建立,可以有效提高采场的车辆管理水平,杜绝私拉乱卸、不按规定行驶等运输中的管理难点和盲区。 一、需求分析 (一)运输车辆流程控制 运输车辆射频技术管理车辆运行,通过RFID卡的发放对车辆流程进行控制,通过天线和PDA手持终端对RFID卡的信息进行采集,与服务器进行数据交互,判断运输车辆流程的正确性。 (二)运输车辆GPS定位 车辆偏移或离线行驶提醒或预警。各车队车辆行驶路线预先设定在系统中,当车辆偏离预定行驶路线时,系统需要智能识别并给出报警提示信息车辆行走路线回放。对于指定时间段内,系统具有车量行驶路径回放功能,用户可以通过选择时间起点和终点查看车辆的行驶路径和形成状态。车辆定位回传。车辆全天24小时定位,并按照设定的时间间隔,回传定位数据。根据行驶路线绘制新地图,由于采场内部路线不固定的特性,需要在原图基础上,绘制新地图功能。 (三)运输车辆图片及录像采集 运输车辆在驶入采场和驶出采场时需要对车辆进行抓拍图像,保存到服务器当中,需要按照时间对车辆图像进行查询。在驶入驶出采场、站台时则需要进行录像保存,并能按照时间对车辆进行查询。 (四)对运输车辆的管理 客户端管理包括车辆RFID卡的发卡管理、车辆IC卡的发卡管理、道闸的起杆落杆控制、车辆手动抓拍功能、读写器的重启连接功能、查询功能等。服务器端管理除了包含客户端的管理外,还包含用户管理、设备管理、违章车辆管理、车辆运行路线管理等。 (五)对运输车辆的查询 采用B/S结构,查询出车队、标段、RFID、钩机的一些基本信息,并按照车队、标段、单位、时间等条件查询出采场运量,同时能够查询出违规车辆信息及流量统计信息。 二、系统设计 根据系统的功能需求,系统分为客户端、服务器端、监控平台、图片采集、录像存储、WEB页面等6大模块。 (一)客户端 客户端是采场出入口的管理软件。其功能包括五方面。一是发放管理RFID卡,通过RFID读写器读取卡号,将车辆信息和卡号对应保存到系统。此卡号为车辆唯一数据确认标示。二是通过RFID读取信息错误管理,贴有RFID卡的车辆在进出口信息读取错误时,可手动修改信息。三是进行PDA存储错误信息管理,PDA上传错误或未能上传的信息修改。四是进行违章车辆管理,车辆违章后,不能进入或驶出采场,须做处理后由工作人员进行违章处理操作。五是实现车辆监控,实时显示车辆录像、图片信息,车辆的所属车队、违规情况、运量等基本信息,方便工作人员对车辆实时监管。 (二)服务器端 管理各个站点的设备程序,通过服务器端程序控制各个站点的车辆流程,记录车辆的运行数据,为WEB报表提供数据支撑。硬件设备控制,通过各个站点读写器、天线读取的车辆RFID信息,自动控制道闸的起落、LED的信息显示、客户端页面的车连信息。流程处理,通过各个站点读写器、天线读取的车辆RFID信息,判断车辆的流程状态,存储车辆的流程信息。 (三)监控平台 实时监控车辆、各个站点的车辆状态、车辆运量、站点流量,并输入采场车队、标段、钩机的基本信息。 (四)图片采集 各个站点车辆图片采集程序,通过地感线圈,判断车辆进出,抓拍车辆图片,对违规车辆进行图片对比,做出相应处理。 (五)录像存储 采用磁盘阵列对各个站点录像进行存储。 (六)WEB页面 基本信息显示,显示RFID卡信息、车队信息、标段信息、钩机信息。车队运量统计,按照车队、时间段显示车队的整体运量。标段运量统计,按照标段、时间段显示标段的整体运量流程运量统计,按照车辆流程、时间段显示车辆流程的整体运量。钩机运量统计,按照钩机号、时间段显示钩机的装载量。PDA扫描统计,按照PDA编号、时间段显示PDA扫描运量。违规统计,按照时间段显示车队的违规次数及违规车辆详细信息。流量统计,按照时间段显示各个站点的流量数据。 三、结论 岩土外运管理系统对岩土的私拉乱卸起到了监控效果,保障了矿石的安全,管理者通过实时的查看采场生产数据,指导矿山生产,对矿山的生产起到了积极的推动作用。 作者:毛志宇 张正 曹玉志 单位:河北钢铁集团矿业有限公司机电检修分公司 车辆管理系统论文:车辆管理系统设计实现 摘要: 随着经济的日益增长,车辆作为最重要的交通工具,在企事业单位中得以普及,单位的车辆数目已经远远不止简单的几辆,与此同时就产生了车辆资源的合理分配使用问题。该问题涉及到车辆的档案管理;驾驶员档案管理;车辆(维修费用、洗车费用、养路费、燃料费用等)管理;车辆使用管理和交通事故管理等。如何对一个企事业单位的车辆进行合理分配使用,使其发挥最大的使用价值,所以该系统对于一个用车单位来说,不但可以对车辆的使用进行合理的管理,而且对车辆的使用情况进行跟踪记录,对单位车辆责任到人,费用清晰,避免责任混乱、费用虚假等一系列相应问题的解决。但是随着计算机技术的迅速发展,尤其是车辆的逐年增多和车辆的信息增加,车辆的管理不能够由传统的人工管理来进行管理,所以必须运用到计算机来进行管理。本车辆管理系统的完成就是基于计算机应用程序和数据库,对数据库进行操作。既方便实现车辆信息的查询,而且也大大提高了程序的可维护性和重复利用性。 关键词: 车辆管理;系统;设计;实现 在全球信息化、系统化的今天,有关车辆管理系统的设计与实现已受到关注。于日常管理中实现车辆的高效管理,对提升生活效率水平具有重要意义。尤其对于相关企业而言,对各类车辆进行管理是为一项庞大的工作工程。此时采用可靠可行的管理系统,必然能起到事半功倍的效果。本文就车辆管理系统的设计与实现两个方面展开论述。 1车辆管理系统的设计研究 1.1框架的建立设计 车辆管理系统的设计必须遵循两点原则,即经管原则与管理原则。对于企业而言,经管是核心,于车辆管理方面亦需灌注此一核心原油。管理原则可想而知,众多不同型号、不能功用的车辆管理,需以精减实际管理工作,使管理有循、有序进行,为广大车辆及车主提供可靠管理服务。车辆管理系统的基本框架主要包含三个部分,一是接入层,主要负责管理车辆与外部进行数据交接;二是业务层,即为车辆管理工作中的业务处理层,通过对数据进行访问来处理业务数据,将各个模块连接起来,按照设定程度来完成业务需求;三是数据层,此一层为为整个车辆管理系统提代数据支持与数据管理的作用。保证内外部的数据对接,及时了解各程序信息,方便有效管理。 1.2B/S方式设计 于车辆管理系统中采用此项方式来处理功能方面的设计,让管理人员能直接通过设定的用户名与密码实现对系统的管理,对系统中的信息交互、轨迹回放、超速报警、车辆定位等实现统一管理。 1.3信息设计 信息时代下,对车辆管理系统的信息管理至关重要。车载终端部署在监控车辆上,车载终端通过GPRS/SMS等无线数据传输方式把车辆的定位信息上传,接收来自于车辆管理平台的指令。车辆管理平台的设计,通过VPN或Internet方式接入联通网络,完成与车载终端的数据通信。物流企业IT系统与车辆管理平台通过内部数据接口通信方式,实现数据同步。 2车辆管理系统设计的实现 2.1实时监控,定位追踪 管理系统对车辆进行监控与调看,并能实现定时发送、超速报警,需要管理系统备以电子地图,与车载终端进行数据链接。车载终端将数据传入管理系统中,使管理人员能通过电子设备直接观察到车辆情况。此一系统还实现了盲区补报功能,完美弥补了管理系统的不足,而且由车载终端设置的定时传送功能,让系统能准确且快速到到相关车辆。实现对移动车辆的追踪,车主在突遇紧急情况时,开启数据终端并可实现超速报警。 2.2回放与条件定位功能 车主在需要调查车辆历史轨迹时,通过管理系统并可查找到车辆何时、何地的行车轨迹,而且还能通过暂停与放大等功能进行细致观察,反复察看。于条件定位方面,车主只需车牌号或终端SIM便可对车辆进行区域性的查询,先通过大致地图来查找出确定区域,再通过区域点查找出车辆,此种查询方式可在车辆无法定位(或不方便定位)时准确找到车辆所在区域。 2.3手机查车与远程监听 手机作为现代生活中人们不可或缺的一项信息工具,实现手机对车辆的监控是社会发展的必然要求。通过管理系统于手机上装载专业软件,并可完美实现这一功能。同时,手机的便携特点让对车辆的远程监听与监控变么更加便捷,还可于远程情况下通过手机对车辆进行控制。当车辆发生紧急事件时,超速报警后可利用手机对车辆进行持续监听,为警方提供可靠情报。 2.4违规警报功能的实现 由于车辆的增多,国内交通愈加复杂,许多车主并不能完全准确的记录下各类、各段的违规开车、停车规定。通过车辆管理系统,车载数据终端能够及时提醒车主可能发生的违规事项。另外,当车主在车内时,外部发生紧急事件,可将车辆设置为防状态,以避免危险的发生。当车门被正常开启后,设防状态将自动解除,保障安全同时亦比较方便。而当车门被非法开启时,系统当会自动报警。 2.5实时调度与信息上传功能的实现 车辆管理系统能够实现对一辆或多辆车进行实时的调度处理,通过下达命令让车辆得到更好的管理,尤其对车队而言,方便许多。现代社会信息更换加快,车载终端可以实现对信息的及时更新与下载功能,为车主提供更大的便利。 2.6主机电源断开报警功能 当主机电源被切断时,由备用电池供电,车载终端继续工作,同时上报中心主机电源被切断警情,并自动作好记录备查。 3结语 车辆管理系统的设计目的是为实现车主对车辆实行高质且方便的管理,一般此类管理系统是由企业设计并提供给车主,其中除安全管理外,还有车辆损坏、维修方面的管理作用。人们对车辆的管理包括了方方面面,安全属于第一位,因此在设计管理系统时,设计重点也应放在安全上。如,安全驾驶、行车安全、发出警报、及时报警、实时监控等。而维修与售后保障是消费者后期比较关心的问题,管理设计需要将其也考虑进其中,力求帮助车主解决车辆问题的同时,减少车主等待时间,注重效率。 作者:杨勇 单位:江苏省徐州市人民代表大会 车辆管理系统论文:工作流技术车辆管理系统研究 摘要: 将工作流技术的理念是使用于车辆运行管理系统中,需要对整个车辆运行管理系统的流程等进行了解,然后针对管理过程中可以实现快速和简化过程的环节,通过计算机技术的使用来实现快速和简单的目的,从而最终设计出工作流技术状态的车辆管理系统。 关键词: 工作流技术;车辆管理系统;管理内容;系统设计 一、前言 计算机科学技术的使用和广泛推广使其在当今社会中使用非常广泛,鉴于其在使用过程中体现出的简单、快速和过程简化等特点,将其使用于工作流技术车辆运行管理系统中是非常好的突破。要将计算机技术快速的特点融入进车辆运行管理系统中,还需要进行合理的系统设计。 二、车辆管理的过程和内容 一般在对于工作过程中涉及交通出动以及交通工具使用比较频繁的公司,在经济条件允许的情况,都会有公司出资购买一系列的交通工具并且歪了方面车辆的运行、管理和维护等,都会在公司内部设置专门的车辆运行管理处。或者是某些专门从事车辆管理和出租调动的公司就乎更加注重车辆的协议奥分配和运行管理等工作。因此对于车辆频繁出入使用的单位,该单位一般都会对车辆等进行管理,就是实施车辆运行管理。车辆运行管理的主要内容是为了协调车辆的出入库的等级,结合下达的车辆使用的命令和需求以及车辆的运行情况等对车辆进行合理的分诶管理和维护,协调每一项使用车辆的需求管理。因此为了是单位的车辆运行管理工作卡站更加顺利,同时为了便于该单位在车辆的使用和维护等等方面的支出和成本使用情况等,都需要对车辆的使用济宁规范化的统一管理。在车辆的使用中,车辆的购置、车辆的司机配置、车辆每次出入库的运行状态的检查,以及车辆每次使用的申请流程和相关油量的耗费,包括车辆损耗知乎的维修及维护工作的开展等,都是车辆管理处需要统一关注和管理的内容。为了更方便的对以上内容进行协调管理。保证每次车辆出行管理的正常和满足每次单位对于车辆使用的需要,更需要在整个单位建立起能够统一管理的车辆运行管理制度,方便车辆的使用和公司成本计量等。 1、申请用车的规范统一管理 车辆运行管理是为了实现车辆出入入库与使用的便捷化管理,协调和满足社会对于车辆的使用的需求,因此当车辆运行管理出的车辆要投入使用,首先观露出需要收到社会对于车辆使用的需求,如需求车辆的数量、车型等等;然后又管理处的工作人员根据现有在库车辆的登记使用情况以及该车辆的可运行情况等进行协调综合安排使用,若车辆的情况能够满足使用的需求,则给予该申请同意车辆的使用,若不同意使用申请,需要对申请者做原因报告等。如果最后车辆管运行管理处同意车辆的使用申请,则需要有车辆运行管理处为每辆车配置司机以及结合车辆使用申请中陈述的情况,对于车辆出行需要使用的油量和费用等进行规划,避免车辆过度消耗单位的车辆管理运行成本。 2、车辆维护的规范统一管理 因为车辆在使用的过程中,零件等会随着车辆使用时间的增长而逐渐出现损耗和消耗,为了更大程度上满足社会对于车辆使用的需求,以及保证车辆使用的安全性等,车辆运行管理处需要定时结合车辆的消耗情况等,对车辆进行维护工作。要进行车辆的维护和保养,首先需要向有关部门提出书面申请,陈述理由,得到同意后,由相关车辆管理者或者是管理部门出具同意车辆维护的郑敏,然后再将车辆提出库,进行专门的维修和维护工作,而相关车辆的维护记录等都要有车辆运行管理处登记在案。 三、设计车辆管理系统 针对于如今社会对于车辆使用需求的逐渐增加,因此对于车辆管理单位来说,实现便捷化、快速化的车辆管理是目前发展的主要方向。而计算机技术和互联网行业的发展为车辆运行管理系统和设计和使用提供了发展的契机。管理系统结构的设计可以通过实现车辆管理和用户用车需求之间的数据连接,简化用车申请中的流程设计,通过数据化信息直接在管理系统中提交申请,由车辆运行管理处的的人员直接进行在线处理,及时反馈申请通过情况。 1、引擎运行 基于工作流的引擎运行和设计主要为便于系统管理开展业务流程以及在此过程中可能出现和进行改变和变动的方面。将工作流引擎的核心设置为数据模型,传输的数据中要包含工作流的名称和所需要处理的对象及业务等信息数据。通过传输数据信息的方式,使相关机构及时获取工作流服务对象信息、工作流状态的关联对象以及相关信息等。以此来完成用车申请以及审批过程中每个环节所需要的信息等实现便捷和快速获取,并且能够随着信息读取的情况等,判断当前进行流程等,从而对申请审批答复得时间等尽心估计。 2、用车申请设计 原有的用车申请的流程相较于而言比较复杂,中间部门职员、部门管理者、车辆运行管理处职员、车辆运行管理处主管等人员,在流程上比较复杂,使得用车申请的请示和审批到配置出车等需要大量的时间。为了简化车辆使用申请的过程等,都可以实现在先审批的状态,在单位内部建设其计算机数据系统,用车申请等流程中涉及到的相关人员可以及时对信息进行处理和反馈,而做出申请人也可以根据数据读取传输状态等,知晓用车申请答复的时间,以便进行后续的安排。 3、车辆维修设计 车辆的维修和维护工作申请和审批流程中,主要包括部门申请人、部门管理者、车辆运行管理处职员、车辆运行管理处管理者等。在此过程中,也可以通过在线信息数据传送的方式来实现申请流程的快读和简单化,通过最初在线提出申请,由部门管理者答复,之后工作流状态转向车辆运行管理处,由管理处职员进行处理,最后当工作流状态转为车辆维修情况审批答复时,则由车辆运行管理处的管理者负责。 四、结束语 工作流状态的车辆运行管理办法对于一个车辆运行管理单位来说,是一个改善车辆运行管理当前冗长、复杂的申请和使用流程的重要办法。结合现代化高效、快速的工作原则,工作流状态的车辆运行管理系统的建立无意无疑是非常有效的。对于工作流管理系统的设计、建立和实现,还需要及时吸收和使用现代化新型技术。 作者:张静宇 单位:河北省唐山市陡河水库管理处 车辆管理系统论文:车牌识别技术车辆管理系统应用 1国内现状 当前现有车辆管理系统中,在车辆管理的介质上,有传统的接触式介质(如磁卡、条码卡等),也有新型的非接触式管理介质,如RFID技术和车牌图像识别技术等。目前国内在车辆识别技术里面,主要有所列的三种主流识别技术:(1)卡识别技术。接触式IC卡通过触点与读写器联接以获取能量并进行数据交换,它在功能、信息保密性与存储容量方面具有优势,适合在人流密集的公共场所,可以有车辆进出、门禁、考勤、消费等多领域的应用。但是用户需要每次进出时,都要停车、刷卡,所以效率比较低。而且IC卡存在使用寿命短,易折损等缺点。(2)射频识别技术。通过发射无线射频信号进行非接触双向数据通信,系统包括射频卡,读卡器和数据处理终端三大部分。用户可以不停车、不摇窗的快速通过实现识别。在各种恶劣环境下也可以正常工作,提高车辆通行效率,降低人工管理费用。但该技术所需射频基站和射频卡费用较高,不能实现核对车、卡是否一致,会出现漏收、误收等现象。(3)车牌识别技术。利用车辆的动态视频或静态图像,能够检测到受监控路面的车辆并自动提取车辆牌照信息(含汉字字符、英文字母、阿拉伯数字及牌照颜色)进行处理的技术。车牌自动识别技术具有自动化程度高,人工干预少,通行效率高,灵活性好,系统稳定性好等优势。此外,用户能够实现自定义车辆进出权限,收费标准等内容,实现车辆的智能管理、集中管理和监控。而且车辆在进出时都会抓拍图像并存档,这样,不仅杜绝“一卡多车”的行为,也记录了车辆的运行轨迹,更加安全可靠。但是,由于受自然条件影响,识别率一般为97%左右,车牌识别不出来的车辆,需要人为干预进出。 2车牌识别技术的基本原理 车牌自动识别以数字图像处理、模式识别、计算机视觉等技术为基础,对摄像机所拍摄的车辆图像或者视频序列进行图像采集分析,从而确定牌照在图像中的位置,并进一步提取和识别出文本字符,在显示屏直观地给出识别结果,可实现车辆进出的智能管理。其硬件基础一般包括触发设备(监测车辆是否进入视野)、摄像设备、照明设备、图像采集设备、识别车牌号码的处理机(如计算机)等,其软件核心包括车牌定位算法、车牌字符分割算法和光学字符识别算法等。车牌识别过程包括车辆检测、图像采集、车牌定位、字符分割、字符识别、结果输出等几部分。车牌识别通过对图像的采集和处理,来完成车牌自动识别功能。当车辆检测部分检测到车辆到达时触发图像采集单元,采集当前的视频图像。车牌识别单元对图像进行处理,定位出牌照位置,再将牌照中的字符分割出来进行识别,然后将车牌识别的结果输出。 3系统设计方案 3.1功能需求 针对大连理工大学校园进出车辆管理的功能需求,决定采用车牌识别技术的车辆智能管理系统。此系统实现校园车道入口及出口管理设备自动控制,通过计算机的图象处理和自动识别,对车辆进出的安全和管理等进行全方位监控,可有效地控制学校外闲杂人员进入,更好地维护校园的教学科研环境。设计功能包括:(1)基于车牌识别技术进行车辆进出管理,实现对车辆管理中的各种控制参数的设置、并可以进行分类查询和打印统计报表;(2)具有收费管理功能,具有按时、按次、分时段、分时、不收费等多种计费标准,并具备出口收费模式、中央收费模式、自助缴费管理;(3)所有车辆进出时间、状态等详细信息,均形成系统日志记录,便于进行统计分析、问题查证;(4)支持异常处理,支持脱网运行,断电处于常开状态;(5)支持电子语音和LED显示。 3.2硬件系统 在硬件系统设计方面,主体采用TCP/IP以太网技术组网结构。系统包括数据中心服务器、远距离读卡器、车辆检测器(地感线圈)、自动道闸、出入口控制机、高清摄像机、LED显示屏、B/S终端管理计算机、LED显示屏信息提示等设备。其中数据中心服务器主要安装车辆管理软件,覆盖师生的基本信息及车辆信息,并和公共数据库进行数据同步,自动更新师生变更信息。校园车辆管理的需求示意图如图3所示,师生驾车靠近位于校园大门出入口处的区域时,当车辆经过地感线圈后,高速摄像机启动图像抓拍,对车牌进行自动分析识别,并与数据库中登记的学校教师车辆车牌数据比对,若属于内部有效车牌,LED显示屏提示进场车辆的车牌信息,道闸自动抬起放行车辆,系统记录入场时间、地点、状态;若使用权限过期时,LED显示屏显示过期车辆提示,道闸处于禁行状态,系统记录入场时间、地点、状态,由岗亭管理人员开闸放行;若不是内部有效车牌时,LED显示屏提示外来车辆,道闸处于禁行状态,系统记录入场时间、地点、状态,再由岗亭管理人员开闸放行。如需收费管理,出口处的摄像机会自动提取车牌,按照设定的计费规则自动计费,进行费用收取。 3.3软件系统 系统采用B/S架构,系统的结构设计如图4所示,主要包括车辆进出控制模块、数据同步接口、用户车辆管理模块、后台权限管理模块、决策辅助支持模块。其中,车辆进出控制模块通过车牌识别技术来设置摄像机、车牌识别设备、栏杆控制设备的相关参数,通过摄像机识别结果来控制开关阀进而对车辆进行出入控制。同时,岗亭管理人员还通过终端管理计算机可以手动控制车辆进出和查询车辆信息。LED显示控制可以将摄像机识别到的车牌和通过服务器查询到的车辆信息发送到LED屏幕进行显示。数据同步接口:与公共数据库进行数据同步,公共数据库提供师生的基本信息给车辆管理系统,车辆管理系统将车辆牌照号码、出入时间等进出记录提供给公共数据库。用户车辆管理系统:主要包括用户车辆信息数据维护,由于系统已经和公共数据库进行同步,师生的基本信息已经获得,所以只需要维护师生的车辆信息和单位用车及临时用车信息即可。后台权限管理模块:主要包括定义校门出入口的基本信息,配置车辆管理信息,备份和管理数据库和设置操作员权限,其中操作员权限包括操作员系统管理权限、岗亭操作员终端权限等。系统的权限分配支持分级授权,这样,即可以给不同的管理人员管理不同的进出入口的权限,已经获得权限的管理人员还可以分配给其他人员不高于自己的权限。决策辅助模块:可以查询车辆进入的记录,查询师生的用车信息,统计分析校园师生车辆的进出情况、外来车辆进出情况等。根据车辆进出提供的大量数据分析,可以为车辆的管理部门提供辅助决策支持。 4结语 基于车牌自动识别技术的车辆管理系统,通过智能化的识别设备和灵活性的管理软件实现车辆的自动识别和出入管理,简化了车辆进出的管理手续,提高了车辆的通行效率,提高了校园的安全性。管理人员可以随时登陆管理软件进行车辆管理和信息统计,为校园有序提供了依据支持。车牌识别技术未来也会是智能化交通管理系统的重要发展方向。 作者:田丽 刘春瑞 翟鸣宇 单位:大连理工大学网络与信息化中心 车辆管理系统论文:车辆管理系统设计研究 1功能分析 山东金阳矿业集团是一家集煤矿、热电、建材、经贸等为一体的中型企业,拥有七个子公司。为加快“数字化矿山”建设,推进管理信息化,运营市场化,辅助专业化,后勤社会化的进程,对车辆的管理就显的特别重要。 2用例分析 系统包含四个不同的角色:系统管理员,子公司填报员,部门领导审批人,派车还车人。 3静态结构分析 在用例模型的基础上,抽象出了车辆管理的静态模型(即类模型)。 4动态结构分析 车辆管理系统包括了申请、多级审批、领车、还车等多个步骤。子公司填报员填报车辆申请单后部门领导审批各自子公司的申请信息,然后分管厂长审批部门领导审批通过的信息,办公室审批分管厂长审批通过的信息。办公室审批通过后派车人派车,派完车系统会提示对应申请人去领车,另外用车人回来后还要到派车人那里还车。 5逻辑数据库设计 通过分析,确定了车辆管理系统所用到的实体,并用ER-win设计出了数据库的实体关系图。根据数据库逻辑模型,使用自己定义的数据字典,用Erwin的正向工程,将逻辑数据库模型转化为物理数据库模型。 7软件体系结构设计 系统采取表示层、业务层、数据层的三层架构,基于B/S模式进行软件设计。在这种结构模式下,用户工作界面是通过浏览器来实现,极少部分事务逻辑在前端实现,但主要事务逻辑在服务器端实现,这样大大简化了客户端电脑载荷,减轻了系统维护与升级的成本和工作量,降低了用户的总成本。 8系统实现 系统利用.NET平台开发。页面上半部分是车辆申请的填报,下半部分是管理页面,是对已填申请信息的修改、删除、查询,审批等功能。 9结束语 车辆管理系统是山东金阳矿业集团信息化建设中的一个子系统,整个系统设计从服务器、数据库、应用程序、用户等多方面综合考虑,主要适用于B/S模式,建立了严格的参照完整性和数据库结构,将触发器、存储过程、约束、规则、事务等应用到数据库设计中,加强了后台的功能和效率,对数据库的安全进行分级、分类设置并加以科学管理,提高了数据库的安全性,确保数据冗余少,具有更高的数据一致性、可操作性和安全性,具有很好的推广价值。 作者:郝桂明 李栋 于璇璇 单位:山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿 山东科技大学信息科学与工程学院 车辆管理系统论文:小区车辆管理系统设计 传统的住宅小区机动车辆管理多为人工管理或使用IC卡管理系统,在车辆进出小区的高峰时段会出现排队时间长甚至拥堵的现象[1G3].本文所述基于STM32和RFID的小区车辆管理系统,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无需人工干预.该系统是湖北工业大学工程技术学院参加全国大学生智能汽车竞赛作品的一个测试应用子系统,在系统测试和管理中侧重于过程管理,体现了“创新以人为本,创新之根在实践”的宗旨[4G5],对学生的知识融合和实践动手能力的培养具有良好的推动作用. 1系统总体设计 小区车辆管理系统由STM32最小系统版(CorteGxM3内核)、RFID模块、L298N电机驱动模块、红外检测模块、语音模块、LCD显示模块等组成。小区需要管理的车辆分为两类:一是临时车辆,车辆进小区时由保安发放临时卡,车辆出小区时将卡收回;二是小区内部车辆,配有电子标签(内置有射频卡),进出小区采用RFID识别.当配有电子标签的车辆驶入RFID读写器的感应范围时,电子标签向RFID读写器发送射频卡信息,读写器判断射频卡的有效性,如有效,则获取射频卡的ID号,并与数据库信息进行比对.若不符合条件,则拒绝放行,同时给出告警信息和出错提示信息;若符合条件,则给入口控制器一个有效信号,抬起电动栏杆让车辆驶入.当红外车辆检测信号出现“有车—无车”变化后,将电动栏杆放下,完成一次放行车辆的过程(见图2).由于射频卡与读写器的信息交换距离可达数十米,所以当车辆到达入口时,电动栏杆已经抬起,大大减少了驶入小区车辆的查验时间[6G8].车辆驶出小区的过程与驶入类似,但需要与驶入时的信息比对。 2系统主要功能模块实现 2.1STM32控制模块及RFID射频模块控制模块采用CortexM3内核的STM32嵌入式控制芯片,该芯片具有高性能、低成本、低功耗的特点[9].STM32控制模块通过接收红外检测模块发送的信号确定车辆相对栏杆的位置,接收射频模块的信息,并与系统存储的数据进行比对.当满足放行条件时,便向电机驱动模块发送指令,使栏杆抬起或落下[10].RFID射频模块主要由电子标签、读写器DSM300模块组成.电子标签放置在车辆上,存储着该车的相关信息.DSMG300模块工作在2.4~2.5GHz微波段,内置天线,有效识别半径8m;若安装高增益外置天线,最远识别距离可达50m.电子标签与读写器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合;在耦合通道内,根据时序关系,实现能量的传递和数据的交换[11G12]. 2.2红外对管模块红外对管是一种红外线收发的开关管,接收管在接收和不接收红外线时,电阻差别很大,利用外围电路可以输出高(低)电平供嵌入式处理器识别,从而实现智能控制.可以通过调节电位器改变识别距离.本系统中使用的红外对管最远可以识别50cm的距离[13G15].系统中使用了4个红外对管模块,入口、出口各2个,用作抬杆和落杆的开关控制.红外对管模块的out端分别与嵌入式处理器的PE口的0—3号引脚相连(见图3).当接收管接收到反射回来的红外线时向嵌入式处理器发送一个低电平,嵌入式处理器相应的标志位被置位为“1”,当条件符合时向电机驱动模块发出抬杆或落杆信号. 2.3语音模块语音模块自带微处理器和语音芯片,可以方便地进行语音录制、存储和播放.语音模块的工作分为两步:(1)通过下载软件向语音模块内部下载“欢迎光临”、“一路顺风”等语音信息并储存;(2)当嵌入式处理器接收到车辆驶入或离开信号时,即通过嵌入式处理器的PB0或PB6口,向语音模块的信号输入端写“0”,外部连接的直流音响设备会播报语音。 2.4电机驱动模块小区车辆管理系统使用的是L298N双H桥直流电机驱动芯片.驱动部分供电范围是+5~+35V,峰值电流是2A,最大功耗是20W,以电机驱动模块给直流电机供电[16G18],通过管脚电平可设定其工作状态(见表1).当微控制器成功接收到DSMG300的数据时,它就检测红外对管的信号.若红外信号把有车辆通过的信息返回给接收管,微控制器即向电机驱动模块发送电机正反转指令,让入口或出口的栏杆抬起或落下. 3系统测试 首先对本系统软硬件做整体功能测试.在DSMG300模块、STM32控制模块、红外对管模块、电机驱动模块、语音模块、LCD显示模块的功能均实现后进行性能测试,对RFID模块接收电子标签信号强度随距离变化和模型车通过门闸的时间进行了测试.(1)分别在模型车放置两张不同的电子标签,进行多次测试,RFID射频模块接收到这两张电子标签信号的频次随距离变化的数据如表2所示.此频次可表明信号的强度.数据表明,电子标签2比电子标签1信号强,有天线识别距离更远.(2)测试模型小车通过入口的时间数据如表3所示.测试时小车速度约为3m/s.测试结果显示,从1号红外对管接收到模型小车进入门闸区反射回来的红外线,到电机驱动模块发出抬杆信号并使栏杆完全抬起的平均时间值0.62s,从2号红外对管接收到模型小车通过栏杆后反射回来的红外线,到电机驱动模块发出落杆信号使得栏杆完全落下的平均时间为0.75s,而模型小车通过门岗的平均时间为3.34s.可知系统达到预期要求,模型车能以较快的速度通过门闸,可有效提高车辆通行效率. 4结束语 基于STM32和RFID的小区车辆管理系统的设计过程是一项具有探索性的工程实践活动,该系统还可以进一步拓展功能,例如与停车收费系统互联.在系统开发中培养了学生综合运用知识的能力、基本工程实践能力和创新意识,激发了学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能,倡导了理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神,促进了学校的素质教育. 作者:徐桂敏 王改芳 单位:湖北工业大学 工程技术学院 中国地质大学(武汉)信息技术教学实验中心 车辆管理系统论文:基于.NET乙烯原料运输车辆管理系统的设计 摘要:从实际工作出发,在分析本单位乙烯原料运输车辆管理中存在的问题的基础上,结合管理信息系统开发的概念、结构及系统开发的基本原理和方法,通过ADO.NET技术对数据库进行访问,开发了一套运输车辆管理信息系统。 关键词:乙烯原料;运输;车辆管理;.NET 企业信息化建设是通过IT技术的部署来提高企业的生产运维效率,从而降低经营成本。为此信息化建设的步伐在企业发展战略中占有不可预估的地位,企业把信息化建设作为贯彻落实国家“走新型工业化道路”和“两化融合”战略部署的重要举措,作为转变发展方式、实现科学发展的重要手段。 1 乙烯原料运输车辆管理系统实现 1.1 开发背景 公司原油采购部每月有近500多车的乙烯原料采购任务。而公司缺乏一套信息系统对汽车运输任务的分派、装载、运输、油品品质检验、到站排序、卸车等进行监控管理。目前公司原油采购部在乙烯原料运输车辆管理方面存在的问题可归纳为: 1) 派车时不能实现对车辆运输资质、本次运输的油品和上次油品是否可混做出预判断。 2) 车辆装载完货物后,驻点人员用电话、短信或传真方式告知原油采购部,工作繁琐,所报信息容易出错。 3) 按照运输的相关规定,无备案车辆,不允许做油品运输;备案车辆长时间无运营任务,需要重点对所装油品做分析检查,目前人工完成检测核对工作。 4) 卸车完毕后,根据过磅重量人工对该车是否超重做出判断,不能从源头杜绝车辆超载情况。 5) 日车辆装、卸信息,用EXCEL完成日报和月报。数据量庞大,工作繁琐,容易出错。 在充分了解油品车辆运输业务现状的基础上,针对以上存在的问题,通过建立乙烯原料运输车辆管理系统使原油采购部的管理工作更加规范化、程序化,提高其处理工作的速度和准确性,也便于动态查询,实时监控,提高决策水平。 1.2 开发软件技术 在应用层面上,运用技术,以及目前最流行的Windows 平台应用程序Visual Studio为开发环境,结合若干服务器组件创建B/S模式的应用程序,使所有联网用户都可以通过WEB浏览器访问。 在数据层面上,为系统建立专用数据库服务器,用于数据存应用程序主要通过方式存取数据。并且易于使用、高速度、低内存支出和占用磁盘空间较少,支持用于建立基于客户端/服务器和 Web 的应用程序的主要功能。 1.3 数据库设计 本系统利用ORACLE数据库,使用PL/SQL Developer工具创建系统所需数据库文件, 乙烯原料运输车辆管理系统数据库命名为YYCGB。考虑到系统的实际需要,系统至少需要以下数据表。本系统数据库表一律采用汉语拼音的首字字母作为该项代码。 1) 承运商信息表(YYCGB_CYS) 承运商代码 承运商名称 经营许可证 法人等信息 2) 车辆信息表(YYCGB_CL) 车辆代码车辆标准 车辆净重 车辆毛重 车辆保险日期等信息 3) 装车信息表(YYCGB_ZC) 装车日期 油品 装运地点等信息 4) 卸车信息表(YYCGB_XC) 卸车信息 油品 卸车 5) 用户信息表(YYCGB_USE) 用户组用户名密码权限等 本系统共设计数据表13个,并根据数据库的实体完整性和参照完整性的要求,为表设置主键、外键和索引,并创建表间关联。 1.4 系统功能模块设计 图1为系统功能图。 本系统共分为六个部分,分别为:基础信息、装车信息、卸车信息、统计查询、文件中心及系统维护。 基础信息包括承运商、车辆、乙烯原料、单位信息、月计划录入和运输理论天数录入。此部分主要功能是维护基础信息,为后续的功能提供基础数据。 装车信息包括派车计划、装车信息录入、装车信息修改和打印装车磅单。驻点人员根据派车计划装车,将装车信息录入系统。 卸车信息包括待卸车信息、卸车信息录入、卸车信息修改和打印卸车磅单。卸车信息由卸车点人员录入。 统计查询包括两部分,分别为报表和查询。报表有日报、月报和频次。查询有理论运输天数查询、承运商查询、车辆查询、装车信息查询、卸车信息查询、用户查询。用户可以根据实际需要按不同的条件进行实时查询。 文件中心包括上传文件和文件查询两部分,管理员可将相关制度、通知等各种文件上载到系统中,方便用户和驻点人员查看,实现信息的及时共享。 系统维护包括系统设置和用户管理两部分。系统设置具体分为模块管理、用户组管理和代码管理,用户管理具体分为用户维护、口令修改和系统日志。 1.5 主要功能流程逻辑 1.5.1 基础信息录入 基础信息模块录入车辆、承运商、月计划等信息,为装车信息,卸车信息,车辆监控,统计查询提供数据源。 1.5.2 派车及装车逻辑 按照公司下达的乙烯原料月配置计划进行配车,安排车辆到指定炼厂或油田采购乙烯原料,配车计划下达后,由承运商安排相应车辆运输乙烯原料;车辆到达目的地后联系装车,装车完毕,由驻点办事处人员在系统中录入车号,系统自动带出相应车辆基本信息,包括所属承运商、车辆标重等信息,同时录入油品,毛重,装车铅封号等信息,填写完成后,点击保存。系统自动计算出净重,判断此车是否超重,若超重,给出提示。 1.5.3 卸车逻辑 车辆即将到达厂区前,进行卸车自动排序。车辆到待卸点后,原油采购部录入待卸车信息。卸车时,承运商车辆进行车辆毛重称重,查看铅封并卸车,卸车完成后填写相关信息,生成卸车单据,并检查是否超重,若超重对话框提示。供货商运输车辆到达厂区后,需先到原油采购部办理相关法律手续,审核并通过后,由原油采购部人员录入车辆基本信息,完成后进行后续卸车操作。 2 结论 乙烯原料运输车辆管理系统能够实现乙烯原料运输车辆信息的共享,提高业务响应速度,加快业务处理进程。能够理顺和规范车辆调度流程,消除大量的人工劳动,实现车辆管理的规范化。能够加强内部控制,做到实时监控,及时处理,对每一环节存在的问题可以随时反映出来。实现供应商信息、车辆信息、车辆保险、日报表、月报表、车辆监控信息综合集成,使决策层能够及时得到动态的车辆运输数据。 车辆管理系统论文:基于RFID技术和指纹识别技术的车辆管理系统 摘要:基于车辆管理信息化的需求,提出了引入RFID技术和指纹识别技术的车辆管理模式和手段,设计一套既能有效实现车辆日常信息的数字化管理又能有效监控车辆进出公司的车辆管理系统,以提高工作效率和车辆管理水平,杜绝公车私用,规范用车。 关键词:车辆管理; RFID技术;指纹识别技术;信息化管理 中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)09-2138-02 随着计算机技术的飞速发展,信息化管理成为企事业单位行之有效的行政管理手段。对于拥有一定数量车辆的企业,车辆管理成为他们日常管理事务中的一项重要工作。然而,公司内部的车队车辆调派信息以及油料管理、维修管理、年检管理等,仍然通过电话、纸张表单等传统的方式实现,效率低下、费用高。而且,很难实时掌握公司车辆的使用情况和杜绝公车私用,倘若员工驾驶公司车辆在外发生交通违章违规或事故,这难以跟踪和追究责任。另外,公司大院内车辆的防盗安全管理也是很重要的管理工作,需要监控跟踪进出公司的所有车辆,包括公司车辆、员工的私人小车以及来访人的车辆。目前已有很多车辆管理系统[1,2],但无法完全满足公司的车队管理。所以引入先进的管理理念和科学技术,设计一套既能有效实现车辆日常信息的数字化管理又能有效监控车辆进出公司的车辆管理系统,以提高车辆管理水平和工作效率,杜绝公车私用,规范用车。 1 系统总体设计 1.1 系统需求分析和功能描述 本系统的需求包括两部分,一是车辆日常信息管理,二是车辆进出管理。如图1所示。 车辆日常信息管理要求:通过系统能录入和查询车辆信息,驾驶员信息,车辆油料、维修、保养、年审、违章等信息;能在网上用车申请和批示,方便车辆调派;能统计和查询车辆使用的历史记录。 车辆进出管理要求:要求准确记录哪个员工何时开出某辆车和何时还车,其车辆的保管责任由此员工负担;驾驶任何车辆(公司车辆、员工的私人小车以及来访人的车辆)都要在公司大门通过系统的安全验证。 所以系统功能包括车辆日常信息管理功能,车辆进出管理功能两大部分功能组成。 1.2 系统结构 系统由后台应用系统、车辆管理员操作、查询和用车申请操作、出车/回车登记、车辆进出登记等几个部分组成。结构如图2所示。 1) 后台应用系统:包括后台数据库和应用系统服务器,是车辆管理系统的核心,接收和处理前台应用程序的请求、发送反馈信息、存储采集到的数据。 2) 车辆管理员操作:使用前台应用程序界面录入和查询车辆信息,驾驶员信息,车辆油料、维修、保养、年审、违章等信息,网上用车审批和用车调派。管理员采集驾驶员指纹数据和制作代表车辆身份的ID卡,并录入系统。 3) 查询和用车申请:各部门的员工使用前台应用程序查询车辆状态和用车申请。 4) 出车/回车登记:驾驶员出车和回车时,使用前台应用程序和ID卡-指纹采集器进行出车/回车登记,以建立和解除公司车辆和驾驶员的信息绑定。 5) 车辆进出登记:公司车、员工私人车、外来车的进出公司需在公司门口刷ID卡,以记录进出信息。其中,员工开私人车或者外访人开车的进出公司时使用临时卡,员工开公司车辆进出公司时要使用具有唯一代码的车辆ID卡。 2 RFID技术和指纹识别技术及其在本系统的应用 RFID(Radio Frequency Identification,无线射频识别)技术[3]是一种非接触式的自动识别技术,其基本工作原理并不复杂:标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的信息,或者主动发送某一频率的信号;解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关的数据处理。最基本的RFID系统由三个部分组成:一是标签,二是阅读器,三是天线。从工作频率不同,RFID系统可分为低频系统(30-300KHz)、高频系统(3-30MHz)、超高频系统(300MHz-3GHz)和微波系统(2.4GHz以上)。依据实际需求,本系统选取低频系统。在公司大门部署读取ID卡(125KHz)的阅读器,当驾驶员开车进出公司时读取代表车辆身份的ID卡。另外在公司大楼里部署一台或多台ID卡阅读器,用于出车和回车登记。 指纹识别技术[4]是利用人体指纹特征进行身份认证的技术,属于生物识别技术的一种。其基本原理是通过取像设备获取指纹图像,然后用计算机识别软件分析指纹的局部特征和全局特征,从中抽取特征值进行特征匹配,最终实现指纹识别。本系统应用指纹识别技术来识别开公司车辆的驾驶员身份。在出车登记时,驾驶员需要通过指纹识别验证身份,这样做是为了避免被盗用别人身份开公司车辆进出。 3 系统工作原理 本系统两大功能模块可单独运行使用,其中车辆日常信息管理部分用于实现录入和查询车辆信息,驾驶员信息,车辆油料、维修、保养、年审、违章等信息,网上用车审批和用车调派等;车辆进出管理部分用于验证车辆身份和监控车辆进出。然而,系统重点要解决的是如何确定谁驾驶公司某辆车进出公司以及其准确使用时间。 本系统使用具有唯一编号的ID卡代表车辆身份,使用人体指纹代表驾驶员身份。当公司的部门或班组要使用公司车辆时,先在系统中查询车辆状态并申请使用未被分派的车辆,等审批后去领汽车钥匙和车辆ID卡。在出车前,要在系统中做出车登记,即在系统中选中出车登记功能并使用ID卡-指纹采集器刷车辆ID卡和扫描驾驶员指纹,系统验证通过后建立驾驶员和车辆信息的绑定和生成一条出车登记记录。这样,该驾驶员驾驶车辆进出公司经过门口时在ID卡阅读器上刷车辆ID卡,系统就自动获取该车辆信息以及驾驶员信息,并记录进出时间。如果该驾驶员办完事需要交还车辆时,需要在系统作回车登记,这样可以解除驾驶员与车辆的绑定,车辆变成待分派状态。这样系统可以准确记录哪个员工何时驾驶某辆车进出公司,便于跟踪车辆使用情况。 在系统里详细地记录车辆的申请使用、批复调派、出车信息、回车信息、进出信息等等,能让管理员实时地掌握车辆的动态、保障车辆的防盗安全、跟踪和追究责任以及杜绝公车私用。 4 总结 本车辆管理系统既能实现车辆调派、用车申请油料管理、车辆和驾驶员年审台帐等业务的数字化管理又能有效监控车辆进出公司。通过引入RFID技术和指纹识别技术,能准确记录公司车辆使用情况,让管理很容易跟踪查询某辆车被某位员工何时驾驶进出公司,这样既能自动记录,无需人工手续,提高了管理的工作效率,又能保障车辆的防盗安全和杜绝公车私用,规范用车。 车辆管理系统论文:浅谈基于传感器网络的车辆管理系统 摘 要:伴随信息技术的飞速发展,无线技术、传感器技术的发展,使得无线传感器技术有了低成本、低功耗、多功能的特性。随着科学技术的不断发展,当今社会的交通网络日趋完善,有关车辆管理的问题也愈发突显,此时基于传感器网络的车辆管理系统也应运而生。车辆识别信息是交通规划和管理部门重要的信息来源。基于传感器网络的车辆管理系统,对于有效地管理交通提供了更多可执行性以及效率性,对交通管理技术的发展产生了重大的影响与意义。 关键词:传感器网路;车辆管理;系统 1 基于传感器网络的车辆识别技术简述 无线传感器网络系统一般包括传感器节点和汇聚节点。节点大量部署于被感知对象内部或附件中。这些节点通过自身组织的方式构成无线网络,以协作的方式实时感知、采集和处理网络覆盖区的信息,通过多跳的方式经由汇聚节点链路将整个区域的信息传送到远程控制管理中心。正是由于以上途径,使得无线传感器网络具有资源有限、网络规模大、覆盖面积广、拓扑结构相对稳定、感知数据冗余度强、干扰更强等特点。 由于每种车辆的物理参数(如长宽高、颜色等)皆不相同,则需做好有关车辆类型的分类。车辆识别将车辆划归为实现分好的类别,采集多个车辆参宿作为样本,根据事先划分好的车辆类别,将隶属于同一类别的车辆信息进行汇总。其中车辆的分类精度是评价一个车辆识别系统的重要评价指标。生活中,通常根据不同的交通应用采用不同的车辆分类方案,现较流行的分类方案是美国联邦公路局(FHWA)的车辆分类方式,其分类的侧重点是车辆的车轴数。 2 时下的车辆识别技术存在的问题 2.1 受到环境与光线的影响大 目前使用的车辆识别方法大多为应用图像技术、感应技术等方式进行车辆的分类,其中基于图像识别技术识别率可达90%以上,但是上述方法仍存在局限性,比如环境以及光线的影响,同时,车辆上喷涂的漆料也会对于车辆识别产生影响。 2.2 造价高、覆盖面积小 目前的车辆识别系统的安装成本以及维护费用很高,且耗能较大,会造成不必要的浪费,同时由于其不具有较高的灵活性,因此其覆盖面积小,不利于大范围使用以及大规模部署。 2.3 大型车辆对结果的影响 在交通管理以及研究中,譬如卡车、大型货车这种大型车辆也会对于结果产生影响。大型车辆体型大且速度低,对于公路的容量检测、环境评估会产生影响,同时会对车辆的分类统计精度也会产生或多或少的影响。 3 用于车辆识别的信号分析及车辆分类 3.1 用于车辆识别的磁信号分析 第一,磁场信号的方向性特征。由于地球的磁场在不同的地理位置具有不同的倾角和幅度,但是这仅限于大的范围而言,在很小的范围内,在同一行驶方向上的两个相邻的磁阻传感器节点测量的车辆信号特征基本上是相同的。根据计算,在磁力线与地面所成角度为65°左右时,车辆在同一地点的不同行驶方向所测量到的磁场特征差距较小,进一步从理论上说,利用无线节点测量的磁场信号进行车辆分类是可行的。 第二,磁场信号的偏移特征。将磁阻传感器节点安置车辆底部的不同部位,所测量的磁场强度不同。从理论上讲,解决该问题的方法是在测量车道上放置一排节点,将各个节点的测量数据进行结果对比分析,找到数据中相关性最大的数据,便可以作为最终测量数据进行识别。 第三,车辆的磁场特征。每种车辆都有其固定的相关特征,不同类型车辆的磁场信号特征也不尽相同。前文提及,车辆识别技术是通过磁阻传感器测量的车辆特征信号,与每个节点内存储的每种车辆特定的信号进行比对,其中关联性最大即实际测量数据。在此操作之前,应先制定车辆识别算法来获得每种车辆信息的模型。 3.2 车辆分类 利用相关算法,可将原始车辆的磁场信号转换为具有较小矢量大小的车辆特征信号,再根据前面提到的方法利用车辆的特定磁场信号进行车辆分类。每种类型的车辆对应的一系列车辆的特征信号集,计算所测得的车辆特征信号和节点内存储的车辆特定的特征信号进行比对,比较二者的相关性,相关性最大的车辆特征信号对应的车辆类型就是该车辆的类型。进行车辆识别的时候可使用最邻近法这一算法,它可以更好地提高车辆识别环节的效率与准确性。 4 基于传感器网络的路况信息监测 交通管理方面,实时监测恶劣天气与道路上的情况也是至关总要的。实时监测积水、积雪、结冰、能见度低等天气情况,以及道路损坏、桥梁损坏等突发情况,将路况信息快速传送给驾驶员,确保驾驶员的行车安全。由于监控道路的路况参数变化较为一致,可将用于道路情况的参数监测传感器安放在各个节点上,或使用专门具有能量供应的节点用于道路状况的参数监测。其中传感器可以选择温度传感器、湿度传感器、光强度传感器、加速度传感器相结合,全方位进行各项参数的监测。路况监测节点安放在路面上,用来监测道路积水、结冰情况。 同时,对于车辆的监测可使用声音传感器,搭配前文提到的磁阻传感器,二者合一,既可以监测当前路况的车流量,又可以进行车辆分类操作,更大程度提高效率。 5 传感器网络的优化 在计算机互联网、科学家合作网、产品生产关系网和电力网络等诸多领域,都会产生小世界现象,许多实际的复杂网络既不完全规则又不完全随机,而是介于这二者之间,既有类似规则网络的较大集聚系数,又具有类似随机网络的较小平均路径长度。无线网络传感器也是如此。网络编码可以实现数据发送对拓扑结构容错性,通信代价比传统的多路径容错低,但无线传感器网络本身由于体积、计算能力、存储空间的限制,无法使用高复杂度的编码算法策略,未来网络编码对于无线传感器网络的容错问题的研究工作则是尽量减小编码算法的计算复杂度,根据实际情况设计攻略,付诸实践。 6 结语 在实际设计相关无线传感器网络系统时首先应了解其他方法的优劣性,总结其实用性与局限性,其次进行新的系统设计。交通管理在一定程度上是国家发展的重中之重,有关基于无线传感器网络的车辆分类系统以及对于路况的实时监测,可提高交通运输部门的工作效率性以及精准性。此外,合理地使用优化算法,优化网络编码技术,使所接收到的车辆特征信号更精确、更及时。从而使得整个系统的效率逐渐提高。 车辆管理系统论文:基于RFID的智能车辆管理系统 摘 要随着社会经济的不断快速发展与车辆数量的剧增,车辆管理系统也面临着空前的挑战。RFID属物联网体系中的一项非常重要的技术,其所具备的安全、高效以及经济性的特点得到当前普遍的关注与推广。基于RFID系统技术的车辆管理,能够极大地降低人力成本,并且能够使后台车辆实现统一性、规范化的智能管理。本文概述了RFID系统的特点,并且分析了RFID系统结合智能车辆管理的基本原理和意义,旨在为我国的智能车辆管理提供一定参考意义。 【关键词】RFID 智能车辆 管理系统 当前,日益剧增的车辆给政府机构实现车辆的有效管理带来了极大的挑战,而车辆管理的滞后,极有可能引发交通拥堵、车辆盗窃、车辆无法识别以及因为超速所引发的交通事故等一系列不良现象。运用现代化的智能车辆管理系统,尽可能地充分利用道路资源,维续交通路面的道路畅通,对城市的车辆道路网的健康发展具有重大的现实意义。 1 RFID智能车辆管理系统的工作原理 RFID系统采用UHF技术,车辆在各出入环境下均注册RFID智能牌照,以此从载体意义上实现RFID的智能管理。智能车牌所保留的信息主要有该车辆的具体所属部门(个人)、车牌号、驾驶车辆的姓名,以及身份证号。RFID智能牌照发射UHF,如果车辆出入口的远距离阅读器收到所发射的信号之后,读卡器就会利用韦根接口(Wiegand)把信号传输至通道的控制器。之后,再判定车辆牌照是否有效,而如果合法,智能控制器中继电器驱动道闸便会开启,允许这一车辆进出,而如果不合法,则无法开启。 同样,外来车辆在驶入智能源识别范围后,智能控制器并未收到UHF所发出的信号,初选信号中断。与此同时,智能道闸控制器出现警示,语音提示司机停车,提出登记提示,并且自动启动摄像抓拍这一车辆的信息(车牌号)。 2 RFID智能车辆管理系统的特征 2.1 接收信号距离远 RFID智能系统的信号接收距离可以保持在十米以内,阅读效率较高。按车辆管理门禁的现实要求,智能读卡的距离也不可一味拉长。十米的距离,可保证不需要进行人工近距离刷卡抑或是驾驶到特点范围内方可识别,RFID智能系统可完全达到自动识别水平。因而,也就极大地规避了在非常恶劣的环境下,驾驶人续开窗刷卡等。RFID智能系统可确保在高峰期间,缓解车辆多造成的堵塞现象。 2.2 稳定性强 RFID智能系统在保证远距离接收阅读信号的同时,而且有着极强的稳定性,不会轻易受外部环境的影响。即RFID智能系统可以非常高效破除汽车防爆金属网的屏蔽状态,进而较好的阅读器展开数据交换。在系统在极端温度下,可正常运行,例如在北方低温与西部高温的状态下更能凸显系统的优势,并且可以高效地抵抗灰尘与污染物。另外,RFID智能系统对环境一般不会受到环境因素影响,对干扰源抵抗出色,装置也非常便捷;智能设备使用年限长,投入成本低,无辐射损害。RFID系统具有现代化的防碰撞技术,能够在1s内识别数百个车辆信息标签。 3 RFID智能车辆管理系统的运行流程 RFID智能系统主要通过电子标签的手段得到车辆的身份信息,之后再通过TODA无线定位手段得到相关的车辆地理信息,利用车辆行驶过程中形成的高频多普勒频移( Doppler shift)得到这一车辆速度信息。RFID系统内的车牌信息都保留了这一车辆的用途、最大载货(客)量、驾驶者的姓名和身份证号等。 对此,可以针对各区域的建筑环境与实际交通流量,装置相应数量的接收节点,实现资源有效利用,避免出现节点浪费。安装的每一个数据接收节点根据相对的频率定向传送编码、调制的命令信号,处在这个节点区域的RFID智能车辆(车牌)在获得这一命令,通过认证,将UID传送过去,接收节点在获得信息后,对车牌展开解调、解码,以获得车辆的身份信息,再利用CDMA模块传输到数据的处理单元,并最终发送到城市数据处理中心。 基于RFID智能系统无线定位的实现是通过无线数据收发节点主动得到覆盖范围内的车辆地理信息,通过RSSI、TOA、TDOA完成。首先在估计阶段,可通过鲁棒性(Robustness) 测试以保证估计值的有效性。在此背景下,寻找出和RFID智能车牌距离最近的三个数据接收节点,通过接收节点TDOA值实施再次定位,以此来获取车辆的地理信息,并发送到数据处理和控制中心,解释这一车辆的行驶轨迹。如上述所提,利用对车辆自身行驶过程中形成的高频多普勒频移开展即时评估,在数据处理结束后对这一车辆开展即时的测速。 RFID车辆智能系统通过计算机集中控管,利用感应式电子车牌对出入的车辆实施管理,以期使整个运行流程更为便捷、高效、安全,而这些都绝非传统模式所能比拟的。从整体性看,RFID智能车辆安全管理系统涵括了包括识别、道闸控制系统、地感检测、摄像机、监控等诸多环节。此外,贴附在车辆发动机的电子标签作为一项重要的识别工具,其功能与智能车牌的电子标签相同,一旦车辆被小偷盗取,该系统可进行实时监控,即便发动机上的电子标签被损毁,发动机也就不能正常的进行发动。换言之,小偷无论将车辆开向何处,都不能逃脱监控。RFID智能系统中的电子标签有着唯一性,该识别号码无法篡改,因而也就避免了复制、伪造和篡改的情况,车辆的安全性也得到极大保证。 4 结束语 综上所述,本文基于RFID智能系统对智能车辆管理的需求,探讨了系统应用在开放道路网中的定位、识别、以及测速子系统的组成。RFID智能系统能够有效地解决多站管理问题,可以完成即时监控、智能报警、自动巡检等一系列功能。并且,能够紧密贴合工程的实际,在实现变电站通信的基础上,获得装置设计最初的预期功能,该系统架构现代化、安全程度高、稳定性强、兼容性好,并且装置数量可灵活设置,对智能车辆管理的实现有极大的借鉴意义。 车辆管理系统论文:基于RFID与Android平台的小区车辆管理系统的研究与设计 摘要:本文研究了基于RFID与Android平台的小区车辆管理系统,是当今比较热门的话题,长期以来小区车辆管理系统一直处于以人工为主机械为辅的阶段,鉴于此需要开始着眼于新一代的智能小区车辆管理系统的研究,本课题的选取是有实际意义的。 关键词:RFID;Android;车辆管理系统 一、引言 随着人们的生活水平不断提高,小区汽车用户数量急剧增多,导致进出小区的车辆也越来越多,这就显得如何对出入小区的各类型车辆进行有序、高效的管理尤为重要,目前小区最普遍的管理方式是使用非接触式IC卡技术,这种技术由于抗干扰、受折易坏等缺点已不能满足未来的需求。为了提高管理效率和保证车辆安全,迫切需要一种自动化程度高、方便快捷的小区车辆管理系统。 无线射频识别(RFID)作为一种非接触的自动识别技术,具有识别速度快、操作方便等优点,广泛应用于工业自动化、商业自动化、物流管理等领域。RFID技术在车辆管理系统中也有重要的应用[1],该技术的优势在于通信距离远,传输速率高,环境适应性强,可以实现无需停车远距离采集车辆信息,可以有效解决车辆进出频繁造成的拥堵现象。可以通过在相关的出入口安装读卡设备,让提前注册的带有标签的合法车辆接近出入口的时候提前自动完成读卡功能,获取准确的车辆信息,然后通过软件中的相关指令进行相关操作的判断,进而完成进、出口横木升降放行及收费等功能。 Android是基于Linux开放性内核的移动端操作系统,目前已被多家移动终端厂商采纳,主要应用于用户的移动互联终端上。 基于RFID与Android的小区车辆管理系统,车主可以通过Android手机安全、方便、快捷的了解车辆在小区内的状态,使车主能够快速高效的通过小区出入口,获得高质量的网络服务,又能帮助小区管理人员更好的进行网络管理,从而可以更有效的削减开支,控制成本。 二、可行性分析 系统主要使用RFID技术与ARM处理器,采用较为简单的串口通信方式[2], 通信速度可根据要求设定, 最高可达到 115200bps。采用RS232电缆方式连接时, 数据传输具有较高的可靠性。ARM处理器将收到的消息解析后发送给数据库模块,数据库模块对解析后的消息进行分析,然后依据分析结果对SQLite数据库进行操作[3]。用Google提供的API开发用户图形界面模,用户图形界面利用相应的控件,完成操作和显示数据的功能。上述技术都是比较成熟,完成系统开发理论上是可行的。 三、系统需求分析 第一,需要对对小区内住户的机动车辆进行注册登记,得到车主的个人详细信息以及车辆的详细信息,并给注册过的车主发放RFID电子标签作为车辆唯一的标识。对于拥有标签的车辆只要车主按时交纳管理费用,就可以自由进出小区。 第二,车主可通过手机程序完成信息的查询与统计。 第三,性能方面要求车辆信息采集模块对电子标签的读写误差 第四,正常工作时功率在5W以下 四、系统总体方案构架 基于RFID与Android的小区车辆管理系统主要建立在RFID技术、Android平台技术、自动控制、嵌入式技术上的,系统可以通过车辆信息采集模块、数据库存储模块、用户图形界面三大模块实现了对小区车辆的智能管理。 小区车辆管理系统涉及到使用人员有:小区车主、临时车主、管理员、门卫。小区内注册了的用户可以自由方便的进出小区;临时车需要领取临时卡并按时付费后进出小区;管理员和小区车主可以通过Android手机端App查询车辆相关信息。基于RFID与Android的小区车辆管理系统的功能如图1所示: 系统的硬件可以采用UT-S3C6410开发板,RFID 射频读写模块内嵌的ISO14443 Type A 协议解释器,具有射频驱动及接收功能。 系统软件可以采用C语言和Java语言交叉开发,使用Linux、Google提供的SDK和ADT插件,在PC上开发好程序编译好后烧写到开发板即可;车辆信息数据库采用SQLite数据库;图形用户界面通过编写Android应用程序实现,Android应用程序处于application层[4],可以使用Google给开发人员提供的类、API函数、ADT插件快速的开发出友好的基于Android的图形用户界面。 五、结论 本文研究了基于RFID和Android技术相结合的小区车辆管理系统方案,对系统的可行性和需求进行了分析,完成了系统总体架构的软硬件方案设计。本系统方案划分为车辆信息采集模块、数据存储模块、图形用户界面模块三个功能模块,并提出了相应的解决方案和详细的技术分析。本系统采用ARM处理器和Android系统开发,用户可以将软件安装到Android手机上,随时查询自己车辆的信息,提高小区物业服务的质量。 作者简介:李金娟(1978-),女,回,宁夏固原人,副教授,硕士学位,研究方向:计算机应用。 车辆管理系统论文:手机APP被盗抢车辆管理系统在公安工作中的应用 【摘 要】自改革开放以来,关于机动车被盗抢的案件数就不断的增加。目前,我国存在着被盗抢车辆查询系统,它是通过输入机动车的车牌号或者发动机号来进行查询的。虽然,它在一定程度上通过其功能给被盗抢车辆的查询带来了方便,但是由于这款程序是在网页上,在公安工作的车辆排查或者检查的时候,很难将其应用。为了提高工作效率,在排查被盗抢车辆的时候减少出错,更好的快捷使用,我认为一款手机APP软件,提前设计好其相关可以实现的功能,通过输入车牌号或者发动机号,可以查询到比如车辆信息,主人信息以及车辆原貌照片等等,应用于安卓系统的警用移动终端上,便捷容易携带,且工作效率高。 【关键词】机动车;被盗抢车辆程序;手机APP;安卓系统 序言 当前社会,由于人们的生活水平提高,私家车已经成为一种生活必需品。随之而来的机动车辆被盗抢的案例也有增无减。当前,我们国家已然拥有了自己的被盗抢车辆查询系统,这个系统是需要用电脑进行查询,但公安的实际工作大都是具有灵活性的,比如在日常的巡逻排查中,发现了可疑车辆没有办法第一时间进行查询确定。因此,手机APP的被盗抢车辆管理系统与现在的查询系统相比较,它的及时性,可以让民警第一时间得知是否为自己想要的信息,并且可以消除民警和情报中心交互过程中的各种人为不确定因素,而其功能的全面性在查询出车辆信息的结果之后也可以作为民警在处理案件时做出第一判断的依据。 一、 当前被盗抢车辆查询系统的功能和缺陷 (一)被盗抢车辆查询系统的功能 当前,我们的被盗抢车辆查询系统在功能上相对完整,但是对于普通民众其查询结果是不公开的。而在输入车牌号或者发动机号后,能够查询到的主要结果为1.车辆的型号。即车牌号,车辆的商家以及其他的基本信息是可以查询到的。2.车主资料。反馈出来的结果是车主的姓名,性别,年龄,住址,电话等基本信息。3.车辆有无设定抵押。4.车辆有无查封或者被司法机关采取强制措施。5.车辆有无共有权人。6.车辆是否属于盗抢。7.车辆的违章信息。8.车辆的过户信息。 这八个功能是目前被盗抢车辆查询系统的基本功能。经过仔细研究与分析之后可以发现,被盗抢车辆查询系统在一定程度上记录了相关信息,为以后的破案提供帮助,但是其功能大部分对于车主是有用的,但是对于公安实际工作中的应用涉及的却是不多。 (二)被盗抢车辆查询系统在实际工作中的缺陷 据学生实习和民警反映以及查阅资料所知,公安的工作具有灵动性,但是在实际的巡逻排查与治安设卡过程中,发现可疑的车辆往往因为没有及时得到有用的信息而第一时间做出判断,由于被盗抢车辆查询系统是在计算机上,无法携带,只能通过汇报信息中心,信息中心的人员查询反馈之后才能确定,因此这样的工作方式往往效率不高。同时,由于各方面条件的限制,目前各省份使用的被盗抢车辆查询系统数据更新不及时,致使许多嫌疑车辆无法核查身份,特别是近期丢失的车辆在相当长的一段时间内无法查到资料,大大影响并削弱了对盗抢车辆犯罪的打击力度。 二、手机APP被盗抢车辆管理系统具备的功能 (一)车辆信息功能 通过车辆信息功能可以得知车辆的购买日期,车辆的车牌号以及发动机号,车辆类型比如奥迪,奔驰,宝马等,还有车辆的颜色,以及相关保修等信息,这在公安工作的治安设卡排查中可以进一步明确该车辆的渠道是否合法。 (二)车主信息功能 得知车辆主人的基本信息资料比如姓名,国籍,出生日期以及主人照片等信息,这在日常巡逻盘问中,可以得到更加明确的情报,通过照片的对比可以第一时间得知是否为车辆的主人,在盘问中公安机关将占主导地位。 (三)案件信息查询功能 可以查询到案件的相关信息,假若查询到的车辆时被盗抢车辆,可以得知该被盗抢车辆的案件信息,知道何时何地被盗抢的车,车主是谁,联系方式等等。可以第一时间通知车主赶到现场进行进一步的细致调查与辨认。 (四)警用论坛 利用案例交流模块功能,可以得知各地相关的类似处理过程,程序,并且系统内有不同民警对于被盗抢车辆案件破获的心得体会,可以借鉴。公安工作是一个相对来讲较为复杂的环境,每天都会遇到不同的人不同的事情,通过与有过处理类似案件的警察沟通和交流是减少可能出现的不必要的麻烦和失误的有效途径。 三、手机APP被盗抢车辆管里系统在实际工作中的作用 目前,公安干警在执勤过程中由于当前网页被盗抢车辆查询系统的限制性,普遍采用的是口问,笔记的工作方式。由于缺乏必要的情报信息,被查人员,车辆的信息不能现场核实,不能适应复杂的工作环境,工作效率不高。民警迫切需要携带便于使用和查询的相关系统,在执勤过程中,现场核实各种证件的真伪,对可现场处理的问题进行处理。 手机APP被盗抢车辆管理系统,因为它是装载在可携带的警用移动终端上,便捷易携带,可以分配在有巡逻排查或者公安设卡任务的民警手上,在实际工作中,一旦发现可疑的车辆,即可以通过输入车牌号或者发动机号查询相关信息确认是否为被盗抢车辆,为民警提供必要的情报信息,在第一时间做出判断提供依据。公安的工作无论在质量还有效率上的要求都很高,通过软件的几个功能,我们不仅可以查询到相关的信息,而且更加的及时有效,这样可以减少警力的浪费,也跟的上时代的变化。 四、结语 使民警更加快捷,便利有效地获取相关信息是手机APP被盗抢车辆管理系统的最主要目的,该软件的成功应用可以极大的减轻警力的压力。通过手机APP被盗抢车辆管理系统,在最大的方便简单,便捷上给公安工作的效率做到保证。同时,该软件的的设计与监督也应该需要极其注意,因为其涉及的是公安内部资料,对于信息的收集整合,管理必然也需保证安全,秘密。 车辆管理系统论文:车辆管理系统需求分析 摘要:车辆管理系统需求分析是车辆管理软件系统开发中最重要的一个阶段,是系统开发之前的必要技术环节,需求分析为最终用户和软件开发者双方对系统的定位、认识、运行环境、功能和性能需求等方面进行明确。 关键词:车辆管理系统;需求分析 0 引言 车辆管理系统需求分析是车辆管理软件系统开发中最重要的一个阶段,是系统开发之前的必要技术环节,需求分析为最终用户和软件开发者双方对系统的定位、认识、运行环境、功能和性能需求等方面进行明确,需求分析作为设计实现的基线,为系统的应用功能设计、开发提供依据。本文对智能化住宅小区车辆管理系统的需求进行分析。 1 系统业务需求 住宅小区车辆管理系统主要业务是对固定住户车辆、临时来访车辆进行管理,管理员对系统数据进行管理和维护几个方面。具体需求为: 1.1住宅小区内固定住户车辆的车主 住宅小区内固定住户车辆的车主在出入出入口时,经车辆检测器检测到车辆后,将感应磁卡在出入口感应区掠过,通过阅读器进行读卡、判断卡的有效性,从而识别该车辆是否在车辆数据库中有记录(即判断该车辆是否为物业管理部门登记的住户车辆),同时摄像机摄录该车的图像。对于有效的感应磁卡,自动道闸的闸杆应升起放行并将相应的数据存入数据库中。若为无效的感应磁卡或进出场的车辆图像出现异常情况时,则不给予放行[1]。 1.2临时来访的社会车辆的车主 对临时来访的社会车辆的车主,在车辆检测器检测到车辆后,按入口控制机上的按键取出一张临时感应磁卡,并完成读卡、摄像和放行。在出场时,在出口控制机上读卡并交纳停车费用,同时进行车辆的图像对比,无异常情况时道闸升起放行,否则不予放行。 1.3系统管理员的日常使用 系统管理员负责对系统数据库进行查询、管理和对系统的日常维护。首先,管理员负责发放标签卡,在此过程中要对相应的标签卡的内容进行修改,用来识别不同的车辆,同时在数据库中创建相应车辆信息,把指定车辆和指定的标签卡联系起来,用于车辆识别。其次,管理员可以查询该数据库,用以实现特殊情况下人工实现车辆的识别和事件的处理,管理员可以修改数据库,以实现数据的更新、修正以及备份和恢复。除此之外,管理员可以强制控制停车器、报警器等硬件装置,以实现故障情况下车辆的进出口管理。最后,由于系统的管理员几乎可以对系统做任何操作,因此整个系统要实现对管理员身份的认证,以确保数据和系统硬件不会被其他人恶意操作。 2 系统目标需求 本系统的设计目标是针对小区的车辆管理的实际业务情况,设计出一套通用化、自动化、智能化的车辆监管系统。其目标需求如下: 1.为小区提供一个统一的车辆管理平台,实现车辆的自动化管理。 2.使用安全、可靠的信息管理方式,辅助物业人员完成小区内车辆监管工作。 3.使用高度智能化的软硬件设备,完成车辆出入检查,减少人工操作提高工作效率。 4.能自动区分合法车辆与非法车辆,并能拦截非法车辆、发出警报。 5.能实时检测车辆出入情况。 6.能查看、统计任意时段车辆信息。 3 系统功能需求 住宅小区出入口车辆管理系统应用在小区出入口,其基本功能是对出入车辆的监督、记录、缴费及分类管理,实现对出入小区车辆信息的查询,实现对车辆情况、小区车位使用情况的汇总统计。因此系统功能应有以下需求: 3.1脱机运行功能 系统控制器增加CPU处理器,系统硬件具有运算功能,在脱机状况下,不仅IC卡能作到临时卡脱机收费,远/近距离磁卡也可以做到脱机识别。 3.2栏杆自动控制功能 出入小区时,业主车辆的磁卡和访问车辆的临时标签卡这类有效标签卡刷卡时,栏杆自动抬起,车辆驶出/入后(即来往车辆通过地感线圈),栏杆自动落下。 3.3车辆自动检测功能 实现车辆自动检测、统计、计数,便于稽查管理。 3.4车辆分类管理 物业管理部门通过对卡片的分类管理,从而实现对不同类的车辆的管理,包括固定车、临时车等,相关部门根据不同需求,分别发行业主车卡和临时租卡。业主车卡实行预交费用;临时卡随到随取,简捷方便。停车场管理简捷,能有效防止高峰期缴费造成堵车。 3.5车辆出入控制管理 1.访问车全自动出卡,一车一卡防反复出卡; 2.有效卡刷卡自动抬闸,车过后自动落下; 3.出入场操作语音提示,无效卡报警提示; 4.防砸车功能,能独立控制闸机,可以用遥控器控制闸机和手动开关栏杆。 5.收费数据自动管理功能 所有收费交易自动入帐、管理,受有收费过程系统数据自动完成登记、存储。所有收费数据自动通过网络传输至收费网络服务器。 4 系统性能需求 小区车辆管理统应该具有良好的性能。因此,系统在性能方面应该有以下几种基本需求: 4.1数据精准度 要按照严格的数据格式输入,否则系统不给予响应进行处理。查询时要保证查全率,所有相应域包含查询关键字的记录都应能查到。因为通常有文件的记录会很多,系统采用两种方法进行查询:直接查询和模糊查询。 4.2稳定性 通过良好的系统架构设计,通过软硬件设备的运用,通过安全加密技术的保障,保证系统运行的稳定性。 4.3响应和访问速度 可稳定支持10个以上的用户数量;在局域网环境条件下,客户端访问系统平均响应时间≤3秒;数据综合查询事务≤5秒。 4.4不间断运行 系统客服务器端须提供24小时不间断正常运行,以保障系统业务全天候提供应用。 5 系统安全性需求 RFID系统很容易受到各种各样的攻击,主要是由于其通信是通过电磁波的形式,而且RFID标签设备具有一定的尺寸和成本限制。因此,其安全性与隐私性是人们一直所研究和讨论的主要问题。RFID系统安全机制目前主要采用两种方法,即物理机制方案和加密机制方案。 物理机制主要有Kill命令机制,静电屏蔽,阻塞法,主动干扰等,这些方法主要用在一些低成本的标签中,因为这类标签有严格的成本限制,因此很难采用密码机制。 Kill命令机制在设计上是从物理上杀死标签,而标签一旦被使用了Kill命令,便不能再重新使用了,这是一个不可逆的操作。 静电屏蔽则可以对标签进行屏蔽,它需要把标签放置于有静电屏蔽功能的物理设备范围内,标签不能再接受来自阅读器的信号,这样需要一个额外的物理设备,增加了系统成本。 阻塞法则依靠树遍历反冲突协议来起作用,阅读器每次发送读取命令总获得相同的应答数据,从而来保护标签,此方法需要额外一个阻塞标签,增加了系统成本。 物理安全机制存在着增加系统成本,阻止失败等多种弊端,因而,人们越来越多的在密码技术的安全机制上提出不同的方法。 数据加密传输时采用密码加密的方法,对数据信息加密后再进行通信,由阅读器或上位机单方面进行操作,从而节省标签的成本。小区出入口车辆管理系统需要采用MD5加密算法,计算机或阅读器将数据(明文)加密转换为密文后,发送给标签进行存储,当阅读器要读取标签中数据时,标签将存储区中密文发送给阅读器,阅读器将收到的密文解密,并与后台数据库比对。 以上是住宅小区车辆管理系统设计的基本需求,也系统开发的设计的基本要求,是系统开发的目标方向。 6 小结 本文主要从系统的设计目标、设计原则、安全性、业务要求、实现功能、和性能几个方面对小区车辆管理系统的需求进行了分析,为我们进行车辆管理系统的设计开发明确了方向。
电力工程技术论文:配电网电力工程技术问题分析 摘要:在整个电力系统中,10kV配电网电力工程建设起到了至关重要的作用,这与用户供电安全存在直接的联系。因此,在电力工程建设过程中,必须保证10kV配电网的可靠性,这样才能保证供电系统输配电的安全性,为企业提升经济效益。 关键词:配电网;电力工程技术;问题;施工安全 10kV配电网作为我国主要配电网络之一,其电力工程技术的应用直接关系到我国电力事业的快速发展。纵观当前我国10kV配电网电力工程的建设情况,其中始终存在一些不足之处,下面笔者针对这些不足提出保证施工安全的措施。 1当前10kV配电网电力工程技术中存在的主要问题 1)外力破坏。 随着当前我国社会经济的快速发展,人们对配电网问题的要求也越来越高,同时配电网施工及使用的安全性受到了人们的关注。从当前的情况来看,原有10kV配电网中存在很多问题,电力供应需求不能得到很好的满足,之所以会出现这种问题,其重要原因之一在于老城区网络结构缺乏合理性[1]。原来的电力网络主要由单电源供电,用户在用电过程中不会对接线进行处理,经常会出现任意摆放的问题。加上用户用电量的逐渐增多,加上缺少安全用电意识,直接导致了配电网稳定性和安全性的缺乏,不能很好的满足电力供应需求。 2)闪络放电。 在长期配电过程中,配电网经常会出现闪络放电问题,这是由于线路长期暴露在户外,加上受到环境的污染,这种情况下配电线路绝缘层很容易会出现粉尘,进而对线路绝缘性造成影响。雷雨冲击线路以后,配电线路可能会出现闪络放电的问题,闪络放电形成以后,线路会出现单方面接地的问题,这时两相电压会明显增加,进而使暂态电压增长。通常情况下,单纯电压升高是不会破坏绝缘设备的,然而在运行环境比较糟糕的条件下,设备绝缘性将会大大降低,进而对电路稳定性及安全性造成不利影响。 3)过电压作用。 实际上以前我国供电设备的总体形成不是很高,因此电力系统稳定性受到了严重威胁,尤其是在不良环境之下,供电设备长时间运转很容易会出现线路绝缘性差等问题[2]。同时长时间运行期间,供电设备需要对内部过电压作用起到承受作用,进而破坏电力系统。此外,弧光接地也是一种十分常见的过电压作用,其电压值非常高,成为损坏设备的重要原因。在线路电流非常大时,如果不能选择有效的防护性措施,就会出现弧光接地的问题,进而严重影响电力系统。 4)人为因素的影响。 当前很多施工人员的素质不高,在配网施工过程中,人是保证工程施工质量的关键所在,人为因素直接影响了施工质量。在10kV电力配网工程中,施工人员的管理很容易会被忽视。施工人员的积极性得不到调动,其责任意识和质量意识就不能形成。此外,当前管理人员的整体技术水平不高,知识结构陈旧,这一切都埋下了安全隐患。 2保证配电网工程施工安全性的措施 2.1将施工前的设计规划工作做好 在10kV配电网规划设计过程中,首先应该将一个地区电力负荷增长的情况考虑好,同时还要结合当地的人文地理情况,根据有关供电可靠性的意见展开规划与设计,通过归纳和分析这些问题,为10kV配电网电力工程施工安全性提供有效保证[3]。 2.2提升施工人员的技术水平和综合素质 在10kV电力配网工程施工前,应对施工人员进行技术交底,结合配网工程的实际情况,选择施工技术措施。同时,定期组织施工人员参加培训,并仔细解答施工人员提出的问题,将施工技术控制重点交代清楚,让每个施工人员做到心中有数。此外,应该进一步加大奖惩力度,激发施工人员的工作热情。还要提高管理人员的业务技能,对人力资源配置进行优化,进一步明确权利和义务。 2.3增强施工安全管理 在具体施工过程中,通常需要按照施工要求展开施工,因此在配网工程建造过程中,应不断增强对架空线、杆塔及配电设备等的管理。同时,施工企业还要做好电力传输环境的规划工作,定期检测线路,以降低不必要的电路耗损。除此之外,在杆塔施工过程中,应有针对性的展开加固作业,充分保证施工安全。在配电线路运行过程中,变压器是很容易被烧坏的,进而使变电操作不能正常进行。因此,在安装变压器之前,应确定供电系统载荷以后才能实施变电操作,充分保证变压器的正常运转,最终保证电路配电的安全性。 2.4强化配网工程流程管理 10kV配网施工需要由人来完成,施工人员素质会直接关系施工技术的应用。因此,管理人员应加强对施工流程的监控,在开始施工之前拟定施工计划。对“签订合同———提出设计方案———竣工验收——结算”等环节进行严格控制。并对以下流程进行严格控制:审查项目设计方案;管理施工工程,探索出更好的的方法,保证工程按期完成;科学管理工程造价,对设计、预结算等环节进行严格控制,有效提升投资效益;将安全生产理念贯彻施工全过程中;完善物资管理,保证物资供应。 2.5科学制定安全施工方案 应结合配电网电力工程的具体情况,对安全施工方案进行科学制定。在配电网电力工程开始施工之前,应该将施工范围内线路考察工作做好,对于工程中每个施工环节都要进行周密考虑,并制定科学的施工方案。此外,在配电网电力工程施工过程中,应尽量避免施工过程中停电问题的发生,即使必须要停电,也要对停电时间进行严格控制,只有这样才能使停电对用户生产及生活造成的影响减小到最低的程度。 3结语 综上所述,配电网电力工程施工过程中可能会遇到很多施工困难,必须结合这些问题选择施工技术,同时保证施工安全性,只有这样才能为配电网电力工程施工的顺利进行提供保证。虽然当前我国在这方面已经开展了很多研究,但是由于受到技术及施工领域还在不断扩展,因此必须对这方面工作进行不断的探索,深入挖掘新的施工方法和施工技术,以提升电力工程的管理效益,最终促进电力企业的快速发展。 作者:李倩 周国战 吕蓓蕾 单位:朝阳电力实业开发总公司 电力工程技术论文:智能电网建设中电力工程技术的应用 摘要:电网在整个电力系统中是一个非常重要的组成部分,在社会经济发展过程中起到了非常重要的支撑性作用。在电网建设过程中,完成人工到智能的转变可以说是一个非常重要的转型,这种情况下有必要在智能电网建设中引入电力工程技术,从根本上促进电力工程技术水平的提升。基于此,文章针对电力工程技术在智能电网建设中的应用进行了一系列分析,希望可以为相关研究提供一些参考。 关键词:智能电网建设;电力工程技术;应用策略 随着当今我国智能电网建设速度的不断加快,电力工程技术逐渐发展成为智能电网建设过程中一项非常重要的技术,这种情况下对电力工程技术进行不断完善和优化也引起了相关部门的重视[1]。电力企业要想从根本上提升电力工程技术水平,就应该针对电网建设中电力工程技术的应用进行全面的了解,只有这样才能充分结合以后智能电网的发展趋势,对电力工程技术进行进一步优化与完善。 1智能电网建设的特征 当前我国智能电网建设体现出了以下几方面特征。 1)电网绿色环保。 在建设智能电网的过程中,不仅要充分利用各项资源,同时对周围环境造成的污染也得到了极大的降低,在环境保护工作中起到了非常重要的作用; 2)电网结构牢固可靠。 和传统电网相比,智能电网整体结构都得到了完善,可以更好的与各种环境和气候相适应,充分保证了电网运行的安全性与稳定性; 3)电网经济性。 随着当今社会的快速发展,我国也面临着很多严峻的资源问题,为了能够对各种资源进行有效利用,在建设智能电网的过程中应该综合对多方面因素进行考虑,从全局开始出发,对工程建设成本进行控制,在保证能源质量的基础上,促进资源利用最大化的实现[2]; 4)电网交互性。 在能源供应的过程中,应该基于用户与市场建立起有效的交流模式,从用户的根本需求开始出发,为用户提供全面的服务,以提升服务的整体质量,从而保证能源市场可以得到持续的发展。 2智能电网建设过程中对电力工程技术的应用 2.1电力工程技术在发电工程中的应用 电力工程技术的科学技术含量非常高,通过电子设备可以实现对电能的转化与控制,电能的消耗及机电设备的损耗均得到了极大程度的降低,有效提高了发电机及相关机电设备的工作效率。与此同时,随着电容技术的快速发展,当前我国市场上使用的半导体功率元件其容量也得到了极大的提升[3],并逐渐朝着高压方向发展。此外,电力工程技术中还出现了大批的高精尖技术,例如全控型大功率电力电子器件等,其中具体有有源滤波器(APF)、动态电压恢复器(DVR)等,符合当今电力系统运作要求,并在现代电力系统中得到广泛的使用。 2.2电力工程技术在电源部分的应用 为了充分满足用户不同电器元件及电子设备的用电需求,电力工程技术可以为智能电网用户提供有针对性的电源供应,例如交流电源、直流电源以及恒定频率交流电源等。例如,蓄电池充电通常应利用直流充电技术,但是变电所可以利用交流与直流的充电方式,大型电子技术也可以利用高频开关电源等等。 2.3电力工程技术在输电过程中的应用 随着当前电力工程技术的快速发展以及智能电网建设的完善,很多新型装置开始大量涌现,例如薄型交流变换器等。在遇到输电工程输电容量较大、电路较长时,一些国家利用直流电输电方式,我国通常会利用晶闸管变流装置作为受电、送电两端的逆变阀装置。我国对晶闸管变流装置等设备的应用,不仅使电网输送容量得到了提升,同时极端天气状态下输电的稳定性和安全性均得到了解决,例如智能调度技术该技术是智能电网中最关键的技术,可以全面配置优化资源,实现大面积连锁故障的预防,实现调度的智能化。 3电力工程技术在智能电网建设中应用的相关注意事项 3.1保证网络结构的灵活性 保证网络结构的灵活性是智能电网建设最为基础的一个要求,具体来说应该对以下几方面问题加以注意:首先,应改正高压电网运行的可靠性,其次,应该充分加强对我国电网基本架构的建设,第三,进一步完善区域性电网建设,第四,对配电网结构进行改进,有效增强配网的稳定性与可靠性。总之,工作人员在工作中必须采用最佳的策略,有效推进智能电网建设的步伐。 3.2对通信系统进行完善 为了可以使智能电网的整体自动化建设水平得到提高,应该将通信技术引入到智能电网中,与此同时,通过对通信系统的进一步优化与完善,信息传输过程可以更加全面,具体来说通信系统建设过程中应该对以下几方面问题加以注意:首先,应改正通信平台使用性能的灵活性,其次,应该对信息的层次进行明确划分,第三,应对信息技术与电力业务进行融合,第四,对信息操作步骤进行简化,第五,保证信息平台可以具有比较好的保密性能,第六,保证信息平台的自我保护性能良好,第七,适当增加通信技术的种类,对通信功能进行完善。 3.3对电力设备进行完善 为了使电能的质量得到提升,同时增加电量,对能源进行转变,需要利用比较精良的电力设备,由此来看,对电力设备进行完善很有必要。在建设智能电网的过程中,常用的电力设备主要有动态电压恢复器、可控硅并联电抗器等。为了有效提高智能电网建设水平,工作人员还应该在以后的工作加大研究力度,进行不断的探索,进而研制出更多更好的电力设备。 4结语 综上所述,随着当前我国国民经济的快速发展以及人民生活水平的快速提升,为我国智能电网建设提供了非常广阔的发展空间,电力工程技术在这种情况下具有非常大的潜力,在我国现代电网建设过程中起到了非常重要的作用。本文主要结合当前我国智能电网建设的特点以及发展趋势,针对电力工程技术在建设智能电网过程中的应用展开了详细的分析,对于提升输电质量以及工作效率具有非常关键的作用。 作者:周国战 吕蓓蕾 李倩 单位:朝阳电力实业开发总公司 电力工程技术论文:电力工程技术在智能电网中的运用 【摘要】在智能电网的建设过程中,电力工程技术是智能电网建设的技术基础,通过电力工程技术的运用能有效的保证智能电网的环保效果,提高智能电网运行的可靠性。电力单位要加强电力工程技术的研究,提高能源转换,电能优化,电网架构,电力通信,柔性交流输电以及高压直流输电等技术的运用效果,从而推动智能电网的发展。本文对电力工程技术在智能电网建设中的应用进行了分析,希望为我国智能电网建设的发展提供帮助。 【关键词】电力工程技术;智能电网建设;运用分析 伴随经济建设速度的加快,我国智能电网的建设取得了很大的成绩。在智能电网的建设过程中,电力工程技术是智能电网建设的技术基础,通过电力工程技术的运用能有效的保证智能电网的环保效果,提高智能电网运行的可靠性,推动我国电力行业的科学发展。在实际工作中,电力企业要对电力工程技术的应用引起重视,积极探索加强智能电网建设的方法,通过科学合理的运用电力工程技术,切实提高智能电网建设的水平,促进智能电网的发展。 1智能电网概述 智能电网的概念最早是由美国提出的,如今已经在全世界范围内得到了广泛的应用。总体来说,智能电网是一种电力体系,该体系主要由多个配电和输电体系共同组成。同时,智能电网可以更好的适应当前电力市场的要求,提高电力系统的智能化和稳定性,在保证电力工程质量同时加入了节能环保的概念,是我国未来电网建设发展的主要方向。从我国情况出发,智能电网的建设主要包括以下几方面的特点:①具有较强的环保节能特性。随着环境问题的加剧,我国智能电网建设中对于环保理念越来越重视,因此在进行智能电网建设时,电力企业要对节能环保问题更加关注,采取先进的施工工艺来加强电网的环保性能。②电网架构具有较好的稳定性。我国是自然灾害频发的国家,因此提高电网架设的稳定性非常重要,而智能电网对于架构的稳定性非常重视。③对资源进行优化。目前,我国电网资源的利用率较低,这给我国环境造成严重的负担,而智能电网能有效的提高资源的利用效率。④较好的经济性。智能电网建设不仅能够提高电网的运行效率,同时具有较好的经济性。⑤良好的交互性。智能电网能够在后续的能源供给中建设良好的市场协调机制,从而有效的掌握客户对于电网建设的要求,提高智能电网的市场化程度[1]。 2电力工程技术在智能电网建设中的总体应用分析 2.1电力工程技术在电源领域的应用分析 电力工程技术在智能电网建设中能够在电源领域得到较好的应用,包括直流、恒频以及变频的交流电源都有电力工程技术应用的效果。例如,在进行蓄电池充电的过程中,通常都是应用直流电源进行,而变电所进行相关操作时,不仅可以应用直流电源,同时也可以应用交流电源。 2.2电力工程技术在输电领域的应用分析 对于智能电网来说,对电网的稳定性具有较高的要求,而电力工程技术的应用可以有效的提高智能电网在输电环节的稳定性。这主要是通过谐波抑制技术和无功补偿技术的结合使用发挥的作用,而这两种技术是电力工程技术中非常重要的两种技术。同时,以电力工程技术为基础的超导无功补偿等先进设施的应用,对提高智能电网的无功补偿等具有很好的帮助,提高了电能的质量[2]。 2.3电力工程技术在发电领域的应用分析 电力工程技术在发电领域的应用也很广泛。对于智能电网来说,发电功能是非常重要的基础功能,而伴随电力改革的深入展开,应用电力工程技术可以有效的增强电能转换效率,提高管理和操控的水平,减小对机电设施的依赖,进而减少了电量的耗费情况。 3电力工程技术在智能建设中的具体应用分析 3.1能源转换技术 伴随能源的日渐紧张,智能电网的建设中也要加入环保理念。而未来的智能电网将主要以环保型的低碳能源作为主要的能源供给,并通过科学的能源转换技术,在保证电力规模的前提下,增强电能的远程运输能力。当前智能电网的能源应用主要有分布式和可再生式,而分布式则可以再进行细分,分成分布式储能和分布式发电。其中,分布式储能主要通过蓄电池、飞轮以及超导储能等方式实现能源储藏目的,而分布式发电主要通过潮汐能、风能以及燃料电池等进行发电。可再生能源是新型的能源,具有无污染,可再生的特点,能够有效的改善当前传统能源给环境造成的压力。可见,可再生能源能有效的满足智能电网在环境保护方面的要求。而应用电子工程技术对于分布式能源和可再生能源的应用都具有很大的帮助。 3.2电能优化技术 如今,人们对于电能的质量要求也更高,而优化电能质量也是当前智能电网建设的主要目标。在智能电网建设中,通过对电子工程技术的应用,对电能等级的合理划分,以及先进的评估方法,可以建立健全的质量体系,保证电能的优化效果。另外,电力单位可以对电网运行的经济性进行分析,从而明确接口方式,在客户中形成有效的客户评估体系,从而在保证智能电网数字化和自动化的同时,达到经济性的相关要求。 3.3电网架构技术 电网机构的稳定性也是智能电网建设中的重要内容,电力单位可以通过电子工程技术提高电网机构的稳定性。在进行电网建设时,电力单位可以通过科学的电网结构,例如针对能源分布不均的现象,通过点对点的送电方式或者特高压送电方式等来提高能源和生产力的均衡程度,从而有效的增强智能电网对客观环境的适应性,提高电网架构的稳定性。 3.4电力通信技术 对于智能电网来说,电信通信技术也非常重要。在实际工作中,电力通信技术要保证能够对智能电网的运行情况进行有效的监督和控制,同时,还可以对电网的运行情况进行分析,识别和评估潜在风险,对实时干扰做出有效应对,并制定对策对电力故障进行排除,从而保证智能电网的平稳运行。同时,电力单位要加强电力通信系统的有效性,要提高电网的监控力度,保证电网建设的自动化水平,而上述功能的实现都离不开电子工程技术的作用。 3.5柔性交流输电技术 在智能电网的建设中,柔性交流输电能够有效的提高对供电环节的控制力度,提高供电精度,因此是未来智能电网建设中的重要内容。柔性交流输电技术主要是在电子工程技术中的电子、电力以及微电子等技术的发展下而出现的。通过该技术的使用,在供电过程中可以有效的降低电能的损耗,增强电能的使用效率。另外,电力单位可以通过在该技术中融入低污染的能源技术,从而对电网参数进行科学调整,提高电网运行的可靠性[3]。 3.6高压直流输电技术 在智能电网建设中,通过高压直流输电技术能够较高的提高换流器的应用效率,提高电能的转换效果,从而从整体角度提高直流运行电力的质量。另外,该技术不仅能够担负长距离供电的任务,在短距离的直流供电当中,例如对我国边远地区的供电任务中,应用该技术也具有很好的效果。同时,高压直流输电技术的发展较快,在未来有较好的发展前景,因此目前已经开始了比较广泛的使用。 4结束语 在电力网络建设中,智能电网是我国电力行业未来发展的主要趋势,智能电网的建设不仅能提高供电的质量和水平,同时也具有较好的节能环保效果。而电力工程技术作为重要的基础技术,在智能电网建设中发挥这非常重要的作用。在实际工作中,电力单位要对电力工程技术在智能电网中的运用引起重视,加强对电力工程技术的研究,提高能源转换,电能优化,电网架构,电力通信,柔性交流输电以及高压直流输电等技术的运用效果,从而有效的提高智能电网的建设水平。 作者:柯洋 单位:国网陕西省电力公司安康供电公司 电力工程技术论文:电力工程技术管理浅谈 [摘要]时代不断的发展与进步,使我们强烈地感受到科学及技术为经济和社会的发展所带来的重大影响,电力工程虽然只是基础建设,但是这并不影响其在建设中所发挥的重要作用。本文主要对电力工程建设中工程技术管理进行阐述,分析了电力工程技术管理中存在的问题,并针对问题提出解决策略。 [关键词]电力工程技术管理;管理内容;问题及解决措施 电力企业应深刻地认识到工程技术对于电力工程质量的保障,对于提高其安全性的重要意义,并针对现存问题提出相应的解决策略,以保证工程建设的水平。 1电力工程技术管理简析 在最初的电力工程阶段,对于管理大纲的编制是管理工作的一个重点。电力工程的管理工作是要立足于电力工程的规划以及设计的重点的,要以实际的工程建设作为技术管理的依据,以便进行科学的管理。此外,要由大纲产生相应的管理文件,并把大纲和监理文件进行整理,形成体系,应用于工程建设。其次是对工程施工前的管理。要对施工的单位进行技术方面的考核,这个考核的依据将会形成投标的文件以及所签的合同,从而判断出施工单位的技术能力能否满足电力工程建设的需要。要求施工单位所进行的施工组织以及在方案的设计中,都要以工程的要求和目标特点为依据,对施工单位进行高效的技术方面的监督管理。再次,施工中的技术管理。对于电力工程技术管理的最重要的时期就是,在施工过程中对技术的管理。在施工过程中,对于技术管理依然要立足于实际情况,以施工的环境为参考,抓好技术管理的工作。在施工过程的技术管理上,需要更全面,更具科学性,可以通过一些特殊的方法来实现,如进行技术监理等,从而达到保质保量的目的。 2电力工程技术管理中存在的问题 1)技术人员专业能力有待提升。 技术管理人员的综合素质成为阻碍电力工程管理的一个重要因素。管理人员对自身认识不清,缺乏责任感,并且管理经验比较缺乏,使得电力工程技术的管理无法真正有效的开展。在现实的工作情况中,往往会出现工程造价不稳定、无法控制工程的投资成本等问题,这些问题的出现就是因为管理人员的错误决定,而且会导致一些重复采购和施工的现象出现,对工程造成不利的影响。 2)管理流程需待加强。 电力工程建设是一项具有极强的综合性的工程。其需要多个机构和部门的相互协调和共同努力来完成,从而对工程的质量给予有效保证。但是,每个部门又都具有其自身的独立性,在工作实施的过程中形成了繁琐的程序,大大降低了工程施工的效率,出现延误工期的现象,导致工程技术管理无法充分发挥出它自身的作用。 3)管过实施细节有待细化。 电力工程技术管理实施的环节缺乏注重细节,缺乏严谨的态度。如,对于施工单位的考核,在施工过程中使用的材料的质量是否完全达到所要求的标准等;又如,对于责任的追究不到位,工程责任分配不是很明确,不够细致,一旦出现什么问题,就无法找到相应的责任承担者,这些现象都是导致工程的经济效益受到极大的损害。在电力工程技术管理方面,注重整体管理的情况下,也要考虑到对于细节的管理,以更好的保证工程的质量。 3电力工程技术管理优化措施 3.1提升管理人员技术管理意识 电力工程管理对于电力工程这一项目来说具有很大的影响,它将影响电力工程的施工情况等,进而影响电力工程的经济效益。为了更好的保证电力工程的经济效益,所以要加强对该工程的管理。首先,需要加强管理人员技术管理的意识,在有了较高的管理意识之后,才可以更好实施管理。当管理人员的技术管理意识达到一定水平以后,管理制度也就会不断地完善,促进电力工程技术管理的优化。 3.2提高技术人员的综合素质 在这一工程中,除了管理人员的素质满足工作水平需要以外,还需要对施工的技术人员的综合素质提升。施工技术人员的综合素质对于电力工程技术管理的开展也是有重要影响的,技术人员的综合素质的高低不但影响着施工,也体现在接受管理的程度上。在提高技术人员的综合素质上主要有两个途径,一是引进人才。就是不断吸引高素质高能力的人才,为企业带来新鲜的学业,改善现有的施工模式以及促进技术人员对于工程技术管理的接受,使管理大纲充分高效实施。二是对现有的技术人员进行培训,培训要从不同的方面进行,提高技术人员的综合素质,使管理制度能够顺利深入实施,保证管理的有效性,促进电力工程的发展。 3.3对管理流程进行优化 在电力工程管理中,流程是一个很重要的环节,我们需要在每一个流程中做好相应的管理。如对于开始施工之前的管理,我们只有在充分准备好一切的前提下才可以进行施工,准备工作主要包括原料的预算、机器设备的预算等,并保证相关的会议正常展开。必须要保证原材料的数量和质量完全符合标准之后才可以展开施工。再如,工程完成后要进行严格的审查确保工程的质量达标。 3.4加强技术管理制度的制定 实现更好地电力工程技术管理,那么就需要制定技术管理制度,所有的电力工程施工人员必须是合格的,具有足够的水平可以进行工作的,而且应当针对现实的情况进行一些特殊技术的培训,还要对施工人员的操作资格证明进行考察,保证施工人员具有较强的安全施工意识以及较高的工作水平。在工程建设过程中,一旦发现非专业的人员,应当立即对其进行专业化培训,在不能进行培训的时候应当调离其他岗位。在面对处理一些棘手的电力工程项目时,一定不能凭自己的一己之见坚持进行继续施工,避免造成严重的经济损失。需要对电力工程的一些工作做出相应的标准化规定,对具体问题建立明确工程施工的责任制,将责任细化,增强工作人员的责任感,避免出现推卸责任的现象,同时可以降低相应的经济损失。制定出责任制度后,可以提高管理人员的管理意识,规范电力施工的过程。 3.5监督技术实施过程 对电力工程技术的管理要落实到电力工程施工的每一个环节,而这些环节中技术的实施过程又是十分重要的,所以我们要加强对于技术实施过程的监督。电力工程建设,是一种非常重视安全的工程建设,所以它对于工程的质量要求就特别高,而质量是由施工技术决定的,由此可见,加强技术实施过程的监督也是提高电力工程技术管理水平一个重要手段。 4结语 是电力工程建设在当下时代必不可少的,要想使技术在电力工程建设中发挥更好的作用,就必须对其进行科学的管理。在管理的过程中,立足实际是最重要的条件,还需要建立完善的管理制度并要保证该制度的顺利实施,提高电力工程技术管理的水平,确保技术充分发挥作用,提高电力工程建设的水平。 作者:姚东 单位:广东电网汕尾陆河供电局 电力工程技术论文:电力工程技术在智能电网建设中的应用 摘要:我国经济的快速发展导致人均生活水平不断提高,对供电技术提出了很高的要求。而传统的电网建设已经不足以满足日益增长的供电需求,需要向着更高层次的方向进化,而智能化电网就是再这样环境下诞生的产物,它具有现代化、信息化的特点,在输电供电方面更加快捷安全。而电力工程技术作为智能化电网中最重要的技术,其建设与发展对于建设智能化电网具有重大意义。本文分析其主要特点及其发展趋势,进而分析智能化电网的建设问题。 关键词:电力工程,智能电网,应用研究 人口的增加和全球气候的变化使得全球进入了能源时代,对能源的争夺成为世界各国的主流,尤其是在经济危机过后,能源与生产之间的矛盾进一步凸显,为了解决能源危机,智能电网的建设势在必行,国家应将建设智能电网项目作为重点项目,结合我国国情,颁布条例,加大智能电网的建设速度。智能电网之所以被广为看好,不仅因为其发展符合现在流行的可持续发展,更因为其兼有实用性与经济性的特点。而电力工程技术可以有效提高输电的稳定性,且能加快电网的建设速度,在节省能源方面上也起着很大作用。本文从智能电网所具有的特点说起,再分析电力工程技术早智能电网中的应用。 一、智能电网的概述及其特征 作为一个领土和人口都居世界前列的国家,我国的资源分配却很不平衡,根据地区差异的不同而不同。在几次经济危机过后,人们为了解决电能上的问题开始建设智能电网,最早使用这项观念的是美国,其为了缓解金融危机所带来的影响与能源紧张的局面,尽快恢复经济进而推动其他领域的发展,开始大力布置智能电网,智能电网所包含的不仅仅是一个体系,而是多种配电输电体系共存,相互作用。而在我国的智能电网构建中,为了与我国实际情况相匹配,一般都要履行绿色环保的概念,保护生态环境,最大程度上减少污染;智能电网还具有的一个特点就是坚固耐用,考虑到我国电能的输送环境,智能电网的架构特别牢固,在一些自然灾害发生时不会中断电能的传输,也就使大规模停电额概率降到最小,反之要是网架不合格,就会造成输电中断甚至更为恶劣的情况;智能电网之所以智能,是因为其高度自动化,在发生问题时可以自我医疗不会发生事故,而且智能电网也避免了传统电网建设中不必要的资源浪费,最大化地使用资源,较传统电网无论是成本还是收益都远远升高;除此之外,智能电网的交互性也比传统电网高很多,所谓交互性,就是改变以往的单向传输模式,根据客户的意见来修改,服务质量得到了很大提升。 二、电力工程技术在智能电网中的整体应用 基于智能电网的建设过程,电力工程技术主要应用在电源、发电、输电三个环节。 1.电源部分。 在电流的分类里面,把其分为直流电和交流电,交流又分为变频和衡频两种,电力工程技术因为可以支持所有电网中的电源设备如直流电源、交流电源,所以它可以把两种类型的电流输送到智能电网体系内。 2.发电部分。 电力工程技术通过控制电子设备进而控制电能的转化与控制,先进的工程技术可以有效增加发电设备的效率并且减少发电过程中的损耗。而随着近些年来技术的不断革新,一些设备得到了很大的提高,如半导体元件的容量较之前有了很大的改观,而像智能开关,高压直流输电、高压变频等尖端技术也层出不穷。 3.输电部分。 电力工程技术中有两项技术谐波管控技术和无功补偿技术是保证电能质量和电网工作状态稳定的关键技术,其可以使电能在输送过程中也具有较高的质量并且不会被环境因素所影响到。在过程中,常常会遇到大规模输电和输电线路较长的情况,我们一般采用直流输电的方法来保证输电的快捷稳定。而在高压线路输电中,多使用晶闸管变流装置,这项设备的使用可有效提高线路的稳定性,也使得可以输送的电量大大增加,在一些极端天气发生时,这项装置就可以保证不断电或者是电压的稳定。晶闸管变流装置一般是安装在输电和受电两端,作为整流阀和逆变阀使用。由此可见新技术和新装备的使用对于提升电网输电稳定和效率有着极大的提升。 三、电力工程技术在智能电网中的具体应用 上述分析是基于电网整个而言的,本节是依据电力工程的具体作用而言的。 1.质量的优化和能源的转换。 电能的质量优化技术首先要将电能质量分等级,再建立完整的质量评估体系。供电接口的类型要通过分析经济的方向来确定,而分析经济也要建立用户经济性和技术质量两种评估方式,通过规范市场和满足用户需求来建设高质量的智能电网。在实现上述前提的条件下,产生了以下几种技术:源滤波器、自适应静止无功补偿、连续调谐滤波器等,这些技术在提升电能的质量上具有相当高的作用。根据可持续性发展战略,这些技术在提升质量的同时也会较少对周边环境的损害,在节约成本方面也有一定的建树。在能源的转化上,低碳能源将会是以后主流的能源发展方向,无论是在降低消耗方面还是在节省成本方面,低碳能源都比现有的能源高出较多。能源的转化实质上就是实用技术来改善能源的转化方式,多转化为自然类型的能源,如风能、太阳能等,尤其是太阳能,在采光较好的地区太阳能的使用比较广泛,成本相对于效益来说可以忽略不计,而且其对环境无污染也是促使其广泛使用的重要因素之一。 2.柔性交流输电技术。 电子工程技术的主要使用是在高压变电输电过程中,输送并且隔离清洁能源。而这项技术在控制输电方面展现出良好的性能,其使用微电子、电子技术等结合通信、控制技术来灵活地控制输电,把清洁能源输入电网中。因此柔性交流输电技术符合整体的电力工程技术,与我国电网的发展相辅相成,保证电网稳定性的发展,与此同时其在降低输电损耗、提高输电能力方面也有较大的作用。 3.高压直流输电技术。 在我国现行的高压输电技术体系中,绝大部分是直流输电体系,但是在实际状况中很多环节使用的却是交流电,因此在控制换流器的方面要细致,保证输入的电流是直流电,其中换流器大多有一些管段元件构成来保证输电的稳定性。高压直流输电技术就满足上述所说的实现电流的转变,而且除了上述优点之外,高压输电技术最重要的一点就是其可以向偏远地区供电,像一些地处偏僻的海岛和新疆西藏地区。由于这项特性,高压直流输电技术必将在未来发挥更加重要的作用,获得更加宽广的发展空间。 四、其他关键技术 在智能电网的构建中,除了电子工程技术之外,其他的技术也必不可少。像信息管理技术,主要负责信息的采集和分析,并且其采集范围再大的方面要扩张到整个产业链,小的方面要贯穿整个企业内部;智能调度技术则是调节所有人员技术的技术,但这项技术目前存在许多不足,尤其是在自动化方面,需要进一步研究;分布式能源接入技术采用大量的分布式电源在配电网上运行,改变了以往单向的运行格局,在管理系统的调度下这些电源协调运行,创造巨大的经济效益;而智能电网中的通信技术也是较为重要的一环,其对于数据的获取、保护、控制都保证可靠性,这项技术的存在对于提升服务质量有着质的提升。 五、结语 智能电网作为我国发展项目的基础项目之一,由于近些年来人们对于供电量和供电安全的需求量增加,使其成为最重要的项目之一。通过上述对电网的概述和电力工程技术在智能电网中的应用的分析,可以认识到电力工程技术可以提高输电效率降低输电成本等优势,并且其应用符合可持续发展战略,所以在以后的智能电网建设工作中,要加大对于电力工程的研究与优化力度,使用低碳能源,积极引进国外先进技术来提升我们自身技术。 作者:冯镜昌 单位:广东电网有限责任公司肇庆供电局 电力工程技术论文:电力工程技术管理措施分析 1电力工程技术管理的基本内容 电力工程技术管理工作中,其包括的基本内容较为丰富,不仅需要编写工程项目管理大纲,而且还包括施工计划和设计文件的审核工作。尽管内容较为丰富,但由一条主线将其串联起来。 1.1编写工程项目管理大纲 工程项目管理大纲的编写都会在工程施工前完成,大纲通过后则需要工程进行施工时进行监理合同的签订。严格按照监理合同的要求及管理大纲的规定编写工程监理规划和实施细则,确保在电力工程中得到全面的落实和执行。 1.2施工计划 按照合同的要求和国家相关的法律法规来对施工计划进行制定,确保所制定的计划工期与工程特点相符。然后根据施工的资质和要求来明确施工单位所需要具备的条件,选择适宜的施工单位进行施工。对于施工过程中需要根据施工的具体情况及实际进度来对施工技术进行及时的调整和改进,确保能够与实际施工的需要相符合。在工程项目建设过程中,机械振动和搅拌方式在施工过程中使用较多,而且在一些特殊线路上还存在人工作业的方式,但无论是机械作业还是人工作业,都需要由专业人员进行交底作业,而且要做好记录工作。 1.3设计的文件必须要有签字与批准 对于设计文件在通过审核后才能够进行使用,需要由指挥中心、设计商、承包商和物资供应商共同参加施工图会审,做好会审的记录工作。对于需要变更设计文件时,需要由设计商递交变更通知单,明确变更的原因、新的技术方案、工程量和预算费用,而且需要由监理和指挥中心签定后才能实施。当电力工程竣工后,设计文件需要与承包商编制的竣工图相符合,同时还需要由监理和指挥中心审核签字后才能通过。 2电力工程技术管理的主要问题 2.1电力工程项目组织在整体上缺乏综合素质 当前电力企业无论是管理人员还是工程技术人员都缺乏投资效益观念,施工合同和造价控制知识不足,这就导致设备控制在概算内的订货价格存在假象,同时在合同中也没有将一些附属设备进行明确注明,从而存在需要重新进行采购的情况,而且采购价格往往存在失控现象,给电力工程技术管理带来较大的难度。特别是在电力工程项目安装工程中,由于安装不同其所带来的影响也会存在一定的差异。对于变电站风电流传感器的安装要选择在开关线路侧或是在母线侧进行安装。通常情况下,变电站内进线侧和母线侧下来便是开关,然后是电流互感器,如果在安装时两者存在装反的情况,则会给检修工作带来较大的麻烦,需要扩大停电检修的范围。但对于有经验的技术人员,当发现电流互感器本身的一次装反了的情况下,只需要确保电流互感器上二次端子跟着一次接反就不会给检修工作带来不良影响,因此对人员的综合素质具有较高的要求。 2.2供电技术公司的技术管理问题 电力工程具有较强的复杂性,涉及众多的程序,需要对每一个环节进行有效控制,各项工作具有繁杂性。供电技术管理工作可能将众多部门进行有效的连接,避免各个部门各自为政的情况发生。但当前在供电技术公司的技术管理工作中,并没有发挥其重要的纽带作用,各个部门之间联系和沟通不顺畅,这就导致施工进度缓慢,给电力工程技术项目管理工作带来了较大的影响。 2.3电力工程技术管理中存在许多不足之处 在当前电力工程技术管理工作中,对于各项工作都需要严格依据相关的流程进行,但在具体实施过程中存在着违反规划性操作的行为,不仅对电力工程技术管理工作带来较大的制约,而且不利于电力工程技术管理水平的提升。 3加强电力工程技术管理的措施 3.1加强培养电力工程管理与施工技术等人员的综合的素质 运用现代的技术管理方式对电力工程进行管理。从各方面招收电力工程技术的人才,将工程技术人员的综合素质把握好。利用专业的管理软件,满足工程要求。加强对职工工作技能的培养,为在职人员提供良好的培养和再教育机会,为工作人员创造良好的技术环境和条件,强化其自身综合素质的提升。在电力工程技术管理工作中,还需要加强对资源的管理和造价费用的有效控制,确保工程成本的降低,使电力企业整体经济效益得以增加。 3.2对电力工程技术管理流程进行优化 通过优化电力工程技术管理的流程,并建立完善的电力工程规章制度、责任机制以及电力工作的程序。当招标流程完成后,要将招投标结果、落实的情况以及图纸,由市场管理中心将其公布给电力技术工程公司的业务部,同时也对其进行存档。先与各相关单位召开工程前的准备会议,对预算进行审查,确保各项工程技术措施得到有效的落实。 3.3要严格遵守电力工程技术管理的措施 只有在保证安全管理制度得到安全的许可,后才能够对工程进行施工。所有的电力工作人员上岗前必须要经过安全资格考察和安全教育,以及签订合同。其中特殊岗位上的工作人员要经过专业培训取得合格证后才能正式施工。在发现安全隐患的时候要做到定整修改措施和修改责任人、定整修改完成的时间和完成人,以及定熬修改验收这五种要求。把握好电力工程教育和施工、交底和文明、防护和验收,以及检查的七个标准,制定安全的工程值班制度,并且执行国家电网及电力公司规定的方针和政策,以及法律和法规等。在电力工程技术管理过程中,对施工个人和团队的整体成绩进行评定,并给予一定的奖罚。 4结束语 电力企业建设工程属于一项系统的工程,具有周期性长及复杂性的特点。而且在电力企业工程管理过程中涉及的因素也较多,各个因素之间存在着较强的联系性,相互影响,这就需要加强电力企业建筑工程管理工作的计划性和目的性。特别是在当前电力企业体制不断深入的新形势下,需要加快电力施工技术改革的力度,因此需要不断的强化电力企业施工技术管理,进一步对技术管理制度进行完善,确保电力工程施工技术应用水平的提升,从而确保电力工程任务能够顺利、优质的完成,为电力企业健康、稳定的发展奠定良好的基础。 作者:刘维君 单位:国网青海省电力公司果洛供电公司 电力工程技术论文:电力工程技术管理问题分析 前言 当前电力工程建设发展迅速,电力工程施工过程中涉及到的单位工程较多,需要多种专业工种,而且平面穿插施工较为频繁,这就需要做好电力工程技术管理工作,从而更好的对电力工程施工过程中存在的问题进行解决,确保实现对电力工程施工技术的科学、有效管理。 1电力工程技术管理的基本内容 电力工程技术管理工作中,其包括的基本内容较为丰富,不仅需要编写工程项目管理大纲,而且还包括施工计划和设计文件的审核工作。尽管内容较为丰富,但由一条主线将其串联起来。 1.1编写工程项目管理大纲 工程项目管理大纲的编写都会在工程施工前完成,大纲通过后则需要工程进行施工时进行监理合同的签订。严格按照监理合同的要求及管理大纲的规定编写工程监理规划和实施细则,确保在电力工程中得到全面的落实和执行。 1.2施工计划 按照合同的要求和国家相关的法律法规来对施工计划进行制定,确保所制定的计划工期与工程特点相符。然后根据施工的资质和要求来明确施工单位所需要具备的条件,选择适宜的施工单位进行施工。对于施工过程中需要根据施工的具体情况及实际进度来对施工技术进行及时的调整和改进,确保能够与实际施工的需要相符合。在工程项目建设过程中,机械振动和搅拌方式在施工过程中使用较多,而且在一些特殊线路上还存在人工作业的方式,但无论是机械作业还是人工作业,都需要由专业人员进行交底作业,而且要做好记录工作。 1.3设计的文件必须要有签字与批准 对于设计文件在通过审核后才能够进行使用,需要由指挥中心、设计商、承包商和物资供应商共同参加施工图会审,做好会审的记录工作。对于需要变更设计文件时,需要由设计商递交变更通知单,明确变更的原因、新的技术方案、工程量和预算费用,而且需要由监理和指挥中心签定后才能实施。当电力工程竣工后,设计文件需要与承包商编制的竣工图相符合,同时还需要由监理和指挥中心审核签字后才能通过。 2电力工程技术管理的主要问题 2.1电力工程项目组织在整体上缺乏综合素质 当前电力企业无论是管理人员还是工程技术人员都缺乏投资效益观念,施工合同和造价控制知识不足,这就导致设备控制在概算内的订货价格存在假象,同时在合同中也没有将一些附属设备进行明确注明,从而存在需要重新进行采购的情况,而且采购价格往往存在失控现象,给电力工程技术管理带来较大的难度。特别是在电力工程项目安装工程中,由于安装不同其所带来的影响也会存在一定的差异。对于变电站风电流传感器的安装要选择在开关线路侧或是在母线侧进行安装。通常情况下,变电站内进线侧和母线侧下来便是开关,然后是电流互感器,如果在安装时两者存在装反的情况,则会给检修工作带来较大的麻烦,需要扩大停电检修的范围。但对于有经验的技术人员,当发现电流互感器本身的一次装反了的情况下,只需要确保电流互感器上二次端子跟着一次接反就不会给检修工作带来不良影响,因此对人员的综合素质具有较高的要求。 2.2供电技术公司的技术管理问题 电力工程具有较强的复杂性,涉及众多的程序,需要对每一个环节进行有效控制,各项工作具有繁杂性。供电技术管理工作可能将众多部门进行有效的连接,避免各个部门各自为政的情况发生。但当前在供电技术公司的技术管理工作中,并没有发挥其重要的纽带作用,各个部门之间联系和沟通不顺畅,这就导致施工进度缓慢,给电力工程技术项目管理工作带来了较大的影响。 2.3电力工程技术管理中存在许多不足之处 在当前电力工程技术管理工作中,对于各项工作都需要严格依据相关的流程进行,但在具体实施过程中存在着违反规划性操作的行为,不仅对电力工程技术管理工作带来较大的制约,而且不利于电力工程技术管理水平的提升。 3加强电力工程技术管理的措施 3.1加强培养电力工程管理与施工技术等人员的综合的素质 运用现代的技术管理方式对电力工程进行管理。从各方面招收电力工程技术的人才,将工程技术人员的综合素质把握好。利用专业的管理软件,满足工程要求。加强对职工工作技能的培养,为在职人员提供良好的培养和再教育机会,为工作人员创造良好的技术环境和条件,强化其自身综合素质的提升。在电力工程技术管理工作中,还需要加强对资源的管理和造价费用的有效控制,确保工程成本的降低,使电力企业整体经济效益得以增加。 3.2对电力工程技术管理流程进行优化 通过优化电力工程技术管理的流程,并建立完善的电力工程规章制度、责任机制以及电力工作的程序。当招标流程完成后,要将招投标结果、落实的情况以及图纸,由市场管理中心将其公布给电力技术工程公司的业务部,同时也对其进行存档。先与各相关单位召开工程前的准备会议,对预算进行审查,确保各项工程技术措施得到有效的落实。 3.3要严格遵守电力工程技术管理的措施 只有在保证安全管理制度得到安全的许可,后才能够对工程进行施工。所有的电力工作人员上岗前必须要经过安全资格考察和安全教育,以及签订合同。其中特殊岗位上的工作人员要经过专业培训取得合格证后才能正式施工。在发现安全隐患的时候要做到定整修改措施和修改责任人、定整修改完成的时间和完成人,以及定熬修改验收这五种要求。把握好电力工程教育和施工、交底和文明、防护和验收,以及检查的七个标准,制定安全的工程值班制度,并且执行国家电网及电力公司规定的方针和政策,以及法律和法规等。在电力工程技术管理过程中,对施工个人和团队的整体成绩进行评定,并给予一定的奖罚。 4结束语 电力企业建设工程属于一项系统的工程,具有周期性长及复杂性的特点。而且在电力企业工程管理过程中涉及的因素也较多,各个因素之间存在着较强的联系性,相互影响,这就需要加强电力企业建筑工程管理工作的计划性和目的性。特别是在当前电力企业体制不断深入的新形势下,需要加快电力施工技术改革的力度,因此需要不断的强化电力企业施工技术管理,进一步对技术管理制度进行完善,确保电力工程施工技术应用水平的提升,从而确保电力工程任务能够顺利、优质的完成,为电力企业健康、稳定的发展奠定良好的基础。 作者:刘维君 单位:国网青海省电力公司果洛供电公司 电力工程技术论文:工程技术智能电网建设电力工程论文 一、智能电网建设中电力工程技术的总体运用 1、发电过程中的运用 电力工程技术得技术含量很高,它可以通过电子设备实现电能的转化和控制,大大降低电能的消耗和机电设备的损耗,极大的提高了发电机和机电设备的工作效率。当前,电力工程技术中还涌现出同步开断技术的智能开关、新型超高压输变电技术的高压直流输电、电气传动技术的高压变频等一大批高精尖技术。 2、电源领域的运用 不同用户,尤其是大用户往往采用不同的电子设备和电器元件,为了满足各类用户的用电需求,电力工程技术为接入智能电网的用户提供了个性化的电源供应,如直流电源、交流电源、恒定频率的交流电源等等。 3、输电过程中的运用 因为智能电网的运营需要具备电能质量高、电网工作状稳定的条件,而这些条件的满足需要电力工程技术中的谐波抑制技术和无功补偿技术作为支撑。随着电力工程技术的不断发展和智能电网建设的不断完善,大批适应智能电网发展需求的新型装置应运而生,比如超导无功补偿装置和薄型交流变换器。对于线路较长、输电容量较大的输电工程,一些国家通常采用直流电的输电方式。而我国则在此基础上,采用晶闸管变流装置来作为送电和受电两端的整流阀和逆变阀装置,对这些新技术和新设备的采用,极大的提高的电网输送的容量,同时在极端天气下还增强了输电网络的稳定性。这些装置技术含量高,有效地解决了电力输送过程中电网突然断电和电压的不稳定等现象,极大的提高了输电网络的可靠性。因此,高技术含量和高效率的电力工程技术和相关的配套装置是我国新型智能电网建设取得突破性发展的有力保障。 二、智能电网建设过程中电力工程技术的具体应用 1、电能质量优化技术 该技术在智能电网建设中的运用,需要建立在电能的质量等级划分以及评估方法体系的完善的基础上,对供用电的接口所具备的经济性能进行分析,从而建立起用户经济性以及技术等级这两个评估体系,并借助法律法规的不断完善,来促使智能电网的建设向经济且优质的方向发展。电能的质量优化技术的运用,具体涵盖了直流有源滤波器相关技术、自适应静止无功补偿技术、电气化铁道平衡供电技术、统一电能质量控制器以及连续调谐滤波器关键技术等。这些技术能够使得电能的质量大大提高,并且降低了其使用的成本,从而具有较大的运用市场。 2、高压直流输电技术 首先,线路造价低,节省电缆费用。其次,运行电能损耗小,传输节能效果显著。直流输电导线根数少,电阻发热损耗小,没有感抗和容抗的无功损耗,且传输功率的增加使单位损耗降低,大大提高了电力传输中的节能效果。最后,线路走廊窄,其节约的土地量是很可观的。除了经济性,直流输电调节速度快,运行可靠。在正常情况下能保证稳定输出,在事故情况下可实现紧急支援,因为直流输电可通过可控硅换流器快速调整功率、实现潮流翻转。此外,直流输电线路无电容充电电流,直流线路无电容充电电流,电压分布平稳,负载大小不发生电压异常不需并联电抗。 3、能源转换技术 目前国家下大力度整治空气污染物的排放,到2020年较2005年二氧化碳的排放量减少40%,而我国发电系统仍主要依赖于热力发电。因此大力开发和利用新型清洁能源,减少大气污染和温室效应,已成为衡量一个国家可持续发展的重要指标,通过使用先进技术进行能源的转换和高效利用已经成为了现代低碳经济能源利用的核心。目前,我国着重开发大规模电厂并网技术。电网未来的发展趋势应该是范围大、运行可靠的光伏发电技术等。但是,我国的能源转换技术和世界先进水平还有较高的差距。因此,我们要加大相关的技术和资金投入,进一步研发能源转换的核心技术。比如智能电网建设中能量转换技术的发展方向就是提高可再生能源的利用率和各种并网技术的效率等。 三、总结 随着我国城市化建设的不断推进、工业化建设的不断发展、国民生活质量要求的不断提高,我国对电力利用的安全性、可靠性提出了更高的要求。目前,我国的智能电网发展还出于起步阶段,电力工程技术的突破性发展与成果已成为支撑我国智能电网取得突破性发展的重要支撑。 作者:万小彬李鹏飞单位:天津天大求实电力新技术股份有限公司 电力工程技术论文:微探电力工程技术施工安全 一、10kv配电网电力工程技术的基本准则 1.110kv配电网电力工程的施工应该将城市规划作为施工的主要依据,配电网的规划建设应该采用分区规划的方式来开展。在对配电网进行规划时,应该根据实际的负荷情况来开展规划工作,并且保证在主干道中需要一条架空线路,并在主、次干道预留电缆位置。 1.2为了使配电线路防污闪能力能够到达预期的目标,可以将配电网中的10kv架空线路按照20kv的标准进行绝缘设计,这样不仅能够达到预期效果,还能够减少线路检修的工作量。 1.3在10kv配电网电力工程施工中,应该采用“井”型“、T”型或者开环运行的单环网络,并且在每隔2500kVA处进行分段,使用带电压互感器带电动合分闸的分段开关和线路开关。 1.4增加线路的绝缘强度。工程施工中所使用的绝缘导线应该全部使用专用的绝缘金具,这样才能满足线路绝缘的目的。在对绝缘导线的裸露接头部分进行处理时,应该采取一定的保护措施。例如加设绝缘罩,然后在绝缘线路的一定距离内加设绝缘接地线夹。 1.5配电网络的安全准则:在供电系统中,如果有比较重要的用电用户,就应该使用功能双电源的供电方式,这样就能提高配电网供电的稳定性。对于特级用户来说,供电系统除了应该对其采用双电源供电以外,还应该增加紧急电源,这样就能够满足特殊用户的特殊要求。在应急电源中,经常用到的一般包括蓄电池、发电机组和干电池等。 1.6在城市规划过程中,随着电网中环网应用数量的增多,不同环网应该使用功能不同的变电站,或者使用同一变电站来作为电源点。从现阶段的情况来看,由于变电站的数量较少,并且存在不均匀的状况,可以使用开闭作为电源点。相邻变电站之间的10kv主干线应该使用单环网络,这样就能在检修时起到降低负荷的作用,从而减少因施工引起停电的时间。 二、保证配电网电力工程施工安全的主要措施 2.1做好施工前的设计规划工作。在对10kv配电网进行规划和设计时,应该充分考虑地区规划中电力负荷增长的实际情况,同时还应该根据当地的人文地理状况和有关供电可靠性的一系列意见进行规划和设计,通过对这些问题的归纳和分析,就能够为配电网电力工程施工的安全性提供一定的有利条件。 2.2定期使用先进的技术对配电网进行维护。 在配电网电力工程施工时,应该对已经完成施工的环节进行仔细检查,查看线路中是否出现异常现象,并做好线路的后期维护工作,由于在施工中没有完成全部的工程任务,所以在施工中,应该对已经完工的线路进行保养和维护,这样才能为整个工程质量打好基础。在配电网电力工程施工过程中,应该挑选比较先进的技术和施工设备进行施工,这样不仅能够提高工程的整体施工质量,也能够使工程的安全系数提高。在工程具有一定条件的情况下,可以使用带电检测设备来检测施工的具体情况。例如在对电网进行实时监控时,如果施工中出现施工故障,就能够自动对故障进行处理,从而保证配电网电力工程施工的安全性。 2.3对施工环境进行妥善处理。在配电网电力工程施工时,需要施工的配电网一般都会安装在比较偏僻的地点,并且多处于户外,由于这些地点的地理环境具有一定的复杂性,并且在配电网电力工程施工中可能存在众多影响因素,这些影响因素一般包括以下几个方面: 1.防止人为因素对配电网造成的破坏。在对配电网的杆塔进行布置时,应该合理的选择杆塔的位置,尽量让杆塔远离道路,并且减少不利因素对配电网造成的影响。如果没有条件来预防配电网的破坏,就应该适当采取保护措施,例如在配电网的杆塔附近增设标志,或者涂上反光漆等进行提示,这样既能够引起驾驶人员的注意,也能够有效的避免意外事故对配电设备所产生的损坏; 2.做好防雷工作。由于配电网一般都位于户外的空旷地区,这就使线路遭受雷击的概率有所上升,所以在配电网电力工程施工过程中,应该选择适当的防雷措施。例如安装避雷器、增设支柱式的绝缘子、开展地线铺设等,从而起到防雷的作用。如果配电网电力工程的线路经过城区,就需要对路线所需要经过的环境进行考察,避免线路附近出现树枝或者其他障碍物,如果存在这类问题,就应该采取有效的措施进行解决,然后再架设线路,避免线路出现遭受雷击等情况; 3.对施工中使用的设备进行维护和保养。在开展配电网电力工程的区域内,应该查看施工区域内是否存在污染比较严重的工业区,这些污染会给电气设备造成严重的影响。所以在施工过程中,应该对供电设备进行防腐处理,例如使用绝缘导线,或者采用防污能力较强的绝缘子,还应该定期对配电网电力工程中的线路进行定期的维护和保养,这样才能从根本上位电力工程的施工安全提供必要的保障,也有利于电力系统的顺利运行。 2.4根据配电网电力工程的实际情况来制定安全施工方案。在对配电网电力工程进行施工前,应该在需要施工的范围内做好线路的考察工作,对于工程中需要施工的各个环节,都应该做好周密的考虑,并做出科学的施工方案。在配电网电力工程施工中,应该尽量减少施工中停电的情况,即使必须要停电进行施工,也应该严格控制停电的时间,这样才能尽量减小停电对用户的生产和生活造成的影响。 三、总结 在配电网电力工程施工过程中,会遇到各种各样的施工困难,针对这些问题,必须要选择适当的施工技术,并且保证施工的安全性,这样才能保证配电网电力工程施工工作的顺利开展。虽然我国在配电网电力工程的施工方面已经开展了较多的研究,但由于技术和施工领域在不断扩展。所以在配电网电力工程的施工中,仍需要不断的进行探索,努力发掘更多的技术和施工方法,这样才能使电力工程的管理效益提高,同时也能促进电力企业的发展。 作者:李星云单位:佛山禅城供电局 电力工程技术论文:配网电力工程技术的可靠性 摘要:现阶段经济技术发展迅速,电力行业不断进步,人们的生活水平也在提高,对电力的需求也在发生着变化。为了更好的满足人们对电力的要求,电力行业增加了电力系统的配网建设。配网建设可以有效的保证电能的安全与使用,还可以提升供电质量。国家和相关部门加强了对配网的建设,从而保障电网的顺利使用。文章主要讲述了配网建设中的施工工艺与施工技术,这些都会对配电网造成影响,要加强对配电工作人员的知识培训与教育,这样有利于整个配网的建设。 关键词:配网电力;工程技术;可靠性 配网电力工程技术已经成为城市发展的重要指标。而配网电力工程又会受到很多因素的影响,比如:技术人员的专业技术水平、不可抗力、工程管理制度的中的漏洞,这些都会直接影响到工程的施工。因此国家加强配网工程的研究与分析和相关技术人员的对影响因素的研究,技术改革可以使配网电力工程更好更快的发展。 1配网系统电力技术应用特点 在我国的整个电力系统中配网系统具有很重要的作用,它可以监督、控制整个电力系统,还可以支持电力的离线操控。配网电力系统可以把用户的使用信息、实施的动态和之前的数据进行结合,通过电网接线和地理图形的形式完美结合的合理配置。除此之外,配网系统的安全性能也很好,在计算机技术中的软件和硬件相结合并与其他的信息系统相隔离。通过这样的管理就可以使配网电力系统拥有更强的适应能力,包括通讯汇总的方法和广域网的使用,利用光纤和配电线的截波等方式为无线的通讯方式提供使用的基础。即使是开放式的连接方法,依然可以保证整个电力系统的安全性和使用性。由于人们生活水平的不断提高,对电力系统的要求也越来越复杂,所以技术人员应加强对配网电力系统的研究,从而保证电力系统的不断发展。 2配网电力工程技术的管理情况与可靠性的分析 2.1配网电力工程技术的可靠性管理 必须保证配网电力的安全及可靠性,它是整个电力系统的关键。要对计算机的登录和操作人员进行设置,不能让任何人都随意的进入该系统,主站只有系统的调度员、系统的维修保养人员等可以进入;根据用户的具体要求,在软件上的设局也是不一样的,在通过管理人员的指挥,针对该用户的具体情况和要求进行设置,从而确保电力系统的正常使用。在对系统里关于数据实行作业的时候,最重要的就是对相关的信息进行处理,根据实际信息的使用有利于提升系统的运转更迅速,而系统的后台信息就是在机械设备的信息和历史信息的双方面条件下形成的,两者可以对系统信息进行维护,这就是信息数据库的有点。新世纪以来全球的经济及技术水平在飞速的发展,也对配电的网络的技术起到了很大的推动作用,这就要求系统的工作人员和系统的操作与系统的操作人员具有较高的专业知识和技术,有利于国家的发展与进步。对系统的运行人员就必须对整个系统的运行有一定的了解和对该系统的问题进行维修、保养和意见规划进行统一总结。 2.2配电网电力工程技术中的停电管理的分析 电力系统在运行中会受到各种外界因素的干扰,也必定会造成断电的情况发生,所以在日常的工作中操作人员要随时保持警惕,做好停电的措施。目前停电的出现可能会有以下情况:①计划断电。操作人员在月底了解本月的用电情况后对下一个月的用电和停电的计划进行上报;②临时停电。由于电力系统的维护人员在对系统进行维护检修的时候可能出现的临时断电情况,对这一情况进行上报;③夜间停电。晚上人们出于休息的时间,在电量的需求不大,在这个时间段进行维护、检查有利于减少损失,并且安全性能也大大提高了。发现问题线路及时修理,这些方法的缺陷就是不能很好的保证电网使用的安全性,优点是减少对电力的耗损,这样有利于社会效益的提高。 2.3综合停电主要内容的分析 整个电力系统在使用的时候,难免会发生系统中软件或硬件的问题出现,如果操作人员工作中存在失误会漏洞,就会使问题处理不及时,造成系统问题的处理时间很长。对整个电力系统的自动化系统控制中起到主要作用的是主战机房,它也是工作的中心。在实际的工作中就要设立一个完善的系统管理制度,对操作人员进行科学的管理,根据程序中的存在的一些问题进行研究处理,对电力系统中存在的问题进行维护与处理。根据我国的具体情况出现断电会有两种情况:操作人员对停电的情况要及时的上报和各班组之间的变动。操作人员根据停电情况的进行申报进行变动,可以考虑在一天之内进行一起作业。也可以安排一个调度室对具体的停电情况向相关的工种进行提醒。对各个部门之间的工作需要可以及时的进行调整。 3提高配网电力工程技术可靠性的策略分析 3.1加强工作人员综合素质的培训 根据上面的分析得知,配电网工程的影响因素有很多,其中可以控制的最主要的就是人为因素。操作人员是整个系统的主观影响,对于配电网的一切操作包括建立、使用、维护与保养都需要操作人员的参与,整个电力系统的好坏很大程度上取决于该系统的操作人员的专业知识和技术水平。这一影响很重要,因此要加强对操作人员的整个技术的培训,这样可以为电网的配电系统正常的运行打下良好的基础。首先,根据配电网的具体情况对操作人员的专业技术进行培训并进行适时的改变;其次,针对目前所有的操作人员进行集中的培训,还要保证定期的课程要求,在培训的过程中要结合配电网工程的实际状况,针对每个人的不同状况进行不同的培训;最后,对配电网的考核制度进行全面的完善,这样可以方便对技术人员的整体素质进行评价,保证技术人员具有良好的素质水平,而且做到每一位技术人员都要具有相应的资格证书。还要考核技术人员的工作能力和工作的效果,考核不合格的工作就要给于适当的处罚,并表现良好的员工给予奖励,这样有利于整个配电网工程的发展与稳定。 3.2对配网电力工程的供电模式进行优化 现代社会发展迅速,配电网的线路非常多见,特别是大的城市中各个建筑中线路想蜘蛛网一样繁杂,这些配电网线路为人们的生活和工作提供很大的帮助。由于线路的复杂与繁多就会收到很多因素的影响,特别是一些外在因素的影响,会对整个配线网的安全造成严重的威胁,其原因是一些不合理的因素引起的,所以要对配线网的整个工程进行合理的优化。优化措施:①将配网电力工程进行分段,分好段之后再对每条线路进行多个电源节点的设立,节点的设立有利于发生问题的时候只对故障的线路进行维修,而不会干扰到其他线路的正常工作,从而提高整个电力工程的安全运行;②完善配网电力工程的同时还要对配网电力工程的检查、探究、维护等进行优化,有利于及时的发现问题,并对问题进行专业的解决;③要对配网线路进行积极的管理,针对临时出现的一些问题进行有效的解决,减少对整个工程的安全与稳定造成影响。 3.3加强配网电力工程技术的管理 要想保证配网电力工程技术的安全,主要是在管理方面,因此加强实际工作中的配网工程的管理制度是很重要的。首先,对停电情况的管理,根据独体的停电情况结合工程的具体状况进行处理;其次,加强配电网的运营维护的管理,在我国经济技术高速发展的我国结合计算机技术、通讯技术等高科技技术的发展,有利于整个工程的运营与维护,还能对配网工程中的问题做到及时的发现与处理,减少这个问题对配网电力工程的技术的安全性能带来干扰。 4结束语 在经济技术发展快速的当前社会,关于电力的要求越来越高,越来越复杂,所以面对强大的需求就要求我们建立一个完善的配套系统。目前我国的配网电力系统安全性能还不完善,对电力企业整个未来发展的影响因素还有很多,根据我国目前情况的的缺陷和限时的问题,通过合理的规划找到解决的办法,有效帮助公民的正常生活和工作。并针对这一情况不断的优化我国配网电力工程的实用性。文章主要针对配网电力工程的实际情况,做出有效的改进措施,并不断提高专业的技术人员的综合素质,这样有助于在实际工作达到更好的效果。对整个配网电力的技术水平的发展也起到很好的促进作用,从而推动整个国家的全面发展。 作者:卞许兴 苏达 单位:国网湖北省电力公司五峰县供电公司 电力工程技术论文:配网系统中电力工程技术的可靠性 摘要:随着我国经济的不断发展,我国电力企业也得到了飞速的发展,电力企业在实际的发展过程中为了响应国家的号召,要进行合同能源管理、发展节能服产业,所以,电力企业在发展过程中也在逐步加快节能服务体系的建设,这样就能够实现对电力企业的有效管理。在我国不断发展的进程中,发展最为迅速的就是建筑行业,在建筑工程的应用生产过程中,建筑工程的基础就是要保证质量。所以,在实际的配网系统过程中,电电力工程中电力工程技术的可靠性对整个建筑工程都具有非常重要的意义,本文重点就对配网系统中电力工程技术的可靠性进行了分析。 关键词:配网系统;电力工程技术;可靠性;分析 伴随着我国科技的不断发展,我国城市配网建设也得到了飞速的发展,同时还存在着一些发展的问题,在城市配网建设及规划过程中,需要对城市建设及发展过程中配网建设的问题进行全面的学习,并保证其质量控制能够有效地得到解决。想要解决城市配网建设及规划存在问题,就需要保证在对配网建设及规划的各个问题,与此同时还需要对智能配电网建设中的电力工程技术可靠性进行提升。 1.目前我国配网系统概述 随着我国经济的发展,带动了科技的极大进步,我国电网也逐渐走向了智能化。对于配网系统来说,逐渐的走向了智能化,其主要的功能特点就是保证了能源的使用时间得到了增长,同时能够实现对能源消耗的降低。智能电网在实际的应用过程中所应用到的是智能科技技术,智能科技技术的应用能够有效实现传统能源与现代科技的有效结合,这样就能够按照国家节能环保的要求进行工作,进而实现了对能源利用率的提高。 2.当前配网系统中存在的问题 2.1网络结构不合理 其一,配电线路方面有5点缺陷:(1)电网线路的不合理的布局,导致近电远供,迂回供电等。(2)不合理的电网规划,电源点距离负荷中心太远,导致电能输送过程太长。(3)配电线长期使用过程中,不可避免地会产生破损、污秽、老化,导致线路不够绝缘,阻抗,泄露等情况也频繁发生。(4)电线导线截面过大,过小导致线路长期运行状态不佳。(5)线路的耗损情况居高不下,跟影响电网流动的无功功率不无关系。其二,需要改进的还有配电设备:①配电变压器与负荷中心之间的路程太远;②着重利用低耗能的配电电压器;③配电电压器的容量要与负荷相匹配。 2.2负荷增长过快 随着我国经济的不断发展,我国城市的发展脚步也越来越快,在城市用地一定的情况下城市的人口数量在不断增加,这就造成了城市用电负荷的快速增长,而在进行城市配网规划过程中,管理措施的不当也是引起高负荷的重要原因:(1)随着社会的发展,人们对生活的要求越来越高,而日常生活中的用电量也在不断增加,这对于供电企业来说,供电流程也在不断增加。当供电系统中供电流程数量较多时,供电企业的供电系统就会承载越来越多的负荷,此时,电表出现故障的情况也更频繁。(2)没有及时治理供电用户的违章用电,窃电等现象,也加重了用电负荷的提高。 2.3线路故障 在实际的城市配电网规划建设过程中,因为其会应用到各个方面的技术,这就造成城市配网规划及建设会受到外界环境及技术的极大影响,进而导致城市配网建设发生的线路故障也大大增加,在实际的配网工作过程中就存在严重的安全问题。例如,当城市配网建设遇到外界恶劣环境影响时,就会出现一定的问题,因为我国在城市配网建设过程中所采取的大多为架空线的方式,这对于正常情况来说,架空线的应用能够具有非常大的安全优势,但是当架空线遇到恶劣天气时,例如暴风雨天气,就会造成城市电路线路出现不稳定的现象,而相应的修复工作也非常困难,这样就不能够保证线路具有良好的安全稳定性。 3.配网系统中电力工程技术的可靠性分析 3.1提高工作人员的综合素质 供电企业在实际的工作过程中,想要实现电力工程技术可靠性的提升,就需要相关的基层工作人员具有良好的工作素质,而工作人员的自身素质高低与供电服务质量的高低具有非常直接的关系,两者是成正比发展的。所以,城市配网建设规划相关工作人员在实际的工作过程中就需要不断的学习,对相关专业电力工程技术进行学习,实现自身综合素质的提高。同时,在进行培训过程中,还需要进行培训目标及培训计划的制定,保证参加培训的人员能够按照自身的特点进行补充学习,尽可能实现对整体工作人员综合素质的提高。 3.2优化供电模式 随着我国经济的快速发展,我国各个地区的配网建设规模并不相同,有的地区配网建设较为密集,而有的地方建设则不完善,电网布设也较为混乱。根据我国实际情况,就需要分别对各个地区有针对性的进行配网建设,并实现对传统供电模式的优化。优化过后的供电模式所涉及的内容非常多,这就需要对各项工作进行有效的协调,为以后工作进行简化。由此就能够实现对配网系统中电力工程技术可靠性的提升。 3.3进行配网检查 了解居民的用电情况,经常进行用电检查。一方面开展用电大普查,及时了解掌握居民的用电状况,所以建议供电所要定期检查用户是否合理用电,杜绝偷电漏电等行为,让居民用电更符合规定,也更安全;另一方面是加强用电大检查,降低电损率,解决输电线路存在的问题,输电线路若有线路短路、互感器烧毁等情况存在的话,不仅是安全隐患,也大大降低了电力工程技术可靠性,及时发现并早日的进行修复、更换,既保证了居民用电安全,也降低了电损率,同时也实现配网系统中电力工程技术可靠性的增强。 3.4简化电压等级 当前,我国所采用的降低电压的方式还比较传统,对于降压工作还需要逐级逐步的进行,并进行不断的调试,并在调试的过程中实现对电压的满足。在此过程中,想要实现对电压的有效降低,就需要加强对电力设备的有效使用,这就大大降低了电力设备的使用寿命。同时,还需要对人力物力进行消费,所以,就需要实现对电压等级的简化,进而实现对降压的改善,从根本上实现了对配网系统中电力工程技术可靠性的提高。 3.5重视停电管理与分析 在实际配网系统建设中,需要根据实际情况对停电原因进行确定,当出现大面积停电时,就需要提前进行停电通知的下达,并快速有效的进行安排维修,例如,可以根据实际情况尽可能的将维修时间安排在白天,保证晚上用电的可靠性,在维修过程中,尽可能的减少对周边用户的影响,最大限度的提高配网系统可靠性。 结语 综上所述,我国城市配网规划建设过程中还存在着非常多的问题,作为我国经济发展的动力,城市电网建设规划就需要具有自身的规划建设特点,并针对实际建设过程中遇到的问题进行及时有效的解决,进而实现电力工程技术可靠性的增强。 作者:邹玮平 单位:国网江西省电力公司靖安县供电分公司 电力工程技术论文:电力工程技术管理问题的应对措施 摘要:电力工程技术管理与人们日常用电安全息息相关,而当前我国的电力工程技术管理还存在许多的问题,本文将对这些问题进行深入分析并提出具体的应对措施。 关键词:电力工程;技术管理;问题;措施 正文: 随着我国经济社会的不断发展,人们对电力的需求量急剧攀升,电力工程项目逐步增多,且在社会中占据的地位越来越高,因此,相关单位必须要高度重视电力工程管理。技术管理是电力工程管理的重要组成部分,与人们的日常用电安全息息相关,一旦电力工程技术管理出现了漏洞,将会给广大人民群众的用电安全造成巨大的隐患,因此,相关部门必须要严肃对待当前电力工程技术管理中的各种问题,积极研究解决对策,以确保广大人民群众的用电安全 1.电力工程土建施工中的技术管理问题及应对措施 1.1技术问题分析 电力工程土建施工中的技术问题主要包括混凝土技术、钢筋连接技术及防水技术三个方面。1.1.1混凝土技术。混凝土技术是土建工程施工中经常用到的技术,对土建工程的质量具有十分重要的影响。混凝土结构常见问题有裂缝、钢筋锈蚀等,在具体的施工中,混凝土施工技术不到位便会产生上述问题,严重危及混凝土的结构强度,比如,因施工技术问题而产生的混凝土干缩效应、放热效应产生的拉力会对混凝土结构造成破坏。1.1.2钢筋连接技术。在土建项目施工中经常会需要以绑扎、焊接的形式对钢筋材料进行连接,钢筋连接的质量会对混凝土结构的稳定性产生十分重要的影响。在具体的施工中,由于钢筋连接技术问题经常会造成接连状态不佳、焊接达不到规定标准等问题,严重影响土建项目施工质量。1.1.3防水技术。防水技术在土建工程中的主要作用是对一些结构处实施防水处理,且该技术是衡量土建项目施工质量的重要指标。防水技术问题会造成防水结构出现裂缝、空隙等,并对土建工程的下部结构造成损害,影响土建工程的整体质量。 1.2技术管理措施 加强电力工程技术管理的措施主要包括以下几点:1.2.1做好技术准备工作。电力工程技术能否充分发挥其作用与电力工程土建施工中的材料、设备、机械等因素息息相关,特别是材料质量,对电力工程的施工技术具有直接的影响,因此,在施工前必须要做好技术准备工作,主要包括设备、机械、材料的准备工作,确保施工中的各项因素均能达到规定的技术标准,避免因准备工作不足而造成电力工程技术问题。1.2.2加强对技术的控制。电力工程施工需要用到多种技术,而不同的技术有着不同的操作规范,因此,管理人员必须要根据不同技术的操作规范对施工技术进行科学的控制。以混凝土施工技术为例,在土木工程施工前必要对各项材料的质量进行检查,防止劣质材料流入现场;根据施工方案对混凝土原材料进行正确配比,确保混凝土结构强度能够达到规定的要求。钢筋连接技术的控制要点主要包括检查钢筋型号和质量是否符合施工标准,检查连接点是否存在连接问题。防水技术的控制要点主要包括检查防水布的完好性及防水材料的特性。 2.电力设备安装与调试过程中技术管理问题及应对措施 2.1技术问题分析 2.1.1安装和调试配合问题。电气设备的安装和调试工作具有十分密切的联系,在进行电气设备安装时,调试工作也要同步进行,以确保安装中出现的问题能够被及时的发现和解决,然而,一些企业将安装与调试工作进行了割裂,这样的操作方式可能会造成电气设备出现接口死区,从而对设备的正常运行造成了不良影响。2.1.2工作管理方面的问题。当前,只注重电气设备的安装质量而忽视了调试工作的质量是我国许多企业的通病,由于企业在安装和调试过程中仅对安装过程进行质量控制,只将安装质量作为衡量安装人员工作好坏的依据,致使许多安装人员认为只需要将安装工作做好即可,没有必要进行调试,加之部分安装操作人员对电气安装和调试工作的技术要领掌握不熟练,给电气设备的正常运行造成了不利影响。 2.2技术管理措施 2.2.1细化安装调试步骤。现如今,先进的电气设备技术对安装调试工作人员的操作水平提出了更高的要求,操作人员必须要充分把握每一个细节的技术要领才能确保安装调试工作的质量。为了避免在安装调试过程中出现漏洞,可对安装调试过程进行细化,并规定相应的技术规范,在操作中一旦发现问题要及时解决,防止给后期的安装调试工作造成不利影响。2.2.2做好安装调试管理。做好安装调试管理是确保安装调试工作能够顺利进行的基础,因此,企业必须要督促安装人员严格遵守相关的标准程序进行规范性操作,以确保电气设备安装与调试工作的科学性及规范性。2.2.3注重电气设备的调试工作。设备调试是电气设备安装与调试工作中经常会被忽略的环节,且设备调试存在较大的技术难点。企业需要从两个方面对设备调试工作质量进行控制:一方面,供电企业要充分认识到设备调试工作的重要性,避免因设备调试不到位而给电气设备的正常运行造成不利影响。另一方面,要聘请专业的调试技术人员对电气设备的运行进行检测和调试。此外,供电企业要逐步完善维护制度,制定维护检修作业,通过常态化的维护检修工作来确保电气设备的正常运行。 3.结语 综上所述,电力工程需要用到的技术种类较多,在具体的施工过程中容易出现各种各样的技术问题,给电力工程的质量造成了不利影响,因此,相关单位和部门必须要加强电力工程的技术管理,积极解决施工中出现的各种技术问题,以确保电力工程的顺利实施及广大人民群众的用电安全。 作者:冯继文 单位:国网新疆疆南供电公司 电力工程技术论文:电力工程技术管理难点对策分析 摘要:电力工程建设是电力企业发展的关键,而电力工程技术管理是电力工程建设的核心环节,所以为了促进电力产业的发展还需要加强对电力工程技术的管理。从当前电力工程的管理现状来看,其中还存在很多的问题难以突破,进而对电力工程施工造成影响。本文主要对电力工程技术管理中存在的难点问题进行分析,并提出相应的解决对策。 关键词:电力工程;技术管理;难点;对策 随着我国经济的发展和社会的进步,我国的电力事业也获得了更大的发展空间。从我国的电力工程建设来看,数量和规模都在不断的扩大,并且逐渐成为了我国国民经济的支柱。而电力工程建设的增加,也使得电力工程管理的作用凸显出来,当前电力工程技术的管理上仍然存在很多的难点问题,使得电力工程建设的工期难以加快,质量难以提升。所以为了保证电力工程的质量和进度,还需要加强对电力工程技术的管理,保证所有的环节都得到有效的规范,进而使得电力工程可以得到良性的发展,提升电力企业的经济效益和社会效益。 一、电力工程技术管理中存在的难点问题 (一)电力工程技术管理水平不足 电力工程是电力企业发展的关键,所以在电力工程建设的过程中必须要保证电力工程技术管理的质量,进而使得电力工程建设活动能够顺利进行。电力工程技术管理的内容包括电力工程建设的规划、指挥、协调、统筹等。但是在实际的电力工程建设施工中,部分工作人员对技术管理并没有投入更多的重视,导致电力工程技术管理流于形式,进而使得电力工程技术管理的水平无法提升,对电力工程的发展造成重要的影响,导致工程的质量和进度难以符合要求。 (二)电力工程技术管理监督力度不足 电力工程技术管理的内容比较复杂,范围比较广,贯穿于整个工程,包括施工图的审核、施工测量、工程技术交底以及电力技术保护等。但是在实际的电力工程技术管理中,部分技术管理人员由于职责以及技术水平有限,导致电力工程技术的管理和监督不完善。进而使得电力工程技术中存在很多的漏洞和不足,由于监督不力,管理人员又难以及时发现这些漏洞和不足之处,进而导致电力工程的施工受阻。 (三)电力工程技术管理工作落实不到位 电力工程技术管理的制度完善,管理水平的提升,主要目的是为了使管理能够切实落实,进而使得电力工程更顺利的完成,所以说电力工程技术管理最重要的是要对技术管理的落实。但是从当前的电力工程技术管理工作来看,很多电力企业缺乏对企业长远发展的认识,为了降低工程的成本、减少工程的开支,在工程的设计和施工阶段采取一些不利的手段进行成本控制,进而使得电力工程技术管理工作无法有效的落实,导致电力工程的开展受到影响。 二、电力工程技术管理的对策 (一)提升综合管理的水平 电力工程技术综合管理的水平直接影响着工程的进度和质量,所以为了更好的推进电力工程的发展,必须要提升综合管理的水平。在工程管理中需要通过改进电力工程管理流程的方式不断的优化管理体系标准,进而使得工程技术管理更加规范化和标准化,使得电力工程技术的管理能够有据可依,电力工程技术管理的综合管理水平得到有效的提升。 (二)完善电力工程技术管理流程 首先,需要建立完善的电力工程管理制度和责任机制,对电力工程施工中的各个环节和工序进行规范。在电力工程招标流程结束后,市场管理部门需要及时将招标的结果以及具体的施工图纸等给技术工程公司,并由技术工程公司对图纸进行内审,审核通过后进行存档管理;其次,在电力工程施工前,还需要召集各个相关单位对施工的事宜等进行进一步的商讨和确认,对工程的预算方案进行再一次的审核,并向业务部门收取一定的预付款,签署施工委托书和责任书,最后为施工企业以及材料供应商拨款。工程技术管理过程中,技术管理人员需要对施工的材料和设备等进行进一步的检测和确认,保证所有的材料和设备都满足施工的要求。最后,针对具体的工程项目制定技术标准体系,提升技术管理的能力和意识,保证电力工程技术管理工作都能够按照流程逐一进行。 (三)落实电力工程技术管理工作 电力工程技术管理最关键的环节是管理的落实,因此电力工程技术管理过程中,管理人员必须要在扎实理论的基础上,不断的进行实践,通过实践来不断的提升管理人员的管理水平,并针对实践中存在的具体问题,不断的对技术管理内容进行改进和开发。同时技术管理人员需要认识到管理落实的重要性,了解技术管理对电力工程的意义,保证每一个环节、每一个工序的管理内容都落到实处,并建立明确的责任制度,对于落实不到位的环节需要追究管理人员的责任,进而实现提升电力工程技术管理工作效率的目的。 三、结语 综上所述,电力工程技术管理直接影响电力工程的质量和进度,对电力企业的发展以及社会的进步等都具有重要的影响。但是当前电力企业在电力工程技术管理的过程中仍然存在很多不完善之处,影响电力工程的顺利开展,进而使得电力企业的发展也受到影响。所以还需要针对电力工程技术管理中的问题,不断的提升管理水平、完善管理流程、落实管理工作,进而保证电力工程的质量和进度。 作者:陈建新 单位:国网四川省电力公司达州市蒲城供电分公司 电力工程技术论文:电力工程技术中电网应用解析 摘要:电力工程技术在智能电网的建设过程中具有非常重要的作用,能够促进电网的可持续发展。本文简要介绍了智能电网及其特点,分析了电力工程技术对智能电网建设的重要性,最后对电力工程技术在电网中的应用进行了探讨。 关键词:电力工程技术;智能电网;应用 随着国民经济的快速发展,我国的能源问题日益凸显出来,特别是如今人们对电能的依赖性越来越强,国家对智能电网的建设工作也愈加的重视,对电网建设中的投资力度越来越大。在电网的建设过程中,应用电力工程技术能够提高电网的自动化水平,提高电力资源的利用率,进而提高电力系统的安全性和稳定性,促进电网建设的可持续发展。 1智能电网的概述 1.1智能电网 智能电网,从字面上就可以看出,智能电网是一种科技含量较高、自动化水平较高的智能型新型电网,它提高了传统的物理电网的科技含量和自动化水平,在电网的控制系统中将现代通讯技术、计算机控制技术等融入其中,这些技术的融合不仅仅能够使智能电网满足电力用户对电能的强大需求,还可以保证电能在输送的过程中更加的高效、稳定,做到经济环保。随着科学技术的发展,智能电网作为电力资源和科技资源的融合产物,对社会的进行具有一定的推动作用。 1.2智能电网的特点 1.2.1节能环保 我国是一个人口大国,幅员辽阔,国民的人均资源占有率非常低,在我国经济发展的过程中,如何实现资源的高效配置、合理利用一直以来都是社会各界关注的重点问题。传统的物理电网在建设和使用过程中占地面积较大,资源浪费较多,智能电网的建设能够有效的解决这一问题,它具有较强的节能环保能力,比较适合目前我国经济发展的现状。 1.2.2智能化 智能电网具有较高的科技含量,它是顺应时代进步的产物,在建设和运行的过程中具有较高的自动化水平。这不仅仅能够减少电网运行过程中的人力物力的投入,还可以在电网发生故障的时候实现自我诊断和自我修复,节约电网维护的有效时间,降低电网运行过程中产生的运行成本,保证电网在运行的过程中更加的安全、稳定。 1.2.3耐久性 我国是一个幅员辽阔的国家,自然灾害发生的频率也比较高,自然灾害对电网的影响非常巨大,将会使得电力资源无法正常的输送,智能电网的架构强度相对较大,在面对恶劣的天气变化或者自然灾害的时候都具有良好的耐久性,能够保障电网安全稳定的运行,避免出现由于受外界环境因素影响而停止运行的情况,保障电力资源能够稳定持久的进行。智能电网的建设是一项建设周期长、投资规模较大且技术难度较高的综合性工程,近年来,为了实现我国产业技术的升级,推动社会经济和能源的可持续发展,国家在电网建设上的投资力度越来越大,我国于2016年在电网建设方面基本投资完成额累计达5426亿元,累计同比增长17.88%. 2电力工程技术对智能电网建设的重要性 2.1电力工程技术能够提高电网的建设质量 在智能电网的建设过程中采用电力工程技术能够显著的提高电网的建设质量。应用电力工程技术能够使实现智能电网在运行过程中的自动化,在对电力用户的用电控制和用电检查等工作中,可以利用高科技的信息技术处理手段来完成对电力用户相关数据的手机和分析处理,能够获得较为准确的反馈控制信号。因此,在智能电网的建设过程中,采用电力工程技术能够尽可能的避免在传统技术中由于人为因素而对电网运行产生的影响,提高电网的控制效率,使电网能够更好的为人们服务。 2.2电力工程技术的应用能够强化电力数据采集的能力 在智能电网的建设过程中,采用电力工程技术能够改变传统物理电网在电力信息数据采集方面存在的缺陷,提高电网的科技含量和自动化程度,进而提高电网对电力信息数据的能力,同时还可以按照各种电气设备的类别和功能将其进行自动分组,根据分组创建数据收集档案,这不仅仅可以给电力工程中的各类电气设备在运行和维护工作提供完善的数据支持,还能够通过数据分析来对电力系统进行优化,进而提高整个智能断网的运行水平,保证电力系统能够安全稳定的运行,满足人们的用电需求。 3电力工程技术在智能电网中的应用 3.1高压直流输电技术在电网中的应用 在传统的物理电网中,电能的输送都是采用交流电输送的形式来进行,而高压直流输电技术能够利用相关的电气设备实现电能的直流输送和逆流输送,在一定程度上提高电流的稳定性,相较于传统的交流电和直流电混用的模式来说,高压直流输送更加的经济合理,而且,这种技术还能被应用于一些偏远山区或者比较落后的地区进行电能的输送和供应,高压直流输电技术在我国智能电网的建设中具有非常广阔的适用范围,是未来输电技术发展的基础。 3.2柔性交流输电技术在电网中的应用 柔性交流输电技术采用微电子技术、电子技术以及电力技术等多种技术相融合,展现了电力工程技术中的控制技术和现代通信技术,能够有效的控制交流供电的整个过程,对供电网络进行及时的控制和调整,提高智能电网的稳定性,此外,柔性交流输电技术还能够最大限度的减少电能在输送过程中的电损,提升电力系统输送电能的水平。 3.3能源转换技术在智能电网中的应用 在我国,能源和资源都是需要被保护的对象,电能作为一种重要的能源,他可以通过能源转换技术从传统的高耗能、污染型能源转变为节能环保的低碳能源,电力工程技术能够对能量配比进行优化,尽可能的在碳排量最低的情况下获取最大的经济收益,提高能源的利用率,对能量进行有效的转换,实现能源的低碳经济发展。目前,我国的电力工程技术在能源转换技术方面还处在发展阶段,需要广大科研技术工作者进行更加深入的研究和探索。 3.4电力能源质量优化技术在电网中的应用 电能质量优化是指在电网的建设过程中将电能分为多个级别,通过对电能进行评估判定,完善电网体系。在电能输送的工程中,通过对各个供电地区的经济条件以及电力系统的性能进行分析,对电能进行选择性供给,提高电网的运行质量,降低成本,使智能电网更加的经济化和优质化。 4结语 随着我国国民经济的不断发展,人们的生活水平也在稳步的提高,在人们的衣食住行中,各个活动都无法离开电能的支持,人们对于电能的需求也越来越高。目前我国社会基础设施建设项目中,智能电网的建设是其中最为重要的建设项目之一,它对我国社会经济的发展具有非常深远的意义。在智能电网的建设过程中,采用电力工程技术能够有效的提高智能电网的技术水平,是智能电网安全稳定运行的技术保障,能够帮助智能电网实现其应用价值,而且,电力工程技术的应用还可以对电力能源进行有效的控制,提高电能的利用率,在一定的条件下能够实现对电力能源的节约,能够促进我国能源和经济的可持续发展。 作者:陈彦希 单位:国网湖南省电力公司常德供电分公司 电力工程技术论文:浅探配网电力工程技术可靠性 【摘要】随着社会经济的快速发展,电力已经成为了人们日常生活生产中重要的组成部分。如今人类对电力资源提出的更高的要去,而且需求量也在不断地上升,因此对配网电力工程技术有了更高的要求。但实际上,在电网运行的过程中是会出现各种故障问题的,这些问题的存在为电力企业的发展产生一定的严重,因此需要采取措施来更好的提高配网电力工程技术。本文将会分析配网电力工程技术运行可靠性的影响因素,然后提出了一系列的管理策略。 【关键词】配网电力;工程技术;可靠性探究 前言 电力系统可靠性对于整个国家和社会来说都是非常重要的,如果配网电力工程技术的可靠性较低,那么就会出现大面积的停电,会严重影响到工业的发展以及人们的生活水平。现阶段,配网电力工程技术的可靠性会受到外力破坏、工作人员综合素质、配网电力工程技术等方面的影响,因此要想提高配网电力工程技术就需要从上述方面着手。 1影响配网电力工程技术运行可靠性的因素 1.1工作人员综合素质的影响 对于配网电力工程技术而言,工作人员综合素质的高低将会对其产生重要的影响,随着电力企业的发展,配网电力工程技术有了很大的进步,因此需要有更加专业的人才参与到配网电力工程技术的革新中。但是,大部分配网电力工作人员所具备的综合素质比较低,无法更好的满足配网电力工程技术运行需要,所以对配网电力工程技术的发展造成了阻碍。造成工作人员的综合素质不达标的原因是电力企业没有对工作人员的综合素质给予足够的重视,没有对工作人员综合素质给予专门的培训和管理,从而对配网电力工程技术发展产生了一定的影响。 1.2外力破坏带来的影响 实际上,配网电力工程属于一项系统性、复杂性的工程,在世界各地均有分布,因此配网电力工程存在于不同的环境条件下,一些配网电力工程处在环境较为恶劣的地方,也有很多的配网线路分布在树林、山川之内。因为配网电力工程的复杂性,所以配网电力工程经常会受到各种外力因素的影响。例如,一些人会在配网架空线上悬挂东西,还存在临时接电的现象,这些外力的作用均对配网电力工程造成了一定的影响。由于受到外力的破坏,将会对配网电力工程技术可靠性产生一定的影响,甚至还会造成一定范围内的停电,对人们的生产生活带来无法弥补的损失。 1.3配网电力工程技术运行管理的影响 要想提高配网电力工程技术的可靠性,就需要根据配网运行的实际情况来制定针对性的管理策略,但是事实上却是很难做到,很多环节并没有做到位,尤其是在配网电力工程发生故障的时候,没有及时的进行处理,当然还很难做到对故障问题的预测,所以对配网电力工程技术可靠性产生不同程度的影响。 2提高配网电力工程技术可靠性的策略 要想更好的确保配网电力工程技术的可靠性,可以从配网电力工程工作人员、电力工程的供电模式以及电力工程技术的管理方面展开叙述。 2.1提高对工作人员综合素质的培养实际上 工作人员的综合素质高低是会产生很大的影响的,配网电力工作人员是配网电力工程运行的重要参与者,无论是配网电力工程的正常运行还是工程中可能发生的故障或者是对故障的处理,均是由相关的工作人员来发现并且进行处理的。有时候工作人员的综合素质可能无法满足配网电力工程技术的基本需求,在一定程度上影响其运行的可靠性,此时就采取措施加强电力工程工作人员的综合素质就显得尤为重要。具体来说,加强工作人员的综合素质能够从下述三个方面开展:①电力企业应当对配网电力工程中的相关工作人员的综合素质进行一定的了解,结合企业自身配网电力工程技术的发展实际对不同的工作人员进行相应的调整,将工作人员放到合适的位置上,使工作人员能够真正处理所在岗位中电力工程出现的故障问题。②需要电力企业对其配网电力工程的工作人员进行定期的培训,随着科学技术的不断进步,电力系统发展迅速,技术也在不断的得到优化,所以对工作人员进行定期的培训,一方面能够提高工作人员的综合素质能力,另一方面也会使工作人员及时了解到关于配网电力工程技术发展的最新进展,对于一些新的技术有清晰的认识。③为了提高工作人员的工作积极性,还应当对工作人员的综合素质进行评价,对于那些表现良好的工作人员进行奖励,而对于表现不是很好的工作人员可以做出一定的惩罚。电力企业应当制定出完善的评价制度,保证每一位工作人员的综合素质可以满足相应岗位的基本要求,只有这样才可以更好的胜任此项工作。 2.2优化配网电力工程的供电模式 配网电力工程是一项非常庞大的工程,配网电力工程是随处都可以见到的,无论是城市中,还是乡村,配网为人们的生产生活提供了充足的电能,方便了人们的生活。但是正因为配网电力工程的庞大,所以配网电力会遭受外部条件的影响,对于配网电力工程技术的可靠性会产生不良的影响,而这些不良的影响主要是由于配网电力工程的供电模式不合理所致,因此对配网电力工程的供电模式进行优化能够很好的提高配网电力工程技术的可靠性。通常情况下,优化配网电力工程的供电模式首先可以对配网电力工程进行分段处理,在分区域时每一条线路上需要配备多个电源节点,虽然某一个节点发生故障,但是不会对其他的线路造成影响,其他线路还是能够正常运行的,所以配网电力工程的可靠性就有了保证。其次,对配网电力工程的检测、探索、维护工作也是非常重要的,在检测、探索的过程中能够发现配网电力工程中存在的问题,然后可以进行针对性的处理,在维护的工作中,能够使配网电力工程更加正常的运行,进而提高了配网电力工程技术的可靠性。最后还应当对那些配网电力工程技术发展中具有影响作用的外力因素进行控制,例如对于那些仍旧将物品悬挂在配网线路上的现象进行严肃的处理,从而保证配网电力工程技术的可靠性。 2.3加强配网电力工程技术的管理 通过对配网电力工程技术进行系统的管理,可以有效提高配网电力工程技术运行的可靠性。因此,最好按照配网电力工程技术的实际情况来做好配网电力工程技术管理。配网电力工程技术在运行过程中,停电是最常见的一种故障问题,所以应当注意对停电问题的处理,通常来说,配网电力工程停电可以划分为计划性停电和临时停电两大类。计划性停电通常是指在配网电力工程规划过程中,会对配网电力工程制定一套有计划的停电方案,这样一来可以对用电企业或者用电居民造成比较小的影响。临时停电通常是指配网电力出现故障而使用的停电模式,其主要是对配网的停电区域进行有效的管理,并在短时间内查明故障点及诱发因素,以确保停电区域的最小化,尽可能的缩短停电的时间。现在多数的家庭或者企业在日常的生产、生活中是离不开电力的,即使是短暂的停电阶段也会对人们的正常生活造成影响,所以降低这种影响作用是非常有必要的。例如,在日常工作过程中,工作人员需要定期对线路进行检查和清理作业,尽量不要选择“三主”供电模式,从而有效避免供电效率低下问题的出现,而“手拉手”的环网供电模式可以有效提高其供电效率,对于一些重要客户可以为其提供“双电源”的供电方式,并对其供电线路的半径进行科学的规划和控制,从而有效控制停电范围。现在科学技术发展迅速,计算机技术、通讯技术、互联网技术等先进技术得到了很大的发展,并且被运用到了很多的行业中,电力行业也是如此,所以完全可以将一些合适的新的技术应用到电力系统中,加强配网电力工程技术的运维管理,将这些先进的技术应用到运维管理过程中,通过运用先进的技术,可以及时发现配网电力工程技术中可能出现的问题,然后采取有效措施给予解决,从而有效降低风险故障对整个配网电力工程的影响程度。 3总结 提高配网电力工程技术可靠性可以确保配网电力的高效、稳定运行,为企业及居民的生活、生产奠定良好的基础。现代社会中人们的生活已经不能够离开电力了,电力在人们的生活中已经扮演了不可缺少的角色,所以只有做好电力的工作,保证配网电力工程系统能够正常运行,配网电力工程技术的可靠性得到保证,才能够真正为广大电力的使用者提供优质的电力。本文分别介绍了配网电力工程技术可靠性的影响因素,然后制定了一套有效的解决策略,从工作人员自身素质、供电模式以及技术管理等方面展开了叙述,希望能够对相关人员产生一定的借鉴意义,将一些先进的技术运用到配网电力工程中,不断地完善配网电力工程技术,提高其可靠性。 作者:蓝品 单位:广西广信电力建设有限公司
自动控制论文:浅谈自动控制理论实验教学研究 论文关键词: 自动控制理论;实验教学;创新能力 论文摘要: 对当前自动控制理论实验教学方法与实验仪器进行分析,提出教学方法和教学仪器的改革措施。通过开设新的实验内容和研制新的教学仪器,使学生更好地完成自动控制理论实验的学习任务,提高学生的综合能力和创新能力。 “自动控制理论”课程是研究自动控制系统的共同规律,为自动控制系统的分析和综合提供基本理论和基本方法的一门专业基础课[1]。该课程是一门重要的测控类专业的基础课,具有较强的理论性,与前续课程联系紧密,知识面广,学生不易理解掌握[2-3]。学好这门课程不仅可以为后续专业课的掌握打下良好的理论基础,而且能在今后从事专业工作时,直接运用它去分析和解决实际技术问题。对于工程实践具有重要的指导作用,受到人们的广泛重视。在本课程的教学中,实验教学对理论知识的理解、掌握、巩固具有重要的作用。 1 当前实验教学的不足 长期以来,传统的实验教学被一种固定的模式所束缚,教学内容陈旧,教学方法呆板,在一定程度上限制了学生的主动性和积极性,难以激发他们独立分析问题、解决问题的兴趣和激情,没有体验过从失败中自己寻找成功之路的经历,抑制了学生个性的发展,这样不利于对学生创新能力的培养[4]。 1.1 实验内容固定 传统的实验主要是按章节进行验证性实验,实验仪器功能固定,实验只能按照实验指导书设计好的步骤进行, 学生被束缚在验证性实验中,对出现的相关问题缺少系统、多角度的分析,不利于学生创新能力的培养。 1.2 实验时间限制 一般的实验都要求在实验室2个学时内完成,学生很难全面深入地把握实验主要内容和方法,对实验的目的、实验原理无法理性地理解,更别提实验中出现故障的排解分析,限制了学生的设计和创新,不利于锻炼学生的综合能力。 1.3 实验仪器制约 实验仪器过于固化,仪器设置上未给学生留下设计性和探究问题的空间。仪器组成以理论验证为主,缺少实际控制系统各环节,特别是反馈部分的传感部分,更不具备跟随学科发展而开拓新实验的延伸性。 1.4 实验方法落后 实验技术水平和内容更多地满足于基础性实践环节,缺乏系统的综合性、设计性和研究性实验环节,以及缺少在利用多种现代实验手段、方法和工具对实验过程中的结果和现象进行深入分析研究方面对学生的引导。实验过程主要完成连线操作、数据记录等简单的工作。 2 实验教学改进 针对目前实验教学的现状,摒弃以往按部就班完成指定实验步骤操作验证形式,按照学生对科学的自然认知进度设置灵活变换的实验内容。对实验设置按多层次,从简到难,逐步引导学生自主学习、合作学习、研究性学习,逐步走向从问题出发的探究、创新。同时,研究新的实验教学仪器,开发配套软件,保证实验硬件满足新环境下的要求。结合灵活的教学仪器改变教学方法,充分调动学生动手的积极性,引导其创新。 2.1 实验内容设置 开设不同层次的实验内容,既要满足实验教学的验证、演示等基本功能,又要激发学生的兴趣。 基础实验:根据给定实验任务、方案和步骤,选择并完成一定数量基本实验;同时,通过调整实验参数得到不同结果,增加思考空间。 综合实验:将各个基础实验环节有机结合在一起,各课程之间关联内容综合。 设计实验:以任务的形式,给定实验题目,允许学生按照自己思路选择设计性实验内容,引导学生学会设计和研究的方法。 创新实验:自行命题实验,将学生的构想通过仪器现有功能模块来实现,在探究式学习中培养学生创新能力。 2.2 实验仪器的改进 根据实验内容的要求,开发适合本专业的教学仪器。仪器具有控制系统需要验证的各种典型环节模块、信号发生器模块等基本功能,还结合工程实际将传感器引入反馈环节,增加执行器件,构成完整的闭环系统。避免教学仪器箱只能完成信号源作为激励,控制环节构成系统的不足。同时,仪器上的控制效果通过便于观看的形式展示出来,让控制过程可视化。仪器要预留出扩展接口,便于在实验中添加新的模块。仪器在结合计算机完成实验的同时,又能独立完成实验内容,实验配套软件要能对硬件平台对的实验内容进行仿真和虚拟实验。学生可以根据测试参量的不同选择相应的传感器,完成非电量到电量的转换,对信号进行处理,结合控制理论完成创新性、设计性的实验。 2.3 实验方法的转变 1)以学生为主体,开辟新知识领域,重视实践能力的锻炼;2)培养学生的综合能力;3)科学知识和实验能力培养上,建立系统、科学且开放的实验教学体系,注重课程之间纵向和横向的联系。 结合开发的教学仪器,在实验方法上除了基本的验证性实验,其他实验按任务的形式给出,不对学生做过多的限制,留出学生思考、动手、创新的空间。充分利用计算机的计算、分析功能以及仪器配套软件(采用数学工具matlab编写的程序)在实验前完成必要的仿真分析,让实验有的放矢,理论指导实践。实验既做到软硬精密结合,又能相互独立,两者相辅相成。克服当前实验中仪器平台不能脱离计算机,配套软件不能独立工作,学生只能在实验课中有限的时间内完成实验的不足,让实验内容通过软件可以在任意计算机上完成。 3 总结 对当前实验教学过程中存在的问题进行分析和总结,从实验内容设置、实验仪器、实验方法3个方面提出改进方法。自动控制理论来源于实践,反过来指导实践[5]。结合当前人才培养的趋势,理论联系实际,提高学生实践能力,在实践中发现问题、解决问题进而培养创新能力。 自动控制论文:细论钢厂行车自动控制系统的改造 摘 要:行车作为物料搬运机械,应用十分广泛,钢厂物料搬运尤其依赖行车。对钢厂中行车的应用及控制系统进行研究分析后,利用 plc 在行车的运行控制系统中对继电接触器的代替,以及变频器对调速系统进行改造,提高工作效率,取得预期效果。 关键词:可编程逻辑控制器(plc) 变频器 行车 1 前言 行车作为物料搬运机械在整个国民经济中有着十分重要的地位。经过几十年的发展,我国行车制造厂和使用部门在设计、制造工艺、设备使用维修、管理方面,不断积累经验,不断改造,推动了行车的技术进步,但在实际使用中,结构开裂仍然时有发生,究其原因是频繁的超负荷作业及过大的机械振动冲击所引起的机械疲劳。因此,除了机械上改进设计外,改善交流电气传动,减少起制动冲击,也是一个很重要的方面。由于传统行车的电控系统采用交流绕线式转子回路串接电阻进行有级调速,致使机械冲击频繁,振动剧烈,因此电气控制上应采用plc及平滑的无级调速是解决问题的有效手段。 2 改造前设备现状 一炼钢行车主钩起重15t、副钩3t,现因该设备使故障率较高对其进行电气改造,行车机械配置: 主钩:起重量:15t;电机型号:yzr315m-10,63 kw; 副钩:起重量:3t;电机型号:yzr250m-10,30 kw; 大车:电机型号:yzr180m-8,7.5kw两台; 小车:电机型号:yzr160m2-6,3.7kw。 3 存在的问题 传统桥式起重机的控制系统主要采用交流绕线式电机转子串电阻的方法进行启动和调速,继电-接触器控制,这种控制系统的主要缺点有: (1)由于起重设备工作环境相对差,工作任务繁重,电动机及所串电阻烧损和断裂故障时有发生。 (2)继电-接触器控制系统可靠性差,操作复杂,故障率高。 (3)转子串电阻调速,机械特性软,负载变化时转速也变化,调速不理想。所串电阻长期发热,电能浪费大,效率低。 4 改造需求 采用行车控制上使用成熟且先进、稳定、可靠的变频调速控制系统,能延长电机使用寿命,对电网波动小,启动调速平稳且启动力矩大。 采用plc集中控制,可根据工艺及时调整控制方式,布线精简,维护方便。 采用文本显示器,能实时监控行车运行状态及故障指示,便于迅速检修及排除故障。 该系统备件通用性强, 不需储存特殊备件。 5 改造方案 根据上述现场设备实际情况及改造需求,本方案采用技术先进可靠的西门子plc作为主控制器,abb变频器作为主提升、大小车的无扰节能调试控制单元,同时在操作室配备西门子文本显示单元实时显示行车运行状态和故障信息。图1为行车改造示意图。 图1 行车改造示意图 说明:图中控制柜布置西门子plc控制器和主提升、大小车变频控制器;电阻柜放置应急旁路时主提升、大小车的电阻;操作室操纵台为对主提升、大小车、电磁铁控制;监视屏箱为操作室操作员对行车状态及故障检测的信息指示屏。 图2 行车的plc控制系统 说明:行车的plc控制系统主要负责主提升、大小车的控制,限速保护,行走限位开关等。 主提升电机的采用变频控制及应急旁路控制,正常情况下由变频器控制主提升电机的升降功能,应急情况下由旁路接触器控制主提升电机的升降。 大车行走采用变频控制及应急旁路控制,正常情况下由变频器控制大车电机的行走功能,应急情况下由旁路接触器控制大车电机的行走。 小车行走采用变频控制及应急旁路控制,正常情况下由变频器控制小车电机的行走功能,应急情况下由旁路接触器控制小车电机的行走。 6 改造措施说明 本方案以系统运行安全可靠、器件配置经济、操作简单实用为原则,对原有行车进行改造,具体的安全保障及设备器件改造方案如下: 增加主钩、大车、小车行走进行变频器。带应急旁路,电阻器配套不锈钢电阻,平衡切除。使用操纵杆(操纵杆四个方向都为三档),操纵杆每移动到一个档位,都送出一个开关信号(干接点)到s7-200的plc系统,plc根据不同的输入档位来控制大车或小车的运行速度或方向。操纵杆分左操纵杆和右操纵杆;左操纵杆有前后三档控制主提升的升降,按照操作手柄的前进 或后退控制提升机逐级提速下降或上升,左右档控制电磁铁,手柄的中间位置为停止档。右操纵杆分左右三档和前后三档,左右三档分别为大车左右行走三档速度,前后三档为小车前进后退三档速度,中间位置为大车和小车的停止位。 为了提高该行车系统的人机交互性,在驾驶室内便于驾驶人员观察的地方安装一台西门子的文本显示器,可以更直观的了解行车运行情况及故障情况。当行车运行异常或出现故障时,文本显示器通过文字的方式来提醒操作人员和维护人员进行故障判断,减少了维护人员查找故障时间或系统带故障运行。 由于现场环境比较恶劣,为了提高电气设备运行稳定性和延长设备的使用寿命,控制柜体采用全密封方式设计,电缆进出线采用下进线,进线采用电缆锁头对进出向电缆进行密封,使柜体防护等级达到ip43以上。考虑到行车设备需要维护时,维护人员需频繁对控制系统进行电源分合闸操作,在配电柜门上安装总电源断路器的操作手柄,维护人员不必打开柜门便可对系统送电或断电,可减少由于频繁打开柜门而导致太多灰尘进入配电柜内;在检修柜内器件时,只有在断路器断开的情况下才能打开柜门,防止柜内带电检修或检修完成后,检修人员忘记关上柜门而离开了现场,因为只有关上柜门后才能合上断路器为行车送电运行。为了提高行车操作的合理性,在驾驶室的操纵台上配有类似于机车启动的电源启动钥匙开关,当钥匙拔出取走后,非专业人员将不能启动行车电源,保证了行车操作的专业性。 在行车桥架两端焊接大车左右限位的行程开关,开关采用机械动作开关的常闭点,然后在行车轨道两端极限位置处各焊接一个斜面档板,当行车导轨方向行走到左端或右端的极限位置时,行程开关触碰到限位挡板后动作使大车停止,防止大车左右行走超出限位后造成机械碰撞。 在行车小车桥架两端焊接小车前后限位的行程开关,开关采用机械动作开关的常闭点,然后在行车小车桥架轨道两端极限位置处各焊接一个斜面档板,当行车小车桥架导轨方向行走到前左端或后端的极限位置时,行程开关触碰到限位挡板后动作使小车停止,防止小车前后行走超出限位后造成机械碰撞。 为了保证提升机安全运行,防止由于电气控制上的失控而造成提升物体超速下落,在提升机的电机上安装限速开关,当提升电机失控或受外界重物牵引导致电机转速超过1000转/分时,提升机限速开关动作并发出报警信号,plc停止提升电机的运行状态,同时提升电机制动器抱闸,防止电机超速或物体掉落带来的危险。 在提升机提升重物时,提升高度是不能超出钢绳的提升上限,如果由于操作人员操作失误或上升控制失控,到达上限后未能及时停止提升,提升卷扬机将继续对钢绳收卷,而钢绳下端的抓斗受机械卡住停止上升,在这种情况下很有可能将钢绳拉断造成抓斗及提升重物下落。为提高生产安全保障,在卷扬机末端安装钢绳收绳限位开关,限位开关是根据钢绳卷筒的变比一般为80:1,当抓斗和重物提升到上限位时,设定好的收绳限位开关动作,提升机停止提升,提升电机制动器抱闸,防止提升机继续提升造成的安全事故。 在行车桥架上两端的检修门上各安装一个限位开关,防止行车有相关人员在行车桥架上对行车检修或维护时,驾驶人员在不知情的情况下对行车进行操作。如果行车桥架上有人在工作,桥架两端的门打开,此时大车电机、小车电机和提升机将不能运行,同时制动器处于抱死状态。 在驾驶室的门上安装限位开关作为行车可驾驶操作的前提条件,用于防止由于操作员不遵守操作规程或粗心大意造成安全事故。例如防止驾驶员进行工作交接时,一个驾驶员准备上下驾驶室而另一个驾驶员在操作大车,容易对正在上下驾驶室的人员造成伤害,或者驾驶室的门没有关好也可能造成安全事故。如果驾驶室门限位开关动作,行车将停止运行,大车电机的制动器将自动抱闸,为驾驶人员提供安全保障。 为保证系统操作的有序性和可靠性,所有主回路的接触器继电器都通过plc的do点输出控制,这样可完全杜绝操作人员违章操作或误操作。主回路中采用正反转接触器实现电机换向,实际操作中操作者为了对吊件准确定位,频繁采用反接制动(俗称打反车),切换电流大,接触器和电机工作状态恶劣,设备检修维护费用非常高。 7 效益分析 变频改造后因变频节约电费计算:每天行车运行于变频实际约15小时 变频器节电为40%即:节约电费=0.5元/kw·h 自动控制论文:燃气锅炉自动控制系统实现与应用 摘 要:武汉钢铁集团鄂钢公司富裕煤气发电项目新建两台150t/h燃气锅炉控制系统采用浙大中控dcs控制软件实现了设备维护及生产操作人员的远距离访问和监视。本文介绍了燃气锅炉燃烧控制系统、汽包水位控制系统、锅炉送风自动控制系统及锅炉炉膛安全监控系统等的主要特点和控制流程。实践证明,该系统达到了锅炉燃烧工况良好、节能降耗的工艺要求,且运行稳定可靠。 关键词:锅炉自动控制;燃烧双交叉控制;fsss控制系统 1 概述 锅炉是一种产生蒸汽的热交换设备。它通过煤、油或气等燃料的燃烧过程释放出热能,并通过传热设备把热量传递给水,将水转变为过热蒸汽,过热蒸汽直接供给工业、生活等生产中所需要的热能。武汉钢铁集团鄂钢公司富裕煤气发电项目新建2台150t/h燃气锅炉,锅炉燃烧产生的过热蒸汽部分送至汽轮机用于发电,部分送至外网满足其它用户生产、生活需要。 锅炉控制系统分为燃烧系统、汽水系统、烟风系统及减温减压系统,控制系统主要完成设备操作、设备状态及生产参数的监控功能,汽包水位自动控制调节功能,炉膛负压控制调节功能,锅炉送风风量控制调节功能及热风烧嘴和煤气烧嘴控制调节功能,锅炉上位系统实现了画面显示、设备操作、报警、历史趋势记录及报表打印等功能。 2 系统介绍 2.1 燃烧系统 锅炉燃烧介质由高炉煤气及焦炉煤气组成,分三层,每层四路进入锅炉本体混合一定量的热风参与燃烧过程。每个烧嘴处设计有火焰监视器,共12个,用于监视炉膛火焰的持续性及大小,在上层及下层各烧嘴处设计有点火器共8个,每条高炉煤气、焦炉煤气及热风管道上均设计有气动调节阀,通过调节调节阀阀门开度来控制炉膛温度,并在锅炉本体设计有热电偶用于监测炉温。 2.2 汽水系统 锅炉汽水系统流程如下:除氧器高压给水泵省煤器预热锅炉汽包生成不饱和蒸汽i级过热器i级过热器集箱喷水减温器ii级过热器ii级过热器集箱生成饱和的过热蒸汽用户。 2.3 烟风系统 空气由送风机送至空气预热器进行预热成为热风,热风送至烧嘴与煤气混合燃烧,生成高温烟气,烟气由引风机牵引经过过热器、省煤器、预热器至烟囱排放,并将锅炉燃烧产生的不饱和蒸汽加热成高温高压饱和蒸汽。 3 系统配置 锅炉控制系统分为上位和下位两类系统组成,下位控制系统实现了l0级(现场控制设备级)与l1级(基础自动化系统级)间的网络连接,并预留l2级(过程控制计算机系统级),上位控制系统实现现场显示、储存、报警、打印等功能。 4 控制功能 4.1 燃烧控制系统 锅炉燃烧自动调节的基本任务,是使燃料燃烧产生的热量,适应蒸汽负荷的要求,且要保证燃烧经济和锅炉运行安全,为此合理的风煤比才能维持汽包内或出口蒸汽压力在需要的范围内。 4.1.1 对空气和燃料的控制 锅炉用水经省煤器预热后,注入锅炉内,在进水管道内,进行流量、温度、压力测量,送至调节器。在这一调节器中,通过减法器计算出温度差,将前面所测得的流量乘以温差,即可求得进水管道中所注入的水所需的热量。而出口测的热水温度信号送给温度调节电路,温度调节电路将它在与人工设定值水平sp之间进行控制计算,将输出信号作为结果输出,将前面原料加热所需要的热量加到该输出信号中,作为燃料流量的设定值,与燃料流量这一小闭环所检测出此时燃料的流量值,做一差值计算,从而调节燃料控制阀的大小,进而进行热量控制。 4.1.2 燃烧双交叉控制 双交叉燃烧控制是以维持合适的空气、燃烧比值为手段,达到燃烧时始终维持低过剩空气系数,从而保证了较高的燃烧效率,同时也减少了排烟对环境的污染。 双交叉燃烧控制实际上是以炉温调节为主回路,以燃烧流量和空气流量调节并列为副回路的串级调节系统,加上高、低信号选择器组成的带有逻辑功能的比值调节系统。它的主要作用是当炉子负荷变化,以维持炉温在给定值上,而且使燃烧工况始终处于低过剩空气系数的经济合理状况。 4.2 汽包水位控制 锅炉汽包水位控制常用的有位式调节和连续调节两种方式。位式调节是根据汽包水位高、低两个位置进行控制的,适用于蒸汽量小于4t/h的燃气 锅炉。本锅炉采用三冲量水位自动调节系统。汽包水位三冲量给水调节系统由汽包水位测量变送器、蒸汽流量测量装置及变送器、给水流量测量装置及变送器、调节器、执行器等组成。汽包水位信号是主信号,任何扰动引起的水位变化,都会使调节器输信号发生变化,改变给水流量,使水位恢复到给定值;蒸汽流量信号是前馈信号,其作用是防止由于“虚假水位”而使调节器产生错误的动作,改善蒸汽流量扰动时的调节质量;蒸汽流量和给水流量两个信号配合,可消除系统的静态偏差。当给水流量变化时,测量孔板前后的差压变化很快并及时反应给水流量的变化,所以给水流量信号作为介质反馈信号,使调节器在水位还未变化时就可根据前馈信号消除内扰,使调节过程稳定,起到稳定给水流量的作用。 4.3 炉膛负压调节 炉膛负压自动控制是通过调节引风机入口风门开度,保持炉膛负压在-20~-10pa的微负压状态,保证锅炉安全燃烧。引风机停止后,其风门执行机构需自动关闭。 4.4 锅炉送风自动控制 送风自动控制的目的是:使锅炉所投入的燃料在炉膛中燃烧时,自动投入合适的风量,以保证锅炉的经济燃烧。通过煤气压力调节送风压力,进而达到最高的锅炉热效率,烟气含氧量作为总风量的修正值,通过调节送风机变频器频率来调节送风压力。 4.5 锅炉过热蒸汽温度自动调节 过热蒸汽温度自动调节的任务是维持过热器出口蒸汽温度在允许范围之内,并保护过热器使其管壁温度不超过允许的工作温度。锅炉过热蒸汽温度调节采用自制冷凝水喷水减温装置,通过调节减温水调节阀门开度来控制集汽集箱和减温器出口蒸汽温度,保证集汽集箱中蒸汽温度在430~450℃范围内。 4.6 锅炉炉膛安全监控系统 锅炉炉膛安全监控系统(fsss)是锅炉安全运行必不可少的设备,负责燃烧器管理和燃料安全。它能在锅炉启动、停止和正常工作等运行方式下,对锅炉燃烧器的主要参数进行连续监测和管理,通过联锁程序使燃烧设备按照既定的合理程序完成必要的动作以保护锅炉炉膛及燃烧系统的安全。 4.6.1 炉膛吹扫 在任何燃料点火发生以前(冷启动或锅炉燃料跳闸指令发出之后),锅炉吹扫是必须完成的。要开始炉膛吹扫,必须满足和维持下列许可条件:a.风量 30%额定负荷风量;b.系统电源正常;c.汽包水位正常;d.任一送风机运行;e.任一引风机运行;f.火检无火;g.所有燃气阀关闭;h.无锅炉跳闸指令。 当所有的炉膛吹扫许可条件满足后,吹扫允许指示灯亮,按下炉膛吹扫按钮,将开始5分钟吹扫。如果在吹扫过程中有任一个吹扫条件不满足,吹扫自动停止,吹扫中断指示灯亮。如所有吹扫许可条件一直满足,则5分钟后炉膛吹扫完成。一旦吹扫完成后, mft信号复位。 ①主燃料跳闸(mft)及首次主燃料跳闸原因指示 当下列任何一个主燃料跳闸条件(严重且紧急的情况)出现,发出的锅炉主燃料跳闸指令, 将所有锅炉燃料切断。在crt监控画上将有首次燃料跳闸原因显示。a.引风机全停;b.送风机全停;c.手动紧急停炉;d.炉膛压力高-高(三取二);e.炉膛压力低-低(三取二);f.汽包水位高(三取二);g.汽包水位低(三取二);h.全炉膛火焰丧失;i.燃料丧失。 ②全炉膛灭火 全炉膛灭火是指给燃气停止供应5s后,且下列条件均满足:a.底层:火检没有火焰(4取3);b.中层:火检没有火焰(4取3);c.顶层天然气层:火检没有火焰(3取2)。 ③燃气母管快关阀开关控制 在正常点火前,或当mft跳闸继电器复位后,在程控方式、燃气压力正常、所有燃气角快关阀以及角点火快关阀全关闭的前提下,可以开启燃气母管快关阀。在下列条件下,将取消“开燃气母管快关阀”指令,并且自动关闭燃气母管快关阀:a.mft跳闸;b.按下“关”按钮;c.燃气压力低超过5秒且有燃气角快关阀开。 ④燃气点火允许条件:a.燃气母管快关阀开到位;b.无mft;c.燃气压力正常;d.燃气角快关阀关位;e.点火快关阀关位;f.火检冷却风压正常。 5 监控功能 该工程上位控制系统通过浙大中控dcs控制软件实现,在画面上可显示锅炉生产设备的温度、压力、流量,历史趋势,报警、完成各阀门、设备的操作,完成煤气、助燃空气的调节阀的操作,各系统的手自动切换、操作。 6 应用效果 通过本系统的成功投运,有效的提高了能源的利用率,保证系统的安全运行,出水温度稳定,升温速度快,调节及时,超调小,波动小。 自动控制论文:试析PLC在天然气调压站自动控制系统中的应用 [摘 要]作为城市供气系统的枢纽,天然气调压站控制系统的工作效率将会直接决定调压站的供气水平。为了有效应对经济发展对天然气的巨大需求量,做好天然气调压站的用气量管控工作,采用自动控制系统成为了天然气调压站发展的必然选择。本文简要介绍了天然气调压站的运行原理,而后重点探讨了plc在天然气调压站自动控制系统设计中的应用情况。 [关键词]天然气调压站;自动控系统;plc;系统设计 1.前言 城市规模的扩大和社会经济发展以及出于环境保护的考虑,大范围推广天然气已经成为了推动城市发展的最佳选择。但是日益复杂的供气方式和用气方式使得天然气调压站如果继续采用传统的管控系统则很难满足现实情况的需要。在天然气调压站中积极应用自动控制系统,能够实现实现天然气调压站控制和调度的自动化、值守的无人化以及供气的安全化,不仅能够缩短应对突发事件的反映事件,而且能够有效减少能源和资金的浪费,最终实现经济效益和管理效益的提升。 2.天然气调压站功能与调压回路自动切换原理分析 2.1 天然气调压站功能简介 天然气调压站是天然气管网监控系统的重要构成部分,除了调压站之外,天然气管网监控系统还包括调度中心计算机管理系统、数据通信网络系统以及区域调压站等。天然气管网监控系统具有高度的集中性和统一性,它能够对处于各个位置的下属功能单元进行分散控制。中高压调压站的功能主要体现在如下几个方面:监控并管理站内的各种智能仪表、工艺设备,向调度控制中心传递各种信息,执行调度控制中心的各种指令。在具体实践中,中高压调压站的工作内容主要包括平衡控制管网负载、依照用户用气情况调节供气量、调节管网远程压力、数据上传、指令执行以及限流等。 2.2 天然气调压站调压回路自动切换原理分析 调压回路自动切换原理,简单而言,就是利用了各个调压器的压力设定差异。具体来讲,如果主回路的工作调压器的压力设定为3.33 mpa,那么,监控调压器的压力设定应该比主回路的工作调压器的压力设定稍微高出一些,一般设定为3.46 mpa,相应地,备用调压回路的工作调压器的压力设定应该比主回路的工作调压器的压力设定稍微低出一些,一般设定为3.25 mpa,即,监控调压器压力设定(3.46 mpa) 主回路工作调压器压力设定(3.33 mpa) 备用调压回路的工作调压器压力设定(3.25 mpa)。 天然气调压站在常规工况之下,压力调节的职责由主回路工作调压器完成,其出口压力被设定为3.33 mpa,主回路的监控调压器则保持着全力开放状态;假设因为某种原因导致主回路工作调压器出现故障,无法正常工作,那么工作调压器会处于全力开放状态,其出口压力被设定将会在短时间内提升至3.46 mpa,压力传感器会感知该压力设定变化并将压力信号传输给监控调压器,此时监控调压器开始对压力调节负责;假设同样因为某种原因导致监控调压器出现故障,也无法正常工作,下游压力将会继续升高,一旦压力提升值超过了主回路切断阀门的压力设定(一般为3.83 mpa),则主回路切断阀门会对供气进行切断处理,而此时的下游用气仍在继续,会逐渐降低主回路的压力设定值,并降至备用调压回路的工作调压器压力设定(3.25 mpa),压力传感器会感知该压力设定变化并将压力信号传输给备用调压回路工作调压器,此时备用调压回路工作调压器开始对压力调节负责。为了确保天然气安全管控的万无一失,备用调压回路工作调压器也配套有监控调压器,如果备用调压回路工作调压器因为故障等原因无法正常工作,则监控调压器也会依照预设程序接手压力调节工作。由此可见,各个调压器的压力设定差异能够使得调压器在故障情况进行自动切换,当然,这需要可靠的控制系统。 3.plc在天然气调压站自动控制系统中的应用 3.1 硬件方面 为了确保天然气调压站能够在经济、可靠、安全的最优条件运行,天然气调压站自动控制系统必须要能够有效担负起实时动态监控、采集、处理调压站各个关键部位参数,并能够及时作出正确决策的使命。我们知道,天然气调压站所涉及的各种控制参数非常之多,例如,电动球阀、切断阀、回讯器、气体泄漏警告、进出口压力差和阀门位置、进出口温度、进 出口压力等等。以上这些数据都需要中心控制系统进行认真地分析和对比,确保数据精准可靠。为此,在plc控制器的选择方面必须要坚持参数修改灵活、使用维护简便、具有较强抗干扰性和执行功能的原则;此外,为了确保系统功能的完善有效,在功能模块的配置方面应该科学合理。总而言之,天然气调压站自动控制系统的硬件构成应该包括如下几个部分:cpu、plc、i/o处理功能模块、电源、执行机构、信号变送设备、液晶触摸屏。 3.2 软件方面 本系统通过对调压站参数进行实时采样,经plc 进行运算处理,来判断系统的状态。当系统处于正常运行状态时,上传并实时显示调压站参数,通过对现场阀门的自动控制实现对天然气出口压力的动态调节,保证了天然气的稳定供应;当系统出现异常时,经声光报警和显示屏字幕闪烁两种方式发出报警信号,并作用于相应的执行机构,实现天然气调压站的自动运行。系统软件设计主要是模拟量的采集处理和与智能总线仪表的通信两大部分。模拟量的采集处理部分包括压力、温度和压差经过变换器输出的电流信号。虽然模拟量输入模块内部自带有模拟量滤波功能和采样数值设置,但是为了使显示值更加稳定,程序设计时使用了算术平均滤波法,以实现对一般随机干扰信号进行滤除。 智能仪表采用 modbus 协议通过双绞线与 plc通信,modbus 是应用于电子控制器上的一种常用协议。控制器能设置为两种传输模式(ascii 或rtu)中的任何一种在标准的 modbus 网络通信。本系统根据仪表的要求,选择了 rtu 方式。通信接口为半双工接口程序的关键是避免在通信端口上同时发送和接收。按照本系统中通信采用的这种编程模式编写自由口通信程序可以有效避免因同时发送和接收造成的通信冲突,从而保证程序的正常运行。 4.结束语 总体而言,先进的天然气调压站自控系统应能实现调压站的合理调度,无人职守,保证安全供气,节约能源与资金,加快紧急事件反应时间,减少不应有的损失,实现现代科技与科学调压的有机结合。实际应用实践经验证实,本文所设计的天然气调压站自控系统不仅具有较高的安全型、稳定性、可靠性、抗干扰性,还具有较高的性价比,提高企业的经济效益和管理水平。 作者简介 刘垂祥,男,江西萍乡,江西省投资燃气有限公司,助理工程师研究方向 从事城市燃气运营与管理 自动控制论文:发电厂自动控制系统(装置)Y2K问题测试探讨 【摘要】 针对发电厂 计算 机自动控制系统(装置)2000年 问题 (y2k问题),阐述相应的测试 方法 、步骤及分类,认为应根据不同的测试对象,采取不同的测试方法和步骤;无论测试对象如何,一些测试方法是基本的,具有一定的共性。 【关键词】 发电厂 自动控制系统 2000年问题测试 发电厂y2k测试所涉及的对象一般有:(1)计算机自动检测装置或检测系统,包括测量仪器仪表和有关的检定系统等;(2)计算机控制装置或系统,包括plc、单回路/多回路调节器和监控系统;(3)其它计算机自动控制系统(设备),如分散控制系统(dcs)。对于不同的测试对象,应根据其具体运行情况及相应功能,采取不同的测试方法和步骤,才能最有效地测试不同对象的y2k问题。但无论对象如何,有些测试方法是基本的和共性的。本文从发电厂y2k问题测试方法、步骤、需选时间点段及发电厂y2k问题分类等几方面进行讨论。 1 测试方法 对于发电厂计算机自动控制系统(装置)y2k问题,一方面要测试系统能否顺利跨越2000年,能否识别非法和无效日期,所有日期显示是否正确;另一方面,更要测试系统在2000年前后能否稳定运行,功能是否正常,会不会引起误报警乃至保护误动作等。对于不同测试对象,应有不同的测试方法。 1.1 自动检测仪表 对自动检测仪表进行y2k问题测试,一般最好用离线测试法,即用备品备件外接信号源来对其进行测试,以免在测试过程中产生干扰信号, 影响 整个系统运行。 1.2 plc和控制器 首先应根据该plc或控制器对系统的影响程度,决定进行离线还是在线测试。但有相当一部分plc和控制器可能没有日期和时间设置功能,无法进行直接测试。在这种情况下,应分2 步进行:第一,若该设备有源代码,应对源代码进行 分析 ,确定 应用 软件何处用了时间功能,如定时器等;判断这些时间功能是由实时时钟或系统时钟产生的,还是由计数器或脉冲产生的。若是由实时时钟产生的定时,可能有y2k问题;若是由计数器产生的定时,软件本身应不会有y2k问题。第二,应对该控制器的硬件电路进行分析,确定硬件电路是否有备用电池和实时时钟rtc芯片等。若没有这些芯片,硬件本身应没有y2k问题。如果以上2 步都有明确结论,就可确定该设备是否有y2k问题。 对于类似单回路/多回路调节器的控制器,可直接测试其控制功能是否正常,也即对控制器硬件和应用软件同时进行y2k问题测试。对于由 工业 控制计算机构成的控制器,应首先对工控机本身进行测试,再对应软件(如控制软件等)进行测试。对于plc,先用编程器对plc本身进行测试,再对应用软件进行测试。需注意的是,用编程器修改的是plc本机的日期及其时钟,而非编程器日期。 1.3 监控系统 监控系统由上位机和下位机构成,或由人机接口mmi加plc构成。首先应根据该监控系统对整个系统的影响程度决定是进行离线测试,还是进行在线测试。监控系统的y2k问题测试分2 大部分,即下位机测试和上位机测试。先对下位机进行测试,方法与1.2节所述类似;再对上位机测试,包括上位机本身和应用软件测试;最后,对上位机和下位机同时进行测试,测试系统运行有无异常、功能是否正常。 1.4 dcs系统 dcs是整个发电机组监控的神经中枢。为保证安全,在进行dcs测试前,应确保机组已停运。对于dcs,应首先进行单项测试,再进行系统测试,确保整个dcs不受y2k问题影响。(1)dcs单项测试。先进行单个控制站、工程师站操作站的硬件和操作系统是否存在y2k问题及其严重性,再对工程师站、soe、控制站的各种应用软件及其功能进行测试,如工程师站组态功能是否正常、soe事件记录功能是否正常、控制站的数据采集和控制功能是否正常。(2)dcs系统测试。单项测试后,为确认dcs控制站、操作员站和工程师站等单元间的接口、dcs数据库(包括实时数据库和 历史 数据库)、dcs监控和保护系统等的y2k问题,应进行dcs系统测试。测试前,先找到dcs主时钟,通过修改主时钟时间对dcs进行系统测试,在各个关键时间段上考察dcs功能是否正常。必须进行测试的功能模块有:保护、控制、操作、显示、事件记录、报警、打印、趋势、组态、报表和上载/下载等。 2 测试步骤 为尽可能减少对整个系统运行的 影响 ,保证设备安全,测试前应认真、仔细地做好安全措施,包括现场安全措施、测试设备软件备份和系统设置备份等。(1)测试前,准备好系统启动盘和软件安装盘等;(2)测试 过程中,记录所有测试数据和过程;(3)测试完成后,恢复系统及其设置,包括恢复系统日期和其它设置到测试前状态,如电气、执行机构等。 2.1 测试前 在实施测试前应做好以下工作:(1)确认被测试系统的相关资料和台帐的正确和完整性;(2)验明所有的日期输入、输出、显示和内部时钟;(3)做好被测系统软件和数据备份;(4)记录被测系统的设定参数;(5)测试前排除或记录异常现象;(6)找出被测系统与外部系统的接口参数;(7)编写测试作业指导书或测试规程;(8)开会审核测试作业指导书或测试规程;(9)做好被测系统的现场安全措施。 2.2 测试中 在实施测试时应做好下面工作:(1)严格按测试作业指导书实施测试;(2)遵守测试程序的顺序;(3)准备应急人员以应付意外事故;(4)输入测试数据进行测试;(5)记录所有测试情况和数据。 2.3 测试后 完成测试后应继续做好如下工作:(1)将系统时钟回调到正确的正常时间;(2)在测试前,如被测系统与外部系统断开,则恢复系统连接;(3)删除所有测试文件,并将系统恢复至测试前状态;(4)重新启动被测系统,观察系统运行是否正常;(5)准备支持任何测试后的生产启动;(6)保证可用于审核和复阅的详细测试结果。 3 需要选择的日期 无论发电厂y2k 问题 的测试对象如何,以下日期是必须测试的:(1)特殊日期测试。以往软件设计时,常把99/9/9作为特殊日期标志。在这种系统中,若输入99/9/9,系统功能可能会发生异常,甚至不能执行系统功能。因此,必须测试1999/9/9。(2)世纪跨越测试。对于世纪跨越1999-12-312000-1-1,这是必须测试的日期。这时,要判断系统能否正确跨越世纪、系统正常运行且现有功能是否不变和系统在21世纪时能否正常处理日期数据。(3)闰年测试。在设计软件时因未考虑到2000年是闰年,因此若需处理与日期相关的功能时,系统可能会出现异常,导致不能正常处理日期数据。所以2000-2-282000-2-29,2000-2-292000-3-1是必须测试的日期。(4)人为设置日期测试。系统应承认有效的日期测试,包括:1999-9-9,1999-12-31,2000-1-1,2000-2-28,2000-2-29,2000-3-1,2000-12-31,2001-1-1,2001-2-28,2001-3-1,2004-2-28,2004-2-29,2004-3-1;系统应拒绝(无效)的日期测试,包括:2000-2-30,2001-2-29,2004-2-30,0000-00-00。(5)其它日期测试。如2000-12-312001-1-1,2010-1-1,2038-1-1等。以上日期,对于任何对象都应测试,且为更全面地测试对象的y2k问题,还应根据具体情况考虑其它日期测试。 4 问题分类 根据北仑发电厂(1999/1/25~2/3)和嘉兴发电厂(1999/2/16~2/26)的 计算 机自动控制系统(装置)y2k问题测试情况,y2k问题对发电厂计算机自动控制系统(装置)的影响可归结为以下4个方面。 4.1 没有实时时钟芯片或时钟功能的控制系统(装置) 这部分设备虽然属于计算机或单片机控制器,但因没有实时时钟芯片或时钟功能,设备中没有日期和实时时钟,因此不存在y2k问题。如小汽轮机控制器505、rotork电动头、pmc轴封控制器和dfs火检等。 4.2 “y2k ready”的自动控制系统(装置) “y2k ready”是指在通电或断电状态下,系统(装置)的时钟存在y2k问题,但系统功能不受影响,能照常运行。如:(1)不能顺利跨越2000年,需要通过人工设置到2000年,但系统功能不受影响,可正常运行。如在世纪跨越时,年份变为1900,因有些操作系统最早年份为1980年,因此系统显示1980年,需人工设置为2000年,如新华deh使用的工控机、西门子dcs编程器pg750、soe等。(2)无法识别或拒绝非法日期的设备,但不影响其功能,如某电厂的质量流量计,接受了2001年2月29日。(3)闰年问题。某电厂的废水系统plc,2000年2月28~29日测试,实测现象为3月1日,但系统运行正常。(4)日期显示问题。某电厂2号灰控plc,2000年2月28~29日测试,实测现象为2月28日,即时间变化,日期不变,但系统功能正常,运行稳定且无异常。 4.3 “y2k ok”的自动控制系统(设备) “y2k ok”是指在通电或断电状态下,系统(设备)时钟不存在y2k问题,且系统功能正常,运行无异常。这类设备有:某电厂的网控闭锁装置、电除尘中央管理机及炉内加药系统等。 4.4 “y2k not ok”的自动控制系统(设备) “y2k not ok”是指在通电或断电状态下,系统(设备)时钟存在y2k问题,且系统功能不正常,运行异常,如某电厂的硅表。 5 结束语 通过y2k问题的测试,一方面可掌握发电厂自动控制系统(装置)y2k问题的严重程度;另一方面可借此制定y2k问题的解决方案及各种应急措施,具有重要意义。所提出的测试 方法 、步骤、选择的时间段和分类等几方面问题,可供发电厂同行 参考 ,希望共同对此问题进行深入、细致地探讨,为保障机组安全、 经济 运行,顺利跨入21世纪打下良好基础。 自动控制论文:井下排水PLC自动控制系统的研究 [摘要]井下自动控制排水系统在开采的过程和水资源的利用方面具有重要的意义,plc可编程控制系统技术在自动控制中具有广泛的应用,本文以煤矿井下作业为例,从影响井下排水自动控制系统的稳定的主要因素出发,提出了抗干扰的措施,阐述plc技术在井下排水自动控制的设计原理。 [关键词]自动控制 排水 plc 在煤矿生产过程中,地下水流入巷道或工作面,形成矿井水。矿井水的形成一般是由于巷道揭露和采空区塌陷波及到水源所致,水源主要是大气降水、地表水、断层水、含水层水和采空区水。采矿活动造成采动区域及其周边区域水文地质系统和单元隔水构造的破坏,改变了水径流方向和途径,最终在采空区或采动场所汇集,并在汇集过程中因物化作用与时间效应遭受污染的,交替性差的水体。 一、井下排水的重要性 在煤矿的原煤开采中,我国平均每年将有20~40亿立方米的地下水被抽排到地面且绝大部分被排放掉。但是,煤矿生产抽排的地下水是在煤炭开采过程中才被污染的,而并非本身就是污染严重的水。所以,在我国水资源不足的环境中,这些水被浪费掉实在是有点可惜,如果在水质较好的地方,对井下水进行适当的处理,就完全可以达到 工业 和生活用水标准。另外,井下水对矿井的危害很大,在发生的煤矿安全事故中,以瓦斯爆炸和水灾害最为频繁和严重。如果矿井水排放不畅,水在井下放任自流,将势必造成水灾,更严重的造成设备财产损失,人员伤亡,矿井坍塌等灾难性的后果。 我国在优化排水方案、改造排水设备及巷道合理布置方面也做了大量的研究,但是,监测技术和手段还处在摸索阶段。随着煤矿安全问题的要求的提高,井下水的检控要求也随之提高。目前井下水的排放主要的人工管理的方式,具有低效率、高劳动量,且容易造成高劳动量的弊端。因此,采用自动控制系统具有重要的意义。 二、plc井下排水自动控制系统 1. plc井下排水自动控制系统的技术 可编程控制器(plc),是一种数字运算操作的 电子 系统,向用户的“ 自然 语言”编程,使不熟悉 计算 机的人也能方便地使用。plc是通过在存储器中的程序实现控制功能,且同一台plc还可用于不同控制对象,通过改变软件则可实现不同控制的控制要求,具有很大的灵活性和通用性。plc的输入、输出电路一般用光电祸合器来传递信号,有效地抑制了外部干扰源对plc的影响,具有可靠性高、抗干扰性强的特点。此外,plc的i/o接口可直接与控制现场的用户设备联接。 2.影响plc控制系统稳定的干扰因素 plc作为一种自动化程度高、配置灵活的工业生产过程控制装置。因为其本身的高可靠性,它的应用场合越来越广,环境越来越复杂,所受到的干扰也越来越多。在plc控制系统中,就plc本身来说,其薄弱环节在i/o端口。来自电源波形的畸变、现场设备所产生的电磁干扰、接地电阻的祸合、输入元件触点的抖动等各种形式的干扰,都可能使系统不能正常工作。研究影响plc控制系统的干扰因素,对于提高plc控制系统的抗干扰能力和可靠性具有重要作用。 对plc的干扰的产生过程主要有三个因素组成:(1)电源引入的干扰。雷电冲击、开关操作、大型电力设备启停等,都有可能会影响系统的正常运行,造成plc系统故障。(2)i/o信号线引入的干扰。在使用plc组成控制系统时,要连接大小设备和各种通信线路,这样就有可能会发生各种个样的电磁干扰环境,影响plc系统的运行。(3)接地线引入的干扰。若接地线处理混乱或是电线上的电位分布不等,则会电路的正常运行,有可能在成数据换乱,信号失真。 3.plc控制系统的抗干扰措施 对plc的干扰的产生过程主要有三个因素组成,相应地对抑制所有电磁干扰的方法也从这三个要素着手解决。(1)最大限度地抑制干扰源。电源系统的抗干扰措施是为了抑制电网电压的波动及畸变对系统电源产生的干扰,可采用使用隔离变压器或者使用低通滤波器的措施来解决。另外,也可以使用交流稳压电源来增大抗干扰能力或使用在线式不间断供电源(ups)来作为plc控制系统的理想电源。(2)阻隔祸合通道或衰减干扰信号。输入端有感性负载时,在交流信号输入负载两端并联rc浪涌吸收器或压敏电阻rv;在直流信号负载两端并联续流二极管vd或压敏电阻rv或稳压二极管vx或rc浪涌吸收器等。在使用多芯信号电缆时,要避免i/o线和其它控制线共用同一电缆。(3)降低系统本身对电磁噪声的灵敏度,提高自身抗干扰能力。 三、plc井下排水自动控制系统的设计原理分析 在plc井下排水自动控制系统的开发中,为了更好地实现自动控制,应该注重以下几点: (1)需要开发电器控制系统,用plc(可编程逻辑控制器)控制系统代替传统继电器控制系统。 (2)在开发plc控制系统的同时,还要选择可靠的控制器及附属电气元件,以更好地适应井下环境。在符合矿用设备的安全标准的同时,还要在设计和开发时能充分考虑和利用井下的条件,使控制简便可行。 (3)在设计的同时要从实际出发,根据排水控制的要求,进行plc硬件和软件的设计,以达到自动轮换工作,使水泵房工作更加高效节能的目标。 (4)还可以把感应式数字水位传感器用于煤泥水水位的测量,在开发中使用新型的电量监测模块对水泵电机的电源输入进行监测,并建立plc与该模块之间的通信,可以使plc根据各个水泵电机的电量监测数据判断它们的运行状态,做到有故障及时发现及时处理。 可编程控制器本身就有很完善的可靠性设计,具有很强的抗干扰性能。但是, 工业 控制是一个很特殊的领域,稍有不慎,就有可能造成极大的 经济 损失,甚至人员伤亡。所以还应该从整个系统的角度进行可靠性设计,以更加有效的保障工业控制的安全。 四、结论 井下排水技术在煤矿的开采中的重要性和井下水资源的缺乏利用以及人工控制井下排水系统的种种弊端决定了井下排水自动控制系统研究的重要性。基于可编程控制技术的煤矿井下排水自动控制系统是利用当前优秀的工业控制技术精心研究与开发而成的,它具有许多传统控制系统无法比拟的优点,plc控制系统得到了广泛的应用和具有广大的 发展 前景,但是plc系统在井下排水自动控制系统中的应用还存在着一些问题需要,这需要我们做进一步的研究和实践,并最终解决问题。 自动控制论文:浅析分散控制系统在热电厂自动控制上的应用 摘要:分散控制系统(dcs) 是计算机技术和自动化技术相结合发展的结果。本文结合新沪热电厂新建三炉两机采用分散控制系统(dcs) 实现自动控制的工程实践, 介绍dcs 系统特点和功能, 并根据dcs 系统的运行情况,结合实际维护进行简单阐述。 关键词:dcs 系统 日常维护 热工控制 一、硬件维护 1.过程通道。i /o 模块故障的一般判断与处理是通过系统诊断, 用更换模块的方法处理。至于其内部元件老化等内部因素造成的模块不正常, 一般热控人员不好判断。原则上i /o模块的检修应由厂家处理,目前我厂的热工检修人员的技术水平还达不到这种水平, 不能象检修常规仪表那样得心应手。并且现在的仪表厂家的技术保密也不容许客户知道他们的核心技术, i /o 模块基本趋于一体化设计, 因此i /o 模块的备件一定要充足。具了解这种i /o模块的故障大多出现在调试和运行初期, 其原因有设备本身质量不过关, 也有维护人员素质差等。一般经过一个大修周期后会稳定下来。 2.就地设备。就地设备故障的诊断与处理同常规的故障没有区别, 只是一次元件或控制设备出现故障时不能被操作员及时发现, 这并不一定是运行人员不认真, 主要是因为画面较多不能全部显示。只有异常或报警后才能发现。这样对检修人员和运行人员的素质要求就相应提高, 因此运行人员要详细介绍故障前后的状态便于热工人员快速、准确地处理缺陷。热工人员应了解热力设备的原理, 结合运行人员提供的情况分析处理故障点。dcs 系统的模块大多都支持热插拔, 但这并不意味着可以随便插拔, 在操作时必须做好安全防护措施。 3.操作员站死机。无论是哪种dcs 系统, 操作员站死机都是会出现的, 其原因比较多也比较复杂。硬盘或卡件故障, 冷却风扇工作异常等都可能引起操作员站死机。有时也会发生人为操作员站死机现象, 一般在修改控制逻辑、下装软件、重启设备时, 最易发生操作故障, 轻则设备异常, 重则造成设备停运。因此热控人员在工程师站、操作员站操作中要引起高度重视, 防止人为操作故障的发生。 4.鼠标及键盘操作不正常。多数操作都是由鼠标操作完成的, 鼠标的消耗是很大的, 因此备用鼠标必须是专门备用的, 不能随便替换。当发现鼠标操作不正常时应进行一次重新起动计算机, 如仍不正常, 要立刻停止操作该鼠标, 及时通知维护人员检修, 以防止出现误操作。键盘操作不正常大多是数据线出现问题, 可相应处理。 5.电源。现在的dcs 系统电源故障不多, 但在运行初期较多, 比如保险配置不合理等。在运行中也可能出现备用电源不能自动投入, 电源插座接触不良等现象。因此不能保证插座非常可靠的情况下, 最好采用端子排。长期运行后有可能会出现空气开关整定值变化, 因此应定期校验空气开关。 三炉两机的dcs 系统, 其操作员站, 电源配电柜通过专用的电源冗余切换装置供电; 对于服务器, 由于它在系统运行中的重要地位, 所以互为冗余运行的两台服务器分别由ups 和厂用电供电;对i /o控制站, 是将ups 电源和厂用电分别送给互为冗余的两个电源模块, 经过冗余电源输出的24vdc/48vdc供给主控单元或i /o模块使用。实际应用中, 如果现场系统没有配备电源柜或不能提供双路电源, 为了保证dcs 系统的安全稳定运行, 应至少提供一路ups 电源。另外,dcs系统电源应当单独由供电电源段引来, 不应再为其它高负载设备供电, 尤其不能为大的感性负载供电。 6.干扰问题。对于干扰主要是接地问题, 备用电源的切换和大功率的无线电设备如手机, 对讲机等, 还有来自dcs 系统自身的干扰信号。对于dcs 系统的接地,dcs 系统厂家要求非常严格, 也相应的引起了重视。dcs 系统接地是为了保证当进入dcs 系统的信号、供电电源或dcs系统设备本身出现问题时, 有效的接地系统能承受过载电流并可以迅速将过载电流导入大地。还能够为i /o信号提供屏蔽, 消除电子噪声干扰, 防止设备外壳带电或静电积累, 以免对人的触电伤害和设备的损坏。据了解,dcs 系统的“死机”, 大多是因为系统接地不良存在问题所引起的。因此完善、可靠、正确的接地, 是dcs 系统能够安全、稳定运行的关键。 7.人为因素。人为因素引起的保护误动大多是由于热工人员走错间隔、看错端子排接线、错强制或漏强制信号、万用表使用不当等误操作等引起。 二、维护管理 dcs 的维护管理包括系统的巡检, 保护的投退, 软、硬件的监督管理。 1.应用软件应及时备份, 极小的改动可做记录; 如修改数据库除应同时保存在工程师站, 还要有其他备份盘。 2.软件检查与功能试验, 要试验全部软件的功能并检查各级权限。规范dcs 系统软件和应用软件的管理, 软件的修改、更新、升级必须履行审批授权及责任人制度。在修改、更新、升级软件前,应对软件进行备份。未经测试确认的各种软件严禁下载到已运行的dcs 系统中使用, 必须建立有针对性的dcs 系统防病毒措施。 3.热工保护的投退应严格执行工作票制度。检修某一运行设备时, 要采取正确隔离措施, 以防发生相关设备的联锁反应。这就要求热工人员了解dcs 的控制逻辑。 4.当部分操作员站出现故障时, 由可用操作员站继续承担机组监控任务( 此时应停止重大操作),同时迅速排除故障, 若故障无法排除,则应根据当时运行状况酌情处理。当全部操作员站出现故障时,应立即停炉。 5.调节回路控制器或相应电源故障时, 应将自动切至手动维持运行, 同时迅速处理系统故障,并根据处理情况采取相应措施。加强对dcs 系统的监视检查, 特别是发现cpu、网络、电源等故障时, 应及时通知运行人员并迅速做好相应对策。 6.温度、湿度、灰尘及振动对热控电子设备有很大影响, 所以控制电子间的环境条件, 可以延长热控设备的使用寿命, 提高系统工作的可靠性。就地设备工作环境普遍十分恶劣, 提高和改善就地设备的工作环境条件, 对提高整个系统的可靠性有着十分重要的作用。做好设备检修管理, 及时发现设备隐患, 使设备处于良好的工作状态。做好日常维护和试验。停机时, 对保护系统检修彻底检修、检查, 并进行严格的保护试验。尽量采用技术成熟、可靠的热控元件。随着热控自动化程度的提高, 对热控元件的可靠性要求也越来越高, 所以,采用技术成熟、可靠的热控元件对提高dcs 系统整体的可靠性有着十分重要的作用, 根据热控自动化的要求, 热控设备的投资也在不断地增加, 切不可为了节省投资而“因小失大”。在合理投资的情况下, 一定要选用品质、运行业绩较好的就地热控设备。以提高dcs 系统的整体可靠性和保护系统的可靠性、安全性。 自动控制论文:一种简单实用的水位自动控制系统设计 摘要:本文介绍一种简单实用的水箱水位自动控制系统的基本组成及工作原理,通过对该系统组装测试,达到预期效果,正式应用于乡镇供水系统中。实践证明,该水位控制系统设计方案合理,运行效果好,具有低成本、高使用价值的优点。 关键词:水位 自动控制系统 0 引言 近年来对城市供水提出了更高的要求,水塔水位控制自动化系统被不断地改造,以适应社会的 发展 和人民生活水平的提高,满足及时、准确、安全和保证充足供水。目前水位自动控制系统有很多成熟的产品,控制手段主要有单片机监控、比较电路监控、利用plc和传感器构成水塔水位恒定的控制系统等,运行可靠,可实现远程监控和无人值守。在许多偏远地区,特别是居住相对分散的 农村 地区,供水问题也待解决。如果仍然沿用人工方式,劳动强度大,工作效率低,安全性难以保障。本文针对乡镇和偏远农村家庭供水的特点,设计一款简单实用、符合要求的水位自动控制系统。 1 水箱水位自动控制系统的组成 针对偏远农村分散居住,取水不方便(包括从水井取水)的特点,考虑到农民生活消费水平不高,设计的供水系统必须是既方便农民的生活,又 经济 实惠等特点的水箱水位自动控制系统。水箱水位自动控制系统的组成。 由图中可知,水位自动控制系统电路主要由主电路和控制电路两大部分组成。主电路是一台抽水水泵,由220v交流电源电压供电。控制电路由包括整流、滤波、稳压电路、感应电路及限流限压电路组成。 2 水箱水位自动控制系统的设备 水位自动控制系统的设备只需选用价格低廉、安全可靠的设备。 由设备表可知,所有的设备都是简单而常用的小型设备,价格低廉,控制和维护简单易于掌握,对远离城市的偏远地区非常适用。传统的水位控制系统通常使用传感器进行上、下限控制,以保证水位在上、下限之间。此设计中只用三根导线来代替传感器放置在上、下限水位之间,利用水的导电特性完成上、下限水位的自动控制,节省了购买传感器的费用,也不必考虑传感器的故障,进一步降低成本,提高系统的可靠性。 常见的生活用水供应系统工作形式是由外来补充水源(一次水源)向一个高位水塔和一个低位水池补水,再由高位水塔和低位水池(二次水源)向各用户供水。此设计主要考虑针对家庭供水系统(或者某些单独取用水之处),因此只需用(储)水箱而非水塔供水。系统供水是由水箱直接供应,不用考虑由位置高度所形成的压力来进行供水,不用气压供水,不必在屋顶上设置水箱,也不用单独建筑水塔,仅在厨房或需用水的地方放置一足够大的(储)水箱即可满足供水要求。 3 水箱水位自动控制系统的控制原理 该水箱水位自动控制系统结构简单,控制原理如下:系统上电后,交流电源经整流、滤波、稳压后,由电位器调节获得12v直流工作电压。当水箱水位低于下限时,接触器线圈失电,其常闭触头使水泵接通工作,抽水到水箱中;当水位上升到上限时,接触器线圈得电,常闭触头断开,常开触头闭合,水泵停止抽水。 v1、v2用来保护lm317输出端电压为安全电压,使其免受短路电流的影响;v3用来保护三极管,同时避免触电事故的发生。水位的上、下限可通过调整三根导线的位置设定。 4 测试应用 该设计经安装调试,结合实验室给排水系统进行测试,效果良好。正式应用于某乡镇几个家庭的日常用水装置中已将近两年,至今未发生故障。该系统在运行期间稳定性高,完全符合预先规定的标准,只需将控制电路稳压输出调整在10v-12v之间,可投入使用。可用交流变压器供电,也可以用直流供电。 5 结束语 设计的水箱水位控制系统因价格便宜,结构简单,使用方便,不易发生故障,可用于要求不高的给排水系统中,特别适用于城镇及偏远山区取水装置。 自动控制论文:智能型住宅自动控制与管理系统应用研究 随着计算机技术、现代通信技术、自动控制技术的迅速发展,智能化建筑在世界应运而生。智能小区在智能化大楼基础上扩展和延伸出来的,人们通过对小区建筑群的四个基本要素(结构、系统、服务、管理)进行优化考虑,提供一个投资合理,又拥有高效率、舒适、温馨、便利以及安全的人居环境。为适应我国加快住宅建设发展,增强住宅建设的科技含量的要求,我国 在继“解困”、“安居”工程后,又加大了小康工程的力度。“智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”作为国家重大科技产业项目??“2000年小康城乡科技产业工程”的专题,就是这一背景下提出的。 “智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”是哈尔滨工业大学(原哈尔滨建筑大学)承接的项目,由哈尔滨工业大学和北京德达数据系统有限责任公司合作开发。该项目采用lonworks技术开发研究并在住宅示范小区工程中试运行。1、对住宅居住环境(湿度、湿度)及设备进行监控;2、住户三表(水表、电表、煤气表)远传;3、住户三防(防火、防灾、防盗);4、厨房设备监控;5、卫生间排风控制。这些功能用lon总线一节点实施,即每一住户为一lon节点,然后再用??服务器管理各个用户的节点构成lon总线系统。该项研究已在北京翌景嘉园示范小区通过试运行,下面对其自评估如下: 一、攻关的任务、考核目标及主要技术指标: 经过论证,我们在专题合同中将各种指标定位在: 本专题的攻关任务:研究智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统,该系统包括两项任务,其一是开发家用管理软件,其二是开发家庭智能控制装置,实现对居室温度、湿度进行自动调节;对厨房用具进行时序控制;对卫生间的排风进行控制。而家用电脑管理软件要对家庭设施进行管理并提供若干家政服务程序。 本专题的考核目标:提供具有居室空调、厨房监控、卫生间自动排风功能的微机控管装置一套;提供家用电脑管理软件一套;住宅温、湿度等参数应满足智能住宅规定标准;在示范工程中应用该项成果。 本专题的技术经济指标:温度、湿度等主要被控参数应满足智能小康住宅标准(温度18℃~28℃,湿度30%~70%);系统运行可靠。 在进行该项专题的进一步研究的过程中,结合当前先进技术的发展以及我国智能住宅发展状况,在原有的合同的基础上,我们对家庭智能控制器又增加了三表远传、安防等功能。 二、专题执行情况评价 本专题按两个部分实施,即家庭智能控制器和家用电脑管理软件的研究: 1、家庭智能控制器 (1)功能 本专题所开发的家庭智能控制器即智能节点具有4路模拟输入,12路数字输入,12路数字输出,其所实现的功能如下: 通过对室内温度监测,得到实际温度与设定温度比较:当实际温度低于设定温度一定值时,在夏季关空调,在冬季开暖气;当实际温度高于设定温度一定值时,在夏季开空调,在冬季关暖气。温度控制达到智能小康住宅规定标准:18~28℃。 通过对室内湿度监测,得到实际湿度与设定湿度比较:当实际温度高于设定温度一定值时,关加湿器;当实际湿度低于设定湿度一定值时,开加湿器。湿度控制达到智能小康住宅规定标准:30~70 %。 对三表实行脉冲计数,并发送到上位机。 当门磁或红外报警时,在设防状态下,声光报警和自动拨号器启动,并有报警信号传到上位机。 玻璃破碎报警时,声光报警启动;在设防状态下,自动拨号器启动:有报警信号传到上位机。 紧急按钮报警时,自动拨号器启动,并有报警信号传到上位机。 排风扇按钮控制排风扇,排风扇运行一段时间自动关闭。 烟感探头报警时,煤气闭阀器关闭,声光报警和自动拨号器启动,并有报警信号传到上位,此外,通过判断烟感探头输入信号可识别探头是否有故障。 煤气泄漏报警时,排风扇启动,煤气闭阀器关闭,声光报警和自动拨号器启动,并有报警信号传到上位机。 探头复位输入控制火灾探头掉电复位及开启煤气闭阀器。 通过上位机运作,可以控制厨房设备按一定时序启动。 温度的设置可以通过上位机或者设定按钮实现。 湿度的设置可以通过上位机或者设定按钮实现。 与本专题预期目标相比,我们在设备监控的基础上,增加了安防功能,三表远传功能;我们经过认真研究,考虑研发产品的应用和推广,我们单片机来完成这些功能,而是采用了先进的现场总线??lon总线。 (2)应用的lonworks技术特点 本专题采用了lonworks技术进行开发,该技术有如下特点: 开放性:网络协议开放,对用户平等; 通信媒介的多样性:可采用任何媒介进行通信,如双绞线、电力线、光纤、同轴电缆、无线电波、红外等,并且同一网络可以有多种通信媒介; 互操作性:其通信协议lontalk是符合iso定义的osi 模型,任何制造商的产品都可以实现互操作性; 网络拓扑:有星型、总线型、环型以及自由型; 网络结构:主从式、对等式或客户/服务式结构; 通信的每帧有效字数可从0至228个字节; 通信速率可达1.25mb/s,此时有效距离为130m;78kb/s的双绞线,直线通信距离可达2700m; 其技术核心器件??neuron芯片内部装有三个8位微处理器、34种i/o对象和定时器以及lontalk通信协议等。该芯片具有通信和控制功能。 近年来,该技术在国内外的智能建筑领域都得到了应用和发展,其开发工具平台强大,开发者在短期内就可以完成开发工作;在韩国、日本、澳大利亚、加拿大等国都已经利用该技术完成多项工程;并且,总体来看,该技术适用于 同时,也应将节能的概念引入智能住宅中。在本专题中,我们对卫生间排风采取实时控制,使其在满足室内排风要求的同时做到节省电能;我们通过对室内温度的设定,在不同季节内对空调或供暖设备进行控制,使其在一定的条件下工作,当达到预期要求时,立刻停止工作,进而达到节能的目的。 模数转换通信匹配问题:在本专题中,我们利用max186芯片对采样的温湿度信号进行模数转换。max186芯片具有12位精度,其与lonworks技术的neurowire方式进行通信需要匹配,本专题解决了这个问题。 本专题所开发出来的家庭智能控制器比较成熟,可作为产品投入市场,并且,该家庭智能控制器已经在北京翌景嘉园使用。与目前国内同类产品相比,其性能价格比是最优的(具体情况见效益分析)。 2、家用电脑管理软件 家用电脑管理软件是在delphi5.2平台上开发而成,其功能、设计特点如下: (1)功能 提供家庭生活服务信息。主要有:医疗保健知识、家庭菜肴、点心制作方法及饮食科学知识、女性美容装饰常识、花鸟鱼种值饲养方法、旅游知识、保险知识及家庭生活中的一些常用信息等。 提供家庭事物管理手段。这部分主要内容有:家庭财务、亲友通讯录、个人档案管理。 该软件通过网卡直接对家庭设施进行管理:三表计费、设备状态显示、厨房设备时序控制、温湿度设定。 (2)软件特点: 是软、硬件技术成功结合的典范:考虑到“小康住宅”的特点,将计算机硬件、软件技术相结合,通过lon 控制模块成功地实现了对住宅内的环境监测及设备监控。 实用性强:在本软件中,我们以科学实用为原则,从医学、美食、旅游、保险、美容装饰、花鸟鱼种植饲养、财务管理、通信录管理等方面为用户提供了及其丰富的生活服务信息,以便为用户的工作、学习提供更多的方便。 易学易用:在软件开发过程中,我们在不影响功能及生动性的前提下,尽量使界面简洁、直观,并具有逻辑性,从而使得用户容易掌握软件的思路及操作方法。 三、成果应用前景及效益分析 建筑业是国家的支柱产业,住宅建设占总房产建设投资的80%左右,国家十分关注住宅建设,继“解困”、“安居”工程后,又努力实施“小康”工程。为了加大“小康”工程力度,国家把“2000年小康城乡科技产业工程”列为国家重大科技产业项目。可见,投身于住宅小区智能化以及相关产品的研发,既有利于推动建筑业的发展,又能带来可观的经济效益和社会效益。 1、国内智能小区市场预测 随着计算机技术、现代通信技术和自动控制技术等高新技术的延伸,智能建筑应运而生。智能小区是智能大厦的基本含义中扩展出来的。以1999年为例,国家在99年对住宅的投资1700~1800亿元人民币,根据建设部对小区初、中、高三个等级的划分,小区智能化为住宅小区总投资的1%~3%。以此比例计算,则仅99年度对小区智能化的需求就达17~54亿元人民币,而随着住房体制改革的不断深入及人们对住宅环境要求的不断提高,该数值还会将大幅度提高。由此可见,小区智能化市场前景广阔。 2、本专题的实用性及前瞻性 “智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”作为2000年小康城乡科技产业工程“的一个专题,该项研究应用lonworks技术开发并在住宅示范小区工程中试运行。该家庭智能控制器具有很强的灵活必一,根据用户需要,可以进行灵活配置,例如:如果用户不需要该模块中的模拟输入,我们就会在设计硬件电路时预留同端口,而不焊接模数转换模块,这样可为用户省下投资,也为其将来扩展做好准备;12路数字输入点被开关量或脉冲信号来触发,其可以配置成电表水表煤气气输入,可以配置成安防信号输入,也可以是二者结合;12路输出只是一个开关信号,也可根据实际情况进行灵活配置。总之,该家庭智能控制器即适合现在智能住宅的要求,也会在一定程度上满足将来发展的需要。 我们开发的家庭智能控制器再加上各种传感器构成的控制系统,其价格为4000元左右,即每个住户用于智能化投资在4000元左右,与当前国家制定普及型智能住宅价格(5000元)相比,相对价位下降20%;而从长远来看,随着人民生活水平的提高以及家庭智能控制器各类相关器件价格的下调,大多数用户对智能化的投资是可以接受的,并且其所带来的各种效益是无法估量的。 4、本专题的社会效益 本专题是以小康住宅智能化宗旨,旨在为人们提供舒适、安全、健康的环境。这一方面提高了人们生活水平,另一方面也为人们的高效率快节奏提供了条件。 智能住宅设施的自动控制和管理,既需要相关行业的支持,也促进相关行业的发展。智能住宅建设的兴起,将使许多相关企业投入建筑市场,又为许多人提供了就业机会。 此外,对于生产智能控制器的厂商来说,他们在推广应用这项成果中,将会获得可观的经济效益。 四、专题调协的科学性和合理性的后评估 本专题设置的科学性和合理性可从以下几方面反映出来: 1、专题在智能小区的地位 智能小区在智能化大楼的基础上扩展和延伸出来,人们通过对小区建筑群的四个基本要素(结构、系统、服务、管理)进行优化考虑,提供一个投资合理,又拥有高效率、舒适、温馨、便利以及安全的人居环境。从以上的定义可以看出,人们通常提出的智能大厦的3a(建筑设备自动化 、办公自动化、通信自动化)或5a(在“3a”的基础上加上安防自动化和防火自动化)也适合智能小区,所以智能小区的“智能”很大一部分都体现在其自动化的程度。此次国家制定的该课题与以往课相比,其对智能建筑的功能定位更加合理(功能多而必要),并且具有一定的前瞻性(厨房设备的自动化以及模拟量的引入随着人民生活的提高也将会被人们接受)。总之,本专题对智能小区“智能”的研究,在智能小区的整体研究中起着相当重要的作用。 2、未来市场走向 笔者认为,建筑业是国家的支柱产业,住宅建设将占房产建设投资的80%左右,其中对智能小区投资占总房产建设投资的8~24%,在这种背景下,国家将会进一步加大对智能化建筑的投资。由于智能小区的概念是近几年才形成的,单个功能或系统如抄表、报警功能在一些住宅小区中已经有些应用,但是还没有哪个厂家能够推出从总体上设计和规划成熟的智能小区网络化综合管理系统,目前的市场还处于群龙无首阶段。此时,国内市场急需一种性能价格比较高的智能化产品,这时研究智能型住宅家庭设施控制和管理系统将有更重要的意义。 3、用户需求 随着生活水平的提高,一方面,人们对住宅的追求不仅仅局限于外表的装饰,人们对住宅的智能已经有了初步的认识;另一方面,在一些发达的城市中已经出现智能小区并为人们所接受。此时研究本专题开发出适合人们要求的智能化产品也具有很重要的意义。 4、科技含量 可以说智能小区是随着计算机技术、通信技术、自动控制等的发展而提出和发展起来的。智能小区的“智能”也可理解成为其科技含量,其科技含量的高低反映了智能小区智能化的水平。 本专题所采用的lonworks技术是最近几年内流行的先进的现场总线技术,运用该项技术研究本专题并开发出基于该技术的产品,将更有利于该产品的推广,并且随着lonwork技术本身的改进和提高,智能化产品也利于更新换代。 总之,“智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”专题的完成,一方面,为家庭设施智能化的可行性提供了依据;另一方面,也为制定家庭设施智能化规范提供了参考。并且,本专题开发出来的成果正在转换成产品,这进一步证明了专题设置的科学性和合理性。 自动控制论文:斜井架空乘人装置的自动控制 【摘 要】现有斜井架空乘人装置大都没有设置紧急停车装置,利用本系统可实现煤矿斜井架空乘人装置正常停车、自动停车、紧急停车功能的全自动控制,从而保证煤矿斜井架空乘人装置的安全运行。 【关键词】斜井架空乘人装置 自动控制 工作原理 一、问题的提出 斜井架空乘人装置主要由机头驱动装置、机尾拉紧装置、牵引钢丝绳、乘人吊座、托轮装置组成,俗称猴车。 为了保证猴车的安全运行,2001年版《煤矿安全规程》中第368条规定:架空乘人装置的驱动装置必须有制动器;在其下人地点的前方,必须设有能自动停车的安全装置。全国各煤矿的猴车大部分都有制动器;对于自动停车装置,到目前为止,仍有相当一部分没有设置;而对于紧急停车装置,由于《煤矿安全规程》没有要求,其在猴车上的应用就很少了。因而研制具备正常停车、自动停车、紧急停车功能的猴车自动控制系统很有必要。 二、硬件选择 1.制动器 制动器是实现正常停车、自动停车和紧急停车的前提,制动器选择是否合理是关系到猴车能否安全运行的主要因素。制动器有手动制动器、电气制动器、电磁铁制动器等。 (1)手动制动器,发生事故时不能及时停车,造成挤伤乘人的事故不止一次发生。因此,不应采用手动制动器。 (2)电气制动器。当猴车断电停车时,取自矿用防爆照明变压器的127v交流电,经半波整流输送到电动机两相绕组中,实现电气制动。这种做法在正常情况下可采用,但全矿井下突然停电情况下,电气制动就不会起到制动作用,这时猴车吊座就会在重力作用下向下加速运行,越来越快,从而造成乘坐人员的混乱。在混乱中乘坐人员就会慌不择路,匆忙下车,因而就难免受到伤害。这正是电气制动的致命缺陷。 (3)电磁铁制动器。电磁铁制动器具有很高的可靠性。当电磁铁有电时,制动闸松开制动轮,从而使电动机运行;当电磁铁断电时,制动闸抱紧制动轮,从而进行制动。由于猴车运行速度很低(《煤矿安全规程》规定:架空乘人装置的速度不得超过1.2m/s),即使猴车突然停车,也不会造成事故,因此没有必要控制制动速度与制动距离。 电磁铁取自猴车的电源。当猴车开车时,电磁铁迅速打开,电动机运行;当猴车停车时,电动机停止运行,同时电磁铁断电,进行制动。如遇矿井下突然停电,电磁铁由于断电同样可以安全制动。某矿井下采用电磁铁制动器多年,至今运行状态良好。 2.自动停车装置 自动停车装置,有多种控制形式。根据所选用的传感器的不同,所形成的控制电路也不同,相关的机械部件也不同。 (1)由永久磁钢和干簧管组成的传感器。以永久磁钢和干簧管组成传感器,形成控制电路,分别布置于斜井坡头、坡底的上车、下车地点,从而实现了无人乘坐自动停车、在下车地点人未下车自动停车的功能。 (2)红外线传感器。由于红外线传感器没有电接点,因此其具有灵敏、可靠、使用寿命长的特点。红外线传感器布置于斜井坡头、坡底的下人地点的前方。利用红外线传感器,可以设计出符合要求的控制电路,形成独特的自动停车装置。 3.紧急停车装置 猴车在运行过程中发生事故怎么办?这就需要紧急停车装置。根据实际情况,可在斜井的左侧和右侧各设置一条控制用钢丝绳,也可在上行与下行钢丝绳的中间仅设置一条控制用钢丝绳,高度以乘坐人员伸手能抓住为标准。钢丝绳每100m分成一段,在每段中间可设置几处钢丝绳滑轮。每段与其它部分截开,每段一端用弹簧拉紧,并有一常开电接点。在巷道内设置与控制电路相连的多芯电缆,多芯电缆与这些接点相连。当发生紧急情况时,乘坐人员可及时拉这些钢丝绳,使接点闭合,从而实现紧急停车。 4. 计算 机 计算机是实现自动控制的核心。从性能价格比考虑采用intel公司的mcs-51系列的8031单片机。该机有以下特点:具有功能很强的8位中央处理单元(cpu);片内有时钟发生电路(6mhz或12mhz),每执行一条指令时间为2μs或lμs;片内具有128字节ram;具有21个特殊寄存器;可扩展64k字节的外部数据存储器和64k字节的外部程序存储器;具有4个i/o口,32根i/o线;具有2个16位定时器/计数器;具有5个中断源,配备2个中断优选级;具有一个全双功串行接口;具有位寻址能力,适用逻辑运算。这种芯片集成度高、功能强,只需增加少量外围器件就可以构成一个完整的微机系统。 由8031单片机组成的自动控制系统硬件结构框图如图1所示。 三、软件设计 软件采用汇编语言设计,模块化结构。软件主要由初始化模块、显示模块、数据采集模块、程序监控器复位程序、中断服务程序、数据处理及数字滤波等通用子程序组成。系统软件工作流程如图2所示。 四、工作原理 系统在工作时, 计算 机不断在检测开车信号、自动停车信号、紧急停车信号。 本系统在斜井坡头、坡底的上人地点,设有开车信号按钮。在上车地点前10m处设置一传感器,当乘坐人员通过时,发出电信号。此信号做为开车信号处理。如此设置是为了防止在猴车运行过程中,有人忘记按开车按钮,坐至坡中间而停车现象的发生。人员在乘车地点上车前,按下开车信号按钮。此信号传到计算机进行处理,指令执行机构动作,猴车开动,同时计算机进行延时处理,当延时完成后,计算机发出指令,猴车停车。延时时间的长短以大于乘人单程运行时间10-20s为宜。 在猴车运行时,如果在下人地点有人未下来.设置于下车地点前方的传感器发出信号,经计算机处理,指令猴车停车。当此信号消失后,如果行车延时还未完成,则猴车继续运行。 在猴车运行过程中,如果有紧急停车信号,则计算机指令猴车停车,并发出警报。在此种情况下,开车信号不再起作用,只有等有关人员查明原因,进行处理,对计算机进行复位后,系统才能重新开始工作。 五、结束语 利用本系统可实现煤矿斜井架空乘人装置全自动控制。较人员操纵系统具有以下特点:安全系数高,减少了设备的无效运行时间,从而减少了设备机械磨损,减少了事故发生的概率,又节约了人员与电能,降低了生产成本。因而,采用自动控制系统是一举多得的事情。 自动控制论文:浅谈对PLC自动控制系统可靠性的认识 摘要:对plc自动控制系统可靠性问题进行7较深入研究,提出了提高系统可靠性运行的方法。实践证明这些方法的采用对提高系统的可靠性是行之有效的。 关键词:可靠性;plc自动控制系统;研究 引言 可编程控制器由于抗干扰能力强,可靠性高,编程简单,性能价格比高,在 工业 控制领域得到越来越广泛应用。 工业年月机作为中央控制单元,配有组态软件,选用大屏幕实时监视界面,实现各控制点的动态显示、数据修改、故障诊断、自动报警,还可显示查询 历史 事件记录,系统各主要部件累计运行时间,各装置工艺流程图,各装置结构图等。中央控制单元和下位机plc之间采用串行通讯方式进行数据交换,通常距离在1000m以内选用485双绞线通讯方式,较常距离可选用光纤通讯,更长距离也可选用无线通讯方式。下位机选用plc控制,根据控制对象的多少,控制对象的范围,可选用一台或多台plc进行控制,ple之间数据交换是利用内部链接寄存器,实现数据交换和共享。由于plc对现场进实时监控具有很高的可靠性,且编程简单、灵活,因此越来越受到人们重视。 一 控制系统可靠性降低的主要原因 虽然工业控制机和可编程控制器本身都具有很高的可靠性,但如果输入给plc的开关量信号出现错误,模拟量信号出现较大偏差,plc输出口控制的执行机构没有按要求动作,这些都可能使控制过程出错,造成无法挽同的 经济 损失。 (一)影响现场输入给plc信号出错的主要原因有: 1 造成传输信号线短路或断路(由于机械拉扯,线路自身老化,特别是鼠害),当传输信号线出故障时,现场信号无法传送给plc,造成控制出错。 2 点抖动,现场触点虽然只闭合一次,plc却认为闭合了多次,虽然硬件加了滤波电路,软件增加微分指令,但由于plc扫描周期太短,仍可能在计数、累加、移位等指令中出错,出现错误控制结果。 3 现场变送器,机械开关自身出故障,如触点接触不良,变送器反映现场非电量偏差较大或不能正常工作等,这些故障同样会使控制系统不能正常工作。 (二)影响执行机构出错的主要原因有: 1 控制负载的接触不能可靠动作,虽然plc发出了动作指令,但执行机构并没按要求动作。 2 控制变频器起动,由于变频器自身故障,变频器所带电机并没按要求工作。 3 各种电动阀、电磁阀该开的没能打开,该关的没能关到位,由于执行机构没能按plc的控制要求动作,使系统无法正常工作,降低了系统可靠性。要提高整个控制系统的可靠性,必须提高输入信号的可靠性和执行机构动作的准确性,否则plc应能及时发现问题,用声光等报警办法提示给操作人员,尽快排除故障,让系统安全、可靠、正确地工作。 二 设计完善的故障报警系统 在自动控制系统的设计中应设计3级故障显示报警系统,1级设置在控制现场各控制柜面板,用指示灯指示设备正常运行和故障情况,当设备正常运行时对应指示灯亮,当该设备运行有故障时指示灯以1hz的频率闪烁。为防止指示灯灯泡损坏不能正确反映设备工作情况,专门设置了故障复位/灯测试按钮,系统运行任何时间持续按该按钮3s,所有指示灯应全部点亮,如果这时有指示等不亮说明该指示灯已坏,应立即更换,改按钮复位后指示灯仍按原工作状态显示设备工作状态。2级故障显示设置在中心控制室大屏幕监视器上,当设备出现故障时,有文字显示故障类型,工艺流程图上对应的设备闪烁, 历史 事件表中将记录该故障。3级故障显示设置在中心控制室信号箱内,当设备出现故障时,信号箱将用声、光报警方式提示工作人员,及时处理故障。在处理故障时,又将故障进行分类,有些故障是要求系统停止运行的,但有些故障对系统工作影响不大,系统可带故障运行,故障可在运行中排除,这样就大大减少整个系统停止运行时间,提高系统可靠性运行水平。 三 输入信号可靠性研究 要提高现场输入给plc信号的可靠性,首先要选择可靠性较高的变送器和各种开关,防止各种原因引起传送信号线短路、断路或接触不良。其次在程序设计时增加数字滤波程序,增加输入信号的可信性。 在现场输入触点后加一定时器,定时时间根据触点抖动情况和系统要的响应速度确定,一般在几十ms,这样可保证触点确实稳定闭合后,才有其它响应。模拟信号滤波可对现场模拟信号连续采样3次,采样间隔由a/d转换速度和该模拟信号变化速率决定。3次采样数据分别存放在数据寄存器dtio、dtii、dtl2中,当最后1次采样结束后利用数据比较、数据交换指令、数据段比较指令去掉最大和最小值,保留中间值作为本次采样结果存放在数据寄存器dto中。 提高读入plc现场信号的可靠性还可利用控制系统自身特点,利用信号之间关系来判断信号的可信程度。如进行液位控制,由于储罐的尺寸是已知的,进液或出液的阀门开度和压力是已知的,在一定时间里罐内液体变化高度大约在什么范围是知道的,如果这时液位计送给plc的数据和估算液位高度相差较大,判断可能是液位计故障,通过故障报警系统通知操作人员检查该液位计。又如各储罐有上下液位极限保护,当开关动作时发出信号给plc,这个信号是否真实可靠,在程序设计时应将这信号和该罐液位计信号对比,如果液位计读数也在极限位置,说明该信号是真实的:如果液位计读数不在极限位置,判断可能是液位极限开关故障或传送信号线路故障,同样通过报警系统通知操作人员处理该故障。由于在程序设计时采用了上述方法,大大提高了输入信号的可靠。 四 执行机构可靠性研究 当现场的信号准确地输入给plc后,plc执行程序,将结果通过执行机构对现场装置进行调节、控制。怎样保证执行机构按控制要求工作,当执行机构没有按要求工作,怎样发现故障?可采取以下措施:当负载由接触器控制时,启动或停止这类负载转为对接触器线圈控制,启动时接触器是否可靠吸台,停止时接触器是否可靠释放,这是最让人关心的。 当开启或关闭电动阀门时,根据阀门开启、关闭时间不同,设置延时时间,经过延时检测开到位或关到位信号,如果这些信号不能按时准确返回给plc,说明阀可能有故障,做阀故障报警处理。 结论 在许多油田的自动控制系统设计中采用了以上方法,经过几年的运行,证明这些方法的采用对提高系统可靠性运行是行之有效的。
电气自动化技术在电力应用篇1 1电气自动化技术 1.1电气自动化概述 电气工程自动化技术是一项涵盖范围较广的综合性技术,它将电子信息技术、智能仿真技术和计算机网络技术等多种技术有机地结合起来,是顺应时代提出的智能化要求从而形成的一项新兴技术。这项应运而生的技术的标签是“自动化”“智能化”,无论是在日常生活中还是在企业生产中都表现出重要作用。电气自动化技术在某种程度上象征着创新,换句话说,它代表着国际竞争力,因此,在国内和国外都得到了足够的重视,各个国家争相发展这项技术来提高自己的竞争力和科技水平。 1.2我国电气自动化发展的现状分析 电气自动化技术在我们国家起步较晚,因此,相比于其他发达国家,我们国家这项技术的发展较为落后且发展速度缓慢,但是近年来它在国内的发展整体处于稳步上升的状态,逐渐成为国家发展核心之一,大力发展电气自动化技术成为大势所趋。在电力系统中,电气自动化技术的应用弥补了原来生产模式的不足,顺应时代的潮流,更好地满足了实际需要,同时带动着其他相关行业的发展。由此可见,我们需要重视这项技术的应用。但需要注意的是,电气自动化技术的蓬勃发展也给技术人员提出了更高的要求。上文提到,电气自动化技术是将电子信息技术、智能仿真技术和计算机网络技术等多种技术有机结合起来的一项新兴技术,因此,相关技术人员要精通各方面的知识。这就要求国家应保证对技术人员的基础培训,同时加强实践,注重理论和实践的结合,提升技术人员的综合素质、工作技能。 2电气自动化技术在电力系统中的应用 电气自动化技术的应用范围较广泛,在不同领域所起的作用也不尽相同。本文主要分析电气自动化技术在电力系统中的应用,主要包括人工智能技术的应用、集成技术的应用、监控技术的应用、仿真技术的应用。 2.1人工智能技术的应用 人工智能技术也是一种新兴技术,它以计算机技术为基础,利用计算机进行智能化分析以及数据处理。人工智能技术是电气自动化技术的主要组成部分,电力系统充分利用人工智能的优势来优化自身。在电力系统运行过程中,出现故障是不可避免的。如果按照之前传统的技术,需要对整个电力系统、整个运作环节进行排查,这样会浪费人力和物力,增加成本,大大降低了故障维修效率。人工智能技术利用互联网的优势可以实现信息共享,系统出现问题即可自动报错,很大程度上提高了工作效率,能做到出现问题及时处理,满足智能化监察系统故障的要求。 2.2集成技术的应用 传统电力系统兼容性不强,每项职能都由不同的部门负责管理,如准备工作、运行过程、检验维修都是相互独立的,之前的电力系统还未形成一个统一的整体。实践证明,这样会出现许多问题,如各个环节很难正常衔接、系统运作效率低下、耗费大量人力物力增加了系统成本。而引入集成技术之后,轻而易举地就形成了科学合理、完整统一的管理模式,将各个环节紧密联系在一起,同时融入了新技术,增加了创新性,追求效率的同时又能够保证质量过关。这样一来,电力系统整体得到了提升,迈入了一个全新的阶段,进一步增强了我国电力行业的竞争力。 2.3监控技术的应用 监控技术作为实现监视功能的一项必要技术,在任何领域的应用都是十分重要的。电力系统中通过对整个系统进行实时监控,出现故障报警提醒,更智能的是监控技术可以对系统问题进行初步分析,确定了是哪方面的故障之后将信息准确无误地传递给工作人员,工作人员可以第一时间了解情况前去维修,极大程度上节约了时间。除此之外,监控系统相比于之前也进行了升级,在报错之后可以先自发对故障进行简单处理,如果发生的是小故障可以先维持系统的正常运作,如果是有风险的故障,则监控系统会立即中断其运作工程,为维修人员争取时间。通过实时监控保证电力系统以及工作人员的安全,真正对人们最关心的安全问题作出了保障。 2.4仿真技术的应用 仿真技术,顾名思义是指通过一些仿真实验,借助数值的运算来进行问题的求解,从而反映系统的仿真模型技术。仿真技术在电力系统中的应用主要是以下三个方面:首先,应用在工作人员的培训中,仿真技术可以模拟更真实的虚拟工作环境,工作人员可以得到更有效的培训,通过实战演练深入了解工作环境。其次,在电力系统运行之前,准备工作是不可缺少的。通过仿真技术来检验运行条件、运行环境是否符合标准。传统检验模式不仅流程过于烦琐,而且无法保证安全性,容易出现检查漏洞造成结果偏差。相比之下,利用仿真技术可以确保检验结果的精准性,一定程度上弥补了传统模式的不足。最后,也是最关键的运行过程,利用互联网可以得到更真实有效的数据信息,确保信息传递的准确无误,同时可以实现信息共享。利用虚拟仿真操作还可以提前分析出系统运行的各项标准,从而校对实际操作是否符合标准,消除影响电力系统正常运行安全性的风险因素。 3电力系统中电气自动化技术广泛应用的意义 3.1优化系统结构,提升效率 电气自动化技术的应用优化了电力系统结构,提升了整个系统的运作效率。在任何领域,效率一直以来都是各个行业追求的核心,在竞争力不断增强的环境下,效率成为各个行业制胜的关键,因为在同等时间、同等水平的条件下,高效往往能够带来更大的利润。而电力系统中引进的电气自动化技术通过改变电力系统原有的结构,对可以改进的地方进行完善,减少不必要环节,简化系统,使整个运作过程更加科学合理、井然有序。大量实践证明,电气自动化技术的融合真正提升了电力系统的效率。 3.2及时维修故障,提供安全保障 无论电力系统设计有多么精密,在实际运行过程中也无法保证万无一失,难免会出现故障。既然故障无法避免,只能想方设法使故障在最短时间内得到处理维修。而电气自动化技术的应用就可以满足这个要求,在系统出现故障时可以及时维修,提供了安全保障。相比于之前的人工检修,现在的系统不仅可以在第一时间自动报错,并且能够反映故障的所在之处。显然,这不仅节约了检修时间和检修成本,还能确保检查结果的精准性,进一步保证维修人员和工作人员的安全。 4电力系统中电气自动化技术的应用前景分析及启示 就目前来说,电气自动化技术在全世界各个行业都很受欢迎,是智能化时代的新宠。我们国家的这项技术也在逐步走向成熟,电气自动化技术在电力系统中的应用是最广泛的,事实证明其效果也极好,很大程度上提升了我国智能化进程,是电力系统今后大力研究的一个方向。上文提到,这项技术作为我国的新兴技术,发展得不是很成熟,要想不断完善这项技术,可以从以下三点入手:首先,可以多借鉴在这方面已取得显著成就的西方发达国家的做法,其无论是在技术完善还是技术应用方面都比我们有优势,我们可以从模仿到创新。其次,制定严格标准规范化应用。众所周知,电力系统的安全问题是大家最为关心的,每年都会有安全事故发生,因此,电力系统内部应当进行规范化要求,从严格制定标准开始。规则是硬性要求,是必须要遵守的,制定了严格的标准就会规范工作人员的行为,一定程度上是可以减少安全隐患的,保证了安全性和稳定性。最后,积极引进、开发其他先进技术,进行优势互补,更好地服务于电力系统。 5结语 电力系统在我们日常生活中起着不可替代的作用,尤其是我们这种人口大国,用电量巨大。电气自动化技术对电力系统的发展起着助推作用,优化了整个系统,提升了运作效率,同时保障了安全,从而推进了整个电力行业的发展进程。面对国家和人民的需要,电力系统需要更加重视像电气自动化技术这类新技术的引进,追求创新的同时要保证质量、确保人员的安全,进而带动整个社会的进步。 作者:刁成妍 张明齐 丁增琳 欧阳湘龙 单位:山东科技大学济南校区 电气自动化技术在电力应用篇2 随着电气自动化技术的广泛普及和应用,使得我国社会生活发生了翻天覆地的改变。另外,其所应用的领域,以及涉及的技术领域都较为广泛,其中就包括电力工程领域,将其应用于电力系统中,对电气工程行业发展也具有一定推动作用,在为人们生活、生产提供极大便利的同时,也为推动我国稳定发展提供了一定助力。 1电气自动化技术在电力系统中的应用价值及现状 随着现代科学技术的不断发展,电力工程领域对科学技术的应用越来越广泛,尤其是在电力系统(如图1所示)中,电气自动化技术的应用十分普遍,为推动我国电力行业发展提供了一定助力。基于电气自动化技术在电力系统中的应用,其不但能够降低人工操作压力,同时也能够减少人工成本,使得电力系统的运行效率及质量得到大幅度提升。就当前我国电气自动化技术在电力系统中的应用情况,虽然整体效果较好,但是还存在一些弊端,比如电力自动化技术研发力度较差,在电力系统中的应用不够科学等,都是影响其价值充分显现的因素。基于此,也就需要相关工作人员能够对其进行优化和改进,以此使得电气自动化技术的价值得到充分显现。 2电力自动化技术在电力系统中的应用 通过上述对电气自动化技术在电力系统中的应用价值及现状分析可知,电力自动化技术能够带动电力系统的发展,使其在日常工作中更加稳定的运行。关于电力自动化技术在电力系统中的实际应用,主要体现在以下几方面: 2.1电力自动化技术在发电厂中的应用 对于电力系统而言,其能够正常运行主要是将发电厂作为关键能源驱动,以此实现对能源的直接性供给,进而保证电力系统可以在一定区域内完成对用户实行资源的合理配置,推动电力网络整体能够更高效地运行。基于发电厂设备而言,整个系统的设备较多,所采用的操作工艺也较为复杂。除此以外,整个设备体系在实际运行时,其设备的分布并不均匀,比较分散,也就导致相应的管理工作过于混乱。目前,我国大多数发电厂所采用的电力系统都呈现出外部机制与内部机制混合并联的形式,导致整个系统结构呈现出复杂性。在实际运行过程中,将电气自动化技术融入其中,不仅能够为整个系统提供一定的参数,并据此设置合理、有序的设备操作工艺,使得电力系统能够更稳定、高效、可靠地运行。关于电力自动化技术在发电厂中的具体应用,主要有以下体现: 2.1.1远程监测模块 该自动化技术的应用,主要是为了实现对电厂内各类设备的高效管理,同时还能够利用有线和无线信息传输模式,实现对电力系统的功能化保护,进而保证电力系统在工作环节始终按照基准参数进行,使其运行模式更加规范,实现对其的远程监测。如图2所示,为远程监测模块示意图。 2.1.2数据传输网络模块 电力系统在实际运行的过程中,主要是以信息化体系实现对内部数据的传输目标,并利用网络架构内信息节点与设备节点的对接形式,确保其指令的下达,进而完成各类操控目标。在此过程中,将电气自动化技术融入其中,能够在电力系统及网络节点之前形成一个对接平台,进而实现对系统信息的有效采集,并将其反馈到主系统中,确保主系统能够对整个电力系统有一个全面掌控,避免导致数据传输出现问题,影响到电力系统的稳定运行。 2.1.3监控模块 电厂在实际运行时,数据信息大多呈现出多结构化特征,也就导致整个数据系统在运行的过程中出现一些难以解决的问题,即通讯形式会出现冗余性问题。在此过程中,将电气自动化技术融入到其中,可实现对整个电力系统的全面性监管,而其主要依托于交互平台的建设,确保信息能够及时反馈到交互界面中,以此确保操作人员能够随时了解当前厂内电力系统的运行情况,为后续管理提供有效依据。 2.2电力自动化技术在供配电系统中的应用 对于电力自动化技术在电力系统中的实际应用,除了体现在发电厂中以外,还体现在供配电系统方面。通过将二者融合,能够建设起一体化监管体系,以此实现对电力系统配电形式的有效分析。在此过程中,电力自动化技术的应用还能够完成对传统人工操作形式的优势,将其转化为智能化操作,以此减少人工操作出现的几率。除此以外,在数据基准参数核定的前提下,还能够确保电力系统在实际工作的过程中,能够对某一类信息机制完成及时的反馈处理,以此将电力系统故障问题进行有效控制,以及确保出现问题时能够得到第一时间的处理。最后,在对数据信息进行采集的过程中,有了电力自动化技术的融入,还能够提升电力网络远程计算效率,并确保其在某一系统运行过程中,能够将电力网络系统运行中的故障问题及时反馈出来,以此实现对其的自动化管理。在此过程中,通过对基准参数分析,还能够发现各类电力系统在运行的过程中是否出现耦合问题,确保在超出系统基准范围后,能够及时给出警报,并未相关技术人员提供相应的解决措施,确保电力系统在任何环境下都能够稳定运行。 2.3电力自动化技术在故障诊断中的应用 电力自动化技术在电力系统中的应用,最突出的一个应用价值就是能够提升故障诊断效率。在电力自动化技术的融入下,电力系统的故障诊断技术也得到了相应改善,不仅检查和测试设备的方式发生了改变,而且整体检测效果也提升了很多,判断故障位置及程度的准确率越来越高。对于电气工程项目而言,在其中所涉及到的电力系统数量多,种类繁杂,并且每一项电力系统都较为庞大,性能指标要求极高,其内部零部件的组成也比较复杂,所以一旦出现故障,将会导致电力系统整体受到影响,甚至可能导致电力工程项目延期,导致电力工程效益大大降低。在此过程中,将电力自动化技术融入故障诊断中,可以在电力系统运行的过程中实现对其的有效检测,并且也不需要将系统拆除下来,即可通过技术手段掌握系统在工作中的状态。例如,可以利用振动噪声测试法、无损检测方法、磨损检测方法等,这些电力自动化技术与故障诊断技术的融合,可以将故障点准确定位出来。然后,相关技术人员能够据此分析故障原因及故障程度。最后,依据分析结果,对电力系统展开针对性的维修和维护工作。随着现代化技术的不断发展,当前电力系统的故障诊断技术也在随之发生改变,现多以计算机系统为主,其中包含监测和诊断两大系统,不仅可以准确接受到各电力系统发出的故障信息,并对信息进行进一步的分析和处理,以此初步确定电力系统的运行状态,以及其存在的故障问题,最后在经过进一步的确定,还能够准确定位故障类型、位置和原因,给出相应的处理措施。 2.4电力自动化技术在调度系统中的应用 在将电力自动化技术应用于电力系统中时,还体现在调度系统上。根据电网调度工作来看,电力自动化技术在其中的应用主要体现在以下几方面: 2.4.1实时化监督 电力自动化技术在调度系统中的应用,能够实现对电网运行情况的实时监督目标,以此确保每一个电力系统都能够将电力精准输送到客户家中,进而确保电力系统的整体稳定性,大大提升其工作效率。 2.4.2降低风险 在电力自动化技术的应用下,在确保整个电力系统安全运行的基础上,还需要对经济效益进行充分考虑,将其作为整个线路运行的保障,以此确保在电力系统工作时,不会由于发生经济效益耦合问题而对实际运行产生影响,或者无法满足预期运行要求,进而使得运行风险大大降低。 2.4.3优化处理 在电气自动化技术的支撑下,调度系统的故障问题将得到优化处理,进而确保整个电力系统在运行的过程中,一旦出现故障问题,可立即将故障问题位置找出来,以此避免故障机制发生蔓延,影响到电力系统的运行,导致电力企业整体运行受到影响。 3电力自动化技术在电力系统中的应用前景 针对上述电力自动化技术在电力系统中的应用价值和现状,以及对其在电力系统中实际应用的探究可知,电力自动化技术还会在时代变迁中得到不断优化和完善,也就表示其在电力系统中的应用前景更佳。本文结合当下其在电力系统中的实际应用效果,对其应用前景进行了如下展望,也是其在电力系统中的未来应用形式。 3.1新技术的大力研发 随着科学技术的不断发展及创新,电力系统也将随之发生变化,也就需要电力自动化技术研究人员能够紧跟时代及发展的步伐,对其进行大力研发,以此满足电力工程行业为电力自动化技术的更高需求,使其能够为电力系统的稳定、高效运行提供更为有力的保障。基于此,也就需要相关企业及人员能够在实现各类具有挑战性研发目标的同时,也要注重创新问题,要能够积极融入当下最先进的技术。同时,也需要借助高新技术,不断提升电力系统的效能,使其能够更加稳定、高效,进而促使我国电力系统水平能够赶追国际标准水平。 3.2人工智能 在人工智能技术不断发展的今天,电气自动化技术也应该朝其发展,将二者进行有效融合,以此完善信息平台,建立更为庞大的信息数据库,使得电气自动化技术得到更好发展,能够在电力系统中发挥更大价值。基于此,也就需要相关研发人员能够对人工智能技术进行充分了解和掌握,在电气自动化技术中融入人工智能技术,并且可以申请政府支持,以此确保我国电力自动化技术水平得到不断提升。 3.3标准化平台 在对电气自动化技术进行创新的过程中,还需要相关技术人员能够对系统进行整合升级,要能够开发出一套相对标准的系统平台,以此实现电气自动化工程控制系统的统一性发展,促使电气自动化技术水平得到不断升级。在标准化平台的创建下,电气自动化技术在电力系统中的应用将会更加高效,在提升电力系统运行效率的同时,也会推动企业的稳步及高速发展,是未来电力系统中电气自动化技术发展的关键。4结束语随着现代科学技术的不断发展,电气自动化技术在各领域中得到广泛普及和应用,并已取得良好应用效果。本文主要是对其在电力系统中应用的探索,由此看出电气自动化技术在电力系统中的应用能够促使其得到有效优化,同时使其管理和维护效果也能够随之得到提升,不仅保障了电力系统的高效运行,也能够大大降低电力系统出现故障的几率,即使出现故障也能够得到及时处理,进而推动电力事业的良好发展。 作者:钱叶牛 赵薇 许德阳 单位:国网北京市电力公司 国网北京市电力昌平供电公司 电气自动化技术在电力应用篇3 引言 电气自动化技术在当前的电力系统中有着十分重要的作用,其主要应用于电力系统智能化工作当中,对于电力系统的改善有着很好的效果。 1电气自动化技术的应用 1.1实时仿真技术 在电力系统当中,实时仿真技术通常应用于暂态或者隐态的多种形式进行试验,还可以通过实时仿真系统获取相关的实验信息。此外,实时仿真技术还可以对技术人员设计的各项设备进行测试。由此可见,实时仿真技术在电力系统的应用中有着十分良好的效果,可以对电力系统中动态负荷情况予以准确的监测[1]。 1.2智能保护系统 在电力系统当中,如果发生故障,通常需要通过人工进行检查和维护处理,这种情况导致电力系统的故障检修和保护工作十分繁重。而通过智能化的保护系统,可以通过电气工程的自动化技术中馈线自动化终端FTU,把故障的相关数据进行上传,再通过串口485、232、DTU终端进行,最后通过2G/3G的基站将上传的故障信息通过路由器进行传送,发送到发电厂的检测机构,最终形成电力系统故障的检查与分析[2]。图1是智能化技术应用的电力系统故障维修示意图。 1.3配电系统电气自动化技术 在配电系统当中,电气自动化技术能够将理论方面与软件系统进行有效的结合,配电系统的电气自动化技术在信息数据模型方面采用了较为先进的国际标准的信息数据模型。在这一技术当中对配电负荷可以通过人工智能进行计算,计算后再通过配电网络的递归虚拟计算模式进行配电网络潮流计算。 2在电力系统中应用电气自动化技术 2.1计算机技术 计算机技术在电力系统当中可以发挥出关键的作用。在信息管理工作方面,电力系统将会在运行工作中出现大量的信息数据,通过计算机技术可以最大程度地整合电力系统的数据信息,进而有效地解决电力系统中的问题。在电力系统当中应用计算机技术可以对产生的信息数据进行有效的保持,在需要的时候形成参考数据,并支持对数据信息进行浏览和阅读,进而可以最大程度地改善电力系统数据的使用效率。此外,应用计算机技术可以有效地提高电气自动化技术的实际效果,反之电气自动化技术也提高了计算机技术在电力系统当中的实际价值[3]。在电力系统当中应用计算机技术可以让系统的设备进行更新,提高系统的数字化和网络化程度。尤其在变电站系统当中,通过计算机技术可以有效地实现自动记录、自动统计等功能。通过计算机设备对电力系统进行远程的监测,改善电力系统的监测模式。在电力系统中应用计算机技术,可以保证自动化技术在电网调度工作中有更高的效率。当前,我国在电网调度方面一共可以分为五个等级,其中计算机技术将发挥重要的作用。配电系统中包括变电站的终端设备以及服务器、工作站、显示器等设备,这些设备对调度工作将发挥关键的作用,可以有效地改善配电系统管理工作的效果。同时,计算机技术对配电系统的监测工作也有良好的辅助作用,可以对各项数据信息进行准确的采集和处理分析,并对整个电力系统的运行状态予以客观准确的评估[4]。 2.2PLC技术 PLC是一种可以进行编辑逻辑的控制器。PLC技术是自动化技术中十分关键的部分之一。这一技术在实际应用中有着较高的便捷性。PLC技术在电力系统当中通常是在数字控制系统的逻辑控制方面进行应用,也是系统反馈的重要环节。因此,PLC技术在我国的配电系统自动化当中有着重要的推动效果。此外,PLC技术在电力系统的故障检修和养护方面也有着很好的作用,可以有效地降低电力系统的故障检修成本。在电力系统当中PLC技术主要在以下几个方面进行应用:1)PLC技术在闭环操作中的应用。在电力系统的闭环操作中,需要对环境温度等因素进行模拟计算,在确定数值后对环境因素进行有效的控制。模拟计算的过程中需要使用PLC技术当中的I/O状态对环境因素进行闭环控制。其中D/A和A/D之间的转换操作十分重要,需要应用PID系统技术进行对应的操作。要最大程度上保证系统的转换效率。通过对信息数据系统转换效率的提高,整个电力系统的运行效果也会随之增长[5]。2)PLC技术的顺序控制应用。当前,我国的科学技术水平有着十分明显的提高,因此很多电力企业在系统方面也进行了相应的更新,一些传统的控制系统也开始应用PLC技术的控制系统。这种系统在实际应用过程中能够最大程度地提高电力系统的生产效率,降低系统对资源的损耗,为电力企业带来良好的经济效益。PLC技术在控制系统的改善过程中,可以利用信息模块提高系统效率。通过PLC技术可以对电力生产工作进行有效的管理和调控,并对系统的操作顺序有极大的改善[6]。 3电气自动化技术在电力系统中应用的改善效果 3.1对节能环节进行设计 当前,节能已经成为我国最为重要的话题之一,是可持续发展中关键的内容,而在电气自动化系统中同样需要落实节能效果,这就需要应用电阻较低的变压器设备,落实节能的设计理念。 3.2对电气自动化的品质进行控制 在电气自动化系统中,还需要对质量进行有效的控制。相关的技术人员应当对电力系统的电气自动化系统予以重视,提高电气自动化在质量方面的有效控制,保证电气自动化技术在配电系统当中的合理应用。 3.3对电气自动化系统进行优化 当前,电气自动化系统都是应用统一的平台,也就是通过集成化对电气自动化系统进行优化。在实际的应用中,集成电气自动化系统具有很高的优势:首先可以改善电力系统的运行成本,其次可以改善系统资源浪费的现象。 4结语 在当前的电力行业中,电力系统应用电气自动化技术可以有效地改善系统的工作效率和速度,对于提高配电系统的质量有着十分关键的作用。目前,我国在电力系统应用电气自动化技术方面还存在一定的不足之处,需要相关的技术人员对电气自动化技术予以进一步的改进,切实提高电气自动化技术的发展和应用。 参考文献 [1]隋涛.电气自动化技术在电力系统中的应用[J].数码设计(下),2019(10):265-266. [2]刘帅威,尚朝翔.电气自动化控制技术在电力系统中的应用[J].建筑工程技术与设计,2019(29):2800. [3]赵强.电气自动化控制技术在电力系统中的应用[J].建筑工程技术与设计,2019(29):2931. [4]焦传儒.电气自动化控制技术在电力系统中的应用[J].建筑工程技术与设计,2019(29):2949. [5]史生龙.电气自动化控制技术在电力系统中的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2019(29):3390. [6]张丽丽,马都军,马都师.电气自动化控制技术在电力系统中的应用[J].建筑工程技术与设计,2019(29):2811. 作者:王冠宇 单位:广东电网有限责任公司茂名供电局
电力工程自动化论文:自动化技术在电力工程中的应用 1电力自动化技术应用的主要领域 1.1自动化技术在电网调度中的应用 现代电网调度控制系统普遍都开始采用计算机为核心展开工作,这也是现代电网调度的主要特点,其可以很好地实现信息的采集、安全性检测、屏幕显示、工况分析计算以及实时控制的功能。命令执行和采集信息子系统、控制和信息处理及收集子系统、人机联系以及信息传送子系统是其主要的功能。把电网调度应用到电网工程中不但可以使变电站的自动化控制得到实现,而且还可以使配电网管理和能量管理实现自动化。电力管理人员可以通过电力自动化技术及时准确地掌握整个输电网络的信息,可以及时地管理和保护整个输电网络,对一些突发事件也能及时地处理和解决,以便保障整个电网系统安全稳定地运行。 1.2自动化技术在供电系统中的应用 供电系统自动化包括的三个主要方面为变电站的自动化、负荷控制、实时监控地区调度。其中实现地区调度实时监控的主要设备是小型计算机。综合使用通信技术和计算机技术可以自动检测和控制变电站,在集中运用计算机以及时处理各种信息的前提下,可以使电力系统资源配置达到最优化,实现优化配置电力系统的各种资源。同时这样还可以使电力系统的日常维护和监控工作能够及时地跟上,以保障电力系统的安全稳定运行。负荷式控制中经常用到的方法是工频和声频控制,其主要是通过负荷记录绘出负荷曲线,进而对这些负荷曲线进行分析研究,来实时监控电能使用情况。 1.3自动化技术在水力发电厂中的应用 自动化水力发电厂项目实施的主要方面包括大坝监控维护、水库调度和电站的运行这三方面的内容。水库的具体水文信息可以通过自动化系统实时地监控,对水文信息的雨量也可以自动地进行收集,这些都可以为水库后续的相互工作提供数据依据,以便维护服务和相关的预警措施能够及时地跟得上。计算机监控系统可以及时地监视和控制整个站里的运作情况,以确保电站的安全可靠运行。 1.4自动传输系统对电力系统信息的自动传输 电力传输系统可以通过调度中心和变电站、发电站之间信息的传输来实现电力系统信息的传输功能。远动通道和远动装置是自动传输系统主要的构成部分,其中远动通道的形式多种多样,如微波、载波、高频、光导以及声频通信等,依据远动功能的不同可把远动装置的功能分为遥测功能、遥信功能和遥控功能。 2电力自动化技术在电力工程中的运用 把现代化的网络技术、通信技术和电子技术等科学、合理地运用到电力自动化系统中,可以实时整合电网用户的在线数据和离线数据,这样可以使管理自动化控制系统更加完备。 2.1现场总线技术 现场总线技术是一项综合性的技术,衔接自动化的设备是其主要作用,通过现场总线的衔接可以形成一个多站多方向的信息网,同时实现智能化一体化的控制。CAN、LONWORKS、HART、PROFIBUS是目前为止主要用到的几种典型的现场总线。应用相关设备和传感器,可以把电阻和电流等信息与主机之间传输,然后运用一些数学模型,整理、分析、研究这些数据,得到相关的结果,节约硬件的数量和投资以及一些相关的维修保护费是现场总线技术的突出优点,此外现场总线的突出优点还表现在,使用户系统集成主动权的高度实现,并且用户可以自主地选择品牌,由此可见现场总线技术市场潜力巨大。 2.2自动化的电力补偿技术 单一的信号和三相电容器相互补充是以前传统的无功和低压补偿技术的主要工作方式,这种补偿方式的一个很大的缺陷就是使那些以电线负荷为主的用户很容易出现三相负荷不平衡的现象,甚至出现欠补或过补的现象,这种补偿技术没有分析和考虑电压的平衡问题,没有配电检测的功能。而动态补偿与固定补偿的结合是智能无功补偿技术最大的特点,实现了三相共同补偿与分相补偿的结合以及稳态补偿与迅速补偿的结合,它能把单一固定补偿的不足很好地克服,并且在负载的变化上适应性也比较强。此外,先进投切开关的运用可以智能化控制电容器,从而可以使补偿的精确度提达到最高,并且缺相保护也可以在此系统中实现。 2.3主动对象数据库技术 主动对象数据库技术的应用使得软件工程发生了巨大的变化,直接促进了软件的开发、设计以及封装工作。主动对象数据库技术已经成为目前电力工程中自动化监控电力系统的主要采用形式,此类技术与传统的技术相比优势比较明显,其主要表现在对象技术与功能的主动支护方面。此外由于触发机制以及对象技术的引入,使数据库的自动监测控制成为了可能,提高了数据处理后的准确率和利用价值,依据这些数据进行的相关操作可信度更高。 3电能自动化技术的发展趋势 随着人们生活水平的不断提高,电力企业需要有更稳定和更可靠的供电系统来给用户提供电能。但是目前看来,由于资源管理在电力企业各个部门之间不统一的管理以及各个体系之间信息共享平台的缺乏,以至于各系统之间配合上的不协调,经常出现一些操作失误。因此,对电力系统各部门资源的科学、合理整理,逐渐使这种情况得到改变是电力系统自动化进程中非常重要的一项内容,这样可以把原来分散、单一的电力自动化系统发展成为一个信息共享的体系,使得数据与配电体系、检测控制体系、办理体系,高级的应用软件包、通信体系的集合和馈线自动化体系整合成一个共享、开放、方便和高效的信息处理体系。随着社会的发展、科技的进步,一些自动化技术与系统也开始大量涌现。随着电力工程的不断发展,电力系统的自动化技术也将不断得到提高,智能电力自动技术将被越来越广泛地运用到电力系统中来,智能配电成果将在下一步的配电自动化体系中应用,以便对电路网络实现科学的管理,出现妨碍时继续工作是智能配电体系具有的最大优势,其必将给供电企业带来更高的社会效益与经济效益。 4结语 综上所述,随着电力自动化技术在电力工程中的广泛应用,电力自动化技术的发展一定会促使电力工程的发展,将来的电力自动化技术将会朝着供电的安全和稳定提高、供电设备得到更好的利用、促进运营成本大大降低的方向发展和推进,此技术的运用对促进电力事业的进一步发展具有举足轻重的作用和意义。 作者:石海青 单位:国网莱芜供电公司 电力工程自动化论文:电力工程中电气自动化的作用 0前言 电气自动化技术是电力工程的基础。通过电气自动化技术可实现满足自动检测、自动计量、自动调适和供电、配电、发电无缝连接的传输平台。随着我国智能电网以及超高压、特高压电网的不断推进和大量采用,无论是大专院校,还是科研机构、厂矿企业都看到了这一巨大的市场潜力,不断地把研发重心和投资主体向电力工程的智能化方向转移,其中作为电力工程最基本、最重要的技术—电力电气自动化技术来说,就成为现代信息化条件下电力技术革新的突破口。 1电力电气自动化介绍 本文讨论的电力工程电气自动化技术,摒弃了传统的以强电为主的电磁式继电器控制模式,主要突出的是以现代的互联网技术、微机技术为基础的电子信息控制技术,它包括信号检测、传输、计算、执行、反馈几个部分,对现场的信息采集,把模拟量转化为数字量,通过逻辑运算进而控制在线设备、设施运行。实现了自动诊断、自动检测、自动控制功能。达到快速、高效、精确、安全、经济的控制运行目的。 2电力电气自动化对电力工程的影响 2.1提高测量精度 我国电力工程已经规划在建设坚强智能电网的过程中,必须确保自动化、数字化的要求。我国地域广阔,环境复杂,对于坚强智能电网中的智能配电网来说,同样需要高度的自治性,特别要求电气测量精度比传统测量技术更快更准确,这样才能确保电网数字化继电保护、故障测距、电网暂态稳定性监控、输电走廊的分相技术、电网实时PMU、WAMS的监控和测量高精度运行。传统的电力工程计量系统整体误差达到0.7级。假设CT、VT误差都是0.2级,信号在电缆输送过程中受到电磁干扰又会带来0.1级的信号误差。进入到A/D转换环节后,电能表自带的VT和CT同样会引入额外的0.2级信号误差。和传统电气测量方式相比,采用EIT作为基础原件的电气自动化技术系统误差可以降低45%。主要原因在于采集的模拟信号在一次转换成为数字信号,通过全光纤系统传输,不需要二次转换就直接投送到合并单元。同样假设ECT、EVT误差等级为0.2级,由于传输信号为数字式,在全光纤传输过程中不会受到电磁干扰,免去了二次转换环节。因此以EIT为基础的电气自动化测量系统误差仅为0.4级。 2.2提高对配电网保护性能 经过大量实际运营数据分析和动模实验表明,传统电气技术在智能配电网保护过程中,当故障发生在设定区间外,一旦传统电磁式原件出现饱和现象,就可能会导致继电差动保护误动作;而当故障发生在设定区间内时,传统电磁式原件差动电流中出现的谐波就可能会导致继电差动保护动作时间被延长甚至出现拒动。在电网长输距离保护中采用电气自动化技术后,由于电子式电流互感器不存在磁饱和,二次侧电压响应波形可以更好地反应一次侧的电压暂态过程,降低电压基波幅值误差,使得保护范围扩大,有利于继电保护的迅速、灵敏、可靠,大大提高了电网系统的保护性能。 2.3满足暂态保护的要求 目前我国有关实验室进行过针对EIT暂态仿真实验。从实验图形和数据分析,总的来说EIT具有较宽的带宽和较小的相位延迟,动态和线性特性都很好,可以迅速测量出高频信号的幅值和相位,为暂态响应提供可靠的数据,满足智能配电网灵敏、安全、高效的暂态保护要求。同时,我国的电力系统正向高压、特高压方向发展。大容量、远距离的输送要求需要选择高度自动化的、精细测量、全数字化的智能手段来保证安全、经济运行。传统的电力设备局限于自身的结构和技术特点,只能对工频参数进行测量,在系统运行中很容易受到电路振荡、电阻阻尼、磁饱和影响而失真,因此,在智能配电网中基于暂态保护原理的电子信息技术会逐渐取代传统测量技术。 2.4可以准确测量畸变波形 大电网、智能化的时代来临,造成即插即用的电力电子设备越来越多,许多不确定因素也随之出现,如电网安装了更多的智能断路器、闭合开关,增加了通断开合的几率,以及大量的电子设备,都会造成电网波形畸变,对电网的运行参数产生干扰,使其分布的频率复杂。传统的电磁式设备动态范围窄、频率特性差,无法实现在复杂频率条件下的测量和保护工作。电子式电气控制技术解决通过记录暂态和稳定条件下的工作状态,分析一次大电流的值,确保了在频率复杂条件下的测量和保护工作。 2.5增加对智能配电网维保的安全度 以微机为代表的电气自动化技术从结构上来说,与传统电气技术相比,省去了复杂的绝缘结构,不需要使用绝缘油品,避免了高温失效、燃烧爆炸的发生,减少了大量的不必要的危险性检查工作和定期更换绝缘油的繁琐;同时,由于集成电路大量使用和光纤信号传输方式,小电流信号改善了对传输通道的冲击和材料质化,不需要高频度的检查和检测,极大地缩减了工作量,现有的检测模式也可以得到优化。通过在线监测、后台报警即可排查隐患,既安全又高效。 3结束语 综上所述,以电子信息技术为基础,以及大规模集成电路的开发,都为电力工程电气自动化技术提供了广阔的天地。随着我国高压、特高压电网的开发,以现代电力电气自动化技术为代表的智能电网一定会成为电力工程发展的趋势。这也是解决电力工程技术落后的最好选择。 作者:苏琦 单位:郑州煤炭工业技师学院 电力工程自动化论文:自动化电力工程论文 一、电力自动化技术的发展 变电站技术的自动化变电站是电力系统中的重要部分,变电站中电气自动化技术的应用,主要是将计算机和通讯技术结合在一起,对数据信息进行集中处理和分析,并重组优化变电站设备和电力系统。这种技术对各个系统的互连配置进行了简化,操作起来更加方面快捷,满足了电网自动化建设的要求,另外数据监控的利用时微机保护功能进一步完善,并且还能有效识别处理系统内单元模块的故障,实现电力系统的安全、稳定运行。配电网技术的自动化配电网技术的自动化技术主要运用在改造城乡的配电网上,目的是进一步实现电网的自动化,解决城乡自动化系统中的问题,促进电网的发展,这样才有利于确保电网运行的平稳安全,提高企业的经济效益。通过运用电气自动化技术能对用户计量表进行数据分析,及时排查出故障,减少切点情况的发生,降低用电量损失。另外,利用系统检测能计算出线路线损,保证线路运行更加通畅。 二、电力工程中电力自动化技术的应用 1.现场总线技术几年来,现场总线技术逐渐兴起,并在电力工程中起着不可或缺的作用。现场总线技术,不仅有利于实现智能自动化装置和控制器之间的连接,还有利于解决电气设备与高级控制系统间的信息传递问题。具体来说,这项技术就是将传感器和监测系统所获得的信息参数传递到计算机上,计算机通过分析数据模型,显示出电网的运行状态以及故障,然后利用布线技术将最终指令传送到控制设备上,进而实现电力系统的控制功能。现场总线技术优势是,利用信息技术就能对电力系统的现场设备进行远程操作,这样就大大降低了管理难度,而且有利于技术人员分析不同渠道的供电数据,以此全面掌握用户的用电需求,制定出行之有效的电力营销策略。 2.主动对象数据库技术作为电力自动化关键技术之一,主动对象数据库技术给软件工程造成了非常大的变革,也影响着软件的开发与利用。在电力工程中,主动对象数据库技术是一种监控技术手段,可以主动对电力系统的运行进行监督控制,以提高供电的可靠性,还有利于降低对信息数据的处理和计算速度,这样处理电力数据的成本也就大大减少了。采用对象技术和触发机制,可以实现对数据库的自动监控,而且信息数据在处理之后能够提高准确率和利用价值,这样相关技术人员就能对数据进行恰当处理,操作使也有了更加准确的数据资料可以参考。目前随着计算机信息技术的更新与发展,数据库技术也得到了更加复杂和全面的功能,更多先进的设备进入电力自动化建设,有利于提升电力系统的自动监视与控制功能,进而满足工业生产和生活的需要。 3.光互连技术在继电和自动控制系统中,光互连技术运用得比较广泛,这种技术主要是利用探测器功率限制电力扇出数,提升电力系统的集成度,并且不存在信道对带宽的限制,有利于实现重构互连,另外光互联技术的干扰性比较强,能使数据传输更加便捷。而电子传输和电子交换技术的运用,不仅有利于拓展互联网络,还能促进编程结构的不断改善,让电力系统的灵活性得到增强。除此之外,光互连技术还具备强大的数据处理能力,可以通过搜集和分析电力系统的数据资料,及时找到出现故障的位置,以提高电力故障的处理效率,尽可能避免因故障带来的不必要损失,这样才能提高电力服务的质量。光互连技术还有非常强的数据处理功能,在技术使用方面更具灵活性,产生的画面也更为清晰,为电力调度人员开展电力调度工作提供了参考标准和依据,因此在电力系统中被广泛运用。 三、结束语 国内在电力技术方面起步较晚,加强对电力自动化技术的研究和运用已经成为推动电力事业向前发展的必然趋势,因此在电力工程中应该重视电力自动化技术,不断提高供电质量和供电设备的利用效率,保证供电系统的平稳安全,逐步降低电力企业的运营成本,只有这样,才有利于解决传统电力工程中出现的问题,弥补电力系统管理方面的不足,形成一个体系完善、平台开放、信息高度共享的信息系统,促进电力事业的快速发展。 作者:李卫东 电力工程自动化论文:电力自动化技术电力工程论文 1电力自动化技术在电力工程中的应用效果 1.1现场总线技术在电力工程中的应用 现场总线技术的实现是通过信号控制,将电力变送器控制的用电量集中到主控计算机上,根据科学计算,进而做出合理的判断,再将形成的指令发送到控制系统设备上,实现了电力系统的智能化应用。通过对电力系统工程的自动化控制,利用计算机对运行设备进行信息处理,将处理后的信息与计算机相连接,实现对电力系统的实时监控,在出现问题时,可以及时进行处理和安排。 1.2在电力系统中应用光互连接技术 在电力系统的继电保护装置和自动控制的领域内应用光互连接技术。对传统的基本技术要求能够利用光互连技术呈现出来。如打印报表、打印拓扑、记录有关的数据、计算相关的内容、全方位地采集数据、自动化地分析和处理数据的功能。此外,还有状态评估、分析电网、人机界面结合处理、高级应用和网络建模的功能,通过该技术在电力系统中的应用,能够将更加精确的定位、更加清晰的画面、更加灵活的操作技巧提供给电力工作人员,能够将准确、及时的参考信息提供给有关工作人员。之后技术人员能够依据测量的内容,分析和处理有关的数据,方便调度工作者对电网能够更加准确地进行判断。同时,在对该技术进行使用的时候,能大大地提升工作的效率,电容性的负载不会对其带来过大的影响,对电容的影响上能够有效地进行屏蔽,在对电力系统的安全运行和稳定性给予保证的前提下,还能够将相关的技术支撑提供给继电保护装置。在电力系统中应用光互连技术,对故障可以最大程度上予以防止,对设备正常运行造成的经济损失上给予治理,将电力企业的经济效益和社会效益在一定的程度上提升了上来。具有极强的抗电磁干扰功能存在于光纤互联技术、波导光互联技术和自由空间互联技术当中,并且地理环境也不会对其带来影响,因此在电厂的自动化工程当中,该技术得到了非常广泛的应用。 1.3主动对象数据库技术 数据库技术的应用,其主要体现在对电力系统的监控中。而主动对象数据库技术与一般的系统数据库相比,其主要的特点是为技术以及主动功能的技术提供支持。在主动数据库技术中,利用其监视的功能,对其中的对象函数进行利用,实现电力工程中的自动化。如在电力工程中触发机制的使用,使得整个数据库的监视功能得到很好的实现,并节省了大量的对数据写入和写出时间,并可对数据的管理进行充分利用,以此在技术上获得保证。 1.4智能无功补偿技术的应用 传统低压无功补偿技术所采集到的信号是非常单一的,主要使用三相电容器,从补偿技术上来说,在非电力自动化补偿技术中并没有对电压的平衡关系进行综合考虑。用户如果将这种补偿方式作为单项负荷进行使用,很有可能会出现三相负荷不均衡的现象,最终会导致过补或者欠补的结果,同时这样设置的设备也不会具备配电检测功能。而现在新开发的智能无功补偿技术,在实际使用过程中这种技术主要和动态补偿之间进行结合,同时将分相补偿和三相补偿相结合,主要采用快速补偿和稳态补偿相结合的方式,与此同时该技术在实际使用过程中与负载变化相适应,弥补了传统技术单纯使用投切开关存在的缺陷,并通过更加科学的电压限制条件给予固定补偿。 2电力系统自动化技术安全的途径分析 2.1实现对电力系统自动化技术的合理设计 就目前我国的电力系统自动化技术来看,要实现电力系统自动化技术安全管理,首先应该在电网综合自动化设计过程中,针对与其相关的因素进行全面分析,从而实现电力系统化自动技术设计的全面合理。具体来说可以从三个方面入手:在电力系统自动化设计中,采用分布式设计,也就是将每个电力系统的构成单元相互独立开来,从而避免单元内相互产生的影响;在电力系统自动化运行的过程中,有很多需要二次接线的地方,针对这些地方应该实现电力的简化,用多功能继电器代替传统的二次接线,然后实现主控制和各个开关柜的分布式设计,这样做的主要目的是能够简化开关柜内接线,从而有效预防因为操作不慎造成的安全事故;加强电力系统的兼容性以及可扩展性,从而确保自动化技术可以运用到各种设备中,从而使电力设备能够在各种环境下满足自动化的需求。 2.2加强电力系统自动化技术的管理 鉴于电力系统在人们日常生活中发挥的重要作用,要实现电力系统自动化技术安全管理需要进一步重视电力系统自动化技术的维修和管理工作,从而减少因为供电工作中产生的技术故障造成的安全问题,保证电力系统的正常运行。一方面要针对电力系统制订出相对应的自动化技术管理责任制度,实现对电力系统自动化技术的分工管理,将具体责任落实到人,一旦出现任何技术故障或者安全问题可以追究责任人的相关责任,以此来提高工作人员的责任心和工作积极性;另一方面国家应该加大对电力系统自动化技术的资金扶持力度,因为自动化技术对技术和设备的要求较高,所以应该加大用于电力设备的更新和维护的资金。对于我国地处偏僻、经济发展落后的地区应该加大资金用于电力设备的完善,从而实现自动化技术跟电力设备的有效结合,确保供电工作的顺利开展。除此之外,还需要技术人员定期对电力设备进行保养和维修,并建立对应的检查制度,安排专业的人员定期对设备进行维护,一旦发现设备出现故障要及时采取解决措施,最大程度减少因为故障导致的供电中断的次数。 2.2提高电力系统自动化技术人员的专业能力 随着我国科学技术的不断发展,信息技术已经与人们的生活息息相关,这就需要从事相关工作的人员能够在业余时间不断丰富和更新自身的知识,从而促使自身满足时代的发展以及电力系统自动化安全管理的需要。归纳起来可以从以下三个方面入手:工作人员要充分根据自身所在电网企业的实际发展情况确定自身的职责和义务,从而让自身处在一个动态的学习和发展过程中,不断丰富自身的专业知识;作为电力企业应该根据岗位的职责设置与之相关的培训内容从而帮助技术人员掌握先进的技术知识,提高他们实际操作的能力;作为电力企业应该为广大技术人员营造一个良好的学习氛围,从而帮助员工从思想上重视相关知识学习。 3电力自动化的发展 电力自动化的发展主要体现在以下三方面:电网调度技术。电网调度是以信息技术为基础,采集并且整理相关信息,实现电网的良好运行,增强了对电网整体的控制,提高了电网运行的稳定性和可操作性,大大降低了突发情况对电网的冲击程度,并能及时应对电网突发的各种状况,使电网稳定运行。电力自动化主要表现在变电站技术对其的广泛应用。变电站技术是利用通信技术、计算机技术集中处理和应用电力工程中的信息数据,并且通过对变电站各种数据信息的处理,找到最优的电力工程系统工作模式,使电力系统的运行更加稳健。电力自动化主要表现在配电网技术中的应用。应用配电网技术自动化,有力改造了城市乡镇的电网系统,从而进一步完善了国家电力系统的整体发展。其网络化程度越高,电力系统就能更好地为人民服务。自动化能提高配电网技术的效率,加快电力工程的发展。总体的发展趋势。从整体的发展情况来看,由传统的开环监测为主改为闭环控制为主;从传统的功能相对单一技术转为多功能的全方位发展,以变电站自动化、配电自动化技术的应用为主;也由传统的单个元件实现了全系统的方向,例数据采集技术的应用与发展;高电压等级也被低电压等级逐渐取代;装置性能也有了一定程度的改善,技术性、创新性及灵活性与数字化都有了一定的提高,保证了供电系统的效率与智能性及经济性,尤其是继电保护技术的创新;同时也实现了电力系统的高效、经济与安全运行的目标,改善了电力运输过程的顺畅,如管理信息系统在整个过程中的应用。 4结束语 在电力系统当中也是一样,电作为人们生活当中不能缺少的一种重要的资源,随着社会经济水平的不断提升,人们对电的需求量和要求也越来越高。在电力系统运行的过程之中,电力自动化工程的有效应用,不但对电力系统的整体需求能够很好地予以满足,对电力系统中出现的一些突发情况也能利用电力自动化技术及时、准确地监测出来,为采取有效的补偿措施提供一定的帮助,促进电力系统能够可靠、稳定、安全地运行,并且在未来的发展中将更加优异的技术措施引入进来,促进我国电力工程向着更好的方向发展。 作者:赵吉清向迪辉罗益民单位:张家界航空职业技术学院国网湖南张家界分公司 电力工程自动化论文:自动化技术电力工程论文 1电力自动化技术在电力工程中的应用效果 1.1现场总线技术在电力工程中的应用现场总线技术的实现是通过信号控制,将电力变送器控制的用电量集中到主控计算机上,根据科学计算,进而做出合理的判断,再将形成的指令发送到控制系统设备上,实现了电力系统的智能化应用。通过对电力系统工程的自动化控制,利用计算机对运行设备进行信息处理,将处理后的信息与计算机相连接,实现对电力系统的实时监控,在出现问题时,可以及时进行处理和安排。 1.2在电力系统中应用光互连接技术在电力系统的继电保护装置和自动控制的领域内应用光互连接技术。对传统的基本技术要求能够利用光互连技术呈现出来。如打印报表、打印拓扑、记录有关的数据、计算相关的内容、全方位地采集数据、自动化地分析和处理数据的功能。此外,还有状态评估、分析电网、人机界面结合处理、高级应用和网络建模的功能,通过该技术在电力系统中的应用,能够将更加精确的定位、更加清晰的画面、更加灵活的操作技巧提供给电力工作人员,能够将准确、及时的参考信息提供给有关工作人员。之后技术人员能够依据测量的内容,分析和处理有关的数据,方便调度工作者对电网能够更加准确地进行判断。同时,在对该技术进行使用的时候,能大大地提升工作的效率,电容性的负载不会对其带来过大的影响,对电容的影响上能够有效地进行屏蔽,在对电力系统的安全运行和稳定性给予保证的前提下,还能够将相关的技术支撑提供给继电保护装置。在电力系统中应用光互连技术,对故障可以最大程度上予以防止,对设备正常运行造成的经济损失上给予治理,将电力企业的经济效益和社会效益在一定的程度上提升了上来。具有极强的抗电磁干扰功能存在于光纤互联技术、波导光互联技术和自由空间互联技术当中,并且地理环境也不会对其带来影响,因此在电厂的自动化工程当中,该技术得到了非常广泛的应用。 1.3主动对象数据库技术数据库技术的应用,其主要体现在对电力系统的监控中。而主动对象数据库技术与一般的系统数据库相比,其主要的特点是为技术以及主动功能的技术提供支持。在主动数据库技术中,利用其监视的功能,对其中的对象函数进行利用,实现电力工程中的自动化。如在电力工程中触发机制的使用,使得整个数据库的监视功能得到很好的实现,并节省了大量的对数据写入和写出时间,并可对数据的管理进行充分利用,以此在技术上获得保证。 1.4智能无功补偿技术的应用传统低压无功补偿技术所采集到的信号是非常单一的,主要使用三相电容器,从补偿技术上来说,在非电力自动化补偿技术中并没有对电压的平衡关系进行综合考虑。用户如果将这种补偿方式作为单项负荷进行使用,很有可能会出现三相负荷不均衡的现象,最终会导致过补或者欠补的结果,同时这样设置的设备也不会具备配电检测功能。而现在新开发的智能无功补偿技术,在实际使用过程中这种技术主要和动态补偿之间进行结合,同时将分相补偿和三相补偿相结合,主要采用快速补偿和稳态补偿相结合的方式,与此同时该技术在实际使用过程中与负载变化相适应,弥补了传统技术单纯使用投切开关存在的缺陷,并通过更加科学的电压限制条件给予固定补偿。 2电力系统自动化技术安全的途径分析 2.1实现对电力系统自动化技术的合理设计就目前我国的电力系统自动化技术来看,要实现电力系统自动化技术安全管理,首先应该在电网综合自动化设计过程中,针对与其相关的因素进行全面分析,从而实现电力系统化自动技术设计的全面合理。具体来说可以从三个方面入手:在电力系统自动化设计中,采用分布式设计,也就是将每个电力系统的构成单元相互独立开来,从而避免单元内相互产生的影响;在电力系统自动化运行的过程中,有很多需要二次接线的地方,针对这些地方应该实现电力的简化,用多功能继电器代替传统的二次接线,然后实现主控制和各个开关柜的分布式设计,这样做的主要目的是能够简化开关柜内接线,从而有效预防因为操作不慎造成的安全事故;加强电力系统的兼容性以及可扩展性,从而确保自动化技术可以运用到各种设备中,从而使电力设备能够在各种环境下满足自动化的需求。 2.2加强电力系统自动化技术的管理鉴于电力系统在人们日常生活中发挥的重要作用,要实现电力系统自动化技术安全管理需要进一步重视电力系统自动化技术的维修和管理工作,从而减少因为供电工作中产生的技术故障造成的安全问题,保证电力系统的正常运行。一方面要针对电力系统制订出相对应的自动化技术管理责任制度,实现对电力系统自动化技术的分工管理,将具体责任落实到人,一旦出现任何技术故障或者安全问题可以追究责任人的相关责任,以此来提高工作人员的责任心和工作积极性;另一方面国家应该加大对电力系统自动化技术的资金扶持力度,因为自动化技术对技术和设备的要求较高,所以应该加大用于电力设备的更新和维护的资金。对于我国地处偏僻、经济发展落后的地区应该加大资金用于电力设备的完善,从而实现自动化技术跟电力设备的有效结合,确保供电工作的顺利开展。除此之外,还需要技术人员定期对电力设备进行保养和维修,并建立对应的检查制度,安排专业的人员定期对设备进行维护,一旦发现设备出现故障要及时采取解决措施,最大程度减少因为故障导致的供电中断的次数。 2.3提高电力系统自动化技术人员的专业能力随着我国科学技术的不断发展,信息技术已经与人们的生活息息相关,这就需要从事相关工作的人员能够在业余时间不断丰富和更新自身的知识,从而促使自身满足时代的发展以及电力系统自动化安全管理的需要。归纳起来可以从以下三个方面入手:工作人员要充分根据自身所在电网企业的实际发展情况确定自身的职责和义务,从而让自身处在一个动态的学习和发展过程中,不断丰富自身的专业知识;作为电力企业应该根据岗位的职责设置与之相关的培训内容从而帮助技术人员掌握先进的技术知识,提高他们实际操作的能力;作为电力企业应该为广大技术人员营造一个良好的学习氛围,从而帮助员工从思想上重视相关知识学习。 3电力自动化的发展 电力自动化的发展主要体现在以下三方面:电网调度技术。电网调度是以信息技术为基础,采集并且整理相关信息,实现电网的良好运行,增强了对电网整体的控制,提高了电网运行的稳定性和可操作性,大大降低了突发情况对电网的冲击程度,并能及时应对电网突发的各种状况,使电网稳定运行。电力自动化主要表现在变电站技术对其的广泛应用。变电站技术是利用通信技术、计算机技术集中处理和应用电力工程中的信息数据,并且通过对变电站各种数据信息的处理,找到最优的电力工程系统工作模式,使电力系统的运行更加稳健。电力自动化主要表现在配电网技术中的应用。应用配电网技术自动化,有力改造了城市乡镇的电网系统,从而进一步完善了国家电力系统的整体发展。其网络化程度越高,电力系统就能更好地为人民服务。自动化能提高配电网技术的效率,加快电力工程的发展。总体的发展趋势。从整体的发展情况来看,由传统的开环监测为主改为闭环控制为主;从传统的功能相对单一技术转为多功能的全方位发展,以变电站自动化、配电自动化技术的应用为主;也由传统的单个元件实现了全系统的方向,例数据采集技术的应用与发展;高电压等级也被低电压等级逐渐取代;装置性能也有了一定程度的改善,技术性、创新性及灵活性与数字化都有了一定的提高,保证了供电系统的效率与智能性及经济性,尤其是继电保护技术的创新;同时也实现了电力系统的高效、经济与安全运行的目标,改善了电力运输过程的顺畅,如管理信息系统在整个过程中的应用。 作者:赵吉清向迪辉罗益民单位:张家界航空职业技术学院国网湖南张家界分公司 电力工程自动化论文:电力自动化运用下的电力工程论文 一、电力自动化技术分析 电力自动化技术的重要性从整体上来说,电气自动化是作为一种计算机处理技术而存在的,它通过对电力网络技术以及通讯技术等的利用,在此技术上进行发展和创新得到了电气自动化技术,从这一方面来说具有非常强的综合性。目前我国电力系统主要依赖电力自动化技术而运行,所以如果想保证电力系统可以得到安全的运行,还是要依赖于电力自动化技术。电力自动化技术的内容从内容上来说,电力自动化技术可以分为发电厂、调度、变电站自动化三个部分,主要技术有通信网络中信息整理预测以及传输、电力终端电网信息采集和分析;发电量控制系统、电压控制系统等方面的自动化控制;变电站中相关设备的优化和重组、对计算机等技术进行充分利用,最终实现对整个系统线路、设备等的实时测量、监控以及保护等功能;配电网自动化主要应事项馈线系统、调度系统等系统的自动化管理,将电网信息数据采集监控等自动化功能完成。电力工程系统的改革与创新之所以要进行改革,主要目的在于创造更高的价值,电力工程系统的改革也是一样。在电力工程中电力自动化技术的应用,使电力工程中每个系统的安全、稳定运行得到了实现。一方面,工作效率得到了提高,另一方面,也取得了相应的经济效益。自动化电力系统可以实现对设备运行过程中产生的各种数据进行更加全面的采集,同时处理的也更加全面,这样一来,工作人员之间的配合就会变得更加协调,同时对设备的控制也会越来越完整。此外,电力自动化系统在配出系统故障方面也发挥出了巨大的作用。电力自动化技术的使用不仅可以使设备的性能得到有效的改善,同时人力资源的利用率也会得到相应的提高。同时在数据整理以及设备维修上也会变得更加全面和可靠。 二、电力自动化技术在电力工程中的应用 电力工程中电力自动化技术的应用不仅使系统对设备的监控、管理得到了实现,同时在结合了目前各种通讯技术,在此基础上建立起一套科学的电力自动化控制系统,这主要包括对电网结构等信息的处理及保存。现场总线技术的应用在电力工程中,现场总线技术将数字通信等仪表控制设备进行连接,形成了一种综合性技术,这种综合性技术具有一体化的特点,在此基础上形成了多站的信息网络,同时实现了对总线的连接。现场总线技术的运用不仅可以节省相应的硬件数量,同时在投资安装等方面的表现也比较突出,在实际工作中工作人员可以以数学模型作为主要依据对相关数据进行整理和分析,并将各种信息传递到主机上,将最终的指令发送到相关控制设备上,近些年开发出来的对35kV变电站进行改造的实践证明,用户会得到高度的系统集成主动权,由此来看,这项技术的市场潜力非常大,可以使用户对设备的品牌进行自主的选择。智能无功补偿技术的应用传统低压无功补偿技术所采集到的信号是非常单一的,主要使用三相电容器,从补偿技术上来说,在非电力自动化补偿技术中并没有对电压的平衡关系进行综合考虑。用户如果将这种补偿方式作为单项负荷进行使用,很有可能会出现三相负荷不均衡的现象,最终会导致过补或者欠补的结果,同时这样的设置设备也不会具备配电检测功能。而现在新开发的智能无功补偿技术,在实际使用过程中这种技术主要和动态补偿之间进行结合,同时将分相补偿和三相补偿相结合,主要采用快速补偿和稳态补偿相结合的方式,与此同时该技术在实际使用过程中与负载变化相适应,弥补了传统技术单纯使用投切开关存在的缺陷,并通过更加科学的电压限制条件给予固定补偿。采用电力自动化系统弥补了传统电力系统存在的不足以往应用的电力系统处理技术的准确率并不高,同时设备的工作效率也不高,在这种情况下数据库是很难实现自动监控的,面对这些问题,电力工程中电力自动化系统的应用可以使传统设备在运行中存在的这些问题得到了解决,对于软件开发等方面也具有非常深远的影响,目前软件工程中发生了非常深刻的变革。这些技术在主动功能和对象技术的支持方面也占有优势,并且这种优势具有一定的绝对性。在电力系统中主动对象数据库技术主要应用在自动化监控方面,同时电力系统自动控制和监视的复杂功能也有机会得到实现。 三、电力自动化技术未来的发展 在现代都市中,电力系统发挥的作用已经不可替代,将科技与技术相结合,面对科学技术水平的日益提高,资源与信息的共享也有望得到真正的实现。电力自动化系统集中了很多技术与功能,对于系统数据的统计分配和统一采集的实现具有非常重要的作用,同时各种信息也会得到更加合理科学的整合及共享。近年来社会经济得到了不断发展,智能电力自动化技术也得到了应用,在应用过程中它的自动化程度会越来越高。配电网在正常运行中需要复杂的电路网络作支撑,所以智能配电功能在第二阶段的配电自动化系统中得到了增加,这样该系统在应用过程中不仅可以使其作用得到真正的发挥,更重要的是为企业经济和社会效益的提高提供了有利条件。 四、结语 综上所述,电力工程一方面与居民的生活密切相关,另一方面也和工业生产存在紧密的联系,在这种情况下,国家应该更加重视对电力工程技术的开发及应用。在科技不断进步的今天,电力自动化技术的运用,取得了非常好的效果,不仅使供电的安全性得到了提高,同时电力系统的运行成本也得到了相应降低,使供电质量得到了根本性的改善。 作者:万吉喜单位:甘肃省高台县供电公司 电力工程自动化论文:自动化技术视域下的电力工程论文 1电气自动化技术 随着我国社会经济的不断发展,电力企业运用新的信息技术,提高电力工程的自动化水平,促进了电气自动化的迅猛发展。电气自动化技术就是运用了具有自动检测功能与自动控制功能的电气装置,可以实时对电力系统进行远程调节、控制、及监控。在信息化技术大力发展的同时,通过信息监测技术能够实现对电力工程的远程控制与管理。电气自动化技术需要自动化的电网配置、配电网技术协同工作。在电气自动化技术中,要充分利用网络对电力工程的各项信息进行统计、收集、分析从而加强电电力系统的稳定运行。减轻了以往电力工作人员的工作强度,充分利用电力工程中的自动化设备进行监督,在面临突发状况时,能够及时采取信息处理技术对电力系统进行有效地处理。而配电网技术可以配合电气自动化技术改善城乡配电网,加强城乡电力网络运行工作,完善电气自动化技术在城乡电网中的运用。电气自动化技术的应用范围广泛,从电气开关到电力工程都有电气自动化技术的身影。电气自动化技术的不断提高也促进了电力工程的不断发展。 2电气自动化技术在电力系统中的应用 2.1变电站及配电自动化的应用 变电站自动化技术是采用现代通信技术、先进的计算机技术、电子技术以及信息处理技术,实现对变电站的二次设备的重新组合和优化设计,从而减少了人力资源的浪费,减低了变电站及配电站工作人员的工作强度,提高变电站及配电站人员的安全性及整个系统运行的有效性。不仅如此,变电站自动化技术还可以多层次、全方位地对多种电气设备的运行状况进行安全检测以达到高效控制的目标。在实际的应用中,主要通过新型的设备代替以往的电磁式装置从而使得现场的监视操作更加智能化、可视化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。随着对科学技术的应用以及监控设备的更新,种综合性的自动化监测系统能够提高变电站运行的稳定性,降低运行维护的成本,高质量输电过程,经济效益提高很多。 2.2在电网调度自动化中的应用 在电力工程中,电网的总调度能够通过大屏幕显示器、计算机服务等自动化系统对电网进行远程监控。根据电力工程中电网的运行情况进行分析,监控电网的实时状态。通过各个分系统传送的电力工程中的生产数据、控制发电的数据,对电力工程整个系统进行评估、调配和预测,从而减少了电网在运行过程中出现的电力故障及异常情况,通过电气自动化技术能够及时作出判断,检测更加及时。从而减少了电力工程中危及人身安全和设备安全的事故。另外,通过电气自动化技术还能对整个电网进行实时监测和分析,调度从大屏幕上可以清晰的采集信息,找出电气事故的发生地并提出应对措施,防止事故的扩散,减低影响。 2.3分散测控系统自动化的应用 在电力工程的发电厂分散测控系统中,通过太网、过程控制单元、工程师工作站、高速数据通讯网等对分层对电厂的生产状况进行测试和控制。经过过程控制单元可以在生产运行的过程中通过接受热电阻、热电偶、电气量等信号,处理运算的结果、参数等,通过这种方式对电网进行监控,从而提高电气自动化在电力工程中的检测、保护和控制功能。 2.4计算机自动化的应用 电气自动化技术在电力工程中的应用主要是引入了计算机操作系统,通过微型计算机让整个电力系统自动记录、反馈电气设施的实际工作情况。同时,对反馈信息进行的误差判定。加强软件的查找、分析、测算的应用,从而在电力工程中实现操作技术的使用性,更加便于电力工程的管理。在电气自动化技术中还要注意对监控方式、现场总线监控进行设计。只有全面加强电气设备的监控信息及监控方式,才能提高监控系统的效率以及整个系统稳定性、可靠性。 2.5电力自动化技术的发展趋势 我国的经济不断的发展,人们的的经济水平和生活的质量也在不断的提高,因此,对供电系统的需要和依赖也是越来越高,但是由于电力系统的的内部之间的原因,造成了各个部门之间不能达到有效的资源共享,也就会使电力系统出现各种各样的问题。因此,在以后的发展过程中,我们针对这种现象,就应该加强和改善,对电力部门之间的内部资源进行资源整合和统一,然后达到电力资源的统一共享,这样就会形成一个内部信息可以高效利用的效果。随着电力自动化的发展,新技术也在不断的发展,如果电力资源的内部管理恰当,再更好的运用电力自动的技术,在电力工程的发展上面就能提高经济效益。 作者:和琎单位:国网太原市滨河供电公司 电力工程自动化论文:电气自动化电力工程论文 1电力系统自动化技术 ⑴变电站自动化。运用全微机化的装置替代电流信号电缆式设备,采用数字化技术、网络化技术,以计算机电缆或者光线替代电流信号电缆,实现自动化的监控和操作,从而减少人力资源的浪费,提高工作效率和运行水平,保障变电站运行的安全性和稳定性。 ⑵电网调度自动化。通过电网调度加强对计算机网络系统的控制,使电力在生产的过程中能够获取实时数据,能够对电网运行情况进行实时监控和分析、评估和电力负荷的预测等操作,提高电网运行的质量,适应电力市场运营的需求。 ⑶发电厂分散测控系统(DCS)。能够有效的对运行参数和设备状态进行实时显示和打印,促进整个系统生产过程的检测、控制盒联锁保护等功能,保障系统运行的安全。 2电力工程中电气自动化技术 ⑴全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管。晶闸管作为第一代电子电力器件,在我国电力工程发展中起着十分重要的作用,伴随着电力技术的发展和提高,交流变频技术的兴起,第一代半控型晶闸管已经不能适应现代化电力系统发展的要求,以CTR/GTO/P-MOSEFT为代表的第二代全控式电力电子开关逐步的被广泛的研制和应用。根据各种器件的性能适应于各个电流、电压额等电力系统范围中。而由于第二代全控型器件必须要有较大的控制电流,使电流在控制方面难度增加。而MOSFET作为一种电压驱动器件,其对驱动电力要求简单,开关时间快,并且安全工作区十分稳定,但是其通态电压额会随着额定电压的增加而倍增加,从而不利于P-MOSFET的推广和应用。在这种背景下,作为新一代的复合型电力电子器件IGBT/MGT应运而生,IGBT拥有和MOSFET一样的高输入阻抗、高速特性和GTR大电流面密度特性的混合器件。开关速度快,通态电压低,工作频率高,并且具有宽而稳定的安全工作区,工作效率高,驱动电路简单,更符合现代化对电力器件的需求。新一代的复合型电力电器件,随机复合化技术的不断提高,电器件生产范围不断扩大,应用也不断的深入,在电器复合化的同时,加强对电器向模块化的发展,使电力电器件向更高要求发展。 ⑵变频器电路从低频向高频方向发展。在电力电子器件不断更新的过程中,为了能够适应电力电子器件的需求,由它组成的变换器电路也在不断的更新换代中,以往的变频器电力已经不能满足新一代电力电子器件的需求。采用谐夺式直流环逆变器能够有效的降低开关损耗,保障开关在频率上的提高,把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上,使电力电子器件在零电压或零电流下转换。加强变频器电力从低频向高频方向的发展不仅能够有效的降低开关损耗,并且节约成本,提高逆变器集成化,在电气自动化技术中具有广阔的发展前途。 ⑶交流调速控制理论的日趋成熟。随着对交流调速控制理论的深入研究,将复杂的矢量变化与电动数学模型进行简化处理,在对交流调速控制理论研究过程中,其控制思想独特,具有创造性,控制结构简单,控制手法直接,对信号处物理概念明确,转矩响应迅速,大大的提高了调速效率,形成一种高静动态性能的新型交流调速方法。适应现代化的电气自动化技术发展的需求。 ⑷通用变频器开始大量投入使用。随着变频器技术的成熟发展,高动态性能矢量控制性开始大量投入生产和实用中,它主要采用全数字控制,通过相关的软件能够对系统进行自动化的设定和操作,提高变频器的变结构控制盒自适应控制。伴随着技术的不断提高,变频器的可靠性、可维修性、可操作性等相关的功能在单片机控制动技术的支持下不断的提高。 3结束语 随着电力系统的深入发展和应用,电气自动化技术在电力工程中所起到的作用也越来越突出,电气自动化技术作为当前最具有发展前景,最活跃,最具研究价值的综合性学科之一,在电力工程发展和应用中电气自动化技术起着十分重要的作用。而电气自动化技术本身应用范围广泛,几乎是渗透到国民经济的各个部门,是推动社会进步的重要技术依据,因此,在我国科技技术不断发展的过程中,加强电气自动化技术的提高成为了电力系统发展的必然选择。 作者:马沙萍单位:内蒙古阿拉善右旗电力公司 电力工程自动化论文:电力工程的自动化探讨 1电力自动化技术发展应用 1.1现场总线技术的运用 现场总线技术主要是自动化设备与仪表控制设备进行作用关联,建立电力工程现场实现多方向、多站点、串行、以及计算机信息技术的一体化信息网络,从而实现在数字网络通信、系统控制、智能传感器以及计算机技术等多功能多系统的融合。要在电力工程现场实现现场总线技术的自动化应用,首先需要收集变送器控制的所有设备用电总量,然后将电量信号通过控制系统上传到主控计算机,主控计算机依据相应数学模型进行计算判断并做出最终分析,并将计算结果指令发送到控制设备上,完成现场总线技术的自动化应用。现场总线在电力工程中的应用,主要通过对控制功能进行细化分割为多个子功能,并对每个子功能分别配备相应计算机,对被控设备信息进行收集分析,将各个子功能计算机进行局域连接与信息共享后,通过调整相应子功能块即可实现电网调度。若要实现整个电力系统的信息化控制,只需要将前置机与上位机进行配合,通过仪表辅助控制系统,结合下方电力工程控制,便可实现电力系统的高性能控制功能。 1.2对象数据库技术的运用 电力系统自动化监控与管理过程中涉及到大量的现场数据,这些数据包含了从数据采集、传输、存储与调用到运用数据信息进行分析、生成指令、指令、执行指令等多个过程,通过面向对象技术能够方便快捷的实现这些过程,而主动对象数据库技术则为这些过程的实现提供了技术支持。主动对象技术是采用触发器技术实现整个控制系统的监控功能,利用监控对象函数,即可实现电力自动化,而触发机制的使用,能够方便的实现数据库的监视控制,节约数据传输时间。主动对象数据库技术在电力自动化的广泛应用主要得益于其电力监控系统对电力自动化系统的开发、继承与封装的巨大简易操作性能,同时主动对象数据库技术支持对象标准与主动功能技术,从而引发软件技术的新革命。 1.3光互连技术的运用 光互连技术主要以光纤为传输媒介,融合了波分复用技术与IP网络通信协议的一种新技术,在电力工程中的运用主要依赖继电以及自动控制系统。光互连技术能够增强电力工程中自动化控制系统的抗磁干扰性,加大处理器的干涉能力,加快信息传输速度,提高数据可靠性,因此在电力工程中具有广泛的应用前景。光互连技术在电力工程中运用主要体现在对其探测器功率进行扇出数限制,不受平面以及电容负载的限制,便于提高系统集成度与强化系统监控。实践应用证明,电子传输与电子交换技术能够拓展数据网络,重组编程结构,从而增加电力系统的灵活性。此外,光互连技术能够实现数据采集、控制与计算功能,其良好的人机交互界面能够帮助操作人员更好的做好调度工作,因此在电力工程中的应用具有重要的意义。 2电力自动化发展方向 2.1变换器电路的高频化发展方向 自动化技术在电力工程中的运用的一个主要特点就是远程监控与管理,而远程监控的优点就是高可靠性与组态灵活性,同时相对传统设施能够减少电缆使用,降低控制安装费用,避免了材料资源的大量浪费。其中,变换器的高频化发展方向能够有效的保证远程监控管理的这些优点。高频变换器能够有效减少高次谐波对电网的影响,而提高开关频率则能够降低电力系统对人的伤害程度,减少开关损耗,从而提高整个电力系统工作效率。 2.2通用变频器的普及 变频器是电力自动化过程中必不可少的一部分,随着电力电子器件的不断更新升级,变频器在可靠性、维修性与操作性能上都有了质的飞跃,而单片机控制技术则促进了变频器的快速发展。在国内电力自动化发展过程中,要在吸收国外先进变频器技术的基础上,结合国内自身的综合自动化系统技术,探索出符合国内国情的电力自动化系统发展方向。国内目前的自动化系统考虑了技术合理性、设备精简维护以及未来发展融合等多方面原因,在站内监控与数据信息采集保护中采取了相对独立的模式,将保护与控制、测量融合,以方便事故的清晰化分析处理。 2.3单片机、集成电路与工业控制计算机的发展 在单片机、集成电路与工业控制计算机的发展应用过程中,首先应当实现电力自动化技术的国际化标准。为了适应电力自动化技术的快速发展,国际电工委制定了相应的国际标准,为实现未来电力自动化系统的发展提供了依据与方向;其次是以太网技术的兴起与应用,随着社会经济生活水平的提高,以太网逐渐成为现场总线技术发展的核心,因此未来的电力自动化发展方向应继续以以太网技术为技术基础。国内现有的变电站已经实现了综合电力技术与以太网技术相融合,以太网技术能够降低变电站的工作量,而智能化电气设备的发展与电力自动化技术的经验积累,则为实现以太网网络控制系统奠定了基础。在发电厂自动控制系统未来发展中,必然会集成电路、模拟乘法器、锁相环路以及时机电路等各个系统,由工业计算机完成最终的电力自动化全控制。 3结束语 在新技术的推动下,自动化技术在电力工程中的应用越来越广泛,所发挥的作用也越来越重要,其结合计算机技术与通信技术的特性,既适应电力系统的建设以及电网配备的发展形势,又能节约大量资源,实现更加稳定的电力运行与供给,电力自动化必将是未来电力工程发展的趋势。 作者:刘嘉伟单位:广东电网公司惠州博罗供电局 电力工程自动化论文:电力工程中的自动化技术研究 1自动化技术在电力工程中的发展 1.1发电控制技术自动化 对于火力发电厂来说,发电自动化主要体现在对厂内的机械设备进行数据采集、状态监测、屏幕显示、预警信号或故障检出等。由计算机实时进行控制,实现由点火到并网的全部自动化启动过程。对母线电压控制和无功率实现自动减增。对于水利发电站来说,同样是对相关设备进行数据采集、计算分析、预警信号以及提供维护方案等。并对水库的水文信息进行自动监控,对全厂的机电运行设备进行监测,对发电机组实施自动控制、优化运行,对经济负荷进行分配、稳定监视、控制等。 1.2电力调度技术自动化 电力调度自动化同样有计算机作为整个控制系统的核心,对相关数据进行搜集、整理和新式,使得电力管理人员可以对整个电网的运行情况进行全面掌握,并对其中出现的突发情况实施一定的措施,保证电力运行系统状态良好。 1.3变电站技术自动化 变电站通过充分利用计算机,以及先进的通信技术,对搜集的相关信息进行处理和应用,以便是对变电站中的电力系统进行一定的重新组合,实现系统设计的进一步优化,从而促进系统对信息、数据等进行集中搜集和处理,从根本上实现对电力系统的全过程实时监控和管理。 1.4配电技术自动化 配电网自动化主要通过对城乡配电网系统进行改造和优化,促进电网运行网络化程度更高,实现配电网的进一步发展,使得电力系统得到更广泛的应用,为居民提供的电能质量更好。 2自动化技术在电力工程中的应用 自动化技术在电力工程中的应用,为我国电力系统的安全运行提供了有力的技术支撑,在实现监控及远程管理方面发挥出重大的积极作用。我们就自动化技术在电力工程中的实际应用做具体分析。 2.1现场总线技术 现场总线技术是近年来迅速发展的一种技术,其主要通过将现场的智能仪器、仪表、控制器、执行系统等现场设备进行连接,形成一体的信息网络,实现相互之间的数字通信以及现场控制设备与高级控制之间的信息传递。由于其简单、安全、经济使用,在电力工程中受到了高度重视和青睐。在电力工程中,通过该技术,将主变器控制的所有的用电总量进行搜集,并将其汇集在主控计算机中,通过特定的数学模型,对所搜集的数据信息进行计算,从而做出正确的判断,然后将最终形成的指令传递至控制设备,从而促进自动化技术在电力工程中的有效应用。现场总线技术主要是通过将电力系统中的控制功能进行分散,并通过对应的计算机进行专门的信息处理,因此只需将计算机与信息进行连接,而不需要对电力系统运行的整个过程实施监控,在需要时通过信息调度便可实现自动化管理。现场总线技术不仅可以有效满足电力运行系统中的实际需求,还能很好的实现信息资源共享,完善了电力系统,推进了电力工程建设的顺利实施。 2.2主动数据库技术 主动数据库技术也被成为面向对象数据库技术。面向对象是一种认识方法学,也是一种新的程序设计方法学。把面向对象的方法和数据库技术结合起来,使数据库系统的分析、设计最大程度的与人们的实际认识相一致。主动数据库技术在电力工程中的应用,使得电力系统的研发、继承等有力极大的发展,在一定程度上促进了软件技术的发展和变革。该技术在电力系统中的应用相当广泛,由于支持对象标准,因此较之一般的数据库技术更具优越性。在实际应用过程中,主动数据库技术主要通过对运行系统实施监控,并通过对象函数进行一定的分析、判断和管理,从而实现电力系统的自动化。特别是随着触发机制的发展和应用,主动数据库在系统中的监控作用有了更好的控制和实现,不仅有效缩短了数据的写读时间,还使得电力系统在实际运行过程中对数据管理功能的应用更加充分,在技术上有了更加有力的保证,促使自动化技术在电力工程中的应用更加完善。 2.3光互联技术 光互连技术主要分自由空间光互连技术、波导光互连技术以及光纤互联技术。由于其本身存在大量的优点,比如看干扰能力强、带宽、反应时间迅速等,使得其在电力系统中有所运用,在一定程度上促进了自动化技术在电力工程中的应用。光互连技术不仅具有其他技术共有的信息采集、数据监控、计算以及分析等能力,同样具有人机界面等功能。不仅介意有效实现电网系统的有效重组,提高系统的灵活性、实效性,同时还能通过较强的抗干扰能力,提高电力系统信息传输的安全性、可靠性。除此之前,还能够为管理人员提供更为清晰的画面,提高管理人员判断的准确性、科学性,及时对出现的故障进行解决。总之,光互连技术在电力工程中的应用,对电力工程的实施具有非常重要的建设意义。 3结束语 总之,自动化技术在电力工程中的应用越来越广泛,自动化程度也越来越高,有力促进了电力工程的信息化、现代化,是实现电力运行安全、稳定的有力保障。由于我国电力自动化技术发展的比较晚,与国际先进技术依旧存在一定的差距,因此在实际运行中,要持续探索与创新,不断促进我国电力事业快速发展。 作者:肖梅单位:国网江西信丰县供电有限责任公司 电力工程自动化论文:电力工程的配电网自动化研究 1电力工程配电网自动化中存在的主要问题 电力工程配电网自动化中存在的问题主要集中在功能单一、结构不合理、管理机制存在问题或是盲目求新等。 1.1功能单一 配电网自动化功能单一主要体现在其功能设计的思路过于单一,只是将增强电网运行的可靠性作为其设计的核心,导致思路过于狭窄,可应用功能较少。特别是通过相关调查发现,我国配电网运行中出现的故障并不是自动化系统自身出现故障造成的,而是因为一些人为的、例行检查的事项造成的断、停电。将增强电网的可靠性作为唯一目标,显然与运行中的实际需求存在一定的差距。 1.2结构不合理 在进行配电网自动化设计时,由于设计人员不能把很好的从整体上进行把握,统筹安排,往往出现顾此失彼的现象。比如系统主站与控制端之间常常出现不相匹配,电力设备互相冲突的现象,或是在陈旧、老化的设备上进行一定的自动化改造,导致通信通道的容量不能很好的满足实际运行中的需求。 1.3盲目求新 一些单位在没有对自身企业设备的实际情况进行充分了解的情况下,便盲目的采用最新、最先进的技术,导致自动化技术与电力运行的实际情况严重不符,兼容性差,导致电力新旧设备之间出现严重冲突,不能从整体上实现合理优化,反而在一定程度上严重威胁到电网运行的安全与稳定。 1.4管理机制不健全 虽然电力工程中均实现了配电网自动化,初步保证了电力运行的安全与稳定,但在实际运行过程中,其管理机制依旧存在一些漏洞,导致配电网不能有效实现协调运营,不能达到最佳运行状态。 2改进电力工程配电网自动化的主要措施 2.1加强对馈线自动化的优化力度 实现配电网自动化的进一步优化,最主要的便是实现馈线自动化的进一步提升。馈线自动化在整个配电网自动化中占据着最关键的位置,是配电网实现自动化的基础。馈线自动化在其中的积极作用主要体现在三个方面:一是保证电力运行的可靠性,减少运行停电的次数和时间,并能及时对线路中出现的故障进行定位,恢复该段的电力输送。二是可以有效提高供电质量,及时对电力运行中的负荷等进行转投。三是可以有效降低电力运输中的电能损耗,提高电力设备的利用率。对馈线自动化实施一定的优化,可以有效实现设备、通信通道等资源共享,可以促进配电网自动化子系统得到进一步扩充,对此我们可以通过集中智能式、分布智能式、半自动化式以及重合器式等方式进行优化。对于集中智能式来说,其最主要的便是通过馈线自动化测控终端,将故障信息发送至主站或子站,再由他们进行定位,并下达命令对故障进行隔离。分布智能式中,馈线自动化测控终端可以进行故障判断、故障隔离以及重构网络,在实施过程中不需主站参与,可以直接与当地的智能终端进行操作。半自动化从根本上来说是将集中智能式进行简化后形成的一种模式,但其与集中智能式不同的一点便是需要将故障信息反馈给管理人员,由管理人员对故障进行判断并采取措施进行处理。最后一种重合器式,该种模式主要是不需要通信系统、主站等参与,可以通过馈线自动化测控终端对故障进行直接判断和隔离,对网络直接实施重构,一般适用于通信系统建设比较困难的地区。但其故障处理、网络重构的速度相对较慢,容易引起大范围的停电。 2.2加强对通信系统的建设力度 通信系统是连接主站、子系统之间相互联系的最主要的设施,安全、可靠的通信系统可以有效实现配电网自动化。由于配电网规模大、覆盖面广、网架结构也比较复杂,且各个终端数据口的信息量相对来说也比较小,因此在建设通信系统时,应根据实际运行的具体情况,选择最佳的通信方式。通信方式一般包括电话线、双绞线、无线、光纤等。相对来说,光纤是几种通信方式中安全性、可靠性、通信容量等最高的,但建设成本较高,施工难度也相对较大。电话线、双绞线等通信方式,建设成本较低,施工难度也不大,但在应用过程中容易受到其他因素的干扰,且损耗度也相对较大,通信容量较小。在进行通信系统建设时,要针对具体情况,对其进行不断完善和改进,努力实现通信系统中遥信、遥测等功能。 2.3加强对配电网的运营管理 配电网实际运行中往往涉及到多个管理部门,且配电网自动化规模比较大、设备比较多,因此在进行管理时往往出现一定的难度。再加上管理工作的不到位,导致配电网自动化运营管理工作存在诸多问题。对此我们应首先对管理体制进行完善,细化责任,落实到人。除此之外,还应具体采用以下措施对其加强管理。一是积极引进具有专业技能的计算机人才,对自动化系统的软硬件等进行开发、创新与改进,保证配电网自动化充分适应实际运行情况。二是加强电力系统中管理人员的培训,通过针对性强的学习、教育、训练等,使工作人员可以接受新技术、新知识,充分掌握配电网自动化系统中各个软件的应用功能,并能及时发现运行中出现的故障,进而采取正确措施,有效解决。通过建立一支高素质职工队伍,保证配电网自动化运行中操作、维护、检修等各项工作落到实处。 3结束语 总之,自动化系统在电力工程配电网中具有非常重要的意义。在进行配电网自动化建设时,要对其中存在的诸多问题进行深刻剖析,并采取有效措施,通过对馈线自动化实施优化,加强对通信系统的建设力度,加强对配电网的运营管理等,不断实现配电网自动化的优化配置,进一步促进配电网运行的安全、稳定与可靠。 作者:吕干英单位:国网江西信丰县供电有限责任公司 电力工程自动化论文:探析电力工程自动化施工管理的技术 【摘要】如今,一个国家的正常运转必须依靠强有力的电力支持。随着现代高新技术的快速发展,电力工程的施工管理逐渐朝着自动化的方向发展。本文将从电力工程自动化管理的现状以及特点出发,探讨电力工程自动化施工管理的技术关键。 【关键词】电力工程;自动化施工管理;技术 1引言 为实现电力自动化系统的稳定健康运行,电力部门必须大力加强电力工程自动化施工管理的相关技术。随我国的国家电网不断发展、进步,再加上对各种高新技术的不断使用,电力工程的自动化施工管理水平在不断地提升中,并且逐渐往电力工程智能化的方向快速发展。近几年来,我国的电力工程在许多方面都取得了一定的进步,但是与发达国家相比,我国的电力工程还是存在着许多的缺陷,因此,电力部门必须提高我国电力工程自动化施工管理的相关技术,从而尽可能地缩小我国与发达国家之间在电力工程施工管理技术方面的差距。由于我国特殊的地形,东西南北跨度比较大,因此,建立一个具有较高水准的自动化电力工程必须提高电力工程自动化施工管理技术的水平。总而言之,加强电力工程自动化的施工管理,并提升自动化管理的技术水平,能够有效地促进我国的电力行业的发展。 2电力工程自动化施工管理的现状 如今,在现有的形势中,我国的电力工程的施工管理的发展进程仍旧存在较大的阻碍。我国的电力工程自动化施工管理仍旧存在一部分需要解决的问题,比如:我国电力工程自动化施工管理的模式无法及时转变,仍旧以传统的施工管理模式为主,从而导致相关的设计部门与业务部门的任务量加重,进而无法保证电力工程的施工质量。除此之外,现在的电力工程项目越来越多,但是,许多的设备以及物资都无法得到及时地补充,以至于无法满足电力工程施工的实际需要,导致某些厂家为了补充设备以及物资的数量而忽视了其质量。再比如,由于参与电力工程自动化施工管理的工作人员的整体素质比较低,再加上工作人员对合同意识的缺乏以及对成本控制方面的认识的缺乏,因此,电力工程预算的科学性以及合理性都受到了极大的影响。 3电力工程自动化施工管理的特点 与一般的工程不同,电力工程不仅需要强硬的建筑技术,还需要与自身行业特点贴合的自动化施工管理的关键技术。电力工程自动化施工管理主要有复杂性、全面性和细节性三个特点。①电力工程项目的施工管理工作本身具有一定的复杂性。由于电力设施以及电力设备,特别是输电线路的施工现场会随时发生变动,再加上施工人员的流动性较大,再加上我国环境的区域性差异较大,同时,工程施工过程中缺乏各方面的技术人才,因此,电力工程自动化施工管理具有较大的复杂性。②全面性,由于电力工程施工所涉及到的工艺技术较多,涉及的领域范围较广,而且领域知识的交叉点也比较多,因此电力工程自动化施工管理具有全面性的特点。电力工程自动化施工管理的全面性,再加上不同环境下电力工程施工管理技术的变动较大,给电力工程自动化施工管理工作的顺利进行带来了极大的挑战。③细节性,由于电力工程中所涉及到的元件较多,因此,一旦某个细节上出现了问题,都有可能对整个电力工程的施工质量造成影响,甚至会降低电力工程中设备的精确度。同时,电力工程的元件大部分是联合工作的装填,一旦忽视了某个操作的细节,就特别容易导致发生连锁反应,从而严重地威胁到电力工程的施工质量,因此,必须注重电力工程施工管理过程中的细节管理,才能有效地保证电力工程的施工质量。 4电力工程自动化施工管理的技术关键分析 4.1加强施工成本管理 电力工程施工成本管理是电力工程自动化施工管理中的核心部分,因此,电力部门只有采取科学、有效的方式加强成本管理,才能进一步提高电力工程自动化施工管理水平。对电力工程项目的成本进行管理:①要对电力工程项目所设计到的施工工艺进行研究,并分析出施工工艺所需要的材料以及设备,从而能够更加有效地找出减少成本的方法。②电力企业应该以施工图纸与工程规划的要求为基础,通过招标的方式来采购电力工程施工所需的物资,从而加强对工程成本的控制。③要做好这一点:a.施工人员应对工程所需的物资和施工工艺进行深入地研究和分析,以此来找到能够有效减少成本的方法;b.电力单位或企业还应在严格按照施工图纸要求与工程规划的基础上,通过招投标的方式来为工程所需的物资进行采购,以此来加强对成本控制的力度;c.电力企业应该从宏观上把控电力工程的全局,在电力工程施工前,按照各部门对物资、分包、设备、人工以及费用进行多级精细化的控制与管理,同时,做好提前预警纠偏的措施。实际上,对电力工程成本进行管理和控制主要是为了增加工程项目的收入,通过计划动态管控项目的支出,将不合理的开支进行压缩,尽可能地减少浪费,从而有效地保证电力工程项目的利润. 4.2加强施工管理技术的水平 电力工程施工技术管理不仅仅是电力工程自动化施工管理工作中的重要组成成分,还是电力工程项目施工质量的保障。因此,电力企业必须采取科学的方式提高电力工程自动化施工管理的技术水平。电力工程的施工技术主要由基础施工技术、杆塔工程技术以及架线工程技术三个部分组成。 4.2.1提高基础施工的技术水平 在电力工程自动化施工管理的过程中,参与施工的工作人员应该以施工图纸以及工程整体的规划方案的要求为根据进行相关的施工操作,从而保证施工人员的施工行为符合相关的规定。除此之外,施工人员还应该对施工的材料与设备给予足够的重视,严格按照相关的规定以及基础施工的基本要求利用施工设备以及材料进行施工,从而确保电力工程施工的质量。 4.2.2确保杆塔工程的施工质量 为了确保杆塔工程的施工质量,参与施工的工作人员必须根据实际的工程施工条件以及地质条件来选择杆塔的类型。一般来说,如果电力工程项目的施工现场的地质比较复杂,就应该选择铁质对的杆塔。而如果施工现场的施工与运输条件比较方便,就应该选择混凝土杆塔或者钢筋杆塔。 4.2.3确保架线工程的施工质量 为了确保架线工程的施工质量,在电力工程正式开始施工前,参与施工的工作人员必须合理地布局与规划相关的流程,同时,施工人员还应该通过实地考核来对布局与规划进行进一步的完善和调整。 4.3完善信息技术建设 在电力工程自动化施工管理的过程中,信息技术的建设起到极为重要的作用,换句话说,信息技术能够有效地提升电力工程的效益,因此,电力企业要想提高电力工程自动化施工管理的水晶,就必须完善信息技术建设。完善信息技术的建设,电力企业首先要做的就是总结本企业以及各部门的电力工程自动化施工管理的信息和经验。其次,电力企业还必须分析电力工程自动化施工管理的相关要求,再在这个基础上,进行电力工程自动化施工信息管理的工作。与此同时,电力企业还应该将管控模块融入到电力工程自动化施工管理的日常工作中,并且严格按照电力工程的进度组织督促参建单位。除此之外,电力企业还应该及时地更新电力工程的相关信息,同时,电力企业还可以利用信息管理系统来充分地了解整个电力工程施工的具体状况,从而为电力工程的实际施工的调整提供参考。 4.4完善施工安全管理 因为电力工程的自动化施工是一项具有较大风险、危险源较多的工作,所以,电力企业应该采取科学、有效的方式来加强电力工程的施工安全管理,从而有效地提高整个电力工程的施工管理水平。完善电力工程施工的安全管理,首先要做的是就是充分重视并完成对施工现场工地的调查研究工作。在对电力工程的施工现场进行调查和研究时,电力企业应该安排专门的工作人员对施工现场周围的环境以及地形地貌进行仔细地勘察,并且做好相关的记录。如果发现工程现场中的安全隐患,相关工作人员就应该立即采取相关的措施,从而避免安全事故的发生。而在设计电力工程的相关文件时,工作人员必须对于电力工程安全管理技术相关的编制工作给予充分的重视,从而充分地发挥编制文件所具备的安全警示作用。其次,电力企业应该加大安全宣教工作的力度,在电力工程的施工现场中渗透安全教育,从而促进施工人员的安全意识的提高。此外,电力企业还应该对相关的工作人员进行定期的安全技术培训,从而有效地提高施工人员在安全方面的实践操作水平,加强施工人员的安全理论知识。最后,电力企业还应该保证电力工程的安全技术防护工作的整体质量,准确把控电力工程的施工现场的实时动态。同时,一旦发现施工人员违反相关的操作规定,就必须立即制止其操作。 5结束语 目前电力工程建设的重要任务就是电力工程的自动化施工管理。由于电力工程自动化施工管理具有本身的许多的特点,因此,电力工程自动化施工管理的关键技术也具有一定的特殊性。同时,电力工程的实际运行状况由电力工程的自动化施工管理技术水平决定。经过多年的发展,我国的电力工程自动化施工管理获得了许多的经验,但是这还无法满足电力工程自动化发展的需要,因此,电力企业必须从多个方面对电力工程自动化施工进行管理,从而确保电力工程的质量以及施工效率。 作者:黄锐彬 电力工程自动化论文:电力工程建设自动化管理研究 【摘要】电力工程发展直接关系着我国的经济发展,用电需求的满足也是直接与我国人民的生活水平直接挂钩的,因而为了满足越来越多的用电需求,加强电力工程自动化管理显得十分重要。本文主要对加强电力工程自动化管理进行了分析,针对性提出了相应的管理措施,以期能够不断提升电力工程自动化管理水平。 【关键词】自动化管理;电力工程;配电 电气自动化技术的出现极大地推动了电力工程的发展,也提升了配电网运行的稳定性和可靠性,而随着时代的不断发展,不仅是自动化技术,自动化管理也在广泛应用到电力工程当中,输配电、电力调度中都可以看到自动化管理的身影,可见自动化管理在现代电力工程中的重要性。 一、电力工程中的自动化管理 电力工程由于本身具有复杂性和全面性的特点,使得其管理难度相对较大,尤其是自动化技术的应用当中,涉及到的结构、技术非常多和细致,这就要求电力工程在进行管理时应该运用更加先进的管理理念和方法来进行管理,而通过自动化控制管理能够极大限度的减少人员劳动强度,提高电力公司供电可靠性,在近年逐步在电力公司中得到了推广。 二、推动电力工程自动化措施 目前我国的电力自动化管理发展还是不完全的,存在这样那样的问题,因而为了提高电力配电系统的效率,有必要积极采取相应措施推动电力电力自动化管理发展,不断促进配电管理水平的提高,具体来说在目前电力公司中可采取的措施主要包括以下几点: (一)做好整体规划和准备工作 电力自动化管理的实现是一项长远而复杂的工作,因而需要大量的前期准备,前期规划和准备工作直接关系着电力自动化管理的实现进度,所以电力公司在推行电力自动化管理前应该充分重视电力自动化管理的规划工作,做好电力自动化管理管理的准备工作,这样才能保证电力自动化管理的顺利进行。而在准备工作上,管理人员首先应该对电力自动化管理中所需要的信息技术和实现方式进行明确,掌握配电自动化实现的方法,这样才能保证电力自动化管理的顺利进行。其次,管理人员要注意实施前资金准备和电网准备工作,由于电力自动化管理技术含量较高,实现方式较为复杂,因而其所需要的资金数目也比较大,因而得有强大的资金后盾支持才能实现自动化。再者,自动化系统能够将各地电网系统联系起来,因而在实施自动化前也要做好电网准备工作,采用GIS和GPS技术实现配电各个终端之间的通信连接,从而能够准确对各个地区的配电终端进行定位,提高配电管理的实时性和有效性。最后,管理人员在实施电力自动化管理前还要建立一支专业的技术团队,技术人员是实现电力自动化管理的关键,他们掌握着电力自动化管理的一系列技术,因而在准备工作中建立高水平的技术团队,对于早日实现电力自动化管理来说至关重要。 (二)积极开发配电高新技术 电力自动化管理的实现依赖于自动化管理技术的不断提高,只有从技术上不断创新提高,才能保证配电自动化管理系统一直处在高效率、高水平的层次上。因而在前期的资金、团队等准备工作都完成之后,管理人员的首要任务就是根据不同地区的实际情况来研发相应的技术,不断提升当地电力配电技术水平,以保证电力配电自动化的正常运行。再者,在进行配电自动化技术研发过程中,技术人员应该始终将用电居民的利益放在配电自动化的首位。电力配电自动化管理的最终目的是为了满足用电居民的需求,因而电力配电自动化的进行也要始终围绕着用电居民的利益进行,这样才能保证研发出来的电力配电自动化技术满足用电居民的要求。在推行配电自动化管理过程中,技术人员要及时听取用电居民的反馈,对于居民所反映的问题要给予足够重视,及时想办法解决,同时要根据不同地区的经济状况提前做好预算工作,在有限的预算内为当地用电居民提供最优化的电力配电管理技术。 (三)自动化设备要具备广泛适用性 由于各地的电网和配电情况不同,在进行电力配电自动化管理过程中,管理人员在设备选择上也要选择适用性较为广泛的设备,这样才能保证配电设备适应各种环境,在不同情况配电设备都能够正常运行,从而保证整个配电系统的正常稳定运行。再者,技术人员在日后运行过程中要及时对设备进行检测更新,及时更换最新技术的配电设备,这样才能保证整个配电系统的技术水平始终处于先进当中,也才能推动电力配电自动化水平不断提高。 三、结语 在现代电力工程建设当中,建设方应该加强对自动化管理的重视,从工程建设初始到工程完成运行都要将自动化管理融入进去,不论是自动化管理技术、自动化系统,能够提升电力工程运行管理水平的管理方法都要尝试,这样才能切实提升电力工程的质量,将电力工程做具有的经济效益和社会效益都完全地发挥出来。 作者:何燕 单位:国网河北省电力公司保定电力分公司 电力工程自动化论文:电力工程中电力自动化技术研究 [摘要]电力工程系统随着我国科技的进步而不断发展,电力自动化技术以方便快捷的操作方式和高效率的工作管理逐渐取代了传统的电力工程系统,为我国电力事业的发展做出了十分重要的贡献。 [关键词]电力工程系统;电力自动化;高效率 将电子技术、网络通信与信息处理集合在一起的技术称作电力自动化技术,该技术主要应用于发电厂、供电公司以及电网调度和信息传输等单位和领域,电力自动化技术能够根据操作者的具体需要对电力系统进行相应的远程操作和监控管理,此项技术不仅能够保证电力系统的高效运行,而且能够最大限度的降低成本。 一、电力自动化技术在电力工程系统中的具体应用 1.主动对象数据库技术 对数据库的自动监控需要采用触发机制和对象技术,只有这样才能使信息数据在处理之后拥有较高的准确率和利用率,并且具备一定的参考价值。随着我国互联网信息技术的高速发展,数据库技术也逐渐走向成熟,在很大程度上满足了人们生活与生产的不同需要,在我国电力系统中的主动对象数据库技术主要应用于自动化监控,经过近几年的深入研究和反复实践,主动对象数据库技术在我国的电力系统行业的应用中已逐渐完善,给电力软件系统的转型变革提供了有力的支持,在我国电力系统的供电工作中起到了非常重要的作用。 2.现场总线的应用 现场总线是电力自动化技术中最广泛的应用,在电力工程中有很多全自动的接收处理装置与其控制的设备仪器相连接,连接成功后会形成一个全面系统的信息收集网络,收集的信息会在电力自动化处理之后被电力工程直接运用,最终将所有的信息数据输入并汇集到总服务器中,这与之前需要电厂工作人员手动收集数据的方式完全不同,电力自动化技术能够极大的简化操作人员的工作流程,所有的信息收集和数据采集均在总服务器上完成,操作人员可直接通过总服务器向各个分机下达指令,分机在受到指令后会即刻执行。经过多次实践证明,电力自动化技术在电力工程中的运用不仅有效的实现了对电力工程各环节的监控,而且能够最大限度的提高工作效率。 3.电力自动化补偿技术在电力系统中的应用 电力系统运行的过程最常见的问题是如何处理好低压,传统的低压补偿技术经常会引发其他一些问题,不仅不能很好的补偿低压,而且很可能会出现补偿过多等情况,一旦电力系统出现补偿不足,必然会威胁到电力工程的安全运行。运用电力自动化补偿技术能够很好的解决上述问题,促使电力系统能够一直处于动态补偿的方式,并且随着根据电力运行中的电压情况进行相应的调节补偿,这种动态的低压补偿方式既能有效的规避电力工程运行中补偿失效的情况,又能完美的解决补偿过多等其他问题。 4.供电系统自动化技术在电力系统中的应用 变电站运行、管理的自动化、电力负荷控制的自动化以及电力调度区域的自动化是电力自动化在供电系统中的主要运用。变电站运行管理的自动化主要借助于电子计算机与互联网之间的信息交换而完成,通过电子计算机对变电站收集到的数据统一处理,达到提高工作效率的目的,变电站运行管理的自动化不仅能够全面实时的监控整个电网运行,而且能第一时间发现故障并及时处理;电力负荷控制的自动化主要运用声频与工频这两种控制方式,通过对电力系统的总负荷记录生成负荷曲线图,工作人员再根据负荷曲线图对电力系统进行全面监控。 二、电力自动化技术的设计原则 1.自动化监控系统设计原则 (1)结构分布系统化 分布式的系统结构是电力自动化监控中的核心,多个子系统组成一个整体的电力自动化监控系统,为实现全面整体的自动化监控效果,每个子系统会有一个或多个CPU同时运行并进行数据处理,所有CPU组合在一起的CPU群共同构成一个完成的监控体系,为了让这些子系统和CPU在运行时互不干扰,分布式的系统结构是最佳的选择。 (2)操作视屏可视化 电力自动化技术最大的亮点是能够实现无人操作,做好自动化的监控管理是实现无人操作的关键,因此,要做好有关视屏可视化的各项工作,才能令工作人员全方位的对电力工程进行监控,对出现问题的环节和设备及时处理,提高功效效率并保障电力工程的安全运行。 (3)运行管理智能化 自动化监控技术中的智能化不能仅局限于常规的自动调节与自动报警等功能上,要将管理智能化延伸到电力系统的在线自动诊断,并且将诊断结果及时反映给远端总控器等。只有将管理智能化全面广泛的应用,才能更好的对电力工程进行自动化监控。 2.远程调度设计原则 (1)功能综合化 远程调度功能的设计需充分利用计算机的硬件与软件技术,并且要加强利用数据通讯等其他技术,而不是将重点仅放在调度功能上,只有设计一个全面综合性强并且包含多种专业技术的系统,才能更好的完善远程调度和实时通信与操作等功能。 (2)通信系统的网络化 工作人员通过计算机互联网的通信共享技术进行的远程操作叫做远程调度,通信技术是远程调度中最核心、最重要的技术。因此,只有最大限的提高通信效率才能将远程调度的效率提升起来,计算机局域网络能够很好的提高数据的传输速度,并且具有很强的抗干扰能力,能够很好的满足远程调度实时控制中的各项要求。 三、结语 综上所述,电子自动化技术的应用并非意味着取消或替代传统的电力工程技术,而是在传统技术的基础上进行一种创新和改良,将传统技术与现代的电子科技有机结合,更好的服务于电力工程体系。现阶段,电力自动化技术正在稳步发展,为我国电力工程系统做出了十分重要的贡献,在我国电力事业的蓬勃发展中有着不可替代的地位。 作者:丁旸 单位:江苏省南京市特变电工 电力工程自动化论文:电力工程中电力自动化技术应用的思考 摘要:电力系统的安全稳定运行是国民经济和人们生活正常发展的基本保障。随着社会生产力的提高,电力需求日益增加,电网运行负荷不断扩大,给电网运行调度提出了更高的要求。而电力系统自动化的实施无疑是解决电网运行控制问题的最有力手段。文章围绕电力工程中电力自动化技术应用有关问题进行探讨,详细地阐述了电力自动化的基本内涵和当前我国电力自动化的发展状况,最后对电力工程中电力自动化的应用进行了重点分析。 关键词:电力工程;电力自动化;应用 引言 电能是现代社会最主要、最普遍、最常用的能源种类。从进入实际应用阶段起,电能就以其清洁高效、适用范围广、传输距离远等优点受到人们的广泛欢迎,被应用到社会生产、人们生活的方方面面。经过多年的发展,电力网络已经遍及人类活动的主要地区,随着电力需求的增加,电网结构和运行情况日益复杂,给电网管理、调度带来很大困难。在新的历史时期,电力产业迫切需要一种电网运行管理方式来提高工作效率和安全水平,以适应越来越高的国民经济发展和社会活动开展的电能需求。电力自动化是自动化技术应用到电力领域的一个重要形式,它的实施,对于电网的高效稳定运行提供了巨大支持,是今后电力产业发展建设的重要内容和主要方向。 1电力自动化的基本内涵 电力网络的建设涉及到多种现代化先进技术,每一项技术的发展都对电网建设有着不可估量的推动和促进作用。现代社会进入信息时代以来,自然科学知识呈爆炸式发展,使得电力网络建设水平得以大幅提高。特别是信息技术、网络技术、计算机技术、电子技术等学科的高度繁荣,更使得电力网络自动化得以实现。电力自动化是上述多种技术的充分融合的结果,是未来电力网络监控的主要方式。从技术角度上看,电力自动化技术在一定程度上实现了电力网络的自动控制,不但降低了人工成本要求,而且减少了电力系统运行中的人为因素,对于由于人为原因导致电网控制水平波动,甚至是电力调度事故的发生有着极为有力地改善作用。电力自动化系统能够对电网运行过程中的各项数据、指标进行监测、检查,及时发现其中不符合要求或者超出规定范围的情况并予以恰当处理,从而在很大程度上保障了电力系统运行的稳定。电力系统自动化技术的实施目标主要有以下两个方面:一是充分发掘电力技术潜力,不断提升电力技术发展水平,提高电力系统运行安全保障能力,降低电网运行成本,预防电力系统运行风险,实现电网运行长期安全与稳定。二是实现对电网运行状态参数的实时监测,尽早发现系统中的安全风险因素并加以排出,确保力系统的正常运转。 2我国电力自动化技术发展概述 2.1电网调度技术的自动化 电网调度自动化是电力自动化系统的关键部分。电网调度自动化体系中,计算机作为控制单元的核心设备,依托发达的网络信息平台对电网系统的运行状态信息进行采集和整理,根据各类情况依照既定方案采取相应措施,从而保证整个电网的良好运行。计算机网络技术在电网自动化体系中的广泛实施,使得电网运行调度人员对电网运行状况实时掌握成为了现实,电网运行调度决策的制定更加科学、可靠、切合实际,调度措施实施效果更加有力、有效。电网运行调度系统对电网运行情况的掌控能力得以加强,有利于电力资源信息的收集和电力资源资料,进而确保电力工程的稳定运行。 2.2电力自动化技术在变电站中的应用 变电站是电力系统中的重要枢纽单位。它承担着将由电厂生产出来的电能以符合需求的形式向用电单位传输的重要职责。变电站也是电力自动化技术应用的一个重要领域。籍由计算机和通信技术所实现的信息高速分析处理和科学使用,电力自动化系统对变电站所涉及的电力资源进行充分优化配置,根据变电站运行实际情况,实时制定并实施针对性措施,从而大幅提高了变电站系统运行效率和安全水平。作为电力自动化系统中的重要组成部分,变电站自动化技术的实施,对于电网自动化体系的建设起着促进和完善的重要作用,它使得变电站的运行管理模式与电网自动化系统相适应。它通过数据监控有效地实现了微机保护功能,一旦系统发现某个模块发生故障会立即采取措施,使对应的功能模块恢复原始运行状态,保证系统可靠运行。 2.3配电网技术的自动化 随着城乡电网改造事业的不断推进,配电网自动化技术应用日益广泛。配电网自动化技术主要包括自动化数据通信、配电网馈线监控终端、电力用户用电信息采集终端等技术、配电网自动化主站系统等几个部分,通过以上技术的综合运用,配电网运行、调度管理的自动控制得以实现。除此之外,配电网自动化系统还具有实时监测用户计量表运行状态功能,一旦计量表出现故障,控制中心能够及时受到相关信息,并通过对故障控制器的精准识别以及对断路器的远控操作,从而最大限度避免了电力损失,是电力企业防范窃电事故的重要手段。 3电力工程中电力自动化的应用 电力自动化技术是电子技术和信息通讯技术两门学科的成果结晶,凭借对电力系统运行状态的实时监控和远程控制,管理者对电力系统的管理效率进一步强化,有力确保了电力工程的安全稳定运转,对预防、应对电力事故的发生有着十分重要的积极作用,是我国电网运营管理体系中的十分关键的一环。下面就电力自动化技术在电力工程中的具体应用进行介绍。 3.1现场总线技术在电力工程中的应用 现场总线技术主要是为实现对电力工程现场的控制管理而设计、实施的。该技术通过采用先进数字化通信技术,对现场信息进行采集并汇总至控制中心,凭借控制中心计算机的高速运算能力,对信息进行处理,从而实现对电力工程现场的有效控制。现场总线技术实际上是通过上位机和前置机共同运作、协调配合而实现对电力系统的控制的。在电力系统运行情况日益复杂的今天,现场总控技术丰富的功能可以满足系统多方面的需求,为电力工程的顺利实施提供优质服务。 3.2光互连技术在电力工程中的应用 光互连技术是电力自动化系统中数据采集、数据控制的重要方式,该技术不受带宽、平面和电容负载的限制,便于互连重构,对于提高系统集成度和控制水平有着明显地促进作用。 3.3主动对象数据库技术在电力工程中的应用 数据库技术是电力系统实现运行状态监控的重要渠道,主要用于对污染源的实时监控,并承担着系统瞬时运行状态和关键节点状态的输出功能。其中,主动对象数据库对对象函数的分析,是电力工程电力自动化应用得以实现的基础。在触发机的配合下,数据库监视也得到了很好的控制,并节约了数据传输时间。 4结束语 电力系统自动化技术应用是当前电力系统发展过程中的一个重要突破,极大地改善了电力系统资源管理局面,提高了电网运行管理效率,强化了电网管理控制力度,是电力系统从传统管理模式信息化管理模式的一个重要飞跃。随着我国经济体制改革和产业结构调整的不断深入,电力资源紧张问题日渐凸显,推动我国电力系统自动化的进一步发展,符合我国电力事业发展实际要求。电力企业要充分认识电力自动化的重要意义,不断推进新技术、新设备的开发、应用,夯实技术保障,为我国经济的健康发展提供应有的支持。 作者:任洪伟 单位:庆安县电业局
金属矿山论文:实时变形监测系统在金属矿山尾矿库安全监控中的应用 摘要:基于GNSS技术的实时变形监测系统,通过分布在尾矿库的各种终端感应设备,实时在线全自动监测尾矿坝各种数据的变化,一旦发现不正常现象将立即提出警示,评估尾矿坝结构的可靠性,为尾矿库的管理与维护等提供精确及时的数据依据,从而形成尾矿库安全监控、安全分析评价,安全预警,安全指挥管理系统,对尾矿库的安全状态进行实时的监测、分析与预报。 关键词:尾矿库 变形监测 预警系统 GPS 0引 言 金属矿山尾矿库的安全关系到矿山环境以及其影响区域内人民生命财产的安全[1]。 国务院将非煤矿山企业全面开展安全达标、强制推行先进适用的技术装备、强制淘汰落后技术产品等内容列入《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发〔2010〕23号)中,并提出明确要求和政策措施。要求对三等以上尾矿库要在2011年底前达到安全标准化最低等级,2013年底前,所有金属非金属矿山和尾矿库要达到安全标准化最低等级,并明确要求100万立方米以上尾矿库要安装全过程在线安全监控系统[2]。基于GNSS技术的尾矿库安全监测监控系统的应用对于加强尾矿库的安全监管,掌握尾矿库的安全现状,减少尾矿库的事故发生具有重要意义。 1系统结构 高精度实时在线尾矿库变形监测系统由数据采集、数据传输、数据处理、分析预警、综合管理等五个子系统组成。该系统依托智能的软件系统,当金属矿山尾矿库监控对象出现异 常时,能及时预报预警,提醒企业尽快启动相应的处理措施及预案,保障尾矿库的安全运行[3]。 1)综合管理系统可有效进行用户管理、数据管理、系统运行管理,确保系统安全和数据安全,可方便进行参数设置、状态本地/远程浏览、数据本地/远程下载以及数据共享等。 2)数据采集系统采用多星多频高精度GNSS模块,可对变形体的实际性状实施高精度、实时、连续、自动监测,运用静态相对定位和动态相对定位两种数据处理方法,为判断变形体安全提供必要的信息,确保数据集准确。数据采集系统一般由基准站、监测站以及包括野外电源和防雷装置组成的保障支持系统组成。 3)数据传输系统可采用RS232、专线有线/无线Modem、TCP/IP、GPRS无线、CDMA无线、3G无线、UHF无线电台、无线网桥及其他无线网络等方式,组建方便灵活。系统不仅支持野外就地拖拽式下载,还能实现远程实时数据流传输和文件包下载。 4)数据处理系统可进行长时间连续实时数据处理,数据解算采用先进的卡尔曼滤波集成单历元整数解算法,轻松达到毫米级定位精度,确保系统运行稳定及数据的可靠性。 5)分析预警系统的数据分析处理能力强大,分析角度多、手段丰富,能计算三维位移分量及各向变形速率,自动生成变形历时曲线、变形分布图和多因素相关图;能根据实地地形数据生成三维仿真图形,并生成变形场等高图和渐变色谱图以及变形场实体任意剖面图;能综合其他相关监测数据进行初步综合分析与简单评价;能根据预设警界值进行风险判别并能实时以网页、短信、语音电话、警报声音、大屏幕显示等形式进行多渠道状态信息和预警信息的。系统基本结构如图1所示。 2系统功能及特点 2.1系统功能 1)系统1.5小时连续监测尾矿坝的水平精度优于±3mm、垂直精度优于±5mm,完全满足一般工程监测精度的要求; 2)系统能够进行长期、稳定、不间断运行,真正做到无人值守,操作简便,勿需进行手工重复劳动,可以节省大量人力物力; 3)能实现最高20Hz的高速数据采集,关键时候能完美再现监控变化过程的细节; 4)具有远程数据传输、远程状态浏览、远程系统设置以及数据管理、用户管理、安全管理等功能;网络通讯方式灵活,系统自动化程度高,可以方便实现远程控制、远程监测、远程数据下载与共享; 5)能根据实地地形数据生成三维仿真图形,能根据变形监测数据生成实体变形场等高图,并能生成变形场任意剖面图,这是传感器类、声纳类、光波类、影像类、频谱类监测手段不可比拟的; 6)能对变形监测数据进行初步分析与简单评价,并可根据数据的危险程度采用短信、网页、邮件、声音、大屏幕等方式和渠道进行分级,预警信息的,方便灵活[4]。 2.2系统特点 高精度实时在线变形监测系统具有目标明确、结构简单、流程清晰、功能完备等特点。该系统数据可靠、运行稳定,既能准确表达监测点的工作状态,也能对相关数据进行分析并提出初步风险评价,还能多渠道多形式适时分级预警信息,为矿山随时随地掌握尾矿库安全和决策部门在关键时刻的决策分析提供了坚实的技术支持与信息参考,具体特点有: 1)数据采集快:轻松实现高达20Hz连续高速实时的精密数据采集; 2)变形监测精度高:算法先进,能运用小波精密分析法对数据进行分析处理,实现单历元毫米级高精度连续解算; 3)硬件层次少:系统组成简单、结构清晰、运行稳定、维护方便; 4)分析手段多:能计算三维位移分量及各向变形速率,能自动生成变形历时曲线图、变形空间分布图、多变量相关图,能根据实地地形数据生成三维仿真图,并能生成实体变形场等高图或渐变色谱图及其任意剖面图; 5)信息快:能对变形监测数据进行初步分析与简单评价,并能根据预设警界值和实测值进行对比判别,及时进行多渠道多形式预警信息或状态信息的,随时随地掌握运行状态,真正实现远程监控和无人值守; 6)应用范围广:本监控系统不仅能应用于各类尾矿库实时安全监测监控,还可以在滑坡地质灾害监测、矿山边坡变形监测、矿山采空区沉陷监测、海涂吹填区沉陷监测、水库大坝变形监测、堤防渠道变形监测、深基坑及周边影响区变形监测、大型桥梁健康监测、高层建筑及大型场馆健康监测等领域中广泛应用。 3 系统应用 系统由库区监测终端(GPS)、网络通讯系统、监测数据处理服务中心、预警系统四部分组成,如图2所示。监测系统的典型配置方案可以有定期经济型、永久基站型、分体网络1型、分体网络2型、一机多天线系统等五种形式,以满足不同现场的需要。 该系统是全天候、全方位的,可以不受时间、气候的影响,建立尾矿库安全监控、安全分析评价,安全预警,安全指挥管理系统,对尾矿库的安全状态进行实时的监测、分析与预报,能确保尾矿库的安全管理,同时,提高安全监管部门对尾矿库安全管理这方面的能力,有效避免尾矿库事故的发生。 4结束语 长期以来,由于尾矿库管理监测监控系统不完备、监测监控技术落后、专业监测人员缺乏等原因,造成许多尾矿库的运行参数检测误差较大,难以及时掌控尾矿库的各项安全技术指标,这些都极大影响尾矿库的安全管理。基于GNSS技术的中海达高精度实时在线变形监测预警系统在尾矿库的实施和应用,全面提升尾矿库安全监管和日常管理水平,增强企业、社会、政府对于尾矿库灾害的预警响应能力。实践证明,该系统技术成熟、性能稳定、投资经济,应用前景广阔。 金属矿山论文:GIS在金属矿山地质灾害信息管理中的应用 摘要:以广西大厂锡矿山矿区为范例,在VB环境下进行组件式GIS二次开发,建立了金属矿山地质灾害信息管理系统,对地质灾害信息进行方便、快速、有效的管理。解决了我国金属矿山以往普遍采用的人工记录、档案管理模式中的管理不便、使用不便的问题。便于发现地质灾害与其他因素的内在联系,总结灾害发生的规律,对矿山的防灾、减灾以及灾害损失评估具有重要意义。 关键词:GIS;金属矿山;地质灾害;信息管理系统 1 引言 广西区南丹县的大厂锡矿是广西最大的有色金属产区,也是突发性地质灾害重灾区。以往对灾害信息资料的管理都是采用人工记录,档案管理的模式[1]。随着时间的推移,积累了大量的灾害数据资料,这些资料中含有大量有价值的信息,通过总结分析,可以找到地质灾害与其他环境因素的内在联系,发现灾害发生的规律,对当前矿山地质灾害的防治、预警和受灾损失评估都有很大的帮助。但档案式管理有很多弊端,翻阅和查找都相当费时费力,使得这些资源得不到及时有效的管理和利用,也难以发现其中的规律。地质灾害信息管理系统的开发,充分解决了档案式管理模式中的这些矛盾。 2 系统开发的目标 该系统的主要目标为:以广西大厂锡矿为示范矿山,以VB和组件式ArcGIS9.0为平台,开发大厂锡矿灾害信息管理系统,建立矿区地质资料数据库、图形图像库等,有效融合航天遥感资料、地面地质调查资料、矿山开发资料和地理资料等,达到动态、多维的反应灾害地质体的现状和演变过程,判断灾害地质体发展成灾的趋势。实现快速的灾害信息采集、存储、管理和检索,预测灾害突发成灾的影响范围和对矿山与周围地区的影响程度,进行概略的损失评估,为矿山灾害风险管理提供信息。 3 系统的总体架构设计 系统总体架构如图1所示,主要包括矿山属性数据管理、矿山空间信息管理、地质灾害三维模拟三大模块。 4 数据结构设计 数据是整个信息管理系统的基础,数据结构设计的优劣直接关系到整个信息管理系统的运行性能。地质灾害的数据的物理组成包括空间数据和数据库数据。针对矿山地质灾害数据的特点,确定使用如下几种数据结构:MXD地图文件、SXD三维场景文件、数据库文件、数据表、图层、图元。 文件是本系统管理的最高层对象,以矿点为单位,每个矿点建立一个MXD地图文档、一个SXD三维场景文件和一个Access数据库文件。 图1 系统的总体架构图 数据表是纪录同一类型信息的数据的集合,是组成数据库的基本单位。根据数据性质,本系统对不同类型的信息数据设计了对应的数据表[2],见图2。 图2 数据表构成图 图层是表现同一类主体的要素集合,是构成地图文档的基本单位。不同类的主体具有不同的属性表,数据操作和管理也有很大的不同。为区分不同类的主体并便于对各类主体的属性进行独立操作,需要对不同主体的数据进行分层管理。系统中设计了如下图层,见图3。 图元是图形信息的最小单位,也是矢量图层的构成单位,由点、线、多边形三种基本类型。根据不同地物各自不同的特点,分别用不同类型的图元来表示。图元的编码在同一个MXD文档中要唯一,不能重复。系统采用图层代号+图元代号+序号八位数字表示图元编码,前两位是图层代号,第三位是图元类型代号,后边几位表示图元序号,根据图元的数量来确定位数,并留出了一定的余地,以便系统将来进一步资料扩充。 图3 信息管理系统系统图层构成 5 系统各功能模块设计及实现 系统包括了三大功能模块,矿山地质灾害属性数据管理模块、矿山空间数据管理模块、模拟预测模块,针对各个模块的数据资料及功能特点,我们采取了不同的数据组织和开发策略。 矿山地质灾害属性数据管理模块主要包括矿山基础数据管理、矿山地质数据管理、矿山开采数据管理、矿山灾害数据管理。对这些属性数据主要采取数据库的形式存放管理。系统外挂了Access 数据库,将整个矿区的灾害属性数据,存放在数据库中,从系统中用ODBC连接数据库,进行相应的查询修改操作。这部分模块开发的主要功能有: 信息输入、数据修改等数据库管理子模块和向导式查询、SQL 查询、浏览式查询等子模块。 矿山空间数据管理模块包括、图像数据管理、空间属性数据查询三大模块。 图形、图像数据管理主要包括对系统中的地形图、地质图、行政区划图、遥感图像和地质影像数据的添加和删除。矿区提供了1∶1万的地形图、1∶1万大厂锡矿区地质图、相应区域的1∶1万DEM高程数据和行政区划图。在入库之前,要对纸质资料进行转化,用扫描仪将纸质图件扫描成能存储在计算机中的栅格影像。为了便于在以后的查询分析中使用方便,还要将这些栅格影像进行矢量化。矢量化采用ArcGIS自带的ArcScan组件来完成,首先对影像进行坐标配准,指定其坐标系统。然后根据不同的数据主体,分层进行矢量化。矢量化完成以后,对各矢量图层的属性表字段进行修改,并对图元进行编号,丰富完善属性数据,最后根据矿点位置分别存放成MXD文件。在VB环境中添加MapControl控件,并导入相应得MXD文档,调用相应的接口进行开发,实现相应的管理和查询功能。 空间属性数据查询主要是实现对系统中的空间数据库和属性数据库以及灾害数据库的数据查询和修改。这部分主要在VB环境下进行组件级二次开发,调用相应的接口,实现空间数据的查询、定位、地图漫游、缩放等功能。利用ArcGIS Engine 中的ToolBar控件可以方便的实现部分查询、漫游等功能。 模拟预测模块这部分主要包括三维地形模拟和尾砂库溃坝地质灾害演进动画模拟,主要实现地质灾害的分析评估功能,将地质与气象数据耦合,根据降雨量的不同,估算汇水量、溃坝淹没面积及经济损失。 图4 三维地形模拟 三维地形的模拟[3]是在ArcGIS中的ArcScene组件中完成的。首先在ArcScene中将矿区的DEM高程栅格数据导入,再将卫星遥感影像导入,将DEM栅格图像图层的属性中”Base Hight”设置为从DEM栅格数据层获得高程,这样栅格图像影像就变成了具有高程的三维地形了,在三维地形的表面再贴上遥感影像的纹理,就获得了比较逼真的三维地形模拟效果。将这个场景保存成SXD文档,在VB环境下利用SceneControl控件加载这个SXD文档,就在系统中获得了三维地形。如图4所示。 矿区尾矿库潜在的溃坝灾害,是对矿区最大的威胁。数十年来的矿山开采,形成了几十座大小不一的尾矿库,库容量最大的是车河灰岭尾矿库,设计总容量为3000多万立方米,库容量在百万立方米以上的尾矿库也不鲜见,这些尾矿库一旦在雨量过多时发生溃坝,危害巨大。这也是矿区重点防护的灾种。所以在系统中利用SceneControl控件开发了溃坝灾害动画演示模块,以帮助对溃坝灾害的分析评估。 6 结束语 本系统的成功开发,实现了矿区地质灾害信息数据的无纸化管理,极大地提高了数据信息录入和信息查询的速度,也方便了在海量信息中寻找地质灾害发生的规律。对溃坝灾害的动态三维演进模拟,为溃坝的危害提供了更直观的展示,也为矿区的地质灾害的预警和防灾提供了科学的有力的决策依据,提高了工作的效率。 金属矿山论文:地下金属矿山智能化开采综合技术研究 摘 要:地下金属矿山开采的智能化发展,可以实现现代矿山的高效、安全、低污染开采,有效提高矿山资源的综合利用水平,对推动有色金属行业的振兴具有重要意义。本文基于地下金属矿山开采的智能化技术结构的基础上,探索智能化开采综合技术的实施及其影响因素,为矿产资源的智能化综合利用提供有效参考。 关键词:地下金属矿山;智能化开采;综合技术 随着我国对矿产资源的不断开发,矿山开采逐步由浅地层开采转为深部开采,传统采矿方式面临着成本高、生产作业危险性高等问题,新型智能化矿产资源开采综合技术的探索,是现代社会发展资源结构逐步拓展与优化的必然性趋势,结合现代地下金属矿山智能化开采技术的概述,积极探索实现地下金属矿山绿色、安全、可持续开采的有效途径。 1 智能化开采综合技术概述 1.1 智能化开采综合结构概述 智能化开采综合技术的拓展,是基于传统采矿技术的基础上,结合计算机自动化系统,综合定位系统等多种现代智能管理系统,实现现代技术资源的综合性整合应用,依据现代金属矿山的采矿工艺,智能化开采综合技术的结构主要包括:信息采集系统、信息交互管理系统以及智能化系统三部分[1]。信息采集与综合通信系统在计算机虚拟平台下实现矿山数字化管理,从而达到数字化与全部开采过程相关的信息资源综合性收集整理;其次,综合智能化开采技术的实现也借助GIS系统建立矿井综合信息管理平台,实现金属矿山信息的信息化、集成化管理,通过GIS系统一方面建立以数据库为中心和基础的信息管理新平台;另一方面,实现内外部信息、功能系统以及过程管理系统的有效集成;最后,人员追踪定位、矿体模型更新、生产自动调度、自动采掘、自动运输、生产环境地下监测与控制、设备监测与监控维护等都达到智能化管理,最终实现矿山多个开采环节的智能化应用[2]。 1.2 智能化开采综合技术实施因素 结合以上对地下金属矿山智能化开采综合技术基本结构的概述,对影响地下金属矿山智能化开采的影响因素总结,主要包括:其一,网络计算机平台的综合性应用,计算机虚拟平台和综合资源的应用是实现智能化开采的必然基础;其二,双向性网络通信技术和通讯渠道的建立,例如:金属矿山资源的综合运用必须具有良好的信息交互平台,保障地下矿产资源开采的信息准确性,确保开采技术应用的准确实现;其三,地下金属矿山智能化开采综合技术资源的综合性实现,必须配备有相应的智能装备以及对应的自动控制技术,将收集的信息和技术人员的操作切实转化为现实生产力。结合以上对地下金属矿山智能化开采综合技术的分析可知,快速准确的信息、稳定可靠的通信网络以及智能装备在矿山的应用等因素缺一不可。 2 地下金属矿山智能化开采综合技术实施的原则 地下金属矿山智能化开采必须以保障生产安全为第一原则,以提高生产效率、保证产品质量、改善劳动条件、提高经济效益为目的,采用行之有效、质量可靠的先进技术和设备。此外,在实施地下金属矿山智能开采应同时遵循以下原则:(1)经济实用性原则。在设计智能化开采系统的时候,要仔细分析矿山的各个采矿工段是否具备采用智能化方式进行开采的条件,要针对不同的采矿环境采用人工采矿或智能采矿的方式,在确保安全的情况下,寻找最佳经济效益的方案。(2)整体性原则。智能化开采是多个开采环节的有机结合,信息采集监控、信息交互、智能设备远程控制等等组件单独使用都不能有效发挥智能化开采的功能,必须保障智能化开采各个环节的能够有效衔接,相互配合,整体联动。(3)开放性原则。随着现代智能化技术开发的发展与更新,软件、通信手段、智能装备等产品更新换代速度非常快,在实施智能化开采时必须要考虑今后的改进扩充,要预留出接口进行扩充以帮助系统不断的完善和进步。 3 地下金属矿山智能化开采综合技术的实施 3.1 金属资源综合评估 地下金属矿山资源智能化C合评估技术的实施基础,是基于现代采矿技术应用的基础上,结合GIS技术,三维可视技术以及计算机辅助模型,对地下金属矿产资源开采进行全面的信息扫描,并对地下资源进行全面的信息分析,新型智能化平台的应用实现了地下矿井资源的综合评估[3]。例如:GIS技术可以获取矿山地质结构和矿石分布情况;三维可视技术和计算机辅助模型能够建立地下矿井三维仿真虚拟模型,从而大大提升了地下金属矿产资源开采的效率,减少矿产开采的前期投资和运输损耗。 3.2 金属矿山资源信息收集 金属矿山资源信息收集也是智能化信息开采的主要分支,智能化开采系统可以将矿产开采的检测、控制以及调度等分散的矿产开采步骤结合为一体,通过计算机网络平台的系统性操作,保障现代地下金属开采的地上信息控制与地下同步。例如:金属矿山开采的传感器通过雷达,激光,热传导等技术将地下金属矿山的开采情况进行综合性分析,并实现金属矿山开采信息的及时性传达;同时建立金属矿山数据监测网络虚拟信息平台,从而保障金属矿山的开采信息传输收集的稳定性[4]。 3.3 金属开采通信结构 地下金属矿山开采的信息通讯是智能化综合开采技术实现的重要部分,结合我国现代地下金属矿山开采的技术结构主要包括综合性信息传输、通信接收方案以及综合通讯网络结构。综合性信息传输是地上人员获得地下信息的重要途径,主要包括地下金属矿山中视频、图像等信息资源的传输;而通信接收方案主要通过现代通信的数字信号保障矿产开采中信息资源的交互,保障矿产开采过程中的信息的内部接收以及外部传输的稳定性,例如:地下金属矿山开采中普遍采用普通有线通信信息传输以及无线信息传输的方式;综合通讯网络结构是基于现代网络传输中以太网为基础的信息交流平台,主要包括建立信息管理系统,网络服务器,终端接收网络信息的传输平台等。及时可靠的信息交互系统在地下金属矿山的建立,能够及时地监测井下状况,同时为地上操作人员提供操作依据,有效减少了盲目性开采,避免了安全生产事故的发生[5]。 3.4 智能化开采 地下金属矿山智能化开采技术的最终目的是实现资源的合理性开采。一方面,智能化系统开采技术可以实现地下金属矿山开采的人工管理和设备管理的智能化发展,例如:为了建立完善的地下金属矿山开采信息系统,计算机系统对开采的人工信息和设备信息进行标号信息存储,同时建立定位跟踪系统,当人工进行地下金属矿山进行采矿作业时,地上信息系统能够准确的定位人员和设备的地理位置,最大限度的保障了地下金属矿山开采人员的安全性;另一发面,地下金属矿山开采智能化的实现需要智能装备及其远程控制技术,例如:采矿技术人员通过地面上的技术操作,控制地下井矿中的凿岩车、铲运车等装备完成自动作业,自动化操作技术可以在地下金属矿产开采难度较大的工段进行作业,提升了金属矿产资源开采的效率,减少金属开采中的损失,同时也保障了地下金属矿山开采的安全性。 4 结语 地下金属矿山智能化开采技术的发展,是现代资源高效综合利用的开发趋势,结合现代智能化开采技术,通过金属矿山的信息采集,信息集成管理以及智能化开采,实现现代金属矿山采矿技术的逐步创新升级发展。 金属矿山论文:金属矿山安全标准化信息管理平台的开发 摘要:推动工矿企业的安全标准化建设是未来安全管理的重要组成部分,作为近年来安全事故频发的重灾区之一,金属矿山企业的安全生产标准化的建设既需要企业自身不断的摸索与改进,更需要一些先进成熟的经验来进行指导。而安全标准化信息管理平台的开发及运用不仅能够督促工矿企业的安全标准化管理进程,而且对于规范行业整体的安全标准、提高全行业的安全观念与安全技能,最终实现各金属矿山工矿企业的安全生产而言也是极为重要的。 关键词:金属矿山;安全标准化;信息管理;平台 去年12月1日,国家正式实施的新安全生产法给当前的国内工矿企业的发展提出了更为严格的安全要求和安全标准,这不但是科学发展观所带来的必然选择,也是近年来全国各地每年发生数十万起各类安全事故、数万人伤亡的惨重代价换来的血的教训。 一、金属矿山工矿企业与安全标准化 由于以往的安全管理经验金属矿山并不作为各地安全管理工作的重点(相比于危化品及煤矿而言),因此常常疏于监管。如某地在2013年之前对于金属矿渣选炼厂没有任何依据进行管理,结果导致很多企业在没有安评报告、没有安全生产许可证的情况下"合法"的生产,由此导致其生产过程中存在着大量的事故隐患。然而,作为事故后果极为重大、事故影响极为恶劣、事故伤亡极为惨重的金属矿山企业而言,安全第一的理念应深入每一个管理、作业人员的内心,成为企业经营、管理、作业的第一准则。因此,在当前国家大力推行安全标准化建设以及构建安全标准化信息平台工作方面大力推行金属矿山的安全标准化信息管理系统,并促进各金属矿山特别是涉及高危险工艺(如爆破掘进)、高危险区域(地质断裂发育不成熟)的金属矿山企业的安全标准化建设,提高全体工矿企业的安全责任意识和安全管理水平,在当前的安全管理工作中是极为重要而且极为迫切的部分。 二、金属矿山安全标准化信息管理平台的组成与搭建 安全标准化信息管理平台的实质是信息和数据的汇总与公示、共享、交流系统,或称之为局域网络。它可以是采用文件资料共享的形式或者数据流交互的形式存在。当然,在数据信息化时代,纸质文档资料共享基本被淘汰掉,除非有一些比较特殊的东西。现在很多地区在进行金属矿山安全标准化信息管理平台的开发与建设中均是借助集成交互的或者是局域网络将各移动数据终端有效地连接在一起,并在当地安全管理政府部门行政办公网络中,或是有些地方由当地安监局授权当地金属矿山协会或是安全学会对该系统进行日常的更新和维护;或者是由某企业自身单独建立一个安全管理信息平台,由安全管理部门进行日常的维护与管理,并到生产各工序及各行政职能管理部门,包含安全法规、安全教育与培训、安全技术、安全措施保障、事故应急、事故信息、安全程序审批等。但不管以什么形式,一般的金属矿山安全标准化信息管理系统都具有行政审批、安全监管、安全/事故信息共享以及安全技术交流等多重功能,当然其中的很多功能还有待于未来的发展不断优化和完善,但大多已经形成了较为系统的信息管理平台雏形。 (一)企业内部安全标准化信息管理系统的建设 在某大型金属矿山企业自主搭建的安全标准化信息管理平台中采用Internet Web平台综合安全标准化管理规范的十四个要素,根据金属矿山实际安全生产管理实际需求将本单位安全标准化信息管理平台划分为安全信息管理系统,安全指标及各级指标分解系统,安全组织结构及安全组织保障系统,风险辨识与分析系统,安全法律法规及行业标准信息追踪系统,安全教育与培训考核系统,安全绩效稽核系统,安全投入、安全科技与工伤意外保险管理系统,事故报告、调查与分析等多个子系统,通过局域网各接口与下属各子公司(矿)和各职能管理部门的移动终端的数据连接来达到整个企业安全管理系统的一体化运行。 除此之外,该企业在进行安全标准化信息平台搭建时还额外增加了一项审批流程系统(类似于财务系统使用的NC系统),用来线上办理各种与安全相关的手续的审批,在规范化、标准化的同时也提高了审批效率,节省了大量的时间和精力。当然,由于该种审批还无法通过技术移植到个人移动式数据接收终端(如手机),而且由于客观条件的限制(危险作业安全审批前必须进行现场稽核),各种现场危险作业的安全审批依然无法实现线上审批。 (二)某地区安全监管金属矿山安全标准化信息管理平台建设 某地区为了更好地促进各金属工矿企业的健康发展,规范企业经营管理的安全行为,提高各工矿企业安全管理水平,特建立了覆盖各金属工矿企业的局部地域金属矿山安全标准化信息管理平台。该平台通过互联网数据系统,分给各工矿企业一个独立的登录账号,凭借单独的账号和密码来实现企业安全管理信息数据与安全监管网络数据的接轨。 该系统整合现代计算机系统,利用GIS系统构建思路,根据安全标准化的规范要素,并依据安全管理的系统安全原理及事故致因理论,开发出了包含安全法规要求、安全对标检查、安全标准规范、安全信息公开平台、事故信息和安全技术措施的共享、安全审批签理以及各企业安全管理现状评分及公示等子系统。 该地政府部门将服务运营权限下放给当地非煤矿山安全学会,由专业安全技术工程师对各企业对标检查反馈的信息和本地区相关安全事故、隐患、不足的统计与分析,摸索出了一条远程调控企业安全管理,线上实现线下安全监管的行业监管道路。这一行为运用到了现在比较流行的大数据概念,但由于技术和知识水平的限制,并没有形成较为出色的成绩和轰动的反响。而且,由于大数据概念的数据容量和数据筛选本身带来的难题导致了该思路在一经使用便陷入了巨大的困境,难以圆满解决。 三、对未来安全标准化信息管理平台建设的启迪 在未来各地主推安全标准化建设的浪潮下,安全标准化信息管理平台的建设势在必行,有了以往的各种尝试和实践经验,在未来的平台系统建设方面应该汲取过去的经验和教训,并能做到系统科学、有的放矢。 (一)共享数据面的拓宽 在未来的金属矿山安全标准化信息管理平台的开发和建设方面,应着重注意对可能涉及的安全数据和安全信息的共享,并不断提高数据信息共享的频次和深度以及广度,从而让各种安全信息可以更快地得到分享、交互,更好地服务各矿山的生产。 (二)数据的即时更新 在当前平台建设方面,数据信息的更新过缓过慢使得信息平台作为交互专业信息网络的功能被削减过甚,甚至于单单成为了单方面的行政审批功能,丧失了大部分的意义。 (三)信息流交互面的拓宽 企业自身建立的信息管理平台应主动地与当地安全监管部门主导的信息管理平台相互对接,从而加速信息流的传递并且使得当地政府决策者可以更好地了解到各企业的实际生产情况,当然,在当前的社会环境下,该问题还存在有较大的探讨空间。 结语: 而在安全标准化信息管理平台建设的最大问题存在于专业人才的匮乏,特别是既懂得计算机技术,又熟知安全管理、深谙安全管理精髓,且清楚金属矿山生产管理实际的专业人才的严重匮乏使得该平台的建设始终达不到人们预想的高度,而这个问题是需要广大同仁倾尽智慧而解决的。 金属矿山论文:金属矿山深部开采地温预测分析 摘 要:开采金属矿山时所面临的环境基本上都较为危险,伴随着不断增加的开采深度,矿山深层次里面的高温岩体带来的高温效应渐渐变大,矿井深处的热害困扰也日益加大。该文用实际地段考核的模式来校对预测数值与现实测量数值,对于地温相关推算数值实行预估,依据文章里面的结论能了解到此方案针对矿井地温的预警检测存在比较高的真实性。 关键词:金属矿山 深部开采 地温预测 当前中国关于有色矿床资源于地面浅层几乎已然断绝了,关于深度矿床相应的开发工作便属于必然之行。为了给热害治理提供科学化的根据,针对金属矿山深处进行开采的温度实行科学化预测便是必不可免的。 1 矿井深部温度预测模型的建立 1.1 传导型深部地温预测 传导型地温场指的是地球里面热能全部通过热传导的形式来传输到达地壳浅部,产生地壳浅层次地热类型的地温场。若山岩体属于均衡性质与水平层状态岩层,而且对于其他热源相关因素不作考虑,地温场温度分散便能利用一维热传导式子进行表示: 公式(4)与公式(9)里面均包含热量值所属参数,都能实行热流运算,现实运用当中需选取出一个更加有依据的方式。从公式(9)能了解到,大地热流值q属于其直线斜率,若深部地层对于其他热源相关因素不作考虑,大地热流值属于常数。不过公式(3)里面的地温梯度G属于其直线斜率,因为矿山地下都是非均质岩层,因此地温梯度便也不属于常数,相对比来说,公式(9)在进行运算时热流值以及深部温度推演过程中比较稳定,适合用在较多情况,对比公式(4)在分析现实状况时有较强的可靠性。 1.2 传导-对流型深部地温预测 2 地温预测实例分析 为检验矿区社区深处所属的预测地温模型的可靠性,此文选取了山东省大柳行所在的金矿当作探究基地,与笔者2010―2015年几年间的现实工作经验相结合,利用关于矿山深处施工期间实行钻孔检测,测量之后获得相关预测测量数值与现实测量数值之间的比较结果,由结果能了解到,预测数值与现实数值几乎可以看作是同等的,仅仅存在士0.5 ℃~1.2 ℃大小的误差,从这便能了解到此类预测方案可靠性比较好。 3 结论 在开采矿山其深度持续加深的形式之下,矿井因高温所带来的热害困扰也渐渐变得严重。该文利用关于金属矿山深处进行的开采地温预先检测实行了详细的分析,最终获得如下结论。 (1)地温场于一定深度时重点还是因水文条件与地质因素实行着操控,所以针对矿山深处地温实行预先测量便应该考虑地温场及与它有关的背景因素,从浅层渐渐探究到深层对温度实行推演以及预测。 (2)依据矿山深处地温检测的模型进行测量获得的预测数值与现实数值对比而言几乎没有差别,能够把控在0.4 ℃~1.2 ℃,从这便能表明此类预测方案的确切性还是比较强的,所以可以针对矿山深处开采的温度检测实行较为可靠的测量。 金属矿山论文:分析金属矿山安全培训与考核系统开发 摘要:根据我国金属矿山安全标准的要求,对矿山开采企业进行安全培训,建立考核系统,在企业内树立起“以人为本”的管理理念,通过培训的方式让企业员工能够识别危险,建立安全意识,减少危险事故发生的几率。通过安全培训和考核系统,让企业管理人员和基层员工严格规范工作行为,使企业收获最大的利润。 关键词:金属矿山;安全培训;考核系统 对于金属矿山企业来说,安全是这家企业能够长久发展的核心问题,是衡量这家企业管理水平的标准。无论从企业的管理,还是企业对社会的影响,企业内部进行安全培训和开发考核系统都是至关重要的。在矿山企业中进行安全培训和开发考核系统开发有助于企业和谐、稳定的发展。矿山安全培训和考核系统的开发标志着矿山企业已经迈向了现代化企业的道路,将创造企业经济效益和社会效益双丰收的局面。 1矿山安全培训和考核系统的现状 社会体制逐步完善,虽然越来越多的矿山企业意识到安全的重要性,但是受到很多因素的影响,在实施的过程中,很难达到想要的效果。 1.1矿山企业安全培训现状 安全培训没有实际作用。现在很多矿山企业在安全培训方面只是停留在理论方面,没有落实到实处。大多数矿山企业是为了对付相关部门的检查,设置的培训内容方面非常潦草,很多内容和矿山安全没有丝毫的关系。 参加安全培训的人员文化程度非常低。由于矿山工作的特殊性,属于高强度、高危险的职业,从事这项工作的人员大多数是偏远山区的劳动力,主要集中在30岁到40岁之间,这个年龄的农民文化程度都相对比较低,他们对于安全意识、保护意识薄弱,缺乏对危险的识别能力。还有很多矿山的承包商自身素质很低,只关注眼前的利益,忽视安全问题。这些问题都导致安全培训无法取得实质性的效果。 员工参加安全培训缺乏主动性。造成这个现象最主要的原因是花时间参加培训,无法产生直接的经济效益;员工的安全意识差,没有意识到安全对自己的重要意义。 很多矿山企业没有条件提供安全培训,缺乏专业的培训老师,没有合适的培训地点,矿山设备非常老化。 矿山企业对安全培训的重视程度不够,很少投入资金,并且矿山企业管理人员认为进行安全培训会影响正常生产,造成经济损失。 1.2矿山企业考核系统开发的现状 目前,我国有关部门非常重视矿工企业安全,专门安排人员制定科学合理的考核系统。虽然考核系统的内容相对比较完善,但是在落实的过程中,受到制度等关系的约束,在实际的工作中遇到了很多问题。 我国很多矿山企业属于私营企业,他们虽然设置了安全管理部门,但是安全管理部门的工作人员综合素质偏低,考核系统不完善,没有合理的管理策略和考核细则。在实际的考核中,如同虚设,无法起到实际的效果。 2金属矿山安全培训和考核的内容 2.1金属矿山安全培训的内容 要想使金属矿山安全培训取得实质性的效果,需要实施多种培训方法,提高培训质量,同时,矿山企业要了解安全管理的重要意义。金属矿山安全培训的内容分为以下几个方面: 第一方面,按照法律法规制定安全生产管理制度。安全生产管理制度主要包括安全生产责任制、安全检查机制、安全教育培训机制、重大安全隐患整改制度、安全生产管理制度等等。 第二方面,安全管理。安全管理主要包括安全目标管理、危险辨别、职业健康安全管理体系、安全生产标准化等等。 第三方面,矿山开采安全技术。主要涵盖了矿山地质安全、通风安全、露天开采等等。 2.2矿山安全考核的内容 矿山的安全考核内容主要分为三部分,分别为责任制度法、日常考核法和隐患整改法。 责任制度法指的是矿山企业要制定合理的安全生产目标,为了确保年底实现安全生产目标,各个部门签署责任状,到年底的时候进行安全总结,并逐一进行考核。 日常考核法指的是矿工企业安排专业的人员进行安全管理的监督、检查工作,一旦发现隐患行为,及时制止,并对相关人员进行处罚;在日常考核中,严格落实安全规章制度,对表现突出的人员进行表扬和奖励。 隐患整改法指的是在日常检查中,如果发现安全隐患,要及时下达整改通知,相关人员进行整改,整改合格后,才能进行生产,如果整改不合格,坚决不允许生产。 3矿山安全培训和考核系统的开发 3.1突破守旧的培训模式 安全培训是保证矿山企业稳定发发展的基础。要想将安全培训工作落实到实处,必须突破过去的培训模式,打造全新的培训方式。第一点,将安全培训工作和实践工作联系在一起。如果只是单纯的改变理论培训工作,只是纸上谈兵,无法落实到实际工作中;第二点,举出真实的案例。深入矿山企业发生安全事故的家庭,通过他们对事故的讲述,了解到矿山企业安全管理的重要性;第三点,请有关部门的专家进行现场讲解,通过视频短片、照片等,让矿山员工真正的了解矿山事故发生的可怕,引起每个员工重视安全。 3.2提高矿山员工的风险防护意识 要想使安全培训工作落实到实处,必须转变人们陈旧的思想。由于员工参加安全培训的主动性差,矿山企业要制定一系列的鼓励策略,{动员工的积极性;对员工的风险意识进行测评,根据他们的风险意识等级安排他们参加相应的培训和安排工作;对于危险系数高的工作岗位,要对这个岗位的员工进行重点培训。员工只有一定的安全意识,才能了解危险事故的可怕,从而避免危险发生。 3.3制定合理的安全培训机制 监督管理部门要发挥职能作用,保证矿山企业的安全培训质量。在培训课程中,制定合理的培训计划,让每项工作落实到实处。安排专业的人士给与现场指导,结合实际的情况,设置培训计划;将安全常识、专业技能和综合能力进行综合培训;在培训内容中,添加案例分析,让员工对安全知识有更加深刻的认知;在企业内部建立安全培训档案,做好跟踪和反馈工作。 3.4严格执行矿山企业的考核系统 矿山企业的考核系统分为日常考核和突击考核,在实际生产过程中,实行动态考核,消除一切危险隐患。制定科学合理的安全培训考核系统,在考核中发现问题,及时解决,将安全培训落实到实际工作中。 4总结 金属矿山安全培训和考核系统的开发时,要结合矿山企业自身的发展情况,打破陈旧的思维模式,创新思路,将安全培训管理落实到实处。金属矿山企业不断注重安全管理,将使矿山企业赢得经济效益和社会效益双丰收的局面。 金属矿山论文:新疆有色金属矿山开采的技术状况及发展方向 [摘 要]新疆有色金属矿山还是比较丰富的,但是在开采的过程中,受开采技术条件的限制,还没有更好地进行开采,所以本文进一步探讨了新疆有色金属矿山开采的技术状况,并对其发展的方向进行了深入的分析,希望能够为今后新疆有色金属矿山的开采工作带来参考和借鉴。 [关键词]新疆;有色金属矿山;开采技术;发展方向 前言 进一步明确新疆有色金属矿山的开采工作,才能够更好地利用该方面的资源,目前在技术的应用方面,还存在许多不足,所以明确这些不足的地方,采取更好的技术方法,明确它的发展方向,也是极为必要的工作。 1 我国有色金属矿藏总况 我国的矿产资源丰富,在华夏大地上均能找到世界上已发现的矿产资源种类,已探明的矿种就有148种,大大小小共计一万六千多处矿产地,是世界第三大矿产大国。相对于其他国家而言,我国的铅、锌、锑、镍、锡、镁、汞以及稀土等有色金属在质量、产量上有相对优势;部分有色金属矿藏则处于劣势,如铜铝资源量不足、质不好,开采出的有色金属不能满足冶炼的需要,因此我国每年的有色金属产品生产有四分之一需要依靠原材料的进口。 我国有色金属矿山的分布不均衡,中小型居多、大型矿少;贫矿多、富矿少;边远山区多、沿海地区少;矿产资源共生矿多、单一矿产少,这些资源的分布特征使得我国的矿业开采难度大。 2 有色金属矿产资源和勘查开发现状 新疆国土面积166万km2,约占全国陆地总面积的六分之一。与俄罗斯、哈萨克斯坦、蒙古等八个国家接壤,地跨中亚、特提斯两大成矿域。与周边国家对比分析,在32个成矿区带中有16个延伸到新疆境内,成矿条件较为有利。自20世纪80年代以来,国家加大了对新疆矿产资源的勘查力度,在天山造山带、准噶尔北缘等重点成矿区带开展了成矿预测和找矿勘查工作,获得了一批有重要价值的成矿远景区、矿化点和物化探异常,在铜、镍、金等有色金属矿产找矿方面取得了一系列重大突破,先后发现并评价了喀拉通克铜镍矿、阿舍勒铜锌矿、可可塔勒铅锌矿、铁木尔特铜多金属矿等一批大中型矿床。 到2000年底,全区已发现有色金属矿产13种,其中探明储量的有铜、铅、锌、铝、镍、钴、铋、钼、锡等,探明有储量的矿产地80处。铜、镍是新疆有色金属矿产中的优势矿产,其次是铅、锌、锑等。自20世纪80年代阿舍勒铜矿、喀拉通克及黄山铜镍矿床发现后,新疆铜矿产地大大增加,已发现铜矿床、矿点和矿化点271处,包括大中型矿产地8处、小型矿床30处,探明铜储量近500万t,是我国北方铜保有储量超过百万吨的三个省区之一,阿舍勒铜矿是国内罕见的大型富铜矿。正在进行勘查的东天山土屋、延东等地铜矿床控制资源量在700万t以上,预计全疆铜矿潜在资源量接近6000万t,居全国第一。新疆已探明镍矿储量120万t,仅次于甘肃,居全国第二位,已发现矿床8处,包括超大型矿床1处,大中型矿床4处。预计全疆镍矿潜在资源量达1750ft。新疆铅锌矿自80年代中期相继发现可可塔勒铅锌矿、阿舍勒铜锌矿等一批大中型矿床后,目前已控制储量600多万t,主要集中分布在阿尔泰南缘、西南天山、西昆仑北缘3个成矿带上。由于新疆铅锌矿地质工作程度低,资源潜力尚未查清,从已有资料分析,铅锌矿成矿条件好,有大的找矿远景。新疆的铜、镍、铅、锌等有色金属矿产具有矿点多、分布广、成矿条件好,成矿类型齐全的特点,已圈出了部分成矿带和成矿远景区,但目前探明储量只要潜在资源量极少的一部分。矿产勘查和开发利用前景较为广阔。 3 我国有色金属矿产资源开采技术可持续发展对策和建议 3.1 提升装备水平,加快信息化建设步伐 加大技术装备研发投入,研发适合我国国情及资源赋存条件的采矿装备、采矿过程控制设备、安全监控检测装备及信息化管理系统,淘汰一批落后的采矿装备,使采矿装备机械化、自动化和大型化,矿山规划管理动态化、信息化、专业化,矿山安全监测监控智能化、日常化,进而提高矿山旷工劳动生产率。 3.2 实行分级分层次管理 针对我国有色矿山大型矿山少,小型矿山多的现状,建议实行分层次管理,提出不同要求及政策。对大型矿山要尽快实行信息化、自动化建设,保障资源供给;对资源禀赋较好的中型矿山,要鼓励其向信息化、自动化方向发展;对其他中小型矿山,要进一步推进整合重组步伐,实现集中化管理,同时鼓励科研单位、矿业装备研发机构,为这些矿山量身定制切实可行、投入较少的信息化、自动化整体解决方案。 3.3 建立完备的评价管控体系 为实现资源的有效利用,应制定相应的指标门槛。目前“三率”指标、能耗指标等标准体系正在建立,该工作非常重要,有必要进一步补充使其更加完善(如可补充贫化率、劳动生产率等指标),根据矿山规模、资源禀赋进行分级分层次管理,提出不同要求,同时应与环保、安全等其他指标相结合,进行综合评判,融入到项目审批、建设、年审、后评价等全过程,实现对资源利用全过程、矿山寿命全周期的全程管控,同时建立与指标配套的奖惩机制。 3.4 进一步推动科研攻关工作 应进一步推动难采资源、特殊环境资源开采的技术装备研究工作,鼓励科研院所对残矿资源、低品位资源、深井资源及高海拔高寒地区资源等进行深入研究,开发复杂环境下的高效安全开采技术与装备,开发绿色、清洁的无废害采矿工艺技术,提升技术装备水平,扩大可利用资源量。 4 结束语 综上所述,在明确了新疆有色金属矿产开采的技术状况之后,我们要进一步研究更好的技术方法,并对技术的研究状况进行分析,才能够为今后更好地发展有色金属矿山的开采工作带来参考和借鉴。 金属矿山论文:金属非金属矿山供电系统的技术改造优化 摘 要:经济的快速发展加大了对于矿石等基础资源的需求,现今在金属非金属矿山的开采中通过大量的使用过机械设备使得金属非金属矿山的开采效率大幅提高,为确保金属非金属矿山的安全生产在金属非金属矿山的开采过程中需要确保对于整个矿场的电力供应。文章在分析金属非金属矿山供电系统所存在的问题的基础上对如何做好金属非金属矿山供电系统的技术改造进行了分析阐述,以提高金属非金属矿山供电系统的安全性和可靠性。 关键词:金属非金属矿山;供电系统;问题;技术优化;改造 前言 随着经济的快速发展及科学技术的进步,现今在金属非金属矿山的开采中机械化的水平大幅提高,为确保金属非金属矿山中的各种机械设备的使用及矿井中的用电安全应当对金属非金属矿山企业中的原有的供电系统进行优化改造以提高金属非金属矿山企业的用电效率和用电的安全性。 1 金属非金属矿山企业供电系统的基本特征和技术要求 在金属非金属矿山的开采过程中,电力供应是其中最基础也是极为重要的。相^于其他区域的供电系统,金属非金属矿山中的供电系统所处的环境更为复杂对于供电系统安全性的要求也越高。在金属非金属矿山的开采过程中需要选择合理的电源及规范化、合理化的供电线路以确保金属非金属矿山中的正常供电。在金属非金属矿山配电网的组成上主要包括有发电机、升压和降压变压器以及各种类型的配电线路,在金属非金属矿山中的配电线路的架设中,由于金属非金属矿山中的工作环境极为恶劣,为保障金属非金属矿山矿井中的正常供电在配电线路的架设上对于电源部分需要使用双回独立的线路,此外在电源线的架设上要避免其他一些负载接入其中。同时金属非金属矿山矿井中恶劣的工作环境也使得电力系统在设计和架设的过程中需要加入的是过负荷、防触电以及防爆以及过流保护等的多项保护措施以提高金属非金属矿山供电系统的安全性。此外,金属非金属矿山供电系统还需要确保供电电压的稳定性,供电电压的偏移应当控制在具体定制的5%的范围内,而整个金属非金属矿山供电系统中的功率因数则需要高于0.9。 2 金属非金属矿山供电系统所存在的问题 随着多年的建设和发展各地金属非金属矿山中的供电系统已建设的趋于完善但是在其使用的过程中仍会出现各种问题影响金属非金属矿山供电系统的安全使用。在金属非金属矿山的井下供电系统的架设中多采用的是光缆联通电路的形式,但是由于井下工作环境较为恶劣空气及土壤中的湿度较大从而导致漏电事故时有发生严重的影响了金属非金属矿山开采的安全、顺利的进行。此外,由于金属非金属矿山中的恶劣环境使得井下供电系统的内部元件以及开关设备的老化速度加快使得其绝缘性大幅降低,当其与空气或是土壤中的水进行接触时则极易导致金属非金属矿山供电系统漏电事故的发生,为提高金属非金属矿山供电系统的安全性在做好对于金属非金属矿山供电系统维护及加装各种保护措施的同时也应当做好对于金属非金属矿山井下供电系统的技术升级改造,确保金属非金属矿山开采的安全、高效的进行。 3 金属非金属矿山供电系统优化改进的措施 在金属非金属矿山供电系统中电力输送质量受到以下几个方面因素的制约:(1)配电线路电能的输送中其输送的电压与导线截 面是影响供电线路输送电能的主要影响因素之一,在配电线路中其输送电能的能力与配电线路的电阻及电抗呈现出反比关系而其与供电电压呈正比。(2)在供电系统中功率因数及相应的导线截面是影响压降的主要影响因素之一。为降低金属非金属矿山供电系统中的无功损耗可以通过降低供电系统中的变压器的安装容量减低变压器台数等的措施以实现降低变压器损耗的目标。 做好金属非金属矿山中的供电系统的优化改革首先应当从供电系统中所使用的各种供电元件入手尤其是做好金属非金属矿山供电系统中的电缆的保护。供电电缆在运行的过程中容易受到周边环境的挤、压、砸、割等的物理性的损害,同时潮湿的地面会使得发生漏电事故的几率大幅增加。因此在金属非金属矿山电力线缆的放置过程中应当加强对于电力线缆的保护避免周边环境对于电缆的破坏,同时在金属非金属矿山的供电系统中还应当加装漏电保护装置并应当做好对于可能漏电的供电设备进行封闭以降低供电系统的漏电威胁。在金属非金属矿山供电系统的运行过程中还应当做好对于供电系统的定期检查维护以提高供电系统的安全性,避免各供电元件的老化或是短接而导致供电系统事故的产生。此外,在金属非金属矿山供电系统的设计、选取过程中应当选择电压低且技术先进、可靠的设备。在金属非金属矿山供电系统的改造中应当选择各种防护能力强的设备以降低金属非金属矿山供电系统运行过程中的爆炸事故的发生,此外,对于金属非金属矿山供电系统中的各设备自身的极限湿度都应当引起足够的重视以确保其能够在井下湿度较高的环境下正常运行。此外对于金属非金属矿山供电系统中处于瓦斯或是粉尘密度较高的区域应当加强对于供电设备的改造,选用一批防护等级较高的供电设备以降低金属非金属矿山供电系统事故发生的几率,提高金属非金属矿山供电的安全性与可靠性。此外在金属非金属矿山供电系统的改造过程中应当注意加入供电安全监控系统,对金属非金属矿山井下空气中的可燃气体及一系列的杂物进行严格的监控通过对金属非金属矿山井下空气中的深度及各种可燃性气体的浓度进行监控以便实现对于井下各设备的开关状态进行相应的控制,确保供电系统的安全性。 在金属非金属矿山供电系统的优化改进过程中对于供电电网的优化可从以下几个方面入手:(1)对于金属非金属矿山用电系 统中的各设备配置进行优化,尽可能的减少供电系统中的变压器的数量,从而使得供电系统运行的过程中供电系统中的各变压器能够进入到相应的负荷中。(2)对于金属非金属矿山供电系统中的负荷进行科学合理的调配,对于用电负荷较为密集的区域在改造的过程中应当加装电容自动跟踪补偿装置以实现对于局部用电负荷较大区域的功率进行有效的提高。(3)对于金属非金属矿山供电中距离中心站较远的居民生活区域应当加装电容集中补偿装置以便更好的对居民区域进行供电。(4)做好对于金属非金属矿山供电系统中的供电线路的优化,增减供电线路中导线的截面。在对供电系统的改造过程中应当对井下的供电模式进行重新规划及优化。此外在对于金属非金属矿山供电系统的改造过程中应当及时的将功率因数更替偏低的用电设备替换下来从而实现对于金属非金属矿山供电系统中设备功率因数的有效的提高。对于金属非金属矿山供电系统中的老化、落后的设备及时的予以更换选用可靠性更高的设备。在金属非金属矿山供电系统的改造过程中还需要注意引入计算机监控系统,以便对于供电系统的运行状况进行实时的监控以提高金属非金属矿山供电系统运行的可靠性。对于金属非金属矿山井下的电气设备应当选用防爆系列的新技术产品并对这些设备进行无功功率补偿以使得大型设备的功率因数能够得到迅速的提高,从而使得供电设备的安全性得到较大的提高。 4 结束语 金属非金属矿山的开采是现今乃至今后一段时间我国经济发展的重要基础,做好金属非金属矿山供电系统的安全、可靠的运行是金属非金属矿山能够安全运行的重要保障。本文在分析金属非金属矿山供电系统运行特点的基础上对如何做好供电系统的改造提出了几点建议。 金属矿山论文:金属矿山井下测量常用方法及技巧 摘 要:在金属矿山行业的建设和生产的过程中矿山的井下测量工作是重要的阶段,也是能保证矿山安全生产的主要途径。在金属矿山井下测量的项目与企业单位有着密切的关系,直接关系到经济效益和社会效益,同样也关系到国家生命财产安全。因此,金属矿山的井下测量工作具有很大的意义。本文主要阐述金属矿山井下测量的常用方法,及测量技巧,以求为我国的矿山井下测量工作提供一点力所能及的帮助。 关键词:金属矿山;井下测量;常用方法;测量技巧 伴随着我国社会经济的迅速发展,促进了科学技术水平的不断提高,各种新的采矿工艺以及生产技术都应用到当前的矿井测量工作中,这一方面为我国矿山的发展提供了技术方面的支持,另一方面却使得整个工程的建设项目大大增加,也使得开采的内容日趋的烦琐。矿山的井下测量工作是为了有效地监督和指导矿井的安全生产,矿山的井下测量工作意义重大。 1.金属矿山井下测量工作的主要特征 目前,在矿山生产建设的过程中矿山井下测量工作是主要的一个环节,并且也是矿产单位的未来发展不可缺少的一部分。它决定着矿产企业的生产建设状况以及对未来发展前景的预测。 金属矿山井下测量的工作主要包括井下测量系统控制和地面测量系统控制。对地面控制系统来说,在进行测量时应该按照国家规定的相关制度进行严格地测量,对井下测量系统来说,监督部门对测量的每一个过程都要严格地监督。而且为生产阶段中容易出现很多有关预测的问题,因此出现问题就应该及时采取有效措施,专业人员要绘制出合理科学的测量图,这样就能满足矿山井下的施工要求需求,因此,能够保障矿山安全生产。除此之外,一定要按照金属矿山的地理条件状况,在设置进行标注,有助于金属矿山井下的测量工作。同时还能够有效地保障生产的安全。 2.金属矿山井下测量工作中出现的问题 2.1 观测员不认真造成测量数据不准确 通常在井下测量工作的工作中,金属矿山井下是否能正常进行开展是由测量能否正常开展观测工作人员所决定,因为他们的工作态度对测量结果起着决定性的影响。这部分的工作人员的错误经常会出现在对整度的记录上。当前我国大部分矿山井下的测量工作所用设备都是电子设备,虽然其准确度大为的提升,然而这些电子设备往往会受到特殊地质条件的影响,如矿山井下的重金属以及井下的湿度等都会对测量仪器带来一定的影响,造成误差的出现。 2.2 井下工具遗漏 测量人员在开展井下工作时,个别人员会因为粗心大意导致测量工具遗漏地面的场所。如有些人员已经进入井下时才发现忘记带记录本、垂球、工具、笔等测量必需品,这就造成这些测量人员很难准确的完成测量任务,然而返回地面拿工具就会大大的耽误测量工作的进行,从而造成工作效率低下,延误了施工工期。 2.3 观测数据的遗漏 矿山井下测量工作需要有着非常认真严谨的工作态度,而且还需要有一定的工作经验,然而部分测量人员因为马虎或者是失误造成测量数据出现遗漏,这就对后期的工作带来不小的影响。井下测量数据的遗漏或者是丢失会造成测量的数据不完整,不准确,如在进行测量前视点高时,不少测量人员因为忙着标定,却忽略了相关数据的记录,这就造成巷道的标高难以准确的计算出来。 2.4 复测不到位 一般而言,矿山的井下测量工作需要有较快的施工进度,短时间内完成数据的测量工作有着较大的工作量,因此这就导致矿山井下的复测工作很难跟得上计划进度,从而出现复测的偏差和遗漏,造成了资源的严重浪费。鉴于上述情况,只能重新施工,开挖一条新的巷道,这就给工作面的安全和衔接带来了较大的困难,也使得开采工作出现了较大的难题。 3.金属矿山井下的测量工作有效方法及技巧 3.1 金属矿山井下的测量准备工作 对相关的资料进行搜集,对原有的相关资料进行检查核对,是否出现问题,如果出现问题进行有效解决。在测量之前对测量人员分配好工作,准备好相关的仪器设备,在井下工作都要完成自己的任务,这样不仅有质量,而且还有效益。 3.2 高程点的设置 在井下的高程点,进行设置一些固定设备,这样可以保存的时间长。自井底车场的高程基点起,应该在300m~500m之间设置一组,但是每组不能多于3个,最好的间距为30~80之间。在高程点也可以使用永久导线点。同时在高程点对标号进行统一,并且也要在点的周围做好明显的标记。 3.3 熟练掌握控制测量部分,设置高程联系测量 通常在井下开采的施工过程中,要队施工加强控制,并且认真的测量定线放样,在定线测量的阶段中,首先要根据计划来进行实行。对井下施工中控制测量过程中,一定要把两个部分进行结合再进行联系测量,这样就形成一套高程系统的控制平台。现在平面联系测量通常采用的就是运用三角形测量方式,把地面靠近矿井的控制点坐标及方向传输到井下的控制点上,从而得到井下的起算坐标与方向。而随着科技的发展,现代技术也不断地应用进矿井测量工作中来。在必要的情况下,要对地面建筑物以及井下的掩体系统进行全面地观察、测量,从而对施工中的变化进行全方位的监控,保证施工安全。 3.4 测点观测 前视测量工作人员。要做到统一编号、选点恰当、标记点好;监督前方车辆及人员动静;照好标记;做好前视点工作;必须等待仪器搬至前视点后方可离开。后视测量员。找准点号;注意后方来往车辆及人员;做好后视工作;携带仪器箱。观测人员观测。找准点号,安置仪器,按照规程规范规定的测量方法及精度要求进行施测;读数要清楚,量仪器高。 3.5 加强员工培训 单位要提高业务培训能力,培养测量人员专业知识和素质,使每个测量工作人员在实际中进行多学习多联系,加强自身对工作的责任心,是他们对工作形成良好的习惯;在地面对算的过程中首先要认真对数据和检查井下测量角度进行核对,对相关资料的整理做到准确无误;在井下实行测量的过程中,测量的工作人员在测量之前对影响测量的因素进行清除,相关领导也应该亲自在实际施工中进行核实测点和前后视测点的位置,这样能够有效地避免工作人员用错测点。 3.6 严格执行作业准则 在检测的过程中一定要坚持对资料检核,必须做到百分之百的检查,即记录员上井后对在井下记录算出的成果重新检查计算一遍,计算者使用记录时重新算一遍,检查者再算一遍。对于井下巷道和测点位置一定要绘制草图。对于日常的测量工作,必须坚持一条最重要的原则,就是复测复算。 结语 总而言之,测量的工作开始到结束主要注重质量管理,提高质量管理水平,主要在于测量技术人员,培养他们对工作坚持认真负责的态度,能够通过自己所了解的理论知识,在根据工作的实际情况,进行思考和分析,结合自己的想法对工作的经验总结,吸取教训,慢慢地改进工作方式,提高自身素质,矿产一定会安全生产,保障了矿产单位具有良好的经济效益和社会效益,同时对国家矿产资源的合理开发与利用得到了保障。 金属矿山论文:金属矿山两井贯通误差预计与测量精度分析 摘要:伴随着社会的不断发展,科学技术的不断进步,金属矿山两井贯通的测量需要越来越精确,贯通测量时大型矿山测量工作的重要组成部分,对于金属矿山的生产以及经济效益有着直接的影响,为了促进金属矿山的顺利发展,必须就两井贯通测量进行严格把控,本文首先就贯通测量进行了细致的阐述,然后对于金属矿山两井贯通误差的预计的相关问题进行了分析以及对于测量精度的相关问题进行了致的分析 关键词:金属矿山 两井贯通 误差预计 测量精度 一、贯通测量概述 (一)采用两个或多个相向或同向掘进同一井巷时,为了使其按照设计要求在预定地点正确接通而进行的测量工作称为贯通测量 。采用贯通方式多头掘进,可以加快施工进度,改善通风状况与劳动条件。 (二) 在工作中测量人员应遵循下列原则 1.要在确定测量方案和测量方法时,保证贯通所必须的精度,即不因精度过低而使巷道不能正确贯通,也不盲目追求过高精度而增加测量工作量和成本。 2.对完成的每一项测量工作都应有客观独立的检查校核,尤其杜绝粗差。 (三)贯通测量的基本方法 测出贯通巷道两端导线点的平面坐标和高程,通过计算求得巷道中线的坐标方位角和巷道腰线的坡度,使坐标方位角和坡度与原设计相符,误差在容许范围内,同时计算出两端点处的指向角,利用上述数据在巷道两端分别标定出巷道中线和腰线,直到贯通相遇点处相互正确接通。 (四)贯通测量的种类 井巷贯通一般分为一井认锏拦嵬ā⒘骄之间的巷道贯通和立井贯通三类型。本次的贯通为两井之间的巷道贯通。贯通长度6000米,其中地面导线1600米,平巷导线2400米,斜井导线880米,贯通导线1120米。贯通巷道断面规格为2.3×2.5米巷道坡度为-3‰。 (五)井巷贯通测量的容许误差 贯通巷道接合处的偏差值可能发生在三个方向上 1.平面内沿巷道中线方向上的长度偏差,这种偏差只对贯通在距离上有影响,而对巷道质量没有影响。 2.平面内垂直于巷道中线的左、右偏差 3.平面内垂直于巷道腰线的上、下偏差 (六)贯通方案 在地面两个近井点先用索佳250RX控制测量,依据v矿山测量规范w,v三角高程测量规范w确定贯通容许误差为:垂直方向±0.2m,水平方向±0.5m. 1.平面控制测量方案:地面控制测量的目的是为了控制全局,限制测量误差的传递和积累,保障测量工作的相对精度。施测方法:我们使用导线网,把导线网布设成闭合型,5秒复测导线,施设等级四级,使用仪器为智能型全站仪,作业限差按5秒级经纬仪导线的限差进行。 2.地下控制测量方案:由于是在井下巷道中测量,所以并不能像地面那样布置成三角或三边网、边角网、导线网作为井下平面控制。 (七)井下高程控制测量方法 井下高程控制分为Ⅰ级和Ⅱ级控制,Ⅰ级控制是为了建立井下高程测量的首级控制,其精度高,基本上能满足在高程方面的精度要求,Ⅱ级水准测量的精度较低,作为Ⅰ级水准点加密控制,主要是为了满足矿井生产的需要。 因导线点A0―x1、2X5-C22属于平巷,所以我们采用传统的水准测量。X1-X3、2X1-2X5属于斜巷,测量高程采用三角高程测量。 金属矿山论文:浅谈金属矿山采场现场安全管理 摘 要:近年来,随着我国经济快速发展,金属矿山基础产业也迎来新一轮的发展。但相关调查结果显示,金属矿山采矿现场因受各种安全危险因素影响而降低采矿质量。文章则从多方面分析采矿场现场安全管理措施,望给予工作人员提供参考。 关键词:金属矿山;采场;现场;安全管理 矿产资源是一种综合性技术行业,包括采矿、地质、爆破、安全、运输等各个方面。其中采矿工作因受到采矿活动空间制约,现场安全状况十分恶劣,极大威胁矿产安全开发,因此分析金属矿山采矿现场安全管理对促进采矿事业发展有着重要的现实意义。 1 金属矿山采场危险因素 1.1 爆破伤害 从金属矿上采矿作业条件、爆破方式、从业人员安全以及该行业事故分析,对爆破事故进行预防是采石场安全管理重要内容之一。通常导致爆破的危险多为地面建筑物因爆破产生振动,从而形成共振和裂缝。露天边坡振动会让沿岩层结构弱化且出现破坏,最终造成滑坡和岩石松动等地质灾害。此外岩边坡会在重力作用下当下滚动造成边坡滚石事故。 1.2 边坡伤害 边坡结构要素由于原岩影响而存在较大的危险因素,这些因素在生产过程中有引发大规模滑坡并由此引发大范围采场破坏,道路损害等的可能性。边坡稳定性是露天矿安全生产最重要的因素之一,构成露天矿边坡的岩体,结构,地下水条件,以及原应力状态都很复杂,边坡岩体的变形与破坏,是岩体内部应力相互作用的结果。 1.3 机械伤害 金属矿山采矿场多为露天形式,一般采用空压机、运输汽车、装载机、凿岩机、挖掘机等设备,而生产中常见的安全伤害之一即机械,会造成轧伤、卷入、撞击等机械伤害。其中空压机属于压力容器,一旦没有按照相关规定进行清洗维修,极有可能造成爆炸事故。 2 加强金属矿上采场现场安全管理措施 2.1 完善安全管理体系 提高采矿现场质量 当前金属矿山采矿重要环节之一即安全管理,整个采矿项目质量在一定程度上受其质量控制影响,因此采矿企业在施工中建立科学的质量控制制度,为保证金属矿山采矿质量提供优质的外部环境。金属矿山采矿在健全制度下还应将其贯彻落实到每个采矿环节当中,如采矿人员配备、材料设备选用、采矿地点选取等。必要时还应建立和采矿实际情况相符的保障机制和质量责任制度、质量控制规范及相关技术方法,为综合实现土金属矿山采矿质量控制目标声不断探索。安全是金属矿山采矿首要考虑因素,不管是在采矿筑行业还是其他行业都要第一时间充分考虑安全,尤其采矿行业更应将其放置重中之重。对于金属矿山采矿而言,工作人员应严格遵守安全采矿原则,如果不能实现安全施工,除了不能保证金属矿山采矿质量,还会损害金采矿企业形象,严重会出现安全事故,出现此类情况很大程度和工作人员没有树立良好的安全意识,所以要求企业内部应定期组织员工参与安全意识培训,建立安全生产规章制度,从大层面有效避免金属矿山采矿安全事故出现。完善安全管理体系在金属矿山采矿中十分重要,也是采矿的重点和难点,要求金属矿山采矿企业设置单独的部门制定安全体系,以此保证有良好的指导性,也符合金属矿山采矿实际情况,同时及时评价体系应用情况,做到不断完善体系。 2.2 增强安全技术保障 落实安全现场管理 金属矿山采矿质量安全管理不同于其他工程,特指采矿中安排安全生产施工的总过程,通过细化控制采矿因素降低风险和安全[患,甚至可以起到杜绝隐患的效果,进一步保障企业利益。可以说贯彻落实金属矿山采矿质量安全管理十分有必要。不断加强采矿现场技术监督与控制,这也是保障金属矿山采矿质量的有效手段之一。因为在金属矿山采矿过程中,影响其质量因素取决于现场是否准确执行技术要求,如果没有有效监督和控制金属矿山采矿技术,会造成在具体采矿和不符合预期设计情况,最终导致金属矿山采矿技术没有准确的应用采矿施工中。所以在金属矿山采矿施工中要严格控制和监督施工技术在施工现场应用情况,由此保证施工现场技术符合预期要求。众所周知,中国有着宽广的国土面积,以致于地区之间环境和气候有较大的差别,再加上地质条件差异明显,从而矿山采矿过程中也会存在不同的软土地基。对于上述情况就需要在实际工作中及时开展土地调查,通常软土地基承载能力和稳定性不如其他土质,为进一步防止土质沉降不匀情况出现在施工中,因此就需要了解采矿当地环境条件和土壤条件,同时选择适合处理土质的措施,常用于软地基处理方法有化学加固和换填垫层等,必要时需和建筑施工现场软土地基类型相结合来确定处理方案,减少软土地基变形,提高金属矿山采矿稳定性和安全性。 2.3 提高管理人员素质 保障采矿生产安全 毫无疑问,金属矿山采矿现场主体是人,更是采矿核心,因此一切采矿现场安全管理和措施都要以人为中心,控制和规范施工管理者、质量管理人员、技术人员等行为,增强每个部门工作人员的创造力、积极性、责任感,更培养施工人员安全质量意识,使管理者、施工者、质量管理人员、技术人员能相互监督,齐心协力,共同控制金属矿山采矿质量。采矿企业要定期组织工作人员参与技术和管理理念培训,保证施工人员在管理中能完全遵循金属矿山采矿项目要求,从而提高采矿效果。金属矿山采矿中最不可缺少的一部分就是原材料,也是采矿的基础构成,需要相关工作人员严格挑选和控制原材料数量、规格、性能、质量等。必要时要前往原材料的生产地区进行考察,争取做到严格把关,同时在使用中也根据原材料规定操作。此外设备是除原材料在金属矿山采矿中另外重要组成部分之一,工作人员要根据采矿设计图纸和具体施工内容采购施工设备,如果以自身评判购买,十分容易买多且浪费资金,相反少了会中断施工进度,因此保证施工设备采购数量至关重要。其中价格过高的设备质量虽然较好,但如果不符合实际施工情况同样会造成资金浪费,如果价格便宜,质量也会面临考验,为金属矿山采矿造成安全隐患,后期再控制质量就较为困难,所以要严格施工设备生产厂家,尽可能挑选质量优等和性价比高的设备。 3 结束语 总之,金属矿山采矿在我国经济建设中起着重要作用,但目前还存在较多的问题。其中质量问题最为紧要,要求金属矿山采矿单位改变传统采矿质量理念,加强安全制度建设和工作人员、施工设备及原材料控制,同时落实安全采矿管理,进一步提高金属矿山采矿质量。 金属矿山论文:惯性圆锥破碎机在金属矿山中的应用研究 摘 要:随着社会经济的快速发展,对金属矿山的采矿要求也进一步提高。惯性圆锥破碎机是一款具备现代化节能效果,同时拥有独特结构和原理的超细破碎设备。在破碎过程中,该破碎机能进行选择性破碎,满足现代化工艺中“多碎少磨”的要求;另一方面,该设备同时具备破碎比例大、细度均匀、节能省电、破碎材质范围广等优点。对此,笔者将对惯性圆锥破碎机的基本结构和相关工作原理进行叙述,在此基础上对部分核心性能和使用效果进行相关的阐述,希望能为读者提供相关信息参考。 关键词:惯性破碎机;多碎少磨;节能 1.惯性圆锥破碎机基本结构与工作原理 惯性圆锥破碎机是俄罗斯最新研制的破碎界的“领头羊”产品,其以先进的设计理念、合理的机械结构和优良的使用性能代表了破碎设备技术的最高水平。 惯性圆锥破碎机的基本结构如图1所示,整个机体通过隔振元件坐落在支部的支架上,其机身通过定锥和动锥组成工作机构。体上附有一层耐磨衬板,而在衬板之间的空隙就是设备的主要破碎腔。在具体操作过程中,动锥轴插到轴套上的激振器,而激振器在旋D时产生一定的惯性力,从而迫使机身内动锥绕球面瓦的球心做旋摆运动。在动锥靠近定锥的过程中,原料受到挤压被压碎,然后在动锥离开动锥时,物料便会通过专门的排出口排出。整个过程相辅相成,最终完成物料的破碎流程。 2.惯性圆锥破碎机的参数性能 惯性破碎机主要有以下几方面的良好性能,包括选择性破碎、破碎物料硬度较大、破碎比大、产品粒度可调、技术指标稳定以及能实现“多碎少磨”等多种优势,表1是沈阳某工业生产科技有限公司生产的惯性圆锥破碎机的相关技术参数。 3.惯性圆锥破碎机的应用 3.1 概述 随着现代工业的快速发展,各种原料都需要进行物料的处理和破碎。惯性圆锥破碎机已经广泛应用于各种矿业的开采环节,例如金属与非金属的开采、磨料磨具、玻璃、建材、冶金等工业原料生产的破碎领域。在使用过程中,其可以凸显出巨大的经济效应和商业价值,同时显现出一定的社会效益。 3.2 性能与效果 根据现有的破碎设备(即惯性圆锥破碎机)在工业生产中的使用情况,表2给出采用惯性破碎机破碎产品的分粒度。 3.3 发展趋势 根据现代工业的发展速度和使用设备的相关要求来看,工业技术不但需要超越以前的速度,更多的是要在提速的同时,提高生产质量,同时贯彻环保理念。本文研究的惯性圆锥破碎机在金属工业生产中的应用正是满足了现代化工业中节能环保要求,其“多碎少磨”的工艺流程,在初期使用的过程中,已经明显地体现了其巨大的工业性和经济性优势。 结语 本文从现代化工业的需求出发,研究了惯性圆锥破碎机在金属矿山中的应用,并对产品的内部结构,工作原理等进行了详细描述,相信其在金属矿山中的作用会愈发重要,并得到进一步的普及与推广。 金属矿山论文:测绘新技术在有色金属矿山中的应用与发展 摘 要:测绘技术主要利用先进的计算机处理、摇杆技术、图像处理技术等等技术的有效结合来完成的,在测绘过程中随着新技术的发展,也给有色金属矿石的测绘带来了新的发展,在进一步应用过程中,也提高了有色金属矿山测绘水平,本文通过简明分析测绘技术的原理,进一步明确了测绘新技术在有色金属矿山的应用,通过分析也旨在明确相关发展,也为国家有色金属矿山开发进有效力量。 关键词:测绘新技术;有色金属;矿山;发展 引言 测绘技术属于综合学科,通过测绘技术的分析,我们明确了测绘是通过多种方式结合实现的,包括计算机图像处理、摇杆卫星监测、网络通讯等,这些技术直接存在一定联系,也提高了测绘技术的有效性,从测绘发展看,测绘技术在矿山测量过程中有了新的发展,在发展过程中更要重视相关技术之间的有效合作,从而积极进行创新,从新技术的应用出发,利用有效手段,提高测绘研究的高效率,下面具体分析测绘技术在有色金属矿山中的应用。 1 测绘技术的原理介绍和测绘新技术方法分析 测绘学中主要是针对于大地的测量,所以可以称作大地测量学,从主要研究方面看,研究过程中涉及到诸多对于空间以及地质表面的分析,在具体工作过程中,测绘技术发展是一个集成过程中,主要通过有效手段,提高测绘数据的准确性,在技术应用过程中涉及诸多方面,地质测绘过程中也投入了大量的高科技,实现对地表人工设施和自然物体的大小、空间位置及其属性测量,测绘技术的发展过程是集计算机技术、光学处理技术和图像处理技术、遥感技术等高新技术发展的过程。测绘以全球定位系统(GPS)、遥感(RS)为技术核心,采用对地理信息特征显著点标定和位置信息计量方法,结合图像分割和特征点的信息提取,实现对地球空间信息的测量。 2 测绘新技术在矿山测量中的应用 基于以上分析,下面对测绘新技术在矿山测量中的应用进行具体分析: 2.1全站仪在矿山测量中的应用 实际的矿山测绘过程中,在使用电子全站仪方面,不但提高了对于位移、角度的测量,也提高了高度差的对比,从测距方面看,可以进行距离上的微处理,能够把坐标进行自动控制,通过这些内容最后进行计算,实现数据提取与利用。全站仪的完整名称是全站型电子速测仪,也可以叫做电子测速仪。策略有色金属矿山过程中实现了空间点的掌握,也可以对目标的移动变化进行实施监测,在监测过程中望远镜的视准轴、测距发射轴和接受轴之间实现了功能的连接,能够有效运行。同时,从全站仪的技术整合方面看,在矿山中能够准确的把计算机与信息技术想结合,测量的结果能够准确的表现出来,也可以用于通讯中,在操作方面也十分简单,实现了稳定性发展,尤其在有色金属矿山_发过程中,必然有着独特的作用,包括采矿业的发展,也会利用到该技术,从而以便实现智能化与数字化发展。 2.2 空间信息技术在矿山测量中的应用 空间信息技术是集合了计算机和卫星等技术的优势,是一种比较先进的矿山测量技术,主要由GPS、GIS以及通信系统和计算机等技术组成,其中GPS,GIS,RS等技术统称为“3S”技术。其中遥感技术的应用体现为:可以实时监测矿区地形的沉陷面积和沉陷程度,有利于合理确定矿山的开采范围和规模;对矿区的污染面积和程度进行实时监测,尽量降低环境污染的程度和范围;若是露天矿山,则可以对边坡的稳定性实现实时监测,确保安生产。GIS(地理信息技术)在矿山测量中起到重要作用,在数据的采集中能实现三维显示,还具备空间提示、预测及辅助决策等功能。它结合了扫描矢量化技术、全数字摄影技术以及数据库技术等,促进矿山测量工作走向科学化、高效化、标准化。GIS技术自动采集数据、分析数据,对地表环境、井下环境和生产流程等一系列的数据自动化处理,可以动态化地反映矿区土地的分布规律和开发状态。 2.3 惯性测量系统在矿山测量中的应用 惯性测量系统在矿山中,多数是利用加速度计与陀螺平台共同组成,在矿山测量中属于新技术,用于有色金属矿山的重力、纬度方位等控制与策略,该技术的运用不但得到发展,也是部分技术测量过程中的补充技术,可以弥补一些技术不足,优势十分明显,所以在重要发展过程中,也应该积极进行讨论与分析,可以通过一定的创新,提高利用价值,也为有色金属矿山的查找与开发进有效力量,在具体矿山应用中,不但可以实现对管线检测,也可以控制地震重力等,值得有效实施与发展。 2.4 悬挂罗盘在矿山测量中的应用 悬挂式罗盘作为矿山测量的设备之一,具有体积小、操作简单、便于携带、测量点间无联系、不受空间限制等特点,在地势狭小、角度大的矿井中均可运用。为了提高悬挂罗盘的测量精确度,在使用过程中,我们应严格按照操纵步骤进行:(1)进行数据的测量、计算。利用悬挂式罗盘,借助计算机技术,通过测量倾斜长度、倾斜角度和方位角,完成矿山的高差及坐标值的计算。(2)转化悬挂式罗盘的坐标数。为了便于测量计算,人们按照统一的计算公式将最初的数据转变成平面坐标数。(3)根据“磁方位角二坐标方位角+改正角”,测量最初的磁方位角。 3 测绘新技术在矿山测量中的发展 在实际发展过程中,测绘技术越来越专业,在发展上测绘技术应该积极的运用于有色金属矿山中,这样才能够实现测绘数据的准确判断,也能够提高处理数据、输出数据,最终变成一体化,为有色金属矿山测量发展提供更有效数据,更好的促进矿山的进一步开发,提高开采效率。在实际发展效率过程中,相关工作人员,也要重视新技术的投入,以新技术创新发展为基础,明确各个技术直接的有效联系,从而找到一套符合实地有色金属矿山发展的测绘技术。此外,工作人员要积极引入技术,从工作效率出发,明确技术是带动发展的重要途径,也要积极进行换位思考,这样才能更加完善新技术发展,从而让其更好的引用于有色金属矿山测绘中,使科技水平得到进一步提高。 结束语 总之,本文针对测绘新技术进行了几点分析,通过分析当前测绘技术,也明确了迅速发展下新技术的具体应用,从有色金属矿山勘察与开发过程中看,要利用新技术发展,主要得益于先进的计算机技术、设备仪器等,这些方面在投入新技术的时候,也要结合实际情况,按实地发展出发,积极促进测绘技术的有效转型,也大力进行新技术的创新,提高技术水平的同时也提高开发矿山能力,在发展过程中,有了新技术,不但促进了国家测量工作发展,也提高了有色金属矿山开发效率,虽然发展过程中存在不足,但相信,在日后不断发展过程中也会有所完善,必然会为国家经济建设尽微薄之力。 金属矿山论文:地下物探在有色金属矿山寻找隐伏矿体的应用 摘 要:有色金属矿山寻找隐伏矿体是一种难度较大的工作,隐伏矿体在寻找的过程中,是在露天的情况下进行的,因此会存在着较大的难度,隐伏矿体在找寻的过程中需要使用地下物探技术,这样就能够对有色金属矿山进行相应的探测,能够对隐藏的矿体进行准确的判断,提高找矿的效率,经过了相应的实践可以证明,地下物探在隐伏矿体寻找的过程中发挥着重要的作用,能够提高地质勘探的效果,是值得大力推广的。 关键词:地下物探,有色金属矿山;隐伏矿体 有色金属矿山寻找隐伏矿体是采矿中非常重要的工作,在寻找矿体的过程中需要使用地下物探技术,地下物探技术的应用需要在地下进行接收装置的布设,这样就能够利用仪器对矿体进行探测,通过加深深度来提高找矿的准确性,利用地下物探技术对有色金属矿山进行隐伏矿体的寻找,能够降低找矿的盲目性,对矿产行业的发展是极为有利的,一定要重视地下物探技术的应用。 1 大功率深部多源充电法 1.1 在铜镍矿体中的应用 大功率深部多源充电法是一种比较普遍的地下物探技术,这种技术在有色金属矿山中应用可以提高找矿的效率,也能够对矿山深部的矿物质进行相应的探测,对于矿体能够圈定一个较大的范围,这样就能够提高矿产勘探的效率,在这样的情况下,使用大功率深部多源充电法需要选择比较正确的充电点,作为工作人员也要在已经圈定的范围内进行电位的测量,这一技术在隐伏矿体的寻找中可以对异常现象进行相应的分析,如果异常值出现偏移的现象,那么对于异常值就要进行反复的确定,这样就能够对整个矿体的性质进行确定。如果矿体深部有着较好的导电性,那么就可以将其判定为是Cu-Ni矿体,这种矿体在判断的过程中,可以根据矿体的实际走向来对矿体和地表矿体进行相应的分析,找到两者存在的关系,也可以明确矿体的分布范围,从而获得一定的突破。 1.2 在金矿体中的应用 金矿是一种分布比较隐秘的矿体,这种矿体在寻找的过程中可以使用大功率深部多原充电法,在对金矿体的延伸方向或者是走向M行圈定之后,就可以在圈定的范围内进行充点电的设置,在充电之后就能够对相应的图像进行观察,如果图像出现了异常,就要将充电点存在异常的虚线投影到相应的矿山中,这样就能够找到一定的规律。在整个观察的过程中会发现矿体出现了偏移的现象,在这样的情况下,就需要对异常圈的走向进行相应的分析,还要对岩体长轴的方向进行相应的对比,如果发现了岩体的走向和延伸方向是一致的,那么就可以根据相应的特征来对矿化富集带的走向进行判断,还可以估算电位值,如果电位出现了衰减速度较快的情况,那么就说明了充电体与定位体是不符的,除此之外,还可以通过充电体的厚度对电位等值线的分布进行分析,这样能够增加深部钻孔的科学性和准确性。 1.3 在铅锌铜中多金属矿体中的应用 大功率深部多源充电法可以应用在铅锌铜多金属矿体的找寻中,在这样的情况下,就需要对整个矿区进行充电点的设置,充电点在设置完毕之后就可以对整个矿区进行测量,由于铅锌铜多金属矿体的分布是十分混乱的,在这样的情况下,深部的延伸也会比较大,尤其是在矿体相连的位置,可以对矿体尖灭的情况进行观察。多金属矿体在探测的过程中,需要将整个矿区进行划分,这样就会出现最大限度的保证矿区探测的科学性与准确性。矿区的规模较大,而矿靶区也会出现一定重叠的现象,在这样的情况下,出现的异常情况会比较多,尤其是在深部探测的过程中,对于多金属矿体的分布有着详细的了解,掌握较多的信息,对于矿体的开发是极为有利的。 2 井(坑)自然电位法的应用效果 2.1 在寻找铜镍矿体上的应用 某地是我国比较有名的镍矿产地,在对矿区进行开采的过程中,发现在地质勘探的过程中,已经对表层的矿体进行了探测,发现了一层硫化镍特富矿体,但是在经过了线管的钻孔之后并没有发现这一矿体,因此对于早期的资料进行了相关的分析,对于相关的编录资料进行分析,经过了进一步的勘探对于1250中段所对应的中下段进行相应的分析,使用自然电位法进行观测的过程中,获取的测量结果具体如图1所示。 从图中可看出,自然电位Vm极大值达-418(mv),且坑道右侧的Vm值明显大于坑道左侧,表明异常体赋存于坑道右侧,与地质勘探时期提交的矿体位置相符,根据负的自然电位异常性质推测:异常体应从东往西侧伏,延伸长度达100m,又对照已施工的钻孔分析,认为施工孔深度不够,且应在1250m中段施下斜钻,进而确定了下一步钻机的方位及倾角。 2.2 在寻找铜矿体上的应用 2.2.1 测区地质概况:测区坑道平面出露地层为昆阳群,包含黑山组杂色板岩、因民组紫色板岩、泥沙质白云岩以及落雪组白色中厚层细粒至中粒硅化白云岩。测区内断裂发育。断层分EW和SN向两组。前者生成较老,后者多见破坏矿体。 2.2.2 物探成果解释:图2为测区地质物探综合平面图。物探部分为自然电位Vm曲线。曲线形态为一负一正的“波型”。即硅质层铜矿体上延头部为矿体的负极。而下延尾部为矿体的正极,正值区明显大于负值区。由于多种矿体的存在,B中段的自电Vm曲线反应不明显。为此,又利用充电电位法,在矿体上直接充电。利用充电和自电方法,推测了硅质层铜矿体的规模。经钻孔验证和坑道开拓,圈定的矿体延伸边界与推测相符。 3 结论 在应用地下物探技术对矿体进行探测的过程中,收到了良好的效果,这项技术的应用范围在不断扩大,相关技术人员也对地下物探技术进行了优化,使其在矿山寻找隐伏矿体的工程中,发挥着不可取代的作用。有色金属矿山寻找矿体是一项专业性比较高的工作,其也具有一定危险性,只有合理应用地下物探技术,才能保证作业人员的安全。 金属矿山论文:金属矿山电气节能措施探析 摘 要:金属矿山是我国较为重要的能源性矿产资源,其优化发展与国民经济长远运行密不可分,在我国倡导节能减排的可持续发展要求下,金属矿山的电气节能也就显得至关重要。而金属矿山的电气节能并不是一项简单的工作,其运行本质及流程化项目,都直接决定着其系统化作用。电气节能措施的推进不仅能够进一步提升矿山运行的安全系数,更能在一定程度上降低资源不合理消耗,因此,对金属矿山的电气节能措施进行深入研究十分必要。 关键词:金属矿山;电气节能措施;措施分析 金属矿山的电气节能措施的深度落实,能够对矿山中的电能消耗问题进行精准控制,这不仅是对电能的合理化节约,更能减少降低设备的电能耗损,但是节能并不是减少生产必须电能,其节能宗旨就在于在满足生产需求的前期下,减少能源的消耗,因此,电气节能可以有效提高金属矿山的产量及产值,在提高经济效益的同时,丰富社会资源获取量。本文就从电气节能的内容入手,对其节能措施进行了探讨及分析,以期为提高能源利用率提供合理化参考意见。 1 金属矿山电气节能内容阐述 1.1 金属矿山电气节能的作用 对于金属矿山来说,电气节能所发挥的作用是不容小觑的。通常情况下,金属矿山中还涵盖着一些后期新建的矿山,而另外的矿山则被间接纳入到扩建改造范畴中,因此电气节能措施的x择也需要以矿山类型为依托进行合理化确认,只有从矿山类型出发,采取有针对性的优化措施,才能提高节能效率,减少能源损耗,做到真正意义上的电气节能。除此之外,金属矿山电气节能的作用还可以从另一层面得以凸显,由于金属矿山的需求特点,导致其用电设备的容量相对较大,但是用电分布状况又呈现出较为集中的特点,这就说明电气节能措施的优劣性,只有通过金属矿山的特点才能够得以判断及检验。 1.2 金属矿山节能原则 由于金属矿山的电气节能是一项系统性工程,其运行也需要以自身原则为根本,在保持规范性的同时,确保节能工作更加高效的完成。一般情况下,金属矿山的用电设备都会设置在固定区域,通常集中点就在选矿厂及采矿部分上,这将直接造成矿区总降压变电所的位置会选择在这一区域范围内。除此之外,在矿山节能环节工作人员还应当对变电所进出线方向进行综合考量,使其更加符合用电标准,在确认节能措施时,则需要根据线路功率的相应损耗规划具体方案;工作人员在推进金属矿山的节能工作时,要尽量避免对线路造成不必要的损耗,只有这样才能确保节能方案与实际用电需求相衔接,在提高用电效率的同时,构建更为合理的供电网络中心。 2 金属矿山电气节能措施 2.1 提高功率因数 实现金属矿山电气节能的首要前提就是科学提高功率因数。首先,为了确保功率因数提升不会对用电设备造成不良影响,相关工作人员应当在做出提升动作的同时,应用相关容器设备进行无功补偿,只有这样才能确保提升效能达到既定标准,确保电能的安全稳定传输;其次,工作人员在提升功率因数的推进环节还需要在原有基础上,探究更加多样化的金属矿山电气节能路径,所以在体适能功率因数时应根据实际情况,精准选择电动机等设备,为调减线路感抗夯实基础,达到提高供配电系统电力运行指数的目的。需要注意的是,工作人员在选择无功补偿电容器时,应当通过负荷计算,选择更加适合的设备完成功率因数提升工作。 2.2 减少无功损耗 金属矿山电气节能的核心就是最大化的降低无功消耗。工作人员在降低无功损耗的基础上,为了进一步提升有功功率输出及补偿容量,需要以提高功率因素为连通渠道,降低无功损耗,从而更加科学、合理的优化变压器运行结构,提升效率,提高产能。工作人员在降低无功耗损耗的持续性节能过程中,需要将无功补偿参数控制在一定范围内。另外,在降低无功率损耗时,工作人员需要借助于外部装置,对相应损耗进行吸收处理,在这一环节,技术人员需要根据金属矿山的实际情况确定节能方案,避免措施单一性问题的发生,只有这样才能实现减少无功损耗、强化功率因数,确保运行安全稳定的目标。 2.3 从用电设备入手推进节能措施 由于金属矿山的用电设备多、容量大,因此电气节能的关键点也就落在了用电设备上。首先,工作人员在这一要求下开展节能工作时,应当在条件允许的情况下,选择具有节能优势的用电设备,与此同时,噪声小、能耗低的节能变压器也可以优先应用到实际项目中;其次,工作人员在对用电设备开展节能工作时,需要以相关准则为依据,进行数据研究及优劣对比,确保同一型号的变压器在运行过程中所产生的损耗与之前相较呈现下降趋势,使其更加符合金属矿山节能措施的优化标准。另外,用电设备作用的发挥不仅需要选择本身自带节能属性的设备,工作人员更需要结合实际需求,合理选择变压器的容量及配置数量,子啊考虑经济运行效率的同时,减少线路损耗问题的发生频率。 2.4 使用电动交流机 金属矿山电气节能离不开电动交流机节能的支持。首先,工作人员在使用电动交流机来进行节能时应当对于较为常用的电动交流及诸如交流鼠笼型异步电动机或者是绕线转子型异步电动机以及同步电动机等有着足够的了解与认识;其次,工作人员在使用电动交流机来进行节能时应当通过控制其端电压、转矩转速、功率因数、传动效率来实现更好的电能节能效果。与此同时,工作人员在使用电动交流机来进行节能时应当根据负荷特性和运行要求,使之工作在经济运行的范围内。 2.5 合理谐波抑制 金属矿山电气节能离不开谐波抑制的支持,工作人员在合理谐波抑制的过程中应当理解到电力系统中的无功功率主要由相位角和高次谐波造成的。在这一过程中,用电设备的非线性负载产生了高次谐波,并且也增加了电力系统的无功损耗,因此这意味着工作人员在合理谐波抑制的过程中应当将重点放到优化供配电系统的设计上。 综上所述,金属矿山电气节能措施的推进,能够有效提高电气运行效率,降低能源损耗,提高矿山运行安全系数,是确保金属矿山实现最大化经济效益的有效途径。在进行电气节能的同时,可以最大化的减少安全事故的发生,并且节能优势的发挥并不会影响井下的正常作业,这对促进我国矿产行业的长远发展大有裨益。
农业机械故障诊断技术研究:农业机械故障诊断技术的研究进展 随着科学技术的发展,我国农业开始向着现代化的方向发展,农业机械的精密程度和复杂程度越来越高,如包含大量传感器的收割机、播种机、红外湿度检测自动灌溉系统等等。这些农业机械的广泛使用,一方面使得生产效率大幅提高,另一方面也对其故障诊断检测方面提出了更高的要求,因为现代化的农业机械一旦损坏就会导致严重的后果,首先是机械设备损坏带来的修理费用等经济损失,其次会严重影响农业工作的进行,而且还会缩短农业机械的使用寿命。因此,要对机械设备在运行过程中的状态进行检测、诊断,并根据诊断结果及时采取相关措施,力求将损失降为最小的同时,保证机械设备的运行安全、防止突发事故的产生。 1 传统农机故障诊断技术 1.1振动诊断技术 由于农业机械在运行过程中由于轴承、齿轮、曲轴以及叶片等的转动会产生各种振动,通过对这些振动特征的掌握就能判断是否存在潜在故障。振动监测诊断技术是目前机械设备故障检测诊断技术领域应用最广泛的技术,是根据机械设备的振动状态和振动特征来判断设备运行是否正常、是否存在潜在故障。一般来讲,振动监测诊断技术在监测过程中对设备无任何干扰,因此在实际工作中具有简便易行的优点。以曲轴为例,一般来讲曲轴在旋转过程中会分别在曲轴上径向和切向产生弯曲振动和扭转振动,其中弯曲振动基本不具备破坏能力,而扭转振动就会产生共振,从而可能对机械的破坏,因此,在实际工作中要认真分析产生的振动类型以及产生振动的原因,根据振动的速度、加速度、振幅等对可能发生的机械故障进行分析,通过传感器对相关数据进行采集,并通过A/D转换器将采集到的模拟信号转化为数字信号,将数据转化为图谱并通过显示器显示在电脑屏幕上,供工作人员分析。 1.2油样分析诊断技术 农业机械的工作环境比较恶劣,在工作过程中大量的风沙可能会进入到机械零部件中,由于轴承等的转动作用会导致这些沙土进入到润滑油中,另外齿轮自身的磨损也会产生各种形状的磨屑,因此通过将润滑油提取出来,分析其内在成分、液体粘稠度、污染指数等就可以得出机械的磨损情况,从而发现其潜在的故障隐患,便于分析。 1.3噪声监测诊断技术 农业机械在运转时各个部位都会产生机械振动,伴随这些振动就会产生不同类型的噪声,正常运行的噪声与故障噪声有较大区别,通过对这些部位的噪声进行检测,就可诊断出机械可能存在的故障位置。在实际工作中,可采用人工检测和频谱分析两种方法,其中人工方法就是利用人耳、声级计、声音放大器等对机械噪声的分辨来判断机械运行是否正常,并粗略判断机械故障产生的部位;而频谱分析法则是在噪声产生部位加装仪器,利用对噪声的声级、声频率等进行采集并生成的频谱图对噪声产生部位以及噪声类型进行分析。 1.4红外测温诊断技术 红外测温诊断技术就是利用农业机械在运行过程产生的摩擦温度,并利用红外测温仪器对零部件的温度进行监测,看是否存在温度异常部位,温度数据会反应在计算机终端上,一旦出现有温度异常升高现象,系统及时报警,以便工作人员及时采取相关的措施,防止事故的发生,延长农业机械设备的使用寿命。 2 最新农机故障诊断技术 2.1智能诊断技术 随着科学技术的不断发展和跨学科技术的实际应用,以及农业机械复杂程度的日益提高,使得如今的农业机械故障诊断技术已经向着多学科、多技术、智能化的方向发展。智能化的机械故障诊断技术主要是基于人工智能技术、计算机技术、数据库技术、神经网络技术、信息技术、仿生学技术以及遥感技术等发展起来的,如将计算机技术、神经网路技术以及数据库技术结合起来,建立智能化的专家系统,将本行业以及各个相关领域的专家经验和思想录入到数据库内,并能通过自学习以及自适应等对实际工作中的各种情况进行分析,将实际工作中需要专家分析的问题通过系统分析来实现,一方面充分提高了工作效率,另一方面也排除了在人工分析过程中造成的主观性误差,使得农业机械设备故障诊断的准确率更高。 2.2在线实时故障诊断系统 在实际工作中,由于没有一个固定的故障诊断标准,并且很难做到监测数据的实时性,经常是采用上门诊断或阶段性诊断等方式,对农机故障诊断的成本较高,因此可以在网络技术的基础上建立一个在线实时故障诊断系统,将一定区域内的大型农业机械的故障诊断工作集中到一个故障诊断中心,一旦有农业机械发生异常现象,实时故障诊断系统就会报警,故障诊断中心内的专家或在线专家系统就会根据这些异常现象给出处理措施,并及时将处理建议提供给现场工作人员,通过在线实时故障诊断系统,一方面可以对农业机械运行状态进行实时监控,另一方面可以实现资源的有效整合,降低检测和诊断成本;除此之外,还可通过将处理故障的经验归集到系统中,以便日后借鉴。 3 结束语 现代农业机械复杂程度越来越高,为了避免故障发生,必须对其运行状态进行监测,以便及时发现异常,将机械修理和使用的成本降为最低,并且可以延长使用寿命。在实际工作中,要运用多种技术有效结合,并取长补短,以便提高农业机械故障诊断效率,另外,在机械故障诊断工作中除了高科技含量、智能化等趋势外,还要充分考虑故障诊断成本,以便使农业机械故障诊断技术更好的为农业生产服务。 农业机械故障诊断技术研究:故障诊断技术下的农业机械论文 1机械故障诊断技术研究现状 机械故障诊断技术,顾名思义,就是采用某种技术手段来预测即将发生的机械故障,判断故障发生位置,为预防故障发生及排除故障提供技术支持,降低故障带来的损失。早期,人们主要通过听声音、触摸等方式判断故障是否产生以及故障产生位置,随着计算机技术的发展,各种计算机技术特别是现代信号处理技术被不断的应用到故障诊断技术中来,机械故障诊断技术已逐渐成为一门系统学科。 1)通用机械故障诊断技术研究现状。最早开展机械故障诊断技术研究的是美国。20世纪60年代以后,随着航天及航空技术的发展,对故障的预判及诊断提出了更高的要求,传统故障诊断方法已不能满足技术发展的需要,促使美国积极开展故障诊断技术的研究和开发工作。随后,欧洲、日本等发达国家相继开展机械故障诊断技术研究[1]。20世纪80年代,在相关部门的支持下,国内大学和科研机构也开始机械故障诊断方面的研究。在部件摩擦碰撞、松动等故障方面,清华大学裙福嘉课题组对其非线性动力学行为进行理论和实验研究,已取得重要进展[2]。小波变换为故障诊断时频域重要方法之一,西安交通大学何正嘉课题组[3,4]即采用小波技术进行故障诊断技术研究。在机械监测诊断领域,西安交通大学屈梁生课题组[5]创立了全息谱技术,采集机器振动过程中的幅、频、相信息,显著提高机器运行中故障的识别率,此外还有东南大学的钟秉林等学者均长期从事于机械故障诊断研究,出版了大量学术著作和论文,为推动通用机械故障诊断技术做出了重要贡献。 2)农业机械故障诊断技术研究现状。农业机械故障诊断方面,陈芳等在对农业机械故障发生的原因及征象进行分析的同时,应用希尔伯特一黄变换方法对农业机械的故障点进行了观测和诊断,通过经验模式分解(EMD)分离噪声,然后从希尔伯特谱中分析出故障振动信号的时频分布情况,从而确定故障发生的时间以及故障前后信号频率和幅值随时间变化的各种信息,以达到提取较为完整的故障特征的目的,实现对这类系统的某些特殊故障的诊断。刘明涛,孙斐采用小波变换技术分析农业机械运行过程中产生的振动信号,有效地检测出齿轮箱系统信号的变化,实现对齿轮箱系统的故障诊断。李杰,赵艳针对目前农业机械故障诊断采用人工方法排除步骤冗长、速度慢、效率低、准确率低等问题,提出并实现了一个基于正向推理的农业机械故障诊断、安全评价专家系统。该系统具有农业机械知识查询、农业机械故障诊断和农业机械安全评价等功能,有较好的稳定性与鲁棒性。李晓敏,李杰等在农业机械故障诊断中引入计算机动态模拟技术。 3)状态监测技术研究现状。在设备关键部件状态监测方面,应用最为成熟的是故障自诊断系统又称OBD(OnBoardDiagnosties)系统,该系统通过传感器监测控制系统各部件的工作状态,并根据传感器数值监测部件运行状态以及安装位置来确定故障产生位置,并自动形成故障代码,存储故障信息,为故障的排除提供线索。OBD系统最早用于汽车尾气排放监测,后来逐渐扩展到发动机故障检测,最后发展到刹车系统、气囊、车门等整车部件状态检测,甚至关键部件的螺钉松动都可以检测出来,以便及时发现隐患,保证汽车的安全运行。现在OBD系统又逐渐扩展到空调、冰箱、彩电等家用电器故障诊断中,这些设备中均安装微处理器控制单元(ECU),当设备出现故障时,一方面采用声光报警,另一方面产生故障代码,故障代码中包含故障类型、故障位置等信息,为排除故障提供方便。OBD系统比较复杂,其功能由软件和硬件共同实现。现有汽车OBD有超过150个可能的故障代码。汽车OBD系统经历OBDI、OBDII,现已发展到OB-DIII。现在汽车上的OBD系统已全部集成在汽车电子控制单元(ECU)中。国际上生产ECU系统品牌主要有,博世、摩托罗拉、德尔福、马瑞利、西门子。国内康佳、比亚迪等国产车开发商开始研发自主ECU系统品牌。据报道,潍柴自主研发的高压共轨电控ECU(含OBD系统)已开始小批量投放市场。 2机械故障诊断技术研究方法 机械故障诊断方法非常多,经过近半个世纪的发展,已形成机器振动和噪声信号测定、润滑油磨损碎片测定、温升测定等方法。在故障信号处理方面采用时域分析法、频域分析方法及时频分析法等。故障识别方面采用专家系统、模式识别以及神经网络等技术。故障预警方面主要采用状态监测方法,借鉴在汽车上运用相对成熟的故障自诊断系统(OBD系统)。现简要介绍与农业机械故障诊断相关,较多应用于农业机械故障诊断的方法。 1)采用时域信号分析的故障诊断技术。在机械设备的特定部位安装振动传感器,采集、记录并显示设备在运行过程中随时间变化的振动信息,如振幅、相位、频率等,得到机械设备特定部位的时间历程,也就是时域信号。时域信号中包含的信息量大,直观且易于理解,是机械故障诊断的原始依据,但时域信号数据十分庞杂,很难一眼看出故障特征,需要采用特定方法处理。时域信号处理技术主要包括,时域统计分析及相关分析等。 2)采用频域信号分析的故障诊断技术。频域分析实质上是将时域信号进行快速傅里叶变换,转化为频域信号,采用频域信号处理技术分析信号,并得出故障特征的分析方法。许多故障的发生和发展,振动信号的频率成分会发生非常明显的变化。例如,齿轮发生断齿、表面疲劳剥落等都会引起周期性的冲击信号,相应在频域就会出现不同的频率成分。监测这些信号频率变化,可有效预测故障发生与发展。频域信号处理技术主要包括频谱分析、倒频谱分析及包络分析等。 3)采用时频域信号分析的故障诊断技术。机械产生故障后,运行过程中的振动信号会产生显著的频域或时域故障特征,然而这些特征并不是不变的,而是随着时间变化的,即动态信号的非平稳性。特别是剥落、松动、裂纹等故障,非平稳尤其明显。实际故障检测过程中,非平稳性往往是普遍的,平稳性只是一种简化或近似。非平稳信号的相关函数、功率谱等统计量是时变函数,必须要得到这些信号的频谱随时间的变化情况才能更好的判断故障情况。因此,一般采用时间和频率的联合函数来表达这些信号,该方法称为信号的时频表示。实际应用中,时频域信号分析技术主要包括傅里叶变换、Wigner-Ville分布、小波变换等。 3农业机械故障诊断技术发展趋势 1)通用机械领域相对成熟的故障诊断技术逐步移植到农业机械故障诊断中来。可用于农业机械故障诊断的一是基于振动信号特征提取的故障诊断技术,二是关键部件工作状态监测故障诊断技术。基于振动信号特征提取的故障诊断技术大部分用于化工、电力等大型机械设备故障诊断,理论发展非常早,许多现代控制理论,计算机技术,信号处理技术均被应用基于振动信号特征提取的故障诊断技术中。关于关键部件工作状态监测方面,最成功的例子是汽车故障自诊断系统(OBD),以传感器监测关键部件状态,采集到的数据送汽车电子控制单元(ECU)处理,主要用于汽车发动机及汽车其他关键部件工作状态监测,技术发展已比较成熟。农业机械越来越复杂,对故障诊断的实效性、准确性要求越来越高,上述两种故障诊断与监测技术正逐渐移植到农业机械上来。 2)现代智能化技术不断运用到农业机械故障诊断中来。随着农业机械复杂程度加大以及对智能化水平提高的需求,农业机械状态检测与故障诊断技术将日趋完善。针对农业机械故障特征的专家系统、神经网络、模糊逻辑、遗传算法等智能诊断方法将不断的运用到农业机械故障诊断中来,在当前技术基础上,将新的理论和技术引入到农业机械故障诊断领域,不断出现不同智能故障诊断技术,形成综合性能更好的融合智能故障诊断技术。 3)多种故障诊断方法相互补充,逐渐融合。目前,综合各种诊断技术的综合诊断方法已经兴起,除了单一参数、单一故障的技术诊断外,还出现了多参量、多故障诊断技术。诊断手段多样化,处理方法除了采用振动信号外,还可以综合利用油液、噪声、电磁、应力、射线等多种信息。这些诊断方式取长补短,相互融合,逐渐发展出许多新型故障诊断方法,大大提高了故障诊断的准确性。多种手段相互融合,已成为提高故障诊断准确性的发展趋势。 作者:钟成义王素珍常春工作单位:农业部南京农业机械化研究所 农业机械故障诊断技术研究:农业机械故障诊断技术探析 摘要:我国农业机械化水平的不断提高的同时,也使我国农业生产的产量不断的上升,以及效率不断的加强。在农业的生产过程当中,对机械的利用率也在不断的增强,大型的和结构复杂的农机类型也逐渐的进入到人们的生产生活当中去,农业的机械化也在不断的向复杂化、大型化和精密化以及高效率化进行发展,同时也对农业机械在使用时的故障预警和诊断的技术提出了更高的要求,从而也使农业机械故障的诊断技术在故障诊断的全方面都面临着严峻的挑战,本文主要针对现阶段的农业生产的实际情况,以及农业机械故障诊断技术的不断发展,进行了深入的分析和探讨,并且还依据了未来农业机械发展的水平来对农业机械故障的诊断技术的发展前景进行了深入的分析。 关键词:农业机械;故障诊断;技术研究 因为各个地区的天气或者季节的影响,就会使农业机械经常出现各方面的故障问题,尤其是在田间进行工作的时候,会因为地域或者时间上的不便,就会使机械设备无法得到及时的维修,从而就很容易就造成比较严重的经济损失。因此要对农业机械发展的现状进行相应的结合,也是农业机械故障的诊断进行快速的发展,尽量的使农业机械的故障造成的损失进行逐渐的减少,也是我国现阶段农业机械发展的过程当中需要及时进行解决的问题。 1研究的现状 1.1震动的诊断。在农业机械工作的时候,其中内部的轴承的转动,机械运转的时候,齿轮和叶片的转动都会引起相应的振动,使用者也应该对机械的这些部位在正常情况下转动的声音进行合理的掌握,在机械实际工作的时候,使用者就可以通过对振动的声音和频率来对机械判断是否存在故障,这种方法也是我国目前对农业机械故障的诊断最好掌握的一种技术,并且也在我国的各个地区进行广泛的推广和应用。在正常的情况下,振动诊断的技术不会对机械的正常工作进行干扰,而且非常容易进行掌握和实施,而从实际应用的角度来看,非常简单而且方便。 1.2油样的分析。农业机械在农忙的时节应用的频率也是最高的,也是最容易出现农业机械故障问题的时候。一般机械在工作时候的环境会比较恶劣,会受到大风和土地以及季节的严重影响,机械在田间进行实际的运行当中,会将一些砂土卷到机械内部的零件当中,轴承的转动在带动机械运行的时候,就会将这些砂土卷入润滑油当中,而且齿轮在进行工作的时候也会因为相互的摩擦从而产生碎屑,这些碎屑最终也都会进入到润滑油当中。因此通过对润滑油进行提取,并且依据里面所含的杂质成分和油体的粘稠程度以及污染的程度,就可以对机械目前的磨损情况进行深入的分析,并且可以找出机械当中存在的故障,从而对安全隐患进行排除。 1.3噪声的监测。随着农业机械在工作过程当中产生的机械振动,也会出现各种类别的音频的噪音,农业机械在正常运转时候的噪音和故障时产生的噪音,在声音上会有很大的区别,使用者就可以依据不同部位的噪音来对机械产生故障的位置进行合理的分辨。在进行农业机械使用的时候,我们主要可以采取两种方法来对噪音进行鉴别。一是人工检测法,主要是对人的耳朵以及声音的放大器进行利用,并且针对机械发出来的噪音来对机械的运转是否出现故障问题进行深入的分辨,并且还要找出故障的大概位置。二是频谱的分析法。主要是在机械发出噪音的几个部分对分析噪音的仪器进行合理的安装,并且通过采集噪音的级别和频率生成的图谱,从而来对机械在运转的时候是否存在故障进行深入的分析。 1.4红外测温。农业机械在工作的时候,内部的零配件会产生摩擦的现象,红外的测温主要是对红外的测温仪进行利用,从而对摩擦的温度进行监测,通过检测寻找机械内部是否存在温度异常的地方。红外的测温仪也会将测温处的温度仪以数据的形式呈现在计算机的终端,如果机械的某个部位的温度异常,系统就会自动报警提示使用人员,这一诊断技术也为了工作人员在维修设备的时候带来了方便,并且对事故发生的次数逐渐的减少,也将农业机械损坏的程度降到最低,对使用的年限进行延长。 2发展趋势 2.1通用机械诊断技术的引入。我国目前的通用机械故障诊断的技术已经比较成熟,应用和农业机械故障的诊断主要有两种,一是提取机械振动产生的信号为主的基础的诊断技术,这类技术主要是将汽车部件的诊断技术移植到了农业的机械上,主要包括信号的处理和计算机的网络以及控制理论等专业的技术,二是针对性的对技术进行监测,就是对关键的部位进行技术诊断,这个技术可以对农机故障部位监测的准确性不断的提高,从而对机械内部的情况进行更好的了解。 2.2智能化程度的提高。随着我国农业生产的不断加快和农业化水平的不断提高,农业机械的类型也变得多种多样,结构也更加复杂,在操作时候的智能性也在不断的增强,对于农业机械故障的诊断技术和对日常的监测技术也越来越完善。在未来的农业机械的诊断过程当中,将会针对故障的特点来选用针对性的遗传算法,和神经网络以及模糊逻辑等智能化的故障诊断的技术。我国现有的诊断技术为基础,要依据农业机械化运行当中故障产生的不同智能的故障,有针对性的研发出解决的措施,从而对农机故障诊断的技术和综合化的发展进行不断的推动。 2.3多种技术的协调。随着我国农业机械类型不断的增加,其他的结构也越来越复杂化,也就使农机故障的产生也变得多样化,传统的单一的解决措施已经不能对农机诊断现在的要求进行相应的满足,为了有针对性的对农机的各类故障进行解决,就要采用多种技术相结合的方法,将各类诊断技术进行合理的融合,也已经成为了我国农机故障诊断技术向前发展和进步的一个必然的趋势,并且也越来越受到了人们的重视和关注,除了对故障的诊断之外,还不断的发展起了多故障的诊断模式。 结束语 综合上文所述,根据实际情况的分析,我国现阶段农业机械故障的诊断技术虽然发展的比较快,各方面的技术水平也比较高,但是还是无法对复杂多样的农业机械故障的要求进行满足,在实际的过程当中还存在着一定的不平衡性。因此只有不断的对科学技术的发展进行推动,并且深入的对导致农机故障的原因进行了解,也要对农机故障诊断技术的研究进行不断的加大,从而也对农机能够正常的运行进行保障,也是对农机使用寿命进行延长的一个非常重要的手段。 作者:杨茂林 单位:黑龙江省大西江农场 农业机械故障诊断技术研究:故障诊断技术农业机械论文 1噪声监测 随着农业机械在工作时产生的机械振动,也会出现不同种类的音频的噪音。农业机械在正常运转时的噪音与故障时产生的噪音在音频上有很大的不同,使用者可以根据不同部位噪音的不同来分辨机械产生故障的位置。在农业机械使用时,我们可以采取两种方法来辨别噪音:一是,人工检测法,主要是利用人的耳朵或者声音放大器等,针对机械发出的噪音来分辨机械的运转是否存在故障,并找出故障的大致位置。二是,频谱分析法,主要是在机械发出噪音的几个部位安装分析噪音的仪器,通过对采集噪音的级别和频率生成图谱[2],从而分析机械在运转时是否存在故障。 2红外测温 农业机械在工作时内部零配件会产生摩擦,红外测温主要是利用红外测温仪对摩擦的温度进行监测,通过检测,寻找机械内部是否存在温度异常的地方。红外测温仪会将监测处的温度仪数据的形式呈现在计算机的终端,如果机械的某个部位温度异常,系统会自动报警,提示使用人员[3]。这一诊断技术方便了工作人员及时维修设备,减少了事故的发生次数,并且将农业机械的损坏度降到了最低,延长了使用年限。 3发展趋势 3.1通用机械诊断技术的引入 目前,我国的通用机械故障诊断技术已经相对成熟,应用与农业机械故障诊断的主要有两种:一是,以提取机械振动时产生的信号为主的基础诊断技术,这类技术主要是将汽车部件的诊断技术移植到了农业机械上,其中包括了信号处理、计算机网络以及控制理论等专业技术。二是,针对性的监测技术,就是关键部位的诊断技术,该技术可以提高对农机故障部位监测的准确性,更好的了解机械的内部情况。 3.2智能化程度的提高 随着农业生产的加快与农业机械化水平的提高,农业机械的类型也变得多种多样,结构更加复杂,在操作时的智能性也不断增强,对于农业机械故障的诊断技术和日常的监测技术也愈发完善。在日后的农业机械诊断过程中,将会对故障的特点,选用针对性的遗传算法,神经网络和模糊逻辑等智能化的故障诊断技术[4]。以现有的诊断技术为基础,根据农业机械化运行中故障产生的不同智能故障,研发出针对性的解决措施,从而推动农机故障诊断技术的智能化、综合化发展。 3.3多种技术协调 随着农业机械类型的增加,其结构也越发的复杂化,使得农机故障的产生变得多样化,过去单一的解决措施已经不能满足农机诊断在现在的需求。为了针对性的解决农机的各类故障,采用多种诊断技术相结合的方法,将各类诊断技术互相融合,已经成为了农机故障诊断技术向前发展的必然趋势,并且越来越受到人们的重视。在处理农机故障时,除了故障的技术诊断外,还兴起了多故障的诊断模式,将不同的诊断技术相互融合,取长补短[5],进而找出解决故障的新措施。这种诊断模式,大大的提高了故障诊断的准确性和解决效率,保证了农机的正常运行。结论由以上的分析可知,虽然现阶段我国农业机械故障的诊断技术发展较快,水平相对较高,但是仍旧无法满足复杂多样的农业机械故障的要求,存在着一定的不平衡性。所以,不断推动科学技术的发展,深入了解导致农机故障的原因,加大对农机故障诊断技术的研究,是保证农机正常运行,延长农机使用寿命的重要手段。 作者:周翔
科技实验论文:实验课是培养学生科技素养的重要阵地 摘 要:素质会影响和决定学生的一生。培养学生素养的途径有很多,笔者认为在当下的教学条件下,实验课是其中的重要途径之一。多数中学都具有开设实验课的条件,无需创设新的教学硬性环境,教师应转变传统的教学观念,引导学生走进实验室,扎实开展实验课教学。 关键词:科技素养;实验课;理论;技能 一、实验室有较好的情境化教学环境 实验室是生产生活中最简洁的提炼,它模拟或再现了生产生活的真实情境。我们应该清晰地记得学生第一次走进实验室时眼睛透露的光芒,虽有可能忐忑,但更多的是明朗和兴奋。为什么呢?实验室具有真实的情境化教学环境,可全方位感触,学生可以全方位参与。但实验室的环境布置比较单调,一般在墙面上挂着实验室守则,缺少实验室的特色。 教师可以根据不同类别的实验教学,把每一类实验的设计方案、一般原则、方法、操作图示悬挂在教室里,学生可按图索骥,有效提高自主学习效率。教师也可选择中学阶段有代表性的实验,按照思维导图的形式展现在教室里,学生先学会模仿,再有所突破和创新。实验室不只是公共教室,也可以开辟属于学生的领地,把他们的实验成果、体会、影像展示出来,给他们留恋、寄托,让其感受到家的感觉。 二、实验课是科学与技术的教学综合体 实验课按不同的教学目标、方法、方式,主要分为试验类、验证类、体验类、探究类、操作类、制作类。技术涉及工具、方案、设计、操作流程、工艺、合作、交流、评价。自然科学中的定律、定理、公式,各类自然现象的总结,教师在课堂上穷尽各种办法,促进学生思维的发散、拓展,这种课堂更关注教师与学生之间的思维交流,没有实物供全部学生亲身参与,学生无法真实地体会到学习科学的、直观的、可触摸的结果,学生也无法有效体会科学知识运用于生活的巨大作用。科学作用于生活、服务于人是通过技术产品或技术指引来实现的,实验课恰恰就是科学与技术相结合的教学综合体,实验课在自然科学原理的指导下,通过技术设计操作流程,实现科学与技术的有效结合。离开技术,科学永远都是飘在空中的云;离开科学,技术就是无头的苍蝇。实验课是自然科学教学的有效途径。 三、实验课要求理论与实践相结合 理论与实践是融合统一的。当下中学的教育现状,理论学习铺天盖地,学生除了解题能力提高了,实际综合素养呢?作榻逃工作者,我们有责任和义务积极、有序地开展实践性较强的实验课教学。诚然,因为学生基础等原因,实验课的开设初始难度较大,教师和学生需付出极大努力,但是一旦走入正轨,学科的教学效果就插上了腾飞的翅膀,理论与实践相结合的实验课更能引起学生的学习兴趣,更能激发学生的学习动力,更有利于学生创造性思维的产生。 四、实验课让学生亲身体验科技的魅力 在实验课的教学过程中,让学生亲身体验成功与失败、迷茫与明朗、挣扎与顺畅,哪怕经历痛苦,也有利于学生身心的全面发展和学生综合素养的养成。实验课的最大特点是学生参与性高,学生可以零距离学习知识。在实验课堂上,学生最终掌握知识的多少受多种因素的影响,有部分学生可能付出了努力却达不到教学要求,笔者认为,即使如此也不能认为是实验课教学的失败,因为实验课教学最重要的任务是让学生认识到科学的真实性、应用性,使学生在以后的人生道路上能够相信科学、利用科学,用科学的策略和方法解决问题。 五、实验课是培养学生综合素质的有效途径 在任何单科的实验课教学中,即使是最简单的实验,无论以何种形式开展都具有综合性的特点,有些实验体现了学科间的综合,有些实验体现了生活技能的综合。如通用技术学科讲到的结构稳定性,广泛地涉及物理学力的分析、数学中的立体几何知识。化学实验的开展,可以使学生认识到流程的概念、材料的特性、工具的使用等知识。实验课的课堂上往往出现多学科的交叉、多技能的运用。实验课要求学生有较高的综合素养,从另一方面讲,实验课也在培养着学生的综合素养。 总之,为了学生的终生发展,我们要积极开展实验课教学,为了教师的专业发展,我们要主动投入到本学科的实验教学中。 科技实验论文:艺术与科技传播的融合――科学秀(科普剧)、科学实验秀 摘 要 科学技术的传播效果,不仅会影响科学技术本身的作用,还会影响其社会价值。科学共同体、科学家之间的学术交流活动,科技类期刊等这类传统的科技传播形式,常常涉及专业知识与术语,除本专业研究人员外,公众并不知道这些术语的专业背景和内在含义,也很难理解这些术语和知识,这样就阻碍了科技信息的有效对外传播,导致公众无法通畅、有效、便捷地获取科技信息。科学秀(科普剧)、科学实验秀等科学传播作品,通过作品中的艺术形象、情感因素作用于人的感性认识,让公众觉得“科技有意思”。艺术与科技传播的融合,让科学知识的普及更广泛,让公众感受科学的魅力,让科学方法的应用更加合理、正确,用科学思想战胜愚昧落后,提高了全民的科学素质。 关键词 科技传播;艺术;科学秀 艺术是人类社会劳动和智慧的结晶。艺术提高了人类生活的质量,充实了人生幸福的内涵,经济建设的发展离不开艺术,科学事物的创造离不开艺术。艺术追求的是美,而科学追求的是真。艺术是形象思维,反应社会与生活的现实,突出的是事物的个性;而科学是抽象思维,揭示事物的本质,强调的是事物的共性。正是因槿绱耍有人说,艺术是情感化的科学,科学则是精确化的艺术。艺术与科学既有区别,又是辩证统一、相辅相成的关系。科学需要艺术,并体现着艺术;艺术也体现着科学,且越来越需要科学[ 1 ]。 社会科技意识的提升,可以让公众自觉意识到科学技术在经济发展与社会进步的作用,增强公众对科学技术的认识与理解,形成尊重科学、尊重科研人员的社会环境,影响并吸引更多优秀人才投身科技事业。这些均依赖于科学教育和对科学技术的传播。科学技术是否被传播,它的传播效果,不仅会影响科学技术本身的作用,还会影响其社会价值。科学秀(科普剧)、科学实验秀等科学传播作品,通过作品中的艺术形象、情感因素作用于人的感性认识,让科学知识更易被理解,更易被接受,让公众感性并潜移默化的感受科学方法、科技过程、科学精神和科学思想。艺术在这里发挥出的作用,犹如一粒种子在荒漠中无法生根发芽,自然看不到这粒种子的作用,只有在合适的土壤中,种子生根发芽并茁壮成长后才能盛开出绚丽多姿的花朵[ 2 ]。 1 艺术与科学技术的相生互补 1.1 艺术的3种主要功能:认识功能、教育功能和审美功能 在我国长期以来占主导地位的观点,认为艺术主要有3种功能,即认识功能、教育功能和审美功能。 优秀的艺术作品能够真实地反映社会生活,典型的艺术形象揭示了事物发展的客观规律,反映社会生活的本质。艺术的认识功能包含了认识社会的功能和认识科学的功能。事实上,人类对科学技术的认知,推动着艺术活动从低级阶段走向高级阶段,从简单走向复杂。在这个层面上,在帮助人们了解和认识科学方面,艺术的认识功能发挥着不可或缺的作用。 艺术的教育作用是以情感人,接受者先被情所动,继而引发理性思考,从而受到教育。道德、法律、哲学以及科学知识的教育作用可以用立竿见影来形容,唯独艺术的教育作用是潜移默化的。 艺术的审美功能指的是艺术家按照自己的审美,塑造各种典型艺术形象,赞颂真、善、美,鞭挞假、恶、丑,陶冶人的情操,增强人的审美能力[3]。 1.2 科学技术的社会功能:认识功能、经济功能、文化功能和物质功能[4] 美国著名社会学家R.K.默顿(R.K.Merton)在《十七世纪英格兰的科学、技术与社会》中第一次提出了“科学、技术与社会”的概念。 科学史学家贝尔纳在《科学的社会功能》一书中讲到,“科学既是我们时代的物质和精神生活不可分割的一部分,又是指引和推动这种生活前进的思想不可分割的一部分。科学为我们提供了满足我们物质需要的手段。它也向我们提供了种种思想,使我们能够在社会领域里理解、协调并且满足我们的需要。”他认为,科学具有不可推卸的社会功能。其社会功能包括了认识功能、经济功能、文化功能和物质功能。 科学以自然为研究对象,自然界由各种物质组成,处在不断的运动和变化之中,所以科学研究揭示的是自然界的发展变化规律。从古至今,许多发明创造都是科技认识功能的体现。科学技术的进步与发展拓展人的认识空间的同时,也冲击着人类传统的或者已有的价值观及社会制度体系。核物理学在核能发电领域中的应用,造福于社会的经济发展,在军事领域的应用却造就了核武器这个20世纪出现的人类全新武器,深刻地影响着世界军事格局的变化。无性繁殖、克隆技术在组织器官移植方面的应用,一方面给人类社会带来无限的益处;另一方面又有可能带来灭顶之灾,如造成生物的单一性而走向灭绝等。 科技的经济功能体现在科技是第一生产力,提高生产力的水平就要提高劳动力的科技素质、改善劳动手段、提升管理水平。科技的进步调整并优化了经济结构,促进产品结构、产业结构以及劳动力结构的优化和升级。 科技不只为人类带来物质、经济上的利益,更重要的价值是其带来的精神文明的发展。科技不仅带来了生产、生活方式的变革,随着社会生产力的快速发展,社会内在要素协调发展的趋势进一步增强,科学技术在社会体制建设以及人的价值观、道德观、思维方式、审美和信仰等方面的作用也日益突出,科学技术在促进社会发展的同时,也在改变着人类的生存和生活方式,影响着人们的精神世界以及社会意识和社会文化发展的性质、内容和趋势。这些都是科技文化功能的体现。 科技的物质功能指的是,科技的发展给人们的日常生活带来的最直接的利益是物质生活更加丰裕。它极大促进了生产力的发展,使人们收入得以增加,同时也为人们消费提供了更加丰富的消费方式[4]。 1.3 艺术与科学技术相生互补 艺术是人类智慧生成的动力源泉。艺术与科学的进步在人类文明发展中相生互补,它们是走向共同繁荣进步的动力源,是人类的创新型思维。这种创新型思维是创造奇迹的心理能力和思维智慧,为人类所独有。艺术的知觉方式为科学思维提供了思维的元素和依据,启迪着科学家的思想,甚至导引他们思维的方向[5]。 科技促进了人类社会的生产方式、生活方式和思维方式的变革,推动了社会发展[6]。21世纪,人类社会进入高度信息化时代,生产工具、工艺方法、控制手段、劳动者的技能和智力水平等都发生了根本性变化,新发明、新理论、新技术不断涌现,改变了我们的工作和生活方式,推动着社会的变革。电脑的出现,互联网的发展,信息化社会的到来,为艺术创造了前所未有的文化环境和传播手段,为艺术提供了更广阔的天地。同样,艺术利用新材料、新技术、新的表现形式演绎着对科学的认知。科学研究因艺术思想和表现力的迸发而变得更加活跃、生动。艺术和科学是促进人类社会发展的两大动力,即相互独立又有交集,它们改变着客观世界,相互促进并共同发展[7]。 科学可以使人认识抽象的真理,艺术则能使人认识形象的真理,艺术的认识功能和科学的文化功能,让公众通过科学传播作品认识科学、理解科学的同时,也使人产生美的感受与感动[8]。 作为科学技术发展的基本条件,科技传播活动伴随着科学技术的发展而必然产生,科学技术社会作用的发挥,离不开科技传播这一重要环节。所以,科技传播与艺术也是密不可分、相互作用的。 2 科技传播――传播科学,让公众觉得“科技有意思” 2.1 什么是科技传播 科技传播是指利用适当的传播方法、媒介、活动,通过科学技术知识、科学方法、科学思想、科学精神以及科学技术与社会发展信息的传播普及,促进科学技术的扩散和公众对科学技术的分享,激发公众个人、群体、社会组织对科学技术的意识、体验、兴趣、理解、意见的过程[9]。 “科学传播”是一种科学普及理念和现实发展形态。它代表着科学信息在社会中的流传状态由主要是通过科学家自上而下向公众灌输的单向过程,拓展为在科学家、政府、公众、媒介、工商企业以及教育部门等不同社会主体之间交流与对话的传播活动。 2.2 科技传播渠道的多元化 传统的科普往往表现为知识的单身流动过程,从实践操作到理论研究都建立在一个预设前提之上,即科学总是神圣的、科学家总是正确的,需要考虑的总是只是如何更快更好地使更广泛的受众接受来自科学家的教育。这种理解在对传播目的、传播内容、传播手法以及传受双方关系的认识上都过于简单。 我国《科学素质纲要》将“公民具备基本科学素质”明确界定为“了解必须的科学技术知识,掌握基本的科学方法,树立科学思想,崇尚科学精神,并具有一定的应用它们处理实际问题,参与公共事务的能力”[10]。 随着科学技术与社会的快速发展,社会科普需要也在不断地增长。从趋势上看,科技传播正迈向多元化的发展方向,科技教育、O施传播、媒体传播、科普活动成为科技传播的基本渠道。作为重要的科技传播手段,科学秀(科普剧)、科学实验秀等科学传播作品能够吸引公众,通过获得实际的感受和体验,帮助他们加深对科学现象的认识和理解,增强公众对科学的体验和认知,进而提升他们的科学素质。 2.3 科学秀(科普剧)、科学实验秀 科学共同体、科学家之间的学术交流活动,科技类期刊等这类传统的科技传播形式,常常涉及专业知识与术语,除本专业研究人员外,公众并不知道这些术语的专业背景和内在含义,也很难理解这些术语和知识,这样就阻碍了科技信息的有效对外传播,导致公众无法通畅、有效、便捷地获取科技信息,无法在社会生活中应用科技信息,就会形成公众与科学之间难以逾越的鸿沟,科技信息便很难发挥实际的社会功用。 科学秀(科普剧)、科学实验秀这类近年来流行起来的科技传播形式,更加贴近于现实生活,让传播内容由枯燥变生动,由平淡变精彩,直观性强、趣味性强,更具吸引力,能够使公众有兴趣且轻松地接受科技信息,在寓教于乐中学习科学知识,掌握技术方法,提高公众对科学技术的认知,重视科技的社会价值,从而更深层次地理解科学技术,在判断问题和解决问题时能够自觉地应用科学知识和科学方法,从而提高他们的科学素质。 3 “秀”科学,让科学在表演中传播 3.1 全国科学表演大赛 2016年7月23日,第四届全国科学表演大赛表演类作品决赛在克拉玛依市落下帷幕,作为首届“丝绸之路”科学节亮点活动之一,这场囊括科普剧表演和科学秀演出的比赛,将科技与艺术巧妙融合,为现场观众打造了一场完美的视听盛宴。沙尘暴,是新疆维吾尔自治区民丰县最常见的自然现象。10个维吾尔族孩子用自己的亲身经历,在表演中穿插了音乐、舞蹈、美术等艺术手段,讲述了家乡从过去的荒凉到如今老百姓与自然斗,用科技改变现状的故事。“我的家在民丰县安迪尔乡,位于塔克拉玛干沙漠腹地,每年有200多天的沙尘暴天气,我们不怕这些恶劣的自然环境,大家一起种植红枣树,种下安迪尔绿色的希望。”动听的维吾尔族歌曲响起,民丰县安迪尔乡中心小学学生带来的《可爱的安迪尔》开始了青少年组的科普剧表演。可以说,生动有趣的“科学秀”将科传播与艺术表演融合在一起,拓展了科普文化的内涵。丰富的表演形式让孩子们增长了见识,也让教师在科学教育方面有了许多新思路,用科学表演带动科技传播效果会更好。 3.2 福建“小小化学家・科普夏令营”实践活动,科普情景剧引围观 2016年7月6―7日,在福建师范大学化学与化工学院与福建闽侯团县委共同合作开展的以“青春建功新福建,携手共筑中国梦”为主题的暑期大学生“三下乡”社会实践活动中, 大学生志愿者们将化学实验以有趣的话剧形式表演了3场妙趣横生的科普情景剧。其中《捉妖记》,更是让小朋友们呼声不断,惊叹连连。 狡猾的大师和他的徒弟利用所谓的“捉妖大法”让普通的手帕像是有保护膜一样烧不坏,神奇的“水碗”加入液体后自动燃烧,白纸血印,大象牙膏等江湖骗术敲诈别人的钱财,让现场的尖叫声此起彼伏。《乞丐与黄金雨》中的乞丐妄想制造黄金雨来发财的白日梦最终也因为贪心落空,以及《柯南破案》中的碘粒现指纹实验也让小朋友们疑惑不解。而这些令人费解的现象都在化学人哥哥姐姐最后细心的讲解之下揭开面纱。 生动的语言,夸张的舞台动作,美妙的音乐,别具一格的美术设计,让科学在表演,搭建起科学技术与社会生活之间的桥梁,传播科学知识,让公众感受到了科学精神、科学思想、科学态度和科学作风。 3.3 大型科学实验类节目《加油!向未来》 2016年7月,大型科学实验类节目《加油!向未来》登陆中央电视台综合频道。作为国内首档科学实验类节目,《加油!向未来》将“专业性”的科学搬上了“娱乐化”的舞台,为的就是能够用寓教于乐的方式展示科学的快乐,用更加生动可感的方法探索科学的奥秘。每期节目播出前推出的简单易操作的实验活动,就是要通过互动的方式挖掘出科学本身的趣味性,带动全民参与,让更多的人了解科学,让更多的人关注科学。 3.4 国内首档互联网科普秀《耐撕科学姐》 2016年9月2日,光明网联合映客推出了国内首档互联网科普秀《耐撕科学姐》。这期以“与亡灵对话的人”为主题的互联网科普秀不仅吸引了众多网友观看,还在微信朋友圈引起了热议。网络直播中,北京中正司法鉴定所所长、专业法医学博士邓亚军不仅就具体的案例分享了如何帮助刑警查案,还做了人血确证试验、精斑确证试验。 光明网联合映客创造性地采用“直播+科普”的方式,将趣味性与知识性结合,把法医的实验室搬到了线上,节目适当稀了知识的“密度”,增强了公众与科学之间的“黏度”。节目让网友走进实验室,与专家时实互动,不仅传播了知识,还激发了网友的科学兴趣,让网友真切地感受到了节目所传达的严谨科学精神,向社会传递了正能量。随着网络直播等社交媒体的兴起,一个更加多元立体的新媒体时代已经到来。 4 科技传播与艺术相融合 感受科学的魅力 法国19世纪文学家福楼拜曾说:“艺术愈来愈科学化,科学愈来愈艺术化;两者在山麓分手,有朝一日会在山顶重逢。”艺术教会人们感知世界的方式,人们眼中的世界改变了样子。优秀的艺术作品,总是在帮助人们认识生活的同时,也教育人们以正确的态度看待生活,道德情操高尚,从而产生奋发向上的动力。对科技传播成功与否的判断,已经由公众是否掌握科学知识,转变为公众是否对科学产生了兴趣,是否主动去探究科学。 在艺术发展史上,艺术发展与异变始终伴随着科学技术的进步。技术的进步包括艺术工具、材料、艺术载体、传播媒介的更新与使用。艺术作为社会意识形态领域的一份子,艺术的发展自然离不开社会经济的作用,而经济的发展依赖于科技的进步。随着科技的进步,更新了艺术形式的深广性,扩大了艺术的受众范围。艺术源自生活,生活亦离不开艺术,每个领域都可能出现艺术,科技传播领域亦然。 随着科学发展的日益复杂化,科技将进一步加快社会生活的节奏,科学知识在总量上呈现出爆炸性增长的趋势,全方位改变了人的学习、工作、交友、娱乐和消费的方式。如何正确、合理地认识科学与社会的关系成为摆在每一个现代人眼前的问题。当前,科技传播的目标已经由科学知识单向传递转向为提高全民科学素质,增进国民对科学特别是科学精神和科学方法的理解与应用,培养创新精神,关注每个人智力、情感、社会性、物质性、艺术性、创造性与潜力全面培养的全人教育。互联网技术的发展,新媒介的出现,让科技传播的载体更加多种多样,艺术展现形式更丰富。拥有了艺术魅力的科技传播作品,用艺术表现中的情感因素吸引公众,感染公众,进而影响公众的思想、情感乃至行动。艺术与科技传播的融合,让科学知识的普及更广泛,让公众感受科学的魅力,让科学方法的应用更合理更正确,用科学思想战胜愚昧落后,提高全民的科学素质。 科技实验论文:现代科技产品冲击下的化学实验教学策略探析 摘 要:现代科技产品的普及对传统校园生活与教学产生了显著影响。文章从现代科技产品对学校教育的影响出发,提出了现代科技产品冲击下的化学实验教学策略,并分析了其实验教学效果及前景。 关键词:化学;实验教学;策略 在科技迅猛发展的今天,如果走进大学课堂,你会发现与过去十年完全不同的场景:纸质的笔记本、教科书、打印讲义这些传统教学工具正悄然淡出课堂,智能手机、平板电脑和电子阅读器则大有取而代之的趋势。究其原因,首先,大学生由于其年龄和知识结构的特点对新科技的接受度和掌握能力远远强于其他人群。其次,现代科技产品的功能更多体现在大众娱乐这一方面,这对大学生而言显然具有强烈的吸引力。最后,随着科技水平的提高、家庭收入的增加、学生消费心理欲望的增强,电子产品在校园的普及和快速的更新换代已经成为普遍现象。因此,智能手机、平板电脑和电子阅读器等科技产品挺进教育领域,改变传统教与学的模式也成了必然趋势。 化学实验作为化学学科的重要组成部分,是化学科学、化学研究、化学工业发展的基础,其课程特点在于对学生动手能力的严格要求和实验操作能力的强调,新兴的科技产品对丰富化学实验教学的模式提供了可能。反之,实验教学如果一直维持传统模式止步不前,不与现代科技接轨,那么学科的发展与先进性必然受到影响。就教学角度而言,传统的教学方式正在逐渐失去对学生的吸引力,已经无法激起学生的学习兴趣。因此,如何将现代科技引入化学实验课堂,利用现代科技产品为课程服务成为当前迫切需要思考和解决的问题。自2013年以来,甘肃农业大学理学院利用两年多的时间,通过将平行多组化学专业实验分为传统教学组和科技产品辅助教学组进行比较研究,得出了一些具有建设性的分析结论和研究成果。 一、现代科技产品对学校教育的影响 当前,大学生群体中电子产品的普及率越来越高,像手机、电脑、电子阅读器深受广大青年学生的欢迎,根据相关调查数据,手机和电脑的受欢迎程度位居前两位。目前,智能手机在大学校园几乎是人手一部,尤其在近两年其持有率的增长速度惊人。关于电脑使用情况的调查显示,近六成学生拥有个人电脑,特别是对新生来说,电脑已经成为入学的必备“家当”之一。其中部分新生更是在入校时就已持有智能手机、电脑等多种电子产品。低年级学生的电子产品拥有率高于高年级,从另一侧面表明电子产品的持有率会持续走高,而现代科技产品功能的日益强大也会进一步加剧其在校园的普及。 现代科技产品尤其是便携式电子设备之所以受到广大学生群体的青睐,首先是因为其丰富的终端功能和多样化的应用程序可以极大满足学生群体的多样需求,比如苹果公司生产的平板电脑产品iPad,它已经不仅仅是一种娱乐工具,更是一项学生生活的应用工具,我们可以通过它进行视频通话、网上购物、浏览阅读,甚至可以对一些其他的电子产品实现智能控制,当然,它也可以作为一种教学的辅助工具。其次,广泛覆盖的校园无线网络为各类电子设备的推广提供了宽阔的信息高速公路,各类电子产品通过网络连接到一起,拉近了学生之间的距离,也为师生之间提供了良好的信息交互平台。最后,依据通信电子行业的摩尔定律,产品的性能越来越好,功能越来越丰富,而售价却越来越低廉,这促使各类电子产品风靡校园,同时,其也为依托电子产品进行深度辅助教学的尝试提供了可能。 当然,电子设备的普及对校园生活和文化产生了巨大的影响。长期生活在智能手机等电子设备充斥的环境中,当代大学生的学习、生活和思想行为产生了诸多变化,由此衍生出他们对手机、网络的依赖。从生活角度而言,大部分使用手机等电子设备的学生睡眠时间减少、健康状况变差、人际交往能力减弱;从学习角度而言,主动学习的积极性降低,过分依赖网络导致自主思考问题的能力下降;就教学角度而言,上课时间玩手机的学生比例上升,与教师的交流减少,严重影响了教学效果。如果能对这些现代科技产品加以利用,一方面引导学生对其用途从娱乐转向学习;另一方面利用这些科技产品来激发学生的学习兴趣,有效改善目前的教学状况将成为可能。 我们对甘肃农业大学理学院抽出的320名学生就此问题开展了问卷调查,76%的学生表示,如果没有借 助于各类现代电子产品及在线通信工具,他们将难以进入最佳的学习状态。这些依赖主要体现在:近80% 的学生会利用电子邮件与指导教师进行沟通交流,主要通过平板电脑、便携式电脑以及智能手机上的应用程序实现。71%的学生利用电子阅读器浏览学习指导教师发送的各类教学文档。87% 的学生会利用电子设备开展与教学内容相关的展示。这项调查充分说明有效利用现代科技产品辅助教学具有良好的现实基础和广阔的发展前景。 二、现代科技产品冲击下化学实验教学策略 相比其他理论课程而言,化学实验的课程特点决定了它能够更好地发挥电子设备的辅助教学功能。甘肃农业大学理学院经过对比发现,通过引入多种手段对现有的课堂教学模式、课后评价模式、预习和复习模式进行改善,能够更好地激发学生的学习兴趣,增加其对课程的重视度,提升学生的动手能力、发现及解决问题的能力和创新能力。 (一)充分应用实验检测、数据处理等软件 分析化学实验、物理化学实验、仪器分析实验及大部分专业化学实验课程往往包含大量的数据记录、作图、数据处理等内容,目前,这些工作都是用纸质的实验报告完成。而在涉及大型化学仪器的使用时,其数据的记录和处理则都需要在电脑上完成,这就要求学生在基础实验课程的学习中具备熟练使用各类实验检测和数据处理的相关软件的能力。Excel、Origin等数据处理和作图软件使用方便,具有快速、高效、准确的特点,可以很好地提高学习效率。而电脑、平板电脑、智能手机等电子产品都可以安装类似的软件来辅助实验检测和数据分析。尤其是智能手机,其除了具备常用的通信功能还具备数据处理及存储功能,加之携带方便,如果将其引入实验课堂,再结合传统的检测、计算和作图方法,那么学生的综合实验能力会得到全面锻炼,学科的先进性能够得以充分体现,学生学习的积极性也会随之提高。 以“强酸强碱反应摩尔焓变的测定”为例,实验内容包括用秒表计时、测定温度、数据记录、数据处理等。实验中学生用秒表计时,将实验数据记录在纸质表格中,借助计算器计算数据,这样的方式虽然可以锻炼学生的思维和动手能力,但是准确度欠缺。为了提高实验效率和实验的准确度,我们在保持传统方式的同时增加了利用智能手机辅助完成实验的内容。一部智能手机集成了秒表、作图、计算器、数据记录等多种功能,实验中先用手机秒表功能确定时间,数据记录可以借助智能手机上的Excel等数据处理软件完成,除了利用手机科学计算器解决数据计算,还能够使用Excel的公式编辑器来计算中和热的数值,这样获得结果更加快速、准确。之后通过对比传统和引入智能手机后的实验结果,分析实验误差,学生能在第一时间内依据对比结果自查实验过程,修正计算错误和遗漏。除了秒表功能,很多智能手机具备温度、湿度和压力等多种类型的传感器,为学生完成自主设计性实验提供工具支持[1]。利用下载安装的作图软件、常用化学常数表和在线化学数据库等多种应用程序,结合传统实验教学和检测、数据分析手段,既发挥了传统教学模式的优势,也提高了实验效率和数据的准确性,培养了学生自主发现和解决问题的能力。 (二)广泛利用通信软件 目前,大多数电子产品都安装了QQ、微信等多种即时通信软件,既能够实现信息的即时传播,发送文本、图片、语音和视频文件,还支持多人实时对讲[2]。化学实验课每组实验的学生人数在15―30人之间,这样的人数规模建立微信群和QQ群便于教师管理、减少无效信息。在建立“群”后,很多和教学相关的内容可以快速给学生,从而有效加强师生间的交流、随时解决学生存在的问题。 通过QQ、微信等即时通信软件,课前任课教师将下次实验的重点、难点以及需要学生自己准备的工具提前在群内。学生则可以及时反映个人问题,比如请假等,教师则能第一时间通知学生补做实验的时间、地点。如果下节课内容中有重点、难点操作,教师可以将视频短片、幻灯片、教学图片或语音片段提前发给学生,有效帮助学生在课堂上快速理解实验相关内容,掌握实验操作技能,统一规范实验操作。传统课堂限制学生使用手机,而在具体实验过程中发现,在不影响正常实验课秩序的情况下,如果允许学生对部分实验步骤和实验现象拍照,可以有效提高学生的学习积极性和对实验结果准确性的要求。课后,鼓励学生将所拍摄的结果在微信朋友圈或者QQ空间,这样增强了学生实验的自信心,同时,也给学生家长提供了学校相关学习内容和进程的资讯。鉴于实验课过程中教师无法时时关注到每一个学生的实验操作过程,通过学生的照片可以更加直观地了解学生的操作水平和实验中出现的问题与错误,及时反馈意见给学生。学生也能清晰地理解教师的反馈,在今后的实验中纠正错误手法和动作,进一步规范实验操作。对于学生普遍存在的问题,利用微信等工具和全组同学讨论,引导学生自己发现问题并解决问题。总之,通信类软件的使用明显增强了学生的实验兴趣和对课程的重视,师生间的交流和了解增多,课堂气氛活跃。此外,课程中遇到的问题能及时得到解决,学生实验操作得以规范,自主发现、解决问题的能力提高明显。 (三)发挥电子版实验报告的自用 电子产品的普及同样影响着教师的授课方式,在作业形式方面表现尤为突出。尽管缓慢但是不可否认的是纸质作业正在不断减少,电子版作业则逐渐取代传统的作业方式。电子版作业的优势在于提交作业变得方便快捷,作业的完成形式和内容多样化,但是电子版作业也存在弊端,抄作业会更加便利,学生过多依赖网络完成作业,缺乏独立思考。化学实验报告册作为评价学生实验能力的一种重要手段,需要扬长避短,将电子版作业与纸质报告册结合起来作为一种全新的评价方式来更加全面地了解和判断学生的实验过程与实验结果。 这种全新的评价方式中,纸质报告册内容依然依照传统模式,主要包括实验目的、实验原理、实验步骤(内容)、数据记录、实验结果与数据处理等。纸质实验报告主要帮助学生复习实验的内容和过程,训练学生传统数据记录和数据处理的技能。电子版实验报告册为了避免作业压力过重,实验目的、实验原理、实验步骤等内容不再累述,学生整个实验过程以课中拍摄实验现象和重点操作的照片或者小视频为主,为了防止个别学生借用别人的实验现象,在第一节课开始前任课教师对每位学生的实验仪器做个性化标记,这样就能保证后期照片的真实性。数据记录、作图、数据计算依托Excel 等软件完成,最后将以上照片、数据处理等内容整理为word或者幻灯片发给教师。在接收学生的两种版本报告册后,通过电子版作业学生实验操作过程直观地呈现给任课教师,操作的失误、无意识动作、不规范的手法都会在一定程度上反映出来,教师对每个学生的实验操作能力有了比较明确的掌握,之后的课堂上教师可以重点纠正个别学生的错误操作,规范其实验动作。教师通过对比两种报告册的数据处理与结果讨论部分,能够全面考查学生实验结果分析的准确性,这样就能有效避免单一依靠纸质实验报告册评价学生实验能力的片面性。此外,在作业完成过程中学生的主观能动性被充分发挥,能更好地掌握实验知识和技能,课堂教学效果随之提高。 (四)丰富视频资料 各类视频播放器已经成为电脑、手机、平板电脑的必备软件之一,相比文字视频文件,其体现的内容更加形象直观,更容易理解。甘肃农业大学理学院制作的实验微课,网络共享的实验视频,学生制作的实验视频等多种优秀的视频学习资料不但可以用于学生实验课的预习、复习,更能在学生完成毕业论文和团队合作进行科研训练时为其提供完备的资料。 传统的预习与复习方式都以教科书为依托,因为化学实验课程有较强的专业性,在书写预习报告和考前复习时,学生发现很多文字表述晦涩难懂,逐渐从主动地理解学习转变为机械地抄写背诵。视频文件中将具体的文字以实际操作演示的形式呈现,形象生动便于学生理解。而在众多视频资源中,由甘肃农业大学授课教师亲自录制完成的实验微课在学生中反响良好。由于是针对甘肃农业大学学生的,教师对学生的实际能力和实验课具体情况比较了解,所制作的微课更加具有针对性,难易程度适中,与甘肃农业大学实验课程内容吻合度高,更加贴近实际教学,受到学生的欢迎。 传统实验考察,以实验操作考察和考试为主,在此基础上增设学生制作实验操作视频的考察既可以丰富评价方式也能为今后教学提供教学资料。教师给定题目和范围后,由学生根据要求分小组自行录制实验操作视频。学生完成的视频资料中,教师可以筛选优秀视频作为来年的教学资料,也可以筛选出学生实验操作中出现的问题和错误的视频来提示学生避免出现同样的问题。这些来自学生自己的实验视频,可以很好地增强学生实验的自信心,也可以在有错误操作的视频中发现问题,加以避免。视频资料的使用降低了实验操作的难度,学生实验操作技能和自主学习能力得到普遍提高,学习热情也明显提升。 三、化学实验教学的效果及前景 为了研究多种现代科技产品辅助化学实验教学的效果,甘肃农业大学理学院通过两年多的时间,将平行多组化学专业实验分为传统教学组和引入电子产品的创新组进行比较研究。对比发现,传统组的学生与教师的交流较少,对实验课的兴趣和重视度不高,部分学生实验操作不规范,存在“混学分”的现象。由于使用了通信软件,创新组的学生和教师间的距离感大大缩减,学生敢于和教师交流,教师也通过这类软件增加了对学生性格特点的了解,做到了更好的因材施教。为了检验两组学生的实验能力,在实验课程结束后选择不同组的学生参加教师科研小组。走访科研小组指导教师得出的结果显示,引入电子产品组学生的能力提高明显,主要体现在数据处理软件的使用,对实验结果的对比研究分析,与教师和小组其他年级同学的交流能力等方面。 虽然很难想象未来的教学完全由实体教室转移到手机和电脑屏幕上去,但以目前的形势看,由现代科技产品参与的教学模式无疑会是未来教育的一个发展趋势,至少会是当前教育形式的一个补充和延伸。如果应用得当,这些科技产品所具备的丰富软件不但能满足学生的多样需求,更能成为辅助教学的优秀工具,为未来的教育行业的发展提供有力的帮助。 科技实验论文:浅析实验室环境下的学生课外科技社团建设 摘要:对于目前的大学学生课外科技社团专业指导以及社团的交流场地和管理上比较混乱的局面,提出实验室环境下的社团建设,这将有助于学生科技社团建设的成长。课外的科技社团和实验室环境相互结合,能够充分发挥实验室的场地固定和资源固定的优势,又能够发挥社团文化的活跃性,是一举双得的益事。进行两者结合的实践表明,这种模式是有益于学生课外科技社团发展的。 关键词:实验室环境 课外科技社团 建设 科学型社团作为大学社团的一种组织形式,是和学术型社团、文化型社团相互促进、共同发展的。课外科技社团的建设能够丰富学生的生活、提高他们的综合水平和科技认知能力。课外的科技社团在培育科学爱好人才和资源的共享和信息的交流上有着重要的作用,是学生自我组织、自我建设的一种渠道。在这种课外科技社团里,学生能够根据自我的爱好、自由的发展特长、促进自身的建设和成长。 一、学生科技社团建设的现状和发展瓶颈 学生的这种基于兴趣爱好而建立起来的文化、科研组织形式,客观上带动了他们自身水平的提高和发展,但是在这其中也出现了一些问题。 (一)社团管理体制不完备 从我国目前的学生社团建设来看,学生的社团大多都是挂靠在校团委的支部下的。这其实对双方的发展都是一个阻碍。因为,校团委本身承担了校园的文化宣传以及校园活动组织工作。对于社团的建设有心无力。而且,课外科技社团的建设和其他的社团不太一样,因为,它是一个系统的、长期性的事业。文化社团像是“轻工业”,而科技社团就像是“重工业”。课外的科技社团对人员的素质,教师的支持、资金的支持和场地的支持都非常严格。但是就目前的社团管理体制来说,这些都存在一些问题。在教师的支持上,由于科技社团不是教学部管辖的,是学生自建的,因此教师并不会认真教导和全力支持,只是出于对学生的“善心”而做到“礼节”上的到场指导;在资金的支持上,校方由于课外科技社团的研究成果缓慢,研究人员素质不一,并不会基于资金支持。这些问题对当今的社团发展都是一个阻碍。 (二)场地不固定,缺乏专业指导 众所周知,学校的社团一般都没有固定的场地。经常是很多的社团在默许的情况下认同多个社团公用一个场地,或是在教学区寻找空教室。这其实对课外科技社团的发展是不利的,因为对于文化社团来说,场地的选用很简单;对于科技社团来说,设备的选择,安全设施的布置,常态化的社团文化建设都是有一个固定的场地作为依托,但是,就目前的高校社团来说,固定的场地还是比较缺少。而且,科技社团缺少教师指导也是一个巨大的问题。科技活动中有许多的注意事项和安全防护,这些学生都没有。对教师来说,参加科技社团只是闲暇时的一种放松和消遣,是和“孩子们”交流的一场活动,并没有对学生课外科技社团有足够的重视,而且,教师参加科技社团并没有劳动报酬,这也是导致目前的科技社团缺少专业的指导原因之一。 二、开展实验室环境下的课外科技社团发展新模式 学生的科技社团和其他的文化社团不一样,它需要高耗材和固定场地支持,而实验室环境下的科技社团建设就能够促进学生社团的高效快速发展。 (一)建立全天候的资金、场地支持 大学校园的实验室场地充足,设备齐全,资金也有充足的保障。高校的实验室完全可以作为大学生、研究生的课外科技活动的重要支持场所,而且,实验室的安全设备、安全教育比较制度化和常规化,对于学生的科技社团活动来说,作为场地是最合适的。实验室中通常有计算机和一些基本的操作工具和检测设备,这些设备对于学生科技社团来说减少了资金投入,促进了成果的产生和出现;对于实验室来说,各种闲置的资源也得到了充分的利用,促进实验室资源的优化配置。 (二)能够实现教师的专业支持 在实验室有大批具有高级职称的教师,这对于课外科技社团的建设和发展来说是非常重要的资源。而且,实验室不单会对课外的学生科技社团开放,也会对专业课的学生进行开放,这对于学生们之间的交流和协作也是一种便捷的学习方式。在实验室里,教师可以根据原有的知识对专业课的学生进行教授,也可以对课外科技社团的学生进行教授,这种实验室的教学就是一种大的阶梯教师式的教学模式,这对于课外的科技社团的学生能够接受正规的教育来说,是难能可贵的。 三、结语 在实验室环境的课外科技社团建设能够很好的发展起来,和教师的贡献以及校园的管理制度的升级是分不开的。课外的科技社团学生只有抓住这样的机遇,在实验室的环境更好的把科研想法付诸实践才能够促进自身水平的提高,才能够更好的带动整个科技社团的发展。高校的教师也应该支持学生的社团建设,促进他们产出优秀的科研成果。然而,教学的实践改革不是一蹴而就的,是一个复杂的系统工程,它需要今后的社团发展在实践中不断的改进和完善。 科技实验论文:课堂实验探究与校园科技活动之比较 一、一点一面,延伸科技触角 在科学课堂教学中,我们一节课只能完成一个知识点的探究,而全校性的科技活动则可以通过项目的设置,对某个知识点展开一系列的活动。比如,三年级上册第三单元学习到的《看不见的空气》,让学生在课堂上通过针筒的挤压,探究空气能否被压缩。对压缩空气在日常生活中的应用也只能通过图片介绍;而在科技活动中我们设计了各种利用压缩空气的活动项目,如:1.通过打气筒往管子里打气,当气压足够大时,会把管口的乒乓球挤压出来,打靶射击活动。学生可以通过观察连接的气压表看到管内的气压达到多少帕,球会飞出。2.也可以通过打气筒往装满水的可乐瓶打气,从瓶口冲出的水柱托起乒乓球翻滚旋转,瓶子里的气压越大,喷出的水柱越高,乒乓球翻滚得越快。既利用了压缩空气的原理,也利用了伯努利原理。 某些活动项目还能综合多方面知识的运用,如我们设计的“吸盘射箭项目”,即利用了拉弓时产生的形变具有的弹力,也利用了箭头吸盘上靶的大气压力,还应用了瞄准时三点成一直线的光传播原理。还有利用热空气上升原理的项目“升空的塑料袋”综合了热量传递、冷热空气对流等方面的知识。 知识从点到面,让学生能在活动中对已有的知识得到系统的认识,对同一科学原理在不同项目的应用得到思维的拓展。 二、相辅相成,构建知识链条 课堂探究活动掌握了的知识与方法可以在校园科技活动中加以应用。在课堂实验中,我们让学生经历科学家探索和验证科学结论的过程,能够从中培养他们掌握基本的科学方法以及处理实际问题,与合作者交往的能力,而校园科技活动可以把课堂上学到的知识,方法得以应用,是科学学习的深化。比如,五年级上册学习的《有趣的磁现象》。通过课堂探究活动(磁铁靠近大头针、磁铁靠近磁铁)让学生总结出两个规律:(1)磁体的磁性分布位置(两极强中间弱);(2)同性磁极相互排斥,异性磁极相互吸引。 书本拓展的知识也能在设计的科技活动中体现。如对电磁铁的应用方面,书本介绍的是上海的磁悬浮列车,而我们的科技活动器材中就有利用电磁感应现象呈现的磁悬浮陀螺,在通电的情况下,底盘与陀螺会产生相同的磁极,相互排斥,使陀螺悬浮在空中,学生则需要通过不断地尝试找到稳定陀螺的平衡点,否则它会反弹出来,掉落在地板上。通过活动的尝试,让学生能亲身体验磁悬浮的原理与应用,让他们在今后的理科学习中有一个初步的概念。 三、张弛有别,丰富活动形式 以我校开展过的科技活动为例,我们选六年级全体学生开展科普知识竞赛,有必答题和抢答题。涉及的知识面有自然科学与社会科学。如汽车的发明者、飞机的发明者、电话的发明者;也有马德保半球证明的大气压力、曹冲称象利用的浮力、苹果落地证明的万有引力;也有日常生活的家庭电路电压、干电池电压、蓄电池电压、手机锂电池电压、人体安全电压;还有胎生、卵生、哺乳类、爬行类、节肢动物的分类选择等。短时间的紧张比拼使每个学生的注意力高度集中,科普知识的普及水到渠成。 校园的科技活动也同样有时间的要求,但相对于课堂的40分钟,它显得充裕,也能让学生有更多思考的空间。他们在每个活动项目排队的时候已经留心观察前者进行的情况,然后总结别人成功或失败的经验,轮到自己时能得到充分的发挥。 当然,科技活动的有效开展,离不开学生在课堂中学习的知识与方法,两者是相辅相成的,这里并不是说后者优于前者,而是两者属于科技教育中两个不同的发展模式。 四、单一多元,扩大受益范围 1.科技活动参与的对象能面向广大师生 近几年,许多学校都开展具有各种特色的科技活动,有科技制作比赛,桥梁承重比赛,海陆空模型、建筑模型的比赛、水火箭比赛等。目睹众多的比赛项目,我发现这项竞技性较强,器材设备要求较高的活动只能针对少部分学生,而且是长期训练的学生,不能面向大众,器材成本高昂,知识普及对象的范围有限,所以我们选择与课堂探究活动密切相关且更能贴近学生的学习的项目。 校园科技活动作为普及型的大型学科活动,可以面向更多的学生,使每个孩子都有学习和体验的机会,我校连续几年都是分年级实施,效果良好。在活动中老师也参与其中,同台竞技,边赛边教,即学即用;老师不但是主导者,也是参与者,可以是合作伙伴,也可以是竞争对手,师生间的沟通更密切,现场引导更直接到位。 2.课堂探究活动中学生可以是组长,科技活动学生可以是老师 在我们开展的多个项目组成的校园科技活动中,我们可以安排每个项目由一到两个学生组成进行管理,这样既能减轻工作人员人手不够的压力,也能锻炼学生工作人员的管理水平和示范教学的能力。我们都知道,对于所学的知识:听过,可能会忘记;看过,能记住一部分;亲自做过,能牢牢记住;亲自教过,能深刻理解;所以让学生在科技活动中充当工作人员和小老师的角色,能使他们对该项目的原理深入理解。 经历过多个学校科技活动的参与和指导工作,我们还可以用盖章领奖的方式提高学生对每个项目的参与度。提前给每一位学生发一张本次科技活动项目表,每参与一项活动就给工作人员盖一个章,然后通过印章的数量领取一定的纪念品,能大大提高学生对每个项目参与度。 通过科技活动提供给学生一个学有用武之地的活动平台,让他们知道学习不止是在课堂中,也可以在课外进行;也让他们知道许多事情需要人与人之间的合作交往。总而言之,有效开展与组织好校园科技活动,是促进课堂教学,培养科学素养的有效途径。 【作者单位:佛山市顺德区乐从镇乐从小学 广东】 科技实验论文:自制实验设备在大学生科技创新中的作用研究 【摘 要】本文介绍了华北科技学院电子信息工程学院利用自制实验设备,培养大学生的科技创新能力。实践证明,该举措契合国家对应用型本科院校培养应用型、技术技能型和创新型人才的目标要求。本文从自制实验设备的研制、应用及其在大学生科技创新中取得的成果三个方面进行介绍,为大学生科技创新能力的培养提供借鉴。 【关键词】自制实验设备 科技创新能力 科技创新 当今知识经济时代,高等教育应用型人才的培养要将理论教学与实践教学紧密结合,且应加大实践教学所占的比重,将实践教学与理论教学同等对待,这就需要加大实验室建设的力度。对于高等院校实验室建设来讲,自制实验设备属于实验室建设的重要组成部分,在实验教学中发挥着不可替代的作用,尤其是在培养学生科技创新能力方面具有重要意义。 一 自制实验设备的研制 自制实验设备是为了弥补现有教学资源的不足、缺陷而专门研究设计制作的,这就要求自制实验设备能够最大限度地满足实践教学需求。所以,自制实验设备的研制必须遵循以下原则: 第一,进行自制设备研制前,要做好充分的调研工作。既要满足教学大纲的要求,又要与当前社会需求相匹配,将一些新技术融入自制设备的研发设计中。 第二,根据教学需要进行模块化设计,且各模块均具有独立电源,可独立使用;各模块均设置对外开放的接口,用户在使用时可对各模块灵活组合以实现不同的功能,可方便地实现设备功能的扩展,方便设计性、综合性和工程型实验的开展。 第三,自制实验设备的性价比和利用率要高,便于维护和维修,方便携带。 第四,要积极鼓励有科研能力的教师加入自制设备的研发队伍,发挥各自的特长优势,集团队所有教师的力量,研发出适用于实践教学的、与企业发展相融合的高质量设备,为实践教学的顺利开展提供硬件保障。 第五,使一小部分动手能力比较强的学生加入自制设备的研发,可锻炼学生的动手实践能力、理论联系实际的能力以及团队协作的能力,为大学生科技创新能力的培养奠定基础。 华北科技学院电子信息工程学院自1999年开始,在学院领导的积极鼓励支持下,成立了自制实验设备研发团队,团队由一名教授、两名副教授和若干名讲师组成,团队根据学院的教学要求,结合当前企业的发展需求,陆续进行了一些专业实验教学设备的研制。从早期的“多功能教学电源”、“模拟电子教学实验箱”、“智能车”等基础教学设备,到后来的“PLC综合实验平台”、“太阳能光伏发电教学平台”、“两轮自平衡教学平台”、“汽车生产线模拟装置”、“多功能创新实验平台”以及“16位单片机开发平台”等等,先后进行了多种实验教学装置的设计开发,并陆续应用在理论及实践教学一线,为培养学生的科技创新能力奠定了基础。 二 自制实验设备在学生科技创新中的应用 我院开发的一些针对学生科技创新的实验设备为培养学生的科技创新能力提供了较好的平台。2007年底开发的“16位单片机开发平台”是基于凌阳十六位单片机和MSP十六位单片机双核心的单片机实验平台,该平台囊括了当时学生竞赛使用到的大部分功能模块,学生通过该平台学习16位单片机的使用方法、各功能模块的具体应用和软件编程方法,掌握其基本应用。学生可通过组合不同功能模块并编写软件程序,来实现不同的控制功能,达到学以致用的目的。 近两年开发的针对学生科技创新的“多功能创新实验平台”功能更为强大,该平台包括电源信号源单元、CPU单元、显示单元和电机单元四大板块,还包含DDS信号源、数字示波器、物联网通信模块、GPRS通信模块、SD卡识别模块、TFT触摸屏显示模块、各类型电机驱动模块、4×4键盘模块、CAN/RS485总线接口模块、高速串行A/D和D/A模块等几十种常用模块,满足了在各种创新活动中学生对硬件设备模块的需求,大大提高了学生科技创新的效率。 在物联网创新设计竞赛中,学生利用多功能创新实验平台的物联网通信模块,较快速地了解了ZigBee模块的通信协议、硬件连接,为竞赛提供了很好的硬件实验平台;智能汽车竞赛中,学生经常会使用多功能创新实验平台中的电机驱动单元,学习各种类型电机的控制原理、控制方法,以及速度PID的实现过程,为智能车的调试节约了大量的前期时间,也减少了设备的投入;在大学生科技项目中,数字示波器模块使学生较为直观地了解了整个简易示波器的构造原理以及控制方法,学生也可以通过更改示波器的软件固件实现更多的功能;平时各个创新项目的实现,均离不开各种显示模块的应用,多功能创新实验平台由于拥有各种前沿的显示模块和通用显示单元,可以为学生项目的制作提供便利的硬件显示应用,提高各种项目的运行效率。 自制实验设备自研制以来,使用效果良好,学生利用自制实验设备设计调试作品,取得了很好的成绩,在很大程度上调动了学生学习理论知识的积极性,培养了学生的科技创新能力,为学生将来走上工作岗位奠定了基础,从而提高了高校的社会服务能力。 三 自制实验设备在大学生科技创新中取得的成果 自制实验设备自研制以来,使用效果良好,从一定程度上为学生、教师的科技创新提供了强有力的硬件支撑,深受学生和教师的好评。学院积极引导学生参加各类科技活动和学科竞赛,例如华北科技学院大学生科技文化节科技作品展、全国大学生电子设计竞赛、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛、中国大学生iCAN物联网创新创业大赛、“毕N杯”全国电子创新设计竞赛、西门子杯全国大学生控制技能大赛、“博创杯”全国大学生嵌入式物联网设计大赛以及“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛等。也正是由于具备了各类自制设备的综合应用能力以及围绕自制设备进行的实训,学生在诸多大赛中均取得了优异的成绩。 在我院一年一度的大学生科技文化节科技作品展活动中,创新实验中心的学生利用自制实验设备设计开发科技作品,成功设计制作出“履带式排爆机器人”、“GPS导航仪”、“自动循迹智能车”、“语音识别智能机器人”、“类人机器人”、“摄像头循迹智能车”、“太阳能光伏并网发电装置”、“智能楼宇模型”、“智能晾衣机器人”以及“声音引导装置”等百余件作品。其中“履带式排爆机器人”获得2008年大学生科技文化节一等奖,“GPS导航仪”和“自动循迹智能车”获得二等奖。“类人机器人”获2009年大学生科技文化节一等奖,“语音识别智能机器人”获得二等奖,“摄像头循迹智能车”获得三等奖。 我院从2008年开始参加全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛,首次参赛获得华北赛区光电组二等奖,为后续参赛队伍创下了一个良好的开端。2009年,在第四届全国大学生“飞思卡尔杯”智能汽车大赛中,参赛的两支队伍分别获得华北赛区摄像头组二等奖,光电组二等奖;2010年获得华北赛区一等奖一项、二等奖两项;2011年参加的三支参赛队全部进入全国总决赛,并获得全国一等奖一项,全国二等奖两项;2012~2014年每年有一支队伍入围全国赛,并获得全国二等奖。 在近几年的全国大学生电子设计竞赛中,我院在2009年华北赛区比赛中获得赛区一等奖两项,三等奖两项,优胜奖两项,其中专科组闯入全国总决赛,并获得全国一等奖;2011年获得全国二等奖两项,河北省一等奖两项,三等奖两项;2013年获得河北省三等奖三项。 此外在“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、中国大学生iCAN物联网创新创业大赛中也取得省一等奖、全国二等奖若干项成绩。自制实验设备的使用为比赛中学生的测试调试节省了宝贵的时间,并使学生掌握了大量的测试资料,也为这些成绩的取得提供了较好的硬件保障。 四 结束语 自制实验设备具有适用性、经济性以及专业性等特点,可激发学生的学习兴趣,提高其实践能力和创新能力,可在一定程度上促进高校应用型、创新性人才的培养,从而为企业、为社会培养更多的有用之人,真正体现高校培养人才、服务社会的办学宗旨。 科技实验论文:天津科技大学大学生实验室创新基金项目 摘要:本文包括汽车单片机实验板的主要设计思路和方法,详细介绍了汽车转向灯控制、汽车直流电机的正反转控制、汽车车轮测速系统、车内温度传感器四个实验模块的功能设计和硬件设计。实验板以STC单片机为控制核心,采用通用的程序下载模块,对于汽车电子技术的教学和实验提供方便。 关键词:单片机;实验板;汽车电子 1.引言 本设计由天津科技大学大学生实验室创新基金资助,旨在开发一款能够满足本科汽车专业汽车电子技术课程使用的单片机控制实验板。根据教学经验,通过对学生的情况了解,本设计重点在实验板上完成四个汽车电子控制实验,分别是汽车转向灯控制、直流电机的旋转控制、汽车车轮测速、车内温度检测。 2.实验板的设计思路 本设计根据教学需要主要完成以下功能: (1)汽车转向灯的控制实验:用两个按键模拟左右转向灯的开关,用两个LED模拟对应的左右转向灯,通过按键操作实现转向灯控制。 (2)汽车直流电动机的正反转控制实验:直流电机的两个引脚与两个继电器相连,通过正转、反转、关闭按键来控制直流电机的正反转工作。 (3)汽车车轮转速检测实验:通过一对红外发射接收管作为转速传感器,当旋转物体在接收和发射管之间转动时,通过遮挡与否来测定转速,并显示在数码管中。 (4)车内温度传感器的实验:采用一个DS18B20温度传感器,模拟车内温度传感器的应用。 3.实验板的硬件设计 3.1 单片机 本实验板单片机采用STC89系列,为了方便验证实验效果,采用在线程序下载的设计,通过通用的下载模块连接到单片机P3.0和P3.1脚,可直接将编写的程序下载到单片机。单片机的晶振选用12M,电源电路由5V电源供电,通过一个开关S4控制整个实验板的启动和关闭。如图1所示为单片机最小系统设计。 3.2 按键与显示模块 本实验板使用三个按键以满足设计要求,三个按键可用于直流电动机的正反转与关闭控制,同时其中两个按键还可用于转向灯控制实验,分别接在单片机的P1.2-1.4口,具体定义可由编程完成。显示模块有两个,分别为两个LED和四个数码管来实现其功能,LED用以模拟转向灯,接在单片机P1.0和P1.1口;数码管显示车轮转速和温度检测的结果,其位选和段选通过两个74LS573连接到单片机的P0口。如图2为显示与按键模块。 3.3 继电器与红外模块 实验板通过两个继电器控制电机的正反旋转。工作时,由按键控制继电器的接通和断开,当一个开关按下后,其中一个继电器接通电源,另一个继电器接地,电机向一个方向旋转;当另一个开关按下后,则之前接电源的继电器接地,而之前接地的继电器接电源,电机向另一个方向旋转,当按下关闭按键时,两个继电器都闭合到接地,电机停止转动。电机的旋转接一个有间隙的圆盘,圆盘置于红外发射和接收管之间,当圆盘中的间隙经过红外发射端时,红外传感器有信号接收,否则则无,依次来进行直流电机的测速。红外模块设计有四个引脚,分别为电源、接地和数据输出口DO,AO口不使用。下图3为继电器和红外模块。 x3.4 温度传感器模块 为了模拟汽车内的温度检测功能,本实验板采用DS18B20来模拟车内的温度传感器,通过对其进行单片机控制,以检测出外界的温度,并将温度数值显示在数码管当中。图4为温度传感器的接线图,其数据输出口与单片机的P1.5口相连。 4 总结 汽车单片机技术是一门应用型很强的课程,本实验板根据教学中的实际需求进行设计,满足课程中的教学需要。同时也能锻炼学生的自我开发和设计的能力,为今后的课程设计和汽车电子设计等活动提供了支持。 科技实验论文:发展国家实验室 助力占据科技制高点 微尺度国家实验室是科技部2003年批准筹建的五个国家实验室之一,其研究方向覆盖物理、化学、材料、生物和信息等学科,实现了五大一级学科的交叉与融合,已经成为一个有重要国际影响的研究机构。在量子信息、纳米科技、高温超导等领域共11次入选两院院士评选的中国十大科技进展新闻,是国内获此荣誉最多的研究机构。其中量子信息作为微尺度国家实验室的特色研究领域之一,已在若干研究方向上形成了较强的国际竞争力。 量子信息科技经过近30年的发展,从前沿基础研究、应用基础研究到应用研究,已经进入到一个深化发展、快速突破的历史阶段,需要量子光学、原子分子物理、量子电子学等多学科的密切交叉,需要光电技术、材料工艺、空间技术、工程技术等关键技术的突破与集成。以往单一学科的国家重点实验室模式已不能很好解决量子信息这一交叉学科发展所面临的一系列问题。而国家实验室的定位面向国家重大需求,以学科交叉与融合为特色,非常适合于量子信息这样迫切需要高质量协同创新的研究领域。 我曾对美国一些著名的研究机构进行一些调研。美国大型研究机构大致上可分为两类。一类是建立在大科学装置的基础上,大体上有两种运行模式。一种为专注于某一学科方向的,比如费米实验室专门从事高能物理研究。这类似于我国的正负电子对撞机国家实验室等;另一种则将大科学装置作为开放的大型研究平台,应用于信息科学、能源科学、材料科学等多个学科的前沿研究,比如劳伦兹伯克利国家实验室。在这点上,前不久在国家发改委的支持下,集中了国家同步辐射实验室、超导托卡马克、强磁场等大科学装置所成立的中国科学院合肥大科学中心具有类似的功能与定位。第二类是以某一学科方向作为研究主线,并将其中发展起来的关键技术应用于多个交叉领域。比如美国国家标准与技术研究院(NIST),在其先进的测量技术基础上,在物理、化学、材料、工程和信息科学方面源源不断地产生对人类具有重要影响的发现。在过去10余年间,NIST在量子调控和量子信息领域产生了5位诺贝尔物理学奖获得者,他们为人类带来了超冷原子、原子钟、光梳等革命性新技术。 可以看出,国家实验室是需要面向重点学科开展高质量协同创新,在定位和功能上类似于NIST,因此NIST的经验尤其值得我们参考和学习。NIST首先得到国家高强度和稳定的支持,每年运行经费将近9亿美元。在运行机制上,NIST既是一个相对独立的机构,同时又与很多大学和企业保持密切和广泛协同,每年面向全美国的合作研究人员超过1600人。这点上,目前我国的国家实验室在筹建阶段与之相比还有较大差距,在政策环境和运行管理机制等方面还需要进一步优化。 除了科技部支持外,我国其他科教主管部门在近年来也已对促进高质量协同创新进行了一些初步探索。比如,在教育部和中科院支持下,以微尺度国家实验室量子信息研究团队为核心组建了量子信息领域协同中心,初步整合了全国的优势研究力量。 借鉴国外经验并考虑到我国现实国情,国家实验室的进一步发展应该整合全国相关的高校、研究所、国家重点实验室等资源,在筹建阶段运行的经验基础上,完善制度与管理办法,比如,公开招聘具有国际视野的领军人才担任实验室主任;实验室可以依托于某个大学或研究所,但区别于法人机构的固定人员编制,实现人才的良性流动,等等。在整合资源和完善制度基础上,建立一种类似于NIST的国家级实验室。依托国家实验室平台,在国家重大科技任务或重大工程支持下,协调高校、科研院所最优势的研究力量,同时与相关企业保持密切合作。通过采取类似“两弹一星”的模式,集中力量进行突破,应该是我们在激烈的国际竞争中占据制高点的有效途径。 (作者为中国科学技术大学副校长、中科院院士) 科技实验论文:国家可持续发展实验区科技计划实施现状及成效 摘要 国家可持续发展实验区是我国实施可持续发展战略的重要实验示范基地。多年来,秉承科技支撑发展的原则,实验区开展了一系列科技创新及实验示范。在对现有实验区开展实地调研和问卷调查的基础上,从计划类别、经费来源、参与形式、应用领域等方面,分析了“十一五”以来实验区承担的各类科技计划项目实施现状,并对项目实施成效进行了总结分析。分析发现,实验区承担的各类科技计划项目,通过破解区域发展制约因素,取得显著社会效益;突出科技示范与引领,科技支撑能力不断提升;创新了管理机制与模式,积累了丰富的项目管理经验;通过部门联动,科技惠民计划成效凸显。文章通过探寻科技在实验区建设中的引领和带动作用,发现实验区项目对接的特点与规律,查找实验区科技创新存在的问题与不足,提出了科技支撑实验区发展的对策与建议。 关键词国家可持续发展实验区;科技计划;现状;成效 国家可持续发展实验区建设始于1986年,是科技部联合国家发改委、环保部等19个部门共同推进的一项地方可持续发展实验示范工作,旨在解决地方在发展过程中出现的经济发展与社会发展不协调,资源枯耗,环境污染,城乡差距大,区域发展不平衡等问题,探索中国特色的可持续发展道路。实验区作为可持续发展理论探索和实践的重要领域,受到了学术界的密切关注。整理分析已有研究成果不难发现,多年来实验区研究主要集中在两个方面,一是对实验区发展状况的总体分析与评价,如国家可持续发展实验区办公室对实验区的概念内涵、发展历程、特色领域、成果经验等方面的总体状况进行了详细的分析与评价[1-2];二是基于特定实验区的实践探索,由此产生的理论分析和案例分析[3-6]。实验区作为我国推进地方可持续发展的重要平台和窗口,很多方面的研究还待深入开展,如有关科技支撑实验区建设发展的调查研究基本是空白。 科技支撑始终是实验区发展的基本原则。围绕着科技支撑实验区发展这一主题,笔者通过发放问卷、实地调研、座谈交流等方式,对“十一五”以来实验区推进、实施的科技项目进行了统计分析,旨在全面了解实验区的科技需求及科研活动支撑能力,探寻“十一五”以来科技在实验区建设中的引领和带动作用,发现实验区项目对接的特点与规律,查找存在的问题与不足,以更好地发挥实验区科技成果转化应用载体和平台作用,提升科技创新对实验区建设的支撑能力。 1国家可持续发展实验区概况 20世纪80年代中期,我国很多地区在经济快速发展的同时,出现了社会事业滞后、环境污染严重等问题。为此,1986年,原国家科委和国务院有关部委在江苏省常州市和锡山市华庄镇开始了城镇社会发展综合示范试点工作。1992年5月,原国家科委和原国家体改委共同了《关于建立社会发展综合实验区的若干意见》,由国务院有关部门共同组成了实验区协调领导小组,成立了社会发展综合实验区管理办公室。1994年3月,实验区工作中心转向可持续发展,要求各实验区率先建成实施《中国21世纪议程》和可持续发展战略的基地。1997年12月,“社会发展综合实验区”更名为“国家可持续发展实验区”[1-2]。 经过28年持续有效的推进,实验区按照可持续发展的要求,在大城市改造、小城镇建设、社区管理、环境保护及资源可持续利用、资源型城市发展、旅游资源的可持续开发与保护等方面积累了丰富的经验。实践中,各实验区依靠科技创新开展实验示范,探索不同类型地区的经济、社会和资源环境协调发展的机制和模式,为不同类型地区可持续发展提供示范样板和引领带动作用,为推进国家可持续发展战略实施提供了积极、有益的尝试,也为推动《中国21世纪议程》积累了重要的经验[1-2]。截至2014年3月,中国已经建立起国家可持续发展实验区156个,各省建立省级可持续发展实验区180余个,遍及全国90%以上的省、市和自治区。 姚娜等:国家可持续发展实验区科技计划实施现状及成效 中国人口・资源与环境2015年第1期 2实验区科技计划实施现状分析 2.1研究方法 本研究主要采用问卷调查和案例分析方法。研究团队采取实地调研、问卷调查、座谈访谈等方式进行调研分析,先后对上海市崇明县、北京市石景山区、河南省济源市、浙江省杭州市下城区、湖南省资兴市等实验区进行了实地调研,组织了10余次座谈和访谈,与数十家实验区的管理人员、项目主持单位和实验区示范任务承担单位进行了交流。同时,向全国156个实验区发放《实验区与科技计划对接情况调查问卷》,就各实验区“十一五”以来承担科技计划项目的基本情况、项目来源与管理、项目运行情况等信息进行调查。问卷按项目填写,共有107个实验区反馈288份问卷,其中有效问卷265份。研究团队对调查搜集到的大量资料进行了综合分析。 2.2科技计划类别分析 265份有效问卷显示,实验区承担的项目中,所属的主要计划类别为科技支撑计划(87项)、“863”计划(19项)、星火计划(27项)和科技富民强县计划(15项),其他项目计划还包括中小型企业创新基金、国家创新基金、科技惠民计划、火炬计划等。 总体上看,实验区承担的科技任务所属领域与实验区建设的总体目标保持一致。实验区建设关注经济、社会、资源环境的协调发展,因此实验区开展的科技工作主要集中在相对于经济、社会发展而言较为薄弱的资源环境领域,265个项目中有117项属于资源环境领域,占项目总量的44%。另外,除了少数几个城市城区型实验区外,绝大多数实验区都涉及到农业产业的发展,因此实验区承担科研任务的另一个主要领域就是农业领域,共有60项属于农业领域,占项目总量的23%。处在第三位的属城镇发展领域,占项目总量的9%。其他研究领域还包括生物医药、人口健康、公共安全等。 2.3研究经费来源分析 调研结果显示,2005年1月-2013年7月期间,265项课题共获得国拨经费支持7.02亿元,自筹经费37.25亿元(见表1)。 2.4参与形式分析 在项目参与形式上,实验区作为牵头组织单位的课题有150项,占56%;作为子课题承担单位的课题有46项,占17%;承担课题示范工程或试点工作50项,占19%;其他形式占8%。 2.5成果实际应用领域分析 研究成果的实际应用领域与研究所属的类别领域是直接相关的,因此这方面的调查数据也直接反映了实验区建设的总体目标和建设重点。在课题的实际应用领域方面,面向资源环境领域的147项,农业89项,高新技术70项,城镇发展64项,人口健康46项,其他应用领域还包括公共安全、文化科技、社会管理和减灾防灾等。 3实验区科技计划实施成效分析 实验区的宗旨是针对经济社会发展中面临的不协调、不平衡、不可持续的问题,通过体制机制创新和科技引领,开展可持续发展实践,先行先试,积累经验,示范带动。近年来,随着科学发展观的深入实践,实验区的可持续发展理念显著提升。实验区建设不仅需要“面”上的统筹协调,更需要“点”上的突破和创新,对科技支撑引领当地创新驱动发展的需求越来越大。调查显示,“十一五”以来,各类科技计划项目有力地促进了实验区的建设和发展。 3.1破解区域发展制约因素,社会效益显著提高 各实验区在建设伊始编制了为期五年的《国家可持续发展实验区建设发展规划》,认真分析了制约本地可持续发展的瓶颈因素,确立了实验区建设的主题。调查显示,在实验区已经实施的科技计划项目中,近一半都紧密结合了实验区建设主题,另外近一半项目内容属实验区建设的重点领域。同时,被调查项目中,有80%的项目降低了资源消耗,52%的项目带动了相关产业发展,41%的项目实现了居民生活环境与质量改善,科技计划项目实施的社会效益非常显著。 上海崇明实验区确立的实验主题为“低碳发展”,以“自然低碳、人居低碳、产业低碳”为发展主线开展建设。崇明实验区围绕这一主题,实施瀛东村生态民居建筑低碳改造示范工程,依托科技支撑计划项目编制了国内首个“低碳建筑导则”,在建筑节能、资源循环利用、智能化调控关键技术等方面取得了显著成效。 3.2突出科技示范与引领,科技支撑能力不断提升 调查显示,绝大多数项目是实验区通过认真筹划、科学设计、积极申请所获得。其中超过七成的项目在立项后实验区管理部门进行了跟踪管理,与项目组织单位密切配合,协同推进。通过专家指导、技术培训和协会科普等形式,极大地推动了适用技术应用,使科技进步在经济增长中的贡献率不断提高。通过项目立项与组织实施,科技支撑能力不断提升,实验区的科技意识显著加强。 另一方面,在项目申报、实施的过程中,实验区紧密依托各类高等学校、科研机构专家力量,特别是实验区专家委员会的智力资源。调查结果显示,实验区承担的科技计划项目产学研合作程度紧密的有156项,占59%;产学研合作程度较为紧密的有99项,占37%。与智力资源的对接,不仅协助实验区更好地凝练了本地的科技需求,使越来越多的科技项目在实验区落地,同时在项目的实施和管理上发挥了重要支撑作用,为实验区发展提供了智力支持。另外,实验区地方政府特别是科技管理部门,依托实验区建设和科技计划项目实施,密切了与上级科技管理部门的联系,加强了科技信息与干部交流,全方位提高了实验区的科技支撑能力,使科技创新成为实验区发展的强大引擎。 如甘肃敦煌实验区自2010年创建以来,认真分析制约本地可持续发展的瓶颈因素,凝练申报了一批针对性、前瞻性强的项目,先后参与了“863”计划(生态环境领域)、科技支撑计划(城镇化领域)、科技惠民计划等国家科技计划项目的实施,充分发挥了科技对经济社会发展的支撑和引领作用。通过一系列项目的实施与推进,敦煌实验区建立了万亩高效节水示范园区,推广高效农田节水技术,提高了水资源的利用率;引进、培育了适宜当地气候条件的葡萄、大枣等特色林果品种,林果产业达到19万亩,瓜菜8.2万亩,增加了农民收入;发展清洁能源和新材料产业,建立了光伏发电产业示范园区;培育高新技术企业2家,省级工程技术研究中心1个,扶持发展科技型企业9家。依托科技计划项目,大幅度提升了实验区的科技支撑能力。 3.3积累项目管理经验,创新管理机制与模式 各实验区在积极承担国家科技计划的过程中,从经济和社会发展的实际出发,搭建科技创新平台,完善技术服务体系,积极探索成果转化机制,积累了丰富的项目管理经验。调查显示,265项科技计划项目中,有203项在立项后进行跟踪管理,占调查总数的77%;186项与项目牵头单位密切配合,推进项目的实施,占70%。许多实验区通过建立产学研合作公共信息平台,定期举办产学研合作项目洽谈会、成果交易会、科技创业大赛等活动,充分发挥科协、学会和各种企业创新战略联盟的作用,逐步构建了以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的科技成果转化机制,促进了实验区的发展。 浙江省杭州市下城区在项目实施过程中探索了一系列具有创新性的管理举措。探索形成了“人才+项目+资本”三结合的创业创新模式;鼓励企业加大研发投入,为提升企业研发和自主创新能力提供财政扶持保障;建立了集科技信息收集、整合、浏览、于一体的“科技公共信息平台”网站,加强区科技局与各区属科技企事业单位的信息沟通和交流。科技管理水平的提升,充分发挥了科技进步和创新支撑引领经济、社会、生态环境发展的作用。 3.4部门联动促进,科技惠民成效凸显 调研发现,相对于“863”计划、科技支撑计划,科技惠民计划在实验区显示出更好的成效。科技惠民计划旨在“在基层示范应用一批综合集成技术,推广普及一批先进适用技术成果,提升科技促进社会管理创新和服务基层社会建设的综合能力”,这一目标切合实验区建设与发展的实际需求,而实验区经过多年能力、意识提升以及实验示范项目的经验积累,也具备了相当的承接优势。调查显示,目前已对接的科技惠民计划进展顺利,实现了部门联动,协同促进,效率高,成效突出。不仅项目成果直接面向百姓民生,同时有效提升了政府服务基层社会建设的能力。 河北省迁安市于2012年开始实施科技惠民计划“迁安矿区生态治理与修复技术应用示范”。市政府专门成立了以市长为组长,有关市领导为副组长,政府相关部门负责人为成员的项目协调领导小组,明确各部门的责任与义务;建立项目协调领导小组办公室及专家工作组、工作推进组、经费监管组等3个专门工作组;各试点企业也都分别建立了项目实施领导小组,真正实现了多部门联动、上下协同推进的机制。 4对策与建议 28年来,实验区建设伴随了我国改革开放的进程,实验区的实验示范任务在不同时期有不同重点。党的“十八大”明确提出:“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑”,这对实验区提出了新要求、新任务。一方面,实验区需要科技创新来改变、替代传统的劳动力以及资源能源驱动发展模式;另一方面,各个领域的科技研发也需要突破发论文、制样机的阶段,将研发成果逐步落地,切实驱动地方经济社会的发展。面临着新的形势和机遇,现有实验区与科技计划对接也暴露出规模不足、体系不完备、顶层设计不够、地方能力欠缺等问题。针对这些问题,提出如下建议:一是实验区管理办公室在宏观管理上加大统筹,梳理区域可持续发展共性关键问题,做好科技项目顶层设计,全面对接各类科技计划,为实验区搭建桥梁;二是充分依托实验区专家委员会,面向实验区开展系统的能力建设,逐步提升地方科技管理能力,包括项目需求筛选凝练能力和项目实施、管理能力;三是完善实验区与科技计划对接管理机制,提升对实验区的管理和服务水平,如尽快建设实验区科技需求库、项目信息库、管理与交流信息平台等,以推动国家可持续发展实验区的进一步发展,成为民生科技的实验示范基地,成为科技惠及民生的重要平台与窗口。
交通设施论文:交通设施与国内产业构造提升 作者:董辰孔刘柳单位:上海理工大学管理学院 从各国的经济发展历程可以看出,产业结构升级是在其中起到了极其重要的作用。Lewis(1954[3])提出了著名的“二元经济模型”,指出发展中国家劳动力从农业部门向工业部门转移过程。传统的区位理论和新经济地理模型主张产业区位由运输和要素成本决定,交通基础设施水平的改善能改变集中(市场规模和集聚经济)和分散力量(要素成本和竞争)的相对重要性,运输和要素流动成本的降低能增大要素的流动性,并最终影响经济活动的空间分布[4]。张翼、何有良(2010)在研究产业结构变迁和要素重置时,认为两者关系紧密。可见无论是劳动力要素的流动还是物质要素的流动对于产业结构升级的作用都十分明显。而要素流动和重置的效率与交通基础设施建设不无关系。Krugman(1991[6])更是提出了著名的“中心外围”模型,认为运输成本对产业集聚和转移有显著的影响,当运输成本降至极低时,产业分布由不可移动的生产要素决定。当交通基础设施存量达到一定水平时,运输成本在产业分布中的作用越来越小,因此,单纯从运输成本的视角来研究交通基础设施对经济活动空间分布的影响并不十分合理。因此把基础设施建设作为影响产业结构的一个独立变量进行考虑,通过计量经济学方法,研究与产业结构升级的定量结论是十分有意义的。国内学者对于产业结构升级的驱动因素研究不少,如代谦、别朝霞(2006[7])研究了人力资本、动态比较优势和产业结构升级的关系,认为人力资本一方面座位要素投入用于经济活动,另一方面它具有外部性,能够有效降低产品的生产成本,提高研发部门的效率;只有人力资本积累不断提高才能使发展中国家不断进入更高级的产业。黄日福、陈晓红(2007[8])研究了FDI和产业结构升级的关系,认为FDI在中部地区产业升级过程中产生了显著的正向作用。苏勇、杨小玲(2010[9])则研究了资本市场与产业结构升级的关系,认为目前我国资本市场不利于产业升级。而鲜有文献研究交通基础设施与我国产业结构升级的关系。正是基于此,本文以中国数据为例进行实证研究,旨在探讨交通基础设施与产业结构升级的关系。本文的结构安排如下:第二部分为数据说明和指标选取,第三部分为实证检验及结果分析,第四部分为地区差异比较分析,最后为结论及政策含义。 数据说明和指标选取 某个产业产值占国内生产总值的比重可以很好的反应这个产业的发展情况和在国民经济中的地位,因此,本文选取第三产业产值和第二产业产值之比作为反应结构升级的指标,以IND表示。反应交通基础设施的指标则选取全国铁路、公路、内河航道、民航里程总和。并对其取对数,以反映其相对变化量对产业结构优化率的影响,以LTR表示。由于数据的可获得性,本文以中国1978-2009上述变量值为样本研究。第二、三产业占比和铁路、公路、内河航道、民航里程均取自历年《中国统计年鉴》。各变量统计性描述见表1。 实证检验及结果分析 (一)模型设计向量自回归(VAR)是基于数据的统计性质建立模型,把系统中的每一个内生变量作为系统中所有内生变量的滞后值的函数来构造模型,从而将单变量自回归模型推广到由多元时间序列变量组成的“向量”自回归模型。下文首先采用ADF检验对各变量进行平稳性检验,然后采用Johansen检验对非平稳序列进行协整检验,在两个变量存在协整关系的情况下,对其一阶差分量(ΔIND、ΔLTR)进行Granger因果分析,而后建立向量误差修正模型(VEC),并采用脉冲响应函数方法(IRF)分析二者之间的相互影响。第四部分的地区差异比较分析中运用面板数据固定效应模型分别对东中西三个区域进行回归。本文的计量方法均在Stata11.2中完成。(二)变量的平稳性检验从现有的实证研究成果来看,大多数宏观数据是不平稳的,而数据平稳性对于采用的计量方法至关重要,故而采用ADF方法对其进行检验,根据SC准则取滞后阶数0。结果见表2。由检验结果可知,IND和LTR在各个显著性水平下都存在单位根,为不平稳序列,而一阶差分量ΔIND和ΔLTR均在1%的显著性水平下拒绝了原假设,所以IND和LTR均为一阶单整时间序列,满足协整的前提条件。(三)协整关系检验一些时间序列虽然本身是非平稳的,但是它们的线性组合却有可能是平稳序列。协整就是检验这种均衡关系的统计表示。下面运用不包含常数项,滞后三阶的Johansen协整检验方法对同阶单整序列IND和LTR进行检验。结果见表3。由检验结果可以看出,在5%的显著水平下,IND和LTR存在协整关系,协整秩为1。这虽然确定了二者在长期具有均衡关系,但是无法确定二者的因果关系,接下来对其进行Granger因果关系检验。(四)Granger因果关系检验Granger因果关系检验是考察两个变量在时间上的因果关系,即估计变量A被过去的变量B解释程度。但这并不是一般意义上的因果关系,称为“B是A的Granger原因”。由于Granger检验要求变量序列平稳,故本文对IND和LTR的一阶差分ΔIND和ΔLTR进行滞后期为2、3、4、5、6的检验。检验结果见表4。注:*、**、***分别表示在1%、5%、10%的显著性水平下拒绝原假设。检验结果表示,滞后期为3时在10%的显著水平拒绝了原假设“ΔIND不是ΔLTR的格兰杰原因”,即ΔIND是ΔLTR的Granger原因,滞后期为5、6时在1%的显著水平拒绝了原假设“ΔLTR不是ΔIND的格兰杰原因”,即ΔLTR是ΔIND的Granger原因。由以上结果可以得出如下结论:在长期(5年、6年)交通基础设施建设对与产业结构升级有着明显的影响,这是非常符合现实的,交通基础设施建成以后将存在很长时间,从而对产业结构调整产生长期的影响。而在短期(3年)产业结构升级反而对交通基础设施有相当的解释力,这可能是由于产业结构升级超前于交通基础设施,从而拉动交通基础设施的建设。但是这样的影响到底是正的还是负的呢?在长期又是如何变化的呢?下面本文建立向量误差修正模型(VEC),并通过脉冲响应函数(IRF)分析这一过程。(五)VEC模型的建立和IRF协整方程代表产业结构升级和交通基础设施的长期均衡关系,由于各种扰动,它们并不总是处于该路径上,而常常会在短期内偏离该均衡路径。在协整检验的基础上,我们构建了不含常数项,协整秩为1,滞后3阶的VEC模型,其兼顾描述了产业结构升级和基础设施的长期协整关系和短期的偏离。我们估计得到的VEC模型是:其中ecmt=0.4198864+INDt+(-0.1854841)LTRt为误差修正项,反映产业结构升级和交通基础设施短期内偏离其长期均衡路径的程度。三个方程的显著性见表5。显著性检验结果表明VEC模型总体上显著性很好,可以进行下面的分析。注意到无论是方程1还是方程2中,滞后1期和2期的产业结构升级和交通基础设施都是负相关的,这似乎与现实情况并不相符。那它们的长期影响又将如何呢?下面进行脉冲响应函数(IRF)分析。结果见图2、图3。从脉冲响应图中我们可以看出,短期中产业结构升级和交通基础设施互相有负的影响,而在长期正的拉动作用十分明显,在第6期左右达到最高点,且正的拉动作用明显大于负面影响。可能的原因如下:交通基础设施的开始建设对于第二产业的拉动作用要远大于其对第三产业的拉动,因为铁路、公路等建设都要大量依赖钢筋水泥重型机械以及一整套的第二产业,这些导致第二产业占比的变化量大于第三产业占比的变化量,于是IND=第三产业占比/第二产业占比出现略微的下降,而交通基础设施建成以后并持续发挥它加速要素流动从而促进产业结构升级的作用,在长期拉动作用明显。 结论及政策建议 本文运用ADF检验、Johansen协整检验、Granger因果检验、VEC模型、脉冲响应函数等多种计量方法利用1978-2008年中国数据对交通基础设施和产业升级进行了系统的研究,主要得出以下结论:(1)由于交通基础设施建设对于第二产业的拉动明显,所以短期内对产业结构由第二产业向第三产业转移有略微的负影响,但是建成以后其对要素的重置作用明显,有利于产业结构升级,长期来看效果显著且持续。从历史来看,产业结构优化升级是一国经济实现跨越式发展的必要途径,中国目前正处在关键时期,鉴于交通基础设施的长期持久的拉动作用,加快交通基础设施建设尤为重要,但是应根据现实情况具体对待。随着高铁的相继开通,经济相对发达的东部地区交通网络已经基本完善,接下来正是其发挥重要作用的时期,这必将有利于东部地区产业向中西部地区转移,但相比较而言,经济较落后的中西部地区更加需要交通基础设施的建设。应避免一部分地区“交通过剩”,一部分地区“交通不足”的情况发生,事实上这种情况在当今中国已经出现端倪,部分地区铁路、公路的使用效率极低,而另一部分则极度缺少交通基础设施。考虑到交通基础设施建成以后需要经过一段时间才能发挥作用,对于正处于产业结构升级时期而交通基础设施不足的地区更应该加快投入,以求尽早发挥作用,帮助当地产业升级的顺利进行。上文分析到三期滞后的产业结构升级对于交通基础设施有一定的拉动作用,这就说明了在产业结构升级非常依赖于交通基础设施,所以如果交通基础设施滞后于产业结构升级其不利影响是不言而喻的。只有根据不同地区的转型特点具体对待才能是交通基础设施最好的服务于产业结构升级,实现经济的全面可持续发展。 交通设施论文:交通设施安全控制管治探讨 作者:齐冀鲁张军梁功乐单位:山东省聊城市公路管理局临清公路管理局 一般路段路基护栏施工安全管理与控制施工前对新建公路,护栏立柱施工可导致下埋的通信或电力管线破损;对改扩建公路或安保工程所设立的护栏,地下可能存在横穿公路的各类管线和构造物,因此应根据设计文件或事先调查结果对管线进行保护或移位,防止对既有设施的破坏,预防相关事故发生。护栏立柱打入波形梁护栏立柱一般采用打入法施工。在打入时应遵守以下规定:护栏立柱采用夯打方式竖立时,如遇到地下有异物(如孤石),常导致立柱不能打入而受损,同时立柱打入点90cm范围内有地下管线时,可能会诱发事故。这两种情况下为保证施工安全,应采用钻孔或开挖基础的方式埋入。打桩机应由专人操作,在打桩过程中不得离开驾驶室,以应对各种意外情况。插桩后应及时校正桩的垂直度,严禁用打桩机行走或回转动作来纠正桩的倾斜度。打桩时不得用手扶正立柱,应使用套管等器具,防止机械伤害事故发生。桩锤启动前应使桩锤桩帽和桩在同一轴线上,不得偏心打桩。立柱钻孔施工采用钻孔方式埋设立柱时,为防止粉尘污染路面并保护施工人员健康,必须进行除尘。应采用湿式钻孔作业或者采用装有干式捕尘装置的钻机。施工工人应在路基上进行施工,不宜站在边坡或挡墙等危险地点。如在边坡或挡墙上进行作业,很容易因地面情况不良导致意外发生,除非施工条件限制,最好不要站在边坡或挡墙上施工。 桥梁护栏和临崖、临水路段路基护栏安全管理与控制 一般要求桥梁护栏和临崖、临水路段护栏临边作业时,施工人员必须使用安全带。临边作业时使用安全带,可有效防止高处坠落事故发生,这也是高处作业的基本要求。桥梁护栏和临崖、临水路段路基护栏路侧护栏施工遇有6级以上强风时,应停止作业。防护支架要求桥梁和临水临崖路段设置护栏,一般属于高处作业,施工人员危险性较大,因此应搭设临边防护支架,既方便施工,又保证安全。这是桥梁护栏和一般护栏在施工安全上的主要区别。有关防护支架的安全要求如下:护栏施工作业面高度达到2m及2m以上时,宜搭设临边防护支架。搭设临边防护支架必须按有关规定和标准搭设,与主体结构有可靠的拉结或设立抛撑、缆风绳等有效的稳固措施。临边防护支架作业面应满铺脚手板,接头处必须搭接牢固,不得有缺漏,防止人员、物料掉落。临边防护支架作业面外侧必须安装临边防护栏杆。跨越通车公路、铁路时应采用阻燃式密目网封闭。临时支架外侧安装防护栏杆是为了保证人员安全,对于跨越运营公路、铁路的临时支架应采用密目式安全网进行封闭,主要是保证运营线路的交通安全。安装和拆除悬挑式固定钢支架时,必须采用工作吊篮、安全带等有效的防护措施。 交通标志施工安全管理与控制 标志基础施工交通标志特别是大型的悬臂、门架标志都需要开挖基础。这些基础一般都深2~3m、宽3~4m,尺寸较大,近几年出现过标志基础施工的人员死亡事故,因此应对基础开挖安全加强管理。标志基础开挖应遵守以下规定:开挖前应熟悉周围环境、地形地貌,制订施工方案,事先调查开挖地点的电缆、光缆及管道等地下设施的情况。存在地下设施的区域应做好安全防护后再施工,宜采用人工开挖或其他地下设施产权单位认可的方式开挖,严禁使用冲击工具或机械挖掘。人工开挖基础坑时,应事先清除坑口附近的浮石;向坑外抛扔土石时,应防止土石回落伤人。开挖前必须排除积水和检查有无塌方、陷裂等现象。在雨季或含水丰富的地区挖土时,应根据情况采用固壁支撑。采用机械或爆破方法开挖基础时,应遵守相应的机械作业安全或爆破作业安全规定。基础开挖深度超过1.5m时,应及时将弃土清理到距坑口0.6m以外,高度不得超过1.5m。基坑深度超过2m时,应设专人用提篮提取弃土。作业人员上下应使用爬梯。坑底面积超过2m2时,可由2人同时挖掘,但不得面对面作业。作业人员不得在坑内休息。坑模成型后,如需过夜,应采取防止人员坠落的安全措施。作业人员不得在开挖后堆放的松散堆石上行走。基础浇筑基础在混凝土浇筑过程中存在模板操作安全、混凝土搅拌机安全等问题。由于我国公路建设中常将交通安全设施和土建工程分开招标,交通安全设施由单独企业承担,这些企业规模相对较小,安全技术水平一般不高,因此应特别重视模板、混凝土施工安全。基础浇筑应遵守以下规定:坑模成型后,应及时浇灌混凝土,否则应采取防止土体塌落的措施。人工浇筑混凝土应遵守下列规定:①浇筑混凝土时,必须听从坑内捣固人员的指挥。②坑周边0.6m范围内不得堆放材料和工具。③防止混凝土烫伤。搅拌机应设置在平整坚实的地基上,装设好后应由前后支架承力,不得以轮胎代替支架,机械转动处应设防护罩。搅拌机在运转时,严禁将工具伸入滚筒内扒料。加料斗升起时,料斗下方不得有人。用手推车运送混凝土时,倒料平台口应设挡车措施;倒料时严禁撒把。施工人员不得在易塌落的坑边走动。立柱和标志板安装标志立柱组立和标志板安装是施工安全的重点,涉及吊装作业和高处作业两种危险作业。参考了相关行业安全规范,考虑交通标志的施工特点,标志立柱和面板组立应满足如下规定:悬臂式标志、门架式标志等大型标志组立时应设现场安全员,由安全员划定作业区,作业区至少为1.2倍立柱高度的半径范围。标志支撑结构的架设应在基础混凝土强度达到要求后进行。 交通设施论文:交通设施思路的低碳研讨 作者:邵亚申张玉双单位:上海大学管理学院上海大学悉尼工商学院 交通基础设施是指为社会产品的空间位移和旅客出行,以及为产品生产和人们生活提供一般条件的物质载体和公共设施,是由硬件设施与软件设施共同构成的一个复杂、开放的系统,是社会交通体系的重要组成部分,它与交通管理体制、交通从业人员等共同组成服务社会经济的完整交通体系。根据交通运输方式可以把交通基础设施分为公路、港口、机场、铁路和城市管道等,更细的划分还包括道路照明系统、停车场设施、道路标志牌、交通广告设施、高速收费站等等。而按其可见性,交通基础设施又可分为交通硬件基础设施和软件基础设施,其中硬件基础设施按其流动性可划分为可移动基础设施和固定基础设施两类。 交通基础设施体系作为城市交通运输得以存在的硬件支撑,可以通过各个路径和方法对交通的低碳发展产生影响,是低碳交通发展得以实现的载体和基础。例如,孙红霞(2011)认为低碳交通的发展主要依赖于公共交通基础设施的建设、政策法律体系的完善、低碳技术水平的提高及消费者低碳消费意识的形成。王光荣(2011)在研究天津市低碳交通发展时认为低碳交通发展主要包括两个方面,一方面大力推行节能减排管理和技术,另一方面优先发展公共交通。冷静(2011)则提出通过合理规划城市交通网络,完善城市交通基础设施,优先发展城市公共交通,建立一体化城市交通信息系统,提高停车泊位供应等措施来实现低碳发展。而卓健(2010)在研究低碳交通发展时,则指出法国的《交通出行规划》是十分值得借鉴的发展模式,一是重视不同交通系统之间的衔接与互补,二是充分考虑交通系统与用地规划之间的整合联系,并将发展慢行交通和公共交通作为低碳城市建设的主要抓手。以上这些研究均在不同程度上从交通基础设施的角度对低碳交通发展提出了相应的对策,但由于各个研究并未将交通基础设施作为一个整体来进行分析,所以在对交通基础设施促进交通低碳发展的研究方面缺乏系统性和整体性,因此本文选择将交通基础设施抽离出来,作为一个单独的整体来研究其对低碳交通发展。另外,由于交通基础设施体系具有规模大,占地面积广,使用时间较长及影响范围广泛的特点,所以无论是在建设过程或是后期运营过程都会对所在区域环境产生很大影响。比如公路建设过程中对植被的破坏、使用不可循环建筑材料而造成的固体废弃物污染以及施工过程中产生的废气排放等,都会对交通运输业的节能减排带来负面影响。因此要发展低碳交通,必须首先实现交通基础设施的低碳化。结合以上研究分析,并综合卓健(2010)提出的法国《交通出行规划》所带来的启示,立足于我国国情和交通体系发展特征,本文认为主要从以下三个方面促进交通基础设施的低碳化,并有效推动低碳交通发展。1)提高各种交通基础设施自身的低碳环保性,主要包括提高基础设施建设过程中的低碳性和发展低碳性基础设施两个方面;2)增强各类交通基础设施系统内部及其之间衔接的有效性,一方面提高硬件基础设施系统间的衔接有效性,另一方面提高硬件基础设施与软件基础设施的衔接有效性;3)实现交通设施与用地规划之间的统筹规划,合理利用城市土地资源,减少因绿地侵占或植被破坏所带来的碳吸收量的减少,实现城市优质规划和降低碳排放的双重目标。 交通基础设施低碳化发展的具体措施 1实现交通基础设施自身低碳化 交通基础设施建设过程中的低碳化推广新型节能环保技术及新型低碳材料在公路、地铁、桥梁等基础设施建设中的应用,鼓励施工废弃物循环利用,降低工程单位产品能耗,提高基础设施设计前瞻性,注重长远发展。如在道路施工建设中推广温拌沥青技术,温拌沥青的铺路方式比采用普通热沥青铺路要节约30~50%的燃料,减少有害气体排放40%,并具有延长施工季节、延长路面寿命的优点;再比如在地铁运营供电系统中采用逆变装置,它能对车辆运行过程中回馈的能量实现再利用,可节约高达8%的车辆能耗。推广低碳性基础设施的应用在运载工具方面,推广利用新型能源的环保运输工具,利用市场机制积极推出低碳车型,淘汰高能耗车船,制定严格的尾气排放标准,禁止老旧汽车上路行驶,确保2013年后在线运营的车船全部符合国家规定的燃料消耗限值标准。在场站枢纽和线路通道配套设施方面,积极推广太阳能设施如太阳能指示牌、太阳能道钉、LED节能灯具、太阳能路灯等的应用。 2建设一体化交通基础设施体系 交通基础设施一体化是指通过公路、铁路、机场、港口以及场站等基础设施,将区域内不同地点连接起来,在物理上实现各种交通基础设施体系的无缝衔接。交通基础设施一体化不仅能促进城市土地空间的合理布局,还能大大缩减人们的出行里程和时间,是提高城市交通低碳性、便捷性的关键所在。目前我国交通网络建设虽然布局范围广泛,但资源整合程度还远远不够。例如广州,由于大量的地铁站点未能辐射到居民生活区域,并缺乏配套的P+R设施,居民无法便捷地使用公共交通,致使私家车依然大量上路。而在香港则约有70%的地铁换乘站点可以实现同月台换乘,换到另一条线路大概只需15秒,大大提高了出行效率,使得公共交通成为大多数香港居民出行的最佳选择,因此要大力发展低碳化公共交通,必须首先实现交通基础设施的一体化。建设一体化交通硬件基础设施建设一体化交通硬件基础设施主要从以下五个方面着手。1)全面推进公交主干网络、综合交通换乘枢纽的建设。在轨道交通、大型住宅区附近建设配套的公交站点、出租汽车候客站等,不仅可以提高市民出行质量,而且保证了市民出行安全。某些城市地铁运营站点附近,由于缺乏配套的公共交通基础设施,使得黑车运营大量盛行,存在着极大的安全隐患。2)落实重点地区停车规划,提高停车场配建标准。在火车站、公交及地铁站点建设一批“停车——换乘”设施,充分利用资源,扩充停车能力,实现客运枢纽、公交停车和社会停车的多重功能组合,为市民由私家车出行改为公共交通出行提供条件。3)在公共交通覆盖率低的地段设立自行车站、自行车租赁点,提供公共自行车服务,解决城市交通出行的“最后一公里”问题。4)建立快速公交(BRT)专用车道,在主要道路两侧划出一定区域作为自行车道和人行道,建设机动车道与非机动车道隔离设施,降低交通安全隐患。建成与硬件基础设施配套的一体化软件设施上世纪30-50年代,各国城市都曾将大规模建设交通基础设施作为改善交通拥堵的法宝,但事实证明,单纯依靠增加供给无法根本解决交通问题。除了要加强道路建设、完善道路设施外,解决城市交通拥堵问题还必须依靠高新科技手段,利用智能交通等交通管理系统对城市交通进行科学管理,构筑一体化“数字交通”体系。1)着重建立由线圈检测、摄像监控、GPS定位、手机定位等手段构成,以智能城市公交调度系统、数字交通监控系统为主导的现代化道路交通信息采集与监控体系。根据智能体系反馈的各道路车辆行驶情况,交通部门可以对道路车辆进行快速有效的指挥和疏导,提高交通运行效率。2)构建一体化电子服务系统,推广高速公路电子不停车收费(ETC)、公路客运联网售票等电子服务系统的应用。例如,ETC系统可以通过车载设备实现车辆识别,并自动从预先绑定的IC卡或银行账户中扣除相应资金,这种收费方式不仅每车收费耗时不到两秒,而且其收费通道的通行能力相当于人工收费通道的5到10倍。3)构建一体化电子服务设施。在主要人流集散地配置公众交通服务查询终端,实现交通信息对公众的及时,让市民选择最方便快捷的出行和换乘方式。比如通过在公路沿线或站台设置电子显示设备,方便候车乘客清晰地看到下一趟车的到站时间、线路走向及车辆所在位置。 3减少交通基础设施建设的绿地侵占,合理利用土地资源 随着交通基础设施建设的快速发展,各种交通运输线路和港站的建设占用了大量的城市绿地资源,征地拆迁的建设不仅带来了社会矛盾,也带来了严重的环境矛盾。基础设施建设投入的粗放式发展方式不仅不能有效解决城市交通发展中的问题,反而导致对城市绿地的过度侵占给实现节能减排带来了巨大的负面影响。因此要实现交通运输的低碳发展,必须转变交通基础设施建设的发展方式,朝着集约化、多层级化方向发展。合理建设交通基础设施,减少绿地等其它土地资源的占用,是城市交通实现可持续发展的重点所在。建设多层级的交通体系建设地铁、路面公交、轻轨、高架四位一体的多层级交通体系,充分利用城市空间资源,减少土地占用。合理利用空间,扩充停车场容纳力倡导建设地下停车场,或建设层式地上停车场,提高单位面积土地的泊车率。禁止非停车区域尤其是非机动车道随意停车的现象,保证路面交通的顺畅。大力发展轨道交通轨道交通设施不仅用地省、运能大,而且具有低排放、低能耗、低污染等节能环保的特点,一条复线轨道交通线路的运输能力相当于一条16车道的公路具有的运输能力,是城市交通体系应大力发展的交通运输方式。及时归还因基础设施建设而占用的道路和绿地一般轨道交通或公路建设施工中需要占用沿线大量道路、绿地和水域,且占用时间较长,导致总的碳吸收量下降,因此设施建设一旦完成要及时归还所占绿地。比如上海在大规模归还因轨道交通建设而占用的道路和绿地的过程当中,采取了绿化“借少还多”的办法,为城市新增了60万平方米的绿化面积。在交通基础设施建设缝隙中建设绿化地带利用交通设施建设中留下的空置地段建设楔形绿化带,例如在高架下的空置地段种植绿色植物,建设绿化带;在停车场等其它公共场所不能有效利用的空间上布置绿色植物,建设绿色人行通道等;充分利用城市空间进行绿化建设,从点滴做起,从基础做起,真正实现绿色交通、低碳交通。 目前,我国城市公共交通走低碳经济发展之路仅仅是开始,当然本文从低碳交通设施的角度出发建设低碳交通,也只是偏重一隅的做法,实现低碳交通的方法还有很多,比如提倡社会单位、企业及学校建立完善的通勤车制度,鼓励小汽车共乘;再比如推行制度性减碳,从政府政策和市场机制入手,通过出台低碳交通优惠政策、票价政策、财税政策、碳排放政策等,为低碳交通的发展提供法律依据和政策保障,形成低碳发展的长效机制;同时呼吁消费性减碳,倡导居民出门时事先订好购物计划和出行线路,避免绕路的同时尽可能一次性购足商品,尽可能减少不必要的出行量。如何从我国实际出发发展低碳城市公共交通,并最终建成以信息化技术为引导,枢纽型、网络化基础设施为支撑,高效、节能环保的立体化城市公共交通体系仍有许多理论和实践的问题需要我们去继续研究和探索。 交通设施论文:道路交通设施检查技巧浅析 作者:丁胜单位:贵州宏阳公路机械有限公司 高速公路工程设施检测的特征 高速公路的工程检测主要是指测试工程施工过程中所使用产品是否合格,以及产品完成安装以后,能否满足设计文件的规范和要求。由于高速工程实施检测涉及的内容和行业部门较多,又要根据国家技术标准、行业技术标准和设计文件等,并结合高速公路的实际的使用效果,对整个高速公路工程设施进行物理的、化学以及制造工艺的,产品性能、使用效果和施工质量所作出的测定。其涉及的主要内容包括道路工程学、汽车工程学、电子电工工程学、光学等众多学科,因此,相关检测人员必须具有多专业交叉的学科背景,并掌握国家有关标准、交通部和建设部的行业标准,以及电子电工和机械冶金的行业标准等众多标准,另外,要重视各种标准的发展变化,因为检测工作所参照的标准更新换代速度比较频繁,给检测人员收集以及理解和把握各种检测标准的,带来了很大的困难。在检测过程中,时常出现为了核对某些检测标准,在检测时必须准备好与之相配套的几套甚至是十几套标准的情况。而工程设施检测的项目众多,若每一个项都要引用这么多的标准,那么,对于检测者来说,掌握众多标准将是一个巨大的困难,甚至是一个不可能完成的任务,因为很多标准都在发生变化,一个标准更新不及时,都可能影响检测工作的质量。比如对于常用的反光膜的检测,所涉及的检测项目就包括产品的光度性能、色品行能、那高温性能、那溶剂性能、奶盐雾性能等,涉及到的标准主要包括《视觉信号表面色》、《公路交通标志反光膜》、《盐雾腐蚀试验表面方法》、《公路交通标志板条件等》,这仅仅是其中一个检测项目,涉及的标准就如此众多,可想而知,检测人员面对如此众多的技术标准,掌握起来将是一件多么的困难的事情。因此,我国高速公路的检测技术仅仅停留在高速公路的安全设施检测阶段,给高速公路工程设施的检测带来了众多的问题。不过随着国外先进检测技术涌入中国,国内的许多检测单位将面临前所未有的冲击。因此,各级检测单位必须正视眼前的问题,并通过加强检测人员素质和各种先进设备的应用来面对激烈的市场竞争。 中国高速公路工程设施检测中存在的问题 我国的检测行业应经逐步实现了自身的市场化和规范化,不过仍有一些检测单位对高速公路工程设施的检测的认识仍然停留在资料的核查过关方面,且很多时候检测单位和委托单位之间的关系不仅仅是委托与受托的关系,而是一种从属的关系,因此,检测单位对整个工程的质量把关不是非常严格,有时为了工作的灵活和方便,就简化一些检测程序,删减部分检测项目,给检测行业的发展带来了严重的隐患。另外,由于高速公路的工程设施检测技术发展比较晚,又在高速公路的质量检测管理中长期处于附属地位,没有得到重视,因此与高速公路的其他领域相比,在人力、技术、资金、设备等投入方面都显不足,发展比较缓慢。面对未来更加智能化的高速公路设施,高速公路工程设施检测部门必须不断加强对检测人员的培养和培训,提高他们的素质,充实和完善各种检测设备,做好各项技术储备,以应对未来的发展。 高速公路工程设施检测技术的作用和地位 高速公路工程设施是确保车辆高速、安全、经济、舒适行驶的必要条件,高速公路各项功能能否充分发挥,就取决于它的质量和性能,它的质量优劣将直接影响着高速公路效能的发挥,若一些工程设施质量不过关或者设置不当,就会给埋下交通安全隐患,甚至导致交通事故的发生,给国家和人民的生命财产造成损失,因此,必须加强高速公路工程设施的检测,保证高速公路工程设施的质。要想确保工程设施质量合格,符合相关规范,就必须对各种交通设施进行检测。尽管高速公路工程设施检测技术在我国起步比较晚,各项技术指标、技术储备、检测设备和仪器尚不完善,有待提高,但是我国高速公路仍处在高速发展阶段,只有在高速公路上对各种工程设施采取有效地管理和检测,充分发挥高速公路的各项功能,保证行车的安全舒适具有重要作用。作为一门完整的技术科学,检测技术是对高速公路工程设施产品检验和质量控制的总要手段,它不仅能够区分出产品是否合格,并将不合格产品提出,通过检测与生产并行,及时通过反馈对生产过程进行控制,使之自动调节到最佳生产状态。另外,它是未来智能交通中不可缺少的一部分,智能交通运行的基础是能够对各种信息进行准确的获取、转换、处理,由计算机完成对数据的分析、判断和控制的过程。只有精确及时的将被控对象的各项参数数据准确的的检测出来,并传送和处理这个信号,整个智能交通才能正常的运转,因此,工程实施检测技术对于高速公路自身性能的发具有重要意义,是打造未来智能交通的基础。 高速公路工程设施检测技术的未来发展趋势 近年来,高速公路检测单位应由逐步转变过去事业单位的心态,逐步树立起企业独立法人的意识,积极吸收和借鉴国外先进企业的技术和经验,应对市场竞争,建立完善检测单位的发展制度,树立起服务观念,摆脱过去“检查团”的陈旧意识,提高自身服务水平。另外,要结合我国国情,在吸收借鉴国外先进经验的基础上,建立和完善一套工程设施检测的质量保证体系,进而提高检测质量。同时,检测单位要加强检测领域从业人员的培养,提高从业检测人员的技术要求,并不断完善相应的人才培养机制和培训机制,并联合相关高校,进行联合研发,做好相关技术储备和人才储备工作,提高自身竞争力,从而不断适应日益激烈的未来国内国际市场竞争。 结语 近年来,我国的高速公路行业取得了巨大的发展,给我国的经济发展做出了重要贡献,改善了人们的生存环境和生活质量,未来一段时间仍然将高速发展,但是这个发展要更多体现在现有的高速公路之上,将更多先进科学技术与高速公路的建设运营结合起来,提高工程设施的检测水平,从而确保高速公路的管理质量和运营效率。 交通设施论文:交通设施评测系统的应用 作者:王天瑞王环华健记閤成国单位:上海电科智能系统股份有限公司 提高运维精细化管理水平交通设施管理和故障处理一般都有一定的流程和制度,但没有配套的技术手段的支持,流程和制度往往难以真正地得到高效贯彻执行。系统将规范交通设备的管理,实现交通设施设备从购买、入库、使用、维修、报废的全生命周期管理,降低设施的养护成本;规范交通设备运维工作中故障处理流程,规范交通设施故障发生、故障恢复、故障维修、修复确认、维修完成后故障单信息完善、故障延期修复报备等环节;落实养护相关的制度,并可针对各个环节进行考核,从而提高交通设施的运维管理水平和效率。提高运维效果评价科学性怎样评价运维系统使用后的效益?需要看它给正在运行中的系统和设备带来哪些改变,这些改变是积极的还是糟糕的。系统从不同用户所关注的问题入手,依据需求结合实际数据设计相关的考核指标。考核指标从三个角度来进行评价分析:从系统设备健康水平,从运营方和养护方的管理服务水平,从系统产生的经济效益角度。通过运维管理系统自动记录的过程数据来多角度统计分析,量化表达各种考核指标,能够提高运维效果评价的科学性。智能交通设施管理系统集成了中间件、GIS、FLEX和视频识别等先进技术,实现了三个层次共32项主体功能,下一章节将会对系统设计和实现进行简要阐述说明。 设施运维系统及评价体系的设计和实现 1系统架构设计 智能交通设施综合管理系统分为状态信息采集层、智能分析报警层和人机交互界面三层,对应的系统软件架构分三层设计:信息采集、智能报警分析、平台系统。如图(1)所示。信息采集层负责设施运行信息的自动化采集,向智能报警分析和平台系统提供基础数据。它直接或间接通过设施提供的标准接口或系统接口采集相关状态、性能、配置等运行数据,数据内容包括:服务器告警信息、服务器性能、应用软件状态、网络设备运行信息、网络拓扑信息、机房动力环境监控信息、外场设备状态和采集信息等。信息采集方式可集中和相结合,使采集软件灵活部署。智能报警分析层负责分类汇总信息采集层采集到的数据,通过报警阀值和报警规则预处理后生成基础事件,不同来源的事件经过过滤,同类事件经过压缩,相关联的事件经过根源分析,获得用户所需的根源报警,根据报警事件重要程度进行分级,整个过程实现了向平台系统提供设施的智能报警。平台系统层围绕设施运维应用,实现各种业务功能,具体业务功能包括:资源管理、日常养护、日常监控、应急保障、业务报表、系统评价。系统的用户角色分为养护公司、运维管理人员、运行管理人员和部门领导四类。各角色主要业务职责如下:(1)养护公司:综合报警监控的确认巡检;故障报修登记、设备报修签收、设备维修结果登记等;(2)运维管理人员:设备报修签发、设备维修结果审核、设备报修搁置列表管理、设备停用管理,设备生命周期管理;设备基础信息采集入库及维护、机房设备位置、端口、接线、IP、VLAN等资源信息采集入库及维护;(3)运行管理:内外场设备报警查看处置;(4)部门领导:对各岗位操作情况进行统计考核。 2设施信息采集 状态信息采集层主要实现外场设备状态信息采集、内场设备状态信息采集、机房环境监控信息采集,所有采集的信息会接入消息总线中间件并存入历史数据库,为进一步智能报警分析提供数据支持。(1)外场设备状态信息采集:系统通过接口协议,实现对信号机、电子警察、监控摄像机、卡口、情报板、车检器等外场智能交通设备运行状态信息采集;(2)内场设备状态信息采集:通过IBMTIVOLI智能基础设施管理软件实现对服务器、交换机、数据库、应用软件等内场设备运行状态信息采集;(3)机房环境监控信息采集:通过接口协议采集机房温湿度计、UPS、配电柜、空调、消防、门禁和地漏报警信息。 3智能报警分析 智能报警分析层根据采集的状态信息,经过压缩过滤和算法分析,可以综合判断故障根源,为快速处置和问题诊断提供参考。(1)报警事件压缩过滤:根据采集到的状态数据和维护人员指定的报警规则,生成基础事件。对于同一种设备的同一种事件,由于事件产生的渠道不同,会生成多条重复的报警信息,比如通过交换机主动上传的trap事件,和根据交换机的状态数据生成的事件可能会出现重复报警的情况,对这种事件进行过滤。对于某种瞬间发生或者处在报警边界值的事件,可能会频繁的生成和消失,这样就会产生很多重复无用的事件。为了避免这种情况,通过设置平滑周期,对这种事件的生成进行压缩。(2)事件根源分析:通常情况下,在生成的众多单点事件中,往往是由其中的某几个根源事件导致的,根据单点事件之间的逻辑关系和被管对象之间的物理拓扑关系,依次递归查找,根节点对应的事件,即为根源事件。(3)事件分级:报警事件级别分四级普通事件:需要养护人员关注,事件作用一般为预防提醒非关键设备某些指标工作异常,但设备还能工作,不影响其他设备。警告事件:需要设备管理员和养护人员关注,事件作用一般为提醒非关键设备工作异常或不能工作,但不影响其他设备。严重事件:需要值班员关注,告知设备管理员。事件作用一般为关键设备工作异常或不能工作,影响分系统内局部设备。致命事件:需要值班员关注,及时电话通知设备管理员和养护人员。事件作用一般为关键设备工作异常或不能工作,影响全局设备或全系统正常运行。智能报警分析应用场景示例,如图(4)所示。 4运维管理应用 运维管理应用主要实现日常监控、日常养护、应急保障、资源管理、生命周期管理和业务报表分析统计等功能。(1)日常监控:通过机房模拟图、二维或三维地图监控外场设备,以列表和图表的形式展示设备运行的实时信息,报警事件产生,自动定位故障设备,按照报警级别,启动关联预案,监控人员按照预案处置。如图(5)所示。(2)日常养护:日常养护工作通常有设备定期巡检、临时故障维修、抢修,养护中要遵循养护制度,养护过程需要规范,设计了养护流程管理。它支持多岗位跨网络协同工作流程化管理,包括故障报修登记、故障签发管理、任务签收管理、维修结果登记、维修结果审核、搁置列表管理和归档列表管理等。如图(6)所示。为养护更加便捷和使用系统更方便,引入了手持终端。如图(7)所示。图(7)(3)应急保障:在突发重大事故或灾害的情况下,保障各系统正常运行,需要应急保障手段,系统提供一些辅助,主要有各类灾害事故预案模型演练、培训,应急设施资源的查询,预案相关人员组织。如图(8)所示。(4)资源管理:基于自主开发的GIS支撑管理平台和Flex机房管理功能对内外场设备位置、端口、接线等空间和属性信息进行协同维护管理。(5)生命周期管理:对设备安装、建设交付使用、每次维护、到最终报废进行全生命周期过程记录和管理。(6)业务报表:对系统资源情况、设备资产保值、监控设备性能、设备故障、养护记录数据、各职责岗位绩效考核、等多方面进行综合统计分析。 5系统评价分析 系统相关的用户大致分为三类:投资方、运营管理方、养护公司。三者都有对使用该系统期望和诉求。投资方的诉求:建设这套系统后,今后的运维养护能否更省钱,能否为运维养护提供长久支持;运营管理方的诉求:养护效率、质量、养护水平得到提高,人均台班费用得到控制,自身的管理改进和提高,运营管理取得的成绩可以量化,能更好的为业务部门提供系统保障;养护公司的诉求:能更省时省力的完成工作,能更好的响应运营方的要求。针对这些诉求,结合运维的信息,制定了对应的评价指标,指标从三个方面回答用户的诉求:资金成本、运维服务水平、系统健康水平。(1)资金成本=节省的养护人工成本+节省的设备成本,节省的养护人工成本核心指标是人均的费效比和设备养护率。设备养护率随着养护的年限逐年增长,可以根据实际设备使用环境,同行业水平,结合系统记录的养护记录制定,一般第一年0.4,保修期内,每年增长0.1,过保修期每年增长0.2,以3年保修期计算,到第5年设备养护率达到1,这意味着过保的设备5年后的养护频率要大于1。人均的费效比=人工总花费/(人均出工时间×养护团队人数)。节省的养护人工成本=(今年的人均费效比-上年人均费效比)×(今年设备养护率/上年设备养护率)×上年人工总花费。节省的设备成本的核心指标是过保设备每年的折旧价值和当年设备过保的备件花费。过保设备每年的折旧价值根据设备的使用环境和it设备折旧值制定,it设备一年质保,5年报废,一般过保设备每年的折旧价值为:设备采购价格×0.2。设备过保的备件花费是指设备过保后,维修的备件花费。节省的设备成本的公式:Σ(单个过保设备每年的折旧价值-当年单个设备过保的备件花费)。(2)运维服务水平=运维管理绩效×50%+养护服务水平×50%,运维管理绩效的核心指标是养护任务的完成率;养护服务水平的核心指标是养护任务质量平均得分、养护任务规定时间完成率和养护培训成绩。养护任务质量得分最高不超过100分,每次养护任务由审核人员根据养护制度要求和养护结果综合评分。养护培训成绩由运营公司组织养护人员学习和考试评分。运维管理绩效=养护任务的完成率×100。养护服务水平=养护任务质量平均得分×40%+养护任务规定时间完成率×100×40%+养护培训成绩×20%。(3)系统健康水平=设备总完好率×100,设备总完好率是指所有设备完好工作时间的比率。设备总完好率=Σ(单个设备实际完好工作时间/单个设备理论要求完好工作时间)。评价的指标结果通过图表的方式直观表现,如图(9)所示。 系统项目实施效果 (1)使用这套系统后,可量化从养护资金使用效率、养护成本、养护运营绩效、系统运行稳定等多方面带来的改变。(2)通过设定指标,从管理绩效、成本核算等方面量化考核运营公司。(3)设施全生命周期的管理,对设施质量评估提供了数据支持,对设施资产进行了优化配置。(4)以规范的方式管理养护数据,在管理过程中能方便的统计分析系统的不稳定点,排查系统隐患,保障系统运行稳定。(5)综合的智能报警,提高了故障排查效率;报警预案、报警联动,加快了故障的响应速度。(6)强化了养护制度的管理,对养护安全、养护纪律起到规范、督导作用。(7)应急抢修的管理、手持设备应用、各种应急养护预案的培训和演练,为应急保障提供了技术支持。(8)手持终端设备的应用,使得养护全过程信息直达、高效、迅速,系统提供更有力信息支持。(9)规范的管理养护数据、落实养护制度、养护应急预案的培训等,使得养护知识、养护经验共享,提高养护服务水平。 总结 设施运维的自动化和智能化,大大节省了人力,减少了人工错误判断,使得运维设备的范围、数量,管理的深度、精细化程度大大提高。设施运维的一体化,实现了多部门对设施的协调管理,使设施运维可持续适应各业务部门的应用要求。科学的、可量化的评价,让用户能更好的实践运维方法,改进工作,今后,可不断丰富和细化评价指标,让我们每一项工作的改进都能体现价值。下一步可以考虑把建设的施工方案、施工检查纳入管理,使得施工过程可追溯、设备接入更安全,运维信息更完整。 交通设施论文:构思地方镇乡交通设施进展研讨 作者:崔曙光刘晓宇张竹梅张洋单位:北京市首都规划设计工程咨询开发公司 由于各区县的经济发展阶段、地理区位优势、原有交通基础条件、区县自身财力及市财政投入力度等方面存在较大的差异,造成各区县交通发展不平衡,通州区、顺义区、大兴区3个平原区县受产业带动、政府投资倾向等因素的影响,其镇域公路建设相对完善,镇乡道路建设的重点已经由镇域公路转向镇区道路,而西部偏远山区镇乡则仍处于着力增强对外联系通道能力的发展水平相对较低的阶段。(2)镇区道路建设进程加快,部分平原镇乡镇区路网骨架基本形成。由于镇域公路建设相对完善,部分平原镇乡道路建设的重心逐步由镇域公路转向镇区道路,一批平原镇乡镇区路网框架已经初步构建,如长阳镇、高丽营镇、永乐店镇、漷县镇、榆垡镇、采育镇等镇中心区路网主骨架已经初步形成。(3)临近中心城的镇乡公交场站发展速度远快于临近新城的镇乡。随着中心城人口不断向外拓展,中心城外围的镇乡成为新的人口集聚区,对公交场站也提出了更大的需求,此外中心城周边镇乡公交场站通常要承担中心城夜间驻车的功能,其建设规模要求也较高。而新城周边的镇乡,由于新城人口规模相对较小,且均在新城城区设置了大规模的公交场站,发往新城周边镇乡的公交线路的班车夜间均返回城区公交场站进行驻车,因此,新城周边镇乡公交场站的建设需求相对较小。 不同类型镇乡“十二五”建设需求差异性分析 由于不同类型镇乡所处发展阶段不同,“十二五”期间其关注的重点也存在较大差异,只有分析明确不同镇乡类型交通需求的差异性,才能抓住不同乡镇类型最为关注的需求点,为政府制定合理的投资政策奠定良好的基础。3.1道路建设需求差异性分析总结镇乡道路建设的需求类型可分为4类,即镇区对外联络线建设需求、重大项目集疏运体系建设需求、旅游公路建设需求及镇中心区路网建设需求。根据调研反映镇乡交通需求类型的差异性,镇乡可分为有市级重大项目落地的镇乡、无重大项目落地的山区镇乡及无重大项目落地的平原镇乡3类,不同类型镇乡的交通需求存在较大差异,如图1所示。对于12个有市级重大项目落地的乡镇,重大项目的落户会带来对外联络线、集疏运道路及配套服务区路网的建设需求。对于其它平原镇乡,经过近几年的交通建设其区域对外联络线建设相对完善,该类镇乡已经进入到镇区路网建设及镇域路网结构局部调整的阶段,镇中心区道路建设是“十二五”建设的重点。山区镇乡由于道路发展速度相对较慢,其镇域内公路网尚不完善,“十二五”期间镇域对外联络线、旅游公路等仍然是其建设的重点。3.2公交场站建设需求差异性分析镇乡公交场站需求的类型主要包含2类,即,公交枢纽(市域干线公交线路与区(县)内公交线路转换衔接中心)及公交首末站,公交场站的建设要从区(县)域角度考虑,山区区县镇乡与平原区县镇乡的需求存在较大差异。对于大兴、通州、顺义、昌平等平原区县的镇乡,由于其距离中心城的距离相对较近、道路条件较好,其公交线路可直达中心城,对于市域、县域层面公交线路间的换乘需求相对较小,此外,由于其人口密度大,公交线路营运支撑能力较强,对于汇集客流的需求也相对较小。对于房山、门头沟、怀柔、密云、延庆等山区区县,其布局形态整体上呈长条形,且新城均处于长条的形态的一端,造成远端镇乡距离新城的距离较远,且偏远山区道路等级较低,造成其直达中心城的难度较大。另外,由于山区镇乡人口密度低,难以支撑直达中心城的公交线路运营客流的要求,迫切需要在交通区位较好的镇乡设置市域、县域的换乘枢纽,通过县域公交线路进行客流汇集,确保市域干线公交营运线路的客流要求。 镇乡交通设施发展的总体思路 基于以上的需求差异性分析,本文提出了“十二五”期间北京市镇乡交通基础设施差异化发展的总体思路。 1镇区道路的发展思路。“十二五”期间,北京市镇乡镇区道路的发展应采取“试点先行+重点推进”的发展思路:即,立足镇乡镇中心区道路的基础条件,综合考虑公平性、镇乡类型、乡镇建设意愿等因素,选取若干基础条件好的镇乡进行试点,在“十二五”初期加大投资力度实现试点镇乡镇区道路建设基本完善,以迅速形成政府投资的示范效应,并总结建管经验逐步推广;在试点的同时重点推进非试点镇乡镇区主骨架道路的建设,从而形成以点带面、系统发展的格局。 2镇域公路的发展思路。“十二五”期间,北京市镇乡镇域公路的发展应采取“结合需求稳步推进”的发展思路:即,充分利用“十一五”期间镇乡公路的建设经验,结合产业布局调整、人口扩张转移、旅游资源深度开发、过境干线公路建设等带来的镇域公路建设需求,稳步推进镇域公路的建设,为镇乡经济发展提供完善的交通服务。4.3公交场站发展思路“十二五”期间,北京市镇乡公交场站的发展应采取“山区区县与平原区县差异化发展”的发展思路:即,立足山区区县与平原区县镇乡公交需求的特点及差异性,山区镇乡构建两层级公交站场体系(镇乡公交枢纽、镇乡公交首末站),发挥首末站汇集客流、枢纽站实现市域县域公交线路的转换功能,解决偏远山区镇乡居民公交出行难、公交服务水平低的问题;平原区县应不断拓展公交首末站的覆盖率、提高公交首末站的发展规模,从而提升平原区县镇乡的公交服务水平。 “十二五”期间政府投资的重点方向 1镇乡道路建设重点。镇乡道路的建设重点应与镇乡的交通需求点相适应,镇乡交通需求的特点又与镇乡的类型相关,因此,针对不同的镇乡类型,政府投资建设的重点亦应不同。(1)有市级重大项目落地的镇乡。对于有市级重大项目落地的镇乡,由于重大项目的落地对于解决当地就业、增加税收、提升城镇化水平具有重要的意义,应优先解决重大项目或产业园区配套的集疏运体系的建设,建设的同时应处理好集疏运道路与镇区道路、镇域道路之间的关系,做出合理的安排。(2)对于无市级重大项目落户的山区镇乡。对于山区镇乡应紧密结合其实际需求,优先解决其对外联络线的建设。对于涉及旅游资源开发的道路,应充分考虑旅游线路对镇乡经济的带动作用,优先考虑推进旅游公路的建设。在此基础上,再行推进镇中心区道路建设。(3)对于无市级重大项目落户的平原镇乡。对于大部分无市级重大项目落地的平原镇乡,其镇域公路建设相对完善,“十二五”期间,应着力推进镇中心区骨架道路的建设,提升镇区道路建设水平;对于少数乡镇,其镇域道路建设尚不完善,应优先建设镇域对外联络线,以增强镇乡与外界的联系,增强镇乡对外交通优势。此外,对于镇区道路的建设从试点示范及公平性角度综合考虑,在10个远郊区县选取涵盖所有乡镇类型(重大项目落户镇乡、平原镇乡、山区镇乡)进行镇区道路试点示范,实现其镇区路网主骨架基本完善,充分发挥政府投资的示范效应。 2镇乡公交场站建设重点。(1)平原区县镇乡。平原区县镇乡应结合镇乡建设意愿,优先解决现状无公交场站的镇乡的公交首末站建设,提升公交场站的覆盖率,同时,推进人口迅速扩张的镇乡的公交首末站的建设,满足新增人口对公交场站的需求。(2)山区区县镇乡。山区区县镇乡优先推进地理区位好、交通条件便利的镇乡(延庆县永宁镇、怀柔区汤河口镇、密云县太师屯镇、房山区河北镇、门头沟区斋堂镇、平谷区大华山镇)公交枢纽站的建设,构建市域公交、区县内公交线路的换乘中心,解决偏远山区镇乡居民公交出行困难的问题,在此基础上优先解决大规模人口集聚镇乡公交首末站的建设,提升临近新城镇乡的公交服务水平。 结论 “十二五”期间,镇乡交通基础设施主要依靠政府投资的发展模式将不会发生根本性转变,但针对不同类型的镇乡,其交通基础设施的建设也不能采用一刀切的发展模式,而是应该充分考虑政府财力、环境资源承载力及经济发展方式转变等影响因素,立足平原镇乡与山区镇乡的发展现状和需求差异性,选择差异化发展的思路,有重点、分层次的推进镇乡交通基础设施的建设。 交通设施论文:企业投资交通设施风险控制论文 由于目前产业政策、行业管理及法律制度方面还有许多不完备的地方,企业以BT模式投资建设基础设施项目还存在很多风险需要加以防控,才能保证投资效益。本文结合工作经验,主要论述了投资人在投资项目可行性研究阶段、实施阶段和移交受让阶段面临的风险及有效的控制措施。 1投资可行性分析阶段风险源辨析及防控 在项目投资可行性分析阶段,投资人一般较多关注对项目资本金收益率影响较大风险,如:项目投资成本构成、投资回报率(在银行贷款利率的基础上项目发起方给予投资人回报率)、回购方式及相关税费。对于上述风险,企业一般都形成了较为成熟的防控措施。清理地方政府融资平台、经济政策等宏观经济环境的变化,使得企业投资基础设施项目时还需充分考虑以下风险,才能保证达到预期投资收益。 1.1项目发起方的履约风险及防控 项目发起方的履约能力,即当地政府的财政收入状况、政府信用和当地投资环境等方面是选择投资项目时必须考察的风险因素。因此,在投资可行性分析阶段,投资人需考察政府的财政收入状况及近几年财政收入的增长率、项目回购是否有明确的资金来源、政策法规的完善程度、政府廉政状况和政府换届等风险因素。投资人可通过尽职调查和采用信用风险评估等方式防控上述风险。具体可采取:(1)对当地政府信用、经济状况及社会环境进行考察论证。(2)要求项目回购方提供合法的、其价值能覆盖投资另加投资回报的抵押担保物并签署抵押担保合同。为确保投资的安全,抵押担保物应符合我国《担保法》的要求。投资人需要特别注意,我国《担保法》的规定与债权法和物权法的基本原则不一致,混淆了债权行为和物权行为的联系和区别,在起草投资建设合同时要注意规避此风险。 1.2融资风险及防控 BT项目的融资风险可分为外在风险和内在风险。外在风险体现在由于金融市场或宏观经济形势发生变化对BT项目产生的不良影响,如利率上浮造成融资成本增加、货币紧缩政策导致融资困难等;内在风险是指投资人的资金周转能力和融资效率。对上述风险可采取以下措施加以防控。(1)融资风险的防控:为了避免融资风险,在项目投资可行性研究阶段,就应制定融资方案,如采用银行贷款,在项目投标前至少应取得银行的贷款意向书,避免项目直到开工还未解决融资,导致投资人前期资金投入超预期,而影响投资效益。(2)利率风险的防控:利率上浮会导致融资成本增加,影响投资收益。因此,应在投资建设合同中约定投资回报率采用浮动回报率,在项目建设期和回购期若中国人民银行上调基准利率,则投资回报利率也相应调整,避免利率上升导致投资人融资成本加大。在与银行签订借款合同时,需注意利率重置期,防止重置期过长导致回报率与利率不能同步调整。(3)资金周转的风险防控:基础设施项目属于资金密集型的投资项目,对投资人的资金实力及周转能力都有很高的要求。为了避免出现资金链断裂的风险,作为投资方的企业应建立完善的资金运转机制和资金管理流程,保证企业内部的资金运转通畅。在制定融资方案时,必须结合项目的资金使用计划,制定切实可行的融资方案,合理分配流动资金与自有资金的比例,保证项目建设资金的需要。此外,企业内部应建立应急准备金机制。(4)融资效率的风险防控:项目融资效率的高低直接影响工程进度,进而影响投资方的投资收益。拓宽融资渠道可以有效的降低融资效率不足带来的风险。根据项目投资规模,可选择多种融资渠道,首先应选择有过多次合作的银行,避免临时寻找,增加融资难度和成本;其次是选择其他融资渠道,在目前融资困难情形下不能过分依赖于银行,并可采取信托、资产证券化、股权等多种融资方式。 1.3合法合规性风险及防控 如项目存在合法合规性瑕疵,将给投资人带来巨大的投资风险。投资人应对此进行考察并在投资建设前确定项目的合法合规性,或在合同条款里约定:由项目发起方获得实施该项目所需的国家有关部门的批准、许可、证书及手续等文件,由于项目的合法合规性不完备所引起的一切后果由项目发起方承担,以此来规避项目合法合规性带来的风险。 1.4工程风险及防控 工程风险主要是项目技术风险。技术风险主要体现在工程技术难易程度、施工条件等实施风险。要规避技术风险,需要对项目实施方案尤其是非常规的重大技术方案进行论证,确保工程风险可控;应将由于降低风险而造成的成本增加部分计入合同价。 2项目实施阶段风险源辨析和防控 投资人中标后即进入项目的实施阶段,该阶段主要包括:开工准备、项目建设、项目移交回购等。项目公司一经注册成立,就承担起投资人的角色,全面负责项目实施阶段的投融资、建设、质量和进度管理等工作,需按合同约定的技术标准、建设工期完成项目,并承担项目的所有投资建设管理风险。因此,项目公司管理人员必须在实施阶段及时辨析风险源,采取应对措施,保证项目顺利推进。实施阶段存在的风险源及防控措施如下。 2.1项目开工前风险及防控 资人实施项目的投资建设管理职责的项目公司不同于一般施工承包的项目公司,项目公司不仅承担项目的建设管理职责,还需要承担项目的投资建设风险,因此,除建立一般的公司管理规章制度外,还需制定工程建立风险防范管理制度、风险防范管理工作体系和实施风险防范计划,将风险管理责任落实到人。项目公司在开工准备阶段需关注以下风险。 2.1.1项目资金运作风险及防控 (1)投资计划的不合理、计量支付手续不规范导致回购不及时的风险。首先,项目公司应建立投资计划、投资回报积息、支付等内部复核制度,从内部管理上消除此风险;其次,开工前项目公司即应根据施工组织计划与业主方确定投资计划、计量支付流程、投资回报积息及资金到账确认工作流程和方式,保证项目回购能够顺利进行。(2)项目投融资资金链断裂导致BT项目合同违约风险。为避免出现此风险,项目公司应建立与公司股东、贷款银行以及业主方的沟通机制,严格诚信履行《BT项目投资建设合同》和《借款合同》,按时付息还本。建立项目资金不能正常运作预警机制、向公司董事会紧急报告制度及资金使用紧急预案。 2.1.2项目合法合规性风险及防控 项目实质性开工前,项目公司应进一步复核合同及其相关法律文件(含项目批准文件、担保抵押文件、权证等)的合法性、合规性是否存在瑕疵等法律和经济风险。对于合同存在的经济、法律风险,按照部门职责和岗位职责逐一梳理辨析,注意在建设过程中对该项风险的监控,或通过签定补充协议来完善相应的合同内容。 2.1.3其他开工准备工作不到位风险及防控 政府对项目前期工作,如征地、拆迁、施工图纸等是否按照工作计划落实,关系到项目的进度。为避免项目建设进度延后的风险发生,需建立与业主方的工作联系制度,适时建立和收集相关索赔资料,防止超合同工期而造成经济损失的风险发生。 2.2项目建设阶段的风险及防控 2.2.1职业健康安全、工程施工安全、工程结构安全风险及防控 在工程实施阶段要防范由于施工引起的粉尘等造成空气、环境的污染、建设过程中的运输等造成的危及员工的职业健康和生命安全的风险,需要加强采取职业病防护措施和采取相关人身安全防护措施,避免此类风险的发生。对于施工过程中可能存在的其他安全风险,如施工用电安全、高空作业安全和工程结构施工及设备安全等,应及时发现,采取相应措施,避免事故的出现。 2.2.2技术风险及防控 技术风险主要有:工程设计的缺陷或错误,如地质条件考虑不当,工艺设计流程不合理,设计时对施工可行性缺乏经验或考虑不当等导致变更,或者项目建设中碰到重大技术障碍等。要对技术风险进行防控,首先,应对工程设计及实施方案进行审核,减少项目实施过程中由于变更而引起技术风险;其次,对重点部位进行详细的地质勘察工作,特别是对本项目的可能影响要摸清和评估;最后,应对施工过程中可能遇到的工程技术问题也要详细调查,并做好必要的技术准备和措施准备。 2.2.3成本控制风险及防控 BT项目投资成本包括项目的前期费、建安费、项目公司管理费和资金成本及相关的税费等。一般只有前期费和建安费计入合同价。前期费,一般由业主方包干使用。投资人需关注的成本风险有:①建安费超合同价约定的计价范围,如原材料涨价、劳动力成本增加、工期迟延、通货膨胀、汇率波动、利率变化等方面造成的投资成本增加,而合同价格不含此类变动造成的投资成本增加的部分;②建设单位管理费超支;③税务筹划不到位导致的税款增加;④其他因素造成的投资成本增加。可通过细化投资建设合同条款,如扩大材料调差范围、工期延期责任划分、投资回报率随银行利率浮动、设计变更处置、交竣工验收时间节点的确定等来规避建安成本超付风险,通过加强管理来规避管理费超支,聘请专业咨询机构做好项目的税务筹划、积极争取利用当地的税费优惠政策,将影响投资成本增加的风险降至最低。 2.2.4质量风险及防控 项目质量会影响项目的移交回购,从而影响投资效益。承包商及分包商的实力、技术力量、施工水平、设施设备、管理手段等都是潜在的风险因素。为保证质量风险可控,须采取以下防控措施:①应加强对承包商资质业绩审核,建立健全质量管理体系,设立专职质量管理员,落实全员岗位质量管理职责,确保质量保证体系有效运行;②建立质量奖惩制度,务实开展全面质量管理活动,采取质量防患措施并落到实处;③审核施工方案,严格执行施工规范和标准,加强质量检测检验和隐蔽工程验收。 2.2.5施工进度风险及防控 BT模式项目特点决定了项目进度管理难度非常大,BT模式项目能否按期完工,将影响项目投资的成败,项目进度控制风险是巨大的。影响进度的风险因素有投资人的经营管理水平和技术力量的高低、组织合理与否、协调工作是否顺畅、设施设备保障与否,各种主客观原因都将影响或制约工程进度。为避免此类风险,可采取如下措施:①科学安排工程进度网络计划,抓住关键线路和工期节点,提前周密部署、超前决策,合理组织和优化资源;②加强与业主方和镇村的协调和沟通,确保前期工作进度,及时化解各种矛盾,理顺各方关系,保证工程顺利进行;③加强计划和统计,及时掌握工程进展,有效控制工程建设的各种资源,并制定合理周密的应急预案。 2.2.6工程结算风险及防控 如计量存在问题会严重影响投资收益。在项目实施过程中需认真核对工程量和计量原始凭证,严格保管计量凭证原件;加强计量基础工作,做好计量台帐,及时进行合同工程量清单修正,并细化合同工程量清单、做到随时可以分解和合并,以便及时办理分项工程、分部工程、单项工程和整个标段的结算,定期核实已完工程总量。在工程收尾阶段须检查计量管理工作,重点解决计量遗留问题和对原始计量凭证的审核工作,做到及时准确掌握计量和投资回报状况,避免由此带来的风险。 2.2.7交工验收风险及防控 交工验收的时间延迟会导致工程缺陷责任期延后和第一笔移交受让款支付延后,直接损害投资人收益。实际工程实施时还会出现项目已交付使用还未进行交工验收的情况。在投资建设合同中应明确约定交工验收时间,如出现延迟,责任方将承担由此造成的后果;其次,项目管理人员应积极与业主方沟通保证交工时间不出现延迟,使交工验收风险可控。 2.2.8不可抗力风险及防控 不可抗力风险也是项目建设期频繁发生的风险事件,不可抗力风险一般指人文环境灾难和地质灾害带来的风险。人文环境灾难包括战争、瘟疫、暴乱、恐怖活动等,地质灾害包括地震、火山爆发、山体滑坡、洪灾、暴雨、海啸、热带风暴等恶劣环境因素。防控措施:对于不可抗力风险,应在投资建设合同条款中约定,以降低投资人的风险,投资人应购买工程保险,制定相应的应急预案。 3移交受让阶段风险源辨析及防控 移交受让阶段是指项目已经交工验收完毕至项目回购结束,此阶段存在的风险及防控措施如下。 3.1移交受让前风险及防控 移交受让前的准备工作是否到位关系到项目移交受让工作能否顺利进行。项目公司应有序地开展各项移交受让准备工作。与业主方、财政局、审计局等相关部门适时沟通,确认第一期移交受让款总金额;项目公司根据具体情况确定是否需要致函业主方,要求将第一期移交受让款足额列入当地政府财政预算,并取得人大常委会批准。 3.2移交受让阶段风险及防控 项目的移交受让阶段一般持续2~3年,即使是第一笔移交回购款及时到位,在此时间段内仍然可能出现由于地方财政状况恶化、竣工决算未能实施等各种原因导致的后续回购款延付的风险出现。为规避回购款延付的风险,首先应密切关注国家财政政策和货币政策,以及项目所在地区的社会经济发展和政府层面及财政动态,同时还需关注回购方资金是否充足;其次应及时了解当地政府每年的基本建设安排规模,结合地方财政收入和可支配收入分析业主方的基本建设投资规模是否过度而影响其对移交受让款的支付能力。项目公司应及时函告业主方将本年度回购款纳入政府财政计划。缺陷责任期内项目的质量是否符合合同要求、竣工资料移交是否及时和齐全,会影响最后一笔回购款的支付。因此,在缺陷责任期内务必保证项目质量,一旦出现质量问题,应立即通知施工总承包方、设计方、监理方和业主在尽可能短的时间内踏勘现场,确定并编制维修方案,维修费用在工程质量保证金中支付,不影响受让款支付;在工程施工阶段建立和完善档案管理机制,确保竣工资料归档及时、完整。只有项目顺利通过竣工验收,投资人按约收到最后一期移交受让款,才意味着项目投资成功。 4结语 (1)企业投资基础设施项目的投资风险防控是一个系统工程,只有对风险准确辨析,防控措施才能做到有的放矢。(2)企业可以研发适合企业自身的项目风险评价模型,对项目的风险因素,如项目所处区域、本级财政可支配收入等政府履约能力、回购风险(回购主体、担保方式和期限)、政策风险(土地政策、融资风险和管理方式)和技术风险(计价方式、工程条件等)等风险因素进行量化分析,为投资决策提供有力依据。(3)企业以投资人方式参与基础设施项目的投资建设,需要转变观念,提升投资管理水平,确保投资效益。(4)本文是作者在工作中的一些体会和总结,谨供同行参考,不当之处还望指正。 作者:罗晓辉 单位:中交投资有限公司 交通设施论文:城市交通设施与导向标识设计 摘要:一个高度文明的国际化大都市不仅需要具备完善的硬设施,更需要具有良好的软环境,城市交通视觉导向标示系统可以帮助人们在初临一个城市、一个复杂的建筑物群时行动自如、迅速准确地到达目的地,交通视觉导向系统设计对城市的发展具有重要的意义。 关键词:城市交通设施;导向标识;设计方法 一、交通导向标识设计的理念 交通联系着不同民族、年龄、性别、职业和个性特征的人群,交通诱导应综合地理解人们的习惯、心理与生理的特征,遵循“以人为本”的设计宗旨,基于对不同人群的行为能力的理解,运用科学形象和艺术化的设计方法来满足以人为本的设计理念极为重要,特别对残障、妇幼、老人等弱势群体,在导向标识系统中亦不容忽视。 交通导向系统的设计目的是让出行者在最方便、快速、舒适而明确的情况下到达目的地。交通诱导主要面对群体包括车辆和人群,既有道路交通诱导同时也包括车站、机场、码头等“进与出,来与去,站内与站外,方向与位置,直达与换乘,安全与自救”等一系列问题都需要通过导向系统语言去实现。因而,要求信息内容简洁明了,视觉传达迅速准确。 二、城市导向标识 1、城市导向标识的概念 城市导向标的概念,以及所设计的范畴也是非常广泛的,它是出现在城市中的每一个角落。同时它又是城市公益的配置,主要是指能够明确表示城市的方向、位置和内容的设置,通常是以文字、符号和图形等视觉系统呈现的。 2、城市导向标识的分类 首先,城市公共交通导向。在城市中,公共交通导向是与人们生活密切相关的,随着人们出行需求的不断加大,对城市公交导向的要求也是在不断的提高。 其次,铁路与城市轨道交通导向。铁路与城市轨道导向的建立,正是交通导向标识公益性的重要体现。火车站、地铁站是人们评价一个城市是否具备现代化的重要标志,同时也是城市中标志性的建筑物。 最后,机场导向。随着我国经济的不断繁荣和发展,飞机成为越来越多的人在出行时的首要选择。因此,建立机场的导向也是非常必要的。 三、交通导向标识的功能性 为了使导向标识更好地发挥作用,根据其功能,可分成不同系统。 1、图示系统 :运用附近区域的局部地理示意图,辅之以字体、色彩等要素,应反映出自身所处位置、各出入口和附近其它交通方式等。有助于乘客对自己所处区位有一个清晰的了解,并通过对比做出正确的辨别。 2、导向指示系统:导向指示用于提供路线指南,主要告知乘客各出入口行进的方向和该方向的主要设施,让乘客对从自己所在位置出发的路线一目了然,引导乘客准确、快捷地到达目的地。 3、识别性系统 :引导人们辨别不同的场所,帮助了解不同的公用设施,有助于避免乘客盲目穿行,缩短逗留时间。 4、规范性系统 :图示规章制度,规范人们的行为,通过这类导向标识设计,提醒人们注意自身的言行举止和责任义务,同时也对行为安全进行提示。 四、城市交通设施导向标识设计的原则 通过前面的叙述我们了解到了城市交通设施和导向标识,是保证人们日常出行便捷的重要因素,因此,在具体的设计中一定要遵循一定的原则,只有这样才能保证导向标识能够最大的发挥其自身的导向功能。 1、功能性原则 功能性是对城市交通导向标识进行设计的最基本,同时也是最重要的原则,所有的设计标准都应该紧紧的围绕着这个基本原则。而所谓的功能性主要是指城市交通标识要具备一定的指示性、识别性和便利性。 2、系统性与规范性原则 所谓的系统性原则是指城市交通导向能够成为一个有机的、整体和完善的系统,只有这样才能保证这些导向标识在具体的交通中发挥其本身的功效。一般都是根据其具体的功能,把这些导向标识分为不同的系统,如图示系统、指示系统和识别性系统等。 而规范性原则也是城市交通标识中非常重要的原则之一,因为城市交通的导向标识的最主要的功能就是为人们的出行提供一定的导向。所以,只有保证交通导向标识的严格化和标准化才能更好的实现导向功能。 3、艺术性和社会性原则 艺术性原则是衡量所设计的交通导向标识,是否具有一定的使用价值和应用价值的重要依据。因此,在具体的设计中一定要遵循相关的艺术性原则,如美的形式和规律,在保证向导标识能够识别的前提下,渗入一些合理的艺术元素,设计出生动、形象的标识。这不但可以确保交通标识能够实现其基本功能,而且还会增加人们视觉的感染力。 五、交通导向标识的设计要素 1、色彩的运用 色彩是人们视觉过程中最为活跃的元素,在标识设计中,色彩还是形成系统性和可识别性的重要方法。 因为在长期的使用过程中,色彩的联想往往被社会所固定化,具有某种象征意义。如英国著名的设计师弗兰克・毕克(Frank Pick)推行的伦敦公共交通系统系列化、标准化中,地铁、公共汽车、电车等都有系列化的外形和明确区分的色彩 :公交车为红色,电车为绿色,这些设计不仅影响了英国及英联邦国家的公共交通工具的设计,还成了一种规范和人们的习惯。2004年,广州新机场开始启用,在新机场,为登机服务的导向标识内容使用蓝色,为出站服务的导向标识内容使用黄色,而指示其它服务性设施的图形则采用白色。这些通过图形和色彩相结合的信息,很好地发挥了导向标识的作用。 2、字体的选择 字体在标识设计中是可以独立作为设计方式而存在的,合理地利用字体可使标识显得清晰、明确与规范。短时间内为了让动态下的人群能在瞬间做出准确判断,在选择字体时,要注意到可识别性和可读性。 如在汉字字体的选择上,黑体字更容易被识别,因为其笔画粗细相同、结构方正,特别符合人们的识别习惯 ;而宋体字横细竖粗,在近距离或静止状态下使用效果更好,但在动态的情况下,与同样大小的黑体字相比则容易产生错觉或模糊不清。 拉丁字母和数字在现代导向标识设计中通常会使用无装饰线字体。 1933年,英国设计家亨利・贝克(Henry Beck)将其第一次运用到地铁交通图上,标明图上的站名和线路,无装饰线字体就成为一个典范,在交通导向设计中一直延用至今。这种字体规范统一、清晰明确、一目了然、应用效果好。 3、图形与箭头 导向标识是表示信息的载体,需要准确地表达信息内容。为便于沟通语言、习俗不同的乘客,从20世纪70年代开始,导向图形逐渐走向国际化,用图形来展示意义成为了一种有效的传达方式,它具有超越国界和语言障碍的优越性。在确定设计内容后,再设定表示文字的字体,大小,底色与文字颜色之间的关系等。 导向标识设计中除了用图形表达各种设施、内容外,还需要表示到达这些场所的方向、路线,箭头是一种很好的方法。它的表达方式和形状多种多样,能够表达前、后、左、 右、斜向、转弯、升降等,但在二维空间用箭头表达三维空间方向则有一定难度。 六、结语 导向标识设计作为一门新兴的、功能特殊的学科将在其中起着不可替代的作用,它将使人们的生活、学习、工作变得更加方便,使城市环境变得更加和谐有序,整个城市的形象也必将大大改观。 交通设施论文:北京市通州新城交通设施建设规划研究 [摘 要]本文通过分析北京市通州新城功能定位及交通设施现状存在问题,研究新城交通设施建设思路和建设规划布局,为政府投资决策提供重要依据。 [关键词]通州新城 交通设施 建设规划 1 引言 通州位于北京市东南部,西临朝阳、大兴,北接顺义,东与河北三河、大厂、香河相连,南和天津武清、河北廊坊交界。通州辖区面积约912平方公里,其中新城城区用地面积约155平方公里。 通州功能定位由“卫星城”、“重点新城”,提升为“现代化国际新城”和北京市副中心,通州新城的发展纳入到了北京建设世界城市的战略部署中,成为世界城市的重要组成部分。随着通州社会经济的迅速发展,新城交通设施服务水平也面临更大的挑战,交通拥堵现象日益显现。为建设安全、高效、完善的现代化交通设施体系,大幅提高通州新城交通设施承载能力和运行效率,引导城市空间布局优化,保障城市可持续发展,亟需研究通州新城及外围交通设施近期建设思路和建设规划布局,为政府决策提供重要参考依据。 2 交通设施现状及存在问题 2.1 新城交通设施现状 2.1.1 对外道路系统 新城现状对外道路系统主要由“2横3纵13放射”组成。东西方向(“2横”)主要有京通快速路-通燕高速和京哈高速。南北方向(“3纵”)主要有东六环路、通顺路-新华南北路-九棵树西路-通马路和京津公路。放射线(“13放射”)中心城方向有朝阳北路、朝阳路;顺义与首都机场方向有金榆路、富壁路、徐宋路;河北与天津方向有京榆旧线、宋廊路、武兴路、通香路;亦庄与大兴方向有铺西路、九德路、张采路、张凤路。对外道路系统现状见图1。 2.1.2 内部道路系统 新城城区范围内现状道路总里程达到509.4公里,其中高速及快速路43.7公里,主干路149.4公里,次干路58.3公里,支路258公里,路网密度3.29公里/平方公里。内部道路系统现状见图2。 现状东西向主要道路包括通燕高速、京哈高速、潞苑北大街、朝阳北路东延、京榆旧线、新华西街-新华东街-通胡路、玉带河东大街、运河东大街、云景南大街、荟萃北大街、荟萃南大街。 现状南北向主要道路包括通惠南北路、新华南北路、芙蓉路、九棵树东路、东六环西侧路、宋郎路。 2.1.3 轨道交通系统 目前,只有一条轨道八通线正在运营,西起朝阳区四惠,东到通州区土桥,共13个站,全长18.96公里。通州地区设6站,分别为通州北苑站、果园站、九棵树站、梨园站、临河里站、土桥站。轨道八通线在通州新城范围内长度为7.31公里。 2.1.4 地面公交系统 地面公交现有3家单位经营,线路服务范围含盖了中心城至通州、通州区境内以及通州至部分相邻区县。目前新城公交线路约50条,公交场站22处。现有场站中土桥站的规模最大,占地5.72公顷,是通州对外交通集散的重要枢纽。 2.1.5 公共停车设施 通州新城共有各类机动车停车场189个,停车场总面积约20万平方米,提供的机动车泊位约1.47万个。 图1 通州新城对外道路系统现状图图2通州新城内部道路系统现状图 2.2 现状存在主要问题 2.2.1 对外道路系统 (1)现状对外通道中高峰时段通往中心城方向的京通快速路、朝阳路、朝阳北路路网负荷度较高,其次是亦庄方向的通马路和台湖方向的九德路,负荷度均处于接近饱和或超饱和状态,其他方向现状交通运行情况较好。 (2)现状新城对外出行方向分布不均衡,中心城方向交通出行比例最大,其次为亦庄方向。其中西、南、东、北四个方向交通出行比例分别为38%、23%、25%、15%。 (3)新城与中心城和顺义方向对外通道大部分已按规划实施,与东部和南部方向对外通道除通燕高速、京哈高速外,其他尚未按规划实施。新城与河北方向断头路较多,与河北地区地方路沟通的通道很少。 (4)新城缺乏外围货运通道,现状货运车辆穿过通州新城城区,一方面加大了新城内部道路交通压力,同时对新城内客运交通造成一定的安全隐患。 2.2.2 内部道路系统: (1)道路总量不足,路网密度偏低,与经济发展不相适应。 现状新城用地范围内道路路网密度为3.29公里/平方公里,较适宜的路网密度约为5~7公里/平方公里,现状路网密度距合理的路网密度还有一定的差距。 (2)路网结构不合理,次干路、支路比例偏低。 现状主干路、次干路、支路比例为1:0.39:1.73,比较适宜的比例约为1:(1.2~1.5):(3.3~3.8)。现状路网次干路、支路不足,主干比例偏高,导致路网比例失调。 (3)路网分布不均衡,75%现状路网主要集中在六环路以西的老城区,新区路网不完善。 (4)南北向通道不足,断头路较多,如:怡乐西路、九棵树中路、故城东路等由于拆迁等问题,尚未按规划全部实施。 2.2.3 轨道交通系统 现状通州新城轨道交通只有一条线路,轨道覆盖率低,高峰时段客流量基本处于饱和状态。八通线仅能解决线路沿线区域轨道交通出行要求,不能满足新城日益增长的轨道出行客流需求。 2.2.4 地面公交系统 现状新城缺乏功能完备的大型综合性公交枢纽站和区域换乘中心;乘客换乘距离远,换乘不便,客流集散中心或客运站不足,分布不合理。 2.2.5 公共停车设施 现状公共停车泊位缺乏,供需矛盾日益突出;规划建设滞后;管理体制不统一、技术落后。 3 交通设施近期建设思路与重点 3.1 建设目标 新城交通建设目标是与未来国际化新城相匹配,以复合交通走廊为骨架、以公共交通为主导,为步行和自行车等绿色交通方式创造良好的出行环境,实现多元交通方式的功能互补,构建交通与环境、交通与文化相和谐的一体化城市综合交通体系。为创建宜居、宜业城市提供完善的交通基础设施,全面支持通州建设国际新城和北京市副中心的发展目标。 3.2 建设原则 (1)坚持适度超前、突出重点的建设原则 根据新城规划用地、人口、经济发展、交通出行等状况,适度超前建设交通设施;优先重点建设新城对外联系通道,加强新城内部主次骨架路网,逐步完善支路等“微循环”系统;优先建设重点功能区轨道及公交线网和客货运枢纽。 (2)坚持近远期建设相结合的原则 近期建设与远期规划相结合,实现新城可持续发展。 (3)坚持增量建设与存量改造并重的原则 既要注重交通设施的新建工作,又要兼顾对现有设施的改造,较大限度提高交通设施的承载能力,满足新城经济发展需要。 (4)坚持政府主导、社会参与、市场运作的原则 交通设施的建设应在政府主导下,大力拓展融资渠道,实行多种建设模式,优质、高效、节能进行建设,大力降低建设成本。 (5)坚持结合实际、量力而行的原则 结合市、区财政的承受能力,适度安排各年度建设项目。 3.3 建设思路与重点 (1)重点构建“快速、高效、多层次”的对外交通系统,满足新城对外交通需求。 强化通州新城与西部(中心城方向)、北部(顺义、机场方向)、东南部(河北、天津方向)、南部(亦庄、大兴方向)的交通联系,建设布局合理的新城对外交通走廊;合理安排通州新城道路与区域公路网的衔接关系,设置顺畅、相对独立的过境交通走廊。 新建亮马桥路-徐尹路东延、姚家园路-京平旧线-京秦高速、密涿高速等快速过境通道,为进出中心城、其他新城及河北地区的中长距离交通提供通畅的出行条件。新建幺家店路、广渠路东延、观音堂路等对外联系通道,进一步加强通州新城与中心城的联系。新建通州新城至首都机场快速通道、通马路、张采路南北延、东部发展带联络线等对外联系通道,进一步加强通州新城与首都机场、顺义、大兴、亦庄等周边区域的联系。见图3。 (2)配合新城重点功能区建设,高起点、高标准完善新城内部道路网系统。 通州新城今后几年将重点建设运河核心区、文化创意产业集聚区、环渤海高端总部集聚区等重点功能区。逐步完善新城各功能区之间主次干路系统和功能区内部支路等微循环系统。 优先构建核心区骨架路网,同时加快建设支路系统,力争2015年之前核心区路网全部按规划实施。加快建设核心区东关大道、温榆河西滨河路、新华北路、新华大街、北关大道、玉带河大街等一批城市道路,推进北环隧道、南环隧道等地下道路系统建设。大力推进通州新城外环路、张采路、玉桥西路南延、九棵树中路、京榆路、颐瑞东路等一批核心区外围道路建设。配合重点功能区建设,完善区域骨架路网,推进朝阳北路东延二期、六环东侧北路、站前街、通马路等一系列主、次干路建设,搭建宋庄文化创意产业集聚区及环渤海高端总部基地功能区骨架路网,为区域开发建设创造良好的市政基础设施条件。见图4。 (3)大力加强轨道和地面公交系统的建设,提高公共交通出行比例,建立以轨道交通和快速公交为主体的立体公交体系。 优先建设轨道M6号线,确保2014年M6线建成通车。随着首都经济圈交通一体化研究深入,重点开展轨道M6线东延、R1线、R1支线、S6线研究。见图5。 完成朝阳路-通燕路-芙蓉路-通胡路和通朝大街-运河东西大街2条BRT线路的建设。配合轨道和快速公交线路建设,实施一批重要客运枢纽,提高换乘效率。到2015年,新建东关(新华大街)、北苑、北京东站3座大型公交枢纽,建设3处公交中心站,同时在各新建小区中配置公交首末站,客货运枢纽及场站建设实现率达到28%。新城对外公共交通出行比例与中心城方向不低于75%,与其他方向不低于60%;新城内部公共交通出行比例不低于50%(其中地面公交不低于40%)。见图6。 (4)加快城区内公共停车设施建设,重点实施一批P+R停车场。 全面配合新城公共交通优先发展,在新城周边外围地区不同方位的交通走廊,结合公共交通枢纽站与轨道交通的车站设置P+R停车场,促进小汽车交通方式向高效、绿色交通方式转移。2015年,通州区公共停车位供给总量要达到机动车保有量的10%。建设完成城铁土桥站、城铁北苑站等公共停车场19处,包括P+R停车场2处,提供车位约5110个。见图7。 图3对外道路系统近期建设重点 图4 内部道路系统近期建设重点 图5轨道系统近期建设重点 图6 地面公交系统近期建设重点图7公共停车设施近期建设重点 4 交通设施近期建设规划布局 到2015年,新城对外通道由现状的19条增加到23条,新城与中心城、首都机场、顺义、河北、大兴、亦庄等周边区域的联系进一步加强。 新城范围内路网总里程达到631.57公里,其中高速公路和城市快速路为60.95公里,主干路为200.79公里,次干路95.63公里,支路达274.20公里,路网密度由2012年的3.29公里/平方公里达到4.07公里/平方公里,路网总体承载能力大幅提高,路网结构更加合理,交通环境得到改善。 新城以轨道交通和快速公交为主体、普通公交为辅助、公交枢纽为链接的立体公交体系初步建成。新城拥有地铁八通线和M6号线2条轨道线路,新城内里程共计约27.3公里,共有轨道交通车站16座,线网密度达到0.18公里/平方公里,轨道交通覆盖率达到35%。新城内两条BRT线路及一条环城快速有轨电车运营总里程达到66.5公里。 初步建成以大容量快速公交为骨干、多种方式协调运输的城市公共客运系统。提高地面公交系统(含BRT、公交专用道和普通公交)运营里程、服务水平和覆盖率,总里程达到356公里,地面公交服务半径按300米计,公交覆盖率达到69%。地面公交承担日客运量达到40%以上。 配合近期交通枢纽及轨道交通建设,形成配套公共停车场,社会公共停车设施实现率达到30%。部分缓解老建成区原有配建停车不足与机动车迅速增长之间的停车供需矛盾。 5 结论与建议 根据新城对外通道供需平衡分析结果,到2015年,新城对外通道、轨道系统和地面公交系统按规划实施后,考虑方向不平衡及高峰潮汐现象,各方向对外通道、轨道系统和地面公交设施能力基本可满足设施需求。而新增公共停车设施仅能缓解原有停车供需矛盾,难以从根本上解决停车不足的问题,建议通过制定停车政策措施,引导人们采用其他方式出行。 交通设施论文:基于属性数学的大型交通设施安全性评估 摘 要:为定量表达大型交通设施的安全性,运用属性数学理论对交通设施的安全性进行综合评价。建立了大型交通设施安全性评估评价体系,给出了属性数学模型及评价步骤。结合实例验证了模型的可行性和实用性。 关键词:大型交通设施;属性数学;安全评估 信息化条件下的现代战争,高新技术武器广泛应用于战争中,使军队作战思想、作战形态、作战方式都发生了深刻变化。高清晰卫星成像技术和GPS精确制导武器的使用,对大型交通设施的生存和交通保障能力产生重大的影响[1]。大型交通设施是保障战略方向军事交通运输畅通的基础,是战争初期打击首要目标。交通设施的安全畅通对整个战争的发展态势起到至关重要的作用。特别是大型交通设施存在着目标大、地理位置重要、暴露特征明显、易受袭击等特点。因此,非常有必要对大型交通设施进行安全性评估,不断提高大型交通设施贯彻国防建设的要求和水平。对事物进行客观评价的方法主要有专家评价法、层次分析法、灰色理论评价法、模糊综合评价法等方法。但是模糊综合评判中模糊集的取大取小运算导致一些中间信息的丢失,致使出现级别分的不清和评价结构不合理的现象。本文通过建立大型交通设施安全性评价指标体系,利用层次分析法确定影响因素的权重,运用属性数学评价方法对大型交通设施安全性进行综合评价。 1 大型交通设施安全性评估指标体系 1.1 评价体系的建立 影响大型交通设施安全的因素很多,即存在许多模糊不确定因素,又存在评估者掌握的信息不完全、资料不充分的问题。建立指标体系一般采用逐层分解的方式(AHP)[2],以大型交通设施安全性指标为根,作为一级指标,再根据每一个一级指标的内涵逐项分列出二级指标,形成层次分明的树形评估指标体系。通过对影响大型交通设施安全因素的详细分析,得到影响因素有:工程防护能力[3],防空武装能力,抢修能力,疏散能力,信息化建设水平5个方面(如表1所示)。 1.2 评价等级的划分 2 大型交通设施安全性属性综合评价方法 2.1 单指标属性测度分析[4-6] 2.2 多指标综合属性分析 2.3 属性识别分析 3 实例应用 3.1 单指标属性测度函数 在实际应用中,根据大型交通设施安全性指标之间的关系,咨询专家和交通设施实际情况,建立大型交通设施安全性评价标准如表1所示。 根据上述公式,构造如下单项指标属性测度函数: 3.2 指标权重 在评判过程中,权重的确定直接影响到综合评判的结果,本文采用层次分析法确定各评价指标对应于上一层指标的相对重要性的权值(如表4所示)。 3.3 实例分析 对大型交通设施安全性进行综合评价,随机抽取40名专家和工程技术人员对安全性进行问卷调查。评价数据经过统计分析软件处理后,得到各项评价指标的评价得分,具体情况见表5。 根据单项指标属性测度函数公式,计算得到大型交通设施安全性各指标的属性测度。 进一步,计算得到综合属性测度0.113,0.793,0.094,0,0。 根据综合属性测度可知,该大型交通设施安全性综合评价属于优点信度为0.113,属于良的信度为0.113 +0.793=0.906,即使取高置信度为0.9,该设施安全性仍为良以上,一般取置信度在0.6和0.7之间,因此可以判定该大型交通设施的安全性评价结果介于优和良之间,但偏向于良,结果为0.113×90+0.793×80+0.094×70=80.16。 4 结 论 应用属性数学综合评价方法对大型交通设施安全性指标进行综合评价是一种较科学的方法,通过建立属性数学模型将指标间的定性关系定量化,避免了模糊综合评价方法中损失大量中间信息值的问题,使综合评价更科学、合理。 交通设施论文:城市公共轨道交通设施艺术设计元素研究 摘 要:跨入二十一世纪后我国的艺术与文化事业蓬勃健康发展,交通在人们生活中扮演着越来越重要的角色,如何让大众出行的感受更加舒适,如何利用简单的设计使大家忘记下班回家途中的疲惫,是设计师面前的一道难题。而好的设计意义不仅仅在于这些,它还是重要的宣传资源,特别是地铁中的艺术设计,地铁站空间大,人流量大,是一个非常值得利用的设计点。本文通过研究城市公共轨道交通设施艺术设计元素,从三大类进行分析,灯光、色彩、材质来探讨,这些基本元素对城市公共轨道交通设施的重要性。 关键词:轨道交通;灯光;色彩;材质 一、灯光亮化研究 (一)光环境的设计 光环境这一概念在城市环境及公共艺术设计中与之在物理学上的含义相去甚远。环境美学意义上的光环境,其研究的重点主要围绕光对于大的建筑环境上的形态塑造,这就对光环境的设计要求很高了。而且位于城市地下的公共交通设施地铁光环境因其特殊的地理位置而产生主要使用人工光的重要特征。使得对地铁光环境的研究成为地铁灯光亮化的首要问题,也是重要问题。 1、光的艺术魅力 公共设施艺术设计中的光从光源上来区分,可以分为自然光和人工光两大类型。随着科技日新月异,如今人工光的种类越来越繁多,使用方法也越来越先进。由于人对人工光具有较强的可操控性,人们可以轻易地使它产生丰富的层次与变化,塑造出独特地,其他媒介难以达到的效果和吸引力。 2、光的作用 光可以轻易的表现物体的特征,包括形状、造型、肌理等。如果没有合适的光,就会使一些物体立体感不强,造型的相互关系交代不清,往往会使很多原本极有美感的设计起不到应有的作用,所以优秀的地铁设计,如果不精心推敲用光的手法,就不可能使它达到完美的境地。 (二)城市公共轨道交通设施光环境的设计要求 地铁光环境设计的要求主要包括对地铁的要求、周围环境对于光的影响等两个方面的内容。 1、地铁的要求 光环境的设计要满足地铁的要求,使设计与其使用范围、与使用者的年龄、构成相得益彰。地铁作为公共交通的公共设施,有其自身特点,大的人流量,相对拥挤的局部环境等。 2、环境对光的影响 (1)空间环境因素:它包括地铁空间环境的位置、方向、形状、色彩、质感等。 (2)物理因素:物理因素主要有光的颜色、明暗,和被照射物体的形状,反射系数等。 (3)生理因素:生理因素来源地铁乘客或工作人员本身,由于器官上的制约,人会产生视觉疲劳、眩光等等。地铁光环境就应尽量减少人口中的负面影响,而增加其产生的积极影响。 (4)心理因素:心理因素主要包括照明的静态与动态、明与暗、明晰与模糊给人的心理上带来的感受,可能会有兴奋、失落、悲伤等种种表现。地铁属于人群密集区,人群容易产生烦躁、恶心等负面心理,所以地铁设计光环境心理效果适宜采用多产生正面积极心理。 (5)社会经济因素:地铁由于主要使用人工照明,所以需要大量的能源供给,再加上由于大功率的照明器材会产生的高额消耗支出、维护保养费用、安全性能及产生“光污染”的可能性。使得在地铁光环境设计中必然考虑到成本支出。 (三)城市公共轨道交通设施光环境的照明方式 公共环境中的照明方式由泛光照明、灯具照明和投射照明三大类所组成①。总而言之,照明是指使用投光器照射环境空间,使其亮度大于周围环境的照明方式。它对于塑造空间形态、界面以及肌理效果都有着很强的表现力,很轻易的就可以使空间富有层次感,构建出美丽动人的地铁光环境。 一般采取照明的工具有白炽灯、荧光灯和色灯,而投光器通常布置在隐匿处,在我们设计地铁光环境的照明方式的时候,应当注意以下方面: 从不同角度进行照明设计时,要充分把握地铁中原有的空间形态的特点,从最好的入射角可以轻易的创造出诱人、优美或者波澜壮阔的地铁环境场景。 主次分明的地铁环境设施,在布置其中的光源的时候应当注重层次的穿插、明暗的交替,在布置光源时应具有明显的明暗变化和较明显的色彩区别,因为人的眼光很容易被较亮的物体所吸引,所以在地铁设计中往往将较强的光用来照射需要强调的公共物体。比如地铁警示栏开口处、出口路标、重点艺术品等,与此同时利用反差将需要忽略的部位放在暗处,使人从感光上忽略这些部位,起到一种强调主体的作用。如果在序列型的空间中加上合理的光效果,不仅可以达到去芜存菁的效果,还可以对地铁中乘客的行为起到一种导向作用,将一个固定的方向表现得更为迷人和卓著。 地铁光环境要远近适宜 ,使观赏者能够在远处看清整个地铁的主厅设计的构造,在近处又能细细端详细节特征,远近适宜的地铁光环境可以使地铁的空间更具层次感。 组合映射光环境照明方式,是一种在公共设施中较为常见的形式,运用多种灯具组合映射,通常见于美术馆的展厅,在漫射的大光线中加上局部的用于照射作品的照明,更容易体现出该艺术作品的特质。 在效果差异的光环境中,应该多考虑地铁空间构成要素的不同之感、不同位置所造成的不同的光影效果。许多平常的材料可以在精心设计的灯光效果下,展现出令人惊奇的效果。光滑表面的材料会产生比较强烈的反光,如玻璃、金属等,但它们在没有直接照明的环境下反而会显得暗淡。粗糙表面的材料会产生更多的阴影,用侧光的照射可以使其凹凸起伏的特征更加突出,如果使用正面光往往就不会得到理想的效果。美国建筑大师劳埃特・赖特在他的草原式住宅中常喜欢用粗糙的材料,如天然石块、未经表面处理的石头、砖块、皮毛等。为了显现肌理效果,在室内的上方设高窗,在屋角处置长形矮窗,以此来获取辅助光,使各种形态及材料的美表达得更充分。有些巧妙高超的光环境在一定程度上能改变某些材料的视觉质感,并使之产生在冷暖、轻重、软硬及感觉上的微妙变化②。 二、城市公共轨道交通设施颜色研究 (一)城市公共轨道交通设施色彩的意义 在人的五感之中,视觉在某种意义上是最重要的,它往往决定了人对于某种事物第一印象,与视觉相关有三大要素:形、色、质,在某些情况下,色的重要性要大于形和质。虽然形、色、质三者是一个不可分割的整体,但是常常统一主体可以用不同的形态和材质来表达,色却是无法取代的。因为色彩比形态和材质更加感性化,它对于人的感情上的影响力是巨大的。这决定了地铁对于色彩的使用是需要被研究的,是具有研究意义的。我们可以发现大部分产品进入成熟期,与相同或类似产品之间的竞争就会逐渐转变为形和色,而与改变形状相比较,色的变化代价要小得多,款式的变化是有限的,而色彩的变化是无限的,即便是同一产品,不同的颜色给人所带来的视觉效果是截然不同的。色彩的意义还远不止这些理论上、宏观上的意义,在具体的不同地铁线路中,色彩还发挥着各种不同的作用。 (二)城市公共轨道交通设施的色彩设计 形态作为承载功能的要素在设计中起了非常关键的作用,而“色”也在地铁的造型中起到了至关重要的作用,形色不可分割,只是在传达意义的时候,形往往被忽略了,人们认一个物体的=的时候,往往看到或想到的,只是物体的形,如果将色的因素去除,对于一种产品的认知力就会降低。人们在感性上对于颜色有一种倾向性,但是在地铁设计当中,设计师需要更多理性的判断,因为设计师在地铁上所运用的色彩未必是自己所喜爱的,而只是一种运用色彩达到设计目的的工具,在设计地铁时,我们经常使用以下这些手法: 1、同一线路的地铁的不同车站,使用不同的颜色来表现,会因其色彩变化而使人对于它的形态有不同感受。 2、同一线路的地铁的每个车站用不同的色彩进行分割,这种处理方法会在视觉上影响人对形态的认知,可以轻易的强调地铁站中共有的某一部分。 3、用色彩来区分废铁线路,可以更轻易体现线路的特色。 4、以色彩进行装饰不同车站可以产生丰富的视觉效果。 (三)城市公共轨道交通设施色彩与功能 利用色彩的原理和特性来辅助地铁的功能,色彩也会是一种类似语言的表达方式,在地铁设计的同时可以利用人们的传统习惯,通过色彩传达意境,使看到的人产生联想,在这一点上色彩比形态更加单纯明了,形态有时候带有一定的模糊性,色要更加明确。色彩与产品功能的关系通常表现为: 1、以色彩的对比来进行功能的暗示,比如地铁垃圾筒的不同回收筒用不同的色彩来加以强调。 2、以色来制约或者是诱导行为,比如红色代表警示,绿色代表安全。虽然不同的地域,不同的民族对于颜色的感受存在差异,但是有许多色彩已经有了跨越民族、地域的标准,例如在地铁进站验票口的颜色所代表的含义不同。 3、以色彩象征功能,例如在我国使用绿色油漆来代表邮筒,在某些国家则用橘红色。 三、城市公共轨道交通设施材料的质感表现 对材料的认识是实现产品设计的前提和保证。在人类生活的不断实践中,设计师们发现当他们在利用各种不同的材料的时候,他们就能创造出各种具有独特质感的作品。一个设计作品给人的第一印象中,质感占了很大一部分,这是由于生理刺激对材料所作出的自然反应,同时包含了人对材料的生理和心理活动。建立在生理的基础上,人们通过感觉器官对于某种材料的综合印象概括起来,地铁设计需要在材料的使用上大下功夫。先解释两个基本属性: 1、生理属性,也就是材料表面给予人的视觉和触觉信息,比如单薄与厚重、坚硬与柔软、炎热与寒冷、光滑与粗糙、透明与不透明等基本特征。 2、物理属性,是材料表面通过给予人知觉系统的信息,也就是材料的类别、性能等,如纹理、光泽、色彩等。 材料的自然质感指的是物品本身的质感,是表面的肌理所显示的特征,一般可由人的既定印象得到较准确的定位。比如一块黄金、一张兽皮等都有自己特定的材质感。自然之感强调的是材料本身的特性与美感。材料的人为质感是人对于材料进行加工处理,使其具备材料本身没有的表面特征,认为质感突出认为的工艺特征,强调工艺的精美与创新。在现代的设计中,认为质感被广泛运用,从而产生丰富多彩的质感效果。可以在地铁中利用高科技。 四、总结 近年来中国经济飞快蓬勃发展,而衡量一个城市先进与否一个很重要的标准就是交通,中国已经建成或者在建地铁的城市有三十多个,不同于往日,如今的地铁已不单单要担负起交通的重任,而且还是一种重要的城市宣传资源,能非常好的体现一个城市的精神面貌,而地铁公共艺术品正是这样的一个媒介,必须合理的安排和充分的利用它。每个城市都有自己的特征,有不同的历史,也有不同的地铁,所以公共艺术品对于不同城市地铁的发展起到的作用各有千秋,在步入了轨道交通新时代之后,意味着向多元化公共交通迈出了一大步,而站台内琳琅满目的公共艺术品,令人眼花缭乱的艺术墙,彰显了充满艺术气息的人文色彩。地铁的公共艺术品直接影响到城市形象的长远发展。 交通设施论文:通用设计在城市公共交通设施中的应用及发展趋势 摘 要 随着现代社会的发展,通用设计作为城市公共交通建设的重要指标受到人们的广泛关注。人口增长、老龄化趋势的加快及残障人士、老年人希望平等参与社会生活需求的提高对城市公共设施提出了更高的要求。通用设计避免了无障碍设施为满足那些弱势群体的生理使用需求,但却往往会使弱势群体感觉被与正常人区别待遇产生了不良的心理暗示。城市公共交通设施是一个现代城市文明发展程度的重要标志之一,因此对公共交通设施设计中人性化的通用设计研究不仅具有理论意义,还具有十分重要的实践指导意义。 关键词 通用设计 公共设施 趋势 1城市公共交通设施的涵义 公共交通泛指所有收费提供交通服务的运输方式,也有极少数免费服务。广义上的公共交通包括民航、铁路、公路、水运、索道等交通方式;狭义的公共交通是指城市定线运营的公共汽车及铁路、渡轮等交通。 城市公共交通是由公共汽车、电车、轨道交通、出租汽车、轮渡等交通方式组成的公共客运交通系统,是重要的城市基础设施,是关系国计民生的社会公益事业。城市公共交通设施是指在城市公共环境中,面向公共人群,为大众提供运输服务功能的统称。 2城市公共交通设施的作用 城市公共交通是一个城市的重要基础设施,人们的生产生活和社会交往都离不开城市公共交通。城市公共交通系统相对于私人交通工具,具有运量大、效率高、耗能少、污染小、占道面积少等优点,因而在国民经济发展中占有重要的地位。城市公共交通对城市政治经济、文化教育、科学技术等方面的发展影响极大,也是城市建设的一个重要方面。 3通用设计在公共交通设施中的应用 通用设计只是一种设计理念,它并不是一种新的学科或风格,它只能作为我们设计的一种指导或清楚易懂的方法,所以在整体上并不能直接的体现出来,更多是在一些点上细节上表现出来。下面我们看一下通用设计在城市公共设施的交通系统、信息系统、卫生系统、休息服务系统和游乐系统中的具体应用。 交通设施是城市公共环境中不可缺少的设施之一,对于我们大众来说就是使用最频繁也是最方便的交通工具。但对于有障碍人士来说,家门也许是一道他们永远无法逾越的障碍,因为他们无法使用普通的交通工具。因此,对于城市公共空间的通用设计中首先需要考虑的就是交通设施的灵活性,行动方式的最大程度多样化。 3.1通道 从通用设计的角度出发,公共空间中的通道体系总体上应能够满足所有基地和建筑中的使用者的需求。设计时应当充分考虑到所有人的需求和行为特点,包括不同的移动速度、不同的身体条件。人行横道要考虑轮椅、视障人的通行方便,盲道与人行横道之间要有交接以导引视障者过路,在路口处设置利于盲人辨向的音响设施。在人行横道的出入口应设坡道。为便于盲人行走时的方向识别,保证盲人的人身安全,人行道宽度需要在 2.5m以上。在交通事故频发地段的人行路面,要与车行道有所分隔或高差。人行道要设有肌理地砖的盲道。残疾人和能力丧失者在进入公共建筑物前.需将所乘三轮车换成轮椅,这就要求在公共建筑物或住宅入口处设置一定数量的专用停车场所,且尽量靠近建筑入口,同外通道相连并辅以遮雨设施。 3.2坡道 坡道是交通设施设计中不可不知的一个重要方面,是一个界面向另一个界面过渡的一种方式,极大的方便了轮椅、婴儿车、手推车等车辆的通行。坡道是协助有轮交通工具应付水平面变化的必不可少的方法。在步行道出现高度差,需设置多段阶梯的地方,为使轮椅等人力车安全便利攀登,也应设置坡道。一般坡道的宽度一般在 1.2m,超过 5m 长的坡道宽度应在 2m,可以使坐轮椅者与其他人并排经过。 3.3出入口 由于生理方面的原因,残疾人和能力丧失者希望能与健康人共走一个入口或在同一入口设置专用入口,而比较忌讳走旁门和后门。如采用自动门可方便任何人的进出。建筑物出入口的通用设计,应该室内外地面相平。如果室内外有高差时,应使用坡道连接。通用化的出入口空间,充分体现了易识别、易到达、易通达的特点,尤其能够适应弱势群体的生理及心理需求。 3.4电梯 电梯是公共设施通用设计的重要方面之一,在公共空间都是不可缺少的,在高层公共空间里,电梯实际上就是个升降平台,所以在设计时一定要考虑通用设计的原则,使用上要便于操作,如轮椅使用者使用方便、可触的盲文。 4城市公共交通设施的发展趋势 随着我国经济发展,私人交通将无限增长,私人小汽车逐步进入家庭,机动车数量迅速增加,使得大部分大中城市交通状况日趋紧张,越来越严重的拥挤、延误、事故、环境污染、公交衰落,远远超出人们所能接受的限度。解决城市交通拥堵问题,关键在于提高公共交通的服务水平,发展多元化的客运交通系统,提升公共交通设施和装备水平,提高公共交通的便利性和舒适性。科学有序发展城市轨道交通,积极发展大容量地面公共交通,加快调度中心、停车场、保养场、首末站以及停靠站的建设,提高公共汽(电)车的进场率;推进换乘枢纽及步行道、自行车道、公共停车场等配套服务设施建设,将其纳入城市旧城改造和新城建设规划同步实施。鼓励新能源公共交通车辆应用,加快老旧车辆更新淘汰,保障公共交通运营设备的更新和维护,提高整体运输能力。 交通设施论文:城市道路交通设施管理研究 摘 要: 城市道路交通设施是城市道路的重要组成部分,本文通过对我国城市道路交通设施管理现状及城市交通设施管理体制等进行城市道路交通设施管理的探讨。 关键词: 城市道路 交通设施 管理现状 管理体制 城市道路交通设施是城市道路的重要组成部分,是城市道路交通安全、有序、畅通的重要保障。城市道路交通设施按功能可分为三类:交通管理设施、交通安全设施、交通服务设施。交通管理设施包括:交通标志、交通标线、物理隔离装置、交通信号控制设备、交通违法监控抓拍设备等。交通安全设施包括:防撞护栏及防撞柱、防眩装置、视线诱导设施、颠簸路面(减速带)、公路反光镜等。交通服务设施包括:停车场、加油站、紧急电话等。 一、交通设施的作用及分类 交通设施的作用在于组织、管理、指导交通的运行,为机动车与非机动车的驾驶人员提供运行路线的环境条件,指示在具体情况下对运行操纵状态的限制,以保障交通安全通畅迅速地行驶。交通设施包括两类:一类为交通安全设施,即以工程手段保障交通安全,疏导车流人流的设施或设备;另一类称为交通管理设施,用以体现交通管理规章,控制行车、行人的设施。 (一)交通管理设施。 1.交通标志包括警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志及起辅助说明作用的辅助标志,根据实际需要和具体情况合理设置,目的是为实现交通畅通和行车、行人安全服务。2.交通标线主要采用路面标线形式,是最主要的一种用以表示各种车辆行驶的车道线、人行横道、停车地带,以及组织运行车流、禁止警告等内容。3.本工程在主干道与主干道的交叉口、主干道与次干道的交叉口、次干道与次干道的交叉口处使用交通信号灯管理车辆运行。于支路交叉口处采用交通标志标线管理车辆运行。4.在车道侧设立柱安装横臂或制线弯管,将信号灯伸入车道内,即悬臂式信号灯,信号式样使用横列式及竖列均可。管理行人横过道路用的信号灯采用单柱式,灯箱装置于柱顶或柱侧。 (二)交通安全设施。 1.行人安全设施,采用立道牙及护栏,并设置无障碍交通设施,如人行道上应设有盲人通道,轮椅坡道。2.车辆安全设施,采用交通岛,根据对各方向机动车及非机动车行驶路线的设计。在渠化交通路口的必要位置设置,采取路面标志线涂绘表示。 二、我国城市道路交通设施管理现状 (一)城市道路交通设施管理现状。 1.道路交通管理体制现状。1986年10月,国务院下发了《国务院关于改革道路交通管理体制的通知》,明确规定,由公安部统一起草道路交通安全管理法规,对全国城乡道路交通依法管理。包括交通安全宣传教育、交通指挥、维护交通秩序、处理交通事故和车辆检验、驾驶员考核与发牌发证、路障管理,以及交通标志、标线等安全设施的设置与管理等。2.标准及制度建设现状。我国已制定了部分基础性的交通管理设施标准和一些其他交通管理设施的技术标准。如《道路交通标志和标线》(GB5768-1999)、《道路交通信号灯》(GB14887-2003)、《道路交通信号灯设置与安装规范》(GB14886-2006)、《锥形交通路标》(GA/T415-2003)、《道路交通防撞墩》(GA/T416-2003)等,建立了城市交通综合协调机制。在新建、改建道路时做到了交通管理设施与道路基础建设同步规划、同步设计、同步施工、同步使用,一定程度上改变了过去道路建、管脱节的局面。公安、城建、规划等相关部门充分发挥职能作用,紧密配合,整体作战,认真落实各项措施。 (二)城市道路交通设施管理存在问题。 1.尚存在体制不顺,多头管理道路交通设施的现象。在《道路交通安全法》前,地方政府往往根据本地实际,确定道路交通设施的建设维护权属,并延续下来,随着《道路交通安全法》明确了维护交通安全畅通是公安交管部门的基本任务,迫使公安机关有主动参与交通设施建设与维护的动力,势必造成多头管理的客观现实,地方政府往往会以文件的方式,重新明确交管部门在道路设计、建设、管理、维护方面的审核、监督权,客观上造成多了一个部门参与道路设计、建设、管理、维护的现实。2.道路建设维护与道路交通安全管理脱节。《道路交通安全法》规定,公安交通管理部门负责全国道路交通安全管理工作。但是,道路交通管理的其他职责,如管理道路的规划、设计和建设等方面则归属交通部门或市政建设部门。道路交通管理由公安部门、交通部门或市政建设部门分别管理存在机制上的弊端,容易出现推诿现象。例如,对危险路段和黑点的整治就存在不易调和的体制性隔阂。公安交通管理部门在履行道路交通安全管理职责时,较之交通部门或市政建设部门易于发现道路危险路段和黑点,但因没有相应的整治职责,只能通过政府协调,或者与交通部门或市政建设部门沟通,整治危险路段和黑点,极易造成道路建设维护与道路交通安全管理相脱节的现实状况。 三、城市交通设施管理体制探讨 (一)应建立以交通管理部门、城市建设部门为主导的道路交通设施管理体系。将道路交通设施管理与道路交通管理相统一,建立由城建部门或交通部门统一规划、建设、管理的一体化管理模式。通过制定统一的道路交通管理法律体系,科学规划、设计和管理道路交通,研制并实施较为系统的交通安全体系。另外,完善公安机关交通管理部门协助管理道路交通设施工作的程序,明确公安机关交通管理机构职能,合理确定跨部门的职责分工。 (二)应建立科学完善的道路交通设施管理系统,合理划分事权、财权,并以法律的形式明确,理顺交通管理部门和建设、养护主管部门的关系,按照权责一致、分工明确的原则,明确各部门的职责分工。 (三)维护交通安全畅通是公安交管部门的基本任务,而道路管理设施如:交通标志、交通标线、交通信号等是影响交通安全的重要因素。道路交通设施是道路有效组成部分,道路的规划、设计、建设、维护等方面是交通部门或市政建设部门的职责,因此,建立由城建部门或交通部门统一规划、建设、管理的一体化模式,是城市交通管理设施建设发展的必然趋势,结合现行交通安全法及现阶段我国城市交通管理的实际,由公安机关交通管理部门主导的城市道路交通设施管理将较长时间存在。