摘要: 结合煤化工企业生产实际情况,针对化验室管理要素及需求,研究开发了化验室信息管理系统(LIMS)。该系统不仅符合国际化验室工作流程及其标准,而且实现了分析流程和应用实践的完美融合。LIMS上线后,工作效率、报出数据准确率、资源利用率均大大提高。以程序化的方式对影响检测质量的诸多要素进行管理和控制,最大程度地减少人为因素的干扰,确保分析数据的真实可靠,从而为客户提供客观、及时、准确的检测服务。 关键词: LIMS;实验室;煤化工;开发;应用 引言 对一个实验室来说,无论规模的大小,每时每刻都会产生大量的信息,这些信息主要是一些测量、分析的数据,还有许多维持实验室运行的管理型数据。这些海量、复杂的数据使得每一个实验室为维护这些数据而浪费了大量的人力和物力,结果效率还十分的低下,经常出错,更谈不上数据的快速科学分析。依照ISO/IEC17025—2005《检测和校准实验室能力的通用要求》与现行法律法规和中心质量管理体系,基于实验室从事的检验活动和参比实验室活动,充分利用现代信息技术,需要建立实验室LIMS[1],实现从样品采集、样品受理、检验、结果评价、出具报告全过程及相关的活动的计算机网络化办公功能,实现精细化管理,达到“无”纸化办公目的[2],提高质量和安全事件追溯能力,及时采取纠正、预防、改进措施,推进业务流程的标准化和自动化,实现LIMS数据共享和有效利用。神华新疆化工有限公司以褐煤为生产原料主要生产聚乙烯、聚丙烯等产品。该公司化验室主要承担公司的原料分析、过程控制分析、成品分析及水质环保分析,以及装置临时加样分析。该公司2016年装置开工,化验室每月都有2000万~3000万个数据需要手动录入,分析数据只能电话报给生产装置,等到下班后再进行本班分析数据的共享存储。这种运行方式严重影响化验室的工作效率和服务质量,数据录入错误也时有发生,装置想得到及时快捷的数据报送更难以实现,因此设计开发符合国际标准实验室的质量体系要求的实验室信息管理系统以解决上述问题变得迫在眉睫。2017年初该公司就开始着手LIMS的开发,经过调研考察及论证,最终确定了该公司LIMS的开发设计方案。 1工艺流程及LIMS业务需求 1.1工艺流程 神华新疆化工有限公司以煤为原料,先通过气化装置、净化装置、甲醇合成装置生产出183万t/a的甲醇,再通过SHMTO技术生产中间产品丙烯、乙烯,再通过LyondelBasell公司的高压管式法(LupotechT)工艺和INEOS公司的Innovene聚合工艺技术分别生产LDPE和PP。 1.2LIMS业务需求 通过对其他同类企业的LIMS开发情况进行对比分析,结合化验室日常管理和质量控制需要,确定了该公司LIMS业务需求。 2化验室信息管理系统结构设计 神华新疆化工LIMS,采用的是B/S架构的软件产品,该软件是典型的多层架构,客户端机器无需安装CRM系统的任何模块,系统的升级仅需要通过对系统的WEB服务器和应用服务器进行在线升级即可完成,大大降低了系统维护的工作量,系统的更新和升级不影响历史数据的查询和应用。 3化验室信息管理系统功能设计与实现 LIMS功能主要包括实验室的业务流程管理、质量管理、仪器采集、系统集成等部分,实现神华新疆化工生产中各种类型的检验样品全部纳入系统进行管理。化验室信息管理系统功能设计如下:国际标准的化验作业流程、分析数据的自动采集功能、化验结果质量控制与管理、数据可追溯功能、报表自动生成功能、仪器设备管理功能;等等;具备二次开发功能。 3.1业务流程管理 该系统按照ISO/IEC17025规范中的样品管理要求来设计工作流,围绕神华新疆化工生产流程和检验计划开展样品化验任务,实现从检验任务生成、样品登录、样品采样、样品接收、任务分配、检测、结果输入、结果审核(多级审核)、数据输出、生成检验报告等,各个环节的化验任务通过LIMS网上调度,将化验室业务工作和LIMS工作流程进行融合。 3.2分析数据的自动采集 LIMS系统在样品检验前提供设备排程功能,设备排程包括自动排程与手动排程。对于单台设备检测的检测项目,LIMS系统在任务生成时自动根据采样时间完成自动排程,后续样品检测完成后,分析员将样品的检测结果文件保存或上传至对应的设备采集文件夹中,即可完成设备分析结果的自动数据采集,以及分析谱图上传。对于多台设备都可以检测的检测项目,由分析员在样品分析前手动在LIMS系统中进行设备样品检测排程,后续样品检测过程中,分析员按照设备排程的样品进行检测,检测完成后将检测结果文件保存或上传至对应的设备采集文件夹中,即可完成设备分析结果的自动数据采集,以及分析谱图上传。对于有工作站的仪器,系统会自动采集工作站的输出文件,LIMS系统可采集PDF、excel、word、txt等各种格式的文件。对于有RS232接口的仪器,如果配置了电脑,也可实现数据的采集,对于没有输出的仪器,系统有多种方式可快速录入数据,例如excel导入、批录入、默认结果、快速录入等方式,使分析员可以根据样品的原始记录信息多少选择不同的录入方式,大大提高数据录入速度。分析数据的自动采集,减少了人工干预,确保数据的原始性、真实性和准确性。自动采集大批量分析数据极大地缩短了分析数据的产生周期,同时节约了人力成本。自动采集的数据,能在审核时原始数据的同时审核分析谱图,以确保每个分析数据的准确性。有效防止在传统管理模式下,分析数据的采集停留在人工记录和传递阶段,自动化水平不高,不能严格确保分析数据的准确性,无法彻底避免人为修改数据带来的风险。 3.3化验结果质量控制与管理 3.3.1质量控制 LIMS通过质量指标设置进行分析数据进行质量管理。通过将标准中分析项目的重复性及精密度要求导入数据判定项中,当录入数据超出方法中规度的要求,数据会被判定为不通过,为分析数据把好第一道关。其次通过在数据录入、复核及审核界面增加了历史数据查询比对功能,便于分析比较当前分析数据与历史的差异,为数据分析者和审核者对数据是否异常作出快速的判断,为数据是否需要复查提供依据。通过在样品分析项目指标集中设置质量指标对样品质量进行控制,系统会根据设定指标对报出数据进行样品质量进行合格和不合格判定,并用不同颜色标识,绿色表示合格,红色表示不合格。 3.3.2质量统计 LIMS质量统计模块能够对选定一段时间内的分析数据进行统计分析和对比。不仅能实现选定时间段内的样品分析数据情况统计,如平均值、标准差、最大值、最小值、分析次数、合格率等,还能实现对选定时间段内的样品分析数据与往年同期数据的比较。 3.3.3质量控制图 LIMS系统具有均值极差控制图,可以对一段时间内的样品的质量变化趋势通过质控图来查看,便于分析质量变化趋势,质控图表能更直观、快速发现异常,以便及时采取质量控制措施措施。 3.3.4数据相关性分析 LIMS的相关性分析功能实现实验室数据相关性分析,不仅能实现一段时间内同一样品的不同分析项目间的相关性分析以及一段时间内同一样品同一个分析项目溜出口数据与成品分析的比对,还可以实现不同样品相同项目的相关性对比,并可形成相关性分析的趋势图。这个功能可以用来检查工艺流程中一个产品加工工程中质量指标的变化,例如半成品某个检验项目是150mg/L,随着加工过程推进,到成品某项指标应小于150mg/L,如果大于或等于基本是错误的数据,并且可以多个点位同时显示,可快速查询出问题的样品,快速定位有问题的分析项目。 3.4数据可追溯功能 LIMS记录了每一个样品分析数据的原始信息,包括任务下达、数据录入、复核、审核等每一步过程以及装置人员传递的样品信息,比如取样通知单、临时加样单等等。LIMS的“样品状态”模块可以实时追踪样品测试任务的进展情况,涵盖从样品的采集开始至样品存档的整个生命周期;它可以使实验室管理人员在一个操作界面全面动态的了解工作的完成情况、完成人、完成结果。当数据被修改时,系统自动记录修改人,修改时间,修改原因,修改前的结果和修改后的结果,便于对原始记录的追溯。在对数据产生疑问时,随时可调出该数据对应的原始记录,追溯查询通过样品编号信息进行样品状态查询,就可以知道样品数据何时做过修改、谁做过修改,该数据是经过哪些人员审核等一系列详细信息。当需要对数据分析及时性进行检查时,可以追溯查询样品流程的每一个时间点,查找是哪一个环节影响了数据分析的及时性,并进行检查考核,以便提高分析数据服务的及时性。数据可追溯性确保了数据的可靠性,杜绝了人为捏造及修改数据的行为,使化验室树立良好信誉,增强企业市场竞争力。 3.5报表自动生成功能 该系统还具有自动生成各类报表的功能,如分析报告单(合格证)、原始记录、样品台账等。LIMS通过水晶报表对各种台账进行设计,设计完成后导入LIMS系统,数据分析完成后,系统自动生成各种报表。产品合格证签发过程签发人员进行签发时自动带入签发人员的手写电子签名及质量专用电子印章。LIMS产生的报表可以直接打印,也可导出为常见格式的文件(如HTML、PDF、TXT)或者以电子邮件方式进行发送。避免打印和人工传递,提高无纸化管理水平。 3.6仪器设备管理功能 LIMS系统的仪器设备管理功能可将实验室的仪器设备和计量器具按不同的实验室、岗位、类型进行分类管理。建立分析仪器和计量器具台帐,包括每台设备和计量器具的企业编号,名称,型号,出厂编号,进厂日期,设备的状态(正常,故障,停用,封存),价格(原值),制造商,代理商,检定日期,下次检定日期,存放地点,保养人,说明书编号,固定资产编号等基本信息。实现维修管理,可以通过手工方式生成维修申请。维修的具体内容包括:故障内容,要求开始日期,要求完成日期,提出人等。维修记录内容包括:日期,内容,单位,维修人,验收记录,验收人等。一旦仪器维修申请被审批,仪器的状态将由“正常”自动变为“故障”或“暂停”,这样分析人员在选择测试仪器时,该仪器将不出现在仪器列表中。建立校准记录和校准曲线,可列出某一时间段内校准到期的设备清单等,可对已超期校准的设备进行报警及故障通知的功能。系统可对实验室的各种计量器具进行管理,建立计量器具台账,实现对计量器具的检定校准、校正值、计量器具领用归还、计量器具报废等的管理,系统可根据计量器具的检定校准周期提前提醒相关人员,以安排计量器具的检定校准。 3.7留样管理功能 对化验室标准要求留样、以及涉及贸易的样品进行梳理,识别出原料煤、化工三剂、固体催化剂、外卖固体产品等样品需要进行留样,首先对留样柜进了编号和定位,然后将样品位置录入LIMS,留样时先在LIMS中操作留样并打印样品标签,然后将样品放入标签上标识的留样柜的位置,样品留样周期到达前,系统自动向留样责任人提醒,责任人及时对留样进行处置。整个留样过程都可以在LIMS中实现,留样结束后系统会自动形成留样记。实现了留样和处置样品过程智能化,实现了原始记录电子化,提高了工作效率。 3.8工作量统计功能 LIMS的工作量功能实现按检测任务分类、样品类别、检测项目、检测部门、检测人员等条件统计一段时间内的工作量,对人员工作量统计可以按照部门、班组、个人进行统计,实现检测室任务明确化及考核量化。避免了人工统计工作量,减少了人工统计工作量造成的数据不准确或数据不一致,大大提高了工作效率。 3.9其他功能开发 LIMS与其他系统(ERP、MES、PCS)的集成实现LIMS分析数据的最大化利用,为其他应用模块提供基础的化验数据。通过信息的及时传递和共享,为企业的质量控制和生产优化提供了及时可靠的支持。实验室信息管理系统(LIMS)使实验室工作的重点从样品分析过程向信息管理过程进一步延伸、扩展、转移和提升,也使工作方式发生了根本性转变,它是实验室管理科学化、规范化、流程化、网络化、实时化的重要手段。 4结论 1)使用LIMS后,实现了从原辅料进厂检验、生产过程样品、以及产品在系统中流转,并做到了各种样品的检测数据可以进行实时查看与追踪,加快了数据传递的速度,也做到了信息共享,同时能够更好的为生产决策提供支撑。2)在资源管理方面,完成了人员管理、仪器管理、材料管理、方法管理,并将这些基础信息应用于整个样品检验流程当中,做到全程受控。3)化验室信息管理系统可使管理人员摆脱繁杂而简单的手工数据处理及数据统计,减少计算及统计失误,提高工作效率,工作人员有更多的精力去研究分析方法或为装置的稳定运行进行攻关,进一步深化管理,不断提高化验室业务管理水平。4)使用LIMS后,不但提高了实验室的工作效率,而且在提高经济效益、降低运行成本等方面都有很大的作用。实验室传统的数据记录模式导致每年都必须印刷大量的原始记录和台帐,消耗大量的印刷费用,而无纸化办公轻松解决了这一问题[6]。 作者:贺小强 单位:神华新疆化工有限公司
煤矿采煤机论文:煤矿采煤机的安全管理与维修对策 摘要:分析采煤机常见的摇臂故障、电机损坏、单向牵引故障以及补油热交换系统故障的产生原因,并针对问题提出了详细的维修对策,最后给出了采煤机安全管理的有效措施,希望可以为相关工作者提供借鉴。 关键词:煤矿采煤机 安全管理 故障分析 维修对策 引言 随着我国煤矿产业的不断发展,采煤设备的结构、种类也变得越来越复杂,在采煤机的使用过程中,经常会出现各种各样的故障,不仅降低煤矿开采的工作效率,还会严重影响设备的使用安全和使用寿命问题。设备的安全使用还直接影响着煤矿的经济效益和社会效益,为确保采煤机始终处于安全、可靠的运行状态,必须要加强采煤机的故障分析和维护管理工作。 1采煤机的常见故障分析 1.1采煤机的摇臂故障 采煤机的摇臂承担着割煤和装煤的重任,在长期使用过程中,摇臂可能会出现齿轮损坏、轴承损坏、摇臂漏油等故障。1)轴承损坏。一轴轴承是采煤机摇臂中比较容易损坏的部件,在轴承的高速运转过程中,如果存在有润滑度不足的问题,非常容易造成轴承的损坏。如果油量过多或过少,则会出现冷却水压不足的问题,使得摇臂齿轮温度持续上升,导致轴承的损坏。2)齿轮损坏。在采煤机的实际使用过程中,出现摇臂齿轮损坏的问题通常都是由于工作人员的操作不当造成的。例如:由于工作人员的责任意识淡薄,导致出现工作面支架调斜、采煤机的铲煤板、护帮板、割前梁等现象,造成采煤机摇臂齿轮的损坏。或者是在进行加油、检修工作时的不谨慎,使得干扰物进入到齿轮箱中,加大摇臂齿轮的磨损。除此之外,在采煤机的超负荷工作过程中,如果齿轮的淬火不够、材料强度不足,也会让齿轮出现变形、毛刺、齿牙磨落的情况。3)摇臂漏油。摇臂漏油问题主要是因为采煤机更换油封的装卸操作不规范,或者是骨架油封的磨损,导致出现密封不严的情况。如果油封的质量不过关,在采煤机的长期使用过程中,也会出现摇臂漏油的情况[1]。 1.2采煤机的电机故障 采煤机的电机维护管理水平对电机的使用寿命有着非常大的影响。在进行采煤机的电机维护时,如果维修工艺不合理,不能采取有效措施进行电机微量磨损的恢复,必然会加大电机的磨损,进而导致电机损坏程度加深。如果加胶和打麻面的处理不合理,也会加大轴承座孔和轴承之间相对转动时所产生的热量,使轴承过热,磨损增大,出现胶合。通常采煤机电机进行大型维修后的使用寿命都会大大降低,主要是电机的绝缘性能受到了严重的破坏,因为在电机的重大维修中,通常都需要进行电机的浸漆、烘干、解体等,使得电机的绝缘性大大降低,再加上维修工艺的不合格、维修工具使用不当等情况,则会导致电机的线匝绝缘层被破坏,进而加大电机在使用过程中出现故障的频率,不仅会严重影响到生产效率,还将对工作人员的生命安全造成威胁。 1.3采煤机单向牵引故障 在采煤机的使用过程中,如果存在着伺服间回油路堵塞、单向阀油路堵塞、节流孔和回油路不通的情况,则会造成采煤机无法快速换向的情况[2]。如果伺服阀到油缸、伺服阀到单向阀间存在着油管泄漏,主液压泵的摆角不正常,电磁阀或电位器出现故障的情况也会造成采煤机的单向牵引故障。 1.4补油热交换系统故障 如果采煤机电机的管路接头松动或漏气、电机反转、油液中存在杂物,导致背压阀先导孔、主阀芯、过滤器等的堵塞、油液的粘度过高、油箱的油位过低等情况,都会导致采煤机补油热交换系统低压较低的情况出现,造成采煤机无法正常工作。 2采煤机常见故障的维修策略方法 2.1采煤机摇臂故障的维修方法 针对采煤机摇臂故障的原因,可以从以下三个方面进行维修。第一,轴承损坏维修必须要保证采煤机摇臂齿轮箱的有水冷却压力适中,并且保持着足够的润滑度,同时还要对润滑油的颜色、质量进行密切的关注,发现问题时应该及时解决,确保摇臂轴承处于一个良好的工作状态。第二,齿轮损坏维修。首先应该提高工作人员的安全责任意识,并严格要求其按照相关标准进行操作,同时也可以通过实际操作技能培训使工作人员的操作技能得以提高,进而降低错误操作的出现;在推溜移架的过程中必须小心谨慎,在使用过程中如果发现采煤机的摇臂齿轮出现损坏情况,应及时进行更换,避免安全事故的发生。第三,摇臂漏油维修,要减少和避免摇臂漏油的情况出现,必须进一步加强采煤机摇臂安装管理和装配工艺,使用高质量的浮动密封和骨架油封来代替传统密封方式,将机摇臂漏油的概率降到最低。 2.2电机故障的维修方法 在采煤机的电机维修中,首先,应该对电控箱采取有效的防护措施,避免矿井防爆面的淋水情况,并严格禁止使用高压水枪直接冲洗采煤机箱体[3]。其次,要从根本上提升电机防油、防水的性能,并在电机截割部、牵引部的端头处设置一个“O”形密封圈,这样则可以在其出现漏油和漏水时马上排除,同时还应该在摇臂壳体内安装一个放油口和放水口以便日后的保养维护使用。除此之外,还应该加强采煤机的维护管理工作,定期进行电机的保养和检修,并做好相应的记录,同时还要严格控制注油与换油时间和油量。 2.3采煤机单向牵引故障的维修方法 要有效防止和维修采煤机的单向牵引故障,除了要加强日常维护工作外,还应时刻关注油质的变化情况,并严格控制好油的使用量,定期对采煤机的过滤器进行清洗,处理油垢和杂物,这是预防过滤孔堵塞的主要措施。在采煤机清洁工作完成后,应该先进行设备调试运行,在确定没有出现任何问题后,方可再次投入使用。 2.4补油热交换系统故障的维修方法 第一,根据规定的要求进行补油热交换系统的注液压油工作,避免出现油位过低和过高的情况;第二,发现过滤器滤芯出现堵塞应及时进行清洗或更换;第三,定期检查主回路系统、补油系统等是否存在泄漏、损坏的情况,如有接头出现松动,应该及时扭紧。 3采煤机的安全管理措施 3.1完善采煤机的维修制度 完善采煤机的维修管理制度不仅可以使采煤机的预防和维修工作标准化,还可大大提升维修工作的效率和质量,从而确保采煤机的安全可靠运行[4]。同时,维修制度的完善也是对维修人员的工作进行控制管理的手段,不仅可以提高工作人员的主动性,还可以确保采煤机的检查、维护按时按质完成,落实好个人责任制,提高工作人员的责任心。除此之外,还应该加强各部门间的沟通与交流,方便在第一时间发现和解决问题,从而有效减少因设备故障带来的经济损失。 3.2做好设备的养护和管理工作 采煤机的安全稳定运行与日常养护管理工作有着非常密切的关系。采煤机的日常维护包括了冷却液、润滑油的检查,并及时进行添加;漏水、漏油、漏电等情况的检测,确保采煤机处于安全的运行状态;对主要构件螺栓进行紧固,以免出现松动的情况;除了简单的养护外,还应该定时进行全面的维护,例如:对部件污垢的清洗、对设备磨损的修复等,主要做好设备的养护的管理,才可以更好地保证设备运行过程中的安全、稳定。 4结语 采煤机的安全管理和养护维修工作是保证采煤机使用寿命和工作效率的重要手段,只有找出采煤机使用过程中可能出现的故障问题,并对其加以预防和维护,才可以确保采煤机始终处于良好的运行状态。 作者:马书林 单位:山西煤炭运销集团猫儿沟煤业有限公司 煤矿采煤机论文:浅谈采煤机司机在煤矿灾害防治中的作用 【摘 要】结合煤矿实际环境及生产条件,突出探讨采煤机司机在煤矿灾害防治中的作用。 【关键词】煤矿;采煤机司机;灾害防治 煤矿生产是人与自然的斗争,工作环境特殊,作业条件艰苦,情况复杂多变,在生产过程中存在着许多不安全因素和事故隐患,稍有疏忽,或违反有关规程、规定,就可能导致事故发生,轻者影响生产,重者造成矿毁人亡,甚至引起威胁全矿井安全的重大灾害。 1)工作环境特殊 我国绝大多数煤矿是井下作业,和地面工作环境相比,煤矿生产的工作环境要艰苦得多,特别是地方小煤矿井下工作环境更为恶劣。 2)作业条件艰苦 (1)作业地点分散,线路长。煤矿采掘工作人员需走较长的路程才能到达工作地点。 (2)工作时间长,劳动强度大。煤矿采掘工作人员一个班下来在井下就需要 10h 左右。这种情况易使工作人员劳累疲乏、体能下降、反应迟缓,极易产生烦躁情绪。 3)生产工艺复杂 煤矿生产系统是一个由许多环节组成的复杂系统,多工种、多方位、多系统立体交叉连续作业,是煤矿井下生产的又一特点。不论是采煤、掘进、机电、运输、通风、排水等,哪一个系统中的哪个环节出了问题都可能酿成生产事故,影响全矿井安全生产。 4)自然灾害严重 我国煤矿生产主要是井下作业,煤矿地质条件复杂多变、生产环境条件恶劣,经常受到水、火、瓦斯、煤尘、顶板等多种自然灾害的威胁,可能引起瓦斯、煤尘爆炸,煤与瓦斯突出,矿井透水和冒顶.挤故等。 井工开采煤矿的采煤机司机处在采煤工作第一线,最熟悉采煤工作面的情况,只要采煤机司机了解煤矿灾害的发生和发展的规律,具备井下作业安全知识,具有识灾、防灾、避灾的能力,及时发现事故隐患并及时报告和采取措施,即可很大程度地减少或避免煤矿灾害的发生。 1 在瓦斯事故预防方面的作用 瓦斯爆炸是煤矿生产的主要灾害之一,煤矿一旦发生瓦斯爆炸,危害十分严重,其爆炸时产生的高温、高压和有害气体可造成大量人员伤亡。因此,防止瓦斯爆炸是安全管理的重点。 (1)采煤机司机在采煤工作中控制好采煤机牵引速度,与支架工密切配合,及时支护,防止冒顶、片帮,以减少瓦斯逸出; (2)充分利用采煤机上安装的甲烷断电仪,密切关注采煤工作面各处的瓦斯变化情况,发现瓦斯超限及时报告和采取相应的措施; (3)注意经常检查采煤机电气装置的防爆情况; (4)工作面遇有坚硬夹石时,采取松动爆破措施处理,禁用采煤机强行截割。 2 在矿尘防治方面的作用 (1)采煤机司机在采煤工作中,要密切配合注水降尘工的工作; (2)经常检查采煤机的内外喷雾装置,保证其可靠有效地喷雾降尘;注意观察喷雾系统压力仪表,确保内喷雾压力不小于 2MPa ,外喷雾压力不小于 4 MPa ,喷雾流量应与机型相匹配; 3 在矿井火灾防治方面的作用 (1)采煤机司机应注意经常检查采煤机电气装置的防爆情况; (2)在采煤机运行中,注意观察电缆水管拖移装置的拖移情况,发现有刮卡现象,及时紧急停机处理,以防电缆刮断引发电缆短路; (3)操作控制好采煤机,严格控制工程质量,割煤时要做到“三直,两平”(即工作面煤壁直、刮板输送机直、液压支架直,顶、底板平整); (4)在采煤过程中,注意观察煤炭自燃等火灾事故隐患,发现情况及时报告。 4 在矿井水害防治方面的作用 采煤机司机在采煤工作中,要密切配合采煤工作面的探放水安全管理工作;熟悉并注意观察采煤工作面的突水预兆,发现水害隐患及时报告; 熟悉水害避灾撤出路线。这样,可有效地避免或减轻水害的影响。 5 在矿井顶板灾害防治方面的作用 (1)控制好采煤机牵引速度,与支架工密切配合,及时支护,防止冒顶、片帮; (2)发生冒顶片帮事故时,及时停止割煤,协助支架工进行处理,并使采煤机和刮板输送机停电闭锁; (3)严格执行敲帮问顶制度,要保证在支护可靠的情况下进行采煤工作。 6 结论及建议 矿井灾害预防的原则是预防为主、防治并重、实事求是、慎重对待,煤矿领导应高度重视采煤机司机,必须对他们进行深入的培训教育工作,提高他们对灾害危险的辨识能力,才能更好的预防和避免е略趾κ鹿实姆⑸。 煤矿采煤机论文:采煤机模拟试验台在梁宝寺煤矿研究及推广应用 摘 要:目前煤矿采用PLC、变频器对采煤机工作状态的在线监测和故障诊断,运行可靠,具有良好的工业应用前景。梁宝寺煤矿经调研引进采煤机模拟试验台改变以往变频器、控制中心、端头站、遥控器等元件维护与测试需在特定条件下进行的现状,有效的保证采煤机维护与电气元件的备用。 关键词:变频器;控制中心;模拟系统;维护与测试 梁宝寺煤矿是年产量300万吨以上的现代化企业矿井,在高产高效的生产条件下,长期运行状态下,不可避免的会出现采煤机变频器、控制中心、端头站发生故障的情况。以前试验维修需要有成套采煤机设备做试验才有可能测试,测试维修效率低,在井下应急机电事故中,会出现影响生产的事件发生。故经研究调查,引进采煤机模拟试验台,通过模拟系统实现对变频器、控制中心、端头站、遥控器各项性能的维护与测试。 1 技术方案 采煤机模拟系统试验台,主要有计算机、控制系统、检测系统、显示系统、遥控控制系统等部分组成。成功通过模拟试验实现对变频器、控制中心、端头站、遥控器各项性能的维护与测试。 2 模拟实验台工作原理 2.1 变频器检测 将隔离开关打到ON的位置,然后把控制中心按钮、遥控器按钮打到内的位置,按下启动按钮,接触器吸合后变频器主电源得电,然后将220V电源开关打到通的位置,启动计算机,打开DriveWindow2.3软件会显示系统画面1。 选择ABB.SMP,单击OK键,进入系统画面2。 单击File选择Parameters进行参数设置、修改、保存等功能,单击Monitor选择seting对X、Y轴、监视内容等进行修改;单击Drive选择Take Control,对变频器近控功能测试。 检测变频器的远控性能时,按下牵送按钮,牵送指示灯和自保指示灯亮起,按左行、右行及牵停按钮测试其远控性能。测试完后,按停止变频器主电源失电,然后把计算机关闭,再将220V按钮打到“断”的位置,控制中心、遥控器按钮都打到“内”的位置。 2.2 控制中心检测 模拟设置用上翻、下翻钮将光标移到模拟设置菜单,按设置按钮进入如系统画面3。操作上翻、下翻钮选择需要设置模拟量,选择确定后,按设置按钮模拟量下的发光块变成红色,该模拟量保护被设置,即当模拟量超过极限值后,控制系统进行保护动作;被选中的模拟量下的发光块为红色时,按设置按钮模拟量下的发光块变成黄色,该模拟量保护被屏蔽取消,即使被测量值超过参数设置的极限,也不会进行保护动作。 2.3 控制中心试验 将控制中心与试验台控制插头连接起来,然后将控制中心按钮打到外,遥控器按钮打到内,将220V电源按钮打到通的位置,工控机和功能显示器得电显示主页画面,然后分别按瓦斯、牵变温限、左截割温限、右截割温限若工控机显示的故障闪烁说明温度保护功能完好,按下牵送时,牵送指示灯亮说明牵送功能完好,按下左升、左降、右升、右降时,指示灯闪烁说明其功能完好,按下主停时,自保点指示灯熄灭。 2.4 端头站测试 将左右端头站与试验台端头站电缆连结好,控制中心打到内,遥控器打到外,220V电源打到通时,端头站得电,然后按下端头站功能按钮,功能显示相应显示,若不显示说明其按钮故障;按下遥控器各项功能键,功能显示器相应显示说明端头站完好。 2.5 遥控器测试 将控制中心打到内,遥控器打到内,220V电源打到通时,功能显示器和工控机正常显示,操作遥控器功能按键,功能显示器相应显示说明遥控器完好。 3 结论 (1)采煤机模拟试验台有效解决了以前采煤机电气元件试验维修难题,通过模拟系统实现了对变频器、控制中心、端头站、遥控器各项性能的维护与测试,有效保障了采煤机电气元件的维修与备用。 煤矿采煤机论文:浅谈极薄煤层采煤机在煤矿的应用 摘 要:与中厚煤层及厚煤层相比,极薄煤层的机械化开采不仅工作面环境条件差,不利于设备正常工作,而且煤层厚度变化大且多断层,会直接影响到极薄煤层采煤设备的生产性能;此外,极薄煤层投资成本高,回收效益却远远低于厚煤层或中厚煤层,因此针对极薄煤层开采技术的研究一直相对滞后。而在实际开采过程中,有些煤矿受地质条件等客观因素的影响,其中厚煤层长期得不到及时开采,对后续工作面的正常交替产生直接影响,一些极薄煤层资源在不得已的情况下只能丢弃,由此可见,针对极薄煤层采煤技术的研究具有重要的现实意义。文章提出螺旋钻式采煤机在实际煤矿开采中的应用,分析其应用价值。 关键词:极薄煤层;螺旋钻式采煤机;煤层开采 1 极薄煤层开采的特点 根据煤层厚度可将煤层分为极薄煤层、薄煤层、中厚煤层及厚煤层,其中极薄煤层的厚度通常在0.8m以下,薄煤层厚度在0.8-1.3m,中厚煤层在1.3-3.5m,厚度大于3.5以上的即为厚煤层。相比中厚煤层及厚煤层,极薄煤层的开采体现出以下几个特点:首先,煤层薄,采高低、经济效益低。极薄煤层厚度不超过0.8m,且煤层硬度大,进入工作面作业时,无论是人员还是开采设备均移动不便,采煤机通常需要通过挑顶或割底才能进入工作面,恶劣的工作条件不仅导致开采劳动强度大,而且机电事故发生率也相对较高。并且极薄煤层煤质相对较硬,炸药、截齿、刨刀等吨煤消耗量过大,增加了回采成本,降低了开采的经济效益。其次,回采率低。在煤炭开采过程中,煤层的地质构造会对开采方法产生直接影响,不同的厚度、角度、褶曲、断层等均有可能影响到巷道的布置,缩小工作覆盖面,直接影响到回采率。最后,采掘比例大,掘进率高。极薄煤层回采巷道多为半煤岩巷,多投入刨煤机、螺旋钻机等进行采掘,随着工作面的快速推进,综掘设备进入工作面比较困难,爆破也无法实现一次性全断面爆破,因此无法保证掘进速度,导致工作面接替紧张。 2 爬底板薄煤层采煤机存在的问题 我国赋存了大量的极薄煤层,空间条件限制导致机械化开采存在较大困难,目前应用的唯一可以开采极薄煤层的滚筒采煤机械即爬底板采煤机,其最大的优势在于较好的适应性,这种采煤机机身位于刮板输送机与煤壁之间的底板上,采煤机及刮板输送机横向并排设置于液压支架与煤壁之间,可较好地解决机面高度、机身厚度、过煤空间之间的矛盾。但是爬底板运行采煤机也存在一定问题,其应用限制条件也比较多,并且存在较多的安全隐患,具体表现如下:首先,回采过程中仅能布置单滚筒,且要求固定滚筒摇臂,无法自主调高,以更好的适应装煤需要;开采时上下端头需要人工开炮打开缺口;此外,爬底板运行采煤机无法较好的适应煤层厚度变化及倾角变化,割顶、底岩石量大。其次,爬底板运行采煤机需要设置链外牵引,如果煤层倾角较大,则制动困难,易发生断链伤人事故,并且断链后采煤机下滑可能会引发较大的安全事故。最后,采煤机爬底板运行还存在占用机道的问题,其空顶及控顶距较大,无法保证液压支架顶梁前端的支护强度,支护效果差。由此可见,爬底板运行采煤机仅适用于倾角较小、厚度变化不变、顶底板起伏不大、构造简单的极薄煤层。 3 螺旋钻式采煤机在极薄煤层中的应用 螺旋钻式采煤机的工作原理: 分析爬底板薄煤层采煤机存在的问题可知,极薄煤层采煤机要求整体结构紧凑,机身长度不可过长,截割电动机采用横向布置在摇臂上,滚筒直径小,机身重量不可过重;摇臂上需要设置挡煤装置,以保证更好的采煤效果。螺旋钻式采煤机中,其螺旋钻包括2节钻杆,一个左旋一个右旋,中间由风管连接,钻头的切割部分包括3个钻头,其属于钻机组的执行机构。螺旋钻式采煤机主要设置于钻采巷中,向煤层上方打钻,螺旋钻采煤机组向螺旋钻传递扭矩及钻压,钻头割煤、螺旋钻杆掏煤,开采下来的煤可直接掉落在钻采巷的刮板输送机上,再由输送机运出。螺旋钻式采煤机一次采宽在1.1m左右,三轴联动钻杆1.27m左右,钻机本身通过人工操作液压系统自动连接钻杆,达到设计采深或遇到其他地质构造带时,退出钻杆,螺旋钻机整体前移,预留0.5-1.5m煤柱后再进行下个循环的开采。 煤层开采过程中要做好钻孔内的通风防尘工作。通过风管可不断向工作面通风,首节钻杆控制箱内安装一台瓦斯传感仪,其与钻采机供电形成闭锁,风管旁边放置一根软管,可向执行机构喷头供水,以起到降尘作用;钻孔出口处可设置1组外喷雾装置,可最大程度上保证降尘效果。螺旋钻式采煤机使用前抱紧装置锁紧钻杆,再实现钻杆的连接与退出,钻杆组的旋转由2个单独的传动装置来实现,前抱紧装置锁紧前需要调整离合器的位置,离合器带有凸轮,其主要连接钻杆,利用钻机的钻杆微调装置将其调整至合适的位置。钻采机上的龙门吊、巷道内的专用平板车等可完成钻杆的安装、拆卸、储存等。螺旋钻式采煤机下面设有支撑在巷道底板上的滑板,利用巷道内的JH-14T绞车牵引钻采机、乳化泵站、开关等实现在巷道内的移动。机组开采下来的煤再通过靠放在巷道内的刮板运输机运至带式输送机上,最后运至采区煤仓。 综上所述,在我国部分煤矿企业在极薄煤层开采方面的机械化程度还很低,尤其是一些中小型煤矿企业,大多数还采用手工炮采,不仅作业环境恶劣,设备维修操作不便,而且产量低、事故多,经济效益差。随着煤矿技术的进一步发展,结合煤矿的实际情况采用螺旋钻式采煤机可实现煤炭资源的有效回收,降低煤矿安全事故发生率;并且可降低员工的劳动强度,提高生产效率,且操作简单,具有较强的适应性,大大提高了极薄煤层的经济效益,具有较高的推广应用价值。 煤矿采煤机论文:浅析东风煤矿MG―150W采煤机导向滑靴磨损原因 摘要:采煤机导向滑靴是采煤机的关键部件之一,也是采煤机易损件,其使用寿命直接影响采煤机的正常使用。针对东风煤矿5709采煤工作面MG-150W采煤机导向滑靴频繁磨损问题,分析其影响因素,找出损坏原因,制定可行预防措施,保证了采煤机正常工作。 关键词:5709工作面,采煤机,磨损 0 引言 大倾角采煤机前导向滑靴在生产中损坏明显,龙煤集团七台河煤炭分公司东风煤矿5709工作面大倾角采煤机前导向滑靴在生产中损坏明显,使用寿命较短,严重影响了生产效率。对损坏原因进行仔细分析,找到损坏原因,制定可行预防措施,保证了采煤机正常工作。 1.5709工作面地质条件和MG-150W采煤机技术参数 5709工作面位于东风矿广场偏北600~1200m,走向长度为1400 m,倾向长度为150 m,煤层厚度为0.9~2.8m,平均为2.5m,煤层倾角为5°~28°,平均为20° 采煤机的技术参数为:采高1.4~3.0m,截深0.63m,牵引速度0~5.5m/min,最大牵引力250kN,适应倾角0°~30°,采煤机重量20t,卧底量为400mm,滚筒直径为牵引方式液压无链牵引,电机功率150kW,电压660~1140V 2 导向滑靴受力 图1为导向滑靴的受力简图。滑靴与导轨接触的四个面分别记为A面(下表面)、B面(做表面)、C面(上表面)、D面(又表面)。导向滑靴在使用过程中,受力状态为:当前导向滑靴Z值为负,Y值为正时,说明下表面A受向下的拉力和向后的摩擦力,同时右表面D受向右的压力和向后的摩擦力。当Z值为正、Y值为负时,说明上表面C受向上的支持力和向后的摩擦力,同时右表面D面受向右的压力和向后的摩擦力。 3 影响滑靴磨损因素 MG-150W采煤机在5709工作面因地质条件的影响,设计制造等原因,导向滑靴经常损坏,影响采煤机的正常使用。 3.1 采煤机进刀方式 采煤机斜切进刀时,运行阻力急剧加大,滑靴受到很大的侧向力,加剧导向滑靴内侧的磨损,造成导向滑靴的撕裂。 3.2 煤层倾角 由5709工作面地质条件可知,该工作面煤层倾角较大。图2为采煤机导向滑靴下钩处受力与煤层倾角的关系曲线。由图2可知,导向滑靴下钩处受力随着煤层倾角的增大而明显增大,且方向向下,导向滑靴A面受拉。实际工作过程中,在较大的煤层倾角工作条件下,导向滑靴的下钩处(A处)磨损严重,导致齿轨轮偏离正常啮合状态、导致轮齿磨损和折齿现象频发。 图1 导向滑靴受力简图 图2 煤层倾角对导向滑靴影响 3.3 行走轮啮合角 驱动轮与销轨啮合角越大,牵引力向上的垂直的分力越大,导向滑靴下钩处受力相应变大。啮合角γ越大,前导向滑靴下钩处所受拉力越大,磨损越严重。 3.4 操作者技术水平 在利用千斤顶移动刮板输送机时,必须保证刮板输送机中部槽既平且直。如果操作者技术水平欠缺,造成中部槽弯曲度加大,也会使导向滑靴断裂损坏。 3.5其他 3.5.1温度 根据导向滑靴材料,取工作表面动摩擦系为f=0.2。导向滑靴在承受压力很大,根据力学原理,摩擦力很大。此情况下,导向滑靴B表面、C表面、D表面(图1所示各表面)温度急剧升高,温度过高时,就会造成黏连,各表面严重破损,影响使用。 3.5.2刮板输送机 刮板输送机水平方向弯曲度、垂直方向弯曲度时设计采煤机时行走机构必须考虑的因素。一般水平方向弯曲度为-1°~1°,垂直方向弯曲度为-3°~3°。输送机中部槽连接处磨损后,加大实际弯曲度。同时,5709工作面底板起伏较大,也加剧了刮板输送机中部槽连接处的弯曲度。采煤机经过该处时,依靠导向滑靴捋顺销排。导向滑靴所受侧向力急剧加大,严重时下钩处(图1所示A面)会撕裂。 3.5.3滑靴材料 由于采煤机导向滑靴形状不规则、结构复杂,所以一般为铸钢件。MG-150W采煤机导向滑靴采用材料ZG35CrMnSi,热处理工艺和元素成分严重影响滑靴的使用寿命。元素Cr成分不足,获得马氏体组织数量不足,严重影响导向滑靴的硬度和强韧性。 4 结论 导向滑靴磨损在任何情况下,都不能绝对避免。所以减缓其磨损是提高其受用寿命的必要措施。 综合考虑MG-150W采煤机和5709工作面地质条件,通过以上分析,可适当采取以下措施: (1)提高操作者技术水平。根据输送机中部槽连接特点,为保证中部槽平直,提高操作者的技术水平,保证操作规范,减少操作失误,以此避免采煤机通过时损坏导向滑靴。 (2)正确选择滑靴材料。选择导向滑靴材料时,Cr、Si元素成分必须控制在合理范围。Cr元素起固溶强化作用,同时能细化晶粒,提高导向滑靴的强度和韧性。同时,Si元素成分不能太高,否则增大导向滑靴的热脆性。导向滑靴是铸钢件,一定要经过热处理,即去应力退火。 (3)降温。适当对导向滑靴各接触面(图1所示的A面、B面、C面、D面)进行冷却,以减小由于温度升高而造成的导向滑靴黏连磨损。 (4)尽量减小采煤机重量。为减少滑靴所受压力和摩擦力,尽量减小采煤机重量。 煤矿采煤机论文:浅谈煤矿采煤机的润滑技术 【摘 要】 采煤机作为煤矿生产的重要设备,是一套集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统,其工作性能的好坏直接决定着采煤的工作效率。由于煤矿采集工作的环境比较恶劣,采煤机如果出现故障就导致整个采煤工作中断,给煤矿企业造成巨大的经济损失。而采煤机的润滑直接关系到采煤机设备的工作效能和使用寿命,因此必须加强采煤机润滑技术的研究,只有保证了采煤机的工作性能,才能提高采煤工作的效率,实现煤矿企业经济效益和社会效益最大化。 【关键词】 煤矿采集 采煤机 润滑技术 1 引言 随着煤炭工业的发展,采煤机的应用范围越来越广泛,其功能也越来越多。由于采煤机自身的结构组成日渐复杂,使得其发生故障的原因也随之复杂,因此必须加强对采煤机日常的维护和保养,延长其使用寿命。采煤机维护,一定程度上取决于润滑状况,润滑技术的优劣直接决定于采煤机设备的工作效率,因此对采煤机的维护中心环节就是搞好润滑工作。本文就煤矿采集过程中,采煤机的润滑技术进行讨论分析。 2 对采煤机传动部件的润滑 采煤机的主要传动元件是齿轮、油泵、油马达以及液压系统中的其他液压元件等,主要用油是齿轮油和液压油,主要传动部件为截割部和牵引部。 2.1 采煤机的截割部 采煤机的截割部齿轮箱处于比较潮湿的井下,一般采用飞溅润滑,因此要求有较好的抗氧化安定性和抗乳化性。为了取得较好的润滑性能,对截割部用润滑油的选择需要考虑以下几个问题: (1)齿面滑动速度。在一定情况的负荷下,油膜形成的困难程度与齿面滑动速度有关,速度越大,形成油膜的条件就越困难。因此要选用滑动速度大的齿轮,选取极压性能好的润滑油。 (2)齿面负荷。截割部的传动齿轮往往都是中、低速度重载负荷,对接线处赫兹应力小于4000公斤力/cm2,可以选择非极压性润滑油;当赫兹应力大于10000公斤力/cm2时,可用极压工业龄轮油。 (3)运转温度。当润滑油经常在70℃环境下工作时,润滑油很快就会变质,而采煤机通常工作的环境温度就在70℃以上。因此对润滑油的要求就非常高,不但要有足够的黏度,还应该有较好的粘温特性,且黏度指数在90以上。 采煤机截割部不与油泵共用同一油池时,机头齿轮箱一般选用N100号、N150号工业齿轮油或者极压齿轮油。 2.2 采煤机的牵引部 目前我国采煤机的牵引部一般均采用液压转动,对其使用的柱塞泵压力要求较高,负荷变化比较大,摩擦会出现固体接触的现象。通常情况下,所采用的油泵与泵箱中的传动齿轮工作在同一个邮池,要求润滑油必须满足液压能量传动的要求,同时也要满足齿轮润滑的要求。在启动时运动黏度一般要小于800厘沲,其目的是为了避免磨损以及保证油泵启动时吸油。在润滑油剧烈搅动且温度较高的情况下,为了保证液压系统正常工作,要求润滑油的黏度指数不得小于110。因此,在牵引部一般选用N100号或者N150号抗磨液压油。 3 煤矿采煤机的润滑技术 3.1 齿轮油 (1)齿轮油的作用。第一降低摩擦因数,减少摩擦力与功率损失,降低机械能耗,提高工作效率,可以分散热量及时冷却。第二减少齿轮和其他运动部件的磨损程度,使设备能正常运作,并延长其相关部件的使用寿命。第三是冲洗齿面污染物和固体颗粒,缓解齿轮间的冲击力,避免相关零件生锈腐蚀。 (2)润滑脂选用的技术要求。①润滑脂适应的轴承运转速度有限,不能采用润滑脂润滑。②润滑脂滴点温度比轴承的最高工作温度高出20―30℃,温度越接近于滴点,润滑脂变质失效的速度就越快。③负荷高的轴承要选择针入度较小、较硬的润滑脂。④根据不同矿山的地质地形、气候等外界条件因素,科学合理的选择的适合的润滑脂。⑤要保持油脂的洁净度,并按照使用标准和要求按时按量进行灌注,且不可混用。同时随时注意、检查油量和油质变化的情况。 3.2 液压油 在采煤机液压系统中,液压油既可以传递动力,也可以为液压传动机构起到润滑作用,还具有冷却、防锈的功能。因此在选择液压油时,必须从传递动力和润滑两个方面考虑,选择黏度合适的液压油,才能使其发挥最最大的效能。 (1)对液压油的技术要求。①抗氧化能力和抗泡性较好的,保证在储存过程中不会被氧化生成胶质,并且在系统温度压力变化时,油质性能不会变。②具有适宜的黏度和较好的温性,且黏度指数不得小于90;具有良好的润滑性能和抗磨性能。③能较好是适应密闭材料,不会影响密闭材料的使用性能,具有较好的防锈性能、抗乳化性能以及抗腐蚀性能。④抗剪切性好,闪点比较高,凝固点低。 (2)润滑油选用的技术要求。①载重荷要选用高黏度的油,保证润滑效果;载荷轻选择黏度低的油,减少能力消耗和发热。②温度高时,选择高黏度的油;在潮湿的条件下,选择具有良好防锈性能的油。采煤机的裸露部件需要选用黏度高的油。机器部件作变速、间歇、往复运动时,要选用黏度高的油。③根据不同的润滑方式、不同物质的相容性,选择不同的润滑油,以确保发挥最佳的润滑效果。 4 结语 大量的实践证明,采煤机的维护中心环节就是搞好润滑工作,不断创新润滑技术,才能使其发挥出最大的润滑效果,提高采煤机设备的工作效率,延长其使用寿命,保证采煤工作的有序进行,促进我国煤矿事业健康、可持续发展。 煤矿采煤机论文:煤矿用采煤机电缆线芯断裂问题的分析与预防 摘 要:煤矿资源是我国重要的能源,随着经济的发展,煤矿的开采量也逐渐的增大。当前煤矿开采的机械化、自动化、智能化程度不断提升,采煤机作为主要的采矿机器,其运行状况直接决定了采矿的效率,但是,采煤机电缆线芯在运行的过程之中经常会出现断裂的问题,从而影响了采煤效率和煤矿产量。文章主要分析了采煤机电缆线芯断裂的主要原因,并提出了相应的问题预防对策。 关键词:煤矿;采煤机电缆;线芯断裂问题;分析与预防 采煤机生产效率的提高,不可避免的给电缆线芯造成更大的负担,通常而言,生产效率和电缆线芯的机械损伤疲劳程度呈现指数增长的趋势,而且采煤机电缆线芯断裂的维修费用较高,严重影响了采煤效率,因此,加强对于电缆线芯断裂问题的研究,并进行有针对性的预防措施就显得至关重要。 1 煤矿用采煤机电缆芯断裂的原因 1.1 材料加工控制不当 电缆线芯的加工至关重要,如果加工工艺控制不当就会造成电缆质量出现问题。例如在电缆的加工当中,要进行电缆的拉丝或者淬火处理,以提高电缆的抗拉程度,但是如果温度控制不当,就会造成电缆线芯铜单丝的氧化过度,从而造成其材质变脆,再者在电缆挤绝缘后的硫化过程中,如果进入水分或者绝缘材料高温释放出酸性物质,也会造成内部铜丝的腐蚀,从而影响了其断裂伸长率,也降低了导体的耐弯曲性能。 1.2 线芯束绞节径比较大 一次束导线的绞合节径增大,往往会造成其弯曲半径变大,同时也降低了电缆的耐弯曲性能。因此,电缆一次线芯束的绞节径有着明确的规定,按照相关的标准规定,通常一次束绞导线的节径不超过25,同时复绞线的绞合节径比不大于30,而对于内层的绞合节径比也有着严格的规定,通常而言,对于内层的绞合节径比不超过20,而外层的绞合节径比不超过14。但是部分生产厂家对于绞合节径比的控制不当,例如:对于国家标准的理解错误或者设备精密度等原因,往往造成电缆线芯的绞合节径比超过标准的数值,甚至有些产品的超标率超过了30%,从而造成电缆的耐弯曲性较差,在运行的过程中容易出现断裂。 1.3 缆芯绞合节径比较大 采煤机的电缆有着较高的质量要求,尤其是对于电缆线芯的绞合节径比,根据MT818的相关质量规定,标准的电缆芯绞合节径比应当小于10,但是在电缆芯绞合完成后,要进行一系列后续的处理,例如要进行电缆的复绕、挤护套等处理,因此后续生产工艺的影响也造成了最终产品电缆的节径超过了标准要求,降低其柔软度,增大了断裂的概率。 1.4 绝缘材料的影响 绝缘材料的作用主要体现在两个方面,一方面是绝缘材料可以发挥其绝缘作用,保证电缆的正常使用,另一方面绝缘材料可以对电缆的线芯起到一定的保护作用,避免电缆受到的应力过度集中。因此,绝缘材料的质量控制至关重要,通常而言要想保证良好的绝缘性能,绝缘材料的含胶量要大于35%,只有保证足够的含胶量才能保证绝缘材料有良好的绝缘性能和良好的机械性质,但是由于电缆绝缘材料在生产过程中,其含胶量的控制不当,造成了其伸长率、抗拉强度和拉伸回缩率不合格,不能充分发挥其对于电缆线芯的保护作用,也降低了电缆的使用寿命。 1.5 使用过程中的影响 采煤机的工作原理是:在机器的带动作用下,采煤机在其固定的轨道上上下移动,同时保持在轨道斜面上的向前运动,采煤刀就会一层层的把煤矿割掉,而电缆会随着采煤机的机械运动而上下运动。通常而言在采煤的过程中,并没有对电缆施加应用,但是如果电缆槽中进入了杂物,就会造成电缆的移动阻力增大,从而造成采煤机推动电缆行走的现象,从而对电缆造成了破坏,长时间的运行会造成电缆的疲劳断裂。此外在采煤机运行的过程中,电缆最小弯曲半径过小,就会造成电缆的超负荷运行,从而影响了使用寿命。 2 煤矿用采煤机电缆线芯断裂预防的方法 2.1 避免铜丝氧化 在电缆线芯的加工过程中,要选择合理的加工工艺,避免加工过程对铜丝造成氧化破坏,例如在淬火过程中,可以采用氮气保护的策略来保护铜丝,同时也可以有效的控制单丝的伸长率,保证其柔软度。此外在加工的过程中要按照国家标准,采用良好的绝缘材料,例如可以采用异丙基橡胶作为绝缘材质,减少硫的使用量,或者不使用硫,以提高绝缘材料的性能。 2.2 控制导体绞合与成缆节径比 导体绞合节径比对于对于电缆线芯的性能影响较大,因此要按照相关的国家规定设计绞合工艺,在加工的过程中,要缩小理论节径比,可以下调10%到15%的比例,保证产品的节径比满足实际使用的需要。 2.3 绝缘材料的选择 对于绝缘材料的选择,首先要考虑其抗张强度和断裂伸长率,这是提高电缆性能的关键,通过研究显示,绝缘材料的性能和其生产工艺有密切的关系,良好的生产处理工艺可以保证绝缘材料具有良好的绝缘性能和抗拉强度,因此在绝缘材料配比的选择上,要优化配方组成和炼胶工艺以及硫化工艺,保证绝缘材料的性能符合标准要求。此外要设计过程中,要充分考虑设计余量,尤其是要保证绝缘材料的胶料含胶量合格,不能只考虑成本因素而忽略了其应用性能。 2.4 合理选择采煤机 设计合理的电缆槽可以加强对于电缆的保护,在设计过程之中,要结合电缆的选型,保持电缆规格型号和电缆槽的一致性。此外要结合采煤机的功率和控制方式,设计合理的电缆槽,避免电缆在往复运动的过程中,由于电缆槽的设计不合理而造成电缆的损坏。再者要加强对于采煤机电缆薄弱环节的保护,避免电缆受力集中而产生过度弯曲。例如在电缆连接处,可以设计U型喇叭口,避免电缆的过度弯曲,也可以在适当的位置增加钢丝牵引,在采煤机的运行过程中,由钢丝来进行牵引,避免电缆本身的受力集中。通过额外设计保护可以有效提高电缆线芯的使用寿命,降低了其出现故障的的概率,同时这些设计也不会增加生产成本。 2.5 增强控制线芯的性能 通常而言增强线芯的柔软性、导体强度、相对滑移性可以有效降低电缆断裂的发生。首先是对于其柔软性的控制,要控制线芯导体和成缆节径比的关心,增加导线单丝根数,并采用复绞结构,增强电缆线芯的柔软度和刚度,此外也可以降低成缆节径比,增强线芯的抗弯曲伸缩。再者是导体强度的控制,可以在线芯中添加强度较高的纤维丝,提高导体的性能,当电缆受到较大的拉应力时,首先承受应力的是线芯中的纤维丝,从而保证了电缆线芯不受到破环。最后是对增强线芯之间的相对滑移性,为了保证在电缆弯曲、拉伸过程中,控制线芯具有相对的滑移性,以保证应力的及时分散和均匀,我们先在单根控制线芯外均匀涂敷滑石粉,然后绕包一层耐高温滑移带,控制线芯成缆后,再绕包一层聚酯膜或加强无纺布,使控制线芯在受力时能够得到一定的缓冲,从而延长控制线芯的使用寿命。 2.6 现场管理 在煤矿开采中要做好现场管理工作,保证采煤机处于正常的运行状态,例如要及时的清理电缆槽,避免电缆槽中的杂物影响电缆的运行轨迹,从而减少了电缆线芯断裂的发生。此外要清除采煤现场的杂物,保证各个施工设备摆放整齐,防止现场的其他工具对电缆绝缘层造成割伤等问题的发生。 3 结束语 总而言之,采煤机的电缆线芯使用寿命直接决定了采煤的效率和生产能力,因此要采取预防措施来提高电缆线芯的断裂问题。因此在电缆的生产过程中,要控制电缆线芯的生产工艺,大大改善电缆的柔软性、强度和抗拉伸能力,提高电缆的质量和使用寿命。 煤矿采煤机论文:浅谈滚筒采煤机在煤矿企业发展趋势 摘 要:通过对企业各个时期所使用采煤机的特点进行总结分析,阐述了采煤机技术水平对煤矿企业生产的影响,并对新时期采煤机的发展方向提出了新的要求,指出了我国采煤机的发展前景和主攻方向。 关键词:滚筒采煤机;液压;电牵引;发展 1 滚筒采煤机概述 1.1何为滚筒采煤机 采煤机械分为采煤机和刨煤机两大类,采煤机是机械化采煤作业的主要机械设备,其功能是落煤和装煤。目前应用最广的采煤机械是滚筒采煤机。 1.2 滚筒采煤机的分类 滚筒采煤机按形式可分为链牵引采煤机、液压牵引采煤机和电牵引采煤机三类。 (1)机械牵引:是指全部采用机械传动装置的牵引部。特点:工作可靠,但只能有级调速,结构复杂,目前已很少使用。(2)液压牵引是利用液压传动来驱动的牵引部。液压传动的牵引部可以实现无级调速,变速、换向和停机等操作比较方便,保护系统比较完善,并且能随负载变化自动地调节牵引速度。(3)电牵引:电牵引采煤机是对专门驱动牵引部的电机调速从而调节牵引速度的采煤机。 2 滚筒采煤机在煤矿企业中的应用 2.1 20 世纪 70 年代链牵引采煤机普遍应用 20世纪70年代,在开滦各矿广泛使用的是鸡西煤矿机械厂制造的MLS3-170 型双滚筒采煤机和上海冶矿厂制造的MD-150 型双滚筒采煤机、无锡采煤机厂和辽源煤机厂共同制造的DY-100 和 DY150 型单滚筒采煤机。 此类采煤机的特点: (1)装机功率小:这个时期的采煤机所能达到的最大装机功率为170KW。(2) 有链牵引、输出牵引力小:这个时期的采煤机牵引方式都是采用圆环链与牵引链轮啮合传动,传递牵引力小,牵引力在200kN以下。(3)牵引速度不均匀,采煤机负载不平稳。(4)自开切口差:由于双滚筒采煤机摇臂短,又都是有链牵引,很难割透两端头,且容易留下三角煤,需要人工清理,单滚筒采煤机更为如此。(5)工作可靠性较差:在我国基础工业薄弱的影响下,致使采煤机的寿命普遍较短,特别是液压元部件易损。(6)品种单一,覆盖面小,很难满足不同煤层的开采需求。 2.2 20 世纪 80 年代液压牵引采煤机广泛推广 采煤机向大功率、重型化和大倾角方向发展以后,链牵引机构已经不能满足需要,无链牵引得到了很大发展。 这个时期,国家开始重视系列化采煤机的开发工作,一种功率的采煤机可以派生出多种机型,主要元部件在不同功率的采煤机上都能通用。各矿使用的采煤机逐渐由MXA600/ 3.5 型、双电机AM500型、MG300-GW型采煤机所替代,可满足 1.5m 至 4.5m 煤层开采的需要。某些矿井也使用了MG200-W 型中小功率采煤机。 此类采煤机的特点: (1)机身短,调度灵活。(2)操作简单、维修成本低。(3)无银牵引的推广使用使采煤机工作平稳、使用安全。 (4)单位质量输出功率大,且滚筒旋转速度高,机身轻,耀震动。(5)组成部分复杂,施压元件和油液都处于密封的壳体内,因此出现故障时很难判断,给采煤机的检修带来很大的困难,处理时间长,影响生产较严重。(6)系统牢靠性不高,自动化水平低,手动操作不便于薄煤层狭窄的空间。 2.3 20 世纪 90 年代以后电牵引采煤机占主导地位 这个时期,MG-200/500-AWD、MG-300/730-QWD、MG-650/1515-WD等型号的采煤机在各矿得到广泛应用,其特点有以下几点。 (1)具有良好的帕特性:可以在采煤机前移时提供牵引力,但其克服阻力秫动;也可以在采煤机下滑时进发由制动,向电网反馈电能。(2)可用于大倾角煤层:牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器,因为它的设计制动力矩为电动机额定转矩的1.6--2.0倍,所以电牵引采煤机可用在40°―50°倾角的煤层,而不需要其它防滑装置。(3)运行可靠,使用寿命长:电牵引和液压牵引不同,前者除电动机的电刷和整流子有磨损外,其它元件均无磨损,因此工作可靠,故障少,寿命长,维修工作量小。(4)反应灵敏,动态特性好:电控系统能及时调整各种参数,防止采煤机超载运行。(5)结构简单、效率高:电牵引采煤机机械传动结构简单、尺寸小、重量轻,电能转换为机械能只做一次转换,效率可达99%,而液压采煤机的效率只有65%―70%左右。 3 滚筒采煤机的发展趋势 根据我国煤炭生产远景规划及采煤机技术发展趋势,滚筒采煤机的主要发展方向为: (1)采用电牵引方式。传统的液压牵引采煤机在国外虽然仍在生产和使用,但已不占主导地位。(2)采用交流变频。由于交流变频调速牵引系统具有技术先进、可靠性高、维护管理简单和价格低廉等特点,近年发展很快,交流牵引正逐步替代直流牵引,成为今后电牵引采煤机的发展方向。采用两个变频器分别拖动 2 台牵引电机的牵引系统,成为电牵引技术发展的又一个特点。 (3)高度自动化 开发工作面远距离无线高速信号传输装置,以解决采煤机工作影像高可靠实时传输的研究。研发高可靠性、高性能、抗干扰、抗热效应、拥有远程实时操作的矿用计算机控制系统。 (4)发展小型电器配件。向电器设备结构的小型化发展,由于功率的增大,电动机、变压器、变频器等设备的体积也相应增大,为满足整机结构布置紧凑的要求,必须研究电器设备小型化的技术途径。 (5)提高可靠性。重点完善和提高系统装置的抗振、散热和防潮等性能,研究可靠的微机电气控制系统,重点提高采煤机电控系统的抗干扰、抗热效应的能力。如油封技术方面,要开发出长寿命、高可靠性产品。(6)根据实际情况大型化。要根据用户需求和配套设备发展情况决定自己的大型化。而当今控制技术的发展,并联流程的控制实际已经不存在问题。针对具体的产品,大型化到中间规模的阶段,市场需求是最大的。 结语 现代化煤矿综采放顶煤技术的高速发展,根据用户的需求,结合矿井地质条件,煤层厚度及煤质硬度,合理设计开发出能满足矿井生产需要的电牵引采煤机,改善生产条件,提高技术设备,是促进我国煤炭行业生产的可持续发展的必要手段。 煤矿采煤机论文:连续采煤机短壁机械化开采在韩家湾煤矿回收边角煤中的应用 摘要: 介绍了国产EML340AF型连续采煤机及其配套设备在回收韩家湾2-2东翼残采区边角煤中的应用,主要根据韩家湾具体条件论述了其残采区短壁工作面布置、开采工艺及设备配套等情况,进一步阐述了短壁机械化开采在我国目前煤炭产业发展中的重要性。 0 引言 我国煤炭生产企业主要采用长壁式采煤法,并且随着工作面长度越来越大,长壁开采后遗留的矿井煤柱、不规则块段及边角煤也越来越多,以成为制约煤炭企业和煤炭资源回收不容忽视的问题。以连续采煤机为龙头的短壁机械化开采技术体系,具有采掘合一、机动灵活、设备投资少、适应范围广等特点,可更加有效回收布置长壁工作面后无法开采的矿井煤柱、不规则块段及边角煤。本文以连续采煤机为龙头的短壁机械化开采技术在韩家湾煤矿回收边角煤中的应用情况为例,探讨一种能够较为有效解决目前煤矿企业所面临的矿井煤柱、不规则块段及边角煤等煤炭资源回收问题,以达到最大限度地提高煤炭资源利用率,实现资源的安全高效开采。 1 概况 韩家湾井田地处陕北黄土高原北部,毛乌素沙漠东南缘。地貌大致为风积沙区,沙丘连绵,波状起伏,地形相对比较平坦。 韩家湾2-2东翼残采区边角煤区域位于韩家湾井田的东北部,西北部、东南部为井田边界,西南部为三盘区已采和四盘区正在回采工作面。平均走向长度388m,倾斜长度2440m,总面积约0.947km2。 1.1 煤层顶、底板 2-2煤层顶板属Ⅱ类中等稳定顶板,以老顶为主,局部有直接顶,直接顶岩性为粉砂岩、细粒砂岩和泥岩,直接顶厚度一般为1~3m。开采上部煤层,距风化带很近或已在风化带范围内时,因岩体性质恶化,顶板稳定性下降。 煤层底板主要由泥质岩类粉细砂岩组成,本区煤层顶、底板属较稳定型。 1.2 煤层特征 根据钻孔资料及盘区掘进巷道揭露情况分析,韩家湾2-2东翼残采区边角煤层厚度为0.20~3.96m,平均煤厚约3.3m。煤层埋深约100.95m,结构单一。厚度变化规律明显:由西向东变薄。故总体上属大部分可采煤层,采区内厚度变化不大,只是到了东部边角处因沉积冲刷急剧尖灭。 1.3 地质构造 韩家湾2-2东翼残采区边角煤区域内无岩浆岩浸入和火成岩,无较大的断裂和明显的褶曲,断层极少发育、褶曲不发育。边角煤西部有河流冲刷现象,煤层急剧变薄,顶板较破碎,煤层局部被冲刷变薄或尖灭,范围不大;该区域局部会出现沉积充填现象,范围较小。东部至2-2煤层边界线150m处可能会出现大面积沉积充填现象,煤层变薄,局部可采。 1.4 水文地质情况 盘区内地下水的赋存和分布主要受气候、地形地貌、地层、地质构造及地表水系等因素控制。根据省煤田地质185队勘探及抽水试验表明:主要含水层延安组风化岩裂隙潜水和基岩裂隙承压水单位涌水量为0.15~3.13m3/h,渗透系数为0.0066~0.107m/d,按钻孔单位涌水量富水性分级都属于弱富水性。但应注意此含水岩组分布面广,厚度较大,距2-2煤层间距小。 1.5 瓦斯等有害气体、煤尘及煤层自燃发火情况 本区煤层埋藏浅,上覆基岩较薄,开采本区时,预计瓦斯很小。根据钻孔瓦斯测定结果,自然瓦斯成分基本为氮气,一般大于88%。甚至全部是氮气,韩家湾生产矿井瓦斯很小,处于二氧化碳、氮气带中。经四川省煤田地质研究所实验测定,各可采煤层爆炸指数在33.88%~41.60%之间,煤尘具有爆炸性。井田内各煤层埋藏均较浅,变质程度低,通过对部分钻孔中采取的煤芯测试结果,并结合相应样点的化学分析结果,综合确定出煤的自燃倾向等级为易自燃的煤层。 2 回采工艺及方法 2.1 回采工艺 巷道均布置在2-2煤层中,每41m布置一个区段,区段间留设10m保护煤柱;区段内支巷间留设3m保护煤柱,采硐间留设2m保护煤柱。邻近盘区采空区侧留设20m保护煤柱。采用两条支巷同时掘进的方法,每掘进26m后60°夹角开一条联巷贯通,当煤层低于2m时停止掘进,开采硐进行回采。采硐回采时采用双翼后退式,由里向外依次进行回采,采硐进刀方向与支巷均成60°夹角,宽度3.4m、深度8.0m。如图1,连采机先回采1#支巷,在1#支巷内先采左翼后采右翼,连采机进入1#采硐回采8.0m后退机,1#采硐回采结束;连采机移至2#采硐进行回采,2#采硐回采8.0m后退机,2#采硐回采结束;连采机进行下一个采硐回采。回采至联巷时,连采机移动至2#支巷开始回采,2#支巷回采顺序同1#支巷。 2.2 施工方法 ①落煤工序。采用山西天地煤机装备有限公司开发研制的EML340AF连续采煤机完成落煤与装煤工序。掘进、回采最大空顶距8.0m,最小空顶距0.8m。②装煤工序。通过连续采煤机的装载运输机构来完成装煤工序。连续采煤机割煤时,煤落在装煤铲板上,同时圆盘耙杆连续运转,将煤扫入中部运输机,运输机将煤装入后面的无轨胶轮车。③运煤工序。连采机落煤无轨胶轮车边角煤运输巷刮板运输机边角煤运输巷胶带输送机2306辅运顺槽胶带输送机三盘区皮带大巷胶带输送机皮带运输巷胶带输送机主斜井煤仓地面。④清理浮煤工序。掘进完成一个循环后,连续采煤机退出巷道,降下铲板,对巷道内的浮煤进行初步清理,锚杆机支护完成后用铲车进行二次清理。清理浮煤时,应注意巷道两帮的缆线、管路、风筒及瓦斯探头等设备。⑤支护工序。在连续采煤机掘进过程中,及时将锚杆、树脂等支护材料运至锚杆钻车上并码放整齐,当连续采煤机掘进完一个循环(8.0m)时,把连采机退到联巷口后方5m处,将锚杆钻车开至巷道内进行支护,锚杆钻车到位后把电缆悬挂好,支护从外向里逐排进行,支护断面图如图2。 巷道支护参数如下:①支巷、联巷:采用锚杆支护,矩形布置,间距为0.95m,排距为1.1m,每排5根;②巷道交叉点处采用锚索加强支护,矩形布置,间排距为2.2m;③工作面遇到顶板破碎、巷道有片帮现象时,必须加挂钢筋网。 3 工作面设备布置与配备 ①工作面主要采用连续采煤机作为掘进与回采的主要设备,工作面设备布置如图3。②工作面主要设备如表1。 4 结语 ①韩家湾煤矿残采区边角煤回收,采用连续采煤机等机械化设备进行开采,充分发挥了连续采煤机的灵活性,大大提高了边角煤的回收效率,降低了工人劳动强度,提高了矿区整体资源回收率。②连续采煤机短壁开采,设备配套非常重要。该工作面回采过程中采用6台防爆无轨胶轮车来运输煤炭,相比目前短壁开采中所使用的梭车运输煤炭效率有所降低,并且增加了运输的复杂行,同时对井下环境也造成了一定污染,因此改为连续采煤机配套梭车运输使用效果更好。③我国煤炭生产企业主要采用长壁式采煤法,随着工作面长度的增大,开采后的残留煤柱、边角煤、不规则块段煤量也在逐年上升。随着短壁开采装备日益更新,机械化程度越来越高,短壁采煤法也在不断改进。短壁机械化采煤对于解决无法布置长壁工作面的残采区、不规则快段及边角煤是一种行之有效的途径,也将越来越多的应用于现场之中,短壁机械化开采的不断发展与应用对煤炭产业的发展有着积极的意义。 煤矿采煤机论文:电牵引采煤机在煤矿井下的应用 【摘 要】本文结合自身多年工作经验对电牵引采煤机在应用当中的几个问题如直流牵引与交流牵引、变频器的机载与非机载、变频器的选择等一些进行了探讨,对建设现代化矿井提出了个人的建议。 【关键词】采煤机;电牵引;非机载问题;变频器 采煤机是一个集机械、电气、液压为一体的大型复杂系统,工作环境恶劣,如果出现故障将导致整个采煤工作的中断,对生产造成巨大的经济损失。现结合我矿多年采用MG200/500-AWD等系列的交流电牵引采煤机的工作实践,对电牵引采煤机在电气系统中的发展及故障做个分析和总结。 1、关于直流电牵引和交流电牵引问题 在电牵引发展过程中,选择直流调速方式一直是大家十分关心的问题,虽然直流电牵引和交流电牵引两种调速方式都适用于采煤机工作,但在可靠性和先进性方面是有差距的: 第一,直流电牵引中最薄弱的环节是防爆直流电机,直流电机优点是过载能力强,起动特性好,缺点是体积大、结构复杂,加之防爆结构原因,碳刷与整流子片接触摩擦发热,热量散发慢以及磨损下来的粉末难以排除,因此,碳刷的寿命低,可靠性差,且在井下维修相当困难。交流电牵引采用的是交流鼠笼式电机,体积小,防爆结构简单,工作可靠,寿命长,维修方便,但在驱动交流电机的调速装置上还有不足。如:交流变频器的散热问题、煤机工作环境的影响至交流变频器的震动等问题不是十分理想,但随着国际上电力、电子技术的迅速发展,交流变频调速技术越来越先进,越来越成熟可靠,这些问题会得到进一步的改善。直流电牵引由于受直流电机尺寸的限制,功率不可能做大,在同样外形尺寸下,交流电机功率可以做得更大一些,这有利于电牵引采煤机向大功率、高参数、高可靠性方面发展。从发展观点看,交流电牵引比直流电牵引更有发展前途。 第二,直流电机和交流电机的机械特性有很大的区别,直流电机的机械特性是软特性的,交流电机是硬特性的。煤矿井下的工作环境恶劣,地理位置凹凸不平,以电机的抗过载能力和过流时间来看,交流电机和交流变频器更具有优势。 2、变频调速装置的机载和非机载问题 在交流电牵引中,安装在采煤机机身上的交流变频调速装置叫机载系统,把变频器和变压器从采煤机上分离出来安置在工作面的巷道内,用一根特殊的牵引电缆与采煤机连接起来,这种布置方式叫非机载系统。机载和非机载系统的优缺点比较: 2.1非机载系统的优点 (1)由于变频器、变压器与主机分离,采煤机的机身长度较短,销轨及两滑靴间的距离较小(销轨与滑靴一左一右),对工作面起伏、弯曲的适应性较好。 (2)可以选择或设计裕度较大的变频器和变压器,对提高其工作可靠性十分有利,也有利于大功率采煤机的开发和研制。 (3)变频器、变压器作为独立的部件置于工作面的巷道内,避免了因采煤机工作的振动对变频器的影响,提高其工作可靠性,冷却问题变得容易解决,维护和检修十分方便,并与采煤机电控分开,避免信号干扰,提高采煤机抗干扰、抗热效能力。 2.2非机载系统的缺点 (1)连接变频器与牵引电机的牵引电缆在采煤机工作过程中容易产生挤压弯曲、疲劳损坏,产生短路接地或断路现象。同时非机载系统中牵引电缆很长(300m左右),电压降很大,变频器在低频工作时(一般10Hz以下)电机输出扭矩下降,往往会出现低频时采煤机不能行走的现象,经常影响采煤机电控系统和变频器工作的可靠性。机载系统是通过相对静止的短电缆将变频电源传输到牵引电机,故电缆的电压降较小,传输效率高,低频特性好,电缆不易损坏,能充分发挥变频器的电气性能,也有利于变频电路的漏电检测。 (2)由于我国生产的非机载系统中变频器的工况参数显示屏不在机身上,司机看不见巷道内的显示屏,阻碍司机随时观察采煤机牵引工况。机载系统正好与非机载系统相反,取消了易出故障的牵引电缆,而变频器显示屏也置于机身上,便于司机随时观察。 (3)变频器的选择。为了扩大电牵引采煤机的使用范围,使电牵引采煤机适应不同倾角的工作面,必须选择有制动功能的变频器。当煤层倾角在25°以下(即为缓斜煤层),就可在变频器中增加两组制动模块、两组水冷电阻,并在机械传动系统中增加两组液压制动器。因为煤层倾角在25°以下的工作面中,采煤机的下滑与输送机产生摩擦力,受到浮煤对滚筒的阻力以及输送机弯曲引起的阻力等因素的制约,采煤机的下滑力不会太大。另外,我国目前工作面的作业方式都采取双向割煤、两端头斜切(斜切距离一般为25m~30m)进刀,即使下滑,由于距离不长,电阻发热量有限,用冷水冷却也足以把热量带走。万一热量吸收不了,变频器电压继续升高,最后只能靠过电压保护功能断电停机,液压制动器立即制动,阻止机器继续下滑。当煤层倾角在25°~45°之间,即为中斜煤层,靠制动模块和制动电阻难以吸收交流电机发出的能量,变频器过电压保护将频繁出现,甚至机器无法工作。 3、结束语 综合分析以上问题,我们认识到,在煤矿井下使用交流、机载变频调速电牵引采煤机是最合理、最经济的选择。 煤矿采煤机论文:浅析煤矿矿井采区采煤机安全故障处理措施 摘要:随着煤炭工业的快速发展,采煤机的组成、结构越来越复杂,功能也越来越多,从而出现故障的原因也更加复杂。在现代化、机械化的煤矿生产中,采煤机是十分重要的设备,它是集液压、电气、机械于一体的大型机械系统。由于矿井井下作业环境十分恶劣,并且在采煤机的操作、保养、维护等方面人为能力各不相同,从而产生各种安全故障,直接影响了煤矿生产的安全性、经济性。文章对煤矿矿井采区采煤机的安全故障原因和处理措施进行了分析。 关键词:煤矿矿井;采煤机;工作原理;故障处理;安全运行措施 采煤机的主要结构包括附属装置、电气控制箱、牵引部、截割部等。采煤机的截割部主要包括挡煤板、滚筒调高装置、螺旋滚筒、行星减速箱、摇臂等;采煤机的牵引部主要包括泵站、行走机构、牵引部的减速箱等;采煤机的电气控制箱主要包括监控设备、隔离开关、主电动机、中间箱、电磁阀箱、副电动机等;采煤机的附属装置主要包括防滑装置、摇臂调高装置、电缆水管拖移、底托架、紧链装置、冷动喷雾装置等,主要起辅助作用。滚筒采煤机的工作机构是螺旋滚筒,在滚筒旋转的同时也载入了煤壁,并通过安装在螺旋滚筒上的截齿将煤破碎,再利用滚筒上的螺旋叶片将已经破碎的煤装入刮板运输机。 1 采煤机常见故障分析与处理 1.1 采煤机不牵引 当采煤机的电动机启动后,手把离开原位,集中显示屏上的黄灯亮,表明电动机几率失载,同时松闸路灯、安全火花和非安全火花的电源绿灯也会正常显示。如果这四个指示灯显示不正常,表明电气方面发生故障了。如果显示灯正常,一定是液压系统发生了故障。通过观看出现故障时的系统背压是否下降来确定故障所属的范围。 1.1.1 系统背压不下降。(1)功控电磁阀故障:故障的原因是电磁铁的接线不当或接触不良;P、O口安装错误,导致控制油不能正常进入回零油缸进行解锁。故障处理方法,如若电线是接触良好的,则可以将电磁阀扭转180°后再安装。(2)功控电磁阀前阻尼管故障:故障原因,螺旋阻尼管R直径较小,容易被脏物堵塞,使得油路不够畅通,回零油缸得不到解锁,油马达不能正常运作。故障处理方法,把螺旋阻尼管R1拆下来清洁,疏通管道。(3)制动电磁阀故障(二位三通):故障原因,电磁铁接线接触不良,电机不能正常运作,制动器电磁阀不能松开制动器和打开控制阀,回零油缸不能解锁,机器无法正常牵引。故障处理方法,检查油管是否有油,如果没油,电磁铁就不运作。 1.1.2 系统背压下降。(1)辅助泵损害不运作:故障原因,泵漏损太大了,如果背压在1.5MPa下,失压控制阀起保护作用,使得回零油缸不能解锁,主油泵在零位不运作,导致采煤机不牵引。故障处理方法,如果确定是泵的问题,可以换辅助泵。(2)主油泵与油马达漏损:故障原因,当主油泵或者马达泄漏量超过辅助泵的补油量时,系统背压降低,出现不牵引的现象。故障处理方法,更换。(3)其他故障及故障原因:卡套管被破坏、背压阀的弹簧因长期使用导致疲劳损坏或由于调节螺钉松动造成不牵引。故障处理方法,修复或 更换。 1.2 采煤机单向牵引 1.2.1 调速机构伺服阀上回油阻尼孔R1被堵塞:故障原因,如果伺服阀上的两个阻尼孔有一个堵塞,就会使推动油缸在调速时不能回油,造成单向牵引。故障处理方法,拆掉伺服阀上的小长盖,清除掉阻尼孔中的脏物。 1.2.2 调速机构中回零油缸故障:故障原因,回零油缸上的固定螺钉装得不够稳或不够协调,致使调回零油缸中的活塞组件和杠杆机构拉不动,出现单向牵引,导致系统背压不下降。故障处理方法,松开固定螺钉,来回拉动手把,直到卡滞现象消失,然后固定螺钉。 1.2.3 主油管破裂漏损:故障原因,当主油管中有一根被破坏时,比如这根管子恰好为回油管,就会产生单向牵引的现象。故障处理方法,更换油管。 1.2.4 主油泵配油平面一侧拉毛:故障原因,当拉毛一侧建立不起高压,也会产生单向牵引。故障处理方法,更换主油泵,但要先检查油马达外漏损和主油管,在确保没有损坏后,才能更换主油泵,切不可随意更换。 1.2.5 梭形阀芯故障:故障原因,脏物卡住了阀芯,使得梭形阀只能一个方向动作。故障处理方法,清洗梭形阀。 1.3 采煤机牵引速度降低 1.3.1 正方向和反方向的牵引速度都会下降。(1)主油泵和油马达容积效率下降,内外漏损严重:故障原因,空载时牵引速度下降慢,牵引速度在负载增加时而有所下降,油温上升。打开液压传动部上盖,可以看见油泵外漏严重或油马达漏损严重。故障处理方法,更换泵或马达。(2)高压安全阀运作失常:故障原因,空载时牵引速度正常,但随着压力的增大,牵引速度会突然下降,使调节弹簧疲劳变形。故障处理方法,更换弹簧,并调整至整定压力值。(3)梭形阀后的高压管路或高压表管子故障:故障原因,梭形阀后的高压管路漏油,致使压力油分流,而进入马达的流量变少,牵引速度减慢,严重时甚至造成背压下降。故障处理方法,修复或更换。 1.3.2 一个方向牵引速度下降。(1)主油路一侧漏油:故障原因,在高压一侧漏油时,牵引速度降得较快,当漏油处与辅助泵靠近时,低压保护产生,牵引停止;在低压侧漏油,并且漏油量较少时,还可以牵引。故障处理方法,修复或调整。(2)补油单向阀故障:故障原因,单向阀密封面做得不好或脏物卡住阀芯,从而造成主油路一侧高低压窜油,因此速度有所下降,若牵引方向改变,这只单向阀则会成为补油阀,机器可以正常牵引。故障处理方法,清洗或者更换。 2 采煤机安全运行措施 采煤机在生产时必须严格执行以下安全规定:采煤机要在降尘设备、紧急停止装置、保护设备都齐全的情况下才能运作;采煤机不能频繁开动或带负荷开动;在使用采煤机前,要确保所有紧急停止装置、控制装置都能正常工作;启动采煤机前,保证采煤机工作范围没有人员停留;如采煤机需要更换截齿和滚筒,电源需切断,采煤机隔离开关和离合器需打开,输送机暂停运作;注意启动报警和显示内容;操作采煤机时不得关闭冷却降尘系统,冷却水的流量要不低于2.1m3/h,冷却水的压力应调为2MPa;在处理热的工作液体时要避免人员被烧伤;检查拖曳电缆是否有损伤,确保电缆排列在电缆槽内;替换件、处理辅助液体和工作液体时要根据相关规定操作;避免采煤机部件相互剪切、挤压;采煤机转动时防止胶管、链条、截割机构、驱动轮等拉伤、卷伤。 3 结语 在采煤机的操作、运行中,要能充分掌握采煤机的工作原理、性能和结构,严格按照操作规范来操作采煤机,避免采煤机的疲劳运行和误操作。同时,还要及时分析故障原因和排除故障,精心保养,做好采煤机的日常维护工作,保障采煤机等设备的安全运转,最大限度地发挥采煤机的生产效能,为煤矿企业生产的安全性、高效性提供有力的保障。 作者简介:代云(1964-),男,云南玉溪人,云南省后所煤矿矿长,机电工程师。 煤矿采煤机论文:浅谈煤矿滚筒采煤机故障分析及对策 【摘要】滚筒采煤机在煤矿生产中得到了广泛应用。本文强调了采煤机的正常运行对企业效益和安全生产具有重要意义;分析了滚筒采煤机发生故障的原因,提出了几个故障检查排除方法及步骤;能够帮助工程技术人员及时制定出较合理的排除故障的方案,准确排除采煤机的故障,也为煤矿企业的安全生产提供有力的保障。 【关键词】滚筒采煤机;故障分析;故障排除 0.引言 我国复杂的地质条件,使得对采矿设备要求较高,滚筒式采煤机以其独特的优势在煤矿中广泛使用。滚筒式采煤机构造简单,具有很高的强度,在开采过程中能量损耗小,而且易于改装;它还拥有较宽的采高范围, 能够很好的适应不同煤层的要求,硬煤处理能力强,在顶、底板复杂条件下运行平稳。这些特点都使得其应用更加广泛,煤炭开采对依赖程度更高,其运行稳定性也显得更加重要。 1.采煤机的稳定运行具有非常重要的意义 煤矿生产安全是重中之重,而作为生产过程当中的关键元素,采煤机也扮演着相当重要的角色。保证采煤机的稳定运行,既能够增加企业的经济效益,又能给安全生产加上一把大锁。然而,采煤机的运行过程中,存在的操作不规范,设备、人员管理松弛等原因导致设备故障发生,在故障发生后,部分人员的处理方法不得当,也不能很好的解决问题,这都极大的限制了采煤机效能的发挥,为企业带了较大的损失。工程技术人员应该熟练的掌握滚筒式采煤机的检修方法,能够迅速的发现故障源,并提出解决方案,同时在日常的工作中,扎实做好故障预防、维护工作,保障生产安全、有序进行。 2.滚筒采煤机故障的成因 滚筒采煤机发生故障的主要原因,分为两类:(1)自然型故障。机器使用时间较长,甚至超过使用年限,导致关键部位或者关键零件出现了磨损、老化等现象,其工作性能大大降低,甚至丧失。存在相对运动的零部件以及密封件、紧固件等是故障频发点,都将导致机器不能正常运转。(2)人为型故障。 操作,维护人员专业素质低,设备、人员管理不善是引起机器故障的主要原因,在所有发生的故障中占有较大比例。误操作、松管理、低维护等等行为不仅影响了机器的正常运转,降低了机器使用寿命也增加了生产过程中的安全隐患。 3.滚筒式采煤机故障的分析和排除方法 在采煤机发生故障后应该迅速发现故障源,采取有效措施排除故障。再生产中常用的分析方法有:经验法、仪器法。 3.1根据经验、直觉判断“四步法” (1)“阅”。第一,先查阅资料。 重点翻阅采煤机的检修记录、机器运行记录、以及零部件更换使用记录,还包括不同时期的油脂化验单和设备的图纸、说明书等。通过查阅资料,掌握设备的基本运行情况。第二,实地察看。深入井下采煤现场,仔细观察采煤机上各个相关部件的运转是否正常。在发现异常处,在重点观察如运动部件的运转环境是否正常,有无障碍物妨碍其正常运行;相对运动部件之间的运动关系是否与设计标准相吻合。同时,检查接头和油管等位置,以防密封不严导致的泄露现象的发生;各相关仪表指示盘的显示是否异常,有无故障提示等。然后根据设备说明书内的给出的常见故障解决方法,找到故障源,并予以排除。 如一采煤机左截割滚筒发生停转现象,而且其齿轮箱内伴有杂音。通过对比分析,初步判定其故障源可能位于齿轮箱内的传动部件,箱内的部件遭到损坏。在通过实地检查后发现,位于箱内小伞齿轴上的两盘双列圆柱滚子轴承脱落, 导致故障发生,所以相应的更换受损轴承,排除故障。 (2)“查”。主要检查机器上各部件的连接状况。如紧固螺钉与螺栓的固定情况、执行机构运行灵活度、冷却系统的工况、各部位的油位、运动件的磨损以及运动件的相互运动状况如滚轮与齿轮的啮合等。 如一采煤机出现不牵引现象, 首先全面检查对相关的高低压系统元件和管路,但运行正常;然后检测其运动零部件,也显示正常;最后将故障点确定在泵位调节机构控制处。在检查过程中发现,组件中的弹簧与操作臂之间的连接销子发生脱落,再销子重新装好后, 采煤机牵引问题顺利解决。 (3)“摸”。在检修采煤机的时候,触摸是一种直接的检修手段,可已迅速的检查出电机、摇臂等的温度状况,如若发现温度异常处,通过故障分析,找出故障原因,确定导致故障发生的部件。在对液压元件进行维护时,用手触摸显得更有效,既能给以直接的感官,又能有效避免使用工具造成的液压元件的污染、划伤、擦伤,保证了修理后的液压元件的清洁,完整。 如在触摸过程中发现平面配油副严重磨损时,这表明其使硬化层已经失去作用,应该及时更换;在对马达进行检修时,但触摸到柱塞处有较严重的划伤时,也应该及时更换元件,避免机器故障的发生。 (4)“听”。主要听采煤机的运行过程中产生的噪音和震动。当出现噪音大,震动频率大等异常状况时,说明机器的运行发生故障,需要检查出噪音发出的位置和震动点。再确定噪音发生位置时,可以是采煤机处于空转状态,用如铁棒改锥等作为监听的介质,接触机箱一端,然后在另一端仔细听,确定噪音最大的位置,找出故障发生部位,也可通过音响震动情况,间接的判定出损坏的部件,找出故障点,然后予以排除。 3.2利用专用采煤机检修仪器、仪表检查 当根据经验和直觉进行初步分析后,利用专业的仪器仪表进行进一步的检查,以确定故障发生的位置、原因,再采取相应的措施。在检查过程中常用的仪表有:压力表、流量计、温度计等。利用这些仪表对可疑故障点进行测量,采集数据然后进行系统的分析研究,判定设备故障源的发生位置和原因。 如一采煤机在运行过程中电动机异常发热,温度较高,但是没有压力超载现象发生。通过利用仪表首先对电机的空载电流和电压进行测量,发现空载电流较大异常而电压显示正常,这意味着电动机的绕组的绝缘件可能受到损坏,遂再进一步将对地绝缘件和相间绝缘件作为测量对象,发现其绝缘电阻下降幅度较大,所以确定这是导致发动机发热的原因,在确定故障原因后对发动机进行更换,遂排除故障。 4.结语 采煤机是煤矿生产过程当中的关键元素,也扮演着相当重要的角色,与企业的利益和生产安全息息相关。工程技术人员应该熟练的掌握滚筒式采煤机的检修方法,能够迅速的发现故障源,并提出解决方案,同时在日常的工作中,扎实做好故障预防、维护工作,保障生产安全、有序进行。
口腔护理临床应用探究:自制负压吸引牙刷在经口气管捅管患者口腔护理中的临床应用 摘要:目的 探自制负压吸引牙刷结合0.12%氯已定在ICU经口气管插管患者口腔护理中的临床应用,以提高ICU经口气管插管患者口腔护理质量。方法 选择我院2015年3月-2015年8月100例经口气管插管的口腔护理分成对照组、观察组,每组50例,每组均采用0.12%氯已定为口腔护理液。对照组采用传统的棉球擦拭法,观察组采用自制负压吸引牙刷清洗法进行对比分析。以第2 d首次口腔护理后2 h口腔异味(用视觉模拟评分判断口腔异味程度)以及行口腔护理后2 h牙菌斑指数的测量值进行对比分。结果 两组患者第2 d首次口腔护理后2 h口腔异味,观察组较对照组改善明显,结果有显著性差异(P 关键词:自制;负压吸引牙刷;口腔护理;牙菌斑 近年来,随着呼吸机功能的日趋完善,经口气管插管已成为救治危重患者的一项重要且普遍的治疗方法。口腔护理是基础护理工作中非常重要的一环,特别是对于经口气管插管的危重症患者来说,保持其口腔清洁能够防止微生物病菌滋生与增长,最大程度降低病人口腔感染和出现并发症的机率。实施合理的口腔治疗和护理,通过有效的口腔护理方式提高口腔护理卫生。大多医院采取的都是传统的口腔护理方法棉球擦拭法,但棉球吸水后表面光滑,与牙面接触产生的摩擦力较小,不易擦净牙釉质表面的菌斑及牙软垢,而牙菌斑及软垢是细菌生存的环境。本组研究自制负压吸引牙刷为患者行口腔护理,利用机械摩擦去除牙齿及口腔内的细菌定植和减少牙菌斑的产生,有效地预防口腔护理感染,减少口腔炎症、口腔溃疡的发生率,现报告如下: 1.资料与方法 1.1一般资料 选择我院2015年3月-2015年8月收治的100例经口气管插管的口腔护理患者作为研究对象。男性60例,女性40例,年龄35-67岁,平均年龄(49.5±6.3)岁。纳入标准:18-79岁者;经口气管插管者;签署知情同意书者;排除标准:严重心脏病、肾脏疾病和肝脏疾病。将100例患者随机分为对照组、观察组,每组50例,每组均采用0.12%氯已定为口腔护理液,两组患者性别及病程、年龄等无明显差异(P 0.05),具有可比性。 1.2方法 对照组采用传统的棉球擦拭法,观察组采用自制负压吸引牙刷清洗法进行对比分析。自制负压吸引牙刷制作方法为从儿童软毛型牙刷中央剪去一小摄刷毛,吸痰管前端固定在刷毛中央,通过用温水泡软后使用。行口腔护理的具体方法为:①观察记录气管插管距门齿刻度,向清醒患者做好解释并取得合作;②将气管插管气囊充满气体,防止口腔护理液流入下呼吸道;③患者半卧位,头部抬高30°,吸净气管插管内分泌物、声门下区域的气道滞留物;④一人固定气管插管及牙垫,去除固定用寸带、牙垫,可配合患者嘱其张口,气管插管轻偏一侧磨牙,并按需要注入口腔护理液,另外一人做该侧口腔护理,蘸取口腔护理液或牙膏,软毛面清洁牙齿、摩擦面清洁舌苔及上腭、颊部等;同法洁净另一侧;⑤观察口腔出血溃疡情况,对症治疗;⑥更换寸带、牙垫等,妥善固定管道;⑦测量气管插管气囊压力,调整至30 mmHg。 1.3观察指标 1.3.1以第2 d首次口腔护理后2 h口腔异味,用视觉模拟评分判断口腔异味程度。临床评分以0-2分为优,3-5分为良,6-8分为可, 8分为差。 1.3.2以第2 d首次口腔护理后2 h牙菌斑变化情况对比。 1.4统计学分析 数据录入SPSS 19.0软件后,计量资料t检验,(x±s)表示,P 2.结果 2.1观察组第2 d首次口腔护理后2 h口腔异味评分显著较对照组高(P 2.2观察组第2 d首次口腔护理后2 h牙菌斑变化情况明显优于对照组(P 3.讨论 我国研究人员王晓芳等人通过实验证明,牙齿健康的人将牙齿表面全部抛光,并保证抛光之后禁食、禁水并禁止刷牙,发现30 min牙齿表面即可形成薄薄的牙菌斑薄膜。同时这些牙菌斑也是导致牙龈炎、口腔溃疡等问题的病因。传统的棉球擦洗法因棉球吸水后表面光滑,与牙面接触产生的摩擦力较小,不易擦净牙釉质表面的菌斑及牙软垢,而牙菌斑及软垢是细菌生存的环境,存在着清洁不彻底的问题。其次经口气管插管患者不能自行吐出水和唾液存在着误吸误咽的危险,护理人员在使用棉球擦洗法的操作过程中十分担心,且需付出大量的劳动。此种自制的负压吸引牙刷是以自动给水吸水式牙刷为原形制作而成,其采用简单廉价的自制方法替代新型的口腔护理刷具自动给水吸水式牙刷,使此自制牙刷具有新型口腔护理刷具的基本特点及优点,比传统的口腔擦拭法增加了冲洗的功能,能更好地减少口腔细菌定植,消除口腔异味,减少牙菌斑的产生。此自制牙刷应用广泛,它不仅适用于经口气管插管患者的口腔护理,还可用于各种危重患者或昏迷患者的口腔护理中。自制负压吸引牙刷利用机械摩擦去除牙齿及口腔内的细菌定植和减少牙菌斑的产生,使擦洗与冲洗紧密结合,清洁功能强,效率高,操作简单,减轻了护理人员的劳动强度。它取材方便,只需普通儿童牙刷及吸痰管,不需特殊材料和特殊加工,既经济又实惠,值得临床推广使用。 口腔护理临床应用探究:颌面外科术后患者输液式冲洗口腔护理在临床应用观察 摘要:目的 探讨颌面外科术后患者输液式口腔冲洗护理的临床应用效果。方法 选取自2012年12月~2014年12月在本院接受颌面外科手术的150例患者,随机分为对照组和常规组,常规组患者传统擦拭法,对照组患者采用输液冲洗式口腔护理,对比两组效果。结果 对照组患者的口腔清洁度、切口愈合和感染情况优于常规组;对照组患者的对照组的总满意度为93.3%,常规组的总满意度为67.7%。两组对比差异明显,有统计学意义(P 关键词:颌面外科术后患者;输液式冲洗;口腔护理 颌面外科手术既是为了防治口腔颌面部疾病,又与普通外科和整形外科息息相关。由于颌面外科手术是在口腔内部进行的,口腔内容易滋生细菌,引起术后感染。颌面外科手术患者术后口腔活动受限,容易引起多种口腔疾病和并发症,护理的难度较大。本研究探讨了颌面外科手术术后给予输液式口腔冲洗法实施口腔护理的临床效果,现将相关结果作如下报道。 1 资料与方法 1.1一般资料 选取2012年12月~2014年12月在本院眼科接受颌面外科手术治疗的150例患者,随机分为对照组和常规组,每组各分配75例患者。在对照组的75例患者中,男性患者为43例,女性患者为32例,年龄在4~75岁,平均年龄(28.3±14.7)岁。在常规组的75例患者中,男性患者有42例,女性患者有33例,年龄在3~74岁,平均年龄(27.9±14.4)岁。两组患者一般资料差异无统计学意义(P 0.05),具有可比性。 1.2护理方法 在进行口腔护理前,护士要做好手部消毒,准备好棉签、漱口水和生理盐水,准备好输液装置、负压吸引装置和手电筒、治疗巾、弯盘,将用具移到患者病床前。每2d进行一次护理,要向患者做好护理前解释工作。 1.2.1对照组 输液式口腔冲洗法:①检查负压吸引装置和输液装置,保证机器正常运行,压力范围是200~300mmHg;②调整患者的仰卧姿势,抬高床头;③在患者颌下铺设治疗巾,用棉签湿润患者的口腔后使用手电筒观察患者口腔状况;④摆放好输液装置,在装有漱口液的瓶上插入输液管,保持输液管关闭;⑤将装置连接后用蒸馏水试吸,保证管道通畅[1];⑥为患者冲洗口腔部位,及时处理洗出的污水,防止患者面部浸湿,及时调整出水量和压力[2]。在冲洗过程中不能直接冲洗植皮患者的皮片处,注意冲洗患者口腔结扎钢丝的间隙,避免患者口腔黏膜被结扎钢丝刺破。可根据口腔状况适当增加冲洗次数。 1.2.2常规组 传统擦拭法:尽量让患者张开嘴,将棉签蘸取生理盐水进行擦拭,清洁口腔的次数视口腔状况而定。 1.3观察指标 口腔清洁度:根据患者口腔有无异味、异物,按照清洁等级依次分为一级、二级、三级3个等级,等级越高,清洁情况越好。 护理满意度:分为满意、一般、不满意三个等级:①满意:口腔清爽,无恶心症状;②一般:口腔无异味,偶尔感到恶心:③不满意:口腔异味,经常恶心。伤口愈合:按照伤口愈合的情况,分为良好、一般、差3个等级。 1.4统计学分析 对两组数据均运用统计学方法和采用SPSS18.0统计学软件,进行χ2检验和t检验,得出P 2结果 2.1将两组患者患者的口腔护理满意度进行比较,对照组患者的总满意度为93.3%,高于常规组67.7%的总满意度。二者相比差异明显,具有统计学意义(P 2.2无论是口腔的清洁度还是伤口愈合的状况,对照组都优于常规组,并且对照组没有患者出现口腔感染的情况,常规组有3例口腔感染患者。两组对比差异明显,具有统计学意义(P 3讨论 颌面手术是在口腔内进行的,患者容易产生疼痛等症状。在手术后,患者的口腔活动会受到限制,并且口腔自我清洁的能力会大大降低,而且口腔内的污物不易清理,很容易引发细菌感染,伤口难以愈合[3]。 口腔中有大量的有害细菌,口腔的自净能力有限,无法完全自行清理。患者在接受颌面外科手术后,发生感染的可能性大大提升,做好口腔护理是预防术后感染的关键。传统的口腔护理方式一般采用的是用生理盐水擦拭,但是这种方法会使患者感到恶心、有异物,对于没有切口的患者来说,效果较好,但是对于有钢丝托槽的患者来说,棉签擦拭的方法并不适用。临床实践证明,使用输液式口腔冲洗法对患者的压力较小,在护理的过程中,患者会比较舒适,一般不会出现异物残留和误吸的状况,护理过程中采用的是一次性的漱口液,有效避免了交叉感染[4]。从操作方法上来看,输液式口腔冲洗操作简便,效果较好。对于口腔内有内伤或者有托槽导致口腔活动受限的颌面术后患者来说,是一种较好的口腔护理方式,可以预防颌面外科术后患者发生感染。 本研究结果表明,对照组患者经过输液式口腔冲洗护理后,口腔的清洁度和伤口愈合的状况优于常规组,而且没有发生术后感染状况。从护理的满意度来看,对照组的总满意度为93.3%,常规组的总满意度为67.7%。使用统计学方法对上述数据进行分析,发现差异显著,具有统计学意义(P 综上所述,对颌面外科术后患者采取输液式口腔冲洗护理方案,有利于防止术后伤口感染,提高患者对护理的满意度。与传统的擦拭法相比,颌面外科术后患者经过输液式口腔冲洗护理后,口腔的清洁度提高,伤口愈合的速度加快。 口腔护理临床应用探究:现代口腔护理方法的临床应用进展 【摘 要】临床口腔护理是基础护理的一项重要内容,二十一世纪提出了“口腔健康”是“生命质量”不可分割的一部分,近年来,口腔护理已日益引起许多学者的重视,随着科技的进步和临床研究的不断深入,新的护理理念也融入口腔护理中,新的口腔护理用具、方法、药物投入口腔护理,取得了较好效果,现将现代临床新口腔护理方法现状认识与进展进行综述。 【关键词】口腔护理;临床研究;护理理念 1口腔护理的念 口腔护理是研究预防保健、治疗疾病及健康过程中口腔护理理论与技术的综合性应用学科。从广义上讲是对口腔所具有的饮食、咀嚼、吞咽、美容以及促进唾液分泌等一切功能的护理,着眼于口腔清洁是狭义的口腔护理。临床口腔护理是通过采取一定的方法,结合相应的口腔护理用具,选择适当的口腔护理液,以达到清洁湿润口腔,清除菌斑,预防或减轻口腔异味,观察口腔内的变化,提供病情变化的信息,预防口腔感染、吸入性肺炎等,改善患者的生活质量【1】。 2口腔护理的意义 口腔是人体的一个重要器官, 它是消化道的起端, 担负咀嚼、味觉、消化、语言、辅助呼吸等重要功能, 保持口腔良好的功能, 对一个健康人是非常重要的, 对于病人则意义就更为深远特别在危重病人的护理中, 口腔护理不认真, 就有可能出现并发症,甚至危及生命。如化疗的病人因化疗过程中, 药物除对肿瘤细胞有杀伤力外, 对正常的血细胞和组织细胞也有杀伤作用, 可使病人抗感染的能力下降, 易致或加重口腔发生病变,高热病人的全身代谢及功能均有不同程度的变化, 由于长时间的高热致体液消耗大, 口腔唾液分泌减少, 抗病能力下降, 大量细菌繁殖, 导致口腔感染的发生因此加强病人的口腔护理【2】, 保持清洁卫生, 是提高护理质量的重要保证。 3口腔护理的对象 一般病人和自理能力缺陷的病人,如: 昏迷、高热、禁食鼻饲、口腔疾病或口腔手术、化疗病人、危重病人、某些手术前后的病人。指导自理病人完成有效的、正确的口腔清洁和保健活动, 协助自理缺陷的病人完成口腔清洁的措施, 检查口腔, 早期发现口腔疾病, 早期治疗。危重病人中一些重症颅脑损伤的患者、器官移植的患者需要行气管插管或气管切开, 每天高质量的口腔护理是预防口腔并发症和肺部感染的重要方法之一【3】。 4 口腔护理的方法 4.1一般口腔护理:指日常的口腔清洁活动由护理人员指导和协助由病人自己进行口腔清洁的护理活动 4.2 特殊口腔护理:特殊口腔护理是指护理人员针对某些病人, 准备特殊的溶液与用物, 完全为病人进行口腔清洁的护理活动【4】。 4.2.1对经口气管插管患者口腔护理:陈莉【5】等选取经口气管插管患者采用口腔冲洗及擦拭后使用美容小喷瓶将口泰(复方洗必泰含漱液)雾化喷洒在口腔内,定期观察并记录发生口臭、口腔炎症和呼吸机相关性肺炎(VAP)的病例数,实验结果显示有效地提高经口气管插管患者的口腔护理质量,在预防患者口臭、口腔感染和VAP中效果显著,避免了传统口腔护理法易使患者发生误吸及意外拔管的危险,增加了病人的舒适度,降低了治疗成本。 4.2.2对重型肝炎患者口腔护理:魏建梅【6】等选取重型肝炎患者采用改良口腔护理法(口腔冲洗刮法加擦洗法),观察口腔患者霉菌、呼吸道深部分泌物细菌培养、口腔溃疡及HAP发生率等得出结论显示改良口腔护理法对预防重型肝炎HAP有着预防作用,并可缩短重型肝炎患者的住院时间、减轻患者痛苦、降低住院费用及病死率。 4.2.3对急性肾衰竭少尿期患者口腔护理:刘静【7】等选取急性肾衰竭少尿期患者采用护理人员协助病人先用温水漱口, 再用漱口液含漱1-2min 轻轻摆头后吐出, 反复2-3次,, 再用少许牙膏和牙刷进行刷牙这种。改良口腔护理法使病人易于接受和舒适感增加, 使急性肾衰竭少尿期病人减少了口腔感染发生率, 避免病情加重。 4.2.4对呼吸机相关性肺炎患者口腔护理:魏君【8】等选取行气管插管,呼吸机辅助呼吸48h 以上患者采用传统擦洗法,加用口腔刷洗,每日早晚各1 次,即应用电动牙刷刷洗清除牙菌斑同时冲洗液在口腔不断的循环流动,冲击寄居或附着于口腔黏膜、舌面、齿缝中的微生物,使之随着不断的冲洗脱落而被吸出,之后用止血钳夹着棉球在齿、颊、腭各面擦洗,两种方法起到协同作用,减少牙菌斑形成,起到预防呼吸机相关肺炎发生的作用,可有效降低呼吸机相关肺炎的发生率。 4.2.5对舌癌根治术后患者口腔护理:丁小萍等【9】选取舌癌根治术后患者采用长棉签擦洗口腔联合冲洗后康复新液含漱护理。采用长棉签擦洗,避免了血管钳硬和冷引起的不适感,减轻碰触创口引起的疼痛;长棉签擦洗结合物理性冲洗能更进一步达到清洁口腔的目的;康复新液为纯中药生物制剂,可通利血脉、养阴生肌因含有一种独特的多元醇及肽活性物质,外敷或含漱可改善局部血液循环,消除炎症、水肿,增强机体免疫力。本研究显示,应用长棉签擦洗口腔联合冲洗后康复新液含漱,使患者口腔异味轻、舒适度高、溃疡发生率低、口腔细菌生长数减少。 综上所述, 口腔感染的危害相当大, 轻者使患者感觉局部疼痛, 重者会并发全身败血症, 甚至危及生命。作为医务人员, 如何在工作中去减轻患者的痛苦, 是我们的责任。口腔护理不能光看道表面的清洁, 而是要达到口腔内没有菌斑存留【10-12】。那么, 不断探索口腔护理用具的使用观察口腔p H 值的变化及漱口溶液的选择, 都不同程度地可以预防口腔疾病的发生, 护理就是要把握好各个操作环节, 确保口腔护理真正到位, 确实有效。
煤矿应急系统论文:浅谈煤矿井下应急广播系统 【摘 要】文章简单明了的介绍了应急广播系统的总体概要、系统组成、系统的功能特点。详细的阐述了应急广播系统在煤矿井下安全生产中的重要性和必要性。 【关键词】应急广播;矿井;安全 1、引言 近一个时期以来,在煤矿安全事故频发的客观条件下,国家安监总局了煤矿井下避险“六大系统”的建设规范和建设时间表,规定时间内未完成“六大系统”建设的煤矿将被关停。[1]为保证煤矿企业遭遇突发性事件时,能以最简捷、最快的途径通知井下作业人员,并指导相关人员紧急疏散或采取相应安全措施,做到及时并有效的应急救援,通过结合语音广播现状与发展方向,采用数字技术、单片机编解码技术、高级软件编程技术等开发了数字化可寻址矿用智能应急救援语音系统。该系统集安全播报、调度指挥、安全监测、公共语音为一体,是新一代的数字化语音系统。矿用智能应急救援语音系统结合煤矿安全生产的需要,以安全监测监控、综合自动化系统原始数据为依据,以各种应急预案为基础,开发出智能语音告警及应急救援模块。日常可以进行安全宣传、教育,在指定区域播放安全规章、安全措施、注意事项等,增强职工安全意识。还可共享安全监控系统有关数据,经过定制,当出现瓦斯超限、风机不能正常工作等情况时,自动在特定区域发出安全告警,指挥相关人员撤离或采取必要的措施。如果检测到安全监控系统告警,井下出现重大安全事故时,可以根据事先设定程序,调动相关应急预案,指挥现场人员撤离;也可以人工调用应急预案语音材料,播放给指定区域,并可以通过麦克风,直接指挥有关人员撤离。根据需要,可以播放背景音乐。 结合数字视频技术,可以实时观察工况直观图像,做到数据、语音、视频的真正联动。 2、系统结构组成 矿用无线通信系统由井上设备和井下设备两部分组成。 2.1 井上设备 井上设备由语音通讯服务器、数字中继网关、管理调度电脑、核心交换机、井上基站等组成。 2.1.1语音通讯服务器。主机服务器,为系统提供各种网络和应用程序等服务。实现井上井下通讯一体化、有线无线一体化、调度通讯行政通讯一体化,用户井上、井下漫游。 2.1.2数字中继网关。数字语音网关一侧连接传统程控交换机,一侧与IP网连接,实现IP网与PSTN的互连互通,将IP网络与固定电话网络、移动网络结合,从而实现对于公网、专网有线、无线用户的综合指挥调度。 2.1.3管理调度电脑 2.1.4核心交换机。将井下光纤网络设备、语音服务器、数字中继网关、管理调度电脑、井上基站等设备接入到统一网络中实现数据传输。 2.1.5井上基站。满足语音通讯的同时还能够为井上管理办公提供无线上网、中短途数据传输等应用提供服务。 2.2 井下设备 井下设备主要由矿用本安型交换机、矿用本安型无线基站、矿用隔爆兼本安直流稳压电源、矿用本安型手机等组成。 2.2.1矿用本安型交换机。连接井下工业以太网环网。 2.2.2矿用本安型无线基站。基站是整个系统无线信号接入点,实现与终端的数据交互。基站采用WIFI通信技术,能够大大提高无线通信的安全性和扩展性。基站连接可采用光缆、网线、电缆方式,可根据实际环境进行配置。 2.2.3矿用隔爆兼本安直流稳压电源。电源采用三路交流电源输入(AC127V、AC380V、AC660V) ,提供稳定的DC 输出,输出电压为12V、24V,提供给基站和交换机工作。采用不间断供电设计,后备电池可保证井下断电后设备仍能工作不低于2小时。 2.2.4矿用本安型手机。系统语音终端,采用矿用本安设计,轻便小巧,便于携带。 3、系统功能特点 多路广播功能:系统可以实现多套节目同时传输。 音源种类丰富:音源种类丰富,可以是麦克风、话筒、DVD/VCD等传统音响设备,也可以是电脑、MP3等现代数字设备;同时,系统内置FM调频收音机,接收当地公共电台广播节目。[2]当使用电脑进行播放时,可以播放电脑支持的全部数字语音文件,另外可支持网络播放,矿领导可在本办公室内通过电脑对井下广播讲话。 可分区功能:可自动或手动进行按区域或逻辑分组广播、分区域广播(如办公区、井下候车室、食堂),做到单独控制,如单独对办公区播放通知;也可进行全矿广播。 远程控制功能:可以通过计算机进行单台音箱的开停控制,界面友好,操作方便,真正实现了可寻址到点控制。 与安全监控、综合自动化系统有机融合:共享安全监控、综合自动化系统有关数据,经过定制,当出现瓦斯超限、风机不能正常工作等情况时,系统自动在特定区域发出安全告警,指挥相关人员采取必要的措施。 结合应急预案,进行自动或人工应急救援:当系统监测到安全监控系统告警,井下出现重大安全事故时,可以根据事先设定程序,调动相关应急预案,指挥现场人员撤离;也可以人工调用应急预案语音,播放给指定区域;还可以通过麦克风,直接指挥有关人员撤离。 开关量输入:硬件上支持4路开关量信息输入,配合矿业现场其他设备,进行语音告警提示,避免事故的发生。可根据需要设置启动警报点附近的音箱或全部音箱。 传输距离长:可以采用全光缆方式传输,抗冲击、无干扰、高保真、传输距离可以达到60公里,特别适合煤矿井下恶劣环境。 高品质的语音:专业的语音芯片设计,独特的机械、工艺设计,做到声音洪亮,不失真,改变了过去煤矿井下扩音电话音质差的根本问题。 较高的稳定性与可靠性:采用RF弱信号传输方式,极大地提高了系统的可靠性,系统传输网络中无功率信号,单只音箱的故障不影响系统工作,整机在没有信号的情况下自动处于关闭状态,待有启动信号或接收到开机指令后音箱自动启动,无需人员的控制。[3] 传输方式可通过工业以太网:目前煤矿井下工业以太网越来越普及,本系统支持在工业以太网传输,避免了重复布线,节约资源。 数字视频联动:可以和数字视频系统相结合,达到数据、语音、视频联动。 4、小结 随着科技的发展和生产力水平的不断提高,越来越多的高科技产品和技术相继应用到原本生产力水平低下、生产技术粗矿的煤矿生产中来,为煤矿生产这个昔日多数人眼中的低水平行业增添了新的活力。本文所介绍的应急广播系统就是这其中的一个代表,它最重要的特点就是能够在危险发生的第一时间将信息传递到井下的每一个角落,从而更大程度的保证每一个矿工的生命安全。 煤矿应急系统论文:煤矿应急强排系统配电及控制设计体会 摘要:矿井透水事故是危害面最大、影响时间最长的矿难事故。为体现以人为本的精神,增加透水情况下人员逃生的机会,国家有关部门极为重视,把以抢险救灾事后处理改变为以事先预防治理的策略。潜水泵对于一定流量范围的突水事故可有效控制,为避免淹井或延缓淹井争取时间,保证人员安全撤离和设备拆除;由于该系统采用地面控制,即使排水泵房被淹,潜水泵也能正常运行,为淹井后抢险救灾赢得时间。鉴于潜水泵应急强排系统的诸多优点,矿井在现有排水能力的基础上,增设潜水泵应急强排系统是十分必要的。 关键字:潜水泵;应急强排系统;配电及控制 0、前言 矿井透水事故是危害面最大、影响时间最长的矿难事故。为体现以人为本的精神,增加透水情况下人员逃生的机会,国家有关部门极为重视,把以抢险救灾事后处理改变为以事先预防治理的策略。 国家安全生产监督管理总局颁布2009年12月1日起施行的《煤矿防治水规定》第一百一十八条规定:受水威胁严重的矿井,应当实现井下泵房无人值守和地面远程监控,推广使用地面操控的潜水泵排水系统;《煤矿安全规程》(2011版)第二百七十三条 水文地质条件复杂或有突水淹井危险的矿井,应当在井底车场周围设置防水闸门或在正常排水系统基础上另外安设具有独立供电系统且排水能力不小于最大涌水量的潜水泵。 1、增设潜水泵应急强排系统的必要性 目前常用的防突措施主要为设置防水闸门和建设潜水泵应急强排系统。防水闸门与潜水泵应急强排系统特点如下: 防水闸门是为预防矿井突然涌水造成淹井而安设的闸门。砌筑在通往水灾威胁地区巷道的总汇合处、井底车场和井下水泵房。防水闸门笨重,开启与关闭不方便,虽可利用液压系统进行远程操纵,但防水闸门安装处带压一般较大,大压力等级的防水闸门设置难度大且关闭非常困难,很难保证关闭质量和把握关闭时间,尤其在人员没有安全撤出之前,不能关闭。关闭闸门后,人员及设备不能出入,且水对被淹没区域内设备和巷道影响较大,恢复生产难度较大。防水闸门建成后,可能会对巷道通风、电缆布置,轨道运输、皮带运输存在一定影响;特别需考虑安装地段的通风系统的风流调解,防止在关闭防水闸门后,造成该段巷道通风不畅或盲巷,出现新的隐患问题。另外,防水闸门在地压较大矿井不适用。 防水闸门是带压开采矿井中常用的防治水安全措施,主要作用在一个“堵”字。防水闸门为被动堵水,而潜水泵为主动排水,变被动为主动,有利于矿井的防治水工作。而潜水泵对于一定流量范围的突水事故可有效控制,为避免淹井或延缓淹井争取时间,保证人员安全撤离和设备拆除;由于该系统采用地面控制,即使排水泵房被淹,潜水泵也能正常运行,为淹井后抢险救灾赢得时间。 鉴于潜水泵应急强排系统的诸多优点,矿井在现有排水能力的基础上,增设潜水泵应急强排系统是十分必要的。 2、潜水泵应急强排系统的组成 1)系统的组成 一般情况下,将多级泵和电动机采用固定连接方式组成一体潜水电泵,安装在吸罩内。被输送液体由吸罩吸入经过电动机表面进入泵的吸水口,通过多级叶轮传送,经出水口、逆止阀或多功能阀、电动阀和扬水管排出。当采用水泵控制自动化时,选用电动闸阀或电液动闸阀。目前已有隔爆矿用潜水电动液控闸阀为潜水泵的自动控制提供了保证。地面或井下控制系统实现多种监控。 综上所述,潜水电泵、阀门、管路、配电及控制装置等组成潜水电泵排水系统。 2)潜水电泵安装方式 潜水电泵安装方式可分为立式、卧(斜)式两大类。 立式安装方式:潜水电泵悬吊在矿井水仓内,水仓的深度应大于潜水电泵的整体高度。优点是受力方式合理,运行寿命长,维修时可以整体取出。缺点是对起重设备要求较高,对水仓内的支撑大梁要求较高,排水井一次性投资大。 卧(斜)式安装方式:安装灵活,随着水位和水源位置的变化,机组的位置可很快的做出调整,缩短排水时间。优点是对起重设备要求不高,对水仓内的支撑大梁要求不高。 3)隔爆矿用潜水电动液控闸阀 隔爆矿用潜水电动液控闸阀是潜水泵应急强排系统的一个关键部件,其可靠性是潜水泵的自动控制的保证。传统闸阀存在以下问题:可靠性差、控制复杂、故障率高、遇见突水现象电动闸阀打不开,不能长时间在水下工作。隔爆矿用潜水电动液控闸阀克服了以上缺点,选配防爆潜水电机作为动力源,采用高压液压缸执行装置作为闸阀的开启和关闭装置,可使闸阀长时间在水下使用。该潜水电液闸阀能在地面或井下控制闸阀的开启,能有效控制闸阀的开关速度和关闭力。具有手动、电动液控两种操作方式。 3、潜水泵应急强排系统的配电及控制 《煤矿防治水规定》中推广使用地面操控的潜水泵排水系统,在条件具备时,采用地面控制,即配电及控制设备放置于地面,动力及控制电缆直接下井接至潜水泵电机及其辅助设备或传感器上(根据现场实际情况,采用沿井筒敷设或沿电缆钻孔敷设)。只有在受条件限制时(配电能力、工农关系等),才采用井下适当位置控制,潜水泵配电室位置应置于高于潜水泵的安装位置,且留出足够的储水余量,使其不致淹至潜水泵配电室位置,而影响潜水泵的工作。 1)地面配电系统 在地面合适位置设应急强排配电室,两回10kV(6kV)电源分别引自矿井35kV(110kV、220kV)变电站10kV(6kV)不同母线段,两回~380/220V电源引自场地动照网。应急强排配电室内设KYN28A-12型高压开关柜,采用高压开关设备或软启动装置分别向井下潜水泵供电。 潜水电泵可以全压(直接)起动,也可降压起动。原则上,在全压起动条件满足时,要采用全压起动,因为全压起动是最简单、最可靠、最经济的起动方式。但全压起动起动电流大,在配电母线上引起的电压下降大。 当全压起动条件不满足时,可考虑采用降压起动方式。降压起动的方式有:电抗器降压起动、自耦变压器降压起动、软起动(可控硅固态软起动、水电阻软起动)、星三角降压起动。目前多采用固态软起动,优点是可提供平滑无极的加速和可控制的减速,起动时避免过冲,停车时避免水锤现象。 2)井下配电系统 从井下变配电所引两回~660V低压电源,采用阀门电控装置分别向电动阀门供电。变配电所及阀门电控装置安装位置应高于电动阀门的安装位置。目前设计的电动阀门在正常情况下一般是常开的,在检修时关闭。 3)控制系统 地面潜水泵配电室内设应急排水泵站控制装置,完成信号传输、监测和应急排水泵站设备控制等功能。由低压配电装置、智能控制器、检测传感器及信号控制电缆等部分组成。具有“自动”、“手动”和“检修”三种工作方式,特殊情况下可以退出自动化运行,转为地面手动操作,确保潜水泵可靠起动;具有远程启动、停止、复位和测试功能;并实时显示系统监测的所有信息具备完善的报警功能,对所有被测参数超限、保护动作及设备运行状态改变进行声、光报警;能够通过工业以太网向上一级计算机管理信息系统传送生产数据和图形信息。另外可以增加工业电视系统,通信系统等为应急强排系统提供声像信息。 4、设计过程中还应考虑的问题 1)影响电动机起动有线路压降、配电母线压降、电动机端子压降等的几个因素。 《GB/T 12325-2008电能质量供电电压偏差》中规定:35kV及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%;20kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%;3.3 220V单相供电电压允许偏差为额定电压的+7%、-10%。 《GB 50055-2011 通用用电设备配电设计规范》中规定:电动机起动时,其端子电压应能保证机械要求的起动转矩,且在配电系统中引起的电压波动不应妨碍其他用电设备的工作。 交流电动机起动时,配电母线上的电压应符合下列规定:配电母线上接有照明或其他对电压波动较敏感的负荷,电动机频繁起动时,不宜低于额定电压的90%;电动机不频繁起动,不宜低于额定电压的85%。配电母线上未接照明或其他对电压波动较敏感的负荷,不应低于额定电压的80%;配电母线上未接其他用电设备时,可按保证电动机起动转矩的条件决定;对于低压电动机,尚应保证接触器线圈的电压不低于释放电压。关于压降的计算这里不再赘述。 2)控制信号的传输 对于控制信号能否在长的距离工况下稳定工作,一直困扰着设计人员,于是与太原博世通机电液工程有限公司合作,针对长距离(1—2km)信号传输及水下潜水闸阀控制做了一系列试验。 (1)长距离PT100温度传感器信号衰减试验结论:三线制传输的信号与实际的温度差值恒定,利用软件可消除误差;四线制传输的信号衰减很小。 (2)长距离接近开关信号衰减试验(加直流24V电源)结论:信号衰减不大,能够驱动中间继电器,并使PLC能够得到反馈信号。 (3)信号长距离控制潜水闸阀水下动作试验(动力电压660V,控制电压24V)结论:很好的实现了长距离远程起动电机和长距离信号传输控制。 以上试验证明,2km以内潜水泵相关控制及监测信号的传输可满足地面自动控制的要求。若超过2km的信号传输,没有相应的试验或应用实例,建议采用井下加隔爆PLC分站的方式进行信号传输。 5结束语 我公司开展潜水泵应急强排系统在同行业领先,目前设计完成的有单侯矿井、东欢坨矿井、梧桐庄矿井、宣东矿二号井、九龙矿等,另李雅庄、曹村、干河、庞庞塔、马营等矿处在设计阶段。以上设计除东欢坨矿井、曹村矿为井下控制外,其他均为地面控制。以开滦单候矿井为例,原设计采用防水闸门,后经过专家论证改为潜水泵应急强排系统后,避免了一次重大淹井事故。 潜水泵应急强排系统是一个综合性的课题,涉及技术、管理、使用等许多方面。从国家国家安全生产监督管理总局颁布《煤矿防治水规定》到许多煤业集团逐步增设应急强排系统充分体现国家到地方对矿井消除透水事故隐患的重视程度及执行力度。充分体现以人为本的精神,把以抢险救灾事后处理改变为以事先预防治理。 煤矿应急系统论文:煤矿电动机应急调速系统探究 摘要: 针对变频器发生故障时很难在较短时间内恢复正常运行的问题,设计了煤矿电动机应急调速系统。该系统采用应急变频装置替代故障的原始变频器来控制电动机:当原始变频器发生故障时,PLC主控单元根据电动机和变频器的故障状态实时控制应急变频装置;当应急变频装置的输出达到电动机的运行条件时,切换装置立即动作,从而实现应急变频装置对电动机转速的稳定控制。仿真结果表明,该系统在原始变频器故障的情况下能够快速接入应急变频装置,具有较好的调速性能。 关键词: 电动机;应急调速;应急变频装置 0引言 随着计算机和电力电子技术的迅速发展,采用变频器控制的电动机调速系统逐渐代替了传统的电动机调速系统。基于电力电子技术的变频器调速控制系统具有快速、稳定的特点,在工业应用中得到了普及,成为主流的调速设备[1-4]。但是,变频器的主电路是由电力电子开关器件组成,当发生故障时很难在较短的时间内恢复正常运行,所以一旦故障就会导致电动机非正常运行,影响煤矿生产系统的正常运行。针对这一问题,本文设计了一种煤矿电动机应急调速系统。该系统由应急变频装置、PLC主控单元和切换装置等组成,PLC主控单元根据电动机和变频器的故障状态,采用模糊PID算法实时控制应急变频装置的输出[7-8],一旦应急变频装置的输出达到电动机运行条件,切换装置立即动作,从而实现应急变频装置对电动机的稳定控制。 1系统结构及工作原理 煤矿电动机应急调速系统结构如图1所示,其中应急变频装置参数与原始变频器控制参数相同。PLC主控单元采集并处理电动机和原始变频器的运行信息,用于判断是否出现故障,一旦检测到原始变频器发生故障,即对切换装置和应急变频装置实施控制。切换装置根据PLC主控单元的信号,将应急变频装置与故障变频器进行切换。应急变频装置在PLC的指令下立即启动,并根据PLC的输入信号来控制输出频率,从而控制电动机转速。煤矿电动机应急调速系统工作原理如图2所示。若电动机在原始变频器故障后处于转动状态,则切换系统中的锁相环同步控制器。当锁相环同步控制器检测到应急变频装置与电动机同频同相时,将应急变频装置与电动机的接触器闭合,从而实现应急变频装置对电动机转速的稳定控制;若电动机在原始变频器故障后处于停止状态,则采用应急变频装置重新启动电动机。 2系统硬件设计 2.1应急变频装置 应急变频装置为交-直-交结构,其电路结构如图3所示。该装置主要由主电路和控制电路组成,其中主电路包括整流器、直流侧滤波器、逆变器。整流器用于将三相交流信号转换成直流信号,直流侧滤波器用于吸收整流侧和逆变侧的脉动电压,逆变器则用于将直流信号转换成交流信号。控制电路由转速检测电路、运算电路、驱动电路和保护电路等组成。检测电路主要用于检测系统的电压、频率等信息。运算电路主要负责处理反馈信号,得到输出信号的参考值。驱动电路用于控制开关器件的通断。保护电路用于保护变频器和电动机。 3系统软件设计 要使煤矿电动机应急调速系统快速、稳定地投入运行,应急变频装置必须具有较快的启动速度,以便及时代替原故障变频器。 3.1主程序 煤矿电动机应急调速系统主程序流程如图6所示。当PLC主控单元检测到原变频器发生故障时,实时启动应急变频装置。应急变频装置导入原变频器的参数和工作频率参数,然后将模糊PID子程序导入其控制系统。 3.2PLC主控单元切换程序 PLC主控单元切换程序流程如图7所示。首先判断原变频器故障后电动机是否停机,若电动机处于停机状态,则切换程序重新启动电动机;若电动机没有停机,在故障变频器停止工作后,延时2s,启动应急变频装置并封锁其输出,通过锁相环同步控制器检测应急变频装置相位和频率是否与电动机一致,一旦检测到同频同相,则切换程序通过控制接触开关控制电动机继续工作。 4仿真验证 为验证煤矿电动机应急变频调速系统的快速响应能力,在Matlab/Simulink环境下建立系统模型,如图8所示。具体参数如下:额定功率PN=200kW,额定电压UN=380V,频率f=50Hz,定子电感L=20mH,定子电阻R=0.03Ω,转子电感Lr=19mH,转子电阻Rr=0.026Ω,转动惯量J=2.56kg•m2,直流电压Udc=900V,电磁常数T=0.016。原变频器在0.5s时发生故障情况下的电动机输出电流i和转速n曲线如图9所示。从图9可看出,原变频器故障前,电动机的电流和转速都处于稳定运行状态;发生故障时,电动机电流降为0,转速也逐渐下降,直至电动机处于停机状态。以图9所示的电动机停机状态为例,在该状态下投入应急变频装置后的电动机输出电流和转速曲线如图10所示。从图10可看出,应急变频装置开始时处于封锁状态,电动机处于停机状态,输出电流为0;0.5s时开始启动电动机并接入应急变频装置,电动机转速缓慢上升,直至达到额定转速;电动机输出电流由开始较大的启动电流过渡到稳定运行状态下的电流,说明煤矿电动机应急变频调速系统具有快速响应能力。 5结语 介绍了一种煤矿电动机应急调速系统的整体设计,在Matlab/Simulink平台对系统可行性进行了验证。仿真结果表明,该系统在原始变频器故障的情况下,能够快速接入应急变频装置,具有较好的调速性能。 作者:阮文韬 单位:成都纺织高等专科学校电气信息工程学院 煤矿应急系统论文:煤矿突发事件应急预案中对通信系统的思考 摘要: 煤炭是我国最为重要的能源资源之一,但属于高危行业,安全生产是矿井的头等大事,受到了国家的高度重视,信息化技术的广泛应用为灾害预警起到了一定作用。尽管如此,矿井突发事件偶有发生。近年来,国家对应急管理工作的工作力度在逐年加大,通信保障在煤矿应急管理工作中有着重要的地位,且对它的要求也越来越高。文章对煤矿突发事件应急预案中通讯系统保障机制进行探讨。 关键词: 事件 应急预案 通信系统 预警 保障 0引言 煤炭是我国最为重要的能源资源之一,煤炭生产的安全事关重大。矿山救护是矿山生产的重要组成部分,由于人员移动频繁、话务量集中、又由于煤矿井下复杂的、特殊的工作环境,固定电话及公众移动电话在救护调度中往往显得无能为力。通讯不畅严重影响了矿山安全救护工作。 近年来,国家对应急管理工作的工作力度在逐年加大,而应急通信保障也是应急预案的重要组成部分,应急通信平台服务于应急指挥和应急救援,因此,通信保障在应急管理工作中有着重要的地位,且对它的要求也越来越高。煤矿生产及其环境的特殊性,决定了煤矿生产对通信畅通、方便、灵活性和可靠性的要求比地面要高,井下通信的实施较地面难度要大得多,且煤矿灾害频发,发展应急通信是当务之急。建立起统一指挥、反应灵敏、协调有序、运转高效的应急通信保障机制迫在眉睫。 1通信现状 目前,矿井的地面大都有固话基站,有互联网及内部局域网;有直通上级部门的无线电台;井下工作地点都装有有线调度电话,直通矿生产调度室;在国家安全生产监督管理总局要求下,矿井也都安装了人员定位监测系统,而该系统大部分是不能直接与地面进行通话的,只有和小灵通一起y梆才能实现通话,但由于价格昂贵,还不能得到普及。另外,现部分矿井正在做矿井监控或矿井自动化建设,井下工业环网已在推广使用,信息化技术的广泛应用为灾害预警起到了一定作用。但当井下一旦发生突发事件时,会造成整个盘区甚至全井下停电,这些系统将全部瘫痪,只能获取停电瞬间前的信息。 由于煤矿井下是一个复杂的、特别的工作环境,井下的通信不同于地面上现有的通信。电磁波在巷道中传播信号衰减严重,整机功耗受到易燃易爆环境的制约,且价格昂贵,因此,无线通信在煤矿井下的普及应用还存在困难。目前,在救灾过程中只有小范围的无线对讲机在使用,与地面调度指挥系统难以形成一个高效的有机整体。 2通信系统的重要性 “安全为天,预防为主”是煤矿安全生产的主线,一份的预防胜过百倍的努力,早期的预防可杜绝许多事故的发生,可避免人民生命与国家财产的遭受损失,所以,一直以来国家对煤矿的安全投入了相当大人力、物力和财力,使得煤矿安全状况全面提升。 随着信息化技术的发展,煤矿自动化程度也在不断提高,各种监测监控系统正在投入使用或功能正在完善,无线通讯系统也正在发展,这些为灾害的预警提供了多种有效的手段。尽管如此,矿井突发事件偶有发生。如何迅速组建有效的救灾应急指挥系统,最大限度减少事件造成的损失,保障职工人身安全,通讯系统起着极为重要的作用,保证通信系统畅通、高效为救灾争取时间是必不可少的重要手段。由于通讯系统的传输方式多种,不是某个企业能够单独完成或所拥有的,要在国家与政府的支持和协调下,在当地通信公司的配合下,成立矿井突发事件通讯应急指挥机构有着重要的意义。 3通讯应急指挥机构职责 3.1 全体人员要在思想上充分认识通讯系统在抢险过程中的重要性,积极组织抢险抢修队伍;并且对所有人员要进行操作、维修的培训,熟练其通讯系统的基本原理和使用技能。 3.2 救灾的设备、材料备件、抢修工具各项细节落实到人,定期查看和测试,不能有损坏或失效,不得擅自挪做它用,抢险救灾后及时补充。 3.3 督促并检查各基站的设备及线路,发现问题及时处理,确保通讯网络系统运行状态正常。 3.4 负责组织定期对相关人员开展预案演练,可通过开展联合演练等方式,促进各单位的协调配合、职责落实和能力提升。确保人员在抢险救灾时头脑清醒、技术熟练。 3.5 配合矿方做好预警工作,如:利用人员定位监测系统的双向通讯功能,在紧急情况下向发射卡发送人员撤离信息;负责督促对各种预警系统的功能完善与系统升级;利用井下防爆对讲机实现井上下通讯(正常情况井下重要地点已放置的防爆对讲机);做好人员的避灾演练工作,提高实战能力。 3.6 在政府的支持下,负责建立起一套空中与地面相结合、有线与无线相结合、固定与机动相结合、公众网与专用网相结合的立体应急通信保障体系,并进行强化管理。 3.7 当矿井发生紧急情况时,在指挥部的组织下通知相关人员立刻到达指定地点,在指挥部的统一指挥下进入预案状态,快速到达事故现场,确保矿井的通讯高效畅通,为事故救援争取时间。 煤矿应急系统论文:煤矿井下应急无线通信系统的建立研究 摘 要:从当前实践来看,国内煤矿井下系统中的救援设备比较落后、不齐全,而且应急通信技术、系统比较落后,工具设备布设不合理,以致于煤矿井下安全事故频发。其中,信息通信受阻,是造成救援不利、威胁井下人员生命安全的主要影响因素之一,如果不及时采取有效的措施予以防治,则会严重影响煤矿建设事业的可持续发展。本文将对当前煤矿井下应急通信技术及其现状进行分析,并在此基础上就如何建立切实可行的煤矿井下应急无线通信系统,谈一下自己的观点和认识,仅供参考。 近年来,随着社会经济的快速发展和煤矿开采技术的不断进步,煤矿井下开采强度、深度等均有所增加,生产安全问题相伴而生。据调查发现,煤矿井下安全事故防治、救援工作中,最为关键的就是要保持通信畅通,以便于及时地联系、准确地找到受困者的位置。 一、煤矿井下应急通信系统及其技术现状 从当前煤矿井下的情况来看,无线应急通信技术多应用在井下事故问题出现时及时掌握现场情况,为井下人员营救准备了条件。同时,该系统和技术与地面救援系统、指挥中心相连接,形成一个临时性的无线通信路线和网络系统。实践中为了能够有效避免发生二次事故,一旦发生矿井事故,则供电系统就会完全切断电力系统。在该种情况下,煤矿井下救援过程中,难以使用原井下通信系统保持联络。当救援人员下井后获得信息以后,难以给地面人员、指挥中心保持联系。在该种情况下,地上救援时,工作人员难以获得井下的现状信息资料,或者不及时或者不准确,不利于及时救援。井下救援过程中,无法有效了解相关信息,而且救援人员可能会置身于险境。煤矿井下通信系统,关系着井上、井下人员的安全和联系畅通行,保持井下应急系统通信畅通,意义重大。实践证明,切实可靠的应急通信系统,能够在救援过程中起到非常好的应用效果,既可以提高救援效率,又可以减少人员伤亡和财产损失。 当前国内煤矿井下作业实践中,井下应急通信以有线通信为主,虽然部分设备配备了先进的井下无线通信装置,但因系统不配套等而难以发挥其作用。对于传统的煤矿井下应急通信系统而言,其中有线通信主要采用的是调度电话及联络系统。从应用实践来看,该系统属于无源传输,在发生井下事故以后,即便没有电源供电,也可保持正常通信,而且通话质量能够有所保障。实践中,因上述通信模式和手段实际布设成本较其他模式下的布设方案经济成本要高一些,加之井下环境特别的复杂,很难全面把握,而且容易出现变动,所以所用的话机可能无法覆盖整个巷道。一旦发生故障,则造成井下通信出现严重的中断现象。有线通信系统作为一种矿井应急通信系统,虽然可靠、灵活,但是存在着一些安全隐患问题,难以有效满足客观需求。 随着科技水平的不断提高,目前国内已经逐步引入无线通信系统,虽然技术水平较之于以往有所提高,但是依然存在一些问题或瑕疵。比如,通信过程中容量相对较小一些,而且部分区域的通信受限以及通信距离短和对基站具有较强的依赖性等,甚至无法支持煤矿井下救援任务。针对这些问题,本文基于目前已有的、相对比较成熟的无线Mesh网络系统和技术手段,将其引入到井下用于应急救援通信,并重新设计了新的无线应急通信体系,以此来有效满足煤矿井下作业和应急救援通信需求。 二、煤矿井下应急无线通信系统构建策略 基于以上分析,笔者认为在当前煤矿井下作业和应急救援通信系统建设过程中,应当从以下几个方面着手。 (一)煤矿井下应急无线通信系统基本需求 对于煤矿井下应急无线通信系统而言,其与地面系统之间存在着较大的差异,具体体现在如下方面: 1.通信环境复杂性 煤矿巷道多存在着一些转角,这就导致无线信号传播受阻,会出现各种类型的信号强度影响因素,比如反射、多径衰落以及折射等。 2.线行受限分析 井下巷道一般采用封闭式,在有限空间范围内,内部分支、弯道和上下坡位置,会出现巷道内景复杂多变等现象,如不及时采取措施应对,则可能会形成非视距信号通信场景。 3.环境恶劣 当发生煤矿井下事故时,可能会产生易爆、燃气体,而且量比较大;同时,还可以出现渗水现象,对巷道结构造成破坏。基于此,在应急通信系统设计过程中,应当有强扩展性以及鲁棒性,以便于能够有效适应特殊的场景需求。 4.无电源供电 井下事故发生以后,就会将原供电系统切断,整个系统中的所有需电设备均无法正常运行,甚至可能会造成供电设备损坏。由此可见,在现代无线通信系统建设过程中,应当解决好自我安全供电问题。煤矿井下应急救援通信系统的使用环境、场景等都非常的特殊,要求系统质量更高。根据实况,我们结合已掌握的情况,建立切实可靠的煤矿井下应急救援通信系统,其必须满足以下要求。 第一,系统载频不宜过低。因煤矿井下信号通道所处的环境比较复杂和特殊,如果系统载频过低,则收发信号过程中可能更加依赖于感应线路来实现传输之目的。 第二,多跳结构以及自组织。煤矿井下空间有较多的转折,通信信号受阻概率也非常大,无线应急救援通信系统应当有多跳结构,基于中介转发来放大信号,以确保点对点的通信良好性。在此过程中,还应当设计自组织性,以便于形成网络,并与煤矿井下部署。 第三,体积小、能耗低。煤矿井下救援设备,应当在井下空间内优化布设,而且要严格控制体积,方便携带。整个通信系统的能耗不能太大,可自行解决安全供电问题,确保能够在井下持续供电。 (二)优化设计系统架构 基于上文对煤矿井下应急通信系统的建设需求分析,以下将对Mesh网络系统应用基础上的应急通信系统架构进行设计。 从整体架构来看,该系统采用了分级无线网络模式,具体由MC以及MR组成。实践中,如果出现了煤矿井事故或者人员受到了威胁,则救援人员只需携带MC和MR进入受难井下巷道,即可展开及时搜救工作。不同的MR之间连接以后,又形成了一个骨干网络系统,此时搜救人员可携带MC,只需与其中一个MR正常连接,即可与地面保持正常通信。对于不同的MC而言,彼此之间的相互通信可基于MR实现转发之目的,由此便建立起一套比较完整的应急通信系统。 (三)优化设计系统硬件 1.器件优选 从功能层面来讲,MR主要用于信号转发及其放大等,对于硬件设备而言,其主要包括控制器、电源模块、存储器件以及无线通信模块和外围电路等。 第一,维控制器。维控制器对整个通信系统、性能等会产生较大的影响,基于对芯片性能可以有效满足利用场景的考虑,具有一定的运算、逻辑判断等能力,确保外部接口更加的丰富,本文选用的是S3C2440A型芯片,令其作为MR之MCU,实际上是一种精简指令集处理设备,缓存16K、主频400MHz,并且可实现操作系统的正常运行。 第二,无线模块。对于无线模块来讲,其主要功能是数据信息接收以及发送,无线通信芯片采用nRF24L01,在ISM频段集成的数据链路协议非常完整,而且速度能够达到2Mbps,只需简单的进行外围电路布设即可利用。 2.硬件架构 元器件选定以后,再优化设计硬件整体架构,对于MR整体架构而言,模块核心是MCU,通过无线收发模块、总线等进行通信、传输命令和数据。较之于MR而言,MC架构有相似之处,只是增加了一些语音通话功能,在整体架构上二者均可利用。 3.接口电路 第一,对存储单元接口进行电路优化设计。本文所研究的通信系统存储单元,主要利用了FLASH以及SDRAM存储器。对于SDRAM而言,主要作为系统内存应用,其频率与总线之间保持一致,能够有效进行快速擦写。然而,实践中应当不断进行刷新,以确保数据的客观有效性。对于FLASH而言,其作为非易失性存储设备,掉电以后数据信息也不丢失,而且能够随意擦写,一般作为固态存储装置,可存储代码以及相关信息数据。 第二,优化设计电源电路。该系统中的无线网卡需供电电源5V,存储器电源3.3V,MCU电源需1.3V。实践中,为了确保电压的统一需求,供电采用5V电源,利用芯片对电压处理以后,电压3.3V。 结语 煤矿井下应急通信系统得以广泛地应用和发展。本文结合井下实际情况和需求,将无线Mesh网络系统和技术设备引入井下,并且设计了Mesh网络应用基础上的井下应急通信系统,其成本非常的低,而且部署也比较灵活,有利于提高煤矿井下应急救援效率的提高。 煤矿应急系统论文:煤矿应急管理与救援指挥信息系统开发 摘 要:煤矿应急管理与救援指挥管理系统是一套集指挥调度、灾害演示、预警预测、快速反应、恢复重建、应急保障和监督管理于一体的应急救援指挥平台。同时,系统将信息管理与GIS平台相结合,实现了重大危险源、重要工作地点的可视化监测监控。系统在信息管理、风险分析、决策支持、协调指挥等方面为集团公司提供了一套应急管理与救援指挥整体解决方案。 关键词:应急管理 救援指挥 信息管理 系统开发 1 开发背景 近年来,我国煤炭行业的发展十分迅速,但煤矿安全问题并没有得到根本解决,重特大事故时有发生,煤矿安全生产事故造成大量人员死亡和巨大财产损失。伤亡事故的主要原因是缺少高效、协调、统一的应急救援和救援指挥管理机制。在此背景下,为进一步提高企业日常安全管理和应急救援水平,特研发了该系统。 2 国内外研究现状 2.1 国外相关产品及技术现状 发达国家普遍重视信息管理、风险分析、决策支持和协调指挥等应急管理技术在煤矿应急救援中的研究与应用。美国在“9.11”事件以后,在全国范围内加快建立综合性、一体化的突发公共事件处理方案,提供全国突发事件的预防、准备、响应和恢复的标准与规范,并从2005年开始要求各州、部族和地方政府都采用NIMS来处理突发事件。德国内政部门在2001年着手建立了“危机预防信息系统”,构造了一个联邦和地方政府的事件响应和公众信息网络,为突发公共事件的救援提供信息服务。英国RobshawL教授提出用信息技术来提高采掘工作面的活力能力。他利用信息技术建立一个煤矿信息系统,该系统给企业经理提供了关于煤矿采掘工作面性能的及时、准确地信息。 2.2 国内相关产品及技术现状 北京大学毛善君教授带领团队开发的矿山地理信息系统平台LongRuan GIS,已经在我国大部分煤矿使用。LongRuan GIS作为完全从底层开发的地理信息系统,引领了我国矿山地理信息系统发展方向[1];重庆大学程平等研究设计了煤矿应急救援指挥通信平台[2],中国矿业大学(北京)刘金城设计了煤矿瓦斯爆炸事故应急辅助决策系统[3],为我国煤矿的应急救援管理工作做出了贡献。 3 系统功能 (1)应急救援管理系统可快速、准确地为决策者提供救援预案,以辅助决策者对事故救援作出决策,为救援工作节省宝贵时间。 (2)应急救援指挥系统按照扁平化、准确性、以人为本等五大原则,分为应急值守、应急救援和事故管理。应急值守实现在三维模型上动态监控安全、人员定位数据,发现危险,及时报警,启动应急救援程序。事故管理实现对灾害事故的汇总管理。 (3)监测监控系统可实现实时在线的检测监控数据展示、在线查看和危险指标报警,为灾害预警提供决策依据。其人员定位功能更能在救援活动中起到关键的作用。 (4)应急救援保障系统可完成救援人员、物资的综合管理,实现优化配置、综合利用、全面部署的战略规划。 4 系统开发的目标 (1)通过预先设计的综合应急预案,迅速组织救援队伍,利用一切可以利用的力量,在灾害事故发生后迅速控制其发展,并努力使灾害损失将至最低。 (2)通过研究煤矿应急管理与救援指挥信息系统,实现对煤矿工作人员提供安全全方位服务,使煤矿能及时更新安全信息,降低安全管理成本,在发生事故时能及时作出反应,并采取相关措施,提高事故的救援效率,有效减少事故损失。 (3)煤矿应急管理与救援指挥信息系统借助GIS平台,利用基于复杂地质条件下三维地质模型建模技术[4],实现对井下工作环境的三维展示,在灾害发生时,可直观显示井下实际条件,为决策者对事故救援作出决策提供依据。 (4)应用计算机信息技术建立煤矿应急管理与救援指挥信息系统,可有效提高煤矿企业的信息获取能力、快速反应能力、组织协调能力、决策指挥能力、防灾减灾能力。 5 技术路线及研究方法 (1)整体技术实施路线包括:需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、系统实施、系统运行与维护等阶段。 (2)前端开发工具用C#来实现,后端数据库管理工具使用SQL Sreverse2008来实现,数据库系统采用的借口,使煤矿应急管理与救援指挥信息系统具有异构多源数据访问的能力。 (3)建立煤矿应急救援指挥与管理信息平台,把监测监控预警子系统与应急救援指挥系统有机结合起来,实现煤矿救援的安全、快速、高效和有序,最大限度减少事故发生所造成的人身伤害和财产损失。 (4)根据系统详细设计编码并调试所有的功能模块,并利用实际资料检验程序的正确性与容错性。在调试程序过程中,与相关专业技术人员密切配合,检验功能模块的实用性,并及时加以修改。 6 主要创新点 (1)建立了煤矿井下监测专用软件平台,完成了煤矿安全监测监控数据的分析和处理,实现了系统与监测设备及其他软件系统信息共享。 (2)基于Longruan 3DGIS平台,实现了避灾路线的与救灾路线的可变化。 (3)系统对应急预案在数据库进行拆分,实现了和应急救援流程的无缝集成,实现了应急救援程序的可视化。 (4)把矿山应急救援支护管理数字化,把大多数煤矿依托的纸质预案和传统通信手段提升到应用信息化平台,实现了狂三应急救援指挥的高效、科学和智能化管理。 (5)建立了基于GIS的三维可视化集成数据平台,实现危险源三维动态数据的显示及三维可视化救援与值守。当灾害发生时,能在根据实际情况建立的巷道、硐室、工作面等三维模型上动态地生成事故报告,并启动应急救援预案,同时还可以根据灾害发生的类型,自动生成最短的救灾路线,在三维模型上动态地显示,为救援工作提供建设性建议。 7 社会效益分析 矿山应急救援指挥管理是矿山安全生产工作的重要组成部分,全面做好矿山安全生产应急管理工作,尽可能避免和减少矿山事故造成的伤亡和损失,是坚持“以人为本”、贯彻社会主义和谐社会的具体体现。是维护社会稳定人民群众根本利益的需要,对预防和应对矿山突发安全生产事件,减少矿山突发事件造成的损失,具有重要意义。同时本系统有助于煤矿的日常管理,提高决策者的决策能力,增强管理人员的安全知识,强化人员的安全生产意识,提高人员应急反应和逃生能力。煤矿应急管理与救援指挥信息系统的应用,能够在煤矿应急管理和应急响应能力方面提供一种新型的信息化、智能化平台。 煤矿应急系统论文:姚桥煤矿井下应急数字广播系统的研究及应用 [摘 要]本文简述了姚桥煤矿井下应急数字广播系统的实现、区域划分、设点数量及救灾功能,详细分析了系统具体技术要求及系统设计原则,在实践应用中取得了较好经济效益和社会效益。 [关键词]广播系统;设计原则;技术要求;系统功能 1.概况 姚桥煤矿井下应急数字广播系统(以下简称广播系统)以井下工业以太环网作为数据传输平台,使用光纤或通信电缆连接主、副音箱等设备,实现应急数字广播。该系统覆盖区域总计安装应急数字广播作业地点50处,主要分布在3个采煤工作面上、下两巷,8个掘进工作面,6个人行车场,大泵房,运输调度室,猴车上、下人位置,主要变电所及轨道甩道口处。该系统以各种应急预案为基础,具有智能语音告警及应急救援功能,日常在指定区域可以播放背景音乐、播放安全宣传教育音频。当井下出现重大安全事故时,可以根据事先设定程序,调动相关应急预案,指挥现场人员撤离;可以人工调用应急预案语音材料,播放给指定区域,也可以地面调度室终端设备实现直接喊话,直接指挥有关人员撤离。 2.设计原则 广播系统的建设是煤矿信息化建设的重要设施,是煤炭安全生产管理体系的重要组成部分,必须从网络信息体系建设的全局考虑,将系统建设成一个高起点,易于扩充、升级、管理和使用的广播通信系统。主要设计原则包括: 高可靠性:稳定可靠运行是矿用应急通信保障系统建设目标的关键,保证在系统设计中选用高可靠性的产品设备,充分考虑冗余、容错和备份能力,同时合理设计系统架构,最大限度地支持系统的可靠运行。 安全性:煤炭系统作为国家的基础能源系统,设计中必须考虑防止内部及外部非法访问的措施,保证系统数据的安全传输。因此需要制订统一的系统安全策略,整体考虑系统平台的安全性。 网络可扩展性:根据未来业务的增长和变化,网络可以平滑地扩充和升级,最大程度地减少对网络架构和现有设备的调整。 可实施性:本次工程将充分分析现有的工业以太环网及既有的调度通信系统环境,充分考虑网络的可实施性。 技术先进性:在保证满足基本业务应用的同时,又要体现网络的先进性。在网络设计中要把先进的技术与现有的成熟技术和标准结合起来,充分考虑到网络应用的现状和未来发展趋势。 高性能:骨干通信节点的性能是整个网络良好运行的基础,在设计中必须保障设备的高吞吐能力,保证各类型信息的高质量传输,使系统成为煤炭安全生产管理的重要辅助设施。 经济性:在充分利用现有资源的情况下,最大限度地降低系统的总体投资,有计划、有步骤地实施,在保证网络整体性能的前提下,充分整合矿区现有的各类型通信广播系统。 开放性:相关产品的选择要以先进性和适用性为基础。广播系统采用通讯协议应为国际通用协议,并免费向用户开放通信协议,使该系统能与综合自动化系统融合。系统具备二次开发接口,满足维护、开发应用软件的需求。 3. 广播系统具体技术要求 3.1 广播系统的总体技术要求 广播系统以井下工业以太环网作为数据传输平台,上、下人行车场、各甩道口和无人值守猴车(处于静止状态)等主要巷道可使用光纤或通信电缆连接主、副音箱等设备,实现应急数字广播。系统应满足井下采掘工作面使用通信电缆通信的需要,且数据传输距离不小于2000米。系统建成后应达到井下应急广播的需要,声音清晰、无杂音、单个音箱声音单方向覆盖范围不小于150米。 广播系统应实现双向通信功能,井下人员听到音箱声音后可以通过该系统实现与矿调度的信息传递。 采掘工作面应满足2种方式广播:即可采用环网实现应急数字广播,也可采用现有调度电话通过网络传输实现应急通信或广播。 3.2 广播系统的覆盖区域要求 广播系统总共设计安装应急数字广播作业地点53处,主要分布在3个采煤工作面上、下两巷,8个掘进工作面,人行车场,猴车上、下人位置、避灾硐室,主要变电所及轨道甩道口处。 3.3 广播系统的架构要求 ⑴. 广播系统主要设备包括系统管理软件及应急广播服务器、信号传输部分、矿用本安型音箱等。由地面和井下两部分组成:地面部分由麦克风、应急广播服务器、应急广播客户端、中继网关通信设备及相关附件组成。井下部分由矿用隔爆本安型主、副音箱、矿用隔爆兼本安型电源及相关附件组成。 ⑵. 以井下工业环网作为系统的传输通道,易于系统的建设。 3.4 广播系统的管理软件要求 广播系统可以实现向线路通话,播放音频文件等功能,也可以接收井下线路的声音并将通话声音保存。同时可根据不同的需要设置权限部署在不同的服务器上。 整合现有的语音通信系统,统一界面,统一管理。 调度室直接对扩播、调度电话各点进行紧急呼叫或广播各分机点、在线状态显示。 一键通紧急广播(通过设置好的语音报警源直接传输到井下话站音响)。 丰富灵活的软件接口,支持定制开发。 支持软件远程操作运行环境:支持WINXP、WIN7、WIN 2003、 WIN 2008操作系统。 同时具有与人员定位系统、安全监控系统的相互联动的功能。 3.5 广播系统的环境要求 ⑴.安装地点:大屯煤电姚桥煤矿 ⑵.海拔高度:地面不大于1000m,井下不小于 -1000m。 ⑶.安装环境:煤炭矿山工业环境。 ⑷.环境温度:地面-18℃~45℃,井下2℃~40℃。 ⑸.环境湿度:井底约95%,井口60%~85%。 ⑹.耐震能力:按8度烈度设防。 ⑺.运行方式:24小时连续工作制。 3.6 广播系统的主要材料设备如下表 4. 广播系统的功能 4.1 支持双重调度管理功能 通过广播系统可组成全矿区广播通信管理系统:当发现井下某个地点有异常情况,通过公司总调度室,即可实现各煤矿的调度通话,也可通过公司局域网访问应急数字广播系统对煤矿井下某个工作面直接讲话或播音,从而真正实现公司总调度室和矿调度室双重调度管理功能。 4.2 设备状态显示及故障检测功能 广播系统设备都可显示具体工作状态,便于工作人员及时发现处理。由于终端为网络或通信设备,具备灵活的IP地址或电话号码设置,因此通过管理软件可以通过编程来控制设备的IP或电话号码,以达到控制音箱及实时显示工作状态的效果。 4.3 广播系统呼叫功能 当井上管理人员要通过广播系统通知井下工作人员时,在调度室操作台上输入井下矿用隔爆兼本安型音箱的IP编码或电话号码,系统自动接通井下矿用隔爆兼本安型音箱。 4.4 双向通信功能 调度中心可以通过操作台或访问应急广播服务器对井下音箱进行讲话,井下人员也可以通过井下设备终端与矿调度进行对话。 4.5 广播分区不受限制 根据矿区广播系统需要,可以对矿区广播进行无限制分区,使得使用效率最大化。 4.6 音箱音量任意控制 根据井下区域不同,在调度室可以任意控制网络音箱的音量大小。每个音箱具有单独调节音量功能,并且可以任意选择各个网络音箱播放的不同背景音乐和宣传语音广播等内容。 4.7 远程广播系统管理 广播系统实现了真正意义上的无人职守,能够通过广播系统软件实现对整个系统设备进行远程管理与监控。可以通过计算机发送语音对井下进行应急广播。界面友好,操作方便,真正实现了可寻址到点控制。 5. 结语 姚桥煤矿广播系统实现了真正意义上的无人职守,能够通过系统软件实现对整个系统设备进行远程管理与监控。可以通过计算机发送语音对井下进行应急广播。界面清晰,操作方便,真正实现了寻址到点控制。通过本系统可组成全矿区广播通信管理,当发现井下某个地点有异常情况,通过公司总调度室,即可实现各煤矿的调度通话,也可通过公司局域网访问应急数字广播系统对煤矿井下某个工作面直接讲话或播音,从而真正实现公司总调度室和矿调度室双重调度管理功能。经过姚桥煤矿井下的实际应用取得了较好经济效益和社会效益。 煤矿应急系统论文:建立煤矿事故应急救援系统的分析研究 摘 要:随着世界生产安全不断重视,尤其是对生产一线的工作者生命安全的不断重视并且国家安全生产政策的不断提出,但事故发生不断并且高频,面对突然煤矿事故尤其是大型事故,怎样有效的处理紧急问题至关重要。本文主要建立煤矿事故应急系统,通过各种软件建立效果分析,并且构建该系统框架图,该系统的建立为煤矿事故救援提供了最优处理方案。 关键词:煤矿;事故;比较;系统 1 建立煤矿事故应急救援系统的意义 加强对煤矿事故应急救援工作的领导,保证事故应急响应及时、抢救迅速有效,提高应急预案的启动速度、执行效率以及执行的准确程度,提高管理的现代化、智能化、系统化水平,尽最大可能减少和降低事故发生时所造成的人身伤害和财产损失,建立一套煤矿事故应急救援预案管理信息系统具有十分重要的意义。为了贯彻执行国务院《关于加强安全生产工作的决定》、《中华人民共和国安全生产法》、《煤矿安全生产条例》等法律法规。一方面,自我国煤炭资源得到很好地发展,矿井年生产力的不断提高,相应人员的配备比以前更多,尤其在社会高速发展经济的社会背景下,提高矿井各项工作效率也是至关重要;另一方面,在一旦发生重特大安全事故时,事故应急信息系统能提供完善的应急救援程序,促进煤矿重特大事故的防范工作,提高煤矿有效应对各种突发事件的能力,能做到处变不惊加强各部门的联动与配合,充分调动生产单位应急救援的各种资源,临危不惧,从而使救援工作有条不紊地开展,损失降到最低。 2 建立煤矿事故应急救援系统存在的问题 建立煤矿事故应急救援系统,不但要投入大量的人力、物力和财力,还需要配备多学科人才,包括矿产资源学、采矿学、应用化学、地质学、岩土工程学、环境学、材料学、工程力学、安全科学、计算机、流体力学、管理学、系统学等;另外,煤矿事故应急救援系统是一门集采矿学与现代管理技术系统的交叉学科,需要大批的复合型人才,但是在煤矿开采领域,这样的人才是很稀缺的,随着国发〔2010〕30文件的,安全生产,但煤矿事故在我国高发,保护劳动者生命安全很有必要建立煤矿事故应急救援系统。 3 建立煤矿事故应急救援系统的步骤 建立煤矿事故应急救援系统的主要功能是加强对煤矿事故救援的领导,保证事故应急响应及时、抢救迅速有效,提高应急启动速度、执行效率以及执行的准确程度,提高管理的现代化、智能化、系统化水平,尽最大可能减少和降低事故发生时所造成的人身伤害和财产损失。 3.1 收集整理数据、网络设计 在建立煤矿事故应急救援系统之前,就要对该煤矿的人员信息(年龄、工作经验、应变能力和专业研究深度等)、地理位置、交通要道、设备、本地管理协调机构等信息的综合评价和掌握。这些数据对后面本矿建立煤矿事故应急救援系统有着很重要的意义。 实现组织、成员及其职责的管理,实现用户管理,完善的用户管理机制,可以对用户设定密码安全认证与操作权限,拥有相关权限的人员才可以进入系统,高级别的用户可以抢夺低级别的用户的控制权,确保控制唯一性;拥有权限的用户可以方便地对系统配置进行查询和修改,并进行系统维护工作。可进行系统设置、数据整理、备份、恢复等功能。调查本矿所有机构设置,对于管理职能重叠、人员配备不足、人员分管工作不明进行整顿,综合建立煤矿事故应急救援系统。 3.2 建立数据库、录入数据 数据库的选择对煤矿事故应急救援系统的建立有很大的影响。现在一般可以应用Excel、Access、Microsoft office Infopath、Visual Basic、Visual C++、Visual J++、Visual InterDev、Visual SourceSafe 、FoxPro等软件开发数据库,Excel、Access、Microsoft office Infopath 软件建立数据库前期工作量少,所建数据库直观明确,但是随着数据的膨胀,后面查询会带来工作量增加。考虑到软件普遍、易操作、效率高、快速等特点,采用Visual FoxPro 建立煤矿事故应急救援系统整体性强、层次分明、较高的处理速度、利于后面的开发。 该系统基础信息管理模块用于危险源数据库、法律法规数据库、典型事故案例数据库、应急救援器材设备数据库及其他应急救援数据库的数据输入、编辑和输出。 数据库的设计决定着该系统的性能的高低甚至成败,所以在设计数据库时,按照事故类型进行数据库设计,事故类型分为瓦斯、地质水文、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出和通风安全,分类的优势在于事故发生时,按照事故类型进行数据查询,找到处理事故的最佳人员配置和管理结果,把事故的生命和经济损失减到最低。 3.3 数据查询及事故汇报子系统的嵌入 该数据库主要是通过该矿的具体情况(地理位置、交通条件、本矿地质条件等因素)建立的,通过矿上事故处理各领域专家综合考虑然后建立的事故应急救援处理方案,在进行事故类别查询,得到最优事故处理方案。例如,当本矿出现水淹井事故,在该系统查询栏里面输入地质水文,系统查询处理水害事故的最优方案,查询结果里面出现处理水害专家,也及相应的人员、设备配备,还有先前该类事故经验和教训。同时还有出现事故汇报流程,做到事情紧急情况下,有条不紊的运行。 4 结束语 煤矿事故应急救援系统是随着经济增长特别是对以人为本的理念深入人心,有关法律法规和经济体制的不断健全的结果,是一个经济、安全生产的综合项目的研究。同时这个也是一个不断更新的动态项目,将随着新技术、新理念、新型经济的发展而不断进步,为安全生产提供了一个崭新的、高效的、更深层次的稳定系统。但同时也要注意该系统为事故发生提供了很优化的救援方案,与实际发生事故时,系统内部各块能否真正得到顺利,还要定期进行实际演练,各单位达到最佳磨合状况。 煤矿应急系统论文:地理信息系统在煤矿灾害应急救援中的应用浅析 摘要:在煤矿灾害发生过程中,根据地理信息系统的特点及优势,将其应用于应急救援中,可以极大地提高救援效率,最大限度的降低人员、财产的损失。 关键词:煤矿灾害 应急救援系统 地理信息系统 一、引言 随着煤矿开采深度的加深,地质条件也将会愈加的复杂,各种事故会严重威胁着矿工的生命安全和煤炭生产的正常进行。通过建立生产安全事故应急救援预案,可以控制矿山发展并尽可能排除事故及矿井灾害,保护现场人员及场外人员的安全,将矿井灾害对人员、财产造成的损失降低到最小程度。 地理信息系统(GIS)是一种基于计算机的工具,它可以对在地球上存在的东西和发生的事件进行成图和分析。GIS技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作(例如查询和统计分析等)集成在一起,从而使大量抽象、枯燥的数据变得生动、直观和易于理解,提高工作效率和管理工作的科学性和准确性。 二、地理信息系统的特点及优势 地理信息系统是以地理空间和动态的地理信息为地理研究和地理决策服务的信息系统,已被广泛用于资源管理、城市规划、应急救援等各个领域。地理信息系统的主要特点和优势有: 1、标准的信息存储、查询功能。GIS可以将各种不同的数据转化成利于计算机存储的内部格式。GIS不但包括各种要素分布的空间位置,也包括其实体特征的属性数据,同时还有明显的时序特征,而且空间数据和属性数据之间是一种密切的对应关系,空间信息和属性信息形成一个有机的整体。通过检索空间数据可查询相应属性信息;通过检索属性数据也可以查询相应的空间信息。避免了图形与相应的属性数据分离的现象,给企业资源的全面管理带来了极大的方便。从图形学的角度来看,GIS实质上是一种便于计算机处理和网络传输的数字化地图或图纸,可以方便地对空间数据进行输入、编辑、显示、查询、空间分析和输出打印,也可以利用三维动态仿真技术对各种要素实现仿真模拟,构造一个符合实际的模拟空间,展现各种地物之间复杂的时空关系。 2、便捷的的数据管理功能。一些数据库和应用系统公司,如Oracle,Microsoft和SAS等,已扩展了其产品容纳空间数据管理功能。另一方面,许多GIS软件也包含空间数据库引擎数据模型,借助这一模型可将空间数据加入到关系数据库管理系统中。这样使得大规模的GIS系统与空间数据技术一体化成为可能,便于各种系统的集成和信息共享。 3、优秀的空间分析功能。空间分析是地理信息系统最主要的特色。GIS系统可以利用其空间数据库和属性数据库,结合高效的算法进行空间分析。如对距离某一事故地点一定范围内各种空间要素的搜索,并对相关信息进行统计分析,为事故处理提供所需要的信息和应急预案等。这种空间分析的功能是其他信息管理系统无法实现的。 三、煤矿灾害应急救援地理信息系统模块功能设计 根据系统需求分析和开发目标,煤矿灾害应急救援系统应主要包括以下几个模块: 1、信息管理模块。该模块主要由矿井相关的各种基础信息数据库和地物属性分布组成。基础信息包括矿井基本情况数据库、井下主要设备信息数据库、安全设备数据库、地质条件数据库、主要灾害信息数据库以及实时的采掘工作面分布等。它具有实时维护、更新和管理煤矿基础信息所需的基本功能。? 2、应急预案模块。主要包括矿井灾害应急预案、应急救援队伍、救灾设备数据库、救灾专家数据库以及国家级矿山救援基地分布等内容。在矿井灾害应急预案中可以查询到通用的应急救援预案,如国家局制定的矿山重特大生产安全事故应急预案,也可以查询到针对本矿井实际的自行制定的应急预案内容。它具有维护和管理整个矿井灾害应急救援的基本功能。 3、灾害处理模块。囊括了矿井灾害从预测预报到控制处理的一般方法,主要包括矿井灾害预测方法、矿井灾害控制方法、矿井灾害处理方法。同时还提供了矿升灾害案例库这一功能,方便查找相关的矿井灾害案例,以期达到学习借鉴的目的。 4、法律法规模块。此模块提供了矿井生产适用的各项法律法规和部门规章制度,包括国家级及省级煤矿安全规程。能够按照目录、索引和关键字进行查询、打印,同时预留了扩展接口,用户可以随实际变化增减法律法规条文,有效地减少了检索规章制度文件的时间,为领导者做出正确的决策提供法律依据。 四、煤矿灾害应急救援地理信息系统的实现与应用 矿井灾害救援制约因素多、情况复杂多变,与其他行业的抢险救灾工作相比,具备更强的技术性、时效性和更大的危险性,要求反应迅速、判断准确、应变及时、措施有力,一旦事故发生,需要多支救援队伍密切配合、集中指挥展开救援工作。 建立矿井应急救援系统的目的:一是发生事故后控制危险源,避免事故扩大,在可能的情况下予以消除;二是尽可能减少事故所造成的人员和财产损失。因此,矿井灾害应急救援系统不仅要包括危险源空间布局、矿井环境状况、关键设施状况、应急救援力量等实体空间,而且还应涉及社会经济领域的非实体因素,如人员分布、财产分布等。?矿井应急救援作为一个动态运行的过程,其复杂的灾害生成机制需要强有力的信息分析工具的支持。地理信息系统是解决这一问题的有力工具。 本系统主要利用GIS开发软件,将煤矿生产工作范围内的电子地图、属性数据以及统计数据相结合,构成地理信息系统平台,通过此平台,实现生产工作范围内井下巷道、采掘工作面和各种机械、安全设备数据及其他数据的全面整合,达到数据统一管理和资源共享。同时在此基础上提供灾害预测、控制和应对方案,提高管理工作的科学性、规范性,以及灾害处理工作的及时性、准确性。 五、结束语 该系统可以实现对矿井基本情况、主要灾害信息、危险源分布及救灾力量等信息的查询、图形编辑、属性更新,确定特定灾害的影响范围,大致预测灾害损失。在灾害应急响应与快速救援指挥中显示最佳避灾路线,调度与管理抗灾力量,对应急预案数据库进行决策支持和数据更新,从而方便生产单位在灾害发生时及时启动相应的应急预案,辅助领导全面掌握灾情并进行救灾指挥决策,将灾害损失降到最低限度。 煤矿应急系统论文:煤矿应急通信保障系统的研究与应用 摘 要 由于科技的发展和国家的重视,煤矿事故的发生率在近几年来已经有所下降。然而由于煤矿工作的环境复杂,目前我国仍然无法避免煤矿事故的发生。所以,事故发生后的应急通信保障和人员救助成了国家的关注重点。由于煤矿应急通信保障系统对于挽救旷工生命工作有着重要的影响,本文通过了解煤矿应急通信保障系统的研究现状和存在的问题,提出了煤矿应急通信保障系统未来的研究方向的同时,也对煤矿应急通信保障系统的未来应用做出了概括。 关键词 煤矿事故;煤矿应急通信保障系统;研究 煤炭的开采是我国重要能源的主要来源,但是煤矿事故的发生使得人民的生命财产受到了威胁。煤矿应急通信保障系统为事故救援提供了有力的技术支持,也对安抚被困人员情绪起到了巨大的作用。然而该通信保障系统受困于现代技术的发展,仍然存在着诸多不足,给煤矿事故的救援带来了一定困难。 1 煤矿应急通信保障系统的研究现状 当一场煤矿事故发生后,井下通信的中断会导致救援部队无法确定井下情况,因此无法完成制定人员救援的措施,严重影响了救援时间。而目前的煤矿应急通信保障系统为了适应井下的复杂环境,存在着设备小、布设快速、可移动、简单操作等优点,使得井下的通信系统灵活性较高。 目前矿井的主要通信方式有中频感应通信、VHF泄漏通信、矿井蜂窝无线通信以及短距离无线通信网络等。矿井应急通信保障系统属于有线和无线技术为一体的信息设备,需要建立有线、无线相结合的通信保障系统。目前我国煤矿应急通信保障系统的主要功能是:在事故发生后,通信设备可以保证井下人员与救援人员的联络,使得救援人员可以根据通信数据对受困人员进行定位,采取相应的救援措施。因此有线技术和无线技术的发展对于煤矿应急通信保障系统的发展有着重要的意义[1]。 2 煤矿应急通信保障系统的存在问题与研究方向 1)煤矿应急通信保障系统的存在问题。 一方面就目前的煤矿应急通信的几种主要通信方式来说,其中的中频感应通信利用专用的感应线和无线电波传输信息,其系统的稳定性较差。而VHF泄漏通信系统利用无线电辐射泄漏原理实现通信,但是有布线的局限性且费用较高。矿井蜂窝式无线通信系统虽然在救援时较为可靠,但是其初期规划较麻烦,并且设备较为昂贵。短距离无线通信系统是利用现在的WIFI网络技术的通信系统,支持多媒体的通信,且拥有成本较低、部署灵活等特点。但是由于目前该技术发展的较晚,所以还没有被广泛的应用。另一方面,我国的煤矿应急通信保障系统的应急求救信息处理的自动化程度较低,求救信息的处理仍然以人对计算机的使用为主。即使安装了应急自动化报警装置,也由于信息系统的通信平台功能缺乏而无法实现信息的共享,无法使应急通信系统及时发挥其作用。再者,由于井下事故发生的比较突然,人员受困的地点往往有多处,在进行一个地点人员救援时,如果不能及时同步的将救援消息传达,可能导致其他地点的人员伤亡。但是由于目前的井下作业员的通信设备有限,通信同步的问题仍然没有得到解决。最后,目前在事故发生后被困人员的数量统计仍然是以现场调查的方法为主,根本无法让全部矿工的安全得到保障。 2)煤矿应急通信保障系统的研究方向。 基于煤矿应急通信保障系统的研究现状和存在问题,可以对煤矿应急通信保障系统的研究方向做一个大致的总结。一是大力发展煤矿应急信息系统的有线无线技术,降低煤矿通信系统的建设成本,保证先进技术在全国多处矿井的普及。二是建立多个煤矿应急信息系统,防止某处煤矿应急信息系统失灵的状况发生。三是利用现代信息技术创立一个集求救、通信、指挥、调度为一体的信息系统,通过高度智能化的系统提高救援的效率。四是通过增设扩音设备或增添多处的通讯线路和设备,保证矿下每处位置都能及时收听到救援的相关信息。五是完善煤矿应急通信系统,增添矿下监控的系统环节,可以实时的掌握井下人员的数量及分布等情况。总之,完善煤矿应急通信系统,不断的确立煤矿应急通信保障系统新的研究方向,是保证我国人民生命财产安全任重而道远的的任务[2]。 3 煤矿应急通信保障系统的未来应用 随着科技的发展,煤矿应急通信保障系统也会越加完善,在煤矿事故的应用上也会实现更多的功能。监控系统的完善首先可以使煤矿应急通信保障系统在事故发生前掌握矿下人员的位置信息及人数和活动情况。而在矿难发生时高智能化的系统可以通过对求救信号的捕捉,及时做出应急措施,通过广播等通讯措施对矿下其他区域人员做出疏散警告,防止更多人员受困。同时高智能化的系统将求救信号通过网络共享给救援部队,并将之前掌握的人员数据提交给赶来救援的队伍,便于救援部队及时部署救援计划。在救援部队赶到后就可以利用煤矿应急通信保障系统的多途径的通信设备联络到每一个井下的受困人员,掌握井下的基本情况。在执行救援措施时又可以通过这些有线和无线的通信设备对其他等待救援的人员做出安排。如此,通过煤矿应急通信保障系统的不断研究和完善,可以给煤矿救援提供更大的贡献,完成煤矿应急通信保障系统的使命[3]。 4 结论 煤矿应急通信保障系统的研究是完善其应用效果的重要方法。只有做好对煤矿应急通信保障系统现状的了解,掌握其存在的问题,才能确定煤矿应急通信保障系统的研究方向,完成对其各方面的研究。总之,做好煤矿应急通信保障系统的研究,才能提高煤矿应急通信保障系统的应用效果,为保障我国人民的生命财产安全做出一份贡献。 煤矿应急系统论文:基于GIS的煤矿事故应急救援信息管理系统开发与应用 [摘 要] 煤矿井下救援工作因为其特殊的行业特点和自身特色,目前已有的其他部门、行业、以及其他国家的救援系统无法直接应用。本文根据对象分析法, 结合了GIS信息化技术对煤矿井下区域性救援进行了分析,认为分析井下区域性救援系统信息化设计的关键在于对煤矿井下GIS救援的表达,应用数据分析技术,最后GIS救援系统数据模型,利用煤炭井下区域性救援及分布联系建立了井下信息可视化系统。 [关键词] GIS; 煤矿; 事故应急救援; 信息管理系统 1 GIS技术应用在煤矿领域的意义 随着电子技术和无线通信技术的高速发展,软/硬件开发工具的不断更新,GIS 技术获得了飞速发展。从最早的单点定位和相对定位,发展到现在的差分定位和广域差分定位;从原先的数据后处理到现在的实时数据处理;从单 GIS 接收机时展到现在的多星座 GNSS 接收机时代。另外,GIS 技术在民用领域的发展更加快速,如汽车导航,大坝、桥梁、高层建筑变形救援,灾害救援及各种工程施工中的定位服务。如今,GIS产业已发展为一项全球化、规模化和大众化产业,因此,大力开展对 GIS 应用技术的研究,对经济建设和军事建设具有十分重要的战略意义。 从上世纪 90 年代 GIS 产品引进我国后经过 20 年的研究和发展,我国卫星导航产业取得了长足的进步,从 2005 到 2010 年上半年就创造了超过 1000 亿元的产值。近年来,卫星导航产业的迅猛发展受到我国高度的重视,在国家 “十二五”规划中,卫星导航被列入重点发展的战略性新兴产业之一,国家将在政策、法规、资金上大力支撑发展有自主知识产权的卫星导航技术,而这些政策上的优势将为卫星导航产业发展创造巨大的空间,也成为促进中国卫星导航产业跨越式发展的主要动力。 GIS 接收机是 GIS 系统的重要组成部分,是用户实现定位、测速和授时功能的核心部分。GIS 信号救援作为接收机内基带信号处理的第一个环节,是跟踪、导航电文提取和定位解算等后续处理过程的基础和前提。GIS 接收机的一些重要性能指标与救援算法的性能有关,如 TTFF 和接收机的灵敏度。因此研究性能优越的救援处理技术对于开发高性能 GIS 接收机具有十分重要的意义,本课题正是基于此展开对煤矿区域 GIS 信号救援信息管理系统中的设计与研究。 2 GIS技术在煤矿事故应急救援信息管理系统中的应用 在智能化救援模式下利用GIS救援系统技术和双缓存技术可建立救援系统实用模型。 2.1 几何数据模型设计 简单来说,系统工作原理就是通过开关进入每个手机分配一个IP地址,并存储在GIS中的数据,在管理软件中自动注册到的无线信号覆盖区域。在GIS救援系统系统中的煤,不仅要生产数据管理的固有特性,分布的各种数据整理清楚之间的层次关系。因此,生产管理系统模型包括两个属性信息,还包括空间格局信息。根据前面的介绍我们知道,由于GIS救援系统技术系统中各地物设备都是根据点、线、面的几何集合构成,对象较为复杂,因此有必要对复杂地物类的属性特征和几何特征作出详细的分类与定义。通常我们都可以将具备集合特征的数据分类为层次数据与几何数据。层次数据可以带有属性,是把各采集到的图形按照各自的特征、需求归类分层,最终得到的结果,同时也是属性与图形的关键结合点。几何数据则是对地物形状大小、空间位置及其拓扑关系进行描述表达的基础数据。 2.2 属性数据模型设计 GIS救援系统信息属性同图形信息关系极其密切。实体对象与图层信息都拥有单向的属性数据。这里首先介绍属性数据与客观数据间的联系。基本属性数据一般可以分成公共属性、独享属性、共名或共值属性、可否传播属性、传值属性和传名属性,共计八种类型。本文简要概括了煤炭管理系统中属性特征模型的逻辑结构,因为各数据间存在着各式各样的映射关系,如需要提取某种设备状态信息的时候,我们可以进行分层查找,并根据确定的地理位置,最终获得该的属性信息与图形信息,一举找到和该相关的所有信息,很好地满足了GIS救援系统技术系统的快捷性和简便性。注册后的手持机即可正常通话,并将其调制打包后通过矿用网络交换机送到地面管理主机,呼叫目标手持机接收信号后经过振铃提示并调制成语音给与持机者,完成一次多媒体通话。 2.3 系统交互组件设计 所谓的业务交互的组件,即能够维护和更新信息查询的功能组件,该组件可根据生产设施,设备和管理的运行时间,和其他类型的财产及时的警告信息,设备信息的变化可以更新和维护数据。相关参数,业务交互组件还具有一个设置管理系统GIS维护系统,权限管理和维护功能。缓存管理模块可以用于存储服务器访问的地理空间数据检索,空间数据缓存在客户端,消除和更新缓存数据。在使用矢量栅格混合地图服务,空间数据环境的严格划分,并实施管理层,并用矢量网格划分方式存储数据,这是因为空间数据格式存储在系统端口缓存的关键作用。高速缓存管理模块可以结合地图显示模块,用户操作人员应在第一时间的要求,经过筛选的几何形状,端口缓存的属性数据,筛选有效的数据提供给管理员。 2.4 服务器端口设计 GIS技术下的煤矿安全生产管理系统,不但和桌面应用程序结合应用功能特性极强,而且拥有易传播、传播范围广泛、交互性强且反应敏捷等优点,同时优化了Web程序交互能力差的功能,通过信息索引客户端,可以获取地图、报表、属性等数据的相应索引号,然后进行请求、缓存操作等。比如在安全操作触及到与原显示区相关范围内时,缓存中已存数据即刻可以提取使用,使用同时还可以把下次要用的数据一并存储。因此,我们可以有效地克服系统运行的缺陷显示速度太慢。在服务器端建立一个缓冲区,大的存储数据,提高运作效率,增强服务器GIS性能。 2.5 GIS应急救援的构成与优化 在解决GIS问题的过程中应用GIS应急救援技术的主要步骤包括:根据GIS的问题组织学习样本,根据样本来构造与训练GIS应急救援,进行GIS应急救援测试。本节将使用上述算法的改进,GIS计算机系统的煤矿救援的研究和分析。具有较大的离散性的样本数据,并进入了GIS的监测数据也有较大的离散性。基于网络将函数作为传递函数,输出范围为0-1,归一化的数据。通过仿真试验,运用MATLAB软件、GIS监视器来确定隐层节点数和获得优秀的GIS。设定允许误差限度,用改进型的GIS应急救援算来研究三层GIS应急救援结构和学习样本的网络节点数、算法和结构对学习速度的影响,最终达到优化效果。在一些煤矿工程质量观中的不安全因素在中国计算机技术的应用,是在通风救援系统的远程检测,很好的解决这些问题,它不仅有很好的工程操作,校准程序使用的测试数据,对采矿作业质量指导;也可以事故风险预测,采取一系列预先采取措施,为施工安全管理提供信息,事故率降低到最低限度,确保煤矿安全生产的稳定性。 2.6 GIS应急救援的诊断结果测试 建立良好的预测一直是GIS救援与数据的研究,以及是否与经验值的协议;在采用一套新的数据测试,是否符合照顾的规范化;另一组样本数据测试GIS救援,验证其有效性的奇怪的数据处理。如果诊断实验或输出误差很小,满足规范的要求,然后显示GIS显示器可以正确的执行,与实际的可用性。煤炭领域的人员和并发,结合相关的要求,提出了利用煤的综合质量作为衡量指标,采用改进算法训练GIS煤炭铁路计算机救援系统进行救援和基于综合判断仿真。 3 应用效果 3.1 实现导线点的计算、绘图、制表一体化 救援系统自动化技术在煤矿,除了三维形状的模拟,它还可以根据救援数据,坐标,导线点的高程和自主计算的实现,计算快速准确,并可直接对高自动标记的屋顶,并将标记存储在GIS中的数据,避免人体必需的转录错误。最后结果表的输出线,表格的格式规范,信息的完整性,并可以直接打印导线点的计算、绘图、制表一体化。 3.2 实现图形数据和数据线救援的有效管理 分段地图管理不仅简单快速,而且通过数据更新维护,形成线名称检索目录和管理方法,煤矿综合自动化救援,大大提高了工作效率。 3.3 自动救援 通过原始数据的输入,可以有效地反映电力系统的真实状态,它模拟了煤矿救援系统的整个过程,在建模计算每个节点的相对位置,在实际的结构和关系,并在基础和方向的道路上标记线,绘制简单的固定环境的轮廓,提高了煤矿综合自动化救援的工作效率。 3.4 可视化界面 系统的可视化界面,可操作性强,救援人员没有特殊的学习或培训,操作很简单。 4 结语 GIS技术作为一种煤矿事故应急救援的新方法,以新的救援方式应用在中国煤炭安全生产中,智能化救援应用接口远程计算机服务技术为基础的视频救援,救援对煤炭救援三维可视化的每个阶段的实施,了解各个节点在现实环境救援中的相对位置和相互关系,它有利于我的中国煤炭行业的技术经济效益,也将为煤炭安全生产做一个很好的借鉴和指导意义。 煤矿应急系统论文:WIFI技术下的煤矿井下应急救援无线通信系统设计分析 【摘要】煤炭安全生产中,基于WIFI无线网络通信技术使其必备安全装备,在一定程度上填补了我国无线网络发展的空白。基于WIFI网络系统将新技术提供给煤矿应急救援工作,有助于灾后紧急救援工作顺利进行,对伤亡人员的减少具有重要意义。基于WIFI技术可靠而先进,同时具备综合性功能,具有鲜明特色,而且在煤矿市场上竞争能力非常强。本文就对其系统的设计进行研究。 【关键词】WiFi技术;煤矿井下应急救援;无线通信系统 一、引言 一直以来,国内煤矿井下应急救援技术的发展速度非常快,一旦煤矿法发生意外事故,必须全部切断井下煤矿电力供应,无法正常使用煤矿个通讯设备,以对二次事故的发生进行避免。此外,煤矿灾害区环境和条件具有一定的复杂性和恶劣性,因此也就导致在事故发生时,救护队员不能技术和地面救灾指挥部、井下救护基地,取得及时有效的联系,无法对煤矿事故现场情况有一个具体的了解,也就对救援指挥工作造成影响。 二、煤矿井下应急救援灾害事故分析 在煤矿安全生产工作中,应急救援煤矿灾害事故是其重要组成部分。在发生事故后,紧急救援就成为一项降低损失、减少事故伤亡人数的重要举措。我国煤矿安全生产监管局所提供的资料显示,2010年山西王家岭煤矿透水事故中,救援人员进行长达10个小时的抢救,获救100多名煤矿工作人员。2009年山西屯兰煤矿瓦斯爆炸,因为抢救及时,所以多人获救。我国煤矿安全监察局在近些年将煤矿井下应急救援提上关键议事日程,并先后建立了安全生产应急救援办公室、矿山救援指挥部、煤矿事故急救基地、煤矿医疗急救中心以及煤矿急救研究所等煤矿应急救援与安全生产研究和执行体系。 在发生煤矿灾害事故后,救援人员一定要深入井下,并且直面矿井中危险环境,尤其是矿井中环境比较模糊的状况下,这就更加剧了救护工作人员的工作,严重威胁着救护者的生命及安全。因此,为提高煤矿救护者生命安全性,避免发生救护工作者伤亡事故,在具体救护工作中,让救护工作人员更加便捷的获取煤矿灾害环境及其个体体征参数等非常有必要,能够帮助救护队员与地面指挥人员采取针对性救护措施,保证安全救援工作顺利进行。 总之,我国煤矿紧急救援工作依旧存在通信信息不畅及救援设备落后等问题,无法与煤矿整体救援需要相适应。现代化信息技术的广泛应用,同样是改善与加强煤矿安全的有效措施。因此,煤矿信息化技术的推广与应用,煤矿应急救援安全检测与通讯指挥系统的研发刻不容缓。无线通信技术一方面直接关系着我国煤矿健康发展,另一方面也是我国和谐社会得以构建的保障与前提。 三、WiFi技术下的煤矿井下应急救援无线通信系统设计 所谓WiFi,其实就是一种现代化短距离无线网络传输技术,可以在一定范围内接入互联网的无线电信号,也属于一种无线相容认证。WiFi其实是由WECA(无线以太网相容联盟)宣传的业界术语。在迅猛发展的无线通信技术中,尤其是相继出现的IEEE802,11g,IEEE802.11A等标准,WiFi逐渐成为IEEE802.11标准系统称谓。其应急救援无线通信系统的主要组成部分,也就是其无线通信信道,通过计算机上的WIFI链路中心节点FFD1,就可以把救援人员的控制命令进行发送,直接发送到小车上的RFD采集终端。借助于WIFI技术的自组网功能,其新投放的节点会在其2个节点通信距离大于通信范围之后,直接在WIFI网络中加入,并成为其中间路由节点,通常对其通信链路产生延伸作用,对其正常运行提供有效保证。之后会继续将一些其他节点进行投放,在对其链路进行建立过程中,其救援前端的各种参数也会通过采集终端进行传送,救援中心就可以依照这些参数,对其具体的救援工作进行合理的安排。 (一)煤矿急救通信结构 在煤矿井下发生灾害的时候,就需要立即将井下电力供应全部切断,其灾害现场环境具有一定的复杂性,所以,就结构而言,救援通信系统的构建主要包括井下指挥中心、无线救援通信系统以及地面指挥中心3部分。具体救援系统结构见图1,个人终端、井下指挥中心与中继台共同组成煤矿井下无线救援通信系统。就无线网络通信技术而言,煤矿急救通信结构属于无线与有线通信共同结合的紧急救援系统。因为煤矿井下有着非常特殊的巷道结构,在具有局限性空间中进行无线信号的传输,所传输的距离接近地面。所以在进行个人终端设计时,通过功放模块的增加来加大无线网络传输距离。此外,在井下指挥中心与个人终端间,依照现场需要,添置中继台。 (二)井下个人终端设计 在煤矿井下,语音模块、环境参数采集模块、图像采集模块、液晶显示模块、WiFi模块、键盘输入模块、MCU处理模块以及无线功放模块等共同组成个人终端硬件。而且在国际国内市场中图像采集模块、语音模块、液晶显示模块以及键盘输入模块等都部件都比较成熟,无需独立性研究与开发;我院已研发出环境参数采集模块,而且在设计时,不必对MCU进行单独性使用。 WIFi模块以串口方式对煤矿井下环境采集参数信息进行读取,采用G-SPI,即SPI方式与凸显采集、语音模块进行通信。采用GPIO中的IO接口与液晶显示模块、键盘输入模块进行连接,采用RX、TX管脚与无线功放模块进行连接。具体设计图如图2所示。 (三)中继台设计 在井下指挥中心与个人终端之间进行中继通道的构建是中继台的主要作用,使其通信距离得以延长,中继台通过双WIFI芯片,定向天线与双功放方案,通过定向天线能够使其通信距离得以延长。具体中继台设计图如图3所示。 (四)监测监控系统设计 煤矿井下所采用的传感器,例如CH4、O2、温度以及CO等,其目前所采用的全部都是频率信号输出,通常是在200~1000Hz,其系统均需要先把各种传感器全部都接入到监控分站,随后通过监控分站向地面中心站进行传送,其不但会对设备成本进行增加,同时在其数据传输过程中,如果距离超过2KM,就会受到电磁干扰,增加系统的不稳定因素。所以说在其传感器之中加上WIFI模块,将之中的数据在WIFI网络中进行接入,这样其数据就可以采用WIFI的形式进行发送,同时也能够通过光纤环网进行发送。 (五)移动数字视频设计 目前在煤矿井下其监控系统即为在特定位置所安装的摄像仪,那么针对这一情况,如果是采用WIFI方式则可以对其有效性进行切实提高。比如说胶带巡检摄像仪的应用,就必须要借助于移动视频视频进行实现。其视频图像传输无线化对传统同轴电缆、光纤图像监视受限制等等进行了突破,其灵活性以及便利性更高。其中WIFI宽带最高能够达到300Mbit/s,其在高码流、高宽带以及高画质的音视频中非常适用,同时还具有超强的抗干扰和抗衰落能力,其可以对视频传输链路进行有效满足。 四、结语 在WIFI技术的煤矿井下应急救援无线通信系统中,采用此设计方案,能够保证通信距离在5KM。而且此系统在目前依旧处于安标送审状态。基于WIFI技术可用于各类型的煤矿井下灾害救援工作。研究与开发煤矿安全监控始终受到国家鼓励与支持,我国煤矿安全生产标准与规程中明确提出煤矿一定要有充足安全装备。所以,基于WIFI技术必会得到政府的鼓励与支持。 煤矿应急系统论文:煤矿井下语音应急广播系统的设计与实现 摘要:根据煤矿救灾应急的实际需要,提出了一种新型井下语音应急广播系统的设计方案,详细介绍该系统的设计原理、结构、主要功能和软硬件设计,重点阐述了系统发送端与接收端两个子系统实现的关键技术。运行结果表明,该系统稳定、可靠,音频播放流畅,能够满足矿井现场的实际需要。 关键词:煤矿;矿井安全;数字广播系统;网络广播;工业以太网 随着能源需求的不断增大,国家增加了煤炭的开采量;与此同时,煤矿事故突发概率也随之增加。煤矿井下多发水、火、瓦斯、冲击地压等突发事故,危害性大,易造成人员伤害和财产损失。其中, 一些煤矿的井下通信设备的不完善是影响事故营救的主要因素。通常,当井下发生重大事故时,需要相关人员进行紧急撤离,显然这时候需要在第一时间通报到井下全部人员;而现有的调度电话往往很难做到这一点,因而会造成部分需要撤离人员收不到应急通知,延误救灾脱险的时机,或是因为得不到正确的撤离、避险的指挥引导而发生意外。为确保矿井突发灾害情况下,井下人员在第一时间内实现撤离,从而最大限度降低人员和财税损失,研发一套适用于现场实际情况,实用、便捷的煤矿井下语音应急广播系统成为了十分紧迫的任务。在本系统中,通过广播发送端和接受端,利用井下工业以太网作为传播介质,实现了井下语音广播终端实现了双工音频服务;系统以标准IP 包的形式传送音频数据,可以较好地利用以太网解决语音信号远距离传输难题,并在此基础上实现了广播和双向通话功能。 1 系统设计原理与目标 由于煤矿井下环境潮湿,噪音较大;同时,区域分布广,环境安全要求特殊,传统的广播技术难以满足矿井要求。因此,煤矿井下语音应急扩播系统基于数字IP网络广播系统的设计原理进行构建与设计[1-2]。数字IP网络广播系统,是基于 TCP/IP 协议的公共广播系统,采用 IP 局域网或 Internet 广域网作为数据传输平台。该系统具有以下特点:网络好,可实现Internet传输;音质好,系统支持音频码率8Kbps-320Kbps自适应,支持全部MP3格式文件的播放;稳定性好,系统支持TCP、IP、UDP网络协议,支持组播接收音频数据。 在数字IP网络广播系统中,是将经数字化的音频信号,在数字状态下进行压缩、编码、打包等处理。在本系统中,将模拟音频信号经过采集、量化、编码、压缩后形成的MP3格式的数字音频文件,以数据包形式按照自定义的MP3_Phone传输协议将音频文件通过工业以太网传送到井下语音广播终端,然后在广播终端进行D/A转换成还原成音频信号,经放大后驱动喇叭工作。 本系统的总体设计目标为: 1) 分区广播:可以同时对单点、多点或全部区域进行广播。 2) 全体广播:可以对所有终端进行广播。 3) 定时广播:可以按作息时间定制广播节目,定时播放。 4) 应急广播:拿起麦克风即可广播。 5) 宣传广播:可以播放背景音乐、领导讲话、语音宣传等。 2 系统设计方案 本系统基于TCP/IP、UDP协议,通过矿井的工业以太网在井上和井下之间传递数字音频数据,实现数字网络广播功能。系统主要由IP网络广播控制工控机、井下广播终端、井下广播音箱、光缆、电缆等组成。煤矿井下语音应急广播系统的整体结构如图1所示。同时,系统严格按照国家煤矿安全标准进行的安全技术设计,完全符合井下使用的设备防爆本安安全要求。 该系统采用C/S结构,煤矿井下语音应急广播系统的主要组成部分如下: 1)IP网络广播控制工控机,是本系统的核心,包含工控主机、基于ARM架构的语音采集终端、广播话筒、警告接口等。在工控机上上,安装自主开发的服务器软件,可以对各个广播终端实现应急广播、实时广播、宣传广播、定时广播、分区广播、双向对讲等功能实施管理与控制。通过语音采集终端对音频数据进行采集,对将传输到井下各广播终端的音频流数据,按照自定义的MP3_Phone传输协议进行数字音频数据的打包处理。 2)井下广播终端,主要包括矿用本安型广播通信主机和矿用本安型广播分站两部分,此两部分设备同样基于ARM架构进行设计。矿用本安型广播通信主机可安装至井下工作面、大巷、迎头等高危地区,对广播控制工控机发送来的音频信号进行解析处理、解码并播放,并可对井下的异常情况进行报警,还可通过广播终端实现双向对讲功能,将该区域异常情况向控制室实现即时汇报。矿用本安型广播分站可安装至井下工作面、大巷等高危区域沿线,对广播通信主机解析处理后的音频信号进行广播,还可通过广播分站进行紧急呼叫,可实现和控制室的双向对讲功能,将该区域情况即时汇报。 3 关键技术及实现 煤矿井下语音应急广播系统由3个子系统所组成,分别是广播发送端子系统、以太网传输子系统和广播接收端子系统[3]。其中,以太网传输子系统主要是指支持TCP/IP、UDP协议的矿井以太网网络。在此,传输子系统不作为系统研究的重点,重点讨论的是广播发送端子系统和广播接收端子系统两方面。广播发送端子系统主要负责语音数据的采集、压缩及实时发送,而广播接收端子系统则主要负责语音数据的接收、解压缩以及广播。 3.1 广播发送端子系统设计 广播发送端子系统主要由IP网络广播控制工控机和ARM语音采集终端构成,发送终端与接受终端的硬件与软件结构基本相似。其主要任务包括语音数据的采集与压缩,以及以利用UDP协议组播方式发送经压缩的语音数据。要实现实时语音组播的功能,就必须使上述的3个任务并发执行。为了实现此目的,在系统实现的过程中,需采用边采集、边压缩、边发送的并发执行方式。具体而言,一边通过ARM语音采集终端对下一个时间片的语音数据进行采集,形成N + 1块数据块;同时,广播控制工控机开始对上一个时间片的语音数据进行压缩,并把压缩后的数据,所形成N块数据块,以组播方式发送至矿井工业以太网上。在此,将每一个时间片采样的数据划分为一个数据块,则可以用图2来描述发送端子系统的工作流程。 3.2 接收端子系统设计 接受端的硬件CPU采用LuminaryMicro公司Cortex-M3内核的LM3S8962,内部集成10/100M以太网接口和SD/MMC读卡接口,语音的编码与解码芯片采用AMBE1000+CSP1027,MP3文件的解码采用VS1003芯片,接受端的软件架构采用国内RT-Thread开源的实时操作系统。与发送端子系统的工作任务相对应,接收端子系统并发处理过程中的工作任务同样包括3个任务,一是从以矿井太网络上接收数据,二是对接收得到的数据进行解压缩操作,最后是把已解压缩后的语音数据进行广播。其工作流程如下所述,每接收到一个数据包之后就拆包和解码,然后播放声音,从而形成一个完整的首尾相衔接流水式过程,实现多任务并发处理,可解决系统传输的间隙时间,避免播放过程中的卡音、停顿、卡死等现象的出现。接收端子系统的工作流程如图3所示。 3.3 MP3_Phone传输协议 在本系统中,通过Socket的数据传输方式,实现发送端和接收端之间的物理连接,基于UDP协议进行数据传输。Socket处于网络协议的传输层。Socket 传输具有以下的优点: 传输数据为字节级,传输数据可自定义;传输数据时间短,性能高;适合于客户端和服务器端之间的信息实时交互;可以加密,以提高数据传输的安全性。 为了合理、有序协调发送端和接收端的Socket传输,在系统中,自定义了MP3_Phone传输协议,用于传送音频数据块。该传输协议的格式如表1所示,其中,数据块第1至4个字节为数据块的帧头校验位;音频数据块为传输的音频数据;数据块第8005和8806个字节为数据块的帧尾校验位。 4 结束语 煤矿井下语音应急广播系统利用井下工业以太网作为传播介质,实现了发送端与井下广播终端长距离的双工音频服务和双向通话功能。系统在突发事故发生时,起到指引遇险的井下人员及时撤离避险的作用;同时,通过宣传广播、播放音乐的方式,在日常生产管理、舒缓井下人员情绪方面发挥了重要作用。工业现场应用表明:系统数据传输距离长、音频播放流畅、安全稳定性强。
煤矿安全管理论文:煤矿安全管理中风险预控管理的作用 摘要:随着科学技术的不断发展,以及时代的不断进步,煤矿生产过程中,越发的意识到安全管理的重要性,在煤矿生产的实践中,逐渐引进各类的技术系统,旨在提升煤矿的生产效率,风险预控管理体系就是安全管理中高效的手段。鉴于此,文章首先针对性的分析了风险预控管理体系内容,阐述了它的实际应用方式,最后对风险预控管理体系在煤矿生产中的作用进行了探讨。 关键词:风险预控;管理体系;煤矿安全 随着社会经济的发展,煤矿生产企业在进行煤矿生产的过程中,越发的意识到安全管理的重要性,并运用科技的力量,将各类技术系统的优势与当前的煤矿生产相融合,进而提升煤矿生产的效率。在实践的煤矿安全管理过程中,风险预控管理体系已经成为当前的重要的安全管理手段,被广泛的应用在煤矿生产中,对煤矿生产企业的生产风险实现了良好的规避,也大大的提升了煤矿生产效率,最终达到提升煤矿企业运营效益的目的。鉴于此,文章针对煤矿风险预控管理体系进行了切实的分析。 1对于风险预控管理体系的分析 煤矿企业在进行煤矿生产的过程中,会应用风险预控管理体系对生产中易出现的问题予以规避,进而达到提升生产效率的目的。风险预控管理体系包括风险预控管理、生产系统安全要素管理、保障管理、员工不安全行为管理以及综合管理,在这一煤矿风险预控管理体系中,重点管理是风险管理,要点是员工在生产中所出现的不安全行为,基础内容是生产系统的综合管理,其中的体系支撑则是保障管理,对这几部分内容进行切实的管理,则会对整个系统的运行起到促进作用。另外,体系中的各个环节和内容,都是息息相关的,并将PDCA闭环管理手段作为运行重点,对其中的各项环节进行监控,而后为体系的良好运行提供安全保障[1]。 2风险预控管理体系的具体运行情况分析 煤矿的生产过程中,风险预控管理体系的引入是必要的,也是煤矿生产企业顺利运营的重点。因此,在进行煤矿生产的过程中,应当根据煤矿的生产特征,对风险预控管理手段予以实时的更新。文章针对性的对这一问题进行了分析。 2.1风险评估环节的安全管理 在对煤矿生产中的危险源进行有效的辨识后,则要对生产过程进行风险评估,对风险出现的可能性进行预判,而后再针对性的对风险等级予以判断。根据最终的判断结果,再落实具体的风险预控以及管理措施,最终制定良好的风险管理和预控方案,提升煤矿生产的风险规避能力[2]。这一环节要求企业中的各个部门应当对本部门所涉及到的风险予以上报,而后风险小组再将这些汇报的数据予以整合和协调,再对其中的漏洞和不足之处进行复审,要求各个部门将这些汇报的不足之处予以完善和健全,而后再交由风险预控小组,经过切实的修改,实现多向的反馈,最终对风险实现完善的预控和判别,提升管理水平。值得注意的是,在此过程中,一定要遵循真实性的原则,不可出现工作上的失误,一旦出现问题,定要及时的改进,而后确保测评的准确性,将PDCA的管理优势体现到实践中,为企业的发展提供安全保障。 2.2危险源监控环节的安全管理 危险源监控环节涵盖风险控制过程中的监测以及对危险源的状态监控,危险源监测是风险管理的重点内容。它可以对企业所应用的安全管理措施进行监控,通过危险监控的方式,对危险予以切实的规避,以此方式提升企业的运营效益,并间接的促进企业的煤矿生产安全,促进矿产企业实现长远的发展[3]。 2.3危险源的辨识环节 在进行煤矿生产之前,就应当意识到生产过程中将会遇到的矛盾和生产阻碍性问题,比如,矿产工人的生命财产安全问题、煤矿生产不具备稳定性等,将这些因素进行总结和归纳,进而再予以切实的规避,这些危险源的提前避免方式成为矿产危险预控过程中的必然手段。危险源可以在煤矿生产已经企业运营的各个环节有所体现,无论是煤矿企业的生产、改造,还是企业的建设和完善等环节都会涉及,煤矿生产之前的危险源辨识已经成为煤矿生产安全管理的重要环节。那么,在进行煤矿生产危险源识别的过程中,不仅要对危险源的诱因进行分析,还要对危险源进行归类和分析,对不同环节、不同性质的危险源予以把控。比如,企业所涉及的环境危险归为一类、所涉及的人力资源危险归为一类、所涉及的机械设备应用危险归为一类,在确定了危险源之后,再对危险源进行检测,检查这些环节是否存在切实的危险,最后将这些数据予以记录,为日后的生产和企业的正常运营提供安全保障[4]。 3对于风险预控体系的作用分析 3.1提升煤矿企业的生产安全风险预控管理体系 在煤矿企业的生产过程中,不断地发挥着重要的作用,提升了企业的安全运营指数,也对危险源实现了良好的规避。应用风险预控管理体系,可以在煤矿生产企业生产的过程中,将企业运营中的工作岗位、安全生产系统以及生产作业等等企业运营环节中的危险源予以辨识和分析,而后通过安全管理措施,对这些风险因素予以评估和解决,尤其是对于煤矿生产企业的重点环节,对其危险源进行确定,可以为企业的发展起到引导性的作用。针对这些危险源,予以切实的评估,再针对煤矿生产的实际情况以及我国的有关法律规章制度内容,最终制定出适合煤矿企业发展的安全管理体系,进而最大程度上促进企业的发展。 3.2提升煤矿安全管理水平 当煤矿生产企业在进行风险管理的过程中,还会对生产实践中易出现的风险源予以判断,而后通过切合实际的方式,制定出合理的措施和风险控制标准,将传统的煤矿生产管理模式的危险因素进行避免,进而提升煤矿生产的安全管理水平。值得一提的是,在这一过程中,应当对各个环节的内容予以把控,比如,对事故的预防和解决、对煤矿风险的辨别和判断以及对风险的控制等,在进行风险评估的过程中,还可以充分的利用信息化的管理方式,对煤矿生产中的各个环节实现动态的、实时的监控,一旦在煤矿生产中出现事故,则要通过风险控制的手段对风险预控管理,进而提升煤矿生产企业的风险管理水平[5]。3.3降低煤矿生产的事故发生概率(1)煤矿企业的安全管理部门领导,无论在进行煤矿生产之前还是实施煤矿生产的过程中,都会对风险实现评估和有效的辨识,进而提升煤矿企业的安全管理水平。通过切实的管理措施,最大程度的降低煤矿生产的事故发生率,进而为煤矿生产的施工工人提供人身安全保障。(2)煤矿生产安全管理的过程中,会对其中的操作工人及其涉及的危险因素予以切实的分析和把控。进而实现有效地评估和辨识,为煤矿企业的运营提供安全保障,为安全管理措施提供实践依据,为日后的安全管理水平的提升奠定良好的基础。 3.3降低煤矿生产的事故发生概率 (1)煤矿企业的安全管理部门领导,无论在进行煤矿生产之前还是实施煤矿生产的过程中,都会对风险实现评估和有效的辨识,进而提升煤矿企业的安全管理水平。通过切实的管理措施,最大程度的降低煤矿生产的事故发生率,进而为煤矿生产的施工工人提供人身安全保障。(2)煤矿生产安全管理的过程中,会对其中的操作工人及其涉及的危险因素予以切实的分析和把控。进而实现有效地评估和辨识,为煤矿企业的运营提供安全保障,为安全管理措施提供实践依据,为日后的安全管理水平的提升奠定良好的基础。 4结束语 综上所述,在进行煤矿安全管理的过程中,将会遇到各类的危险因素,要想实现煤矿企业良好的、长远的发展,就要对这些企业运营中的危险因素予以避免,运用风险预控管理体系,对企业各个环节风险因素予以解除,提升煤矿企业的运营效益,大大的提升企业的行业竞争力。 作者:姜瑞 单位:邹城兖州煤业股份有限公司鲍店煤矿安全监察处 煤矿安全管理论文:煤矿安全管理中安全文化的作用 摘要:当今,由于我国煤企业出现较多的重大安全事故,导致煤矿企业自身的安全问题在一定程度上受到广大群众的关注,煤矿企业在安全管理过程中出现较多的安全事故,不仅仅和井下人员学识、机械设备、开采环境、生产工艺等存在着直接的关系,也和企业安全文化的建设紧密相关。对于煤矿安全文化建设工作而言,在最近的几年来也是推出了一些新的方法,在企业的安全管理过程中起到了一个十分重要的作用。因此在本文之中,主要是针对了安全文化在煤矿安全管理过程中的作用进行了全面的分析研究,在这个基础之上提出了下文中的一些内容,希望能与同行业人员共同探讨交流。 关键词:安全文化;煤矿安全管理;作用;分析 现阶段由于煤矿企业普遍出现了一系列安全事故,所以煤矿企业安全问题已经得到社会和人们的逐渐重视。在煤矿企业中,安全事故的出现不仅仅将会导致人员的伤亡,同时也将会对企业的经济效益带来一定的损失,给企业的发展带来负面的影响。因此针对于煤矿企业而言,必须要采取有效的措施,保证煤矿的生产可以更加的安全,促进煤矿企业能够得到更好的发展,带动我国社会主义经济建设水平得到不断提高。那采取什么措施呢?主要还是应该针对人来展开,据不完全统计,超过百分之八十的矿难是由人为因素导致的,而安全文化对一个人的影响程度直接决定这个人的安全意识强弱,一个人安全意识的强弱又直接决定了事故发生的概率。可见在煤矿安全管理中强调安全文化的贯彻是多么的重要。 1安全文化的内涵分析 针对煤矿安全文化而言,主要是企业文化在企业安全生产过程中长期沉淀形成的一个重要的文化产物,同时也是作为其煤矿企业在实践的过程中不断地形成安全理念以及管理制度等一个综合的反映。所以要对煤矿安全文化建设工作进行做好,这样才能提高煤炭企业的安全以及持续的发展具有着十分重要的作用。在企业的发展过程中也是存在着十分重要的作用,它不仅仅可以更好的促进科技的高速发展,创造出一个安全的生产力。同时通过加强安全文化的建设,能够从理性的高度上去梳理日常的安全管理工作,让文化的力量能够转变成为生产力,减少煤矿安全生产事故,对煤矿的安全管理水平不断提高具有重要意义。 2煤矿企业推进安全文化建设的意义 充分把企业安全文化有效的融入到企业安全管理中,这是现阶段比较新型的一种企业管理模式,也是目前煤矿企业在实施安全生产管理中的难题。在一定程度上侧重企业生产经营活动中的安全管理,却没有有效的利用安全文化这把利剑。煤矿企业在安全管理中实施有效的安全文化建设,能不断加强工作人员的素质,同时还能避免出现不必要的安全事故,充分保证企业安全运行。同时还能促进企业文化建设。现阶段煤矿企业在建设时,应该对企业安全文化影响力给予充分的重视,这样做能保证企业以及员工这两者之间实现双赢的目的。安全文化在建设的过程中能对企业员工安全理念加强,不断培养员工安全价值观,保证煤矿企业在实际发展过程中取得良好的企业形象,不断推动煤矿企业文明生产,利于企业在激烈的市场竞争中全面发展,脱颖而出。 3煤矿企业在安全管理过程中实施安全文化建设的重要作用 煤矿企业在安全管理过程中对安全文化建设有效的融入能对员工起着规范化作用,保证所有员工都能具备岗位安全责任意识。对于安全文化建设而言,它对煤矿企业的安全机制发挥着协调作用,只有这样才能在一定程度上保证企业具备良好的安全生产环境。安全文化建设能促进企业在生产过程中的管理水平,加强员工安全意识的同时,还能提高其安全素质。我们若将安全管理比作一台机器,那么安全文化就是这台机器的润滑油,而各项与生产有关的安全管理制度则像是组成这台机器的一个个零件。只有在安全管理中融入安全文化,那么这台机器才能安全、平稳、低故障率运行。 4煤矿安全文化建设的方法以及对策分析 4.1企业管理人员必须要能够起到一个带动的作用 在煤矿企业之中,所存在着的安全事故中大概有百分之八十主要是因为人为因素所导致出现的,所以企业必须要能够塑造员工自身的安全行为意识。俗话说的好,禁胜于身则令行于民,重视安全文化的意识也是需要从各级企业管理人员做起,只有管理人员能够高度的进行重视,只有这样才能保证安全文化建设工作在煤矿企业中得到有效的落实,才能从根本上有效地消除安全隐患。领导人员要能够认真的掌握关于安全生产的一些法律法规,从自身进行做起,对安全职责要认真履行,对安全文化建设工作积极提倡,起到一个良好的带头作用,在这个基础上才营造出相对来说比较好的安全文化氛围。 4.2对宣传力度不断的加强 在煤矿企业中,实施科学有效的安全文化建设工作能不断提高煤矿企业在日益激烈的市场竞争中取得良好发展,所以要对其进行重视,与此同时还要大量宣传教育工作,提高员工在工作过程中的安全意识。企业可以进行广播或者相关影音资料、借助微信群、QQ群定期安全文化相关内容等方式进行宣传,也可以组织企业员工学习安全文化案例,让员工充分知道在工作岗位中所具备的安全责任。 4.3通过采取警示标语去全面的提高安全意识 在煤矿企业当中,主要是可以在工作现场进行悬挂相应的警示牌,与此同时也是可以在家属或者是一些办公的区域之中设置一些相应的黑板报,进而去全面的提高安全方面的宣传。因此在企业之中,需要可以让企业的员工能够牢牢的记住不断的去提高自己,并且随时随地的去做到安全第一。 4.4以区队和班组划分,从而做到点和面的结合,提高安全文化建设 所谓的区队和班组而言,也是作为煤矿企业进行安全文化建设中的关键,所以对于区队而言,需要充分的对自身的工作环境进行结合,加强工作人员自身的安全文化建设,通过采取相应的措施提高安全文化的建设工作,需要在相应的方针和政策指导下,建立起一个满足于实际情况的安全文化目标,使其可以对企业自身的安全文化氛围进行提升,为员工可以建立起一个安全的环境,提高安全文化建设工作水平。但是对于班组来说,其中的每一个成员主要是作为安全文化建设过程中的作用点,虽然班组安全文化建设并没有区队一样那么全面,但是所存在着的效力则是超过区队的,所以对于班组的组长而言,主要是作为安全文化建设过程中的直接负责人,所具有着的责任则是需要去沟通所有组员,保证所有组员可以自觉的去进行安全文化建设,让安全的行为可以成为工作的习惯,将安全意识可以有效的落实到每一位员工身上。 4.5对安全文化管理进行不断提高,促进管理水平 首先要建立执行有效的安全制度。现阶段煤矿安全制度相对来说比较多,但是好些制度重复、啰嗦。员工一天搞生产都忙不过来,还要应付各种制度学习,学着学着学混了,学着学着学麻木了。最后就变成了制度越来越多,也越来越起不到作用。这一问题需要引起煤矿管理人员的深思,所以要最大限度的整合安全管理制度,应该做到取其精华,去其糟粕,最大限度得到职工的认同,保证执行到位。其次要加强监督,对职工要能有效的约束。为了使安全文化落地生根,有效的现场安全监管,现场安全教育,现场整改落实不仅是规范职工行为的主要方式,同时也是保证相关安全制度积极落实的重要保证。再次要让亲情不断感染员工。亲情感染的力量相对比较大,要充分发挥亲情感染在推动员工行为规范上的作用,对职工安全意识积极强化。最后还要实施安全绩效,不断激励职工。对安全奖惩制度积极的完善,将以罚为主逐渐变成以奖为主,从主观正面不断鼓励。另外要对职工安全工资所占的总工资比例逐渐加大,让职工不看僧面看佛面,不看佛面也得看钱面,从内心不愿出现违章现象,这样做的目的能进一步形成人人为安全工作出力,积极为安全工作争光的氛围,也就不愁安全工作做不好。 5总结 通过对上述的内容进行分析研究之后能够得出,对于煤矿企业来说,需要可以站在一个高远的角度上去对企业进行分析,并且对于企业的文化建设工作能够给与高度的重视,因此在企业之中,必须要可以从安全理念和以人为本的理念进行重点的分析,提高安全文化意识的建设,促进企业员工自身的安全意识得到提高,保证员工的素质可以成为企业的第一生产力。除此外对于煤矿企业之中,其安全文化的建设工作最为主要的一个目的则是可以为企业能够营造出一个良好的作业环境,企业通过安全文化方面的熏陶,可以让企业的员工提高自身的安全意识,保证作业的安全。煤矿企业的安全文化建设针对于煤矿企业的发展来说,主要是作为一项较为长期的工程,并且也是对于煤矿企业的安全生产存在着较为重要的意义,因此煤矿企业必须要下大工夫,为员工灌输安全文化的理念,通过反复的生动的宣传,使其能够更加自愿的去接受引导以及教育,从要我学到我想学,再从我想学到我要学,在思想上达到一个质的转变,真正让安全文化在员工安全意识中生根发芽,使安全文化最终融入到安全管理中。这样企业与员工的目标达成一致,情感相融,大家共同为安全同心同行,煤矿安全生产又何需千呼万唤,那自然是水到渠成。 作者:方尚书 单位:神华神东煤炭集团开拓准备中心 煤矿安全管理论文:安全目标管理在煤矿安全管理的应用 一、煤矿安全管理中存在的问题 和其他行业不同,煤矿在开采的过程,当事故发生时,没有征兆——具有突发性;再者,众所周知,煤矿的开采都在地下进行,在事故发生时,由于突发性,进而在逃离时间上存在急迫性;再者,由于是团体工作,因而事故的发生还具有灾难性。综合上述描述,煤矿安全管理是综合性极强而又复杂的管理:它的管理包括工人的管理、机器的管理以及周围环境的勘测等,而这三种中管理中又以对人和机器的管理为主,以周围环境为辅。在本文,我们主要从人和机器两个方面对所在的问题进行研究。 (一)地质环境危险因素 由于我国特殊的地理环境,煤层内部含有大量的瓦斯,水,热害等自然危害物质。正是由于面临众多的潜在的危险因素,在开采的过程中所面临困难更加巨大。例如,在煤矿进行作业时,都是在地下,由于开采煤炭各种因素的制约,其作业大都在半封闭的环境下进行的,随着而来的便是高温、高湿的环境,又由于长时间的工作,在高强度工作的环境下工人的情绪极易受到影响,进而间接引发事故的发生。 (二)机电设备的不安全 状态由于资金匮乏等原因而导致仪器的老化。由于矿井的环境又相对于地面相对较差,因而对于矿井仪器的维修工作没有做好充分的工作。专业人员对仪器不能进行定期检测,机电设备中存在的问题就不易被发现,机电设备在的“病理”状态下进行工作就很容易发生“代偿”现象,这一状况的持续进行就为工作的安全性埋下隐患。 (三)工人的不安全行为 据有关报道显示,和机器的代偿工作相比,工人的不安全行为在矿工事故所占的比例明显增多。和机器通过指令进行工作相比,人的思想容易受到各种因素(生理、心理以及自身技能)的干扰。例如,工人长时间的的工作经验中,会认为某一块区域发生事故为小概率事件,因而在开采的过程中,随意性就大,操作步骤不规范,进而导致事故发生的频率增大。 二、安全目标管理在煤矿安全中的应用 随着人们安全意识的不断提高以及有关煤矿安全管理相关的法律法规的不断健全,煤矿安全也受到社会各界人士的重视,煤矿企业有关部门只有将安全管理彻底落实到每一个细节,才能使煤矿企业的发展更上一层楼,简而言之,现代化社会,对煤矿进行安全目标管理已是煤矿企业发展的主要趋势,基于此,对于煤矿中安全目标管理的应用,本文从作业环境安全化;安全本质化,安全技术创新化;更新干部安全观念,加强工人安全意识等三个方面进行分析 (一)实现作业环境安全化 矿井周围环境的安全是工人下井工作的前提。只有保障了周围环境的相对安全,工人的安全才能可到基本保障。对于机电设备,有关部门不能为了节约资金,而对其的更换或维护拖着,而是要对机电设备定期检查,对老化的电线,设备及时更换,进而保障机器的正常工作以及工人的安全;另外,在建设像通风设备,防火防水防瓦斯设备等工程时,摘要:安全目标管理在整煤矿开采的过程中,对工人的人身安全起到至关重要的作用。但是,由于某些原因导致有关部门对其不重视力度够,在生产的过程中,煤矿企业在生产的过程中频频出现一些有关安全管理方面的问题,基于此,笔者通过查阅相关文献资料并结合自身多年的工作经验,对存在的问题进行探究。关键词:安全目标管理;煤矿安全管理;问题探究不能偷工减料,而是要严格按照国家有关规定进行制定,使工人的安全得到保障。除了以上描述,还要设计紧急事故预防措施,以防意外事故发生时不至于手忙脚乱。综上所述,在煤矿开采的过程中,一切工作都必须在保障工人的安全下进行。 (二)实现安全本质化,安全技术创新化 这里所说的安全本质,安全技术创新化主要是针对于物来讲的。要避免由于物的不安全而出现事故的发生,就要从四个方面着手处理:第一,就是我们上文所讲到的外界的生产条件,既保障了生产条件的安全,外界的生产条件中潜在的危险因素也就随之不见,工人的安全保障也就得到了强有力的保障;第二,空间结构的合理运用以及机器设备的充分保障:在有限的开采现场,将空间设备进行合理布置,不仅会使工作效率大大提升,而且作业人员操作起来更加安全快捷。针对于一些大型自动程度比较高的机械设备,应对其配备安全监测设备,能够检测出潜在的危险因素,进而在煤矿开采的过程中保障人身安全。第三,机器维修时间的设定,当机器出现故障时,有关部门应根据机器损坏的程度对维修时间或保养进行定时,以防出现由于拖拉现象而导致发生事故的现象;第四,机器进行作业的前提是人为的输入指令,因此,物的错误工作导致事故的发生,也不排除人为工作的失误,为此,要想从根本上减少或杜绝事故的发生,就要减少人为失误。 (三)更新干部安全管理观念,加强工人安全意识 作为企业单位的管理层,干部对于管理手段不能还沿用传统的手法,而是要与时俱进。俗话说创新是企业发展的核心力量,煤矿企业要想发展,就离不开创新,在这里我们主要讲的是管理方面的创新。企业可以定期组织管理人员学习,提高管理人员的专业知识和管理水平,在学习其他企业先进管理模式的基础上结合自身企业特点对安全管理进行创新,使煤矿企业工人的安全得到保障,同时企业的利益也达到最大化。另外,对于煤矿工人,应做岗前培训工作,使工人的安全意识得到提高,对于安全从思想上发生“要我安全”到“我要安全”的转变。 三、结束语 安全目标管理的好坏和作业工人的生命安全有直接关系,从另一方面讲,其也和煤矿企业的良性发展有着密不可分的关系。安管目标管理是作业人员进行安全作业最根本的保障。为此,笔者从不同方面分析了现阶段我国煤矿企业在安全管理方面存在的问题,并针对性的提出一些意见,以期为读者,为相关工作者提供帮助。 作者:郭百顺 单位:内蒙古自治区兴安盟党政办公大楼经信委煤炭科 煤矿安全管理论文:煤矿安全管理要点分析 【摘要】市场经济体制的不断改革,对于煤矿安全管理工作提出了更高的要求,需要相关的管理者充分地发挥出岗位职能作用,为煤矿安全生产目标的实现提供可靠的保障。作为一项系统性工程,煤矿安全管理综合能力的提高,需要结合生产现场的实际情况从多个方面进行严格地把控,加快煤矿企业产业升级和产业转型的步伐。做好这项系统性工程的建设工作,需要从基础的工作做起,强化相关从业人员的安全责任意识,加大岗位培训力度,增加安全投入,为煤矿安全生产创造出良好的工作环境,最大限度地降低煤矿生产过程中井下安全事故的发生。基于此,本文将对煤矿安全管理要把好的“八关”进行必要地探讨。 【关键词】煤矿;安全管理;生产目标;八关 为了满足社会各行业的实际需求,煤矿企业加大了日均产煤量,实际的生产能力在不断地提高。在此形势影响下,煤矿安全管理能否达到预期的效果,直接关系着企业的经济效益与生产现场工作人员的人身安全。因此,相关的管理人员需要结合煤矿的实际情况采取必要的安全措施,及时地消除生产过程中可能存在的安全隐患,加快现代化煤矿的建设步伐,增强煤矿企业的综合市场竞争力。文中从不同方面阐述了煤矿安全管理的有效措施,客观地体现了采取这些措施对于实现煤矿安全生产目标的重要性。做好煤矿安全管理的相关工作,具有重要的现实意义。 1明确发展目标,凝心聚力 在合理科学的发展理念指导下,煤矿企业需要坚持科学办矿的相关原则,明确企业的发展目标,确保每一阶段的生产计划能够顺利地开展。当煤矿企业长期的安全工作目标与阶段性的发展目标明确后,企业应该结合自身的实际概况,将生产过程中所涉及的不同单位按照一定的方式凝聚在一起,增强煤矿生产中建设单位、监理单位、施工单位的实际作业效果,为企业综合市场竞争力的增强提供可靠地保障。当这些单位在煤矿安全生产中明确具体的发展目标与自身的安全责任、监管任务时,可以逐渐地加强相关管理部门对整个生产现场的把控,确保工程施工计划的顺利完成。同时,在煤矿生产活动开展中,建设单位需要充分地发挥指导、服务的相关作用,为后期施工计划的顺利开展提供可靠地保障,创造出安全的作业环境,确保施工单位实际工作效率可以始终保持在更高的层面上,施工人员的工作积极性能够被充分地调动起来。煤矿的施工单位在实际的作业开展应该优化自身的组织方案,提高施工计划执行的工作效率,营造出“组织严密、自主保安”的良好施工范围。监理单位应该充分地发挥出自身的监督作用,推动项目建设的不断推进,保证煤矿的安全生产。这些单位以凝心聚力的方式高效地工作时,煤矿的安全管理水平将会逐渐地提高。 2理念引领,方法创新坚持安全 第一,依靠先进的理念,可靠的创新方法,可以为煤矿安全生产管理水平的提高提供一定地保障。严格遵守国家和政府相关规范条例的具体要求,逐渐完善自身的安全管理体系,促使煤矿生产现场秩序能够得到有效地维持,煤矿的安全管理工作能够顺利地落实。在先进的安全管理理念引导下,煤矿生产中存在的具体问题将会得到快速地解决。同时,利用可靠的创新方法,可以完善煤矿安全风险预控管理体系,有利于实现煤矿安全体系化,完善煤矿安全的管理机制。 3明确岗位职责范围,带压履职 面对当前的安全生产形势,煤矿企业的所有管理者应该强化自身的安全责任意识,实现企业长期安全生产的发展目标。明确岗位职责范围,不仅需要落实煤矿企业安全生产的主体责任,也需要将安全生产责任落实到不同的职能部门,利用分级管理、层层推进的方式提高安全管理工作效率。同时,完善绩效考核制度,设置相关的安全管理组织机构,确保他们能够在相关制度的约束下更好地履行自己的职责,降低煤矿安全生产中风险发生的几率。 4深入生产现场,做好基础性预防工作 煤矿生产现场相关工作的开展,将对生产计划的实施、生产现场的安全性等工作的顺利开展有着一定的指导作用,保证了作业人员的人身安全,可以为煤矿企业创造更多的经济效益。因此,相关的管理者应该深入到煤矿生产现场,制定出切实可行的安全管理计划,处理好生产现场存在的细节问题,做好各种基础性工作,实现“保安全、促生产、高效益”的发展目标。 5合理使用科学技术,把好质量关 科学技术的合理使用,可以构建出符合煤矿实际发展需要的信息化安全管理系统,并对系统结构进行必要地优化,有利于提高煤矿矿井水害防治的工作效率。在各种科学技术的共同作业下,煤矿生产中技术人员可以利用专业设备的优势,弄清生产区域矿井水文地址条件,可以增强水害防治效果。同时,管理人员需要对进入煤矿生产现场的各种设备进行必要地检查,保证这些专业设备的质量可靠性,确保这些设备在治水工作体系发挥出更大的优势。除此之外,合理地运用科学技术,提高瓦斯防治工作质量,将安全技术措施落到实处,完善通风系统的服务功能,有利于增强煤矿安全的管理水平。 6做好应急演练工作,增强安全避险效果 在“预案科学、避灾合理、设施可靠、防护完备”的原则要求下,需要从系统性、针对性、操作性等方面进行重点地考虑,制定出可靠的防灾计划,完善应急预案,切实加强应急演练工作质量,增强矿井突发事件紧急处理的综合能力。同时,需要在相关的理念引导与技术支持下提高调度指挥系统的工作效率,增强生产现场事故发生后的安全避险效果。生产现场协调、执行过程中实际问题的有效处理,降低了矿机内安全事故发生的几率。 7强化创新意识,加强培训质量 为了使煤矿的生产目标在规定的时间内能够顺利地实现,企业可以长期处于稳定、高效的发展模式中,需要强化煤矿企业安全管理方面的创新意识,借鉴国外的先进管理机制,利用信息化技术构建出生产现场的监控系统,为生产计划的有效开展奠定坚实的基础。强化管理者创新意识的同时完善创新体制,可以增强煤矿生产现场的预警能力,加快企业产业升级的步伐。同时,利用创新培训载体的作用,提高培训层次,加强培训质量,提高所有工作人员的综合素质,增加他们的专业技能,将会为煤矿安全生产战略目标的实现提供可靠地保障。 8规范管理人员行为,实现自主保安的基本要求 作为煤矿安全生产的重要保障,规范管理人员行为,有利于实现煤矿安全文化建设的目标,促使煤矿的生产计划能够顺利地开展。管理人员在实际的工作岗位上结合煤矿的实际发展要求规范具体的工作行为,及时地处理煤矿生产过程中存在的问题,加强实际工作中的自我约束。同时,利用多元化培训方式严格地要求煤矿管理人员,实现自主保安的基本要求。 9结束语 严格把好煤矿安全管理过程中的“八关”,可以提高生产现场的作业效率,降低煤矿生产过程中安全事故发生的几率,为现代化煤矿实现更多的战略目标带来了重要的保障作用。在具体的管理过程中,煤矿的相关管理者需要强化自身的安全责任意识,规范生产现场的管理行为,确保各种安全管理机制在实际的应用中能够达到生产计划的实际要求。深入作业现场,加强现场监督,可以及时地消除煤矿生产中可能存在的安全隐患。加强煤矿安全管理工作,采取有效的措施增强煤矿生产过程中实际问题的处理效果,有利于加快煤矿企业的发展速度。 作者:刘天华 单位:神华宁夏煤业集团有限责任公司 煤矿安全管理论文:精细化煤矿安全管理体系研究 摘要:坚持以人为本的理念是提升煤矿安全精细化管理的有效举措,并要在此基础上创建出更为完善的管理体系,从而进一步的确保煤矿生产的安全性。 关键词:煤矿安全;精细化管理;风险防控 1管理理念 采用民主的政策,并采纳广大员工的建议,这是煤矿进行精细化管理工作的重要理念。在安全以及经营管理线上,要分别树立核心工作内容,在安全管理线方面,核心内容应该是安全化的生产,而对于经营管理者来说,则应该将成本控制作为最主要的工作内容。 1.1树立安全第一的工作理念 就是说在工作期间,要将安全放在第一位,要做好相应的预防措施,而且还要遵循生命至上的工作原则。人最宝贵的就是生命,而煤矿生产工作具有一定的危险性,因此加强员工的生命意识,让他们学会能够保护好自己的相关措施也是工作期间的重要内容,以此来确保员工能够用安全的方式进行工作。 1.2不要对他人或自己进行伤害 这点从表面意思来看,好像是在说不要对他人以及自己的生命构成威胁,而实际的意思则是强调不要在进行煤矿生产工作期间做违反章程的操作,指挥人员不要做出错误的指挥,如果发现违反操作章程的情况应该立即制止,否则会带来十分严重的后果。而煤矿安全不只是要求自保,更需要树立互相保护的意识。 1.3要落实责任、强行执行 落实责任:这方面主要是说,在工作期间要将目标落实到实处,细化指标,并要明确每个工作人员的具体职责。强化执行:要把自己的工作任务完成好,而且不要推卸自己所承担的工作责任。同时,还要让全体工作人员意识到,实现安全生产是煤矿企业的最高目标。所以,加强煤矿安全是所有人都要应尽的义务,而且在工作期间要严格的实施每一项工作制度。 1.4要让员工意识到,安全并不是唯一的工作追求,但是没有安全就会失去所有 “安全并不是唯一的工作追求”,主要的意思是说除了在工作中进行安全防御以外,还要追求其他方面的工作,例如工作中的操作技巧等。尽管安全不能代表一切,但是拥有安全是进行其他工作的前提。“但是没有安全就会失去所有”是说,一旦在工作中没有了安全保障,那么就无法进行其他的工作。 2精细管理的方法 2.1要遵从安全生产的“三四五”原则 什么叫“三四五原则”?三代表的是“三并重”;四代表的是“四不放过”;五则代表的是“五不生产”。“三并重”主要包括培训、管理以及装备三个方面的内容,具体地说就是要根据创建安全管理措施,来增强生产的安全性,同时加强安全培训的工作,以此来确保员工在工作期间的安全。“四不放过”主要包括要认真调查事故出现的原因,调查事故的主要负责人,并进行相应的处理,加强整改措施以及对员工的教育工作。“五不原则”主要包括没有具体的生产计划就不能进行生产,没有具体的评价就不能进行生产,施工期间没有具体的施工方案不能进行生产,在没有接触安全隐患的情况下不能进行生产以及领导还没有到达施工现场的情况下不能进行生产。 2.2遵从安全风险控制 在安全管理体系中,安全风险管理是非常重要的组成部分,而以预防为主要目标的生产理念则很好地展现了风险防控的原则。所以,煤矿企业可以在生产之前先做好评定工作,然后在生产期间进行有效的监控,这样就能够防止安全风险的出现。在生产之前先做好评定工作,主要是要对进行生产的所有设备采取安全评定。在生产期间进行有效的监控,是各个监督部门要通过各种形式进行系统的检查,并且要在第一时间发现存在的安全隐患,并立刻进行排除。 2.3建立安全素质管 员工是做好安全精细化管理的重要组成部分,所以,加强员工的安全意识就成为非常重要的工作。因此,各个公司一定要创立相应的安全素质观,以此来全面的树立员工的安全意识。安全素质观主要包括以下几个方面:首先要让员工在任何时候都要牢记自身所承担的工作责任,对自己负责的工作区域要进行全面的检查;同时,还要及时的发现施工现场所存在的隐患,并要在第一时间进行清除。所以,这就必须要让监督部门做到自查自纠,并对工作场地做好全面的调查,掌握好场地的通风、地质等一系列的情况。如果工作人员发现了安稳隐患,不管是大隐患还是小隐患,都要及时的上报给监督部门或者相应的领导部门,决不能拖延,如果拖延的时间太长,则会造成安全隐患的加剧,后果不堪设想。所以,员工在工作期间一定要牢记这方面的工作要求。同时,员工还要将“实现安全生产”作为工作的最高目标,这样才能够确保每一名员工的生命安全。 3结束语 实现煤矿安全的精细化管理能够确保每一名员工的安全,同时还能够增强工作期间的生产的力度,以此让煤矿企业获得更大的经济效益。所以,在今后的工作中,相关工作者要积极努力,认真探索,从而制定出更加完善的加强煤矿安全的精细化管理措施,以此让我国的煤矿管理水平迈向一个新的高度。 作者:张晋 单位:贵州工程应用技术学院 煤矿安全管理论文:排序管理法在煤矿安全管理中的应用 摘要:煤炭行业是我国经济建设与发展的重要基础,随着科学技术的不断发展,煤炭行业在技术与管理方面都取得了一定的突破。在煤矿生产过程中,为了有效减少安全事故的发生,要在最大范围内提高安全生产效益,一定要先制定出一套合理、科学的安全管理方法,提高对煤矿的日常安全管理工作。本文结合实际中出现的安全问题,阐述安全排序管理法在煤矿日常管理中的应用。 关键词:排序管理法;煤矿;安全管理 1安全排序管理法使用的目的分析 煤矿生产过程比较复杂,在通常情况下,需要经过开采、施工挖掘以及机械操作和运输管理,最后进行通道开路。在煤矿生产中涉及五个专业才能完成[1],为了保证施工组织顺利进行,需要不同专业的人相互配合。对于一个施工单位而言,这是非常困难的,因此要利用安全排序管理法,对不同的专业进行整合,让施工技术相互渗透,让其在煤矿开采中的配合度更高。对于不同的专业,其生产安全隐患也不尽相同。在管理中存在的安全风险也不同,相应的危险等级划分也不同。安全排序管理法使用的目的就是为了让煤矿开采施工更加顺利[2]。因此,在煤炭生产管理过程中,要不断进行相关经验的总结,合理的借鉴其他方面的管理方式,让其和现有安全排序管理方法充分融合,提高安全管理水平,有效减少事故的发生率。了解生产技术和生产环境,综合调整,把采、掘、辅助单位按安全等级行合理的排序,最终实现安全生产的目的。 2在日常生产中的应用分析 2.1对采煤二区的隐患排查 进行日常生产时,先要进行采煤区的安全检查,避免施工中出现安全问题。由于这个区域机械化加工很强,需要使用大量的机械化设备,就必须加强机械化作业安全隐患的排查。在具体操作过程中,可以派遣专职管理人员进行现场管理,对于每个步骤都要予以跟踪管理,留意设备经常使用的工具、操作开关等,发现问题及时维护和处理,与此同时,要提高机械操作人员的安全意识。在采煤二区,由于采矿比较高,还有很多隐含的断层,在生产过程中很容易产生崩塌问题。因此,在操作时要加强施工面的支护,加强顶板的巩固。除此之外,由于这一区域的施工坡度较大,当遇到恶劣天气,如暴雨雨天,操作人员在这种工况下很容易滑倒。因此,要重视支柱防倒和人员防滑的安全管理,可以对这些位置安设安全标识,提醒施工人员注意安全,安装警示装置,增加荧光反射装置,有效避免事故的发生。除此之外,这一区域顶板都比较坚硬,还容易出现悬顶[3]。因此,一定要加强后排支护管理以及悬顶的处理,在工作中要加强溜子运料、运输巷开机、跨溜子方面的管理,最后提高对施工人员的管理,日常工作可以以培训、学习等方式提高员工的专业技能。 2.2对采煤一区的管理 对于采煤一区而言安全隐患也比较多,在二层煤炭施工中会产生一系列的断层,很容易把顶板顶掉,因此要加强工作面顶板的管理。另一方面,在工作面的跨溜子、片帮、溜子运料等方面都需要加强管理,把可能出现的隐患认真排查掉。 2.3对掘进二区的管理 进行掘进二区的安全管理时,一定要重视断层带顶板的管理,除此之外,在该区域进行放炮破岩时,重视对爆破的管理,如果这一环节出现问题,直接对工作人员的生命构成威胁,还要对管理人进行管理,在一些企业管理人员老龄化比较严重,技术水平低,容易出现安全事故。 2.4有效管理掘进一区分析 掘进一区属于深部施工,对巷道压力大,因此要加强运输管理的力度,提高机电设备的安全使用效率,让煤矿开采的整体流程更加顺利。 2.5有效管理巷准工区分析 对二层煤进行施工时,由于中顶板比较破碎,属于独头施工,因此压力很大,在这种情况下必须对顶板加强管理,与此同时,通防运输、支护质量等也要进行管理,在该工作面中有很多零星工程,而且大多数都是老员工,在管理上存在一定困难。 2.6对皮带工区的管理 在该区域岗位较多,重点工程也较多,而且操作都是单人操作,因此保证工作程序的正确性很重要,在工作中必须严格谨慎。 3有效的管理措施分析 煤矿生产中,一般都有专职的安监人员进行全程的监督和管理,在生产的时候,必须加强隐患的排查,针对违章和严重违章的人员给予严格处罚。还要对工作组织进行及时调整,优化整个员工队伍,提高个人技能水平,在内部设立培训班,提高每名员工的综合素质。在进行煤矿生产安全评估时,通常会按照风险等级,由高到低进行评估,爆破管理、设备管理、顶板管理、运输管理等都是管理的重点。 4总结 安全排序管理法优化了传统管理方式,不仅是一次创新,同时也是一次挑战,在实践工作中相关人员要结合具体情况进行处理,不断总结相关经验,对该方法做不断地完善,总结不足,发挥其优势,推动我国煤炭开采行业的发展。 作者:王碰 单位:贵州工程应用技术学院 煤矿安全管理论文:煤矿安全管理体系构建策略 摘要:近年来,煤矿事故频频发生,对人们的生命安全产生严重的危害,对社会的影响较为不利,所以,煤矿产业生产过程中面对的关键问题是安全生产,安全建设的核心目的是如何减少煤矿产业的安全事故。本文深入分析了如何构建好煤矿安全,对安全管理的基本内容、定义、管理方法、准则及构建安全管理的科学方法进行研究。 关键词:煤矿行业;问题;原则;管理体系 煤矿安全具体是指施工安全,包括安全体系、从业人员配置以及各种井下设备的装置等,主要是对潜在的危险的控制,宗旨是实现煤矿的安全生产。其实,我们可以完全控制及预防煤矿生产作业中存在的潜在危机,通过先进的设施及科学的管理手段将事故的损失降到最低。煤矿安全管理中最关键的基本内容是煤矿安全,它既能创新安全方法,同时,还能对煤矿的持续生产给予满足。 1煤矿安全管理的核心内容 1.1安全管理的宗旨 做好预防和控制工作是安全管理的前提和基础,使安全管理工作实现闭环式和持续发展,并且倡导全体工作人员均参与到这一过程中,保证工作者在进行生产的时候装置零故障、零失误,建立没有缺陷的体系和没有漏洞的管理体制。使工作环境、机械装置能从根本上对安全生产的要求给予满足,规避发生安全事故,从本质上实现安全生产。相比于固有的安全管理方法,这种安全管理方法高效而系统,不仅优化了安全管理体系,同时还使安全管理质量得到进一步的提高。 1.2煤矿安全管理体系的构成 八大因子构成了煤矿安全管理体系,分别评价机制的构建、制定安全标准、辨别危险源,评估风险,建立监督保障系统等。 2煤矿安全管理的准则 2.1管理准则及目标的制定 有效辨别危险是制定安全管理准则的宗旨,对管理目标进行制定,通过管理监控对象,而对危险源进行规避。通过对一套切实可行的管理准则和方法的制定,来有效控制危险源,实现安全管控,规避各类安全事故的发生。在合理的范围内控制事故风险,防微杜渐。 2.2制定各项管理措施 安全管理是煤矿安全的基本条件,用以衡量管理人员的工作是否达到安全标准,通过对安全管理方法和准则的构建,以实现安全标准。通过对安全手段的合理运用,促使工作人员了解工作职责及范围,切实的实现在整个煤矿产业中融入安全管理。针对工作者的举止制订合理有效的管理准则及方法,保证机械装置能够正常实施。第一时间的管理每种危险出现的原因,最大程度的减少危险,增加管理效率。 2.3管理方法及准则的制订原则 制订安全管理的准则及方法,应该根据自下而上和自上而下相联系的准则、全面性准则、动态性准则、可操作准则及适用性准则等。 3构建煤矿安全系统的方法 构建煤矿安全系统主要由物、人、体系及制度等四方面组成。安全管理事实上是把事故的本质作为着眼点,探索出现事故的原因。也可以解释为,客观上的不安全因子引起的安全事故,如:人员损伤及财产损失。由于受到人、物、制度及体系等因子的影响,事故发生的原因是多种多样的,大致可以包含四种类型,如:系统事故、装置事故、人员事故及制度缺陷事故。所以,在构建安全管理系统时,应以这四个方面作为出发点。 3.1系统的安全管理 合理的、优秀的体系结构是安全管理的核心。只有建立良好的系统结构,工作者才能有机的统一工作行为及物的运行状态,实现本质安全工作的协调性及高效性。运行安全管理的体系具体涵盖:挖掘生产体系、防治水体系以及运输体系等,确保体系的合理运行,极大程度的降低事故的发生。不能自然的形成煤矿安全生产的条件,而是通过煤矿公司的支持及投入形成的,通过人员管理不断地改进,所以,优化煤矿生产环境可以合理地减少潜在危险,管理装置的安全工作,增强防护生产危险的能力。 3.2人员安全管理 一是增强工作人员的安全生产思想。更具教育、安全培训等形式,增强工作者自己的安全意识,完善工作者的安全素养。在日常的生活中,安全管理人员应对每一个工作人员均给予充分的尊重,增强员工的心理素养,保证安全生产工作的正常运行;二是增强工作者的危险辨别能力。通过科学的开展安全课程等途径,提高工作人员辨别危险的本领,增强工作人员在实际生产过程中判断潜在危险的本领,最大程度上促进安全生产;三是增强工作人员的行为控制本领。安全控制是煤矿安全管理的基本内容。科学的管理生产中不安全的行为、不合理的操作机不安全的运行装置,这是管理人员及所有工作人员的工作,以便于实现安全生产的管理目标;四是加强考察力度。随着高科技装置的不断使用,工作人员只有不断的增强自己的技术本领。才能熟练的应用先进的装置,构建考察机制,最大程度的发挥员工的能力。 3.3制度的安全管理 一是为了实现安全管理,对人性化和科学化的管理体系进行构建,使安全管理的水平进一步增强;二是对体系化的生产现场进行构建实现煤矿的安全生产。现场管理是落实管理体系的核心,实际生产现场是发生安全事故的主要场所。落实现场制度,能使安全工作效率进一步增强;三是根据相关的法规法律,对安全管理体系进行制定,以更好的实现体系促进生产的最终目标。 4结论 社会各界已经开始广泛的重视煤矿安全管理了,煤矿安全是研究的核心,也是公司及国家关注的核心问题。煤炭产业未来发展的必然走向是构建煤矿安全本质管理,煤矿公司想要快速的进步并改进企业的危险性,就需要构建安全系统,并落实安全管理思想,促进煤炭产业的健康发展。 作者:周煜明 郭洪洲 单位:山东科技大学 矿业与安全工程学院 煤矿安全管理论文:露天煤矿安全管理措施探析 摘要:近年来,随着全球化经济的迅速发展以及高新科技的全面普及,我国露天煤矿也得到了有效发展。然而,在露天煤矿发展的过程中,也存在着较多的问题和不足。因此,对相关生产活动进行安全管理是露天煤矿中的关键组成部分,至关重要。只有做好安全管理工作,才能减少煤矿事故的发生,提高露天煤矿生产质量。文章主要基于煤矿安全管理工作做出介绍,并提出加强安全体系建设的相应措施,希望在理论上对露天煤矿工作人员提供帮助,仅供参考。 关键词:露天煤矿;安全管理;建设;管理机制 引言 自改革开放以来,我国的社会经济得到了很大的提高,人们的生产生活也有了很大的改善,在物质生活得到满足的基础,更加追求精神层面的和谐、稳定。就露天煤矿而言,由于目前煤矿事故增多,造成了很多不必要的损失,在这种环境下,其生产安全受到越来越多的关注,安全理念深入人心。在信息化、科技化的时代,安全管理理念以及管理机制也在不断更新,变得更加科学、完善。加大力度对生产活动进行安全管理,是露天煤矿亘古不变的永恒主题,可以在最大程度上保障相关工作人员的财产安全,甚至是生命安全。管理人员结合煤矿生产的实际情况,制度出符合我国基本国情的管理制度,以此推动露天煤矿安全体系的全面发展。 1强化安全保障体系建设 1.1建立以安全生产责任制为核心的安全规章制度体系 无论时代如何发展,安全永远是人们关注的重点,安全管理在任何方面都有所体现。对于露天煤矿来说,安全是其进行生产活动的基础和前提,只有在安全方面得到有效保障,煤矿才能更好地发展,相关生产活动才能顺利、有效进行。因此,相关管理人员要建立科学有效的安全制度体系,并以安全生产责任制为核心,在生产过程中,要求工作人员严格遵守相关规范标准,明确岗位职责,避免在发生问题时,出现无人负责任,互相推诿的现象。同时,相关工作人员特别是工作在生产一线的人员,要把安全意识深入内心,以安全生产为原则,减少经济损失。另外,露天煤矿的相关部门要组织专业人员定期对生产设备进行维护和更新,认真观察设备的运行状态,对于使用已久的设备进行维修或者更换,在生产设备上保证生产人员的生命财产安全,提升煤矿生产质量。在使用大型生产机械设备时,要对操作人员进行设备使用培训,且在生产期间严格按照规范要求进行生产,为露天煤矿的健康、有序发展提供基础。 1.2建立纵向到底、横向到边的安全生产监管体系 露天煤矿的生产是一项庞大且复杂的系统性工程,拥有众多的生产人员。基于此,管理人员要做好相关管理工作,使生产过程中的人员、机构以及环境等得到优化配置,加强安全管理。露天煤矿管理部门要建立全方位的安全生产监管体系,促进生产活动的有效、安全进行,且监管人员要具有专业性,具备充足的管理经验。制定相应的管理方式,制定管理责任制,明确生产人员的岗位职责,定期对其进行考核,激发工作人员的积极性,提高生产人员的责任意识,充分发挥自身的作用。在露天煤矿发展的过程中,逐渐完善并改善安全管理制度,使其更加符合新时期发展的需求,为露天煤矿生产工作人员的生命安全提供有效保障。 1.3建立持续提高全员安全素质的教育培训体系 生产作业人员是露天煤矿中的重要组成部分,具有关键作用。因此,要做好生产活动中作业人员的安全管理工作,不断加强其安全生产意识。露天煤矿相关部门要组织生产作业人员进行定期的安全教育培训,并定期进行考核,制定健全完善的奖惩制度,提高生产人员的积极性,激发操作人员的工作热情,对于表现优秀的人员进行奖励,对不按照相关标准要求进行生产的人员进行惩罚。与此同时,相关部门长期组织以安全为核心的生产活动,并保证安全活动的多样性。根据煤矿生产的实际情况,总结正确的安全生产经验,规范生产人员的安全行为,强化安全文化建设内容。除此之外,还要建立长久性的旨在提高成产人员安全素质教育的培训体系,定期指定不同生产人员分享自己的安全经验,全员参与,并互相交流和沟通,提升露天煤矿全体生产人员的安全生产意识。 2坚持开拓创新,不断强化安全管理机制建设 2.1建立完善安全激励与约束机制 建立科学合理的安全激励机制以及约束机制是露天煤矿管理的首要任务,也是管理人员的工作目标。管理人员在制定安全机制时要做到理论联系实际,根据煤矿生产的实际情况,实行岗位责任制,明确安全生产责任。作业人员严格遵守安全准则进行操作,嘉奖表现优秀的生产人员,在生产过程中,实行激励机制。同时约束工作人员的散漫性,提高全体生产人员的积极性,深化安全生产的主旨,使广大员工具有较高的自觉性,为露天煤矿的安全生产发挥重要作用。 2.2建立完善党政工团齐抓共管的安全管理群防群治机制 以科学发展为前提,高度重视煤矿安全生产工作,结合露天煤矿在生产过程中出现的问题与不足,抓管煤矿生产的党政部门要建立相应的安全管理机制,并将此项管理机制进行全面宣传,让每位生产人员都铭记于心,做到群防群治。露天煤矿的各级领导、各级组织要以安全为核心,建立长期有效的安全管理体系,并结合生产过程中各个环节的特点进行相应的改善,以多种形式开展安全教育活动,突出安全生产的主题,营造良好的安全生产氛围。 2.3建立完善风险预控管理机制,全面推进安全质量标准化和本质安全管理 露天煤矿的生产带有很大的风险性,且随着时代的变迁,风险的类型也在不断地发生变化,传统的风险预防管理机制已经不适合煤矿发展,只有积极探索新的安全管理理念及途径,才能降低煤矿的风险,且抓住安全生产的主动权。建立完善的风险预防管理机制,全面推进煤矿生产安全质量的标准化,使生产过程安全、有序。在生产基层宣传安全生产的重要意义,提升广大员工的风险预防控制意识,在最大程度上提高露天煤矿的安全管理水平。 2.4建立完善事故应急救援机制,不断提高事故应急救援能力 建立完善事故应急救援机制是管理机制中最基础的体系,它可以保障在发生重大的煤矿生产事故时,有很好的事故应急救援能力,在造成重大损害和危害之前,全面控制局面,制定相应的事故应急方案,减少资源浪费。相关部门定期组织事故应急救援演练,提高全体生产操作人员的事故应急救援能力,为露天煤矿的安全生产提供基础条件。 3结束语 综上所述,文章主要阐述了露天煤矿安全生产的管理措施。近年来,随着煤矿的迅速发展,人们对煤矿的安全生产投入了越来越多的关注,这对煤矿的生产人员及管理人员提出了更高的要求和严峻的考验。因此,露天煤矿的相关部门要加大力度对其安全生产进行全面管理,以降低煤矿事故的发生率,减少经济损失以及人员伤亡,为煤矿单位乃至国家节省资源。露天煤矿安全生产比较复杂,属于系统性工程,生产人员众多、作业程序分散、生产环境复杂以及自然条件恶劣,这些都是生产过程中的不安全因素,管理人员要结合煤矿生产的具体情况,以科学合理的管理方式加强安全生产,为露天煤矿的可持续发展奠定基础,着力构建煤矿安全生产的长效管理机制,实现露天煤矿安全生产的长治久安。 作者:马风虎 单位:哈密市和翔工贸有限责任公司 煤矿安全管理论文:煤矿安全管理中行为安全管理应用 摘要:煤矿企业的安全生产有着极为重要的意义和作用。本文立足于煤矿的安全管理工作,介绍了行为安全的构成要素及彼此之间的相互影响,分析了行为安全管理的局限性。以BBS理论入手,描述了新的行为安全管理模式,指出其在煤矿企业生产应用中存在的诸多问题,并给出了建议。 关键词:煤矿企业;安全管理;行为安全;应用模式 1概述 与国外同行业先进水平相比,我国的煤矿安全生产工作还存在着较大的差距。究其原因,错误或失误管理是造成生产事故发生的重要因素,主要是人的不安全行为。煤矿安全管理工作涉及方方面面,不同的安全管理工作,对于不同的人和环境所起到的影响作用也不尽相同。需要结合实际情况,综合运用各种安全管理手段,建立科学有效的安全管理机制,以减少错误或失误管理的发生,从而提高煤矿安全管理的水平。 2煤矿安全管理中的行为要素 煤矿安全管理行为的涉及面较广,主要包括了以下几个方面:首先要结合煤矿生产的实际情况,制定可行的安全目标与政策、安全操作规程及安全应急预案,便于现场作业时进行指挥与监督;其次要加大对安全的重视和投入,定期开展安全教育与培训、注重安全信息的沟通与交流,强化安全设备及防护用品的管理与使用,以提升和改善安全工作的环境;同时,要健全安全管理的组织机构、明确相关人员的岗位安全责任,狠抓质量标准化工作、加强安检队伍建设;此外,应定期组织安全工作会议进行专项分析讨论,以解决安全与生产之间的冲突。不断总结安全工作的经验,强化专业技术管理水平,从而营造良好的安全工作氛围[1]。 3各种安全行为的相互影响 制定合理的安全工作目标与政策,是开展煤矿安全管理工作的关键所在,是对其他安全管理行为进行指导的标准和依据。而安全操作规程的修订、煤矿生产中的安全分析及经验总结,则是实现安全目标的具体活动。开展安全教育培训、进行安全信息的沟通与交流、通过激励考核机制加强队伍建设,是对安全工作实施过程的控制及信息反馈。安全设备及防护用品的投入、生产现场的指挥与监督及安全工作环境氛围的营造,是为了提供更加优质的安全生产环境。各种行为因素之间彼此相互制约、相互影响,从而构成了安全管理工作的有机整体。安全目标的制定、安全环境的营造,在这个煤矿安全管理系统中居于首要地位。其中,以安全目标的影响度最高,影响和制约着其他安全管理行为。而安全环境的影响度相对较小,且容易受到其他因素的制约。安全工作计划居于中间地位,在受到安全目标影响的同时,还会对其他的安全管理行为产生影响。安全工作实施过程的质量,起到了承上启下的作用。不仅会反馈和影响安全目标与工作计划,还会对安全环境产生影响。 4行为安全管理的局限性 通过观察分析员工的作业行为特点与规律,采用干预或强化的措施,以提高员工安全行为的概率,是目前国内外大型企业常用的行为安全管理工具。但其管理对象存在着一定的局限性,对于没有观察到的情况来说,安全隐患也是时常发生的,单纯地依赖于安全设备无法解决。需要引入更为先进的心理测评选拔系统,充分评估员工的安全行为心理能力,以补充观察领域的不足。要让员工实现从要我安全到我要安全的转变,是行为安全管理工作的难点所在[2]。应当积极控制安全培训与交流,培养和提升员工的安全意识,结合生产过程中的安全识别,以实现对不安全行为发避免和控制。行为安全管理的工具相对单一,往往只能解决部分的安全问题,难以实现安全管理工作的全覆盖。 5BBS理论在行为安全管理中的应用 5.1BBS理论简介 行为基础安全的理念产生于20世纪70年代,逐步得到了广泛的认可和使用。BBS是一种集安全心理学、安全行为学为一体,在主要行为控制中应用动机———行为———结果的行为安全分析模式。通过对行为的观察,强化员工在生产过程中的安全行为,以减少事故发生的人为成分,从而达到安全生产目的。从理论上来说,除了自然、地质等灾害会造成不可抗力的事故伤害外,任何人为导致的事故都是可以避免的。通过,探索事故的原因,积极采取措施从源头上予以遏制,以完成现代化企业所追求的零事故安全管理目标。 5.2基于BBS理论的行为安全管理模式 安全观察与反馈干预,是行为安全观察管理模式中的两个重要因素。企业要先对关键行为进行确定,结合安全目标来制定行为观察表。指派专门的行为观察员,根据行为观察表的要求,观察员工在工作中的相关行为。对于发现的不安全行为要及时制止,对存在的事故隐患要做到及时反馈,并由观察者和被观察者共同进行讨论分析,以彻底消除安全管理中的不安全行为,从而提升安全工作的水平。当一个观察周期结束后,应对观察所得到的数据进行统计分析,并将信息分析的结果予以通报,以对员工形成有效的标识提醒,帮助其纠正工作过程中的不安全行为。对于未实现的既定安全目标,要从各个角度展开全方位的分析讨论,包括操作程序、作业位置、防护设备与用品、安全标准规范等。同时,对于恰当的安全行为,要予以充分的肯定及强化。对于存在的不安全行为,要予以干涉或制止,并给出相应的整改措施。安全文化管理模式的精髓在于,通过提高员工的安全意识,使其对不安全行为产生自我约束。安全文化是一个企业生存和发展的灵魂,应当从人性化的角度安全采取教育培训,以营造良好的安全管理环境。 5.3煤矿企业应用现状 安全规章制度的科学性,决定了企业安全管理的质量。我国煤矿企业现行的安全规章制度还不尽合理,与企业自身实际的结合性较差,照搬抄袭的现象屡见不鲜。行为安全管理的执行力不足,进一步增加了诱发安全事故的可能性。就员工的整体素质而言,由于煤矿工人大多数来自于农村,难以适应各种新设备与工艺的操作需求,且安全观念意识较为淡薄,无法依靠短期的培训彻底解决。培训教育的方式不够切合实际,没有做到有针对性地开展,形式上局限于对规章制度的死记硬背。日常的安全检查中存在着诸多不足,缺乏计划和着重点,导致安全检查流于形式[3]。安全信息的沟通渠道不通畅,自上向下的逐级传递,造成了信息片面的单向性流通。缺乏有效的奖惩激励机制,在执行中过度强调惩罚而忽略了奖励,导致员工参与安全管理工作的积极性整体不高。 6结语 行为安全管理对于煤矿的安全生产有着极为重要的意义,针对当前应用实践中所存在的误区与困难,应当积极采取有效措施予以解决。充分结合煤矿企业的实际情况,对安全规章制度进行修订,保障其体系与内容的科学性。进一步优化职工队伍,多管齐下、努力提升员工的安全素质和技能。适度改变安全教育的形式和内容,使其更贴近生产实际。加大安全检查的力度、梳理安全信息沟通的渠道、建立健全激励机制,从而全面促进煤矿安全管理工作水平的提升。 作者:雷鹏灿 单位:广东宏大爆破股份有限公司 煤矿安全管理论文:煤矿安全管理要素研究 1煤矿企业概况 同煤集团某煤矿企业始建于1949年,在业内有较好的声誉,获得多项荣誉奖项。该矿经历60多年的发展历程,规模不断扩大,但是在发展的过程中,依然存在一些问题,为提高煤矿开采环境的安全性,保障员工的生命财产安全,提高煤矿开采的效率,完善企业的安全管理,在2013年,该矿加强煤炭安全管理力度,并采取一系列措施落实煤矿安全管理。 2人员管理要素分析 煤矿工作人员的技术水平和职业道德素质对煤矿安全管理的影响非常大,该矿进行煤矿安全管理,非常重视人员要素,主要体现在以下几个方面。 (1)提高员工安全意识。该矿在每个星期三都会开展安全学习活动。在安全学习会议的开始阶段,由矿领导和高级管理人员对煤矿安全知识进行重点讲述,并将煤矿安全事故的案例进行引用,对煤矿生产中的问题进行分析,提出预防潜在煤矿安全事故的对策,提高工作人员的安全意识,让管理人员遵循管理制度,工作人员在工作的过程中,加强自我保护,认真地进行煤矿工作。该矿为提高员工对安全的重视,开展矿工家属体验日,组织矿工家属到煤矿开采地,对矿工家属讲解矿工的具体工作,让家属了解矿工工作的具体情况,利用感情提高矿工的安全意识,使矿工的意识由原先的“要我安全”转变到“我要安全”。 (2)对员工进行培训。 该矿对员工进行培训,坚持“干部上讲台,培训到现场”的原则,聘请相关专业人才对员工进行培训。通过专业技术人员对案例的分析、对相关问题解决措施的讲解、工作经验的传授,使管理人员的素质得到提高。在不同时期,对不同工作类型的工作人员采取相适应的培训方式,进行针对性地培训。通过“干部上讲台,培训到现场”,有效了提高员工的安全意识和安全技能,并在多项比赛中赢得荣誉。该矿实行“三违”人员复岗流程培训教育,对不规范行为进行分析总结,整理成10大类248条,对每个月最严重的违章行为进行整治,对员工实行“三违记分卡”制度,每个员工每年有12分的安全积分,出现三违行为,进行相应的扣分处罚,一旦员工的安全积分全部扣完,就需要安排该员工到培训学校进行专业的培训,通过培训考核后,才能恢复岗位。 (3)成立检查小组,对员工进行监督管理。 该矿对矿井的实际情况进行分析,将矿区分为六条线路,成立检查小组,检查小组的成员由各个部门的专业人员组成,由矿井领导带队,每两天对矿井进行全面的检查,控制矿井安全隐患。该煤矿企业组织一周安全主题隐患排查,在一周的每一天对矿井进行不同的检查,周一对机电隐患进行排查,周二排查“一通三防”安全隐患,周三全面检查矿井安全,周四排查采、掘、运安全隐患,周五排查地测防治水的安全隐患,周六由矿区的组长进行自检,周日由矿区的书记进行自检。 3设备管理要素分析 3.1管理采掘工作面设施 该矿在进行采掘工作的时候,一般采用柔性网转载机全封闭装置,将脚踏板和防护网安装在泵站的列车处,并安装了语音提示系统和预警装置。该矿采用双基建设模式进行安全管理,对各项工作程序按照规范标准进行严格执行,进行编码、定置、标识、信息、项目、流程、看板、模式、准入的九项管理,将设备管理与技术管理结合起来,如在进行巷道过切眼和断层的时候,工作人员利用公式法、类比法对巷道的断面大小、护网技术参数等进行核算,使材料得到合理利用,使“一梁三锚”转变为W型250钢带支护。 3.2管理辅助运输设施 该矿的作业点非常多,覆盖面广,有17个运料作业点和3个运人作业点,运料和运人的战线长度有17529m,运输车辆每天有130辆。为提高运输安全,该矿对运输战线进行整治,如对西部1136大巷轨道变形进行整治,对道木和道岔损坏的3000m进行整治,使西部辅助运输系统更加完善,并在303盘区增加设置3组阻车器和挡车栏,更换4组道岔,将视频通信系统安装在盘区大巷和综采面顺槽,保证辅助运输的安全。 3.3管理通风设施 通风设施对煤矿安全有着非常大的影响.该矿将通风设施管理作为安全管理的重点工作,对密闭设施的设计、建档、施工、验收各个流程进行严格的把关,避免施工出现刨槽不够深,墙体出现空洞等问题。为提高通风设施的运行,安装自动洒水装置、风水联动装置等来进行防尘,并定期冲洗巷道,控制煤体注水、除尘风机的使用。 3.4管理机电设施 该矿对机电设备进行管理,主要通过对项目管理进行定期检查,遵循“常规检修、订单检修和主体检修”的原则,做到每天、每周、每月进行检查,矿井各级领导带队定期进行设备检查,保证机电设备正常运行;对矿井员工进行现场指导培训,提高机电设备的利用率;及时淘汰和更新设备,保证机电设备的使用符合国家标准,将各种新设备、新工艺应用进来,如综合自动化远程监控设备,合理的控制机电设备的数量和质量,保证矿井的安全。 4制度管理要素分析 4.1制定相关制度,规范管理 该矿对原有的各项制度进行分类整理,结合矿井的实际情况,改进和完善各项制度,编制了十一本管理手册,即《一通三防安全质量标准化管理手册》、《地测防治水安全质量标准化管理手册》、《采煤专业安全质量标准化管理手册》、《掘进专业安全质量标准化管理手册》、《机电安全质量标准化管理手册》、《辅助运输安全质量标准化管理手册》、《安全管理安全质量标准化管理手册》、《应急救援安全质量标准化管理手册》、《职业卫生安全质量标准化管理手册》、《调度信息安全质量标准化管理手册》、《地面设施安全质量标准化管理手册》。以安全生产相关法律法规为依据,对安全管理制度进行细化,使程序化管理制度更加标准。 4.2制定风险预控体系 该矿以的安全管理高标准、严要求思想为指导,坚持以人为本,贯彻落实相关法规制度,制定风险防控体系,将安全生产长效机制进行改进,预防煤矿安全事故。 5结束语 对安全管理要素进行有效的管理,能够有效地提高煤矿生产的安全性,使员工在安全的环境下进行工作,保证员工的生命安全,有效地提高煤矿生产效率,为煤矿企业带来更大的经济效益。 作者:赵红兵 单位:大同煤矿集团有限责任公司马脊梁矿安监站 煤矿安全管理论文:煤矿安全管理措施分析研究 引言 煤矿企业管理包含很多方面,其中安全管理是其核心部分,这也是保证煤矿企业安全生产以及企业正常发展的重要方面。不过随着社会经济的快速发展,科学技术不断进步,各个领域对煤炭需求量逐年增加,这就使得煤炭开采量越来越多,安全事故也经常发生,这也凸显出了当前我国煤炭企业安全管理中存在的问题。这些问题不仅给员工造成安全威胁,同时也导致企业经济利益受到损害,所以必须加强对安全管理的重视程度。 1新形势下加强煤矿安全管理工作的重要意义 煤矿企业在重视经济效益的同时也应该关注安全管理工作,这不仅关系到员工的生命安全,同时也能够推动整个开采工作稳定运行。在开采之前,企业管理人员就应该根据实际考察的结果来预测可能发生的安全隐患,并提前做好相应的预防措施,减少安全事故的发生。在实际生产中,通过总结过去出现过的安全隐患以及新产生的安全隐患,给员工一个安全的生产环境。在保证安全生产的基础上,推动整个煤矿工程不断向前发展,提高企业的生产效率。 2新形势下煤矿安全管理工作现状 2.1煤矿工程安全管理技术落后 随着改革开放的不断深入,我国很多煤矿生产企业的管理模式都是借鉴西方国家的模式。但是我国的工业化进程起步比较晚,各项基础设施都不完善,企业的管理制度相对比较落后,而发达国家中企业之间的竞争非常激烈,管理结构不断得到创新和发展,尽量减少企业的生产成本。相比发达国家来说,我国煤矿企业对安全管理重视程度不高,很多的管理模式还是使用新中国成立时期的制度,企业采取承包制度,只关注报价高低,忽视了安全资质是否符合标准,这就导致我国的安全生产工作受到重重阻碍,安全设施不达标,安全事故频发。 2.2煤矿工程安全管理意识淡薄 煤矿开采工作已经成为了高危险性工作,这不仅显现出了当前我国煤矿企业生产缺乏安全意识的问题,职工的安全生产意识不强,存在着违规操作等现象,直接或间接地导致危险事故发生。作为企业管理者只重视生产效益,对安全生产方面并不重视,缺乏事故预测机制,这些都成为了造成安全事故频发的因素。 2.3缺乏对煤矿工人安全生产规范化约束 导致安全事故发生的因素有很多,其中最为主要的因素就是煤矿企业的管理不科学、存在职工违规操作的现象。相比其他生产行业,煤矿开采企业属于高危行业,而且人员流动性大,这些都不利于安全管理工作的开展。煤矿的正常生产需要很高的安全系数和高强度的劳动,有些职工的各项指标都不符合安全生产的标准,但是企业由于急于开工,仍然使用这些不符合标准的职工,在实际生产的过程中又缺乏合理的安全生产规范,增加了安全事故发生的几率。 2.4煤矿安全管理体系与权责制度不健全 虽然我国关于能源的法律法规不断完善,但是当前还是存在着能源企业管理制度不健全的情况,对煤矿企业的安全责任人没有实行科学的监督和有效的管理。另外,有很多企业的管理者在实际工作中缺乏和员工的沟通,企业制定的考核制度没有具体落实,往往是通过惩罚的机制来管理员工,奖励机制的评定标准并不明确,这就造成了员工积极性下降,对于安全管理方面也不重视,甚至是反其道而行,这就给煤炭的安全管理造成很大麻烦。 3新形势下加强煤矿安全管理措施 3.1不断完善煤矿安全自主管理制度 当前煤炭企业的安全管理制度还不是很完善,为了能够提高安全管理的效率,就需要管理者能够根据企业的发展情况转变具体的工作方式,营造出一个合理化的科学化的安全管理氛围。一方面,责任落实到具体的人。针对矿井下的不同情况以及具体的工作位置进行责任划分,并根据不同的施工点以及不同的环节来指派总负责人,排查可能出现安全隐患的位置。另一方面,企业应该加强管理者队伍建设,通过定期培训让管理者认识到安全生产的重要性,实行赏罚分明的考核机制,提高员工安全生产的积极性。 3.2加强煤矿安全管理信息系统建设 加强煤矿企业安全管理信息系统建设是指在生产过程中利用计算机、网络通信及智能化终端设备对煤矿井下工作各种危险因素、工作环境及职工工作状态等情况进行实时监控,并对某些职工的违章操作或井下易燃气体含量超标进行报警的现代化煤矿企业安全生产管理计算机信息系统,保证生产工作安全稳定。 3.3规范煤矿安全的奖惩制度 规范煤矿安全管理的奖惩制度不仅能充分发挥职工生产积极性,更有助于职工培养安全生产的责任意识,对降低企业安全事故发生具有重要现实意义。(1)适度惩罚能起到反向激励作用,但过度惩罚反而会引起职工反抗,造成更为严重的违章生产或安全事故,因此需与奖励机制相互配合使用;(2)奖励作为一种正向激励手段,以奖励为主、惩罚为辅,才能发挥职工的生产积极性,使其做到自觉遵守安全生产规范,降低安全事故发生概率。 3.4革新煤矿安全管理理念 革新煤矿企业安全管理理念是指在企业日常生产工作中要高度重视各种不安全隐患,转变原有的安全管理理念。对整个企业的大小安全事故与轻伤损害事件做出统一的考核机制,将轻伤事件作为整个生产线全部职工与管理者绩效考核的一部分。这样不仅能体现企业管理者对安全生产管理工作的高度重视,同时还可将这些事故进行记录作为以后生产管理工作的经验教训。革新煤矿安全管理理念可从以下几方面做起:(1)注重煤矿井下职工安全生产教育培训工作,营造浓厚的安全知识氛围,培养职工“安全第一”的生产理念;(2)要提高一线职工各种待遇,增强职工自身的荣誉感;(3)要增强团队意识,凝聚小团队意识,创建大集体观念。 3.5深化煤矿职工安全生产培训工作 (1)企业为片面追求经济效益,缺乏对一线职工安全生产技能培训工作的重视;(2)没有专业生产职工与安全管理人员的储备,缺乏足够的安全技术力量作为支撑;(3)生产职工文化素质较低同时缺乏必要的安全生产意识与技术,不具备对安全隐患进行正确认识与排除的能力,缺乏对突发事件的处理技术与能力。 4结束语 安全管理工作是一项十分复杂的管理工作,其中包含很多因素都相互影响相互作用。在具体实行管理措施的过程中应该对可能发生安全隐患的方面进行排除,并聘请专业的监管人员采取科学的措施来减少安全事故所造成的损失。煤炭企业要根据外界环境的变化,不断更新监管的理念,完善企业的安全机制,把计算机应用技术融入到安全监管工作中,建立科学的管理系统,提高员工的综合素质,做好安全管理工作。 作者:吴啟勤 单位:西安科技大学高新学院 煤矿安全管理论文:煤矿安全管理影响因素研究 煤矿安全管理是煤矿安全生产运行体系中的重要环节,要从制度管理、技术运用、规范化操作等方式进行全面运用,形成煤矿安全管理中的制度完善、技术优化等多方面的综合性,突出煤矿安全管理的综合性标准,提升煤矿安全效能的整体提升。 1当前煤矿安全管理的现状 1.1责任意识不够浓厚 责任安全意识是煤矿安全管理中最不可少的一个因素。在当前煤矿企业的综合运行中,一些煤矿企业为了追求经济效益,在采煤数量、开采技术等方面增加了更多的投入,而在责任意识、安全意识等方面的引导性不够,没有形成宏观方面的责任感,也缺少细节方面的微观管理,因此,形成了责任与管理的脱节,没有深入到煤矿企业的安全运行实际,造成煤矿企业安全管理中出现有“三违”现象,在对违规操作等安全管理中,没有形成制度创新与规范化管理,更没有建立责任追究与倒逼制度,因此,一些领导与管理层没有强大的责任意识,也就不能在安全管理责任手段上进行创新。一些管理层人员不能建立强大的安全责任意识,在制度的建立、检测、设备运行与管理方面,缺少长效化、制度化的规范运作,在安全知识的构建中,也没有相应的体系保障。 1.2培训措施不够全面 在煤矿综合安全管理中,加强安全管理是必不可少的。但是,在当期煤矿的安全管理中,没有形成系统化、系列化的培训方式,在培训内容、培训举措等方面缺少针对性、创新性,更没有构建长效管理机制。煤矿企业注重追求经济效益,为了减少培训成本与相应的开支,采取的是简单的培训方式,在安全管理中,没有形成建立科学有效的培训机制,更不能借助新媒体进行创新性的培训,在培训内容上,也只是简单的安全知识,对于安全意识的构建、安全理念的形成,安全常态机制的构成等方面,没有形成多方面的思考。同时,在培训方式上,没有建立常态化的培训机制,更没有在实践培训、现场培训等方面着手,对于一些典型性的安全事故等案例,不能落到每一个环节之上,因此,在安全责任的管理中,也就忽视了煤矿企业的安全综合运行,造成系统培训与技术创新之间的脱节。 1.3安全技术创新还不够 在煤矿安全管理中,技术运用对于安全管理有着很大的保障性。通过安全技术的有效控制,在综合防尘、瓦斯控制、巷道布置、支护运用、采煤工艺等方面进行有效的技术创新,能为安全运行打下良好的基础。但是,在当前煤矿安全技术的综合运行与管理中,还没有形成现代科学技术信息化运用的参与模式,在技术跟进上还缺少相应的运用模式,尤其是在数控制数以及电子信息化管理中,还没有形成综合性的创新方式。譬如,在煤矿安全运行中涉及到的巷道建设、支护方式、放顶方式、采煤方式、防尘措施、防水措施等技术上,不能与现代化的管理技术相结合,在煤矿地质因素的考虑中,对于先进的检测、勘探等技术的运用,还不能全面的凸显出来,也就不能增强煤矿安全运行的整体职能。 2改进煤矿安全管理的有效对策 2.1创新思维,构建安全管理理念 在煤矿安全管理中,理念创新是煤矿安全管理的首要点。只有创建全新的思维理念,才能在技术创新、管理制度、安全责任等方面突破,形成综合性能的全面实现。在煤矿安全综合管理中,要形成安全创新的管理理念,形成自下而上的观念创新,每一个管理层以及职工都要将安全意识放在第一位,曾倩安全管理的责任意识,突出煤矿采煤以及综合运行中的每一个安全细节,尤其是管理层要从煤矿安全运行的整体高度出发,及时掌握好煤矿安全运行的情况,针对员工在安全意识、安全行为等方面出现的偏差,采取有效的应对措施,尤其是对不负责任、安全意识差的人员,采取有效的管理、处罚等教育措施,落实责任,创新煤矿安全文化体制机制,形成良好的安全文化氛围,充分发挥出煤矿安全管理制度在具体工作中的贯彻执行,并落实到煤矿安全运行的每一个环节之中。 2.2宣传引导,构建安全文化氛围 在煤矿的安全管理中,要加强安全管理的宣传教育。结合新时期多种经营理念,并考虑煤矿井下的实际操作经验,细化每一个管理环节,在加强班组建设的过程中,形成浓厚的安全文化氛围。将安全责任意识落实到每一个生产过程之中,通过电视、网络、橱窗等方式,通过开展各种演讲比赛、科技比武等文化安全活动,潜移默化的将安全知识融入到活动之中,培养全体员工的安全意识和形态。做好矿安全大检查、专业检查和日常检查的重点检查项目,发现问题严格按“六定”原则进行处理;监督检查职业危害防治设备设施的使用和完好程度,未按要求使用个人防护用品的,按“三违”严肃处理。建立健全职业卫生培训档案,组织劳动者上岗前和在岗期间的职业卫生培训,培训内容包括所在岗位的职业危害防护知识以及防护设施和个人防护用品的使用、操作规程、劳动者所享有的职业卫生权利等内容,上岗前职业卫生培训时间不得少于四学时,在岗期间职业卫生培训时间不得少于两学时。 2.3细化管理,构建隐患排查机制 在煤矿安全管理的管理中,要形成安全隐患的有效排查机制,建立责任细化的管理机制,尤其是在安生生产的综合排查过程中,对于煤矿采掘过程中综合设备的整体功能运用,形成规范化的管理,尤其是在出现异常现象的过程中,要采取有效的技术控制。在有可能出现安全事故的地段,在设备细化的管理过程中,对于每一个采掘责任区,建立安全责任管理至,没一个班组对自己的区域以及工作人员实行包干处理,构建层层分解的安全管理渠道,对于发现的问题采取及时的整改,这样,可以形成高效、优质、安全的管理模式,让每一个员工都能更加踏实的投入到安全管理之中,更好的促进整体安全性能的实现。 2.4创新技术,构建井下管理机制 要注重煤矿井下的安全技术与管理。掘进工作面、掘进硐室及钻场,放炮时必须采取湿式打眼、水炮泥、坚持放炮前后对放炮地点20米范围内进行冲洗煤壁巷帮和洒水降尘、爆破喷雾、装煤(岩)洒水、净化风流等综合措施。软煤层中瓦斯抽放钻孔难以采取湿式钻孔时,可采取干式钻孔,但必须采取捕尘、降尘措施,工作人员必须佩带防尘口罩。综采工作面应设置移架自动同步喷雾,采煤机必须安装内、外喷雾装置。割煤时必须喷雾降尘,内喷雾压力不得小于2MPa,外喷雾压力不得小于4MPa,喷雾流量应与机型相匹配。如果内喷雾装置不能正常喷雾,外喷雾压力不得小于8MPa,无水或喷雾装置损坏时必须停机。综掘工作面掘进机作业时,应使用内、外喷雾装置和除尘机。内喷雾压力不得小于3MPa,外喷雾压力不得小于1.5MPa,如果内喷雾使用水压小于3MPa或无内喷雾装置,则必须保证外喷雾装置和除尘风机的正常使用。 3结语 针对煤矿安全运行中存在的各个问题,在技术突破、制度创新等方面着手,在安全管理过程中,形成以人为本的管理理念,将安全意识放在第一位,并融入现代化的信息管理技术,构建良好的安全环境氛围,在安全机制、文化机制、技术机制等方面形成综合性的管理,更好的推动煤矿企业的安全效能。 作者:宋瑜锋 单位:山西煤炭运销集团南河煤业有限公司 煤矿安全管理论文:煤矿安全管理要素分析 1煤矿安全管理概念和要素分析 1.1安全管理概念 煤矿安全管理是管理中最重要的部分,关系煤矿安全生产的计划、组织、控制等活动。煤矿企业在生产和管理中处处都会有危险因素,因此需要进行全方面、全过程的安全管理,让安全管理成为管理工作的中心。 1.2管理要素分析 管理要素指的是在管理过程中各种不可或缺的部分,煤矿安全管理要素主要有人力因素、物力因素和环境因素,人力因素指的是职工因素,包括其意识、行为等;物力因素指的是工程、生产材料、机械设备、生产技术、软件等因素;环境因素分为两方面,外部环境是技术、设备等形成的生产环境,内部环境指的是生产文化、宣传等形成的企业文化氛围。在这三种因素中,人力因素是最主要的因素,人是管理的实现者,管理的目标也是人的安全。 2以人为本的安全管理 现代管理观念中,以人为本是管理的关键,其要求在任何管理中都要以人为中心,处理好人际关系,提升人的素质、满足其需要,并且充分调动出人的主动性、积极性等,从而提升工作效率。煤矿安全管理中,需要以人为本的管理观念,提升职工的素质、行为、意识等,并且加强对外部环境要素的管理,从而将安全生产贯彻在实际中。 3现阶段煤矿安全管理中存在的问题 煤矿企业安全管理在实施中还存在很多问题,首先就是对于安全的宣传力度不够,对于职工家庭、社会因素、情绪状态等了解过少,多重于对宣传标语等企业形象建设,使得职工对于安全问题的认识不够,对于很多危险因素不能及时的预防,难以在生产中处理;其二是缺少培训,特别是对员工生产技术和基本素质的培养,员工的技能与生产要求不相符,企业的技术考核不严谨,使得很多先进的技术难以应用在生产中,员工不能按照生产要求进行,一定程度上增加了安全事故发生的概率;其三是管理方法落后,在管理中很多时候进行事后总结管理,针对事故吸取教训,缺少对事故的预防措施和研究等,使得对事故的预防过于形式化;其四是没有安全管理环境,企业缺少对管理的监督,管理信息不能很好地交流,很多制度实施不到位,或是没有执行等,使得在生产中没有安全观环境;其五是管理制度不严谨,很多监督、检查都存在着走过场的现象,没有及时的发现质量问题,使得安全风险难以尽早地预防处理。 4提升煤矿安全管理的措施 4.1以人为本的管理 首先要提升职工的安全意识和技术素养,并且管理者要建立完善的监督制度,从而让员工在自身和外界的双重保障下进行安全生产,保证企业的安全生产。提升职工的安全意识,需要充分了解职工的心理状态、家庭状况、性格方面等,提升职工的管理积极性,主动参与到管理中,从而提升安全管理的效果。加强对安全生产知识的宣讲,采用媒体、标语、会议等方式来提升职工的安全认识和重要性,让职工了解安全生产对于其家庭、企业发展、个人的关系,转变对职工的被动安全教育,只有职工真正认识到安全生产的重要性,自觉遵守企业生产规定,规范技术操作,才能保证安全生产。树立事故典型,针对近期出现的安全事故,要多反思、多学习,对事故出现的原因和处理、预防方法等充分的分析,从事故结果方面进行更加深刻的教育。提升职工的事故危险意识,提升职工工作的严谨性,从而避免事故的再次发生。 4.2提升职工的技能素质 当职工拥有了自我安全意识后,就需要有良好的技能素质来保证安全生产管理的实现。企业要加大对职工的教育培训,要坚持单位培训,加强与煤炭院校的合作,让职工进行正规的学习和培训。学校要加大对教学质量的建设提升,灵活的培养目标,多样的培训技能,让职工拥有综合的生产技能。企业可以举办技能比赛,让职工互相竞争,参加国际级的比赛等,让职工之间进行经验交流,综合的提升其技能和素质水平。建立职工的安全技能档案。加大对档案制度的宣传力度,借助于其他企业的经验和本企业的实际情况来制定实际的运行方案。以提升职工的技能素养为根本目标,将生产与经济效益、职工个人利益相连接,让职工的主动性增加。对于一线生产的职工,要进行严格的技能考核,确保其可以按照生产规范要求进行工作。企业可以建立信息化的管理系统,定期对职工的技能进行认证和考试,对于不合格职工进行处罚,优秀的职工进行奖励等。 4.3建立监督管理机制 企业要建立完善的管理制度来对职工的行为进行约束,让职工规范的履行自己的岗位职务要求,采用责任制度和奖惩制度来约束职工的安全生产。不同岗位的安全生产要求不同,因此当职工上岗之前,需要对职工进行技能考核,明确安全责任,签订安全责任状,承担安全风险,并且与个人的绩效、工资等进行联系,可以建立班组制度,让组内人员互相监督,互相承担风险,定期对组内的安全情况进行排名和考核,优秀的进行奖励,不符合规范的进行处罚,综合提升职工的生产安全行为。建立职工安全档案,将职工的表现、行为等存档,及时发现职工的问题,了解职工的技能,对于职工个人基本资料详细的整理备案,定期与职工进行交流沟通,了解其思想动态等,消除职工的负担和压力,从而确保职工的安全行为。 4.4推荐安全生产工程 在进行安全管理时,除了要提升人的安全意识,企业还要对生产环境等进行安全投入,从而为安全生产打下良好的基础。在企业要选取有良好施工技术的队伍进行,让具有高素质的施工队伍进行煤矿的生产,对于施工中的各个环节严格管理,及时解决施工中出现的问题,确保施工的正常进行。企业要与施工单位签订安全协议,确保施工的安全和质量,注重对工程的研究和质量考核。对于煤矿生产工作中需要的机电工程等要及时升级,防治水、防止瓦斯的泄露,对于老化设备及时更换。引进先进的生产技术,利用高科技对安全管理中的各个要素进行动态监控,优化安全工程设计,使企业发展保持最佳的安全状态。在煤矿的生产中要营造安全的氛围,从生产硬件和企业文化两个方面来提升职工的安全意识,抓好施工中的每一个安全因素,及时对问题进行处理,消除风险隐患。安全事故往往在管理薄弱的环节出现,因此针对容易出现事故的工程进行重点控制,发现危险源,并且将安全管理目标与企业生产效益相结合,明确企业各层管理干部的责任,让安全生产落到实处。 5结语 在煤矿的安全管理中坚持以人为本,提升职工的产生技术和安全意识,并且加大对安全管理的环境建设和相关投入,为企业营造一个良好的安全管理环境,时刻约束职工,让职工在生产中有安全意识。管理人员要及时发现生产中的危险因素,早期预防,并且建立安全责任制度,提升管理的效果,只有严加保证每一个因素的安全,才能保证企业的生产安全。 作者:关卫华 单位:平顶山天安煤业香山矿有限公司 煤矿安全管理论文:煤矿安全管理与煤矿技术的关系 煤炭行业属于高风险、高投入、资金密集性的企业。在生产过程中,是作业环境较差,比较危险的一个行业。其行业特点:安全体现在伤亡事故不断发生。为了提高安全可靠性,降低事故发生的概率,需要全行业的安全维护人员与工程技术人员及广大煤矿从业人员共同长期坚持不懈的努力来减少事故的发生,杜绝恶性事故的发生,从而做到安全生产。因此加强煤矿安全管理,采用严格和科学的管理,来避免安全事故的发生是必要措施及良好途径。因此,进行安全管理是需要综合治理规范化、系统化的有效管理,才能达到很好的效果。煤矿分为生产矿井及再建矿井两类,对于生产和建设有着不同的侧重点。 1生产矿井的安全管理与煤矿技术的关系 (1)工作面的回采首先是顶板的管理,由于顶板管理随着支护的技术进步、顶板事故造成人员伤亡的概率也很小了。其安全作用是从过去传统落后的支护材料及相应的支护方式到现在采煤工作面广泛使用液压支架,使得采煤工艺能够连续完成就是综合机械化产煤。随着技术进步,在采煤工艺也不断使用自动化的技术,这样效率提高,安全更加可靠。 (2)掘进工作面广泛采用综合机械化掘进效率提高与对顶板的破坏减小,支护采用复合支护使顶板及时有效得到支撑,提高了顶板的稳定性,使支护更加行之有效,顶板的安全有了可靠的保障,均体现了技术进步在提高安全可靠性的作用。 (3)在煤矿生产中监测监控的作用对煤矿其他自然灾害尤其是瓦斯、火灾煤尘的预测监测是一项行之有效的技术手段。同样体现了技术进步对安全管理的贡献。对矿井的通风适时的监测为及时发现问题及时调整提供数据,技术安全管理工作尤其是通风管理提供基本的保障。机电运输使用先进的设备,提高安全性及可靠性的同时也进行日常的作业管理。维护管理以及人员的业务素质均是安全管理的影响因素。例如煤炭安全规程规定,行人不行车,行车不行人是一条确保行车安全、行人安全的措施;是需要加强管理付诸实施。同时依靠人们良好的安全意识来实现安全的目的。如果技术方案设计行人巷与行车巷分离,只有专用的行人巷,这样就从根本上解决靠管理才能从解决的问题。因此,煤矿技术包括技术方案对管理安全水平的提高是行之有效的途径。 2矿井的基本建设安全管理与技术的关系 (1)矿井的基本建设,首先在规范矿井设计的前提下,根据现场的情况了解更加详细的地质条件。可进行开拓方案的进一步优化。根据地质构造的情况进行调整;矿井车场主要硐室的布置位置至关重要,在设计井筒时应考虑其主要硐室避免布置在断层,破碎带尤其是较大断层贯穿的含水层,因此技术方案的选择是提高施工安全系数有利有效的手段,也是首选的技术方案。上述方案如果难以调整实现或艰难进行较大的调整,因此重点就放在施工组织设计方案及相应施工工艺方向的优化。例如更加优化的断面设计及支护设计,这样才能最大限度地提高施工的安全可靠性。 (2)矿井的基本建设是巷道的开拓掘进工程为主体,相应还有安装工程;在实际工程安排中,有时是顺序进行,有时平行交叉作业。这就给运输能力及运输安全提出了很高的要求,这对施工组织、协调、措施的落实提出很高的要求,才能确保安全施工。矿井建设进行到中期时平行交叉作业增多,运输环节多但不同于生产矿井的运输条件及运输能力。生产矿井运输设备的相对固定性与建设矿井的设备固定临时性有较大的区别,因此,安全管理、技术管理,首先依靠管理的制度,人员的业务素质,才能把安全管理的可靠性提高。由于矿井建设的地质条件的变化在局部有一定的预测难度。因此,在使用人员的过程中,要建立相应的激励机制,关心员工充分发挥人们的主观能动性,也就是员工的积极性及创造性,来弥补在管理中可能存在的漏洞,并及时调整,做到防患于未然。这样安全管理才能可靠的保障。 3建设矿井与生产矿井在管理体制上有所不同,但也相互借鉴抓住安全管理的本质 建设矿井按照国家法律法规的规定,有多方参与管理,建设方(投资主体)、施工方、管理方、质监部门、设计院上述各方均有权利义务行使法律行政法规定赋予相应的职责。因此,在施工过程中,安全管理、质量管理以及具体实际的状况变化造成按设计施工不适合应及时调整。这就需要进行实际方案的调整、投资的调整、施工组织方案的调整。因此,各方协调达成一致,提高效率管理协调均需要调整。因此,建设矿井的组织协调凸显出尤为重要。首先,建设方与设计院的协调,设计院对矿井的开拓布置有着丰富的经验,建设放在设计之前充分论证和方案相近。相邻生产矿井的安全,经济运行的状况进行相应的评估,根据本企业的投资能力以及建成矿井的运行成本。根据实际情况确定矿井设计的总体原则。为设计院提供依据,优化矿井的总体设计。矿井设计中巷道的布置与设计。工艺流程的选择均对煤矿今后的生产安全及高效运行,经济效益均起着基础性的作用。因此,必须做好准备工作,对于地质部门提供的各类地质勘查报告说明,充分消化体现其本质的因果关系。组织各类工程技术人员进行沟通及交流讨论。只有将上述基础工作落实到位,矿井设计才能真正优化。才能规避后来的经营及安全的风险,带来积极的作用。在技术方案,例如巷道的断面不要“高、大、全”,例如巷道的断面不是越大越好,应该通过技术论证后适合为最佳方案。过大过小均有安全问题。过大的断面会造成投资的浪费,也相应带来施工管理难度的增加,对安全管理不利。工艺的选择不是越大越先进越好,而是根据地质条件是否适应易于管理、易于操作使用可靠才符合安全要求。如果很先进的设备不能适应地质条件反而带来更大的管理隐患。这里指的是管理上的隐患不是设备本身性能的问题,任何设备均有一定的适应性。如果设备是先进的如果适应性差就会给将来矿井投产后带来经济风险效益不好的结果。在安全管理难度增大也就增加安全隐患的可能性。建设方与施工方、监理方的协调管理在工程质量,进度上的要求上是高度一致的,作为建设方本着提高施工方的积极性充分尊重其现场处理问题的方式,作为建设方,监理方积极帮助,前提是符合设计要求,充分沟通,各方尽职尽责才能使安全管理和谐有效的推进为安全起到促进和保障作用。 4结语 综上所述技术管理、技术方案在安全管理中有着不可替代的作用,其重要性不言而喻。但安全管理是企业管理及管理决策体制,激励机制也是不可缺少的,只有多管齐下,协调一致才能使安全管理工作尽善尽美,才能使科学技术进步,发挥最大的效益。 作者:尚国山 单位:乌海市誉达财务有限公司 煤矿安全管理论文:井下作业人员在煤矿安全管理中的思考 摘要:为了保证井下作业的安全性和稳定性,很多煤矿企业都采用了人员定位系统,大大提高了管理效率和管理质量,作业人员的人身安全也得到了一定的保证。然而当前应用的人员定位系统中或多或少都存在着一些缺陷,导致系统作用无法充分发挥出来,给煤矿生产和安全管理维护工作造成了阻碍。本文将对传统人员定位系统的缺陷加以探讨和分析,并设计一款安全可靠、功能全面的新型系统,以期实现对井下人员的精确定位,为煤矿安全管理维护工作奠定坚实的基础。 关键词:人员定位系统;煤矿;安全管理;维护 1目前井下作业人员管理系统应用存在的问题 由于井下作业人员管理系统普遍是以射频技术为基础,该技术虽然应用优势显著,但是信号传输需要消耗庞大的能量,而且井下环境较为恶劣,射频信号无法对所有区域进行全面覆盖;如果大量人员集中在一起,信号就会出现混乱,极易出现漏检、误检问题;煤矿生产使用的机械设备种类庞杂,数量繁多,机械设备在运转时会对射频信号产生干扰,影响定位的精准性;系统信号只能由井下传递给地面中心站,却无法实施反向信号传输,在发生事故时主站不能迅速的对井下作业人员进行指挥调度和疏散;井下作业人员管理系统的功能较为单一,通常只能用于对作业人员的管理,煤矿开采、地质勘测、生产监控等工作需要应用其他的系统,这些系统之间的信息往往都储存在独立的数据库中,彼此之间不能共享,系统的重复建设无形中造成了资源的损失和浪费,煤矿安全管理决策也缺乏科学性和准确性。 2新型井下作业人员管理系统的构建 2.1系统组成及构架 该系统由井上和井下两部分组成,井上部分包括USP电源、存储设备、管理服务器、网络设备、检测器、矿用本安型读卡分站、矿用本安型电源;井下部分主要包括矿用本安型电源、矿用本安型读卡分站、以太环网、手持式读卡器、人员识别卡。其中,矿用本安型电源是提供电能的装置,读卡分站要与以太环网交换机和管理服务器相连接,这样信号就能够覆盖整个煤矿生产作业区域,同时读卡分站还能与识别卡和读卡器进行双向通讯,从而实现对煤矿生产区域内全体设备和人员的实时、动态监控。 2.2系统的工作原理 在井下距各个分叉口一定距离处的每个岔道上、各个工作面入口处、主要巷道内,相隔一定距离安装无线数据监测站,通过网线或光线对各个分站与计算机进行连接。在每个作业人员身上携带具有唯一标识的无线识别卡,当人员通过读卡分站时,其所携带的标识卡会被读卡基站激活,读卡分站就会读取到该人员的标识信息,并将其传输到地面中心站主机。该数据经后台处理后,通过井下作业人员管理系统软件将该人员的具体位置信息显示在软件的地图显示界面上,便于地面调度室对井下人员的具体位置信息的掌握。 2.3主要功能 (1)监测功能:对携卡人员的入井和出井时间、工作范围进行监测,即使携卡人员与机械设备的距离过近,传输信号也不会受到干扰;系统还能同时识别监测范围内的多个识别卡,对每个识别卡都能持续进行监测。(2)管理功能:管理功能包括考勤管理和安全管理两个方面。系统能够对携卡人员的总数以及每个携卡人员的井下作业时间、工作范围进行记录,通过与各班组的工作计划相对照,统计出迟到、早退、矿工人员的信息;安全管理则是指系统会在携卡人员出入限制区域时发出预警信号,在监控屏幕上显示异常人数和滞留时间,将携卡人员的信息汇总和打印出来。(3)存储和查询功能:系统具有自动存储和备份功能,所有携卡人员的信息都会存储在地面中心站的主机数据库中,即使系统因故障中断数据库中的信息也不会遗失,随着系统的运行数据库中的信息会实时更新和备份。 3井下作业人员管理基站井下故障检修技术 3.1人员定位分站通信常见故障分析 (1)识别卡不发送信号:检查识别卡的外观、电池和簧片,识别卡在受到外力碰撞时容易损坏,当电量不足或簧片接触不良时识别卡也不能成功发送信号。(2)分站电源箱没有显示人员信息:检查主板与无线收发板通信、电源是否正常,检查芯片是否接触良好。(3)分站与地面监控主机不能正确通讯:检查分站与交换机之间通讯是否正常,电源是否正常,如没有异常,则考虑分站通讯板是否损坏。(4)直流电源输出偏低:检查对应不同电源等级的变压器抽头是否正确。 (5)备用电源不能正常投入:考虑电池是否失效,可能是电源充电板故障。(6)出现通讯中断:通讯接口或线路接触不良。 3.2防范措施 (1)使用前,要仔细检查各种接线是否准确,插头是否松动,特别是交流引入线,引入电压等级与接线端子电压等级是否相同,否则将把变压器烧毁。(2)按要求连接电路和配接设备,分站各种未用的接口和插口不得随意占用。 (3)每次使用前必须检查分站,板上所有IC芯片和继电器的安装方向要正确,接线插头无误。(4)检查分站连接插头座连接电缆是否正确及检查分站站号是否正确。对主板上的各个电位器不得随意拧动。(5)人员携带卡在不使用时必须远离具有磁场的环境。(6)分站、无线收发器应设置在便于读卡、观察、调试、检验、围岩稳定、支护良好、无淋水、无杂物的地点。分站应实行上架和牌版管理。分站应定期对其控制输出进行检查,使其控制功能始终保持正常工作状态。(7)定期更换新电池组。(8)电源箱使用环境条件恶劣,空气湿度大,应对其防爆面经常维护,以免生锈降低防爆性能。 4结语 综上所述,井下作业人员管理系统在煤矿安全管理维护中具有不可替代的作用,针对现有井下作业人员管理系统的缺陷和不足,煤矿企业必须加大资金和技术的投入力度,开发新型井下作业人员管理系统,并加强管理系统之间的信息共享,使之能够更好的为煤矿生产提供服务,以全面提高煤矿安全管理水平,保证煤矿生产的连续性和稳定性,从而创造更多的经济效益和社会效益。 作者:金路 单位:山东新陶阳矿业有限责任公司
电气化铁路论文:电气化铁路对电力系统的影响与对策 摘 要:在电气化铁路中,其牵引负荷是一种大功率的单相非线性负荷,它具有不对称和波动的特点并由此产生的负序和谐波等一系列问题对电力系统造成一定的影响。本文从谐波,负序电流,功率因数,电压波动等方面入手,通过分析它们产生的原因及相应的危害,利用解析计算和PSCAD实例仿真进行比较,找出解决措施,最终确保电力系统稳定运行。 关键词:电气化铁路;电力系统;谐波;负序电流;PSCAD仿真 0 引言 随着我国工业化的脚步不断加大,我国电气化铁路近年来飞速发展,它的运量已占铁路总运量的70%。随着牵引负荷的不断增多,它在整个电力系统负荷中的比重也不断加大。因此,它对电力系统的影响也更明显。那么,如何全面,客观地分析电气化铁路对电力系统的影响,并针对不利影响提出相应的抑制措施,从而使电力系统免于受到电气化铁路牵引负荷所带来的冲击,是我们面临的重要议题。本文将从谐波,负序,功率因数,电压波动等方面研究电气化铁路对电力系统造成的影响,并通过分析计算和PSCAD进行仿真,最终提出改进措施和建议,确保电力系统安全稳定的运行。 1 电气化铁路对电力系统的影响 总的来说电气化铁路对供电系统的影响存在4个方面的问题:谐波;三相不平衡(即负序电流的影响);功率因数低;电压波动大。我国目前在线运行电力机车是一种单相大功率整流负荷,而且运行具有很大的随机性,这样在运行过程中就会产生大量的谐波与负序电流,其通过牵引变电站,就会注入电力系统。这不仅使电力系统损耗增大、能量损失增加、降低容量利用率,同时也对电网电能质量造成一定的影响,威胁电力系统的稳定、安全、经济运行。 1.1 谐波的影响 作为牵引供电系统中一处较大的谐波源,电力机车因其类型不同,产生的波形畸变不同,因此谐波含有率也不同。谐波电流的大小同时也与基波电流有关,而基波电流决定于牵引负荷,依据经验可用公式表示为:;式中I1为基波电流,In 为n次谐波电流,n为谐波次数。 1.2 负序电流的影响 负序电流产生影响的大小取决于两方面:一是电力系统设备容量大小和运行方式;二是牵引供电系统的负荷大小和运行方式。 1.3 电力牵引负荷的功率因数 电力牵引负荷多为感性负荷,因此其功率因数一般较低。线路上运行的整流型电力机车的平均功率因数约为 0.8~0.85。除此以外,由于牵引网本身带有阻抗,受其影响牵引负荷网上的有功和无功损失之比远小于 1, 这又要降低功率因数一到五个百分点。同理,由于受到牵引变压器阻抗的影响,牵引变电站高压侧的功率因数还要降低 0.05左右。 1.4 电压波动 依据电气化铁路的特点可知,其负荷多为单相、移动、幅值频繁剧烈变化的特殊负荷。列车每天按规定线路运行,电气化铁路日负荷波动情况与线路情况、机车类型、机车速度和牵引重量及运行线路图等多种因素有关,所以系统具有很大的波动特性。 2 PSCAD仿真分析 利用该软件仿真当电力机车接入牵引网,准备运行时对供电电压造成的影响。在这里电力机车采用SS4型交直电力机车,牵引变电站对电力机车采用阻抗匹配平衡牵引变压器。仿真模型如图1所示。 通过图形比较我们可看到电力机车作为大功率的含有整流电路的非线性元件,对电力系统稳定性的影响是如此之大。必须采取相应的措施确保电力系统的稳定性。 3 抑制措施 3.1 抑制电铁谐波的主要措施 (1)使变流器多脉冲化,一方面可以使谐波的次数减少,另一方面也使谐波含量也大大减少,进而能够大幅减少流入系统的谐波电流。(2)借助整流变压器绕组移项来抑制高次谐波。(3)保证铁路生产、生活用电与电铁供电严格分开,电铁牵引变专线用电。(4)在电力机车上安装 3、5、7 次滤波装置和有源滤波器。在电铁牵引两个供电臂均安装滤波器,同时调节两个供电臂中的有功电流,从轻载相到重载相转移部分有功电流,保证两供电臂负载平衡。 3.2 降低和限制负序电流的措施 (1)能够合理安排线路上的列车运行,促使负载能够近似均衡分布在电铁沿线。(2)在牵引变电站高压侧接入系统中采用换相连接。但此方法会造成电网中负序电流波动。同时由于必须在电网中使用电分相,既影响电力机车的提速,又降低供电的可靠性。(3)使用专用的高对称效应变压器,促使变电所三相负载均衡。(4)对牵引站供电电源作合理安排,使每一个保证有主供电电源和备用电源,进而避免牵引站产生的负序电流过于集中。(5)采用对称补偿技术。 3.3 提高功率因数 铁路上一般采用在电铁牵引变电所安装两组不可调并联电容补偿装置来分别补偿两个供电臂牵引负荷,进而提高电铁负荷功率因数。但由于牵引负荷为间歇性负荷,负荷变化大,电容补偿不能自动追踪补偿,就会影响功率因数的提高。目前在建的或已建的高铁线路多采用较先进的动态无功补偿方式,如静止无功补偿器、静止无功发生器等等。 4 结束语 随着电气化铁路的不断发展,我国对于交-直-交型电力机车的使用越来越多。这种电力机车的功率因数相对较高,所含的谐波相对较少,对电力系统造成的影响就相对较小 。另外随着技术的不断发展,电力系统也在不断完善,再加上,我们采取的一系列补救措施,最终使电铁对电力系统的影响控制在合理范围内,保证电力系统安全运行。 电气化铁路论文:议电气化铁路牵引供电对铁路信号设备的影响 1.前言 随着社会的不断发展,铁路体系已经逐步走向了电气化的模式,逐步实现了重载和高速,到了2007年以后,中国电气化铁路里程已达到24046.6公里,这也标志着我国的铁路的各个支线已经实现了电气化的发展。不过,基于电气化模式下的铁路系统,随之而来的也有很多的问题,尤其是在铁路的信号设备方面出现了不少的问题。最近这些年,在每个铁路干线上,都有了一些新的技术和设备下的信号系统近,使得很多的矛盾都凸显出来了。因此,将这些问题解决好,已经成为铁路系统的信号方面的一个关键。 2.我国现有的电气化铁路的特点 在铁路运输系统中,通过电力进行牵引是一种主要的运输方式。这种方式能够将电力转变成一种动力,牵引着火车前进。目前,牵引体系主要是由变电所、接触电网、轨道电路以及回流路线等构成的。我国现在主要采取的供电手段就是自耦变压器供电的方式,这种方式的优点是所需要提供电力的距离相对较远,不会损失较多的牵引电压,对于信号受到的干扰也比较小。 3.电气化牵引供电对信号设备影响的原因及其分类 同某些采取电气化的系统的铁路进行对比,在电气化的干线中,信号设备常常是处于一种被动的位置,电气化铁路是一种高压环境下的体系,主要有这几个特征:首先是具有电压比较高,一般来说能够达到25千伏;其次是在牵引电流中,有时候能够达到数百甚至是上千万的电流;最后是具有非线性的负荷,基于在整改的过程中,电力机车就会产生很大的谐波。在电气化的牵引供电系统中主要可以分为四类: (1)传导性干扰 所谓的传导性干扰,它是一种主要的对电气化铁路干扰因素。轨阻力、在接续线路中所产生的电流阻力、以及对地之间出现的泄露情况,甚至是在电压器的线圈中出现不同的对称性的一些因素所导致的。这些都是针对于铁轨上不同的电流的流向所设置的,这种情形下,就会形成不同的电流。由于电流的不一样,使得扼流变压器在不一样的部位,出现不一样的电动效应,致使变压器逐步实现压力升高的现象,当达到一定的数值后,轨道继电器出现错误的动作。 (2)容性耦合 在接触网处的电压是25kV,每当在强电线处,就会出现一对对地的电压,基于某些线路和大地之间的电压,使得在电线和通信线路中,很容易出现电容发生耦合的现象,因此,电流出现了分支到各个设备当中,因而产生了很多的静电情况,逐步形成了电容的耦合情况。 (3)感性耦合 每次当强电线中有电流经过的时候,在强电线和受到干扰的设备之间就会出现耦合电感,所以,感性耦合不单单同接触电网中的电流有着很大的关系,而且同接地的距离和长度也有很大的关系。 (4)阻性耦合/地电位影响 通过钢轨与大地之间漏导,牵引回流进入地下,从而使得在周围的电位有了一个升高的趋势,在大地系统中,出现的杂散的情况的时候,往往会对通信系统产生出一定的干扰作用,从而出现了电路出现短路的时候,这样导致了瞬间电流突然变大,大地中的电位呈现了上升的现象,这时候很容易出现危险的情况。 4.对于信号设备之间所采取的对策 基于使用不同的设备,产生的信号也不一样,这对于型号不一样的电气化出现的干扰情况也是不同的,因此,针对每一种信号,要采取的对策也不一样。比如说,对于铁路系统的通信电路当中,一般都是主要探究传导性的干扰的时候,主要就传输电缆而言,主要对于可能出现的溶性干扰的情况或者是感性干扰的情况。 (1)25Hz轨道电路 对于25Hz轨道电路中出现的传导性干扰情况,我们主要采取的是:一个方面是基于在电流的不平衡之下,所产生的脉冲电流,其波形主要是类似于正弦波形的情况,在这个当中,主要包含着直流电的因素在内,很容易导致轨道电路中出现某些元件处于一个饱和的状态,从而能造成电路中传输的信号电流出现了跌落的情况。 另一个方面是基于当前的脉冲所起到的干扰作用,使得接受器中的线性滤波器形成一个25Hz的衰减情况,同之前的25Hz信号有可能出现加和或者相减的情况,此时有可能造成轨道电路出现错误的波动的情况。 所以,针对这些情况可以采用的措施主要是:(a)不断提升扼流变压器之间的空隙,提升铁芯的电流。(b)在容易发生扼流变压器中加上抗干扰的线圈。 (2)机车信号 对于机车信号,一般也要采取相对应的对策,主要是采用数字化的滤波器以及运用频谱进行分析的手段处理。 (3)计算机连锁,集中调度,列控中心等电子设备所采取的措施 针对在铁路体系中的某些设备的干扰情况,这些干扰因素主要来自于电磁辐射,或者是电磁感应,以及地位电压方面的因素的干扰,唯一的解决办法就是对这些系统实施屏蔽,从源头上阻断传播的路径,从而能有效的减少产生辐射的情况,我们对于铁路系统中的电脑房间,在铁路的机械室内,一般都采取了屏蔽的方式进行处理,对于各个墙面也进行了相关的处理,每一个拥有电脑的设备室内,都进行了电磁兼容的相关实验,以保证能够达到所需要的标准,在实际当中进行有效的运用。 5.结束语 总而言之,对于这个铁路系统,每一个强电体系和弱电体系,他们之间是一个共存的关系,而且,为了保证整个铁路系统的运输安全,必须采取一系列的措施来使得运输体系安全运行,从而能够保证整个电气化设备处于一个安全的运行环境。 (作者单位:北京电务段) 电气化铁路论文:浅析电气化铁路跨越油气管道的保护 【摘要】电气化铁路跨越油气管道可能会干扰电压危及管道及工作人员的人身安全,引起交流腐蚀并影响阴极保护设备的正常工作。由于电气化铁道、油气管道都是国家的重要经济命脉,任何程度的影响,都会使国家人力、物力大大浪费。因此,需采取经济有效的防护措施,保证油气管道安全。本文分析了电气化铁路跨越油气管道对管道的影响,并提出了保护措施。 【关键词】电气化;油气管道;保护 一、电气化铁路跨越油气管道对管道的影响 为了节约土地资源,电气化铁路和油气管道经常共用同一走廊。因此,在油气管道沿线,往往存在与电气化铁路交叉或平行的情况。电气化铁路的牵引供电系统作为一种特殊形式的不对称高压输电线路,由于电磁感应作用,常常会对电气化铁道附近的油气管道及油库产生感应电压或感应电流,使电气化铁道附近的地下金属管道受到干扰。 1、对人身安全的影响 当管道与交流输电线路接近且输电线路正常运行时,线路中工作电流会通过磁耦合长时间在管道上产生纵向感应电动势,使得金属管道的对地电压升高。若该电压较高,可能影响施工、维修或测量人员的正常工作,当交流输电线路发生短路故障时,产生的交流干扰可能危及人身安全。 2、对管道安全影响 在管道的金属表面一般都会敷设防腐层,具有较高电阻和较高介电常数,以防止土壤中有害物质腐蚀金属管道。当交流输电线路发生短路故障时,短路电流通过感性耦合和阻性耦合的综合影响在管道上产生较高的对地电压,可能击穿防腐层。 3、对管道阴极保护设备影响 在管道上设置阴极保护设备是为避免防腐层漏敷及破损处的金属表面产生腐蚀。交流输电线路正常运行情况下,工作电流通过感性耦合在油气管道上产生电压,可能干扰强制电流阴极保护的恒电位仪和牺牲阳极阴极保护的牺牲阳极的正常工作。例如:强制电流阴极保护的KKG-3型和KKG-3BG型恒电位仪的抗交流干扰能力分别为12V和30V;牺牲阳极阴极保护的镁牺牲阳极的抗交流干扰能力为10V。这在目前的新建管道已经几乎不适用。 二、电气化铁路跨越油气管道的保护措施 (一)容性耦合防护 容性耦合主要发生在管道施工期间,因此,对容性耦合的防护只要在管道施工期间采取适当的接地措施就可避免。施工时应严格按照《埋地钢质管道交流排流保护技术标准》SY/T0032-2000第3.0.6条规定执行。 当管道埋入地下后,电气化铁路对埋地钢制燃气管道的干扰则主要为通过阻性耦合和感性耦合来进行,其中,对于与铁路近距平行的埋地钢制燃气管道,感性耦合是其最主要的干扰方式。 对阻性耦合和感性耦合的防护,目前在实际工程中主要是通过加大管道与接地体的距离,减少干扰源的杂散电流,以及采取屏蔽、分段隔离、直接接地、钳位式排流等综合治理措施。 (二)排流保护方法 为了使管道中流动的杂散电流直接流回(不再经大地)至电气化铁路的回归线(铁轨等),需要将管道与电气化铁路回归线(铁轨等)用导线作电气上的连接,这一作法称排流法。利用排流法保护管道不遭受电蚀,称为排流保护。 1、直接排流法 把管道与电气化铁路变电所中的负极或回归线(铁轨)用导线直接连接起来。这种方法无需排流设备,最为简单,造价低,排流效果好。但是当管道对地电位低于铁轨对地电位时,铁轨电流将流入管道内(称作逆流)。所以这种排流法,只能适用于铁轨对地电位永远低于管地电位,不会产生逆流的场合,而这种机会可能不多,限制了该方法的应用。 2、极性排流法 由于负荷的变动,变电所负荷分配的变化等,管地电位低于铁轨对地电位而产生逆流的现象比较普遍。为了防止逆流,使杂散电流只能由管道流入铁轨,必须在排流线中设置单向导通的二极管整流器、逆电压继电器等装置,这种装置称排流器。而具有这种防止逆流的排流法称极性排流法。 3、强制排流法 在管道和铁轨的电气接线中加入直流电流,促进排流。这种方法也可看做是利用铁轨做辅助阳极的强制电流阴极保护。由于铁轨对地电位变化大,所以也存在逆流问题,需要有防逆流回路。这种方法可能使管道过保护,而使铁轨腐蚀加强,还可能对附近的埋地金属构筑物有干扰。故采用这种方法时应慎重。 (三)AT供电方式保护 在电气化铁路与管道交叉影响区域,为让回流电流尽可能多地经回流线流回牵引变电所,可缩短牵引网吸上线间距。考虑到为避免回流线将信号电路旁路,确保信号安全,吸上线的设置间距应大于2个闭塞分区,按每隔2~3km设置一处吸上线,以保证回流顺畅,以减小泄露电流。自耦变压器供电方式,简称AT供电方式。它不仅是电气化铁路减轻对邻近油气管道、通信线路干扰影响的有效措施之一,而且对电气化铁道牵引供电系统本身也有较好的技术经济指标,已经被许多发展电气化铁路的国家研究和采用。我国北京、大同、秦皇岛、郑州、武昌的电气化铁路,也是采用AT供电方式。目前我国已经运行及在建的高速铁路均采用AT供电方式。 三、电气化铁路跨越油气管道的保护应用 中石油石兰管道设计管径457mm,设计压力为10MPa,采用L415级钢管。穿越处管道设计压力为10MPa,管径为Φ457。本设计管段位于二级地区,一般段线路与穿越段线路设计系数均取0.6,输油管道均为Φ457×7.1mm。兰州新区新建铁路朱家窑至中川线及配套工程石化铁路牵引网采用带回流线的直接供电方式,全线设置牵引变电所一座,牵引网额定电压为25kV。管道在穿越兰州新区新建铁路朱家窑至中川线及配套工程石化铁路处,为黄土高原或黄土台原,岩性以土黄色粉砂质黄土或土夹砂岩、砾岩为主,土壤电阻率多在35Ω・m~78Ω・m,腐蚀性等级以弱、中为主;土壤中有机质含量低,无明显的细菌腐蚀危害。 由于本次设计采取地下穿越方式穿越兰州新区新建铁路朱家窑至中川线及配套工程石化铁路,感性耦合和容性耦合的影响忽略不计,主要考虑牵引供电系统对管道的阻性耦合影响。 电气化铁道阻性耦合的影响计算公式如下: 已知:西小川以东接触网最大电流为587A,hgd=8.5m, hdg=2.5m, Φg=1.219m, 则以有 y=10.61m , υ=18.6736 。 通过计算,Ψm=156.4×10-4T 在不考虑管道现有的防护措施基础上,电气化铁路对于与铁路正交管道上的电磁影响远低于规定允许值。 对中石油石兰线三层PE外防腐层这种高电阻涂层管道,由于高干扰电压和小破损点,遭受的交流腐蚀的风险可能更大。 强电线路(主要包括高压输电线路和电气化铁路)对管道的交流干扰主要为电容耦合影响、电感耦合影响、电阻耦合影响和交流腐蚀影响。(电容耦合影响仅发生在管道架空,且未埋地前。本工程中中石油石兰管道已经埋地敷设完毕,对电容耦合影响不予考虑)。 本次采用固态去耦合器排流:这种方式是将去耦合器串入回路,由于去耦合器具有隔直流、通交流的特点,一方面可以应用在有阴极保护的管道上,另一方面也使得排流地床材料有更多的选择,不再局限于镀锌扁钢、钢管、牺牲阳极等材料,可以选择铜接地材料,铸铁材料等。去耦合器的导通电压根据可阴极保护的准则进行任意设置,一般为+2V/-2V,也可设置为+1V/-3V。 电气化铁路论文:浅谈电气化铁路接触网防雷技术 摘 要:在铁路运输中,电气化铁路具有能耗少、效率高以及污染小等优点逐渐得到广泛的应用。电气化铁路中接触网是关键的一个组成部分,由于其绝大部分都是裸露在自然环境中,一旦防雷不当,就会损坏绝缘子,造成线路跳闸最终影响到电气化铁路的运营,继而产生巨大的损失。为了提高电气化铁路供电的可靠性,保障变电所的安全运行,必须做好对电气化铁路接触网防雷问题的研究。 关键词:铁路工程;电气化;接触网;防雷技术 一、电气化铁路接触网防雷特点及类型 1、特点 接触网防雷性能的优劣主要由耐雷水平及雷击跳闸率来衡量。雷击线路时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值称之为耐雷水平;每百公里每年由雷击引起的跳闸次数称之为雷击跳闸率。线路的耐雷水平越高,线路绝缘发生闪络的机会就越小。电气化铁路牵引系统的绝缘、过电压保护和绝缘配合直接关系到接触网的防雷性能。接触网是一种特殊形式的输电线路,其防雷有它的特殊性:接触网无避雷线,不能有效防止直击雷。接触网系统中的架空地线和架空回流线虽然有一定的防雷作用,但因其架设高度没有达到有效防止直击雷的高度,仅能起到部分防雷作用;电气化铁道中成排的接触网支柱是利用回流线作闪络保护地线的集中接地,支柱基础上的螺栓可起到一定的接地作用,但普遍接地电阻较大。 2、类型 接触网系统常见的雷害类型主要有直击雷过电压和感应雷过电压两种。其中直击雷过电压主要是雷电击中导线和支柱产生的过电压。而感应雷过电压指的是雷击接触网地面后产生的过电压。当雷电击中附加导线和接触网支柱时,会导致雷击点阻抗的电位提升。当导线和雷击点之间的电位差超出绝缘子冲击放电电压时,导线会产生闪络与电压。由于附加导线和支柱的电位会大于导线电位。当雷电击中接触线会导致电压过大,这两种情况分别称为雷电绕击和雷电直击。 二、电气化铁路接触网遭受雷击的危害 我国地理面积广阔,不同地区气象条件差异很大,依据雷电日的不同,分为少雷区、多雷区、高雷区、强雷区和超强雷区。从目前开通的电气化铁路运行情况看,对于雷击接触网线路,概括起来可以划分为三种情况:雷击接触网附近的地面,在接触网上引起感应过电压;雷击支柱,在支柱上产生冲击电压,同时在接触网上引起感应过电压;雷直击于接触网,在接触网上产生行波过电压。根据统计数据分析,部分线路雷击事故比较频繁。具体危害表现为:雷电造成接触网绝缘子闪络,引起牵引变电所跳闸;铁路隧道中,常出现雷电击穿水泥壁;接触网支柱被雷击损坏等。 三、电气化铁路接触网防雷技术 1、架设避雷线。架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施,避雷线的主要作用时防止雷直击导线,同时还具有降低导线上的感应过电压以及减少线路绝缘子的电压等。 2、降低接地电阻。铁路沿线的土壤电阻率普遍较高,制作低电阻地网十分困难,且投入很大。接触网支柱在使用常规方法作成地网后,其接地电阻大都随着时间的推移而不断增高,而且随着气候的变化而不断变化。针对降低接地电阻的问题,采用的方法有:增大地网面积,增设垂直接地体,深埋接地网,使用降阻剂,零散的接触网支柱设置独立接地极等。可根据实际情况对支柱接地进行监测,使接触网支柱的接地电阻始终在规范规定值之内。 3、安装避雷器。雷电击中接触网时,如果产生的电压大于避雷器的放电电压,避雷器会立即将雷电流释放出来,并在工频电压下表现出高电阻,截断工频续流,避免绝缘子出现闪络的情况,使接触网持续稳定的工作下去。通过将线路避雷器安装在支柱上,可以有效降低雷击跳闸的概率。为了保证防雷效果,要尽量密集的安装避雷器。按照一个锚段设置一个避雷器的标准进行设置,可以将雷击跳闸率控制在0.452左右。按照接触网跳闸率的相关规定要求,雷击跳闸率的控制标准为0.83,因此,将跳闸率控制在0.452是符合规定要求的。为了保证避雷效果,只需要将线路避雷器安装在雷击相对集中的地方。 4、使用合成绝缘子。为了避免绝缘子被烧毁,首先要疏导工频电弧,避免电弧在绝缘子的表面燃烧。其次,使用避雷器和避雷线来避免工频电弧和线路闪络建立。除此以外要注意提高绝缘子的抗灼烧能力。当前输配电线路中主要使用合成硅橡胶绝缘子和玻璃绝缘子两种,在抵御灼烧能力方面,合成绝缘子具有明显的优势,当合成绝缘子被工频电弧灼烧时,喷出的气体会发挥吹弧效果,使电弧从绝缘子的表面离开。此外,在局部受热的情况下,硅橡胶材料不会马上炸裂,有助于恢复绝缘线路。在经过烧灼后,合成绝缘子伞群不会脱落,并且具有良好的绝缘效果,线路达到了重合闸的效果。而瓷绝缘子如果被灼烧,伞群落会全部掉落,绝缘效果会完全丧失,线路就不能重新合闸成功。虽然,合成绝缘子有良好的抗灼烧能力,但工频电流弧仍会破坏合成绝缘子。经灼烧后硅橡胶材料成分会产生变化,一些容易分解的物资受热后会挥发,致使绝缘子的增水性和抗污性降低。在以后的运行过程中,灼烧部分很有可能会出现老化脱落情况,严重影响线路运行的安全。 5、采用自动重合闸装置。牵引变电所馈线侧设有自动重合闸装置,由于大多数雷击造成的闪络事故在线路跳闸后能够自行消除,在馈线断路器跳闸后,自动重合闸也可恢复供电。在线路正常运行和保护供电可靠性上都发挥了积极的作用。 四、电气化铁路接触网防雷需要注意的几点 1、在铁路线路中,为了可以屏蔽接触网和正馈线,在铁路线路上增设了一根铝包芯铝绞线架空地线。为了雷电流可以有稳定的泄流通道,使用70型铜芯电缆增设在路基区段的基础和支柱中预留出接地螺栓之间。对于加强线区域,当加强线从运行中退出后,会和接触网的支柱产生短接,使加强线变成柱顶的架空线。对于这种情况,当加强线从运行中退出时,要将接触悬挂和加强线之间的连接拆除。并短接各个加强线固定处的支柱绝缘子,使用支柱基础和铜芯电缆将路基段的接触网连入到预埋螺栓上。将贯通地网和桥梁地段的架空线连接起来,接地电阻控制在1欧姆以内。 2、为了避免直接雷害,建议处于平均雷电日在40天以上的铁路,整条线路都要架设避雷线。对于少雷区域的铁路,要分析和统计沿线雷害情况,对雷害多发区和重要设备位置可以架设独立的避雷线。尽可能将避雷线安装在承力索的上部。 3、为避免感应雷害需在重雷区和高雷区的各个锚段设置避雷器。统计分析少雷区沿线雷害情况,将避雷器设置在雷害多发区。此外,还需要在敏感位置布置避雷设备。例如长度超过2000m的隧道两端、站场和分相端部的绝缘锚段关节、封闭雨棚的两侧、较长供电线上、高架区区域、高路基区域、架空转换处、电缆等重要区域。 结束语 随着我国电气化铁路运营里程的不断增加,高速客运专线的逐步投入运行,对牵引供电系统的可靠性、安全性提出了更高要求。由于雷电发生的机理十分复杂,我们还不能完全控制雷害的发生,但通过必要的防雷措施,可以减少雷害的发生,为确保牵引供电系统安全可靠运行。 电气化铁路论文:浅析高速电气化铁路27.5KV单芯供电线电缆及附件安装、维护 摘 要:本文介绍了高速电气铁路27.5KV单芯供电线电缆安装、运营维护方法及存在问题。 关键词:高速电气化铁路;27.5KV单芯供电线电缆及附件;安装及维护。 1 前言 高速电气化铁路27.5KV单芯供电线电缆普遍采用铜芯交联聚乙烯绝缘电力电缆,电缆主要利用在地理条件受限、环境恶劣处所,不能采用架空线路的供电线区段,电缆特点主要有不受线路落差限制;热性能好,允许工作温度高、传输容量大;电缆附件简单;制造工序少、工艺简单, 可靠性高。现电气化铁路电缆使用的越来越多,但是由于施工工艺不到位、安装不符合标准及日常运营、维护不当等情况,导致电缆及附件发生故障逐渐增多,从而影响供电安全。为了减少电缆发生故障的频率,提高供电线电缆的运行质量,必须严格按照施工工艺进行施工,正确使用维护方法。 2 电缆及附件安装 2.1 电缆的敷设 电缆原则上不采用直埋方式敷设,主要采用电缆分沟(槽)敷设、电缆穿管敷设方式。 2.1.1直埋敷设 2.1.1.1敷设条件 同一路径中电缆根数在 6 根以下,地下通道没有限制的场所宜采用直埋。在含有酸、碱强腐蚀或杂散电流电化学腐蚀严重影响的地段,不宜采用直埋。电缆埋深距地面的距离不得小于 0.7 m;如果位于道路上或耕地下时,不宜小于 1.0 m。当引入建筑物、与地下建筑物交叉及绕过地下建筑物处,可浅埋,但必须采取保护措施。 2.1.1.2敷设方式 电缆敷设前将沟底铲平夯实;电缆上、下铺垫不小于 100mm 厚的砂或软土,且盖以混凝土板或砖,覆盖宽度应超出电缆两侧各50mm;软土或沙子中不应硬质杂物。直埋电缆与道路、铁路、排水沟等交叉时应穿管保护,保护管的长度应超出路基每侧各 1m,超出排水沟底面 0.5m。如果采取特殊换土回填时,回填土的土质应对电缆外护层无腐蚀。直埋电缆在直线段每隔 50~100m 处、电缆接头处、转弯处、进入建筑物等处,应设置明显的方位标志或标桩。 2.1.2电缆穿管敷设 2.1.2.1敷设条件 电缆穿管长度在 30m 以下者,保护管的内径应不小于电缆实际外径的 1.5 倍;超过 30m时,应不小于 2.5 倍。地中埋管距地面深度不宜小于 0.5m;与铁路交叉处距路基不宜小于 1.0m;距排水沟底不宜小于 0.3m。保护管的弯曲半径不小于所穿电缆的最小允许弯曲半径。 2.1.2.2敷设方式 一般每管只穿一跟电缆,并不得使用未分隔磁路的钢管;并列管相互间不小于 20mm 的空隙。当电缆中间有接头时,应放在电缆工作井中。电缆进入排管的端口处采用防止电缆外护层受到磨损的措施。 2.1.3电缆沟(槽)敷设 2.1.3.1敷设条件 对电缆沟或隧道底部低于地下水位、电缆沟与其它水管沟、排水沟并行邻近、隧道与其它水管沟、排水沟交叉时,对电缆构筑物防水处理。电缆沟与其它水管沟、排水沟交叉时,电缆沟宜位于其它水管沟、排水沟的上方。 2.1.3.2敷设方式 上、下行电缆分沟(槽)、备用电缆与运行中的电缆分沟(槽),同沟(槽)中的电缆应满足消防隔离要求,每根电缆间间距保持2倍电缆截面积的距离。电缆沟沟壁、盖板及其材质构成,应满足承受荷载和适合环境耐久的要求。可开启的沟盖板的单块重量,不宜超过 50kg。同沟(槽)敷设电缆间距满足要求,每隔100米要有明显的标识加以区分,电缆间填充物不含可能破坏电缆表皮的杂物。 2.2电缆头制作 电缆头包括电缆终端头、电缆中间接头,必须选用相应电压等级高质量的中间和终端电缆附件。聘请电缆厂家或电缆头厂家专业人员制作。装好的电缆投入运行前应进行电气测试,合格后才能投入运行。 2.3电缆接地安装 2.3.1电缆应采用单点直接接地方式:线路较长时划分适当的区段,且在每个区段实施电缆金属层的绝缘分隔,实现单点直接接地; 2.3.2采用AT供电方式,一般不大于800m时,采用单点接地;大于800m,划分适当的区段,采用中间接地方式; 2.3.2.1采用单点直接接地方式时,一端直接接地,另一端宜通过护层电压限制器接地,电缆不大于100m时,不设护层电压限制器; 2.3.2.2采用单点直接接地方式时,连接户内户外的电缆户外一端接地,户内设护层电压限制器,连接隧道内外的电缆隧道内接地,隧道外设护层电压限制器。 3 电缆及附件维护管理 3.1日常维护 维护周期为1年1次,主要项目电缆外观检查、电缆支架、桥架及吊架外观检查、电缆敷设检查、电缆铠装层、保护层接地状态检查。 3.1.1电缆外观检查 3.1.1.1检查高压电缆外护层无破损、裂纹,无老化。存在问题应使用防腐热缩带或自粘带对其故障部位进行缠绕处理;必要时对整根电缆进行更换。 3.1.1.2检查高压电缆头应无破裂、烧伤及放电痕迹,线鼻子与电缆头顶部及电缆头尾端密封良好,无浸水、发热、烧伤现象;对高压电缆头存有破裂、放电现象,应及时进行更换处理; 3.1.1.3检查电缆头接地线连接牢固、无锈蚀和断裂。 3.1.2电缆敷设检查 3.1.2.1检查电缆转弯处、电缆中间接头处,穿过建筑墙体处、过轨道两旁等均位置电缆标桩或永久性标识是否齐备,直线段每50-100m设置的电缆标桩状态是否良好、是否齐备。 3.1.2.2检查电缆沟是否积水、电缆盖板是否完备。电缆通过的路径上不得有堆土、动土的现象发生。检查电缆沟的尺寸是否达标、检查直埋电缆的埋深是否达标。 3.1.3电缆铠装层、保护层接地状态检查。 3.1.3.1检查电缆的铠装层及金属保护层是否按照一端接地、一端通过护层保护器的要求进行接地,接地装置应状态良好。 3.1.3.2铠装层及金属保护层保护器接地引出线应采用铜绞线或镀锡铜编织线,其截面积应大于25mm2。同时经护层保护器接地的一端铜绞线或镀锡铜编织线应采取绝缘措施。引出线与护层保护器之间螺栓应有防松措施,并采取与周边环境绝缘措施。 3.1.3.3检查每一根电缆是否单独设置一处护层保护器,不同电缆不得共用一组护层保护器。铠装层和金属保护层之间可以共用一组护层保护器。 3.1.3.4对于多层电缆同杆架设的位置应检查电缆接地引线下是否有可靠固定,在护层保护器脱落后,接地引下线是否会倾入下层电缆的安全范围。 3.2试验管理 3.2.1电缆管理 试验周期1年1次,主要项目有交流耐压试验、绝缘电阻试验。 3.2.1.1交流耐压试验 电缆不能够采用直流耐压试验,由于不能有效地检出交联电缆及附件的缺陷;并可以导致电缆受损。电缆和与之相配的附件安装完成后应进行交流耐压试验。 3.2.1.2绝缘电阻试验 电缆芯对屏蔽层、电缆芯对地、屏蔽层对保护层进行绝缘电阻试验。其绝缘电阻值与上次测结果应相互接近,不应有短路,接触不良或短路现象。 4 结束语 为了确保高速电气化铁路27.5KV单芯供电线电缆线路的安全运行,施工安装及运营维护很重要,要做好电缆运行的技术管理,严格按照施工工艺安装,遵循正确的维护方式,减少电缆设备故障,从而减小高速铁路供电的影响。 电气化铁路论文:浅谈电气化铁路的改造发展 【摘要】本文主要论述了电气化铁路的改造和发展问题,分析了电气化铁路应该如何更好的进行改造和发展,提出了一些比较可行的建议和意见,以期可以为今后电气化铁路的改造发展提供参考。 【关键词】电气化铁路;改造;发展 一、前言 随着我国科技的发展,国民经济水平的提升,铁路电气化技术获得了长足的进步,电气化铁路发展的过程中,必须要进行恰当的改造,以提升电气化铁路的运行效果。 二、我国铁路电气化及其技术的发展 1958年,我国开始修建电气化铁路,从一开始便直接采用了最先进的电压等级为25kV的单相工频交流电,为我国大规模发展电气化铁路奠定了良好的基础。 2005年底,我国共建成开通43条电气化铁路,总里程达到20132km,成为继俄罗斯、德国之后的世界第三大电气化铁路国家。 2012年5月,铁道部印发的《铁路“十二五”发展规划》指出,到2015年,全国铁路营业里程达12万公里左右,其中西部地区铁路5万公里左右,电化率将达到60%左右。 回顾我国铁路电气化这半个多世纪的发展之路,从最初全面学习前苏联,到改革开放后积极引进和自主开发创新,已经基本上形成了自己的技术模式、设计手段、施工工艺及标准体系。技术装备的生产制造也有了很大提高,现在,中国已经成为世界电气化铁路大国。 三、电气化铁路的改造原则 1.接触网的电气化改造原则 充分利用现有设备,设计时采用正线外包式等装置,减少大规模改动拆动带来的资源浪费。将车站线距小幅度调整,保证超限列车能够正常运行。一般小幅度的调整就可以使车站超限货物列车运行能力得到大幅度提升。利用车站的渡线装置,恰当情况下,可以在车站的咽喉处架设渡线以使列车运行能够及时调整,方便了车辆的运行。对优化中的站台和雨棚的结构问题,可以根据车站具体的地理位置等条件,采用针对性的设计,采用不同的接触网基础设计和结构。在设计前要对多种方案进行论证,得到最优方案,达到节约成木的目的。当既有接触网锚柱影响了线路的改造时,要将新的锚柱设立在适当的位置,改造过度既有的接触网下锚。 2.电气化改造的成本原则 电气化铁路改造后,列车运行速度能够达到160公里/小时。电力机车运载能力强,运行速度快,同等情况下,能够大大提高铁路的运营能力。为了最大程度达到节约成本的问题,机械方面,可以适当采用租赁的方式,降低机械使用的成本。将单核计算的方式应用于人员使用中,提高同等条件下的机械利用率。对于技术工人和普通劳工,恰当调配相应比例,达到两者合理结合的目的。 3.电气化改造的安全原则 电气化改造过程中,要严格规范人员和机械管理,在对地区改造前,必须先进行实地考察,要求做到细致具体。对各个改造区段的供电措施,锚段参数等要实时全面掌握,有计划地进行各种改造方案的实施。电气接触网产生的高压电磁波会对周围环境产生一定的影响,也应该在改造过程中采取相应措施,避免因为电气化改造对电网系统产生比较大的运行不对称性,要对受干扰的部分,比如通讯设备,油田灯采取相应的保护措施。 4.施工方案的优化原则 施工人员要加强监督,将硬性管理与软性管理相结合,对于管理制度,既要人性化,又要注意纪律性。动态管理任务,在保证目标任务完成的前提下,细化到每一个单项工程任务,做好从整体到局部的细化工作。施工中,根据具体进度等其他情况,实时实地调整施工方案。将施工和运输两个方面分离开来,又不失两者的协调性,避免封锁性的改造。将具体施工措施落实到分解的单元,使运输安全的同时,保证施工的快速和优质。 四、电气化铁路改造工程施工组织管理 1、施工方案 既有电气化铁路改造不止是一个施工主体,在施工的过程中需要每一个参与进来的施工单位相互配合,属于综合性的工程。在电气化改造工程开工之前,需要与站前施工单位建立联络,了解其施工部署以及施工进度,结合本单位的实际情况,制定相应的施工部署和工程进度计划,编制出一套切实可行的施工方案。在编制施工方案的时候,应确保施工方案的合理、科学、适用。施工方案需要以工程中采用的技术标准和适用的施工规范为基础,并根据施工工程的实际情况,将一些对工程施工各种不利的外部影响因素充分考虑进去;施工方案的实施步骤需要满足施工进度,尽可能做到超前筹划、提前准备、及时实施;在方案编制中,采用的施工方法,应首先考虑成熟的施工技术,施工工艺以及工法的选择需符合工程的实际情况,因地制宜,提供良好的施工环境,提升施工效率;其次一定要注意对现有设施的保护,坚决避免对已有设施造成破坏。 既有电气化铁路多为运营线路,施工中首先保证铁路的基本运输功能,因此,每个施工作业点后,都须保持接触网完整和牵引供电正常。根据我国目前既有电气化铁路改造的现状,通常既要进行工程建设,又要保证铁路运输通畅。施工和运输之间难免产生冲突,为克服二者矛盾,常采用在保证基本运输的前提下,充分利用行车间隔时间进行施工。 接触网额定电压为25KV,对电气绝缘性能要求高,施工人员安全风险大,必须严格按照行调、电调下达的命令作业,采取完善的措施保证施工人员安全。每个作业点结束时,把可能危及行车的安全隐患都给消除掉。特别是临时工程中,接触网结构须安全稳固。 既有线施工有施工难度大、影响面广的特点,很多工作不能一次性完成,需要依靠过渡工程。而制定一个好的过渡方案,直接影响着工程进度和成本,因此,编制的过渡方案要简单易行,且有前瞻性和全局性,充分考虑永临结合。 施工方案编制的要点可归纳为:确保运营、保障安全、合理过渡。 2、施工封锁计划 既有电气化铁路须保证正常供电,而改造中大部分作业都要求暂时中断铁路运输,停电封锁区间。为合理利用天窗点,减小施工对运营的影响,施工单位需编制、提交施工封锁计划。施工方案编制完成后,根据施工方案确定的施工内容,制定施工封锁计划上报运管部门,批复后按计划组织施工生产。制定施工封锁计划要充分掌握现场情况,紧密结合站前施工单位部署和进度,具有连续性和超前性。施工封锁计划依铁路运输具体情况,围绕施工方案,结合工程施工实际进度,连续编制、合理调整、及时补充、充分利用。施工封锁计划分为年度计划、月度计划和日计划,年度计划作为框架,月度计划为施工主线,日计划则是施工的具体实现。 3、施工协调 既有电气化铁路改造工程中,设计单位经常由于相关单位提供的基础资料不详细、运营单位大修改造等原因,提供给施工单位的施工图,不可避免会与施工现场出现差异。同时由于点多线长,设计单位对于施工现场不可能处处了解,而施工单位又无权对施工图进行改动,如果与设计单位没有及时联系,势必造成问题积压而影响施工进度。根据现场情况,有部分接触网下部工程,可以划分到站前单位施工完成,这些都需要建设和施工单位及时与设计单位沟通,由各设计专业之间协调好,达到最好的施工效果。 五、结束语 综上所述,电气化铁路的改造必须要秉承一定的原则,在改造的过程中,要确保改造方案和施工方案的科学性,明确施工的要点和环节,确保改造施工合理有效。 电气化铁路论文:供电调度员如何对电气化铁路馈线跳闸进行快速组织处理 [摘 要]牵引供电设备开关跳闸是牵引供电设备运行状态不良的直接体现之一,设备隐患、故障或外界原因造成的跳闸,直接威胁着牵引供电设备的安全运行。牵引供电设备开关跳闸后,供电调度值班人员应根据开关跳闸给出的故障参数、结合跳闸时的天气状况及机车运行情况,迅速判断跳闸原因并组织处理。 [关键词]跳闸;快速处理;故障判断 一、供电调度快速处理牵引网故障跳闸的过程 1、信息收集 供电调度员接到跳闸报告后,首先全面收集故障信息。主要包括: 1.1变电所亭跳闸信息:开关状态、信号显示、保护动作情况、故标参数等。 1.2故障区段列车运行状况:及时通知列车调度和车站值班员,了解跳闸供电臂内电力机车状况,以及机车所在位置的接触网设备状态,故障区段周边环境、气候。 2、故障查找方法 2.1巡视检查牵引变电所设备 跳闸后,供电调度员首先命令值班员对其管辖设备重点巡查,必要时全面巡查,确定是否由于变电所设备故障引发的跳闸,避免变电值班人员的疏忽造成事故的扩大。 2.2供电调度员立即与列车调度员、车站值班员进行联系 了解线路机车运行情况,有无异常音响、放电弧光现象,有无异常,机车装载有无超高,车顶有无异物,机车内部有无故障,绝缘子有无闪络或击穿,有无接到设备异常报告,结合天气情况根据故标指示数据进行判断。 加强机车联控,扩大查找范围,调度员在查找过程中通过列车调度、车站值班员与行驶的机车司机进行联系,必要时要求工区人员对回库机车及时进行跟踪检查车顶绝缘,受电弓有无异常等进行查找判断跳闸原因。 查找跳闸区段近期工务、电务等其他单位有无线路大修施工,根据跳闸区段故标指示,判断这些施工地点是否造成接触网导高不够或绝缘子脏污造成跳闸。 3、故障判断和处理 供电设备抢修原则 :“先通后复、先通一线” 。 供电调度接到牵引网线路跳闸后,要及时通知列车调度员跳闸范围和故障指示公里数及限速范围及公里数,并通知工区做好抢修准备。通过收集的信息,进行故障判断,并组织进行故障处理。 3.1牵引变电所馈线断路器跳闸重合成功时的处理 本线和邻线后续第一列动车组限速,列车调度员了解供电臂范围内的车站和动车组情况,本线或邻线后续第一列动车组司机观察接触网状态,若无异常,恢复正常行车速度。供电调度与列车调度联系,了解故障区段供电臂内的列车情况,并通过车站询问机车乘务员机车及线路有无异常情况。供电调度立即通知接触网工区按照跳闸时变电所故标指示值,登乘动车巡视和线路外巡视设备。 3.2.牵引变电所馈线断路器跳闸重合失败时的处理 牵引变电所馈线断路器跳闸重合失败后,供电调度员迅速了解供电设备情况,判断故障性质,在未查明原因时,通过列车调度员通知供电臂范围内所有动车组降弓进行试送电。若试送成功,则初步判断为动车组故障;若试送失败,则初步判断为供电故障。非永久性接地故障一般能强送成功,永久性接地故障一般强送失败。根据保护动作情况,判断正馈线或接触网故障,如已确定是AF线接地引起跳闸,可先断开该馈线的AF线有关开关,以直供方式恢复接触网供电。若馈线过电流保护动作,电流超过整定值且馈线电压不低于19kV,一般为过负荷跳闸,应在2分钟内试送电。 出现永久性接地故障后,当班调度员应巡视通知变电所、分区亭巡视设备,排除所、亭内部设备故障。通知工区拉铃准备抢修,通知列车调度该供电臂故障跳闸停电,同时通知该供电臂内的电力机车降弓。根据故测仪指示数值核算完线路里程后,询问列车调度跳闸时刻此处有无列车运行。结合气象情况等综合因素,在没有发现问题时,供电调度员应及时强送电一次,故测仪指示数值小于3KM时,应用分区亭环供强送电。强送成功,通知接触网工区参照故测仪指示范围(±3KM)对该供电臂进行设备巡视。强送失败,核对故障探测仪指示数值,与列车调度员取得联系,询问供电臂内机车乘务员和车站值班员有无异常情况。供电调度员通知该供电臂内所辖接触网工区出动,去故障探测仪指示的故障点(±3KM范围)进行设备巡视。巡视人员应随时与供电调度保持联系。通知相邻接触网工区做好故障抢修准备。通知抢修轨道列车做好准备。与列车调度员办理该供电臂接触网停电的手续。命令有关变电所、分区亭进行必要的倒闸作业或挂临时接地线。与抢修指挥人员协商制定抢修方案、临时恢复用时和正式恢复用时、停电封闭范围、要令方式、是否需要支援等情况。本着“先通后复,先通一线”的原则对故障设备进行抢修。抢修完毕后,及时恢复送电。送电完毕后,需要降弓或限速通过故障点时,指示现场坐台要令人员准确登记运统――46,提供升降公里标,电调核对后与车站并向列调办理有关升降弓手续。 对不易发现的隐性故障跳闸,必要时可派工区人员拉开绝缘锚段关节的隔离开关进行试送电,逐段进行故障排查。 3.3故障的判断 3.3.1永久接地:变电所断路器跳闸,重合闸和强送均不成功,可能由于接触网或供电线断线接地、绝缘部件击穿、隔离开关引线脱落或断线、较严重的弓网故障、动车组故障、倒树、上跨设施、外界异物、鸟害等。 3.3.2断续接地:变电所断路器跳闸重合成功,过一段时间又跳闸,可能是接触网或动车组绝缘部件闪络、树木与接触网放电、接触网与接地部分距离不够、接触网断线但未落地、弓网故障等。 3.3.3短时接地:变电所跳闸后重合成功,一般是绝缘部件瞬时闪络、接触网断线瞬时接地后脱离接地、电击人或动物等。 3.3.4查找故障应根据季节、设备所处的环境有针对性的进行,例如大雾、阴雨及雨雪交加时易发生绝缘闪络故障,应重点查找隧道及污秽严重的处所。 二、结束语 每次跳闸各不相同,这就要求供电调度必须保持清醒的头脑和清晰的思路,根据跳闸数据、结合天气情况、跳闸区段及以往经验及时做出判断,本着先通后复的原则快速进行处理,保证线路及时开通运行。 电气化铁路论文:高速电气化铁路接触网防雷问题的探讨 [摘 要]目前,我国高速电气化铁路地理区域跨度大,且无备用设备,接触网位于高铁线路的最上方,极易遭受雷击引起损坏。本文分析了高铁接触网遭受雷击的形式和我国常用的接触网防雷措施,并探讨了接触网防雷的改进措施,最后,针对我国高铁接触网的复杂环境提出几点建议,对我国高铁接触网降低雷害的研究具有重要意义。 [关键词]接触网;雷害;措施 1.引言 我国高速电气化铁路跨越区域大,多集中于南部和东部沿海等雷电活动强的地区。如,京沪高铁就跨越了江苏省、上海市和安徽省三地。高铁接触网有80%左右线路架设于高架桥上,相比普通的电气化铁路,高铁接触网遭受雷击的概率更大;据统计,杭深线雷击造成的跳闸达38%,每次都引起至少两趟动车限速。因此,研究接触网的雷击危害,以及接触网的防雷措施并进行完善和改进,减少接触网雷击故障,对我国高铁安全顺畅运行具有重要的意义和价值。 2 雷击接触网的主要形式 2.1 感应雷击 接触网遭受雷击的形式之一是感应雷击。它是指雷击的雷电作用在接触网附近,在地面放电,然后引起空气中电磁场的迅速变化,变化的电磁场会在接触网上产生感应过电压,雷击造成的感应过电压一般能达到数百千伏,引起接触网跳闸,从而影响高铁的正常运行,但感应雷击的危害相对较小,接触网雷害主要来至于直接雷击。 2.2直接雷击 直接雷击指雷电直接作用在接触网的某个部位,如接触线、支柱、承力索或附加导线上,直接雷击接触网造成的过电压等达到千千伏或更高,可直接烧损设备,维修困难,对高铁运行带来的危害不可过量。 3 我国高铁接触网常用防雷措施及分析 3.1 在接触网安装避雷器防雷 按照设计规范,在一些关键位置安装避雷器防雷,如供电线上的网点处、分相和站场两端的绝缘锚段关节处、隧道出入口处、较长供电线或AF线与接触网的连接处等等,一般采用氧化锌避雷器,避雷器必须接地。 3.2 降低接地电阻 若接触网支柱的冲击接地电阻相对较大,雷电直接作用在支柱上时,雷击电流在支柱的顶端就会产生很高的电位,造成绝缘子闪络,闪络电弧形成通道,导线经过这个通道接地。这样,若降低接触网支柱的接地电阻阻值,就能有效的降低雷电在支柱顶端形成的高电位,从而在一定程度上提高了线路的耐雷水平,这也是接触网防雷的有效措施之一。但是单独的接地系统无法满足相应的要求,只有采用贯通接地系统方为可行。 3.3 提高绝缘子的绝缘性能 雷电直接作用在接触网的某个部位,从雷击点开始,雷电流沿接触网向两端传输的冲击电压可达1500kv,而接触网绝缘子能够承受的绝缘电压为140kv,二者相比,雷击电压是绝缘电压的十多倍,足够击穿接触网的绝缘子,同时,若能够有效的提高绝缘子的绝缘性能,也可以提高接触网的耐雷水平。 4 高铁接触网防雷的改进措施和建议 4.1 对避雷器的选型和设备进行改进 4.1.1接触网采用更先进的避雷器和避雷器在线检测技术 目前我国使用的避雷器以串联间隙氧化锌避雷器和氧化锌避雷器为主,但在实际运行中,避雷器的电阻片可能因为动作次数多而引起老化失效,或内部受潮灵敏度降低,还存在其他一些缺陷或故障导致避雷器出现故障影响正常运行。为了确保避雷器的安全可靠运行,近年来,出现了避雷器的在线监测器,逐步得到推广使用。避雷器在线监测器将泄漏电流检测功能和放电计数器整合在一起,通过参看检测装置的计数动作次数和避雷器运行的漏电流值,实现在线检测,可是随时掌握避雷器的运行性能判断避雷器是否安全可靠。 4.1.2适当增加接触网避雷器的设置点 若高铁接触网安装的避雷器的数量过少,长距离没有避雷器,一旦遭受雷击,避雷器的保护动作就会滞后。或是接触网绝缘子遭受雷击过电压的时间过长,雷电波在接触网上传输,不断进行折射和反射,必然引起电压升高,最终导致设备损坏。因此,高铁接触网防雷设计时,既要考虑一些关键设备处,也应充分考虑距离因素,合理设置避雷器的装置数量和安装位置,减少接触网设备承受雷击电流的时间,最终达到降低雷击设备故障的发生率。 4.1.3避雷器安装失效脱离器 每台避雷器均安装脱离器,脱离器能够在避雷器故障是分离故障避雷器和需要保护的线路,自动排除故障确保线路能够迅速恢复供电。 4.2 优化高铁接触网的结构布局 高铁接触网结构复杂,架设点较多而且行程较长,而接触网上能够安装避雷器进行防雷的范围有限,避雷器也只能防止其保护范围内的接触网,超过范围起不到防雷作用,而高铁接触网的行程相对较长,因此,需要对接触网的结构布局进行优化。现行接触网避雷器的结构多是带串联间隙的,内部复核绝缘子的长度相对短,一定条件下,耐压能力低,必然增加污闪事故率。若大密度的安装避雷器,则极大的增加工作量和费用,而且,若避雷器的绝缘子击穿故障,在外形上看不出损坏,不方便排除故障和维修,延长了故障处理时间,一定程度上,避雷器过多反而影响高铁的运营。与增加避雷器相比,优化接触网结构,全线架设避雷线进行接触网防雷的方法还是可行的。 避雷线对线路的防雷水平对使用保护角表示,它是避雷线同外侧导线的连线与垂直线之间的夹角。保护角越小,导线能受到的保护也越可靠。高压输电线路防雷设计中,保护角一般为20度到30度。因而,高铁接触网全线架设避雷线时多采用柱顶方式,连接接地引线和架空地线架,经支柱的接地孔接地,能及时将雷击电流引入大地,从而有效防止雷害。 4.3采用差异化防雷措施: 随着我国高铁的全面发展,高铁接触网防雷时必然面对各地不同特点的气候天气,这为高铁接触网防雷工作带来极大的困难,尤其是多雷区或自然环境污秽的地区,因此,高铁接触网防雷设计时,应考虑到气候等差异,制定差异化防雷措施: 4.3.1为提高高铁接触网的防雷效果,建议将接触网根据雷击发生频率将其进行分类,划出高雷区和重雷区,进行重点防护。如将年平均发生雷电天气40天以上的区域分为高雷区和重雷区,这些地区应全线架设避雷线,而每年雷电天数不足40天区段的高铁接触网,根据沿线的实际雷害情况,在重要区段或设备处单独架设避雷线或安装避雷器,尤其是雷害多发区段,更是做好调查,不能出现遗漏。 4.3.2为防治感应雷电的危害,应在高雷和重雷锚段内安装避雷器,在其他地区也不能懈怠,应沿高铁线对接触网的雷害情况做详细调查,并进行统计分析,在易遭受雷击的区段增加避雷器数量。同时,在一些敏感位置和合理的距离处也应安装避雷器,如高路基、高架桥、封闭雨棚两端、电缆与架空线转换处、长度2 000 m及以上隧道的两端、分相和站场端部的绝缘锚段关节、AF线或较长供电线与接触网的接线处等。同时运用有泄漏电流检测功能和放电计数功能的避雷器,并对每次跳闸建立雷击分析制度,寻找规律,制定有效措施进行防雷。 4.3.3合理选择具有较强耐压的绝缘子。应加大对绝缘子的研究,研发新的主流绝缘子替代产品,如研究新型具有疏导功能的绝缘子等。 4.3.4创建更完备的接地系统。接地系统是减弱雷电危害的根本方法,只有将雷电流导入大地才能消除雷电流电压对设备的损坏。 电气化铁路论文:高速电气化铁路接触网防雷研究 摘 要:高速电气化铁路中,接触网作为给机车提供电能的主要设备但是由于其位于高速铁路的顶端,容易受到雷击。本文主要是对高速电气化铁路接触网防雷进行阐述,并对接触网防雷害和相关技术进行具体分析,并结合实例对接触网防雷存在的缺点提供了可行性建议,希望本文的分析,可以给高速电气化铁路接触网防雷研究提供参考,为今后高速电气化铁路发展提供一些借鉴。 关键词:接触网系统;电气化铁路;防雷 我国电气化铁路呈东西纵贯南北形式,各个地方的差异显著,所以高速铁路经常使用高架桥形式。由于接触网位于电气化铁路的最高端,所以受到雷击的可能性比较大,一旦遭受雷击,将发生线路跳闸等问题,严重时还有可能给列车运行造成影响,所以对高速电气化铁路接触网防雷进行研究是很有必要的。 1 防雷设计现状 1.1 国内接触网防雷现状 经过对铁道电气化设计规范的研究发现,多发雷区应该安装一些的避雷设置,如对分相、站场绝缘关节、供电线、长度在2000米的隧道两端和接触网的位置安装,减少雷电造成的损失。经过分析发现,国内高速电气铁路防雷措施依然存在很多不足之处,容易引发一些雷击损害事件。如京沪高铁在雷击的情况下,发生多次跳闸,导致列车晚点,给铁路运行造成了严重影响。 1.2 国内外防雷措施 德国防雷时,主要从接触网在一年可能受到的雷击次数出发,不考虑直击雷防护。防雷的时候,主要利用避雷器控制电压形式避雷,对雷电频发区域进行控制,其他区域不进行防雷设置。 日本属于海洋国家,雷电发生较多。按照雷电级别,可以将国土地区划分为ABC三个级别,同时还要根据地区的特点进行防雷处理。A区防雷的时候,主要利用全面防雷措施进行防护,架空避雷线为全线,避雷设置经常设置在牵引变电所出口、接触网开关两侧、架空线终端及架空线和电缆的连接位置。B区域防雷采用重点线路、重点设备进行防护,需要场所沿接触网假设避雷线,将避雷器位置经常设置在接触网隔离开关的两侧、架空线终端以及架空线和电缆连接处。C区域防雷设置在AB区域之外,避雷器位置设置在牵引变电所出口位置、接触网开关两侧以及接触网和架空线缆的连接处。 2 接触网危害分类 2.1 雷击接触网近地面 当雷击接触网距离在65米以内,接触网产生的感应电压可以使用U=25×■(kV)计算;使用50%闪络电压可以衡量绝缘耐雷水平的参数。当盘式绝缘子和棒式绝缘子50%闪络电压为临界数值时,可以将接触网耐雷水平表示为Ign=■。 2.2 雷击接触网支柱 绝缘子闪络是雷击接触网引起的一种状况。当雷电加载到支柱上的时候,就会在接触网导线上产生很大的电压,雷击支柱的时候,产生的电压可以表示为U1=R×I+L■,其中L表示等值电感;R表示支柱产生的冲击电阻,泊头陡度可以表示为?琢=■=■。雷击支柱的时候,会让雷击部位的电磁场迅速发生变化,导致电磁感应线路上产生感应电压,通常电压极性和雷电流方向相反。按照惯例,进行防雷设计的时候,雷电变形为斜角平顶波,如果波头长度为2.6?滋s,按照上述计算,可以计算U2=■h。其中U2表示感应电压;h表示导线距离地面的高度,(m)。接触网棒式绝缘产生的电压就为反击过电压和接触网感应电压之和,即U=U1+U2=R×I+L■+■h。 从上述分析可以发现,线路绝缘子串上产生的雷电与电压和电流、导线长度、导线高度、陡度、支柱接地电阻具有很大关系,如果U和接触网棒式绝缘子串U50%雷电冲击放电电压大或者相等的时候,支柱会对线路产生反射,则线路耐雷水平可以表示为Izm=■。 3 接触网系统防雷 3.1 接触网防雷基本原则 经过对相关资料的分析发现,接触网防雷时,必须遵循相应的防雷原则,然后划分雷击等级和雷击发生的跳闸率,结合分析并制定相应的防雷措施;接地系统和接触网防雷改造结合;各种避雷措施结合防雷;避雷器和接闪器结合防雷等原则是接触网防雷的基本原则。 3.2 防雷技术 经过对国内网防雷措施的分析和了解可知,现阶段进行防雷的技术主要有以下集中类型:第一,安装避雷线防雷。避雷线的安装对避雷防护具有很大作用。避雷线的设置对直接雷具有很大作用,特别是接触网系统绝缘等级非常低下的时候,使用避雷线可以将电压引到绝缘子闪络中,减少了雷电直接产生的雷击。通常将避雷线安置在承力索上方或者支柱上方。第二,安装避雷器防雷。避雷器的安装通常适合雷电多的区域,雷电器安装的数量越多,避雷效果就越明显。第三,选择恰当的绝缘子。雷电系统发生故障的主要原因就是绝缘子不能正常恢复,特别在一些污染比较严重的地区。所以,必须在污染严重的地区安装性能较好的绝缘子,可以使用伞裙结构和大爬距类型的绝缘子。 4 现阶段防雷体系存在的问题和改进方法 经过对《高速铁路设计规范》的查阅并结合实际工作,提出了以下几种改进措施。第一,加强直击雷防护。京沪高铁接触网很多位置都没有设置避雷线。由于接触网关键部位一直增加架设高度,导致防雷效果不断减弱,特别是防护直击雷。所以可以使用增加避雷线的方式进行防护。第二,使用避雷器在线检测。由于很多高速电气化铁路都使用氧化锌作为主要避雷器,但是此种材料的主要缺陷是会随着时间的增长,发生失效。使用避雷器在线检测技术可以对漏电流的大小和计数器动作进行控制,增加了避雷效果。 结束语 本文主要对高速电气化铁路接触网防雷进行研究,重点分析了接触网的危害部位、重点防雷部位和一些简单的防雷措施等,希望这些措施可以对高速电气化铁路接触网防雷提供参考,增加防雷性能,为今后高速电气化铁路发展提供一些借鉴。 电气化铁路论文:电气化铁路接触网防雷技术及措施浅析 摘 要:雷电在电气化铁路接触网设备运行危害严重,极易造成设备损坏绝缘破坏引发跳闸甚至中断供电故障,本文在对雷电机理、形成原因及分类研究的基础上,针对防止雷害的主要因素制定预防对策和技术措施,对电气化铁路的防雷探索和现场实施具有指导意义。 关键词:电气化铁路;接触网;防雷;措施 1 概述 电气化铁路在运输系统中逐渐承担起明显重要的作用,但接触网设备周边环境的变化和日常极端恶劣天气不断增多,接触网设备因雷击引发跳闸故障日渐频繁,给供电设备的安全运行埋下隐患。如何防治雷击引发的闪络造成接触网设备跳闸成为电气化铁路发展的重要部分之一。本文着重从雷电机理、形成原因进行分类研究的基础上,结合管内电气化接触网雷害故障的实际情况,针对防止雷害的主要因素预防对策和技术措施进行研究。 2 雷电产生的起源和过程 根据统计在我们生活的地球整体范围内,雷电生成的频率十分可观,随时地球上都约有两千多个地点正遭受雷暴,每秒钟地球就有上百次雷电,众所周知我们生活的地球是大电容体,空气中的水滴(或冰晶、雹粒等)在地球的大气电场中形成感应电荷,下端为正电荷、上端为负电荷,与大气中上升的负离子的电荷中和,使水滴带负电,形成雷(雨)云起电后的电荷分布。雷电放电实质上是一种超长气隙的火花放电,它所产生的雷电流高达数十、甚至数百千安,从而会引起巨大的电磁效应、机械效应和热效应。 3 雷电表现的方式和分类 雷电的形式分为枝状闪电、带状闪电、叉状闪电、片状闪电、球状闪电、联珠状闪电。 按空间位置分类。云闪:云内闪电和云际闪电(两片云之间)。地闪:俗称落地雷,是日常防雷主要研究对象。 接触网雷击主要分为直击雷击、感应雷击两种形式。直接雷击:雷云直接对接触网供电设备放电。感应雷击:雷云通过静电感应或电磁感应在接触网附近的支撑装置、接触悬挂、附加导线上产生感应电压。 4 接触网雷击具体案例 在我国电气化铁路接触网设备由于雷击造成的跳闸可达到30%-60%,而高速电气化铁路比率更高。高铁线路地处空旷地带,多采用高架桥方式,线路两侧高大建筑物少,因此对于雷电来讲目标比较突出。在强对流、雷暴天气高铁接触网受雷击跳闸情况比较突出。根据统计,仅2014年我国全路34条电气化铁路就发生设备雷击跳闸就达到1214件,尤其是处于山区、桥梁等地形环境复杂的地区,雷击引发的跳闸故障率更高。 以管内开通的某高速铁路线路为例,此高速铁路长413.363km,全线正线采用AT供电方式,联络线、动车走行线采用直接供电方式。自2014年7月1日开通以来,共发生26起雷击引起设备损坏的事故。占故障总跳闸的比例达57.7%。 其中典型案例有: 4.1 区间对向下锚正馈线烧伤(图1) 4.2 正馈线对向下锚处绝缘子闪络(图2) 4.3区间对向下锚处正馈线对绝缘子放电(图3) 5 接触网雷击特点分析 5.1 按接触网雷击部位来看 从雷击接触网设备部位分类统计来看,对接触网附加线、支撑装置的平腕臂、斜腕臂绝缘子、站场软横跨承力索端部绝缘子、接触悬挂下锚绝缘子、避雷器等均发生过雷击闪络击穿,其中尤其是正馈线和斜腕臂绝缘子可占到雷击闪络的50%以上。 5.2 接触网结构方面分析 区间正馈线的安装高度在距离轨面10.3m处,其下方2m才是接触悬挂,在雷电面前正馈线相当于为接触悬挂起到了防护作用,雷击比例大大增加。站场软横跨横承力索端部绝缘子基本在13―15m的位置处,处于最高的地方,也成为了雷击的首要对象。 5.3 从雷害后果分析 ①接触网绝缘子破碎、损伤。接触网防污式绝缘子的雷电冲击耐受电压水平悬式绝缘子为300kV、棒式绝缘子为270kV,但该绝缘水平只表现于新线建成的较短时间内。由于接触网安装高度低,周围污染因素多,随着运营时间的增长,绝缘子污染严重和老化导致绝缘水平不断降低,这也是接触网遭雷击后绝缘子常被击穿的主要原因。 ②承力索断线、接触线烧损。无论直击或绕击,最终结果都是在接触网线索上形成超高过电压,由于不能及时泄流时就会烧损线索。 ③支柱顶帽裂损、肩架金具因电流烧损等。由于支柱高于接触网其它部分,所以更容易成为雷击首要部位,造成设备损坏。 ④避雷器击穿等。由于避雷器的接地条件多样,而铁路接地随着运行时间增长条件恶劣,部分接地锈蚀严重加上铁路沿线地质环境因素,使得接地电阻较大,无法达到设计要求。感应雷击造成过电压后,避雷器的最大残压值大幅提高,可能会造成绝缘子闪络及击穿。 6 防雷现状情况分析 6.1目前电力系统防雷策略及其技术对策 中国电力网采用的防治雷害措施是以对雷电加强监测为指导,电力系统构建雷电监测研究平台,实现了对雷电发生情况的实时监控。同时采取差异化的防雷手段,从而实现大力减少雷击的目的。电力系统输电线路防雷目标是提高线路的耐雷特性,降低线路的雷击跳闸率。电力系统在研究确定线路防雷方式时,综合考虑系统的运行方式、线路的电压等级、重要程度、线路经过地区的雷电活动的强弱、地形地貌特点、土壤电阻率高低等自然条件,根据技术经济比较的结果,采取合理的保护措施。 6.2 国内接触网防雷情况 接触网防雷装置主要由接闪器或避雷器、引下线和接地装置组成。 ①接触网线路防雷的接闪器通常为避雷线方式。架设避雷线的目的是为了利用避雷线的屏蔽作用,保护下方的设备不受直接雷击,并和良好的接地装置配合,将雷电流迅速泄入大地,降低雷击引起的过电压。 ②装设避雷器方式。路内接触网设备防雷均采用避雷器的方式,《铁路电力牵引供电设计规范》规定接触网避雷器的安装位置在:分相和站场端部绝缘锚段关节;长度2000m及以上的隧道的两端;较长供电线或AF线连接到接触网上的接线处;强雷区应架设独立的避雷线,接地电阻值10Ω。 ③引下线是用于将雷电流从避雷线传导至接地装置或利用等电位连接降低反击过电压的导体。目前暂按通行做法,避雷线每隔800~1000m设置一处引下线。引下线的材质、结构和最小截面应满足雷电流强度检算并不小于避雷线的铜当量载流截面。 ④接地装置:接地体和接地线的总和,用于传导雷电流并将其流散入大地,同时降低反击电压。当接触网受到雷击过电压或操作过电压影响时,电流通过避雷器流入大地,造成避雷器接地极附近电位升高,如果接地电阻过大,会对接触网以及周边设备造成反击,引起变电所跳闸或烧坏信号与通信设备。 7 接触网防雷的措施和方案 结合管内电气化线路的具体运行情况和历年来雷害故障的情况,为充分防治雷害,需从以下几个方面完善接触网的防治方案。 7.1 利用现有资源逐步构建丰富电气化铁路的雷电监测网络 首先由路局、供电段、车间建成三级网络,积极争取电力、气象等部门现成的雷电定位资料,掌握管内电气化雷电数据和规律。为铁路沿线雷电活动监测、雷电预警、铁路雷电事故实时查询、事故调查、雷电数据挖掘和统计提供技术平台。 7.2 装设避雷线 架设避雷线是降低接触网雷击跳闸概率和避免绝缘子损坏最有效的措施之一,对处于多雷、高雷、强雷区的电气化线路,应结合线路条件以及雷电防护要求,以架设避雷线为主,一种是按折角法计算,避雷线增高肩架高度须在柱顶以上约2.5m(按45°保护角考虑),一方面增高肩架尺寸和重量较大、在支柱上固定困难、施工安装难度大,另一方面对支柱的稳定性有较大的影响。 另一种是按滚球法计算,避雷线增高肩架高度须在柱顶以上约1m,对支柱稳定性影响较小,易于工程实施。架设避雷线后可引导雷电向避雷线放电,通过杆塔和接地装置将雷电流引入大地, 从而使被保护的接触网设备免遭雷击。对于建设中或已开通线路,可逐年进行接触网防雷改造试验,实施增设避雷线功能的改造方案。 7.3 提高接触网整体接地水平 接地系统的好坏直接决定了防雷措施的效果,设计、施工部门要确保防雷接地装置的等效电阻值满足要求,运营管理单位应定期检查维护防雷设施、定期测量接地电阻等参数,发现问题及时处理。每年雨季前对管内接地装置进行一次全面摇测,测量接地电阻不满足要求的增加或更换接地极。对隔离开关、避雷器、架空地线处的单独接地极进行整治处理,重新埋设接地极,部分处所装设石墨接地极,以保证接地良好。 7.4 加强线路绝缘 防治雷害可采取增加线路绝缘的方法,主要办法一方面是增加接触网设备中复合绝缘子的应用,接触网下锚、分段、分相用绝缘子优先采用复合绝缘子,避免雷击绝缘子损坏造成严重后果。另一方面是增加绝缘子串中的片数、改用大爬距悬式绝缘子、增大塔头空气间距等等。为减小绝缘子绝缘性能降低带来的影响可加强绝缘清扫维护,每年进行2次带电水冲洗和人工清扫,对污染严重的绝缘子随时进行清扫。 7.5 安装避雷器 安装避雷器(避雷针)是防雷的重要措施,在支柱接地电阻相同的情况下,安装避雷器可大大提高线路耐雷水平。当支柱接地电阻为30Ω时,无避雷器时的线路耐雷水平为12kA,安装避雷器后,线路耐雷水平提高到24kA。确定避雷器的安装密度、防护范围、分流情况和失效条件是制定合适的接触网防雷措施的前提。运行中在雷雨季节到来之前,安排对管内避雷器进行避雷器预防性试验,对状态不良避雷装置及时安排更换,确保设备雷击状况下,防雷设施能够起到保护作用。 7.6 加强雷击跳闸分析 高度重视雷击跳闸放电点查找和故标分析修正工作,一是雷雨天气发生供电跳闸后,采取添乘动车组(机车)、栅栏外巡视等方式,及时组织人员对故标指示2km范围内相关设备进行巡查,当日天窗点内停电检查,及时发现雷击对供电设备的损坏情况并及时采取更换绝缘子等措施,消除安全隐患。二是对故标等跳闸保护动作信息与巡查情况进行分析比对,及时修正故标参数,不断提高故标的准确性。 7.7 快速恢复供电 由于接触网正馈线位于接触网上方,极易遭受雷电侵袭,且发生故障后,故障查巡、处理时间长。所以在现场运行中可采取在牵引变电所内正馈线上加装隔离开关,当正馈线发生故障时,及时拉开隔离开关,将正馈线退出运行,由AT供电方式改为直供方式,最大限度地压缩故障延时,快速恢复供电。 8 结语 接触网设备具有线长、露天、高电压、无备用等特点。在雷雨天气情况下,遭受雷电袭击的概率较大。加强接触网的防雷措施、提高接触网的耐雷强度是保障接触网设备安全运行及铁路运输畅通的一项重要措施。在运行实践中必须不断总结经验加以防治,从而确保运输安全。 电气化铁路论文:电气化铁路牵引变电所馈线保护功能分析 【摘要】随着我国经济水平的不断提高,高速电气化铁路的建设给人们的生活带来了巨大的便利。为了确保电气化铁路运行的平稳性与安全性,相关人员就要对为高速铁路提供电能的牵引变电所的馈线进行运营维护工作。本论文就在此基础上结合有关电气化铁路建设的文献以及本人在电气化铁路的运行过程中的工作经验对牵引变电所馈线在运行中遇到的故障问题进行分析,再重点对其的保护措施在实际运用中的功能作深入分析。 【关键词】电气化铁路;牵引变电所;馈线故障;保护功能 在电气化铁路中牵引变电所是牵引供电系统中重要的组成部分。因此,相关人员一定要做好对牵引变电所馈线的保护工作,确保其性能良好及安全运行。一般牵引变电所的保护系统是由以下几个部分组成的:变压器主保护、变压器后备保护、馈线保护及其他一次设备的具体保护组成的。而在其中,最具有不稳定性质的馈线在条件极差的铁道环境中更易产生故障问题,这会导致整个牵引供电系统的运转困难,从而对电气化铁路的安全运行带来影响。因此,相关人员重点要对馈线的正常供电实施保护工作。 一、牵引变电所馈线故障问题的有关分析 1.1馈线故障的简要介绍 接触网出现故障是在电气化铁路牵引变电所中最常遇到的问题之一,也是发生频率最高、范围最广的一种故障。随着电气化铁路的发展,特别是高速客运专线的建设运行对电能的需求与质量的要求越来越高,馈线故障就亟待解决,对馈线继电保护的功能就需要越加完善、准确,不然就会影响牵引变电所供电系统的正常运转。 对于馈线故障的处理技术经过了三个不同的阶段,分别是:人工式馈线处理阶段、分布式馈线处理阶段以及集中式馈线处理故障阶段。研究人员对这三种不同阶段的处理方式进行了大量的试验后指出分布式馈线处理方式是最基本的解决馈线故障问题的方法。 1.2馈线故障的原因分析 馈线故障是归属于接触网故障又称短路故障中的一种典型的故障类型,其发生的频率高,范围广泛。在2013年3月9日13:16左右,京广高铁定州东站的牵引变电所211#、212#的馈线发生跳闸现象,经过相关人员的整体故障排查后进行了手动合闸操作,结果合闸失败。随即在13:29分,相关人员从开展供电调度工作,将定州东站的牵引变电所的F线撤下,给予T线供电成功。接着在3月10日凌晨左右,相关人员对天窗内的基础设备进行检修时发现,在保定东至定州东站的跨中处F线与PW线有灼伤的痕迹。对此,有关人员召集所有设计工程师开会对此问题进行研讨,经过细致的现场排查与检修工作以及在查阅了借鉴了国内外著名的有关著作后,这起馈线灼烧事故的主要故障原因是受当时强风天气的影响,F线与PW线发生放电现象,这次放电主要的原因是在F线与PW线对向下锚柱处,其之间的动态安全距离小于规定的300mm。 仔细分析以上的京广高铁的牵引变电所馈线发生故障的典型案例后,我们大致可以得出易引起馈线发生故障现象的原因主要有以下两种因素: 1.2.1客观原因 由于接触网长期暴露于空气中,受到空气中的阳光、大气、微粒子等漂浮杂质的影响,其稳定性不强的绝缘层就会产生故障现象,间接就会导致接触网馈线产生短路故障,进一步会对接触网的馈线部分产生一定的安全损害。虽然这种故障问题的发生率极高,但是由于其本身对整体供电系统所构成的安全危害性较少,因此,只要相关人员积极采取处理措施,就可以避免此类问题的发生。 1.2.2主观原因 这里所指的主观原因大致可以概括为牵引变电所本身的性能不完善、设计人员设计的不合理以及科学供电技术的不完善这三个方面。在电气化铁路中牵引变电所是一种把区域电力系统送来的电能通过牵引变压器将220kV的电压降至27.5kV,再输送到铁路上的接触网,为电力机车提供电力来源的电力设施,其本身由于科学技术的不完善,以及在铁路干线的分布与设置布局上面没有做到结合实际地质情况等特点,使得牵引变电所的设置与布局不够合理等从而导致变电所里的馈线产生不同的故障问题。 二、牵引变电所馈线保护功能的深入研究 现如今,只有积极的采取合理的方式去完善牵引变电所供电系统中的馈线保护装置,使其能正常地在实际应用中发挥其应有的性能,这样才能促进我国的电气化铁路的高效运行与快速发展。下面就主要分析在日常操作中应用最广泛,解决馈线故障问题的两种可行方法,并对馈线保护提出了完善策略。 2.1距离保护措施的原理及应用分析 为了能够检测出被测试线路的电压与线路电流的比例大小,从而更好的去解决馈线故障,我们就要采取这种叫距离保护的方式。距离保护措施是由启动元件、方向元件,阻抗元件、时间元件与出口元件这四个部分组成。在距离保护措施中还有一个元件也很重要,它就是阻抗继电器,其通常都是单相式的,其可以在继电器内只加入一个电压u与一个电流i,而在这继电器中电压u与电流i的比值就叫做继电器的测量阻抗值Zm。通常的测量阻抗可表示为:。一般的阻抗继电器可以分为以下三类: (1)圆特性阻抗继电器 在其中最常见的就是全阻抗继电器,它是一个以坐标原点为圆心,以阻抗值的绝对值为半径的一个圆形,在圆内区域为保护区,圆外为非保护区。在保护区内工作的表达式为。只要测量阻抗机器在保护区内,那么继电器就在工作状态,从而达到保护馈线的作用。 (2)方向阻抗继电器 在方向阻抗继电器中的圆形构建就不同于圆特性的阻抗继电器,其是以一个阻抗值的绝对值为直径并且通过坐标原点的圆,同理圆内保护,且保护的动作具有一定的方向性。其特点在于对于加入到阻抗继电器中的电压与电流会产生相应的变化,致使其的动作阻抗就会不同。 (3)偏移特性阻抗继电器 此种类型的阻抗继电器是介于上述两种阻抗继电器性能之间的一种,其的动作特性发生了向右偏移了一个量的改变。其的特性圆的组成方式也会有所不同。 分析完不同类型的阻抗继电器后,通过图1距离保护措施的原理示意图,我们可以设阻抗继电器的使用电压为Uop=Um-ImZset,这里的Zset是指在馈线中要保护的区域的阻抗值。由此得知,在馈线的保护区域内出现短路的故障,电压小于0,如果在馈线的保护区域外出现短路的故障,那么电压就会大于0.当整体电压值大于测量阻抗值时,这就表明此时变电所处于保护馈线的状态。 在分析距离保护时限的特性时,我们可以借鉴参考三段式保护电流的时限设定。距离保护的时限配合是馈线进行防护工作的首要选择措施: 例如在新丰镇铁路牵引变电所,其采用了国内目前最先进的综合自动化设备,其中设有18条不同区域不同方向的馈线传输电能,在有一次使用过程中由于受到了外界环境的影响,绝缘层发生了故障,导致其供电系统整个瘫痪,在经过专业人员的仔细排查与分析后,采取增加电流的方法使得测量阻抗值逐步增大,起到了对馈线的保护作用。由于其反应的电压与电流值较直观,明显,又便于测量,测量结果又较为精确,因此,人们多采取这种距离保护措施去解决馈线故障的问题。 2.2自适应距离保护措施应用分析 在对自适应距离的保护措施进行试验时我们采用的是综合谐波含量,利用新的数学定义式对测量阻抗值进行了细致的计算,由于供电系统的电力机车中含有丰富的奇次谐波能量,所以测量出的谐波阻抗值如果功率大于整定值,那么就表示自动收缩继电器的功能处于边界状态,如果测量出的阻抗值大于整定值,在遇到馈线发生短路问题时,一定量的谐波能量也会在短路的线路中存在,这时将短路线路的综合谐波含量定位一个参数,将测量出的阻抗值与这个定值参数进行比较分析,当阻抗值小于这个综合谐波含量值时就表明此刻保护装置应减少或停止对于边界的收缩。由于自适应距离保护措施设计到不同领域的专业知识以及其需要利用不同的数学与物理公式进行试验与计算,在一般的实际操作中,专业人员还是更青睐于使用距离保护措施来提高牵引变电站馈线的防御性能。 当检测到的二次谐波含量超过整定值时,会闭锁距离保护: 其中:KYL为二次谐波含量整定值。 ・动作特性实现 当检测到的综合谐波含量超过整定值时,会对距离保护抑制: 其中: =(I2+I3+I5)/I1; I1、I2、I3、I5―分别为基波、二次、三次、五次谐波分量; Kh─谐波抑制加权系数; Rh、Xh―分别为考虑谐波抑制后的电阻和电抗。 在馈线装置中应用自适应距离保护措施时要注意对于平台要使用适合的工作速率,尽量避免使其达到限制速度,在保护装置上要采用1.2k/s的采样速度。通过对于sin与cos的滤波器的幅频图表的分析得知,sin的保护装置对于高速率的频率相比于cos的保护装置的抑制能力更好,而cos的保护装置对于直流电源的抑制作用要更好,各有各的优点。但是根据各方面综合来看,在电气化铁路的牵引变电所中对于馈线装置的保护选择cos保护装置是最好的,主要是因为cos保护装置抑制的直流电源对测距的影响较大,这就可以减少馈线在使用中所受的损害。而高频分量的成分少,对馈线的损害也就减少。 2.3 馈线保护的后续措施完善 在对馈线进行以距离保护为主导方式的保护工作后,还需要通过其他的方式来做好对馈线保护功能以及系统的完善。这里的完善后续措施主要有:配置线路电流增量保护、电流速断保护以及馈线过负荷保护等。其中最常见的也是最易操作的就是电流速断的方式,在图2的人工式馈线故障处理图中,我们可以看到在变电站M的后部位置有速断装置,在变电站的电能经过这速断装置的处理后就会通过线路的电流方向传输电能,这样也是在对牵引变电所的馈线起到了保护作用。 图2 人工式馈线故障处理技术示意图 三、结语 在经过长期的应用后,距离保护措施在解决馈线故障方面可行性最好。因此,作者建议相关人员积极采取距离保护等措施去解决馈线故障的问题,并积极采取电流增量、电流速断、馈线过负荷保护等后续措施去完善馈线保护措施,这样才能更好的解决馈线故障问题,进一步推进我国的牵引变电所供电系统能够更好的为不同区域的不同用户服务。 电气化铁路论文:高速电气化铁路对油气管道电磁干扰的防护措施 摘 要:本文以吉林至珲春客运专线为例,阐述了电气化铁路对油气管道危害产生的原因。并分析了电磁防护的措施,给出了牺牲阳极防护法及固态去耦合器排流法的施工方案。 关键词:高速铁路;电磁防护;牺牲阳极;固态去耦合器 一、高速铁路对油气管道的电磁干扰 (1)干扰的产生。当管道与强电线路距离平行接近时,其周围产生交变磁场,这个磁场会在油气管道上产生干扰电压。(2)干扰的危害。交流电可以加速管道的腐蚀层的老化,引起其脱落,使其原有的防腐措施失效。在故障状态下,其产生的感应电压可能击穿保护设备,危机操作人员的人身安全,甚至对周围的环境产生破坏。 二、干扰影响的测定 (1)土壤电阻率的测定。由于成份是多种多样的,因此不同土壤的土壤电阻率的数值往往差别很大。影响土壤电阻率的最主要因素是湿度。利用接地电阻测试仪测量土壤电阻率,接地电阻测试仪用四极法测量土壤电阻率。 图1 四极法测量土壤电阻率的示意图 表1 主要参数 (2)机车特性。本线开行CRH系统动车组,其主要参数如下: 图2 牵引特性图 图3 再生制动特性 三、电磁防护方案 (1)牺牲阳极防护方案。目前普遍采用电法保护和绝缘层保护相结合的方法。电保护法种类很多,目前国内外广泛采用的电保护法主要是阴极保护法,因为阴极保护法效率高,投资少,施工方便。由于阳极的氧化反应而使阳极金属不断腐蚀溶解,即“牺牲”掉,以实现对阴极的金属的保护。把不同电极电位的两种金属置于电解质体系内,当有导线连接时就有电流流动,这时电极电位较负的金属为阳极。 设置排流接地后,管道将能在排除电气化铁道所产生的杂散电流甚至接触网短路所造成的影响的同时,维持了原有的保护电位。 图4 牺牲阳极轴向水平卧式安装方法 (2)交流排流方案。采用的电磁干扰解决方法是在管道上安装排流装置,排流装置可以有效的解决电磁干扰问题,将管道电位限制在可靠的水平。根据《埋地钢质管道交流干扰防护技术标准》(GB/T 50698-2011)第4.1.2条,对干扰源在正常和故障条件下管道可能受到的交流干扰进行计算。计算公式如下: Umax=U20m・fd・Ick・αγ・α 其中,Umax―管道上磁干扰电压最大值(V);U20m―接近距离为20m时磁干扰电压最大值 (V/kA),铁路为了减轻电气化强电线路对其它设施的电磁干扰,全线采取了桥梁和桥墩中钢筋连成整体,在距管道两端的桥墩钢筋不接地,其余的接地,接地电阻小于或等于4欧。钢轨与轨枕之间铺设绝缘垫。现行的交流排流方案有4种,比较如下:(1) 直接排流:效果好。(2)隔直嵌位式排流:效果好,无需电源。(3) 负电位排流:适用于高土壤电阻率的地方,排流效果好,可向管道提供阴极保护。(4)固态去耦合器排流:这是国外广泛采用的排流防护新技术。 图5 大乙烯管廊固态去耦合器安装图 四、结束语 我国目前已经步入高铁时代,铁路在国家综合运输体系中起着重要作用。于此同时,随着经济的发展,油气管道也与日俱增。双方面在设计施工过程中,电磁防护问题将越来越受到重视,因此采取合理、有效的措施,对于铁路和油气管道的安全和平稳运行,具有重要的意义。 电气化铁路论文:现代高速电气化铁路接触网施工技术分析 摘 要:铁路网的建造是一个国家的发展力水平的重要组成部分。铁路从清末就已在中国屡见不鲜,而后也有不断发展。在现代社会下,中国的经济取得了长足的进步,在铁路网上的建设也就不断地增多了。高速铁路网的出现也使得各地之间的联系更加紧密了。在电气化铁路建设中,接触网是其牵引供电系统中唯一的一个无备用供电设备。如果接触网建造上出现了问题,那么不仅仅是给铁路运营带来安全隐患,也会给铁路运营商带来经济利益上的损害。 关键词:高速电气化铁路 接触网 施工技术 想要建造一条好的高速电气化铁路,那就必定离不开性能优越的高速接触网,来使弓网的性能的得到更好、更充分的发挥。但是二者要得到这么好的匹配度,是需要铁路建造工作者在不断地以往经验的基础上一丝不苟的进行计算然后以最优的方式来完成接触网和弓网的匹配使得发挥其最好的性能。该文就将从以往工程师的建造经验里简单探讨分析一下在新的时代下,高速电气化铁路的接触网的施工技术。 1 高速电气化铁路接触网的组成 什么是高速电气化铁路接触网?高速电气化铁路接触网就是在铁路沿线的上空架设起来的一条特殊形式的输电线路。他的组成部分由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础等组成。 1.1 接触悬挂 接触网的悬挂装置是一种通过支持装置架设在支柱上的供电装置,它的作用是将牵引变电获得的电能输送给电力车。它主要包括了承力索、吊弦、接触线及连接这些部分的零件。在电力机车运行的时候,接触线的弹性均匀程度是要求均匀的,这样才能不断给电力机车进行输电。 1.2 支持装置 支持装置顾名思义就是起到一种支持的作用。在电气化铁路装置里,它起到的就是一个支持接触悬挂,并且将其负荷传给支柱或者是其他悬挂的全部设备。支持装备包含了腕臂、水平拉杆、悬式绝缘子串、捧式绝缘子等。支持装置的结构设置应该要能够适应各种不同的特点的场所,材料上一定要尽量轻巧耐用,但又有足够的机械强度的。在设计上还需注意到易使用、易检修、易施工。 1.3 定位装置 定位装置是由定位管、定位器、支持器及连接零件组成的高速电气化铁路网上的重要组成部分。在高速电气化铁路施工上,定位装置并不是像GPS的定位,这个定位装置的作用是固定接触线的位置,使得电力机车在受电弓滑板运行的轨迹范围内,保证接触线与受电弓不会脱离,并且使得接触线的抹水泥均匀,又能够将接触线的水平负荷力传给支柱。 1.4 支柱与基础 预应力钢筋混凝土支柱与基础是作为一个整体制作的,施工时直接将下端基础埋在地下;而钢柱是通过电焊焊接或者是由螺栓连接的方式将其固定于混凝土的基础内。在这个结构中,基础是处于一个相当重要的位置上的,它要承受住支柱传给的所有的负载力并且将这些力量分散于地基的土层中。支柱与基础是承受接触悬挂、支持装置和定位装置的全部力量的一个部分,它还有将接触悬挂悬挂与规定的位置与高度的作用。 2 接触网安装的施工要求及施工技术的现状 在一栋建筑上,基础的坚固程度是决定它是不是可以建造得更高的基础条件。那么在修筑铁路接触网的时候也是如此,基础的坚固程度直接决定了电力机车的行驶安全及接触网的各个组成部分的性能和它的耐用性。所以当在对基础进行施工时,一定要遵守它的施工要求。对软硬横跨、接触网线岔的安装、定位装置的施工技术也要遵守它的施工技术要求。 2.1 基础施工技术 基础的基坑尺寸、开挖方法都是有要求的。而钢筋混凝土支柱的基础坑深度和钢支柱的基础坑的深度又有着不一样的计算方法。第一种的坑深是蜘蛛的规定的埋入深度和接触线路上部的建筑高度(由于线路的等级有所不一,固有不同的坑深,一般为800 mm)之和。当支柱在站台上时,坑深计算又变成了站台表面垂直到坑底的距离了,坑深为支柱规定掩埋的深度同底板的厚度的和。第二种钢柱上,坑深由选定的基础标高和基础尺寸来计算。这里就用到了式(2―1),即H=h+h+d(H为钢柱基础坑深;h为基础高度;h为基础的标准高度值;d为垫层厚度)。对基础坑深计算好之后,开挖基础坑有三种方法:(1)切割开挖法;(2)钻孔开挖法;(3)控制爆破法。三种方法都有其优点及缺点,具体依靠哪种方法,还得靠挖坑处的地基层和挖坑地的条件决定。对基础的浇灌上有其基本质量要求:(1)基础的标高符合标准;(2)基础的外形尺寸及螺栓的位置要符合设计要求;(3)必须按照规定制作混凝土试块;(4)基础的表面要平整;(5)基础不扭斜,即使有扭斜,偏差必须在3cm之内。 2.2 软硬横跨施工技术要求 软硬横跨的安装标准较多,有10点需要注意的地方。(1)钢柱横向承力索的悬挂孔到支柱顶的距离是70 cm;(2)钢筋混凝土支柱的承力索的悬挂孔到支柱顶的距离为10 cm;(3)钢筋混凝土支柱的承力索的悬挂孔到地线孔的距离为108 cm;(4)上部的定位锁到纵向悬挂承力索的距离为16 cm;(5)上部的定位锁距离接触线30 cm;(6)旅客车站的站台边缘距离相邻线路的距离为173 cm;(7)货物车站的站台边缘与相邻线路的距离为175 cm;(8)节点2、4的横向承力索绝缘子串向下移动时,绝缘子串与支柱间加设的吊线垂直吊线水平距离为①绝缘子串为3个瓷瓶:3.88 m;②绝缘子串为4个瓷瓶时:4.02 m;(9)最短吊线长度为横向承力索的最低点到上部的定位锁的最小距离;(10)按采用43B型定位器的拉出值为0.3 m考虑,斜吊线的偏移量为1.48 m。关于吊线的安装技术,先是测量承力索的悬挂点高度、实际跨距,再用计算机对数据进行计算处理,然后列表预配之后就开始进行作业车安装。 2.3 接触网线岔施工技术要求 高速电气化铁路接触网的接触线布置技术,也要坚持三个要求:(1)道岔拉出值一定要符合设计要求,在道岔线间距800 mm处正、侧线接触线位于受电弓的同一侧;(2)线岔接触区内不得安装任何线夹。 2.4 定位管及定位器的安装技术 定位管要与腕臂在同一个平面内,正定位是允许抬头的,相反,反定位也是允许低头的;(2)限位定位器的安装坡度,限位的间隙严格按照设计施工,间隙施工允许的偏差只能在1 mm左右;(3)定位管的防风支撑安装角度在30~60度之间;(4)非支定位管吊线有线长度掉整到设计的要求之后在距其300 mm的距离留一个预留圈;(5)所有螺栓紧固力矩要符合设计的要求。 3 结语 在高速电气化铁路的接触网的施工上,遵守其施工技术是要取得一个好的施工效果的途径。标准是一个规定,按照标准的施工就是最好的技术。 电气化铁路论文:电气化铁路供电安全问题分析及防范措施 【摘 要】本文主要从劳动人身安全、供电设备安全及施工作业安全等三个方面对电气化铁路供电安全问题进行深入的分析,通过近年来几个典型案例的举例说明,认真探讨供电安全方面所存在的问题,并积极制定行之有效的防治措施。 【关键词】电气化铁路;供电安全;防范措施 0 引言 随着电气化铁路的不断发展,供电安全工作所面临的形势也更加严峻。为保证人身和设备安全,铁路总公司及铁路局以文件形式制定颁布的牵引供电规程和规则,从事牵引供电工作的人员必须严格执行有关规程和规则。因此应加大规程和规则的学习,强化安全意识,牢固树立“安全第一”的思想,确保人身和设备安全。 1 劳动人身安全方面 劳动人身安全是铁路供电安全生产的重中之重,因为生产人员多数从事高空、高电压、并在列车高速运行条件下工作(即三高),稍有不慎就可能导致人身伤亡。在劳动安全方面主要易发生的伤亡事故类别有:高空坠落,电击,物体打击,机械伤害。尤其是感应电的存在,极易对作业人员产生伤害。 一般情况下,为了尽量减少设备停电,对电气化铁路行车运输的影响,电气化铁路接触网都采用“V”型天窗作业方式,就是一线接触网停电而另一线接触网仍然带电。所以根据电磁感应原理,有电的接触网上的电流在周围产生的磁力线切割停电接触网,在已经停电的接触网中产生感应电势(感应电压)即平常所说的感应电。 接触网上感应电大小在理论上计算是比较复杂的,因为它受外界条件影响很多,根据1992年西安铁路科研所在郑武线薛店至新郑区间所做的试验情况,测试说明:采用“V”型天窗检修作业,如果停电检修的接触网没有接地线,不管另一线接触网是否有电力机车取流,接触网感应电压在3000V以上,而规程规定人身安全电压是36V。所以接触网在没有接接地线情况下的感应电压危害人身安全,甚至造成死亡事故。 事故案例:感应电伤人。2013年9月7日,京沪线徐州站工作人员登上列车顶部处置扒车人员时,发生触电伤亡事故。22时45分,由济南机务段乘务员担当牵引任务的贵阳至烟台K1202/3次客车,在上海局管内徐州站7道停车后,车站反映5号车厢顶部有人,办理停电后,该站4名工作人员登上列车顶部处置扒乘人员时,被感应电击中坠落车下,造成1人死亡,3人受伤。 原因分析:从这次感应电触电死亡事故看,违章情况很严重,虽然接触网已停电,在没有采取接触网接地措施的情况下,现场人员通知了公安民警进行处置。感应电压在3000V以上必然会造成感应电伤人事故。这充分说明了车站处置旅客攀爬车顶的应急预案缺失可操作性、现场应急处置人员不掌握电气化铁路区段相关作业在接触网停电后还须接地的规定。 防范措施 (1)凡涉及电气化铁路区段作业的各单位,都必须认真学习《电气化铁路有关人员电气安全规则》,并经考试合格后方准上岗作业。 (2)所有接触网设备,自第一次受电开始;在未办理停电接地手续之前,均按有电对待。人身和携带物件(如长杆、导线、工具等)与接触网设备的带电部分,必须保持2m以上的距离,与回流线有1m以上的距离。 (3)在距离接触网带电部分不足2m的处所作业时,接触网必须停电,由接触网工区人员安设可靠的临时接地线后,方可开始工作。作业时应有接触网工区人员在场监护。拆除临时接地线后,禁止再进行作业。 2 供电设备安全方面 牵引供电设备一般包括接触网、变电设备、远动系统。其中,为保证安全供电和运行需要,牵引变电所内按照设备功能特点,可分为一次设备和二次设备。一次设备指牵引变电所中实现变换和传递电能的设备和载流导体,如变压器、断路器、隔离开关等。二次设备指对一次设备进行控制、监测和保护,以保证其正常、安全运行的设备,也称二次系统。 事故案例:牵引变电所一次设备故障。2013年9月8日,福州变电所福金上行供电臂停电进行V型天窗作业,合上接地刀闸时发生高压接地造成绝缘反击,所内二次设备(保护装置、直流屏及控制电缆、隔离开关操作机构箱)烧毁,福州变电所全所退出运行。 原因分析:福州变电所福金上行供电臂停电不彻底,在进行福金上、下行供电臂解环时,虽然调度端显示金瓜山分区所福金上、下行并联断路器已断开,但实际并联断路器高压触头没有打开。之后远动断开福州变电所断路器和隔离开关,在未验明无电的情况下合上接地刀闸,造成短路故障。短路电流造成接地刀闸接地引下线与地网焊接处被烧断,对馈线断路器及隔离开关操作机构箱形成绝缘反击,并通过二次控制电缆串进馈线侧其它隔离开关操作机构箱及主控室直流馈出开关屏等设备受到不同程度的烧伤、烧毁。特别是直流馈出开关屏设备被烧毁,造成了整个直流系统设备故障,福州变电所内二次保护设备全部瘫痪。 防范措施: (1)严格执行运行检修相关规程规定,停电回路应具有明显断开点,断开分区所相关断路器后还应断开上网隔开。在合上相应接地刀闸或装设接地线前,要认真确认开关实际位置并验明无电后在设置相关安全措施。 (2)认真学习相关设备运行检修规程,进一步提升运行检修人员的专业技术能力。 (3)加强对新线验收检查调试的管理,对关键设备的调试做好有效卡控,发现缺陷及时处理,不留安全隐患。 3 施工作业安全方面 电气化铁路供电设备施工作业的特点:一是高空,经常在离地面5~6米处作业;二是高电压,接触网对地电压高达25kV;三是高速度,线路上高速行驶的列车;四是野外作业,受气象条件和地理条件的影响较大;五是群体作业,检修需十几人进行。因此要求组织程序要严密;分组分工明确;作业时要高度集中注意力;有严明的纪律;完善的制度和安全措施。 事故案例:电力机车闯入停电区。2014年4月17日,焦柳上行线进行“V型”天窗作业,车站值班员盲目办理K529、T49次列车(均为HXD3C机车牵引)经天窗停电范围向鸦宜线的通过进路,先后两次造成电力机车带电进入停电区,构成铁路交通一般C类事故。 原因分析:在同一停电区域,接连两次发生电力机车带电进入停电区的严重问题,是极为罕见的。虽然接触网停电区域大于封锁作业的区域,封锁作业地段在上行线区间内,列车在站内运行不会碰轧作业人员,但停电范围对于电力机车(及电力动车组)而言也是严禁进入的区域,电力机车带电进入停电区会发生烧损接地线,甚至作业人员触电身亡等严重问题,这种人员伤亡又因为作业人员众多造成群死群伤的惨痛后果,后果不堪设想。 防范措施: (1)当按上、下行别接触网单独停电时,严禁电力机车进入上、下行间渡线。对于电分相附近的慢行和施工,列车调度员应掌握列车放行,防止列车等信号停在无电区。根据现场具体情况,必要时安排内燃机车轧道。 (2)列车调度员、供电调度员应熟悉本区段内的接触网电分相、电分段位置和各站能够接发电力机车的股道,正确指挥列车运行,加强调整,防止机车进入无电区。 (3)提高安全责任意识,严把调度指挥安全关。凡发生接触网跳闸,供电调度员必须在通报跳闸情况的同时,要求列车调度员确认是否存在电力机车带电进入停电区的可能。 4 结束语 电气化铁路供电设备作为电力机车的能量来源,其安全性和可靠性对电气化铁路安全运营具有重大的意义。本文主要对电气化铁路供电安全运行管理进行了探讨,对铁路供电安全管理提出了相应的防范措施,为确保供电安全运行及可靠供电具有一定的指导意义。 电气化铁路论文:浅析电气化铁路弓网故障发生的原因及预防 【摘 要】当前正是我国铁路大发展大建设时期,电气化铁路由于其高效环保成为我国铁路的主要发展方向。在电气化铁道上,接触网和电力机车受电弓在高速滑行摩擦运动中完成输电和受电的任务。在电力机车运行过程中机车受电弓能否稳定安全的从接触网上取流是至关重要的技术参数。多年来由于弓网运行状态不良引发的事故频繁发生给铁路运输安全造成了严重影响,本文通过对电气化铁路弓网事故的总结和分析,归纳了弓网故障形成的原因并提出了相应的预防措施。 【关键词】弓网故障;原因;危害;预防措施 1 弓网故障及其表现形式 弓网故障一般是指打弓、剐网和剐弓。 弓网故障中的打弓,是指在受电弓运行取流过程中,由于某种原因造成弓、网相碰击,从而使受电弓不能平滑 取流或造成接触网有关零部件损坏、脱落及电力机车受电弓损坏的故障现象。 剐弓,是指接触悬挂状态不良或者是自然的原因,致使电力机车受电弓移位到接触线上部运行,从而造成接触网设备和受电弓损坏的事故现象,即剐弓是由于接触网的原因引起的弓网故障现象。 剐网,是指由于电力机车状态不良,致使受电弓移位到接触线上部运行,从而造成接触网设备和受电弓损坏的弓网故障现象,即剐网是由电力机车受电弓的原因引起的。 2 弓网故障的成因 2.1 供电方面的原因 (1)电力机车受电弓在网下高速滑行通过,以完成接触网向电力机车供电的任务,对接触线的高度、拉出值、定位器的坡度等技术参数有一定的要求。同时还要求接触网弹性均匀。在受电弓滑行取流范围内无低于接触导线的障碍物。这些技术要求的任何一点遭到破坏都可能产生弓网故障。 (2)接触网设计上的缺陷决定了接触网的质量,往往会造成接触网硬伤运行,并给检修带来难以消除的隐患,随着不良状态的持续积累,在一定条件下就可能造成弓网故障。 (3)接触网检修的缺陷:接触网安装不当,接触线本身不平直而出现小弯或是悬挂零件不符合要求突出接触面时,滑板滑到此处将发生严重碰撞和发生电弧,造成接触网和受电弓的机械损伤和烧伤。 2.2 机务方面的原因 对电力机车受电弓状态不良或缺陷引起的弓网故障,主要从支架和滑板两部分结构加以分析。 (1)支架引起弓网故障的原因:受电弓三角板有裂纹或其他原因造成断裂;升降弓弹簧有裂纹缺陷,运行中折断;受电弓安装位置有误差;受电弓的支架、弹簧安装及调整时,未保证滑板的稳定性、水平度,运行中摆动幅度大引起弓网故障等。 (2)滑板引起弓网故障的原因:使用碳滑板的受电弓,运行中因长时间磨损或与接触线及相关零部件碰击损伤,形成沟豁;滑板使用时间较长,因电弧烧损或氧化,滑板强度下降,通过硬点时滑条被打断;滑板上滑条紧固不牢撬起,卡滞接触线,引起弓网故障等。 2.3 工务方面的原因 接触网与铁路线路关系密切,由于接触网设备的许多参数都是相对于线路为基准而建立的,例如:接触网的支柱侧面限界,拉出值、接触线高度、线岔位置等,都会因铁路线路的变化而变化,从而影响接触网以及电力机车受电弓的取流状态,而发生弓网故障造成行车事故。 2.4 其他原因 路外车辆撞断支柱,道口事故,大风及洪水等灾害,也会引起弓网故障。 3 弓网故障可能造成的后果 电气化铁路列车重量大、惯性大,不可能在事故发生后立即停车。一旦发生弓网故障,可能造成的后果如下: (1)打坏受电弓滑板。受伤的受电弓继续运行,可能引起弓网相剐事故。 (2)可能造成几个跨距或十几个跨距,甚至几十个跨距的定位和普通吊弦、弹性吊弦被剐坏或剐落,电连接器被剐坏,损坏中心锚结。 (3)造成不同地段接触线线面不同程度的剐伤、弯曲、扭曲;接触悬挂、定位装置上脱落的零部件对机车车辆短路放电,烧断接触线或使承力索烧断股、断线。 (4)站场地段,可能造成线岔损坏,剐伤或剐断下部固定绳及软横跨其他部件。 (5)锚段关节地段,损坏锚段关节并波及相邻两锚段。 (6)造成接触网设备上其他事故隐患。 (7)机车受电弓装置及绝缘子严重损坏或受电弓被剐掉。 4 防止弓网故障的有效措施 (1)电力机车通过受电弓滑板与接触导线接触而接受电能,电力机车运行时,受电弓顶部的滑板应紧贴接触线摩擦滑行取流。在受电弓抬升力作用下,接触线的升高应尽量相等,接触悬挂本身要具有均匀的弹性,不应有“硬点”;接触线距钢轨面高度应尽量相等,不出现陡坡;接触悬挂还应具有良好的稳定性,以便在气象条件变化时,受电弓沿接触线滑行不出现上下的振动,在受风时导线不产生过大的横向摆动。此外,接触悬挂结构及零部件应力求轻巧简单,做到标准化,以便检修和互换,缩短施工及运行维护时间,还需具有一定的抗腐蚀能力和耐磨性,以延长使用年限。 (2)接触网与电力机车是紧密相连的,所以接触网状态直接关系到的受电弓的取流;反之,受电弓的状态也直接影响接触网的安全运行;所以为保证接触网的正常安全运行,供电段应把接触网上的一些结构方式,零部件的名称和作用向电力机车司机宣传、讲解,这样当他们发现接触有异常和某些零部件脱落等问题,我们会得到准确的反馈信息,以便能够及时正确的处理;同样接触网检修人员,也要学习受电弓方面的知识,以便在发生弓网故障时能正确地分析和判断故障的原因,及时消除故障。 (3)对工务部门方面在换轨、换岔、拔轨、起道等作业前应与供电段联系;供电段派配合人员进行监测以上施工,原则上不能因施工导致接触网参数的改变。 (4)从运营部门方面预防弓网故障:首先抓好新设备投入运行前综合整治这一环节,并与施工部门密切协作,共同对验收中现的缺陷进行集中处理,其次在日常检修中,保证零部件状态良好,加强对关键设备的检修、巡视。与机务部门建立互控措施,防止病弓出库运行以及加强对弓网故障的统计分析,不断丰富对弓网故障的认识来完善防止办法。 (5)从电力机车方面预防弓网故障:受电弓的滑板和弓架相连接的三角板应该加强;检查机车时应注意固定滑板条的夹板是否腐蚀,强度如何,滑板碳条是否有断裂、缺口,平整度如何等;其次机车入库时一定要对受电弓绝缘子进行清扫,以防止受电弓支持绝缘子爆炸引起弓网故障;以及在运行中不断积累经验教训,加强对乘务员的培训。 (6)对接触网工的培训和教育要突出实效性,力求通过提高接触网工的维修技能来提高接触网设备的内在质量,从而减少弓网故障的发生。 (7)提高接触网检测和检修的技术手段以及加强对受电弓的改进和研制工作。 5 结束语 由于弓网故障具有突发性和扩延性的特点,随着电气化铁路运营里程的不断延展,该故障对行车安全威胁日益严重,因此我们必须从思想上积极主动的提高认识,深刻了解弓网故障的产生原因,这对于电气化铁路安全可靠运行有重要的意义。让我们在借鉴国外先进技术的同时,要不断总结经验,提高治理的技术手段。另外也需要铁路各个部门的共同努力来改善和优化接触网运行的外部环境条件,共同为铁路运输安全保驾护航。
石油化工设计论文:石油化工管带的设计透析 荷载计算 管道水平推力管道水平推力作用对象分为:活动管架和固定管架。活动管架(不包括支承有振动管道的管架和跨越式管架)承受管道膨胀时产生的水平推力(当该推力大于摩擦力时,管架承受摩擦力),按规范所述满足下列条件之一即可不考虑管道的水平推力:①常温管道,介质的温度不超过40℃;②管道根数在10根以上,最高温度(包括扫线温度)低于130℃;③主要热管(指计算某构件时,对该构件产生最不利水平推力的那根管道)重量与全部管道重量的壁纸小于0.15。管道与管架之间具有相互制约作用,管道对管架除作为荷载作用外,尚应考虑其对管架的约束作用,当管架上敷设3根或3根以上管道时,中间管架轴向水平推力的牵制系数,必须考虑由于每根管道水平推力不同时出现,及各管道温度不同时升高等因素,对管架变形或摩擦力产生的影响,其牵制大小取决于主要热管所占比例,可根据规范给出的表格确定。但是,由于管道水平推力涉及的因素较多,上续专业一般不会提供足够的计算条件,水平推力在委托中一并给出,对于水平推力,应和上续专业沟通一下,确定水平推力是否是上续专业按应力计算而得出的,如果不是,则应根据规范的要求进行折减。固定管架的水平推力为管道补偿器弹力和活动管架的反作用力,设计时可根据配管专业提供的水平推力,并考虑两侧活动管架的不平衡水平推力。风荷载管架风荷载分为:管架横向风荷载和管架纵向风荷载。管架横向风荷载包括管道风荷载、纵梁或桁架的风荷载和每榀柱上的风荷载。管架纵向风荷载一般只计算跨越管架的纵向风荷载,跨越管架弯管风荷载的挡风面积为竖向弯管高度与所有弯管的直径和Σd的乘积,值得一提的是,该风荷载水平推力不应大于总摩擦力,总水平力大于总摩擦力时,管道产生滑动,对管道不利,应与配管专业协商调整管道布置方案。为跨越管架的风荷载示意图。在输入STS钢结构框架计算时,软件默认是按满面积计算风荷载的,这时需要折算一下挡风面积,得到实际挡风面积与满面积的比值即折减系数,对风荷载进行折减,折减有两种做法:一是折减基本风压,二是折减体形系数。对于电缆桥架槽盒的风荷载,如果建模时没有输入该层,则可以手动将槽盒的风荷载等效成水平力和弯矩作用到柱顶,水平风荷载在SATWE的数据检查中的“水平风荷载查改”中可以修改。以前存在一种做法是将软件中的基本风压填写为零,而将风荷载当作活荷载加到管架柱的每一层柱顶节点上,这样表面上是偏于安全,实际上虽然活荷载参与组合要比风荷载多,但是活荷载只加了一个方向,并没有考虑两个方向的影响,而管带由于顶层常常有电缆桥架,实际上总是在桥架一侧受力比较大,而另一侧较小,这样就对基础的计算有不小的影响,活荷载总是会使一侧基底弯矩增大,而另一侧削弱,使得基底面积是一侧放大,一侧减小,但是并没有考虑荷载相反的情况,这样就使得基础的计算不准确,故计算中应避免。垂直荷载作用于管架上的垂直荷载,其中永久荷载应为结构自重、管道自重、附件、保温重、防火层、管道内介质的重量、试压时的充水重、电缆和仪表槽盒重、操作平台和走道板的自重。平台和走道板上的活荷载标准值可采用2.0kN/m2。管架横梁宜按均布线荷载进行计算,此时需考虑管线的不均匀分布系数,一般取1.1~1.2;当有较大管道如直径大于等于300mm的液体管道、主要热管作用在横梁上时,应按集中荷载计算。当管道上有积灰的可能时,对直径大于300mm的管道,尚应考虑标准值为0.2kN/m2的积灰荷载。寒冷地区,当管壁温度在0℃以下时应考虑冰雪荷载,冰雪荷载的标准值乘以管道积雪分布系数0.7,另外,在设有冷凝水排放阀处,须考虑阀门裹冰荷载Gs,裹冰荷载按集中力计算Gs=2.5πd12,d1为冷凝水排放管外径(含保温)。 地震作用和抗震计算 抗震设防烈度为7度~9度的管架,满足以下条件之一时需考虑管架横向水平地震作用:①管架上直径大于等于500mm的管道多余或等于3根时;②容易产生较大次生灾害的单根管道,直径大于等于500mm时;③管架上有直径大于等于1000mm的管道时;④管架顶部支承空冷器等重型设备时;⑤设有重型顶盖的管架。抗震设防烈度为8度~9度时,跨度大于等于24m的桁架应考虑竖向地震作用,竖向地震作用标准值可分别取总重力和在代表值的10%~20%。计算地震作用时,管架的重力和在代表制应取结构、管道和介质自重标准值和各可变荷载组合值之和,作用在管架上的各可变荷载的组合值系数均取0.5。 结构计算 管廊式管架一般以一个温度区段作为一个计算单元,选择温度区段时结合伸缩缝的间距要求,对于钢结构管带,伸缩缝间距不宜大于120m,因此,温度区段的长度也不宜大于120m。管架柱与纵梁或桁架铰接时,管线的水平推力和纵向地震作用由柱间支撑承受,柱可按单向偏心受压构件计算,横梁承受管道的竖向荷载和水平推力,按双向受弯构件进行计算。水平推力理论上应该作用在横梁的顶面,但在结构计算软件PKPM中无法实现,常见做法是将水平推力等效的加在管架横梁两端的柱上,这样对于柱的计算没有什么影响,而横梁的实际受力情况是双向受弯,另外对于固定架还要考虑水平推力产生的扭矩,应单独核算一下,应用PKPM计算时应注意留点余量,由于这样的受力特点,因此固定管架的横梁宜采用有两个槽钢焊接组合的截面或加劲的H型钢以增加侧向刚度,形成抗扭强劲的矩形封闭截面,水平推力较大的固定点处,宜加设水平支撑。管架纵梁承受两榀管架的中间横梁所传递的垂直荷载以及管道补偿时的横向进出管道荷载。在对管带进行计算时,需要对所计算的管带的走向、爬坡等情况做一个全面的了解。这些情况对管带的计算也会有比较大的影响。在管道转弯处,纵梁会承受比较大的荷载,这时,柱的弱轴也会承受较大的力,有可能会导致H型钢柱无法满足,此时可考虑使用双向抗弯均比较强的箱型柱或双槽钢组合格构柱,这样从概念上讲也比较合理,当然若转弯处的管线不多,荷载不大当然就不需要这样,毕竟箱型柱施工起来稍微费事点。在管线爬坡处,如跨越道路、铁路和补偿处的跨越管架这时需要考虑额外多出的风荷载,另外,按规范规定:跨越管架和相邻第一个低管架的竖向荷载和水平推力均应乘以1.5的增大系数,此时若有振动管道,尚应乘以相应的动力系数。在设置桁架处,中间横梁会将管道荷载较多的传递给桁架的上、下弦,这样使柱的弱轴承受较大的荷载,与管道转弯处情况相似,可能导致H型钢柱无法满足,所以应该采取转弯处相同的措施来处理,可以设置箱型柱或双槽钢组合格构柱来保证。由于电缆桥架是以半层落在第二层管架上,所以第二层的荷载会比较大,因此该层的梁截面相应的也比较大,但由于取消了剩余的6m跨,而且柱也可以替换成较小截面的,因此总的来讲还是比较经济的。柱间支撑宜按受拉构件设计,对于地震作用或有振动管道的管家,柱间支撑宜按中心受压构件设计。在应用PKPM软件进行计算时,因为区段两侧设置了柱间支撑,所以可以将SATWE数据检查中“钢柱计算长度系数按有侧移计算”去掉,防止计算结果出现长细比超限。 基础计算 管架基础宜采用独立式钢筋混凝土基础,管架基础的地基承载力计算,应符合下列两个要求[1](式略)对于固定管架基础,除了满足上述两个条件外,还要求正常操作状态下零应力区面积不应超过基底总面积的15%。对于基础,JCCAD直接读取SATWE的荷载数据进行计算,若基底面积尤其是设置柱间支撑的柱的基础计算出来较大,可以考虑设置地梁以分担基底弯矩,从而减小基底面积。对于基础计算,有一点值得注意,上续专业在提供委托时,有时会人为的加点余量,实际上荷载很可能会比较小,这样不论是对于上部构件还是对于基础的计算都有影响,如垂直荷载人为放大,则基底垂直力增大,弯矩也会相应增大,这样就比较复杂,很难分清这样是削弱了还是增加了水平力如风荷载、水平推力的影响,所以,应提前与上续专业沟通,得知荷载的真实情况,用比较真实的荷载用模型备份一个再计算一遍,取二者计算的大值为最终计算结果。 管架的相关构造 (1)抗震设防为8度的管架,柱间支撑处沿地面以下宜设置基础系梁。(2)柱间支撑应满足:①柱间支撑宜各层连续设置,下柱支撑应确保水平力能直接传给基础;②交叉支撑在交叉点宜设节点板;③柱间支撑节点板的厚度不应小于8mm。(3)柱间支撑处的柱脚宜设置抗剪键,抵抗沿支撑传下来的水平力。(4)管廊式管架的伸缩缝宜采用双柱。当采用单柱时纵梁应设置可靠的滑动支座或滚动支座,其构造可按图3设椭圆孔。此处螺栓加弹簧垫圈且不铇得拧紧,钢牛腿顶部平加设厚度为8mm的聚四氟乙烯板,并应定期清理,以防污垢将伸缩缝堵塞。(6)桁架跨度大于等于15m,宜分成两段制造,运至现场后再组装。(7)当跨越管架柱采用钢格构式肢柱,柱肢高在6m以内时应在柱中部设两道横隔,高度在6~9m时应设三道横隔。(8)地脚螺栓中心到钢筋混凝土基础边缘的距离,对支承直径大于等于500mm的振动管道、管道根数不多于3根且管架高度大于10m的特种管架和柱间支撑处的基础不应小于150mm,一般基础不应小于100mm,柱脚底板边缘到基础边缘的距离不宜小于50mm,在地脚螺栓范围内箍筋宜加密,其间距不宜大于150mm。(9)考虑腐蚀裕度,地脚螺栓的直径应按计算值增大一级。(10)钢管架基础顶面应预留50mm的找平层,待柱安装后宜用高强度灌浆料填实,考虑经济情况也可采用C35无收缩细石混凝土填实,基础高出设计地面的高度,考虑到防水及防腐蚀要求,不宜小于150mm。(11)管架柱上的钢横梁、纵梁及横加上的钢横梁允许挠度值为0l/250[2],钢桁架的允许挠度值为0l/500[2]。 作者:潘新莹 倪光 闫素美 涂蕊 单位:中国寰球工程公司 石油化工设计论文:石油化工外管架设计要点 摘要:介绍了管架荷载的分类,对石油化工行业管架设计过程中的荷载推力进行了计算和分析,并结合实际工程经验的做法,提出了系统管架设计中应注意的事项,旨在对相关的工程设计提供参考。 关键词:管架;荷载;水平推力;计算 在石油化工厂区内,管道及管架是整个厂区的血脉,联系着全厂工序和生产装置。对于目前日趋大型化的石油化工厂设计,管架设计具有严格的规范性和技术性。笔者结合多个石油化工项目外管管道和外管架设计及现场管理经历,分析了一些外管架荷载、推力等方面的设计要点,在此提出来探讨,并从管道设计、管架设计整体考虑,做到经济、合理、安全。 1管架荷载的分类 1.1管架荷载 管架荷载可分以下几类:①永久荷载(恒荷载)———在管架结构使用期间,其值保持不变,或其变化值与平均值相比可以忽略不计的荷载,如隔热材料荷载、管道荷载、管件及其他管道特殊件荷载等;②变化荷载(活荷载)———在管架结构使用期间,其值随时间变化,且变化值与平均值相比不可以忽略的荷载,如管道输送介质的重力、水压试验或管路清理时的介质重力、雪荷载、风荷载等;③偶然荷载———在管架使用期间只偶然出现,荷载值较大、持续时间较短。这类荷载通常是动荷载,如管内流体动量瞬间突变(如流体锤)引起的瞬态作用力、地震荷载等。管道设计人员在以上荷载的基础上附加一定比例(通常是20%)提给结构专业作为计算荷载,该附加量通常包括管道壁厚的误差、保温材料密度的误差、热膨胀引起的荷载变化、管托支架等质量。该附加系数亦可参照SH/T3055—2007《石油化工管架设计规范》6.6中荷载分项系数。SH/T3073—2004《石油化工管道支吊架设计规范》附录C提供了每榀管架荷载的详细计算方法,可供设计人员参考。考虑厂区及管架的改、扩建,管道设计人员通常要考虑一定的管架预留,预留应控制在可预见的合理范围内,当预留管道无法确定时,可参考SH/T3055—2007《石油化工管架设计规范》6.1.2的计算方法。预留管道荷载和预留空间都不易过大,通常外管架预留约20%,装置内管架预留约10%,若预留荷载及空间太大,会形成较大的空间浪费和钢结构的经济投入,而且会影响牵制系数的计算,计算得出的牵制系数偏小,从而影响管架结构的推力计算。 1.2荷载转移 跨越管架和相邻第一个低管架、相邻高低跨管架由于水锤作用、管道竖向的收缩和膨胀作用,高低两个管架承受的竖向荷载比正常情况下的大很多,因此在计算荷载时,还需要在1.1节的方法基础上乘以增大系数(通常取1.5),以反映荷载的转移问题。水平方向转弯的管架可参照此条,距离转弯角较近的几榀管架的水平推力应乘以相应的放大系数。 1.3一些特殊管道的荷载计算 目前在大型化工、石化项目的管道施工验收中,为了保证施压安全,在没有特殊要求的情况下,一般采用水压试验。但当管架上出现某些大口径气体管道,且该大口径气体管道的充水荷载直接影响管架的结构设计时,若配管专业在提结构荷载时,全部按充水压力试验,则管架结构设计的经济性是不合适的。以中国五环工程有限公司设计的某120万t/a精细化学品项目为例,外管管架上的火炬排放气管道、CO2尾气排放气等管道,管径均在DN1400~DN2600之间,充水线荷载约3.5t/m,且在管架上敷设距离较长(约2.5km),若施工验收时采用水压试验,管架结构荷载较大,会增加钢结构的投资费用,同时增加施工耗水量。根据GB50235—2010《工业金属管道工程施工规范》中8.6.1条及8.6.2条中的相关规定,经设计单位和建设单位同意,符合条件的管道也可采用气压试验,或对所有环向、纵向对接焊缝和螺旋焊焊缝应进行100%射线检测或100%超声检测代替水压试验(具体详见GB50235—2010《工业金属管道工程施工规范》8.6.2条),故经建设单位同意,在管架设计阶段,上文提到的大口径气体管道未考虑充水荷载,从而大大地降低了管架结构的经济投资。 2管架的水平推力 管架的水平推力主要包括管道热胀冷缩所产生的推力及管内流体动量瞬间时突变(如流体锤)引起的瞬态作用力。根据管架与管道(管托)之间的连接形式及相对位移关系,即管道在管架上的支撑条件,管架通常可分为活动管架和固定管架。 2.1中间管架类型的判断 管道热胀冷缩会产生管道位移,但由于管架柱刚度的不同、管架柱位移量与管道位移量的不同,中间活动管架分为刚性中间管架和柔性中间管架。结构设计中考虑结构成本及安全性,管道位移量较大,且管架高度较低时,通常采用刚性中间管架;反之,通常采用柔性中间管架。刚性中间管架和柔性中间管架判别依据如下:Fuk≥Fgk为刚性中间管架,Fuk<Fgk为柔性中间管架。Fuk为等效水平推力,kN;Fgk为轴向水平推力,kN。目前国内大型石油化工项目中,管架荷载量大、热管温度高、位移量大,多采用刚性管架。 2.2刚性中间管架水平推力标准值计算 2.2.1基本计算公式 Fgk=Kj×Gk×μj(1)式中,Kj为牵制系数;Gk为正常工况时管道竖向荷载作用于横梁的标准值总和,kN;μj为摩擦系数,钢与钢滑动接触时,摩擦系数取0.3,钢与混凝土的摩擦系数取0.6。 2.2.2牵制系数 管道与活动管架之间因存在摩擦力而互相牵制,不同操作温度的管道及不同工况下各管道的水平推力也通过管架相互牵制。牵制系数Kj的引入是用于综合反应管束整体作用于管架上的水平推力的大小。牵制系数Kj按下列原则取值:①当管道数量n<3时,Kj=1.0;②当管道数量n=3时,当α<0.5时,Kj=0.5;当α>0.7时,Kj=1.0;当0.5≤α≤0.7时,用插值;③当管道数量n≥4时,当α≥0.8时,Kj=1.0;当α<0.6时,Kj=0.5-(0.6-α)1.8;当0.6≤α<0.8时,用插值;④当管道数量Kj<0.2时,Kj取值0.2。另外关于α的取值,实际工程中还应注意以下几个方面。 (1)当计算所在层上热力管线不止1根,且无法判定主要热力管道时,应每根热力管道分别计算α值,选较大值者。 (2)梁构件设计计算时,只考虑该梁构件上全部管道荷载,选取其中的一根主要热管计算α值。 (3)在管架柱和基础的设计计算中,当管架上部结构中相邻层间距较小时,管架结构自身及管道之间具有较强的牵制作用,水平推力计算时应考虑管架上的全部管道的竖向荷载,比较分析各层中的热力管道,选取其中起主要作用的一根计算α值,管架的水平推力作用点取该热力管道所在层。主要热管道所在层与相邻层间距较大时,管架上部结构中各层间牵制作用减弱,牵制系数Kj应适当加大;当管架较高层有大口径管道,且与主要热管道不在同一层时,该大口径管道层应单独计算水平推力。 2.2.3常温管道水平推力取值 按相关规范,活动管架上管道符合下列条件之一者,计算管架水平推力值时可不考虑:①介质的温度≤40℃的常温管道;②管道根数在10根以上,且介质的最高温度(温度应包括扫线时的温度)Tmax≤130℃;③主要热管重量与全部管道重量的比值α≤0.15。但是随着目前石化项目向大型化发展,管架上的架空管道口径也在逐渐增大,部分大口径常温管道的水平推力也是不可忽视的。如在内蒙古杭锦旗一个大型石油化工设计项目中,1根DN2600的常温CO2尾气管道敷设于管架顶层,由于管道口径及刚性较大,且敷设距离较长,在应力计算时考虑-20℃~40℃的环境温差,管道的水平推力最大处可达50kN,不可忽略,且对顶层的管架结构设计起到了决定性作用。为了减小钢结构投资,该管道部分管托采用不锈钢对聚四氟乙烯板,减小滑动管托摩擦力,有效减小了管道水平推力。 2.2.4管道的振动荷载及推力 管架上的振动设备进出口管道及其他振动管道,如直径≥200mm的蒸汽管道、高压锅炉给水管道等,管道专业在提结构条件的时候,应该明确向结构专业指出,并在垂直荷载上乘以一定的动力系数(通常取1.1~1.3),并以此计算管道水平推力。但是一些特殊管道(如下文介绍的可燃性气体排放管线),配管专业按事故状态提供荷载推力值时,荷载推力不再乘以动力系数。结构专业应按管道专业提出的振动管道位置及荷载推力考虑钢结构构造上的梁柱节点接焊缝位置。 2.2.5每一榀管架水平推力的取值 考虑到工程的建设进度、开车顺序等原因,管架上的水平推力可能出现某先投用的主要热力管道推力值为管架投用最大值的情况,每一榀管架水平推力的取值还需要比较按(1)式计算出来的水平推力与该管架横梁上主要热力管线的热应力水平推力,取较大值。 2.3固定管架 2.3.1固定管架的水平推力 由于管架上输送的管道介质温度较高或环境温度的变化,长距离管道会因热胀冷缩产生位移,为了限制管道位移,保障管束整体运行安全,通常每隔一定距离设置固定管架和补偿器。管道补偿器的弹力和中间活动管架的摩擦反力是构成固定管架水平推力的主要部分。管道补偿器弹力由管道应力专业根据管道走向、补偿器安装位置、补偿器类型、管道介质属性等计算得到。为了管网系统和管架结构运行的稳定性,管架上常用Π形补偿器,并尽量沿固定管架对称布置,以便管道系统在稳定运行时,管道固定支架两侧推力能抵消一部分,从而增强管架安全性。但是考虑到苛刻工况及管道运行的不确定性,如施工阶段的管道投用顺序、蒸汽吹扫预热及其他施工工况时推力产生的不对称性,固定架两侧的推力值不宜进行矢量累加,在实际工程设计中往往是进行绝对值累加,不考虑推力的方向性。在纵梁式管架设计过程中,管道专业应提供给结构专业每一榀管架的荷载及水平推力,即包括固定支架的水平推力和中间活动管架的水平推力。结构专业在进行结构建模时,往往会把中间活动管架的水平推力再累加到热力管道补偿器两边的固定管架上进行固定管架的结构设计,其实这是没有必要的。 在管道应力专业的计算模型中(如CAESAR等),计算程序已经将中间活动支架的水平推力累加到固定点上并给出应力报告。Nkmax、Nkmin为固定管架两侧管架纵梁的纵向拉力,按该规范7.2.3计算时,已包含该侧所有中间活动刚性管架处的摩擦力和管道膨胀节的弹性力、管道介质产生的压力等,并已考虑牵制系数。当管架结构模型按温度区段区分,且固定管架的水平推力严格按规范要求计算,在计算纵梁式管架的纵向整体结构时,只有固定管架(或柱间支撑)处有推力,其他中间活动刚性管架处的摩擦力已考虑在固定管架的推力计算中,故管架纵向整体模型输入时仅需输入固定管架(或柱间支撑)处的推力,不应再次输入各活动刚性管架的纵向推力。整体计算时只考虑固定管架的推力,活动管架的推力只是用来算构件。当一段管架中温度区段无法准确分辨时,可输入固定管架水平推力的各分项力。 2.3.2可燃性气体排放管线固定管架的水平推力 根据国内外工程实践经验,管道及管架的破坏事故主要是由管道内的气液(冷凝液)两相流的冲击造成的,且该冲击的方向和数值多变,很难在设计过程中通过软件程序模拟计算得到,SH3009—2013《石油化工可燃性气体排放系统设计规范》为保证全厂可燃性气体排放管线的安全可靠,避免凝结液破坏膨胀节,要求新建的工程管道应采用自然补偿,扩建、改建工程管道宜采用自然补偿,且对于有凝结液的可燃性气体排放管道对固定管架的水平推力取值,规定不应小于表2数值。当同一个固定管架上敷设有不止1根可燃性气体排放管时,该固定管架的水平推力不应按表2的推力值进行叠加,管道专业应该按照集中荷载的形式,把每个可燃性气体排放管的敷设点按表2所示的推力值单独提条件给结构专业,结构专业分别计算,按最不利情况设计管架结构。另外,管道专业在计算管道应力时,可燃性气体排放管线的热应力推力值应尽量不超过表3的数值的50%,若超过,则需要在表2推力值的基础上再附加应力计算值。管道专业应合理布置管道走向,尽量减小固定管架的热应力推力值。 3结语 在工程设计中,管架设计特别是管架荷载和水平推力的计算,需参照国家、行业等标准规范,同时还应结合工程实际,考虑主要热力管线和其他特殊管线的实际布置情况及可能出现的各种工况。配管设计人员和结构设计人员应当进行有效充分的信息沟通和反馈,合理设定管架的温度区段范围以及固定管架的位置,兼顾总图、电气、仪表等相关专业的要求,最终完成经济合理、安全牢靠的管架设计。 作者:臧连运;郑勇;王振书 单位:中国五环工程有限公司 石油化工设计论文:石油化工企业设计防火规范探讨 摘要:《石油化工企业设计防火规范》的制定旨在提高石油化工企业的安全防范意识,防止因为火灾而造成巨大损失,这一规范确切地说明了石油化工企业的设计,同时对相应的量化标准进行了规定。然而在实际运用时还存在一定的问题,所以加强对《石油化工企业设计防火规范》运用的研究十分必要。 关键词:石油化工企业;运用;防火规范 在进行石油化工企业相关设计时,必须严格遵守《石油化工企业设计防火规范》(以下,简称:《石化规》),这一规定颁布之后经过了两次较大的修订,能够在很大程度减少石油化工企业发生火灾,避免人民生命财产遭受迫害。然而在实际运用过程中怎样真正发挥出其积极作用是值得人们关注和探讨的。 1相关术语的定义 1.1闪点 闪点是指规定的实验条件下,当可燃液体或固体表面的蒸汽与空气相结合形成混合物,遇到火源出现闪燃,这种情况下液体或固体的最低温度。 1.2装置区 装置区指一个或多个独立石油化工装置或者联合装置共同组成的区域。 1.3爆炸下限 爆炸下限指那些可燃的蒸汽、气体成分在空气中形成的混合物,在与火源相遇后产生爆炸的最低浓度。其中可燃蒸汽、气体的爆炸下限是其在与空气形成的混合物中的比重。 2相关设备的火灾危险性类别 2.1物质 2.1.1可燃气体 在《石化规》中以可燃气体与空气混合物的爆炸下限为分类指标,把可燃气体划分成甲类和乙类。甲类爆炸下限<10%,乙类爆炸下限≥10%。 2.1.2液化烃及可燃液体 在《石化规》中明确规定了液化烃及可燃液体的火灾危险性类别。其中液化烃呈液态并具有可燃性。在这一规定中把液化烃与其他可燃液体合到一起,对其火灾危险性统一分类。蒸气压是判定可燃液体火灾危险性最有效的指标,当蒸气压较高时它的火灾危险性也越高。与其他可燃液体相比,液化烃的蒸气压相对较大,在《石化规》中通过蒸气压来判定它的火灾危险性,同时通过液化烃这一名称将其与其他可燃液体进行有效区分,它在火灾危险性中为甲A类。液化烃之外的可燃性液体的蒸汽压都相对较低,测量存在一定难度,因此大多国家都通过闪点来判定其火灾危险性,他们的闪点越低表明火灾危险性也越大。我国对可燃性液体的火灾危险性予以统一分类。其中乙、丙类可燃性液体的火灾危险性类别要受到操作温度的影响。这是由于这两类可燃性液体的操作温度比闪点高时,它们的气体挥发量较多,与此相应的火灾危险性也就增加。 2.1.3可燃固体 《石化规》规定要根据《建筑设计防火规范》的相关标准对固体的火灾危险性分类,其中依据的是《建筑设计防火规范》的分类原则。 2.2设备 《石化规》中规定对于设备的火灾危险类别要根据他们的处理、存储、输送介质的火灾危险性类别予以进行。例如把汽油及汽油泵的火灾危险性类别都规定为甲B类。 3混合物的火灾危险性类别 3.1物质 对于那些在石油化工企业中经常见到的而且自身的火灾危险性类别已经有确切规定的物质,可以在《石化规》中有效查询自身的火灾危险性类别。例如液化丙烯为甲A类,而原油则为甲B类。 3.2混合物 石油化工企业在实际生产过程中,常常需要有明确火灾危险性类别物质相结合成的混合物,例如甲、乙两类可燃气体等共同组成的混合物,其中各个可燃性气体在混合物中所占的比例在不同的生产工序中是不同的,当前这些混合物的火灾危险性类别在《石化规》中的相关规定仍未确切标出。 4装置区内部道路 相关参数设置厂内道路与装置内道路是装置区内部道路的重要组成部分,其中独立装置之间、联合装置之间以及这两者之间的道路为厂内道路,而独立装置与联合装置这两者内部的道路则是装置内道路。 4.1厂内道路 《石化规》中明确规定,应该在不同装置或者联合装置之间设置环形消防车道,其路面宽度应该≥6m,路面内缘转弯处的半径要≥12m,而路面上净空高度要≥5m,这些规定只有一个层次。在对这一规范进行实际运用的时候,应该按照工程经验,装置或者联合装置的火灾危险性、占地面积、石油化工企业消防车辆的型号、外形尺寸等,在大于等于相关规定的前提下,对厂内道路的参数进行分层。 4.2装置内道路 相关参数设置《石化规》把联合装置视为同一装置,所以应该将联合装置与独立装置进行同等对待,明确规定对于装置内消防道路的设置,其路面宽度应该≥4m,路面上净空高度应该大于等于4.5m,而路面内缘转弯处半径应该≥6m。对于那些占地面积在10000m2到20000m2范围内的设备及建筑物,它们周围的环形道路宽度应该≥6m,它们自身的宽度应该≤120m,彼此之间也应该 15m。 5《石油化工企业设计防火规范》的运用及建议 要想有效运用《石化规》必须对这一规范的内容进行确切理解,并与项目特点、风险评估、模拟计算等相结合运用。 5.1混合物 对于那些由已有明确火灾危险性类别的物质共同构成的混合物的火灾危险性类别的判定,可以先进行相关实验获取有关数据,在此基础上再进行判定。然而在石油化工企业的生产过程中,要想在实验中获取相关的数据具有一定的困难,所以当前在混合物的火灾危险性类别判定上还需要不断探索。对此可以有效参考《道化学公司火灾、爆炸危险指数评价方法》中混合物的物质系数被明确规定的做法,如果获取数据存在一定困难时,可依据混合物中浓度≥5%同时火灾危险性等级最高的成分对混合物的火灾危险性类别进行有效确定。 5.2分层次设置 装置区道路相关参数消防、设备安装、检修主要通过装置区内部道路展开。当前石油化工企业的重大火灾事故时有发生,在公安部消防部门对其进行救援过程中,发现厂内道路路面应当拓宽,同时要在装置的周围把适当的消防作业场地留出来,因为如果没有足够的场地就可能会阻碍灭火救援阵地的设置以及大型消防车的工作。所以在运用《石化规》的过程中,如装置区内存在很大火灾危险或者占地面积很大的大型独立装置或者联合装置,应该以消防扑救的难度、以道路分割的设备、建筑物区块占地面积为依据,对装置区道路的相关参数进行分层次设置。例如不能统一把装置区道路宽度规定为6m,而应该设置为 4、6、8、10m等多个等级。 6结语 当前能源安全已经提升到国家战略的高度,石油在能源中占有重要地位,因此其安全性尤为重要。有效防护石油化工企业的火灾对企业的生产发展与人员的生命安全都有着积极地作用。大家在遵守《石化规》的过程中,要不断地对其进行完善和创新,只有这样才能真正增强防火设计质量。 作者:曹俊 单位:江苏天工大成安全技术有限公司 石油化工设计论文:石油化工工艺设计思考 摘要: 在生产与加工石油的过程中,需要使用很多容易燃烧与爆炸的物品,而这些物品的装载都是通过管线来完成的,所以要经常对管线进行试压。在石油化工工艺的设计中最主要的技术要求就是对管线的试压技术。本文主要是分析管线试压技术在石油化工工艺设计中的应用以及重要地位。 关键词: 管线;试压实验;石油化工;工艺艺术 在石油化工工艺设计过程中,必须严格要求各种工艺管道的安装质量,避免出现有些易燃易爆以及有毒的物质泄漏,造成严重危险的后果。为了保证管线焊缝的质量以及连接处的密闭性,在安装工艺管线工程中必须要对管线进行试压实验。由此可见,管线试压技术在石油化工中是必须要掌握的技术之一。 1管线的总体设计分析 在石油化工生产过程中,为了能够确保泵体在工作时能够正常顺利的运行,我们主要使用泵吸入管道设计。这样的设计可以观察偏心大小头的变径情况来预防在变径位置上积聚气体。在通常的设计中,在安装偏心异径管的时候主要采用项平安装,但是有时项平安装并不适合,就需要换成底平安装法,这种情况就出现在异径管和向上弯的弯头发生直连时。而底平安装法相对于项平安装法来说可以省去低点的排液。在安排泵的入口管线式要注意气阻、管线的柔性、设计逆流换热、热应力等因素影响;在石油化工生产中,进泵管线处不能出现气阻情况,可是一般在化工设计时经常会有部分部位出现气阻现象,其中最容易被工作人员忽视的就是进泵管线处的气阻。所以在设计化工工艺是不仅要符合工艺流程图还要注意气阻影响,确保泵的正常顺利运行。在管道设计中要使得泵嘴能够承受一定力度的管道推力,防止出现转轴发现定位偏移的现象。另外冷设备管线的更换以及对于高温管线的热补偿都要特别注意。逆流换热是指冷换设备中的冷水上进下出,这样就可以将水排空,不用担心当换热器没有水时会发生问题。换热器通常被安装在管箱端,这样当换热器因为热胀发生位移时就会影响连接端管嘴的管道,所以为了减少管嘴的受力,需要合理的分配重沸器的管线长度。 2装置管线的试压工艺技术 2.1试压工艺技术的准备工作对于有着复杂错乱,盘根错节的工艺管线的大型石油化工来说,在技术问题上的准备工作对于试压工艺技术的顺利进行是必不可少的。在试压前主要要做的准备工作是要设计出有关试压工艺流程的试压方案,试压方案必须仔细精确,对于试压的各个流程都要有一定的依据,每一个细节都要详细,例如试压工艺使用什么方法、介质、试压的步骤、顺利进行试压所必须的安全措施等。 2.2检查管线的完整性只有通过了管线完整性检验才能进行下一步的试压检验,否则是不能够进行后面的工作的。我们要根据石油化工的各个方面对管线的完整性进行检验,例如管线的系统图、简易试压系统图、管面支架图、管面剖面图等方面技术文件,由此可见,对管线的试压工作必须十分严谨。检验管线完整性要经过自我检查、复查与审核三个步骤;第一步自我检查是指施工人员检查自己负责施工的管线,第二步复查是对管线再次进行检查,以防出错。最后一步是在前面两步检查都合格的情况下进行的,有申报单位、质监对管线进行审核。 2.3试压工作的前期物资储备情况为了降低试压工作的危险性,防止发生危险情况,准备充分的必要的物资是非常重要的。空气、氨气等气体介质以及水、洁净水、纯净水等液体介质是管线试压的两大主要介质,普通的试压管线通常使用水来充当介质。在进行试压时要布置好现场,提供足够的物资,维护保养并且检查一切试压设备,另外主要的是要注意各种安全技术方法等。 2.4规范安全技术在进行任何有危险的工作前,让工作人员提前做好安全措施工作都是必不可少的,这在进行管线试压时也是需要的。我们要严格检查在试验时使用的液压管段,要确保管段的加固是安全的可靠的。在试压时的压力表必须有两块或者两块以上,并且每块压力表都必须是高于一点五级的精度,有着被测压力的两倍的量程刻度。液压试验进行的最适温度是在5摄氏度以上,并且在水介质中不能有空气。在实验过程中,不得让任何无关人员进入试验地区,工作人员不能任意进行操作,必须听从指令。在结束试压试验后,需要及时将结果记录下来,将试验时的临时盲板拆除。 2.5压力试验管线的压力试验是非常危险的,所以在进行试验时,试验区域五米之内不能让让无关人员进入或靠近,并且要挂上警告标志,工作人员只有在做好各种安全措施之后才能进入进行工作。在试压的过程中,一旦发现任何异常情况,例如设备发生故障、压力下降、油漆脱落等,就需要立刻停止试验,并对出现故障的设备进行检查找出原因。在检查过程中,如果是接头出现原因,就需要将压力调至零,再对接头进行维修,维修完毕再重新试压。如果是其他部位或设备出现问题,也必须按照安全措施来进行维修,然后在试压。在压力试验结束后,将试验结果记录下来,然后将只能在试验中使用的部件拆除掉,防止有些工作人员不了解,错用了设备或机器。 2.6气体泄漏性试验气体泄漏性试验是指检查试压试验中工艺管道或设备的连结点是否存在泄漏的情况,气体泄漏试验是在达到试验所需要的压力后一段时间时对设备进行检查,对每一个连接点的检查都需要经过几次反复的检查确认,然后再将检查结果记录下来。3结束语管线试压技术对石油化工工艺的设计十分重要,管线试压技术是提高石油化工生产质量安全保证的基础。所以,我们要不断提高管线试压技术,从而来提高石油化工的安全生产水平。 石油化工设计论文:石油化工企业供配电系统设计 摘要: 石油化工企业在我国国民经济的发展中起着十分重要的推动作用,而随着社会经济的发展,我国更加注重石油化工企业的建设。在石油化工企业的正常运行中,供配电系统起着保障作用和决定性作用,因此,重视对石油化工企业供配电系统的设计十分必要。 关键词: 石油化工企业;供配电系统;应急电源;用电负荷 自20世纪70年代起,石油化工企业就已经以大油田为依托开始发展起来,经过20多年的发展,90年代的石油化工企业已经在生产技术上取得了很大突破,呈现繁荣发展之势。与此同时,石油化工行业的电气系统也发展起来。由于社会经济发展的需要,石油化工企业的规模随着用电负荷的增加而不断扩大,供配电系统的规模也随之扩大。因此,在科学技术得到深入发展的背景下,合理设计供配电系统,采用适当的供配电方式,在保证供电能够满足企业生产需要的基础上,实现供配电系统的安全、可靠、经济、合理变得十分紧迫。 1石油化工企业供配电特点 1.1必须保证用电负荷的稳定性保证用电负荷的稳定性是石油化工企业供配电系统设计最基本的要求,也是企业正常运转的基本保障。需要注意的是,对于比较重要的用电负荷,不仅要配备一级用电负荷电源和二级用电负荷电源,还要为其加设应急电源,且不允许在应急供电系统中接入其他负荷。此外,不允许应急电源与工作电源并列运行,以免在工作电源发生故障时,应急电源被拖垮。 1.2对系统的安全性和可靠性要求较高石油化工企业供配电对系统的安全性和可靠性要求较高,主要体现在以下三方面:①石油化工企业多为连续性生产,即使电力系统中只有几个周波出现异常,也会导致大部分生产装置无法正常运转,甚至停运,严重时,还会引发火灾、爆炸等重大事故,给企业造成无法挽回的损失。②随着石油化工企业规模的不断扩大,用电负荷和设备装置也不断增加,采取何种方式控制整个电力系统、选择哪些电气设备等都直接影响到供配电系统的安全性和可靠性。石油化工企业可以采取合理的防雷措施,利用浪涌保护器对系统中的部分装置和设备进行保护。③在石油化工企业中,易燃易爆品是常见物品,一旦存放不当,极易引发安全事故。因此,在设计供配电系统时,要保证系统的安全性,采取适当的防火措施。 1.3启动困难石油化工企业供配电系统的正常运行需要用到一定数量的大型异步电动机。这些大型异步电动机具有启动次数少,但启动花费时间长的特点,严重影响了企业供配电系统的启动和运行效率。 1.4需留有一定的扩容空间在石油化工企业中,用电负荷扩容是一种常见的现象。当企业进行改造或增加新的装置时,要相应的进行负荷扩容。因此,在设计石油化工企业的供配电系统时,要留有一定的扩容空间。 1.5拥有自己的热力发电厂石油化工企业基本都有属于自己的专用热力发电厂,从而为企业的正常运行提供多层保障。热力发电厂的规模取决于企业的规模和发展需求。此热力发电厂既可以为企业提供备用电源和一定的负荷,用于满足企业的内部用电需求,又可以对外售电。 2供电电源及其运行方式 石油化工企业需要的用电负荷一般都在60MW以上,其供电电源一般采用两个独立的电源,各级母线采用单母线分段运行方式。在运行时,既可以单独运行,又可以分列运行。双电源单运行时,只开启一个供电电源。当运行的电源发生故障时,另一个电源自动启动,投入使用,通过此种方式为企业持续供电。这种运行方式的优点是操作简单,缺点是容易引发生产混乱。双电源双运行则是两个电源都处于运行状态。应用此种运行方式的优点是当其中某一电源发生故障时,可降低对企业正常生产造成的影响,缺点是需要换电倒闸,操作比较复杂。 3供配电系统的设计 3.1分压防护方面均衡分压是指分解雷击后产生的高压,以避免供配电系统因遭受雷电高压而出现故障。此种防护措施主要用于电气施工控制。在设计防护系统时,要注重系统的灵活性,保证供配电的可行性,并以额定电压为参考依据,合理连接供配电设施,使电压的分担既均衡又有效,保证雷击发生时,防护系统可以及时释放雷电产生的瞬间高压,从而保障石油化工企业供配电系统的安全。 3.2雷电防护方面供配电系统的雷电防护是设计者必须要考虑的问题之一。当前,常采取的雷电防护措施是在建筑物上面设置一定的防雷装置。对于石油化工这种特殊性质的企业来说,应将储油罐等易燃易爆品的防护与防雷结合在一起,从而使防护作用最大化。另外,高强度雷击产生的高压会对电路造成一定的破坏,因此,在设计供配电系统时,还要将短路故障考虑在内。通过运用无窗封闭结构、屏蔽笼原理的屏蔽技术进行电路连接,以此减弱或阻碍电磁波传播,使系统设备在电磁波影响下产生的感应电流变小。 3.3节能方面对于石油化工企业庞大而复杂的供配电系统而言,节电是一个关键性问题,而从整个供配电系统来看,合理选择电力变压器容量和降低热损耗等是节电的关键。为此,可以应用新型铜芯变压器来解决这一问题。对于电力线路路段较长、数量较多、损耗大的问题,可以通过缩短线路铺设路径、在负荷集中的地方设立变电所等方式来解决。 3.4电气接地方面对供配电系统进行工作接地处理、对电气设备进行保护接地处理可以有效保障生产的安全,防止工作人员触电。通常,接地技术分为两种,即浮地接地技术和多点接地技术,前者是对电子设备的外壳作接地处理,将雷电击中建筑物或设备时产生的高电压及时、合理地释放出去,进而起到保护作用。 4结束语 鉴于石油化工企业在我国社会经济发展中的支柱作用,合理设计供配电系统,保障其运行的安全性和稳定性尤为重要。在设计时,应将石油化工企业供配电的特点和各种安全因素、节能因素考虑在内。 作者:潘阳 裴莹莹 单位:洛阳瑞泽石化工程有限公司 石油化工设计论文:石油化工工艺设计探讨 摘要: 本文以管线试压技术为主题,探讨它在石油化工工艺设计中的应用问题。首先从管线的总体设计对其进行了简要概述,主要从试压工艺技术准备、管线的完整性检查、前期物资储备、安全技术规范等方面具体说明装置管线的试压工艺技术在石油化工工艺设计中的应用。 关键词: 管线试压技术;石油化工;工艺设计 1管线的总体设计 在石油化工生产中,主要采用泵吸入管道设计,其目的在于确保整个泵体的安全运行。其中,泵入口管系统十分重要,一旦有变径情况产生,就会带来严重后果,如气体积聚等现象,因此,需要做好偏心异径管的安装工作,一般而言,以项平安装为主,但遇到异径管、向上的弯头等存在直连现象,则需要以底平安装为准,两种安装方式均可省去低点排液。然而泵入口管线的布置还是需要十分小心,因为它会受到气阻的影响、管道柔性的影响、设计逆流换热的影响以及热应力的影响,所以,应该在布置管线时,从整体上进行任务部署,安装中进行对应操作,确保其准确与安全的安装。 2装置管线的试压工艺技术 (1)试压工艺技术准备大型石油装置有复杂的管线系统,需要认真检查与维护,才能更好的确保试压工作的安全进行。首先应该对试压的工艺流程图有一个明晰的了解,然后按照相应的设计原则,做好试压方案。但在整个流程的疏理方面,应该以与试压工艺相关的介质、方法、步骤、安全技术保障措施等为要素加以分析,做好准备工作。(2)管线的完整性检查对管线进行检查,必须从完整性、连续性、安全性等方面仔细考虑,然后分工对应性检查,这样,可以保证整个检查的有效性。若未进行此项关于管线的完整性检查工作,则应该禁止进行试压实验,以保证设备与人员的安全。在检查方面,要求态度严谨、认真、有耐心。所谓“胆子要大,心要细”,即需要以石油化工管道系统图、简易试压系统图、剖面图、平面图、支架图等设计图纸、相关技术标准,严格执行,对照每一根管线,仔细检查;另一方面,需要检查人员以规则流程行事,如自查、复查、审核,都需要认真进行。因此,需要以施工班组为单位,先进行以设计图纸为准的管线自查;还应该对管廊上的管线布置;管廊上敷设的不同管道种类如工艺管道、公用工程管道、仪表管道和电缆等进行仔细检查。然后,安排施工技术人员进行管线的复查,(注意,应该对该试压系统的每一根管线的复检);最后,应该对整个检查工作进行总结与评估,并上报给质监部门加以审核。经过这些检查工作后,才可保证试压的安全,所以,需要认真处置。(3)前期物资储备考虑到试压工作的危险系数较高,应该在试压前做好物资储备。从管线试压的气体介质方面看,主要有空气、干燥无油空气、氨气等;从液体介质方面看,主要有洁净水、水、纯水等;因此,试压阶段,往往以水作为一般性的试压介质,还需准备试压临时盲板、压力表、打压机等。另外,应该对机械设备进行检查、维护,保证试验中的正常运行。 3安全技术规范 管线试压工作在技术上,要求非常严格,以此来降低危险系数。在一般情况下,选择液压试验管时,管段长度以1千米以内为宜,对临时加固措施需进行复检以保证安全,在标识方面,以醒目、清晰为主;对试验用压力表需进行精度调整,以五级以上为准,最好是2块及以上为宜;对于液压试验系统的注水问题,需在5摄氏度以上的适宜温度进行,先排空气,待排尽后,若达不到理想的环境,需做好预防措施,比如防冻措施;试压中,试压压力以符合下式PS大于6.5取6.5为宜;若是强度试验,合格后需稳压30分钟,防止泄漏产生;泄压阀可以水平安装,也可以垂直安装,但安装时应注意阀体气流与水流进出口方向。如泄压阀排水口位置较远,泄水管路过长( 20m),泄水管口径宜比泄压阀规格放大一档,以防止泄流不畅产生背压,保证泄压阀阀前管网压力稳定。对于气体试压中,泄压原理与此相同,安装时需注意泄压气体是否排尽。在试压现场,对整个范围严格控制,可通过设置警戒线,并禁止闲杂人等入内;操作人员的工作应该严格按照指示进行,防止自主操作或随意开关阀门;一旦试验结束,应该将所有的临时盲板进行拆除,做好试压的数据记录。 4判断试压与泄压 判断试压合格的标准,首先是在准备阶段,应该对装置、管线种类、数量以及设计方案等进行检查,对流程进行核准,对方法、步骤、安全技术加以复核;其次,应该对气体、液体试压合格标准加以注意,要求以无泄漏、无压降、焊接接头无瑕疵(阀门填料处、法兰式螺纹接头连接处、过滤器与视镜、放空阀、排气阀等)为合格。在泄压方面,泄压阀通常是根据系统的工作压力能进行自动启闭,一般安装于封闭系统的设备或管路上保护系统安全。当设备或管道内压力超过泄压阀设定压力时,即自动开启泄压,保证设备和管道内介质压力在设定压力之下,保护设备和管道,防止发生意外。泄压方面,应该以气体、液体排尽为合格标准。 5结语 在石油化工生产过程中,管道试压是一项不可忽略的环节,应该对其仔细研究,认真分析,确保安全、可靠运行,确保万无一失,以及做好整体的意外事故预防。 作者:李贤 单位:广东省茂名瑞派石化工程有限公司 石油化工设计论文:石油化工企业厂区内道路设计 1厂内道路平面设计需要注意的问题 1.1厂内道路交通量道路交通量的大小是确定道路的路面宽度的重要依据。特别是石油化工企业的货运道路宽度的确定需要考虑通过该条道路运输货物的总量,采用何种车辆及吨位、装卸车时间、一天内的作业时间,按照合理车速计算出采用几条车道合适,是否需要设置待车场地等。而对于生产装置和罐区四周设置的道路主要考虑消防车的通行和作业,货物运输车辆一般严禁在此通行,该区域的道路宽度主要考虑消防和检修等使用,宽度可按规范规定大于等于6m。但对大型企业,上下班时间员工大量进出,厂区主干道上会出现人流高峰,另外有许多企业会逐期扩建。这些在确定道路宽度时也应予以考虑。此外,根据《厂矿道路设计规范》(GBJ22-87),表1给出了不同类型企业厂内道路的路面宽度。 1.2厂内道路设计车速石油化工厂内车辆行驶速度一般小于城市中的车辆速度,厂内的货物运输车辆通时速常为15~20km/h,而从通行能力和交通安全两方面考虑,最高行驶速度不应超过25km/h。但对于运输易燃、易爆、有毒、有害等危险品的车辆在厂内行驶速度限制在15km/h以内。 1.3厂内道路最小转弯半径道路最小转弯半径指汽车转弯时汽车的前轮外侧沿圆曲线行走轨迹的半径,即,转弯半径=道路内缘半径+车辆宽度+安全距离。《厂矿道路设计规范》(GBJ22-87)中列出厂内道路最小转弯半径见表2。但供消防车辆行驶的道路最小转弯半径不应小于12m,如需供大型消防车辆行驶,该半径需根据车辆参数具体确定。厂内的运输道路也可按照行驶车辆类型来确定,如果是载重4~8t的单辆汽车,可将内边缘最小转弯半径设为9m;若单辆汽车载重10~15t,或汽车载重4~8t同时带一载重2~3t挂车,则该半径应设为12m;若单辆汽车,载重10~15t,应设为15m;若单辆汽车,载重40~60t,应设为18m。若厂内行驶60t拖挂车,考虑其转弯视距及安全,该半径一般不宜小于20m。 1.4厂内道路边缘与相邻装置及建构筑物的距离车辆排放的尾气可能携带火花,如果与易燃、易爆的化工装置和车间距离太近,可能引燃泄漏出来的易燃易爆气体,造成危险发生,所以厂区道路需要与装置及建构筑物的保持一定的距离。根据《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)中规定:石油化工企业厂区内的货物运输道路与甲类生产装置及车间间距不小于15m,与乙类和丙类生产装置及车间间距不小于10m。《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)要求,甲类生产装置及车间与厂区非货物运输道路的主要道路不小于10m,一般道路不小于5m;而《化工企业总图运输设计规范》(GB50489-2009)规定厂区内道路与非危险性的建构筑间距可按表3执行。 2石化企业厂内道路断面设计 2.1道路纵断面设计石化企业厂内道路纵断面设计时,要与厂区内的竖向设计、生产装置及建构筑物室外标高、工程管线以及铁路设计相协调,选择合适的道路标高以及坡度和坡长。具体说来,断面设计应满足纵向坡度及竖曲线等参数要求;道路坡度应尽量平缓,需考虑机动车行驶安全的需要;道路设计标高应与厂外市政道路标高相协调,保证在厂区出入口处顺利衔接。且道路设计标高还应满足场地排水的需要,避免自流的雨水和污水等与道路的坡向不一致,造成水沟或水管埋深过大。 2.1.1纵向坡度 2.1.1.1最大纵坡道路纵坡的设置需根据厂区场地的竖向及道路附近装置、建构筑物的标高综合确定,避免高差过大。最大纵坡设置要考虑车辆行驶的安全,特别是车辆转弯、下坡安全;寒冷地区还要考虑道路雨雪结冰时的影响,应尽量避免选用允许的最大值。道路纵坡的设置需要根据厂区场地的竖向以及道路附近装置和建构筑物的标高合理确定,避免进出装置和建构筑物的车间引道坡度过大。最大纵坡的设置还要考虑车辆行驶的安全,特别是考虑车辆转弯、下坡安全;同时在寒冷地区也要考虑道路有雨雪结冰时对车辆行驶安全的影响。在应用时应尽量避免选用最大纵向坡度。《化工企业总图运输设计规范》(GB50486-2009)中要求值见表4。若受场地条件限制,主干道、次干道、车间引道的最大纵坡可增加2%。但若道路交通比较频繁则不建议增加。另外,道路坡度确定还应考虑到车辆的爬坡能力,因当车辆满负荷上坡时,发动机内油料燃烧不完全,或冒出大量黑烟,损伤车辆,污染环境。 2.1.1.2最小纵坡最小纵坡要能满足道路排水要求,使路面不积水,一般最小取0.3%。但对于有些场地十分平整,道路纵坡达不到该值,也可采用更小坡度或零坡度,而道路两侧设置的雨水管、沟需要考虑合适坡度,顺利排除道路上的雨水。 2.1.2坡长限制厂内道路的最大纵坡度一般应≤8%,坡长限制在200m以内。 2.1.3竖曲线设置于纵坡变坡处相邻两坡度代数差大于2%处,其长度应≥15m,半径应≥100m。 2.1.4竖向标高的确定通常按照厂区出入口的标高与厂外公路的标高、坡度以及平整场地的标高综合确定。一般情况下,按照厂区内路面设计标高高于厂外道路路面标高为原则,如果厂区内的路面标高低于厂外道路标高,可采用在厂区大门处增设雨水篦子板,避免厂外道路上的雨水倒灌至厂区内部。 2.2厂内道路横断面设计厂区内道路横断面有城市型和公路型两种。城市型道路需设路缘石、雨水口,通过雨水管或雨水沟排水,横向坡度一般为1.5%~2%。这类横断面一般设在行人较多的地方和对整洁美观要求较高的生产区或办公场所。公路型横断面没有路缘石,采用道路两侧的明沟排水,横向坡度一般采用1%~2%。雨水量较大地区经常采用,通常设在人员较少的装置区,会加设透水盖板或在路边设置栏杆。而在厂区边缘和靠近山体地段的道路可不设盖板。 3石油化工企业厂内道路交叉口设计 厂内道路交叉口主要有道路道路和道路铁路交叉两种。 3.1道路道路交叉口的设计厂区内的道路道路交叉一般采用正交形式,如需要斜交交叉角宜大于45°。且主要道路交叉口处应考虑停车视距,距离不宜小于20m,视距范围内不能设妨碍视线的建构筑物、树木等。道路交叉口的纵坡一般小于2%,而且应保持主道路在交叉处坡度不变。 3.2道路铁路交叉口的设计厂区内道路铁路应尽量避免交叉过多。如有两处交叉,间距不宜小于一列火车的长度或厂区内最长列车长度,避免在紧急情况时列车挡住道路,救援车辆无法进出。道路铁路交叉一般采用正交。当采用斜交时,交叉角不宜小于45°。并且应该保持交叉点处铁轨顶面与道路路面的标高一致。 4结论 本文探讨了石油化工企业厂区内道路设计的一些重要问题。总之,石油化工企业厂内道路应根据工艺需求及不同的功能分区进行布置,并结合厂区周边的市政路网情况合理确定人员及货物进出口位置,同时考虑厂区的竖向,进行综合分析使道路设计更加科学合理,最大方便企业使用,为企业创造更多的效益。 作者:逄永健 吕学昌 刘园园 单位:山东建筑大学 建筑城规学院城市规划系 中海油山东化学工程有限责任公司 山东大学 控制科学与工程学院生医所 石油化工设计论文:石油化工公用工程软管站的设计 1软管站的设置位置 每一组软管站覆盖的范围为半径15m的圆,考虑到设备及其他障碍物的影响,圆与圆应重叠2m左右,根据覆盖区域来确定软管站的位置和数量(1)对多层厂房和框架,每层上应设置公用工程软管站;(2)在容器类的操作平台上应考虑设置公用工程软管站的必要性;(3)在工业炉区:箱式炉:在地面上和主操作平台的每一端以及对流段联箱附近;立式炉:在地面上和主操作平台上;(4)换热器区和泵区附近;(5)专用装车站附近;(6)锅炉区,设在地面炉前炉后、汽包附近及操作层燃烧器附近;上述的地方易发生火灾,受到污染,其中常含有固体颗粒、粘稠或泥浆特性等介质且有可燃及腐蚀性介质。 2软管站的管道设计 由于地面上的软管站经常用于泵或地面冲洗,其周围净空应保证不小于1200mm,管桥两侧的软管站宜设在柱子中心线外侧500mm处。软管站管道上的阀门安装高度离地面不宜大于1200mm。设置在构架上的软管站,管子通常设置在立柱旁,便于固定和操作,可根据需要及所覆盖的半径,软管站可设置在每层楼面上。设置在塔和立式容器平台上软管站,从操作方面考虑,软管站与软管架之间的距离最少应为600mm,而软管站与人孔或其他管道之间的空间不宜小于1000mm,软管接管不要妨碍人孔盖的开启及回旋。软管站管道上的阀门应安装在扶手栏杆的外侧,且离支架距离最小,这样在平台上操作时将不受软管站限制。塔的软管站管线一般只需设置两根管线沿塔而上,根据需要设置软管接头,并在接头前设置切断阀[3],管道的走向应充分考虑塔上管道支吊架的安装。锅炉区软管站设在地面炉前炉后、汽包附近及操作层燃烧器附近,若操作平台间距不大,可在平台各端交叉设置。换热器和泵附近的软管站应设在地面上并靠近柱子的地方。罐区软管站设置在罐区围堰外、罐区与泵之间的地面上和围堰周围靠墙附近的地面上。大型罐区,当围堰内公用工程使用点超出围堰外软管站覆盖范围时,也可在罐区围堰内罐与罐之间设置软管站[4]。 3软管站管道的防冻设计 3.1汽水疏水伴热方式地面上的软管站管道低于其总管时,蒸汽管道末端易形成凝液,水管道终端易结冰,应将蒸汽管中的凝液经疏水回凝结水总管,并将凝结水管沿水管道一同敷设。 3.2汽水混合方式在寒冷的冬天或炎热的夏天,单独用新鲜水或蒸汽冲洗地面都达不到较好的效果时,应根据装置的特点和地面的实际情况,在取得用户同意的前提下,将地面软管站中水管道和蒸汽管道连接在一起,使操作方便快捷。 4软管站的支吊架设计 在选用管道支吊架时,应考虑到软管站的管道直径小,容易受外载因素的影响,应按照支承点所承受的荷载大小和方向、管道的位移情况、工作温度、保温情况、管道的材质来选用安装合适的支吊架。(1)对于塔、容器或构筑物上的软管站管道支架可生根于平台栏杆上。(2)地面上的软管站一般设在立柱旁,利用立柱可生根支吊架来支撑管道,如果软管站设在无立柱的建筑物等处,则需设独立的管立柱。此时,水平布置的蒸汽管道上需设置管托,根据对管道热位移的考虑,确定是否设成导向支架,阀门附近需用U型管卡固定。(3)蒸汽管道等需要保温的管道,由于管子的自重和冷热伸缩,会使管道移动,为防止损坏保温层,应使用管托。对于高塔、立式容器或多层构筑物等从底部一直敷设到顶部的管路,应考虑在管道上两固定支架间设置一个补偿环圈。 综上所述,石油化工装置中软管站对装置的安全平稳运行起着至关重要的作用,合理的根据装置需要布置软管站的管道,能够最大限度的发挥装置的工效性,提高安全保障,产生优化的经济效益。 作者:王一帆单位:洛阳石化工程设计有限公司工艺室 石油化工设计论文:石油化工装置压力容器设计 一、石油化工装置压力容器设计方法分析 我国各行业领域的生产都离不开石油化工装置压力容器,国家也对其设计标准颁布了相应的规章制度,以此来规范设计工作,促进石油化工行业的进步。就我国当前的设计现状来看,虽然同其他先进国家相比仍处于较低水平,但在多年的发展过程中也取得了一定的成就,形成了两种石油化工压力容器设计方法,即为:以应力分析为标准的设计方法和以行业标准规范为依据的设计方法。不同的设计方法具有各自的弊端和优势,在设计过程中,一定要结合实际状况和用途,在设计原则的约束和限制下,站在整体的角度进行分析和考虑,使设计方法达到最优化。 在生产设计压力容器时,人们应用最多的一种设计方法为常规设计法,弹性失效准则是该方法在设计过程中遵循的主要思想,该方法要求设计工作人员必须具有较深的资质,实际操作经验丰富,专业技术能力较高,需要对生产材料性能进行研究和计算,最明显的优势就是方便、可行性高。而以应力分析为标准的设计方法要求应用一致性的许用应力,对各项承受应力进行统一和限制,提高设计安全系数,完善压力容器在应力设计方面的缺陷。 虽然以行业标准规范为依据的设计方法在一定程度上可以保障产品的功能,但如果遇到因为温度不同而承受应力,且还出现容器局部受到较大应力的情况时,局部较大的应力接近极限值,然而容器其余部位在承受应力方面还保留一定的弹性,压力容器依然能够正常的发挥作用。在这种情况下,必须要应用以应力分析为标准的设计方法,充分发挥现代先进电子信息技术和软件在设计领域的优势,使压力容器性能得到进一步提升,满足实际生产需求。但要注意这种设计方法流程比较复杂,包括多项内容,但其优点在于具有极高的安全、可靠性。 传统设计方法对弹性失效理论的运用不够完善,还具有很大的发展空间,有待进行进一步的探索和分析。在现代化生产的过程中,石油化工装置压力容器的各项参数的设置标准越来越高,这也是社会生产发展的必然需求,为了更好的迎合这种发展趋势,要对承受应力进行科学、系统的计算,优化设计方法中的不足之处,运用计算机技术和试验检测技术,提高容器结构的设计合理性,保障压力容器能够安全、稳定的高效运行。承受应力的重要程度分析、类别分析是压力容器的设计方法的关键,要全面的考虑容器因应力而发生的变化,进一步调整压力容器产品能的参数设计,降低设计成本,利用计算机设计软件,保障设计的科学性。 二、结语 石油化工产业的发展能够有效的带动我国国民经济的提升,而压力容器的稳定、高效运行又是保障化工装置正常工作的基础,因此为了提高石油化工生产效益,必须要从根本上加强对压力容器的设计要求和设计方法的分析和研究。应严格遵循国家行业标准,在多种设计方案和途径中选出最佳的一种,在实际工作中不断积累经验,提升设计水平,落实压力容器设计原则,保障压力容器性能。 作者:朱魁单位:中国石油集团渤海石油装备制造有限公司辽河热采机械制造分公司 石油化工设计论文:石油化工化验室通风系统设计 1变风量通风系统 通常化验室内的通风设备包括:通风柜(落地)、万向排风罩、原子吸收罩、气瓶柜、试剂柜等。通风柜作为化验室内最重要的一级防护设备,通常要求维持通风柜面风速恒定为0.5m/s,过高或者过低的面风速,均会发生污染气体泄漏的危险。对于万向排风罩、原子吸收罩、气瓶柜、试剂柜等局部排风设施,应能够持续高效地控制,安全迅速地将气体排出。变风量通风系统就是为了能够达到这些设计要求,并保证整个化验室内的空气质量,做到化验区域相对于区域之外为负压,以免对周围的办公休息区造成污染。在充分满足室内环境安全的前提下,大幅降低系统运行能耗,包括空调及排风机的能耗。与定风量系统相比,变风量系统加大了单台排风机携带的通风柜或其他通风设备的数量,为实现风量、压力控制,除配备常规设备外,还需要增加一些通风及控制设备,如变风量风阀、定风量风阀、压差变送器、风速控制器等。中心化验室变风量通风系统的控制原理如图1所示。 1.1通风柜的控制化验室内每台通风柜的排风支管上安装与压力无关的变风量风阀,通过通风柜调节门旁边的风速控制器控制风阀来调节通风柜的排风量,使通风柜在有人操作时的面风速维持在0.5m/s左右,当无人操作时能够降低到0.3m/s(用于特殊控制需要,一般化验室较少设置此功能);在通风柜关闭时,保证通风柜的最小排风量。 1.2万向排风罩等固定通风设施的控制化验室内万向排风罩、吸气罩、试剂柜等的排风汇总管上安装与压力无关的定风量风阀,保证在通风柜风量发生变化时,这些排风设施的排风量保持不变。一般万向排风罩的排风量按150m3/h计算,试剂柜的通风柜按75m3/h计算,吸气罩则根据罩口尺寸和罩口吸口风速具体计算,化验室内操作的对象大部分为有毒或有危险的有害物,罩口风速按规定不小于0.5m/s。 1.3室内换气次数的控制为保证化验室内排风效果和维持室内温湿度要求,SH/T3103-2009《石油化工中心化验室设计规范》规定,对于产生有毒有害气体的分析房间换气次数不应小于7次/h。若化验室内通风柜和万向排风罩等其他通风设施最小排风量不能满足化验室的最小换气次数时,需在化验室内增加室内排风口,并在此排风口的排风支管上安装与压力无关的变风量阀门,用于保证化验室的最低换气次数要求。 1.4室内压力检测控制为避免化验室气流渗出实验室,造成交叉污染,应控制化验室内气压使其相对于走廊和办公休息区域为负压。在化验室内设计送风管,并在送风管上安装与压力无关的变风量风阀,送风管上的变风量风阀与排风管上的变风量风阀联锁控制,使得化验室内的送风量与排风量的差值保持恒定,保持化验室负压,空气从走廊流入化验室,避免有害物的散出。同时,在确保安全的前提下,使通风柜能以最小的排风和补风风量操作,节省能源。 2送风、排风系统设计化验室通风系统如图2所示。 2.1风管系统设计现在化验室建筑面积越来越大,房间越来越多,合理的送排风系统设计就尤为重要。在定风量系统设计时,每台风机连接4台左右的通风柜或气体通风设施,这在变风量系统设计时已经不太适用,会造成资金和能源的浪费。变风量系统根据建筑物的类型一般可以按横向或竖向分区,横向分区即按每层来设计一个或几个送、排风系统,每层的排风机和新风机集中布置,排风机和新风机均设置在各自独立的风机房内;竖向分区是把一个或几个建筑跨度内的各个楼层的房间划分成一个排风系统,通过汇总立管引至屋面,所有的排风机在屋顶或顶层机房内统一布置,但是送风系统仍按横向划分。横向分区的优点是没有竖向立管,减少了风管穿越楼板和屋面的次数,但由于变风量系统风量大,计算出的风管管径也会相应较大,横向分区系统难免会出现排风管和送风管交叉现象,这样就要求建筑物的层高很高,以满足房间上部区域风管的布置需要,一般采用变风量通风设计的化验室最低建筑层高取4.8m;另一方面,有些化验室屋顶在建筑设计时设计为坡屋顶,这样就无法在屋顶设置风机,只能按照横向来分区设计。竖向分区避免了排风管和送风管在室内交叉的情况,但是现在的化验室建筑面积普遍较大,在进行防火设计时,通常会把每一层设计为一个防火分区或几个防火分区,这样在每层的排风支管上就必须要增加防火阀,以满足建筑防火规范的要求;此外排风立管还会占用化验室内的空间,在有些实验设备较多面积紧张的化验室内,可能会造成拥挤的感觉。图2所示就是竖向分区实例。在设计中,不管是横向分区还是竖向分区,都必须按照设计规范来进行划分:(1)同一类型的房间宜划分在同一系统。(2)排出气体性质相同的房间或通风设备应设计成一个系统。(3)对于有极度、高度危害物质或极难闻气体物质必须单独设计成一个系统,不应和其他通风系统合用。 2.2系统控制设计要真正实现化验室理想的气流组织,排风量、送风量以及房间的压差控制尤为关键。在定风量系统和有些传统的变风量系统的设计中,一般在通风柜连接的管道上设置蝶阀,依靠手动或自动开大或减少风阀来调节系统风量,这样不仅会造成风量的浪费,更重要的是还会导致通风柜面风速不稳定,这对化验室的安全非常不利。有些传统的变风量系统即使是已经采用风速控制系统,也只是在通风柜面风速改变之后才会进行调节,控制缓慢且频繁。所以,不管是采用定风量系统还是变风量系统,室内的压差都不稳定,气流组织难达到理想效果。因此,在变风量系统设计时就需要采用合理的风量控制阀和室内压差控制系统来解决系统管网风量变化和室内压差变化这一类问题。风量控制阀包括变风量控制阀和定风量控制阀,它们的特点是:(1)压力无关性。在通风柜运行过程中对通风柜面风速影响最大的因素就是通风系统管网压力,由于其他通风柜或通风设备的开闭,或管网其他方面变化会导致通风柜管路压力发生变化,而且这种变化是会经常发生的。风量控制阀能根据管网压力变化自动调整,这个过程是伴随管网压力变化同时发生的,实现了快速稳定的风量控制。(2)反应速度快。系统的响应时间短,达到要求的风量值所用时间一般在1s以内,在通风柜调节门到位后的1s以内即可达到指令值,同时化验室送风和总的排风控制系统也快速响应以维持正确的房间压力。(3)风量控制精度高。风量控制精度在±5%以内,在通风柜调节门变化时,通风柜的面风速可保持在(0.5±0.1)m/s。(4)风量可调节比高。最大风量和最小风量比例为20∶1,高的调节比使系统可利用的参差系数大,适用于通风柜数量多的大通风系统。当化验室房间较多,通风柜数量也相应较多时,风量控制阀的调节比高,就可以降低通风柜最低运行风量,有效降低通风柜的运行能耗。大的排风系统还可减少风机的数量,减少风管的数量,减少风管占用建筑物内的空间。控制系统其他的部件包括风速传感器、管道压力传感器、房间压差变送器、中央控制器等,加上风量控制阀,它们一同构成了整个变风量系统的控制神经。具体控制系统的安装方式为:每台通风柜排风支管上安装1台变风量控制阀,它会依据通风柜上的监视器反馈数据来调节门开启的大小和运行状态,以此来控制通风柜的排风量;风速传感器会一直检测通风柜的面风速,以使其保持在0.5m/s左右。在化验室其他通风设备(万向排风罩、原子吸气罩、气瓶柜、试剂柜等)的排风汇总管上安装1台定风量风阀,保证这些通风设备在系统运行中保持排风量始终不变。在新风送风支管上安装1台变风量风阀,并且与排风管上的变风量风阀联锁,根据室内的排风量控制化验室的送风量,以保持室内压力恒定。化验室内安装房间压差变送器,与系统联锁,检查室内压力,同样用于保证室内的压力恒定。最后所有的控制信号均传送给中央控制器,当发现风量变化时,中央控制器会给机房内的排风机或新风机发出信号,调整其排风机的排风量或新风机的送风量。 3其他方面 由于化验室的特殊性,在设计时还应注意以下几个方面:(1)对于会排出含有浓度较高的爆炸危险性物质的通风柜,应采用防爆风机。化验室中一般需要设置防爆风机的房间有:样品分析室、液化气分析室、试剂储存室、焦炭硫磺分析室、样品留样间、辛烷值机室、药品库等。(2)当排出的气体含有极度、高度危害物质或者极难闻气体物质且浓度超过规定允许排放标准时,应采取净化处理措施,排放口高度应符合国家相关规定。化验室排放的废气主要有无机酸废气和有机废气,由于化验室场地有限,不方便采用大型净化装置,而且化验室的废气量相对较小,通常都是稀释后直接排放,若必须使用净化装置时,也只使用小型的废气净化装置。处理无机酸废气时可采用酸气吸附剂,处理有机废气时可采用活性炭吸附剂。(3)化验室一般都必须采用防腐蚀的通风设备,风管应采用无机玻璃钢管或其他塑料等防腐蚀管;风量控制阀、万向排风罩等也必须有相应的防腐蚀措施。(4)现在的变风量系统均设计为全新风系统,排风机和新风机均采用变频控制,在满足化验室内通风量的前提下,尽可能地减少系统送风量,从而节约化验室空调能耗。另一方面,在一些南方潮湿地区还需要控制好新风机的机械露点,防止出现化验室内湿度过大的现象。 作者:杨辉史永果单位:洛阳瑞泽石化工程有限公司中国石油天然气第一建设公司 石油化工设计论文:石油化工管道设计水平 1.加强管道布置 在石油化工管道设计中最关键的一环就是管道布置;管道布置时,不仅要满足管道系统施工、操作、检修以及自身要求,而且还必须结合工艺、生产、设备布置要求进行。所以管道设计中要充分考虑管道布置问题,具体应考虑以下几点:(1)管廊附加余量;在对管廊设计过程中,普遍的做法是管廊设计余量留有百分之十到百分之二十。不过,当装置运行几年时间后,如果还以普遍的设计余量为主是根本不够的,所以应保持百分之二十到百分之三十的管廊设计余量。(2)安全阀的管道布置;在连接安全阀出口和泄压总管过程中,应避免总管内的的凝液逆流进支管,所以实际连接时要从上部朝着正确的流向以45°角斜插入总管,在避免凝液逆流入支管的同时还一定程度上减少了安全阀的背压。倘若安全阀的定压在7.0MPa以上,那么这时就应根据45°角顺着流向插入总管;倘若安全阀出口位置要低于泄压总管,那么应避免袋形管段积液情况。(3)夹套管;要求内管直管段对接焊缝的距离大小应保持在200mm以内,首选无缝对焊管件,弯头不得超过1.0DN。在准备对外管装配前,应做好内管焊缝的无损检测和压力试验,当检测与施压都达到标准要求后,才能真正进行外管的装配。同时,在设计夹套管过程中,应针对内管材质选择相应的支承块,这样就不会因为材质的不同而导致内外管出现涨缩差异。 2.管架设计 管架设计在石油化工管道设计中也属于重点部分,其与管道设计之间有着不可分割的联系。一旦管架设计中存在缺陷,将会出现断裂对所用设备造成损坏,更有甚者导致管道运行中存在巨大的安全隐患。因此设计管架过程中应考虑好以下问题:(1)沿塔铺设的管线;在沿塔铺设的管线中一般只会安装一个非刚性的承重支架。该支架顶和塔顶封头焊缝线间的距离是150mm。如果单个承重支架的荷重要比承重量高,那么应设置弹簧吊架承重支架,与导向支架间应保持适当的距离,要求最底部的导向支架与水平管间的距离应大于其高度的三分之一。(2)适当减少弹簧架;弹簧架属于管架中的一类,相较于其他管架,弹簧架的价格昂贵,安装十分繁琐,更为严重的不足是长期使用后会出现弹簧失效情况。弹簧架安装过程中,通常通过定位销将其固定,这个时候只具备刚性支吊架功能。在水压测试弹簧支吊架后,进行蒸汽吹扫,并将定位销拆除。 3.材料选择 选择优质匹配的材料对管道装置的正常有序运行起到了重要的保障作用,也有利于日后的维修及技术改造。实际应考虑好以下几点:(1)不得将管道的设计温度当做明确管道隔热性能的参考依据,管道是否具备较好的隔热性能,完全在于实际操作环境与环境温度差、生产工艺对介质的要求。(2)通过法兰来连接的管道,管道至少有一端要安装活套法兰。倘若实际未安装活套法兰,那么就会导致实际作业时螺栓孔难以对正的情况。(3)在选择输送具有较大可燃性、爆炸性介质以及起到隔热保护作用的管道材料时,如果以软密封球阀为主,那么使用防静电、防火结构球阀最为理想,保证阀杆长度相当。 4.结论 综上所述可知,石油化工管道设计高水平是保障石油化工管道正常有序运行的关键。本文虽对石油化工管道设计事项予以了详细的分析和研究,但对管道设计造成影响的因素还有很多,所以设计人员设计过程中应善于总结、积累工作经验,不断提高自身设计水平,及时处理存在的设计问题,唯有如此,才会有效抵制安全隐患的发生。 作者:邓晨旭马勇单位:北京华福工程有限公司天津分公司 石油化工设计论文:石油化工装置管道设计分析 1石油化工装置低压大口径管道的设计原则 1.1支管连接的设计原则整体补强法及三通是大口径管道支管连接中常用的连接形式。整体补强法中,主要的施工方法是使主管的局部厚度增加,而具体的厚度增加值则要通过应力分析来进行确定,同时要参照相关的标准厚度要求;如果是采用三通与主管直接焊接,主要采用的是相邻支管引出的方式。除了与阀门相连接时要有法兰,其他连接方式中,首选焊接连接的连接方式,该种连接方式能够有效的减少维修工作中的工作量。 1.2大口径管道设计的安全可靠性原则在石油化工装置低压大口径管道设计的各项原则中,最主要的设计原则就是要遵从安全可靠性原则,这就需要在开始大口径管道的设计之前,综合考虑各种因素,对影响大口径管道安全性能的各种因素进行综合分析,做好统筹规划工作,要根据管道所要运输的石油化工产品的化学性质,选择合适的管道材料及安全防护措施。对于需要运输可燃性气体、可燃性液体等气体的管道,为了提高管道的柔性,一般采用自然补偿的补偿方式,不建议采用金属波纹管膨胀节的补偿方式。石油化工系统的大口径管道,不仅具有管道特性还具有压力容器的相关性能,这会使得管道在使用过程中,局部地区会形成应力集。这就要求在管道应力分析的过程中,综合考虑器件的参数性能及施工工况等各种因素,如阀门制造中的要求、管道设计中力矩的要求等。为了将管道的应力控制在合理的范围内,应该对理论值与实际值之间的偏差进行有效的分析。另外,在考虑大口径管道的安全可靠性时,还应该考虑到风载荷的影响。 1.3大口径管道设计的经济合理性原则大口径管道设计中,其经济合理性也是需要考虑的重要因素之一。在保证管道的安全可靠性的前提下,要尽量降低管道的成本,尽量减少管道的组件数量,降低管道的长度。为了减少管道切割及焊接的工作量,在管道的采购过程中,应该与供货商进行良好的协商,使生产出来的管道长度与工程的要求相符。 2石油化工装置低压大口径管道的维护要点 为了保证大口径管道的使用安全,对其进行有效的维护是非常必要的。对于管道的磨损情况要进行定期的检查,对孔板的流速进行合理的控制。石油化工产品通常对管道具有一定的腐蚀作用,这就要求在使用的过程中,对大口径管道的腐蚀情况进行定期的检查,一旦发现问题,应该及时的予以维修或更换。对于出现泄露的管道,应该在查明其泄露原因的基础上,采取适当的措施予以处理。在管道的设计施工阶段,对管道的布置进行了合理的规划,但是在其使用的过程中,容易受到各种因素的影响,使管道的布置发生改变。因此,在管道的维护阶段,应该采取适当的措施,对管道的布置情况予以固定,同时对于对管道布置有较大影响的干扰,应该想办法予以消除。在进行地下大口径管道的铺设时,应该对铺设区域的车辆荷载进行分析,防止因车辆的重载对管道造成破坏。在管道的使用过程中,应该选用合理的污垢处理措施,对管道中的污垢予以清理,保证管道的正常运行。石油化工管道在使用的过程中,很容易因为各种因素的影响发生爆炸,这就需求对安全阀、压力表等运行情况予以严密的检测,如果出现数据异常,应该立即进行处理。另外,如果安全阀、压力表等设备自身出现故障,应该立即予以更换,保证大口径管道的使用安全。 3结语 石油化工产品在进行运输时,主要的运输介质就是管道,但是石油化工产品的化学性质存在一定的特殊性,这就要求在进行石油化工装置低压大口径管道的设计时,依据工程施工的整体要求,遵守相关的设计原则进行合理的设计。本文对其设计原则及维护要点进行了简单分析,对于大口径管道的设计有一定的参照作用。 作者:孙晓琳单位:辽宁石化职业技术学院 石油化工设计论文:石油化工装置管道设计的思考 1石油化工泵装置的管线布设方法 1.1泵入口位置异径偏心管的应用对于石油化工泵来讲,科学的管道设计是确保其正常工作的基础与前提。如果石油泵的入口管体系发生改变,则变径管能够在变径位置将气体汇集起来,防止发生由于安装不合适而引发的汽蚀问题。在泵的入口水平端,需要选取异径的偏心管进行施工,在装设异径偏心管期间,一般选用顶平安装操作,同时加装低点排液装置。 1.2石油泵入口端直管的布设在液体流入石油泵内后,加入存在涡流、偏流情况,很容易损坏液体的流动平衡,变更石油泵的养成,并且造成气阻问题,进而降低泵的工作质量及效率,减少泵的使用时间。所以,相关工作人员在进行管道规划期间,需要在石油泵的入口位置加装一段直管阶段,进而缩减其对泵的作用。如果泵的类别不同,则其前方的直管段也存在差别。例如:如果泵的类别为侧向吸入形式,那么吸入口前方的直管长度需要超过管道直径的3倍以上;如果泵的类别为双吸离心泵,为了防止发生汽蚀问题,则应保证双吸泵的入口成对称状态。基于泵轴同吸入管道平行的基础上,需要保证直管段长度超过7倍的管道直径。当石油泵的轴同吸入管线成垂直状态,则阀门、弯头等均可被视为直管段。 2石油化工冷换装置的管线布设方法 针对石油化工装置的其他工艺来讲,冷换装置的管线铺设技术相对较为简单。在布设换热设备的管道期间,需要严格遵照PID的内容,并且对管线的经济性急柔性予以深入思考。优先考虑合金材质管道及直径较大的管道,尽可能缩减管道的长度,减少管道的弯头。重点对冷却设备的检修操作、热应力、操作空间等予以关注。 2.1设备的操作及检修空间对于管壳形式的换热设备来讲,不管是否采用集中布设的方法,亦或是选用单独布设技术,都需要保证管道的布设同管箱位置的管束空间不发生矛盾,并且也不会对管壳及箱头的侧面拆卸空间造成阻碍。在布设换热设备的管道期间,需要确保管道操作及维修方便,同时不阻碍通行及检修。将装有调节阀门或者阀门组的管道放置在接近换热设备的操作途径上,同时尽可能保证调节的阀门同机械设备成平行状态。在换热设备四周加装温度计,将阀门等构件安放到距离通道较近的位置,从而为后续观察及操作提供方便,保证换热设备同法兰、筒体之间的距离符合相关标准规定。 2.2管道的热应力一般情况下,换热设备在设置固定点时应将其位置加设在管箱的顶部位置,同封口处管嘴项链的管道需要细致考量换热设备由于温度作用而发生膨胀的情况。在设计冷却设备的管线期间,不可以让管嘴承载过大的合力及作用。如果管道类别为高温管道时,则管线的形状需要具备良好的热补偿性能。利用加设导向支架及固定支架的方法分散管嘴的作用力,从而保证管道顺利工作。 3总结 总而言之,对于石油化工装置来讲,管道的设计技术是一项较为复杂的技术内容,不但需要设计从业者自身具备良好的专业知识及综合素养,掌握相关的技术规范,同时还需要设计从业者不断提高自身的设计理念,更新自身的设计思路。 作者:孙晓琳单位:辽宁石化职业技术学院 石油化工设计论文:石油化工装置防火设计研究 1现阶段石化装置防火设计方案思路 现阶段新建石油化工工程的防火设计应严格遵守GB50160—2008《石油化工企业设计防火规范》(以下简称防火规范),防火设计思路严格执行了防火规范的总体思路:“预防—隔离—控制—扑救—避难”,这一思路贯穿了防火规范的前后。预防是指解决可燃物的跑、冒、滴、漏,隔离是要防止泄漏的可燃物与明火接触(一般采取设置水幕、蒸汽幕、建筑物内通风等措施),制是指防止火灾蔓延(一般采取设防火间距、耐火涂层、喷淋冷却等措施),扑救是指对火灾进行扑救的消防能力,避难指现场人员能迅速离开火灾现场。由此可以看出防火设计是一项系统工程。在工程设计中,不仅要重视防火间距、总体布局,还要重视消防设施的配备。 2基于风险评估的防火设计方案的可行性 防火规范所规定的内容都是最基本的,具有普遍性,是成熟的经验总结。对于某项目的工程设计,符合了防火规范的要求,并不一定表明该项工程设计的防火设计是完善的。因为工程项目设计中涉及到许多特性问题及防火规范未包括的新技术问题,这就在客观上说明制定针对性的防火设计方案的必要性。防火规范对其应用范围作了说明,规定“新建石油化工工程的防火设计应严格遵守本规范。……就地扩建或改建的石油化工工程的防火设计应首先按本规范执行,当执行本规范某些条款确有困难时,在采取有效的防火措施后,可适当放宽要求,但应进行风险分析和评估,并得到有关主管部门的认可。”即对于就地改扩建工程由于已有部分不符合现有规范的要求,建设单位可以在主管部门认可的前提下对项目进行风险评估,根据风险程度再确定采取的防火设计内容。这一说明可以理解为对基于风险评估的防火设计在法规层面的认可。国家标准《石油库设计规范》编制组为了解着火油罐火焰辐射热对邻近罐的影响,运用挪威船级社的安全计算软件,对浮顶罐20m防火间距作出安全评价。虽然仅仅是对油罐火灾后果进行的计算分析,但也是对风险评估技术在工程设计中一种有益的应用。风险评估的核心是判断风险是否可以接受,风险标准是用来对风险的重要性加以判断的准则,是基于风险的防火设计的基础。国家安全生产监督管理总局已提出了可接受风险准则,中国石油天然气集团公司、中国石油化工集团公司也分别制定了其内部的可接受风险准则。近年来随着定量风险分析技术的发展及推广,国内多数液化天然气工程均已进行过定量风险分析。这些工作都对项目的安全设计提供了重要依据。 3基于风险评估的防火设计方案的应用举例 基于风险评估的防火设计的应用主要在以下三个方面。 3.1对高风险设备、设施的关注高风险设备、设施是通过风险评估确定出来的风险排序较高的设备,如热油泵、高大框架等。这一部分的设备设施应该在防火设计时重点关注。现有的防火规范在确定防火间距时,考虑的主要原则和依据有:重点保护对象(人员集中场所)、可燃物质类别、火灾影响距离和可燃气体扩散范围、点火源/释放源的分类等因素,均简单地从火灾后果的角度提出应对措施,而不是设备风险。风险评估的方法有很多种,主要分为定性、定量两类。其中较为简便、有效的分析方法主要有事件树分析、风险矩阵、保护层分析等。当然也可以通过建立简单的风险分析数学模型判断高风险设备,如文献就利用模糊综合评判法来确定关键设备。中国石化工程建设有限公司目前承担一个以火灾事故概率统计分析及辐射热火灾模拟计算为基础的关于火灾探测技术及灭火系统的研究课题,就是一种针对高风险设备、设施实施的防火设计方案研究。 3.2对高风险事故的关注防火规范的设置仅考虑局部设备着火的影响,不考虑重大火灾爆炸事故的影响,仅着眼于有限的生产实践中出现的高频率、小规模、低损失的火灾事故,而不考虑“低频率、大规模、高损失的特殊事故”。从事故的发生发展角度看,是存在一系列可以传播危险的事故序列,从失事点到事故后果之间有着复杂的中间原因、后果。同样,导致这一事故序列风险较高的原因也很复杂。显然对一些“中等频率、大规模、高损失的事故”也应该采取防范措施并密切关注。对高风险设施进行风险评估时采取的分析方法同样也适用于事故序列分析,另外也可采取一些系统性的分析方法,如危险与可操作性研究、领结图分析等。 3.3对已有消防设施的评估对已有消防设施的评估主要集中在对消防设施的可靠性和有效性两方面的分析。以设施可靠性为中心的评价,主要考虑各子系统的可靠性。应用事件树、事故树等常用的风险分析方法对各系统的可靠性进行分析,找出对系统可靠性影响较大的因素,采取针对性的防范措施来提高消防系统的可靠性。针对消防设施有效性的评价一般采用计算机辅助软件进行分析。(1)事故后果模拟分析事故后果模拟分析软件主要针对设置的灾害后果条件计算其影响范围,常用的软件有DNV-PHAST,Shell-FRED等。文献[8]介绍了利用PHAST软件模拟火灾后果分析平面布置。本研究以Shell-FRED为例介绍其在消防设施有效性评价方面的应用。ShellFRED是壳牌公司开发的一套用于对危险品泄漏后果建模的软件系统。通过对火灾(池火灾、罐顶火、壕沟火、喷射火)事故后果的模拟,可以计算出距离事故点某一场所受到事故的影响结果。影响结果包括对人员的影响和对设备的影响。对人员影响的计算结果包括:①正常着装并佩戴安全帽的人员在指定位置能够暴露的最长时间(s);②指定位置人员接收的热量;③热量对指定位置人员造成的生理影响。这3个数据可以评判消火栓、消防炮等消防设施设置位置的合理性,也可以用来判断指定位置的消防队员能否完成规定的灭火作业步骤,可以优化灭火作业步骤。对设备的影响计算结果除了常规的热辐射计算外,还会得到钢制设备长时间暴露在火灾环境后可能达到的表面温度,表面温度本身就可能成为二次火灾事故的点火源,也可能烫伤人员及灭火设施(如消防水管)。(2)事故过程数值仿真软件分析数值仿真软件分析是运用先进的计算流体动力学技术,根据使用者定义的条件通过对区域内的流场分析计算获得接近真实场景的计算结果。该类软件已广泛应用于航空/航天、汽车制造、机械制造、石油化工等各行业。能够较好地应用于火灾环境数值仿真的软件主要有:ANSYS(通用大型的有限元分析软件,能对应力场、温度场、流体场、进行有限元分析)、FLACS(燃烧速度仿真模拟)、KFX(KameleonFireEx,ComputIT公司所开发)等。与其他软件比起来KFX可以帮助设计人员完成消防系统的设计(喷头的布局、类型及方案的选择)、消防系统的验证,效果的模拟。用KFX可以模拟喷水对火灾发展的作用以及火焰和液滴之间的相互作用,可以模拟所有类型的消防系统,例如喷淋系统、自动喷水系统、水幕、水雾系统等。模拟复杂空间、封闭空间内的火灾,考虑外部风场和自然通风或人工通风系统对火灾的影响。模拟设备及承重结构在含有和不含有消防水系统时的热载荷情况,包括动力学响应、变形和结构的整体塌陷。 4小结 基于风险评估的防火设计开展的前提是必须符合现行的法律法规、标准规范,在此前提下通过风险评估技术,利用最低合理可行原则为较高风险提出措施,使得系统安全性和经济性相互统一。消防系统可靠性分析及火灾事故过程数值模拟是最能有效提高防火设计效果的手段,但存在基础数据缺失、计算过程复杂等方面的缺陷,还需要大量的数据统计与经验积累。 作者:张斌单位:中国石化工程建设有限公司
汽车安全技术论文:基于数值仿真的汽车安全技术教学方法探讨 摘 要 鉴于汽车安全技术课程在车辆工程领域的重要性以及学生普遍反映难学的特点,将数值仿真技术融入到教学方法中去,并开展本课程的新型教学方法研究与探索。实践证明,在教学中实施数值模拟试验,不但可以弥补课堂讲授存在的单一性和抽象性两方面不足,同时还增强了学生的学习能力和实践能力。 关键词 数值仿真 车辆工程 汽车安全技术 教学实践 0 引言 近年来随着我国汽车工业飞速发展以及汽车的普及,培养特色鲜明的应用型人才已成为理工科院校发展的重要趋势。①汽车安全技术作为车辆工程专业的专业选修课,涉及到机械、车辆工程、卫生医学、交通运输工程、法律、保险等多学科,具有很强的技术性和实践性。在我国,由于高速公路建设和现代汽车工业的不断发展等诸多因素,导致近年来汽车安全事故逐年上升,而且人们对汽车安全性能的关注程度比以前有很大的提高,这些因素都促使我们必须重视对汽车安全领域的教学和科学研究来促进汽车安全性的提高。 然而,目前很多本科院校在汽车安全技术的具体教学中,仍然普遍反映难教、难学的特点。从教师角度出发,汽车安全是一项极其复杂的系统工程,实车碰撞试验是综合评价汽车碰撞安全性能的最基本、最有效的方法。但是,实车碰撞试验费用昂贵,周期较长,限于学校试验条件,只能从理论上向学生讲授,这样就造成教学内容陈旧、方法单一、重理论轻实践等现象。从学生角度出发,由于教学对象过于抽象、乘员约束系统比较复杂、工程性强但实践机会较少,很难将汽车安全技术与工程实践有机结合,学生反映教学效果欠佳。 本文针对汽车安全技术课程的重要性和教学特点,对课堂教学方式进行了探讨,并将数值仿真技术融入到教学方法中去,其目的是充分激发学生思考、活跃课堂气氛。教学实践证明,基于数值仿真技术的教学方法,可以在课程中引导学生积极思考,促进教师与学生的互动,改善汽车安全技术教学中存在的重理论轻实践的问题,更重要的是能加强学生的实践能力、学习能力和创新能力。 1 改革课堂教学方式 汽车安全是一项极其复杂的系统工程, 教师需根据教学目标和教材的实际情况,从学生的知识基础、心理特点和接受能力出发,以学生为主体,教师为主导,通过教学方法上的改革,②促使学生全面发展。 第一,强调实践性。针对汽车安全技术教学,应采取课堂教学与数值仿真相结合的方式进行。课后学生上机演练课内所学内容,使学生逐渐熟悉掌握数值仿真技术在汽车安全方面的应用。第二,授课内容应加强针对性,突出教学重点,侧重理论与实践的有机结合,同时做到容量适当,遵照由简到繁的原则完成教学。本课程可先向学生讲授汽车安全技术的相关机理,然后在该理论基础上以具体实例为目标,通过软件建立的数值仿真模型,开展相关的仿真控制和数据处理,增强教学效果。第三,采用互动教学方式。授课期间应观察学生的反应,采取设问、提问、反问等方式调动学生的学习热情, 注意因材施教。③条件允许情况下,可在机房配备一台多媒体投影机,教师边用多媒体投影机讲解,学生边在自己的计算机上模仿,教学效果将会更佳。 2 基于数值仿真技术的汽车安全技术教学 本文针对汽车安全技术课程的重要性和教学特点,建立乘员和约束系统在不同冲击载荷下的数值仿真模型,如图1所示。利用碰撞过程中乘员的运动方式和约束系统的工作方式来阐述乘员的损伤机理以及需采用的乘员损伤评价指标。教师在课堂上通过仿真动画引导学生进行思考,寻找乘员损伤模式,重点掌握此工况下需采用的人体损伤评价指标。 在授课过程中,教师应针对具体汽车碰撞实例和学生兴趣,主动提供学生动手实践的平台,培养学生自主创新能力。整个教学过程应注重发挥学生潜能,培养学生自学能力,倡导学生进行创新思维。教师应把握好方向,引导学生,并对其设计方案、研究内容、技术路线等严格把关。通过这类实践,学生有针对性地带着问题深入进行理论学习,既培养了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,又加强了学生自主创新、团队协作的意识。 3 结论 在汽车安全技术课程教学过程中,通过实施数值模拟试验教学方法,并严格贯彻学生为主体,教师为主导的教学思想,不但能引导学生进行积极思考和探索,使其加深对知识的理解,而且还能培养学生的学习能力和创新能力。实践证明,将数值模拟技术引入汽车安全技术课程教学,激发了同学的学习兴趣,开拓了同学的视野,课堂气氛明显得到改善。 汽车安全技术论文:我国汽车制造安全技术中的自动化及测量技术 【摘要】在我国,安全一直被放在很高的位置,但多数停留在“对人进行安全教育”的层面,认为安全事故的主因在人,把对技术措施的改进放在第二位。但是国外,尤其是欧洲多年推行安全技术,事故率大大降低。这一事实说明安全事故的预防也是一个技术问题,技术性的措施比对人的教育更加重要。本文讨论了汽车制造安全技术或产品的应用以及汽车制造自动化现代测量技术。 【关键词】汽车制造 安全技术 自动化技术 自动化测量技术 一、汽车制造安全技术或产品的应用 汽车制造设备,尤其是冲压设备,都是安全等级要求极高的设备,一直以来也是安全控制产品的主要应用领域,从很多安全产品和应用中,都能明显看到这一点。由于法律和文化等诸多方面的原因,欧洲的安全技术和产品一直处于领先,应用也最为成熟和广泛。 在我国,安全一直被放在很高的位置,但多数停留在“对人进行安全教育”的层面,认为安全事故的主因在人,把对技术措施的改进放在第二位。但是国外,尤其是欧洲多年推行安全技术,事故率大大降低。这一事实说明安全事故的预防也是一个技术问题,技术性的措施比对人的教育更加重要。 可喜的是,目前安全技术在国内的应用日益广泛。虽然我国强制性的推行国际安全技术标准,但大多汽车制造厂对安全技术有比较严格的要求,带动了安全技术在国内机器制造行业的应用。而且,随着美国和日本逐渐重视安全技术,使得美国和日本的电气控制巨头们也推出了诸多具有竞争力的安全产品。 对安全技术的应用有了更大的推动作用。一般来说,安全控制系统应该包括安全输入设备(如急停按钮、安全门限位开关或联锁开关、安全光栅或光幕、双手控制按钮),安全控制电气元件(如安全继电器、安全PLC 和安全总线)和安全输出控制(如主回路中的接触器、继电器或阀等)。 其中,安全PLC是在应用中值得重点关注的产品。所谓安全PLC,就是专门为条件苛刻的任务或安全相关的应用而设计的PLC,在其失效时不会对人员安全或过程安全带来危险。在一台安全PLC根据要求达到了特定的可靠性/故障概率等级时,就意味着它具有广泛的自诊断能力,可以监测各个方面的硬件状态、程序执行状态和操作系统状态。此外,安全PLC 还必须能够执行标准机构(例如TUV、FM等)认证的必须的故障安全动作,而这些故障安全动作都是根据特定的原则设计,并满足国际安全标准(如IEC61508和EN954-1等)中定义的要求。另外,安全PLC 还可能包括警卫保护预警和权限管理的内容,用来保护安全PLC 不受来自外界的干扰。 从安全PLC供应商方面看,罗克韦尔自动化、欧姆龙、西门子A D等巨头纷纷采取一系列措施,推出自己的安全PLC产品,这些产品几乎都符合IEC61508标准并得到了SIL3的等级认证。同时,都试图将安全PLC 与其他机械安全产品一起构成完整的机械安全解决方案。罗克韦尔自动化在美国举办的年度Automation Fair展览会上设立了安全产品线独立展区,产品线覆盖从传感、逻辑判断到执行机构的每个环节,如安全按钮、安全地毯、安全开关、安全继电器、安全光幕、安全镭射扫描器、集成安全功能的马达启动器与伺服电机、安全PLC(模块式与分布式)、安全分布式I/O、安全网络等。同时,罗克韦尔在安全PLC和安全继电器方面还将不断推出新品,Ethernet/IP safety安全以太网也即将推出。此外,西门子的安全PLC也从丰田这样的著名汽车商那里获得青睐。目前,在世界范围内的丰田汽车公司制造厂中,有3个安全PLC项目正在进行中,分别是Tahara(日本)、印第安纳(美国)和剑桥(加拿大)。在这3个工厂中使用的西门子安全PLC 总数大约为170个,共使用了大约2000个I/O模块。 二、汽车制造自动化现代测量技术 应高精度、高速度、多功能、在线检测的需求,不断取得新的发展与突破;同时,测量技术所覆盖的工艺环节和工业领域,也越来越多样化。 系统的最新发展及方向。目前自动化系统发展的一个主要趋势,是控制器功能的集成化,以及通讯的集成化。长久以来,由于技术的限制,在一个自动化系统中需要使用多种,来自多个厂商的专一功能的控制设备,比如一般控制任务的PLC;安全控制用的PLC;运动控制用控制器;伺服控制用控制器;等等。相应地在通讯上,有一般控制任务的现场总线;用于安全控制的安全总线;用于运动控制的通讯等等。 这样集成得到的系统,复杂性高,无论系统集成商,还是设备使用维护方,除了掌握各种不同的技术外,还必须适应不同厂商产品的不同设计习惯,不同的软件编制风格。还有,不同系统之间的接口和通讯进一步增加了系统的复杂性。而且从一定程度上,降低了系统的性能。 现在,集成了上述几个和全部控制功能的控制器越来越多。比如集成了一般控制功能和安全控制功能的PLC,集成了PLC功能和运动伺服控制功能的基于PC 的控制器,等等。同时在通讯领域也在发生重大变化,以太网借着在一般网络上取得的巨大成功,已经在工业领域逐步深入,开始牢牢确立自己的地位。集多种通讯功能于一身的以太网产品已经出现,随着技术的逐渐成熟,产品的逐渐丰富,以太网技术是目前能够看到的一统江湖的通讯网络。 汽车行业有自己的特点,就是高可靠性,高利用率,设备的高寿命。这些特点,决定了在选用自动化产品时,普遍比较谨慎,不敢为天下先,一般倾向选择成熟的产品。因此这些新的技术何时能够大规模进入汽车行业,就要看它们何时能够积累起足够的市场认可度。 由于中国巨大的汽车市场,各个国际汽车巨头目前纷纷在中国各地投资建厂,汽车制造商为了扩大品牌占有率和汽车销售,会对原有厂房或生产线进行扩建或改造,同时,由于汽车厂商的建厂、改造,必然会带动相关零部件厂商间的竞争,从而零部件厂商也会为了扩大生产而采取相应措施,因此,需要越来越先进的生产设备和系统来扩大自己的生产、增进效率、降低成本。汽车自动化系统的发展成为了业界瞩目的焦点之一,因此我国汽车制造安全技术非常重要。 汽车安全技术论文:汽车电子安全技术的现状及其发展策略 摘要:介绍了当代汽车电子安全技术的发展现状,从主动与被动安全两方面技术分别探讨,包括电子制动力分配装置、驱动防滑系统、电子稳定装置、自适应巡航控制装置、和安全气囊防护系统、自动防抱死刹车系统、电子刹车辅助系统、事故自动报警系统、驾驶纪录系统等。同时对未来的汽车电子安全技术的发展趋势做了简要介绍。 关键词: 汽车电子;主动安全;被动安全;发展趋势 0 引言 汽车安全,一个大家越来越关心的话题。实际上从汽车诞生那一刻开始,汽车安全技术就随着汽车技术的发展而发展,如今汽车安全技术早已经不仅仅是安全气囊安全带的简单应用,各种电子设备的介入使得汽车安全装置更加的智能化、人性化。本文主要介绍了汽车安全相关的电子技术,并对未来的发展趋势提出了构想。 汽车安全性配置按照事故发生的前后基本可以分为主动安全和被动安全两大类。汽车的主动安全性是指事故将要发生时汽车防止事故发生的能力,而被动安全则是在发生事故时汽车对车内成员的保护或对被撞车辆或行人的保护,使损失降到最小的能力。 1 汽车电子的主动安全装置 主动预防、避免或减少汽车在行驶过程中发生事故,对汽车的内、外部结构进行合理有效的设计,所谓主动安全技术就是在汽车设计和制造时,为提高汽车的主动安全性能,而采用的更先进的技术和装备。目前已广泛采用的汽车电子主动安全技术主要有自适应巡航控制装置(ACC)、电子稳定装置(ESP)、驱动防滑系统(ASR)、电子制动力分配装置(EBD)、电子刹车辅助系统(EBA)、自动防抱死刹车系统(ABS)等。 1.1 ABS(Anti-lock Braking System)自动防抱死刹车装置 由于车辆冲刺惯性,瞬间可能发生侧滑、行驶轨迹偏移与车身方向不受控制等危险状况,在遭遇紧急情况时驾驶者踩死刹车,刹车抱死车轮。ABS系统使车辆在车轮即将达到抱死临界点时,刹车在一秒内可作用60至120次循环,相当于不停地刹车、放松,即相似于机械自动化的“点刹”动作。此举可避免紧急刹车时方向失控与车轮侧滑,同时加大轮胎摩擦力,使刹车效率达到90%以上。 1.2 电子制动力分配系统EBD(Electronic Brake force Distribution) EBD系统可依据车辆的重量和路面条件来控制制动过程,防止汽车制动时后轮先制动的情况发生, 如发觉前后车轮有差异,而且差异程度必须被调整时,制动以前轮为基准去比较后轮轮胎的滑动率,使前、后轮的液压接近理想化制动力的分布,它就会调整汽车制动液压系统。因此,重踩制动在ABS动作启动之前,为改善制动力的平衡并缩短汽车制动距离,防止出现后轮先抱死的情况,EBD已经平衡了每一个轮的有效地面抓地力。一些汽车技术性能就有了ABS+EBD的项目,EBD实际上是ABS 的辅助功能,可以提高ABS的效用,使满载车辆和弯道制动性能改善。 1.3 电子刹车辅助装置EBA(Electronic Brake Assist)在一些非常紧急的情况下,驾驶员往往缺乏果断性,不能迅速踩下制动踏板。EBA就是为此设计的。它的功能与ABS相似。该系统利用传感器感知驾驶员对制动踏板踩踏的速度和力度大小,以此判断驾驶员此次制动的意图。如果属于非常紧急的制动,EBA就会指示制动系统产生更高的制动力,使ABS发挥作用,从而使制动力快速产生,减小制动距离;而对于正常情况的制动,EBA则会通过判断不予启动ABS。通常情况下,EBA的响应速度都会远远快于驾驶员。这对缩短制动距离增加行车安全性非常有利。因此,对脚力较差驾驶员避让紧急危险的制动是非常有帮助的。 1.4 驱动防滑转控制系统 ASR(Automatic Slip Regulation),也被称为牵引力控制系统TCS 该系统根据传感器监测到的车轮滑转状况,综合控制发动机输出功率和驱动轮制动力,把车轮的滑转率控制在最佳滑转率附近。 充分利用路面的附着能力!提高了汽车的驱动性和操纵性,使得汽车在附着状况不好的路面上能顺利起步、加速和转向。 1.5 电子稳定装置(ESP)(Electronic Stablity Program)ESP实际上也是一种牵引力控制系统,与其他牵引力控制系统比较,ESP不但控制驱动轮,而且可控制从动轮。该系统具有支援ABS及TCS的功能。它通过对从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析,然后向ABS、TCS发出纠偏指令,帮助车辆维持动态平衡。ESP可以使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性,在转向过度或转向不足的情形下效果更加明显。ESP一般需要安装转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器等。ESP可以监控汽车行驶状态,并自动向一个或多个车轮施加制动力,以保持车子在正常的车道上运行,甚至在某些情况下可以进行每秒150次的制动。 1.6自适应巡航控制装置ACC(Adaptive Cruise Control) 该装置是CCS(Cruise Control System)功能的自然延伸。它依据雷达探测到的主车与目标车辆间的相对位置关系及相对运动关系,通过控制发动机节气门开度、行驶档位及制动器制动力矩实现对车辆行驶速度的调节,从而达到与目标车辆间保持安全行驶距离的目的。 2 汽车电子的被动安全系统 为使直接损失降到最小的技术,保护车辆内部乘员及外部人员,汽车被动安全技术是指一旦事故发生时,所采取的安全保护系统。 2.1 安全气囊防护装置(SRS) 安全气囊系统主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等主要部件组成。传感器和微处理器用以判断撞车程度,传递及发送信号;气体发生器根据信号指示产生点火动作,点燃固态燃料并产生气体向气囊充气,使气囊迅速膨胀。随着技术的发展,安全气囊的保护范围将进一步扩大,从现在的前排乘员前方保护扩展到前排乘员的侧面、膝部和后排乘员的前方与侧面以及车外行人。侧面安全气囊、发动机罩宽幅气囊、车外气囊等产品不断推出。同时,安全气囊已出现智能化,能识别乘员席有无乘员、有无逆向儿童座椅以及乘员身材大小、重量,坐姿、是否系戴安全带等,并根据上述信息调整动作,以求最大限度地减少失误和保护乘员。 2.2 驾驶纪录系统 依据地理信息管理系统(GIS)及计算机数据库系统,汽车黑匣子是利用GPS先进技术,形成一套现代化的监控体系。它能帮助有关部门迅速准确地分析事故发生的原因,不但具有像飞机黑匣子一样记录事故发生前后的详细数据,而且还能帮助车辆管理人员和驾驶员,它实质上是机动车综合记录仪,最大限度地减少事故的发生,适时监控和分析车辆的运行情况,从而加强对车辆的管理。实践证明,汽车黑匣子的使用,产生了显著的社会效益和经济效益,大大减少了人员伤亡和财产损失,使交通事故率降低了37%~52%。 2.3 事故自动报警系统 它与智能汽车交通系统和全球卫星自动定位系统相配合,是在汽车后视镜内安装了一个微型摄像机,它主要是与移动电话和撞车传感器相连,事故自动报警系统将是今后汽车必备的安全系统,一旦汽车发生事故,将自动向有关部门和医疗急救部门报警,并保持联络,使事故车中的人员得到及时救护,它能全面地提供系安全带人数和人员受伤的大致程度、事故严重程度、车载人员数、汽车所在位置等信息。 3 汽车电子安全技术的发展趋势 未来的汽车安全技术将向着集成化、系统化和智能化方向发展,安全技术中的主动安全和被动安全是相辅相成、缺一不可的。 3.1 智能化 随着电子信息等技术的飞速发展,安全技术正逐步走向智能化,智能技术在汽车安全系统上得到了广泛应用。随着传感器技术及计算机技术的进步,越来越多的新型智能化安全装置将出现在现代汽车上。全球卫星定位系统(GPS)技术、智能安全气囊、智能轮胎、智能悬架、智能避撞系统、智能驾驶系统等将在汽车上发挥越来越大的作用。这些智能装置将具有一定的识别、判断能力,在各种情况下都能自动协助或自行控制。未来的智能约束系统尽可能多地收集和利用有关乘员形体位置及撞车类型和撞车速度的数据,建立数据库,对某一碰撞中获得的乘员和车的有关信息进行判断识别,使人体获得最佳的保护。 3.2 系统化 为达到系统整体的最佳效益,实现驾驶员特征、车辆机械特性及道路交通法规之间的协调,达到各自性能的最佳匹配,将人、车、路作为一个系统来分析研究,让三者相互协调。 3.3 集成化 德尔福公司推出的集成安全系统(ISS)涵盖了汽车上所有的主要电子系统,为得到更好的安全保护效果,将汽车主动安全技术与被动安全技术进行融合,由50种不同的技术组成,能更好地预防交通事故发生,协同发挥作用,这些技术集成于一体。 4 结语 我国汽车被动安全性和汽车安全技术研究起步晚,但发展迅速,正在接近和赶上国际先进水平。随着现代科学技术的发展,未来的汽车将越来越智能化,越来越人性化,越来越可靠,越来越安全。未来的汽车电子安全技术将向着微处理机、光导纤维传导技术、纳米技术、声纳传感技术、软件技术、多通道传输技术、集成化技术、车载网络系统等更先进的技术领域发展。 汽车安全技术论文:汽车被动安全技术分析 摘要:随着科学技术的发展, 汽车主动安全技术在交通安全中起着越来越大的作用。但尽管如此, 仍然不可避免地发生意外情况, 此时, 汽车的被动安全技术将是避免乘员受伤的唯一保障。汽车的被动安全技术主要包括安全带、安全气囊、安全转向柱及安全座椅等几个方面。 关键词:汽车安全 碰撞 安全带 气囊 随着我国经济的不团发展,汽车作为现代化的交通工具已经走进了平常百姓的生活中。汽车数量的极大增加一方面给人们的日常生活带来了方便,但同时不多出现的各类交通事故也带来了极大的负面影响。国内外大量统计数据表明,汽车交通事故造成的人员伤亡和财产损失时巨大的。如2009年,全国共发生道路交通事故238351起,造成67759人死亡、275125人受伤,直接财产损失9.1亿元。汽车安全性能越来越为人所关注。 1、汽车被动安全 车用安全系统根据是否为预防性质, 可分为主动安全(Active Safety System) 与被动安全(Passive Safety Systerns)两类,前者为预防事故的发生,后者则为减缓事故发生的伤害程度。简单的来说主动安全技术就是防患于未然,被动安全技术就是要做到汽车在不可避免发生事故时“车毁人安”。 汽车安全问题自汽车诞生的那天起就时刻的存在,但是由于早期汽车的速度较慢,数量也相对较少汽车事故并没有引起社会的广泛重视。随着汽车大规模的运用,汽车技术的不断革新,速度的增大和数量的增多,汽车安全问起变得越来越突出,据统计,目前每年死于车祸的人数多达100万,伤残人数达到数千万人。汽车被动安全技术作为保障人员安全的最后一道屏障,也引起来人们的高度重视。 2、分散撞击力车架 车架是汽车的基本骨架,现代的汽车的架设计不仅要考虑空间、重量和发动机的布局,更要考虑其安全性能,即在事故中抗冲撞的性能。通过精密计算与设计将汽车碰撞时的撞击力分散开来,并最终将碰撞的撞击力分散到整个车架的各个部位,减轻车内乘员承受的冲击力,同时加强座舱的强度避免车体或发动机等部分凸入车厢内。通常这些分散撞击力车架的横向撑杆及纵向梁全都十分坚固和紧密相连,那些在撞击时受力最大的地方都运用多种特质钢材并经过特别的强化工序处理,或是增加了加固件。当然,分散撞击力车架最重要的品质表现还在于当撞击真的发生时车架将会如何折曲以吸收掉大部分的冲击力,合理的折曲设计可以确保车厢结构完整,即实现所谓的“安全舱”,这对于保证车内乘员的脱险和抢救是至关重要的。 3、防撞钢梁 一般包括汽车前后防撞梁和四车门防撞梁,防撞梁的主要作用是保证车辆在中低速行驶的过程中发生汽车前后碰撞,汽车侧面碰撞等情况时,对车辆起到一定的保护作用,能在一定程度上保护驾乘舱人员的安全,但不能百分百保证安全。 前后防撞梁的意义就是车辆第一次承受撞击力的装置,在车身被动安全方面有一个重要理念就是一点受力全身受力。也就是说汽车车体的某一个位置受到了撞击,如果仅仅让这一部位去承受力的话,那么达到的保护效果会很差。如果在某一点受到力的时候,让整个骨架结构去承受力,则可以最大限度的降低一个点所受到的力的强度,特别是前后防撞钢梁在这里就起到很明显的作用。 在汽车结构中防撞梁两端连接的是屈服强度很低的低速吸能盒,然后通过螺栓的形式连接在车体纵梁上。低速吸能盒可以在车辆发生低速碰撞时有效吸收碰撞能量,尽可能减小撞击力对车身纵梁的损害,这样可以降低维修成本,而螺栓连接的方式可以更方便的对防撞梁进行更换。 在高速偏置碰撞中,防撞梁可以有效的将撞击力从车身左侧(或右侧)传递到右侧(或左侧),尽可能让整个车体去吸收碰撞能量。在发生低速碰撞时(一般为15km/h以下),防撞梁可以避免撞击力对车身前后纵梁的损害,降低维修成本。 4、安全带 汽车座椅安全带是最重要的汽车乘员约束保护装置,如今安全带已经是汽车的标准安全配置,在减轻碰撞事故中乘员伤害程度方面起着重要作用。瑞典沃尔沃公司于1959年首先开发了三点式座椅安全带, 此后被为国的汽车制造厂所采用。由于三点式安全带使用方便维护简单,保护效果比较明显,后来就逐渐扩大了安全带的使用范围, 从小轿车车到载货车、客车, 从短途车到长途卧铺车, 从外侧座椅到中间座椅。装配的安全带形式也从三点式到赛车运动的多点式。现在, 大部分汽车所有乘员的座位上都装配安全带,作为汽车安全标准装备。 安全带是最典型的被动安全装置, 它可对驾乘人员进行系绊约束和相对固定, 能有效地减轻交通事故发生时乘员与车身的碰撞的几率, 并将乘员的损伤程度降至最低。其工作原理很简单, 缓拉时无阻力, 急拉时可锁紧。即当车辆出现紧急制动、正面碰撞或发生翻滚时, 乘员会使安全带受到快速而猛烈的拉伸, 此时卷收器的自锁功能可在瞬间卡住安全带, 使乘员紧贴座椅, 避免乘员身体冲出座椅与车内饰件发生二次碰撞。安全带作为主要的乘员约束保护装置, 是目前最有效的安全设备, 其单独使用时可以减少42%左右的死亡率。事实证明, 在正面碰撞、追尾碰撞及翻车事故中, 普通安全带对乘员保护效果很好, 尤其是对乘员头部, 胸部的保护。为了进一步降低碰撞时乘员的“潜水”现象(即乘员沿座椅下滑)造成的腹部伤害, 目前很多汽车生产厂采用织带预张紧器或织带夹紧装置的安全带。这种安全带同改进的座椅结构及安全气囊相接合, 便可大大提高对乘员的保护性能[1]。 汽车安全技术论文:浅议现代汽车安全技术活理念 摘要:汽车交通事故已成为日益严峻的全球性社会问题。笔者提出汽车驾驶者与汽车安全性能共同发展的现代汽车安全活理念。使人们在享受汽车带来便利的同时加强安全意识。 关键词:汽车安全;安全活理念;驾驶技术 0引言 随着交通工具现代化和绝对数量的剧增,交通事故已成为严峻的全球性社会问题。毋庸置疑,好的驾驶习惯、出色的应变能力以及先进的汽车安全设施是行车安全的保障。努力研究开发高性能、高安全性的安全汽车,同时也要加强对在用汽车的定期维护和管制,使汽车经常处于良好的技术状况,以提高汽车行驶的安全性。 1汽车安全活理念 从1886年有了汽车, 汽车给世界装上了轮子,使人类实现了征服距离的梦想,由加快生活节奏升华为一种享受,但驾车如驾虎,驾乘人员必须掌握一套系统而科学的安全理念。“五次元”安全活理念,将汽车行驶过程中出现的安全威胁分为五个等级,分别为:正常路况下的“安全驾驶”;危险路况上的“安全问题”;轻微碰撞时的“安全损控”;车辆碰撞后的“安全防护”以及碰撞救援时的“安全脱离”。其意义是说明:首先在最大程度上避免事故发生,其次如果不可避免,就将损失降低到最低程度,最后一旦发生重大较大事故,避免再次伤害是首先要考虑的因素,实现“车守护人”的安全理念。 2汽车安全性 汽车的安全性是按交通事故发生的前后进行分类的,一般分为主动安全性、被动安全性、事故后安全性和生态安全性。 2.1 汽车主动安全性汽车主动安全性(也称为“一次安全性” )是指汽车设计时能主动预防或减少道路交通事故发生的性能,在交通事故发生之前采取安全措施,特别当即将发生危险状态时,驾驶者操纵方向盘避让或者紧急制动以避免交通事故发生。使汽车在正常行驶中,为确保驾驶者的基本操纵稳定性,对周围环境的视认性和确保汽车本身的基本行驶性能,汽车结构设计开发了防抱死制动系统(ABS)、防滑驱动系统(ASR)、自动悬架、动力转向、四轮驱动(4WD)、四轮转向(4WS)、灯光照明系统、刮水器、后视镜、防止车辆追尾的车距报警系统和激光雷达等。这些安全装置和技术称为主动安全系统,也称为预防安全系统。未来的汽车将主动安全性的新技术更加广泛的应用和普及,如打瞌睡警告及唤醒系统,高适应性定速巡航系统,紧急制动先期警告系统,录仪行车(类似于飞机上的黑匣子),卫星定位导航系统,防碰撞系统,安全的行驶方向控制系统,转弯减速调节系统,EyeCar技术(即无阻碍视眼和最好的能见度),CanCar技术(提示驾驶员的感知能力)等智能化汽车。 2.2 汽车被动安全性汽车被动安全性(也称为碰撞安全性或二次安全性)是指在无法避免碰撞事故的情况下,依靠车辆本身保护撞击,将撞击伤害降到最低的装置。另外,作为防止事故后出现二次伤害的安全性,因汽车碰撞分为一次碰撞和二次碰撞,驾乘人员受到伤害的主要原因是二次碰撞中与车身的各部位发生接触或甩出汽车外而造成伤害,汽车被动安全性又分为车外部安全性和车内部安全性。车辆的钢板,车身结构,预紧式安全带,智能安全气囊,头枕,可溃缩吸能的方向盘及制动踏板和自适应约束技术系统(ARTS),灭火系统等都是被动安全的重要组成的部分。 2.3 汽车事故后安全性汽车事故后安全性是指汽车发生事故后保障驾乘人员及时救助,能减轻事故后果的性能。主要包括能否迅速消除事故后果,同时避免新的事故发生,避免再次伤害。GPS救援系统利用卫星导航定位缩短救助时间,门锁紧急施放系统使驾乘人员迅速离开车内和现代的交通管理系统都是事故后安全的组成。 2.4 汽车生态性安全汽车的公害问题,指汽车的制造、使用过程中发动机排气污染、噪音和电磁波对自然环境、人类生存、资源消耗带来的危害影响。人们期望使用零污染、无公害和保护环境的绿色汽车。绿色汽车主要标志为:第一是可以回收利用;其次是动力源多样性;第三是对环境污染小。电动汽车具有低耗、低污染高效率的优势;被称为清洁能源的天然气汽车、氢能源汽车、甲醇汽车、太阳能汽车都是典型的绿色汽车;设计合理的动力混合汽车,都使汽车工业持续发展。 3汽车驾驶技术培训 安全驾驶培训是驾驶员上路前必修之课,全球每年死伤于交通事故的人数有5000多万人,我国拥有的车辆数量只占世界车辆总数的2%,死亡率却占世界的15%。通过学习掌握“安全行车指南”的五大准则,提高驾驶员的综合素质能力达到保障行车安全的目的。 3.1 提高预测能力要时刻查看前方路上发生的事情,不要只关注车跟前,因为隐患往往在车前很长一段距离就出现了。 3.2 观测行驶道路的全景了解车辆周围发生的事情,仔细观察发展变化的交通形势,目光注视某物的时间不宜超过2秒,同时要养成每隔5-10秒就查看一下反光镜的习惯。 3.3 尽早打出信号,表明意图以便他们有时间作出正确决定,但不要突然行动,以免引起他人的惊慌。 3.4 安排一条退路选择超车时机,做好避让的准备,以便在意外发生时迅速作出反应。要安排一条能有足够时间、空间和视程来平稳起步或停车的退路,避免汽车追尾。 3.5 果断行动按照以上四条准则执行以后,驾驶员就应该有充分的时间和空间来处理紧急情况,最后需要的就是要下定决定、果断行动,做到快准稳。 4总结 车在路上行驶,车祸猛于虎,安全才是王道。抛开价格因素,一辆“安全车”应达到的最基本标准是:前后盘式制动系统、前排双气囊、三点式安全带、安全玻璃、高位刹车灯、ABS+EBD(刹车防抱死和电子制动力分配系统)、车头、车尾可溃缩的安全车身设计、车门内有防撞杆NCAP碰撞测试成绩等结构,良好的驾驶技术才能让优秀的安全设施发挥其应有的作用,构筑以人为本车守护人的和谐社会。 汽车安全技术论文:浅谈汽车智能安全技术的应用 [关键词]智能安全技术;防撞技术:防盗技术 汽车已不仅仅只是代步工具了,而是演变成一件件高科技产品。当前汽车安全技术发展的目标就是提高行车安全性和各环境下的适应性。当前的信息技术革命正在推动汽车设计翻开新的一页,自动化、智能化、多功能将成为21世纪汽车发展的新趋势。智能化的汽车在21世纪将以更高的速度和效率把人类带入智能信息时代。 一、关于发达国家智能汽车研究的现状和趋势 进入20世纪90年代以来,随着汽车市场竞争激烈程度的日益加剧和智能运输系统(ITS)研究的必起,国际上对于智能汽车及其相关技术的研究成为热门,目前它已成为世界众多发达国家重点发展的智能交通体系中的重要组成部分,也是世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力。 美国交通部已开始一项五年计划,投入3500万美元,与通用汽车公司合作开发一种前后防撞系统。同时,美国俄亥俄州立大学和加州大学以及其他一些研究机构正在进行全自动车辆的研制与改进工作。欧洲的一些国家正试验将智能速度适应(Intelligent Speed Adapta2tion,ISAl作为提高车辆安全性的手段,其构想是通过路边标志信息或卫星定位信息以及车载数字地图进行车辆导航,并自动控制车辆的速度。目前在日本,夜视和后视报警系统已应用在某些汽车上,三菱公司和尼桑公司已其近期可使用的防撞设备。前方防撞和车道偏离有望在1至2年内实现。世界各国著名大学也参与到智能汽车的开发中,如麻省理工学院、斯坦福大学、剑桥大学等。 二、关于智能安全技术的应用 1.防撞技术。专家、学者在分析城市交通事故的原因时,普遍认为事故原因主要由:人员素质、运输车辆、道路环境、管理法规等4个方面。而其中很重要的一点――运输车辆性能的提高,常常为人所忽视。而事实上,随着科技水平的不断提高,使得机动车辆的智能化已成现实。可以通过机动车辆的智能化来提高交通的安全性。一是新型带,自动制动功能的碰撞警示系统。该系统由沃尔沃公司最近推出,可以最大可能地降低碰撞时的车速,减少碰撞双方乘员伤害风险。该系统功能包括:纵向避撞――有助于防止车辆与车辆之间,车辆与其他物体或行人之间正面或尾部的碰撞:侧向避撞――有助于防止车辆偏离行驶车道引起的侧面碰撞;视觉强化防止碰撞――改善驾驶员观察道路及道路上或道路旁物体的能力。二是激光测距在汽车智能防撞系统中的应用。该汽车智能防撞系统主要包括:振动电路、激光调制器、激光发射器、激光接收器、计数器、处理器,以及显示、报警和智能制动装置等。当启动系统后。激光发射器不断发射激光束,探测前方是否有障碍物。当有障碍物时,激光束被反射回来被接收器接收并转换为电信号。经放大后通过计数器计数获得N值,再经处理器的运算得到是否安全的距离。三是智能式汽车安全气袋控制系统。气袋控制系统的任务是准确判断出事故的碰撞强度,并点爆气袋。现在大部分系统都采用带微处理器的智能控制系统。它使用单片机对电子式加速度传感器测得的信号进行计算,认为发生了碰撞并且达到一定强度时,输出点火脉冲引爆气体发生器。迅速产生大量气体充满气袋。智能控制系统的控制算法由软件实现,极大地提高了算法的灵活性,而且具有记录事故信息和与计算机通讯等前两代控制系统无法实现的功能。 2.防盗技术。一是射频识别技术。汽车电子式防盗采用射频识别技术(RFID),通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID技术采用射频传输,可以透过外部材料读取芯片数据,实现非接触操作,应用便利,使用寿命长;大容量的存储空间,适合储存大量的数据信息;数据安全方面,通信数据使用加密算法对数据进行加密,实现数据安全存储、安全管理和安全通信。基于射频识别技术的汽车防盗器主要功能特点如下:普通汽车防盗器主要是采用键盘输入方式对司机身份进行识别的,这种方式给驾驶带来诸多不便,而且由于其密码组合有限。较容易被窃取和破译。而采用射频识别技术来识别身份,则可有效解决这一问题。车主只须携带应答器(32mm)靠近阅读器的感应线圈(进入7cm左右的感应范围),即可在瞬间完成身份识别,并且其密码不宜破译,因而大大提高了防盗效果。利用该电路可以方便地实现防盗系统的安全提示和报警功能。二是汽车智能钥匙。智能钥匙的主要功能:靠近汽车时。钥匙和汽车便开始通过无线电交换已设定好的指令信息。随即汽车的关闭系统和安全系统以及发动机的控制系统全部被激活。打开车门时。只要驾驶员一碰到车门把手。传感器就会探测到这一压力,同时伺服发动机便会打开车门门锁。接着座椅、转向盘和外后观镜便会自动调整到合适与车主的位置。启动前,驾驶员踩下制动踏板,转向盘锁会被随即打开。同时启动按钮也会被释放。最后主制动器自动松开。下车时,驾驶员必须按下锁车钮,如果闪光灯亮起则表示车门已安全上锁。汽车上锁的同时,钥匙和汽车就会重新约定好一个新的指令信息。三是GPRS移动通讯网络汽车智能防盗系统。当用户驾车外出。车辆停放位置与用户比较近时。防盗监测系统通过GSM网络发短消息给用户的GPRS手机。不需要上Internet网络,这样用户可以更快采取补救措施。当用户车辆在公用车库中或距离很远,或中途被抢,此时就可将信息经GPRS和Intemet网络传送给监控中心计算机,监控中心计算机分析现场传输的图片、声音等资料,采取相应的措施,同时利用GPS传送信息结合该地区、城市地形图,确定被盗车辆现在哪个地区哪个城市哪个街道。将监测到的有效信息提供给公安机关,帮助快速破案。 三、关于汽车智能安全技术的展望 汽车出现有100多年的历史,而智能汽车才刚刚起步。尽管汽车智能安全技术的发展前景非常广阔。但仍存在着不少障碍。如某些高智能化安全系统造价昂贵。普通消费者无法接受。为了实现彼此设备的兼容,、要制定统一的工业标准。现在的智能汽车时速还不能超过30公里/小时,以及受到恶劣天气、路况的影响还比较大。随着技术上的不断完善,我们有理由相信。未来的汽车驾驶和乘坐,将不会再有任何的安全顾虑,驾车也将真正成为一种享受。 作为交通运输工程的参与者,要大力倡导和积极推广汽车智能安全技术在工作和生活中的应用。身体力行的同时。要注意不断总结和技术研发,切实推动汽车智能安全技术项目的完善。 汽车安全技术论文:汽车安全技术的智能化发展刍议 摘要:汽车技术首要作用是确保安全。在智能化技术飞速发展的今天,汽车的安全技术也有了长足的进步。汽车安全主要有主动安全与被动安全两部分,作者结合自身学习与实践,从主动安全技术与被动安全技术两方面论述汽车安全技术的智能化发展现状,着重讲述主动安全技术的智能化发展趋势,并举出相关例证。 关键词:汽车;安全技术;智能化;发展 一、概念简述 汽车的节能减排、降低环保、保证安全是当代汽车技术的重要衡量指标。其中最重要的指标是安全性。汽车安全主要有主动安全与被动安全两部分。主动安全指的是在事故发生前充分使用安全技术,消灭安全隐患;被动安全指的是发生事故的时候,通过汽车性能设计和被动安全设备尽量降低驾驶者、乘客和车外行人遭受伤害的机率。 在目前智能化技术的发展的促进下,汽车安全技术和以往比较产生了巨大的进步。不仅仅在智能化的方面有着明显的发展趋势,汽车安全技术的进步的重点正从被动安全转移到主动安全。 二、主动安全技术的智能化发展趋势 1、减轻碰撞系统 此系统利用完整的智能系统检测驾驶员会要采用的紧急刹车等行为,并在刹车实施的时刻,辅助驾驶员把制动力加刀尽量大,达到减少制动距离,降低碰撞几率。奔驰公司当前投入使用的新式减轻碰撞系统有着两个雷达传感器,第一个探测的角度相对小一些,为的是探测远处事物;第二个探测角度相对大一些,为的是探测近处的事物。丰田雷克萨斯利用了探测距离较远的雷达传感器来检查远处是否有障碍物如汽车、路障等;第二个探测距离相对近的物体例如行人。沃尔沃公司目前试验能够达到现有的制动辅助设施的条件下同一时刻对转向也可以采取干预的技术,进而达到有效降低事故概率的目的。 2、距离警示系统 此系统的最大特征是当自适应巡航控制系统(ACC)关闭的时候,也能够辅助驾驶员时刻与前车保持一定的距离,若是打开了距离警示系统打开,驾驶员能够实现设置好驾驶车辆和前方车辆的安全距离,当汽车行驶,系统发现驾自身车辆和前方车辆的距离间隔小于实现设置的时候,就在前风窗玻璃上进行提示,并且发出警示声音,若是驾驶员还没有进行规避或调节驾驶,该系统便会自发的制动。如沃尔沃汽车公司所生产的此类预防碰撞的距离警示系统(Distance Alert)。 3、驾驶员警示系统 该系统一项正在发展完善的汽车安全技术,能够监测车辆在道路上的行驶状态,一旦驾驶员的操作有一场,就会向驾驶员进行示警。这系统安装在车辆上后,不仅在白天,即使在黑夜,如果汽车行驶到驾驶员容易松懈的平直车道或易于判断错误的复杂道路时,警示系统就能利用摄像头持续监测车辆和道路两旁和周围车辆的距离,继而使用传感器传递至电控单元,电控单元再分析相关信息,用来检测汽车有没有安全隐患,若是存在,系统就能够发出警报,同时还能够在仪表板上显示是否应该休息的提示。 4、车道偏离警示系统 该系统能够帮助驾驶员及时辨别休整方向。工作原理是通过摄像头观察汽车与道路标线之间的距离。若是没有展示变道信号就越过了车道标线,系统会有声音信号提示驾驶员。在此工作原理上,可以强化其智能化,开发自动转向回避碰撞功能,这样能够比车道偏离警示系统更优越,能够使用摄像头与雷达传感器监测车辆和其它车辆之间的距离,从技术上确保了可以预防驾驶员粗心大意导致的摩擦碰撞等。比如汽车如果要驶入错误车道,而且系统监测到旁边有车可能与自身发生碰撞,汽车会自动调节线路,到达安全车道。 三、被动安全技术的智能化发展趋势 1、气囊式安全带 以最新的福特后座气囊式安全带为例,该安全带在2011年配置在新一代福特Explorer SUV汽车中。目前福特打算为全世界的汽车上使用气囊式安全带技术。气囊式安全带可以降低事故发生对乘坐者头部、颈部与胸部的损伤机率与程度,而事故中最易受到伤害的是儿童与老人。平时应用时,气囊式安全带和传统安全带功能类似,并能够适用于儿童身上。百分之九十以上的测试气囊式安全带的人都感觉气囊式安全带的舒适程度和传统安全带到得多。 发生事故时,汽车安全带中的传感器可以及时检测装机的力度,并迅速打开气囊式安全带的气囊。安全带里面有许多管状气囊,能够利用冷压缩气体膨胀展开,安置在座椅底部的气罐把气体利用特殊设置的扣环导进安全带中。气囊式安全带就会将碰撞的力量分散到更大面积,用以增加保护面积,并减少可能导致的伤害。 2、智能化安全气囊技术 智能化安全气囊是基于以往安全气囊基础之上设置了智能传感器,用来监测前面的座位里有没有人,乘坐者是儿童或是成人,有没有系好安全带,驾驶员与乘员在座位上的位置是否合理等等。智能型安全气囊包含以下几种传感器:重量传感器,能够利用座椅上重量检测到是不是有人乘坐,是儿童还是成人,甚至可以检测乘客的性别;红外线传感器,用以确定车上人员的位置;电子区域传感器,利用测量低能量电子区域的电流,检测乘客之间的相对距离。 3、吸能式车体结构 汽车碰撞时,车体结构的安全作用是吸收汽车动能的同时减缓乘员移动的程度,并保证乘员有足够的生存空间。专家们认为,在未来汽车的车体结构设计中,要预先设计一个具有高吸能特性的所谓“压偏区”(一般为非乘坐区)。当车体受到撞击时,该压偏区能以一种可以预见的形式发生断裂或破坏,在一定程度内被压偏,从而最大限度地吸收车辆的压力。 四、结论: 凭借着在智能化领域强大的技术实力和先进性能,当代汽车的安全技术越来越智能化,其效率越来越高,世界各大汽车公司,都在开展这方面的研发,目前车企业在汽车安全技术智能化方面已取得实用化成果。为解决智能交通系统研究开发过程中的汽车行驶安全问题,提供了理论及技术支撑,汽车安全技术的智能化发展,必将为人们的生命安全提供有力的保障。 作者简介 王莉(1979-08)女,籍贯吉林省四平市,单位:烟台汽车工程职业学院,学历:研究生。研究方向:汽车。邮编265500。 汽车安全技术论文:汽车安全技术要首先考虑行人 在汽车上开发各种先进的安全技术时,开发者、利用者最需要铭记的是,路上的行人绝对是个弱者 轿车正在走进普通中国人的家庭。据商务部预测2004年中国汽车产量将突破500万辆,其中240万辆是轿车。 当汽车堂堂皇皇地进入到人们生活中时,其负面影响也愈发地显著起来。每次到中国访问,我都能立即感受到城市中的大气污染。而汽车的迅速增加也带来了交通事故的频发。中国只有2400万辆汽车,但交通事故造成的死亡事故在这几年一直是每年10万人,相当于每天将近有300人死于交通事故。 当然汽车厂家、中国政府都非常重视这些问题。在环境方面,上海汽车工业公司与通用公司(GM)在共同开发油电两用车(同时使用汽油引擎及电动马达的汽车),东风集团也将在2005年以后生产同种汽车。第一汽车集团已准备和丰田共同生产油电两用车,中国政府在全方位地推进环境对应型汽车的开发。国际社会上有些厂家的燃料电池汽车已经接近实用化,在汽车大踏步地走入到人们生活中时,技术的开发、引进有可能让环境等问题得到改善。 世界众多的厂家都在为解决交通事故的产生,而在进行着技术开发。现在,日本正在开发和利用的相关技术有:窗帘气囊(在侧面遭受撞击时,能保护乘客头部的气囊)、防止横向滑动装置、带有控制车与车之间距离的低速行驶装置、导航系统、囊括了以上主要装置的ITS(Intelligent Transport Systems)系统等。日本正在进行安全技术、支援驾驶等技术的开发和利用,如果中国也进行这方面的开发、引进的话,这些能成为对付交通事故的一个有力的手段。 但是笔者更愿意在这里强调的是,技术的开发、利用由于意识、思想的不同,能带来结果也大不相同。乍一看同样是安全技术,但其开发、利用的意识的不同,能营造出完全不同的结果。打个比方说,刀子可以作为餐桌上使用的餐具,也可以作为战争中的武器。虽然它都是以金属加工技术为基础的,但使用目的的不同,做出来的刀具其形状及结构也大相径庭。手握一把刀子时,是用它去加工食品还使用它去打仗,最后结果是完全不一样的。 从汽车安全技术上看,一方面是公路建造方法、交通法规不完备,对司机的安全教育不彻底,而另一方面则在车上装上了气囊及防止横向滑动装置,这些与行人的徒步行走环境的改善毫无关联。司机的安全系数高了以后,反而使一些人敢胡乱开车,让行人处于更加危险的境地。导航系统在强调它们是如何的方便,但如果在技术开发上无原则地增加信息量,反而会让司机的注意力不能集中。 所以在汽车上使用这些技术时,开发者、利用者应该在意识和思想上真正把安全当一会事来思考,最需要铭记的是,路上的行人绝对是个弱者。 一个以每小时5公里速度行走的体重50公斤的人,和以每小时50公里行驶的1吨重的汽车相比较,由于运动能量与重量有关,和速度成二次方的比例,汽车的运动能量是人的2000倍(重量是人的20倍,速度为10倍时,20×102=2000)。我们应该注意的是,在行人的旁边(这里面有注意力不够成熟的孩子,有行走的自由度比较少的老人,还有残疾人),具有如此巨大的运动能量(破坏力)的汽车在飞驶着。要保卫处于绝对弱势的生命,必须彻底坚持“行人优先”的原则,这与2004年5月在中国实施的新《道路交通安全法》的精神――“以人为本”的精神也是一致的。 当然,司机也是人,人是会犯错误的。我们应该让公路结构,让交通法规在司机犯错误的时候也能减少行人的生命危险;应该在道路设计上实现人车完全分离,让司机在驾车失误时也不会造成行人的人员伤亡;应该充实交通法规,确实地遵守法规;应该进行彻底的安全行驶教育。 在“行人优先”思想的指导下,在实施以上对策之后,再引进汽车安全技术,这才是有意义,汽车也才能真正地为人类服务。如果不是这样,在没有安全意识、安全思想的时候推进汽车的普及,行人在路上行走将时刻面临着死亡的危险。笔者已经多次在日本看到过惨不忍睹的状况,衷心地希望中国的汽车普及能在“行人优先”的原则下推展下去。 (日本・名城大学经济系副教授) 汽车安全技术论文:汽车主动安全技术和被动安全技术发展探究 摘 要:随着人们经济水平的不断提高,汽车的应用已成为普遍的趋势,由此带来的汽车安全问题成为全世界关注的焦点。本文从汽车安全技术的概念入手,简述了汽车主动安全技术和被动安全技术的应用情况,明确了未来汽车安全技术的发展趋势。 关键词:汽车主动安全技术 被动安全技术 发展 从汽车投入使用那日起,汽车的安全问题就一直是汽车设计者非常重视的问题,针对汽车安全领域的额研究和改进也没有停止过。经过世界各个国家和组织的共同努力,汽车安全技术在很多方向中也取得了不错的成效。加大汽车的安全技术可以在很大程度上减少了事故发生的几率,减轻了由事故所带来的伤亡和各方面的损失,进一步保障了人们的人身安全。 一、汽车安全技术的概念 汽车的发展和应用的百余年里,汽车的安全问题一直受到汽车制造商和社会各界的广泛关注。汽车的安全成为人们重视的重点,随意打开某一品牌的汽车宣传册,汽车安全的介绍往往占据主要的篇幅。汽车安全技术可以划分为主动安全技术和被动安全技术两种。主动安全技术是运用原有的防范,防止交通事故的出现。被动安全技术则是指事故发生的过程中或者事故发生后,把伤害减到最低的技术。虽然被动的安全技术也可以减小事故发生的伤害,主动安全技术则更占据主要的位置,主动安全技术可以最大可能的避免事故带来的人员或者车辆的损害。主动安全技术起到防患于未然的作用,减少事故发生后出现的交通拥堵而引起的间接地经济损失的问题。 二、汽车主动安全技术及应用 (一)汽车防抱死制动系统(ABS) 汽车防抱死制动技术就是运用计算机对传感器所探测到的各个车轮的转速进行计算,得到当时车轮的滑移率,以此来确定车轮是不是存在抱死的情况,这时可以对执行机构下达调整制动压力的命令,确保车轮在理想的制动情况中运行。对于防抱死制动系统的准确认识是如果驾驶人员要进行紧急刹车的情况,可以保持车辆不会因为抱死而失去控制,可以维持住转向力进而躲避障碍物的碰撞。在通常的情况下,防抱死制动技术不可以缩短刹车的距离。 (二)驱动防滑系统(ASR) 汽车的驱动防滑系统是指在车辆进行加速运行车轮打滑的时候,运用把调整点的时间和间歇关闭的喷油阀降低至发动机进行转速,从而降低了发动机的扭矩,保障车轮不出现打滑的情况。汽车驱动防滑系统是防抱死系统的延伸,进一步为防抱死系统进行完善。汽车的防抱死系统可以确保制动过程中的汽车方向的稳定和操纵性,汽车驱动防滑系统则保障了行驶过程中汽车方向的稳定性和操纵性。所以,汽车驱动系统只能对驱动的车轮加以控制,而汽车防抱死系统可以对所有的车轮实施控制。 (三)电子稳定程序(ESP) 电子稳定程序对于防抱死系统和驱动防滑系统具有支援的作用。电子稳定程序运用各个传感器得到的车辆行驶情况的信息实施分析,对前面两种系统发出纠偏的命令,辅助车辆维持好平衡。电子稳定程序由车轮传感器、电脑、转向传感器等部分组合而成。如果汽车在行驶的过程中,转向的参数会不停的传到电脑,电脑可以结合其他传感器的值来对该车辆行驶过程的转向不足进行修正。 二、汽车被动安全技术及应用 汽车的被动安全技术是指当事故已经发生后,运用车内的保护系统保障车内所有人员的损失降低到最小的程度。 (一)安全带 安全带的应用有着很久的历史,如果出现剧烈碰撞的情况,安全带可以确保车内人员的身体状态不会出现乱动,为其他的安全设施发挥作用奠定基础。汽车上所运用的安全带一般有两点式、三点式、四点式和斜挂式,分别由安装固定件、调节件、织带等部件组合而成。目前的安全带技术运用电子限力预紧的模式,这种模式的使用不仅可以精确地锁定安全带,也可以在收紧安全带的同时保障乘车人员的身体和椅背靠紧。电子式的安全带和安全气囊隶属同一套的控制设施,如果出现剧烈撞击的情况,安全带就运用自带的收紧装置比气囊优先工作,更有效的确保乘客的人身安全。 (二)安全气囊防护系统 安全气囊防护系统的应用在很大程度上减小了碰撞发生时车内人员的受伤几率。安全气囊划分为气囊系统、传感器、气体发生器三个方面。由于技术的快速发展,安全气囊的保护范围也不断的加大,安全气囊的应用可以使紧急的撞车事故中减少车内人员遭受仪表盘、方向盘和挡风玻璃对于颈部、头部、和胸部剧烈的撞击。保护气囊的保护部位由安装位置所决定。安装正面的安全保护气囊需要在车头的左右两面30度的区域内的正面碰撞并达到一定的碰撞的速度和力度方可引爆,侧面的安装要求碰撞点在中心线60度左右的区域内。所以不要以为安装了安全保护气囊就万事大吉了,在没有系安全带的情况下,安全气囊对于保护人的左右更小,也有可能出现不好的作用。因此想要发挥气囊原有的作用,首要的条件是系好安全带。 (三)自动求救系统 自动求救的系统是被安装与GPS车上最新的被动安全系统。如果车辆发生严重的碰撞事故后,此系统可以快速的向救援中心发出呼救,并把事故发生的位置和车辆所处的状态进行报告,为救援人员尽早的获知伤员的信息做了快速的传达。自动求救系统不仅可以预测车内是否有需要救助的人员,也可以检测出车厢内部微量的二氧化碳和轻微的震动情况,为尽快、尽早的救助受伤人员争取了宝贵的时间,把伤亡的指数减小到最低的限度。 三、汽车安全技术的发展趋势 随着电子信息技术的快速发展,越来越多的智能技术在汽车上得以应用,安全技术也向智能化的方向推进。安全技术的智能化主要表现为可以对车辆的行驶情况时时监控、对车辆自身进行监控、可以对驾驶人员进行监控。比如:可以对在车辆运行过程中驾驶人员的瞌睡情况提出警示,智能化的系统也可以对于驾驶人员的身体状况进行监控,判断驾驶人员是否适合驾车。也可以运用智能化的装置对车辆自身进行监控,杜绝出现病车上路的情况,减少事故出现的几率。 可以把汽车、人和道路当做一个系统来进行研究,达到三者的协调发展,确保各自性能的最佳匹配状态,达到驾驶人员的行为特征和道路的设施、交通法规各方面的最佳协调模式,保障整体系统的最佳效益。 为了确保汽车的主动安全系统和被动安全系统可以合为一体的使用,达到更高的安全性能,在最大的程度中保障车辆、车内乘客和路边行人的安全。把雷达、稳定的控制电子传感器和影像传感器进行整合,全面的监控驾驶的环境,自动的帮助驾驶人员运用更好的防护方法。 结束语:汽车作为现代社会无可替代的交通工具,不仅给人们的出行带来了方便,随之而来的还有重大的安全问题。汽车主动安全和被动安全具有相互补充的功效,基于现今汽车的主动安全技术和被动安全技术的应用,对未来汽车的安全前景做出展望。 汽车安全技术论文:汽车主动安全技术新动向 如果要列举目前汽车技术最热门的领域,主动安全无疑应该榜上有名。近日有媒体测算,根据目前汽车保有量、增速和电子系统价格,未来3年国内汽车主动安全系统前端市场有望达2926亿元人民币的庞大市场规模;夜视系统后端市场也将达733亿元人民币。 碰撞预警、紧急制度辅助刹车、驾驶辅助、自动泊车、车道偏离警告、ABS、电子差速锁……如果留心一下,你会发现,在2013年上市的新车会上,这些主动安全技术名词开始被作为新车营销的亮点频频提起,德尔福高管甚至称“2013年是中国汽车主动安全元年”。包括德尔福在内的博世、电装、大陆、天合、威伯科等外资零部件企业,早已看准主动安全会在国内汽车市场得到大规模应用的前景,均展在这方面开展了大量的前沿研究。 这里,《汽车科技》把近来主动安全技术的新动向分为三类,分别为大家呈现。 外部检测系统 汽车主动安全策略中,外部检测系统一般主要是针对车辆外部危险物体的靠近进行的检测,用以对驾驶人员进行预警,沃尔沃公司在这方面近来有项新的技术,可以主动发现“突然冒出来的骑行者”。 今年1月份,沃尔沃宣布跟瑞典头盔及运动防护装备公司POC合作,并提出了全新的交通安全理念,他们的第一个合作项目就是从汽车到自行车的通信系统,即在四轮的机动车和两轮的自行车之间建立信息交互渠道。这个合作项目的基础是沃尔沃在2013年3月份的骑行者检测技术。沃尔沃与POC将在今年的下半年进行新技术的公开展示。 所谓骑行者检测技术,是对与车辆行进方向相同的骑自行车的人进行实时监测,能够在即将发生碰撞时自动全力刹车的主动安全技术。这项技术是对行人检测技术的一大更新,对于已经实装行人检测技术的车辆,可以直接升级这项新功能。 根据沃尔沃统计的数据显示,在欧洲,有50%的骑行者死于与汽车相撞。因此,对于骑行者的安全保护技术,也被提上日程。但是,与行人相比,骑行者的速度更快,而且同时有“人”与“物体”两种因素,要进行骑行者检测,对检测系统就有了更高的要求:必须能够进行更快的视觉数据处理功能,能够实现更快的识别和更精准的判断。 骑行者检测系统中三项设备各司其职:安装在进气格栅上的雷达,用于识别探索范围内是否有物体并计算两者之间的距离;安装在车内后视镜前方的摄像机,用于判断物体的类型,是行人、车辆、动物还是骑行者;最后还有一个中央控制单元,持续不间断地监控并评估前方的交通情况。 该系统不仅能够检测前方行人和骑车人,向司机发出提醒,还能够在司机反应不及的情况下主动采取制动。虽然无法完全避免碰撞的发生,但该系统至少能够将碰撞发生后的损伤降到最低。 国外汽车媒体AOL Autos将这项技术评为年度技术之一。最重要的是,沃尔沃已经准备将该系统搭载于2014年款的车型系列中。 去年,国内科研人员也开发出了成本更低的外部车辆预警摄像头。 在模拟的数字画面中,通过视频捕捉的前方车辆与测试车的间隔距离实时显示,10米、8米、6米……滴滴滴,当两车距离过近时,系统立即通过声音向驾驶者进行预警。这就是27岁的新加坡南洋理工大学工学博士刘国清展示的新型汽车主动安全系统。 “它的工作原理与沃尔沃、奔驰这些高端汽车配备的碰撞警示系统工作原理相同。后者是基于雷达,我们的系统只需要依赖于一个摄像头。”刘国清是南京一家信息科技公司的总工程师,“与辐射范围只在2到3米的短距离倒车雷达不同,应用于汽车前端的长距离雷达的成本很高,因此只能在高端品牌的汽车上配备,或提供选装,价格都在万元以上。”正是这一点的核心区别,使得刘国清和他的创业伙伴们找到了市场中的这块蓝海,“目前,我们是国内首家以视频捕捉分析技术为核心的主动安全系统研发团队。在世界范围内,也只有少数几个独立团队和国际汽车集团从事这一类型的产品开发。” “一部iPhone 4S的摄像头和芯片处理能力就能完全满足技术的硬件需要。”刘国清透露,以这套新型汽车主动安全系统为蓝本开发的App将以免费的方式在苹果商店提供下载,“只要开车时将手机进行类似行车记录仪的方式进行固定,打开软件就行。” 驾驶员辅助系统 驾驶辅助是较早开始应用的、针对驾驶员的主动安全技术,尤其是在大型客车上,辅助配置越来越多。目前针对驾驶员的主动安全技术有一个热点――防驾驶分心,通过各种跨学科手段,检测驾驶员的注意力集中状态,用以指导甚至控制车辆的运行。 很多人觉得自己可以一脑多用,但科学证明并不是如此。“大脑是一台集中注意的机器;它只能一次进行一项任务,”Geoff Mackellar说,他是神经工程公司Emotive的CEO。“因而当你觉得自己在进行多任务处理时,实际上只是在不同任务之间迅速地来回切换。”当你边开车边发邮件时,后果是非常危险的。 Emotive和西澳大利亚皇家汽车俱乐部最近刚完成了一项研究,他们造了一辆叫Attention Powered Car(注意力驱动车)的汽车,用以研究我们开车时分心的频率。这车就跟它的名字一样:只有当你注意力完全a集中时才能全速开动;如果你分心了,它会根据程度来调降车速。 他们使用EPOC(过量耗氧)建立了一个精神探测系统,用来测量驾驶者转换注意力的频率。它会跟踪整体的注意力水平,同时会测量驾驶者喝咖啡或是玩弄广播时的注意力。那个耳机拥有14个EGS传感器,用来测量整体的大脑活动,有8个专注于大脑额叶,这是集中注意力的地方。 最有意思的是Mackellar可以知道一位驾驶者将要分心,在你拿手机发短信之前它就知道你要分心了。“我觉得很惊讶,我们可以探测驾驶者将要做什么事的意愿水平。”他说。 2013年,日本的一名工程师还研制出了一种基于计量生物学原理的车用安全系统,可通过名为EEG的脑电波扫描仪监测司机的脑电波,从而判断出是否有劫车、疲劳驾驶、酒驾或引擎熄火等异常情况的发生。 这个EEG系统由一系列的电极组成,通过连接司机的头皮来检测其脑电波。和指纹、虹膜或者视网膜一样,每个人的脑电波都不同,可用于作为甄别个体的可靠依据。 EEG系统在投入使用前需要首先获取车主在正常驾车状态下的脑电波,当出现劫车、瞌睡、酒驾等突发事件时,车主的脑电波会出现异常,系统即可通过有异的脑电波获知驾车情况有变,进而发出警示或作出其他的必要反应。当有人试图盗车时,EEG可检测出脑电波并非车主所有,自发制动引擎,使汽车无法启动。 在未来,或有可能推出通过无线连接装置将车主的脑电波信息传送给汽车、电脑、智能手机或其他需要持续认证的装置。最为理想的情形是:所有的此类装置都能在车主在场时自动解锁、在车主离开时自动上锁,无需任何手动操作。但距离如此智能化的系统还有多远距离,尚未可知。 2012年4月,谷歌了风靡一时的谷歌眼镜(Google Project Glass),它是一款“拓展现实”眼镜,具有和智能手机一样的功能,可以通过声音控制拍照,视频通话和辨明方向以及上网冲浪、处理文字信息和电子邮件等。今年初,谷歌宣布正在研发一款名为Drive Safe的app,将和谷歌眼镜配套使用,用于在司机出现瞌睡迹象时发出警示提醒,并帮助其寻找距离最近的休憩场所。 司机通过语音命令“眼镜,让我保持清醒”即可启动该app。该app主要利用一个红外线传感器和一个倾斜传感器运作,其中,红外传感器检测司机的眨眼情况,倾斜传感器用于测量司机的头部方位,两者测量得出的数据可通过一个特殊的公式计算出司机是否在打瞌睡或有打瞌睡的趋势。如果计算结果显示司机已出现驾车疲劳,那么app就会出现语音警示提醒,并提供距离最近的休息地址。 不过以目前的状态来看,以上三种技术现在还很难应用到实际当中,很多人连安全带都懒得系,更不用说戴个傻气耳机、眼睛或其它装置了。此外,注意力驱动车在公路上随便减速也是很危险的,而谷歌Drive Safe需要和谷歌眼镜结合使用,司机有可能收到眼镜发出的其他无关消息对驾车过程带来干扰,加利福尼亚州就曾处罚过一位戴谷歌眼镜开车的女性。因此,它们是否会商业化还难以定论。 2013年11月,伟世通电子提出一种全新的车舱新概念,其中采用多用途摄像头用于监视路况的同时,保护司机的人身安全。 全新的多功能摄像头能够将特定的驾驶员控制系统增强,能够减少司机在操作这些系统时所花费的时间,减少司机分心的几率。多功能摄像头同时还能够辨认出驾驶者的样貌,并根据情况调节某些系统的运作方式,这一功能用于防止窃贼或强盗时非常有用。 多功能摄像头安装非常方便,可安装在驾驶舱内的各种位置,以实现最佳视野。通过将收集到的画面经过微处理器计算,系统能够辨别出司机当前视线聚焦的地方,例如汽车中控台还是路面。根据这些数据,系统能够即刻自动增强这些功能的可视性,让司机更容易看到信息。 系统拥有的识别能力还可用于自动调节座椅位置或侧视镜。此外,万一有窃贼进入车辆后,系统判断出窃贼并非司机本人后将禁止发动机起动,甚至将拍摄到的入侵者图像保存下来。 前方摄像头与普通摄像头功能一样,检测前方车辆、行人和道路标志。当前方出现障碍物时,微处理器将前方摄像头收集到的画面数据进行计算,而后方摄像头则解析司机当前视线的聚焦点,并判断出司机是否看到了前方的障碍物。这项信息会以声音警报或在仪表盘上弹出信息的方式转达给司机。 伟世通电子正在向各汽车制造商展示这项技术,希望将其运用于未来的汽车安全系统中。 智能交通系统 主动安全新技术还集中在智能交通领域,通过共享道路、车辆信息来预防事故发生。 以前车辆搭载的主动安全系统信号输入主要是由大量的随车传感器提供的,这些随车传感器主要监控驾驶状况以及潜在驾驶危险。而现在已经有大量的研究人员开始研究利用一些外部组合传感器增加甚至替代主动安全系统之前的信号输入种类。 相比之前单纯依靠摄像机、雷达等随车传感器数据的局限性,通过结合GPS卫星数据和车载导航数据作为主动安全系统的信号输入来源具有更广泛的数据输入类型。 越来越多的公司开始研究车辆与车辆、车辆与基站的通信技术,也就是V2X(Vehicle to X)技术。此种通信技术采用了传统车载通信系统不常采用的专用短程通信手段。尽管V2X技术面市还尚需时日,但是其主要的公路测试已经完成。等到美国车辆监管机构批准其上市时,其公路测试的数据将作为主要的数据基准。正因为此技术所带来的车辆安全性以及可承载车流量的大幅提升,目前已有大量的汽车生产厂商正计划在将来将此技术应用到车辆当中。 当路前方较远距离存在潜在驾驶危险时,V2X技术可以及时的通过基站与车辆进行通信,提早做出相应减速措施。相比较随车传感器实时性突出,远距离预警则有所不足。V2X技术的远距离预警功能不仅可以提高驾驶安全性,而且对于提高燃油经济性、保证交通顺畅同样具有重要作用。 目前,德尔福、电装、伟世通等都投入人力、物力研究。 伟世通高级开发副主任Brian Daugherty表示:“V2X系统造价与传统辅助驾驶系统相比要低一些,V2X技术不仅可以作为传统辅助驾驶系统功能上的补充,而且还可供低配车型选配。” 在谷歌宣布125亿美元收购摩托罗拉移动公司两个月后,后者了一款摄像头系统及其专利图,据悉,这项系统能够将检测到的路况信息与其他车辆的司机共享,这也是该公司为数不多的直接与汽车相关的技术专利。这项代号为US 13/556,081的专利或将帮助司机降低道路风险。 “该摄像头系统将收集到的路况信息拍摄记录,并将多媒体信息传输给即将抵达此地的车辆,起到预警的作用。”以上是专利的部分技术说明内容。 系统中包括视频编码器、摄像头、无线电频率调制电路。其中,后者起到调节雷达信号、视频信号8的作用,系统利用跨车辆警报系统(inter-vehicle alert system)控制摄像头捕获视频数据,将视频数据通过后方天线装置传输至其他车。 作为汽车安全措施的重要一环,a新车主动安全系统评价也越来越重要。2013年10月底,中国C-NCAP 管理中心评价部部长、国家轿车质量监督检验中心副总工程师刘玉光透露,新版C-NCAP评价规程预计在2014年形成初稿,2015年定稿并公布实施。“从中远期来看,C-NCAP研究的方向将会更加侧重主动安全、碰撞形态、测量效果、安全考核四大领域。”随着更多企业的加入,主动安全市场由当初的蓝海已经变成了拼杀激烈的红海,但国内企业还是处于被动跟随的状况,等到技术大规模普及红利显现时,我们是否只能望洋兴叹了? 汽车安全技术论文:汽车主动安全技术势在必行 现如今,中国汽车市场发展快速,国内消费者对驾车生活的追求也逐渐从满足基本的代步功能转向追求舒适和安全等更为高层次的需求。对于保千里汽车主动安全系统,汽车电子行业知名品牌广州飞歌汽车音响有限公司的副总经理陈健勇表示,如果能够有效针对潜在危险向驾驶者提供更加全面、及时的信息,可以有效提升国内汽车安全水平,这不仅对车主是一大福音,也给行业今后在汽车主动安全领域的发展指明了方向。同时,他指出:“汽车的交通安全是我们汽车电子企业的一份事业,同时也是一份社会责任。道路的交通安全离不开企业的创新发展,企业在市场推广的同时也提高了交通参与者,尤其是车主的安全意识。我相信,随着消费者观念的转变,汽车主动安全系统这类产品的市场前景是非常好的。” 据陈总介绍,主动安全相比被动安全,更能保证驾乘者的安全,防患于未然。从过去的数据来看,被动安全的参数基本接近饱和,它的作用已经接近于极限。现在大家更关注的是怎样预防事故的发生,因此主动安全产品的应用将是未来汽车安全产品的发展趋势。“在汽车业群雄逐鹿的今天,无论从消费者的角度出发,还是从汽车电子行业发展方向来看。中国汽车工业必须顺应汽车主动安全技术发展的方向,在我国有计划、有步骤地发展现代汽车主动安全技术是势在必行的。”他说。 深圳市汽车电子行业协会副秘书长陈会军也表示,汽车主动安全产品是一个大趋势,将来会慢慢形成一种标配。他说:“对于驾驶者来说,他们需要的是越来越安全,而汽车的进化就是往安全、便捷、智能化方向发展,所以汽车的主动安全在今后相当长一段时间内可能会占领主要的位置,特别是汽车电子这一部分,汽车安全部件现在增长是非常快的。现在很多高档车都已经安装了主动安全系统,一些中档车也开始在装,根据每个车厂设计的车型的不同,功能会有一些小的差异,但是大的方向是相同的,各个车厂都有自己主动安全的基准侧重点。” 不过,就目前来看,尽管主动安全方面的产品开发已经取得一定的成就,但当前汽车主动安全防护方面的应用状态还很少,普及率较低。对此,陈秘书长表示:“从前装的车厂来看,很多高档车都已经装了,但是后装有些难度,也有技术方面的问题。目前后装的可能只是在原来的基础上加装一些预警和提醒的功能,对车本身的驾驶没有干预,但是前装的车厂很多时候可以对整车的驾驶进行干预,比如自动减速或刹车,这是有很大区别的。从普及率来说,比较快的还是前装车厂的这种模式,但高档车毕竟买的人不多。不过到了中档车也有这种功能的时候,也会有更多的人对主动安全这个概念有更清楚的认识。比如20万以上的车都标配有这种功能的话,那对于普及来说是非常有利的。” 而飞歌的陈总分析道:“任何一个新产品的研发过程都是不易的,因为主动安全是一个新领域,对企业不仅仅有技术上的创新要求,对企业的研发思路上也有极大的创新要求。目前国内主动安全技术的研发相对滞后,但广阔的前景不言而喻。当然,主动安全的意识要不断推广普及,让更多企业和车主加入主动安全的行列。” 那么,汽车电子企业能为汽车主动安全的发展提供哪些支撑呢?陈总说:“我觉得汽车电子行业在汽车主动安全领域还是大有可为的,就拿飞歌自身产品来说,其中就有一项很重要的功能胎压监控。驾驶者可以通过车内提示系统来判断轮胎胎压情况是否正常,避免因轮胎亏气出现的行车跑偏,预防因胎压不正常出现的爆胎情况,在高速行驶时对于乘坐者的安全也是一种保障。汽车电子的种类繁多,但无论是什么类型的产品,都应该从自身角度出发,将细节做到极致。特斯拉开启了汽车的智能时代,让有技术优势的企业有了新的生机。汽车的智能整合也即将开启,例如主动防撞、道路偏移纠正系统和专业的夜视记录仪就能通过智能系统充分结合。汽车电子企业可以在车辆的通讯、发动机控制、OBD报警、远程故障诊断、轮胎、夜视、主动防撞、车道偏移纠正、救援、云数据等方面提供最新技术和产品支持。将来安全性汽车电子产业将是一个百花齐放的阳光产业。” 在陈总看来,企业的竞争形态可以看出一个行业的发展状况。目前已经出现了很多创新的、有特色的汽车电子产品,除了保千里汽车主动安全系统外,还有自适应巡航系统、车道偏离警告系统、主动刹车系统以及防撞系统等产品。但车载导航是汽车与人沟通的中心点,扮演着司令部的角色。将来所有的汽车智能化产品都是借助车载导航来实现操控与通信。所以,将来的汽车主动安全系统与车机是一个相互配合、相互推动的过程。 对于汽车主动安全未来的发展,陈秘书长也提出了一些建议:“对于汽车制造厂而言,我觉得在汽车设计定型和销售时可以在汽车主动安全方面多做一些科普和宣传,这样可以进一步提高车的销售和买车人的安全意识。而对于后装市场,要尽量将产品的稳定性和可靠性做得更好一些。但我不是特别赞同后装主动安全的企业去干预车辆的驾驶。我觉得后装市场做主动安全的企业把预警做好,能做到提醒驾驶者这就够了,不要轻易涉入车身去干预驾驭。不管是后装的差异、品质,还是品质的管控,安装的难度,市场销售的策略,我觉得都应该是这样子。” 结语 很明显,消费者对于汽车主动安全的需求是存在的,这种需求已经逐渐被激发出来并促使汽车业进入了主动安全时代,这对于汽车电子企业而言无疑是一个机遇。或许过不了多久,将会有越来越多的企业挤进汽车主动安全这片蓝海,那就让竞争来推动这个领域的创新和提升吧! 汽车安全技术论文:汽车安全技术运用及发展趋势研究 摘要:汽车安全技术的运用提高了汽车的安全性,降低了事故的发生率,对保证人民的生命财产安全又重要作用。本文首先探讨了汽车安全技术的运用,然后阐述了其发展趋势。 关键词:汽车安全技术;主动安全技术;被动安全技术;发展 一、汽车安全技术的运用 1.汽车主动安全技术 汽车主动安全性是指汽车设计时能主动预防或减少道路交通事故发生的性能,在交通事故发生之前采取安全措施,特别当即将发生危险状态时,驾驶者操纵方向盘避让或者紧急制动以避免交通事故发生。使汽车在正常行驶中,为确保驾驶者的基本操纵稳定性,对周围环境的视认性和确保汽车本身的基本行驶性能,汽车结构设计开发了主动安全系统。 (1)距离警示系统 该系统主要特点是在自适应巡航控制系统(ACC)关闭时,也可帮助驾驶员保持与前车的安全距离,当距离警示系统被激活后,驾驶员可预先设定驾驶车辆与前车的时间间隔,汽车行驶时,系统探测到驾驶的车辆与前车的时间间隔低于设定值时,会在前风窗玻璃上发出警示,同时发出警告铃声,如驾驶员仍未采取任何安全措施,这个系统会主动制动。沃尔沃汽车公司最近开发出了这种防止撞车的距离警示系统 (2)行人安全系统 除了提高交通参与者的安全意识以外,主动避让的行人安全技术的开发显得尤为重要。该系统由集成在前格栅中的雷达装置,装在车内后视镜前面的摄像头和一个中央控制单元组成。雷达的任务是探测车前的物体并确定与车的距离。摄像头则确定物体的类型。行人安全系统不仅能够对前方静止或行驶的汽车做出反应,还可以探测到任何身高80cm以上的行人(包括儿童)。如果有人走入汽车的行进路线,系统即会发出警告;如果驾驶者未能及时做出反应,系统会自动全力制动。在车速小于35km/h时,可使汽车避免与行人相撞。在较高的车速下,则尽可能在发生碰撞前减小车速。并在发生碰撞前施加全力制动,完全规避或最大程度减少事故发生的伤亡程度。 (3)误踩踏板加速抑制系统 日常生活中,经常会有些新手驾驶者因为把油门当制动酿成的惨剧,针对这一现象,日产研发的误踩踏板加速抑制系统能够有效地降低惨祸发生的概率。在限定的区域内,只要该系统启动着,无论驾驶者用多大的力度踩加速踏板,车辆都不会猛的向前蹿出去。这个系统将成为很多新手驾驶者的福音。该系统通过全景式监控影像系统的4组摄像机获取图像信号数据,可以识别车辆是在道路行驶还是在停车场内(或者前方有障碍物)。 (4)远红外夜视系统 夜间是事故高发时段,照明系统是否可靠直接关系到汽车驾驶员的生命安全。最新的夜视辅助系统可让驾驶员在夜间提前看清近光灯照不到的交通标牌、弯道、行人、汽车、障碍物或道路上其它可能造成危险的物件。装备夜视辅助系统的汽车装有两个红外线前照灯,可以找到前方大约200m的距离,在风窗玻璃内侧,有一个小型红外线摄像机可以记录前方的驾驶环境,减弱干扰的耀眼光,提高其它物件的显示亮度,并将其显示在驾驶员仪表板的显示屏上。 (5)驾驶者警示控制系统 由于高速公路网的不断完善,增加了长时间驾驶的机会,驾驶人员极易疲劳和注意力不集中,由此而引起的交通事故约占整个车辆事故的50%。该系统能够记录汽车在道路上的行驶情况并向注意力分散的驾驶员发出警示,避免或减少因疲劳驾驶导致事故的发生。在车辆进入容易使驾驶者进入放松状态的笔直、平坦的道路以及容易使驾驶者注意力不集中的环境时,当车速超过60km/h,该系统激活;当车速超过65km/h,系统便开始进行干预。 2汽车被动安全技术 汽车被动安全性(也称为碰撞安全性或二次安全性)是指在无法避免碰撞事故的情况下,依靠车辆本身保护撞击,将撞击伤害降到最低的装置。另外,作为防止事故后出现二次伤害的安全性,因汽车碰撞分为一次碰撞和二次碰撞,驾乘人员受到伤害的主要原因是二次碰撞中与车身的各部位发生接触或甩出汽车外而造成伤害,汽车被动安全性又分为车外部安全性和车内部安全性。车辆的钢板,车身结构,预紧式安全带,智能安全气囊,头枕,可溃缩吸能的方向盘及制动踏板和自适应约束技术系统(ARTS),灭火系统等都是被动安全的重要组成的部分。 (1)膨胀式后座安全带 福特开发的膨胀式后座安全带在事故发生时,通过把撞击压力分散到更大面积来扩大保护范围,为头部和颈部提供额外支持,有助于减少撞击对胸部的压力和控制后座乘客头部和颈部的移位。该系统将筒状气囊折叠成褶皱状收放在安全带内侧。在发生正面碰撞或侧面碰撞时,汽车安全带传感器在瞬间测定碰撞的严重性并展开气囊式安全带的气囊,从发生碰撞到气囊膨胀打开只需40ms的时间。 (2)外部安全气囊 福特开发的外部安全气囊系统采用了两种可在碰撞中对行人进行保护的气囊。这两种气囊一个是发动机罩气囊;一个是前围安全气囊。两者的配合使用可减少最常见的行人伤亡事故。碰撞发生时,碰撞预警传感器激活发动机罩气囊,其在保险杠上方紧靠保险杠处开始展开,50}75ms内完成,充气后的安全气囊约有1371mm宽、558mm高、127mm厚,由保险杠顶面向上伸展到发动机罩表面以上。 (3)智能型安全气囊技术 所谓智能型安全气囊是在原有安全气囊基础上增加传感器,以探测前排座椅上是否有人,乘员是儿童还是成年人,是否系好安全带及驾驶员和乘员在座位上所处位置。智能型安全气囊有5类传感器:重量传感器可根据座椅上重量测量出是否有人,是大人还是小孩,是男性还是女性;红外线传感器根据热量探测人的存在;电子区域传感器通过测量低能量电子区域的电流,测定乘员是否存在和其所处乘位的位置;光学传感器判定人体存在与否和其位置;超声波传感器分析反射波探明乘员是否存在及其位置。 二、汽车安全技术的发展趋势 为了避免或减轻行人与车辆相撞时发生伤害的严重度,提高车辆的各项主动与被动安全性,世界各大汽车公司投入巨大的人力、物力和财力来研究和开发汽车安全保护技术和产品,并逐渐应用到现代汽车上。未来汽车的安全技术将向着智能化主动化和集成化的方向发展。 智能化。在科学技术不断发展的今天,高科技在汽车制造业中的运用越来越多,使汽车安全系统向着智能化方向前进。通过这些智能化设备的运用,提高了汽车操作的简便性和安全性,保证了人们行车的舒适与安全。 主动化。数据表明,汽车被动安全技术的发展已经到了瓶颈阶段,很难再有新的突破,其作用已经接近极限。现如今,只能通过运用主动安全技术来提高人们行车的安全性。 集成化。将主动安全技术与被动安全技术进行融合,使之形成一个有效的网络,协同发挥作用。中央控制系统能够在危险逼近时主动辅助驾驶者驾驶汽车,而如果事故无法避免的话,系统将会在有限的时间内,把事故的后果减轻到最轻的程度。 三、结束语 车在路上行驶,车祸猛于虎,安全才是王道。抛开价格因素,一辆“安全车”应达到的最基本标准是:前后盘式制动系统、前排双气囊、三点式安全带、安全玻璃、高位刹车灯、ABS+EBD(刹车防抱死和电子制动力分配系统)、车头、车尾可溃缩的安全车身设计、车门内有防撞杆NCAP碰撞测试成绩等结构,良好的驾驶技术才能让优秀的安全设施发挥其应有的作用,构筑以人为本车守护人的和谐社会。 汽车安全技术论文:汽车安全技术的研究现状及展望 摘 要:安全技术是汽车技术中最重要的问题。保证汽车技术的安全性可以减少交通事故的发生,减少交通事故带来的伤亡和财产损失。研究和展望现阶段的汽车主动安全技术和被动安全技术,并对汽车安全技术的前景进行展望。 关键词:主动安全技术 被动安全技术 防抱死系统 电子稳定系统 1 引言 作为现代社会不可缺少的交通工具,汽车在给人们带来便捷的同时也带来了大量的交通事故。由汽车引起的伤亡数量一直在增长,相关经济损失也非常巨大。因此汽车安全技术也越来越被全球各个国家所重视。在这种情况下,经过各个国家和组织的不懈努力,汽车安全技术在很多方向上取得了一定成果。本文中,笔者将对汽车安全技术的现状和汽车安全技术的未来进行研究和讨论。 2 汽车主动安全技术 汽车主动安全技术主要包括:防抱死系统,电子稳定系统,电子制动力分配系统,转向控制系统,防滑转系统等技术。 2.1 防抱死系统 防抱死系统的基本功能是在实时状态下感知汽车车轮的运动状态,并对其作出调整,防止车轮抱死事故的发生。根据统计数据显示,轿车,重型卡车和客车在安装了汽车车轮防抱死系统后,交通事故发生率分别减少了8%,15%和5%。通常情况下,防抱死系统可以明显的提升汽车运动状态下车轮的安全性并很大程度上的减少相关事故的发生。 2.2 电子稳定系统 通常情况下,电子稳定系统包括以下几种功能模块:驾驶员疲劳检测,距离控制,周围环境检测,刹车助力器,限速器,综合稳定性控制,汽车轨道设置器和汽车轨道偏离警示系统。这几种功能模块的综合使用,可以很好的提升汽车运行的稳定性,从而减少汽车交通事故的发生。 电子稳定系统的工作原理是:通过感应监控设备来监控汽车运行状态下的所有数据,数据会被传输到微型计算机控制系统,系统用提前存储好的标准状态数据和接受的数据进行比较,以此来判断汽车当前是否处于不稳定的运行状态。一旦发现汽车处于不稳定的运行状态,系统会迅速的分析当前汽车的不稳定程度和可能出现的后果,如果不稳定程度比较严重,系统会取代驾驶者自动控制汽车。从而减少潜在的事故发生,保证汽车安全。 2.3 电子制动力分配系统 电子制动力分配系统经常被看做是防抱死系统的辅助系统。它可以调节汽车前轴和后轴刹车制动力的分配比例,从而保证汽车的刹车性能。同时,电子制动力分配系统可以和防抱死系统结合使用来提升刹车的稳定性。其工作原理是,利用计算机感应汽车每个车轮的周围环境和摩擦力,控制每个车轮对应的刹车装置,根据得到的数据提供相应的制动力分配方案,从而保证汽车驾驶的安全性。 2.4 汽车牵引方向控制系统 汽车牵引控制方向系统是用来控制汽车的转向过程的。它是由刹车液压传感器,减速传感器,车身摇摆角速度传感器,转向轮角度传感器和车轮速度传感器组成的。汽车牵引力控制系统可以修正使汽车偏离安全路径的牵引力,防止汽车偏离正常行驶路径。主要工作原理是:利用传感器实时的感应汽车的行驶状态的信息。如果发现汽车当前行驶方向的数据和标准安全数据不同,系统会自动的调节刹车控制器和加速器,同时在不同的车轮上独立的进行制动,从而保证汽车驾驶的安全性。 2.5 汽车防滑转系统 汽车防滑转系统是一种新出现的系统,是建立在防抱死系统的基础上的。系统通过监测和控制主动轮来防止由于汽车大幅度转向或路滑引起的汽车失控。主要的工作原理是:电子传感器监测主动轮和从动轮的转速,如果发现主动轮的转速比从动轮的转速高,系统就自动发出控制命令,例如降低档位或者刹车从而防止车轮滑转。 3 汽车被动安全技术 汽车被动安全技术主要包括安全带、安全座椅、气囊系统和COF能量吸收刹车踏板。 3.1 安全带系统 安全带系统的作用是在交通事故中,减轻或防止乘坐者由于和物体碰撞引起的伤害。它主要的工作原理是:预紧装置在汽车紧急刹车或碰撞时迅速的收紧,同时安全带将乘坐者固定住,以防止乘坐者和物体碰撞并造成伤害。当撞车影响减弱时,安全带会自动松开。大量的测试证明,安全带最大可以承受1.4吨的力量,可以在90%的事故中起到减轻或防止伤害的作用。安全带系统主要由两部分组成。 (1)安全带预紧装置。预紧装置的作用原理是专门的感应器收集撞车信息,如果发生碰撞就释放出脉冲,脉冲控制气体发生器引爆气体。爆炸产生的气体迅速在管内膨胀,迫使球链向前运动并带动棘爪盘转转动。棘爪盘和轴连为一体,棘爪盘带动轴转动,安全带就绕在轴上,因此瞬间实现了安全带的收紧功能。 (2)安全带拉力控制器。安全带控制器的作用原理是在预收紧装置的轴上有一根金属转动棒。当汽车碰撞结束后,转动棒即开始转动,从而松开安全带。 3.2 安全座椅 安全座椅主要是指以保护儿童乘车安全而设计,制作的专用汽车座椅。汽车的车座和安全带一般都是按照成人体型来设计的,在保护儿童乘车安全性的功能方面有所欠缺。安全座椅根据儿童的身体特点而设计,可以在事故发生时对儿童起到很好的保护作用。 3.3 安全气囊 汽车安全气囊,通常设置在车内正面,侧面和车顶三个位置。旨在减轻乘员的伤害程度,当汽车发生碰撞时,安全气囊在小于0.1秒的时间内弹出并快速充气,保护乘坐者的头部和胸部。此技术的一个不足之处在于,当汽车碰撞不是非常剧烈时,安全气囊的弹出可能会对乘坐者带来不必要的损伤。 3.4 COF能量吸收刹车踏板 统计表明,世界上90%的驾驶者都在严重的汽车碰撞中腿部骨折,甚至造成了残疾。这是由于在重大事故发生时,驾驶者通常都会用力的用右脚踩踏刹车,这样由事故引起的巨大能量会通过和踩踏方向相反的方向传递给驾驶者右腿。因此驾驶者的右腿往往会在事故中受到相对严重的伤害。 为了减少这种情况的发生。德国大众公司发明了一种能量吸收刹车踏板,最早被使用在POLO轿车上。当汽车遇到和行驶方向相反方向的碰撞时,刹车踏板会在制动后自动分解,从而使驾驶者右腿受到保护。 4 汽车安全系统的未来发展方向 4.1 激光测距成像技术 激光测距成像技术一定程度上解决了机械成像的难题,但也具有一些自身的缺点,例如噪音大,测量精度和分辨率低,成本太高。因此在实际应用上还具有一定难度,此技术未来的发展方向将是提高其测量精度和降低制造成本。 4.2 集成传感器技术 和激光测距成像技术一样,集成传感器技术也正处在研究阶段,并存在着一些缺点。传感器在汽车技术中起着非常重要的作用,现阶段的主要研究方向是怎样将多个传感器组成合理的传感器阵列从而使这些传感器综合的发挥更好的作用。 4.3 综合控制技术 此类技术的的应用效果比单一使用技术要更好,分别在主动和被动安全技术方面取得一定进展。 例如美洲豹汽车的“自适应约束系统”(ARTS),对前面提到的安全气囊的缺点进行了改进,它能够自动检测乘坐者的体型,头部所处的高度,并根据汽车碰撞的剧烈程度来控制气囊是否弹出和气囊充气程度,从而使安全气囊更好的起到保护乘坐者的作用。 福特公司的“综合安全系统”(ISS),该系统综合的涵盖了多种先进的电子系统,由超过50种的系统综合组成。 5 结语 人类对于科学技术的探索永远不会停止。关于汽车技术,我们已经取得了很多成果。安全技术作为汽车技术中非常重要的组成部分一定会随着人类的努力和汽车技术整体的进步,朝着更高,更远的方向而发展。 汽车安全技术论文:中国汽车安全技术的现状与展望 摘 要:交通意外伤亡率高是当前中国的严峻形式,所以企业、学校、科研机构已加紧研究和开发汽车安全技术投资,加速安全技术和产品开发能力提升的过程。独立的C- NCAP五星级品牌汽车,以获得较高的分数,中国的飞跃带动了安全技术的发展。行人的保护、后排乘客的保护、保护骑自行车等被列入安全研究之内;主动安全系统、预碰撞系统、智能汽车网络系统的研究和发展,已进一步成为了人们关注的焦点,更高层次的乘客、车辆和环境相关的主动和被动安全技术的融合协调,将推动零伤亡的汽车碰撞安全概念的实施。国家研究开发和商业化的主要问题,是完善法规与标准的建立,将成为汽车安全技术的飞速发展。 关键词:中国汽车安全;技术;现状;安全 近年来,中国汽车产业的快速发展。中国已经超越美国作为世界最大的汽车生产商,在2010年中国汽车销量分别为1.826万美元和1.807万美元,汽车产量和销量都超过1800万,赢得了世界的第一。中国汽车保有量以突破70亿,达到一个新的高峰,不断增长的汽车事故造成的大量人员伤亡,是当前中国面临的一个首要问题。为了减少交通伤亡率,提高车辆乘员保护,汽车安全技术已经成为中国汽车产业的最重要的研究方向之一。引进先进的汽车安全技术和研发,努力提高中国汽车产业的自主性是必须经历的过程。 一、中国汽车安全的现状 随着中国社会人们的安全意识的淡薄,中国交通意外在年年增加,日益增长的交通伤亡率,进一步反映了整个中国的汽车安全性能低(见图),虽然在汽车销售存在一个巨大量的突破,中国的汽车安全技术发展还比较落后。 因此,根据中国的国情,为中国新车评估C - NCAP评价体系建立,揭开了中国汽车安全技术快速发展的序幕。国内消费者从以前的重外观不重质量的角度来看,逐渐转化为车辆的安全性能是购买的首要标准,C - NCAP汽车安全星级,以帮助消费者更直观地识别车辆安全性能的表现,正是因为有这样的第三方评级机构,有效地促进了国内汽车公司在汽车安全技术的研究和开发,以及安全配置,加大投资力度,不仅是为了实现国家的法律法规和标准,但深入挖掘并满足消费者的安全需求。中国汽车安全性能的要求逐步提高汽车零部件的质量要求也越来越高,安全零部件供应商积极引进国际先进技术,加大投资力度,研究和开发新产品,以提升国内整体汽车安全部件性能。消费者,原始设备制造商、供应商有效地刺激国内汽车安全技术和产业进步之间的互动。 二、汽车安全的类型 1、主动安全技术 主动安全技术指的易用性和舒适的驾驶条件,以帮助司机避免事故的技术。主动安全技术,包括底盘的主动安全技术,安全预警技术和集成安全技术,整个主动安全技术的发展,如图2所示。底盘主动安全技术主要以底盘控制技术为核心,最终通过机箱组件用于与安全相关的控制。以及开始的防抱死制动系统及其应用(防锁定制动系统.ABS)。 2、主动安全控制 主动底盘控制技术是底盘的主动安全控制与执行以电子制动控制,是使用最广泛的技术。电子稳定控制系统(ESC)在主动安全性的底盘控制技术起到很重要的地位。如图(3):在电子稳定性控制系统通过传感器和汽车驱动程序的实际操作状态的操作意图检测到的数据的比较,和差补偿施加到车辆制动横摆力矩控制的转向特性的变化和改进横向稳定性,从而减少交通事故的数量。 3、安全带 安全带是第一个在中国市场上已经普及的被动安全装置,三点式安全带已成为标准的安全装置。在已经升级的基础上,出现了三点式座椅安全带预张紧器,安全带预紧器和限力器,安全带具有更多功能的安全带,安全气囊,座椅安全带预紧限力等;在中国市场上有三点式安全带的一般逐渐开始取代普通的三点式安全带成为各种车型的标准配置。国内汽车制造商积极引入更智能的电机皮带,电机皮带(参见图8)通过预碰撞警告系统检测到碰撞的风险,可以增加安全带来的电动安全带卷收器,符合消除安全带松弛预碰撞的主动安全系统可以更好的乘员约束,以减少可能造成的损害。 车外人员保护措施 虽然中国汽车保有量在200万左右,但作为一个发展中国家,基础设施相对薄弱,人口众多,混合通过主要道路交通状况时有发生,导致越来越多的车毁人亡,事故中行人的伤亡率、行人事故死亡率高约占总死亡率的26%,高于其他类型的交通人员死亡7%。中国在近几年才开始开展行人保护研究,2009年10月30国家了GB/T24550-2009 “汽车对行人的碰撞保护”的法规和标准,体现了中国政府和汽车制造商的行人注意安全。目前,中国汽车技术研究中心有一个完整的模块,能够超过七冲击实验,包括头模块(成人和儿童)的发动机罩冲击试验,腿模块保险杠冲击试验,大腿模块引擎盖边缘震荡行人保护测试实验室,其他汽车制造商都在积极行人保护实验室的建设。自行车作为中国的主要手段,在复杂的道路环境运输也面临着由机动车辆发生碰撞的风险,根据中国的交通情况,有关大学对驾驶自行车与汽车的骑手接触位置与车辆碰撞速度进行试验,碰撞运动的车手,机械师和人身伤害事故等方面的重建,事故模拟,建立中国人体特征作为参数的碰撞模型模拟研究,并寻求降低骑手受伤的解决方案。 三、国家汽车安全法规和标准 目前的汽车安全法规的释放与建立对中国汽车安全有积极的影响,侧面碰撞、安全气囊技术、安全带技术、安全带提醒装置、儿童座椅、行人保护法规等;相对于欧洲,美国和日本而言,全面的滞后是我国最基本的国情;欧盟的ECE / EEC法规相对较早,作为中国汽车安全研究时间较短,并开展小范围,技术能力和缺乏这方面的经验是领先的中国缺乏的主要原因。经过多年的努力,支持了自己的品牌,以及高校,国家正在建立具有中国特色的汽车交通安全法规,打破国际技术壁垒,一直占据着很重一页。要加快中国汽车安全技术发展的步伐,中国汽车技术研究中心汽车安全法规标准不断提高,安全带提醒,儿童乘员约束系统,行人保护方面的国家标准。表(1)显示了中国各大汽车安全的阶段有关技术标准: 中国汽车安全技术展望 随着社会的进步和科技的发展,汽车技术也获得了快速增长,越来越多地车企参与汽车安全技术在各方面的研究,中国的汽车安全发展方向也将走向一个全面综合和创新的时代;主动安全技术将成为汽车安全技术发展的主流,主动提醒没有被证明是有效避免交通事故,开始主动出击,积极干预控制深度的方向,随着技术的不断发展,通过先进的电子技术相结合的智能集成安全系统,自适应主动安全性研究巡航控制系统,车道保持系统,积极的事故预防系统,CAR2X主动安全系统、控制技术、汽车安全技术将成为未来的主流;智能交通系统是先进的信息技术、人工智能技术、信息和通信技术自动控制进行汽车主动安全装置,控制干预智能交通的安全性,最终形成全社会的信息通信技术和计算机处理技术,有效整合交通管理系统,与汽车主动安全技术是一个完整的统一。 总之,人体生物力学、高科技材料、电子信息技术、计算机仿真技术,除了政府需要建立中国人体功能与底盘集成等关键技术研究项目,也要集中优势资源,是解决中国当前滞后重要的一点。只有汽车安全相关的学科和技术已得到改进,才能有效地促进汽车安全技术的快速发展。
一、前言 焊接车间的烟尘具有连续和不连续工况,挥发浓度不稳定,要保证员工身体健康之特性,且尾气物质无回收利用价值,基于以上等因素,如何选用适合自身烟尘处理的技术就很必要,故对几种常见的烟尘处理技术作详细的介绍。 二、滤筒除尘技术 滤筒除尘技术是应用最早的烟尘处理技术,很早以前就已经出现,具有效率高且体积小等优点,但应用场合比较窄。其原因是设备处理烟尘的容量较小,不能处理大风量。但随着科学技术的发展以及人们在应用中不断研究新型滤材及对除尘器的改进与创新,使得滤筒除尘器广泛地应用于焊接烟气、化学、轻工制品、粮食、制药、电子、铸造、冶金、木材加工、水泥、煤炭和矿厂加工等行业。其结构主要由过滤室、折叠滤筒、净气室、灰斗、卸灰阀、脉冲喷吹装置和电控箱等组成。 1.工作原理 含尘气体从除尘器的进风口进入前箱体,由于进风口外设置了导流挡板,含尘气体在导流挡板的作用下,较粗尘粒在惯性和自重作用下,直接落入灰斗中并储存在集灰筒中,起到了预收尘作用。其他较轻烟尘随气流被阻挡在滤筒的外表面,经过滤后的净化气体通过后箱体经管道排出。 2.主要特点 1)滤料体积小,拆装方便,便于维修与更换,且自身刚性较好。 2)与同体积除尘器相比,过滤面积相对较大,过滤风速较小,阻力不大。 3)滤料折格后为保证其效果,要求两端不能存在漏气现象。 4)占地面积小,相应减少基建费用。 5)具有较小的重量,移动运输方便,在安装布置上适应性较强。 6)除尘器棉板设置了可拆卸式盖板,更换滤筒时不需进入除尘室,只需打开揭盖即可更换,实现机外换袋。 7)除尘滤筒与花板采用密封圈加压板式结构,安装滤筒时方便可靠。 3.清灰系统 由于滤筒本身是一个硬固体,不再配置骨架,所以滤筒的清灰与传统的滤袋清灰不同。滤筒除尘器与传统布袋除尘器的性能相比:有效过滤面积提高了2.5~3倍;降低了压差,提高了处理风量;降低了气布比,有效提高了过滤面积;脉冲反吹系统工作效率提高,节省能耗;滤筒元件变短变少,有利于安装;免除文氏管和笼骨,结构简单;大大提升除尘备件的使用寿命,降低设备的停机次数;滤筒采用聚酯纤维材料制作,比一般过滤材料耐磨2倍以上,更耐用。随着过滤工况的不断进行,积聚在滤筒外表面的烟尘越来越多,设备的阻力也会随之增加(一般设定为1500Pa),为保证系统持续正常运行,需定期清除滤筒上烟尘。清灰是由程序控制器定时顺序起动脉冲阀,使包内压缩空气(0.5~0.7MPa)由喷吹管孔眼喷出(称一次风)通过文氏管诱导数倍于一次风的周围空气(称二次风),进入滤筒使滤筒在瞬间急剧膨胀,并伴随着气流的反方向作用抖落烟尘,附于滤筒表面的烟尘迅速脱离滤袋落入灰斗(或灰仓),烟尘由卸灰阀排出,达到清灰的目的。采用上进风方式使得烟尘沉降方向与风流动方向相同,易于烟尘的沉降,灰尘不易积聚,不易产生悬浮层,整个系统阻力稳定。 三、静电除尘技术 静电除尘是利用静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法。常用于以煤为燃料的工厂、电站,收集烟气中的煤灰和粉尘。其结构主要有:除尘器壳体、灰斗、放电极、集尘极、气流分布装置、振打清灰装置、绝缘子及保温箱等。 1.工作原理 当车间含有烟尘的气体通过高压电场时,高压电场是接有高压直流电源的阴极线(又称电晕极)与接地的阳极板之间形成的电场,阴极开始进行电晕放电,使含有烟尘的气体被分离形成气体离子,此时的气体离子带负电,在高压电场的作用下,向阳极板运动,在运动的过程中与烟尘颗粒碰撞,碰撞后的烟尘颗粒则带上了负电,带负电的烟尘颗粒在电场力的作用下,同样向阳极板方向运动,到达阳极板后,进行放电,烟尘颗粒在重力的作用下沉积到阳极板上,除去烟尘的气体即被净化后的气体排出防尘器外。 2.主要特点 静电除尘器的优点:净化效率及效果较高,能够捕获0.01mm以上的细粒烟尘。可以通过系统参数的设定,对应不同的净化效率与效果。由于整体阻力损失较小,耗电量较小且节能,处理气体范围量大,可以完全实现操作自动控制。静电除尘器的缺点:设备整体比较先进,设计较复杂,因此在运输、安装、调试及日常维护保养方面要求较高。除尘效果与被处理对象的电阻有关系,在设定范围内的烟尘净化效果较好,在设定范围外的烟尘净化效果较差。气体的温度、湿度对净化效果影响较大,同一种烟尘在不同的温度、湿度环境下,烟尘电阻的不同导致净化效果相差较大,一次投入较大,且维护保养费用较高,整体占地面积较大。 四、水激除尘技术 水激除尘技术是目前广泛使用的一种新型湿式除尘器,主要应用于机加工油雾、油漆喷涂、自燃性烟尘和爆炸性烟尘等领域。它具有除尘效率高、压力损失小、耗水量少、性能稳定且污水污泥容易处理等优点,而且结构简单、使用方便、占地少、造价低,因而是一种针对特殊工况的除尘设备。此外,还备有各种耐腐蚀的涂料,可根据用户的不同要求制作,以提高使用寿命。其主要结构由箱体、S板、净气室、挡水板、水位控制装置、供水阀和排水阀等组成。 1.工作原理 水激式除尘器,利用高速气流在狭窄通道内呈S形轨迹运动的水激力,使水和含尘气体彻底混合,强化烟尘在水洗作用下的湿润、凝并和沉降功能。含尘气体由入口进入除尘器,气流转弯向下冲击于水面,部分较大的尘粒落入水中。当含尘气体以25~30m/s的速度通过上下叶片间的S形通道时,下叶片为一个局部浸没在水中的静止叶轮片,高速气流通过叶轮片将水提升到S形通道内而形成湍流水幕,激起大量的水花,使烟尘与水充分接触,绝大部分微细的尘粒沉入水中,故含尘气体得以充分的净化。 2.主要特点 (1)性能稳定,除尘效率高 处理风量在25%的范围内波动时,其除尘效率不受影响。对亲水性烟尘,除尘效率≥98%;压力损失较小,一般为80~100mmH2O。 (2)耗水量少,管理方便 因除尘器中的水不断循环使用,故耗水量极少,仅有少量蒸发损耗,损耗量约为1kg/1000m3。由于运行过程中不需循环水泵,污水和箱内沉积的污泥定期排出,不仅带来管理上的方便,而且能经常保持周围环境的整洁。 (3)能净化溶水性有害气体 若在水箱内投入相应的碱性物质,能净化各种炉气中的SO2等有害气体,达到既除尘又除气的作用;提高防腐能力,一般情况下,箱体内壁刷沥青漆两层,也可按用户要求涂刷环氧树脂涂料或BS涂料等,以提高设备的防腐能力,延长使用寿命。 3.工艺流程 水激除尘技术工艺流程如下图所示:烟尘输送到水激式除尘器,烟尘经过除尘器S形通道区,使烟尘与水充分接触,绝大部分微细的尘粒沉入水中,达到烟尘和空气的分离。净化后的气体经风机与烟囱高空排向大气。经此工艺治理的气体完全达到国家相关标准排放。 五、结语 随着环保要求的日益严格,焊接烟尘直排,不但对环境产生危害,还严重危害人的身体健康。本文系统介绍了国内外几种应用比较成熟的焊接烟尘处理技术,为了提高认识与了解,分别从其工作原理、结构组成和特点等方面,进行了详细的分析,给初次接触烟尘处理技术的厂家一个初步指导的作用,避免因了解不充分造成的盲目投资或事后整改等问题。
机械设计论文:机械设计技巧挑战的思考 机械设计的基础 17世纪和18世纪初叶是钟表时代,18世纪末叶和19世纪是蒸汽机时代。机构学的发展,出现了曲柄滑块原理的内燃机、汽轮机和水轮机等,实现了将柴油和汽油的化学能转化为机械能;原煤的化学能经热能转化为机械能;水的动能和势能转化为电能或机械能。这些技术发展进程中,诞生了机械设计课程。机械设计包括机械原理、机械零件和机械系统设计三部分内容。机械原理讨论机构的设计、运动分析和动力学分析。机械零件部分讨论机械零件的强度、刚度、振动稳定性和耐磨性等设计方法,并且介绍机械的结构设计。机械系统设计部分讨论机械系统的动平衡、速度波动调节以及系统方案优化设计等。机械产品的创新设计以上述三部分内容为基础,对产品设计进行改进或革新。 1.机械原理。机构的设计与分析是机械原理的核心内容。常用的机构有:连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、蜗杆结构、摩擦轮机构、棘轮机构、槽轮机构等。机构的演变或创新方法有:机构的组合、机构的演绎、机构的逆向设计以及新原理的应用等。机构组合是常用的设计方法,通过不同类型机构组合或者同类型机构的组合,得到实现运动轨迹的新组合机构。机构的演绎是通过改变机构的运动副、构件几何设计、机构的变结构等方法,获得新的机构设计。机构的逆向设计,常用主动构件和输出构件互换、增加或减少自由度数即原动件数,来获得新的机构设计方案。机构的运动分析和动力学分析,常用计算机辅助设计的方法来分析,以获得运动轨迹、加速度和跃度的变化曲线。机构的创新设计是机械产品创新的基本内容,也是对产品在较大程度上的革新。 2.机械零件。机械零件分为通用零件和专用零件。机械零件部分介绍的是各类通用零部件,包括连接零件、传动零件、轴系零部件以及弹簧、机架和导轨等。连接零件有螺纹连接、销、键和花键、过盈连接、胶接、焊接和铆接等。传动部分有带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、摩擦轮传动等。轴系部分有轴承和轴的设计,其中轴承有滑动轴承、滚动轴承、空气轴承、电磁轴承和静电轴承等。机械零件的设计是针对零件的失效形式来进行的。首先由实践确定机械零件的失效形式,然后选择零件的材料和表面处理技术,以抵抗其失效形式,再依据相应的设计理论提出设计准则和设计公式,最后是设计零件的所有结构尺寸。另一方面,机械零件是物化的产品,其结构设计和制造工艺性设计也是关键方面。机械零件的创新设计方法有变结构的设计、组合设计以及采用新原理的设计等。 3.机械系统设计。机械产品越来越复杂,组成机械产品的零件个数越来越多。机械系统的传统设计内容有动平衡、速度波动调节和分系统之间的匹配等。机械子系统的设计,包括动力系统、传动系统、执行系统、控制系统和辅助系统的设计。在计算技术发展后,针对系统层面出现了系统优化设计、系统可靠性设计和系统摩擦学设计,并且在产品设计中得到应用和推广。随着生态设计、全寿命周期设计、维修设计和自动化设计的发展,基于系统分析和计算仿真的设计软件包日益增多。经典的设计内容都可以由软件包来完成,然而对于新材料的机械零部件设计及其系统设计,仍需要理论和实验的应用基础研究,以获得设计准则和相应的设计方法。 机械设计面临的挑战 我国的机械工程高等教育是从20世纪初开始的,落后于欧洲的第一次产业革命200余年。因此,我国的机械工程科学与技术距世界先进水平有差距是有其历史原因的。在改革开放后,国家的载人航天、高速铁路和青藏铁路等重大工程的建设推动了机械、电气、信息和材料等学科技术的进步,同时也促进了不同学科的技术整合,以新的系统产品提供给消费者。然而,我国的工程教育历史较短,仍有待借鉴国外先进的工程教育经验和教育方法。目前,机械设计教学与产品设计面临的挑战有创新能力的培养、系统性的思维观、新的科学原理带来的挑战等。 1.新材料带来的挑战。人类的发展史从某种意义上说也是人类利用和制造材料的历史。随着人们对石头、铜及其合金、铁及其合金、半导体材料的制造和使用,人类社会经历了石器时代、青铜时代、铁器时代和半导体时代。在上个世纪末,智能材料的发展非常迅速,例如压电材料、磁致伸缩材料、光敏材料等,机敏材料正得到更多的应用。在量子力学基础上出现的新智能材料,将为机械产品设计提供更广阔的空间。作为机械产品设计工程师,要时刻关注智能材料的进展及其制备技术。纳米材料作为一种介观尺度的材料,已在纳米润滑添加剂方面得到工程应用。另一方面,材料的成本与市场供应也是产品设计阶段需要考虑的内容。新材料的发展与研制,为机械产品设计提供了更多的设计选择,也同时使得以前不可实现的产品功能得以实现。生物材料及其仿生技术是新材料的发展方向之一,设计师应关注这一方面的新进展、新技术和制造过程,在较短时间内将其应用于产品设计,为人们的安全、舒适的生活和健康提供新的产品。 2.信息科技带来的挑战。从信息论和控制论的诞生开始,人们就进入了信息社会。计算技术的软件、硬件和系统技术,作为20世纪的标志性进展,以此为阶梯,人们开始了信息社会的生产与生活。信息技术使得地球变成了地球村,各地信息及时传递与互享共用,改变着人们的生活方式、生产方式和思维习惯等。毫无疑问,我们已经生活在信息社会里,信息技术对机械系统中的控制单元设计进行了彻底的变革。产品的设计涉及功能、结构、外部界面、用户界面和成本五个方面。产品的创新设计方法很多,例如前苏联学者G.S.Altshuller提出了创新问题解决方法。无人车间、无人制造工厂不再是人们的向往,而是已经成为现实。信息技术已经提供了虚拟战场、3D虚拟电影、虚拟产品模型、虚拟产品装配等一系列产品和相关的技术。机械制造的核心,机床已经是计算机控制的可编程设备,机械制造过程也已经是柔性的可变制造系统的生产线。可以预见,信息技术不仅会为人们的生活提供手机和无线网络等,也将提供虚拟的生活体验,例如虚拟的蹦极、虚拟侏罗纪公园等。信息科技对机械设计和机械制造的变革不会比电气化革命带来的少,而且更加深刻、更加深远。机械设计工程师要学习新的信息科学与信息技术,用其革新机械产品的设计、机械制造过程和管理过程。 3.智能科学带来的挑战。21世纪是生命科学与技术的时代,生命的基本特征就是智能与生长。智能科学的发展与信息科学密切相关,也可以说是以信息科技为基础的。简单智能产品,例如冰箱、空调等,已成为商用产品,而且新的更高智能程度产品也在日新月异的发展之中。基于信息技术的智能交通系统、公园导游系统、空中管制系统等产品已具雏形,随着信息处理的高度智能化发展,这些 信息管理系统也需不断地升级。1956年到1961年可以说是AI研究的形成时期,卡内基-梅隆大学、麻省理工学院和IBM公司开始了AI的早期研究。1961年到20世纪80年代是AI成长期,80年代是其快速发展期,80年代后人工智能技术步入实用化成熟期。取得了国际象棋、口语识别、机器视角和专家系统等研究成果。 4.生态环境带来的挑战。随着生产的规模扩大,对自然资源的消耗日益严重,伴随出现的环境污染也日益突出。在今天的生产发展阶段,保护自然生态环境的压力更加突出。为了保护人类的生活环境,必须从产品设计、产品制造到产品回收循环利用的全周期,考虑产品的环境绿色性。产品供应链的全球化、网络化与节能设计,是新世纪机械产品设计需要考虑的新问题。机械产品的设计阶段就很大程度上决定了产品的环境友好性。从材料选择来说,应采用材料种类更少的设计方案;从计算参数设计来看,应提高功能参数与质量之比,更大程度地发挥材料的性能;从结构设计来说,应尽可能地循环利用报废机器的零件,或者通过最低成本的再制造,然后循环利用零部件;在功能设计来说,应尽可能发挥产品的设计构思,提供更多、更便捷、更低成本的功能实现方案。如此等等,在整个产品设计阶段贯彻生态设计的理念,为保护自然环境和最大效能利用资源做出努力。 小结 机械产品创新设计必需解决新发展的挑战,新材料、信息技术、智能科学与生态环境等带来的将是长期面临的新问题。机械设计的发展是个动态的吐故纳新过程,只要我们睁开眼睛、敞开胸怀,以前期的机械机构设计、结构设计、强度和刚度设计、可靠性设计、优化设计和摩擦学设计等知识为基础,必将在新的世纪中创造出更多更好的新产品。 机械设计论文:机械设计加工问题的研究 0引言 近些年来,我国科技水平不断提高,与此同时对机械加工与设计的要求也相应提高。为了在激烈的市场竞争中获得一席之地,机械的加工与设计不仅需要提高其工作效率,也要在高效率工作下,严格保证其质量。在这种情况下,机械加工与设计人员需要做好严格的生产与检验工作。在机械加工与设计之前做好详细的考虑,保证机械生产与加工每个步骤有序完成。并采用现代技术降低损耗,高质高量的完成生产。在工作中遇到问题,不要恐慌,积极应对,在机械开展工作之前应该做好备案,减少问题发生的概率,努力生产出最优产品。 1中小型机械加工与设计中存在的问题 机械加工与设计中,总会出现各种各样的问题。可能是操作人员的操作问题,有可能是机器的磨损等问题。机械设计师应该对问题进行总结分析,减少问题发生的概率。本文对中小型机械设计与加工中常出现的问题进行了总结。 1.1操作过程中易出现的问题 操作误差:机械加工与设计的整个操作流程关系到产品的质量,因此应该引起关注。在机械加工与设计时不可避免的总会出现实际操作与标准操作之间的差距。这些问题的产生不是人为的原因,而是因为机械的老化或工艺系统受力情况等原因造成的。工作人员为了保证机械设计与加工正常操作,提高产品质量,应该在机械工作之前,做好预估,虽然这样在实际工作之前,还是难免有误差,但是在做好预案的前提下出现的误差会降到最小,机械设计加工数据也会更准确。产品变形:在机械设计与加工时操作过程中还经常出现的一个问题是产品变形的问题。产品的变形是因为机械大小、位置、性质等原因发生的变化。关于产品的变形原因可归结为以下三个方面:一是机械产品加工过程中,会有强大的内力将其吸住进行加工,但是当工作完成之后,卡爪会放下加工后的产品,形成冲力,造成产品的变形;二是机械产品在进行热处理后,因为其物理特性,很容易出现中间高、两边低的情况;三是机械在进行加工操作时,因为其本身的误差造成的产品变形,但是工作人员可以通过提前预案,控制误差,减少可能造成产品变形的因素,如使用高质量的加工器材减少造成产品变形的可能性。 1.2产品质量方面易出现的问题 材料选择上:机械设计与加工材料的选择至关重要。材料选择的好生产出来的产品质量才能过硬。如果材料选择质量较差,那么在机械设计与加工过程中出现问题的概率较大,影响整个加工生产,影响产品的质量。机械设计与加工的材料的选择须注意两个方面,一方面为材料的硬度,另外一方面是材料的耐加工性。如果材料的硬度不够,那么生产出来的产品不耐用,如果材料的耐加工性不强,那么在加工的过程中极容易造成产品的变形。如某加工厂在材料的选择时,没有充分考虑到材料的铸造性能,结果材料在加工中,因为熔点较高,结晶温度过大,造成产品难生产,生产出来的产品不达标,给加工厂造成巨大损失。质量监管上:在机械加工与设计中,应确保零件质量的完好无损,若在机械设计加工之时,零件质量不能保证,不能正常完成工作,那么生产出来的产品可能是无用的,甚至延误整个工期,造成整体系统性能效率的降低,让机械产品的使用年限大大的降低。在机械设计与加工时应注意塑性的材料其产品很容易变形,因此造成切割质量产品表面不够光滑,而硬性材料因为其硬度过于大,因此在切割时容易出现细碎;在机械产品冷却之后进行加工也可能出现组织结构变形的问题,导致生产出来的产品粗糙、不光滑。因此,在在机械加工时应严守质量问题,保证生产出来的产品是光滑的,寿命周期长的。 1.3新技术的开发与应用 市场经济体制下,要想在市场上获得一席之地,就必须不断提高劳动生产率。机械设计与加工市场同样如此,也应不断提高其劳动生产效率,降低生产成本,生产出价格低、质量好的产品,这样才能在激烈的市场竞争中脱颖而出。机械设计与加工应不断提高机械产品的质量,扭转传统的产品开发模式,加快产品生产速度,从而在市场中因为其独特的优势而被认可。 2中小型机械设计与加工问题解决措施 虽然在中小型机械设计与加工中存在各种各样的问题,但是问题的出现必有其原因,因此工作人员应勤于在机械设计与加工之前做好预案,出现问题时做好总结,以提高机械设计与加工出来的产品质量的保证。 2.1机械设计与加工操作问题具体办法 模拟实验:在进行大批量产品生产之前,可进行试验模拟,观看模拟中可能出现的问题,从而早做打算,提出解决方案。这样在生产过程中才能减少问题发生的概率,提高生产产品的质量,降低损耗。新型的机械产品开发也能够使用这样的模拟实验,强化新型机械的设计理念,提高机械产品的劳动生产率,从而生产出质量更好的产品,通过模拟,找好问题的所在,提高劳动生产率,提高产品质量。设置合理参数:机械设计与加工中,需设置合理的参数,合理的参数的设置能够保证生产出来的产品表面光滑,时间耐用。参数的科学设置直接关系到机械工作中切削的深度、速度、时间等问题,因此在机械开展工作之前,应首先确定好削割的时间、速度、深度等数值,从而保证机械的精细化作业。利用处理工具:机械加工设计中,需科学的使用处理工具,根据生产的产品与机械的工作选择合适的处理工具,加快产品生产的进度与精度。如在机械加工不能触及的地方,可选择小刀等精细工具进行加工,从而保证生产的产品精细,精准。 2.2机械设计与加工产品质量问题解决办法 谨慎选择材料:在机械设计与加工之前,应做好材料的选择,材料选择得好能够提高产品的质量,降低生产的难度,降低生产的消耗,从而提高整个的劳动效率。在材料的选择上应主要从材料的加工性能、切削性能、热处理性能几个方面做重点考虑,并结合实际的生产需要选择不同质地的生产材料,为不同的机器选择不同的材料,这样在保证机械设计与加工正常工作的前提下,生产出来的产品质量是达标的。定期保养设备:机械设计与加工中所使用到的设备应定期保养,保证机械正常作业。如清理机械周围的碎屑,使用中注意机器散热、定期进行维护等。如有部分机械在使用一段时间之后,就会发出声响,运转不顺畅,这种情况下,可使用润滑剂加快机械的运转,保证机械产品的质量,延长其寿命。例如有某工厂的机械设备应使用时间过长,热度极速上升,影响使用寿命,发现这种情况之后,其工作人员使用润滑剂对设备进行了冷却,从而延长了刀具使用的寿命,降低了生产中的损耗。 2.3机械设计与加工致力于提高新技术 着力于提高生产技术:在整个机械设计与加工中,其劳动生产效率的提高是根本,因此厂家应着力于跟上时代的步伐,不断的开拓新的技术理念,加强机械生产效率的监管,致力于在不降低产品质量的情况下提高劳动生产效率,提升市场竞争力,提高市场占有率。可优化整套机械设计与加工设备,大力弘扬机械设计加工工艺的推广,让整个的产品设计符合市场的需要,符合时代的要求。提高设计水平:机械设计与加工是一项高精准化作业,也是一项复杂的劳动,不断的提高其精准度,提高其劳动生产率,降低消耗,提高生产出来的产品是机械设计与加工的主要目标。不断提高机械的设计水平从而让机械根据已设定好的统一标准进行作业,提高整个工程产品的产量与质量。如在开展机械设计加工之前,有固定的组织机构进行商讨,制定出一整套的产品生产 计划,并让机械按照统一的计划进行生产,从而保证生产出来的质量上乘。 3结论 综上所述,可以看出,在中小型机械设计与加工过程中,首先认真对待材料的选择,其次,致力于劳动生产技术的提高,使用新技术、新方法进行生产;再次使用处理工具,处理机械处理不了的问题;设置参数,确定切割深度、切割时间等;定期对设备保养,保证设备的正常运转;进行模拟实验,将可能发生的问题做好预案,减少问题发生的概率。采取以上措施,强化中小型机械设计与加工的精准度与工作效率,促进产品质量的提升。 机械设计论文:机械设计与制造的绿色设计法 1.绿色设计的内涵 在机械产品的设计阶段,就应充分考虑到产品在使用废弃后的回收利用性以及可拆卸性。(2)绿色设计法提出了生产企业与产品设计者应在节约资源和保护环境上主动承担起一定的社会责任。尤其对于大型或大量的机械产品制造,企业在加工生产这些产品的同时,还应在可能的范围内,主动承担产品的回收与再次利用的义务。(3)在人类资源日益枯竭,生存环境不断恶化的新时期背景下,绿色设计法是对传统设计理念和设计方法的创新与改良,体现了人们对环境及资源的重视,以及对整个机械产品设计学科认识的深化。 2.机械设计与制造中绿色设计的主要内容 2.1绿色材料的选择与管理 绿色材料即可回收、可再生,且对环境污染较小、低能耗的材料。因此在机械设计中应首先选用环境兼容性好的材料与零部件,并尽量避免选用有辐射性、有毒或有害的材料。要求所用材料能够有利于回收、再利用、再制造或易于降解,从而实现机械制造业在资源利用率方面的上升,实现可持续发展。同时,在机械设计与制造中,还应当尽量减少所选用材料的种类,从而降低产品在废弃后的回收成本。例如:模具材料的绿色程度对最终产品的绿色性能有着重要的影响,可通过舍弃过往对材料表面进行化学处理的方法,而改用物理方法实现防腐与脱模;选用对环境危害较小的镍磷镀代替电镀铬;用不锈钢材料来加工防腐模具来代替电镀的方式等等。 2.2拆卸性设计 在传统的设计方法中多数只是考虑到产品的可装配性,而较少考虑到产品的拆卸性。绿色设计中着重要求将拆卸性作为机械设计与制造中,产品结构设计评价的一个重要准则,从而使产品在报废以后,能够对其零部件实现高效且不加破坏的拆卸,以便有利于材料和零部件的重新利用与循环再生,进而达到保护环境和节省资源的目的。拆卸性设计的基本原则主要包括以下几点:第一,应实现产品零件的多功能性,从而降低应拆卸零部件的数目以及拆卸时的工作量;第二,应避免在设计时,对有相互影响的材料进行组合,尽量避免零部件的污损;第三,在机械设计与制造中,应减少零件的多样性,并努力向着零件的标准化、模块化和系列化方向发展。 2.3可回收性设计 可回收性设计是指在设计中,充分考虑到产品各零件回收再利用的可能性,以及相应的回收处理方法和回收费用等问题。可回收性设计一般包括两种途径,即零部件的再利用和原材料的再循环,在当前鉴于材料再循环的困难与高昂的成本,因此较为合理的可回收性设计应重点突出零部件的再利用。可回收性设计的主要措施包括了以下几点:在机械设计与制造中,尽量使用可重新利用的材料;使用对环境影响较小的材料,例如可再生材料、易回收材料以及无毒无害材料等;对于已使用过的零部件进行再加工和翻新等措施。 2.4绿色产品的成本分析 在对机械制造业中绿色产品的成本分析,应与传统的成本分析有所区别,在绿色产品设计的初期,即综合考虑到产品在回收、再利用上的性能。因此在作绿色产品的成本分析时,必须考虑到产品拆卸、污染物替代、特殊产品相应的环境成本以及重复利用成本等等。绿色产品的成本分析应在每一次设计选择时进行,以便于设计出的产品更突出绿色环保性,且成本更低。 2.5绿色产品的设计数据库 绿色产品的设计数据库应详细包括了产品寿命周期中与经济性、环境性等相关的一切数据,如材料成分、各类材料对环境的影响数值、材料的自然降解周期、人工费用以及机械制造中装配、销售和使用所产生的附加数量与环境的影响值等等。因此绿色产品的设计数据库对了机械产品的设计与制造过程都有着举足轻重的影响与作用。 2.6绿色产品的包装设计 对绿色产品的包装设计,应重点突出以下几方面原则:首先应材料最省,即绿色产品的包装在满足销售、保护以及提供充足信息功能的前提下,所适应材料应最少且文明适度的包装;其次,应尽量选用可回收或易于降解,且对人体无毒害性的包装材料,例如使用EPS、聚乙烯产品等在大自然中易于自然分解且不会污染环境的材料;最后,所选用的包装材料应易于再循环和回收利用,通过再循环使用和重复使用的包装,从而提高包装物的生命周期,有效降低包装废弃物的出现。 3.总结 在我国加入WTO以及可利用资源日益枯竭的新时期背景下,机械设计与制造中的绿色设计应重点从节约能源和保护环境的角度出发,并充分体现以自然为本的设计思想,从而在保证产品应有的功能、使用寿命和质量等要求的基础上,近可能的设计出更加简洁、完美和长久的产品。 机械设计论文:设计技术在机械设计中的价值体现 稳健设计和模糊设计 这种设计主要是所设计出来的产品不管是在制造的时候,还是在使用的时候,当结构参数发生变化的时候,或者是在预定的使用期限内发生老化的时候,还能保证产品的性能稳定。 稳健设计的主要作用就是提高设计出来的产品的质量,从而减少损失。伴随着市场竞争越来越激烈,设计和制造出来质量比较好,成本也比较低廉的产品逐渐受到设计人员的关注。稳健设计已经逐渐的成为提高产品质量的一种很好的工程方法。在设计的时候要考虑到参数的随机性能和其他先关性能,采用稳健设计解决一些因素的不稳定性,从而推理出相关运算方法。 并且利用一些能够看得见的动态三维图形等建立系统,通过精确的数据运算,找出稳健设计的最优解。模糊设计主要是在设计中运用模糊数学的方法。随着科学技术的发展,需要设计的机构也在逐渐的变大,设计中出现的变量越来越多,空间关系也越来越复杂。这些变量中存在很大一部分的模糊现象,在很多时候我们并不能精确的描述设计师所设计出来的产品特点。 绿色设计 绿色设计主要是为了提高设计出来的产品的绿色程度,这是其主要的目标。设计出来的产品在满足的环境目标的要求之后,还不能降低其使用性能以及使用寿命。绿色设计一般也可以叫做环境设计,还可以是生态设计。对于传统的机械设计产品而言,设计者主要是根据设计出来的产品的性能,产品的质量以及产品的成本等这些指标进行设计。 很少可以到这些产品后期的维护、拆卸以及回收等,在淘汰一些废弃的产品的时候,要没有顾及到这些产品对于环境方面的影响。这些产品在生产制造出来之后,尤其是利用完毕之后,没有进行必要的合格的拆卸,也没有挖掘其可以回收的性能,这样就导致一些有害物质侵蚀到生态环境中去,严重污染了环境,对周围居民的生活质量产生了影响,与此同时,还造成了资源的巨大浪费。而绿色设计就是针对上述情况所进行的产品设计,遵循保护生态环境的设计理念,从产品的制造到产品的使用,直到产品利用完毕,其中涉及产品的整个生命周期,其中还强调了产品的开发阶段也依据生命周期的观点进行分析。绿色设计的基础是传统设计,在传统设计的基础上进行一定的补充和调整。 就我国目前的状况来看,已经开始实行绿色标志的认证这样一个制度。要求设计出来的产品在不危害生态系统的前提下进行生产运作,这些绿色产品才能保证生态环境不会遭受到破坏,不断减少废弃物的排放数量。 机械设计论文:机械设计教学革新思考与实践 一、前言 机械创新设计是指发挥设计者的创造力,结合现有科技成果,设计出具有创造性和使用性的机械产品的一种实践活动,涉及到机械设计理论与方法、制造工艺、材料及处理、机械结构、机械产品维护及管理等机械工程领域的多种创新。从目前来看我国大学生机械创新能力教育与国外相比还存在很大差距,这与历来对于机械创新教学研究重视不够有直接关系。随着科学技术的发展,社会对于大学生的创新意识、创新能力和工程实践能力要求越来越高。因此,加强机械工程类大学生创新精神和能力已经成为高等院校工科专业教学改革和学科建设的迫切而主要任务[1-7]。 二、存在问题探讨与分析 在指导机械设计制造及其自动化专业大学生机械创新设计过程中总结出存在以下几个方面的问题。 1.基础理论知识相对薄弱,创新思维不足。该专业在二年级、三年级主修与机械创新设计相关的基础理论知识,包括机械制图、工程力学、机械原理、机械设计、工程材料学、机械制造技术基础、机械控制工程基础、液压与气压传动、机电一体化技术、自动控制原理等。扎实掌握并灵活运用这些基础理论知识是大学生创新设计必备的基本条件。但是在实际教学过程中由于课时压缩、实践机会较少以及学生学习主动性较差等多种原因,造成学生掌握的基础理论知识相对薄弱。多数学生学习这些课程主要是应付考试,对这些基础理论进行深入思考并启发自己的创新思维的较少。 2.过度依赖计算机辅助软件,物理样机设计经验欠缺。随着计算机技术的飞速发展,在机械创新设计方面,出现了一系列新技术,主要表现在基于CAD软件的创新设计、虚拟设计[8]。机制专业的学生主要掌握的CAD软件有两类:一类是二维设计软件,如AutoCAD,另一类是以三维建模为基础的大型CAD/CAM软件主要有Pro/E,UG,Solidworks等。一般学生在二年级的时候通过自学和课堂学习等方式基本上掌握了这些软件。但是大部分学生主要精力放在学习虚拟样机相关绘图和建模技巧上,以绘出漂亮的图形为目的。由于对机械设计的理论掌握不够加上没有足够的实践机会去了解物理样机设计过程,在开始接触机械创新设计时,会过度依赖这些软件进行三维建模,不能将虚拟设计与物理样机设计有机结合起来。实际上机械创新设计的本质还应归结到机械本身,以计算机技术为基础的虚拟样机技术只是辅助设计的一个手段,不能完全代替传统的物理样机机械设计。在创新设计中应该坚持虚拟样机与物理样机并重的原则。 3.缺乏实际项目锻炼。参与实际项目锻炼,参加生产实习的核心在于通过某一产品设计、制造、检测、封装入库完整等环节的实习,使学生初步熟悉机械产品生产加工全过程所涉及的知识、技能、工装[9],是学生全面、综合掌握专业知识和技能的重要环节,也是培养学生创新能力的基础。但是现在由于课时压缩等多种原因,本科生多以理论学习为主,其创新能力的锻炼效果不尽如人意,这与创新设计所要求的能力差距还较大。由于没有接触实际的项目锻炼,学生对于机械设计的流程、要求以及机械创新设计的具体需求了解不多,导致学生学到的机械设计理论知识无法完全充分发挥出来,这也是制约机械创新能力发展的重要原因之一。 三、教学改革思考与实践 针对上述问题分析,在教学工作中对创新设计教学改革进行深入思考,结合实际情况提出了几点解决方案,并在教学实践中逐步实施。 1.加强基础理论知识培训激发创新思维。在基础理论知识教学过程中把重点放在理论联系实际方面的讲授,结合机械创新设计案例、机械创新设计新思维、新方法和新成就等多种方式将理论知识与应用技术结合起来,在吸引学生兴趣的同时也加深了学生对基础知识及其应用的理解,并积极引导他们在此基础上进行再思考再创新,为下一步机械创新设计打好坚实的基础。另一方面,开设文献查阅课程,培养学生文献综述能力,通过查阅专业书籍、学术期刊、专利、企业产品手册和网络查询等多种方式,了解国内外对相关技术的研究进展和市场需求。 2.虚拟样机与物理样机研究并重。虚拟样机技术集成和综合了可运行机械设计的环境:包括各种仿真工具、分析工具、控制工具、设备和组织协同工作的方法等[10],可以改善从产品的概念设计到动态仿真再到整机结构优化的各个阶段。利用虚拟样机技术可以建立零件的模型,进行虚拟装配,并检查零部件的装配间隙和干涉,应用分析软件对样机进行运动仿真并对关键部件进行校核、计算。及时发现错误,优化结构,可以方便地更改模型,从而提高设计效率、优化设计方案、缩短设计周期、降低生产成本。在教学过程中提倡以机械创新设计需求为主导进行技术学习的思想,虚拟样机技术的学习应该结合机械设计原理与机械设计的具体要求。课程注重对虚拟建模、虚拟装备、运动仿真和优化设计等各个阶段进行综合培训,同时在课程的不同阶段安排相应的设计实习任务,促使学生在学习这些操作技能的基础上增加对其在机械创新设计中具体应用的思考。在虚拟样机优化设计的基础上要同时加强学生对物理样机创新设计能力的培训,从加工图纸绘制、非标件加工、标准件选购到样机的装配和调试都让学生亲自动手参与,并且根据所设计产品的技术要求和使用要求进行试验。样机试验也是一门科学,根据培养进度应适时开设《试验设计与统计分析》课程,详细介绍机械设计中常用的正交试验、单因素试验、对比试验等科学的试验方法以及方差分 析、t检验等数据统计方法和数据结果分析方法。通过合理的试验和科学的数据分析可以进一步优化参数,修改样机结构,对虚拟样机的设计结果进行验证和修正,直至产品定型。 3.指导学生申请或参与相关项目。在具备了基础理论知识和基本的设计技能的基础上,吸引部分优秀学生参与到教师主持的相关科研项目,从基础设计工作做起,逐步了解和熟悉项目的论证、设计和运行过程,以提高学生的综合创新能力。在此基础上再指导学生组成团队申请校级、市级或者自治区级的大学生创新设计项目,从项目的可行性分析、立项、方案设计到具体的技术创新设计和产品设计都由学生亲自参与。在项目执行过程中注重对学生综合创新能力的培养,首先,要通过市场调研和查阅文献提出设计任务并通过可行性分析明确设计的功能目标;然后,进行团队讨论,根据成员的基础理论知识并发挥创造思维确定总体设计方案;下面进行团队分工,依据个人所掌握的不同的创新设计技术和方法进行虚拟样机创新设计,做出三维模型并进行仿真分析和结构优化,与此同时不断对总体方案进行修正;接着,团队合作完成物理样机加工、装配、调试和试验改进工作;最后,完成整个机械创新过程。 4.校企联合培养引导学生理论联系实际。经过参与项目锻炼后,学生对整个设计流程有了切身体会,同时对所学的基础理论知识也有了更加深刻的理解,具备了进行创新设计的基本能力和基本素质。在此基础上,教师应积极联系相关企事业单位为学生安排实习机会,进行校企联合培养,让学生到工厂一线去了解企业和社会对创新设计知识和能力的实际需求,并进一步了解企业创新设计流程。这样有利于引导学生在日常学习中将理论与实际结合,也使得高校对学生创新能力的培养与社会需求接轨,有利于培养真正符合社会需求的具有创新能力的机械人才。 四、结语 培养大学生的机械创新能力是高等院校工科专业的主要任务之一。本文结合实际教学过程中对大学生机械创新设计过程存在的问题的探讨和分析,通过对教学改革的思考提出了理论联系实际、物理样机与虚拟样机并重等四点解决方案,还需要通过不断地教学实践对方案进行补充和验证。期望通过这些行之有效的措施,能切实提高大学生的机械创新能力。 机械设计论文:机械设计材料选择和应用 机械设计需要考虑的问题很多,是一个产品具有先进性、适应性的依据和基础。其材料的选择也是在机械设计环节需要重点考虑的问题之一,本文重点分析了材料选择的重要性,探讨了材料具体选择和应用,提出了经济性、集约性与使用性能的兼顾统一的材料选择建议。 关键词: 机械设计;材料;经济;使用 1引言 机械设备作为现代工业发展的重要标志,不断改变着现代社会,实现人们生活、工作、学习的便利性,效率提升。机械设备的材料直接影响其工作的有效性,使用寿命等,是整个机械设计之初最为关键的问题,选择恰当的机械工程材料,可以实现机械的正常工作。目前,国内标准件在生产和加工工艺上还是存在一定的问题,主要就是因为标准件的材料在热处理等环节还存在一定的技术瓶颈,因此需要有国外的进口,由此可见材料在机械设备中的作用十分重要。在进行相关机械的设计时需要充分考虑一系列的综合因素,实现材料选择科学合理。 2材料选择的重要性 随着我国工业的发展,机械设备向着大型、微型的极限方向发展,其材料的重要性开始越发重要,由于国内的加工工艺的限制,很多机械在向着大型和微型方向发展的时候,出现了很多的问题,这些问题直接影响了机械设备工作性能,当机械材料强度达不到使用要求的时候,一些机械设备的工作范围将大大缩小。同时随着这些人们环境保护意识的不断增强,大家开始更多关注机械设备在使用过程中对环境的影响,一些机械材料在使用的过程中可能对周边环境产出影响,因此在选择机械材料的时候需要进一步构建建材的环保性,降低机械材料对周边操作人员的影响。 3材料具体选择和应用 3.1实用性考虑 在进行机械设计机械材料选择的时候,第一步需要考虑的就是材料的实用性,是否满足机械工作性能的要求,需要更加机械设备需要承受的工作性能进行相应的材料处理,例如在材料的热处理,加工切削,实现其内应力,硬度、韧性、表面粗糙度等方面的处理,以达到材料需要达到的基本要求。同一类零件在安装在不同位置的时候,所承受的外向应力是不同的,需要对其进行的处理也是不同的,在选择相关的材料时需要充分考虑其实用的具体情况。 3.2载荷的考虑 在相关机械设计中,需要对其承受的载荷进行有效计算[1]。这种计算的主要目的就是选择合适承载能力的材料进行加工装配,因为承载能力过强,材料的加工成本较大,选择这一材料所需要付出的成本较大,不利于机械的成本降低,提高设备的价格竞争优势,但是当选择的承载能力相对较弱的时候,材料在机械设备中的使用将大大受到影响,其设备的使用寿命将大大降低,可能经常性的出现一些机械事故,影响机械的正常使用。因此在进行材料载荷的考虑时,需要重点关注相关载荷的估算,选择与估算结论相匹配的材料,这样才能实现经济性和使用性的统一。 3.3环保性的考虑 实现机械设备的环保性是实现相关设备具有长期发展的决定因素,因为现代社会对环境保护的重视程度不断提高,国家也加大对工业企业环保工作的管理力度,因为机械材料的热处理等环节可能对周边的环境产生影响,需要在进行机械设计的时候,删去一些不必要的热处理,这样可以降低企业在进行热处理过程中产生的环境影响,降低企业能耗,这些都是需要在进行机械设计的时候重点关注机械设备在材料上不必要的一些工艺流程,这样可以达到环保性的考虑。 3.4低毒性的考虑 一些机械材料在使用的过程中可能产生一些对人体有害的物质,这样直接影响机械设备操作者的身体健康。因此在进行机械设计的时候需要重点关注选择材料的低毒性,例如镍元素就是一种工业中有毒的金属材料,在选择的过程中需要避免这种金属材料的选择和应用,就算是必须使用这种有毒的金属材料,需要在与人体产生接触的区域进行有效表面处理,降低有毒金属材料对操作人员的人生伤害。 3.5回收性的考虑 随着现代集约化社会的发展,人们开始更加注重材料的可循环使用[2]。金属材料在国内储量相对是有限的,需要我们进行可循环的使用,然而不同金属材料进行混合之后,再进行回收将出现一定的难度,由于现代材料学的研究发现,不同金属元素的混合将出现不同硬度、韧性、耐磨性等特征,所以有更多的材料选择的不同金属元素的混合,以增强其使用性能。这样也给材料的可循环使用带来的麻烦,因此需要在进行材料选择的时候,在没有必须选择混合金属材料的时候,就需要单一金属材料,这样可以保证其今后的回收性。 4材料选择和应用的建议 (1)兼顾经济与使用性能的统一。机械设计的过程中,需要对设计的设备进行有效的估算,对其需要承受的载荷进行充分的推算,这些推算的结论为选择材料的科学性、合理性提供必要的依据。因为材料性能远远超出使用上限的时候,将大大延长机械的使用寿命,造成材料选择的浪费,企业在生产这种材料的时候成本将大大提高,需要考虑其材料的经济性与使用性能的统一,只要满足机械使用要求的材料性能即可,这样可以大大降低材料的经济成本,提高产品的市场竞争力。 (2)兼顾集约性与使用性能的统一。现代社会的集约化发展趋势不断明显,需要企业也实现粗放型发展战略的转变,实现集约化的发展方式,其中的一个重要表现就是材料选择需要体现集约化的要求,不选择那些没有实际应用性的性能,因为这些用不着的性能只能增加材料的加工、处理的成本,这样就需要不断在集约化发展的道路上考虑材料的使用性能保证。只要可以实现材料使用性能的有效保证,可以大大降低材料的加工、处理的集约化发展。省去、兼并多余的加工工艺。 5结语 机械设备已经成为现代社会中不可缺少的重要产品,提高了工作效率,降低了工作强度[3]。在设计环节中,机械材料的选择是其实现其功能的基础,因此在设计的过程中需要兼顾经济性、集约性与使用性能的兼顾统一,实现材料选择和应用的科学性、合理性。 机械设计论文:分析机械设计形式的改革 1、现代设计方法 1.1计算机辅助设计。计算机辅助设计简称cai,利用计算机运算速度快、存储量大、运算准确、逻辑判断功能强等优点,通过人机交互进行的处理,完成设计工作。主要有以下特点:(1)由于可以存储大量的设计信息和设计经验。可以帮助缺乏设计经验的新手顺利完成工作。(2)计算机辅助设计与计算机辅助制造(cam)、计算机自动化管理结合起来形成计算机集成制造系统,进行产品设计、市场预测、生产、制造和销售等一系列工作。以企业的最高效益为目标,综合对人力、物力和时间各种资源进行最有效的利用。(3)还可以大大提高设计的效率,加快产品的更新速度,缩短设计周期,增强市场竞争力。(4)设计人员不仅能在很短时间里给出多种设计方案,分析比较后获得最佳设计方案:还可以从繁重的重复性工作中得到解脱,有更多的时间和精力进行创造性工作。 1.2模块化设计。模块化设计就是在对一定范围内的不同规格产品或相同功能不同性能的产品进行分析后,划分并设计出一系列的功能模块。然后通过对模块进行组合就可以组成不同产品来满足市场需求。其目的主要是以尽可能少的模块种类和数量构成尽可能多规格的产品。模块化设计不仅有利于产品的更新换代,还有利于提高产品的质量,降低成本,加快新产品的开发速度。 1.3并行设计。并行设计工程叉叫同步工程或集成工程,主要并行的设计产品以及各种制造和支持过程的系统化方法。机械产品的设计采用串行设计的缺点主要在于在产品设计过程中,必须要等到上一环节结束后才能进行后一环节,设计不仅改动量大,而且产品的开发周期长,成本高。采用并行设计的核心在于要打破内部各个单元界限,建立以人际关系为基础的协同工作模式。进一步提高产品质量、缩短产品上市时间等。 1.4机械系统设计。机械系统设计就是一种利用系统的观点进行产品的一系列设计的方法。设计过程包括计划、外部系统设计、内部系统设计以及制造销售阶段。传统设计注重内部系统设计,其重点主要在于改善零件或转自一些子系统的特性,但是很少考虑对于个零件之间或内部与外部之间的相互影响而系统设计要根据系统原则,综合研究内部外部和各个子系统之间的相互关系,协调各予系统之问的相互作用,使整个系统的功能表现为最佳状态。 1.5机械优化设计。优化设计是把设计的实际工程问题的模型转化为相应的模型,然后运用最优化设计理论,选择合适的优化方法,借助计算机进行求解。从而得到最佳设计方法。近年来,优化设计常结合一些其他方法。形成新的优化设计方法。如和模糊化设计结合,形成模糊优化设计:和可靠性设计结合起来形成可靠性优化设计。除此之外,还有可靠性设计、机械动态设计、疲劳设计、反求工程、摩擦学设计以及创造性设计等。随着技术的飞速发展,现代设计方法也在不断改善。 2、现代设计方法翻新研究 2.1创新设计原则。生态效益最好原则要在设计过程中尽量选择污染较低的材料。避免使用有毒有害以及有辐射的材料。这是由于在产品制造和使用过程中,都要求产品对周围环境要满足“零污染”原则。安全可靠性原则机械产品品质的保证要通过产品的安全可靠性来体现。产品在强度,刚度、稳定性、以及耐磨性均要满足设计要求,对于一些重型机械,要保证有一定的自锁和保险装置,确保操作人员的人身安全。 2.2经济效益最好原则。经济最佳性要从设计以及制造两方面考虑,设计上要选用正确的材料,保证合理的原理方案:制造上要保证零件的加工工艺和装配工艺。设计的产品不仅要满足客户的功能要求,还要保证成本低廉。 3、机械创新设计技术 机械创新设计是指充分发挥设计者的创造性思维,利用人类已有的科学技术成果,设计出具有新颖性、实用性以及创造性的机械装置。机械创新设计技术和机械系统设计、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计、有限元设计等构成现代设计方法学库,吸收了邻近学科有利的设计思想与设计方法,是有待开发的一门新的设计技术方法。随着人工智能、专家系统、认识科学、思维科学以及人脑研究的发展,机械创新设计日益受到人们的重视。一方面,人工智能、专家系统、认识科学、思维科学、设计方法学等已经为创新设计提供了一定的理论基础:另一方面。创新设计的研究及发展有助于解释人类的创造思维机理,还可以促进一系列科学的发展。实现专家系统及智能工程创新设计要求能为发明创造机械和改善现有机械性能提供有效的理论和方法。创新设计包括两方面的内容,一是要改善生产生活中现有机械产品的性能,包括技术性、可靠性、适用性以及经济型;二是要创造设计出新的产品,以满足生产生活的新需要。创新设计的核心内容就是要探索机械产品创新发明的机理、模式及方法,将机械产品创新设计过程程式化、定量化。 4、结语 总之,企业竞争力的关键在于适应市场的需求,需要企业不断推出新产品,这就需要大力加强创新设计方法的学习和研究,使机械工业快速发展,国家兴旺发达。 机械设计论文:机械设计方法及进展 随着科学技术的进步,机械系统引入的新材料、新工艺、新方法越来越多,实现同一种技术功能所具有的功能载体和技术手段也很多,因此,现代机械系统设计工作者若使自己设计出的产品能立足市场,除要求机械系统能实现预期的功能外,还应使设计出的机械系统满足物美价廉、运行可靠、操作方便、对环境污染小等一系列要求。设计者只有通晓机、电、液等各种综合技术,才能设计出性能价格比优良的机械系统。 1机械设计 机械设计(machinedesign),根据使用要求对机械的工作原理,结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。 2现代机械设计的特点 现代机械种类很多,结构也越来越复杂。但从实现系统功能的角度上看,它主要包括动力系统、传动系统、执行系统、操纵及控制系统等,每个系统叉可根据需要继续分解为更小的子系统。现代机械设计有其鲜明的特点,即不但要求设计对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式,物流技术、各零部件的材料、形状、尺寸、润滑方法等进行构思、分析、计算,而且还需融通多门科学知识,如创造性工程、美学,仿生学、控制论、机械电子学、价值工程等,使设计出的产品在市场中具有竞争力。 3计算机辅助机械设计方法 计算机辅助设计(ComputerAidedDesign,简称cAD)技术是电子信息技术的一个重要组成部分。这一新兴学科能充分运用计算机高速运算和快速绘图的强大功能为工程设计及产品设计服务,彻底改变了传统的手工设计绘图方式,极大地提高了产品开发的速度和精度,使得科技人员的{慧和能力得到了延伸。CAD系统包括硬件系统和软件系统两大部分。硬件系统是计算机辅助设计技术的物质基础;软件系统是计算机辅助设计技术的核心,它决定了系统所具有的功能。硬件和软件的组合形成了CAD系统。汁算机辅助机械设计的一般过程包括: 1)建立数学模型:一般机械零件基本都有现成的数学模型,但对没有数学模型的则首先要建立正确的数学模型; 2)设计程序框图:程序框图根据手工计算的步骤来没计; 3)用高级语言编制程序:根据程序框图来编程; 4)程序调试:程序编好后,先仔细检查源程序,然后将其输入汁算机进行试算,再对程序适用范围的边界、转折点进行试算,要求与手算结果完全吻合。 4系统化机械设计方法 现代机械设计已突破传统的机械设计只注重机械产品单纯能实现预期功能的要求,使机械设计向自系统化、信息化,柔性化和智能化的方向发展。从系统的观点出发,机械系统设计及其控制技术把原有机械产品的眭能、功能以及制造技术提高到一个崭新的水平,甚至使原有的机械产品结构发生变化,所带来的经济效益和社会效益是巨大的。所以机构产品的系统化设计及其控制技术是机械工业发展的必然趋势,也是用新兴技术改造传统机械][业的有力措施。科学技术的飞速发展,产品功能要求的日益增多,复杂性增:响,寿命期缩短,更新换代速度加快然而,产品的设计,尤其是机械产品方案的设计手段,则显得力不从心,跟不上时展的需要。目前,计算机辅助产品的设计绘图、设计计算、加工制造、生产规划已得到了比较广泛和深入的研究,并初见成效,而产品开发初期方案的计算机辅助设计却远远不能满足设计的需要。系统化设计方法将没计任务由抽象到具体(由设计的任务要求到实现该任务的方案或结构)进行层次划分,拟定出每一层欲实现的目标和方法,由浅入深、由抽象至具体地将各层有机地联系在一起,使整个设计过程系统化,使设计有规律可循,有方法可依,易于设计过程的计算机辅助实现。系统化设计方法的主要特点是:籽设计看成由若干个设汁要素组成的一个系统,每个设计要素具有独立性,各个要素间存在着有机的联系,并具有层次性,所有的设计要素结合后,即可实现没汁系统所需完成的任务。在系统化机械设计过程中,为使设计工作更为科学合理,常把一个机械系统分解为若干个相联系的比较简单的子系统,可使设计和分析比较简便。根据需要和可能,各予系统还可再分解为更小的子系统,依次分解,直至能进行适宜的殴计和分析。系统分解时就注意以下几点: 分解数和层次应适宜。分解数太少,子系统仍很复杂,不便于模型化和优化工作,分解数和层次太多又会给总体系统的综合造成困难;2避免过于复杂的分界面。应尽可能选择在要素间结合枝数(联系数)较少和作用较弱的地方;保持能量流、物料流和信息流的合理流动途径。通常机械系统工作时都存在着能量、物料和信息3种转换,它们从系统输入到系统输出的过程中,按一定的方向和途径流动,既不可中断,也不可紊流,即使分解成各个子系统,它们的流动途径仍应明确和畅通;了解分系统分解与功能分解的关系与不同。系统分解时,每个系统仍是一个系统,它把具有比较密切结合关系的要素结合在一起,其结构组成虽稍微简单,但其功能往往还有多项。而功能分解时,是按功能体系进行逐级另懈,直至不能再分解的单元功能。 网络技术的蓬勃发展,异地协同设计与制造,以及从用户对产品的功能需求、设计、加工、装配、成品这一并行工程的实现成为可能。但是,达到这些目标的重要前提条件之一,就是实现产品方案设计效果的三维可视化。为此,不仅三维图形软件、智能化设计软件愈来愈多地应用于产品的方案设计中,虚拟现实技术以及多媒体、超媒体工具也在产品的方案没汁中初露锋芒。 目前,机械产品的方案设计正朝着计算机辅助实现、智能化设计和满足异地协同设计制造需求的方向迈进,由于产品方案设计计算机实现方法的研究起步较晚,目前还没有成熟的、能够达到上述目标的方案设计工具软件。因此,机械设计方法的发展趋势是综合运用系统工程理论、人工智能理论、计算机软硬件工程、网络技术等各方面的领域知识,以产品方案没计为方向。 机械设计论文:机械设计专业课程体系设计研究 我校以前的机械设计课程设计的题目主要是齿轮减速器的设计,在教学上以传统的经验型手工设计为目标,老师逐步讲解,学生机械僵硬地模仿,课程设计被误解为仅仅是翻手册、套公式,甚至有的学生一味参看其他的减速器设计,采用的方法主要是图解法。设计说明书照葫芦画瓢,对自己所设计的东西具体由哪些零部件组成,这些零部件的参数和形状如何,这些零部件之间的装配关系、运动关系如何等了解很少,知其然而不知其所以然[3]。同时,在课程设计期间,往往是很多班级同时或相继展开,造成设计教室、手册紧张,不仅严重影响了设计进程,而且影响了设计效果,甚至有的学生为赶进度,胡编设计数据。这些现状与当今的科学技术发展很不适应,与当前市场需求也不相适应。知识要更新,设计手段要先进,因此,机械原理、机械设计课程设计的传统教学模式已不能适应科学技术发展的需要,机械设计基础课程设计的改革势在必行。 课程体系综合设计研究 将机械原理、机械设计课程设计内容进行整合,探索机械原理、机械设计课程设计中如何培养学生的机械运动方案设计、机械创新设计和解决工程实际问题的能力,提出适合创新人才培养目标的机械原理、机械设计课程设计实施方案,并完成2008级机制班机械基础课程综合设计教学实践。同时,考虑机制、模具、汽车、机电方向的不同,选择适合不同方向的综合设计题目,以设计对象为主线,尝试在综合课程设计中引入机构运动演示,要求学生用计算机仿真验证机构运动设计的合理性[4],尝试在综合课程设计中引入机械方案创意设计模拟实验,要求学生利用运动方案进行模型拼装创新实验,验证机构运动设计的科学性、合理性。通过机械基础设计课程改革,加强学生创新能力培养。把机械原理、机械设计课程设计时间由原来的分开设计整合为一,机械原理、机械设计两门课程的课程设计题目选择范围加大,同时增加设计时间,激励学生对这类题目产生较大的兴趣,每一位学生都积极思考,差不多每人都提出一到几种运动方案,然后通过小组讨论,挑出最佳方案后,由各组确定自己的最终机械系统运动方案。通过这些创意设计活动,可大提高学生的创新设计能力,改革课程体系综合设计手段,加强CAD、CAM、CAE等技术应用[5]。运用虚拟样机技术,可以大大缩短产品的开发周期,因而受到了制造厂商、科研机构、大学、公司的极大重视。其中ADAMS是美国MDI开发的非常着名的虚拟样机分析软件。尝试以ADAMS为工具,让学生对自己设计出的机构进行建模与仿真,真实地仿真机构的运动过程。改革设计手段,将给课程设计赋予新的活力。 课程体系综合设计的实践及应用 1改革设计题目,注重学生素质的培养 机械CAD能力、综合应用与设计能力和创新设计能力是新世纪高素质机械工程技术人才的重要素质。因此,机械基础课程综合设计训练主线则是以典型机械系统设计为内容,并将机械原理和机械设计的两课程设计贯通,由根据设计要求到机械运动方案及其运动与动力设计(即机械运动简图设计),再到机械系统结构设计和工作能力设计(即装配图及零件工程图的设计),从而形成一条加强机械系统设计和综合设计能力训练的设计训练主线[6]。使学生经过原理方案的设计、执行机构的设计、传动方案的设计、结构设计等过程,加深对机械系统的整体认识,加强设计中的工程意识,培养综合创新设计的能力。目前各高校都在进行课程设计改革实践,但两门课程设计合在一起的课程设计指导书还很少见[7]。因此,根据我校实际情况,编写了适合于本科机械类的机械基础课程综合设计指导书,指导老师可根据不同方向教学班次选用设计题目。 2机械传动方案设计,培养学生创新能力 机械传动方案设计是一个重要的环节。在这一环节中应充分体现以学生为主体,以教师为主导的指导思想。教师在指导时,应因材施教、因人施教,对不同层次的同学要有所区别。在选题方面,提倡设计能力较强的同学选择指导书以外的题目。在指导方面,对这些同学应适当增加设计的难度和深度。方案设计时重点是要把握创新点[8]。在方案分析过程中,为了实现一个确定的设计目标,要求学生至少提出3种可行的方案,并对方案进行分析、比较,总结出其优点与不足。然后确定出设计者认为最优方案作为本次课程设计方案。最后对此方案进行详细设计,包括其运动过程和运动尺寸的确定,进行结构设计和强度设计直至计算。 3引入虚拟样机技术进行机构分析 虚拟样机技术又称为机械系统动态仿真技术,是国际上20世纪80年代随着计算机技术的发展而迅速发展起来的一项计算机辅助工程技术。运用虚拟样机技术,可以大大缩短产品的开发周期,受到了制造厂商、科研机构、大学、公司的极大重视。其中ADAMS是美国MDI开发的非常着名的虚拟样机分析软件。基于贯彻实施培养卓越工程师思想,在机械基础课程综合设计中引入ADAMS软件对插床导杆机构、冲压机构、摆动式运输机机构、牛头刨床摆动导杆机构等进行运动学和动力学分析,自动绘制刀具的位移、速度、加速度曲线,自动绘制曲柄受到的平衡力矩曲线图等,能通过后期处理绘制最大动态剩余功曲线图,使曲线结果清晰、精确。导杆机构动态仿真时,观察在各位置时所对应曲线含义,加深对课本关于机构有关运动学、动力学相关参数优化设计的理解。ADAMS软件还能对机构采取参数化建模,学生可以通过输入机构不同原始参数,进一步比较不同结果。与过去用图解法或自编程序法进行机械原理课程设计相比,利用计算机对机械进行辅助设计,实现了教学创新,学生普遍反映用ADAMS软件进行课程设计快捷、方便、直观,课程设计能达到满意效果。 4理论联系实际,修改设计对象 在实际工程应用领域中,推荐采用的大多数齿轮减速器都是采用硬齿面。随着工业的发展,新技术新工艺不断涌现,在齿轮行业,特别是随着硬齿面齿轮加工技术的成熟,加工设备的完善,硬齿面齿轮减速器已经成为齿轮减速装置的主流,得到了广泛的实际工程应用,而软齿面齿轮减速装置有被逐步淘汰的趋势。因此,应结合实际,采用硬齿面齿轮减速器设计的题目来进行实践环节的训练。由于硬齿面齿轮减速器的设 计与实际结合紧密,学生的自觉性与积极性得到了很大提高[9]。与此同时,有关硬齿面齿轮设计的资料无法从现有资料中直接利用,这迫使学生主动查找相关资料,询问老师,学生的实际设计能力得到了更大的提高。从改用硬齿面齿轮减速器设计结果来看,整机的重量减轻、体积缩小,使用材料大幅减少,相应的造价也随之下降。这使学生认识到科技的进步给生产实际应用带来的巨大影响。 5学生的模仿型设计转变为思考型设计 以往的课程设计以教授传统的经验型设计为目的,学生总习惯于照搬指导书,一般是教师逐步讲解,学生机械模仿,知其然而不知其所以然。现在的设计中,教师应只给学生以必要的提示,并列出参考书目,鼓励学生去查资料、翻手册,培养他们对信息及数据的归纳和整理能力。在课程设计中,草图设计和装配图设计即机构设计阶段是重点,也是学生感到困难,失误较多的阶段。在《机械设计》课堂上重点讲解的都是基础理论,很少涉及结构方面的知识,而影响结构的因素很多。所以在此阶段,指导教师应悉心指导,多进行正确和错误结构的分析比较,另外要引导学生抓重点,培养学生树立整体设计的概念。 机械设计论文:关于高职《机械设计基础》五步创新教学模式探析 论文关键词:创新教育 创新教学模式 接受 体验 发现 研究 创造 论文摘要:高职院校是培养高素质应用型人才的摇篮,创新教学模式的建立与发展关系到人才创新能力的培养,接受、体验、发现、研究和创新相结合的五步创新教学模式是适应高职教育,培养具有创新能力的高素质应用型人才较好的创新教学模式。 创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力…1。培养具有创新意识与能力的一流人才,是一个庞大的系统工程。高校的创新教育是其中不可缺少的重要环节。作为直接为生产一线培养创新型、应用型人才的高等职业教育工作者,更应在教学中注重对学生创新意识与创新能力的培养。《机械设计基础》是一门与实践结合较为紧密的技术基础课,在教学中开展创新教育,是应该的也是必须的。对高职院校而言,仅仅做几个实验和一次课程设计是远远不够的。2006年在对机制0507/08班的《机械设计基础》课程教学中试探性的进行了创新教学改革,现将取得的经验总结如下。 1五步创新教学模式的建立 传统的教学方式主要以接受教学为主,教师讲学生听,重视书本知识的“灌输”,忽视了对学生知识运用能力和创新能力的培养。而要改变这一方式,就必须加强理论与实践的联系,倡导接受、体验、发现、研究和创新这一环环相扣,与实践结合极为紧密的五步创新教学模式。 1.1接受 接受就是指在处理基本理论教学时,要明确学生应接受哪些知识的问题。学生对基础知识的接受程度和对其初步的感性认知是五步创新教学模式的基础。接受也就是老师应重点讲解什么内容的问题。传统的重点在于因而不在于果,重视每一个公式、每一个论点的推导,而不重视知识的实际运用。创新教学要加大实践教学,就必然不能再一成不变的逐点讲解了。应只讲其结果而不讲其原因,以节省课时,然后尽可能多地进行实例分析,讲清机构的运动、特点和应用。 在对机制0507/08班试探性教学中,尽可能多的带现有模型和教具,在课堂上分析其运动和特点,并引入与之相应的实用简单机械,分析说明再此处利用该机构的优点,并尽可能多的带领学生到实验室进行现场教学。 1.2体验 体验是指要引导学生、要求学生从实际生产和生活中体验所学机构是如何应用的。也就是从实践出发,通过对各种简易机械进行机构分析,加深学生对各种常用机构的类型、特点与应用取得更深的认识。在接受教学的基础上,以作业的形式,要求学生对所学的机构按下面的表格进行分析: 该表要求学生独立完成,实例分析中若有N名学生的结果完全相同,则这些学生作业成绩X=100—30×N。实例分析要求画出机构运动简图,并分析该机构用在此处的优点,能否用其它机构代替等。 1.3发现 发现是指学生在体验中通过对简易机构的分析,发现其中设计不当或有待改进的地方。或通过对生活和生产的观察与思考,发现一些需要解决的问题。在教学中,要求学生完成两到三份通过观察、分析和思考而发现的一些需要改进或解决问题的分析报告,从而促使学生养成喜欢观察的好习惯,提高学生分析和思考问题的能力,这是一切创造和革新的前提。 1.4研究 研究是指学生对发现的问题再深一步研究讨论,提出改进或设计方案。在实施中,首先组织学生对提出的需要改进或解决问题的分析报告进行集体讨论,找出其中适合学生进行改进和设计的方案,然后以自愿的形式自行分组,在老师的指导和帮助下进行分析和研究,并提出改进或设计方案。为了保证教学质量,要求每位同学最少参加一个小组。设计方案不仅仅是纯机械的,大多数是机、光、电一体化,甚至纯电子的设计,应鼓励学生尽可能地利用所学、所知、或通过查阅资料所得的知识。这样,可以培养学生综合运用所学知识和查阅资料的能力,使本课程的教学效果,上升到一个新的高度。 1.5创新 创新是指对学生提出的比较好的、可行性高的设计方案进行初步设计和模型制作2。组织讨论、评比学生研究后提出的设计方案的可行性,从讨论结果中选出几个经过讨论、改进、可行性最大的设计方案,以小组成员为主干,全班学生为成员,在老师的指导下完成这些方案的初步设计和模型制作。 2选择性实施后发现的问题和改进设想 2.1改进评分标准。提高学生积极配合教师教学的程度 高职院校学生的知识基础和学习的积极性较差,好多学生在初期还能积极配合老师的教学,但当需要花费比较大的精力或遇到一点困难时,就不能即时完成老师布置的课外作业。因老师督促学生的手段较少,导致能按要求完成的学生仅有十几名。分数是评价学生学习成绩最直接、最重要的指标,也是老师约束学生最有力的手段。依据我院制定的考试成绩占70%,平时成绩占30%的评分标准,就算平时成绩为零分,学生也能及格。从而导致了一些学生的惰性心理。为了提高老师对学生的约束力,提议如图1对我院制定的评分标准加以改进。增强课外作业成绩,消除惰性因素,促使学生积极配合老师的教学工作。 2.2应加强实验和现场教学的管理 学生对实践兴趣极高,管理不好就无法进行教学。因而要充分发挥班干部的作用,并积极寻求其他老师和师傅的帮助,才能取得较好教学效果。 3教学效果分析 表2反映课程结束后,本班与未实施创新教学模式的机制0505/6班的教学效果对比: 从上表可以看出,虽然因自己能力和精力的问题,没有完全按照上述的教学步骤完成试点教学,但教学效果有较为突出的体现。 4未来展望 高职院校是高素质应用型人才的摇篮。产教研的进一步结合,是高职院校发展的必然趋势。这一创新教学模式可以在兴趣小组的基础上,保持与每一位成员的联系合作,不管其位于何地,从事怎样的职业,担任什么样的职务,都要以老师为主线,保持畅通的联系与合作。这样,随着时间的流逝,兴趣小组所研究课题的科技含量会越来越高,也会越来越贴近实际,必能吸取更多的老师、学生和企业的参与。此时,在学院的帮助与支持下,可以创建与之相适应的相关产业,从而实现招生、教学、研究、制造、销售、就业相辅相成的良性循环,促使高职院校发展到一个新的层次。 机械设计论文:基里隆一级电站水力机械设计 摘要:基里隆一级电站是柬埔寨最大水电站,1968年建成,在正常发电20个月后损坏于战乱。根据中柬双方达成的协议,中电技以投资、修复、经营方式,对基里隆一级水电站进行修复。本文对基里隆一级电站修复工程水力机械设计进行了回顾,对主要机组设备、辅助设备的选择及布置作了简要介绍。 关键词:机电设计 水力机械 水力发电设备 辅助设备 水力监测系统 柬埔寨 湄公河 1概述 基里隆一级电站位于柬埔寨王国西南部,湄公河盆地边缘,距离首都金边约120km,距离柬重要港口城市磅逊(西哈努克城)约110km,其厂房及升压站紧邻4号公路。 基里隆一级电站原为南斯拉夫在1968年提供资金和技术建成,水库最大库容980万m3,装机容量2×5.0MW。该电站在正常发电20个月后损坏于战乱。此后近30年里,虽几经努力但一直未能实施修复。目前大坝基本完好,引水钢管局部遭严重破坏,厂房和机电设备完全损坏,厂坝公路年久失修,到金边的110kV输电线路仅存少许塔架。 中国电力技术进出口公司(CETIC)组织专家对基里隆一级电站枢纽工程和输电线路进行了多次实地考察和充分论证。历经近1年的合同谈判,CETIC与柬埔寨工业矿产能源部(MIME)和柬埔寨国家电力公司(EDC)于2000年7月28日在金边正式签署了《实施协议》和《购电协议》。根据协议,CETIC以投资、修复、经营(BOT,Build,Operate,Trans/fer)方式,对基里隆一级电站进行融资、修复、建设、拥有、运营和维护,在电站特许经营期(自电厂商业运营日起30年)结束后,将该电站无偿移交柬埔寨政府。 电站原厂房和机电设备已完全损坏,主厂房里的水轮发电机组、调速器、进水阀装置、桥机以及辅助设备已无修复价值。经研究决定,主厂房在原厂址新建,所有水力发电设备,包括水轮发电机组、调速器、进水阀装置、桥机以及辅助系统的所有设备,都进行重新设计配置。电站主要参数为:装机容量2×6MW,额定水头363.00m,保证出力3.812MW,年发电量0.6419亿kW·h,年利用小时数5349h。 2机组设备简介 2.1水轮机 水轮机选用CJA734-W-136/2×12.5型双喷嘴冲击式水轮机,主要参数为:额定水头363.00m,额定流量1.95m3/s,额定出力6220kW,额定效率89.78%,额定转速600r/min,飞逸转速1080r/min。水轮机为卧轴冲击式,主要特点如下: 1)水轮机转轮装于发电机轴上,依靠摩擦传递扭矩,顺时针旋转(从发电机向水轮机看)。两个直流喷管分别由机壳和机壳小盖支承,喷管前装有Φ450直管并通过Φ650/Φ450分流管与Φ650伸缩节及球阀相连。 2)喷管喷嘴口处装有偏流折向器,通过连杆机构与折向器接力器相连,接力器与调速器油压系统相连。偏流折向器与喷针的位置没有协联关系,在正常运行时不与射流接触,也不参与水轮机小波动调节,始终保持在全开位置,只在事故停机时投入,切断水流。 3)机组正常运行时,各工况的调节是依靠喷针运动来实现的,喷针的调节作用是由喷针接力器油压操作实现的,喷针接力器操作油管与调速器油压系统相连。喷针的开度指示由喷针反馈系统完成,从喷管内引出的恢复杆通过钢丝绳及连杆与调速器电反馈装置相连,电反馈装置向调速器发送位置信号。 4)在机壳上与喷管射流相反方向装设反向制动喷嘴,制动喷嘴由DN80液压操作阀控制,停机时作机组制动用,液压操作阀油源引自调速器油压系统。 2.2水轮发电机 水轮发电机为SFW6000-10/2130型3相凸级同步发电机,采用卧式、密闭自循环空气冷却结构,主要参数为:额定功率6MW,额定容量7.5MVA,额定电压6.3kV,额定电流687.32A,额定转速600r/min,飞逸转速1080r/min。 发电机由定子、转子、主轴、导轴承、飞轮、空气冷却装置、油水管路等部分组成。定子机座为整体卧式结构,发电机轴为转子磁轭与主轴锻造为一体的实心轴结构。水轮发电机组为两支点结构,两个导轴承分别位于定子两侧,轴承瓦为筒式巴氏合金轴瓦。轴承润滑采用外循环方式,在主厂房内每台发电机组上游侧布置有外循环供油装置。空气冷却器两个,布置在发电机下面机坑中,冷却水管为T2铜管穿片结构。 2.3调速器 调速器选用武汉三联水电控制设备公司生产的CJWT2/1-4.0型微机调速器,额定工作油压4.0MPa。 CJWT型调速器是专为多喷嘴冲击式水轮机设计的,其主要特点如下: 1)在总体结构上,调速器为电气柜、机械柜、油压装置三位一体组合式,结构紧凑,便于安装布置及运行维护。 2)从控制原理上看,每个喷针接力器和折向器接力器各采用一套全数字式机械液压系统独立控制,取消了传统的机械协联、凸轮及复杂的连杆机构,结构大幅简化。 3)机械液压系统采用全数字液压技术,以电磁球阀作为电液转换元件,静态无油耗,抗油污能力强。 4)油压装置设自动补气阀组,提高了整机自动化水平。 5)电气部分以可靠性极高的可编程控制器(PLC)为控制核心,所有PLC本体的平均无故障运行时间≥30万h。 6)采用交直流双路电源供电,互为备用,无扰切换。 7)具有电手动调节功能及自动容错功能。 2.4进水阀 为保证水轮机安全可靠运行、机组检修时切断水流及机组调节系统失灵时保护机组,每台水轮机前装设有进水阀。进水阀为双面止水卧式球阀,采用接力器油压操作,球阀型号为QF500-WY-65,公称直径Φ650mm,设计压力5.0MPa。球阀上、下游侧分别设有检修密封和工作密封,活动密封环采用钢管的压力水操作。2套进水阀共用一套HYZ-1.0-4.0油压装置,额定油压为4.0MPa。 3辅助设备 3.1技术供水系统 技术供水系统主要用户是发电机空气冷却器和导轴承油冷却器。供水系统采用水泵集中供水方式,水源取自下游尾水,在主厂房右端水机副厂房下游侧设有取水池,通过联通管与尾水渠相连。设置KQL100-160型供水泵3台,其中1台备用,布置在供水设备室内。水泵出口设有自动滤水器,滤水器有自动排污功能,经过滤后的水由供水总管引至各用户。水泵采用轮换工作制,每台水泵配置1台软启动器,整个系统采用PLC控制。3.2高压气系统高压气系统主要供调速器油压装置和球阀油压装置用气,供气压力4.5MPa。设有2台SF-0.5/45型空压机和1只1m3、4.5MPa储气罐,空压机出口设有气水分离器。储气罐出气管上设有压力控制器,自动控制空压机的启停,整个系统采用PLC控制。 3.3透平油系统 透平油系统主要供机组轴承、调速系统和球阀操作系统用油。设有2只5m3透平油桶、1台KCB-55型齿轮油泵、1台LY-50型压力滤油机和1台ZJCQ-2型透平油过滤机。系统运行为手动操作。 由于本电站机组为小型卧式水轮发电机组,设备用油量较小,同时主厂房仅有一层,油管布置会影响厂房内的交通及美观,因此,主厂房内不设供排油管路。在油处理室设有活接头,机组设备供排油时,用软管与用油设备相连接。 3.4水力监测系统 水力监测系统包括全电站监测和机组段监测两部分。全电站监测项目有水库水位、拦污栅后水位、拦污栅前后压差及电站引用流量。根据购电协议要求,水库水位测量设有2套2311LT型投入式液位变送器,其中1套为主用,1套为备用(冷备)。拦污栅后水位测量设有1套2311LT型投入式液位变送器。在首部值班室设置1台SXJ水位监视仪,水位信号通过串行口通信方式传至电站中控室。电站引用流量监测采用UF-911型超声波流量计。机组段监测项目包括分流管进口压力、喷管压力、尾水位、冷却水压力和示流、水轮机和发电机振动、摆度等。水力监测系统中的主要量测项目均同时设有变送器,并与电站计算机监控系统相连。 3.5起重机 电站最重起吊件发电机转子重24.2t,起吊梁重3.5t。主厂房内设1台起重量32/5t,跨度14m电动双钩桥式起重机供机组安装、检修使用。由于电站主厂房在原厂址新建,利用原电站叉管及支管,机组间距已定。本电站机组为卧式水轮发电机组,容量由原来的5MW增加至6MW,机组设备尺寸加大,机组间距明显偏小,发电机转子抽芯极为困难。为控制大车运行速度和主钩起升速度,确保发电机安装检修的安全,起重机的大车运行机构和主起升机构采用变频调速方式,变频器采用三菱原装进口设备。 4厂房布置 电站主厂房为地面式,在原厂址新建,利用原电站叉管及支管,机组间距维持10.29m不变。主厂房净长32.85m,净宽14m(机组中心距上游柱边9.05m,距上游柱边4.95m)。电站最高尾水位高程?92.00m,据此确定主机间高程?95.00m,机组安装高程(机组中心线)?95.84m。主机间内上游侧布置有调速器、球阀装置和油压装置,下游侧布置机旁盘。左侧为安装场,长约10.4m,主要考虑机组大修时布置发电机转子、定子、水轮机转轮、机壳等。 主厂房右侧水机副厂房内布置有透平油罐室、空压机室、技术供水设备室。电气副厂房布置在主厂房左侧和下游侧,左侧副厂房内布置有中控室、继电保护盘室、通信室、电气试验室、低压配电室等,下游侧副厂房内布置有6kV中压配电盘、励磁变压器、厂用变压器及柴油机室等。 5结束语 基里隆一级电站修复工程是我国第一个B0T项目,2001年4月2日正式开工建设,2002年5月完工并投产发电。基里隆一级电站的修复对促进柬埔寨战后经济发展,增进中柬双方友谊,以及对我国全方位对外贸易格局的形成,都具有重要意义。 机械设计论文:论应用CAD技术的现代机械设计 论文关键词:机械设计;CAD技术 论文摘要:在机械设计中引入CAD技术,可以解决机械企业中重复性设计多、信息资源利用率低的难题,缩短产品开发周期,具有巨大的经济效益和应用前景。 1 CAD技术的发展 CAD(Computer Aided Design)是计算机辅助设计的英文缩写,是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力,辅助工程技术人员进行工程或产品的设计与分析,达到理想的目的,并取得创新成果的一种技术。自1950年计算机辅助设计(CAD)技术诞生以来,已广泛地应用于机械、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域,产品的设计效率飞速地提高。现已将计算机辅助制造技术(Com-puter Aided Manufacturing,CAM)和产品数据管理技术(Product Data Management,PDM)及计算机集成制造系统(Computer Itegrated manufacturing system,CIMS)集于一体。 产品设计是决定产品命运的研究,也是最重要的环节,产品的设计工作决定着产品75%的成本。目前,CAD系统已由最初的仅具数值计算和图形处理功能的CAD系统发展成为结合人工智能技术的智能CAD系统(ICAD)(Intelligent CAD)。21世纪,ICAD技术将具备新的特征和发展方向,以提高新时代制造业对市场变化和小批量、多品种要求的迅速响应能力。 以智能CAD(ICAD)为代表的现代设计技术、智能活动是由设计专家系统完成。这种系统能够模拟某一领域内专家设计的过程,采用单一知识领域的符号推理技术,解决单一领域内的特定问题。该系统把人工智能技术和优化、有限元、计算机绘图等技术结合起来,尽可能多地使计算机参与方案决策、性能分析等常规设计过程,借助计算机的支持,设计效率有了大大地提高。 2 三维CAD技术在机械设计中的优点 通过实际应用三维CAD系统软件,笔者体会到三维CAD系统软件比二维CAD在机械设计过程中具有更大的优势,具体表现在以下几点: 2.1 零件设计更加方便 使用三维CAD系统,可以装配环境中设计新零件,也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件,既方便又快捷,避免了单独设计零件导致装配的失败。资源查找器中的零件回放还可以把零件造型的过程通过动画演示出来,使人一目了然。 2.2 装配零件更加直观 在装配过程中,资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系,若装配不正确即予以显示,另外,零件还可以隐藏,在隐藏了外部零件的时候,可清楚地看到内部的装配结构。整个机器装配模型完成后还能进行运动演示,对于有一定运动行程要求的,可检验行程是否达到要求,及时对设计进行更改,避免了产品生产后才发现需要修改甚至报废。 2.3 缩短了机械设计周期 采用三维CAD技术,机械设计时间缩短了近1/3,大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维CAD系统进行新机械的开发设计时,只需对其中部分零部件进行重新设计和制造,而大部分零部件的设计都将继承以往的信息,使机械设计的效率提高了3~5倍。同时,三维CAD系统具有高度变型设计能力,能够通过快速重构,得到一种全新的机械产品。 2.4 提高机械产品的技术含量和质量 由于机械产品与信息技术相融合,同时采用CAD CIMS组织生产,机械产品设计有了新发展。三维CAD技术采用先进的设计方法,如优化、有限元受力分析、产品的虚拟设计、运动方针和优化设计等,保证了产品的设计质量。同时,大型企业数控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM进行机械零件加工,一致性很好,保证了产品的质量。 3 CAD技术在机械设计中的应用 3.1 零件与装配图的实体生成 3.1.1 零件的实体建模。CAD的三维建模方法有三种,即线框模型、表面模型和实体模型。在许多具有实体建模功能的CAD软件中,都有一些基本体系。如在AutoCAD的三维实体造型模块中,系统提供了六种基本体系,即立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体和楔形体。对简单的零件,可通过对其进行结构分析,将其分解成若干基本体,对基本体进行三维实体造型,之后再对其进行交、并、差等布尔运算,便可得出零件的三维实体模型。 对于有些复杂的零件,往往难以分解成若干个基本体,使组合或分解后产生的基本体过多,导致成型困难。所以,仅有基本体系还不能完全满足机器零件三维实体造型的要求。为此,可在二维几何元素构造中先定义零件的截面轮廓,然后在三维实体造型中通过拉伸或旋转得到新的“基本体”,进而通过交、并、差等得到所需要零件的三维实体造型。 3.1.2 实体装配图的生成。在零件实体构造完成后,利用机器运动分析过程中的资料,在运动的某一位置,按各零件所在的坐标进行“装配”,这一过程可用CAD软件的三维编辑功能实现。 3.2 模具CAD/CAM的集成制造 随着科学技术的不断发展,制造行业的生产技术不断提高,从普通机床到数控机床和加工中心,从人工设计和制图到CAD/CAM/CAE,制造业正向数字化和计算机化方向发展。同时,模具CAD/CAM技术、模具激光快速成型技术(RPM)等,几乎覆盖了整个现代制造技术。 一个完整的CAD/CAM软件系统是由多个功能模块组成的。如三维绘图、图形编辑、曲面造型、仿真模拟、数控加工、有限元分析、动态显示等。这些模块应以工程数据库为基础,进行统一管理,而实体造型是工程数据的主要来源之一。 3.3 机械CAE软件的应用 机械CAE系统的主要功能是:工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价与寿命预估、动力学/运动学仿真等。CAD技术在解决造型问题后,才能由CAE解决设计的合理性、强度、刚度、寿命、材料、结构合理性、运动特性、干涉、碰撞问题和动态特性等。 4 CAD前沿技术与发展趋势 4.1 图形交互技术 CAD软件是产品创新的工具,务求易学好用,得心应手。一个友好的、智能化的工作环境可以开拓设计师的思路,解放大脑,让他把精力集中到创造性的工作中。因此,智能化图标菜单、“拖放式”造型、动态导航器等一系列人性化的功能,为设计师提供了方便。此外,笔输入法草图识别、语言识别和特征手势建模等新技术也正在研究之中。 4.2 智能CAD技术 CAD/CAM系统应用逐步深入,逐渐提出智能化需求.设计是一个含有高度智能的人类创造性活动。智能CAD/CAM是发展的必然方向。智能设计在运用知识化、信息化的基础上,建立基于知识的设计仓库,及时准确地向设计师提供产品开发所需的知识和帮助,智能地支持设计人员,同时捕获和理解设计人员意图、自动检测失误,回答问题、提出建议方案等。并具有推理功能,使设计新手也能做出好的设计来,现代设计的核心是创新设计,人们正试图把创新技法和人工智能技术相结合应用到CAD技术中,用智能设计、智能制造系统去创造性指导解决新产品、新工程和新系统的设计制造,这样才能使我们的产品、工程和系统有创造性。 4.3 虚拟现实技术 虚拟现实技术在CAD中已开始应用,设计人员在虚拟世界中创造新产品,可以从人机工程学角度检查设计效果,可直接操作模拟对象,检验操作是否舒适、方便,及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题,及早看到新产品的外形,从多方面评价所设计的产品.虚拟产品建模就是指建立产品虚拟原理或虚拟样机的过程.虚拟制造用虚拟原型取代物理原型进行加工、测试、仿真和分析,以评价其性能,可制造性、可装配性、可维护性和成本、外观等,基于虚拟样机的试验仿真分析,可以在真实产品制造之前发现并解决问题,从而降低产品成本.虚拟制造、虚拟工厂、动态企业联盟将成为CAD技术在电子商务时代继续发展的一个重要方向.另外,随着协同技术、网络技术、概念设计面向产品的整个生命周期设计理论和技术的成熟和发展,利用基于网络的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技术,实现真正的全数字化设计和制造,已成为机械设计制造业的发展趋势。 机械设计论文:关于多媒体教学在机械设计制造课堂的实践 论文摘要:多媒体因其声像并茂,对提高教学效果有很大作用,在课堂教学中越来越普遍,也越来越展示出其强大的生命力。但从目前大学院校多媒体教学环境来看,多媒体机械设计专业教学开展还存在一些问题。本文就相关情况进行了研究,并提出相应的对策。 论文关键词:多媒体教学 专业课 机械设计 对策 对大学院校而言,培养的机械设计与制造的专门人才,就要着眼于培养具备机械设计制造基础知识与应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。 随着信息化建设的不断进步,多媒体教学已完全在各种教学中展开。机械设计教学更多注重的是空间、理性、科学和前沿,多媒体在教学中所起的作用已不仅仅是一个辅助工具,传统的教学方法已经不能很好地适应教学内容和教学节奏的需要。以考试成绩来衡量学生水平的终结性评价,不受学生的欢迎,评价机制有待完善。所以我们有必要加强多媒体技术与机械设计课程的整合,使学生从传统教学方法中的视觉单一模式互动向视觉、触觉、听觉等多模态发展,转变为空间概念。真正形成以学生为中心,发挥学生的主体作用,使学生在课堂学习中,朝着个性化和自主学习的方向发展,真正成为学习的丰人。 1多媒体机械设计教学的主要问题 目前,教育在我国无论从数量还是从规模上来讲,都达到了空前。然而,教学质量的高低,直接关系培养人才的质量。客观地讲,当前大学院校机械设计教学其中最突出的教学矛盾就是教学模式、教学方法不够灵活。具体地讲还在在以下问题。 1 1被动接受新技术的应用 因为种种原因,个别老师对多媒体教学缺乏深刻认识,甚至认为多媒体教学费时费力费工不讨好,是花架子,好看不管用,心里不同程度存在排斥心理,导致对多媒体教学模式不愿意做出更多的学习和没有兴趣,不愿意尝试,更不说付出努力和付出辛苦。这种心态,直接导致了多媒体教学质量不高。 1.2变“人灌”为“电灌” 个别授课老师错误地认为:多媒体教学,就是把以前的“黑板加粉笔”变成“电脑加屏幕”,在教学方法上看起来全用了多媒体教学,但在教学手段上仍然沿用了旧的教学模式,没有起到把多媒体手段引入机械设计教学课堂的初衷。这种盲目、机械地多媒体教学手段,不但不能真正起到有效的教学效果,克服传统教学的不足,还会给多媒体教学的发展带来负面的影响,反而影响到教学效果。其实这种现象的根源,在于老师对教学效果的认识不足,是一种“形而上学”的教学。 2实现机械设计课堂多媒体教学的可能性 根据目前我国教育的实际情况,进一步深化机械设计教学改革,推广实施多媒体教学模式,并通过改革全面提高机械设计制造教学水平和广大学生的机械设计实际综合应用能力的条件基本具备,而且也具有实现这一转变的可能。 (1)对机械设计制造教学的重要性各方已达成思想共识。广大院校领导和老师对推进机械设计教学改革的重要性都有深刻的认识和体会,并已尝到甜头,干劲更足。同时,学生普遍要求和接受机械设计课堂更多采用多媒体教学。这些因素,为我们机械设计的多媒体教学改革奠定了良好的思想基础。 (2)随着教育投资的增加,教学信息化设备的硬件设施越来越完善。这些年,随着我国社会经济的发展,国家加大了教学信息化建设,硬件设备得到了普遍加强,有些甚至达到了全球领先水平。大学院校普遍都建设有校园网,多媒体教室等,为计算机和校园网上学习机械设计课程提供了硬件技术条件。 (3)基于计算机和网络的机械设计制造教学软件已逐步配套。经过多年的发展,社会各方投入了相当的精力和技术设计了机械设计课堂教学软件和个人自学辅助软件,为推动以机械设计的多媒体教学改革提供了丰富的软件支持。 3积极应对机械设计多媒体教学的对策 多媒体教学与传统课堂教学,并不是矛盾的,而是互促互长的统一体。对教学来讲,最重要的就是整合。整合是网络信息技术与机械设计课程整合研究的核心问题,整合后网络信息技术将成为整个课程系统的一个有机组成部分,而不是可有可无的辅助工具。对认识上的误区和操作层面的一些问题,必须正确认识并在实践中注意解决。对教学中是否应用,如何合理科学地应用多媒体教学技术,确保教学效果的落实才是最根本。 (1)根据机械设计教学的需要,决定是否使用多媒体。把多媒体教学引入机械设计课堂,从手段上来讲,是为了“活化教材”,创造较为真实的教学环境,如果过多使用甚至会起到相反的效果。教学效果如何,并不是说多媒体手段越多效果越好。多媒体教学,从某个层面来讲,是体现的人机。对话,然而,人与人之间的对话,是最好的沟通手段。如果在教学环节中,授讲老师过多应用多媒体,就会使课堂教学成为老师对电脑的操作和学生观看演示的过程,这样的话,多媒体辅助教学的初衷就会受到了扭曲,这也违背了教学的规律。 (2)适度取材,注重多媒体课堂的“人文关怀”。多媒体本身是作为一种教学辅助工具引入机械设计教学的,其本身不带任何的感情色彩,要使课堂教学生动起来,就需要更多的人文关怀。作为教学的主导方,教师在应用多媒体进行机械设计教学时,面对海量的信息,必须结合各方实际快速作了抉择,通过其他手段表现出更多的亲和力和学生的可接受性,这样才能起到事半功倍的效果。 (3)多媒体模式与传统模式充分交融。多媒体教学是利用现代信息技术带动教学内容、教学方法和教学手段的全面改革,然而,多媒体教学只是一种在效的教学辅助手段,并不能完成取代传统的教学模式。因此,在机械设计教学中,我们不能完全依赖多媒体技术,只能是充分利用并与传统教学模式有机结合,只有这样,才能使做到张弛有度,互促互长,取得更好的教学效果。 4结语 机械设计教学模式的改革是机械设计制造教学改革的重点,机械设计制造教学模式的改革应使机械设计制造朝着个性化学习、主动式学习方向发展,应体现机械设计教学的实用性、趣味性,在技术上应是可操练,可实现和易操作的,应充分强调和发挥教师和学生两方面的积极性。改革的突破口是由以教师为中心的传统课堂教学模式转变为以学生为主的多媒体教学模式。 在多媒体环境下,我们要实事求是,正确对待,结合教学需要,保留吸收传统教学模式中的优良部分,充分发挥新旧两种机型模式的优势,确保教学质量稳定提高,这才是根本。多种教学模式的综合应用不仅是可行的,而且成效十分显著。 机械设计论文:关于高职《机械设计基础》五步创新教学模式探析 论文关键词:创新教育 创新教学模式 接受 体验 发现 研究 创造 论文摘要:高职院校是培养高素质应用型人才的摇篮,创新教学模式的建立与发展关系到人才创新能力的培养,接受、体验、发现、研究和创新相结合的五步创新教学模式是适应高职教育,培养具有创新能力的高素质应用型人才较好的创新教学模式。 创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力…1。培养具有创新意识与能力的一流人才,是一个庞大的系统工程。高校的创新教育是其中不可缺少的重要环节。作为直接为生产一线培养创新型、应用型人才的高等职业教育工作者,更应在教学中注重对学生创新意识与创新能力的培养。《机械设计基础》是一门与实践结合较为紧密的技术基础课,在教学中开展创新教育,是应该的也是必须的。对高职院校而言,仅仅做几个实验和一次课程设计是远远不够的。2006年在对机制0507/08班的《机械设计基础》课程教学中试探性的进行了创新教学改革,现将取得的经验总结如下。 1五步创新教学模式的建立 传统的教学方式主要以接受教学为主,教师讲学生听,重视书本知识的“灌输”,忽视了对学生知识运用能力和创新能力的培养。而要改变这一方式,就必须加强理论与实践的联系,倡导接受、体验、发现、研究和创新这一环环相扣,与实践结合极为紧密的五步创新教学模式。 1.1接受 接受就是指在处理基本理论教学时,要明确学生应接受哪些知识的问题。学生对基础知识的接受程度和对其初步的感性认知是五步创新教学模式的基础。接受也就是老师应重点讲解什么内容的问题。传统的重点在于因而不在于果,重视每一个公式、每一个论点的推导,而不重视知识的实际运用。创新教学要加大实践教学,就必然不能再一成不变的逐点讲解了。应只讲其结果而不讲其原因,以节省课时,然后尽可能多地进行实例分析,讲清机构的运动、特点和应用。 在对机制0507/08班试探性教学中,尽可能多的带现有模型和教具,在课堂上分析其运动和特点,并引入与之相应的实用简单机械,分析说明再此处利用该机构的优点,并尽可能多的带领学生到实验室进行现场教学。 1.2体验 体验是指要引导学生、要求学生从实际生产和生活中体验所学机构是如何应用的。也就是从实践出发,通过对各种简易机械进行机构分析,加深学生对各种常用机构的类型、特点与应用取得更深的认识。在接受教学的基础上,以作业的形式,要求学生对所学的机构按下面的表格进行分析: 该表要求学生独立完成,实例分析中若有N名学生的结果完全相同,则这些学生作业成绩X=100—30×N。实例分析要求画出机构运动简图,并分析该机构用在此处的优点,能否用其它机构代替等。 1.3发现 发现是指学生在体验中通过对简易机构的分析,发现其中设计不当或有待改进的地方。或通过对生活和生产的观察与思考,发现一些需要解决的问题。在教学中,要求学生完成两到三份通过观察、分析和思考而发现的一些需要改进或解决问题的分析报告,从而促使学生养成喜欢观察的好习惯,提高学生分析和思考问题的能力,这是一切创造和革新的前提。 1.4研究 研究是指学生对发现的问题再深一步研究讨论,提出改进或设计方案。在实施中,首先组织学生对提出的需要改进或解决问题的分析报告进行集体讨论,找出其中适合学生进行改进和设计的方案,然后以自愿的形式自行分组,在老师的指导和帮助下进行分析和研究,并提出改进或设计方案。为了保证教学质量,要求每位同学最少参加一个小组。设计方案不仅仅是纯机械的,大多数是机、光、电一体化,甚至纯电子的设计,应鼓励学生尽可能地利用所学、所知、或通过查阅资料所得的知识。这样,可以培养学生综合运用所学知识和查阅资料的能力,使本课程的教学效果,上升到一个新的高度。 1.5创新 创新是指对学生提出的比较好的、可行性高的设计方案进行初步设计和模型制作2。组织讨论、评比学生研究后提出的设计方案的可行性,从讨论结果中选出几个经过讨论、改进、可行性最大的设计方案,以小组成员为主干,全班学生为成员,在老师的指导下完成这些方案的初步设计和模型制作。 2选择性实施后发现的问题和改进设想 2.1改进评分标准。提高学生积极配合教师教学的程度 高职院校学生的知识基础和学习的积极性较差,好多学生在初期还能积极配合老师的教学,但当需要花费比较大的精力或遇到一点困难时,就不能即时完成老师布置的课外作业。因老师督促学生的手段较少,导致能按要求完成的学生仅有十几名。分数是评价学生学习成绩最直接、最重要的指标,也是老师约束学生最有力的手段。依据我院制定的考试成绩占70%,平时成绩占30%的评分标准,就算平时成绩为零分,学生也能及格。从而导致了一些学生的惰性心理。为了提高老师对学生的约束力,提议如图1对我院制定的评分标准加以改进。增强课外作业成绩,消除惰性因素,促使学生积极配合老师的教学工作。 2.2应加强实验和现场教学的管理 学生对实践兴趣极高,管理不好就无法进行教学。因而要充分发挥班干部的作用,并积极寻求其他老师和师傅的帮助,才能取得较好教学效果。 3教学效果分析 表2反映课程结束后,本班与未实施创新教学模式的机制0505/6班的教学效果对比: 从上表可以看出,虽然因自己能力和精力的问题,没有完全按照上述的教学步骤完成试点教学,但教学效果有较为突出的体现。 4未来展望 高职院校是高素质应用型人才的摇篮。产教研的进一步结合,是高职院校发展的必然趋势。这一创新教学模式可以在兴趣小组的基础上,保持与每一位成员的联系合作,不管其位于何地,从事怎样的职业,担任什么样的职务,都要以老师为主线,保持畅通的联系与合作。这样,随着时间的流逝,兴趣小组所研究课题的科技含量会越来越高,也会越来越贴近实际,必能吸取更多的老师、学生和企业的参与。此时,在学院的帮助与支持下,可以创建与之相适应的相关产业,从而实现招生、教学、研究、制造、销售、就业相辅相成的良性循环,促使高职院校发展到一个新的层次。
工业领域中电子信息工程的应用:电子信息工程在工业领域的设计与应用 摘 要: 电子信息工程主要是研究信息获取与处理,信息系统的设计、开发及集成应用的一门现代化计算机技术,目前广泛应用于汽车生产、邮政业务、航空包裹识别、造价管理及公路领域。然而,我国电子信息工程发展存在产业结构不合理、缺乏良好的市场环境及自主创新不足等问题,为促进电子信息产业健康持续发展,需要加大国家政策支持力度、重视培养电子信息工程方面的创新型人才及增强知识产权保护意识。 关键词: 电子信息工程;工业领域;设计与应用;射频识别技术 0 引言 电子信息工程是指应用计算机网络技术对电子信息进行处理与控制的一门学科,随着技术的革新,电子信息工程涉及到通讯、电子及信息技术,和工业领域等产业的关系日益紧密,例如,射频识别技术在工业领域的广泛应用。目前,我国在电子信息工程在工业领域方面的应用还存在诸多问题,譬如,电子信息水平不高、自主创新不足及产业结构不合理等问题,本研究正是基于此,探讨加快电子信息工程在工业领域应用的现代化,为促进工业领域产业又好又快发展,提高其自主创新能力,因而具有一定的理论与实践价值。 1 电子信息工程内涵及发展过程中存在的问题 1.1 电子信息工程的内涵 电子信息工程主要是研究信息获取与处理,信息系统的设计、开发及集成应用的一门现代化计算机技术,现代社会工业领域中很多环节都离不开电子信息工程技术,借助电子信息工程在工业领域中的应用可以最大限度提高研发新产品,进而加速经济发展进程。近年来,电子信息工程早我国得到快速发展,它拓展了产业链,打破了行业之间的界限,我国政府所制定的适度宽松的货币政策为电子信息工程在工业领域中的应用创造了良好的条件。 1.2 电子信息工程在工业领域发展中存在的问题 1.2.1 产业结构不合理。我国电子信息产业起步于上世纪20年代,到了21世纪,电子信息产业已经成为我国经济中的支柱性产业,电子信息产业所创造的产值逐年增加,电子信息产品也朝着高附件值方向发展,然而,随着时代的发展,电子信息产业结构矛盾日益凸显,譬如,信息服务业与软件比重不平衡、数据库产业规模小及集成电路产业在发展速度与经济效益方面要远远低于国外企业。 1.2.2 缺乏良好的市场环境。由于我国电子信息工程起步晚,很多技术是从国外引进过来的,沉重的经济负担使得我国电子信息产业在国际竞争中处于被动地位,在加上目前我国电子信息市场中一些劣质或者盗版的电子信息产品严重扰乱了市场秩序,这种恶性的竞争使我国电子信息产业发展明显后劲不足。 1.2.3 自主创新不足,技术人才匮乏。我国长期以来,一些关键性的电子元件主要依靠进口,从某种程度上来说,严重影响了电子信息工程品牌的创建及创新能力的发挥,很多企业缺乏专利意识,在市场竞争中明显处于被动地位。此外,电子信息工程产业是一个资金与人才密集型的产业,由于我国电子信息工程起步晚,加上长期以来缺乏培养这方面人才的体制机制,随着信息产业的飞速发展,这种瓶颈性的矛盾日益凸显。 2 电子信息工程在工业领域中的具体设计应用 2.1 射频识别技术在工业领域中的应用 射频识别技术以其特有的快捷性与高准确率,在工业领域中发挥着日益重要的作用,目前,射频识别技术主要应用于工业领域中的汽车生产、邮政业务及航空包裹识别,例如,在汽车生产中应用射频识别技术来跟踪零部件,识别汽车标识、管理企业内部资源、轮胎压力检测及信道控制等。可以说,射频识别技术作为一种新的自动识别技术,它的读取速度快及可携带信息多的优点,在工业领域中的广泛应用,带来了可观的经济与社会效益。 2.2 电子信息工程在工业领域中造价管理应用 目前,我国已经开始普遍采用套价软件编制工程预决算,利用数据库信息技术来构建指标收集与分析系统,采用软件来计算工程量与钢筋用量。随着信息技术的快速发展,电子信息工程在工业领域中的应用已经使造价管理中的制定定额、编制标底及控制投标报价等方面摆脱了手工劳动,在很大程度上实现了科学的信息化管理,提高了造价管理的准确性与工作效率。 2.3 电子信息工程在机械领域中的应用 从某种程度上来说,电子信息工程在机械领域中的应用在当今信息社会显得尤为明显,很多机械装置已经开始朝着智能化、网络化及现代化控制技术方向发展,例如大型复杂的机械安装标准的点知控制单元。再比如,自动分类垃圾桶及自动升降电梯。这种原本通过机械原理实现控制的机械,通过安装电子信息装置,可以在很大程度上实现智能化与自动化,提高了机械本身的性能,促进了工业生产效率的提高。 2.4 电子信息工程在公路工程领域中的应用 公路工程中不仅要处理海量的数据库,同时还需要更新、描述工程的进度、费用及质量,而电子信息工程正是基于此,在公路工程领域中的应用极大地节省了因为人工查询、整理及分析数据的人力与物力。随着信息技术的发展,我国正逐步采用现代化的电子信息工程管理来实现公路工程中文件管理、质量管理及通讯网络管理。 3 加快电子信息工程在工业领域现代化进程的对策 3.1 加大国家政策支持力度,优化电子信息资源环境 电子信息工程产业要想在激烈的市场竞争中取得长远的发展,国家的政策支持尤为必要,国家不仅要加大对电子信息工程方面的资金投入,更要在政策上向电子信息工程建设项目倾斜,例如,国家相关部门构建电子信息工程建设基金会,借助各种手段拓展电子信息工程融资渠道等。此外,电子信息工程产业的发展也需要营造良好的资源环境,来促进集成电路产业及软件产业的发展,例如,由国务院提倡的推进“三网融合”对规范市场秩序,推动电子信息产业的发展有着显著的影响。比如射频技术,GSM/GPRS手机主要在900MHz和1800MHz频段上运行,测试例主要分为三大部分:收发信机测试、发射机测试、接收机测试,每个部分,一般都是分900MHz和1800MHz分 频段测试,在每个频段,分别测试不同的信道,每个信道,又需要测试GSM模式及GPRS模式。依据的标准,主要是国际组织3GPP(3rd Generation Partnership Project)的相关标准,这一标准的编号为TS 51.010以及国内的相关行业标准YD/T 1215-2006。其中,这些标准的内容都极为丰富,涵盖了GSM/GPRS手机测试的主要全部内容,例如TS 51.010共五千多页、八十多个章节的内容。其中,最核心的部分就是针对收发信机、发射机和接收机的射频测试。 3.2 重视培养电子信息工程方面的创新型人才 人才是电子信息工程发展的根本,要想培养及留住人才,对企业来说,不仅要创造一个有利于人才发展的公平、公正及公开的环境,同时更要构建一个以人为本的人才激励与评价机制,鼓励人才技术创新。此外,要鼓励企业内与企业外人才加强交流与合作。对政府来说,要制定鼓励海外人才回国创业的优惠政策,加大基础设施与服务体系建设,努力培养电子信息工程领域中的技术人才、复合型人才及管理人才。 3.3 促进产品服务创新,增强知识产权保护意识 创新永远是企业的生命,要想电子信息工程取得长足的发展,就需要培育新的经济增长点,推动产品服务创新。例如,电子信息工程企业和制造设备企业合作,构建技术创新体系,优化产品与服务,使电子信息产业向智能化转型,增强以电子信息工程为核心技术的研发能力。此外,由于我国很多电子信息企业在知识产权方面意识不足,导致很多专利技术被侵权,影响了电子信息产业本身的良性发展,因此,国家在完善知识产权保护制度的同时,要加大知识产权保护力度,为电子信息企业良好的竞争环境。 4 结束语 总之,电子信息工程是指应用计算机网络技术对电子信息进行处理与控制的一门学科,随着技术的革新,已经广泛应用于工业领域,例如,在汽车生产中应用射频识别技术来跟踪零部件,识别汽车标识、管理企业内部资源、轮胎压力检测及信道控制等。此外,电子信息工程在工程造价管理与机械装置中的运用,极大地提高工作效率,很好地实现了智能化与数字化,节省了人力物力。目前,电子信息工程中存在的结构性矛盾与体制机制问题,国家需要极大政策支持力度,优化电子信息工程发展的资源环境,企业要重视人才的引进与培养,推动服务与产品创新,增强知识产权保护意识。 工业领域中电子信息工程的应用:电子信息工程在工业领域的运用 【摘 要】随着计算机及网络技术的发展,我国进入了一个信息爆炸的时代。电子信息成为人们生活中必不可少的热门话题,与人们的生活息息相关,并逐渐被应用于各个领域。在工业领域中,它得到了广泛地运用,但同时在运用过程中,也存在着一些问题。对于这些问题,企业和国家应该采取相应的措施,以便电子信息工程在工业领域中能够得到更好地应用,实现工业领域的现代化进程。 【关键词】电子信息工程 工业领域 存在问题 具体应用 措施 随着网络信息时代的到来,网络信息技术的迅速发展使得电子信息工程逐渐进入人们的生活中,并成为人们生活中必不可少的一个话题,而且影响着人们生活的方方面面,如电子信息技术、通讯以及工业领域等。随着电子信息工程在工业领域中的广泛应用,它虽然创造出众多的新技术、新工艺,并将这些应用于生产实际中,但同时也存在着一些弊端。对着这些问题,国家应该采取相应的措施,改善电子信息工程中的一些问题,使其更好地被应用于工业领域,从而拉动我国国民经济的增长。 一、电子信息工程 电子信息工程主要是一门应用计算机网络技术获取并处理电子信息,然后对电子信息系统进行设计、开发、集成等一系列活动的学科。随着计算机技术的发展,电子信息工程技术被广泛应用于各个领域,如在工业领域中的许多环节都需要借助电子信息工程技术,这样不仅可以不断研发新的电子产品,还可以加快经济的发展速度。目前,我国的电子信息工程已经取得了较大程度的发展,不仅拓展了工业领域中的产业链,而且使各个行业间的界限得以打破。 二、电子信息工程在工业领域存在的问题 在工业领域中,人们将电子信息工程广泛应用于各个行业,虽然在一定程度上促进了各行业的发展进程,但也存在一些问题,例如市场环境较差、产业结构不合理、缺乏自主创新能力等。以下就这三个问题作简要论述。 (一)市场环境较差 20世纪80年代,我国在借鉴、吸收外国技术的基础上发展电子信息工程,随着电子信息技术的发展,到21世纪,电子信息工程成为我国经济发展中的支柱产业。但由于我国的电子信息工程技术大多数需要引进国外的技术,这在一定程度上给我国电子信息产业带来经济负担,从而使我国的电子信息产业在激烈的竞争中处理被动地位。随着它逐渐成为我国经济发展的支柱产业,人们加大力度生产出众多电子信息产品,但由于利益的驱使,一些劣质、盗版产品逐渐流入市场,这严重扰乱了我国电子信息的市场秩序。 (二)产业结构不合理 电子信息技术的快速发展使得电子信息产业成为我国经济发展中的支柱产业,其所创造的经济价值也在逐渐增加,人们在创造电子信息产品时为了取得高额利润也逐渐倾向于高附件值的产品。长期发展下去,电子信息产业的结构的矛盾就会日益呈现出来,而且越来越突出,例如数据库产业的规模较小、软件与信息服务业的比重失衡等等。 (三)缺乏自主创新能力 由于我国的电子信息产品中的关键元件和技术等都是从国外引进的,这在一定程度上使我国的电子信息工程缺乏自主创新能力,而是将进口元件进行重装或者模仿进口技术,长期按照这种套路发展我国的电子信息工程,就会使人们缺乏创新意识,很难创建属于我们自己的品牌,因而也很难在国际电子信息市场中站住脚跟。加之,电子信息工程是一个人才与资金相对密集型的产业,而我国的电子信息工程起步较晚,所以我们在人才培养方面较为欠缺,从而使得我国电子信息产业的发展速度落后于国外的电子信息产业的发展速度。 三、电子信息工程在工业领域中的具体运用 随着电子信息产业的快速发展,电子信息工程被广泛应用于工业领域中的各个行业,以下从四个方面简要论述电子信息工程在工业领域中的具体运用。 (一)电子信息工程在工程造价管理中的运用 电子信息工程新开发出一款专门利用套价软件对工程的预算和决算进行编制,它主要是利用数据库信息技术对收集的指标进行构建并系统分析,然后利用套价软件计算工程中所需要的材料数量、编制标底以及控制投标标价等。随着电子信息工程在工业领域中的广泛应用,它逐渐使人力从造价管理中摆脱出来,使工程实现了信息化管理,这样不仅提高了工作效率,而且提高了工程造运算的准确性。 (二)电子信息工程在公路工程中的运用 在公路建设过程中,不仅需要收集大量的数据,而且需要对工程的质量、资金、进度等方面进行控制,完成这些内容需要大量的人力资源,而电子信息工程可以代替人力资源利用数据库对数据进行整理、分析,一旦将这些内容输入计算机中,人们还可以对其进行轻松查询。随着电子信息技术的发展,电子信息工程管理被广泛应用于公路建设中,从而实现公路工程的信息化。 (三)电子信息工程在汽车生产、物品邮寄等领域中的运用 随着电子信息工程被广泛应用于工业领域中的各个行业,它在各个行业中发挥的作用也越来越突出。在汽车生产、物品邮寄等领域中主要使用的是电子信息技术中的射频识别技术,该技术不仅准确率高,而且使用极其方便快捷。在汽车生产领域,人们利用射频识别技术跟踪汽车零部件、识别标识、检测轮胎压力等;在物品邮寄领域可以自动识别邮寄的包裹,并对包裹进行跟踪。射频识别技术以其自身的特点应用于各个领域中,不仅改善了各领域的运作效率,提高了服务质量,而且为经济的发展产生巨大影响,产生可观的经济效益。 (四)电子信息工程在机械领域中的运用 随着科技的发展,机械设备逐渐趋于现代化、网络化、智能化。人们利用电子信息工程对机械设备进行优化,将电子信息装置安装在机械设备上,然后利用它对机械进行现代化技术控制,使机械设备实现自动化、智能化,从而提高机械设备自身的使用效能以及生产效率等。例如,垃圾分类本来是件繁琐的事情,但利用电子信息工程可以将垃圾进行自动分类;电梯是人们日常生活中常见的设备之一,将电子信息装置安装到电梯设备中,可以实现电梯地自动升降。 四、促进电子信息工程应用于工业领域现代化进程中的对策 随着科技的发展,工业领域逐渐趋向现代化方向发展,电子信息工程作为一门新的现代化计算机技术,对于促进工业领域趋向现代化方向发展具有重要的引导作用,因此,我们国家应该采取相应对策,加快工业领域的现代化进程。 (一)培养创新型技术人才 人才是创新的关键,电子信息工程的发展与创新主要依靠人才来实现,因此,企业和政府都应该注重电子信息工程方面人才的培养,对于企业而言,企业应该建立引进、培养人才的管理机制,培养电子信息工程方面的人才,并广纳这方面的先进技术人才。通过建立的人才管理机制,挖掘、选拔、评价并使用一些真正有才能的技术者,使他们更好地服务于电子信息工程的创新中。同时,在构建奖励机制,鼓励人才对技术进行创新。另外,企业应该与其他企业尤其是国外的企业加强合作,举办一些有利于人才交流的活动,让技术人才通过互相学习、交流增长知识。对于政府而言,政府应该制定优惠政策,鼓励海外学者回国为国家的发展尽自己的微薄之力,同时加大力度建设服务体系和基础设施,培养复合型的技术人才。 (二)优化电子信息资源环境 电子信息工程产业的长远发展需要依靠国家政策的大力支持。国家应该加大资金投入力度,同时在政策上应该多倾向于电子信息工程产业,使电子信息工程产业在良好的环境中发展。例如,国家应该建立电子信息工程方面的基金会,利用多种手段开拓融资渠道。同时,国家应该规范电子信息市场秩序,优化电子信息资源环境,从而更好地推动电子信息产业的发展。 (三)创新电子产品 电子信息工程要想取得长远发展必须依靠创新来实现。电子产品的创新可以促进电子信息产品更好地立足于激烈的竞争市场中,同时提高企业的经济效益。企业实现产品的创新,可以通过与相关企业进行合作,建立技术创新体系,研发一些以技术为核心的产品,不断优化、创新电子产品,促进电子信息产业向现代化、智能化转型。 随着科学技术的发展,电子信息工程的应用领域不断扩展,对人们的生活产生重大影响。在工业领域中,电子信息工程不仅使工业领域中的各个行业向现代化、智能化方向发展,而且在很大程度上促进了经济的增长。就目前来看,电子信息工程中仍然存在着一些问题,对于这些问题,国家应该采取相应的措施,例如在政策上加大支持力度,为电子信息工程的发展创造良好的资源环境,创新电子信息产品,引进人才等,从而使电子信息工程更好地促进工业领域的现代化进程。 工业领域中电子信息工程的应用:浅谈电子信息工程在工业领域的应用 摘 要:信息技术是当今世界经济社会发展的重要驱动力,电子信息产业是国民经济的战略性、基础性和先导性支柱产业,对于促进社会就业、拉动经济增长、 调整产业结构、转变发展方式和维护国家安全具有十分重要的作用。本文主要从分析电子信息工程的概念入手,阐述电信信息工程在工业领域的应用,以期为更好的发展我国的电子信息产业提供帮助。 关键词:电子信息工程 电子信息应用电子技术 正文: 1电子信息工程的概念 电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。现在电子信息工程已经涵盖了社会的诸多方面,例如电话交换局里怎么处理各种电话信号,手机是怎样传递我们的声音甚至图像的,我们周围的网络怎样传递数据,甚至信息化时代军队的信息传递中如何保密等都要涉及电子信息工程的应用技术。我们可以通过一些基础知识的学习认识这些东西,并能够应用吏先进的技术进行新产品的研究和电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的专业。 全国各地从事电子技术产品的生产、开发、销售和应用的企事业单位很多。随着改革步伐的加快,这样的企事业单位会越来越多, 因此需要一大批具有能综合运用所学知识和技能,能适应现代电子技术发展,能从事企事业单位与本专业相关的产品及设备的生产、安装调试、运行维护、销售及售后服务、新产品技术开发等应用型的技术人才和管理人才。所以开设电子信息工程专业是必不可少的。该专业的培养要求主要是学生需学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的摹本理论和基本知识,受到电子与信息工程实践的基本训练,包括生产实习和室内实验。同时具备良好的科学素质,具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力,并具有较强的知识更新能力和广泛的科学适应能力。 2 电子信息工程在我国工业领域应用 2.1电子信息工程在在各类工程造价管理领域的应用 目前造价行业信息技术的运用有几个部分:以Internet/Intranet为内部、外部和内外通讯的网络平台,通过实施办公 自动化和运用管理信息系统加强管理,提高办公效率;采用工程量计算软件、 钢筋软件进行工程量和钢筋用量的计算, 运用套价软件编制工程预决算; 利用数据库技术建立指标收集和分析系统,用于已完工程的积累; 利用信息网和获取信息,用于工程预决算的编制和造价管理。随着信息技术的快速发展和其在建筑行业的推广发展, 我国信息技术 在工程造价管理方面的应用,主要表现为人们在制定定额、编制标底、投标报价、造价控制等方面已经摆脱了手工劳动,实现了电子化、信息化管理,且各类工程造价管理相关软件的广泛应用就是最好的说明。进入2 1世纪,互联网技术不断发展,我国出现了大批为工程造价及相关管理活动提供信息和服务的网站。这些网站不同程度的提供了政策法规、理论文章,有些涉及项 目信息、造价指标和材料价格信息等,它们为进一步建设全国规模的工程造价管理专项系统进行了有益的尝试,并取得了一些经验。但从另一个方面来讲,这些网站没有统一的规划,有些提供的信息够严谨、内容更新不及时,从专业角度来讲,还属于比较浅层的信息服务,难以满足深层次造价管理工作的需要。 2.2电子信息工程在现代公路领域的应用 分析高等级公路信息数据结构,可发现大量的信息是建立在相同数据库上的,不同的参建的人员对数据有不同的要求。建立在有纸办公的基础上的相同数据的查询、整理和使用不仅会造成的大量的人力、物力的浪费,还在管理中出现数据的更新不能及时反映到施工当中去。 如公路工程中的计量支付, 一些数据的主要来源是工程计量中对工程进度、质量、费用的数据“描述”,还随时取算各种工程量数据书录指标,是工程信息管理的集中体现,计量数据的积累和还是工程信息管理的保证。计量时对照合同和工期,完成它对工程投资、 进度的宏观调控功能。但目前人为的讲计量过程效率太低,数据缓慢,工程进度控制只能停留在宏观层次上,甚至只是为了达到支付的目的,同时人工计量中监理、业主方没有一套完善的“动态造价”(合同变更) 来配合,建立起数字上宏观调控的体系。当然,关于工作效率和管理手段的其他三个重要方面:文件、质量管理和通讯联络,相对来讲也亟待改善的薄弱环节。 解决目前管理现状的有效手段就是建立公路工程现代化计算机管理。 2.3电子信息工程在农业机械制造领域的应用 拖拉机与自走式农业机械电子化正向网络化、智能化、分布式控制技方向发展。一台大型拖拉机和复杂农业机械,已装置了若干个标准的电子摔制单元 ( ECU ),它实际上已是一个带有独立处理信息与拧制功能的计算机智能控制终端,是针对农业机械使用环境专门设计的通用微型作业计算机,具有统一标准设计的接口5采用了控制局域网络(简称CAN )技术及网络通信协议。 2.4工业设备信息化 随着人们对生活信息化的渴求, 越来越多的日常设备都或多或少的应用了信息技术。 如冰箱的恒温控制系统、 彩电的数字网络功能等等。 而日渐走入寻常百姓家的汽车更是将信息技术在日常设备中应用发挥到了极点。新的汽车电予系统由各个电子控制单元 (ECU) 组成,可以独立操控,同时又能协调到整体运行的最佳状态。举一个安全驾驶方面的例子, 出于平稳、安全驾驶的需要, 对四个轮子的操控, 除了应用大量压力传感器并普遍安装了刹车防抱死装置( A B S ) 外, 许多轿车, 包括国产车, 已增设了电子动力分配系统( EBD ) 。ABS + EBD可以最大限度的保障雨雪天气驾驶时的稳定性。 3当前推动电子工程现代化进程的对策 由于电子产业能够快速的拉动我国经济的发展,我国已经将电子工程列为新时代的重点发展战略。因此,我们应该不断深入电子工程的现代化技术,从各个方面不断推进电子工程的发展进程,使其能够更好的服务于社会,满足社会的需求,从而侧面促进相关产业 的发展,真正促进我 国电子工程的深入发展。 3.1国家加大扶持力度 电子工程的发展离不开国家的政策支持,因此国家需要增加投入力度。政府部门应该以新时代电子技术的发展为契机,不断拓宽电子产业的投资力度,增加电子产业的融资渠道,深化计算机网络的普遍应用,鼓励新兴电子产业的研发,奖励 电子工程的优秀成果,同时可以考虑建立电子工程委员会,规范 电子工程行业标准,使其能够更好的与国家化接轨,对电子工程的发展起引领作用。 3.2促进产品融合创新 电子工程企业要加强和其他产业部门的联系合作,不断的促进产品的融合,寻找创新点,加大应用规模的发展,建立整套的创新体系,全面提高我国电子工程产业的技术研发能力,使我国的科研基础平台能够共享,得到有效利用,使我国的服务体系更加完善。 3.3完善科技法规政策 电子工程产业的不断完善,需要加大推进 “三网融合” 力度,提高技术产业标准,保持电子产品的生产力度,发挥政策性的融资鼓励政策,完善科技法规政策,从而促进中小企业的标准完善,发挥出政府在创新体系中的保障作用,使电子产业的各个方面团结协作,健康发展 。 3.4保障电子产业稳定增长 我国作为全球最大的电子产品制造基地,在计算机,数字电视和网络等方面实现 了技术突破,能够满足国内对于电子产品的需求,不过在全球化竞争过程中,我们的优势并不明显,特别是收到国际金融危机的影响,我国的电子产品出口速度减缓,使电子产品面临着很大的挑战,这也反映除了电子工程产业的深层次问题,暴漏出了电子产业的管理技术漏洞。 我们应该从中吸取教训,完善电子产业的发展,真正能够保证电子产业的增长稳定。 4结语 信息科学技术是当今社会起主导作用的科学技术,信息科学技术的兴起和发展在我国只有短短的十来年,现在正以史无前例的高速向纵深发展,迎来了我国科学技术灿烂的春天,必将为我国社会主义现代化建设产生巨大的推动作用。 工业领域中电子信息工程的应用:电子信息工程在工业领域的应用 摘 要:信息技术是当今世界经济社会发展的重要驱动力,电子信息产业是国民经济的战略性、基础性和先导性支柱产业,对于促进社会就业、拉动经济增长、 调整产业结构、转变发展方式和维护国家安全具有十分重要的作用。本文主要从分析电子信息工程的概念入手,阐述电信信息工程在工业领域的应用,以期为更好的发展我国的电子信息产业提供帮助。 关键词:电子信息工程 电子信息应用电子技术 1电子信息工程的概念 电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。现在电子信息工程已经涵盖了社会的诸多方面,例如电话交换局里怎么处理各种电话信号,手机是怎样传递我们的声音甚至图像的,我们周围的网络怎样传递数据,甚至信息化时代军队的信息传递中如何保密等都要涉及电子信息工程的应用技术。我们可以通过一些基础知识的学习认识这些东西,并能够应用吏先进的技术进行新产品的研究和电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的专业。 全国各地从事电子技术产品的生产、开发、销售和应用的企事业单位很多。随着改革步伐的加快,这样的企事业单位会越来越多, 因此需要一大批具有能综合运用所学知识和技能,能适应现代电子技术发展,能从事企事业单位与本专业相关的产品及设备的生产、安装调试、运行维护、销售及售后服务、新产品技术开发等应用型的技术人才和管理人才。所以开设电子信息工程专业是必不可少的。该专业的培养要求主要是学生需学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的摹本理论和基本知识,受到电子与信息工程实践的基本训练,包括生产实习和室内实验。同时具备良好的科学素质,具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力,并具有较强的知识更新能力和广泛的科学适应能力。 2 电子信息工程在我国工业领域应用 2.1电子信息工程在在各类工程造价管理领域的应用 目前造价行业信息技术的运用有几个部分:以Internet/Intranet为内部、外部和内外通讯的网络平台,通过实施办公 自动化和运用管理信息系统加强管理,提高办公效率;采用工程量计算软件、 钢筋软件进行工程量和钢筋用量的计算, 运用套价软件编制工程预决算; 利用数据库技术建立指标收集和分析系统,用于已完工程的积累; 利用信息网和获取信息,用于工程预决算的编制和造价管理。随着信息技术的快速发展和其在建筑行业的推广发展,我国信息技术在工程造价管理方面的应用,主要表现为人们在制定定额、编制标底、投标报价、造价控制等方面已经摆脱了手工劳动,实现了电子化、信息化管理,且各类工程造价管理相关软件的广泛应用就是最好的说明。进入2 1世纪,互联网技术不断发展,我国出现了大批为工程造价及相关管理活动提供信息和服务的网站。这些网站不同程度的提供了政策法规、理论文章,有些涉及项 目信息、造价指标和材料价格信息等,它们为进一步建设全国规模的工程造价管理专项系统进行了有益的尝试,并取得了一些经验。但从另一个方面来讲,这些网站没有统一的规划,有些提供的信息够严谨、内容更新不及时,从专业角度来讲,还属于比较浅层的信息服务,难以满足深层次造价管理工作的需要。 2.2电子信息工程在现代公路领域的应用 分析高等级公路信息数据结构,可发现大量的信息是建立在相同数据库上的,不同的参建的人员对数据有不同的要求。建立在有纸办公的基础上的相同数据的查询、整理和使用不仅会造成的大量的人力、物力的浪费,还在管理中出现数据的更新不能及时反映到施工当中去。 如公路工程中的计量支付,一些数据的主要来源是工程计量中对工程进度、质量、费用的数据“描述”,还随时取算各种工程量数据书录指标,是工程信息管理的集中体现,计量数据的积累和还是工程信息管理的保证。计量时对照合同和工期,完成它对工程投资、 进度的宏观调控功能。但目前人为的讲计量过程效率太低,数据缓慢,工程进度控制只能停留在宏观层次上,甚至只是为了达到支付的目的,同时人工计量中监理、业主方没有一套完善的“动态造价”(合同变更) 来配合,建立起数字上宏观调控的体系。当然,关于工作效率和管理手段的其他三个重要方面:文件、质量管理和通讯联络,相对来讲也亟待改善的薄弱环节。解决目前管理现状的有效手段就是建立公路工程现代化计算机管理。 2.3电子信息工程在农业机械制造领域的应用 拖拉机与自走式农业机械电子化正向网络化、智能化、分布式控制技方向发展。一台大型拖拉机和复杂农业机械,已装置了若干个标准的电子摔制单元 ( ECU ),它实际上已是一个带有独立处理信息与拧制功能的计算机智能控制终端,是针对农业机械使用环境专门设计的通用微型作业计算机,具有统一标准设计的接口5采用了控制局域网络(简称CAN )技术及网络通信协议。 2.4工业设备信息化 随着人们对生活信息化的渴求, 越来越多的日常设备都或多或少的应用了信息技术。 如冰箱的恒温控制系统、 彩电的数字网络功能等等。 而日渐走入寻常百姓家的汽车更是将信息技术在日常设备中应用发挥到了极点。新的汽车电予系统由各个电子控制单元 (ECU) 组成,可以独立操控,同时又能协调到整体运行的最佳状态。举一个安全驾驶方面的例子, 出于平稳、安全驾驶的需要, 对四个轮子的操控, 除了应用大量压力传感器并普遍安装了刹车防抱死装置( A B S ) 外, 许多轿车, 包括国产车, 已增设了电子动力分配系统( EBD ) 。ABS + EBD可以最大限度的保障雨雪天气驾驶时的稳定性。 3当前推动电子工程现代化进程的对策 由于电子产业能够快速的拉动我国经济的发展,我国已经将电子工程列为新时代的重点发展战略。因此,我们应该不断深入电子工程的现代化技术,从各个方面不断推进电子工程的发展进程,使其能够更好的服务于社会,满足社会的需求,从而侧面促进相关产业 的发展,真正促进我 国电子工程的深入发展。 3.1国家加大扶持力度 电子工程的发展离不开国家的政策支持,因此国家需要增加投入力度。政府部门应该以新时代电子技术的发展为契机,不断拓宽电子产业的投资力度,增加电子产业的融资渠道,深化计算机网络的普遍应用,鼓励新兴电子产业的研发,奖励 电子工程的优秀成果,同时可以考虑建立电子工程委员会,规范 电子工程行业标准,使其能够更好的与国家化接轨,对电子工程的发展起引领作用。 3.2促进产品融合创新 电子工程企业要加强和其他产业部门的联系合作,不断的促进产品的融合,寻找创新点,加大应用规模的发展,建立整套的创新体系,全面提高我国电子工程产业的技术研发能力,使我国的科研基础平台能够共享,得到有效利用,使我国的服务体系更加完善。 3.3保障电子产业稳定增长 我国作为全球最大的电子产品制造基地,在计算机,数字电视和网络等方面实现 了技术突破,能够满足国内对于电子产品的需求,不过在全球化竞争过程中,我们的优势并不明显,特别是收到国际金融危机的影响,我国的电子产品出口速度减缓,使电子产品面临着很大的挑战,这也反映除了电子工程产业的深层次问题,暴漏出了电子产业的管理技术漏洞。 我们应该从中吸取教训,完善电子产业的发展,真正能够保证电子产业的增长稳定。 4结语 信息科学技术是当今社会起主导作用的科学技术,信息科学技术的兴起和发展在我国只有短短的十来年,现在正以史无前例的高速向纵深发展,迎来了我国科学技术灿烂的春天,必将为我国社会主义现代化建设产生巨大的推动作用。 工业领域中电子信息工程的应用:试论电子信息工程在工业领域的设计与应用 摘 要:随着科技快速发展,电子信息工程取得了非常大的进步,并逐渐渗透至社会多个领域中,尤其是工业领域,在提高工业领域生产效率及质量等方面发挥着积极作用。本文将从电子信息工程概念入手,对其在工业领域中的应用进行分析和研究,并阐述未来工业领域发展趋势。 关键词:电子信息工程;工业领域;设计与应用 前言:电子信息工程是一门将计算机网络技术作为基础,对信息进行控制和处理的学科,与电子及通讯信息技术息息相关。工业领域自身属性决定其与电子信息工程存在密切联系。因此加强对电子信息工程在工业领域中设计及应用的研究,能够推动工业产业化发展。 1、电子信息工程概念 电子信息工程主要是指一门运用计算机等现代化技术进行信息控制及处理的学科,该学科主要研究方向为信息的获取、系统的设计与开发等,涉及内容较多,如通信技术、信息保密等内容。 2、电子信息工程在工业领域中的应用分析 2.1在现场操作中的应用 射频识别技术是电子信息工程的重要组成部分,射频识别技术以其自身快捷性、高准确率等特点在工业领域得到了广泛推广,特别是汽车生产、邮政业务等方面。如在汽车生产过程中,应用射频识别技术跟踪零部件生产与安装、识别汽车标识等[1]。当前,射频识别技术以其自身自动化、读取速度快等特点,为相关领域发展带来了可观的经济与社会效益。传统工业识别往往采用人工形式,失误率和成本较高,无论是质量、还是效率都不尽人意,而引进射频识别技术,不仅减少了员工工作量,且在一定程度上增强了工作准确率。 2.2在造价管理中的应用 目前,随着社会经济快速发展,我国已经开始采用套价软件编制工程预决算方法,利用数据信息存储功能实现对指标采集模型的构建,然后对数据信息进行综合分析,最终切合工程项目实际情况,确定材料用量、金额,提高核算准确率,有效控制工程成本。工业领域发展过程中,大多数工业生产需要利用该软件计算整体工程量、各部分材质用量等。随着人类社会进入信息时代,人们生产和生活方式逐渐由传统模式朝着多元化、信息化方向发展,特别是电子信息工程在造价管理工作中的应用,新技术取代原本手工操作,不仅为工作人员提供了方便,而且提高了工作效率。使造价制定定额、编制标底等方面的工作具有更大的发展空间。 2.3在机械领域中的应用 电子信息工程在机械领域中的应用较为普遍,很多机械装置都进行了调整和优化,具备网络化、智能化等特点,当前我国很多工程生产活动中的大型复杂机械设备,都能够看到标准的电子控制单元的影子。随着环保事业快速发展,在很多环保活动中,自动分类垃圾桶、自动升降电梯等设备也都是建立在电子信息工程基础上,甚至于汽车自动泊车系统等都是电子信息工程应用的完美表现[2]。传统设备与电子信息工程的有机整合,在很大程度上提高了设备智能化、自动化水平。对于智能化机械的应用,不仅能够减少工作人员工作量,还能够将机械带入到自动化生产环节中,为工程领域进一步发展开创了新局面。如矿泉水生产流程中,引进自动灌装装置,不仅能够节省生产成本,还能够实现自动、洁净无菌生产目标。 2.4在公路工程中的应用 公路工程建设及发展需要大量数据作支撑,单纯依靠人工采集数据,会影响数据准确性,影响公路工程有序进行。电子工程的应用,有效突破了该缺点,在很大程度上优化了信息采集工作,且在面对公路工程距离、材料等问题时,技术在信息获取与整合等方面表现出高速、准确等优势。电子工程的应用,能够节省更多人力查询、计算的时间。公路工程采取电子工程信息技术对数据信息进行管理和存储以及整体工程质量的监测已经成为未来公路工程发展的必然趋势。 2.5在交通建设方面的应用 交通建设施工及后期维护工作中,涉及很多数据处理工作,单纯依靠人工无法实现对数据的有效处理[3]。电子工程的普遍应用,使得交通建设在工作上得到了很大的突破,且人们日常交通设施管理方面也得到了该项技术的有力支持。 2.6在生活中的应用 目前,人们生活中随处可见电子信息工程技术,如餐厅中自助点餐系统、机器人餐厅等。使用电子信息工程不仅能够使人们的生活更加便捷,而且还能够提高人们生活质量。 3、电子信息工程未来发展前景 二十世纪20年代,电子信息工程初步发展,并在21世纪得到了广泛应用,且随着计算机快速应用和普及,使得电子信息技术被应用于多个领域,除了一些高品质电子产品之外,工业的电子信息应用成果十分可观。未来,电子信息技术将会朝着智能化、数字化方向发展,并以更加完善的姿态,与工业生产等环节有机整合,为工业发展创造更多经济价值,从而促进工业领域快速、稳定发展。 为了促进电子信息工程更好地发展,我们应积极调整其产业结构,不断的进行新型软件开发,拓展数据库规模,并加大对集成电路的研究力度,不断提高技术水平。同时,积极完善市场机制,虽然我国电子信息工程起步较晚,但是发展速度较快,市场运作相对混乱,应积极学习和借鉴技术的同时,构建完善的市场环境,规范市场主体行为,为电子信息工程健康发展保驾护航[4]。此外,创新是一个国家生存和发展的灵魂,同样适用于电子信息工程,我们应勇于创新,不能过分依赖国外技术,拥有更多自主研发创新项目,提升我国整体技术实力。 结论:根据上文所述,电子信息工程作为我国当今技术支柱,是我国经济发展的重要支撑,无论是日常生活、还是社会经济发展,都离不开电子信息工程的支持。因此,为了更好地适应高速发展的社会,我们应积极培养电子信息工程人才,并创建良好的市场环境,提高经济效益的同时,为工业领域可持续发展奠定坚实的技术基础。
石化技术论文:石油石化行业无线电通信技术特点分析 【摘要】 石油石化行业可谓是近年来发展最为迅速的企业,它不仅工程作业面积广,并且其工作人员较多、工艺流程较为复杂,加之时有泄露等突发情况造成重大事故的发生,所以该行业也是名副其实的危险行业,为了能够保障其生产安全的同时促使自身对突发事件安全处理能力的提升,需要通过运用无线电通信技术来对其作业流程进行监控。 【关键字】 石油 石化 无线电 通信 安全 生产 石油化工企业作为当今世界上发展及进步速度最快的企业,其发展方向除了要大型化、清洁化之外,还需要格外注意通信行业的发展,这主要是由于壳牌、埃克森美孚等石油巨头企业随着下跌的油价而相继出现了盈利下降的现象,这在一定程度上对其他石油石化企业而言是一个预警,警示大家需要为了企业的持续长远发展采取一些必要的措施。 质量和效益是直接影响企业能否得以牢固生存的主要因素,为了能够更好的对企业生产进行监督,并且能够更好的完成生产过程中的安全保卫工作,将具有结构化、模块化、集成化的无线通信技术应用到石油石化行业中是非常必要的。 一、石油石化行业无线电通信应用概况 石油石化企业为了能够更好的对现场情况进行掌握和了解,需要通过能够有效弥补有线通信的弊端,比如说对过程数据中不能或者不方便采集的都可以通过无线电通信来获取,另外无线电通信在采集参数的过程方面相较于有线通信更为经济实惠,而无线电通信在对化工装置安全保障方面却是同样高效的,由此可以看出,无线电通信对石油石化行业的发展而言发挥着重要的作用。 虽然说对讲机以及办公室的无线网络都是长期应用于石油石化行业当中的无线技术,但是对于控制过程中的无线技术应用却是在近年所突破的一大技术进步。 目前,在石油石化行业当中应用无线电技术,主要是从所需要应用的场合、过程因素、成本因素以及技术因素来对明确无线技术的应用,另外还需要结合无线仪表的安全性、供电能力、实时性和综合性等来对无线技术应用方案进行制定。 二、石油石化行I无线电通信技术特点 2.1 低频声波无线传输技术及其特点 井况、地层状况等是在深入石油开发的工作过程中所需要考虑的影响因素,而其工作难度也随之逐渐增大,一般应用于现场开发过程的测井方法当中也不乏存在有局限性较强的部分,这就造成动态的生产资料不能体现在测井结果当中。针对这种情况可以通过低频声波无线传输技术来进行完善,这主要是因为低频声波无线传输技术的工作环境相对于常规测试仪器而言更为广阔,对于一些不适用于常规测试仪器的工作环境,它也能够正常的完成工作并获取所需的动态资料。相较于常规的测井过程而言,低频声波无线传输技术对信息的传播不需要通过传播介质进行,无线传输系统、测试仪器和泵一同在油井检泵期间放入井中而对信息数据进行获取,并针对获取的信息数据通过单片机进行编码的同时由驱动电声转化器将波脉冲信号发送到井口,而安装在井口的探头会收集、整理与处理这些信号,进而对实现对油井数据进行精准、实时监控。传输道路数据是运作低频声波无线传输技术所需要涉及的主要因素,所以说精准、简洁的数据编码是确保其运作高效灵敏的保障。 2.2 无线专网技术及其特点 各国政府在日益动荡和灾害频发的国际安全局势下越来越注重本国的安全问题以及灾难求援工作,但是这些需求是无法通过公共网络来进行满足的,为了能够有效解决这一问题,各国政府都在大力落实全国统一的公共网络建设以及能够及时对全国突发状况进行应急指挥的网络系统工作,越来越倾向于构建专用网络,加之未来的网络发展方向也逐渐指向LTE集群,以致于LTE公共网络已被部分发达国家部署成为补充本国公共安全网络的重要部分。然而对于石油石化行业而言,企业对集群和宽带数据业务需求在规模应用LTE宽带集群专网而得以满足,它不仅促进了企业的运行效率提高,还对企业安全生产提供了保障,可以说,它在为企业创造巨大社会效益的同时也为企业获取了巨大的经济效益。在石油石化行业中应用无线专网技术还存在一些显著的问题特点,比如说风险性较高、投入较高并且对技术要求也更高等,除此之外,它在长距离的传递信息数据以及大范围的生产指挥调度还存在不足之处,这些特点在处于海洋或者偏远地区的油田作业中尤为明显。 三、结束语 石油石化行业不仅是我国经济的支柱产业,同时它也是我国较早开发建设的行业之一,所以说,在社会信息化不断发展进步的历程中,信息技术在石油石化行业中的建设也在不断的推行,尤其是现今社会所普遍应用的无线电通信技术更是对石油石化行业的信息化建设发挥了重要的作用,为石油石化企业的发展创建了有利条件,同时也为其创造了更多的经济效益和社会效益。 石化技术论文:石化装置有毒气体监测技术的研究 摘 要:在石化厂内,伴随着生产过程而产生的各种各样的有毒有害气体对人类的危害问题越来越严重。石油化工生产过程中产生的有毒气体,对生产安全和环境保护都造成了巨大的威胁。因此有毒气体监测报警系统在石油化工领域有着广泛的需求。因此,为了保障人们的生命安全,设置安全报警系统是十分必要的。文章通过分析某石化公司的监控技术及应用,以为石化厂以及石化装置提供更安全的保障。 关键词:石化装置;有毒气体;跟踪监控技术 在石化工厂内,存在着很多有毒气体以及可燃性气体。这些有毒有害气体充斥在整个工厂内,严重威胁着人们的生命安全。近几年来,石化行业频频发生安全事故,例如,爆炸、火灾等。这些事故给人们带来了极大的伤害,也给石化工厂造成了一定的经济损失。为了给企业和工作人员的生命安全提供更可靠的保障,石化工厂要随时监测气体的浓度,将有害气体的浓度控制在安全范围内。 1 系统介绍 该控制系统的核心是采用了PLC三冗余系统,与现场气体探测器共同组成完整的监控模式。该控制系统由多种配置组成,其包括(2×3)冗余通信控制器、双冗余CPU和DO、AI模块(三冗余)、以及附件配置。其配置数量都达到了SIL3等级配置的标准,其等级达到SIL3/TUV6。PLC可实现数据交换以及通信(上位DCS和双冗余RS-485接口间的通信)功能。通过以太网技术,操作员和工作站彼此间可进行数据交换。在现场,用气体浓度探测器采集气体浓度,所采集的数据信息经PLC控制系统整合之后,通过以太网输出到监控计算机。通过监控计算机,可以看到现场的情况以及报警提示。 2 硬件系统构成 2.1 内设故障检测模块 其内部配置采取安全的PLC冗余系统。其系统可实现智能识别故障功能以及自动还原功能。在系统不中断运行的状况下,所有智能模块均可实现维修和更换零件等工作。 2.2 现场采集气体浓度 采集气体浓度的探测器的电流信号为4-20毫安。其电流信号采用“三取二”表决机制,其经隔离栅传入到三冗余AI卡件。这里的隔离栅是特别定制的,其作用是防止电流短路、防止雷击、以及保护滤波器件等。为了避免因硬件问题导致系统出现故障,其硬件采取的是分离式结构保护以及无耦合设计。通道之间各自独立,其中一个通道若出现问题,其他通道都不会受到影响,能正常\行。 2.3 双CPU处理逻辑任务 系统采用安全的CPU双冗余,两个CPU可以同时运行,其逻辑运算的速度有所提高。系统采用了CPU同步表决机制,若其中一个CPU不能正常运行时,另一个CPU不受影响,可以正常处理逻辑任务。 2.4 输出 系统的输出模块采用的是双冗余DO模块(保生产型)。模块将负载跟OVDC并联在一起,这种设计的优点是若线路有一条出现故障,其另一端的二极管特性就发挥作用。其模块的控制输出就是有效输出。 2.5 数据处理 通信网络是由以太网、工业交换机和工控机组成,CPU通过通信网络实现了彼此间的数据交换。数据的处理、显示等工作最终由工控机来进行。 3 软件程序的设计 3.1 PLC程序 软件程序的设计包含两部分,分别是PLC程序设计和上位机程序设计。在PLC程序设计中,关于逻辑程序及组态的开发所选用的是Prophecy Machine Edition软件。该软件对操作系统有要求,其运行环境必须是基于微软公司开发的Windows操作系统。Prophecy Machine Edition软件提供的系统是完整的,可自动化解决系统方案。PLC程序由三部分组成,分别为系统的冗余、硬件组态、主程序块。 (1)系统的冗余。在GMR Configuration中,采用Prophecy Machine Edition软件设置系统的冗余参数,可对CPU的数量和类型以及同步数据区间等进行设置,在机架中,也可对总线控制器的位置进行设置,还可以对AI模块和DO模块的表决方式等信息进行设置。 (2)硬件组态。在硬件组态过程中要完成硬件的组态功能。在以太网模块中,该站需设置一个网络地址。在总线控制器中,控制器间的交换数据空间要根据GMR组态生成的文件进行配置。 (3)主程序块。主程序块包含三大功能块,其主要是对数据进行采集、处理和输出的工作。为了对探测器的当前状态进行判断,以及实现报警提示,采用梯形图的方式在主程序块中编写逻辑。在采集数据时,先是读取数字,然后经一系列的处理,将探测器的电流转换成电压值。在处理数据时,为了判断探测器的当前状态,需将转换成的电压值设定高/低报警值。在输出数据时,依据探测器的动态状态,输出对应的控制状态。 3.2 上位机程序 为实现多数据的读入工作,上位机软件读取PLC数据采用的是数组方式,通过脚本程序将性质相同的多个数据以点的方式赋值给对应的程序点。上位机由总貌图、分布图(探测器)、查询功能、系统设置以及用户权限管理构成。总貌图可显示探测器的信息,包含浓度、单位、量程等。探测器分布图,直观的再现了现场的探测器的位置,根据分布图能快速的查找到探测器。查询功能是操作人员可以动态的查询到每个探测器的实时历史报警记录。 4 结语 综上可述,该监测系统,安全性较高,且系统运行情况正常,能有效的监测生产过程中有毒有害气体的浓度,并实时进行报警,既不影响生产工作,也保证了人们的安全。 作者简介: 崔少飞,北华航天工业学院,本科,飞行器制造工程专业。 石化技术论文:加强石化企业专业技术人员教育培训工作的思考与探索 中国石化管道储运有限公司襄阳输油处 摘 要 强化对于专业技术人才的教育培训工作,加速对于专业技术人员知识的更新,能够帮助企业培养高素质的专业人才,这一直以来也是(石化企业)一个努力的目标。针对这一现状,本研究主要分析加强石化企业专业技术人员教育培训工作的思考和探索,积极地研究出适应新形势的专业技术人员教育培训的新方法,以便于为企业的专业技术人才的教育培训提供可行的经验。 关键词 石化企业 专业技术人员 培训教育工作 2010年6月的《2010-2020年中长期人才发展规划纲要》对全面提高人才开发水平和加快人才建设具有重大而深远的意义。“纲要”对于专业技术人员的建设明确提出:“进一步扩大专业技术人才培养规模,提高专业技术人员的创新技能,建立专业技术人员等级分类能力教育培训制度,加快实施专业技术人员知识更新”,这是教育培训培训工作的专业技术人才指导方向。近年来,随着石化企业规模化生产规模的扩大,大型工程建设投入使用,产品升级,技术创新,企业专业人才和技术要求日益提高,加强专业技术人才教育培训,培养一批高素质的专业技术人才队伍也变得十分重要。 一、专业技术人才队伍的现状分析 现如今很多公司当中的专业技术人员总数相对来说较多,但是专业人员技术的达标率却不高。专业技术人员队伍当中具有专科学历的人、有本科学历的人以及具有硕士以上学历的人数明显存在有差异。有很多数据表明,在很多的石化企业当中,专业技术人员硕士以上学历的人仅仅只能占专业技术人员的3%左右,这就使得高层次的技术人员显得明显不足,无法满足企业发展的需求[1]。除此之外,中年的技术骨干的知识存在有结构老化的情况,从当前的在岗人数来看许多中年的技术骨干基本上都是上个世纪八十年代的毕业学生,那么公司在不断地引进一些新的技术和设备以及工艺的时候,他们的专业知识存在有结构老化的情况,这样就急需需要一些知识的更新。还有一些新入职的大学生,还需要有针对性的教育培训工作,以便于使其适应石油化工企业的快速稳定发展,很多公司在最近这些年都陆续地引进了一些新毕业的大学生,年轻的群体能够为企业注入一些新鲜的活力,但是他们在技术等方面还尚不成熟,对于一些专业技术岗位能力较强的工作无法胜任,那么就需要对他们进行有针对性的教育培训工作,培养他们快速的成才。 二、石化企业专业技术人员教育培训工作的思考和探索 (一)建立并完善专业技术人员教育培训的管理体制 要进一步的制定石化职工教育培训管理办法,并且对于全公司的教育培训管理体系进行明确的规定,对于各个单位的培训,职能和职责进行清楚明确的划分,以便于能够初步形成以人力资源部门作为主要主管,以教育培训中心进行实施,并且落实各个单位分工协作的教育培训管理格局[2]。如果条件允许的话,可以进行石化专业技术人员教育培训的分管办法的制定,以便于规定公司还具有专业技术职称的任职资格的专业技术人员每年都必须要进行教育培训工作,并且要参加各种教育培活动,并且按照规定进行相关的学分制度的划分。对于具有初级中级和高级专业技术职称资格的各类专职人员,每年进行教育培训,所获得的学分累计不能够少于6、9、12分,并且经专业技术人员寄语教育学完成的情况纳入到年终考核的评价标准当中。对于这些政策的实施可有效保证石化专业技术人员进行教育培训工作的顺利开展。 (二)构建全方位多层次的教育培训培训体系 要坚持校企合作的原则,不断地培养高层次的工程技术人才。这能有效的对于公司技术人才结构不合理的情况进行改善,而且能够使高层次技术人员不断地进行充实。为了有效立足企业实用性人才的需求,在进行论文撰写和答辩阶段,必须选择双导师制度,每一个硕士班的学员都必须有两位导师,他能够保证硕士班的学员论文的质量,同时也能够保证他们在答辩的时候能够将相关所学的理论知识,同时也能够保证在答辩的过程当中,将相关的理论知识应用到公司的实践过程中。还需要坚持外送培训的策略,使得“走出去”交流进一步被扩大。公司需要积极地和高等院校进行合作,以便于培养相关的人才,还需要充分的对于中石化集团的培训资源进行应用,保证专业技术人员能够获得教育培训的资格。 需要不断的拓宽视野,举办高水平的学术报告会,更能够有效满足专业技术人员对于行业前瞻性的要求,并且能够更好地获取一些知识复合型人才。通过对高水平的报告会议的举办,能够使得各个专业的人员了解到当前最前沿的科学水平和学术水平,对于企业内部员工的知识面的覆盖进行拓宽,开阔了他们的视野,也能够促进专业技术人员技术的更新。还需要有效地促进技术的交流,举办一些专题技术讲座。在公司不断的进行改造的过程当中,进行新的装置建设的时候,需要进行新设备新工艺和新技术的引进,要迫切的使专业技术人员在短时间内被迅速的掌握,除了岗位自学以外,可以请一些同行专家到公司进行技术交流,这也是一种行之有效的方法。还需要坚持发挥专业处室技术的优势,不断地举办各类短期培训班,采用以师带徒的形式促进新入职大学生快速的成长。 (三)落实严格考核制度,保证教育培训的培训效果 专业技术人员的教育培训无论采取什么方式去考核,都是一个十分关键的步骤,这样才能够保证教育培训的培训结果得到落实。所以对于所有的专业技术人员需要进行时学分制的管理,需要保证每人都有一本统一印发的专业技术人员的教育培训证书,平时通过各个单位的培训人员进行负责保管,并且做好登记工作。每一年的专业技术人员在进行外出培训,或者是公司内部举办的学术报告会上、技术讲座以及各种培训班的时候,应该按照相关情况为其折算出一定的学分,并且对其记录在册。教育培训中心应该定期进行各个车间和各个处室的检查工作,要督促各单位的培训人员及时的进行学分登记。每年年终公司的专业技术人员需要进行教育培训证书的统一处理,将其送到教育培训中心,然后通过专门的人员进行核查和验收,对于没有规定修满学分的专业技术人员,需要在年终绩效考核当中对其进行扣除奖金等各种处罚。 三、结语 综上所述,本研究主要分析加强石化企业专业技术人员教育培训工作的思考和探索。笔者认为,对于石化企业专业技术人员,做好教育培训工作能够有效地在实践的基础之上进行相关形式的开展,使其内容更加的丰富,可有效的为企业的未来提供更多的高素质的专业人才。 石化技术论文:公路新旧路面碎石化处理的技术建议 摘 要:相关人员在旧水泥混凝土上添加沥青,在有关因素的不断作用下,往往会发生裂缝的情况,从而致使路面出现开裂的现象。依据此类问题,本文将某一工程作为案例,从该工程发展的角度出发,对路面采取碎石化的处理手段进行分析,旨在避免裂缝现象的发生,而且也能够增加使用时间。 关键词:水泥混凝土;路面碎石化;措施 随着我国经济水平的快速发展,公路事业也在日益改变,同时也对其施工质量提出了更高的要求。就旧路面而言,倘若在里面添加适量的沥青,会因为在某种程度作用下而发生开裂的现象,对公路的整体品质带来不利影响。对此,本文主要对碎石化处理手段进行研究,提出合理化建议,希望能够提供给相关人士,从而推动我国公路行业的不断进步。 1 水泥混凝土路面碎石化处理的工程背景 就某水泥混凝土公路而言,是属于西南方向的,已经有长达20年的使用时间,是重要的交通道路。随着时间的不断流逝,路面出现了沉陷的情况,并且逐渐处于恶化状态。本次所修复的标段总体长度在20km左右,路面的基本结构形式是由以下三部分构成的:第一部分是石灰土;第二部分是三灰碎石;第三部分是水泥混凝板一起构成的,总体厚度可以达到80cm。相关单位在对该路面进行处理的前期阶段,应当先对路面所出现的情况采取钻孔取芯的方式进行检查,从而为后续施工带来具体方向提供益处。总而言之,相关人员依据钻孔取芯所得到的结果进行观察,来对路面的具体情况做出相应的研究,具体内容如下: (1)相关人员将混凝土做好适当的取样,由于破碎状存在较多的数量,占据芯片总比列的百分之五十左右,并且平均的厚度在11厘米左右,从而很好的反映出路面的具体情况处于较差的状态;(2)相关人员再将二灰碎石做好取样工作,通常都是处于散碎状的状态,进而呈现出基层没有达到良好的成型效果。(3)除此之外,就石灰涂层而言,比较松散,不能达到想要的形状。相关人员在采取钻芯取样的形式来对路面的具体情况进行勘察,然后依据调查所得出的结果,对路面产生的病害进行预防,从而有效的减少此类问题的发生。 2 水泥混凝土路面碎石化处理技术的应用建议 针对案例公路水泥混凝土路面的病害情况,笔者认为,要尽量保持为损坏老路面的原状,所采取的修复损坏技术,要尽量不影响公路沿线的生态和自然环境,同时保证有利于远期公路的升级改造。围绕这些要求,笔者提议采用碎石化技术,在充分粉碎水泥板块的基础上,借助重型压路机碾压碎块,使其压实稳固,增大水泥板块与基层的接触面积,然后利用水稳碎石,调平和补强处理路面,再依次摊铺透层和沥青混凝土。在技术层面上,笔者提炼出了以下多点技术内容: 2.1 破碎和碾压机械的选用 水泥混凝土路面碎石化技术,要求使用专用的机械,这些机械要兼具破碎和碾压的功能,保证将设计深度范围内的路面水泥混凝土板块,进行彻底破碎,并在碾压之,为水稳层提供平整的表面。对于机械设备的选用,笔者推荐自牵引的多锤头破碎机,共同有16个锤头,能以298kW的功率和150m/h的工作速度作业。 2.2 试坑 正式施工前,为了掌握结构层厚度范围的粒径分析情况,需要进行试坑试验,具体的做法时,划分出待破碎区域的68nl过渡段作为试验范围,掌握各个桩号具体时间长度内,破碎的总长度、每小时破碎长度和落锤的高度,最终确定检测桩点好的情况,桩点号K21+94的落锤高度1.4m,锤距12m,可破碎长度79.8m/h;桩点号K21+95的落锤高度1_3m,锤距12m,可破碎长度68.4m/h;桩点号K21+98的落锤高度1.2m,锤距12m,可破碎长度129m/h。检测结果可见,桩点号K21+98的落锤高度和锤距标准,能够满足水泥混凝土路面碎石化的要求。 2.3 排水系统布置 相关单位使用优异的排水手段对开展破碎化施工带来重要的影响。依据笨工程的基本情况来看,倘若在粒料基层中间存在很多的积水,那么该情况对路面质量破坏而产生的主要原因。因此,相关人员在采取破碎化施工手段对新旧路面进行施工时,一定要将基层中所存有的积水清除干净,还应当在路肩的地方做好适当的间隔,并且将碎石盲沟进行合理设置,与此同时将路肩去除掉,从而能够和路面基层处于相同的位置,这样才可以将积水彻底的清除干净。 2.4 沥青罩面移除 本工程破碎化的路段,沥青罩面与水泥混凝土面板的材料力学性能不同,在破碎作用力下,如果未能移除沥青罩面,破碎作用力可能无法有效传递至面层深部,破碎效果将大打折扣。因此,在破碎化之前要移除沥青罩面。 2.5 破碎 按照1.2m的落捶高度、12m的锤距,开始进行整个路段的破碎施工。施工期间,要考虑对交通的影响状态,笔者提议“半幅封闭、半幅施工”的交通限制方式。随后,根据水泥混凝土板块的实际情况,以150~180m/h的行走速度进行锤打,如果板块的强度比较大,可将锤头适当提高0.2m左右。考虑到表面排水的因素,笔者建议,在先将破碎位置定点在车道的两边,理由时车道两边不具备侧向约束力,破碎难度不大。在车道两侧完成破碎后,将破碎点转移到路肩位置,适时需要重点控制的是破碎力度的拿捏,以免过度碎石化。对此,笔者的提议是适当缩小落锤的间距,同时借助横杆保持破碎的位置,保持范围大约一个车道左右。 2.6 压实 相关人员将破碎作业完成以后,就需要利用压路机来进行碾压工作,将颗粒比较大的先进行碾压,提供路面的整体强度。由于碾压工序的施工流程比较简便,只需要使用压路机将其压实两遍即可,就能够实现压实的目的,从而为摊铺新的沥青提供方面,使路面能够具有一定的平整性。相关人员在施工阶段,倘若在潮湿的情况下,例如下雨等情况发生,在对路面进行压实过程中,可能会造成破碎化层压入到相应的基层里面,这样就会对基层的稳定带来不利影响。因此,相关人员在对路面进行压实过程中应当最大程度确保环境是干燥通风的情况,并且在压实不到24小时的范围内来做好摊铺工作。 结束Z 通过以上内容的论述,可以看出,相关单位采取碎石化技术手段可以恰当的将反射裂缝等相应问题进行处理,并且使用老水泥板能够得到很高的强度,与此同时能够起到施工方便、节约成本的作用,在相关领域得到了广泛的使用。依据相关调查发现,本文就基于水泥混凝土路面的施工背景下所使用的碎石化处理技术进行分析,所得到的结果是依据有关工程的具体情况而做出讨论,倘若其他工程想要使用这些技术,那么就应当结合具体情况而灵活的使用这些技术,从而将其很好的融入到施工中,为我国的公路建设事业做出贡献。 石化技术论文:中国石化煤化工技术最新进展 摘 要: 煤炭资源在开发和使用过程中,常常因为开采不当造成严重的资源浪费现象、环境污染问题。这些问题的存在对我国煤炭资源利用产生了深刻的影响。在实际的煤炭资源开发过程中,需要借助煤化工技术提高煤炭资源的开发率和环保程度。进入新世纪以来,随着我国科学技术不断发展和进步,在煤炭化工领域取得了突出的成就,各种先进的的煤炭化工技术得到推广和应用。本文主要结合实际情况,就中国石化煤化工技术最新研究进展进行了分析,希望通过本次研究对同行有所助益。 关键词:中国石化 煤炭化工技术 研究进展 国际油价的持续走低和徘徊不前并未阻碍中国企业在煤炭化工领域,尤其是在煤制油、煤制烯烃等新兴煤化工领域的探索。我国煤炭资源储量较大,但是面临着开发不合理,资源浪费严重和煤炭产能过剩的局面,利用全新的科学技术探索煤炭资源的全新用途是当前我们需要重点解决的难题。煤化工分为传统煤化工和新型煤化工,传统的煤炭化工技术是将煤炭资源制成化肥、煤炭焦化后做成电石和乙炔,而新型的煤炭化工技术是利用煤炭作为生产材料生产出多种清洁能源和基础化工原料。目前我国在煤炭化工技术方面做了大量的研究,并取得很大的突破,在新型煤化工技术和装置方面已经获得国际领先地位。 一、中国石化煤炭化工技术最新研究进展 1.S-MTO技术实现工业转化应用 S-MTO技术是以煤炭、天然气等作为石油代替资源生产化工产品的一条新型的工艺路线,目前,该项技术已经成为新能源资源技术研究开发热点和难点之一。进入新世纪以来,中国石化的很多企业不断开展S-MTO技术试验,相继完成了甲醇进料规模为每年1.67万吨的DMTO工业试验。同时在连续多年的实践过程中,在SAPO-34分子筛选催化材料合成技术,流化床催化剂制备技术和反应再生工艺研究方面获得了全新的创新成果。通过对这项技术的研究,在抑制SAPO-34分子筛硅岛的形成、分子筛形貌控制等关键技术方面取重大突破。此外,通过对分子筛模板剂和合成工艺进行创新,能够更好的对分子的形貌进行控制,能够极大的促进反应物的扩散速率。随着分子筛晶粒的减小,反应物分子的扩散速度逐渐加快。降低催化剂晶体颗粒直径,能够显著推升乙烯和丙烯的选择性。2007年中国石化在实验室充分研究的基础上,开展当时世界规模最大的每年3.6万吨的S-MTO技术中试研究,研究结果显示S-MTO催化剂具有催化效率高、活性强、选择性好、高热稳定性等特点,甲醇转化率、乙烯和丙烯选择性分别高达100%和80%以上,为今后的深入研究奠定坚实的基础。 2.S-MTP催化剂以及工艺技术的研究开发 S-MTP技术是甲醇生产低碳烯烃产品的另外一项具有核心竞争力的技术路线。最近几年,中石化高度重视S-MPT技术的研究,强化技术研究和装置建设。在S-MTP技术开发研究过程中,核心问题就是加快高选择性、高水热稳定性的ZSM-5分子筛选催化剂材料的研究。中石化在这方面研究过程中解决了两个关键性的技术。一个是对酸性的调节。在S-MTP催化剂中如果酸量过多,所生成的产物如果控制不好很可能会产生第二次化学反应,从而影响到整个反应体系的反应速率,生成过多的多碳高分子化合物,如汽油、烷烃等副产品,并且目的产物丙烯的选择性不高。如果催化剂中酸量不足,就不能保证甲醇全部转化,催化剂再生周期就会变短。我们通过对分子筛硅铝比进行适当的调整,就可以很好的控制分子筛催化剂的酸量。另一个就是提高了催化剂中的扩散性能。在反应体系中,丙烯能否在较短的时间内扩散的相应的孔道就成为影响丙烯吸收率和催化剂稳定性的一个重要原因。分子筛的孔道越短,直径越大,催化剂扩散也就越容易,因此,研究合成小分子筛技术是S-MTP催化剂应用的关键。此外,采用温和手段的碱处理方法对高硅ZSM-5沸石进行介孔化处理,保证沸石表面能够形成规则性的孔穴Y构,从而进一步缩短扩散通道的长度,提高反应物和产物的扩散性能。通过试验表明在整个反应体系内添加了软模板剂合成的样品,已经存在明显的介孔,而经过碱处理之后,在样品的将介孔结构更加明显。因此通过温和的碱处理所得到的样品在MTP反应体系具有优异的丙烯选择性,丙烯和乙烯质量比能够到达10:1。 二、新型煤化工技术创新能力提高 煤炭行业要想实现可持续发展,首先要提高煤化工技术的创新能力,为煤炭行业的长远发展奠定坚实的物质基础。最近几年,通过不断努力,我国在煤化工技术创新方面的能力进一步得到提升,改变了过去轻视理论、重视试验操作的研究模式,在兼顾理论研究的同时,将理论付诸实践。上述两种技术的发展和应用是煤化工技术创新能力提升的主要体现。我国的煤化工技术经过多年的努力已经形成了一套自主研发的科学体系,并做着眼于煤炭行业的发展趋势和发展要求,追求经济效益和环境效益的协同发展。但是我们应该清除的认识到,煤化工技术是一项长远发展过程,我国煤化工技术研究存在很多不足之处,在今后的研究过程中需要我们继续借鉴国外先进的理论经验和技术手段,不断更新研究理念和方法,采用先进煤气化技术,利用劣质煤造气,通过电、气、化工产品优化组合,即多联产方案是煤炭高效、洁净利用的最佳途径。 总之,当前我国煤化工发展已呈现出过热状态。低水平重复建设,不考虑环境承载力、生态平衡、二氧化碳排放、资源消耗,盲目扩大各类煤化工产品的产能,不是煤化工产业的发展方向。需要我们进一步大力发展煤制油、煤制甲醇对缓解我国石油对外依存度过高的现状,促进煤炭领域真正实现可持续发展。 石化技术论文:电渗析脱盐技术在石油石化行业污水处理中的发展现状 摘要:指出了针对高含盐污水的脱盐处理研究,国内外研究人员已经开展了大量工作,形成了以膜脱盐、蒸发脱盐和电法脱盐等技术为代表的脱盐减量化技术体系。其中,电渗析(ED)技术近几年已成为石油石化企业含盐水处理的关注技术,目前,该技术在其他行业已经有工程应用案例,研究人员将该技术引入石油石化行业,与自身水质情况相结合,拓展技术处理对象,强化企业推广力度,目标是实现石油石化企业含盐水的低成本高效处理。 关键词:电渗析;油气田污水;炼化污水;脱盐处理 1 引言 电渗析(ED)是在直流电场驱动下,溶液中阴、阳离子通过选择透过性的离子交换膜定向迁移,实现离子从溶液中分离的物理化学过程,可以实现溶液的淡化、浓缩、精制、提纯等。在电渗析技术的发展过程中,因不同的处理目的和需求开发了多种电渗析器,如双极膜电渗析(BMED)、倒极电渗析(EDR)、液膜电渗析(EDLM)、填充床电渗析(EDI)、无极水电渗析、选择性电渗析(Selectrodialysis)、置换电渗析(EMT)、反电渗析(RED)、离子析分与重排电渗析(Fracsis)等。 电渗析技术具有操作简便、设备简单、出水效果好等优点,但也具有膜易污染、检修维护工作量大、处理水量小、只能除去带电离子、易受到胶体物质的污染等缺点。该技术主要用于苦碱水、海水淡化、高硬度水的部分除盐或以作为深度除盐的预处理等,一般与反渗透、离子交换系统联合使用。 电渗析法从废液中回收酸碱或硝酸铵等可资源化产品的工艺已在工业上有所应用。川化股份有限公司、陕西兴化化学股份公司、山东联合化工有限公司、贵州开磷集团剑江化肥厂等硝酸铵装置成功应用了电渗析技术处理硝酸铵冷凝废水,用于硝酸铵的回收。以脱盐为目的的电渗析技术处理石油石化企业高含盐污水的工程案例较少,中原油田的某废水处理站采用电渗析工艺,水的利用率为70%[1]。 2 电渗析脱盐技术处理油气田污水 电渗析脱盐技术研究在针对油气田污水处理的研究中,主要针对以下几项研究目的,开展相关的小试及中试放大试验。 2.1 电渗析预处理及产水水质 镇祥华等[2]采用截留相对分子质量为10×104的聚偏氟乙烯超滤膜组件,对大庆油田采出水电渗析脱盐进行预处理。试验结果表明,超滤适宜的膜面流速是3.0~3.5 m/s,跨膜压差0.30~0.35 MPa,工作温度35~40℃。超滤能降低浊度95%,对油及悬浮物的去除率超过90%。在处理大庆油田采出水的研究工作中,超滤能满足电渗析预处理的要求。 针对胜利油田孤岛采油厂油田回注水高矿化度的问题,杨洋等[3]试验采用二级串联电渗析技术处理胜利油田孤岛采油厂的含油废水,其TDS为9350 mg/L,电导率为16510 μS/cm,硬度为 627 mg/L(CaCO3)。通过“HCF高梯度聚结气浮+精密过滤器+锰砂过滤器+精密过滤器”去除水中的油、固体悬浮物以及大量铁离子。试验结果表明,操作电压、淡水回收率对回收的淡水水质有很大影响。 2.2 资源再利用 牛井冈等[4]处理矿化度为 4861.4 mg/L 的大庆油田采油厂污水,得到最适流为 17 A、流量约为700 L/h、脱盐率大于80%,最终耗电量为 1.7 kW・h/m3,最终水的电导率低于 500 μs/cm。电渗析器处理后的淡水可以用于聚合物驱油;浓水可以用于低碱三元复合体系的驱油。 针对樊家油田压裂返排液中化学药剂成分多,具有高黏度、高稳定性等特点,董健等[5]采用“机械格栅+隔油池+聚结气浮+絮凝气浮”的预处理工艺+陶瓷膜过滤+电渗析脱盐的工艺开展了压裂返排液处理的室内试验。结果表明:在最优的操作条件下处理后的返排液,COD 含量由10873 mg/L降至3078 mg/L,石油类由103 mg/L降至 4.3 mg/L,浊度则由高于2000 NTU降低至 1.73 NTU,电导率由21.9 mS/cm 降至1.0 mS/cm时 Ca2+、Mg2+、Cl-的含量分别为 2.635 mg/L、1.09 mg/L、219.04 mg/L,初步满足压裂液的复配要求。 镇祥华等[6]在大c油田搭建了300 t/d的超滤+电渗析脱盐处理中试试验装置,处理对象为经过常规处理后的油田采出水。装置连续运行3000 h,产水水质、水量基本保持稳定,产水率大于80%,脱盐效率大于80%,出水浊度在1.0 NTU以下,TDS始终在1000 mg /L以下,悬浮物以及含油量均在1.00 mg /L以下,达到了配制聚合物的用水标准,处理后的油田采出水可以代替清水配置聚合物。 徐俊[7]以大庆油田聚合物驱油工艺采油过程中产生的含聚采油废水为处理对象,开展中试试验,提出超滤+电渗析组合工艺脱盐对采油废水进行处理,降低其矿化度,将处理后的出水作为聚合物配制用水。进水的悬浮物含量为8.2~15.5 mg/L,含油量为2.6~8.7 mg/L,聚合物含量为210~390 mg/L。经过3个多月的连续运转试验结果表明,出水的浊度控制在1.0NTU以下,电导率基本稳定在600 μS/cm左右,石油类的去除率达98%以上,聚合物的去除率为85%~95%,电渗析对超滤膜渗透液中盐类的去除效果较好,对Ca2+和Mg2+的去除率高达95%以上,Na+和K+的去除率亦可以达到79%以上,对阴离子HCO-3、SO2-4、Cl-的去除率分别可以达到67%、70%和85%,达到复配聚的用水指标。 王北福等[8]也是采用超滤+电渗析工艺处理大庆采油二厂聚南八污水站的污水,经“自然沉降+混凝+两次压力过滤”进行预处理后,超滤组合电渗析工艺可以将含聚合物污水处理至符合配液用水的要求。出水的 Ca2+、Mg2+含量显著低于清水,其配液黏度及抗剪切性优于清水,可取代清水配制驱油聚合物,装置的脱盐效率为80%,出水电导率稳定在950μS/cm左右,此时的能耗为0.8 kW・h/m3,产水成本为1.93元/m3,低于清水采购的费用。 王北福等[9]又将处理目标对准了大庆油田聚驱污水,其矿化度约为4000 mg/L,含有大量的K+、Na+、Ca2+、Mg2+等一价、二价阳离子,能引起聚合物较大的黏度损失,所以聚合物只能用低矿化度清水配制。选用电渗析来降低聚驱污水的矿化度,现场试验表明,电渗析能有效地去除聚驱污水中的各种离子,阴离子的去除率为90.6%,阳离子的去除率为95.7%,聚驱污水在矿化度为847.56 mg /L时与清水的配聚效果基本一样,可以改善聚驱污水的配聚性能,从而取代清水复配驱油聚合物。此时,脱盐能耗只为0.95 kW・h /m3,低于购买清水的价格,表明电渗析是一种经济有效的降矿化度技术,适用于处理聚驱污水。 荆国林等[10]使用三室电渗析处理油田含聚污水,用降低矿化度后的淡水配制1 g/h的聚合物溶液,其黏度比清水所配制溶液高。实验结果表明,用电渗析降低油田含聚合物采出水的矿化度,取代清水配置聚合物,在技术上是可行的。 华北油田设计院针对任一联及任二联采出水的高含盐问题,以电渗析为核心技术开展了现场试验,原有污水处理系统的出水经过“加药混凝+砂滤+微滤”然后将纳入电渗析器,采用浓水循环模式,使淡水回收率达到80%,回收的淡水水质达到了农灌标准。运行成本约为2~2.8元/m3[3]。 2.3 上游污水对电渗析膜性能的影响 邓梦洁[12]针对超滤处理后的含聚采油废水中的HPAM和油对电渗析除盐效果的影响以及两者在离子交换膜上的静态吸附污染性能开展了大量的研究工作:研究利用超滤-电渗析组合工艺回用大庆油田聚驱采出水为配聚用水,但是由于超出水中仍含有少量的油和 HPAM 等污染物,会使所配制的聚合物驱溶液质量下降,影响聚合物驱油效果。膜对油的吸附量随着溶液初始油浓度、温度和离子浓度的增大而增加,pH值对吸附亦有较大影响,在pH=7.0时吸附量达到最大;HPAM与油的共存使膜的吸附污染更加严重。 3 电渗析脱盐技术处理炼化污水 榆林炼油厂为满足电渗析中试装置的进水要求,在预处理部分为“多介质过滤器+袋式过滤器+紫外杀菌器+保安过滤器”,杀灭污水中微生物,且过滤精度逐级提高。重点去除污水中的乳化油、生物黏泥等,以避免电渗析器离子交换膜的污染[13]。朱安民[14]等将电渗析装置连续稳定运行3个月,连续运行期间平均脱盐率为76.18%、碱度的去除率为87.33%、钙离子去除率为83.25%、总硬度的去除率为85.75%、氯离子的去除率为89.12%,产水水质满足循环水补水水质要求,脱盐系统吨水耗电1.09 k W・h。通过调整电渗析的运行电压,并使用频繁倒极的运行方式,确实减缓了膜的结垢和污堵,确保装置连续、稳定的运行,且产水水质较为稳定,可回用于循环水补水系统。 4 结论 (1)随着科技的发展,新型的电渗析装置被不断的研发出来,倒极电渗析(EDR)、双极膜电渗析(EDMB)等,目前停留在中试试验阶段,无极水电渗析、液膜电渗析(EDLM)、填充床电渗析(EDI)、选择性电渗析(Selectrodialysis)、置换电渗析(EMT)、反电渗析(RED)、离子析分与重排电渗析(Fracsis)等新型电渗析大多在国外也仅仅处于实验室研发阶段。但因为电渗析技术本身具有操作简便、能耗较低、出水水质较好、浓缩效果好,可以使出水浓水含盐量达到15%~20%等优点,具有非常大的放大前景。 (2)膜的污染依然是膜技术、电渗析技术研究的重点,膜的抗污染性能的提升、膜污染的恢复、耐用极板的开发等关键问题如果有所突破,将会推动膜分离技术未来巨大的发展。 (3)目前,已有研究人员以石油石化行业的含盐水为处理对象开展了一些试验,大量的试验结果表明,电渗析的进水水质十分的关键,其前端的预处理工艺的设计尤为关键,涉及到后续电渗析装置是否会产生通道堵塞、膜污染、电流效率降低等问题,工艺放大的过程中,预处理单元设计的重要性不亚于电渗析器的设计。 (4)很多学者针对电渗析出水进行了以回用为目的的研究,确定了电渗析技术在石油石化行业的含盐水处理的可行性,且经济性较好,试验表明,电渗析技术处理上下游高含盐污水可以实现资源的循环利用,具有良好的社会、经济及环境效益。 石化技术论文:防晃电技术在石化企业典型应用探究 摘 要 石化企业生产装置中大量采用交流电动机拖动,主流程关键电动机拖动设备占比也很大,电网晃电会造成关键交流电动机停运,装置生产流程中断,给企业造成很大的损失。本文旨在从实际应用出发,详细阐述交流电动机防晃电技术的典型应用实例及具体实现方法,为石化企业提出切实可行的防晃电技术解决方案,避免因晃电造成的经济损失。 【关键词】石化 防晃电 延时 控制器 1 前言 晃电的表现形式主要分两种,第一种为电压骤变,持续时间500ms以内;第二种为短时失压,持续时间在0.5s至3s的供电中断。在低压电动机控制系统中,采用交流接触器作控制,一旦出现晃电,交流接触器会脱扣断开,使电动机失电停止工作。在石化企业生产中常会因晃电引起关键电机停机,导致整个生产装置连锁停车,从而给企业造成巨大的经济损失。因而,防止因晃电造成的装置停车,对提高石化企业的经济效益,具有深远的意义。 2 交流接触器防晃电技术及演变 2.1 应用防晃电型接触器 FS电容储能型接触器,利用电容储能的原理,实现接触器延时释放;机械锁扣型接触器采用机械保持,分励脱扣方式,晃电不脱扣。 2.2 直流或UPS控制电源 控制电源取自直流或UPS控制电源,晃电时控制电源不受影响,接触器保持工作状态不变。 2.3 增加时间继电器 在交流控制回路增加时间继电器,采用失压延时断开方式躲开晃电时间,电压恢复正常后接触器保持运行。 2.4 防晃电智能控制器 采用继电电子一体化电路结构,内置电容作为后备电源,晃电时内置电容提供电源保持继电器接点闭合,接触器合闸回路保持导通。电压恢复正常后接触器保持运行。 2.5 电机保护控制器 防晃电功能集成在电机保护控制器中,通过对电压阀值及时间参数的设定,可实F多种形式的防晃电功能。 一般情况下,在设计时并没有对MCC配电系统防晃电功能进行设计,都是石化企业在晃电造成经济损失后增加防晃电措施。这就要求在原MCC基础上进行改造,因MCC间隔空间受限,以及改造复杂性程度,可靠性,投资金额等影响,防晃电型接触器和直流或UPS控制电源防晃电措施不常用;随之防晃电技术的不断发展,防晃电智能控制器和电机保护控制器的防晃电措施被广泛应用,成为主流的防晃电技术。 3 典型应用实例分析 中海石油化学股份有限公司海南基地化肥一期装置含一套合成氨装置,1996年建成投产。因地处海南省沿海地区,常年多暴雨和台风天气,年均可记录的晃电达12次,投产初期,因无防晃电措施,晃电造成的装置停车事故时有发生。2001年至今相续采取了三种形式的防晃电技术,经过多年的设置完善及优化,现如今3s以内的断电不会造成装置停车。 3.1 增加时间继电器 在交流控制回路中增加三只时间继电器,其中T1和T3为断电延时继电器,T2为通电延时继电器,如图1,此控制回路可实现防晃电及自动分批重起功能,主要在2008年以前采用。优点:此方式实施简单,安装方便,投资少;缺点:控制较复杂,接线较多,T2长期带电易损坏,时间继电器损坏会造成误动。 3.2 DZQ-A智能型控制器 如图2,DZQ-A智能型防晃电控制器具有辅助保持和来电重合双时段控制器特性。辅助保持时段接触器“晃电”跳停后瞬间闭锁器运行指令,来电后接触器立即闭合。若辅助保持时段内电源没有恢复则其运行闭锁指令自动解除,进入来电重合控制时段,当来电达到控制器设置的重合允许电压阀值时,通过延时元件发出重合指令。优点:接线简单,体积小,安装方便,故障也不好造成误动;缺点:时间内置,不可调节。 3.3 M102电机保护控制器 如图3,控制器检测电压,当电压低于脱扣设定值,根据设定的电压跌落时间长短,自动重起动,分为以下三种情形:情形1:电压跌落时间 4 结束语 防晃电技术措施多种,但随着电子技术的发展,智能控制器及电机保护控制器成为防晃电技术的主流应用。石化企业需结合所在电力系统特点及自身条件,在实际的应用中优化配置,提供可靠性,不断完善及优化防晃电技术措施,为石化企业避免晃电造成的经济损失。 石化技术论文:谈百得燃烧器油嘴技术在石化系统的应用 【摘 要】百得燃烧器油嘴(以下简称油嘴)从开始使用时,它能把燃油均匀地雾化后喷出并经火焰扩散盘风压的二次雾化送到加热炉燃烧室内燃烧,到逐渐出现燃油燃烧不完和加热炉辐射管结焦的这个过程,在最初形成时是很难被发现和引起重视的。通过对油嘴的结构、有关技术要求和特性参数的分析,以便找出这一过程产生的原因及解决的办法,并引起使用单位的重视,同时提出正确维护和使用油嘴的方法。 【关键词】加热炉;燃烧器;油嘴;油嘴特性参;保养周期;汽蚀;结焦;磨损 在石化管道系统中所有热输泵站的加热炉上使用的都是由意大利BALTURS.P.A(百得公司)生产的重油燃烧器,共有两个系列:一种是BT75-250DSPN-D系列,另一种是TB0-4N-D系列。这种燃烧器具有自动化程度高、安全性好、节能效果明显等特点,这些都在使用过程中得到验证,实样见(图1图2)。在2007年至2009年这两年期间,石化管道仪长线所有热输泵站的加热炉由原油改换烧煤焦油以后,百得燃烧器的油嘴、增压泵、枪体组件磨损严重,使用寿命寿命缩短,由于百得燃烧器所有易损件完全依赖进口,购置费用高,因此引起所在单位有关部门和技术人员的重视,开始着手研究百得燃烧器有关使用和技术问题。 油嘴是安装在燃烧器上的一个重要部件,在石化管道系统每年都有数以万吨的原油通过这个油嘴完成燃烧,以满足加热炉供热需要,因此进一步研究油嘴技术对安全、低耗输油具有重要的意义。 1 油嘴结构及有关技术要求 1.1 油嘴结构与使用前的检查 油嘴是由连接体、喷嘴、旋转室、回油管和密封圈五个零部件组成的(见图3)。从油嘴分解实样图看结构并不复杂,但每个零部件加工精度和配合公差要求较高,因此有必要对油嘴的结构有一个大致的了解,这样能帮助我们在今后正确地拆装油嘴。油嘴组件在出厂时就已经装配好了,用户只需直接安装使用即可,但最好还是要把油嘴拆开检查,主要是检查喷嘴锥面与旋转室锥面是否完全接触。油嘴在出厂时涂了一层防锈油,当连接体螺母与回油管螺栓(见图3)拧紧后,喷嘴与旋转室两锥面之间的防锈油被挤出,在一定的时间内两个锥面就形成压痕,通过压痕就能大致判断是否完全接触。如果两个锥不能完全接触就会出现油嘴雾化不良,燃烧不完全,加热炉辐射管结焦等现象。 1.2 嘴油有关技术要求 油嘴连接体、旋转室和回油管选用的材料均为中碳合金钢,调质硬度为HB240~280;喷嘴选用的马氏体钢,淬火硬度为HRC57~62。旋转室进油槽(见图3图5)三个面的粗糙度与喷嘴120°锥面的粗糙度应相同,以保证燃油通过进油槽四个表面的流速度相同。 2 喷嘴特性参数 在石化管道系统中所有热输泵站的加热炉上使用的都是回油油嘴,它用于比例调节式燃烧器上。这种燃烧器可是根据加热炉的供热需要不断地调节它的耗油量。它在流量最小时启动,然后通过锅炉的自动控温仪器或压力探头自动升到最大流量;然后,按照同样的原理又回落到最小流量。 这种油嘴不是把到达油嘴的油全部喷射出去,而是将其中一部分通过回油管返回。 这种类型的燃烧器的油泵压力是一定的,所以喷嘴的送油压力也是一定的。如果改变了回油压力,送油量也相应发生变化。 这种油嘴特性参数有三个,在出厂时厂家把它用激光打标机分别打在油嘴连接体六角螺母的平面上(图4) 2.1 输油量 输油量是指油嘴最大额定的喷油量。在实际使用中油嘴的喷油量只有额定输油量的二分之一左右,这是因为使用的是回油喷嘴,它在满足加热炉供热需要的同时将部分原油通过回油管返回。在石化管道系统中热输泵站使用的加热炉主要有三种型号GW2500KW、GW5000KW、GW8000KW,分别使用输油量为200-275K/h、500-600K/h、800-900K/h这三个系列的油嘴。使用单位应根根所使用的加热炉功率和供热要求在对应的系列中合理地选用油嘴。使用输油量过小的油嘴满足不了加热炉供热需要,还会导致回油压力调节过高,增压泵负荷增加;使用输油量过大的油嘴,则导致加热炉排烟温度高、炉效降低、能耗增加。 2.2 喷射角 喷射角是燃油从喷嘴(见图3)喷出的角度。油嘴喷射角度为30°~45°~80°,一般使用喷射角为45°的油嘴。使用喷射角度小的油嘴,被雾化喷射出的燃油不但细而且长,使用喷射角大的油嘴情况正好相反,使用单位应根据实际情况选用。 2.3 输油比 输油比就是油嘴的喷油孔数与进油口数之比。因为一支油嘴只有一个喷油孔,所以这个数只能是一个为1的常数,而进油口数是喷嘴锥面与旋转室锥面重合形成的进油口数,这个数是由旋转室进油槽的个数所决定的,如图5所示的是一个有5个进油槽口的旋转室,即输油比为1/5=B5。输油比范围为1/3=B3~1/5=B5。油嘴输油比值越大输油量越高,火焰也就越长,输油比大的油嘴用于输出功率大的加热炉。 输油比是油嘴的一个重要特性参数,它还决定了雾化燃油从喷嘴喷出油流的螺旋线的条数。通过观察炉膛燃烧就会发现火焰是呈螺旋状的,如果输油比是B5就有5条螺旋燃烧的火焰线,这就是雾化燃油从喷嘴喷出进入燃烧室火焰稳定、方向性好的原因。 3 油嘴出现雾化燃油不良和燃烧不完全的检查和保养 当油嘴在连续使用时,喷嘴120°锥面和旋转室进油槽的三个面(见图5)中任意一个或两个以上的面就会发生结焦或磨损,这时油嘴开始出现雾化燃油不良和燃烧不完全的情况,发现这种情况最好的办法就是在油嘴使用到一定时间后进行定期检查和保养。 3.1 油嘴维护保养周期 油嘴维护保养周期主要取决于所用燃油的物性,其关系见表1。 表1 原油物性与油嘴保养周期 从表1原油物性与油嘴保养周期分析,油嘴保养周期与粘度的关系不大,主要取决于原油中的胶质+沥青含量,当胶质+沥青含量 10时,油嘴的保养周期会更短,使用单位应根据具体情况确定油嘴的保养周期。油嘴结焦分为内外两个部份,在这里讨论的是油嘴内部结焦对燃油雾化的影响。油嘴是安装在火焰扩散盘中心处的,它尽管有火焰扩散盘均匀分配的风量和喷出的燃油及回油冷却,但它的表面温度仍然可达到400℃以上,油嘴内具备了结焦的温度条件。由于使用的是回油油嘴,所以油嘴内会产生汽蚀,爱到汽蚀的金属表面呈蜂窝状损坏。 使用煤焦油的油嘴比原油结焦与磨损要严重得多,由于从2009年10月以后在石化管系统不再使用煤焦油,所以在这里不详细介绍。 3.2 油嘴的维护保养 当油嘴使用到保养周期后,将其从燃烧器上拆下,按图3所示顺序分解,用汽油将这些零部件清洗干净擦干。 3.2.1 喷嘴的维护保养 首先加工三个上锥体直经为¢14L、下锥体直经为¢1.2L、锥度为120°、表面粗糙度为Ra0.4锥头,然后用前两个锥头加研磨砂研磨喷嘴120°的锥面,直到锥面内结焦和受损面被磨平为止,再用第三个锥头加抛光粉抛光。 3.2.2 旋转室的维护保养 检查旋转室进油槽(图5)的三个面结焦和蜂窝状损坏程度,先用刀片清除进油槽面上的结焦,再用1800号砂纸打磨槽面,直到槽面的粗糙度与喷嘴锥面的粗糙度大致相同为止。 3.2.3 回油管维护保养 回油管(见图5)一般不会出现结焦,磨损程度也较轻,但要检查回油管内孔的三条螺旋线并清洗干净,以避免原油中胶质附着在螺旋线上,使通过回油管进入枪体的回油产生气阻而导致回油不畅的现象发生。 对以上三个零部件保养完以后,按图4顺序组装后即可以使用。经过保养后的油嘴与新油嘴的性能一样,但这样的保养最好不要超过四次,这是由于喷嘴和旋转室其它燃油和回油通过的工作面不易修复,所以当油嘴使用到这种程度r应及时报废。 4 结 语 百得燃烧器技术含量较高,油嘴仅仅是它的一个重要部件,还应对它各个系统的结构、性能和原理有一个了解,这样才能应用所掌握的油嘴技术安全、经济、节能地使用油嘴。虽然一支油嘴在连续使用5000小时以上时不会出现明显的结焦和燃烧不完全的现象,但在石化管道系统所使用的大功率加热炉上能及早发现这一现象,及时并采取措施,节能效果还是比较明显的,在发展低碳经济的今天具有重要的意义。 石化技术论文:石化生产中三相异步电机故障诊断技术 伴随着石油化工生产水平逐渐提升,石化生产对于电机设备的应用安全越来越关注。三相异步电机是石化生产中的重点设备之一,由于其结构简单,易于维护,在具体生产中的应用比较广泛。当三相异步电机出现故障将会导致石化生产停工,因此需要及时采取异步电机维护。为了提升三相异步电机的维护效率,在本文中针对石化生产中的三相异步电机维护技术进行研究。 【关键词】石化生产 三相异步电机 维护技术 研究 在实际生产中,三相异步电机充当着动力转换设备,能够将电能转换为生产中所需要的机械能力。同时三相异步电机与其他类型电机相比,其运行效率较高,装置性能较强、电量消耗比较小,比较容易携带。基于三相异步电机这些优势其在石化生产中应用备受关注,因此对于其维修技术进行研究,在促进石化生产方面具有较为积极的意义。 1 石化生产中三相异步电机运行故障产生原因 三相异步电机在石化生产中的应用,伴随着电机的运行有可能会产生电机故障,为了迅速的对三相异步电机故障进行维修,需要对故障产生原因进行分析。三相异步电机运行故障主要体现在以下几方面: (1)开关接触器不稳定; (2)保险丝被烧断; (3)电机使用不当所出现的电路故障。 1.1 开关接触器不稳定 在石化生产中,三相异步电机缺相运行的情况比较常见。如果三相异步电机长期处于缺相运行的状态,将会导致系统出现的故障,严重的情况会出现电机烧毁。那么缺相是如何产生的?在进行三相异步电机接触器的配置环节中,如果接触器配置不合理,使得触头的灭弧能力降低,开关接触器的触头直接连接在一起。基于这样的情况,在具体的石化生产中将会出现故障。 1.2 保险丝烧断 保险丝烧断的问题在三相异步电机运行中也比较常见。如电机处于短路状态时、电机主回路单相接地时都会出现保险丝的熔断。再或者是保险丝的容量比较小,也会直接导致保险丝在线路连接中烧断。 1.3 电机使用不当 三相异步电机使用不当也会出现故障,如比较典型的就是金属片烧毁、导线断开等。当点击使用环境不当,同样会导致石化生产设备电机缺相。 2 石化生产中三相异步电机维修技术应用 对石化生产中的三相异步电机进行维护,分为三个步骤进行维修: (1)在三相异步电机未运行前对于电机进行安全检查; (2)针对三相异步电机的绕组进行电气检查; (3)从电机运行的电路上进行综合性的安全分析。 2.1 电机运行前的检查 在异步电机在运行之前,工作人员需要对于异步电机的状态进行检查,包含内部电路、外观以及通过物理检查等确定异步电机处于正常的待工作状态。这是保障异步电机能够在石化生产中运行的前提。在实际检查环节中,需要对异步电机的参数数据进行记录,以备电机出现运行故障时按照参数数据进行维修,迅速找到故障点。具体设备检差,可以通过噪声检测技术、电流测量、振动状态等进行分析。这些参数都能够使得工作人员判断出三相异步电机的运行状态。一旦发现三相异步电机存在故障,需要对其进行拆卸检修维修。先对主要部件进行故障检查,如对绕组进行故障检测,分析绕组是否出现接地故障。通过目测的方式,观察绕组端部以及线槽内部绝缘物是否有损伤,以及焦黑的痕迹。还可以用万用表进行检查,当万用表低阻档读书很小,t说明是绕组接地。 2.2 绕组电气维修 针对三相异步电机绕组的故障,需要对电机绕组及时进行解决。首先将绕组受潮的部分进行烘干处理,并且冷却到60-70℃,浇上绝缘漆之后在进行烘干。在处理绕组端部的损坏时,需要在绕组接地处重新进行绕组的绝缘处理,涂漆并且烘干处理。而绕组接地点在槽内时,需要及时更换部分绕组元件,最后应用不同的兆欧姆表进行绕组的测量,直到满足技术要求为止。三相绕组除了接地故障外,还可能会出现绕组断路的情况,而对于绕组断路的维修,主要通过三种方式来实现: (1)断路在绕组端部时,需要将断路连接上,并且包裹上绝缘材料,在最为外端套上绝缘管,再烘干; (2)当出现相间绕组短路时,需要重新更换新的绕组; (3)对笼形转子断笼情况采用焊接法、冷接法等。 2.3 电气电路分析 对三相异步电机的电气电路进行综合性的分析,一般情况下,三相异步电动机的电流不平衡度保持在2%左右,被认为是一种正常的状态,电机绕组的绝缘电阻需要保持在100Ω以上,在对于电机绕组电路未检测的基础上不能够进行电机的开机。对于电机电气电路中的电流、振动、转速、噪声等进行观察。当这些参数都没有问题的情况下,才能够进行电机的重启。 3 结论 综上所述,在本文的研究,主要面向三相异步电机故障维修,为了迅速的对三相异步电机故障进行检查,需要对故障产生原因进行分析。三相异步电机运行故障主要体现在以下几方面: (1)开关接触器不稳定; (2)保险丝被烧断; (3)电机使用不当所出现的电路故障。 对石化生产中的三相异步电机进行维护,分为三个步骤进行维修: (1)在三相异步电机未运行前对于电机进行安全检查; (2)针对三相异步电机的绕组进行电气检查; (3)从电机运行的电路上进行综合性的安全分析。 石化技术论文:舟山石化绿色环保技术需求分析 摘要:石化工业是我国国民经济的支柱产业,但石化企业的生产和经营会对环境造成较严重的污染。近年来,治理和预防石化污染引起了政府和整个石化行业的高度重视。本文分析了舟山市石化行业面临的环保形势,并χ凵绞惺化行业在绿色环保技术方面的需求进行了探索。 关键词:舟山 石化行业 绿色 环保技术 需求分析 近年来,石油化工安全事故和环境污染事故屡有发生,尤其是去年发生的8・12天津滨海新区危化仓库爆炸事故,更是让人触目惊心,爆炸造成165人死亡,直接经济损失达68.66亿元。舟山市属海岛型地区,地域狭小,环境容量有限,石油化工企业一旦发生事故,就可能会对居民生命安全和附近海域环境带来严重的威胁。同时近几年公众对生活质量的要求以及安全环保意识都在不断提高,影响行业发展和社会稳定的群体性事件时有发生。随着生态文明建设的推进,国家和地方政府对安全环保也提出了更高的要求,石化行业的安全环保工作将面临更大的压力和考验。 一、舟山市石化行业面临的环保形势 (一)舟山海岛环境质量不容乐观 舟山是由群岛组成的地级市,国务院于2011年6月批准设立了浙江舟山群岛新区,使舟山驶上发展的快车道。近年来,随着舟山经济的快速发展,海岛陆地和近海海域环境质量却有不断恶化的趋势。受陆源污染的直接影响,舟山海域成为我国近岸海域环境质量形势最为严峻的海域之一[1]。根据2003年至2015年舟山市海洋环境质量公报,舟山严重污染海域(劣四类)面积占比从2003年23%上升到2015年48.4%,海域水质环境质量呈显著下降趋势,其中超标最多的是无机氮和活性磷酸盐。 舟山海域污染来源于工业废水、生活污水、海水中石油、氮、磷等有机物,农业的化肥、海水的养殖等。数据显示,随着舟山本岛及附近岛屿新建扩建油库、油码头数量的增加,油品进出、储运量增加,从而加重了舟山海域油类污染[2]。这些污染也是造成赤潮频繁暴发的主要原因。 (二)环保法律法规日臻完善,达标排放要求更加严格 自2000年以来,国家相继制定和修订了《大气污染防治法》《环境影响评价法》《固体废物污染环境防治法》《水污染防治法》《国家危险废物名录》《清洁生产促进法》《大气污染行动计划》《海洋环境保护法》等一系列环保法律法规和标准。这些法律、法规定和标准的出台给石化行业带来了深刻的影响。其中,《水污染防治法》《大气污染防治法》《固体废物污染环境防治法》等法律都对各类污染物必须达标排放作了严格规定,特别是进一步明确了含油固体废物属于必须按照规定进行处理处置的危险废物,含油废物违法处置被纳入刑法处罚。2012年,环保部还专门针对化工园区出台了《关于加强化工园区环境保护工作的意见》,从园区规划、环评制度、项目准入、环境管理和防控体系等方面提出要求。2015年4月16日,环保部和国家质监总局联合《石油炼制工业污染物排放标准》(GB 31570―2015)和《石油化学工业污染物排放标准》(GB 31571―2015)两项石油化工污染物排放标准,对石油化工各类污染物规定了较以前更为严格的约束性指标。2014年,环保部《石化行业挥发性有机物综合整治方案》,VOCs作为PM2.5的重要前体污染物,首次纳入“十三五”污染物总量控制指标。 近年来,浙江省和舟山市配合国家的法律法规,也相继出台了一系列地方环境保护法规和标准。为了满足国家和地方政府关于污染物全面、稳定达标排放的环保要求,无论是石化新建项目还是现有工程,必然要求石油化工企业大力推行清洁生产,研究和开发环境友好生产工艺和节能环保技术,进一步规范环保管理,研究并解决污染治理技术的难题,从而大幅度提高石化“三废”(废气、废水、固体废弃物)的治理技术水平和污染物稳定达标的可靠性。 (三)公众参与意识逐渐增强,舆论监督压力不断增大 随着生活水平和国民素质的不断提高,公众参与环保监督的意识在逐渐增强,政府也鼓励公众和非政府组织机构参与环保监督,石油化工企业一切生产经营活动及其可能引起的环境问题都在公众和社会舆论的监督之下。前几年舟山市某石化企业发生的环境污染事件引起民众的担忧和上访,就是一个典型的例子。新修订的《环境保护法》于2015年1月1日起施行,其中规定重点排污单位对其主要污染物的超标排放情况,以及防治污染设施的建设和运行情况,都应当如实向社会公开,并规定了其相应的法律责任。这就要求石化企业必须努力提高绿色节能环保技术和环境管理水平,切实把环境保护纳入企业发展战略中优先考虑,全面履行好企业的经济责任、政治责任和社会责任。 二、舟山市石化行业绿色环保技术需求分析 通过对舟山市石化行业现状分析,考虑国家有关政策法规标准和污染减排约束性指标要求,结合国内外绿色石油化工生产技术的新进展,舟山市石化行业在绿色环保技术的需求主要包括以下几个方面。 (一)绿色生态石化基地建设 石化基地生态绿色化发展模式与机制,石化基地产业链规划与招商,多目标绿色评价体系及化工生态园区设计规范与标准,石化基地环保技术开发创新体系,节能减排与清洁生产技术服务产业运行机制,石化基地建设对海岛海洋生态和周边海域潮流的影响。 (二)清洁生产技术 制备新颖绿色原材,以替换石油化工生产中惯用的氢氰酸、光气等剧毒原材[3];采用计算机信息技术和化工过程集成技术,降低水耗、能耗;化工装置的大型化、微型化、集成化和智能化,有利于节能减排,提高效率;开发环保高效的优良催化技术,防止设备腐蚀,减少废物和环境污染;开发特殊状态的反应体系和超常规状态的反应技术,提高反应效率,节约石化资源;生物质能、页岩气、煤层气等新能源在化工领域中的应用 [4]。 (三)污染防控与节能减排技术 海洋环境下石化废水、废气、废渣等污染扩散分析,基于小波神经网络的“三废”污染监控技术体系研究,石化基地污染物总量控制技术,集成化石化废气净化及资源化利用技术,石化基地二氧化碳排放总量控制技术,石化基地恶臭污染防治技术,石化基地VOCs排放控制技术,节水型污泥处理技术、特种石化废水处理技术集成及废水深度处理回用技术应用与示范;石化基地净化水回用技术,石化基地固体废物综合利用技术,储运油泥资源化利用,石化基地地下水、土壤污染监控及修复技术。 (四)石化环境监测与安全应急体系 环境事件危险源识别技术,石化基地污染物排放监测体系,海岛环境下绿色石化集聚区运行安全关键技术,石化基地近岸海域污染监测体系,污染排放浓度超标和生态环境安全预警机制,海岛环境下石化基地安全环保应急体系,石化基地HSE管理体系。 (五)其他技术需求 环境标准与信息化技术,智慧石化基地软硬件技术体系,石化基地舆情引导与社会责任关怀建设等。 三、 结束语 像舟山这样的海岛地区,如何做好发展和环境“双赢”的文章,是极其重要而且迫在眉睫的课题。开发和使用环境友好石化生产工艺和节能环保技术,是解决石化行业发展带来的环境问题的根本出路。另一方面,随着经济与技术的全球化,我国石化工业在国际上也面临着产品和工艺技术的激烈竞争,为了迎接这种技术和产品竞争的严峻挑战,跟上国际上重视环境保护的趋势,也需要发展自己的环境友好的绿色石化技术和优质产品。因此需要认真研究产业政策和环境排放标准,加强环境友好石化生产工艺与节能环保技术攻关,大力推进石化产业升级,全面发展绿色环保技术,实现清洁化生产和循环经济。只有这样,才能实现石化产业与自然的和谐发展,使石化行业真正成为舟山经济发展的引擎和龙头,为区域经济发展注入强大的动力。 石化技术论文:论我国的石化页岩气工程技术发展与前景 【摘 要】近些年来,我国产生了许多有效的石化页岩气工程技术,而且经过实践证实,在页岩气的实际勘探中发挥了较大的价值。为我国石化岩油气勘探奠定了基础。本文主要探究的是我国石化页岩气工程技术的发展和前景展望。 【关键词】石化页岩气; 工程; 技术; 前景 一、页岩工程地质环境描述技术 页岩工程地质描述技术在我国页岩气勘探开发当中发挥了重大的作用。它为我国重点地区页岩油气井钻井优化方案设计,以及可压性评价、完井方式选择,以及压裂方案设计等提供了重要的指导。 1、岩石力学特征评价技术 针对页岩地层具有非均质性较强、各向异性突出的主要特点,以测井资料处理以及岩心测试为重点。最终通过数据分析、技术测试等,形成了岩石力学特征宏细观分析评价技术,以及页岩地层井壁稳定性分析预测技术等,这些技术大多属于岩石力学特征评价技术。这些技术的投入使用,为页岩气水平井钻完井,以及压裂设计提供了更为实际的指导。 2、建立了页岩可压性评价办法 综合考虑岩石的特质,再分析岩石力学的相关参数,岩石中的有机碳含量,以及总含气量等。将地质甜点,以及造成压裂裂缝起裂以及延伸难度较大的岩石脆性特征相结合。最终形成页岩可压性评价办法。这种办法的针对性较强,而且在实施中可操作性较大。可压性指数评价模型如下: 在这个式子中,FI可压性指数,;S为页岩储层参数的标准化值; 为储层参数的权重系数。 这种页岩可压性评价方法,在实际应用当中发挥了重要的价值。运用页岩可压性评价方法,对我国不同区块的页岩进行了一定的计算评价,分析到许多区块页岩底层的可压性指数。根据指数进行深入分析之后,才能进行针对性更强的运用。 3、进行了页岩裂缝扩展规律物模实验研究 这种实验研究是以露头页岩岩心为主要对象的。通过对不同井下工况进行了针对性模拟实验,得出更多的理性认识。主要成就在于更新了对岩石脆性与剪切破坏形式等的关系认识。这是进行石化页岩气勘探开发工作的重要基础。 4、初步建立页岩储层综合评价标准 我国在与国外许多大学进行合作的基础之上,分析了中国石化页岩储层的主要特征,以及压裂效果等。初步得出了页岩储层综合评价标准。 二、“井工厂”钻井优化设计技术 通过对国内外“井工厂”技术进行实践调查分析,并有效结合中国石化页岩气区块的主要特点,有效进行了“井工厂”技术攻关研究。最终形成了“井工厂”钻井优化设计技术。 1、首先在全面调查的基础上,对其开展精细的描述。然后在此基础之上,创造出页岩气井井身结构序列。这种序列在实际运用当中,对于封隔复杂地层十分有效。而且,还有效降低了钻柱扭矩和摩阻。使得我们在开展水平作业时增加了安全防护。为满足压裂增产措施的需求提供了可能。 2、初步形成了合理确定造斜点、造斜率优化O计技术。 3、根据不同的页岩气区块的实际状况,创造出了优快钻井设计技术。 三、页岩气的开发技术分析 在页岩气的用途之中,最被人们熟知的是对页岩裂缝的填充,由于它本身是一种天然气,渗透率相对较低,而且其气流的阻力比纯天然气大,因此,给页岩气的开采带来较大困难。在长期实践当中,人们发现传统的采取方式所能产生的产量十分小,因而需要运用特殊的方式实现增产,同时需要对钻井进行适当地创新。 1、基础的压裂技术 页岩气的储层是十分致密的,因而渗透率也相对较低,如果想对其进行直接生产,难度较大。当前最常采用的方式就是储层改造、页岩气储存改造主要有两种方式:压裂和酸化。在这两种方式当中,压裂是最常运用的。 从目前的情况来看,水力压裂是页岩气开发过程中使用时间最长的,也是目前常常使用的压裂技术。水力压裂具有一定的特殊性,它不仅能够在储层当中形成十分密集的网络,而且能够合理地改善渗透率,使得天然气更加顺利地进入井筒。为了保障保井能够经受住压裂的压力,从而注入泵率。就必须要在压裂开始之前,对井中的实际情况进行检测。分析出具体的受压能力。从目前的研究进展来看,人造裂缝的半长,在对岩井水力压裂的适应中,可以达到76.3~458.0m。 在对页岩气进行实际开采的过程当中,我们可以采取多样化的压裂办法,如氮气泡沫压裂技术、多级压裂、水力喷射压裂等。在这些办法当中,各个办法使用的范围不同。如氮气压裂办法适用于深度较浅的,或者底层压力较小的页岩。多层压裂办法一般适用于垂直堆叠的致密底层。除此之外,还有凝胶压裂办法等。但是凝胶压裂基础需要较大的资金投入,在长期发展之后,逐步被清水压裂办法所替代。 因为页岩气藏超低率和低孔隙度,页岩气水平井必须要经过多级大规模水力压裂处理。然后才能实现页岩气藏经济生产。在国外,经常会使用的水力压裂技术包含了以下几种:泡沫压裂、清水压裂、多级压裂、水力喷射压裂、同步压裂等。 泡沫压裂:这种技术主要适用于低压、低渗透水敏储层压裂作业。总结该技术的主要特征,可以有效减轻压裂液对地层造成的伤害力度。而且能够呈现出更好的返排的效果。 多级压裂:它主要指的是在合理运用封堵球的基础上,将储层进行多个层次上的分隔,进而进行科学的分段分裂。这种分段压裂方式是当前页岩气水力压裂所采用的主要技术。 清水压裂技术:它主要是指将减阻剂、表面活性剂以及黏土稳定剂等,加入一定的清水,进而在压裂过程中充当压裂液。这种技术主要是通过在清水中加入减阻剂、黏土稳定剂量,以及表面活性剂等,来充当压裂液。这种特殊的压裂液能够有效改善页岩气的渗透率,提升导流性,有效降低地层伤害。这种技术主要运用在致密储层,它是美国页岩气井最主要的增产方式。 水力喷射压裂:它指的主要是运用高速、高压的带砂体,进行适当的孔射,接着再打开地层连接井筒的通道,使得流体排量得到大量提升,进而实现较高的低层压裂技术,这种技术主要适用于发育较多的天然裂缝的页岩储层。 石化技术论文:石化企业污水回用技术研究 [摘 要]目前我国水资源严重紧缺,石化行业开展节水减排的形势非常紧迫。本文主要介绍了石化企业在“节水减排、污水回用”方面的工作和探索。重点阐述了如何通过清洁生产,优化污水处理工艺,合理进行清污分流、污污分治,确保外排废水指标长期稳定达标,为后续的污水回用打下良好基础。 [关键词]石化行业;节水减排;源头控制;污水回用 1 石化污水的特点及处理流程 1.1 污水排放量大 石化企业是工业耗水量较大的行业之一,约占全国工业取水量的5%左右,而废水排放量约占全国工业废水排放量的4.2%。伴随着企业生产规模的日益扩大,污水排放量大成为石化企业污水的特点之一。 1.2 污水水质复杂 石化企业由于生产的产品流程较长,生产装置又多,在生产过程中因切水、设备泄漏等排出的污水中含有的有机污染物众多,且含有一定毒性。根据成分不同,污水可分为含油污水、含硫污水、含碱废水、含盐污水、含酚废水、生产废水和生活污水,污水的多样性给后续处理带来了一定的难度。因此,石化企业废水是工业污水中比较难处理的水质之一。 1.3 污水水质变化大,冲击性强 由于石化企业污水具有量大、变化快、水质复杂且具有毒性的特点,因此任何水量、水质的波动都有可能给后续处理设施造成冲击,导致污水处理系统瘫痪(尤其是生化系统污泥大量死亡),需要一定的时间来恢复。 1.4 主要的污水处理流程 随着石化企业生产规模日益扩大,为降低生产成本而导致的原油劣质化趋势越来越大,造成石化废水水质不断恶化,传统的“老三套”处理流程(即隔油-浮选-生化)已难以满足处理需要,而国家污水排放标准的不断从严和环保执法力度的逐步加大,造成企业外排污水达标困难,因此石化污水处理流程通常采取大马拉小车―通过加大设计能力来提高污水处理系统的耐冲击能力,加长处理流程―有些企业甚至采用三级生化来提高处理深度,确保外排废水达标。石化企业污水处理系统一般分为预处理和生物处理。为了确保生化处理的平稳性和效果,预处理非常重要。 2 污水资源化探讨 2.1 持续推行清洁生产,加强源头控制 采用源头控制是实现污水资源化的重要措施,不仅可以节约新鲜水,而且可以减少污水的产生量,减轻污水处理系统的压力,提高处理合格率,为污水回用创造良好的条件。目前,国内一些石化企业在清洁生产以及源头控制方面已经取得了很好的效果。例如:用加氢精制工艺取代传统的碱洗电精制工艺,以柴油产品精制为例,传统的柴油碱洗电精制装置的污水产生量为0.1t(水)/t(油),而采用加氢精制工艺后,污水产生量仅为0.025t(水)/t(油),削减率达到75%,减排效果明显;采用间接冷却和空冷技术代替直接冷却和水冷技术,可以减少水冷设备的蒸发损失与飞溅损失;实现装置间的热联合,回收低温余热,可以减少冷却设备,进而减少循环水的使用量。 2.2 做好污水的污污分流和分治工作,减轻污水 集中处理系统的压力石化企业基本上已做到清污分流,而污污分流和分治工作还需不断加强,后者不仅是污水达标排放的保证,更是污水资源化的需要。将含硫污水、碱渣污水、含盐污水和低浓度的含油污水进行彻底分流,并实现专线专输、专罐贮存、分质限量处理。特别是在装置停工期间,对于清洗容器排出的高浓度溶剂冲洗水,用槽车运至污水处理场专罐贮存设施,避免对污水处理系统的冲击。通过上游环保装置、设施的预处理(如污水汽提装置、湿式氧化装置以及电脱盐污水的预处理设施等)来降低污水处理系统的负荷,确保外排废水的净化深度,为污水资源化创造良好的条件。 2.3 合理应用水夹点技术,加深污水资源化程度 2.3.1 含硫污水的串级使用 石油炼制企业含硫污水的串级使用就是一个很好的水夹点技术应用的实例。以镇海炼化为例,该公司结合生产工艺注水水质的需求,将催化裂化装置分馏塔顶的含硫污水串级使用于富气洗涤水的注水,将常减压或其他非加氢型装置的含硫污水,串级使用于延迟焦化装置富气洗涤水的注水。通过含硫污水的串级使用,该公司不仅减少软化水的使用量将近30t/h,而且减少相对应的含硫污水的产生量。 2.3.2 汽提净化水的回用 含硫污水汽提装置是石化企业处理酸性水的唯一装置,通过加强酸性水的预处理如增设罐中罐+旋流除油器的组合工艺,降低酸性水中的油含量,为污水汽提塔的稳定高效运行打下好的基础,确保汽提净化水的各项指标稳定达标。目前石化企业已普遍将污水汽提净化水回用于电脱盐注水、加氢精制装置的空冷注水等,某些先进企业的回用率甚至可达85%左右,某些大型的石化企业一年的回用量可达到上百万吨。回用净化水不仅达到了节水的目的,而且直接减少了废水的排放量。 2.3.3 达标外排废水的回用 要最终实现外排污水的回用,必须提高外排污水水质。水质越好,回用的后续处理流程就越简单,回用成本越低。因此,石化企业要在抓好污染源头控制,减少上游装置污水产生量,做好污污分流、分质的基础上,努力提高污水处理场的净化能力和深度,降低外排废水的污染物浓度,为污水回用提供合格的水源,真正实现外排废水的资源化。根据目前石化企业的现状,达标外排废水回用可分为直接回用于机泵冷却水和焦化冷焦水,按外排水质情况选择经适度或深度处理后回用于循环水补水,以及经深度处理后回用于锅炉用水三类。适度处理主要用于处理丰水地区企业的达标污水,特别是水质较软的南方地区。一般经过强化生物处理,如膜生物反应器(MBR)、曝气生物滤池(BAF)等,再经过过滤、杀菌等后续处理,主要是进一步降低污水中的COD、氨氮、油类以及悬浮物,使水质达到《循环水水质控制标准》中规定的COD≤60mg/L,NH3-N≤10mg/L,石油类≤2mg/L以及SS≤10mg/L的指标,满足循环水补水的水质要求。 深度处理主要用于处理缺水或水质较硬地区企业的达标污水,主要目的是去除水中的盐分,降低电导率。根据目前的现状,通常采用预处理―超滤―反渗透脱盐的处理流程,因为流程比较复杂,处理费用较高。处理后的水质好于自来水,一般回用至锅炉用水。水质较硬的企业也可考虑将深度处理的污水部分回用到循环水补水,以降低补水中的盐浓度,提高循环水的浓缩倍数,减少排水量,达到节水减排的目的。目前一般深度处理的成本费用为5元/t,而水质较硬企业制取除盐水的费用达到6~10元/t,因此污水深度处理回用在北方还是有一定的经济效益,对于缺水地区而言,其社会效益和环境效益更大。 3 结论 实现石化企业节水减排,必须加强节水减排的宣传力度,提高全员的节水减排和水的忧患意识;通过制定切实可行的节水减排措施和管理制度,提高用水管理水平,将用水与排污作为一项重要的生产指标进行考核;企业在实行节水的同时要减排减污,否则随着污染物浓度的提高会使外排污水无法达标,污水回用亦无从说起。总之,要将优化污水处理系统与水资源化有机地结合起来,真正达到节水减排的目的。 石化技术论文:碎石化技术在老路面改造中的应用 摘要: 水泥混凝土路面的碎石化是一种原位利用原水泥混凝土路面的手段,在原水泥混凝土路面用末期,其他方法不能起到好的效果时可以采用。 关键词: 碎石化;老路面;改造 0引言 水泥混凝土路面在其使用年限末期,不能再承担服务功能时,需要对其进行处理以建构新的路面结构。国内在旧水泥混凝土路面处理方面方法不够完善,这与我国机械设备制造工艺相对落后有关。国外(主要指美国)在处理旧水泥混凝土板块的过程中积累了丰富经验,形成了在旧水泥混凝土路面破损状况相对严重时的原位利用水泥混凝土路面的碎石化工艺。这一工艺能将水泥混凝土路面破碎成小粒径嵌挤颗粒,从而为新的沥青混凝土加铺层提供理想的基层。国内在进行老路面改造时,一般采用直接加铺方案、全部破除老路面方案,近年还引进旧路面碎石化技术;本文将通过道县至永安关公路(K0-K12)段路面处治工程对三种方式进行较直观的对比: 1工程概况 S323线道县至永安关公路(K0+000-K8+511)段老路基路基宽度约18m,并且部分道路已于2000年8月建成通车,还有一部分路基已全部成形,但路面仅铺筑了1604m,目前尚未通车。本项目路线连接道县县城与寿雁镇,作为通往广西桂林的交通要道,交通量大,且路线两侧有不少砖厂,超重超限车辆较多,路面破坏严重。根据中南大学检测报告,旧路路面结构为23.5cm水泥砼路面+18~22cm天然砂砾,路面劈裂强度为2.77MPa。路面板的坏板率为17.48%,断板率为11.86%,裂缝度为13.8(m/1000m2),裂隙率为11.41(m2/1000m2),坏缝率为73.68(m/1000m),并有大量的错台、翻浆和角隅破坏,符合碎石化技术的适用条件;综合考虑经济、适用、环保、施工难度等因素,结合国内外多条路面加铺公路的经验,将在老路面上加铺方案(方案一)、全部破除老路面方案(方案二)及旧路面碎石化作底基层(方案三)进行同深度比较。本次设计路面结构为:26cm水泥砼路面+18cm5%水稳碎石+20cm级配碎石。 2路面方案比选 2.1 方案一(加铺方案)旧水泥砼路面的改建技术,关键是修复旧砼板块、稳固松动板块、防止接缝反射、解决板表面水下渗、滞留等问题。在重交通的情况下,半直接式水泥砼加铺层改建技术,施工工艺相对而言较简单,施工进度快,造价相对较低,改建后路面损坏率不大,故采用半直接砼加铺层改建。半直接式砼加铺层改建施工方案主要工序为:处理、修复损坏的旧路面板(旧路面面层、基层)、旧路肩;旧路面板下灌浆处理松动板块;采用土工布、油毛毡、防水卷材、沥青等材料进行老路面防水、防反射裂缝处理;在原路肩部位设置泄水槽以利排水;铺筑新砼面层;新砼面层灌缝。 2.1.1 路面结构加铺路段:26cm水泥砼路面+下封层+油毛毡+粘层;新建路段:26cm水泥砼路面+下封层+18cm5%水稳碎石+16cm4%水稳碎石 2.1.2老路面处理①长距离破除段。对于路面长距离破坏段(连续破坏长度大于50米),采用机械破除路面板。基中K0+081~K0+140段由于以0.3%的纵坡从老路面高程过渡到加铺路面高程,老路面需全部破除,按新路面结构重建底基层、基层; K7+530~K8+500段路面破损严重,而且路基宽度不能满足设计要求,故老路面需全部破除,按新路面结构重建底基层、基层。②局部破坏处理。根据《公路水泥混凝土路面养护技术规范》,按路面破坏轻重程度,分别采取以下处理措施,如表1所示。③路面防水处理。老路面修补完后铺设三油两毡。④灌缝。应清除旧纵横向施工缝、缩缝中的旧填缝料和杂物,重新灌注填缝料。⑤板底灌浆。基层采用天然砂砾,有的为碎石级配,颗粒大小不均匀,也不平整,基本处于泥结结构状态。对于路面板完好但基底空洞板块应进行板底灌浆处理。⑥板块扩宽。在万家村中桥至寿雁中学段路面宽度只有7.0米,为了防止新老路面板交接处基层回弹模量差异大形成纵向裂缝,右侧路缘带50cm用C15砼做基层。 2.2 方案二(破除方案)将所有老路面板块破除后重新修筑路面。路线平面以路基中心线控制,路线纵坡以左侧路基高程控制。老路面破除时保留老路基层(天然砂砾),再设置10cm厚的砂砾调平层作为底基层,未修筑路面部分采用16cm4%水稳碎石底基层。 2.3 方案三(碎石化方案)水泥混凝土路面的碎石化是一种原位利用原水泥混凝土路面的手段,在原水泥混凝土路面使用末期,其他方法不能起到好的效果时可以采用。碎石化方法、震裂压稳和破裂压稳技术都能很好地消除反射裂缝。与碎石化工艺相比,震裂压稳和碎裂压稳技术对水泥混凝土路面的结构性破碎得不够彻底。水泥混凝土路面的碎石化是将水泥混凝土路面的面板,通过专用设备MHB一次性破碎为碎块柔性结构。通过破碎将旧水泥混凝土路面结构强度降低到一定强度,防止反射裂缝的发生,同时能够实现两者较好的平衡。MHB型破碎机械破碎后的颗粒尺寸是可控制的,一般来说,颗粒越小其防止面板开裂的效果越好,但强度越低,根据国外的研究,规定其颗粒范围在7.5~30cm之间能取得良好的使用效果。控制破碎后颗粒尺寸可通过控制重锤下落高度来实现。破碎后其颗粒粒径小,力学模式更趋向于级配碎石。MHB碎石化再生技术的主要优势是:通过破碎将旧水泥混凝土路面结构强度降低到一定程度,防止反射裂缝的发生,同时能够实现两者较好的平衡。旧路面进行碎石化后应具有以下特点:①碎石化能使原水泥混凝土板块在平面上强度分布均匀;②碎石化后仍能保留原水泥混凝土路面的一定强度;③碎石化可以消除原水泥混凝土路面病害;④碎石化后的粒径合理,不会产生应力集中现象。根据本项目特点,碎石化路面用于底基层,在其上铺筑18cm5%水泥稳定碎石基层+1cm沥青表处+26cm水泥混凝土面层。新建路段底基层可采用20cm级配碎石,基层、面层与碎石化段相同。 2.3.1 碎石化施工工艺流程水泥混凝土碎石化施工工艺流程:施工准备清除路面杂物多锤头破碎机安装就位旧路面破碎施工重型压路机碾压密实检测压实度及碎石化程度表层灌浆封浆处理碎石化施工验收进入下一道工序。 路面碎石化之前应进行以下处理:①路面碎石化施工前应先移除所有将破碎的混凝土板块上存在的沥青罩面层和部分沥青表面修补材料,否则会影响碎石化质量。②调查清楚沿线构造物及管线,两侧路肩外5-10米范围内存在建筑物的路段,施工时应降低锤头高度对路面进行轻度打裂,对于路肩外5米范围以内存在建筑物的路段,应禁止破碎;埋深小于1米的管涵顶部路面采用机械挖除换填碎石,埋深大于1米的管涵顶部应适当降低落锤高度。③修复排水设施。在旧路面临土路肩侧设置排水盲沟,靠中央分隔带处可与中央分隔带的盲沟合并设置。④特殊路段的处理。对出现严重病害路段面板进行破除,换填碎石。当土路基存在病害时,也应对路基进行换填处理。⑤交通管制。在路面碎石化之前应制订交通管制及分流方案,满足通车及施工要求。 2.3.1.1 碎石化施工①采用RMHB破碎机进行破碎。施工前先选择长50米的一段路作为试验段确定所需参数,并选取试坑确认破碎效果。破碎前要确定锤的破碎点,一般锤距为50cm左右。路面破碎的形状必须成“锯齿”拼图状,所有的碎粒处于互相啮合,未被打乱的状态,这样可使交通负荷向更大的范围分散;碎粒共同“工作或弯曲”,将负荷分散到更大的范围。经过碎石化后,水泥混凝土颗粒的粒径不大于40cm,且75%以上的颗粒在深度方向的分布满足:表面最大尺寸不超过7.5cm,底部不超过37.5cm。②破碎的混凝土的固定。破碎的混凝土的固定方法是用重型静碾压路机碾压,以重型轮胎压路机为首选,因为钢轮压路机或振动压路机在碾压时接触面不均匀,尤其是振动压路机会使一些小型碎块下沉,造成破碎块体更加松动而不能起到固定作用。根据以往的经验,采用50T的重型轮胎式压路机碾压几遍的固定方法对破碎的混凝土碾压有很好的作用。对于一些破碎后产生的混凝土过分剥落、形成缝隙较大的部分,采用砂浆灌浆及封浆处理,以保证加铺结构层以下没有空洞。破碎与固定同步进行:同步进行主要是利用重型轮胎式压路机对水泥板进行碾压,使旧水泥板完全破碎并与下步结构层充分接触,同时保证水泥混凝土板体保留大部分强度。利用压路机本身的重力及工作时的冲击力来完成的,其工作时压路机碾压力可以达到250T,利用大的冲压力将水泥混凝土面板压裂并将板体压实以起固定作用。指标控制一般采用高差控制,高差的控制方法是在施工前,每车道50米确定一点测定其高程,施工时每碾压5遍测一次,当前后两次高差小于 5mm时,即认为破碎并碾压密实。③碎石化与非碎石化混凝土路面接缝处设置土工格栅。 2.3.1.2 施工质量检测碎石化大面积施工前,需选择具有代表性路段作为试验段,其长度最小100米,在该试验段中安排不同锤迹间距(2cm左右级差)的子区段,每段长度不少于50米,其分界要标记清楚。施工后,需检测回弹弯沉(或回弹模量),验证其是否满足变异性要求。推荐采用回弹模量指标,测试的点位随机选定,并应不少于9个,其指标应在250mp-450mp之间,如果不满足,要增加试验段长度并根据增加落锤高度或减少锤迹间距的方式调节,已使其破碎程度增加,变异性减小,直至达到前述质量控制指标要求。进行大面积施工过程中,要注意单幅路面长度破碎超过1KM时,在破碎粒径发生突变处挖试坑抽检,验证粒径是否满足要求,如果不满足要作小幅调整,在此过程中无需继续检测回弹模量指标,而以试坑粒径状况与试验段有无显著差别作为判断是否合格的依据。 2.3.2 施工注意事项根据路面碎石化工艺施工特点,施工质量方面需要注意的环节有:①排水设施的设置及施工过程中的防水、排水。在路面碎石化前应设置好排水设施。建议在路肩部位设置碎石盲沟,使破碎后的旧路面层、基层和路基处于较好的排水状态,为加铺层提供足够的支撑强度。旧水泥混凝土板块在破碎后很容易受到雨水侵入,所以破碎完成后,加铺新路面结构前要做好防水工作。要求后续的摊铺工序在碎石化完成后尽快开始,如果不能及时摊铺,则应采取临时防水措施(如加盖塑料薄膜等)减少雨水侵入。②试验段施工及正式施工过程中对破碎情况的监控。因为粒径于破碎层的强度特性直接相关,所以控制破碎粒径是施工工艺中的重要环节。在正式进行大面积施工前,应安排试验路段进行破碎,详细了解破碎后的粒径分布情况、强度及均匀性,找出能够满足破碎要求的MHB设备控制参数,指导全路段施工。进行大面积施工时,应密切关注混凝土板表面破碎状况。当某一施工路段表面粒径发生显著变化时,应通过开挖试坑的方法核查板体内部粒径分布情况,如不满足要求,应及时调整MHB设备控制参数,直至满足要求。③施工前后对基层、路基软弱部位的处治。根据国外的经验,对于施工路段存在的基层、路基不稳定的情况,应在采取换填等处治措施后再进行碎石化施工。这样可以提高路面基层稳定性,消除新加铺结构的安全隐患,为改造后路面长期使用性能提供保证。从工艺总体上看,虽然换填工序要占用较多的时间,但是这种时间耗费是必需的。以上三个问题在碎石化过程中应特别注意,把握好这些关键环节是保证碎石化质量的重要手段。 3经济比较 通过综合比较,采用碎石化技术(方案三)经济性较好,根据国内外的工程实践,对消除反射裂缝是比较成功的,且对环境影响较小,故作为推荐方案。 4 结语 旧水泥混凝土路面碎石化技术是一种重要的水泥混凝土原位破碎利用技术,它一般适用于水泥混凝土路面出现较大范围的破损的情况,能成功地消除反射裂纹,国外在这项技术的应用方面有了多年的实践,国内自山东省交通厅倡导引进这项技术后,通过多个项目的的实践,也有了许多成功的经验;湖南自2007年开始引进这项技术,最开始在浏阳市一个旧路改造项目中实施,本项目是本省第二个实施这项技术的项目。 当然,这项技术也有一些问题,碎石化技术使原结构的整体强度降低,再加铺后可能会也可能出现一些问题,特别是加铺沥青面层后,会出现车辙和纵向裂缝等病害,这需要国内外广大同行通过不断的实践总结经验去解决,使这项技术能广泛推广起来。 石化技术论文:浅析大型石化企业污水深度处理与回用的技术措施 摘要:本文以大型石化企业为例,介绍了石化企业污水的特点,污水处理回用现状以及相关的污水处理技术,并针对大型石化企业的特点重点介绍了膜分离技术和生化技术结合膜生物反映器技术以及利用该技术的进行相关污水深度处理与回用的流程。 关键词:石化企业;污水;深度处理与回用 1 大型石化企业污水特点以及污水处理现状 1.1 石化企业污水的特点 石化企业炼油污水是电脱盐、常减压、催化裂化等工段产生的污水汇集而成,是一种集悬浮油、乳化油、溶解有机物及盐于一体的多相体系,悬浮物及盐出自电脱盐工艺,油及溶解于污水中的硫化物、酚、氰化物等与原油加工工艺有关。 1.2 石化企业污水治理现状 石化企业污水处理技术按治理程度分为一级处理、二级处理和三级处理。一级处理所用的方法包括格栅、沉砂、调整酸碱度、破乳、隔油、气浮、粗粒化等;二级处理方法主要是生物治理,如活性污泥、生化曝气池、生物膜法、生物滤池、接触氧化、氧化塘法等;三级处理方法有吸附法、化学耗氧法、膜法等。炼厂污水一般经二级处理可达标排放。国内采用三级处理即深度处理的企业极少,而国外很多石化企业污水一般都有三级或深度处理工艺。据国家环保局统计,真正达到规定排放标准的不足50%。水资源的严重短缺和环境因素制约着我石化企业的进一步发展壮大。为解决这些问题,研究适宜的污水深度处理工艺使炼油污水循环回用是十分必要的。 2 石化企业污水处理与回用技术 2.1 污水处理概述以及污水回用途经 污水的回用一般要经过深度处理(即三级处理)来除去二级处理(生化处理)所不能除去的污染物(有机物及胶状固体,可溶的无机矿物质氮磷等等)和COD、BOD、颜色、味道、气味等。 石化企业废水回用主要有三种途径,一是作循环水补充水源,二是作为工业用水水源,三是作锅炉用水产生蒸气。 2.2 石化企业污水处理与回用技术 污水处理与回用技术按照原理不同,可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法。单一的深度处理技术一般只能去除某一类污染物,几种技术有机耦合才能满足回用水质的要求。 ①物理处理法。物理处理法主要包括沉淀、过滤、吸附、空气吹脱、膜分离等。沉淀主要用于固液分离,澄清水质,去除大颗粒的絮体或悬浮物。过滤主要是澄清水质,可以去除大于3μm的悬浮物、病原菌等。常用的过滤介质有石英砂、褐煤、核桃皮、活性炭等。利用活性炭或某些粘土类材料的巨大比表面积吸附大分子有机物,去除色度,降低COD和去除某些无机离子。膜分离技术用于污水深度处理的历史很短,但用途却十分广泛。根据膜材料孔径的不同,可将其分为微滤、超滤、纳滤和反渗透等几种。②化学处理法。化学处理法主要有絮凝、化学氧化、消毒、离子交换、石灰处理、电化学和光化学处理等。絮凝是指投加无机或有机化学药剂使胶体脱稳,凝结悬浮物、絮体等,去除悬浮物和胶体,常与沉淀、过滤等结合使用。化学氧化能去除COD、BOD、色度等还原性有机物或无机物,如O3氧化、H2O2+FeSO4氧化等,常与其它方法结合使用。消毒是指利用CI2、ClO2、O3等杀生剂、45和电化学方法杀灭细菌、藻类、病毒或虫卵。离子交换能去除水中的阴、阳离子,用于咸水或半咸水脱盐。石灰处理用于沉淀钙、镁离子,降低水的硬度,防止结垢。电化学、光化学处理能去除水中的难降解物质,如45催化氧化或辐照处理,电水锤技术、脉冲电晕技术等,常与化学氧化结合应用。③生物处理方法。生物法在污水回用深度处理中应用非常广泛,能够降解多种污染物,处理成本低、运行稳定可靠,抗冲击能力很强。常用的生物处理法有生物过滤法、生物接触法、氧化法、氧化塘和地层生物修复。 3 大型石化企业的污水处理与回用技术的选择 3.1 大型石化污水处理回用技术选择-膜生物反映器技术 传统的生化处理工艺普遍存在COD、氨氮去除效果差,抗冲击负荷能力弱等缺点,而膜生物反应器技术,把生化技术与膜分离技术组合处理工艺虽然流程较长、成本较高,但处理后的水质情况较为理想,比较适合于大型石化企业。 膜生物反应器(Membrane Bioreactor)简称MBR,把膜分离技术和生化技术结合在一起。膜分离技术是40年来发展起来的一种技术,在能源、电子、石化、环保等各个领域发挥着重要作用。它是一种利用特殊的薄膜对液体中的某些成分进行选择性透过的方法。20世纪70年代,许多膜分离技术实现了工业化生产,并得到了广泛的应用。20世纪80年代膜分离技术的发展,主要集中在不断提高工业化的应用水平,拓展应用范围,加大开发力度,开拓新型的膜分离技术等方面。膜生物反应器一般采用一定孔径的中空纤维膜,通过膜分离,使污水中大分子难降解成分在生物反应器内有足够的停留时间,有利于特效菌的培养,大大提高了难降解有机物的降解效率,它可以取代传统活性污泥法中的二沉池进行固液分离。 3.2 利用膜生物反映器技术进行污水处理的流程 MBR系统由缺氧池、好氧池、中沉池、好氧池、膜池、清洗和反洗系统组成。在生化前有均质调节罐、CPI除油、涡凹气浮、容器气浮、匀质罐等预处理设置,主要作用是去除油类和悬浮物等。经过预处理后的污水自流进入MBR系统的水解酸化池、好氧池、中沉池、好氧池、膜池,在水解酸化池中大分子转化为小分子,提高了水的可生化性,在好氧池中进行有机物降解和暗淡的消化作用,在中沉池中进行部分泥水分离和反硝化作用,经过好氧和缺氧反应后的混合液自流到膜分离池,在此进行泥、水分离,污水中绝大部分活性污泥(尤其是硝化菌)被截留残留在生化池内,混合液回流泵提升进入前端生化池,清水透过中空纤维膜在泵的抽吸下进入清水池。反洗系统用来去除附在膜丝上的污染物,保证膜丝有良好的水通量。 反洗过程在一定周期后进行一次。MBR系统的出水中仍含有一些有机物,通过臭氧-生物炭降解作用,进一步去除水中残留的COD、氨氮等污染物。 石化技术论文:共振碎石化技术在水泥混凝土路面改造中的应用 摘要:共振碎石化技术是目前旧水泥混凝土路面改造新技术之一,该技术是通过专用设备将旧路面板一次性破碎为承载能力高、反射裂缝控制效果好的咬合嵌挤柔性结构层,再在上面加罩沥青混凝土面层,直接完成路面“白改黑”改造。 关键词: 共振碎石化水泥混凝土路面白改黑 前言:水泥混凝土路面具有刚度大、抗压能力强、耐久性好等优点,因此在我国过去的几十年间被广泛使用。随着道路使用年限增长及交通流量的增加,许多水泥混凝土板块出现碎裂、断板和纵、横向裂缝、沉陷等问题,道路平整度和行车舒适性受到严重影响,考虑到很多损坏道路已经基层严重损坏,板块反射裂缝无法从根本上消除,局部表面维修不能够治理其根本问题,造成维修效果不太理想。传统维修改造方式为:将原有道路面层及基层翻挖,然后再重新做道路基层并摊铺黑色面层,该施工工艺造价高,施工周期长,交通影响大,同时在开挖时产生很大的噪音污染,产生大量的建筑废料还造成资源浪费。目前正兴起并推广使用的共振碎石化技术是目前旧水泥混凝土路面维修改造新技术之一,该技术是通过专用设备将旧路面板一次性破碎为承载能力高、反射裂缝控制效果好的咬合嵌挤柔性结构层,再在上面加罩沥青混凝土面层,直接完成路面“白改黑”改造。该施工方法施工周期短,对交通影响小,节约工程造价,且保护环境。以下就以一工程实例来说明该技术的工艺及广泛的应用前景。 1.工程概况 本工程为金都路(春西路~春中路)道路整治工程,道路全长797.24m,车行道宽度16米,道路较多板块存在碎裂、断板等现象,本工程主要对道路车行道进行维修改造,即对混凝土路面采用共振破碎化施工,然后加铺三层式沥青面层,厚度为16cm,同时对沿线附属设施予以改造。本次主要介绍共振碎石化然后摊铺沥青面层工艺流程。 2.施工准备 对旧水泥混凝土路面进行充分的路况调查,掌握路面损坏及路面沿线建筑物状况,认真复核地下管线图纸资料,并在工程实施前召开各管线单位参加的施工配合会议,进一步搜集管线资料,对影响施工和受施工影响的地下管线开挖必要的样洞,核对弄清地下构筑物管线的确切情况,做好记录,并在管线管理单位的共同确认下,做好管线保护措施,确定共振碎石化方案的可行性。 3.板块补强 根据旧道路弯沉值测量报告、施工图纸并结合现场情况,协同设计单位、施工单位、监理单位等共同确认损坏严重需要补强的水泥混凝土板块。补强措施如下:将老路结构全部翻挖后,浇注23cmC35水泥混凝土+20cmC20水泥混凝土。 4.共振碎石化施工 4.1工作原理及特点 本工程使用的是美国安迈公司生产的PB500型共振式破碎机,其利用振动梁把发动机的强大功率转化为工作锤头的振动,锤头与路面接触,通过调节锤头的振动频率,使其接近水泥板块的固有频率,激发水泥板块在锤头下局部范围内产生共振,使混凝土内部颗粒间的内摩擦阻力迅速减小而崩溃。破碎后的碎石尺寸理想、均匀,破碎粒径范围为2.5M~15.2M,大部分集中在2.5M~7.6M。实践表明,碎石尺寸在8~20cm之间时,可取得较为理想的效果。碎石尺寸过大,容易造成应力集中,引起反射裂缝的概率急剧增大;碎石尺寸过小,则会使路面的承载力过渡减小。破碎后的粒径上部较小,下部较大。小粒度可较好地消除反射裂缝, 同时下部的较大的粒度结构也有利于路面渗水的横向排除和阻止下渗。破碎后的纹路规则排列,并与路面成35°~40°夹角。有夹角的纹理结构可使碎石块之间相互嵌合,经压实后相互咬合得更紧,从而使碎石层起到更好的砾石稳定层的作用。破碎深度可控制,不冲击路基,保证路基下的管线设施完好无损。该机械振动影响小,破碎深度可达660L,完全满足一般道路的破碎改造任务,效率极高,由于其工作点很窄,在道路施工时,可单车道施工,不用封闭全部交通,每天可完成2公里左右的碎石化工作。 4.3试验段施工及检测 试验段施工长度100-200m,破碎从道路一侧边缘开始,或者从前面破碎过的边缘开始,并向对面路肩或者向纵向的中线推进。在一次必须摊铺一个车道时,前面的破碎应至少超出将要摊铺的宽度250毫米。在破碎操作初始,操作人员会详细记录下不同的破碎情况相对应水泥路面破碎机械的数据调整,如锤头高度、共振频率和地面行驶速度等。为确保路面被破碎成达到要求的粒径,根据现场工程师要求,在行车道中间挖掘约1.2平方米的试坑,用来判定破碎块是否达到特定的尺寸要求,根据现场情况可以增加测试块。挖开的试坑需要回填,压实需要达到工程师的要求。符合要求的破碎数据应记录备查,施工参数一旦经过试振区确定下来,就可在整个碎石化工程路段内使用。 4.4全路段水泥路面碎石化施工 ⑴交通管制及路面清理 对于共振碎石化范围内的出入口应有醒目的安全标记,对社会车辆进行导行,禁止无关车辆与人员出入。破碎施工须占用两条车道,施工作业区域的两个车道禁止交通通行。隔离措施到位,在隔离处设置明显的交通导向标志,或派人负责协助交警部门指挥交通。施工作业路面需提前清理,水泥混凝土路面上罩有1cm以上的沥青层及沙土层需挖走(2cm振幅下中间介质会将应力吸收无法达到共振效果);为破碎无残留道路两侧30cm范围内堆放物需清走(共振箱体伸出轮胎外沿20cm左右);破损板块无法破碎区域须提前标记或通知现场管理人员。 ⑶共振破碎 碎石化施工顺序一般由外侧车道边缘开始,如果相邻车道沿纵缝进行了切割,也可由中间向两边的顺序破碎。每一遍碎石化宽度约200mm,一条车道(3.5~3.75m)碎石化完需要18~20遍(一个来回定义为2遍)。相邻两遍碎石化区域会有50mm内的间隔或重叠区。碎石化一个车道的过程中,实际破碎宽度应超出一个车道宽度至少150mm。在施工过程中应不断检查破碎作业情况,并根据需要对设备进行细微调整,以确保达到施工质量要求。施工中,驾驶操作员应随时注意观察机械工作情况、锤头破碎效果,应根据实际情况调整破碎参数,以尽可能达到较好的破碎效果。因此,对操作人员的要求很高,必须是经验丰富的驾驶员,据本试验路段的现场施工破碎状况,驾驶员往往根据破碎时的声音来判断锤头工作效果,从而做出必要的调整。 ⑷局部补强 如果共振破碎后出现混凝土块径大于200mm且面积大于2O或混凝土面板共振破碎后压路机碾压过程中有明显的反弹现象,弯沉值过大区域应采取基础补强措施,具体措施根据设计单位意见及监理单位意见实施。 ⑸施工配合---洒水碾压 破碎完毕后,必须采用高频、低幅震动钢轮压路机(最小15吨)碾压速度不得大于1.83m/s,碾压之前最好洒水车先行洒一遍水,使其渗透深度3公分左右,碾压遍数初步按最三个来回来控制,碾压完毕后,进行摊铺施工。碾压遍数根据现场情况控制在最少3~5遍。碎石化层碾压后,不允许有钢筋外露,不允许有沥青接缝料、补块等存在;摊铺前不允许碎石化表面出现凹陷深度超过2cm。 4.4施工质量控制及验收标准 碎石化层破碎后粒径宜符合以下要求:表面层1/2厚度部分0~7.5cm,1/2厚度以下部分7.5~23cm;含有钢筋的旧水泥混凝土碎石化层,钢筋以上部分碎块粒径7.5cm以内,钢筋以下部分碎块粒径在23cm以内;碎石化层小于0.075mm含量不大于7%。碎石化层0~10cm以内级配宜在级配碎(砾)石范围以内;0~18cm以内的碎石化层级配宜接近级配碎(砾)石。碎石化层回弹模量、碎石化层碾压应满足相关规定,其它质量要求及验收标准按《公路路面基层施工技术规范》的规定进行。 5.沥青混凝土路面加铺施工 在碎石化后,应控制碎石化层上的交通,禁止通行与施工无关的车辆,禁止车辆随意在碎石化层上刹车与启动;同时也要减少施工车辆不必要的来回通行。应及时进行沥青摊铺等工作,尽早开放交通,减少对交通管制的时间。 在道路改造完成约半年后,查看其道路面层,未出现裂缝,通过对其弯沉等测试,各项指标均符合要求,证明了改造效果良好。 6.结语 共振碎石化技术作为水泥路面改建为沥青路面行之有效新技术,由于不需要对老路面进行大规模的翻挖并重新做基层,水泥路面经过共振后形成良好的道路基层,也不需要传统的较长的养护时间,具有工期短、实施方便、节省投资、低碳环保等优点,特别是针对交通流量大的道路,其对交通影响之小,持续时间之短,是传统工艺无法比拟的。同时,随着其技术的不断完善、效率的不断提高,该技术将在以后的道路改造中大力推广并广泛应用。
安全技术论文:信息安全技术标准分类体系的研究 摘要:介绍了国内外信息安全标准体系的现状,在对目前系统安全问题分析的基础上,提出了信息安全技术参考模型和标准体系框架,探讨了信息安全标准化工作存在的问题,并提出了建议。 信息系统安全体系的研制和建设是一个非常复杂的过程,如果没有与之相配套的安全标准做支撑,就不能实现系统的安全可信,只有从系统的视角全面考虑信息系统的安全性,构建起合理的信息安全标准体系,才能保证各信息系统和平台的安全可控和高效运行,也只有建立起涵盖系统安全结构的完整的技术标准体系,才能促进安全组件之间的相互协作和关联操作,实现系统安全性的最大化。 1信息安全标准体系分类现状 1.1信息安全国际标准现状及分类体系 1.1.1美国国防部信息安全标准体系 美国国防部(DoD)将美军信息安全标准按安全部件与安全功能相结合的方法进行分类,其标准体系见图1,其中安全部件以信息流为主线贯穿始终,分为信息处理安全标准、信息传输安全标准、信息理解表示安全标准、安全管理标准和安全环境标准五类。安全功能从信息安全的基本要素(机密性、完整性、可用性、可控性、抗抵赖性)来进行划分,分为鉴别安全服务标准、访问控制安全服务标准、保密性安全服务标准、完整性安全服务标准、抗抵赖性安全服务标准和可用性安全服务标准六类。DoD的信息安全标准体系,虽然覆盖全面,但安全部件和安全功能之间的标准交叉重复比较多,层次不够清晰。 1.1.2联合技术参考模型(JTA 6.0) JTA 6.0中的信息安全标准体系为实现对国防部信息系统的安全防护提供了支撑,包括(本地)计算环境、飞地边界、网络和基础设施、支撑性基础设施和安全评估五类标准。这种分类比较合理,但分类下面对应的标准大部分是国际标准和美国国家标准,因此,应在借鉴该分类的基础上,针对目前我国已有的国家标准,建立起合理的标准体系。 ISO信息安全工作组分类如图3所示。目前,ISO制定的信息安全标准按照工作组的分类分为信息安全管理体系(ISMS)标准、密码和安全机制、安全评价准则、安全控制与服务和身份管理与隐私技术五类。该分类方法比较粗糙,对于建立安全运行的信息系统,针对性不太强。 1.1.4国际电信联盟(ITU-T)标准 ITU-T SG17组负责研究网络安全标准,包括通信安全项目、安全架构和框架、计算安全、安全管理、用于安全的生物测定、安全通信服务,如图4所示该分类方法对信息安全技术分类比较粗糙,信息安全技术也只侧重于通信安全。 ITU-T颁布的比较有影响力的安全标准主要有:消息处理系统(X.400系列)、目录系统(X.500系列)、安全框架和模型(X.800系列)等,其中的X.509标准是PKI的重要基础标准,X.805是端到端通信安全的重要标准。 目前,ITU-T在安全标准化方面主要关注NGN安全、IPTV安全、身份管理(IDM)、数字版权管理(DRM)、生物认证、反垃圾信息等热点问题。 1.2国家信息安全标准体系 我国国家信息安全标准自1995年开始制定,至2002年共制定标准19项,全部由国际标准直接转化而来,主要是有关密码和评估的标准。在这19项中,2004年后已有12项进行了修订。自全国信息安全标准化技术委员会2004年成立以来至目前我国实际现存正式信息安全标准87项,这些标准中,既包括技术标准,如产品和系统(网络)标准,亦包括管理标准,如风险管理标准等,覆盖了当前信息安全主要需求领域。 由此可见,目前我国信息安全标准的制定工作已经取得了长足的进展,标准的数量和质量都有了很大的提升,本着“科学、合理、系统、适用”的原则,在充分借鉴和吸收国际先进信息安全技术标准化成果和认真梳理我国信息安全标准的基础上,经过全国信息安全标准化技术委员会各工作组的认真研究,初步形成了我国信息安全标准体系。该标准体系分类相对合理、全面,涵盖了体系结构、安全保密技术、安全管理和安全测评等方面的标准,但庞大繁杂的标准体系常常让开发人员无所适从,无法选取需要遵循的标准。因此,针对信息安全系统的开发工作要进一步精简标准体系,突出重点,尤其是影响系统集成方面的安全接口标准,进而增强各个安全组件之间的互操作和安全技术间的协作,提升整个信息系统的安全防护能力。 支撑性基础设施主要涉及到实现通信与网络、应用环境和数据安全所应用的支撑性技术,包括认证、授权、访问控制、公钥基础设施(PKI)和密码管理基础设施(KMI)。 通信与网络安全主要体现在网络方面的安全性,包括网络层身份认证、网络资源的访问控制、数据传输的保密与完整性、远程接入的安全、域名系统的安全、路由系统的安全、入侵检测的手段、网络设施防病毒等。 应用环境安全主要包括终端安全和应用系统安全。其中: 终端安全主要包括计算机和服务器的安全。其中服务器可以归结为广义上的终端,防火墙、IDS、服务器存储备份等技术可以为服务器提供安全服务。 应用系统的安全问题主要来自网络内使用的操作系统和数据库的安全,操作系统安全主要表现在三个方面:(1)操作系统本身的缺陷带来的不安全因素,主要包括身份认证、访问控制、系统漏洞等;(2)对操作系统的安全配置问题;(3)病毒对操作系统形成的威胁。数据库系统的威胁主要来自:非法访问数据库信息;恶意破坏数据库或未经授权非法修改数据库数据;用户通过网络进行数据库访问时受到各种攻击,如搭线窃听等。 系统中的数据是系统运行的核心,数据的安全性保障关系到整个系统能否正常运行和服务。数据安全通过数据容灾备份技术、网络隔离技术和加密技术保障数据的完整性、不受损坏、不被窃取。数据容灾备份主要通过对系统、数据、文件等进行快速、完整备份,保证数据的安全性,并支持快速恢复的机制。网络隔离技术主要通过隔离网络攻击来确保网间数据的安全交换。数据加密主要通过链路加密和节点加密来确保数据不被截获。 安全运维管理是在企业进行了一定的安全系统建设之后的工作,其目的是保证所应有的安全产品和技术能够真正、充分发挥其预期应有的效果和效率。安全运维管理包括安全设备的策略配置、安全测评、安全监控和审计、安全应急响应等方面的技术,主要完成安全风险的实时监控和安全问题的处理等系统安全保障工作。 3信息安全标准分类体系 信息安全技术参考模型是建立信息安全标准体系的基础和前提,只有在信息安全技术发展趋势的基础上建立起覆盖全面,分类合理的标准体系,才能科学地预见需要制/修订的标准,进一步明确信息安全标准化的研究方向,更好地支撑信息安全系统的开发和集成,确 保系统内部和系统之间形成安全可信的互连互通互操作。在前面提出的技术参考模型的基础上,进一步对信息安全标准体系进行了划分。 应用环境安全主要包括终端安全和应用系统安全。其中: 终端安全主要包括计算机和服务器的安全。其中服务器可以归结为广义上的终端,防火墙、IDS、服务器存储备份等技术可以为服务器提供安全服务。 应用系统的安全问题主要来自网络内使用的操作系统和数据库的安全,操作系统安全主要表现在三个方面:(1)操作系统本身的缺陷带来的不安全因素,主要包括身份认证、访问控制、系统漏洞等;(2)对操作系统的安全配置问题;(3)病毒对操作系统形成的威胁。数据库系统的威胁主要来自:非法访问数据库信息;恶意破坏数据库或未经授权非法修改数据库数据;用户通过网络进行数据库访问时受到各种攻击,如搭线窃听等。 系统中的数据是系统运行的核心,数据的安全性保障关系到整个系统能否正常运行和服务。数据安全通过数据容灾备份技术、网络隔离技术和加密技术保障数据的完整性、不受损坏、不被窃取。数据容灾备份主要通过对系统、数据、文件等进行快速、完整备份,保证数据的安全性,并支持快速恢复的机制。网络隔离技术主要通过隔离网络攻击来确保网间数据的安全交换。数据加密主要通过链路加密和节点加密来确保数据不被截获。 安全运维管理是在企业进行了一定的安全系统建设之后的工作,其目的是保证所应有的安全产品和技术能够真正、充分发挥其预期应有的效果和效率。安全运维管理包括安全设备的策略配置、安全测评、安全监控和审计、安全应急响应等方面的技术,主要完成安全风险的实时监控和安全问题的处理等系统安全保障工作。 3信息安全标准分类体系 信息安全技术参考模型是建立信息安全标准体系的基础和前提,只有在信息安全技术发展趋势的基础上建立起覆盖全面,分类合理的标准体系,才能科学地预见需要制/修订的标准,进一步明确信息安全标准化的研究方向,更好地支撑信息安全系统的开发和集成,确保系统内部和系统之间形成安全可信的互连互通互操作。在前面提出的技术参考模型的基础上,进一步对信息安全标准体系进行了划分。 安全技术论文:网络安全技术研究论文 摘要:随着因特网的日益推进和迅猛发展,计算机网络安全越来越成为人们热切关注的问题。文中论述了防火墙部署原则,并从防火墙部署的位置详细阐述了防火墙的选择标准,并就信息交换加密技术的分类及RSA算法作以分析,针对PKI技术这一信息安全核心技术,论述了其安全体系的构成。 关键词:网络安全;防火墙;PKI技术 1概述 网络防火墙技术的作为内部网络与外部网络之间的第一道安全屏障,是最先受到人们重视的网络安全技术,就其产品的主流趋势而言,大多数服务器(也称应用网关)也集成了包滤技术,这两种技术的混合应用显然比单独使用更具有大的优势。那么我们究竟应该在哪些地方部署防火墙呢?首先,应该安装防火墙的位置是公司内部网络与外部Internet的接口处,以阻挡来自外部网络的入侵:其次,如果公司内部网络规模较大,并且设置有虚拟局域网(VLAN),则应该在各个VLAN之间设置防火墙;第三,通过公网连接的总部与各分支机构之间也应该设置防火墙。如果有条件,还应该同时将总部与各分支机构组成虚拟专用网(VPN)。 安装防火墙的基本原则是:只要有恶意侵入的可能,无论是内部网络还是与外部公网的连接处,都应该安装防火墙。 2防火墙的选择 选择防火墙的标准有很多,但最重要的是以下几条: 2.1防火墙本身是安全的 作为信息系统安全产品,防火墙本身也应该保证安全,不给外部侵入者以可乘之机。如果像马其顿防线一样,正面虽然牢不可破,但进攻者能够轻易地绕过防线进入系统内部,网络系统也就没有任何安全性可言了。 2.2可扩充性 在网络系统建设的初期,由于内部信息系统的规模较小,遭受攻击造成的损失也较小,因此没有必要购置过于复杂和昂贵的防火墙产品。但随着网络的扩容和网络应用的增加,网络的风险成本也会急剧上升,此时便需要增加具有更高安全性的防火墙产品。如果早期购置的防火墙没有可扩充性,或扩充成本极高,这便是对投资的浪费。好的产品应该留给用户足够的弹性空间,在安全水平要求不高的情况下,可以只选购基本系统,而随着要求的提高,用户仍然有进一步增加选件的余地。这样不仅能够保护用户的投资,对提供防火墙产品的厂商来说,也扩大了产品覆盖面。 2.3防火墙的安全性 防火墙产品最难评估的方面是防火墙的安全性能,即防火墙是否能够有效地阻挡外部入侵。这一点同防火墙自身的安全性一样,普通用户通常无法判断。即使安装好了防火墙,如果没有实际的外部入侵,也无从得知产品性能的优劣。但在实际应用中检测安全产品的性能是极为危险的,所以用户在选择防火墙产品时,应该尽量选择占市场份额较大同时又通过了权威认证机构认证测试的产品。 3加密技术 信息交换加密技术分为两类:即对称加密和非对称加密。 3.1对称加密技术 在对称加密技术中,对信息的加密和解密都使用相同的钥,也就是说一把钥匙开一把锁。这种加密方法可简化加密处理过程,信息交换双方都不必彼此研究和交换专用的加密算法。如果在交换阶段私有密钥未曾泄露,那么机密性和报文完整性就可以得以保证。对称加密技术也存在一些不足,如果交换一方有N个交换对象,那么他就要维护N个私有密钥,对称加密存在的另一个问题是双方共享一把私有密钥,交换双方的任何信息都是通过这把密钥加密后传送给对方的。如三重DES是DES(数据加密标准)的一种变形,这种方法使用两个独立的56为密钥对信息进行3次加密,从而使有效密钥长度达到112位。 3.2非对称加密/公开密钥加密 在非对称加密体系中,密钥被分解为一对(即公开密钥和私有密钥)。这对密钥中任何一把都可以作为公开密钥(加密密钥)通过非保密方式向他人公开,而另一把作为私有密钥(解密密钥)加以保存。公开密钥用于加密,私有密钥用于解密,私有密钥只能有生成密钥的交换方掌握,公开密钥可广泛公布,但它只对应于生成密钥的交换方。非对称加密方式可以使通信双方无须事先交换密钥就可以建立安全通信,广泛应用于身份认证、数字签名等信息交换领域。非对称加密体系一般是建立在某些已知的数学难题之上,是计算机复杂性理论发展的必然结果。最具有代表性是RSA公钥密码体制。 3.3RSA算法 RSA算法是Rivest、Shamir和Adleman于1977年提出的第一个完善的公钥密码体制,其安全性是基于分解大整数的困难性。 4安全技术的研究现状和动向 我国信息网络安全研究历经了通信保密、数据保护两个阶段,正在进入网络信息安全研究阶段,现已开发研制出防火墙、安全路由器、安全网关、黑客入侵检测、系统脆弱性扫描软件等。但因信息网络安全领域是一个综合、交叉的学科领域它综合了利用数学、物理、生化信息技术和计算机技术的诸多学科的长期积累和最新发展成果,提出系统的、完整的和协同的解决信息网络安全的方案,目前应从安全体系结构、安全协议、现代密码理论、信息分析和监控以及信息安全系统五个方面开展研究,各部分相互协同形成有机整体。 网络安全技术在21世纪将成为信息网络发展的关键技术,21世纪人类步入信息社会后,信息这一社会发展的重要战略资源需要网络安全技术的有力保障,才能形成社会发展的推动力。在我国信息网络安全技术的研究和产品开发仍处于起步阶段,仍有大量的工作需要我们去研究、开发和探索,以走出有中国特色的产学研联合发展之路,赶上或超过发达国家的水平,以此保证我国信息网络的安全,推动我国国民经济的高速发展。 安全技术论文:楼宇对讲通信网中的安全技术 摘要:楼宇对讲通信网络是无线电通信技术中的一个重要应用领域和组成部分,这项技术的开发和应用开始于上个世纪的20年代,当时主要使用在警察局总部与巡警车之间的车载移动通信服务―并迅速在警察部门得到推广应用^ 关键词:楼宇对讲通信网络安全技术 安防移动通信网络的发展史 楼宇对讲通信网络是无线电通信技术中的一个重要应用领域和组成部分,这项技术的开发和应用开始于上个世纪的20年代,当时主要使用在警察局总部与巡警车之间的车载移动通信服务――并迅速在警察部门得到推广应用。1946年,美国的AT amT公司开发设计出一种可以连接移动用户和固定电话用户的无线电话技术;基于这项技术,AT amT公司进一步开发了称之为安防移动电话服务(MTS,MobileTelephoneService)安防移动通信系统,它的改进型――IMTS系统在1969年发展成当时唯一的遍布美国的楼宇对讲移动通信网络。1968年,AT amT公司的贝尔实验室发明了蜂窝技术,它能将楼宇对讲移动通信网络的覆盖区域划分成很多类似蜂窝的小区,相隔较远的小区可以使用相同的无线电频率。蜂窝技术的应用极大地增加了移动通信网络容量,并使小区的基站能采用低功率发射,避免高发射功率带来的干扰问题。蜂窝技术的发明是移动通信史上的一个光辉里程碑,它的广泛应用标志着楼宇对讲移动通信进入了蜂窝移动通信时代。 20世纪70年代末80年代初,第一代蜂窝楼宇对讲移动通信网络在日本、瑞典、英国、美国、德国和法国等诸多国家广泛投入运行。第一代蜂窝移动通信网络基于模拟通信技术,采用的是频分复用(FDMA,FrequencyDivisionMultipleAcce)模式,网络的容量基本可以满足移动通信用户的需要。到了20世纪80年代末,由于模拟技术的第一代蜂窝移动通信网络已经显得过时,集成电路技术的进步推动了数字通信技术在第二代安防蜂窝移动通信网络中的应用。如先进的数字语音编码技术在保证话音质量的前提下可大大减少通信带宽的需要――提高了网络频段资源的利用率;差错控制技术增强了网络的抗干扰能力――基站可以以低功率发射;数字加密技术可以保护数字化了的用户语音、数据和网络指令;身份证技术可以鉴别移动用户的身份,有效防止身份假冒。所以第二代蜂窝移动通信网络相比不仅性能优良,而且安全。1990个,泛欧数字安防蜂窝移动通信网(GSM,GlobalSystemforMobileCommunication)率先在西欧各国开始运行,让欧洲摆脱了第一代蜂窝移动通信网络体制众多互不相通的困境。GSM网络在频分复用(FDMA)的基础上又采用了时分多址(FDMA),TimeDivisionMultipleAcce)来增加网络容量。其后,澳大利亚、中国和一些中东国家也陆续采用GSM网络,使得GSM网络成为世界上覆盖范围最大的移动通信网络。 20世纪90个代末期随着因特网与楼宇移动通信网的融合,低速率数据传输业务已经无法满足移动用户的需求,对高速率数据传输业务的需求推动着移动通信网络走向第三代。为此,国际电信联盟ITU就倡导制定一个全球统一的第三代蜂窝楼宇移动通信网络标准――未来公共陆地移动电信网络。1998年10月由欧洲、中国、日本、韩国和美国的电信标准组织联合成立了第三代伙伴记计划(3G、the3rdGenerationPartnershipProject)组织,旨在制定一种以IS-95核心网络为基础的第三代移动通信网络标准CDMA20__。 第三代楼对讲移动通信网络在本世纪初开始投入使用,日本的DoCoMo公司于20__年10月1日率先运营第三代移动通信网络。以上我们简单地回顾了楼宇对讲移动通信的过去和发展现状,在科学技术的进步和人们对移动通信服务需求的双重推动下,楼宇对讲移动通信网络仍将继续不断地向前发展,更完美地实现广大楼宇对讲移动通信用户的通信服务需求。 移动通信网络中的不安全因素 无线电通信网络中存在着各种不安全因素――如无线窃听、身份假冒、篡改数据和服务后抵赖等等。楼宇对讲移动通信网络作为无线电通信网络的一种类型同样存在着这些不安全因素,由于楼宇对讲移动通信网络的特殊性,它还存在着其他类型的不安全因素。下面将从移动通信网络的接口、网络端和移动端三个部分分别分析其中的不安全因素,以及在安防移动通信网络中的具体表现形成及其危害: 一、无线接口中的不安全因素 在楼宇对讲移动通信网络中,移动站与固定网络端之间的所有通信都是通过无线接口来传输的,但无线接口是开放的,作案者可通过无线接口窃听信道而取得其中的传输信息,甚至可以修改、插入、删除或重传无线接口中的消息,达到假冒移动用户身份以欺骗网络终端的目的。根据攻击类型的不同,又可分为非授权访部数据、非授权访问网络服务、威胁数据完整性三种。 1.非授权访问数据类攻击 非授权访问数据类攻击的主要目的在于获取无线接口中传输的用户数据/或信令数据。其方法有如下几种: 窃听用户数据――获取用户信息内容 窃听信令数据――获取网络管理信息和其他有利于主动攻击的信息 无线跟踪――获取移动用户的身份和位置信息,实现无线跟踪 被动传输流分析――猜测用户通信内容和目的 主动传输流分析――获取访问信息 2.非授权访问网络服务类攻击 在非授权访问网络服务类攻击中,攻击者通过假冒一个合法移动用户身份来欺骗网络端,获得授权访问网络服务,并逃避付费,而且由被假冒的移动用户替攻击者付费。 3.威胁数据完整性类攻击 威胁数据完整性类攻击的目标是无线接口中的用户数据流和信令数据流,攻击者通过修改、插入、删除或重传这些数据流来实现欺骗数据接收方的目的,达到某种攻击意图。 二、网络端的不安全因素 在楼宇对讲移动通信网络中,网络端的组成比较复杂,它不仅包含许多功能单元,而且不同单元之间的通信媒体也不尽相同。所以安防移动通信网络端同样存在着一些不可忽视的不安全因素――如无线窃听、身份假冒、篡改数据和服 务后抵赖等等。按攻击类型的不同,有如下四类:1.非授权访问数据类攻击 非授权访问数据攻击的主要目的在于获取网络端单元之间传输的用户数据和/信令数据,具体方法有如下几种: 窃听用户数据――获取用户通信内容 窃听信令数据――获取安全管理数据和其他有利于主动攻击的信息 假冒通信接收方――获取用户数据、信令数据和其他有利于主动攻击的信息 被动传输流分析――获取访问信息 非法访问系统存储的数据――获取系统中存储的数据如合法用户的认证参数等 2.非授权访问网络服务类攻击 非授权访问网络服务类攻击的主要目的是访问网络而逃避付款,具体的表现形式有如下几种: 假冒合法用――获取访问网络服务的授权 假冒服务网络――访问网络服务 假冒归属网络――获取可以假冒合法用户身份的认证参数 滥用用户职权――不付费而享受网络服务 滥用网络服务职权――获取非法盈利 3.威胁数据完整性类攻击 楼宇对讲移动通信网络端的威胁数据完整性类攻击不仅包括无线接口中的那些威胁数据完整性类攻击,因为与MSC之间的通信接口也可能是无线接口。而且,还包括有线通信网络,具体的表现如下: 操纵用户数据流――获取网络服务访问权或有意干扰通信 操纵信令数据流――获取网络服务访问权或有意干扰通信 假冒通信参与者――获取网络服务访问权或有意干扰通信 操纵可下载应用――干扰移动终端的正常工作 操纵移动终端――移动终端的正常工作 操纵网络单元中砘储的数据――获取网络服务访问权有意干扰通信 4.服务后抵赖类攻击 服务后抵赖类攻击是在通信后否曾经发生此次通信,从而逃避付费或逃避责任,具体的表现如下: 付费抵赖――拒绝付费 发送方否认――不愿意为发送的消息服务承担付费责任 接收方抵赖――不愿意为接收的消息服务承担付费责任(文秘站整理) 三、移动端的不安全因素 楼宇对讲移动通信网络通信网络的移动端是由站组成的,移动站不仅是移动用户访问移动通信网的通信工具它还保存着移动用户的个人信息――如移动设备国际身份号、移动用户国际身份号、移动用户身份认证密钥等。移动设备国际身份号IMEI是唯一地代表一个移动电话,而移动用户国际身份号和移动用户身份认证密钥也唯一地对应着一个合法用户。 由于移动电话在日常生活中容易丢失或被盗窃,由此给移动电话带来了如下一些不安全因素: 使用盗窃或捡来的移动电话访问网络服务,不用付费,给丢失移动电话的用户带来了经济上的损失; 不法分子如若读出移动用户的国际身份号和移动用户身份认证密钥,那么不法分子可以“克隆”许多移动电话――从事移动电话的非法买卖,给移动电话用户和网络服务商带来了经济上的损失; 不法分子还会更改盗窃或捡来的移动电话的身份号,以此防止被登记在丢失移动电话的黑名单上等等。 四、攻击风险类 楼宇对讲移动通信网络中的威胁还有如:无线窃听、假冒攻击、完整性侵犯、业务否认和移动电话攻击等等,具体的描述如下: 无线窃听――窃听无线信道中传送的用户身份号,用户数据和信令信息; 假冒攻击――假冒移动用户欺骗网络端和假冒网络端欺骗移动用户; 完整性侵犯――更改无线通信控制信道中传送的信令信息; 业务否认――移动用户滥用授权、网络端服务提供商伪造帐单; 移动电话攻击――偷窃移动电话、更改移动电话身份号和克隆移动电话。 楼宇对讲移动通信网络中的安全技术从第一代模似楼宇对讲移动通信网到第二代数字楼对讲移动通信网的运行经验证明:楼宇对讲移动通信网络中存在的各种不安全因素不仅威胁到移动用户的隐私和经济利益,而且严重影响安防移动通信网络的正常运行,并损害到服务商和网络运行商的经济利益,为了保护各个层次的利益,移动通信网络必须采用相应的安全措施,提供足够的安全技术级别服务; 1.保密性安全技术服务可分为五类,其保密级别和目的如下: 用户语音保密性(级别1),目的――保护无线信道中传送的用户语音,防止被他人窃听。 用户身份保密性(级别1),目的――用户的真实身份,防止被无线跟踪。 信令数据性(级别1),目的――保护无线信道中传送的信令数据,防止被他人窃听。 用户数据保密性(级别2),目的――保护无线信道中传羝的用户数据,防止被他人窃听。 认证密钥保密性(级别2),目的――保护SIM和AC只存储的认证密钥,防止被他人窃取或“克隆”SIM。 2.认证性安全技术业务可分为三类,它们的具体描述如下: 用户身份认证性,目的的――鉴别移动用户身份。防止假冒用户; 网络身份认证性,目的――鉴别网络身份,防止主动攻击者假冒网络进行欺骗; 信令数据的完整性检测,目的――保护无线信道中传送的信令信息完整性,防止被他人篡改。 3.应用层安全技术业务 上述两类安全业务是在移动通信网络的访问层提供。随着安防移动通信网络类别培多和电子商贸发展,在应用层增设了安全技术业务,它们的具体描述如下: 实体身份认证――两个应用实体互相认证对方的身份; 数据源认证――接收方应用实体认证数据确实来自于发送方; 数据完整性认证――接收方应用实体确认接收到的数据没有被篡改; 数据保密性――保护两应用实体之间的数据通信,实现端到端保密性,防止流分析; 数据接收证明――发送方应用实体认证可证明接收方确实收到了应用数据。 五、移动电话保护 移动电话生成商为每部移动电话分配一个全球唯一的国际移动设备号IMEI,每当移动电话访问移动通信网络,它必须传其IMEI给网络端设备号登记处EIR;EIR检查庐IMEI是否在丢失和失窃移动电话的“黑名单”上,若在则EIR就传一个信令将该移动电话锁起来,此时使用者自己不能开锁,就不能继续使用这个移动电话,这个方法在很大程度上防止了非法用户捡来或偷来的移动电话滥用网络服务,而由丢失移动电话的合法用户付费,但是也有一些不法分子应用高科技工具改变偷来的电话的IMEI,从而通过“黑名单”检查。为防止修改移动电话的IMEI,移动电话生产商通常将IMEI设置在一个保护的单元――具有物理防撬功能的只读存储器。 后语 无线通信网络中存在的不安全因素对网络用户和网络经营者经济利益构成威胁,为保护他们的利益,无线电通信网络必须应用上述相关技术的安全业务来消除不安全因素给网络用户带来的威胁。随着无线通信技术不断发展,无线通信网络的应用不仅深入到国防军事、科研教育、医疗 卫生等国民经济诸多领域,并已深入到千家万户的日常生活。无线通信网络应用越广泛,它的安全性就越加重要。(文秘站整理) 安全技术论文:谈人工挖孔桩成孔安全技术 论文关键词:人工挖孔桩 安全施工 主要对策 论文摘要:湿陷性黄土地区人工挖孔桩施工安全技术,主要包括施工过程中应对各种不安全因素的注意事项,和施工过程中事故的类型分析及主要对应方法等。 人工挖孔桩成孔技术在水电施工中被广泛应用,但其安全技术问题却不可忽视,必须重视和加强。笔者所参与的延安供水工程,其招安调压池基础为人工挖孔桩,孔直径0. 8 m,最大深度达10 m。因挖空人员在地下施工,活动余地小,工作环境恶劣,情况复杂,因此人身伤亡事故极有可能发生,安全技术尤显重要。 1事故类型 (1)孔壁坍塌:当地下水位较高,地基土为渗透系数大的粉土、粉细沙等砂性土层或深厚的饱和淤泥质粘土,且无护臂,不能承受水、土侧压力,又未采取降水措施时,极易出现渗水、流砂、涌泥现象,最终可能造成孔壁坍塌。 (2)孔口落物:桩孔附近有堆积物未能及时清理,在人为或雨水冲刷下,物体落人孔内而造成人员伤亡事故。 (3)窒息中毒:下挖较深时,孔内可能积累大量有害、可燃气体;若桩位处原有害物质掩埋时未作相应处理,均会对人员构成伤害。 (4)触电伤亡:桩孔内施工面窄且多水、潮湿,若未作采用低于36 V的安全电压和安全灯,易发生触电事故。 (5)坠落孔内:孔口无盖板、护拦等防护措施或明显的标志,夜间又无足够照明,人员易失足掉人孔内。 (6)施工人员用麻绳、尼龙绳吊挂或脚踏孔壁上下及电动葫芦(或卷扬机)无自动卡紧保险装置也易发生事故。 (7)扩底塌方:桩扩大头完成后,没有及时进行桩体填筑,土体丧失稳定,出现塌方。 2主要对策 2.1地基勘察应注意事项 (1)地质各层的强度、厚度、透水性;地下水类型、水位变化情况、补充来源和有无侵蚀性等不良影响等。 (2)地下有无埋设物(电缆、煤气管线、上下水道等)障碍物(原构筑物基础、废钢铁等) (3)是否存在危害较大的滑坡、断层破损带、泥石流、崩塌以及强烈发育的岩溶、土洞等不良地质现象。 (4)有无缺氧、有害气体情况;有害气体的种类及其产生原因。 (5)相邻建筑物的高度、结构形式、基础形式、埋置深度等资料。 2. 2施工方面及图纸会审应注意事项 (1)成孔工艺的选择:人工挖孔桩较适用于地下水位以上的粘性土、填土、季节性膨胀土、自重与非自重湿陷性黄土,中间有硬夹层与砂夹层。在地下水位较高,特别是有承压水的砂土层、滞水层、厚度较大的高压缩性淤泥层和流塑淤泥质土层中施工时,必须有可靠的技术措施和安全措施。如用高压喷射注浆法、深层搅拌法、旋喷装等形成截水帷幕。 (2)人工孔桩最下中心距须小于3 d(d为桩直径);人工挖孔扩底桩扩底直径不宜大于3d,斜率为1/3-1/2,扩底最下中心距须大于1.5或D+1.0 m(D为扩端设计直径),以防相邻桩间土壁无法直立而坍塌。 (3)护臂通常为混凝土护臂,厚度不宜小于100~,混凝土强度等级不得低于桩身强度,护臂内等距放置6#8-8的直钢筋,上下节护壁间用钢筋拉结。孔不太深且土质密实时可采用砖护壁,但当土层松散或为流砂层时,则应采用钢护筒或钢筋混凝土沉井。 (4)地下水丰富且较浅时,需考虑井点降水。此时应分析对环境的影响,以免因地下水过采用引起地面下沉危机周围建筑的安全性。 2. 3施工注意事项 施工前和施工过程中,应认真检查设备的运行状态,遇异常情况应立即停止施工。当桩净距小于2倍桩径且小于2. 5 m时,应采用间隔开挖,排桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5 m。 2. 3. 1孔口应采取措施 (1)井口应有专人操作垂直运输设备,孔口活动盖板和照明通讯排水通风设备等,并注意观察地面情况,随时与井底人员联系,不可任意离开井口。 (2)从孔桩开始开挖至浇灌混凝土前,停止施工时孔口应盖活动盖板并设置栏杆,做出醒目标志,夜间地面应有足够的照明。 (3)孔口处护壁应高出地面150 mm ,以防地表水、弃土、杂物等进人孔内护壁;厚度应大于200 m,以免来往车辆影响孔壁的安全。 (4)弃土出地面后立即运至堆土场,弃土、杂物等堆放位置距离孔口边不小于1.5 m。 2.3.2孔底应采取的措施 (1)孔底施工人员下人桩孔前须戴安全帽,连续工作不得超过4h。 (2)若遇坚硬的泥土和岩石时可使用风镐,但严禁采用爆破,以免对地基土有不良影响或破坏护壁而造成坍塌。 (3)孔底人员应注意观察孔内的水文地质、土壁和护壁等异变,发现异常情况应立即与孔口人员联系并采取措施处理。 (4)孔底积水较少时,可将泥水一起用吊桶提升至地面;若为大量渗水,则在孔底挖一集水坑用高扬程潜水泵排出桩孔外,抽水必须在孔底施工人员上至地面后进行。 (5)已扩底的桩,要尽快浇筑桩身混凝土,不能很快浇筑的桩应暂不扩底,以防扩底部位塌方。 2.3.3照明、通风、通讯方面的措施 (1)孔底照明采用100 W防水带罩灯泡,电压为36 V,用防水绝缘电缆引下,必须安装漏电保护装置。 (2)施工人员下人桩孔前,先用鼓风机通过输风管向孔底强制送人空气或氧气。还需经常检查孔内空气中是否含有可燃或有毒气体,土壤中是否含有有毒物质,如有此情况应查明其危害程度。 (3)桩孔较深时,孔口与孔底可通过对讲机、电铃等进行联系。 安全技术论文:电子政务系统运行问题及电子信息安全技术的引入 电子政务系统对于一个国家或者是一些地区的综合竞争有着重要的促进作用。因此,电子政务系统的安全运行受到了广泛的关注。由于电子政务系统在处理数据方面以及系统的运行方面,还存在着一些欠缺。因此,经常会遭受到一些恶意篡改以及网络攻击,致使电子政务系统的安全受到了较大威胁,也使得电子政务的效率与便利没有办法得到有成效的保证,进而给我国社会经济的发展以及社会的稳定带来了威胁。所以,相关的工作人员必须要加强对信息安全技术在电子政务系统中的运用分析力度,进而促进我国社会经济能够健康平稳的发展。 1 电子政务系统运用信息安全技术的需求 电子政府系统给我国的政府部门提供服务,政府一般会引进先进的信息技术与通讯技术,用信息化对管理以及服务进行加工,进而在网络系统里面将工作程序与结构组合在一起,全面拜托时间与空间的限制,继而给政府部门或者是社会上的一些专业合法机构提供最高效、最优质的管理与服务。就我国当前社会的发展从现状,电子政务系统在运用信息安全技术时,对其提出了相应的要求。 第一点要求就是要对使用者的身份进行相应的识别。主要是识别实体与通信数据的来源是否真实。电子政务系统运用时是否拥有较高的安全性,这对于各个单位或者是个人都有着直接的影响,关系到使用者自身的利益,要想保证电子政务系统可以顺利运行,识别信息系统管理的对象非常关键。第二点要求则是需要有效地控制访问权限。对访问权限进行控制是安全信息技术服务的内容,是为了阻止一些没有经过授权的资源被访问到,避免某些不合法的信息被储存,做好访问权限的控制能够给电子政务系统增设一道有效的防护墙。第三点是要求确保相关的数据资料不会被外来非法分子截获,杜绝相关资料出现外泄。在电子政务系统里面,会有很多数据资料是与政府部门与各个单位的机密文件有着联系。因此,信息安全技术必须要阻止没有经过授权的使用者得到数据资料,将控制访问系统以及机密相关系统融合在一起,就可以进一步为电子政务系统加设另外一道防火墙[4]. 2 电子政务系统运用过程当中存有的问题 2.1 对信息安全技术没有足够的重视 现如今随着科学技术的快速发展以及互联网的广泛应用,我国很多政府部门也开始关注网络系统的建设,十分看重网络给工作带来的便利,但是部分政府部门在运用网络系统时,并未将网路的安全考虑在内,甚至是直接忽视了网络系统的安全问题,致使信息安全技术一直停滞不前。电子政务系统的运用至今还不是特别的成熟,有很多重要的资料文件并未直接上网,加之安全技术涉及到的范围较广泛,无法用具体的指标对其进行合理的量化,存在较大的间接性与不可见性,导致使用者对信息安全技术的关注程度不高,也没有足够的重视,信息安全技术在管理上存在较大缺陷,最终导致安全漏洞进一步扩大。 2.2 电子政务成系统本身存在缺陷 政府部门中使用的计算机本身就是十分脆弱的,换句话讲就是电子政务系统本身存在一定的缺陷,系统本身存在一定的缺陷。通过具体分析后我们可以看出,计算机中的操作系统一般是运用Windows 2000、XP 以及 NT、等等,但是运用的系统一开始就存在很多漏洞。除此之外,运用的网络设备以及通信等也存在较多弱点。政府部门的内网、外网以及涉及到的公共服务网,这些网络环主要就是利用 TCP/IP 协议建立起来的,而该项协议的基础就是自由与开放,但是这项协议在网络管理、服务模式以及合理规划等方面全部都存在较大的安全隐患。因此,可以看出电子政务系统本身就存在缺陷,还需要相关的技术人员协议方面、系统方面以及设备方面等做出科学的改进。 2.3 信息安全技术在管理方面存在欠缺 由于网络系统的推广与运用,部分政度部门已经开始重视起信息安全技术的重要性,但是却忽视了管理体系的建设与完善,未充分意识到信息安全技术的关键是人为因素。管理体系的建设就是将人为因素与技术因素二者融合在一起,然后将安全技术的保障能力充分发挥出来。事实上我国现在的保卫工作以及安全管理工作都是比较弱的,许多政府部门的内部并未真正在制度方面、人员方面以及技术方面建立起很好的防范机制,没有合格的保护措施。内部人员基本上都会有对系统进行访问的权限,能够较为容易的躲过很多访问控制布置的障碍;很多网络维护者没有网络安全的意识,有的使用者甚至会不遵守安保的相应规定,把内网直接和因特网进行连接,以上这些情况都会给网路系统的安全带来较大的隐患[3]. 3 电子信息安全技术在电子政务中的应用 3.1 有效保证服务器安全 有效保证服务器的安全,主要表现在加密服务与应急方法两个方面。当管理员要对网站进行相应的管理与维护时,一定要先进行身份的识别,防止一些不法分子钻了漏洞,如果管理员在认证账户密码时,超过三次没有将密码输入正确,可以把该账户进行及时的锁定。此外,使用者所应用的密码需要每隔一段时间更换一次,只有这样才可以有效地保证账户密码不会被泄露。如果出现系统受到外来侵袭致使数据资料产生破坏等情况时,系统的应急系统应该马上启动,并发出相应的警告,也可以直接关闭服务器,降低破坏所造成的损失。 3.2 确保系统数据的安全 确保系统数据的安全,是电子政务系统安全防护的重中之重,所以在分析问题时,应当根据实际情况,对问题进行详细的分析,找到最合适的处理方法,尽可能地保障系统数据的安全。例如使用者在进行访问权限核实与审查的时候,需间隔一段时间就对电子政务系统做全盘扫描,把部分重要文件与机密信息全部存储到对应的服务器里面;提升对电子政务系统管理员对账户密码进行有效管理的力度,如果遇到网络攻击能够及时地做好各项备份工作。以上这些方法都能对网络正常运行过程中,出现的各类政务信息窃取、恶意攻击与数据丢失等等突发情况进行预防与解决,就算是发现系统受到了破坏,也能够将不良影响降到可控的范围内[1]. 4 结束语 通过上述文章内容,我们从中可以看出,现如今我国科学技术的发展非常快速,而网络技术也在不断的推陈出新,信息技术在电子政务系统中的运用也越来越广泛,涉及到的公文、保密信息也逐渐增多,但是因为我国电子政务系统的发展还处于初级阶段。因此,还存在很多需要解决的问题,特别是系统的安全问题,如果系统的安全问题受到了影响,那必将会对我国经济的发展以及社会的稳定带来威胁。所以,需要将信息安全技术运用到电子政务系统中,做好系统的安全维护工作,进而确保用户信息的安全,促进社会经济的健康发展。 安全技术论文:计算机信息管理技术在网络安全技术中的应用 在计算机网络应用过程中,网络安全是十分重要的一项内容,对计算机网络技术应用有着重要作用。为能够使计算机网络安全得到保证,并且使计算机网络得到更好应用,应当通过有效方法的应用保证网络安全,当前应用比较广泛,并且具有较好效果的就是计算机信息管理技术。在计算机网络技术应用过程中,应当有效应用计算机信息管理技术,从而真正使网络安全得到保证。 1在网络安全中计算机信息管理技术的重要性 随着当前社会科学技术不断发展及社会实际需要,计算机信息管理技术也开始出现,并且得到快速发展。在当前社会发展过程中,计算机信息管理技术占据十分重要的地位,并且有着不可替代作用,所以,在网络安全技术中应用计算机信息管理技术有着十分的作用。具体而言包括以下几个方面:第一,为能够与当前社会发展需求相适应,计算机信息管理技术应用是必须要求,计算机信息管理技术发展对社会上各个方面发展均具有一定促进作用,在当前社会经济发展过程中有着越来越重要的地位,计算机信息管理技术在当前社会上有着越来越广泛的应用,并且还将会有更加广泛应用,在这种社会发展形势下,更应当对计算机信息管理技术合理应用,使网络安全得到保证,从而使其更好服务于社会经济发展以及人们生产;第二,在保证网络安全方面,计算机信息管理技术属于实际需要,随着当前计算机网络技术不断发展,各类网络攻击也越来越多,导致计算机网络技术在实际应用中有很多问题存在,为能够使网络技术应用中各种安全问题得到有效解决,计算机信息管理技术的有效应用也就越来越重要,并且在保证计算机网络安全方面也有着越来越重要的作用。 2在计算机网络安全中信息管理技术应用现状 随着现代计算机网络技术快速发展,计算机信息管理技术在网络安全中的应用也越来越重要。在计算机网络技术实际应用过程中,应当对计算机信息管理技术加强重视,不断进行探索以及研究,将实际应用过程中所存在安全问题找出,在网络安全保障工作中应当积极落实计算机信息管理技术应用。在网络安全中计算机信息管理技术应用有着十分丰富的内容,比如域名以及IP地址等方面,这些内容对恶劣信息攻击均能够起到较好预防作用。对于网络安全而言,其所存在威胁因素具有多样性特点,并且具有不确定性特点,导致在监测计算机信息管理技术安全性过程中有混乱情况出现,甚至出现难以辨别情况。所以,在计算机管理技术使用应用过程中,对于突发问题应当做好相关准备工作,从而在处理问题方面能够保证科学性及快速性,可将问题有效解决。为能够使计算机信息管理技术在网络安全中得到更好应用,应该通过有效对策改善当前计算机管理技术应用现状,从而使计算机管理技术应用发挥更好效果。在信息化的时代下,计算机信息管理技术在计算机的实际运用中有着不可替代的位置,在网络安全中的实际应用越来越明显。在实际网络安全中的应用,应不断加强对计算机网络信息管理的重视度,在使用的过程中不断探索与研究,通过实际的操作发现问题,并解决问题,落实网络安全应用中的管理。 3在网络安全中应用计算机管理技术有效对策 从当前实际情况来看,计算机信息管理技术应用虽然取得一定成果,对当前社会发展起到一定推动作用,但在实际应用过程中仍有一些问题存在。所以,为能够使计算机信息管理技术得到更好应用,应当通过有效措施改善当前计算机管理技术现状,使其发挥更好效果,具体而言,可从以下几点着手。 3.1提升安全防范意识 从计算机网络应用实际情况来看,之所以有很多安全隐患存在,其主要原因就是由于人们的安全防范意识相对比较缺乏,为实际应用过程中未能够足够重视网络安全问题。所以,为能够使计算机管理技术有效运用得到保证,有关工作人员应当在安全防范方面提升自身意识。这样一来,在日常工作中才能够使工作人员将各种安全工作做好,从而不断促使在网络安全中有效应用计算机信息管理技术。因此,在实际工作过程中,可利用报告、讲座及培训等相关方式,使相关工作人员在计算机信息管理技术方面提高安全防范意识。 3.2对计算机信息管理技术加强管理力度 从当前实际情况来看,在网络安全中应用计算机信息管理技术,其需要解决的首要问题就是安全化管理,所以应当在这一方面加强关注力度。在计算机信息管理技术实际应用过程中,通过在安全化管理方面加强力度,有利于其应用安全度的提高。对于加强计算机信息管理技术的管理力度而言,其实质是对管理理论及内涵的进一步延伸,使其扩充至安全问题预防及防范体制与机制中,这一点也是必须对其加强关注的一项重要因素。在当前社会发展过程中,计算机信息管理技术有着十分广泛的应用,所以其整体信息系统具有十分明显的现代化特点,对于计算机信息管理技术体系而言,其中所存在信息化因素比较多。对于体系中不同环节以及部位,相关工作人员应当牢固把握,并且应当深层次了解,从而对计算机管理技术加强管理力度,重点防范不良因素。3.3对操作系统加强安全防护在计算机信息管理技术实际运用过程中,一个必不可少部分就是操作系统,在其正常工作过程中有着十分重要意义。然而,在实际应用过程中,网络操作系统也很容易有漏洞出现,很容易导致各类安全问题发生。所以,在计算机信息管理技术实际运用过程中,对于操作系统应当实施相关安全防护,从而使网络安全性得到有效提高。比如,在实际应用过程中可建立安全防护系统,对于网络操作系统中一些安全漏洞的存在,能够及时发现,并且进行适当修补,从而尽可能避免各种病毒入侵。此外,对于网络中相关安全性产品,比如入侵检测、防火墙及VPN等,可实行统一管理,从而建立完善操作系统日志,能够分析网络中潜在安全隐患,并且能够进行预防,从而使网络安全性得到保证。 4结语 计算机网络技术在当前社会发展过程中有着越来越广泛的应用,因而保证计算机网络安全也就越来越重要。在计算机网络技术应用过程中,应当对计算机信息管理技术进行合理有效应用,对计算机网络中所存在安全隐患进行有效分析及预防,从而使计算机网络安全性得到提高,使网络完全得到保证,使其及社会各个领域内均能够得到更好应用,促进社会进步与发展。 安全技术论文:关于建筑施工单位起重机械的安全技术性能 建筑施工起重机械(塔式起重机、施工升降机等)是以间歇、短时、重复的工作方式,通过吊钩、吊笼等取物装置,对重物进行起升、下降或水平移动的机械设备。 建筑施工起重机械工作中,其金属结构和各工作机构的主要受力部件受到频繁的拉伸、压缩、弯曲、扭曲、剪切、摩擦等力的作用,这种交变载荷也可称为疲劳载荷,其应力循环次数较大,各主要受力部件容易产生疲劳损伤,这是一种疲劳失效现象。发生疲劳失效时一般没有明显的塑性变形,它总是发生在局部高应变区内。当这种局部高应变区中的峰值应力超过材料的屈服强度时,晶粒之间发生了滑移和位错,逐渐产生了微裂纹。这种微裂纹不断扩展,形成了宏观的疲劳裂纹。 金属结构的各弦杆、拉杆、撑杆等部件由于运输、拆装、存放等不当,也容易产生塑性变形;其旋转部分和运动装置,由于磨损会导致有效受力截面的减小;此外,建筑施工起重机械都在露天工作,经常承受风吹、日晒和雨淋,其金属结构部分随着使用年限的增加,如果保养不当,其腐蚀程度也会与日俱增。金属结构和各工作机构的疲劳程度、变形、磨损程度和腐蚀程度,均严重影响其安全技术性能。其影响程度与该建筑起重机械使用时的利用等级、载荷状态、使用环境、存放环境和使用年限有关。 国家标准gb/t 13752-92 《塔式起重机设计规范》 4.1.1.1条规定:“塔式起重机设计寿命应根据其用途、技术、经济及淘汰更新等因素而定,一般可按15-30年计算。 国家标准gb5144-94《塔式起重机安全规程》4.6条规定: 1、起重机主要结构件由于腐蚀而使结构的计算应力提高,当超过原计算应力的15%,则应予报废。对无计算条件的当腐蚀深度达原厚度的10%时,则应予报废。 2、起重机主要受力构件如塔身、臂架等,在失稳或损坏后经更换或修复,结构的应力不得低于原计算应力,否则应予以报废。 3、起重机的结构件及其焊缝在出现裂纹时,应分析其原因。根据受力情况和裂纹情况采取加强或重新施焊等措施,阻止裂纹发展,对不符合要求的应予报废。 根据笔者的经验,使用较频繁的、工作较繁重的建筑起重机械的金属结构、各工作机构的主要受力部件,如吊臂上、下弦杆与斜拉杆的焊缝和热影响区,吊臂销接座及销接头与上、下弦杆的对接焊缝,吊臂、平衡臂拉杆焊缝;标准节和顶升套架的焊缝和热影响区等部位,短则3、5年,长则在无损检测中都发现过有不同程度的疲劳裂纹存在,这种疲劳裂纹比较细小,大多出现在工件表面,仅凭肉眼较难发现。在裂纹形成的初期,对于设备的正常使用无任何影响,不会出现异常状况,导致结构破断,但是对于使用年限较长的起重机,主要受力构件的焊缝及其热影响区长期受到交变应力的作用。疲劳裂纹会大量增加并不断扩展,当结构疲劳损伤积累到一定程度后,遇到超载、超力矩,大风等偶发事件,细小的疲劳裂纹就可能迅速扩展,造成主要受力构件的焊缝或热影响区撕裂,导致受力截面减小,当缺陷处承受的最大应力超过其屈服强度时,就会引发突然断裂的事故。 建筑起重机械的安全技术性能评估,就是针对使用年限较长的建筑起重机械的金属结构、各工作机构、重要零部件、电气元器件、安全保护装置等,根据国家或行业相关标准进行检验、检测与评定。发现问题,及时处理,避免发生重大恶性事故并延长建筑起重机械的使用寿命。其具体做法如下: 一、金属结构几何尺寸的检测与评定 1、塔式起重机的标准节、基础节、吊臂、平衡臂,顶升套架、塔顶,回转塔身,施工升降机的标准节、基础节、吊笼承载梁、导轨架等的几何形状尺寸及变形测量。 2、根据相关标准和设计图纸的要求对几何形状尺寸进行评定,以确定是不是要进行几何变形处理或报废。 二、金属结构的外观检查、测厚、无损检测 1、金属结构,主要受力部件的焊缝及热影响区打磨,去掉油漆、锈蚀,用10倍放大镜进行检查,可疑部位进行磁粉探伤或超声波探伤抽查。 2、锈蚀较严重部位,打磨后进行超声波测厚。 3、对于无损检测及测厚发现之问题,根据相关标准进行评定。 三、主要零部件检验及评定 1、塔式起重机的起升机构的吊钩、卷筒、滑轮、制动器、减速机、电动机、联轴器等的检验及评定。 2、塔式起重机的变幅机构的电动机、减速机、联轴器、制动器、卷筒滑轮等的检验及评定。 3、塔式起重机的回转机构、电动机、减速机、联轴器、制动器、开式齿轮等的检验及评定。 4、施工升降机的驱动板、齿轮、齿条、滑轮等的检验及评定。 四、电器系统的检验与评定 1、配线与部件、电机及部件的绝缘电阻测量与评定。 2、控制与操作装置的检验与评定。 3、电气保护装置的检验与评定。 4、照明与信号的检验与评定。 五、液压顶升系统的检验与评定 六、性能试验、结构试验、安全保护装置试验与评定 1、空载试验。 2、载荷试验。 (1)额定载荷试验。 (2)超载25%试验。 (3)超载10%动载试验。 3、结构试验 结构变位测量:独立高度状态下最大额定起重量及1.25倍最大额定起重量允许的最大幅度时,起重臂根部的水平变位测量和起重臂端部的垂直变位测量。 必要时进行独立高度状态下最大额定起重量及1.25倍最大额定起重量允许的最大幅度时;小车位于吊臂中点额定起重量及1.25倍额定起重量时;最大幅度的额定起重量及1.25倍额定起重量主要结构件的静应力测试。 4、安全保护装置试验与评定 (1)塔式起重机的起重量限制器、力矩限制器、上升极限位置限制器、变幅限制器、回转限制器、小车变幅断绳保护和断轴保护的试验与评定。 (2)施工升降机防坠安全器校验,吊笼行程上限位开关、吊笼行程下限位开关、极限开关、防坠安全钩、防断绳开关的试验与评定。 (3)电气安全保护装置、零位保护、断错相保护、过流保护、短路保护、失压保护、过压保护、欠电压保护等的试验与评定。 七、根据以上检测、检验评定结果和性能试验、结构试验、安全保护装置试验与评定的结果,提出整改措施及安全技术性能评估结论。 评估结论: 符合要求,可以使用; 整改后可以使用; 降载使用; 建议报废。 委托方应提供设备的制造单位资格证明、产品合格证、安装使用维护说明书、图纸等随机文件、大修或改造资料和安装使用过程中的事故记录。并负责金属结构探伤检测部位的表面处理工作(打磨)。 安全技术论文:电子商务中的信息安全技术及机制 摘要:电子商务(Electronic Commerce)是90年代初期在美国等发达国家兴起的一种新的企业经营方式,它是一种通过网络技术的应用,快速而有效地进行各种商务活动的全新方法。 关键词:电子商务;信息;安全 电子商务(Electronic Commerce)是90年代初期在美国等发达国家兴起的一种新的企业经营方式,它是一种通过网络技术的应用,快速而有效地进行各种商务活动的全新方法。传统的电子商务指人们通过计算机及计算机专用网络进行商贸活动,例如电子资金转帐、远程购物、电子合同、电子化海关进出口报关、电子化税务申报等等。如今, 电子商务的范围更加广泛。基于因特网上的电子商务不仅指基于Internet网上的交易,而且指所有利用Internet、Intranet技术来解决问题、降低成本、增加价值并创造新的商机的所有商务活动,包括从销售到市场运作以及信息管理筹备各个方面。因此,电子商务的对商业的影响越来越大。 然而,随着Internet的高速发展,其开放性、国际性和自由性在增加应用自由度的同时,也使安全成为一个日益重要的问题。这主要表现在:开放性的网络,导致网络的技术是全开放的,因而网络所面临的破坏和攻击也是多方面的,如何保护企业和个人的信息不被非法获取、盗用、篡改和破坏,已成为所有Internet参与者共同关心的重要问题。企业与消费者对电子交易安全的担忧已严重阻碍了电子商务的发展,为了消除这些顾虑,必须保证企业与消费者在进行电子商务时双方的利益不受侵害。 按照安全策略的要求及风险分析的结果,电子商务中的信息安全系统由以下几个方面组成: 物理安全、网络安全、信息安全。 物理安全是保护计算机网络设备、设施以及其它媒体免遭地震、水灾、火灾等环境事故以及人为操作失误或错误及各种计算机犯罪行为导致的破坏过程。 网络安全可以分成三类:系统安全,指主机和服务器的安全,主要包括反病毒、系统安全检测、入侵检测(监控) 和审计分析;网络运行安全,是指系统要具备必须的针对突发事件的应急措施,如数据的备份和恢复等等;局域网或子网的安全主要是访问控制和网络安全检测的问题。特别说明,各种黑客与防火墙主要属于网络安全的相关范畴。 信息安全涉及到信息传输的安全、信息存储的安全以及对网络传输信息内容的审计三方面,当然也包括对用户的鉴别和授权。这里主要对信息安全技术进行概括介绍。 在信息安全涉及到的几个方面中,为保障数据传输的安全,需采用数据传输加密技术、数据完整性鉴别技术;由于网络的开放性,为避免数据被截获,泄漏机密信息,重要的信息、文件等数据在网络上进行传输时都要按照一定算法进行加密。目前,主要的加密技术分为两类,即对称加密和非对称加密。对称密钥加密,又称私钥加密,即信息的发送方和接收方用一个密钥去加密和解密数据。它的最大优势是加/解密速度快,适合于对大数据量进行加密,但密钥管理困难。非对称密钥加密系统,又称公钥密钥加密。它需要使用一对密钥来分别完成加密和解密操作,一个公开,即公开密钥,另一个由用户自己秘密保存,即私用密钥。信息发送者用公开密钥去加密,而信息接收者则用私用密钥去解密。公钥机制灵活,但加密和解密速度却比对称密钥加密慢得多。数据完整性鉴别技术是确保信息完整性,采用的方法大多是收错重传、丢弃后续包的办法,主要有报文鉴别、校验和、消息完整性编码MIC(Message Integrity Code)。 为保证信息存储的安全,须保障数据库安全和终端安全;计算机信息系统中存储的信息主要包括纯粹的数据信息和各种功能文件信息两大类。对纯粹数据信息的安全保护,以数据库信息的保护最为典型。而对各种功能文件的保护,终端安全很重要。 信息内容审计,则是实时对进出内部网络的信息进行内容审计,以防止或追查可能的泄密行为(为了满足国家保密法的要求,在某些重要或涉密网络,应该安装使用此系统)。 对用户的鉴别是对网络中的主体进行验证的过程,通常有三种方法验证主体身份。一是只有该主体了解的秘密,如口令、密钥;二是主体携带的物品,如智能卡和令牌卡;三是只有该主体具有的独一无二的特征或能力,如指纹、声音、视网膜或签字等。 保护信息安全所采用的手段也称做安全机制。所有的安全机制都是针对某些安全攻击威胁而设计的,可以按不同的方式单独或组合使用。合理地使用安全机制会在有限的投入下最大地降低安全风险。 网络中所采用的安全机制主要有: 1.加密和隐藏机制:加密使信息改变,攻击者无法读懂信息的内容从而保护信息;而隐藏则是将有用的信息隐藏在其他信息中,使攻击者无法发现,不仅实现了信息的保密,也保护了通信本身。 2.认证机制:网络安全的基本机制,网络设备之间应互相认证对方身份,以保证正确的操作权力赋予和数据的存取控制。网络也必须认证用户的身份,以保证正确的用户进行正确的操作并进行正确的审计。 目前,数字证书认证机制在电子商务中的网上银行、网上证券、网上缴税、网上保险、网上购物、网上贸易、网上招投标、电子商务交易平台、安全电子邮件、期货交易和网上票务等B2B、B2C安全管理业务以及电子政务等各种领域得到了广泛的应用。数字证书是为了防止不法分子诈骗采用的强身份鉴别技术。可以避免密码或口令容易泄露或被攻破的缺点。 3.审计:防止内部犯罪和事故后调查取证的基础,通过对一些重要的事件进行记录,从而在系统发现错误或受到攻击时能定位错误和找到攻击成功的原因。审计信息应具有防止非法删除和修改的措施。加强制度和岗位以及内外的审计是非常重要的 4.权力控制和存取控制: 主机系统根据需要赋予不同的用户不同的执行权利。严格控制用户不能越权操作。 5.完整性保护: 用于防止非法篡改,利用密码理论的完整性保护能够很好地对付非法篡改。完整性的另一用途是提供不可抵赖服务,当信息源的完整性可以被验证却无法模仿时,收到信息的一方可以认定信息的发送者,数字签名就可以提供这种手段。 6.业务填充 无业务时发送干扰数据,即发送无用的随机数据。减少攻击者通过通信流量获得信息。增加密码通信的破译难度。 以上简要的介绍了电子商务中的信息安全技术及信息安全机制。电子商务正以其低成本、高效率、高质量正逐步被广大企业所接受。而电子商务的安全性问题一直是电子商务令人担心的方面和关注的焦点,也将成为电子商务全面推广的主要障碍。因此我们要不断改进电子商务中的信息安全技术,提高电子商务系统的安全性和可靠性,促进电子商务的蓬勃发展。
石油化工毕业论文:石油化工火灾特性与处置对策 摘要:石油化工火灾因其火灾荷载大、现场情况复杂、影响因素多,易发生爆炸、爆轰等恶性火灾事故,事故同时会造成生产停滞、环境污染、群体恐慌等次生灾害。在分析当前我国石油化工企业火灾形势的基础上,深入研究了石油化工火灾的处置难点,探讨了石油化工火灾的处置对策,为消防部队灭火救援提供参考。 关键词:石油化工;火灾风险;处置对策 我国是石油化工产业大国,主要石油化工产品的生产能力位居世界前列,据公安部消防局石油化工行业火灾防控情况调研小组2015年统计,截止到2014年底,全国共有炼油企业240余家,炼化一体化企业23家。其中,建成千万吨级炼油企业28家,百万吨级乙烯企业16家,以及千万吨级炼油、百万吨级乙烯一体化企业14家,炼油、乙烯及芳烃联合生产企业9家。从规划布局来看,以进口资源为主的炼油、乙烯等产业主要集中在沿海地区,以国内资源为主的炼油、乙烯等产业主要集中在西北和东北地区。但是,全国除西藏、贵州、山西、四川之外,其他各省市均建有炼油企业,“多、小、散、乱”的产业格局现象仍然突出。与石油化工产业高速发展相比,我们的安全防控水平没有同步跟进,导致潜在的事故风险不断激增,石油化工行业已经成为安全生产事故的高发区、重灾区,灾害性后果呈现逐年增多的特点,并于近期形成了事故集中井喷的严峻局面。深入研究石油化工火灾事故处置对策,提升消防部队应对此类火灾爆炸事故的能力极其重要。 一、石油化工企业火灾形势 国家新型产业调整,伴随石油化工企业发展突飞猛进,科技迅猛增长与安全生产之间的矛盾凸显,石油化工火灾爆炸事故呈现几何规模上升,生产工艺的复杂性、物料储运的集中性、生产规模的聚合性直接导致火灾危险、火灾荷载陡增,处置过程稍有不慎,连锁事故随即而发,造成人员伤亡、环境污染、财产损失。[1]近年来全国多发恶性石油化工火灾事故,从2004年起,每年较大以上等级事故发生次数均在30起以上,死亡人数占工伤死亡总人数的13.8%,高居第一位。其中2001年至2014年发生512起重大事故中,造成2320人死亡,伤者不计其数。从发生的数起重特大火灾爆炸事故看,石油化工企业在规划设计、标准制定、安全管理及应急处置等方面存在着诸多问题,主要是企业的规划布局存在风险,工艺设计本身存在缺陷,本质安全要求缺失,安全设防水平偏低,消防设施的设置不能满足石化行业发展需求,单位主体责任不落实,安全管理措施不到位,应急处置灭火救援能力欠缺。石化产业的诸多问题是以安全隐患的形式存在,并将通过火灾、爆炸等极端形式暴露,消防安全现状不容乐观。2015年以来福建漳州“4·6”PX爆燃事故、江苏南京“6·12”德纳化工爆燃事故、山东日照“7·16”液化烃罐爆燃事故,天津滨海新区“8·12”危险化学品火灾爆炸事故,山东东营“8·31”爆炸事故的集中爆发,直接造成大量消防官兵伤亡。对消防部队综合应对能力直接敲响警钟。 二、石油化工火灾处置难点分析 (一)生产工艺复杂 近年来,随着能源利用率不断提升,充分利用石油资源,发挥物质最大效能性,生产能力不断加大,提油率不断增加,使得原有的加氢裂化工艺更为完整,随之引入的高温、高压反应链更是加大了容器的操作极限。在资源整合性方面,原油利用率不断提升,产能不断增大,单套常减压装置年加工能力由数百万吨陡升至数千万吨,生产模式由单一炼化型向炼化一体化进行转换,工艺流程更多、环节更精细、集成度更高。而技防规范的滞后性在发展上与规模产能却大相径庭,无法适应多单元、高密集的需求。同时,衍生石油制品催生民营精细化工业的发展,危化品种类和数量的急剧增加,造成火灾的危险和危害性大规模提升,给灭火救援工作带来巨大考验。 (二)储存量越来越大 根据公安部消防局石油化工行业火灾防控情况调研小组2015年对辽宁、浙江、山东等省调查统计,发现我国油品及液体化工品总储量已达240万m3,单罐储量:固定顶已达3万m3、内浮顶已达5万m3、浮顶储罐普遍达10万m3,液化天然气储罐已达16万m3,最大可达20万m3,球罐直径已达65m,原油储罐更是没有设置单罐存储上限。大连中石油“7·16”爆炸火灾事故,10万m3原油储罐全液面燃烧,事发地大孤山半岛油气总储量1600万m3。石化企业多数在集中区域设置,事故发生后,辐射、冲击波,以及原油的沸溢和喷溅作为灾害事故扩大的第一要素,集中区域可直接导致连锁性灾害。事故发生过程中的风力导向,灭火药剂的使用以及灭火用水的流经,又对事故区域造成次生影响,处理稍有不善,造成灾害升级和问题遗留。[2] (三)燃烧形式越来越复杂 石油化工储罐区和生产装置区一旦发生火灾事故,由于具有低闪点、高热量、大冲击等特点,往往伴有爆炸发生,在冲击波和气流作用下,造成现场大面积破坏的连锁反应,可能形成储罐火、地面流淌火、沟渠流淌火、生产装置火、管线喷射火等多种燃烧形式,以及重油沸溢喷溅会带来的重大人员伤亡。火场温度高,液体随地形肆意流散,临近装置和设备由于工艺失压、辐射影响造成的物理和化学连锁爆炸,造成灾情扩大,救援队伍无法第一时间接近火场进行有效控制。 (四)消防设计与企业发展不适应 石油化工企业的生产装置、储罐、输油管线密集化、集成化程度不断提升,由于先进工艺技术引进的同时应跟随更新的规范和安全系统不能同步,造成预案想定火灾规模仍停留在小装置小储罐时期,防火间距、安全距离不足、单位总体储量过大、单罐储值无上限、多种类别化危品混存、灭火用水量延续时间不足、泡沫系统设置范围偏小、设计储量不足、远程控制系统失控漏管等现象,均在不同程度上制约火灾扑救工作。 (五)公共消防设施建设滞后 石油化工企业在进行改(扩)建追求产能和效益的同时,消防基础设施建设却没有同步发展,使得石油化工产业发展与消防基础设施建设的矛盾日益凸显。一些大中型石化企业虽然设置了企业消防站,但是却缺乏统筹考虑设置公共消防站,造成消防站数量和布局不合理,况且在改(扩)建时没有充分考虑消防车辆装备的种类、数量,没有按照企业的发展配置和调整,造成种类单一,数量缺少,能力不足;在消防供水方面,大部分没扩建原有的消防水池、没更换原有的供水管网,造成供水不足。 (六)火场形式多变、应对困难 石油化工企业发生火灾后,由于高温造成设备装置损坏(基本都是钢结构),一般化工厂发生火灾时,设备基本都处于运转状态,常压、减压、裂化、催化、蒸馏、冷却等设备都在正常运行,某项工作装置的故障或发生火灾、爆炸,将会导致连锁反应链中断,造成局部物料和压力发生改变,反应环境和条件发生变化,反应不全或反应过度容易造成装置破裂、损毁,造成更多的易燃易爆及毒害物质泄漏,引发连锁爆炸扩大灾害,DCS控制系统失灵、反应失控,设备的进一步破坏将导致灾难性事故。在储存区域,连锁爆炸和辐射影响,也会导致管路损坏。前期灭火救援作业时,如射水方向错误,药剂投射失误,同样也会导致浮顶油罐出现卡船、沉船以及边缘罐壁融化包裹等现象,灭火救援处置应对困难。 (七)力量调集难、现场处置慢 对于石油化工企业较为集中的沿海地区,由于灾害多发,多种形式组成的消防队伍能够起到有效的作用,公安消防部队也作为消防安保和灭火救援的重中之重;但是对于经济欠发达的内陆省份,由于需求量较少,石油化工企业布局相对边、远、散,而灭火救援力量多集中于城市,针对城市火灾。[2]对于大型石油化工火灾的准备工作只能停留在理论和推演阶段,从事灭火救援工作的人员没有实际控火经验。但是,小概率不等于不发生,这类场所一旦发生灾害,在力量调集、装备集结、药剂运输方面将会出现理论和实际相脱节的局面。虽然内陆省份的石油化工企业厂区、库区也设有专职消防队,但由于业务素质参差不齐、装备种类质低量少,造成预警不及时、联动不配套,无法通过工艺连锁控制火势蔓延,移动设施成为企业应急处置的主要手段,未形成工艺控制与消防技战术的有机结合。由于平时会同公安消防部队、社会联动单位开展的综合应急演练较少,部分单位也因石化单位发生火灾概率小,而忽视应急准备和灭火器材、装备、药剂的储备。事故发生后,指挥者眉毛胡子一把抓,到处调集,造成到场较慢、器材种类、药剂不足,随之也会引发现场混乱、配合不好、协同不到、通信不畅等问题。欠发达地区发生的石油化工灾害事故,一旦达到一定规模,事故可控能力极差,引发的次生灾害更多,损失更大,造成事故处置滞后。 三、扑救石油化工火灾的措施 (一)科学调度、整合资源 石油化工火灾扑救应基于水冷却和泡沫窒息灭火,可配合使用干粉抑制火场自由基,应优先调集大流量、大功率消防车辆、消防水(泡沫)炮,确保灭火药剂射流能够到达燃烧和指定区域。同时,要将重型水罐车、高喷消防车、照明消防车、防爆通信消防车、侦检消防车、化学事故救援消防车、干粉消防车、泡沫消防车、灭火机器人、供水车组、移动充气等车辆充分调集到现场。设备冷却方面:应尽量采用便携式自动灭火设施,如遥控水炮、大力自摆水炮、灭火机器人等。灭火方面:合理选择泡沫发生装置,利用射流泡沫发生器、流淌泡沫发生器对地面流淌火实施作业,利用高喷消防车、车载泡沫炮、移动泡沫炮对储罐区和装置区进行灭火。如:大连“7·16”新港油库火灾,一次性调集14个公安消防支队、4个企业专职消防队、348辆消防车到达事故现场,同时动用飞机调运500t泡沫到达现场。福建漳州“4·6”PX项目爆炸火灾事故,一次性调集福建本省9个支队248台消防车,跨省调集广东总队38台消防车,共计286台消防车投入灭火战斗;并从山东、江苏、江西、广东等省调集泡沫1000余吨,福建境内调集泡沫600余吨。 (二)确保现场药剂输配不间断 扑救石油化工类火灾,应综合考虑水和其他灭火药剂的整体消耗,组建供水和其他药剂保障分队,科学拟定供水和其他药剂调集方案。火场前沿应尽量减少主战消防车辆,使用水泵流量在200L·s-1以上的大功率消防车,分干线、分段设置灭火作战区域,设置分区指挥员,确保灭火指挥和药剂保障的独立性。在药剂输配方面,应综合考虑固定消防设施、市政管网和天然水源,使用泵浦消防车就近取水,使用供水编组从天然、大型水源远端取、配水,选取60L·s-1以上流量的消防车作为长时运转的供给保障,干线消防车应配备备用消防车,防止车辆故障造成的供液中断,供水干线应尽量配备直径在150mm以上的抗压水带,有效减少输水压力损失。 (三)科学设置指挥部 按照垂直指挥原则设立总指挥、前沿指挥部、后方指挥部。前沿指挥部包含作战指挥、安全观察指挥、侦检指挥,后场指挥部包含供水指挥、通信指挥、战勤保障指挥、联动单位指挥。两个指挥部在总指挥部的统一领导下,要形成独立指挥向统一指挥梯次过度,相互协作、各司其职、互不干扰。为确保指挥独立性和权威性,应坚持令出一人,分级落实,避免多人下令造成火场混乱。 (四)强化侦检,全面掌控 有效利用各种侦检方法,充分掌握现场情况,了解现场工艺流程,遵循事物发展规律,科学开展施救。侦检组要优先取得企业储罐、生产装置的设备安装图、单位平面图、工艺流程图、道路交通水源图等图纸资源;会同企业的工程技术人员迅速查明事故区域、灾害类型、灾害点位置、储罐直径、压力、储存物料理化性质、最坏结果影响等,共同商讨科学合理有效的处置办法,可优先考虑采用工艺进行控制。针对储罐区重油火灾还应重点掌握水垫厚度,可考虑使用热成像仪掌握热波传递情况。同时要对周边环境和重点保护区域进行划定,为指挥部提供设立安全观察哨的位置,对事故征兆和撤离做好预判,确定进攻和撤退路线。 (五)合理选用战术措施 扑救石油化工火灾,现场控制应优先考虑工艺控火,在遵循事物发展规律的基础上进行施救,采取“以固为主、固移结合”的战术指导思想,着力进行“补位思考”,即移动消防力量重点部署在固定消防系统因火灾爆炸损坏而无法发挥作用的部位。要依托“确保重点,兼顾一般”的战术原则,重点防止临近部位的烤燃、烤爆。坚持“工艺措施和大流量枪炮配合使用”的方法,石油化工火灾的蔓延发展紧扣物料根本,有效控制物料流动、泄漏和流量,合理采取“冷热交互”降低物料温度、“关阀断料”切断物料供给、“输转倒罐”减少物料总量等方式进行合理搭配,最终有效扑救火灾。 作者:刘彦海 单位:黔西南州消防支队 石油化工毕业论文:石油化工铬钼钢管道焊接质量控制研究 摘要:本文就针对石油化工铬钼钢管道焊接质量控制进行分析与研究。 关键词:石油化工;铬钼钢;管道焊接;质量控制 铬钼钢材料具有良好的性质,在石油化工的管道施工中应用广泛,但是近些年来,在石油化工的建设发展中,出现了很多的铬钼钢管道焊接质量问题,大多都是由于焊接裂纹导致开裂,在铬钼钢管道焊接过程中没有做好质量的控制与管理,从而导致在石油化工中出现铬钼钢管道焊接质量缺陷。本文就针对石油化工中铬钼钢管道焊接的质量缺陷进行产生条件以及原因的剖析,从而加强对过程的质量控制,找到质量控制的措施,提高石油化工铬钼钢管道焊接的质量。 1石油化工铬钼钢管道焊接施工中常出现的裂纹质量缺陷与控制分析 在石油化工铬钼钢管道焊接施工中,常见的质量缺陷就是裂纹的产生,在冷裂纹中最常见的就是延迟裂纹,一般都是由于在铬钼钢管道焊接后会冷却降温到最低温度,经过一段时间的反应,会出现一些延迟的冷裂纹,随着时间的增加会不断的扩大增多。导致铬钼钢管道焊接出现延迟裂纹的条件有三个,分别是铬钼钢管道焊接接头受到的约束应力的作用,铬钼钢管道焊接接头所含扩散氢的数量,铬钼钢材质的淬硬程度,这是造成石油化工铬钼钢管道焊接出现延迟裂纹的三个产生条件。 1.1铬钼钢管道焊接接头约束应力的形成以及控制的途径 铬钼钢管道焊接接头的约束应力主要是由在石油化工焊接过程中的三种应力的共同作用产生的,主要包括:在进行铬钼钢管道焊接前的不合适预热,以及焊接过程中的不均匀加热导致在焊接冷却时产生的热应力;在铬钼钢管道焊接过程中会产生热循环过程,从而由于相变而产生的组织应力;受到铬钼钢管道焊接自身结构的约束作用所产生的应力。在铬钼钢管道焊接的过程中,不可避免的会产生拘束应力,在实际的焊接过程中,不能消除,只能针对拘束应力产生的条件进行过程的控制,从而降低铬钼钢管道焊接的应力大小,比如,在进行管道焊接前,要进行合适的提前预热,在焊接的过程中,注意焊接的顺序与流程,从而降低铬钼钢焊接结构的拘束力,也可以在焊接后进行热处理,从而降低焊接的组织应力。 1.2铬钼钢管道焊接接头所含扩散氢的来源及控制途径 在铬钼钢管道焊接的过程中,焊接接头处会产生扩散氢,主要是由于铬钼钢焊接材料中含有的水分,焊接表面存在一些污垢等,还有焊接施工现场的环境潮湿度,这些都是焊接接头扩散氢的来源。想要控制铬钼钢管道焊接接头处的扩散氢,可以采取一些控制的措施,比如,降低焊接钢材的冷却速度,将焊接材料在高温中多停留一段时间,使氢能够大部分的扩散逸出,从而降低氢的产生,降低扩散氢在焊接缝隙中的含量。 1.3铬钼钢材质的淬硬倾向程度发生条件与控制途径 铬钼钢材料硬度较大,具有一定的淬硬倾向,这大多都是由于铬钼钢材料所具备的化学成分与性质,钢种的壁厚,铬钼钢管道焊接的工艺水平以及焊接后的冷却环境条件等造成的。其中铬钼钢材料的化学成分与性质、壁厚等都是不能外力改变的,所以想要避免钢种产生淬硬倾向,可以通过焊接过程中的施工工艺以及焊接后冷却环境条件来控制。 2导致石油化工铬钼钢管道焊接出现裂纹质量问题的原因剖析 石油化工铬钼钢管道焊接之所以会出现延迟裂缝这样的质量缺陷,大多都是由于在焊接的过程中没有做好质量的控制,分析铬钼钢管道焊接出现延迟裂纹的原因,才能够在此基础上进行质量控制,以下就对产生质量缺陷的原因进行详细的分析。 2.1铬钼钢管道焊接相关人员的综合素质 在进行铬钼钢管道焊接前,要对焊接人员以及热处理人员的素质进行审核,因为焊接工作需要专业的技术能力,在进行焊接时,要严格的按照技术规范的要求进行操作,但是在实际的施工过程中,很多焊接施工人员的技术专业素质不过关,就会导致在焊接时出现质量问题。 2.2铬钼钢管道焊接的材料因素 造成焊接裂纹的一个重要原因就是扩散氢含量,在实际的施工过程中,焊接材料没有进行完全烘干处理,导致材料中的含水量比较大,导致焊接时出现扩散氢,严重时就会导致焊接裂纹的出现。因此在处理焊接材料时,要按照规范的要求进行。 2.3铬钼钢焊接前的预热问题 在进行石油化工铬钼钢管道焊接的过程中,必不可少的一个环节就是预热,提前预热可以提高焊接接头处的韧性,防止焊接裂纹的出现。但是在实际的焊接过程中,施工人员在预热时往往没有按照规定要求进行,出现不适当的预热,极大的降低了预热的质量水平,导致焊接质量裂纹的出现。 2.4焊接后的脱氢处理方面的问题 为了防止焊接裂纹的产生,一般情况下,在铬钼钢管道焊接后需要进行热处理,进行脱氢处理,热处理的时间要尽量长一些,以便焊缝里的氢能够最大限度的逸出,从而降低铬钼钢管道焊接接头处的扩散氢,进行热处理还可以降低焊接接头的冷却速度,避免钢种出现淬硬倾向,但是在实际的焊接过程中,施工人员往往不能及时的进行热处理,很容易因为扩散氢含量的增加导致质量裂纹的出现。 2.5焊接后的热处理问题 在铬钼钢管道焊接后进行热处理是必不可少的环节之一,不仅可以降低焊接接头处的材料硬度,还可以提高韧性,改变铬钼钢材的组织结构,消除焊接应力的残余量,提高变形能力,避免出现淬硬倾向,但是在实际的热处理过程中,往往会存在着很多的问题,比如,很多的焊接施工单位在评定焊接工艺时仍然按照原先的标准,使得焊接接头的硬度与标准不符,甚至还存在有一些施工检测单位并没有进行焊接接头的检测,就出具检测报告,使得检测报告严重的失真。其次,在铬钼钢管道焊接后应该立即就进行热处理,但是在实际的焊接工程中,一些施工单位为了利益,往往都是先进行无损的检测,再进行热处理,避免返修后还要再次的热处理,采用这种方法很容易掩盖接头裂纹,使得焊接的质量存在较大的质量与安全隐患。 2.6没有对铬钼钢焊接的缝隙进行全面的质量检测 在铬钼钢管道焊接后,还要进行焊缝的无损检验,铬钼钢管道焊接后很容易出现裂纹等质量缺陷,但都会经历一段时间,所以我们要完成热处理后才能够进行焊缝的无损检测,往往在实际的检测中,检测过早而导致裂纹并没有被发现,在检测后,要搁置一段时间后再次检测,确保焊缝的质量。 3加强铬钼钢管道焊接质量控制的措施分析 针对铬钼钢管道焊接过程中出现的质量问题,以及对这些质量问题产生原因和控制方法的分析,我们可以对石油化工铬钼钢管道焊接的质量控制提出几点建议措施。具体如下:(1)要做好石油化工铬钼钢管道焊接的质量管理,从焊接的施工单位,到过程的质量监理,以及石油建设单位等,都要做好质量体系的管理,要求焊接过程中要有专业的技术人才,从而做好整体焊接过程的质量控制。(2)要审核好每个铬钼钢管道焊接施工所提供的工艺评定的报告,与实际的焊接施工情况进行对比,查看是否符合真实的要求,要严格的遵守规范的标准进行焊接施工现场的控制,进行质量验收时也要严格控制,认真执行标准要求。(3)要对铬钼钢管道焊接的全过程进行工艺流程的控制,特别是那些容易出现质量问题的施工环节,要进行重点的管理与控制,对铬钼钢管道焊接前的预热,焊接过程中的热处理等都要重点选择措施进行控制。在进行铬钼钢管道焊接施工后的无损监测工作时,一般都是由焊接施工单位进行,但是为了保证焊接的质量,在完成后还要对焊接工程进行抽样的质量检验,这样可以最大限度的保证焊接的质量。 4结束语 总之,石油化工铬钼钢管道焊接过程中容易出现的质量问题比较多,需要注意的环节比较复杂,我们要做好焊接全过程的质量控制,提高铬钼钢管道焊接的质量。 作者:范伟敏 单位:九江石化工程建设监理有限公司 石油化工毕业论文:石油化工装置管道支吊架的设计思路 摘要:设置管架作为管道工程中一项重要的环节,对于装置管道起着不可或缺的作用。一般来说,管道工程图只绘出了管架符号、示意图及其具体位置。文章针对石油化工装置管道支吊架设计思路的构建,从管道支吊架的类型、选用支吊架应遵循的原则、石油化工装置管道支吊架位置的确定及其设计思路四个方面进行了具体的阐述,以供参考。 关键词:石油化工;装置管道;支吊架设计 在石油化工装置中,有很多不同类别的管道,在具体使用中,种类不同的管道使用方法有一定差异。管道支吊架在石油化工装置中起着十分重要的作用,在对石油化工装置管道支吊架进行设计思路的构建时,必须按照不同的种类所遵循的原则实行。为此,本文对石油化工装置管道支吊架设计思路进行探究,具有重要的现实意义。 1管道支吊架的类型 一般依据支吊架的不同作用,大致分为三种类型,即承重支吊架、限位支架与防振支架。 1.1承重支吊架 承重支吊架就是来承担管道的重量及其它持续性的负荷,并布设在管道系统中,从而避免超出管道负荷承受力而造成破损,确保管道及相关装置的安全。并根据支吊架的承重的特点,又可将其分为刚性支吊架与弹簧支吊架两种。 1.2限位支架 所谓限位支架,就是用来限制管道系统的位移变化。由于受热力的作用,石油化工装置的管道系统在进行运作时,会产生一定的位移,而导致系统不安全。而限位支架就是按照不同的使用效果分为固定支架、导向支架等,这些支架能够在一定程度上保证系统的安全。 1.3防振支架 在管道进行运行时,会有振动现象的产生,在这种状态下,就需要设置防振支架,能够将往复式机泵进出口管道进行有效地控制,并可以控制地震、水击等所排出的反力产生振动。 2选用支吊架所遵循的原则 支吊架主要在管道无垂直的位移位置进行使用。比如:对支架与管托进行移动,或是对支架与管托进行滚动等。而对于高度或是长度能够调节的支吊架,则作用于管道的无垂直位移。因此,支吊架所遵循的原则如下: 第一,确保管子在支架上固定好,不能产生任何位移。这种支架就是固定支架,主要的作用是将补偿器之间管道的热伸长进行平均分配,从而使支架上的管道无任何移动;由于此种支架的受力比较复杂,因此不仅仅要承受管道的重量,而且要对管道轴向压力所产生的反力加以承受。 第二,在支架上安装好管子。在热胀冷缩的影响下,管子与支架产生相对位移时,这种支架就被称为活动支架,具体分为两种,即滑动支架、滚动支架。使支架与管子产生相对运动的是滑动支架。此类支架有着较大的摩擦力,但制作相对简单,应用也更为广泛。而所谓滚动支架,就是将滚珠或是滚柱加入到管道滑托与支架间,使管子与支架产生相对运动,最终将滑动摩擦力转为滚动摩擦力。具体特征是有着较小的摩擦阻力,主要用于大管径,高介质温度且无横向位移的管道中。 第三,在管道有轴向位移的支架,对两侧装置钢挡块,确保在进行轴向运动的过程中,不偏离管道的轴线,此类支架是导向支架适用于管道作轴向位移,而不会在管道的轴线上产生偏离。第四,在有较大的垂直热位移,或是在管道应力与设备受力由于支吊架处过大的热胀力而超标的情况下,要使用弹簧支吊架。但应注意的是,弹簧支吊架不宜用于转动机器管口附近的管道。 3石油化工装置管道支吊架位置的确定 为了确保管道的挠度、弯曲应力和剪切应力适中,必须对管道上的法兰、阀门等部件集中载荷的作用加以重点注意。对于垂直管道支吊架,也要对间距进行把控,避免因为多种载荷组合作用而使管道产生过应力。而水平直管道的支吊架的间距应符合如下要求:第一,强度要在管道持续外载当量应力所承受的范围内,一般来说不高于16MPa;第二,其刚度应保证管道自重的弯曲挠度是管道疏放水的实际坡度的四分之一,从而使其在安全范围内正常疏放水。而对于一些有特殊要求的管道如有抗震效果,则应按照振因来将其管道的挠度加以控制,从而在适当范围内保证管道的固有的频率,一般而言,应小于2.5mm。第三,在对弹簧进行选用时,要保证荷载变化率在25%内。在弹簧的荷载变化率大于25%的情况下,要用两个弹簧进行串联。而所选用的串联弹簧要具有相同的荷载,并根据每个弹簧的最大压缩量的比例、总位移来来进行分配。一般通过计算刚度条件来确定管道所许可的跨距,并通过强度所支持的范围进行校核,取二者中的最小值。在计算刚度条件时,要将管道假定为一单自由度振动系统,为保证管道由于轻微外力而振动的不明显,应使装置内管道的固有振动频率在4Hz内。第四,在确定固定支架的位置时,要遵循方便石油化工管道的运行,并遵循管道安全的原则。一般来说,可以将固定支架分为L型、U型及T型等多个管段。并要坚持固定点间管段可以自然补偿的原则,设置在需要承受冲击载荷或限制管道振动等地方。 4石油化工装置管道支吊架的设计思路 首先,支吊架的位置设计除了依据最大跨度所允许的范围外,还应在下列位置进行设置:一是连接管系与设备的过程中,在适当的位置进行支吊架的设置,从而保证所受到的外力与力矩加以减少,并为了偏心荷载与弯矩得以减少,要使支吊架靠近集中荷载处。二是在有阀门或小型管道设备的管系中进行集中荷载时,为了偏心荷载与弯矩得以减少,应使支吊架靠近集中荷载处。三是应注意弯管附近、大直径管三通及分支管处的支吊架设计。四是对于有着垂直管段的管系,应将承重支架设置在垂直管段的上下部,并在较长的垂直管段中间设置符合规定间距的导向支架;此外,还要按照支点的垂直位移量,在水平敷设的管道向垂直管段转换的拐弯处,设置弹簧支吊架。 其次,要对建筑物、构筑物进行最大限度的利用,作为支吊架的生根点,但要对生根点所可以承受的荷载进行核算,在一定条件下,还应将跨距减少来使生根点的荷载减低。再次针对复杂的管系,为了使应力分析得以简化,要遵循方便石油化工管道的运行,并要遵循管道安全的原则,将管系用固定支架分割成能够自行补偿的若干管段。一般来说,可以将固定支架分为L型、U型及T型等多个管段,并将承重支吊架或导向支吊架设置在两个固定支架间,使其能够承受冲击载荷或限制管道振动。还有,当管系的热胀方向正对敏感设备的借口时,要设置止推支架。此外,当大刚度管道产生强大的推力时,也可以在合适的位置设置止推支架。 最后,管道在与设备进行连接时,支吊架要设置在利于设备检修与阀门操作的位置,还应注意的是,在设备进行检修或是设备移走时,临时支吊架的地方不需要设置。此外,还要注意不可以将焊接型的支吊架设置在时常拆卸维修及清扫的部位。 5结语 对石油化工管道支吊架的型式与位置的设计思路进行确定,能够确保管道工程的顺利运行。一般来说,对管道设计进行评价时,不但要看布置的合理性、美观度及操作检修的便捷性与一定的柔韧性,而且要看支吊架型式与位置的符合度。本文为此对石油化工装置管道支吊架的设计思路从上述四个方面进行探讨与阐述,希望对相关人员有所帮助。 作者:李坤 单位:天津辰力工程设计有限公司 石油化工毕业论文:石油化工设备的安装管理要点 摘要:随着我国经济的不断发展,石油化工产业作为我国支柱产业的重要组成部分,对石油化工设备的安装提出了更高的要求,大力推动了石油化工设备的生产和应用。但是由于石油化工设备对安装技术要求非常高,加大了施工难度,这就要求加强施工管理,避免造成不可估量的损失。本文从石油化工设备的特点及我国石油化工设备安装管理存在的一些问题,对石油化工设备安装的施工管理进行了探讨,在此基础上提出一些建设性建议。 关键词:石油化工设备;设备安装;问题;要点 引言石油化工生产系统是非常复杂的,一般有多个化工设备相连接而成,对原材料进行多次加工,形成最终产品的一些列设备的总称。在石油化工建设中,如果石油化工设备安装不到位,不能及时发现安装过程中的问题或设备质量本身存在隐患,就会影响整个生产系统的顺利进行,因此任一环节出现问题,必然造成一定损失,严重考验着石油化工设备的安装管理。 1石油化工设备科学安装的意义 1.1决定企业效益 经济的发展,带动了石油化工产业规模的扩大,一方面加快了基础设施的建设,另一方面石油化工设备的机械化程度得到了提高,石油化产品要求越来越高,导致设备构造也越加复杂。现代工业已不能简单的以劳动力来提高企业的市场竞争力了,企业主为了适应市场变化,高效益、高技术、可靠性稳定的石油化工设备成为其降低成本的主要变革目标。主要表现在以下几点:第一,可靠性且技术含量高的石油化设备可以提高产量及效率,为企业创造更多利益。第二,可靠性好且技术含量高的设备,可以长时间运行,避免闲置,提高生产效率。第三,科学安装石油化设备,可以降低维修费用,减少企业费用支出。 1.2为施工人员提供良好的安全环境 生产安全性是企业发展的根本保障。近年来,我国先后出台了很多法律法规,并成立安全生产管理部门,严格对生产企业进行调查,尤其是存在一定危险性的化工设备更为重视,如若不能进行科学管理,将给社会造成一定危害。而石油化工行业,为了安全生产,在石油化工设备安装阶段应予以重视,加强管理,使设备正确组装且运行,严格检验各部分环节衔接是否正常,阻止爆炸及火灾事故的发生。企业石油化设备的安装过程,是安装管理的重要环节,应提高其安装的准确及可靠性。 2石油化工设备的安装特点 2.1综合性强 石油化工设备涉及到的工种是复杂的,有电气仪表、机械、工艺安装及土建等多个专业,在安装过程中,这些专业知识缺一不可,需要生产、建设、施工、监管等单位的共同协作,相互协调,综合性极强。 2.2技术含量高 现代石油化工产品丰富多样,而各个产品对生产设备的要求各不相同,如设备结构、耐热性、耐压性、耐腐蚀性等,制造技术要求高。石油化工设备的超大、超重、超高、自动化程度灵敏性高的特点,使其在安装、调试、操作过程中十分繁杂。安装的合理及科学性对整个工程是否正常运营安全性起着非常重要的作用。 2.3风险大 石油化工设备的自身特点决定了其安装周期过长,人力、物力、财力投入加大,所以在安装施工过程中,每一个环节都很容易出现不必要的问题。一些超高、超重的设备在运输上也存在一定的风险。另外在生产过程中发现问题时,返修时间过长,维修困难,在一定程度上影响整个项目的进度。因此在石油化设备安装过程中,一定要做好验收工作,实时监测每一个环节安装情况,做到投入与产出成正比,杜绝可以避免的资金浪费现象。 3我国设备安装管理中存在的问题 3.1安装前准备工作不到位 石油化工设备特殊的服务对象,决定了其在使用过程中要承受一定压力,并且其运行环境相比普通设备而言,比较恶劣。例如,当石油化工设备在高温、高压、通风效果不好的环境下工作时,恶劣的环境因素对设备的各个零部件的协调能力和稳定性提出了更高的要求。但是对目前大多数的石油化工企业来说,采购质量不合格及不符合对应产品生产要求的石油化工机械设备和施工地选着随意性,是出现问题的关键因素所在。归结到低就是在安装前,企业准备工作不到位。需要做好的准备工作必须提前认真完成,不能马马虎虎。不合理的机械设备在安装、运行过程中不仅可能产生各种各样的故障,影响正常生产的进行,甚至还会引发某些不可挽回的事故,对人们的生命财产造成威胁。 3.2安装质量监督体系不完善 一个工程的实施,要想顺利进行且减少问题的频繁出现,不能缺少监管部门的配合。针对石油化工设备,尤其是组装设备,组装耗时长,任意零部件质量出现问题,都会延长设备的正常运行,导致工作停滞不前。目前就我国大多数的石油化工发展状祝来说,基本都缺乏比较完善的设备安装监督体系,对于石油化工机械设备在安装过程中质量的控制还不能达到要求,没有明确监督的职责是什么,一般都根据项目本身制定,缺乏科学性和严谨性。这直接影响了机械设备的正常运转,不利于石油化工企业的进一步发展。 3.3设备安装人员流动性大、技术水平低 任何企业的发展都离不开人才的需求,尤其是石油化工设备安装的复杂性,使化工设备安装的一线工作人才十分紧缺。针对我国目前石油化工设备的安装情祝来看,从事安装设备的相关人员综合素质偏低,对石油化工设备安装的基本原理及技术要求等不熟悉,存在一定局限性,这对安全的进行设备安装造成了阻碍,而且为后续生产管理埋下了隐患。不利于石油化工企业生产的顺利进行。 4石油化工设备安装管理要点 根据石油化工设备安装特点和我国目前设备安装管理中存在的一些问题,提出以下要点: 4.1做好石油化工设备安装准备工作 石油化工设备安装前的准备工作分三点,第一,设备安装前,管理人员必须熟悉相关技术协议及合同,因为他们是设备验收是否达标和施工管理的重要依据,也是后期处理合同赔偿及维修等的重要依据。因此,这就要求参与者认真阅读设备相关合同等内容,熟悉其性能保证、质量要求、交货条件、保修期限等合同条款.为设备的验收和安装等工作做好准备。第二,对施工现场进行清理。为设备安装提供适宜的场地是设备安装施工的前提,要保证施工现场地面平整,运输及消防通道畅通,有完善的水、电、气设备,另外防御措施要做到位。第三,设备验收。验收是设备安装前的必要步骤,由于其石油化工设备的复杂性,验收工作务必严禁。为了保证使用者的利益,使用者在接受设备时,应有买方、厂家、商检局等共同验货,对于有包装的设备要检查其包装是否有损,包装外型号等内容是否符合合同要求;对无包装的设备,外观要进行仔细检查,并对其各不分的零件进行清点。对进口设备要进行全面开箱验收,每一检查环节按照合同技术要求进行备案,若发现问题,应尽快与责任方联系,按照合同要求进行交涉。对于解体设备,收到货后,要尽快组装,严格检查、试验。开箱时要严格记录好箱号、箱数、设备名称、规格、型号等资料收集归档。 4.2建立完善的安装质量管理体系 石油化工设备综合性强的特点,要求项目实施前设立统一的领导小组,协调各方工作,抓好设备安装质量管理。首先,要加强施工队伍建设。施工队伍是整个施工项目是否能正常顺利进行的关键,在石油化工行业领域,对施工队伍要求非常严格,不仅要求施工队伍吃苦耐劳,更要求施工队伍具备较高的专业知识和技能,管理者要具备设备安装施工经验,掌握先进的技术,能独立管理好团队,从看图纸到安装完成的一系列过程能及时发现问题并及时解决。在此之外施工团队要严格按照管理的规章制度加以实行,确保整个安装过程谨慎操作、认真负责,重视监督和管理。其次要做好安装过程中的质量把关工作。一方面在项目管理中心要健全组织机构,完善质量保证体系,建立项目部、施工队和作业班三方的质量管理体系,做到全方位、全过程管理。另一方面管理人员要深入现场,确保每一环节的质量检查,及时掌握安装动态,一旦发现问题,可以及时找出问题点予以解决,从而提高设备安装管理效率。再者要抓好作业技术交底工作。作业技术交底可以节约安装时间,避免资源金浪费,是对项目施工方案的细分化。如安装前对整个工程的施工方法和质量技术标准进行恒定,对施工过程需要注意的问题、可预料的以外事故有相应的解决措施。最后对安装设备试运行。 在合同保修期内,要加强运行频率,使整个安装设备磨合到位,在发现问题时及时与厂家联系。针对进口设备,由于涉及到外事工作和技术服务合同规定天数的限制,所以进口设备的安装是很复杂的。因此在进口设备安装及调试过程中,外商技术专家到现场进行指导,施工管理人员应做好现场协调管理工作。主要表现在以下方面,首先要根据施工现场制定详细的安装方案和安装计划,协调好外商专家进场时间,且将翻译好的技术资料交给相关部门,做好安装准备工作。其次在外商技术人员到场后,与外商技术人员协商安装和调试时间等。要定期在现场召开会议,对安装过程中出现的问题及时进行探讨和解决。要对每天施工中存的问题、解决方法、设备运行情况等做好中英文记录,相关方签字认可。最后在整个合作流程中,双方要互相配合,建立友好关系,创造一个良好的合作环境,调动外商技术人员的积极性,为顺利合作奠定基础,避免合作纠纷、阻碍项目工程的进行,促使安装质量的提高和进度加快。在安装流程中,由于进口设备维修消耗时间过长,我们在外商技术人员在场时,应及时提出技术疑问,现场解决和实地实验,吸取外商技术经验,确保后期设备正常高效运行。 4.3提高安装人员技术水平 随着科学技术的不断进步,高技术人才成为企业发展的必要条件,尤其是石油化工安装施工企业,施工人员是否具备技术要求严重影响工程的顺利进行。因此石油化工企业必须加强对员工的培养力度,加大物力和财力的投入,提升整个施工团队的技术水平。为了提高工作效率,企业领导者要在内部制定奖励措施,充分调动员工积极性,要他们100%的投入到工作中,从而降低人才的流失率。另外,由于我国石油化工安装技术性人才缺乏,为了满足石油化工企业日益增长的需求,相关部门应积极引进先进的管理模式和技术人才,带动提高企业内员工的管理水平和安装技术,为行业发展提供动力。 5结语 石油化工设备的安装管理在整个石油化工生产体系中发挥着极其重要的作用,只有抓好安装前后的一些列工作,严格依据国家法定标准严格审核,才能有效避免不必要安全事故,更好促进我国石油化工行业的发展。另外随着我国化工行业的发展,石油化工建设工程日益复杂,对技术的要求也愈来愈高,相关工作人员在安装过程中要做到善于发现问题并及时处理,安装前做到预防为主,避免经常性问题的发生,要时刻积累经验教训,提高自身素质水平,为我国石油化工行业做出贡献。 作者:李希会 单位:山东石大科技集团有限公司 石油化工毕业论文:石油化工工艺蒸汽管道配管设计要点 摘要:本文介绍了石油化工装置的基本概念,并就蒸汽管道的设计模式予以深入分析,得出在蒸汽管道配管设计过程中,需要警惕的设计要点,旨在提高我国石油化工工艺装置中蒸汽管道配管设计的技术水平。 关键词:石油化工工艺;蒸汽管道配管;设计要点 在我国石油化工领域中,石油化工装置主要以石油为原料,并利用化学原理,实现化工产品的生产,其中,蒸汽管道在石油生产中有着极为重要的作用和意义,蒸汽管道的质量好坏直接关系着石油生产是否能够正常进行。因此,在石油化工生产中,相关施工人员需要对蒸汽管道配管设计进行全面分析和研究,明确装置位置,通过模拟的方式,对管道模型进行测试,以此来实现装置安装的安全性和可行性,从根本上保证了相关工作人员的人身安全。 1蒸汽管道中的设计模式 1.1蒸汽管道中的配管装置 为了确保蒸汽管道的安装符合国家施工标准,施工单位需要对配管装置的应用范围做出说明。通常情况下,施工单位利用塑料材质对管道进行配置,在施工操作之前,需要对施工周边环境进行全面仔细的勘察,使各个装置角落具有一致性,确保施工环境符合操作标准。在装置被广泛认可后,市面上出现了不同形式的装置,主要特点如下:第一种是压力较大的蒸汽;第二种是高超压力蒸汽;第三种是中等压力蒸汽;第四种是低级压力蒸汽。在具体蒸汽管道施工中,需要将具备以上特点的压力蒸汽管道分散于施工场地的各个角落,以此来确保管道配置操作的有效性和便捷性。由于在管道施工过程中,管道内部温度远远高于外界,因此,需要利用小型补偿设备,对管道内部膨胀性能进行消耗。需要注意的是,要将小型补偿设备与管道之间的的距离进行精确计算,以此来确保吸收效果的增强。一般情况下,设备与仪表线路处于相同位置,这就需要利用温度的变化对管道安装中的出现的情况进行分析和处理,将压力蒸汽管道之间的距离差异进行深入分析和研究,以此来确保整个蒸汽管道的正常运转,避免不必要的安全事故,在工业发展领域有着极为广阔的发展前景。 1.2装置压力蒸汽管道的排液设施设计 在装置运行中,压力蒸汽管道可能会产生排液体,因此,这就需要在压力蒸汽管道安装过程中,选用配置较低的管道设备,也就是小型的补偿设备,并将其放置于蒸汽管道配管的最低点,在此基础上,设置好相关的管道排液设施。针对型号超高压力蒸汽管道来说,排液体的处理要根据排液设施进行分析,主要是为了实现以下功能:一是由于与主要管道距离较近,需要对根部阀采取准确有效的控制,实现良好的排液设计;二是将排液设备与根部阀的距离拉近,确保液体不会外泄。处于低级压力蒸汽管道中,由于其特殊性,在正常运输中,不可能出现排液的可能。由此可见,当蒸汽管道处于低压位置时,在装置输送中就不会有排液现象的出现。 1.3关于布置压力蒸汽管道 一般来说,压力蒸汽管道的布置中,该管道与配管之间处于同一范围内,在蒸汽管道的装配中,在排液体之上安装一个小型补偿设备,为了防止水锤现象的出现,将其与补偿设备装在统一水平线上,或者配合科学合理的角度实现管道的高效利用。之后,施工人员需要对压力蒸汽管道进行全面观察和分析,并对装置疏水阀渗漏的液体予以检测,确保排液体自动回收于蒸汽管道之中,再停止相关操作。此外,还需要注意的是,在排液体回收时,设备之间的回收要应用法兰方式进行连接,并将其安装于接入口之内,确保管道形状的合理和正常。当排液体回收时,出现高温状况,施工人员需要利用多种方式进行疏水,并在其后方辅以止回阀,确保排液体的合理回收。一般情况下,水平方向进行的管道连接,与止回阀进行接触时,要采取法兰形式,实现排液体的回收。 2蒸汽管道配管设计要点 在蒸汽管道配置中,需要将管道的直径予以合理设置,严格按照施工标准和要求采取相关措施,达到蒸汽管道直径的基本要求。一般来说,当直径范围较大时,施工成本在无形中增加,热量也会有所消耗,冷凝水的回收质量也会削弱;当直径范围较小时,蒸汽在管道中的流速变大,蒸汽压降还会不断增大,可能会导致提供蒸汽的一端出现缺压现象。一旦出现水锤现象,在蒸汽管道的安装中,管道直径的选择不宜过大,也不宜过小,管道直径适中即可。在管道安装过程中,需要根据压力的具体需求进行蒸汽管道设计,避免蒸汽管道不必要的损坏。针对小型补偿设备而言,其推力设备的固定位置需要符合安装标准,将设备连接口与集箱压管道进行连接,以此来提高压力蒸汽管道的高效设计,有利于施工质量和效率的提升,最大限度的防止水锤现象的发生。为了避免水锤现象的出现,在连接分管道时,利用主管道最顶端的蒸汽管,以此来实现石油化工工艺装置蒸汽管道配管的设计,从根本上实现石油化工产品生产的质量和水平。 3结语 总的来说,由于在石油化工工艺装置中,排液体的温度处于流动状态,温度较高。因此,在压力蒸汽管道的设计中,需要考虑管道设备的外观和形状,各项施工操作要符合相关的管道施工标准,通过科学精确的计算和分析,利用模型进行测试,以此来确保整个压力蒸汽管道设备的安全性和实用性,进一步促进我国石油化工领域的蓬勃发展。 作者:陈瑞娣 单位:茂名瑞派石化工程有限公司 石油化工毕业论文:石油化工安全生产风险控制措施 摘要:石油化工是国民经济的重要组成成分,是化学工业中的基干工业,其生产的物品多具有易燃、易腐、易爆炸以及有毒性等风险特征,易引发安全事故,因而合理有效控制石油化工安全生产中的风险因素显得尤为必要。本文旨在探究石油化工安全生产中的风险控制措施。 关键词:石油化工;安全生产;风险控制 石油化工是以石油为原料生产化学产品的化学工业,安全生产时石油化工企业生存和发展的生命线,关系到国计民生,而在现实石油化工成产中,由于相关工作人员安全生产风险控制意识薄弱,没有贯彻落实安全生产要求,石油化工企业在化学药品开发、煤矿开采等方面发生的风险事故较多,给国家和人民的人身财产安全造成严重损失。因此,加强石油化工安全生产过程中的风险控制显得尤为必要。 1安全生产风险控制概述 石油化工属于高危行业,发生安全事故具有一定的必然性,但在生产过程中,进行严明的安全生产管理,严格控制生产流程,规范操作,可将风险发生率降到最低。一般可以从以下几个方面来进行安全生产风险控制:第一,人的安全可靠性。对于生产过程每一个环节,工作人员需要严格遵守规范操作,保证自身安全;第二,设备的安全可靠性。设备是石油化工顺利生产的重要决定因素,因而需要时刻保证生产设备安全稳定的运行状态;第三;环境的安全可靠性。保障设备、人员所处环境的安全性,避免因环境因素引发安全事故;第四;制定合理的生产管理制度,纪律严明,避免因管理不当而引发安全事故。安全生产风险控制是指企业根据风险评价报表,制定并落实相应的风险控制措施,从而将安全生产风险控制在合理范围[1]。一般风险控制措施包含两个方面:第一,预防安全事故的发生,即在石油化工生产过程中做好预防措施,防患于未然;第二,控制故事损失扩大的措施,即在事故发生以后,采取一系列针对性的挽救措施,将事故控制在最小范围,从而降低损失。 2安全生产风险控制措施 2.1安全生产风险控制措施内容 第一,采用先进工程技术手段实现安全生产,控制生产风险。工程技术措施是解决企业安全生产风险的优化方案,主要通过采用先进的工程技术手段来控制安全生产中的风险因素。例如,石油化工生产过程中易发生火灾等安全事故,可采用防火工程、消防技术等先进技术措施,做好风险控制管理,从而有效降低安全事故的发生率;第二,提高安全生产管理水平。人为因素在石油化工安全生产中起着决定性作用,因而在生产过程中,要加强安全管理,制定标准设备管理制度、员工行为准则和岗位职责制度,实现一体化的管理,从而提高化工生产安全性;第三;提高操作人员的综合能力。操作人员的专业能力和职业素质是影响石油化工安全生产的关键因素,企业需要提高操作人员的操作技术和职业道德素质,以此降低安全生产风险。例如,企业可开展思想道德教育讲座、讲坛等活动,利用多媒体技术播放优秀石油化工生产人员的工作事迹,以此对企业员工进行思想道德教育,增强员工的责任心;第四,加强个体防护措施管理。 2.2安全生产风险控制措施的制定与实施 安全生产控制措施是将风险程度作为参考依据,风险程度一般分为轻度风险、中度风险、重度风险。在制定控制措施时,要充分考虑到控制措施的可操作性、可行性、安全性和合理性。针对轻度风险,风险控制措施为:保持石油化工生产现状,检查生产设备,找出风险原因和解决方案,并作好记录;针对中度风险,一般根据风险制定相应的管理制度,从而控制风险;针对重度风险,首先要整理重大风险改进措施清单,清单中需要包含风险名称、风险现状、风险级别、责任部门和相应的风险改进措施。同时,还要制定包含风险名称、改进目标、改进指标、改进投入资金、实施时间和负责部门等条例的风险控制方案,严格按照风险控制方案执行风险控制措施,保证责任到人,以达到控制风险的目的。控制措施落实到位以后,还需要由该项目的负责人对实施结果进行审核评定,主要审核指标包括技术措施完成进度、完成质量和资金投入等,确保风险控制措施落实到位。 2.3风险信息更新 石油化工生产工艺繁多复杂,生产过程存在易燃、易腐、易爆炸以及有毒性等风险,易引发安全事故,因而企业要及时更新化工生产过程中的风险信息,以便做好防控风险措施,降低风险发生率。例如,企业每年定时对常规化工生产活动进行一次风险识别和风险评价[2],主要审核过去的风险评价是否完善、是否全面包含企业生产各个环节以及相应的风险措施是否有效、是否需要扩充等,进行必要完善后制成风险评价报告。针对非常规性、作业复杂、危险性较大的生产活动,在每一次开工前就需要对生产活动进行风险评价工作,确保生产设备安全可用、生产环境适宜等,并将其制成可行性报告上报给上级领导,得到审批后才可作业。 3结语 石油化工属于高危行业,也关系到国计民生,因而加强石油化工企业安全生产风险控制是十分必要的。企业可以从采用工程技术措施、提高安全生产管理水平、提高操作人员的综合能力、加强个体防护管理等方面来提高化工生产过程中的风险控制。针对轻度风险、中度风险、重度风险等不同风险级别采取针对性的控制措施,并定时进行风险信息更新活动,以此降低企业化工生产风险发生率。 作者:杨建伟 单位:玉门油田分公司炼油化工总厂空分车间 石油化工毕业论文:石油化工设备检修不安全因素及防范措施 摘要:伴随我国社会经济的飞速发展,石油化工企业在其中发挥着重要的作用。而石油化工设备其工作状态直接影响着石油化工企业的正常生产经营,关乎到石油化工企业的企业效益。在石油化工企业进行生产经营的过程中,由于化工原料常常具有较强腐蚀性、有毒有害、易燃易爆等特点,且容易残存在石油化工设备中,因此设备检修人员在对设备进行检修的过程中就存在着安全隐患。本文先分析石油化工设备检修过程中存在的不安全因素,并在此基础上提出相应的防范措施,希望能为石油化工企业的安全生产做出相应贡献。 关键词:化工原料;石油化工设备;安全隐患;防范措施 石油化工企业作为国家主要支柱产业之一,是国家的经济命脉,其是否健康有序发展,直接影响着我国社会经济的发展。而石油化工设备的运行状态直接影响到企业生产效率,影响到产品的质量和成本。因此及时对石油化工设备做好检修工作显得尤为重要,设备检修过程中尤其要做好相关安全防范措施,以防出现安全事故。 1石油化工设备的特点 石油化工是一个需要许多复杂技术的行业,其生产工作条件要求较高,整个生产流程较为复杂,同时也涉及到很多石油化工设备,其主要类型有加工炉、换热设备、反应设备、储罐以及各类仪表装置等等,这些设备通过各种管路、阀门连接起来,从而组成了石油化工设备系统。石油化工企业的生产过程是连续不间断的,其设备还具有联动性的特点,各个生产设备之间有着紧密的联系,当一个环节出现故障,甚至会影响下一个环节的设备运行。再加上化工原料具有腐蚀性、易燃易爆、高温高压等特点,使得石油化工设备在长期运行过程中很容易出现设备损坏而造成泄漏、爆炸等事故。 2石油化工设备检修过程中存在的不安全因素 石油化工企业其生产设备多具有规模大、自动化、复杂化等特点。因此设备检修人员对石油化工设备进行检修的过程中就经常存在任务重、时间紧、危险性高等问题。危险性高主要是由两方面带来的。一是设备内作业,二是动火作业[1]。设备内作业主要存在的不安全因素有: (1)设备内通风不好或含氧量不达标,容易导致设备检修人员窒息。 (2)设备内的易燃有毒气体没有清理干净,容易导致设备检修人员中毒。 (3)设备检修之前,设备检修人员没有做好自身安全防护工作,比如没有按照规定穿戴好相关安全防护用具等从而导致中毒或灼伤。 (4)进入高深容器检修作业之前,没有做好相关安全措施,可能遭受物体坠落打击事故。动火作业主要存在的不安全因素有: (1)动火作业负责人监督责任失职,没有充分辨识危险源,没有认真贯彻落实相关安全措施,没有向设备检修人员做好安全交底工作。 (2)设备检修人员安全意识、安全技能不高。 (3)动火前未采取有效的防火措施,可能导致火花溅落到四周从而引燃易燃易爆物质,进而引发火灾和爆炸事故。 (4)进行带压不置换动火[2]之前,没有做好动火系统内部的含氧量控制工作,没有确保设备内部始终处于正压状态,从而导致可燃气体从设备内部泄漏出来,再加之没有做好前期动火点周围滞留的可燃气体含量检测工作,在动火时就有可能引发火灾。 (5)动火作业完成后,没有做好现场遗留火种检查工作。 3应对设备检修过程中不安全因素的可行防范措施 3.1构建完善的设备管理机制 要避免检修过程中存在的不安全因素,首要之重就是要做好石油化工设备的维护管理工作,从源头减少石油化工设备的故障出现率。因此石油化工企业必须针对企业生产设备构建一套完善的设备管理机制和三级考核制度,以此来加强设备的维修保养。首先,严格贯彻落实设备管理机制的相关规章制度,指定专人负责定期对生产设备进行检查以及维护保养,并填写设备维护保养记录。其次,企业要提高对设备维护保养的重视程度,坚决杜绝“以修代养”,对设备保养工作要从人力、财力、物力上予以大力支持;再次,车间管理人员也应当参照企业设备管理机制,制定本车间生产设备保养计划,监督操作人员按照保养计划对生产设备进行保养工作,并填写完善的设备保养记录。最后,严格落实三级考核制度,公司每月定期对全公司石油化工设备维护保养工作进行检查,车间每周定期进行检查,班组每日进行检查,并将检查结果纳入月底考核,确保三级考核制度落到实处。此外,在满足生产工艺要求以及生产设备安全运行的前提下,石油化工企业还应当尽量采购标准型号的零部件以及结构较易维护保养的设备。同时,在选购备件、备品的时候,也要对备件、备品的生产厂家、性能、型号、规格等重要指标予以充分了解,要去专营经销商处进行采购,防止不合格产品被安装到生产设备上。如此,不仅降低了设备成本,而且方便维护保养,减少了检修次数,进而降低生产成本。 3.2做好事前准备工作 首先,在对生产设备进行检修之前,一定要对设备进行认真细致的清理工作。对于设备里的易燃有毒气体,可以利用水或二氧化碳等惰性物质与易燃有毒气体进行置换,从而将之排出。如果是采用氮气进行置换,氮气应当从设备的上方入口进入,下方出口排出,且用量体积是被置换气体的3倍。[3]如果是采用水进行置换,水应当从设备下方入口进入,上方出口排出。置换之后,还要将设备里残留的化学物质进行彻底清理,可以适当采用化学清洗、物理冲洗等办法,对于顽固的化学残留物质,可以运用高温蒸汽法来祛除。其次,动火作业负责人要切实履行好监督职责,充分辨识危险源,认真贯彻落实相关安全措施,并向设备检修人员做好安全交底工作,监督设备检修人员是否穿戴安全防护用具。再次,在进行动火作业前一定做好相关防火措施。比如做好检修现场周围易燃易爆物质的清理工作,以防检修过程中,火花溅落到四周从而引燃易燃易爆物质,进而引发火灾和爆炸事故。进行带压不置换动火之前,一是要做好焊前准备工作,要对焊点周围母材的厚度予以检测,确保在施焊的时候不会熔穿母材。二是控制好动火系统内部含氧量[4]。必须了解且分析系统内部的气体成分,确保系统内部含氧量在安全范围以下,才能实施下步检修工作。即使在检修过程中,也必须多次对系统内部气体予以检测,对其含氧量情况予以随时掌握,一旦发现含氧量升高,则必须立即停止检修,直至查出原因,排除故障,然后才可继续实施检修工作。三是确保设备内部始终处于稳定的正压状态[5],这是由于一旦出现负压,空气就会被吸入设备内部,进而引发爆炸事故。由于很难以确定数值控制压力大小,因此一般以不“回火”和猛烈喷火为原则。四是做好动火点周围滞留的可燃气体含量检测工作。因为一些比空气重的可燃气体很容易滞留在动火点四周的低洼处,如果没有进行含量检测工作,一旦实施动火作业,将会引发火灾甚至爆炸事故。总之,当一切准备工作做好后,才可以进行下步检修工作。最后,动火作业完成后,再次检查动火作业周边环境,确保无火种遗留下来。 3.3引进先进技术 石油化工企业还应当不断引进先进技术,利用远程监控和无损探伤来对生产设备进行故障检测,无需拆卸设备机箱,就能实现对设备的检测工作,进而避免检修不足或过度检修的情况出现。当设备出现故障的时候,能够凭借离子焊、粘接、热喷涂等先进技术对故障设备予以快速修复。利用先进技术,不但能提高设备的维修效率,减轻检修人员的劳动强度,延长设备的寿命和高效使用性,还能减少石油化工企业的设备维修费用,确保石油化工企业的正常生产运营,提升企业现代化水平。3.4加强人员培训工作在整个设备检修过程中,设备检修人员作为行为主体,是确保安全检修的最重要一环。因此石油化工企业一定要不断强化安全技术管理,通过各种途径来做好设备检修人员的安全培训教育以及技术培训工作,使设备检修人员在熟练掌握各项检修技能的同时,更要充分意识到安全检修的重要性,从而充分了解和掌握检修过程中存在的不安全因素以及各项安全注意事项,进而在进行设备检修的过程中严格遵守相关规定和要求,确保设备检修的准时性、有效性以及安全性。 4结束语 综上所述,做好石油化工设备在检修过程中的防范措施,对促进石油化工企业安全生产具有重大的意义。因此石油化工企业在充分认识到设备检修过程中的不安全因素的同时,应当积极探寻可行途径来做好安全防范工作。本文先简单分析了石油化工设备检修过程中存在的不安全因素,并在此基础之上从构建完善的设备管理机制,做好事前准备工作,引进先进技术,加强人员培训工作四个方面提出应对防范措施,希望借此给予其他石油化工企业化工设备安全检修方面一定的参考与借鉴,为促进我国石油化工产业的健康有序发展做出积极贡献。 作者:张泰 单位:中国石油化工股份有限公司济南分公司 石油化工毕业论文:石油化工电气设备与供电系统的维护措施 摘要:对于石油化工企业来说,电气设备和供电系统的重要性不言而喻,本文就重点针对石油化工企业电气设备和供电系统的运行维护进行了简要的分析和探讨。 关键词:石油化工企业;电气设备;供电系统;运行管理;维护 1运行与维护中应该遵循的原则 对于石油化工企业中电气设备和供电系统的使用来说,其运行管理和维护工作应该遵循以下几个方面的基本原则,进而才能够保障其运行管理和维护的有效性和高效性: (1)经济性原则,对于石油化工企业的经营管理来说,经济性依然是极为关键的一个指标和管理任务,这一点在电气设备和供电系统的运行管理维护中也应该得到一定的体现,这种体现主要就是体现在运行管理的能耗降低方面,采取恰当的措施来降低电气设备和供电系统运行的能耗,保障其节能目标的实现,当然,也不能够为了实现这一经济性原则而导致其运行过程中出现安全问题; (2)安全性原则,对于石油化工企业这一类危险性较好的企业类型来说,在针对电气设备和供电系统进行使用的过程中,必须要格外注意其运行的安全性,一旦其存在安全隐患,不仅仅会导致整个电力系统的安全出现问题,甚至还可能导致整个石油化工企业出现更大的危险事故; (3)创新性原则,即在石油化工企业电气设备与供电系统运行管理和维护中,应该加强相应技术手段的研究和创新,不断引入一些新型的技术手段来提升其运行管理和维护的水平,保障其运行的规范性。 2电气设备和供电系统的运行维护措施 2.1电气设备和供电系统的运行管理措施 对于石油化工企业电气设备与供电系统的使用来说,其运行管理是极为重要的一个方面,具体来说,这种运行管理主要涉及到以下三个方面的内容: (1)首先,在运行管理中必须要切实加强对于相关电气设备参数设置的关注,保障其参数设置的合理性和准确性,我们都知道,对于任何电气设备的使用来说,参数设置都是极为关键的一个方面,一旦参数设置出现了问题,不仅仅会影响到整个电力系统的正常运转,导致其无法正常生产,还有可能会对于石油化工企业的安全性产生一定的威胁,因此,加强对于这些参数的监控和把关就显得极为必要,并且这种控制和管理应该落实到每一天的日常管理中去,加强实时控制,避免其参数超出管理人员的控制;同时,利用电力自动化系统,实时动态跟踪数据内容的变更和报警,针对监控反映出来的具体状况进行相应的分析,然后如果发现存在一定问题的话就给予报警处理,保障问题能够得到及时的解决; (2)其次,有效落实好相应的巡视检查制度也是保障其运行管理效率的一个重要举措,基于整个系统中所有的电气设备进行全面的巡视检查是极为必要的,在当前很多石油化工企业运行中,其电气设备与供电系统的运行巡视检查都已经实现了较高的自动化和信息化,这必然在一定程度上降低了巡视检查的难度,但是仍然需要相关的管理人员提高注意力,密切关注其特殊状况的出现,避免运行故障的出现;这种日常巡视的存在其实也就是预防性维护,在预防性维护工作中,合理的应用各种现代化仪器是极为必要的,比如红外成像检测仪就是代表性比较强的一类设备,采用该设备能够针对系统中相关设备的温度进行有效监测,进而便能够发现故障元器件,并且进行报警处理; (3)最后,保障故障处理的及时性也是当前石油化工企业电气设备与供电系统运行管理中的一个重要要求,因为故障的存在是威胁石油化工企业电气设备与供电系统有效运行的重要原因所在,只有保障这些故障得到了有效地处理才能够确保其运行的稳定性,而处理的及时性则能够尽可能的避免出现设备运行的中断,把因为故障造成的损失降到最低,就当前的故障处理现状来说,继电保护装置的使用是极为必要的,其对于故障处理及时性的贡献是比较关键的,并且还具备一定的安全保障价值。 2.2电气设备和供电系统的维护检修措施 对于电气设备与供电系统的维护检修工作来说,应该重点做好以下几点: (1)首先,必须要切实保障维护检修的有效性和及时性,即针对所有的电气设备以及供电系统制定合理有效的维护和检修规划,尤其是对于维护检修的时间间隔必须要进行合理的制定,进而避免出现因为长久不进行维护而导致一些故障问题的出现,而对于检修维护的实效性来说,则应该重点加强全面性,确保每一个电气设备及其供电系统都能够得到相应的维护,避免出现遗漏现象; (2)其次,必须要重点加强相关维护和检修工作的安全性控制,因为对于石油化工企业来说,其电气设备与供电系统的运行存在着一定的危险性,因此,切实保障维护检修工作的安全性就显得极为必要,这种安全性既是指具体维护操作的安全性,也是指必须要保障其后期运行的安全性,这也是其维护检修工作的一个重要目的所在;对于这种安全性控制工作来说,切实做好工作票制度的落实工作是极为重要的一个方面,也是当前应用效果比较理想的一个工作制度; (3)最后,为了更好地保障其维护和检修工作的效果,还应该着重加强对于相关检修人员的培训和指导,因为对于石油化工企业中应用的电气设备和供电系统来说,其复杂程度是比较高的,包含的具体设备也是极为繁杂的,这也就对于具体的技术人员提出了更高的要求,必须要切实具备相关的技术能力和检修水平才能够保障其维护检修工作的执行效果。 3结束语 综上所述,在石油化工企业中,电气设备和供电系统是极为关键的一个方面,也是保障其生产效率的核心内容所在,基于这一点来说,加强对于电气设备与供电系统的运行管理和维护修就显得极为必要,尤其是针对这些电气设备正常运行过程中存在的各种故障问题来说,切实有效的排出故障问题所在,保障其运行的稳定性和有效性是极为关键的一环。 作者:王诗煜 单位:丰益精细化学(连云港)有限公司 石油化工毕业论文:石油化工总承包项目的物资管理控制 摘要:基于物资管理与控制在石油化工总承包项目中引起的越来越高的注意,分析了物资与管理的重要性。 关键词:石油化工;总承包项目;物资管理控制 一直以来,石油化工工程是一项工程投资大、设计建设环节复杂、技术要求高、人力物力储备格外丰富的项目,它相比于其他工程,专业化、标准化、模块化要求更高、实施更困难,在这样的背景下,石油化工的物资管理与控制引起了业界越来越高的重视。 1物资管理与控制的重要性 在总承包项目中设计、采购、施工一体化,材料和设备是贯穿项目整个过程不可或缺且不容忽视的一项,尤其对于采购和施工环节,材料和设备更起着主导影响作用,做好其管理与控制,对整个工程都有着重要的作用。 1.1物资管理与控制是采购控制的重要途径 采购是总承包管理项目施工建设的首要一步,跟整体工程的建设有着密切的关系,制定出严谨的采购进度计划和采购技术,采购管理得当,是工程建设成功的基石。采购过程无非就是对材料和设备的采购,它们的采购成本一般占工程建设采购总成本的一半以上,因而加强材料和设备的管理与控制,严格把关采购目标、采购规格、采购数目、采购时间、采购地点、采购价钱等事项,就能保质保量有效进行采购控制。 1.2物资管理与控制是控制工程投资的基础 材料和设备的采购是采购投资的主导部分,而采购投资又是总承包项目建设总投资的主导,采购投资大约占工程建设总投资的百分之六十左右,同时材料和设备的数量与工程建筑工作量、工作时间、工作费用也成正比例关系,不必要的材设的增多必也使得施工投资增大。因而严格管理控制材料和设备的投入成本,不随意增设设备、添加材料用量,是控制工程总成本的重要手段。 1.3物资管理与控制是工程施工进度的保证 材料与设备的增多会导致工作量加大,会导致仓储压力过大,同样的道理,如果材料和设备供应不及时或者材料和设备准备不齐全、材料和设备到厂时间拖延,就会导致工作量不足,该完成的任务不能按时完成,影响工程施工进度。在石油化工项目建设中,材料和设备种类多、要求高,施工还要保证专业化、模块化,材料与设备的供应管理更应做到有效的控制,才能保证石油化工工程施工有条不紊的进行。 1.4物资管理与控制是工程质量的基础 物资管理与控制不仅仅体现在对材料和设备的采购、数量上的控制,还要控制材料和设备的质量,设想一下,如果某个石油化工厂的材料设备质量上不过关,就算再优秀的设计再精锐的施工力量也不能保证项目的安全性,更不说经营运行了。 2有效进行物资管理与控制 如前所述,材料和设备的采购、质量、管理对采购控制、工程投资、施工进度以及工程质量都有着很大的关系,因而重视材设的管理与控制势在必行。针对如何在石油化工总承包项目中有效进行物资管理与控制,本文搜集了相关的资料并针对性地进行了调查研究,提出以下几点建议: 2.1组建专项物资管理组 可以成立专门物资管理控制小组,小组由控制经理、材料控制工程师、采购经理、采购计划工程师、费用控制工程师、催交员、仓库管理员、材料质量检测员等组成,不同地区不同规模的石油化工项目对物资需求不一样,小组成员视情况而定,但必须保证分工明确,责任分担合理。 2.2严格采购阶段物资管理 材料和设备要经历请购采办生产运输验收存库出库施工使用一系列阶段,设计广、时间空间耗资多、风险承担大,采购处于最前期阶段,如果材料和设备在采购阶段就遇到问题,则整个流程都将被迫受限或者停止,根本进行不下去,继而影响整个项目的建设。因而有效进行物资管理与控制,首要一步就是在采购上做到严格管理,采购管理中,可以建立材料和设备采购专项管理体系,比如依照石油化工项目设计进度,制定材料和设备的请购进度体系。 2.3严格施工阶段物资管理 施工阶段的物资严格管理也是重要的一步。石油化工总承包项目中,物资种类复杂繁多,材料管理不当就会造成浪费、设备使用不当就会加快损坏,浪费施工费用,影响施工质量,因而,必须要做好施工阶段的物资控制,根据施工进度安排物资供应,学会现场变通,根据不确定因素以及突发情况做到材料与设备的平衡使用与控制。3结束语总之,材料和设备的管理与控制对项目的投资控制、工程的进度保证、工程质量验收都起着重要的作用,进行物资的管理与控制将是石油化工总承包项目中的一项重要任务。 作者:张鹏宇 朱闫丽 单位:海工英派尔工程有限公司 石油化工毕业论文:石油化工仪表及系统接地设计 摘要:针石油化工仪表及控制系统接地的设计进行了详细阐述。 关键词:石油化工;仪表防雷;控制系统;接地设计 21世纪以来,DCS在石油化工行业的应用和技术都得到较大程度的突破,因此仪表系统接地的问题也受到相关人员较高程度的重视。虽然,我国早在多年以前就仪表系统接地问题进行研究和规范,并通过明文对仪表以及控制系统的等电位接地问题进行了统一的规范和详细说明,但仍有许多项目在实际执行的过程中存在许多问题未能按照标准执行,尤其是项目单独设置仪表接地极的问题,不但给项目的具体实施造成了不必要的麻烦,也不符合我国在仪表系统等电位接地问题上所制定的规范和原则。 1仪表系统接地分类 1.1保护接地 保护接地主要目标是为了保障人身的安全和设备的稳定运行。因为通常状况下,仪表和控制系统都会存在外露的导电部分,而这一部分会因为故障或是不正常运行导致高危电压的形成,给工程现场埋下了极大的安全隐患。因此,这类设备需要进行保护接地。除此之外,由于现场环境的复杂性和变化性,有时甚至会出现仪表导线附带高于36V的电压的情况,因此,处于安全性的考虑也会给仪表外壳进行保护接地。 1.2工作接地 工作接地作为保障仪表数据的精确度和可靠度的重要工程,其主要内容包括了信号回路接地、本质安全系统接地和屏蔽接地三种情况。信号回路的接地处理需要分情况进行处理,当信号系统处于非隔离情况时,通常将直流电源的负极进行接地处理;反之,若是隔离的情况,则会由于信号本身就处于绝缘状态,因此,可不实施接地。而屏蔽接地主要是为了防电磁干扰,因此大多数会在控制室进行接地处理。本质安全仪表系统由于安全栅类型的区别而划分为隔离式和齐纳式两大类。隔离式安全栅由于自身的特性无需接地,而齐纳式安全栅电路则需要在控制室采用同一接地体。 1.3防静电接地 防静电接地处理需要在没有保护接地和工作接地时进行。而且接地的标准需要根据建筑物的特性来划分,每一类建筑物都有特定规格的保护器。 2仪表及系统接地的设置 2.1接地系统的主要组成部分 接地系统包含了导线、铜板、电极。导线起连接功能,贯通各处。然而,接地导线需要根据使用途径、连接部位、数量和长度的区别选择合适截面积的接地导线。通常状态下,需要设置三块接地铜板:第一块是工作地的汇总铜板;第二块是保护地的汇总铜板;第三块是总接地的铜板。这三块铜板都需要进行绝缘固定,而且这些铜板厚度都存在严格的要求(不小于6mm),而尺寸则需要根据需求情况进行确定。 2.2接地系统的设计原则 我国现阶段的主要接地设计原则是防电位差,因为保护接地和工作接地选择多个接地点时,接地点会产生电位差,从而影响仪表系统正常运行。正常状况下,仪表盘、控制柜内因为同时存在保护接地和工作接地两种接地类型,因此需要分别接入两种接地装置专属的汇总铜板。而其中的本安仪表接地、屏蔽接地、信号回路接地需要先接入到各汇流条后再接入工作接地的汇总铜板。接地电阻值作为关乎评价接地情况符合标准与否的重要指数之一,对接地效果的反映非常直观和准确。设计师在进行接地方案的设计时,不但要对接地电阻值进行考虑,还要对接地连接电阻值进行充分的考虑。连接电阻值指从接地端到总接地板这两者之间的电阻值大小,而且需要保证这一电阻的数值始终保持在0~1Ω以内,除此之外,还需要将仪表接地系统的电阻控制在4Ω以内。因此,对接地电极、接地导线截面积、连接方式的选择等方面都会对接地电阻值产生直观的影响,会直接影响接地电阻值。因此,各线路之间连接与导线和铜板的连接都需要采用铜接线片和镀锌钢质螺栓的方式,或者采用焊接。除此之外,接地总干线和接地电极连接还需要进行热镀锌的处理。 3结束语 仪表及控制系统唯有利用科学合理的接地保护才能让仪表及控制系统进行稳定持续的运行,才能防止各类型的干扰。尤其是在DCS系统的运行过程中,必须对现场可能出现的干扰情况进行防治型接地处理,不然很难保障系统运行过程中的稳定性和持续性。一般的工业现场环境都十分复杂,为了保障仪表及控制系统运行的稳定性,不但需要制造商进行改进和调整,提高系统的抗干扰程度;还需要工程设计者在设计方案时就考虑好系统接地的工作实施。 作者:张宪发 单位:中石油中国昆仑工程公司大庆分公司 石油化工毕业论文:石油化工污水处理技术的发展趋势 摘要:石油化工产业在生产中需要用到水资源,也会产生大量的污水,如果不及时处理污水,将会带来严重的环境污染问题,石油化工企业将会投入大量治理污水的成本,对于企业发展带来了消极的影响,因此对于石油化工产业的污水综合处理刻不容缓。 关键词:石油化工;污水处理;发展趋势 石油化工产业在我国国民经济中占有重要位置,该产业的发展直接关系着国民经济的发展程度,其健康发展又关系着和谐社会的构建。在石油生产中会消耗大量的污水,如果污水排放到江河湖海中,将会给人民群众的生活带来不便。随着近些年来我国社会主义经济的持续稳步发展,生态环境却遭到了破坏,为此举国都在进行建设环境友好型和资源节约型社会,针对石油化工污水处理正在加紧在技术方面的研发,力求将污染降低到最低程度,以此促进国民经济健康发展。 1石油化工污水处理概述 石油是石油化工产业的主要原料,在经过一系列加工处理之后才能最终被人们所用。其产业加工过程复杂,需要经过很多生产工艺流程,也会使用到很多生产装置,排出的污水也会随之增加。除此之外,生产企业所使用的成分不尽相同,其污染物种类也会有所不同,更加复杂,在众多的污染物质中还有对人体有害的有毒物质的存在,为污水处理增加了难度[1]。伴随现代工业化的快速发展,人们的思想道德观念有所下降,对于环境不加以保护,资源浪费严重,经济发展中过于重视经济效益,忽略环境效益,没有正确处理好二者的关系,不能协调发展。从目前现状来看,建设环境友好型与资源节约型社会势在必行。 2石油化工污水处理技术分析 2.1石油化工污水处理技术的现状 2.1.1含硫量不断增加 含硫量的不断增加是目前影响企业发展的一种重要因素,受到国际油价的持续波动影响,油价忽高忽低,油价在上涨的时候,高、低硫石油的产量与贸易差价存在很大差距,低硫原油量开始下降,而高硫原油量却不断上升[2]。 2.1.2处理及回用的难度增加 现代科学技术的发展,使得水加工产业蓬勃发展,水质也发生了变化,传统处理方式不能满足于污水处理的需要,难以达到国家标准。有些企业进行深度处理时明显出现了不足之处,面对水资源紧张的现状,不能加以回用,很难达到通过污水重复循环使用来节约资源的目的。 2.1.3水质更加复杂 近些年来此产业出现了较为少有的石油变重、品质下降与杂质等现象,我国是一个对石油需求很大的国家,重质与高稠原油产量在持续上升,催促了产业深加工能力的提高,各种因素对于炼化一体化发展提出了更高要求,在生产过程中操作步骤增加,相对于以前略显繁琐复杂,这就增加了污染物种数量,增加了处理的难度[3]。 2.2石油化工污水处理技术的发展趋势 目前污水含硫量逐渐增多,对于含硫量过多的污水进行处理是重点解决的问题,我国对于含硫物质的污水处理主要采用碱吸收法与氧化法,石油化工产业采用的是气提法与氧化法,我国还发明了物理除硫的方法,通过氧化处理,还能够起到除臭的作用;纯净新鲜水资源的一部分少量成分能够以蒸发形式清除,但是其他绝大多数水中成分需要在经过处理达标后才能排放,因此达标排放成为污水处理回收利用的发展方向。 3结束语 通过本文论述可知,石油化工产业对于国民经济的发展具有重要的战略意义,对于污水处理是其产业日常管理运行中的重要管理内容。污水处理不仅只与企业有关,更重要的是坚持建设环境友好型与资源节约型的重要体现,更关系着人民群众的根本利益,因此对于污水处理绝不能含糊,要充分认识到处理工作的重要性,加强整体行业的宣传教育,提高环保意识,正确协调处理好经济效益、环境效益、社会效益三者之间的关系,以推动国民经济的持续稳步发展。 作者:李恺翔 单位:延安职业技术学院 石油化工毕业论文:石油化工项目的设计进度管理研究 摘要:我国石油化工产业设计进度管理有以下几个特点:工程投资巨大、工艺复杂、建设周期长、设计的材料复杂等,本文对石油化工总承包项目的设计进度管理进行了探讨。 关键词:石油化工;设计;进度管理 1石油化工设计进度管理的特点 1.1石油化工涉及专业广泛 石油化工的设计进度管理不光是工艺上的问题,结构、电气、管线、机械等都需要复杂的设计过程。他们之间有了较为复杂的逻辑关系,把他们串联整合到一起才能发挥出有效的作用,如果有一个节点出了毛病,将会影响到其他的环节。这就要求项目管理负责人需要有强大的思维逻辑能力,分清主次,对实际情况出现的问题及时处理;对于计划跟实际情况不符的时候,需要管理人员制定措施并纠偏。 1.2设计的进度滞后 设计阶段的工作,往往影响到后续更多的工作,项目设计无疑起着龙头作用的。一旦设计的进度滞后,会消耗更多的成本和时间,再设计完竣工时间的时候,就希望尽快投入建设,没有详细的规划会给施工单位带来无形的压力,这样的施工质量是无法保证的。有时项目的延误不光是现场的技术失误造成的,往往是由于设计进度没能按时详细的完成造成的[1]。 1.3设计文件的质量问题 设计中各个专业相关性不能保证,没有专业的技术作为指导,凭空想象,缺乏高质量的审核,一旦出现问题就可能导致更多不良后果。出现设计变更时,需要尽快修改,严重情况下,需要在施工过程中进行修改,造成更多的浪费问题。对于设计时,出现的关键问题的参数时应该进行论证,对于新技术或者新设备更应该进行详细研究。 1.4容易出现偏差 1)项目管理计划忽略了实际情况,盲目照搬前人经验。2)项目管理人员经验不足容易导致估算错误。3)执行者与设计者协调不一致,导致交流方面的隔阂,延误进度。4)设计管理人员对于相关专业不熟悉导致了盲目增加工程量,不能量力而行。 2设计进度管理内容 2.1设计、采购、施工与管理的结合 一个完整的项目需要设计、采购、施工按顺序依次完成。设计阶段是进行图纸设计,通过方案对比到施工图完成,需要进行详细的研究判断;采购阶段,从资源选定到进行价格商定,最后的采购需要合理的计算;施工阶段是最关键的阶段,石油化工的技术涉及范围广、工期长需要更加细致规范的管理来进行保证。三者与管理相结合,相互依存,理清关系,以完成相应的目标。设计、采购、施工三者需要高度的衔接才能保证与管理计划同步。把握三者之间的联系,需要项目计划管理统筹进行分析。首先是提前进行项目的策划,包括编制实施计划书、设计进度计划书、项目责任书、鉴定报告等等。其次是考虑穿插在其中的任务,保证在履行目标的同时实现自身的利润问题,这些都是承包商关注的问题。 2.2设计进度计划编制 石油化工总承包的设计计划需要分为四个级别,由总体到分散,由具体到详细。第一级是项目总体的计划,主要包括项目总体进度的关键日期,项目在某一时间段需要达到的理想效果,项目需要在每一阶段具体落实的事宜。第二级是在第一级的基础上进行完善,将总体项目分为几个分工鲜明的单位,每个单位需要需要做什么、怎么做、做到什么,将设计、安装、施工集为一体安排规划。第三级是详细进度的计划,每单位在每个工期的详细内容和目标。第四级计划在第三级计划上进一步的细化,具体到每一天的工期,主要包括图纸目录和工作量清单。在三、四级计划上,需要各个专业的负责人进行编制,各个阶段的衔接必须保证科学合理性。 2.3进度管理的跟踪 当项目计划制定完成后,则需要开始正式的实施阶段。计划配合项目施工,难免有问题产生,这就需要进行管理的调整。每个单位每天都需要进行项目的进展跟计划的进度比较,发现其中的差距,分析产生落后或者超前的原因并上报。每周进行提交包括施工图纸交付状态表、设计采购表、人力统计表、资源开发表等内容。月报则是对每个周的总结。这样对不合理的地方进行适当调整,使项目于施工中业主、监理和承包商三方进行相互协调,保证项目平稳进行。 2.4现代工程设计集成化系统 现代工程设计集成化系统是以数据库和网络为核心技术,贯穿于整个工程设计中的全过程。以三维模型设计为新的工作方式,实现集成化的设计思想。对于管理计划根据工作量和工作时间由计算机进行分析模拟,管理人员只需要在几个方案中优化出最有效的一个,通过数据模拟,将一个项目每一个步骤完整的串联起来,提高设计的准确度,保证数据的真实性和权威性。 3结束语 综上所述,一个好的计划进度管理对于技术复杂、投资巨大、工期长久的工程来说是至关重要的,它带动整个工程协调有序的进行建设。现阶段的项目计划显然不会一直延续下去,也会在以后的建设中暴露出弊端。未来一个时期是我国石油化工建设事业的重要战略时期,面对巨大的挑战,应该去努力摸索更符合国情的项目管理计划。 作者:张鹏宇 朱闫丽 单位:海工英派尔工程有限公司 石油化工毕业论文:石油化工仪表及系统接地的设计 摘要:针石油化工仪表及控制系统接地的设计进行了详细阐述。 关键词:石油化工;仪表防雷;控制系统;接地设计 21世纪以来,DCS在石油化工行业的应用和技术都得到较大程度的突破,因此仪表系统接地的问题也受到相关人员较高程度的重视。虽然,我国早在多年以前就仪表系统接地问题进行研究和规范,并通过明文对仪表以及控制系统的等电位接地问题进行了统一的规范和详细说明,但仍有许多项目在实际执行的过程中存在许多问题未能按照标准执行,尤其是项目单独设置仪表接地极的问题,不但给项目的具体实施造成了不必要的麻烦,也不符合我国在仪表系统等电位接地问题上所制定的规范和原则。 1仪表系统接地分类 1.1保护接地 保护接地主要目标是为了保障人身的安全和设备的稳定运行。因为通常状况下,仪表和控制系统都会存在外露的导电部分,而这一部分会因为故障或是不正常运行导致高危电压的形成,给工程现场埋下了极大的安全隐患。因此,这类设备需要进行保护接地。除此之外,由于现场环境的复杂性和变化性,有时甚至会出现仪表导线附带高于36V的电压的情况,因此,处于安全性的考虑也会给仪表外壳进行保护接地。 1.2工作接地 工作接地作为保障仪表数据的精确度和可靠度的重要工程,其主要内容包括了信号回路接地、本质安全系统接地和屏蔽接地三种情况。信号回路的接地处理需要分情况进行处理,当信号系统处于非隔离情况时,通常将直流电源的负极进行接地处理;反之,若是隔离的情况,则会由于信号本身就处于绝缘状态,因此,可不实施接地。而屏蔽接地主要是为了防电磁干扰,因此大多数会在控制室进行接地处理。本质安全仪表系统由于安全栅类型的区别而划分为隔离式和齐纳式两大类。隔离式安全栅由于自身的特性无需接地,而齐纳式安全栅电路则需要在控制室采用同一接地体。 1.3防静电接地 防静电接地处理需要在没有保护接地和工作接地时进行。而且接地的标准需要根据建筑物的特性来划分,每一类建筑物都有特定规格的保护器。 2仪表及系统接地的设置 2.1接地系统的主要组成部分 接地系统包含了导线、铜板、电极。导线起连接功能,贯通各处。然而,接地导线需要根据使用途径、连接部位、数量和长度的区别选择合适截面积的接地导线。通常状态下,需要设置三块接地铜板:第一块是工作地的汇总铜板;第二块是保护地的汇总铜板;第三块是总接地的铜板。这三块铜板都需要进行绝缘固定,而且这些铜板厚度都存在严格的要求(不小于6mm),而尺寸则需要根据需求情况进行确定。 2.2接地系统的设计原则 我国现阶段的主要接地设计原则是防电位差,因为保护接地和工作接地选择多个接地点时,接地点会产生电位差,从而影响仪表系统正常运行。正常状况下,仪表盘、控制柜内因为同时存在保护接地和工作接地两种接地类型,因此需要分别接入两种接地装置专属的汇总铜板。而其中的本安仪表接地、屏蔽接地、信号回路接地需要先接入到各汇流条后再接入工作接地的汇总铜板。接地电阻值作为关乎评价接地情况符合标准与否的重要指数之一,对接地效果的反映非常直观和准确。设计师在进行接地方案的设计时,不但要对接地电阻值进行考虑,还要对接地连接电阻值进行充分的考虑。连接电阻值指从接地端到总接地板这两者之间的电阻值大小,而且需要保证这一电阻的数值始终保持在0~1Ω以内,除此之外,还需要将仪表接地系统的电阻控制在4Ω以内。因此,对接地电极、接地导线截面积、连接方式的选择等方面都会对接地电阻值产生直观的影响,会直接影响接地电阻值。因此,各线路之间连接与导线和铜板的连接都需要采用铜接线片和镀锌钢质螺栓的方式,或者采用焊接。除此之外,接地总干线和接地电极连接还需要进行热镀锌的处理。 3结束语 仪表及控制系统唯有利用科学合理的接地保护才能让仪表及控制系统进行稳定持续的运行,才能防止各类型的干扰。尤其是在DCS系统的运行过程中,必须对现场可能出现的干扰情况进行防治型接地处理,不然很难保障系统运行过程中的稳定性和持续性。一般的工业现场环境都十分复杂,为了保障仪表及控制系统运行的稳定性,不但需要制造商进行改进和调整,提高系统的抗干扰程度;还需要工程设计者在设计方案时就考虑好系统接地的工作实施。 作者:张宪发 单位:中石油中国昆仑工程公司大庆分公司 石油化工毕业论文:石油化工中水质检验数据误差的处理方法 摘要:石油作为衡量一个国家工业发展水平高低的重要指标,其产品质量生产的好坏离不开所使用的化工工艺。石油在化工生产过程中不可避免的会产生大量的污水,对污水水质进行准确的检验,能够有效降低污水排放量,降低对水资源造成的污染。因此,本文着重介绍了石油化工污水水质的基本特征,石油化工水质检验中数据误差产生的主要原因,并提出了一些减小或消除水质检验中数据误差的处理方法。 关键词:石油化工;水质检验;数据误差;处理方法 1石油化工污水水质基本特征 石油化工生产以石油为主要原料,经过裂解、分馏、精炼、重整等一系列化学加工工艺最终将石油加工成多种有机物质。这一过程需要的生产装置众多、且生产周期长,需要消耗大量的水,所以产生的污水水量大。通常,石油化工污水中含有硫、氰化物、氨氮、酚等常见污染物[1]。但不同的石油化工企业因生产的石油类产品不同,所以污水中含有的污染物存在一定差异,而由于石油化工采用的是化学加工法所以该污水中还含有多种与有机化学产品相关的污染物,如芳香胺类化合物、多环芳烃类化合物等。这些污染物种类繁多,且有一部分为有毒物质,导致污水水质结构复杂,不便于处理。 2石油化工水质检验中数据误差产生的主要原因 2.1系统性误差 系统性误差是一种较为常见的误差,造成这种误差产生的原因是由某些固定因素所致,这就使得在一次水质检验过程中可能出现多次系统误差[2]。这些固定因素具体包括分析方法选用不合理、检验仪器精密度达不到检验要求、试剂材料纯度不够高、检验人员出现误操作等。例如,检验材料的称重。在称量前,检验人员可能没有将砝码进行校正。 2.2偶然性误差 与系统性误差产生的原因不同,偶然性误差产生的原因并不是由固定不变的因素造成的。在石油化工水质实际检验过程中,由于外界环境是一直变化着的,且检验人员每一次具体的检验操作与具体步骤存在一定的差异,这些都会导致水质检验偶然性误差的产生[3]。例如,检验过程中的温度、空气相对湿度等。 3减小或消除石油化工水质检验中数据误差的有效处理方法 3.1采用数字检验方法 要想提高石油化工水质检验结果的准确性与可靠性,尽可能避免误差产生与减小误差对水质检验结果的影响,就需要根据在总结与利用以往检验经验的基础上,进行不断的实践与探索,并继续积累经验与方法,对现有检测方法中存在的不足进行弥补与改进,积极引进国内外先进水质检验方法与仪器设备,在对自身检验方法进行改进的同时,发挥自主创造能力,努力研制出属于自己的高效实用、精确的水质检验方法。实践表明,数字化处理技术能够有效提高水质检验的准确性。所以,水质检验人员应在借鉴其他检验数据误差处理方法的基础上,利用现代化数字技术对石油化工生产的污水进行水质检验,并根据石油化工污水的特征确定最佳水质检验数据误差处理方法[4]。在实际检验过程中,安排三名以上工作人员对相关数据进行准确读取与记录,聘请相关专家对检验所得数据及其之间关系进行处理与分析。在读取滴定管数据时,应严格按照有关注意事项规定进行,具体包括所读取的数据应保留到小数点后两位,以提高所测数据的准确性与有效性;读取时,工作人员的视线应与滴定管中的水样凹面保持在同一水平线上。此外,由于在实际读数过程中,数据小数点后两位往往会存在一定偏差,因而为保证所读取数据的准确可靠,检验人员还可以采取多次读取策略。通过多次读取数据以及对这些数据进行对比,取这些数据的中位数,可以大大提高检验数据的准确性和有效性。 3.2处理结果分析 在石油化工水质检验过程中,经常会出现一些不符合预期结果的异常数据,对这些异常数据出现的原因、过程等进行分析,有利于检验人员发现所用检验方法中存在的弊端与不足,或意识到自身出现的错误操作,从而通过不断吸取经验教训来降低异常数据出现的概率,降低数据误差对检测结果产生的影响。对于数据读取与记录环节,为保证检测数据的准确可靠,检验人员应尽可能进行5次以上的检验,最少不能低于5次,并且还要保证读取与记录数据的有效性应大于80%。目前,对于石油化工水质检验数据误差的处理采用的主要是数值比较法,即在排除检验过程中的异常数据后,求出剩下数据的平均值与平均偏差,然后计算出检验数据与平均值之间的绝对值和两组数据之间的比值,最后将该比值与4进行比较[5]。如果比值小于4,则对相关检验数据予以保留;反之,则排除相应的异常数据。 4结语 由上文分析可知,石油化工水质检验会产生多种数据误差,有些误差可以通过规范操作来进行规避,而有些误差则需要借助相关技术进行一定的处理。由于各种因素影响,误差不可能完全消除,所以只能通过不断提高数据误差处理技术等措施来提高水质检验的准确性,提高检验人员对水质检验的重要性认识。 作者:崔玲 单位:山东省东营科技职业学院 石油化工毕业论文:计算机控制在石油化工生产的应用 【摘要】在新的时代背景下,计算机技术的出现和应用使得是石油化工生产向着自动化和规模化的方向不断发展。本文以石油化工生产中的计算机控制为研究对象,分析了计算机控制在石油化工生产中的重要作用,探讨了计算机控制技术在石油化工领域的发展趋势。 【关键词】计算机控制;石油化工;生产 1计算机控制在石油化工生产中的作用 1.1生产过程的自动控制 在市场经济条件下,企业之间对市场份额的竞争愈演愈烈,为了占有更多的市场份额,各个企业都在从多方面不断的改善自己。就石油化工企业而言,如何减少生产过程中的成本投入,如何有效的利用计算机控制来协助生产过程,如何不断提高企业的经济效益是十分值得关注的问题。自动化控制是现代化工业生产的方向,好多企业是借助过程控制仪表来完成工业生产过程。 1.2生产装置安全性、高可靠性的要求 石油化工生产过程具有一定的危险性,高温高压的生产环境为安全生产带来了一定的挑战。高安全性和高可靠性的生产装置是石油化工生产顺利开展的基础和前提,在计算机控制下开展的生产过程具有高安全性和可靠性,可以充分满足石油化工生产过程对安全性和可靠性的要求。 2控制仪表的发展过程 控制仪表最早出现在20世纪40年代,在控制仪表出现的初始阶段,最为常见的控制仪表就是就地式仪表。经过一段时间的发展,到了20世纪70年代,第二代DDZ电动单元仪表正式问世。又经过了大约十年的时间,人们又开发出了以DCS过程控制系统为核心的第三代计算机控制系统。进入21世纪之后,人们又对第三代计算机控制系统进行不断的改进,进而开发出了第四代智能控制系统,也就是现在非常常见的现场总线控制系统。 3DCS在扬子石化生产装置上的应用 3.1什么是DCS DCS的全称是DistributedControlSystem,中文的意思是集散控制系统,属于计算机控制系统。DCS的主要作用是对生产过程进行集中管理和分散控制。一个DCS系统主要包括五个部分,分别是操作员站、工程师站、上位管理机、通信网络以及现场控制站。在上述五个部分的协调之下,DCS系统才能实现其功能。 3.2DCS的特点 3.2.1监控操作方便在工作过程中,DCS可以利用计算机实现对生产过程的实时监控,保证生产过程处于正常状态。一旦出现意外情况,DCS系统可以进行报警处理,及时提醒工作人员解决生产过程遇到的问题。 3.2.2控制功能丰富 DCS系统的控制功能十分丰富,DCS可以借助各种复杂的控制算法和逻辑运算实现多种控制功能,包括预警功能,监控功能,连锁保护功能等等。 3.2.3信息和数据共享 尽管DCS系统拥有多个相互不影响的工作站,但是不同的工作站之间可以实现信息和数据的共享。 3.2.4系统扩展灵活 DCS系统具有扩展灵活的特点,不同的生产过程需要的DCS系统是不一样的,相关人员可以根据自己的需要对DCS系统进行配置。 3.2.5安装维护方便 就硬件而言,DCS系统的硬件设备都属于标准化的设备,在安装时是非常容易的。就软件而言,DCS系统的软件功能非常强调,可以进行有效的自我诊断,及时发现软件在运行时遇到的问题,并及时将问题反映给相关人员。 3.2.6系统的可靠性高 DCS系统中的微处理器有效的提高了系统的可靠性,降低了系统的危险性。此外,DCS系统中冗余措施在一定程度上提升了系统的整体可靠性。 4计算机控制技术的发展趋势 进入21世纪以来,各种新技术不断涌现,计算机技术也得到了不断的发展。现阶段,微处理器的体积逐渐变小,性价比也越来越高,现场检测仪表和执行器也向着智能化的方向发展。21世纪初,IEC提出了61158标准,也就是现在非常常见的现场总线标准,简称FCS。 4.1基金会现场总线FF 基金会现场总线简称为FF,是最为常见的一种现场总线。基金会现场总线通常被安装在生产现场的最底层网络,总的说来基金会现场总线是一种自动化程度比较高的总线。基金会现场总线的主要作用是度量生产过程中的变量,并对生产过程的相关信号进行控制等等。基金会现场总线具有下述优势①较高的系统开放性,可以和任何具有相同标准的设备兼容;②智能化程度相对较高;③系统结构具有高度的分散性,从而使得整个系统的可靠性更高;④抗干扰能力相对较高。 4.2PROFIBUS总线 PROFIBUS是ProcessFildbus的缩写,PROFIBUS总线也是使用范围很广的一种现场总线,PROFIBUS总线的提出者是德国西门子公司。PROFIBUS总线主要包含三个部分①PROFIBUS-DP,也就是外围设备;②PROFIBUS-PA,也就是过程自动化;③PROFIBUS-FMS,也就是报文规范。 5结束语 在新的时代背景下,各种新技术的出现极大的推动了社会前进的步伐。现阶段,计算机技术已经融入了多个领域,就石油化工领域而言,计算机技术的出现和应用使得是石油化工生产向着自动化和规模化的方向不断发展。
电力系统自动化论文:也谈电力系统中电气自动化技术的应用 1计算机技术在电力系统自动化应用 计算机控制技术在电力系统中起到了至关重要的作用。这是由于随着计算机技术的飞速发展,电力系统中用电等重要环节以及输电、发电、配电、变电环节都需要计算机技术的支撑,这样就会使得电力系统自动化技术同时得到了快速地发展。 智能电网技术的应用 信息管理系统作为计算机技术中应用最为广泛的技术之一,电力系统自动化技术与计算机技术结合所形成针对整个全局进行智能控制的技术,也就是智能电网技术,是一个最具典型性的技术,涵盖了配电、输变电和用户以及调度、发电的各个环节。其中变电站自动化系统、稳定控制系统等被广泛应用到计算机技术的系统中,同时一样的还有诸如调度柔性交流输电以及自动化系统等。目前这种数字化电网建设,一定程度上可以说是智能电网的雏形,实际上也为我国建设智能电网做着准备工作。智能电网中较为典型的有智能电网的通信技术,同时在建设的过程中需要很多依托计算机的技术,需要具备实时性、双向性、可靠性的特征,需要先进的现代网络通信技术的应用,而且该系统也是完全依托计算机技术而存在的,同时具有信息管理系统。 变电站自动化技术的应用 可以说,变电站的自动化的实现又是依托计算机技术的发展实现的,要实现电力生产的现代化,一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现自动化,在实现的过程中计算机也得到了充分利用,二次设备也随之实现集成化、网络化、数字化,完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。变电站实现自动化,实现计算机屏幕化以及运行管理和记录统计实现自动化,另外两个组成部分是操纵以及监视,变电站的整体自动化才得以实现,正是如此多的组成部分实现了计算机的自动化管理。为了联系发电厂与电力用户,变电站以及与之相关的输配电线路必不可少。变电站自动化的实现,不仅组成电网调度自动化的一个重要组成部分,更是为了满足变电站的运行操作任务。 电网调度自动化的应用 电网调度自动化是电力系统自动化中最主要的组成部分,目前我国将电网调度自动化分为五级,其中各级电网的自动化调度都是与计算机技术的应用分不开的,从高到低分别是:国家电网、大区、省级、地区以及县级调度。其中最重要的组成部分就是电网调度控制中心的计算机网络系统,这些装置在计算机系统的连结下形成一个自动化的电网调度系统,将整个的结合起来。其他的主要组成部分有工作站、服务器、变电站终端设备、调度范围内的发电场、大屏蔽显示器、打印设备。计算机在电网调度自动化的作用不仅要实现对电网运行安全分析的监控,还要实现实时数据的采集,更要实现电力系统的电力负荷预测以及状态估计等功能。因此种种这些,都是通过电力系统专用广域网连结的测量控制以及下级电网调度控制中心等装置。 2电力系统自动化中plc技术的应用 plc是计算机技术与继电接触控制技术相互结合的产物,其存储器采用了可编程序以实现在其内部存储进行控制、运算、记录等操作指令。该技术是为了在工业环境下使用而设计的一种可编程逻辑控制器系统。该技术近年来被广泛应用于电力系统自动化中,解决了传统控制系统内可靠性低、接线复杂、灵活性较差以及耗能高等缺点。 plc技术的数据处理 plc可以完成数据的采集、分析及处理,具有排序、查表、数学运算、数据转换、数据传送以及位操作等功能。这些数据可以利用通信功能传送到别的智能装置,可以完成一定的控制操作,与存储在存储器中的参考值比较,也或将它们打印制表。数据可用于过程控制系统,也可以处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统。 plc技术的闭环过程控制 并过程控制是指对压力、温度、流量等连续变化的模拟量的闭环控制,plc通过模拟量i/o模块对模拟量进行闭环pid控制,并且实现数字量与模拟量之间的d/a、a/d转换。可使用专用的pid模块,也可用pid子程序来实现。 plc技术的开关量控制 火力发电系统内的辅助系统的工艺流程的控制多为顺序控制和开关量控制两种。用许多行业也应用到plc进行开关量控制,如机床电气控制、电机控制以及电梯运行控制、汽车装配线和啤酒灌装生产线等。plc技术的输出和输入信号都是通/断的开关信号。工业控制中应用最多的控制是开关量的逻辑控制。控制的输出、输入点数均可通过扩展实现,从十几个到成千上万个点,不受限制。 plc技术的顺序控制 随着国家对节能减排要求的逐步提高以及改革的深入,近年来大型火电企业的辅助系统均已由原来的继电控制器升级成plc控制系统,该行业在生产过程中降低资源损耗和提高效益,已成为各企业的管理最终目标。因此随着科技的进步,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,而采用plc控制系统不仅可以通过信息模块单独控制某个工艺流程,并且可以与通信总线连接来协调全厂生产工作。 电力系统自动化论文:电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5o年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5o年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— gtr、gto、p—moseft等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 gtr的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 gt0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5v,开通di/dt和关断dv/dt也是限制gto推广运用的另一原因,前者约为500a/u s,后者约为500v/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于gtr、gt0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的m0s结构电力半导体器件的一切。功率mosfet是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是p—mosfet的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压p—mosfet造成了很大困难。 igbt是p—mosfet工艺技术基础上的产物, 它兼有mosfet高输入阻抗、高速特性和gtr大电流密度特性的混合器件。其开关速度比p—mosfet低,但比gtr快 其通态电压降与gtr相拟约为1.5~3.5v,比p—mosfet小得多,其关断存储时间和电流i、降时间为别为o.2~o.4 u s和o.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 m0s控制晶闸管(mct)是一种在它的单胞内集成了mosfet的品闸管,利用m0s门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高igbt和gtr,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lgbt和mgt这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路pic(power, integrated circute),在pic中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用pw m 变换器了、采用pw m 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是pw m 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(band—band控制)产生pwm 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400kva以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型u/f控制型,多彩用16位cpu,第二代为高功能型u/f型,采用32位dsp,或双16位cpu进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以mcs一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的pic系列单片机及gm$97c(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的c语言、pl/m 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电力系统自动化论文:对于电力系统中配网自动化技术探讨 论文摘要:配电网自动化是运用计算机技术、自动控制技术、电子技术、通信技术及新的高性能的配电设备等技术手段,对配电网进行离线与在线的智能化监控管理,使配电网始终处于安全、可靠、优质、经济、高效的最优运行状态。配网自动化是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段,也是实现智能电网的重要基础之一。通过对配网自动化技术现状的分析,找出目前电网中配网自动化技术存在的问题,最后研究了未来配网自动化技术的发展趋势。 论文关键词:电力系统;配网自动化;通信技术 一、配网自动化的发展历程 我国配电自动化的发展大致经历了三个阶段,第一个阶段是自动化阶段,它的主要原理是不同的自动化开关设备相互支持;第二个阶段是计算机阶段,它主要基于计算机大规模云计算处理相关的配网问题;第三个阶段是使用现代控制理论支持的现代自动化阶段。 在配网自动化的第一个阶段里,主要的思路是当系统发生故障时,通过断路器等二次继保设备之间的相互配合,快速切除故障,不需要计算机介入进行实时控制,在这一阶段里使用的设备主要是二次物理设备。但是,在这一阶段里,受电源和继保装置的影响,自动化程度非常低。在这一阶段,当在系统正常运行时,不能实时侦测系统的运行状态,仅当系统发生故障时,二次设备才能发挥作用;当系统的运行方式发生变化后,需要工作人员重新到现场进行整定计算;恢复事故区域供电时,不能自动采取最优化措施;在事故恢复阶段,需采用多次重合闸,以保证系统的正常运行,但是,这种方法对系统设备的损伤很大。目前,这些设备在我国大部分地区仍在使用。 基于大规模计算机云计算的配网自动化技术是发展的第二阶段,在这一阶段里,对电力通信的要求较高,主要运用了现代通信技术、计算机技术和电力电子技术,在配电网正常运行时也能监视电网运行状况,真正意义上实现了遥信、遥测、遥控、遥调功能。在故障时,能够通过监控设备及时发现非正常状态,并由调度员通过遥控远方设备,隔离故障区域和恢复健全区域供电。 具有自动控制功能的现代配电自动化阶段,是进入配电自动化发展的第三阶段,计算机技术得到更好的应用,实现了配电网自动控制功能。集成了配电网scada系统、配电地理信息系统、馈线自动化、变电站自动化、需求侧管理、调度员仿真调度、故障呼叫服务系统和工作管理等一体化的综合自动化系统,初步实现了馈线分段开关遥控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远方自动抄表等功能。 面对世界电力积极开展智能电网研究的新动向,借鉴欧美等国家和地区的先进经验和技术理论,国家电网公司结合我国国情和能源供应,用电服务的新需求,于特高压输电国际会议上正式提出了立足自主创新,建设以特高压为骨干网架,各级电网协调发展,以信息化、自动化、互动化为特征的坚强配电网的发展目标,从而拉开了我国配电网研究和建设实施的序幕。 二、配网自动化技术存在的问题 1.功能设计单一 提高供电可靠率,是配电网自动化功能设计的传统思路。但电力可靠性中心简报数据表明,现阶段影响供电可靠性的主要是例行检测时配电网停电,这一阶段停电时间远大于由于配电网故障导致的停电。不断提高配网管理水平,大大减少例行检测的停电时间和次数,是发展配电网自动化技术的一个重要方面。 2.出现在配电网里的孤岛情况 在现阶段,不同的电力企业里,资源的种类多,各种资源难以整合到一起。部门内部信息共享能力差,企业部门之间的信息更是难以交流,这进一步导致了配电网管理出现紊乱,分析数据局部冗余。这种现象的出现,使得系统难以经济、安全运行。 3.新设备的出现对系统影响较大 在设备资产管理中缺乏整体考虑和长远考虑,盲目追求最新的设备,不注重系统整体运行情况,造成新老设备难以整合到一起,从而无法达到整体最优的效果。 4.在结构设计里不能统一设计 在配电系统实际运行时,往往出现主控方与受控方的信息不相关,网络传输能力不够,一次设备过老,导致新老设备不匹配。特别是将先进的二次设备和老旧的一次设备整合到一起,造成系统无法正常运行,严重影响配网自动化功能的实现和管理的优化。 5.管理体制中出现的弊端 配电自动化技术主要覆盖生产、营销两大专业,传统管理方式单纯强调垂直专业管理,而没有条块结合分工协作的保证措施。同时,在功能设计过程中,还存在重系统、轻客户管理,重形式轻实效的思维定式,导致技术缺失和管理漏洞,使得配电自动化技术无法满足现代电力系统的要求。 6.当前与长远的衔接问题 配电自动化技术涉及面广,投资额大,既要考虑企业未来发展需要,又要着眼于现有系统的充分利用,因此,电力企业应从技术,管理上采取措施,为配电自动化系统扩容及其功能完善做好准备。在实际生产中,应该开发和利用可扩展的管理系统模块和功能扩展性强的先进设备;而在管理过程中,更要摈弃传统的只注重当前利益而忽视长远利益的做法,应提倡资产全寿命周期管理的理念,解决当前和长远利益权衡问题。 三、配网自动化技术未来的发展趋势 随着科技的发展,配电网自动化展现出配电系统的智能化、自动化,信息化和互动化的新特征。配电自动化技术的未来发展趋势体现在以下七个方面。 1.配网自动化的综合型受控端 新型综合受控端基于高速scada系统,可以实现电网信息的快速采集和信号的综合处理,并且大大减少了受控端的数量,从而使系统的规模得到简化。这种受控端不仅具有以往终端所具有的功能,还可以实时监测系统的潮流分布、电压情况、系统是否产生震荡、频率是否满足要求等,将这些信息传递给主控方,供进一步分析使用。同时,这些受控端之间还可以进行相互通信,进一步提高数据的精确程度。 2.配电线路载波通信技术和基于因特网的ip通信技术 通信系统一直是配电网自动化的难点之一。在10kv及以下的配电系统里,由于受控端数目多,对通信的要求也显著提高。因此,如果要实现系统潮流实时监测、频率控制等需求,稳定的大容量的高速载波通信系统是必备的。该系统不仅可以满足上述需求,还可以为客户提供更多的生活服务,如电力线上网等。另外,光纤通信具有容量大、可靠性高、传输速率高等优点,已成为主流通信系统的首选。随着成本的降低,采用光纤通信作为配电系统自动化的主干通信网已得到普遍共识。随着通信技术的进步,基于城市光纤网的ip通信技术充分利用了光纤通信技术抗干扰能力强、误码率低、传递快速和ip通信方式的通用兼容性接口等优越性,可望成为智能配电网自动化系统的前沿通信技术。 3.定制电力技术 定制电力技术是柔性配电系统的实际应用,它将智能电网技术、柔性送电技术、云计算技术等高科技技术用于中低压配电网,用以消除谐波,防止电压闪变,保证各相对称,提高供电可靠性和经济性。主要由电压稳定器、快速无功补偿器、频率检测器、高速断路器等设备组成。当系统出现突然增大负荷或者瞬间丢失大负荷时,该技术可以瞬间发现系统的变化,并满足极限情况下系统的稳定,该技术应用于配网自动化中,可以实现系统实时优化,满足高层次用户的需求。 4.新型fa系统 新型的fa系统主要的思路是实现分布式电源,即根据不同的负荷就地提供合适的电源,减小线路传输的损耗,提高能量利用率。根据国家电网制订的未来发展方案,未来我国将把输配电系统分离,并在用户端设立电网提供者的信息,用户可以根据实时电价选择供电方。新型fa系统应用于配网自动化中也存在许多困难,主要有:分布式电源位置不确定,配网的运行方式多变,从而导致二次设备难以满足要求。 5.配电系统的集中化管理 在以往的配网系统中,用户是分散的,系统被迫分离为多岛,多岛之间功能相似,但系统难以交流,通道不可共享。集中化管理的配电系统,可以利用先进的通信网络将配电网控制中心与系统多岛连接在一起。比如,将scada系统与配网控制中心通过接口连接起来,形成一个多级系统。实现该系统的应用,最好的方法是最大限度利用用户原有的软硬件资源,保护用户的投资,实现实用化管理和多厂家产品共享的原则。 6.优化的系统配电网运行 随着社会的发展和电力企业体制改革的推进,国家电网也逐渐以经济效益作为一个阶段性目标。这要求供电企业要不断分析电网的运行状态,提出最优潮流的方案,即按照状态估计、潮流计算、最优潮流控制来对系统进行优化,在保证可靠性的同时提高系统的经济性。配网要在运行中提高经济效益,还应当优化系统的网络结构,尽量保证二次设备“不误动,不据动”,防止因系统突发事件导致巨大的经济损失。 7.信息一体化的配电网络 信息一体化是未来社会的发展趋势,配电网不是一个单独的部分,而是电力系统的一个重要的组成部分。在未来的发展中,配电网络要更多的考虑电力系统这个整体的重要信息,而不是单单关注配电网区域的信息。信息一体化的配电网系统需要满足信息实时搜索机制,支持公共信息模型等国际电工信息传输标准,实现智能化的配电系统,满足电力设备的二次网络安全方案。 电力系统综合自动化阐述 【摘要】电力系统综合自动化是上世纪中后期提出的一个概念,它包含的内容比较广泛,其主要目标就是要实现电力从生产到供应的时效最短化、安全最大化和运行成本最小化,本文就电力系统综合自动化的一些基础性知问题予以阐述。 【关键词】电力系统 综合自动化 控制系统 一、引言 2008年春节来临之时,我国南方遇到了半世纪未遇的特大雨雪冰冻天气,南方电网设施遭受到了毁灭性打击,一时间造成列车停运和较大部地区供电中断,使南方电网遭受了前所未有的重大考验。这次灾害留给我们的教训是深重的。电力系统自动化和 现代 化 发展 的水平,一定程度上影响着电力设施的稳定和安全。本文意在电力系统综合自动化发展状况和未来发展趋势作简要阐述。 二、电力系统综合自动化相关方面的解析 电力系统综合自动化是基于科技发展和 计算 机 网络 技术的出现而逐步形成的一个概念,是一个综合发电厂、变电站、输配网络和用户的集成概念,其概念研究和实现的主要目的就是如何更好地掌控和监视电力从出厂到供应的全过程,使输配过程更有效和通畅。电力系统综合自动化主要包括电网调度自动化、发电厂自动化(包火力和水力发电厂)、电力系统信息自动 传输、电力系统反事故自动化、供电系统自动化以及电力 工业 管理系统的自动化。其实质就是如何使电力在生产—传输—用户过程中实行有效自动化控制,从而实现电力供应的迅捷、损耗的最小和安全可靠。 图1三层控制系统模型电力系统综合自动化基本工作流程是,在相对的中心地带的调控中心装置现代化的计算机,以此向四周辐射网络系统,围绕这一中心的发电厂、变电站之间则设置信息服务和反馈的远方监视控制装置,并时时进行监控,从而形成了一个立体化的网络覆盖面,形成全面的畅通的信息传达和指令传输。中心计算机负责总体调控,而相关的监控设备则主要负责诸如设备操作和事故内容的记录、编制各种报表的记录处理、系统异常事故的自动恢复操作和常规操作的自动化等。在此基础上,形成以控制部件为中心,通过计算机和计算机的结合,以及终端硬件装置与控制计算机的结合,运用各种软件实现控制范围的扩大和自动化程度的深化。电力系统综合自动化采用的是分层控制的操作的方式,即在调度所、控制所和发电厂、变电站的各组织分层间,按所管辖功能范围分担和综合协调控制功能,以达到系统合理 经济 可靠运行目的的控制系统。当前,分层控制依据电力系统的大小一般分为二层和三层控制。具体情况如下图1和图2。 图2二层控制系统模型中央控制所相当于一个中枢神经,负责总体性的控制。主要是负荷-频率控制,主干系统的电压控制,发电厂、变电站的监视系统,系统安全监视控制,调度记录统计,发电计划系统构成。配有cpu(控制用计算机)、cdt(循环数字遥测)、tc(远方监视控制装置)、ssc(系统稳定控制装置)、vqc(电压-无功率控制装置)。中央控制所得主要功能就是维持整个系统的有效运行和设备的完整性。而中央控制所的下行任务则需要由地方控制所来完成,从而形成一个上下联动的完整系统。地方控制所主要功能是对发电厂、变电所进行有效监控。对地方系统的电压控制、安全监视、水工调度、运行记录、报告和通报发电计划与系统构成计划等等,除发电厂无功功率控制装置不配备外,其他设备功能基本与中央控制所相同,在此不一一赘述。 中央和地方控制所实际上是调度自动化的主要内容,其主要作用就是对电网安全运行进行时时监控、对电网实行有效的 经济 调度以及对电网运行安全分析和事故处理。这些功能的实现必须有 计算 机系统和数据信息传输 网络 为基础的数据采集与监控(scada),配以自动发电控制(agc),经济调度控制(edc),安全分析(sa)等等软件来实施。 图3配电所数字型保护控制装置电力系统综合自动化对变电站保护和控制也提出了更高的要求,它必须要具有集中控制功能和有先进的继电保护和控制,并能远距离控制、抗电磁干扰;有事件记录;可无人值班;能适应全系统统一控制的需要;满足分期建设的要求。配置的基本原则体现在:分层;数据分快、中、慢速传递;保护系统通信高度优先,但不经常占用;保护具有独立工作能力;功能处理器配置成群;数据采集装置设在开关站内;数据采集装置的数量和地点应具有灵活性;备用方式的选择具有灵活性。配电变电所数字型保护控制装置构成如上图3。 城乡配电网的实现较为复杂。在实现主网、发电厂、变电所自动化的同时,国外先进的电力部门已开始用先进的配电设备装备配电系统,组成配电scada系统,通过光纤等通信手段控制监测城乡的配电,例如配电系统的电压电流监测、控制自动重合器、启动分路开关等。电力系统综合自动化实施的一个至关重要的手段是:数据性信息的传输必须有一个可靠的调度通信网,传输电力生产过程中的安全监测数据,生产调度数据、远动数据及行政、财务、供应及计划管理数据等。电力系统综合自动化中的信息传递主要分为从上至下和从下至上两种方式。从上至下的信息传递一般称为下行信息传递,主要是从各级控制所下达到发电厂、变电站的指令和操作信息,从下至上的信息传递一般称为上行信息传递,就是传达判断、处理所需信息。 三、我国电力系统综合自动化的 发展 方向 我国电力系统综合自动化的发展方向就是全面建立dms系统,通过dms系统,一,可以提高电气综合管理水平,适应 现代 电力系统技术发展的需要;二,使电气设备保护控制得到优化,消除大面积停电故障,提高供电系统的可靠性;三,能够建立快速电气事故处理机制,使故障停电时间减到最短,对生产装置的影响也可以大大降低;管理人员可以随时掌握整个电力系统运行情况以及电流。电压、电量、功率等各种运行参数,实现电力平衡、负荷监控、精确计量和节约用电等多种功能;四,改变了现行的运行操作及变电值班模式,实现了真正意义的无人值守变电站管理方式,达到大幅度减员增效的目的。 四、对电力系统综合自动化的几点思考 电力系统综合自动化是一个集传统技术改造与现代技术进步于一体的技术总体推进过程。虽然,当前电力系统的综合自动化已经进入以计算机技术和监控技术开发为主要标志内的阶段,但对于我国这样一个电力需求大、电网建设复杂而电力系统综合自动化改革开始较晚的国家来说,在追赶先进技术的同时,还必须要注重对传统技术和设备的改进,只有这样才能保证电力系统综合自动化的早日全面实现。 电力系统自动化论文:电力系统自动化发展趋势及新技术的应用 [摘要] 现代 社会对电能供应的“安全、可靠、 经济 、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体 发展 ,本文对此进行了详细的阐述。 [关键词]电力系统自动化 发展 应用 一、电力系统自动化总的发展趋势 1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于: (1)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。 (2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 (3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。 (4)在控制手段上日益增多了微机、电力 电子 器件和远程通信的应用。 (5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 2.整个电力系统自动化的发展则趋向于: (1)由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到agc(自动发电控制)。 (2)由高电压等级向低电压扩展,例如从ems(能量管理系统)到dms(配电管理系统)。 (3)由单个元件向部分区域及全系统发展,例如scada(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。 (4)由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。 (5)装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。 (6)追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。 (7)由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如mis(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着 计算 机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(computer)、控制(control)、通信(communication)和电力装备及电力电子(power system equiqments and power electronics)的统一体,简称为“cccp”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 二、具有变革性重要影响的三项新技术 1.电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有: (1)电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。 (2)具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。 (3)不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经 网络 适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的asvg(新型静止无功发生器)的自学习功能等。 2.facts和dfacts (1)facts概念的提出 在电力系统的 发展 迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统(facts)技术悄然兴起。 所谓“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称facts,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力 电子 装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。 (2)facts的核心装置之一——asvc的研究现状 各种facts装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。asvc是包含了facts装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。 asvc由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,asvc的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为asvc是一种固态装置,所以能响应 网络 中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。 (3)dfacts的研究态势 随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。 dfacts是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。 3.基于gps统一时钟的新一代ems和动态安全监控系统 (1)基于gps统一时钟的新一代ems 目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(scada)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。 (2)基于gps的新一代动态安全监控系统 基于gps的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有scada的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用gps实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。gps技术与相量测量技术结合的产物——pmu(相量测量单元)设备,正逐步取代rtu设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。 电力系统调度监测从稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。gps技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。 随着 计算 机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。 电力系统自动化论文:浅论电力系统配电网自动化的应用 论文关键词:电力系统;配电网;自动化;应用 论文摘要:本文分析了电力系统配电网自动化的实施目的、实施原则及自动化模式方案,以加快配电网自动化的发展,提高配电网供电的可靠性。 我国电力系统自动化在发电厂、变电站、高压网络、电力调度等方面都有较好的发展和应用,但是在配电网络方面还较为滞后,这是由于我国电力建设资金短缺,长期以来侧重电源和大电网建设的缘故,使配电网络技术发展受到严重的影响。设备落后、不安全的因素较多等状况,造成了配电网用电质量及供电可靠性方面较难满足要求。近几年来,随着电力事业的发展,各种新电器广泛应用于生活、生产,给人类带来了巨大的便利,但同时,也使人类社会对电的依赖日益加深。电力作为一种商品进入市场,配电网供电可靠性已是电力经营者必须考虑的主要问题。国家电力公司为规范电力公司的运作,真正体现服务人民的企业宗旨,对电能质量提出了较高的要求,尤其对供电可靠性制定了明文规定:一般城市地区为99.96%,使每户年平均停电时间不大于3.5h;重要城市中心区应达99.99%,每户年平均停电时间不大于53min。对照这一标准,我们还有很大差距。因此加快配电网自动化的建设与应用,是提高配电网供电可靠性的一个关键环节,也是实现上述目标的重要内容。 城市配电自动化的内容是对城域所辖的全部柱上开关、开闭所、配电变压器进行监控和协调,既要有实现ftu的三遥功能,又要具备对故障的识别和控制功能,从而配合配电自动化主站实现城区配电网运行中的工况监测、网络重构、优化运行。由此,配电自动化的系统结构应当是一个分层、分级、分布式的监控管理系统,应遵循开放系统的原则,按全分布式概念设计。按照一个城区全部实施设计,系统必须将变电站级作为一个完整的通信、控制分层;系统整体设计可分为配调中心层、变电站层、中压网层、低压网层。 一、配电自动化实施目的 配电自动化在我国的兴起主要是缘于城网改造工程。长期以来配电网建设不受重视,结构薄弱,供配电能力低。国家出台的城网改造政策,提出要积极稳步推进配电自动化。配电自动化实现的目标可以归结为:提高电网供电可靠性,切实提高电能质量,确保向用户不间断优质供电;提高城乡电力网整体供电能力;实现配电管理自动化,对多项管理过程提供信息支持,改善服务;提高管理水平和劳动生产率;减少运行维护费用和各种损耗,实现配电网经济运行;提高劳动生产率及服务质量,为电力市场改革打下良好的技术基础。 二、配电自动化的实施原则 配电自动化是整个电力系统与分散的用户直接相连的部分,电力作为商品的属性也集中体现在配电网这一层上,配点网自动化应面向用户并适应经济发展水平。日本在20世纪80年代,已完成了计算机系统与配电设备结合的配电自动化系统,主要城市的配电网络上投入运行,使得电网供电可靠性得到显著的提高,日本1996~1997年度平均每户停电0.1次,每次平均8 min,可靠性居全球之首。 1998年我国投巨资进行城乡电网改造。由于我国对电力是国家垄断经营,尚未真正实现电力市场化,各地发展很不平衡,因此配电自动化系统实施的目的必须适应终端用户的需求,而这种需求会因不同用户、因地、因行业而异随时变化。如果全面的实施配电自动化,应综合考虑,对于提高供电可靠性,应将它看作一个长期的市场行为。供电可靠性的提高是一个受多种因素制约、用多种手段有效协作后的结果,尤其依赖于系统管理水平的提高。故应将改造的重点转为采用各种综合手段提高供电质量,如采用不停电施工减少计划停电;开发应用配电自动化设备,实现远方监视、控制、协调,消除操作中人为因素可能导致的错误。供电企业在实施配电自动化时,也应首先研究客户长期的、变化的、潜在的需求,按现代的营销模式做市场调查、顾客群细分等,将配电自动化的实施同时作为整个电力营销策略中的环节之一;其次,量力而行,综合企业内已有的线路网络水平、调度自动化和变电站(开闭所)自动化水平、人员素质,制定实施的进度和规模。 三、配电网自动化模式方案 (一)变电站主断路器与馈线断路器配合方案 由变电站出线保护开关和馈线开关相配合,并由两个电源形成环网供电方案。也就是说优化配网结构,推行配电网“手拉手”,变电站出线保护开关具有多次重合功能,重合命令由微机控制,线路开关具有自动操作和遥控操作功能,通信及开关具有自动操作和遥控操作功能,通信及远动装置,事故信息、监控系统由微机一次完成。设备与线路故障由主站系统判断,确认故障范围后,发令使故障段开关断开。 (二)自动重合器方案 此方案是将两电源连接的环网分成有限段数,每段线路由相邻的两侧重合器作保护。故障时,由上一级重合器开断故障,尽可能避免由变电站断路器行分合。当任一段故障时,应使故障段两端重合器分断,对故障进行隔离,线路分支线故障由重合器与分断器动作次数相配合来切除。 (三)自动重合分段器方案 每段事故由自动重合分段器根据关合故障时间来判断。此方案在时间设置上,应保证变电站内断路器跳开后,线路断路器再延时断开。然后站内断路器进行重合,保证从电源侧向负荷侧送电,当再次合上故障点时,站内断路器再次跳开,同时故障点两侧线路断路器将故障段锁定断开,确保再次送电成功。 (四)馈线自动化模式 1、就地控制模式,即利用重合器加分断器的方式实现。 2、计算机集中监控模式,即设立控制中心,馈线上各个自动终端采集的信息通过一定的通信通道远传回主站。在有故障的情况下,由主站根据采集的故障信息进行分析判断,切除故障段并实施恢复供电的方案。 3、就地与远方监控混合模式,采用断路器(重合器),智能型负荷开关,并且各自动化开关具有远方通信能力。这种方案可以及时、准确地切除故障,恢复非故障段供电,同时还可以接受远方监控,配电网高度可以积极参与网络优化调整和非正常方式下的集中控制。 电力系统自动化论文:浅论电力系统自动化中智能技术的应用 [论文关键词]电力系统自动化 智能技术 [论文摘要]简单回顾模糊控制、神经网络控制、专家系统控制、线性最优控制、综合智能控制等典型智能技术在电力系统自动化中的运用。 电力系统是一个巨维数的典型动态大系统,它具有强非线性、时变性且参数不确切可知,并含有大量未建模动态部分。电力系统地域分布广阔,大部分元件具有延迟、磁滞、饱和等等复杂的物理特性,对这样的系统实现有效控制是极为困难的。另一方面,由于公众对新建高压线路的不满情绪日益增加,线路造价,特别是走廊使用权的费用日益昂贵等客观条件的限制,以及电力网的不断增大,使得人们对电力系统的控制提出了越来越高的要求。正是由于电力系统具有这样的特征,一些先进的控制手段不断地引入电力系统。本文回顾了模糊控制、神经网络控制、专家系统控制、线性最优控制、综合智能控制等五种典型智能技术在电力系统中的运用。 一、模糊控制 模糊方法使控制十分简单而易于掌握,所以在家用电器中也显示出优越性。建立模型来实现控制是现代比较先进的方法,但建立常规的数学模型,有时十分困难,而建立模糊关系模型十分简易,实践证明它有巨大的优越性。模糊控制理论的应用非常广泛。例如我们日常所用的电热炉、电风扇等电器。这里介绍斯洛文尼亚学者用模糊逻辑控制器改进常规恒温器的例子。电热炉一般用恒温器(thermostat)来保持几挡温度,以供烹饪者选用,如60,80,100,140℃。斯洛文尼亚现有的恒温器在100℃以下的灵敏度为±7℃,即控制器对±7℃以内的温度变化不反应;在100℃以上,灵敏度为±15℃。因此在实际应用中,有两个问题:①冷态启动时有一个越过恒温值的跃升现象;②在恒温应用中有围绕恒温摆动振荡的问题。改用模糊控制器后,这些现象基本上都没有了。模糊控制的方法很简单,输入量为温度及温度变化两个语言变量。每个语言的论域用5组语言变量互相跨接来描述。因此输出量可以用一张二维的查询表来表示,即5×5=25条规则,每条规则为一个输出量,即控制量。应用这样一个简单的模糊控制器后,冷态加热时跃升超过恒温值的现象消失了,热态中围绕恒温值的摆动也没有了,还得到了节电的效果。在热态控制保持100℃的情况下,33min内,若用恒温器则耗电0.1530kw·h,若用模糊逻辑控制,则耗电0.1285kw·h,节电约16.3%,是一个不小的数目。在冷态加热情况下,若用恒温器加热,则能很快到达100℃,只耗电0.2144kw·h,若用模糊逻辑控制,达到100℃时需耗电0.2425kw·h。但恒温器振荡稳定到100℃的过程,耗电0.1719kw·h,而模糊逻辑控制略有微小的摆动,达到稳定值只耗电0.083kw·h。总计达100℃恒温的耗电量,恒温器需用0.3863kw·h,模糊逻辑控制需用0.3555kw·h,节电约15.7%。 二、神经网络控制 人工神经网络从1943年出现,经历了六、七十年代的研究低潮发展到现在,在模型结构、学习算法等方面取得了大量的研究成果。神经网络之所以受到人们的普遍关注,是由于它具有本质的非线性特性、并行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能力。神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的。神经网络将大量的信息隐含在其连接权值上,根据一定的学习算法调节权值,使神经网络实现从m维空间到n维空间复杂的非线性映射。目前神经网络理论研究主要集中在神经网络模型及结构的研究、神经网络学习算法的研究、神经网络的硬件实现问题等。 三、专家系统控制 专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面。虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用,但仍存在一定的局限性,如难以模仿电力专家的创造性;只采用了浅层知识而缺乏功能理解的深层适应;缺乏有效的学习机构,对付新情况的能力有限;知识库的验证困难;对复杂的问题缺少好的分析和组织工具等。因此,在开发专家系统方面应注意专家系统的代价/效益分析方法问题,专家系统软件的有效性和试验问题,知识获取问题,专家系统与其他常规计算工具相结合等问题。 四、线性最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分,也是将最优化理论用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多,最成熟的一个分支。卢强等人提出了利用最优励磁控制手段提高远距离输电线路输电能力和改善动态品质的问题,取得了一系列重要的研究成果。该研究指出了在大型机组方面应直接利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式。目前最优励磁控制的控制效果。另外,最优控制理论在水轮发电机制动电阻的最优时间控制方面也获得了成功的应用。电力系统线性最优控制器目前已在电力生产中获得了广泛的应用,发挥着重要的作用。但应当指出,由于这种控制器是针对电力系统的局部线性化模型来设计的,在强非线性的电力系统中对大干扰的控制效果不理想。 五、综合智能系统 综合智能控制一方面包含了智能控制与现代控制方法的结合, 如模糊变结构控制,自适应或自组织模糊控制,自适应神经网络控制,神经网络变结构控制等。另一方面包含了各种智能控制方法之间的交叉结合,对电力系统这样一个复杂的大系统来讲,综合智能控制更有巨大的应用潜力。现在,在电力系统中研究得较多的有神经网络与专家系统的结合,专家系统与模糊控制的结合,神经网络与模糊控制的结合,神经网络、模糊控制与自适应控制的结合等方面。神经网络适合于处理非结构化信息,而模糊系统对处理结构化的知识更有效。因此,模糊逻辑和人工神经网络的结合有良好的技术基础。这两种技术从不同角度服务于智能系统,人工神经网络主要应用在低层的计算方法上,模糊逻辑则用以处理非统计性的不确定性问题,是高层次(语义层或语言层)的推理,这两种技术正好起互补作用。神经网络把感知器送来的大量数据进行安排和解释,而模糊逻辑则提供应用和挖掘潜力的框架。因此将二者结合起来的研究成果较多。 除了上述方法,在电力系统中还应用了自适应控制、变结构控制、h∞鲁棒控制、微分几何控制等其它方法。总之,智能技术的广泛运用推动了电力系统的自动化进程。我们相信随着人们对各种智能控制理论研究的进一步深入,它们之间的联系也会更加紧密,相信利用各自优势而组成的综合智能控制系统会对电力系统起到更加重要的作用。 电力系统自动化论文:浅析电力系统信息管理自动化实现的途径与策略 论文关键词:电力系统 信息管理 自动化 实现 途径 策略 论文摘要:实践证明,在电力行业中实施信息化管理是其在市场经济条件下生存余发展的必由之路。随着我国电力体制改革不断的深入和电力市场逐渐形成,供电企业已经由原先让上级满意变成了让用户满意上来。本文,通过对电力系统管理现状的分析对其实现的途径和策略进行了探究,研究结果认为实现的途径和策略可以从政策和资金的投入、全员对其认识上提高和系统运用所需的知识学习三个方面上加以突破。 电力系统作为国家基础经济重要的一个环节,随着国内外环境的变化迅速发展,运用信息管理自动化建设对电力企业解决信息资源短缺与资源浪费之间的矛盾将成为必然。换句话讲,建立并拥有一整套先进的适合于电力系统自身需要的信息管理系统,已成为电力企业增强其市场竞争能力,实现信息化工作必然发展趋势。因此,对电力系统信息自动化实现的途径与策略探讨是一件非常有意义的事情。 一、电力系统管理的现状分析 电力行业是应用信息技术较早的行业之一,但限于当时的客观条件和人员素质,直至90年代初,仍处于一般应用水平,其信息化程度与客观需求和电子技术的迅猛发展,还存在着相当大的差距。但随着国家对其重视程度的提高,时至今日全国大部分省市级电力公司的信息管理系统已实用化,可以说信息化的管理模式已经基本形成。信息管理系统的运用虽然取得了一定的成效,但在应用效果上仍然感觉不是很理想,在不同地域、不同单位之间发展伤存在着不平衡性。尤其是一些县级电力企业的信息管理系统在开发和应用上处于相对滞后的位置。主要的问题体现在已经建立了信息管理系统在投入的资金所得到的回报并不明显。特别突出的问题就是管理规范上比较差,不能适应信息化建设的需求以及领导对信息化工作的不重视、管理方法不合理等。 另一方面,在信息化系统的运用过程中其系统本身也存在着一些问题。目前,较多的电力企业运用的信息管理系统(mis,manage—ment information system)是一个由人、计算机组成的能进行管理信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用的系统管理管理模式。其主要作用就是将企业相对孤立、零碎的信息转变并形成成一个相对比较完整、有组织的信息系统,这样一来就彻底解决了信息存放的“冗余”问题,大大提高了信息的利用效率。可以说这个系统在一定的程度可以最大限度地利用现代计算机及网络通讯技术从而实现企业的信息管理。但是由于msi技术本身固有的缺陷,使得msi无法适应多变的管理环境。基于mis无法满足人们对于管理信息系统需求的情况下,统(dss,decisions support system)便随之研发出来。二者的区别主要是msi是实现对信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用,而dss更主要的是针对某一类型的半结构化和非结构化决策问题,通过对数据的分析、建立模型、挖掘规则等方式,为管理者提供决策支持信息。随着系统的不断运用和相关漏洞的修复,数据仓库的综合决策支持系统最终形成。以至于后期的数据仓库、olap、数据挖掘灯相结合起来所形成的综合决策支持系统(远程自动抄表系统、基于抄表数据的综合决策支持)。 总之,随着科技的不断进步以及管理者理念和对系统的把握,电力系统的信息管理自动化呈现出良好的发展势头。但是,我们看到硬件的不断发展也要看到软件发展的不足,即管理自动化系统的实现途径和策略。 二、实现的途径与策略 网络技术的迅猛发展 ,给信息管理电自动化硬件的集成提供了技术支持和保障 ,提高了系统的可靠性与实用性我们知道,在进行的信息管理目的就是要将各种信息收集过来 ,然后进行分类、整理、抽取和融合 ,获取有用的信息 ,最终为应用服务。所以,对供电企业而言 ,信息融合的主要目标是从企业的实际需要出发 ,融入先进的系统思想 ,深入配电网管理各个环节 ,构建一体化解决方案 ,实现配电网的数字化运营 ,并将以更加先进、实用、成熟的服务回报广大用户。为此,有效的运用信息管理系统是实现最优化服务的主要手段。那么,如何才能更有效的在电力系统管理中实施信息管理自动化呢,笔者对其途径与策略有如下几点思考。 首先,政策和资金的投入是管理自动化实现的保障。随着技术不断的发展,管理自动化系统也越趋于庞大、复杂,要想能有效的运用必须根据电力企业的特点进行修正。这其中就需要投入大量的人力、财力。不仅如此,一套管理自动化系统的投入使用同样要付出高额的费用。这些都需要得到国家政策上支持和资金上的大力投入。因此,国家支持是保障电力系统管理自动化实现的首要成功要素。 其次,通过全员对其认识上提高以确保实施的有效性。笔者认为,好的管理系统需要管理者的接纳,如果管理者对其有抵触情绪,那么你再好的系统也只是一个摆设。所以,加强对其系统的充分认识,了解其对于提升我们工作效率的好处,从认识上使系统工作人员产生重视的态度。这里面尤其要值得一提的就是相关主管部门领导的重视,对系统的实施是非常重要的。 最后,提高全员系统运用知识学习以确保实施的能力。实践证明,在信息管理自动化系统的运用过程中需要我们管理者掌握一定的知识和技能,因此对系统的全员进行相关培训是非常必要的,也是促进系统有效运行的有效途径和手段。事实已经告诉我们,新时期的电力系统发展更需要对知识的储备和技能的掌握。 电力系统自动化论文:试析电力系统调度自动化 论文摘要:阐述了我国电网的现状、电力系统调度运营所包含的内容、所要实现的目标以及电力系统自动化的组成和目前所存在问题的解决方案,并对电力系统调度自动化的未来进行了展望。 论文关键词:电力系统;调度自动化;信息 一、我国电网现状简介 电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电设备以及控制、保护和通信设备组成的一个整体。目前我国电网进入了大电网、大电厂、大机组、超高压输电、高度自动控制的新时代 。电力系统规模逐渐扩大,各电网中500kv(包括330kv)主网架逐步形成和壮大,220kv电网不断完善和扩充,750kv输电工程(青海官亭—甘肃兰州东)已投入试运行,晋东南—南阳—荆门1000kv交流特高压试验示范工程已启动。现代电网的主要特征:坚强的超高压等级系统构成主网架的大系统;各个电网之间具有较强的联系;具有足够的调峰容量,能够实现agc;具有较高的供电可靠性;具有高度自动化的控制系统;具有高度自动化的管理系统;具有高素质的职工队伍。现代电网实行统一调度、分级管理、分层控制。 二、电力系统调度与运营包含的内容和要实现的目标 1.电力系统调度的任务 电力系统的调度就是对电力系统中所有的设备及其运行状态进行监控和调节,是一个指挥者。目前电力调度涵盖的范围较大,有自动化系统、继电保护等等。电力系统调度的任务主要是:尽设备最大能力满足负荷需要,使整个电网安全可靠连续供电,保证电能质量,经济合理利用能源,保证发电、供电、用电各方合法利益。 2.调度自动化的必要 电力系统是一个庞大而且复杂的系统,有几十个到几百个发电厂、变电所和成千上万个电力用户,通过多种电压等级的电力线路,互相连接成网进行生产运行。电能的生产输送过程是瞬间完成的,而且要满足发电量和用户用电量的平衡。[3]现在电力系统的发展趋势是电网日益庞大,运行操作日益复杂,所以当电网发生故障后其影响也越来越大。另一方面,用户对供电可靠性和供电质量的要求日趋严格,这就对电力系统运行调度人员和电力系统调度的自动化水平提出了更高的要求。电网调度自动化具有较大的经济效益,可以提高电网的安全运行水平。当发生事故时调度员能及时掌握情况,迅速进行处置,防止事故扩大,减少停电损失。地调采用自动化调度系统能减少停电率。当装备有直接监护用户的自动装置以后,可压低尖峰负荷。若采用分时和交换电价自动计量等经济办法管理电网,经济效益更大。因此,电网调度自动化是一项促进电力生产技术进步和有显著经济效益的重要工作,是电力系统不可缺少的组成部分。 3.电网调度自动化的组成部分及其功能 电网调度自动化系统,其基本结构包括控制中心主站系统、厂站端(rtu)和信息通道三大部分。根据功能的不同,可以将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。[4]信息采集和执行子系统的基本功能是在各发电厂、变电所采集各种表征电力系统运行状态的实时信息,此外还负责接收和执行上级调度控制中心发出的操作、调度或控制命令。信息传输子系统为信息采集和执行子系统与调度控制中心提供了信息交换的桥梁,其核心是数据通道,它经调制解调器与rtu及主站前置机相连。信息处理子系统是整个调度自动化系统的核心,以计算机为主要组成部分。该子系统包含大量直接面向电网调度、运行人员的计算机应用软件,完成从采集到信息的各种处理及分析计算,乃至实现对电力设备的自动控制与操作。人机联系子系统将传输到调度控制中心的各类信息进行加工处理,通过各种显示设备、打印设备和其他输出设备,为调度人员提供完整实用的电力系统实时信息。调度人员发出的遥控、遥调指令也通过此系统输入,传送给执行机构。 4.电力系统调度自动化的应用现状 目前我国投运的系统主要有cc-2000、sd-6000、open-2000。这些系统都采用risc工作站和国际公认的标准:操作系统接口用posix,数据库接口用sql结构化访问语言,人机界面用osf/moyif、x-windows,网络通信用tcp/ip、x.25。实践应用表明这些系统基本功能均达到国内外同类系统的水平,且各有特点。 (1)cc-2000系统。采用开放式系统结构设计及面向对象的技术,利用事件驱动和封装的思想为应用软件提供透明的接口。采用面向对象技术,并引进了一个大对象的概念,以适应封装性、继承性以及事件驱动的要求。支撑系统专用性和通用性的有机结合,既适应电力系统的需要,又兼顾其他行业实时应用的要求。按照软件工程的规律进行开发,实现软件工程产品化。技术鉴定认为,按照开放式系统设计和采用面向对象等技术,都属于国际先进或领先范畴。现结合东北电网,由电科院、电自院、清华大学、东北电力集团公司、北京科东公司在统一协调下,共同在cc-2000支持系统平台上开发电网应用软件,从而实现完整的ems系统。 (2)sd-6000系统。由电自院南瑞系统控制公司和淄博电业局联合开发具有统一平台的开放式分布式能量管理系统。1994年投运,1996年通过测试和鉴定。该系统集成了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等新技术。该系统特点是:具有开放式和分布式的支撑系统平台。具有面向对象的人机界面管理系统。其中较突出的是厂站单线图、电网元件模型、电网拓扑结构、数据库同期生成技术。ems支撑软件与管理系统的商用数据库采用sql标准接口,便于用户自行开发和由第三方开发应用软件。sd-6000系统有较高的稳定性和可靠性,前置机应用软件设计合理、实用。 (3)open-2000系统。open-2000系统是江苏省立项的重大科技项目,是由南瑞电网控制公司开发的新一代ems系统。open-2000系统是南瑞电网控制公司于1998年开发成功的一套集scada、agc、pas、dts、dms、dmis于一体,适用于网、省调和大中型地调的新一代能量管理系统,是国内外发展速度快、适用面广、性能完善、成熟性好、可靠性高的能量管理系统,是国内首套将iec870-6系列tase.2协议集成于软件平台的系统。open-2000系统采用100m平衡负荷的双网机制,流量更大,可靠性更高。完全基于商用数据库开发的、具有客户/服务器模式的全新能量管理系统。 我国调度自动化水平与世界上先进的国家相比,还有一些差距。尽管在近几年新投入运行的变电所采取了比较新的技术,但是总体而言,电网调度系统还存在一些需要解决问题。例如:系统计算机cpu负载率问题,即便是目前计算机容量和运算速度成倍或成几十倍提高的情况下,其负载率仍很高;cdt和polling远动规约的选用问题,cdt和polling两类规约在我国得到了广泛应用,并且这两类规约远动装置并存使用的现状将持续下去,选用哪一类规约的远动装置,原则上应视通道的质量与数量及本电网的调度自动化系统现状来决定,不宜盲目追求采用polling远动;系统的开放性问题,系统应该是开放的,能够支持不同的硬件平台,支持平台采用国际标准开发,所有功能模块之间的接口标准应统一,支持能过户应用软件程序开发,保证能和其他系统互联和集成一体或者方便实现与其他系统间的接口,系统应能提供开放式环境。此外,现在的电力系统由于还依赖高压机械开关(油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等)实现线路、设备、负荷的投切,尚不能做到完全可控。这是因为机械的慢过程不可能控制电的快过程引起的。“电网控制”目前只能做到部分控制,本质上仍然是一个调度员的决策支持系统。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代,则电力系统真正的灵活调节控制便将成为现实。电力系统运行实行统一调度、分级管理。统一调度以分级管理为基础,分级管理是为了有效地实施统一调度。加强电力系统调度管理,提高调度人员的素质水平,杜绝误调度、误操作事故的发生是保证人身、电力系统与设备安全运行的关键。电力调度自动化系统在系统运行维护方面还存在如下问题:缺乏相应的技术人员,运行维护水平有待提高,系统运行的安全性和稳定性不能保证,大大影响了系统的效率,影响了系统功能的发挥;缺乏相应的管理制度,系统的运行维护工作无制度可依;重使用、轻管理,不重视专业技术人员的配置和学习培训,出现问题后过分依赖厂家,影响系统的连续、安全、稳定运行。 三、电力系统调度自动化存在问题的解决方法 1.管理方面 统一思想,加强调度管理,提高认识。必须杜绝人为的一切误调度、误操作事故以及不服从调度指令擅自投停运设备。抓好防治误操作的思想教育工作,增强广大调度人员的安全意识、责任心和技术素质,最大限度避免误操作事故的发生。加大奖惩力度,严格考核,加强安全监督检查。认真落实各级安全生产责任制;严格执行“两票三制”制度,严把安全关。加强调度专业培训,提高调度员业务水平。 2.技术方面 积极开发更高级实用的装置和软件,努力提高自动化水平和保证通信的清晰畅通,避免工作中出现因电话不清楚、自动化画面显示不正确而造成的错误。 四、对电力系统调度自动化未来发展的展望 随着计算机技术、通信技术的发展以及电力系统控制技术的不断进步,在不远的将来,电力系统调度自动化将会取得飞速的发展。以这些科学技术的进步为依托,能更好地维持供需平衡,保证良好的电能质量。 电力系统自动化论文:电气自动化的发展趋势以及在电力系统中的应用 1 电气自动化的发展趋势 在我国的高校课堂中,电气自动化专业最早开设于20世纪50年代,在此期间虽然经过多次的调整,但是因为其适用性强以及应用面广的特点,所以一直备受欢迎,本文特将电气自动化的发展趋势简单归结如下。 1.1 半控型晶闸管被全控型电力电子开关取代 从最开始出现的晶闸管作为第一代电子电力器件,至今在我国仍然广泛应用在直流与交流传动的控制系统,一直到后来出现的二代全控式器件、三代复合型器件直到最后出现的第四代电力电子器件,将主回路的器件、而且包括驱动电力、过压过流保护、电流检测甚至温度的自动控制等都集合为一体。 1.2 变频器电路由低频发展为高频 高频变频器电路在不阻碍逆变器工作频率提高的同时能将开关损耗降到最低,从而使逆变器尺寸减少、有效地降低了成本而且还可以使逆变器在较高的功率下集成化,由此可见直流逆变器电路的发展前途是极为可观的。 1.3 通用变频器大量的投入到使用中 通用变频器一般指批量化、系列化、在市场需求量较大的中小功率统称为通用变频器。从变频器产品来分析,u/f控制器由最初的普通功能型转变成为高功能型,一直到后来的高动态性能矢量控制型,现以电力半导体器件igbt为主,其独具的可靠性、操作性以及维修方便等特点使单片控制技术也得到相应的提高。 1.4 电力系统自动化的进步受计算机、电子技术的推动 20世纪80年代,单片机技术的广泛发展和应用使我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。国产工业计算机以及引进的pc机技术在电厂的监控系统、电力系统的调度自动化、变电站的综合自动化中起到了至关重要的作用。在此基础上开发出的应用软件能完全的实现电力系统对于实时数据的采集、汇总、分类、分析、显示、打印、完成等操作。但是在这期间电气自动化还存在一定的问题,比如:不同厂家的设备不能进行互联;因为设备与计算机通信之间一般是采用点对点的星形连接,导致了系统的实时性不好,直接导致了设备配置的灵活性很差;整个系统在功能、系统的结构、通信协议等方面都缺乏相应的工业标准。 电厂监控、电网调度自动化系统、配电自动化、变电站自动化技术水平的飞速发展是出现在20世纪90年代,其发展最根本的原因是网络技术的发展。新产品与之前的产品相比较大幅度的减少了通信电缆与电力电缆的使用量,在降低设备体积的同时也降低了占地面积,从而节省了建设的成本。计算机技术以及电子技术不仅大幅度提升系统的技术性能而且使设备配置的灵活性、互换性和可维护性得到了明显的提高。 2 电气自动化在电力系统中的应用 电气自动化技术作为当今世界最活跃、开发前景最为乐观的一种集合了多种高新技术的合成体,其在电力系统中的作用也是不容忽视的,现将电气自动化在电力系统中的应用做如下阐述。 2.1 自动化控制技术在电力系统中的应用 2.1.1 变电站自动化 对变电站内运用的电气设备进行有效的控制以及全方位的监视,其特点在于运用全电脑化的装置将以往常规性的电磁式设备替换下,变电站自动化除了能满足变电站的运行操作之外还作为电网调度自动化中不可或缺的重要组成部分,是电力生产现代化中非常重要的一个环节。 2.1.2 电网自动化调度 主要由电力系统的专用广域网连结,服务范围囊括其调度范围内的发电厂、下级电网的调度控制中心以及变电站的终端设备等,其功能主要是电力生产过程中实时数据的采集、分析监控电网的运行是否安全、及时预测电力的负荷、正确估计电力系统的运行状态等。 2.2 电气自动化的研究方向 2.2.1 变电站的智能保护 在国外将综合的自动控制理论、网络通信、人工智能等一系列的新技术应用在新型的继电保护装置中,这样使继电保护装置有了智能控制的特点,而且能全面的提升了电力系统的整体安全水平。 2.2.2 我国电力部门的实施策略 从我国整个电力市场以及经济发展的整体情况来分析,我国电力部门需要对整体的电力市场运营模式做一个详细的调研,在明确了电力运营的具体流程之后提出符合我国实际的电力市场运营的模式,可以根据日常发现的实际问题提出具有针对性的解决策略。 2.2.3 电力系统的整体分析与具体控制 对在线测量技术研究电力系统稳定控制理论与技术、实施相角测量、探讨电力系统的振荡机理和抑制方法、选线方法采用小电流接地法、电网调度的自动化仿真、研究发电机调速控制和跟踪同期技术、研究基于柔性数据收集和监控的电网故障诊断及恢复控制策略、电力负荷预测方法、电网故障诊断理论及技术等。在非线性理论以及小波理论等在电力系统中的应用方面,以及电力系统在电力市场条件下进行的控制与分析的新模型、新理论、新的算法以及全新实现手段等进行了明确的研究。 2.2.4 配电网的自动化 在地理信息以及配网一体化、高级软件的应用等方面中低压网络数字电子载波取得了重大的突破,dsp数字信号处理技术使载波接收的灵敏度得到了大大的提高,从而真正解决了载波在配电网应用的衰耗、干扰等难题。高级应用软件以及高级应用软件配网的模型将输电网配网实际运行。 3 结语 综上所述,电气自动化已经是当今世界上最为活跃、最具生机一个综合性的学科而且在电力系统中占据重要的地位,因此工作人员在工作中应对其进行深入的研究与探索,同时还应在工作中结合自己丰富的工作经验,这样能在极大程度上提高电力安全。从而在最大程度上保证电力系统的工作安全。 电力系统自动化论文:电力系统自动化智能技术管理应用 摘要:目前我国经济发展迅速,也就带动了社会中的各行各业,生产、生活用电的需求量日益增加也就给电力系统运行的稳定与安全提出了更高的要求。因此为了适应发展需要,电力系统的自动化水平也正在不断的提高。在这其中智能技术的应用是非常重要的环节。本文对电力系统自动化中智能技术的应用管理进行进简要分析,希望能够为此项工作提供一些帮助。 关键词:电力自动化;智能技术;管理;应用 我国的电力系统运行已经初步实现了自动化,在这其中的一个重要环节就是智能技术的运用。充分发挥智能技术的作用,注重管理质量,可以帮助电力系统推动其自动化进程,因此研究电力系统自动化中智能技术的应用是十分必要的。 一、电力系统自动化和智能技术 电力系统自动化是通过一定的技术手段帮助电力系统实现其自动化发展,提高自动化水平,电力系统中包含了发电、调度和配电三个部分,这三部分是一个整体,因此电力系统的自动化也是将这三个部分作为基础进行的[1]。可以提高电力系统自动化水平的技术手段是多种多样的,有计算机技术、网络技术等,这些技术手段中最主要的就是智能技术,这项技术在电力系统中的价值也有着明显的体现。智能技术,就是人工智能技术,它指的是通过利用合理有效的技术手段仿照人工操作的形式进行优化和控制,这样能够促进控制水平更加高效,简单的说智能技术是能够实现对于人力的替代作用,甚至在个别问题上面的实际效果还会优于人工水平。在电力系统自动化中使用智能技术可以不断的推动电力系统自动化的发展,为电力系统运行的安全与稳定提供有力保障。 二、电力系统自动化中智能技术管理应用的现状 现阶段,我国的电力系统自动化智能技术已经有了初步的发展,但是在应用以及管理过程中还存在有很多问题制约着该项技术的发展。首先,现阶段的实际工作中,大多数的单位都缺乏团队协作的精神,在进行研究实验工作时,往往都不愿意将资源和技术分享给同行,这样是不利于智能技术的研究进展。其次没有实践经验。因为我国的电力系统自动化智能技术起步比较晚,而且现在的研究速度也比较缓慢,所以基本没有什么实际应用的机会,实践经验匮乏,在管理过程中,也无法借鉴较为成熟的先例,这也阻碍了电力系统自动化的发展[2]。最后政府相关部门对这项技术的研发重视程度不足,所以这项工作也就得不到政府的支持和成本的投资。 三、电力系统自动化中智能技术的管理应用 电力系统自动化中智能技术目前有很多种,综合来讲,实际应用效果突出的主要有以下几种: 1.专家控制系统的应用 一直以来,电力系统的整个操作和监控系统都是由人工进行的,但是人工操作存在有很多弊端,还会造成资源的极大浪费,而且电力企业在运营过程中就需要投入很多的人力、财力,这样不仅加大了电力运营的成本消耗,在具体操作时还会出现误差。使用专家系统可以有效的化解这一问题。专家控制系统是在个别领域当中使用专家知识有效的解决突发状况的智能化计算机系统。而且电力系统自动化还需要依靠专家系统实现监控的作用。这样一旦电力系统在运行过程当中出现任何紧急状况,专家控制系统就可以发出相应的指令,帮助相关的工作人员快速的解除故障,保障电力系统的正常与稳定运行,这一系统已经被广泛的应用到了多个领域当中[3]。 2.线性最优控制的应用 线缆是输送电力的重要媒介,它与电力系统的正常运转有直接关系。电能在传输的过程中需要考虑很多因素的问题,为了能够解决这些问题,提高电力系统自动化水平,就研发了线性最优控制技术,并且取得了良好的成效。 3.模糊控制的应用 模糊控制是结合了模糊数学的思想和理论研发的最新的电力系统自动化技术,这项技术能够良好的掌控那些动态的系统并且精准度非常高,电力系统本身带有很强的变化性,这个变化是不可控的,但是这些问题都可以通过模糊控制技术来解决[4]。与此同时为了检验一个新的自动化程序是否具备实用性,就可以通过模糊控制系统进行模拟实验,测试出其可行性。模糊控制系统中有一个完整的智能推理技术,将完整的数据信息和控制规划输入进系统当中后,模糊控制系统就能主动的对这些数据根据固定逻辑规定进行推理分析,直至推断出模糊控制输出结果。 4.神经网络系统的应用 神经网络系统是通过结合人工神经理论和控制理论形成的一种新的系统,通过字面就可以看出来这个系统具备了类似于人体神经一样的反应,这个反应速度是非常快的,他能够对发生的问题作出及时有效的反应,完全实现了电力操作系统的智能化,他具备有良好的处理复杂数据的能力。神经网络系统和线性最优控制系统是有一些不同的,神经网络系统的控制处理能力非常好、它有着非线性特征,它能够有效的运用到电力系统当中,比如说人工智能系统、自动控制系统、数序系统、计算机科学理论等的运用。 5.综合智能系统 目前,发电系统都是相对大型的电力系统,这些大型的系统结构非常复杂,容易出现失误,所以为了减少电力系统的管理和营运难度,提高工作效率,综合性职能系统也就此产生了,这个系统是通过智能技术来达到它的最终目的的。智能系统的作用非常强,这是智能控制与现代化控制相结合形成的。智能系统通过各种智能技术的使用简化了那些复杂、庞大的环节。目前有很多综合智能系统已经被广泛的应用,还有一些企业将多个智能控制系统融合在一起使用,这样能够使运营和管理工作更加流畅和方便。 四、结束语 综上所述,我国的电力系统发展已经初步实现了自动化,想要使其发挥最大优势,不仅要对专业技术进行深入研究,还应完善管理应用措施,智能技术,作为电力系统自动化中的重要组成部分,提高智能技术的管理应用水平可以推进电力系统的自动化进程,确保电力系统安全、稳定的运行。 作者:尹平 单位:湖北省电力公司蕲春县供电公司 电力系统自动化论文:电力系统电气工程自动化技术发展 摘要:电力系统电气工程智能化是发展的产物,智能化的实现可有效提升电力系统工作效率,使系统运行更加稳定,对电力行业的快速发展有着推动作用。本文首先阐述了电气工程自动化智能化控制的发展价值,分析了电力系统中电气工程自动化技术的智能化优势和智能化应用,指出了电气工程自动化技术的智能化应用前景。 关键词:电气;自动化;智能化;设备;电网 一、电气工程自动化智能化控制的发展价值 智能化使电气工程自动化技术得到较好的控制效果,有利于自动化的发展,智能化技术可提高电力系统的工作性能并实现调节控制。电气工程自动化控制主要工作内容是收集并处理信息,智能化技术主要目的是提高对它的控制效率。智能化控制器与传统控制器相比有着较大的优势,更适合实际的电气工程工作。仅通过调整相关参数即可实现电力系统的自动调节控制,避免了必须由专业技术人员在场的问题,同时减少了操作电气工程人员的相关操作,使电气工程的工作效率和运行质量得到提高。 二、电力系统电气工程自动化技术的智能化优势和应用 (一)智能化优势 (1)在电力系统中智能化技术可实现数据信息的采集与处理,对各个开关量与模拟量进行实时采集,并可根据要求对所采集的数据信息进行处理与存储。(2)智能化优势体现在画面显示上,通过模拟画面将系统和设备的运行真实的反应出来,还能显示出电压、电流,并根据模拟量、计算量、隔离开关及断路器等自动生成趋势图。(3)智能化优势还体现在运行管理方面,专家系统的应用便可快速生成日志、报表,并实时对数据、运行曲线进行储存等。(4)智能化实现了模拟量的故障录波、顺序记录、波形捕捉及开关量变位等。(5)智能化实现了停机操作,通过键盘、鼠标对断路器、隔离开关控制,通过系统设置限制操作人员权限,加强值班管理。(6)智能化实现了参数的在线修改和设定,还可对不对称的运行在线分析并计算负序量。(7)智能化主要体现在对电力系统的运行监控,可实时监控模拟量数值及开关量状态,并通过声光、语音等形式进行自动报警同时记录事件顺序。 (二)智能化应用 1、电气高压设备的智能化 在实际需求基础上为电气高压设备配置适合的智能组件,该智能组件在相应指令下对电气高压设备进行智能自动化控制。高压开关设备的智能化属于多项电子和计算机技术精密结合的综合智能科技,是根据开关设备的需求属性和高压开关的技术标准和实际运行中的需求进行研发的智能化设备。高压开关智能化主要体现在对运行状态的检测,通过对多项技术指标进行评估实现模块化、一体化的效果,大大提升了高压开关设备的智能化水平。 2、电力系统电网的智能化 基于电力系统的智能化需求电网智能化继而产生,智能化电网设备与传统电网设备相比对电网的优化和改革有着重要作用。智能化电网设备雨现代计算机技术、电子技术等相结合可实现电力系统电网的自动化和智能化。电力系统电网的智能化不仅确保了电力网络的稳定运行还大大增加了电力调度的实用功能。智能化的电力系统网络推动了低碳环保和能源再生的发展,诸如智能变电站的出现便是基于智能化电力网路概念所衍生出来的,智能变电站与电气工程自动化中的六个环节的中转站相衔接,使电压的变换和对电流方向的控制变得更加容易操作,这是电力系统中电网整体智能化建设必然的发展方向。 3、电力系统电气工程自动化的管理 基于智能电网不同阶段发展过程中对电力通讯和网络技术的需求,电力系统电气工程需建立适合自身特点的全面、高效、个性强的通信网络,该网络需支持多项业务、设备的使用,实现信息通信的灵活运用和所有的接入方式。我国电网铺盖面广、电源输出与用电需求距离远的问题,这也就导致了我国电网及结构模式的复杂性。那么在基于我国电网实际情况和现实中存在的问题,建立“即插即用”的通信设备网络才是具有我国特色的电网智能化系统。而对所建立起的智能化系统进行管理是建立在强大数据和理论基础之上的,需要对地区内的能源竞争格局进行分析,并按照增强电力企业竞争力的思路的管理思路,对能源发展进行更加深入的分析和研究。智能化市场的计划的管理可提高终端能源消费也有着推动作用。 三、电气工程自动化技术的智能化应用前景 (一)电气工程设计应用前景 电气设备设计复杂,往往需要人、财、物三方面的支持。电气设备雨电气自动化中的电路和电机、变压器以及电磁场等之间有着密切联系。智能化技术的应用使电气工程设计难以计算的难题有效解决,会大大提高设计效率和精准度。 (二)电气工程控制应用前景 电气工程中的智能化有效完成生产和流通、交换以及分配的操作,对电气自动化的控制降低人、财、物三方面的浪费。智能化技术的应用主要体现在模糊控制和专家系统控制,其中模糊控制比较简单且紧密联系实际,应用范围较为广泛。 (三)电力系统应用前景 专家系统、神经网络是电力智能化的主要体现,基于专家系统的复杂性,它将大量的规则、专业知识和经验进行结合,通过判断和分析有效解决难题。电力系统中智能化技术应用需根据实际具体情况,及时更新系统规则和知识库,逐步适应国家发展需求。 (四)电气故障应用前景 智能化技术在电气故障中的应用主要表现在神经网络和专家系统、模糊理论三个方面。其中在电气设备故障诊断中应用最为广泛,主要体现在电动机、发电机和变压器的应用中,其中变压器的故障诊断需结合实际情况,快速确定故障范围,通过逐步排查不断缩小故障范围,以此提高故障诊断效率。 四、结语 综上所述,电气工程自动化技术的智能化不仅是时展的需求,更是市场不断进化的要求。电力系统电气工程自动化技术的智能化应用主要体现在系统和设备的监控和控制两方面,还需不断深化研究扩大智能化应用范围,为电气工程设计提供便利,加快电气工程控制效率,使电力系统的控制和管理变得容易,提高电气故障诊断和监测效率。 作者:李超 单位:山东中实易通集团有限公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化技术安全管理浅析 摘要: 当前的电力系统自动化技术正在日益完善,但由于各类因素造成的安全管理问题也在逐步突出,并影响了整体的自动化技术应用效果。因此,结合当前的实际发展情况,对电力系统的自动化安全管理应进行充分重视。本文主要是对电力系统自动化技术中的安全管理现状以及优化策略进行研究,论述其中存在的主要问题和改善方法,在促进电力系统整体安全管理水平的提升,强化电力系统自动化技术的安全管理策略。 关键词: 电力系统自动化技术;安全管理现状;优化策略 在电力系统自动化技术的推广应用中,电力系统自动化有效的提升了国家电网的工作水平,但电力系统自动化技术并不只是为国家经济发展水平的提升,更是要为整体的电网运行提供前提保障。随着国家用电量的增多,电力系统的自动化技术也有了一定影响,若是没有对自动化技术进行正确的管理应用,则会终止电网运行工作,最终干扰人们的正常生活进行。因此在电网运行管理工作中,应及时总结电力系统的工作问题,进行及时优化和调整,推动整体安全管理水平的提升。 1目前电力系统自动化技术的安全管理现状及存在问题 1.1电力系统自动化技术的设计水平有待提升 电力系统自动化的安全管理工作中,各种设备的发展具有重要价值,但是电力设备水平依旧给电力系统自动化的安全管理带来了工作难度,并在用电量增大时加大设备的运转符合[1]。若是没有对电力设备进行及时的更新以及必要维护,造成设备由于老化无法承担大负荷的输出电量,从而引发电力系统的故障。此外,电力系统自动化技术的安全管理中对设备的要求也较高,若是设备无法负荷整体的技术要求,就会在实际运行中达不到安全工作标准,从而产生相应的安全事故隐患,甚至引发电力系统故障。 1.2电力系统自动化技术水平有待提升 在国家电网部门的电力系统自动化应用中,通电量的增加会加大不合理的电力系统负荷,并会对电力系统的安全运行产生干扰。此外,在一些较为偏远的工作区域,电力系统自动化会受到经济条件和环境条件的限制作用,电网建设水平也较为落后,最终无法有效进行电力系统自动化技术之间的衔接,进而影响正常的电能输送。目前国家的电网发展建设工作中,还应持续完善电力系统自动化技术,进而解决电力系统运行中的安全问题。 1.3电力系统自动化技术管理有待规范 在目前的电力系统自动化技术研发工作中,对安全管理的技术还应继续进行落实,减少自动化技术的故障原因,在电力系统自动化技术管理的规范工作中,首先是对电力自动化技术的安全管理规范,另外是对专业维修人员的培养[2]。并在工作中对工作人员的维修水平进行提升,避免由于技术难题的延误导致严重电力事故的发生。 2电力系统自动化技术中安全管理的优化策略 2.1增进电力系统自动化技术的合理性设计 由于我国的电力系统自动化技术发展较晚,因此同西方国家之间的技术设计有较大差距,为对这一差距进行弥补,应在借鉴发达国家电力系统自动化技术的经验基础上,与当前的国家发展情况相结合,最终进行电力系统的合理科学设计。此外,在设计电力系统自动化技术的基础上,应对其应用故障深入分析,并对造成故障的原因有针对性的提出改善策略,从而强化电力系统自动化的设计水平。 2.2增进电力系统自动化的工作管理水平 对电力系统自动化管理水平的强化包含对管理制度的建设以及工作人员的职业技能提升。电力系统自动化技术的安全管理,必须要有专业的工作人员从事管理工作。对技术人员工作水平的提升,要与电网的实际运行状况相结合,进一步确定企业发展的责任与义务,进而拥有更加合适的学习发展空间。依照不同岗位职责,进行专业人员的知识、技能培养,使其对先进的技术知识有更好掌握,提升自身的实践操作能力;并加强专业人员素质培养,在工作中更加认真处理各项工作,进行安全管理的各类培训;最终具备基本的安全操作要领,并能够保障自身在工作运行中的人身安全与技术安全。在对电力系统自动化的实际应用进行分析后,可以得出具体的安全管理措施,从而有效提升自动化的管理水平。通过分析电力系统自动化的安全因素,能够了解其中的主要影响因素是管理与维修[3]。可通过增进实际应用状况的了解,对各级管理工作及时落实到个人,促进每一位工作人员都能够更好发挥自身工作职责,建立规范性的电力系统工作。在实际的设备维护中,可增强对电力系统自动化技术的投资,使设备研发作用得到更好发挥,能够进行自动化的电力系统调节和检测,进而保障电力系统的高效稳定运行。 2.3增进电力系统自动化技术的维护水平 在科学技术的发展过程中,信息技术的应用越来越重要,将其在应用在电力系统自动化技术中,能够使电网工作运行更加安全、有效[4]。同时,要想充分发挥电力系统自动化的技术,就可利用信息技术进行科学的维护管理,如利用信息技术进行电力系统自动化中的数据优化和采集,促使其能够对通信信息和综合信息进行高效管理,提升电力系统自动化技术的智能化、信息化水平。 3结语 若是在电力系统自动化技术的安全管理中,没有对电力系统自动化的技术管理进行规范,或是对没有电力系统的设备缺陷充分考虑,就会使电力系统自动化技术的安全管理效果得到减弱。针对这种情况,更应加强电力系统自动化的技术管理水平,更加合理利用电力系统自动化的技术作用。通过技术人员水平的培训发挥自动化技术的安全管理价值,使电力系统的工作运行更加安全高效,系统更加稳定。 作者:林伟 单位:国网福建闽清县供电有限公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化技术安全管理 摘要: 现在,随着社会经济的不断发展,国家电网得到了高度的应用,其应用的领域越来越广泛,而且,运行的效率得到了很大的提升。科学技术的发展,能够促进电力系统自动化的发展,然而,带那里系统自动化技术还是存在一定的局限性,电力系统的故障会导致大范围的停电,影响了人们的生活和工厂的生产。本文通过对电力系统现在运行的现状进行分析,并针对问题,提出可行的建议,促进电力系统自动化的发展。 关键词: 电力系统;自动化技术;国家电网 现在,我国经济发展迅速,为了能够促进电力系统平稳的运行,就必须实现电力系统自动化技术的发展,减少电力系统自动化技术在使用中出现的故障,提高其可靠性。科技的发展促进了电力系统自动化的发展,电力系统也朝着更加高级的方向发展,能够实现整体的发展。为了能够实现对电力系统的安全管理,要进行合理的安排,对管理方针进行优化,协调各项管理内容,完善相关的水平,促进综合电网的发展。 1电力系统自动化技术的现状和问题 1.1电力系统自动化技术设计存在问题 我国的电力事业发展起步比较晚,与一些发达国家相比还是比较落后的,我国也进行了几次大规模的电力系统的改造,电力系统自动化技术还不够成熟,导致了现在电力系统自动化在设计中还没有形成标准化的范本,现在,我国在进行国家电网建设的过程中,由于电力系统自动化技术的局限性,导致了其不能提高效率,在电网的建设中还出现很多的事故。我国的电网建设还不成熟,虽然经过几次大规模的改造,但是还是不能解决城乡电网统一的问题。所以,在对电力系统自动化技术使用的过程中,电力系统自动化技术不能实现兼容性,在不同的设备上不能同时使用,其接口是不一样的,而且出现了设备之间不能连接的问题。现在,国家电网的覆盖范围比较大,各个地区在进行电网建设的过程中使用的技术是不统一的,使用的电力设备也是不同的,在对电力系统自动化技术设计的过程中,在管理上就应该采取不同的方法,这也给管理带来很大的难题。所以,在电力系统自动化技术设计的过程中,应该分析不同地区使用的电力设备的共同点,能够使自动化系统具有兼容性,可以在不同的设备上使用。 1.2电力系统自动化技术中的设备存在问题 在使用电力系统自动化技术中,设备很容易出现故障,导致安全事故的发生。电力设备和电力系统自动化技术的各项指标和不合格,在选择电力设备中,为了能够减少经济成本,他们就会忽视电力设备的性能,导致了一些实用性不强的电力设备也投入到使用中。在使用电力系统自动化技术的过程中,对技术的成分要求比较高,在工作的运行过程中没有制定安全标准。尤其是工作人员在管理中缺乏责任感,他们的专业知识也不够扎实,这就导致了他们在对自动化技术的操作上会存在失误,在电力系统自动化设备运行中会出现这样或那样的故障,在对电力系统自动化技术的管理上存在着经验不足的问题,对国家电网构成威胁。电力系统自动化技术在实际的使用中,会出现各类干扰问题,不能使系统稳定的运行,对电力系统产生很大的隐患。 1.3电力系统自动化技术在管理上存在问题 电力系统自动化技术在管理中需要高素质的人才,但是,在实际的管理中,这些管理人员的素质并没有达到要求,当电力系统自动化技术出现故障的时候,都依靠厂家来维修。电力系统自动化技术的维护人员匮乏,导致我国国家电网的安全受到威胁。所以,要解决这个问题,就要注重对电力系统自动化技术维护人员的培养,促进安全的宣传和教育,防止在使用中安全事故的发生。电力系统自动化技术的管理方案也不理想,这就导致了管理人员不负责任,相互推诿的现象发生。 2电力系统自动化技术的安全管理措施 2.1完善电力系统自动化技术的维护水平 在电力系统自动化技术维护方面,应该建立一支高素质的管理队伍,定期对管理人员进行培训,提高他们的综合素质,使他们扎实的专业知识和良好的修养,在维护设备中要富有责任心,从而能够从根本上解决电力系统自动化技术没有人管理的问题。现在,随着科学技术的进步,信息技术在各行各业得到了广泛的应用,所以,在电力系统的应用中,应该结合信息技术共同使用,建立数字化的电网,完善数字化变电站的建设,促进我国电网的发展。电力系统自动化技术可以借助信息技术进行管理,实现了全面的管理,能够进行数据的收集,防止数据在收集的过程中发生遗漏的问题,运用信息化技术实现电力系统自动化技术的综合管理,提高管理的智能化和可视化的水平,使我国的电网在运行中减少故障的发生,使运行的经济效益提高。 2.2强化电力系统自动化技术的管理 现在,随着科学技术的发展,电力系统自动化技术的使用越来越普及,所以,在管理工作中一定要实现全面的管理,掌握电力系统自动化技术的发展方向。应该科学的对电力系统自动化技术的模式进行分析,在电力系统自动化技术中,应该结合我国的经验,在规模建设上进行各种考虑,应该对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计,能够将电力系统的各个设备分别进行管理和控制,电力系统的各个单元应该是相互独立的,防止各个单元的相互影响。在强化电力系统的可靠性时,应该实现系统使用的兼容性,在此基础上,实现电网功能的扩充。运用简化电力系统结构的方法,从而能够方便管理,在电力系统的设计中,可以简化二次接线,从而能够进行分布式的设计。 3结语 现在,我国的电力事业在不断的发展,但是,我国的电网建设还是存在一定的问题,容易导致停电问题,使人们的生活和生产受到影响,原因在于我国的电力系统自动化技术还存在一定的局限性,所以,应该强化对电力系统自动化技术的管理。 作者:朱坤双 单位:国网山东省电力公司应急管理中心 电力系统自动化论文:电力系统自动化安全管理 一、电力系统自动化技术安全管理策略 (一)提高电力系统自动化技术维护水平 加强电力系统自动化技术安全管理,提高电力系统自动化技术维护水平至关重要。自动化技术维护离不开人才。人才才是自动化技术维护的关键与核心,只有具备高素质的自动化技术维护人才,才可以全面提高电力系统自动化水平。电力企业需要加强对于高素质、高能力人才的招聘,为电力企业电力系统自动化注入新鲜的血液,同时加强对于自动化技术维护人员的专业化培训,提高自动化技术维护人员的专业水平以及技术能力,杜绝电力系统自动化技术的“三不管”现象,从而使得电力系统自动化技术维护水平得到迅速提升。另外,近几年来,科学技术发展速度越来越快,尤其是信息技术的进步,直接改变了人们的学习生活和工作,对于电力企业来讲亦是如此,电力系统自动化的深入发展,便是建立在信息技术等高科技技术的基础上的。数字化电网以及数字化变电站的广泛推广,直接提高了电力系统自动化运行效率,提好了电力系统自动化运行的安全性。电力系统自动化技术通过对于互联网以及信息技术的应用,可以做到对于电力数据的采集与储存,从而使得电力系统做到规范化以及有效化。另一方面,数字化电网以及数字化变电站的广泛推广,还使得电网以及电力系统自动化技术向着智能化、可视化以及信息化的方向发展,使得我国的电网以及电力系统可以更好的面对激烈的市场竞争环境,在电力市场中取得一席之地。 (二)加强电力系统自动化技术管理水平 1、电力系统自动化技术模式设计 目前来看,我国在电力系统自动化技术方面还不是很纯熟,缺少关于电力系统自动化技术管理方面的经验,在实际的电力系统自动化技术管理过程中,存在着很多技术上以及管理上的问题,影响到电力系统自动化的顺利开展。因此,电力企业在实际的电力系统自动化技术实施过程中,需要严格做好电网自动化的规划设计,充分的考虑到各种因素,从而最大限度的提高电力系统自动化设计水平与质量。从专业化的角度来讲,电力企业要想提高电网的安全性以及稳定性,需要从以下三个方面入手,提高电力系统自动化技术应用水平。第一,电力企业需要做好分布式结构设计。对于电力系统中的警报、测量、保护以及控制等信号设备,设计人员需要将其进行相互独立,避免彼此单元之间出现相互影响的问题。第二,做好电力系统的兼容性以及扩展性。兼容性以及扩展性是电力系统极为关键的两方面,电力系统是由各种软件以及硬件组成的,电力系统对于不同的软件和硬件,都有着各自的通讯接口,从而使得电网环境可以做到灵活化,从而通过扩大兼容性以及扩展性,提高电力系统的运行效率。第三,简化电力系统。简化电力系统的根本目的在于确保电力系统的安全性,尤其是对于二次接线的简化,可以极大的提高电力系统的运行效率,科学合理配置电力系统软硬件,从而达到电网安全运行的效果。 2、电力系统自动化技术应用标准化 建立完善的电力系统自动化技术应用标准化体系,这是提高电力系统自动化技术管理水平的关键性举措。只有实现电力系统自动化技术应用的标准化,才可以保证电力系统的安全性管理。但是,在实际的电力系统自动化技术应用过程中,我国在自动化应用标准化建设方面,缺乏必要的建设规范以及标准,使得电力系统自动化技术应用没有达到统一,从而在实际的电力系统自动化技术实施过程中,出现各种各样的问题。因此,电力企业需要认识到技术应用的标准化才是电力系统自动化发展的前提,通过标准化的规范,使得电力系统可以达到最佳运行效果。对于电力系统自动化技术所需的故障录波、通讯控制器、无功装置与通讯控制器、保护与通讯控制器、RTU与通信控制器、通讯控制器与主站、小电流接地装置与通讯控制器、通讯控制器与模拟盘等设备都必须要做到与自动化技术接轨的统一标准,从而避免因为标准化缺失而带来的各种电网安全事故和问题。总结 二、结语 综上所述,为确保电力系统自动化技术的安全管理水平,就应该及时采取有效的管理对策,使电力系统自动化技术朝着标准化、智能化、规范化的方向快速发展。重点强调对自动化技术应用的管理,既要提高技术管理水平,又要优化电力系统设计,为电网运行安全、可靠的运行打下坚实基础。电力企业在电力系统自动化技术创新方面做出了重大的努力,也取得了重大进展,但是在实际的电力系统自动化技术过程中,还是存在着很多的问题。深入研究现阶段电力系统自动化技术应用现状,创新电力系统自动化技术策略,是今后电力企业在电力系统自动化技术创新方面的重大课题。 作者:王平荔 单位:国网江西省电力公司萍乡供电分公司
电子电气论文:谈电力电子技术中电气控制应用 摘要:随着科技的快速发展,电力电力技术也实现了较快发展,并在电气控制领域得到了十分广泛的应用,其不仅能有效提升电气设备的工作质量和效率,更能进一步提高企业的经济效益。因此,本文基于电力电子技术的概念和发展历程,重点探究了其在电气控制领域的应用情况,以期为相关从业人员提供参考借鉴. 关键词:电力;电子技术;电气控制 电力电子技术的高速发展,在给人们的生活工作带来更大便利的同时,也得到了电气控制领域的高度关注。作为电气控制的重要组成部分,电气自动化控制系统能有效保障电气设备运行的安全性和稳定性。随着科技的进步,更多先进的电力电子器件应用其中,对于提高整个电力控制系统的可靠性具有重要意义。 1电力电子技术的概念以发展历程 1.1概念 所谓的电力电子技术,就是指应用于电力领域的技术手段,其主要功能就是对电力系统中的原件配件实施有效的控制,以此来实现提升整个系统工作效率的目标。现阶段,电力电子技术主要分为两大类型,分别是器件研制技术以及变流技术。在电气控制领域,电力电子技术起着至关重要的作用,其通过结合电子学、电工学以及控制技术三大专业学科,对处于运行状态的电气设备实施有效地控制,同时也可实现对系统内部线路的信息监测、数据记录以及故障警报等功能,并对不同性质的电气设备实施实时监控。在实际应用过程中,电力电子技术表现出了极大的优势,其中包括有操作的便捷性以及强大的适应性,不仅能够进一步简化操作流程,方便工作人员的操作,提高人员的工作效率,进而提高电力系统的运行效率,更能适用于各种类型的工作环境,从而在根本上保障了电力系统的安全运行。 1.2发展历程 电力电子技术这一概念于20世纪60年代产生,一般认为1957年美国所研发的第一个晶闸管为第一个电力电子器件。1974年,美国学者将其描述为由电力学、电子学以及控制学三门学科所组成的全新科学领域。70年代后期相继出现了以GTO、BJT以及Power-MOSFET为代表的全控型器件,80年代后期又研发了以IGBT为代表的复合型器件。现阶段,为了减小电力电子设备的体积,将控制、功率、驱动以及保护电路等器件一体化形成了PIC,虽然目前PIC应用效果较差,但这是电力电子技术的未来重要发展方向。此外,在这一领域,计算机模拟和仿真技术也在持续发展中。 2电力电子技术在电气控制中的应用探究 2.1PWM控制技术的应用 PulseWidthModulation技术,即PWM控制技术,指的是通过调整对脉冲宽度的设置,以获取相对应波形的技术手段。这一控制技术的应用理论基础就是面积等效原理,简单来说就是,面积相同但形状不同的窄脉冲作用于拥有惯性的环节之上时能保证所导出的响应波保持一致性。现阶段,随着MOSFET以及IGBT技术的发展,PWM技术已广泛应用于各类变流电路之中,其中逆变电路在PWM技术应用上效果最佳,目前,除了特大功率的逆变设备之外,基本上所有的逆变电路都应用了PWM技术。 2.2软开关控制装置的应用 随着科学技术的不断前进,电力电子设备的发展趋势也越来越倾向于小型化和便捷化,因此,其对于电力系统的电磁兼容度和运作效率也提出了更高的要求。在以往的电力系统之中,往往应用开关控制来压缩变压器、滤波电感以及电容器配件的所占空间,但应用这种方式会造成极大的设备损耗,进而影响电路的正常运作,严重时甚至还会出现额外的电磁干扰现象,而通过应用基于电力电子技术的软开关控制装置则可有效解决这一问题,其可在一定程度上避免设备损耗以及电磁干扰等情况的出现。当开关频率大于1Mhz时,基于电力电子技术的软开关控制装置能达到最佳的工作状态,能将系统内的各类简单电路进行并联,以形成工作质量和效率更佳的组合电路,进而进一步提升整个电力系统的工作性能。现阶段,软开关控制技术的主要发展趋势如下:(1)这一技术将更为广泛地应用于IT行业,拓扑数量将不断增大;(2)谐振电路在开关频率大于1Mhz的工作环境中效果十分明显,因此,其必将得到更多的关注;(3)将更多地应用各种电路组合方式,如串联、并联等,以此来满足不同工作环境的需求。 2.3过电流保护装置的应用 在电力电子电力运行过程中,若出现故障便会引发过电流现象。针对这一现象,传统的解决方式往往是及时中断熔断器、电流继电器以及直流快速断路器等设备的手段来最大限度地维护电力电子系统中的重要电路。但目前,随着电力电子器件的小型化,再加上功率要求的不断提高,以往的电路保护装置已难以适应当下的保护需求。因此,驱动控制信号去除自动化技术开始进入人们的实现,具体来说就是通过安装专门的过电流保护装置,对过电流进行实时监控并及时对电路进行调整和驱动。例如,桥臂互锁保护法。当出现信号反复或开关延时过长等问题时,桥式逆变短路就会产生桥臂短路现象,通过应用桥臂互锁保护法,使其能在故障发生使迅速进行驱动信号的切除处理,应用联锁手段,通过连接桥臂上的部件来避免短路现象的出现。 2.4静止无功补偿装置的应用 社会经济的腾飞,使得人们的生活水平也稳步提高,与此同时,人们对于电力的需求量也越来越大,因此对于电网功率也提出了更高的要求。若电网中的运作功率出现较为频繁的变动或内部遭受部分负荷的强烈冲击等情况,这在很大程度上会影响到电网运行的安全性与稳定性,同时也会使得电网线路难以实现对低频振荡的有效控制。而基于电力电力技术的静止无功补偿装置则可有效提升电力系统的承载力以及相关性能,同时也能规避电力系统中的功率损耗现象,从而进一步增强电力系统性能的稳定性,以满足当今社会对于电量的需求。 2.5有源电力滤波器的应用 基于电力电子技术的有源电力滤波器的应用原理是通过分析和检测电力系统补偿元件的运行状态,进而从中获取相对应的等分量谱波电流,其后利用补偿装置生成与谱波电流的相反等分量电流,从而实现谱波电流与生成电流的相互抵消作用。通过应用该种方法,可以在根本上规避电网系统中谱波电流的产生,取而代之的是基波电流。基于电力电子技术的有源电力滤波器具有应答速度快、抗干扰性强等诸多优势,这一设备主要由补偿装置以及具有指令功能的运算电流电路两部分构成。通过应用有源电力滤波器,可以及时对电力系统中的补偿电流进行检测和分析,进而实时获取电网系统中的谱波电流以及无功电流的数量,从而在根本上保障了电力系统运行的安全性和可靠性。 2.6高压直流输电技术的应用 现阶段,我国的大部分发电厂所传输的基本上都是交流电压,但在交流电压的传输过程中往往会出现能源的大量损耗情况,同时工作人员也难以有效把控所消耗的能源,并且管控消耗能源所要投入的资金成本也较高。针对该种情况,目前已有众多发电厂开始改用直流电输电方式,通过应用基于电力电子技术的高压直流输电技术能够有效完成交流电与直流电的转换工作。一般情况下,直流输电方式应用于电压容量较大且所隔距离较远的输电装置之上,利用高压直流输电技术将交流电压无损耗地转变为直流电压,其后在经过直流电逆变过程转变为直流电,以此来为人们提供更为优质的用电服务。 3结论 总而言之,随着电力电子技术的持续进步,其在电气控制领域所发挥的作用也越发重要。为了更好地应用电力电子技术,发挥其真正的作用,相关科研人员必须基于目前的发展现状以及应用需求,对这一领域进行深入地研究,找出其存在的不足之处并加以调整和优化,从而进一步提升电力电子技术的应用效果。 作者:卫昱含 单位:吉林建筑大学城建学院 电子电气论文:电子技术下电气工程的应用初探 摘要:现如今,我们国家的科技、经济都在飞速的发展着,电气工程行业也得到了良好而快速的发展。为了促进行业的大发展,电气工程需要进行不断地自我提升,使用先进的电气技术、提高生产效率、提升电子产品的质量等等。在电气工程行业引入电子技术,可以显著提高工程的整体效率与整体质量,为电气行业的发展注入无尽的动力。文章将会对电子技术的特点进行介绍,再将电子技术与电气行业现状结合起来探讨两者的互补优势。 关键词:电子技术;电气工程;应用现状 1电子技术所具备的优点 1.1可以进行全面的监控 任何一项工程的功能都是十分完备的,其结构通常也是十分复杂的,电子电气系统虽然是最基础的结构,但是却发挥着巨大的作用。在电气工程项目中,最重要的就是安全问题,仪器设备若是出现问题没有及时进行解决,就会延误工期,严重时还会发生安全事故,因此有必要对运行着的仪器设备进行全面的监督。为了有效地解决此类问题,可以使用电子技术,从电气工程开工至工程竣工,它都可以进行全面的监控,一旦出现问题,系统会及时进行报警,工作人员可以在最短的时间内将问题解决,避免出现更加严重的问题,而影响工程的整体进度。 1.2对指令的输送进行控制 在电气工程中使用电子技术,可以对指令的输送进行严格的把控,避免出现指令输送错误的现象,避免对工程带来不良的影响。系统在发送指令的时候,会经过一遍验证,在指令确认无误以后,才可以将指令传送出去[2]。在工程正式开始之前,设计人员要考虑工程的实际情况,设计的要点要突出智能化与电子化。 1.3拥有智能化的操控系统 旧式的电气工程操作系统需要有专门的工作人员进行控制,要是工作人员离开一会儿,就有可能出现问题。使用电子技术,无需专人对操作系统进行控制,系统能够自动运行,定时检测系统是否存在异常,一旦发现问题,就会及时发出警报,确保系统能够在正常的环境下工作。 1.4拥有强大的操作性能 电子技术的操作性能极其强大,工作人员只需要进行几分钟的学习就可以掌握其基本的操作要领,且系统的仪器表盘简单明了,不同的操作键控制不同的部件,分工明确。电子技术的使用能够帮助工作人员减轻工作压力,一旦出现问题,系统会自动检测故障原因,工作人员就能够在最短的时间内知道是哪一部分部件出现了故障,缩短检验的时间,省时省力。 2电气工程中电子技术的使用现状 2.1电子技术在变电站的使用现状 电子技术在变电站有着广泛的应用。自从变电站使用了电子技术之后,工人的工作效率得到了显著地提升,工人的工作量也在逐步减少。人工作业可能存在一定的安全隐患,电子技术的使用可以代替部分人工作业,有效地降低这类安全隐患,以保证工作人员的人身安全[3]。由于电子技术自身的种种优点,可以对变电站的日常工作进行严格的监督与把控,能够及时的发现问题并且解决问题,降低事故的发生率,确保变电站的各项工作能够有条不紊的开展。 2.2电子技术在发电厂的使用现状 电子技术在发电厂有着广泛的应用。发电厂使用电子技术,可以对发电厂的工作进行全方位的监督,避免重大事故的发生,保障安全。旧式的监控系统由人工进行24h不间断的操作,有时监管不到位还是会发生问题,而且工人的工作压力较大,得不到足够的休息,进而无法提升工作效率与工作质量。使用电子技术就能够实现系统的自动监控,无死角、不间断,有效地的帮助工作人员减轻工作负担,有效地减少潜在的安全隐患,确保发电厂的各类工作能够顺利、正常的进行。 2.3电子技术在配电系统中的使用现状 目前,电子技术在配电系统中主要发挥着监控与管理的作用,代替人工操作,实现系统的自动化、智能化的工作状态,并且定期对系统进行全面的安全检测,提升系统的整体性能,减少问题的发生概率,进而提升工作的整体质量。电子技术在配电系统中的应用还没有达到普及的状态,不过随着电子技术自身的不断更新与发展,过不了多久就会在配电系统中拥有较高的普及率。 结束语 通过介绍,我们可以知道,现如今电子技术拥有广泛的应用市场与良好的发展前景,尤其是在电气行业,电子技术的使用能够加快电气行业整体的发展步伐,为电气工程带来一定的安全保障,为工程的质量与工程的效率带来巨大的提升。在发电厂、变电站,电子技术是重要的一项技术,它能够为两者的日常工作提供保障,降低事故的发生频率。随着我们国家科学技术的发展,电子技术也在不断地更新、进步,专业人员要充分考虑电气工程的发展现状,让不断发展着的电子技术能够更好的为其提供服务与帮助,为电气行业的稳步发展添砖加瓦。 作者:王胜佳 单位:吉林化纤集团碳谷碳纤维股份有限公司 电子电气论文:电气工程中电力电子技术的应用 前言 现代社会经济发展速度较快,科学技术也得以进一步发展,电子技术被应用于各个领域并得到广泛认可,尤其是在电气工程中应用较多,极大的促进了电气工程发展,为满足社会发展,还需要进一步优化电力电子技术,将其作用发展得更好,以便为人们带来更多方便,获得人民的满意度与认可度。 1电力电子技术概述 所谓的电力电子技术就是将电子器件与技术应用其中,以此控制电能变化情况,在这一技术中涵盖了电力、电子以及控制等三个领域的内容,通过三者的结合有效实现了通过弱电子完成了对强电力的控制能力,同时该技术被广泛应用于各个领域,如工业、国防等。将电力电子技术应用到发电机中,明显提高了电能生产,强化了电能利用,尤其是对能源节约与生产效率提升有显著的促进作用。不仅如此,当电力电子技术应用语(于)电气工程以后,电力系统操作更加灵活,实现了安全稳定运行。 2将电力电子技术应用到电气工程的意义 2.1便于相关工作人员开展工作 随着人们用电量需求的增加,传统电力系统在应用中存在较多弊病,导致电力系统运行容易出现故障。为确保电力系统安全运行,应做好技术管理工作,将先进电力电子技术应用到电气工程中促进电力企业发展。经过长期实践研究得知,电力电子技术不仅可以提高工作人员的工作效率,还可以简化操作步骤,便于工作人员开展工作,因此,需要将电力电子技术应用到电气工程中。 2.2电力电子技术自身性能相对较好 电力电子技术更具优越性,技术构造也更带有科学性,性能也十分良好,因其具有这些优点在电子技术被应用以后就获得了社会各界的普遍认可,尤其是在电气工程中享有盛誉。现阶段,社会发展较为迅速,将先进的电力电子技术应用到电气工程中更可以满足社会发展需要,推动电气工程发展。 2.3强化电子技术系统适应能力 电力电子技术具有较强的适应能力,便于操作,并不像传统电气技术一样操作困难、适应范围狭小,影响工作人员工作进程。当电力电子技术应用以后,工作效率明显提高,工作人员压力显著减少,很少出现电气运行故障,也为电力企业获得了良好口碑。 3电力电子技术在电气工程中的应用 3.1电力电子技术在变电站中的应用 将电力电子技术应用到变电站中,不仅提高了变电站的工作效率,还大大减少了人工数量,更有效避免了工作失误,实现高质量、高效率工作。同时,电力电子技术的应用有助于变电站工作人员开展监管工作,及早发现工作中存在的问题,尽快将问题解决,确保变电站安全稳定运行。近年来,社会发展较为迅速,电力电子技术也得以完善,电力电子技术在变电站中的应用帮助变电站实现了科学化管理[1]。所以,变电站应注重电力电力技术的应用,并进行创新与完善,减少变电站安全事故的发展,将电力电子技术作用全部发挥出来。随着电力电子技术的发展,静止无功补偿装置也被应用到变电站中,显著提高了电力系统安全稳定运行,为用户提供高质量电能。无功率补偿可以提升电力系统与负载的功率因数,降低功率损耗,确保电压安全稳定运行,这样也就提高了供电质量。一般来讲,静止无功补偿装置主要有以下几种:①对于晶匣管控制电控器来说主要有两部分构成:a.反并联晶匣管;b.电抗器。它们之间是串联关系,只要改变晶匣管的延迟角就可以控制电抗器电流,这样就可以不断调节电抗器基波。②对于晶匣管投切电容器来说,它属于一种单相结构,存在于结构中的小电感主要是抑制电容器在投网时发生的冲击电流,这种装置鲜有磨损发生,能够快速响应,实现平滑投切,同时可以实现综合补偿。③对于静止同步补偿器来说,主要是利用电力半导体桥式变流器完成补偿,但这种无功补偿以动态补偿为主,它具有快速调节、适用于多种范畴的特点,通常情况下,静止同步补偿器还具有多重性,并拥有PWM技术,也正是由于其具有该技术使其能够将电流中存在的谐波消除,减少其对装置的损害。静止同步补偿器基本原理是在并联的作用下,将自换相桥式电流与电网连接在一起,以便完成电压调节等共走,实现无功补偿目标。④对于可控串联补偿装置来说,主要控制者是晶匣管,将电容器和电控门器并联在一起,而晶匣管主要是引导与改变电抗器电流,进而完成补偿装置的等效电抗变化。通过研究发现,这种装置可以实现参数补偿,并通过阻尼控制环境,以此来改善阻尼实际情况,这样也可以减少低频振荡的情况,确保系统在运行上更具安全性与稳定性。 3.2电力电子技术在发电厂中的应用 电力电子技术还具有全面监控的能力,将其应用到发电厂中可以保障发电厂工作顺利进行。电力电力技术能够构成完整的网络系统,实现全面监测,在确保工作人员正常工作的同时,也便于其操作,这样就可以提升电气工程工作效率。发电厂工作人员通过监控系统就能发现其中存在的问题,采取措施排除安全隐患,防止事故的发生,这样既可以保证发电厂安全运行,还可以使供电工作更加安全[2]。如在发电厂中高压直流输电技术的应用,就是电力电子技术的典型代表。高压直流输电是将发电厂输送出来的交流电在换流器的帮助下转化为直流电,然后将直流电在输电线路的作用下送至受电终端,经过受电终端后将直流电会逆变成交流电,然后再将这部分电能送到用电用户手中,供其使用。对于高压直流输电来说,其传输功率相对较大,在电能传输中所用到的线路造价也很低,十分便于控制,它是现阶段最常用的输电方法。同时,直流输电的架空线路具有成本小,损耗小的特点,将直流输电方法应用其中可以保证输电更加安全稳定。 3.3电力电子技术在配电系统中的应用 现阶段,将电力电子技术应用到配电系统中还处于初级发展阶段,并未实现普及目标,但随着科技的发展,在不久的将来一定会在配电系统中得以广泛使用。将电力电子技术应用到配电系统中,主要用于监控与管理,防止工作人员在工作中出现失误操作情况,使配电系统工作更加稳定,实现高效率与高质量工作。通过监控管理者就能了解到工作人员的工作情况,同时也能发现在工作中是否有不正确操作的存在,一旦发现问题,可以当即指出与纠正,因此,需要应大力推行电力电子技术在配电系统中的应用,实现普及目标。在智能技术的影响下,电力电子技术也将朝着新的方向发展,使配电系统呈现智能化,为用电用户提供更为人性化的服务。 4结论 综上所述,电力电子技术在电气工程中的应用已经十分普遍,促进了电力企业的发展,并成为电气系统安全运行的重要保障,不仅可以提高电气工程工作效率,还能提高电气工程工作质量,推动电力工程进一步向前发展,尤其是电力电子技术在变电站、发电厂中的应用更是为其发展增添了动力,尽管现阶段电力电子技术还未在配电系统中普及,但随着科技的发展,配电系统中所应用的电力电子技术将更为智能化与人性化,为电气工程发展增添新型动力。因此,应注重电力电子技术在电气工程中的应用。 作者:李敏 单位:国网江西石城县供电有限责任公司 电子电气论文:电气电子技术课程教学研究 一、引言 《电子技术》课程内容主要包含模拟电子技术和数字电子技术两大部分[1],作为港口电气技术专业的学生来讲,该门课程属于专业基础课程。《电子技术》课程在港口电气技术专业核心能力的培养中处于重要的基础性地位,其先修课程为《电工基础》,后续课程包含《变频器的应用与维护》、《现代传感器的综合应用》以及《PLC控制系统的应用与维护》等专业核心课程。本文将从课程的设计理念与依据、教学目标、教学方法与手段、课程内容设计、课程的考核等方面详细阐述《电子技术》课程在港口电气技术专业的教学研究。 二、课程设计理念与依据 (一)课程设计理念 在课程的设计理念上,我们遵循这样一条主线:依据港口电气技术专业人才培养方案,对港口电气技术专业的毕业生的就业工作岗位进行广泛的市场调研,分析就业岗位所对应的职业能力,通过校企合作共同制定课程标准,进而开发出基于电子产品装配为工作过程的项目化教学内容。 (二)课程设计依据 通过对港口电气技术专业学生所从事的岗位分析来看,其主要有三大类就业岗位群[2],分别是港口电气设备的操作与维保,港口电气设备维修与故障排除,港口电气设备的安装与调试,结合上述三大类就业岗位群,将港口电气技术专业的总体培养目标定位在以港口装卸机械为主的港口电气设备管、用、养、修的高素质技术技能型人才。下面将从职业知识、能力、素质三方面要求分别阐述《电子技术》课程在港口电气技术专业核心能力培养中的地位和作用。职业知识要求。对于港口电气技术专业学生在基本的职业知识上要求掌握港口供配电及港口机械控制和维保知识、机械与液压相关知识、PLC与变频器相关知识以及专业英语等,同时对于模拟、数字电路的相关知识的掌握也做出了明确的要求。职业能力要求。在职业能力上,作为该专业学生应该能够排除常见的电气故障,能够正确使用工具对电气控制电路进行维保,能够巡检港口设备和线路,同时能够规范记录总结各项技术文件。对于电工工具的规范使用,安全正确使用电工电子仪表以及元器件的选型,装配和测试等相关职业能力可以通过《电子技术》课程进行培养。职业素质要求。作为港口电气技术专业学生在职业素质上应能够适应港口一线脏、苦、累、险的工作环境,具有较强的安全用电意识且遵守安全操作规程和规章制度,具有在完成设备维修和安装调试等工作的过程中与他人进行有效沟通合作的团队精神,能够自主学习港口电气新产品、新技术、新工艺。《电子技术》作为专业基础课,能够培养学生的安全用电意识,在教学过程中通过分组完成项目制作可以培养学生的团队协作意识。 三、课程教学目标 依据港口电气技术专业总体培养目标,我们确立了《电子技术》课程的整体目标是使学生通过该门课程的学习,能够根据给定的电路原理图完成典型的电子产品的装配、调试与故障检修。对应专业人才培养方案的知识、能力、素质要求,《电子技术》课程在知识目标、能力目标和素质目标分别培养学生掌握电子电路的装配、焊接、测试以及故障排除的方法,能选择并正确使用常用电子测量仪表完成基本电量的测量以及良好的安全用电和自我防范意识,能够自觉按照规章制度操作,具有良好的团队协作精神、查阅和整理相关技术资料的能力等[3]。 四、课程内容设计 校企合作制定课程标准,共同开发教学内容。针对港口电气技术专业特点,学校专职教师和企业的兼职教师共同分析《电子技术》课程所培养的职业知识、能力和素质要求,同时参照行业和企业对应的职业标准来编写课程标准和教材。在教学内容的选取上,着重强调对实践能力的培养,注重理论知识和实践技能的结合,对于与实际工作联系并不密切同时理论知识较强的相关内容进行了淡化,在安全作业规范、团队协作能力等方面的培养也提出了明确要求。课程内容体系重构,设计基于工作过程的学习项目。我们同企业共同编写了项目教材,在课程内容上对电子技术原有知识结构进行重新整合、续化,形成六个以真实工作过程的电子产品制作项目,六个学习项目分别为直流稳压电源制作实例、晶体管放大器制作实例、函数信号发生器制作实例、三人表决器制作实例、智力竞赛抢答器制作实例和数字钟制作实例[4]。在这六个学习项目中,既涵盖了以往传统课程的知识内容,又使学生在电子产品装配项目下学习,在完成相关工作任务的过程中学习了专业技能和基本知识,激发了学生的学习兴趣,培养了学生的创新思维,提高了学生的综合职业能力。在教学模式上,采用教、学、做一体化的教学模式,在整个教学过程中体现出以学生为主体,以教师为主导,实现在教中做,在做中学。 五、教学方法与手段 (一)教学方法 在《电子技术》课程教学过程中,我们采用了结合实物演示法、案例教学法、分组讨论法、计算机仿真法、实操法和角色扮演法等教学方法,以此提高课堂教学效果[5]。在实物演示法中,我们通过在课前事先用面包板搭建好成品电路进行演示,通过现象观察并激发学生的学习兴趣,同时使学生明确学习的目的以及最终实现的效果。在实操法中,我们将班级的同学分成4人一组,设组长一名,课前领取面包板、元器件和导线以及工作任务单,学生通过任务单明确任务,识读电路原理图,由组长进行分工,个行其责,通过仪器仪表正确地对发放的元器件进行质量检测与判别,利用面包板进行电路搭建,通电前的交叉检查,通电测试,如果电路出现故障能通过资料的查阅,利用仪表进行故障排查,最后进行成品的展示,小组之间相互评阅,教师总结点评。在计算机仿真法中,对于较难理解同时又非常重要的知识内容,我们通过Multisim电路仿真软件进行虚拟仿真,使学生加深对理论知识的理解与记忆[6]。 (二)教学手段 在教学手段上,我们通过校企合作共同制定课程标准、教学内容,以此满足企业对人才培养的需求。通过充分利用网络资源、论坛、现代化的信息技术手段为学生提供自主学习的网络平台,通过机房、实训室、多媒体教室实现教、学、做理实一体化教学,通过利用学生的社团活动、电气协会、电器“雷锋班”、创新设计指导学生参加技能大赛,利用业余时间为广大师生进行义务电器维修。总之,我们充分利用一切可以利用的资源,不拘一格,丰富教学手段。 六、教学条件 为了满足《电子技术》课程教学需求,在教师队伍建设上构建一支从年龄、学历、职称上结构合理的教学团队,加大教师教学能力提升与培养,一方面,组织教师参加各类国家、省级的骨干教师培训来提升教师的业务水平,更新教育理念;另一方面,组织教师定期到企业一线实践锻炼,深入企业与企业技术人员之中,共同参与解决生产实际中的技术难题。在学习新知识、新技术的同时提高自身的社会服务能力。同时学校配备了电子仿真实训室、焊接实训室、电子技术理实一体室等实验实训室,满足课程的实验实训教学需求。 七、课程考核 《电子技术》的课程考核注重过程考核,六个项目的综合成绩即为课程成绩,每个项目都由知识考核、能力考核、素质表现和成果展示四个部分构成。即每个学生每个项目的成绩由笔试成绩、实操成绩、项目制作过程中的素质表现成绩的个人成绩和最终小组的项目成果展示成绩组成,最后再将每个项目进行加权形成整个课程的最终成绩。课程的考核是港口电气技术专业人才培养中关于职业知识要求、职业能力要求和职业素质要求的充分体现。 八、结束语 《电子技术》课程在港口电气技术专业课程体系中起到了重要的基础性作用,培养了学生的基本知识、能力与素质,激发了学生的创新意识,对后续专业课程的学习起到了良好的铺垫作用。同时,也说明了《电子技术》课程在教学模式上中采用项目化教学是一条正确的道路。在今后的教学过程中,我们将不断总结与完善,加强项目化教学研究,推陈出新,开发更多与专业相关的教学项目,通过加强教师职业能力的培养来进一步提升教师的双师素质水平,在教学方法与手段上不断创新用以满足学生个性化发展需求。 作者:张斌 单位:青岛港湾职业技术学院电气工程系 电子电气论文:电气工程训练与电工电子技术应用 1电气工程训练与电工电子技术的教学现状 电气工程训练是当下电气工程教学的核心内容,而通过相关教学,增强的主要是每个学生对于专业技能、装备以及实验用具的运用能力,同时强化对于设备的维修能力。所以电气工程训练课程的重要性也由此体现,特别重点突出了实践应用的关键性。对于相关的教学流程,首先教师需要通过专业介绍强化学生对于专业认知度,其次了解实践学习的内容,即用电安全须知、电工电子技术基础内容以及实践动手内容等。然后进行多阶段训练:①基础阶段,初步了解电路基础知识与电子器件特性。②拓展阶段,强化相关知识的进阶,同时进行相应的创新,创新训练可以在学生了解完成基础阶段后就开展;最后需要对训练课程进行调整,特别是实践和理论的整合方面,很多教师在教学过程中往往存在重实践、轻理论,从而导致两者之间相辅相成的促进作用不够,甚至导致理论教学与实践教学脱节,对此,教师主要需要将电工电子技术进行拓展,从而保证与学生能够通过理论配合实践学习。教材选择上适宜较为基础的,应用较强的以及较为先进的教材,其中基础主要是指教材包含课程的基础理念、规则以及思想等等讲解;应用则是指所学知识能够与实际相联系,同时运用到实践操作中;而先进则是教材设计的知识要与目前时代以及主流技术相联系,保证知识理念的与时俱进。对于目前电气工程训练方面,大部分设置80个学时,划分为两类,其一主要是对基本电气控制手段进行教学,同时完成一些基础的操作教学;其二则是学会照明电路的安装以及调整,同时能够了解一般的电工技术知识。 2电气工程训练与电工电子技术实践教学缺陷 对于目前电气工程训练与电工电子技术实践教学而言,虽然已经具有一定的体系,但是由于教学设计方面的欠缺科学性,也让教学问题层出不穷,具体的问题主要可以分为两类,其一,教学配置欠缺科学性。很多学生课程安排往往不规律,特别是整个课程趋于前松后紧的趋势,也导致理论教学与实践训练出现脱节的问题。例如传统的电工训练,一般课程设置都是一周,而每次训练周计划项目主要集中在前三日,主要运用的是一般理论以及实践操作。其余两日主要是以创新为主,但是这样会导致学生学习出现问题,即前三日由于学习内容过多,导致神经长期处于紧张状态,到了后期突然的放松,会导致学习出现懈怠的情况,从而导致学生的行为受到影响,最终引发学习效率问题;其二,实践操作意义不大,特别是对于实际工作而言,所训练的项目的技术性和专业水平都比较低,例如电气工程训练的学习的主要内容涵盖了学习交流电动机控制线路,照明电路的配置等等,虽然表面看来具有较强的实用效果,但是教学内容所运用的电路已经落后于时代,缺乏与时俱进,急需要更新。 3电气工程训练与电工电子技术实践教学的措施 (1)教材方面的改革。对于教材来说,主要的改革可以从两个方面进行改革,即一方面,主要是对于目前训练实践的教材进行调整,即主要可以划分为四个教学阶段以及六大模块,首先四个阶段,含理论阶段、实践阶段、创新阶段以及制作阶段,此外,六大模块,可以包含初步认识、仪表运用、电路分析、线路板定制、组成以及配置、修理。而对于实践教材而言,四个教学阶段以及六大模块是密不可分的,而且教材的科学性能够提升学生整体的接受度;另一方面,教材知识的难度以及实践计划的变动,而变动过程尤其需要遵循两个原则,第一个原则是保证理论与实践有机契合,即两者互相参考,在理论教学中,着重于安全用电须知、元器件介绍、检查维修知识普及入手,同时提出与实践关联不大的内容,并且通过理论的巩固了解,让学生后期实践能够有足够的知识作为指导;第二个原则,主要是推行因材施教,例如一些学生在专业课程方面因为差异导致学习存在困难,则需要进行教材内容相应的调整,另外,即便是一些同类专业的学生,由于学习阶段的差异,也需要进行分类教学,同时选择正常的教学侧重点。 (2)教学方面的改革。对于教学方面的改革主要在于趣味性,即通过教学方法的多样性,让传统的理论知识得以趣味化,生动化,最后通过最简单的方法向学生展示,从而有效提升他们对知识的理念能力。例如:理论方面的教学,可以采用多媒体或者模型教学对传统的“一粉笔一节课”教学进行取代,同时利用多媒体的图片展示开展演示以及启示进阶教学,从而有效引导学生,提升他们对于学习的兴趣,另外在实践动作教学中,教师还可以采用示范教学,即手把手进行教学,有效提升学生的实践能力,同时持续对学生进行鼓舞和引导,强化他们的思想,从而让他们能够养成自我思考与自我拓展的习惯,同时保证团队合作精神的有效形成。此外,教学方面还需要遵循层次感,即可以将教学流程分为基础教学、进阶教学以及巩固教学三个方面,首先是基础教学,即通过知识转变为技能的质变,让学生通过技能的运用让他们能够充分了解自身知识方面的缺陷,同时了解理论学习的方向;其次是进阶学习,进阶学习的主要是以实践为主,特别是社会实践,例如进入企业定岗实习、校内实习基地实践等等;最后是巩固教学,巩固教学主要是对实践教学进行相应的拓展,主要可以通过学生内部的小组合作完成教学,即属于开放性学习的过程,而学生的关注焦点也不仅仅是学校内部的实训课程,还可以是校外的一些科研计划,从而提升学生自我学习自我创作的能力,对于他们未来的健康发展带来巨大的指导作用和价值。 (3)考核方面的改革。对于考核评估方面,同样需要遵循多样性,同时还根据学生能力和专业的差异,进而采用多样的教学手段,例如对于实践的目的以及方法进行调整,即根据学生能力的差异安排不同的评估标准,从而让学生在许可范围之内不断提升自我,最终满足与自身相匹配的目标需求,然后通过项目教学,让学生在学习中累计成就感,同时教师不断提升他们的目标标准,从而让他们不断提升自身能力,最终成为一名同时具备实践能力与理论水平的综合人才。 (4)激励方面的改革。对于教师来说,要提升学生的最终的学习效果可以通过学习任务的变动和奖励的调整进行相应的激励,特别是在实践学习中,教师可以通过学习任务的多样性,配合学生的竞争意识以及团队配合,完成相应的教学内容,而对于具有明显进步的学生要及时进行奖励激励,而对于无法完成任务的学生,则需要进行相应的指导。同时还可以在一些活动中加入激励措施,例如小组竞赛、个人竞赛等多样化的实践竞赛中了解相关的奖励方案,同时通过多角度进行落实,对于奖励的内容也进行丰富化,即包含证书奖励、奖品奖励以及奖金奖励等等,同时善于分析每个学生的优点,落实“人人有奖励”的思想,从而保证学生的自我价值以及自我意识都能在此刻形成,最终有效促进他们未来不断的发展和完善自身的能力和水平。 4结语 电气工程训练与电工电子技术应用,是实践性较强的科目,而要保证其具有良好的应用效果,需要完善相应的教学和学习内容,可以通过“四个改革”入手,即教材方面的改革、教学方面的改革、考核方面的改革,从而保证学生能够在有效的教学中获得足够的能力和素质,以利于未来的发展。 作者:程小卫 单位:西安汽车科技职业学院 电子电气论文:电气与电子综合课程设计改革 一、课程设计的内容 电气与电子课程设计内容,应该从简至难,由浅入深慢慢推进,训练的内容可按照以下三个阶段进行。1)基本技能。基本知识和基本技能是课程设计的基础部分,学生在这个阶段可以了解并掌握多种元件的工作原理和使用方法,这些都是学生后期进行设计、调试和测量电路的基础知识。因此,课程设计必须要涵盖一些基础性的题目。在基本技能训练阶段,可以安排组合逻辑、时序逻辑电路的实验,学生在设计过程中,可以增加对理论知识的理解,了解各芯片的工作原理以及信号间的时序关系,还能够掌握测试仪的使用方法。2)综合技能。不同的专业对电子设计的需求各不相同,致使传统的电子设计不具备较高的针对性。对于电子与电气综合设计,可以开设在三年级。因为在这个阶段,学生的主要课程已经结课,最需要的是如果将所学知识融会贯通、综合运用,使自己所学知识形成一个完整的体系。此外,学生在三年期间已经具备了实践操作的基本能力,比如一些数字电子技术实验、模拟电子等等,已经能够将基础的理论知识与实践相结合,在搭建电路、排除故障等方面已经能够独立完成。电子与电气设计还能够帮助学生确定工作方向,让学生根据自身的特长与优势进行选择岗,同时在课程设计过程中,学生对于自己所设计的方案有充分的理解,在此基础上对相关问题予以延伸,展开更深入的思考,为走上岗位打好夯实的基础。3)专业技能。强电是电气工程的专业特征,强化弱电是电气专业的发展方向。电气与电子综合课程设计要将强电与弱电相结合,因此在这个设计阶段,要开设具有专业特色的内容。为了能够避免与前两个阶段的内容有重复,可以选择大规模集成器件,形成不同的功能模块,通过积木式、模块化结构,让学生进一步提升操作能力,所设计的内容涵盖多个方面,如参数检测、传输处理、计算机控制等等。 二、课程设计方法 实践教学让学生从课堂所学到的理论知识得到实际的应用,展示学生的操作能力。在整个课题设计中,方案选择、电路分析、参数计算等方面必须要以理论设计为基础,之后选择正确的的测试方法,元件采用以及搭建电路。根据这个原则,可以选择多种实现方法。在电子技术快速发展的环境下,各种电子产品陆续推陈出新,缩短了电子产品更新换代的周期,随之增长的是新元件、器件的出现,它们也不断带来新的技术。这就要求学生能够与时俱进,及时掌握这些新知识,新技术。在电子与电气综合课程设计中,要摒弃落后的知识和技术,围绕教学目标制定成套的开发装置。实验在保留必要传统模式的基础上,做到与实际发展趋势相适应,结合先进电子技术的开发和应用,开设具有灵活性的设计实验,不仅能够激发学生的学习兴趣和学习主动性,还能够让引导学生的个性化发展。 三、结语 科技的不断进步致使信息时候扑面而来,电子信息课程设计是电子技术专业的重要部分,一方面可以提高教学质量,另一方面还能够让学生更加充分地了解并掌握到与时俱进的知识与技术,在巩固理论知道的同时提高动手和创新能力,为社会培养高素质的应用型人才。 作者:王蕊 单位:开滦高级技工学校 电子电气论文:电子电气实践教学对学生创新能力的培养 摘要:在现在的教育过程中,教学的方式主要包括两种:理论教学和时间教学。现在高校中,工科院系的教学方式中实践教学占据了重要的地位,是培养高校学生创新能力的重要举措之一。电子电气实践教学主要是培养应用型的人才。本文主要是结合现如今有关电气电子教学的现状以及存在的问题进行分析,并且探讨加强学生创新能力培养的途径与方法。 关键词:电子电气;实践教学;创新能力;培养;实验 在进行高校学生电子电气实践性教学的过程中,实验教学是其最基本的方法之一,实验的目的就是为了能够让学生将所学的理论知识能够很好的运用起来,不断提高学生的动手能力以及相关的科学实验素质,提高学生创新能力的培养。目前对于高校来讲如何能够在实践教学环节不断完善教学体系,培养出满足社会发展的应用型人才是现如今的关键 一、电子电气实验教学的现状 随着社会的不断发展,经济科技的不断提升,社会对于应用型人才的需求逐渐增加,但是现在高校有关电子电气教学的现状还存在一些问题。 (一)传统的重视理论教学的教学模式 当前,很多高校还存在着传统的教学模式以及教学理念,重视理论性的教学而忽视了实践性的教学,在进行有关电子电气的教学过程中,往往是根据理论的辅助教学的手段,教学的内容主要是对课本上所学的知识来进行验证。实验课中,实验步骤以及内容都是根据老师来决定,学生进行实验的时候,往往是“复制”老师的动作,按部就班来进行实验来得到所谓的实验结果。在整个实验过程中,学生缺乏思考的环节,缺乏创新的环节,整个过程会让学生感觉到无聊,缺乏学习的主动性,学习的积极性不高。这种教学的方式对于学生创新能力的培养来讲是起不到作用的。 (二)教学内容单一,陈旧 高校老师在进行电子电气试验的授课过程中,跟每个学生所布置的实验内容是相同的,没有考虑到每个学生之间的差异。一些实验内容不能够充分调动动手能力强的学生的学习的积极性,对于一些动手能力比较弱的学生来讲实验的完成时十分困难的,严重影响学生的学习自信心。在很多的高校实验内容来讲,整个的实验内容是陈旧单一的,更新的速度比较慢,实验的性质大多都是验证性的实验,对于一些综合性的,创新性的实验比较少,有关的实验要求以及实验内容与市场需求严重过脱节。 (三)实验教师力量比较薄弱 在很多高校的教学力量分配中,理论课老师以及实验老师是分开的。理论老师一般很少进实验室,实验课主要由实验老师来教授,在一定程度上,造成了理论教学与实践教学的脱节。并且在实验课老师中,年轻的教师占据的比例比较多,经验不足。 二、电气电子实践教学改革的方向 基于现如今高校有关教学的现状以及社会所需要的人才的发展情况而言,对于电子电气实践教学的改革是刻不容缓的。 (一)改变传统的教学体系 对于高校电子电气专业在进行教学体系的改革中,必须要以加强学生自主学习能力,实践创新能力为目标。具体的改革内容包括将实验课程分为两部分:课内实验和课外实验,实验由不同的模块构成。在进行课内实验的时候,课内实验主要是包括基础性的实验,创新性的实验以及综合性的实验;课外的实验包括自主选择实验项目以及科研项目两种。在整个的实验内容中,必须要涵盖电力,电子,仿真以及控制等相关的技术,满足市场对于人才的需求。在培养学生的基本实验技能的基础上,需要不断的激发学生的兴趣,鼓励学生自主的寻求实验课题,不仅给学生相对自由的实验环境,还要鼓励学生有相对自由的实验思想。在教学的过程中,要循序渐进,难度逐渐增加,不断提高学生的动手能力以及实践创新能力。 (二)改变教学方法 1、授课式教学。这种教学方式主要是针对一些基础实验进行的,实验的目的是为了培养学生基本的实验技能以及实验分析方法。在进行授课的过程中,学生主要是根据老师讲解的实验原理与实验步骤来进行,学生按照实验内容自主进行连线,调试知道能够自主账务整个实验原理以及实验分析方法。在实验的过程中,遇到不懂的问题需要老师来进行分析。通过这些基础的实验,主要是培养学生及本地实验技能。2、引导式教学。现如今,灌输式的教学模式已经不能满足时展的需求,互动引导式的教学模式已经成为了教学改革发展的趋势。老师在进行实验教学的过程中,可以先向学生下达实验任务,然后引导式的帮助学生思考如何进行实验框架的搭建,积极鼓励学生小组之间对同一问题的讨论、,在讨论中寻找最合适的实验方法。在这过程中,鼓励学生自主思考,不断去尝试不一样的想法,不断的培养学生的动手能力以及创新能力。 (三)鼓励学生参加学科竞赛 在高校中,有很多参加电子设计大赛,智能车设计奥赛的机会,这些大赛的实行是为了不断的提高学校的素质教育,培养大学生的实践创新能力与基本能力。参加这些大赛,不仅仅有助于学生工程实践能力的培养,而且有助于学生对于实际问题解决的能力。鼓励学生参加这些学科竞赛,可以培养学生的科研创新技能和创造性的精神。 (四)提高实验教师的教学技能 高素质的教学力量对于学生素质的提高起着重要的作用,是保证整个教学质量的挂件,打破理论教师与实验教师的界限,理论教师可以与实验教师一起来进行学生实验的教学。相关的实验老师需要不断的学习,了解新技术,新方法,不断的提高自身的业务能力。 三、小结 随着社会的不断发展与进步,社会对于应用型人才的需求不断的增加,现如今高校对于应用型人才的培养还存在一定的缺陷。本文主要就现如今高校对于电气电子实验教学中存在的缺陷以及以后的发展方向做简要介绍,以培养有创新能力的人才,希望读者对其有简单的了解。 作者:汪科 单位:湖南铁道职业技术学院牵引与动力学 电子电气论文:资源管理下的电子电气设备处理研究 【摘要】随着初期的殖民掠夺与工业革命浪潮在后发国家的发展,世界资源能源遭到了极大、极快速的开发与利用;一方面各个国家面对这种生存危机与困局正在开发新能源,另一方面,也从资源管理的角度,发明了诸多关于废旧资源的加收利用,以及无害化处理。以下就针对日益增多的废旧电子电气设备的资源管理及回收处理等问题展开具体讨论。 【关键词】资源管理;电子电气;设备处理;探析 自20世纪后半叶以来大力发展电子电气技术以来,因其研发速度与产品转化率越来越高,在更新换代的模式驱动之下,产生了数量庞大的WEEE-废弃电子电气设备,通常也称为电子垃圾,它是自城市化、工业产业发展以来,除生活垃圾、工业垃圾之后的最大污染源,既给自然环境造成了极大的污染,也因其毒害作用给人类的生存、生活带来了较大的影响与威胁。因此,近来来基于生态保护、环境改善的可持续发展的战略中提出了关于资源管理的新思维,希望借助这种回收利用方法实现对它的有效管理与处理。 一、电子电气设备特征 从资源管理的角度分析电子电气设备的基本特征,需要抓住其中的“废旧”属性,然后,按照种类、数量进行分析。以我国的环保局相关规定电子电气设备可以分为十大类。比如,在家电方面,就包括大型、小型两种;而在设备方面,则包括远程通讯设备、用户设备、电子信息技术设备、休闲运动设备;工具层面的电子电气工具、监视或控制工具工具玩具,医用设备装置以及电子玩具等。大类下设的小类也因其产品型号、体积、结构、功能、材料、元器件等不同而存有诸多差别。因此,从这种基本的分类分析,要实现对废旧电子电气设备的资源管理在很大程度上会带有相应的困难。从其主要特征分析,资源性、污染性并存。比如,以电脑、电视、电冰箱、洗衣机、空调等废弃物材料组成为例,其中既包括金属、塑料橡胶,也含有玻璃、气体,加上配套安装应用还涉及到纸类、布类、砂土以及其它材料等。而且目前运用罗多的电路板、显示器、灯管、电池等也因其存在诸多危害性金属因素,如铅、汞、砷、铬等会引起多样化污染。 二、处理现状 以当前的处理为现状观察,发达国家优于发展中国家。比如,在德国就根据小型工业、大中型工业设置了诸多加收处理公司,针对线路板、电池、显示器、机壳、电线等废旧电子电气进行人工智能方面的自动识别、拆分、熔炼等,由此也产生了以废旧垃圾处理为经济收益的相关产业。再如,日本在这个方面就以其《家用电器收回法》令其在电子电气方面针对废旧设备的处理率达到了80%到90%;从其采用的方法分析,包括对制造商进行勒令回收,对消费者进行废物投放管理,同时开发了针对WEEE的处理技术及工艺,有效的在投资后获得了收益。与此类电子电气工业发展程度相对较高的国家相比,中国在WEEE的资源管理方面相对较弱,其原因既有管理方面的不足、不重视,也存在技术瓶颈与环保问题较为严重的事实。现行的处理方法中基本上以个体有偿回收为主;其中包括人工拆解、低水平处理这种初级实践。而且,既使居住者能够提前做好分类,一旦投入到垃圾回收站,也会产生进一步的混合,从而造成分类的无效性。从主要的回收利用材料分析,以金属类回收较多,如铜、铁、铝、塑料等;但在毒害大、价值低的WEEE类型中,往往以丢弃、焚烧、酸浸处理居多。但是经过多年的初级发展,当前的中国在沿海一些国家,如广东、浙江等大省出现了一些大型WEEE回收处理中心,分布也越来越趋于合理化,而且聚烯烃的热解油化技术目前已经赢得了较好的市场反响;因此从未来的发展与公共卫生管理分析,其从回收处理到获得经济效益依然需要付出较多的努力。 三、关键技术 公民在环保方面的意识提升与自主性的环保分类与习惯养成属于一个系统工程,需要较长时间才能获得完善;但由于中国发展速度快、使用电子电气设备数量大,产生的垃圾较多;因此当务之急是面对WEEE在关键技术方面做一些努力。比如,在拆卸技术方面,首先要考虑到废旧电子电气设备的基本特征,并依此为据进行拆卸手段的选择;如根据连接方式、拆卸手段、拆卸对象就可以针对性的解决主要部件的拆卸问题。具体如在焊接连接方式中,就可以采用机械力切割手段,针对金属外壳、密封件等实施拆卸;而在粘接连接方式中,就可以借助化学方法或机械力对不同类型的标签、涂层加以处理;若是铅锡焊接宜通过机械力、加热,实现电子元件、电线之类材料的拆卸处理;至于焊接或插头、铆接等,则可以运用相适用的加热、剪割、机械力、切割等手段,完成设备外壳、电子元件及电线之类的拆卸等。再如,针对塑料材料、有毒金属则应该从回收处理、分离技术层面进行实践。以塑料材料回收为例,可以在拆卸的基础上,对其中占据30%左右的塑料材料进行种类细分,然后再利用填埋、焚烧、简单物再生等回收利用技术加以处理。但对于含有卤素阻燃剂、溴系阻燃剂依然缺少较有效的技术处理方法,因而建议这个方面加大研究力度;至于有害、有毒金属的分离处理要求做到无害化;由于常规的利益取向往往很难达到目标,建议借鉴德国ACCUREC集团的真空熔炼技术处理方法,并加强热化学处理方面的研究,以此提高分离回收率与经济效益。 四、结束语 面对日益严重的资源能源匮乏,以及人口数量的急剧增长,人类有有义务为其自身发展所产生的恶果而承担相应的责任。根据联合国在几届可持续发展大会上的报告可以了解到电子电气设备作为一种废弃垃圾产生了极大的生态破坏,因而面对当前的处境,既需要对这类垃圾的特点进行分析,也需要根据其中的材料组成、污染程度、危害等级等制定与之相匹配、相适应的处理方法,如拆分、分类、分离、回收利用、深度掩埋处理等。需要注意的是当前的废弃电子电气设备处理需要采取综合方法,从管理、垃圾分类、技术处理多个方面开展。因此建议制定一项符合公共卫生章程的综合型资源管理方案。 作者:吴浩湧 蒋其跃 陈冯进 单位:深圳远征技术有限公司 电子电气论文:废旧电子电气设备无害化技术分析 摘要:电子电气设备的飞速发展带动了世界信息化的进步,而且现在生活中处处是电子产品的身影,已经成为人们生活及工作中不可缺少的一部分。但是,在电子电气快速发展的同时也显现出了许多弊端,反过来给社会及人民带来不利的影响。经过电子电气设备长时间对人们生活的影响之下,越来越多的人开始意识到电子电气设备回收处理的重要性和必要性。所以为了减少其对环境和人们生活的侵害,各国开始了废旧电子设备的回收和重新利用的技术研究。本文通过废旧电子电气设备的现状,介绍几种处理技术,希望对废旧电子电气设备资源化及无害化起到一定作用。 【关键词】电子电气设备;现状;技术 随着电子电气设备已成为人们生活的必需品,所以随之产生了电子设备的对我们赖以生存的环境造成了极大的损害。而且大多数废旧电子电气设备中都含有很多危害严重的物质,给环境及社会生活造成相当不利的影响。所以,为了使废旧电子电气设备能够更加资源化与无害化,各国已加大对废旧电子资源的回收再利用技术的研发力度。本文通过提出一些废旧电子设备资源化及无害化技术,希望为改变其不利影响出一份力。 1我国现阶段废旧电子电气设备处理现状 由于电子电气产品更新速度太快,加上其使用寿命一般都不长,所以每年都会有大量的电子电气设备被淘汰,而且处理起来非常麻烦,所以造成了现在我国电子电气设备的处理现状。首先,电子产品的焚烧和填埋。因为现在电子电气设备都占用一定的空间,所以很多时候就通过焚烧和填埋的方式来减少废旧电器占用的空间。但是这种处理方法会使电子设备中所含的大量有害物质都排放出来,这样会给人们的生活带来严重的危害。比如电子设备中的有害物质污染地表土壤和水源等等都是直接威胁人们的身体安全和健康。同时电子设备的焚烧会产生很多含有有毒物质的烟尘,给环境造成严重的破坏。其次,是国家对废旧电子电气设备处理的法律制度不健全。现行的相关法律条例及国家政策对电子设备处理的管理并不专业,无法达到资源化和无害化的处理标准。加上现在使用的处理方法和技术并不规范,所以还是减少不了对环境和社会生活的不利危害。 2废旧电子电气设备资源化与无害化处理技术 2.1废旧设备的集中拆卸分类技术 大多数的电子产品都是按照产品种类型号进行批量生产的,所以拆卸起来并不麻烦。电子电气设备的拆卸和分类对其以后的资源化和无害化处理尤为重要,为随后的处理阶段顺利进行奠定了良好的基础。但是电子电气产品更新速度过快,所以其种类众多,而且有的产品结构在设计时并没有留下拆卸的余地。所以就需要将各地产生的废旧电子设备集中统一起来。通过使用通用多用途的工具对废旧电子产品进行拆卸和分类。这样可以大大的减少中间所消耗的人力和物力,灵活的使用不同种类电子废品的拆卸方法,提高废旧电子电气设备的规模化和资源化的拆卸分类效率。 2.2废旧设备回收再利用技术 在电子电气设备生产中,塑料的使用量是非常巨大的。一般电子产品的外壳、屏幕,装饰等等都是使用的塑料材料构成的。所以现在的热解反应技术应运而生,既避免了通过填埋和焚烧等方式造成的环境污染,也大大提高了热解反应之后材料的利用价值。真空热解技术现已在废旧的轮胎等橡胶类产品中应用起来。真空热解技术不仅可以降低反应过程中的温度,减少一些有害物质的产生而且在真空状态下操作不会收到外界气体的干扰,所以使其处理起来更加容易。在真空热解技术下的塑料回收物品可以分解生成高利用价值的材料,整个过程操作简单,产物清洁,极大的改善了废旧电子电气设备再利用过程中也产生污染的缺陷。 2.3废旧设备中有毒成分的剥离技术 在电子电气设备的内部材料使用中,通常采用的是各种金属材料。比如一些电路板、二极管和电池等等,都是使用了对环境危害极大的金属材料。而在这些材料回收再利用的过程中很难将其中的有毒物质剥离出来,而且一般的冶炼方法很容易使有毒物质的外泄对环境造成更严重的污染。所以采用真空熔炼技术来处理这些废旧电子电气设备就发挥着重要的作用。在真空条件下,根据不同的温度可以剥离不用的金属有害物质,还不会对外界环境造成污染。 3结论 在面对当今电子电气设备更新换代频繁,废旧电子设备数量剧增的形势下,通过利用行之有效的处理技术对废旧电子设备的回收再利用就显得尤为重要了。所以在严峻的形势下,更要加快技术创新的节奏以减少废旧电子设备给环境和人民社会生活带来的影响。然而这并不是朝夕可以完成的任务,同时还需要多方的支持。国家需要根据具体的废旧资源再利用的一系列完善的政策来保证废旧电子电气设备处理的顺利进行。另外电子生产企业放缓更新换代频率,广大消费者改变和控制自己的消费观念,减少电子废弃物的产生。这样才能实现我国电子电气设备的资源化和无害化进程,减少环境污染,保障人民生活。 作者:刘彬 电子电气论文:航空电子电气设备架的设计 摘要:随着社会的快速发展,在民用航空电子设备架中,设备的安装和设计是十分重要的。在具体工作中,需要对电子信息系统和电气设备进行糅合设计,同时,还要提升设备安装的精密度。这样做,就能全方位提高电子设备运行的可靠性。简要分析了设备安装在民用航空电子电气设备架中的设计,以期为日后的相关工作提供参考。 关键词:设备安装;民用航空;电气设备架;冷却系统 民用航空电子电气设备架的科学设计十分关键,它关系到航机的出行安全。在现在的电气设备架中,通常会采用多功能的设计方式完善其电气设备。同时,在电子系统的设计上,要保证其实用性和可靠性。而设备安装设计能够优化其性能,所以,在设备安装设计中,全面分析电子电气设备架是十分关键的。 1设备安装的主要技术要求 1.1维护可达性在早期的机载电子设备的设计阶段,要考虑设备维护初期的可达性。在安装了设备后,更容易更换,且容易接近。在安装的过程中,要有明确的标识,保证设备的外形尺寸、电气连接等各种相似的连接器不会轻易发生错误。对于设备架的各种设计,需要考虑为维修中可能用到的东西留出一定的空间,以便维护人员能够更换设备。因为在与设备相连接的各线束的连接点都有可能会发生故障,比如分里面上的转接插头和设备后部安装的插头。对于设备的安装设计,要想在排除故障时方便各连接点之间的相互接近,就要充分考虑电气各连接部分的内容,以实现可达性。1.2设备的电气连接设备中插头和线束的安装都被包含在设备的电气连接中。设备的安装、拆卸和插入的感应能力、连接器、接触器、电缆的连接关系和设备附件的安装要求等都是设备安装过程中必须考虑的问题。对于插头的安装位置,在安装线束时,需要考虑电缆的可维护性、设备的各项搭接的要求、维护工具的相关的使用标准等。1.3设备的冷却要求电子设备在温度过高的情况下,短时间内超过所规定的极限时会完全失效。所以,对于电子的安装问题,要考虑到电子设备的冷却要求。对于电子设备来说,强迫风冷是比较常用的冷却方式,通过气流将设备中的热量由下而上的转移至周围环境中,最后由周围的环境将热量吸走。一般情况下,单独冷却每个设备比在一个规定的环境中为所有的设备设计冷却系统要难得多。1.4振动和冲击考虑当机载电子设备处于工作状态时,在设备或架子没有被破坏的情况下,安装托架、设备层架、设备架等能够抵御各种冲击和振动。飞机与设备在连接中的冲击和振动位于设备的后部与底部以及设备连接处的前端紧固装置上。当设备加速运行时,会受到一个对于设备的反作用力,这样才能保持设备的平衡。一般情况下,设备架不是作为一个机身结构的放大器存在的,而是一个传递振动荷载的衰减装置。 2航空电子中电气设备架的设计 安装设备时使用的设备架用于将某些机械电子设备安装在飞机的相应特定位置上。一般情况下,装配设备的平台可用于设备架的设计,对于设备和设备中相关的机上线束,飞机上其他设备的连接平台和设备的冷却系统都可在这一平台上操作。设备架所占空间可以直接影响设备架的设计,设备的结构设计与相关的安装要求也可作为影响因素。设备架应设计为易接近、开放式的结构,使航空公司能比较方便地维修、维护架子上的设备,比如环境控制装置、机械部件、电连接器、线束和电缆等。在设计架子时,也要考虑维修过程中可能使用到的各种工具,进而为设备后部电连接器的维护、拆卸留有足够的空间。2.1设备架层架设计为了满足顾客的需求,可在所有设备中安装可容纳的基本构型,增加设备架的层架空间设备。通常情况下,应预留20%~30%的空间。因此,在设计各个夹层时,要按照设备架的超负荷状态来设计。当各类承受件的强度达到设备的全负荷状态时,将设备舱调至最大的向下加速度加载,不会出现变形的情况。架层中最远处的最大弯曲度不会干涉安装设备的下层。安装在设备质量之上的20%预留空间的状态是全负荷状态。同样,设备中的各类电连接器的安装空间位置都应该被考虑到。根据电连接器的形态来判定线束的长度,估算线束的直径和弯曲半径等,线束所需的安装空间位置。一般情况下,电连接器中会有2种不同的安装办法,即架子后部的安装支撑板配合安装的方法、托架安装的导轨和方法。设备中冷却空气的装置系统为层架,冷却系统中管路数的设置位置也应在设计时被考虑进去。在各个层架中将孔打开,可以调节各个架层上设备的气流。一般情况下,各个托架上的设备都有相似的开孔。对于所有的开孔,一般情况下,都需用盖子将其盖住,在需要使用时将盖子去掉,调节设备的气流即可。2.2设备架的电搭接设计空调管路的电搭接要求与安装位置、设备架的设计有关。设备、设备架的结构之间都可在电搭接的基础上采取必要的导电性措施,保证飞机系统结构的电气湿度,避免发生电击、静电释放、雷击等危害。同时,采取相应的措施能够在一定程度上抑制电磁干扰,并提供适当的回路给电源系统。另外,在设计电搭架的过程中,为了保证飞行安全,通常会采用静电安装方式来设计。而且其电压也会采用安全电压,从而有效保障乘客的安全。在设计过程中,应当明确规划电路的走向和集成方式,从而实现相应的搭接设计效果。2.3设备的线束安装在安装飞机的机载电子设备系统时,线束的连接是比较重要的一项工作。在安装设备时,可从设备前部安装线束,也可从设备背部安装。这两种方法各有利弊,而从设备前部安装线束时,可能会出现以下3种情况:①正面安装时,插头会承载设备在震动过程中产生的所有负载,可能会出现不可预料的后果;②虽然机场人员可以很方便地维护插头和电缆,但是,插头和电缆很容易被损坏,给同轴电缆的维护工作增加了难度,在一定程度上增加了工作人员的工作量;③电缆安装在设备的前部,不利于电缆的固定和绑扎。 3结束语 设备安装设计在民用航空电子电气设备架中的分析十分关键,它能够使航机的运行更加可靠。在设计过程中,要结合实际情况,分析其设备的特性,让设备的安装技术更加成熟。同时,还要不断完善架层设计和电搭接设计。最后,要科学、合理地安装线束,让航空电子电气设备架中设备安装设计达到理想的设计效果。 作者:姚尧 单位:中国民航飞行学院广汉分院 电子电气论文:电子技术对电气工程的应用 摘要:当今社会,伴随着科学技术的不断提高,我国全面进入到了信息化的时代,这样使得了越来越多的智能技术出现在了我们日常的工作和生活中,给我们的工作和生活带来了极大的便利。对电气工程来说,电子技术的应用不仅给人们带来了极大的便利,同时也促进了电气工程更好的发展。因此,对其应用进行相应的研究具有非常重要的现实意义。 【关键词】电子技术;电气工程;应用 对于建筑工程来说,确保电气工程的施工以及运行质量是非常重要的,因为电气工程的运行质量直接影响着整个建筑工程的质量,只有这好了这方面的工作,才能使建筑工程具有更高的质量保证。而电子技术的应用,在很大程度上提高了电气工程的运行效率和运行质量,因此值得进一步推广和研究。 1电子技术的应用优势 1.1能够实现全天候全方位监控 对于比较大型的建筑工程来说,它虽然建筑功能非常的丰富,但是其内部结构也非常的复杂,作为其组成部分的电气系统,也具有复杂性的特点,并且随着时代的发展复杂程度还在不断增加,从而就促使了安全事故的发生,也造成工作人员没有办法对故障问题进行排除,进而造成管理质量大大降低。针对这种情况,运用电子技术能够很好的解决问题,因为这一技术的运用能够对整个建筑工程进行有效监控,这样既保证了信息的准确性、时效性,也可以将控制机下达的指令传输到子系统中,以保证电气工程更好的运行。 1.2能及时有效控制输出指令 电子技术的运用,还能对建筑电气工程的输出指令进行有效的控制,以防出现指令输出错误的现象出现,进而有效的保证电气工程更加高效的运行。不过在开始设计建筑的时候,要对整体性功能进行充分考虑,并且尽量将智能化理念与设计相结合。 1.3能实现无人化操控 以前在对电气工程进行控制的时候,需要经过人工操作来进行,这样往往会因为人为方面的因素造成一些不必要的事故发生。而电子技术的运用,能够对电气工程实行无人化的控制,并且能够对影响电气工程运行质量的各方面因素进行准确度的控制,进而确保电气设备的稳定运行。 2电子技术在建筑电气工程中的应用 2.1自动化控制 电子技术的应用,是为了给人们提供更加便利的生活,因此将电子技术应用到电气工程中,就一定要实现自动化控制的目的。而要想实现这一目的,就必须要对电气工程中的各种设备进行精准的定位,目前的电子技术中一般都是采用GPS技术来进行定位的。之后,需要将这些定位采集到的信息传递给对应的控制计算机,从而使得各个部门之间对采集到的信息进行更好的分享,一般所采用的传递方法是通过利用传感技术来实现的。最后,当控制计算机接收到相应的信息之后,会对采集的数据进行有效的对比分析,同时作为管理人员应该将分析的结果与工程开始设置的系统数据进行对比分析,随后将运行的实际数据进行自动化控制。 2.2诊断机器设备故障 电气设施具有鲜明的特征,即复杂性、不确定性以及非线性,应用电子技术,能够有效提升故障诊断准确率。但是,当电气自动化运行时,电气设备会有一定的故障产生,如处理不当,也会引发其他故障,由此,不应该只依靠电子技术支持设备运行,还应该合理应用人工智能技术,以便在机器设备出现故障时,能够及时进行检查维修,保证电气自动化的正常运行。例如,借助电子技术能够有效分析变压器渗漏气体,并及时找到变压器故障位置的大致范围,再利用智能化技术做好详细检测,将检查的范围缩至最小,加快故障诊断。此外,在对电动机以及发电机故障检修时,利用电子技术与人工智能相结合的方式,能够使故障诊断准确率得到大幅度提升。 2.3实现无功补偿 (1)要想更好的实现无功补偿,需要在选择相应的设备时,根据实际情况来选择最为合适的无功补偿设备。例如,在进行无功补偿的时候,如果是运用电容器设备来完成,不仅首先需要弄清楚电网中的电压容量,同时还需要清楚地知道其实际的负荷,这样才能确保所选择出来的电容器的电容量最佳(2)在进行无功补偿的时候,一般有两种补偿方式以供选择:第一种补偿方式是进行动态的补偿,这种补偿方式主要是针对电网负荷较大的情况来实现补偿的。还有一种补偿方式叫做静态补偿,这种补偿方式是针对电网负荷较小的情况来实施补偿的。具体选择哪种补偿方式,需要相应的技术人员根据实际情况来确定。(3)要想使无功补偿的补偿效果更好,还需要选择合适的投切方法。经过相应的研究表明,最为合适的投切方法就是模糊投切法,这种方法不仅安装非常的方便,而且补偿效果也非常的好。 2.4电气设备优化设计 为了使建筑电气工程能够更好地运行,往往还需要对相应的电气设备进行优化设计。运用智能化技术,能够使得电气设备的优化设计工作做得更好,其应用优势主要有以下几点:(1)在对电气设备进行优化设计的时候,电子技术的第一个应用优势就是智能化算法,不仅能够使得相应的计算工作更加便捷,同时还能有效的保证计算结果的准确性。这是计算方法主要通过总结出达尔文的生物进化原理来实现的。在实际的应用和计算中,可以运用该规律进行搜索,并且对这种系统存在的问题进行改进和优化。(2)电子技术专家系统能够检测出电气设备中存在的隐患和缺陷,采用科学的方法对其进行论证分析,尽可能的保证该系统能正常稳定的运行。运用电子技术,能够将电子技术和智能专家系统进行有效的结合,并且将两种方法的优势进行相互补充,从而促使电气设备能够得到很好的优化。 3结束语 综上所述,在电气工程运行的过程中,对电子技术进行合理地利用具有非常大的意义。不过随着时代的不断发展,要想使电子技术永远保持相应的先进性,需要相关人员在今后的工作中多对其进行研究和创新,从而使其能够更好地为建筑电气工程运行服务,推动我国电气行业更好的发展。 作者:翟玉明 电子电气论文:机械电子设备中电气干扰的措施 1电气干扰产生原因及其传播途径 1.1电源干扰和电磁干扰 机械电子设备在应用过程中,受到的干扰主要有电源和电磁干扰两种。电源干扰的种类有很多,变化性也较强。电源干扰从干扰原理上进行区分,可分为共模干扰和差模干扰两种。共模干扰是指由于干扰电压在信号线和信号地线上的幅度相同,导致干扰电流在导线与参考物体中构成的回路中流动,给机械电子设备带来的干扰。差模干扰则是指干扰电压存在与信号线及信号地线之间,并形成干扰电流回路,对机械电子设备带来的干扰。电源干扰会导致机械电子设备产生较大的运行波动,影响机械电子设备的精度和运行稳定性。电磁干扰是指由于电磁辐射干扰电缆信号,并降低信号完好性的电子噪音干扰。电磁干扰是机械电子设备应用中面临的常见干扰源。电磁干扰会以传导和辐射两种形式对电子设备产生影响,而在这两种干扰形式中,辐射又是最为常见的干扰模式。在进行机械电子设备的设计和安装使用中,必须要对电磁干扰进行预防,避免电磁干扰给设备运营带来影响[1]。 1.2干扰的传播途径 电源干扰是由于电压产生电流干扰机械设备的运行,因此其传播是需要通过导线进行的。由于电源干扰发电压较小,因此电源干扰会随着导线的延长而逐渐减小。但是,电源干扰发生过程中由于电流具有波动性,由于电磁感应原理,会对周围的空间产生一定的波动性电磁干扰,这种电磁干扰也会影响机械电子设备的稳定性。电磁干扰的传播途径主要有导线传播与空间场传播两种。在机械电子设备使用中,经常会处于电磁干扰场中。干扰信号会以波的形式在设备空间内传播,因此空间场传播是电磁干扰的主要传播途径。 2排除电气干扰的措施 2.1滤波器抗干扰 在受电源干扰严重的机械电子设备使用中,一般会在电源端安装滤波器,减弱电源干扰对机械电子设备运行稳定性的影响。滤波器是一种由电容、电感和电阻组成的滤波电路,使用滤波器可以有效的滤除电源线中的某频率的干扰信号,从而保证电源信号的稳定性,降低电源对机械电子设备的电气干扰。 2.2电气隔离抗干扰 导线是电源和电磁干扰的主要传播途径,在以电源线、信号线、控制线对机械电子设备的干扰影响了机械电子设备的平稳运营时,可以采用电气隔离的方式,将电子设备的导线与设备进行隔离,避免电气干扰对机械电子设备运行稳定性的影响。一般在应用电气隔离抗干扰时用到的主要设备有脉冲变压器或光电器件,对于模拟输入信号干扰的隔离则可使用隔离放大器对主、回路信号进行处理。 2.3屏蔽抗干扰 屏蔽抗干扰是抗电磁干扰的重要方法,屏蔽抗干扰就是在机械电子设备周围设计一个全封闭壳体,限制设备的电磁能力对周围设备的干扰,同时防止外界的干扰对壳体内部的机电设备运行稳定性影响。由于电子设备在生产生活中的广泛应用,目前屏蔽抗干扰已经成为对抗电磁干扰的常用方法。随着不同干扰环境对屏蔽抗干扰的需要,这种抗干扰的方法还发展出许多不同的抗干扰措施。例如静电屏蔽、双层屏蔽、编制屏蔽、金属隔网屏蔽等。屏蔽抗干扰能够有效的排除各种电磁干扰,对低频磁场干扰的排除效果尤为显著。为了能够将干扰信号控制在磁阻相当小的屏蔽体内,可以使用高导磁材料对干扰信号进行屏蔽。在抗干扰工程中,高导磁材料通常会被用来制作复合屏蔽电缆,这种复合屏蔽电缆通常包含3层:最里层是铜质电磁屏蔽层,内层是磁导率高的铁磁材料,最外层则是高饱和低磁导率的铁磁材料。这样一来,干扰信号就会被一层一层地消耗掉,最终能够传输到设备的干扰磁场就十分微弱了[2]。 2.4接地抗干扰 有效的接地是保证机械电子设备工作稳定性和设备安全的重要因素,接地抗干扰不仅能够有效的避免电源干扰给机械电子设备带来的影响,还能够避免偶发电压冲击给机电设备带来的冲击危害。接地抗干扰系统包含系统第、屏蔽地、交流地和保护地等,如果接地系统比较混乱,不仅会影响设备的正常运行,还会威胁到机械电子设备的安全。机械电子设备的地线一般应包含3条不同种类,其中一条用于连接机壳,它应该与交流电源的地线相连接;一条用于与电动机及继电器等设备相连,它又叫做噪声地线;第三条用于与信号设备和数字接收器相连接,它也被叫做信号地线。在机械电子设备使用交流电源为供电电源的情况下,为了避免由于公共地线电位不均而产生干扰源,应该将保护地线与电源地线进行连接。 3结语 21世纪以来,人类已经步入信息化社会,在信息化社会中,机械电子设备的使用尤其普遍。为了保证机械电子设备的运行稳定性,在使用机械电子设备时,一定选择合理有效的措施排除机械电子设备受电气干扰的影响。在选择机械电子设备抗干扰措施时,要根据现场机械电子设备受到干扰的类型和特点进行合理选择,并采用多种抗干扰措施相结合的方式,将机械电子设备所受到的干扰降到最低,保证机械电子设备能够为社会的发展和进步做出更大的贡献。 作者:王铭宇 单位:成都七中2013级5班 电子电气论文:船舶电子电气工程实践教学 1现有船舶电子电气工程专业实践教学中存在的问题 1.1实践教学应试性强,实践教学课程设置不到位 尽管目前大多数航海类高校都能认识到实践教学对船舶电子电气员船上工作的重要性,并在制定教学计划时明显增加一些实践教学课程的课时,但是很多实践课程是虚设的。在船舶电子电气工程专业实践教学课程的安排上很多院校存在着侧重理论知识、实践内容的训练方面薄弱,侧重固定的评估考试题卡、缺乏对学生实践能力的培养;缺乏培养学生实际操作能力和应用知识分析故障、排除故障能力的系统规划。加之马尼拉修正案要求船舶上强制增设船舶电子电气员岗位,很多航海类院校需要根据公约对船舶电子电气员岗位培养的要求改变实践教学课程设置,实践教学内容被进一步被动改变,很多实践教学课程和环节无法做到和船上实际情况相符。这些原因不可避免地导致了学生的专业理论与海事局评估实训要求脱节,学生的创新意识与分析解决实际故障能力不强[2]。 1.2实践教学的方法和手段落后,学生实践能力的培养欠缺 目前国内的船舶电子电气工程专业的实践教学中,普遍的做法是,在实训授课中,教师首先会把与实训题卡相关的理论知识讲给大家,以此来做铺垫,然后授课教师会将题卡的内容教授给学生,再给大家实际操作进行演示,最后把完成题卡需要注意的问题、评估考点,甚至包括每一评估题卡评估考官可能提问的问题都讲授给学生。这种情况下,学生在进行实际操作时,完全是在教师指定的情况下,机械地完成题卡内容,学生缺少或者说根本不需要主动积极的思考。然而评估考试时一旦考官提出与题卡相关但教师上课并没有涉及的问题时,学生就会不知所措,其结果只能是学生的独立思考性被日渐消蚀,动手能力较差。 1.3主管机关对电子电气员评估体系建设不完善,教学难度大 从海事局电子电气员评估体系来看,很多评估项目不注重营造实训创新的环境,没有制定新的针对性强的实训教学考核办法和考核标准。而航海类院校现在采用的评估体系,是一种以评估成绩合格认定为满足岗位适任要求为主的人才培养考核评价体系。 2船舶电子电气工程专业实践教学的几点建议 2.1借鉴电子电气员IMO示范课程完善实践课程中的薄弱环节 IMO示范课程实训部分更侧重电气控制、电子技术的应用与修理,对通信导航技术在实训中对设备的维护修理提了要求,而实训大纲中对通信导航系统的要求偏高偏多。IMO的规定与实际船公司对电子电气员的要求更贴近一些。传统实训方式下电子电气员所掌握的实际解决故障能力已经难以满足航运企业对电子电气员的要求,因此了解当前航运企业对电子电气员的具体技能要求并针对要求更改实训内容是电子电气员实践教学的重要部分。适当修改实训大纲,加强电子电气、电力电子、船舶电站、甲板电控设备的实训、船舶计算机及其网络等的教学和培训,适当减少通信导航设备的课程。加强中压电力系统和电气设备的维护和修理,适当调整通讯导航的原理实训,使之更侧重维修与保养操作。 2.2合理规划认识性实习,提高学生对专业课程的总体把握 认识实习是实践教学计划重要部分,它是培养学生学习兴趣,明确学习目的的重要实践教学环节,并为以后专业课学习拓展理论知识,增加感性认识。船舶电子电气工程专业认识性实习应主要了解船舶总体结构、各主要电气设备和系统及相互间的关系,这就需要安排学生到实船上进行认识实习,所以建立稳定的实习基地是保证认识实习教学效果的首要任务。认识性实习前应该根据实纲编制实习任务书,使学生了解需要重点进行的一些基本电气设备维修和设备操作技能训练内容,提高学生的认识实习兴趣,并布置学生每天写实习日记,最后完成认识实习报告,通过实操训练了解作为一个电子电气员在船上大致应该做什么、怎样做,这样才能为进一步的专业知识学习与实践能力提高指明方向[3]。 2.3划分实操训练功能模块,采取项目化模拟情景教学 根据学生认知的规律和船舶轮机模拟器及驾驶台模拟器的组成特点,将课程内容划分为若干与主干专业课程相关的功能模块,如主机工作站、辅机工作站、船舶电站、架机联系与集中报警工作站、通讯导航工作站等训练模块。学生通过对每个模块的训练,对比模块之间的差别与联系,提高对该模块所涉及的基本理论知识的理解和学习进而提高学生实践能力。在实训授课过程中,将实训题卡进行“项目化”教学,进行情景模拟,使实训更真实。如在船舶电站模块的实训中,通过设置“自动电站的手动操作”和“常规电站发电柴油机机械故障导致全船失电的应急处理”等具体项目现实工作情境的模拟训练。这种教学组织形式在教学过程中每个“项目”是由小组通过分工协作来共同实现,这就有助于培养学生团队协作的能力,提高学生的沟通协调能力,充分发挥学生责任感和主人翁精神的养成,有利于激发学生学习的主动性和创造性[4]。 总之,船舶电气专业的教育目标是培养出既符合《STCW公约马尼拉修正案》船舶电子电气员岗位能力的要求,又具备实践能力和创新能力的实用型人才。这不仅要重视硬件的实训室仪器设备的建设,还要兼顾到实训教学体系完善、实训教学方法更新和教师实践教学能力培训等工作。实践教学是一项长期、艰巨的工程,是综合系统化的工程,只有与理论教学协调发展,才能培养出高素质航运应用型人才。 作者:刘洋 王波 单位:山东交通学院海运学院 电子电气论文:汽车总装电子电气工艺设计模式 一、汽车总装电子电气的特点 现在汽车总装电子电气系统不仅能够满足零件的标准化,同时也满足一些配置的特殊化功能的需求。但是现在,这些已经不能够满足这个飞速发展的社会,已经对汽车总装方面的方案提出了一个新的标准。首先应该将电控单元硬件标准化,再者就是可以按照订单上的一些要求来进行现场软件植入,在这些软件植入之后,可以对电控单元之中的参数进行设置,以此来让每一辆车在配置上达到提样的标准。 二、对工艺设计模式上的开发 首先就是设备型的设计模式,这种模式是在与一些其他工业设备派和起来使用的,它是由工艺设计人员在工艺编程系统当中来完成的。这个设备是工业设备系统的一个辅助设备,它是一个接收主机信息,进而反应信息的一个设备。还有一个就是进化型工艺设计模式,这个模式主要是针对一些比较简单的工艺操作的,在这个模式中,工艺人员需要采取上面所说的辅助设备,来获取车辆的信息的,然后进行操作的。还有就是最后一个返修性工艺设计模式。这个模式针对的是电子电气返修工艺上,对电子电气故障的返修处理。 三、工艺流程上的设计开发 1、在整个车辆叫进行装配完成后,在电气系统第一次通电之后,要对车载系统电子电气进行初始化操作,只有在完成了初始化操作之后才能对车进行首次启动。在进行初始化操作的时候,要注意到几个方面,就是要注意一些对电控单元的一个激活,还有就是对防盗安全系统在进行初始化之后,要检查一下防盗安全系统是否处于一个激活状态,是否有效。 2、四轮定位仪和前束调整台,四轮定位仪是用来对汽车方向性检测调整的一种设备,如果车辆在高速行驶的时候,会减少轮胎的磨损,对车辆有一定的操控性。这个主要是检测前后车轮的一个前束和外倾,校正方向盘。前速调整台是对汽车前轮侧滑检测的一个保障,它是动态检测调整车辆前束的。对于有些车型上是配备了车胜电子稳定系统的。这要利用车辆的前束调整台在完成前束调整时的一个标准的几何领围状态。然后记录下这个零位值,以此来保证电子电气系统的稳定,在车载系统电子电气初始化操作没有完成前,因为这个系统还没有正常的运行,所一中间会出现一些错误,这些错误也会被记录下来。对于这些错误的信息,为了以后的检测的准确性,这些错误是要删除的。 3、电检是对车辆进行电子电气故障检查的一个重要工序,这道工序做得好坏,对车辆的质量来说,是一个非常重要的方面。所以对生产装好要出场的的车辆都要进行电检,不能遗漏任何一辆。在对硬件和电控单元检验室要保持其统一性,再者就是还要对点检结果进行一个总体上的分析,方便以后工作上的进一步改进。接下来的这一步就是车辆的入库了。因为车辆一旦入库之后,可能会长时间不用,这样就必须把车辆调到省电模式,对于这些比较简单的操作,采用的是简化型的工艺设计模式的方案。 4、最后一个就是电子电气的返修。车辆在生产中出现一些故障是很正常的,对于各个故障都要进行返修。返修是要利用一些诊断工具来进行故障处理的。在完成最后的装配工作之后,一定要对一些工序在电子电气上进行静态和动态的检查。如果有什么故障,立即进行返修。 四、结束语 综上所述,汽车总装电子电气工艺设计模式和流程的开发对我国汽车工业发展有着至关重要的作用,同时对我国经济的发展也有着决定性的作用。本文对汽车总装电子电气工艺设计模式和流程的开发进行了分析和研究,包括:汽车总装电子电气的特点,对工艺设计模式上的开发,工艺流程上的设计开发。笔者希望能够有更多的有志之士能够投身到这个课题的研究当中,望能够指出笔者在文中的不足之处,同时能够开发出更好的汽车总装电子电气工艺设计模式和流程,为我国的汽车工业做出一份应有的贡献。 作者:卢从娟 单位:重庆交通大学机电与汽车工程学院 电子电气论文:电气工程及电子技术的应用 1我国电气工程实训的现状和目标 电气工程训练的开展,对学生实践能力的提高是非常重要的,它可以培养学生的专业能力和实际应用能力,管理能力等。高等院校开展电气工程训练的主要目标是让学生通过实际的工程环境,让学生可以很好的掌握电气工程过程的基本要求和操作过程。安全用电常识,电工电子技术知识,实际操作技能是电气工程训练的基本内容。为了成为一名合格的工科生,应该拥有牢固的理论知识与实践技术,具备电气应用的实际技能与加工工艺。学院应该重视对学生电子电气方面的训练,这样才能满足学生在实际运用中需要的技能。 2电工电子技术在实践中的应用现状 由于社会经济的发展,电工电子技术在生活中得到更加广泛的应用,作为实用性很强的一门科目,电工电子技术的实践也是学院在课程设计中应该考虑的,保证学生在学习理论知识的同时,也使思维,观察,学习,探索能力等得到提升,为以后的就业打下基础。电工电子技术具有以下特性基础性,先进性,应用性等,这对电工电子技术的教学开展提出了几点要求,一是为电子电工类的学生学习这方面知识打下基础,二是,电工电子技术要求学生从实际出发,与理论相结合,培养学生的综合能力。三是课程内容和教学体系要与实际相结合,适应时代的发展。 3电工电子技术的实践方式和内容 3.1电工电子技术实践的内容 电工电子技术课程的主要内容是,一是电路基础知识与分析方式,主要是对直流电路,交流电路等的分析,二是电机和控制部分,主要是电磁学基础知识,变压器的工作原理等,三是电子技术部分,主要是模拟电子技术,数字电子技术。电工电子技术课程的内容是与方法能力,社会能力,专业能力一样重要。 3.2电工电子技术教学的三个层次 电工电子技术课程教学主要又三个层次的问题,一是对基础实训内容重要性的强调。基础实训是培养学生个性能力的重要条件。学生可以将抽象的理论知识用实践具体化,通过实践课程的锻炼提高学生自身的技能。二是加强对工程应用与设计的实践。技能的掌握是具有长期性,学生需要自主创新,将所学到的知识与实践能力想结合。摆脱传统的教学模式。三是要实施开放式教学方式。教师应该在教学的过程中,对学生进行鼓励,提倡共同合作,让学生可以真正的参与到电工电子实践中。 4电工电子技术实践课程体系的改革 (1)目的明确,实训的目的是实用性,使学生可以在以后的生活中熟练的运用所学到的知识,为了很好的达到教学目的,所以在学习的开始应该让学生了解并且明确自己的学习目的,这样学生才能很好的掌握所学的知识。(2)观念转变,课程体系要与实际情况相结合,传统的教学体系是不够完善的,这种教学体系主要是依据教材的理论知识框架开展的,虽然强调了知识体系的完整性和连续性,但是却不能突出重点,因此课程体系的改革是必要的,要转变观念,构建出与实际情况相符合的课程体系。 5电子电气工程的实践方法 电子电气工程实践可以分为以下四个部分,设计性实验、分析检测实验、综合实验、工艺操作性实践。其主要采用的教学模式是项目化,对每个项目的产品都要求具有通用和简单的特点,还应该具有直观性,可以将抽象的理论知识具象化,让学生可以很好的了解知识,掌握实践技能。 6电子电气工程实践的原则 (1)电子电气工程实践在进行课程安排时,主要应该包括现代电气电子工程技术的方方面面内容,要通过大量的综合性实践,提高学生的工程实践能力,使学生可以更好的掌握理论知识。(2)电子电气工程实践具有时代性,其内容,结构、功能都应该与时代的发展相结合,要与工业生产的实际需要结合,才能保证电子电气工程得到很好的开展。(3)电子工艺、电气装配实习等是训练的项目,实践项目的重点主要包括检测,控制、设计、制作、调试等,通过对这些综合性内容的训练,可以使学生的实践和创新能力得到提高。(4)电子电气工程实践应该建设成为一种学生可以参加科技活动的平台,为学生的课外活动和技能竞赛的开展提供条件。 7结语 目前的社会竞争压力非常大,综合性的、实践动手能力强的人是社会迫切需要的,在这里笔者对电气工程与电工电子技术应用的特点进行了分析,推广新颖的教学理念和完善的教学体系,旨在培养出满足国家电气电工类需要的综合性人才。 作者:闫曼 单位:重庆旅游职业学院
建筑电气论文:关于建筑电气工程中的节能措施探讨 摘 要:本文综述了节能工作在民用建筑电气领域中应用现状,介绍了在设计及施工管理阶段如何做好节能工作。 关键词:节能;电气;管理 经济社会的迅猛发展过程中,由于人类过分追求发展所带来的满足和发展的速度而忽视或淡薄了其所带来的负面效应,由于人口的增加,工业的发展,生活水平的提高,能源的消耗也就急剧增加,能源危机迫在眉睫。 因此,在中央节能减排全面展开的大背景下,各行各业提出了节能的要求,节约二次能源——电能,也就成为民用建筑电气的焦点。民用建筑节能的设计原则可分为以下三点。 (1)满足建筑物的功能。即满足照明的照度、色温、显色指数;满足舒适性空调的温度及新风量,也就是舒适卫生;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施的用电,展厅的工艺照明及电力用电等。 (2)考虑实际经济效益。不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用。而是应该让增加的部分投资,能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。 (3)节省无谓消耗的能量。节能的着眼点,应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的,再考虑采取什么措施节能。如量大面广的照明容量,宜采用先进技术使其能耗降低。这里谈到灯具不妨多说两句,现在高效光源及高效灯具在市场上已经广泛被使用。节能灯代替白炽灯可提高效率50%-80%。并且对能利用自然光部分的灯具或可变照度的照明采用成组分片的自动控制开停方式,可达到照明节能的效果。我们平常所熟悉的声、光控就是其中一个简单例子。又如在电力系统中,变压器的功率损耗,传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗,所以在设计及施工该系统中应注意以下原则。 (1)变、配电所应靠近负荷中心,缩短低压供电线路的长度。 (2)由两路进线供电的系统,宜采用两路电源同时运行的方案,以减少正常运行时的线路损耗。 (3)单台用电功率大于350kw的电动机宜采用中压电机。 (4)应采用低损耗、高效率的变压器。 (5)配电设计时应使三相负荷达到平衡,必要时可采用移相平衡法或容抗平衡法来改善系统的平衡性。 (6)以电力为主要能源的冷冻机组、锅炉等大负荷设备应设专用电能计量装置。 (7)当成组用电设备的无功补偿容量大于100kvar且离变电所较远时,应采用就地补偿方式。 (8)负荷波动较大的设备应采用变频控制或磁力耦合器控制。 (9)电力干线的最大工作压降应不大于2%,分支线路的最大工作压降应不大于3%。 因此在设计阶段,节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。建筑电气的节能工作,在施工阶段,就是优化并充分利用资源,其经济效益,就要从施工现场的成本控制做起,而成本的控制包括材料使用和管理、人力资源管理、机械使用和管理三个方面。 材料的使用和管理: 在施工全过程中,材料费占施工总成本的55%~65%。要想控制施工总成本,在材料管理和使用上应引起高度重视,加强管理,减少施工过程中不必要的经济损耗。必须改变以往材料采购管理权归物资部门所有的工作方式,这种方式在很大程度上减轻了项目部的施工压力和施工负担,但为了更好的发挥职能部门的作用,低成本投入,应由单一由物资部门管理向多部门 转变。 完善采购制度,严格采购申请程序,由各部门参与材料的采购过程。生产部门提出用料申请,先让技术部门提出技术要求,对所用材料的规格型号,质量技术要求进行确认,再由经营部门对用料的数量、部位进行核准。最后无误,交由物资部门进行采购。项目经理可以在全过程随时进行参与,确保材料采购的准确性和合理性。 人力资源管理: 成本控制中,人工成本的控制也是很重要的一个方面。人工支出占施工总成本的18%~23%。近年来还略有增长。 在施工过程中采用施工工序承包法:在保证施工质量、施工进度的前提下,针对不同的施工工序定工期、定质量、定人工量,由民工分段承包施工。这样在一定程度上避免了施工管理中的许多麻烦。同样达到了降低人工成本的目的。也可在施工开始前与民工负责人签订责任书及承包书等,明确责任和承包范围,杜绝属于承包范围的工作再另外出现签证工日。这样也可 达到避免生产时紧时松、窝工、停工等问题,降低人工成本的目的。在条件允许的情况下优先采用“施工工序承包法”。 项目部内部人员也应该合理配置、加强管理。在不影响施工进度满足施工质量的前提下,除特殊岗位必须有专人负责外,其他岗位如果条件允许尽量采用一人多岗。项目部内可引进竞争机制,各岗位负责人定期写工作总结上交项目经理,项目经理根据工作表现,从月底工地人员奖金总额中抽出部分奖金奖励表现较好的人员。 机械使用和管理: 施工机械费占施工总成本的10%左右,对于施工机械的使用和管理也是成本管理中的一个重要环节。合理安排机械设备的使用避免不必要的窝工与浪费。确定机械手的岗位职责,每天记录所有机械及外租机械使用情况。机械手不应该只是单纯的维修、保养机械,也应该确实地溶入到工地中,了解工程进度。 所以不管是从设计的角度,还是施工的过程控制,民用建筑的节能潜力很大。在选用节能的新设备上,应具体了解其原理、性能、效果,从技术、经济上进行比较。再选定节能设备,合理安装,以达到真正减少浪费节约能源的目的。 建筑电气论文:对建筑电气设计中消防设计的探讨 摘要:近年来,随着社会经济的飞速发展,建筑行业也得到了较大的发展,建筑的功能和工艺要求也越来越高,其中电气设计的消防设计是建筑设计中最为重要的部分之一,因为建筑电气消防设计不仅关系着后期工程的可实施性和建筑资源的合理利用,而且决定着居民生命和财产的安全性,所以,在建筑电气设计中的消防设计必须依据相关规范,进行严谨的设计,满足相关工艺要求。本文首先阐明了建筑电气设计中消防设计的重要性,然后对对建筑电气设计中消防设计进行了深入的探讨。 关键词:建筑 电气设计 消防设计 1引言 目前,在社会经济发展的推动下,我国建筑行业的发展已经进入了一个新的阶段,随着建筑功能性要求的日益提高,出现了如民用建筑、办公楼、公共建筑等不同类型的建筑,相应的建筑设计和施工工艺要求也越老越高。建筑电气设计中的消防设计可以说是建筑设计中比较重要的一个环节,对于现代的建筑是至关重要的一步,需要相关设计人员进行深入的探讨和研究。在建筑电气设计中,消防系统的设计要根据居住型建筑、办公型建筑以及公共建筑等不同建筑类型的消防系统的实用情况、安全要求、重要性和可能出现消防事故的几率等因素进行全面的考虑,并且要因地制宜,无论是对建筑电气的消防设计还是施工工艺都要严格要求,全面分析,并及时采取相应的措施解决消防设计及施工过程中出现的问题。建筑电气的消防设计主要分为火灾自动报警系统的设计和消防配电的设计,电气消防设计依据的相关规定规范主要有《建筑设计防火规范》和《火灾自动报警系统设计规范》等,是否严格的按照规范进行设计是消防设计是否合格的重要检验标准。建筑电气设计中的消防设计是否合理和完善直接决定着建筑发生消防事故时能否及时、有效、有序的进行解决,能否在最大程度上保证相关人员的生命及财产安全等,因此在对建筑电气设计中的消防设计进行探讨时,不仅要明确消防设计在建筑电气设计中的的重要性,而且要深入挖掘其中的问题,严格要求设计和施工过程,确保建筑消防系统的有效性和运作能力。 2为何要强化建筑电气设计中的消防设计 近年来,随着我国社会主义的经济的飞速发展,社会各个行业也得到了很大程度的发展,其中,建筑行业的进步与发展是最为显著的,但是,随着城市的土地资源利用的局限性,建筑的用地需求却越来越大,所以,大部分建筑群如居住型建筑、办公型建筑以及公用建筑等都向着更高、更密集的形式发展。经济的发展同时带动了人民生活水平的提高,也越来越注重建筑的装修。在人们的生活中家用电器逐渐增多,其中也不乏贵重电器如电脑、冰箱、空调以及一些空调及室外设备等,再加上建筑安装的广告牌、玻璃幕墙、相关的信号灯以及节日时悬挂的彩灯等,在加重建筑群用电负荷的同时由于这些装修材料以及装修方式的复杂多样性,致使建筑物的火灾事故发生的可能性增大,存在极大的安全隐患。如果有火灾发生,火势难以被立刻控制,只是建筑高层的居民无法安全快速的疏散,不仅加大了消防人员援救的难度,而且为人民的生命及财产安全带来了巨大的损失。如果是在火势严重,情况紧急时,消防人员难以仅凭自己的力量去进行援救工作,不止会耽误救援的最佳时机,导致人们生民财产的安全受到威胁,而且还会因为消防工作的延误和低效而造成难以估计的经济损失,甚至影响到整个社会的安定和和谐。所以,建筑电气设计中消防设计作为构成建筑消防安全的重要环节,其重要性是显而易见的,因此,在建筑电气的消防系统设计过程中要严格按照国家的相关标准和规范,保证建筑物电气设计的消防设计的可靠性和安全性,以及施工的准确性。还要建筑消防设计人员加强自身的消防设计的法律法规意识,明确建筑电气设计中消防设计的重要性,以及消防设计之于人民财产安全和社会经济发展的重要意义。 3建筑电气设计中消防设计的要点与工艺要求 建筑电气的消防设计主要分为火灾自动报警系统的设计和消防配电的设计,电气消防设计依据的相关规定规范主要有《建筑设计防火规范》和《火灾自动报警系统设计规范》等。 3.1火灾自动报警系统的设计 建筑的火灾自动报警系统的设计要严格按照《火灾自动报警系统设计规范》 等相关规范和标准。建筑电气的消防设计中火灾自动报警系统的电源的设计与施工要严格根据一级供电负荷以及二级供电负荷的 工艺要求,安装两个以上(包括两个)的电源来供电,保证消防控制室可与其进行自动切换。一般建筑火灾自动报警系统以 ups 电源作为其crt 显示器与消防通讯设备的电源,同时还要安装直流电源作为备用电源。建筑火灾自动报警系统要在欠压和超压时有报警功能,并保证电源的标准性和规范性。 3.2消防配电系统的设计 建筑消防过程中要是可避免出现电源停止供电的现象,但是,一旦出现这种情况就要保证启动相关的配电系统,使其能在最短的时间内令消防设备恢复正常的工作。通常情况下消防配电系统中应急发电装置的功率做大能达到供电负荷的一半,为保证电机组的持续正常工作,及时为消防系统供电,一般要采用分批启动消防设备的方式。与此同时,在建筑电气消防设计和施工过程中,在对不属于消防系统电源的断开时要使用低压断路器的分励脱扣器,然而,因为低压断路器的型号各异,同时其分励线圈在进行分励脱扣时所需提供的电流和框架电流也在一定程度上存在着差异,所以需要通过在配电室的主配电箱上或是低压出线开关上实施消防系统电源的断开,如此一来,既能保证联动系统操作方便和电源的选择性断开,又保证了消防配电系统的安全性和可靠性。 3.3确定建筑的供电负荷 设计建筑消防系统的前提就是先确定建筑的供电负荷等级。建筑供电负荷等级的确定要严格根据《建筑防火设计规范》 等相关标准和规范。在等级确定的过程中要特别注意供电负荷的电源使用情况,对于一级供电负荷要有最少两个供电电源,如果其中一个电源出现供电故障,要保证另一个电源的供电不会受到任何影响;对于二级供电负荷主要是要保证供电的持续不断,当电力变压器发生故障或是供电线路出现故障时要使供电及时恢复。 4总结 总而言之,消防设计在建筑电气设计中是一项非常重要的设计工作,需要严格的设计规范和很高的工艺要求,还要相关的设计人员、施工人员具有很强的技术能力和全面的消防知识。建筑的消防设计直接关系着建筑的功能性的体现和使用过程中的安全可靠性,同时建筑电气设计中消防设计也是值得我们深入探究的领域。 建筑电气论文:建筑电气安装的技术要求与质量控制 摘要:随着我国社会经济的飞速发展,人们生活水平不断提高的同时也对建筑工程的质量提出了更高的要求,电气安装作为工程建设的一项重要内容,其施工技术水平的高低严重影响着整个工程的质量。本文将对建筑工程中的电气安装技术进行分析,并在此基础上对如何加强质量控制提出一些建设性的建议,以供参考。 关键词:建筑工程;电气安装;施工技术;质量控制;研究 建筑电气安装是一项非常复杂而又系统的工程,近年来随着在电气安装工程中的投资不断增加,电气安装工程技术也有了迅速的发展,对保证整个建筑工程的质量具有至关重要的作用。 一、建筑电气安装技术 1、施工前的准备 建筑电气安装设计阶段,设计人员应当对建筑安装设计提出一定的技术要求;电气安装人员再会同技术人员对安装、施工图纸进行会审,防止出现遗漏或发生错误,尤其是具体作业人员应当能够看懂施工图纸的内容和要求。建筑电气安装之前,应当详细认知电气安装的施工方法和施工进度计划,特别是粱柱、地面以及屋面的施工要求和连接方式,并校对自己所要采用的安装方法是否能够满足实际需要。在实际安装之前,应当与土建工程项目施工有效配合,认真做好管线和孔洞的预埋预留工作,同时还要注意防雷接地焊接等事项。土建结构和底板施工时,电气安装工程一定要配合土建工程进行预留预埋工作,即桥架穿越板、线槽、剪力墙孔洞等位置的预埋预留,同时还包括动力、智能电气管线以及照明线路的预埋和防雷接地焊接。 2、线路的敷设施工 线路敷设过程中,专业监理人员应当严格的把关,对于管材质量不符合要求的一律不准施工。尤其是导线的敷设方式、穿焊接钢管敷设、部位代号、桥架敷设、地板内暗敷、顶板内暗敷、墙内敷设、吊顶内敷设、钢线槽敷设、顶板面敷设等,一定要严格按照设计与规范的要求进行下料和配管。在配管加工过程中,应当认真把握好的是配管若有一个九十度的弯,则其弯曲半径应当不能小于管外径的四倍;若有2至3个九十度的弯,则其弯曲半径应当不能小于管外径的六倍,:暗配管弯曲的半径不能小于管外径的六倍:同时,埋入地下与混凝土之中的管子弯曲半径应当大于管外径的十倍。薄壁钢管与镀锌管的内径不大于二十五毫米的,可以选用规格不同的手动弯管器;内径应当大于或等于32毫米的钢管,可用液压弯管器。其中,p vc管可根据内径的大小选用规格不同的弹簧弯管,而且内径应当大于32毫米的管子煨弯。当对大量的专制弯管进行加热时,在管子弯曲之后,管皮不至于皱裂或变质。当p vc管子对接时,笔者建议可采用整料套管的方式进行对接,并对其粘接。薄壁钢管与镀锌管严禁使用割管器来切割钢管,钢锯的锯口不能倾斜,管口可用圆锉将毛刺打净。一般而言,直径不小于40毫米的厚壁管进行对接过程中,可采用焊接的方式,绝不允许管口对焊;直径不大于32毫米的管子应当套丝连接或者用套管螺钉进行连接,不可采用熔焊的方式进行连接,其中连接处与中间放接的线盒应当选用专用的接地卡进行跨接。 3、开关插座安装施工 在对建筑电气系统中的插座、开关以及吊扇钩盒进行预埋处理时,应当符合相关的安装要求,尤其是在施工定位过程中,更应当严格按照施工的基本要求进行。左右和前后的盒位所允许的偏差不能大于50毫米,而且同一室的成排位置灯具与吊扇的中心只能允许的偏差不超过5毫米,其中开关盒距离门框的距离一般在150至200毫米之间。在各项电气设备预埋和安装过程中,一定要根据现浇板厚度的具体要求。设置吊扇钩时,可用圆钢先弯成一个内径为35至40毫米的圆圈,将圆圈和钢筋慢慢的折成九十度的角,同时还要插入接线盒的底部中间位置,再根据板的厚度将剩余的钢筋头折成九十度的角,然后只需合理搭于板筋之上焊牢即完成安装施工。 二、建筑电气安装质量控制 1、电线管的敷设质量控制 存在问题:在实际施工过程中,因施工人员对规范不太了解,或者没有受过专业的培训,因此技术不过硬。实际操作过程中不认真的负责,一味的求工程车进度,再加上监督不利等因素的影响,导致一些问题的发生:薄壁管取代了厚壁管、黑铁管取代了镀锌管、pvc管取代了金属管;穿线管的弯曲半径一般都比较的小,同时也会出现弯皱和弯瘪的现象,严重时可能会出现死弯问题,管子的转弯不按照规定的设计要求;金属管的管口毛刺处理不干净 ,就对口进行焊接,或者丝扣的连接位置与通过中间的接线盒没有焊跨接钢筋;焊接的长度不够,或者点焊与焊穿管子的现象非常严重;镀锌管与薄壁钢管之间没有进行丝接,只是简单的使用焊接;钢管存在着不接地或者接地不牢的现象:管子的埋墙与埋地深度可能不够,尤其是预制板上的敷设管子交叉点太多,严重影响了土建工程的施工质量。解决策略:首先应当严格按照设计与规范的要求进行下料和配管,在此过程中监理专业人员应当严格的进行把关,对于不符合要求的管材不准其施工;配管加工过程中,明配管一般只有一个九十度的弯时,其弯曲的半径不能小于管外径的四倍;有2至3个九十度的弯时,其弯曲的半径应当小于管外径的6倍:暗配管弯曲半径应当大于管外径的六倍;埋入地下与混凝土之中的管子,其弯曲的半径不能小于管外径的十倍;镀锌管与薄壁钢管之中的内径大于25毫米的,可选用规格不同的手动式弯管器,一般其内径不能小于32毫米。pvc管子依据内径的大小,可选用规格不同的弹簧弯管,其内径不能小于32毫米。这也是当前我国建筑电气安装技术的重要要求,同时也是解决电线管敷设问题的重要策略。 2、电气调试质量管理 当建筑电气安装系统施工完毕以后,应当对该电气系统进行细致的调试,从而可以保障使用过程中的安全性与稳定性。在实际调试过程中应当注意以下事项:第一,一千mω表对盘柜绝缘电阻及电机电阻实施测试,同时还要求绝缘电阻的数值不能小于0.5mω:第二,要对电力电缆的两端相位进行检查,核查其是否相同,而且还要求电网的相序一定要相符,其两端可用标牌作为标记,绝缘电阻的测试值一定不能小于1mω:第三,要对电缆接线施工进行控制,接线一定要搞清楚,同时还要利用校线器作一次校线;所配导线和电缆的芯线端部均要作对应的回路编号;在相关电气设备运行之前,应当严格检查电机的外壳接地情况,看是否具有的一定的良好属性,同时还要电机运转的灵活性与旋转力、不能存在碰卡问题。第四,应当对电机单台进行送电试验,而且送电之前还要充分的调整好过载电流,并且还要将电气设备脱开进行空载试车。用温度计对电机的外壳及轴承温度进行检查,看其是否与相关的要求一致;一般而言,空载试验运行的时间以2个小时为宜,同时还要对试验结果做好记录;联锁系统的调试应当与机械的各项运行配合进行,这样可以有效的防止设备损害与事故的发生。 结语:总而言之,建筑电气安装技术水平的高低与质量控制的好坏,直接关系着整个建筑工程的质量及使用安全性,因此应当加强思想重视和技术创新,为我国建筑事业的发展保驾护航。 建筑电气论文:浅析建筑电气工程安全及质量问题 摘要:建筑电气工程是依赖于建筑物而存在和使用的,与人们的日常生产和生活等关系密切,其质量好坏直接影响建筑工程的安全性能和使用性能。有关部门的调查数据显示,每年我国发生的电气火灾居各类火灾之首,人身触电事故、电气设备损坏事故也时有发生。因此对建筑电气工程中的一些问题必须妥善地进行处理,防止在今后使用过程中各类事故的发生。 关键词:建筑电气工程安全质量问题 措施 一、建筑电气安全的主要危险因素 1、触电危险。触电危险是指由于工程人员在电气设备的设计、安装上的疏忽,以及在系统运行过程中疏于维护或操作不当,造成的设备或线路等出现的过热、绝缘失效以及pe线断线等故障,从而对用户或工作人员的人身安全构成的威胁。 2、电气火灾或爆炸。电气火灾危险是指由于设计过程或运行中存在的不合理、不规范操作造成供电系统中出现的运行短路、过载、铁芯短路、发热等故障,导致局部系统过热,从而带来的火灾或爆炸隐患。 3、静电危害。静电维护由于系统缺乏必要的检修及维护,或接地、跨接装置的不完善,以及工作人员的静电防护不合格等造成的静电或静电火花危害。 4、雷电危害。雷电危害是指由于电气系统中缺乏必要的防雷措施,或防雷装置的设计施工存在缺陷等因素,导致建筑在雷电环境下存在安全隐患。 5、电磁维护。电磁维护是指由于高频设备参数调整不当,屏蔽设备缺陷,或外界环境因素导致人体长期处于电磁场照射下,给工作人员的健康造成的危害。 二、建筑电气工程质量问题及应对措施 1、塑料管线敷设常见问题 接口不严密,有漏水、渗水现象。恨弯处出现扁,凹,裂等缺陷。 1.1预防措施 购置pvc管时,需购置相应的接头、螺接等附件,以及适应不同管径的冷弯弹簧,以备很弯时使用。管与管连接一定要用接头并涂粘结剂。偎弯时使用与管径匹配的冷弯弹簧,必要时可将垠弯处局部均匀加热,均匀用力,弯成所需弧度,减少出现扁、凹、裂现象。pvc管连接形式有两种:可采用同径管插人法连接,将一头加热胀出承插口,插人深度易为管外径的1.1一1名倍;套接法连接,套管长度易为管外径的1.5一3倍,管与管的对口处应位于套管的中心。两种连接方法在连接处均应涂专用胶合剂。管子连接禁止用异径管相连接,如需变径可通过接线盒、箱解决。 2、导线的接线、连接质量和色标问题 多股导线不采用铜接头,直接做成“羊眼圈”状:与开关、插座、配电箱的接线端连接时,一个端子上接几根导线;线头裸露、导线排列不整齐,没有捆绑包扎:导线的三相、零线(n线)、接地保护线(pe线)色标不一致,或者混淆。 2.1预防措施 多股导线的连接,应用镀锌铜接头压接,在接线柱和接线端子上的导线连接只宜1根,如需接2根,中间需加平垫片;导线编排要横平竖直,剥线头时应保持各线头长度一致,导线插入接线端子后不应有导体裸露。铜接头与导线连接处要用与导线相同颜色的绝缘胶布包扎;采购人员要按现场需要配足各种颜色的导线,施工人员应分清相线、零线(n线)、接地保护线( pe线)的作用与色标。 3、箱与盒安装常见问题 箱、盒安装标高不一致;箱盒开孔不整齐;铁箱变形;现浇板内箱、盒移位;安装电气后,箱、盒内赃物未清楚干净。 3.1预防措施 (l)严格按照室内地面标高确定箱、盒标高; (2)铁箱、盒开孔严禁使用电气焊,应用专用工具打孔,以防箱盒变形; (3)现浇板内箱盒应先放稳,用带丝固定好,以防浇注混凝土时箱、盒移位; (4)穿线前,先将箱盒内灰渣清除,以保证箱盒内干净。 4、灯具、吊扇安装问题 灯位安装偏位,不在中心点上;成排灯具的水平度、直线度偏差较大;吊链目光灯链条不平行,引下的导线未编叉;吊扇的吊钩用螺纹钢加工,成型差;钟罩不吸顶,接线盒外露;阳台灯底盘铁板大落,生锈;天花吊顶的筒灯开孔太大,不整齐。 4.1预防措施 安装灯具前,应认真找准中心点,及时纠正偏差:按规范要求施工,成排灯具安装的偏差不应大于5mm,因此,在施工中需要拉线定位,使灯具在纵向、横向、斜向均为一直线:预埋吊扇挂钩时,应用不小于中8的镀锌圆钢与板内的钢筋固定在一起,不准采用螺纹钢,吊钩加工成型应一致,且刷防锈漆,吊扇的钟罩能够吸顶且将吊钩和接线盒遮住,成排的吊扇应成一直线,偏差小于等于5mm;日光灯的吊链应相互平直,不得出现八字型,导线引下应与吊链编叉在一起。阳台灯具的底盒铁板厚度i 0.5mm,油漆表面均匀平滑,能很好地起到防锈的作用。玻璃罩不能太薄,以免安装时破裂;天花吊顶的筒灯开孔要先定好坐标,除要求平直,整齐和均等外,开孔的大小要符合筒灯的规格,不得太大,以保证筒灯安装时外圈牢固地紧贴吊顶,不露缝隙。 5、配电箱的安装、配线 箱体与墙体有缝隙,箱体不平直;箱体内的杂物未清理干净;箱壳的开孔不符合要求,特别是用电焊或气焊开孔,严重破坏箱体的油漆保护层和箱体的美观;落地的动力箱接地不明显,重复接地导线截面不够;箱体内线头裸露,布线不整齐,导线不留余量。 5.1预防措施 认真将箱内的沙浆杂物清理干净;订货时严格标定尺寸,按尺寸生产,使箱体的“敲落孔”开孔与进线管相匹配,如不匹配,必须用机械开孔或送回厂家重新加工;动力箱的箱体接地点和导线必须明确显露出来,不能在箱底下焊接或接线,箱体内的线头要统一,不能裸露,布线要整齐美观,绑扎固定导线要留有一定的余量,一般在箱体内要有10cm~15cm的余量。 三、结束语 建筑电气安全的管理工作是一项综合性较高的工作,一方面既与技术人员的专业水平相关联,又与建筑工程的统一组织管理密切相关。在建筑的初期规划设计、施工过程中,应充分重视电气安全的综合措施,既要做好安全管理工作,同时也要保障各技术措施的有效施行,确保建筑产品的电气安全。 建筑电气论文:浅谈建筑电气工程技术专业的建设 摘要:建筑电气工程技术是近年来新兴的一门专业,它主要研究的方向是现代智能建筑的建设问题,我国进入二十一世纪以来,现代化的智能建筑飞速增长,而在这方面缺少大量的高技能人才,因此,在各高校中建设这门专业对于我们国家的建筑行业来说非常重要。 关键词:建筑电气 智能建筑 楼宇自动化 电气照明 1 增设新专业的必要性论证 1.1相关产业发展现状调研 随着改革开放的深入,现代化建设的不断发展,特别是信息技术与现代建筑的融合,使我国楼宇智能化技术迅速普及,各种智能建筑如雨后春笋不断涌现,为建筑电气技术的应用开辟了新的发展空间,也为设备制造、工程设计施工、物业经营管理等行业开拓了巨大的市场,已经逐渐成为一种工作特点鲜明、技术内涵丰富的新行业,极大促进了社会对建筑电气工程技术专业人才的需求。[1] 1.2职业岗位(群)分析 本专业在宽口径的职业素质与专业基础平台上,设置2个专门化专业方向。 a.建筑电气施工技术专业方向毕业生,主要在担任电气方面的施工工程师、施工队长、项目经理、工程监理等工作,也可从事运营管理及中小型工程的设计工作,或在电气照明工程公司、建设工程公司单位等部门从事安装工程造价预决算,物业管理,销售,监理,建筑施工组织管理等工作。 b.建筑电气自动化技术专业方向毕业生,主要在设计院、房地产开发公司、装修公司、建设监理部门、设备安装施工公司、楼宇弱电系统集成(含消防系统)公司、电气照明工程公司、建设工程公司单位等部门从事现代化楼宇自动化设计、安装、调试、运行、维护及管理,安装工程造价预决算,物业管理,销售,监理,建筑施工组织管理等工作。 1.3专业服务方向及市场对本专业人才的需求分析 重庆成立直辖市以来,成就了房地产行业的崛起,特别是现代智能办公大楼的建设已经成为时尚。智能建筑对建筑内的设备、配电、线路集成等的要求标准比原有的普通建筑要高很多,智能控制需要更规范、更准确、更安全、反应更快,对工作人员的要求就更高,因此,需要一大批实用技术知识面宽、高技能、综合工程实践能力强的高技能型人才。 重庆市高职高专院校共有20余所,目前只有重庆正大软件职业技术学院开设了本专业,而在整个西南地区,也只有四川建筑职业技术学院、四川工程职业技术学院和云南机电职业技术学院开设了此专业。纵观全国高职高专院校,建筑电气工程技术这个专业也是非常稀少,因此,该专业的学生就业前景非常广阔,开设此专业将极大的有利于推动重庆市乃至西南地区的现代化智能型建筑的发展。 智能建筑市场的迅猛发展,直接拉动了对智能建筑新职业人才的需求。目前国内建筑电气从业人员数量巨大,已达到约100万人,且主要集中在上海、北京、重庆、广州、深圳、天津、杭州、宁波、大连等大中城市。绝大多数从业人员都未经任何培训就直接上岗,生产一线的操作人员技能水平很低,高级工不足2.4%,技师不足1%,高级技师不足0.3%。目前,全国建筑电气新职业人才缺口达40万,特别是建筑电气施工人才、楼宇智能化系统设备运行维护人才、楼宇智能化工程设计、管理、安装与调试人才等各层次人才严重不足。 2 增设新专业的可行性论证 2.1专业开办经费及专业教学成本核算 专业开办后,可以依拓发电类专业群、建筑类专业群和电子信息技术专业群,很好地利用其它专业的实验室和教师,从而更好地实现资源共享,发挥现有实验室的作用以节约成本。后续资金可以通过该专业招生、学院的教学投入、上级主管部门的专项资金和培训建筑电气施工人才的收入加以解决。另外,以后随着学生规模的增加,可以分期分批进行教学上的投入,共同发展,从而更好地实现赢利。 2.2专业基础课及专业课教师、实验室、实训室建设 由于本专业是由电气系、建筑系和计算机系共同构成,因此可以利用其它专业的实验室和教师,从而更好地实现资源共享,发挥现有实验室和实训基地的作用以节约成本。 2.3产学研结合背景 强化实验、实习和实训三个关键环节,校内外生产性实训时间超过50%。实施校企合作教育模式,保证学生有半年以上的时间到企业顶岗实习。本专业长期坚持为建筑行业服务,同时企业也为我们提供顶岗实习和就业岗位,优先选择毕业生,并参与学院人才培养工作,初步形成了教学与生产紧密结合、学校与企业互惠双赢的“校企联姻,产学合作”的办学模式,为学院进一步深化人才培养模式改革,实施工学交替打下了良好的基础。 建筑电气论文:浅论建筑电气安装过程中常见问题的认识与思考 摘 要:建筑电气安装是一项技术性很强,影响因子较复杂的工程,在安装过程中的多种问题都影响其安装质量和进度。只有找到问题所在,并采取相应的措施,才能保证供电系统的安全性、正确性和质量的可靠性。 关键词:建筑电气 安装 问题 措施 随着建筑工程的不断扩大与发展,建筑电气安装也逐渐向数字化、综合化方向发展。人们在追求舒适、安全的居住环境的同时,对建筑电气的安装也提出高质量、高效率的要求。经过几十年的发展,建筑电气系统的技术和产品也不断更新换代、日新月异,但是随之而引发的问题也是越来越多。这其中有设计图纸方面的原因,也有选购材料和安装过程中的问题,当然电气施工人员在安装各阶段中专业知识的缺少和责任心的欠缺也是其中主要的原因之一。要想从根本上解决这些问题就要详细的分析这类问题及其出现的原因,并且找到可行的方案来处理这些问题,才能达到保证施工质量和保障用户用电安全的目的。 1建筑电气安装常见问题 总结当前现代建筑电气安装过程中出现的问题有电缆、母线安装不符合规定;电线管预埋和敷设不符合规定;导线接、连线质量和色标不符合规定;配电箱的配线、安装不符合规定;开关、插座盒和面板方面的问题;灯具、吊扇安装、位置不符合要求;电缆、母线安装不符合要求;电话、电视系统的敷线、面板接线不符合规定等等。出现这类问题也主要由以下一个方面的原因。 2.设计图纸表意不明问题和相应措施 在整个的建筑工程中,每一步都会根据设计师的图纸一步一步进行,图纸是施工、安装阶段的前提和依据,电气安装也毫无例外。电气工程系统设备先进、管线繁锁,图纸设计者在设计中难免会出现错误亦或是漏洞,这些错误在电气安装过程中都会被放大,更多的时候,设计者不够专业或是对现场的情况并不是很了解都会造成这种问题。再者就是图纸设计者在图纸的表述中的偏差,现场的安装工作人员不能通过其简略描述而正确安装,这也是其中的一个原因。对于电气安装人员,必须详细消化图纸,对工程中的系统要做到心中有数,这样才能在现场发现问题、纠正错误。 3 材料质量问题和相应措施 材料是建筑电气安装中必不可少的,也是影响安装质量最为重要的因素之一。高品质的安装材料既可以节省资源和能源,又可以保证舒适、安全。例如,导线电阻率大、熔点低、性能差、绝缘差、温度系数较大;电缆耐压、耐温偏低、绝缘和抗腐蚀性差;开关、插座导电值与铭牌值有出入;塑料产品硬度和强度低、耐温、耐压低、安全性能差;导电金属片弹性不够强,接触不好,易磨损等等,都属于常见的材料问题。但是,由于材料设备的采购受多方面的限制,比如工程造价、材料属性、施工难度等各个方面的影响,在选择的过程中需各方面权衡,达到质量和效益的最优。 4 电线管预埋和敷设出现问题和措施 工程中电线管道错综复杂,所涉及的管道数目也有成千上万根,在电线管敷设工序上,施工企业对线路安装质量不够重视,企业内部质量保证体系通常“重主体、轻安装”,忽视安装环节。施工现场未配备专职电气质检员,管理失控,并且施工人员缺少专业技术训练,甚至无证上岗,对规范、标准不熟悉,就盲目施工,以上这些问题很容易引发故障。这种故障一旦出现解决就很麻烦,通常都会牵一发而动全身。所以在电线管预埋和敷设过程中要持有严谨的工作态度,严格按照规范行事。不能出现电线死结、凹痕、多层重叠等现象;在电线管和配电装置相连接时应考虑管口和箱体的固定,管线不应露出太长,不能出现管口不平、管线长短层次不齐等现象;预埋电线管时不应因为方便而仅用钳夹打结弯管口,而是用正规的塞头处理管口薄壁管不应代替厚壁管,黑铁管不应代替镀锌管。电线管预埋和敷设中的问题大都为细节问题,但往往可以从这些细节上看到工程的质量,细节上的漏洞和疏忽很可能就会为以后的安全埋下隐患,所以应足够重视这个方面的问题。 5接线盒、配电箱的安装问题和措施 配电装置、电力电缆、配电箱是电气安装中的三个重点设备,配电箱作为电气安装中的一个重要环节,其安装质量直接影响整个电气部分的质量。配电箱在安装过程中,容易出现以下一些问题:配电箱体没有垂直,导致面板边缘没有和壁面紧贴,故影响其性能发挥;镶嵌在柱子里的盒体、箱体以及混泥土墙面歪斜不正,很影响整体感观。在配电箱预埋的时候,需算好尺寸和位置,不应出现因配电箱坐标、标高不准确而导致其凹入墙面或移位、变形等问题,其次,回路尽量做到编号完整、布线整齐等效果,要根据一次施工到位的要求执行,要达到牢固稳定、美观的效果。并且在安装完成后,要仔细的检查绝缘是否完好,零线、地线是否有交接,检查完毕再送电。最后,配电箱内的杂物应及时清洁,并及时的采取防腐措施。 6防雷、接地的安装问题和措施 现代建筑在安装过程中都会采取防雷措施,避雷带的采用可以有效的阻止建筑物遭受雷电侵害。但在避雷带的安装中也会出现以下一些问题:避雷带定位不合理,采用的材料不合理;引下线和避雷带截面处理不合理;焊接质量差;屋外高金属体和防雷装置的连接不可靠;没有采取必要的防腐措施;变形缝无补偿装置,接地电阻大等。在安装避雷装置的过程中,应按照避雷带的设计要求进行,不能以小换大,以次充好,这样只会为安全埋下隐患;避雷角的定位应合理,应按照规范安装;焊缝的处理应达到平整、无气泡、无杂质等要求;避雷带在跨越建筑物伸缩缝、沉降缝处,必须设置补偿器等装置。 电气安装施工质量涉及多方多面,并且自始至终贯穿于安装施工的全过程。为了杜绝近几年来建筑工程施工中的频发事故,保证建筑电气工程施工质量,必须从各方面严把质量关,做好施工质量控制工作,保证为用户提供安全、舒适的电能。 建筑电气论文:论建筑电气工程的质量管理 [摘要]对于一项建筑电气工程而言,从开工到竣工,施工现场质量管理工作自始至终都起着至关重要的作用。为此,本文结合实践工作经验,对确保高层建筑电气工程的质量提出了几条有效的措施。 [关键词]建筑电气工程 质量 防治 目前高楼大厦遍地矗立,十分现代化,建筑电气增添了不少的新内容,可是在内部有些设备都运转不起来,就是运转起来也不如人意,由于建筑电气是现今新兴的一种技术,他还不完善,在建设施工中还有很多问题、在质量上还有很多通病。下面就针对它的工程质量进行分析,已求得防治措施。 1 防雷接地不符合要求 1.1原因分析 ①操作人员责任心不强,焊接技术不熟练,他们多数人是电工班里的多面手焊工,对立焊的操作技能差。②现场施工管理员对国家施工及验收规范gb501692《接地装置》有关规定执行力度不够。 1.2预防措施 ①加强对焊工的技能培训,要求做到搭接焊处焊缝饱满、平整均匀,特别是对立焊、仰焊等难度较高的焊接进行培训。②增强管理人员和焊工的责任心,及时补焊不合格的焊缝,并及时敲掉焊渣,刷防锈漆。③不允许用螺纹钢代替圆钢作搭接钢筋。另外,作为引下线的主钢筋土建如是对头碰焊的,应在碰焊处按规定补一搭接圆钢。 2 室外进户管预理不符合要求 2.1原因分析 ①材料采购员采购时不熟悉国家规范、标准,有的施工单位故意混淆以降低成本;施工管理员不严格或者对承包者的故意违规行为不敢持反对意见,不坚决执行规范和标准;监理人员对材料进场的管理出现漏洞。②与土建和其他专业队伍协调不够。③没有弯管机或不会使用弯管机,责任心不强,贪图方便用电焊烧弯。④预埋进户管的工人不懂防水技术,又不请防水专业人员帮忙。 2.2预防措施 ①进户预埋管必须使用厚壁铜管或符合要求的pvc管。②加强与土建和其他相关专业的协调和配合,明确室外地坪标高,确保预埋管埋深不少于0.7米。③加强对承包队伍领导和材料采购员有关法规的教育,监理人员要严格执行材料进场需检验这一规定,堵住漏洞。④预埋钢管上墙的弯头必须用弯管机弯曲,不允许焊接和烧焊弯曲。钢管在弯制后,不应有裂缝和显著的凹痕现象,其弯扁程序不宜大于管子外径的10%,弯曲半径不应小于所穿入电缆的最小允许弯曲半径。⑤做好防水处理,请防水专业人员现场指导或由防水专业队做防水处理。 3 电线管(钢管、pvc管)敷设不符合要求 3.1原因分析 ①施工人员对有关规范不熟悉,工作态度马虎,贪图方便,不按规定执行。施工管理员管理不到位。②建筑设计布置和电气专业配合不够,造成多条线管通过同一狭窄的平面。 3.2预防措施 ①加强对现场施工人员施工过程的质量控制,对工人进行针对性的培训工作;管理人员要熟悉有关规范,从严管理。②电线管多层重叠一般出现在高层建筑的公共通道中。当塔楼的住宅每层有6套以上时,建议土建最好采用公共走廊天花吊顶的紧饰方式,这样电专业的大部分进户线可以通过在吊顶之上敷设的线槽直接进入住户。也可以采用加厚公共走道楼板的方式,使众多的电线管得以隐蔽。电气专业施工人员布管时应尽量减少同一点处线管的重叠层数。③电线层不能并排紧贴,如施工中很难明显分开,可用小水泥块将其隔开。④电线管埋入砖墙内,离其表面的距离不应小子15mm,管道敷设要“横平竖直”。⑤电线管的弯曲半径(暗埋)不应小于管子外径的10倍,管子弯曲要用弯管机或拗捧使弯曲处平整光滑,不出现扁折、凹痕等现象。⑥电线管进入配电箱要平整,露出长度为3-5mm,管口要用护套并锁紧箱壳。进入落地式配电箱的电线管,管口宜高出配电箱基础面50-80mm。⑦预埋pvc电线管时,禁止用钳将管口夹扁、拗弯,应用符合管径的pvc塞头封盖管口,并用胶布绑扎牢固。 4 导线的接线、连接质量和色标不符合要求 4.1原因分析 ①施工人员未熟练掌握导线的接线工艺和技术。②材料采购员没有按照要求备足施工所需的各种导线颜色及数量,或者施工管理人员为了节省材料而混用。 4.2预防措施 ①加强施工人员对规范的学习和技能的培训工作。②多股导线的连接,应用镀锌铜接头压接,尽量不要做"羊眼圈"状,如做,则应均匀搪锡。③在接线柱和接线端子上的导线连接只宜1根,如需接两根,中间需加平垫片;不允许3根以上的连接。④导线编排要横平竖直,剥线头时应保持各线头长度一致,导线插入接线端子后不应有导体裸露;铜接头与导线连接处要用与导线相同颜色的绝缘胶布包扎。⑤材料采购人员一定要按现场需要配足各种颜色的导线。⑥施工人员应清楚分清相线、零线(n线)、接地保护线(pe线)的作用与色标的区分,即pa相-黄色,b相-绿色,c相-红色;单相时一般宜用红色;零线(n线)应用浅蓝色或蓝色;接地保护线(pc级)必须用黄绿双色导线。 5 配电箱的安装、配线不符合要求 原因分析 ①安装箱体时与土建配合不够,土建补缝不饱满,箱体安装时没有用水准权校水平。②认真将箱内的沙浆杂物清理干净。③箱体的“敲落孔”开孔与进线管不匹配时,必须用机械开孔或送回生产厂家要求重新加工,或订货时严格标定尺寸,按尺寸生产。④加强检查督促,增强施工人员的责任心。⑤接地的导线按规范当装置的相线截面s≤16mm2时,接地线最小截面为s;当16〈s≤35mm2时,接地线的最小截面为16mm2;当s〉35mm2时,接地线的最小截面为s/2。⑥箱体内的线头要统一,不能裸露,布线要整齐美观,绑扎固定,导线要留有一定的余量,一般在箱体内要有10-5cm的余量。 6 开关、插座的盒和面板的安装、接线不符合要求 6.1 原因分析 ①预埋线盒时没有牢靠固定,模板胀模,安装时坐标不准确。②施工人员责任心不强,对电器的使用安全重要性认识不足,贪图方便。③存在不合理的节省材料思想。 6.2预防措施 ①与土建专业密切配合,准确牢靠固定线盒;当预埋的线盒过深时,应加装一个线盒。安装面板时要横平竖直,应用水平仪调校水平,保证安装高度的统一。另外,安装面板后要饱满补缝,不允许留有缝隙,做好面板的清洁保护。②加强管理监督,确保开关、插座中的相线、零线、pe保护线不能串接,先清理干净盒内的砂浆。③剥线时固定尺寸,保证线头整齐统一,安装后线头不裸露;同时为了牢固压紧导线,单芯线在插入线孔时应拗成双股,用螺丝项紧、拧紧。④开关、插座盒内的导线应留有一定的余量,一般以100-150mm为宜;要坚决杜绝不合理的省料贪头。 建筑电气论文:建筑电气工程质量通病的防治措施分析 【摘要】建筑电气工程质量是建筑工程的重要一环,把控电气工程的质量关,首先要做到专人专管、监理方、施工方等协调一致,做足岗前培训,对于常出现的电气工程质量问题应及时调整,严格控制,保障整个建筑项目的优质、安全运行,保障人们的安居乐业。 【关键词】电气工程;建筑工程;施工 随着近几年地产经济的火热,带动建筑行业的迅猛发展,也带动了房地产行业之间的竞争加剧,为了提升新建住宅小区的品质,智能化建设成为众多地产商提升小区品质的关键点,而电气工程的地位与作用就显得越来越重要。 建筑小区内电气工程的质量直接关系到整体项目的质量与安全,电气工程,如电气设备、线路等是否存在安全隐患,报警与联动控制系统功能是否完善,能否满足日常生活都直接影响住宅小区的正常运行,因此,在电气工程中应重点加强对施工环节的全面把关,如防雷接地、盘柜安装、配管穿线、灯具安装等都需严格按照工艺标准和操作规范进行施工,经监理与建设方严格检查、验收,合格后按时报送交工资料和决算书,只有对电气工程施工技术资料、安装质量等进行全面控制,才能保证整个建筑项目的优质安全运行,保障使用者正常工作、居住等。 1.电气工程质量通病 1.1线路敷设 在施工过程中经常会遇到厚壁钢管对焊连接产生内部结瘤,使穿线缆时损坏绝缘层;而薄壁钢管在焊接时会产生烧穿,埋入混凝土时会渗入浆水,导致导管堵塞等问题。这些都会产生安全隐患,因此厚壁钢管需加套管焊接,并要求焊缝饱满密实;薄壁钢管则要求接口封堵,以防止潮气渗入管内使管理电线绝缘层老化。高层建筑电线管多层重叠最好采用公共走廊天花吊顶的方式,使进户线可通过吊顶上敷设的线槽直接进入住户家中,也可采用加厚公共走道楼板的方式,隐蔽电线管,在布管时应注意减少线管的重叠层数。 1.2配电箱安装 部分铁制配电箱体用电、气焊割大孔;配线管插入箱内长短不一,不顺直;入箱导管入箱位置随意布置,盘后接线混乱;箱体零线、保护地线未从汇流排接出。配电箱应开圆孔,应使用开孔器开孔或钻扩孔后再用锉刀去毛刺,防止穿线时损伤电气绝缘层;电线管导入配电箱时应平整,管口用护套锁紧,防止倾斜;引入引出线应有适当余量,以便检修,应成束放置,尤其是多回路导线不能有交叉现象;同一端孔上导线不可多于2根,须保证防松垫圈等零件齐全。对于很难明显分开的电线层可用小水泥块将其隔开。 1.3照明工具 部分建筑照明工具安装偏位;成排灯具的水平度、直线度偏差较大等问题。这些现象是由预埋灯盒时位置出现问题,有偏差,安装时又没有采取有效的补救措施。因此在安装照明工具前,应找准中心点,及时发现并纠正偏差,按照施工规范严格控制,施工时可拉线定位,确定照明工具的纵向、横向、斜向为一条直线。 另外,特殊地区的照明工具型号、规格、安装位置与高度应符合标准,如卫生间、厨房内设计应为防水灯,高于地面2.4米时,其金属外壳应做保护接地,并有专用接地螺栓,具有标识。采用螺口灯头时,如相线未接于螺口灯头中间的端子上,而是将零线接在该端子上,很容易造成安全事故。 1.4防雷接地 部分操作人员由于责任心不强,或焊接技术不熟练,焊接操作技术差。为防止此类现象出现,应加强操作人员责任心,提高焊接技术,不允许出现焊缝,不允许随意用螺纹钢代替圆钢作搭接。 1.5室外进户管预理 原材料采购人员由于不熟悉国家规范、标准,或有的施工单位故意混淆以降低成本,不使用烧弯机烧弯,使进户管预埋不符合要求。因此监理人员要严格执行材料进场检验关,使用厚壁钢管或符合标准的pvc管,对采购人员进行培训,要求必须掌握使用材料标准;预埋钢管上墙的弯头必须用弯管机,不得使用焊接,钢管弯制后不应有裂缝,或凹痕现象。 预埋pvc 电线管时,不得使用钳子夹扁或拗弯管口,应用符合管径的塞头封盖并用胶布绑扎。 2.建筑电气工程质量防治策略 2.1积极进行一线作业人员培训,提高人员素质 控制施工质量的关键是施工人员的考察选用,任何好的材料、好的设计,都需要人去完成,尤其是一线作业人员的专业技术水平与责任心更是直接影响到整个工程的进度及质量,一旦出现质量问题,那就是很大的安全隐患。因此,要加强对一线作业人员的培训工作,提高质量安全管理意识,电气工程施工人员的素质是整个工程质量的关键因素,树立质量第一,预防为主的思想,保质保量地完成电气装置工程任务。可对电气质量管理、监督、检测等方面工作人员进行执业人员资格考核,考核通过后执证上岗。可成立专门的培训工作小组,对施工人员按学历、工作年限、岗位要求等方面进行不同级别的培训,实现专人专管,负责为施工人员传授新知识、新技术,提高施工管理人员的综合素质与职业技能,这种岗位与级别培训相结合的机制,可有效提高质量管理方面的工作要求。 同时要提高质量思想认识,树立服务意识。严格执行施工验收规范、操作规范和质量检验评定标准,从各方面采取有效的管理措施,预防和控制影响建筑工程质量的各环节问题,坚持严把质量关。把质量管理工作贯彻到整个工程管理的全过程,加强质量管理的各项基础工作,如对一线人员的质量教育、质量责任制及质量汇报工作、检验测试手段和方法等,使质量检查工作顺利开展。同时应建立电气工程质量管理监督管理工作小组,实现专人专管,充分发挥其质量监督管理的作用。 2.2严把质量关,做好施工前会审工作 电气工程开工前,工程技术人员、监理人员及施工单位的技术负责人三方应认真做好图纸的会审工作,审核设计图纸是否符合相关规范或有关技术质量标准优化,列出哪些部分有交叉施工,根据施工计划,对有关的基础性工作、支吊架预埋和线路管预埋等做出交叉施工计划,确定准确配合的时间,以防遗漏或发生差错,对于工程当中使用功能等方面的问题应尽量在会审阶段解决。做好对图纸设计、会审工作技术交底关,明确图纸设计的意图,从而减少不必要的变更与返工。 施工中心必须根据已会审后的电气施工图纸和有关技术文件,按照国家现行的电气工程施工及验收规范,地方相关的工程法规、条例等,审批后方可进行施工,施工中若发现图纸问题应及时提出并做出处理方案,不允许施工方未经同意擅自变更设计。严格按照规范化操作程序,且每道工序必须经相关人员验收签字,否则不可进行下一道工序,同时做好工作日志。 总之,一个建筑工程项目由多个分项目工程组成,电气工程是其中重要的一个环节,电气工程应把质量与安全放在首位,根据工程的自身特点,认真做好每项工程的验收过程,建立良好的质量监督体系,质量监督专人专管,且与施工人员要有密切的配合,协调一致,同心协力,才能做好电气工程质量管理工作。 建筑电气论文:浅析谐波治理措施在建筑电气设计中的应用 摘要:本文结合笔者多年工程的实践经验,对谐波存在于智能建筑中的危害进行了分析,并针对目前在建筑电气设计中应用的谐波治理措施作了比较与分析,谨供大家作 参考 之用。 关键词:智能建筑;电气设计;谐波治理措施;危害 1 谐波对智能建筑的危害 智能建筑中谐波主要来自两方面:一是大量非线性负荷形成的谐波源,例如 计算 机系统、开关电源、 电子 式荧光整流器等导致配电系统的电压、电流发生畸变,产生谐波;二是公用电网本身具有一定的谐波含量和配电变压器作为谐波源产生的谐波,由公用电网侧传输至配电系统。 恶劣的谐波环境将会对智能建筑中用电设备和系统造成巨大的危害,主要表现在以下几个方面: ①由于设备自身产生的接地电流在设备和真实地之间产生一个电压降,因此,容易使电脑死机;高次谐波会在中性线上叠加,中性线电流能够在建筑物金属结构上任意流动,从而产生不受控制的磁场,即引发计算机屏幕的频闪现象;由于开关、短路以及负载变化而引起的短时间电压变化将会引起灯光频闪,过度的频闪将会使人体不舒服;严重的谐波畸变会引起在一个正弦周波内的额外过零点,影响测试设备,干扰程序控制装置的同步性,导致控制装置死机。 ②智能建筑中线缆密布,系统设备繁多,微电子装备复杂,且防护能力弱,高次谐波将会使智能化系统设备产生误码、错码、误动作,使信号系统受到污染、产生噪声,甚至连通话质量都不能保证。随着低电压信号在it设备中使用的增加,比特错误率也随之提高,甚至可以高到使整个 网络 瘫痪。 ③在谐波电压作用下,电容器会产生额外的功率损耗,加快绝缘介质的老化。更为严重的是,大量谐波电流很可能引发电容器和系统其他元件之间的并联谐振或串联谐振,造成电容器超载而损坏;使与电容器连接的配电回路中所有线路、设备因电压闪变、超压、过负荷而损坏。 ④配电回路的谐波电流含量高会使断路器遮断能力降低。这是因为畸变电流过零点时,电弧电流随时间的变化要比工频正弦电流大,电弧电压的恢复要迅速得多,使电弧容易重燃,导致误跳闸或在该跳闸的时候根本不跳。剩余电流可能会达到使剩余电流保护装置动作的设定值。事实表明,空气电磁断路器不能遮断其分断能力范围内波形畸变率超过50%的故障电流,而且还会导致断路器损坏。 ⑤电压谐波会导致感应电动机的额外损耗。高次谐波导致的扭矩脉动在联轴器和轴承处会产生磨损和裂纹。由于电机速度是固定的,谐波中储藏的能量就以额外的热量形式散发了,导致设备过早老化。 ⑥对于电力电缆和配电线路,谐波电流频率增高会引起明显的集肤效应,导线电阻增大,线损加大,发热增加,绝缘过早老化,容易发生接地短路故障,形成潜在的火灾隐患。在智能建筑中大量集中使用电子计算机和大面积采用电子节能气体光源照明的场合,中性线电流甚至达到相线电流的2倍,致使中性线过热、烧毁,甚至导致火灾。 2 谐波治理的主要措施 ①采用无源滤波器。采用无源滤波器是传统的抑制谐波的方法。无源滤波器包括一组以串联方式连接的电抗器与电容器。此电路的阻抗在某一频率下,被设计成比电网中的其他电路低的多。这种装置的缺点是容易过载,在过载时会被烧损。另外,可能造成功率因数过补偿,同时无源滤波器不能受控。因此,随着时间的改变以及配件老化或电网负载的变动,会改变谐波振频率,使滤波效果下降。更重要的是,无源滤波器只可以过滤一种谐波成分。如果过滤不同的频率,则要分别采用不同的滤波器,如有的滤波器只能滤除三次谐波。 ②采用有源滤波器。并联型有源滤波器实质上是一个受控的、快速反应的谐波电流源,与非线性负荷并联,自动检测非线性负荷产生的谐波电流。dsp产生的控制信号控制igbt高速开关器件,经过输出电抗器,输出与负荷产生的谐波电流大小相等、相位相反的谐波电流,起到补偿谐波的作用,其结果是系统只向负荷提供基波电流。 在设计有源滤波器治理位置时,需要根据剧场配电系统和负荷情况的不同,设计不同的安装位置。有源滤波器的安装与谐波源越近,滤波效果越好,这是减小谐波电流和谐波电压畸变的最好办法。但在一些非线性负荷分布负载的场合,可以采取变压器总补偿或二级配电补偿的方案,而且不同方案可以配合使用。由于有源电力滤波器安装位置灵活,可以完全实现根据设计需要达到最完美的谐波治理效果。 ③采用混合型滤波器。可将有源电力滤波器与无源电力滤波器混合使用。其中,无源滤波器由3、5、7、9次单调谐滤波器支路及高通滤波器支路组成。有源滤波器由8个igbt、直流电容及滤波电感构成。直流电容可为有源滤波器提供一个稳定的直流电压;滤波电感可减小有源滤波器产生的高频开关频率谐波。有源滤波器和无源滤波器串联后并人电网。由于有源滤波器不是直接对谐波电流进行消除,它所产生的补偿电压中只含有谐波电压,故其功率容量很小,具有良好的 经济 性,从而可降低系统成本。 ④采用谐波保护器。采用磁性方法治理谐波比有源滤波器成本更低。谐波保护器从任何一种谐波对电路系统带来危害的本质上着手解决问题,即采用磁场吸收谐波能量的方法,具有很高的可靠性与使用寿命。此类产品如谐波保护器(hpd),采用了超微晶合金材料与创新科技的特别电路,能吸收各种频率各种能量的谐波干扰,将谐波消除在发生源,自动消除对用电设备产生的随机高次谐波和高频噪声、脉冲尖峰、电涌等干扰。hpd并联在电路中使用,本身并不耗电。 3 结语 在实际工作中,由于谐波具有多发性、随机性和不可重复性,导致智能建筑中的各种电气设备性能下降、无法工作的现象时有发生,因此,为保证 现代 智能建筑中各种不同类型设备和 计算 机及精密 电子 装置正常、可靠、高效地运行,必须要采取相应措施,确保用电设备的使用寿命,从以上分析可知,笔者觉得采取混合滤波器能快速、有效地跟踪谐波变化,抑制谐波,是最有成效的一种措施。 建筑电气论文:建筑电气火灾防范措施浅析 摘要:建筑电气火灾防范任重道远。主要可以从建筑电气线路火灾防范、建筑电气照明火灾防范、建筑电气系统辅助设备火灾防范、建筑电气监督管理的强化和建筑电气火灾防范新技术的运用五个方面着手。 关键词:火灾 建筑电气 线路 防范 0 引言 自国家“七五”规划实施以来,我国能源事业取得突飞猛进的 发展 ,满足了因 经济 发展而带来的用电量大幅度增加的需要,然而,建筑电气火灾发生的频率也随之日益提高,给国家和人民的生命财产造成巨大损失。不断寻找相对有效的建筑电气防火安全措施工作必须坚持不懈常抓不放。 1 强调建筑电气线路的火灾防范 据统计,建筑电气火灾中,电气线路引发的火灾占电气火灾的60%以上。而其中最为常见电气线路火灾又属短路故障引发的火灾和线路长期过载引发的火灾。 1.1 短路故障火灾防范 短路,俗称连电,是指电气线路中相线与相线、相线与零线之间短接起来的现象。发生短路时,线路中的电流增加为正常时的几倍甚至几十倍,而产生的热量又与电流的平方成正比,使得温度急剧上升,大大超过允许范围。如果温度达到可燃物的引燃温度,即引起燃烧,从而导致火灾。 引起建筑电气短路的原因多样。当电气设备的绝缘老化变质或受到高温、潮湿或腐蚀的作用而失去绝缘能力,即可能引起短路事故。绝缘导线直接缠绕、勾挂在铁钉或铁丝上时,由于摩擦或铁锈腐蚀,很容易使绝缘破坏而形成短路。由于设备安装不当或工作疏忽,可能使电气设备的绝缘受到机械损伤而形成短路。由于所选用设备的额定电压太低,不能满足工作电压的要求,可能击穿而短路。由于维护不及时,导电粉尘或纤维进入电气设备,也可能引起短路事故。由于管理不严,小动物或生长的植物也可能引起短路事故。在安装和检修工作中,由于接线和操作错误也可能造成短路事故。此外,雷电放电电流极大,有类似短路电流且比短路电流更强的热效应,也可能引起火灾。 防止建筑电气线路短路的措施主要有:第一,严格按照《电气设计规程》的规定,设计、安装、调试、使用和维修电气线路。第二,防止电气线路绝缘老化,除考虑环境条件的影响外,还应定期对线路的绝缘情况进行检查。第三,不同的工作环境,电气线路中导线和电缆的选择和敷设,应根据相应的国家标准规定进行。第四,加强电气线路的安全管理,防止人为操作事故和未经允许情况下乱拉乱接线路。 1.2 线路长期过载火灾防范 过载,也称过负荷运行,是指超过电气线路和设备允许负荷运行的现象。负荷是指电气设备和线路中通过的功率或电流。线路发生过载的主要原因是导线截面积选用过小,实际负荷远远超出了导线的安全载流量,或在线路中加入过多或功率过大的设备等原因所造成的。 防止建筑电气线路长期过载的措施主要有:第一,要做好导线材料的选择。由于国家“以铝代铜”的政策影响,许多地方一般采用铝芯导线,但对于电路要求较高的建筑,为提高截面载流能力,便于敷设,应多采用铜芯线。同时进行精确的负荷 计算 ,合理选择导线的截面。第二,根据不同的环境不同的功能确定导线的敷设方式。一般吊顶内的电线应使用不燃或难燃材料管配线,如pvc管,也可以用金属管配线,或带金属保护的绝缘线,用来避免导线短路时引燃可燃物。消防用电的传输线路应采用穿金属管,经阻燃处理的硬质塑料管或封闭式线槽保护方式布线。第三,高温表面灯具附近的导线应采用耐热绝缘导线(如玻璃、石棉、瓷珠等护套的导线)而不应采用具有延燃性绝缘导线。 随着 工业 的发展和人民生活水平的提高,电热设备从工业到家庭应用越来越广泛,如电炉子、电烤箱、电暖气、电熨斗等,而这些设备都容易使线路过载。这些电热设备是把电能转化成热能的设备,具有功率大、加热温度高、控温时间长的特点。据统计,许多电热设备火灾都是违反操作规程,将电热器放到易燃材料上长时间烘烤未拔掉插头等烤燃周围可燃物而引起的。根据电热设备的火灾危险性,应采取的防火措施,一是电热设备功率比较大,应防止线路过载,最好采用单独的配线供电。二是电热器具,如电烤箱、电熨斗、电烙铁等,一般通电时,人员不能离开,应养成人走断电的好习惯。为了确保家用电器的使用安全、防止火灾,必须严格遵守电器安装、使用的有关规定。 2 重视建筑电气照明的火灾防范 建筑电气照明已经成为建筑体不可缺少的重要组成部分,如果管理不善和使用不当也会发生火灾。建筑电气照明是把电能转化成为光能而发光的一种光源。照明灯具在工作过程,往往要产生大量的热,致使其玻璃灯泡、灯管、灯座等表面温渡较高。其火灾危险性十分显著。电器照明设备,品种数量多,线路复杂,如果设计、安装、使用不慎,极易引起火灾。 防止建筑电气照明火灾的措施主要有:第一,要根据灯具的使用场所、环境要求选择不同类型的灯具。第二,照明灯具在把电能转换成光能的过程中,都伴随有能量损耗,致使灯具表面温度较高。所以要根据环境场所的火灾危险性来选择照明灯具,而且照明装置应与可燃物,可燃结构之间保持一定的距离,严禁用纸、布或其他可燃物遮挡灯具。第三,灯具应安装在不燃的基座上,尽可能安装表面温度较低的灯具,采用埋入式安装在吊顶里面的灯具,与吊顶之间应作隔热处理。照明光源尽可能采用冷光源,没有条件的应保证灯具与可燃物之间的安全距离或采取隔热措施。第四,镇流器与灯管的电压和容量应相匹配,镇流器安装时应注意通风散热,不能让镇流器直接固定在可燃物上。第五,安装有表面温度较高的灯具时,应对灯具正面和散热孔加装铅丝防护网或不燃材料制作的挡板,以减轻灯具爆裂时玻璃碎片和炽热的灯丝飞溅造成危害。第六,采用霓虹灯时要特别注意安全问题,一般霓虹灯的工作电压高,火灾危险性大,安装霓虹灯的灯柄、底板应采用不燃材料制作,或对可燃材料进行阴燃处理。当霓虹灯变压器安装在人员能接触到的部位时应设防护措施。第七,要避免在灯光装置区域悬挂旗帜或发射彩带等空中移动物体,以防这些物品与高温灯具直接接触并发生缠绕或碰撞而引发火灾。 3 抓好建筑电气系统辅助设备的火灾防范 建筑电气系统中配有许多开关、接触器、继电器等电气接插件,由于在安装、使用及维护方面的原因电气接插件容易产生电弧、发热现象,其火灾危险性很大。有的建筑为了测试的需要,还安装有临时电源插座。有的建筑电气把几十个用电器同时开启且持续时间长,火灾危险极大。 防止建筑电气系统辅助设备火灾的措施主要有:第一,认真按照规定选型并按规定正确安装,不应安装在易燃易爆、受震、潮湿、高温或多尘的场所,应安装在干燥明亮、便于进行维修及保证施工安全、操作方便的地方。第二,避免安装临时插座,有实际需要的应充分考虑到电源线路的负荷承载能力,选择适当型号的电插座,在承载力范围内联接用电器,并要注意它的运行状态。第三,开关、接触器、继电器等电气接插件应慎重选择,要选择优质合格产品。 4 加强建筑电气的监督管理 国家对建筑电气各项工作都进行了规范,但在实际中往往执行不到位,因此,当务之急是提高各方的意识,按照规范建立完善的责任问责制度,调动各方的积极性,尽可能避免火灾的发生。建筑电气监督管理重点可以从以下几个方面着手: 4.1 制定建筑电气设备使用的安全技术条件 第一,对裸露于地面和人身容易触及的带电设备,采取可靠的防护措施。第二,设备的带电部分与地面及其他带电部分保持一定的安全距离。第三,易产生过电压的电力系统,采用避雷针、避雷线、保护间隙等过程电压保护装置。第四,低压电力系统有接地、接零保护装置。第五,对各种高压用电设备采取装设高压熔断器和断路器等不同类型的保护措施;对低压用电设备采用相应的低电器保护措施进行保护。第六,在电气设备的安装地点设安全标志。 4.2 完善建筑电气设备作业人员要求 第一,无证不能上岗操作;如果发现非电工人员从事电气操作,应及时制止,并报告领导。第二,严格遵守有关安全法规、规程和制度,不违章作业。第三,对管辖区电气设备和线路的安全负责。第四,认真做好巡视、检查和消除隐患的工作,及时、准确地填写工作记录和规定的表格。第五,架设临时线路和进行其他危险作业时,完备审批手续,否则应拒绝施工。第六,积极宣传电气安全知识,制止违章作业和拒绝违章指挥。 4.3 熟悉建筑电气设备起火时操作要点 当发现电气设备或线路起火后,首先要设法尽快切断电源。切断电源要注意以下几点:第一,起火后,由于受潮或烟熏,开关设备绝缘能力降低,因此,拉闸时最好用绝缘工具操作。第二,高压应先操作断路器而不应先操作隔离开关切断电源;低压应先操作磁力启动器,而不是先操作闸刀开关切断电源,以免引起弧光短路。第三,切断电源的地点要选择适当,防止切断电源后影响灭火工作。第四,剪断电线时,不同相电位应在不同部位剪断,以免造成短路;剪断空中电线时,剪断位置应选择在电源方向的支持物附近,防电线切断后断落下来造成接地短路和触电事故。 5 运用建筑电气火灾防范新技术 5.1 电弧故障断路器 电弧故障断路器(apci)包括它的硬件和软件的基本实现方法。其通过电流互感器感应ac(交流)电流的大小和di/dt,然后用op(运放)进行处理后,将信号再输入mcu (微控制器单元)进行a/d (模数转换)处理,mcu将采样数值进行分析,如果符合故障电孤的特性,mcu将发出断珞器脱扣信号,使断路器断开。 传统的断路器只对过流、短路起保护作用,电弧故障断路器(apci)是在传统的断路器的基础上添加了崭新的功能——对电弧故障起保护作用,以防范电弧引发的火灾。而电弧故障断路器(apci)是将传统的过流、短路和漏电保护功能集成,再增加一个电流互感器。电弧断路器(afci)硬件原理见下图: 5.2 自动探测定位的水炮灭火系统 自动探测定位的水炮灭火系统如图2所示。该灭火系统可以对大空间的火灾位置做出高精度的自动定位,并自动瞄准火灾位置喷水灭火,适用于大面积、大范围的 体育 场馆、火车站,大的批发市场、商城,大型影剧院的自动定位灭火。 5.2.1 通过红外线探测装置探测火灾,并自动定位火灾的位置-红外线探测装置是由红外线火灾探测器2和图像处理盘3构成,进行高精度的火灾判断,并自动定位火灾的位置。红外线火灾探测装置的监视范围为水平方向200°,垂直方向90°,最远距离200m。 5.2.2 灭火水炮瞄准火源位置喷射水柱,进行有效灭火。灭火水炮可以自动瞄准被红外线火灾探测装置所定位的火灾探测位置,进行喷水灭火。通过操作控制盘可以分别控制灭火水炮的俯仰角度、喷雾角度以及喷水压力;并可根据火灾位置的距离,自动选择最适当的喷水途径。而且可根据不同的使用情况进行自动喷水方式和手动喷水方式的切换。 5.2.3 通过中央操作台15对系统进行集中监视。中央操作台15是进行系统集中 监视以及进行总控制的装置。在显示信息的crt装置上,实时显示系统状态,并通过清晰易懂的图表显示,可准确掌握火灾发生时的状况以及喷水情况。另外,在中央操作台15的操作部分可以远离操作水炮和itv监视器。 5.2.4 通过itv监视器确认火灾情况。itv监视器(摄像机)能够瞄准红外线火灾探测装置所定位的火灾位置,并且把火灾状况显示在中央操作台15的彩色显示器上。因此,itv监视器发挥着灭火活动中的支持作用。 建筑电气论文:建筑电气工程质量管理措施浅析 摘要:近些年来,随着建筑物的服务功能不断增加和扩大,提高了建筑电气化、自动化、智能化的标准,这就使得建筑电气专业在建设工程中的复杂程度越来越大,对电气系统的质量要求也越来越高。建筑电气工程的质量,对于建筑工程的使用功能、竣工后运行的安全可靠程度、投资效益的体现等都起着举足轻重的作用,对于一项建筑电气工程而言,从开工到竣工,施工现场质量管理工作自始至终都起着至关重要的作用。为此,本文结合实践工作经验,对确保高层建筑电气工程的质量提出了几条有效的措施。 关键词:建筑电气工程 质量 防治 0 引言 目前高楼大厦遍地矗立,十分 现代 化,建筑电气增添了不少的新内容,可是在内部有些设备都运转不起来,就是运转起来也不如人意,由于建筑电气是现今新兴的一种技术,他还不完善,在建设施工中还有很多问题、在质量上还有很多通病。下面就针对它的工程质量进行分析,已求得防治措施。 1 防雷接地不符合要求 1.1 原因分析 ①操作人员责任心不强,焊接技术不熟练,他们多数人是电工班里的多面手焊工,对立焊的操作技能差。 ②现场施工管理员对国家施工及验收规范gb501692《接地装置》有关规定执行力度不够。 1.2 预防措施①加强对焊工的技能培训,要求做到搭接焊处焊缝饱满、平整均匀,特别是对立焊、仰焊等难度较高的焊接进行培训。②增强管理人员和焊工的责任心,及时补焊不合格的焊缝,并及时敲掉焊渣,刷防锈漆。③不允许用螺纹钢代替圆钢作搭接钢筋。另外,作为引下线的主钢筋土建如是对头碰焊的,应在碰焊处按规定补一搭接圆钢。 2 室外进户管预理不符合要求 2.1 原因分析 ①材料采购员采购时不熟悉国家规范、标准,有的施工单位故意混淆以降低成本;施工管理员不严格或者对承包者的故意违规行为不敢持反对意见,不坚决执行规范和标准;监理人员对材料进场的管理出现漏洞。 ②与土建和其他专业队伍协调不够。 ③没有弯管机或不会使用弯管机,责任心不强,贪图方便用电焊烧弯。 ④预埋进户管的工人不懂防水技术,又不请防水专业人员帮忙。 2.2 预防措施①进户预埋管必须使用厚壁铜管或符合要求的pvc管。②加强与土建和其他相关专业的协调和配合,明确室外地坪标高,确保预埋管埋深不少于0.7米。③加强对承包队伍领导和材料采购员有关法规的 教育 ,监理人员要严格执行材料进场需检验这一规定,堵住漏洞。④预埋钢管上墙的弯头必须用弯管机弯曲,不允许焊接和烧焊弯曲。钢管在弯制后,不应有裂缝和显著的凹痕现象,其弯扁程序不宜大于管子外径的10%,弯曲半径不应小于所穿入电缆的最小允许弯曲半径。⑤做好防水处理,请防水专业人员现场指导或由防水专业队做防水处理。 3 电线管(钢管、pvc管)敷设不符合要求 3.1 原因分析 ①施工人员对有关规范不熟悉,工作态度马虎,贪图方便,不按规定执行。施工管理员管理不到位。 ②建筑设计布置和电气专业配合不够,造成多条线管通过同一狭窄的平面。 3.2 预防措施①加强对现场施工人员施工过程的质量控制,对工人进行针对性的培训工作;管理人员要熟悉有关规范,从严管理。②电线管多层重叠一般出现在高层建筑的公共通道中。当塔楼的住宅每层有6套以上时,建议土建最好采用公共走廊天花吊顶的紧饰方式,这样电专业的大部分进户线可以通过在吊顶之上敷设的线槽直接进入住户。也可以采用加厚公共走道楼板的方式,使众多的电线管得以隐蔽。电气专业施工人员布管时应尽量减少同一点处线管的重叠层数。③电线层不能并排紧贴,如施工中很难明显分开,可用小水泥块将其隔开。④电线管埋入砖墙内,离其表面的距离不应小子15mm,管道敷设要“横平竖直”。⑤电线管的弯曲半径(暗埋)不应小于管子外径的10倍,管子弯曲要用弯管机或拗捧使弯曲处平整光滑,不出现扁折、凹痕等现象。⑥电线管进入配电箱要平整,露出长度为3-5mm,管口要用护套并锁紧箱壳。进入落地式配电箱的电线管,管口宜高出配电箱基础面50-80mm。⑦预埋pvc电线管时,禁止用钳将管口夹扁、拗弯,应用符合管径的pvc塞头封盖管口,并用胶布绑扎牢固。 4 导线的接线、连接质量和色标不符合要求 4.1 原因分析 ①施工人员未熟练掌握导线的接线工艺和技术。 ②材料采购员没有按照要求备足施工所需的各种导线颜色及数量,或者施工管理人员为了节省材料而混用。 4.2 预防措施①加强施工人员对规范的学习和技能的培训工作。②多股导线的连接,应用镀锌铜接头压接,尽量不要做"羊眼圈"状,如做,则应均匀搪锡。③在接线柱和接线端子上的导线连接只宜1根,如需接两根,中间需加平垫片;不允许3根以上的连接。④导线编排要横平竖直,剥线头时应保持各线头长度一致,导线插入接线端子后不应有导体裸露;铜接头与导线连接处要用与导线相同颜色的绝缘胶布包扎。⑤材料采购人员一定要按现场需要配足各种颜色的导线。⑥施工人员应清楚分清相线、零线(n线)、接地保护线(pe线)的作用与色标的区分,即pa相-黄色,b相-绿色,c相-红色;单相时一般宜用红色;零线(n线)应用浅蓝色或蓝色;接地保护线(pc级)必须用黄绿双色导线。 5 配电箱的安装、配线不符合要求 原因分析 ①安装箱体时与土建配合不够,土建补缝不饱满,箱体安装时没有用水准权校水平。 ②认真将箱内的沙浆杂物清理干净。 ③箱体的“敲落孔”开孔与进线管不匹配时,必须用机械开孔或送回生产厂家要求重新加工,或订货时严格标定尺寸,按尺寸生产。 ④加强检查督促,增强施工人员的责任心。 ⑤接地的导线按规范当装置的相线截面s≤16mm2时,接地线最小截面为s;当16〈s≤35mm2时,接地线的最小截面为16mm2;当s〉35mm2时,接地线的最小截面为s/2。 ⑥箱体内的线头要统一,不能裸露,布线要整齐美观,绑扎固定,导线要留有一定的余量,一般在箱体内要有10-5cm的余量。 6 开关、插座的盒和面板的安装、接线不符合要求 6.1 原因分析 ①预埋线盒时没有牢靠固定,模板胀模,安装时坐标不准确。 ②施工人员责任心不强,对电器的使用安全重要性认识不足,贪图方便。 ③存在不合理的节省材料思想。 6.2 预防措施①与土建专业密切配合,准确牢靠固定线盒;当预埋的线盒过深时,应加装一个线盒。安装面板时要横平竖直,应用水平仪调校水平,保证安装高度的统一。另外,安装面板后要饱满补缝,不允许留有缝隙,做好面板的清洁保护。②加强管理监督,确保开关、插座中的相线、零线、pe保护线不能串接,先清理干净盒内的砂浆。③剥线时固定尺寸,保证线头整齐统一,安装后线头不裸露;同时为了牢固压紧导线,单芯线在插入线孔时应拗成双股,用螺丝项紧、拧紧。④开关、插座盒内的导线应留有一定的余量,一般以100-150mm为宜;要坚决杜绝不合理的省料贪头。 建筑电气论文:论建筑电气工程质量管理与控制 摘要:本文主要阐述电气质量管理人员的素质、工程质量标准、工程材料、器件和设备的质量、质量文件等方面,论述了建筑电气工程的质量管理,提出了只有质量管理人员和施工人员密切配合,才能保证和提高电气工程质量。 关键词:电气工程质量 质量控制 近些年来,随着建筑物的服务功能不断增加和扩大,提高了建筑电气化、自动化、智能化的标准,这就使得建筑电气专业在建设工程中的复杂程度越来越大,对电气系统的质量要求也越来越高。建筑电气工程的质量,对于建筑工程的使用功能、竣工后运行的安全可靠程度、投资效益的体现等都起着举足轻重的作用,对于一项建筑电气工程而言,从开工到竣工,施工现场质量管理工作自始至终都起着至关重要的作用。现就关于建筑电气工程质量管理工作,谈一些体会。 建筑电气工程,贯彻百年大计,质量第一和预防为主的方针。严格执行施工验收规范、操作规程和质量检验评定标准,从各方面采取措施,预防和控制影响工程质量的各种因素,坚持以“质量控制”为核心,重点抓质量控制。电气质量管理要树立为用户服务的思想,正确处理好质量、数量和成本的关系。把质量管理工作贯彻于工程管理的全过程,以质量管理为中心环节,实行全面管理,把电气工程各方面的管理工作转移到“质量第一”的轨道上来。加强质量管理的各项基础工作,如质量 教育 、质量责任制、质量情报工作、检验测试手段和方法等,使质量管理检查工作得以顺利进行。建立电气质量管理小组,充分发挥其质量监督作用。 要保证和提高电气工程的质量,人是决定性因素。因此必须对电气管理及施工人员,加强质量教育、思想教育,使他们树立质量第一,预防为主的思想,以主人翁的态度保质保量地完成电气安装工程任务。有些电气质量管理人员的选择配合不严格,有的质量管理人员资质不符合质量管理的基本要求,使质量工作的开展受到一定的制约。对电气质量管理、监督、检测人员应实行执业人员资格考核制度,按学历、职称、从事专业和质量管理工作年限、工作能力并经过培训考核级。岗位工作要与其级别相结合,形成一种激进机制,这样会促进质量管理、检测人员继续学习深造,以提高管理工作的质量。另一方面也可成立培训中心,负责对电气工程质量管理人员的培训,传授新知识、新技术,提高施工管理人员的综合素质和管理水平,把管理与服务有机结合起来,寓管理于服务之中,以管理带服务,以服务促进管理,推动电气工程质量管理工作的规范化、程序化。尽管当前我国建筑市场还不规范,但工程质量必须千方百计地保证,这关系到竣工后的安全运行问题。一个高质量的工程完全可以体现出建筑电气专业管理人员在施工工作中,把工程质量放在第一位,严格要求、切实把关、认真负责,实事求是的工作态度。工人班组是直接从事一线施工的基层组织,要根据电工专业的性质制定出切实可行的工人岗位责任制,要分工清楚,责任明确,心中有数,这个环节是保证工程质量的基础。各级质量管理人员和技术人员,应正确贯彻和执行国家关于工程质量的方针、政策,制定质量管理的计划,组织电气人员进行定期或不定期的质量检查,经常开展工程质量的动态分析,针对关键性的部位以及当前存在的质量通病,采取有效措施。各级电气质量管理人员应制定质量责任制,各行其事,各负其责,为保证工程质量创造条件。 针对在电气安装施工中比较常见的质量事故,应事先采取对策并加以控制,起到预防作用,这就要求必须对电气安装工程施工的全过程加以充分的研究,影响电气工程质量的因素主要有以下方面:如由于工程设计的缺陷而造成的质量问题,电气工程在开工前,应通过参加设计方案制定,图纸会审和设计交底等形式,检查设计质量,发现设计问题及时提出并共同分析处理,防止由于设计不合理或图纸上的差错影响工程质量。由于材料和设备不合质量标准或存在问题而造成质量问题,电气设备和材料是工程实体的构成部份,其种类、型号、规格多种多样,性能和标准也有所不同,材料设备质量的好坏直接影响着工程质量,因此必须对设备、材料严格按质量标准和设计要求进行订货、采购、运输和保管,这其中某个环节处理不当都将会影响工程质量。这就要求对进厂的设备和材料进行严格的检验,包括外观检查、电气性能检查和必要的解体检查。同时还要核实材料和设备的合格证、说明书、装配图和试验报告等有关资料。做到不合格的设备和材料不采购、不验收、不使用。对进场的合格材料和设备要妥善保管,防止受潮、发霉、损坏。由于施工不符合设计要求或违反操作规程和技术规范而造成质量问题的,电气施工组织设计或施工方案是指导施工的依据,其质量的好坏直接影响着施工质量,因此开工前必须对施工组织设计所采用的施工顺序、施工方法和保证工程质量的各项技术措施进行审查核实,看是否切实可行,是否符合设计要求,是否满足技术规范和操作规程的要求等。同时还要求向班组做好各项技术交底工作。由于对工程项目的检验方法错误或不精确,不能对电气安装工程作出正确的质量评定而造成质量问题等。施工过程是质量管理的主要环节,必须坚持按图施工,经过会审的施工图纸是指导施工的主要依据,不得任意修改施工图纸,电气施工技术规范和操作规程是施工的准则,在施工过程中,每道工序都必须按照规范和操作规程进行施工和检验,发现质量问题必须立即补救,不留隐患,把质量事故消灭在萌芽状态。提高检验工作的质量是正确判断电气施工质量的前提,必须保证检验方法的正确性,并使检测工具、仪器、仪表和检验设计达到要求的精度且处于完好状态。多数情况下,影响质量的各种因素往往是互相关联和相互影响的,因此,在电气施工过程中必须以预防为主,从施工准备到交工验收,分阶段对工程质量进行控制。 工程材料、器件和设备的质量是保证工程质量的先天因素,电气质量管理人员对进场的合格材料和设备要及时填写“工程材料报验单”并附加材料清单、材质证明(检验报告) ,经核验,认定合格后,方可用于工程。使用实行强制管理的电工产品,必须符合 建筑电气论文:建筑电气设计要点 【摘要】电气设计者对电气进行设计之时,不但需要考虑到用电负荷逐渐增长的需求,而且要满足供电的安全性以及可靠性要求。通过某种意义上说,建筑电气也对建筑现代化程度有决定作用。本文是对当代建筑电气设计的一些领悟体会。 【关键词】建筑电气设计;分析 住宅建筑的电气设计与安装质量的把控,属于建筑项目管理工作中的关键内容之一,同样是确保整体建筑项目质量以及进程的关键条件之一。对住宅建筑电气进行安装设计的过程之中,有关电气的安装部门一定要严格依据国家有关的操作规范以及技术规程,秉持遵循确保安全、能源节约之类有关要求,综合考虑经济、适用、安全和四周环境之间的协调问题还有将来改造工作进行的可能性多种因素。如何从现实出发,来因地制宜地采用有关的方法以及对策处理相关问题。 1当代建筑电气设计基础性内容 1.1最大程度使线路耗损降低 建筑当中的配电线路都有电阻存在,而电阻存在一定会有消耗功率的现象,而且若是线路越长则电阻就越大。想要使线损就一定要尽可能使线路电阻减少。所以,在建筑电气设计当中,首先得问题是必须对线路的路径进行合理选择:线路尽量要为直线,使回头线路减少。另外,电气功能用房的具体位置必须明确:变压器尽可能与负荷中心接近,使供电半径减小;增加导线截面积,采取季节性的负荷线路。 1.2合理选择电气照明装置 电气照明装置必须消耗很多电能,属于现代建筑最主要的节能关键点之一。所以,在电气设计当中一定要注重对于电气照明装置的合理科学选用。对照明装置进行选择时,有关的设计人员一定要综合装置运行的能源损耗、使用年限、发光的功率还有产品的价格之类的多种因素,经过认真分析之后选择出住宅建筑上最适合的照明装置。与此同时,除了要确保电气照明装置以外,还必须重视建筑的整体成效以及视觉的美观度。 1.3科学选用电气负荷以及供电的范围和方式 ①如果住宅建筑的电气整体负荷比200kV•A要小的时候,其供电的范围在200m之内,就能够利用周围的现成线路(低压为380V/220V)进行供电。②如果住宅建筑的电气负荷比300kV•A大的时候,为了使线路的耗损减少、电失降低,需要采取高压供电来完成高压深入到负荷中心中的供电方法。③如果住宅建筑的电气负荷比8MV•A小的时候,能够采取10kV电压进行供电,于住宅建筑的适当位置架设10kV/0.4kV/0.23kV的变电所;这里要尤其重视设置,必须要考虑的两方面的因素:a.变电所的系统容量限制到低于3.2MV;b.变电所控制的供电半径通常控制到250m的范围之内。建筑规划的用电负荷需要照顾到未来的发展,对于变电所需要留存余量,为将来的发展需求未雨绸缪,住宅建筑的规划争取能够一次到位。 1.4各种建筑单位面积的用电指标 1.5电气控制系统的合理规划 较大规模的住宅建筑需要形成一整套完整科学的电气控制系统。对电气控制系统进行选用之时,必须合理利用无负压生活水泵、变频水泵、变频调速风机以及电动机之类装置,便于能够发挥出更显著以及更好的效果。 2住宅建筑中的电气设计要点 2.1供电系统的合理可靠性设计 住宅电气的设计必须首先确保用电上的可靠性,由于其涉及到的是人们的生活安全,所以在设计过程中需要从下面两方面展开:①在新建造的住宅楼中规划建造配套配电房。有关配电房的构成是配电装置以及变压器,这就属于住宅区的低压以及高压进出的重要枢纽。在这里布线需要采取专用的电缆保护管又或是电缆沟承担线路进出任务。具体的装置能够采取预装型的变电房,来使稳定性以及安全性提升。②在设计过程中需要采取多种方法进行供电。能够采取10kV高压双侧的电源进线模式,此种方法能够利用分段的开关又或是箱型变四工位的开关对网络进行控制,通过开关柜和变压器连接;在低压一侧能够采取单母线的分段方式完成运行任务。也能够采取10kV高压侧的单电源入线方式,在低压侧的单母线可以分段也可以不分。以上第一种方法可靠性能很高,然而投资比较大,适合在高等级的住宅当中采取;而另一种可靠性不会比前面高,然而其优势在于投资很小,通过日常生活供电需求的满足程度而言,也能够达到日常生活的用电要求。此外,在采取第二种方法进行供电之时,还需要对发展需求进行考虑,在配电室设计当中需要对高压进线柜位置进行预留,其是为了之后的增容提前准备。与前面两点进行综合分析了解到,建筑电气设计当中供电的设计以及方案建立需要满足小区中的具体供电需求,对配电房又或箱型变进行配套设置;同时于10kV的电源进线出要有增容扩展空间的预留,如此便能够确保建筑住宅供电端口处的灵活以及安全。 2.2变压器选用以及确定台数 在电气系统设计当中还必须明确系统变压器的数量以及容量,来确保建筑供电的可靠性以及安全性。并且在选用的过程当中还必须对以后负荷增长可能性进行充分考虑,通常采取的计算方式是:①集合单位的住户负荷推算方法,依据我国目前的人们用电负荷平均值对其估算,此数值是每户为4kW,而远期预估是8kW。②单位面积的估算方法,依照资料统计的结果,在我国现今的住宅电气设计居民的单位面积用电负荷是每平米35W,远期的估算是70W。依照上面两种估算方式就能够获得住宅建筑中的用电状况,且能够依照其对变压器进行选择。详细计算思路为:不思考住宅内部人们的作息时间有着不同,取一个同时系数,与变压器经济运行的功率相加,取值采取最佳的负荷功率,如此便能够分别计算远期以及近期变压器的容量需求。那么便能够在设计当中利用近期的容量当做是建筑住宅的变压器容量,并且设计对一些远期容量进行预留,这样就能够确保此建筑住宅基本的用电需求。 2.3建筑住宅进户的线路以及室内的线路规划 为了确保人们用电安全,建筑住宅应当采取TN~C~S、TN~S,住宅进户线路一定要采取三线制。而每套建筑电气线路的分支数量至少是5条;对于空调电源一定单独进行预留,而且与照明电源和插座电源的设计进行独立分路;卫生间与厨房的电源插座同样需要有独立回路设计;空调电源回路的导线面积应当适当提高,不能够比4mm小,别的要高于2.5mm。对于室内电气设计还需要确保每个房间最少安装一个墙壁插座,想要更加方便的话客厅能够适当进行增加。总的来说,建筑住宅的室内电气设计需要具备前瞻性,应为了人们的使用便捷,尽可能一次到位,这样就能够防止后期导线以及插座的增加与更换等造成的隐患麻烦,并且统一的施工以及设计还能够使得电气系统安全性大幅度提升。 2.4室内配电系统的设计 当前人们的生活与电气使用是分不开的,而家用电气更新速度很快,新型电气带给居民问题也会增多。厨房不断的电气化,使得厨房变成电气聚集的区域。因此不仅在厨房有很多插座的设计,还需要针对供电回路适当进行增容,能够选用BV•3×4mm。所以,室内的配电系统设计当中,对于较高规格的建筑需要依据面积对其适当进行扩容,依据家电最大的累计容量对配电系统进行设计,如此的设计常常会高于一定的标准,一般要比10kW高。对于一些单身公寓来说尽管面积较小,但是电气非常齐全,通常用电量是3~4kW。因此在生活水平持续提升的现在,提升用电可靠性就必须从细节出发,对于不同用途的建筑有针对性的进行考虑,把室内配电系统设计的安全以及合理,不仅不需要为了不必要的扩容使成本增加,也不用顾及眼前的利益而使安全性降低。 2.5消防报警以及自动灭火机制设计 伴随科技不断进步发展,建筑于火灾自动灭火报警机制上也逐渐一致起来,现今主要包含着五个部分:气体的自动喷射、自动洒水灭火设备、分区的消防中心以及火灾探测设备,来确保灭火报警自动化系统。这个具体过程当中,依靠探测器对火灾信号进行探测,且将其自动转化成电信号,而电信号进入到分区报警设备与消防中心当中,转变成声光的报警信号。整个的消防监控指挥依靠消防中心实现。因为建筑中的消防用电设计包含着多学科,且控制范围、功能以及规模都较为复杂,所以设计复杂性也正在逐渐增高。 3总结 经济社会持续发展进步,建筑也会得到更好发展,建筑设计过程之中必须对电气设计工作重视起来,才可以在设计过程之中降低浪费能源的现象,与此同时,也可以使环境污染问题降低,为人们带来安全舒适的居住环境。 建筑电气论文:高层建筑电气工程防雷接地技术浅析 摘要:高层建筑电气工程中,采用防雷接地技术,提高电气系统的安全性、可靠性。防雷接地在电气工程内起到保护的作用,属于高层建筑施工中的重要内容。高层建筑楼层多,电气系统复杂,应该合理规划防雷接地技术,确保防雷接地在电气系统中的规范性。本文主要以高层建筑的电气工程为研究对象,探讨防雷接地技术的应用。 关键词:高层建筑;电气工程;防雷接地技术 我国建筑行业中,高层建筑成为主要的建设项目。高层建筑电气工程的施工中,采用防雷接地技术,预防雷击事故。雷击对电气系统的破坏性强,再加上高层建筑垂直高度的影响,增加了电气工程中的雷击发生机率。高层建筑电气工程内,积极落实防雷接地技术,保护电气系统,以此来提高电气工程在高层建筑中的安全水平。 1高层建筑电气工程的防雷现状 我国高层建筑电气工程的防雷接地中,建筑工程的桩基、承台属于防雷接地施工中的重点,实际很多建筑工程中,桩基和承载缺少接地的条件,导致防雷接地系统的埋深不够,增大了接地电阻的数值,进而降低了防雷接地的效果,严重干预到防雷时的泄流效果[1]。高层建筑中,电气系统复杂,对防雷接地技术的要求非常高,现阶段,高层建筑电气工程的防雷接地中,仍旧存在几点缺陷,如:电阻值不够、泄流不当、避雷网不全面等,防雷接地中的问题,直接会影响到高层建筑电气工程的防雷效果,无法实现高效、全面的防雷,必须规范好高层建筑电气工程的防雷接地技术,才能保护高层建筑的电气工程,确保电气工程具有防雷的条件,完善电气系统。 2高层建筑电气工程中的防雷接地技术 2.1引下线与接地网 高层建筑电气工程防雷接地技术中的引下线施工,参考建筑工程图纸,设计引下线的施工内容,确保引下线施工的规范性。引下线在防雷接地技术中,容易出现误差,必须以工程图纸为依据,才能准确的标记好引下线的位置[2]。电气工程防雷接地施工中,标记出引下线和建筑主钢筋的焊接点,施工时严格按照设计的要求执行,期间不可随意更改引下线的连接位置。高层建筑的基础大底板,主钢筋与引下线焊接,连接构成10m×10m以内的网格区域,主钢筋直径不能低于16mm。引下线焊接时,如果结构柱和主钢筋有不匹配的地方,就要采用跨接焊接的方法,焊接主钢筋与结构柱,构成电气通路,提升引下线的防雷水平。高层建筑防雷接地,利用引下线,围绕电气工程设计成接地网,接地网之间采用焊接的方法,焊缝饱满,尽量不要出现虚焊、气孔等问题,接地网焊接后,检查焊接点是否稳定,表层涂抹防腐沥青,保护接地网的防雷效果及安全性。 2.2接闪器施工 接闪器在高层建筑电气工程中,吸收雷电波,并且通过引下线安全导入大地中[3]。防雷接地中,常见的接闪器有:避雷带、避雷针,降低雷电波对电气工程的破坏。例如:某商业高层建筑结构中,由主塔楼和裙房构成,案例的防雷接地施工中,主塔楼屋面的金属结构,连接了避雷针,构成接闪器系统,裙房上的接闪器设计,沿着女儿墙,敷设金属钢结构,金属钢上连接避雷器,围绕裙房形成避雷带。 2.3安装避雷网 高层建筑电气工程防雷接地中,安装避雷网,避雷网是一类常用的防雷接地技术,防雷效果明显。高层建筑根据电气工程的防雷需求,墙体上标记避雷网的安装点,打孔并安装避雷支架,避雷支架上敷设镀锌圆钢,采用焊接的方法,连接镀锌圆钢,焊接牢固后,连接引下线,提高电气系统的防雷水平。避雷网中的金属结构上,涂刷防锈、防腐的涂料,保护避雷网。高层建筑中突出的金属制结构,需要连接到避雷网内,保障防雷接地的整体性,高层建筑的变形缝位置,也要实行防雷接地,防止发生雷击跨越的问题。 2.4防雷接地系统 防雷接地系统是主要的构成部分,当高层建筑电气工程遭遇雷击时,防雷接地系统可以把雷电导入到大地中,提高雷电流泄的水平。高层建筑电气工程中,防雷接地系统的设计与施工,应该合理选择接地装置,保障防雷接地的规范性。电气工程中的照明、监控、供配电、消防等系统,都要进行接地设计,检查接地系统的施工效果,防雷接地系统中的接地电阻,不能超过0.5Ω,保障防雷接地系统的专业性。电气工程中,可以设计人工接地极,确保防雷接地系统的整体性,以便发挥防雷接地的保护作用。 3高层建筑电气工程防雷接地中的注意事项 首先高层建筑中的钢筋结构,要具备承受雷电流的能力,在此基础上,才能保障防雷接地技术的有效性。电气工程防雷接地施工中,既要注重防雷效果,又要确保高层建筑的美观性,严格遵循《建筑防雷设计规范》中的技术要求,完善防雷接地的施工过程。然后注意高层建筑连接体和避雷网的连接,保障防雷接地在电气工程中,具有防雷屏蔽、导流的作用。建筑工程的电气工程上,避雷带、引下线和接地体,联接后构成避雷网,注意避雷网的整体防雷效果,做好连接点的施工工作,保障连接点的稳定性,测试连接点位的电阻,以免影响电气系统的防雷效果。最后是注意接地材体材料的选择,高层建筑电气工程防雷接地中的材料,对导线性能、使用年限和稳定性,有着明显的要求,由此应该选用导线性能稳定的接地体材料,如:石墨、铝等,满足防雷接地的需求。 4结束语 高层建筑的电气工程复杂、繁琐,系统线路非常多,经常会受到雷击干扰,发生直击雷、感应雷,破坏了电气系统。高层建筑电气工程项目内,全面实行防雷接地技术,保护好电气系统,进而维护高层建筑的运行。防雷接地技术要符合电气工程的需求,由此表明防雷接地在电气工程中的重要性。 建筑电气论文:建筑电气工程施工质量通病及对策 摘要:现如今,在城镇化建设中,建筑工程项目是不可或缺的,主要满足城乡一体化背景下人们的住房需求,也能实现商业经济的进一步发展。在建筑工程体系中,电气工程是重要组成部分,主要为人们的基本生活提供电气服务,旨在提高人们的生活质量。就目前建筑电气工程施工现状来看,还存在着一定的质量通病,制约着整个工程项目的实施效果。为缓解此类问题,文章就建筑电气工程施工中的质量通病及防治对策进行分析与研究。 关键词:电气工程;质量通病;防治 电气工程是建筑物结构体内的重要组成部分,其和建筑物应用年限存在着密切的联系,为延长建筑物的使用寿命,加强对电气工程质量的控制变得异常重要。电气工程施工中,由于受到人为、环境、技术等因素的影响,极易引发系列质量通病,从而会滋生电气工程质量问题。从长远角度考虑,应做好电气工程质量通病的防治,加强对施工技术的管控,增强相关人员的质量控制意识,从而实现对建筑物整体质量的管控。 1建筑电气工程施工中的质量通病 1.1等电位联结问题 开展电气工程施工时,由于施工者对等电位联结问题的重视程度不够,以为电气管道是可以开展自然接地的,然而,电气管道外层设有防腐层与保温层,掩埋时,土质不同,埋层深度也存在差异,从而产生大地电位差。若等电位联结不良,无法确保裸露在外部环境中的导体始终处在零电位状态,也无法降低接触电压[1],不能降低因为保护作用而使得设备运行不良的风险,无法将故障电压予以消除,同时,也无法将干扰消除掉。 1.2管线敷设问题 在建筑室内,做好管线敷设极其关键,这与企业的发展水平存在着密切的联系。敷设管线时,应充分按照施工图纸的具体要求、技术规范等进行计算,做好预算,以保证管线敷设的规范性与科学性。然而在敷设管线时,时常会出现各类问题,具体表现在以下几个方面:①接口对焊问题。接口对焊主要涉及到金属管道对熔焊接与厚壁钢管接口对焊连接,若焊接人员素质不高,实践操作不够规范,极易发生接口对焊问题[2];②管线敷设深度不够明确。若配线管道敷设的深度过深,会对墙体质量构成威胁;若配线管道敷设深度过浅,极易导致建筑物表面滋生裂纹。 1.3防雷接地处理问题 在电气工程施工中,对建筑物实施接地与防雷设计施一项重要的工作,防雷接地处理效果与人们的生命安全和财产安全密切相关,然而,施工方往往会予以忽视,这成为电气工程施工中的常见问题。此类问题祝好表现为接地装置与避雷带搭线长度严重不足,选择搭接钢筋时,使用的为螺纹钢搭接钢筋却不是圆钢搭接钢筋[3],最终会导致防雷接地处理不当的问题。 2电气工程施工质量通病的防治策略 当前,纵观电气工程实施现状,了解到其在施工中还存在着诸多的质量风险,为保证建筑工程的高效运行,就必须消除电气工程施工过程中的质量通病,这成为时下的一项重要使命。 2.1等电位联结问题的防治 开展电气工程中等电位连接工作时,施工者应在实际施工中,加强对等电位联结的重视,在开展具体的等电位联结时,必须按照一定的规范和要求进行操作,及时确定好哪些区域需要开展等电位联结操作。完成等电位联结工作后,施工者应具备足够的专业素质与责任感,应及时对等电位联结情况实施导通性测试,以确保等电位联结情况能达到预期的目标。 2.2管线敷设问题的防治 关于电气工程中管线敷设问题的防治,必须要做到以下方面:(1)为保证管线敷设规范性,提高管线敷设质量,施工者应结合具体的施工要求与图纸来开展施工,严格遵循一定设计参数与设计标准来开展施工[4]。(2)关于厚壁钢管部分,使用时,应加设套管,并实施焊接操作,镀锌钢应确保螺纹连接,严格控制好焊缝的密实度与饱满度,连接位置的两段应利用专属接地线。对于薄壁钢管而言,要在接口位置设置封堵操作。(3)在暗配导管内,保护层厚度要大于15.0mm,在口槽位置应利用水泥砂浆面来达到保护的目的。(4)电源线和插座、电视线和插座间的水平距离都要大于500.0mm。(5)施工者应全面了解接地保护线、相线与零线等具体的作用,还要掌握一定的色标区分,运用颜色相同的绝缘层。 2.3防雷接地问题的防治 开展施工操作时,由于施工者焊接技术不规范、不熟练后责任心不足,会导致在防雷接地处理时,时常会出现这样或那样的问题。关于防雷接地问题的防治,具体的防治办法表现如下:(1)重视对施工者综合素质的培训,要求施工者要具备专业的焊接技术,对施工者进行技能培训,做好日常的演练与演习,让施工者要具备熟练的焊接技术与足够的职业素养,这样在防雷接地问题防治上的效果十分理想。(2)为保证电气工程的运行质量,需要对防雷接地工程的具体施工状况开展细致性的分析与检查,一旦发现施工质量不合格问题,如焊缝,应及时开展补焊操作,若在焊口位置上残留着一定的焊渣,应及时将焊渣清理掉。(3)电气工程项目的实施,在具体施工中,不可利用螺纹钢来搭接钢筋,要利用符合电气工程质量与应用标准的圆钢,为电气工程建设提供条件,利于达到质量建筑工程质量的目的。 3结束语 综上所述,新时期,为促进建筑行业的蓬勃发展,应及时考虑人们的生活质量、对建筑工程的质量要求与社会经济发展情况,这和国家的国计民生存在着密切的联系。为保证工程项目的质量要求,开展施工时,应做好质量安全管控,要求从业者给予高度关注。对于建筑工程而言,电气工程属于基础组成元素,再加之电气化时代的到来,电气化技术得到了空前的发展,电气工程在整个建筑工程中的作用和地位变得愈发重要。面对电气工程施工中的质量通病,应采取系列措施来予以防治,分别从等电位联结、管线敷设、防雷接地等角度出发,提出针对性的防治策略,对症下药,以求从根本上消除质量通病,是提高电气工程运行效率的重要途径。
电子技术在电力系统中的应用:电力电子技术在电力系统中的应用研究 【摘 要】电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。据统计,发达国家在用户最终使用的电能中,有60%以上的电能经过一次以上电力电子变流装置的处理。离开电力电子技术,电力系统的现代化是不可想象的。直流输电在长距离、大容量输电时有很大优势,其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置。柔性交流输电亦依靠电力电子装置才得以实现。无功补偿和谐波抑制对电力系统有重要意义,晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电容器(TSC)都是重要的无功补偿装置。静止同步补偿器(STATCOM)、有源电力滤波器(APF)等新型电力电子装置具有更为优越的无功补偿和谐波补偿的性能。直流电源和不间断电源(UPS)还用作发电厂和变电所的保护电源、事故电源和备用电源。电力电子装置在电力系统中随处可见。 【关键词】电力系统;电力电子技术;应用;浅析 1、电力电子技术的发展 电力电子技术分为器件的制造技术和电力电子电路的应用电路(变流技术)。电力电子器件经历了半控型(第一代电力电子器件)、全控型(第二代电力电子器件)和复合型(第三代电力电子器件)的发展过程,把驱动、控制、保护电路和功率器件集成在一起,构成功率集成电路(PIC),目前其功率较小,但其代表了电力电子技术发展的一个重要方向。 1.1 电力电子变换技术 电力电子变换电路的基本功能是将电网的电能转换为负载需要的形式,不论电路拓扑结构如何,其基本转换电路只有4种形式:(1)整流电路AC―DC:(2)斩波电路DC―DC:(3)逆变电路DC―AC:(4)交流变换电路AC―AC。 1.2 电力电子控制技术 电力电子控制电路的基本功能是应用自动控制理论和计算机技术来提高系统的性能,一般的控制方式有:相控方式,频控方式,斩控方式,相频控制方式及斩频控制方式,先进的控制方式对改进变换电路的性能和效率是必不可少的关键技术之一。 随着自关断器件的普遍应用,电力电子电路向高频化反向发展,一些新的电路拓扑形式比如谐振型逆变电路、矩阵式逆变电路等不断涌现。PWM控制对推动电力电子技术的发展起了历史性作用,其它控制方式比如应用静止/旋转坐标变换的矢量控制、瞬时无功功率控制、自适应控制、采用状态观测器的控制、模糊控制、神经元控制等,这使得电力电子系统的控制技术发展到一个崭新的阶段。目前应用越来越广的基于微处理器的数字控制技术在很多方面取代了模拟控制,是控制技术的一个新的发展方向。 2、电力电子技术的应用 2.1 在发电环节中的应用 电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。 2.1.1 大型发电机的静止励磁控制 静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。 2.1.2 水力、风力发电机的变速恒频励磁 水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速变随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。 2.1.3 发电厂风机水泵的变频调速 发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。 2.2 在输电环节中的应用 电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”,大幅度改善了电力网的稳定运行特性。 2.2.1 直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDC Light)技术 直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。 2.2.2 柔性交流输电(FACTS)技术 FACTS技术的概念问世于20世纪80年代后期,是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控制,大幅度提高电力系统的稳定水平。 2.3 在节能环节的运用 2.3.1 变负荷电动机调速运行 电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面,通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面,只有将二者结合起来,电动机节电方较完善。目前,交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速,我国正在推广应用中。 2.4改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业 根据世界上较为发达的国家进行的预测和判断,今后将有百分之九十以上的电能需要利用电力电子技术进行处理之后,才可以进行使用。电力电子技术与百分之九十五的现代的工业以及各种民用的机电设备有很大的关系。特别指出的是,电力电子技术是一个用弱电来控制强电的载体,同样也是计算机技术与机电设备之间进行接口的重要瓶颈。该技术可以为传统产业和新兴产业将来采用微电子技术创造有利的条件和强大的技术支持,还可以为将来充分发挥计算机技术的优势奠定强有力的技术条件和基础。 电力系统是电力电子技术应用的一个重要领域,只有不断的加大已有研究成果的技术应用和运行投入,不断改善经济可行性,才能大幅度提高电力系统的稳定水平,产生巨大效益。文中概述性地介绍电力电子技术在电力系统中的各类应用,重点在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。 电子技术在电力系统中的应用:浅析电子技术在电力系统中的应用 摘 要:电子技术的快速发展,使得其在电力系统上被广泛的应用。本文结合实际情况,有针对性地介绍了电子技术及应用领域,重点探索其在电力系统中的发电、输电、配电环节的应用。 关键词:电力电子技术;电力系统应用 一、电力电子技术 电子技术是应用于电力系统中的一门新兴对的电子技术,是一个以计算机技术、电路技术、功率半导体器件和现代控制技术为基础的技术平台,其主要研究电力的变化情况。20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出。从此以后,电子技术在电力系统领域的应用研究得到了更为广泛的关注,同时多种电子设备相继出现。 二、在电力系统领域电子技术发挥的作用 电力系统领域,电子技术的作用主要涵盖以下几个方面: (一)电子技术有优化电能的配置和使用的作用 电子技术能够有效地处理电能,在电能的配置与使用方面,电子技术发挥着重要的作用。所以,为了优化电能的配置,提高电能使用时的高效节能性,将电子技术应用到电力系统领域是明智之举。 (二)电子技术促进传统产业的改造 目前的电能绝大多数都要通过电子技术处理完成后再使用,再加上现在的计算机接口很多都采用的是机电设备,这为传统产业的制造创造了良好的发展条件。 (三)电子技术能够促进自身的发展 随着电子技术的广泛应用,给其自身的发展,尤其是给其高频化和变频技术的发展创造了极有利的条件。另一方面,电子技术加快了其自身智能化的进程。这种发展将成为电子技术巨大变革的“导火线”。 三、电力系统中电子技术的应用 (一)电子技术在电力系统发电环节的应用 发电环节的主要机器设备是发电机组,电子技术在此环节的应用主要是改善运行中的发电机组设备的性能,主要的应用包括: 1.大型发动机的静止励磁控制。静止励磁具有以下几方面的优点:结构较为简单;运行效率高,工作成果可靠性较高;造价低廉。同时也因为静止励磁的这些优点,使得其在各大电力系统得到广泛关注和应用。和传统的静止励磁不同,现代的这一技术大多采用晶闸管整流自并励的方式,因而能够快速调节,为发挥先进控制规律提供了强有力的条件。 2.水力发电机及风力发电机的变速恒频励磁。风力发电机的有效功率和风速有着线性化规律,水力发电机器运行时的有效功率要根据其水头的压力和流量进行评估判定。使正在运行的机组能够随时让自励磁电流的频率改变,使其在和转子转速叠加之后能够让输出的频率保持稳定,从而得到最大的有效输出功率。 3.风机中水泵的调频调速。发电机厂的风机水泵运行效率不高且使用率较低,要想节约能源,可通过高压变压器调节风机中水泵的频率。 4.太阳能的发电控制系统。太阳能是近几年发现的新能源,其特点是能源丰富且可再生,环保的绿色能源。利用太阳能进行发电,需要用到逆变器,它是将太阳能发电的核心所在,因为它可将直流电转化成我们所需要的交流电。太阳能阵列如图1: (二)电子技术在发电环节的应用 1.柔性交流输电技术。柔性交流输电技术出现在20世纪80年代后期,近年来发展速度很快。柔性交流输电技术是基于电力电子技术和现代控制技术的一种交流电输出技术,快速灵活对电力功率、潮流系统参数、电压等的调节控制,从而大大提高了输电线路的输电效率,降低输电耗损,并且环保节能。 2.高压直流的输电技术。世界上第一项有关晶闸管换流阀试验的工程于1990年在瑞典建成,这标志在直流输电领域电子技术开始得到正式应用。从这以后的直流输电工程,普遍使用晶闸管换流阀。随着技术的迅速发展,新研发的HVDC技术在输电过程中不再使用换流变压器,而是采用IGBT、CTO等可关变压器件。同时高压直流输电采用脉宽调制技术,在较短的电能输送距离内,中型直流输电工程因此更具竞争力。 3.静止无功补偿器在发电环节中的应用。静止无功补偿器采用的是固态开关,取代了早先使用的电气开关,从而实现高效率地控制电容器、电抗器运行的目的。静止无功补偿器主要包括晶闸管投切电容器、电抗器和晶闸管控制电抗器。 (三)配电环节应用到的电子技术 目前,配电环节重点要解决的问题是如何改善供电的可靠性能,提高电能的质量。在配电环节中电子技术最广泛的应用当属用户的电力技术,在配电系统中结合现代控制与电力电子两大技术。在配电环节中用户电力技术通过在交流输出电系统的应用,提高供电的可靠性能以及配电时的电能输出能力。FACTS是电力电子技术在配电环节的另一广泛应用,主要作用是加强输电系统的可靠性。 (四)电子技术在节能环节的应用 节能环节一般涉及到如何调节负荷电动机速度以及电动机本身因素两个方面。只有结合这两方面内容,才能突显出电动机的节能效果。根据现在实际情况分析,不难发现如今的变负荷风机、水泵都是采用交流调速这项技术,然而这项技术在国内还不怎么推广。另一方面,变负荷机械中一般是通过调速来控制风流量及水流量。这种方法取得很好的成效,并且调速范围广,精度和效率高。然而它的成本较高,并且其产生的高次谐波会污染电网。即使这样,社会生活中、冶金及矿山等部门还是应用和推广这门技术。 四、总结 目前在电力系统的多个领域,都有应用电子技术,并且随着电力系统的发展,电子技术在其中的应用得到了更为广泛的关注、推广和应用。相信随着计算机技术发展、新电子元器件的研发,电子技术的发展空间将会更加宽广,技术性能将会更加成熟、完善,进而在电力系统的控制方面起到更关键的作用。 电子技术在电力系统中的应用:浅谈电力电子技术在电力系统中的应用 摘要:电力电子技术正在不断发展,新材料、新结构器件的陆续诞生,计算机技术的进步为现代控制技术的实际应用提供了有力的支持,在各行各业中的应用越来越广泛。电力电子技术在电力系统中的应用研究与实际工程也取得了可喜成绩。 关键词:直流输电;电力电子;发电机 1 前言 电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程,它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。 2 电力电子技术的应用 自20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举电力电子技术的应用研究和现状。 2.1 在发电环节中的应用 电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。 2.1.1 大型发电机的静止励磁控制 静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。 2.1.2 水力、风力发电机的变速恒频励磁 水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速变随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。 2.1.3 发电厂风机水泵的变频调速 发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。 2.2 在输电环节中的应用 电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”,大幅度改善了电力网的稳定运行特性。 2.2.1 直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDC Light)技术 直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。 2.2.2 柔性交流输电(FACTS)技术 FACTS技术的概念问世于20世纪80年代后期,是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控制,大幅度提高电力系统的稳定水平。 20世纪90年代以来,国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小,设备结构简单,控制方便,成本较低,所以较早得到应用。 2.3 在配电环节中的应用 配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求,还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用,即用户电力(Custom Power)技术或称DFACTS技术,是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS设备理解为FACTS设备的缩小版,其原理、结构均相同,功能也相似。由于潜在需求巨大,市场介入相对容易,开发投入和生产成本相对较低,随着电力电子器件价格的不断降低,可以预期DFACTS设备产品将进入快速发展期。 2.4 在节能环节的运用 2.4.1 变负荷电动机调速运行 电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面,通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面,只有将二者结合起来,电动机节电方较完善。目前,交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速,我国正在推广应用中。 变频调速的优点是调速范围广,精度高,效率高,能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小,定子、转子的铜耗也不大,节电率一般可达30%左右。其缺点主要为:成本高,产生高次谐波污染电网。 2.4.2 减少无功损耗,提高功率因数 在电气设备中,变压器和交流异步电动机等都属于感性负载,这些设备在运行时不仅消耗有功功率,而且还消耗无功功率。因此,无功电源与有功电源一样,是保证电能质量不可缺少的部分。在电力系统中应保持无功平衡,否则,将会使系统电压降低 ,设备破坏,功率因数下降,严惩时会引起电压崩溃,系统解裂,造成大面积停电事故。所以,当电力网或电气设备无功容量不足时,应增装无功补偿设备,提高设备功率因数。 3结束语 文中概述性地介绍电力电子技术在电力系统中的各类应用,重点在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。 电子技术在电力系统中的应用:电力电子技术在电力系统中的应用和发展研究 【摘要】电力电子技术是建立在电子学、电力学和控制学三个学科基础之上的一门新型学科,是强电和弱点的桥梁,在电力系统中有着广泛的应用。在本文中,主要介绍了电力电子技术在电力系统中的应用,并依据它在应用中产生的负面影响提出了发展解决方案。 【关键词】电力电子;电力系统;应用;发展 电力电子技术主要是用半导体电子器件进行功率变换、控制及开断电路的应用技术,主要包括电力电子变换技术和电力电子控制技术两个方向。其中电力电子变换技术主要是以电力电子变换电路作为基础,实现将电网的电能转换为负载需要的形式的基本功能,不论电路拓扑结构如何,其基本转换电路只有4种形式: (I)整流电路AC-DC; (2)斩波电路DC―DC;(3)逆变电路DC-AC:(4)交流变换电路ACAC。电力电子控制技术是以电力电子控制电路为基础,应用自动控制理论和计算机技术来提高系统的性能,一般的控制方式有:相控方式,频控方式,斩控方式,相频控制方式及斩频控制方式。先进的控制方式对改进变换电路的性能和效率是必不可少的关键技术之一。 一、电力电子技术在发电环节中的应用 发电环节中涉及到电力系统中及发电机组的多种设备,改善这些设备的运行特性主要就是采用电力电子技术手段。 1、大型发电机的静止励磁控制 晶闸管整流自并励方式被采用在静止励磁摔制上。它的优点是:结构简单、可靠性高、造价低。因而世界各大电力系统均采用静止励磁控制。这种方式可省去励磁机的中间惯性环节,可达到快速调节的效果,使其良好控制性为先进的控制规律提供了最有利条件。 2、水力、风力发电机的变速恒频励磁 水头压力和流量是决定水利发电的有效功率的两个主要因素,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的j次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效助率,可使机组变速运行。通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定千频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。 3、发电厂风机水泵的变频调速 发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电最约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合丹发。 二、电力电子技术在输电环节中的应用 1、电力电子器件应用于高压输电系统大幅度改善了电力网的稳定运行特性。直流输电 具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。高压直流输电通常采用可控整流和有源逆变的方式实现两个交流电网的互联。不仅可以实现电能大容量、远距离的传送、两区域电网非同步互联,还可通过控制实现功率的紧急援助、抑制低频振荡、提高交流系统的动态稳定性等。 2、柔性交流输电系统(FACTS)是综合利用现代电力电子技术、微电子技术、通讯技术和现代控制技术对电力系统的潮流和参数进行灵活快速调节控制,增加系统可控度与提高输电容量的交流输电系统。用于配电系统柔性交流输电技术为用户电力技术CPT。柔性交流输电技术是一种用于远距离输电的静态电力电子装置,核心是FACTS控制器。基于FACTS产品包括静止无功补偿品、静止调相机、统一潮流控制器、晶闸管可控串联补偿器、静止快速励磁器等。高压直流输电技术等用IGBT等可关断电力电子器件组成换流器,应用脉宽调制技术进行无源逆变,解决了用直流输电向无交流电源的负荷送电的问题。电力电子技术是FACTS和CPT同的技术基础。 三、电力电子技术在节能环节的运用 1、变负荷电动机调速运行 节电的一个方面就是挖掘电动机的节电潜能,另一个方面是通过变负荷电动机的调节技术节电,只有二者结合才能够达到最好的节电效果。我国目前的电动机节电技术已经比较完善,交流调速技术在冶金、采矿等方面的普及使得电动机节电效果更为显著。用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量,这种手段在风机、泵等复合机械中使用更能体现出其优越性。交流调速在国外的变负荷风机、水泵中以及得到广泛的应用,而我国在这一方面则相对滞后一些。 调速范围广,精度高,效率高是变频调速的主要特点,这使得无级调速能够实现,而且在调速过程中转子损耗小,定子、转子的铜耗也不大,节电率一般可达30%左右。当然,任何事物都有两面性,节能的同时,增加成本是不可避免的,另外调节过程中产生的产生高次谐波污染电网也不容忽视。 2、减少无功损耗,提高功率因数。 在电气设备中,感件负载包括变压器和交流异步电动机等,运行过程中这些设备在消耗有功功率的同时还会存在无功功率的消耗。因此,无功电源作为保证电能质量不可缺少的一部分,其作用与有功电源是一样的。无功平衡是电力系统运行中必须遵循的平衡原则,若是打破这个平衡,那么就意味着系统电压下降,设备破坏,功率因数下降,严重时会引起电压崩溃,系统解裂,造成大面积停电事故,进而造成无法预计的损失。所以,当电力网或电气设备无功容量不足时,应增装无功补偿设备,提高设备功率因数。 四、电力电子技术在电力系统应用中所产生的负面影响及解决方案 1、电力电子技术在电力系统应用中产生的负面影响 21世纪科技的发展日新月异,电力电子技术的发展更是掀开了科技历史的新的一页。但是,随着电力电子装置的普及,一些负面的影响也逐渐浮出水面。这些负面影响中,谐波污染谐波产生的危害最受人们的关注,这主要是因为谐波的存在会降低电能产生和传输环节的效率,进而影响到电网上的用电设备,使它们不能够正常、有序的运行,进而影响人们的生产和生活。比如,谐波的存在会引起振动、产生噪声以及电机过热甚至烧毁等。谐波很容易使电网上无功补偿电容器和系统中的电抗器产生谐振,从而烧毁电容器及电抗器,谐波会导致继电保护和自动装置的误动作,使自动控制系统失效:同时谐波还会对通信系统产生干扰,严重的可以导致信息丢失、通讯设备中断等。 2、发展解决方案 目前,无源滤波器与有源滤波器是谐波抑制的两种主要的途径,用无源电力滤波器进行抑制谐波、补偿无功和提高电网的功率因数,但滤波效果受电力系统阻抗的影响较大,且只能消除特定次数的谐波,还可能与系统发生串、并联谐振,导致谐波放大,使设备过载甚至烧毁,而且装置笨重,体积大,有效材料消耗多。与无源电力滤波器相比,有源电力滤波器具有更大的优势,有源电力滤波器不仅能补偿各次谐波,还可同时补偿无功功率、抑制闪变、调节和平衡三相不平衡电压。滤波特性不受系统阻抗和频率的影响,可消除与电网阻抗发生串、并联谐振的危险,且对外电路的谐振具有阻尼作用,能对变化的谐波进行迅速的动态跟踪补偿。 电子技术在电力系统中的应用:浅谈电力电子技术在电力系统中的应用 摘要:近年来,不断进步的计算机技术为现代控制技术在实际生产、生活中提供了强有力的技术支持,新的材料和结构器件又促进了电力电子技术的飞速发展,且在各行业中得到广泛的应用。本文就电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用进行了详细的阐述。 关键词 电力电子技术;电力系统;应用 以功率半导体器件、电路技术、计算机技术和现代控制技术为支撑依据的电力电子技术经过半个世纪的发展,目前在新能源开发、电能质量控制和民用产品等多个行业应用越来越广泛。直流输电是最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术。20世纪80年代之后,提出了柔性交流输电(FACTS)概念,于是电力电子技术在电力系统中的应用研究引起的很大的关注,许多介绍和总结相关设备的基本原理和应用现状层出不穷,相继又出现了多种设备。笔者按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举电力电子技术的应用研究和现状。 1 在发电环节中的应用 发电机组的多种设备在电力系统的发电环节都会被涉及到,如何改善这些设备的运行特性就需要电力电子技术参与应用。 1.1 大型发电机的静止励磁控制静止励磁结构简单、可靠性高以及造价相对较低 ,采用晶闸管整流自并励方式,在世界的各大电力系统被广泛采用。省去励磁机这个中间惯性环节,使其拥有了特有的快速性调节。这样使得控制规律的方法和更加先进,效果更加良好。 1.2 水力、风力发电机的变速恒频励磁 水头压力和流量决定了水力发电的有效功率,抽水蓄能机组最佳转速变会随着水头的变化幅度而变化。风速的三次方与风力发电的有效功率成正比,随风速的变化,风车捕捉最大风能的转速也发生变化。所以机组变速运行,即调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定,从而获得最大有效功率。变频电源是此项应用的技术核心。 1.3 发电厂风机水泵的变频调速 发电厂的厂用电率平均8%,风机水泵耗电量约是火电设备总耗电量的65%,不仅耗量大且运行效率低,为了节能,在低压或高压变频器使用时可以使风机水泵变频调速,从而减少电量的消耗。目前来讲,低压变频器技术以达到一定 的水平,国内外的生产厂家也比较多,只是系列产品还不够完整。但是高压大容量变频器设计和生产的企业还是比较少,需要院校和企业抓紧联合开发,以满足生产需求。 2 在输电环节中的应用 被称为“硅片引起的第二次革命”就是电力电子器件应用于高压输电系统,这样使得电力网的稳定运行特性大幅度的改善。 2.1 直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDC Light)技术 流输电相对远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电优势独特,因为其不仅输电容量大、稳定性好等优点而且控制调节非常灵活,从。1970年世界上第一项晶闸管换流器之后,世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀,这也是电力电子技术正式应用于直流输电的里程碑。 2.2 柔性交流输电(FACTS)技术 20世纪80年代后期,FACTS技术的概念问世,这是项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可以灵活控制交流输电功率潮流,使得电力系统的稳定水平大大的提高。 20世纪90年代后,国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其设备结构简单,控制方便,成本较低,所以应用较早。 2.3 在配电环节中的应用 如何加强供电可靠性和提高电能质量是配电系统迫切需要解决的问题,电能质量控制既要抑制各种瞬态的波动和干扰,还要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求,在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术就是用户电力(Custom Power)技术或称DFACTS技术,它是电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用。其实FACTS设备的缩小版就是DFACTS设备,因为其原理、结构、功能是相似。由于市场较大的需求,所以使用会日益的广泛,再加上电力电子器件价格日益降低,可以预计DFACTS设备产品将迅速进入快速发展期3 在节能环节的运用 3.1 变负荷电动机调速运行 要想在节能环节有所成就,就必须从电动机本身和变负荷电动机的调速技术的应用两方面入手,只有二者结合起来,电动机的节能才能达到良好的效果。 目前,变负荷的风机、水泵采用交流调速在国外居多,在我国还需要进一步推广应用。风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量收到良好的效果,其调速范围广,精度高,效率高,可以实现连续无级调速且在调速过程中转差损耗小,定子、转子的铜耗也不大,可以达到30% 的节电率,缺点就是成本较高,产生高次谐波污染电网,即使这样,并不影响其在在冶金、矿山等部门及社会生活中应用推广。阀门控制和变频控制水泵流量如图1、图2所示。 3.2 减少无功损耗,提高功率因数 在电气设备中,属于感性负载的变压器和交流异步电动机,在运行的过程中是有功功率和无功功率均消耗的设备,作为保证电能质量不可缺少的部分无功电源与有功电源是一样的,所以在电力系统中应保持无功平衡,不然就会系统电压降低、功率因数下降、设备遭到破坏 ,严重时还会造成大面积的停电事故,为防止这样的事情发生,当电力网或电气设备无功容量不足时,增装无功补偿设备,提高设备功率因数势在必行。 4 结论 总之,电力系统是电力电子技术应用的一个重要领域,只有不断的加大已有研究成果的技术应用和运行投入,不断改善经济可行性,才能大幅度提高电力系统的稳定水平,产生巨大效益。 作者简介:施伟明(1982-)男,汉,广东肇庆人,怀集县新成电力发展有限公司,电气工程及其自动化,本科学历,工程经济方向。
电力系统自动化技术论文:电力系统自动化技术安全管理 摘要: 现在,随着社会经济的不断发展,国家电网得到了高度的应用,其应用的领域越来越广泛,而且,运行的效率得到了很大的提升。科学技术的发展,能够促进电力系统自动化的发展,然而,带那里系统自动化技术还是存在一定的局限性,电力系统的故障会导致大范围的停电,影响了人们的生活和工厂的生产。本文通过对电力系统现在运行的现状进行分析,并针对问题,提出可行的建议,促进电力系统自动化的发展。 关键词: 电力系统;自动化技术;国家电网 现在,我国经济发展迅速,为了能够促进电力系统平稳的运行,就必须实现电力系统自动化技术的发展,减少电力系统自动化技术在使用中出现的故障,提高其可靠性。科技的发展促进了电力系统自动化的发展,电力系统也朝着更加高级的方向发展,能够实现整体的发展。为了能够实现对电力系统的安全管理,要进行合理的安排,对管理方针进行优化,协调各项管理内容,完善相关的水平,促进综合电网的发展。 1电力系统自动化技术的现状和问题 1.1电力系统自动化技术设计存在问题 我国的电力事业发展起步比较晚,与一些发达国家相比还是比较落后的,我国也进行了几次大规模的电力系统的改造,电力系统自动化技术还不够成熟,导致了现在电力系统自动化在设计中还没有形成标准化的范本,现在,我国在进行国家电网建设的过程中,由于电力系统自动化技术的局限性,导致了其不能提高效率,在电网的建设中还出现很多的事故。我国的电网建设还不成熟,虽然经过几次大规模的改造,但是还是不能解决城乡电网统一的问题。所以,在对电力系统自动化技术使用的过程中,电力系统自动化技术不能实现兼容性,在不同的设备上不能同时使用,其接口是不一样的,而且出现了设备之间不能连接的问题。现在,国家电网的覆盖范围比较大,各个地区在进行电网建设的过程中使用的技术是不统一的,使用的电力设备也是不同的,在对电力系统自动化技术设计的过程中,在管理上就应该采取不同的方法,这也给管理带来很大的难题。所以,在电力系统自动化技术设计的过程中,应该分析不同地区使用的电力设备的共同点,能够使自动化系统具有兼容性,可以在不同的设备上使用。 1.2电力系统自动化技术中的设备存在问题 在使用电力系统自动化技术中,设备很容易出现故障,导致安全事故的发生。电力设备和电力系统自动化技术的各项指标和不合格,在选择电力设备中,为了能够减少经济成本,他们就会忽视电力设备的性能,导致了一些实用性不强的电力设备也投入到使用中。在使用电力系统自动化技术的过程中,对技术的成分要求比较高,在工作的运行过程中没有制定安全标准。尤其是工作人员在管理中缺乏责任感,他们的专业知识也不够扎实,这就导致了他们在对自动化技术的操作上会存在失误,在电力系统自动化设备运行中会出现这样或那样的故障,在对电力系统自动化技术的管理上存在着经验不足的问题,对国家电网构成威胁。电力系统自动化技术在实际的使用中,会出现各类干扰问题,不能使系统稳定的运行,对电力系统产生很大的隐患。 1.3电力系统自动化技术在管理上存在问题 电力系统自动化技术在管理中需要高素质的人才,但是,在实际的管理中,这些管理人员的素质并没有达到要求,当电力系统自动化技术出现故障的时候,都依靠厂家来维修。电力系统自动化技术的维护人员匮乏,导致我国国家电网的安全受到威胁。所以,要解决这个问题,就要注重对电力系统自动化技术维护人员的培养,促进安全的宣传和教育,防止在使用中安全事故的发生。电力系统自动化技术的管理方案也不理想,这就导致了管理人员不负责任,相互推诿的现象发生。 2电力系统自动化技术的安全管理措施 2.1完善电力系统自动化技术的维护水平 在电力系统自动化技术维护方面,应该建立一支高素质的管理队伍,定期对管理人员进行培训,提高他们的综合素质,使他们扎实的专业知识和良好的修养,在维护设备中要富有责任心,从而能够从根本上解决电力系统自动化技术没有人管理的问题。现在,随着科学技术的进步,信息技术在各行各业得到了广泛的应用,所以,在电力系统的应用中,应该结合信息技术共同使用,建立数字化的电网,完善数字化变电站的建设,促进我国电网的发展。电力系统自动化技术可以借助信息技术进行管理,实现了全面的管理,能够进行数据的收集,防止数据在收集的过程中发生遗漏的问题,运用信息化技术实现电力系统自动化技术的综合管理,提高管理的智能化和可视化的水平,使我国的电网在运行中减少故障的发生,使运行的经济效益提高。 2.2强化电力系统自动化技术的管理 现在,随着科学技术的发展,电力系统自动化技术的使用越来越普及,所以,在管理工作中一定要实现全面的管理,掌握电力系统自动化技术的发展方向。应该科学的对电力系统自动化技术的模式进行分析,在电力系统自动化技术中,应该结合我国的经验,在规模建设上进行各种考虑,应该对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计,能够将电力系统的各个设备分别进行管理和控制,电力系统的各个单元应该是相互独立的,防止各个单元的相互影响。在强化电力系统的可靠性时,应该实现系统使用的兼容性,在此基础上,实现电网功能的扩充。运用简化电力系统结构的方法,从而能够方便管理,在电力系统的设计中,可以简化二次接线,从而能够进行分布式的设计。 3结语 现在,我国的电力事业在不断的发展,但是,我国的电网建设还是存在一定的问题,容易导致停电问题,使人们的生活和生产受到影响,原因在于我国的电力系统自动化技术还存在一定的局限性,所以,应该强化对电力系统自动化技术的管理。 作者:朱坤双 单位:国网山东省电力公司应急管理中心 电力系统自动化技术论文:电气自动化控制技术在电力系统中的应用 【摘要】在电力系统中,应用电气自动化控制技术,可以提升系统本身的自我调控能力,减少人工劳动量,充分保障电力系统的稳定、可靠、高效运行。本文对电气自动化控制技术的发展以及优势进行了分析,并对其在电力系统中的应用实践进行了探讨。 【关键词】电气自动化控制技术;电力系统;应用 最近几年,工业化进程的加快带动了计算机技术、网络通信技术、现代信息技术等的发展,也使得电力系统的控制和管理呈现出数字化、自动化、智能化的特征。电气自动化控制技术集成了计算机网络技术以及微机控制技术等,将其应用到电力系统中,能够提升系统运行的稳定性和高效性,也因此受到了电力技术人员的重视。 1电气自动化控制技术的发展 电气自动化控制技术最早产生于上世纪五十年代,在发展初期,主要是以机械控制为主,并没有能够实现电气自动化控制,不过也为后续研究工作提供了一种正确的思路和方向。上世纪八十年代,计算机网络技术呈现出了飞速发展的趋势,在极短的时间内,计算机网络的覆盖范围呈现出了令人惊叹的增长,也因此形成了以计算机管理为主的局部电气自动化控制,虽然这种控制方式在实际应用中有着较为严格的局限性,要求系统本身具备一定的条件,而且应用范围小,系统的复杂性导致了故障率的增大,但是无论如何必须承认,电气自动化控制技术的基础机构和基本体系正是在这个阶段形成的。进入21世纪后,计算机系统的处理能力以及网络的传输效率持续提升,人工智能等高端技术也开始趋于成熟,电气自动化控制技术真正成熟,形成了以集成控制、远程监控以及远程遥感等为主的技术基础,并且在技术发展的带动下,使得电力系统逐渐呈现出了智能化、网络化、自动化的发展趋势。 2电气自动化控制技术的优势 电气自动化控制技术具有几个非常显著的优势,一是信息技术先进,在现代电力系统中运行维护中,对于信息技术的依赖性较高,因此需要对电力系统进行信息化处理,结合电气自动化控制技术,提升系统的运行效率,有助于电力企业的可持续发展;二是可控性高,电气自动化控制技术以集成控制远程监控以及远程遥感等为核心,具备较高的可控性,能够实现对于电力系统休息的统一收集和集中处理,形成完善的信息管理系统,从而强化对于电力系统的管理和控制能力;三是维护方便,良好的维护工作是确保电力系统稳定可靠运行的关键,结合电气自动化控制技术,搭配网络信息技术,可以进一步加强对电力系统的信息处理,为系统维护检修工作提供必要的数据支持,结合远程监控,更能够保证电力系统维护的灵活性和可靠性。近年来,随着我国经济的高速发展,社会对于电力的需求也在持续增加,电网规模的扩大不仅使得电力设备的数量迅速增长,也使得电网结构变得越发复杂,给电力系统的运行管理提供了许多新的要求。在这种情况下,应用电气自动化控制技术可以是从电网本身的复杂性、功能性和广泛性出发,利用技术自身的功能性和系统性,保障电力系统的可靠运行。不仅如此,在电力系统中应用电气自动化控制技术,能够对电力企业的职能进行强化,有助于电力企业经营管理目标的实现。 3电气自动化控制技术在电力系统中的应用 3.1变电站自动化 变电站自动化的基本原理,是结合计算机技术、电力电子技术、现代通信技术以及信息处理技术等,实现对于变电站设备、系统以及配套设施的全方位全过程管控,同时还可以结合电气自动化控制技术,实现对变电站运行过程中各类数据信息的集中处理,实现对变电站设备的远程监测和控制,及时发现变电站运行过程中存在的故障和隐患,实现自动报警以及故障的自动切除。通过这样的方式,变电站运行的可靠性和稳定性得到了保证,故障检修时间大大缩短,传统的人工操作和监管也被系统自动监管所取代,对于实现变电站无人值守的目标有着良好的推动作用。变电站自动化完成了常规电磁式设备向全微机化装置的转变,电力电缆被光线取代,二次设备也完成了数字化、网络化和集成化的目标,在提升整个电力系统运行水平方面发挥着积极作用。可以预见,伴随着电气自动化控制技术的发展,变电站自动化的程度将会越来越高,并且逐渐向着标准化、数字化和智能化的方向持续迈。 3.2电网调度自动化 调度自动化实现的基础是计算机技术和通信技术,能够完成信息采集、命令、命令执行以及调度控制等功能。在电气自动化控制技术的支持下,电网调度自动化系统越发完善,包括了计算机网络系统、服务器、工作站、显示器等。就目前来看,我国的电网调度被划分为五个不同的层级,依次为国家调度控制中心、大区电网调度控制中心、省电网调度控制中心、地市电网调度控制中心以及县级电网调度控制中心。电网调度的自动化可以完成对电力生产及传输过程的数据实时采集,也可以对电网的实际运行状态进行在线监控,更能够对配网电力负荷的变化情况、系统状态波动等进行预测和评估,能够为电力调度人员的调度工作提供充足的数据参考,使得其可以更加及时的发现电力系统运行中存在的隐患和问题,避免配网事故的发生,保障电网的稳定运行。 3.3DCS系统 DCS系统即发电厂分散测控系统,属于多级计算机系统,可以通过电气自动化控制技术、计算机通讯技术等,实现对于发电厂的分级管理、集中操作以及分散测控。在电力产业飞速发展的背景下,DCS系统在电力系统中得到了越发广泛的应用,在完善发电厂自动化管理方面发挥着较大的推动作用。通常来讲,DCS系统采用的是分层分布式结构,包括了四个主要部分,分别是过程控制单元PCU、运行员工作站OS、工程师工作站ES以及以太网。其中,PCU可以分为主控模件MCU以及智能I/O模件,直接面向生产过程进行数据信号的接收和处理,然后对设备的运行状态、运行参数等进行实时显示,完成对于电力生产过程的监测与控制,以保证生产的顺利进行,减少安全问题。OS和ES的主要作用,相当于“人机接口”,OS可以对PCU发送的信息进行接收和分析,并且结合实际情况向PCU发送控制指令,实现对于发电机组的远程监测和控制;ES可以对DCS系统应用软件组态、系统维护、系统监视等设备进行控制,结合相应的数据信息,方便维护工程师对系统运行情况进行分析,做好系统的管理和维护工作。 3.4电力一次设备智能化 根据以往的标准,在对一次以及二次设备进行安装时,必须要有足够的距离,并且它们都是通过大电流以及电力电缆来进行控制。但电力一次设备智能化的实现,则在设计一次设备结构时就将二次设备的部分功能或是全部功能都考虑进去,这样一次设备就自带测量和保护功能,有效的降低了电缆的成本. 4结语 总而言之,在现代社会,电力产业发挥着至关重要的作用,对于人们的日常生活以及社会经济的发展有着不容忽视的深远影响,因此,必须保障电力系统的稳定可靠运行,减少其在运行过程中存在的各种问题和隐患。将电气自动化控制技术应用到电力系统中,能够有效提升电力系统的自动化和智能化水平,推动电力产业的长远稳定发展。对此,相关技术人员应该加强研究工作,促进电气自动化控制技术的全面应用,提升电力系统的运行效率,继而为我国国民经济的可持续发展提供良好保障。 作者:蔡世腾 单位:国网随州供电公司 电力系统自动化技术论文:计算机技术在电力系统自动化中的应用 摘要:随着计算机技术水平的不断提高,计算机技术在电力系统自动化中得到了越来越广泛的应用,提高了电力系统的工作效率和系统的智能化、运行能力。就计算机技术在电力系统自动化中的应用进行了综合分析,并其未来发展趋势进行了探讨。 关键词:计算机技术;电力系统;电网调度;数据收集 计算机技术的应用对电力系统中电网的运行速度产生了整体性的影响,是实现电网网络化,电力系统信息共享、信息传递和远程调控的关键技术。电力系统工程建设的组成部分包括发电、输电、变电、配电和用电等各个方面,这些都与计算机技术有着十分密切的关系。在电力系统中,各级别电网调度控制中心的计算机系统和变电站计算机监控系统等也都与计算机技术有十分密切的关系。本文通过研究电力系统工程中计算机技术的应用,希望能促进电力系统自动化技术的应用。 1电力自动化系统 电力系统自动化是在电力系统的运营过程中,工作人员利用计算机技术完成电力系统的基本运营管理,并利用信息传输技术、控制技术和传感技术等实现电力系统完全的智能化和自动化管理。在当前的电网运行管理过程中,大多数工作人员使用计算机技术完成输电操作、配电操作、发电操作等,电网运行的工作效率、电网系统的运行稳定性和安全性都得到了提高。 1.1电网调度自动化 电网调度自动化是电力系统自动化的重要基础。显示器、打印机、存储器、计算机网络接口等构成了计算机技术整合的终端设备,利用这些设备,可对电力系统局域网进行参数测量和状态检测。电网调度自动化系统实现了在电力生产过程中,通过自动化分析和监控电网的运行状态,实时采集数据、预测电力负荷、预估电力系统安全状态、实行省级以上电网控制等,满足了现代电力系统的运营要求。 1.2配电网系统 电力自动化系统借助于计算机技术实现了电力系统的网络化和配电智能化,包括光线终端、配电子站和配电主站三级结构的配电网系统自动化,可以保证电力系统的资源共享、电力系统的高效运行和系统运行的高度自动化。 1.3变电系统自动化 电力系统主要通过变电站和输电线路实现电能的输送。在变电站运行过程中,仅仅依靠人力来监控电力供应不可行,并且难以及时反馈信息。而计算机技术在变电系统的应用可以极大地提高监控效率,及时发现变电运行中存在的问题,然后采取有针对性的措施,提高电力运行的适应性和稳定性。在变电站自动化系统中应用计算机技术实现了变电站二次设备的信息化、数字化、集成化。 2计算机技术的应用 2.1在应用逻辑中的应用 在电力系统中,为了确保电力系统服务器中资源的安全,需要建设相应的应用逻辑。应用逻辑主要是指作为中间件的一个重要组成部分的应用服务器。用户要访问电力系统中的资源,通常需要使用相应的应用逻辑程序。在实际应用中,需要电力系统工作人员利用相应的事件处理函数来修复突发变化的数据,以确保电力系统的正常运行。 2.2在数据收集中的应用 数据收集系统在电力系统中具有很重要的作用,也是电力系统调整运行的依据。在对电力系统中的数据进行采集、管理的过程中,使用计算机技术将收集的数据集中录入数据库管理系统,完成数据存储工作,然后使用计算机技术对数据进行处理,使数据清晰地展现在工作人员面前,有利于提高电力系统管理效率。在数据的后期处理过程中,主要使用存盘线程和WinSock编程。 2.3在中间件中的应用 中间件在电力系统中主要负责监管计算机网络和网络资源,是电力操作系统中服务器和计算机客户机的一个基本部件。它在电力系统中以分布式的形式展现出一个网络管理框架。通过在中间件中使用计算机技术,能使电力系统和工作人员实现电力系统资源共享和通信。在实际工作中,可使用中间件接收、保存数据,实现对数据的集中管理,以便于后期改革电力系统时能使用中间件解决问题。 3计算机技术的发展趋势 3.1计算机视觉技术 随着红外成像技术与视屏技术在电力系统中的不断应用,电力系统提高了对图像信息的要求。人工无法在极短时间内分析电力系统检测出的复杂图像数据,但是电力系统信息分析和电力系统问题处理都需要极短的时间,甚至在1μs内完成分析并处理,所以要在电力系统中应用图像识别技术,以完成智能化图像分析工作,加快电网的处理运行速度,实现图像识别技术与其他系统的良好兼容,进而提高输电线路的安全性和电网调度的运行效果。 3.2智能电网技术 智能电网技术的应用对电力系统的自动化非常重要。智能电网对调度、发电、配电、输电和用户管理等环节进行整合,充分利用自动化控制的优点,严密监控电网的运行,就可以保证电力系统的平稳运行。计算机技术应用与调度的有机结合是智能变电系统的主要工作,智能变电系统可以实现柔性交流电的运输,也可以对变电站进行远程自动调节,使系统运行更加稳定。我国电网建设的首要目标是建设智能电网系统,这个目标的实现主要依靠计算机技术的合理应用。通过计算机收集相关数据,然后分析电网运行情况,及时解决电网系统运行过程中发生的问题和故障,保证电网系统的平稳、安全运行。 4结束语 总而言之,计算机技术在电力系统中起着至关重要的作用,计算机技术已经逐渐融入到了电力系统工程自动化建设的各个环节,并且也获得了长足的发展。加强对电力系统中计算机技术应用概况的分析,掌握其应用方向和实际作用,不仅能提高电力系统工作人员的工作效率,还能促进电力系统的快速发展,最终促进我国电力行业的快速发展。 作者:崔景源 赵广兴 崔彦岭 单位:内蒙古农业大学机电工程学院 内蒙古国领科技有限公司 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化和计算机技术结合应用 随着社会和科学技术的高速发展,人们对电力系统的安全运行和供电技术越来越重视。近些年计算机技术发展迅速,其在电力系统自动化中得到了广泛的运用。两者的结合是电力系统朝着自动化发展的必经道路。 1目前电力系统自动化的应用情况 1.1自动化电网调度系统 电力系统自动化的重要组成部分之一就是电网调度自动化。我国的电网自动化一共分为五个等级,从大往小的顺序是:国家、大区、省级、地区、县城电网调度。每一级电网的自动化调度都离不开计算机技术,它是组成电网调度自动化的重要部分。除此以外还有大屏蔽显示器、调度范围内的发电厂、工作站以及打印设备等设备。 1.2变电站自动化 输电线路和变电站是联系发电厂和用户间的主要环节。变电站自动化的目的是为了提高工作效率以及变电站运行的安全程度,并且扩大监控功能,取代传统的人工监控、操作。变电站通过应用计算机和网络通讯技术实现自动化,继而对其进行全方位的监控,再将常规的电磁式设备换成全危机的装备;系统集成化和数字化要靠计算机光纤来实现。对设备进行二次重组和优化,然后建立测量、协调和监视的综合性系统。 1.3配电网系统的自动化 在配电网系统中,计算机技术主要是用来改造电网。近些年电网技术的发展也促使着配电系统网络化得到快速发展,配电站的主站和子站以及光纤终端组成了三层结构,这样可以使得配电网系统的通信更快速,性能更好。 2智能电网的特点以及在计算机中的应用 2.1智能电网的特点 智能电网包含有许多现代先进的科技技术,比如:信息技术、控制技术、计算机技术、传感测量技术、通讯技术等等一些高度集成技术。智能电网技术就是对输电、变电、配电、发电以及调度等各方面进行全局控制,利用计算机技术有效的提高效率,并且让系统的稳定性变得稳定,变电站和调度系统也能实现自动化管理。智能电网会根据电能质量、市场条件、电能安全以及周围环境等众多因素来制定合理的重点和目标,发挥其优质、集成、高效、协调、自愈、兼容等众多优点。智能电网的兼容意识是其能适应微电网和分布式发电站的计入,包括风能、太阳能等环保资源接入,完善管理功能和多样化用户对电力的需求。协调,说的是智能电网能够让零售市场和电力批发进行无缝的衔接,以此来提高系统的稳定性。自愈,指的是智能电网有自动处理问题的功能。如果电网内部或外部遭到损坏时,不需要人为的修理维护,其自己会保证电网信息和运行的安全。另外还因为智能电网有先进的信息监控技术,能够提升使用效率,优化网络运行和扩容,电网的成本也能有效的节省下来。统一平台的运用,让电网信息的集成和共享成为可能,并且还能加强电网精细化、规范化、标准化的管理力度。 2.2职能电网的关键技术中计算机的运用 智能电网的关键技术有分布式能源接入技术、只能调度、通信技术、信息管理系统、网络拓扑、测量技术以及新型传感器等等。当然,凡是智能系统都离不开计算机技术的运用,智能电网也一样,通信技术尤其重要,必须要是具备双向性、时效性和可靠性的网络通信技术。除了通讯技术,信息管理系统在智能电网中的应用也非常的广泛。 2.2.1网络拓扑 未来智能电网基础是以灵活和坚强为结构的基础。目前我国的能源部分和生产力的布局存在严重的不平衡,针对这种情况,我国开展了点对点工程、特高压联网工程、直流联网等工程来解决这种情况。现在电网的规模较之以往有了非常大的提升,所以以后电网结构的突发问题也会增多,需要计算机网络技术和电力系统自动化的结合才能灵活应对。 2.2.2通讯系统 智能电网需要有集成、实时、高速、双向的通信系统来支撑,这些都是实现智能电网的必然要素,缺少一个智能电网就无法实现。智能电网有了技术的保障才能获得、保护以及控制数据。所以说,建设智能电网的第一步就是要建设通信系统。通信系统要和电网一样深入到用户中,建立起通讯网络,从而实现智能电网通信网络。在高科技通信系统的支持下,成为大型、动态的电力交换模式。通讯系统一旦建立,会促进智能电网供电的稳定性,以及提升资产利用率,有效防御各种攻击。客户可以靠智能电网的客户服务系统进行交流,满足客户的建议和要求,提升服务能力。智能电网的安全问题是需要格外注意的,最好用实时监控设备对其经行监控,最好带有系统分析能力。对可能造成故障做好预测,对于已经发生的故障和问题,要做出引人注目的响应。监控系统是电网安全运行的技术支撑。 2.2.3信息管理系统 智能信息管理也离不开计算机技术的应用,计算机技术可以有效的对信息进行处理、分析、集成,以及保证其安全。信息的采集和处理包含有智能电子设备、精确的数据、资源的共享、数据实时采集系统以及分布式的数据采集和处理等等;这些经过加工处理的信息是分析电网业务的重要工具,信息的集成主要作用是让智能电网以及各级电网的内部信息形成集成。信息显示系统,顾名思义,主要显示智能电网的各种个性化界面;信息安全系统是整个电力系统中必不可少的,这是一切运行和效益的保障。这一切系统的实现,都需要计算机技术的参与。 3结语 计算机的发展,很大程度上改变了人们的生活方式,并且已经成为人们日常生活中必不可少的一部分。电力系统自动化和计算机技术结合应用是时展的必然要求,计算机技术能对电力系统的各个环节进行有效的管理,促进电力行业的快速发展。相信未来计算机的发展会更加快,电力系统也会随着发展,更好的造福人类。 作者:魏剑啸 单位:许继变压器有限公司 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化计算机技术论文 1电力自动化系统概述 1.1变电系统自动化电力系统通过变电站和输电线路输送电能,在变电站运行过程中,仅仅依靠人工来监控电力供应,工作效率较低,并且难以及时进行信息反馈和实时监控。计算机技术在变电系统的应用,不仅极大地提高了监控精度和工作效率,而且帮助工作人员及时发现变电运行存在的问题,从而有针对性的采取有效措施,提高电力运行的可适应性和稳定性。在变电站自动化系统中应用计算机技术,光纤和计算机电缆作为最重要的媒介,实现了变电站二次设备的集成化、信息化和数字化。变电站系统利用计算机技术生产变电运行管理档案,变电系统自动化是电力系统发展的重要趋势。 1.2电网调度自动化电网调度自动化是电力系统自动化的重要基础,我国各级的电网调度自动化系统和计算机技术有着密切联系,终端设备主要有显示器、打印机、存储器、计算机网络接口等,这些设备都是经过计算机技术的整合,在电力系统局域网进行参数测量和状态检测。电网调度自动化系统主要实现在电力生产过程中,自动化分析和监控电网的运行状态、采集实时数据、评估电力系统安全状态、预测电力负荷、控制省级以上电网控制等,满足电力系统的运营要求。 1.3配电网系统自动化电力系统借助于计算机技术进行改造省级,实现电力系统网络化和配电智能化,配电网系统自动化分为三级结构:光线终端、配电子站和配电主站,配电网系统自动化有助于实现电力系统的资源共享,确保配电系统的安全稳定运行,保障电力系统的高效运行和高度自动化。 2电力系统自动化中计算机技术的应用 2.1电力一次设备在线状态检测近年来,我国电力部门积极引进先进的科学技术,和科研机构进行合作,在电力一次设备在线状态检测的研究中取得了很多的成就。电力一次设别在线状态检测可以长期连续地对电力系统一次设备如开关、断路器、变压器、汽轮机、发电机等设备的运行参数进行在线监测,通过实时监控一次设备的运行状态,科学分析电力一次设备运行参数的变化趋势,判断电力系统是否出现运行故障,及时对一次设备的维护保养,提高电力一次设备的利用率和使用性能。 2.2新型测控和继电保护装置光电式互感器技术在电力系统的应用,使得电力二次设备如继电保护、测控设备装置的功能和结构发生了很大变化。新型测控和继电保护装置省去了部分信号处理电路、A/D转换电路和隔离互感器,极大提高互感器的响应速度。 2.3智能化电力一次设备在电力系统中电力二次设备和一次设备的安装位置相距较远,两者之间用大电流控制电缆和强信号电力电缆连接。而智能化电力一次设备是指在设计电力一次设备结构时,充分考虑二次设备的运行,将电力二次设备的基本功能就地实现,节省大量的控制电缆和电力信号电缆,实现电力一次设备的保护和自带测量功能,如常见的箱式智能化变电站、智能化开关柜、智能化开关等。但是在实际的应用过程中,智能化电力一次设备很容易受到电力系统大电流断开造成的高强度电磁场干扰,其关键技术主要包括通信接口协议标准、电子部件和电磁兼容的供电电源等。 2.4光电式电力互感器电力互感器是输电线路的一种重要设备,其按照一定的比例将输电线路的大电流和高电压数值降到电力仪表可以测量到的数值,便于电力仪表的直接测量。但是,电力互感器的电压等级越高,其绝缘性能越差,并且设备的质量和体积也越大,动态的信号范围越来越小,导致输电线路的电流互感器饱和,甚至导致信号畸变。当前很多国家都成功研制了电子式互感器和光电式互感器,其相应的应用标准也逐渐完善。和普通电力互感器相比,光电式电力互感器的输出信号比较小,通常是毫安级,其很难通过较长的电缆线路将信号输送给相关的保护和测控装置,必须通过光电转换和模数转换将信号转换为数字信号之后,由光纤接口送出。 3结束语 电力系统自动化中的计算机技术的应用,推动了电力系统的快速发展,随着计算机科学技术的快速发展,计算机技术将在电力系统自动化中发挥着更加重要的作用。 作者:杨会宇单位:国网河南淇县供电公司 电力系统自动化技术论文:供电企业在电力系统自动化技术的原则 摘要:随着我国当前社会经济的快速发展,人们的日常生活以及经济生产水平都有了非常大的提升,人们对电能的需求量和供应质量要求变得越来越高,这对供电企业的发展来说既是一次机遇也是非常大的压力。供电企业为能够更好更快捷的为广大电力客户提供优质供电服务,就必须实现电力系统的安全稳定运行,当前阶段自动化在电力系统中的实现对于电力系统的可靠性产生了非常重要的影响。本文作者有着多年的供电企业电力系统管理的工作经验,结合自身工作实践分析了电力系统中自动化技术的应用,以供参考。 【关键词】供电企业;电力系统;自动化技术;应用分析 随着我国当前阶段电力市场的快速发展和电力自动化技术的广泛应用,供电企业运用电力系统自动化技术的水平越来越高,这大大提升了电力系统的运行效率和社会经济效益。众所周知电力系统及其自动化技术是在网络通信和信息处理以及电子技术等各项技术的基础上形成的,该技术能够实现电力系统的远程监控与监视管理,能够有效的保证电力系统的平稳和安全运行。近些年来我国在电力系统及其自动化技术方面虽取得了成果,但是还存在许多的不足之处,因此开展对电力系统及其自动化技术的研究迫在眉睫。 1电力系统及其自动化技术的功能分析 首先电力系统的自动化技术能够进行实时系统监控功能,能够对整个电网中的每条线路或设备上的负荷运行状况进行必要的信息检测,还要能够及时的发现电网运行过程中的不安全因素并可以快速的消除安全隐患。其次电力系统中的自动化技术还应该具有各种检测功能,能够及时有效的发现供电企业及用电客户的计量装置中出现的故障,避免违约用电及偷窃电行为的发生,以此减少供电企业和用电客户的经济损失。另外电力系统自动化技术的通讯要有可靠性及高速的运转的功能,确保电力系统的运行信息能够及时反馈;还有就是能够有完善且能对故障电流进行识别的故障控制器,能够实现断路器等设备的远方操作。 2自动化技术在电力系统中主要的应用方向 2.1在电力系统智能保护和综合自动化方面的应用 在现阶段电网及电力系统的发展已经进入到了智能化阶段,将电力系统中的自动化控制技术和人工智能理论以及相应的网络通信等技术引入到电力系统的自动化保护装置中,就能够使得相应的电力设备保护装置变得更加的智能化,这样就能够极大地提高电力系统的可靠性和安全性。变电站的供电系统是整个电力系统运行的重要组成部分,也是保证电力系统连续供电的关键组成部分,如果该方面的研究能够广泛的应用到变电站中,就能够极大地拓宽综合自动化装置的应用范围,在最大程度上保障变电设备正常和稳定的运行。 2.2在电力系统配电网方面的应用 当前阶段配电网的建设和改造速度越来越快,这关系到广大电力用户的直接经济效益,因此在配电网系统的改造与规划中大力的推广电力自动化技术是实现配电网系统自动化的重要基础。电力系统配电网自动化技术主要是在配网的模型以及中低压网络数字和高级应用软件等方面的应用,利用先进的自动化技术及自动化设备,就可以实现对电力系统中配电网运行状态的自动监控和控制,这能够大大的降低供电企业配电网运行维护工作人员的劳动强度,能够节约配电网的运行管理和维护成本,还能够提高电网的运行效率。 2.3在电力系统及电网调度自动化方面的应用 电力系统的电网调度是关系到整个电网能否正常运行的关键,电力系统调度的主要工作是进行电网运行信息的采集以及电网运行的实时控制和电网的安全性能测试等操作,在电力系统自动化中就可以通过计算机技术和网络通讯技术进行这些操作,对电力系统进行各项相应的检测与电网运行管理,另外还可以有效的进行电力系统全网信息的收集与处理,对电网中可能发生的突然事件采取应急措施来降低对电网造成的影响,确保电网安全稳定的运行。 3供电企业在电力系统及其自动化技术应用中的原则分析 3.1电力自动化技术的适应性原则 首先要与我国当前阶段的社会情况相适应,与各供电企业的当地实际状况进行结合,在原有设备的基础上进行建设或改造,使电力系统自动化技术与电力可靠性及用电客户的要求得到适应;另外电力自动化技术也要与当前电力系统的发展相适应以及与相应电力设备的定时限保护原则相适应。 3.2电力系统自动化技术的完善原则 根据各供电企业地区的实际情况,电力系统自动化的实施应分期和分阶段的完成。在技术相对落后地区可以通过电力设备的自动重合闸对实施电力设备的保护,以此构建电力设备的有效控制;有条件的供电企业可以对通信及控制设备进行增设达到有效调配负荷的目的;最后是达到自动对计算机控制及信息的处理,实现电力系统自动化技术及功能的不断完善。 4供电企业中电力系统及其自动化技术在以后的发展趋势 4.1电力系统自动化统一标准及大规模推广应用 目前阶段由于电气自动化设备的生产厂家众多,这就导致了自动化设备的信息共享和相互的操作存在非常多的障碍,在未来就需要有共同的技术标准和通讯标准以及其他各种标准来满足不同自动化设备的兼容性,另外各生产厂家和运行统一标准自动化设备的供电企业就可以在共同的标准下进行大规模的推广和应用。 4.2将电力系统的测量和保护以及控制进行融合 长期以来电力系统自动化主要是通过监控来采集相关的电力系统运行数据以及进行单独的保护模式,增加了供电企业各相关单位工作人员的工作劳动量,也降低了电力设备以及各自动化设备的利用率。如果能够将电力系统的测量和保护以及相应的故障隐患控制系统结合起来,这样就能够有效的减少电力设备及自动化的重复配置率和操作人员的工作量,还能够有效的提高电力事故的处理效率。 5结束语 当前经济和社会的快速发展,使得人们对电力的需求与日俱增,同时也对电力系统运行的可靠性和安全性提出了更高的要求,在供电企业中实施电力系统的自动化技术能够有效保障电网的稳定和安全运行和扩大供电能力,并提升供电的可靠性。 作者:温振杰 电力系统自动化技术论文:电力系统中电气自动化技术发展方向 摘要:现阶段随着我国信息技术的快速发展,使得自动化技术全面提升。目前将电气自动化技术引入到电力系统中,能够更好的促进电力系统稳定发展。本文对电气自动化技术在电力系统中的应用进行探析,分析我国电气自动化技术的应用现状,探究电气自动化在电力系统中应用的发展趋势,更好的实现我国电力系统的发展目标。 【关键词】电气自动化技术;电力系统;应用 随着当前我国科学技术的快速发展,电气自动化技术在电力系统中得到广泛应用,现阶段电力系统引入电气自动化技术主要应用在以下方面,集中监控变电站、管理远程调度和保护继电。我国电力系统中应用电气自动化技术实际发展较晚,但是近些年来在实践领域也取得了各项建设性成果,但是与国际先进水平相比较仍旧存在较大差距,所以需要加强电气自动化技术在电力系统中的应用。 1目前电气自动化技术在电力系统中的应用现状分析 当前我国电力系统在实际运行发展过程中广泛应用了电气自动化技术,通过自动化技术不仅提高了系统实际运行速率,还创造了较大的经济效益。当前相关部门需要充分掌握自动化技术,将其引入到电力系统发展过程中,以此来创造更大的经济效益,为相关企业发展提供便利。 1.1计算机技术方面的实际应用 目前大多电力系统实际运行需要计算机技术的有效支持,将计算机技术融入到系统运行的各个环节。目前电气自动化技术中,智能电网技术就是电气自动化技术中较为重要的技术。此类技术在电气系统中的有效应用主要融入到电力系统运行各个环节中,促进电力系统网络朝着智能化方向发展。此外,电网调度自动化技术在电力自动化系统中也至关重要。通过电网调度,能够对不同层次的电网进行分类,将各个基础电网设备有效连接成统一的整体,从而使得各项数据能够有效收集。进一步加强电网系统的实时监控,使得电力系统能够稳定、高效运行。 1.2PLC技术方面的应用 计算技术和机电控制技术的综合发展促进了PLC技术的应用,PLC技术能够对电力系统中各个运行环节相关命令进行编程,并且记录各类数据信息,通过基本运算之后获取相应结果,此类技术在电力系统中应用能够节约能耗,提高系统运行效率。PLC技术能够对电力系统中各个信息数据进行收集,并且进行有效整合传输,通过PLC技术能够加强系统的稳定控制,对于系统中各个相对独立的模块进行信息控制,使得电力系统各个环节有效连接,促进工业的发展。此项技术对电网能够进行全面控制,稳定系统的安全运行,提高了相关工作人员实际工作效率。 1.3自动化实时仿真系统 目前通过电力系统自动化实时仿真系统,能够在实验数据的基础上,使得相关动态化实验稳定运行,能够便于技术人员对各类装置进行调试。防真系统能够与各个控制装置之间形成闭环系统,为输电系统以及相关智能化保护措施的应用提供实验基础。目前明确计算机技术在生产环节中的重要作用,相关部门需要高度重视电力自动化技术在电力系统中的实际应用,促进电力系统的全面发展,优化我国电力系统的发展结构。 2电力系统中电气自动化的研究发展方向探析 2.1电力系统智能保护以及综合自动化的研究 目前我国针对系统的智能保护以及自动化技术加大了研究力度,在电力系统自动化保护装置中引入了相关理论性成果,比如人工智能理论、自动化控制理论和网络通信技术等。使得保护装置能够朝着自动化和智能化方向发展,这在一定程度上极大的提高了电力系统运行的稳定性和安全性。经过科研和反复实践,目前分层式综合自动化装置研发成功,此类装置在一定程度上摆脱了传统装置的限制作用,在目前各级电站都得到广泛应用,使得此类装置的应用范围进一步拓展。 2.2电力系统中配网自动化的研究 现阶段我国在配网自动化发展方面展开了大量的科学探究,在配网的基本模型、配网一体化、高级软件中都进行了实践探索。其中提出的数字信号处理技术能够全面提升载波接收的灵敏度,使得载波在配网运行中的一系列问题得到有效解决,使得各类信号的处理速度以及精确度有效提升,使得电力系统的运行更好稳定,如图1所示。 2.3电力系统人工智能化方面的研究 目前我国在电力系统人工智能方面展开了较大的研究,主要是将专家系统和一些逻辑理论运用到电力系统运行过程中,通过各类理论对设备故障进行分析,并对系统运行整体情况进行规划设计,确保电力系统能够稳定运行,在运行过程中能够对各项信息展开分析,将系统故障导致的损失最小化,促进电网规划运行科学性、合理性。配网自动化技术所采取的是国际标准信息模式,输电网采用的配网系统与软件进行集合的理论性算法。 3结语 总而言之,随着当前社会经济的快速发展,人们生产生活对于电力资源的需求量在不断扩大,这对电力系统的稳定运行提出了更高要求。随着当前我国信息技术和计算机技术的发展,电气自动化在电力系统发展中得到广泛应用。将电气自动化技术融入到电力系统中具有重要作用,从控制策略上也能实现智能协调化发展,通过现代技术以及理论成果,在实际控制过程中更加重视各类远程通信以及电器电子元件的应用,对系统各项问题进行处理,从根本上促进系统的稳定运行。 作者:柳云祥 电力系统自动化技术论文:电力系统及自动化技术的应用能力 【摘要】随着现代高科技信息技术的发展,电气系统及其自动化技术得到了广泛的应用。本文基于电力系统的自动化应用和电力系统的安全性以及电力系统集成自动化的发展方向,对电力系统及其自动化技术应用进行简单的讨论。 【关键词】电力系统;自动化;新型应用 1引言 电力系统通常是24h连续工作,它与人们的日常生活密切相关,所以任何一个能保证电力系统的正常运行的新技术都值得推广。其中,自动化技术尤为突出。最早的自动化在电气专业的应用主要是监控电力系统数据,以确保安全。随着信息技术、材料技术和管理技术的发展,自动化技术的应用越来越广泛。 2电力工程及其自动化技术优势的概述 电力系统的自动化技术在电力领域应用以来,取得了较多成果。从长期的实践效果来看,它已经成为电力系统建设中一项必不可少的技术,大幅度的节省了人力与物力的投入,提高了系统的运作效率,灵活的将传统手动操作转化成了新型机械化操作,极大的推动了时代的发展。 3电力工程自动化技术应用能力 3.1电力系统建模后的共享能力 在电力系统自动化技术的发展过程中,对地理空间属性进行描述是系统模型重点着眼的事情,以几何特征为主的模拟地理系统思考渐渐已经成为一种标准,但在实际应用中其控制对象的电力物理结构非常复杂。建立电力系统特征空间语义分析模型是非常必要的。这种针对语义层次的数据共享,最基本的要求是供给和需求双方必须在同一数据具有相同的识别度,只有电力系统知识基于同样的抽象认知才能保证这一点。所以在数据共享的过程中得有一个电力系统的基本模型成为不同部门之间的数据共享的基础。它包括两个方面:地理实体标几何属性的定义和表达,包含电力系统服务覆盖地区的空间几何性质:物理性质数据的标准定义和表达的电力系统,它包含物理结构、物理性质的各种完整组件和整个运行方信息共享以及全面多维、动态灵活的分析应用程序。 3.2电力系统的数据集成和应用集成功能 电力系统形成和发展的原因是市场经济的需求,无论理论体系的建立是基于通用技术平台还是基于电力系统自动化平台,作为跨区域的科学决策,多层次、高效率的作战需求都需要规范的信息共享和全面、多维、动态的分析应用程序。因此,打破传统信息的壁垒,进行数据集成和应用集成,将各种多源的相关信息进行无缝连接,使空间计算逐渐变成主流计算。多角度、多方面显示数据之间的潜在联系,是未来发展的必然趋。电力系统自动化必须有先进的技术和理念,来应对电力企业现有和未来的混合各种各样应用程序的挑战。3.2.1自动化、信息化功能由于用户面对的大多是直接操作的对象,因此为了方便用户的操作和使用,增强数据互操作性是非常必要的。此外,对于给予图表的用户界面,就应该大力支持,同时将面向对象的数据模型与电力系统的客观目标对应起来,支持地理图形和非地理图形的统一管理功能。电力系统自动操纵的过程是一个实施性要求很高的过程,在后阶段绑定技术的过程中使用不同的对象,对象的类别可以在运行时指定,而不是编译成目标代码来确定。通过这种方式,用户可以在现有的抽象数据类型和操作空间内定义其所需要的任何数据类型和操作方法,从而增强系统的开放和可伸缩性,实现电力系统自动化的最终目标是实现企业信息系统。这种融合多种信息和技术的企业信息系统的集成,从经济性的角度来看都需要实现一个“总体规划、分步实施”的计划。利用工业标准开放统一的对象组件作为公共技术基础,可以保证数据和应用功能程序平稳进行。这样可以充分保护用户和开发人员的前期投资工作,以确保系统不会由于提升平台和功能需求的扩展而陷入困境。3.2.2统一管理功能电力企业最典型的特点是空间分布,这是电力系统平台提供分布式应用服务的客观要求。如果每个地方的管辖区域不同,那么使用分布式数据库方法是不同的,每个地方都可以保护自己管辖区中的数据和信息,不同级别的数据库可以形成分布式数据库,并可以通过互联网分享其他部分的数据,且在所拥有的权限范围内对分散数据进行存储和管理,保证数据的实施性和安全性。另一方面,电网的控制和管理等都具有统一的数据基础。满足实时操作的要求,利用Internet技术在Web上空间数据和功能服务,供用户参考使用是信息化的必然趋势。3.2.3数据库管理功能用各种数据库来存储和管理所有类型的数据,其安全机制是其他文件的数据管理方法无可比拟的。目前许多新开发的系统以关系数据库管理系统为主,可以利用其强大的管理系统建立一个多层次索引检索方式,它能有效地降低网络负载,快速定位查询目标,当多用户并发访问时大大提高访问效率。但标准的数据存储管理系统也存在某些问题,如在电力系统中,空间数据是可变长度,其之间复杂的空间拓扑关系必须添加相应的软件功能,否则很难实现空间数据的相关性。近年来,面向对象数据管理系统或对象关系数据管理系统已经商业化,因为他们是可扩展的数据库管理系统,可以定义之间的空数据类型和操作。空间数据和非空间数据处理方法是相同的,它为设置空间数据库系统创造条件。 4电力系统自动化技术的安全性展望 电力系统在国民经济的发展中处于骨干作用,随着电力系统自动化的不断发展,电力系统自动化信息安全也越加重要,目前电力系统安全问题主要体现在以下几个方面:①自动化系统存在抗电磁干扰问题;②电力系统计算机操作系统产生漏洞;③确保具有权威性、统一性的电力信息安全管理标准。基于此,必须着眼于电力设备和操作安全及数据安全、网络安全,切实提高电力系统自动化技术应用可靠性。a.系统本身的可靠性,系统应该具有对大小不同的数据类型都不会崩溃的特点以及灵活强大的恢复机制:是否支持多用户的并发处理,支持多用户并发处理时是否会出现数据碰撞和系统崩溃崩溃的现象,是否可以有效地支持访问大量数据和交换,这些均是应考虑的问题。系统应具备并发响应和交互式操作的环境下数据的安全性和一致性,空间数据管理引擎在确保效率的前提下解决空间数据的并发操作和数据一致性的问题。b.系统应该有一个完善的系统和访问控制机器,以确保系统不是被有意或无意破坏的,目前集中式控制系统已逐渐取代了分散控制,网络安全技术也得到推广应用,具体包括数据隐私、版权保护和自动收费管理、病毒防护、安全信息传输过程中的保护、保证信息传输的安全性等。 5结语 自动化技术是现代电力系统发展中的一大核心技术,其应用有利于保证电力系统的平稳运行,为人类的生产生活提供安全可靠的电力能源。目前我国电力自动化技术步入了以监控技术/计算机技术开发为主要标志的阶段,变电站逐步开始实现数字综合化发展,对此必须尽快完成对传统设备、技术的改造,推动我国电力事业稳定、健康发展。 作者:邓顺之 杨昆 单位:国网湖南省电力公司溆浦县供电分公司 电力系统自动化技术论文:电气自动化控制技术对电力系统的应用 摘要:随着我国经济水平的不断发展,国内很多的电力行业也在快速的发展,同时也凸显出了电气自动化控制技术在电力系统中所起到的至关重要的作用。而伴随着电力行业竞争的日趋严重,很多的电力行业顺应新时展的趋势在电力系统中运用电气自动化控制技术。下面就简单的阐述我国目前的电力系统在电气自动化控制技术方面的应用,希望我的阐述可以帮助到相关的电力企业。 关键词:电气自动化控制;应用;电力系统 引言 伴随我国经济的不断发展,传统的电力系统已经远远无法满足社会生产对电力的需求,在这样的情况下,必须不断的将强电力系统在控制和管理方面逐渐趋于智能化和数字化,科学合理的运用电气自动化控制技术,不断的提高电力系统的生产效率以及扩大电力的传输范围,最大限度的满足社会生产过程中电力的需求问题。 1电气自动化控制技术在电力系统中的重要意义 随着我国经济的不断发展,社会的生产活动中对电力的需求量形成了供求关系,同时对电力的需求也在逐渐的增加,以前的电力系统已经远远无法满足现在人们对电量的需求,所以使得电力系统的电网规模在不断的扩大,也使得我国的电网结构也就越来越复杂,对于很多的电力企业而言,这既是考验也是机遇。在电力系统中应用电气自动化控制技术,不仅可以有效的解决目前电力需求的生产压力,同时还能促使我国电力系统的电力传输范围得到进一步的扩张,充分的发挥电气自动化控制技术的优势,更好的确保电力体统的安全可靠性,实现健康稳定的发展,从而在电力行业中为自己的电力企业谋求更好的发展之路。 2电气自动化控制技术在电力系统中的应用 电气自动化控制技术在电力系统的控制和管理等环节都发挥着非常重要的作用,及时有效的解决了电力系统在生产、运输等过程的存在的弊端,从很大程度上让电力系统生产的工作效率得到了有效的提高,更好的满足了现在经济发展过程中社会生产对电力的需求,让电力系统充分的发挥了其经济效益和社会效益,进而进一步促进了我国的电力系统实现信息数字一体化的进程。 2.1计算机技术的应用 计算机技术是电气自动化控制技术中非常重要的一个组成部分,同时也是被运用在电力系统中最为广泛的技术,被运用于电力系统的运行配电、供电等等十分重要的环节,其中最具代表性的就是智能电网技术,智能电网技术实现了配电智能化,广泛的运用在电力系统的供变电和输配电中,具有十分重要的影响。实现了电力系统的智能化服务,从很大程度上提升了人工的工作效率,同时还可以自主精准的分析存在的障碍,使得障碍的分析率和准确率得到了显著的提高。电网调动技术在计算机技术中也是非常突出的一门技术,直接关系和影响着电力系统自动化水平的进程,在对信息采集的工作中发挥着至关重要的作用,凭借对这项技术科学合理的有效利用,让各个地区以及各个级别电网之间实现了自主调配,让我国的电力系统的电网设备有机的相结合,完整的记录了电力系统的各项运行数据。 2.2电力一次设备智能化 在“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等一次设备上实现智能化,就现阶段而言,在电力设备的主变压器、开关设备、避雷设备等等一些设备上面已经实现了智能化,这种技术能够提供可靠的数据便于电力系统的维护,而且能够有效的精准分析出设备存在的障碍和安全隐患,有效的规避了从前电力系统运行的弊端。 2.3电力一次设备在线状态检测 实现了电力系统的一次设备长时间不间隔的在线自主监测电力系统的运行参数,并且能够及时的实现对不安全因素的跟踪,第一时间发现问题并对各项参数做出科学合理的分析,对可能存在的故障进行鉴别,电力一次设备在线状态的自主检测成本比较低。 2.4光电式电力互感器 电力互感气设备在电力系统输电线路中是非常重要的,电力互感气设备是按照相关的比例关系,基于仪表直接测量的标准数值范围,把输电线路上的高电压以及大电流的数值控制一定的标准数值内范围内,但是以往的电力互感器存在信号动态范围小等一些缺点,会导致电流互感器的信号畸变和饱和,但是运用了光电式电力互感器以后,其输出信号会直接与计算机的电计量及保护设备相连接。 3电气自动化控制技术在电力系统中的发展方向 3.1借鉴国外先进的电气自动化控制技术 在我国的电力系统中电气自动化控制技术被很多的电力企业广泛的推崇,也在电力系统中取得了良好的成果,但是与国外一些发达国家相比较,仍然存在差距。所以国内的电力系统的电气自动化控制技术还应该要借鉴国外发达国家的技术以及工作经验,然后结合自身电力系统的实际情况,并按照相关的法律法规制定完善出具有中国特色的电力系统的电气自动化控制技术。 3.2实现保护、控制、测量等功能的三位一体 电力系统的电气自动化控制技术从很大程度上改变了依赖人力的电力生产,对电力系统的人员配置以及电力系统的运行机制等方面都有很好的积极促进的作用,实现了电力系统站内监控和数据采集的自主化、智能化,有效的保障了我国电力系统的独立性,将电力系统的保护、控制和测量功能三位一体化,使我国的电力系统在电力生产的过程中更加的安全和精确。 4结语 电力系统的发展进程与对人们的生产生活息息相关,电气自动化控制技术的有效应用不仅可以有力的保障电力系统的稳定,对今后电力系统的发展有具有十分重要的意义,要不断的促进电力系统安全稳定的运行,同时也能早日实现我国电力系统智能化与国外发达国家电力系统智能化比肩的目标。 作者:曹婉新 单位:上海市大众工业学 电力系统自动化技术论文:电力自动化技术对电力系统的应用 摘要:随着社会的发展,人们生活水平不断提高,电力资源越来越成为人们生产与生活必需的资源。电力资源需求量不断增加,电力系统的运作也逐渐走向复杂化,所以必须实行对电力系统的改革,改革主要就是运用高科技手段用自动化来取代传统的人力管理。目前大多数的电力系统中已经普遍地采用了自动化技术,本文主要通过分析电力系统自动化的基本要求,来列举几种最主要的电力自动化技术和其在实际生产生活的运用情况。 关键词:电力自动化技术;电力系统;应用 引言 由于现在电力的需求量非常巨大,传统的电力运行系统已经不再能够承担起如此负荷,各种影响正常运行的不利因素接二连三的出现,自动化技术的出现成为必然。电力自动化技术是一种综合性的技术,它是融合了网络通信技术、信息处理技术和电子技术并在此基础上发展而来的。自动化技术可以全程在线监控和管理电力系统,收集数据,排除故障,在保障电力系统能正常运行的基础上同时提高运行效率。 1电力系统自动控制的基本要求 各个行业的运行体制都要有一定的框架限制,没有这些基本要求工作很难做到有序高效,电力系统的自动化也不例外。要保障自动控制功能的有效实现必须要做好系统设定,主要体现在以下几个方面:(1)电力系统的自动化控制工作中最重要的一点就是对数据的收集和分析,所以必须要对电力系统整个系统、局部系统或者是各个元件运行中所有有价值的数据进行准确而迅速的收集、分析、检验和处理,通过分析参数更好地对运行过程进行监控,及时发现和跟踪数据的波动,保证能够在受控的条件下完成生产作业,消除因监控不力而出现的不必要的麻烦。(2)在保证生产的同时,还要注重于设备的保护,每个系统都是由若干个不同的控制单元构成的,我们要根据电力系统的不同部件和装备的不同运行状态,借助这些部件和装置的报警功能,及时发现故障并进行排除,消除不利因素,更好的保障生产的进行。(3)电力系统中采用自动化控制很大的一方面就是为了提高工作效率,提升原有的运转速度,因此必须要协调系统中的各个环节和单元,保证自动化控制过程的各个环节都合理运作,并做好环节与环节的衔接工作,保障整个电力系统畅通无阻的运行。(4)资源问题也是一个重要的问题,谁掌握了资源并能高效利用,谁就成功了一半。而资源主要包括物质资源和人力资源,因此企业要想获得最大效益,必须要控制好电力资源和人力资源的浪费问题,减少一些没有必要存在的繁复的工序。 2几种主要运用在电力系统中的自动化技术 (1)主动对象数据库技术。主动对象数据库技术通俗的说,就是在电力系统正常工作的前提下,有效地监测与利用数据参数,以此来提高系统的反应速度。主动对象数据库技术主要运用领域在自动监视与监控中。通过这种技术电力自动化系统可以根据自身的结构特点,改变模式,不断完善对数据和信息的处理,加强对生产过程的控制,更好地满足生产的需要。主动功能和对象对象技术是主动对象数据库技术对传统技术最大的改进与创新,它更具有针对性,更能满足自动化管理的需求,并且由于引进了触发机制和对象技术,可以使内部数据更为准确、及时地管理与处理。(2)现场总线技术。现场总线技术在电力系统自动化的运用中既能控制内部中心的仪器与装置,又能监测实际的施工现场,因此,它是一个全方位多角度的通信网络。在电力系统运行的过程中,它通过一系列的感应器很好地把设备与整体的线路构成一个有机的整体,同时将电压、电流、电阻等重要信息准确地传递到控制系统。现场总线技术最大的优点在于能够分散性地处理信息,在减少计算机负荷的同时大大地提高了电力系统的管理与控制能力。(3)光互连技术的应用。光互连技术在电力系统中应用的领域主要是机电保护和自动控制。光互连技术不仅能够提供如数据采集、数据记录、数据分析、表格打印等传统技术,还能提供各种高级功能,如电网分析、网络建模、处理人机界面等。光互连技术的优势在于其不会受电容性负载和准平面、平面的限制,具有很强的抗电磁干扰能力,这进一步保证了该技术能够提供更加精确的数据、更加清晰的画面,更有利于工作人员作出准确的判断分析。 3电力自动化技术的实际应用领域 (1)发电厂自动化。目前许多火力发电厂采用了电力自动化技术,主要包括:自动控制无功功率增减、经济分配有功负荷、远程控制计算机对站内机组的运行、自动调控母线电压的增减、对安全监测各种设备的运行并对站内各处进行应急控制。发电场中发电机组的安全运行十分重要,因此对所有设备的运行状态做好实时的控制与检测就必须运用远程计算机,通过整理分析监测系统收集到的的数据参数,得出发电厂运行的状态信息,以此来控制发电厂的正常安全运行。(2)供电系统自动化。供电系统的自动化主要体现在三个方面:一是由小型计算机构成的地方调度实时控制系统;二是负荷控制系统,通过自动化完成对声频与工频负荷曲线的准确描绘,并根据曲线波动来分析并处理电能的使用;三是为了方便实时监控电力系统,利用计算机和通信技术集中分析采集的信息并完成优化处理。(3)电网调度自动化。电网调度自动化是自动化技术在电网调度中的应用,主要通过计算机进行采集信息、计算工况、实时控制、测试稳定性等,来管理和检测电网系统。电网调度自动化的作用主要是通过对全网信息的收集与分析,预见可能发生的异常情况,及时采取措施进行调整,尽可能地降低突发危险的不良影响,确保电网运行安全稳定。 4结论 在现代生产生活中我们越来越离不开电力资源,随着经济技术的不断发展,人们对电力资源的使用需求变得更加多样、要求更加高端,为了使电力资源更好地满足社会发展的需求,自动化技术必须多样灵活地运用到电力系统的运作中。虽然今天大部分的电力系统都实现了自动化,但是人们不能就此满足,应该进行更多创新的尝试,使电子系统的运作更加低耗、更加高效,这不仅会壮大企业的收益,更会推动整个社会电力系统的完善与发展。 作者:许力葵 单位:广东欧姆龙电力工程有限公司 电力系统自动化技术论文:配网自动化技术在电力系统的应用 【摘要】在电力系统中应用配电自动化技术,能够保证配网能够更加安全、可靠的为广大的人民服务,从而不断的提高电力系统的安全运行水平。基于此,本文主要论述了配网自动化的概念以及实施配网自动化技术的意义,最后根据笔者多年工作经验提出了配网自动化技术的未来发展方向和趋势。 【关键词】配电自动化;电力系统;可靠性;通信 引言 配电网自动化就是利用先进的计算机通信技术、自动控制技术以及电子技术等技术和手段,实现对现有配网的在线实时监控和管理,从而有效的保障配网运行的安全性、可靠性、高效性和经济性等。随着电力行业的不断进步和发展,将配网自动化技术应用到电力系统中是电网发展的必然趋势和结果,对于促进电力行业的持续发展具有重大的意义。 1配电自动化概述 1.1配电自动化概念 配网自动化能够实现对整个配网系统的实时监测、控制和管理,主要利用先进的通信网络技术,对配网的各类信息以及电网结构参数进行有效的结合,形成一个非常完整的自动化管理系统,配网自动化系统既能够对正常运行状态下的配网进行监测、管理和保护,还能够对出现事故的状态下的配电网进行监测保护和管理。 1.2配电自动化系统组成 通常情况下,配网自动化系统主要由下面几个部分组成:①配电主站,配电主站主要设置在城市调度中心,主要任务就是实现与各个子站之间的通信;②配电子站,通常将其设置在变电站内,通常部署在110kV/35kV变电站,配电子站主要对与所辖区域的FTU/TTU/DTU等电力终端设备通信进行负责。子站负责与所辖区域DTU/TTU/FTU等电力终端设备通信,主站负责与各个子站之间通信;③配电远方终端和通信网络,如图1为配网自动化系统结构图。 1.3电力系统中应用配电自动化的意义 在电力系同种应用配网自动化技术具有非常显著的优势,能够有效的提高供电可靠性,将供电可靠性从99.9%提高到99.99%以及将99.99%提高到99.999%都必须要依配网自动化技术,可以说对于提高供电可靠性具有显著的投资低、见效快等优势。(1)通过网络运行分析、提供转供能力,开展带电作业,进一步提高了停电计划管理水平,有效的避免了和减少了重复停电的现象,实现了抢修资源的优化配置,进一步提高了工作效率,从而有效的实现了减少计划停电时间的最终目的。(2)通过配网自动化的故障自动定位,有效了减小了故障的查找时间,实现了故障的精确定位;同时利用遥控操作功能,实现了故障隔离时间的减少;还通过标准化的抢修,加快了故障修复的速度,有效了减少了事故停电的时间。(3)通过对分布式电源的接入,最终达到配电网多元化管理。(4)通过配网自动化技术的应用全面提高了电力系统的先进技术的应用,进一步促进了计算机网络技术的应用,工作效率得到了进一步的提高。 2我国配电自动化应用概况 综合我国情况来看,我国与20世纪90年代的中期一些较少的城市开始尝试进行配网自动化系统的建设,但是当时的配网自动化系统仅仅是体现在两三条线路上,缺乏对整体配网的设计和规划,并且也仅仅只有部分监控终端,缺乏监控主站,处于小范围试点探索阶段。随着城乡电网的大国模的建设和改造工作的不断进行深入,到了20世纪90年代的末期,配网自动化建设工作的试点范围逐渐扩大,逐渐进入小规模的建设阶段。在此阶段,一些用户开始对配网线路故障处理的自动化进行关注,但是却忽略了配电SCADA、及配电管理功能的意义和所处的重要位置。进入到21世纪,农网改造不断深入,配网结构也逐渐变得完善,配网结构的规模逐渐扩大。在这个时期,我国配网自动化技术变得逐渐成熟,并且其功能应用软件也变得越来越丰富。我国一些城市开始进行具有一定规模的配网自动化系统的建设,其中一些用户的配网自动化系统也顺利通过了验收,并且还在所述的省事获得了科技进步奖。在2002年,我国推出了第一个配网自动化系统行业标准,即《配电自动化系统功能规范》。越来越多的用户开始关注配网自动化系统的实用性,越来越注重实现对SCADA、DA、GIS的同步发展,开支逐渐加强对配网自动化系统的整体设计和规划。配网管理信息系统逐渐的从单纯的静态管理功能开始朝着实时管理功能的方向发展,逐渐的开始实现与SCADA/DA一体化。目前配网自动化已经基本实现了通信系统多样化,主要包括GPRS、光纤、载波、双绞线和无线等多种通信方式。其中光纤已经成为目前城区配网自动化通信的主要介质。 3配网自动化技术未来的发展趋势 3.1配网自动化的综合型受控端 配网自动化的综合性受控端将告诉SCADA系统作为基础和依据,对电力系统的信号采集和综合处理进行快速的实现,不仅能够实现对受控端数据的降低,还能够实现系统规模的简化。配网自动化综合性受控端在具备传统终端功能的基础上,还实现了对电力系统是否存在震荡情况、频率是否满足要求的问题以及电力系统中的电压情况和潮流分布情况进行了实时监测,能够将监测得到的信息传递给主控方,从而进行深入的分析和研究。不仅如此,受控端还能够实现相互之间的通信,确保数据精确度的提升。3.2配电线路载波通信技术通信技术是配网自动化技术的重点,只有具备大容量的高速载波通信系统才能够实现电力系统中潮流的实时监测和频率控制,此外,还能够为客户提供更多更好的服务。 3.3定制电力技术 定制电力技术主要由快速无功补偿器、电压稳定器、频率检测器、高速断路器等设备组成,主要指的是将柔性送电技术、智能电网技术以及云计算等高新技术应用到配网自动化系统中,定制电力的技术不仅能够避免和减少谐波的出现,避免电压出现闪变情况,还能够进一步提高供电的经济性和可靠性。定制电力技术能够在电力系统出现瞬间丢失大负荷和突然间增加负荷的情况下及时的发现该现象,并且还能够对此情况下的电力系统的稳定进行保证,将定制电力技术应用到配网自动化系统中,能够实现系统优化,对高层次客户的需求进行进一步的满足。 3.4新型FA系统 我国未来的电网发展主要目标之一就是将输电系统和配电系统进行分离,同时在用户端给出电网提供者的相关信息,这样用户就能够以实时电价为依据进行供电方的自行选择。基于此,新型FA系统的应用就能够实现分布式电源,不仅能够减少线路传输的损耗,还能够将能量的利用效率提高。 3.5配电系统的集中化管理 传统的配网系统中,系统是分散开来的,被分离成多个岛,虽然岛与岛之间存在着很多相似的功能,还是它们之间却很难实现相互之间的交流和沟通,缺乏共享通道,无法实现信息共享。配电系统实现集中化管理能够有效的解决这一问题,能够采用先进的通信网络将配电网控制中心与系统多岛连接在一起。 4结语 随着国民经济的快速发展,各行各业对电力供应质量的要求不断提高,导致在每次的供电故障中都对生活造成大的损失。电厂稳定供电直接影响着人们生活和交通安全等民生问题。因此,我们需要对供电系统进行实时监测与控制,来实现电厂配电网自动化,以提高配电网的自动化水平。 作者:赵渊鹏 单位:赤水供电局 电力系统自动化技术论文:自动化技术在电力系统运行的应用 摘要:进入新时期以来,我国科学技术的不断进步,带动了电气工程的发展。在电力系统运转的过程中,电气工程自动化技术有着非常重要的作用,它是电力系统的稳固运转和安全的基础,也是电力系统运转质量的保障。因此,加大电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用,能够促进电器企业的可持续发展,对于电力系统的优化升级和职能发挥有着十分重要的现实意义。下面文章我们就详细的阐述了电力系统运转中应用电气工程自动化技术的重要作用,并且提出了电气工程自动化技术应用在电力系统运行中的具体措施,保障电气企业的高效稳固发展。 关键词:电气工程自动化技术;电力系统运行;应用 进入新时期以来,科学技术的不断发展带动了我国电气自动化技术的提高,现阶段,电气自动化技术已被广泛的应用到了我们社会的各个行业领域中去,增加了电气企业的市场占有率和竞争力,促进了电力系统的高效稳固运转。首先我们就要了解一下电气工程自动化技术的含义,具体就是指在变电站的二次设备的功能与技术作为基础,对设备进行创新发展,实现智能化的管理和控制,能够从整体有效把握整个电力系统的运行状况。 一、电气工程自动化技术在电力系统运行中的重要作用 (一)能够保障对目标的全面把控 伴随着电气工程自动化技术的发展,现在社会很多领域都渗透了电气自动化技术,而且随着时代的发展,电气自动化技术的应用规模会越来越大。在市场经济体制的背景下,提高电力系统运行中电气工程自动化水平,保障电力系统运转的效率。现阶段,我国的电气工程自动化技术在电力系统运行过程中主要就是对总线集成的控制,利用对总线集成的控制能够有效连接变压器和电力设施,保障电气自动化工程能够全面把控整个电力运行系统。 (二)促进电子系统运转的效率与电气企业的效益提升 因为电子系统的运行对于各个应用行业的影响比较大,需要保障电子系统运行高效与安全,还要提升电子系统运行的效率。在电子系统运行中应用电气工程自动化技术能够改善电子系统的运行结构,提升电子系统的运转效率,减少电子系统运转中对能源的浪费,保障电力企业在市场经济体制中的竞争性,促进电力企业的经济效益与社会效益提升。 (三)高效的维护和检修电力系统的状况 伴随着科学技术的发展,基于网络环境的互联网技术飞快发展,并且广泛的应用哦感到电气工程中去,电气工程自动化技术的信息化发展改变了传统电子系统运转方式。现阶段,电子系统运转过程中通过应用电气自动化技术,能够提升电力系统对信息收集的效率,提升对信息数据的处理水平,加强人为对电气工程自动化技术系统的控制,更加方便后期对电力系统的检修与维护,保障电力系统的高效安全运行。 二、电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用方式 现阶段,电气自动化技术已被广泛的应用到了我们社会的各个行业领域中去,增加了电气企业的市场占有率和竞争力,促进了电力系统的高效稳固运转。在科技飞速发展的今天,电气工程自动化技术应用到电力系统的规模空前扩大,对我国电力事业的发展有十分重要的现实意义,不仅促进了我国电力事业的发展,还有效解决了很多传统的电力系统问题。 (一)人工智能技术的应用 传统的电力系统在云庄的过程中,如果出现了故障和问题就会需要很多的人力资源与物力投入,仔细的检测每一个环节与故障的关联,造成故障检索工作不准确而且效率低下,工作量增加,对整个电力系统进行检测就只为找到一个故障点,无疑耗费了大量的人力资源,而且还不能保障故障可以准确的找到,但是电气工程自动化技术的出现就有效的解决了这个问题。电力系统出现故障,电气工程自动化技术的反馈装置终端FTU会进行数据分析,然后与终端接口对接,利用基站把FTU分析的数据传输到检测站,就能快速发现故障来源,采取有效的措施解决故障,提升了电力系统的检修效率,减少了电力系统维护对人民生活的影响。 (二)自动化仿真技术的应用 现阶段,我国的绝大多数的电力系统都会应用电气工程自动化技术中的自动仿真技术,提升了电力系统的建设质量。传统的电力系统建设时候,电力系统的运行信息都要在实验室进行虚拟研究,如果实际数据与模拟数据统一,才能逐步开展电力系统的建设,不过现在应用自动仿真技术的过程中,利用计算机IP协议制式把信息通过网络输送到电力企业的控制终端显示器上,能够快速的对电力系统运行数据进行评估,提升电力系统的建设质量和建设效率,而且电力系统建设中应用自动仿真技术可以完善我国的电力建设机制,保障电力系统的稳固发展,增加电力企业的竞争力。 (三)电力系统运行监控设施 目前很多的电力系统运行监控都是基于网络环境发展起来的,智能电网开始出现在人们的视线之内,而电力企业要想完善电力系统运行中的监控机制,就要落实智能电网的建设力度,在电气工程自动化技术的支撑下,完善电力系统运行的监控设施,提升电力系统的管理水平。利用一些特定的通信装置加强电力系统监控设施的数据传输,为电力系统的管理和监管提供数据支持,有效的应对电力系统运行中的突发故障,降低电力企业的损失。 (四)多项集成技术 电力系统在运行中和网络环境的关联很大,而电气工程自动化技术中的多项集成技术是网络环境发展起来的,符合时展的潮流,应用到电力系统的建设中,提升了电力系统的科技性欲时代性。在电力系统建设中应用多项集成技术,具体就是把电力的使用者需求进行整合,通过多种电气自动化技术展开处理,提升电力系统运行的效率,增加电力企业在市场中的竞争性,提升电力企业的经济效益与社会效益。 三、结语 综上所述,在电力系统运转的过程中,电气工程自动化技术有着非常重要的作用,它是电力系统的稳固运转和安全的基础,也是电力系统运转质量的保障。因此,加大电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用,能够促进电器企业的可持续发展,对于电力系统的优化升级和职能发挥有着十分重要的现实意义。 作者:马赟婷 单位:河北农业大学机电工程学院 电力系统自动化技术论文:电力系统配电网自动化实现技术简析 摘要:近年来,我国的科学技术迅速发展,社会经济逐步提升。在技术与经济不断的推动下,自动化技术渐渐被应用到电力系统电网中,其技术的应用不但有效缓解了电力系统的紧张供电,还加大了电力系统配电网的现代化发展。文章通过对我国电力系统配电网自动化现状进行分析,提出了未来自动化技术发展的形势。 关键词:电力系统;配电网;自动化技术;实现技术;用电需求量 电量以及农业生产用电量急剧增加,此外,对于居民生活用电需求量也逐渐增加,这些现象表明,现代社会对于电能的需求量远胜于从前。用电需求量的增加致使电力系统配电任务加大,同时也给相关管理工作增加了难度。自动化控制下的电力系统电网具有较高安全性和可靠性且经济效益好,所以电力系统相关研究人员应加强对自动化技术的应用研究,不断进行改善与创新,为电力系统的发展提供优良的条件。 1电力系统配电网自动化现状 近年来,我国对电力行业方面的发展极为重视,不但投入资金大,且管理力度严格。随着电力行业的发展,电网自动化技术有效提升,多数地区调配系统已实现自动化控制功能,且部分地区更出现了无人值守变电站,为社会增加了经济效益。目前,我国电网自动化功能包括以下五个方面: 1.1实时监控 实时监控系统是针对电网中存在的各个线路的运行情况、负荷情况及不安全因素等方面进行实时监测,以便保障电网的稳定运行。此外,监控系统还可以通过监控电表,监控用户用电量的情况,以便及时发现用户不规范用电的行为,减少电能的损耗。 1.2控制电量与功率 电力系统配电网自动化系统可以自动控制电量和配送功率。 1.3故障处理 配电网自动化系统可以自动检测配电线路的故障,并把出现的故障及时上报。同时,故障控制器还具有自动修复故障的功能,即使在特殊情况下也可以进行故障的修复工作。 1.4监测电能损失功能 配电网自动化系统可以自动优化线路运行模式,并对线路上的电能进行自动监测与计算,以达到损耗电能最小的目标,提高经济效益。 1.5具备扩展功能 配电网自动化可以实现结点的逐步拓展功能。在电网扩展工作中,要具备以下两点要求:首先要增加硬件设备,达到扩展设备的要求;其次是通过软件操作,在原有网络中增加新的节点。 2电力系统配电网自动化实现技术 2.1节点全网漫游技术 一般情况下,全网中的任何节点都存在与其他节点通信的可能性。在配电网自动化系统中,各个节点都与所在馈线中的一个管理节点相对应,并进行通信工作。在通信过程中,会出现节点丢失的情况,这个时候节点和相应的管理节点之间的通信是不能正常进行的,这时网络会对节点进行自动检索。相应的,该节点的搜索该由管理节点来执行,系统变为中继。但是,如若改为中继后管理节点仍无法检测到这个节点,那么系统会进行漫游申请,将情况汇报并反映给馈线子网,由其联络节点来执行。通信管理节点(侧变电站的)收到系统的漫游申请后,重新注册漫游的新节点。最后,相关变电站接收配调中心发送的注册信息,实现节点的全网漫游。 2.2自动设置中继技术 在设计软件时,除了能实现一般结点的功能之外,为了实现网络中节点间信息的有效接收和转发功能,还要在NDLC中继节点设置相应的功能模块。设计中,为了使网络中的信号传输过程存在真实性,采用数字信号处理技术,这样不仅可以降低信息的传输频率,还可以使信息变小,从而大大降低通信网络上的压力。自动设置中继技术的使用,可实现整个网络节点之间的通信,从而解决通信距离问题。其需要满足的基础条件必须是网络中的相邻节点可以通信,这里的相邻节点指的是任意两个相邻网络节点。 2.3面向对象的设计 在配电网中,馈线、负荷、开关、变电站及变压器都是按照分层进行一定排布的。单个区域是由包含多个节点的若干个馈线子网(变电站)组成。一般情况下,馈线子网之间的节点是没有互相通信的功能,但是由节点形成的网络节点是可以相互联络的,这是因为每个节点都可以作为一个管理点,而且只有相同馈线子网中的节点才可以相互通信,形成网络管理节点。不过如果是在网络重构这种特殊情况下,节点是可以实现与其他馈线子网节点的联通。此时需先通知节点,经过允许后方可进行通信,从而实现不同变电站之间的通信。在面向对向的设计技术中,往往在馈线子网的第一个子站中设置网络管理节点,用于实现子节点上信息的记录,这样的设计对于馈线网络的扩展是十分有利的。 3未来技术发展 为了加强电力系统的供电能力和供电稳定性,电力系统配电网自动化还需要继续发展。具体发展方式包括三个方面: 3.1提高电能的质量 在现代工业生产中,大型电子设备增多,致使对电能需求量增加,从而对电能的质量也有了较高要求。“DSP”通过高速数字信号处理器可以增加系统的稳定性与灵活性,有效地提高了电能的质量,同时改善算法也可以提高电能的质量。 3.2实施配电网系统保护 配电网系统馈线自动化以通信为根基,对配电网系统的整体数据进行收集和控制,从而实现配电SCADA与配电高级应用——PAS;依靠地理信息系统——GIS为平台,实现对配电网的设备管理;配电网自动化在PAS、SCADA与GIS的一体化的推动下,已然实现了配电网管理、监控、保护等各方位的自动化运行管理,目前,该方案已作为电力系统配电网自动化的主要实施方案。 3.3分布式小电流接地保护方案 完全分布的FTU准确度较高、承载量较大,且可以完全掌握配电网整个电流负序分量分布状况,负序电流的突变量与小波分析技术的运用可以有效提高识别的可靠性及灵活性。这种配电自动化的小电流接地保护方案性能良好,存在较大发展空间。 4结语 综上所述,电力系统配电网各功能实现自动化控制的前提是自动化技术的应用程度,其技术的应用不仅可以促进配电网全功能自动化发展,同时还可以加强对配电网运行的安全可靠性及效率性。所以电力系统相关研究人员要加强对配电网自动化技术的重视,做好配电网自动化技术的应用研究,为保证电力系统智能化发展提供有利条件,进一步完善电力事业。 作者:许开熙 单位:国网孝感供电公司检修分公司 电力系统自动化技术论文:电力系统及自动化施工技术研究 摘要:随着对能源利用量的增多,我国开始对相关的技术进行了深入的研究,而且与电力相关的技术也在不断完善,我国的电力系统与自动化技术得到了快速的发展,电力自动化技术结合了多种技术,包括电子信息技术、信息处理技术和网络通信技术等。文章通过对电力系统及其自动化施工技术存在的问题进行分析,提出了相关的改进措施。 关键词:电力系统;自动化施工;电子信息技术;信息处理技术;网络通信技术 本文分析了电力系统和自动化特征,对电力系统自动化施工技术中存在的问题进行分析,并提出了相关的建议。 1电力系统及其自动化技术的主要特征 在当今社会中,电力已经成为人们生活和生产中不可或缺的能源,电力系统可以实现电力的生产和电力的传输,并且将变电设备结合适应,形成了一个综合的网络系统,所以一个相关完善的电力系统可以在一定程度上促进电力供应的高效性和稳定性。我国的经济在不断的发展,科学技术在不断的完善,很多科学技术在电力系统中也得到了广泛的应用,这些直接对我国电力系统自动化的发展起到了推动的作用,而且还能对电力的负荷进行有效的控制。电力系统是以自动化技术为依托的一类技术,其中心为计算机技术,而且借助了不同的智能化的硬件和软件,从而可以对电力系统各类设备的运行进行有序的管理,确保整个电力系统得到有效的调节,确保整个电力系统可以安全地运行。电力系统和自动化施工技术是将数字化和网络化的技术结合起来,在电力生产的过程中实现了对整个电力系统的控制,实现了智能化的协调机制,并且促进了数据的自动化的传输,确保输电的稳定性,提高社会效益和经济效益。 1.1扩大电网的规模 电力系统及其自动化技术在应用的过程中采用了不同的技术,而且实现了不同技术的结合,从而可以更好地实现智能化的控制。电力系统自动化是电力系统中的关键部分,在具体的应用中发挥着非常巨大的作用,其不仅仅提高了电力系统的供电量,而且还使电网的规模得到了很大的提升。电网在我国经济建设中发挥着非常重要的作用,其满足了经济建设中对于电量的需求,而且确保人们的生活的稳定性,在社会发展中起到的作用不言而喻。而且随着我国电力系统的不断完善和发展,应该采取相关的措施不断的完善电力系统,对电力系统进行控制和管理,实现自动化技术和网络技术的融合。电力系统在应用的过程中,充分地结合了计算机技术和互联网通信技术,在实际的生产和生活的过程中,电力系统和自动化技术扩大了电网的规模,确保人们生活和生产的有序性。而且电力系统的网络的扩大可以实现整个电力系统的良好控制,在系统出现问题后可以及时得到解决。 1.2实现远距离传输 在一些偏远地区,各项基础设施的条件比较差,而且经济比较落后,电线的施工成本非常高。通过制定科学的电线线路方案,采用柔性的输电技术,完善自动化技术,从而有效地解决了偏远地区供电难的问题。在一些偏远的地区,其自然环境比较复杂。所以,供电过程中要充分考虑到偏远地区的自然环境,而且还应该充分分析其经济条件。在偏远地区,供电的成本要比城市高。在对输电线路设计的环节,应该采用柔性设计的方案,可以有效地完善输电的效率,通过自动化技术的采用,电力输送的效果大为提升,而且实现了远距离的稳定输送。电力系统和自动化技术在一定程度上促进了远距离供电,而且电能的质量不会下降,使得偏远地区的居民的生活可以得到保障。 2电力系统及其自动化施工技术中存在的问题 2.1发展水平存在差异 尽管我国已经引进了较为先进的自动化的施工技术,但是随着我国经济的高速发展,居民的用电量在上升,在电力资源运输的过程中,其负荷在不断的上升,导致我国电力系统的稳定性受到阻碍。尤其是在一些偏远的地区,其经济条件不够发达,电力系统和自动化技术不能进行研发,而且各个地区出现不平衡的问题,这一情况严重阻碍了我国电力资源的高效供应。 2.2技术设备出现老化 在电力系统运行的过程中,相关的设备会出现老化的问题,这一问题会导致电力系统在运行的过程中产生安全隐患。很多电力系统设备的性能并不能达到标准,这就导致电力系统在操作上存在很大的难度。电力设备需要花较多的时间进行维修和保养,而且不同的电力设备在电力系统中发挥的作用不同,在维护方式上也就存在差异,每一种设备在自动化施工技术控制中都发挥着非常突出的作用。但是在电力系统运行的过程中,很多设备出现老化的问题,会导致各类安全事故的发生。 2.3技术人员的专业素质有待提升 电力施工是一项非常复杂的技术,其对施工人员的素质提出了更高的要求,施工人员不仅仅要具备扎实的理论知识,而且要具备丰富的实践经验,提高自身的综合素养。但是在电力系统实际的施工中,维护人员的素质有待提高,导致电力系统自动化技术不能顺利的采用,常常会出现一些安全问题。 3电力系统及其自动化技术问题的建议 3.1科学设计电力系统自动化施工技术 我国的电力系统及其自动化技术与发达国家相比还存在一定的差距,所以在进行电力系统自动化技术分析的过程中,应该结合实际的应用情况,设计完善的电力系统自动化施工的方案,从而可以有效地防止一些安全隐患的产生,确保电力系统和自动化技术充分发挥其作用。 3.2不断更新维护 电力设备电力系统和自动化施工的过程中,对施工的流程提出了更高的技术要求。在一些经济比较落后的地区,相关的部门应该强化经济的投入,确保电力系统和自动化技术可以在一些经济落后的地区使用,形成完善的电力系统和自动化的施工技术,从而可以对电力系统的相关设备进行维护,确保其质量比较好。 3.3提高技术人员的专业素质 电力系统和自动化施工的环节比较复杂,所以对施工人员提出了更高的技术要求。技术人员应该不断完善自身的技术,提高综合能力,定期学习先进的技术,不断更新知识,提升自身的水平,适应当前的各项科学技术,运用信息技术。技术人员在施工的过程中,要充分了解企业的情况,通过对岗位的分析,制定完善的施工计划,平时应该强化理论知识的学习,提高自身的综合技能。电力企业应该定期开展一些培训课程,从而使技术人员的水平可以得到提升,为电力系统的安全运行提供技术的支持。 3.4增强设计的科学性 现在自动化技术和电力系统得到了广泛的应用,但是其整体质量与发达国家相比还存在一定的差距,在系统设计环节缺乏相关的经验,而且在系统建设方面也存在经验不足的问题。所以要通过对相关因素的分析,考虑电网所处地区的情况,才能制定完善的政策,有效地防止自动化技术在使用的过程中存在任何冲突,防止其在运作的过程中出现常见的故障。要对系统进行分布式的设计,在实际的设计环节中,考虑问题要针对现实的情况,不能一次性地考虑全部的问题,因为随着环境的变化,系统的运行情况也会发生变化,要针对每个环节,设计独立的预警分析,在进行构架管理的过程中应该采用模块的方式,防止在多个模块管理中出现系统的冲突问题,而且在接线问题的处理上,要尽量简化接线,防止一些不必要的接线占据大量的空间。很多自动化的电力软件在具体的运行环节,都要进行多次接线的方式,针对这一问题,相关的施工人员可以采用多功能继电器的方式,这样就能在一定程度上简化接线的流程。在二次接线的过程中,很多不必要的流程可以直接忽略,在对开关柜等进行设计的过程中,可以完全实现分布式设计的方案,从而在开关柜的设计中,可以省略不必要的接线,从而有效地防止各类操作失误的情况。在电力系统运行的过程中,一定要充分考虑系统的兼容性,对系统的延展性进行充分的分析,尽可能的将各类电力软件进行规范和分类,实现自动化的接口技术,这样才能确保自动化技术满足各类设备的使用要求,在电网面对不同的环境中,才能更加灵活地运行。 3.5强化设备更新维修的资金投入 在电力网络建设和应用的过程中,要通过对电力企业实际运行情况的分析,在企业中要对相关的设备进行维护和分析,而且还要不断完善自动化软件和技术的研发工作,在这些方面都要投入更多的资金,才能确保电力企业的设备运行得更加的稳定。由于我国的经济发展存在地区性的差异,所以各个地区的自动化施工技术和电力系统的设备更新方面存在不平衡性,发展水平出现了参差不齐的情况。因此我国相关部门应该制定政策,对于那些经济相对落后的地区应该进行相应的扶持,确保这些经济欠发达的地区的经济可以健康稳定的发展,提升自动化施工的技术水平。对于已经投入使用的设备,应该定期的维护,做好系统的升级工作,确保设备在运行中的稳定和安全,使设备发挥出最佳的作用。在我国的偏远地区,国家相关的部门应该做好电网建设的扶持工作,安排相关的负责人员可以深入到偏远的地区进行调查,并且针对偏远地区的情况,做好相关的维护和更新工作,对电网进行定期的巡查。工作人员在检查设备的过程中,要实现全面的检查,并且落实好各类维修的工作,使得各类故障问题都能切实得到解决。 4结语 电力系统的自动化施工技术如今已经实现了长足的发展,但是在实际的运行中还存在局限性,技术水平的发挥出现不稳定的情况,因此应该采取相应的措施完善系统的性能。 作者:陈华如 单位:广东电网有限责任公司湛江供电局 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化新技术及发展前景 【摘要】二十一世纪以来,科学技术在迅猛发展,电子信息技术也在不断进步,在此发展背景下,各类可续技术成果不断地融入到人们的生产生活中,不仅便捷了人们的生活,同时也提高了生产效率,而电力系统行业的发展,也意识到了融入先进科技的重要性,电力系统自动化技术应用已经成为了新的发展趋向,而要想更好地促进电力系统自动化的发展,就要积极地探究先进技术的优势,并充分利用这些科技的作用,极大的促进电力系统自动化的发展,笔者针对现阶段电力系统自动化技术的应用以及发展前景进行了分析,以下为详述。 【关键词】新形势;电力系统自动化;新技术;前景 电力系统自动化技术的应用指的就是对电力进行切实的调度,使电力系统实现正常的运作,保证发电环节至配电环节的自动化运行,这样将会极大地提高电力系统的应用效率,而电力系统自动化运作则是电力技术发展的方向,现阶段我国电力系统的发展意识到了自动化的优势,要想更好的实现电力系统的自动化,就要在当前新形势下,将先进技术成果融入其中,充分体现它的优势,这样才能最大程度上促进电力系统的发展。 1.对于电力系统自动化的分类和浅析 电力系统自动化涵盖着诸多的环节,比如系统元件的保护环节、自动检测环节以及调节和控制环节等等,同时还会对电力企业进行自动化的管理。应用电力系统的最终目的就是要确保电力系统运输的高效性和稳定性,进而保证系统运行的可靠性和安全性,最终极大的提高电力系统的运作效率,为电力企业带来更高的经济效益[1]。纵观现阶段的电力自动化运行技术,可以将电力系统自动化分为六个种类,即:火力发电厂自动化、电力系统信息自动传输系统、供电系统自动化、电网调度自动化、火力发电站综合自动化、电力系统反事故自动装置六大类,而电网调度自动化就是其中极为关键的内容,它指的是以计算机为主体的控制体统,其作用就是要更好地促进调度中心、发电厂以及变电站的运作,并为电力系统提供所需的信息数据,而后对这些数据进行切实的收集,再对这些数据内容进行计算和检测,最大程度上保证电网调度的正常运作。 2.对于变革性的新型技术分析 在当前的技术发展背景下,要想更好地推动电力系统的自动化发展,就要对其中关键的技术类型进行分析,还要对电力系统具有变革性意义的技术类型进行探究,同时对新形势下电力系统自动化发展方向进行探究,最终极大的促进我国电力自动化技术的发展。 2.1对于FACTS技术的应用 FACTS技术指的是柔性交流输电系统技术,它的应用对于电力系统自动化的发展具有较大的影响,此技术也是极为重要的电力系统技术类型,在输电技术的应用中发挥了巨大的作用,可以切实保证输电系统的的运行稳定性和高效性。简而言之,在应用FACTS技术的过程中,不可避免的应用到高压输电系统,并且还要将其优势体现出来,应用技术类别中的电力电子装置,而后对输电系统中的有关参数予以调整和控制,最终保证其运作的可靠性和安全性[2]。FACTS技术的应用还可以一定程度的降低电力输送的能耗问题,而这一功能在可持续发展理念不断推行的今天,此技术的应用可谓是一项极具发展前景的技术类型,同时也可以极大的促进电力自动化运行系统的发展。 2.2对于智能化控制技术的应用 智能化控制技术的应用对于电力系统自动化发展来讲是尤为重要的,同时也极具时展的意义,在传统的电力系统控制过程中,一般都要对线性控制以及传递函数控制问题等进行分析,而后再对有关智能化控制技术的应用进行探究,但是,现阶段对于智能化控制技术的开发力度仍旧较为薄弱,智能化控制理论也越发成为现阶段的电力系统自动化运作的主要理论指导内容。这里所讲的智能化控制方式,就要应用较为简短的技术,对电力系统运作过程中,较为繁杂的内容和环节进行合理的控制,而后还要促使这些难度较大环节的运作更具安全性和稳定性,在此过程中,还要对模型中的不确定因素进行分析,通过智能化的控制技术,实现高效的控制,对现阶段的电力系统运作发展形势来看,电力系统的实际运作方式也会呈现着智能化的发展趋势[3]。 2.3对于DFACTS的应用分析 DFACTS技术指的就是应用配电系统,而后实现灵活的交流,此技术的应用也是基于配电网的供电需求,研发出新的理论观点,它着重针对供电质量中的各类问题,应用系统的解决方案,在大量的商业用户以及配电网的运作中应用新型的电力电子控制器。 3.对于电力系统自动化的发展前景分析 3.1对于电力市场理论和技术的发展前景分析 电力市场的发展一定要结合社会主义市场的发展趋势,还要基于用户的对于电力系统的运作需求,以此为基础,对我国电力市场的运作方式进行转变,同时还要对我国电力市场运作过程中易出现的问题进行分析和探究,而后对市场运营中的准则进行研究,最终确定最为适宜的电力系统运作模式[4]。 3.2对于智能保护和变电站综合自动化的发展方向分析 要想更好地对电力系统进行研究,就要引进先进的人工智能技术、综合自动控制理论、网络通信、模糊理论、自适应理论以及信息化新技术等等,使新继电保护装置更具信息化的发展趋势,最终极大的提高电力系统的运作水准。而笔者对现阶段的变电站自动化系统的应用方式进行了分析,发现融入分布式变电站综合自动化装置可以切实提高各类变电站的运作需求,也类满足电力系统的运作条件,最终将会大大提高电力系统的运作效率和稳定性[5]。 3.3对于电力设备检测以及故障诊断技术的发展方向分析 在实际的电力系统运作中,要想更好地促进电力系统的自动化发展趋势,就要充分的意识到光纤技术、数字信号处理技术、传感器技术、计算机技术以及模式识别技术的优势体现出来,还要切实对电气设备的故障问题进行诊断,实现绝缘监测,此外,还要逐渐的构建一个集变压器、电容型设备、发电机、开关设备以及直流系统等的电气设备监控系统,而后再切实提高电力系统的运作安全性和稳定性。 4.结束语 综上所述,社会的发展和时代的进步,当前国内的经济发展层次也在日渐提升,要想更好地满足人们对于电力系统的运作需求,就要不断的促使电力系统的发展更具自动化特征,极大的促进电力系统的发展,现阶段我国的电力系统自动化技术的应用,也发生了较大的变革,要想实现更进一步的发展,就要做好指导性作用,还要结合电力系统市场发展需求,满足人们对于电力系统的实际运作需要,最大程度上促进社会经济的发展。 作者:杨友情 单位:国网安徽省电力公司池州供电公司
以下根据我国现在建筑电气安装防雷接地技术的普遍情况进行一些研究和分析,对其中的不足之处进行解决,为日后的防雷接地技术提供宝贵的经验措施。 改革开放之后,我国的各个行业得到了良好的发展,尤其是建筑行业的发展为我国的国民经济水平提高做出了很大的贡献,不仅带来了可观的经济效益收入,也极大的改善了我国城镇发展的外观形象。建筑行业的发展不但给相关的建筑单位带来了前所未有的机遇,也给建筑单位带来了不小的挑战。随着人们对建筑功能需求的不断增多,人们更加关注建筑物以及建筑设施的质量,其中建筑电气工程安装时建筑物中必不可少的一项,尤其是影响到建筑电气工程安全的防雷接地施工技术,是其中的重要环节,它直接影响着建筑电气的质量安全。随着科技水平的不断发展,防雷接地技术也要随之进行不断的更新,结合时展需求与技术创新情况进行不断的自我优化,最终达到提高建筑电气安装质量的目的,同时确保人们使用安全的目标。因此为了确保有效提高建筑质量安全,积极探究防雷接地施工技术在建筑电气安装中的应用与质量显得尤为重要。 1防雷接地相关概念简介 防雷接地主要指的是通过一定技术连接电气设备与接地装置,防雷技术当中最主要的环节就是电气设备接地。一般情况下按照接地的作用可以划分为以下三种类型。首先,防雷接地也可以称之为过电压保护接地,主要通过利用电压保护设备或者是装置当中的相关金属结构同地之间进行有效连接;其次,工作接地。通过选取大地作为导线确保电力以及通信系统等正常运行,类似于供电系统中的地线等;最后,保护接地。在正常状态下,将不带电金属部分以及设备的外壳进行接地。 2当今建筑电气安装中防雷接地现场施工技术施行要点 2.1在建筑电气安装工程中防雷接地现场施工技术应用 一般情况下建筑物都需要做电气安装工程,因此必须做好前期的建筑电气安装准备工作,尤其是电气防雷接地系统。为了有效以提高建筑用电效率,确保电气统始终处于安全稳定的运行状态,保证我国居民安定和谐的生产生活环境,做好防雷接地技术是十分必要的。基于现在我国防雷接地施工技术普遍存在的现实情况来看,施工单位必须严格按照国家规定的相关质量技术标准要求进行前期的安装准备工作,从而有效排除防雷接地技术在实际施工过程中的质量安全隐患。例如,在进行防雷接地技术施工之前,施工单位首先需要了具体需要应用的施工规范技术流程,准备好相应的装置、使用工具、施工材料等,根据施工目标进行准确施工,并且及时有效的解决电气安装过程中可能出现的问题。 2.2做好电气安装中防雷接地现场施工的规划工作 为了有效提高防雷接地施工技术的使用效率和质量安全,必须要加大对施工过程中的质量控制与管理,确保最终的电气运行系统安全运行。同时还需要协调防雷接地施工技术管理与质量控制,合理规划电气安装中防雷接地施工现场工作,有效规范施工现场的工作,确保防雷接地技术有效落实。与此同时,防雷接地技术施工人员还必须要严格按照相关规定标准进行施工,完成施工工作,确保提高电气安装质量。 3在防雷接地现场施工技术落实过程中施行现场质量管理的意义 随着科技水平的不断发展,人们对建筑功能的使用需求也越来越多。高科技电器不断涌现出来,极大满足了人们对物质生活的享受,因此人们更加关注对建筑电气防雷接地技术施工的质量安全,要求也在不断增多。由于人们使用的电器产品越来越多,因此导致电气线路也在不断的发展变化,程序也越来越加复杂,这就给现在的防雷工作带来一定的难度。但是随着科学技术水平的不断提高,现在的防雷接地施工技术也得到了一定的创新与变革,并且为电气安装的施工技术形式提供了重要的质量保障。防雷接地系统可以有效的保障建筑电气系统以及人身财产安全,因此更需要随着科技时展潮流,更加优质高效的确保施工过程中的质量管理工作,努力提高电气工程防雷水平。与此同时,良好的施工现场技术质量管理工作还可以有效的降低安全生产事故隐患,有效减少因为雷击对建筑物的物体、财产损伤,有效保证人民生命安全与财产安全。为了有效落实施工现场质量管理工作的实效性,可以根据具体的施工现场需求,制定科学合理的管理制度。例如,在进行施工现场管理时,可以使用围栏,确保建筑物整体的安全、稳定性能。同时,依据施工现场的具体情况,及时制定出应急处理预案,通过有效的建筑防雷接地装置多方位的降低建筑受雷击的概率,提高防雷控制质量的安全性能。 4建筑电气安装中防雷接地施工技术要点 4.1施工准备 具体的防雷接地安装施工过程。接地体主要分为以下几种:人工型接地体、深基础接地体、板钢筋接地体。人工型接地体需要对接地体处的场地做好及时的清理工作,并且严禁占用场地。同时,使用板钢筋或深基础接地体,必须要保证底板钢筋和柱钢筋的连接位置绑扎处理完好。还有应该注意防雷的引下线的工作要求:需要设立脚手架爬梯确保技术人员进行上下操作,结构的柱筋绑扎必须完好。另外,充分了解防雷接地设备装置的安装要求,确保部件符合规定范围要求,严格按照国家规定标准进行选择。 4.2接地的方法 建筑电气安装防雷与接地技术施工可以选用共同的接地方法。在进行测量过程中,必须严格按照我国的规定要求进行,如果实际的测量不能完全达到规定标准,必须采取相应的措施进行补充,例如增设人工接地极的措施,使其达到规定标准。进行焊接时,确保焊接充分,在确保机械强度的同时,还应使焊缝足够饱满,避免出现焊接质量缺陷问题,例如裂纹、夹渣、虚焊等。同时还需要做好焊接位置的防腐工作,可以选用喷漆、电弧喷锌工艺等,焊接完成之后特殊符号进行引下线标记。 4.3柱内主筋引出点安装技术 一般情况下,连接电气设备的线路以及金属部件主要埋藏在建筑的承重柱和墙体内部,其中防雷防静电的关键区域是与电气设备相连时的接入点和引出点。技术施工人员应该严格按照规定标准进行此区域的施工和安装程序,严格按照顺序进行,避免错误操作流程。确保防雷网的高度与建筑部件内的引出点设置的高度保持在同一水平线上。 4.4接地极、钢筋连接技术 地下电气工程连接点的安设是防雷接地的关键技术,由于需要稳固建筑物,因此建筑部件中会使用到大量钢筋,钢筋不但可以起到加固结构的作用,还可以作为电气设备的引线或者地。设计和技术施工人员需要及时沟通交流,有效的把地级的设置与钢筋的布置结合起来,形成安全的钢筋接地连接系统。接地极技术中钢筋有着重要的过度作用,但是不能将接入地级的线路直接焊接在钢筋上,必须要选用其他措施和材料进行搭配焊接作业。 4.5断接螺旋安装技术 断接螺旋形式的安装施工会影响到整体的电气工程美观程度,因此也要引起施工人员的关注,严格的按照设计方案进行准直的布局和具体位置的安装,确保安装过程以及后期的使用安全,同时还要尽量确保外部美观,对于存在缺陷的外观进行一些简单、快捷的操作流程进行有效的弥补。一般情况下都会选择在比较隐蔽、便于操作的调节位置进行断接螺旋相关设备的安设,安装位置尽量避免设置在显著位置或是必经线路上,达到后期的安全使用效果。 4.6引下线施工 避雷带和接地装置需要引下线进行连接,引下线的数量与布设影响到其分流效会增大,反击率也将增高。因此,为了有效降低反击的风险性,会选择设置多根引下线,并使用均压环将引下线连接到等高的屋内金属上,这样可使雷电电流在局部分布均匀,降低电位差。 4.7细部的做法 建筑主体完成之后,选择建筑门窗时应该尽量选择金属制作的门窗进行安装通过使用铝合金进行门窗连接,可以确保其良好的防水效果。建筑外墙门窗或是其他金属物也需要做防雷线的预埋,一般情况下选择用砼柱连接防雷设备中下陷来当作建筑防雷的措施。 4.8确保建筑电气接地技术人员技术水平 由于建筑电气防雷接地技术的施工,需要专业的技术人员进行操作,因此必须要确保电气防雷接地技术施工人员具有专业的技术资质以及相关的理论知识基础,同时还需要熟悉掌握有关防雷接地技术施工的相关规定及操作规范。在进行防雷接地技术施工之前充分了解建筑物的电气工程的规范标准及相关的设计要求,做好充分的技术交底工作,同时做好工程现场的施工管理工作。对于施工过程中存在技术难点的环节,提前进行探讨和研究,做出有针对性的解决措施,减少由于技术难点影响施工进度的情况发生,并且确保最终的施工质量和使用安全。 5结束语 综上所述,随着我国建筑设施的不断增加以及人们对家用电器使用的频率越来越高的情况下,必须要确保建筑电气安装工程中防雷接地施工技术的应用效率与质量管理,保证建筑整体的质量以及后期人们的使用安全。虽然现在的防雷接地技术在建筑电气安装中还存在着一些问题,但是随着科技水平的不断发展进步,这些问题会得到解决,为人们提供更加便捷的生产生活设施。
电气与化工论文:数字技术在电气自动化工程中的应用与创新 【摘 要】近年来,随着经济的发展,工业电气化也在不断进步。尤其是在应用了数字技术之后,电气化行业得以快速发展。它主要是经过刷新电气化的操作系统,使工业电气自动化区域更适用和简单快捷,数字化技术管理下的工业电气的运作系统在高速的运转着,工业电气化的工作效率被显著提高。除此之外数字技术在工业电气工程中的应用应该还有很多好处,还需要我们锲而不舍的对它做更深入的研究。在本篇文章中,针对这个问题进行了讨论。 【关键词】数字技术 电气自动化 应用 创新 最近几年,随着计算机技术水平的不断提高,它的应用范围越来越大,尤其是计算机在工业电气化中扮演着重要的角色,在电气技术高压试验中采用了微型计算机控制的变压器试验设备,利用计算机的测试系统和辅助方法对高压强电流功率驱动集成电路进行测试研究。在本文中,作者主要阐述了计算机在电气自动化工程中的应用 一、数字技术在工业电气化中的使用 (一)数字技术在工业电气自动化应用中的可操作性强 正如我们所知,数字化技术具有逻辑能力强、应用简单等特点,能进行信息数字量、模拟量,识别信息的正确与错误,避免了人力、财源的浪费,节约了资源。数字化技术的应用,就是对命令进行传递并且进行指导,通过微波、电缆、网络等传输介质进行传输,自动进行其操作流程,而且它本身就带有判断和辨别的作用。因为信息技术在多个层面都进行了模拟监控,所以通过它引导的信息产业可以向电子商务的方向发展。再加上微电子处理器和微电子技术的应用,让越来越多的单位企业意识到了数字技术的重要性,同时工业电气化方面也因为数字化技术的使用迎来了更为广阔的应用前景。 (二)数字技术在工业电气自动化的高性价比 另外,数字技术在电气自动化工程中的应用还有诸多好处。数字技术一方面保证了工业自动化更好的实现其功能,在使用和检查方面都有所改善,使通信能力加强,可以处理更多的信息,更智能化,另一方面它的标准得到提升,清晰的内部结构,节约成本的同时也保证了质量,减少了不必要的浪费。也就是说,在对工业电气进行设备改造过程中,系统为它提供了比较优越的条件。把工业电气自动化和数字技术相结合,不仅可以得到高性价比,而且在其它领域也很受欢迎,大力推崇。工业上,在电气及其自动化工程中,数字式变电系统代替了传统的变电系统的使用,并且在生活和工业中被大力应用。数字式改变电压的工作原理是通过微型计算机来进行硬件的设置和信息的收集,不仅能使数字化的程度更高,而且还可以削减在设备和面积上的不必要浪费。数字式变电系统的操作简单、成本比较低,能够在不需要别的设备帮助的基础上,进行管理和控制。 (三)数字技术在工业电气自动化中应用的高可靠性 第一,它采用的电气系统在网络系统和技术都比较先进。之所以在工业电气及其自动化中使用数字技术能够实现操作简单,准确率提高,即使出现错误修复也比较快的功能,是因为使用的数字化技术能够避免很多设备集中工作的麻烦。第二,在工业电气化中,使用了数字化传感器和光纤网络,更加提高了工业电气化使用的可靠性和有效性。比如在工业电气及其自动化中,仪器和仪表的数字化、网络化的应用前景就非常好,因为它们拥有较好的平衡性和明确定位的能力。事实证明,数字技术的应用不但提高了对知识的应用,而且应用市场也相当不错,根据不完全统计,在工业电气化中应用数字化技术的已达到了70%以上。根据数据显示,数字技术越来越被人们认可,这种结果肯定了数字技术的可靠性、实用性和灵活性。数字技术在工业电气化的应用前景非常好。 二、数字技术在电气自动化中的创新 虽然数字技术在电气自动化中被大力使用,而且已经促进了电气行业的进步,然而,随着技术的不断进步,为了能够使数字技术更好的为人类某福利,提高电气工程的运转效率,我们需要不断的找到数字技术在电气自动化中的创新。 (一)可控性创新的方法:使用虚拟终端 因为G00SE虚拟子不仅完善而且还优化了二次回路,被广泛应用于信息交换和监控设备中,它使二次回路的灵敏性明显提高,并且改善了整个二次回路系统的可实践性和有效性。下面就来具体介绍一下虚端子在电气自动化是如何变现其有效性的。首先,虚端子能够起到控制的用处,可以全方位的控制全站的线路、母线和开关灯等重要组成部分,这样能够在提高不同装置之间的传输信息和通信的能力的同时达到跳合闸的功能,进而更加有效的维护遥控装置以及间隔层;其次,虚端子能够起到优化的作用,不仅可以使温度调试系统而且还可以使档位调节系统的操作步骤和程序大大的简单化,从而实现了操作简单的优点。 (二)可操作性的创新方法:程序化操作 电气自动化可靠性的基础是数字技术的可操作性,所以,在实施命令调度以前,必须严格的检查、核实票据,之后再把已经确定没有错误的票据存储到电脑上。实施实际操作的过程中,首先要求调整及设好人工操作界面,检查闸刀和开关灯主要的器件是否完全正确,然后实施操作演习,改善预演的过程中出现的一些问题,进而保证数字技术的可操作性。在对信息进行操作时,程序化操作的工作原理是让它与网络技术相融合,这种方法重在让内部网络与外部网络结合成为一个,以实现数字技术的高准确度为目标。此外,这种方法将智能系统分为很多小模块,进而实现各模块之间相互独立又紧密联系,维持了智能系统的正常运转。 (三)可靠性的创新方法:智能终端安装 为了保证数字技术应用的可靠性,在电气自动化操作中可以采用智能终端安装方法来实现配置的有效运转。光纤技术是智能终端安装过程的关键技术,通过光纤连接,有效地采集和控制间隔层与智能终端的数据信息。此外,要对程序接口不断改进和完善,加强PC自动化平台与ERP等系统的连接,为了满足客户的需求,在连接过程中,一般采用TCP/IP作为通讯协议,以达到程序接口的有效性和标准化的目标,为数字技术智能化的实现提供必要条件。 总而言之,由于数字技术普遍的用于电气自动化中,使得电气体系的可靠性、可操作性、灵活性以及系统性得到很大的提高,同时也很大程度上减少了人力资源的成本以及机器维修的费用,进而使电气行业在市场竞争中的竞争力得以提高。在技术水平不断提高的前提上,数字技术在电气自动化工业中的应用前景不容小觑。 电气与化工论文:浅论化工行业电气的安全技术与安全管理 【摘要】化工行业是工业生产的重要部分,由于其生产经营特点,以及生产材料的危险性,使得电气安全工作成为化工行业的重中之重。为此,笔者分析了化工行业电气的环境与特点,并从安全技术与管理两方面提出相关对策。 【关键词】化工;电气;安全技术;管理 前言 化工行业是我国工业的关键构成部分,关系到国计民生。但当前在许多企业中,依然存在着对电气设备的安全问题与使用维护关注不够,对工作人员的安全管理也不充分,造成有的生产环节安全系数降低,加大了电气事故的危险性。所以,加强化工行业电气的安全技术水平与安全管理是必不可少的。 一、电气的工作环境与设备情况 (一)高温环境。化工电气往往有着许多热辐射,车间里的温度很多时候或有规律的高达三十五摄氏度以上的情况。比如配备了干燥炉、烘箱、焙烧炉与锅炉的车间厂房。 (二)潮湿环境。工作环境内部空气的湿度超过百分之六十,但小于百分之七十五,这样的环境可以称为阴湿环境。空气湿度达到百分之七十五,这样的环境是潮湿环境。如果空气的湿度几乎到百分之百,顶棚、墙壁、地面和设备基本是浸泡在湿气里面,这样的环境属于非常潮湿环境。而化工电气的许多工作环境 属于阴湿甚至非常潮湿的环境。 (三)多尘环境。在实际生产活动中,产生粉尘如果足够多,就会堆积在线路桥架上,或积淀于电气设备上。根据粉尘是否导电,可以细分成导电粉尘环境与非导电粉尘环境。 (四)腐蚀环境。由于化工生产的很多原材料都具有腐蚀性,这些材料会腐蚀电气设备的架构,破坏电气设备的绝缘。根据腐蚀性的高低可以分成弱腐蚀环境、中等腐蚀环境与强腐蚀环境三种。 (五)爆炸性危险环境。化工生产需要许多原料,大部分都是可燃性物质,如煤、甲苯、氢气等。在大气条件下,可燃性物质与空气的混合物被点燃爆炸后,燃烧将传至全部未燃混合物的环境是爆炸性危险环境。爆炸性危险环境内的电气设备如果选型不当或得不到较好的管理,容易酿成火灾甚至爆炸事故。 (六)导电设备。在金属制造的设备比较集中的环境,员工会和设备的金属接触,但很难能够和金属完全绝缘,发生漏电事故时会对人身造成伤害。比如在锅炉的炉壁内实施检查清洁等。 (七)电气设备。化工行业电气环境,可以分为会对工作安全有妨碍的自然因素与非自然因素。自然因素包含着雷电、静电之类;非自然因素包含着化工电气操作地点的各种环境条件。电气环境对安全生产是否有保障有着至为关键的地位,在分析化工生产电气的安全情况时,需要将电气环境首先考虑。1、雷电。雷电的破坏是通过直击雷、电磁感应等的热作用、物理性质的损伤而造成的。当车间、输电线路与管道设备受到雷击的时候,会形成强烈的高电压与强势电流,造成事故断电或者火灾甚至爆炸,对化工生产造成巨大危害。由此可见,雷电的防护对化工电气来讲,是非常必要的。2、静电。静电所包含的电量通常很小,但往往电压较高,很容易造成火花放电现象。静电的火花能够点燃易燃物质,造成一定的隐患,影响生产的质量,还会导致电脑、继电器、控制器等的电子元件的损坏。3、电磁辐射。电磁辐射往往容易被忽视,但其会导致信号中断或失误,仪器、仪表及自控系统失灵;另外,射频危害还表现为感应放电,可能给人以明显的电击,还可能与邻近的接地导体之间发生火花放电,在有爆炸性混合物的场所,这是非常危险的因素。 二、设备安全管理 (一)高温防护。化工企业在高温场所内的电气设备应提高防护等级,加强高温安全防护措施。对高温场所内的电气设备实行日检查制,确保设备的散热效果良好。 (二)湿度控制。潮湿环境内的高低压配电室及计算机机房等,需安装温湿度仪和空调,实时监测室内温湿度,同时加强巡检力度,及时开启空调调温除湿 (三)降低粉尘危害。可以通过密闭设备来生产,这样可以防止粉尘四处扩散。无法充分密闭的车间,在不影响生产的前提下,尽可能的利用半封闭罩、隔离室等办法来隔离粉尘与电气设备,把粉尘控制于局部范围中,防止粉尘的四散。 (四)预防腐蚀。环境中的化学腐蚀介质包括:氯气、氯化氢、腐蚀粉尘等。化工电器防腐蚀主要通过采用密封式或封闭式结构来提高其防腐蚀性能。电器具有可靠的进出导线密封装置。外露部件在设计和工艺上均采取防腐蚀措施。 (五)防止爆炸。用于爆炸性危险环境内的电气设备须选用防爆电气设备。防爆电气设备根据环境及介质的不同分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类;根据结构型式的不同主要有隔爆型、增安型等。当电气设备内产生电火花及危险高温,引燃壳内的爆炸性气体混合物时,隔爆型电气设备的隔爆外壳应能承受内部的爆炸压力而不破损;同时隔爆外壳的接合面应能将向壳外传播的爆炸火焰减弱至不能点燃周围的爆炸性气体混合物。增安型电气设备是对正常条件下不会产生电弧或电火花的电气设备,采取进一步的安全措施,提高其安全程度,防止电气设备内部产生电弧、电火花及危险高温。没有了点燃源,就不会发生爆炸事故。 (六)避雷与接地。化工企业内须建立安全可靠的接地网。避雷是在建筑物或设备顶部安装避雷带或避雷针,通过安全可靠的避雷引下线与地下的接地网相连,将雷电流引入大地。消除静电是将可能产生静电的设备通过接地引线把产生的静电导入大地。化工企业内所有不带电的导电设备和带电设备的不带电金属外壳都须通过接地引线与地下的接地网可靠相连,当有意外漏电事故发生时,接地引线将漏电电流导入大地,保障人员安全。 三、人员的管理 (一)单位领导要重视电气安全管理,可以将电气系统各环节分别确立第一责任人,达到每一环节都有安全负责人,确保国家的安全生产法规与相关规章制度能够切实落到实处。 (二)员工必须掌握安全技术、法律规章与劳动防护工作常识,熟悉自身岗位的运行方式、技术水平,把握操作时的隐患与危险环节,并能够熟练运用一定的防护手段。 (三)制订与完善相关规章制度,如电气安全管理规定,电气安全规程等,并宣传普及、贯彻执行。 (四)制度性的对电气系统所有环节实施安全检查,每个星期不能少于一回,对隐患排查、整改,使设备、消防器材与应急设施等保持完善备用的状态。 (五)不隐瞒隐患,对已经发生的电气事故要及时报告,并维持现场情况,分析了解情况与原因,对相关责任人不能姑息,保证责任落实到人。 结束语: 对化工行业电气实施安全考核,首先要进行系统安全分析,同时也要注意一些问题,比如多方引进学习同行业实践证明可行的操作方法,进行相关总结,争取为己所用。加强在计划制订时候的安全评价力度,做好全体和局部的联系。可以按照需要利用多种评价体系全面考量,以达到完善、全面。 电气与化工论文:探讨电气工程及其自动化工程建设与发展 摘要:随着我国科学技术的不断发展,我国的电气工程水平也得到了较大程度的提高。这也就在一定程度上使得社会工业化的发展对电气工程的发展提出了更高的要求,也就是进一步实现我国电气工程的自动化。本文主要先是分析了我国电气工程及其自动化的发展现状,并对我国电气工程在自动化在建设过程中产生的一些障碍进行了较为详细的研究,从而提出了一些适合电气工程自动化建设以及发展的意见。 关键字:电气工程;工程建设;发展策略 众所周知,经济的发展和社会的进步离不开我国电气工程的发展,也正是由于我国科学技术的发展使得一些部门对与电气工程提出了更高的要求,这也就在一定程度上促使了我国电气工程自动化建设的进程。如果电气工程自动化能够较好的完善,不仅仅能够更好的适应各个行业的要求,还能够满足自动化生产线的的需要,从一定程度上大大提高了各个行业的发展水平。 一、关于电气工程以及自动化建设现状 众多周知,我国的科技水平在近几年来得到了飞速发展,从一定程度上促进了电气工程水平的提高。不仅仅较之以前在电气的综合利用效率上有了较大水平的提高,更重要的是形成了一个较为完善的电气工程控制系统,从而能够在一定程度上满足工业自动化发展的一些要求。加快电气工程以及自动化的发展,不仅仅能够更好的提高一些部门在控制方式上的优化以及创新,同时也能够在一定程度上减轻相关技术人员的工作压力,提高相应的工作效率。 就我国目前各个行业的发展趋势来看,电气工程以及自动化必将成为我国行业发展的重要的一个组成部分。电气自动化不仅仅能够对经济的发展和社会的进步起到一定的促进作用,也是作为一些行业提高工业效率的一项重要措施。 二、关于电气工程以及自动化建设与发展的问题 虽然我国的电气工程以及自动化随着我国的科学技术得到了一定程度的发展,但是由于一些限制因素,使得电气工程以及自动化相关行业存在一些问题,本文经过分析,总结得到主要存在一下几个问题。 (一)没有进行相关的成本控制 众所周知,虽然我国的电气工程以及自动化以及发展的综合程度较大,但是就针对性却较差。这就容易造成一些企业在具体的使用过程中,相关的电气自动化不能够与企业自身吻合度较差,从另一个方面增加了企业的使用成本。而如果要想再开发一些更符合企业发展的软件以及技术,会增加软件开发的时间成本,从而也会增加企业的机会成本。 (二)工作效率较低,操作较复杂 由于电气工程以及自动化自身的特点,从而使得电气工程以及自动化要想得到较好的建设与发展则需要一个完整的系统。要想使得相关电气自动化能够提高工作的效率,保证工作的质量,这就需要相关人员对系统进行创新,从而能够满足电气工程以及自动化发展的需求,但是在具体的操作过程中,仍然同意出现工作效率较低的现象。与此同时,电气工程以及自动化需要对不同的对象进行不同的设计,这就加大了设计人员的工作难度,呈现出复杂化的特点。此外,网络技术的多样性对电气工程以及自动化建设与发展带来了不良的影响,造成了工作的繁琐与混乱,阻碍了电气工程以及自动化的建设与发展。 (三)数据传输出现问题 数据传输对电气工程以及自动化的建设与发展起着决定性的影响,数据传输的速度和安全性,决定着电气自动化的效率与安全性。但是在实际的电气工程以及自动化建设和发展中,数据传输方面存在着一些问题。一方面是传输效率的问题,另一方面是传输安全性的问题,造成了电气工程以及自动化发展的障碍,阻碍了电气工程以及自动化发展的准确性和安全性。 三、加强电气工程以及自动化建设与发展的方法 由于电气工程以及电动化的自身的复杂性,使得在其建设和发展的过程中会收到一些因素的制约以及影响,因此在行业发展的过程中面临着困境的时候,则需要从多个方面着手,根据电气工程以及自动化建设与发展过程中出现的问题,从而能够运用针对性较强的方法,才能够更加有效的促进电气工程以及自动化的建设与发展。 (一)加强技术方面的创新 众所周知,电气工程以及自动化是对技术有着较为严格的要求,所以要想使电气工程以及自动化有较大的发展,则必须要从技术优化方面加大力度,从而能够更好的突破技术方面的瓶颈,才能够更好的为自动化的建设和发展提供相关的技术支持。因此要建立一个统一的系统平台,根据商业终端客户的不同需求,对自身项目的运行特点进行分析,进而在统一的系统平台的支持下,实现对各种需求的满足。就当前的技术发展而言,嵌入式系统以及其他的控制系统,都需要借助统一的开发平台来实现系统的有效运行。可见,建立统一的系统平台,是电气工程以及自动化建设和发展的必然要求,一方面可以降低电气工程以及自动化的系统开发成本,另一方面还能大幅度的降低企业的运行成本。同时在建立统一的系统平台时,要按照一定的程序进行,做好开发目标的调查和研究,并充分分析行业与用户的相关信息,采用科学的管理模式对具体的操作进行有效的管理,特别是对实施环节、测试环节、开机环节以及运行环节的管理。这样不仅仅能能够在一定程度上减少企业的成本,并且能够提高企业的科学管理的水平,减少系统开发的费用以及系统开发的时间。 (二)对通用型网络结构进行探索 通用型的网络结构在电气工程以及自动化建设与发展中占有重要的地位,发挥了其独特的重要作用,可以实现企业在生产过程中的技术监管和企业管理以及设备的控制,在统一的系统中进行各个方面的工作,极大的提高了工作的效率,使工作变得更加快捷方便,同时提高了工作的安全性。另外,通用型的网络机构能够实现与各种管理系统以及中心控制系统的网络资源的配置,这样各种信息资源可以进行快速的有效的传输,真正的发挥了网络的作用,实现了网络结构的互通。可见,对网络结构进行探索有着远大的意义和现实的作用,这就需要技术人员的不断努力,加强技术方面的研究和分析,加强对网络结构的投入和探索,争取创建理想的通用型网络结构,为电气工程以及自动化的建设和发展提供重要的保障。 (三)加强对数据传输接口的建设 在电气工程以及自动化建设和发展的过程中,数据传输占有重要的地位,因此对电气工程以及自动化建设与发展要从数据传输的标准化建设着手,提高自动化系统的高效性、安全性以及快捷性。由于受到发展技术的约束和限制,我国的电气自动化建设过程中在数据传输接口方面还存在一定的缺陷和不足,这就需要利用已有的科技为支撑,借鉴其他国家先进的科技成果,加强对数据接口建设的探索,尽快实现数据接口的优化,实现程序的高效性,减少系统开发与运行的成本和时间,提高电气自动化的效率。 4、结束语 随着我国科学技术的不断发展,我国的电气工程水平也得到了较大程度的提高。这也就在一定程度上使得社会工业化的发展对电气工程的发展提出了更高的要求,也就是进一步实现我国电气工程的自动化。本文通过对我国电气工程及其自动化的发展现状,并对我国电气工程在自动化在建设过程中产生的一些障碍进行了较为详细的研究,从而提出了一些适合电气工程自动化建设以及发展的意见。希望能够为相关部门在进行优化企业的过程中提供一些参考价值。 电气与化工论文:化工项目中的电气施工现状与发展 摘要:本文介绍了化工项目中的电气施工现状与未来发展情况,在此基础上提出了工业中电气施工的重要性,阐述了施工阶段土建专业与电气施工配合工作,为化工工程的电气安装施工提供帮助工作。 关键词:化工工程;电气施工;现状;发展;配合 0引言 电气安装工程是整个化工工程项目中的一个重要组成部分,电气安装工程的好坏直接关系到工程质量、人身安全、投资效果、设备安全运行及节能的使用效果等。由于化工企业在设计与操作中不够规范,在电气安装中产生各种缺陷,留下安全隐患。随着当今科学技术和社会经济的急速发展,电气施工在建筑工程方面有了很大的进步和提高。整个工程的质量与其他施工项目必然发生多方面的联系,尤其和土建施工关系最为密切,施工中的协调配合就愈加显得重要。电气专业的施工和管理贯穿整个工程建设的始末,唯有树立“质量第一”的思想,采用科学的方法,严格地管理,认真把好每一道工序、每一个环节把好质量关,才能保证整个工程的质量。 1国内电气施工现状 面对入世后日趋激烈的国内外竞争,施工规范标准逐渐与国际社会接轨,各方面要求与标准都有所提高。化工施工企业一方面要正视自己的不足,另一方面也要充分利用难得的机遇,积极与国际接轨,提高自己的生存和发展能力。与此同时,国内存在的一些矛盾也逐渐体现出来。 1.1专业技术人员经验不足 由于长期受社会歧视及政策的原因,技术型工人在中青年这个年龄段(25-35岁)产生了脱节的现象。有经验的电气工程师虽然有很强的施工管理和组织经验,但文化水平及专业理论知识水平不高,对现行的国际标准(IEC)还没有完全接纳,对现行的电气规范也不是十分了解,对一些先进的技术如PLC控制及新型元器件性能等有似懂非懂的情况,只能一味的按图纸接线却不懂得原理,面对这种情况不得不在实践中去慢慢摸索。而刚毕业的大学生及技术工人虽然有理论知识但现场的施工经验又不足,还要有一个长期摸索接学习的时间。因此具有理论知识、实践经验及成本管理经验的复合型人才不多。 1.2施工管理人员素质不高 目前施工工程管理人员的现状是:技术素质较强,管理综合素质普遍不高,人文基本素质、尤其是国际化素质较为薄弱。在工程管理人才总量不足的前提下,工程实践中所需要的既懂工程技术、又精通工程管理、具有较强的人文、法律素质和国际化观念的中高级管理人才尤其十分匾乏。正因为施工工程管理人员素质问题才加剧了我国建筑工程质量问题、安全问题,并且造成了巨大的损失和浪费。新型的施工管理人员应同时具备知识、能力、人格素质,通过不断地自主学习和有效地绩效考核来提高施工管理人员的素质。 1.3施工质量下降 施工过程是控制电气工程质量的关键阶段。要严格控制影响工程质量和安全的因素,把施工中存在的质量问题尽量解决,以避免影响后序施工质量。由于施工单位在施工过程中为了降低施工成本,很少有专门的质量监督人员,到施工质量无法得到保障。另外材料成本问题,随着物价不断上涨,成本也随之不断增加,为了追求最大化的利益,也成为了施工质量下降的原因。虽然“企业的目的就是追求利润的最大化”,尽管从理论上讲无可厚非,但其中有一个误区,即不能一味单纯强调利润,为了利润不惜一切,忽视施工质量,工程质量的好坏直接关系到人民的生命财产和经济利益。 1.4社会因素 在化工项目施工单位,由于工作环境不是很好,长期工作在外,家庭工作关系难以平衡,另外国家对专业技术人员的待遇也不高,造成专业技术人员通常被有经验的工人所替代。 2化工项目的电气施工发展 随着科技水平的不断提高,电气施工技术的水平也相应得到了相当成熟的提高,特别是近年来随着电气施工在新材料、新工艺中的运用,一系列新技术的出现,不但解决了过去传统施工技术无法实现的技术瓶颈,而且使施工技术不断得到创新。一方面它降低了工程的成本、减少了工程的作业时间,另一方面更是增强了工程施工的安全可靠度,为整个电气施工项目的发展提供了一个更为广阔的舞台。国外先进技术的引进,都与传统的电气施工有着天壤之别,对电气安装的施工技术提出了许多新的要求,所有新产品、新工艺的应用,都需要经过工程技术人员进行大量的施工实践积累,最终得出大量的施工经验。 2.1新材料新工艺 接地材料从镀锌铁件向铜材变化。铜包钢接地圆线或绞线适用于一般环境和潮湿、盐碱、酸性土壤极产生化学腐蚀介质的特殊环境等高要求的工作接地、保护接地、防雷接地、防静电接地的水平接地体。铜包钢接地圆线是采用电镀、连铸等工艺制作的新型接地体,采用最先进的工艺将纯度99.9%铜覆盖至特制钢芯表面制成,导电性能与同等直径铜棒相同,但造价远低于纯铜,防腐性能远胜于镀锌钢材,具有导电性能好,低电阻、防腐性能优越、运输方便、施工方便、施工效率高等诸多优点,是替代圆钢、角钢、镀锌扁钢等传统接地材料的最佳选择。镀锌扁钢和作为接地体的镀锌角钢或钢管采用电焊连接,在连接处采用防腐油漆进行防腐,但由于焊接质量不能保证,且施工位置一般位于不易焊接的地方,接地电阻经常达不到设计和规范要求。铜包钢圆线制造工艺是采用电镀工艺,电气性能极佳,防腐蚀性优越独特,由于铜钢结合界面采用高温熔接,所以结合面不会出现残留物,不会出现腐蚀现象。 2.2自动化的发展 随着化学工业企业的发展规模越来越大,对自动化控制技术重视程度也相应提高,化工行业的自动化控制显得也越来越重要。因此,化工自动化控制的发展必须服从和服务于化工企业发展的大局,不断适应化工企业发展的需要,不断提高化工自动化控制水平。自动化程度越高,对火灾报警和人性化管理要求大大提高,装置内各种配套设施越来越多,比如自动火灾报警装置、紧急火灾广播、现场联络用广播对讲系统,电脑网络系统,电话系统、中央空调系统等,对装置中电气施工提出了极高的要求,在装置施工过程中利用计算机主要可以实现过程进度和计划的远程控制,过程资料利用计算机可以达到标准化和规范化,现场办公可以自行组建局域网,达到资源共享和及时信息,并与外部互联网进行技术交流,从外部得到需要的信息,对各种施工资料可以自行建立数据库进行管理,对数据可以及时进行筛选,发现其中问题,并可以利用数据库进行工作量统计和工程预决算,大大提高管理效率。化工生产企业是高危险性的高效益企业,它对生产的安全、操作和管理的要求极高。随着我国科学技术的进一步发展,与国外沟通日益密切,各种新设备、新技术会不断地被发明和投入应用,必然会使电气施工产生一个大的飞跃。 3与土建专业施工相配合 建筑工程的施工是比较复杂的,它包括土建、给排水、采暖通风、电气安装专业等等。在施工中如果某一专业或工种只考虑本身的工作,势必影响其他工种的施工,而且本专业或工种的工作也难以做好。有时会造成经济或质量上的损失。为了让整个工程的更顺利完成,电气安装施工人员与土建施工人员要加强联系与协作。施工阶段的主要工作是:配合土建和其它施工单位施工,预埋电缆电线保护管和支持固定件、预留安装设备所需孔洞、固定接线箱、灯头盒及电器底座、安装电气设备等。随着土建工程的进展,逐步进行设备安装、线路敷设、单体检查试验。工程施工实践表明,电气安装工程中的施工配合是十分重要的。要做好配合工作,电气施工人员不仅要有丰富的实践经验和对整个工程的深入了解,而且还要有高度的责任感,这样才能使工程做到完美。 4结束语 在化工工程项目施工过程中,电气工程的施工是一个全面、系统的工程,其施工质量的控制管理设计到人、材、物、时间和空间等方面。电气施工工程系统在化工项目建设中,起到了十分重要的作用。 电气与化工论文:建筑电气与智能化工程质量通病的防治措施 【摘 要】随着经济的快速发展,建筑行业也呈现出快速发展的趋势。电气工程作为建筑工程中的一个重要组成部分,在施工的过程中逐步受到施工单位的重视。但是随着建筑电气工程数量的增加,其产生质量问题的几率增加。另外,由于建筑电气是一种新兴的技术,在使用的过程中还不够完善,还存在着很多的质量问题。本文就当前电气工程施工中常发生的质量问题,进行了总结和分析,提出了相应的预防措施,为同行业提供参考。 【关键词】建筑工程;电气工程;施工;质量通病;防治措施 随着人们生活水平的逐步提高,对建筑物的使用功能要求越来越高,电气工程作为建筑工程的一个重要组成部分,在近年来增添了许多新的内容。但是在施工中,经常发生各种各样的问题导致电气工程无法正常的运行,本文将对施工过程中常见的质量通病进行归纳和总结。 一、电气工程施工质量的通病分析 (一)配电箱安装问题 在进行配电箱安装的过程中,往往容易出现配电箱的坐标不准确的现象,这时容易出现嵌入到墙面的现象,或者是发生移位、变形的现象;或者由于配电箱里面的垃圾没有得到及时的清理或者防腐工作不到位现象而使配电箱箱体遭到一定程度的破坏;当箱面板不能紧贴墙面时,这时会出现缺少回路编号的现象,使得布线的排列没有顺序;部分铁制配电箱体用电、气焊割大孔;配线管插入箱内长短不一,不顺直;入箱导管入箱位置随意布置,盘后接线混乱;箱体零线、保护地线未从汇流排接出。另外,在进行布线作业时,很多没有进行绑扎或者是没有有效的按压时,甚至出现导线被剪断的现象,最终导致配电箱内的线路紊乱,出现零线和地线凌乱交接,箱内没有配置专用的接地螺栓。在配电箱安装好以后,没有进行详细的检测就进行送电,留下一定的安全隐患。 (二)照明方面的问题 由于存在着开关、插座面板的不平整,在与建筑物进行接触的过程中出现了裂缝,开关不能切断相线,出现开与关的方向不一致的现象。插座的有关线接的比较凌乱,有的三孔插座根本就无接地线。螺口灯头接线不正确,软线吊灯灯头长度不足,没有做相应的保险扣,货调盒内的保险扣不能起到相应的作用。部分建筑照明工具安装偏位;成排灯具的水平度、直线度偏差较大等问题。这些现象是由预埋灯盒时位置出现问题,有偏差,安装时又没有采取有效的补救措施。另外,特殊地区的照明工具型号、规格、安装位置与高度应符合标准,如卫生间、厨房内设计应为防水灯,高于地面2.4米时,其金属外壳应做保护接地,并有专用接地螺栓,具有标识。采用螺口灯头时,如相线未接于螺口灯头中间的端子上,而是将零线接在该端子上,很容易造成安全事故。在施工的过程中出现偷工减料的现象,留下安全隐患。 (三)电线管铺设方面 当前施工中普遍存在着薄壁管代替厚壁管,PVC管代替金属管的现象,在使用金属管的时候对口毛的刺不进行处理,而是直接进行对口的焊接,在焊接的过程中出现严重的点焊的现象,钢管不接地或是接地不牢固;另外管子埋墙、埋地的深度不够,影响土建工程的进行;管理通过相应的结构没有设置路箱,留下很大的安全隐患。 在施工过程中经常会遇到厚壁钢管对焊连接产生内部结瘤,使穿线缆时损坏绝缘层;而薄壁钢管在焊接时会产生烧穿,埋入混凝土时会渗入浆水,导致导管堵塞等问题。 (四)防雷接地方面 避雷带通常是采用非镀锌圆钢,这种圆钢的定位不合理,同时感观的质量比较差;引下线截面小于避雷带的焊接面,这种结构产生的后果就是焊接的质量比较差,高出建筑物的部分未能与防雷装置形成可靠连接;接地的深度和间隔不够,焊接面不够,没有做好防腐的处理工作,接地的电阻比较大,不符合设计的要求。部分操作人员由于责任心不强,或焊接技术不熟练,焊接操作技术差。为防止此类现象出现,应加强操作人员责任心,提高焊接技术,不允许出现焊缝,不允许随意用螺纹钢代替圆钢作搭接。 (五)接线不符合要求 在进行施工的过程中,预埋线盒没有形成牢固的固定,出现模板胀膜,这些因素造成在安装的过程中出现坐标不准确的现象。施工人员在操作的过程中没有责任心,对电器的使用安全重要性的认识不足,在施工的过程中为了获取更多的经济效益,往往使用比较便宜的材料,根本不去调查材料是否符合标准。为了更快的完成工程,在施工的过程中出现偷工减料的现象,致使给建筑工程留下更大的安全隐患。 二、电气工程质量通病的防止措施 (一)配电器的安装处理 在进行配电箱的安装工作前,要求相关的技术人员做好充分的准备工作,详细的了解箱盒内的坐标和标高,利用钢筋套圈焊接将箱盒进行固定,防止出现移位或者变形的现象。配管和箱盒的预埋要符合设计的规范要求,按照相关的规定做好防腐蚀的处理,避免出现上锈的现象,剔除管口的毛刺,在入箱入盒是要加以保护。配电箱应开圆孔,应使用开孔器开孔或钻扩孔后再用锉刀去毛刺,防止穿线时损伤电气绝缘层;电线管导入配电箱时应平整,管口用护套锁紧,防止倾斜;引入引出线应有适当余量,以便检修,应成束放置,尤其是多回路导线不能有交叉现象;同一端孔上导线不可多于2根,须保证防松垫圈等零件齐全。配电箱安装好以后,要进行认真的检查工作,确保导线之间接触性良好,并且做好导线间、导线对地间的绝缘电阻的测量,确保能够正常送电。 (二)照明灯的安装处理 在安装照明等的过程中,定位准备相当重要,特别是在安装成排的灯具以及吊扇接线盒的安装时,应该保证预埋定位的准确性,安装过程中出现的误差要在许可的范围之内。日光灯的安装要保证选择规定的型号。合理安排定置预埋线接线盒的位置,尽量保证偏在一侧,不要放在灯的中心。 (三)电管敷设的处理 加强对施工现场施工人员的质量控制,对施工人员进行针对性的培训,管理人员要求熟悉有关的管理规定,保证在监督管理的过程中严格管理。电线层不能出现并排紧贴的现象,如果在施工中很难明显的分开,可以采用小水泥块来将其隔开。电管线埋入砖墙内,其表面的距离不应小于15mm,保证敷设的管道横平竖直。在进行管子弯曲是要用专业的弯管机进行使得弯曲处平整光滑,不宜出现扁折或是凹痕的现象。在预埋PVC电线管时,应该进行使用钳夹扁,应该选用符合管径的PVC塞头进行封盖管口,并用胶布进行绑扎牢固。 (四)预防的措施 加强对相关人员的专业技能的培训,保证焊接工作的顺利进行。增强管理人员和焊工的责任心,对于出现焊接不合格的现象,要是敲掉焊渣,刷上防锈漆。作为引下线钢筋的土建如果是对头碰焊的,应该在焊接处按照相关规定补搭接圆钢。 (五)接线的处理 在进行接线的时候应该与土建专业进行密切配合,准确牢固的固定线盒,在安装面板后要饱满补缝,不许出现留有缝隙的现象,做好面板的清洁保护工作。加强监督管理,确保开关和插座中相关线准确安装。安装结束后不能将安装的线头裸露在外,同时为了牢固压紧导线,应该将单芯线插入线孔时扭成双股,然后用螺丝钳拧紧。 三、结束语 建筑工程中电气的质量直接决定着建筑物的使用功能,随着电气工程的广泛受用,电气工程对建筑行业产生了很好的效益,影响着建筑行业的发展。因此,应该加强对建筑电气施工过程中管理,减少质量通病的发生,确保整个建筑电气工程的施工质量。 电气与化工论文:电气自动化工程控制系统关键技术与应用研究 [摘 要]电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,控制理论和电力网理论是电气工程及自动化专业的基础。电气自动化工程控制系统在企业发展中占有越来越重要的地位。电气自动化工程控制系统将电气自动化系统进行统一化管理,采用标准化接口,保证安全的进行电气自动化工程生产。本文介绍了电气自动化工程控制系统的现状,电气自动化工程控制系统信息技术集成化,使电气自动化工程控制系统维护工作变得更加简便,节省了资金和材料,提高了可靠性。 [关键词]电气自动化工程;控制系统;信息集成化;标准化接口 我国的电气自动化产业的发展十分的迅猛,很多的行业已经开始将自动化控制成为生产中的重要设备技术,成为生产力扩大的有利的保障。电气自动化工程控制系统是现代化工业的重要方向标,在现代先进科学技术领域中处于核心位置。电气自动化工程的未来发展方向是能够推动社会的全面发展与进步,这就要求电气自动化工程必须依靠先进的科学技术。对于电气自动化工程企业来说,电气自动化技术能够最大程度的降低人工劳动的强度,提高检测的精准度,增强传输信息的实时性、有效性,保证生产活动的正常开展。同时,减少了发生安全事故的可能,确保设备能够正常的运行。介绍了电气自动化工程控制系统的现状,详细讨论了电气自动化工程控制系统的发展趋势,论述了加强电气自动化工程控制系统建设的若干建议。 1 电气自动化工程控制系统 社会在不断的发展进步,科学技术水平也在不断的提高,科学技术在各个工程领域所占的 比重也越来越大,许多行业实行的智能化、自动化技术都离不开电气化与之配合设置。我国的电气自动化技术经历了几十年的发展之后,已经获得了不错的成绩。与国际水平相比我国的电气自动化技术水平还是不够高的,伴随着市场经济规模地不断扩大,电气自动化市场中出现了大量的竞争对手,加剧了企业的市场竞争环境。企业要充分发挥自身的生产优势,才能在一些行业中占有重要的位置。 1.1 电气自动化工程控制系统的信息集成化 电气自动化工程控制系统中信息技术的运用主要体现在:一方面是指管理层面上纵深方向的延伸。企业中的管理部门使用特定的浏览器对企业中的人力资源、财务核算等数据信息进行及时存取,同时也能够有效的监督控制正处于生产过程中的动态形式画面,可以及时掌握关于企业生产信息的第一手资料;另一方面是指信息技术会在电气自动化设施、系统与机器中进行横向的拓展。伴随着不断应用增加的微电子处理器技术,原来明确规定的界面设备逐渐变的模糊了。与之对应的结构软件、通讯的能力和统一、运用都比较容易的组态环境慢慢变的重要起来。 1.2 电气自动化工程控制系统的标准 语言规范是Windows NT和IE在电气自动化工程的发展领域,发展的主要流向已经衍变成为人机的界面,因为PC系统控制的灵活性质以及容易集成的特性使其正在被越来越多的用户所接受和使用。同时电气自动化工程控制系统使用的标准系统语言使其更加容易进行维护处理。 1.3 电气自动化工程分布式控制系统 伴S着企业对DCS 系统的实际应用,这一系统所存在的缺点也渐渐显现出来。因为DCS系统属于模拟数字的混合体系,它所使用的仪表装置仍然是模拟的传统型仪表,其可靠性很低,在维修使用的工作中异常困难;生产商家之间缺乏协议的统一标准,缺乏维修使用的互换性;昂贵的价格。信息时代的飞速发展导致了电气自动化工程系统的技术创新。 1.4 集中监控的方式进行的控制系统 因为集中控制方式的系统控制是要把所有的功能全部放入一个处理器中,所以处理速度是很慢的,导致了机器整个运行速度的减慢。要把所有的电子自动化设备放入监控之中,就造成了监控对象的数量过于庞大,也导致了主机空间的不断下降,同时增加了大量的电缆数量,使得投资的整体费用提高了,电缆进行较长距离的传输也会对整个控制系统的可靠性产生影响。因为集中进行监控的联锁与隔离刀闸中的闭锁使用的都是硬接线,使设备没有办法进行继续操作。加上这一接线进行反复接线时会很繁杂,查线工作就会更加困难,这样加大了维护工作的难度,也会因此而产生错误的操作,使整个电气自动化工程控制系统无法积极进行操作。 2 电气自动化工程控制系统的发展 2.1 电气自动化工程控制系统的创新技术 我国制定出了电气自动化工程长期发展的计划,在逐渐开放的环境中,不断的提升电气自动化工程控制系统的创新能力,创新集成能力以及引入、消化、重新吸收的创造能力。不断追求发展产品自身的技术创新,大力致力于电气自动化工程系统的自主知识产权的产品研究,为电气自动化工程进行自主创新创造更宽更广的空间。一定要确定电气自动化企业中创新技术的主导位置,提供优厚的政策环境,健全机制体系,加速实行国家重大的科技研究项目。国家目前情况下的国内企业主要是生产中低档次的产品,产品在国内市场的格局主要适用于中小形势的项目。电气自动化工程企业应该尽量打开科技创新的市场局面,积极转换经济的增长模式,逐渐提升创新实践能力。 2.2 统一化的电气自动化工程系统 统一电气自动化工程系统能够实现电气自动化产品的周期性设计、测试与实行、开机与调试、维护与运行等,这样能够最大限度的所见设计到完工之间的资金和时间。将电气自动化系统实行统一化管理,关键能够达到客户的需求,也就是把开发系统彻底从运行系统中独立出来。对于电气自动化工程控制系统来说,是成功的将电气自动化系统进行通用化。电气自动化工程的网络构成应该保障控制现场的设施、计算机的监管体系、企业工程的管理体系中的通讯数据保持通畅。实行网络的体系计划时,不管是使用现场总线还是通讯系统的以太网,需要保障控制元件级到办公室的环境之间自动化的整体通讯。 2.3 电气自动化工程控制系统的标准化接口 因为微软公司的标准技术,有效的缩减了工程的成本和时间,实现了办公室系统和电气自动化系统资源数据的共享交换。当企业同相关的系统进行连接时,因为电气自动化系统策方案的重要性,需要使用的操作系统是 Win-dows XP,那么办公室通讯使用的标准是IP 系统,自动化控制和管理系统两者之间重要接口的建立是通过PC系统。程序的标准化接口确保了厂家之间进行的软硬件交换数据,将通讯产生的困难解决了。 3 现场总线技术的创新使用 可以节省大量的电气自动化成本电气自动化工程控制系统中大量运用了现场总线与以太网为主的计算机网络技术,经过了系统运行经验的逐渐积累,电气设备的自动智能化也飞速的发展起来,在这些条件的共同作用下,网络技术被广泛的运用到了电气自动化技术中,所以现场的总线技术也由此产生。这个系统在电气自动化工程控制系统设计过程中更加突显其目的性,为企业最底层的设施之间提供了通信渠道,有效的将设施的顶层信息与生产的信息结合在一起。针对不一样的间隔会发挥不一样的作用,根据这个特点可以对不一样的间隔状况分别实行设计。现场总线的技术普遍运用在了企业的底层,初步实现了管理部门到自动化部门存取数据的目标,同时也符合了网络服务于工业的要求。 电气与化工论文:电气自动化工程控制系统技术分析与应用 [摘 要]电气自动化工程控制系统是现代化工业的重要方向标,电气自动化工程控制系统在油田企业发展中占有越来越重要的地位。电气自动化技术经历了几十年的发展之后,与国际水平相比国内的电气自动化技术水平还是不够高的,电气自动化工程控制系统将电气自动化系统进行统一化管理,采用标准化接口,保证安全的进行电气自动化工程生产。 [关键词]电气自动化工程;控制系统;信息集成化;计算机网络技术;总线技术 电气自动化工程控制系统在油田企业发展中占有越来越重要的地位。本文介绍了电气自动化工程控制系统的现状,电气自动化工程控制系统信息技术集成化,使电气自动化工程控制系统维护工作变得更加简便,总结了一些电气自动化系统缺点,并根据这些缺点提出了使用现场总线,节省了资金和材料,提高了可靠性。电气自动化工程控制系统将电气自动化系统进行统一化管理,采用标准化接口,保证安全的进行电气自动化工程生产。 1 电气自动化工程控制系统 1.1 电气自动化工程控制系统的信息集成化 电气自动化工程控制系统中信息技术的运用主要体现在:一方面是指管理层面上纵深方向的延伸。企业中的管理部门使用特定的浏览器对企业中的人力资源、财务核算等数据信息进行及时存取,同时也能够有效的监督控制正处于生产过程中的动态形式画面,可以及时掌握关于企业生产信息的第一手资料;另一方面是指信息技术会在电气自动化设施、系统与机器中进行横向的拓展。伴随着不断应用增加的微电子处理器技术,原来明确规定的界面设备逐渐变的模糊了。与之对应的结构软件、通讯的能力和统一、运用都比较容易的组态环境慢慢变的重要起来。 1.2 电气自动化工程控制系统的标准 语言规范是 Windows NT 和IE在电气自动化工程的发展领域,发展的主要流向已经衍变成为人机的界面,因为PC系统控制的灵活性质以及容易集成的特性使其正在被越来越多的用户所接受和使用。同时电气自动化工程控制系统使用的标准系统语言使其更加容易进行维护处理。 1.3 电气自动化工程分布式控制系统 伴随着企业对DCS 系统的实际应用,这一系统所存在的缺点也渐渐显现出来。因为DCS 系统属于模拟数字的混合体系,它所使用的仪表装置仍然是模拟的传统型仪表,其可靠性很低,在维修使用的工作中异常困难;生产商家之间缺乏协议的统一标准,缺乏维修使用的互换性;昂贵的价格。信息时代的飞速发展导致了电气自动化工程系统的技术创新。 1.4 集中监控的方式进行的控制系统 因为集中控制方式的系统控制是要把所有的功能全部放入一个处理器中,所以处理速度是很慢的,导致了机器整个运行速度的减慢。要把所有的电子自动化设备放入监控之中,就造成了监控对象的数量过于庞大,也导致了主机空间的不断下降,同时增加了大量的电缆数量,使得投资的整体费用提高了,电缆进行较长距离的传输也会对整个控制系统的可靠性产生影响。因为集中进行监控的联锁与隔离刀闸中的闭锁使用的都是硬接线,使设备没有办法进行继续操作。加上这一接线进行反复接线时会很繁杂,查线工作就会更加困难,这样加大了维护工作的难度,也会因此而产生错误的操作,使整个电气自动化工程控制系统无法积极进行操作。 2 电气自动化工程控制系统的发展 2.1 电气自动化工程控制系统的创新技术 我国制定出了电气自动化工程长期发展的计划,在逐渐开放的环境中,不断的提升电气自动化工程控制系统的创新能力,创新集成能力以及引入、消化、重新吸收的创造能力。不断追求发展产品自身的技术创新,大力致力于电气自动化工程系统的自主知识产权的产品研究,为电气自动化工程进行自主创新创造更宽更广的空间。一定要确定电气自动化企业中创新技术的主导位置,提供优厚的政策环境,健全机制体系,加速实行国家重大的科技研究项目。国家目前情况下的国内企业主要是生产中低档次的产品,产品在国内市场的格局主要适用于中小形势的项目。电气自动化工程企业应该尽量打开科技创新的市场局面,积极转换经济的增长模式,逐渐提升创新实践能力。 2.2 统一化的电气自动化工程系统 统一电气自动化工程系统能够实现电气自踊产品的周期性设计、测试与实行、开机与调试、维护与运行等,这样能够最大限度的所见设计到完工之间的资金和时间。将电气自动化系统实行统一化管理,关键能够达到客户的需求,也就是把开发系统彻底从运行系统中独立出来。对于电气自动化工程控制系统来说,是成功的将电气自动化系统进行通用化。电气自动化工程的网络构成应该保障控制现场的设施、计算机的监管体系、企业工程的管理体系中的通讯数据保持通畅。实行网络的体系计划时,不管是使用现场总线还是通讯系统的以太网,需要保障控制元件级到办公室的环境之间自动化的整体通讯。 2.3 电气自动化工程控制系统的标准化接口 因为微软公司的标准技术,有效的缩减了工程的成本和时间,实现了办公室系统和电气自动化系统资源数据的共享交换。当企业同相关的系统进行连接时,因为电气自动化系统策方案的重要性,需要使用的操作系统是 Win-dows XP,那么办公室通讯使用的标准是IP 系统,自动化控制和管理系统两者之间重要接口的建立是通过PC系统。程序的标准化接口确保了厂家之间进行的软硬件交换数据,将通讯产生的困难解决了。 3 现场总线技术的创新使用 可以节省大量的电气自动化成本电气自动化工程控制系统中大量运用了现场总线与以太网为主的计算机网络技术,经过了系统运行经验的逐渐积累,电气设备的自动智能化也飞速的发展起来,在这些条件的共同作用下,网络技术被广泛的运用到了电气自动化技术中,所以现场的总线技术也由此产生。这个系统在电气自动化工程控制系统设计过程中更加突显其目的性,为企业最底层的设施之间提供了通信渠道,有效的将设施的顶层信息与生产的信息结合在一起. 针对不一样的间隔会发挥不一样的作用,根据这个特点可以对不一样的间隔状况分别实行设计。现场总线的技术普遍运用在了企业的底层,初步实现了管理部门到自动化部门存取数据的目标,同时也符合了网络服务于工业的要求。 电气自动化工程控制系统是现代化工业的重要方向标,在现代先进科学技术领域中处于核心位置。电气自动化工程的未来发展方向是能够推动社会的全面发展与进步,这就要求电气自动化工程必须依靠先进的科学技术。对于电气自动化工程企业来说,电气自动化技术能够最大程度的降低人工劳动的强度,提高检测的精准度,增强传输信息的实时性、有效性,保证生产活动的正常开展。同时,减少了发生安全事故的可能,确保设备能够正常的运行。介绍了电气自动化工程控制系统的现状,详细讨论了电气自动化工程控制系统的发展趋势,论述了加强电气自动化工程控制系统建设的若干建议。 电气与化工论文:电气自动化工程控制系统的研究与探索 摘 要:目前我国对工业化领域进行大规模的发展,作为工业化领域核心内容的电气自动化自然也随之不断进步。文章从三个方面对电气自动化进行了研究:电气自动化的现状;电气自动化的发展趋势;电气自动化发展的合理化建议。 关键词:电气自动化;工程控制;重要性 前言 时展至今天,国内各行各业都在科技的推动下得到了空前的进步,以经济建设为主的发展理念得到了人们充分的认可。国家要想在国际上占有一席之地必须强国,而强国的关键就是要大力发展现代化工业,由此看来我们应该给予电气工程及其自动化产业充分的肯定,并大力发展该领域中的各种技术。文章以发展的角度对电气自动化进行了深入的研究与分析。首先谈发展现状,其次论发展趋势,最后提出一些合理化建议。文章期望能够通过作者的观点分析对该行业的从业者有所帮助。 1 概述电气自动化工程的现状 电气工程技术有着悠久的历史,这门技术的理论基础为电磁学,以此不断研究和发展,在科技不断创新的基础上形成了一门专业的学科。在其发展的这几十年间,我国电气工程技术及其电气自动化控制系统研发取得了骄人的成果。然而同国际水平横向相比,我们的技术和系统还存在着一些不足。目前国内电气自动化工程的研究主要体现在以下三个方面:集成化的电气自动化工程控制系统,规范化的电气自动化工程控制系统标准语言和集中化的电气自动化工程控制系统监控。 2 电气自动化控制系统的发展趋势 2.1 电气自动化控制系统的技术不断创新 目前党中央提出“大众创业,万众创新”的发展理念,这就要求各行各业都要积极的进入到行业创新的发展阶段。只有不断创新才能激发企业的生存活力,才能保证企业的核心竞争力。在电气自动化工程控制领域,我们急需的就是进行技术类别自主知识产权的研发,也只有这样我们的电气自动化工程控制系统才能在世界范围内占有一席之地。 2.2 电气自动化控制系统不断的统一化 电气自动化工程控制系统科学良性发展的另一前提是实行电气自动化控制系统的统一化。统一化能够指导电气自动化工程控制系统产业链中各个环节的运行,尤其在产品周期性、设备维修和养护、客户需求的满足这三方面体现尤为突出。 2.3 电气自动化控制系统不断的标准化 行业发展到一定阶段既要制定行业标准,所谓没有规矩不成方圆。如果任由各企业独自研发企业内部的控制系统则会形成闭门造车,设备产品互不通用的现象,这样既不利于企业市场的推广和发展,也不利于整个行业的科学发展。而电气自动化工程控制系统的标准化即体现在设备接口标准化的问题上,解决了接口的问题也就解决了各企业设备互通的问题。 2.4 电气自动化控制系统不断的安全化 信息时代不断发展,作为电气自动化工程控制系统核心部分的计算机及其网络的出现给我们的生产生活提供了极大的帮助,我们在享受着信息时代便利的同时也不要忽视安全的重要性。这些年不断出现的安全事件给我们造成了很大的经济损失,如何提高电气自动化工程控制系统的安全性也是我们要考虑的重要问题之一。 3 电气自动化工程控制系统的建设与发展的合理化建议 电气工程及其自动化是工业发展必不可少的重要前提,电气工程及其自动化的发展在一定程度上能够代表一个国家工业水平的发展,因此国家应该大力发展电气工程及其自动化技术,强化电气工程及其自动化在国家建设中的重要地位与作用。以下对于电气自动化工程控制系统的建设与发展提出几项合理化建议。 3.1 电气自动化工程控制系统建设要数字化 目前我们正处于信息爆炸的时代,互联网+,大数据,云计算等等这些名词和概念正逐步占据我们的世界。社会的一切发展都以数据为依托,工程领域的发展也不例外,并且工程领域的数字化发展在当今时代显得尤为重要。电气自动化工程控制系统的输入、处理及其输出都以数字信息为基础。在输入端收集系统所需的大量实体参数数据,汇聚到中央处理机后由处理机进行数字信息的整合分析,最后得到的结果由输出端输出。这样的工作模式适应于时展的需要,也是今后电气自动化工程控制系统发展的必然趋势。 3.2 电气自动化工程控制系统建设要创新 电气自动化工程控制技术如果想要发展就必须得到市场的认可,也就是说企业需要将电气自动化工程控制系统推向市场,供社会需要。如何占领市场,这就需要从成本角度进行考虑,包括研发成本,生产成本,运营成本,维护成本等等,尽可能的去降低成本,提高产品的性价比。如何降低成本,这就又要加大创新的力度,创新性也是行业发展的原动力,只有不断创新才能够永远保持行业的活力,才能够保证行业的发展。 3.3 加强电气自动化企业之间的协作 合作也是企业共同发展,推动行业进步的重要方法之一。合作分为两种形式:其一是指企业与企业之间的合作;其二是校企合作。前者能够最大程度整合并利用行业资源,从研发到生产,从销售到运营,从维护到经验的积累,企业在各个环节中都能够资源共享,共同协作完成任务,这对电气自动化工程控制技术的发展起着推动作用。校企合作能够保证企业新鲜血液的不断注入,维持企业生命力。同时,校企合作的方式对于学校来说也是很好的实训机会,学校可以根据行业发展的不同阶段调整教学计划,培养出适应时展需要的专业人才。学校实验室也可以提供行业的技术支持,为行业的科学发展保驾护航。 4 结束语 当今时代是以经济建设作为国家发展战略的时代,经济建设是立国之本。在经济建设这一大课题的指引下,电气自动化控制领域在工业化建设与发展中起着至关重要的作用。在工业建设中我们要面对诸多的问题,例如企业生产、运营等成本过高;在产品生产过程中产品精度达不到同行业国际领先水平标准;生产线容易出现因人为或机械原因而导致的事故;产业链各个环节安全性能低下等等。文章首先对电气自动化在国内外的发展现状进行了说明,接着从四个方面对电气自动化未来的发展趋势进行了展望,最后对电气自动化在信息领域、创新角度和协同工作角度提出了一些合理化建议。文章作者希望通过文章的内容提供给电气自动化技术人员一定的指导意见,推动该行业科学良性的发展。 电气与化工论文:化工厂电气与自动控制系统的防雷技术研究 【摘 要】随着我国经济不断发展,计算机技术,自动化控制技术逐渐成熟,被广泛使用于化工工厂生产中。科学技术发展速度迅猛,工业自动化控制系统逐渐得到改善,系统发展超多功能和大型化方向迈进。然而,由于化工自动控制系统机房、信号线以及化工仪表等等受到雷击问题较为严重,导自动控制系统无法运行。文章分析化工厂电气和自动控制系统防雷措施。 【关键词】化工厂电气 自动控制系统 防雷研究 1 前言 随着电气设备和电子设备大量出现,设备被广泛应用。逐渐实现工业生产自动化,自动化发展水平高。但是,在使用过程中,自动化控制设备和电气设备抗干扰能力比较低,时常受到雷电影响,严重阻碍工业经济发展。一般而言,在设备运行中,一旦电压过低,就特别容易出现雷电危害。 2 雷电对化工厂控制系统造成的危害 2.1 直击雷的危害 众所周知,雷电是一种常见的自然现象,雷电的出现会带来经济破坏和生命安全,后果非常严重。雷电对化工厂控制系统危害非常大,产生的电磁脉冲干扰影响也很大。如果化工厂遭到雷击,不但是建筑受到了损害,会使得电子系统和DCS无法运行,从而导致设备损坏加重,影响化工厂无法正常运行,人们生命安全难以得到保障。直击雷产生的危害非常大,它直接作用于自动化仪表和化工控制设备上,雷电一旦产生,会形成大量的电流,使得设备遭受破坏。最明显的危害是,连接装置中会形成较强的电流,会影响到电阻压降,从而使得电位逐渐升高,这直接破坏了系统。 2.2 电磁脉冲干扰 电磁脉冲干扰主要是在打雷瞬间形成的,当强大的雷闪电电流产生之后,脉冲电磁场会特别强,会有超强的电磁脉冲出现。在一定范围内,产生巨大影响。因此,这也被称为感应雷。这种雷击对化工厂设备产生巨大影响,会使得设备和导线出现破坏,从而埋下巨大安全隐患。 3 化工厂电气和自动控制系统雷电防护 3.1 合理接地 该方式实践证明,自动化控制和化工厂电气使用合理的接地方式之后,对雷电防护有重要作用。合理接地最为关键的环节是,根据接地电阻大小来确定,接地电阻数值较小,雷电流泄放的能力会非常强。对雷击物高电位保持能力会非常低,导致的危害特别大。在化工雷电防护进程中,选择合理的接地方式,能发挥出巨大的作用。而合理的接地防水主要有建筑物接地、强电系统接地和计算机控制系统接地这几种。其中计算机控制系统是一项特殊的电气系统,系统接地电阻使用标准较低,需要进行重新设置。举个例子:计算机系统直流工作电阻应该小于2欧,系统运行工作电阻应该小于4欧姆,安全保护地电阻应该小于4欧姆。在化工厂计算机系统遭受到,雷击之后,计算机系统同地网系统会形成较高的电位。因此,在进行设置进程中,需要使用计算机和地网控制系统,在保持距离10以上执行安全防护。当需要引入接地线时,电网和接地线理当保持一段距离。因此,需要选择屏蔽或者是绝缘措施进行应对。 3.2 电磁屏蔽 在化工厂电气和自动控制系统中引入或者引出的电缆线需要设置在电缆槽盒内,并且在不同的阶段的电缆槽盒之间应该采用金属进行联接,从而保证整个电缆槽盒内的电路畅通。就不会形成新的电子脉冲,当槽盒被雷击之后,槽盒内的电缆线不会出现被破坏现象,因此也不会出现危害或者干扰。设计过程中,为了保障槽盒雷电电压满足自动化控制需求,需要将电缆引入控制内,进行设置时,激昂电位相连接在一起。并且对其他的管线也理当执行电位相连接,避免雷电危害出现。在化工厂防雷设置时,借助自动化控制室和电气控制室,在墙面、门窗以及钢筋位置进行连接安装,从而形成一个有效地避雷网。这就能有效地避免因为雷电形成的电磁脉冲影响,保障自动化控制系统和电气安全运行。针对于一些特殊的仪器仪表,电缆没有进行完好设置,电缆槽盒进行雷电设计,应该选择合适的方式,实现电缆线设置。保障屏蔽层和化工厂控制系统实现相互电位连接。 3.3 使用SPD 可以合理使用SPD,化工厂电气和自动化控制系统中,使用了SPD,最重要的作用是,当电感应直接流入信号传输线中时,电力线瞬间会受到电压限制。保障了自动化设备和电气设备不会受到电压穿极影响。使用SPD还可以将自动化设备和电气电压控制在合理的范畴内,较好发挥出防雷作用。在化工厂自动控制系统中,控制系统都会选择电位连接方式,为了避免电磁场干扰现象。控制系统的启动会形成一个较大的避雷网,防止不必要的电流进入。因此,在控制系统中,线路的安装一般都会采用SPD系统。而且在配电系统和仪表设备之间,现场仪表以及PLC控制设备之间都需要有SPD系统保障。能使得整个化工厂系统都被保护起来,这能有效地防止雷电危害出现。 4 结语 随着社会不断发展,化工厂和自动化控制系统雷电危害主要有电磁脉冲和雷电危害两个重要干扰。因此,雷电防护过程中,需要进行合理的接地安装,使用电磁屏蔽方法对化工厂和自动化控制系统进行防雷设置,这对于化工厂经济建设有重要作用。当有效地保障了自动控制系统安全运行,有效提高化工生产经济效益。随着科学技术不断发展,将会出现更多的防雷技术,这将有效地提高自动化设备运行水平和化工厂运营效率。 电气与化工论文:浅谈电气自动化工程控制系统的现状与趋势 【摘 要】随着我国对高新技术产业的重视程度越来越大,电气自动化逐步进入到人们的生活中,电气自动化技术的发展关系到社会的进步,而依靠电气自动化发展起来的电气自动化工程控制系统更是为国家和人民的生活带来了众多的便利,发挥了巨大的作用。本文针对电气自动化工程控制系统的发展现状提取出了我国电气自动化工程控制系统所具有的一些特点,并在此基础上针对所存在的问题分析了未来的发展趋势。最后,提出了自己对于电气自动化工程控制系统的几点建议和展望。 【关键词】电气自动化 控制系统 发展现状 未来趋势 1 引言 进入到二十一世纪以来,我国的经济建设始终保持着高速稳定的发展,国内GDP总值也不断地创造新高,随着国家对高新技术产业的大力扶持和发展,我国在电气自动化等高新领域已取得了不小的成就。作为现代工业发展的核心技术,电气自动化在众多技术领域中充当了指挥者的角色,成为高科技创新和发展的关键。电气自动化工程控制系统应运而生,在自动化领域发挥了巨大的作用,它不仅减少了劳动力的成本和劳动强度,而且极大地提高了信息传输的时效性和准确度,同时降低了安全事故发生的概率,保证了国家和人民的生命财产安全。 2 电气自动化工程控制系统的发展现状 我国的电气自动化工程控制系统发展起步较晚,存在着一些尚未解决的问题,但是经过几十年的摸索,也形成了一些自己的特点。 首先是我国的电气自动化工程控制系统的信息具有集成化这个特点。电气自动化工程控制系统可以对所控制的信息做出横向和纵向两个方面管理和拓展,在纵向方面,企事业单位可以利用该系统对下属部门,如财会、人力、技术等部门,进行实时数据的提取和存储,也可以针对某一问题进行有效的监控和解决,可以极大地提高工作效率和解决企业中存在的困难,方便了企事业单位及时有效的掌握各种有效信息。在横向方面,电气自动化工程控制系统对其控制的自动化设施和相应的技术起到了提升促进的作用,模糊了原有的固定界限,完善了结构软件和通信能力。 其次,电气自动化工程控制系统所使用的语言具有标准化的特点。电气自动化工程控制系统发展至今,其已发展成为以人机界面为主流,以Windows NT和IE为标准语言规范的技术。语言的标准化为整个工程控制系统提供了很大的便利,使得电气自动化工程控制系统的调试和维护更加的容易。正是因为其方便灵活的这个特点,它开始被越来越多的新用户所接受。 再次,电气自动化工程控制系统的监控方式具有集中化的特点。由于电气自动化工程控制系统将所有的功能都放在同一个处理器之中,这就造成了大量信息会在短时间内聚集在此,处理器无法在短时间内处理过量的信息,便会导致整个控制系统的运行速度降低。集中化监控的联闭锁所采用的都是硬接线,而且反复接线所造成的系统杂乱会造成整个系统控制性降低。 3 电气自动化工程控制系统的未来趋势 3.1电气自动化工程控制系统的统一标准化 这里所指统一标准化主要包含两个方面的内容,分别为管理的标准化和接口的标准化。在未来控制系统的发展过程中,要始终把满足客户的需求放在首位,将开发系统与运行系统分离,对电气自动化控制系统进行标准化管理不仅可以保证通信数据的传输流畅而且保障了控制元级件到办公室环境间自动化的整体通信。对自动化控制和管理系统的接口建立PC系统的标准化接口,确保了软硬件数据交换和通讯过程中产生的难题。 3.2电气自动化工程控制系统的技术创新化 要想提升整个控制系统的稳定性和准确性,必须在现有技术的基础上不断发展创新,对电气自动化工程系统进行自主知识产权的研发,将科学技术变成生产力。我国目前的大多数企业生产的主要是低端的产品,已经不适应我国日渐繁荣的市场局面,电气自动化工程控制系统的相关生产和维护技术人员应该尽快打开思路,打开科技创新格局,提高实践创新能力。 3.3电气自动化工程控制系统的市场产业化 一个产品的价值最终会落到市场上去实现,电气自动化工程控制系统也不例外,该控制系统要想实现大发展不仅仅需要在科学技术上有所革新有所创造,还必须要保证能够满足市场的需要。在合理配置资源的情况下,努力与市场接轨,研发出能够在市场中有足够竞争力的电气自动化工程控制系统。 3.4电气自动化工程控制系统的生产安全化 电气自动化工程控制系统的安全性直接决定着用户对产品的可用性与满意度。在未来,电气自动化工程控制系统的核心竞争力和价值可能就是该系统的安全性能,不仅仅是控制系统的安全,还包含在系统生产过程中的安全。从硬件设备到软件设备,从工厂的设施层到网络层,对电气自动化工程控制系统的安全与进行全方位的设计与研究。 3.5电气自动化工程控制系统操作人员的技能专业化 在整个电气自动化工程控制系统研发、安装和使用的环节,最容易被忽视的就是对操作和使用人员的相关培训。在将来,必须在一开始便让他们熟悉整个流程,不仅仅需要让他们知道如何操作,还需要让他们知道为什么这么操作。只有这样才能够让他们真正准确地掌握系统的软硬件设施和操作技能以及维修保养的相关知识,提高系统的利用效率。 4 对电气自动化工程控制系统的建议与展望 电气自动化的高速发展已经得到了越来越多学者和企业的关注,电气自动化水平越高,人类智能化水平就越先进,因此,电气自动化工程控制系统的建设与发展事关重大,在电气自动化工程控制系统特点和发展趋势的基础上对它的进一步合理化发展提出几点建议。 第一,将电气自动化工程控制系统与全球数字化系统相互结合。这项技术可以将以全球数字化为依托的大量高分辨率、实时的、多维动态的数据导入到这个系统中,再将之与网络结合,形成一种无处不在的体系。 第二,加强电气自动化工程控制系统生产研发企业与相关高校之间的合作。将企业与高校形成一种互助的形式,充分发挥各自的优势,企业可以借助高校的科研平台和科研优势,对控制系统进行进一步研发改善,高校可以借助企业这个实践平台,走进企业进行教学,培养学生的实践能力。互帮互助,共同培养出所需要的人才和教学方案,加快电气自动化工程控制系统的升级换代。 第三、创新现场总线技术,节省系统成本。电气自动化工程控制系统所采用的网络技术主要运用了现场总线和以太网,经过时间的积累和智能化的发展,现场总线技术应运而生,它可以为企业的设施的互相通信提供所需的渠道,将顶层信息和生产信息有机地结合起来,发挥出其应有的作用。根据这个特点去进行设计和实施可以节省安装材料和成本。 总之,电气自动化工程控制系统要想长远地发展下去就要不断地加强技术创新,不断地分析市场的需求,以满足越来越专业化的市场和客户。与此同时,还不能忽视对产品安全性能的保障,培养专业化队伍,进行专业化培训,统一标准,完善体系。此外,从技术人员入手,加强与高校之间的合作,使得专业化人员理论和实践同时发展,利用所学知识促进电气自动化工程控制系统的发展,为我国的社会主义现代化建设添砖加瓦,使我国屹立于世界科技强国之林。 电气与化工论文:试论化工企业生产中PLC电气系统的设计与应用 【摘要】随着自动化项目的逐步展开,化学工业的生产技术也得到了稳步提高,PLC设计以及化工企业电气系统的设计与应用问题还需要进一步完善。 【关键词】化工企业;PLC;电气系统 一、 PLC系统概述 自1969年问世以来,PLC在工业自动化领域的核心地位就一直坚不可摧。它改变了以前只能借助于继电器和步进器等机电器件进行逻辑和顺序控制的传统控制模式,并在作为主流控制器的几十年间,不断依据用户的不同需求提升各种功能,现代PLC还引入了计算机技术和信息技术,以适应现代工业环境的要求。在“十二五”期间,国家明确要大力提倡发展装备制造业及基础制造业,减少高耗能产品的使用,相关有利政策都会促进PLC产品健康快速发展。 二、化工企业生产中PLC设计 PLC控制系统根据企业生产中的自动化复杂程度不同,依据不同的要求设计出不同的软件。在PLC控制系统中,软件程序总体可分为基本程序和模块化程序两个模块。为了使在调用的过程中减少内存占用量和编程量,使其PLC程序的编制大型优化,允许重复调用,则需要把正反自锁互锁转程序整合后封装成为一个模块。整合后的各个子模块都具有相对的独立性,这种方法能够使简化连接关系,优化调试修改。所以这种程序的涉及思想是业内人士都极为推荐的。 三、化工企业电气系统设计要点 化工企业电气系统的设计需要以安全性、可靠性和稳定性为依托。化工企业电气系统设计的理念就是安全,同时安全也是化工企业生产的首要要求。由于化工企业的生产产品的特殊性,产品普遍具有易燃易爆、有毒有害的特点,因而化工企业对于电气系统设计具有较高的要求。化工企业电气系统设计首先要满足化工企业的特殊安全性的要求,其次需要满足生产实际要求。因此,在化工企业电气系统设计过程中,需要全面把控设计的科学性、合理性和安全性,充分考虑各方面因素,具体表现在以下两个方面: 1. 防火、防爆设计 在化上企业电气系统设计时应特别注意防火、防爆设计。由于化工企业生产的过程存在很多为易燃、易爆介质,因而在试生产阶段和正常生产过程中,易引发重大安全事故。因此,在电气系统设计的过程中,必须重点注意防火、防爆设计,特别是电气引火源的防范与制止。为了保障安全生产,应将正常运行时易产生火花的电气设备,如变配电设备、开关柜、事故发电机等设计布置在爆炸危险性较小或没有爆炸危险的区域内;依照相关电气系统安全设计的要求,尽可能均衡设计电气线路走向,保障整个电气系统以及分支变配电系统的电气负荷的均衡性。在进行线路设计时,应当注意电气系统布局的合理和分析的密集性。同时,由于化工企业电气线路所处环境比较恶劣,线路容易出现老化以及变形,导至电气线路绝缘下降设置出现电气线路裸露,这样状况的发生严重影响化工企业的安全生产。因此,在设计线路时,应当尽可能的考虑设计线路走向的合理性,以保证走向的安全性。此外,化工企业生产过程中,由于坏境温度较高,如果线路布局过于密集,就容易产生磁力效应,进而影响到企业的生产安全。而合理的线路布局设计以及合理性的密集度设计,可以从根本上保证化工企业电气系统的安全与可靠。 2.操作空间设计 在进行设计化工企业电气系统时,应当特别注意保证足够的操作性空间。在化工企业电气系统的运行过程中,保障具有足够的电气操作空间,不仅可以延长电气自身寿命,保障电气在运行过程中的安全性,而且也可以保障维修可以有足够的空间进行维护。而具有足够的操作空间可以使得电气系统之间的距离拉大,进而减小相互的磁力的影响,同时足够的操作空间对维修人员及电气操作人员的身体健康有重要的意义。此外,在线路设计时,应当保证足够的防火空间。电气系统线路设计常常采用隐蔽性设计,而这恰恰决定了其防火空间的局限性,而在一定有限的防火空间的条件下,一旦发生火灾,就会引发大面积的灾害,甚至危害化工企业的整体安全。因此,在化上企业电气系统设计时应注意保障足够的防火空间。 四、选择合理的电压等级 在电气系统设计中,选择合理的电压等级显得尤为重要。选择合理的电压等级不仅是电气系统设计的基本要求之一,也是体现设计要点以及设计理念的前提。在电压等级提高的要求下,只有合理地选择电压等级,才能充分发挥电气系统的作用。一般的化工企业采用的是旧式电气系低压220/380V的系统,中压为10kV系统,再往上多为35kv 或110kV的系统。而随着科学技术的提升以及生产力的进步,化工企业正走向了规模化、现代化、大型化,电气设备的电容量就需要越来越大,因而对电气系统具有越来越高的要求,这种旧式电气系统设计已不能满足当代化工企业的电压等级设计要求。因此,合理的提高电压等级已成为必然趋势。在电气系统设计中选择电压等级时,应当注意如下几个方面: 1.当对于化工企业厂区面积不大且负荷集中,用电容量在5~10万KVA时,可以选用110kV直接进线通过变压器直接变为10kV供电,而如果负荷分散并且厂区向积大时,需要考虑增加35kV环节,同时采取三级配电处理。 2.当化工企业用电容量在5万KVA以下时,可以通过变压器直接变为10kV供电,并且不设置中间的35kV环节,而选用110kV直接进线,尽量将变电站放在负荷中心,采取两级变配电。 3.当化工企业用电负荷较小时,尽量用一级变电来满足生产负荷,可直接使用10kV或35kV进线。 4.进行规划设计时,应当具体情况具体分析。 5.供电系统的电压选择的原则是就高不就低,应当尽可能的选择高的电压等级,尽量减少变电的级数,以减少损耗以及设备投资和变电过程中的损耗。 五、继电保护的配置 继电保护是保证用电安全的重要措施,同时是对电气系统的补充。而继电保护配置是实现稳定安全设计要点的重要保证,也是电气系统设计的重点之一。 1.继电保护定值的配合问题 继电保护定值的确定直接关系着供电系统安全与稳定。当系统出现故障时,只有当继电保护定值的设计合理,才能实现快速、准确、有选择、可靠地将故障设备切除,进而保证系统的安全运行。在保证被保护设备安全的前提下,上一级设备的定值在保证设备安全的前提下应当适当加大,而末端设备保护定值一旦尽量的取小,进而达到增大级差和时间差,在避免越级跳闸的同时,尽量缩小停电范围。 2. 电源进线的自动重合闸的问题 由于电源进线架空线路的故障多以瞬时故障,因而对于这类情况在进行线路设计时,应当允许设计重合闸,可以设计线路故障自动重合闸一次。而对于带自备发电机的化工企业,可能不允许线路自动重合闸,这时一定要协调相关设计部门,在确保安全的前提下,增设安全联锁装置。 结语:为了加强化工生产工艺的安全性和稳定性,PLC系统(即可编程序控制器)在化工行业生产过程中控制系统的设汁、机械安全的保护等方面有着十分重要的作用。新形势下,随着国际范围内化学领域先进科学技术的不断涌现,化工企业中所采用的新工艺和新技术也在不断增加,做好电气系统的合理设计保障其电气系统的安全性能、可靠性能和稳定性能。 电气与化工论文:刍议化工企业电气系统设计与线路安装要点 摘要:本文分析化工企业电气系统的常见问题,并浅议其设计与线路安装要点。 关键词:化工企业 电气系统设计 电气系统安全 节能降耗 化工企业由于其特殊性,对电气系统的设计有更多要求,本文针对化工企业特点,对其电气系统设计和安装要点进行分析。 我国化工企业发展迅速,无论是企业规模还是企业效益都呈现出良好的上升趋势。规范化工企业电气系统在设计和线路安装过程中的操作流程和规程,是保障其顺利生产,保障企业财产和人员安全的重要工作,对化工企业电气系统的设计必须严格认真谨慎并考虑周全。 一、化工企业电气系统设计要点 化工企业产品普遍具有易燃性和易爆性的,应用于化工企业的电气系统设计,不仅需要满足生产需要,还要保证不使电气系统影响化工企业的生产安全。在化工企业电气系统设计过程中需要充分考虑,从整体布局到分类布局的各方面因素,全面把控设计的科学性、合理性和安全性。 1.操作性构想设计 在化工企业电气系统设计时应注意保障足够的电气操作空间,一方面可以保障电气在运行过程中的安全性和电气自身寿命的延长,另一方面也可以保障在维修电气系统时可以有足够的空间进行维护。足够的操作空间使得电气系统之间的距离拉大,其相互的磁力影响减小,对于维修人员及电气操作人员的身体健康有重要的意义。因此,在设计化工企业电气系统时应注意保证足够的操作性空间。 2.防火性设计 化工企业生产产品为依然易爆品,在生产准备阶段和生产过程中容易发生重大安全事故,在电气系统设计的过程中应重点注意火灾,特别是电气火灾的防范与制止。按照安全设计的要求,均衡设计线路走向及分支变电系统的安全性,在保障安全生产和全速生产的条件下,尽可能保障电气系统的安全。 首先,线路设计应该注意其合理布局和密集性分析。由于化工企业油污较大,容易导致线路老化变形,甚至出现线路的裸露,严重影响化工企业的安全生产运营。线路在设计时应充分考虑其合理走向,保证走向的安全性。另外,由于化工企业生产过程中温度较高,线路布局过于密集容易产生磁力效应,从而影响生产的安全。合理的线路布局设计加上合理性的密集度设计能从根本上保证化工企业电气系统的安全。 二、化工企业电气系统安装要点 化工企业电气系统具有体系大,操作自动化程度高的特点,因此在安装过程中需要注意安装的合理性和布局的可行性。安装电气系统应设置专业人员操作,杜绝违规操作,防止事故发生。安装管理人员,特别是在线路安装人员,需要特别注意安装的合理布局和安全性。 1.严格按照设计方案实施 由于化工企业电气系统的特殊性,其系统设计时充分考虑到了各种因素的影响,设计方案也严格按照特定的程序设定,因此,在化工企业电气系统的安装过程中,应严格按照电气系统的设计方案实施。由于化工企业生产产品的特殊性和其电气系统设计的特殊性,因此安装过程中不能逾越设计方案的设计规程和设计安装方式。严格按照设计方案实施安装和线路布局,保证施工的科学性和安全性。 2.注意安装过程中的电气系统各组件之间的安全距离 电气系统在设计时很难考虑到安装细节,因此在实际安装过程中会遇到很多的问题,因此,在安装过程中要严格注意电气系统各组件之间的安全距离,保证电气系统的安全性和可用性。按照保有足够空间,保障正常操作的原则,合理布局电气系统各组件,充分利用空间优势和设计时留下的空间操作构想,保证安全距离。 安全距离在保证安装过程的安全性的同时也保证了电气系统在后期运行过程中的事项安全。电气系统组件安装过程中不可避免的会产生电力磁场及电气组件间的相互作用,这种作用的产生会导致电气设备的老化,甚至是报废。因此,保证在设计方案基础上的安全距离是保证其正常运行的关键。 三、节能降耗措施要点 1.合理使用合适的电力线路导线,减少供电线路损耗 在电力系统的损耗中,供电线路的损耗也占了较大一部分的比例,其中低压线路的损耗更显得重要。企业在选择合适的电力线路导线时,其符合能力要能够满足企业所需的载流量,保证电压的质量,然后根据经济电流密度对导线进行选择。低压线路的损耗主要出现在大负荷的回路上,因此,要特别注意回路较大的地方,如果回路的负荷较大,就一定要注意尽量缩短供电距离,线径也要根据情况适当增大。当供电线路的导线截面适当增大后,其电阻就会降低,那么线路损耗也会随之降低。综合考虑经济差问题,供电线路导线的使用寿命在十年以上,增大导线截面所产生的费用可以从节能降耗上得到一定的补充,其所创造出的经济财富不可小视。 2.高效节能电机的使用、优化和控制 电机会把输入其内部的电能转换成输出轴上的机械能,这一转换过程中,总是要有一定程度的能量损耗。在实际生产应用中,因为管理技术水平的问题,大多数电机的运行状态都处在一个低效、轻载和高耗能的状态,存在严重的电能浪费现象。想要降低电机的电能损耗就要在三个方面做出适当调整,主要包括恒定损耗、散杂损耗和铜耗。 3.增加无功补偿装置,治理谐波,提升电气系统的功率因数 供电线路的功率因数低是造成线路损耗增加的一项重要原因,在提高功率因素、降低线路损耗的方面展开课题研究并解决是电气设备节能降耗的主要措施。 增加无功补偿装置就能够提高功率因数,从而实现节能降耗,对变压器等电气设备利用率的提高有促进作用,也可以进一步消除无功电流,把供电成本降到最低点,这时候如果再加上合理用电,还能够减少供电线路的消耗。 四、结语 我国化工企业发展迅速,无论是企业规模还是企业效益都呈现出良好的上升趋势。规范化工企业电气系统在设计和线路安装过程中的操作流程和规程,是保障其顺利生产,保障企业财产和人员安全的重要工作,认真科学设计,认真执行设计方案,保障各方的利益。 电气与化工论文:电气自动化工程控制系统的发展与应用 摘要:随着我国改革开放的不断深入和国民经济的不断发展,电气自动化工程控制系统是现代先进科学技术方面的核心领域,其未来发展方向是能够推动社会的全面发展与进步。本文阐述了电气自动化工程控制系统的现状与发展趋势,及其控制系统设计。 关键词:电气自动化;控制系统;设计;应用;发展趋势 1. 目前电气自动化控制系统的发展 伴随着我国市场经济的进一步成熟,电气自动化技术方面的竞争也越来越激烈。因此,我国电气自动化控制技术研发与制造机构必须结合自身的实际状况,并发挥出自身的优势,才能够在行业当中抢占重要的位置。目前,在自动化控制系统运用中,DCS仍然占据着主导地位。 1.1 电气自动化工程DCS系统 DCS,即分布式控制系统,它是(Total Distrbuted MicroprocessorContral System)的缩写,是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统,它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的,具有实时性、可靠性和扩充性等优良特点,在生产、生活自动控制领域得到广泛运用。但随着DCS逐渐的运用,我们也越来越感受到分布式控制系统所存在的缺点。比如受DCS系统模拟混合体系所限制,其仍然采用的是模拟的传统型仪表,因此,大大地降低了系统的可靠性能,维修起来也显得比较困难;分布式控制系统的生产厂家之间缺乏一种统一的标准,降低了维修的互换性;此外,就是价格非常的昂贵。因此,在现代科技革命之下,必须进行技术上的创新。 1.2 集中监控方式下的自动控制系统 集中控制下的自动控制系统有一个缺点,就是处理速度非常的缓慢,因为其控制方式是要把所有的功能都集中在一个处理器中,这也导致了整机运行速度的缓慢。另一个方面,把系统的所有设备都放入监控之中,就会导致监控数量过于庞大,主机空间的不断下降,从而大大的增加了电缆的数量,造成了费用的增加,同样因为过长的传输距离降低了控制系统的可靠性能。因为集中进行监控的联锁与隔离器件中的闭锁使用的都是硬接线,因此导致设备很难进行功能扩容操作。另外,因为系统接线的反复,增加了故障查找工作的困难度,也会增加由此而产生的错误指令,使得整个电气自动化工程控制系统可靠性降低。 1.3 信息集成化的电气自动化控制系统 电气自动化控制系统所包含的主要信息技术主要体现在如下的方面: (1)管理层面上纵深方向的延伸。企业当中的人力资源、财务核算等数据信息的存取需要使用特定的浏览器进行操作,而且对于生产过程中的动态形式画面能够进行有效的监督控制,对于企业生产活动当中的第一手信息资料能够进行及时的掌握。 (2)信息技术会在电气自动化设施、系统和机器中进行横向的扩展比较。而且随着微电子技术的不断投入应用,对于原来明确规定的设备也慢慢的变得模糊了,而结构软件、通讯的能力和统一,运用在组态环境之下逐渐的显得越来越重要。 2. 电气自动化控制系统的设计 2.1集中监控方式 这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸defu助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂,查线不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 2.2远程监控方式 远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、,节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线,CAN总线等)的通讯速度不是很高,而电厂电气部分通讯量相对又比较大,所有这种方式适合于小系tongjian控,而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。 2.3现场总线监控方式 目前,对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展, 这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线lianjie,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 3. 电气自动化的应用 3.1在净化空调设备中的应用 对湿度的控制:装设在通风管(回风湿度近似于洁净室湿度)内的湿度传感器所检测的湿度,送往控制器与设定湿度相比较,用比例加积分运算控制,输出电JK信号,控制蒸汽电动调节阀的动作,控制回风湿度保持在45%,65%,使洁净室湿度以满足GMP要求。对温度的控制:净化空调系统采用DDC控制。装设在回风管(回风温度近似于洁净室温度)的温度传感器所检测的温度送往DX-9100,与设定点相比较,输出相应电压信号,控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作,控制回风温度保持在12℃~26℃之间,使洁净室温度符合GMP要求。 3.2在建筑行业中的应用 随着我国国民经济的飞速发展以及数字电子化科技发展智能化,建筑势必要引入电气自动化的成分,智能化建筑已经成为了当今建筑界的主流方向。为了达到设备的合理利用,资源的人力的节省就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的电子设备与布线系统,如通信自动化系统,火灾报警及消防联动控制系统,楼宇自动化系统,保安监控系统,办公自动化系统,闭路电视系统等,以及它们相应的布线系统。 4. 电气自动化的发展趋势 4.1 作为一项具有活力的高科技技术,电气自动化技术的发展前景是可观的。首先,电气自动化技术可以与我国的新锐的科学技术成果相结合,并且投入到电气自动化技术的创新中去。研发更多的电气自动化产品应用于我国的国计民生中,促进我国工业化的发展。其次,优化电气自动化系统的结构,实行电气自动化系统平台的统一化、系统结构通用化、系统程序接口标准化,这样就可以大大地提高对电气自动化技术的利用率,减少不必要的损失及节约冗杂时间及费用。最后,在将电气自动化技术应用于工业生产中,应注意电气自动化市场的产业化、生产的安全化以及工作人员的专业化。如此可以加大电气自动化在工业生产中的利用力度,推广电气自动化的使用,让更多的企业及行业受益于该项技术。 4.2 新设计思想与未来技术发展趋势的契合。嵌入式控制装置将覆盖全部现场设备,现场总线通讯协议统一至最少的数量,嵌入式控制装置具有完全符合标准现场总线通讯协议的网络通讯功能,现场总线网络上的全部节点设备的数据库为分布式实时数据库,这些就如同PC及其外设的USB接口形成一样。同样智能化、分布式、扁平化的设备控制系统构成的生产过程,也是生产管理系统的主要组成部分,数据共享、快速、高效、可靠、低成本也是扁平化管理系统的特点。为了实现上述功能,在进行未来的设计工作中要求设计人员既要进行电气系统设计,又要能对嵌入式控制装置进行编程组态,同时还要完成基于现场总线通讯协议网络的构架及其监控软件(包括数据库)的组态。这样一个项目的设计工作过程无论从人员还是到流程亦是快速、高效、扁平化的。通过互联网设备供货商、项目设计人员、企业生产管理者均可对设备和生产流程进行离线或在线的技术支持和调整,这也得益于嵌入式控制装置和标准现场总线通讯协议网络的全面实现。 5.结束语 电气自动化控制系统能够有效提高行业领域整体的自动化水平,特别是行业的运行管理水平。并且电气化控制系统可以大大节省企业的成本,提高设备、生产线等的可靠性。当前的电气化自动控制系统已经在众多领域崭露头角并发挥重要作用,未来,电气自动化控制系统也必将有长足的进步和发展,为企业和国民创造更多的经济、社会效益。 电气与化工论文:大型化工厂电气综合设计与控制策略探究 【摘 要】本文根据现代大型化工厂的电气设计要求,结合最先进的设计理念,从发展生产力和企业的根本利益出发,对大型化工厂的电气综合设计与控制策略进行了探究。 【关键词】化工厂;电气综合设计;控制 1 引言 改革开放以来,随着社会主义市场经济体制的建立,我国的经济进入高速发展的新时代,大型化工厂的电气系统无论是安全稳定性能还是自动化水平都得到了空前的提高。化工企业要想在保证工厂安全稳定运行的基础之上降低成本,就要从管理的角度入手,逐步建立起完善的工厂管理体系。管理工作的落实主要依赖于两个方面。一个是提高员工的实用效率,达到减人增效的效果,裁除冗余的人员,二是要提高计算机监控系统的自动化程度,充分利用先进的科学技术,配合有限的人力资源,提高工厂的运作效率。要做好上述两条,首先要必须做好一个完善的电气综合设计,制定一个安全可靠、经济实用、自动化控制程度高的工厂运行方案。 我国经济的发展促使越来越多的大型化工厂如雨后春笋般冒出,这些大型工厂大多具有生产负荷不间断的特点,当电气系统出现故障而导致大规模停电时,就会造成大面积的化工装置停产,带来极其严重的后果,给企业带来很大的经济损失。由此看来,工厂的电气设计与控制系统的安全稳定性能至关重要,是决定公司经济效益的关键因素。大型化工厂的电气设计工程包含诸多内容,例如节能性能、变压器的合理选择、变电站总站的设计以及电气设备的选材等等。 2 节能的设计 化工厂电气设计的节能概念主要是指在技术上采取一定的措施使能源的利用达到最大化,用有限的资源为企业创造出最大的利益,最终收获可观的经济效益和社会综合效益。电气设计中的节能涉及到工厂的方方面面,包括电气设备的工艺结构和生产成本等,这是一项复杂而纷繁的操作系统。化工企业只有具备了节能的意识并且将节能工作落实到位,才能从根本上为企业节约生产成本,创造出更大的经济价值和社会效益。 照明系统按照照明方式可以分为一般照明、局部照明和混合照明。照明的种类主要有正常照明、应急照明以及障碍照明等。当照明系统的负荷量较大时,要设置单独的照明变压器,通过自动化的控制来实现节能型的照明。 2.1照明的节能设计 工厂的照明系统是电能消耗的主要方面,照明系统作为化工厂一个极其重要的环节,其用电的合理性是决定电能消耗的最为关键的因素。只有通过科学合理地制定照明方案,设计适合的照明系统,才能有效地节约电力资源。主要可以从以下几个方面入手: (1)照明光源要节能。在照明的线路设计中要首先要注意的是合理节能光源的选用。光源在选用时要根据生产车间的实际情况进行安装和设计,要充分考虑到厂房的地理位置和走向,结合厂房本身的采光特点,寻求最节能最有效的照明方案。不要局限在一种光源的利用和使用上,当一种光源不能满足需要时,要设置两种或两种以上的光源配合使用,以提高照明的效果,同时节约耗电量。这是合理利用光源的重要一项。 (2)照明系统的布局要科学合理。照明光源选用好之后就要根据厂房的地理位置特点以及走向情况对照明系统进行合理的布局,所谓布局的科学合理,不仅要求照明系统的照明能够均匀,还要求照明设计能够满足生产发展的需要。要在满足所有生产需要的基础之上,可以对一些要求亮度较高的特殊工作区域进行局部照明或增设照明电源,不能做到一概而论,这样就能在很大程度上节约电力资源。所有的这些设计必须考虑厂房本身的特性,因此,厂房在建设的阶段就要将采光纳入设计的重要环节,为以后的照明系统节约电力资源。 (3)注重节能型镇流器的设计和应用。日光灯上起限流作用和产生瞬间高压的设备称为镇流器,节能型镇流器的设计和应用必将会在很大程度上节约电能。随着科学技术的日新月异,目前市场上有很多电子镇流器,种类繁杂,尽管其在日光灯上的使用能够达到很好的节能的目的,但是各种类型的镇流器普遍有一个缺点,那就是价格昂贵且使用寿命较短。因此,工厂在采用这种镇流器的时候要充分考虑到成本和能耗的相平衡,对各种情况做出合理的预算,再进行镇流器的换用。 (4)生产线上节能装置的设计与使用。生产线是工厂最为主要的生产场所和耗能场所,因而生产线上节能装置的安装与使用能够在很大程度上降低能耗,为企业节约成本。不能为了一次性生产成本投入的减少就盲目地缩减电气设备的节能装置,这不符合企业可持续发展的基本理念,会严重损害工厂长期利益的实现。 2.2 合适的变压器的选择与使用 (1)变压器的数量要合理。工厂要进行大规模的生产,电力资源的消耗是不可避免的,且工厂的生产运作对电力的稳定性和安全性要求较高,电力变压器是影响工厂供电以及节能消耗的重要因素,因此,必须要对变压器的容量和数量进行严格的筛选和设计,使之在满足生产的实际需要的基础之上节约电力资源。在设计的过程中,可以通过增加变压器的数量来降低变压器的总体容量,让几台变压器共同承担负荷,这样就能够在一定程度上降低电能的消耗。在选择合适的变压器的时候,要结合工厂的实际情况,综合考虑各种因素,最终达到节能的目的。 (2)变压器的质量要过关。目前市场上的变压器的种类纷繁复杂,甚至有许多质量不合格的产品,企业在进行选购时要注意关注产品的性能和质检合格标准,不能贪图便宜而买质量不合格的变压器,这类变压器不仅达不到节能的目的,还会严重影响工厂的生产。市场上甚至有一些废弃变压器改装之后的翻新产品,这种产品的性能低劣,不仅起不到节约电能的效果,甚至会造成电力的大量损耗。这就要求企业在进行变压器的选购时一定要注意产品的合格指标,要选派专业人士进行变压器的选购。 (3)提高功率因数。提高功率因数来减少电能的损耗,达到节约电力资源的目的。提高功率因数的主要途径是提高供电设备的自然功率因数和人工无功效率补偿。其中集中补偿的方法最适合于大型工厂的电气设计。 3 变电站总站的设计 变电总站的设计大多采用的是计算机监控,自动化的管理模式,在值班室内不设置专门的值班人员,运行监测及控制操作都由运程进行控制,只安排相关的技术人员进行定期的巡视和维护。线路的保护装置按照单套的保护装置进行,建立完善的主保护和后备保护装置系统。 4 电气设备的选择 工厂所有的电气设备的材料的选择都要严格符合相关的技术规范,要结合工厂的实际条件和当地的气候条件,充分考虑到各种自然因素和认为因素,对电气设备进行科学合理地选择。只有合适的设备材料的选择,才能保证后续电气设计的成功与节能。良好的材料的应用能够提高电气设备的控制与实际应用。 5 结语 我国明确规定了大型化工厂的电气设计标准和相关的技术规范,只有在遵守这些规范的基础之上才能促进企业的长足发展。企业的管理人员要将这些规范更好地服务于工厂的生产和发展需要,不断提高电气设计的安全可靠性能,在学习先进技术的基础之上创新发展策略,根据厂房的实际情况,规范合理地进行统筹安排,从生产到管理都要严格控制制度,重视每一个细节,为企业谋取最大的经济利益和社会综合效益。 电气与化工论文:PLC的应用与电气自动化工程 摘要:紧跟科学技术突飞猛进的时代步伐,建筑工程也不得不引出高端技术的电气自动化工程,该技术就是PLC。面对建设工程重要的使用功能、自竣工后运行的安全可靠程度、投资效益的具体体现等,自动化工程有着举足轻重的地位。施工现场管理的好坏直接影响工程项目的质量、进度、安全乃至整个工程队的经济效益。 关键词:电气自动化工程;PLC;塔吊 引言:本文主要论述了PLC技术在电气自动化工程中的应用,简述采用PLC和变频器改进塔吊性能。根据PLC的诸多优点,分析其在电气自动化工程成本控制中发挥的重要作用。 一、PLC在电气自动化中的应用 1.PLC是一门中、高级的电气控制技术。PLC虽是微机技术与传统继电接触控制技术相结合的产物,但它克服了断电接触控制系统中机械触点的复杂接线、可靠性低、功耗高、通用性及灵活性差的缺点,充分利用微处理器的优点,来完成其在电器界的应用。 PLC更是一种利用软件驱动的控制设备。假如把一台PLC比作一个公司,那么各种软元件就是公司的个体,各种指令则是给这些成员发出的各种工作命令,编程过程正是按从前到后的顺序罗列指令操作软元件的过程。只要这些软元件按完成指令要求操作,最后PLC就能输出符合要求的控制信号。 2.采用PLC和变频器改进塔吊(QTB63型)性能 安全、简化操作都是塔吊设计过程中最为重要的部分。PLC与变步器均是电气自动化领域最为注重的技术,用PLC控制变频器的方法,充分利用二者优势,更好的溶入到各项工程中去。 2.1变频调速系统的组成原理:变频技术大致分为交-交和交-直-交两种。交-交变频器是将变频直接变换成频率、电压均可控制的交流。而交-直-交变频器是先把交流电通过整流桥变成直流电,再由逆变器转换为频率、电压均可控制的交流电,作为交流电动机的驱动电源,从而使电动机获得无级变频调速。常见的变频器大多采用交-直-交变频技术。 变频器在QTB63型塔吊应用中与PLC的部分组成接线:PLC与变幅变频器的接线操作手柄接入到PLC的输入端口中,当操作手柄输入档位信号时,PLC指引相应的开关输出信号,同时将制动器复位,变频器再根据PLC的开头量输出自动调整频率去控制电机;当操作手柄复位后,变频器停止输出,并按照一定的曲线进行减速以减小对塔吊的冲击;当减速过程完成后再进行开关信号导通,PLC检测到该信号后输出相应结果,使制动器吸合、电机停止并锁死。 2.2PLC的程序:采用步进梯形(SFC)及部分梯形,两者可以相互转化。在处理顺序控制的场合,用步进梯形比梯形更有条理性,它是一种非常有效的PLC编程方法。 2.3最初的QTB63型塔吊是采用多速电机调速,它通过继电器组改变电机的极对数(p)来调整电机转速。而改进后的QTB63型塔吊则采用变频调速,它通过调整定子通电频率(f)来调整电机转速。改进后塔吊性能对比明显提高: ①采用继电器组控制多速电机时,使塔吊难以实现复杂的功能,从而不能有效的编程控制。而采用变频调速时,则能十分方便地进行连续调节,能保持压力、流量、温度等参数的稳定,从而大大提高控制品质; ②多速电机调速在档位转换时是硬性转化,没有速度过渡,容易产生冲击,影响电机寿命,对塔吊安全也有负面影响。而采用变频调速时,在档位转化过程中存在一个速度过渡过程,正是由于这个速度过渡,避免了对塔吊的硬性冲击,使塔吊的性能大幅度提高; ③使用多速电机调速时,受制造、空间等影响,电机的极对数太少,而且随极对数的增加成本直接上升,导致可调档位偏少。而采用变频调速时,此问题不存在。通过变频器还可以实现无级调速,改进前起升、变幅,回转三个运动的档位数分别为3,2,2;改进后则为5,4,3。 3. PLC应用非常广泛,对于电气自动化控制领域的人员显得尤为重要。在当今工业界,只要涉及控制的地方都可采用PLC来完成。PLC在电气自动化工程中的应用可概括出两大方面:一是单机控制为主的自动控制,如包装机械、印刷机械、纺织机械、注塑机械、自动焊接设备、隧道盾构设备、水处理设备、切割、多轴磨床、冶金行业的辊压、连铸机械等;二是以过程控制为主的流程自动化控制,如工厂自动化生产线、污水处理、自来水处理、楼宇控制、火电主控、辅控、水电主控、辅控、冶金行业、太阳能、水泥、石油、石化、铁路交通等。 二、电气自动化工程的成本控制 对于任何一项工程都不得不考虑其成本问题,单从成本管理的方面来看,我国的现场管理责任制应该要责任到人,并且要分工明确、实行归口的管理制度。管好项目控制投入,降低消耗,提高工作率效,并将安全、质量、进度、成本等四个方面综合起来进行综合性管理,并要根据成本的管理目标与各专业的分包单位、施工责任班组签订施工责任合同。我们不仅要明确企业的责任与目标,奖励和罚款约定;而且要在高层的统筹中降低管理部门成本。管理部门根据施工项目管理实际情况,编制降低成本的技术、组织措施,并深入挖掘在各方面分项管理工程中存在的所有降低成本和增加利润点。 PLC具有功能强、性能价格比高,可靠性高、硬件配套齐全,系统设计、安装、高试工作量少,体积小、低能耗、体维修工作量小、维修方便等诸多优点。塔吊是建筑工地上最常用的一种起重机械。在用PLC控制起重机在工作过程中,随时可以根据现场情况确定速度、加档时间和减速时间;提高工作效率,定位更准确;节能效果明显,节电率可达35以上;对齿轮、电动机无冲击,故障率低,易于维护,大大减少保养工序;提高行车可靠性和安全性,延长塔吊的使用寿命。此类优点使成本控制问题得到人们的高度认可。 三、结语 电气自动化的发展趋势应具备分布式、信息化及开放化。PLC是新一代可编程序控制技术,其控制系统将在人类电气自动化发展过程中发挥更加广泛的作用。企业需要实施有效的动态来控制和分析过程、纠错措施,集思广益的从根本上管好工程。为此,我们只有在不断提高工程技术的管理水平,并完善企业的管理制度,才能实现预期的工程建设目标,快速提升国民经济水平,造福全人类。
品质管理论文:室内空气品质管理论文 摘要:近年来,随着人民生活水平提高,室内空气品质越来越受到人们的重视。很多国内外专家都开始研究如何创造健康建筑,避免病态建筑的产生。影响室内空气品质的因素很多,本文主要从民用建筑空调系统设计方面,探讨如何防止病态建筑产生,提高室内空气品质,从而使人们享受舒适现代生活的同时,不会被病态建筑综合症侵扰。文章在新风量标准、新风处理和新风质量、空调系统运行工况及节能措施等方面展开了讨论,指出空调系统设计对室内空气品质的影响。笔者迫切希望广大设计人员加强预防病态建筑的意识,及时参考国内外新技术研究资料,结合实际工程,优化系统设计,从而为提高室内空气品质打下良好的基础。 关键词:空调系统室内空气品质新风质量二次污染 引言 近年来,随着人民生活水平提高,室内空气品质IAQ(IndoorAirQuality)越来越受到人们的重视。因为人类与建筑的关系是非常密切的,人的一天中大约有80%的时间是在建筑物中度过的。人们的生活质量、工作效率及身体健康程度都与建筑内环境相关。随着空调系统大量应用于建筑,极大地提高了室内舒适度,但也暴露出许多问题。很多国内外专家都开始研究如何创造健康建筑(HealthyBuilding),避免病态建筑(SickBuilding)的产生。所谓健康建筑,就是空调系统运行良好,并且用较低能耗,保证优良的室内空气品质和舒适环境。与之相反的建筑,被称为“病态建筑”。而“病态建筑综合症”(SickBuildingSyndrome),具体地讲,这类建筑轻者能引起人们头脑发昏、嗜睡、眼睛受到刺激、呼吸系统不适,严重的会导致疾病的传染,造成各种各样的健康问题。影响室内空气品质的因素很多,从其性质来讲,大至可分为三类。第一类是化学的,其成份多为挥发性的有机物,即VOC(VolatileOrganicCompounds)。这些污染主要来自装修使用的各种建筑材料、装饰材料等。第二类是物理方面的,主要来自室外及室内的电器设备,成份为噪声、电磁辐射、光污染等;第三类是生物的,主要是细菌滋生等。国内外许多学者对不同建筑的室内空气品质进行调查研究发现,大约53%的建筑(280个)中室内空气品质问题是由于不合适的通风[1]。对空调系统设计来讲,影响IAQ的原因主要有:新风量不足、新风质量、气流组织、空调系统的二次污染、噪音等问题。 本文主要从民用建筑空调系统设计方面,探讨如何防止病态建筑的产生,提高室内空气品质,从而使人们享受舒适现代生活的同时,不会被病态建筑综合症侵扰。文章在以下几个方面展开讨论: 新风量标准 新风处理和新风质量 气流组织 运行工况 节能措施 新风量标准 新风对于提高室内空气品质有非常积极的作用,它可以稀释和带走在室内产生的污染物。目前国内尚无室内空气品质评价标准。美国ASHRAE标准62-1999给出的可接受室内空气品质(AcceptableIndoorAirQuality)定义为室内已知的污染物没有达到权威机构所确定的有害浓度,处于该空气中的绝大多数人员(≥80%)没有感到不满意[2]。它的定义包括了主、客观评价两个方面,比较适合我国国情。该标准还规定,由于人们对绝大多数气味适应很快,所以最小通风量的确定是依据已适应者(室内人员)而不是未适应者(来访者)。 按照现行规范,空调系统新风量的标准是取人员最小新风量和维持房间正压所需新风量中的较大值,并不应小于总送风量的10%[3]。 关于人员新风标准,国内外标准不径相同。美国ASHRAE标准62-1999给出了不同建筑物中人员新风量的标准,比以前版本提高了很多。例如办公室人员新风标准为36m3/h.p,人员最大密度为14.3m2/人(7人/100m2)。北京市建筑设计院设备专业技术措施中,普通办公室人员新风标准为25m3/h.p,按照国内办公室人员密度大约为6~10m2/人(10~16人/100m2)。有文献提出人员新风标准应为33~42m3/h.p。文献[4]实测了7幢办公楼的新风量发现,人员数量波动性比较大,所以人均新风量差别比较大。但是按面积平均却相差不大,新风量实测值为2.2~3.92m3/h.m2。实际工程设计中,就目前我国办公室人员密度来讲,维持房间正压所需新风量一般小于人员最小新风量,笔者认为新风标准应为25~30m3/h.p(2.5~5m3/h.m2)。 因为室内人员的数量难以估计准确,所以笔者认为制定新风量标准时,应该参考国外标准,根据建筑物功能,给出新风量标准,同时也要给出人员密度指标。 许多专家提出应该考虑建筑污染,通风量应为人员和消除室内污染两部分之和。但室内污染程度难以估计,所以新风量标准如何修改,目前尚无定论。 新风量不是越大越好,有文献认为新风量从25%到100%,对病态建筑综合症而言并没有什么区别,所以提高新风量的同时,要注重新风的处理与品质。 新风处理与新风质量 室外空气首先要经过滤除尘,然后再通过加热或冷却等手段,达到所需参数。新风过滤对维护室内空气品质极为重要。一般空调系统应设置两级过滤,第一级过滤采用效率30%的粗效过滤器,第二级过滤采用效率为65%~85%的中效过滤器。对于净化空调机组,应采用三级过滤,除初中效过滤器外,还要增加亚高效过滤器。 需要指出的是,目前新风过滤主要考虑室外颗粒污染物的除去,而室内空气品质涉及到的除室外固体污染物外,还有室外气态污染物。因此,新风处理还必须考虑室外气体污染物的过滤和吸附,从而使新风质量达到应有的标准。 空气过滤器的清洗和更换是目前空调运行管理的难点,尤其是常用的玻璃纤维过滤器无法清洗,而无纺布过滤器只能清洗数次。与超声波配合的静电除尘器可以获得很高的除尘效率并且不使粉尘积存在电极上,通过机械装置可实现自动清灰。应该成为今后的发展和研究方向。空气过滤器应设置自动清灰装置,以减轻人工清洗的维护工作量和防止灰尘的二次飞扬污染。简单的方法是安装过滤器阻力声光报警装置,以便监督及时清洗。 室外空气的质量只要不处于工业区,一般不会有太大问题。如果新风入口靠近装卸码头或高速公路,应装设一氧化碳检测器,当室外空气质量较差时,以减少进入建筑物的室外新风量。工程设计中新风吸入口要避免污染,百叶窗应加防水罩等措施,防止雨水或雪水渗入新风引入口污染过滤器。新风口应该与排风口保持一定距离,或在不同方向设置,不要被冷却塔飘逸的水滴污染。新风开口面积应满足全新风运行要求。 有文献提出空气龄的概念,指出入室新风空气龄越小,途径污染越少,新风品质越好,对人的作用越大。空调系统设计时,要加强新风过滤,提高入室新风的效率,缩短新风途径,减少室内空气停留时间,保证入室新风的品质。有人提出新风口和排风口采用“随风转向风帽”,通过风向标,能灵活地将风口始终迎向或背向风吹来的方向,从而有效地利用风压的正压或负压,达到节能目的。 高品质的新风要直接送入室内,而不能只送到吊顶内。良好的室内空气品质不仅与新风有关,很大程度上与空调系统气流组织有关。 气流组织 空调系统设计的气流组织对IAQ影响很大,气流组织设计合理,不仅可以将新鲜空气按质按量地送到人员活动区,还可及时将污染物排出。如果设计不当,容易造成送、回风短路,房间内有空气滞留区。 工程设计中受各种条件限制,房间气流组织大多采用上送上回形式,送风散流器大都是平流型(射流的射出角度大于40°),送风形成贴附,很容易经回风口带走而短路。因此,选用散流器时应用射出角度小于40°的直流型,这种散流器能较好地将风送至人员活动区,避免了短路,提高了人员活动区的空气质量。布置送、回风口时,应尽量布置合理,避免产生房间死角。例如旅馆标准客房的卧式安装风机盘管,因为条件限制,只能位于门口上方位置,建议侧送风口采用双层或三层百叶送风口,以便通过调节水平、垂直叶片,改变送风倾角和射流扩散角,达到减少空气滞留区的面积,以保证室内空气品质。 如果有条件的话,尽量采用上送下回的形式,因为对工作区来讲,这种送风形式比上送上回系统排除污染物的能力强。 作为设计人员,设计理念应该从空调为建筑服务,转变到“以人为本”的观点上来。在风口布置、风量选择、风速确定等方面改善空气分配,满足工作区需求,及时消除污染物。 运行工况 目前,空调系统的二次污染问题日益突出,国内外研究重点已经转移到研究建筑结构与通风空调系统的二次污染。所谓二次污染是由于空调系统自身问题如盘管、凝水盘、水封、加湿器、长期处于高湿度下的空气过滤器所引起的局部积尘和高湿度(一次污染),或建筑结构与材料吸潮积尘导致细菌大量定植、繁殖,产生大量有害的代谢物,大大降低了空气品质的可接受性,使人过敏,危害健康(二次污染)。 各项研究结果表明,当室内相对湿度高于70%,有利于微生物滋长。而降低微生物污染的最有效手段是控制尘埃和湿度。关于空气过滤的问题,文章前面已经讨论过。空调系统中盘管、凝水盘和加湿器是微生物的主要生长地。 对于新风加风机盘管系统,新风机组可采用低温送风,承担全部室内湿负荷,使风机盘管处于干工况运行,减少细菌滋生。增加的新风负荷可通过全热或显热排风热回收装置,如转轮式全热交换器等,达到节能目的。 空调加湿介质应优先采用蒸汽源,但蒸汽中必须不含对人体有害的物质。如果采用循环水加湿时,水质应达到饮用水标准。循环水应经过处理,防止细菌滋生,如可采用紫外线消毒的方法。 工程中常用CO2浓度监测室内空气,但是室内空气中CO2浓度并不能真实反映室内空气的污染程度。许多研究调查发现,室内VOC浓度很高,而且大多数场合室内单项的挥发性有机物往往不会超过上限值,总的挥发性有机物(TVOC)却常常超标,从而引起对人的综合的负面影响[5]。空调系统的室内回风中VOC浓度非常高,新型高性能吸附材料活性碳纤维具有优异的结构特点和优良的吸附性能,对各种无机物和有机化合物都能有效吸附,特别适用于低浓度物质的吸附。因此,设计时应考虑在回风管道中安装具有吸附VOC功能的活性碳过滤器,降低VOC浓度。 在空调系统实际运行中,应根据季节变化,调节新风量大小,夏、冬季保证最小新风量,过渡季尽量使用全新风。必须指出的是,在变风量系统VAV(VariableAirVolume)中,应该注意变风量控制过程中,采取措施保证新风量至少为设计值的90%以上。 对于双风机组合式空调机组,设计时应该注意送、回风机风压的匹配,使机组风压零点达到预定点。否则,如果回风机风压过高,新风、排风段成为正压,新风就很难进来。如将送风机段和回风机段脱开布置,采用平行或垂直重叠布置,用新、回、排风管道及风阀在机外连接等形式,可以解决问题。 对空调设计工程师来讲,还应注意噪音对室内IAQ的影响。空调系统的噪音大致有设备噪音、振动噪音、配件噪音等。设备噪音是由冷水机组、水泵、风机、空调机等设备运转产生。选购产品时可选择质量好、低噪音的名牌产品,基础及支架处做减振处理。与设备连接的水管、风管应安装相应的软接头,以免发生共振,产生噪音。在施工安装过程中,风管应注意制作安装质量,风管弯头弧度应够大并装设导流片等。穿墙穿楼板的管道应安装套管,套管与管道之间进行消声处理,在建筑物伸缩缝处安装长度大于缝宽的软接头和帆布软接等。水管设计中应注意减少弯头数量,减少急弯,管道变径应缓和,系统高点应注意安装排气阀等。配件设计上应选择消声型的,如止回阀可采用缓闭消声止回阀,送回风口采用固定百叶或消声百叶等。 笔者迫切地希望广大设计人员加强病态建筑意识,优化设计,从根本上杜绝病态建筑产生。建议我国应尽快制定有关通风空调系统清洗消毒的法规,以便有法可依,尽可能地降低通风空调系统本身对IAQ的污染。 节能措施 由于新风对室内IAQ的积极作用,所以今后的发展趋势将增大系统的新风比,为了减轻或消除相应的额外负荷,可以采用全热交换、低温水、闭式单环路热回收再热系统等新风预处理技术,并与目前常规的通风空调设备和运行技术相结合组成最佳方案[5]。 目前出现了不少空调新技术,如置换通风、动态工位调节、椅下低速送风及波动送风等。文献提出一种波动送风的工作区---背景区设备。经过计算实例,比传统风机盘管和VAV节能20%。国家大剧院工程观众厅采用了变新风比的置换通风系统,经过模拟计算与常规系统比较发现,采用置换通风后,卫生状况改善,变新风比节能效果可达到7%。 笔者以前研究的间接蒸发冷却技术IEC(IndirectEvaporativeCooling)冷却新风,节能效果也很明显。在我国西北部地区应用效果十分显著。我院承接的新疆体育馆工程实际应用效果良好。对于我国东南部夏季室外空气湿度大,可以先进行除湿,然后再用IEC冷却。除湿剂的再生可用低品位能源(太阳能、废热等)。 绿化对于节能也有很大帮助。文献[6]通过实测结果发现,在建筑物外面种植多年生攀缘类植物后,室内环境温度较室外气温低3~9℃。可降低墙体外表面(极端情况)约23℃,室内表面温度约0.8~1.7℃。西墙绿化时,在其他条件不变时,对于建筑外围护单位面积通过或放出的热流较普通外围护少约397W/m2。绿化状态下可减少空调负荷约12.7%,中午高温时刻可达到20%。 结论 空调系统设计对IAQ的影响很大,许多建筑由于不合适的通风而室内空气品质降低。新风标准应因地制宜,根据建筑物的不同功能,制定人员新风量标准,同时应给出人员密度。 新风不是越多越好,还应注重新风处理和新风质量。空调系统至少需要两级过滤,应研制和开发新型高效和易清洗的过滤器。新风空气龄越小对人体越有益。 房间气流组织设计要合理,避免空气短路和产生滞留区。空调系统的二次污染问题已经提到议事日程上来。控制室内相对湿度,可抑制微生物生长。对于新风加风机盘管系统,新风承担全部湿负荷,使风机盘管干工况运行。设计双风机系统时应合理选择风压,以免新风难以进入。设计和施工中要控制好系统的运行噪音。 未来发展趋势会增加新风比,为了节约能源,可采用热回收和一些空调新技术,如置换通风、IEC等手段能降低空调能耗。建筑物绿化对空调节能也有很大帮助。 品质管理论文:室内空气品质管理论文 简介:本文主要提出LF4000型风管承压漏风量及管壁耐压变形量检测装置的制发目的,设计参数,装置结构,工作原理以及技术特点。本装置为提高工程施工安装质量和全面落实国家标准《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243—2002的要求,提供一种可行性的检测手段,以满足市场的需要。 关键字:风管承压漏风量试验装置风管壁变形量检测装置 0索引 对于一个高质量的通风空调净化系统,不但要有高质量的空调设备、自控设备相匹配,还必须要有施工质量高的风管系统和水管系统做保证。在现场施工安装风管系统和工厂机械化生产风管中,如何鉴别风管承压(低、中、高压)后的严密性和耐压强度(即耐压变形量),已成为现行国标《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243—2002和2004年出台的《通风管道施工技术规程》中主控项目的要求。本装置为配合GB50243的贯彻执行,提供了具有可操作性强的检测手段和准确数据,以便能够实施“规范”中所限定的允许指标之内,从而大大提高了施工的质量,将以往风管系统任意漏风浪费能量的弊病得到进一步改进,对于推动提高我国的施工技术水平,有着重要的现实意义。 本装置主要技术参数: 1、漏风量测量范围:2~500m3/h,可满足一个具有235m2的风管系统做工作压力为高压系统(1500Pa<P≤3000Pa=时的漏风量试验。 2、作压力范围:0~4000Pa,可满足施工现场或风管生产企业试验室内检测风管漏风量或管壁耐压变形量时,所保持风管内最大静压值(一般高压系统在3000Pa之内)的需要。 3、频范围:0~50ZH(电机功率1.5kW),可灵活地调节供风管内所需要的工作压力(即静压值)。 本装置主要技术特点: 1、简单紧凑、移动方便、操作简单、美观适用; 2、采用普通孔板节流装置,漏风量测量极简单、可靠、准确。本装置用国家质检中心 的标准空气动力试验台检定出孔板压差(P)与流量(Q)的关系曲线,并拟合成计算公式Q=K(P)β,由公式直接计算出漏风量。 1研发目的 对于一个高质量的通风空调净化系统,不但要有高质量的空调设备、节能自控设备,还必须要有高质量施工安装的风管系统、水管系统做保证。在施工中,如何鉴别风管系统的施工安装质量,其中检测风管承压后的漏风量及管壁变形量尤为重要,这在现行的国家标准GB50243—2002《通风与空调工程施工质量验收规范》和正在制订的《通风管道施工技术规程》(报批稿)中提出了严格要求。97年以前在GB50243中无要求,风管系统中的漏风量得不到有效控制,无形中浪费了空调能量。从97年修改后的GB50243中提出了要求,但执行的不好,基本上是纸上谈兵,落实不利,且无可行的漏风量检测装置在施工现场中供使用。自2002年4月实施了新修改的GB50243之后,由于有关方面的重视,人们开始认识了它对施工质量保证的重要性,并加强了施工现场的监理力度,要求国家空调设备质检中心做漏风量检验的数量越来越多,为此我们开发研制出LF4000型风管承压漏风量检测装置,以适应市场的需求。其意义在于尽快提高我国的施工技术水平,赶上超过国际现代建筑施工水平,并与国际接轨。 2适用范围 2.1本装置可用于生产加工风管成品的工厂或检测机构在试验室对成品风管做漏风量和承压风管管壁变形量的出厂检验或委托检验。 2.2本装置可用于施工现场按国家标准GB50243的要求,做风管系统漏风量的验收检测。 2.3本装置亦可用于有类似要求的空调设备(如组合式空调机组、风阀等)做漏风率检测。例如组合式空调机组在GB/T14294中要求做漏风率的检测项目。 3设计技术参数的确定 根据国家标准GB50243所规定的风管系统工作压力大于1500Pa为高压系统,经了解在实际使用的通风空调风管系统中,其工作压力一般不会超过3000Pa;其风管系统的长度一般不会超过30米。按照标准中规定的中压系统(500P<P≤1500Pa=漏风量的允许值最大为4.08m3/h·m2,若满足一个125m2的风管系统所需的允许漏风量为500m3/h;若漏足一个高压系统(1500P<P≤3000Pa),则有235m2的风管系统所需允许漏风量也是500m3/h。 鉴于以上的分析,确定本装置的设计技术参数为:风量定为500m3/h,风压定为4000Pa,是充分考虑本装置适用范围的能力。根据上述参数,经反复筛选出的高压风机为CJ13—J型,其功率为1.5kW。 4设备结构 为了美观适用,产品的结构采用可移动式不锈钢支架和不锈钢管做漏风量测量段,外形尺寸600(长)×450(宽)×700(高)mm。 设备组成:由①风机;②漏风量测量段;③孔板流量计;④变频器;⑤连接软管;⑥倾斜式微压计等组成(见图1)。 4.2设备各部件的功能 4.2.1风机—风管进行打压(风管内静压)的气源泵; 4.2.2漏风量测量段—漏风量测量的风筒,包括孔板流量计2个(Φ70、Φ20)可相互更 换。 4.2.3变频器—调节风机的转速,以改变风管内的静压值符合要求的工作压力。 4.2.4倾斜式微压计—测量孔板前后的压差值及风管内的静压值。 5、工作原理 将本装置风机①的出口用软管连接到漏风量测量段②上,然后将测量段②直接(或使用软管)连到封闭的被试风管(或风管系统)上。开启风机①的电源,调节本装置的变频器频率,使风管(或风管系统)内的静压值达到要求的工作压力时,测量孔板前后的压差值。根据此压差值(ΔP),利用预先检定的压差(ΔP)与风量(Q)关系曲线(见图2)查出漏风量值(Q),亦可将Q=f(ΔP)的关系曲线拟合成计算公式Q=K(ΔP)β来计算漏风量(Q)。 6研发技术基点 本装置的设计技术,除满足上述要对低、中、高压系统风管漏风量和管壁变形量试验的要求之外,主要在结构上,测量技术上,更适合施工现场使用,要求结构轻便、简单适用,测量技术简单、方便、准确。根据这一出发点,我们考虑采用孔板测量漏风量更为合适,因为它比喷嘴、温丘里管、涡街流量计都简单,占据空间小,更换方便,采用一般孔板,加工更容易。为了保证孔板的测量精度,根据目前市场上倾斜微压计的最小测量值,采用2种孔板尺寸(Φ70、Φ20)满足漏风量为2~500m3/h的使用范围,否则单采用Φ70孔板测量漏风量在25m3/h以下时,在倾斜微压计(最小比例为0.2时)上的读数是1mm以下即0.2mmH2O以下,就无法测出25m3/h以下的漏风量;若采用Φ20的孔板,就可以测出2~40m3/h的漏风量。将孔板安装在中间带有活接头的不锈钢管上,即可方便地更换孔板尺寸(Φ70或Φ20),又能解决了仪表的测试精度问题。 鉴于本装置采用的是一般加工要求的孔板,若使用标准孔板的计算公式,一则太复杂,二则附加因素太多也不准确,因此考虑采用国家级标准流量试验台(即国家空调设备质检中心的标准风口试验装置,流量测量误差为2%)来检定本装置孔板流量与压差的关系曲线,并可拟合成计算公式,从而保证了本装置的测量精度。 7主要技术参数及特点 7.1主要技术参数 7.1.1漏风量测量范围:2~500m3/h,其中Φ20孔板为2~40m3/h,Φ70孔板为25~500m3/h。 7.1.2试验压力范围:0~4000Pa。 7.1.3风机电机功率:1.5kW(输入电压220V或380V)。 7.1.4变频器调频范围:0~50Hz(即风机转速可调节0~2900r/min)。 7.2技术特点 7.2.1结构简单紧凑、移动方便、操作简单,适合施工现场和试验室使用。 7.2.2漏风量测量简捷、快速、准确。工作压力范围广,最高可达4000Pa,适用能力强。 7.2.3可用于低、中、高压风管系统漏风量和风管耐压变形量试验的专用设备。 品质管理论文:学生健康心理品质管理论文 当今社会,是一个科学技术更加发达,竞争更加激烈,对人的要求更高的社会。因此,要具有怎样的心理素质才能适应新世纪激烈的竞争和严峻的挑战,从而立于不败之地?这是摆在青年学生面前的一个严肃的课题。而作为教育工作者的我们,应该怎样在教育教学中培养学生健康的心理品质呢?我认为,在教育学生时,抓住教育时机,针对学生当时的心理特点,有的放矢地进行教育,会收到事半功倍的效果。 所谓教育时机就是教育学生具有时间性的有利机会,此时进行教育效果最好,学生听得进去,接受得了。教育抓住时机抓得准抓得好是教育成功的重要条件。 教育时机主要分为客观时机和主观时机。客观时机是指外在的客观的事物对教育学生是有利的机会。例如社会上出现一些英雄模范人物,这是进行理想教育、人生观教育的好机会;在国庆节、建军节等节日,这是进行爱国主义教育的好机会;在学雷锋活动月,这是培养学生全心全意为人民服务的高尚品德的好时机。作为老师,一定要善于抓住客观时机的敏感性,对于一些利于教育学生的新事物,新动态,新形势等要留心观察,只要是有利于教育学生就抓住不放。 主观时机主要是学生主观的情况出现了接受教育的好时机。对于这一点老师要具有敏感性抓住时机,善于发现苗头,学生有困难需要帮助;如犯错误,开始内疚时;有成绩需要表扬时,都要及时教育,把可能发生的错误解决在萌芽状态中。如果事过境迁,使良好的行为得不到表扬,不良的行为得不到及时抑制。在教育教学中,我主要侧重于以下几方面心理品质的培养: 一.在言传身教中,培养学生良好的学习习惯。 1.教师应以身立教。 著名的教育家叶圣陶曾说过:“身教最为贵,行知不可分”,以身立教,“是无声的教员”。由于青少年求知欲强,富于幻想,缺乏分析能力,难辩是非,但善于模仿,可塑性大,愿意接受好的影响,常常模仿他们心目中有威信的老师的一言一行,教师是学生最喜欢模仿的人。因此,作为教师必须有高尚的师德,精通所教学科的专业知识,严于律已,处处以身作则,做到言行一致,表里如一,凡是要求学生做到的,自己必须先做到。记得有一次劳动,到足球场边去拔草,草生长得很茂盛,而且地方大,任务艰巨,许多同学都能够积极地动手,累得满头大汗,但有几个平时比较懒散的学生不愿干,只是装模作样,当老师不在意时,又在谈笑,我想要是把他们骂一顿,收效不大,于是,我就走到他们那边去,和其他同学起劲地干起来,他们看了一会儿,不好意思地动手了。古人说得对:其身正,不令则行。作为老师,担负着“传道、授业、解惑”的重任,要使学生“亲其师,信其道”,积极地参与教学的每一个环节,老师一定要做好表率作用,树立学高为师的新形象,在言传身教中潜移默化地影响学生,让学生塑造自己的良好个性。 2.培养学生良好的学习习惯 学生的学习成绩很大程度上取决于学生的学习态度和学习习惯。当前,某些学生由于受“读书无用论”影响,学习积极性不高,学习态度马虎,诸如:上课精神不集中,打瞌睡、迟到、旷课、抄袭作业、考试作弊等,把学习当作负担,失去求知欲望,严重地影响了学习的进步。因此,作为老师应该积极引导学生端正学生的学习态度,明确其目的性,抓住教育时机进行说服教育,明确新世纪知识的重要性,在循循善诱的教育中使他转变学习态度,形成良好的习惯。有一次,上数学课的过程中,有一个学生总是低着头写东西,我用眼神看了几次也没发觉,于是我不动声色地走到他的面前,只见他聚精会神地画画,当时正想发怒,但细心一想,这样不但阻碍教学进度,也不一定有收效,于是,我平静地说:收起它。课后找他进行教育,说明画画是好事,但要分析应该什么时候进行,这样会影响数学的成绩,反而适得其反。后来,他说准备把这幅画画完拿去参加比赛,本想老师发现后会大发雷霆,把画撕烂。通过教育后,上课时间都能专心听课了。另外,在班中制定班规公约,使之成为全班同学遵守的行为规则,充分发挥老师的主导作用,严要求,勤督促,及时纠正学生的不良行为习惯。同时要学生积极地面对学习,老师要想方设法地提高学生学习的兴趣,形成良好的学习习惯,由被动的学习变为主动的学习,形成“我要学”的良好状态。 二.在心理激励教育中,培养学生的自信心。 学生作为学习的主体,必须有信心才会积极地参与教学过程。但往往有些学生因为基础差,成绩不理想,产生自卑的心理,心理学家认为,自卑心理是自我意识中的障碍,其关键在于不能正确认识自己,严重影响了学习的进步。因此,要抓住教育时机,恰如其分地运用心理激励,激发学生对学习的热情和信心,是教学中取得最佳方法的有效手段。同时,要消除学生自卑心理,树立学习的自信心,首先让其正确认识自己,既要看到自身的不足,又要使其意识到自身存在的价值,所以,在教学中我有意识地组织竞赛和各类活动让众多同学去参与,让其发现自己的闪光点、潜能和优势,树立自尊和信心引导学生把成功的感觉迁移到学习来。例如,我们班有一个男生,学习态度和成绩都较差,对学习失去了信心,但他篮球打得很好,在一次篮球比赛中发挥出色,使该次比赛中取得优异成绩。我抓住时机,在班会课公开表扬他,激励他把篮球场上的拼搏精神用于学习上,使他看到自己的闪光点,并非一无是处,肯定自身存在的价值,以后他的学习积极性显著地提高了,成绩也进步了。所以,对学生应多进行正面教育,抓住时机进行表扬和鼓励,并且灌输“天生我材必有用”的心态,对学生多讲“你能行”等激励性的话语,使学生抱着乐观、愉快、轻松、幸福的心境进行学习。总之,心理激励是自信心的营养剂,自信是成功的一半,只有帮助学生正确地认识自己,坚定的信心,激起奋发进取的精神,才会积极地投身于学习中。 三.在各种活动中,培养学生抗挫折的心理品质。 在人生的旅程中总是有各种各样的困难,随时会遇到挫折,作为学生也一样,如果受到挫折就一蹶不振,会影响学生的心理健康的发展,所以必须抓住时机培养学生的抗挫折的心理品质的教育。 多种心理品质的形成都是学生自觉参与知识学习、技能训练、社会实践的结果,也是学生在与障碍压力、挫折中作斗争磨炼出来的。体育活动是学生最喜欢的一种活动形式,也是最能锻炼意志品质,竞争最激烈最无情的一种活动。在体育活动中和竞赛中,容不得半点虚伪和胆协,在任何情况下,都要胜不骄,败不馁。在不久前我校举行的第运动会上,我班有一个男生参加400米的决赛,没有获得名次,事后情绪低落,失去了参加其它项目的斗志。当时,我就及时和他谈心,和他一起分析,找出失败的原因,知道短跑必须讲究速度,而他发力的时间过慢,之后他充满信心地参加1500米的决赛,获得了优异的成绩。在课外活动中,设计一些挫折训练的内容,让众多的同学去经历挫折,体味失败,磨炼意志。 而学习是学生的主要任务,学习的过程实际上是锻炼学生意志的时机。例如,解一道几何证明题,开始时学生不知道从何入手,此时鼓励他们学会与困难作斗争,与他们一起分析证明的结论和已知的条件之间的联系,最后找出证明的方法,受学生领略到“柳暗花明”的感觉,从而获得成功的喜悦由此意志坚强起来。因此,在教育教学中善于抓住时机,结合教材的内容,有意识地培养学生不怕困难,坚忍不拔,勇往直前,开拓进取的精神。 总之,在全面实施素质教育的今天,培养学生的心理品质已是一项重要的内容。作为老师,在教育教学中必须抓住时机,适时地进行教育,才会收到良好的效果。 品质管理论文:品质管理浅见 摘 要:在日益严峻的汽车消费市场中,A公司作为丰田在中国的重要分支,同样面临着成本和品质的双重考验。本文以A公司为例,从品质管理及保证的体制、管理方法等角度,阐明了汽车生产企业品质管理的方法。 关键词:汽车 品质保证 管理方法 A公司在十几年的发展中,已经拥有了50万辆/年整车生产能力,累计产量已经达到250万辆。A公司以其优异的产品和卓越的品质得到了广大国人和用户的信赖,置身于中国品质管理优秀企业之列。十几年间,A公司的全系车型均获得过J.D.POWER公司细分市场IQS第一名。此外,A公司在保修期内无偿修理次数和无常修理费用等方面的成绩更是喜人。经过六个月的无偿修理件数0.032件/辆,无偿修理费用为52元/辆。这些成绩表明,A公司一直打造着中国品质最好的汽车! A公司良好的品质是如何打造的呢?为了回答这一问题,我们组织了一个团队,从各个专业的工作视角,总结A公司在品质管理方面的一些做法供读者参考。 A公司作为丰田汽车的合资子公司,在品质管理方面更多地引用了日本丰田汽车的做法,现将我们了解到的日本丰田在品质管理方面的相关情况简要地介绍。 1.品质定义:从狭义上讲,是指产品的品质,是用来确定物品和服务是否满足其使用目的的所有评价对象、包括其固有性质和性能的整体。从广义上讲,品质是指不仅限于产品的质量,而且包括工作的质量、销售结果以及成本等广泛意义上的品质。 2.品质保证:确保对顾客来说商品的品质是满意并值得信赖。 3.职能管理: 1961年导入日本丰田公司的品质管理(TQC),目的是密切各部门间的横向联系,有效促进业务开展,建立按职能划分的管理体制。此类职能中被视为最重要的是: 品质和成本管理职能。 4.品质保证活动。 “品质保证活动概念图”展示了从产品企划、产品开发到销售和服务全过程中,因“同步工程活动”的开展,使得各步骤并列进行。 品质保证活动概念图: “品质保证活动概念图”揭示了全员在各步骤、通过与各自相关职能的密切合作,完成规定的、各自的职责,由此而确保品质。换而言之,就是全员都是品质保证的责任人,通过监查来确认各步骤的职责得以实现,进而确保品质优异。 为了进一步理解“品质保C活动概念图”的含义,我们用具体的事例做补充解释。在A公司设有品质保证部,在A公司XX工厂设有品质管理部。A公司品质保证部的主要职责是应对市场质量信息收集,并反馈给工厂,由工厂实施改善。工厂的品质管理部一方面负责整车出厂前的品质检查工作,以及设在相关工序的品质检查工作。产品品质管理的职责主要由各个制造课室(车间)来负责。一旦出现品质问题时,各课室(车间)以及其相关班组负责实施改善。这一做法和一些公司“有品质问题先找品管部门”的做法有较大的区别。在A公司能够体会到“自工程完结”,以及“品质决定于每个工位”的理念。 5.品质保证规则。 从丰田品质管理的发展过程,我们能够了解到,丰田人对品质保证始终给予高度的重视。创业之初,N田佐吉 (丰田集团的始祖)提出“潜心研究与创造,始终站在时代的前端”,“只有经过充分商品测试后, 才能将其投放于市场”。丰田汽车的创始人N田喜一郎提出“监查改良规则”,即“直接把握消费者需求, 将其反映到商品中”;还有“监查产品品质和业务运营,并加以改善”。丰田汽车成立以来,将品质方针确定为:以“好产品,好想法”为企业灵魂,秉持“客户第一,品质第一”的基本精神。 1965年,丰田汽车确定了“品质保证规则”。在丰田汽车公司所有的品质保证活动中,“品质保证规则”位于品质类规则的最上层。在实际业务运营中,需要依据相关的业务运营规定(规则)、标准(规则、规格、基准)及部门规定、要领、流程书等开展实际工作。 品质保证规则定位示意图: 6.监查改良 丰田创业之初,即成立了作为高层直辖的“检查改良部”(品质保证部的前身)。之后又设置了直属役员室的监查改良室,建立了对于难以决策的重要品质问题,由监查改良室审议、决定的制度。再后来设置监查改良会议,为审议品质管理体制层面和重要品质问题改善两个方面。有关监查改良、通过以下会议来运营,即品质机能会议、监查改良会议、监查改良技术会议、制造品质改善委员会。 目前,在中国也设立了“中国品质技能会议”。此会议主要开展品质改善活动的方案确认、进度确认,品质改善信息共享、品质KPI跟踪、中国特有品质问题消除项目跟踪、供应商管理相关情况共享、客户相关情况、EDER(早期发现、早期解决)工作情况、各机能/各公司重点活动内容、SSI/CSI提高、紧急品质情报展开等活动情况。 从丰田在品质管理方面的一些做法。我们也能够体会到,丰田在品质管理上从起初的高度重视、必备体系的建立,到后来的在传承基础上的有效改善,品质一直被视为丰田工作的重点和经营的基盘。经过几十年、几代人的不懈努力,今天才成就了丰田汽车的品质品牌,进而为丰田汽车的持续健康发展提供了基础。 结束语 通过传承丰田公司在品质领域不断改善、追求卓越的管理体制,A公司作为丰田在华的重要分支,不断对品质活动进行深入和改进,并结合本土化的特点,发扬品质第一的精神,努力打造质量优异的产品和令人放心的品牌形象。在中国汽车消费市场继续谱写新的图景和篇章。 品质管理论文:工程管理中的成本控制和品质管理 【摘要】工程管理是建设工程项目能够顺利完成的基础保障,成本控制和品质管理是工程管理中的重要内容,也是影响建设方投资收益的重要因素。对于工程项目建设而言,降低工程成本投入,能够为建设方带来更大的经济收益,而提高品质管理,是项目工程能够顺利完工最基本的要求。为了确保工程管理中的成本控制和品质管理的顺利实施,应该建立完善的管理体系,健全各项规章管理制度,做好全面的管理措施,为工程项目优质高效完工奠定坚实的基础。 【关键词】工程管理;成本控制;品质管理 成本、质量和进度是工程管理控制的三大主要目标,三者之间互相关联互相影响。本文主要对成本控制和品质管理进行详细的分析,在有些工程项目管理中,由于缺乏预算和概算观念,导致在工程建设的过程中,经常出现超支现象,直接影响到建设方的投资收益。由于施工材料质量把关不严,施工人员违规操作以及施工工艺水平不高等原因,会影响到工程的品质,这些都是因为品质管理不到位而造成的,导致工程质量存在安全隐患。所以需要在成本和品质两个方面加强管理,全面提升工程管理水平,确保建设单位的经济效益最大化。 一、工程管理中的成本控制 (一)事前控制 事前控制是工程管理中成本控制的有效环节,也是建设单位对工程成本投入控制最直接的步骤。通过事前控制,可以最大程度的确保投资收益的最大化,减少无谓的浪费。事前控制主要体现在投资估算阶段,通过估算,能够对工程项目建设过程中所需要投入的成本进行总体计划,包括筹建、施工以及建成投产的全部建设费用,一般都在总体设计时进行估算。工程设计的水平直接影响到后续所有步骤的实施,通过工程设计能够展现出工程的整体规划,其中对于工程项目建设过程中的各项成本都会进行估算,从而为项目投资决策部门提供有利的依据。为了确保投资估算的合理性,还应该制定项目建议书以及可行性调查报告,从工程项目的技术性和经济性两方面分析,从而为工程管理的成本控制提供良好的基础。 (二)事中控制 工程项目管理中的事中控制主要是指建设单位对工程的合同进行控制和对工程的施工阶段进行控制。 1、工程合同控制。为了规范工程项目管理,我国在工程项目管理中实行了合同管理,在合同中会明确承建双方的责任和义务,并且会规定在哪个施工阶段,支付款项的多少,这对于工程管理的成本控制有很大的影响。所以应该加强工程合同控制,建设单位应该聘请专业公司编制合同文件,将承包人的各项制约条款都外包出去,进而有效防止避免施工单位工期紧、品牌型号不明确等原因而要求各方面的索赔,从而有效的控制工程成本,切实保证建设单位的利益。 2、施工阶段控制。施工阶段是工程成本消耗最大的环节,所以需要投入更多的精力进行成本控制。在施工的过程中,人员、材料以及机械设备的管理都会对成本控制产生影响,所以要优化人员分配,严格控制施工材料的质量以及使用,合理安排机械设备的应用。加强对施工工艺的管理,一定要严格按照规范要求的标准操作,避免更改设计流程而提高工程成本。 (三)事后控制 工程项目管理中的事后控制主要是指事后的工程决算审计的成本控制和反索赔工作中的成本控制。在工程施工的每一个环节,都需要做好审计工作。对施工的审价和费用进行有效控制,对造价工程的资料进行有效整理,对于竣工后结算取费进行准确计量,同时对于施工中的变更要提供相应的证明文件,如此才能纳入相应的结算;在工程索赔中,合同文件是一项重要依据,只有对合同文本进行有效解读,建设方才能对承包方的索赔进行强有力的反驳。同时,建设方还应该收集相关的证据和工程资料,做好充分反索赔准备。 二、工程项目管理中的品质管理 (一)人员控制 人员控制是工程管理中品质管理的重要因素,在人员控制方面主要是对管理人员和施工人员的控制。管理人员不仅要具有专业的管理知识,同时还要具有丰富的实践经验,熟练掌握工程施工技术以及各个流程的操作标准,从而能够对工程的品质进行有效的控制。而施工人员的技术水平直接关系到工程的品质,施工人员作为一线人员,需要具有质量意识,并且具有较强的施工技术水平,能够按照施工方案中规定的内容操作。在施工的过程中,如果遇到无法按照设计图完成的部分,一定要向技术人员进行请教,经过协商研究后再继续施工。无论是管理人员还是施工人员在工作的过程中都具有主观能动性,所以需要对人员进行控制,确保工程施工品质。 (二)材料控制 工程项目主要是由施工材料构成的,所以施工材料的质量直接关系到工程项目的品质,一定要加强对材料的质量控制。在材料采购时,一定要按照规范要求的型号、规格、数量进行采购,并且注意质量的检验,一定要选择有实力、信誉好的厂家进行合作。在材料进场时,一定做好质量检验,材料的相关质量资料一定要齐全,一旦发现质量不合格,一律不得进场。在材料进场后做好保管工作,防止材料在保管期间变质。控制好材料的质量,是工程品质管理中的重要内容,为工程项目的施工质量提供了良好的条件。 (三)方法控制 在工程项目管理的品质管理中,也离不开方法控制,即要对施工的方案、方法和相关工艺进行控制。在进行方法控制时,需要和实际工程相结合,综合考虑施工方案。对于施工方案的控制,应该从工艺、管理、技术、操作等方面进行全面考虑,尽量使方案能够做到经济合理、操作简便,有利于整体工程质量的提高和成本的降低。大多时候,质量问题为技术性工作,因此需要大力采用先进工艺、方法,提高施工方面的水准,进而保证施工质量。 三、结束语 在我国市场经济快速发展的过程中,工程项目开发企业之间的竞争愈发激烈,而开发企业为了提高企业的核心竞争力,就需要降低成本投入,提高工程施工质量,由此才能够获取最大的投资收益。所以在工程管理工作中,应该加强成本控制和品质管理,全面提升工程项目的管理水平。 品质管理论文:工程机械涂装品质管理 摘 要:随着中国社会发展和进步,我国工程机械领域也得到飞速的发展,并且在国际工程机械行业中占据越来越重要的地位。本文主要介绍了工程机械涂装品质的现状及品质的管理对策,以期提高我国工程机械的涂装品质。 关键词:工程机械、涂装品质、管理 一、工程机械的涂装品质特点分析 随着中国社会发展和进步,中国的涂装技术也得到飞速的发展,但在不同的行业,涂装受重视程度却大不相同。在汽车行业,涂装备受重视,与冲压、焊装、总装一起被称为“四大支柱专业”;在船舶行业,涂装也备受关注,被称为“三大工艺支柱之一”;但在工程机械制造行业,涂装却极其不受重视,无法与下料、焊接、总装相提并论。正是由于涂装的不受重视,导致涂装质量无法达到预期要求,进而影响工程机械整体的生产质量,阻碍工程机械步入“世界名牌”的更高层行列。另外,工程机械制造领域缺乏对专业涂装人才的培养,这是工程机械制造行业发展的薄弱点之一,如果此种状态长期得不到解决,将导致涂装质量得不到保障,进而影响到整个行业的发展。同时涂装在工程机械行业中不被重视还会导致生产车间的污染,进而影响全社会的环境,还会加剧经济损失,成楣こ袒械行业发展的绊脚石。 二、工程机械的涂装品质现状 2.1工程机械涂装品质的现状 涂装是一种包含化工、机械、电器、热工等多种技术的工种,其工艺流程繁琐,对涂装技术水平和管理人员的要求都相当高,而且涂装工作的环境比较恶劣,因此,涂装工作需要能吃苦耐劳且相关专业知识和经验丰富的人才来承担。但是就目前情况来看,工程机械涂装从业人员中绝大多数为临时调用,而具有一定技术基础的管理人员少之又少。另外,即使有专业知识丰富的从业人员,但其却没有丰富的涂装工作经验,这就使得员工们不能及时处理紧急情况,更不能对工程机械涂装品质未来发展的方向进行预测,无法实现技术的与时俱进。再者,工程机械涂装工作的条件艰苦,且对涂装人员的待遇不高,这就使得涂装人员的流动性较大,导致涂装技术人员始终无法达到生产的要求,这样就会阻碍涂装品质的提高。 2.2工程机械涂装品质原材料现状 目前,工程机械涂装的原材料大多由国内涂料供应商配套,这些涂料供应商生产规模小,技术和资金力量薄弱,并且涂料质量稳定性与国际水平先进相差甚远,难以保证原材料的质量。对于涂装材料的选用,应在涂装提前做除油、除锈的处理,工件表面无油污,表面除锈等级达到Sa2.5级,这样就可以得到质量较好的涂膜。另外,对于涂装材料的选用,需要考虑涂料的施工性能和涂膜的理化性能等因素,要对涂装材料进行全面的考察和分析,要多学习别人的涂装经验或者自己不断尝试涂装,以找到最合理的涂装方案,最终达到最大的经济效益。 三、工程机械涂装品质管理的改进方案 3.1工程机械涂装生产设备的改进 工程机械企业家们已经意识到涂装品质对于工程机械行业发展的重要性,加大了对涂装工艺装备和涂装工艺的投入,完成了涂装生产线的改造,使用更加先进的自动化涂装技术取代了传统的手工涂装方式,形成了集自动化前处理、喷涂、干燥和固化与一体的自动化涂装流水线,提高了涂装的效率,并且极大的提高了工程机械涂装产品的外观质量。除此以外,企业家还重视了工程机械涂装设备的保养问题,延长了设备的使用寿命,减少了涂装设备的投入成本。除此以外,不能忽略喷漆室、流平室、烘干室、打磨室等室体的清洁度,需在喷漆室内安装送排风系统和水循环系统,以确保涂装的无尘喷涂以及涂装工作环境的清洁工作。对于涂装过程中飞散的漆雾,应使用含漆雾凝聚剂的水旋系统进行消粘吸附,定期进行打捞处理。对于产生的废漆渣,要先使用压力机对废漆进行压缩,减小了废漆的体积,有利于废漆清理工作的进行;同时废水进入污水处理系统,在处理合格后再行排放。 3.2工程机械涂装品质工艺的改进 对于工程机械涂装品质工艺的改进,相关企业应该借鉴国内外比较先进的涂装品质工艺以及引进国内外先进的涂装设备,在借鉴和引进的基础上更要加大对自身涂装工艺的技术创新和质量提高。现如今,人们更加注重环境的保护和身体的健康,因此,企业必须要舍弃传统的手工刷漆、空气喷漆等涂料利用率低下的涂装施工工艺,而应选择利用率更高的高压混气或静电喷涂工艺;同时使用高固含涂料、水性涂料、粉末涂料等低VOCs含量的涂料,减少对环境的污染。另外,工程机械制造要向着专业化的方向发展,要进行专业的前处理以及废漆、废水、废气处理。使用专业的工程机械涂装工艺,可有效的解决设备利用率低下的问题,不仅能够降低投入成本,同时能够提高涂装品质。 3.3工程机械涂装品质的质量管理 涂装品质的好坏由涂装质量来体现,可通过相应的检验系统来判断。应加强对涂装过程的检测以及完善质量检测系统,完善涂装工艺流程以建立完整的涂装生产、检测一体化的流水线。建立相应涂装质量记录、统计和分析体制,进而对未来的涂装进行预测,有利于形成科学的涂装品质管理体系。 四、结语 提高涂装品质的管理是工程机械涂装领域发展的必由之路,相关企业应加大对工程机械涂装的重视,结合国内外先进的涂装技术对工程机械涂装生产设备、涂装工艺以及涂装品质管理进行改进,提高工程机械涂装品质的质量,使我国更多的高涂装质量产品走出国门,走向世界。 品质管理论文:计算机系统在制造企业中实现品质管理中的应用 随着我国经济的不断发展,我国的工业化水平也在逐年提升,国内的制造企业也越来越多,在此种情况下企业就需要将企业的产品质量进行严格的把控,从而实现生产流水线。在现代企业的管理过程当中,为了有效提升企业的竞争力,从而提升质量信息的管理水平,就需要利用现代化的计算机管理系统来对当前企业在质量检验当中出现的问题进行充分解决。本文首先对系统设计的目标进行了分析;其次,对计算机系统的具体应用进行了概述;最后,对计算机管理技术在实际生产当中主要功能的技术实现做了探讨。 【关键词】计算机系统 制造企业 品质管理 在制造企业当中,利用计算机系统来对生产现场所生产的产品进行质量方面的管理,可以有效实现对生产各个环节的有效监控,从而对每一个产品的合格情况以及缺陷情况进行科学合理的反应,从而实现对不合格产品的有效监管。采用先进的计算机系统来对企业的产品进行质量监管,可以有效实现由于生产企业产品数量庞大,相对应的负责人不能进行及时有效监管而产生的产品质量方面的问题,同时也可以有效提升企业自身的竞争力。 1 计算机系统的具体应用 在计算机系统当中,存在着很多的技术,在本文当中以计算机仿真技术以及计算机虚拟制造技术两种形式在企业制造过程中的具体应用进行分析。 在计算机的仿真技术方面,在生产制造企业当中,一方面可以在原本的生产线上进行改善,另外一方面也可以建立新的生产线来进行仿真技术的应用。在生产制造企业当中利用仿真技术可以对各种设计方案的优点和缺点进行充分的分析,从而对其设备硬件进行科学性的评估与分析,比如机床、工作站等设备,并且对生产线的人员配置情况也可以进行评估。在正常的制造生产过程当中,可以生产当中出现的各种故障问题进行预估和模拟,从而对其故障状态进行良好分析。与此同时,还可以对生产线在不同配置下的性能特点进行分析,从而根据实际生产情况来选择相对较好的调配方案,实现产品的高效生产。 在虚拟制造技术方面,集中体现在军事、航天航空以及汽车领域等方面的应用。在汽车领域当中,可以对汽车制造生产的整个生命周期进行不断改善,从而保证汽车的一次性的制造成功,已经广泛应用在汽车制造业当中的各个方面,比如汽车生产设备、工装以及磨具等。在虚拟制造技术当中,产品的外形设计是相对成熟的技术手段,可以对其产品进行复杂的造型方面的设计,并且根据参数的不同来实现更改。在产品的布局设计方面,可以利用虚拟技术来直观地进行设计。 2 计算机管理技术在实际生产当中主要功能的技术实现 在利用计算机管理技术对制造生产企业进行管理的时候,可以从业务功能设计和功能实现两个部分。 在品质管理系统的业务功能设计方面,主要包括品质检查信息录入情况、品质缺陷问题返修情况、相应工位的品质缺陷反映情况、防止不合格产品流出以及对数据等这几个主要功能。在主要功能房中,可以实现与车间的产品质量检查的相关数据设备进行对接,从而对产品的质量数据进行科学分析,并且进行记录和反馈,在此基础上,还可以实现和企业之间进行数据的传递,从而实现对产品尺量的有效掌握,整体系统的程序功能模块图如图1所示。 在对系统的功能进行设计的时候,语言基础是建立在NET4.0的平台上进行搭建的,并且以C#为基础语言进行编写,数据库方面采用的是ORACLE 11g的版本。在系统业务当中红粉实现了对产品品质的检查监管以及返修等。 在对其软件进行系统测试的过程当中,需要将信息录入到检查客户端当中,数据会在数据库中进行存储,并且进行分析,在长期的录入过程当中会形成完善的数据信息,同时对其他功能的模块也进行逐一的测试,测试到的结果同时也会在ERP数据库图当中进行更新,实现对产品数据信息的及时有效性。与此同时,在生产制造的过程当中,如果有品质不合格的产品出现,就会在系统程序当中抛出异常显示,从而对产品的整个生产制造过程当中的流程和品质进行良好的监管。 3 结语 综上所述,在利用计算机系统对制造企业的产品品质进行管理的时候,需要在企业本身的品质功能模块的基础上,进行系统模块的划分。在制造企业当中充分利用先进的计算机系统对其产品质量进行管理,可以有效提升制造企业当中产品品质的合格率,对企业的竞争力是具有相当重要的帮助的。值得注意的是,在利用计算机系统对制造企业的品质进行质量监管的同时,需要对数据的准确性和及时有效性进行不断的完善和创新,以此来实现对产品品质的有效检验。 作者单位 长城汽车股份有限公司 河北省保定市 071000 品质管理论文:项目品质管理经验谈 没有企业不重视质量,但已交付项目的投诉还是越来越多,除了业主维权意识的提高外,项目质量管理的手段落后也是一个关键原因。 从用户反馈的信息看,客户关于质量的投诉主要集中在观感上,如绿化、尺寸误差、细裂纹等,也有少部分是渗漏、开裂等工程质量问题,不同的客户群对产品质量的关注点也是不同的。 地产项目同其他产品开发项目不同,每个项目的土地要素都是唯一的,因此产品形态也是唯一的,它的质量问题不能在下批次生产过程中修正(所以一般产品的验收要求都是一次合格,而建筑产品允许整改)。另外,建筑产业化程度低,严重依赖手工操作,工作环境条件恶劣,且产品生产的主力是大量缺少职业技能培训的外来务工人员,质量控制难度可想而知。 从事地产项目管理的大多数都是做工程出身,很容易从工程的眼光看项目质量问题,对规范规定的要求比较能把握。但质量是反映实体满足明确和隐含需求能力的特征总和,做为项目要求的输入,质量管理的一个重要方面是把隐性需求变为项目要求。质量管理的目标是顾客满意,无论是专业人士的各项数据指标还是非专业人士的主观感觉。 质量要求不能简单地照搬施工验收规范,一般的规范为适应建筑工程多样化的特征和施工企业水平的差异,质量要求相对比较低,所以不少标杆企业都有自己相对高一点的企业标准(在家电、汽车等行业也比较普遍)。另外,产品策划对产品的观感、尺寸误差及一些隐性的要求也要将其具体化,囊括到质量要求中。上述要求都要在承包合同中预先约定,以免出现承包商满足规范,但用户不满意的现象。 项目管理的资源是有限的,所以质量要求应根据产品策划的要求合理制定。有了质量要求,接下来就是质量措施,项目管理者往往很忙,恨不得在工地的每个角落都长一只眼睛。但发现问题时也只能补救,于是工地上返工修补不断,过程中如果没做好公关,被较真的业主盯牢,还会搞得“灰头土脸”。 地产项目虽然差异性很大,但基本的工艺却大同小异,出现质量事故的概率也差不多,所以结合失败教训,在设计中避免过于复杂、容易出现事故的工艺是减少质量问题最有效的手段,其次是对工艺中影响质量的关键点(如混凝土结构的模架)重点关注,制定事故苗头应急措施。最后才是检查和返工。所以在项目的质量出自计划,而非检查,避免错误的费用通常比纠正它们低的多。 地产项目单批次、多样化的特点也使得任何一种计划都赶不上变化,再完善的计划也不能预见所有的质量隐患,作为项目管理者,要调动所有参与人的主观能动性,主动采取的质量提高措施(全面质量管理、持续改进等),既能提高项目管理质量,也能提高产品质量。 所以,项目质量管理重要的是质量观的转变,用户的满意是质量管理的目标,选择成熟可靠的工艺减少事故概率,合理计划及时处置事故苗头,全员动员弥补质量管理空隙等。 品质管理论文:工程项目管理中的成本控制与品质管理 摘 要:权衡短期利益与长远利益,追求企业利益的最大化,是市场化企业发展的核心目标。成本控制和品质管理在项目管理工作当中也是按照这个核心目标进行的。因此,市场化下的项目管理就不应该是简单的追求降低成本和追求品质的提升。文章通过剖析成本管理和品质管理在项目管理当中的作用,指出了做好品质管理的同时更要做好成本控制的重要性,目的是为了促进企业健康发展,为企业打下坚实的可持续发展的基础。 关键词:工程项目管理;成本控制;品质管理 我国建筑业的发展迅速离不开城市建设发展打下的基础。建筑业作为房地产业的主要组成部分,在市场竞争环境日益激烈的前提下,怎样实现经济效益和社会效益在建设项目当中利益的最大化,以成为企业建设发展问卷当中的必答题。 一、建筑工程项目成本控制与品质管理的意义 (一)建设项目的成本构成内容 项目建设的成本费用比较广泛,涵盖环境,技术,管理等领域,总体来说包括,土地租赁使用费用,工程建设费用,管理费用,以及税费和利息等方面费用。 (二)实施项目成本控制与品质管理的意义 成本控制和品质控制成为房地产项目占据市场份额的关键因素,其主要原因是;一方面房地产业受到了国家政策的调整和控制,另一方面是人们要求的房屋建筑质量越来越高。介于此,房地产在建设项目时应该深入挖掘工程项目的管理潜力,提高效益在管理上的价值,进而培养企业核心竞争力。一些企业已经预见只有通过科学,合理的管理手段对建设工程进行成本控制和品质管理,才有机会获取市场竞争的份额。 (三)成本与品质之间的关系 商品功能和性价比是消费者购买商品的原动力。商品经济从诞生那一天起就已经和社会发展史融为一体,商品经济是生产力的核心动力;降低商品生产成本,抬高商品市场价格,是市场供货商最大的愿望,商品在市场交换的过程当中,产品品质就成为了生产成本和产品价格的载体,这两个因素是市场杠杆同一个点上的问题;因此供货商必须要平衡好两者之间的关系。 我们可以用两个极端来假设, 产品成本和品质之间的关系?一种极端是忽略品质无底线的降低成本,直到因成本过度降低成本使得产品生产不能继续进行,此时供应者的市场行为逐渐消失,另一种极端是将所有代价都投入在对品质的追求上,但是受特殊时期技术条件的限限产品出现了极限品质;当趋近极限品质的产品出现时,生产成本也会快速增加,生产成本的增加导致消费能力的减小,市场的交换行为也就随之消失了。 线性关系是产品成本和产品品质在市场供给区域内大形态上的关系。成本和品质在不同的区域当中相互间的影响力也不同。品质追求在产品品质当中有时限性,受市场消费状况的约束。 二、强化工程项目管理中成本控制与品质管理的有效措施 (一)加强成本控制与品质管理的思想意识 房地产项目建设在很长的一段时期里一直保持着较大的空间利润。但是随着房地产市场项目建设发展的快速变化,我们必须重新审视,提高自身在成本上的管理意识,打破传统的以提高产品价格的方式来获取空间利润。所以,工程项目建设应制定目标成本,通过对目标成本预算的分析,将目标成本与部门和个体的实际工作相结合,在执行当中找出差距的原因,并进行考察和修正,制定最终的改进措施。在项目的决策阶段、设计阶段、招投标阶段及施工阶段树立成本管理概念,将成本控制和品质管理理念贯穿其中;通过加强对每个阶段的控制与管理,保证预期目标的最终实现。 (二)建立企业长远的规划目标 从企业长远规划的目标出发,对于企业来说任何一个具体项目的实施,都是只是企业的一个战略步骤,是企业实现长远规划建设过程的一个工作。价值在一个项目当中的最终实现取决于企业对项目价值的长远规划;也就是说项目的价值导向是由企业的长远规划决定的;企业战略步骤的确定和长远规划的设立,为具体项目的实施提供了价值标准和导向。价值判断过程的核心工作也就是项目的管理过程,价值判断标准明确了也就意味着控制成本和品质管理在具体问题上的分析也就明确了。 (三)控制和管理材料成本 工程成本控制过程是一个管理复杂涉及领域比较广泛的过程,材料成本的控制在工程管理的成本控制当中,占据的比重一直都是高居榜首。占据着总成本的50%以上。因此,材料费在成本控制环节当中就显得非常重要,材料费的支出结余是否可控,对于工程费的影响不容小觑。对材料费的控制必须做到认真细致,无论是企业进行材料采购,检查,入库都要做好对材料的控制监督管理。通过企业内部审计部门对监督检查工作信息控制的反馈,在以保证工程质量为基础的前提下,运用价格比较的方法选用性价比最高的供应商;运用招标采购的方法将材料采购价格降到最低。比价采购和招标采购,能促进验收时材料质量的提高,实现对于材料使用量上的计算管理,控制施工现场浪费情况和失窃现象的的发生;规范材料结算工作进展的有序进行,从而降低材料施工成本,保证施工单位的经济效益。 (四)切实做好对于工程人员的管理与控制 对施工人员和管理人员进行有效控制是工程管理提升品质的重要前提。具有丰富实践经验和专业管理知识的管理人员不仅能够很好掌握操作流程而且还能够标准的使用施工技术。对工程的施工品质能够很好的控制。施工人员技术水平的高低决定了工程品质的好坏,作为实际操作人,施工人员要有质量高于一切的意识,运用自身掌握的专业技能,按照施工方案的要求进行操作。对于超出能力范围的施工作业,要及时请教技术人员,通过技术人员的研究论证后在进行施工操作。管理人员和施工人员都具有一定的主观能动性,所以需对管理人员和施工人员进行控制,保证工程施工的品质不受影响。 (五)运用必要的成本管理控制技术,提高质量 运用现代信息技术实现对管理控制成本,是建筑工程项目成本控制管理顺应时展的趋势。建筑工程设计有很强的时效性,资源也比较广泛,因此,借助先进的管理工具简化管理方式,节约管理时间,提高管理效益实现建筑工程项目工程品质的提高就显得尤为重要。 (六)建立必要的项目成本管理体系与组织 科学的管理体系和组织能有效的实现成本预先控制和成本动态控制,将资金的投入,转换,对比等基本环节的预先动态结合起来。设立相关的制度规范,通过科学严谨的运作方式,发挥其应尽的作用,确保项目成本管理体系与组织的有序进行。具体内容包括;制定项目最终目标的成本责任体系;制定关于促进成本优化的制度体系;制定项目经理基金调控制度;制定完善的项目成本监督制度;动态调整制度等相关制度。 三、结语 综上所述,企业的项目开发随着市场经济的快速发展竞争也越来越残酷,提高工程施工质量,降低自身的成本投入,从而获取企业更高的收益是开发企业在激烈的市场竞争下提升自身的核心竞争力的重要手段。因此,促进管理水平在工程项目当中的全面提升,就必须要加强工程成本的投入和工程品质管理。 品质管理论文:物业机电设备安装工程品质管理探究 【摘要】物业机电设备已经成为民居建筑中不可或缺的建筑元素之一,设备的安装工程也成为建筑中的一个重要工程环节,设备的安装需要经过进场前的验收检查、调试、安装、生产试运行、竣工检查验收等环节。最后达到合格标准的设备才能投入到使用中,因此品质的保障成为重中之重。 【关键词】物业机电设备;安装工程;品质管理 引言 随着我国市场经济的不断发展,建筑行业也随之加快发展步伐,物业机电设备作为建筑行业的一部分,其安装工程的最终品质不容小觑,部分直接决定整体好坏,整个建筑的安全性以及稳定程度都与机电设备的安装有着密不可分的联系。机电设备的安装过程中,对安装技术与质量管理有严格的要求,技术与质量的好坏关系到机电设备的正常运行,保障机电设备安装质量的关键在于安装施工企业的管理工作,文章对物业机电设备安装工程的品质管理进行了探究。 一、物业机电设备安装工程管理的基本状况 物业机电设备安装行业在我国出现的比较晚,所以我国对于这一行业还没有形成完善的技术水平并且在很多方面还存在着一系列问题,这对与设备的安装效果以及工作效率都产生了不小的影响,我们要重新认识技术安装过程,这样才能发现过程中存在的问题,以便于提高安装技术。随着经济带动科技不断发展,建筑工程的项目也出现了不小的变化,同时物业机电设备的安装也产生了巨大变化,我们要实施的应对这些变化,物业机电设备安装过程是复杂多变的,随时会发生我们预料之外的问题,所以管理工作要灵活,才能对机电安装过程更好的应对。 二、物业机电设备安装工程管理的特点 物业机电设备安装过程具有一定的操作特殊性。其一,涉及的范围相对广泛、学科之间跨度大,不仅仅是工业领域,日常生活中超市、居民住宅、工厂等等领域。设备管线之间都存在着联系,现如今建筑行业不断发展,其间的联系更是不断增强,对于安装施工技术的要求会更高,管理工作更是要强化,才能在保证安全的同时提高效率。其二,大额性,投资的成本较高,投资额也大,很多设备的结构都很复杂,对于技术的要求相对较高,各部分零件、组件都很多,所以投资额度也很大。其三,系统性,一个设备就是一个整体,都是由很多零件、组件、部件进行的有机组合,对这些原件的组合则是一个系统性的工程。最后,关键性,物业机电设备在选择过程中也有特定的要求,要符合设备的使用需求,针对某种需求都有特定的零件,这都需要考虑到机电安装施工过程的设计中去,成为建筑工程中不可或缺的一部分。 三、物业机电设备安装工程品质管理 1、制定先进的安装技术方案 在保证安全性与质量的同时,制定先进的安装技术方案,不仅可以降低设备的损耗更可以节约电力等资源,注重安装的科学性,充分提高设备的工作效率,系统性的制定安装技术,根据具体情况,方案不仅要可靠更要协调好各个工种之间的工作关系,保证施工质量的同时提高工作效率。视角要广,不要仅仅依靠国内的技术,要引进国外先进技术,结合自身问题进行技术的创新,已经确定好的施工计划,在实践中不要随意更改,严格按照施工安排施工,实践中需要改动的地方要经过有关部门审批。 2、严格控制机电设备安装工程的进度 物业机电设备安装是一个系统的过程,不是短时间就可以完成的好的,需要进行长时间的调试以及安装,机电设备的安装要与土木建设相互结合来完成,最基础的施工时期,要进行设备基础底座的搭建,电力设备的安装过程,不仅仅要设计好自身的施工进度安排,更要协调好总体进度的施工安排,在进行总体计划的过程中为电力设备的安装留出相对应的空间,从而进行合理安装、调试、才能使各项工程顺利进行。 3、安装过程要进行严格的控制管理 物业机电设备安装过程需要精细化的管理,从设备的采购开始,设备的质量以及及时性都对施工过程有很大影响,也是最终成品质量好坏的基础,施工过程中的问题要及时处理,对施工人员进行定期的专业素质培训,对于复杂零散的设备要进行预装检测,做好技术性的交底工作,对设计图纸进行统一会审,施工工作要有组织性,设计好每一环节,施工过程严格按照设计施工。 4、安装工程的成品要进行保护 由于物业机电设备众多,安装起来是一项庞大系统的工程,并且物业机电设备安装复杂,成本高,损坏程度大的话修复困难、造价高,还会对以后的使用造成安全隐患,同时物业机电设备安装工程和土建工程经常穿插配合进行,这样就要在基础施工阶段预埋设备底座,在建筑装修阶段,需要对安装的底座等设备进行保护。所以对于设备安装管理还要进行良好的后期维护,这样不仅可以美观,还可以增加设备的使用寿命。 5、注重安全管理工作 在物业机电管理安装过程中,安全管理是不容忽视的一点,一旦发生安全事故,很多时候都会造成严重的损失,这种损失短时间内很难恢复,品质再好,安全系数低也是徒劳,所以安装工程要进行全程监控,并且全方位立体化监管,所有施工人员都要有警惕性,才能达到机电安装工程的整体化安全,每个岗位的工作人员都要准确的清楚自己的工作任务,确保安全。对于管理工作要依靠法律武器,建立相应的操作规划,即使在夜间作业也要遵守相应的工作流程,高空作业也有相对应的操作流程,实践中有明确的安全责任制度。 四、结论 在实行节能减排、建设资源节约型的今天,物业机电设备安装工程管理的完善,并不仅仅可以更新设备,更新管理手段,更能在应用新设备的同时节约电力等资源。物业机电已经成为人们生活中不可或缺的设备,面临着很大的市场竞争,人们对其要求也越来越高,品质上、安全上、美观程度上都要符合现代化人民的标准。制定科学化的管理方式,满足大众需求的同时,提高工作效率。 品质管理论文:品质管理系列之高品质产品带来成本的下降 品质管理来到最后一讲,这一回我们来谈谈成本。首先简单地回顾下,前几回中讲到保持并提高品质的手段:在生产手表的车间,会按照型号的不同,分别归类材料,并且该材料以工人操作方便为基准放置在作业台上。第一个观点:安放位置,由操作工人最便于自己使用的位置提出建议。也就是「我也是加强品质管理的受益人这一观点。另一个是在作业和作业的间隔时,希望尽可能地把容易混乱的物品放回原处。用过的工具放回原处,频繁地打扫作业台,这些都是3S的一环。能在工作现场彻底执行3S才是最重要的。这就是第二个观点:「工作现场的物品始终要处于能控制的状态。 那么这一次的内容,我们加上一个新的观点「生产效率,何谓生产效率,即除却一切重修或扔掉处理的东西。比如,生产过程中不能组装的零件放在一边,一会儿慢慢再次组装。检查不合格的零件,调整或者修正后再组装。如果再不合格的话作为废品处理。这样,流到现场的所有零部件虽然不能全部都一次性的成品化,但经过特殊处理后均为合格品,也就说这是一次性合格品,还加上了再次组装或者修正后的合格品。但是再组装产品以及修正后的产品,花费了分拆、分析和修正以及再次组装的所有费用。而且工人的操作负担和操作精力都是工厂费用的一部分。花15分钟组装的产品如果再次组装的话,这种“特殊处理”费用将是一次性组装成功的5~10倍。即使在合格率95%的情况下,那5%的不合格产品再次组装的话,后者的费用将占据全部成本的20~30%。反而言之,了解了这一块,对工厂来说无疑是发现了截流的宝藏。只要此处得到改善,这部分的费用将全部转化为利润。 致力于品质管理的公司都会记录“生产效率”,并着手提高“生产效率”。着手的方向即上述的两方面,首先是着眼于偏差和疏忽,分析原因,确认操作工人以及操作现场是否认真执行了规定。在问题或者变化出现的时候,首先通过现场彻底执行3S尝试能否解决。如果规定需要改变的话,按照公司制定的手续向上级提出。为什么第一次组装会出问题,通过自问自答的形式,找出妨碍提高生产效率的理由,一个一个地给予解决。这就是前面所介绍的「不断地改良标准的具体执行方法。对于业务的操作和改良,重要的是让它成为常态。 最后,我们举一个世界著名的汽车制造工厂的例子来说明品质管理的方法。有很多著作介绍过这个内容,有机会的话可以参考阅读。这里我们介绍两个该公司利用上述工作方法的成功例子。首先,该工厂把发现问题看作是一个成长的好机会。出现问题以后不是训斥现场,惩罚工人,反而有可能在最后进行表彰。因为早期发现问题,得以早期学习并制定预防措施,在问题大规模发生之前防患于未然。即使工人实行了错误操作也不会造成恶性影响的一种预先防范的措施。为此,有必要尽可能早的了解造成失败和问题的可能性,所以甚至于可以说欢迎一些小失误的出现。 该公司的另一个特点就是,彻底的找出一切“浪费”。他们认为消除“浪费”,首先要找到它。比如,在手表的生产现场使用的清除细小垃圾的橡皮空气泵,用手一捏,泵里的空气吹掉手表里的细微垃圾,然后把空气泵放回桌子上。从他们的视点来看,这个动作就是无意义的浪费。没有必要使用空气泵,因为对于消费者来说这个作业过程的存在毫无意义。如果因为担心有细小垃圾的话,可以不用手而是用脚来踩泵。这样的话,双手始终都能使用,可以提高作业速度。看到这里我们是不是已经明白,该公司对于绝大多数人不认为是“浪费”的作业内容提出疑问。这就是他们的常态。 在寻找微小的失误和“浪费”上下功夫,是该公司拥有先进的品质管理的根本基础。不断地发现问题,找出问题,积极主动的解决问题,这个过程一旦与公司的利益有了关联,产品的品质自然会提高,也就成为提高公司效益的一个具体手段。作业现场提高工人的工作积极性,把“发现问题找出问题”变成习惯,用全公司的智慧来解决每一个问题。一旦上述过程成为日常习惯的话,那么企业就自然而然地会成为盈利企业了。
机械工程类论文:机械工程测试装置设计的创新 目前常见的机械工程测试装置仅仅能够对机构系统或是加载液压系统等单一系统进行测试和分析,还很难对多个系统的参数进行综合性、系统性的测量和分析,因此在实际应用中的效果和价值难以令人满意。创新机械工程测试装置的设计,目的在于将多领域多学科知识进行综合性、系统化的实践运用,使各领域知识之间产生更为深刻而紧密的联系,并更好的服务于实际应用。本文中的机械工程测试装置,创新性的集合了机构系统、液压系统等多个系统,能够对多种参数实现高效的测试与准确的分析,在获得数据变化情况的同时获得分布曲线,以供论证和分析。 1、机械工程测试装置的创新设计 1.1总体结构的创新设计 文中所引的机械工程测试装置设计原理为:在启动变速电机开关后,变速电机立刻开始转动进入正常运行状态,该变速电机可调速范围在120转/分到1200转/分之间,可借助变速电机调速控制按钮对变速电机进行调速控制,通过光电转速传感器实时测量变速电机的转速,由数据输出接口将采集到的数据传送到计算机进行数据存储、处理、评定以及描述;按下急停开关后系统退出工作状态,以确保工作人员安全;电动机带动机构变速箱和轴承变速箱,机构变速箱为二级变速,由直齿和圆锥齿组成,借助皮带带动机构摇杆转动,手柄右倾时是空挡,左倾时机构摇杆转速保持电机转速的1/12,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-600转/分之间,轴承变速箱为三级变速,借助联轴器连接轴承箱,手柄右倾时是空挡,处于中间时轴承与电机保持相同转速,左倾时轴承转速保持电机转速的1/6,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-1200转/分之间;轴承施压加载依靠可视液压回路系统实现,加载压力显示由加载压力表实现,按下液压泵电机开关后,从液压箱油箱中吸油,通过调节先导溢流阀来控制系统压力,或借助远程调压来调整系统压力,由调压阀压力表显示调压阀压力,对电磁铁2DT开关通电后可借助远程调压阀控制系统压力,对电磁铁1DT开关通电后可保持卸荷状态。 整套机械工程测试装置既可以进行综合性测试,也可以单独测量,或是相互测量。单独对机构系统测量时将滑动轴承变速箱保持空挡,使液压泵电机开关断开,并使机构变速箱手柄左倾即可实现;单独对液压系统测量时将液压泵电机开关闭合,并断开变速电机开关即可;如果需要同时对液压系统和动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使机构变速箱保持空挡,并调整轴承变速箱手柄即可实现;如果需要同时对机构系统和液压系统测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使动压滑动轴承变速箱保持空挡即可;如果需要同时对液压系统、机构系统以及动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,轴承变速箱和机构变速箱不处于空挡即可实现。 ①轴承箱;②轴承变速箱;③机构变速箱;④机构;⑤信号输出接口;⑥变速电机开关;⑦液压泵电机开关;⑧变速电机调速控制按扭;⑨急停开关;⑩变速电机;以下按次序为液压箱、液压泵电机、可视液压回路、电磁铁2DT开关、电磁铁 IDT开关、调压阀、先导溢流阀、加载压力表、调压阀压力表。 1.2 机构系统的创新设计 机构系统设计的目的在于对机构运动学进行深层次的解读,本文引用的机械工程测试装置中的机构系统选择的是可组可卸式。以四杆机构向六杆机构的转化为例,原四杆机构的结构组成较为简单,其中连杆的输出轨迹构成轨迹曲线,最终组成新的六杆机构,分析六杆机构的输出轨迹可以得知六杆机构输出构建上点的轨迹与对应的原四杆机构连杆上点的轨迹相同,是通过曲线移动来实现四杆机构向六杆机构转化的。在这一过程中,机构连杆的位移、角速度等参数可以借助传感器进行测量。 1.3 液压系统的创新设计 文中所用的机械工程测试装置中的液压系统设计为:液压系统与轴承箱连接,通过先导溢流阀对液压系统压力进行调节,由动压滑动轴承为液压系统提供所需强度的压力,旋转动压滑动轴承即可使压力弹簧发生一定程度的形变,从而产生适合的压力。与此同时,先导溢流阀与远程调压阀借助遥控口实现连接,可以借助远程调压阀对液压系统压力进行远程调控,使压力保持在合适的压力范围内。如果将先导溢流阀压力加到最大,对电磁铁1DT开关通电,连接远程调压阀与先导溢流阀,即可通过调节手柄来控制液压系统压力;如果断开电磁铁1DT开关,对电磁铁2DT开关通电,那么液压系统将处于卸荷状态,压力近乎为零。另外,为了对有关参数进行准确实施的采集和监测,在该液压系统的设计中对先导溢流阀出口处设有红外测温仪以及流量传感器,而且轴承系统的载荷根据液压系统压力进行调整。 1.4 动压滑动轴承的创新设计 整个机械工程测试装置共配备有若干个传感器对外载荷、油膜压力等实验数据进行监测和采集工作,直接将计算机系统连接到实验台测试控制系统上,从而进行数据汇总、处理、显示等操作。动压滑动轴承的设计,将轴承空套在主轴上,轴中间横剖面均匀分布测压孔,每个测压孔分别与压力传感器连接,油液温度数据选用红外测温仪监测采集,摩擦力数据选用摩擦力传感器监测采集,由液压系统对轴承加载压力进行调控,轴承载荷随液压油压力提高而增加,通过外载荷传感器对轴承加载压力进行测量和显示,因而十分稳定和方便。利用接口技术将压力传感器与计算机系统连接,利用计算机软件对采集到的压力数据进行处理后可得到压力分布曲线,从而计算出动压滑动轴承的压力分布情况和平均压强。 2、机械工程测试装置的功能分析 从上文介绍可知,该机械工程测试装置可以对机构、液压等系统进行单独测量或相互测量,或是进行多系统的综合测量,是一个综合性很强的测试平台,能够对各系统参数进行实时测量和准确分析,功能十分强大。为了更好的保证该机械工程测试装置的测量精确性,需要避免装置工作状态下的振动和噪声。因此,在该机械工程测试装置设计时,对工作台和传动装置等部位设有专门监测振动和噪声的传感器,借助传感器对振动与声波的测量来准确的掌握振动、噪声情况,从而对其进行有效控制。在压力传感器等其他传感器的配合下,该装置能够对压力、摩擦力、流量、位移、转速、温度等测试内容进行实施准确的测量,为测试系统的数据分析提供信息,能够满足测试人员对参数数据的需求。 3、结语 综上所述,本文借助传感器、虚拟平台、机构、测试等多方面技术和理论知识,创新性的设计了一个综合性的机械工程测试装置,与以往的测试装置相比可以对多个系统的参数进行测量和分析,很好的体现了现代测试技术的智能性、信息化和经济性特征,满足了测试仪器与系统测量分析工作融为一体的需求。 机械工程类论文:虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用 随着机电产品一体化和生产过程自动化程度的不断提高,机械工程的测试系统越来越复杂。它已成为整个机械设备研制、开发、应用和教学过程中不可或缺的组成部分。机械工程测试系统的基本任务是从测试对象获取反映其变化规律的动态信息,一个功能完善的机械工程测试系统由传感器、信号转换装置、信号分析处理装置和显示与记录等功能模块组成,无疑,讨论和设计机械工程测试系统及其构成要素,是十分有意义的。本文主要分析了虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用状况,望大家参考。 一、机械工程测试系统基本状况分析 测试是测量与试验的简称,测试中最基本的是测量。测量是利用各种装置对可观测量(或称被测参数)进行定性和定量的过程。测试的基本任务是获取信息。测试是发展和检验自然科学理论的实践基础。在工程技术领域,由于实际研究对象的复杂性,很多问题难以进行完善的理论分析、推导和计算,所以必须通过试验来获得研究对象的状态,变化和特征等,这正是通过测试来实现的。测试技术正是研究有关测试方法、测试手段和测试理论的科学,它应用于不同的领域并在各个自然科学研究领域起着重要作用。特别是现在机械工程测试技术引起了大型工业企业和高等院校极大的重视。 测试系统的第一个环节是信号的传感,即是将被测量的量或被观察的量通过一个被测量传感器或敏感元件转换成一个电的、液压的、气动的或其他形式的物理量,被测的或被观察的量与被转换的输出量之间根据可利用的物理定律应该具有一种明确的关系。传感器就是用来完成这种转换的装置。 第二个环节为信号的转换和调理。被测物理量经传感环节被转换为电阻、电容、电感或者电压、电流、电荷等电参量的变化,由于在测试过程中不可避免地遭受各种内、外干扰因素的影响,且为了用被测信号驱动显示、记录和控制等仪器或进一步将信号输入计算机进行数据处理。因此经传感后的信号尚需进过调理、放大、滤波、运算分析等一系列加工处理,以抑制干扰噪声、提高信噪比,便于进一步传输和后续环节中的处理。 第三个环节是是对这些信号进行分析处理以及显示记录,包括信号的时域分析、频域分析、相关分析等。原始波形显示、处理后波形显示等。从而还可以分析出机械运转的工况等。 机械工程测试系统有测量、监控、试验分析机械设备运行过程中的参数功能,但前序步骤必经信号的采集、分析才能得出。所以,本系统对于机械的后续分析作用意义重大。 二、虚拟仪器技术在机械工程测试系统中的应用现状 科学技术的日益发展,对现在的机械工程测试系统影响很大,特别是相对于传统的测试系统来讲。以前要用特定的仪器对信号进行分析,但是利用虚拟仪器组建的机械工程测试系统却不用专用的仪器,而是利用计算机作为连接虚拟仪器软硬件的平台,信号源通过调理后数据采集卡就可以获取数据进行分析处理。现代计算机技术对机械工程测试技术和仪器的发展产生了革命性的影响。 测试系统的发展经历了模拟测试仪器、计算机测试系统(智能仪器)及虚拟仪器三个阶段。现代机械工程测试技术以计算机为中心,计算机的发展必然促进测试技术和仪器的发展。在此背景下,虚拟仪器的产生也就水到渠成。 在虚拟仪器中,软件是虚拟仪器系统的关键,目前国内外这种软件主要有美国DSP公司的DADISP软件,以实验后数据处理分析和表示见长美国NI公司的系列虚拟仪器开发平台(LabVIEW、LabWindows/CVI、Virtual Bench和Component Works)、美国QUATECH公司的DASLab软件包和惠普公司的VEE软件平台都是可以搭建虚拟测试系统的软件平台,以图形化编程和界面灵活见长。华中理工大学的V198虚拟仪器系统和哈尔滨工业大学的仪器王以虚拟的单个仪器或仪器库见长。其中,美国NI公司的LabVIEW软件功能最为完善,LabVIEW软件以简单、直观的图形化编程方式、强大的图形显示和数据处理能力见长,运行速度快、开发周期短、界面灵活是其又一大优势,最能体现虚拟仪器的风格,所以基于LabVIEW的虚拟仪器应用相当广泛。 由于Pc的功能变得越来越强大,速度快,价格低,在标准PC上连接一个或多个仪 器模块构成测试仪器成为一种趋势。这种仪器即为虚拟仪器。虚拟仪器的软件开发平台LabVIEW中,“所见即所得”的可视化技术是应用于测试领域的雏形。虚拟仪器注重测试人员在进行工作中的感觉。用仿真的面板给人以真实仪器的感觉,用丰富的曲线图像向测试人员传递信息,是虚拟现实技术在机械工程测试领域中的广泛应用趋势。 几个测试站点连成一个大的测试网络,互通数据和信息,联合分析测试结果,实现 数据和信息共享的网络化测试是机械工程测试系统的一个发展趋势。虚拟仪器技术是现代机械工程测试系统的发展趋势,在丰富的虚拟仪器软硬件产品支持下,尤其是在被誉为“科学家和工程师的语言”LabVIEW的支持下,组建一个机械工程测试系统正变得越来越容易。在技术发展日新月异的今天,为了让测试系统就有开放性、兼容性和不断更新的可能,利用虚拟仪器的概念组建测试系统不失为一种好的选择。 在机械工程测试系统中,应用虚拟仪器编的越来越普遍,因为很多传统的硬件设备在虚拟仪器中都可以用软件代替,从而降低了大量的设备浪费,降低了成本,并且还可以直观化的显示其结果,将多种的传统仪器合并到一套虚拟仪器测试系统中,有利于编程,也有利于增强测试系统的准确度。 三、结论 总之,虚拟仪器技术在全球范围内的应用越来越普遍,在我国主要应用到了企业生产中。我们要对虚拟仪器技术加大研究力度,力争促使该技术应用于更广泛的领域,赶上世界水平,为我国的机械工程的发展做出贡献。 机械工程类论文:探讨机械工程材料课程教学改革 1 引言 机械工程材料是机械及近机类专业一门重要的专业基础课。本课程以材料的成分、加工工艺、组织结构与性能之间的关系为主线,重点介绍材料的本质,提出有关的理论和描述,说明材料结构是如何与其成分、加工工艺、性能以及行为相联系的。作为高等农业院校的机械设计以及农业机械化等专业的学生,学习本课程的目的,主要是使学生获得常用工程材料的种类、成分、组织、性能和热处理改性方法的基本知识。了解工程材料在机械工业特别是农业机械中的应用,通过对基础科学和知识的综合运用,使学生掌握常用机械工程材料的种类、成分、组织、性能以及改性方法等,初步具备根据零件的服役条件合理选材和妥善安排工艺路线的能力,为学习后续专业课程和从事机械设计及制造工作奠定基础。根据专业大纲安排,西北农林科技大学的机械工程材料课程在大学二年级第一学期进行。这一学期,学生所学的课程大部分还是数学、英语、物理等公共基础课,机械工程材料属于学生刚刚接触到跟自己专业相关的少数几门课程之一。 2 机械工程材料课程性质及教学现状 理论性强,微观概念多 机械工程材料课程,不像物理、力学等有着严密的逻辑推导和计算过程,也不像工程制图等相关课程,比较直观生动。机械工程材料课程总的特点是理论性非常强,涉及的原子、分子水平的微观概念很多。特别是与金属学相关的部分,如晶体结构、晶体缺陷、位错运动以及凝固结晶、相的概念、组织转变等,这些概念都是微观和抽象的,学生无法通过推导计算获得,更无法通过肉眼直接观察和亲身体验到,有时候需要通过一定的空间想象力来理解它们。这样就导致教师讲授起来有一定困难,而学生学习起来感到难以理解,从而感觉枯燥、乏味,失去学习的兴趣。 课程涵盖内容广 机械工程材料课程包含了材料科学专业中的力学、金属学、热处理原理、热处理工艺、金属材料、非金属材料以及失效分析等多门学科的专业知识,内容广而分散。而在“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的人才培养模式引导下,专业课程的学时数在不断压缩,而要求学生了解的内容却越来越多。这样就形成了一种矛盾,即教师上课的课时数减少了,而学生需要学到的知识却增加了。这就要求任课教师能够统筹安排上课课时,充分利用现代化的教学手段,精简课堂讲授内容,突出重点的同时拓宽知识面。 现有课本内容知识陈旧 大学教材内容陈旧,知识老化,这些是在我国高等教育中各门课程都有可能会遇到的,也是现在我国高等教育中普遍存在的问题。出版一本教材的过程是相当复杂的,要经过编写、审核、校对、出版、发行等多个环节,因此,当书真正出版出来以后,有些知识可能已经更新。而对于教师来讲,频繁更换教材,也不利于熟悉教案,积极备课。《机械工程材料》课本内容主要以金属材料为主,而近年来,随着科学技术的快速发展,各种新材料、新工艺在不断涌现。全球性的能源危机以及环境污染问题,对现代的新材料除了在性能、工艺和成本等方面的传统要求外,更提出了与环境协调、绿色环保、可循环再生等更高的要求。为了保证该课程的教学质量,并使学生能够尽量了解到本领域的发展动向,就迫切需要教师改变传统的以课本为主的教学方式,探索更加有效的教学模式,使学生理解并掌握课本基础知识的同时,能更多地了解和把握本领域的研究与发展动向。 3 教学改革探索 充分利用网络多媒体技术 多媒体技术是现代化教学的非常有效的辅助工具,教师要注重利用并充分发挥多媒体的特点,制作形象生动的多媒体课件。对那些学生难以理解、教师又难以讲解的比较抽象的内容,比如晶体结构原理、合金结晶过程、位错类型及运动过程等,通过收集以及自己动手制作一些简单的动画,生动形象地来演示复杂的变化过程。这样不仅加深了学生对相关知识的理解掌握,同时还活跃了课堂气氛,激发了学生的学习兴趣。如对钢铁材料的热处理工艺等,注意并积极收集工程训练实习以及工厂企业的热处理工艺过程的录像资料,在讲解课本内容的同时辅助播放实际热处理过程录像,注重理论与实际相结合,使课程内容具有真实感,更利于学生理解和掌握。 充分利用学校的网络教学平台,随时充实并完善课程信息,课堂讲授的重点、难点以及教学用课件及时上传至平台,便于学生随时下载并复习掌握当堂内容;利用网上作业提交和批改功能,可以快速有效地发现学生学习中的问题,了解学生对知识的掌握情况,并能及时得到反馈;通过网上答疑,增加了教师和学生的课后互动,改变了以往只有上课时才能见到教师,学生有问题得不到及时解决的现象;充分发挥网络平台信息量大的特点,注重将生活及科研中接触到的与课程内容相关的新闻报道、最新科研成果等,收集并上传至教学资源,供学生掌握基础知识的同时,更多地来了解社会发展在所学领域的需求,激发学生自我提高的热情和积极性。总之,网络平台让教学更加真实具体,更加强了教师与学生的互动。 精 简课堂教学内容 结合学校的优质课程建设项目,充分利用网络多媒体技术,精简课堂教学内容,做到够用就行。按照专业培养方案,机械类专业的学生学习机械工程材料的主要目的是掌握成分—结构—性能之间的内在联系,并能在零部件设计中合理地进行材料选择,因此,在课堂讲授中删减了那些理论较深的内容。如课本第二章材料的结构,其中晶面与晶向部分,对于非材料专业的学生不需要掌握;还有位错的理论,学生只需要知道位错是由于原子的错排造成的,不需要了解更多关于位错的形成机制等。再如铁碳相图的部分,因为高温包晶反应在生产中很少会用到,所以把包晶反应区省略,将相图简化,重点讲解共析和共晶反应部分。在工业用钢部分,因目前金属材料仍然占据工程材料中大约70%的市场,课堂教授主要内容仍然以金属材料中的碳钢和合金钢为主。对于课堂上不能详细讲解的知识,或者仅作为了解性的一些内容,如陶瓷、高分子的晶体结构、热处理新技术,以及非金属材料、复合材料等,将其上传至网络课程平台,作为学生自学内容,拓宽他们的知识面。 灵活选用教学材料 选用十二五规划教材作为教学用教材,基础内容深入讲解,包括材料的结构、铁碳相图、钢的热处理等。但在授课中,不仅仅局限于所选中文教材内容,还结合英文原版教材FOUNDAMENTALS OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING,更多地提供中英文对应专业词汇,并摘录一些章节,课堂上详细讲解,让学生学习到专业知识的同时,又能接触到纯正流利的英文表达方式。将某些章节相关的典型的中英文科研论文及掌握的最新的研究成果等介绍给学生,供学有余力以及对材料研究感兴趣的学生开阔眼界,并能使他们更加了解材料研究对社会发展的重要意义。 还在最后一章材料选择中,增加材料与环境的可持续发展。对于一名合格的工程技术人员,在选材中除了考虑传统的性能、工艺、成本等因素外,更要考虑材料的开发、服役、回收等环节可能造成的环境负荷。尽量选择环境友好材料,做到废弃零部件材料能够回收再利用或能生物降解,将对环境的影响降到最低。 4 结束语 总之,机械工程材料课程是机械类和近机类专业学生必修的一门重要技术基础课程,内容多且比较抽象。随着科学技术的发展和各种新材料的不断涌现,需要不断地对该课程的教学体系、教学内容、教学手段和方法等进行改革和实践,以充分调动学生学习的积极性和主动性,不断提高教学质量,加强基础知识的同时,增加辅助教学材料,为学生学习后续专业课程和毕业后从事机械设计及制造工作奠定坚实的基础。 机械工程类论文:探讨机械工程设备安装技术 1 安装准备阶段 安装准备工作主要包括了解设备基础的交付时间;调查设备及材料的供应情况;了解安装现场的条件及安装技术的复杂程度;了解人力、机具的部署情况等。具体而言,此阶段应注意以下几个环节。 (1)设备及材料的订货情况,货到安装现场的时间安排。 (2)设备的检查和材料的检验: 清点设备的零件、附件是否短缺,检查设备的外观及零附件是否有损坏和锈蚀的现象。做好开箱记录,检查说明书、出厂合格证是否齐全;主要材料进场时,必须有出厂合格证及检验报告。若出现材料代用,必须取得设计或有关部门的认可后,方能投入使用。 (3)设备安装前,要按照图纸及施工验收规范进行基础中心线标高、几何尺寸的验收。设备基础的尺寸极限偏差和水平度、铅垂度公差应符合施工验收规范的规定。此外,需对设备基础、预埋件、预留孔等进行交接验收,并复核坐标位置、标高、外形尺寸等是否符合要求。 (4)验收预埋螺栓的高度、规格、螺纹、长度及表面的清洁度等,对预埋地脚螺栓还要检查根部中心位置、不垂直度和顶部标高。另外,预埋地脚螺栓的螺纹和螺母应防护完好。 2 机械设备安装阶段 2.1设备就位 在安装设备前,先安装好车间的桥式吊车,再利用桥式吊车来安装其他设备。在吊运设备时,绳索应栓在设备适应受力的位置上,在绳索与设备表面接触部位应垫上木垫板,以防损坏其油漆表面或已经加工过的表面。 2.2设备找正 指设备的纵横中心线与基础上的中心线对正。在设备未安装之前,首先根据设计、安装和将来对设备进行检修的需要并结合本区设备布置图,绘制永久中心标板和永久基准点布置图,在图中标明永久中心标板和永久基准点的编号、设置位置。埋设永久性中心标板和永久基准点,以供设备安装调整使用,同时为了观测设备基础的沉降情况,还要在整个机组的基础和主要设备附近埋设基础沉降观测点。埋设时注意要在同一块基础的四周至少埋设四个基准点,以检查同一块基础的沉降情况。设备的定位基准一般在设计规范或说明书中都有规定。若无规定时,可采用几何作图法在设备的加工面上确定设备的中心点。 2.3设备的定位及调整 2.3.1设备的平面定位 为了保证设备在基础上准确就位,设备吊装就位后应根据已设置的中心标板,挂设基准线。基准线的挂设应根据设备安装精度要求和挂设跨距选用直径为0. 3mm。0.75mm的整根钢线,其拉紧力一般为钢线破断拉力的40%,80%,水平或倾斜挂设的跨距不宜超过40m。基准线应挂设在便于调整的线架上,用线锤对正中心点,当对正中心后用调整螺母锁定钢线,使其钢线在使用时不发生位移,但使用期间应定期进行复检。 2.3.2设备的标高调整设备的安装标高应选择设备的主要工作面作为测量基准,如轧机底座的上平面。由于永久性基准点一般离设备较远,因此应用精密水准仪,根据永久性基准点,投设在设备附近一个辅助基准点上,以便于设备在安装过程中的标高调整。对于较重要设备,最终还要用精密水准仪进行复测。 2.3.3设备的水平度调整 设备水平度调整方法分整体设备、分体设备。一般整体设备在设备的工作表面或组装结合部表面直接用水平仪测量,根据设备的安装精度可选用不同精度的水平仪。分体设备安装时可分别对各分体部件进行找平。如卷取机底座,先将两底座分别找正、找平,然后将长平尺放在两底座上,把水平放在平尺上进行测量。 2.3.4设备的清洗 清洗设备各零部件加工表面上的油脂、污垢及其他杂物,并使其表面具有防锈能力。设备表面如果有干油可用煤油清洗,若有防锈漆则可用香蕉水或丙酮清洗。设备清洗后,用棉纱擦净并涂以润滑油。设备无油漆的部分均应涂上有机油防锈。 2.3.5设备的润滑 设备内外各部清洗干净后,才可进行加油润滑。润滑油必须经过化验,确定符合要求后才可以使用。加入设备前润滑油必须过滤,所加油应达到规定油标位置;所有润滑部分及油孔应加满润滑油。使用润滑脂密封简单,不易脏污,减少损失,不必常加换润滑脂。特别是对高速电机、自动装置及不易加油的设备润滑实用意义很大。同时,润滑脂受温度影响不大,对荷载性质、运动速度的变化有较大适应范围,在垂直润滑面上不易流失。在润滑脂中加入适量石墨粉,能形成更坚韧的油膜,能在往复运动机构中起缓动作用,避免爬行,消除震动。润滑脂由于流动性差,导热系数小,因此不能作循环润滑剂使用。 3 机械设备试运转阶段 试运转的目的是进一步检查设备存在的缺陷,并进行使用前最后的修理和调整,使设备的运行特性符合生产的需要。试运转的步骤是:先空载、后负荷;先单机,后联动。必须在上一步骤检查合格后,才能进行下一步骤的运转。试运转中应注意以下几点。 (1)设备正常运转时声音时均匀、平稳的,反之会发出各种杂音。 (2)需要测量的温度主要有摩擦部位的温度及油温、冷却水温,对空气压缩机还需测量其出口温度。 (3)在考核设备运转情况的同时,更要注意考核系统的整体效果。 4 设备安装验收阶段 验收是机械设备安装施工过程中的重要环节,必须严格执行标准,认真验收,为机械设备的安全运行打好基础。验收的主要依据包括:设计文件;机械设备安装工程施工及验收规范;主要材料的出厂合格证及检验报告;设备资料(说明书、合格证等) ;隐蔽工程记录和各工序的检验记录等。需要注意的是,安装所产生的误差是不可避免的。而且随着设备的运行,各活动件都会产生磨损,一般初期磨损较快,以后磨损会渐渐减缓,由于磨损,一些原来校好的精度也会变动,我们安装工作总的目标是使设备在很长的稳定使用期内保持理想的精度,这就要求安装人员必须有一定的制造工艺知识,把制造厂形成的设备精度与安装允差结合起来考虑,使偏差向有利的方向发展,以最终确保设备使用性能。 结语: 随着冶金工程技术的不断深入发展,高科技、现代化的冶金设备不断涌现,对设备的安装精度要求也越来越高。机械设备安装工程的质量是依靠安装施工人员在每一道工序中认真负责的工作来保证的,这就对机械设备安装工程的施工人员提出了更高的要求。随着机械设备安装工程规范的进一步完善和发展,从业人员的技术水平和管理水平的提高,机械设备安装工程质量一定能得到切实有效的保障和提高。 机械工程类论文:机械工程中节材问题的探究 一、机械工程中材料消耗的现状 (一)在机械产品成本中,原材料费用过高。 根据国家有关部门对机械系统近万个企业进行的统计结果表明:每年消耗钢材1000万吨,占全国的15%-20%。原材料费用平均占机械产品成本的60%以上。 (二)钢材利用率低。 据统计,我国机械工业钢材利用率权为60%左右,与发达国家相比,有10%-15%的差距。每提高一个百分点就意味着可节约10万吨钢材。我国机械工业的铸、锻件综合废品率偏高,造成原材料和能源的浪费,有人调查过部分企业,铸铁件废品率为12%-14%,铸钢件废品率为10%-11%,有些厂甚至高达20%,而国外一般低于5%。另外我国重要的基础件的寿命短,如模具仅为发达国家的1/3。与国家有关机械系统节约材料技术政策中的要求相差甚远。 二、机械工程中节材的途径 机械工业节约材料的重点是钢材等金属材料,同时也要注意节约其他原材料。从技术经济角度来看,机械工业节材必须考虑以下四个方面:降低产品的材料消耗;减少制造过程中的材料消耗量;提高产品质量; (一)采用先进技术,提高利用率。 采用先进制造技术,提高铸件精度,推广精密性成形技术,在金属件生产中扩大中精锻件比例,使模锻、精锻件比例提高60%以上;继续推行集中下料、科学套材、改进下料工艺和装备,推广各种精密,自动、数控编排的切割技术,采用带锯床、中温剪切等下料新设备;大力采用先进焊接技术,减少焊条用量;采用先进的热处理技术,提高零部件寿命;推广可控气氛,少、无氧化热处理工艺和锻造用保护气氛加热工艺和装备,减少金属氧化损失;采用材料表面处理技术,提高材料表面性能,实现节材低耗;对于关键基础体(轴承、齿轮、弹簧、液压气动元件、模具等),扩大采用精炼钢和脱氧钢,以及行之有效的热处理和表面热处理新技术,显著延长其使用寿命。如上海某公司采用切削活塞,其材料利用率为43.5%,改用冷挤压后可达92%。某大型轴承厂采用高速镦锻生产线,使直径在50mm以下的套圈材料利用率从9.9%提高到42%,—年节钢1800吨。 (二)采用先进的防腐蚀技术,延长设备的使用寿命。 在国民经济中不论哪个部门都毫无例外地存在着腐蚀问题。腐蚀给人们造成的危害是很大的,它一方面造成设备、零件等材料的直接损失,另一方面还造成影响正常生产,恶化操作环境,影响产品质量,新工艺不能上马,设计保守,以及发生人身安全事故等一系列重大的损失。据有关资料介绍,估计全世界每年腐蚀损失100亿英镑(折合人民币约590.8亿元)。全世界每年金属的腐蚀损失约为全年总产量的20%,也就是说全世界每年约有1亿吨金属因腐蚀而损失掉。由此可见,腐蚀是自然界的浪费之一。因此,防腐蚀也是机械工程中节材的又一重大技术课题。随着科学技术的飞速发展,新的防腐蚀材料和方法的不断涌现,防腐蚀技术也在不断提高。例如:我军装备维修表面工程研究中心在海军猎潜艇上推广新型电弧喷涂防腐技术,可使猎潜艇钢结构的防腐寿命从5年延长到15年。 (三)扩大应用新材料,改善用材结构。 扩大应用新材料,改善用材结构,提高用材水平,积极推广各种高强度低合金钢、冷成形钢、冷拔钢管等高效钢,使用切削钢、新型模具钢、感应淬火钢等节能节材新材料;扩大硬质合金材料的使用,以及节约高速钢和模具钢等,扩大粉末冶金材料在汽车、拖拉机和家用电器等方面的应用;在汽车、农机和交通运输设备中,开发应用工程塑料和复合材料。比如用高强度低合金钢代替普通碳钢制作一般承载构件,重量可以减轻10%-30%的。 (四)提高产品设计水平,充分发挥材料潜力。 提高产品设计水平,充分发挥材料潜力,降低材料消耗以轻量化为目标,大力推广计算机辅助设计,优化设计,有限寿命设计、防腐蚀设计和价值工程方法,使产品既可靠安全又结构紧凑,用材合理;适当提高材料使用强度等级,充分发挥材料性能潜力,降低材料消耗。如对eq-]40汽车桥壳进行疲劳研究和优化设计后,每台减少5千克,新设计的经济型数控车床与普通塔车床相比,采用数控伺服机构后,省去刀架和溜板等,零件数目减少2/5。 (五)大力推广再制造工程的研究及应用。 再制造工程是正在发展中的一个新兴研究领域和新兴产业,在国外也仅有十几年的历史,国内有许多单位正在进行再制造领域的研究。全军装备维修表面工程研究中心、西安交通大学等单位使用表面工程技术进行设备零部件的再制造研究和应用;装甲兵工程学院、空军第一研究所、空军工程大学和海军工程大学对装甲车辆、军用飞机,舰艇的延寿作了大量的试验和研究工作。20世纪90年代初以来,国内的一些部门对修复热处理已经做了尝试工作,如对长期服役过的发电设备上的某些重要零件进行修复热处理。应用等离子喷涂技术对重载坦克车辆零件进行再制造修复和强化,实车考核证明用再制造技术修复和强化的零部件比新品的相对耐磨性提高1.9-8.3倍,寿命提高2-3倍。对首钢从比利时购进的二手连铸设备中的三百多件大型轴承座和轧辊,经再制造修复后,已使用数年。目前一些单位已经开始了汽车、计算机、空调、电冰箱、摩托车等产品零部件再制造的研究工作。再制造工程技术不仅能恢复原产品的技术性能,而且能及时引进新技术、新工艺和新材料,改进提高产品的技术性能和可靠性,从而延长产品的使用寿命。再制造产品的费用仅为新品价格40%-60%,达到废物利用,变废为宝的目的,为降低材料消耗,节约原材料开辟了一条新的途径。 三、对节材途径的展望 (一)面临进入wto新技术发展的机遇和挑战,发展再制造业是应付这种挑战的一种有效手段,使用再制造产品将再制造业降低成本,节约资源,减少污染。 (二)将节约原材料贯穿于原材料生产、产品设计制造及使用的全过程,其中在制造过程中节材是潜力最大、最易见效的—个环节。因此要大力开发和使用先进技术、工艺和装备,大幅度提高国产技术装备水平,加速传统产业技术升级。 (三)基于以上论述,我建议在上世纪90年代出台的有关节约材料技术政策的基础上,力争在行业平均钢材利用率达80%,铸造综合体废品率下降5%以下,重点骨干企业下降到3%以下,并将关键基础件的平均使用寿命延长到30%以上。 四、结语 随着现代工业的发展,资源、能源及环境保护的问题日益突出。因此,材料的工程应用必须对之有所考虑,特别是对于大批量生产的零件,所用材料应该来源丰富,顾及国内的资源及市场供给情况,并应尽量选用生产过程耗能低的材料。节材与节能的结果必然减少了环境的污染,有利于保护生态环境。从人类可持续发展的战略高度出发,节约原材料,代用稀缺物资应是现代机械制造工程必须继续探讨的重要内容之一。 机械工程类论文:谈机械工程设计中的创新 机械工程产品在工业生产中作用大,因此,在进行机械工程设计的时候一定要不断应用创新思维,这样才能更好的提高设计质量。同时也要在机械工程产品模块化发展中取得更好的成果在机械工程设计中,相似性理论的作用是非常大的,因此,在设计过程中一定要对相似性思维进行重视。 1 创新设计与创新思维 在进行机械工工程设计的时候,设计是否能得到成功是和设计中是否进行创新有很大关系,在机械工程设计中创新不是简单的构想,是要在知识和经验的积累上进行创新设计,因此,在进行设计的时候要有很强烈的创新意识和创新思维能力。无论在哪个领域知识都是非常有限的,但是想象力却是无限的,因此,在一定程度上想象力比知识更加重要。想象力能够更好的推动世界,同时也能更好的实现社会进步,想象力是知识进化而来的,因此,在进行科学研究中,想象力是非常重要的。创新思维不是逻辑上循序渐进得到的,而是通过形象化构思和想象得到的思维形式,在一定方面上要能够更好的对事物的本质进行掌握。创新思维要依据经验的积累,同时也要不断的超出经验,这样才能更好的形成直觉方面的思维。 创新思维是一种有意识努力和潜意识努力的结合,在一定程度上能够更好的形成人们的智能。潜意识通常都是非常的模糊的,同时也是非常的无意识的,但是在人脑中这种思维模式确实非常的频繁的,同时在人脑中也是要依赖知识、方法和经验的积累的。人们在学习和工作中只有知识积累非常丰富,信息储备非常多,才能在无意识的情况下进行思考,同时能够更好的将知识进行结合,这样才能产生很好的设想,出现灵感。潜意识的出现是无法离开人们的有意识,因此,潜意识通常会在人们对一个问题长期思考的过程中形成,而且对问题的解决是非常有帮助的。在通常情况下,潜意识经常会处于一种游离的状态,在某个不经意的瞬间就会出现一些灵感,因此,在一定程度上,潜意识能够更好的打开人们的思路,同时也能将出现的问题进行解决。创新思维是创新设计的灵魂,同时也是人们丰富经验和知识的积累,但是在一定程度上创新思维并不是知识加上经验。 2 机械工程创新设计的研究对象 在机械工程设计方面进行创新设计不仅要提高学术水平,而是为了获得更好的经济效益和社会效益。在机械工程设计创新设计方面进行研究是为了更好的在发明创造新机器和新机械方面提供理论依据和方法,同时也是为了更好的实现机械工程智能化发展,实现真正意义上的专家系统。这样能够促进机械工程设计水平向自动化、智能化以及集约化方向发展,同时在产品设计方面也能更好的提高同类产品的竞争能力。在专利产品技术不断实现产业化发展的时候,能够更好的实现经济效益和社会效益,同时在进行机械工程设计时不但培养设计人员的创造性思维也能更好的提高设计人员的创新能力,同时也能提高人们在创新设计方面的自觉性以及技术上的可操作性。机械工程设计方面的创新将成为一种新的工具和手段,在新产品更新换代方面也能取得更好的效果,能够为社会创造更多的财富。 在进行机械工程创新设计时一定要发挥设计者的创造力,同时在设计方面要不断的进行新颖性和实用性方面的改造,这样能够更好的保证机械产品在未来的使用效果。在对机械产品进行改造时可以对生产情况进行必要的改造,同时也要对机械产品的性能以及可靠性、经济性和实用性进行提高,同时在进行新机器和新产品设计的时候一定要保证其在生产中得到有效的应用,避免出现实用性不理想的产品。同时在机械工程创新设计方面要不断对其他方面知识进行掌握,这样在进行设计时能够更好的在设计技术和方法上进行提高。 3 相似性思维对技术创新的作用 工程技术在种类上是非常多的,同时在学科方面也是非常多的,但是在发展过程中也是存在着相似性,只是相似程度会存在着一定的不同。随着技术的发展,在相似程度上也出现了不断的转换,这样就使得很多事物在发展过程中出现了不是绝对存在的情况,这样也使得很多事物存在着划分越来越模糊的情况。 在对事物进行研究的时候,抓住事物之间的相似性能够更好对事物的本质进行了解。在工程技术领域中,在工程设备、工程系统以及工程建设之间都是存在着一定的相似性的。在进行工程设备研究的时候,要对其功能进行划分,这样就能得到设备的基础部分,动力系统、控制系统以及执行系统等,这些系统在工程设备中都是必备的系统,同时在本质上也有一定的相似性。很多的设备在构造原理和方法上是比较相似的,但是也存在着一定的差异,在科学技术不断发展过程中,技术也在不断提高,这样就使得设备在功能方面也出现了一定的变化。在对工程技术问题进行研究时,一定要对设备的相似规律进行掌握,这样才能更好的从工程相似论中进行设备设计。 在先进制造技术领域中,新技术在日新月异地发展,新术语和新概念层出不穷,着实让人眼花缭乱,如计算机集成制造、精益生产、并行工程、敏捷制造、全球化制造、分散网络化生产系统、大量定制化生产等等。通过考察不难发现,它们都具有本质相似性,即提高生产率以缩短制造周期、降低成本和提高质量,这是它们共同的根本任务,只是在不同时代背景和社会条件下措施不同。这种相似性思维在工程技术和创新中屡见不鲜。例如,在控制工程中,可以用具有相似数学模型的电系统来模拟一个机械系统,从而产生了物理系统的模拟技术。随着电子学与计算机科学的发展,这种物理量的模拟技术又发展成为数字化的仿真技术,并进一步发展成虚拟现实技术。在制造领域中,可以采用这些技术,通过相似性思维过程时行再创造,发展出产品设计拟实技术和制造拟实技术,有人称之为:虚拟设计和虚拟制造。善于创新的人与一般人的区别,就在于他能不断发掘现存事物中需要的变异,并将它与相关事物和相关技术进行相似性匹配,从而触发创新灵感,达到创新的目的。这就是从相似性思维达到创新的全过程。 4 相似性分类是创新研究的关键 按事物的相似性进行科学分类,是创新研究的第一步。在工程技术中,不仅要对结构相似、运动相似、功能相似、工艺相似的系统或部件进行分类,还要在分类的基础上进行分析分解,按层次找出相似的单元,最后进行综合和优化,根据客观需要对分类后的相关单元进行优化组合和融入新技术,形成新事物或新的技术过程。例如,在制造工程中,前苏联学者米洛凡诺夫将零件按其结构相似性进行分类后创立了成组加工,使原来只能用生产效率极低的单件生产方式加工的零件,通过分类并组,并根据各类零件的共性改进加工设备和工装,使之能采用类似大批量生产方式加工同类零件,大大提高了生产率和经济效益。 5 结束语 在机械工程设计中进行创新能够更好的提高机械的生产率,同时也能为经济发展做出贡献。机械工程设计进行创新一定要在设计中具有创新思维,要想获得创新思维,人们一定要对知识和经验进行积累,这样才能更好的实现思维创新。 机械工程类论文:机械工程智能化的现状及发展方向探讨 当今的社会是一个智能化的社会,智能手机、智能电视、智能移动网络终端等一系列智能化设备的问世掀起了智能化时代的高潮。科技水平的发展为智能化的发展提供了必要的技术支撑,经济的发展为智能化的大规模运用提供了必要的经济基础,智能化技术渐渐被应用到社会各领域。机械工程在社会发展中扮演着十分重要的角色,它为人们的生存提供了必要的生产资料。为了社会发展的需要,机械工程的智能化已是大势所趋,机械工程智能化的发展已成为研究的一个重要课题。在此大背景下,本文针对于此做出简要的分析。 一、机械工程与智能化 1、机械工程 机械工程是一门以自然科学和技术科学作为理论根据,通过研究各种机械的开发设计、制造安装、使用维护并对机械中存在的问题进行维修的应用性学科。从社会发展的角度看,社会发展离不开社会生产,但是社会生产十分依赖机械设备,机械设备具有大规模生产的作用,离开了机械设备,社会生产只能满足极小的生产需求。机械工程为社会发展进行大规模、大范围的生产活动提供了必要的条件,对于促进社会经济的发展十分重要。 2、智能化 智能化是当今世界发展的主要方向,其涵义较为复杂,涵盖的知识领域十分广阔,被应用的范围也较大。随着科技水平的不断创新,在技术的支持下,智能化的发展也不断取得进步,使得智能化的应用领域越来越广,渐渐不止应用于如今我们所知道的智能手机、智能电脑等移动设备领域,同时也被应用到工程建设等诸多方面。而科学技术的不断创新也为智能化提供了源源不断的动力,对于深化智能化的发展方向十分有利。另外,在变革的时代,智能化是大势所趋。 二、我国机械工程智能化的现状及其重要性 1、我国机械工程智能化的现状 上世纪科学技术的快速发展为现阶段机械工程的发展奠定了良好的基础,目前,机械工程的知识体系日趋成熟。而智能化是研究者根据人类大脑的构造与功能研究出来的,机械工程的智能化主要目的在于结合人脑的特点实现用机械替代部分的人工劳动。现阶段,我国的机械工程发展趋势较为明朗,多管齐下,既有引进外国先进技术水平,又有自身的探索与研发,还有政府的政策扶持,机械工程的发展处在十分有利的环境下,发展十分迅速。 智能化在机械工程的发展中十分重要。目前,我国的众多企业已经开始研发智能化应用于机械工程的可能性,尽管企业的运作方式上还存在一些不足,但是企业在管理模式、生产制造等方面有所变革,更多的公司越来越重视对创新能力的培养。但是现阶段我国的机械工程智能化发展仍存在诸多的困难:科技水平虽然有了长足的进步,但与世界顶级水平还存在差距;智能化虽然有了一定的成果,但创新能力不够;信息管理系统虽然建立,但还有待于进一步完善;企业的发展较为迅速,但是智能化的程度不高等。但是,这些困难都只是暂时,机械工程智能化发展方向是大势所趋,随着我国经济、科技等方面的深度发展,将为机械工程智能化提供更强大的支撑。 2、机械工程智能化的重要性 机械工程为人类提供大量的生产资料,维护着机械设备的正常运转,机械工程包括社会生产的多个方面,将机械工程与智能化相结合,能够为社会生产提供更为人性化的服务,机械工程智能化不仅能提高生产效率,不断满足人们多方面的需求,还能以对环境造成的最小化代价换回经济效益,机械工程智能化发展方式能实现经济与环境的和谐发展。 三、机械工程智能化的发展方向 1、生产产品智能化 产品是促进企业进行正常经营活动与持续发展的基本,也是企业实现经济效益的手段,尤其是机械设备直接生产出来的产品,不仅要保证产品生产出来的质量,同时也要保证生产效率,满足市场及消费者的需求。智能化的生产方式不仅能保证机械设备生产的产品在质量上精益求精,还能兼顾提高生产效率。除此之外,对于消费者越来越高的产品要求与多元化的产品需求,智能化的生产方式能根据消费者特殊的要求生产特色的产品。如实现电脑与手机的无线连接以达到传输文件的目的;手机的无线充电模式等都是产品智能化的体现。 2、管理方式的智能化 智能化管理方式在机械工程管理中的应用逐渐深入,势必会给机械工程企业所固有的管理方式造成冲击,促使企业管理方式发生变革,由原来交叉粗放的管理方式转变为细化到个人的管理模式,保证决策的实效性;由原来的人力管理转变为计算机系统管理。智能化的管理方式能确保机械工程企业的生产、销售、产品维护、市场开发等方面都得到及时的跟进与补充,实现一体化的服务模式,并且能给及时反馈运行的结果,方便后续的生产经营活动。智能化的管理方式,不仅能有效节约管理成本,还能有效提高管理的质量与效率。 智能化管理方式的创新能促进机械工程企业的整体发展,随着此种管理方式的深入,能有效提高机械工程企业对市场环境的风险防范意识,同时对于市场的变化有及时的反馈,不断适应市场变化的发展要求。因此,智能化管理方式在机械工程企业的应用发展前景很可观。 3、机械工程设备的智能化 在现阶段,伴随着科学技术水平的不断突破创新,机器设备也在朝着智能化、自动化的方向发展。机械工程智能化不止是生产产品的智能化、管理方式的智能化,同时也是机械工程设备的智能化,这种智能化的机器生产能有效提高生产效率,还能协助设备管理人员对机器设备进行智能化的管理,降低管理成本,通过机器管理机器,达到智能化管理机器性能与运行状态的目的,如当机器在生产过程中发生故障时,监管设备就会发出警报,停止该问题设备的运转,保证机器不会发生二次故障的情况。 机械工程设备的运行状况是机械工程生产效率的基础,在生产过程中至关重要。由于不同的机器设备存在设计、构造、性能、安装等方面的差异,机械工程的生产效率与生产目标也存在不同,智能化的机械工程设备能根据各机器的不同功能进行合理化的运作。 4、科技的智能化 科技智能化是实现生产产品智能化、管理方式智能化以及机械工程智能化的前提条件。科技智能化能广泛应用在机械工程生产的各个环节,如感应技术、联动控制技术、远程控制技术等。因此现代机械工程企业要密切关注科技发展趋势,紧跟科技发展步伐,与时俱进,将新型的科技应用到生产中。 创新科技的智能化,不仅能提高机械工程企业的生产经营效益,也是改善企业员工工作方式、提高企业生产效率、保证产品质量的关键所在。需要注意的是,对于不同领域的产品,生产规范、产品结构、 生产方式上各有不同,不能采取“一刀切”的方式简单粗暴的进行生产,需要根据实际的需求进行相应的设备、技术选择,使机械工程智能化生产的产品在保证质量的同时满足消费者的不同需求。 结束语: 总而言之,机械工程对于社会经济的发展十分关键,智能化是社会发展大势所趋。现阶段,虽然我国机械工程智能化发展面临一些问题,但是困难只是暂时的,随着科技与经济的继续深入发展,其发展前景十分明朗。 机械工程类论文:浅论机械工程技术教学研究 机械制造技术是一门非常重要的专业课,它包括金属切削机床、金切原理与刀具、机床夹具、机械制造工艺、数控加工工艺等内容。本课程的目的是使学生掌握机械制造技术的基本理论知识,同时通过生产实习、课程设计等实践环节使学生具备分析和解决机械加工技术问题的能力,学习机械制造的新工艺、新技术及发展方向,为学生走向工作岗位、从事生产实践打下坚实的基础。教师应认真研究教材,积极研究教学理论和教学方法,努力提高教学水平。 1. 教书育人,德育为本 教师是“人类灵魂的工程师”,不仅教授学生专业知识,更要对学生进行德育教育。教学中,应结合学生将来可能从事的技术与管理工作的性质,从本专业对人才培养等方面,对学生进行生动深刻的讲授,使他们了解本课程的重要性,激发其学习的兴趣。在教学中,必须把思想品德教育、职业道德与专业技术教育有机地结合起来,使他们成为德才兼备的有用人才。教师应身体力行,为人师表,做好表率,使学生不仅学到知识,而且学会怎样做人。 2. 注重内在联系 专业教育的目的是要使学生用全面和发展的眼光看问题。从教材前、后内容的联系上,从本课程与其他课程的关系,从机械制造技术与其他学科之间的联系,从理论与实践的联系上全面了解和掌握专业知识和技能。 教材是按着一定的顺序编写的,但前、后内容有着紧密的联系。比如,教师在讲授“机械加工工艺规程”和“机械加工精度”等基本概念时,经常要用教材中的例子和生产中的实例来说明,而“典型零件加工”的内容又与前面机械制造基本理论有重要联系,就应引导学生寻找各部分内容的内在联系,这样更容易系统深刻地理解教材。 机械制造专业的各门课程是一个有机的整体,密不可分。机制制造技术与“机械制图”、“机械原理与设计”、“数控加工与编程”等其它专业课和基础科有密切的内在联系。例如在介绍机床夹具的内容时,夹紧力可以由机械、液压或气动装置提供,夹具的结构就有变化[1]。教学中,要把机械原理、机械零件、气动和液压传动等课程的知识联系起来,使学生全面掌握要点,提高专业水平。 3. 教学互动,激发学生的学习兴趣 在机械制造技术的学习中,不少学生感到每节课的知识过多,不能及时理解消化,为了解决这一问题,可以使用多变的教学方法并提高教学艺术性。对教学内容要有的放矢,详略得当。对于易理解的内容,要求学生先预习,讲课一带而过;较抽象的内容除布置学生预习,还应认真讲解;理论性和实践性较强的知识重点讲解,理论联系实际。 教学中可采用讨论式教学方法,即学生按照教师布置的思考题在课前进行预习。课堂上先提出问题,再让学生略加思索之后回答。学生各抒己见,在充分地讨论之后,教师做总结,指出要点。例如在学习曲轴加工的内容时,曲轴与一般的轴不同,它由主轴轴颈、连杆轴颈和连接板组成,结构细长,多曲拐,刚性差,其加工过程很有特点[4]。组织学生参观曲轴加工现场并翻阅技术资料,自己根据零件加工特点,提出加工的方法并相互讨论,在此基础上,教师总结曲轴加工的工艺难点和解决方案。这样以学生主动思考、积极讨论为主,教师提示、答疑为辅,能够充分调动和发挥学生的主观能动性,将被动学习变为主动学习,可以收到很好的教学效果,便于培养学生自学能力,促使学生动脑筋想问题,使其思维能力和表达能力都得到锻炼,提高他们分析和解决问题的能力,有利于培养创造性人才。 4. 利用教具、实物等进行直观教学 机械制造技术的实践性和综合性较强,各部分教学应注意与生产实际相结合,可以利用各种教具、挂图、实物、模型、录像、多媒体等直观教学手段增强学生的感性认识。例如讲解各种刀具时就可以把常用车刀、数控刀具和刀柄、麻花钻、深孔钻头、浮动镗刀、珩磨头等带到课堂上,适时拿出来介绍。在介绍机制工艺规程制定的内容时,可通过观看录像让学生直观了解工厂生产的过程,包括生产技术准备、毛坯制造、零件的各种加工过程等。较大的典型零件如车床主轴箱:床身等可能用木材和纸板做成简易模型,较复杂的工装、机床结构也可做成模型,必要时还可以带学生到工厂参观,进行现场教学。对于工步、走刀、工序等较难掌握且容易混淆的概念,可以组织学生观看车削、铣削的加工录像,有针对性地讲解和区分。讲解数控加工工艺时,可利用数控加工仿真软件介绍数控车、铣和加工中心的对刀、设置刀具补偿、工件的定位和装夹、刀具运动轨迹等内容,带领学生深入工厂观看数控机床加工现场,都可收到很好的效果。 5. 搞好现场教学 根据不同的教学内容、不同的情况采用多种形式的现场教学。对于各种加工方法、各种机床、夹具、刀具和量具,可组织学生去实验室、工厂机加工车间参观实习。针对某一典型零件的加工,可组织专题现场教学,要详细了解图纸和工艺条件,学习工艺过程,了解其典型设备、工艺装备的机构特点和使用方法。对重点零件的加工,要求学生仔细观察、运用所学的理论知识,改进不合理的工艺方法;对生产中遇到的质量或其他技术问题,应指导学生分析并解决,必要时,向工厂的技术人员和工人请教。在实习中,把典型的工艺方法、夹具、专用刀具都记录下来,与所学的理论进行比较,来巩固理论知识和提高解决技术问题的能力。当然,课堂与现场要相结合,教师应根据工厂的情况编写出实习教案,精心组织实习的内容,首先在课上介绍零件图纸和技术要求,然后带领学生深入现场,最后回到课堂组织学生讨论分析,教师汇总,指出要点。 总之,机械制造技术是一门综合性、实践性都很强 的课程。任课教师认真研究教学方法,不断提高知识水平,真正做到理论联系实践,必然能教好这门课,取得理想的效果。 机械工程类论文:对自动化技术在机械工程中的应用研究 随着机械制造步伐的逐步加快,机械工程中自动化技术的应用也得到了全面的发展。在过去,自动化技术的应用通常是局部、单机形式的自动化,而如今,自动化技术不仅综合了集成技术,还囊括了一系列先进的智能设备,因而大大提高了生产效率,使得机械工程领域产生了巨大的变化。随着自动化技术在机械工程中应用范围的不断扩大,自动化技术在机械工程中的应用现状、应用策略以及发展趋势等问题也就成为当前热议的话题。 1、我国自动化技术在机械工程中的应用现状分析 我国自动化技术在机械工程方面的应用情况仍处于单子及刚性自动化阶段,同国外发达国家相比差距仍相对较大,因为国外发达国家自动化技术的应用已经实现了普遍的柔性化、集成化及其智能化。 对于我国的多数企业而言,在机械工程的生产管理的自动化方面采用的仍是传统落后的管理模式,发达国家早已实现了信息化管理,且对于工业管理、组织以及生产模式等方面仍在逐步升级和创新。对于人才管理来说,我国缺乏一个科学有效的管理机制,且所谓的人才多为理论型人才,真正的理论实践型的全面人才远远不够。此外,对于机械设计方面而言,我国无法做到及时地更新,在设计能力方面也并无大幅度的提升。对于工艺水平而言,数控加工等相关技术仍停留于初级的精细加工阶段,还未真正掌握复合加工等先进手段。 对我国机械工程中自动化技术的应用情况进行分析可知,我国在此方面存在着不少问题,较为突出的问题是机械自动化技术全面人才的缺乏、自动化技术较为落后,且应用范围较为狭窄等。作为机械自动化技术发展的基础,相关技术人才的培养相当关键,由于我国在此方面的技术人员多数仅仅空有理论知识,而缺乏实践经验,因此,进行人才的培养过程中必须注意理论同实践的联系,这样方可真正实现自动化技术能力的不断提高,进而推动现代机械工程领域的不断进步。此外,我国还应改变数控系统中传统的封闭体系结构,不断提高自动化技术的管理策略及其科研投入,拓宽自动化技术在机械工程领域的应用范围。 2、机械工程中自动化技术的应用分析 2.1柔性自动化技术在机械工程中的应用分析 对于柔性自动化技术而言,其主要是随着计算机信息技术的发展而产生的,因而是一种新兴技术,此技术不仅可以实现技术性操作的自动化进行,还可以在明确加工目标的情况下进行智能操作。因此,将柔性自动化技术应用于机械工程中可以实现生产效率的提高,从而实现机械领域的工业化发展目标。如今,柔性技术已经成为机械工程中不可缺少的一部分,其将数控技术为核心,同时结合先进的计算机信息化设备、信息科技技术及现代机械生产技术三个方面,推动了机械制造工业的不断发展和进步。由此可知,柔性自动化技术在机械工程中的应用,对于整个工业发展而言具有相当深远的意义,不仅能够实现生产数量及其生产效率的大幅提高,减轻劳动人员的工作强度,还大大提高了生产的质量,实现了生产成本的大幅降低以及产品效益的不断扩大。由此可见,柔性技术在机械制造行业的应用具有全球化趋势。 2.2集成自动化技术在机械工程中的应用分析 集成自动化技术主要指的是对目前现有信息技术不断进行改进,以确保机械制造过程更为具体化,此外,还负责将机械制造生产过程中相关的各种技术及其生产信息进行高效集成,以实现机械生产的不断扩大,最终实现集成能力的不断增强。正是由于具有如此多的优势,因此,如今集成技术在机械工程中的应用已受到了十分普遍的认可,且在信息集成系统不断发展和完善的过程中,集成自动化技术也得到了不断的发展。集成技术涵盖了众多方面,如数据库集成、质量系统工程以及一些复杂程度较高的工业系统设计。就如今的发展情况而言,集成自动化技术在机械工程领域的应用,无论对于产品研发,还是生产和控制都可以取得相当好的效益。 2.3智能自动化技术在机械工程中的应用分析 智能自动化技术指的是通过人工智能技术、神经网络等技术对某过程进行模拟,促使系统能够像人脑一样进行数据的分析或信息的采集,进而实现系统的自动化。此技术在实现机械智能化的同时,还通过集成化技术实现了控制的自动化,因而可以说是一门集智能技术和集成技术于一体的自动化综合技术。此技术在机械工程中的应用有效实现了人工智能技术以及机械制造过程的高效融合,不仅对生产过程的监控十分有利,有效降低了人力资源成本的投入,还实现了生产效率的大幅提高。此外,此技术通过神经网络实现信息的识别,因而使得机械系统运行时具有相对较强的自主适应能力,这对于生产过程中突发事件的快速响应及其解决十分有利。 3、自动化技术在机械工程中的未来发展情况分析 3.1自动化技术在机械工程中发展方向 机械工程中自动化技术应用的发展过程中必须以我国国情为依据,从简单技术入手,逐步朝着复杂技术进行发展,进而建立起一套我国特色的机械自动化系统。如今,虽然我国在机械工程领域已经得到了一定程度的发展,但同国外先进国家相比差距仍相当大,在自动化技术在机械工程的应用过程中先进技术及其相关经验仍相对缺乏,这就要求我国实现机械领域自动化的过程仍有相当长的一段路要走。因此,就我国而言,为了实现机械工程自动化技术的更好发展,必须以我国具体国情为依据,不断进行自动化技术应用经验的积累,同时注重吸收外国在这一方面的先进技术水平,逐步推动机械工程中自动化应用技术的不断发展。 3.2机械自动化技术在企业中的应用和发展 对于自动化技术在机械工程中的应用而言,其主要目的还是为了投入生产,因此必然要在相关企业中进行应用和发展,此时必须以实际情况为依据,确保机械自动化技术的应用能够有效推动企业的发展。对于机械相关企业而言,在进行自动化技术的引入过程中必须先要对企业的实际情况进行考虑,无论是企业的经济能力还是未来发展都要进行认真考虑,以确保机械自动化技术能够产生长远的效益。 3.3自动化技术在机械工程中的应用过程中应注意的问题 进行机械工程自动化技术的应用过程中,必须注意稳固的抓好此项技术的应用过程,对此项技术的基础应用工作进行大力地推广。一面进行主机的发展,同时还要进行配套控制系统及机械自动化元件等的发展。此外,还要确保各种传感器、编程控制器、控制系统、系统及计算机软件和微处理机等方面技术的不断发展,以便为将来的进一步发展打下基础。除此以外,还应不断进行性能优良且应用水平高的自动化机电产品的研究。自动化技术在生产中进行应用的过程中很容易受到系统质量、结构、刚性等方面要求的影响,因此必须不断对其进行更新,以满足机械自动化技术应用方面的需求。 结语 综上所述,自动化技术在机械工程中的应用已逐步成为机械制造领域相当重要的组成部分,机械工程中自动化技 术的应用不仅可以实现原料成本的大幅降低及生产效率的大幅提高,还是避免人力资源浪费的最为有效的途径,因此必须对其给予足够的重视。 机械工程类论文:机械工程图图形检索技术的研究 引言 在基于内容的视觉信息检索技术与计算机信息管理技术探究中获得的科研成果给处置这个问题带来了有用的参考,让迅速查寻所需要的设计图纸变成可能。鉴于此,本文对机械工程图图形检索技术进行分析与探究具有较为深远的意义。 1.机械工程图检索技术的分类 基于文本的图纸检索还有基于成组技术的图纸检索出现了很多的问题,寻找原因会发现问题的形成和举出这类方法的时候,人们对图形的认知水准还有处理问题的考虑点存在较大关联,所以这类问题是方法自身所特有的[1],只借助改变技术细节很难解决,必须通过不同的角度思考这类问题才会可能全部处理发生的困难。伴随基于内容的图像检索技术的进一步发展,国内外已经有某些研究人员将在基于内容的图像检索范围所获得的科研结果加入至CAD领域,通过图形特点的记叙方式完成CAD图形检索。系统首先必须提取到图纸的几何特征数据还有其空间关联数据,关于图纸的特点数据存储至图纸特征库里,客户在完成新设计的时候,只需要给系统提供具有某种特点的图形,系统就能够在拥有的计算机图库里检索到与所提供的图形拥有类似的几何特点或者部件相互拥有类似空间关联的图纸,这样用户就能够用检索出的结果当成参照,根据新的设计需求进行设计。本文所论述的主要是基于内容的图纸检索系统的完成问题。 2.机械工程图大致图形的叙述 第一,简单图形 包含了矩形、圆与三角形这三类图形。 第二,链式图形 通过直线、圆弧相互连接形成的图形,构成这些图形的直线或者圆弧首尾是相接的,图线相互不存在交互关系,所围区域都是单连通域,在其围成的区域里不包含其他的图形因素。 第三,复合图形 通过链式图形与简单图形利用邻接关联形成的图形,在这些图形中轮廓线以里的每个区域中都不存在单独存在的简单图形或者链式图形。图形分解的重要步骤叙述如下: 步骤一:分隔单独出现的图形 单独出现的定义指的是在这个图形的每个部分和轮廓的其他组成成分不存在相交、重合与连接关联,图形单独的出现在总体轮廓之间。这类图形假如是简单图形,则跳转至第4步,假如是链式图形,则必需跳转至第3步,不然其就是复合图形,跳转至第2步完成; 步骤二:复合图形分解 把复合图形根据其组成分解成为相互邻接的闭合图形[2],这类图形可能是链式图形或者是简单图形这两类状况,判别图形的形式,假如图形是简单图形,则跳转至第4步接着完成处置; 步骤三:把链式图形分解成为简单图形的组合 把链式图形分解成为简单图形,包含了图形分解还有判定所得的各类简单图形相互的存在关系这两类问题,也就是先完成分解,再判别各个简单形体相互的空间运算关联是并、差还是没有空间运算关联; 步骤四:存储处理结果 到这里整个的图形就已经被分解成了圆、长方形与三角形这三类简单图形的拼接形式。把图形的构成数据还有每个步骤获得的图形之间的空间运算关系存储至数据文件里。详细情况参照下图2-1所示。 3.机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成 复杂机械工程图中的图形轮廓最后能够分解成三类几何图形的组合情况,这个分解的过程总共包含了三个阶段,在分解的第一阶段与第二阶段里,复杂图形被分解成了一些封闭的图形,这类图形相互之间是存在邻接或者互相包含的关联,封闭图形间的组合形式展现出了轮廓的整体构成结构;在分解的第三个阶段,那些不属于规定的几种简单图形的封闭图形被再一次的完成分解,最后通过长方形、圆与三角形这三类简单图形的拼接形式来代表它们,分解获得的简单图形的数量与相互关联代表了繁杂的封闭图形[3]。 在基于内容的图形检索当中,判断检索图形与其他图形相互的匹配程度是检索的重要步骤之一。过去数据库系统的查询往往是基于精准文字匹配的,但是在图形、图像这样的数据检索当中,关于给图形、图像的内容用语义叙述没办法完成全部精准,因此必须要通过相似性匹配来权衡评定检索结果的相符情况[4]。这个相似性情况是通过数值形式来完成表示的。相似性测量是某个模式领域当中关于模式的知识表述,可以度量该领域里对象间的感觉相似性的相应程度。在用户根据图形特点检索的时候,获取到的图形特征是关于图形实体的一类全面的表述,当使用相似性检索的时候要牵扯到两类重要的问题:一个是图形特征的相似性度量,另一个则是基于相似性的查询方法。 4.结语 通过本文探究,认识到机械工程图检索技术的分类,因此对机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成进行加强便显得极为重要。然而,这是一项较为系统的工作,不能一蹴而就,需要从多方面完善,比如复杂图形被分解成为一些封闭图形。进一步为我国机械工程图图形检索的发展奠定尤为坚实的基础。 机械工程类论文:机械工程教育信息化发展现状 一、前言 在我国经济中,制造业是国家的支柱行业,占据国有经济的重要地位。随着制造业的快速发展,机械工程技术也迎来了新的发展形势。从目前机械工程技术的发展来看,在产品研发和生产制造中,机械工程技术正在缩小与国外发达国家的差距,在某些产品领域已经达到了世界领先水平。之所以取得这样的成绩,主要原因在于机械工程教育中引入了信息化的理念,不但提高了机械工程的教育效果,也促进了机械工程教育的发展,所以,我们应对机械工程教育信息化发展有全面正确的认识。 二、机械工程技术的特点分析 1、机械工程技术的先进性特点 (1)灵活(2)高效率(3)能源消耗低(4)无污染(5)产品性价比较高。 2、综合考虑设计与工艺的特点 在机械工程技术方面,设计与工艺紧密结合十分重要,在实际生产过程中,需要结合现场的工艺进行合理的设计,使设计一次性成功,这就是经常所说的并行工程。 3、全面考虑工业应用的特点 对于机械工程技术来说,最终的目的就是提高制造行业的经济效益和社会效益。这就要求在设计之前详细了解市场,针对工业应用情况进行设计、研发、生产、销售等等,使该技术能够达到理想中的效果,这样的机械工程技术才算是成功的。 三、机械工程教育信息化发展现状 考虑到机械工程的特点,在机械工程教育开展的过程中,引入信息化手段是十分必要的。从目前机械工程教育信息化发展现状来看,主要表现为以下几个方面: 1、机械工程教育信息化手段已经得到了充分的运用 出于提高机械工程教育质量的目的,在机械工程教育开展过程中,及时的引入了教育信息化的手段,主要包括CAD教学、网络化教学等,通过教育信息化手段的运用,机械工程引进了国外技术的先进理念,形成了对国外先进技术的消化吸收,保证了机械工程能够持续快速的发展。从目前机械工程教育的开展来看,信息化手段的运用范围越来越广,已经成为了机械工程教育的主要手段之一,为机械工程教育的发展提供了有力的支持。随着教育信息化手段的不断发展和提高,相信在未来机械工程教育信息化手段的应用范围更广,应用效果更加突出。 2、机械工程教育信息化采用了网络化发展的模式 计算机网络的发展,为机械工程教育提供了强有力的支持,不但提升了机械工程教育信息化发展的质量,还提高了机械工程教育的整体效果,改变了传统教育模式的束缚,为机械工程教育的发展提供了新的参考。从目前机械工程教育信息化的发展来看,网络化的发展模式为其带来了资源共享的便利,丰富了现有的教育内容,提高了教学实效性,为机械工程教育的发展注入了生机和活力。从这一角度来看,机械工程教育信息化发展成为了机械工程技术发展的必然趋势,为了机械工程技术的提高奠定了坚实的基础,保证了机械工程技术的发展质量。 3、机械工程教育信息化改变了传统教育理念 在传统教育理念中,机械工程的教育应尊重书本内容,应以现有技术为基础进行技术研发和技术教育,对先进技术的引入缺乏必要的手段。考虑到机械工程传统教育理念的缺点,以及计算机信息化的高速发展,在机械工程教育中引入信息化手段已经成为了必然的选择,对机械工程的发展产生了重要影响。基于这一判断,机械工程教育信息化改变了传统的教育理念,开始朝着新技术引入和新技术应用的方向发展,极大的提高了机械工程教育的实效性,满足了机械工程发展的现实需要,提高了机械工程发展的整体质量,为机械工程发展提供了新的参考。 4、机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性 通过采用教育信息化手段,机械工程的教育效果得到了持续的提高,为机械工程技术的发展提供了有力的支撑,保证了机械工程技术的发展质量。同时,教育信息化手段的采用,保证了机械工程技术的先进性,使机械工程技术能够及时的引入并借鉴国外的先进经验和成熟的技术,为我国机械工程技术的发展提供有力的支持。从目前机械工程教育的实际发展来看,机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性,为机械工程的发展提供了有力的支持。因此,从促进我国机械工程技术发展的角度出发,我们应对机械工程教育信息化手段有深入的了解。 四、结论 通过本文的分析可知,在我国机械工程技术的发展过程中,教育信息化手段起到了积极作用。教育信息化手段不但提高了机械工程教育的整体效果,还对机械工程技术的发展提供了有力的支持,满足了机械工程技术发展的要求。因此,我们要对机械工程教育信息化手段有全面正确的认识,要认真分析机械工程教育信息化发展现状,不断提高机械工程教育信息化的发展质量。 机械工程类论文:分析机械工程及自动化创新实践开发 引言:工程的本质在于创造,工程创造的内涵就是科学知识和技术的开发与应用。工程正是通过对辩学知识技术的开发与应用,创造世界上原先没有人工产品或系统来满足社会现实可能的需要。工程是一种创造力的专业,与社会生活中的其他专业有着不同的分工,以创造为自己的使命,这正是工程教育的本质特征和光荣任务。现代工程的定义具有鲜明的时代特征。2l世纪,世界将进入知识经济的时代,一切创新都依赖于高素质创造型人才,承担培养高素质创造型人才和发展科学文化双重任务的高等教育,必将成为国家创新体系的支柱和基础,寓有创造本质特征的工程教育应当更加突出创新意识和创造能力的培养等。 一、机械工程及其自动化专业创新实验开发研究的意义 随着世界经济一体化趋势不断增强,我国市场经济不断发展与完善,对现代工程的概念也产生了一种新的理论,即“工程是关于科学知识和技术的开发与应用,以使在物质、经济、人力、政治、法律和文化限制内满足社会需要的一种创造性专业”。从中我们可以看出,工程的本质在于创造,而创造的本质就是对科学知识和技术的开发与运用。从这个意义上理解,工程就可以理解为通过科学知识和技术的开发与应用,通过创造出当前没有的产品或者是系统,以此来满足经济和社会发展的需要。从某种意义上说,工程与其他的专业有着很大的区别,最为主要的就是工程专业可以理解为创造力专业,这也是工程教育的本质特征。当前,知识经济时代的到来,使得知识成为了人类社会进步的源动力,一切的经济活动和社会活动也都要依赖于知识的开发与运用,而高素质的创造型人才正是对知识的开发与运用的实施者,培养创造型人才也成为了当前我国教育事业的根本任务,对工程教育进行创新与改革也是当前高等教学改革的一个必然方向。 二、机械工程及其自动化专业综合创新实验的开发研究 通过对高校理工科专业教学体系的分析可以看出,实验教学被安排的位置是在理论教学之后,其实验的目的就在于为学生提供应用理论知识进行实践和应用的机会。工程能力也可以称之为创造能力,这是对于理工科学生基本的素质要求之一,因此可以说,创新实验教学的开发和研究,是为学生提供应用理论进行创造的平台,也是培养学生工程素质和创新能力的主要途径。综合创新实验的开发与研究是一项复杂的、系统的工程,需要以现代教育思想作为根本的指导思想,科学的处理实验教学与理论教学的关系。笔者认为,综合创新实验应当根据专业特点,同时结合学校教学的实际情况,在现有的实验设备的基础上,进行改进和研发,而不需要投入大量的资金进行新设备的购置,通过对现有的实验设备进行优化和整合,引入计算机技术和智能化技术,则能够实现对综合创新实验的整体优化,达到培养学生创新能力和实践能力的目标。综合创新实验的教学目的很明确,就是为了给学生提供一个工程应用教学环境,使学生通过实验来加强对理论知识的理解和掌握,并且学会用知识分析问题和解决问题,进而培养学生的综合能力。实施综合创新实验通常是在理论课教学结束之后,综合创新实验打破了学科之间的界限,其实验内容的设计以培养学生的创新能力作为指导思想。学生在完成一项创新实验的过程中,要对各种实验的设备进行熟练的掌握,也需要借助多个学科知识的综合运用,才能够完成实验。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ι 1、实验设备:细纱机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘细纱机钢领板运动机构;(2)应用测试系统检测钢领板运动规律;(3)根据检测的钢领板运动规律,反求设计控制凸轮机构;(4)对细纱机钢领板运动机构进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅱ 1、实验设备:机器动力学实验台,计算机,测试系统。 2、实验内容:(1)应用测试系统检测机器动力学实验台,当载荷一定时,在安装飞轮和不安装轮飞两种状态下主轴转速的变化情况;(2)建立实验台等效主轴的运动方程,分析飞轮的调速作用;(3)按新给定的主轴运转不均匀系数反求设计飞轮;(4)在计算机上实现不同主轴运转不均匀系数条件下飞轮的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅲ 1、实验设备:1511织布机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘1511织布机打纬机构和棕框机构的机构运动简图;(2)应用测试系统检测检验棕框机构运动规律;(3)根据检测的棕框机构运动规律,反求设计棕框共轭凸轮机构;(4)对1511织布机打纬机构和棕框机构的运动进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 三、“机械工程及其自动化专业综合创新实验"的实施 系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”一般安排与课程设计同步进行。学生在指导教师的指导下完成基本实验内容,然后独立完成计算分析、创新设计以及在计算机上实现创新设计方案的仿真设计或虚拟设计等项内容,最后写出实验报告。系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”不仅重视学生动手能力的培养,更重要的是加强了学生综合应用所学知识分析问题、解决问题和创新思维能力的培养。系列“机械工程及自动化专业综合创新实验”是按照学生掌握知识由浅人深,认识问题由感性认识到理性认识过程设计的,它重视了学生综合创新能力的培养,形成了鲜明的特色。 明确培养目标制定具有工程特色的教学计划。随着科技进步,以计算机信息技术为标志的高新技术在机械制造领域的渗透、融合、应用,使得机械工程学科本身的内涵、外延同传统的观念相比有了质的变化, 企业要求该专业的毕业生不仅具备机械设计制造及其自动化方面的基础理论知识和应用能力,还应具备在工业生产第一线从事机械制造领域内的科技开发、设计制造、应用研究、运行管理和经营销售的能力,为了适应社会需求,就应在现代教育思想、教育理念的指导下,以培养具有工程素质的应用人才为目标,构建起新时期对该专业人才要求相适应的、与现代高新技术相融合的、与经济发展环境和资源条件相协调的教学计划体系,按照公共教育、专业教育、实践训练的培养策略,突出工程特色,既要有共性要求,又兼顾个性培养。公共教育部分要培养学生良好的人文素质, 人文与社会科学与自然科学从来就不是分割的, 很多科学技术中的突破来自于人文知识的灵感, 创新思维和创新精神的培养,也绝不是单纯的专业知识教育问题,通过对学生宽广的通识基础和深厚的自然科学理论基础的塑造,辅以工程哲学的教育,可以为工程素质培养奠定良好的基础。专业教育部分要系统学习专业基础课程和核心课程,重视坚实的专业技能的培养,培养工程师的基本素质。在条件允许的情况下,可以为学生提供专业技能认证课程。实践训练部分则着重进行上手快、后劲足的实践能力与创新能力的训练,任何一个学年均有不同的实践教学环节,保证工程实践训练4年不断线,倡导以科研项目、工程现场、实验室研究为背景,进行系统的动手实践能力和创新能力培养。除了上述共性教育,还要对学生进行个性培养,如鼓励学生参加辅修专业的学习,选修感兴趣的其他专业,通过学习,扩大学生的知识面,以此加强跨专业、跨学科的复合型工程人才的培养。 机械工程类论文:本体以及其在机械工程中的应用综述 一、前言 本体在经历了10多年的发展之后,已经实现了语言、环境构建和方法论,现已经构建了理论框架和技术体系,在各行业中广泛应用。 二、本体的基本概念 在信息科学中,作为一种知识表示方法,本体(ontology)包括了研究领域内对象的名称、对象属性和相互关系的逻辑描述,提供了领域内知识表示和交流的词汇集合和集合中各个对象的关系集合。采用这种方法表示知识的本体,是基于一定的目的人为设计的规范说明,这与它所建模的世界有着明显的区别。本体发展至今,其应用范围已经远远超出了传统人工智能和知识工程的范围,这主要是由于本体具有以下显着的优点: 1、异构系统互操作,在异构主体之间对交流的结构化信息达成共识,这是本体开发的一个主要目标; 2、通过本体复用、映射和集成等方式实现领域知识复用,这是本体研究的主要动力之一; 3、明确的领域认定,利用本体表示方法描述领域认定,当领域发生变化时,对应的领域认定的改变也相对比较容易; 4、分析领域知识,建立领域本体,实现领域知识的应用和管理; 5、将领域知识与操作性知识相分离。 三、知识工程中本体的含义 在知识工程领域,研究人员给出了面向人工智能的明确的本体定义,其中,最重要的一个是Gru-her在1993年采用人工智能界公认的概念模型为基础给出的:本体是概念模型的明确的规范说明。随后Studer在参考了Gruber和Borst的定义的基础上提出了本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明。本体定义的核心内容本文由论文联盟//收集整理是概念模型,即研究领域内存在的对象、概念及其他实体以及它们之间的关系是研究领域的一个抽象的、简化的视图,每一个知识库、知识库系统或知识水平的主体,都或明确或隐含的依托于某些概念模型。分类法(taxonomy)是对科学分类的普遍规律的研究,是按照一定的思想观点,以科学分类为基础,结合领域内容和特点,将领域知识分门别类以术语的形式组成分类表。本体与分类法相比,主要有两个区别:本体具有更为丰富的内部结构并且反映了某种程度的共识。 理论上,可以通过5种类型的构件来形式化描述一个本体:概念、关系、函数、公理和实例。这里的概念可泛指论述的任何事物,如任务、功能、行为、策略和推理过程等等,有时为叙述方便,概念也称为类。关系用来表示领域中概念之间的相互作用,元关系形式化定义为个集合的笛卡儿乘积的子集:R:C×C×…×C。函数是一类特殊的关系,在这种关系中,前n一1个元素可以惟一决定第n个元素,函数的形式化定义为:F:C×C2×…×G一一C。公理用来表示领域中永真的陈述,实例表示领域中的具体元素即对象。 四、本体构建的规则 本体构建方法概述出于对各自问题领域和具体工程的考虑,构造本体的过程各不相同。目前没有一个标准的本体构造方法,最有影响的是Gruber在1995年提出的5条规则: 1、清晰:本体必须有效地说明所定义的术语的含义。定义应该是客观的,与背景独立的。当定义可以用逻辑公理表达时,它应该是形式化的,应该尽力用逻辑公理表达。定义应该尽可能的完整。所有定义应该用自然语言加以说明。 2、一致:本体应该是前后一致的,也就是说,它应该支持与其定义相一致的推理。它所定义的公理以及用自然语言进行说明的文档都应该具有一致性。如果从一组公理中推导出来的一个句子与一个非形式化的定义或者实例矛盾,则这个本体是不一致的。 3、可扩展性:本体的可扩展性是指,本体提供一个共享的词汇,这个共享的词汇应该为可预料到的任务提供概念基础。它应该可以支持在已有的概念基础上定义新的术语,以满足特殊的需求,而无须修改已有的概念定义。也就是说,人们应该能够在不改变原有定义的前提下,以这组存在的词汇为基础定义新的术语。 4、编码偏好程度最小(Minimalencodingbias):本体应该处于知识的层次,而与特定的符号级编码无关。本体的表示形式的选择不应该只考虑表示上或者实现上的方便。概念的描述不应该依赖于某一种特殊的符号层的表示方法,不能依赖于某种确定的语言,因为实际的系统可能采用不同的知识表示方法。 5、本体承诺最小,(Minimalontologicalcommitment):本体承诺应该最小,只要能够满足特定的知识共享需求即可。也就是说,本体应该对所模拟的事物产生尽可能少的推断,而让共享者自由地按照他们的需要去专门化和实例化这个本体。Gruber还指出,由于本体承诺是以词汇的使用为基础的,因此可以通过定义承诺最弱的公理以及只定义应用所需的基本词汇来保证。 五、基于本体的产品信息模型 来自华盛顿大学的Sudarsan和CMU的Fenves作为美国国家标准与技术研究院(theNationalInsti—tuteofStandardsandTechnology,NIST)的访问学者,与NIST的Sriram等人一起,为支持产品生命周期管理(ProductLifecycleManagement,PLM)各个方面的信息需求,以本体为表示工具,开发了一种产品信息模型框架口。该框架以NIST的核心产品模型(theNISTCoreProductModel,CPM)及其3个扩展版本:开放式装配模型(OpenAssemblyMod—el,OAM)、设计分析集成模型(DesigeAnalyticIn—tergratedModel,DAIM)和产品族进化模型PFEM作为基础。OAM定义了系统级的概念模型和相关的层次化装配关系;DAIM定义了产品的主模型以及一系列抽象功能模型和两个主模型与功能模型之间的变换,每一个功能模型对应于产品的某一个领域特性,两个变换分别为理想化和映射;PFEM表示产品族及其组件,与产品族进化相关联的设计原理。 开发产品信息模型框架的目的在于:①从产品的概念设计阶段开始,在其全生命周期的整个过程中捕捉产品、设计原理、装配、公差等信息;②便于下一代CAD/CAE/CAM系统的语义互操作;③捕捉产品和产品族的进化。该框架提供了产品信息和设计原理的细粒度描述,因而PLM系统可以方便地直接访问框架中的数据。 产品信息模型框架作为产品在设计过程各个方面的信息库,能够为PLM及其辅助系统提供一种单一的、一致的信息交换协议,支持CAx及其他相关系统之间直接互操作和无缝的信息集成。该框架具有以下特点: 1、以形式化语义为基础,通过采用合适的本体就能进行自动推理; 2、具有概括性,它描述的是概念实体(制品和特征),而不是针对具体的某种产品(发动机、泵等); 3、提供了产品全方位的丰富信息; 4、致力于促进新的应用和过程的开发,避免由于环境中信息的不齐备阻碍新应用的实现; 5、框架中结合了明确表示的设计原理,作为描述产品本身的重要内容; 6、作为产品级上不同系统间互操作的转换与接口。 六、结束语 总之,尽管当前,本体技术已经得到了发展,但是还是存在一定局限性,不能仅局限在对事实知识的表示,还应用对过程性的知识以及有效方法进行探索,这也是该技术今后的发展方向。
机械工程论文:机械工程测试装置设计的创新 目前常见的机械工程测试装置仅仅能够对机构系统或是加载液压系统等单一系统进行测试和分析,还很难对多个系统的参数进行综合性、系统性的测量和分析,因此在实际应用中的效果和价值难以令人满意。创新机械工程测试装置的设计,目的在于将多领域多学科知识进行综合性、系统化的实践运用,使各领域知识之间产生更为深刻而紧密的联系,并更好的服务于实际应用。本文中的机械工程测试装置,创新性的集合了机构系统、液压系统等多个系统,能够对多种参数实现高效的测试与准确的分析,在获得数据变化情况的同时获得分布曲线,以供论证和分析。 1、机械工程测试装置的创新设计 1.1总体结构的创新设计 文中所引的机械工程测试装置设计原理为:在启动变速电机开关后,变速电机立刻开始转动进入正常运行状态,该变速电机可调速范围在120转/分到1200转/分之间,可借助变速电机调速控制按钮对变速电机进行调速控制,通过光电转速传感器实时测量变速电机的转速,由数据输出接口将采集到的数据传送到计算机进行数据存储、处理、评定以及描述;按下急停开关后系统退出工作状态,以确保工作人员安全;电动机带动机构变速箱和轴承变速箱,机构变速箱为二级变速,由直齿和圆锥齿组成,借助皮带带动机构摇杆转动,手柄右倾时是空挡,左倾时机构摇杆转速保持电机转速的1/12,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-600转/分之间,轴承变速箱为三级变速,借助联轴器连接轴承箱,手柄右倾时是空挡,处于中间时轴承与电机保持相同转速,左倾时轴承转速保持电机转速的1/6,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-1200转/分之间;轴承施压加载依靠可视液压回路系统实现,加载压力显示由加载压力表实现,按下液压泵电机开关后,从液压箱油箱中吸油,通过调节先导溢流阀来控制系统压力,或借助远程调压来调整系统压力,由调压阀压力表显示调压阀压力,对电磁铁2DT开关通电后可借助远程调压阀控制系统压力,对电磁铁1DT开关通电后可保持卸荷状态。 整套机械工程测试装置既可以进行综合性测试,也可以单独测量,或是相互测量。单独对机构系统测量时将滑动轴承变速箱保持空挡,使液压泵电机开关断开,并使机构变速箱手柄左倾即可实现;单独对液压系统测量时将液压泵电机开关闭合,并断开变速电机开关即可;如果需要同时对液压系统和动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使机构变速箱保持空挡,并调整轴承变速箱手柄即可实现;如果需要同时对机构系统和液压系统测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使动压滑动轴承变速箱保持空挡即可;如果需要同时对液压系统、机构系统以及动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,轴承变速箱和机构变速箱不处于空挡即可实现。 ①轴承箱;②轴承变速箱;③机构变速箱;④机构;⑤信号输出接口;⑥变速电机开关;⑦液压泵电机开关;⑧变速电机调速控制按扭;⑨急停开关;⑩变速电机;以下按次序为液压箱、液压泵电机、可视液压回路、电磁铁2DT开关、电磁铁 IDT开关、调压阀、先导溢流阀、加载压力表、调压阀压力表。 1.2 机构系统的创新设计 机构系统设计的目的在于对机构运动学进行深层次的解读,本文引用的机械工程测试装置中的机构系统选择的是可组可卸式。以四杆机构向六杆机构的转化为例,原四杆机构的结构组成较为简单,其中连杆的输出轨迹构成轨迹曲线,最终组成新的六杆机构,分析六杆机构的输出轨迹可以得知六杆机构输出构建上点的轨迹与对应的原四杆机构连杆上点的轨迹相同,是通过曲线移动来实现四杆机构向六杆机构转化的。在这一过程中,机构连杆的位移、角速度等参数可以借助传感器进行测量。 1.3 液压系统的创新设计 文中所用的机械工程测试装置中的液压系统设计为:液压系统与轴承箱连接,通过先导溢流阀对液压系统压力进行调节,由动压滑动轴承为液压系统提供所需强度的压力,旋转动压滑动轴承即可使压力弹簧发生一定程度的形变,从而产生适合的压力。与此同时,先导溢流阀与远程调压阀借助遥控口实现连接,可以借助远程调压阀对液压系统压力进行远程调控,使压力保持在合适的压力范围内。如果将先导溢流阀压力加到最大,对电磁铁1DT开关通电,连接远程调压阀与先导溢流阀,即可通过调节手柄来控制液压系统压力;如果断开电磁铁1DT开关,对电磁铁2DT开关通电,那么液压系统将处于卸荷状态,压力近乎为零。另外,为了对有关参数进行准确实施的采集和监测,在该液压系统的设计中对先导溢流阀出口处设有红外测温仪以及流量传感器,而且轴承系统的载荷根据液压系统压力进行调整。 1.4 动压滑动轴承的创新设计 整个机械工程测试装置共配备有若干个传感器对外载荷、油膜压力等实验数据进行监测和采集工作,直接将计算机系统连接到实验台测试控制系统上,从而进行数据汇总、处理、显示等操作。动压滑动轴承的设计,将轴承空套在主轴上,轴中间横剖面均匀分布测压孔,每个测压孔分别与压力传感器连接,油液温度数据选用红外测温仪监测采集,摩擦力数据选用摩擦力传感器监测采集,由液压系统对轴承加载压力进行调控,轴承载荷随液压油压力提高而增加,通过外载荷传感器对轴承加载压力进行测量和显示,因而十分稳定和方便。利用接口技术将压力传感器与计算机系统连接,利用计算机软件对采集到的压力数据进行处理后可得到压力分布曲线,从而计算出动压滑动轴承的压力分布情况和平均压强。 2、机械工程测试装置的功能分析 从上文介绍可知,该机械工程测试装置可以对机构、液压等系统进行单独测量或相互测量,或是进行多系统的综合测量,是一个综合性很强的测试平台,能够对各系统参数进行实时测量和准确分析,功能十分强大。为了更好的保证该机械工程测试装置的测量精确性,需要避免装置工作状态下的振动和噪声。因此,在该机械工程测试装置设计时,对工作台和传动装置等部位设有专门监测振动和噪声的传感器,借助传感器对振动与声波的测量来准确的掌握振动、噪声情况,从而对其进行有效控制。在压力传感器等其他传感器的配合下,该装置能够对压力、摩擦力、流量、位移、转速、温度等测试内容进行实施准确的测量,为测试系统的数据分析提供信息,能够满足测试人员对参数数据的需求。 3、结语 综上所述,本文借助传感器、虚拟平台、机构、测试等多方面技术和理论知识,创新性的设计了一个综合性的机械工程测试装置,与以往的测试装置相比可以对多个系统的参数进行测量和分析,很好的体现了现代测试技术的智能性、信息化和经济性特征,满足了测试仪器与系统测量分析工作融为一体的需求。 机械工程论文:虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用 随着机电产品一体化和生产过程自动化程度的不断提高,机械工程的测试系统越来越复杂。它已成为整个机械设备研制、开发、应用和教学过程中不可或缺的组成部分。机械工程测试系统的基本任务是从测试对象获取反映其变化规律的动态信息,一个功能完善的机械工程测试系统由传感器、信号转换装置、信号分析处理装置和显示与记录等功能模块组成,无疑,讨论和设计机械工程测试系统及其构成要素,是十分有意义的。本文主要分析了虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用状况,望大家参考。 一、机械工程测试系统基本状况分析 测试是测量与试验的简称,测试中最基本的是测量。测量是利用各种装置对可观测量(或称被测参数)进行定性和定量的过程。测试的基本任务是获取信息。测试是发展和检验自然科学理论的实践基础。在工程技术领域,由于实际研究对象的复杂性,很多问题难以进行完善的理论分析、推导和计算,所以必须通过试验来获得研究对象的状态,变化和特征等,这正是通过测试来实现的。测试技术正是研究有关测试方法、测试手段和测试理论的科学,它应用于不同的领域并在各个自然科学研究领域起着重要作用。特别是现在机械工程测试技术引起了大型工业企业和高等院校极大的重视。 测试系统的第一个环节是信号的传感,即是将被测量的量或被观察的量通过一个被测量传感器或敏感元件转换成一个电的、液压的、气动的或其他形式的物理量,被测的或被观察的量与被转换的输出量之间根据可利用的物理定律应该具有一种明确的关系。传感器就是用来完成这种转换的装置。 第二个环节为信号的转换和调理。被测物理量经传感环节被转换为电阻、电容、电感或者电压、电流、电荷等电参量的变化,由于在测试过程中不可避免地遭受各种内、外干扰因素的影响,且为了用被测信号驱动显示、记录和控制等仪器或进一步将信号输入计算机进行数据处理。因此经传感后的信号尚需进过调理、放大、滤波、运算分析等一系列加工处理,以抑制干扰噪声、提高信噪比,便于进一步传输和后续环节中的处理。 第三个环节是是对这些信号进行分析处理以及显示记录,包括信号的时域分析、频域分析、相关分析等。原始波形显示、处理后波形显示等。从而还可以分析出机械运转的工况等。 机械工程测试系统有测量、监控、试验分析机械设备运行过程中的参数功能,但前序步骤必经信号的采集、分析才能得出。所以,本系统对于机械的后续分析作用意义重大。 二、虚拟仪器技术在机械工程测试系统中的应用现状 科学技术的日益发展,对现在的机械工程测试系统影响很大,特别是相对于传统的测试系统来讲。以前要用特定的仪器对信号进行分析,但是利用虚拟仪器组建的机械工程测试系统却不用专用的仪器,而是利用计算机作为连接虚拟仪器软硬件的平台,信号源通过调理后数据采集卡就可以获取数据进行分析处理。现代计算机技术对机械工程测试技术和仪器的发展产生了革命性的影响。 测试系统的发展经历了模拟测试仪器、计算机测试系统(智能仪器)及虚拟仪器三个阶段。现代机械工程测试技术以计算机为中心,计算机的发展必然促进测试技术和仪器的发展。在此背景下,虚拟仪器的产生也就水到渠成。 在虚拟仪器中,软件是虚拟仪器系统的关键,目前国内外这种软件主要有美国DSP公司的DADISP软件,以实验后数据处理分析和表示见长美国NI公司的系列虚拟仪器开发平台(LabVIEW、LabWindows/CVI、Virtual Bench和Component Works)、美国QUATECH公司的DASLab软件包和惠普公司的VEE软件平台都是可以搭建虚拟测试系统的软件平台,以图形化编程和界面灵活见长。华中理工大学的V198虚拟仪器系统和哈尔滨工业大学的仪器王以虚拟的单个仪器或仪器库见长。其中,美国NI公司的LabVIEW软件功能最为完善,LabVIEW软件以简单、直观的图形化编程方式、强大的图形显示和数据处理能力见长,运行速度快、开发周期短、界面灵活是其又一大优势,最能体现虚拟仪器的风格,所以基于LabVIEW的虚拟仪器应用相当广泛。 由于Pc的功能变得越来越强大,速度快,价格低,在标准PC上连接一个或多个仪 器模块构成测试仪器成为一种趋势。这种仪器即为虚拟仪器。虚拟仪器的软件开发平台LabVIEW中,“所见即所得”的可视化技术是应用于测试领域的雏形。虚拟仪器注重测试人员在进行工作中的感觉。用仿真的面板给人以真实仪器的感觉,用丰富的曲线图像向测试人员传递信息,是虚拟现实技术在机械工程测试领域中的广泛应用趋势。 几个测试站点连成一个大的测试网络,互通数据和信息,联合分析测试结果,实现 数据和信息共享的网络化测试是机械工程测试系统的一个发展趋势。虚拟仪器技术是现代机械工程测试系统的发展趋势,在丰富的虚拟仪器软硬件产品支持下,尤其是在被誉为“科学家和工程师的语言”LabVIEW的支持下,组建一个机械工程测试系统正变得越来越容易。在技术发展日新月异的今天,为了让测试系统就有开放性、兼容性和不断更新的可能,利用虚拟仪器的概念组建测试系统不失为一种好的选择。 在机械工程测试系统中,应用虚拟仪器编的越来越普遍,因为很多传统的硬件设备在虚拟仪器中都可以用软件代替,从而降低了大量的设备浪费,降低了成本,并且还可以直观化的显示其结果,将多种的传统仪器合并到一套虚拟仪器测试系统中,有利于编程,也有利于增强测试系统的准确度。 三、结论 总之,虚拟仪器技术在全球范围内的应用越来越普遍,在我国主要应用到了企业生产中。我们要对虚拟仪器技术加大研究力度,力争促使该技术应用于更广泛的领域,赶上世界水平,为我国的机械工程的发展做出贡献。 机械工程论文:探讨机械工程材料课程教学改革 1 引言 机械工程材料是机械及近机类专业一门重要的专业基础课。本课程以材料的成分、加工工艺、组织结构与性能之间的关系为主线,重点介绍材料的本质,提出有关的理论和描述,说明材料结构是如何与其成分、加工工艺、性能以及行为相联系的。作为高等农业院校的机械设计以及农业机械化等专业的学生,学习本课程的目的,主要是使学生获得常用工程材料的种类、成分、组织、性能和热处理改性方法的基本知识。了解工程材料在机械工业特别是农业机械中的应用,通过对基础科学和知识的综合运用,使学生掌握常用机械工程材料的种类、成分、组织、性能以及改性方法等,初步具备根据零件的服役条件合理选材和妥善安排工艺路线的能力,为学习后续专业课程和从事机械设计及制造工作奠定基础。根据专业大纲安排,西北农林科技大学的机械工程材料课程在大学二年级第一学期进行。这一学期,学生所学的课程大部分还是数学、英语、物理等公共基础课,机械工程材料属于学生刚刚接触到跟自己专业相关的少数几门课程之一。 2 机械工程材料课程性质及教学现状 理论性强,微观概念多 机械工程材料课程,不像物理、力学等有着严密的逻辑推导和计算过程,也不像工程制图等相关课程,比较直观生动。机械工程材料课程总的特点是理论性非常强,涉及的原子、分子水平的微观概念很多。特别是与金属学相关的部分,如晶体结构、晶体缺陷、位错运动以及凝固结晶、相的概念、组织转变等,这些概念都是微观和抽象的,学生无法通过推导计算获得,更无法通过肉眼直接观察和亲身体验到,有时候需要通过一定的空间想象力来理解它们。这样就导致教师讲授起来有一定困难,而学生学习起来感到难以理解,从而感觉枯燥、乏味,失去学习的兴趣。 课程涵盖内容广 机械工程材料课程包含了材料科学专业中的力学、金属学、热处理原理、热处理工艺、金属材料、非金属材料以及失效分析等多门学科的专业知识,内容广而分散。而在“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的人才培养模式引导下,专业课程的学时数在不断压缩,而要求学生了解的内容却越来越多。这样就形成了一种矛盾,即教师上课的课时数减少了,而学生需要学到的知识却增加了。这就要求任课教师能够统筹安排上课课时,充分利用现代化的教学手段,精简课堂讲授内容,突出重点的同时拓宽知识面。 现有课本内容知识陈旧 大学教材内容陈旧,知识老化,这些是在我国高等教育中各门课程都有可能会遇到的,也是现在我国高等教育中普遍存在的问题。出版一本教材的过程是相当复杂的,要经过编写、审核、校对、出版、发行等多个环节,因此,当书真正出版出来以后,有些知识可能已经更新。而对于教师来讲,频繁更换教材,也不利于熟悉教案,积极备课。《机械工程材料》课本内容主要以金属材料为主,而近年来,随着科学技术的快速发展,各种新材料、新工艺在不断涌现。全球性的能源危机以及环境污染问题,对现代的新材料除了在性能、工艺和成本等方面的传统要求外,更提出了与环境协调、绿色环保、可循环再生等更高的要求。为了保证该课程的教学质量,并使学生能够尽量了解到本领域的发展动向,就迫切需要教师改变传统的以课本为主的教学方式,探索更加有效的教学模式,使学生理解并掌握课本基础知识的同时,能更多地了解和把握本领域的研究与发展动向。 3 教学改革探索 充分利用网络多媒体技术 多媒体技术是现代化教学的非常有效的辅助工具,教师要注重利用并充分发挥多媒体的特点,制作形象生动的多媒体课件。对那些学生难以理解、教师又难以讲解的比较抽象的内容,比如晶体结构原理、合金结晶过程、位错类型及运动过程等,通过收集以及自己动手制作一些简单的动画,生动形象地来演示复杂的变化过程。这样不仅加深了学生对相关知识的理解掌握,同时还活跃了课堂气氛,激发了学生的学习兴趣。如对钢铁材料的热处理工艺等,注意并积极收集工程训练实习以及工厂企业的热处理工艺过程的录像资料,在讲解课本内容的同时辅助播放实际热处理过程录像,注重理论与实际相结合,使课程内容具有真实感,更利于学生理解和掌握。 充分利用学校的网络教学平台,随时充实并完善课程信息,课堂讲授的重点、难点以及教学用课件及时上传至平台,便于学生随时下载并复习掌握当堂内容;利用网上作业提交和批改功能,可以快速有效地发现学生学习中的问题,了解学生对知识的掌握情况,并能及时得到反馈;通过网上答疑,增加了教师和学生的课后互动,改变了以往只有上课时才能见到教师,学生有问题得不到及时解决的现象;充分发挥网络平台信息量大的特点,注重将生活及科研中接触到的与课程内容相关的新闻报道、最新科研成果等,收集并上传至教学资源,供学生掌握基础知识的同时,更多地来了解社会发展在所学领域的需求,激发学生自我提高的热情和积极性。总之,网络平台让教学更加真实具体,更加强了教师与学生的互动。 精 简课堂教学内容 结合学校的优质课程建设项目,充分利用网络多媒体技术,精简课堂教学内容,做到够用就行。按照专业培养方案,机械类专业的学生学习机械工程材料的主要目的是掌握成分—结构—性能之间的内在联系,并能在零部件设计中合理地进行材料选择,因此,在课堂讲授中删减了那些理论较深的内容。如课本第二章材料的结构,其中晶面与晶向部分,对于非材料专业的学生不需要掌握;还有位错的理论,学生只需要知道位错是由于原子的错排造成的,不需要了解更多关于位错的形成机制等。再如铁碳相图的部分,因为高温包晶反应在生产中很少会用到,所以把包晶反应区省略,将相图简化,重点讲解共析和共晶反应部分。在工业用钢部分,因目前金属材料仍然占据工程材料中大约70%的市场,课堂教授主要内容仍然以金属材料中的碳钢和合金钢为主。对于课堂上不能详细讲解的知识,或者仅作为了解性的一些内容,如陶瓷、高分子的晶体结构、热处理新技术,以及非金属材料、复合材料等,将其上传至网络课程平台,作为学生自学内容,拓宽他们的知识面。 灵活选用教学材料 选用十二五规划教材作为教学用教材,基础内容深入讲解,包括材料的结构、铁碳相图、钢的热处理等。但在授课中,不仅仅局限于所选中文教材内容,还结合英文原版教材FOUNDAMENTALS OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING,更多地提供中英文对应专业词汇,并摘录一些章节,课堂上详细讲解,让学生学习到专业知识的同时,又能接触到纯正流利的英文表达方式。将某些章节相关的典型的中英文科研论文及掌握的最新的研究成果等介绍给学生,供学有余力以及对材料研究感兴趣的学生开阔眼界,并能使他们更加了解材料研究对社会发展的重要意义。 还在最后一章材料选择中,增加材料与环境的可持续发展。对于一名合格的工程技术人员,在选材中除了考虑传统的性能、工艺、成本等因素外,更要考虑材料的开发、服役、回收等环节可能造成的环境负荷。尽量选择环境友好材料,做到废弃零部件材料能够回收再利用或能生物降解,将对环境的影响降到最低。 4 结束语 总之,机械工程材料课程是机械类和近机类专业学生必修的一门重要技术基础课程,内容多且比较抽象。随着科学技术的发展和各种新材料的不断涌现,需要不断地对该课程的教学体系、教学内容、教学手段和方法等进行改革和实践,以充分调动学生学习的积极性和主动性,不断提高教学质量,加强基础知识的同时,增加辅助教学材料,为学生学习后续专业课程和毕业后从事机械设计及制造工作奠定坚实的基础。 机械工程论文:探讨机械工程设备安装技术 1 安装准备阶段 安装准备工作主要包括了解设备基础的交付时间;调查设备及材料的供应情况;了解安装现场的条件及安装技术的复杂程度;了解人力、机具的部署情况等。具体而言,此阶段应注意以下几个环节。 (1)设备及材料的订货情况,货到安装现场的时间安排。 (2)设备的检查和材料的检验: 清点设备的零件、附件是否短缺,检查设备的外观及零附件是否有损坏和锈蚀的现象。做好开箱记录,检查说明书、出厂合格证是否齐全;主要材料进场时,必须有出厂合格证及检验报告。若出现材料代用,必须取得设计或有关部门的认可后,方能投入使用。 (3)设备安装前,要按照图纸及施工验收规范进行基础中心线标高、几何尺寸的验收。设备基础的尺寸极限偏差和水平度、铅垂度公差应符合施工验收规范的规定。此外,需对设备基础、预埋件、预留孔等进行交接验收,并复核坐标位置、标高、外形尺寸等是否符合要求。 (4)验收预埋螺栓的高度、规格、螺纹、长度及表面的清洁度等,对预埋地脚螺栓还要检查根部中心位置、不垂直度和顶部标高。另外,预埋地脚螺栓的螺纹和螺母应防护完好。 2 机械设备安装阶段 2.1设备就位 在安装设备前,先安装好车间的桥式吊车,再利用桥式吊车来安装其他设备。在吊运设备时,绳索应栓在设备适应受力的位置上,在绳索与设备表面接触部位应垫上木垫板,以防损坏其油漆表面或已经加工过的表面。 2.2设备找正 指设备的纵横中心线与基础上的中心线对正。在设备未安装之前,首先根据设计、安装和将来对设备进行检修的需要并结合本区设备布置图,绘制永久中心标板和永久基准点布置图,在图中标明永久中心标板和永久基准点的编号、设置位置。埋设永久性中心标板和永久基准点,以供设备安装调整使用,同时为了观测设备基础的沉降情况,还要在整个机组的基础和主要设备附近埋设基础沉降观测点。埋设时注意要在同一块基础的四周至少埋设四个基准点,以检查同一块基础的沉降情况。设备的定位基准一般在设计规范或说明书中都有规定。若无规定时,可采用几何作图法在设备的加工面上确定设备的中心点。 2.3设备的定位及调整 2.3.1设备的平面定位 为了保证设备在基础上准确就位,设备吊装就位后应根据已设置的中心标板,挂设基准线。基准线的挂设应根据设备安装精度要求和挂设跨距选用直径为0. 3mm。0.75mm的整根钢线,其拉紧力一般为钢线破断拉力的40%,80%,水平或倾斜挂设的跨距不宜超过40m。基准线应挂设在便于调整的线架上,用线锤对正中心点,当对正中心后用调整螺母锁定钢线,使其钢线在使用时不发生位移,但使用期间应定期进行复检。 2.3.2设备的标高调整设备的安装标高应选择设备的主要工作面作为测量基准,如轧机底座的上平面。由于永久性基准点一般离设备较远,因此应用精密水准仪,根据永久性基准点,投设在设备附近一个辅助基准点上,以便于设备在安装过程中的标高调整。对于较重要设备,最终还要用精密水准仪进行复测。 2.3.3设备的水平度调整 设备水平度调整方法分整体设备、分体设备。一般整体设备在设备的工作表面或组装结合部表面直接用水平仪测量,根据设备的安装精度可选用不同精度的水平仪。分体设备安装时可分别对各分体部件进行找平。如卷取机底座,先将两底座分别找正、找平,然后将长平尺放在两底座上,把水平放在平尺上进行测量。 2.3.4设备的清洗 清洗设备各零部件加工表面上的油脂、污垢及其他杂物,并使其表面具有防锈能力。设备表面如果有干油可用煤油清洗,若有防锈漆则可用香蕉水或丙酮清洗。设备清洗后,用棉纱擦净并涂以润滑油。设备无油漆的部分均应涂上有机油防锈。 2.3.5设备的润滑 设备内外各部清洗干净后,才可进行加油润滑。润滑油必须经过化验,确定符合要求后才可以使用。加入设备前润滑油必须过滤,所加油应达到规定油标位置;所有润滑部分及油孔应加满润滑油。使用润滑脂密封简单,不易脏污,减少损失,不必常加换润滑脂。特别是对高速电机、自动装置及不易加油的设备润滑实用意义很大。同时,润滑脂受温度影响不大,对荷载性质、运动速度的变化有较大适应范围,在垂直润滑面上不易流失。在润滑脂中加入适量石墨粉,能形成更坚韧的油膜,能在往复运动机构中起缓动作用,避免爬行,消除震动。润滑脂由于流动性差,导热系数小,因此不能作循环润滑剂使用。 3 机械设备试运转阶段 试运转的目的是进一步检查设备存在的缺陷,并进行使用前最后的修理和调整,使设备的运行特性符合生产的需要。试运转的步骤是:先空载、后负荷;先单机,后联动。必须在上一步骤检查合格后,才能进行下一步骤的运转。试运转中应注意以下几点。 (1)设备正常运转时声音时均匀、平稳的,反之会发出各种杂音。 (2)需要测量的温度主要有摩擦部位的温度及油温、冷却水温,对空气压缩机还需测量其出口温度。 (3)在考核设备运转情况的同时,更要注意考核系统的整体效果。 4 设备安装验收阶段 验收是机械设备安装施工过程中的重要环节,必须严格执行标准,认真验收,为机械设备的安全运行打好基础。验收的主要依据包括:设计文件;机械设备安装工程施工及验收规范;主要材料的出厂合格证及检验报告;设备资料(说明书、合格证等) ;隐蔽工程记录和各工序的检验记录等。需要注意的是,安装所产生的误差是不可避免的。而且随着设备的运行,各活动件都会产生磨损,一般初期磨损较快,以后磨损会渐渐减缓,由于磨损,一些原来校好的精度也会变动,我们安装工作总的目标是使设备在很长的稳定使用期内保持理想的精度,这就要求安装人员必须有一定的制造工艺知识,把制造厂形成的设备精度与安装允差结合起来考虑,使偏差向有利的方向发展,以最终确保设备使用性能。 结语: 随着冶金工程技术的不断深入发展,高科技、现代化的冶金设备不断涌现,对设备的安装精度要求也越来越高。机械设备安装工程的质量是依靠安装施工人员在每一道工序中认真负责的工作来保证的,这就对机械设备安装工程的施工人员提出了更高的要求。随着机械设备安装工程规范的进一步完善和发展,从业人员的技术水平和管理水平的提高,机械设备安装工程质量一定能得到切实有效的保障和提高。 机械工程论文:机械工程中节材问题的探究 一、机械工程中材料消耗的现状 (一)在机械产品成本中,原材料费用过高。 根据国家有关部门对机械系统近万个企业进行的统计结果表明:每年消耗钢材1000万吨,占全国的15%-20%。原材料费用平均占机械产品成本的60%以上。 (二)钢材利用率低。 据统计,我国机械工业钢材利用率权为60%左右,与发达国家相比,有10%-15%的差距。每提高一个百分点就意味着可节约10万吨钢材。我国机械工业的铸、锻件综合废品率偏高,造成原材料和能源的浪费,有人调查过部分企业,铸铁件废品率为12%-14%,铸钢件废品率为10%-11%,有些厂甚至高达20%,而国外一般低于5%。另外我国重要的基础件的寿命短,如模具仅为发达国家的1/3。与国家有关机械系统节约材料技术政策中的要求相差甚远。 二、机械工程中节材的途径 机械工业节约材料的重点是钢材等金属材料,同时也要注意节约其他原材料。从技术经济角度来看,机械工业节材必须考虑以下四个方面:降低产品的材料消耗;减少制造过程中的材料消耗量;提高产品质量; (一)采用先进技术,提高利用率。 采用先进制造技术,提高铸件精度,推广精密性成形技术,在金属件生产中扩大中精锻件比例,使模锻、精锻件比例提高60%以上;继续推行集中下料、科学套材、改进下料工艺和装备,推广各种精密,自动、数控编排的切割技术,采用带锯床、中温剪切等下料新设备;大力采用先进焊接技术,减少焊条用量;采用先进的热处理技术,提高零部件寿命;推广可控气氛,少、无氧化热处理工艺和锻造用保护气氛加热工艺和装备,减少金属氧化损失;采用材料表面处理技术,提高材料表面性能,实现节材低耗;对于关键基础体(轴承、齿轮、弹簧、液压气动元件、模具等),扩大采用精炼钢和脱氧钢,以及行之有效的热处理和表面热处理新技术,显著延长其使用寿命。如上海某公司采用切削活塞,其材料利用率为43.5%,改用冷挤压后可达92%。某大型轴承厂采用高速镦锻生产线,使直径在50mm以下的套圈材料利用率从9.9%提高到42%,—年节钢1800吨。 (二)采用先进的防腐蚀技术,延长设备的使用寿命。 在国民经济中不论哪个部门都毫无例外地存在着腐蚀问题。腐蚀给人们造成的危害是很大的,它一方面造成设备、零件等材料的直接损失,另一方面还造成影响正常生产,恶化操作环境,影响产品质量,新工艺不能上马,设计保守,以及发生人身安全事故等一系列重大的损失。据有关资料介绍,估计全世界每年腐蚀损失100亿英镑(折合人民币约590.8亿元)。全世界每年金属的腐蚀损失约为全年总产量的20%,也就是说全世界每年约有1亿吨金属因腐蚀而损失掉。由此可见,腐蚀是自然界的浪费之一。因此,防腐蚀也是机械工程中节材的又一重大技术课题。随着科学技术的飞速发展,新的防腐蚀材料和方法的不断涌现,防腐蚀技术也在不断提高。例如:我军装备维修表面工程研究中心在海军猎潜艇上推广新型电弧喷涂防腐技术,可使猎潜艇钢结构的防腐寿命从5年延长到15年。 (三)扩大应用新材料,改善用材结构。 扩大应用新材料,改善用材结构,提高用材水平,积极推广各种高强度低合金钢、冷成形钢、冷拔钢管等高效钢,使用切削钢、新型模具钢、感应淬火钢等节能节材新材料;扩大硬质合金材料的使用,以及节约高速钢和模具钢等,扩大粉末冶金材料在汽车、拖拉机和家用电器等方面的应用;在汽车、农机和交通运输设备中,开发应用工程塑料和复合材料。比如用高强度低合金钢代替普通碳钢制作一般承载构件,重量可以减轻10%-30%的。 (四)提高产品设计水平,充分发挥材料潜力。 提高产品设计水平,充分发挥材料潜力,降低材料消耗以轻量化为目标,大力推广计算机辅助设计,优化设计,有限寿命设计、防腐蚀设计和价值工程方法,使产品既可靠安全又结构紧凑,用材合理;适当提高材料使用强度等级,充分发挥材料性能潜力,降低材料消耗。如对eq-]40汽车桥壳进行疲劳研究和优化设计后,每台减少5千克,新设计的经济型数控车床与普通塔车床相比,采用数控伺服机构后,省去刀架和溜板等,零件数目减少2/5。 (五)大力推广再制造工程的研究及应用。 再制造工程是正在发展中的一个新兴研究领域和新兴产业,在国外也仅有十几年的历史,国内有许多单位正在进行再制造领域的研究。全军装备维修表面工程研究中心、西安交通大学等单位使用表面工程技术进行设备零部件的再制造研究和应用;装甲兵工程学院、空军第一研究所、空军工程大学和海军工程大学对装甲车辆、军用飞机,舰艇的延寿作了大量的试验和研究工作。20世纪90年代初以来,国内的一些部门对修复热处理已经做了尝试工作,如对长期服役过的发电设备上的某些重要零件进行修复热处理。应用等离子喷涂技术对重载坦克车辆零件进行再制造修复和强化,实车考核证明用再制造技术修复和强化的零部件比新品的相对耐磨性提高1.9-8.3倍,寿命提高2-3倍。对首钢从比利时购进的二手连铸设备中的三百多件大型轴承座和轧辊,经再制造修复后,已使用数年。目前一些单位已经开始了汽车、计算机、空调、电冰箱、摩托车等产品零部件再制造的研究工作。再制造工程技术不仅能恢复原产品的技术性能,而且能及时引进新技术、新工艺和新材料,改进提高产品的技术性能和可靠性,从而延长产品的使用寿命。再制造产品的费用仅为新品价格40%-60%,达到废物利用,变废为宝的目的,为降低材料消耗,节约原材料开辟了一条新的途径。 三、对节材途径的展望 (一)面临进入wto新技术发展的机遇和挑战,发展再制造业是应付这种挑战的一种有效手段,使用再制造产品将再制造业降低成本,节约资源,减少污染。 (二)将节约原材料贯穿于原材料生产、产品设计制造及使用的全过程,其中在制造过程中节材是潜力最大、最易见效的—个环节。因此要大力开发和使用先进技术、工艺和装备,大幅度提高国产技术装备水平,加速传统产业技术升级。 (三)基于以上论述,我建议在上世纪90年代出台的有关节约材料技术政策的基础上,力争在行业平均钢材利用率达80%,铸造综合体废品率下降5%以下,重点骨干企业下降到3%以下,并将关键基础件的平均使用寿命延长到30%以上。 四、结语 随着现代工业的发展,资源、能源及环境保护的问题日益突出。因此,材料的工程应用必须对之有所考虑,特别是对于大批量生产的零件,所用材料应该来源丰富,顾及国内的资源及市场供给情况,并应尽量选用生产过程耗能低的材料。节材与节能的结果必然减少了环境的污染,有利于保护生态环境。从人类可持续发展的战略高度出发,节约原材料,代用稀缺物资应是现代机械制造工程必须继续探讨的重要内容之一。 机械工程论文:机械工程智能化的现状及发展方向探讨 当今的社会是一个智能化的社会,智能手机、智能电视、智能移动网络终端等一系列智能化设备的问世掀起了智能化时代的高潮。科技水平的发展为智能化的发展提供了必要的技术支撑,经济的发展为智能化的大规模运用提供了必要的经济基础,智能化技术渐渐被应用到社会各领域。机械工程在社会发展中扮演着十分重要的角色,它为人们的生存提供了必要的生产资料。为了社会发展的需要,机械工程的智能化已是大势所趋,机械工程智能化的发展已成为研究的一个重要课题。在此大背景下,本文针对于此做出简要的分析。 一、机械工程与智能化 1、机械工程 机械工程是一门以自然科学和技术科学作为理论根据,通过研究各种机械的开发设计、制造安装、使用维护并对机械中存在的问题进行维修的应用性学科。从社会发展的角度看,社会发展离不开社会生产,但是社会生产十分依赖机械设备,机械设备具有大规模生产的作用,离开了机械设备,社会生产只能满足极小的生产需求。机械工程为社会发展进行大规模、大范围的生产活动提供了必要的条件,对于促进社会经济的发展十分重要。 2、智能化 智能化是当今世界发展的主要方向,其涵义较为复杂,涵盖的知识领域十分广阔,被应用的范围也较大。随着科技水平的不断创新,在技术的支持下,智能化的发展也不断取得进步,使得智能化的应用领域越来越广,渐渐不止应用于如今我们所知道的智能手机、智能电脑等移动设备领域,同时也被应用到工程建设等诸多方面。而科学技术的不断创新也为智能化提供了源源不断的动力,对于深化智能化的发展方向十分有利。另外,在变革的时代,智能化是大势所趋。 二、我国机械工程智能化的现状及其重要性 1、我国机械工程智能化的现状 上世纪科学技术的快速发展为现阶段机械工程的发展奠定了良好的基础,目前,机械工程的知识体系日趋成熟。而智能化是研究者根据人类大脑的构造与功能研究出来的,机械工程的智能化主要目的在于结合人脑的特点实现用机械替代部分的人工劳动。现阶段,我国的机械工程发展趋势较为明朗,多管齐下,既有引进外国先进技术水平,又有自身的探索与研发,还有政府的政策扶持,机械工程的发展处在十分有利的环境下,发展十分迅速。 智能化在机械工程的发展中十分重要。目前,我国的众多企业已经开始研发智能化应用于机械工程的可能性,尽管企业的运作方式上还存在一些不足,但是企业在管理模式、生产制造等方面有所变革,更多的公司越来越重视对创新能力的培养。但是现阶段我国的机械工程智能化发展仍存在诸多的困难:科技水平虽然有了长足的进步,但与世界顶级水平还存在差距;智能化虽然有了一定的成果,但创新能力不够;信息管理系统虽然建立,但还有待于进一步完善;企业的发展较为迅速,但是智能化的程度不高等。但是,这些困难都只是暂时,机械工程智能化发展方向是大势所趋,随着我国经济、科技等方面的深度发展,将为机械工程智能化提供更强大的支撑。 2、机械工程智能化的重要性 机械工程为人类提供大量的生产资料,维护着机械设备的正常运转,机械工程包括社会生产的多个方面,将机械工程与智能化相结合,能够为社会生产提供更为人性化的服务,机械工程智能化不仅能提高生产效率,不断满足人们多方面的需求,还能以对环境造成的最小化代价换回经济效益,机械工程智能化发展方式能实现经济与环境的和谐发展。 三、机械工程智能化的发展方向 1、生产产品智能化 产品是促进企业进行正常经营活动与持续发展的基本,也是企业实现经济效益的手段,尤其是机械设备直接生产出来的产品,不仅要保证产品生产出来的质量,同时也要保证生产效率,满足市场及消费者的需求。智能化的生产方式不仅能保证机械设备生产的产品在质量上精益求精,还能兼顾提高生产效率。除此之外,对于消费者越来越高的产品要求与多元化的产品需求,智能化的生产方式能根据消费者特殊的要求生产特色的产品。如实现电脑与手机的无线连接以达到传输文件的目的;手机的无线充电模式等都是产品智能化的体现。 2、管理方式的智能化 智能化管理方式在机械工程管理中的应用逐渐深入,势必会给机械工程企业所固有的管理方式造成冲击,促使企业管理方式发生变革,由原来交叉粗放的管理方式转变为细化到个人的管理模式,保证决策的实效性;由原来的人力管理转变为计算机系统管理。智能化的管理方式能确保机械工程企业的生产、销售、产品维护、市场开发等方面都得到及时的跟进与补充,实现一体化的服务模式,并且能给及时反馈运行的结果,方便后续的生产经营活动。智能化的管理方式,不仅能有效节约管理成本,还能有效提高管理的质量与效率。 智能化管理方式的创新能促进机械工程企业的整体发展,随着此种管理方式的深入,能有效提高机械工程企业对市场环境的风险防范意识,同时对于市场的变化有及时的反馈,不断适应市场变化的发展要求。因此,智能化管理方式在机械工程企业的应用发展前景很可观。 3、机械工程设备的智能化 在现阶段,伴随着科学技术水平的不断突破创新,机器设备也在朝着智能化、自动化的方向发展。机械工程智能化不止是生产产品的智能化、管理方式的智能化,同时也是机械工程设备的智能化,这种智能化的机器生产能有效提高生产效率,还能协助设备管理人员对机器设备进行智能化的管理,降低管理成本,通过机器管理机器,达到智能化管理机器性能与运行状态的目的,如当机器在生产过程中发生故障时,监管设备就会发出警报,停止该问题设备的运转,保证机器不会发生二次故障的情况。 机械工程设备的运行状况是机械工程生产效率的基础,在生产过程中至关重要。由于不同的机器设备存在设计、构造、性能、安装等方面的差异,机械工程的生产效率与生产目标也存在不同,智能化的机械工程设备能根据各机器的不同功能进行合理化的运作。 4、科技的智能化 科技智能化是实现生产产品智能化、管理方式智能化以及机械工程智能化的前提条件。科技智能化能广泛应用在机械工程生产的各个环节,如感应技术、联动控制技术、远程控制技术等。因此现代机械工程企业要密切关注科技发展趋势,紧跟科技发展步伐,与时俱进,将新型的科技应用到生产中。 创新科技的智能化,不仅能提高机械工程企业的生产经营效益,也是改善企业员工工作方式、提高企业生产效率、保证产品质量的关键所在。需要注意的是,对于不同领域的产品,生产规范、产品结构、 生产方式上各有不同,不能采取“一刀切”的方式简单粗暴的进行生产,需要根据实际的需求进行相应的设备、技术选择,使机械工程智能化生产的产品在保证质量的同时满足消费者的不同需求。 结束语: 总而言之,机械工程对于社会经济的发展十分关键,智能化是社会发展大势所趋。现阶段,虽然我国机械工程智能化发展面临一些问题,但是困难只是暂时的,随着科技与经济的继续深入发展,其发展前景十分明朗。 机械工程论文:谈机械工程设计中的创新 机械工程产品在工业生产中作用大,因此,在进行机械工程设计的时候一定要不断应用创新思维,这样才能更好的提高设计质量。同时也要在机械工程产品模块化发展中取得更好的成果在机械工程设计中,相似性理论的作用是非常大的,因此,在设计过程中一定要对相似性思维进行重视。 1 创新设计与创新思维 在进行机械工工程设计的时候,设计是否能得到成功是和设计中是否进行创新有很大关系,在机械工程设计中创新不是简单的构想,是要在知识和经验的积累上进行创新设计,因此,在进行设计的时候要有很强烈的创新意识和创新思维能力。无论在哪个领域知识都是非常有限的,但是想象力却是无限的,因此,在一定程度上想象力比知识更加重要。想象力能够更好的推动世界,同时也能更好的实现社会进步,想象力是知识进化而来的,因此,在进行科学研究中,想象力是非常重要的。创新思维不是逻辑上循序渐进得到的,而是通过形象化构思和想象得到的思维形式,在一定方面上要能够更好的对事物的本质进行掌握。创新思维要依据经验的积累,同时也要不断的超出经验,这样才能更好的形成直觉方面的思维。 创新思维是一种有意识努力和潜意识努力的结合,在一定程度上能够更好的形成人们的智能。潜意识通常都是非常的模糊的,同时也是非常的无意识的,但是在人脑中这种思维模式确实非常的频繁的,同时在人脑中也是要依赖知识、方法和经验的积累的。人们在学习和工作中只有知识积累非常丰富,信息储备非常多,才能在无意识的情况下进行思考,同时能够更好的将知识进行结合,这样才能产生很好的设想,出现灵感。潜意识的出现是无法离开人们的有意识,因此,潜意识通常会在人们对一个问题长期思考的过程中形成,而且对问题的解决是非常有帮助的。在通常情况下,潜意识经常会处于一种游离的状态,在某个不经意的瞬间就会出现一些灵感,因此,在一定程度上,潜意识能够更好的打开人们的思路,同时也能将出现的问题进行解决。创新思维是创新设计的灵魂,同时也是人们丰富经验和知识的积累,但是在一定程度上创新思维并不是知识加上经验。 2 机械工程创新设计的研究对象 在机械工程设计方面进行创新设计不仅要提高学术水平,而是为了获得更好的经济效益和社会效益。在机械工程设计创新设计方面进行研究是为了更好的在发明创造新机器和新机械方面提供理论依据和方法,同时也是为了更好的实现机械工程智能化发展,实现真正意义上的专家系统。这样能够促进机械工程设计水平向自动化、智能化以及集约化方向发展,同时在产品设计方面也能更好的提高同类产品的竞争能力。在专利产品技术不断实现产业化发展的时候,能够更好的实现经济效益和社会效益,同时在进行机械工程设计时不但培养设计人员的创造性思维也能更好的提高设计人员的创新能力,同时也能提高人们在创新设计方面的自觉性以及技术上的可操作性。机械工程设计方面的创新将成为一种新的工具和手段,在新产品更新换代方面也能取得更好的效果,能够为社会创造更多的财富。 在进行机械工程创新设计时一定要发挥设计者的创造力,同时在设计方面要不断的进行新颖性和实用性方面的改造,这样能够更好的保证机械产品在未来的使用效果。在对机械产品进行改造时可以对生产情况进行必要的改造,同时也要对机械产品的性能以及可靠性、经济性和实用性进行提高,同时在进行新机器和新产品设计的时候一定要保证其在生产中得到有效的应用,避免出现实用性不理想的产品。同时在机械工程创新设计方面要不断对其他方面知识进行掌握,这样在进行设计时能够更好的在设计技术和方法上进行提高。 3 相似性思维对技术创新的作用 工程技术在种类上是非常多的,同时在学科方面也是非常多的,但是在发展过程中也是存在着相似性,只是相似程度会存在着一定的不同。随着技术的发展,在相似程度上也出现了不断的转换,这样就使得很多事物在发展过程中出现了不是绝对存在的情况,这样也使得很多事物存在着划分越来越模糊的情况。 在对事物进行研究的时候,抓住事物之间的相似性能够更好对事物的本质进行了解。在工程技术领域中,在工程设备、工程系统以及工程建设之间都是存在着一定的相似性的。在进行工程设备研究的时候,要对其功能进行划分,这样就能得到设备的基础部分,动力系统、控制系统以及执行系统等,这些系统在工程设备中都是必备的系统,同时在本质上也有一定的相似性。很多的设备在构造原理和方法上是比较相似的,但是也存在着一定的差异,在科学技术不断发展过程中,技术也在不断提高,这样就使得设备在功能方面也出现了一定的变化。在对工程技术问题进行研究时,一定要对设备的相似规律进行掌握,这样才能更好的从工程相似论中进行设备设计。 在先进制造技术领域中,新技术在日新月异地发展,新术语和新概念层出不穷,着实让人眼花缭乱,如计算机集成制造、精益生产、并行工程、敏捷制造、全球化制造、分散网络化生产系统、大量定制化生产等等。通过考察不难发现,它们都具有本质相似性,即提高生产率以缩短制造周期、降低成本和提高质量,这是它们共同的根本任务,只是在不同时代背景和社会条件下措施不同。这种相似性思维在工程技术和创新中屡见不鲜。例如,在控制工程中,可以用具有相似数学模型的电系统来模拟一个机械系统,从而产生了物理系统的模拟技术。随着电子学与计算机科学的发展,这种物理量的模拟技术又发展成为数字化的仿真技术,并进一步发展成虚拟现实技术。在制造领域中,可以采用这些技术,通过相似性思维过程时行再创造,发展出产品设计拟实技术和制造拟实技术,有人称之为:虚拟设计和虚拟制造。善于创新的人与一般人的区别,就在于他能不断发掘现存事物中需要的变异,并将它与相关事物和相关技术进行相似性匹配,从而触发创新灵感,达到创新的目的。这就是从相似性思维达到创新的全过程。 4 相似性分类是创新研究的关键 按事物的相似性进行科学分类,是创新研究的第一步。在工程技术中,不仅要对结构相似、运动相似、功能相似、工艺相似的系统或部件进行分类,还要在分类的基础上进行分析分解,按层次找出相似的单元,最后进行综合和优化,根据客观需要对分类后的相关单元进行优化组合和融入新技术,形成新事物或新的技术过程。例如,在制造工程中,前苏联学者米洛凡诺夫将零件按其结构相似性进行分类后创立了成组加工,使原来只能用生产效率极低的单件生产方式加工的零件,通过分类并组,并根据各类零件的共性改进加工设备和工装,使之能采用类似大批量生产方式加工同类零件,大大提高了生产率和经济效益。 5 结束语 在机械工程设计中进行创新能够更好的提高机械的生产率,同时也能为经济发展做出贡献。机械工程设计进行创新一定要在设计中具有创新思维,要想获得创新思维,人们一定要对知识和经验进行积累,这样才能更好的实现思维创新。 机械工程论文:浅论机械工程技术教学研究 机械制造技术是一门非常重要的专业课,它包括金属切削机床、金切原理与刀具、机床夹具、机械制造工艺、数控加工工艺等内容。本课程的目的是使学生掌握机械制造技术的基本理论知识,同时通过生产实习、课程设计等实践环节使学生具备分析和解决机械加工技术问题的能力,学习机械制造的新工艺、新技术及发展方向,为学生走向工作岗位、从事生产实践打下坚实的基础。教师应认真研究教材,积极研究教学理论和教学方法,努力提高教学水平。 1. 教书育人,德育为本 教师是“人类灵魂的工程师”,不仅教授学生专业知识,更要对学生进行德育教育。教学中,应结合学生将来可能从事的技术与管理工作的性质,从本专业对人才培养等方面,对学生进行生动深刻的讲授,使他们了解本课程的重要性,激发其学习的兴趣。在教学中,必须把思想品德教育、职业道德与专业技术教育有机地结合起来,使他们成为德才兼备的有用人才。教师应身体力行,为人师表,做好表率,使学生不仅学到知识,而且学会怎样做人。 2. 注重内在联系 专业教育的目的是要使学生用全面和发展的眼光看问题。从教材前、后内容的联系上,从本课程与其他课程的关系,从机械制造技术与其他学科之间的联系,从理论与实践的联系上全面了解和掌握专业知识和技能。 教材是按着一定的顺序编写的,但前、后内容有着紧密的联系。比如,教师在讲授“机械加工工艺规程”和“机械加工精度”等基本概念时,经常要用教材中的例子和生产中的实例来说明,而“典型零件加工”的内容又与前面机械制造基本理论有重要联系,就应引导学生寻找各部分内容的内在联系,这样更容易系统深刻地理解教材。 机械制造专业的各门课程是一个有机的整体,密不可分。机制制造技术与“机械制图”、“机械原理与设计”、“数控加工与编程”等其它专业课和基础科有密切的内在联系。例如在介绍机床夹具的内容时,夹紧力可以由机械、液压或气动装置提供,夹具的结构就有变化[1]。教学中,要把机械原理、机械零件、气动和液压传动等课程的知识联系起来,使学生全面掌握要点,提高专业水平。 3. 教学互动,激发学生的学习兴趣 在机械制造技术的学习中,不少学生感到每节课的知识过多,不能及时理解消化,为了解决这一问题,可以使用多变的教学方法并提高教学艺术性。对教学内容要有的放矢,详略得当。对于易理解的内容,要求学生先预习,讲课一带而过;较抽象的内容除布置学生预习,还应认真讲解;理论性和实践性较强的知识重点讲解,理论联系实际。 教学中可采用讨论式教学方法,即学生按照教师布置的思考题在课前进行预习。课堂上先提出问题,再让学生略加思索之后回答。学生各抒己见,在充分地讨论之后,教师做总结,指出要点。例如在学习曲轴加工的内容时,曲轴与一般的轴不同,它由主轴轴颈、连杆轴颈和连接板组成,结构细长,多曲拐,刚性差,其加工过程很有特点[4]。组织学生参观曲轴加工现场并翻阅技术资料,自己根据零件加工特点,提出加工的方法并相互讨论,在此基础上,教师总结曲轴加工的工艺难点和解决方案。这样以学生主动思考、积极讨论为主,教师提示、答疑为辅,能够充分调动和发挥学生的主观能动性,将被动学习变为主动学习,可以收到很好的教学效果,便于培养学生自学能力,促使学生动脑筋想问题,使其思维能力和表达能力都得到锻炼,提高他们分析和解决问题的能力,有利于培养创造性人才。 4. 利用教具、实物等进行直观教学 机械制造技术的实践性和综合性较强,各部分教学应注意与生产实际相结合,可以利用各种教具、挂图、实物、模型、录像、多媒体等直观教学手段增强学生的感性认识。例如讲解各种刀具时就可以把常用车刀、数控刀具和刀柄、麻花钻、深孔钻头、浮动镗刀、珩磨头等带到课堂上,适时拿出来介绍。在介绍机制工艺规程制定的内容时,可通过观看录像让学生直观了解工厂生产的过程,包括生产技术准备、毛坯制造、零件的各种加工过程等。较大的典型零件如车床主轴箱:床身等可能用木材和纸板做成简易模型,较复杂的工装、机床结构也可做成模型,必要时还可以带学生到工厂参观,进行现场教学。对于工步、走刀、工序等较难掌握且容易混淆的概念,可以组织学生观看车削、铣削的加工录像,有针对性地讲解和区分。讲解数控加工工艺时,可利用数控加工仿真软件介绍数控车、铣和加工中心的对刀、设置刀具补偿、工件的定位和装夹、刀具运动轨迹等内容,带领学生深入工厂观看数控机床加工现场,都可收到很好的效果。 5. 搞好现场教学 根据不同的教学内容、不同的情况采用多种形式的现场教学。对于各种加工方法、各种机床、夹具、刀具和量具,可组织学生去实验室、工厂机加工车间参观实习。针对某一典型零件的加工,可组织专题现场教学,要详细了解图纸和工艺条件,学习工艺过程,了解其典型设备、工艺装备的机构特点和使用方法。对重点零件的加工,要求学生仔细观察、运用所学的理论知识,改进不合理的工艺方法;对生产中遇到的质量或其他技术问题,应指导学生分析并解决,必要时,向工厂的技术人员和工人请教。在实习中,把典型的工艺方法、夹具、专用刀具都记录下来,与所学的理论进行比较,来巩固理论知识和提高解决技术问题的能力。当然,课堂与现场要相结合,教师应根据工厂的情况编写出实习教案,精心组织实习的内容,首先在课上介绍零件图纸和技术要求,然后带领学生深入现场,最后回到课堂组织学生讨论分析,教师汇总,指出要点。 总之,机械制造技术是一门综合性、实践性都很强 的课程。任课教师认真研究教学方法,不断提高知识水平,真正做到理论联系实践,必然能教好这门课,取得理想的效果。 机械工程论文:对自动化技术在机械工程中的应用研究 随着机械制造步伐的逐步加快,机械工程中自动化技术的应用也得到了全面的发展。在过去,自动化技术的应用通常是局部、单机形式的自动化,而如今,自动化技术不仅综合了集成技术,还囊括了一系列先进的智能设备,因而大大提高了生产效率,使得机械工程领域产生了巨大的变化。随着自动化技术在机械工程中应用范围的不断扩大,自动化技术在机械工程中的应用现状、应用策略以及发展趋势等问题也就成为当前热议的话题。 1、我国自动化技术在机械工程中的应用现状分析 我国自动化技术在机械工程方面的应用情况仍处于单子及刚性自动化阶段,同国外发达国家相比差距仍相对较大,因为国外发达国家自动化技术的应用已经实现了普遍的柔性化、集成化及其智能化。 对于我国的多数企业而言,在机械工程的生产管理的自动化方面采用的仍是传统落后的管理模式,发达国家早已实现了信息化管理,且对于工业管理、组织以及生产模式等方面仍在逐步升级和创新。对于人才管理来说,我国缺乏一个科学有效的管理机制,且所谓的人才多为理论型人才,真正的理论实践型的全面人才远远不够。此外,对于机械设计方面而言,我国无法做到及时地更新,在设计能力方面也并无大幅度的提升。对于工艺水平而言,数控加工等相关技术仍停留于初级的精细加工阶段,还未真正掌握复合加工等先进手段。 对我国机械工程中自动化技术的应用情况进行分析可知,我国在此方面存在着不少问题,较为突出的问题是机械自动化技术全面人才的缺乏、自动化技术较为落后,且应用范围较为狭窄等。作为机械自动化技术发展的基础,相关技术人才的培养相当关键,由于我国在此方面的技术人员多数仅仅空有理论知识,而缺乏实践经验,因此,进行人才的培养过程中必须注意理论同实践的联系,这样方可真正实现自动化技术能力的不断提高,进而推动现代机械工程领域的不断进步。此外,我国还应改变数控系统中传统的封闭体系结构,不断提高自动化技术的管理策略及其科研投入,拓宽自动化技术在机械工程领域的应用范围。 2、机械工程中自动化技术的应用分析 2.1柔性自动化技术在机械工程中的应用分析 对于柔性自动化技术而言,其主要是随着计算机信息技术的发展而产生的,因而是一种新兴技术,此技术不仅可以实现技术性操作的自动化进行,还可以在明确加工目标的情况下进行智能操作。因此,将柔性自动化技术应用于机械工程中可以实现生产效率的提高,从而实现机械领域的工业化发展目标。如今,柔性技术已经成为机械工程中不可缺少的一部分,其将数控技术为核心,同时结合先进的计算机信息化设备、信息科技技术及现代机械生产技术三个方面,推动了机械制造工业的不断发展和进步。由此可知,柔性自动化技术在机械工程中的应用,对于整个工业发展而言具有相当深远的意义,不仅能够实现生产数量及其生产效率的大幅提高,减轻劳动人员的工作强度,还大大提高了生产的质量,实现了生产成本的大幅降低以及产品效益的不断扩大。由此可见,柔性技术在机械制造行业的应用具有全球化趋势。 2.2集成自动化技术在机械工程中的应用分析 集成自动化技术主要指的是对目前现有信息技术不断进行改进,以确保机械制造过程更为具体化,此外,还负责将机械制造生产过程中相关的各种技术及其生产信息进行高效集成,以实现机械生产的不断扩大,最终实现集成能力的不断增强。正是由于具有如此多的优势,因此,如今集成技术在机械工程中的应用已受到了十分普遍的认可,且在信息集成系统不断发展和完善的过程中,集成自动化技术也得到了不断的发展。集成技术涵盖了众多方面,如数据库集成、质量系统工程以及一些复杂程度较高的工业系统设计。就如今的发展情况而言,集成自动化技术在机械工程领域的应用,无论对于产品研发,还是生产和控制都可以取得相当好的效益。 2.3智能自动化技术在机械工程中的应用分析 智能自动化技术指的是通过人工智能技术、神经网络等技术对某过程进行模拟,促使系统能够像人脑一样进行数据的分析或信息的采集,进而实现系统的自动化。此技术在实现机械智能化的同时,还通过集成化技术实现了控制的自动化,因而可以说是一门集智能技术和集成技术于一体的自动化综合技术。此技术在机械工程中的应用有效实现了人工智能技术以及机械制造过程的高效融合,不仅对生产过程的监控十分有利,有效降低了人力资源成本的投入,还实现了生产效率的大幅提高。此外,此技术通过神经网络实现信息的识别,因而使得机械系统运行时具有相对较强的自主适应能力,这对于生产过程中突发事件的快速响应及其解决十分有利。 3、自动化技术在机械工程中的未来发展情况分析 3.1自动化技术在机械工程中发展方向 机械工程中自动化技术应用的发展过程中必须以我国国情为依据,从简单技术入手,逐步朝着复杂技术进行发展,进而建立起一套我国特色的机械自动化系统。如今,虽然我国在机械工程领域已经得到了一定程度的发展,但同国外先进国家相比差距仍相当大,在自动化技术在机械工程的应用过程中先进技术及其相关经验仍相对缺乏,这就要求我国实现机械领域自动化的过程仍有相当长的一段路要走。因此,就我国而言,为了实现机械工程自动化技术的更好发展,必须以我国具体国情为依据,不断进行自动化技术应用经验的积累,同时注重吸收外国在这一方面的先进技术水平,逐步推动机械工程中自动化应用技术的不断发展。 3.2机械自动化技术在企业中的应用和发展 对于自动化技术在机械工程中的应用而言,其主要目的还是为了投入生产,因此必然要在相关企业中进行应用和发展,此时必须以实际情况为依据,确保机械自动化技术的应用能够有效推动企业的发展。对于机械相关企业而言,在进行自动化技术的引入过程中必须先要对企业的实际情况进行考虑,无论是企业的经济能力还是未来发展都要进行认真考虑,以确保机械自动化技术能够产生长远的效益。 3.3自动化技术在机械工程中的应用过程中应注意的问题 进行机械工程自动化技术的应用过程中,必须注意稳固的抓好此项技术的应用过程,对此项技术的基础应用工作进行大力地推广。一面进行主机的发展,同时还要进行配套控制系统及机械自动化元件等的发展。此外,还要确保各种传感器、编程控制器、控制系统、系统及计算机软件和微处理机等方面技术的不断发展,以便为将来的进一步发展打下基础。除此以外,还应不断进行性能优良且应用水平高的自动化机电产品的研究。自动化技术在生产中进行应用的过程中很容易受到系统质量、结构、刚性等方面要求的影响,因此必须不断对其进行更新,以满足机械自动化技术应用方面的需求。 结语 综上所述,自动化技术在机械工程中的应用已逐步成为机械制造领域相当重要的组成部分,机械工程中自动化技 术的应用不仅可以实现原料成本的大幅降低及生产效率的大幅提高,还是避免人力资源浪费的最为有效的途径,因此必须对其给予足够的重视。 机械工程论文:机械工程图图形检索技术的研究 引言 在基于内容的视觉信息检索技术与计算机信息管理技术探究中获得的科研成果给处置这个问题带来了有用的参考,让迅速查寻所需要的设计图纸变成可能。鉴于此,本文对机械工程图图形检索技术进行分析与探究具有较为深远的意义。 1.机械工程图检索技术的分类 基于文本的图纸检索还有基于成组技术的图纸检索出现了很多的问题,寻找原因会发现问题的形成和举出这类方法的时候,人们对图形的认知水准还有处理问题的考虑点存在较大关联,所以这类问题是方法自身所特有的[1],只借助改变技术细节很难解决,必须通过不同的角度思考这类问题才会可能全部处理发生的困难。伴随基于内容的图像检索技术的进一步发展,国内外已经有某些研究人员将在基于内容的图像检索范围所获得的科研结果加入至CAD领域,通过图形特点的记叙方式完成CAD图形检索。系统首先必须提取到图纸的几何特征数据还有其空间关联数据,关于图纸的特点数据存储至图纸特征库里,客户在完成新设计的时候,只需要给系统提供具有某种特点的图形,系统就能够在拥有的计算机图库里检索到与所提供的图形拥有类似的几何特点或者部件相互拥有类似空间关联的图纸,这样用户就能够用检索出的结果当成参照,根据新的设计需求进行设计。本文所论述的主要是基于内容的图纸检索系统的完成问题。 2.机械工程图大致图形的叙述 第一,简单图形 包含了矩形、圆与三角形这三类图形。 第二,链式图形 通过直线、圆弧相互连接形成的图形,构成这些图形的直线或者圆弧首尾是相接的,图线相互不存在交互关系,所围区域都是单连通域,在其围成的区域里不包含其他的图形因素。 第三,复合图形 通过链式图形与简单图形利用邻接关联形成的图形,在这些图形中轮廓线以里的每个区域中都不存在单独存在的简单图形或者链式图形。图形分解的重要步骤叙述如下: 步骤一:分隔单独出现的图形 单独出现的定义指的是在这个图形的每个部分和轮廓的其他组成成分不存在相交、重合与连接关联,图形单独的出现在总体轮廓之间。这类图形假如是简单图形,则跳转至第4步,假如是链式图形,则必需跳转至第3步,不然其就是复合图形,跳转至第2步完成; 步骤二:复合图形分解 把复合图形根据其组成分解成为相互邻接的闭合图形[2],这类图形可能是链式图形或者是简单图形这两类状况,判别图形的形式,假如图形是简单图形,则跳转至第4步接着完成处置; 步骤三:把链式图形分解成为简单图形的组合 把链式图形分解成为简单图形,包含了图形分解还有判定所得的各类简单图形相互的存在关系这两类问题,也就是先完成分解,再判别各个简单形体相互的空间运算关联是并、差还是没有空间运算关联; 步骤四:存储处理结果 到这里整个的图形就已经被分解成了圆、长方形与三角形这三类简单图形的拼接形式。把图形的构成数据还有每个步骤获得的图形之间的空间运算关系存储至数据文件里。详细情况参照下图2-1所示。 3.机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成 复杂机械工程图中的图形轮廓最后能够分解成三类几何图形的组合情况,这个分解的过程总共包含了三个阶段,在分解的第一阶段与第二阶段里,复杂图形被分解成了一些封闭的图形,这类图形相互之间是存在邻接或者互相包含的关联,封闭图形间的组合形式展现出了轮廓的整体构成结构;在分解的第三个阶段,那些不属于规定的几种简单图形的封闭图形被再一次的完成分解,最后通过长方形、圆与三角形这三类简单图形的拼接形式来代表它们,分解获得的简单图形的数量与相互关联代表了繁杂的封闭图形[3]。 在基于内容的图形检索当中,判断检索图形与其他图形相互的匹配程度是检索的重要步骤之一。过去数据库系统的查询往往是基于精准文字匹配的,但是在图形、图像这样的数据检索当中,关于给图形、图像的内容用语义叙述没办法完成全部精准,因此必须要通过相似性匹配来权衡评定检索结果的相符情况[4]。这个相似性情况是通过数值形式来完成表示的。相似性测量是某个模式领域当中关于模式的知识表述,可以度量该领域里对象间的感觉相似性的相应程度。在用户根据图形特点检索的时候,获取到的图形特征是关于图形实体的一类全面的表述,当使用相似性检索的时候要牵扯到两类重要的问题:一个是图形特征的相似性度量,另一个则是基于相似性的查询方法。 4.结语 通过本文探究,认识到机械工程图检索技术的分类,因此对机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成进行加强便显得极为重要。然而,这是一项较为系统的工作,不能一蹴而就,需要从多方面完善,比如复杂图形被分解成为一些封闭图形。进一步为我国机械工程图图形检索的发展奠定尤为坚实的基础。 机械工程论文:机械工程教育信息化发展现状 一、前言 在我国经济中,制造业是国家的支柱行业,占据国有经济的重要地位。随着制造业的快速发展,机械工程技术也迎来了新的发展形势。从目前机械工程技术的发展来看,在产品研发和生产制造中,机械工程技术正在缩小与国外发达国家的差距,在某些产品领域已经达到了世界领先水平。之所以取得这样的成绩,主要原因在于机械工程教育中引入了信息化的理念,不但提高了机械工程的教育效果,也促进了机械工程教育的发展,所以,我们应对机械工程教育信息化发展有全面正确的认识。 二、机械工程技术的特点分析 1、机械工程技术的先进性特点 (1)灵活(2)高效率(3)能源消耗低(4)无污染(5)产品性价比较高。 2、综合考虑设计与工艺的特点 在机械工程技术方面,设计与工艺紧密结合十分重要,在实际生产过程中,需要结合现场的工艺进行合理的设计,使设计一次性成功,这就是经常所说的并行工程。 3、全面考虑工业应用的特点 对于机械工程技术来说,最终的目的就是提高制造行业的经济效益和社会效益。这就要求在设计之前详细了解市场,针对工业应用情况进行设计、研发、生产、销售等等,使该技术能够达到理想中的效果,这样的机械工程技术才算是成功的。 三、机械工程教育信息化发展现状 考虑到机械工程的特点,在机械工程教育开展的过程中,引入信息化手段是十分必要的。从目前机械工程教育信息化发展现状来看,主要表现为以下几个方面: 1、机械工程教育信息化手段已经得到了充分的运用 出于提高机械工程教育质量的目的,在机械工程教育开展过程中,及时的引入了教育信息化的手段,主要包括CAD教学、网络化教学等,通过教育信息化手段的运用,机械工程引进了国外技术的先进理念,形成了对国外先进技术的消化吸收,保证了机械工程能够持续快速的发展。从目前机械工程教育的开展来看,信息化手段的运用范围越来越广,已经成为了机械工程教育的主要手段之一,为机械工程教育的发展提供了有力的支持。随着教育信息化手段的不断发展和提高,相信在未来机械工程教育信息化手段的应用范围更广,应用效果更加突出。 2、机械工程教育信息化采用了网络化发展的模式 计算机网络的发展,为机械工程教育提供了强有力的支持,不但提升了机械工程教育信息化发展的质量,还提高了机械工程教育的整体效果,改变了传统教育模式的束缚,为机械工程教育的发展提供了新的参考。从目前机械工程教育信息化的发展来看,网络化的发展模式为其带来了资源共享的便利,丰富了现有的教育内容,提高了教学实效性,为机械工程教育的发展注入了生机和活力。从这一角度来看,机械工程教育信息化发展成为了机械工程技术发展的必然趋势,为了机械工程技术的提高奠定了坚实的基础,保证了机械工程技术的发展质量。 3、机械工程教育信息化改变了传统教育理念 在传统教育理念中,机械工程的教育应尊重书本内容,应以现有技术为基础进行技术研发和技术教育,对先进技术的引入缺乏必要的手段。考虑到机械工程传统教育理念的缺点,以及计算机信息化的高速发展,在机械工程教育中引入信息化手段已经成为了必然的选择,对机械工程的发展产生了重要影响。基于这一判断,机械工程教育信息化改变了传统的教育理念,开始朝着新技术引入和新技术应用的方向发展,极大的提高了机械工程教育的实效性,满足了机械工程发展的现实需要,提高了机械工程发展的整体质量,为机械工程发展提供了新的参考。 4、机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性 通过采用教育信息化手段,机械工程的教育效果得到了持续的提高,为机械工程技术的发展提供了有力的支撑,保证了机械工程技术的发展质量。同时,教育信息化手段的采用,保证了机械工程技术的先进性,使机械工程技术能够及时的引入并借鉴国外的先进经验和成熟的技术,为我国机械工程技术的发展提供有力的支持。从目前机械工程教育的实际发展来看,机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性,为机械工程的发展提供了有力的支持。因此,从促进我国机械工程技术发展的角度出发,我们应对机械工程教育信息化手段有深入的了解。 四、结论 通过本文的分析可知,在我国机械工程技术的发展过程中,教育信息化手段起到了积极作用。教育信息化手段不但提高了机械工程教育的整体效果,还对机械工程技术的发展提供了有力的支持,满足了机械工程技术发展的要求。因此,我们要对机械工程教育信息化手段有全面正确的认识,要认真分析机械工程教育信息化发展现状,不断提高机械工程教育信息化的发展质量。 机械工程论文:本体以及其在机械工程中的应用综述 一、前言 本体在经历了10多年的发展之后,已经实现了语言、环境构建和方法论,现已经构建了理论框架和技术体系,在各行业中广泛应用。 二、本体的基本概念 在信息科学中,作为一种知识表示方法,本体(ontology)包括了研究领域内对象的名称、对象属性和相互关系的逻辑描述,提供了领域内知识表示和交流的词汇集合和集合中各个对象的关系集合。采用这种方法表示知识的本体,是基于一定的目的人为设计的规范说明,这与它所建模的世界有着明显的区别。本体发展至今,其应用范围已经远远超出了传统人工智能和知识工程的范围,这主要是由于本体具有以下显着的优点: 1、异构系统互操作,在异构主体之间对交流的结构化信息达成共识,这是本体开发的一个主要目标; 2、通过本体复用、映射和集成等方式实现领域知识复用,这是本体研究的主要动力之一; 3、明确的领域认定,利用本体表示方法描述领域认定,当领域发生变化时,对应的领域认定的改变也相对比较容易; 4、分析领域知识,建立领域本体,实现领域知识的应用和管理; 5、将领域知识与操作性知识相分离。 三、知识工程中本体的含义 在知识工程领域,研究人员给出了面向人工智能的明确的本体定义,其中,最重要的一个是Gru-her在1993年采用人工智能界公认的概念模型为基础给出的:本体是概念模型的明确的规范说明。随后Studer在参考了Gruber和Borst的定义的基础上提出了本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明。本体定义的核心内容本文由论文联盟//收集整理是概念模型,即研究领域内存在的对象、概念及其他实体以及它们之间的关系是研究领域的一个抽象的、简化的视图,每一个知识库、知识库系统或知识水平的主体,都或明确或隐含的依托于某些概念模型。分类法(taxonomy)是对科学分类的普遍规律的研究,是按照一定的思想观点,以科学分类为基础,结合领域内容和特点,将领域知识分门别类以术语的形式组成分类表。本体与分类法相比,主要有两个区别:本体具有更为丰富的内部结构并且反映了某种程度的共识。 理论上,可以通过5种类型的构件来形式化描述一个本体:概念、关系、函数、公理和实例。这里的概念可泛指论述的任何事物,如任务、功能、行为、策略和推理过程等等,有时为叙述方便,概念也称为类。关系用来表示领域中概念之间的相互作用,元关系形式化定义为个集合的笛卡儿乘积的子集:R:C×C×…×C。函数是一类特殊的关系,在这种关系中,前n一1个元素可以惟一决定第n个元素,函数的形式化定义为:F:C×C2×…×G一一C。公理用来表示领域中永真的陈述,实例表示领域中的具体元素即对象。 四、本体构建的规则 本体构建方法概述出于对各自问题领域和具体工程的考虑,构造本体的过程各不相同。目前没有一个标准的本体构造方法,最有影响的是Gruber在1995年提出的5条规则: 1、清晰:本体必须有效地说明所定义的术语的含义。定义应该是客观的,与背景独立的。当定义可以用逻辑公理表达时,它应该是形式化的,应该尽力用逻辑公理表达。定义应该尽可能的完整。所有定义应该用自然语言加以说明。 2、一致:本体应该是前后一致的,也就是说,它应该支持与其定义相一致的推理。它所定义的公理以及用自然语言进行说明的文档都应该具有一致性。如果从一组公理中推导出来的一个句子与一个非形式化的定义或者实例矛盾,则这个本体是不一致的。 3、可扩展性:本体的可扩展性是指,本体提供一个共享的词汇,这个共享的词汇应该为可预料到的任务提供概念基础。它应该可以支持在已有的概念基础上定义新的术语,以满足特殊的需求,而无须修改已有的概念定义。也就是说,人们应该能够在不改变原有定义的前提下,以这组存在的词汇为基础定义新的术语。 4、编码偏好程度最小(Minimalencodingbias):本体应该处于知识的层次,而与特定的符号级编码无关。本体的表示形式的选择不应该只考虑表示上或者实现上的方便。概念的描述不应该依赖于某一种特殊的符号层的表示方法,不能依赖于某种确定的语言,因为实际的系统可能采用不同的知识表示方法。 5、本体承诺最小,(Minimalontologicalcommitment):本体承诺应该最小,只要能够满足特定的知识共享需求即可。也就是说,本体应该对所模拟的事物产生尽可能少的推断,而让共享者自由地按照他们的需要去专门化和实例化这个本体。Gruber还指出,由于本体承诺是以词汇的使用为基础的,因此可以通过定义承诺最弱的公理以及只定义应用所需的基本词汇来保证。 五、基于本体的产品信息模型 来自华盛顿大学的Sudarsan和CMU的Fenves作为美国国家标准与技术研究院(theNationalInsti—tuteofStandardsandTechnology,NIST)的访问学者,与NIST的Sriram等人一起,为支持产品生命周期管理(ProductLifecycleManagement,PLM)各个方面的信息需求,以本体为表示工具,开发了一种产品信息模型框架口。该框架以NIST的核心产品模型(theNISTCoreProductModel,CPM)及其3个扩展版本:开放式装配模型(OpenAssemblyMod—el,OAM)、设计分析集成模型(DesigeAnalyticIn—tergratedModel,DAIM)和产品族进化模型PFEM作为基础。OAM定义了系统级的概念模型和相关的层次化装配关系;DAIM定义了产品的主模型以及一系列抽象功能模型和两个主模型与功能模型之间的变换,每一个功能模型对应于产品的某一个领域特性,两个变换分别为理想化和映射;PFEM表示产品族及其组件,与产品族进化相关联的设计原理。 开发产品信息模型框架的目的在于:①从产品的概念设计阶段开始,在其全生命周期的整个过程中捕捉产品、设计原理、装配、公差等信息;②便于下一代CAD/CAE/CAM系统的语义互操作;③捕捉产品和产品族的进化。该框架提供了产品信息和设计原理的细粒度描述,因而PLM系统可以方便地直接访问框架中的数据。 产品信息模型框架作为产品在设计过程各个方面的信息库,能够为PLM及其辅助系统提供一种单一的、一致的信息交换协议,支持CAx及其他相关系统之间直接互操作和无缝的信息集成。该框架具有以下特点: 1、以形式化语义为基础,通过采用合适的本体就能进行自动推理; 2、具有概括性,它描述的是概念实体(制品和特征),而不是针对具体的某种产品(发动机、泵等); 3、提供了产品全方位的丰富信息; 4、致力于促进新的应用和过程的开发,避免由于环境中信息的不齐备阻碍新应用的实现; 5、框架中结合了明确表示的设计原理,作为描述产品本身的重要内容; 6、作为产品级上不同系统间互操作的转换与接口。 六、结束语 总之,尽管当前,本体技术已经得到了发展,但是还是存在一定局限性,不能仅局限在对事实知识的表示,还应用对过程性的知识以及有效方法进行探索,这也是该技术今后的发展方向。 机械工程论文:分析机械工程及自动化创新实践开发 引言:工程的本质在于创造,工程创造的内涵就是科学知识和技术的开发与应用。工程正是通过对辩学知识技术的开发与应用,创造世界上原先没有人工产品或系统来满足社会现实可能的需要。工程是一种创造力的专业,与社会生活中的其他专业有着不同的分工,以创造为自己的使命,这正是工程教育的本质特征和光荣任务。现代工程的定义具有鲜明的时代特征。2l世纪,世界将进入知识经济的时代,一切创新都依赖于高素质创造型人才,承担培养高素质创造型人才和发展科学文化双重任务的高等教育,必将成为国家创新体系的支柱和基础,寓有创造本质特征的工程教育应当更加突出创新意识和创造能力的培养等。 一、机械工程及其自动化专业创新实验开发研究的意义 随着世界经济一体化趋势不断增强,我国市场经济不断发展与完善,对现代工程的概念也产生了一种新的理论,即“工程是关于科学知识和技术的开发与应用,以使在物质、经济、人力、政治、法律和文化限制内满足社会需要的一种创造性专业”。从中我们可以看出,工程的本质在于创造,而创造的本质就是对科学知识和技术的开发与运用。从这个意义上理解,工程就可以理解为通过科学知识和技术的开发与应用,通过创造出当前没有的产品或者是系统,以此来满足经济和社会发展的需要。从某种意义上说,工程与其他的专业有着很大的区别,最为主要的就是工程专业可以理解为创造力专业,这也是工程教育的本质特征。当前,知识经济时代的到来,使得知识成为了人类社会进步的源动力,一切的经济活动和社会活动也都要依赖于知识的开发与运用,而高素质的创造型人才正是对知识的开发与运用的实施者,培养创造型人才也成为了当前我国教育事业的根本任务,对工程教育进行创新与改革也是当前高等教学改革的一个必然方向。 二、机械工程及其自动化专业综合创新实验的开发研究 通过对高校理工科专业教学体系的分析可以看出,实验教学被安排的位置是在理论教学之后,其实验的目的就在于为学生提供应用理论知识进行实践和应用的机会。工程能力也可以称之为创造能力,这是对于理工科学生基本的素质要求之一,因此可以说,创新实验教学的开发和研究,是为学生提供应用理论进行创造的平台,也是培养学生工程素质和创新能力的主要途径。综合创新实验的开发与研究是一项复杂的、系统的工程,需要以现代教育思想作为根本的指导思想,科学的处理实验教学与理论教学的关系。笔者认为,综合创新实验应当根据专业特点,同时结合学校教学的实际情况,在现有的实验设备的基础上,进行改进和研发,而不需要投入大量的资金进行新设备的购置,通过对现有的实验设备进行优化和整合,引入计算机技术和智能化技术,则能够实现对综合创新实验的整体优化,达到培养学生创新能力和实践能力的目标。综合创新实验的教学目的很明确,就是为了给学生提供一个工程应用教学环境,使学生通过实验来加强对理论知识的理解和掌握,并且学会用知识分析问题和解决问题,进而培养学生的综合能力。实施综合创新实验通常是在理论课教学结束之后,综合创新实验打破了学科之间的界限,其实验内容的设计以培养学生的创新能力作为指导思想。学生在完成一项创新实验的过程中,要对各种实验的设备进行熟练的掌握,也需要借助多个学科知识的综合运用,才能够完成实验。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ι 1、实验设备:细纱机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘细纱机钢领板运动机构;(2)应用测试系统检测钢领板运动规律;(3)根据检测的钢领板运动规律,反求设计控制凸轮机构;(4)对细纱机钢领板运动机构进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅱ 1、实验设备:机器动力学实验台,计算机,测试系统。 2、实验内容:(1)应用测试系统检测机器动力学实验台,当载荷一定时,在安装飞轮和不安装轮飞两种状态下主轴转速的变化情况;(2)建立实验台等效主轴的运动方程,分析飞轮的调速作用;(3)按新给定的主轴运转不均匀系数反求设计飞轮;(4)在计算机上实现不同主轴运转不均匀系数条件下飞轮的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅲ 1、实验设备:1511织布机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘1511织布机打纬机构和棕框机构的机构运动简图;(2)应用测试系统检测检验棕框机构运动规律;(3)根据检测的棕框机构运动规律,反求设计棕框共轭凸轮机构;(4)对1511织布机打纬机构和棕框机构的运动进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 三、“机械工程及其自动化专业综合创新实验"的实施 系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”一般安排与课程设计同步进行。学生在指导教师的指导下完成基本实验内容,然后独立完成计算分析、创新设计以及在计算机上实现创新设计方案的仿真设计或虚拟设计等项内容,最后写出实验报告。系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”不仅重视学生动手能力的培养,更重要的是加强了学生综合应用所学知识分析问题、解决问题和创新思维能力的培养。系列“机械工程及自动化专业综合创新实验”是按照学生掌握知识由浅人深,认识问题由感性认识到理性认识过程设计的,它重视了学生综合创新能力的培养,形成了鲜明的特色。 明确培养目标制定具有工程特色的教学计划。随着科技进步,以计算机信息技术为标志的高新技术在机械制造领域的渗透、融合、应用,使得机械工程学科本身的内涵、外延同传统的观念相比有了质的变化, 企业要求该专业的毕业生不仅具备机械设计制造及其自动化方面的基础理论知识和应用能力,还应具备在工业生产第一线从事机械制造领域内的科技开发、设计制造、应用研究、运行管理和经营销售的能力,为了适应社会需求,就应在现代教育思想、教育理念的指导下,以培养具有工程素质的应用人才为目标,构建起新时期对该专业人才要求相适应的、与现代高新技术相融合的、与经济发展环境和资源条件相协调的教学计划体系,按照公共教育、专业教育、实践训练的培养策略,突出工程特色,既要有共性要求,又兼顾个性培养。公共教育部分要培养学生良好的人文素质, 人文与社会科学与自然科学从来就不是分割的, 很多科学技术中的突破来自于人文知识的灵感, 创新思维和创新精神的培养,也绝不是单纯的专业知识教育问题,通过对学生宽广的通识基础和深厚的自然科学理论基础的塑造,辅以工程哲学的教育,可以为工程素质培养奠定良好的基础。专业教育部分要系统学习专业基础课程和核心课程,重视坚实的专业技能的培养,培养工程师的基本素质。在条件允许的情况下,可以为学生提供专业技能认证课程。实践训练部分则着重进行上手快、后劲足的实践能力与创新能力的训练,任何一个学年均有不同的实践教学环节,保证工程实践训练4年不断线,倡导以科研项目、工程现场、实验室研究为背景,进行系统的动手实践能力和创新能力培养。除了上述共性教育,还要对学生进行个性培养,如鼓励学生参加辅修专业的学习,选修感兴趣的其他专业,通过学习,扩大学生的知识面,以此加强跨专业、跨学科的复合型工程人才的培养。
首先,本文详细的分析了行波测距的方法,主要有单端测距法、双端测距法、三端测距法以及广域网络信息的行波测距法。然后对行波提取及波速的确定进行了分析,最后对电力系统行波测距的发展进行了详细分析。在电力系统中,对输电线路故障进行准确快速的寻找可以有效的降低工作人员的巡线压力与负担,并且修复故障的时间也进一步缩小,可以进一步提高电力系统供电的安全性、可靠性,减少停电发生的故障,降低停电带来的损失。 行波法是一种新型故障测距技术,与传统的故障测距技术相比,其具有较多的优势,如受到较少的线路负荷、系统参数、系统运行方式以及过渡电阻的影响,具有较好的发展空间与发展前景。利用初始行波和测量端接收到故障点反射波的时间差,与行波波速进行有效的结合,从而对故障的距离进行确定,这就是行波测距法的基本原理。行波测距法具有较快的定位速度、十分精确的测距以及较广的使用范围等特点,从而在电力系统中的应用日益广泛。 1行波测距的方法 1.1单端测距法 当电力系统发生故障的时候,因为初始行波没有相同的来源,因此测距原理具有A型、C型、E型、F型四个类型。如果初始行波的来源点是故障点,那么就是A型;利用脉冲反射,对脉冲到达故障点并反射回测距装置所使用的时间对故障距离进行测量的原理是C型;对线路故障发生以后自动重合闸暂时所产生的行波进行利用,通过其在故障点与测距装置之间的传播对故障距离进行确定的原理是E型;在发生故障的时候,断路器会发生跳闸,从而有暂态行波产生,根据此波对故障点距进行测量的原理就是F型。如果在输电线路中发生故障,那么要对A型、C型、F型进行应用。不管是重合闸所产生的暂态行波还是断路器跳闸所产生的暂态行波,对其计算的方法全部都是暂态行波行驶速度乘以两点之间运行速度的积。因此,下述以A型为例,对行波测距的计算方法与原理进行介绍。根据测距装置对不同行波的识别,可以将单端测距法A型分为三类:(1)标准模式。对故障电流在测量点的时间与反射时间进行计算,然后再乘上波速,从而计算出故障距离;(2)拓展模式。对测量点故障电力的经过时间进行计算,对端母线故障电流经过并反射,再流经故障点然后测量点接收到其透射的时间差,再乘上波速,从而计算出故障距离;(3)综合模式。与标准模式、拓展模式的不同点在于,前两个模式对第一个反向行波进行采用,而综合模式对第二个反向行波进行采用,然后对故障距离进行确定。 1.2双端测距法 双端测距法就是对第一个初始行波进行利用,然后通过到达两端的时间差对故障距离进行测量,双端测距法仅需要对故障点初始行波到测量两端的时间进行检测确保其准确性就可以完成对故障点的定位,不需要对反射波进行识别与分析,具有较高的距离测量可靠性。和单端测距法相比,双端测距法也存在不确定的行波波速对测定结果有较大影响的稳定,同时还包括线路长度的影响,但是在科学技术不断进步,对行波测量法不断深入研究的情况下,行波波速和线路长度对测定结果的影响越来越小,目前对双端测距法有影响的就是线路两端时钟对时因素。目前所使用的双端测距法基本上都利用GPS技术对线路两端时钟同步进行实现,在利用GPS基础上的时针同步输出,可以进一步精准线路两端装置的同步时间,并且同步精度可以达到1µs,这样对故障距离定位时所产生的误差在150m之内,对故障测距精准度的要求完全满足。虽然目前在行波测距形态中GPS属于较好的时钟同步单元,但是其也存在一定授时不稳定的缺陷。因此,在对GPS秒脉冲进行修正的时候可以对GPS高精度时钟的误差修正法进行采用,动态平均秒脉冲间的技术值,估计秒脉冲误差,从而使得GPS的误差得到有效降低,确保信号稳定的输出。 2行波提取及波速的确定 2.1行波信号的获取 互感器有两个类型,电容式和电磁式,与普通的互感器相比,电容式互感器对高频率的信号不能有效传送,而电磁式互感器则可以完成传输,因此,当前测控设备中主要对电磁式互感式进行使用。在当前科学技术不断发展的背景下,数字化变电站越来越多,从而电子式互感器也随之而产生。但是目前电子式互感器测量暂态信号的研究还不成熟,其主要是在电压和电流的测量与计量以及电力保护系统中应用。在文献中,电子式互感器对数据进行采集,并经过采用以后,在IEC61850的基础上进行传送,然后设计出可以在波形传送中应用的ECT,并且对相关数字化系统模型进行建立,这样电子式互感器就可以和其他店址设备进行集成与操作。 2.2行波特性分析及波速的确定 暂态行波分量在各个频段都有暂态行波分量,各个阶段的暂态行波分量频率的不同也导致它们的行波速度、衰减常数各不相同、在故障发生的情况下一定会有故障相产生,可以对其经常划分,分别是线摸分量、零摸分量,大量研究发展,线路分量和零摸分量相比较,线路分量受到的影响较小,因此在行波测距中,主要应用线路分量。在确定行波波速的时候,其难点就是行波存在频散现象。线路分布参数直接决定行波波速,并且大地电阻率对行波波速也有一定的影响。目前计算行波波速常用的方法有:对别人测量出的波速进行查找与参考,从而对行波波速进行计算;结合线路常规分布参数对行波波速进行计算;对线路波速进行自动测量;当线路产生故障以后,可以对行波波速进行在线测量。 3消除波速影响的故障测距法 3.1单端法 对行波前三个波头到达测量段的时刻进行利用,然后再加上故障点发生的位置,对故障距离进行测量,线路弧垂对单端法没有影响,在理论上具有较高的计算精度,但是要注意,在特殊情况下,波形混叠现象有可能会出现,或者是对故障点反射波、对端母线反射波难以同时检测到,因此单端法的计算可靠性低于单端测距法,但是可以当做是对单端测距法的补充。 3.2双端法 通过对初始行波线摸波速、零摸波速的使用对波速影响进行消除,该方法对线路参数不同、雷击对电晕的冲击等因素对测距准确性的影响可以有效消除。但是因为对零摸分量进行了使用,所以频散、零摸衰减快的问题依旧存在,并给还要具有双端数据交换通道、同步对时设备,在实际中没有较多的应用。 4电力系统行波测距的展望 行波测距是一种新型的定位技术和计算方法,并且因为具有简单的原理、精确的测距度,在电力行业中一直是热门研究对象。对现代行波测距方法进行研究和分析发现,目前还存在以下方法需要解决:第一,反射波的自动识别问题;第二,对时的行波测距装置在IEEE1588的基础上的研究;第三,对电子式互感器的成熟研究;第四,如何有效的控制波速误差以及波速准确性;第五,不同波头的检查方法之间如何进行有效的配合,如何将行波测距有效的结合起来等。未来对行波侧库研究过程中,具有较大的研究空间,以下是其研究方向:第一,研究出对故障进行自动识别并且使用行波对其位置进行定位的算法;第二,研制出可以对行波暂态信号有效获取的电子式互感器;第三,研究出在IEC61850基础上对IEEE1588采用的对时的行波测距装置;第四,在行波理论测量算法的基础上新的研究,以及行波和新技术的有效结合及应用等。 5结束语 随着社会经济的快速发展,对电力的需求日益提高,确保电力系统供电的安全性与稳定性十分重要。而在科学技术不断发展的背景下,行波测距是一种新的对故障进行定位的技术,该技术具有简单的操作,并且与传统的测距技术相比具有较高的测距精准度。现代行波测距具有单端测距法、双端测距法以及三端测距法三种方法,行波测距技术可以快速准确的对故障进行定位,同时检修与维护也十分便捷,给电力系统运行的安全性、可靠性以及高效性提供保障。
机电一体化论文:模具中采用机电一体化综述 由于旋盖的螺纹长度较长和螺纹成型后脱模力较大,与常规的脱模机构不同,图4模具采用电机驱动链轮使螺纹型芯旋转的方法来实现自动脱模。 模具结构特点:(1)常规的三板模结构,1模2腔,侧浇口进料。(2)无拉料杆和推杆装置,在弹簧力的作用下通过浇口推板将主流道凝料从定模板上推出,模具结构简单。(3)模具工作可靠,操作方便,自动化程度高。(4)脱螺纹机构的主要零件有:电机、链轮、链条、推力轴承、深沟球轴承、接近开关、中间继电器、时间继电器等。模具的工作过程为:模具合模、注射、保压、冷却过程结束后,模具开模,动模开始向后运动,浇口推板18在弹簧17的作用下,将主流道凝料和塑件从动模上推出。动、定模开模到一定距离,注塑机顶杆通过动模座板16的顶出孔进入模具,使接近开关22受到感应,并发信号给中间继电器19,启动电机26。 电机通过主动链轮24、链条14带动从动链轮8旋转,螺纹型芯7在推力轴承5和深沟球轴承6的配合下作旋转运动。塑件与型芯在相对旋转运动的作用下实现自动脱模。当时间继电器20到时后自动断电,电机停止运转,型芯同时停止旋转,模具的一个工作循环过程结束。 模具中采用的机电一体化控制系统包括电器控制、机械传动和动力元件三大部分。电器控制部分功能上包括:信号采集、信号传递和信号控制;机械传动的类型有:齿轮传动、链传动、蜗杆传动、螺旋传动以及常用机构等。动力元件有:电机、液压泵和气压泵。下面主要对电器控制元件的功能和作用进行介绍。 信号采集元件信号采集元件可分为:接近开关(见图5)、光电开关(见图6)、信号传感器等。图4模具中使用接近开关作为信号采集元件。接近开关是一种无需与运动部件进行机械接触而可以操作的位置开关,当物体接近开关的感应面到动作距离时,不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作,从而触发交流或直流电器工作或给计算机装置提供控制指令。光电开关是利用被检测物对光束的遮挡、吸收或反射,检测物体有或无。物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号发出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。 信号传递元件图模具中采用中间继电器(见图7)作为信号传递元件。中间继电器是用来传递信号或同时控制多个电路,也可直接用它来控制小容量电机或其他电气执行元件。继电器的工作原理是:当某一输入信号(如电压、电流、温度、速度、压力等)达到预定数值时,使它动作,以改变控制电路的工作状态,从而实现既定的控制或保护的目的。在此过程中,继电器主要起传递信号的作用。 信号控制元件模具中采用的信号控制元件是时间继电器(见图8)。时间继电器的用途是配合工艺要求,执行延时指令。时间继电器可分为通电延时、断电延时、循环延时、释放延时等。时间继电器使用于交流50~60Hz,额定电压12~380V的控制电路中作延时元件,按预定的时间接通或断开电路,具有延时精度高、触电容量大、延时范围广等 机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛涉及工业生产过程的所有领域。初级的机电一体化产品是指采用电子技术代替和完善机械产品中的一部分,以提高产品的性能,而高级的机电一体化产品是利用机电一体化技术使机械产品实现自动化、数字化和智能化,使产品性能实现质的飞跃。旋盖成型模具通过应用机电一体化技术简化模具结构和提高模具性能,可为注射模上采用机电一体化技术提供参考。 机电一体化论文:传感器技术在机电一体化中的应用 摘要:文章概述传感器研究现状与发展,探讨传感器在机电一体化系统中的应用,并分析我国传感器技术发展的若干问题及发展方向。 关键词:传感器技术;机电一体化;应用 在机电一体化系统中,传感器处系统之首,其作用相当于系统感受器官,能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境考验,是机电一体化系统达到高水平的保证。如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测,系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现。 一、传感器的研究现状与发展 传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态,为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展,电子信息种类日益繁多,信息传递速度日益加快,信息处理能力日益增强,相应的信息采集——传感技术也将日益发展,传感器也将无所不在。 从20世纪80年代起,逐步在世界范围内掀起一股“传感器热”,各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产。传感技术已成为重要的现代科技领域,传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。 二、传感器在机电一体化系统中的应用 传感器是左右机电一体化系统(或产品)发展的重要技术之一,广泛应用于各种自动化产品之中: 1.机器人用传感器。工业机器人之所以能够准确操作,是因为它能够通过各种传感器来准确感知自身、操作对象及作业环境的状态,包括:其自身状态信息的获取通过内部传感器(位置、位移、速度、加速度等)来完成,操作对象与外部环境的感知通过外部传感器来实现,这个过程非常重要,足以为机器人控制提供反馈信息。 2.机械加工过程的传感检测技术。 (1)切削过程和机床运行过程的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、制造成本或(金属)材料的切除率等。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、刀具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等,而最重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。对于机床的运行来讲,主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等,其传感参数有机床的故障停机时间、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。 (2)工件的过程传感。与刀具和机床的过程监视技术相比,工件的过程监视是研究和应用最早、最多的。它们多数以工件加工质量控制为目标。20世纪80年代以来,工件识别和工件安装位姿监视要求也提到日程上来。粗略地讲,工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工(零)件加工要求的工序;工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯,同时还要求辨识工件安装的位姿是否是工艺规程要求的位姿。此外,还可以利用工件识别和工件安装监视传感待加工毛坯或工件的加工裕量和表面缺陷。完成这些识别与监视将采用或开发许多传感器,如基于TV或CCD的机器视觉传感器、激光表面粗糙度传感系统等。 (3)刀具(砂轮的检测传感。切削与磨削过程是重要的材料切除过程。刀具与砂轮磨损到一定限度(按磨钝标准判定)或出现破损(破损、崩刃、烧伤、塑变或卷刀的总称),使它们失去切(磨削能力或无法保证加工精度和加工表面完整性时,称为刀具/砂轮失效。工业统计证明,刀具失效是引起机床故障停机的首要因素, 由其引起的停机时间占NC类机床的总停机时间的1/5-1/3.此外,它还可能引发设备或人身安全事故,甚至是重大事故。 3.汽车自动控制系统中的传感技术。随着传感器技术和其它新技术的应用,现代化汽车工业进入了全新时期。汽车的机电一体化要求用自动控制系统取代纯机械式控制部件,这不仅体现在发动机上,为更全面地改善汽车性能,增加人性化服务功能,降低油耗,减少排气污染,提高行驶安全性、可靠性、操作方便和舒适性,先进的检测和控制技术已扩大到汽车全身。在其所有重点控制系统中,必不可少地使用曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、压力传感器、气敏传感器等各种传感器。 三、我国传感器技术发展的若干问题及发展方向 传感器技术是实现自动控制、自动调节的关键环节,也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一,其水平高低在很大程度上影响和决定着系统的功能;其水平越高,系统的自动化程度就越高。在一套完整的机电一体化系统中,如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测出并转换成易于传送和处理的信号,我们所需要的用于系 统控制的信息就无法获得,进而使整个系统就无法正常有效的工作。 我国传感器的研究主要集中在专业研究所和大学,始于20世纪80年代,与国外先进技术相比,我们还有较大差距,主要表现在: (1)先进的计算、模拟和设计方法; (2)先进的微机械加工技术与设备; (3)先进的封装技术与设备; (4)可靠性技术研究等方面。因此,必须加强技术研究和引进先进设备,以提高整体水平。传感器技术今后的发展方向可有几方面: 1.加速开发新型敏感材料:通过微电子、光电子、生物化学、信息处理等各种学科,各种新技术的互相渗透和综合利用,可望研制出一批基于新型敏感材料的先进传感器。 2.向高精度发展:研制出灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的新型传感器以确保生产自动化的可靠性。 3.向微型化发展:通过发展新的材料及加工技术实现传感器微型化将是近十年研究的热点。 4.向微功耗及无源化发展:传感器一般都是非电量向电量的转化,工作时离不开电源,开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向。 5.向智能化数字化发展:随着现代化的发展,传感器的功能已突破传统的功能,其输出不再是一个单一的模拟信号(如0-10mV),而是经过微电脑处理好后的数字信号,有点甚至带有控制功能,即智能传感器。 机电一体化论文:对煤矿机械机电一体化应用的现状研究 随着科学技术的不断发展,对煤矿机械的性能要求也在不断提高,电子(微电脑)控制装置在煤矿机械上的应用将更加广泛,结构将更加复杂,维护也将更加专业化。为帮助煤矿机械使用人员、维修人员、管理人员对煤矿机械中的电气与电子控制装置的功能、类别及特性有一些初步的了解和掌握,下面就这些做一下介绍与浅述。 煤矿生产中,煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产,也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性,从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子(微电脑)控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展,以及对煤矿机电产品性能要求不断提高,电子(微电脑)控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大,其功能将会越来越强,应用范围也将越来越广,而其复杂程度也随之提高,这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求,对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。 为适应煤矿机械对性能的要求,仅仅依靠机械和液压技术已显得力不从心。电子(微电脑)控制技术的发展就成了煤矿机械的必要选择。机电一体化是一项新兴的技术,将其引入到煤矿机械中,必将会给煤矿机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。 机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。机电一体化技术从20世纪70年代中期开始在国外机械上得到应用。20世纪80年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起,推动了机械制造技术的迅速发展,特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在机械上的应用,极大促进了煤矿机电产品的性能,使煤矿机械进入了一个飞跃的发展时期。以微电脑或微处理器为核心的电子控制系统在国外机械上的应用已相当普及,在我国也是发展的方向,已成为机械高性能的体现。 目前机械的电子(微电脑)控制系统主要用以实现如下功能: 1)在线监控、自动报警及故障自诊 即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能自动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用PLC控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。 2)节能降耗,提高生产效率 例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、PLC控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高了。 3)自动化或半自动化程度的提高 煤矿机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产效率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响。例如,冀中能源黄沙矿2009年投入使用的一整套薄煤综采设备,由我国北京天地玛坷电液控制系统有限公司与德国MARCO公司合作生产的PM31型液压支架电液控制系统,就是微电脑控制,只要在支架操作控制器上输入程序,支架使会自动连续动作,也可实现远程控制和工作面无人操作。 4)其他应用 一些国外生产的输送机、采煤机、综掘机等采用了电子(微电脑)控制的自动变速器,能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比,从而改变功率,这不仅充分利用了电动机功率,大大提高了能耗经济性,而且也简化了操作,降低了劳动强度,提高了设备的安全性能,提高作业人员操作的安全性。目前我国在综合机械化采煤机上采用电子(微电脑)控制,可实现无人操作,使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业,也配备了无线遥控装置,可远程遥控也可微电脑编程控制。电子(微电脑)系统的可靠性是煤矿机械非常重要的一项性能指标。由于煤矿机械一般井下作业,其直接受到潮气、煤尘、通风、石块、地质变化等的侵袭,此外还受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰,工作环境非常恶劣,因此电子(微电脑)控制系统必须满足井下性能环境要求,能在井下环境温度下可靠、稳定地工作;抗压强度高、抗老化,具有较长的使用寿命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入;较好耐冲击和抗振性能;较强的抗干扰能力,系统能在各种干扰下可靠地工作。 机电一体化论文:煤矿机电一体化技术的应用及管理 机电一体化技术煤矿生产中的应用机电一体化技术包括基础的机械技术、以及计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术动技术。而在在矿井的生产过程中,采煤工艺的先进与否直接影响整个矿井的生产能力。因此,要尽量选用先进的采煤工艺,从而到矿井的高产高效的目的。随着我国工业控制自动化技术的发展,煤矿机电自动化在矿上的应用目益增多。 因为煤矿是高危行业,提高机电设备自身的安全可靠程度和自动化程度,最大减少用人,是实现矿井长治久安的关键所在,因此煤矿机电的自动化有力推动了企业安全高效、又好又快发展。 电气自动化在采矿机械设备中的应用采煤机从中厚煤层起步,发展到薄煤层、大功率、大采高强力滚筒采煤机。从有链牵引、无链液压牵引方式,逐渐发展到了电磁滑差无链电牵引和变频调速无链电牵引。液压支架高度从薄煤、中厚到厚煤层,支架型式由占主导的掩护式,逐渐发展到有四柱支撑式低位放顶煤、两柱式的高位放顶煤(单输送机)、两柱掩护式低位放项煤液压支架等多种架型。液压支架电液控制系统在美国、澳大利亚、德国等煤炭生产发达国家得到了普遍的应用,液压支架电液控制系统是实现综采工作面高产高效的关键技术设备,是今后发展的必然方向充分发挥机电一体化技术在煤矿开采中的作用。目前从国内煤矿的技术、经济条件和效益出发,电液控制液压支架主要用于年产400万t以上的一次采全高长壁工作面,600万t以上放项煤工作面及薄煤层高效开采工作面。将在近年内结合各矿特点尝试液压支架的电液控制系统。 我国电气自动化的应用使采煤的过程更加人性化,综采工作面装备远程监控及专家诊断系统的可靠性是国产采煤机研究的主要内容。该系统能够实现综采装备液压支架和采煤机的远程监控,使采煤机根据煤层的变化实现自动割煤、煤层的软硬自动调节采煤速度,检验并完善动态监测综采支架液压系统压力和各受力点的状态,自动调节支架推移输送机的拉移等,使综合机械化水平上一个新的台阶。 煤矿机电一体化技术矿井运输提升产品的应用在煤矿生产中,因为现代化煤矿发展的需要,对煤矿机械化采煤提出更高的要求,因此随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今,对于国外一些采煤技术比较先进的国家,煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机,他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式,主要以电力电子器件为核心。 在我国,大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化,采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外,计算机控制系统发展也非常迅速,它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能,如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障,可能在某些方面没有面面俱到,在使用上还不能满足一些功能,但是从发展的角度看问题,这的确是一个很好的开始。而全数字化提升机高度可靠,采用总线方式,使电器安装大大简化,此外,硬件配置简单,互相兼容。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机,其核心部分ascs是由双 cpu构成的计算机系统,其性能先进、操作简便、准确可靠。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用,使设备动作趋于协调,且安全性、可靠性大为提高,操作性能更加完善,为煤炭企业带来了更高的经济效益。 矿井安全生产监测监控系统中的应用矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。20世纪 90年代以来,紧跟世界监测监控系统的发展潮流,我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统,如煤炭科学研究总院重庆分院的kj90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的kj95系统等。自此,大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现,不仅为各煤矿提供了更多的选择机会,且促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。经过多年的实践表明,安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用,基本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。 煤矿机电管理存在的主要问题.1机电管理职能部门作用没有充分发挥尽管各地方煤矿一般都设置了机电管理部门,但大多数矿井机电科都承担 2种职能:一是机电管理,二是机电生产。 机电科管理人员的主要精力放在应付生产上,管理作用没能充分发挥。一些地方煤矿的领导对机电管理重视不够,大量压缩机电人员,造成机电管理人员不足,机电专业组织未能健全,机电管理网络经常中断,机电职能管理作用淡化,技术手段落后。 机电队伍整体素质较低及机电技术力量薄弱一些地方煤矿机电管理人员文化较低,专业技术水平不高,未系统学习设备管理理论和企业管理理论,机电管理凭经验进行。机电职工一般未接受机电专门技术培训,理论知识不足,实践经验缺乏,违章作业经常发生。设备故障较高,因电气失爆而引起的瓦斯、煤尘爆炸事故几乎年年发生。用电管理 两票三制坚持不严,带电作业,约时停送电时有发生。 设备存在隐患较多设备老、旧、杂、带病运转,安全设施、保护装置不全,距《煤矿安全规程》要求差距较大。提升系统缺少缓冲装置和托罐装置,电控系统、制动系统保护不全。井筒装备锈蚀严重,末能定期防腐。有的矿井为了赶产,不能保证主副井2h的停产检修时间,绞车的实际提升负荷超过设计提升能力。一些固定设备的电压表、电流表、压力表、真空表、安全阀未按规定定期校验。井下电气设备没有按规定做电气试验,过流保护整定过大,漏电保护、煤电钻综保、照明信号综合保护、输送机保护、风电闭锁、瓦斯电闭锁甩掉不用或试验及记录不规范。井下局部接地极及连线的材质、工艺不符合要求,安装不合格。非阻燃的电缆、输送带仍在井下使用。电气设备失爆现象屡见不鲜。 改进地方煤矿机电管理的办法重视机电管理,首先是矿井领导人重视机电管理,这是加强机电管理的关键。机电管理人员要经常向矿领导汇报机电工作,多提工作建议,以获得领导的支持。 因矿制宜建立机电管理机构,授予职权,统一管理矿井机电管理机构体系不论采取哪种形式,都必须授予机电部门职权,实行统一管理。一般机电部门要具有以下职权,即:制定机电管理规章制度杈;编制部署机电工作计划权 ;设备配件分配权:制止违章作业权:追查机电事故权;检查评比考核奖罚权:机电业务骨干调整调动工作监督权。认真落实规章制度,扎实地做好设备综合管理,加大机电培训。达到培训的目的各矿应建立设备综合管理体系,完善设备综合管理制度,配齐设备管理人员,实行流程化管理,扎实地做好设备综合管理工作,确保设备管理制度化、正常化、规范化。培训上提高职工学习积极性,严谨机电培训走过场。能实现要我学到我要学的转变,培训达到目的。 对我国煤矿机电一体化技术的思考在20世纪,我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展,机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此,要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平,必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。 应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度:以计算机为机电一体化的核心装置,因为计算机运算和存贮能力非常强,且体积和功耗小,更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品,在设计煤矿机电一体化产品时,应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机,从而保证工作性能更可靠:对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能,同时,要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块,方便与控制网络进行连接通信控制;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最忧的状态工作,同时能快速地对所采集的参数进行分析,从而对故障进行诊断,再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测;要对矿用传感器进行深入研究和开发,提高矿用传感器的可靠性和使用寿命,同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化,使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量,并保证其测量;隹确度,并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能;要关注国内外高新技术的发展,将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿现代化,达到煤矿自动化生产。 机电一体化论文:机械制造与机电一体化发展探究 1.机械制造智能化技术的发展 1.1人机互动的功能发展方向 机械制造业对图形的精密性要求非常高。因此,必须借助计算机技术完成产品的设计与操作,通过计算机的窗口与菜单完成产品生产的操作过程,利用快速编程、蓝图编程、三维彩色动态图形展示、图形动态跟踪、图形模拟、多方向视图、比例缩放等技术为机械制造提供技术支持,以大量的可视图形和技术数据帮助设计者更好地完成设计过程,提高产品质量与经济效益,同时缩短产品的生产周期,实现产品制造过程的人机互动。 1.2高效化、智能化的性能发展方向 在目前机械制造的操作系统中,高分辨率检测元件和多CPU控制能够提高机械制造过程的效率、精度和速度,形成系统化、科学化、规范化的数字伺服系统,使机床的运转速度得到大幅度提升,自动化调整机械生产的信息流和物料流,以机械制造群控系统提高机械制造的效率与水平。 1.3集成化、可控化的体系发展方向 随着智能化技术在机械制造领域内的不断应用与推广,基于网络数据资源的机械制造管理系统可以通过互联网络深入了解生产工艺流程及设计原理,实现了编程、设定、运行、操作的集成化与可控化,提高了机械设计和制作的效率。机械制造的集成化、可控化的体系发展方向以软硬件运行速度和数控系统的集成度为依据,利用集成化CPU、RISC芯片和可编程集成线路,提高了集成电路的密度,减少/!/互联长度和数量,从而降低了生产成本,提高了产品性能和系统可靠性。这是机械制造智能化技术的发展方向和任务。 2.机械制造智能化与机电一体化的结合发展 机械制造智能化与机电一体化的结合是机械制造业的发展方向,随着智能化技术和机电一体化技术水平的提高,机械制造有着非常广阔的发展前景。具体说来,机械制造与智能化技术、机电一体化技术相结合的发展趋势表现在以下几个方面: 2.1网络化 网络技术是机械制造业的重要发展方向。随着网络技术的推广与普及,企业的生产经营过程发生了极大的变革。物料选择、产品设计、零件制造、产品销售和市场开拓的方式都发生了很大的变化,异地与跨国生产已经非常普遍,技术交流、产品开发合作和经营管理学习也在广泛开展。机械制造企业在网络化的发展环境下既竞争又合作,为了提高自己的竞争力不断研发新产品和新技术,提高了机械制造业的整体水平。因此,网络化是机械制造业的重要发展方向。 2.2智能化 在机械制造业的发展过程中,不断吸收运筹学、人工智能、计算机技术、心理学、模糊数学、生理学、混沌动力学等新思想和新方法,在机械生产过程中模拟人类智能,使机械生产过程更具人性化。 2.3自动化 机械制造的自动化以系统技术、集成技术、人机一体化技术、单元制造技术、柔性制造技术等技术为支撑,为机械制造营造了一个现代化的生产环境,使机械制造朝着敏捷化、全球化、网络化、智能化、虚拟化和绿色化的方向发展。 2.4系统化 机械制造的系统化表现为开发式和模式化的系统体系结构,实现了灵活组态、任意裁剪、任意组合,达到了综合管理和系统控制的目标。此外,机械制造领域内的通信功能也在不断增强,更加注重产品和人的关系,通过模仿生物机理来研制机电一体化产品。 3.结语 总而言之,机电一体化技术和智能化技术是科学技术发展的结果,也是生产力发展的必然产物。随着科学技术的发展与进步,机械制造业也将不断吸收智能化和机电一体化技术,实现机电一体化和机械制造智能化的相互融合、相互促进,不断提高机械制造业的科技水平和生产效率,促进机械制造业走向一个新的发展阶段。 机电一体化论文:发展“机电一体化”的思路和对策 主题词:机电一体化、对策 一、机电一体化技术发展历程及其趋势 自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意. (一)"机电一体化"的发展历程 1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页; 2.微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生机; 3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础; 4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.(二)"机电一体化"发展趋势 1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势. 2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中,各个子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具体“行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系统的适应能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统。 3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外,其系统的层次结构,也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。 4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定,但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统(大脑)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(大脑)工作时,生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体,但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”,而生物的特点是硬 件(肌体)——软件(大脑)一体,不可分割。看来,机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋,但有一段漫长的道路要走。 5.微型机电化——微型化。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时,就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”,机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。 三、典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有:数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有:电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。 四、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务 机电一体化工作主要包括两个层次:一是用微电子技术改造传统产业,其目的是节能、节材,提高工效,提高产品质量,把传统工业的技术进步提高一步;二是开发自动化、数字化、智能化机电产品,促进产品的更新换代。 前者是面上的工作,普及工作;后者是提高工作,深层次工作。 (一)北京“机电一体化”工作面临的形势 1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广,有难度 (1)在700余家北京市属工业系统的企业中,有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。 (2)北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造;在已改造的近6500台机床设备中,大约有15%需进一步改造。 (3)北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造;且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进行二次改造的必要。 (4)北京工业系统CAD应用还有较大差距。目前,北京工业品设计,CAD应用率仅17%(而美、日等国已超过85%;国内先进地区也超过了30%);CAD的覆盖率才达到11%(而全国CAD应用工程领导小组指出,“八五”期间大中型企业要达到35%,中小型骨干企业要达到15%—20%;到“九五”时,按国务委员宋健的要求,基本上要甩掉绘图板)。 (5)北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦,尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务,占总任务量的99.5%左右。 (6)工业是全市能源消耗大户。1992年,北京工业系统占全市能耗总量的59.5%。而北京是一个能源严重缺乏的城市,1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为2.47吨,比上海的1.57吨高57%,比天津的2.15吨高14%,比先进的工业化国家高近9倍。因此,北京工业系统节能降耗的任务非常重,而电力电子技术是节能降耗的王牌。 2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代,提高市场占有率的呼声高,有压力。北京市的工业产品大约有3万种,每年约开发试制新产品3000种,更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要,影响了北京工业产品的竞争能力。 1993年,北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种,在当年生产的产品品种总数中仅占7.8%左右。其中:机械局系统主要产品约1200种,机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强;仪器仪表总公司系统主要产品350种,机电一体化产品210种,机电一体化产品所占比例为60%;轻工系统主要产品总数为649种,机电一体化、智能化产品15种,机电一体化、智能化产品所占比例约2.3%;汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为3.5万元,每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元,不是总成本的1%;与国外约28%的先进水平相差甚远;与国内先进水平相差一半左右。 3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、扰民产品的责任重,有意义。在北京工业系统中,能耗、耗水大户,对环境污染严重的企业还占相当大的比重,且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整,但由于多种原因,成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题,有企业的“故土难离”“死守故业”问题,但不可否认也有优化不出理想的产业,优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前,这就是发展机电一体化,开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低,且具有柔性,可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时,可为传统的机械工业注入新鲜血液,带来新的活力,把机械生产从繁重的体力 劳动中解脱出来,实现文明生产。另外,从市场需求的角度看,由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长,差距较大,许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求,每年进口量都比较大,因此亟需发展。 (二)北京“机电一体化”工作的任务 北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话:一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业;另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品,促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为北京产业结构和产品结构调整作贡献。 1.北京应用机电一体化技术改造传统产业的工作重点 (1)大力采用模糊技术,工业炉窑改造应上新台阶 国内外成功的范例表明,应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用计算机和PID技术好的多。因此,我们建议今后北京在改造工业炉窑时要大力推广应用模糊技术,到2000年,对应该进行改造但尚未改造的近250座工业炉窑要用模糊 技术等先进电子信息技术改造完毕,其中采用模糊技术改造要在80%。 (2)积极采用数控技术,机床高备改造要达新水平 对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。根据需要和可能,到1995年,北京应该改造的机床设备(8420台)的改造率要达80%以上,到本世纪末要改造完毕。 (3)努力推广变频调速技术,风机电泵改造要攀新高度 风机、电泵采用变频调速后一般可节电20%以上,效果十分显著。因此,在今后几乎,北京要把交流变频调速技术的推广应用作为重点来抓。到1995年,应该采用变频调速技术改造的风机、电泵要改造完60%;到本世纪末,北京的风机、电泵和其它调速电机要普遍;采用先进的变频调速技术。 (4)优先应用CAD/CAM技术,工业设计水平提高要有新目标 北京工业产品更新换代慢,设计工作跟不上需求变化是重要原因之一。目前,北京工业系统CAD的应用率为17%,CAD的覆盖率为11%,到1995年应分别达到20%和15%,本世纪末,要力争分别达到55%和45%。 2.北京机电一体化产品开发的奋斗目标 (1)总体目标:到1995年全市的机电一体化产品数应不少于800种,2000年,应不少于2000种,机电产品的机电一体化率分别达到25%和60%。 (2)单项目标: ·机床数控化率:1995年,产量数控化率达5%,产值数控化率达16%;2000年,分别达12%和40%。 ·汽车电子化程度:1995年,平均每辆汽车上装用和电子产品的费用不少于1000元,在整车成本中所占比例不低于3%;到2000年分别不少于3000元,不低于8%。 ·PLC的开发生产能力:“八五”期间,开发能力要稳居全国首位;“九五”北京要成为全国主要的PLC生产基地之一。 ·“电力电子”开发生产能力:“八五”期间掌握第二代电力电子器件的批量生产技术和第三代电力电子器件的开发技术。“九五”期间第三代电力电子器件的生产要形成经济批量。在电力电子产品应用方面,“八五”期间,开关电源、高频电源、逆变电源要成为拳头产品;交流变频调速装置要达到批量生产程度;高频电子镇流器要能出口创汇;“九五”,北京要形成一个具有电力电子器件、电力电子装置研制、生产、开发、推广综合配套能力的高新技术产业。 ·模糊控制器的开发生产能力:“八五”要把北京建成全国模糊技术控制器的开发生产基地,开发出用于工业炉窑改造,压力、温度、流量控制的模糊技术控制系统典型产品来;交逐步将模糊技术应用于家用电器中。1995年,空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电风扇等家用电器产品模糊控制器的普及率要分别达到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世纪末,北京家用电器模糊技术普及率要达到50%以上。 ·其它机电一体化产品的开发生产能力:微机控制多色印刷机要稳居全国第一;电子医疗仪器的开发、生产争取在“八五”有较大突破,“九五”在品种和产量上全国领先;在“八五”期间,以30万千瓦汽轮发电机组为代表的发电设备要形成综合配套能力,打出规模效益来;数字化、智能化仪器仪表,自动化装置要上品种、上批量…… 总之,机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力,又是开启北京机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。如果北京完成好上面所建议的“机电一体化”发展两方面的目标,那么,到本世纪末,北京就会形成一个销售额超过200亿元的机电一体化产业。其中,数控机床、机电一体化印刷系统、新型电子医疗设备和数字化智能化仪器仪表等机电一体化装备销售额可超过150亿元;“电力电子”的销售额可超过20亿元;PLC模糊控制器等销售额可超过15亿元;汽车电子化、自动化智能化轻工民用电器产品销售额可超过25亿元。机电一体化产业不仅是北京高新技术产业的主力军,也是机电行业停工、待产、明亏、潜亏企业的出路所在。 五、北京发展“机电一体化”的对策 (一)加强统筹安排,协调发展计划 目前,北京地区从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套发展策略和计是。同时,市政府各有关委、办、局(总公司)也有不少相应的发展计划与规划。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制,难免只考虑局部利益,市政府各主管部门的有关计划和规划,也有统一考虑不足,统筹安排不够的问题,全市缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此,建议市政府责成有关机构在进行深入调查研究、科学分析的基础上,制定出北京统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划,避免开发上重复,生产上撞车! (二)强化行业管理,发挥“协会”作用 目前,北京“机电一体化”较热,而按目前的行业划分方法和管理体制,“政出多门”是难哆的。因此,北京有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构,根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神,以及机电一体化行业特点,我们建议,尽快加强北京机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。 “协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面,要加强办公室、秘书处的建设;要通过其精明干练的办事机构、经济实体,组织“行业”发展计划、战略规划的拟制;指导行业布点布局的调整,进行发展突破口 的选择,抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作……(三)优化发展环境、增大支持力度 优化发展环境指通过宣传群众,造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围,如尽快为外商到北京投资发展“机电一体化”产业提供方便;尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯;尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。 增大支持力度,在技术政策上,要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展,对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰;大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造,对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造,对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持,对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。 在经济政策上,要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会;银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜;成立“机电一体化”发展基金,支持机电一体化生产发展等。 (四)突出发展重点,兼顾“两个层次” 机电一体化产业复盖面非常广,而我们的财力、人力和物力是有限的,因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙,而应分清主次,大胆取舍 ,有所为,有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作,即用电子信息技术对传统产业进行改造,在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置,使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作,即在新产品设计之初,就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑,使“机械”与“电子”密不可分,深度结合,生产出来的新产品起码正做到机电一体化。 我们认为,北京“机电一体化”发展,当务之急,重中之重是: 抓紧开发生产GTO、GTR、VDMOS等新型电力电子器件及其应用装置——交流变频调速器、逆变焊机、高频电子镇流器等,用电力电子技术进行的节能、节材为主要目的的技术改造; 抓紧推广应用经济型数控系统,改造机床设备;开发生产低、中档数控系统; 抓紧开发、生产中小型PLC,用PLC进行生产过程控制; 抓紧组织生产多色胶印机、中英文打字机、电子出版系统、中高调频X射线疹疗设备、心脑病人监护设备、30万千瓦汽轮发电机组、模糊控制器、汽车电子高压开关、高频电子点火器等产品。同时要注意用变频调速技术、电力拖动技术、模糊技术、PLC等改造供暖、供水设备,进行高层建设的现代化管理,解决交通难、出行难问题…… 机电一体化论文:机电一体化系统抗干扰问题的探讨 摘要:针对机电一体化系统在工业应用环境运行时,系统受到的干扰问题,进行了一定的分析,并提出了一些具体的解决办法。 关键词:机电一体化 干扰 抗干扰 机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术,并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统。机电一体化系统投入工业应用环境运行时,系统总会受到电网、空间与周围环境干扰。若系统抵御不住干扰的冲击,各电气功能模块将不能进行正常的工作,微机系统往往会因干扰产生程序“跑飞”,传感器模块将会输出伪信号,功率驱动模块将会输出畸变的驱动信号,使执行机构动作失常,最终导致系统产生故障,甚至瘫痪。 1 干扰源 从干扰窜入系统的渠道来看,系统所受到的干扰源分为供电干扰、过程通道干扰、场干扰等,如图1所示。 (1)供电干扰 大功率设备会造成电网的严重污染,使得电网电压大幅度地涨落、浪涌,大功率开关的通断,电动机的启停等原因,电网上常常出现很高的尖峰脉冲干扰。据统计,电源的投入、瞬时短路、欠压、过压、电网窜入的噪声引起CPU误动作及数据丢失占各种干扰的90%以上。 (2)过程通道干扰 过程通道干扰主要来源于长线传输。当系统中有电气设备漏电,接地系统不完善,或者传感器测量部件绝缘不好等;及各通道的传输线如果处于同根电缆或捆扎在一起,尤其是将信号线与交流电源线处于同一根管道时,产生的共模或差模电压都会影响系统,使系统无法工作。 (3)场干扰 系统周围的空间总存在着磁场、电磁场、静电场,如太阳及天体辐射;广播、电话、通讯发射台的电磁波;周围中频设备发出的电磁辐射等。这些场干扰会通过电源或传输线影响各功能模块的正常工作,使其中的电平发生变化或产生脉冲干扰信号。 2 抗供电干扰的措施 (1)配电系统的抗干扰 抑制供电干扰首先从配电系统上采取措施,可采用图2所示的配电方案。 其次可采用分立式供电方案,就是将组成系统各模块分别用独立的变压、整流、滤波、稳压电路构成的直流电源供电,这样就减少了集中供电的危险性,而且也减少了公共阻抗以及公共电源的相互耦合,提高了供电的可靠性,也有利于电源散热。 另外,交流电的引入线应采用粗导线,直流输出线应采用双绞线,扭绞的螺距要小,并尽可能缩短配线长度. (2)利用电源监视电路 在配电系统中实施抗干扰措施是必不可少的,但这些仍难抵御微秒级的干扰脉冲及瞬态掉电,特别是后者属于恶性干扰,可能产生严重的事故。因此应采取进一步的保护性措施,即使用电源监视电路。电源监视电路需具有监视电源电压瞬时短路、瞬间降压和微秒级干扰及掉电的功能;及时输出供CPU接受的复位信号及中断信号等功能。 3 过程通道抗干扰措施 抑制过程通道上的干扰,主要措施有光电隔离、双绞线传输、阻抗匹配、电流传输以及合理布线等。 (1)光电隔离 利用光电耦合器的电流传输特性,在长线传输时可以将模块间两个光电耦合器件用连线“浮置”起来,这种方法不仅有效地消除了各电气功能模块间的电流流经公共线时所产生的噪声电压互相窜扰,而且有效地解决了长线驱动和阻抗匹配问题。 (2)双绞线传输 在长线传输中,双绞线是较常用的一种传输线,与同轴电缆相比,虽然频带较窄,但阻抗高,降低了共模干扰。由于双绞线构成的各个环路,改变了线间电磁感应的方向,使其相互抵消,因而对电磁场的干扰有一定的抑制效果。 (3)阻抗匹配 长线传输时,若收发两端的阻抗不匹配,则会产生信号反射,使信号失真,其危害程度与传输的频率及传输线长度有关。 (4)电流传输 长线传输时,用电流传输代替电压传输,可获得较好的抗干扰能力。 (5)合理布线 强电馈线必须单独走线,强信号线与弱信号线应尽量避免平行走向。 4 场干扰的抑制 防止场干扰的主要方法是良好的屏蔽和正确的接地。须注意以下问题: (1)消除静电干扰最简单的方法是把感应体接地,接地时要防止形成接地环路。 (2)为了防止电磁场干扰,可采用带屏蔽层的信号线,并将屏蔽层单端接地。 (3)不要把导线的屏蔽层当作信号线或公用线来使用。 (4)在布线方面,不要在电源电路和检测、控制电路之间使用公用线,也不要在模拟电路和数字脉冲电路之间使用公用线,以免互相串扰。 5 软件抗干扰技术 各种形式的干扰最终会反映在系统的微机模块中,导致数据采集误差、控制状态失灵、存储数据窜改以及程序运行失常等后果,虽然在系统硬件上采取了上述多种抗干扰措施,但仍然不能保证微机系统正常工作。因为软件抗干扰是属于微机系统的自身防御行为,实施软件抗干扰的必要条件是: (1)在干扰的作用下,微机硬件部分以及与其相连的各功能模块不会受到任何损毁,或易损坏的单元设置有监测状态可查询。 (2)系统的程序及固化常数不会因干扰的侵入而变化。 (3)RAM区中的重要数据在干扰侵入后可重新建立,并且系统重新运行时不会出现不允许的数据。 抑制数据采样的干扰可采用:数字滤波,宽度判断抗尖峰脉冲干扰等办法,也可采用重复检查法,偏差判断法来检查判断是否有干扰信号。而程序运行失常的软件抗干扰措施一般有: (1)设置WATCHDOG功能,由硬件配合,监视软件的运行情况,遇到故障进行相应的处理。 (2)设置软件陷阱,当程序指针失控而使程序进入非程序空间时,在该空间中设置拦截指令,使程序进入陷阱,然后强迫其转入初始状态。 机电一体化论文:机电一体化智能大流量电动执行机构 【论文摘要】提出一种新型电动执行机构的设计方案,详细介绍了该执行机构各功能元件的选型与设计、阀位及速度控制原理以及各种关键问题的解决方法。该执行机构将阀门、伺服电机、控制器合为一体,采用8031单片机、变频技术实现了阀门的动作速度和位置控制,解决了阀门的精确定位、阀门柔性开关、极限位置判断、电机保护及模拟信号隔离等技术问题。现场运行情况表明,该电动执行机构具有动作快、保护完善以及便于和计算机通讯等优点。 1 引言 在现代化生产过程控制中,执行机构起着十分重要的作用,它是自动控制系统中不可缺少的组成部分。现有的国产大流量电动执行机构存在着控制手段落后、机械传动机构多、结构复杂、定位精度低、可靠性差等问题。而且执行机构的全程运行速度取决于其电机的输出轴转速和其内部减速齿轮的减速比,一旦出厂,这一速度固定不可调整,其通用性较弱。整个机构缺乏完善的保护和故障诊断措施以及必要的通信手段,系统的安全性较差,不便与计算机联网。鉴于以上原因,采用传统的大流量电动执行机构的控制系统,可靠性和稳定性较差。随着计算机网络、现场总线等技术在工业过程中的应用,这种执行机构已远远不能满足工业生产的要求。笔者设计的大流量电动执行机构,采用机电一体化技术,将阀门、伺服电机、控制器合为一体,利用异步电动机直接驱动阀门的开与关。通过内置变频器,采用模糊神经网络,实现阀门的动作速度、精确定位、柔性开关以及电机转矩等控制。该电动执行机构省去了用于控制电机正、反转的接触器和可控硅换向开关模件、机械传动装置和复杂、昂贵的控制柜和配电柜,具有动作快、保护较完善、便于和计算机联网等优点。实际运行表明,该执行机构工作稳定,性能可靠。 2 电动执行机构的硬件设计及工作原理 电动执行机构控制系统原理框图如图2-1所示。智能执行机构从结构上主要分为控制部分和执行驱动部分。 控制部分主要由单片机、PWM波发生器、IPM逆变器、A/D、D/A转换模块、整流模块、输入输出通道、故障检测和报警电路等组成。执行驱动部分主要包括三相伺报电机和位置传感器。 系统工作原理: 霍尔电流、电压传感器及位置传感器检测到的逆变模块三相输出电流、电压及阀门的位置信号,经A/D转换后送入单片机。单片机通过8255控制PWM波发生器,产生的PWM波经光电耦合作用于逆变模块IPM,实现电机的变频调速以及阀位控制。逆变模块工作时所需要的直流电压信号由整流电路对380V电源进行全桥整流得到。 控制系统各功能元件的选型与设计: 1)单片机 选用INTEL公司生产的8031单片机,它主要通过并行8255口担负控制系统的信号处理:接收系统对转矩、阀门开启、关闭及阀门开度等设定信号,并提供三相PWM波发生器所需要的控制信号;处理IPM发出的故障信号和报警信号;处理通过模拟输入口接收的电流、电压、位置等检测信号;提供显示电动执行机构的工作状态信号;执行控制系统来的控制信号,向控制系统反馈信号; 2)三相PWM波发生器 PWM波的产生通常有模拟和数字两种方法。模拟法电路复杂,有温漂现象,精度低,限制了系统的性能;数字法是按照不同的数字模型用计算机算出各切换点,并存入内存,然后通过查表及必要的计算产生PWM波,这种方法占用的内存较大,不能保证系统的精度。为了满足智能功率模块所需要的PWM波控制信号,保证微处理器有足够的时间进行整个系统的检测、保护、控制等功能,文中选用MITEL公司生产的SA8282作为三相PWM发生器。SA8282是专用大规模集成电路,具有独立的标准微处理器接口,芯片内部包含了波形、频率、幅值等控制信息。 3)智能逆变模块IPM 为了满足执行机构体积小,可靠性高的要求,电机电源采用智能功率模块IPM。该执行机构主要适用功率小于5.5kW的三相异步电机,其额定电压为380V,功率因数为0.75。经计算可知,选用日本产的智能功率模块PM50RSA120可以满足系统要求。该功率模块集功率开关和驱动电路、制动电路于一体,并内置过电流、短路、欠电压和过热保护以及报警输出,是一种高性能的功率开关器件。 4)位置检测电路 位置检测电路是执行机构的重要组成部分,它的功能是提供准确的位置信号。关键问题是位置传感器的选型。在传统的电动执行机构中多采用绕线电位器、差动变压器、导电塑料电位器等。绕线电位器寿命短被淘汰。差动变压器由于线性区太短和温度特性不理想而受到限制。导电塑料电位器目前较为流行,但它是有触点的,寿命也不可能很长,精度也不高。笔者采用的位置传感器为脉冲数字式传感器,这种传感器是无触点的,且具有精度高、无线性区限制、稳定性高、无温度限制等特点。 5)电压、电流及检测 检测电压、电流主要是为了计算电机的力矩,以及变频器输出回路短路、断相保护和逆变模块故障诊断。由于变频器输出的电流和电压的频率范围为0~50Hz,采用常规的电流、电压互感器无法满足要求。为了快速反映出电流的大小,采用霍尔型电流互感器检测IPM输出的三相电流,对于IPM输出电压的检测采用分压电路。如图2-2所示。 6)通讯接口 为了实现计算机联网和远程控制,选用MAX232作为系统的串行通讯接口,MAX232内部有两个完全相同的电平转换电路,可以把8031串行口输出的TTL电平转换为RS-232标准电平,把其它微机送来的RS-232标准电平转换成TTL电平给8031,实现单片机与其它微机间的通讯。 7)时钟电路 时钟电路主要用来提供采样与控制周期、速度计算时所需要的时间以及日历。文中选用时钟电路DS12887。DS12887内部有114字节的用户非易失性RAM,可用来存入需长期保存的数据。 8)液晶显示单元 为了实现人机对话功能,选用MGLS12832液晶显示模块组成显示电路。采用组态显示方式。通过菜单选择,可分别对阀门、力矩、限位、电机、通讯和参数等信号进行设置或调试。并采用文字和图形相结合的方式,显示直观、清晰。 9)程序出格自恢复电路 为了保证在强干扰下程序出格时系统能够自动地恢复正常,选用MAX705组成程序出格自恢复电路,监视程序运行。如图2-3所示,该电路由MAX705、与非门及微分电路组成。 工作原理为:一旦程序出格,WDO由高变低,由于微分电路的作用,由“与非”门输入引脚2变为高电平,引脚2电平的这种变化使“与非”门输出一个正脉冲,使单片机产生一次复位,复位结束后,又由程序通过P1.0口向MAX705的WDI引脚发正脉冲,使WDO引脚回到高电平,程序出格自恢复电路继续监视程序运行。 3 阀位及速度控制原理 阀位及速度控制原理框图如图3-1所示。 采用双环控制方案,其中内环为速度环,外环为位置环。速度环主要将当前速度与速度给定发生器送来的设定速度相比较,通过速度调节器改变PWM波发生器载波频率,实现电机的转速调节。速度调节器采用模糊神经网络控制算法(具体内容另文叙述)。 外环主要根据当前位置速度的设定,通过速度给定发生器向内环提供速度的设定值。由于大流量阀执行机构在运行过程中存在加速、匀速、减速等阶段。各阶段的时间长短、加速度的大小、在何位置开始匀速或减速均与给定位置、当前位置以及运行速度有关。速度给定发生器的工作原理为:通过比较实际阀位与给定阀位,当二者不相等时,以恒定加速度加速,减速点根据当前速度、阀位值、阀位给定值的大小计算得来。 执行机构各阶段运行速度的计算原理 图3-2为执行机构的典型运行速度图,它由若干段变化速率不同的折线组成。将曲线上速率开始发生改变的那一点称为起始段点,相应的时间称为段起始时间,如图3-2中的t(i)(i=0,1,2,……),相应的速度称为段起始速度,如图3-2所示v(i)(i=0,1,2,…)。 设第i段速度的变化速率为ki,则有: 式中:Δv为两段点之间的速度变化值,Δv=vi+1-vi; Δt为两段之间的时间,Δt=ti+1-ti。 显然,当ki=0时为恒速段,ki>0时为升速段,ki<0时为减速段。任意时刻的速度给定值为: Ts为采样周期。 变化速率ki的取值由给定位置、当前位置以及运行速度的大小确定。 4 关键技术问题的解决 该电动执行机构采用了最新的变频调速技术,电机驱动功率小于5.5kW。用户可根据需要设定力矩特性,根据控制的阀设定速度,速度分多转式、直行程、角行程3种方式。控制系统由阀位给定和阀位反馈信号构成的闭环系统,控制特性视运行方式、速度而定,并具有自动过流保护、过载保护、超压、欠压、过热、缺相、堵转等保护功能。 该执行机构解决的关键性技术问题主要有: 1)阀门柔性开关 柔性开关主要是为了当阀关闭或全开时,保证阀门不卡死与损伤。执行机构内部的微处理器根据测得的变频器输出电压和电流,通过精确计算,得出其输出力矩。一旦输出力矩达到或大于设定的力矩,自动降低速度,以避免阀门内部过度的撞击,从而达到最优关闭,实现过力矩保护。 2)阀位的极限位置判断 阀位的极限位置是指全开和全关位置。在传统执行机构中,该位置的检测是通过机械式限位开关获得的。机械式限位开关精度低,在运行中易松动,可靠性差。在文中,电动执行机构极限位置通过检测位置信号的增量获得。其原理是,单片机将本次检测的位置信号与上次检测的信号相比较,如果未发生变化或变化较小,即认为己达到极限位置,立即切断异步电机的供电电源,保证阀门的安全关闭或全开。省去了机械式限位开关,无需在调试时对其进行复杂的调整。 3)电机保护的实现 为了防止电机因过热而烧毁,单片机通过温度传感器连续检测电机的实际运行温度,如果温度传感器检测到电机温度过高,自动切断供电电源。温度传感器内置于电机内部。 4)准确定位 传统的电动执行机构在异步电机通电后会很快达到其额定动作速度,当接近停止位置时,电机断电后,由于机械惯性,其阀门不可能立即停下来,会出现不同程度的超程,这一超程通常采用控制电机反向转动来校正。机电一体化的大流量电动执行机构根据当前位置与给定位置的差值以及运行速度的大小超前确定减速点的位置及减速段变化速率ki,使阀门在较低的速度下实现精确的微调和定位,从而将超程降到最低。 5)模拟信号的隔离。 对于变频器的直流电压以及输出的三相电压,它们之间的地址不一致,存在着较高的共模电压,为了保证系统的安全性,必须将它们彼此相互隔离。采用LM358和4N25组成了隔离线性放大电路。如图4-1所示,采用±15V和±12V两组独立的正负电源。若运放A的反相端电位由于扰动而正向偏离虚地,则运放A输出端的电位将降低,因而光电耦合器的发光强度将增强,则使其集射极电压减小,最后使运放A反相端的电位降低,回到正常状态。若A的反相端电位负向偏离虚地,也可以重回到正常状态。从而增强了系统的抗干扰性。 5 结束语 该执行机构集微机技术和执行器技术于一体,是一种新型的终端控制单元,其电机是通过内部集成的一体化变频器来控制,因此,同一台智能执行机构可以在一定范围内具有不同的运行速度和关断力矩。该智能执行机构采用了液晶显示技术,它利用内置的液晶显示板,不仅可以显示阀门的开、关状态和正常运行时阀门的开度,还可以通过菜单选择运行参数设定,当系统出现故障时,能显示出故障信息。总之,该执行机构集测量、决断、执行3种功能于一体,顺应了电动执行机构的发展趋势,它的研制成功给电动执行机构的研究开发提供了新的思路。 机电一体化论文:机电一体化技术及其应用研究 摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。 关键词 机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁企业中应用 在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面: 2.1 智能化控制技术(IC) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(OCS) 开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。 2.5 现场总线技术(FBT) 现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。 机电一体化论文:发展“机电一体化”的思路和对策 主题词:机电一体化、对策 一、机电一体化技术发展历程及其趋势 自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意. (一)"机电一体化"的发展历程 1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页; 2.微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生机; 3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础; 4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.(二)"机电一体化"发展趋势 1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势. 2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中,各个子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具体“行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系统的适应能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统。 3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外,其系统的层次结构,也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。 4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定,但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统(大脑)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(大脑)工作时,生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体,但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”,而生物的特点是硬 件(肌体)——软件(大脑)一体,不可分割。看来,机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋,但有一段漫长的道路要走。 5.微型机电化——微型化。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时,就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”,机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。 三、典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有:数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有:电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。 四、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务 机电一体化工作主要包括两个层次:一是用微电子技术改造传统产业,其目的是节能、节材,提高工效,提高产品质量,把传统工业的技术进步提高一步;二是开发自动化、数字化、智能化机电产品,促进产品的更新换代。 前者是面上的工作,普及工作;后者是提高工作,深层次工作。 (一)北京“机电一体化”工作面临的形势 1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广,有难度 (1)在700余家北京市属工业系统的企业中,有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。 (2)北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造;在已改造的近6500台机床设备中,大约有15%需进一步改造。 (3)北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造;且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进行二次改造的必要。 (4)北京工业系统CAD应用还有较大差距。目前,北京工业品设计,CAD应用率仅17%(而美、日等国已超过85%;国内先进地区也超过了30%);CAD的覆盖率才达到11%(而全国CAD应用工程领导小组指出,“八五”期间大中型企业要达到35%,中小型骨干企业要达到15%—20%;到“九五”时,按国务委员宋健的要求,基本上要甩掉绘图板)。 (5)北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦,尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务,占总任务量的99.5%左右。 (6)工业是全市能源消耗大户。1992年,北京工业系统占全市能耗总量的59.5%。而北京是一个能源严重缺乏的城市,1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为2.47吨,比上海的1.57吨高57%,比天津的2.15吨高14%,比先进的工业化国家高近9倍。因此,北京工业系统节能降耗的任务非常重,而电力电子技术是节能降耗的王牌。 2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代,提高市场占有率的呼声高,有压力。北京市的工业产品大约有3万种,每年约开发试制新产品3000种,更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要,影响了北京工业产品的竞争能力。 1993年,北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种,在当年生产的产品品种总数中仅占7.8%左右。其中:机械局系统主要产品约1200种,机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强;仪器仪表总公司系统主要产品350种,机电一体化产品210种,机电一体化产品所占比例为60%;轻工系统主要产品总数为649种,机电一体化、智能化产品15种,机电一体化、智能化产品所占比例约2.3%;汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为3.5万元,每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元,不是总成本的1%;与国外约28%的先进水平相差甚远;与国内先进水平相差一半左右。 3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、扰民产品的责任重,有意义。在北京工业系统中,能耗、耗水大户,对环境污染严重的企业还占相当大的比重,且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整,但由于多种原因,成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题,有企业的“故土难离”“死守故业”问题,但不可否认也有优化不出理想的产业,优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前,这就是发展机电一体化,开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低,且具有柔性,可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时,可为传统的机械工业注入新鲜血液,带来新的活力,把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来,实现文明生产。 另外,从市场需求的角度看,由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长,差距较大,许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求,每年进口量都比较大,因此亟需发展。 (二)北京“机电一体化”工作的任务 北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话:一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业;另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品,促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为北京产业结构和产品结构调整作贡献。 1.北京应用机电一体化技术改造传统产业的工作重点 (1)大力采用模糊技术,工业炉窑改造应上新台阶 国内外成功的范例表明,应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用计算机和PID技术好的多。因此,我们建议今后北京在改造工业炉窑时要大力推广应用模糊技术,到2000年,对应该进行改造但尚未改造的近250座工业炉窑要用模糊 技术等先进电子信息技术改造完毕,其中采用模糊技术改造要在80%。 (2)积极采用数控技术,机床高备改造要达新水平 对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。根据需要和可能,到1995年,北京应该改造的机床设备(8420台)的改造率要达80%以上,到本世纪末要改造完毕。 (3)努力推广变频调速技术,风机电泵改造要攀新高度 风机、电泵采用变频调速后一般可节电20%以上,效果十分显著。因此,在今后几乎,北京要把交流变频调速技术的推广应用作为重点来抓。到1995年,应该采用变频调速技术改造的风机、电泵要改造完60%;到本世纪末,北京的风机、电泵和其它调速电机要普遍;采用先进的变频调速技术。 (4)优先应用CAD/CAM技术,工业设计水平提高要有新目标 北京工业产品更新换代慢,设计工作跟不上需求变化是重要原因之一。目前,北京工业系统CAD的应用率为17%,CAD的覆盖率为11%,到1995年应分别达到20%和15%,本世纪末,要力争分别达到55%和45%。 2.北京机电一体化产品开发的奋斗目标 (1)总体目标:到1995年全市的机电一体化产品数应不少于800种,2000年,应不少于2000种,机电产品的机电一体化率分别达到25%和60%。 (2)单项目标: ·机床数控化率:1995年,产量数控化率达5%,产值数控化率达16%;2000年,分别达12%和40%。 ·汽车电子化程度:1995年,平均每辆汽车上装用和电子产品的费用不少于1000元,在整车成本中所占比例不低于3%;到2000年分别不少于3000元,不低于8%。 ·PLC的开发生产能力:“八五”期间,开发能力要稳居全国首位;“九五”北京要成为全国主要的PLC生产基地之一。 ·“电力电子”开发生产能力:“八五”期间掌握第二代电力电子器件的批量生产技术和第三代电力电子器件的开发技术。“九五”期间第三代电力电子器件的生产要形成经济批量。在电力电子产品应用方面,“八五”期间,开关电源、高频电源、逆变电源要成为拳头产品;交流变频调速装置要达到批量生产程度;高频电子镇流器要能出口创汇;“九五”,北京要形成一个具有电力电子器件、电力电子装置研制、生产、开发、推广综合配套能力的高新技术产业。 ·模糊控制器的开发生产能力:“八五”要把北京建成全国模糊技术控制器的开发生产基地,开发出用于工业炉窑改造,压力、温度、流量控制的模糊技术控制系统典型产品来;交逐步将模糊技术应用于家用电器中。1995年,空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电风扇等家用电器产品模糊控制器的普及率要分别达到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世纪末,北京家用电器模糊技术普及率要达到50%以上。 ·其它机电一体化产品的开发生产能力:微机控制多色印刷机要稳居全国第一;电子医疗仪器的开发、生产争取在“八五”有较大突破,“九五”在品种和产量上全国领先;在“八五”期间,以30万千瓦汽轮发电机组为代表的发电设备要形成综合配套能力,打出规模效益来;数字化、智能化仪器仪表,自动化装置要上品种、上批量…… 总之,机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力,又是开启北京机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。如果北京完成好上面所建议的“机电一体化”发展两方面的目标,那么,到本世纪末,北京就会形成一个销售额超过200亿元的机电一体化产业。其中,数控机床、机电一体化印刷系统、新型电子医疗设备和数字化智能化仪器仪表等机电一体化装备销售额可超过150亿元;“电力电子”的销售额可超过20亿元;PLC模糊控制器等销售额可超过15亿元;汽车电子化、自动化智能化轻工民用电器产品销售额可超过25亿元。机电一体化产业不仅是北京高新技术产业的主力军,也是机电行业停工、待产、明亏、潜亏企业的出路所在。 五、北京发展“机电一体化”的对策 (一)加强统筹安排,协调发展计划 目前,北京地区从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套发展策略和计是。同时,市政府各有关委、办、局(总公司)也有不少相应的发展计划与规划。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制,难免只考虑局部利益,市政府各主管部门的有关计划和规划,也有统一考虑不足,统筹安排不够的问题,全市缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此,建议市政府责成有关机构在进行深入调查研究、科学分析的基础上,制定出北京统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划,避免开发上重复,生产上撞车! (二)强化行业管理,发挥“协会”作用 目前,北京“机电一体化”较热,而按目前的行业划分方法和管理体制,“政出多门”是难哆的。因此,北京有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构,根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神,以及机电一体化行业特点,我们建议,尽快加强北京机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。 “协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面,要加强办公室、秘书处的建设;要通过其精明干练的办事机构、经济实体,组织“行业”发展计划、战略规划的拟制;指导行业布点布局的调整,进行发展突破口的选择,抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作…… (三)优化发展环境、增大支持力度 优化发展环境指通过宣传群众,造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围,如尽快为外商到北京投资发展“机电一体化”产业提供方便;尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯;尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。 增大支持力度,在技术政策上,要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展,对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰;大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造,对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造,对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持,对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。 在经济政策上,要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会;银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜;成立“机电一体化”发展基金,支持机电一体化生产发展等。 (四)突出发展重点,兼顾“两个层次” 机电一体化产业复盖面非常广,而我们的财力、人力和物力是有限的,因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙,而应分清主次,大胆取舍 ,有所为,有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作,即用电子信息技术对传统产业进行改造,在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置,使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作,即在新产品设计之初,就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑,使“机械”与“电子”密不可分,深度结合,生产出来的新产品起码正做到机电一体化。 我们认为,北京“机电一体化”发展,当务之急,重中之重是: 抓紧开发生产GTO、GTR、VDMOS等新型电力电子器件及其应用装置——交流变频调速器、逆变焊机、高频电子镇流器等,用电力电子技术进行的节能、节材为主要目的的技术改造; 抓紧推广应用经济型数控系统,改造机床设备;开发生产低、中档数控系统; 抓紧开发、生产中小型PLC,用PLC进行生产过程控制; 抓紧组织生产多色胶印机、中英文打字机、电子出版系统、中高调频X射线疹疗设备、心脑病人监护设备、30万千瓦汽轮发电机组、模糊控制器、汽车电子高压开关、高频电子点火器等产品。同时要注意用变频调速技术、电力拖动技术、模糊技术、PLC等改造供暖、供水设备,进行高层建设的现代化管理,解决交通难、出行难问题…… 机电一体化论文:浅谈加强机电一体化专业学生实习教学的措施 在当前竞争激烈的市场经济形势下,企业对员工综合职业素质的要求,尤其是对专业技能的要求不断提高。职业学校要主动适应这种要求,必须进一步强化实习教学管理,把提高学生的职业技能水平看作是办学质量的重要标志。机电一体化专业学生的实习教学应切实解决好以下几个问题。 一、加强机电一体化专业实习教学的环节管理 1、制订切实可行的实习教学计划。 实习计划应根据实纲并结合现代企业对人才类型的需要合理安排制定。 目前,机电一体化专业就业岗位的需求有三个方向:1、机电一体化设备制造与维修;2、机床数控技术应用;3、自动机(线)的运行与维修。要按照不同的专业化方向,对主要基础实习教学作相应的调整。对于机电一体化设备制造与维修方向,基础实习教学的重点应放在机械方面,要加强钳工与电工电子实习训练,使学生达到中级钳工的操作水平;对于机床数控技术应用方向,应加强学生的车工实习及数控机床编程与操作实习,使学生达到中级车工的操作水平;对于自动机(线)的运行与维修方向,应向电的方面适当偏移,加强电工及单片机与可编程控制器实习,使学生达到中级电工的操作水平。在制定实习教学计划时,采用分阶段实习和集中实习相结合的方法。即在二年级第一学期安排四周的阶段实习,进行钳工、电工的有关基本操作入门实习;在二年级第二学期结合专业课教学,每周安排一天半到二天实习课,进行车工基本操作技能训练,达到初级车工操作水平;在三年级安排顶岗实习,通过严格的专业技能训练逐步使学生达到中级车工操作水平,并能赴工厂生产实习,使学生接触现代企业生产与管理实际,并将所学专业技术运用于生产中。 2、编写针对性较强的实习补充教材或实习指导书。 机电一体化专业教学实习包括入门实习、提高实习、强化实习。目前,机电类实习教材尚不能与当前的实习教学需要相配套。因此,为加强实习教学内容的针对性,应组织教师编写具有本校机电一体化专业特色的实习补充教材或实习指导书,要体现实习过程的连贯性、实习阶段目标的渐进性。各实习阶段要有明确的实习目的、任务、内容、方法和考核要求等。 3、规范实习教学过程管理。 实习教学具有生产性的特点,完全不同于理论课教学。实习教学过程管理是指对实习教学过程中影响实习教学质量的诸多因素进行组织、协调和控制,使实习教学按计划、有秩序地进行。实习教学管理包括对对实习教学设施设备工具、对学生的管理和对整个实习教学过程的管理等,其中对实习教学过程的管理尤为重要。实习教学不是将学生安排到实习工厂交待一下实习课题、示范一下操作过程就可以了,要严格按照入门指导、巡回指导、结束指导的实习教学程序要求实施全过程管理。特别是巡回指导,是实习教师发挥主导作用、实施因材施教、加强个别指导、提高实习教学效果的重要环节。规范实习教学过程管理对于加强学生专业技能训练,提高实习教学质量至关重要。 4、严格实习考核要求。 实习考核要求是实现教学目标的具体体现,科学合理的考核要求能够增进学生学习的自信心和积极性。实习考核要求应根据学生实际,采取分层次步步过关的方式,使学生通过自身的不断努力一步步地达到考核要求。对于少数在规定实习课时内不能达到考核要求的学生,实习教师要适当安排其他时间开小灶,进行个别辅导,使其达到实习教学目标的要求。实习考核要求应与劳动部门的职业技能考核标准接轨,达到中级工职业技能水平。 二、加强机电一体化专业实习教师队伍建设 实习教学目标的实现,实习教师起着主导作用。职业学校要加强实习教师队伍的建设,建立一支高质量的”双师型“实习教师队伍。目前,一些职业学校机电一体化专业实习教师存在专业技能水平不高、实习教学组织能力欠缺的现象。 三、加强实习基地建设 实习设施、设备是实习教学的物质基础和前提条件。要提高机电一体化专业毕业生的职业技能水平,必须确实建设好校内外实习基地。 1、 建好校内实习基地。 按照职业学校机电一体化专业现代化建设的要求,职业学校应建设相对完备的、具有一定先进性的,与培养目标、教学计划相适应的校内实习基地。添置的设备既要具有一定的先进性还要具备足够的数量。机电一体化专业有了校内实习基地,就可以按照实纲和企业用人要求适时调整实习计划,根据学生的学习实际合理设计实习课题,实习教学质量的提高就有了保证。 2、广泛建立校外实习基地。 广泛建立校外实习基地,与现代企业保持较为密切的联系,以满足学生毕业前顶岗实习的需要。学生在企业中实习,能够接触到先进的生产设备,学到先进的生产工艺和加工方法,拓宽视野,并且能学以致用,将所掌握的专业知识和操作技能应用于生产实践中。同时学校在与企业的交往过程中,还可以了解现代企业对员工综合素质的要求、征求企业对学校办学的建议,以便对教育教学的方方面面进行改革与调整。 机电一体化论文:机电一体化技术的发展浅论 论文关键词:机电一体化;技术;现状;产品;制造技术;发展趋势 论文摘要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。综述了国内外机电一体化技术的现状,分析了机电一体化技术的发展趋势。 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化概要 机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。 因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 2 机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。 20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。 我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,不取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 3 机电一体化的发展趋势 3.1 智能化 智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。 3.2 模块化 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。 3.3 网络化 20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 3.4 微型化 微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3.5 绿色化 工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。 3.6 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强,一般除RS232外,还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义。一层是,机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理,研制各种机电一体花产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。 结语 综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。 机电一体化论文:浅谈电工新技术在机电一体化中的应用 摘 要:文章从电工新技术的发展谈起,对电工新技术在机电一体化中的应用作详细分析,并着重探讨电工新技术的特点,归纳、总结出相关结论,供同行参考借鉴。 关键词:电工新技术;机电一体化;应用 电工新技术目前已在机电一体化中得到了广泛应用,依靠电工新技术研发制作的机电一体化产品种类众多,为机电一体化事业的发展起到了巨大的推动作用。分析电工新技术的基本功能,当该技术应用到机电一体化以后,不但能有效改善机电一体化产品的生产环境,提高机电产品工作效率,还能减少能源浪费,实现生产节能。下面笔者结合电工新技术的发展概述,对机电一体化中应用到的电工新技术作详细分析。 1 电工新技术分析 1.1 电工新技术是促进国民经济发展的关键因素 电工新技术的发展带动了我国国民经济的增长,它借助自身技术优势,一方面解放了国民生产力,有效促进了生产效率的提高,另一方面降低了生产能耗,为社会主义建设做出了贡献。总的来说,电工新技术促进了国民经济的发展,为社会进步以及人民生活品质的提升创造了条件。 1.2 电工新技术的定义与发展趋势 所谓电工新技术,实际就是指在当前并未实现规模化应用,但具有一定效益的电工技术。随着时代与社会文明的不断进步,电工新技术在国民生产中起到的作用越来越大,成为了21世纪最具活力和最具生命力的电工技术。追究电工新技术的发展原因,它实际是在传统电工技术基础上发展起来的,是知识经济时代下出现的电工新理论、新知识、新材料以及新工艺等集多种表现形式于一体的新电工技术。电工新技术从20世纪下半叶开始发展,当时盛行的电工新理论有等离子物理、生物电磁学、电磁流体力学等等,新技术则主要有放电应用技术、磁流体发电技术、电磁诊断技术等。在21世纪的今天,电工新技术的发展已经迈上了一个新台阶,除了原有的电工技术、理论、设备、材料在各行各业得到了广泛应用以外,电工新技术还向纳米技术、生物工程技术、网络技术方向发展,成为了国民经济发展中的中坚力量。 2 电工新技术在机电一体化中的应用 电工新技术当前已经在机电一体化中有了较为普遍的应用,比如生产中常见的自动监控制技术、触摸屏技术、运动控制卡等,都属于电工新技术的范畴。详细分析如下: 2.1 自动控制技术 自动控制技术与自动控制系统的应用是电工新技术的一种主要表现形式。以自动控制系统为研究对象,该系统的基本特点是能实现自动化控制。将该系统应用到机电一体化中,系统能对机电设备的运行状态进行连续测量,并结合测量数据推断出设备偏差,及时采取相应措施对偏差进行处理,尽可能的将偏差降低到最小。在机电一体化自动控制中,为了将自动化控制系统测量的快速性、稳定性、精确性体现得更加充分,往往会选择采用比例控制器、积分控制器等对系统进行控制。工业大革命之后,市场对机电一体化产品的精度、性能、使用可靠性等性能要求越来越高,而为了满足市场要求,机电一体化产品内部所采用的控制器性能也随之越来越好,全闭环数字式伺服系统的出现使得自动控制技术在机电一体化产品中的应用地位越来越高,既能满足系统自动控制技术要求,又能提高系统控制与调节精度,为机电一体化产品自动化控制与调节的实现奠定了坚实的技术基础。因此,现代机电一体化产品大多选择该类伺服系统来实施产品控制。 2.2 pc的应用 pc,实际指可编程控制器。该控制器是上世纪60年代生产出来的一种工业控制装置,技术基础建立在计算机控制技术和通信技术上,既具有计算机控制功能,又能实现通信,所以该控制器在出现以后,便被广泛应用于机械生产自动化控制中。pc技术产生初期,常用的pc大多只具备逻辑控制、定时和记数功能,通常将只能实现这三项功能的可编程控制器称为可编程逻辑控制器。随着电子技术和大规模集成电路的广泛应用,plc的功能日趋完善,性能不断提高。plc已经发展为集计算机技术,自动控制技术、通信技术、过程控制技术于一身的电子装置。目前plc正朝智能化、网络化方向发展。plc作为一种新型的工业控制装置。用计算机编程软件代替继电控制的硬件接线,既发挥计算机优点,又考虑电器操作人员习惯,始终保持大众化特点。plc具有可靠性高、编程方便、对环境要求低、与其他装置连接方便等优点。plc控制系统与继 电顺序控制系统的比较:plc控制系统大部分为软件控制,系统结构紧凑、体积小;plc控制器内部全部为“软接点”,动作快,系统的控制功能改变一般需要修改程序;plc控制系统的设计、施工、调试周期短plc控制系统具有较强的自检、监控功能,可靠性高,适用范围广。特别是可编程计算机控制器pcc与传统的plc相比较能更好的实现分时多任务操作系统和多样化的应用软件设计,不仅满足了实时控制的要求还可以按照用户的实际要求任意修改。 2.3 运动控制卡的应用 运动控制卡是一种基于pc机及工业pc机、用于各种运动控制场合的上位控制单元。它包括脉冲输出、脉冲计数、数字输入、数字输出、d/a输出等功能。它变频器的工作原理主要是把工频电源变换成各种频率的交流电源,来实现电机的变速运行的设备。以达到无极变速,从而缩短电机方向和转速的时间,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电逆变成交流电。它可以发出连续的、高频率的脉冲串,通过改变发出脉冲的频率来控制电机的速度,改变发出脉冲的数量来控制电机的位置,用于控制步进(直线)电机或伺服电机。所以变频器因调速性能好、效率高、性能稳定、可靠性高等这些优点,使其在数控伺服、机械、同步传动等多种场合都得到了广泛的应用,因此,变速器调速技术已逐渐成为电气传动自动化的一项核心技术。 3 结束语 综上所述,我国当前的电工新技术在机电一体化产品中的应用极为广泛,成为了机电一体化产品实现自动化控制的必要措施。电工新技术以其独有的技术特点,为机电一体化发展创造了众多有利条件,促进了机电一体化自动控制的实现。总的来说,电工新技术的发展为机电一体化技术的进步做出了贡献,它不仅省去了多余的社会劳动力,实现了机电一体化产品的自动化控制运行,还减少了能源消耗,对社会进步起到了巨大作用。 机电一体化论文:浅析机电一体化在煤矿机械中的作用 摘 要:机电一体化已经成为了煤矿机械发展的主要趋势,作为新时代的煤矿业,其正处于一个更新换代的转折点,现在的煤矿机械正处在一个向机电一体化方向发展的时代,随着国家对煤矿安全生产的重视,煤矿设备投入的不断增加,煤矿机械也处在一个更新换代的时期。煤矿业在投入设备的基础上重视安全生产,文章着重对煤矿生产中机电一体化情况进行了探讨,并阐释了其在煤矿生产中的主要作用。 关键词:机电一体化;煤矿机械;作用;应用 科技的进步为新时代的各行各业都带来了新型的先进技术,煤矿业也不例外,在煤矿生产中对于机械性能的要求也不断的在提高,煤矿机械中微电脑的应用会更加的广泛,且机械结构会更加复杂,其对于维护的要求也向着更加专业的方向发展。以下就通过文章对煤矿机械中电子装置的控制功能、特性和类别以及电气的功能、特性和类别进行初步的介绍。用以帮助工作人员以及管理人员更加了解煤矿机械。 1 机电一体化的产生与应用 机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。目前各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。 在现代的煤矿生产中,机械性能会直接影响到煤矿的产出,机械的自动化程度以及经济性都会对生产造成一定的影响,也会对煤矿的供电、通风以及排水、提升造成安全性影响。煤矿机械的经济性、可靠性以及动力性会直接受到机械电气以及电子系统中控制部分的性能以及质量好坏的影响,在此影响下会直接对机械的寿命施工质量以及生产效率造成影响。微电子系统在现代煤矿生产中越来越不可或缺,已经成为了现代煤矿机械的核心组成部分,同时,也成为了评判煤矿机械水平的标准之一。随着科技的进步和机械技术的发展,煤矿机电在性能上不断提高,微电子开始在煤矿机械中得到广泛的应用、推广,成为了煤矿机械的重要组成部分。换言之,煤矿机械系统的复杂程度会越来越高,功能也会越来越强大,应用范围相对也会随之变广,但是随之而来的问题便是其维护和维修要求也相对开始变得越来越专业,这就使得煤矿的工作人员所面临的专业机械问题更加复杂。为了更好的适应更加复杂的机械设备以及控制系统,对煤矿员工的技术培训就显得尤为重要,同样对设备的管理也成为了煤矿管理工作的中心内容。 随着开采技术的提高,以及新时期对于煤矿生产的要求,煤矿机械的使用中仅仅依靠液压技术以及机械技术已经不能满足现代机械性能要求。对于煤矿机械应用,现代化的生产要求煤矿机械具有更好的可控性,更加智能化。因此微电子的技术引入成为了煤矿机械的必然发展趋势,在对煤矿机械的控制上微电子控制成为了必然的选择。机电一体化作为新兴的技术,以其独特的适应性开始受到煤矿业的关注,将机电一体化技术引入煤矿生产的机械设备中,不仅仅是对于煤矿机械的技术革新,同时也使得煤矿机械设备从性能上有了本质的改变。 机电一体化又被称作电子机械工程学,是一门综合性技术,同时也是一门跨学科技术,由多种学科技术(计算机技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术以及液压技术)相互融合形成的交叉学科,却又独立于上述任何一门学科。机电一体化的技术最先得到应用是在上世纪七十年代,得以应用于国外机械中。而随着微电子技术在八十年代末期逐步的发展,并成为了核心技术开始,机械制造的发展速度日新月异,并且随着微处理、计算机、检测、传感以及信息处理等技术在煤矿机械中得到引用并逐步发展,对煤矿机电产品性能产生了极大的促进,使得煤矿机械发展进入了一个快速转变阶段。目前以微处理器或者是微电脑为核心的电控系统已成为了我国煤矿机械的发展趋势,虽然同发达的西方国家相比,我国的微控系统还存在一定的差距,但是随着技术的引入和研究发展,煤矿机械技术的提升也会十分迅速。 我国煤矿业引入微电子控制系统主要用于对煤矿机械功能进行提升,其主要实现了以下几方面功能。 2 在线监控、自动报警及故障自诊 即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能自动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备 护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用plc控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。 3 节能降耗,提高生产效率 例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、plc控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高了。 4 有效提高生产的自动化、半自动化 自动化煤矿机械设备是今后的发展趋势,而半自动化的机械设备应用也会越来越广泛,不但从劳动强度上减轻了操作人员的负担,同时也是对生产效率的有效提升。另外可以最大程度避免由于操作人员经验不足而对作业精度造成的影响。微电子在煤矿机械设备中的应用也是其自动化智能化发展的重要保障,去推广以及应用,使得机械系统的构造越来越复杂,但是功能以及适用范围也会随之而扩大。 5 其他应用 一些国外生产的输送机、采煤机、综掘机等采用了电子(微电脑)控制的自动变速器,能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比,从而改变功率,这不仅充分利用了电动机功率,大大提高了能耗经济性,而且也简化了操作,降低了劳动强度,提高了设备的安全性能,提高作业人员操作的安全性。目前我国在综合机械化采煤机上采用电子(微电脑)控制,可实现无人操作,使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业,也配备了无线遥控装置,可远程遥控也可微电脑编程控制。电子(微电脑)系统的可靠性是煤矿机械非常重要的一项性能指标。由于煤矿机械一般井下作业,其直接受到潮气、煤尘、通风、石块、地质变化等的侵袭,此外还受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰,工作环境非常恶劣,因此电子(微电脑)控制系统必须满足井下性能环境要求,能在井下环境温度下可靠、稳定地工作;抗压强度高、抗老化,具有较长的使用寿命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入;较好耐冲击和抗振性能;较强的抗干扰能力,系统能在各种干扰下可靠地工作。 6 结束语 科学技术的进步所带来的便是煤矿机械的发展,而机械技术的发展使得煤矿机械在性能上的适应性越来越高。随着机电一体化程度的加深,以及先进技术的引入,我国的煤矿机械技术发展开始向着微电子控制系统转变,在应用上更加的广泛,同时对于相关维修以及管理工作人员的专业素养要求也越来越高。即便如此,机电一体化也越来越得到广大煤矿业生产者以及管理者的推崇,在应用中不断的吸取经验,从而得以发展提高。虽然世界机电一体化的微电子控制技术发展较早,但是我国的技术应用起步较晚,因此在煤矿的生产上还存在很多的差距。但是社会对于煤矿生产的要求不会因此而降低,因此机电一体化变革刻不容缓,需要煤矿生产工作中每一个环节的相互配合,以及每一个环节的工作人员的共同努力。 机电一体化论文:试谈基于机电一体化的煤矿企业科技管理研究 摘 要:本文对机电一体化技术进行了概述, 简要介绍了机电一体化技术的发展历程和趋势, 论述了机电一体化技术的研究在煤矿生产中的重要意义, 重点介绍了机电一体化技术在煤矿生产中的应用。 关键词:煤矿企业 机电一体化 科技管理 1.机电一体化技术概述 “机电一体化”(mechatronics)是集机械、电子、计算机和信息技术等多种技术有机结合的一门交叉综合技术。机电一体化是在机械的主功能、动力功能和控制功能上引进计算机和电子技术,将机械装置和电子设备以及软件等紧密结合起来,相互渗透,相互融合而形成的一门新兴的综合技术。它的本质不仅是单纯地利用电子技术来简化或替代机械,更重要的是将机械系统、微电子和计算机技术、信息技术组成了最佳系统。 机电一体化技术具有增强生产的安全性和可靠性、具有自动监视、报警、诊断等功能,大大简化了操作步骤并且简单、方便;适用面广、生产、应变能力强、工作质量高;它的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施,使工作恢复正常。 2.我国的机电一体化技术 我国制造的机电一体化产品都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点,它的广泛应用减轻了劳动强度,提高了生产力水平。然而,我国的机电一体化技术与发达国家相比差距还很大,具有自主知识产权的核心技术不多,今后应加强研究具有自主知识产权的核心装置,同时增加产品的通信功能,以适应综合自动化的需要;开发以微处理器和微机为基础的矿井设备工况和健康监测以及微处理器、计算机和专家系统的应用等;机器人仍然是机电一体化技术今后研究的重点之一。 3.机电一体化技术研究在煤矿生产中的重要意义 3.1 提高劳动效率,机电一体化产品的应用使过去落后的生产方式得到极大的改变,大量新型自动化电子设备的使用彻底转变了煤矿的作业模式,明显降低了工人的劳动强度,大幅提升了劳动生产率,极大地提高了劳动效率。 3.2 提高了劳动安全保障,传统的煤矿工作环境非常恶劣,高负荷地工作会严重影响到矿工的身体健康和生产安全。采用机电一体化设备进行煤炭的采掘、运输、提升等,不仅可以使矿工从繁重的体力劳动中解脱出来,而且还能降低发生事故和危险的几率,提高安全生产效率。 3.3 增加了经济效益和矿工的劳动收入,煤矿机电一体化技术的运用使得煤炭的产量大幅提高,增加了企业的经济效益,同样使矿工的劳动收入有所提高,改善矿工的生活质量。煤矿企业的快速发展带动了其它相关行业的快速发展,对地方经济的快速发展起到积极的推动作用。 4.机电一体化技术在煤矿中的应用 4.1 机电一体化技术在采煤机中的应用。机电一体化技术在采煤机的一个典型应用就是电牵引采煤机。它具有许多液压牵引采煤机不具备的优势和特点:良好的牵引特性。在采煤机前进时它可以提供牵引力,在采煤机下滑时它还可以进行发电制动;可用于大倾角煤层。牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器,可用在40°~50°倾角的煤层,而不需要其它防滑装置;运行可靠,使用寿命长。与液压牵引不同的是电牵引采煤机除电动机的电刷和整流子有磨损外,其它元件没有磨损,因此运行可靠,使用寿命长,维修量小;反应灵敏,动态特性好,结构简单,效率高。电牵引采煤机机械传动结构轻便简单,只做一次转换,电能转换为机械能,转换效率可高达99%,而液压采煤机的电能转换机械能的转换效率只有65%~70%左右。 4.2 机电一体化技术在提升机中的应用。目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备是矿井提升机,为全数字化交直流提升机。尤其是内装式提升机,在结构上将滚筒和驱动合二为一,大大简化了机械结构,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。而全数字化提升机高度可靠,采用总线方式,使电器安装大大简化,此外,硬件配置简单,互相兼容。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机,其核心部分ascs是由双cpu构成的计算机系统,其性能先进、操作简便、准确可靠。 4.3 机电一体化技术在带式输送机中的应用。近几年来带式输送机已成为机电一体化技术的研究重点。目前主要采用机、电、液一体化的cst可控软启动装置。它是一种专门为煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。一条皮带运输机可以由一台或几台cst驱动。由于尚未解决动态分析和在线监控技术以及启动延迟技术,我国带式输送机一般为3点驱动,对输送机的单机长度和运量存在一定的限制。而且,输送机的监控设备的功能、可靠性、灵敏度和寿命都与发达国家相比存在显着的差距。 4.4 其他煤矿机电一体化设备液压支架则向电液控制方向发展,将计算机技术与液压控制有机结合,实现定压双向邻架或成组自动移架,避免对顶板和支架产生冲击载荷。煤矿供电要求是供电要可靠,质量要高,能满足大功率设备。因此应该推广节能型产品。高压开关柜采用维护量小,使用寿命长的真空开关。目前高、低开关柜普遍采用了“微机保护”,具备网络功能,可以实现远程遥控、遥测、遥信和遥调。 5.结语 机电一体化技术是企业信息化的重要支撑技术,目前已经成为矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。 机电一体化论文:接口技术在机电一体化中的运用研究 随着信息技术等的发展,机电一体化已经成为一种发展趋势,同时也为人们的生产、生活提供了更多的便捷。接口是几点一体化产品的重要组成部分,有效运用接口,可以更好地将几点一体化产品中的各个组件有机地连接起来,使机电一体化产品的运行能够更加顺畅、有效。因此,接口技术的研究与运用,直接影响着机电一体化产品的运用效能,相关工作人员应该积极创新接口技术,满足机电一体化技术不断发展的需求,进而提高机电一体化产品的质量,更好地为人们的生产、生活服务。 1 简述接口、接口类型与接口连接方式 机电一体化系统,即是将机械系统与电子系统有机地联系到一起,从而发挥机械电子的优势,提高机电一体化产品的应用性能。而接口是机电一体化产品的重要组成部分,它是连接机械系统与电子系统各个模块的重要组件,具有调节、匹配、缓冲等性质,可以有效地转换电平、增加功率,使机电一体化产品的性能得到提高;一些技术人员将接口加设抗干扰材料,可以将电子系统与控制系统之间相互隔离,防止两个系统之间的信号受到干扰,影响电子系统与控制系统运行的可靠性;接口的运用,还可以进行电路转换,保证机电一体化产品中各个系统之间电流量的匹配,进而提高机电一体化产品的运行效率。 不同的机电一体化产品,其性能、工作原理等都存在差异,自然接口也不完全相同。也就是说,在运用接口技术连接子系统的各个模块时,需要运用到不同的接口。技术人员根据实际情况将接口分成两类,即机电接口与人机接口。机电接口是指执行机构驱动系统与传感器之间的接口,它可以模拟信息的输入与输出,并为机电一体化系统提供平稳的电流,以保证机电一体化产品能够保持一个有序的运行状态;人机接口是指工作人员或者技术人员与计算机之间的接口,这种接口可以将工作人员的指令,利用计算机网络进行编码形成有效的信息数据,并通过接口在各个子系统之间相互传递信息,以满足实际需要。 2 接口技术在机电一体化中的运用 2.1 概述接口技术 在机电一体化技术发展的过程中,接口技术是随之发展起来的新型技术。顾名思义,它是将机电一体化中各个组件、系统相互连接,使其发挥最佳效用的技术。接口技术在机电一体化产品中的应用,可以更加有效地使机电一体化产品中各个复杂的子系统模块之间有效地连接起来,促进其数据、信息的传递与转换,使机电一体化产品的性能得到提高。而随着接口技术的发展,机电一体化技术也将得到更快的发展,并将向着网络化、绿色化、智能化、模块化方向发展,机电一体化产品的性能也将越来越高,为人们生产、生活提供更多的便利。 2.2 接口技术在机电一体化中的运用 众所周知,接口技术在机电一体化中的应用,大大提高了机电一体化系统的性能,同时也促进了机电一体化技术的发展。那么,接口技术到底是怎样运用到机电一体化系统中的呢? 第一,连接机电一体化系统中的各个子系统模块,充当“开关通道”。在机电一体化系统中,各个子系统模块相互连接,再通过电子系统进行智能化控制,将信息系统中的数据、信息进行传递与转换,使各个系统模块都能够在电子系统的控制下运作。要想实现以上功能,就必须有连续的电流,而在接口技术运用下的接口可以充当“开关通道”,工作人员只需正确操作开关执行器,为系统模块之间的连接提供连续的、平稳的电流,就可以有效实现以上功能。 第二,工作人员可以根据需要手动接口,满足工作需求。工作人员在操作监控机电一体化系统运作时,通过人机接口使系统按照工作人员的需要进行运作,这种被称为人机接口。人机接口主要分成输入与输出接口,工作人员只需按照需要将指令通过硬件输入系统,系统就会按照需要将指令编码成信息数据,并通过接口传递给各个系统模块,输出相应的状态、运行参数等,以实现工作人员监控机电一体化系统的目的,满足工作需要。 第三,运用接口技术,可以有效提高系统输出信号的质量。传统的机电一体化技术中,接口的运用还不是很成熟,导致系统显示的数据、信息等质量不高。随着接口技术的不断发展,越来越多的机电一体化系统在运用接口技术之后,有效地提高了数据、信息输出的质量。工作人员能够有效控制输出的数据、信息等运行参数,对这些数据、信息等进行有效的调整,就可以实现监控生产过程的目的。 2.3 运用接口技术需要注意的问题 接口技术是在机电一体化技术上发展起来的,所以在运用接口技术的时候,需要注意以下问题。技术人员在运用接口技术将接口连接于各个子系统模块之间,需要注意接口技术是否与机电一体化技术相匹配,是否能够符合机电一体化产品在性能上的要求,这些都是技术人员需要思考的问题。只有合理选择、运用接口技术,才能为机电一体化产品的性能正常发挥起到基础的作用;任何技术在运用过程中,都需要进行调试,以确保技术运用的科学性、合理性与可靠性。同样,接口技术的运用也需要进行智能调试。一般来说,技术人员在运用接口技术连接各个子系统模块之后,就要及时地进行系统测试与接口的智能调试,这样才能在第一时间发现问题、解决问题,保证机电一体化产品的可靠运行,也可以为以后接口技术的发展提供参考;接口在使用过程中,人机接口是比较常见的,它是根据实际生产需要而进行的人工调整的接口,也就是说,这种接口是可调的。因此,技术人员运用接口技术必须积极思考机电一体化产品的实际生产效能,并注重接口技术的各项指标能够按照要求合理调控,结合实际情况运用接口技术。这样的接口技术才能保证机电一体化系统可以按照需要随时进行调控,实现智能化、网络化,提高接口技术的运用效果。 3 结语 总而言之,随着我国工业化进程的不断深入,各种相关技术也在不断发展。机电一体化技术作为促进工业化与机械化发展的重要技术之一,对我国社会建设与人们生活水平的提高有着重要的意义。而接口作为机电一体化产品的重要组成部分,接口技术的发展也影响着机电一体化技术的发展。所以,相关技术人员应该积极创新接口技术,从各个方面提高机电一体化产品的质量,进而促进机电一体化产品在社会建设中重要作用的发挥。 机电一体化论文:高职机电一体化专业课程体系构建之技术路径 摘要:本文从分析学科课程体系不符合职业教育特征的角度出发,提出构建高职机电一体化专业工学结合一体化课程体系的必要性,论述了机电一体化专业课程体系构建的技术路径,分析了机电一体化专业课程体系实施过程中需要重点解决的三个问题。 关键词:高职;机电一体化专业;一体化课程体系;技术路径 近年来,随着国外先进职业教育课程建设理念与技术的逐步引进与推广,工学结合作为职业教育的重要特征也逐渐得到认同。广州市工贸技师学院顺应国内外市场对技能型人才的需求,即技能人才需具备综合职业能力和奠定持久的职业生涯发展,在机电一体化专业建设中,提出构建工学结合的一体化课程体系的工作目标,并在具体的教学中实施。 机电一体化专业课程体系改革的必要性 长期以来,我国职业教育所采用的课程体系多为学科课程体系,其基本特征是以学科内容为中心设计课程,依据不同学科之间的相关性,按照先后顺序开设教学科目。虽然学科课程体系具有逻辑性和系统性较强的优点,但是,随着科学技术和产业组织结构的发展,其缺点也日益凸显,如学科课程忽略世界的整体性,将原本内在统一的科学、艺术、道德割裂开来;学科课程强化“精英文化”,强化少数人利益,与“大众文化”割裂开来;学科课程以灌输学科知识为宗旨,过多倚重接受学习,忽视发现学习、探究学习、行动学习在人的发展中的价值,忽视社会经验的获得和实践能力的形成;学科课程的系统性不能等同于职业活动的系统性,学科课程所强调的抽象概念和理论与职业教育的应用性、实践性要求不相符。 进入新时期,现代企业和社会管理步入了以过程为导向的综合化运作时代,强调劳动者专业能力、社会能力及方法能力的综合运用,孤立的学科课程体系与此需求相去甚远。因此,改革长期徘徊在职业教育领域的学科课程体系,构建适应社会经济发展和企业用人需求的新课程体系势在必行。 在机电一体化专业的学科课程体系中,课程主要分为专业基础课程和专业实训课程,专业基础课程强调《工厂电气控制技术》、《电工电子技术》、《机械制造技术》、《单片机与接口技术》、《液压与气动技术》、《自动检测技术》、《机电一体化技术与系统》等专业理论知识的学习,专业实训课程强调《金工基本技能实训》、《机电设备拆装》、《电子电工专项技能实训》、《机电一体化技术实训》基本操作技能的训练,不管是理论知识的学习,还是单项技能的训练,学科课程体系均从片面的片段的角度看待本专业的整体性职业活动,没有与完整的工作过程建立一种直接的联系,对专业人才完成一项综合性工作任务所需的综合职业能力培养非常有限。因此,改革机电一体化专业的学科课程体系,构建工作过程导向的课程体系势在必行。 机电一体化专业课程体系改革的技术路径 职业教育是为人们胜任职业活动和通过职业活动实现人的发展而提供的教育,具有完整的工作过程是职业教育的基本要求,因此,职业教育过程中的媒介和手段都应是工作化的,必须将具体的工作情境置于教学过程之中,并以工作性思维来构建教学过程,根据职业教育的特征和规律,课程设计开发要体现“在工作中学习,在学习中工作”的理念。 基于工学结合的一体化课程体系改革理念,在机电一体化专业课程体系构建中,课程的设计和开发必须以工作为基础,并保证以工作为基础的教学过程必须产生胜任现实工作的能力。校企合作的核心是认识企业的工作形态和工作内容,并将其充分而有效地呈现于教学过程之中,聘请企业专家参与课程建设、签订校企合作合同、组织师生企业实习,其目的都是为了保证“工作呈现”的有效性。 因此,在机电一体化专业课程体系构建中,本专业一体化课程体系的开发设计技术路径如下:行业、企业情况分析和岗位工作分析召开实践专家访谈会提取典型工作任务一体化课程转化确定学习任务设计教学计划编制学习材料(工作页等)开发投入实施。 行业、企业情况分析和岗位工作分析通过企业调研,与企业实践专家访谈,与企业工程技术人员探讨,观摩企业实际生产运作等途径,分析行业、企业实际工作情况和对技能人才的用人要求,确定本专业技能人才的就业领域有:电气设备和机电一体化设备的运行、安装、调试与维修;电气、机电产品生产现场的工艺实施;仪器仪表的配置、检测、调试与维修;机电一体化工程项目的施工、维护及技术服务;机电类产品的营销与售后服务;机电设备的技术改造、技术管理、产品辅助开发等。 召开实践专家访谈会,提取典型工作任务向若干机电一体化行业的企业一线人员发放“实践专家工作职责调查表”,分析企业一线技能型人才的个人工作经历和现从事岗位工作职责、工作内容,从而遴选符合参加实践专家访谈会条件的企业实践专家。学校确定课程开发主持人、专业骨干教师及聘请的实践专家之后,召开实践专家访谈会。会上,在课程开发主持人主持,专业骨干教师配合下,引导企业实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”,“实践专家职业发展阶段分析表”要求每位企业实践专家列举从进入机电一体化行业开始到成为实践专家的发展过程的若干阶段及其每一阶段所从事过的、有挑战性的、完成工作的过程能够提高工作能力的有代表性的工作任务实例。待所有实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”后,课程开发主持人引导实践专家配合,从所有填写后的“实践专家职业发展阶段分析表”中提取代表性工作任务,最后根据人才培养目标要求分析确定典型工作任务并按从入行到实践专家的职业发展阶段进行排序。机电一体化专业提取的典型工作任务,按照初级——中级——高级——技师的职业发展排序,通过企业实践专家分析,共提取了“机电设备装配、调试与维护”、“电气控制柜的安装调试”、“机电一体化系统疑难故障诊断与检修”等16个典型工作任务。 转化确定学习领域课程根据职业教育规律和目标,按照一个典型工作任务转化为一门学习领域课程的原则,在企业实践专业和学校专业骨干教师的共同讨论分析下,将职业行动领域中的典型工作任务转化为职业教育领域中的学习领域课程。机电一体化专业最终确定的学习领域课程有:“电气安装”、“机电设备疑难故障检修”、“机电一体化系统设计”等16门课程,每门课程均体现一项完整的工作任务。 设计学习任务,编制教学计划根据地区区域经济发展水平和学校教育教学基本条件,对应每一门课程,开发设计若干学习任务。学习任务可以直接来源于企业,也可以由学校根据工作任务要求设计开发,但它原则上是一个完整的工作任务,能体现完整的工作过程。机电一体化专业开发设计的学习任务有:“工具和仪表检修”、“齿轮传动机构拆装与测绘”、“常见机床动力电路安装与检测”、“自动生产线总装与调试”等58个。在学习任务的排序上遵循由易到难的排列原则,低年级设计数量较多的引导性较强的学习任务,高年级设计数量较少的综合性和开放性较强的学习任务,完成所有学习任务的,其目标实现之和应该大于或等于所属一体化课程的目标。学习任务设计完成后,根据学校实际师资情况和设施设备情况,以及教育教学秩序要求,确定每个学习任务的学习与工作时间,编排可执行的教学计划。 学习材料(工作页等)开发,投入实施根据学习任务的目标要求,学校专业骨干教师到相关企业收集企业实际生产任务的工作素材、行业标准、企业标准、工作规范要求等,运用编写学习材料的规范要求和技术方法,聘请企业专家与专业骨干教师共同编制教学材料,例如工作页。学习材料开发完毕后,学校组织行业企业专家和课程开发专家评审课程体系成果材料,评审通过后投入实验。 机电一体化课程体系的实施 目前,广州市工贸技师学院机电一体化专业的四年制预备技师班、三年制高级技工班均采用工学结合的一体化课程体系实施教学,其教学效果得到广大师生的一致认可。主要体现在以下四点:(1)新课程不仅让学生掌握知识和技能,而且注重培养学生的信息处理能力、与人合作能力等关键能力,有利于学生持久的职业生涯发展;(2)新教学模式基本扭转了学生被动听课的习惯,使学生转变成为探究知识的主体,可以提高学习主动性,增加学习兴趣;(3)学生的创造能力、工作能力、应变能力都能通过课堂学习得到锻炼,对培养学生的成就感、承受挫折能力等有较大帮助;(4)学校的学习工作站比较类似企业的实际工作环境,能够满足学习需求。 通过一个周期的实施,总结出课程实施要重点从教学组织模式、师资团队建设及学习工作环境建设三方面考虑,才能保证课程构建和实施均能取得成功。 教学组织模式课程实施应该以学生为中心,即学习的主体是学生,学生学习的目的就是胜任工作、适应社会和职业发展,因此必须将学习作为工作过程(即教学过程)的中心,以学生自主理解和完成工作任务作为教学的基本手段,并指导学生将理解和完成具体工作任务的能力转化成为适应变化的策略。学校的一切资源,包括教师资源都是学生实现这一完整过程的基础,都应服务于学生的学习过程(即工作过程)。按照完成一项工作的基本思路,课程实施应具有完整的工作过程:获取信息——制定计划——做出决策——实施计划——检查控制——评价反馈。 师资团队建设由于工学结合的一体化课程强调学生自主完成若干完整的学习任务,学习任务由工作任务转化而来,在课程实施过程中,教师仅仅起到引导和服务的作用,因此,对教师的工作实践经验,对工作的认识和理解均提出了较高要求。目前,职业教育界的教师多来自大专院校,缺乏企业实际工作经验的占大多数,势必对工学结合的一体化课程实施带来影响,所以,学校在考虑推一体化课程实施的同时,要在学校与企业之间建立一个长期合作的师资培养通道,让教师适应并逐渐胜任新课程的实施。 学习工作环境建设一体化课程实施需要与学习任务相匹配的教学媒体和设施设备,创设尽量真实的学习工作环境,让学生有机会完成与典型工作任务内容相一致的学习任务,因此,学习工作环境的建设并不仅仅是为了技能的重复操作训练而购置大量的设备,要从完成一项工作任务所需的综合性资源建设的角度出发,从促进学生自主学习的学习资源建设的角度出发,规划设计学习工作环境,也叫学习工作站。机电一体化专业的学习工作环境建设中,每一学习工作站均划分信息检索区、学习区、实训区、工具区、学业成果展示区等五大区域,方便学生自主检索学习工作过程所需的资源,养成遵循企业工作规范和作业流程的习惯,并能够在这个环境中实现学生之间的互动交流,互相学习。 总之,构建实施机电一体化专业的工学结合一体化课程体系是一项系统工程,不仅仅是一种课程组织方式的改革,而是一种更深刻的课程价值观的变革。课程是为学生提供教育服务的直接载体,建设符合企业用人要求、能够保证学生持久职业生涯发展的课程是我们义不容辞的责任和义务。
1引言 其实传动器技术的整个的能量传动过程是十分的简单能够直接将电能转换为我们生产以及生活所需要的机械能,这种从电能到机械能的转换是电传动整个能量传递过程中最主要实现的,同时电能又是通过其他的形式的能量进行转换来的,其中常见的生物能、太阳能、核能、风能等都可以转换为电能进行使用。 2电传动技术 2.1电传动技术的发展 电传动技术对于我们的日常的生产以及生活都具有非常重要的影响作用,其应用范围也是非常广泛的,但是电传动技术并不是和我们想象中的一样神秘莫测,其操作以及应用的原理都是非常简单的。其中更多的就是利用电动机驱动生产机械设备,实现从电能到机械能的转换。在电传动的最初使用过程中,更多地采用一台电动机用天轴、皮带传动,来共同组成设备的运行。但是,这种传统的电传动运行设备的构建过程中存在很大的缺陷也就是能量传递过程中会造成非常大的损耗并且电传动的效率非常的低。一电传动技术在工程机械上的应用张帆无锡商业职业技术学院江苏省无锡市214063摘要:本文主要对电传动技术在工程机械上的应用进行分析,经过对各种电传动系统的特点进行对比分析之后,可以更明确电传动技术的整个的发展进程。其中传动技术在应用上更多的体现在两个方面也就是工程机械行走驱动系统和工作驱动系统两上应用非常广泛,因此需要更多地对电传动系统的结构以及电传动系统的具体的应用进行一定的分析和介绍来更多的扩展电传动技术发展的市场。关键词:电传动技术;工程机械;驱动系统旦电机发生故障,其共同组成的生产机械就会全部停止无法进行运作,这就会对生产机机械造成严重的影响作用。电传动技术发展到二十世纪二十年代生产机械来更多地采用单电动机拖动系统,在经过十年的发展过程后,就从单电动拖动逐渐发展为多电动机拖动系统。二十世纪二十年代一直发展到现如今,电传动技术已经能够更好地顺应时代的发展潮流,实现局部或者是全部的自动化。其中更多在材料技术以及微型计算机技术的发展以及推动之下电传动系统更多的,朝向大功率智能化的方向发展,其应用发展的步伐非常快速,应用前景非常广泛。 2.2电传动系统的种类 电传动系统可以通过对电能转化形式不同来进行明确的区分,主要有点-直电传动系统,交-直电传动系统,交-直-交电传动系统,交-交电传动系统四种不同的类型。 2.2.1直-直电传动系统 在这种系统驱动之下更多的利用直流电机所产生的直流电来进行驱动,实现从电能到机械能的转换。其中直流发电机所产生的直流电可以直接供给直流电动机,产生装置和转换装置直接的联系在一起,这种直接联系的方式,其中调速方式也和其他的连接方式具有一定的差异性,更多的是采用对发电机的电压电枢端电压进行改变的方式,来完成这种连接。这种系统的主要优点就是对于性能的调速可以保证其良好性,在应用范围上更多的应用到传动系统中的部分需要精密的调速的系统中。 2.2.2交-直电传动系统 对于这种传动系统更多是利用交流电机所产生的交流电来,对能量的转换进行驱动。其中在实际的工作过程中需要将交流电整流转换成直流电,供给给直流电电动机进行使用。相较于直-直电传动系统来说,其运行的安全可以得到更好的保证,系统设备的维修起来也比较简单。但是其使用的时代主要处于二十世纪的七十到九十年代,应用是非常广泛的。但是在目前的一些老的车辆也在使用。 2.2.3交-交电传动系统 此系统主要运用交流发电机之间所产生的交流电来进行对交流电动机的能量,驱动转换驱动系统相较于交-直-交电传动系统来说,直接交流电之间进行转换,这整个的交-交电传动系统之间能量的转换都是在全控整流晶,电路组合的变频器来进行操作控制完成的。但是该系统的输出电压最高的频率会更多地受到电源频率的影响。因此其应用范围来说更适用于低速、大功率的系统,在这些因素的限制之下就会使得该系统的应用程度非常的低,自动化的趋势发展过程之中这种驱动方式相对于其他方式来说会更好的实现自动化,因此会有更广阔的发展空间以及更美好的发展前景。 3电传动技术在工程机械上的运用 在工程的整个施工整个环境之中,其实对于机械化的水平以及效率都是具有一定的要求的,会更多地需要施工设备可以进行移动,因此这种对于施工设备移动的需求就会直接的电传动系统,对于电传动行走系统和工作驱动两个方面具有非常大的需求。在传统的工程机械施工过程中机械传动的形式主要有机械传动液力、液压传动,还有几种方式进行组合所造成的混合传动等几种不同的方式,来共同促成。但是在几种方式传动方式会受到材料的技术、制造工艺等方面的局限,对于大型工程不能很好的进行满足。因此在逐渐的发展过程中就会式的电传动技术得到更广泛的应用,随着技术的发展,对这些问题进行很好的解决。 3.1电传动行走系统 其实相较于机械液力传动的行动系统电传动系统,电传动行走系统会更具有简便性,内容非常的简单,其中会减少离合器液压变距器变速器传动轴等部件,因此在使用上以及形态上都会比较简单,同时也可以在很大程度上对传动装置的使用寿命进行延长。同时也由于组成的简单性可以更好的保障系统的运行、变形的安全性。此外还可以更好的对车辆之间的离地间隙进行提高可以进一步的促进其性能的发展。对于传统过程中由于大扭距的机械传动系统所致制造的困难的问题进行更好的解决,在电传动行走系统中电传动和动力源之间更多的是采用软电缆系统进行设备进行连接,因此占用的空间非常的少,进行布置以及设计起来会具有更多的灵活性,这种设计的灵活性可以更好的对轴向载荷进行合理的分配以及区分。因此目前的工程的机械施工过程中使用比较频繁,主要有大推土机、大吨位的矿用自卸车以及大功率的平地机都会更多地采用电传动行走系统。一般来说电传动行走系统会采用的驱动设备主要是通过交流发电机所进行的三项交流来转变为直流电机再通过逆转器,将直流电转变为可以进行频率调节的三相交流电来进行驱动使用,之后再通过对电机驱动轮胎以及履带的牵引使得工程机械来进行也是电传动系统整个的操作过程,电传动行走系统具备的优势主要体现在对于对于系统控制的准确性以及监控的实时性,从而更好地是的整个施工准确高精度、高安全性之下所进行实施,对于一些不必要的麻烦可以更好的进行省略。同时结构的简便性也能够使得其更好的降低能耗。 3.2电传动工作系统 在一般的工程机械使用中会将电机安装在设备之上来更好地实现设备运行以及移动的方便,因此机械设备会利用自身所携带的发电机发出的三相交流电来进行工作,但是对于一些设计标准比较高的机械还需要更多的设计电流逆变系统,通过系统的整流已经异变过程来将三相交流电的不可控性更多的转变为可控性,使得频率可以进行调节,更好的对驱动装置进行控制。但是对于移动范围相对来说比较小、功率输出要求非常大的系统来说就可以直接采取外接供电的形式来进行电传动工作系统的驱动,对于这些外界直接供电的系统,因此可以对其的结构进行简单变化,不需要更多的能量处理系统进行支持。因此无论是对于从设计的费用上还是操作的简单性安全性来说都具有一定的作用,与此同时这一类的电传驱动的机械设备能,够很好的对用户在整个运行过程中的各种要求都可以很好的进行满足。在对计算机技术以及设备的运用过程中可以更好的进行准确地监控,减少在监控过程中所造成的影响作用,并且还可以进行对于实时监控装置的设定。 4电传动系统发展 (1)在机械传动领域过程中的发展中,其实电传动技术最初只是作为电气化的铁路机车来作为使用,但是随着电传动技术的不断成熟和发展,其应用范围以及应用的需求也相对来说在逐渐的扩展。也就是在半导体制造技术的不断发展完善使得电传动技术可以更好地在机械传动领域进行发展。 (2)更好的满足节能减排环保的需求:现阶段节能减排已经成为社会经济发展的一个重要的影响因素,在工程机械的工作过程中都会对节能减排有一定的要求,并且尽可能地降低对于化石能源的使用,因此在电传动技术的发展过程中更多的朝向,对于利用效率的提升以及对于清洁能源的使用上,成为现阶段以及今后的一个很大的发展方向。 5结语 本文主要对电传动系系统进行一定的分析,其中主要从电传动技术的概述、主要的发展历程、主要的组成方式、积极在工程机械上的应用以及发展前景等方面来对于电传动技术在工程机械上的应用进行更加详细的描述。在现阶段以及今后的发展过程中需要更多地进行研究,来更好的实现电传动技术的发展。
机械传动论文:机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用 摘要:在科学技术快速发展的当今,促使技术水平的提高,使得大功率大容量的技术设备研发出来并广泛投入使用,以促进机械设计制造业的快速发展。液压机械传动系统是一种新型的技术,在机械设计制造中得到较好的应用。文章通过对液压机械传动控制系统基本原理进行分析,研究了该系统的优缺点,并探讨了该系统在机械设计制造中的应用。 在工业得到快速发展的过程中,在机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用范围逐渐扩大,并且液压机械传动控制系统的作用越来越重要。尤其该系统主要是以液体作为介质,以便达到能量的传动与控制目的,在工业控制当中的应用范围比较广,能够更好地促进工业化的发展。目前,对液压机械传动控制系统需要详细了解,对其基本原理进行分析,以便将其更好地应用于机械设计制造中,从而发挥出最大的应用效果。 1 液压机械传动控制系统的基本原理 液压机械传动控制系统的基本原理主要是在确保液体平衡的系统中能够静止,同时,液压机械传动控制系统中的液体在每个阶段的压强是相同的,并且均处于一个相对平衡的系统中,活塞大小的不同,其承受的压力范围也就不同,还需要根据其大小来施加相应的压力。针对较大的活塞,需要增加相对较大的压力,并且需要以液体为传动媒介来将压力转换为需要的能力。当液压在传动的过程中,需要配备相应的元件设备,以便支持液压的传动。其中主要的元件包括:(1)执行元件。主要是将液压泵提供的液体转换为机械能量,该执行元件的主要装置为液压马达,能够高效地将液压能量转换为机械能,以便确保液体对外的作用力。同时,液压元件可以对液体的流动压力与方向等进行全面的控制,以便有效地保障执行元件能够满足各种工作的需求;(2)动力元件。该元件主要是为系统提供重要的运行动力来源,主要的装置为液压泵。该装置在运行的过程中主要是依靠容量的大小来运行的,其中动力部件也称之为容积液压泵,齿轮泵是其主要的容积液压泵,通常是以齿轮的变化来促进液体的传输;(3)辅助元件。该类元件主要为管道,在液压泵中主要是通过将动力元件、液压马达与管道等共同协作来完成的;(4)辅助元件。液压机械传送控制系统中的元件种类较多,其中辅助性元件的功能主要是建设液压回路,以便确保液压机械传动控制系统正常运行。液压机械传动控制系统主要由液压泵、液压控制阀、液压执行元件、液压辅件组成,其液压机械传动控制系统的原理如图1所示: 图1 液压机械传动控制系统原理图 2 机械设计制造中液压机械传动控制系统的优缺点 2.1 液压机械传动控制系统的优势 该控制系统具有较广泛的应用范围,并且在各个领域中均有不同程度的应用。不管是在一般性的工业施工塑料加工机械中,还是在钢铁工业冶金机械中均具有较好的实用性价值。在各个领域中使用液压机械传动控制系统,可以取得较好的进展,并通常具备高效率、高压以及高速等优势。同时,由于液压机械的传动动力能量相对较大,该系统自身也具备较高的集成化作用,从而可以更进一步地促进一体化、小型化以及轻量化目标的实现。另外,由于液压机械传动控制系统与相关的电子技术具有紧密的合作关系,能够在相对较小的空间内进行精准的操作,并且还可以在各个领域中均能够发挥出该系统的最大化价值与作用。在当今世界科学技术得到较快的发展前提下,各个行业对液压机械传动控制系统的要求也在不断提高。通过将该系统与电子技术相互结合应用,并且目前在海洋开发事业以及宇宙航行等事业中得到较好的应用,从而促进了该系统在各个领域中的应用进程。另外,由于电液伺服系统的研发与应用,极大地提高了液压机械传动控制系统的使用效率。并且在该系统的控制元件中,通过灵活、便捷的原则来布置,由于液压机械传动控制系统具有体积小、重量轻与反应速度快等特点,在使用过程中进行操作与控制比较方便。另外,这种系统可以在较大的范围内进行调度处理,液压机械传动控制系统还可以对载荷进行适当调整。在该系统中,其主要的工作介质为矿物油,不仅对自身具有一定的润滑作用,还可以有效地延长机械设备的使用寿命,并且能够快速地完成直线运行,可以促进系统的自动化进程,具有较高的自动控制能力,从而可以有效地满足人们工业生产的需求,适应当今时代的 发展。 2.2 液压机械传动控制系统的缺点与不足 首先,液压机械传动控制系统可能会出现漏油现象,并且会影响到该系统的正常运行,对其运行的稳定性与正确性具有一定的损害。其主要是由于漏油缺陷会导致液压机械传动的比率无法得到保存,从而使得液压机械传动控制系统的运行稳定与正确性受到影响。促使系统运行的稳定性与正确性水平下降,并影响整个系统的运行与运行效果。在一定程度上会影响工业的输出产品质量,对企业的经济效益造成一定的不利影响。其次,液压机械传动控制系统中主要是由液体为传动媒介,如果液体的温度发生变化,会导致系统的运动特性出现一定的变化。液压机械传动控制系统对温度的要求比较高。因此,需要在系统运行的过程中,对温度进行有效的控制,尽量减少温度的变化,避免运行结果由于温差而出现偏差。另外,液压机械传动控制系统的故障检查与排查工作存在一定的难度。液压机械传动控制系统在运行的时候,通常会由于液压元件的运行而产生一定的金属粉末,其对机械设备造成一定的污染,并且容易引发机械故障。并且,一些外部的环境灰尘与粉尘等容易吸附在液压机械设备上,从而对该系统造成一定的影响,尤其是对系统的稳定运行造成较大的不利影响。然而这些粉尘与金属粉末在系统的运行过程中是不可避免的,从而给故障的排查与修复提高了难度。最后,液压机械传动控制系统在运行前,需要对系统进行严格的检查与清扫。由于液压机械传动控制系统在运行之前,需要对系统进行全面的检查与清扫,以便确保系统的正常运行,避免在运行的过程中出现一些由于外界因素引起的不良结果。 3 液压机械传动控制系统在机械设计制造中的应用 3.1 液压机械传动控制系统在机械设计制造中的发展 目前,我国现代化进程在不断的加快,大多数行业在施工与运行的过程中需要借助大型的工程装备,而液压机械传动控制系统可以满足这一要求。另外,由于部分机械设备的功率要求较高,同时其生产效率与精准度也相对较高,使得液压机械传动控制系统在机械设计制造中的使用可以有效地满足高集成化的需求,可以较快地满足施工需求与相关环境与条件的需求,具有较高的应用效率。此外,我国一部分高水平的技术设备具备自身的核心技术,自主研发能力较好,可以为极端化的工作环境以及精准度化的工作需求提供较好的前提条件。而液压机械传动控制系统相关技术的发展,促使我国一些技术在研究方面取得了不错的成绩。液压机械传动控制系统的集成化发展也说明了及时把握住系统的研发方向,才能够研究出社会需求的产品,更好地满足当今社会的需求,并发挥出产品的最大化价值与作用。 3.2 液压机械传动控制系统在机械设计制造中应用的不足 我国液压机械哈攒动控制系统在机械设计制造中的应用取得了较好的效果,但是液压机械传动技术在使用的过程中仍然会存在一定的不足与缺陷。其中我国液压机械传动控制系统中的相关元件使用时,部分元件主要依靠国外的液压产品进行辅助,从而使得我国使用的部分产品与国际范围内使用的产品存在一定的差别。为了促进我国液压机械传动技术的发展,要想跻身世界前列,就必须要对液压机械传动控制系统在使用过程中存在的不足与缺陷进行详细的研究,以便采取相关措施解决,以便促进我国液压技术与产品达到国际标准水平。这样一来,才能够促使我国液压技术水平的提高,能够减少或消除液压机械传动技术在使用过程中的不足与缺陷,从而达到液压发展的目标。 3.3 液压机械传动控制系统在更多场合中的应用 随着计算机技术的广泛应用,液压技术得到了较好的应用与发展。液压技术与计算机技术的有机结合应用,可以不断扩大液压机械传动控制系统的应用范围与领域,并且发挥出更大的作用,同时可以高效率地完成预期目标与控制目标。另外,与传统的机械传动技术相比较,液压机械传动控制系统可以更加容易地实现运动与动力参数的控制。可以在一般的条件下提高液压工业的销售额,在工业领域中的应用比较重要。同时具有较好的传递效率,能够对输出进行有效的控制。另外,在该系统中配套的较大系统铜芯装置,可以对正反方向的运转进行有效的控制与实现,在机械操作的过程中能够实现各种操作动作。液压机械传动控制系统在机械设计制造中的应用具有广阔的前景,能够对变量系统进行开发与调节。 4 结语 在目前高科学快速发展的时代中,机械设计制造技术得到较好的发展,从而促使液压机械传动控制技术的应用领域在不断扩大,将液压机械传动控制系统应用于机械设计制造中,可以取得较好的成就。尤其是将液压机械传动技术与微电子技术相互结合起来,显著提高了液压机械传动技术在机械设计制造中应用的重要性,也促进了机械设计制造的良好发展。另外,目前液压机械传动技术仍存在一定的不足与缺陷,还需要对其进行深入研究,以便弥补不足与缺陷,促进液压技术的快速发展。 作者简介:刁志印(1975-),男,重庆人,四川凌峰航空液压机械有限公司工程师。 机械传动论文:液压机械传动设计制造理论研究 [摘 要]液压机械传动作为一种新型的技术在机械设计制造中不断得到应用,对机械设计制造起着关键性的作用。液压机械传动主要是以液体为介质进行能量传动和控制的方式,该系统以其较灵活的控制方式和便捷的控制属性在工业控制中的使用最为广泛。系统本身是以压流体为能源介质对各种机械进行控制,由一个元件回路的控制对若干个组合进行控制来完成能量的传递。文章就液压机械传动控制系统在机械设计制造中的应用进行分析。 [关键词]机械设计制造 液压 传动控制系统 1 液压机械传动的概述 1.1 系统的基本原理分析 液压机械传动的基本原理是保持液体在平衡的系统中能够静止。液压系统中的液体在各处的压强是一致的,在一个相对平衡的系统中,不同大小的活塞根据其本身承受压力的能力施加不同的压力就可以使得液体保持相对静止,小的活塞上面应该施加较小的压力,大活塞上面应该施加较大的压力。通过液体的传递可以达到变换的目的。液压在传动的过程中需要较多的元件,其中主要的元件有执行元件、动力元件、辅助性的元件和控制元件等,通过动力元件可以让系统产生运行的动力,主要代表元件有液压泵。液压泵在工作的过程中主要是依靠容量的变化进行工作,通常将这种动力部件称为容积液压泵。最常见的容积液压泵是齿轮泵,它通过齿轮的变动使液体进行运动。在对液压泵进行选择时需要注意能量的消耗问题,还需要解决一些液压效率问题。液压的执行元件可以将液压泵中提供的液压转换为机械能的装置,与液压泵相反的工作装置是液压马达,这种装置可以将液压能量转换为机械能,从而使液压对外做功。液压元件可以对液体流动的方向和压力的高低进行控制,能够确保其满足特定工作的要求。液压控制系统除了动力元件还有一些辅助性的元件,通过辅助性的元件可以建设液压回路。 1.2 液压机械传动的优缺点分析 1.2.1 液压机械传动的优势 液压机械传动的应用范围相对广泛,在各个领域都有基本的使用,无论是一般工业施工的塑料加工机械还是钢铁工业用的冶金机械都具有其自身的实用性。使用液压机械传动装置在各方面都能够取得较大的进展,这些装置具有高压、高速和高效率的特点,液压机械传动的功率较大,其本身也是高度集成化的系统,具有一体化、小型化和轻量化的特点,由于该系统和微电子技术可以紧密的配合,可以在小空间内实现对功率的准确控制,在各种行业的使用中发挥着较大的作用。 随着科学技术的发展,各个部门对液压机械传动的要求也逐渐提高。较多的液压机械传动控制系统和电子技术的配合在海洋开发领域甚至是宇宙航行等各个领域发挥着重要的作用。各种电液伺服系统的使用将液压机械传动的应用逐渐提高。总之,对于液压机械传动的元件应该根据需要灵活、方便的布置;液压机械传动具有体积小、重量轻、反应速度快和运动惯性小等特点,方便在使用的过程中进行操纵和控制,此外,这种系统在较大的范围内可以实现调速。传动控制系统还可以对载荷进行适当的调整。液压机械传动控制系统主要的工作介质是矿物油,可以自动润滑,具有较长的使用寿命。该系统比较容易实现直线运动和机械的自动化,如果使用电液联合控制,可以确保高程度的自动控制。 1.2.2 液压机械传动存在的缺点 影响液压机械传动控制系统运行的平稳性和正确性关键在于液压系统存在漏油的因素,从而导致液压机械传动的传动比例不能得到严格的保存。温度的变化对液压机械传动的影响相对较大,不同的温度会导致液压机械传动控制系统中的液体粘性发生变化,从而使得传动控制系统的运动特性发生改变,影响其工作的稳定性,为了保持液压机械传动控制系统工作较为稳定,应该避免在温度较高的环境条件下作业。此外,液压系统发生故障的情况下不能很好的对故障进行检查和排除。液压机械传动控制系统在运行的过程中容易造成污染,一些液压元件在机械加工的过程中容易产生金属粉末,这些粉末粘贴到金属管螺纹地区的胶带碎片上容易造成密封胶的脱落。液压机械传动控制系统在运转时其外部环境中的污染物也会吸附到液压油箱上面,导致系统运行不稳定。此外,系统在运行前没有对杂质清除彻底就会使得外部的杂质和系统本身附着的杂质复合,在元件的运行过程中产生一系列摩擦,不利于系统的正常运转。 2 液压机械传动控制系统在机械设计制造中的应用 2.1 机械设计制造中对液压机械传动控制系统的应用和发展 无论是现代建设还是国防建设,都需要将一些大型的工程装备融入到里面,液压机械传动控制系统作为一种新型的机械化系统能够满足当代设备的多种要求,由于一些机器设备的功率相对强大,具有较高的生产使用效率,精度也相对高,液压系统在这些行业中的使用能够满足高集成化的要求,可以很好地适应施工环境和不同的工作条件。我国一些高水平的技术设备具有较好的自主研发能力,主要原因在于极端化的工作环境和精度化的施工技术。液压技术的发展使得我国一些技术在研究方面也取得了较好的成就,系统的集成化说明只有抓住系统研究发展的方向,才可以研发出社会所需要的技术产品。 2.2 我国液压机械传动技术应用中的不足 我国液压技术在应用的过程中虽然在一些产品的使用上面具有较大的进步,同时凸显出液压技术发展的潜力和发展动力,但是在使用和发展的过程中还存在较多的不足之处。我国的液压技术在一些重要的元件使用上任然依靠外国的液压产品进行辅助,我国使用的一些产品在国际范围内和其他国家使用的产品之间存在着明显的差别。需要将我国发展成为液压强国,就必须弥补液压研究方面存在的不足和缺陷,要对液压技术进行研究,从而形成我国的自主产品和液压技术制定详细的发展目标,使我国的液压产品和液压技术超过国际上其他国家的产品和技术。只有这样,才能够使得我国的液压技术水平逐渐提高,减少在装备制造过程中的缺陷和不足,从而实现最终的液压发展目标。 3 结束语 随着工程机械技术的发展,一些新的技术和工艺逐渐出现,使得工程机械逐渐向智能化的方向发展,对工程机械装置的要求也逐渐提高。液压机械传动技术的发展和其在工程机械中的使用也具有较大的优势,尤其是液压技术和微电子技术的结合使得液压机械传动技术在工程机械中的作用越来越突出,极大地促进了机械技术的发展。我国的液压机械传动控制系统还存在一些缺陷和不足,需要加强对该技术的研究,促进我国液压技术快速的发展。 机械传动论文:齿轮在机械传动系统中的应用 [摘 要]齿轮传动是近代机器中最常见的一种机械传动,是传递机器动力和运动的一种主要形式,是机械产品的重要基础零部件。本文分析了齿轮在机械传动系统应用中常出现的问题与原因,并提出了有效的控制策略。 [关键词]齿轮;传动;磨损;折断 一、齿轮在机械传动系统应用中的损伤和失效形式 齿轮传动与带、链、摩擦、液压等机械传动相比,具有功率范围大、传动效率高、圆周速度高、传动比准确、使用寿命长等一系列特点。齿轮传动是许多机械产品不可缺少的传动部件,也是机器中所占比重最大的传动形式。近几年来,虽然其他机械部件的制造技术与电传动技术有了较大的发展,但在生产中起到重要作用的传动形式仍为各种齿轮传动。齿轮在机械传动系统应用中的损伤和失效形式主要如下: (一)齿面疲劳点蚀 齿轮轮齿在交变应力的作用下,当循环次数超过某一极限时,工作齿面便会产生微小的疲劳裂纹。如果裂缝内渗入了润滑油,在另一齿轮的挤压下,封闭在裂缝内的油压会急剧升高,加速裂纹的扩展,最终导致表面层上小块金属的剥落,形成小坑,这种现象称为疲劳点蚀。 (二)齿面磨损 磨损是轮齿在啮合传动过程中,轮齿接触表面上的材料摩擦损耗的现象。主要发生在开式传动中的轮齿齿顶边缘和齿根过渡曲线部位。在闭式传动中,润滑油不洁也可能发生。 (三)齿面胶合 在重载传动中,由于润滑不当或散热不良等造成两齿轮工作齿面发生金属表面直接接触并相互粘连,较软齿面上的金属被撕下来形成伤痕的现象。 (四)塑性变形 在过大的应力作用下,轮齿材料因屈服产生塑性流动而形成齿面或齿体的塑性变形。在较大载荷和摩擦力的作用下会产生。 (五)轮齿折断 轮齿折断是指轮齿的一个或多个齿的整体或其局部的断裂。通常有疲劳折断和过载折断两种。一般由于在载荷的反复作用下,齿根弯曲应力超过允许限度时,发生疲劳折断;用脆性材料制成的齿轮,因短时过载、冲击发生突然断裂。 二、传动齿轮出现问题的原因 (一)设计方面 齿轮的设计参数的技术要求,与不同应用领域机械的实际工况和使用条件结合不够紧密,针对性不够强,缺乏专项切实的科研和实验。有些标准、规范和测试方法、计算方法不统一、不先进。 (二)制造方面 制造误差齿轮制造时造成的主要异常有:偏心、齿距偏差和齿形误差等。所谓偏心,是指齿轮(一般为旋转体)的几何中心和旋转中心不重合。齿距偏差是指齿轮的实际齿距与公称齿距之差;而齿形误差是指渐开线齿廓有误差。装配不良齿轮装配不当,会造成齿轮的工作性能恶化。 三、传动齿轮问题的控制 (一)设计控制 对于传递功率较大的齿轮,齿根弯曲变形是主要影响因素,宜选用较大模数。而对于一般载荷不大的齿轮,应尽可能选用较小模数,因为此时的加工误差是主要影响因素,而且模数小可增加齿数,是啮合系数增大,有利于提高传动平稳性。 (二)制造控制 1、选择合适的齿轮材料 实践表明,工件材料的硬度大于HB240-260时,滚刀的磨损会明显上升,当走刀量过大时,引起切削过程的冲击和振动也会过大,甚至折断刀齿,进而造成齿轮表面加工质量的下降。因此在条件允许的情况下,被加工材料的硬度应尽可能控制在HB180-220范围内。 2、控制滚齿精度来提高齿轮的加工质量 对一般精度不高的齿轮可采用精滚方法达到产品质量要求,用标准齿轮滚刀加工即可;对汽车用齿轮加工工艺则采用滚剃珩磨工艺加工,滚齿时用剃前齿轮滚刀加工,加工精度应提高1-2级,特别是周节累积误差、公法线长度变动量和齿圈径向跳动必须严格控制,这些项目的精度将直接影响剃齿的加工质量,加工精度应提高2级。 3、正确装卡工件 在齿轮加工过程中,滚齿刀对齿轮的径向压力相当大,如果工件装卡不牢,滚齿刀会在齿轮的齿面产生震动,这种震动有时会使齿轮的齿面产生微裂纹。微裂纹的大小及密度与振动的频率和切削速度有关。?9级以下低精度的齿轮要求齿圈径向跳动在0.07mm之内,齿圈径向跳动过大的原因是工件安装的径向跳动及端面跳动。如果工装上的夹瓣牙形角太尖,开始时能夹紧工件,使用一段时间以后,牙形角开始磨损,并出现工件夹不紧的现象,造成齿轮齿圈径向跳动超差。如果把牙形角的角度改为70°角,并进行淬火处理,消除牙形角磨损的现象,齿圈径向跳动就会在公差允许的范围之内。 4、提高热处理能力 渗碳齿轮的热处理变形直接影响到齿轮的精度、强度、噪声和寿命,即使在渗碳热处理后加上磨齿工序,变形仍然会降低齿轮的精度等级。控制齿轮变形也必须在制造齿轮的全过程中设法去解决:减少齿轮材料冶金因素对变形的影响;采用控温正火或等温退火来处理齿轮锻件;改进设备,优化工艺,减少淬火对变形的影响。 (三)维护 使用齿轮传动时,在启动、加载、卸载及换挡的过程中应力求平稳,避免产生冲击载荷,以防引起断齿等故障。经常检查润滑系统的状况,油面过低则润滑不良,油面过高会增加搅油功率的损失。对于压力喷油润滑系统还需检查油压状况,油压过低会造成供油不足,油压过高则可能是因为油路不畅通所致,需及时调整油压,还应按照使用规则定期更换或补充规定牌号的润滑油。注意检查齿轮传动的工作状况,如有无不正常的声音或箱体过热现象。润滑不良和装配不符合要求是齿轮失效的重要原因。声响监测和定期检查是发现齿轮损伤的主要方法。 机械传动论文:煤矿机械传动齿轮失效形式分析及改进措施 [摘 要]随着煤矿机械化、现代化水平的提高,煤矿机械的功率日趋增大。煤矿机械的齿轮大多为中、大模数(模数6~20ram),多为低速(6m/s以下)重载传动,由于两传动齿轮之间是高副接触,单位齿宽的载荷值很高(20kN/cm),因此要求齿轮材料相应的应力达到一定的值。近年来,我国煤矿机械齿轮的制造质量和使用管理水平得到不断提高,但是从现场运转状况看,存在使用寿命不够长等问题,与世界先进水平相比,尚有一定差距。 [关键词]煤矿机械;齿轮失效;原因;改进 在煤矿生产过程中使用的机械设备广泛采用了机械传动齿轮新技术,使得煤矿机械可以有效进行节能控制,实现高效利用、可靠生产。大型、特大型矿井提升机功率达几千千瓦,采煤机的功率增加了4~6倍,掘进机的功率增加了2~3倍。功率的增大导致机械的输出扭矩增大,使煤矿机械的元部件特别是传动齿轮的受力增大,由于受煤矿使用条件和机器尺寸的限制,传动齿轮的外形尺寸却没有多大变化。为了提高煤矿机械的可靠性和使用寿命,对传动齿轮必然要提出更高的要求。 一、煤矿机械传动齿轮传动原理 随着煤矿机械现代化水平的提高,煤矿机械的功率日趋增大,为了提高煤矿机械的可靠性和使用寿命,在煤矿生产过程中煤矿机械传动齿轮应进行科学控制,煤矿企业中使用的现在机械设备中的轴承传动结构需要适应复杂多变的井下工作需求,机械传动齿轮的应用有效提高了开采设备的使用效率,它良好的传动效能比,科学解决了机械能耗的问题,煤矿机械传动齿轮的优势是体积较小,重量减轻,传动比大,结构紧密,承载力高,提高工作效能,较少机械能耗。在我国的煤矿企业中广泛使用,在煤矿机械传动齿轮中由于工艺以及设计问题,机械传动齿轮受到一些局限,这就使煤矿机械中减速器的设计使用成了障碍。 二、煤矿机械齿轮失效形式和失效原因 齿轮运转承载后,齿面相互接触并沿齿高方向滚动和滑动,接触应力使齿面表层内相应产生很大的剪应力,齿面的相对滑动又使滑动前方受压应力,后方受拉应力,齿面又受着拉、压交变应力的作用。除润滑不良、三体(磨粒)磨损、化学腐蚀外,一般地说,若轮齿承受的交变应力超过了材料的疲劳极限或强度极限应力,就会造成上述各种形式的磨损失效。 三、提高齿轮使用的措施 在煤矿生产过程中会存在煤矿机械齿轮传动轮轴承承载过量的情况,对生产工作存在安全隐患,在矿井机械设计中需要着重考虑。利用现在科技与先进的工程机械设备进行煤矿机械齿轮传动轮轴承的有效科学设计可以提高机械设备的使用寿命。在井下开采中煤矿机械齿轮传动轮轴承需采用合理安装以达到提高对煤矿机械齿轮传动轮轴承使用寿命的效果。加强使用管理注意观察噪声、温升是否正常、润滑油的使用是否合理等,可以有效提高齿轮使用寿命。高效生产是安全保障的第一标准,煤矿生产中的能耗大多集中在齿轮传动设备中,齿轮传动中应用新技术进行电机齿轮调速可以有效地提升工作效率,减少能源消耗。在煤矿生产过程中使用的机械设备广泛采用了高效的节能新技术。 1、煤矿机械齿轮的高效技术 煤矿机械齿轮的高效生产是节能的第一标准,煤矿生产中的能耗大多集中在电机设备中,采取煤矿机械齿轮电机功的变频控制可以有效促进高效生产。煤矿机械齿轮的使用中最重要的是应用先进的节能设备进行科学管理,在煤矿机械齿轮传动过程中,齿轮得到了广泛的应用,齿轮中应用数字技术进行交流电机调速可以有效地提升工作效率,减少能源消耗。在煤矿生产过程中使齿轮的机械设备广泛采用可以有效进行节能控制,实现高效利用、可靠生产。 2、煤矿机械齿轮的短圆柱滚子的应用 齿轮传动轮轴承采用短圆柱滚子或自润滑轴承是解决小直径齿轮轴承设计技术难点的有效途径。由于在煤矿生产过程中需要消耗大量的电力资源对机械设备进行科学控制,煤矿生产中的能耗大多集中在电机设备中,采取煤矿机械齿轮传动控制可以有效解决电机的高消耗低效益的问题,实现能源的高效利用。在这个过程中最重要的是应用先进的节能设备进行科学管理,在生产控制过程中,煤矿机械齿轮传动得到了广泛的应用。煤矿机械齿轮传动应用现代技术进行机械设计可以有效的提升工作效率,减少能源消耗。 3、煤矿机械齿轮的短圆柱滚子的结构 用轮内孔充当轴承滚子的外圈滚道,为保证多排圆柱滚子有良好的润滑,采用在轮齿根处钻几个直通排与排之间小孔和在挡环圆周上开设润滑油孔的方法。煤矿机械齿轮存在阻力较大、单位运输量较少,但是功率消耗大,牵引电机运输过程存在运输间断、生产消耗较大的问题,煤矿开采运输系统应延用煤矿机械齿轮以此减少电能消耗。为减少煤矿机械齿轮损耗,首先需要画出电气设计图以及继电器柜的布局,这样才可以安装调试,方便修改控制。但是使用煤矿机械齿轮,润滑油能顺畅地进入密集的圆柱滚子间。煤矿机械轮内圈与轴均充当了轴承滚道,这样就对轮和轴除要求有高的加工质量外,还要有很高的热处理硬度。 4、煤矿机械齿轮的短圆柱滚子数量的确定 煤矿机械的短圆柱滚子的型号、直径和长度等参数可在轴承样本上选取。煤矿机械齿轮的短圆柱滚子数量选择模型要具有估计归纳的最小错误,并且重新设定模型在煤矿机械的设计中体现。煤矿机械齿轮的短圆柱滚子数量的典型选择中使用k=10。虽然每次拥有的是数据1/k(比以前的数据少很多),但计算还是比较贵的相对于不运用交义验证,因此需要训练每一个模型k次。然而k=10是通常的选择,在真正的问题研究中数据往往是缺乏的,有时我们会用一种极端的选择k=m,目的是每一次尽可能的避免无数据状态。计算结果取整数部分,舍去的小数部分在0.2左右,如不符合,可修正轴承孔内径。 5、煤矿机械齿轮的自润滑轴承的应用 煤矿机械齿轮的滑动轴承有抗冲击、振动性好、定心精度高、径向尺寸较小等优点。滑动轴承的摩擦损耗大,煤矿机械齿轮对轴承材料的减摩耐磨性能要求较高,维护比较复杂,煤矿机械齿轮受国内材料业发展水平的制约。滑动轴承主要的失效形式为磨损,防止失效的关键在于能否保证轴颈和轴瓦间形成一层边界油膜。煤矿机械齿轮的自润滑轴承可以任意改变功能性间隔而不用真正改变任何有意义的东西。当压强P较小时,即使P与pv都在许用范围内,也可能因滑动速度v过大而加剧磨损。采用短圆柱滚子或自润滑轴承是解决小直径齿轮轴承设计技术难点的有效途径。机械齿轮直接影响机械设备的使用性能,承受外部载荷,仅有周向压缩应力把主轴受力传递给承力元件,机械内部没有支环,在大型矿井中,煤炭机械设备工作量大,保证安全生产,机械齿轮的工作构件、受力情况等均与所装配的工作元件有关。 结语 我国煤矿机械设备事故率多的现状一直困扰着煤炭生产和运输,是一个亟待解决的重要问题,其中机械齿轮的失效是造成煤矿机械设备不能正常运行的主要原因。因此,对各种齿轮的失效形式及原因的分析和讨论,对改进煤矿机械设备事故率多的现状有非常重要的现实意义。 机械传动论文:煤矿机械传动齿轮的失效问题处理研究 摘 要:煤矿工作一般都是比较严谨和危险的工作,煤矿机械故障不仅影响着工程的进度,降低生产效率,也影响着施工人员的生命安全,而传动齿轮的失效问题是煤矿机械最为常见的问题,所以加强对传动齿轮失效问题的研究具有重要的意义,文章先分析传动齿轮失效的表现形式,进而探索出现这些问题的原因,最后经过研究得出避免传动齿轮失效的有效措施。 关键词:煤矿机械;传动齿轮;失效;有效措施 在煤矿产业中,传动齿轮应用非常广泛,是煤矿机械的一个重要组成部分,但是煤矿的运输重量一般都很大,在施工过程中,很容易导致超重现象,长时间高强度的工作就会导致传动齿轮出现问题,导致机器瘫痪,影响煤矿的施工作业,降低生产效率,甚至造成安全隐患。 1 传动齿轮的工作环境及工作特点 煤矿的生产作业一般都是在矿井中进行的,传动齿轮的工作环境大多都是在地下进行生产作业,井下的环境比较复杂恶劣,所以传动齿轮要适应井下复杂的结构情况,因此相对而言传动结构也复杂一点。由于煤矿是重型产业,要求传动齿轮具有比较高的承载能力和性能,矿井一般空间不是很大,所以传动齿轮还要满足体积小,抗冲击能力强等特点,传动要求高效率,尽量减少过程中能量的损失。 2 传动齿轮失效的表现形式 2.1 传动齿轮磨损失效 磨损的程度分为很多种,一般分为:正常的磨损、中度磨损、破坏性磨损、磨料性磨损以及腐蚀性磨损等。一般性的磨损不会对齿轮的传动造成重大的影响,比如正常的磨损,这是齿轮传动过程中必然存在的,在齿轮的使用寿命中,不会造成齿轮失效,这个磨损是经过时间慢慢磨损的,不影响齿轮的正常转动;对于中度磨损,这个要比正常的磨损速度快一点,在齿轮传动工作的过程中,可能会发出噪音,由于磨损的程度比较大,损失机械能,会降低齿轮工作的效率;破坏性磨损,这个磨损的程度就很大了,齿轮表面会形成严重的损伤,严重影响传动齿轮工作的效率,破坏了齿轮的结构,大大缩短齿轮的使用寿命;磨料性磨损是指在齿轮中间进入了一些颗粒,增大了齿轮间的摩擦系数,摩擦力增大,加速了齿轮的磨损,可能会出现齿轮停止转动的现象;腐蚀性磨损就是在齿轮转动的过程中与周围的化学物质发生的反应,发生了齿轮表面的腐蚀,严重影响齿轮的工作效率。 2.2 传动齿轮疲劳失效 在加工过程中,齿轮的表面肯定存在初始裂纹,加之传动齿轮工作的过程中应力的反复作用下,造成材料的疲劳,当作用的应力超出了材料的疲劳极限时,裂纹就会延伸扩张,加速齿轮的损坏,出现齿轮失效。 2.3 传动齿轮胶合失效 齿轮的转动需要润滑油的帮助,在强重力作用下,齿轮间的润滑油不能及时的补充,造成两个齿轮接触面的油膜挤破,两个金属齿轮直接接触在一起,在高速运转的情况下,温度上升,可能造成齿轮的胶合,出现失效。 2.4 传动齿轮断裂失效 齿轮的断裂意味着彻底不能工作,断裂分为疲劳断裂,高负荷断裂以及淬性断裂等。疲劳断裂就是齿轮在弯曲应力的反复作用下,出现裂痕,当应力超出了齿轮的疲劳极限时,裂痕继续扩张,导致断裂;高负荷断裂是指在高强度的作业状态下,负荷已经超出了齿轮的额定负荷导致的破坏性断裂,或者由于腐蚀使得齿轮部分点出现点蚀,导致断裂等;淬性断裂是指传动齿轮经过热处理时产生了过大的内应力,产生裂纹,外界的压应力与弯曲应力的作用下,产生疲劳,当超过它的疲劳极限时就会促使裂纹延伸,导致淬性断裂,这种断裂的特点就是初始断裂的部位颜色会有点深,这是氧化的结果。 3 传动齿轮出现失效的具体原因 设计阶段:由于齿轮工作环境的特殊性,决定了煤矿机械齿轮设计的特殊性,在设计阶段,可能忽视了传动齿轮在矿井工作的特殊性,按照传统的设计来设计煤矿机械传动齿轮,造成传动齿轮不能满足矿井下高强度,环境复杂的要求,达不到韧度、抗冲击和耐疲劳的要求,这是导致传动齿轮失效的自身原因之一。 齿轮的制造加工阶段:即使齿轮的设计没有问题,若在制造加工方面不合格,齿轮一样会失效,如果质量把控不严格,锻造时化学成分超标或者化学成分有残留,降低了齿轮的性能,不能满足工作的需要。例如:在加工过程中C的含量超标,就会增加齿轮的脆性,容易发生断裂,造成失效。 齿轮的安装使用阶段:不正确的安装方式同样会导致传动齿轮的失效,安装的位置出现偏差,影响整个传动齿轮的安全,同时,传动齿轮的工作需要润滑油的不断补充,一旦缺少润滑油就会增大摩擦力,降低齿轮工作的效率,增加磨损,导致传动齿轮的失效。 4 避免传动齿轮失效的有效措施 根据上述传动齿轮出现时效的形式和失效的原因,制定防止传动齿轮失效的有效措施,避免失效问题的出现。 4.1 齿轮设计阶段控制 设计阶段要充分的对煤矿齿轮的工作环境进行研究考察,只有充分了解齿轮的工作环境和工作性能的需要,才能对齿轮提出合理化的设计。根据煤矿齿轮工作的特殊性,优化齿轮的设计方案,满足齿轮抗冲击力、耐疲劳性以及承载力的要求,进行精确的计算,在符合国家标准的前提下,选择适合煤矿特殊工作的材料,尤其是钢材的选用尤为重要,这直接影响着齿轮的强度,最好经过研究确定选材,确定润滑油等,以免后期工作出现漏洞。 4.2 齿轮工艺制造阶段控制 选材好工艺也好才能保证传动齿轮的质量,要严格控制齿轮制造过程中的质量,改善制造工艺,提高工艺质量。传动齿轮的表面不能过于光滑,研究表明,表面略微粗糙的齿轮要比表面光滑的齿轮使用寿命更长,这个粗糙度应该根据实验来确定,合理的控制粗糙度,将齿轮的性能提升到最佳状态。 4.3 齿轮安装阶段控制 齿轮的安装看起来很简单,其实有比较高的要求,对于传动齿轮的平衡度、垂直度都是有要求的,而且这个标准还很严格,稍微有一点偏差就会影响整体的性能,所以,在安装阶段应该有专业人士来进行指导,运用专业的工具辅助安装,最大限度的减少齿轮间的摩擦,降低损耗,提高工作效率,延长使用寿命。 4.4 齿轮使用及维护阶段控制 在传动齿轮的使用过程中,应尽量不要超过传动齿轮的额定负荷量,润滑油也要及时补充,保证传动齿轮是在润滑油的辅助下工作,此外,润滑油不能掺入杂质,保持纯净,杂质进入齿轮间会增大摩擦系数,影响齿轮的正常工作。设备的使用过程中应该定期维护保养,并检查传动齿轮,及时发现问题并处理问题,对于可能发生的问题做到及早预防,防患于未然,防止出现传动齿轮的失效问题。 5 结束语 煤矿产业是我国比较重要的一部分,煤矿的产量决定于煤矿机械的工作效率,影响着经济的发展,传动齿轮在煤矿机械中发挥着重要的作用,保证传动齿轮的正常工作是保证煤矿机械正常工作的重要前提,传动齿轮失效是齿轮常见的问题,我们必须对其进行研究,找到避免失效的有效措施,每个阶段严格把关,将失效概率降到最低,提高生产效率。 机械传动论文:关于机械传动技术发展探讨 【摘要】 随着科学技术水平不断提高,机械技术得以快速发展,机械传动技术是作为机械技术体系的核心组成部分之一,为机械产业的发展提供了重要的技术支持。本文就业机械传动技术发展现状和未来的发展趋势进行浅显探讨,以期能够为机械技术研究人员提供一定参考价值。 【关键词】 机械传动技术 发展现状 发展趋势 一、引言 近些年来,随着社会经济建设规模的不断扩大,机械在社会生产领域的应用力度越来越大,以机械代替传统的人工生产,在生产效率方面显现较强优势。机械系统有原动力系统、传动系统和执行系统三大部分组成。各个部分在机械系统中发挥着不同的作用。机械的动力由动力系统提供;机械执行系统的结构比较复杂,并具有功能多样性;传动系统是联系这两个系统的桥梁。如果机械系统没有传动系统,那么机械系统也就无法运转。所以,不管是在任何时期,不管是机械技术如何的发展,都离不开机械传动系统。本文就机械传动技术发展现状进行了探讨和分析,并对其未来的发展趋势进行了展望,以期通过本论文的浅谈,能够给机械传统技术研究者提供一定的参考。 二、机械传动技术的雏形 早在我国春秋时代,先人们就已经开始研究机械。桔槔就是先人们充分利用缸盖原理设计制造的简单的机械,这是我国机械的雏形。该种机械可谓是我国机械的鼻祖,对未来我国机械技术的发展有着历史性的影响。先人们所制造的桔槔采用的是缸盖原理。缸盖原理就涉及到传动系统。与其说桔槔是机械技术的雏形,不如说是人类智慧的结晶。随着历史车轮的滚滚向前,我们的先人们又发明了指南车,该种车是利用齿轮传动系统和离合装置开控制和指示车的方向。不过对于指南车的具体叙述在现有历史文献资料上没有详尽的记载。但这也从某种意义上表明了该种车确实存在和使用过,是人类机械技术发展的重要标志。到了西汉,人类发明了齿轮,通过齿轮传动完成某个简单动作。放眼于国外,许多文献资料上都能找到有关机械的记载。从罗马国的谷物碾磨机到法国的谷物磨中率先采用了斜齿轮传动,都见证了传动技术的发展历史。不过需要提出的是,该时期的齿轮的材质是石头,耐久性不是很好。这和当时的社会生产力和科技水平有着必然的联系。从上述我们可以得知不管是我国还是外国从古代就开始研究机械传动技术。到了十四世纪,欧洲所发明的钟表中使用了齿轮系统。基于时钟对工艺要求比较严格,相应地对传动齿轮的精密度要求也比较高,如果采用原始的石材作为齿轮制作原料。那么时钟的准确性将很难得到保障。这个时期,欧洲人使用金属作为齿轮的材质,极大地提高了时钟走时的准确性。不过,我们需要注意的问题是,在第一次工业革命爆发之前,机械和齿轮只是一种概念,尤其是机械传动技术并没有进行深入发展。机械传动技术真正意义的发展是在第一次工业革命爆发后;该时期世界上的一些国家都加大了对机械传动技术的研究力度。蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命的全面爆发。第一台蒸汽机器是一个名叫纽克曼的苏格兰铁匠发明制造的,这在当时是最先进的蒸汽机了。直到20世纪初,它仍然是世界上最重要的原动机,后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。 三、现代机械传动技术的发展现状 随着社会经济的发展,机械传动技术得到了广阔的发展空间。十九世纪末,内燃机和电动机在社会领域中得以广泛的应用,相应地对机械传动技术提出了更高要求。到了二十世纪,随着科学技术的发展,传动技术更是取得了巨大进步,一些构造比较复杂的齿轮在这个时期已经出现,比如直齿轮、斜齿轮、锥齿轮及蜗杆传动。这些齿轮在机械中的应用推动了工业的发展,使工业逐渐向机械化和精密化迈进。二十世纪五十年代,出现了齿轮几何学,并逐渐发展成为一门独立学科,该学科知识在高速重载汽轮发电机传动系统中涉及的比较多。自进入二十一世纪,机械传动技术已经相当成熟,齿轮作为传动系统的重要载体,在社会多领域中都有涉足。比如齿轮在航空航天领域的应用。基于航天领域特殊性,相应地对传动系统的要求也比较高,这就促使传动系统的发展也被推向了新的高度。就我国机械传动技术发展总体情况而言,同国外发达国家技术水平相比,还存在一定的差距,这是我国机械领域需要重点研究的技术课题。 四、机械传动技术未来发展趋势 随着社会生产力的不断提高,人们对机械传动技术势必会提出更高要求,以满足社会生产需求。当今时代是信息爆炸时代,计算机技术、微电子技术、通信技术这些先进成熟技术在当今机械传动系统中的融合力度越来越大。这也必将推进机械传动技术向智能化、信息化方向发展。在这样多种技术共存的年代,机械领域的科技人员应紧握时展脉搏,结合我国机械传动技术发展现状,积极探索机械传动新技术,研究出高品质的机械传动技术,逐渐缩短我国同世界发达国家机械传动技术水平差距,促使我国同世界机械传动技术水平接轨,成为技术强国,进而提升我国的国际地位。 机械传动论文:农业机械传动带的安全使用与维护 摘要:农业机械中传动皮带是负责带动各种辅助机构运转的部件,拖拉机安上皮带轮,可以进行各种固定作业,如抽水、脱粒和发电等。如果传动皮带出现了断裂或打滑故障时,将导致农机性能下降,直接影响到农业机械的正常使用。最常见的是三角形传动皮带,三角形传动皮带通常是数根并用,带轮上有相应数目的型槽,用三角形皮带传动时,带与轮接触良好、打滑小,传动比相对稳定,运行平稳。三角形皮带传动适用于中心距较短和较大传动比的场合,在垂直和倾斜的传动中也能较好工作。但在作业中,传动皮带因制造质量、使用维护等方面的原因,往往会出现不同的故障,使其使用性能下降,不能很好地完成工作,影响到农业机械的正常使用,因此要定期检查保养传动皮带的技术状态。 关键词:农业机械传动带;安全使用;维护 1 农业机械传动带安全拆装注意事项 农业机械上动力输出皮带轮是一个独立部件,可根据需要安装,不用时应拆下。各种机型的皮带轮结构大同小异,一般规定,15.7千瓦以上的拖拉机,在发动机标定转速下,皮带轮圆周速度为(16±1)米/秒。皮带轮的旋转方向可以改变。 更换、安装工作的复杂性取决于农业机械的构造,安装人员通常能够在发动机上或附近的路径图中找到所需的资料。假若没有路径图,下述简易规则将有助于安装人员:(1)传动皮带有V形槽的一边和传动轮槽相互啮合。(2)传动皮带一般环绕传动轮。(3)通常若只有一个传动轮绕带,安装可能不正确,该传动轮靠近传动轮组的中央,而且总是一个无槽传动轮。(4)假若安装的传动皮带显得过长或过短,那很可能是绕过传动轮的路径不对。(5)传动皮带应稳妥地安装在所有的传动轮槽上,传动皮带应自由地跨越而不触及发动机的任何部件。另外,还要注意以下事项: 一是更换传动皮带时,必须使皮带的张力降到最低,才能取出,严禁同步带在有高张力的情况下,利用非专业的工具硬性撬下来。 二是更换皮带时要断开蓄电池,以免手在引擎室内时,风扇叶会意外旋转。在卸下旧的传动皮带之前,先检查传动轮的校准。如果驱动轴不平行,或者传动轮偏离轴线位置,那么驱动装置就会磨损传动带,使其提前报废。 三是安装时要按厂家规定的安装张力要求进行安装。农业机械皮带传动是利用皮带与带轮之间的摩擦来传递动力的。皮带张力的大小很重要,过大会加剧皮带疲劳损伤,过小会引起皮带的打滑。安装时,应注意使皮带的松边在上,以增大带轮包角,可靠传递动力。 四是安装传动皮带时,首先将中心距缩小,将皮带套在带轮上后,慢慢增加中心距,满足规定的初拉力要求,严禁用其他工具强行撬入和撬出,以免对传动皮带造成不必要的损坏。安装传动皮带时两带轮轴线应相互平行。一组传动带的型号要相同,长度要相同,以免各传动皮带受力不均。要采用安全防护罩,以保证操作人员的安全。 2 农业机械传动带安全使用注意事项 一是产品选购的注意事项。要看好皮带轮的型号及选择合适的长度。选择好的品牌并注意其防伪标志。 二是传动皮带都是橡胶制品,因此在使用中要防止油、酸、碱对其腐蚀。在拆卸安装、检查调整传动皮带时,如果手上沾有油脂,要擦拭干净再进行操作,更不要将传动皮带放置在油污中。如果传动皮带不慎沾上油污,请谨慎使用,最好立即更换。 三是机器长期不使用,应放松传动皮带。避免弄上油污,否则应及时用肥皂水清洗。 四是注意传动皮带工作温度不能过高,一般不超过50℃~60℃。传动皮带应保存在阴凉干燥的地方,挂放时应避免打卷。 五是传动皮带靠两个侧面工作,如带底与带轮槽底接触摩擦,则需更换传动皮带。及时清理带轮槽中的杂物,防止锈蚀,以减少V型带和带轮的磨损。 3 农业机械传动带的维护保养 一是在日常检查中要特别注意皮带的磨损情况。如果皮带磨损严重,就会使皮带和皮带轮的接触面积锐减,这时只要用力一压皮带,皮带就深深地下沉到皮带轮的槽内。此外,如果发现皮带表面出现龟裂以及剥落等现象,或者皮带出现滑磨声,表示皮带可能会断裂,必须立即更换。如果不及时更换,皮带一旦在行驶途中断裂,机械将不能正常行驶。 二是定期检查皮带是否有松弛和断裂现象,如有一根松弛或断裂则应全部更换新带。在发动机正常工作的条件下,建议每4年换一次皮带。但发现皮带过度磨损或撕扯时必须随时更换。不同功能皮带的使用情况也影响到皮带的磨损程度。当传动皮带显示出以下情况,就应加以更换:底胶有规律地出现断层、带轮侧壁闪亮或光滑。 三是传动皮带在使用过程中要适当调整。传动系统在使用过程中,要经常检查皮带的张力。传动皮带过松,磨损会加快,而过紧则会使传动皮带拉长,同时还会缩短轴承的使用寿命。正常的张力是:用大拇指按压大小皮带轮切点中间时,能按下15~20毫米为合适。 四是三角形传动皮带在使用过程中,其受力面为两侧,三角形传动皮带两侧成楔形磨损后会自动向内走,继续保持原有的摩擦面。若是三角形传动皮带最窄处与皮带轮的底部接触,两侧的摩擦面就不能正常受力,这时就应该更换三角形传动皮带,否则传递效率会降低。 五是安装带轮时应保证同一回路中带轮槽对称中心面位置度偏差不大于中心距的0.3%。调校不准的情况下可以用直角加以检验。如果在传动轮表面和直角之前出现间隙,就表明存在着轴线不平行的现象。一旦轴线不平行,就必须调校或更换失效的传动轮、传动轮支架或轴。 作者简介:韩鹏,大专学历,公主岭市龙山乡农机技术推广站,助理工程师,研究方向:农机推广。 机械传动论文:液压机械传动控制系统在机械设计及制造中的应用 一、液压机械传动控制系统的原理 液压机械传动控制系统的原理:保持系统内各处压强相等,即保持在系统中的液体能够静止。对不同大小的活塞进行控制,根据不同大小的活塞本身受力能力的差异来调整各处压力,使得小活塞压力相对小一点,大活塞压力则相对大一点,即可保证系统内各处压强相对平衡,液体在系统内能够维持静止不动的状态。通过液体作为介质进行传递来达到能量变换的目的。整个变换过程需要液压控制阀作为控制元件、液压泵作为动力元件、液压马达等作为液压执行元件、管道等作为液压辅助性元件等共同完成。液压泵是一种常用的动力元件又称容积液压泵,能够在系统的运行过程中提供运行所需要的动力,工作原理是容量的变化产生压力的差异。注意事项是,在选择液压泵时应注意液压效率以及能量的消耗问题。液压马达在系统运行过程中充当执行元件,与液压泵的作用刚好相反,其作用是将容积液压泵提供的液压转换成机械能,达到液压对外做功的目的。液压控制系统以及一些辅助性的元件的作用则是建设液压回路,对系统内的液体进行控制,保证系统能够达到预计需要的效果,从而达到满足工作需求的目的。 二、液压机械传动控制系统的优势和缺陷 1.液压机械传动控制系统的优势。(1)高压、高速、高效率。液压机械传动控制系统在控制元件、动力元件、液压执行元件以及液压辅助性元件的共同作用下,使得液压机械传动的功率较传统的液压传动和机械传动要大。同时,系统与微电子技术相结合,使得系统本身高度集成化,能够实现小空间内对功率的准确控制。(2)小型化、轻量化、反应快、惯性小。由于液压机械传动控制系统本身又具有高度集成化的特点,所以系统具有轻量化、小型化、运动惯性小等特征。此外,各种元件的相互协调配合,能够使得系统操作灵活简单,系统内的控制元件可以对载荷做适当调整,从而实现自动变速换挡。并且整个系统与电液联合控制,将会实现机械高程度的自动化控制,能满足人们越来越高的需求,适应时代的发展趋势。 2.液压机械传动控制系统的缺陷。(1)液压系统漏油影响系统运行的平稳性和正确性。液压机械运动控制系统存在漏油的缺陷会导致液压机械传动的传动比率不能得到保存,导致液压传动系统运行的平稳性和正确性受到影响,使得液压传动系统的平稳性和准确性降低,对整个系统的运行以及运行的效果极为不利,进而影响到企业输出产品的质量。(2)温度的变化会导致系统的运动特性发生改变。液压机械运动控制系统对温度要求比较严格,当温度较高时,会改变系统中液体的黏性,从而使得液压机械运动控制系统的运动特性发生改变,造成工作的稳定性受到影响。因此,在系统的运行过程中应格外注意温度的变化,避免运行结果因为温度的变化产生偏差。(3)故障的检查和排除工作不易进行。液压机械运动控制系统在运行过程中会因为液压元件的运作产生一定量的金属粉末对机器设备造成污染容易发生故障。同时,一些外部环境的灰尘粉也极易吸附到机器设备上,从而对系统稳定性的运行产生影响。而这些在系统运行中都是不可避免的,又比较复杂对故障的检查和排除会造成很大麻烦。(4)系统运行前需要对系统进行严格的清扫。液压机械运动控制系统在运行前首先需要对系统进行全方位的严格清扫,最大限度的避免系统运行过程中一些外界因素可能对系统运行的结果产生影响。 三、液压机械传动控制系统在机械设计及制造中的具体应用 液压机械运动控制系统利用其自身系统的高度集成化能够满足各个领域中企业建设对一些大型的工程装备的需要、较大功率的需求、精度和工作效率较高的需求等。同时,由于其自身兼具惯性小、轻量化、小型化、反应快等特点,使得操作灵活简单,适应各种施工环境和施工条件。在一些自主研发的机械的设计及制造中,液压机械运动控制系统能够充分的发挥作用。机械设计可以跟液压机械运动控制系统的工作原理相适应,借助系统自身的各种优势不仅能弥补传统机械传动和液压传动的缺陷,而且将二者结合起来以后对机械制造的难度的降低,精准度的提高以及工作效率的大幅度提升都有促进作用。此外,液压机械运动控制系统能够较容易实现自动化的控制,将其引入到机械设计和制造的应用中,能够促进机械设计和制造的自动化进程,对机械业的发展具有极其重要的意义,是未来机械设计和制造的发展方向,能够较大的改善产品的质量,缩短产品生产周期,促进产品功能的高效,有效的满足人们对机械产品越来越高的要求。液压机械运动控制系统已经广泛应用到国防建设和现代建设中机械的设计和制造中了。 四、液压机械传动控制系统在机械设计及制造的应用中存在的问题 随着液压机械运动控制系统的提出和发展,液压机械运动控制系统已经开始广泛应用到各个生产领域,并为人们的生活带来了极大的便利。但是,在目前的系统中仍然存在着一些缺陷。一个突出的表现就是,我国目前液压机械运动控制系统中使用的一些动力元件、控制元件、辅助性元件、执行元件等都需要从国外进口,并且在国际范围和其他发达国家相比有明显的差异。根据液压机械运动控制系统的工作原理以及一些重要元件在系统运行过程中充当的角色,重要元件在系统运行中的重要性可想而知,重要元件的水平直接影响着液压机械运动控制系统的完善性以及功能的高低。因此,要想机械的设计和制造业能够自主创新稳固的发展,应该重点弥补液压系统中重要元件存在的缺陷,学习借鉴并实现创新,提高液压元件的功能和适应性以及液压机械运动控制技术。只有这样,才能从根本上发展我国的液压机械运动控制系统,并提高其在机械的设计和制造上的应用,带动各个行业领域的共同发展进步。 总结 液压机械运动控制系统,是一种新型的技术,能克服传统机械传动和液压传动的缺陷,运用液压使能量进行转换的原理,并通过控制系统进行一系列的控制,实现机械循环运转的目的,对各类需要大型设备的企业建设具有重要作用。将其运用到机械的设计和制造中能提高工作效率、产品质量,更好的满足人们的需求。但其在发展过程中,仍然存在一些不足,尚需进一步的改善和发展。 (作者单位:空军南京航空四站装备修理厂) 机械传动论文:伺服机械传动链刚度分析 摘要 :在伺服系统中,传动链刚度是影响伺服性能的关键因素。本文主要对伺服机械的传动链刚度进行了特性分析及影响因素分析,在此基础上结合工程实际给出了传动链刚度的一些验证估算算法。 关键词 :伺服机械 传动链 刚度 引言 在伺服系统中,机械结构占有比重很大,优良的机械结构是伺服系统的基础,没有该基础,即使有再好的伺服技术也发挥不了作用。因此如何提高动态性能成为机械结构设计的难点。一般常用机械谐振频率的高低来衡量系统的动态性能[1],式中,K为传动链等效刚度,JA为负载转动惯量。目前,有两个可使谐振频率提高的方法,一是减小转动惯量。一般结构设计的目的就是减小转动惯量,但由于限制因素比较多,如果要达到一定的精度和承载能力,那么结构件就不可太单薄,这样会使重量和惯量都有所增加;二是提高(传动链)刚度,提高传动链刚度并不会明显增加转动惯量。 1、传动链刚度特性 传动链刚度是指传动链承受载荷时发生弹性变形的程度。当电机驱动负载运动时,因为受力不同,会令伺服机械系统的所有零部件都产生不同程度的弹性变形,这会降低整个系统的结构谐振频率,同时限制伺服带宽,从而影响伺服系统的稳定性、动态响应和伺服精度。因此,提高传动链刚度可提高整个系统的谐振频率,保证传动精度。 对于传动链来说,每根轴的扭转刚度折算到电机轴上,各轴刚度需除以减速比的平方。那从电机轴的角度来说,如果各轴按等效刚度条件来设计时,就需要相当大的末级输出轴直径,然而很难将这一设想在结构设计中实现。显然,传动链的末级就是传动链刚度的薄弱环节[2]。 2、影响传动链刚度的因素 影响刚度的主要因素有材料及其结构形式。增加刚度就会选用弹性模量较高的材料;而通过扭转刚度的公式可知,轴的扭转刚度与轴直径的四次方成正比,那么在结构允许的前提下,增加传动链末级轴的直径可明显提高刚度[3]。 设计传动链时,由于负载转动轴的本身刚度比较强,传动链的末级输出轴以及输出轴上的零部件就尤为关键,故而影响刚度的薄弱环节不适合安排在传动链的末级输出端。 在总传动比一定且结构尺寸许可的情况下,增加传动链末级速比,可以使末级输出轴的折算刚度相应提高。 3、传动链刚度的验证估算 伺服机械系统是精密的传动系统,通常为了减少弹性变形对伺服系统的影响,需在方案设计阶段对传动链刚度进行验证估算。 3.1 霍尔兹法计算验证 传动链的刚度是由扭转引起的,对传动链的每根传动轴来说,它的刚度主要是由轴的扭转刚度、齿轮轴弯曲变形引起的附加扭转刚度,以及齿轮的弯曲变形引起的扭转刚度串联叠加组成。一般计算时,分别计算每根传动轴上的各因素影响刚度,再按照串联系统等效刚度算法得出各传动轴的刚度。 现以某伺服系统为例,对传动链刚度的计算作简要介绍。图1是其双链伺服传动系统的结构简图,该系统是电机驱动减速机带动末级齿轮传动。在此传动链刚度计算时,选择轴的扭转刚度、齿轮轴弯曲变形引起的附加扭转刚度为主要影响因素。 齿轮传动链中齿轮轴的支撑方式有简支梁和悬臂梁,不同支撑方式下的齿轮轴弯曲刚度KW按各自方式计算,有辅助支撑的简支梁在计算时,可将该梁分为两段简支梁计算其各自的弯曲刚度后串联计算该梁的总刚度。本文示例中的齿轮轴为悬臂梁。 K为伺服传动链总的等效刚度。文中示例仅为简单的一级双链传动,伺服传动系统通常是多级传动,为了方便计算,一般都将其转化成等效直线系统,计算方法依据以上算法类推。 3.2 简要估算 上述的计算方法比较繁杂,因为传动链输出端是刚度比较薄弱的环节,故在实际工程中对刚度进行估算比对时可先进行简单的估算。通常情况下主要考虑末级小齿轮的扭转刚度对系统的影响,对末级小齿轮在ansys下进行模拟加载,求解出其扭转变形,再通过刚度的原始公式进行计算。 4、结论 本文分析了传动链刚度特性,结合工程实际情况,简单罗列出了传动链刚度的验证估算方法,可供结构设计人员在伺服传动链设计时进行参考。 机械传动论文:机械传动科学技术的发展历史与进展探讨 【摘要】在机械方面,主要包括三个部分,分别是原动力,传动和执行系统,三者是环环相扣紧密相连,原动力系统结构较为简单,主要负责给机械的运转提供相应的动力,相反执行系统种类就比较多。而我们通常所说的传动系统就是一种结合起来的系统,它既起到输出动力的作用,也起到执行的作用。传动系统在当今机械的发展中尤为重要,其优劣也是衡量一台机械好坏的重要指标,一个好的传动系统不仅意味着高效性,并且还具有多功能性和使用寿命长等优点,所以传动系统的优化和发展一直是当今机械领域的热点课题,本文针对机械传动系统的发展历程和前进方向作了相关的介绍和探讨。 【关键词】机械制造;传动系统;机械传动 1 机械传动的种类及起源1 当今机械的传动方式主要有以下几种,带传动、链传动、曲柄连杆传动、齿轮传动等。当然随着科技的不断发展,也有很多新兴技术应用在传动方面,使得传动系统的局限性变小,传动系统的发展所涉及的领域也会相应的扩宽,难度也就会相应的增加。但不管怎样,机械传动仍然是当今机械传动领域的主流,一个的传动系统的好坏直接决定了机器的优良与否。随着我国改革开放的进行,邓小平同志强调科学技术是第一生产力,使得我国各行业技术领域有了飞跃式的发展,尤其是最近这三十年,机械传动技术更是得到了日新月异的发展,当然机械传动技术的发展是与机械本身的发展离不开的,两者相辅相成,相互推进,传动技术的发展对于当今社会生产力的发展有着极其重要的作用,能够帮助我们解决生产过程中的很多问题,使我们的生产力得到飞速的发展。在古代,我国是世界上生产力最强的国家,最主要的原因是我们的农业文明发达,能够运用很多的机械原理去服务人们的生产和生活,现在想想觉得祖先们的智慧真是令人叹服啊,他们所发明的齿轮结构,在指南车方面的应用极大的提高了当时人们的生产效率,指南车更是在20世纪中期在美国进行展览。早至战国时期,齿轮已然诞生,但将齿轮运用于实际生产却花费了几百年的时间,在此期间人们也在不断地探索,直至宋代人们才发明了指南车,不过对于这一说法目前尚有争议。 2 机械传动的发展历程 据史料记载,机械传动的产生大致可以追溯到三千年以前。很早以前在罗马时代,人们用水力驱动齿轮来碾磨稻谷,使得传动首先出现。最难得的是瑞典人率先发明了斜齿轮技术,虽然只是用石头做的一点斜齿轮的样子,但却是传动发展史的一个伟大的进步。 到了14世纪,时钟被人们发明了出来,始终是起到计时的作用,因此时钟的机械设计要求就需要更加精准,这就使得时钟内部的零部件必须很精细,而这些零部件很多都是齿轮或与齿轮相关的结构,而最开始出现的木齿轮显然已经不能满足人们的要求,于是即有人开始研究能否用金属来制作齿轮,使得齿轮既能够满足精度要求,又不至于体积过大。到了18世纪的初期,人们发明了蒸汽机,而这一发明使得英国的工业革命迅速展开,蒸汽机也被广泛运用于个各行各业,英国的生产力大大提高,经济更是迅猛发展,一跃成为世界第一大国,自称为日不落帝国,由此可见机械传动的进步对于推进一个国家发展的重要性。蒸汽机其实也是由机械传动系统构成的,由于蒸汽机的动能更大,所以机器内部零部件的冲击力也会变大,而齿轮这种结构在较大冲击力情况下会损坏,这就使得高精度和高强度的金属齿轮的诞生迫在眉睫。 到了19世纪末期,电动机开始出现,随之出现的还有内燃机,这又是机械传动发展史上的一个伟大进步。紧接着在20世纪初期,更加先进的摆线齿轮和渐开线齿轮也开始出现。1940年左右,齿轮形状的设计和计算也得到了飞跃的发展。到了20世纪60年代,航天技术也在飞速发展,人们不仅在争夺地球上的空间,对于宇宙的争夺也是如火如荼,航天技术对齿轮的精度要求更高,因此齿轮精度在你这一时期也得到了飞速的发展。到了20世纪90年代,齿轮被广泛运用于各行各业,基本上所有机器都依赖于齿轮的传动,因此齿轮的故障诊断和排查监控显得尤为重要,人们根据传动系统的力学原理,开发出了相应的排查故障的方法。 3 机械传动的发展新方向 在传统的机械传动发展史上,机械传动的优化往往只会在宏观上对齿轮的形状,大小,表面粗糙度,平面度等等参数进行设计和调整,而随着现代科技在围观领域的发展,高新技术材料如纳米材料、陶瓷材料等也在高精密的卫星中得到使用,材料其实对于机械的发展也是至关重要的,材料的性能好坏也直接能决定机械传动性能的好坏,由于不同的材料性能各异,因此机械传动也因为材料的突破而有了更加长远的发展,机械的发展离不开材料科学的发展,而材料的发展也依赖于机械的发展,未来机械传动的进步将不再依赖于系统的机械结构,更多的是取决于机械传动系统的材料,因此不断探寻能够优化传动系统的材料将会是机械传动未来发展的主题。 机械作业不一定是在那种常规的环境中,有时候被发送到真空的宇宙中,也可能作业在高重力的深海中,以及腐蚀性的环境中,也有可能会工作在很强的电磁场中,像这类特殊的环境,我们的机械传动要保证不受影响,必须有与之相适应的传动系统,如果机械的传动系统不能满足机械使用环境的要求,那么不论这个机器多么精密高效,都将毫无意义。除此之外,微机械的重点研究对象也就是微型传动系统,由于微型传动系统体型很小,难免会使得其性能与普通的机械传动系统有所差别,如何在缩小机械零件体积的同时,使得机械的传动性能不受影响甚至更加优越,这需要我们更加深入的研究,因为体积减小意味着接触面积的减小,在散热,齿轮啮合以及传动等方面都需要仔细的探讨,不断研究和探索,设计出最合理的方案。 4 结语 21世纪是个科技迅猛发展的时代,尤其是信息能源技术和机械制造技术更加是突飞猛进,在很多方面都得到了充分的发展,但这显然还是不够的,我们必须清醒的认识到我们还是处在社会主义初级阶段,我们的首要任务还是要大力发展生产力,而生产力的发展离不开工业和农业,而工农都需要有先进的机械设备来促进生产力和生产效率的提高,所以机械传动技术的发展仍然会是社会生产力发展的主题,我们不能满足于已经取得的成就,要以更加饱满的热情投入到机械制造的洪流中,促进机械传动科学技术的发展,当然,机械传动科技的发展不是我们一两个人能够推动的,还有赖于广大研究人员的进一步探索。 机械传动论文:机械传动系统控制模块设计与操作 摘 要:随着科技化不断发展,机械传动系统作为大多数机器的主要组成部分,需要对其控制模块进行总体设计思路,并实现传动系统控制稳定操作。在这个过程中要运用Visual Basic6.0、Visual LISP及Visual FoxPro6.0来进行共同开发。在进行控制接口程序时,要对数据进行自行的运行和传递。本文就着重介绍了在机械传动系统中控制模块的程序接口设计技术。将机械传动模块根据系统进行划分,可以实现5种控制模块的任意排列和组合。在组合中有5级传动方案,在自动连续中实现总体设计的计算、承载能力的计算及传动零件图来绘制。 关键词:模块;传动系统;机械;设计 1 引言 在机械传动系统中,大多都是由于若干种串联形成的展开式、同轴式的多级系统。对于较为常用的单级机械传动而言,传动的零件在设计工作中存在强度计算、公差查询及自动绘制等,这些都可以实现可视化语言的协同开发,来完成可视化机械设计。在机械传动系统中控制模块设计是通过模块化设计方法来完成的,将基础模块作为单级可视化的机械设计,并不断的进行机械传动系统控制的开发,这样便会提高常用机械传动系统控制的设计质量及效率。这种开发模式可以解决传动系统在总体设计上的问题。主要是对传动系统的方案问题进行正确的解决。在进行传动系统方案的设计时,方案对系统具有随机性问题,但如果利用人工判断,这样系统使用便会较为灵活。但会存在干预较多,人工的劳动量较大,有着较低的效率,在开发方面较为复杂。对机械传动系统进行开发有这样两个较为关键的因素,一个是要对用户所选择的传动系统方案进行准确有效的判断,这包括传动级数传动类型、传动比及传动效率,另一个是对传动方案所匹配的各个基础模块进行自动的交换问题。 2 机械传动系统控制模块设计 在对机械传动系统进行模块设计时,要采用正确的设计方法,对系统功能进行合理的划分,可以将其划分为主、从模块,并利用调用的顺序及深度,将其继续划分为四级模块,具体如图1所示。 图1 系统功能模块结构示意图 在进行控制模块的设计时,可以将主模块分为四个子模块,在进行子模块设计时,主要是体现用户输入工作机的工作参数,并进行电机类型和同步转速的选择,从而使得若干种传动选择,并将相应级数的传动方案进行组合。在进行各级传动的传动比及传动效率选择的时候,可以实现传动系统与原动机的确定,从而确定工作机之间的联轴器是否可以完成使用。并对用户进行理论总传动在误差范围之内的基础下,实现各级传动比的准确修改,并利用各级传动比、功率、转速浏览的允许,将二级模块与方案匹配的传动设计计算模块进行调用,从而实现自动地依次调用,使公差数据库查询模块与传动零件自动绘制模块能够依次进行调用。 3 控制模块设计开发平台及操作计算 对一级模块与二级模块中的单级传动设计计算模块,可以运用Visual Basic6.0来进行开发,二级模块中还存在数据库维护模块,这与三级模块共同利用Visual FoxPro6.0来进行开发。这些都是通过将模块进行编码翻译的过程,成为可执行文件。但对于四级模块,其是不能够进行编译过程,其绘图模块是利用Visual LISP开发,并保存为.lsp文件,来在AutoCAD平台完成运行过程。 在机械传动系统中控制模块操作关键技术方面,模块在保存为文件时,在运行顺序上存在于数据之间的传递。这些传递都是通过各个模块的接口程序来实现的,所以这便是系统在开发中的关键技术。 对“设计”子模块的接口程序设计,为了操作更为便利、带给我们更深刻的记忆力,可以采用这样一些措施。 (1)BasDeclare模块进行全局建立,并将5个全局数组及1个全局变量进行定义过程。 (2)将1个文本框对象及4个对象数组进行在主输入界面的设置。这主要分为两个步骤,一是将文本框对象txtJishu来为用户进行传动级数的提供,并再将级数存储在变量Jishu中。二是对框架对象数组framel,进行传动类型组合框架对象数组的安置,及传动比文本框对象数组textl和传动效率文本框对象组textX的安置。从而形成具体的关系对应。 (3)对jishu个框架对象数组中的元素可见 这是利用文本框对象txtJishu的改变事件过程,使得其中的framel个对象数组中元素都可见,但其他的元素则不可见。 (4)对用户的输入进行接收 利用命令按钮对象在Click事件的过程中,完成对用户选择的接收机各级传动类型名称、传动比及传动效率的输入过程。 在进行“设计”子模块的接口程序中,要将传动比修改界面中的使命按钮进行写入时,主要包括这样两个核心部分。一是对修改后的各级传动比要进行数组lduan()的存入,二是对调用的数据进行逐级实现,并将数据进行传输。 4 结束语 机械传动系统控制模块的设计和操作可以采用可视化的多平台进行协同开发技术的利用,这样可以将不同的平台特长都能够发挥出来,更好的实现自动连续的机械传动总体设计、各级承载能力的计算以及公差数据库的查询和传动零件图的绘制。对于关键的开发技术要进行细节上的注意,并善于利用对象数组及变量数组,从而更好的实现程序模块间的正确调用及数据的传输。 机械传动论文:机械传动系统扭转振动的有限元分析探讨 摘 要:对于大型机械的传动系统来说,扭转振动的有限元分析是确定其是否发生共振的主要方法。文章用有限元分析方法对机械传动系统扭转振动进行具体的研究,并基于灵敏度分析对传动系统的模型进行了修改,最后分析了扭转振动频率的概率分布,从而得到了在假设参数分布下系统不发生扭转振动可靠度,为研究人员对机械传动系统的振动分析提供了新的思路。 关键词:机械传动系统;有限元分析;扭转振动;可靠度 引言 随着现代机械工业技术的发展,越来越复杂的大型机械开始广泛应用于我们的生产和生活,在大型机械设备的设计阶段,对其动力传递系统的分析也越来越困难。在传统设计中,传动系统的分析计算往往是一项非常复杂的工作,手工调整参数计算,不仅劳动量大、效率低,而且往往因为简化过多而导致结果偏差过大。在现代设计中,人们可以借助于计算机仿真技术对其传动系统的动力学特性进行仿真模拟,对传动系统的传动型式、布局、结构等进行预估,从而以较低的制造成本获得最优的传动效果。基于这些方面的考虑,对大型机械传动系统的有限元分析,对系统的性能、传递方式、振动、固有频道等进行分析研究,具有很重要的理论价值和社会效益。文章对机械传动系统中的扭转振动进行了具体的探讨,尤其对系统的固有频率、振动以及不发生共振的可靠度等进行详细的论述,为大型机械的设计人员提供了有效的借鉴,同时为传动系统扭转振动的有限元分析的研究者提供了思路。 1 机械传动系统扭转振动的有限元分析探讨 1.1 机械传动系统扭转振动的有限元分析概述 传动系统的扭转振动问题是现代大型机械设计中的热点问题,主要是因为机械传动系统是一个连续、复杂的质量系统,很难进行模型简化和计算。目前工程机械中应用最广泛的一种扭转振动模型是当量扭转振动系统,它的建模方式是将惯量与轴段刚度向某一轴线转化,然后采用集中质量法,轴的刚度按两个集中质量件的有效长度计算,忽略齿轮以及轮齿的弹性,从而得到一个包含惯量、弹簧、阻尼的集中质量模型。 1.2 机械传动系统扭转振动的振动特性分析 一般来说,机械传动系统的振动由三个特性决定:固有频率、振型和频响,而系统共振会使系统的这三个特性得到很大改善。 对于复杂机械传动系统的扭转振动来说,共振是对传动系统破坏最大的,也是任何一个机械传动系统极力避免的。在整个传动系统中,每个元件和系统都有固有频率,传动系统本身也有自己的弯曲频率、扭转频率,一旦设计不当,就会发生严重的共振问题,对设备造成极大的损坏。通常来说解决共振问题需要从三个方面入手:振源、传递路径、振动体。其中振源的改变有两种方法,一是改变激振力的频率,二是改变激振力的大小;传递路径的改变主要是通过改变传递元件自身的大小、形状;振动体是指发生共振的元件或系统,改变振动体就是通过改变弹簧刚度、集中惯量单元的转动惯量改变振动体的固有频率,从而避免发生较大的共振。 1.3 机械传动系统扭转振动有限元分析的理论分析 对大型机械传动系统进行的有限元分析,需要对有限元模型的修改理论进行推导,其中扭转振动特征值灵敏度计算和模态匹配分析是理论推导的最重要组成部分,下面是具体的推导过程: 实践经验证明,利用这种计算机仿真方法对大型机械传动系统的扭转振动进行分析,有三个优点:(1)基于灵敏度分析的模型改变是可行的;(2)使用此种方法对模型修改,从而对系统不发生共振的可靠度进行不确定性分析,效果非常好;(3)通过模型修改和不确定性分析的机械传动系统不会发生共振。 2 结束语 文章对大型机械传动系统的扭转振动进行了有限元分析,并对系统模型的修改和不确定性分析理论进行详细的论述,为机械传动系统进行振动分析提供了一个新的思路。 机械传动论文:浅谈煤矿机械传动齿轮损坏原因及改进方法 摘要:在我国煤矿机械的使用中,受煤矿工作环境恶劣和工作时间比较长的影响,煤矿机械事故的发生频率非常频繁,其中煤矿机械传动齿轮的损害是煤矿机事故发生的主要导火线,对煤矿工作的安全运行产生着重要的影响。基于此,文章从煤矿机械传动齿轮损坏的原因出发,对其改进的方法进行了分析和总结。 关键词:煤矿机械 齿轮传动 损坏与改进 0.引言 煤矿机械生产设备中,由于传动齿轮的承载能力和精度都比较高,且拥有着恒功率传动的优势,因此,在煤矿生产中的使用范围非常广泛。但是,传动齿轮使用范围的广泛在某种程度上就增加了它的工作强度,以此导致着传动齿轮的损坏,降低着煤矿机械设备整体的使用性能,给煤矿企业造成了巨大的经济损失。受这些因素的影响,加强对煤矿机械传动齿轮损坏原因的分析,从分析中找出改进的方法,对煤矿企业的生产和发展有着重要的作用。 1.煤矿机械传动齿轮损坏原因分析 从煤矿机械传动齿轮损害的形式分析,其主要为:轮齿折断、齿面胶合、齿面点蚀、齿面塑性变形四种,并主要是由煤矿生产中对机械传动齿轮设计和选材不合理、热处理和加工制造不合理、齿轮安装和使用中缺陷的存在所引起的[1]。 1.1设计与选材的不合理 煤矿机械齿轮具有着机械类型多、低速重载齿轮多和井下工作环境差的特点。但是,目前煤矿机械传动齿轮在设计功能上,尚不能完全的满足这些特点,也无法满足煤矿机械化技术发展的需要和设计参数上的技术要求。在煤矿机械的实际工况和使用条件上,不仅缺乏专项切实的实验,还缺少着一定的针对性。同时,在部分标准、规范、测试和计算的方法上,还存在不统一和不先进的缺陷。煤矿机械传动齿轮在设计上的不合理,某种程度上就导致着齿轮选择的不合适,以此影响着传动齿轮的使用性能。 1.2热处理和加工制造的不合理 从市场中目前所制作的煤矿机械传动齿轮分析,它们在煤矿生产中的使用标准尚不达标,此时,对锻造齿轮要求的忽视就导致传动齿轮在煤矿使用中气孔的出现。在此基础上,由于传动齿轮在热处理上的质量也没有达标,以此导致着齿面硬度的不均匀,齿面出现淬火裂纹,在内应力过大的情况下导致着齿轮破裂情况的出现。同时,受煤矿工作环境的影响,煤矿机械传动齿轮在使用的过程中会渗入不同的碳层,以此导致着齿面粗糙度不合格现象的发生,对齿轮的承载能力和使用寿命都产生着严重的不良影响。 1.3安装与使用中的缺陷 煤矿生产中对机械的使用性能要求非常强大,但是,目前很多的煤矿机械设备在配置上都不是非常的完善,煤矿开采中对测量仪器的使用经常被忽视,以此导致着齿轮在安装的过程中,与质量上得不到有效的保证,并无法良好的满足齿轮安装的标准和要求。煤矿机械传动齿轮安装中,安装水平度、平行度和中心距不合格的现象时有发生。同时,在煤矿工作比较繁重和机械设备量比较大的情况下,齿轮定期清理和油脂的定期更换工作也无法得到良好的实施,以此导致着齿轮中杂质、缺油、漏油和齿轮润滑度不足情况的发生。煤矿器械传动齿轮的安装和使用中,这些问题的存在都导致着齿轮断裂、胶合、磨损等损坏形式的发生。 2.煤矿机械传动齿轮损坏改进方法研究 2.1设计与选材上的改进 在煤矿传动齿轮的设计上,齿轮在不加大外形尺寸时,如何提高它的强度和使用寿命是一个急需解决的问题。从煤矿对机械传动齿轮承载能力的需求出发,其弯曲的极限强度需要增加到1200MPa,在耐久性强度的接触上需要增加到1600MPa,因此,煤矿机械传动齿轮与设计上的要求需要从技术攻关和设计参数的优化上进行。其中,设计优化的实施中,强度计算公式的修正、齿轮结构的优化、加工和处理工艺的改进、装备需求的提升等均包含其中,并需要根据煤矿机械传动齿轮中的实际工作情况严格进行[2]。在齿轮材料的选择上,需要从齿轮的强度、韧性和工艺性能需求三个方面综合的考虑。在工业技术比较发达国家的齿轮钢材使用,以及我国工业的实际发展情况上可以得出,采用低碳合金渗碳钢制造齿轮,其在接触和弯曲的疲劳寿命上和普通电炉钢制造的齿轮相比较,能够有效的提升3-5倍,在齿轮的极限承载力上能够提高15%-20%。 2.2加工工艺和热处理的改进 煤矿机械传动齿轮在加工的过程中,其粗、精滚的工序要求需要分开进行。实施的过程中,先采用滚刀进行粗切,再采用专用的滚刀实施精滚齿,以保持滚刀的精度,对于切齿深度的控制需要采用百分表进行控制,精滚齿滚刀的齿形误差需要控制在0.03mm以内[3]。同时,齿形加工的精度需要达到9级,齿面的粗糙度一定要和设计的要求符合,由于齿面粗糙度好的齿轮在使用寿命上和粗糙度差相比能够提高15-20%,为了提高齿面的粗造度,磨齿后可采用振动抛光或电抛光进行。在热处理上,可将碳、氮共渗工艺应用其中,通常情况下,碳、 氮的伸入深度能够控制在0.02mm以内,这样不仅能够硬化齿轮表层,还能产生压应力,和单纯采用渗碳齿轮相比较,强度极限应力提升了13%以上,使用寿命能提高1倍。 2.3安装和使用的改进 从煤矿机械传动齿轮的使用情况分析,减速器齿轮副的安装精度对齿轮的使用寿命、承载能力和磨损程度都产生着严重的影响。因此,传动齿轮的新安装和检修与更换后的安装,都要严格的按照安装的技术标准和准则进行,尤其在齿轮轴心线的平行度、水平度和中线距上,一定要达到安装的技术要求和质量标准。对于新齿轮,投运前需要进行充分的跑合。在使用的过程中,为了增加传动齿轮的润滑度,减少磨损、胶合和断裂现象的发生,可根据各种润滑工况对齿面的强度的影响具体的实施,合理的选择润滑油的种类。首先需要从齿轮的接触面材质的局部弹性出发,然后对齿轮共轭啮合中,切点部位外滚、滑的运行特别处理。 3.结语 综上所述,我国煤矿生产中机械设备事故的频繁发生是一个急需解决的问题,在这些机械事故中,传动齿轮的损坏是造成煤矿机械设备无法正常运行的一个重要原因。此时,加强对煤矿机械传动齿轮损坏原因的分析,从原因中有针对性的探索改进的措施,这对煤矿机械设备事故的减少和机械设备运行能力的提升,以及煤矿企业经济效益的增长都有着重要的发展意义。 机械传动论文:机械传动科学技术的发展历史及其研究 摘要:机械系统中的传动有三种,分别是机械传动、流体传动和电传动,其中接卸传动具有精度高、响应快、传动效率高等优点,人们的生产生活中应用到的机械传动有很多,机械传动在生产生活中占有主导地位。本文对机械传动系统研究的重要性进行了简要分析,并概括总结了机械传动科学技术的发展历史和机械传动科学技术的研究。 关键词:机械传动;科学技术;发展历史。 一、机械传动系统研究的重要性 在机械系统中工作机、原动机和传动机是其三大基本组成部分,机械系统的原动机为机械系统的运动提供了基本的动力,工作机是机械的具体功能执行系统,机械功能的种类有很多,这就使得工作机的结构形式和运动方式存在一定的差异。原动机的运动具有单一性和简单性特征,工作机的运动具有多样性和复杂性特征,二者之间存在矛盾,因此,在机械系统工作的过程中需要使用传动机将原动机的运动和动力大小、方向进行转换,将其传递给工作机,使得工作机能够正常运转。在机械系统中的原动机运动和动力输出无法满足工作机的工作要求时,就必须将传动机应用到其中。随着科技的快速发展,机械系统开始朝着高速、高效、精密、多功能的方向发展,因此,人们的生产生活中对传动机的功能要求越来越高,机械系统的工作性能、能源消耗和振动噪声大多取决与机械传动系统的性能,因此对机械传动系统进行细致的研究是十分必要的。 二、机械传动科学技术的发展历史 机械传动是机械系统的重要组成部分,在机械诞生的同时就已经出现了机械传动。早在中国古代,指南车这种早期的机械就安装有累死齿轮传动的装置。14世纪,时钟的发明促进了齿轮传动的发展,人们开始研究金属齿轮传动,并在排水装置中采用大型机械传动系统,将风力机械传动装置用于工厂生产中,推动了制造业的迅速发展。18世纪初最早的蒸汽机诞生了,被运用到矿井排水、铁路机车和加工机械中,这就意味着机械传动的需求在极大程度上得到提升,此时,以水能为动力的机械传动系统在纺织和冶金工业中得到广泛应用。19世纪末,电动机和内燃机诞生,这些原动机的产生促进了机械传动的发展,并使机械传动在船舶、制造厂、发电站和铁路机车中得到广泛应用,但是交通和工业的发展对机械传动的需求也逐渐提升,实现机械传动的可靠性成为机械工业发展的主要目标。20世纪初期,摆线齿形和渐开线齿形的齿轮传动诞生了,这些齿轮传动在船舶、铁路机车中得到应用,且对齿形机械传动的精度要求越来越高,齿轮传动设计开始受到重视和关注。20世纪40年代,渐开线和非渐开线齿轮传动的齿形计算方法得以问世,多采用几何学分析方法对其进行计算。20世纪50年代,在大量机械传动试验研究的基础上,齿轮传动设计更加精细,齿轮传动设计要充分考虑齿轮表面的接触强度、弯曲强度和荷载,并将其应用到汽轮发电机传动系统的设计中,有效提高其承载能力。20世纪60年代,机械传动被应用到宇航技术发展中,火箭推注系统对机械传动装置的要求很高,要求其具有体积小但、承载能力大的有点,从宇航飞船安全性角度出发,对宇航机械装置的可靠性要求也更高,细致研究宇航飞船中的机械传动装置和传动装置材料性能,才能确保机械传动装置在宇航技术中应用良好。20世纪70年代,机械传动研究中的空间啮合理论研究成为研究的热点,这些研究成果被应用到新型传动装置的开发中,这在极大程度上推动了机械传动的科学发展步伐。在不同工作条件下,使用齿轮润滑油等添加剂能有效提高机械传动的使用性能,并延长其使用寿命。20世纪80年代,空间啮合理论的研究已经取得了相当可观的成果,空间啮合理论的研究已经达到了很高的水平,空间啮合齿轮受载接触分析方法诞生出来,在应力分析中得到广泛应用。此时,航空、船舶工业中的机械传动振动噪声问题成为人们关注的重点,在机械传动设计的过程中以减振降噪为主要目的,航空、船舶机械齿轮传动材料质量的控制更加严格,成本低、重量轻且润滑性能良好的非金属材料被运用到齿轮传动系统生产中。20世纪90年代,以齿轮传动和带传动为主的力学机械传动成为业界研究的热点,研究的主要目的是减振降噪,对多种类型的齿轮传动系统进行拓展研究。 三、机械传动科学技术的研究 21世纪时科技信息高速发展的时代,先进的信息技术、能源技术、环境保护技术、新材料技术和制造技术成为科技发展的重要技术手段,这些科学研究成果和先进的技术手段成为机械传动科学技术发展的基础。 1.机械传动具有信息化和智能化特征 目前,我国的机械传动呈现出信息化和智能化特征,机械传动研究中要将先进的计算机信息技术、控制技术和机械传动技术有效的结合起来,根据机械系统中原动机和工作机效率特征、功能要求的基本特征,使用计算机技术实现机械传动的智能控制,并对机械传动功率和速比进行实时控制,实现原动机和工作机的最佳匹配和有效协调,才能使得现代化机械装备呈现出自动化、信息化和智能化特征,例如,汽车生产中广泛应用到机械传动理论,并将机械传动的信息化和智能化应用在汽车自动变速传动中。 2.机械传动动力系统具有节能和环保作用 机械传动动力系统的节能和环保既包括传动系统本身的节能环保作用,还包括机械系统中原动机和工作机的节能和环保,在机械传动系统节能环保设计上,使用无污染的润滑剂能有效避免环境污染,并对以行星传动为代表的分流传动进行研究,使用功率流程设计方法实现机械传动系统的分流传动功率流的均载和协调。机械传动系统设计中,充分考虑原动机和工作机的节能和环保作用,根据原动机和工作机的功率和速度对传动系统进行合理设计,使原动机和工作机实现最佳匹配效果,确保原动机拥有最高效率的同时排放的污染物最少。例如在汽车生产中采用多档变速和无级变速实现汽车发动机工作的有效调节,将自动离合器和变速器构成的动力装置结合起来,确保汽车在行驶中达到节能减排的目的。混合动力汽车具有良好的节能环保功能,汽车的混合驱动系统使得汽车的使用性能更佳。 3.材料科学技术与机械传动的有效结合 21世纪的机械传动系统将材料科学应用到其中,促进科学技术的发展。随着新材料的研发,各种新材料在机械传动中的应用得到促进,在极大程度上实现了机械传动科学技术的发展和性能提高。梯度材料、高分子聚合物、智能材料等对机械传动的性能具有十分重要的影响。由表至里呈梯度变化的材料就是梯度材料,由于该类材料由表至里的变化很有规律,因此特别适合用作机械传动零件。高分子聚合物具有良好的耐磨损和润滑性能,在机械传动中的应用较广,塑料齿轮被广泛应用到办公设备中,并且在使用的过程中无需任何润滑介质。随着高分子聚合物复合材料种类的增多,其性能也得到提升。智能材料是通过信息技术来控制的,能有效改变其服役性能,实现机械结构智能可控性的材料。采用智能材料制作机械传动装置,能通过智能材料适时控制实现机械传动系统减振降噪的目的。 总结 通过对机械传动科学技术的发展历史和研究的分析可知,机械传动是机械系统的重要组成部分,机械传动科学技术的发展和人们的生产生活水平具有十分密切的关系。21世纪是科技信息高速发展的时代,各领域都应用到机械传动科学技术,将先进的新机技术、能源技术、环保技术和新材料技术应用到机械传动领域中,才能促进机械传动科学技术的可持续发展。
控制系统论文:造纸配浆自动控制系统的设计与实现 导读:纸浆配浆采用绝干量比例控制方式,自治浆池和废纸浆池的纸浆以一定的绝干量配比打入成浆池充分混合,同时送往造纸车间的成浆的浓度需要控制在工艺给定要求范围内。控制程序采用自行开发的组态软件DDCRun进行设计,显示操作程序使用VisualC++6.0开发,接口程序利用WinDriver进行开发。在本系统中,控制程序采用软件组态方式实现。 关键词:纸浆,软件组态,动态链接库,DDCRun 0.引言 随着造纸机车速的提高和设备的更新,原来的配浆箱方式配浆已逐步被管道配浆方式替代,而在管道配浆方式中,采用的三种配浆方式包括流量给定控制方式,比率自动控制方式和绝干量配比自动控制方式。配比自动控制方式按参与配浆的绝干纤维量来计算和控制各种浆的配比,具有配浆效果好,浆种配比稳定等优点。 1.配浆自动控制系统总体设计 纸浆配浆采用绝干量比例控制方式,自治浆池和废纸浆池的纸浆以一定的绝干量配比打入成浆池充分混合,同时送往造纸车间的成浆的浓度需要控制在工艺给定要求范围内。为了保证生产的正常运行,防止成浆池缺浆和满浆,在控制废纸浆和自制浆的绝干量配比同时,需要控制废纸浆和自制浆的浓度和成浆池的液位。 2.配浆自动控制系统的硬件设计 2.1 硬件结构 2.1.1浓度的检测与控制 浓度计采用武汉宇通仪表有限公司的DBNZ-1200型的动刀式纸浆浓度变送器,电动调节阀选用上海中泰自动化仪表厂的ZAZC型电动调节阀。 2.1.2流量的检测与控制 流量计采用上海光华仪表厂的LDG-150S型的电磁流量计,检测精度为0.5%,长时间测量累计误差小于1%。伺服放大器采用上海自动化仪表十一厂的ZPE-2010型伺服放大器,变频器采用日本富士通公司的5000G11S/P11S变频器。 2.2 硬件抗干扰技术 在此主要采用那RC滤波抗干扰技术。我们选用了光电隔离的多功能HY-6040A/D板,该板使用三总线隔离的形式,使其抗干扰能力大大增强。在此基础上,我们在810接口板上设计了RC滤波电路。对于变化速度很慢的直流信号,在仪表输入端加入滤波电路可使混杂于信号的干扰衰减至最小,这样我们就有效的提高了系统的硬件抗干扰能力。参考网。 3.配浆自动控制系统的控制策略 本配浆控制系统控制部分可分为绝干量配比控制;废纸浆和自制浆浓度控制;成浆池液位的控制及联锁控制,各控制部分具有耦合作用。 绝干量配比的控制较为复杂,废纸浆、自制浆的浓度、流量变化等都会对配比控制产生干扰,同时配比控制时又要考虑到节省能耗。通过对配比的分析,对配比中比重占较大的自制浆,我们将自制浆泵满负荷运行,而让废浆泵根据给定的配比,采用带有延迟环节的增量PID控制算法控制。 废纸浆和自制浆的浓度的控制,由于两者相互不影响,且受其他影响较少,我们分别通过控制相应电动阀的开度来控制加水量,从而控制纸浆的浓度。参考网。采用较为典型的闭环控制策略,控制算法采用增量式PID控制。 纸浆液位的控制,纸浆液位的控制是本控制系统的一个难点,由于搅拌器的动作及液位本身的不稳定,给液位控制带来了困难。参考网。我们采用了带联锁的液位宽限开关控制策略: 3.1 以成浆池液位为主控制对象,设立成浆池液位高低限开关,成浆池液位高于高限开关时,自动关闭废浆池泵和自制浆池泵;如果成浆池液位低于低限开关时,根据自制浆池和废浆池液位要求,确定是否启动废浆池泵和自制浆池泵控制。 3.2 考虑到液位的波动,在对采集的液位数据进行平均滤波的同时,对限位开关值设立宽限,宽限值的大小通过实际试验确定。当液位波动值小于宽限值时,则不动作;只有当液位变化值大于宽限值时才进行相关动作。 3.3 考虑到废浆池与自制浆池的联锁要求,启动废浆池泵和自制浆池泵时必须满足:废浆池和自制浆池的液位必须同时都大于设定的下限值。同时,浓度控制电动阀也产生联锁动作。 4. 配浆自动控制系统的软件设计 在本控制系统中,软件必须安全可靠,可移植性和可扩展性好,参数修改方便,调试简单。本系统软件分为:控制程序,显示操作程序,数据采集程序。各个部分分别开发,并通过DLL结合成一个有机整体。 控制程序采用自行开发的组态软件DDCRun进行设计,显示操作程序使用Visual C++6.0开发,接口程序利用WinDriver进行开发。系统软件的各个组成部分通过DDL实现连接。 4.1 数据采集程序 WinDriver可用于各种接口程序的开发,在本系统中,我们 采用它开发系统的数据采集程序的接口,我们首先使用驱动程序开发工具Windriver创建基于PCI/ISA的设备驱动程序,在此基础上,我们就可以在Visual C++中利用上述工具产生的硬件操作函数编写相应的数据采集程序。同时我们把数据采集程序做成DLL形式,DDCRun控制程序通过调用它实现控制程序和系统硬件的接口。 4.2 控制程序 在本系统中,控制程序采用软件组态方式实现。具有大大缩短开发周期,减轻调试复杂性,方便控制程序修改,系统易于维护等优点。 DDCRun控制组态软件是我们自行开发设计的模块化的控制组态软件,它的各个模块是以DLL的形式存在的。首先编写好控制程序需要的各个功能模块DLL:增量式PID,加减运算,限幅运算,绝干量统计,条件开关,平均滤波等;然后将各个模块添加到DDCRun;最后便可以根据控制策略进行组态设计,设置控制参数和相应硬件接口板卡的地址。 控制程序通过调用WinDriver生成的数据采集程序与硬件直接联接;与此同时,在显示操作程序中,通过调用DDCRun提供的接口函数,实现对控制程序各个控制模块的输入输出读写和控制参数的修改。 在系统调试过程中,我们只须通过软件修改控制算法的参数即可达到预定的控制目标。 4.3 显示操作程序 显示操作程序是本系统必须的组成部分,具有以下特点:界面简单直观,用户操作方便,运行稳定可靠,满足人体工学要求,采用面向对象的编程语言Visual C++6.0设计。根据要求功能模块分为[主界面]、[流量浓度曲线]、[液位曲线]、[报警显示] 、[参数设置]、[统计报表]、[关于系统]、[退出系统]、[密码保护]等九个模块。 为了方便历史数据的查询和以后网络化的需要,我们将所有有关数据保存在关系数据库SQL Server中,通过ADO对象对数据库中的数据进行操作。 ADO是面向对象的OLE DB,它继承了OLE DB技术的优点,并且对OLE接口作了封装,定义ADO对象,使应用程序的开发得到了简化。ADO技术属于数据库访问的高层接口,其主要优点是易于使用、内存支出少和磁盘遗迹小。与DAO和RDO类似,ADO也是一种基于对象的集合 . 主界面 主要实现重要参数的显示,纸浆动态显示功能以及启动和停止自动控制的功能。主要参数包括:废纸浆池的液位.浓度.电动水阀开度和变频泵的电流信号大小;成浆池的液位,浓度和两个抽浆泵的纸浆浓度和流量,自制浆池和废纸浆池的液位,浓度,电动水阀开度和变频泵的电流信号大小。同时,主画面上的水流动态显示,使得系统状态更加直观。 流量浓度曲线、液位曲线、报警显示、参数设置、统计报表、密码保护 实现系统密码保护、修改等功能。 5.结束语 与手工配浆相比,成浆的纤维配比更加稳定,系统控制精度高,提供了配浆的质量与效率;与此同时减轻 了工人的劳动强度。 控制系统论文:试析自动控制系统 自动控制系统在现代化生产的各个领域越来越普及,作用也不断加大,文章介绍了现代化自动控制系统的基本概念,控制方式和整个系统的组成元件。 关键词:自动控制系统控制方式组成 1、自控系统的基本概念 1.1 自动控制的重要性 (1)自动控制技术水平的高低,标志着一个国家工业和科技先进与否。 (2)高水平的自动控制技术对一个国家的工业、国防和科学起着至关重要的作用。 (3)自动控制原的基本思想和基本方法可以用于各个领域。 (4)每个工程技术人员和高级管理人员必须具备自动控制原理的知识。 1.2 控制的定义 控制主要是指给一个运动过程施加约束,使运动过程按指定的路径,向期望的方向发展。自动控制的定义:是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置,使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。 2、自动控制系统基本控制方式 自动控制系统是指为自动达到某一目的,由相互制约的各个部分按一定规律组织成的、具有一定功能的整体。自动控制系统的组成主要包括控制器、被控对象、反馈环节、给定装置等。而自动控制系统基本控制方式主要有开环控制、闭环控制和复合控制三种。 2.1 开环控制如图1所示 其特点是在控制器和被控对象之间只有正向控制作用而没有反馈作用,简单、控制精度低。 2.2 闭环控制如图2所示 闭环系统自动把输出量反送到输入端并与输入量进行比较,得到偏差信号,偏差越大,控制力度也越大。迫使输出量向输入量靠近。 故控制精度高。反馈是指将检测出来的输出量送回到系统的输入端,并与输入量进行比较的过程。负反馈主要是指偏差量=输入量-反馈量。负反馈的自动调节原理可简单总结为输出量反馈量偏差量控制量输出量反之,也一样。总之,能自动减小偏差,恒定输出。 2.3 闭环控制的特点包括以下两个方面 (1)自动检测偏差,不断调整控制量,克服前向通道上的各种干扰,控制精度高,稳定性好。 (2)对反馈通道上的干扰不能克服,对反馈设备要求高,价格贵,系统结构复杂。 2.4 复合控制如图3所示 该图为干扰补偿的开环控制和按偏差的闭环控制相结合,复合控制的效果也比单一的反馈控制或者单一的开环控制的效果都好。 3、自动控制系统的组成 图4为一个简单控制系统实例,主要包括: 给定环节——用于产生输入到控制系统的指令信号。指令信号通常称为输入量或给定量,常用r来表示。 比较环节——用于将给定量与反馈量进行比较,比较环节的输出量等于两输入量的代数和。箭头上的符号表示输入在此相加或相减。给定量与反馈量的差值,称为偏差,常用e来表示。 控制器——接受偏差信号,通过转换与运算,产生控制量u,以改善系统的性能。控制量常用u来表示。 中间环节—— 它的作用是将控制信号进行变换、功率放大等,以便对被控对象进行控制。达到纠正偏差的目的。 被控对象G——它是要求实现自动控制的设备。它接受控制量并输出被控制量。系统输出量常用c来表示。不希望的、影响系统输出的信号,称为扰动,常用n来表示。 反馈环节——将输出量转换为主反馈信号的装置,主反馈是与输出成正比或成某种函数关系,但量纲与参考输入相同的信号,用b来表示。 随着的自动控制系统在各行业应用的不断加深,自动控制系统开发与应用企业也面临着更高挑战。这就要求自动控制开发企业必须加大对相关人才培养与引进,通过人才战略提高自身的市场竞争力,提高对应用自动控制系统客户的售后服务,保障自动控制系统的精准性,为该技术的应用发展打下坚实的基础。 控制系统论文:我国电气工程和自动化控制系统的具体应用 近些年来,随着科学技术的不断进步,电气工程与自动化控制系统技术水平也日益提高,在工业生产中占据着重要地位,具有提高自动化水平、提高生产效率、延长设备使用年限等特点。因此,做好电气工程与自动化控制系统的实践是企业应当重视的工作。 1 电气工程与自动化控制系统的概述 (1)电气工程与自动化控制系统的设计。在电气工程与自动化控制系统设计中,主要有闭环控制、开环控制以及复合控制三种,其中,闭环控制控制过程是根据给定值和反馈量偏差来完成的,能够预防震荡,确保控制装置正常工作。开环控制的控制装置与受控对象之间是顺向作用,优点在于控制过程、系统结构简单,不足之处是控制精度差、抗干扰能力低,主要适用于对控制性能要求相对偏低的场合。复合控制是一种反馈控制方式,只有在被控量变化后,控制系统才会进行调节与控制,控制过程、被控量不会受复合控制的影响。 (2)电气工程与自动化控制系统的方式。电气工程与自动化控制系统主要可以分为集中式、分布式以及信息集成化三种,具体是指: 首先,集中式控制系统。此种控制系统只有一个处理器,承担着系统的所有功能的处理任务,其优点是系统结构简单、设计与操作简便、维护成本较低,其缺点有在监控对象增加时,处理器工作效率会降低,处理工作过程会受任务多少影响,主机使用空间减少,在功能增加时,只能通过增加电线方式解决,会增加成本,影响系统可靠性[1]. 其次,分布式控制系统。此种控制系统有多个控制回路,每个控制回路分别承担一部分系统功能,可以有效解决集中式控制系统的不足,同时实现对数据的集中获取、管理与控制。但是,分布式控制系统也存在一定不足,主要是受仪表类型复杂、标准不一影响,会增大维修工作难度。第三,信息集成化控制系统。信息化集成控制系统是在计算机技术、信息技术等基础上发展出来的一种控制系统,是指在电气自动化控制设施与机械设备之间以信息技术作为连接,比如微电子处理技术等,提高信息获取效率,提升控制系统自动化水平。 (3)电气工程与自动化控制系统的重要性。在工业生产中,电气工程与自动化系统起着十分重要的作用,具体体现在以下三方面: 首先,能够提高设备的可靠性,通过自动化系统,可以对电气工程相关设备状态进行自动检测,检验元件参数指标以及可靠性,确保在各种环境条件下,设备都可以良好运行,并对其进行相应改进与完善,确保电气工程的可靠性。 其次,可以增强系统的适用性,在生产过程中,电气工程与自动化系统能够自动记录所有的运行数据,并通过对数据的自动分析、对比,根据实际需求来对工作进行自动控制与调节,从而有效增强系统的适用性。 第三,可以提高生产的先进性,在工业生产中,自动化控制水平是一项十分重要的衡量指标,通过应用电气工程与自动化控制系统,可以自动完成对生产过程与产品的测试工作,在保证产品品质的同时,提高生产效率,从而实现生产先进性的提升[2]. 2 电气工程与自动化控制系统的实践 (1)在智能化方面的实践。在电力系统当中,其运行的可靠性、安全性等与智能化水平有着密切联系。因此,将电气工程与自动化控制系统应用于系统的智能化当中,可以提高系统的自动调节能力,解决电气工程早期自动化控制存在的不足,促进电气工程的进步,有效提升电气工程自动化控制的整体水平。对于智能化控制器而言,其优点主要是可以同时完成诸多不同数据的处理,也可以承担一些其他控制器难以完成的工作,比如难度较高、危险性较大的工作。电气工程与自动化控制系统在智能化方面实践,不仅体现在提高智能化技术的先进性、实用性方面,还体现在增加电气工程的稳定性上。在未来工业发展趋势中,智能化方面电气工程与自动化控制系统应用将会越来越加广泛,分布在智能化的各个领域,对智能化的发展与进步起着重要促进作用。因此,应当加强对电气工程与自动化系统在智能化方面实践的研究,针对不同问题采取相应的措施,可以提高智能化中电气工程与自动化系统可靠性与安全性,避免事故发生[3]. (2)在变电站配电的实践。在变电站配电中应用电气工程与自动化控制系统,会对变电站运行设备故障与事故进行自动记录,利用监控、操作的图像化与智能化特点,不仅可以提高变电站运行效率,也能够有效提高变电站配电自动化系统的管理水平,对变电站配电进步有着重要意义,有助于促进电气工程自动化控制的发展。 3 结语 综上所述,电气工程与自动化控制系统是国家社会经济发展的重要基础,加强对电气工程与自动化控制系统的了解,掌握其设计方式、控制系统模式等内容,将其合理应用于工业生产的实践当中,对于工业生产效率提升、产品质量等起着重要保障作用。因此,对电气工程与自动化控制系统的实践展开研究,借鉴先进技术,提高系统的稳定性与可靠性,对电气工程与自动化控制系统发展有着重要意义。 控制系统论文:浅析过程控制仪表与过程控制系统 摘 要:现代工业生产过程,随着生产规模的不断扩大,生产过程的强化,对产品质量的严格要求,以及各公司间的激烈竞争,人工操作和一般的控制远远不能满足现代化生产的要求,工业过程控制系统已成为工业生产过程必不可少的设备,它是保证现代企业安全、优化、低耗和高效生产的主要技术手段。 关键词:过程控制 仪表 系统 1、过程控制仪表与控制系统 如图所示是一个单元组合仪表构成的简单控制系统。图中控制对象代表生产过程中的某个环节,控制对象输出的被控变量(T P L F等),经变送、转换成相应的信号,送显示、记录、调节与给定单元来的给定值进行比较,将偏差值进行一定运算后,发出信号控制执行单元的动作,将阀门开大或关小,改变控制量,直到被控变量与给定值相等。 2、控制系统的工作原理 2.1 液位控制系统 图中,检测变送器检测到水位高低,当水为高度与正常给定水位之间出现偏差时,调节器就会立刻根据偏差的大小去控制给水阀,使水位回到给定值上。从而实现水位的自动控制。 2.2 温度控制系统 它由蒸汽加热器、温度变送器、调节器和蒸汽流量阀组成。控制目标是保持出口温度恒定。当进料流量或温度等因素的变化引起出口物料的温度变化时,通过温度仪表测得的变化,并将其信号送至调节器与给定值进行比较,调节器根据其偏差信号进行运算后将控制命令送至调节阀,改变蒸汽量维持出口温度。 2.3 流量控制系统 它由管路、孔板和差压变送器、流量调节器和流量调节阀。控制目标是保持流量恒定。当管道其他部分阻力发生变化或有其他扰动时,流量将偏离设定值。利用孔板作为检测元件,把孔板上、下游的差压接至差压变送器,将流量信号标准信号;该信号送至调节器与给定值进行比较,流量控制器根据偏差信号进行运算后将控制命令送至控制阀,改变阀门开度,就调整了管道中流体的阻力,从而影响了流量,使流量维持在设定值。 自控系统由被控对象、检测元件、控制器和调节阀四部分组成。组成方框图如下: 3、控制系统的分类 由于控制技术的广泛应用以及控制理论的发展,使得控制系统具有各种各样的形式,但总的来说分为两大类,即开环和闭环控制系统。 3.1 开环控制 这种控制方式又分两种、一种是按设定值进行控制。其操纵变量与设定值保持一定的函数关系,当设定值变化时,操纵变量随之变化。另一种是按扰动量进行控制,即所谓前馈控制,如图:在蒸汽加热器中,若负荷为主要干扰,如果使蒸汽流量与冷流体流量保持一定关系,当扰动出现时,操纵变量随之变化。 3.2 闭环控制系统 系统的输出(被控变量)通过测量、变送环节,又返回到系统的输入端,与给定信号比较,以偏差的形式进入控制器,对系统起控制作用,整个系统构成一个封闭的反馈回路,这种控制系统统称为闭环控制系统或反馈控制系统。 4、结语 通过上面论述表明,自动化程度的完善就等于生产力的提高,虽然先期阶段增大了投资费用,然而在长期正常的运转中可以实现各项能源的节约,其特点十分显着,其取得的收益远远大于先期的投入。 控制系统论文:智能家居控制系统设计 摘要:本文简单介绍了智能家庭控制系统的组成、旅行、功能、系统设计以及产品选择的要点,工程设计事例等。 关键词:家庭控制器 自动监控 安全防范 l 引言 随着国民经济和科学技术水平的提高,特别是计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高,促使了家庭实现了生活现代化,居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面,改变了人们生活习惯,提高了人们生活质量,家居智能化也正是在这种形势下应运而生的。 2 智能家居控制系统概述 智能家庭控制系统是以HFC、以太网、现场总线、公共电话网、无线网的传输网络为物理平台,计算机网络技术为技术平台,现场总线为应用操作平台,构成一个完整的集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范等功能的控制系统。 智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统,以此来提高住宅高新技术的含量和居民居住环境水平。 系统通常由系统服务器、家庭控制器(各种模块)、各种路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、交换机、通讯器、控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等主要部分组成。 3 智能家居控制系统功能 智能家庭控制系统的主要功能包括家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范三个方面。 3.1家庭通信 家庭通信可采用电话线路、计算机互联网、CATV线路、无线局域网等方式。 (1)电话线路 通过电话线路实现双向传输语音信号和数据信号。 (2)计算机互联网 通过互联网实现信息交互、综合信息查询、网上教育、医疗保健、电子邮件、电子购物等。 (3)CATV线路 通过CATV线路实现VOD点播和多媒体通信。 (4)无线局域网 通过无线收发器、天线、各种无线终端,实现双向传输数据信号。 3.2家庭设备自动监控 家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。 (1)家用电器的监视和控制 按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。 (2)热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序,通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量,并将采集结果远程传送给小区物业管理系统。 (3)空调机的监视、调节和控制 按照预先所设定的程序,根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制。 (4)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序,分别对各个房间照明设备的开、关进行控制,并可自动调节各个房间的照度。 (5)窗帘的控制 按照预先设定的时间程序,对窗帘的开启/关闭进行控制。 3.3家庭安全防范 家庭安全防范主要包括多火灾报警、可燃气体泄漏报警、防盗报警、紧急求救、多防区的设置、访客对讲等。家庭控制器内按等级预先设置若干个报警电话号码(如家人单位电话号码、手机电话号码、寻呼机电话号码和小区物业管理安全保卫部门电话号码等),在有报警发生时,按等级的次序依次不停地拨通上述电话进行报警(可报出家中是哪个系统报警了)。同时,各种报警信号通过控制网络传送至小区物业管理中心,并可与其它功能模块实现可编程的联动(如可燃气体泄漏报警后,联动关闭燃气管道上的电磁阀)。 (1)防火灾发生 通过设置在厨房的感温探测器和设置在客厅、卧室等的感烟探测器,监视各个房间内有无火灾的发生。如有火灾发生家庭控制器发出声光报警信号,通知家人及小区物业管理部门。家庭控制器还可以根据有人在家或无人在家的情况,自动调节感温探测器和感烟探测器的灵敏度。 (2)防可燃气体泄漏 通过设置在厨房的可燃气体探测器,监视燃气管道、灶具有无燃气泄漏。如有燃气泄漏家庭控制器发出声光报警信号,并联动关闭燃气管道上的电磁阀,同时通知家人及小区物业管理部门。 (3)防盗报警 防盗报警的防护区域分成两部分,即住宅周界防护和住宅内区域防护。住宅周界防护是指在住宅的门、窗上安装门磁开关,在对外的玻璃窗、门附近安装玻璃破碎探测器;住宅内区域防护是指在主要通道、重要的房间内安装被动红外探测器或被动红外/微波双技术探测器。当家中有人时,住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关、玻璃破碎探测器)设防,住宅内区域防护的防盗报警设备(红外探测器或被动红外/微波双技术探测器)撤防。当家人出门后,住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关、玻璃破碎探测器)和住宅内区域防护的防盗报警设备(被动红外探测器或被动红外/微波双技术探测器)均设防。当有非法侵入时,家庭控制器发出声光报警信号,并通知家人及小区物业管理部门。另外,通过程序可设定报警装置的等级和报警器的灵敏度。 (4)访客对讲 住宅的主人通过访客对讲设备与来访者进行双向通话或可视通话,确认是否允许来访者进人。住宅的主人利用访客对讲设备,可以对大楼入口门或单元门的门锁进行开启和关闭控制。 (5)紧急求救 当遇到意外情况(如疾病或有人非法侵入)发生时,按动报警按钮向小区物业管理部门进行紧急求救报警。紧急求救信号在网络传输中具有最高的优先级别,由于是人在紧急情况下的求救信号,其误报的可能性很小。 4 智能家居控制系统类型 4.1系统类型 智能家庭控制系统可分成采用公共电话网的智能家庭控制系统、HFC的智能家庭控制系统、以太网的智能家庭控制系统、LonWorks的智能家庭控制系统、KS485的智能家庭控制系统、无线网的智能家庭控制系统等类型。 4.2基本特点 、功能、适用范围 (1)采用公共电话网的智能家庭控制系统采用公共电话网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计 ·基本特点:家庭智能控制器内配置了与电话线连接的收发器,利用电话网络作为信息传输网。该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且大大地简化了布线,可以节省布线的投资。 ·系统组成:系统由系统服务器、家庭控制器(内置了与电话线连接的收发器)、路由器、收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程,利用原有的电话线就可实现数据信号的共网传输。 (2)采用HFC的智能家庭控制系统 采用HFC的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计 ·基本特点:家庭智能控制器内配置了CableModem,利用有线电视的HFC网络作为信息传输网。该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且大大地简化了布线,可以节省布线的投资。 HFC网络采用共享方式,其共享带宽为36Mbps。当上网人数较多时,上网的速度会变慢。由于Cable Modem设备费用较高,用户网络的开通费用高。 ·系统组成:系统由系统服务器、家庭控制器(内置了Cable Modem)、路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、有线电视传输网络、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成o ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程,仅将原有的有线电视HFC网络进行双向改造,就可实现数据和图像信号的共网传输。 (3)采用以太网的智能家庭控制系统 采用以太网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计 ·基本特点:家庭智能控制器内配置了以太网网卡,利用以太网作为信息传输网。以太网同时支持住户计算机和智能家庭控制系统。该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且大大地简化了布线,可以节省布线的投资。 以太网传输速率较高,传输速率有10Mbps、100Mbps等。根据传输距离的要求,由小区物业管理中心至各楼交换机采用5类以上4对对绞线、多模光缆或单模光缆,由交换机至家庭控制器采用超5类4对对绞电缆。 ·系统组成:系统由系统服务器、家庭控制器、路由器、交换机、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统适用于新建、扩建和改造的智能化住宅(小区)工程,用以太网实现数据和图像信号的双向传输。 (4)采用LonWorks的智能家庭控制系统采用LonWorks的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计《智能家居控制系统设计施工图集如3X602第21、22、23页。 ·基本特点:采用一个覆盖全部ISO/OSI标准七层通信协议、开放性的LonWork总线技术,一台系统服务器最多可连接127台LONWorks路由器,一台LonWorks路由器最多可连接63台家庭控制器。每台家庭控制器为LonWork一个通道上的网络节点,每个网络节点包括有神经元(NEURON)芯片、振荡器、电源、一个通过媒介通信的收发器和与监控设备接口的I/O设备(电路)、存储器等。 LonWorks直接通信距离可达2700m(双绞线、78Kbps),其通信传输速度最大可达1.25Mbps(此时有效传输距离为130m)。LonWorks路由器至小区物业管理中心线路长度超过2700m时,需在总线上加装中继器。传输线通常采用双绞线,根据需要也可采用同轴电缆或电力线。 ·系统组成:由系统服务器、家庭控制器、路由器、LonWorks路由器、交换机、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统特别适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程。 (5)采用KS485的智能家庭控制系统 采用KS485的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计03X602第18、19、20页。 ·基本特点:KS485串行接口总线为主从式网络,它的通信为半双工、采用双向单信道连接方式。RS485串行接口总线的传输介质采用双绞线,它可以高速地进行远距离传输,传输速度与传输距离的技术指标如下:传输速率为10Mbit/s时,最大传输距离是12m;传输速率为1Mbit/s时,最大传输距离是120m;传输速率为100kbit/s时,最大传输距离是1200m。 ·系统组成:由系统服务器、家庭控制器、路由器、通讯器、控制器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统特别适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程。 (6)采用无线网的智能家庭控制系统 采用无线网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计03X602第24、25页。 ·基本特点:利用无线作为信息传输网,该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且从系统服务器至家庭控制器、家庭控制器至各种现场末端装置均采用无线传输方式,小区、楼内、户内无需布线,施工简单,可以节省施工的投资。 无线网的工作频率符合IEEE802.11b标准要求。 ·系统组成:由系统服务器、家庭控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程,不用敷设线路就可实现数据信号的传输。 5 系统设计及产品选用要点 5.1智能家庭控制系统类型的选用 新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,宜采用LonWorks的智能家庭控制系统、以太网的智能家庭控制系统或采用RS485的智能家庭控制系统。改造的智能化住宅(小区)工程,宜采用公共电话网的智能家庭控制系统、HFC的智能家庭控制系统或无线网的智能家庭控制系统。 5.2家庭控制器的选用 家庭控制器的选用主要包括功能、总线技术及模块化设计、扩展功能、可按用户的基本要求进行配置等方面的选用要求。 (1)家庭控制器功能的选用 家庭控制器通常具有以下功能: ·家庭防盗报警; ·家庭火灾报警; ·家庭燃气泄露报警; ·家庭紧急求助; ·远程设防与撤防; ·远程报警; ·访客对讲; ·家用电器监控; ·家用表具数据采集及处理; ·空调机监控; ·接入网接口; ·小区电子 公告; ·信息查询; ·家用设备报修等。 (2)家庭控制器功能的选择 在工程设计中,家庭控制器功能的选择可参见下表所示。 5.3总线技术及模块化设计 ·家庭控制器要求采用总线技术,如LonWorks、R5485、BACnet、C^NBlls、CEBus、X一10; ·家庭控制器要求采用模块化设计,以便用户可以根据需求选择不同的模块完成不同的功能。 5.4扩展功能 家庭控制器要有一定的扩展功能,考虑能适应今后发展的需要。 5.5可按用户的基本要求进行配置应能根据用户提出有哪些被控设备及监视控制要求(功能要求)等因素,来对家庭控制器组成进行配置,包含模块种类的选择和各种模块数量的选择。 6 设备的安装 6.1交换机、路由器、控制器、放大箱、分配箱、电话分线箱 康居住宅家庭控制器功能设置表 级嗣 消防 安防 访客对讲 家电监控 表具数据远传 基本级(1A) 1.在住户内安装紧急按钮开关。 2.在住户内安装入侵报警探测器。 具有语音对讲及控制开启楼道人口处防盗门功能。 1~2点 热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄收及远传、超限判断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。 提高级(2A) 在室内安装可燃气体泄 漏自动报警装置。且能就地 发出声光报警信号。 1.在住户内两处安装紧急按钮开关。 2.在住户内安装入侵报警探测器,在户门、及用台、外窗安装 人侵报警装置。 具有语音对讲及控镧开启楼道人口处防盗门功能。可实 现住户与安防监控中心的直接联系。 2点以上 热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄 收及远传、超限爿断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。 先进级(3A) 1.在室内安装可燃气体泄漏自动报警装置,当燃气体泄漏报警后能自动切断气源、打开捧气装置,且能就地发出声光报警信号。 2.在住户内设置火灾自动报警装置。 1.在住户内不少于两处安装紧急按钮开关。 2.在住户内安装入侵报警探测器,在户门及阳台门、外窗安装入侵报警装置。 具有语音、可视对讲及控翻开启楼道入口处防盗门功能,可实现住户与安防监控中心的直接联系。 2点以上 热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄收及远传、超限判断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。 这些设备均应安装在电气竖井内或公共走道的墙上(内)。 6.2家庭控制器 暗装(或明装)在墙内(上),其底边距地面1.4m左右。家庭控制器应设置在住户大门附近(宜距户门0.5m以内),且容易操作(包括设防与撤防)的地方。 6.3可燃气体探测器 安装在厨房内的燃气管道、灶具附近,当住户使用的是天然气,燃气探测器吸顶棚安装在距顶棚300ram以内的地方;当住户使用的是液化石油气,燃气探测器安装在距地面300mm以内地方。 6.4感温探测器设置在厨房内,它吸顶棚安装。 6.5感烟探测器设置在起居室、卧室等房间内,它吸顶棚安装。 6.6紧急按钮开关 设置在起居室沙发和主卧室床头附近的墙上,及卫生间的墙上。紧急按钮开关暗装在墙内,其底边距地面0.5m~1.2m。 6,门(窗)磁开关 安装在门扇和门框内或窗扇和窗框内。 6.8玻璃破碎探测器 安装在窗户和玻璃门(阳台)附近的墙上或吸顶棚安装。 6.9被动红外侵入探测器和被动红外/微波双技术探测器 安装在住户的主要通道、重要的房间内,它吸顶棚安装或安装在顶棚的墙角处。 6.10红外遥控器 安装在被控电器设备正面附近的墙上,距离不能超过红外线工作范围,且与电器设备之间没有遮挡。 7 工程设计实例 以二室户型为例介绍户内的智能家庭控制系统设计,设计标准采用康居住宅先进级(3A)。采用以太网的家居控制系统,家庭控制器与户内各模块之间采用R.$485总线,家庭控制器可通过电话线或计算机网络接收控制指令、发出信息,所选用的家庭控制器具有可视访客对讲功能。家居控制系统图参见国家建筑标准设计03X602第17页,二室户型家居控制平面图参见图1、2所示,家庭控制器与室内设备的连接参见图3所示。 在起居厅、卧室设置了感烟探测器,厨房设置了感温探测器、可燃气体探测器,各房间的窗户、阳台推拉门上及附近设置了门(窗)磁开关和玻璃破碎探测器,起居厅设置了被动红外侵入探测器,起居厅、卧室、卫生间设置了紧急按钮开关。对电、水、燃气进行计量;可对餐厅、起居厅、卧室的灯进行控制;当可燃气体探测器探测到有燃气泄漏后,联动控制关闭燃气管道上电磁阀、开启排烟风机;当有各种探测器报警后,联动警报发声器发出报警声音。 家庭控制器共提供13路输入:电度表(电度表安装在照明配电箱内)、燃气表、热能表、可燃气体探测器、感温探测器、感烟探测器、紧急按钮开关、被动红外侵入探测器、玻璃破碎探测器各1路,水表、门(窗)磁开关各2路。 家庭控制器共提供7路输出:警报发声器控制1路、燃气管道上电磁阀控制1路、排烟风机控制1路、照明控制4路。 三室户型、复式结构、别墅的智能家庭控制平面图及家庭控制器与室内设备的连接参见国家建筑标准设计 8 设计中应注意的事项 当防火规范规定必须设置火灾报警系统时,感烟探测器、感温探测器及可燃气体探测器的设置及系统的构成须遵循《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98的规定。 控制系统论文:电除尘器振打控制系统设计方法的改进 【摘要】:通过对某电厂一电除尘器的振打控制系统的现状的分析,提出提高电除尘器振打控制系统稳定性和自动化水平的方法,并根据现场工人多年的运行经验重新编写了振打程序。 【关键词】:可编程控制器;电除尘器;振打控制系统 我国是世界上大气污染最严重的国家之一,由于我国是以煤为主要能源的国家,大气污染以烟尘和二氧化硫为主的烟煤型污染,其中火电厂环境问题尤为严重。电除尘器将越来越受到重视。解决这一问题,就有必要对电除尘器振打控制部分进行研究分析,结合生产实际进行升级改造,从而提高电除尘器的可靠性。我国由于起步晚,技术基础底子薄,要满足国家的环保指标,其治理量大面广时间短,目前国内有少数企业在研究电除尘器集散控制系统并开始应用例如福建龙净环保股份有限公司等,大多数集成国外产品和自主开发少部分产品。国际上例如瑞典Flakt公司、德国Lurgi公司、美国GE公司、EE公司等均在研究电除尘技术。通过总结长期实验研究成果和消化吸收国剑。先进技术和经验开发研制出一批结构新颖的电除尘器。 1.电除尘器振打控制系统[:请记住我站域名/]结构分析 振打控制系统分为监控层,控制层,设备层三层。监控层由1台上位机组成,通过上位机可以在中央控制室监视现场设备的运行状况,并可以直接在上位机上启动现场设备;控制层由可编程控制器、空气开关、继电器、接触器、热继电器和电缆等组成,它接受并执行监控层的指令,是控制系统的重要组成部分;设备层是分布在现场的阀门、电机和检测仪表等。 改系统的监控层和控制层的任何一个出故障都会造成整个电厂的生产停机,给企业造成很大的损失。目前该电厂的电除尘器的振打控制系统控制层采用施耐德的PLC(非双机热备)作为主控制器,一台工控机作为监控层。在这种情况下如果监控层或控制层出现故障整个电厂的设备都的停机,给电厂造成不可沽量的损失。 2.系统控制系统的改进 针对上述对某电厂一的电除尘器的振打控制系统的分析,针对性的提出了解决方案。 (1)考虑到在电厂整个设备运行过程中电除尘器可以短时间停运和整个发电系统不停机的前提下: a.种输入输出备用模块和一备用CPU,当系统控制系统故障时,可以在短时间内换掉故障的器件; b.对监控层提出了热备用的方案,即采用再提供一台工控机,使它与原有的工控机并列运行,大幅度的提高了系统的可靠性。 (2)基于现场工人对系统多年运行的经验,发现现有系统的运行方式比较简单并且工人的劳动强度大,自动化水平低。现有的控制系统只有自动和手动的控制方式且自动的控制方式较为简单,还需要人工手动操作。针对这种情况,由现场工人提出的控制方式,我们又重新编写了控制程序,提高了振动控制系统的自动化水平,达到了可无人值守。 a.自动:八个料仓按照一定的时序自动启停阀门和风机,将灰排出。操作人员不需要任何操作,故障时系统自动停机。 b.半自动:操作人员可以任意选取运行的需要运行的阀门并可设定运行的周期(八个料仓全部卸灰一次为一个周期),启劝后,系统按一定时序启停选取的阀门,达到运行周期时系统自动停止。 c.手动:操作人员可以任意启停任一台阀门。这种方式用于系统调试。 在正常情况下系统的运行处于自动控制状态下;当系统出现故障时,可切换止半自动的控制状态下运行,此时维修人员可以将故障的设备进行更换。 3.软件设计 编程软件使用MODICON编程软件concept2.5。考虑到系统运行的稳定性,所有的功能和模拟量计算、累积、比较及逻辑判断均在PLC内完成,在正常工作条件下,可独立对整个系统进行全自动控制,不需要上位机的参与。 软件由主程序和4个子程序(自动、半自动、手动、模拟量转换)组成。分别为自动、半自动、手动分配标志位,在主程序中循环检测三个标志位,检测到那个标志位置1则调用相应的子程序。这样程序运行周期短。自动子程序按运行周期设置一个计时器,随着计时器的递增达根据时序依次启停阀门,达到排灰的目的。 4.结语 该电厂的电除尘器改造后,系统自动化程度极大提高,降低了现场工人的工作量,同时工人误操作的几率下降,提高了系统的可靠性。改进后的控制系统提供与全厂信息管理系统的接口,使得厂内管理层能随时掌握系统的运行状态,有利于全厂的调度。该系统自投运以来,用户反映良好,达到了预期的目标。 控制系统论文:对无线通信水下航模控制系统综述 1系统主要硬件电路设计 1.1HT6221键盘编码电路 不同的按键表示上升、下降、前进、后退、停车、左转、右转等控制信号,按键通过HT6221编码芯片编码后,OUT1输出38kHz的编码信号,通过507kHz中波调制后,经过功率放大、阻抗匹配,最后由L型天线输出.为了提高天线的辐射效率,L型天线与地面平行的部分采用20cm宽的铜板.HT6221键盘编码电路原理图如图3所示. 1.2频率调制与发射电路 MAX038是高频精密函数信号发生器,具有频率高、精度好等优点,广泛用于设计锁相环、压控振荡器、频率合成器、脉宽调制器等电路,本系统采用MAX038产生507kHz基波信号,频率调制IN1输入的38kHz编码信号(图3所示OUT1)后,输出给功率放大电路.陆基控制平台的功率放大电路采用TI公司的OPA561芯片,OPA561是典型的电流型运放,满功率状态下有1MHz的带宽增益,具有外围电路简单、安装调试方便等优点.频率调制与功率放大电路如图4所示. 1.3电磁波接收与解调电路 水下航模的电磁波接收电路采用CD9088专用集成芯片.CD9088广泛用于设计调频收音机,具有从天线接收到鉴频级输出的全部功能,还具有搜索调谐、信号检测、静噪以及频率锁定环(FLL)等功能.CD9088输出的信号经过电容耦合后输出给功放电路TDA2822,经过放大后的输出信号采用TLC372电压比较器进行比较,输出端(图5OUT-MCU)接水下航模的控制核心MSP430单片机.电磁波接收电路的原理图如图5所示. 1.4红外光波发射、接收电路 红外光波发射电路采用TSAL6200红外发射器,红外发射端的协议为自定义协议,载波频率为38kHz的方波;红外光波接收电路采用TSOP138红外接收器,TSOP138有接收红外信号、内置信号放大、滤波、检波输出等功能.红外解调后的信号经过单片机处理,即可恢复出原编码信号.红外光波发射、接收电路原理如图6所示. 1.5直流电机驱动电路 直流电机采用L298N驱动芯片,通过MSP430单片机改变L298N芯片控制端的输入电平,实现电机正反转控制;通过MSP430单片机产生PWM波信号,调整直流电机的转速.为了减小由于电机在启停过程中产生的感应电动势对单片机I/O口的影响,采用光电耦合器将控制部分与电机驱动部分隔离开来,可减少电机驱动电路对单片机的干扰.直流电机驱动电路如图7所示. 2系统软件设计 2.1编码与解码程序设计 中波通信的编解码过程以及通信协议是本系统程序设计的关键[13].中波编码采用HT6221编码协议,该协议由一位起始码、16位地址码、16位数据码组成.其中16位地址码包括8个连续的“0”和8个连续的“1”,16位数据码由8位数据原码和8位数据反码构成.起始码中的“0”和“1”分别用9ms的低电平和4.5ms的高电平表示,用0.56ms的低电平和0.56ms的高电平表示数据码中的“0”,用0.56ms的低电平和1.68ms的高电平表示数据码中的“1”.对应的解码方式为:当单片机检测到起始码并读到连续的8个“0”和8个“1”后,随后接收的16位码便为数据码.红外通信的编解码方式参考了HT6221编码协议.该通信协议也是由起始码、16位数据码和结束码组成.其中16位数据码包括8位数据原码和8位数据反码.起始码中的“0”和“1”分别用9ms的低电平和4.5ms的高电平表示;数据码中的“0”采用0.56ms的低电平和0.56ms的高电平表示,“1”采用0.56ms的低电平和1.68ms的高电平表示;结束码采用4.5ms低电平表示.解码方式与中波通信过程相同. 2.2系统软件设计流程图 陆基控制平台没有微处理器,简化了系统的程序设计.水下航模采用MSP430单片机为控制核心,主要负责检测来自陆基控制平台的无线电波的解码信号,根据译码指令控制红外光波发射电路和状态指示电路,水下航模子系统流程图如图8(a)所示.水面传动单元同样采用MSP430超低功耗单片机检测红外光波接收电路的解码信号,根据解码指令控制直流电机驱动电路,完成牵引水下航模的升降和位移测量功能,并将当前的工作状态通过LCD显示,水面传动单元控制流程图如图8(b)所示[14]. 3系统测试与分析 3.1水下航模运行时间测试与分析 当L型天线的水平部分与水面距离为2m时,设定快速上升时间为3s,快速下降时间为4s,慢速上升时间为6s,慢速下降时间为8s,分五次测量的结果见表1.从表1可以看出,快速升降的时间最大误差为5%,而慢速升降的时间最大误差为10.6%,主要原因是水下航模在下降过程中受到向上的浮力作用而存在摆动,影响观察者判断其停止的准备位置. 3.2天线高度对电磁波通信的影响 水下航模离水面的距离为0.5m,天线距水面的距离变化范围为2~10m,通过陆基控制平台设定状态和水下航模指示灯状态的对应关系测试无线通讯建立是否有效,规定L1亮表示前进,L2亮表示倒退,L3亮表示停车,L4亮表示左转弯,L5亮表示右转弯.具体测试结果见表2.从表2可以看出,当天线高度为10m时,系统的指示运行状态与陆基控制平台设定的状态仍然一致,综合测试系统通信的误码率小于2%,说明在此范围内,天线与水下航模的垂直距离对无线电波的传输效率影响甚微.由于条件所限没有进行天线高度与通信建立有效性的完整实验,但是从理论分析可知,电磁波信号在水和空气的界面处存在剧烈的反射效应,在水中传播时也有比较强的衰减,因此,当天线离水面的距离足够远时,无线电波通信将失效. 3.3设定速度与实际速度对比情况 本系统所使用的电机在最大转速情况下提供给悬索的线速度为15cm/s,考虑到水下航模的重量对电机转速的影响,本系统结合光电门的实测速度,采用PID算法控制电机转速,表3给出了10组测定数据,水面传动单元带动水下航模升降的实际速度可以通过液晶显示屏观察.从表3可以看出,系统存在一定的测量误差,但是3次实际测量速度的平均值与设定值非常接近. 4结语 水下无线通信系统以两片MSP430单片机为控制核心,采用中波和红外光波通信,通过HT6221编码和CD9088解码完成了陆基控制平台与水下航模的电磁波通信,实验测试结果表明,频率为507kHz的电磁波在经过空气与水面的界面反射和水下衰减后,仍然能够在水下有效传输50cm以上,说明中波相比高频电磁波在水下无线通信系统中有更加优越的抗衰减特性.因此,系统模型可以广泛应用于浅水区域的信息采集和无线电传输,或者作为深水区域与陆基设备通讯的中继站,在国防、工业和智能 农业等方面有着广泛的应用前景.本系统采用了电磁波通信讯、红外光波通讯、电机精确控制、编码解码、数据动态显示等技术,具有较强综合性和扩展性,特别是可以借鉴无线传感器网络技术的设计思想,通过一个陆基控制平台,同时控制多个水下航模执行相同的控制指令,完成在一定水域的多个水下接受终端的控制过程,可用于水面防区的探测器布防和水雷布点,也可以用于精细养殖区域的水下精密监测. 控制系统论文:控制系统在纺织机械中的实用性 自动化率和自动化技术差距将我国的自动化设备水平和纺机技术结合起来综合考虑,我国的整体水平与国际的纺机自动化技术水平差距显着。不过,对于不同的纺机产品来说他们有不同的差异。首先,是我国的纺织工业设备的水平只有占总体的四分之一能够达到国际的先进标准;再者,我国的棉织和制造新设备在技术上也只是达到了国际90年代的水平,可见我国的科技是多么的落后;再其次,毛纺织、印染类机械与国际水平的差异也相当明显。以上所述,不计这些在技术指标方便出现的差异,我国的纺机产品的设计理念和是否拥有可靠性也与国际有着非常大的差异。引起人们关注的是,整个纺机行业的自动化率国际站整体的50%,而我国的纺机自动化率也只能占了其中的15%~20%。 纺机机械工艺复杂、程序繁琐,因此各种不同的纺织机械,他们对于自动化的需求也各有不同,出现了五花八门的形式。不同的控制装置在不同的纺织设备上发挥着不同的价值,来满足纺机行业的需求,来提高纺机的效率。梳棉机近年来纺机采用计算机来控制自调匀整装置,提高高速时的控制效果,特别可以消除滞后现象。立达(Rieter)公司的C4-A型梳棉机釆用了混合环式自调匀整装置,用闭路循环方式,通过对一对阶梯罗拉进行检测,调控给棉罗拉速度来控制长片段的匀整;釆用联控形式(扰动可变补偿)来控制短片段匀整,即在出口处通过称量棉网重量,发现棉网超标立即进行调整,控制过程的干预是通过调控棉罗拉的速度来完成的。立达(Rieter)公司研制成的C.I.S.纺纱自动化生产线,在清缸工序中釆用了Aero-feed散棉喂给装置,再用ABC-Control型处理机控制清缸连续化和自动化生产线。操作人员可以通过VDU彩色图表管理机台,取代了开棉、清棉和梳棉的人工中心控制,具有控制、监视、报警和记录等多种功能。2.2并条机自调匀整是并条机自动化内容中很重要的一个动作。这种方法实现了棉条条干均匀,能够使纱的粗细相同,否则在纺机织布的时候,很容易引起细的纱出现断头现象。综合以上情况的叙述,如果在纺织过程中发现条干过粗或者过细,就需要利用设备来检测出来,并能够对这种情况及时作出调整,来达到符合要求的目标,以免事后无法挽回。自动调节的过程重点是要检测,然后在经过计算机的处理,最后运用电动机调频来进行操作。这一系列的自动化机制体系,是相当复杂的过程,而且难度也是很大。我国的产品水品在国际上还是比较落后,所以,这样的设备目前仍然需要从国外引进。 细纱机细纱机在落纱环节方面,传统的方式是采用人工换管,人工接头,细纱机的锭数以前采用人工换管和人工接断头的方法。每台细纱机的锭数都很少,而现在细纱机的技术有所进步,锭数从起初的300个到了现在的1000左右,如果仍然用人工换管,那么不但产生的断头多,而且纺织的效率也会大大降低,消耗工人的劳动量。其实,造成断头的原因是由纱管形状和张力的大小来决定的,双速电动机是一种能够解决此问题的一个最佳方式,可以有效的减少断头情况的发生。粗纱机有细纱必有粗纱,粗纱是用粗纱机来制作的,他的原理在于要将熟的棉条进行拉伸后处理,进一步分离度,有利于之后细纱机对细纱的加工。传统的粗纱机是采用了电动机,粗纱机的作用是将熟棉条进行拉伸后形成粗纱,以进一步增加取向和分离度,利于后道细纱机的加工。粗纱机的人机界面使用触摸屏,应用PLC来进行控制,传统的粗纱机也采用了运用电动机的方法由多种机构分别传动及升降。络筒机我国当前的络筒机结构主要是采用了电子齿轮和电子凸轮的数码结构,也就是由单锭来进行传动。可是由于机械上的电机没有能够直接进行传动的连接,所以用高速精密的计算控制来做辅助,就可以方便的高速精密的交叉卷绕,织纱的速度远超过了传统的络筒机,有效的提高了织纱效率。无梭织机随着机械自动化技术在社会上的广泛应用和推广,迎合趋势,有一种新的技术,无梭织机技术,这种技术在不断提高创新水平,也使得纺机技术得到了新的突破,不断实现自动化。现在有些汽车的程序控制就是运用其中的原理,像汽车的开关程序控制,他能够在规定的时间内给车自动加油,自动收集计算数据、将织机的各种参数显示出来,其中包括他的产量和效率等等的原因分析,这样就大大提高了生产效率。机械自动化的现在,电子选色,计算机自动纺织纺织品,还可以通过变换编织图形还改变编织物的图案。 实现纺机技术的自动化、科技化,领先化,是我们首要面对的课题,同样,这也是一个难以攻破的难关。时展的今天,我们国家在一些技术的发展上仍然落后于其他国家,在国际上没有优势地位,这与科技人员的探索精神不够强烈密不可分,虽然纺机行业自动化相对传统有所进步,但仍有很多严重的不足。政府应正视纺织机械的现代化进程,加大对自动控制设备的改进力度,与国际接轨,提高产品效率,节约社会资源,走可持续发展道路。 控制系统论文:射流混药农业控制系统 目前,我国农药的有效利用率仅为20%~40%,喷施的大部分农药流失到了环境中,不仅浪费资源,而且造成环境污染[1].提高植保机械技术水平,进行高效、低污染施药技术研究及机具开发是一项迫切的任务[2].射流混合技术[3]是利用管道中水的能量直接吸入液体农药,它在石油化工行业已经得到了广泛的应用,但在植保机械方面应用得还比较少.射流混药不但可以减少药液对机件的损害,降低对机件的要求,而且节约了使用过程中多余的农药,减少了农药的倾倒所造成的污染[4].因此,研制和开发在线射流自动混药装置,是安全、可靠、高效使用农药,以及降低残留物对环境污染的关键之一,同时也是发展植保机械的有力措施[5].对于在线射流混药[6],前人已经对其机理进行了相应研究,例如,何培杰等[7]对射流混药装置的混合管进行了数值模拟,得出了径向速度和轴向速度在混合管内的分布规律.邱白晶等[8]建立了射流混药装置数学模型,确定了射流混药装置数值模拟方案,并根据试验参数设计了射流混药器,进行了射流混药测试研究.但是存在的问题是混药比值远达不到实际生产中所需混药比要求,且无法精确控制射流混药器的进药量.为了解决上述问题,文中设计一种基于DSP和LabVIEW的在线射流混药控制系统,以增大混药比的可调范围,实现药量的精确控制. 1在线射流混药装置的结构 在线射流混药装置的结构如图1所示,由仪器控制柜、异步电动机、柱塞泵、电控阀、射流混药器、喷杆、电动机驱动模块、单向阀、流量传感器、压力传感器、转速传感器等装置构成.采用三相异步电动机为动力源,自行设计电动机的驱动板,利用TMS320F2812DSP的EV模块实现电动机的调速.电动机通过联轴器带动柱塞泵进而控制混药器进水口的流量.在线射流混药装置的核心部件射流混药器如图2所示,其基本结构参数:射流嘴收敛角α为16°,扩散管扩散角β为8°,混合管长度L为17.04mm,混合管直径dt为3.55mm,吸入角度γ为60°.在混药器进药口安装了流量控制阀,通过DSP的D/A模块控制阀门的开度来实时调节混药器进药量.在射流混药器的进水口、进药口及出水口都分别安装有压力及流量传感器,传感器的模拟信号通过DSP的A/D模块采集,DSP通过RS232将数据传给上位机.上位机实时显示管道中混药前后水的流量及压力的变化并保存试验数据. 2系统硬件组成 射流混药系统硬件组成如图3所示. 2.1工控机、TMS320F2812DSP处理器工控机作为上位机提供试验所需的基本参量如水流量和药流量等信息要求,通过RS232接口传递给TMS320F2812DSP处理器.DSP处理器的功能为采集流量、压力、转速信号,输出电动调节阀的控制信号,进行三相异步电动机的变频调速.同时,DSP将采集的信号通过RS232上传回工控机,实现数据信号的实时显示和保存. 2.2实时信号采集由于射流混药器的流量传感器、压力传感器及电动机转速传感器输出4~20mA的模拟信号,而DSP处理器的I/O口只能接受3.3V的电压信号,所以选用光电隔离芯片TLP521,对传感器检测信号进行转化,处理后的检测信号送入DSP的A/D模块. 2.3变量执行器变量执行器主要由三相异步电动机和高精度电控调节阀构成.三相异步电动机的控制芯片选用TI公司的TMS320F2812DSP,其硬件电路主要由DSP控制电路、供电电路、驱动电路、信号处理电路等组成.DSP输出的PWM信号经过光电隔离后送入驱动芯片,由驱动芯片驱动MOSFET,由其组成的三相全桥驱动电路对电动机进行控制.高精度电控调节阀的工作电压为24VDC,接受0~10V或4~20mA的模拟量控制信号,为此采用DAC8532扩展了DSP的D/A模块,通过D/A模块输出的模拟信号控制阀门的开度,进而控制进药口药液流量. 3系统软件设计 3.1系统的上位机软件设计选用LabVIEW为开发平台,设计简单友好的人机交互界面,实现数据的实时显示及实时保存,能够根据实际要求适时改变射流混药器的进水量和进药量.同时利用串口与下位机DSP进行实时通信.其人机交互界面如图4所示. 3.2系统的下位机软件设计系统的下位机软件采用C语言开发,软件的设计采用了模块化的方法.第1步对水流量控制模块进行设计.通过对电动机转速和管道中水的流量进行标定,拟合得电动机转速与水流量的关系曲线(见图5),函数关系为Qw=0.018n+0.84,(1)式中:Qw为管道中水的流量,L/min;n为电动机转速,r/min.电动机控制程序中定义Qw为给定管道中水的流量,n为给定电动机转速,nt为测得的电动机转速,则水流量的控制流程如图6所示.第2步对药量控制模块进行设计.在高精度电控调节阀的前后安装压力传感器,阀前安装流量传感器,通过DSP的D/A模块输出的电压信号控制电控阀的开度,进而对药流量调节.由于电控阀为机械装置,所以存在几十ms的响应时间和延迟时间,但是对试验结果影响极小.对电控阀两端的控制电压和实际药流量进行标定,得出药流量与电控阀的输入电压之间的关系曲线,如图7所示.图中U为电由图7可知,当药流量小于0.29mL/s时,电控阀的输入电压与实际药流量基本为线性关系;当药流量大于0.29mL/s时,两者的关系曲线近似为二次曲线,拟合得到两者的函数关系式为。 4控制系统试验 4.1试验方案设计流量控制是影响混药效果的主要因素,为了验证本控制系统的实际控制效果,对系统的软件及硬件进行综合测试.在水箱和药箱中分别加入纯水和红色的染色剂,用红色染色剂代替药原液,进行流量控制测试研究.试验分为水流量跟踪试验、药液吸入量随水流量的变化试验、不同混合比情况下药液的控制试验。 4.2水流量控制跟踪性能测试为了检测水流量控制系统的性能,测试了在电动机不同转速工况下,流量管道中水流量的跟踪性能,测试结果如表1所示,QT为目标水流量,QP为实际水流量,ΔQ与er分别为绝对误差和相对误差.试验表明,实际水流量能够较好地跟踪目标水流量.水流量控制系统的相对误差在2%以内. 4.3药液吸入量随水流量变化试验在不加入药液控制系统的情况下,测试在电动机不同转速工况下,混药比值及变化情况.试验结果见表2.表中n为电动机转速;Qw1为试验所得水流量,L/min,为了计算混药比,把单位转化为mL/s后的水流量用Qw2表示;QM为药流量;R为计算所得混药比.由表2可见,未设置药液控制系统时,随电动机转速增大,射流器吸入的水流量与药流量的比值即计算混药比值逐渐减小,但变化不大,其变化关系如图9所示.由表2及图9可知,该混药比的量值仅为(5~8)∶1,与实用施药过程中混药比(一般为几百∶1)[9-10]相差甚远. 按正常混药比(设为200∶1)计算,表2中工况所需吸入的药量范围应为0.72~1.63mL/s,而试验中吸入药量范围达18.16~65.15mL/s.说明此时射流器吸入的药液量远远大于所需吸入的农药量,即此时的混药比不能满足实用要求,这将导致无法在实际的混药机具上实施有效混药.为此必须加设药液控制系统,以实现对混药浓度的精确控制. 4.4药原液控制跟踪性能试验在加入药液控制系统以后,在恒定水流量的情况下,模拟实际混药过程,改变混药比,增大混药比的调节范围,测试药原液的跟踪情况.设定电动机转速分别为830r/min,水流量为16.61L/min,测试在不同混药比的情况下,药原液的跟踪情况.测试结果见表3,其中QMT为目标药流量,QMP实际药流量,ΔQ与er分别为绝对误差和相对误差.为了保证测试结果的可靠性,设计了对比试验,设定电动机转速为430r/min,水流量为8.7L/min,测试在不同混药比的情况下,药原液的跟踪情况.测试结果见表4.由表3,4可知,在加入药原液控制系统以后,无论电动机转速在830r/min还是430r/min的情况下,尽管改变了水药的混合比,但是实际药流量都能够跟踪目标药流量,且可以获得相对误差在3%以内的控制精度.可见混药控制系统对增大混药比的可调宽度、提高射流混药器的控制精度发挥了关键作用. 5结论 以DSP和LabVIEW为核心设计了一套在线射流混药浓度控制系统,解决了射流混药器混药比可调范围窄、控制精度低的问题,提高了混药的精度,能够根据实际要求适时调节混药比,实现精确智能混药.为射流混药机具的生产实用提供依据.1)该控制系统能实现对水量、药量的精确控制,从而可以获得适合实用的混药比值,显着(数十倍)增加混药比的调节宽度,优化控制性能,节能增效,提高安全性.2)水流量和药流量跟踪性能试验表明,水流量控制系统的相对误差在2%以内,药流量的控制系统的相对误差在3%以内.3)系统简便实用,能够根据实际施药过程,实时调节水流量和药流量,实现变量混药. 控制系统论文:城乡交通灯控制系统电路设计 摘要:分析了现代城市交通控制与管理问题的现状,结合城乡交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理,给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的硬件电路设计方案。 关键词:交通控制 交通灯 时间发生器 定时器 1 引言 随着社会经济的发展,城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统,它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 随着城市机动车量的不断增加,许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况,因此,自80年代后期,这些城市纷纷修建城市高速道路,在高速道路建设完成的初期,它们也曾有效地改善了交通状况。然而,随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制,高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点,也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以,如何采用合适的控制方法,最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路,缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况,越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。为此,笔者进行了深入的研究,以下就城乡交通灯控制系统的电路原理、设计计算和实验调试等问题来进行具体分析讨论。 图1 2 交通灯控制系统设计 城市路通信号控制系统大体上分为三种类型:定周期的信号机、多时段且具有无电缆协调功能的微电脑型信号机以及联网式自适应多相位智能型信号机。具体采用哪种类型,应根据其应用场合及特点加以确定。其中,第一种类型以其成本低,设计简单,安装及维护方便等特点得到了广泛应用。本文讨论的城乡交通灯控制系统就属于该种类型。该交通灯控制系统主要由时间发生器电路、光电检测电路、控制电路等几个部分组成。其系统原理图如图1所示。 1.1 时间发生器电路 时间发生器电路由一片74191、时钟脉冲产生电路和几个门电路构成,其中时钟脉冲产生电路如图2所示。时钟脉冲产生电路用一片555定时器业构成多谐振荡器,设计脉冲周期为4s,其计算公式为:T1=(2R2+R1) Cln2=0.7×5.7MΩ×1μF,以此信号作为74191的CP。74191的四个状态输出端QAQBQCQD可用四个门电路进行译码。当QAQBQCQD=0000时,电路输出低电平信号给D触发器和控制电路的IO输入端;而当QAQBQCQD=1000时,电路输出高电平信号给黄灯驱动电路。74191接成减计数工作状态,LD信号由控制电路的O1提供,应将置数输入端A、C接高电平Vcc,B、D端接D触发器的输出端,还可根据D触发器的不同输出状态置入数5和数15。 2.2 控制电路 控制电路主要由单稳态触发器、RC电路和反相器构成、电路如图3所示。该电路有两个输入端和三个输出端。当QAQBQCQD=0000时,输入端IO为低电平,此时信号将直接经O1输出给LD以进行异步置数,因此74191的0000状态持续时间很短暂。输入端I1由光电检测电路的输出信号提供,当有车辆时,输出低电平;无车辆时输出高电平。输出信号O1=I1,而输出信号O2而由I1经反相器、RC电路和一单稳态电路得来。O1的作用是当乡间道无车辆时,保持主干道绿灯亮,乡间道红灯亮。当主干道绿灯变亮并检测到乡间道有车辆(即I1=0)时 ,O2触发单稳态电路并维持主干道绿灯亮66s,即T2 = RCln3=1.1×6MΩ×10μf=66(s)。 图3 2.3 光电检测电路 光电检测电路由光源和光电三极管构成,该电路可根据需要选择现成产品,如CP850系列的CP851,该器件的光电传感器输距离可达15m。 2.4 交通灯控制及驱动电路 交通灯控制电路由一个D触发器、一个三输入或门和两个反相器组成,其电路如图3所示。D触发器的作用是在乡间道非常繁忙时,对红绿灯的转换进行控制。三输入端或门的作用是当乡间道无车辆和主干道绿灯刚亮而乡间道就有车通过时维持主干道绿灯亮时间大于60s。 由于红绿灯的功率较大(十几瓦),一般集成门电路无法驱动,因此需要设计一个特定的驱动电路,该电路可用功率管和高驱动能力的电源构成,具体电路如图4所示。功率管及电源大小可根据交通灯的功率进行计算。电路仿真时,可用一小灯泡直接接在门电路的后面。 3 结束语 根据交通灯控制系统的逻辑电路,笔者采用加拿大交换图像技术有限公司推出的Electronics Work Bench(简称EWB)软件进行了仿真实验[4]。在众多的电路仿真软件中,EWB的工作 界面非常直观。仿真过程中,用光电检测器来模拟现场的各种情况,结果表明,该系统完全可以达到设计要求。 控制系统论文:浅议计算机联锁控制系统在北京城铁中的应用 论文关键词: 城市轨道交通 计算机 联锁 论文摘要: 介绍了北京城市轨道交通计算机联锁控制系统在系统结构方面的硬件改进, 阐述了诸如扣车、紧急关闭和轨道区段故障时单独操纵道岔等特殊联锁功能和与A TP 系统结合的安全编码逻辑功能的软件实现。 考虑到信号工程的技术趋势和经济上的合理性, 北京城市轨道交通13 号线信号计算机联锁控制系统, 采用铁科院开发研制的T YJL2Ⅱ 型系统。虽然此系统已在全路400 余个站场投入使用, 但在满足现有的各项技术条件要求, 实现进路上的道岔、信号机和轨道电路的正确联锁关系, 确保列车运行安全的同时, 还必须进行一系列的改进和完善, 以满足城市轨道交通所要求的特殊联锁功能, 并实现与A TP 系统结合的安全编码逻辑功能。 1 系统结构的改进 根据北京城市轨道交通的特点, 对T YJL2Ⅱ 型计算机联锁的系统结构做了如下的改进。 1. 各站通常不设信号维修人员, 为了确保系统在监控机或控制台故障的情况下仍能够不间断地可靠运行, 将监控机和控制台纳入到了双机热备的覆盖范围之中, 使其在故障时可由相应的联锁机申请切换。具体地讲, 对站场简单的车站, 直接将监控机安装在联锁机柜内, 取消联锁总线的切换电路。A 监控机和A 控制台随着A 联锁机的切换而切换, B 监控机和B 控制台也如此。而对站场复杂的车站, 除切换方式同简单车站外, 仍采用原有TYJL2Ⅱ 型计算机联锁系统的结构, 保留联锁总线的切换电路。 2. 由于计算机联锁控制系统的操作方式分为控制中心集中控制和车站分散控制, 且通常采用中心集中控制方式, 因此系统在各站的监控机部分增加了与CTC 分机的接口, 接收中心集中控制时的命令信息, 并向中心发送本站的表示信息, 接口采用RS2422 双网结构。车站分散控制时, 系统采用鼠标式控制台和按钮式单元控制台互为备用的原则进行设计, 使操作方式更加方便灵活。 3. 为了便于维修, 计算机联锁控制系统的采集、驱动电路板均改为6U 标准, 计算机电源、采集电源、驱动电源和地线检查器改为插接方式。同时, 为适应北京城市轨道交通机柜上出线的要求, 系统的联锁机柜结构也相应地改为采集、驱动层在上, 计算机层、电源层在下。 4. 在保持原有T YJL2Ⅱ 型计算机联锁系统电路结构不变的情况下, 为提高系统的可靠性和抗干扰能力, 采取的措施主要包括: 提高印制板采用的芯片等级, 按5V 计算机电路与12V 采集、驱动电路分别布线, 并且分开设置接插件; 在接口架的驱动条件线上增加防雷器件; 采集、驱动32 芯电缆靠电路板一侧增加抗电磁干扰磁环等等。 2 系统特殊联锁功能的实现 由于北京城市轨道交通计算机联锁控制系统增加了诸如自动进路、自动折返、扣车、紧急关闭和轨道区段故障时单独操纵道岔等一系列特殊联锁功能, 因此在联锁软件中又增加了相应的模块, 具体可分为3 类。 1. 原联锁软件中没有与其类似的功能, 需要建立全新的算法, 增加新模块。如, 扣车必须确定扣车状态的输入与哪些所要驱动的发车进路的信号控制输出有关; 扣车状态的输出与哪些扣车按钮的输入有关。在此基础上建立实现扣车这种特殊联锁功能的算法, 并予以实现, 完成扣车作业。 2. 原联锁软件中有与其类似的功能, 可利用原有算法。如, 紧急关闭与原有的超限绝缘检查功能非常类似, 其技术条件也基本相同。因此, 可利用原联锁逻辑模块中的超限检查的算法, 在股道的二端分别设置与超限检查模块类似的紧急关闭模块来实现紧急关闭作业。 3. 原联锁软件中虽有与其类似的功能, 但需对其算法稍加修改。如, 轨道区段故障时单独操纵道岔与原联锁逻辑模块中的单独操纵道岔稍有不同, 二者的区别在于是否进行区段占用检查。只要在原联锁逻辑模块中的单独操纵道岔模块的算法中, 去掉区段占用检查条件, 就可以得到轨道区段故障时单独操纵道岔模块的算法。在道岔区段轨道电路故障的情况下, 且人工确认该道岔区段无车时, 可以采用非常手段实现单独操纵道岔作业。 虽然实现各项特殊联锁功能的模块所采用的算法是不同的, 算法的确定也是不同的, 但由于原有的TYJL2 Ⅱ 型计算机联锁控制系统的联锁软件是按照故障2安全的原则设计的, 新增加或修改的模块也均按此原则设计, 不会影响原有计算机联锁控制系统软件故障2安全性的实现。 3 安全编码逻辑功能的实现 北京城市轨道交通计算机联锁控制系统, 增加了与ATP 系统结合的安全编码逻辑功能, 并通过软件加以实现。其软件的数据仍采用按站场图形基本模块链表进行连接的方式, 遇有站场改变时只需在相应位置插入对应的模块。程序采用模块化的设计方法, 如需增加或改动某个环节, 也只需增加或改动相应的模块。 与ATP 系统结合的安全编码逻辑软件的数据分为静态数据和动态数据2 部分。其中, 静态数据包括: 与站场结构紧密相关的编码模块的代码、在链表中的位置、其控制特征以及其他必须的信息, 如软件运行所需的索引表、控制表等相关内容。就编码模块而言, 对于非道岔区段, 每1 个轨道区段均设有1 套速度码继电器和1 个编码模块, 并入链; 对于道岔区段, 考虑到道岔区段设有定位发码和反位发码2 套独立的速度码继电器, 因此也分设2 个编码模块。动态数据则是在模块静态数据对应的缓冲区记录模块状态、在程序中当前所处的层, 以及程序运行所必须使用的变量等信息。定义了编码模块的数据结构之后, 在联锁逻辑运算模块中增加编码逻辑处理模块, 可以实现与ATP 系统结合的安全编码逻辑软件的技术要求。模块中包含2 类程序, 一类是不受进路控制的编码模块, 另一类是受进路控制的编码模块处理程序, 二者的区别在于模块扫描方式的不同, 不受进路控制的编码模块处理时按索引表扫描, 受进路控制的编码模块处理时按进路管理缓冲区扫描。 与ATP 系统结合的安全逻辑编码软件的实现, 无论是数据结构还是程序结构, 都借鉴了联锁逻辑运算模块在提高软件可靠性和安全性方面的经验。为减少形成危险侧错误输出的可能性, 软件采用冗余编码方式, 将有关安全的编码信息按不同规则分别存储于不同的缓冲区, 使用时需比较一致才认为其有效。同时, 软件采用分层递进的网络结构, 上一层的错误会被下一层发现, 不会由于错误扩展导致系统级错误。此外, 软件对可能发生的错误视情况不同, 采取不同的方式进行处理。对于数据错误, 程序从发现错误层开始终止执行, 对已进行的处理采取程序卷回的方法恢复执行命令前的状态, 并给出相应的提示。当影响安全的关键缓冲区发现错误后, 程序将采取切断输出的措施。对于硬件故障引起的错误, 如果硬件故障导致发生的错误是不影响安全的, 那么程序将给出报警提示, 并将故障可能影响的信息置为安全侧。如果当硬件故障可能导致发生影响安全的错误时, 程序将采取停止工作的措施。 4 结束语 北京市城市轨道交通计算机联锁控制系统是国内城轨领域首次采用国产计算机联锁设备。由于联锁控制系统在性能等方面具有强大的优势, 改进后的系统结构更为合理, 特殊联锁功能的实现方式安全可靠, 并成功地增加了与A TP 系统结合的安全编码逻辑功能, 完全满足了现场运营的实际要求, 因此, 在运营期间, 信号系统以运营状况稳定、性能安全可靠、维护便利, 获得了用户的认可, 并在提高作业效率, 改善 劳动条件等方面收到了良好的使用效果。 控制系统论文:有关机械制造中的安全控制系统 引言 机械的安全性就是机械安全使用说明书规定的预定使用条件下执行其功能和在运输、安装、调整、拆卸和处理时不产生伤害或危害健康的能力。任何一台机械都有风险,会导致危险。这些风险和危险都会导致事故的发生、对人员造成伤害。当我们能够关注机械本身的安全性能的时候,其安全功能应该由安全自动化控制系统来实现。安全控制系统的正确设计会影响到机械的安全性能。安全控制系统的可靠性是衡量该台机械是否符合安全要求的重要依据[1],本文对于机械制造中的安全控制系统相关问题进行分析。 1 安全控制系统 所谓的安全(控制)系统,是在开车、停车、出现工艺扰动以及正常维护、操作期间对生产装置提供安全保护。一旦当工厂装置本身出现危险,或由于人为原因而导致危险时,系统立即做出反应并输出正确信号,使装置安全停车,以阻止危险的发生或事故的扩散。它包括了现场的安全信号,如紧急停止信号、安全进入信号、阀反馈信号、液位信号等,逻辑控制单元和输出控制单元[2]。无论在机械制造领域还是在流程化工领域,安全控制系统是整个系统运转中不可或缺的一部分。 从安全控制系统的结构图我们可以看出,安全控制链由输入(如传感器)、逻辑(如控制器)、输出(如触发装置)构成。从逻辑上来说,对于安全信号的控制功能可以采用普通继电器、普通PLC、标准现场总线或DCS 等逻辑控制元器件,从表面上达到我们所需要的逻辑输出。但是,我们可以注意到,普通继电器、普通PLC、标准现场总线或DCS 不属于安全相关元器件或系统。它们在进行安全相关控制的时候可能会出现以下安全隐患:处理器不规则、输入/输出卡件硬件故障、输入回路故障(比如短路、触点融焊)、输出元器件故障(如触点融焊)、输出回路故障(如短路、断路)、通讯错误等。这些安全隐患,都会导致安全功能失效,从而导致事故的发生。所以,安全控制系统就是要求能够可靠的控制安全输入信号,一旦当安全输入信号变化或安全控制系统中出现任何故障,立即做出反应并输出正确信号,使机器安全停车,以阻止危险的发生或事故的扩散。 安全控制系统的硬件主要采取了以下措施来达到安全要求:1)采用冗余性控制;2) 采用多样性控制;3)频繁、可靠的检测(对硬件、软件、通讯);4) 程序CRC 校验;5) 安全认证功能块。 常见的安全输入设备包括由紧急停止设备、安全进入装置(安全门开关或联锁装置)、安全光电设备(安全光幕、安全光栅、安全扫描仪)。安全逻辑部分常采用安全继电器、安全PLC 和安全总线系统。 2 安全逻辑控制设备 逻辑控制设备是整个安全控制系统中最重要的一部分。它需要接收安全信号,进行逻辑分析,可靠的进行安全输出控制。现代自动化安全控制领域中,安全系统的控制元器件有安全继电器、安全PLC 和安全总线控制系统。 2.1 安全继电器 安全继电器,或者称为安全继电器模块,是最简单的安全逻辑控制元器件。其特点是采用了冗余的输出控制和自我检测的功能,实现了对输出负载的可靠控制。 该模块的存在2 个安全输出触点,这两个安全输出触点在内部是由来自2个不同的特殊继电器K1 和K2 的常开触点串连而组成。当K1 出现故障的时候,K2 依然可以实现安全触点断开的功能。同时,安全继电器模块可以通过内部电路进行自检,检测出外部接线故障和内部元器件的故障。 2.2 安全可编程控制器 安全可编程控制器采用了多套中央处理器进行控制,并且这些处理器来自不同的生产商。这样的控制方式符合了冗余、多样性控制的要求。这是安全PLC 与普通PLC最根本的区别。当一定数量的处理器出现故障后,完好的处理器依然执行安全功能,切断所有安全输出使系统停机。导致系统停机的处理器的故障数量取决于不同的系统。如,1oo2 系统(2 取1 的系统),一旦一个处理器出现故障,系统立刻进入故障安全状态;又如,2oo3 系统(3 取2 的系统),当一个处理器出现故障,系统并不会停机。系统只有在2个处理器同时出现故障的情况下才会导致系统停机。前者我们通常成为2 重冗余系统,安全可靠性较高、可用性较低;后者我们通常成为3 重冗余系统,其安全可靠性和可用性较高,但相比前者成本高。 对于信号的采集、处理和输出的过程,安全PLC 都采用了冗余控制的方式。当信号进入PLC 后,分别进入多个输入寄存器,再通过对应的多个中央处理器的处理,最后进入多个输出寄存器。这样,安全PLC 就构成了多个冗余的通道。整个过程之中,信号状态、处理结果等可以通过安全PLC 内部的暂存装置进行相互比较,如果出现不一致,则可以根据不同的系统特性,进入故障安全状态或将故障检测出来。 输入回路可以采用双通道的方式,通过2 条物理接线进入安全PLC。安全PLC也可以提供安全测试脉冲,用以检测输入通道中的故障。安全PLC 的输出内部电路也采用了冗余、多样性的方式,对一个输出节点进行安全可靠控制。安全PLC 可以通过2 种不同的手段,即切断基极信号和切断集电极电源两种不同的方式,将输出信号由1 转变为0。无论那种方式出现故障,另外一种方式依然完好的执行安全功能。同时,安全PLC 提供了内部检测脉冲,以检测内部故障。 安全PLC 的扫描时间要求为每千条指令1ms 以下。快速的中央处理功能不仅可以达到紧急停车的要求,同时能够以较短的时间完成整套系统的安全功能自检。 在软件方面,安全PLC 必须有可靠的编程环境、校验手段,以保证安全。这主要可以通过规范安全功能编程来实现。如Pilz 的安全PLC,提供了通过认证的MBS 安全标准功能块,以帮助编程人员进行合理的、安全的编程。这些安全功能块经过加密,不能够修改。我们只需要在功能块的输入和输出部分填入相应的地址、参数和中间变量,即可以完成对安全功能的编程。这些MBS 功能块涵盖了机械制造领域及流程化工领域的安全功能控制。 2.3 安全总线控制系统 安全现场总线系统是以安全PLC、安全输入输出模块、安全总线构成一套离散式控制系统。硬件和通讯的安全可靠是安全总线控制系统的可靠性判断依据。在硬件上,安全总线系统的模块都采用了冗余、高速的可靠元器件。 3 结论 安全控制系统是一个静态的系统,其监控系统中的安全相关的参数。在系统正常运行期间,安全控制系统不作出任何响应。但是当系统出现异常、或安全相关信号被触发,安全控制系统立刻夺去系统的控制权,根据其内部逻辑,对输出设备进行安全控制,从而保证了整个系统的安全。安全控制系统中的逻辑控制元器件是决定整个安全控制系统安全等级、设计成本、运行质量的重要因素之一。在安全自动化领域,常用的安全逻辑控制元器件包括有安全继电器模块、安全可编程控制系统和安全总线系统。针对不同的应用场合,这些安全逻辑元器件可以配置成合适的安全解决方案。 控制系统论文:基于单片机的微小型无人直升机姿态控制系统的设计 [摘要]本文主要介绍了一款微小型无人直升机的整体控制系统,完成了基于单片机技术的姿态控制系统的硬件设计,并且完成了检测信号的模拟输出和舵机控制的试验。 [关键词]微小型无人直升机 单片机 姿态控制系统 一、控制系统总体方案 整个微小型无人直升机控制系统可分为机载部分和地面部分,机载部分负责维持飞机的稳定飞行并提供图像信息给地面,地面部分根据飞机的姿态及得到的图像信息做出下一步飞行的指令并发给机载部分。考虑到使用环境的复杂情况,由人使用遥控器现场操作可以较好控制飞行,并可对飞行中出现的各种情况及时处理,确保飞行的安全。地面部分与机载部分之间有两条数据链路:一条负责传送图像,一条负责传送飞行状态和指令。图像传送的数据链路通过无线摄像头解决。地面部分可以分为地面工作站和图像处理平台,前者与机载飞行控制器通讯以发送控制命令并获得飞机的飞行状态信息,后者获取机载摄像头的图像并对图像进行处理用以辅助判断,帮助操作者进行遥控操作。机载部分系统包括:飞行姿态测量控制系统模块、图像设备模块、数据链路以及执行舵机群等。地面部分包括控制器、工作站、和图像处理平台。 二、姿态控制系统 微小型无人直升机姿态控制系统的主要功能是稳定直升机的飞行姿态,或者说是稳定直升机的角运动。主要实现方式是在微小型直升机的控制回路上加上一个用于姿态测量的反馈回路,通过传感器得到微小型直升机的姿态信号,然后与要求控制的姿态信号进行比较,通过设计的反馈控制规律使输出的控制信号控制微小型直升机稳定在预期的姿态角度上。微小型直升机姿态测量控制系统包括倾角传感器、控制电路、多个舵机、接收机及遥控接收器等硬件部分。 其中控制电路的功能是接收接收机的操控信号和倾角传感器的输出信号,可以直接输出接收机的信号或者切换到输出遥控信号与传感器反馈信号叠加处理的结果,然后舵机接收控制电路的PWM信号控制直升机的旋翼。倾角传感器实时接收直升机的姿态信号,输出到控制电路。 三、控制系统的硬件实现 对于一般微小型无人直升机而言,其测控系统采用单片机作为控制单元是一种理想的选择,因为其成本低,体积和重量小。本设计采用混合系统级MCU芯片——C8051F320型单片机作为控制中心的姿态控制系统,选用的传感器是双轴的加速度传感器ADXL202,它可在两个方向上检测无人机在姿态上的变化,并输出PWM信号给单片机进行处理。由于飞行有3个姿态角,所以要用2片ADXL202。 单片机处于系统的主导地位,是实现控制算法、完成信号采集和信号转化的核心器件。所有的传感器信号和遥控指令都由单片机来识别和处理。单片机将这些数据按照一定的控制算法运算后,将数据结果转化为控制信号输出到舵机,或者利用数据传输模块,传回到地面接收装置,从而完成对飞行器的航向的测控。由于单片机对电源有要求,为了保证其电源的稳定性,我们还设计了电源稳压保护电路。 直升机的飞行姿态有相互关联的3对方向(航向,横滚和俯仰),每对方向都是关系飞机飞行姿态的直接因素。ADXL202型加速器的测量信号和接收机发送的信号混合控制直升机的姿态。控制电路将加速器的测量信号和遥控器发送的信号进行比较,得到的控制信号来控制舵机的转速。微小型直升机在飞行过程中若受到外力的干扰产生方向的偏差,由加速器测量输出PWM信号发送给控制电路,经过单片机处理和接收机信号比较后输出,采用单片机脉冲计数的方法,向舵机输出PWM类型的控制指令,操纵舵机的变化,控制保持飞机的姿态。 在基于单片机的姿态测控系统中,选用舵机作为执行器件,控制执行结构的转角和位移。在舵机控制中,一方面需要完成单片机的控制指令输出,从而控制航向变化和航向保持,另一方面需要参考原始的控制指令和加速度的反馈信号完成姿态控制的算法。尽管这两者来源不同,但是对舵机而言并无太大区别。控制信号对舵机的控制就是改变PWM信号的占空比,利用PWM信号占空比的变化改变舵机的位置。 四、软件设计及调试 微小型无人直升机姿态控制系统的软件包括C8051F单片机的初始化、各通道数据的获得、控制算法的实现、输出PWM信号给舵机。C8051F单片机的初始化包括端口管脚的配置、定时器的初始化、PCA初始化。C8051要接收5个通道的PWM信号,即遥控器的三通道PWM信号,ADXL202的2个通道的PWM信号。控制算法是最关键的,首先根据遥控器输入的第三个通道PWM数值进行切换,比如接收到的第三个通过的PWM数值小于150(1.5ms)就切换到输出信号不受ADXL202影响的状态,即输出信号是遥控器的输入信号,中间不经过处理;如果数值大于150(1.5ms)就切换到输出信号是遥控器的输入信号和ADXL202的信号反馈到遥控器的输入信号,如果ADXL202测得有加速度证明航向角度偏离了预期的角度,就要通过修正输出信号保证旋翼保持在预期的转速。 PWM模块有C8051的PCA模块配置为高速输出方式,当PCA0H的值与该模块的寄存器PCA0CPLn和PCA0CPHn中的常数值相等时,CEXn引脚上的逻辑电平发生一次跳变,同时触发一次中断,实现PWM功能。为了试验设计出的印刷电路板是否能够满足输出控制信号的要求,设计了试验程序,来生成固定循环的能够控制舵机按照要求的方向来转动。设计的要求是舵机能够向左以固定频率转动,然后转回平衡位置,以此来循环转动。以此来检验以单片机为核心的控制电路是否能够产生控制信号并且驱动舵机来按要求转动。 经过调试,用数字式示波器证明舵机完全按照单片机的输出控制命令进行转动,方向和延迟都正确。
铁路客车论文:酸侵蚀底漆在铁路客车上应用性初探 [摘 要]结合酸侵蚀底漆在铁路客车上的具体应用情况,分析该漆种在轨道车辆上适用性,总结和提出了轨道客车制造行业应用酸侵蚀底漆实际问题,为酸侵蚀底漆在轨道客车制造行业的推广应用提出建议和参考。 [关键词]酸侵蚀底漆 铁路客车制造 应用现状 存在问题 1、前言 随着轨道车辆制造量的增加,对于轨道车辆制造过程中涂装工序使用的漆种的功能性要求越来越丰富。例如防火性、绝缘性等新功能就是非金属材料发展突飞猛进的产物。同时对于涂料本身的传统功能,例如防腐性能、装饰性能等也提出了很多新的要求。近期,我们成功涂装了不锈钢车体的大铁路客车,并取得了不错的成果。 2、不锈钢车体涂装原理 车体选用的不锈钢材料为304型不锈钢,该种不锈钢具有高耐腐蚀性。但是由于装饰性需求部分不锈钢表面需要喷涂面漆。由于不锈钢板在车体焊接前需要进行拉丝处理,破坏了原有的钝化膜,利用传统的双组分环氧底漆进行涂装,附着力较差。利用不锈钢表面含有游离铁的特点,使用酸侵蚀底漆与之反应形成磷酸盐络合物,一方面可以反应掉表面的游离铁防止生锈,同时生成稳定产物又有防锈及提高附着力的作用。 3、涂层设计 根据不锈钢车体涂装的功能性需求及轨道车辆的涂装特点设计出了应用于大铁路客车不锈钢车体涂装的涂层结构如(表1): 4、酸侵蚀底漆涂装工艺 (1)前处理: 用400-600号海绵砂纸将不锈钢侧、端墙需要涂漆的部位均匀打磨一遍,然后用洁净的擦布蘸底漆稀释剂擦拭二遍,做到清洁无灰尘。用洁净的擦布擦拭车体内表面的碳钢小件表面,有油污的地方可蘸稀释剂擦。要求侧、端墙打磨到位,无漏打磨位置,以免影响底漆附着力。各表面清理干净,不得有油污及影响涂装质量的焊渣、焊烟和灰尘等浮物。 (2)调漆 按(1比1)比例调制好双组份酸侵蚀底漆(不锈钢侧、端墙用),粘度(15-25s),喷涂距离为250-450mm,手动喷涂速度为300mm/s-800mm/s,混合后熟化30分钟。熟化要求:主剂和固化剂混合后运至场地或运至场地混合后室温静止放置至少30分钟,待诸组分间的反应被引发至气泡消失。要求用称准确配比,粘度用浸杯量取。 (3)侧墙端采用空气喷涂、车下端部采用无气喷涂对规定尺寸的位置喷涂两遍底漆。涂层要严密、均匀,不得漏涂,不得有明显流坠。用漆膜测厚仪测干膜厚度,酸侵蚀底漆干膜设计厚度10μm,允许厚度范围5-20μm,检测部位80%在8-18μm范围内,10%在5-8μm范围内,10%在18-20μm范围内。检测点为30个,检测部位分别是车外侧端墙、车下两端共6组,5个一组,记录平均值。用划格器检测以上6个部位的油漆附着力,每个部位划格一次,附着力要求小于等于1级。 5、施工中需注意的问题 (1)前处理到位:俗话说:“三分涂料,七分涂装。”而涂装工序的重中之重是前处理。由于基材不能进行打砂处理,只能进行打磨处理。一定程度上制约了附着力,所以打磨时务必谨慎,做到无漏打磨。要特别注意油漆边缘部位,既要打磨到位,又不能破坏分色胶带。 (2)涂层厚度:酸侵蚀底漆属于反应型底漆,最终成膜物质有一部分反应产物,如过后会造成涂层本身的交联密度较低,防腐蚀性及附着力等力学指标降低。综合考虑本项目涂层厚度5-20μm,尽可能薄一些。 6、出现的问题及分析 该项目在转序其他工序后出现了一些油漆问题,出现了撤保护胶带时漆膜附着力不佳的问题。 根据车辆划格试验,检测车辆均符合附着力等级要求(≤1级),结合此结果分析造成此问题的可能性原因: (1)基材前处理个别位置打磨不均匀、拉丝板清洁不彻底。 (2)油漆未完全干燥即粘贴保护胶膜,造成漆膜内部稀释剂未挥发完全。 (3)拆除保护胶膜时用力不均匀,用力过大。 (4)由于酸侵蚀底漆漆膜较脆的特性,受外力容易成片被粘起。 综上所述,经过车辆划格试验及前期工艺试验结果,油漆附着力不达标属于个例。车辆施工时需严格按照文件施工,做好前处理,并做好过程控制。 7、结语 酸侵蚀底漆应用在我国不锈钢车辆上的案例较少,但是从原理及施工过程控制上十分可行,并节约制造资源。有利于推广,而在细节方面需要着重控制。否则极易出现质量问题。 铁路客车论文:DC600V供电铁路空调客车车下电源运用检修 摘要:供电铁路空调客车的电源是否正常使用直接影响整列客车正常运驶与安全。DC600V供电铁路空调客车车下电源在进行检修时要做到停车整体检修与落地检修相结合。本文将详细介绍DC600V供电铁路空调客车车下电源检修,以提升DC600V供电铁路空调客车的运驶质量。 关键词:DC600V;铁路空调客车;车下电源;检修 0 引言 DC600V供电空调客车大大提升了乘客的舒适度和运驶舒适,为广大乘客提供了更为舒适的乘运服务。但在该空调车的使用过程中,相关部门发现该车的车下电源是其故障检修的一个难点。其原因主要是因为各空调客车的车下电源都是专属的,不能通用;检修技术能及时更进,需要第三方进行维修。这在一定程度上限制了车下电源的使用效果。 1 DC600V供电铁路空调客车车下电源概况 目前DC600V供电铁路空调客车车下电源的生产厂家主要有常州新誊、铁科院、株洲时代、南京化士、武汉阵元、青岛四方等[1]。但每个生产厂家生产的车下电源规格、型号和内在结构都不一样。车下电源主要分为两类,即集成型和非集成型。一般集成型的电源主要与DC600V电源和控制电源接通后便可以使用,如常州新誊生产所生产的车下电源就属于此类型。但有些电源需要将外围电路设置在框架模块外,在进行检修时不仅需要拆卸,还要将外围电路信号反馈给模块后才能进行。如此加大了落地检修的成本和复杂性,株洲时代和武汉正远属于此类。而铁科院和南京华士的车下电源为非模块化结构,不宜进行落地检修。 尽管铁道部们在2011年就对DC600V客车的车下电源进行了规范统一,详细制定了电气接口、技术图纸、结构配置和抽屉化模式[2]。在一定程度上促进了各家电源的相互通用,但也为电源类型增加提供了条件。 2 车下电源的维修方式讨论 2.1 第三方承担修理 第三方维修即是根据相关政策有相关部门委托第三方承包对车下电源进行维修[3]。维修的方式可以是现场维修,也可以是落地返修。但在落地返修时需要保证空调客车有替代电源维持运行。该维修方式的优点:能减轻车间维修部门和人员的压力,降低维修的人力和物力成本。但同时该方式也会导致对第三方维修技术的依赖,无法进一步提升维修部门的专业能力。此外,该方式需要花费较多的维修成本。即便是一个小故障,所花费的成本也同一个重要故障一样。在电源返修时,无形中又增加了维修的时间成本。 2.2 自主维修 自主维修是通过建立培养内部的维修队,以完成对车下电源的检修工作。该方式能有效提升维修部门的专业素质,大大节约了维修的经济成本与时间成本。该方案在前期投入的成本过大,需要花费大量的时间、财力和物力来培训维修人员。但该方案实行的难点在于,由于每个电源的规格、型号均不一样,因此其维修方式也是不一样。厂家在进行维修时,不仅是因为其了解自身产品的结构与特点能及时进行零部件的更换;同时也是因为他们具备专门的设备能检测出具体的故障位置。 2.3 自主维修与第三方维修共同实行 该方式是通过建立专门的维修小组,有第三方维修配合进行。维修小组主要负责车下电源的故障排查与维修,并与第三方合作完成电源的维护报修工作。这样的方式能够将日常维护工作交予第三方,让维修小组能有更多的时间和精力去提升维修技能。在购买相关配件时,对于一些难买的零配件,可以采用“拼修”的方式。如果实在不行,再交由第三方进行维修。该方案的优势能有效的节约维修成本,并且培养维修的人才,提升本维修小组的专业技能。但其不足在于要想真正实行,则会受到各个车间的技术压力、设备等条件的制约。 3 有效对车下电源检修的办法 在对车下电源检修时,可以按照以下步骤进行:静态检查通电检查电源故障排除。静态检查主要是检查车下电源内部各个部件的外观[4]。从外观上观察电源内部各个部件,查看是否存在零部件损坏的情况。在确认没有外观损伤后,进行通电检查。将电源接入DC110V控制电源和DC600V的主电源。检查车下电源在通电后的运行情况。仔细分析启动、运行、带载时状况。结合静态检查与通电检查时的结果,再根据故障信息码、各指示灯的颜色变化与颜色状态及相关资料判断故障类型并排除。在诊断故障并排除时可以使用以下几种方式:测量法、替换法、模拟实验法、反复试验法和更换模块法[5]。 4 结论 DC600V供电铁路空调客车车下电源在进行检修时,可以采用多种检修方案,但要注重培养自己的维修队伍。注重提升维修队伍的专业技能,注重完善日常维修工作与检修制度,及时发现车下电源的问题以便维护其使用。只有掌握维修车下电源的核心技术,注重培养专业技术人才,才能有能力修好DC600V铁路空调客车的车下电源,最大限度保证车下电源的正常使用。 铁路客车论文:铁路客车车体轻量化问题的研究 摘要:伴随着科学技术的迅猛发展,铁路交通运输市场的竞争愈来愈强,铁路交通运输市场也在不断迎接机遇和挑战,因此,提升铁路客车的运输速度迫在眉睫。在铁路客车车体轻量化问题中,车体所承载的结构的轻量化是关键之处,所谓的车体所承载的结构的轻量化,就是要使客车车体的强度、刚度及动态特性等符合铁路客车的提速标准。目前来看,我国铁路客车车体轻量化的工作质量还有待进一步提高,由于铁路客车车体的自身重量比较大,所以就出现了车体轮轨之间的存在比较大的作用力,同时车体的制造费用及成本也是比较高的。本文将对我国铁路客车车体轻量化的意义、实现途径进行简要的概述,并提出相应的解决方案。 关键词:铁路客车;车体轻量化;问题研究 0 引言 铁路客车运输和汽车运输、航空运输相比,具备运输成本较低、环保能力较强等优点。但是,由于铁路客车自身的重量比较大,使得一部分无益的能量在铁路运输过程中被消耗。由于能源的存有量日趋减少,并且伴随着愈来愈大环境保护压力的的到来,国内外铁路交通运输市场一直在改进铁路客车的车体结构设计,从而达到降低铁路客车无益能量消耗的目的。 1 铁路客车车体轻量化的意义 铁路客车车体能量的消耗与许多因素有关,但是最主要的因素还是车体自身的重量,能量消耗的多少与车型及其运输速度有关,运输速度越低,那么其消耗的能量也就越多。瑞典研究者通过研究,得到X2000告诉列车大约有百分之二十五的能量消耗与客车自身重量有关,在我国运行数量较多的列车是25型客车,但是它的最高运输速度不得超过160km/h,与X2000相比较其运输速度要慢很多,所以它的能量消耗也比X2000多。客车车体结构是组成车辆的重要部件之一,与此看来,想要减小客车车体自身的重量,可以通过降低客车车体结构的重量来实现。 铁路客车车体轻量化,能够降低车辆的轴重,进而降低了轮轨之间的作用力,把轮轨之间的摩擦损耗降到最低;能够降低客车车体的制造成本及其运输途中的费用支出;能够降低铁路客车的噪声和地面振动;能够降低客车车体对道路的冲击力以及减轻线路维护工作人员的工作压力。 2 实现铁路客车车体轻量化问题的途径 2.1 对客车车体结构进行合理的优化 在对铁路客车车体进行总体设计的时候,要求对以下三个方面进行合理的设计: (1)由于客车车体的各种设备与车体结构的载荷输入有关联,因此,要对各种设备进行合理的设计与布局; (2)运用弹性悬挂的方式在铁路客车车身底下悬挂重量比较大的设备,并且车体设备悬挂的频率应当比真背后车体的一阶垂向弯曲自振频率要小,在这种情况下,接可以使得整备状态下车体的一阶垂向弯曲自振频率得到提升; (3)应当选择接近铁路客车车体端部或者接近铁路客车车体中央的位置作为车体的侧门开口,避开转向架的周围。倘若将车体的侧门开孔设计在转向架周围,不仅容易导致客车车体侧门开口应力集中,还容易导致客车车体结构刚度的下降。 由于客车车体应力比较大的部位主要集中在某些部位,所以客车车体结构的整体应力比较小。在对车体结构进行色剂的时候,要求对以下几个方面进行合理的优化: (1)对客车车体结构的梁柱进行合理的设计和布局,尽可能的让大量的底架横梁、侧墙立柱以及车顶弯梁形成一种环形结构,使客车车体的整体刚度得到提升; (2)应当尽量避免客车车体的侧墙和车顶纵梁在中间部位断裂,特别是要对车体侧墙上的边梁(一般是通长结构)进行合理的优化,使其通长结构的作用得到体现,使其把底架横梁、侧墙立柱以及车顶弯梁组成的环状结构连接在一起,从而使客车车体的整体结构性得以提高; (3)要对车体的梁柱断面进行合理的优化 (4)为了避免客车车体局部应力集中现象的产生,要对车体结构进行合理的设计和圆滑过渡; (5)为降低牵引梁、缓冲梁等部位的板厚,在对这些部位制造时要采用强度等级较高的钢材料,例如碳钢、耐候钢等; 2.2 采用新材料 2.2.1 不锈钢车体结构方案及材料选择 在我国,铁路客车车体结构是板梁结构,这种结构的整体及其组成和我国的碳钢车体结构有相似之处。因为碳钢、耐候钢等具备高疲劳强度和高焊接性,所以被应用在牵引梁、缓冲梁等位置,在其他位置使用其他各种型号不同的不锈钢。 表一 铁路客车不锈钢车体结构材料选择 表一表明,不锈钢客车车体结构采用材料的强度比碳钢车体结构采用材料的强度大,另外,不锈钢的耐蚀能力比较高,所以在客车车体结构的运用中不用过多考虑腐蚀会造成的影响,相对来讲厚度就可以薄一点;但是碳钢、耐候钢的耐蚀能力比较弱,所以要考虑腐蚀造成的影响,厚度要相对厚一点。所以不锈钢客车车体结构的重量小于碳钢客车车体结构的重量。 2.2.2 铝合金车体结构方案及材料选择 方案一:客车车体的牵引梁、缓冲梁运用高强度的钢材料制造,比如碳钢;车体的地板、车顶以及侧墙通过大型中空挤压型材纵向焊接完成;车体的端墙运用中空挤压型材和骨架组焊结构。 方案二:全部采用铝合金的结构。通过焊接铝合金型材和铝板制造牵引梁、枕梁和缓冲梁,通过纵向焊接大型中空挤压型制造地板、车顶和侧墙。在制造牵引梁、枕梁以及缓冲梁的时候,不要采用7系材料,因为这类材料的焊接性能比较差,容易使车身出现裂纹。 表二 表二表明,铝合金车体结构采用材料的强度比不锈钢车体采用材料的强度大,同时,因为车体的地板、车顶以及侧墙是通过纵向焊接大型中空挤压型材而制造成的,所以稳定性较高,刚度较强,可以做的薄一点。所以铝合金客车车体结构的重量小于不锈钢客车车体结构的重量。 2.2.3 混合复合材料车体结构 采用复合材料进行制造,能够有效的降低客车车身的重量。复合材料夹层结构在航空、航天等领域有着较为广泛的应用,由于采用复合材料的成本比较高,所以在铁路交通市场中的应用有待进一步的推广。但是相信在在科学技术发展的推动下,复合材料在铁路交通运输中的应用指日可待。 3 总结 通过本文分析,希望我国铁路运输市场能够多加制造不锈钢客车和铝合金列车;在对铁路客车车体结构进行优化的同时,加强对转向架的研究,使铁路客车自身重量能够得到进一步的降低。另外,结合现代复合材料技术,不断探究如何让采用复合材料对车体结构进行设计。 铁路客车论文:铁路客车库内检修面临的问题及应对策略 摘要:库内检修是铁路客车运输保养的重要环节,对铁路运输有重要意义。但从当前普通和快速列车的库内检修现状来看,还存在一些问题。本文分析了国内客车库内检修面临的问题,提出了国内客车库内检修问题的应对策略。 关键词:库内检修;铁路运输;库内整备 0 引言 铁路运输在社会生活中扮演着重要角色。普通和快速列车是国内重要的铁路运输客车。客车库内检修是保障客车安全行驶的重要日常维护措施。客车库内检修可以及时发现问题及时处理,提升乘客乘坐体验,提高客车服务水平。在现代运输事业竞争越来越大的情况下,提高客车服务水平迫在眉睫。重视客车内检修的问题研究是非常必要的。 1 国内客车库内检修面临的问题 客车库内检修主要是指客车的整体检查和维护工作。客车运输运载量大,运行时间长,列车乘务人员有限。受种种因素的影响,普快和快速列车的库内检修工作面临着一些问题。下面以兰州铁路局兰州车辆段库内检修面临问题为例进行分析。 (1)客车库内检修造成上部服务设施损坏情况严重。一方面,客车日常检修是以检查列车的机动运行能力为主,主要由车辆部门对列车上、下部质量进行全面检修,通过库内检修确保列车达到出库质量标准。另一方面,由客运部门对列车上部服务设施卫生进行全面保洁,通过库内对上部服务设施的保洁,为旅客创造良好的乘车环境。然而,客运部门对保洁人员库内作业环节盯控检查比较放松,造成保洁人员硬干、蛮干、违章干等现场屡禁不止,例如:水冲通过台,水擦电暖气罩,强酸、强碱清除污垢,踩踏座席、边凳、洗面台等设施进行清洁等作业方式造成客车上部服务设施损坏、损伤。同时,此类作业方式不会立刻对客车上部服务设施产生严重伤害,但日积月累一旦设施不能正常使用必定无法修复,只能进行整体更换处理,不仅处理周期长而且消耗检修成本巨大。 (2)客车库内检修基础设施条件有限。随着铁路发展,客车从普速绿皮车已发展至快速、特快、直达等AC380V和DC600V供电制式车型,加之列车对数、组数的不断增加,造成库内检修线路及地面供电电源严重不足,无法满足库内检修需求。例如:列车入库后,地沟线及地面电源紧缺,只能采取压缩技检时间的方式,地沟线检修作业完毕后列车立即转线,以供下一列车入线供电检修,库内频繁转线使库内作业时间大幅度减少。其次,库内检修条件受天气状况影响显著,特别是检修库缺少和排水设施落后,造成雨天无法对车下电器设备进行开盖检修;排水不良产生积水,冬季检修场地大面积结冰,造成作业人员作业困难,甚至直接影响人身安全,存在严重的劳动安全隐患。客车库内检修环境得不到有效改善的最终原因是因此为没有良好的基础设施保障库内检修工作的有效开展。 (3)客车库内检修技术比较落后。铁路运输在国内发展已经有一定历史了,在客车检修保养方面形成了一定规章体系。但随着社会经济的发展,社会对客车提供的服务水平也有了新的要求,而国内客车当前执行的许多规章制度还是十年前甚至几十年制定形成的体系。大量新技术和新设备被应用到客车运输中,需要制定科学的检修体系。例如:除了客车机动性能的检修,客车库内直流电供电设备的检修、空调设备的检修、播音设备等也是库内检修的范围。另一方面,随着信息化技术和计算机技术在客车中被广泛的应用。目前国内的铁路调度系统已经进入了信息化时代,相应的库内检修技术和检修范围都需要有所提高。 2 国内客车库内检修问题的应对策略 客车库内检修是保障客车运行,提高客车服务质量的关键。面对客车库内检修暴露出的问题,积极开展库内检修项目的研究是非常必要和有意义的。本人在铁路运输单位工作多年,结合自己多年的工作实践,对客车库内检修工作提出以下应对策略。 (1)重视列车乘务人员服务综合素质的提升。首先,在列车乘务人员中开展有效的学习和培训,宣导服务在客车运输事业中的重要性,在思想意识上不断加强列车乘务人员对爱车工作的重视度。通过乘务人员服务意识和思想意识的提升形成对客车库内检修的有效监督。其次,将客车服务乘客满意情况与库内检修工作人员的工作绩效挂钩。通过乘客的监督促进检修工作人员工作积极性的提高,保障检修工作有效开展。最后,重视对乘务人员和列车检修人员的技能培训,通过有效的分工合作发挥有限的人力做出高效的工作业绩。 (2)结合客车库内检修生产工作的现状不断更新库内检修基础设施并完善检修管理制度。首先,增加库内检修线路,根据现有客车配属数量和运用需求增建地沟线路并增配地面电源,每条检修线路保证配置一组地面电源,以实现列车从入库至出库期间,始终固定在一条检修线路内进行检修,降低频繁转线产生的技检时间不足问题。其次,修建检修库并更新检修场地排水系统,使库内检修列车不受天气因素影响并解决检修作业人员劳动安全隐患,提高检修效率。最后,因客车供电设备、空调设备、供暖设备的检修需要具备相应专业技术的专业人员进行的实际,采取周期性且专人负责的检修方式进行检修,根据不同性质的设备和设施制定科学检修管理制定,并且落实到直接负责人。相应负责人必须严格按照检修流程开展检修工作,同时做好检修记录。对于客车运行过程中暴露出的问题要查找问题出现的原因,追究当事人的责任,通过科学有效的检修制度提高库内检修的执行力。 (3)引进客车库内检修网络管理系统。库内检修网络管理体系是计算机技术、网络技术发展后对客车事业的又一大贡献。该网络体系很好的将库内检修的各个环节有机结合为一体,实现了库内检修流程化。客车库内检修网络管理体系由入库列车股道及编组显示、检修作业动态网络控制图、换挂作业网络控制图、配件更换检修跟踪等模块组成。引进客车库内检修网络管理系统可以大大提高库内检修工作效率。例如:在配件更换方面,通过该系统的管理不仅大大提高了工作的效率,还实现配件的科学管理,有效降低的配件管理成本。库内检修网络管理系统是客车运输管理信息化发展的必然过程。 3 结束语 铁路运输在社会生活中扮演着重要角色。客车库内检修是保障列车安全运行的基础,同时也是提高乘客乘坐感受的关键。客车库内检修是客车库内整备、设备故障排查、设施损坏情况检查的重要环节。面对客车检修过程中暴露出的问题,积极开展相应改善措施。相信在全体铁路运输工作人员的努力下,铁路客车服务水平一定能上到一个新的台阶。 铁路客车论文:铁路客车制造中焊接机械手的应用研究 摘 要:焊接机械手在铁路客车制造中广泛应用,不仅保证了焊接质量,而且提高了焊接效率,具有较高的经济效益。文章介绍了无外围装置的焊接机械手和添加变位机和传感器的焊接机械手在客车制造上的应用,分析了相关的应用技术,并从应用对象、工件结构设计、设备配置、工序质量、人员素质等方面研究了焊接机械手应用中应该注意的问题。 关键词:铁路客车制造;焊接机械手;应用 作为一种自动焊接技术,焊接机械手在欧美工业发达国家中的应用十分广泛,与手工焊和其他焊机相比可以获得更为稳定的焊接质量和更快的工作效率。我国铁路客车制造中引入焊接机械手是在九五期间,提升了客车制造的质量和效率,获得了较大的经济效益。焊接机械手的应用是一个复杂的系统性工业工程,与其他相关工业的技术水平的关系比较密切,因此焊接机械手的应用也经历了一个较长时期的发展过程。本文就铁路客车制造中焊接机械手的应用情况、存在的问题和对策进行探讨。 1 铁路客车制造中焊接机械手的应用 铁路客车制造中常用的焊接机械手有下面两种类型,一是无外围装置的焊接机械手,二是添加变位机和传感器设备的焊接机械手,下面进行具体探讨。 1.1 无外围装置的焊接机械手的应用 无外围装置的焊接机械手就是标准的焊接机械手本体,其不包含任何变位机和传感器系统,通常有6轴机械手,该系统适合焊接长度在1.2 m以下的需要较大焊接量的机车部件,铁路客车转向架的横梁具有方形的几何结构,有4道焊缝,板材厚度在16 mm,每个焊缝的长度大约1.1 m,具有V字形状的坡口,需要焊接3层,因此所需要的焊接量非常大,在其焊接中配合使用焊接变位机,可以实现与机械手的协同工作,这样可以以最小的投资实现对构架衡量的自动焊接工作。 1.2 添加变位机和传感器设备的焊接机械手的应用 1.2.1 龙门配头尾架变位器的焊接机械手的应用 该机械手的结构为龙门架上悬挂标准的焊接机械手,龙门支持机械手可以在其上移动6 m左右,龙门下面是一个可以调节行程的头尾架变位器,同时配置有电弧传感器、接触传感器、自动清理焊枪的外围配置等,该机械手多用于客车构架直侧梁的焊接,直侧梁厚度为16 mm,长度约4 m左右,每道焊缝的长度为4 m,焊接层为3层,这种较大的焊接量为机械手的使用提供了空间,也显示了机械手使用的优越性。 1.2.2 龙门配框架式双轴变位机的焊接机械手的应用 客车准高速构架侧梁焊缝是曲线与直线的组合,而要保证机械手焊接的质量,所有的焊缝应该在水平位置进行焊接,如果使用单轴变位器进行焊接,就必须在曲线位置实施立焊,否则不能保证焊接的质量。因此对于这样的客车准高速构架侧梁,应该采取框架式变位机和龙门机构相配合,使焊接机械手和焊接工件实现协同移动,从而保证焊缝在水平位置进行焊接,为了确保焊接作业以一定的速度效率进行,使用效率比单丝焊高一倍的双丝焊进行焊接。 1.2.3 配置L型双轴变位器的悬臂式焊接机械手的应用 动车侧梁、客车构架的摇枕等工件的焊缝是一个闭环式的焊缝,如果使用头尾架或框架式的焊接变位机,就会在卡具夹持部分形成一个焊接盲区,这种情况下使用L型双轴变位器,以工件中心空位进行夹紧固定,就可以实现水平焊接,由于焊接工件的长度在3米左右,因此使用L型双轴变位器的悬臂式焊接机械手对工件进行焊接时,必须将工件两端锁死。 1.2.4 配置悬臂式行走机构焊接机械手的应用 铁路客车的车顶需要2条25 m长纵横焊缝和28条3 m长的环焊缝,因此需要的焊接量很大,使用手工方式对车顶腰横缝进行焊接时,其质量很难保证,为此需要使用在一个悬臂式行走机构上悬挂2个焊接机械手,悬臂可以在地面上前后移动30 m的距离,悬臂上的2个焊接机械手就可以自动地完成车顶所有的纵横焊缝的焊接,使用激光传感器对焊缝进行跟踪,这样可以很好的保证焊接质量。 1.2.5 铝合金客车部件焊接机械手的应用 铝合金客车的牵引梁、枕梁等工件中引入了焊接机械手进行焊接,设备的基本组成为一个悬臂式焊接机械手固定在长度为10米的轨道上并且可以移动行走,在轨道和焊接机械手的下方搭建焊接平台,铝合金工件使用气动卡具固定在平台上,配备激光传感器的机械手负责对铝合金工件进行焊接,这样可以获得稳定的焊接质量和可观的焊接速度。 2 铁路客车制造中焊接机械手应用中应注意的问题 作为一个复杂的综合系统工程,焊接机械手的顺利应用要求在应用对象、工件结构设计、设备配置、工序质量、人员素质等方面做好必要的配置和配备,这样才能保证工件焊接的质量、速度和效益。下面进行具体分析。 2.1 应用对象 焊接机械手适合焊接工作量大、辅助时间较短的工件的焊接,或者使用手工焊接或其他焊接方法无法保证焊接质量的工件的焊接,这样才能突显使用焊接机械手的优势。如果焊接对象所需的焊接量较小、辅助时间较长,特别是一些具有复杂几何构型、传感器使用困难的工件,这时使用焊接机械手进行焊接可能会比手工进行焊接更慢,这时就不应该选择使用焊接机械手,因此焊接机械手的应用对象选择上一定要注意工件的焊接量大小和辅助时间长短,同时应该确保使用焊接机械手可以完成对工件的全部焊接工作。要提高焊接机械手的工作适应性和柔性,机械手上的卡具安装更换应该保持一定的灵活性,以便可以为不同结构形式的工件进行焊接。 2.2 工件结构设计 要使用焊接机械手进行焊接,应该在工件结构设计时给机械手的焊接作业留出充足的空间,这是因为在实际的焊接作业中,更换焊枪或更改机械手焊枪设计要比优化工件结构的设计困难。使用机械手焊接时,电弧跟踪传感器对角接焊缝和V型坡口比较有效,而对打底焊缝和J型坡口封面焊缝的跟踪要差一些,所以在工件结构设计上应该尽量采用V型坡口角接焊缝。 2.3 设备配置 使用焊接机械手焊剂比较厚的板材时,一般使用电弧传感器和接触传感器,接触传感器多用于焊接初始点的寻找,电弧传感器多用于焊接过程中焊缝的跟踪,接触传感器使用过程中容易收到工件表面油污、底漆等的影响而导致焊接初始点寻找困难或不准确,所以在焊接机械手使用过程中,焊接初始点的位置应该事先予以准确定位,或者在产品设计之初就预留出弧点距离,使用电弧传感器进行跟踪。 2.4 工序质量 焊接机械手使用中要处理好工件的组对质量,根据实际情况灵活使用,要重点保证起弧处的组对质量和定位,对于特别的焊接位置进行特殊处理,适当的调整焊接程序,人工参与介入改变机械手自动化运行的模式,这在整体工业化水平不配套的情况下是十分有用的使用方法。 2.5 人员素质 焊接机械手在大部件的焊接中很难完全采用国外的模式,不可避免地要求焊接操作者灵活地使用焊接程序,因此焊接作业者的技能和素质要求也就相应的提高了,因此不但需要精通焊接工艺,还要学会机械手编程,并对焊接机械手的操作进行全程现场跟踪。 铁路客车论文:浅析精益物流在铁路客车制造企业中的应用 [摘要]随着中国铁路客车制造企业与国际制造企业的竞争愈演愈烈,降低企业成本、提高企业竞争力已成为企业发展的重要因素。而源于汽车行业的精益思想被公认为是降低企业成本、提高企业竞争力的管理体系,是一套追求最低成本/库存、最少的浪费和最短的交货期的管理体系。通过先进制造技术、现代企业管理手段和高科技装备物流设施等手段,逐步在中国铁路制造企业中建立以精益思想为基础的全信息化的物流管理模式。 [关键词]物流管理;铁路客车;精益物流;信息化物流 1引言随着中国高铁的迅速发展,铁路客车制造业在经济、社会发展中发挥着越来越重要的作用。然而,在铁路客车制造业中,一部客车由三万个零件组成,这些零件由不同的供应商提供,其关联度广且深,而客车制造商之成本结构,包括人工、材料、制造费用、销售管理费用等。公司财务分析报告显示,物料成本几乎占了60%以上,而物料的配送、仓储等管理成本是形成物流总成本的主要部分。整合物流资源、降低客车制造业物流成本对于提升企业竞争力具有重要意义,但目前我国铁路客车制造企业在物流运作方面与发达同行差距巨大,普遍存在物流成本过高、效率低下、竞争力不足的问题。作为铁路制造业的重要组成部分,物流管理逐步成为企业竞争的主要因素[1]。但是由于各种内外因问题,物流管理仍然面临着从管理理念的建立、物流功能性的拓展直至提升为战略性的指导方向等一系列的问题。故此,从整个铁路客车制造业的战略发展高度出发,分析物流管理的发展历程,找其病灶,寻其根源,才能有针对性地进行改善,使之成为促进企业发展的核心因素。 目前,铁路客车制造业为实现自身的国际化跨越式发展,在物流信息化管理层面的认识逐步提高,并且实现了初期的尝试。企业物流管理的理想状态为各个环节实现智能化、自动化,最终集成为信息化,从而贯通整个生产单元。但是由于铁路制造业的配套设施,包括管理理念、人员素质都存在着一定的差距,在软件与硬件上亟待解决和提高[2]。从初期的库房账目管理入手,由电子账目取缔手账记录,仅对出入库进行盘点写实。并未从供应链入手,系统地考虑从订单的需求开始,进行采购、技术准备、数据录入、生产匹配等信息的全过程控制,也就是对采购、生产、成本物流进行信息化管控,其中包括回收物流管理的尝试。 铁路制造行业的物流管理水平虽处于逐步发展、完善的阶段,在引进欧美、日本的精益物流管理的同时,探索出一个适合我国国情和企业发展的模式才是我们最终的目的。目前,国内各铁路客车制造企业都在积极地引入精益物流,实现精益物流,可以对物流不断改善,消除浪费,降低物料库存成本,提高管理效率。客车制造企业实施精益物流能满足客户不断变化的需求,从而提高企业的竞争能力,在市场竞争中取得优势,树立品牌形象。为此,在详细解读铁路制造行业的业内物流管理方式的前提下,将精益物流与物流的全信息化管理相结合,此研究已达到下述目的[3]:首先,在深入领会精益物流管理的基础上,找寻差距,寻求最有效、最直接的方法,解决铁路制造业物流管理的瓶颈问题。其次,引进全信息化物流管理的概念,分析精益物流管理与全信息化物流管理的内在关系,梳理制度流程,解决铁路制造业的业务流程与信息流不对等的问题。 2精益物流 精益物流来源于精益生产,是精益思想在现代物流活动中的应用,即要求在每个运作环节上做到精确、高效,消除浪费,将成本降到接近最低限度。20世纪70年代,日本丰田汽车公司独创的“丰田生产系统”开创了精益生产的先河。在90 年代,美国麻省理工学院的Womack Jones 等最早对精益生产进行了研究和总结,概括出精益思想的五项基本原则[4]:“精确的确定特定产品的价值;识别出每种产品的价值流;使价值流不间断的流动;让用户从生产者方面拉动价值 ;永远追求尽善尽美。”1996年理查德・威廷提出了精益物流的五项基本原则[5]:①从顾客的角度而不是从企业和职能部门的角度来研究什么可以产生价值,并且用这个价值来进行一系列环节的推动;②以价值为基点分析价值流,按整个价值流来确定所有物流流程中所必需的步骤和活动;③让价值流实现有效的流动,通过消灭无效和浪费,形成没有中断、没有对流和迂回、没有停滞等待、没有丢失和损毁的物流活动,这种活动必然为用户创造增值的条件;④价值的创造,必须按用户的要求,由用户进行拉动,而且必须做到“恰值其时”;⑤不断对整个活动进行修正和完善,不断消除无效、损失、浪费,追求尽善尽美。我国著名物流学专家王之泰教授总结了精益物流系统的四个特点,即拉动型、高质量、低成本和不断完善的物流系统[6]。田宇、朱道立将精益物流的目标概括为企业在提高满意的顾客服务水平的同时,把浪费降到最低程度[7]。 3铁路客车制造业物流管理存在的问题 31物流功能性未得到全面的应用 物流管理的具体功能中,存储、运输、配送被称为物流的主要功能,拆包装、装卸倒运和流通加工被称为辅助功能。仅从物流的功能性分析,仍然处于个体功能实现的单一化管理阶段,在这个阶段物流的概念尚未准确建立,物流管理也没有纳入一个系统化的体系来研究分析。实时性、时动性的数据分析及成本控制属于空白阶段[8]。仅从简单的库房存储管理入手,采用较为低级的信息化管理手段,利用电子表格统计数据,进行库房的单一性盘点。在此期间,物流管理并未得到高度的重视,在铁路制造业的行业竞争中位置没有建立起来。 32物流系统化建设的发展及建立 在铁路制造业的管理逐步与国际先进的科学管理接轨的同时,科学的物流管理也进入了一个新的阶段,对于物流的定义有了更为科学合理的解释[9]。物流管理即在实物流动的过程中,从客户的需求、订单的下达、采购合同的建立、计划的分解、库存的控制、成本的降低等方面形成系统化的管理。在此基础上,物流开始由专门独立的部门来管理,尽管尚未以生产和销售的目的为前提进行,但是已初步形成了由整个铁路制造业的物流链为纽带、在同一平台下进行、实现物流各个功能的最佳组合。 33物流进入一体化的整体管控阶段 也就是由生产、计划、采购、入库、出库、反向物流等各个生产环节所组成的,从而提升了物流管理在整个企业生产链条中的重要性。但是在关系协同管理中,还存在诸多的信息数据缺失、数据流通不畅、数据的时动性严重匮乏等现象。故此,达到所有链条的互动共控,实现跨越式发展,铁路制造业物流必然向着一体化、信息化的方向发展。信息化手段的落后已日显突出,成为亟待解决的问题。提高铁路制造业的物流速度,实现科学化发展,也是提高铁路行业在国内外的竞争力的必经之路。为此,物流信息化是铁路制造业当前必须考虑的核心问题[10]。 4铁路客车制造业的全信息化精益物流管理模型建立 为适应铁路客车制造业逐步实现国际化发展战略,企业物流作为整个管理环节中重要的因素,必须顺应发展趋势,总结国内外物流管理的成功案例,使之快速进入良性发展的轨道,信息化建设是必经之路。分析其原因,总结概括为以下几个方面。[1,11-14] 41建立管理层面多、数据量庞大的信息管理化系统 综括而言,即存储、运输和配送等为物流的主要功能。包装、装卸搬运和流转加工被称之为辅助功能。其中的管理层面诸多,且每个层面的数据量巨大,要想几个层面的数据一致,业务协作贯通,信息化支持是必须,也是必然的管理手段,其他一系列的管理因素也是在信息化数据的采集和统计中实现快速响应,提高生产效率。为此,信息化建设是企业物流健康发展必不可少的一个战略步骤。 42建立仓储分级管理、采集共享数据的信息管理系统 铁路制造业的物流一般设置为公司级别的生产物控系统,下设物流仓储中心,负责暂存、转储、上架、下架和倒运等工作,按照责权的分配、分区设置、打包分拣、按需倒运。工作职责的分级管理,必须在数据共享的基础上实现动态采集,最终尽可能地降低库存,减少物流成本,在完善信息化建设的基础上,适时采集信息数据,提取贯穿整个业务的所有信息,信息化是唯一的最佳途径。 43建立管理决策的信息化系统 现代企业管理者的决策完全依附于人的信息传递,造成了信息滞后、信息不共享、信息不准确等诸多弊端。在企业物流管理的成功案例中,信息化的建设居于主导地位。一个集团的效益直接取决于领导者的正确决策,所以只有认识到信息化的重要性,才能支撑企业的快速发展。 44建立专门的信息化管理部门 铁路客车制造业的信息化管理部门,因精益物流管理的上线应用,由单一的分支信息研发到组建专门的部门进行精益物流管理系统的整体管控。对全程的业务枢纽进行控制,协调各部门进行标准化的应用。因岗位职责不同又分别设置不同的专业组。例如:数据维护组、网络技术组、程序开发组、系统技术组等。 45建立决策领导小组 在应用实践中,由企业的第一负责人担任领导小组组成,负责决策应用过程中的里程碑节点性关键环节,由企业各高管作为领导小组成员,按照分别负责的职责权限不同,组织本领域的系统应用工作。实践证明,一个好的领头人,才能起到真正的推动作用,利用科学的管理理念,将铁路客车制造业的物流管理水平提升到一个新的高度,利用精益物流管理系统,在应用中不断总结经验,重视实施过程中的各类问题,找出与目前管理的差异,使信息化系统与实际管理业务同步。 46强化培训是应用系统的关键 培训是提升精益物流管理系统应用能力、统一思想的一种途径。培训本身就是发现人才、培养人才的契机。在物流全信息化系统应用层面,人才的匮乏是很突出的问题。培养既熟知管理、又有娴熟的系统操作能力是所要追求的人才培养目标。同时,开展精益物流管理系统应用竞赛及知识问答等活动,快速建立起一支支撑系统应用的人才队伍。 47建立系统监控及奖惩措施 为了系统有效的应用,各个业务板块按照规范的操作流程进行系统维护,避免违规操作,减少误操作,在制定各业务标准化作业规范的同时,强化监控及奖惩工作,使系统应用快速进入正常轨道。建立系统监控平台,囊括所有板块的业务,利用数据监控直观地体现各业务的操作及业务流程执行层面的状态。 5结论 在全信息化精益物流管理的课题探索中,精益物流作为精益生产管理的重要组成部分,成为国内外企业深入研究的重点领域。作为铁路客车制造业,因其物流管理难度大、项目多、物料种类多、职责部门分工不同等特性,研究其全信息精益物流管理更具有深远的意义。提高整个铁路客车制造业的竞争能力,抓住物流的管控,利用先进的管理手段和信息化系统来实施战略创新,是企业长足发展的必经之路。 铁路客车论文:铁路客车真空集便器常见故障的判断处理 【摘 要】本文从真空集便器检修中遇到的常见故障入手,着重介绍了判断集便器故障的思路和方法,并举例进行了说明。 【关键词】真空集便器;故障;判断;处理 0 引言 随着铁路客车新技术的快速发展,真空集便器已经得到了广泛使用,与传统的直排式便器比较, 真空集便器不但用水量少,节约资源,而且降低了对车辆和外界环境的污染,有利于环保。但从故障处理方面来讲,真空集便器相对于直排式便器的检修也更加复杂,需要不断摸索和改进。 1 集便器故障的判断方法 1)观察判断法――它是根据观察指示灯亮、灭情况、压力表的读数、供给系统的状态等来判断故障,是一种最直观有效的方法。 2)替代判断法――它是用新配件代替旧配件来进行判断的一种方法,一般用于不可拆分的配件,如真空发生器等。 3)拔管判断法――主要用于判断集便器水(气)路上的部件状态,“拔管”简便易行,是判断集便器阀类配件作用的主要方法。 4)短接判断法――适用于判断集便器电路中开关类电气部件,例如冲洗按钮、压力开关、真空开关等。 5)排疑判断法――排疑法是查找水、电、气路中关联部件故障时经常使用,一般是从源头查起,按顺序依次排除配件故障。 6)辅助判断法――是指借助于一些简单可行的手段来查找故障,常用的有手摸、表测、水试、纸吸等。 2 在故障实例中的应用 在查找集便器故障时,熟练掌握以上几种判断方法,就可能减少一些不必要的误判,从而在故障处理中少走些弯路。下面举例说明几种判断方法的实际应用。 2.1 “集便器系统无电”故障的判断 (1)使用观察法检查Monogram型集便器控制箱门是否关严,门到位开关工作状态是否正常等。 判断处理:①集便器控制箱门未关严,则门到位开关不闭合、系统不得电。此时关严控制箱门即可。②门到位开关作用不良,造成系统无电。需更换门到位开关。 (2)使用辅助法检查集便控制柜工作指示灯是否正常,有无输出过压、过热现象。万用表检测配线是否有短路、断路问题。 判断处理:①集便系统逆变器输入过、欠压;输出过载、过流时停止输出。此时应按集便器逆变器指示灯所示内容,处理相应故障。②配线断路会造成电路不通,短路会造成空开跳闸,需更换配线。 2.2 “按下冲洗按钮集便器无动作”故障的判断 (1)使用排疑法从总风源开始到水增压器为止,依次检查各正风压气路环节的状态。 判断处理:①查看总风表,过滤调压阀表压力,确保客车总风压力在420~900kPa之间;调整过滤调压阀表压力―Monogram集便器为(500±20)KPa ;EVAC2000P集便器为(450±50)KPa 。②确认风路塞门是否打开,再次打开集便系统供气塞门。③系统内风路管道是否有折弯、堵塞现象,如有则需疏通气路管道。 (2)使用观察法检查100%箱满指示灯是否亮起。 判断处理:①箱内污物满,100%灯亮;系统自动切断电源,强制停止使用。此种情况下应先抽空箱内污物。②箱内污物未满,100%灯亮;则表明浮球存在故障,更换浮球开关。 (3)使用短接法检测冲洗按钮,短接按钮进出接点。 判断处理:①短接后恢复正常,则为按钮故障,修理或更换冲洗按钮。②如短接按钮不能恢复,则检查接线盒、冲洗控制单元FCU。首先排除接线盒进水漏电因素,如冲洗控制阀故障,则更换FCU。 2.3 “便器抽真空正常,但无冲洗水” 故障的判断 (1)使用排疑法从水箱开始到便器喷嘴为止,检查供水系统是否通畅。 判断处理:喷嘴的水管路、排便管等冻住或堵塞时,对喷嘴水管路与便斗下的排污管解冻或疏通。 (2)使用拔管法先将增压冲洗电磁阀排气端快速接头拔下,按冲洗按钮后,观察该阀口是否排气,然后分别将气控冲洗阀的进出口的水管、气控冲洗阀通往便器喷嘴的管路拔下,观察是否出水,最后分别将系统进出口压力管路拔下,观察水压大小。 判断处理:冲洗管路是冲洗水必经之地,不出水则判断该水管路堵塞。①电磁阀作用良好则该阀口排气;若阀口不排气,则表明电磁阀失灵,更换增压冲洗电磁阀。②气控冲洗阀是冲洗水的重要通路,冲洗阀失效则无法进水、出水,检修或更换气控冲洗阀。③排气压力不足,冲洗系统空气管路被堵塞或卡住,阻力大,压力降低,此时要处理或更换水管路折弯、冰冻、堵塞的部位。 (3)使用观察法检查便器各冲洗喷嘴是否出水。 判断处理:便器的喷水嘴、冲洗环是常见易堵部位,便斗无水喷出,则为喷水嘴全部堵塞,需用4%柠檬酸浸泡喷嘴、清洗冲洗环,清除污物。 2.4 “便器冲洗正常,但不抽真空”故障的判断 (1)使用替换法更换真空发生器电磁阀,通电后检查是否动作。 判断处理:替换真空发生器电磁阀正常,则说明原真空电磁阀失灵,检修或更换真空电磁阀。 (2)使用短接法短接真空开关两接点。 判断处理:按下按钮后,真空发生器无动作,短接后若发生器能正常工作则表明真空开关失灵,检修或更换真空开关。 (3)使用辅助法确认真空发生器进气口有压力,但排气口不排气。 判断处理:不排气说明真空发生器堵塞,压力空气不能通过,无法抽真空,需用压缩空气吹扫发生器上下进出口,清理污物。 2.5 “便器真空度不足,抽力小”故障的判断 (1)使用辅助法首先用手感觉发生器排气口流量,然后听便斗内的进气声音,冲便阀汽缸是否动作;最后将薄纸片放在发生器排气口或怀疑漏泄的真空管路上,观察是否被吸入,如被吸住,则说明此处漏泄。 判断处理:①手感压力流量小则说明真空发生器排风不畅,用压缩空气吹扫发生器上下的进出口。②冲便阀气缸被卡住或活塞油润不好造成活塞杆不动作,应拆卸冲便阀,清理污物、注润滑油后重新安装。③如纸片被吸入成凹形,说明摆门止回阀的单向导通作用失灵,出现逆吸,造成真空漏泄,更换摆门止回阀。 (2)使用观察法确认真空发生器抽真空时间。 判断处理:如时间很短说明真空度值上限调整过低,此时应重新调整真空开关上限值。 Monogram集便器为(-32±1.7)KPa ;EVAC2000P集便器为(-45±2KPa) (3)使用辅助法检查车下污物箱各阀门是否关闭到位或漏泄。 判断处理:如各阀未关严或漏泄,会造成系统真空度下降,需关严或更换污物箱上的排泄、排气和冲洗阀门。 2.6 “便器冲洗正常,但污物排不下去”故障的判断 (1)使用拔管法拔管检查冲便电磁气阀是否工作。 判断处理:如冲便电磁阀动作、排气口排气,则表明阀良好;不排气则该阀失灵,更换冲便电磁气阀。 (2)使用观察法:在车下卸下冲便阀保护罩,一个人按"冲洗按钮",另外一人在车下观察冲便阀的气缸是否动作。 判断处理:①如果气缸不动作则冲便阀打不开,冲便阀及蝶阀气缸被卡死,需拆卸检修冲便阀,并对气缸杆进行油润,调整。②如果气缸动作,则冲便阀正常,说明有污物堵塞管道,拆下便器至污物箱的管道,清理污物。 (3)使用排疑法检查单向阀和真空发生器排气口排气量。 判断处理:排气口堵塞、单向阀失效同时发生时,压力空气逆流而上,造成污物排不下去,此时需用压缩空气吹扫发生器上下的进出口,清理污物,并更换单向阀。 3 结束语 客车真空集便器故障的产生大都是由水、电、风和集便器自身故障引起的,所以故障的分析判断也要紧紧围绕几个关键项点来进行。 首先要检查真空集便系统的水、电和压力空气的供给情况,并通过仪表观察风压、水压和电压是否正常;确认正常后再进行2~3次的冲洗循环操作,以冲洗、抽空两种基本工作条件的故障现象为切入点,确认故障类型;最后再通过上面介绍的几种分析判断方法有针对性地进行排查,从而能够准确找出故障点。 铁路客车论文:铁路客车单元制动缸保压不良的危害及措施分析 摘 要:我国的铁路客车行业发展的越来越迅速,对于铁路客运的要求也运来越高。但在长期的铁路及客车运行中,各受制动的部件从设计开始,到制造及最后的安装,都存在一定的质量缺陷。这些都导致了铁路客车在运行过程中遇到一定的问题。本文从客车单元制动缸目前存在的问题出发,重点研究单元制动缸保压不良的危害,并提出相应的措施分析。 关键词:铁路客车;单元制动缸;保压不良;危害;措施 单元制动缸是铁路客车制动系统中一个非常重要的组成部分,对于保证客车安全停留和运行等方面起着十分关键的作用。客车的单元制动缸的体积一般都比较大,而且由于其型号的复杂性,整个的试验的程序也很复杂。在采用人工的试验中,试验的精确度很低,而且费时费力,效率低下。因此,单元制动缸需要利用先进的技术,使单元制动缸的运行更加自动化和制动化。 1 铁路客车单元制动缸的概况 单元制动缸,是由制动缸盖、活塞、活塞杆、皮碗及缓解弹簧等组成,当压缩空气进入制动缸时,推动活塞通过一套基础装置而起制动作用。单元制动缸是铁路动车系统的重要组成部分。单元制启对客列车运行及停留提供安全保证。随着铁路客运向着“提速、舒适、安全”的快速发展对客车制动系统的可靠性、安全性等提出了更高的要求。但长期以来由于受制动部件在设计、制造、乃至安装等诸多方面造成的质量缺陷使制动系统的使用状态满足不了使用要求的情况时有发生,严重影响了车辆的使用效率和停留安全。我部在用的Z25B型客车就存在停留时单元制动缸保压时间严重不足的问题。 在旧型的空气制动机中,一般采用的是三通阀的控制形式。它的基本性能比较简单而且功能作用也没用明确的进行区分,在一定的情况下,它只能够适用于一些尺寸比较固定的制动缸,在检修过程中遇到了很多不利。基于此,为了改善单元制动缸的性能,使单元制动缸更多的适用于很多车型的通用性要求,并且合理的配合空重车的调整以及防滑器等新技术的要求,我国目前多采用104型制动机和F8阀型制动机。在104型制动机中,它采用控制形式与三通阀的原理不同,运用的是分配阀控制形式。也就是说,将原来的直接作用的方式调整为目前的间接作用的方式。在制动机的结构上,也比原来增加了几个部分,包括工作风缸、容积室、均衡部等,这些都为实现间接的作用方式发挥着自己的作用。与此同时,一些专门配备的充气部机构,也起到了协调副风缸和工作风缸之间的充气作用。 2 铁路客车单元制动缸保压不良的危害 制动机保压不良会带来以下几点危害:第一个是自然缓解。在正常保压状态下,制动管、副风缸和制动缸互不相同,但当节制阀泄露时,副风缸压力大,空气会流入制动缸;活塞不能够正常移动,节制阀与滑阀粘连,均造成节制阀不能遮断制动孔,这样下去,副风缸与制动管的压力平衡被打破,主活塞由于查呀带动滑阀到缓解位置而造成自然缓解。对分配阀而言,压力停止上升,均衡阀将副风缸与制动缸的道路切断而形成保压位。当容积室压力达到一定值,空气泄露,活塞两侧的压力平衡被打破,压力迫使均衡活塞下移,制动缸排向大气的通路打开,发生自然缓解。第二个是再制动。由上述分析我们可以知道副风缸的压力空气因故流入制动缸,副风缸和制动管的压力平衡会被破坏从而产生自然缓解,所以三通阀不会再制动。对分配阀而言紧急二段阀或者增压阀的密封圈泄露时。制动管或者副风缸空气露出,容积室在保压情况下压力依旧上升,富凤岗继续向制动缸输入空气产生再制动。对控制阀,节制阀或局减阀密封出现问题都会使制动管中的压力空气进入制动缸,产生再制动。第三个是列车管压下降。容积室压力发生改变决定着均衡阀的开关,从而控制副风缸向制动缸的充气或制动缸压力空气的排放。制动缸漏泄,容积室压力比制动压力大,促使均衡活塞重开均衡啊,副风缸向制动缸补气,制动缸空气大量损失,压力也大大损耗,制动管压力经压力风缸洞开的充气阀向副风缸补充,制动管压力下降。 3 解决铁路客车单元制动缸保压不良问题的措施 考虑到单元制动缸的连通管是根据每个车型的不同自带的,所以连通管是配套且不可以改变的。但我们可以通过改变制动缸侧面所有的管接头来处理单元制动缸保压不良的问题。将管接头处理完以后,就要调整原有的锥管螺纹的聚四氟乙烯薄膜的密封形式,用传统的调和漆加麻刀的密封形式进行替代。在密封形式完成以后,可以对客车的单车漏泄问题进行试验。试验结果表明,经过调整后的密封形式的处理,客车的漏泄量与以前相比有了很大的提高和完善。 在分配阀中,可以选用新的结构形式和材料,这样会比较方便检修以及延长检修期限。以104型客车为例,在其分配阀的各零部件中,应当做到比较好的统一和互换,在众多的通用件中,只有减少一些零件的规格,才能方便各类的零件制造和检修。另外,设置一些滤尘器也可以有效的提高其防止油垢、尘埃的侵入的功能,对于延长检修期也有一定的好处。 其次,可以联合机务和车务部门,将原来的排净车辆主管压力的作业方式调整为减压100Kpa的方式。也就是说,将原有的制动形式,即紧急制动方式(放大风)调整为常用的制动方式,这样,再从435Kpa提高到460Kpa的副风缸的储风压力的保障下,副风缸就能够拥有足够的压力来对制动缸进行必要的补风。在一定程度下,这样的工作方式可以达到了我们想要的延长停留车的有效制动保压时间的目的。 4 结束语 随着交通运输行业的快速发展,人们对于铁路和客车等交通运输行业的要求也越来越高。除了必要的速度以外,频繁发生的交通事故更让人们对交通运输的安全有了更大的关注。本文所提到单元制动缸的保压不良的问题,是由多种因素造成的。如果处理不当,会直接影响铁路客车在运行过程中的安全保障情况。因此,本文根据实际实验情况,提出了两种解决方式,这在一定程度上解决了保压不良的问题。 铁路客车论文:新型钢化玻璃在铁路客车车窗的应用 摘要:伴随中国铁路客车高速化发展,对车窗玻璃的要求也越来越高,双层玻璃气体夹层由于优越的节能、隔音效果,抗风压能力高,消除霜露等特点得到广泛应用。有效的控制双层玻璃气体夹层失效现象的发生,是促进铁路客车高速化发展的必要途径。 关键词:铁路客车;双层玻璃;气体夹层 引言 双层玻璃气体夹层是指在双层玻璃中间夹有干燥空气层,或抽真空加入惰性气体(氮气),厚度大约为8mm。这种玻璃不仅具有隔音的性能,还具有隔热节能、阻挡风力及抗击外冲力等特性。由于双层玻璃的湿气渗透率很低,在内外温差较大的环境下使用也不会出现结霜现象。 一、铁路客车车窗双层玻璃特点 铁路客车车窗双层玻璃目前具有以下特点: 1、采用双道密封:第一道密封采用热溶丁基胶,主要起密封作用,即防止外界的水汽进入中空玻璃空气层内;第二道密封采用双组份聚硫胶,主要起结构作用,即在外界温度高低变化及高湿度和紫外线照射下仍能保持中空玻璃的结构整体。 2、采用槽铝定位:具有定位可靠、承压能力强、分子筛灌注方便等特点。铁路客车区别于民用建筑的特点之一就是需满足其高速运行适用要求,双层玻璃应具有的抗风压强度及耐气温变化能力,因而暖边(复合胶条)式双层玻璃不适用于铁路客车使用,铁路客车采取槽铝式双层玻璃。 3、槽铝内腔灌注分子筛:分子筛具有吸湿性能,保障双层玻璃露点要求,低温下无结霜、结露现象,具有优良的使用性能。 二、双层玻璃气体夹层失效的主要原因 结合双层玻璃结构特点,双层玻璃失效的原因一般有以下几种: 1、双层玻璃透气。水汽直接进入双层玻璃璃间隔层内,使玻璃内表面发生霉变、反碱,槽铝电解粉化,分子筛失效,直接影响双层玻璃璃的质量,导致双层玻璃失效。 露点上升。双层玻璃的露点是指密封于间隔层的空气湿度达到饱和状态时的温度。国家标准GB18045―2000中规定露点为-40?C,低于该温度时间隔层中水蒸气就会凝结成液态水,水蒸气的含量越高,空气的露点温度也就越高。当玻璃内表面温度低于间隔层内空气的露点时,空气中的水就会在玻璃内表面结露或结霜。当环境温度降低到露点以下,表面温度高于0?C时,间隔层内的水汽便在玻璃内表面产生结露;表面温度低于0?C时,间隔层内的水汽便在玻璃内表面产生结霜。 三、铁路客车车窗双层玻璃与其他类型玻璃的区别 1、夹层玻璃和带有气体夹层的双层玻璃的区别 夹层玻璃,就是在两块玻璃之间夹进一层PVB中间膜。玻璃即使碎裂,碎片也会被粘在薄膜上,破碎的玻璃表面仍保持整洁光滑。这就有效防止了碎片扎伤和穿透坠落事件的发生,确保了人身安全。 带有气体夹层的双层玻璃的玻璃与玻璃之间,留有一定的空腔。因此,具有良好的保温、隔热、隔声等性能。如在玻璃之间充以各种漫射光材料或气体质等,则可获得更好的声控、光控、隔热等效果。 2、带有气体夹层的双层玻璃与普通双层玻璃的区别 双层玻璃是一种以两片或多片玻璃组合而成,玻璃与玻璃之间的空间和外界用密封胶隔绝,里面是空气或其他特殊气体。双层玻璃具有优良的隔热和隔音性能,相比砖墙或混凝土墙体又轻得多。对于节省能源的要求,双层玻璃以其不可替代的优越性能而被广泛使用。 然而带有气体夹层的双层玻璃具有保温节能、隔音以及防霜露的功能。即使车外气温在-30℃以下,而车内温度达18℃,相对湿度达到85%以上,夹层中也不会结霜而影响视线和采光。并且普通双层玻璃与带有气体夹层的双层玻璃有着本质的区别,最大的区别就是普通两层玻璃的周边不密封,这会使夹层中的空气有一定的湿度,并与外界(车内、车外)的空气产生对流。车内外空气与玻璃夹层中的空气对流会造成结露结霜,既影响视线和采光,当气温升高、玻璃内表面的霜化成水时在夹层下部造成积水。其次是空气中的悬浮粒子、灰尘在夹层内外对流中不可避免地被带入夹层中黏附在玻璃内表面,久而久之会污染玻璃夹层内面,清洗困难。 四、铁路客车双层玻璃气体夹层的研究 1、隔热性能的研究 通常面向客车车窗外的一层玻璃为钢化玻璃,可耐高温达300℃,而内层普通玻璃则稍差。钢化玻璃的韧性,可以使其在被硬物击碎时如小米粒般洒落而不会伤及他人。 双层玻璃是由两片或多片平板玻璃,周边用间隔框分开,并用密封胶密封,使玻璃层间形成有干燥气体空间的玻璃深加工产品。需要提醒注意的是双层玻璃的边缘是用密封胶严格密封的,双层玻璃气体夹层充有干燥的空气或惰性气体,该部分气体之被长期密封在腔内,无法与外界空气进行对流,因此,双层玻璃两边的热量不会因为玻璃间气体的对流而带走热量。另一方面,空气是热的不良导体,用密封气体隔开的两层玻璃相互热传导很少,从而起到良好的隔热作用。此外,在双层玻璃两边出现很大温差时,由于一片玻璃只感受一侧温度,单片玻璃的两个表面不会有很大的温差。因此,在双层玻璃内外温差不是特别大时(≥100℃)时,不会产生结霜、结露的现象。另外,还有一点需要说明的是双层玻璃不是真空玻璃,双层玻璃内腔气体的压力基本与外界一致,否则非常容易造成玻璃的破碎。 通过以上解释,可以知道带有气体夹层的双层玻璃和普通双层玻璃有着本质的区别。两者最本质的区别是前者密封,后者不密封。正是由于双层玻璃的不密封使得灰尘、水汽很容易进入玻璃内腔,水汽遇冷结霜,遇热结露,附着在玻璃内表面的灰尘永远不能清除,安装使用不久,就会使车窗的玻璃模糊一片,污秽不堪。当然,普通双层玻璃在一定程度上也能起一定的隔音、隔热作用,但性能却和带有气体夹层的双层玻璃相差甚远。 2、隔音性研究 随着我国国民经济和铁路事业的快速发展,旅客对于乘坐舒适性的要求越来越高,而车内噪声级别的高低,是影响乘坐舒适性的重要因素之一。通常情况下,车内噪声主要来源于车外,由轮轨撞击和摩擦等原因产生的噪声直接经路过的建筑反射后经车体透射至车内。并且和客车其他部位相比,车窗是整个车体隔音的薄弱环节,而车窗玻璃的隔音效果又是决定车窗隔音性能的关键,因此,,通过研究车窗玻璃的选择来改善车窗的隔音效果是降低车内噪音的最为有效的途径。 铁路客车玻璃产生隔音效果的原理:车窗外各种声源产生振动发出噪音,噪音通过空气介质进行传播,当噪音传递到双层玻璃车窗上,再经玻璃以及气体夹层逐次衰减,特别是噪音在经过如静隔音阻尼胶的物质时,中频噪音和高频噪音被隔音阻尼胶吸收、扭曲、减震、衰减,能将中、高频噪音有效地滤除,最后进入客车内的噪音只有5%左右。平常最常见最烦人最恼火最让人睡不着觉的“唿唿”、“嚯嚯”的中、高频噪音基本没有了,也听不大见了,车内的感觉一下子柔和下来了,待在铁路客车内也就舒适多了。 带有气体夹层的双层玻璃是由两层玻璃构成,四周用高强度、高气密性复合粘结剂将玻璃与密封条、玻璃条粘接密封,中间有6-9mm的空气层充入干燥气体,边框内充以干燥剂,以保证玻璃片间空气的干燥度。因留有一定的空腔,在隔音性能方面,带有气体夹层的双层玻璃中对交通低频噪音噪音有良好的隔音效果,因为普通的双层玻璃会在低频区与外界的低频噪声发生共振(指两物体因共同振动而发声的现象,如两个频率相同的音叉靠近,其中一个振动发声时,另一个也会发声 ),低频噪音比较容易穿过玻璃进入车内。而带有气体夹层的双层玻璃中的气体夹层可以在一定程度上减少铁路客车所产生低频噪音产生的共振做到良好的隔音效果。 结语 总之,在选用车窗玻璃的时候也要适当考虑钢化玻璃的特性,为了安全起见慎用单层的钢化玻璃。在对钢化玻璃应用的时候可以考虑多种玻璃结合的方式,充分考虑车窗的安全,舒适及经济等实际情况! 铁路客车论文:铁路客车车辆安全管理要点分析 【摘 要】随着我国经济水平的不断提高,铁路运输事业作为经济发展的大动脉也迎来了良好的发展契机,但铁路客车车辆安全问题也屡见报端,成了社会各界关注的焦点。加强铁路客车车辆安全管理,是确保铁路运输安全以及旅客的生命财产安全的基础,显得尤为重要。下文就铁路客车车辆的安全管理要点进行分析。 【关键词】 铁路 客车 安全管理 1 加强铁路客车车辆安全管理的重要性 近年来,随着铁路客车车辆设施设备不断完善,技术装备能力不断提高,对铁路客车安全保障的要求也逐步加大,然而铁路客车车辆安全控制手段方面、管理体制建设方面,以及从业人员安全意识方面的问题还普遍存在,安全管理制度并不完善,存在诸多的安全隐患问题。另外,目前的安全管理多在教育、宣传和定期检查上徘徊,大多数的控制手段只能靠发生事故后的分析或者采取亡羊补牢的措施弥补,这样的管理方式和当代的社会要求是相背离的,此外,检修作业质量控制不严格,客车装备保养不到位等引发的设备故障不断增多,在一定程度上影响了铁路事业的发展。 因此,利用新兴技术来提高铁路客车车辆的质量和安全控制水平,有利于推进铁路安全管理能力。铁路客车车辆安全管理工作在任何时候都不能够松懈,其作用的发挥是保证整个铁路运输平稳、设备正常运行的关键。因此,铁路企业应当注重铁路客车车辆的安全管理,强化铁路客车车辆管理人员的安全意识,采取有效的措施对铁路客车车辆的安全性能进行管理和控制,这样才能够为铁路运输更加安全、高效、稳定的发展做铺垫。 2 铁路客车车辆安全管理要点 2.1 贯彻落实安全风险管理 客车车辆安全风险管理,要从加强管理入手,注重从源头上防范安全风险,强化安全管理基础,推动安全管理规范化工作,提升客车车辆安全管理的水平。要把推进安全管理规范化作为深化安全风险管理、强化安全管理基础的重要抓手,安全管理规范化是指导现场作业标准化的方法,具体应用于管理领域。通过制定和贯彻科学的管理标准,使生产过程各环节、各要素达到有机、合理的配合,使管理定量化、科学化,在此基础上,以各岗位工作标准化为依据,从组织行为角度,确定组织成员必须遵守的行为准则,并用于约束、指导和激励管理人员的行为,健全完善管理岗位安全职责、工作标准和工作流程,强化安全过程管控,严肃干部履职考评,努力实现安全管理职责明晰、制度健全、决策严谨、指导有力、方法科学、考核到位的规范化管理格局,不断提高安全管理水平,紧密围绕管理这一铁路安全的主要风险源,开展风险评估、研判、控制等一系列工作,为确保铁路客车安全持续稳定提供可靠保障。 2.2 规范安全管理制度 铁路客车车辆安全管理机构应着眼对原铁道部相关安全管理标准、制度的适用性和可行性进行调研,对之前一些好的管理方式予以借鉴,并更好的运用近年来推行的安全风险管理机制,将新体制下的安全管理制度尽快的予以出台和规范。通过对管理制度和技术标准的优化和实施,将源头预防过程管控和结果评价管理有机联系协调起来,使各方面的安全管理工作适应铁路新形势下的要求。 2.3 建立安全信息管理系统 制约铁路安全管理的弊端很大程度上是因科技手段的缺失,导致客车速度在提高,管理行为和手段并没有显著的改善,极大地阻碍了铁路客车尤其是客车运用安全管理。首先,客车安全管理的主体单位要利用可操作的安全信息管理系统对铁路客车发生的信息进行分类汇总,对车辆运用的历史数据进行登记、累计和研判,包括车辆设备信息、故障信息、检修痕迹等,使信息管理系统对待车辆信息能够像医院的“诊断病历”一样清晰,借鉴和研判车辆故障的发生、变化规律,管理层利用信息系统研判的结果对技术方面的问题进行有针对性的指导,更好的控制和管理铁路客车车辆的安全。 2.4 强化安全设备的保障 (1)改善铁路客车车辆的基础设备条件,加强硬件投入,这也应是铁路系统对硬件的基本要求,是保障安全结果的基础条件。在每种技术装备的强度、可靠性上予以提升,不断完善设备故障的自动检测、远程控制、自动控制、防护报警甚至自动诊断修复等先进方式。(2)提高从业人员技术素质和能力,严格控制从业人员的准入机制和岗位适应性培训,及时对铁路客车的设施和设备定期检查,及时发现存在的问题,并采取合理的解决措施,防患于未然。(3)对于铁路客车运行车中出现的故障,应该按铁路总公司规定的运行办法执行。对列车运行途中的品质、行车安全装备故障等情况,应同时由信息手段和车辆乘务员分别将发生故障的时间、地点、现象进行记录。当车辆终到后,分别由车辆乘务员和信息设备能及时向检修人员反映故障情况。 2.5 做好日常检修 客车的日常检修工作包括客整所(库检)、客列检(站检)和客车乘务(乘检)三部分组成,客车技术整备所(库检)是对到达入库的旅客列车彻底进行技术检查、修理、试验及整备工作,使其达到出库质量标准后交给车辆乘务组。旅客列车列检所(站检)是利用旅客列车在车站的停留时间对客车进行技术检查和不摘车修理,并协助车辆乘务组应急处理客车故障,保证由该车站发出的列车技术状态良好。车辆乘务组(乘检)是旅客列车运行途中,按作业要求对客车进行技术检查和维修,保持客车的技术状态良好。 近年来,随着从业人员年轻化带来的专业技术能力不足现象是制约铁路客车安全的严重问题,铁路部门要加大教育的投入,并要力戒形式主义,充分利用有效的教育方式和奖惩机制调控从业人员的积极性,努力适应客车高新技术需要。 3 结语 综上所述,安全管理在铁路客车车辆管理中所起的作用是至关重要的,因此,必须给予高度重视。现在铁路部门要求转变干部作风,用务实的作风来对待工作,这正是抓安全管理的具体体现。加强铁路客车车辆安全管理,必须从建立健全的安全管理体制着手,加强对列车运输的设备设施的科技投入,加强客车车辆设备检修,用现代化技术保障铁路运输的安全。 铁路客车论文:铁路客车发电车动力系统 摘 要: 本文首先介绍了25G型空调发电车的发展背景,及客车的发展方向。其次从发电车的燃油系统、冷却系统和控制系统出发介绍了发电车各主要零部件的功能及工作原理,对发电车燃油系统、冷却系统的控制单元进行了详细分析。 关键字: 轨道客车,发电车,动力系统 一 、铁路客车发展的现状与前景 改革开放30多年来,我们的铁路系统取得了迅速的发展,先后经历了绿皮车、25G型车、25T型车和动车的发展,相应的从1997年到2007年经历了6次大提速,使全网平均时速从48.1公里/小时提高到65.7公里/小时,现在运行客车的主力军是160公里/小时的25T型车及120公里/小时的25G型车,从2010年开始我国正式步入高铁时代。 随着我国铁路行业蓬勃发展,国家政策资金的不断投入,必然会进一步加快铁路行业的发展,同时为适应新时期经济区(长三角经济区、环渤海经济区、珠三角经济区)的发展要求和人们对乘车环境要求的提高,高铁与城际动车组无疑会得到更大的发展。但对人员稀少,经济欠发达地区(东北地区,西北地区),铁路客车深受欢迎。特别是在非电气化区段发电车集中供电空调客车依然广泛使用。 二 、发电车动力系统组成 2.1 发电车的主要由柴油发电机组、冷却装置、控制柜和蓄电池等部件组成 2.1.1 柴油发电机组 机房内设 3 台 300kW 柴油发电机组。柴油发电机组能够实现并机运行,为单路提供600kW电能,以应对供电不足的情况。 2.1.2冷却装置 发电车设整体式冷却装置。内设有三套独立的由散热器组、集水管、风扇组成的装置,与柴油机进出水管相连,构成封闭式冷却水循环系统。设有轴流式冷却风扇,采用双速异步电动机驱动,电动机功率为18.5kW/380V,当机组出水管温度高于95℃时风机高速为1460rpm,当温度低于85℃时风机低速为960rpm。 2.1.3 控制柜 控制柜主要包括柴油发电机组的启动、发电、供电、冷却、停机、供油、电热、漏电报警等功能。同时负责: 1.对DC24V、DC48V 蓄电池的充电以及对发电车用电设备进行控制。 2.具有过载、失压、过压和短路等保护功能。 3.柴油机调速,运行状态监控。能够根据负载功率的大小自动调节发电机组的运行速度,并监控发电机组的运行状态,在出现故障时及时报警。 4.膨胀水箱液位控制显示和报警,防止因为长期运行膨胀水箱出现缺水的情况。 5.柴油机冷却水温、机油压力、油温和超速运转监视、报警或自动停车。 6.上燃油箱油位控制燃油泵自动开、停,油位显示极高、低油位报警。 7. 柴油机启动提醒电铃开关。因为柴油机组启动时启动电流大、防止机房内有人作业出现事故。 2.1.4蓄电池组 发电车为满足柴油发电机组直流启动电机、应急灯和保护电路的直流供应。设有DC48V电池组,容量为200Ah,可为车上应急负载供电,并设中间抽头线,对DC24V 启动电路进行电压补偿。设有DC24V电池组,容量200Ah,为柴油机组启动供电。 三、 燃油、冷却和控制系统 3.1 燃油系统 燃油系统主要由上燃油箱、机组、燃油加热装置和下油箱等组成。又可以分为上油部分、供油部分和油加热三个部分。 上油部分主要包括一个双桶过滤器,两个电泵、一个手摇泵。柴油经过油箱的上油口,首先经过滤油器再通过电泵或手摇泵将油泵进上油箱中。出于冗余考虑,在其中一个电泵不能工作时还能保证系统正常运行。手摇泵主要是为了上油起始阶段需要先用手摇泵保证电泵能够正常工作,同时能够保证电泵都不工作时手摇泵还可以继续泵油。 供油部分主要由上油箱和过滤器组成。机组的供油过程是一个连续循环的过程,所以机组的油管设置有进油和回油管,进油管每个机组一个,回油管则是共用一根油管。供油部分采用双桶油滤器,主要是为保证3个机组的供油管上的油滤器有一个损坏时,机组正常运行。 油加热部分主要由燃油加热装置和上油箱组成。燃油加热装置与每一个下油箱都有进回油管通路,且与机组的进水管和排水管相连。油加热部分主要是借助柴油发电机组排出的热水在燃油加热装置中将油箱中抽上来的油加热到一定温度后,冷水回到机组进水口,加热的油流回下油箱中,防止油因为温度低而出现结蜡现象,进油口安装油温传感器,当油箱内油温低于一定温度时燃油加热装置启动,当高于一定温度时则停止。 3.2 冷却系统 冷却系统主要由冷却塔、膨胀水箱、补水箱和机组组成如图3-1所示,主要分为循环水部分和补水部分。 循环部分主要是机组内流出的高温冷却液经过冷却装置进行冷却再流回到机组中,流体温度主要是由安装在件号13和件号14处的水温传感器来控制,件号14为65℃水温传感器,负责检测冷却装置的出液温度,件号13为85℃和95℃温度传感器,用于检测发电机组出液口的温度,检测信号反馈到主控制柜调节冷却机组的运转情况,当温度高于85℃冷却装置开始运行,当温度高于95℃冷却装置开始全速运行,当冷却装置出液温度低于65℃时停止运行。这个循环过程,对流体的消耗很少。 补水部分主要分为当机组内循环液消耗后由膨胀水箱为循环液进行补充,当膨胀水箱内液不足时则由补水箱通过手摇泵进行补液。同时为保证冷却液循环流动顺畅。 3.3 控制系统 燃油系统的供油由选择开关来选择供油方式是手动供油还是自动供油,在自动位置时采用上油箱高低位液位传感器进行控制,如果低位和高位检测信号无效时,油位继续降低或升高时极低和极高位就会立即动作启动或停止燃油泵的工作。 在手动控制时燃油泵将一直工作,将不受检测信号的影响。 冷却装置的风机启动过程分析:由手动开关来选择冷却装置启动方式是手动还是自动,当选择自动时,高速档选择开关常开,当温度传感器检测温度高于85℃时,冷却风扇开始低速运行,当温度高于95℃时时冷却装置高速运行。 当选择手动档时,选择低速时,风机低速运行,将手柄调到高速档,风机开始高速运行,直到按关闭按钮后停止。 结 论 本文通过发电车的制造过程,对发电车上燃油系统、冷却系统的工作情况、各个系统控制电路进行了系统的分析,分析了各个系统的功能描述,通过近20年的优化和改良基本满足现有25型客车的供电需求。 铁路客车论文:铁路客车不锈钢水箱漏水故障分析及防治措施 摘要:通过材料显微分析结果,结合不锈钢腐蚀机理,对铁路客车不锈钢水箱漏水故障进行现象-机理分析,焊接热影响区贫铬和金属表面存在活性Cl离子是造成不锈钢水箱快速腐蚀漏水的主要原因,为减少直至消除不锈钢水箱漏水故障,提出防治措施。 关键词:铁路客车;水箱;腐蚀漏水;防治措施 1.背景 304材质不锈钢水箱是铁路低速客车水汽系统重要储水装置,容积为1000L,由冷轧304不锈钢板拼焊而成,客车制造厂在完成水箱组装焊接后,需进行充水试验,充水试验过的水箱在搁置一段时间后(1~2个月)发生了漏水现象,漏水点主要集中在水箱箱体焊缝附近。漏水点形貌为贯穿板厚的小孔(如图一所示)。 图一 水箱渗漏点外观形貌 客车制造厂的工程技术人员根据以往经验,首先对库存不锈钢板材进行了外观检查和理化性能检测,检验结果表明水箱材料的宏观组织和理化性能全部符合标准要求,初步判定漏水孔为试水后的腐蚀穿孔。 2.不锈钢腐蚀机理分析 不锈钢的耐腐蚀性主要是因为在钢中添加了较高含量的Cr元素,Cr元素易于氧化,能在钢的表面迅速形成致密的Cr2O3氧化膜,不锈钢的耐腐蚀性能主要依靠表面覆盖的这一层极薄的(约1nm)致密的钝化膜,这层钝化膜与腐蚀介质隔离,是不锈钢耐腐蚀的基本屏障,如果钝化膜不完整或有缺陷被破坏,不锈钢仍会被腐蚀。铁路客车水箱材料为304不锈钢,304不锈钢为奥氏体耐蚀不锈钢,其铬含量超过12%,正常情况下其材料在加工过程中被破坏的钝化膜有自愈性,只有当被破坏的钝化膜处的母材出现贫铬现象或钝化膜长时间处在腐蚀介质中时,才能造成钝化膜不能自愈或钝化膜破坏,致使不锈钢能够在腐蚀介质中被腐蚀。 3.显微分析 对漏水水箱采取冷加工方法截取了实物试样,对漏水孔洞用金相显微镜和扫描电子显微镜进行观察,并进行能谱分析。 结合扫描电子显微镜显示的不锈钢水箱孔洞特征,腐蚀孔洞恰好分布在焊缝热影响区。通过对实样进行能谱分析的结果表明,热影响区晶界孔洞处的铬含量高于基体材料,能谱分析同时还发现试样裂纹断面处和内表面都有Cl元素存在(如图二所示)。 图二 断裂面能谱分析 Cl元素的存在更加速了不锈钢水箱的腐蚀。一般情况下,处于钝态的金属仍有一定的反应能力,即钝化膜的溶解和修复(再钝化)处于动平衡状态。当介质中含有活性阴离子(常见的如氯离子)时,平衡便受到破坏,溶解占优势。其原因是氯离子能优先地有选择地吸附在钝化膜上,把氧原子排挤掉,然后和钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物,结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑(孔径多在20~30μm),这些小蚀坑称为孔蚀核,亦可理解为蚀孔生成的活性中心。根据电化学腐蚀机理,处于活化态的不锈钢较之钝化态的不锈钢其电极电位要高许多,电解质溶液就满足了电化学腐蚀的热力学条件,活化态不锈钢成为阳极,钝化态不锈钢作为阴极,腐蚀点只涉及到一小部分金属,其余的表面是一个大的阴极面,在电化学反应中,阴极反应和阳极反应是以相同速度进行的,因此集中到阳极腐蚀点上的腐蚀速度非常显著,有明显的穿透作用,这样形成了点腐蚀。 结合扫描电子显微照片,漏水孔洞同时具有点蚀特征(如图三所示),因此分析判定漏水孔洞是晶间腐蚀和电化学点蚀共同作用的结果,亦即焊接热影响区贫铬和金属表面存在活性Cl离子是产生不锈钢水箱快速腐蚀的直接因素。 图三 水箱渗漏点迎水面显微镜下形貌 4.不锈钢水箱漏水故障防治措施 通过腐蚀试样金相显微镜和扫描电子显微镜观察到的特征现象以及能谱分析得到的数据,可以分析判定不锈钢水箱制造和充水试验过程中存在焊接热影响区贫铬和金属表面存在活性Cl离子是造成漏水孔洞的直接原因,根据问题原因建议以下防治措施: (1)加强不锈钢水箱用原材料的采购过程管理,加强原材料复检监督,出现铬、镍、碳元素接近上下极限值时做必要的耐蚀性试验。 (2)水箱生产过程中严格按焊接工艺规程操作,强化对焊接操作者的技能要求,在确保焊接工艺参数的情况下尽可能提高焊接速度,以减小焊接热影响区停滞时间,加快焊接冷却速度,防止热影响区贫铬现象发生。 (3)严格控制母材和焊材含碳量,焊缝金属含碳量越高, 碳和铬形成碳化物的机率越大,在晶界上产生的晶间腐蚀的倾向越大。 (4)严格控制水箱焊接后焊接飞溅打磨质量,尤其要杜绝过量打磨,打磨过量会造成点蚀加速。 (5)对原材料复检项目增加显微组织评定,对水箱母材碳化物分布严格控制。 (6)水箱生产过程中严禁用铁锤等尖锐器具进行板材调修和装配,避免板材钝化膜破坏。建议采用木锤、塑料锤或包裹非金属材料的金属锤。 (7)不锈钢点腐蚀的直接原因之一是充水试验用水活性氯离子含量过高,因此必须杜绝用工业管网水做充水试验,建议采用生活饮用水做充水试验。 5.结束语 以上措施在实际生产中已经得到实施,不锈钢水箱漏水故障明显减少,本文提出的防腐措施可供同类产品制造过程中借鉴参考。 铁路客车论文:铁路客车电气综合控制柜应急电源控制的探讨 摘要: 介绍了铁路客车电气综合控制柜应急电源系统的构成与控制, 分析了存在的问题, 并提出了改进的建议。 关键词: 铁路客车、电气综合控制柜、应急电源、控制 前言:铁路客车电气综合控制柜是集供电电源转换控制、 空调机组控制、 应急电源控制、 照明控制、 全列车网络监控等功能于一体的智能型综合控制柜, 应用于新型 25G 型空调客车上, 是铁路客车电气系统的一次重大技术革新。 1、应急电源系统构成及控制 铁路客车电气综合控制柜( G 型) 的直流电源单元采用模块化结构, 分为整流模块和充电模块。客车直流负载分为一般负载( 水位显示仪、 厕所有无人显示等) 、 应急负载( 应急灯、 尾灯插座) 和重要负载( 防滑器、 轴温报警器、 PLC、 传感器等) 三大类。图 1 为应急电源电气控制原理图。 交流供电主电路正常工况下, 整流模块 UA ) 2工作正常, PLC 的 I/ O 扩展单元 20EDR1 的输出点1403 为 ON, 中间继电器 KA8 线圈得电, 其常开触点闭合, 使得接触器 KM3 线圈得电, KM3 常开触点闭合、 常闭触点断开, 应急负载的供电由整流模块提供。交流供电主电路因故停止供电时, 整流电压传感器 JK6 测得整流输出电压为零, PLC 的 I/ O 扩展单元20EDR1的输出点 1403 为 OFF, 中间继电器 KA8 线圈失电, 其常开触点断开, 使得接触器 KM3 线圈失电, KM3 常开触点断开、 常闭触点闭合, 应急负载的供电自动切换, 由蓄电池经空气开关 Q30, 再通过 KM3的常闭触点向应急负载供电。随着蓄电池的持续放电, 当蓄电池电压传感器JK8测得蓄电池电压降到 42 V 以下时, PLC的I/ O扩展单元 20EDR1 的输出点 1403 为 ON, 中间继电器KA8线圈得电, 其常开触点闭合, 使得接触器 KM3 线圈得电, KM3 常闭触点断开, 切断蓄电池向应急负载的供电电路。蓄电池电压降到42 V 以下时, 充电模块 UA) 1 电源的内部继电器也同时动作, 输出端 VL 为 ON, 向直流 系统的蓄电池欠压保护电路提供一个冗余控制信号。当蓄电池电压回升, 大于或等于 45 V 时, PLC 的I/ O 扩展单元 20EDR1 的输出点 1403 又变为OFF, 蓄电池恢复向应急负载供电。 2存在问题及原因分析 目前客车应急蓄电池多使用铅酸蓄电池。随着使用时间的增长及平时运用过程中使用不当, 导致蓄电池出现过放电或过充电等非正常使用情况, 同时由于维护不及时, 出现蓄电池失水过多、 板栅生长和铅膏脱落的现象, 甚至蓄电池组中个别单节电池内部极板硫化严重, 正负极板弯曲短路、 破裂甚至反极, 造成蓄电池容量降低, 经常出现假饱和现象, 充电时一充就满,放电时一放就亏。当交流供电主电源因故突然停止, 由蓄电池给应急负载和重要负载提供电源时, 蓄电池因其虚容量而不能满足负载的用电需求( 特别是硬座车, 由于设计了4只 15 W 日光灯、 3 只 40 W 日光灯为应急灯, 共计180 W 应急照明, 总放电电流为 4 A 左右) , 蓄电池电压从额定电压短时陡降到 42 V 以下, PLC 立即控制自动切断应急负载。而在只有重要负载的情况下, 负载电流约为 0 14 A, 蓄电池电压又即刻恢复到 45 V 以上, PLC 随即又控制接通蓄电池向应急负载的供电电路。当接通后又被应急负载将电压下拉至 DC 42 V以下, PLC 将再次切断应急负载供电。如此周而复始, 综合控制柜应急系统长时间频繁转换( 最高转换频率可达 2 次/ s) , 使 KA8 继电器、 KM3 接触器、 KM6接触器以及应急灯频繁在得电与失电两状态间变化,形成振荡现象, 造成接触器与继电器的触点、 线圈以及应急灯等电气元件的损坏。 3改进建议 为了解决以上问题, 在不增加任何电气元件和不改动现有配线的情况下, 可以利用 PLC 的逻辑判断和控制功能, 局部增加内置程序的控制逻辑, 添加一个输出点 1403 的状态 计数器。在 PLC 的 I/ O 扩 展单元20EDR1的输出点1403 转换几次输出状态后(笔者设定为3 次) , PLC 1403 口的输出状态不再随蓄电池端电压的变化而改变, 而是锁定输出为 ON 状态, 蓄电池终止向应急负载供电, 同时触摸屏上闪烁提示/ 请检查蓄电池0。应急输出系统只有经车辆维修人员检查确认后,通过触摸屏按键操作, 或在供电主回路重新供电后方能解除对输出点1403 的锁定状态。控制程序流程见图 2。 4结束语 通过局部增加 PLC 内置程序的控制逻辑, 可以充分利用 PLC 的智能判断功能对客车应急输出系统进行监测。当客车应急输出系统在运用中出现问题后,可以通过 PLC 的初步诊断, 提示车辆维修人员有针对性地对故障车辆进行重点检查和确认, 以减轻劳动强度, 提高工作效率, 保障旅客列车安全运行。 铁路客车论文:浅谈铁路客车技术管理过程中的故障检测和防范措施 摘 要:铁路客车技术管理关乎铁路客车的运行安全和高效,因此在铁路客车技术的日常维护管理过程中必须加强日常维护管理的力度,严格按照故障检测要求进行故障防范以保证设备的正常运行,进而降低铁路客车的故障率,为此是文详细分析了铁路客车技术管理过程中所存在的故障问题,并结合故障的实际状况分析了其产生的原因,提出了合理有效的防范方法。 关键词:铁路客车技术 故障检测 故障防范 我国铁路客车技术管理过程中的故障检测和防范技术虽然取得了一定的发展和进步,但是仍然存在一些亟待解决的问题,与国外相关技术相比较仍然具有很大的差距,这些问题主要有,一方面是检测技术含量低,防范技术可靠性差,铁路客车的故障检测整体效率不高,以及零部件使用寿命短等问题严重困扰着国内列车的正常发展,导致事故隐患呈现加剧的态势;另一方面是铁路客车相关系统技术使用不够成熟,一些零部件的标准化系数低,缺乏自主品牌,甚至相关零部件不符合国家铁路行业技术标准规范。所以随着铁路客车技术的发展,对铁路客车技术的发展提出了更高的要求,不仅需要提高铁路客车的动态性能,也要注意提高车辆关键零部件的效能和精度等。 1 铁路客车技术的故障检测和防范措施 1.1 PLC系统故障及防范 PLC控制系统故障故障操作可分为固定故障和突发性故障,其中突发性故障需要重装系统才可以恢复正常,而固定故障则需要更换硬件或软件。PLC外部传感器的设备故障直接影响PLC控制系统的控制功能,这种故障一般是由于设备本身的质量和寿命引起的,或者由于制度设计不当或系统的长期运行引起的,通常情况下,PLC本身很少发生故障,而大多数控制系统故障常常发生在各种开关、传感器、执行器和其他设备。当PLC发生故障,首先需要进行合理的诊断和检测,通常情况下,由于PLC控制器具有一定的自我诊断能力,无论PLC的内部故障还是其外部故障,其中大部分故障可以由PLC控制面板的状态指示灯来进行初步判断故障位置,按照PLC状态指示器,结合其输入指示灯和输出指示灯的状态进行判断,然后根据初步判断结果采取相应的维护措施。 1.2 空调系统故障及防范 当铁路客车上的空调制冷系统出现故障时,一般不能直接看到故障的定位,也不能将制冷系统部件一一分离进行检查,而只能从外观来观察故障产生的原因。一般情况下,首先要观察空调制冷系统的压力和温度变化情况,查看操作压力和温度是否超过正常范围同时当出现制冷能力降低的故障时候,这类故障可能是由于制冷系统制冷剂缺乏、吸气压力低、低电压开关失效等情况所致,这类故障通常主要发生在制冷系统及压缩机,另外在铁路运行客车的空调机组运行过程中,产生运动噪声是正常的噪音现象,是不可避免的,但是如果噪声异常高,出现不正常的噪音故障,若不及时诊断和治疗,将损坏的空调内部零件和空调机组的正常运行,这类故障通常发生在电源线和控制线等位置处。 1.3 控制部分故障及防范 在铁路客车技术管理过程中,铁路客车设备的控制部分也会发生故障,并且控制部分的故障通常表现为控制电路的电源电压、连接器的接触状况以及选择开关的内部短路等情况,当铁路客车的控制部分发生故障时,需要结合客车设备的整体运行情况进行合理的检修和维护,首先要对整体运行设备的运行状况进行电气设备外壳是否带电的检测,以及检测相关部件的绝缘性能是否良好,同时在铁路客车技术管理过程中要针对控制部分的故障发生情况进行定期检查,严格监测电气设备的温度变化以及机组运行的声音状况,做到及时检查设备的整体运行情况,有效确保控制部分的优良性能。 1.4 装置安全性故障及防范 铁路客车技术的安全性和可靠性是确保铁路客车运输的基础,铁路客车的运行环境,比如低气压、沙尘暴等气候变化,会影响制动装置的正常功能而影响其安全性和可靠性,但是在一定程度上,我国铁路客车技术的可靠性和安全性仍然缺乏系统的理论研究分析以及没有大量的统计数据作为分析基础,在转向架制动装置,氧气和空气调节设备,供水和卫生设施和电气系统等装置方面存在安全性故障,同时由于受到恶劣的天气条件影响,其安全性和可靠性也会存在一定的故障隐患。所以在维护过程中,采取轻量化车体钢结构,合理选择各种设备之间的材料,进行科学的结构设计以及振动模态和车辆振动模态必须符合技术标准规范,这可以在一定程度上促进铁路客车中的制动装置能有效缓解客车在运行过程中的制动阶段存在的动力不足问题,进而确保制动摩擦系数能够具有很高的热容量和稳定性,保障铁路客车的运行正常。 2 故障检测和防范工作的发展趋势 随着我国铁路客车技术的不断迅速发展,促进客车技术实现了更高的发展水平。为了适应这种发展趋势,在铁路客车故障检测和防范过程中,发展铁路客车集成设计技术将是今后铁路客车技术发展的趋势,其中集成的概念需要从微观和宏观两个方面来理解,从微观的角度来看,主要是指总线的集成模块化,在这一过程中不仅要考虑技术原理和专业要求的性能,而且还考虑其他专业领域性能的要求,同时从宏观的角度来看,将综合模块化产品集成在一起,并最终形成一个完整的产品,即集成产品可以根据不同专业和不同模块组合形成最终产品。在未来铁路客车技术发展过程中,集成设计技术是铁路客车用户需求开发的基础。随着客车产品品种固定和车内总线的可靠性、可操作性和安全性越来越受到用户的关注。铁路客车必然会向集成化方向发展,才能可从根本上提高产品质量。铁路客车集成设计技术将促进劳动力实现解放,可以让设计者摆脱繁琐重复的工作,而投入更多的时间和精力来研究产品关键技术的创新;促进整个故障检测过程过程的简化,消除了诸多中间环节,有效简化采购流程,进而缩短工艺技术准备周期;促进产品质量和生产效率的提高,集成设计技术的使用,可以节省大量的中间生产过程,降低了生产成本,有效提高故障检测和防范工作的效率,所以,铁路客车技术管理过程中故障检测和防范的集成技术设计是一个复杂的系统工程,涉及到设计、储存、包装、运输和安装等一系列问题,因此,需要科学的研究和试验,不断提高总线技术水平,合理运用集成设计技术,有效发挥集成设计技术的作用。 3 结语 在信息化程度日益提高的今天,针对故障检测和防范工作,故障管理信息系统将逐渐成为一种成熟的技术,以计算机作为信息处理的工具进行信息传递,最大限度的屏蔽了时间和空间的限制,合理运用信息管理系统,充分利用现有的网络技术,开发铁路客车故障防范管理信息系统,同时在实际应用中,为了确保系统的安全性,可用性和可靠性,需要对铁路客车故障防范管理信息系统采取数据库系统的安全管理措施,加强数据库的安全性,进而不断提高铁路客车技术的故障检测和防范水平。 铁路客车论文:铁路空调客车电气控制系统故障的处理方法 摘要 : 针对我国铁路空调客车电气控制系统的主要故障,在传统电气控制系统故障诊断基本方法的基础上,提出一种全新的、快速地处理铁路空调客车电气控制系统故障的方法,可为从事铁路空调客车乘务员及其他检修人员提供一定的参考和实用价值。 关键词 : 铁路空调客车; 电气控制系统; 故障; 诊断; 方法研究 前言:铁路空调客车的空气调节装置是保障旅客在乘车旅行中具有较为舒适的乘车环境。 据调查研究:我国铁路空调客车故障中属于空调电气控制系统故障为 85% [1] 。 我国铁路空调客车的种类很多,但空调装置电气控制系统的基本原理却基本相同 [2] ,因此,针对我国铁路空调客车电气控制柜系统的主要故障, 在传统电气控制系统故障诊断基本方法的基础上,提出一种较先进、快速处理铁路空调客车电气控制柜故障的方法 [3] 。 该研究方法打破传统的电气控制系统的常规检修方式,具有一定的先进检修理念。 一、铁路空调客车电气控制系统故障诊断方法 铁路空调客车电气控制系统故障主要有:(1)电气接头松动、脱落,接触不良;(2)电源断路,保护电器动作,切断工作主电路; (3)烧毁空调装置各种电器线圈等。 由于铁路空调客车电气控制系统的电器元件均安装在空调控制柜中,检修人员在处理故障时既看不见电流流向, 也不能直接触摸电器,因此快速判断并及时处理铁电气控制系统故障是一个难题。 在认真研究空调客车电气控制系统基本原理的基础上,结合长期检修工作实践经验探索出一套可按电路逻辑关系,通过观察接触器、继电器、指示灯、计时器等电器元件的工作情况分析故障方法,经实际应用,这种方法具有一定的先进性、实用性与推广价值。 下面以 25 型客车 KLC40C[2] ― 1T1 型空调电气控制系统为例进行介绍,图 1 为 KLC40C[2] ― 1T1 型空调控制系统的电气原理图 [4] 。 1、停位故障分析 当 SA1 在停位时,合上 1Q 、 2Q ,时间继电器 KT3 红色指示灯点亮,电源指示灯点亮,温度调节器指示车内温度。 若无此现象,说明停位电路有故障。 根据电路逻辑关系,应按下列步骤进行分析检查:欠电压继电器 FLV 是否动作;过电压继电器 FOV 是否动作;时间继电器 KT3 是否有故障;判断故障时,应按正常电流通路检查,一般采用试电笔和万用表检查 [5] 。 二、制冷位故障分析 1、 手动制冷位 手动制冷位包括手动全冷位和手动半冷位。正确操作后,按照以下步骤观察、分析、检查故障:通风机控制接触器 KM1或 KM2 是否上电吸合,通风指示灯是否点亮;冷凝风机控制 接触器 KM4 是否上电吸合; 时间继电器 KT1 或 KT2 是否上电并延时吸合; 全冷位时两个均上电, 半冷位时其中一个上电。 时间继电器线圈上电则其上标有“ on ”的指示灯点亮,延时后“up ”的指示灯点亮。时间继电器吸合后,制冷压缩机的控制接触器 KM6 、 KM7 上电吸合,相应的制冷指示灯点亮,计时器开始计时。全冷位时, KM6 和 KM7 均上电吸合,制冷 1 和制冷2 指示灯均点亮,计时器 H1 和 H2 开始计时;半冷位时, KM6 或 KM7 其中一个上电吸合,相应的制冷 1 或制冷 2 指示灯点亮,计时器 H1 或 H2 开始计时。 若均未观察到上述现象,应按上述步骤以及正常工作时电流通路查找故障。 2、自动制冷位 自动制冷位包括自动全冷位和自动半冷位。 自动制冷位时,温度调节器控制车内温度。 图一、客车空调机组控制电气原理图 3、自动全冷位 正确操作后,按以下步骤观察、分析、检查故障:通风机控制接触器 KM2 是否上电吸合,通风指示灯(强风)是否点亮;观察车内温度。 当车内温度超过 25.5 ℃ 时,观察冷凝风机控制接触器 KM4 是否上电吸合; 当车内温度超过 27.5 ℃ 时, 时间继电器 KT1 和 KT2 两个均上电并延时吸合;时间继电器吸合后,制冷压缩机的控制接触器是否上电吸合,相应的制冷指示灯是否会点亮,计时器是否计时。 即KM6 和 KM7 均上电吸合, 相应的制冷 1 和制冷 2 指示灯点亮,H1 和 H2 开始计时。 当车内温度降到 26 ℃ 时,观察是否有一个时间继电器掉电,制冷压缩机的控制接触器其中之一是否掉电当车内温度降到 24 ℃ 时,观察冷凝风机控制接触器是否掉电释放;机组是否停止制冷,冷凝风机是否停机。 若未观察到以上任何现象,则应按以上步骤以及正常工作 时的电流通路查找故障。 4、自动半冷位 正确操作后,按以下步骤观察、分析、检查故障故障:通风机控制接触器 KM1 或 KM2 是否上电吸合,通风指示灯点是否亮;观察车内温度。 若温度调节器的设定温度分别为: L 为 24 ℃ , H 为 26 ℃, 其差值为 1.5 ℃ (以下温度设定相同)。 当车内温度超过 25.5 ℃时,观察冷凝风机控制接触器 KM4 是否上电吸合;时间继电器是否上电并延时吸合, KT1 或 KT2 上电并延时吸合; 时间继电器吸合后, 制冷压缩机的控制接触器KM6 、 KM7 是否上电吸合, 相应的制冷 1 或制冷 2 指示灯点亮, H1 或 H2 开始计时。 当温度下降到 24 ℃ 时,制冷压缩机的控制接触器、时间继电器、冷凝风机的控制接触器均会掉电释放,相应指示灯未点亮 [6] 。 三、 制暖位故障分析 1、手动全暖位 选择弱风,按以下步骤观察、分析、检查故障:通风机控制接触器 KM1 是否上电吸合,通风指示灯(绿灯)是否点亮; 时间继电器 KT1 和 KT2 是否上电并延时吸合;全暖位时,两个时间继电器均上电;时间继电器 KT1和 KT2 吸合后,电加热器的控制接触器 KM8 和 2、手动半暖位 选择弱风,按以下步骤观察、分析、检查故障:通风机控制接触器 KM1 是否上电吸合, 通风指示灯点是否点亮;时间继电器 KT1 、 KT2 是否上电并延时吸合;半暖位时一个时间继电器上电吸合后,电加热器的控制接触器 KM8 、 KM9 上电吸合,相应制暖指示灯点亮 [3] 。 3、自动全暖位 选择弱风,按以下步骤观察、分析、检查故障:通风机控制接触器 KM1 是否上电吸合, 通风指示灯是否点亮;观察温度调节器指示的车内温度。 温度调节器的设定值为: L 为 16 ℃ , H 为 18 ℃ ,两者差值均 1.5 ℃ (温度设定相同);当车内温度低于 16 ℃ 时,时间继电器 KT1 和 KT2均应上电并延时吸合, 电加热的控制接触器 KM8 和 KM9 均应上电吸合;制暖指示灯制暖 1 和制暖指示灯 2 亮;当温度升高到 17.5 ℃ 时,一个时间继电器会掉电释放,相对应的控制接触器也会掉电释放, 对应的制暖指示灯灭; 当温度升高到19.5 ℃ 时,另一时间继电器也会掉电释放,相对应的控制接触器也掉电释放, 2 4、自动半暖位 选择弱风,通风机控制接触器 KM1 是否上电吸合,通风指示灯是否点亮;观察温度调节器指示的车内温度。 当车内温度低于 16 ℃ 时 , 时间继电器 KT1 或 KT2 有一个上电并延时吸合,电加热的控制接触器 KM8 或 KM9 均应上电吸合;制暖指示灯 1 或制暖指示灯 2 亮; 当温度升高到 17.5 ℃ 时,时间继电器掉电释放,相对应的控制接触器也掉电释放,对应 结 论 我国铁路空调客车空调装置的故障主要分为电气系统故障和制冷系统故障两大类,而电气系统的故障约占 85% 以上 [8] 。 正确及时地处理电气系统故障,是空调客车乘务员和检 修人员必须面对的现实问题。 作者在长期广泛调研和实践的基础上提出一种全新的、实用的以铁路空调客车控制系统逻辑电路关系为理论基础的,按照步骤观察现象,按照 电路正常工作时的电流通路进行判断和检查的空调控制系统故障处理的新方法,并在生产实际操作中加以应用,证明这套方法行之有效,具有很好的实用和推广价值 [9] 。
浅谈钢结构防火材料的应用:钢结构厂房中的建筑防火设计浅析 摘 要:我国正趋向于发展节能型、可持续发展型社会建设,由此对于建筑设计提出了更高的要求,钢结构厂房建筑是我国生产发展的基础设施,建设数量有增无减,本文对钢结构厂房中的建筑防火设计进行研究。 关键词:钢结构;厂房;建筑防火设计 前言 一般而言,就钢结构性能来讲,主要体现在3个方面:承载性能高、稳定性能优越、安全性能可靠。随着科学技术的不断进步以及社会经济的快速发展,多层钢结构工业厂房如雨后春笋般崛地而起,已经逐渐成为了一种我国当前工业厂房建设发展过程中的新型建筑类别。 一、钢结构工业厂房特点 就其钢结构工业厂房而言,具有很强的优越性,主要表现在以下方面: 钢结构构件可在厂房里可以实现批量生产,因而施工工艺简单,同时安装便捷,在一定程度上缩短了施工的周期。钢结构构件结构体系主要运用轻钢,与其他钢材料性能相比,具有很大的优越性能,其自身的重量相对较轻。从本质上来讲,工业厂房结构运用轻钢材料,在一定程度上有助于减轻钢结构工业厂房的自重。钢结构工业厂房主要运用轻型围护结构。具体而言,采用夹芯金属板作为主要的围护材料,其材料自重相对较轻,且承载力较高,对钢结构工业厂房的基础要求水平不高,有助于缩短施工工期,提高施工质量。钢结构体系从本质上归属于绿色环保建筑,作为一种强度与效能均高的建筑材料,其再循环价值相对较高。通常情况下,无需进行制模施工。此外,在厂房用途的影响下,钢结构工业厂房每层高值都相对较大,厂房空间得到了极大的拓宽,厂房结构性能优越。 二、钢结构建筑火灾的危险性 1、钢结构的耐火性差 钢结构的耐火性很差,耐火极限低。当钢构件自身温度达到350℃时,其强度会下降1/3;当自身温度达到500℃,其强度会下降1/2;当自身温度达到600℃,其强度会下降2/3;在全负荷情况下,使钢构件失去平衡稳定性的临界温度为500℃,而在火灾过程中,一般最低的温度为800℃,所以钢结构很容易失去强度和稳定性,造成建筑物的坍塌。 2、材质易导热隔热性差,快速升温 钢铁作为建筑构件材料,相对于传统的砖混结构建筑以及钢筋混凝土结构建筑构件,钢材具有容易导热,隔热性差的特点,如果不涂抹隔热涂层,钢结构在火灾发生时,将迅速升温,导致形状变化。 3、钢结构建筑构件耐腐蚀性差 有些工厂车间会生产腐蚀性产品,腐蚀性气体挥发损伤钢结构建筑构件,发生化学腐蚀;另外钢结构还会发生电化学腐蚀,当大气中的相对湿度大于60%时,钢构件的电化学腐蚀加剧。 三、钢结构条件下建筑的防火设计 1、确定钢结构建筑的防火等级 建筑物的耐火等级是对建筑物进行防火设计的重要依据之一。长久以来,建筑物的防火问题是工程师考虑的首要问题。而最重要的基础防火设施必须要妥善处理:建筑的防火分隔、建筑的避难层设置、安全出口的设置。而钢结构建筑的构件在火灾中如若遭到破坏,则会严重影响到人员的安全。为此,我国规定了各类建筑结构构件的安全等级。耐火等级定得偏高,则施工的成本加大,造成不必要的浪费;定得偏低,则消防安全会受影响。因此,要合理确定钢结构建筑物的耐火等级。 2、设计时要做到以人为本 对于钢结构建筑物,无论其设计的多么完善,在发生火灾时还会出现意想不到的问题,因而,在这种百密一疏的情况下,必须要充分考虑到人员的疏散问题,做到以人为本。在设计人员疏散时,务必要将钢结构建筑的特点和人员密度指标综合起来考虑。在此基础上,务必加强对安全疏散路线、疏散宽度和疏散距离的设计要求。一旦发生火灾,在钢结构构件达到耐火安全极限的时间里,能够有效的疏散建筑物中的人员,使人们安全脱离火灾,避免群死群伤火灾事故的发生。当然,除了发生火灾时人员的安全疏散,在平时也必须切实制定好消防安全管理制度,要适时检查火灾自动报警系统和自动化灭火装置是否完好有效,消防监督检查是否到位,切不可因一时大意疏忽酿成悲剧。 3、钢结构防火涂料施工质量技术对策 钢材在升温初始阶段,弹性、塑性变化不大,但在250℃左右时钢材抗拉强度提高而冲击韧性下降,这种现象叫蓝脆现象(表面氧化膜呈现蓝色)。当温度超过300℃以后,屈服点和极限强度显著下降,达到600℃时强度比原来下降了2/3左右。温度上升至500℃时,屈服强度下降到常温的一半时,构件发生塑性形变而破坏,到600℃时强度几乎为零,建筑在纵向压力和横向应力作用下,钢结构就会扭曲变形,垮塌毁坏。钢结构采用防火涂料保护后,钢材导热性能降低、温升速度减慢,火灾时能形成耐火隔热保护层,耐火极限增大,从而保护钢结构建筑在火灾中,在防火设计规定的时间内不垮塌。目前,钢结构防火涂料按涂层厚度可分为三类:H类为厚涂型钢结构防火涂料,涂层厚度一般为8~50mm,粒状表面,密度较小,导热率低,耐火极限为30~180min;B类为薄涂型钢结构防火涂料,涂层厚度一般为3~7mm,有一定的装饰效果,高温时膨胀形成耐火隔热保护层,耐火极限一般为30~120min;CB类为超薄型钢结构防火涂料,涂层在3mm以下,具有良好的装饰效果,高温时膨胀形成耐火隔热保护层,一般应用在耐火极限要求在30~90min的钢结构构件。因此,涂刷钢结构防火涂料可以增强钢结构抗火灾能力,防火涂料的质量和施工质量十分关键,施工中的主要质量对策如下:防火涂料产品质量要求:用于保护钢结构的防火涂料应是符合公安部消防产品市场准入规则,并经国家法定检验机构的耐火极限和理化性能检测合格的产品,用户、施工单位和工程监理应检查其产品的生产资质是否符合消防产品市场准入规则要求,钢结构防火涂料产品的包装和铭牌标志是否有涂料品种名称、技术性能、生产批号、贮存期限和使用说明等。防火涂料中的底层和面层涂料是否相互配套,底漆是否锈蚀钢材。同时,对在同一工程中,每使用100t薄型钢结构防火涂料应抽样检测一次粘结强度;每使用500t厚涂型钢结构防火涂料应抽样检测一次粘结强度和抗压强度,以确保施涂于钢结构上的防火涂料产品质量性能符合标准和工程设计要求。 防火涂料、底漆的选用要符合标准规范要求:防火涂料的选用要严格遵守《钢结构防火涂料应用技术规范》的规定执行。根据钢结构耐火极限要求选用不同的防火涂料:耐火极限≤1h时,可选用超薄型或薄型防火涂料;耐火极限≤2.5h时,可选用薄型或厚型防火涂料:耐火极限>2.5h时,应选用厚型防火涂料。底漆的选用。防火涂料在火场中保证防火性能的一个重要前提是在火灾中膨胀体不能脱落,这除了与防火涂料配方有关外,与底漆的选择也密切相关。目前国内在钢结构上使用的底漆大多数是醇酸防锈漆,一般地说单独使用醇酸调和漆防锈,其寿命不超过3年。防火涂料涂层有一定的透湿性,所以醇酸调和漆做底漆不能保证防火涂料牢固附着长达15年以上,而且可能一旦发生火灾,醇酸调和漆在温度达到200℃左右时,即防火涂层刚刚形成隔热膨胀体时,就会因醇酸调和漆软化而脱落,从而丧失防火性能。如90min耐火极限的涂料,因为底漆选用了醇酸调和漆,导致耐火极限小于30min即发生脱落。实验证明,选用环氧树脂为成膜剂,以氧化锌或磷酸锌为填料的底漆较好。 4、钢结构条件下的建筑防火策略 钢结构条件下的建筑防火有着重大意义。第一,钢结构的防火保护目的是尽可能的延长钢结构达到临界温度的时间,以争取一切的时间救人;第二,避免钢结构在整体结构坍塌时造成人员伤亡;第三,减少钢结构在火灾后的修复成本,使得修复周期缩短,减少造成的直接和间接经济损失。主要有如下几种方法。 (1)截流法 截流法主要包括三种具体方法: a喷涂法,即是利用喷涂机直接将防火涂料喷在构件表面,以形成保护层来隔断火源。这种方法的适用范围相当广泛,可以适用于任何构件。 b包覆法,即在构件的外层覆盖浇筑混凝土或者耐火砖,将钢构件完全封闭,从而避免与火焰直接接触,从而延长温度的上升时间,保护钢结构建筑。这种方法施工简单,但是会影响建筑物美观,并且要求具有一定的空间。 c屏蔽法,即把钢结构包藏在耐火材料组成的墙体或者吊顶内,火灾时同样延缓了升温时间,并且这种方法能够增加室内的美观。需要注意的是,在做吊顶和墙体时一定要注意接缝和空洞。一旦出现要及时封闭,以免发生火灾时火苗窜入,引起钢构件受损。 (2)疏导法 截流法的目的是设法将钢构件与外界火源隔离。而疏导法的原理截然不同,其允许热量传到构件上,然后设法将热量从其他地方传递出去或者消耗掉。这样也可以达到使构件温度不高于临界温度的目的,从而保护钢结构。疏导法目前主要是冷却水保护这一方法。具体操作是:在建筑的空心封闭截面中注水,发生火灾时能够使得钢构件把吸收火场里的温度可以及时传递给水,同时依靠水的蒸发和水的循环将热量导出去。这样构件的温度则会最多维持在100℃左右。其实,从理论上来讲,这是保护钢结构最为有效的办法。在发生火灾时,系统相当于盛满了水的加热容器,像开水炉一样工作。根据水的比热和汽化热比较大,发生火灾时构件吸收的热量会源源不断的被消耗和排出去。需要注意的是,要保障有充足的水源和足够的水位。当然,冷却水的供给可以由高位水箱或者地下水,甚至是消防车来补给,水蒸气则由排气口排出。当水柱的位置过高时,可以将冷却水系统分为多个循环系统来冷却,以防止柱底的温度过高。同时,为了防止管柱的锈蚀和水的结冰,还可以向其中定期加入阻锈剂和防冻剂等。 结束语 在钢结构工业厂房设计的过程中,我们不仅要对钢结构厂房强度、耐久性等方面性能进行严格的要求,还要充分的体现出钢结构厂房的防火安全性能,从而有效的提高工业厂房结构的稳定性和可靠性。 浅谈钢结构防火材料的应用:钢结构防火涂料的现状和发展探讨 摘 要:文章综述了钢结构防火涂料的现状、发展、机理、分类,结合工作实际评述了新产品在建筑中的实际应用,并展望了钢结构防火涂料发展趋势。 关键词:钢结构;防火涂料 随着我国建筑业的不断发展,建筑构造的形式也日新月异,其中,钢结构建筑以其自身强度高、质量轻,并有良好的延伸性能、抗震性能并且具备施工周期短等特点,在建筑业得到了广泛应用,尤其在高层建筑以及大跨度建筑等方面显示出了强大的影响力。据统计,世界上在100 m以上的高层建筑中钢结构建筑占了总数的约79%。近年来,随着相关技术的完善,钢结构建筑技术在我国也得到了长足地应用。在我国高层建筑中钢结构建筑占了37%,多数是近几年建设起来的。随着我国各地城镇化速度的稳步推进,钢结构技术在我国建筑领域中将拥有更加广阔的远景。但由于其自身的缺陷让钢结构建筑出现了很多的瑕疵,建筑的质量安全与消防安全对钢结构建筑影响是最大的,如何处理好这两方面的问题是最急需要考虑的问题。 1 火灾中钢结构建筑所暴露出来的问题 钢结构建筑虽然自身是不燃烧体,但因其耐火性能差,在实际火场的高温下,其强度、弹性系数等都会明显降低,当温度达到600℃时,钢材就会完全丧失其强度和硬度。 ①钢结构内的夹芯材料防火性能不佳。钢结构厂房多用夹芯的彩钢板做墙体和分隔材料,而该芯材多是聚氨脂泡沫、聚苯乙烯等易燃或可燃材料填充,且燃烧时会产生有毒气体,易造成人员伤亡,2013年消防局已经正式下文杜绝使用此类易燃有毒的彩钢板。 ②钢结构因自身的抗火性能很差,受热极易垮塌,不利于消防官兵进行火灾扑救和人员物质的疏散。无保护的钢结构屋架,耐火极限只有15 min,同时,所造成的钢结构倒塌将严重影响火灾扑救,消防官兵无法进入建筑内部实施扑救,无法直接扑灭着火点。 2 对钢结构的强化以及对裸露结点的保护 在火场中,使钢结构失去稳定性的温度约为500℃,在我们常见的火场温度有800~1 000℃,此时,裸露结点会很快出现变形和坍塌,这就要求对容易起火、火灾负荷大的部位应进行强化,如可适当加密钢柱的间距,从而提升隔墙的防火承载能力。同时,也应采用喷涂防火涂料对裸露的结点进行保护。 3 钢结构防火涂料的历程 防火涂料是建筑材料中的重要成员。自防火涂料配方被研制出来,防火涂料不断向前发展,效能也得到了及大的提升,后来又出现了膨胀型防火涂料。我国防火涂料的历程,较发达国家晚5~10 a,但现在的发展速度已经有迎头赶上的架势了。不论品种类型、性能效果还是适用标准上看,已经接近国际领先水平。 4 防火涂料的机理 防火涂料的机理可归纳为以下五点: ①本身为不燃材料,使被保护的材料不直接充分地与空气接触,延缓被保护材料着火并减缓燃烧速度。 ②具有导热系数低的特点,可以阻止燃烧时高温向被保护材料的传递时间和速度。 ③氮系防火涂料受热分解出NO、NH3等氮化产物,和有机游离基化合,阻断连锁反应,抑制燃烧。 ④受热分解会产生惰性气体,充斥在了被保护材料受热分解出的可燃气体周边,使之燃烧速度减缓。 ⑤膨胀型防火涂料受到高温后膨胀发泡,同泡沫灭火机理形成泡沫隔热层将被保护材料覆盖,延迟热量向被保护材料的传递,抑制物体着火燃烧。 5 按成分的分类 ①一般的防火涂料主要用于木材、人造板等板材上,如用在建筑的木质屋架、顶棚等表面。 ②膨胀型防火涂料又划分为乳液膨胀型防火涂料、溶剂膨胀型防火涂料和膨胀无毒型防火涂料。 ③乳液膨胀型防火涂料和溶剂膨胀型防火涂料主要用于常规建筑物上。 ④膨胀无毒型防火涂料主要用于保护电绝缘管、聚乙烯管道上。 6 按效果分类 6.1 厚型 厚型钢结构防火涂料是指涂层厚度在7~50 mm的涂料,此类防火涂料的耐火极限之多可达到3 h。高温中涂层表面不发生膨胀,依靠不燃、低导热和吸热性,大幅延缓了钢结构的升温。与其他涂料相比,除开具有水溶型防火涂料的部分特点之外,因为其从自身的基质到添加剂均为无机物,所以成本低廉。然而由于其成分采用无机材料,其防火性能较稳定,纵使长期使用其性能也能保证,但其涂料成分的粒质过大,导致其外观会有凹凸不平的现象,影响了钢结构建筑的整体外观视觉,因此此类型多用于隐蔽的工程。实际中,多层工业或民用建筑、高层民用建筑的钢柱中支承柱的耐火极限要求达到3 h,此时要达到耐火标准采用此类厚型防火涂料进行保护为最佳选择。 6.2 薄型 薄型钢结构防火涂料是指涂层厚度在3~7 mm的涂料,此类涂料受火时会发生膨胀发泡现象,其机理也是以膨胀发泡形成耐火隔热的泡沫层,借此来延缓被保护钢材的升温,其耐火极限在2 h以内。对此类防火涂料,所选用的水基型的混合物必须对钢结构基材具备较好的附着力、耐水性和耐久性。其视觉美观效果比厚型防火涂料强,但差于超薄型钢结构防火涂料。 6.3 超薄型 超薄型钢结构防火涂料是指涂层厚度不超过3 mm的涂料,此类防火涂料遇到高温也是发生膨胀发泡现象,其形成的致密防火隔热泡沫层,使耐火极限一般控制在2 h左右,也是近几年发展起来的新新品种。与之前所述的厚型与薄型钢结构防火涂料相比,超薄型钢结构防火涂料的附着力更强,涂层更薄,视觉美观性也好。在满足消防规范的同时也能满足视觉美观性的要求,尤其针对有大量裸露结点的钢结构建筑中,此类涂料更是备受好评的涂料。于此同时,由于此类防火涂料涂层需要敷设的表面很薄,使得对材料的需求大幅减少,从而降低了涂料的成本费用,于此同时还能让钢结构建筑的防火保护达到消防规范要求,性能效果很好,势必成为今后行业发展的趋势。 6.4 矿物棉型 矿物棉型防火涂料是继厚型防火涂料之后的进一步升级材料,其与厚型防火涂料所采用的珍珠岩系列和氯氧镁水泥珍珠岩系列涂料相比,其矿物纤维基料对涂层强度起到了增强作用,起到防火、隔热和吸音的效果。实际应用中,已广泛使用的是快干型矿物棉型防火涂料,在施工条件有限的工地使用时,具备了降低施工难度、降低成本和降低干燥时间等多项优点。 7 结合工程实际展望新技术 在笔者于2013年7月验收的荆溪镇小城镇规划建设展示馆项目中,建设方就采用了武汉武立涂料有限公司出品的室内薄型钢结构防火涂料来处理该建筑的耐火性能,经公安部消防产品合格评定中心抽检,由国家防火建筑材料质量监督检验中心出具的检验报告显示,该NB室内薄型钢结构防火涂料在涂层厚度4.7 mm时,耐火性能试验时间为3.0 h,符合规定的耐火时间要求,其余各项技术指标均合格。该NCB室内超薄型钢结构防火涂料在涂层厚度2.00 mm(含防锈漆厚度0.04 mm)时,耐火性能试验时间为2.1 h,符合规定的耐火时间要求,其余各项技术指标均合格。从而满足了规范要求的钢柱3 h,钢梁2 h的要求。 由此得知,国内已经出现了耐火性能达到或超过3 h的薄型钢结构防火涂料新品种,它主要是以特殊结构的丙烯酸乳液作为基料粘合剂,附以高聚合度聚磷酸铵、季戊四醇(95%含量)、三聚氰胺(一等品)等为防火阻燃体系,添加钛白粉、膨胀石墨等无机耐火材料,以200#溶剂油为溶剂复合而成。各种轻钢结构、网架等已经可以采用该类型防火涂料进行防火保护。由于该类防火涂料涂层薄,使得使用量较厚型防火涂料大大减少,从而降低了工程费用,又使钢结构得到了有效的防火保护,防火效果很好。 随着对环境保护要求的不断提高,防火涂料的环保性能也提上了发展日程,向着低污染、高性能的方向提升。水基型防火涂料由于安全无毒、对环境影响小,成为今后发展的重要方向。其中,又以无机型防火涂料具备的不燃性、耐高温性,即使高温作用也不会产生有害气体的优良因素,让其在防火涂料发展中越来越受到重视。如硅酸盐膨胀型防火涂料,就是用梯次发泡的原理,让低温发泡层与高温发泡层的融合,解决了火场高温中钢结构前期导热升温快和后期涂层融化的问题。另外,采用膨胀型和非膨胀型防火涂料相结合的方法也是重要的研究方向,即涂料的配方中既有膨胀型的材料,又含有较多耐火基料的成分,再加入高熔点的无机纤维材料等,使防火涂层在火场高温的作用下形成膨胀率很低的高强度碳素表面,确保表面能够长时间在火场中迎火而不会造成脱落。 8 结 语 总之,随着我国建筑业的蓬勃发展,钢结构基材作为一种相当好的建筑材料,其应用也将越来越广泛。钢结构建筑广泛应用后的消防安全问题,直接关系着广大人民群众人生和财产的安全。然而钢结构建筑在耐火性能上存在着先天不足,为了创造出更好的消防安全环境,我们着手大力发展新型防火涂料是非常重要的和刻不容缓的。新的钢结构防火涂料产品的不断问世和深入发展,也促进着消防事业的发展,在保护国家和人民群众的生命财产安全中发挥了其重大作用。 浅谈钢结构防火材料的应用:浅谈石油化工企业钢结构防火设计 摘要:探讨石油化上装置钢结构防火设计的特点,钢结构防火材料的设计选用,钢结构防火规范的理解和钢结构防火设计思考等问题。 关键词:石油化上装置:钢结构:防火 0引言 在大型石化装置的结构设计中,钢结构以其强度高、自重轻、加强改造处理灵活,组装制造方便,施工周期短等优点而被设计人员大量的采用。据笔者初步估算,在近年来的中石化、中石油的项目建设中,钢结构框架、排架等占到结构型式的一半以上,特别是高层的化工装置框架、钢结构,往往以其较好的变形性能、优越的抗震效果而被设计人员作为设计方案的首选。 1判断结构是否适合用钢结构 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说: 大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。在石油化工企业中钢结构常用于冷换框架、反应器框架、管架、厂房、泵棚、楼梯间等。2 结构选型与结构布置在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是“概念设计”, 它在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题, 可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想, 从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确, 并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时, 它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。钢结构通常有框架、平面架、网架(壳) 、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。在石油化工企业中常见的结构形式有: 钢框架主要用于支承冷却器、换热器、卧式容器、空气冷却器等化工设备; 钢排架用于支承管道、电缆仪表槽盒等;门式钢架用于大型压缩机厂房、泵棚等。 结构选型时, 应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载, 就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落(切线 50°内需考虑雪载),降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时,在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀、力学模型清晰, 尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围, 使其以最直接的线路传递到基础。柱间抗侧支撑的分布应均匀, 其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线, 否则应考虑结构的扭转, 结构的抗侧应有多道防线。比如有支撑框架结构, 柱子至少应能单独承受 1/4 的总水平力。框架结构的楼层平面次梁的布置, 有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁, 但是这会使主梁截面加大, 减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消, 此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子。梁保住主梁和柱子。 2钢结构的耐火特性 钢结构虽然具有重量轻、空间大、施工快、便于改造等优点, 但钢材与其他材料一样, 也会受到火灾带来的不利影响。与混凝土相比, 钢材的耐火性能差。钢材虽不燃烧, 但在火灾高温作用下, 其力学性能、钢材的强度在 0~250℃范围内基本无变化, 只是在达到 300℃以上强度开始下降,500℃时强度只是原来的一半,600℃时是原来强度的六分之一到七分之一, 强度几乎丧失殆尽, 也就是钢材的耐火极限在 15min 左右。根据一些实验资料, 结构用钢当温度低于300℃时, 强度增加而塑性降低;当温度高于 300℃时, 强度降低而塑性增加。钢材的导热系数约为混凝土的 40 倍, 当构件表面受热时, 热量会很快传到其内部; 加之由于钢构件由单一材料组成, 温度分布均匀, 截面形状呈薄壁状, 受火面积大, 在火灾中升温快, 我国《钢结构设计规范》规定: 当钢结构表面长期受辐射热达到 150℃以上或在短期内可能遭到火焰作用时, 应采取有效防护措施, 以保证有效期内安全可靠。 3钢构件的防火保护方法 3.1 隔热法 用耐火材料把构件包裹起来。包裹材料有混凝土、轻质耐火混凝土或钢丝网膜耐火砂浆等, 其优点是取材方便, 价格低廉, 表面强度高, 耐冲击, 对施工技术要求不高, 但比较笨重。 3.2阻热法 原理是截断或阻滞火灾产生的热量向构件传输, 从而使构件在规定的时间内温升不超过临界温度。其做法是在构件表面设置一层保温材料, 火灾产生的高温首先传给这些保温材料, 再由保温材料传给构件。由于所选保温材料导热系数均较小, 所以必然能阻滞热流向构件的传输, 起到保护作用。 3.3导热法 就是在空心封闭截面中( 主要是柱) 充水, 火灾时构件把吸收的热量传给水, 依靠水的蒸发消耗热量或通过循环把热量导走, 构件的温度可维持在 100℃左右。使构架温度不至于升高到临界温度, 从而起到保护作用。这种方法在实际生产中很难行得通, 也不适用于室外钢构架。 3.4喷涂法 用喷涂器具将防火涂料直接喷涂在构件表面, 火灾时能形成耐火保护层, 目前大型石化厂构架采用的方法主要有两种。厚涂型防火涂料( H 类) 涂层厚度介于8-50mm, 该类涂料密度较小, 导热率低, 以涂料本身的隔热性能来提高钢梁的耐火极限, 耐火极限可达 0.5-3h。薄涂型防火涂料( B 类) 涂层厚度为 7mm 以下, 该类涂料具有一定的装饰性能, 以涂层遇高温时膨胀发泡所形成的耐火隔热来提高钢梁的耐火极限。它的耐火极限可达 0.5-2h。因此薄涂型一般适用于室内钢结构。而石化企业火灾属于烃类火,烃类火灾与建筑火灾的主要区别是升温曲线不同, 建筑火灾 30min 火焰温度达到 700~800℃, 而烃类火灾升温速度快,10min 温度达到 1000℃。 因此薄涂型防火涂料虽然涂层薄质量轻, 但这类涂料耐火极限很低, 在室外使用有老化问题、在潮湿环境下膨胀的可靠性问题以及树脂分解后产生浓烟及有害气体等原因。防火涂料的一般要求原料应预先检验, 不得使用石棉材料和苯类溶剂。防火涂料可使用喷涂、抹涂、辊涂、刮涂或刷涂等方法中的一种或多种方法施工, 并能在通常的自然环境条件下干燥固化。防火涂料应呈碱性或偏碱性。覆层涂料应相互配套, 底层涂料应能同普通防锈漆配合使用。涂层干后不应有刺激性气味, 燃烧时一般不产生浓烟和有害人体健康的气味。 4设计思考的一些问题 由于石化装置防火设计中,对应于不同构件设计不同的涂层厚度在实际操作中不可行,所以根据本公式对整个装置的钢结构型号的选用上,可以通过分析比较选取适于防火的截面形式。目前在石油化工防火设计中,基本是以上述的标准构件耐火试验为基础的。实际上,基于计算的现代设计分析方法已经开始发展运用,CECS200:2006《建筑钢结构防火技术规范》以火灾高温下钢结构的承载力极限状态为基础,根据概率极限状态设计法的原则,做了抗火设计分析验算方法的推荐,对于普通的结构构件可进行一般抗火计算,对于一些特别重要的结构宜进行整体抗火计算。由于石油化工企业的火灾绝大多数是烃类火灾,标准火灾(即建筑火灾)与烃类火灾的主要区别是升温曲线不同,标准火灾的升温曲线,在30分钟时的火焰温度约700}8000C;而烃类火灾的升温曲线,在10分钟时的火焰温度便达到10000C。所以,是否在石化装置设计中进行抗火计算,需要设计师基于设计方案、建筑物的特点及重要性、技术实现手段、工程造价等因素进行分析判断。 5总结 随着我国经济的不断发展,新材料的研制开发,石油化工钢结构防火设计中需要考虑安全风险、工程造价、材料性能、施工方便等综合因素,运用先进的计算手段,选取简单、易行、优化的设计方案。
电力系统论文:电力系统调度自动化技术的应用与发展 一、电力系统自动化和电力系统调度自动化 电力系统自动化是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制,以保证电力系统安全经济地运行和具有合格的电量质量。电力系统自动化已经成为电力系统最核心内容。而电力系统调度自动化是电力系统自动化的一部分,分为发电和输电调度自动化(通常称电网调度自动化)和配电网调度自动化(通常称配网自动化)。 二、电力系统远动 电力系统远动就是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视与控制。远动系统包括控制站、被控站和远动通道。狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道;而广义的远动系统包括控制站的人机设备和被控站的过程设备在内。电力系统的安全监控功能由各级调度共同承担,而自动发电控制与经济调度则由大区网调或省调负责,网调和省调还应具有安全分析和校正控制等功能。 三 、电力系统调度自动化的功能 (一)电力系统监视与控制 通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。 (二)电力系统安全分析 电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算,以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况,是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。 (三)电力系统经济调度 电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下,基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响,以最低的发电(运行)成本或燃料费用,达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件,在给定的电力系统运行方式中,在保证系统频率质量的条件下,以全系统的运行成本最低为原则,将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑,不计算其动态过程。 四、电力系统调度自动化技术在国外的应用 国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISc工作者,UNIX操作系统和国际公认的标准,主要有以下几种: (一)西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台,引入软总线概念,服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术,广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。 (二)CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台,选用分布式应用环境开发研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点,能有效地减少网络数据流,防止通信瓶颈问题。 (三)VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台,可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。 (四)SPIDER系统。该系统是由ABB公司开发的,采用分布式数据库和模块化结构,可根据用户实际需求配置系统。它具有双位的遥信处理功能,使状态信号稳定性好,并有一套完整的维护工具。 五、电力系统调度自动化技术的基本特征 电力系统调度自动化技术应具有以下基本特征: (一)该技术应该能够及时并准确地采集、检测和处理电,网中各元件、局部或整个系统运行的实时信息; (二)能根据电网的实际运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求,为调度人员做出准确的调节和控制的决策提供依据; (三)能实现整个电力系统的综合协调,使电力系统安全、可靠、经济地运行,并提供优质的供电; (四)电力系统自动化技术能提高工作效率,降低电力系统事故发生概率,延长设备使用寿命,能够保障电力系统的安全、可靠、经济地运行,尤其是能避免整个电力系统的崩溃和大面积停电等连锁性事故发生。 六、电力系统调度自动化技术的发展趋势 随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展,电 力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。 (一)模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础,能够实现真正的分布式体系结构,基于平台层解决数据交换的异构问题,是一种重要的电力系统调度自动化技术。 (二)面向对象技术。电力系统调度自动化的目的就是为了能够及时准确地获得电力系统运行的实时信息。面向对象技术是一种能很好的解决这个问题的技术先进且能很好地遵循ClM的技术,但它的实现有一定的难度。 (三)电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统,提高电力系统调度自动化的综合管理水平,使电力系统运行达到最优化,避免电力系统崩溃或大面积停电事故,提高电力系统的安全性和可靠性;建立并完善电气事故处理体系,使事故停电时间降到最短,降低各种不必要的影响。 (四)无人化值守管理模式。建立无人值班综合监控系统,能够对电力系统的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等,当系统出现故障时自动报警,以便调度人员及时处理事故,从而保证电力系统安全、可靠、经济运行,实现无人值守调度管理方式,减少值守人员,提高工作效率。 (五)智能化。智能化调度是未来电力系统发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术,能够及时、有效地获取电力系统运行的实时信息,实现电网正常运行的实时监测和优化、预警和预防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢复等,最大限度实现全面、精细、及时、最优的电力系统运行与管理,以达到电力系统的调度、运行和管理的智能化。 结语 本文首先简要地叙述了电力系统调度自动化系统的重要性及电力系统设计人员掌握相关技术的必要性。根据几种电力系统调动自动化系统的应用,概述了电力系统调度自动化技术在国内外的应用状况。从电力系统调度自动化技术的基本特征出发,对几种电力系统调度自动化技术进行了简要的探讨。最后,对今后电力系统调度自动化技术的发展趋势进行了展望。 电力系统论文:浅论电力电子技术在电力系统中的应用 一、前言 电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程,它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。 二、电力电子技术的应用 自20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举电力电子技术的应用研究和现状。 (一)在发电环节中的应用 电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。 1 大型发电机的静止励磁控制 静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。 2 水力、风力发电机的变速恒频励磁 水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。 3 发电厂风机水泵的变频调速 发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。 (二)在输电环节中的应用 电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”,大幅度改善了电力网的稳定运行特性。 1 直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDC Light)技术 直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。 2 柔性交流输电(FACTS)技术 FACTS技术的概念问世干20世纪80年代后期,是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控制,大幅度提高电力系统的稳定水平。 电力系统论文:分析电力系统不同调度模式的技术及经济特性 0 引言 电力系统有功调度的主要任务是制定发电机组出力计划,以满足呈一定概率规律且周期性变化的负荷需求。在这一过程中,调度机构不仅需要考虑各个机组的差异性,根据机组的发电成本、发电煤耗和环境污染等特点,在机组的最小、最大技术出力范围内按一定调度目标制定发电计划,而且需要考虑电力线路有功功率传输极限等安全、可靠性准则,保证电力系统的安全运行。 1 传统经济调度模式 传统经济调度模式,是按等耗量微增率原则分配各机组负荷,即按相等的耗量微增率在发电设备或发电厂之间分配负荷,使系统的总耗量最小。在传统经济调度模式中,机组的煤耗量曲线和它的微增率曲线是调度的基础资料,它们的准确性直接影响到经济调度效益。而发输配一体化的管理体制有利于调度机构获得准确的基础资料,因此,传统经济调度模式适用于发输配一体化的电力体制。传统经济调度模式有以下几个特点: 1.1 物理意义清晰 假定两台机组在微增率不等的状态下运行,且dF■/dP■ dF■/dP■,可以在两台机组的总输出功率不变的条件下调整负荷分配,让1号机组减少输出ΔP,2号机组增加输出ΔP。于是1号机组将减少燃料消耗(dF■/dP■)×ΔP,2号机组将增加燃料消(dF■/dP■)×ΔP,而总的燃料消耗将可节约: ΔF=(dF■/dP■)×ΔP-(dF■/dP■)×ΔP 0 这样的负荷调整可以一直进行到两台机组的微增率相等为止,不难理解,等耗量微增率准则也适用于多台机组间的负荷经济分配。 1.2 可以考虑网损的影响 传统经济调度模式可以通过计算网损微增率,构成煤耗与网损的协调方程式,对机组的耗量特性曲线进行修正,考虑网损对经济调度的影响。 1.3 对部分不等式约束条件较难处理 传统经济调度可以考虑功率平衡等式约束,同时,对于自变量的不等式约束条件,如发电厂有功功率上、下限,水电厂流量上、下限和水库水位上、下限等,可以通过检验方便处理;但是以函数形式出现的不等式约束条件,例如,线路潮流限制和母线电压上、下限等,传统经济调度较难处理。 2 计划电量调度模式 计划电量调度模式,可以确保投建机组的发电利用小时数,保证投建机组的固定成本回收,对于促进我国电源投资建设、尽快补足电力供需缺口具有积极作用,促进了这一时期我国电力工业的发展。由于计划电量调度模式仅与机组容量有关,不考虑机组经济性、环保性等因素,也带来了一些问题。 2.1 火电建设小型化 计划电量调度模式下,小型火电机组可以保证充足的负荷率,确保成本回收。因此,一些地区建设了一批小火电、小油电,以补足电力供需缺口。这些机组煤耗高、污染严重,影响电力工业的可持续发展。 2.2 水电及可再生能源发展落后 水电及可再生能源建设投资大、周期长,而且在计划电量调度模式下分配的发电利用小时数与火电相同,因此电源建设投资更倾向于建设周期短、见效快的火电机组。 2.3 输电设备建设落后 计划电量调度模式对电力发展的促进作用,主要倾向于电源建设,对输电设施建设没有引导和激励措施,造成这一时期我国输电设备较为落后。 2.4 电厂建设不经济 计划电量调度模式保证了机组的成本回收,此外,为鼓励投资兴建电厂,国家还规定了还本付息的电价政策。因此电厂建设工程缺乏约束,建设缺乏经济性。 3 节能发电调度模式 节能发电调度模式改革,必然对电力系统的发展和运行产生影响,具体体现在以下几个方面: 3.1 引导电源投资建设方向,改善电源结构 目前,我国以火力发电为主,清洁能源和可再生能源发电的比例较小,截止2005年,火电占总装机容量比例约为75.67%,电源结构不合理。实施节能发电调度后,优先调用清洁能源和可再生能源发电,对我国投资建设清洁能源和可再生能源的引导作用明显,有利于改善我国的电源结构,优化各类资源配置。 3.2 不能保证系统运行的经济性最优 节能发电调度能够获得在等输出电量情况下发电侧节能降耗和有害气体减排的作用,但是,由于不同电厂燃煤的来源不同、煤炭运输成本不同、煤价有差异等因素,煤耗量并不能代表发电机组的边际生产成本。因此,节能发电调度改变了传统经济调度按边际成本制定发电计划的原则,偏离了电力系统经济性的理论基础,是一种节能但不一定经济的调度模式。 同时,由于在当前“厂网分离”的体制下,很难获得真实的发电机组供电标煤煤耗率,并且供电煤耗率本身是发电机组输出功率的函数,这将使得节能发电调度模式不能达到预期的节能效果。 3.3 电网安全可靠性要求更高 节能发电调度模式下,大容量、低能耗机组接近满发,可能对电网的传输能力、安全裕度要求更高;另外大容量机组满发后,系统备用由多个小机组承担,可能造成系统事故备用容量不足,影响系统的可靠性。 4 电力市场交易模式 市场化改革的核心是对电力工业放松管制,以各种方式将发电、输配电和用电分离,形成多方利益实体的竞争化模式。电力市场化竞争机制的特点是放松管制之后,多方利益实体追求各自利润的最大化,同时也实现了社会效益的最大化。电力市场交易模式,对电力系统的影响主要体现在以下几个方面: 4.1 电力市场模式下电力系统更加经济有效 发电侧和售电侧引入竞争、打破电力工业的垄断经营,提高电力工业的生产效率和服务质量。发电竞争的结果使得电力系统整体供电成本下降,电价有所降低。 4.2 电力市场模式兼顾电力系统的节能环保 随着经济社会的发展,化石能源的消耗越来越巨大,由此造成的环境问题也越来越严重,欧盟国家己经对燃烧化石燃料而释放的二氧化碳征收高额的碳税,以化石燃料为能源的发电成本中,购买二氧化碳排放指标的成本已经占发电成本的一定比例,在这种情况下的市场竞争发电调度模式,实际上是一种兼顾节能和环保的经济调度模式。 4.3 电力市场交易模式复杂性增加 电力市场模式下需要考虑中长期交易、期货交易、实时交易等不同电量约束,调度的复杂性增加。市场模式下强调竞争,为达到各方利益最大化,可能造成电网在临界安全附近运行,淡化电力系统运行中复杂物理规律与市场竞争的关联,威胁电力系统运行的安全,可能背离预期的经济效果。 4.4 市场化竞争可能产生不必要的市场力 电力市场模式下,一些公司可能利用自身所占的市场份额优势或与其他公司形成联盟后所占的市场份额优势来操纵市场价格,这些公司的收益往往超过竞争所能取得的收益,产生不必要的市场力。为防止市场中公司之间的勾结行为,市场管理者应当采取相应的监管措施。 5 结束语 总之,在市场交易模式下,由于电力交易的多样性,调度机构不仅应当考虑时段之间的爬坡速率限制,而且应当考虑各种双边合同、电量合同以及期货合同等在各个调度时段之间的合理分配,同时,电网潮流的不确定性和多变性,使得安全经济调度的重 要作用也日益明显。 电力系统论文:谈电力系统调度自动化技术的应用与发展 一、电力系统自动化和电力系统调度自动化 电力系统自动化是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制,以保证电力系统安全经济地运行和具有合格的电量质量。电力系统自动化已经成为电力系统最核心内容。而电力系统调度自动化是电力系统自动化的一部分,分为发电和输电调度自动化(通常称电网调度自动化)和配电网调度自动化(通常称配网自动化)。 二、电力系统远动 电力系统远动就是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视与控制。远动系统包括控制站、被控站和远动通道。狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道;而广义的远动系统包括控制站的人机设备和被控站的过程设备在内。电力系统的安全监控功能由各级调度共同承担,而自动发电控制与经济调度则由大区网调或省调负责,网调和省调还应具有安全分析和校正控制等功能。 三 、电力系统调度自动化的功能 (一)电力系统监视与控制 通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。 (二)电力系统安全分析 电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算,以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况,是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。 (三)电力系统经济调度 电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下,基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响,以最低的发电(运行)成本或燃料费用,达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件,在给定的电力系统运行方式中,在保证系统频率质量的条件下,以全系统的运行成本最低为原则,将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑,不计算其动态过程。 四、电力系统调度自动化技术在国外的应用 国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISc工作者,UNIX操作系统和国际公认的标准,主要有以下几种: (一)西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台,引入软总线概念,服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术,广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。 (二)CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台,选用分布式应用环境开发研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点,能有效地减少网络数据流,防止通信瓶颈问题。 (三)VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台,可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。 (四)SPIDER系统。该系统是由ABB公司开发的,采用分布式数据库和模块化结构,可根据用户实际需求配置系统。它具有双位的遥信处理功能,使状态信号稳定性好,并有一套完整的维护工具。 五、电力系统调度自动化技术的基本特征 电力系统调度自动化技术应具有以下基本特征: (一)该技术应该能够及时并准确地采集、检测和处理电,网中各元件、局部或整个系统运行的实时信息; (二)能根据电网的实际运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求,为调度人员做出准确的调节和控制的决策提供依据; (三)能实现整个电力系统的综合协调,使电力系统安全、可靠、经济地运行,并提供优质的供电; (四)电力系统自动化技术能提高工作效率,降低电力系统事故发生概率,延长设备使用寿命,能够保障电力系统的安全、可靠、经济地运行,尤其是能避免整个电力系统的崩溃和大面积停电等连锁性事故发生。 六、电力系统调度自动化技术的发展趋势 随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展,电力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。 (一)模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础,能够实现真正的分布式体系结构,基于平台层解决数据交换的异构问题,是一种重要的电力系统调度自动化技术。 (二)面向对象技术。电力系统调度自动化的目的就是为了能够及时准确地获得电力系统运行的实时信息。面向对象技术是一种能很好的解决这个问题的技术先进且能很好地遵循ClM的技术,但它的实现有一定的难度。 (三)电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统,提高电力系统调度自动化的综合管理水平,使电力系统运行达到最优化,避免电力系统崩溃或大面积停电事故,提高电力系统的安全性和可靠性;建立并完善电气事故处理体系,使事故停电时间降到最短,降低各种不必要的影响。 (四)无人化值守管理模式。建立无人值班综合监控系统,能够对电力系统的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等,当系统出现故障时自动报警,以便调度人员及时处理事故,从而保证电力系统安全、可靠、经济运行,实现无人值守调度管理方式,减少值守人员,提高工作效率。 (五)智能化。智能化调度是未来电力系统发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术,能够及时、有效地获取电力系统运行的实时信息,实现电网正常运行的实时监测和优化、预警和预防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢复等,最大限度实现全面、精细、及时、最优的电力系统运行与管理,以达到电力系统的调度、运行和管理的智能化。 结语 本文首先简要地叙述了电力系统调度自动化系统的重要性及电力系统设计人员掌握相关技术的必要性。根据几种电力系统调动自动化系统的应用,概述了电力系统调度自动化技术在国内外的应用状况。从电力系统调度自动化技术的基本特征出发,对几种电力系统调度自动化技术进行了简要的探讨。最后,对今后电力系统调度自动化技术的发展趋势进行了展望。 电力系统论文:电力系统中电气自动化技术的作用和应用 电力系统中的电气自动化是现代科学领域中涉及最为广泛的工科类学科,这其中包含了计算机的软硬件处理技术、电力电子科学技术、信息处理技术、电气工程制造等多个技术范围。伴随着我国信息技术科学以及电子科技的不断发展,依托电能发展的控制行业已经逐渐无法满足现代社会农业、家用、办公、工厂制造等众多领域的高度运用,在高需求下,传统电力带动的技术在当今多线路的电力系统中已经愈发供应不足。实行高度自动化技术还能在很大程度上缓解工人的劳动量,并且节约了生产所花费的时间,更为电力系统的发展提供强有力的支撑,因此,对电力系统中的电气自动化技术应用的分析是极为重要的。 1 电气自动化技术在电力系统中的作用 各种行业各种技术的存在和发展都有着一定的依托促进作用,我国在近几年所呈现的大国崛起现象已经成为世界经济政治讨论的焦点,尤其是信息化相关方面普及发展技术更是可见一斑。而电力行业作为现代社会发展以及国家军事信息安全的保障性系统,更在不断提升自身设施、技术以及专业技能。与高速发展相对应的是,能源匮乏已经成为社会发展避无可避的重大问题。虽然电力能源并非讨论中心的一级能源,但是其与有限资源有着十分紧密的联系。 在我国,电力资源的获取主要通过火电和水电两种形式,然而煤炭资源这一非再生资源的逐年短缺已经成为无法避免的问题。水资源方面,水污染以及水资源的极度浪费还在逐步治理过程中,治理成果无法在短时间内显现出来。虽然近年来我国的电网覆盖面积在逐年扩大,但是由于我国国土面积辽阔,在一些偏远农村地区虽然实现通电,但电能供应极度不稳定。再加上通常情况下偏远农村地区由于经济发展较为落后,科技普及能力不足,所使用的电器以及输送电力所需的电缆设备老化情况较为严重,这就造成了电能的浪费和断电现象的出现。如果出现断电时,相关专业人员未能及时到场进行处理,将造成无法估量的严重后果,进而造成社会秩序出现紊乱,扰乱社会治安以及国民经济发展,更严重的会造成国家安全受到影响。 2 电气自动化技术在电力系统中运用的内容 电力系统中的电气自动化技术主要包括了PLC技术和计算机技术两方面。电力系统中的自动化技术其核心即为计算机技术,这也是电气自动化技术中最为常见也是最具代表性的科学技术,它为电力系统实现电气自动化提供前提条件,并且在输配电和供变电方面也发挥了无可替代的作用。 此外,计算机技术中运用了电网的调动,从而实现了国家电网信息的采集工作,并且还负责对不同的省、地区直辖市范围和省、市、县不同级别电网实施自主调配工作,对其信息进行储存和整合。计算机技术在电气自动化的实施还实现了我国整体电位设备整合,加强对整个电力系统的监控以及调动工作。 随着现代化的发展,采用电气自动化在电力系统运行中开展实时的仿真工作。电力系统采用电气自动化技术进行仿真技术的实施驱动,导致电力系统在更大的工程上都可以实现暂时以及稳定状态,在这两种状态中进行同步的实验,并且可以为电力系统提供强大且精确的数据,相关的工作人员还能够在这样的环境中,对于更多新型的电力装置进行测试,最终很大程度上推动了混合型的实时、仿真实验室的建立,也推动电力系统实现更大程度的发展。 PLC技术在电力系统中电气自动化的应用顺利实现了对于电网数据的分析、采集、整合、传递以及调换等工作,对整个电网实施控制,并且提高了在电力相关的生产活动中的协调性。PLC技术在电气自动化中的应用,使得电力控制内接线得以精简,并且使得电力系统的灵活性和稳定性大大提高,降低了系统的能源损耗,节约了电力生产的人力和物力。PLC技术所具有的种种优势使得其在电力系统中的电气自动化方面得到了充分的应用和发挥。PLC技术所采用的辅助性继电器,内部逻辑关联替换了之前的机械继电器导线相连。这样继电器其中节点转换时间就能够到达忽略不计的程度,这使得电力系统的可靠性显着提升。除此之外,PLC系统其抗干扰性非常强,这能够满足现代工业生产中复杂多变的工作环境。 随着社会科技的不断发展,研究的不断深入,系统的操作流程将会更加简单易操作,逐步实现了电力系统操作的方便快捷的目标,并降低电力员工的工作难度,提升作业准确率,这使得员工的工作效率大大提升。 3 电气自动化技术在电力系统中的应用和发展 计算机控制技术在电力系统中发挥着十分重要的作用,起着至关重要的影响。主要是由于计算机技术的快速发展,在电力系统中,用电以及输电、发电和变电、配电等很多重要的环节,都需要先进的计算机技术作为强大的支撑,这样可以在计算机技术的带动下,将我国的电力系统自动化技术也逐渐往更好的方向推动。 电气自动化技术在电力系统中的许多环节以及领域已经得到了广泛的关注及应用,这对电力系统的自动化建设有着很大的帮助,而且改变了传统电力制造传输过程中的不足和弊端,对电力系统的整体工作效率得以提升。电气自动化技术的实际应用充分迎合了我国电力市场在新世纪的发展需要以及社会需求,电气自动化的驱动技术以及自动化技术能够完成实时仿真工作任务要求,实现了稳定状态与暂时状态同步稳定的存在。与此同时,电气自动化驱动技术也使得员工的实践操作和运行准确率大幅度升高,并且促进混合型实时仿真实验室建设的完成。以太网等技术已经逐步进入到百姓的日常生活中,这也增强了电气自动化在电力系统中的实用性。电气自动化在电力系统智能服务化中的实际应用,使得智能化服务效率水平得到显着提高。该项技术在实现系统智能化服务的基础上还能够对障碍提供精准的自动分析,摆脱了电力系统在运行过程中人工分析的情况,大大提升工作准确度。在配电网工作中充分应用电气自动化技术,实现配电网数字信息配电一体化技术,降低电能的损耗,并且充分发挥了先进科学技术在实际工作生活中的价值。 电气自动化技术随着经济科学的发展,将会朝着更高的国际标准逐步迈进,在功能上能够实现“控制、测量、保护”这三大目标。IED电气自动化技术的充分应用和推广也将实现各环节信息的充分共享,并进一步加强了国家电网一体化的建设。电气自动化技术在电力系统中应用的规模将不断扩大,多媒体、通信、计算机等技术也将更加深入发展。电气自动化在保证系统相对独立性的同时还能够保证电网数据的准确采集和监控。PLC技术的操作流程也将向着直观精简易操作的方向发展,大大提高员工操作的效率以及准确率。因此,逐步加强PLC技术和计算机技术在电力系 统中的实际应用,将使控制设备的效率以及工作成果达到质的飞跃,并且传感器和执行器也应得到充分的推广。以太网、多媒体客户服务器的充分发展,也将使得这些技术更深入地运用到电气自动化技术的研究中,提升电力系统稳定性和高性能,加强电力系统中电气自动化技术的实际运用是现代科技经济发展的大势所趋。 我国自主研制的电气自动化控制系统,可以对电力系统的运行开展监控,对于相关数据进行采集,具有以下优势:对系统的独立性起到保护的作用以及对事故可以及时地进行分析、处理的优点;可以很好地将设备的重复配置现象减少,使得技术更加合理,对于设备的维护工作量也有很大程度的减少。电气自动化技术在未来发展的过程中,必将会逐渐转换成为保护、控制以及测量等很多方面的综合技术。保护、控制以及测量三者综合一体化的应用技术是未来电气自动化技术发展的主要方向,在未来的研究中,只有不断把这三个方面的工作通过计算机辅助使其一体化地完成,才可以真正地将电力系统从整体上实现自动化,也很大程度上推动了我国电力系统自动化发展的进程,促进我国的智能化电网系统改革更快地发展。此外,现代化的计算机信息处理技术也是电力系统发展中一个必不可少的组成部分,它正在朝着并行处理分布式的方向快速发展,计算机在电气自动化技术未来的发展中也会占据越来越重要的比重。 4 结语 电气自动化技术在电力系统中的实际运用,大力推进电力系统现代化的建设发展目标,使得电力系统智能化服务的效率和工作质量得到了显着提升。在实际生产实践过程中,我们必须将新技术、新思想积极大胆地应用到电力系统生产过程中去,这样才能发挥新世纪信息科学技术所产生的巨大价值和影响。对于电力系统中的电气自动化技术进行不断深入的研究,逐步完善我国电力系统的一体化建设,为我国智能电网的建设目标以及电力工业发展注入新的活力。 电力系统论文:浅论计算机网络安全在电力系统信息化中的应用 导语 在电力系统发展与信息化相结合越来越紧密的今天,计算机网络一方面促进了电力系统的建设与发展,但在另一方面上计算机网络本身所存在的易受病毒侵害等问题,也在无形中加大了电力系统运营的安全风险性。 1、计算机网络信息安全对于电力系统运营稳定的影响 在开放的电力市场机制下,通过计算机网络引入可以有效的将电力用户与电力交易中心进行联系,密切了双方之间的服务关系,因此一旦电力系统受到相关计算机网络病毒的侵害,将会对消费者和电力企业造成极大的损失。在这一情况下,在电力系统中进行必要的计算机网络安全防护工作医刻不容缓。电力企业中为了防止黑客以及病毒的侵害,通常采用认证技术以及加密等措施进行保护电力系统计算机网络安全,但是很多的非法份子以及黑客能够根据数据传输的长度、速率、流量以及加密数据的类型等等对电力系统中较大设备的影响或者破坏,或者非法份子以及黑客等还可以将计算机网络流量的分析和密码的分析结合起来对传送的数据进行解码,这样就会对电力系统中直接操纵的设备以及数据受到严重的威胁,所以在电力系统计算机网络信息中没有安全保护措施,可能会对电力系统造成严重的破坏,因此在电力系统中加强计算机网络信息安全防护措施是非常重要的。 2、电力系统计算机网络信息安全存在的问题 2.1工作环境的安全漏洞 目前在很多电力企业中电力操作系统以及数据库系统等用户环境自身就存在很多的安全漏洞,如对特定网络协议实现的错误,自身体系结构中存在的问题等一些漏洞都会对电力系统造成严重的破坏,从而对电力企业造成严重的损失。 2.2网络协议存在的安全问题 在电力系统计算机网络(Internet)中采用的TCP IIP协议主要是面向信息资源共享的,所以会造成部分的计算机网络协议存在一定的安全漏洞,这种漏洞也是目前计算机网络以及信息安全问题中最为重要的根源。比如常见有FTP、Telnet、SMTP等协议中。并且在电力系统中用户的口令信息主要是采用明文的形式在计算机网络中进行传输的,这些网络协议虽然是依赖的TCP协议本身但是也不能保证电力系统计算机网络信息传输信号的安全性。 2.3计算机病毒的侵害 计算机病毒是最为常见的一种病毒形式,任何一个接触计算机网络的人员都可能会有遭到病危害的先向我。计算机病毒分为“蠕虫”和“病毒”,计算机病毒是一种诚讯,是一段可以进行执行代码的程序。计算机病毒如同生物病毒,具有独特的复制能力,并且蔓延的速度是非常之快的。但是也是非常难以清除的,并且病毒还能够将自身附带的各种病毒类型一个用户传到另一个用户通过文件的复制进行传递。计算机病毒不仅具有复制能力,而且也具有其他的一些共性一个被污染的程序能够传送病毒的载体。 3、电力系统计算机网络信息安全的防护措施 3.1加强对网络安全的重视 电力系统计算机网络的安全性越来越重要,所以在电力企业,首先应该提高全体员工计算机网络信息安全技术水平和信息安全知识水平,提高防护计算机网络信息窃密泄密的水平以及综合能力,电力企业中严谨将涉密的计算机与互联网或者其他的公共信息网相连接,严谨在互联网以及非涉密的计算机网络中处理单位机密以及国家机密的,不断落实计算机网络信息安全保密责任,加强对网络安全的认识,并且还应该开发合作单位的安全保密管理系统,并签署保密协议,加强对电力系统计算机网络信息安全的监督和管理,并且应该定期不定期的对电力系统计算机网络信息的安全性进行检查,并且还应该做好文档的存档、登记以及销毁等各个环节的工作,及时发现并处理电力系统中网络信息安全隐患,从而保证电力系统网络信息的安全性。 信息化是我国加快实现现代化和工业化的必然选择,坚持信息化带动工业化,以工业化促进信息化,从而走出一条含有高科技的道路,不断推进我国信息化的建设。我国最高人民检察院以及中央保密委员会也多次发出相关文件要做好信息保密工作,切实防外部侵害和网络化带来的国家以及单位机密泄露。 3.2防火墙的拦截 防火墙主要是保护计算机网络安全的一种技术措施,它主要是用来进行阻止网络中的黑客的入侵的一道屏障,防火墙也被称为是控制逾出两个方向通信的门槛。在电力系统中在杀毒软件的基础上配置防火墙软件系统是比较安全的措施,并且在电力系统中为了预防黑客或者不法分子的入侵对计算机网络信息以及系统的备份是非常重要的,而且还对备份进行定期的检查,保证其有效性。 3.3防病毒 (1)在电力企业中管理信息系统应统一部署病毒防护的措施,严谨电力系统中的安全区Ⅰ和Ⅱ与管理信息系统共同使用一个防病毒的管理服务器;(2)在电力系统中对于所有系统中的服务器以及工作站都应该布置有恰当的防病毒产品的客户端;(3)在对电力系统的计算机网络进行布置单独的电子邮件系统时,必须在电子邮件的服务器前段部署杀毒软件以及病毒网关,从而可以有效防止带有病毒的邮件在办公网路中传播蔓延;(4)电力系统与Internet的网络接口处也应该部署防病毒的网关,从而可以防止蠕虫以及病毒的传播和蔓延到电力企业的管理信息系统中;(5)为了保证电力系统计算机网络的安全性,还应该加强病毒的管理,从而可以保证病毒特征码的全面及时的更新,并且应该及时进行查杀病毒的特征以及类型并掌握病毒对电力系统威胁的情况,从而可以采取有效的措施保证电力系统的网络信息的安全性。 4、电力专用物理隔离措施 在电力系统中对于网闸可以采用隔离岛以及双处理器的设计技术,并且在电力系统的软件和硬件方面都应该采用单向传输控制,从而保证网络传输的单向性具有可靠地保证。为了保证电力二次系统的安全性专门设计了单向电力系统的物理隔离装置,这种隔离装置主要用于电力系统的安全区Ⅰ或者集散控制系统中的DCS系统中,安全区Ⅱ(非控制生产区)和管理信息系统的MIS网或者安全区Ⅲ、Ⅳ(生产管理区)等网络物理隔离,并且还能够保证电力系统的安全区Ⅰ、Ⅱ向安全区Ⅲ、Ⅳ进行实时有效的传输数据。并且电力 专用物理隔离措施能够有效的阻止病毒以及黑客以及外来网络的入侵。从而可以最大限度的保证电力系统计算机网络的安全性。 5、主机防护 电力系统中的主机防护系统能够有效的预防以及控制各种计算机已知病毒或者未知病毒、各种恶意程序以及木马的入侵。并且在进行连接互联网时,不用担心由于中病毒而导致系统的瘫痪现象,并且可以不用重启系统,只需要进行点击按钮,则系统就可以恢复到正常的状态,主机的防护对增加服务器的安全性具有重要的作用和价值。 总结 电力系统计算机网络信息化的应用随着社会的发展和科学的技术的发展而发展,在信息技术快速发展的时期,计算机网络信息的安全性也在逐渐变化,这对电力系统的计算机网络细信息的安全性和可靠性带来更大的挑战,目前电力系统的安全防护主要是防护病毒、黑客以及非法分子等通过各种形式对系统的攻击和破坏,因此加强电力系统计算机网络信息的安全防护是保证国家重要基础设施电力系统安全性的重要措施。 电力系统论文:对通信技术在电力系统的应用分析 一、电力应急通信中VSAT卫星通信的应用范围 (1)实现双向数据传输。在双向数据传输过程中,电力系统应急VSAT卫星通信具备中低速率、续传输、呈星型拓扑结构(可实时指令控制远端变电站)且指令传送及返回时延 二、电力应急通信中VSAT卫星通信组网方案 (1)县调范围VSAT网络方案。因此对于通信系统的实时性要求较低,可以采取租用商业卫星通信网络。在组网时采取共享主站方案,均以调度部门、变电所、远端小站的方式接入系统,主要运用“双跳”连接。(2)地调范围VSAT网络方案。此组建方案主要是应用于数量较多(几十个小站之间)站点的通信,其通信业务主演涵盖:中低速率数据通道、话音传输、图像传输通道以及太网接口等等。由于此类通信网络结构需要具备较高传输实时性且信息种类较多,因此需要组建专用的VSAT系统,调度部门、变电所、远端小站主要采取“单跳”连接方式,建立起以调度部门为中心,电力系统内的厂、所为远端小站的VSAT网络通信系统。(3)省级系统VSAT网络方案。省级系统内厂站VSAT网络主要是指组建一个系统调度中站覆盖全省所有变电所、远端小站的VSAT通信网络。该通信网络系统必须能够保证各个地调至省调通局之间以及各个地调至所有覆盖范围内的厂、所之间的通信传输均为“单跳”连接方式,在整个通信网络管理系统中需要设置一个中心站,主要负责监视、控制系统和管理整个通信网络[2]。 三、电网VSAT卫星应急通信建设实例 在国网公司VSAT卫星应急通信网络的建设当中,组网方案主要采用的是以省公司统一VSAT网络平台方案(即:采用分层、分区域架构形式)。省信通公司范围内,在省调控中心建设中心站/主站,各个厂站建设子站系统(主要设备为便携小站和车载站),通过中心站/主站与每个子站直接通信,构成星状卫星通信网。网络结构如图1所示。主站系统是利用卫星运营主站,卫星带宽资源是利用租用的亚太5号卫星Ku波段转发器资源。中心主站至220kV变电站卫星通信电路开通,使通道具备了应急条件下为电网提供可靠通信通道的条件。这使整个电网的电力通信系统在运行时更加稳定和可靠,保障电网安全抵御自然灾害的能力将会得到质的提升。 电力系统论文:分析广域测量系统在电力系统中的应用 摘要:广域测量技术是近年来电力系统前沿技术中最活跃的领域之一。论述了广域测量系统(Wide-Area MeasurementSystem,WAMS)在电力系统稳态分析、全网动态过程记录和暂态稳定预测 及控制、电压和频率稳定监视及控制、低频振荡分析及抑制、全局反馈控制等方面的应用,对其应用前景做了简要分析,并提出WAMS的发展规划。 关键词:广域测量系统(WAMS);同步相量测量装置;动态监测 随着电力系统总容量的不断增加、网络结构的不断扩大、超高压长距离输电线路的增多以及用户对电能质量要求的逐渐提高,对电网的安全稳定提出了更高的要求。建立可靠的电力系统运行监视、分析和控制系统,以保证电网的安全经济运行,已成为十分重要的问题。近来受到广泛关注的广域测量系统(Wide-area measurement system,WAMS)可能在一定程度上缓解目前对大规模互联电力系统进行动态分析与控制的困难。 1安全稳定控制系统 互联网稳定控制面临着较多的问题:互联系统的低频振荡问题及紧急控制等问题。如我国华中系统的低频振荡衰减时间较长,当系统出现故障时,华中系统的较长的动态过程势必会通过联络线影响到华东系统。传统的基于事件的就地控制不能够充分观察系统的动态过程,因而不能够较好观察系统的各种状态,比如某些系统目前无法较快地抑制低频振荡问题。基于响应的广域稳定控制增强了互联网稳定控制的可靠性和灵敏性。 目前的稳定控制系统,比如电气制动、发电机快速励磁、发电机组切除、自适应负荷减载及新兴的灵活交流输电等,发展到广域控制都应该是基于广域电力系统的信息:原来使用就地信息不能够满足控制对电力系统充分观察的要求。广域测量系统提高了电力系统的可观察性,通过各种分析手段,进行系统动态过程的分析,如通过频谱分析,可以实时计算出系统的振荡模式、系统状态量的变化趋势等:从而提供给广域控制充分的动态信息。 1.1 暂态稳定预测及控制 当今投入实际工业应用的稳定控制系统可分为两种模式,即“离线计算、实时匹配”和“在线预决策、实时匹配”。但分析表明,大停电往往由“不可预见”的连锁故障引起,在这种情况下以上两种稳定控制系统很可能无法响应。理论上最为完美的稳定控制系统模式是“超实时计算、实时匹配”。这种模式假设在故障发生后进行快速的暂态分析以确定系统是否会失稳,若判断系统失稳则给出相应的控制措施以保证系统的暂态稳定性。这种稳定控制系统的整个分析计算、命令传输、执行过程的时间极短,理论上可以对任何导致系统暂态失稳的故障给出相应的稳定控制措施,达到对各种系统运行工况、各种故障类型的完全自适应。 WAMS 在以下几方面的应用有助于实现上述自适应实时控制系统: (1)对于 WAMS 提供的系统动态过程的时间序列响应,直接应用某种时间序列预测方法或人工智能方法预测系统未来的受扰轨迹,并判断系统的稳定性。但由于电力系统在动力学上的复杂性,这种直接外推方法的可靠性值得怀疑。 (2)以 WAMS 提供的系统故障后的状态为初始值,在巨型机或 PC 机群上进行电力系统超实时暂态时域仿真,得到系统未来的受扰轨迹,从而判断系统的稳定性。仅就算法而言,这种方法是可靠的,但在连锁故障的情况下,控制中心未必知道该方法需要的电力系统动态模型;再者,该方法要求的时域仿真的超实时度较高,目前对大规模系统而言可能还存在困难。 (3)基于 WAMS 提供的系统动态过程的时间序列响应,首先利用某种辨识方法得到一个简化的系统动态模型,然后对该模型进行超实时仿真,得到系统未来的受扰轨迹,并判断系统的稳定性。这种方法的可靠性比第一种方法好,同时仅基于WAMS 提供的实测信息,不需知道第二种方法必需的故障后系统动态模型的先验知识,应该是目前比较有前途的方法。 除了判断系统稳定性外,另一个重要问题是若干预测结果为系统失稳,那么该如何给出适当的控制量以避免系统失稳,这方面的研究相对于暂态稳定预测的研究还较薄弱。它涉及电力系统稳定量化分析和稳定量化指标对控制变量的灵敏度分析,即使在离线环境下这也是一个难点,实时环境下要求快速给出适当的控制量将更加困难。有些研究以WAMS 得到的故障后一小段时间内的实测量为输入向量,通过人工神经网络直接将这些实测量映射到控制向量(如切机、切负荷量等)空间,这种方法相当于将暂态稳定预测和求解控制量都隐含在神经网络之中。但人工神经网络的训练需要大量样本,如何保证这些样本对各种系统运行工况和各种可能发生的故障具有足够的代表性是一个难题。WAMS 得到的实测信息也可用作稳定控制后备的失步解列装置的触发信号,在这方面的研究中系统通常被等值成两机系统。 1.2电力系统稳定器(PSS) 传统的分散配置的分散控制器实际上是在简化模型下设计的“孤立”控制器,只考虑本机可测信号,不考虑多机系统之间的关联作用及系统中其它控制器的存在和交互作用影响,其结果是这种控制器只对改善本机控制特性有一定好处,但对系统其它相邻机组的动态行为不可能有确定的改善,相反存在着各控制器间动作无法协调,而使各自的控制特性恶化的可能性。北美系统在进一步加装PSS过程中曾有过由于相互协调而使低频振荡重新出现甚至加剧的实例。 广域测量系统提供了广域系统的同步状态量,为进一步开发相互协调动作的电力系统稳定器打下基础。基于广域测量系统,PSS可以观察动作以后系统各点的响应情况,并根据系统的状态,确定进一步的动作。 2 电压、频率稳定控制 2.1 慢速电压稳定控制 基于广域测量系统,人们可以开发较为慢速的广域控制,比如电压稳定控制。美国BPA公司正在开发"先进电压稳定控制"项目。该项目基于广域测量系统和SCADA系统提供的系统电压、电流相量、有功、无功及频率等综合信息开发以下控制:基于响应的快速控制,该控制措施包括发电机跳闸及无功补偿调节。该控制主要需要提供电压相量、频率、有功及无功的测量;利用无功补偿设备进行电压控制,基于广域测量系统提供的电压幅值及功角,无功补偿设备使用模糊逻辑控制来调节电压幅度;变压器自动调压避免变电站之间并联变压器的环流现象,提高电压稳定性;发电厂的电压调度在电压紧急的状态下,有较多无功储备的电厂可以提高电压,从而减少系统的无功损耗,并提高电容器组的无功输出。这些措施可以提高系统的无功平衡,从而加强电压的稳定。 2.2 静态电压稳定控制 相对于暂态稳定问题,静态电压稳定和频率稳定属于慢动态的范畴,更易于利用 WAMS 信息实现稳定监视和控制。如利用 WAMS 得到的各节点电压相量测量值将系统等值成两节点系统,能快速给出电压稳定裕度;以各节点电压相量测量值作为输入变量,以潮流雅克比矩阵的最小奇异值作为电压稳定指标,用大量样本训练得到一个模糊神经网络作为电压 稳定分类器,输出 变量为很安全、安全、警戒、危险、很危险等 5 种电压安全水平;以 WAMS 提供的节点电压相角差和发电机无功出力为输入变量,应用决策树快速评价系统的电压安全水平。 3动态过程安全分析 3.1 低频振荡分析及抑制 随着大电网的互联,区域间的低频振荡对互联电力系统的安全稳定运行构成了威胁。WAMS 可望在分析和抑制低频振荡方面发挥作用。直接将系统线性化状态空间方程离散化,利用WAMS 提供的各离散时间点的测量值,通过最小二乘法计算线性化状态空间方程的系数矩阵,进而计算该矩阵的特征根;基于 WAMS 提供的各离散时间点的测量值采用卡尔曼滤波方法计算系统的机电振荡模式;应用快速傅立叶变换和小波分析对 WAMS 提供的节点间的电压相角差振荡时间曲线进行分析,提取低频振荡模式。与常规离线分析相比,基于 WAMS 的低频振荡分析具有更高的可信度。 通常仅基于本地信息的阻尼控制器(如 PSS)不能很好地抑制区域间的低频振荡,因为本地信息并不能很好反映区域间的振荡模式,本地信号对于区域间的振荡模式的可观测性不好。WAMS 的出现为抑制区域间的低频振荡提供了强有力的工具,可通过 WAMS 获取区域间的发电机相对转子角和转子角速度信号等全局信息作为阻尼控制器的反馈信号构成闭环控制。将采用 WAMS 信号的区间阻尼控制器附加到发电机励磁控制器中,达到抑制区域间振荡的目的;采用 WAMS 信号作为装设于联络线上的 TCSC 装置的控制输入,基于线性 H∞控制理论设计了 TCSC 区间阻尼控制器采用 WAMS 信号作为控制器输入时,需要引起重视的是 WAMS 信号的时滞(Time Delay)问题考虑时滞后闭环系统成为一个时滞系统,若时滞过大可能引起闭环系统的不稳定采用最小二乘预测算法由历史 PMU 测量序列得到控制器当前的反馈输入,没有明确说明时滞的处理方法,但其采用的 H∞控制是一种鲁棒控制方法,对由时滞造成的影响有一定抑制作用。 3.2 全局反馈控制 以往乃至目前的电力系统控制研究领域一直强调分散性/就地性,即对电力系统中的某一动态元件仅采用本地量测量构成反馈控制,从便于控制实现的角度追求控制的分散性/就地性毫无疑问是可以理解的,但通常电力系统的动态问题本质上具有全局性(如暂态稳定问题),而分散/就地控制只是通过本地量测量间接地包含一些全局信息,因此在提高全系统稳定性上有一定局限性。随着 WAMS的出现和发展,研究和实现基于 WAMS 信号的全局信息反馈与控制成为可能。 基于 WAMS 提供的全局实时信号,将通过联络线互联的两个区域等值成一个两机系统,然后采用直接线性化技术设计了联络线上的 TCSC 控制器,数值仿真结果表明,所设计的基于 WAMS 信号的全局 TCSC 控制器有效提高了互联系统的暂态稳定性。在全局反馈控制的研究中,同样存在远方反馈信号的时滞问题,有必要采用时滞系统控制理论加以分析研究,以探明时滞对全局反馈控制的影响。另外,对于非线性全局控制,如何根据特定的控制目标选择合适的远方反馈信号也是一个值得研究的问题。 通过分析可见,建立广域测量系统成为我国电力系统发展的必然,必须从工程技术、经济等角度对其开发、应用进行整体规划。未来重点要编制现有技术应用的规范,并提出技术改进的各种方法。根据我国电力系统运行、规划、分析、控制、保护及EMS等系统的未来实际要求,确定与广域测量系统接口、数据管理、分析和交换等各种相关课题。 电力系统论文:电力系统通信技术建设电力通信网络管理系统 摘要:分析了电力系统专用通信网的管理要求,针对网络管理层次多、设备种类多、网络结构复杂的特点,从技术的角度提出了建设电力通信网网络管理系统的基本要求及解决方案。方案以TMN为基础兼容其他网管系统标准,强调接口的开放性,强调系统的一体化和独立性,强调网络化和对各种体系结构的兼容性。为网管系统设计和方案选择提供一些有益的建议。 关键词:电力系统; 通信网络; 网络管理系统; Q3适配器; SNMP; TMN 0引言 近年来随着通信技术的发展,为了满足电力系统安全、稳定、高效生产的需求及电力企业运营走向市场化的需求,电力通信网的发展十分迅速。许多新的通信设备、通信系统,例如SDH、光纤环路、数字程控、ATM等,都纷纷涌入电力通信网,使网络的面貌日新月异。新设备的大量涌入表现出通信网的智能化水平不断提高,功能日益强大,配置、应用也十分复杂。层出不穷的新产品、新功能、新技术及技术经济效益等诸多因素的影响,使可选择的设备越来越多,造成电力通信网中设备种类的复杂化。技术的发展使某些旧的观念有了根本的改变,计算机网络技术与通信技术相互交融。传统通信网络的交换、传输等领域引入了计算机网络设备,例如路由器、网络交换、ATM设备等。某些传统的通信业务通过计算机网络实现,例如IP电话等。今天通信网与计算机网的界限已越来越模糊。电力通信业务已从调度电话、低速率远动通道扩展到高速、数字化、大容量的用户业务,例如计算机互联网、广域网、视频传送等。电力通信网的结构也已从单一服务于调度中心的简单星形方式发展到今天多中心的网状网络,以保证能为日益增长的电力信息传输需求服务。 此外,由于网络规模的限制,电力通信网实际上是一个小而全的网络。小是指网络的业务量不大;全是指作为通信网所有环节一样不少,而且电力通信网地域广大、数量繁多。由于规模的原因,电力通信网的管理传统上一直都是不分专业统一管理,每一位通信管理维护人员都必须管理包括网络中传输、交换、终端各个环节上的设备,还包括电源、机房、环境等网络辅助设备,同时还要管理电路调配等网络业务。 由于电力系统行政划分的各级都设置电力调度,电力通信网又被人为的划分成不同级别、不同隶属关系的网络。一般来说,电力通信网分为主干网、地区网;主干网分国家、网局、省局、地区4级;地区网又分为地区、县级网。各个级别的网络根据隶属关系互联,各行政单位所属的网络管理、维护关系独立。而且由于传统的原因,上级网络的设备维护工作多由通信设备所在地区的下级网络的通信管理人员负责。网络设备管理与维护分离,集中运行,分散维护。 面对这样一个复杂的网络,这样一些苛刻的管理要求,唯一的也是十分有效的方法就是建立具有综合业务功能、综合接入功能的电力通信网络管理系统(简称网管系统)。 早期的电力通信网管理方式简单,由于通信设备的功能单一、智能化水平不高,自动化管理表现为监控系统,具有监视通信设备运行状态,实时通告设备的告警和运行异常信息,远程实时控制设备的主、备切换等功能。随着电力通信网的发展,作为新一代通信网基础的智能化设备出现后,产生了网元管理系统,它除了对设备故障的监控功能外,还包括对设备性能、配置及安全的管理。时至今日,网元管理系统的应用在通信网的运行管理过程中已随处可见。随着通信设备智能化水平的提高和通信业务需求的增长,通信组网的灵活性越来越大,通信网的规模也越来越大,网络管理系统应运而生。 1电力通信网络管理的设计原则 1.1全面采用TMN的体系结构 TMN是国际电信联盟ITU—T专门为电信网络管理而制定的若干建议书[1],主要是为了适应通信网多厂商、多协议的环境,解决网管系统可持续建设的问题。TMN包括功能体系结构、信息体系结构、物理体系结构及Q3标准的互联接口等项内容。通过多年来 的不断完善和发展,TMN已走向成熟。国际上的许多大的公司(例如SUN,HP等)都开发出TMN的应用开发平台,以支持TMN的标准;越来越多国际、国内的通信设备制造厂商也宣布接受Q3接口标准,并在他们的设备上配置Q3接口。国内的公用网、部分专用通信网都有利用TMN来建设网管系统的成功范例,例如:全国长途电信局利用HP的TMN平台OVDM建设全国长途电信三期网管;无线通信局利用SUN的SEM平台建设TMN网络管理系统[2]。TMN的优点在于其成熟和完整性,是目前国际上被广泛接受的体系中最为完整的通信网管标准体系;TMN的不足在于其复杂性和单一化的接口。这些问题在网管系统建设中应该加以考虑。 1.2兼容其他网管系统标准 在接受TMN的同时,兼容其他流行的网管系统的标准以解决TMN接口单一的问题,对电力通信网管系统的建设十分有好处,尤其在强调技术经济效益的今天,这一点更为重要。 SNMP简单网路管理协议所构成的网络管理是目前应用最为广泛的TCP/IP网络的管理标准,SNMP网络管理系统实际上也是目前世界上应用最为广泛的网络管理系统。不仅计算机网络产品的厂商,目前越来越多的通信设备制造厂商都支持SNMP的标准。因此电力通信网管系统应该将SNMP简单网路管理协议作为网络管理的标准之一,尤其在通信网与计算机网的界限越来越模糊的今天,其效益是显而易见的。 另外,目前出现了新发展的网管体系和标准,例如对象管理组织OMG的CORBA体系、基于Web的网管体系、分布式网络管理技术等,这些新的技术都应当引起我们的重视。总之,对于电力通信网这种组织结构分散的网络来说,网管系统对各种体系的兼容性很有必要。 1.3采用高水平的商用TMN网管开发平台作为开发基础 网络管理是一个巨大、复杂的工程,涉及面广,难度大,特别是像TMN这样的系统,而综合业务及综合接入功能的要求又增加了系统的难度。依照标准的建议书从基础开发做起的方法无论从时间、经济的角度来说都是不可取的。高层网管应用开发平台是世界上具有相当实力的厂商,投巨资历时多年开发出来的商用系统,目前比较成熟的有SUN公司的SEM、HP公司的OPEN View、IMB的NetView等[3]。每一种商用系统都为建设通信网络管理系统提供了一整套管理、、协议接口及信息数据库开发的工具和方法。利用商用TMN网管平台作为核心来构筑电力通信网管系统,屏蔽了TMN网管系统的复杂性,可大大降低开发难度,缩短开发时间,提高分开的成功率。对电力通信网管系统的建设来说不失为一种经济有效的方法。 当然,商用化高层网管应用开发平台的成本相对比较高,因此对于规模小、层次低的通信网,采用一些专用的自行开发的网络管理系统平台可能更为实际。 1.4网管系统的网络化 网管系统互联组成网管网络这一点是不言而喻的。从长远的观点来讲,电力通信网管应接受异构网互联的观念,即不同层次、不同厂商甚至不同体系结构的系统之间应不受阻碍的互联,组成一个具有广泛容纳性的网管网络。 规定一种或几种统一的标准互联接口作为系统互联的限制约定是目前网管系统之间互联的最可行的方法,如采用CMIP的Q3接口、SNMP的简单网络管理协议作为网管之间互联的标准协议接口。当然随着技术的发展这种限制可能会有所改变,例如:CORBA技术的应用会对目前的状况产生影响。虽然统一接口有系统花费大的不足,但是统一接口在数据互联中的优点是显而易见的。 网管系统的数据共享和可互操作性机制是网管系统互联的基础。完善的安全机制是网管系统互联成功的保障。网管系统还应支持与网管系统以外的信息管理系统的互联,实现数据共享。 1.5综合接入性 网管必须满足各种通信网络、通信设备的接入要求,兼容各种制式、各个厂商的产品。 TMN网管系统本身支持的标准接口有限,能够直接接入TMN网管系统的通信系统、通信设备并不多,大量通信设备的接入依靠网管系统提供的转换机制,网管系统通过协议适配器这样的网管部件,将通信设备上的五花八门的管理数据接口转换成统一的网管系统支持的标准接口(例如Q3适配器,SNMP PROX等),实现网管对通信设备的接入。对于设备种类繁多的电力通信网,这个环节尤为重要。 对于网络层次多、设备分布广、智能水平低的电力通信网,如果全盘依照TMN的方案,势必造成系统十分庞大,整个网管系统变得很不经济。因此,选用一种综合接入能力强、成本低的网管系统直接面向大量的通信设备,将通信设备集中转换,再通过标准接口送入TMN高层次网管。建立综合接入网管系统来完成接入的任务对电力通信网不失为一种经济可行的方案。 对于大量中等以下规模的网络完全可以依靠综合接入网管系统的功能来管理网络,既可实现通信设备的综合接入,又建立了网络的分层管理,一举两得,而且这种方案的经济效益十分可观。对于系统已经在建的大量的监控、网元管理系统来说,也可以采用先将其改造成综合接入网管系统再接入高层TMN网管的方案。 1.6完善的应用功能及客户应用接口的开放性 在今天这样的市场竞争环境下,网管系统的应用功能是否完善、丰富,能否满足用户的要求、适应网络的变化,总之网管系统的应用功能是否能得到用户的认可,是网管系统成败的关键。 应用功能的设置应该能由用户来选择,用户的应用界面应该满足用户的要求。这要求网管系统除了具有根据用户要求定制的能力外,重要的一点是网管系统的应用功能接口应具有开放性,应能支持满足应用功能接口的第三方应用程序,在不改变基础系统的情况下不断推出新的应用功能、用户界面,满足用户的要求。由于电力通信网采用行政划分的管理方式,各级用户的管理功能要求的不一致性更大,应用功能开放性的要求显得更为重要。 1.7网管系统的一体化和独立性 网管系统应实现电力通信网的一体化管理,即各种功能网络管理系统的应用程序统一设计,采用统一的界面风格,采用一致的名词术语。用统一的管理操作界面去操作控制不同型号、厂家的同类功能设备。在同一个平台、界面上监视、处理网络告警,控制网络运行。 真正的网络管理系统应具有独立性,系统不应依赖于某个设备制造厂商;网管系统应能保证所有的厂商都得到同样公平和有效的支持。这样做的目的是为了保证通信系统本身的发展,确保不会因网管系统方案选择限制通信系统本身。这一点对于多样化特点十分明显的电力通信网尤为重要。 1.8网管系统的人机界面 首先,对象化的思想应该贯穿在网管界面的设计中。将图形上的元素及元素的组合定义成图形对象,将图形对象与它所表示的数据对象、实际的通信设备串联起来,实现实物、数据、表示界面的统一。这种对象化的设计方法保证了网管系统数据和界面的统一,保证了网管系统对被管理系统的变化的适应能力。对象化的设计观念应推广到网管系统人机界面的各个方面,例如:语音申告、媒体管理等。 其次,网管系统的界面应不断采用新技术加以更新、改造。界面是表示一个系统的窗口,界面的优劣直接影响人们对系统的第一印象,影响人们对系统的使用。引入新的技术,提高系统界面的功能、界面的可观赏性、系统的易使用程度是网管系统成败的又一关键因素。 GIS是目前实用化和技术经济性能都比较高的一项可视化信息技术,GIS采用对象化设计思想,支持地理信息数据,支持多图层控制,采用矢量化图形方式。GIS在信息管理系统的数据表示界面方面应用广泛,在表示与地理信息有关的数据界面时尤其优秀,电力通信网管系统可以采用GIS技术开发基于地理信息系统的网管应用界面。 Web是一种影响非常广的、为人们广泛接受的、使用方便的数据浏览界面,Web支持的数据包括文本、图形、图片、视频等,支持数据库的浏览,而且支持的数据种类和数据格式还在不断丰富。利用Web的优势作为网管系统的信息媒介是一种非常明智 的选择。 2电力通信网管系统方案 2.1需求分析 在选择网管系统方案时各种因素都会影响最终的决定,如网络管理要求、通信系统规模、通信网络结构、技术经济指标等。网络管理要求应是确定网管系统方案的首要因素。并不是在任何情况下网管的配置越高、功能越全越好,如果管理要求只关心对通信设备的实时监控,那么最佳方案是选择监控系统。在完成监控功能方面,监控系统的实时性能、准确程度都较复杂的网管系统要高。同样如果管理要求只关心通信设备的信息,只需要建立网元管理系统即可。但如果是一个管理一定规模的通信网络而且提供通信服务的管理单位,那么就应该选择能够涵盖整个通信网的网管系统。 2.2网络设计 初期的网管系统一般只注重网络某些部分(如通信设备)的管理,其主要原因是通信网管系统在发展初期一般依赖于通信设备生产厂商。真正的网络管理系统应包括以下各个层次: 网元数据采集层:网元(设备)的数据接入、数据采集系统。 网元管理层:直接管理单个的网元(设备),同时支持上级的网络管理层。这一层主要是面向设备、单条电路,是网络管理系统的基础内容。其直接的结果实现设备的维护系统。 网络管理层:在网元管理的基础上增加对网元之间的关系、网络组成的管理。主要功能包括:从网络的观点、互联关系的角度协调网元(设备)之间的关系;创建、中止和修改网络的能力;分析网络的性能、利用率等参数。网络管理层的另一个重要的功能是支持上层的服务管理。 服务管理层:管理网络运行者与网络用户之间的接口,如物理或逻辑通道的管理。管理的内容包括用户接口的提供及通道的组织;接口性能数据的记录统计;服务的记录和费用的管理。 业务管理层:对通信调度管理人员关于运行等事项所需的一些决策、计划进行管理。对运行人员关于网络的一些判断的管理。这一层管理往往与通信企业的管理信息系统密切相关。其功能包括:日志记录,派工维护记录,停役、维护计划,网络发展规划等。 网络管理系统应当是全网络的,对于面向用户服务的规模较大的通信网络,管理的重点应放在网络、服务、业务等层次的管理上。 2.3系统功能 一个完善的网络管理系统应具备如下功能。 故障管理:提供对网络环境异常的检测并记录,通过异常数据判别网络中故障的位置、 性质及确定其对网络的影响,并进一步采取相应的措施。 性能管理:网络管理系统能对网络及网络中各种设备的性能进行监视、分析和控制,确保网络本身及网络中的各设备处于正常运行状态。 配置管理:建立和调整网络的物理、逻辑资源配置;网络拓扑图形的显示,包括反映每期工程后网络拓扑的演变;增加或删除网络中的物理设备;增加或删除网络中的传输链路;设置和监视环回,以实施相关性能指标的测试。 安全管理:防止非法用户的进入,对运行和维护人员实现灵活的优先权机制。 2.4系统结构 为了保证网管系统能较好适应电力通信网的特点,满足电力通信网的管理要求,网管系统应能兼容多机种、多种操作系统;应能设计成冗余结构保证系统可靠性;应能充分考虑系统分期建设的要求,充分考虑不同档次的网管系统的需求。网管系统的组成见图1。 图1网管系统组成框图 Fig.1Frame of telecommunication management system 网管系统可采用IP级的网络实现系统中各硬件平台之间的互联,利用现有的各种管理数据网络的路由,组织四通八达的网管系统网络。 数据服务器:是网管管理信息数据库的存储载体,用于存储和处理管理信息。 网管工作站:为网管系统提供人机接口功能。它为用户提供友好的图形化界面来操作各被管设备或资源,并以图形的方式来显示网络的运行状态及各种统计数据,同时运行各种网管系统的应用程序。 浏览工作站:通过广域网、Internet或Intranet网接入网管系统,提供网管系统数据信息的浏览功能。 协议适配器:完成网管系统与被管理设备之间的协议转换。 前置机:通过远方数据轮询采集及网管系统与采集系统之间的协议转换,实现对各种通信站、通信设备的实时管理。 网管系统的软件由管理信息数据库、网管核心模块、若干应用平台、若干网络高级分析程序及数据转换接口程序组成。 管理数据库:负责存储和处理被管设备、被管系统的历史数据, 以及非实时的资料、统计检索结果、报表数据等离线数据。 网管核心模块包括管理信息服务模块、管理信息协议接口及实时数据库; 通信调度应用平台包括系统运行监视、运行管理、设备操作、图形调用、数据查询等功能。 图形系统实现网管系统图形应用界面,包括图元制作工具、绘图工具、图形文件管理工具、数据库维护工具等。 通信运行管理应用平台提供网管系统所需的各种管理功能,包括运行计划管理、维护管理、报表管理、权限管理等。 网络高级分析软件包括网络故障分析、性能分析、路由分析、资源配置分析。 3结语 电力通信网络管理系统的开发与应用起步比较迟,相对于公用网和其他一些专用网都落后了一步。目前,在电力通信网中未见真正的规模比较大的网络管理系统,网络的运行管理主要依靠通信监控系统和一些随通信系统和通信设备引进的网元、网络管理系统。随着网络规模、管理水平的提高,越来越显示出目前这种状况的不适应性。从事电力通信网运行、管理、开发的建设者们有能力、有决心解决好这些问题。 作者简介:焦群,男,高级工程师,长期从事电力通信网监控系统及网管系统的研究工作。 作者单位:焦群(电力自动化研究院, 南京 210003) 电力系统论文:谈电力系统中电气自动化技术的应用 1计算机技术在电力系统自动化应用 计算机控制技术在电力系统中起到了至关重要的作用。这是由于随着计算机技术的飞速发展,电力系统中用电等重要环节以及输电、发电、配电、变电环节都需要计算机技术的支撑,这样就会使得电力系统自动化技术同时得到了快速地发展。 智能电网技术的应用 信息管理系统作为计算机技术中应用最为广泛的技术之一,电力系统自动化技术与计算机技术结合所形成针对整个全局进行智能控制的技术,也就是智能电网技术,是一个最具典型性的技术,涵盖了配电、输变电和用户以及调度、发电的各个环节。其中变电站自动化系统、稳定控制系统等被广泛应用到计算机技术的系统中,同时一样的还有诸如调度柔性交流输电以及自动化系统等。目前这种数字化电网建设,一定程度上可以说是智能电网的雏形,实际上也为我国建设智能电网做着准备工作。智能电网中较为典型的有智能电网的通信技术,同时在建设的过程中需要很多依托计算机的技术,需要具备实时性、双向性、可靠性的特征,需要先进的现代网络通信技术的应用,而且该系统也是完全依托计算机技术而存在的,同时具有信息管理系统。 变电站自动化技术的应用 可以说,变电站的自动化的实现又是依托计算机技术的发展实现的,要实现电力生产的现代化,一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现自动化,在实现的过程中计算机也得到了充分利用,二次设备也随之实现集成化、网络化、数字化,完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。变电站实现自动化,实现计算机屏幕化以及运行管理和记录统计实现自动化,另外两个组成部分是操纵以及监视,变电站的整体自动化才得以实现,正是如此多的组成部分实现了计算机的自动化管理。为了联系发电厂与电力用户,变电站以及与之相关的输配电线路必不可少。变电站自动化的实现,不仅组成电网调度自动化的一个重要组成部分,更是为了满足变电站的运行操作任务。 电网调度自动化的应用 电网调度自动化是电力系统自动化中最主要的组成部分,目前我国将电网调度自动化分为五级,其中各级电网的自动化调度都是与计算机技术的应用分不开的,从高到低分别是:国家电网、大区、省级、地区以及县级调度。其中最重要的组成部分就是电网调度控制中心的计算机网络系统,这些装置在计算机系统的连结下形成一个自动化的电网调度系统,将整个的结合起来。其他的主要组成部分有工作站、服务器、变电站终端设备、调度范围内的发电场、大屏蔽显示器、打印设备。计算机在电网调度自动化的作用不仅要实现对电网运行安全分析的监控,还要实现实时数据的采集,更要实现电力系统的电力负荷预测以及状态估计等功能。因此种种这些,都是通过电力系统专用广域网连结的测量控制以及下级电网调度控制中心等装置。 2电力系统自动化中PLC技术的应用 PLC是计算机技术与继电接触控制技术相互结合的产物,其存储器采用了可编程序以实现在其内部存储进行控制、运算、记录等操作指令。该技术是为了在工业环境下使用而设计的一种可编程逻辑控制器系统。该技术近年来被广泛应用于电力系统自动化中,解决了传统控制系统内可靠性低、接线复杂、灵活性较差以及耗能高等缺点。 PLC技术的数据处理 PLC可以完成数据的采集、分析及处理,具有排序、查表、数学运算、数据转换、数据传送以及位操作等功能。这些数据可以利用通信功能传送到别的智能装置,可以完成一定的控制操作,与存储在存储器中的参考值比较,也或将它们打印制表。数据可用于过程控制系统,也可以处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统。 PLC技术的闭环过程控制 并过程控制是指对压力、温度、流量等连续变化的模拟量的闭环控制,PLC通过模拟量I/O模块对模拟量进行闭环PID控制,并且实现数字量与模拟量之间的D/A、A/D转换。可使用专用的PID模块,也可用PID子程序来实现。 PLC技术的开关量控制 火力发电系统内的辅助系统的工艺流程的控制多为顺序控制和开关量控制两种。用许多行业也应用到PLC进行开关量控制,如机床电气控制、电机控制以及电梯运行控制、汽车装配线和啤酒灌装生产线等。PLC技术的输出和输入信号都是通/断的开关信号。工业控制中应用最多的控制是开关量的逻辑控制。控制的输出、输入点数均可通过扩展实现,从十几个到成千上万个点,不受限制。 PLC技术的顺序控制 随着国家对节能减排要求的逐步提高以及改革的深入,近年来大型火电企业的辅助系统均已由原来的继电控制器升级成PLC控制系统,该行业在生产过程中降低资源损耗和提高效益,已成为各企业的管理最终目标。因此随着科技的进步,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,而采用PLC控制系统不仅可以通过信息模块单独控制某个工艺流程,并且可以与通信总线连接来协调全厂生产工作。 电力系统论文:浅论远动控制技术在电力系统自动化中的应用 前言 随着电网规模的不断扩大,对于电力系统的运行要求越来越高,在这种情况下,远动控制技术得到了广泛的应用,同时也为全面实现智能化、自动化奠定了坚实的基础。通过对远动控制技术的深入分析,能够有助于我们将其更好的应用于电力系统各个运行环节。在下面这篇文章里,我们将对远动控制技术的概念及实现原理进行简单了解,并重点对其在电力系统自动化中的应用进行深入探讨。 一、远动控制技术 1.1 远动控制 远动控制作为自动控制领域的重要环节,是以通讯技术为基础,对远程的设备进行监视和控制,能够实现实时测量、远程信号、远程控制和远程调节等多项功能。在电力系统中,远动控制技术的应用是为了使调度实现对辖区内发电厂及变电站的集中控制管理。远动控制系统主要是由远动装置和应用程序组成,能够实现下列三项功能:(1)采集所有的相关设备数据及报文,并向这些设备传达控制指令;(2)预处理传输的报文;(3)通信功能。具体包括通道运行状况的自检、通道的自动切换、选择不同的通信规约等。 1.2 远动控制的实现原理 远动控制技术主要是为了实现“四遥”,即遥测、遥信、遥控及遥调。远程控制技术作为连接变电站、发电厂与调度之间的桥梁,是相关信息传输的重要通道,控制系统主要包括集中监视和集中控制两个模块,其中集中监视即遥测和遥信功能,这一模块的实现的功能是数据采集站、厂将所需的运行参数和状态按照一定的规约上传到调度中心,为控制系统提供决策依据,当系统出现故障时,可以及时发现并解决,最大限度的保障系统的正常运行;集中控制模块是实现遥控和遥调功能,具体是指调度中心将相关操作命令(改变运行状态、修改设备运行参数)发到管辖站、厂。远动控制技术的广泛应用,在保障电力系统运行效率及质量的前提下,能够有效地降低人力、物力成本。 二、远控技术在电力系统自动化中的应用 在电力系统自动化的应用过程中,远程控制的实现需要多方面技术作为基础,概括起来主要包括数据采集技术、信道编码技术和通讯传输技术。下面我们对这三方面技术的应用进行简单探讨。 2.1 数据采集技术的应用 数据采集是将外部信号采入计算机,并加以处理,最后输出。下图1为数据采集的流程图: 数据采集技术是信息科学的一个重要分支,主要是负责研究信息数据的采集、存储、处理及控制等。在电力系统监控系统中,监控分站的主要任务之一就是采集它所连接传感器送来的模拟量和开关量信息,转换为数字信号后再收集到计算机予以显示、处理、传输和记录,这一过程即为数据采集。数据采集的成套设备被称为数据采集系统,可以对运行现场的相关模拟量(如压、电流、温度、压力、流量、位移等)进行采集、量化为数字量,以便于终端计算机的存储、处理、显示或打印。这一系统是计算机与运行现场联系的重要桥梁,是获取远动控制相关数据的重要途径。 在电力系统运行过程中,数据采集技术的关键是变送器及A/D转换技术。在系统运行过程中,鉴于设计及调试需求,其处理的信号主要是低于5V的电平信号,但是在电力系统中,相关的运行设备其工作电压都比较高,为了保证数据采集的准确可靠性,就需要利用变送器对照这些设备的相关运行参数进行转换,即将各种不同等级的电压、电流转换为合理的TTL电平信号。由于变送器采集的信号为模拟信号,为此还需要利用A/D转换技术将其转换为数字信号,以便于进一步对对遥信信息进行编码,对遥测信息进行采集。 2.2 信道编码技术的应用 信道编码作为电力自动化系统的重要组成部分,其目的是对数码流进行一定的处理,使的整个系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力,最大限度的避免码流传送中误码的发生。 通信信道是信息传输的重要载体,远控系统能够利用通信信道将运行现场采集到的信息上传至调度中心,由后台系统对其进行分析和解读。在信息传输过程中,为了保证信道的抗干扰能力,首先要做好信号的编码和译码,这一技术可以简单的理解为对数据信息进行编写、翻译和传输,目的是为了保证系统采集到的数据在传输过程中不会受到外界因素的干扰。对于电力自动化系统,在信道编译码过程中,一般是利用线性分组码来提高抗干扰性;同时还有必要结合循环检错法、检错重发法、前后纠错法、反馈重发法对相关的信息的检验,来避免传输过程中差错的发生。 2.3 通讯传输技术的应用 对于远动控制系统而言,通讯传输技术的关键是调制和解调这两方面。由于电力系统的特殊性,其通信网是依托自身拥有的电力通信网络资源与方式来构建的。目前应用广泛的信号传输形式为电力线载波和光纤通信。对于前者,其载波信号有两种,一是在信号发射端通过编码产生的相关基带信号;二是电力线中的高频谐波信号,利用调制技术将载波信号转换为模拟信号后,以电压、电流形式在电力线中实现通信传输,这一方法必须在信号接收端位置以解调技术将模拟信号还原为数字信号。由此可见,电力系统自动化的数据通信主要是利用调制解调器具有的调制解调技术来实现。 随着光纤通讯技术的飞速发展,其传输性能得到了巨大的提升,同时其设备成本也大幅下降。目前在我国电力系统中,光纤传输网络已经在不断的建设扩大,相信在不久的将来,光纤传输网络将会全面取代传统的载波信号传输技术。 三、结束语 通过在电力系统自动化中应用远动控制技术,能够有效的提高工作效率,保证操作安全可靠性,同时也便于整个系统的集中管理。在上面文章里,我们只是对远控技术在电力系统自动化中的应用进行了简单的分析,随着对于电力系统运行管理水平要求的不断提高,我们可以预见远动控制系统在电力系统自动化运行过程中将会更加重要。 电力系统论文:关于电力系统调度自动化技术的应用与发展 一、电力系统自动化和电力系统调度自动化 电力系统自动化是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制,以保证电力系统安全经济地运行和具有合格的电量质量。电力系统自动化已经成为电力系统最核心内容。而电力 系统调度自动化是电力系统自动化的一部分,分为发电和输电调度自动化(通常称电网调度自动化)和配电网调度自动化(通常称配网自动化)。 二、电力系统远动 电力系统远动就是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视与控制。远动系统包括控制站、被控站和远动通道。狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道;而广义的远动系统包括控制站的人机设备和被控站的过程设备在内。电力系统的安全监控功能由各级调度共同承担,而自动发电控制与经济调度则由大区网调或省调负责,网调和省调还应具有安全分析和校正控制等功能。 三 、电力系统调度自动化的功能 (一)电力系统监视与控制 通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。 (二)电力系统安全分析 电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算,以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况,是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。 (三)电力系统经济调度 电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下,基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响,以最低的发电(运行)成本或燃料费用,达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件,在给定的电力系统运行方式中,在保证系统频率质量的条件下,以全系统的运行成本最低为原则,将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑,不计算其动态过程。 四、电力系统调度自动化技术在国外的应用 国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISc工作者,UNIX操作系统和国际公认的标准,主要有以下几种: (一)西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台,引入软总线概念,服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术,广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。 (二)CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台,选用分布式应用环境开发研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点,能有效地减少网络数据流,防止通信瓶颈问题。 (三)VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台,可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。 (四)SPIDER系统。该系统是由ABB公司开发的,采用分布式数据库和模块化结构,可根据用户实际需求配置系统。它具有双位的遥信处理功能,使状态信号稳定性好,并有一套完整的维护工具。 五、电力系统调度自动化技术的基本特征 电力系统调度自动化技术应具有以下基本特征: (一)该技术应该能够及时并准确地采集、检测和处理电,网中各元件、局部或整个系统运行的实时信息; (二)能根据电网的实际运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求,为调度人员做出准确的调节和控制的决策提供依据; (三)能实现整个电力系统的综合协调,使电力系统安全、可靠、经济地运行,并提供优质的供电; (四)电力系统自动化技术能提高工作效率,降低电力系统事故发生概率,延长设备使用寿命,能够保障电力系统的安全、可靠、经济地运行,尤其是能避免整个电力系统的崩溃和大面积停电等连锁性事故发生。 六、电力系统调度自动化技术的发展趋势 随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展,电 力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。 (一)模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础,能够实现真正的分布式体系结构,基于平台层解决数据交换的异构问题,是一种重要的电力系统调度自动化技术。 (二)面向对象技术。电力系统调度自动化的目的就是为了能够及时准确地获得电力系统运行的实时信息。面向对象技术是一种能很好的解决这个问题的技术先进且能很好地遵循ClM的技术,但它的实现有一定的难度。 (三)电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统,提高电力系统调度自动化的综合管理水平,使电力系统运行达到最优化,避免电力系统崩溃或大面积停电事故,提高电力系统的安全性和可靠性;建立并完善电气事故处理体系,使事故停电时间降到最短,降低各种不必要的影响。 (四)无人化值守管理模式。建立无人值班综合监控系统,能够对电力系统的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等,当系统出现故障时自动报警,以便调度人员及时处理事故,从而保证电力系统安全、可靠、经济运行,实现无人值守调度管理方式,减少值守人员,提高工作效率。 (五)智能化。智能化调度是未来电力系统发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术,能够及时、有效地获取电力系统运行的实时信息,实现电网正常运行的实时监测和优化、预警和预防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢复等,最大限度实现全面、精细、及时、最优的电力系统运行与管理,以达到电力系统的调度、运行和管理的智能化。 结语 本文首先简要地叙述了电力系统调度自动化系统的重要性及电力系统设计人员掌握相关技术的必要性。根据几种电力系统调动自动化系统的应用,概述了电力系统调度自动化技术在国内外的应用状况。从电力系统调度自动化技术的基本特征出发,对几种电力系统调度自动化技术进行了简要的探讨。最后,对今后电力系统调度自动化技术的发展趋势进行了展望。 电力系统论文:电力系统二次设备状态检修探讨 [论文关键词]二次设备 电气设备 状态检修 在线监测 设备诊断 [论文摘要]电力二次设备同样需要状态检修,这样才能和一次设备保持同步,适应电力系统发展需要。给出了电力二次设备状态检修的定义,监测内容,监测方法,解决了电力二次设备状态检修的几个具体问题。 随着电力市场的开放,电力部门之间的竞争将日益激烈,电气设备状态检修势在必行;微电子技术、计算机技术、通信技术等的发展使电气设备状态检修成为可能。目前,我国针对电气一次设备状态检修技术的研究文章很多,但对一次设备实施保护、控制、监测的电力二次设备的状态检修被忽视。 一、电力检修体制的演变 在电力系统的发展历史中,电力设备检修体制是随着社会生产力和科学技术的进步而不断演变的。检修策略由第一次产业革命时的故障检修(BM,Break Maintenance)发展到19世纪产业革命的预防性检修(PM,Prevention Maintenance)。预防性检修又经过许多年的发展,根据检修的技术条件、目标的不同,又出现了不同的检修方式:一种是主要以时间为依据,预先设定检修内容与周期的定期检修(TBM,Time Based Mainten ance),或称计划检修(SM,Schedule Maintenance);另一种是以可靠性为中心的检修(RCM,Reliability Centered Maintenance)。到1970年,美国杜邦公司提出了状态检修(CBM,Con2dition-based Maintenance),也叫预知性检修(PDM,Predictive Diagnostic Maintenance),这种检修方式是以设备当前的工作状态为依据,通过状态监测手段,诊断电气设备的健康状况,从而确定设备是否需要检修或最佳检修时机。 二、电力状态检修的概念 状态检修可以简单定义为:在设备状态监测的基础上,根据监测和分析诊断的结果,科学安排检修时间和项目的检修方式。它有三层含义:设备状态监测;设备诊断;检修决策。状态监测是状态检修的基础;设备诊断是以状态监测为依据,综合设备历史信息,利用神经网络、专家系统等技术来判断设备健康状况。 就电气设备而言,其状态检修内容不仅包括在线监测与诊断还包括设备运行维护、带电检测、预防性试验、故障记录、设备管理、设备检修和设备检修后的验收等诸多工作,最后要综合设备信息、运行信息、电力市场等方面信息作出检修决策。 在电厂、变电站检修决策时要考虑电网运行状态,如用电的峰段与谷段,发电的丰水期与枯水期;设备所在单元系统其它设备的运行状态,按系统为单元检修与只检修单台设备的合理程度;电力市场的需要,进行决策风险分析。 三、电力状态检修的优点 随着社会经济的发展,科学技术水平的提高,电力系统正逐步向状态检修体制过渡。状态检修与其他检修方式相比具有以下优点: 1.开展状态检修是经济发展的迫切要求。对设备进行检修是为了确保设备的安全、可靠运行,而根据设备的状态进行检修是为了减少设备的检修停电,提高供电可靠性。开展设备的状态监测和分析,可以对设备进行有针对性的检修,使其充分发挥作用,即做到设备的经济运行。 2.开展状态检修更具先进性和科学性。定期维护和检修带有较大的盲目性,并造成许多不必要的人力和费用的浪费;由于定期检修工作量大,往往使检修人员疲于奔命,加上现场条件和人员素质的影响“,越修越坏”的现象也时有发生。开展状态检修,可减少不必要的工作量,集中了优势兵力,使检修工作有一定的针对性,因而是更为科学,更为先进的方法。 3.开展状态检修的可行性已经具备:随着科学技术的发展和运行经验的积累,已形成了较为完整的设备状态监测手段和分析判断方法,开展状态检修已有较充分的技术保证。 4.由于状态检修往往是以设备运行状态下的在线监测结果为依据进行的检修,所以能够预报故障的发生,使我们可以及时掌握设备运行状况,防止发生意外的突发事故。 四、电力系统二次设备的状态监测内容 二次设备的状态监测是状态检修的基础。要监测二次设备工作的正确性,进行寿命估计。二次设备状态监测对象主要包括:交流测量系统;直流控制及信号系统;逻辑判断系统;通信管理系统;屏蔽接地系统等。 交流测量系统包括:TA、TV二次回路绝缘良好,回路正确,元件完好;直流控制及信号系统包括直流动力、控制操作及信号回路绝缘良好、回路完好;逻辑判断系统包括硬件逻辑判断回路和软件功能。二次设备监测对象不是单一元件,而是一个单元或一个系统。监测各元件的动态性能,有的元件性能需要离线监测,如电流互感器的特性曲线等。 因此,二次设备的离线监测数据也作为状态监测与诊断的依据。 五、二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系 一次设备的检修与二次设备检修不是完全独立的。许多情况下,二次设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。在作出二次设备状态检修决策时要考虑一次设备的情况,做好状态检修技术经济分析。既要减少停电检修时间,减少停发(供)电造成的经济损失,减少检修次数,降低检修成本,又要保证二次设备可靠正确的工作状况。 六、结束语 电力二次设备实行状态检修是电力系统发展的需要。微机保护和微机自动装置的自诊断技术的广泛使用,对电力二次设备的状态监测无论是在技术上还是在经济方面都比较容易做到。随着集成型自动化系统的发展,可大大减少二次设备和电缆的数量,克服目前常规保护状态监测存在的困难。设备管理信息系统(MIS)在电力系统的广泛使用,为电力二次设备实行状态检修提供了信息支持。电力二次设备的状态监测将有助于变电站综合自动化的发展。
智能机电一体化篇1 1机电一体化与智能制造 1.1机电一体化技术 所谓机电一体化技术,就是涉及电子信息处理系统技术、机械制造系统技术等,具有较强综合性特点,相关设备主要包括光学传感器、压力传感器等。在相关技术不断发展的当下,机电一体化技术要想获得可持续发展,需要把众多高新技术成果互相融合,把信息技术研发当作最重要的目标。机电设备一体化技术除了包含系统、机身框架和各项基础设施之外,对连接部分而言,还需要借助实际压力传感器调整各项系统的重要运行参数以及状态信息,并且把获取的信息处理成能够自我识别的各项内容,然后再综合分析各项信息传输指令要求的基础之上,实现运动部件的有效控制,使整个系统能够正常运行。其中,实现一体化与智能化控制系统的系统主要包括可编程微控制器、自动计算器以及逻辑电路等,通过有效整合上述部分,明确各个功能部分的各自分工与责任,提升整个系统技术的运行管理效率,为我国制造行业健康稳定发展夯实基础。 1.2智能制造 智能制造技术就是利用计算机仿真系统完成正确分析、判断以及决策的过程,通过特定方式整合智能机器,同时把其应用于制造企业系统当中,使制造企业能够更加有序稳定发展。从该角度来看,智能制造技术的主要优点就是能够节约劳动力,实际操作中用计算机进行简单的数据收集、处理及存储工作,就能提升生产效率[2]。 2机电一体化技术的特点 2.1结构最优化 以往在机械产品控制过程中,一般需要设计机电机构;为了实现变速控制目标,也需要在机电系统中加入变速箱。而信息技术的不断发展,也让传统的人工操作模式逐渐被变频调速电子设备所取代,通过运用计算机软件控制模式,提升生产效率。机电一体化技术的出现,能够充分整合计算机软件、电子技术以及机械技术等众多优势,使机械产品结构得到整体优化。 2.2系统智能化 机电一体化技术能够实现智能化控制系统规划管理生产脉络的目标。随着机电一体化技术各项性能的快速提升,传统生产方式的弊端也逐渐得到了较大改善,人力投入量也得到了有效控制。智能化控制系统的出现能对各项系统与程序进行有效调控,也能充分体现其自动化控制的实际效果,比如故障诊断、信息处理和自动化检测等等,具体操作时也可以将工作指令输入系统内,使系统完成自动化操作程序,节约较多人力[3]。除此之外,当系统出现风险故障时,工作人员也能更加具有针对性地对故障进行处理,使管理人员借助系统当中的预警功能掌握系统运行的实际情况,保证系统运行安全性的同时,也能有效降低生产危险系数。 2.3交换优势 与传统生产技术相比,机电一体化技术有着十分明显的控制功能以及灵敏度,可有效提升数据处理效率。而智能制造通过引入机电一体化技术,也能让数据处理流程变得更加高效,信息数据交换也会更加安全。通过机电一体化技术的相关优势,可以有效解决智能制造过程中的技术困难,也能有效提升信息处理效率,使数据完整性得到有效保障。 3机电一体化技术在智能制造中的应用 3.1传感器技术 对机电一体化技术来说,传感器其实作为系统十分关键的没人,可在应用过程中体现较大作用,借助传感器技术,能对外界情况进行实时监测,也能保证生产时形成传感器终端网络系统,可实时对传感器接收到的各项数据完成加工。结合应用情况可知,传感器技术也必须发挥计算机作用,让传感器信号进行实时分析,把握信息数据。目前光纤传感器有着十分广泛的应用范围,也是十分特殊的应用类型,在前期使用过程中需消耗较大成本,一般在汽车等机械加工过程应用,例如我们以长春一汽汽车为例,如图1所示,在实际生产加工中安装有激光测距雷达装置,这个装置就能十分深入地反映智能制造中传感器技术发挥的重要作用[4]。将激光测距雷达设计于汽车前后方,能为司机提供实时提醒,使其能随时观测周围障碍物,合理判断距离。除此之外,激光测距雷达还能根据信号对障碍物情况作出准确判断,当距离过近,也会通过该装置对驾驶人进行报警,提升安全性。 3.2自动生产技术 在智能制造过程中,运用自动化技术能够充分发挥实现对机械生产的自动控制,也能让整个生产模式变得更加自动化,提升工作人员效率,使整个产品的工艺模式能够更加优化,也能获得更加满足人们要求的产品。以往产品制造与加工中以手工方式为主,这种模式不仅无法保证工作效率,还对后续的产品销售存在不利影响。而对智能制造来说,实现自动化生产以后,不仅能够提升生产效率,还能让整个工艺模式变得更加优化,提升产品性能。 3.3信号处理技术 在智能制造信号传输过程中,主要为借助网络传输信号对机电一体化技术进行处理的最终信号,通常以传输电信号为主[5]。从技术原理层面来看,机电一体化技术能够一起处理终端系统与服务器的各项内容,利用制造的智能化方式,让信息在机电一体电信号传输平台与网络中得到实时传输,也能借助智能制造技术对各项信号进行实时处理。上文我们提到智能制造模式有着较大的应用价值,其可以通过构建电信号传输模块的方式,降低信号干扰,也能将智能制造实际效果体现出来。 3.4智能机器人技术 该技术能够在条件比较差的工况下应用,工作人员也能根据现场操作情况,合理利用信息化技术、仿生学技术以及机器人控制技术等,不仅能够优化生产环境,还能让生产信息的筛选过程变得更加智能化,使产品生产与管理工作变得更加高效,让企业加工更加高效。智能机器人有着很大的使用价值:第一,可减少人力方面的投入,提升最终利润,使企业生产链更加完善;第二,可有效提升企业生产效率,使生产流程更加智能化,也能通过更为优化的生产流程模式,降低传统生产过程中存在的不足,保证系统运行的同时,也能有效提升生产效率。第三,有效控制安全现象的发生概率,防止人员受到威胁。由于实际生产条件十分恶劣,我们一定要重视监督管理工作,但是即便如此,也无法完全避免安全事故的发生。而利用智能机器人技术,不仅能够有效保证人身安全,也能通过该项技术手段降低安全事故的发生概率。 3.5人机一体化技术 目前该技术在智能制造过程中得到很大范围的应用,该项技术除了能够提升机械设备的智能化程度之外,还能将智能设备与人力相结合。在利用该技术时,工作人员需要对整个成本进行有效控制,通过智能设备获取以及分析相关数据。除此之外,借助该技术还能对人与机械的工作范围进行实时调整,改变加工期间存在的主被关系,也能让人机一体化技术朝着更加专业且智能的方向不断发展。 3.6计算机集成数字化采集技术 通过该技术的应用,并发挥数据存储作用,在综合手工操作模式的基础之上,能够获取与处理数字化内容,还可以对各项生产数据进行实时监控。例如,技术人员可以通过计算机对各项数字化采集技术进行统一应用,也能进一步查明设备的实际运行状态。社会在不断发展,该技术也发展更加完善,能够以机电一体化技术为主要手段,确保在智能制造中真正达到技术迁移的效果。 3.7柔性控制系统 柔性控制系统能对数字信息进行有效控制,也可根据具体状况进行科学转换,可以通过智能化的方式调控各项生产物料与设备,也能共同作用于数条生产线。借助信息技术对各项环节的数据信息进行实时处理,也能进一步掌握市场的发展动态,可结合市场要求制定更加科学的生产方案,避免出现生产资源浪费现象。 3.8生产制造远程控制技术 在传统生产方式中,受到人工干预很多,现在已经很难达到生产管理要求,在机电一体化技术支持下,能够让生产管理实现远程化操作与控制目标。要想进一步保证网络应用的可靠性,很多企业也在积极引入局域网网络,但是这种方式虽说可降低外部干扰,仍然会面临一定的风险隐患,在远程管控方面还有很大难度,因此也会引起安全管理等问题。由于信息传输模式十分多元化,然而对各种传输手段来说,其对应的特点也有所不同,现在智能制造的思想,可以通过多模组协同传输信号,也能有效保证信息传输效果,让各生产流程实现远程控制,结合实际情况开展有效管控。 4结语 综上所述,机电一体化技术在智能制造过程当中的发展前景与应用模式也受到了全社会的广泛关注,因此需要从模式创新、技术升级等层面进行有效分析与改进。把握机电一体化技术的特点与智能制造的发展前景有着十分重要的现实意义,智能制造中的机电一体化技术应用需要从稳定控制、系统设计两大层面入手,引进国外先进的技术设计理念,在有针对性优化后获取更好效果,保证系统运行更加安全,产品质量也得到有力控制。 作者:王熊 单位:宁波家联科技股份有限公司 智能机电一体化篇2 0引言 机电一体化技术包含机械制造技术、自动控制技术、信息处理技术及传感器控制技术,是以多种技术的整合促进职能目标实现的科学技术。机电一体化技术可实现诸多技术优势的充分利用,且在实际应用中能够监控优化目标,完成系统整体资源的优化配置,促进系统运行效率的提高、运行能耗的降低。依托传输技术可对系统运行状态及参数展开调整,能转化控制信号及信号为可用传输信号。同时,信息传输中可处理信息,并以适宜规则为根据传输信息,能为系统运行安全及稳定性提供保障。智能制造支持编写相关控制程序,且能够模拟人类思维,可用于各项设备生产制造的控制,能够大幅提升制造业生产效率及质量。依托多样化自动控制系统,可有效采集多类型的数据信息,并展开深度处理、分析及存储,供于生产制造实践活动使用。智能制造产品设计中,通过计算机设备的运用能够从多维度展示产品设计图纸,与传统人工生产相比,不仅能使人工岗位成本支出减少,在较高危险性与污染性的工业生产中也十分适用,能有效避免工作人员受环境影响的情况,并减少安全事故发生率,消除人为操作失误的情况,且能带动生产效率的大幅提升,从而助力制造业的进一步发展。所以,现代化制造业发展与转型中,智能制造已逐步发展为主要路径之一。 1机电一体化技术优点机电一体化技术 优点主要包含三方面:一是结构最优化。相关机械产品中应用机电机构后,能够大幅提升产品控制有效性;而为促进系统变速控制的实现,有必要引入机电系统至变速箱内。当前时代,信息技术发展成果显著,以往的人工操作控制已被变频调速电子设备取代,计算机软件控制模式逐渐占据了主导。机电一体化技术实现了计算机软件、机械与电子技术的综合应用,机械产品结构也因此实现了整体性的优化。二是交换优势。机电一体化技术在控制性能及灵敏度方面极具优势,基于机电一体化技术的智能制造中,不仅可实现数据的高效处理,且信息数据交换安全性更高。在该技术交换优势的运用下,能妥善化解各类技术方面的难题,可带动制造信息处理效率的提高,规避信息交换中可能出现的系统瘫痪情况,为数据提供完整性保障的同时,确保系统能够安全运行。三是系统智能化。机电一体化技术的应用,可实现系统的智能化控制和生产脉络的规划管理。在智能化控制系统的运用下围绕系统及程序展开统一调控,凭借自动化功能作用,可达成自动化检测、处理信息及诊断故障等目的。同时,在该系统的运用下,工作人员输入对应的工作指令后,可实现工作程序的自动化操控。当系统有风险故障产生后,能第一时间发出预警信号,向管理人员传达系统运行情况,并迅速展开对应的处理,可为系统运行提供安全保障,能消除工作中可能出现的危险隐患,从而帮助工业实现稳定、安全且高效的生产作业。 2机电一体化技术与智能制造相关性 现代技术领域中,具备突破性与创新性的机电一体化技术和智能制造,前者实现了多种技术手段的结合,突出集成技术的优势;后者需要组合技术,以提高应用程序质量及技术水平。机电一体化技术在信息化、自动化等方式对机械设施展开控制,可使工业生产水平与质量实现大幅提升。而作为人工智能领域标志性发展的智能制造,主要是通过模拟人类智慧实现人工智能生产,并在人工智能的基础上达成智能制造的目标。智能制造中,信息技术与计算机是至关重要的基础,而机械与电子技术同样也是生产制造过程必不可缺的关键,智能制造中通过人工智能完成有关指令的接收后,在联合信息与计算机技术后,能够顺利有序的生成操作指令。这也表明了智能制造今后的发展方向必然是以应用机电一体化技术为主,两者间存在密切的关联。 3智能制造中机电一体化技术的构想 3.1设计构想机械设计制造领域中通过机电一体化的应用,在设计产品时可引入诸多能完善设备建设的智能化设施,最大限度规避由于设备问题造成时间浪费的情况。同 时,能减少人力投入,突出管理的便捷性,从而提高工作效率,并规避人工引起的失误。不同人员的分工是有差异的,联合多部门共同协作,细化工作至个人头上,在协同合作的基础上能更高效率的完成工作任务。 3.2关键技术 现阶段,科技技术发展迅猛,面对人们提出的有关机电系统整体控制发展方面的需要,传统单一的主体技术构建模式不再适用,融合不同系统控制模式也因此成为主流发展方向。机电信息技术工程领域中,在设计系统控制产品时应当积极引入国内外成熟的系统知识理论,并以现阶段机电信息发展行情为根据,融合适宜的计算机信息元素,切实把握时代特点,持续发展机械与信息技术工程。当机电行业构建了自动控制系统后,能有效简化数据模型构建、工程产品设计及数据计算等繁杂的数据操作。 4智能制造中机电一体化技术的应用 4.1传感器技术 传感器性能的高低,是决定传感器技术作用能否充分发挥的关键。传感器需具备良好的刷新速率,支持高效处理固定时间内监控范围图像信息,且能突出信息内容反馈的高效性,减少时间成本支持。同时,具备准确性更高的动态捕捉功能,是与传感器信息处理能力关联密切的重要影响因素。基于传感器技术的智能制造中,可实现数据的高效传输与中断处理,且支持延迟反馈信息,结合终端系统做好工作指令的发送,信息反馈延迟表示当传感器完成工作指令的接收后数据信息传回的时间。在不存在特殊工作要求的前提下,传感器技术能以毫秒级时间差来计算信息延迟反馈时间,且因智能制造技术支持迅速处理海量数据的缘故,因此能够大幅提高传感器数据信息传输延迟控制方面的有效性。 4.2智能机器人的应用 目前,社会生产生活中已逐渐普及了人工智能等技术的应用,如智能手机及网页浏览搜索引擎方面,可从海量信息中收集择取与用户兴趣爱好相关的内容。立足于技术应用性角度而言,现代日常生活、工业生产及公共设施等方面中,人工智能及通用机器人制造技术已体现了重要的应用价值。在应用人工智能机器人后,能促进工业规模化及生产经营效率的大幅提升,且能为工业产品质量提供更可靠的保障,可帮助工作人员减轻工作负担。同时,可实现系统信息库的迅速、及时更新,且能迅速完成处理操作系统指令的下达。此外,智能机器人还可以胜任人类大脑无法处理的复杂性较高的业务工作,整体应用成果良好。 4.3数控技术的应用 机械制造在现代工业生产中有着重要的占比率,当机械制造业实现了机电一体化技术的广泛应用后,能促进了各项技术领域发展速度的提高,且能实现更精准的应用。数控技术能实现大批量机械设备的生产,在可编写程序及光电电子控制驱动系统的运用下,并引入电子控制驱动装置这一类具备人机交互功能的技术,即可实现自动化机械生产线的构建。同时其作业时间是全天候,拥有远超人工的生产效率,故而在机械制造生产实践中引入数控技术后,能大幅提升产品生产效率和质量。智能制造背景下,数控生产技术有着较高的智能自动化控制要求,在数字信息技术的运用下能够远程控制机械工作运动状态及控制过程,可促进机械产品工艺、质量及性能控制有效性的提高。目前,数控生产中,多以“CPU+总线”的设计模式三维仿真模拟数控生产全过程,能使数控生产中产品生产效率及质量得到有效提升,技术优势显著。 4.4柔性制造系统的应用 集合了信息过程控制管理系统、数字控制管理等一系列系统后形成的综合型制造系统即为柔性制造系统,是自动化工业制造系统范畴下的突破性技术。基于柔性制造系统的工业智能设备制造中,通过市场分析统计结果的运用,在调整和优化加工产品生产流程后,能最大限度利用现有的生产资源,同时能大幅提升制造企业生产管理效益。立足于企业信息系统管理角度而言,在应用了柔性制造系统后,结合信息系统能够对产生于企业生产经营中的各项机械数据自动展开整合、处理及分析,同时能凭借各项计算机信息技术软件自动控制各类机械设备。同时,在软件设计、产品质量监督等工作中,应用柔性制造系统之后同样能显著提升工作开展效率。 4.5自动生产及信号处理技术 以往生产产品时基本都是由手工的模式进行,此类模式不具备较高的工作效率。基于自动生产技术的智能制造中,凭借自动机械控制的效能,可促进自动化生产模式的实现,不仅能解放工作人员劳动力,同时能使生产与加工效率大幅增加,带动整体生产效率的提高,并持续优化产品工艺模式,产品生产性能更高,且能确保产品与社会大众需求相符合。同时,在同时连接终端系统及服务器后,机电一体化技术还能够传输信息数据,结合网络传输及机电一体化信号传输平台进行信息的传输和处理。从适用范围方面来看,智能制造技术同样具备突出的优势,依托电信号传输模块建构双模信号处理系统后,能使信号间干扰大幅减少,从而促进智能制造技术应有作用的发挥。 4.6生产制造远程控制技术 面对现代化生产管理需求,传统以人工为主的生产管理模式过于滞后,此时结合机电一体化技术不仅能更好地满足各方面需求,且支持远程生产管理的控制。企业为了能够安全应用互联网技术、降低外部干扰,往往都会引入局域网网络体系,但在排除内部风险方面的效果却不够理想,不支持远程管控,导致安全管理风险加大。信息传输过程中涉及了较多的传输模式,且各种传输方式的特点也是有差异的,而在多模组协同的基础上,凭借智能制造技术来传输信号,能为信息传输效果提供保障,支持技术人员对生产环节展开远程控制,且能结合生产管理具体的需求开展相应的管控工作,可以大幅降低生产风险。同时,智能制造中通过应用机电一体化技术后,可对生产设备展开实时监控,第一时间做好技术故障排除工作,能赋予企业更强的风险管控能力,并带动企业生产效率的显著提升。 4.7自动化监控技术 机电工程中,通过计算机网络及传感器的运用能够实现监控目标的自动监视,属于远程监视技术之一。自动化监视支持对多个目标实时展开监视,建立在监测中心的基础上,能突破时间与空间方面的限制,可使整个监控工作的开展更加便利。但是,因属于远程监控技术的缘故,该技术在运行速度方面受到了一定限制,在远程监视大型自动化系统方面不太适用。中央监视功能能够集中自动化系统中多个功能并统一展开监视,但这需要建立在同一处理器的基础上实现。同时,利用该方法进行监视时,需以设备具体功能需要为根据合理进行间隔的设置。此外,不同监视装置相互间存在独立的功能,且其自身可靠性相对较高,能使绝缘装置与系统端子柜使用频率大幅降低,如此即可减少投资成本。 4.8专家系统及计算机集成数字化采集技术 专家系统全面融合了计算机技术、人工智能技术及相关理论与技术,通过集中某领域专家知识和经验并构建数据库,能将必要的参考依据供于相关实践操作的开展。一般情况下,专家系统具备信息咨询、推理判断及分析决策等功能,包含人机交互系统、信息与信号输出系统、信号输入系统、知识经验数据库及推理决策系统等,在机械制造领域中各类“疑难杂症”的解决中发挥着不可忽视的作用。而在计算机集成数字化采集技术的运用下,联合人工操作及计算机数据存储功能,可实现数字化信息的采集与分析。同时,支持对生产数据展开全天候的监控,如技术人员在该技术的运用下能更全面地掌握处于运行中的设备各方面状态。现阶段,该技术历经一系列发展后更加成熟,建立在机电一体化技术的基础上,在智能制造中能够顺利达成迁移技术的目标。 5结束语 综上所述,机电一体化技术应用至智能制造中后,在制造业及各类先进技术的协同运用下,能大幅提升生产效率,并产出质量更高的产品。所以,制造行业在生产实践与管理中需要着重关注机电一体化技术的应用,以生产实际情况为根据选择技术工艺,突出针对性、合理性,以便在大幅提升生产效率的同时尽可能规避失误率,这样一来能带给制造业更可观的生产效益,保障其自身可持续发展。 作者:罗千 单位:浙江省宁波市舒普智能技术股份有限公司 智能机电一体化篇3 现如今,中国的经济发展迅速,国内的智能制造产业的地位也日益凸显。在智能制造产业的发展下,我国的各项生产业经济也随之带动。在经济化和全球化的技术和经济竞争压力下,我国的智能制造产业也需要不断学习、钻研新的技术,进而精准把握制造产业的生产技术特点,提升机电一体化运用效率,最终为促进我国的智能产业可持续发展奠定基础。 1简述我国的机电一体化智能制造技术机 电一体化技术(MechatronicsTechnology)是一项综合的技术,是相关技术人员利用机电技术和计算机技术、现代科学技术对生产的机械进行升级和优化的现代综合技术,其特点在于实现自动化升级、更新、诊断和优化,进而为工业制造等行业提供活动指导,还能够为企业获得更高的生产效益。在现有的生产环境下,利用机电一体化技术可以促进企业的运行,进而为企业的经营者获得更高的利润。值得注意的是机电一体化的技术内容较多,囊括了复杂化、自动化和模板化,这些先进的技术也能够有效促进制造业发展,可以帮助制造业向着集约化和智能化方向发展;对于企业的生产而言,利用机电一体化技术来做好产品管理还能够确保产品的加工流程更加规范化且促进产品的生产质量和产品生产效率。智能制造值得是在产品生产中依托于智能化技术、生产系统来优化生产流程,可以及时改进生产中不合理、不科学的地方,进而保证生产产品的质量和工艺水平符合产业需求,这种方式可以减少产品生产的压力,同时减少对人力资源的过度依赖,还能确保产品的生产质量和生产效率得到显著提升。针对制造产业而言,机电一体化技术帮助制造产业及时获取多方面的生产信息,同时丰富智能化生产系统,可以减少工作人员的压力,有效节约人力资源,同时也能够减少机械制造产业的物理和财力问题。通过人机一体化智能系统有效促进了机械控制质量,确保机械生产的有效性,保证了现代生产稳步推进。 2简述机电一体化常见技术 机电一体化具有综合化、现代化、系统化的特点。机电一体化技术融合了电子计算机技术、信息通信技术和自动化技术,多项技术综合运用可为产品制造提供针对性且可靠的数据依据;此外,在现代科学技术不断发展,我国的机电一体化的技术应用范围也在不断扩大,基于技术研发和技术创新等方面也诞生了传感技术、信息处理技术、自动控制技术,体现了机电一体化现代化的特点。 2.1简述机电一体化的常见技术 此外,机电一体化运行依托于多个传感器,这些传感器由通过系统来实现数据传递、分析、信息交互,体现了机电一体化系统化的综合特点。在生产运行中,操作人员需要将多个传感器安置在机械或者是电气设备中,通过数据分析会研究对多个数据进行收集、监督和管理,这些都能够为机电工作人员提供必要的数据支持。此外,信息处理技术可以管理和处理机电信息内容,实现数据针对性和有效管理。相关工作人员可以及时收集各项信息数据,进而确保数据的准确性,保证信息数据可以得到自动化升级和处理,这些都对设备的稳定运行奠定基础。自动化控制技术是工业化生产的重要特征,为了节省人力资源,提升生产竞争力,工厂需要建立科学、符合生产的自动化控制系统技术,同时构建出标准的自动化控制体系,进而对机电设备进行掌控。相关企业在操作管理时候要了解系统的运行特点,做好数据研发,最终来提升机电设备的管理针对性。 2.2分析机电一体化的技术特征 机电一体化的技术特征表现在整体结构优化和系统智能化控制链等多个方面。从整体结构优化而言,传统的机械生产都需要建立控制系统如构建变速齿轮、变速箱等实现结构变速,促进系统运行。但是现阶段电子技术水平不断上升,我国的齿轮变速箱也在不断更新,发展为变速调频电子装置。这种装置的特点在于可以减少人力资源投入,同时将信息技术和机械软件技术进行整合,最终完成整体结构优化。此外,从系统控制的智能化特点来看,机电一体化技术中智能控制技术一直都会现代生产中最突出的技术特征。智能化凭借着高效、节能降耗等特点都可以促进系统稳定生产。针对智能化控制系统而言,通过电子控制系统就可以完成既定的程序,让每一项工作的动作功能之间达到稳定协调,这也能够让机电一体化系统检测的功能得到稳定体系。常见的系统包括自动化检测系统和自动化信息处理系统(系统设计流程如图1所示)。 3简述机电一体化在智能制造中应用的技术要点 机电一体化制造技术在智能制造中的应用十分多样,常见的包括智能传感控制技术、自动化生产控制技术、机械生产工作控制技术等。 3.1简述传感技术 如今,我国的制造企业的经济、生产技术都在不断更新,各个制造企业在实际的发展过程中需要借鉴多方面的生产资源,不断更新生产体系,促进生产改革。为了保证生产的质量、效率、确保生产产品的经济价值,智能制造过程中需要关注技术改革,利用先进的生产工艺技术来保证生产质量。传统的制造产业强调生产数量、忽略生产质量,导致很多产品的残次率高。而且很多技术人员对现代科学技术研发了解不多,大多按照以往的生产经验或常规的日常操作管理生产,导致生产的结果不理想。传感技术的敏感度高,可以及时感应生产过程,通过压力、电流、温度、湿度等检查可以发现产品生产的异常问题,进而及时发现和处理、规避风险。通过联合传感器技术可以及时发现企业生产存在的质量问题,同时为生产过程提出一些生产改进建议,降低企业生产存在的质量问题,进而提升企业生产的经济性。从实际的运行环境来看,传感器可以对企业生产加工全过程进行了监督和掌控分析。如利用传感器可以检测生产加工的异常数据并将其传输给中心系统,负责人可以及时发现故障问题并结合实际的生产环境、经验给出针对性处理建议,进而保证企业的生产加工、制造等工作高效且稳定。与此同时,传感器技术可以针对生产加工的数据问题进行分析,通过定位器装置可以检测制造生产全过程情况,还能够提前设置监测范围值,进而更好地促进产品生产管理。若在生产中发现了异常情况,相关工作人员就可以按照智能化调节建议对生产参数进行调节,确保生产有效。 3.2自动化生产控制研究 自动化生产控制研究可以了解机电一体化生产全过程,同时及时有效地规避生产风险,积极解决和避免人为因素对产品生产质量的影响。通过机电一体化技术的广泛运用,相关工作人员可以发现生产中常见的问题并给出生产管理建议,确保企业生产活动稳定且高效运行。随着我国对机电一体化技术的研究不断深入,自动化生产技术的自动跟踪技术可以检查企业生产的全过程,如通过特殊的自动控制系统采集各个生产车间、产品生产全过程环节的数据,并对其将自动化统计、分类、计算、分析、处理,这些都保障了企业全面高效的生产管理工作。而很多企业在生产中也能针对既定的程序和数据进行标准化分析和数据自动化生产研究。 3.3工业机器人技术 工业机器人技术的运行效果好、稳定性强,可减少人力资源成本。随着我国的现代科学技术不断进步和发展,工业机器人也逐渐走入了多个工厂生产流水线中。工业机器人的工作效率高且满足了企业的产品加工、科技生产要求,也积极促进了我国的企业制造产业的飞速发展。在实际的产品制造中,企业的通过分析自身的生产动态对机器人执行的程序进行编辑,按照计算机提前设定的程序完成产品加工工作,对比其他的模式,工业机器人可以保证企业加工的产品精度高且品质好,工业机器人本身也有自动识别和精度分析等优势,可以保证工业技术不断升级和改善,保证整个系统拥有智能化和针对化的优势。从工业机器人的运行兼容性来看,工业机器人不光可以提升现代制造产业的运行效率、提升资产质量,还能够自动化升级,让机器人和管理人员进行交流互动,通过自动化升级等方式让工业机器人适应更多的工作环境和产品要求,进而达到更加高速的生产效率。此外,工业机器人的安全性和稳定性也是很多制造产业关注的重点。因工业机器人具有灵活性,运动速度快且精度高,对比人工生产管理的安全性更高,可规避大量的操作风险;而化工产品加工中,产品本身具有一定的危险性和操作风险,传统的人力操作风险高且存在大量的安全问题。而采用机器加工方式可以规避大量的操作风险,保证工作人员的人身安全。可见,工业机器人在制造产业具有极大的生产效能,推广该技术可以体现机电一体化实际生产优势,还能够极大程度的规避生产风险,确保每个生产环节的安全性和高效性。 3.4数据生产分析 机电一体化技术的智能制造技术在企业数控生产中具有极大的应用优势。通过利用数控技术可以保证机电生产具有针对性、有效性和科学性。利用该技术可以让企业的生产技术发挥优势,提升自身的竞争力。首先,相关技术人员要收集企业生产的各项数据并做好数据技术模拟工作,生产管理中也需要及时处理数据并对相关数据进行动态技术研究和实时分析,保证加工数据达标;此外,通过数据收集、模拟等还能够实现数据加强分析,有利于发挥生产设备优势,全面提升数控工作的整体效果,这些对产品的生产制造的精度和产品质量都有较大的应用价值。其次,要想做好机电一体化数控技术综合运用也需要机电工作人员对数控数据进行模拟研究,不断更新这些技术,通过科学的技术研发和创新等将这些元数据深化,为后期的产品升级奠定基础。 3.5柔性制造技术 柔性制造技术是通过信息和物资储存技术融合使产品可以不断变换型号。作为现代制造业的特殊工艺技术,柔性制造技术还在研发和试验应用阶段。该技术发挥了成组技术的优势,可以满足多批量不同型号、类型的产品生产需求,而且还能够结合市场的动态需求调整生产数量和规模,体现了生产的经济性和灵活性。在实际的生产中,相关制造管理人员需要先确定机械的制造过程并对现有的生产环境选择合适的加工设备和加工物料;其次按照计算技术的计算结果统筹利用、合理调动资源,实现对生产线进行全过程控制。从现有的柔性制造技术推广应用情况来看,柔性制造系统的应用范围正在不断推广,结合机电一体化的运用技术优势,柔性制造技术也在不断更新。相关单位可以结合实际的市场需求和市场环境对柔性制造的技术和参数进行调整,进而满足制造企业生产和管理的多方面要求。 3.6内燃机技术应用 机电一体化技术在制造企业的应用范围较广,在我国的现代化生产管理中也发挥了较大的优势。内燃机就是智能制造的重要代表性产品。内燃机属于常见的动力机械设备,是通过将燃料燃烧的热能转化为动力能源,属于发动机的一种。如今,内燃机主要在船舶上有所应用。通过机电一体化技术可以提升内燃机的运行效率,也能够提升机械制造的质量,确保内燃机能够在现代生产环境中稳定运行。 3.7机械制造 机械制造技术是当前制造产业关注的重点。机电一体化技术可以将计算机辅助技术和智能控制技术融合来提升制造产业的稳定性。利用科学的制造技术可以提升现代化制造生产质量,提升制造产业的科学性,保证其稳定生产。如智能控制技术推广后,很多生产企业利用计算机系统模拟机械制造的全过程,联合多项传感器和数据信息分析将模糊数据整合在一起融入到控制系统中,进而探寻出更符合企业制造的装置、技术、参数。这种方式可以机械制造工作更有针对性,也体现了计算机、材料、结构、人工智能等多方技术的特点,进而可以完成复杂的工业科技和生产任务。如今机械制造技术也广泛运用到了军事生产制造环境中。 4结语综 上所述,机电一体化技术改变了传统的机械生产和运行模式,对制造产业生产效率、生产质量都有促进。整体来看,智能机械生产是我国现代机电一体化技术综合运用的起点,也是促进我国现代化、工业化、社会经济发展的重要动力。为了让企业的生产效率提升,各个单位也应当在自身的经济利益和社会的发展需求上挖掘出多方技术资源,加强机电一体化技术的研发和运用,进而为促进制造产业稳定建设作出贡献。 作者:隋国华 单位:临沂市工业学校
工业分析技术论文: 工业无损害检测技术特征分析论文 摘要:本文针对应用激光、超声和射线等方法的无损检测技术,分别对其概念、检测方法、优缺点做了详细阐述。在跟踪和预测无损检测技术未来发展动态的基础上,说明了无损检测技术在未来的工业检测领域中的重大意义。 关键词:激光无损检测超声无损检测射线无损检测 在现代生产中针对不同对象选择何种无损检测方法已成为人们关注的问题,为解决好这个问题,就必须对无损检测方法及其特征有较全面的了解。所谓无损检测,是在不损伤材料和成品的条件下研究其内部和表面有无缺陷的手段。也就是说,它利用材料内部结构的异常或缺陷的存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化,评价结构异常和缺陷存在及其危害程度。下面简要介绍三种常用方法的应用和发展。 一、激光技术在无损检测领域的应用与发展 激光技术在无损检测领域的应用始于七十年代初期,由于激光本身所具有的独特性能,使其在无损检测领域的应用不断扩大,并逐渐形成了激光全息、激光超声等无损检测新技术,这些技术由于其在现代无损检测方面具有独特能力而无可争议地成为无损检测领域的新成员。 1.激光全息无损检测技术 激光全息术是激光技术在无损检测领域应用最早、用得最多的方法。激光全息无损检测约占激光全息术总应用的25%。其检测的基本原理是通过对被测物体加外加载荷,利用有缺陷部位的形变量与其它部位不同的特点,通过加载前后所形成的全息图像的叠加来反映材料、结构内部是否存在缺陷。 激光全息无损检测技术的发展方向主要有以下几方面。 (1)将全息图记录在非线性记录材料上,以实现干涉图像的实时显现。 (2)利用计算机图像处理技术获取干涉条纹的实时定量数据。 (3)采用新的干涉技术,如相移干涉技术。在原来的基础上进一步提高全息技术的分辨率和准确性。 2.激光超声无损检测技术 激光超声技术是七十年代中期发展起来的无损检测新技术。它利用Q开关脉冲激光器发出的激光束照射被测物体,激发出超声波,采用干涉仪显示该超声波的干涉条纹。与其他超声无损检测方法相比,激光超声检测的主要优越性如下。 (1)能实现一定距离之外的非接触检测,不存在耦合与匹配问题。 (2)利用超短激光脉冲可以得到超短声脉冲和高时间分辨率,可以在宽带范围内提取信息,实现宽带检测。 (3)易于聚焦,实现快速扫描和成像。 3.激光无损检测的发展 激光超声检测成本高,安全性较差,目前仍处于发展阶段。但在无损检测领域,激光超声检测在以下几方面的应用前景引起了人们的关注:(1)可用于高温条件下的检测.如热钢材的在线检测;(2)适用于某些不宜接近的样品,如放射性样品的检测;(3)激光束可入射到任何部位,可用于检测形状奇异的样品;(4)可用于超薄超细的样品及表面或亚表面层的检测。国外近几年已有将激光超声检测用于飞机复合材料的检测、热态钢的在线检测的报道,在化学气相沉积、物理气相沉积、等离子体溅射等高温镀膜工艺过程中膜层厚度的实时检测方面也进行了研究。 二、超声检测技术在无损检测中的应用与发展 超声无损检测技术(UT)是五大常规检测技术之一,与其它常规无损检测技术相比,它具有被测对象范围广。检测深度大;缺陷定位准确,检测灵敏度高;成本低,使用方便;速度快,对人体无害以及便于现场使用等特点。 1.超声检测技术的应用 (1)目前大量应用于金属材料和构件质量在线监控和产品的在投检查。如钢板、管道、焊鞋、堆焊层、复合层、压力容器及高压管道、路轨和机车车辆零部件、棱元件及集成电路引线的检测等。 (2)各种新材料的检测。如有机基复合材料、金属基复合材料、结构陶瓷材料、陶瓷基复合材料等,超声检测技术已成为复合材料的支柱。 (3)非金属的检测。如混凝土、岩石、桩基和路面等质量检验,包括对其内部缺陷、内应力、强度的检测应用也逐渐增多。 (4)大型结构、压力容器和复杂设备的检测。由于超声成像直观易懂,检测精度较高。因此,近几年我国集超声成像技术及超声信号处理技术等多学科前沿成果于一体的超声机器人检测系统已研制成功,为复杂形状构件的自动扫描超声成像检测提供了有效手段。 (5)核电工业的超声检测。 (6)其它方面的超声检测。如医学诊断广泛应用超声检测技术;目前人们正试图将超声检测技术用于开辟其它新领域和行业,如人们正努力将超声检测技术用于血压控制系统进行系统作非接触检测、辨识。性能分析和故障诊断等。 2.超声检测技术的发展 在现代无损检测技术中,超声成像技术是一种令人瞩目的新技术。超声图像可以提供直观和大量的信息,直接反映物体的声学和力学性质,有着非常广阔的发展前景。现代超声成像技术都是计算机技术、信号采集技术和图象处理技术相结合的产物。数据采集技术、图象重建技术、自动化和智能化技术以及超声成像系统的性能价格比等发展直接影响超声检测图像化的进程。现代超声成像技术大多有自动化和智能化的特点,因而有许多优点,如检测的一致性好,可靠性、复现性高,存储的检测结果可随时调用,并可以对历次检测的结果自动比较,以对缺陷做动态检测等。 目前已经使用和正在开发的成像技术包括:超声B扫描成像,超声C扫描成像、超声D扫描成像,SAFT(合成孔径聚焦)成像,P扫描成像,超声全息成像,超声CT成像等技术。 三、射线技术在无损检测领域内的应用与发展 1.射线检测技术的应用 射线检测技术是利用射线(X射线、射线、中子射线等)穿过材料或工件时的强度衰减,检测其内部结构不连续性的技术。穿过材料或工件的射线由于强度不同在X射线胶片上的感光程度也不同,由此生成内部不连续的图像。 (1)早期使用在石油工业.分析钻井岩芯。 (2)在航空工业用于检验与评价复合材料和复合结构。评价某些复合件的制测技术的重要基础之一是数字图象处理技术,即使常规胶片射线照相技术,也在采用数字图象处理技术。 (3)今后重点应用的技术。1994年HaroldBerger在美国《材料评价》发表的“射线无损检测的趋势”中提出,在20世纪的最后10年和21世纪的初期,下列技术将得到广泛应用:①数字X射线实时检测系统在制造、在役检验和过程控制方面。②具有数据交换、使用NDT工作站的计算机化的射线检测系统。③小型、低成本的CT系统。④微焦点放大成像的x射线成像检验系统。⑤小型高灵敏度的X射线摄像机。⑥大面积的光电导X射线摄像机。 四、无损检测的发展趋势 1.超声相控阵技术 超声检测是应用最广泛的无损检测技术,具有许多优点,但需要耦合剂和换能器接近被检材料,因此,超声换能、电磁超声、超声相控阵技术得到快速发展。其中,超声相控阵技术是近年来超声检测中的一个新的技术热点。 超声相控阵技术使用不同形状的多阵元换能器来产生和接收超声波波束,通过控制换能器阵列中各阵元发射(或接收)脉冲的时间延迟,改变声波到达(或来自)物体内某点时的相位关系,实现聚焦点和声束方向的变化,然后采用机械扫描和电子扫描相结合的方法来实现图像成像。与传统超声检测相比,由于声束角度可控和可动态聚焦,超声相控阵技术具有可检测复杂结构件和盲区位置缺陷和较高的检测频率等特点,可实现高速、全方位和多角度检测。对于一些规则的被检测对象,如管形焊缝、板材和管材等,超声相控阵技术可提高检测效率、简化设计、降低技术成本。特别是在焊缝检测中,采用合理的相控阵检测技术,只需将换能器沿焊缝方向扫描即可实现对焊缝的覆盖扫查检测。 2.微波无损检测 微波无损检测技术将在330~3300MHz中某段频率的电磁波照射到被测物体上,通过分折反射波和透射波的振幅和相位变化以及波的模式变化,了解被测样品中的裂纹、裂缝、气孔等缺陷,确定分层媒质的脱粘、夹杂等的位置和尺寸,检测复合材料内部密度的不均匀程度。 微波的波长短、频带宽、方向性好、贯穿介电材料的能力强,类似于超声波。微波也可以同时在透射或反射模式中使用,但是微波不需要耦合剂,避免了耦合剂对材料的污染。由于微波能穿透对声波衰减很大的非金属材料,因此该技术最显著的特点在于可以进行最有效的无损扫描。微波的极比特性使材料纤维束方向的确定和生产过程中非直线性的监控成为可能。它还可提供精确的数据,使缺陷区域的大小和范围得以准确测定。此外,无需做特别的分析处理,采用该技术就可随时获得缺陷区域的三维实时图像。微波无损检测设备简单、费用低廉、易于操作、便于携带.但是由于微波不能穿透金属和导电性能较好的复合材料,因而不能检测此类复合结构内部的缺陷,只能检测金属表面裂纹缺陷及粗糙度。公务员之家 近年来,随着军事工业和航空航天工业中各种高性能的复合材料、陶瓷材料的应用,微波无损检测的理论、技术和硬件系统都有了长足的进步,从而大大推动了微波无损检测技术的发展。 工业分析技术论文:现代汽车工业技术状况分析论文 编者按:本文主要从引言;问题呈现;解决对策;结束语四个方面进行论述。其中,主要包括:汽车诊断及维修技术也在悄然发生变化、维修手段有待更新:汽车拥有量的不断增加,维修行业业务过程愈显复杂、数据信息量大、维修技术有待提高:汽车维修诊断和维修自身整体发展落后于汽车设计和汽车制造技术的发展、制约汽车维修技术发展的另一个重要因素是维修中环境保护问题得不到落实、现代手段的有效运用:汽车维修业推向现代管理模式和管理方式、汽车维修行业运用先进的现代信息技术进行建档、管理、维修人才的积极培养、加入对维修人员的考试行列应该是趋势等,具体材料请详见。 摘要:随着社会经济的快速发展和人们消费理念的逐渐更新,汽车已成为现代社会中人们工作、生活不可缺少的一种重要交通工具。然而,当我们在尽情享受现代汽车工业发展给我们生活带来种种便利的同时,我们也无法回避这么一个现实,那就是汽车随着行驶里程的增加和使用时间的延续,其技术状况将不断恶化。因此,我们不仅要不断研制性能优良的汽车,也要借助维护和修理水平的提高来恢复其技术状况。 关键词:汽车维修职业教育行业特征检测手段 一、引言 随着国民经济的快速发展,生产制造各领域也随之发生深刻变化,汽车诊断及维修技术也在悄然发生变化。近几年随着我国汽车制造业和公路交通运输业的迅猛发展,汽车数量在不断增加,这客观上对汽车检测诊断和维修技术提出了较高要求,尤其对如何保证通过汽车维修确保车辆运行不造成或少造成社会公害问题更引起社会的广泛关注。笔者结合自己的认识和体会,拟对此问题谈谈个人的看法。 二、问题呈现 1.维修手段有待更新 纵观我国汽车维修行业,多少年来,一直无法摆脱手工作坊式工作模式,实现质的飞跃。特别是由于汽车拥有量的不断增加,维修行业业务过程愈显复杂、数据信息量大,人力往往难以对维修各部门工作进程进行有效监督和对企业经营数据进行准确的统计和分析。以一个三十人的维修行业的月度工时统计,如采用人工计算,需要一个工作人员一到两天的时间,加之维修周期长的统计报表,更是大大增加了管理者主观判断上的失误性,因此极大挫伤了维修员工的工作积极性,弱化了汽修行业的凝聚力;较为零散的管理也弱化了本行业在顾客心目中的形象,不利于为长期、灵活的客户服务奠定坚实的基础;行业维修手段的普遍落后无疑使修车时间延长,劳动效率降低,工时费增多,引起消费者不悦,这可以说是现在汽车维修业普遍存在的问题。同时汽车维修资料信息查询也一直以来处于原始、落后的现状,这一点是公认的,传统的汽车维修资料查询形式,如主要借助图书、杂志、报刊等落后传统媒体没有改变,其结果只能是信息量小、查询速度慢、资料更新迟缓,特别对于近几年来大量涌入的进口汽车,更因缺乏维修资料,给维修工作带来很大的困难,就相当一部分汽车维修技术人员而言,他们根本不可能将数千种车型的维修资料、数据、程序等记忆在大脑中,汽车维修现有落后的维修手段越来越显示出自身的局限性。 2.维修技术有待提高 汽车维修诊断和维修自身整体发展落后于汽车设计和汽车制造技术的发展已经是一个不争的事实。现在汽车已经是高度的机电一体化,尤其微电子技术、电子控制技术在汽车上已经广泛应用,可就现在大部分汽车维修人员现有的维修技术,和他们所接受的一些职业教育和职业培训,已经不能满足现代汽车维修技术的要求;汽车维修中,维修人员确定维修思路由于受到自身先天条件(维修技术)的制约,显得较慢,且又不准确,所以遇到棘手的、错综复杂的故障就会感到束手无策,这种情况下许多人往往采用碰的方式,毫无头绪地对一些部件进行更换,给车主带来不必要的经济损失。就现在的一些顶级车而言,敲打维修只能是捉襟见肘,毫无意义。同时,制约汽车维修技术发展的另一个重要因素是维修中环境保护问题得不到落实。我们知道,汽车废气排放的标准对现代汽车技术的要求越来越高,对于汽车维修业来说,不仅要求一些部件的重装质量非常好,而且要体现维修人员的高超的维修技巧,否则一般的维修水平就不能通过排放标准所规定的要求。综上所述,由于汽车职业教育跟不上维修行业一线上不断发展的形势,客观上已经导致了很多问题和争议,目前汽车维修行业人员的素质问题,特别是汽车维修职业教育问题日益突显,如何培养优秀的汽车维修工人,提高行业的整体素质,已经是摆在整个行业面前较为突出的问题。 三、解决对策 1.现代手段的有效运用 随着科学技术的快速发展,我们应尝试将以计算机为主要载体的现代信息技术运用到汽车维修业中去,以实现把汽车维修业推向现代管理模式和管理方式的高潮。我们有理由相信现代信息技术的运用将预示着汽车维修革命的到来,这种革命的到来会让汽车维修从业人员的维修服务意识不断根深蒂固,他们也将会切身体会到先进维修手段的运用所造就的是“高端服务”,这种服务将势必成为汽车维修行业将来竞争最重要的手段。当然,基于强势维修手段下的维修体系应该包含良好的维修服务、售前服务及售后服务,缺一不可。事实上现代信息技术的运用不仅可以加强维修人员的服务意识,也将有助于提高整个维修行业的运行效率,特别是有助于建立快捷,方便的客户维修信息和维修档案;建立稳定的客户关系和科学准确的维修经营数据。可以说,汽车维修行业运用先进的现代信息技术进行建档、管理,不仅速度快,时间短,资料全,效率高,而且准确及时的汽车维修报表在客观上也能减少管理者主观判断上可能造成的失误,这有利于加强维修全体员工的工作积极性,加强行业的凝聚力。伴随着网络技术的飞速发展,汽车维修专业互联网的开通将可以更迅速、快捷地提供维修配件、维修设备、维修资料、维修技术与管理人才等方面的供需信息,使维修行业经营者和管理者能够及时获得信息,作出正确的选择和决策,而互联网上的行业之间的技术交流和人才互访,也将加速汽车维修技术人员的整体技术水平提高。 2.维修人才的积极培养 汽车维修行业的健康有序发展维修人才是关键,任何离开或忽视了人自身发展的因素去寻求企业内部的所谓发展只能是空中楼阁。所以我们除了要求维修人员参加日常的维修培训外,使他们通过汽车维修专项技能认证体系来提高他们的维修水平也是行之有效的方法。诚然,我国曾经有类似于汽车修理工国家职业标准对汽车从业人员的认证考核,且早在本世纪初期就大约有十几万人通过鉴定并取得资格证书,但是原有的职业教育知识体系陈旧,没有充分体现现代汽车技术的闪光点和发展趋势,因此考虑新的适合汽车维修发展趋势的职业教育以及考试模式显得特别重要。同时,现在的职业技能鉴定是全科式的,几乎和汽车设计,制造,维修有关联的所有科目都得掌握,根据现代汽车设计和制造技术的发展情况来看,做汽车维修的专才显然不够,特别是随着汽车维修业的发展,以往对维修人员考核中比较弱化的项目,如汽车配件和估损以及维修企业管理,在现代维修业发展形势下显得格外重要,将它们加入对维修人员的考试行列应该是趋势。 事实上通过有关机构的调查表明,大部分行业内人士对这这考核项目都表现出极大的兴趣。而且我们认为,汽修考核应该涵盖目前汽车技术最新的发展要求,体现规范的诊断思路和操作流程,对于考试合格人员应统一颁发由国家劳动和社会保障部职业技能鉴定中心制订的证书,以确保国家职业资格证书的效力,只有这样才能确保对汽车维修从业人员的教育符合形势发展的要求。 四、结束语 现代社会对汽车故障诊断技术和维修要求非常高,汽车维修过程中,要树立汽车维修行业在整个社会中应有的地位,需要的是维修行业硬件和软件的共同发展,只有这样才能保证整个汽车维修行业的健康合理发展。 工业分析技术论文:工业以太网技术发展分析论文 论文关键词:工业以太网;特点;趋势;全开放网络 论文摘要:工业以太网控制系统是集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)之后产生的一种新型的工业控制系统。本文简要介绍了工业以太网的特点,并详细论述了工业以太网在控制领域的应用现状以及以太网交换技术的发展趋势,并提出了以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接,形成企业级管控一体化的全开放网络的观点。 传感器技术、通信技术和计算机技术是现代信息技术的三大基础,随着IT技术的飞速发展和工业自动化要求的不断提高,工业控制网络所担负的工作越来越重。与数据信息网络不同,工业控制领域需要一种高速廉价、实时性和开放性好、稳定性和准确性高的网络。以太网(Ethernet)技术支持几乎所有的网络协议,所以在数据信息网络中得到广泛应用,具有传输速度高、低能耗、便于安装、兼容性好、开放性高和支持设备等多方面的优势。工业以太网的开放性使得工业控制网络和企业信息网络的无缝整合方面具有无可比拟的优势。 一、工业以太网技术的特点 以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点,已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来,随着网络技术的发展,以太网进入了控制领域,形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域,其技术优势非常明显: (一)Ethernet是全开放、全数字化的网络,遵照网络协议不同厂商的设备可以很容易实现互联。 (二)以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接,形成企业级管控一体化的全开放网络。 (三)软硬件成本低廉,由于以太网技术已经非常成熟,支持以太网的软硬件受到厂商的高度重视和广泛支持,有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择。 (四)通信速率高,随着企业信息系统规模的扩大和复杂程度的提高,对信息量的需求也越来越大,有时甚至需要音频、视频数据的传输,目前以太网的通信速率为10M、100M的快速以太网开始广泛应用,千兆以太网技术也逐渐成熟,10G以太网也正在研究,其速率比目前的现场总线快很多。 (五)可持续发展潜力大,在这信息瞬息万变的时代,企业的生存与发展将很大程度上依赖于一个快速而有效的通信管理网络,信息技术与通信技术的发展将更加迅速,也更加成熟,由此保证了以太网技术不断地持续向前发展。 二、工业以太网在控制领域应用现状 工业以太网与现场总线相比,它能提供一个开放的标准,是企业从现场控制到管理层实现全面的无缝的信息集成,解决了由于协议上的不同导致的“自动化孤岛”问题,但从目前的发展看,工业以太网在控制领域的应用主要体现在以下几种形式。 (一)混合Ethernet/Fieldbus的网络结构 这种结构实际上就是信息网络和控制网络的一种典型的集成形式。以太网正在逐步向现场设备级深入发展,并尽可能的和其他网络形式走向融合,但以太网和TCP/IP原本不是面向控制领域的,在体系结构、协议规则、物理介质、数据、软件、实验环境等诸多方面并不成熟,而现场总线能完全满足现代企业对底层控制网络的基本要求,实现真正的全分布式系统。因此,在企业信息层采用以太网,而在底层设备级采用现场总线,通过通信控制器实现两者的信息交换。 (二)专用工业以太控制网络 如何利用工业以太网单独作为控制网络是工业以太网的发展方向之一,也是工业控制领域的研究热点之一。如德国JetterAG公司的新一代控制系统JetWeb,是融现场总线技术、100Mb/s以太网技术、CNC技术、PLC技术、可视化人机接口技术和全球化生产管理技术为一体的工业自动化控制系统,同时具有广泛的兼容性,可兼容第三方自动化控制产品,提出“网络就是控制器”的观点,是取代所有底层现场总线的工业网络结构。这种工业控制网络是将以太网贯穿于整个网络各层次,使它成为透明的覆盖整个企业范围的应用实体。它实现了办公自动化与工业自动化的无缝结合,实质上是一个单层的扁平结构,其良好的可扩展性和互连性,使之成为真正意义上的全开放网络体系结构的大统一。 (三)基于Web的网络监控平台 嵌入式以太网是最近网络应用热点,就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通,从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部,可以利用企业信息网络,进行工厂实时运行数据的和显示,管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器,连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。 三、以太网交换技术的发展趋势 以太网和通信技术的突飞猛进,促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用,并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看,目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用,并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说,工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面: (一)工业以太网与现场总线相结合 工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展,在技术上日渐成熟,在市场上也开始了全面推广,并且形成了一定的市场。就目前而言,全面代替现场总线还存在一些问题,需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构,开发出基于工业以太网的系列产品。 (二)工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋 随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展,为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础,从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍,为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此,国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-timeEthernet,RTE)标准,旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。 (三)基于Web的网络监控平台 嵌入式以太网是最近网络应用热点,就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通,从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部,可以利用企业信息网络,进行工厂实时运行数据的和显示,管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器,连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。 三、以太网交换技术的发展趋势 以太网和通信技术的突飞猛进,促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用,并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看,目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用,并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说,工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面: (一)工业以太网与现场总线相结合 工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展,在技术上日渐成熟,在市场上也开始了全面推广,并且形成了一定的市场。就目前而言,全面代替现场总线还存在一些问题,需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构,开发出基于工业以太网的系列产品。 (二)工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋 随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展,为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础,从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍,为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此,国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-timeEthernet,RTE)标准,旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。 工业分析技术论文:机械工业技术政策分析论文 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;CAD应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和FMC·P-FMS、FMS三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以GT原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发VXI总线、GPIB总线、RS485串行总线三类自动测试系统,VXI总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;GPIB总线结构的环保自动测试系统;RS485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型IGBT器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、CNC型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。 二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括CNC系列变压吸附制氮机组、TC-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业PC机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统CAPMS 该系统吸收国外MRP-Ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作CAD/CAM/CAPP信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 工业分析技术论文:机械工业行业技术分析论文 (一)行业技术发展现状 机械工业是为国民经济提供技术装备和为人民生活提供耐用消费品的装备产业。国民经济各部门生产技术的进步和经济效益的高低,在很大程度上取决于它所采用机械装备的性能和质量,机械工业的技术水平是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志之一。 经过近50年的发展,机械工业已经成为我国工业中具有相当规模和一定技术基础的最大产业之一。1997年实现销售收入13651亿元,占全国工业的21%;利润257亿元,税621亿元,分别占全国工业的15%;出口创汇363亿美元,占全国外贸出口额的20%。其发展速度高于同期工业的平均增长速度。 近年来,机械工业企业自主开发创新能力有所增强,1997年科技人员总数达48万人,技术开发经费支出达85亿元,占全行业销售收入的0.62%,有57家大型企业建立了国家级技术中心,有9%的企业建立了专门技术开发机构,行业整体技术水平有了明显进步,主要表现在:为国民经济提供成套技术装备和汽车的能力有较大提高;产品结构正向合理化方向发展。 尽管机械工业的综合技术水平近几年有了大幅度提高,但与工业发达国家相比,仍存在着阶段性的差距。主要问题在于: 1.科技进步对机械工业增长的贡献率目前仅为34%,先进国家高达70%以上。 2.产品设计技术、制造工艺及装备、制造过程自动化技术、管理技术落后,是制约机械产品水平的主要因素。 3.机械产品技术水平不高,达到80年代末、90年代初国际先进水平的仅占18%,达到80年代中期国际水平的占27%,其余产品均在80年代以前的水平线上。 从总体上看,机械工业技术开发能力和技术基础薄弱,发展后劲不足;技术来源主要依靠引进国外技术,对国外技术的依存度较高,对引进技术的消化吸收仍停留在掌握已有技术和提高国产化率上,没有上升到形成产品自主开发能力和技术创新能力的高度。 (二)技术发展的总体目标 以数控机床、电力电子应用及自动化技术、大型农业机械和施工机械、轿车关键技术、环保装备五个方面作为重点,以发展和应用先进制造技术为手段,以高新技术和产品的产业化为突破口,以提高企业技术创新能力和竞争力为目标,提高企业技术创新水平。到2001年,提供1000种具有自主知识产权和较大市场需求潜力的产品。主要产品品种的40%达到90年代初国际水平,5%达到国际先进水平,90%的重点骨干企业产品标准接近或达到国际先进企业标准。 (三)技术发展的方向和重点 1.以数控机床为代表的基础机械 数控机床是先进制造业的基础机械,是最典型的多品种、小批量、高技术含量的机电一体化产品。目前世界数控机床年产量超过15万台,品种超过1500种。1997年我国数控机床产量已达9051台(占机床总产值20%以上),但由于国产数控机床不能满足市场需求,在国内市场上的占有率逐年下降,每年仍需大量进口数控机床,进口额度大幅度增加。1996年进口达13924台(价值12.46亿美元)。 目前我国数控机床技术发展中存在的主要问题是: (1)产品成熟度差,可靠性不高 国外数控系统平均无故障时间(MTBF)在10000小时以上,国内自主开发的数控系统仅3000~5000小时;整机平均无故障工作时间国外达800小时以上,国内最好只有300小时。 (2)产品品种少,不能满足市场需求 国外数控机床品种已达到1500种,国内只有500多种,且性能水平低,高速、高效、高精度产品几乎没有。 (3)创新能力低,市场竞争力不强 生产数控机床的企业虽达百余家,但大多数都未能形成规模生产,企业效益差,创新能力低,制造成本高,产品市场竞争能力不强。 (4)数控机床行业的专业化零配件及部件的协作生产配套体系不健全,大多数企业都是“大而全、小而全”的结构模式。 近期我国在数控机床的发展方面,要采取跟踪高级型、发展普及型、扩大经济型,以普及型为主的策略,重点发展: (1)经济适用、量大面广的产品 经济适用的普及型数控车床、加工中心、数控铣床。 (2)高速、高效和专用、成套数控机床 高速、高效数控车床及加工中心;高效数控锻压成套装备,其中包括,可自动换头冲压机床、复合式柔性冲压中心、四边折弯机等;大型精密模具数控成套装备,其中包括数控仿型铣床及龙门式数控铣床、智能化电加工机床等。 (3)数控机床专业化配套系统 新一代数控及伺服系统系列产品;数控机床高速主轴、电主轴电机系列产品;数控机床机械手、刀库及动力刀架系列产品;数控机床高速配套零部件及辅件系列产品;其中包括,高速滚珠丝杆、高速陶瓷轴承、高速防护装置等系列产品。 发展目标: (1)扶植重点企业开发经济适用、量大面广的数控机床并形成批量生产,使这些企业产品的市场占有率有明显提高,成为名牌产品; (2)发展数十种高速、高效、专用、成套数控机床系列新品种,以满足汽车、农机、航空、模具等行业的需求; (3)数控机床关键配套产品:数控系统,满足国内数控机床50%的配套需求;高速主轴及电主轴年产达千套;机械手、刀库、动力刀架及数控机床高速配套零部件、辅件系列产品满足国内50%的配套需求。 2.电力电子应用及自动化技术 电力电子技术是集微电子、计算机和自动化技术于一体的综合技术,是节能节材的最佳技术之一。目前,国外电力电子技术已经发展到以IGBT为代表的第三代,并向智能电力电子时展,我国现在仍处于以晶闸管为代表的第二代。国内电力电子市场品种满足率仅35%,新产品市场基本上被国外产品占领。 现场总线智能仪表和总线式自动测试系统是集自动化技术、计算机技术和通信技术于一体的新一代自动化仪表系统,已成为世界范围自动化技术发展的热点,是当代工业自动化的主要标志。我国仍处于由模拟式仪表系统向数字式仪表系统过渡的模数混合式仪表系统阶段,水平落后10~15年,因此在低技术产品市场上还占有80%左右份额,但在高技术产品市场的占有率不到60%,新产品市场几乎全为国外产品占领。 因此,抓住当前时机在2~3年内以IGBT,现场总线智能仪表和自动测试系统为突破,攻克重点技术和产品,并实现产业化。这一领域重点发展: (1)IGBT器件及其装置,大功率晶闸管及其装置 研制新一代双极晶体管IGBT、高品质大电流IGBT等大功率晶闸管制造技术,并开发变频调速装置、逆变开关电源、大容量整滤源等的工程应用。 (2)现场总线智能仪表 研制开发变送、执行、配套等类现场总线仪表。产品产业化技术开发、并开展示范工程的应用研究。 (3)自动测仪系统和设备 开发总线式自动测试系统的基础产品,形成适度规模,同时建立用于机电产品和社会公益事业的典型自动测试系统,做好示范和推广应用。 3.大型农业机械和施工机械 (1)农业机械 工业发达国家农机产品在不断采用新技术的基础上,正向高效、节能、保护农业环境方向发展。目前我国已能生产14大类、3000多个品种的农机产品,但是产品的综合技术水平仅相当于国外70年代水平。主要问题在于: 1)产品水平不高,品种不全综合技术经济指标落后,可靠性差,寿命短。以拖拉机为例,MTBF值国外可以达到330小时以上,而我国仅100余小时。品种上:大型缺,小型杂,不成系列。 2)产品生产达到经济规模的少,重复生产、小规模生产,难以保证质量。 农机领域重点发展: 1)促进农业生产产业化的大中型拖拉机及配套农具拖拉机平均无故障时间从110小时提高到300小时以上; 2)联合收割机联合收割机可靠性系数从0.5~0.7提高到0.9以上; 3)主要农产品加工机械(含烘干仓储机械)农村产业化和中西部地区脱贫致富需要的农产品深加工机械; 4)节水灌溉设备喷、滴灌设备将灌溉水的有效利用率由大水漫灌的40%提高到80%以上。 农机产品的使用可靠性及寿命指标普遍提高一倍以上,主要产品的技术标准与国际标准接轨。 (2)施工机械 施工机械是国民经济大型工程项目建设必须的关键设备。我国已初步具备16个大类,3100多个品种规格产品的生产能力,部分产品已开始进入国际市场。但与国民经济发展要求和国际先进水平相比较,差距还是很大。一是产品的综合技术水平不高,尤其是产品的质量、寿命、可靠性、安全舒适性等指标以及机电一体化等高新技术的应用与国外先进水平还有很大的差距;二是产品结构性短缺,成套服务能力差,远不能满足需要,如路面施工机械基本上还要靠进口;三是大部分企业生产规模小,制约着行业经济效益的进一步提高。 施工机械重点发展: 1)推土机、液压挖掘机、轮式装载机; 2)汽车起重机、大型叉车; 3)摊铺机、压路机; 4)无开挖式管道铺设机; 5)江河湖库清淤设备。 发展目标: 大型工程机械可靠性指标达到400小时,寿命指标达到10000小时。 4.轿车关键技术 我国汽车工业长期以卡车为主要产品,改革开放以后,轿车产品得到了快速发展。1998年轿车产量达到52万辆。 我国汽车工业存在的主要问题: (1)重复建设严重,造成无序竞争,难以集中形成实力,发挥规模效益。 (2)自主开发能力薄弱,大多数企业“九五”期间仍偏重于对生产环节进行改造,包括多数中外合资的零部件企业对产品开发能力建设几乎没有投入。目前,国内对轿车产品尚不具备自主开发能力,机电一体化的高新技术零部件产品还必须引进技术。 近期轿车重点发展: (1)经济型轿车 以轿车车身为突破口,利用技贸结合、与国外公司合作等方式,先抓车身联合研制,并建立经济型轿车的公用设计数据库,与CAS、CAD、CAE、CAM等技术结合,形成我国汽车工业在经济型轿车方面的自主开发能力。 (2)轿车动力总成 消化吸收引进技术,与国外有实力的企业进行合资、合作、联合开发,在国产汽油机上普及电控燃油喷射技术(EMS),并研究开发缸内直喷(GDI)技术,开发应用电控机械变速器(AMT)技术。 (3)轿车关键零部件 以机电一体化汽车电子部件为突破口,从引进技术、合资入手,在保证高起点、大批量、专业化生产的同时,要集中力量抓紧下一代新产品的研制开发和应用,重点是电控防抱死制动系统(ABS)、安全气囊(AirBag)、高效稳定的汽车尾气三元催化转换器,并达到与整车同步或超前发展。 (4)高附加值专用汽车和客车 重点开发各类高性能专用底盘。对专用汽车以低底盘车辆和沙漠越野车辆为主;客车以低地板城市客车为主,要求具有良好的动力性、操纵性、舒适性和低污染。 5.环保装备 环保产业是防治环境污染、改善生态环境、促进资源优化配置、支持资源综合利用的支柱产业。全世界环保机械的年销售额约2000亿美元,集中于美国、欧州、日本等经济发达国家。我国环保机械行业基础弱、起步晚,年产值仅100多亿人民币。随着各方面对环境保护的日益重视,可持续发展战略的实施,市场需求不断增长,环保机械将成为机械工业新的经济增长点。 环保机械行业主要差距在于: (1)产品结构不合理,品种少 初级产品所占比重较大,具有当代水平的机电一体化产品少,急需的大型成套设备不能满足现实市场需求。在目前3000多种环保机械产品中,约有五分之一的产品由于性能、可靠性、适用性、结构设计等原因,应该限制生产或限期淘汰。大型烟气脱硫、脱氮成套设备、大型城市污水处理厂成套设备、大型城市垃圾处理厂成套设备目前主要依赖进口,高浓度有机废水、难降解工业废水处理 技术及设备发展缓慢。 (2)产品质量、技术水平比国际先进水平落后20年 相当多的产品没有行业或国家标准,产品规格型号、基本性能参数不统一,质量检测无依据。 (3)生产企业规模小、开发能力薄弱 规模小、装备条件差、检测手段不全的中小企业占全行业企业总数的78%。年产值在3000万元以上的企业仅占全行业的3.2%,并且主要集中在电除尘器、袋式除尘器等少数几种产品生产领域。 近期环保机械重点发展: (1)烟气脱硫设备 循环流化床锅炉及炉内脱硫脱硝技术(CFPBC、PFBC技术)、大型整体煤气化燃气蒸汽联合循环技术及装备(IGCC技术)。 (2)城市污水处理成套设备 活性污泥法、氧化沟法、移动曝气法为主体的城市污水处理成套设备,以日处理10~25万吨污水处理厂为目标,提供污水处理成套设备、污泥利用和处置成套设备、控制和监测系统。 (3)城市固体垃圾处理和综合利用装备 城市生活垃圾分类、焚烧、堆肥技术及装备,以日处理100吨、300吨处理厂为目标,提供垃圾处理成套装备。 (4)环境监测仪器 便携式多功能多参数水质监测仪、12种总量控制的污染物监测仪、大气环境污染监测仪器和系统以及水处理过程自动控制系统等。提高产品档次、水平、可靠性和精度。 主要目标: (1)大型成套设备的国产化率达到70%以上;一般工程项目的设备国产化率达到90%以上;高浓度有机废水和难降解工业废水处理技术及成套设备国产化率达到80%以上。 (2)一般环保机械60%以上的产品达到90年代初水平,5%~10%的产品达到当代国际水平。 (3)发展新产品品种,开发新产品200种以上。 工业分析技术论文:工业建筑锅炉施工技术要点分析 摘要:锅炉的施工过程是一项复杂的系统工程,其包括多个子系统的施工,每一个子系统的施工质量都会影响到锅炉的施工质量。本文结合锅炉的安装,详细地介绍了锅炉施工技术要点,确保锅炉施工质量。 关键词:锅炉;施工;技术要点 0 引言 随着我国供暖事业的快速发展,锅炉的种类也日益增多,锅炉安装人员的施工技术、水平也在不断提高。但,锅炉施工质量受多种因素的影响,施工中仍有很多问题被忽视。如何在施工过程中确保施工质量,如何确定可行、技术先进、合理经济的施工方案,是值得施工人员高度重视的问题。 1 工程概况 本工程设计规模为4×300mW,1#、2#锅炉为B WB-1025/17.38-M 型,3#、4#锅炉为DG1025/18.2-Ⅱ15型,“W”火焰燃烧方式锅炉。采用双进双出磨煤机正压直吹式制粉系统。在锅炉尾部竖井下设置两台三分仓容克式空气预热器。每炉配两台双室三电场电除尘器。 2 锅炉施工技术要点 施工方案以及施工技术的选择直接关系对锅炉的安装质量。为此,本为以B WB-1025/17.38-M 型锅炉的安装为例,对锅炉施工技术要点进行了分析。 2.1钢结构安装方案 2.1.1本体钢结构安装方案 锅炉本体钢架包括柱、梁、水平支撑、垂直支撑、炉顶钢架、平台扶梯等几部分,总重为2964.3t,其中炉顶钢架重480t,平台扶梯重200t。共24根柱,沿炉深方向共5排,编号为:F-G-H-J-K,沿炉宽方向共5列,编号为:1-2-3-4-5,炉宽方向F、H、J、K排柱各有5 根,G 排柱有4 根。其中F、G、H、J 列柱分四层供货,每层顶部标高分别为14m、28.6m、46m、61.5m,K排柱分两层供货,每层顶部标高分别为18.6m、36.2m。柱段与相应梁组成一安装层,除柱与柱、柱与主梁及垂直支撑间在现场用扭剪型高强螺栓连接外,其余梁及水平支撑现场焊接连接,立柱与基础通过柱底板、地脚螺栓连接。根据钢架结构特点,地面不进行组合,采用单件吊装方式。由炉前塔吊、炉后塔吊和M250履带吊同时吊装。在每层柱、主梁、垂直支撑安装完毕,验收合格后,才能进行下一层安装。在安装过程中,将需要预先存放的设备和组件预先就位。小梁、水平支撑、平台扶梯紧接着钢架安装进度依次安装,以方便施工,保证安全。 2.1.2 顶板梁安装方案 炉顶钢架共6件顶板大梁。F、J大梁各两件,与立柱间用高强螺栓连接,G、H大梁各一件,为上、下叠梁,G大梁重75t,H大梁重102t。第四层钢架验收合格后,方能吊装顶板大梁。F、J大梁吊装就位后,及时用初拧扳手紧固连接螺栓。G、H大梁地面进行组装,组装位置在锅炉右侧,与锅炉纵向中心线平行,大梁左侧朝炉后。由两塔吊抬吊就位,炉后塔吊抬吊大梁左侧,炉前塔吊抬吊大梁右侧。大梁安装好后及时连接各次梁,以保证整体结构的稳定性。不影响受热面大件吊装的次梁、吊杆梁随着受热面吊装进度安装。 2.2受热面安装方案 2.2.1省煤器 省煤器由进口集箱、蛇形管排、吊挂管、出口集箱组成。省煤器考虑单片吊装,地面将蛇形管和下部的散管组合在一起。省煤器进、出口集箱在地面组合成整根。省煤器蛇形管排和一级过热器管排一递一交叉安装,用250t 履带吊将管排吊至炉顶左侧包墙过热器的开口位置,用布置在炉顶的10t电动葫芦接住管排,由电动葫芦吊至安装位置。上段省煤器吊挂管在水平烟道顶棚(后)和省煤器上集箱就位后散管单根安装。吊挂管一过区域和一级过热器小组合安装。 2.2.2汽包 汽包直径Φ2 145×185mm,长21 600mm,材质SA-299。汽包安装标高为54 570mm,距离F 排钢架4 025mm。汽包用4 根M85×4 的吊杆悬吊在顶板梁下。汽包吊装之前,汽包的检查放线、内部装置的拆除、临时脚手架搭设等工作要完成,并将汽包4根M85的U型吊架临时固定在汽包上。汽包安装用2套200t的十.十滑轮组通过2台16t的卷扬机牵引水平抬吊汽包吊耳就位。2 套200t滑轮组的中心间距为8 400mm。汽包就位后穿吊杆销子,找正后固定。 2.2.3水冷壁 水冷壁Φ60×6.5mm,材质20G,管子节距75mm。前水分上下5 段、两侧分4 段、后水分6 段、延伸管分2段供货。除后水的2 根上集箱外,其余水冷壁集箱制造厂均和管排对接焊好。四侧水冷壁采用地面小组合方式组合安装。水冷壁组件由两台DBQ3000tm 塔吊双车抬吊竖立后,用炉后塔吊单车将组件从炉顶G、H间开口进入安装位置(顶梁96#两根、97#一根先不安装)。水冷壁刚性梁出厂件吊装,在水冷壁管排吊装前临时悬吊于附近的钢梁上。左、右水从上到下吊装,上段吊装就位后穿上集箱吊耳销子,找正固定后,将下段吊装就位悬挂于上段之下。前、后水先吊中段,再吊冷灰斗,最后吊上段组件。拱部燃烧区水冷壁组件,悬挂于36 200mm 的桁架梁下。冷灰斗吊装前先将水冷壁下集箱支撑托架就位找正,并固定牢靠,冷灰斗吊入后,下集箱放在托架上,冷灰斗上部也临时悬挂于36 200mm 的桁架梁下。上段水冷壁吊装前先将燃烧器预先存放好。前墙水冷壁上段吊装就位后穿上集箱吊耳销子,找正固定后,依次找正中段、下段管排,对口焊接。后墙水冷壁上段吊装时,从炉顶开口位置穿入后旋转90度,先临时悬挂于95#顶梁下,待两件后水上段悬挂完后,安装96#(两根)、97#顶梁,并完善后水吊杆梁,然后再将后水上段正式就位。找正固定后,依次找正中段、下段管排,对口焊接。水冷壁管口对接完成并密封后,正式安装水冷壁刚性梁。 2.2.4包墙过热器 包墙过热器管Φ42×6mm(中隔墙上段为Φ51×7mm),材质25MnG,管子节距112.5mm。包墙集箱除前包、隔墙的上集箱外其余制造厂均和管排对接焊好。前包、隔墙上集箱各分两件供货。包墙过热器分10个组件,即左、右侧包墙,前、后包墙和隔墙各分左右两个组件,左、右延长墙。地面组合时,炉墙附件和吹灰器支架全部安装上。前后包墙过热器刚性梁出厂时在炉中心线处沿炉宽分为两段,侧包墙过热器上面三层刚性梁在前包墙处也分为两段,可以满足四侧包墙组合的需要。前包墙、左右包墙,后包墙须用三角架加固起吊,包墙由两台DBQ3000tm塔吊抬吊竖立后,脱掉桁架,组件由炉后塔吊从炉顶开口进入就位位置。其它的不用加固架,直接抬吊。左包墙从炉顶穿入后,先临时悬挂在103#顶梁下,留出后竖井受热面吊装通道,待省煤器管排、一级过热器、再热器水平管组吊装就位后,左侧包墙过热器再正式安装就位。吊装顺序:后包墙-左包墙-右包墙-隔墙-前包墙-左延伸墙-右延伸墙 3 结论 锅炉的施工过程是一项复杂的系统工程,锅炉施工质量受多种因素的影响,施工中仍有很多问题被忽视。锅炉施工中存在的类似问题,大多都是可以避免的。只要我们认真对待,抓好施工中各个环节的施工质量,定能交付满意工程。 工业分析技术论文:德\日\中机床工业相关技术专利分布比较分析 摘要:文章通过比较分析德国、日本和中国典型机床工业技术专利申请的数字分布状况,总结了德国、日本机床行业技术创新发展的成功经验及对中国机床技术创新发展的启示。 关键词:机床工业;专利申请公开;技术创新;数控机床 机床工业是一个国家装备工业的核心,它的行业创新实力和技术水平会影响国家整体工业的发展速度。一个国家行业技术专利数量的变化在一定程度上可以用来确认和跟踪这个行业的技术创新活动发展轨迹,表现其行业技术创新的活跃性,反映一个国家的行业技术创新能力强弱。从不同角度比较分析德、日、中三国的机床技术专利数据,比较三个国家行业技术创新发展情况,分析行业技术优势产生的内导因素,找出我国机床工业技术发展中的缺陷,对现阶段的中国机床行业技术创新能力提高和机床工业的加速发展有着重要意义。 一、德国、日本、中国机床专利申请总量变化比较 分别在德国、日本、中国所建立的官方或国家专利数据库中,按照国际统一的专利分类方法IPC国际分类标准B23主分类项下,即:机床;未列入其它类的金属加工项下依年份检索发明专利数字,所得出机床技术集中出现的开端和总量统计值的变化发展趋势图如下: 60年代,德国机床工业就开始依靠着技术创新能力持续上升发展,起点要比日本早15年。然而,70年代末开始,德国在数控机床技术发展的浪潮中,却被日本迅速赶超。 70年代末, 日本善用引进技术、注重保留二次技术创新空间,抓住电脑数控技术引进机床控制的机遇,迅速提高了本国的机床数控技术水平,出现了大批新产品和新企业。日本数控机床产品利用功能优越、制作精良而价格便宜的中低档数控产品冲击市场,迅速占有世界市场份额。日本企业会针对客户的消费习惯和消费能力对产品进行相应的变化和更新。它们的技术创新围绕着市场需求转,是非常典型的应用型创新。 中国的机床工业技术发展在建国初期后的30年里几乎始终徘徊停留在传统老式的通用机床技术领域里。20世纪70年代西方发达的资本主义国家和日本数控机床发展大行其道,争先抢攻的时刻,我国的机床产业和与电子、微电子产业的技术结合领域可以说是一片空白。80年代直到90年代末开始,我国才开始有了数控机床技术的发端,但进步迟缓,整个行业的技术水平始终很低。这种状况持续到新世纪的开始才逐渐加速改善。 需要说明的是曲线图表中的日本机床发明专利公开申请总量上远远超出德国和中国。由于各国发明专利授理的具体标准存在不同之处,单从数量的比较上却并不一定能够绝对说明一个国家的机床技术水平。所以,在此我们仅使用三个国家专利申请量的浮动变化曲线来比较不同国家间机床技术变化发生的显著转变阶段,并不将总数上的巨大差异做为不同国家间技术水平高低比较的重要技术指标。 二、三个国家专利申请人均产出率的比较 德、日两国机床技术发展最鼎盛时期的就业人员数量和申请专利成果总产出量所得出的人均产出量情况如下: 首先是德国,上世纪的70年到80年代是德国机床创新量顶盛时期,以1975年初到1980年初这5年为例,当时德国机床工业的平均从业人数大约为70,000人,这个阶段出现的各类机床相关技术发明专利申请公开量大约为10,015件,人均产出率约为0.143。 日本在上世纪的90年代到达了机床技术创新的顶峰,从1990年初到1995年初,相关发明专利申请公开量达到了约71,245.00件,那个时期日本机床从业人员数量大约为3.8万人,人均创新产出率约为1.875。当然,并不能因为极高的人均创新产出率就说明日本机床技术水平大大超出其他国家,这也需要加入专利审查标准和最终授权率等决定专利质量的因素来综合考察,这一点在下文中会专门提及。 目前,我国的机床行业从业人数约是250,000人,就业数量为德国的3.6倍,日本的6.6倍。2004年初至2009年初从专利数量增长速度最快的时期,各类相关机床类发明专利申请总量为18,232件,人均发明产出率约为0.073。从比较数字看,我国现阶段人均发明产出率为德国机床工业发展顶峰时期的51%,为日本的3.9%,如此大的差距在一定程度上说明了我国技术创新力薄弱的问题。 三、机床技术专利申请来源分布比较 从总数上看,2006年我国的发明专利申请量就已位居世界第四位。但是,其中近半数发明申请却来自国外,尤其是我国产业技术领域的发明专利明显偏少。 具体到金属切削机床类技术,以2004年为例, 日本特许厅数据库中公布的B23类项下金切机床类发明专利申请数量为5,936件,根据多组数据的抽样统计,每100件发明专利申请中,非本国公民申请者的件数平均约为6到lo件。也就是说非本国居民的发明申请数量仅为约6%~10%;而同时期的国共有发明专利申请727件,其中,境外申请者的比例高达57%,单单日本一个国家就占有246件,德国占有78件,属于中国发明专利申请的总共只有约310件。 再来总体看中国国家知识产权局专利数据库中金切机床类公开的专利情况。截至2010年8月1日,国家专利局数据库中被公开的金切机床B23分类项下发明专利共计19,558项。其中,公开的发明专利为境外申请者的数量约为7,900件,平均占总量的40%左右。 四、专利申请质量的比较 由于在各个国家不尽相同的专利审查制度体系下作比较,所以不能够单用申请总量上的差别来衡量一个国家机床工业的技术水平,更需要综合专利申请质量指数。专利申请的质量可以主要从两方面来衡量,一是专利申请的有效发明数量,二是专利申请的种类结构。 首先是有效发明数量。发明专利的质量从某种程度上来说可以用申请的授权率,即有效发明数量来评估。 具体到机床类技术专利,首先看日本,由于日本的专利申请门槛较低,往往一个很小的技术改动,企业就会主张专利申请。与申请量相比, 日本的专利授权量上可能会大打折扣。根据多组随机抽样的统计数据, 日本机床类技术的有效发明授权率约平均为33%,也就是说每100项发明专利申请最后有将近2/3是被撤销或不能获得授权。因为日本专利数据库中授理的非本国居民机床技术方面的申请比率并不高,只有6%~10%,所以,可以说日本本国可以占有90%~94%的有效发明专利。 与发达国家相比,我国国内发明专利的质量有一定差距。截至到2011年3月底,在专利数据库中B23类机床技术总共可以检索到28,733项发明专利申请,被授权的发明专利为11,641件,平均授权率约为40.5%。单从总的机床技术发明专利授权率上看,我国的数字要比日本 高,但是联系到国家知识产权局每年授理的大量来自于非本国居民的发明申请成份,就会大大削弱我国本国所拥有的有效发明。例如,日本在我国的4,568项发明申请中就有2,436项是有效专利,授权率为53.3%;德国在我国的1,672项发明申请中获得了737项授权,授权率44%;美国的2,315项中有1,007件有效;台湾地区的755项发明申请中有304项有效;瑞典的550项申请中345件有效等等,这样将许多其他国家和地区的有效发明专利扣减出去,来自中国本土的有效发明就非常有限了。 然后,我们再来比较不同国家专利申请的种类结构。技术专利有两个主要类型:发明和实用新型。其中发明的技术含量高,其比率可反映企业自主创新的核心水平。而根据我国机床技术专利组成结构的对比情况,实用新型申请偏多,发明偏少,说明我国的创新活动强度较低。 具体到机床产业,我国这种结构上的欠缺则也非常明显,利用关键词检索的办法比较一下机床技术方面日本和中国数据库中的专利构成情况。 截至2010年9月12日,使用关键词“车床(卜一又)”在日本专利特许厅数据库中检索得出的结果是特许(发明)共23,607件,实用新案(实用新型)共1,071件,比率为22:1;同样是使用关键词“车床”在中国国家专利局数据库中检索得出的结果是发明共849件,实用新型共2,275件,比率为0.37:1。 中国国家知识产权局数据库中来自于国外的机床技术申请有95%上均为发明专利申请,实用新型申请比例通常很小。中国国内实用新型的申请量一直显著高于国外,而且差距逐年拉大,这说明了中国本土的创新成果质量不高,对核心技术没有突破。截至2010年8月1日,中国国家知识产权局专利数据库中所显示的金切类机床B23项下数据,除去授权给境外发明者的比率部分(约40%左右),可以得出发明专利授权给中国所有者的件数约为11,658件;实用新型约为25,203件(除去8.4%的境外所有者)。发明专利的比例为31.6%,也就是说国人申请100件关于机床方面技术类的专利,约有3l件为发明,69件为实用新型。 五、数控机床技术领域的外国企业在中国专利申请状况 在中国境内的金切机床技术发明申请数量上,日本公司排名第一。日本三菱、日立、东芝等几个公司是申请大户。以三菱和日立公司为例,截至20lo年8月1日,数据库中检索到的2,880项日本发明专利申请中,三菱集团公司拥有328项,日立公司拥有213项。德国的1,701项发明专利申请中,博世集团拥有133项,西门子集团公司49项。其它的从几十项到几项不等分布在各个中小企业手中。 由此可知,德国、日本企业除了拥有卓越的自主创新能力外,其对专利申请的认知态度已经非常普遍和成熟。他们十分重视把研制出来的技术申请和注册专利,使用专利保护制度作为保护海外市场的盾牌。 以上这些专利统计数字的差距说明了我国机床产业技术领域自主创新能力的欠缺,具有自主知识产权的关键性技术供给严重不足。而德国和日本则是另一番不同的局面。德国在60年代时,准确抓住了机床产品机电一体化的技术转变契机,利用本国基础不错的电子工业,快速进入了采用集成电路的机床数字程控时代。从集成电路控制到小型通用电子计算机控制系统,直到今天的微型计算机控制系统、计算机集成制造系统,德国数控机床产品一直保持技术革新领域的优先地位。日本机床工业的发展只经历了约十年的技术模仿和改进阶段。20世纪80年代初,日本抓住了机床数控技术发展的契机,全力投入和促进电子、计算机技术的发展,在微型计算机控制系统的机床技术开发领域同德国站在了同一起跑线上。 六、差异要点分析及可供选择的对策 上述对日本、德国和中国三个国家机床行业相关技术专利总量、质量、结构等各方面的比较分析中,我们可以看出中国的机床技术创新指标数据与德国和日本存在着很大的差距。总结德、日两个国家机床技术创新成功发展的以下要点,值得中国参考借鉴: (一)强大的政府引导和扶持作用 德、日这些发达国家之所以取得机床工业技术的发展成功,政府的策划、引导和扶持作用功不可没。随着科技的迅猛发展,信息、电子及计算机技术日渐融合,任何领域的研发工作都与这些技术紧密联系、相互渗透,这使传统机械行业的技术发展呈现出多标准、多维度、多方向的发展态势。所以,在把握突破方向时,不能依靠各个企业单打独斗,需要一个国家政府扮演总指挥的角色,集中各方面力量对整个世界市场系统分析,审时度势。各企业、研究性机构和行业协会积极配合政府指令,大量投入、集中研究、预测最佳的发展可能、综合分析潜在的市场需求,制定周密的短期和中长期发展规划,并采取切实有效的措施扶持引导生产企业在某一个或某几个技术方面集中人力、财力、物力做技术攻坚,争取用本国自主创新的机床产品引领趋势、主导市场。 关于这个方面, 日本政府是成效卓著的榜样,系列资助补贴政策、适度的经济干预、适时的企业发展策略指导等都是日本机床工业成功腾飞的最有效的助推剂。日本政府在引领本国机床工业发展中真正做到了脉络清楚、层次明晰、阶段目标把握准确,顺利的将本国的机床企业推到了世界产业的领衔位置。像日本政府一样,往往抓对了方向,再集中所有力量攻坚,才能实现某项技术的突破式创新发展。 德国政府则一直特别重视机床工业的发展,讲求“实际”与“实效”,重视理论与实际相结合,基础科研与应用技术并重,订立机床精度标准,更新产品结构,在产品质量上精益求精。 近年来,我国政府也开始高度重视机床工业的重要性和战略地位,进一步加强了引导和支持机床产业发展的力度。例如,2006年的《国务院关于加速振兴装备制造业的若干意见》、发改委的《数控机床发展专项规划》。然而,在这些粗线条的意见和规划下,如何进行具体的布置和实施,具体的检验标准又是什么,仍然需要思考和探索。 (二)注重创新技术力量的培养,为实现突破性创新储备人才 日本、德国两个国家在培养创新人才方面有相当多的可借鉴经验。从高校教育来讲,为了给制造业培养充足的人才, 日本从60年代就开始扩招收理工科学生数量,注重技能训练,培养实用型人才。而德国作为世界上最好的企学研合作典范之一,也有着非常突出的优势。企学研互相合作方面,德国最优秀的方面就是产业界所要的研究课题与大学等所致力的课题联系紧密,使得院校中的科研力量在大学教育中就能够充分的与实际产业开发需要相适配。 从企业人员培训方面讲, 日本企业非常重视通过内部培训提高职工素质,所有的企业都有自己的职工培训计划。培训内容包括学习先进的技术、生产产品的用途及国内外发展情况,有些让老职工传帮带,介绍经验。 德国机床企业则一直高度重视“人”的作用,将提高人员素质,特别是培养熟练的技术工人放在首位。在企业中,新工人必须经严格培训,合格后才能上岗。坚持师徒相传,使老员工的丰富经验得到充分发挥。 反观我国的情况,整个机床行业缺乏专家型人才、企业缺少技术纯熟的技师和工人,更加稀缺具备创新能力的高素质工程师。传统的机械行业积累人才的速度非常慢,一个机床技术工程师需要工作多年以后才能去负责其中一个部分的设计,而如果要培养出在整体融会贯通的基础上做改进创新的能力,则需要更多的时间和经验。我们的企业往往认为自己不是培训机构,不愿意在人员培训上增加企业的成本支出。这样就企业培训不投入、人员知识技能转换不衔接,根本无法保证人才产出的质和量。 (三)企业是机床行业技术创新的生力军,其创新投入比重非常高,拥有强大的技术创新能量 一个行业技术创新的主体必须是企业,企业是行业技术创新发展不可或缺的中坚力量。企业只有站在市场需求的最前沿,面对最实际的问题,有最现场的感受。同时,企业创新也在最大限度上缩短了技术成果转化的通道。 无论是以中、小机床企业为主流的德国机床业,还是拥有众多巨型集团公司的日本,其共同点就是:企业是这些国家最主要的创新成果产出来源。在德国,企学研工作系统结合,企业为技术研发提供大量资金,德国的高校和研究机构,有超过1/5的机床科研经费比例直接来自于企业委托,研究目标非常务实;在日本,几乎所有大一些的公司都有自己的技术开发研究机构,主要负责开发研究新产品、新技术和新工艺。企业研究机构在数量上要远远大于大学、国立和民营的研究机构,企业所拥有的研究人员数量比例占到总研究人员数量的一半以上。日本企业在研究开发方面的投入比重相当高,同时,为了促进企业的创新,充分挖掘技术人员的创新才能,企业不遗余力的想出各种激励和保障措施。 在中国却存在着机床企业技术创新角色的集体缺失状况。我们国家的情况是机床企业大而不强,普遍存在着重生产、轻科研的情况。企业技改部门或机构没有足够的科研能力,不能胜任有实质意义的研究开发工作,大多数的创新成果只及毛皮。多数企业对职务发明的激励力度不大,在创新环境和文化建设上,缺乏“敢冒风险,宽容失败”的创新氛围。 鉴于现阶段,我国企业自主创新能力的形成需要漫长的人才技术力量的积累,所以,要做真正有质量的技术创新,我们可以先借鉴德国的“企学研”合作模式,发挥校、企各自优势,大力推行科研单位创新成果资源和企业生产转化互补共享,推动机床企业技术创新能力提高。除此之外,企业和研究单位的这种你中有我,我中有你的合作模式,也为这一行业的技术人才培养做出了贡献。 (四)拥有素质过硬的机床功能部件生产企业,成熟的机床配套产业集群 机床的配套功能部件产业特征是小商品、大市场,数控机床许多高技术含量的部分,都凝结在配套产品中,一个国家机床关键功能部件的自配率决定着主机的技术水平。德国和日本的共同点就是都十分重视机床基础元部件产业的发展,企业专业化程度高,质量把关严格。在德国和日本,我们可以轻易列举出很多家全球著名的企业,它们从事制造与机床主机配套的基础零部件、刀具、数控系统等名牌产品,例如,德国FAG、INA的轴承;Heidenhain公司的光栅尺;Zeiss集团的光学仪器;德国西门子公司的数控系统更是全世界机床数控系统的主角。同样, 日本也拥有大批这样的著名企业,NTN公司的轴承;日本精工(NSK)的轴承和滚珠丝杠;日研工作所、大昭和精机的刀具;同西门子数控系统齐名的日本法那科数控系统等等。 在日本政府的引导下,其众多机床零部件企业形成配套产业集群,众家企业之间相互促进和带动,形成了产业技术创新发展的合力。日本机床功能部件的生产厂商主要集中在东京、大阪、奈良附近。而日本机床产值前20名的企业集中坐落在东京和名古屋附近,机床企业周围已经形成整了完善的零部件配套产业群,围绕在机床生产企业的周围,这种分工合作关系提高了日本数控机床行业的效率。一般来讲,机床制造商用于采购本国精密零部件的成本占机床总制造成本的10%~20%左右。这一点也在德国得到了淋漓尽致的体现,德国的机床配件企业规模不大,但专业化程度极高,分工明确、互相配套、各施所专、生产效率和质量都得到了最高水准的保证。从地理分布来看,德国的机床行业,西南部的巴登一符腾堡州拥有通快等行业巨头,占全国产值超过50%;首府斯图加特及周边地区共有110多家机床企业。 目前,中国企业的各类机床关键功能部件供应却严重依赖于国外配套。国产部件专业生产效率低、品种少、质量不稳定,仅能满足中低档数控机床的配套需要。中档以上数控系统和功能部件的自配率不到20%,其进口成本占制造成本的40%以上,导致整机产品的造价居高不下,我国国产中高档数控机床毫无价格竞争优势。 发展我国机床功能部件生产配套能力,首要解决的问题是促进机床功能零部件企业生产的专业化、标准化批量生产,控制质量,降低制造成本。然后是解决我国机床零部件企业生产规模小、布局分散、专业化分工程度低的问题。需要在国家政策扶持下集中规划引导产业链配套生产区域,扩大生产规模,形成配套生产的合力,结成产业集群,针对解决我国在机床工业的零部件产品制造上各个企业孤军作战,缺乏合作,都倾向追求生产制造的“大而全”、“小而全”,与专业化、现代化的大工业生产有较大距离的问题。 工业分析技术论文:工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用分析 摘 要:作为火灾危险性极高的化工、冶金等大型工业厂区,火灾自动报警系统是必要的消防安全设施。工业厂区建设规模逐渐巨大化,使得厂区火灾自动报警系统中火灾报警控制器设置数量众多。而火灾报警控制器是火灾自动报警系统综合联网网络上的重要节点,网络节点数量越多,组网越复杂,系统通讯网络中各类信号的传输效率及安全性越无法得到保障。探索优化火灾自动报警系统联网形式、分级管理办法、通讯接口类型等方面的应用,已成为现代工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用的新课题。 关键词:工业厂区;火灾自动报警系统;火灾报警控制器联网;技术应用 近年来,国家新建的工业厂区建设规模逐渐巨大化,大型工业厂区建设规模厂区占地面积达数十万平方米,更有甚者超出百万平米。工业厂区上下游工艺生产链的集中化建设、配套生产厂房或生产装置群建设、高效集中规模化产能输出、生产-仓储-物流一体化建设概念,都使得化工、冶金等现代化大型工业厂区实际使用的占地面积巨大。本文将结合典型的国内特大煤化工厂区实例,分析论述大型工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用,并提出优化建议。 1 大型工业厂区火灾自动报警系统设置概述 火灾自动报警系统是探测火灾早期特征、发出火灾报警信号,为人员疏散、防止火灾蔓延和启动自动灭火设备提供控制和指示的消防系统。根据现行国家消防标准规范,工业厂区因其占地面积大、生产厂房或生产装置群分散、需O置自动灭火设备等特点,一般需要设置多台火灾报警控制器组成火灾自动报警系统的集中报警系统,当厂区内有两个及以上消防控制室时,应按照控制中心报警系统进行规划。 火灾自动报警系统的集中报警系统和控制中心报警系统,都需要由多台火灾报警控制器通过总线通讯联网组成。目前,国内外不同品牌的火灾报警控制器在联网形式、分级管理办法、通讯接口类型、与消防控制室图形显示装置信号传输等方面,都有不同的做法。不同品牌火灾报警控制器的做法优劣,直接影响火灾自动报警系统本身探测火灾早期特征、发出火灾报警信号、联动启动自动灭火设备等工作完成效率。这就对工业厂区火灾自动报警系统中,多台火灾报警控制器综合联网技术应用提出更高要求。 2 典型的国内特大煤化工厂区火灾自动报警系统综合联网实例 2.1 煤化工厂区概况 该煤化工厂区用地呈四边形,东西长约1400米,南北宽约1600米,占地面积超过220万平方米。厂区根据工艺流程及总图布置的原则和要求,将全厂按功能划分为以下五大区域:工艺生产装置区、辅助生产设施区、公用工程区、储运区、行政办公及生活服务区。其中工艺生产装置区由10个主生产装置群构成,厂区内另设有生产指挥控制中心、自备电厂(含输煤栈桥)、净/污水厂、综合储罐区、大型聚烯烃自动化包装库房等。行政办公及生活服务区,含一栋地上9层、地下1层的一类高层办公楼,三栋5层的员工倒班宿舍和一栋3层的员工活动中心等人员密集场所。 2.2 煤化工厂区火灾自动报警系统类型及火灾报警控制器设置数量 该煤化工厂区火灾自动报警系统由28台火灾报警控制器组成控制中心类型的报警系统。全厂28台火灾报警控制器分散设置在工艺生产装置区(7台)、生产指挥控制中心(1台)、自备电厂(6台)、一处净水厂(1台)、一处污水处理厂(1台)、两处循环水站(2台)、化验站(1台)、综合储罐区(1台)、大型聚烯烃自动化包装库房(2台)、行政办公及生活服务区(6台)。火灾报警控制器采用RS-485通讯方式,按照环形布线形式连接通讯,形成环形总线通讯网络。 造成厂区火灾报警控制器数量众多的原因主要有: (1)部分工艺生产主装置区火灾探测器、手动火灾报警按钮和模块等设备总数和地址总数,均超过3200点。甚至部分生产区设备总数和地址总数已经上万,如自备电厂火灾报警控制器地址编码总数达到12600余点。使得单台火灾报警控制器设计容量无法满足实际需求,需增设控制器数量实现容量扩大。 (2)厂区占地面积过大,造成单台火灾报警控制器与最末端设备总线通讯距离达到产品理论上限。火灾自动报警系统的信号总线一般采用RS485通讯方式,按照布线形式可以分为环形和树形两种。环形信号总线的通讯距离一般可以达到2000m,不过需要将环形总线首尾都需要和火灾报警控制器连接。而该煤化工厂区装置群众多、火灾探测点和联动控制点分散交错,信号总线从厂区任何单台火灾报警控制器引出,都无法在2000m内完成环形链。 (3)业主方内部管理制度的制约。该煤化工厂工艺生产装置区、辅助生产设施区、公用工程区、储运区、行政办公及生活服务区都有各自的属地管理责任单位。为了能清晰划分将来工厂运营生产期间各个属地管理责任单位的消防责任,工厂业主方要求根据不同的责任主体划分厂区邻近装置群或建(构)筑物的火灾报警区域。 2.3 煤化工厂区试生产期间火灾报警控制器组网及分级管理要求 根据该煤化工厂区众多火灾报警控制器的特点,结合现行国家规范,该厂提出了“集中报警、分区域控制消防设备”的火灾报警控制器管理要求。将生产指挥控制中心、行政办公及生活服务区内消防气防站和生产调度值班室的3台火灾报警控制器作为全厂集中报警控制器及各自责任区域控制器,其他25台分散在厂区的火灾报警控制器作为各自责任区域报警及控制的控制器。同时为保障应急状态下,火警及联动控制信号能准确无误的传输,在28台火灾报警控制器环形连接的基础上,又采取了各火灾报警控制器间联网线路“一天一地”(即共两条联网线路,平常以地下敷设的传输线路为主,同时在地上敷设一条备用线路)冗余方式敷设。火灾报警控制器组网及分级管理要求示意图如图1所示。 火灾报警控制器分级管理说明: (1)生产指挥中心、生产调度值班室、消防气防站设置的火灾报警控制器为一级报警网络:可显示并接收全厂区28台火灾报警控制器报送的火灾报警信息和监控设备的运行状态及故障信息。一级报警网络中的火灾报警控制器可远程控制消防水泵(注:全厂区采用稳高压消防水系统,在净水厂区设立唯一消防水泵房)。 (2)各自责任区域报警及控制的控制器为二级报警网络:能够实现管辖范围内实时火灾的报警功能,监视管辖范围内的火情,自动喷水系统、泡沫灭火系统、气体灭火系统、干粉灭火系统、防排烟、防火卷帘等自动消防设备由区域报警控制器实现手动/自动启停。 2.4 煤化工厂区试生产期间消防控制室图形显示装置使用情况 消防控制室图形显示装置用于火灾报警及消防联动设备的管理与控制,以及设备的图形化显示,与火灾报警控制器组成功能完备的图形化消防中心监控系统。消防控制室图形显示装置通过RS-232/RS-485方式进行通讯联网,接收、发送、显示火灾探测器、手动火灾报警按钮和模块等设备的异常信息及火灾报警控制器信息,从而实现火灾报警系统的远程监控。 因该煤化工厂区火灾自动报警系统十分庞大,全厂共28台火灾报警控制器同时在线工作,且根据火灾报警控制器组网特点和分级管理要求,该厂区共设置了3套消防控制室图形显示装置。分别设置于生产指挥中心、聚丙烯装置和聚乙烯装置的联合控制室、自备电厂集中控制室,该三处地点辐射的范围较均衡的把矩形厂区划分为三大片。3套消防控制室图形显示装置通过火灾报警控制器环形网络通讯,每套装置均能监控全厂区信息。 3 工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用优化建h 3.1 工业厂区生产装置群合理化布局 工业厂区生产装置群合理化布局,将极大的缩小厂区占地面积,减少火灾自动报警系统的点位数量,使得火灾自动报警系统综合联网更精简高效。 目前,国家未正式煤化工工程设计防火规范,该煤化工厂区项目前期设计依据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008进行规划总体规划与工厂总平面布置。工厂总平面布置,应根据工厂的生产流程及各组成部分的功能要求、生产特点、火灾危险性,结合地形、风向、交通等条件,按功能分区布置。根据总平面布置的总体原则,占地面积最小化能缩短火灾自动报警系统总线通讯距离,减少火灾报警控制器数量。 煤化工厂区,火灾自动报警系统设置探测、报警点位的场所,主要集中在封闭厂房、各类控制室、变电站、机柜间、输配煤栈桥和转运站、卸储配煤筒仓、危险性大规模大的储罐区、特殊专利商设备、大型仓库、行政办公及生活服务区内的人员密集场所等。而很多室外塔器、室外钢结构框架和管廊、室外设备群、火炬、水塔、污废水池等,火灾自动报警系统设置的探测、报警点位很少或没有设置要求。在不影响工艺生产的前提下,调整有设置探测、报警点位的场所尽量集中相邻,其他无探测、报警点位的区域在外侧排布。针对设置探测、报警点位较多的原料煤和燃料煤的输配段、储运设施的可燃液体储罐和液化烃和液氨地上压力储罐、行政办公及生活服务区内的人员密集场所,在满足规范中防火间距的要求前提下,尽量避免长条形排布,以达到占地面积相对集中的目的。 3.2 火灾自动报警系统探测、报警点位的设置优化 通过优化火灾自动报警系统探测、报警点位的设置,能有效减少区域性火灾报警控制器的总线点位数量,进一步优化火灾自动报警系统综合联网网络上的控制器节点数量。 煤化工厂区部分区域可根据火灾危险性,采用可燃和有毒气体检测报警系统、电视监视系统(CCTV)等已有设施替代火灾自动报警系统的烟、温探测点。《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008中,第8.12.1条的条文说明提出:“在石油化工企业的火灾危险场所设置火灾报警系统可及时发现和通报初期火灾,防止火灾蔓延和重大火灾事故的发生。火灾自动报警系统和火灾电话报警,以及可燃和有毒气体检测报警系统、电视监视系统(CCTV)等均属于石油化工企业安全防范和消防监测的手段和设施,在系统设置、功能配置、联动控制等方面应有机结合,综合考虑,以增强安全防范和消防监测的效果。”该规范条文明确了除火灾自动报警系统和火灾电话报警,可燃和有毒气体检测报警系统、电视监视系统(CCTV)等均可用作于消防监测的手段和设施。同时,火灾自动报警系统应设置的警报装置,可由生产区的扩音对讲系统兼作为警报装置。当重要的火灾危险场所应设置消防应急广播时,扩音对讲系统增设能切换至消防应急广播状态的功能即可。 3.3 火灾自动报警系统布线形式及通讯方式的优化 目前,常规的火灾自动报警系统的信号总线一般采用RS485通讯方式,按照布线形式可以分为环形和树形两种。树形的信号总线通讯距离一般可以达到1500m,如果在线路中间增加中继模块可以将信号通讯距离延长至3000m。环形的信号总线通讯距离一般可以达到2000m,不过需要注意环形总线首尾都需要和火灾报警控制器连接,即起点也是终点,所以其实际的通讯距离是树形总线的一半左右。因煤化工厂区属于高危厂区,环形的系统通讯,一方面是考虑到了火警信息的安全通讯,物理线路上总线的点位做到了双线路与火灾报警控制器连接。但是如果总线通讯接口的更新,也能做到物理单线路的最大化安全性,对加长单台火灾报警控制器的总线通讯距离的意义就非常大了。这里推荐选用CAN接口通讯提高数据通讯实时性、可靠性。CAN(Controller Area Network)属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。较之RS-485而言,基于CAN总线的分布式控制系统在以下两个方面对火灾自动报警系统综合联网具有明显的优越性: (1)CAN控制器工作于多主方式,网络中的各节点都可根据总线访问优先权采用无损结构的逐位仲裁方式竞争向总线发送数据,且CAN协议废除了站地址编码,而代之以对通讯数据进行编码,这可使不同的节点同时接收到相同的数据,这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通讯实时性强,并且容易构成冗余结构,提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用RS-485只能构成主从式结构系统,通讯方式也只能以主站轮询的方式进行,系统的实时性、可靠性较差。 (2)CAN总线通过CAN控制器接口芯片两个输出端CANH和CANL与物理总线相连,而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态,CANL端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会出现象在RS-485网络中,当系统有错误,出现多节点同时向总线发送数据时,导致总线呈现短路,从而损坏某些节点的现象。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能,以使总线上其他节点的操作不受影响,从而保证不会出现因个别节点出现问题,使得总线处于“死锁”状态。 火灾报警控制器如果能够采用CAN接口进行总线通讯,并选用树形布线形式,辅以信号增强的中继模块,将最大化保证通讯数据的实时性、可靠性,同时加长火灾报警控制器总线线路的通讯距离,以精减火灾自动报警系统综合联网网络中的火灾报警控制器数量。也可免去各火灾报警控制器间联网线路“一天一地”的冗余布线形式,节省工厂投资。 3.4 火灾自动报警系统分级管理及消防控制室图形显示装置设置优化 根据现行国家规范要求,煤化工厂区生产区、公用工程及辅助生产设施、全厂性重要设施和区域性重要设施等火灾危险性场所应设置区域性火灾自动报警系统。设置两套及两套以上的区域性火灾自动报警系统宜通过网络集成为全厂性火灾自动报警系统。全厂性消防控制中心可设置在中央控制室(生产指挥中心),同时在生产调度中心、企业专职消防特勤站通讯接警室设立辅助消防监控中心,作为全厂消防监管一级网络。同时,仅要求全厂性消防控制中心的火灾报警控制器能联动控制或者远程启动全厂消防供水设施(化工厂区一般采用稳高压消防水系统,消防水池与生产生活用水池并设一处,消防供水设施也只有一处),以做到应急工况下第一时间提供足量足压的消防水。生产调度中心、企业专职消防特勤站设置在行政办公区,距离生产区的消防泵房距离较远,如果要求专用线路直接连接至消防泵控制箱(柜),无疑将加大工厂建设期的线路施工费用,并增加运营期的线路维护成本。 消防控制室图形显示装置可只设置在全厂性消防控制中心(中央控制室)、辅助消防监控中心(生产调度中心、企业专职消防特勤站通讯接警室),用于显示全厂区所有火灾报警控制器传输的火警、监管或联动反馈等信号。该三处监控中心,可培训专职或兼职消防监控/操作人员,24h值守。火灾报警控制器与消防控制室图形显示装置之间也可选用CAN接口通讯提高数据通讯实时性、可靠性。 4 结语 火灾自动报警系统作为大型工业厂区必要的消防安全设施,其综合联网技术应用应更注重网络上各类信号传输的实时性、可靠性。通过优化火灾自动报警系统联网形式、分级管理办法、通讯接口类型等方面的应用,可有效简化火灾自动报警系统综合联网的复杂性,使系统通讯网络中各类信号的传输效率及安全性得到保障。 工业分析技术论文:PLC控制技术在工业自动化中的运用分析 [摘 要]PLC控制技术采用一种可编程的存储器,在逻辑编程的基础上实现内部信息存储,PLC技术主要应用于计数、定时、逻辑运算、顺序控制和算数操作等。PLC技术在工业自动化中运用较多,其中控制功能包括通信、运算、控制、诊断、编程、处理等。本篇文章在此基础上,主要对于PLC控制技术在工业自动化中的运用做出研究与分析。 [关键词]工业自动化;PLC控制技术;运用 引言 伴随现代社会工业的快速发展,工业生产技术要求的发展也迅速提高,这同时促进了科学技术的迅速发展,其中软件技术和硬件技术方面进步的幅度尤其迅速和巨大,而PLC控制系统就是这样产生的。PLC系统的设计相比老电路系统的较为简单,而其可靠性与抗干扰方面却有显著的提高,PLC控制系统在工业中的应用伴随着我国科技技术发展而普遍得以应用,这样对工业自动化的控制的范围带来无限的发展机遇,本文针对PLC的构成与PLC的应用功能 进行简短的陈述,并且针对PLC在工业自动化控制中的应用和PLC技术在应用当中的一些注意的问题进行深入的分析。 1 PLC的构成和功能 1.1 PLC的构成 PLC主要是由电源、接口电路、CPU、存储器和I/O电路组成的,电源包括系统以及备用和掉电保护;接口电路的作用则是将PLC和现场及外围的设备连接起来;CPU能进行逻辑和数学运算,目的是协调整个系统的工作,系统的用户程序、逻辑变量与健康等信息则全部被存放在存储器当中,I/O电路主要是个例输入信号和转化电平,在后者中则是转化电平并放大PLC的输出结果。 1.2 PLC的功能 PLC是为当前的工业自动化的应用专门设计的,与一般计算机的功能不太一样,它包括过程控制、位置控制、程序控制、管理和综合物网络技术、生产监控等技术。近些年来,随着科技的发展,PLC的更新换代周期逐渐缩短,功能却不断增强,现代PLC特别是小型PLC一般具有一下功能:32位高速计数器、高速输出功能与脉冲捕获功能,还有温度调节、温度传感器等模块。 2 PLC控制技术在工业自动化中的具体应用 结合上文内容我们较为简单的了解PLC控制技术的相关概念,而为了能够更好完成本文研究,笔者将在下文中结合相关文献资料与自身实际经验对PLC控制技术在工业自动化中的具体应用进行详细论述,这一应用将主要围绕顺序控制、开关量控制、电动机调速变频控制、系统集中控制及模拟量控制五个方面展开,希望这一论述内容能够为相关从业人员带来一定启发。 2.1 顺序控制 在工业自动化PLC控制技术的应用中,顺序控制是这一技术应用的重要领域,这一顺序控制指的是PLC控制技术应用而实现的全部生产过程的协调控制。对于实现顺序控制的PLC控制技术应用来说,这一应用需要得到电气设备自动化系统的支持,而对于应用PLC控制技术的系统来说,其本身由主站层、远程层、现场传感器等部件构成,而通过这些部件组成的电气设备自动化系统就能够支持电气设备的远程顺序控制,实现生产过程的效率最大化。 2.2 开关量控制 除了顺序控制外,开关量控制同样属于工业自动化中PLC控制技术的典型应用,而这种应用{借着自身的广泛性取代了继电器控制系统,这也是近年来我国工业领域得以实现自动化生产线控制的原因所在,而在烟草机械、印刷机械、电梯控制、汽车零部件加工等领域等不乏开关量控制这一PLC控制技术的应用身影,由此可见这一应用对于我国工业发展的重要意义。 2.3 电动机调速变频控制 对于我国当下的工业领域来说,电动机调速变频控制同样属于PLC控制技术的典型应用,而这一应用就使得电动机调速与运转得到了较高质量的控制,这对于我国应用电动机的各类行业都带去了较好的支持。 2.4 系统集中控制 除了上述提到的几种自动化控制外,PLC控制技术还能够在系统自身的集中控制中实现较好应用,系统显示控制与故障检测控制等都属于这一应用的具体表现。例如对于机床设备来说,想要对其进行集中控制就需要借助逻辑错误检测和时限故障检测,这样才能够较好完成机床设备的集中控制,并在出现故障时进行相关故障的报警。 2.5 模拟量控制 除了上述几方面的应用外,模拟量控制同样属于工业自动化领域的PLC控制技术应用,这一应用能够实现功能模块的组合,这就使得完善的控制系统在形成和能够进行高质量且灵活的工业自动化控制。值得注意的是,在模拟量控制的PLC控制技术应用中,PLC控制技术能够实现较好的工业热处理,这对于相关生产的更好展开具备着较为积极的意义。 3 PLC控制技术在工业自动化应用中的注意事项 上文内容中我们了解了工业自动化领域中PLC控制技术的具体应用,而为了保证PLC控制技术能够更好服务于我国工业,这一应用中的注意事项也必须引起我们重视,温度、湿度、震动三方面的控制就是这一注意事项的具体表现。在温度的控制中,这一注意事项要求PLC周边的温度维持在0℃导55℃,这样才能够保证PLC控制技术功能的较好发挥,而在湿度与震动这两方面的注意事项中,我们需要保证PLC元件工作环境湿度在85%之下,而震动环境则应维持在10赫兹到55赫兹的范围内,这样才能够保证PLC控制技术较好服务于工业自动化。除了温度、湿度、震动三方面控制事项外,PLC的控制设计也是我们需要关注的注意事项之一,而评估控制任务、PLC的选型、控制流程设计、程序设计、程序检查、程序调试、模拟运行、联机统调、程序备用、交付使用是这一PLC控制设计的基本流程,而按这一流程完成具体IDEPLC控制设计就是我们必须谨记的注意事项。 4 PLC在工业自动化领域中的发展趋势 (1)基于大容量和高速度的运算升级。在将来PLC需要更大的容量与更快的速度,因此,相关人员需要逐步升级PLC的运算能力。当前,信息产业的发展快速,微型高速装置在设备容量加大的同时,价格却普遍下降。因此,存储设备中可以广泛的运用PLC控制系统。根据现状来看,在将来有关人员可以在更深层次上实现PLC控制系统的升级。 (2)编程语言的多样化与高级化方向发展。PLC的编程语言会变得越来越多样与高级。当前,小型和中型的PLC主要是适用梯形图作为编程语言,随着有关研究人员不断开发高级的PLC编程语言,如C语言与BASIC,PLC编程语言的发展趋势也在朝着高级化与多样化。 结语 PLC广泛应用于工业自动化控制领域的同时,也暴露出一些问题,也显现出了巨大的发展空间,未来的发展趋势。随着人们的研究中,PLC使用的范围将越来越大,功能和设计的应用范围越来越多,可靠性也将继续改善,为我国工业的可持续发展。 工业分析技术论文:工业自动化技术应用分析与发展展望 摘 要: 随着IT技术和控制技术的发展,工业自动化系统正在发生一些变化和变革。文章分析了当前工业自动化技术的应用特点和现状,对工业自动化的发展前景进行了简要的探讨。 关键词: 工业自动化;智能控制;PLC 工业自动化技术是当今微电子技术和电力电子技术领域中高技术的综合应用技术,这也是工业自动化技术的特点之一。工业自动化是工业技术改造和进步的主要手段,它综合应用系统科学、认知科学、信息科学、控制科学与工程等理论,形成相应的自动化软硬件及系统,实施检测、控制、优化、调度、管理与决策,达到增加产量、提高质量、降低成本、减少资源消耗、环境污染和确保安全的目的。 1.工业自动化控制技术的应用 1.1 智能控制 智能控制作为人工智能的一个研究与应用方面,与自动控制、运筹学、系统论、信息论等学科的结合,已形成一个新兴的交叉学科系统,在实际应用中已产生了许多类型的智能控制系统,如多级递阶智能控制、基于知识的专家系统、基于模糊逻辑的智能――模糊控制、基于神经网络的智能――神经控制、基于规则的仿人控制、基于模式识别的智能控制、多模变结构智能控制、学习控制与自学习控制、基于混沌理论的智能――混沌控制等类型。与其它行业一样,智能控制作为一项关键技术,在钢铁工业中也得到了较多的应用。在各个生产工序中,用于设定与控制、生产计划的安排与调整,以及设备诊断、监测、学习等方面。智能控制能在钢铁工业中得到较多应用,是与它的特点分不开的,它适合于那些含有复杂性、不完全性、模糊性或不确定性以及不存在已知算法的非数字过程,并以知识进行推理,以启发引导求解过程;也可以对具有以知识表示的非数学广义模型和以数学模型表示的过程进行混合控制。智能控制的发展,将会使工业自动化的过程控制有更大进展。 1.2 以PLC为基础的分布式控制系统 PLC作为专为工业环境应用而设计的数字运算电子系统,实现了单机、车间、工厂的自动化控制。它表现出了诸多的优点,具有抗干扰能力强、维修方便等特点,由于PLC对现场进行实时监控具有很高的可靠性,且编程简单、灵活,因此得到广泛的应用。随着科技的进步,它的控制功能将会演变成更加复杂的过程控制和连续控制,这也为将来成为未来的支柱性技术产业而奠定坚实的基础。 1.2.1 模拟量控制 根据控制ο筇卣鳎PLC通过组合功能模块组装能成功地控制系统,来灵活实现系统控制。PLC有主机模块、I/O模块、高速计数模块、位置控制模块、模拟量控制模块、通信模块等。PLC的模拟量控制能大大地提高过程控制系统的精度,它可以对热处理的升温、降温、保温等过程进行严格的控制,给热处理过程的控制设计和维护带来了极大的方便,这是以往的仪表控制系统很难实现的。 1.2.2 开关量控制 作为继电器控制的替代品,PLC的自动开关量控制提高了控制的可靠性,它用中间继电器控制系统动作,根据顺序控制器的公式进行设计,画出顺序控制器控制部分梯形图,并根据模拟仿真进行检查,保证设计的规范化。 1.2.3 位置控制 在工业自动化控制中,位置控制占有很重要的地位。工业生产中,机床刀具串刀补偿控制、主轴精确分度控制、搬运定位控制都是位置控制的方式。PLC可通过控制步进电机,给步进电机绕组发出脉冲,能精确地确定步进电机位移,来达到位置控制的目的。 1.2.4 系统集中控制 PLC不仅可以实现自动化控制,而且也适用于系统本身的控制,如控制系统故障检测和显示等。控制系统的原理是根据时限故障检测和逻辑错误检测的原则进行系统监控。由于机床设备在工作循环中的各工步运动在执行时都需要一定的时间,在检测工步动作时可启动定时器,并将定时器的输出信号作为自动停机信号或启动报警信号。 1.3 三电一体化和嵌入式系统 任何工业自动化系统都是由检测仪表或传感器(电测),自动控制装置(电控)和以电力传动为主的执行机构(电力传动)构成的三电一体化系统。没有符合检测精度要求的电测仪表或传感器和满足动静态技术指标要求的电力传动执行机构,自动化控制装置是不能发挥作用或难以达到要求的控制精度。虽然三电系统的各种装置是由各个厂家的产品集成,但是只有全面地掌握三电综合技术才能承担和完成自动化工程项目,特别是大中型工业自动化工程项目。计算机技术、通信技术和控制技术在工业自动化控制领域有机结合的产物和产品升级,实现控制系统更高一级高精度、高性能、高可靠、高适应性,多功能、低消耗等功能成为现场总线技术发展最新趋势。而促进系统组态傻瓜化是现场总线在应用上又一新发展趋势。针对总线传输速度而言,应继续发展和完善低速现场总线技术,同时注重高速现场总线技术的研发。综合自动化系统是为实现企业综合自动化而提出,相应的ERP/MES/PCS三层结构体系是当今世界工业自动化技术的另一发展趋势。 2.工业自动化控制系统的发展展望 随着IT和控制技术的融合的不断深入,工业自动化控制技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展,自动控制的三大构成系统也将有新的突破。 PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展。在基于PLC自动化的早期,PLC体积大而且价格昂贵。但在最近几年,微型PLC已经出现,价格只有几十到几百欧元不等。随着软PLC(Soft PLC)控制组态软件的进一步完善和发展,安装有软PLC组态软件和PC-based控制的市场份额将逐步得到增长。当前,过程控制领域最大的发展趋势之一就是Ethernet技术的扩展,PLC也不例外。现在越来越多的PLC供应商开始提供Ethernet接口。可以相信,PLC将继续向开放式控制系统方向转移,尤其是基于工业PC的控制系统。 DCS将向信息管理系统和计算机网络控制扩展,将过程控制和信息管理系统紧密结合起来,构成计算机集成过程系统(CJPS)。CIPS除了要完成传统DCS过程控制的功能外,还要实现运行支持和决策支持的功能,包括质量控制、过程管理、在线优化、经营管理、决策分析等。网络是当今工厂自动化的核心,是计算机集成过程系统的基础,而工厂自动化的每一层都有适用于自己的网络。计算机集成技术和现场总线的发展,将对DCS的结构产生重大影响。目前DCS的结构将受到上下肢解,上层工作站将与CIPS紧密结合,DCS将演变成CIPS的低层部分;在现场级,现场总线的应用将使传统的DCS输人输出结构彻底改变。现场总线将对自控领域带来深刻影响,工业控制系统的体系结构将以统一的现场总线为纽带构成,现场控制系统(FCS)代称将是新世纪的开放控制系统。 工业计算机,从软交换机到即插即用的通信服务器,将成为一个与信息网络融为一体、以人为中心的随时随地地服务平台。各种各样的工业计算机技术将无处不在,它们将通过多样化网络通信方式,无缝地集成在一个信息网络里,随时随地为人们提供所需要的丰富多彩的服务,而又不为人所察觉。新的工业计算机体系结构有更强的交互和互操作性,同时也是多种信息系统的融合平台。 工业分析技术论文:工业电气自动化中的数字技术创新应用分析 [摘 要]随着社会不断进步,计算机技术迅猛发展,极大地优化了数字技术,使其不断应用到工业电气自动化中,利于提高工业电气自动化水平,提高整体运营效益。因此,本文多层次客观分析了工业电气自动化中数字技术应用的重要性以及创新应用途径。 [关键词]工业电气自动化 数字技术 创新 应用 分析 一、工业电气自动化中数字技术应用的重要性 在新形势下,数字技术日渐成熟,不断被应用到工业电气自动化中,发挥着关键性作用,其体现在不同方面。在工业电气自动化方面,数字技术的应用利于简化工业操作环节,最大化提高“人力、财力、物力”利用率,避免出现严重的浪费现象,动态控制各方面运营成本。数字技术的应用利于简化工业生产人员操作流程,减少工作量,降低工作难度,只需要借助计算机控制程序以及相关按钮便能进行一系列操作,极大地提高了生产效率以及质量。同时,和传统技术相比,数字技术更具优势,能够有效弥补其具有的缺陷,光纤网络、互感器不断被应用到工业生产中,利于提高工业电气自动化系统安全性、稳定性,确保工业各生产环节有序进行。此外,在数字技术作用,可以智能化控制工业各生产环节,自动化检查与修复工业电气自动化系统出现的故障,最大化降低故障发生率。在实际工作中,工业生产人员可以在同一时间下达不止一项生产操作步骤,不需要多次使用电气设备,降低生产成本的基础上,利于提高生产整体效益,不断增强企业核心竞争力,走上长远的发展道路。相应地,下面便是数字技术作用下,工业电气自动化系统结构示意图。 计算机技术的不断发展,数字技术应用也越来越广泛,它主要应用于科学的计算、信息的管理、^程的控制、计算机的辅助系统、人工的智能、网络于通信等方面。而在工业电气自动化中,其主要应用计算机应用系统---计算机辅助系统。而数字技术的辅助系统包括计算机的辅助检测、计算机的辅助管理、计算机的辅助制造、计算机的集成制造、计算机的辅助维护等等系统。其中计算机的辅助测试是利用了计算机进行自动化来测试工作。在工业电气自动化中是将计算机的技术和原来应用技术相互而融合、相互而渗透形成了新兴测试的技术,其具有定量性、综合性、实践性、发展性等特点,由于计算机的辅助测试系统具有各方面优点,所以在工业电气自动化中其得到很广泛地应用。 二、工业电气自动化中数字技术创新应用途径 1、优化操作系统 在创新应用数字技术过程中,企业要意识到优化程序化操作系统的重要性,这是最大化提高工业生产效益的关键点。在日常运行过程中,企业要全方位准确把握工业电气自动化各方面情况,综合分析多方面影响因素,优化完善电气自动化操作系统,注重其更新升级,要根据操作系统、硬件设施特点、性质等,优化完善的基础上,实现有机配套,促使二者相互作用,更好地发挥操作系统多样化作用,可以自动化“控制、识别”海量信息数据,实现程序化操作,提高信息数据利用率,更好地作用下工业各生产环节中,确保一系列经济活动有序开展。在此过程中,企业要充分发挥操作系统多样化作用,有效实现程序化操作,全方位动态检查各生产环节,实现无人操作模式,降低工业生产中人力方面的支出,也能为工业电气朝着全面化方向提供有利的保障。 2、优化利用虚端子技术 就虚端子技术而言,建立在传统二次回路基础上,可以全方位动态“控制、检测”工业电气设备装置,促使各智能终端处于统一的网络结构体系中,相互作用,顺利反馈信息数据。在创新应用数字技术中,企业可以将虚端子技术巧妙应用其中,充分发挥其多样化作用,动态控制电气设备线路连接状况以及开关具体操作,科学管理信号,动态控制生产环境测试数据信息,最大化提高工业电气自动化水平。在工业电气自动化方面,企业可以准确把握虚端子技术特点、优势等,将其巧妙应用到对应的保护装置、测控装置等中,自动化控制系统开关等,促使线路跳合闸高效衔接,可以有效弥补传统二次回路缺陷,加大对信号的管控力度,全方位动态测试系统运行温度等,促使工业电气自动化系统运行中跳闸保护、在测控遥控等功能顺利实现。 3、注重智能终端的应用 在运行过程中,企业可以充分发挥光纤多样化作用,加强智能终端、间隔层二者之间的联系,实时“采集、控制”海量信息数据,充分发挥智能终端多样化优势,更好地作用到工业电气自动化方面,为提高工业电气自动化水平做好铺垫。同时,企业要根据各方面具体情况,准确把握智能终端设计重心,优化设计跳闸、监控现场信号等多个方面,也可以加大智能终端双重功效方面的设计力度,优化设计智能终端,科学配置智能终端,确保其应用过程中具有较高的可操作性,加大其利用力度。进而,促使数字技术得到更好地应用,不断提高工业电气自动化系统安全性、稳定性,也能在一定程度上促使计算机平台自动化、通讯智能化水平有效提高,提高工业电气自动化水平。 三、结语 总而言之,在经济发展的浪潮中,工业电气自动化发展的重要性不言而喻,必须将其放在关键性位置。企业要与时俱进,准确把握自身电气自动化发展限制,客观分析数字技术多样化优势,将其巧妙应用到工业电气自动化方面,加以优化创新,优化操作系统,注重智能终端的应用,优化利用虚端子技术等。以此,促使工业电气自动化系统处于安全、稳定运行中,降低生产成本的基础上,实现最大化经济效益,不断增强企业核心竞争力,走上健康稳定发展的道路,加快社会经济发展步伐。 工业分析技术论文:浅谈工业分析技术专业实践教学体系的研究与实践 摘 要:建基于素质教育教学改革的深化发展,实践教学成为我国教育教学中的重要教学模式,对学生未来发展具有重要促进作用。本文以高职工业分析技术专业为例,从实践教学相关概述、构建原则以及实践教学体系实践优化对策等方面对工业分析技术专业实践教学体系进行了分析与阐述,以供参考。 关键词:工业分析技术;实践教学;实践 0 引言 工业分析技术专业是我国高职教育教学体系中的重要组成部分,具有实践性强、内容涉及范围广(包括化工、农业、冶金、石油、煤炭、食品、医药、环保等)、专业性与技术性要求高等特点。基于时代的发展,以及我国经济体系的转型发展,社会对工业分析技术技术人才需求越来越高。对此,加强工业分析技术专业实践教学体系的构建与实践具有至关重要的意义,已成为高职院校教学改革发展的必然趋势。 1 实践教学体系相关概述 目前,对于“实践教学体系”的定义主要有两种诠释,即实践教学体系主要是指“实践教学内容体系,如教学实验、教学实训、教学实习等内容”或指由各实践教学活动要素构成的有机整体,包括实践教学目标体系、教学内容体系、教学管理与保障体系等,各要素之间具有相辅相成、互相补充等特点[1]。 由上述定义可知,实践教学的内涵主要在于侧重培养学生知识掌握与运用能力、思维创造能力、发现并解决问题能力、动手能力以及实践操作能力等。由此可见,实践教学体系的构建与应用不仅符合素质教育教学改革需求、也与高职院校培养专业型、技术型、应用型人才的教学目标相契合,对学生未来发展具有重要现实意义。 2 工业分析技术专业实践教学体系构建原则 工业分析技术专业是高职教育专业中的重要组成部分,工业分析技术技术是一项综合性、实践性专业学科,加之高职教育教学目标的独特性,决定了工业分析技术专业实践教学体系的构建与其他教育体系构建存在一定的差异性,因此在构建工业分析技术专业实践教学体系时,以注重以下几项原则:其一,系统性原则:由于高职学生具有整体知识水平不高、知识思维体系参差不齐等特定,因此在构建高职工业分析技术专业实践教学体系时,应遵循循序渐进原则,形成从简单到复杂,由低级到高级的系统化过程。其二,开放性原则:注重人才培养的先进性、动态性、创新性,采用校企联合模式,引进全新教学内容与教学方法[2]。其三,全面性原则:实践性教学体现不及要满足学生理论学习需求,也要强化学生综合实践能力的培养,促进学生全面化发展。其四,实践性原则:由于实践教学体系是高职工业分析技术专业进行实践教学的重要载体,因此其课程体系、课程目标以及课程内容应注重实践性的发挥。 3 工业分析技术专业实践教学体系的实践优化对策 3.1 创新并开发实践教学模式 在基于工业分析技术专业职业岗位、职业能力培养的基础上,利用“任务驱动”、“项目教学”等方法,创设实践教学模式,用以保证教学内容与学生未来工作内容的统一性与协调性;集合社会与企业需求,制定实训教学纲要,并组织开展校内外集中实训,教学结合“布置任务――检验准备――检验实施――测后工作――总结反馈”分析检验员工作流程,对学生实践情况进行全面性、合理性、公正性分析与评价,全面掌握学生学习情况与理论知识应用能力,并给予有效指导,实现理论教学与实践教学一体化开展,用以提升学生综合能力,调动学生自主学习性[3]。 3.2 构建完善的实践教学管理制度 实践教学管理制度是保证实践教学体系秩序性、稳定新、规范性、系统性运行的重要前提条件,对实践教学质量、教学效果的提升具有直接影响作用。对此,在构建并实行工业分析技术专业实践教学体系时,高职院校应建立完善的实践教学管理制度,用以强化实践教学规划管理、运行管理、实践管理效率,包括专业实践教学目标、实践教学标准、实践教学形式、实践教学内容安排、教学考核方式等。 3.3 注重实践教学师资队伍建设 教师作为教学互动的组织者、引导者、指导者,其自身综合能力与素养对教学质量、教学效果的提升具有直接影响作用。因此,要想实现工业分析技术专业实践教学体系构建与实行的优化发展,教学团队的建设至关重要。对此,高职院校应集合自身教学特征与实际情况,选聘“双师型”教学人才,或通过定期组织开展专项实践能力培训、再教育、教学经验交流、专业技能等级技能资格考核等方式,提升教师专业素养与综合能力,用以促进实践教学的优化发展。 3.4 增强校企合作教学,构建综合性实训基地 实习与实训基地的建立是新时期高职院校创新发展的必然需求,对提升教学质量、改善教学条件、优化教学环境、完成教学宗旨具有重要意义。对此,高职院校应根据自身实际情况,极大实训基地建设资金投入,构建“化学实训中心”、“微生物实训中心”、“分析测试与仿真实训中心”等;通过联系社会与相关研究结构,构建校企联合教学模式,为学生提供综合型训练基地,促进学生与社会之间的有效连接,实现实践教学目标。 4 结论 总而言之,工业分析技术专业人才的优化培养对社会经济发展具有重要促进作用。基于素质教育改革以及社会需求的基础上,构建并实行实践教学体系,对激发学生学习兴趣、提升学生综合能力、综合素养,提高学生就业率具有重要影响作用。工业分析技术专业实践教学体系的构建与实践优化,已成为新时期我国高职院校教育教学改革发展的必然要求。 工业分析技术论文:工业蒸汽锅炉水处理设备技术改造分析 摘 要:这篇文章根据实际的工业蒸汽锅炉水处理设备的工作情况提出相应的改造意见,在这里提到的改造主要有以下一些方面,其中包括对于离子交换器局部点阻力的改造、对于离子交换器当中内部结构的分层阻隔的改造。对于这些结构进行改造有以下一些方面的优点,其中包括防止在工作过程当中树脂的泄露、防止在工作当中交换器遇见更大的阻力。最终通过这种结构的改造降低在生产过程当中需要的再生剂以及离子树脂的需求量,同时对于交换器最终的出水的水质也有一定的提高作用,减少了在制水的过程当中产生的废水量。这些方面的提高都可以使得锅炉的运行更加的经济和安全。 关键词:内部结构;技术改造;离子交换器 在蒸汽锅炉实际的工作过程当中将会遇见高温高压的情况,这是锅炉必然会遇见的工作环境,在这样的工作环境当中使得蒸汽锅炉本身拥有了很大的能量,这些能量在发生事故的时候就会被释放出来,这么大的能量同时释放的力量将会造成很大的破坏。在一九八零年以前,由于锅炉在制造和设计方面的一些原因最终导致了很多锅炉的事故,国家根据这一情况对于锅炉的制造以及质量的监督和检查都制定了相应的制度,最终由于设计或者制造方面产生的事故也就基本上消失了,但是另一方面由于水质的问题以及成为了事故中很大的一部分,以外水质而产生的水质问题已经占据了事故比例的四分之一。为了解决水质问题就必须对于锅炉当中的一些结构进行技术改造,主要就是对于离子交换器的内部结构进行改造。运用这样的方式来改变树脂泄露的情况,同时也改变阀门以及管道的堵塞问题。这种方法还可以减少再生剂氯化钠的用量,同时也可以保证交换树脂使用计量的降低。 一、在改造之前相关设备的实际情况和主要技术参数 在制造水的过程当中需要一个反洗的过程,这个过程结束之后会发现在交换器的一个废水的排放口当中会有树脂的流失,这个问题被发现以后,推测是由于在反洗的过程当中产生了过大的压力差而导致的,这种情况一开始并没有得到相应的重视,但是这种问题反复的出现,随着问题的积累,最终出现了交换器处理能力不断的降低的问题,交换器的处理能力一般是可以达到四十个小时左右,但是出现这种问题以后交换器在处理的时候往往不能够坚持十个小时,由于交换器在工作时间上的骤减,在实际的工作当中就必须使用更多的再生剂,再生剂的用量将会大幅度的上升。同时相同的工作也需要更多的人力和水的参与。这种情况的出现严重的影响了生产制造。没有一个良好的生产过程,就会导致出水的水质不能达到相应的要求,同时会将一些硬度过高的水导入到锅炉当中,在这个过程当中没有进行水质的检测,往往将一些合格的,硬度高于0.03mmol/L的水放入锅炉当中。硬度过高的水在进入到锅炉的时候会在联箱、防焦箱、对流管、锅炉汽包等关键的部位产生结垢的情况。结垢以后对于锅炉的工作将会产生不良的影响,首先由于结垢的作用导致了流通的不顺畅,这时候锅炉在同样的工作量下将会需要更多的煤进行燃烧,其次由于结垢的作用发生在一些金属的表面,这样就会影响金属的导热作用,没有良好的导热,原先的钢板将会不能达到使用的要求,最终钢板将会产生过热的情况,甚至因为变形和龟裂导致爆炸。再者,由于结垢的作用降低了锅炉的实际工作的效率将会使得设备的额定的出力没有达到预期的要求,同时也就降低了锅炉设备的利用率。最后,由于工作效率的降低,设备利用率的减少,锅炉的使用寿命也就减少了。对于锅炉外进行水处理以后对于水质有一定的要求,其评判的标准主要有以下一些方面,其中包括额定的蒸汽压力、水中的悬浮物、水的总硬度、水中的含氧量以及水中的含油量。对于水质的要求如下:额定蒸汽压力不超过1.0兆帕,水中的悬浮物不超过5毫克每升,水的总的总硬度不超过0.03mmol/l,水的含油量不能超过2mg/L。 在对于锅炉进行年检的时候发现在其软水箱的底部拥有20到30毫米左右的破碎的树脂,所以最终得出结论,锅炉的交换器内的离子交换树脂存在着泄露的情况。这一现象引起了车间很大的重视。 二、对于工业蒸汽锅炉中的水处理设备的技术改造的过程和结果 对于改造要有相应的注意事项以及先后的顺序,在进行改造之前首先要有一个合理的改造方案,在进行改造之前要将水系统和交换器进行分离,对于交换器进行一定的清理,其中需进行清理的结构有排水系统当中的滤网、压层、滤层、垫层等。对于交换器的内部也要进行一定的处理,对于内壁当中的破损的地方要进行防腐的处理,一般会用环氧树脂来进行防腐处理。对于底部的碳酸钙使用二氧化硅来进行代替。要看聚氯乙烯的水帽是否有损坏的情况,如果出现损坏的情况要进行更换。在进行二氧化硅的使用的时候要对于其有一个预处理,也就是对于二氧化硅要用百分之十五到百分之二十的盐酸进行一天的浸泡,这样的作用是希望可以运用盐酸除去一些可溶性杂质。 对于普通纱窗滤网往往使用开孔率达到六十目的不锈钢筛网来进行代替。对于压脂层使用聚苯乙烯的小球,其中的粒径的大小在20目左右就可以保证在交换器工作时进行进水的时候不会对于树脂的层面有冲击的作用。在进行铺设高度的选择的时候,最好是将聚苯乙烯的小球铺设在大概二十厘米的高度。 在对于交换器的本体的结构进行改造的时候还要对于树脂捕捉器进行安装,这个装置的主要作用是进行回收树脂,这里要进行回收的树脂主要指的就是由于压力差太大而产生的树脂的泄露。 在进行改造以后可以完全的避免树脂的逃逸,同时在锅炉当中的管道和阀门当中也没有发现产生堵塞的现象。对于锅炉的工作效率有一个很大的提高。 结语:对于工业蒸汽锅炉水处理设备当中的离子交换器的内部结构的改造主要就是两个方面,首先就是对于分层阻隔的结构改造,其次就是对于局部点所受阻力的改造,在改造的过程当中对于相应的过滤材料也进行了更换,这样的改造方式主要有两方面的考虑,首先就是防止了树脂在工作的过程当中产生逃逸的情况,在另一方面也考虑到了交换器中的阻力过大的情况,这种方式可以改变阻力过大产生的矛盾。在原先的设计当中发现一些结构上的缺陷,在改进以后可以改变交换器底部的滞水的情况,同时也可以改善交换器底部当中碳酸钙溶解的情况。这样的改造可以对于水质有进一步的提高的提高。减少了在实际的工作过程当中需要的再生剂的量以及生产需要的树脂的剂量。所有功能的完善和设备结构的改善最终都是希望企业的生产可以拥有连续性和安全性,希望企业在社会效率和经济效益当中都可以取得很好的回报。 工业分析技术论文:关于信息通信技术如何在电力工业中的应用分析 摘要:科学技术在经济长期发展过程中得到迅猛发展,信息通信技术在整体水平上得到了很大的提升,推动了我国电力工业的巨大变革。信息通讯技术在电力工业中的应用,促进了电力工业的稳定运行,带动了电力工业的整体性发展。因此,信息通信技术应用在电力工业中,对我国电力工业的整体性发展有着重要的意义。本文将对信息通信技术应用与电力工业中的主要形式进行详细的分析,并对信息通信技术在电力工业中的主要发展方向进行阐述,推进我国电力工业整体性发展。 关键词:信息通信;技术;电力工业;应用 引言 电力工业对诸多行业的发展存在重要的影响,是我国经济发展的重要组成部分,因此电力工业的发展状况会直接影响到我国经济的整体水平。信息通信技术作为科学技术研究发展的重要成果,在电力工业中的应用,将科学技术融入到了电力工业的发展过程中去,很大程度上推动了我国电力工业的发展,从而带动我国整体经济水平的提升。此外,信息通信技术应用在电力工业中,改变了电力工业的运行模式,通过科学的方式带动整个电力工业的发展,具有重要的意义。 1电力工业中信息通信技术主要形式 1.1信息处理技术应用于电力系统中 复杂性是电力工业的主要特征,在运行过程中对技术有着较高的要求。信息处理技术作为信息通信技术的重要形式,在电力系统中的运用,能够对整个电力系统中的相关数据进行整理分析,通过数字的形式呈现出来,为整个电力工业的发展奠定良好的基础。此外,信息处理技术凭借着自身的特色,在电力系统运用过程中,能够对整个电网进行跟踪监测,倘若电网在运行过程中出现了问题,通过信息处理技术能够在第一时间内收到相关的信息,立即开展处理工作,很大程度上提高了电力工业的运行效率。 1.2通信技术在电力工业中的应用 灵活性是通信技术的重要优点,因此通信技术应用到了各个领域的发展过程中。电力工业有着自身的发展特点,在长期的发展过程中由于技术上得不到更新,造成整个电力工业运行效率上受到了严重的阻碍。随着科学技术的不断发展,电力工业在发展的过程中引用了通信技术,对电力工业的内部管理产生了良好的效果,改变了以往的信息形式,可以通过通信技术将重要信息传输出去,降低了人力上的损耗。此外,通信技术在电力工业中的应用,能够对整个电力工业的运行状况进行长期的监督,确保整个电力系统的稳定,使得电力工业内部的重要信息能够实现资源上的共享,在保证了电力工业的运行效率的前提下,还能够大大降低管理电力工业管理过程中的成本耗费。 1.3光纤通信技术应用在电力系统中 光纤通信技术作为通信技术的主要形式之一,能够通过光缆进行高效的运作,在制作成本上较高。电力工业在发展的过程中要想提升自身的运行效率,需要引进光纤通信技术,加强对该技术的重视,逐步运用到电力工业的发展过程中去,确保整个电力系统的稳定性。此外,光纤通信技术在电力系统中的应用,虽然给电力工业在前期成本上提高了,但在运行的过程中能够改变以往的发展模式,在资源损耗上大大降低,能源在使用效率上得到了很大的提升。因此,光纤通信技术对提升电力系统的运行效率有着重要的作用,针对电力工业在发展过程中存在的问题进行合理的协调,使得电力工业的整体发展能够与时展相同步,从而能够推动我国经济的快速发展。 2信息通信技术在电力工业中发展主要方向 2.1信息技术和未来电力工业的主要发展趋势 随着信息通信技术在电力工业中的广泛应用,电力工业在未来的发展过程中与信息通信技术存在着密切的联系,逐渐成为了电力工业发展过程中的主要影响因素。信息通信技术的快速的发展,在电力工业运行过程中的应用,保障了整个电力工业的稳定性,使得电力工业能够在日益激烈的市场竞争中站稳脚跟,逐步提升在市场发展中的地位。此外,信息技术在现展过程中技术水平上有了很大的提升,针对工业内部数据传输、监控以及控制等内容存在着紧密的联系。信息通信技术在未来的发展过程中将逐渐成为支撑电力工业发展的重要力量,同时电力工业也将成为信息通信技术的主要发展平台,信息通信技术和电力工业只要保持着良好的关系,才能够在未来的发展过程中共同取得进步。 2.2信息通信技术在未来电力工业的主要应用形式 随着电力工业的不断发展,对技术上有了更高的要求,电网的整体性发展离不开对相关信息的采集和输送,因此信息通信技术在未来电力工业中的应用将会变得更加广泛。信息通信技术在长期的实践过程中能够熟练把握电力系统的运行规律,一旦电力系统在运行过程中产生了问题,通过信息通信技术的监控和检测,能够对故障原因进行详细的分析,并制定出科学的解决方案,逐渐提高电力系统的运行效率。此外,在未来的电力工业发展过程中,将会加大对信息通信技术的依赖,形成完善的电网系统,确保电力功能能够在整体水平上得到快速提升。 结语 总而言之,电力工业在长期的发展过程中整体效率很难得到快速的提升,作为电力工业相关管理部门,需要加强对电力工业的技术研究,推动我国电力工业的整体性发展。信息通信技术在电力工业中的应用,很大程度上提升了我国电力工业的整体运行效率,不但降低了电力工业发展过程中的成本输出,同时对能源的使用量上大大降低,使得电力工业周围的环境得到了有效的保护。因此,信息通信技术在电力工业运行过程中的应用,使得电力工业在长期的发展过程中效率得到了很快的提升,有效降低了电力工业在运行过程中对成本的耗费,推动了电力工I经济效益的提升,从而促进了我国整体经济的快速发展。
石油化工工程论文:石油化工工程环境监理研究 1石油化工工程设计阶段的环境监理 石油化工工程项目种类繁多,而且施工工艺和环保措施相对复杂,在工程设计阶段,除了对一般工业项目的审查材料进行核查,还需要重点审查工程项目平面布置、设计方案、施工规模、生产工艺以及环保治理措施的设计是否满足环境影响评价文件以及相关批复的具体要求,审查施工组织设计、施工方案和施工图纸等文件资料有没有落实环评批复以及设计方案,同时要对施工环境管理体系和具体的管理计划进行核实确认。一旦发现不符合相关规定和要求的设计资料,需要及时书面向有关建设单位和参建单位进行汇报,做出修正调整。对于工程项目发生的重大变更,则需要及时召开环境监理专题例会,综合分析工程变更对环境造成的影响,并上报环保部门,同时要求有关建设单位及时完善相关环保手续。 2石油化工工程施工阶段的环境监理 环境监理人员在施工过程中,可采取巡视、旁站监督、定期检查、不定时抽查、召开环境例会以及下发整改文件等方法,确保完成施工期环境监理工作目标。 (1)大气污染监理在石油化工工程项目建设过程中,相关的环境监理人员需要及时检查并督促施工单位落实环保管理文件的相关具体要求,最大程度地减少废气污染,避免威胁到施工周边的生态环境以及施工人员的生命安全。 (2)废水污染监理环境监理人员对石油化工工程施工过程中的废水污染监理主要体现在三方面。首先,要检查石油化工工程施工选址。通常情况下,为了避免废水污染,工程项目的施工营地、石油化工药品试验点以及混泥土搅拌场等需要尽量远离河流,尤其要注意核查带有污染性的石油化工施工工艺是否远离居民和牲畜饮用水源和农业灌溉水源;其次,要监察相关的石油化工工程项目是否对施工区具有重要社会经济价值的水源,比如温泉、瀑布和矿泉等采取预防保护措施;此外,要严格监管石油化工施工过程中产生的工业废水,确保其经由相关技术处理达到相应的排放标准要求,并仔细检查工业废水的排放地点,尤其是核查是否为混泥土废水排放设置相应的沉淀过滤地,避免污染周边的生态环境。 (3)噪声污染监理石油化工工程项目施工过程中需要运用到很多机械设备,机械设备在施工运行过程中极易产生噪声污染,影响工程项目周边居民正常的工作和生活。因此,在工程项目实际施工时,有关的环境监理人员会要求相应的施工单位对那些会制造出较大噪音的大型机械设备采取间接运行的方式,以此来减少机械操作声音的叠加效应,减轻噪音污染;而对于相对较小的施工机械设备,则可以采用隔声罩和减震垫的方式来减轻设备振动引起的噪音;当然,对于能在室内操作的机械设备,环境监理人员建议尽量置于室内操作,从而减轻对施工外部环境造成的噪音污染。此外,在石油化工工程施工期间,适当增加施工区域围墙的高度,也能够有效减轻噪音污染。 (4)固体废弃物污染监理石油化工工程项目建设,极易产生建筑垃圾,从而引起固体废弃物污染。因此,在针对固体废弃物的环境监理工作中,一方面环境监理方需要向石油化工工程的施工单位下发建筑垃圾分类表,并要求其每周填报建筑垃圾的产量和种类,同时要预测下周建筑垃圾的产量和种类;另一方面,要及时地对施工过程中每周的建筑垃圾产量和种类设置跟踪档案,以便实时控制建筑垃圾的取向,并及时地为施工单位提供建筑垃圾无害化处理的技术指导,减轻固体废弃物污染,保护生态环境。 3石油化工工程竣工阶段的环境监理 石油化工工程项目完工后,需要根据实际施工情况上报环境监理竣工报告,同时要完整地提交有关环保资料。有关环境监理人员,首先,要督查工程项目承包商及时地整理环保工程竣工文件和验收资料,并及时提交环保工程竣工申请报告,进而提出相应的环境监理意见;其次,在参加石油化工工程交工检查过程中,需要监督施工现场清理工作,核查施工用地的恢复是否达到环保标准要求;再者,对工程项目配套的环保设置的落实情况进行全面评估,对于相关的环境问题需要提出继续监理或给出具体的处理的方案。最后,要详细编制工程项目施工环境监理报告,并提交环保行政主管部门进行备案。 4结语 总之,石油化工工程的环境监理工作贯穿工程项目施工的全过程,任重而道远,需要结合石油化工施工的内外部环境,从工程项目设计阶段到施工阶段再到竣工阶段进行全面的监管,切实保护生态环境,促进石油化工行业的可持续发展和进步。 作者:周鸿初 单位:浙江省天正设计工程有限公司 石油化工工程论文:石油化工安装工程中吊装研究 1吊装的定义和吊装工艺 吊装是指在起重机械的作用下,工件被提升并安装到规定位置的施工作业。吊装工艺是由起重机械的类型、工件结构形式、施工场地条件综合确定的,非常具有创造性,不能一劳永逸,同样的设备、同样的起重机械,对不同的安装单位、不同的施工场地条件,会衍生不同的吊装工艺。石油化工项目上常用的起重机械主要有桅杆、桥式/门式起重机、汽车式起重机和履带式起重机。随着起重机械受力构件性能的不断优化和大型液压技术的不断发展,危险性高、工艺复杂、施工周期长、影响施工平面范围大的桅杆已逐步退出了历史舞台,性能更高、更安全可靠的桥式/门式起重机、汽车式起重机和履带式起重机越来越受到施工企业的青睐。经过多年摸索和总结,目前主流的吊装工艺有单机提升滑移法、双机提升滑移法和双机抬吊滑移法。这三种吊装工艺具有原理透彻清晰、力学计算简单准确、方案设计简捷方便、吊装过程操作简便、吊装平面布置机动灵活、对吊装现场适应性好等特点。 2吊装的重要性 (1)在施工组织方面的重要性为提高土地资源的利用率,石油化工装置逐步由平面摊铺发展为立面层叠,工艺结构越来越复杂,能否将诸多构筑物和设备顺利安装就位,是对施工组织的一大考验。在构筑物和设备的安装任务中,大型设备安装是重点,所有大型设备的安装节点连在一起就形成了整个项目的关键路径。因此,整个项目的施工组织应以大件吊装为核心,在保证大型设备优先安排的前提下,穿插进行其他结构物及设备的安装工作。(2)在建设工期方面的重要性众所周知,相对于高空作业,地面作业无论是安全性还是工作效率都要高很多,所以尽量在地面完成工件的预组装或附属构件的安装,然后整体吊装就位可以有效缩短工期。笔者经历的扬子石化-巴斯夫一体化工程乙二醇项目有4台40米以上的塔器,随塔有大量的塔盘、梯子平台、工艺管线、保温绝缘材料以及电气仪表设备。如果这些附属构件在高空安装,即使脚手架和大型起重设备都能及时到位,也需要用3个月以上时间才能完成全部安装工作。吊装管理团队进场后,很快就发现了问题,第一时间给项目领导提出了建议。经施工部门合理部署,4台塔器全部在地面上完成了大部分附属构件的预安装,为项目部节约了近2个月的工期,给项目按时完工做出了巨大贡献。(3)在项目效益方面的重要性目前执行的安装定额只包括构筑物和小型设备的吊装费用,大型设备的吊装费用没有覆盖到,需要在投标时单独报价。由于重型起重机械的市场保有量很低,而需求量却不断增加,供需不平衡情况特别突出,导致重型起重机械的台班费用一直居高不下,台班费占大件吊装费用总额的90%以上。考虑到吊装工作容易受设备到货滞后、恶劣天气等不利因素的影响,投标报价时会考虑一部分闲置台班,计为不可预见费。如果在现场执行过程中,项目能合理计划、灵活组织,使吊装工程在最近时间内完成,这部分不可预见费就可以节约下来转化为利润,而且是没有成本的纯利润,对项目整体效益意义重大。 3关于吊装的几点建议 (1)重视人才培养吊装是一项非常专业的工作,新手要经过多个项目的历练,才能成长为合格的吊装专业工程师。当前,工程建设企业普遍缺乏吊装专业工程师,许多企业根本就没有专职的吊装专业技术人员。这就造成项目部没有能力编制吊装方案,勉强拿出的方案也是纸上谈兵、空中楼阁,不光不能指导施工,还给安全生产埋下巨大隐患。此外,工程建设企业重管理、轻技术导致专业人员收入普遍低于其他管理人员,许多有经验的吊装专业人员迫于生计主动申请转岗,人才流失严重。为扭转当前的不利局面,工程建设企业应重视人才培养并在用工政策上给予照顾,以提高吊装专业人员的工作热情。(2)加大地面预装配深度在吊装能力满足技术规范和安全规范要求的前提下,尽可能扩大地面预装配程度,以减少高空作业量。除了设备附属构件的预装配外,钢结构框架的预装配也应提前考虑。在场地条件允许的情况下,将钢结构框架在地面上预装配成“口”字形或“日”字形构件,可以有效提高工作效率。(3)灵活处理不可预见事件吊装工程非常容易受外界因素的影响,任何一个不可预见事件都可能导致成本增加、工期损失。因此,项目部要根据现场实际情况,灵活处理不可预见事件,并及时调整施工部署。 4结语 吊装不光在施工组织方面,在建设工期和项目效益方面也有着重要的作用。项目部在执行安装任务时,如果能将吊装工程放在战略优先的地位,并配以足够的支持力度,会更加有效地帮助项目取得成绩,推动工程建设企业走向成功。 作者:万昌春 单位:中石化石油工程建设有限公司 石油化工工程论文:石油化工中工程质量监督 1石油化工在工程质量监督体系中体现出的特征 石油化工在工程质量监督体系中体现出的主要的特征有:第一,石油化工对工程质量准则的要求极为苛刻,因为这项工程涵盖的专业领域相当广泛,对于施工后的工程都放置在高温高压、易燃易爆、有毒有害等条件很严格的环境下工作,这项工程的危险系数相当高,因而对工程质量的要求也就非常高。第二,在对石油化工工程质量的管理上,对管理人员的业务水平有着极为严格的要求,因为这项工程中存在的安全隐患比较多,在施工过程中对工程质量的要求相当高;石油化工的施工周期通常情况很短,但是对施工的进度有着苛刻的管理体系;由于施工的团队比较多,签订的条约也多,工作人员在施工现场很难进行管理。三是,随着时代的快速发展,石油化工在工程技术方面也在快速的更新,出现的新设施和技术不断被投入实际的工程生产当中。例如大型的吊装设施、不同的焊接材料,调试仪器的高精密性等。四是,石油化工在施工过程中所涉及的专业领域广,比如土木工程、钢架结构、锅炉的加热、输油管道的焊接以及处理热和腐蚀造成的危害等专业方面。以上几项特征决定了石油化工在工程质量等方面,还具备了其他的特征:坚定不移的对石油化工项目的工程质量与参与建设的责任单位质量行动相联系的监督管制体系。 2现阶段国外石油化工工程质量监督管理现状 现阶段国外的石油化工工程质量监督管理模式主要分为直接监督和间接监督两种模式,直接监督中又可分为主动参与模式和授权监督模式。主动参与是指石油化工工程主管部门根据相关法律法规的规定,积极主动地参与到对石油化工工程项目的监督管理中去,石油化工工程项目承建单位在开工之前必须办理相关的许可手续,主动地接受工程主管单位的相关官员及专业技术人员监督检查,采用主动参与模式的主要代表就是美国;授权监管模式就是政府授权或者聘请外部专业监督检查人员,包括专家、工程师、专业技术人员、质量控制专员等对工程建设的各个环节进行监督检查,全面负责工程质量。间接监督模式是以德国为代表的国家主要采用的石油化工工程质量监督模式,其主要指的是通过对相关工程设备、材料质量的严格的检查标准的制定,通过制造单位或者是有相关资质的检验单位对工程产品的质量进行检测之后才能进入市场销售,制造单位对其工程产品的质量负有全面地责任,对其工程产品质量实施连续的质量控制及检测,从产品的制造、销售、施工等各个流程进行取样检测,并且在项目实施过程中,项目工程质量控制单位还要对工程产品质量的控制及检测过程本身进行抽查检验和评价。同时,在工程产品和设备通过检测后,工程产品和设备必须使用合格的“CE”标志以示区别,政府工程建设质量主管单位对市场上以次充好的假冒伪劣产品的打击力度极强,一旦被政府主管单位发现必将施以严惩,并且取消其相关的制造、建设资质。 3我国石油化工工程质量在新形势下遇到的挑战以及在工程质量的监督上存在的现实状况 3.1石油化工工程质量在新形势下遇到的挑战 一是,目前石油化工行业内部的竞争势头日益增高,而且石油化工工程的建设范围每年都在增大,发展的速率也在不断提高,对石油化工施工建设的质量管理和监督方面的工作提出了越来越高的挑战。二是,对石油化工建设的投资主体较多,让工程质量的监督管理在正常进行工作时有一定的难度。三是,在法律的范围内,石油化工在质量的监督上有众多的主体,主要有工程的建设、石油管道的勘探设计、施工过程、监理以及工程的检测这五部分主体,除了这些责任主体以外还有材料的供应商、石油设施的制造以及对石油化工咨询的管理部门等。四是,及时调整政府部门对石油化工工程质量监督权利的观念。要积极借鉴国内外相关行业的工程质量监督经验,不断地完善和创新监督方法,对工程质量监督的理念和方法进行及时更新、推广。 3.2石油化工在工程质量的监督上存在的现实状况 在石油化工施工的过程中,在工程质量监督的工作上仍有很多问题,以下几点在质量监督方面主要存在的问题:首先,根据石油化工工程建设的主体单位来看,管理体系不明确和不顺畅,降低了对工程质量的监督力度。管理阶层对工程质量的关注意识不够高,造成了质量监督管理部门的设置上不科学,质量监督管理体系不充分,各部门以及政府进行管理的现象随时发生。其次,石油化工在工程质量监督的内部管理结构上有岗位设置的问题。再次,石油化工工程建设质量在监督的力度上由于市场的主体不明确显得很匮乏,相应的制度办法无法有效地进行实施,石油化工的监督管理人员有限,造成了不能够在市场上进行公平合理的竞争,根本体现不出质量监督的作用。最后,监理的工作由于受到建设单位的限制,在很大程度上发挥不出重要的监督管理作用,在具体的工作配置上与建设单位没有达成一致,造成在对石油化工质量进行检查是相互推卸责任,降低了工作效率,对施工的各环节不能有效的进行监督。 4防范管道输油中存在的安全隐患所采取具体的实施策略 第一,加强权力的集中化,对管理部门的结构进行重新组合,将分散在各部门的管理权力全部统一起来,只有将分散的管理部门集中一起,才能有序地进行工程建设。石油化工工程质量的监督职权属于政府职权,因此在执行监督权力的过程中就必须表现出执法的威望性。因此在行使这种监督职权的时候,必须让这种管理机构相对独立。第二,在工程建设过程中,对勘测设计、施工建设、监理等单位的工作人员的思想教育工作要提高,让工作人员懂得国家的政策法规和具体文件以及准则,加强各部门工作人员在工程质量监督过程中遵守法规的意识。第三,对石油化工工程质量监督与管理人员的专业能力进行常规培训,以提高工作人员在工程质量监督的专业素养。石油化工工程质量监督的管理部门应对静态的质量管理行为和动态的质量管理行为进行合理地监控,以此来保证石油工程建设的质量保持在一个比较高且平稳的水平上。第四,对工程建设、勘测设计、施工、监理以及施工建设等单位进行最基础的管理工作,增强工程在管理方面的准则化、规范化。各个工作单位都要行动起来,让各项文件落实到工作上去,才能提高石油化工工程质量监督的工作效率。第五,拓宽石油化工质量监督的工作领域,保障石油化工工程的各方面都能得到监督,这些工作领域涵盖了:向石油炼化的检查修理延展、向设计和制造石油设施过程中延展以及向石油化工工程的安全建设以及质量监督的管理体制方面的延展。为了不使每个环节出现任何差错,管理人员在对石油化工工程建筑的质量进行监督时,不能放过工程的每个环节,保证石化工程不出现任何差错。 作者:陈云川 单位:中国石化管道公司荆门输油处 石油化工工程论文:工程技术下的中国石油化工论文 1工程设计技术创新与扩展领域的技术创新有了飞跃式发展 中国石油化工始终将工程技术开发创新看作是技术创新的重要发展趋势。工程设计单位的主要作用就是将已有的科技成果转变成解放生产力的重要途径,借助过程系统工程技术的应用已经实现了工程技术开发创新的快速发展。对于炼油技术而言,更是凭借着工程技术集成创新提升了自身的设计与建设千万吨级炼厂的能力,同时还能达到多种石油产品的需求。在经历了多年的不懈研究与开发之后,过程系统工程技术的扩展领域,包括分子模拟、计算流体力学等技术也在中国石油化工技术开发中扮演起了重要的角色[4]。其中,前者在催化剂研发、油品添加剂设计等方面有着突出贡献。 2中国石油化工技术创新与应用展望 为进一步实现石油化工行业的发展,中国石油化工立足于自身的长期发展,严格执行科学发展观,以此来满足国内与自身的发展需求。在这一过程中,过程系统工程技术的研究与应用必然将会在中国石油化工行业发展中有着更加深远的影响。 2.1炼油领域 在未来的时间里,中国石油化工必然会继续加大对炼油布局和装置结构的调整与完善力度,从而扩大装置规模,并提升其系统性。这样一来,中国石油化工将会朝着规模炼化企业群更加迈近一步,进而达到炼化一体化水平,同时有效减少能耗,提高资源的使用效率,最终从整体上实现其自身竞争力的提高。而为了达到这一目标,中国石油化工将以过程系统工程技术为重要纽带,坚持对清洁燃料生产技术的研究与开发力度,着重研制清洁汽油与柴油生产技术、炼油化工一体化技术以及非常规原油加工处理技术。 2.2清洁生产领域 近些年来,我国一直在大力倡导建设环境友好型社会。基于此,中国石油化工将会继续关注环境友好生产技术的发展,在生产与经营中严格遵守节能、绿色等原则,最大限度的降低污染排放量[5]。与此同时,还会继续走可持续发展的循环经济路线,降低“三废”的排放量。此外,在生产过程中还要尽可能的实现清洁生产,即四用节约型能源,采用最节约的工艺,并生产出耗能最低的产品,并在此过程中提升资源的利用率。除此之外,还要进一步加大先进的节能、节油、节水、减排和环保技术的开发力度,扩大这些技术的应用范围,降低有害物质,如SO2,CO2的空气排放量。其中,在对新型技术进行开发过程中应十分注重对清洁生产工艺与资源循环利用技术的开发,从而争取在源头处对污染气体与物质的产生管理,以此来进一步实现清洁生产。污染物总量控制技术同样也是清洁生产领域中的一项重要技术,这一技术的应用能够在很大程度上提升“三废”排放的控制水平。而环保技术同样也有着十分重要的作用,做好废物回收与副产品的二次利用工作,以此来达到废物处理、废物再生的要求[6]。 2.3前沿科技创新与应用领域 要想促进我国中国石油化工的进一步发展,中国石油化工就必须要进一步加大在技术方面的研发力度,只有形成代表先进生产力的全新的技术、理论及方法,才能使石油化工行业按照既定的发展战略不断进步。这就需要扩大对新兴业务的研发,研制出高效的替代化工原料技术,加大对先进生物质能技术的攻关,充分发挥非常规油气资源的优势,在石油化工领域增大化工技术、纳米材料与技术、生物技术的扩展应用,实现聚烯烃高性能化,使石油化工在应用领域及技术方面做出创新。 2.4工程设计领域 在结合当前中国石油化工发展现状的基础上,注重设计能力的提升,应遵循“以工程开发为主,引领国内整体发展水平”的理念,形成以技术带动发展的目标,实现科技研究成果向现实生产力间的转化,促进生产,提高效益。在发展过程中要针对大型化工技术,努力发展具有独立知识产权的核心技术,完善我国在炼油化工技术、大型化化工设备方面的不足。将智能化设计技术、工程数据库技术的研究工作摆在重要的战略位置,在将智能化二维方案设计系统应用进行深层次探究的基础上,加大对三维协同设计的开发力度[7]。此外,还应将系统知识库、数据库有机综合起来,使工程设计集成系统的功能得到进一步的优化,从而在三维模型的基础上构建健全的资料数据库,提高三维工厂设计能力,扩展应用范围,最终达到中国石油化工工程设计能力稳步提升的目的。 3结语 面临社会不断发展的新趋势,中国石油化工也逐渐意识到自身所肩负的重任,站在整体的角度上,对自身提出了更高的要求,明确未来的主要发展目标。中国石油化工一方面应结合当前的发展状况,增强自己的使命感、责任感,树立为全社会和工作服务的意识,另一方面还要加强同先进国家的石油化工行业的沟通和交流,共享先进的技术,弥补自身的不足,深化对过程系统工程的研究力度,将其更好的应用于实际生产工作中,逐步构建创新型石油化工企业,实现经济、环境的共同发展,促进中国石油化工行业的可持续发展。 作者:何潇 单位:华油天然气股份有限公司贵州分公司 石油化工工程论文:石油化工焊接管道工程论文 管道工程是石油化工产业经营的基础设施,为企业输送化工原料创造了有利条件,维持了化工生产活动的有序进行。由于化工产业结构的特殊性,管道输送阶段常发生多种意外事故,降低了管道输送油气作业的安全系数。焊接是管道工程的核心环节,确保管道焊接质量是提高化工作业效率的基本要求。因此,企业要深入分析化工管道材料与结构特点,编制一套完整的管道焊接施工方案,全面提升石油化工生产的总体水平。 一、石油化工管道作用 石油化工管道即钢塑化工管道,是一种创新型的化工管材,以焊接钢管为中间层,内外涂覆了重防腐环氧树脂塑料,采用专用热熔胶,通过挤出成型方法复合成一体的管材。为了摆脱传统工业模式的不足,我国对石油化工业经营体制实施了优化调整,用以创建现代化的经济产业模式。当前,以石油化工为中心的工业模式日趋形成,除了对化工生产方式进行改良外,石油化工管道工程也受到了行业内部的普遍关注。管道工程是石油、天然气等产品输送的主要工具,用其辅助化工生产作业模式具有广泛的利用价值。 二、管道焊接施工的准备工作 焊接是管道组装与使用的基本操作内容,为了避免管道事故对产业经营造成的不利影响,必须从管道焊接采取多方面的保护措施。笔者认为,施工单位需做好管道焊接前期的施工准备,为后期焊接操作创造相对稳定的条件。 1.人员。管道工程是专业性的改建施工活动,石油化工管道更是要按照标准执行操作,才能发挥管道在油气运输方面的作用。对施工人员进行专业审核,是焊接工艺操作前期不可缺少的,这关系着整个焊接流程的质量水平。例如,担任管道焊接的焊工必须经过焊接基本知识和实际操作技能的培训,并取得相应的锅炉压力容器压力管道焊工考试合格证,并且要通过项目质量部的考试,合格之后才能上岗操作。 2.设备。对现场焊接所用设备详细检查,对仪器、仪表等初期调试,这样可以保证设备焊接时处于良好的功能状态。石油化工管道焊接操作现场,对设备具有多方面的要求,主要包括:焊接设备应完好无损,各种仪器、仪表应检定合格;且具有良好的动特性、调节特性,焊接工艺参数调节可靠,电流表、电压表指示准确。因而,质检人员必须详细检查每一台设备,避免设备故障而影响焊接质量。 3.材料。焊接所用材料要符合管道工程标准,不同石油化工管道线路的材质要求不一,现场准备要保证焊条、焊丝应有质量证明书;包装完整,无破损或受潮现象;焊条的药皮不得有脱落或明显的裂纹,焊丝在使用前应清除其表面的油污、锈蚀等。对质量不合格的焊接材料必须及时更换,从而提升管道焊接的质量水平。此外,施工单位操作前期选择合适的材料,也可以提高后期焊接工艺的质量水平。 三、石油化工管道焊接操作及控制要点 管道工程是化工业发展必须具备的设施条件,兴建石油化工管道实现了资源优化配置,降低了石油、化工等产品输送的作业成本。基于上述准备工作之后,施工单位要组织现场人员详细分析管道工程结构,及时拟定切实可行的焊接操作方案,对每一道工序采取严格的控制方式,提升管道后期使用的综合性能。结合现有的技术条件,石油化工管道焊接操作方式及其控制要点包括: 1.定位焊。由于化工管道分布范围广、输送距离远、内外结构复杂等因素,管道使用阶段常会出现不同状况的事故,降低了化工产品供输系统的安全系数。定位焊应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺,并应由取得焊工上岗证,经报验合格的焊工施焊。定位焊的焊缝长度宜为10~15mm,厚度2~4mm,且不超过壁厚的2/3,定位焊的焊缝不得有裂纹及其他缺陷;定位焊焊缝两端磨成缓坡形。 2.不锈钢管道焊接。化学工业是我国工业经济体系的重要构成,发展石油化工产业关系着国民经济的可持续发展。不锈钢管道焊接是常见的工程形式,其操作控制要点包括:在保证焊透和熔合良好的条件下,焊接时采用小线能量、短电弧、不摆动或小摆动的操作方法。宜采用多层多道焊,层间温度控制在100℃以下;每一焊道完成后均应彻底清除焊道表面的熔渣,并消除各种表面缺陷。 3.异种钢管道焊接。异种钢管道焊接,应按焊接材料选用表选用合适的焊材。铬钼耐热钢与碳素钢或不同钢号的铬钼耐热钢之间组成的异种钢焊接接头,可按合金含量较低一侧的钢材选用焊接材料。有预热要求异种钢管道焊接,预热温度按淬硬倾向大的材质要求定,预热采用电加热法。预热在坡口两侧均匀进行,预热范围每侧不小于3倍壁厚(S),且不小于50mm,对有淬硬倾向或易产生延迟裂纹的材料,每侧不得小于100mm。 结论 总之,管道工程是石油化工业长期发展的设施保障,搞好管道工程建设对化工经济具有多方面的辅助作用。由于管道工程结构的特殊性,施工单位必须根据管道分布、结构、材质等多方面因素,提出切实可行的焊接施工方案,严格执行每一个步骤的处理工艺。管道焊接前期必须做好相关的准备工作,从人员、设备、材料等方面进行,正式焊接阶段需控制各项操作步骤,保证焊接效果符合管道工程要求。 作者:赵津 单位:中国石油大港石化公司 石油化工工程论文:石油化工工程项目管理的实用性 1质量控制上的项目管理 其实,质量控制可以看作是三个核心目标中最关键的一个目标,只有保证了工程的质量,才能够进一步讨论对成本以及进度的控制。工程质量的控制贯穿整个施工过程,从建设施工材料的采购,到具体施工流程的进行,到最后的工程验收,都需要进行非常严格的质量控制,才能够保证工程的质量达到要求。要从施工人员的专业技能水平以及职业道德素养入手,确保在整个施工流程中,工作人员严格按照规定进行材料的采购与工程的进行,杜绝偷工减料、违规操作等情况的出现。另外,对新技术、新工艺的开发应用也可以提高工程的质量,可以在实际的施工过程中更多地注意采用更加先进的技术。 2石油化工建设工程项目管理的主要内容 以成本、进度、质量三个核心目标为出发点,在现代的建设工程项目管理中,可通过多方面的措施来实现项目管理的作用。在当今科技水平飞速发展的背景下,项目管理主要包括了SHE管理、合同管理以及信息管理等三方面的内容,通过这三方面的内容,在建设工程中进行综合应用,可以让三个核心目标得以实现,充分体现出现代项目管理在石油化工建设工程中应用的完善性。 2.1项目管理中SHE管理的应用所谓SHE管理,也就是将安全(safety)、健康(health)、环境(environment)三者结合到一起的一个综合管理系统。将减少施工过程的安全事故,保证施工人员的健康状况,保护外界环境不受破坏作为管理的出发点,对可能存在着危险、不稳定的因素进行及时的纠正。特别是对于石油化工建设工程来说,在施工过程中会存在着相当多的安全隐患以及威胁施工人员健康和破坏生态环境的因素,进行SHE管理是石油化工建设工程最为基本的一项管理内容。 2.2项目管理中合同管理的应用 合同管理是通过建设工程中的不同参与方所应该履行的义务以及所具有的的权利来进行责任分配的一种管理方式。通过合同管理,可以更好地明确建设工程中每一个具体项目的负责方,将保证施工的成本、进度以及质量具体到每一个工程参与方。目前石油化工建设工程中参与方可能涉及到的合同包括设计合同、承包合同、分包合同等等,这些合同在签订于解除的过程中都具有相应的法律效应,加强合同管理是提高整体工程质量,实现工程参与方利益共赢的必要手段。 2.3项目管理中信息管理的应用 信息管理是在新时代高科技发展背景之下兴起的一种管理方式,通过信息手段,实现建设工程的高效系统化管理。在石油化工建设工程中,信息管理主要包括组织类信息管理、经济类信息管理、技术类信息管理、政策类信息管理等多方面的内容,通过对多种信息的综合管理,可以很好地实现对建设工程中成本、进度、质量等目标的有效控制,让石油化工建设工程得到更加快速的发展。 3结束语 经过多年的发展,项目管理的水平取得了很大程度上的进度。随着科技技术的逐步完善,许多高科技手段在项目管理中的逐渐应用,石油化工建设工程中的项目管理将会达到一个全新的台阶,在现代项目管理的调控与影响下,石油化工建设工程将会得到更加全面的发展。 作者:刘美磊 刘韬 石油化工工程论文:石油化工管道安装工程管理论述 1石油管道的防腐问题 由于石油化工产业的特殊性,致使很多石油化工工厂都是在较为偏远,条件较为恶劣的地区,这些地区由于多盛产石油的缘故,故而土壤中含有很多酸碱物质,这些物质对石油管道会造成严重的腐蚀,对石油管道的防腐工作故而显得尤为重要,但是在防腐工作中发现一个较为常见的问题就是施工单位的偷工减料,防腐材料不符合标准或者不合格,此外现在使用的防腐材料主要是石油沥青防腐涂层,但是沥青会对周围环境造成严重的污染,所以在石油管道的防腐工作中还需要研发出新的防腐材料。 2石油管道阀门安装问题 阀门的安装也是石油管道安装过程中常见的问题,在安装过程中,要注意阀杆是不能面朝下安装的,对于重量较大的阀门需要借用起吊机。在管道安装过程中还可能出现用错阀门的情况,例如低压阀由于失误安装在高压管道上,单向阀装反等问题。 3石油管道安装工程质量管理对策 3.1做好管道焊接工作 焊接质量直接关乎到石油化工管道的质量,所以对于石油管道的焊接要聘用经验丰富和专业技能扎实的焊接施工人员,焊接过程中,要严格遵守焊接顺序和质量标准的要求进行焊接,在焊接完成后,要有管理人员进行严格检查,待检查完毕且没有问题后,再由相关部门采用抽样的方式,对焊接的质量进行验收,这样一来就可以对焊接的质量有双重保障。管道焊接应有焊接工艺评定报告,并应符合国家现行有关标准的规定。焊接材料也应具有产品质量证明文件,且标识应与质量证明文件相符。焊接环境出现以下任一情况时,未采取相应的防护措施不得进行焊接:(1)气体保护焊风速大于2m/s,其它焊接方法风速大于8m/s。(2)相对湿度大于90%。(3)雨、雪环境。(4)焊接温度低于-18℃。焊条应按说明书或焊接工艺文件的要求进行烘烤,需要进行焊前预热和焊后热处理的,要按相应规范的要求严格执行[4]。 3.2采用新型的防腐材料 环氧煤沥青涂料作为一种新型的无污染、操作简单的材料,正逐渐取代了石油沥青防腐层在石油管道安装中的应用。 3.3正确安装阀门 阀门的设置问题是一个重要的问题,一般是要设置在方便操作和维修的地方,手轮间的距离要大于100毫米。对于阀门的安装要灵活运用各种辅助工具,为了缩小管道之间的距离,在阀门安装时,尽量要错开安装;有的相连的管道具有高危性,阀门安装不可以采用链轮操作的方式,而要采用和设备谷口之间进行连接的方法[3]。对阀门的型号做好编号,还要标出单向阀门的方向,谨防装反,总之对于阀门的安装要仔细观察,细心操作,避免失误。本文来自于《中国石油和化工标准与质量》杂志。中国石油和化工标准与质量杂志简介详见 4总结 石油化工管道安装是一项复杂的工程,在石油管道安装过程中,可能会出现各种各样的问题。只有认真面对这些问题,采用合理的方法去预防和解决,才能消除后患。 作者:曹新益 石油化工工程论文:石油化工中生物工程的实用性 1石油化工中生物工程的应用 当前,生物技术不断发展,在石油化工中,利用生物化学与生化工程联合生产的模式正在形成,这将给石油化工行业带来更大的经济利益和社会效应。目前,应用在石油化工中的生物工程主要体现在以下几个方面。首先,利用微生物发酵法制造单细胞蛋白。60年代初,英国石油公司便已经研制出了通过石油生产单细胞蛋白技术,随后这一技术逐渐的工业化。我国利用微生物发酵法制造单细胞蛋白的研究从60年代开始。目前,由于这种单细胞蛋白具有营养丰富、产率高以及原料广等特点,这种生物工程已经在石油化工中得到了广泛的应用。其次,利用微生物发酵法制造环氧丙烷和环氧乙烷。美国在近几年率先完成了利用酶催化剂,通过烯烃来制造环氧化合物这一新工艺。这种方法具有能耗低、成本低、无污染以及反应条件温和等优点,极有可能取代石油化工里的丙烯和乙烯,从而节约石油能源。再次,石油化工中还可以利用微生物针对烷烃末端甲基实行单端氧化而形成脂肪酸,通过双端氧化就会产生醛酸、羟酸和二元酸。 2提高生物工程在石油化工中的应用水平的措施 生物工程在石油化工中能够产生非常大的经济和社会价值,如何更好的提高生物工程的应用水平,非常的关键。本文认为应当从研究机构、人才培养和学术交流这三个方面来实施。首先,成立全国性的和企业性质的生物工程研究机构。全国性的生物工程的研究机构,主要侧重于基础性的研究,目的是确保我国在该工程的某些领域处于领先水平,进而推动整个工程的研究。企业性质的研究机构主要负责本行业的相关技术问题,将基础研究成果应用到生产中,带动生产的发展。只有通过全国和企业机构的紧密合作,才能够在生物工程的领域获得长足的发展。其次,加大对生物工程人才的培养。生物工程作为一门新兴的学科,国家教育在这方面的投入相对较晚,往往学工程的不懂生物,学生物的又不了解工程,造成了生物工程人才的贫乏。因此,加大对生物工程人才的培养,培养一批既懂生物又熟知工程的人才非常的重要。再次,提高我国的技术情报工作能力,加强国际间的学术交流和交往。21世纪是一个信息化的时代,闭门造车已经成为不符合现代化的发展模式。生物工程的发展非常的迅速,如何了解世界上领先的生物工程技术、发展趋势和动向,必须从增加国际间的交往和学术交流这方面着手。通过不断的吸收国外的先进的科技成果,提高我国生物工程在石油化工中的应用水平。 3结语 综述所述,本文主要介绍了生物工程的现状,分析了生物工程在石油化工中的应用,最后从机构研究、人才培养和学术交流方面,对提高生物工程的应用水平的措施提出了几点意见。生物工程作为21世纪的新兴技术,在石油化工、医药等行业产生着巨大的作用。随着全球石油资源的持续减少,利用生物工程解决能源、化工危机已经成为现当代各国生物工程研究的重点。 作者:于利东 单位:江苏丰源生物工程有限公司 石油化工工程论文:石油化工工程施工质量管理论述 1石油化工安装施工质量管理目标 在石油化工安装工程施工过程中,项目管理者应当全面的了解工程的施工各个流程,通过对具体工程的全面考察,建立起石油化工安装工程的质量控制目标,例如对单位工程的安装工程质量验收时,应当制定如图1的验收标准。在验收项目明确、验收分类科学的前提下开展对整个工程质量的控制与管理,可以保障全部工程施工质量全方位的检测,为工程高质量的完成与验收做好必要的前提准备,明确的使用化工安装施工过程中,实现科学的管理以及高效的控制所必须的准备工作,工程师必须对此高度重视。 2项目投资决策阶段对造价管理的合理控制 项目投资决策指的是决策层对拟建项目进行必要性以及建设过程中相关方案可行性进行的具体论证,论证的基本指标便是依据该工程在技术上以及经济上的相关指标进行全面比较、科学分析,通过项目投资的决策阶段,管理层可以全面的比较、分析不同建设方案各自的优缺点[3],并在此基础上完成对拟建项目施工过程中可能遇到的种种技术经济问题提前做出判断并提出解决方案。从根本上说,项目投资决策阶段更接近于平常人们所说的选择性价比最高的投资决策。在这一阶段,要做出具有前瞻性以及科学性的决策,应当遵循两个基本标准:第一:经过全面分析,选择最为科学的的石油化工施工安装工程造价的计价手段;第二:工程方案的选择要为实现最大的经济效益作为最重要与关键的指标。 2.1设计阶段中对工程造价的管理与控制 设计阶段是石油化工施工安装工程中进行工程造价控制与管理的核心部分,不同设计方案的选择,对于工程造价的影响是不言而喻的,因此必须编制可行性研究阶段的投资估算及经济评价,从而实现对工程造价的全面管理与控制。在实际操作过程中,工程的施工部分是遵循设计图纸开展具体工作的,在这一部分进行投资管理,严格的讲,并不能进行大规模的对工程成本控制以及影响,施工过程中的控制与管理依据施工的具体情形,而采取相应的手段进行调整,往往会出现没有有效节约成本,反而会极有可能为了实现项目的正常开展而另外追加新的工程量,从而追加工程费用的情形。因此真正决定工程项目投资成本的因素,存在与设计阶段。因此,要实现对工程项目造价的有效管理与控制,重点应当放置在对设计阶段的控制管理上。不仅仅应当对于造价管理系统重点环节,例如投资利用、投资控制方面进行严格把关,更应当对不同设计方案之间进行细致、科学的比较。通过重点研究、科学讨论的方法,选用最优的设计方案,达到造价控制,有效降低投资成本的目的。通常进行不同设计方案比较时,往往会运用价值工程的评价方法进行不同方案的选择。价值方案比较主要侧重与以下几方面,如表1所示。 2.2施工阶段的工程造价的有效管理与控制 施工阶段在石油化工施工安装工程中属于一个主体部分,在进行造价控制时,最为完美的控制与管理造价目标便是:工程质量过硬、施工所用的时间控制在最短的期限、施工阶段的造价低达到最好的性价比[4]。其中,影响施工阶段造价的3个因素之间的关系并不是各自独立的,工期、工程质量以及造价3个因素之间存在着区别同时又相互联系的辩证关系,一般来讲,施工质量越好,所需要的施工时间便相对较长,造价便相应的会提高。在3个因素中,一旦某一部分出现了变更以及意外情况,其他两部分便会相应的受到影响。然而笔者10年的工作实践中,得到的经验是,在对施工阶段的造价管理与控制中,重点应当关注的便是对工程质量的控制。一旦在施工过程中,出现工程变更的情况,管理者必须通过对变更情况的有效控制控制、对施工过程中可能会出现的意外情况进行提前的预防以及正确处理,从而保障施工的工期和质量最优的完成。施工阶段在石油化工施工安装工程造价管理中是一项涉及范围广、地位关键的一项基本工作工作。要将其顺利完成,具体负责人员不仅仅应当有素质过硬的专业知识修养,与此同时,还应当有丰富的一线工作实践经验,更应当拥有良好的协作能力,个人品德也需要诚实、责任心强等保障,这是一项专业性与实践性要求都十分严格的工作。因此,具体负责人员应当属于全方位人才,在多种素质的支撑下,通过多方协调与科学运算,顺利的完成将建设工程不仅质量过硬的完成,更应该保障整个工程的造价合理,为施工单位的成本有效控制做出积极贡献。 2.3工程后期的竣工结算管理 后期管理工作的基本内容涵盖到工程完成后对编制进行及时结算以及相关费用的管理。工程竣工结算作为石油化工企业后续进行相关生产装置建设工程相关造价运算最重要的依据之一,在实际生活中,受到施工单位以及服务对象的高度重视[5]。对工程后期的竣工结算中,价款的审计结算是该部分结算的重中之重。其中工程结算书通常经由施工单位进行编制,审查工作则由服务对象委托业内具有权威性的造价中介机构开展相应工作。编制工程结算是一项十分直接的影响到工程建设方以及施工方利益的部分,它同时对施工项目工程造价的实际结果有着深刻的影响。在进行工程结算时,操作人员应当严格遵循国家相关政策与法律的具体规定,坚决对编制进行不弄虚作假的操作、运算,杜绝各种违法现象出现。实践证明,在对工程项目结算进行额外的审查工作,能够客观上促进施工方编制的工程结算价款忠实的反应工程中的实际造价,大大的减轻了各种利用职务之便进行暗箱操作的频率。 3结束语 石油化工安装工程是一项工程量大、涉及方面多的系统管理工程,要对石油化工安装工程进行有效的质量管理,不仅仅要对施工中的工程质量进行有效控制,更应该通过对涉及到工程造价的各方面因素进行全面干预,从而保证工程能够在资源优化配置的基础上,最大限度的将成本控制在合理的范围内,为实现企业的口碑以及经济效益做出积极而有益的尝试。 作者:张志威 单位:山东石大胜华化工集团股份有限公司 石油化工工程论文:多层次石油化工工程实训平台探究 1石油化工工程实训效果有待提升 ①实践教学教师团队组建较为艰难。随着学院的逐步壮大,石油化工的教师在不断地增加,但是实训实践教学的老师一直缺乏,新进的博士适于讲理论课。一线实践的教师基本是人事的硕士及新机制合同的本科生,教师缺编、职称偏低、缺乏经验。实践课教师每天忙于繁重的实验课,对于科研及设计性实训力不从心。②实训模块设计单一,内容陈旧,实训效果不明显。实训的内容及设计每年都是一致的,没有修改没有创新,缺乏层次,缺乏与该校石油化工卓越工程计划相结合,缺乏与现代新学科的紧密联系。学生仅仅进行一些简单累加性的工作,学生的工程素质及综合能力得不到锻炼,学生难以形成一套完整的“发现问题———分析问题———解决问题”的思维,也没有达到学院开展实训的目标。 2基于卓越人才培养的多层次石油化工实训平台的改革建设 实践性教学在高校教学尤其是在工科类专业教学中起着至关重要的作用,而工程实训环节为培养高素质、强动手能力的工程技术人才提供有力的保障。石油化工工程实训平台是该院化工专业学术实践锻炼的主要途径,因此实训平台要具有多层次、多方位、多视角的特点,为学术营造一个开放式的实践教育场所。为适应社会的发展及卓越人才培养的需要,该院对石油化工工程实训平台进行全面的改革建设,构建具有特色的多层次的实训教学体系及实训平台。 2.1优化石油化工工程实训教学体系该院一向以培养“面向石油行业”的具有实践能力、创新能力、专研能力的高级专门技术人才为目标,因此,必须形成良好的实训教学体系。现主要开展以下几个方面的优化改革。 2.1.1精选实训内容,合理分配实训时间面对近几年石油化工行业对强动手能力人才培养的需求,结合学校的办学特色和实际情况,该校系统规划并重新整合了石油化工工程实训教学内容。为满足不同学生的不同需求,在保证基本石油化工工程实训的基础上,增加了基础模块、专业模块、创新模块及特色模块,由学生自由选择,使学生更加全面地了解和熟悉现代石油加工技术及其发展趋势,有效地提升学生的实践动手能力。同时,实训的时间应当合理调配,适当地增加实训的开放时间,使得学生有充足的时间完成实训内容。 2.1.2充分利用资源优势,发展和创新石油化工工程实训教学手段和教学方法通过创新课程和创新实验室,学生可以从思维和方法两个角度了解工程创新知识。同时,由于网络的不断兴起,教师应采用先进的教学方法与手段,建立综合性石油化工工程实训平台,方便学生在网上选择实训模块,进行虚拟训练,了解实训仪器,充分调动学生的积极性。 2.1.3构建一体化、多层次的实训教学模式在教学方式上运用“一个中心,六个结合”,即以实训教学、由易到难、由浅到深、循序渐进、鼓励学生个性发展为中心;课内实验与课外实践相结合,固定实训与开放实训相结合,传统实训与卓越实训相结合,虚拟实训与实物实训相结合,技能考核与工程教育、科研能力相结合,校内实训与校外实训相结合,形成一套完善的一体化、多层次的实训教学模式,即理论讲解、模块选择、方案设计、工程指导、工程训练(包括基础技能、先进技术和创新手段)和综合测评。 2.2完善开放式实训平台,开展创新训练立足于卓越人才培养的石油化工工程实训平台,是一个分层次、模块化、阶梯式的实训平台。为满足广大石油化工莘莘学子的实训要求,实训内容模块化,将石油化工特色贯穿于整个过程。第一层次为基本技能训练,如认知实习、仿真实习、石油裂解工艺设计、油品分析基础实验四个模块。作为主要的实训基础内容,让学生充分的熟悉和掌握工程实训环境。第二层次为石油化工专业技能训练,包括综合实验、延迟焦化、成品润滑油调和及原油实沸点蒸馏四大模块。以理论知识及基本技能训练为铺垫,对石油加工进行专项实训,学生能更加熟悉石油加工工艺,掌握延迟焦化及实沸点蒸馏装置的基本原理、操作流程等,提高学生在模拟实际生产装置中的动手能力。第三层次为创新实训,包括创新实验、石化装备创新设计两大模块。学院石油化工的实训中心,为学生提供创新实验及设计的工具、软件及仪器,实训中心的环境相对比较宽阔、独立,适合于对石油化工感兴趣的学生来进行创新实验的设计,同时可以在完善的实训平台上完成毕业设计,也可以完成“华南杯”、“三井杯”等省级及国家级化工设计大赛。总之,完善开放式实训平台、开展创新实训,学生的综合动手能力会得到很大的提升。 2.3加强实训平台教师团队建设 工程实训是一项广东石油化工学院石油化工专业学生实践能力提升的主要训练内容,教师团队也要随之加强建设。 2.3.1提高教师对实践工程教育的认识学生工程素质的培养离不开高素质的实践教师团队。随着,工程实训开展的不断深入,学院不断引入与国际接轨的新的石化实训设备,实践教师必须紧跟新的形势,不断地提高个人的工程教育知识、个人素质教育以及实践实操能力,努力学习新的知识,掌握先进实验设备,改进实训方案,提高实训质量。 2.3.2鼓励实训教师继续深造实训教师队伍一直处于低学历低职称的状态,但是繁重的实验课导致实践教师都是应对每天的课程教学,深造的机会少。学院应实施在岗培训—在岗考核—再培训的原则,大大提升教师的实践操作水平;另外应大力支持及鼓励实践教师去国内知名高校参观学习、交流探讨、继续深造,提升实践教师个人能力,从而可以提升实践教学水平及学生的动手能力。 2.3.3扩大实训教师队伍实训教师队伍长期以来人员缺乏、实践教学任务繁重,致使实训教师科研申请项目机会少、科研积累及投入少、发表高质量文章少,因此,扩大实训教师,引进专业技术水平高的教师,建立实践教学研究队伍势在必行。实训教师队伍不断扩大,教师专业能力不断提升,能积极开展与石油化工相关的有特色的工程实训内容,充分调动学生的兴趣,建立系统化、综合化的创新实训平台,使得学生遵循“实践—认识—再实践—再认识”的规律。通过工程实训,学生可以从基础技能训练到综合创新技能训练得到综合提升,为未来走上工作技术岗位奠定基础。 2.4多层次实训平台实施及成效“一体化、多层次”实训平台主题思想见图1。 实训平台系统化的建立,使学生能够从基础实验内容下手,以验证性实验为主,小综合实验为辅,既加深理论知识的理解,又培养实验基础技能与应用;而后进入专业技能及综合技能训练,综合多学科之间的横向联系;使学生自主地设计和创新实验方案,同时实训平台也引进了专职教师指导,实现了个性化卓越培养模式的理想。该校实训平台构建后是开放式的,平时有兴趣的学生可以提前加入,集中实训是大四上学期,学生做一个学期的实训,理论实际的相结合,实际能力得到了好的锻炼,取得了初步成效。自2012年以来,该校石油化工专业学生在全国化学技能大赛,全国大学生节能减排社会实践与科技大赛、全国化工设计大赛等多项赛事中取得优异成绩,21人获得金、银、铜及一、二、三等奖,就业学生也得到用人单位的好评。 3小结 综上所述,石油化工工程实训平台应探索实训教学内容,加强改革实训教学,提高实训教学水平;建立多层次、多项目、全方位、阶梯式的创新型人才培养体系;加强实训平台教师团队建设,采取灵活的教学方式安排工程实践实训内容,多层次石油化工工程实训平台的作有益尝试,使该校将会培养出更多具有实践能力的高级专门人才及创新型卓越人才。 作者:张战军温丽瑗吴世逵单位:广东石油化工学院化学工程学院 石油化工工程论文:石油化工公用工程软管站的设计 1软管站的设置位置 每一组软管站覆盖的范围为半径15m的圆,考虑到设备及其他障碍物的影响,圆与圆应重叠2m左右,根据覆盖区域来确定软管站的位置和数量(1)对多层厂房和框架,每层上应设置公用工程软管站;(2)在容器类的操作平台上应考虑设置公用工程软管站的必要性;(3)在工业炉区:箱式炉:在地面上和主操作平台的每一端以及对流段联箱附近;立式炉:在地面上和主操作平台上;(4)换热器区和泵区附近;(5)专用装车站附近;(6)锅炉区,设在地面炉前炉后、汽包附近及操作层燃烧器附近;上述的地方易发生火灾,受到污染,其中常含有固体颗粒、粘稠或泥浆特性等介质且有可燃及腐蚀性介质。 2软管站的管道设计 由于地面上的软管站经常用于泵或地面冲洗,其周围净空应保证不小于1200mm,管桥两侧的软管站宜设在柱子中心线外侧500mm处。软管站管道上的阀门安装高度离地面不宜大于1200mm。设置在构架上的软管站,管子通常设置在立柱旁,便于固定和操作,可根据需要及所覆盖的半径,软管站可设置在每层楼面上。设置在塔和立式容器平台上软管站,从操作方面考虑,软管站与软管架之间的距离最少应为600mm,而软管站与人孔或其他管道之间的空间不宜小于1000mm,软管接管不要妨碍人孔盖的开启及回旋。软管站管道上的阀门应安装在扶手栏杆的外侧,且离支架距离最小,这样在平台上操作时将不受软管站限制。塔的软管站管线一般只需设置两根管线沿塔而上,根据需要设置软管接头,并在接头前设置切断阀[3],管道的走向应充分考虑塔上管道支吊架的安装。锅炉区软管站设在地面炉前炉后、汽包附近及操作层燃烧器附近,若操作平台间距不大,可在平台各端交叉设置。换热器和泵附近的软管站应设在地面上并靠近柱子的地方。罐区软管站设置在罐区围堰外、罐区与泵之间的地面上和围堰周围靠墙附近的地面上。大型罐区,当围堰内公用工程使用点超出围堰外软管站覆盖范围时,也可在罐区围堰内罐与罐之间设置软管站[4]。 3软管站管道的防冻设计 3.1汽水疏水伴热方式地面上的软管站管道低于其总管时,蒸汽管道末端易形成凝液,水管道终端易结冰,应将蒸汽管中的凝液经疏水回凝结水总管,并将凝结水管沿水管道一同敷设。 3.2汽水混合方式在寒冷的冬天或炎热的夏天,单独用新鲜水或蒸汽冲洗地面都达不到较好的效果时,应根据装置的特点和地面的实际情况,在取得用户同意的前提下,将地面软管站中水管道和蒸汽管道连接在一起,使操作方便快捷。 4软管站的支吊架设计 在选用管道支吊架时,应考虑到软管站的管道直径小,容易受外载因素的影响,应按照支承点所承受的荷载大小和方向、管道的位移情况、工作温度、保温情况、管道的材质来选用安装合适的支吊架。(1)对于塔、容器或构筑物上的软管站管道支架可生根于平台栏杆上。(2)地面上的软管站一般设在立柱旁,利用立柱可生根支吊架来支撑管道,如果软管站设在无立柱的建筑物等处,则需设独立的管立柱。此时,水平布置的蒸汽管道上需设置管托,根据对管道热位移的考虑,确定是否设成导向支架,阀门附近需用U型管卡固定。(3)蒸汽管道等需要保温的管道,由于管子的自重和冷热伸缩,会使管道移动,为防止损坏保温层,应使用管托。对于高塔、立式容器或多层构筑物等从底部一直敷设到顶部的管路,应考虑在管道上两固定支架间设置一个补偿环圈。 综上所述,石油化工装置中软管站对装置的安全平稳运行起着至关重要的作用,合理的根据装置需要布置软管站的管道,能够最大限度的发挥装置的工效性,提高安全保障,产生优化的经济效益。 作者:王一帆单位:洛阳石化工程设计有限公司工艺室 石油化工工程论文:石油化工工程施工的质量 1石油化工安装工程施工过程中质量的监督和管理 通过对石油化工安装工程施工过程中安装施工设计图纸质量的控制、招标文件的制定与管理控制、施工材料的质量控制等进行监督管理来保证石油化工安装工程施工的施工质量。除此之外,我们还应该加强对石油化工安装工程施工质量的管理和监督。首先,明确石油化工安装工程施工质量的管理目标。在石油化工安装工程施工的过程中,根据石油化工安装工程施工质量的要求建立符合控制的目标,明确石油化工安装工程施工质量的控制目标,从而实现石油化工安装工程施工质量的控制保证整个石油化工安装工程施工的质量。其次,加强石油化工安装工程施工队伍的监督和管理。为了保证石油化工安装工程施工的质量,需要加强对施工人员的监督和管理。加强对石油化工安装工程中的施工人员进行专业的施工技能培训。对施工中的特殊岗位,必须要求施工人员持特殊施工工种证,以保证在专业的施工机械设备中能够适应石油化工安装工程施工的操作需求,保证石油化工安装工程施工的质量。 同时,在石油化工安装工程施工的过程中,除了对石油化工安装工程施工操作规范、施工材料、招标文件等进行质量控制与管理之外,在石油化工安装工程施工中还可以采取一些监督与管理的措施,进一步提高对施工操作具体的过程进行监督和管理:在进行石油化工安装工程的施工中加强专业工程施工监理人对工程施工进展情况的监督与管理,掌握石油化工安装过程中的施工工艺,及时更改影响石油化工安装工程施工质量的因素,避免对石油化工安装工程施工的质量和工期造成影响;加强对石油化工安装工程施工中各个隐蔽施工部分及施工工序的监督与管理,在各个隐蔽施工部分及施工工序中加强对重要施工工序及重点施工部分制定专项的监督管理规范,确保石油化工安装工程的施工质量;在石油化工安装工程施工的过程中,加强石油化工安装工程施工应用技术运用与管理,确保在石油化工安装工程施工过程中施工技术对工程施工质量及施工进度起到积极的影响作用。 对石油化工安装工程施工过程中质量的监督和管理还应该注意及时开展一系列的施工技术交流与探讨活动。对石油化工安装工程施工过程中的应用技术出现的问题进行协调与沟通避免对石油化工安装工程施工造成影响。 2石油化工安装工程施工过程中的成本控制管理 在石油化工安装工程施工过程中,对于成本控制的管理是控制管理中尤为重要的部分。目前,石油化工安装工程施工过程的工程造价控制目标是“质量好、工期短、造价低”。这三个目标其实是互相影响、相互制约的关系。在石油化工安装工程的施工过程中成本控制的目标应以工程造价目标为基础,更好地避免因工程变更、施工索赔等因素造成的成本增加。在石油化工安装工程施工的后期,对石油化工安装工程施工的成本控制还包括了竣工后人员工资结算的编制控制和竣工后费用的控制两大部分。后期石油化工安装工程的成本控制是石油化工安装工程成本控制管理中的重要部分。工程竣工后要依法按照国家的政策规定对石油化工安装工程施工人员进行工程款项的结算。通过正确、合理地控制石油化工安装工程施工前期及后期的成本因素,使得石油化工安装工程的施工质量优越、成本合理赢得最大利润。 综上,石油化工安装工程施工是石油化工工程中的重要组成部分,其质量严重关系到石油化工工程整体的施工质量。因此,在石油化工安装工程施工过程中要对安装施工设计图纸质量的控制;招标文件的制定与管理控制;施工材料的质量控制等进行严格的管理,保障石油化工安装工程的施工质量及安全。通过明确石油化工安装工程施工质量的管理目标、加强石油化工安装工程施工队伍的监督和管理、加强石油化工安装工程施工应用技术运用与管理等措施,加强石油化工安装工程施工对质量,合理控制施工成本、缩短施工周期,更好的为企业创造效益。 作者:邬海蛟单位:延长油田股份有限公司西区采油厂 石油化工工程论文:化学工程与石油化工节能 1压缩机的节能 将气体从低压压缩到所需要的高压需要压缩机,常见的“乙烯三机”(裂解气压缩机、丙烯压缩机和乙烯压缩机)就属于大型离心式压缩机,是乙烯装置的耗能大户。除了离心式压缩机,往复式压缩机也在石油化工生产过程中有着广泛的应用。尽管离心式压缩机和往复式压缩机因工作原理不同节能方式存在差异,但从有效能分析的观点看,压缩过程的有效能损失主要是非等温压缩的不可逆性引起的。因此,压缩机节能的关键是改变压缩机的结构,采用多级压缩,级间冷却,使整个压缩过程向等温压缩过程趋近,减少有效能损失。例如,乙烯裂解气压缩机通常设计成四段或五段。离心式压缩机的能量损失方式有流动损失、冲击损失、轮阻损失和漏气损失等,对离心式压缩机的操作与设计改进是增产节能的主要措施之一。例如:提高吸入压力,降低吸入温度,增加流量,提高转速;增加叶轮扩压器的通流宽度,降低叶轮轮阻损失,改变叶轮叶片和扩压器叶片的几何安装角度等。对于往复式压缩机,通过减小压缩过程的不可逆性实现节能的主要方法有:合理的选择压缩比,增加压缩机段数,提高吸入压力,降低出口压力,降低压缩机入口气体的温度,减小段间阻力降,尽量取消压缩机前后不必要的阀件和弯头等。 2热量传递与节能 热量传递过程可以分为导热传热、对流传热和辐射传热三种基本方式,它们有各自不同的传热规律,石油化工生产过程中的传热通常是几种传热方式的组合。强化传热的目的就是力求使换热器在单位时间内、单位传热面积传递的热量尽可能的多。从传热基本方程Q=KFΔT可以看出,增大传热量Q可以通过增大传热温差ΔT、扩大传热面积F和提高传热系数K三种途径来实现。(1)优化平均传热温差。在换热器中冷热流体的流动方式有四种,即顺流、逆流、交叉流、混合流。在冷热流体进出口温度相同时,逆流的平均传热温差ΔT最大,顺流时ΔT最小,因此,为增加传热量应尽可能采用逆流或接近于逆流的传热方式。增加冷热流体的平均传热温差T虽然可以强化传热,但同时也增加了传热过程的不可逆性,增加了传热过程的损失,因此,通过权衡,优化冷热流体的平均传热温差T是节能必须进行的工作。(2)扩大换热面积。增大传热面积以强化传热,并不是简单地通过增大设备体积来扩大传热面积,而是通过传热面结构的改进来增大单位体积内的传热面,从而使得换热器高效而紧凑。如采用小直径的管子,并实行密集布管,采用各种形状的翅片管来增加传热面积。一些新型的紧凑式换热器,如板式换热器和板翅式换热器,同管壳式换热器相比,在单位体积内可布置的换热面积要大得多。对于高温、高压工况一般都采用简单的扩展表面,如普通翅片管、销钉管、鳍片管,虽然它们扩展的程度不如板式结构高,但效果仍然是显著的。(3)提高传热系数K。提高传热系数是增加传热量的重要途径,也是当前强化传热研究工作的重点内容。提高传热系数的方法重点是提高冷热流体与管壁之间的换热系数。尤其要提高管子两侧中换热较差一侧的换热系数,以取得较好的强化传热效果。强化对流传热的措施有[7]:表面粗糙化,提高壁面的表面粗糙度以影响湍流粘性底层的传热;表面加扰动单元,如表面为引发涡流而引入的小翅;管道中加入插件以引发转动;用水射流冷却热表面等。上述各独立措施通常可以组合使用,以取得更好的强化效果。需要注意的是,强化传热的所有措施总要以较高的压力损失和驱动功率为代价。因此,把传热和驱动功率统一到过程的不可逆性上来评价强化传热过程的效果,才能使各种技术具有可比性。 3质量传递与节能 精馏过程是一个典型的分离过程,也一个重要的质量传递过程。根据热力学基本原理可知,不同物流的混合是自发的不可逆过程;反之,要把混合物分离成不同组成的产品时,必须消耗某些形式的外界功或热能。精馏过程中物质在不同相间的转移是在恒温和恒压下进行的,相转移过程的推动力是化学势,化学势在处理相变和化学变化时具有重要意义。精馏过程中,蒸汽以一定压力降通过精馏塔是产生不可逆因素的原因之一。其次是再沸器和冷凝器分别以一定的温差加入和移走热量,更重要的原因是气液两相相互接触或混合时因未达到相平衡而使精馏过程的不可逆程度增大。因此,降低流体流动所产生的压力降,减小传热过程中的温度差,减小传质过程中的浓度差即化学势差,均能使精馏过程中的功耗降低。使损失的减少。精馏塔通常可以采用以下节能措施:(1)在精馏塔的操作方面,应尽可能减小回流比,预热进料,减小再沸器的负荷;应充分利用塔釜液余热,减小再沸器与冷凝器的温差,并通过防垢除垢减小传热热阻等。(2)在精馏塔的结构方面,应尽量采用新型塔盘或新型填料以减少塔的压降。在石油化工生产中,过去板式塔多为泡罩塔,填料塔多用拉西环、鲍尔环。随着塔设备技术的发展,老式的塔板和填料逐渐被淘汰。浮阀、筛板、旋流塔板、波纹穿流塔板被采用。在填料上则选用较先进的阶梯环、扁环、矩鞍形金属环和孔板波纹、格栅等新型填料,为提高产量、减少能耗、安全生产和稳定操作创造了条件。此外,采用设置中间冷凝器和中间再沸器的方法减少塔的有效能损失,这样可以降低塔的操作费用,但却增加了塔的设备折旧费用。 4化学反应与节能 化学反应过程同时受动量传递过程、热量传递过程、质量传递过程以及化学反应的规律支配。化学反应的平衡问题和速率问题是互相关联的,可以从反应速率导出化学平衡,但却不能从化学平衡导出反应速率,因此化学反应动力学比化学反应热力学更为基础。热力学仅是给出了化学反应的可能性,要实现这种可能性还必须从动力学的角度研究化学反应的速率及相关影响因素。化学反应进行时,大多数情况下都伴有热量的吸入或放出。如何有效地供给或利用反应热是化学反应过程节能的重要方面。对于吸热反应,应合理供热。吸热反应的温度应尽可能低,以便采用过程余热或汽轮机抽汽供热,节省高品质的燃料。对于放热反应,应合理利用反应热。放热反应的温度应尽可能高,以回收较高的品质的热量。例如,利用乙烯装置裂解气急冷锅炉产生的8~14MPa的高压蒸汽驱动汽轮机,可使每吨乙烯消耗的电力由2000~3000kW/h降到50~l00kW/h,大大提高了乙烯装置的经济性。不论是吸热反应还是放热反应,均应尽量减少惰性稀释组分。因为对吸热反应,惰性组分要多吸收外加热量;而对放热反应,要多消耗反应热。化学反应器是进行化学反应的重要设备。绝大多数反应过程都伴随有流体流动、传热和传质等过程,每种过程都有阻力,都需要消耗能量。所以,改进反应装置,减少阻力,就可降低能耗。 反应设备的选型应满足如下基本要求:(1)反应器内要有良好的传质和传热条件;(2)建立合适的浓度、温度分布体系;(3)对于强放热或吸热反应要保证足够的传热速度和可靠的热稳定性;(4)根据操作温度、压力和介质的耐腐蚀性能,要求设备具有材料稳定、型式好、结构可靠、机械强度高、耐腐蚀能力强等特点。例如,凯洛格(Kellogg)公司为减少合成氨催化剂床层压力降、提高单程转化率以及简化设备结构,开发了激冷型卧式反应器。催化剂呈水平板状,反应气体垂直通过催剂床层,反应器压力损失明显下降。文献较为全面、系统地讨论了各种化学反应器,特别是新型化学反应器在节能降耗中的作用。催化剂的选取则是另一个决定物耗和能耗水平的关键因素。由阿勒尼乌斯(Arrhenius)方程可知,化学反应速率与反应温度成正比,与反应活化能成反比,与指前因子,即碰撞因子成正比。所以,选择合适的催化剂至关重要。例如,意大利蒙特爱迪生公司与日本三井石油化学公司共同开发的丙烯聚合反应高效催化剂,与以前采用的齐格勒(Ziegler)型催化剂相比,生产强度提高了7~10倍,并省掉了脱灰工序,原料、蒸汽、电力等消耗均显著下降。 5结语 本文重点讨论了传递过程原理以及化学反应工程与石油化工节能的关系。特别是从减小动量传递、热量传递、质量传递和化学反应过程的不可逆性,减小过程的有用功损失,减小过程的有效能损失出发,探讨了反应设备、分离设备、换热设备和流体输送设备的节能途径和改进设备设计的方法。根据化学工程的基本理论所获得的节能途径是多种多样的,节能效果也各不相同,但最终的评价则取决于经济效益。多数情况下,采用节能技术均会减少操作费用,但设备费用可能会增加,所以最大限度节能不一定是最经济的。此外,节能措施还往往使操作变得复杂,要求较高的控制水平,这是在应用节能技术时不容忽视的现实问题,必须综合权衡,优选最佳方案。 作者:刘维康魏寿彭郭彦杨树林单位:中国石油规划总院北京化工大学 石油化工工程论文:石油化工土建工程质量监督研究 随着我国能源产业的不断发展,石油化工企业基础建设工程质量与效率提升研究成为了我们技术研究的重要组成部分。在这一情况下,石化土建质量管理工作,特别是质量监督管理研究成为了质量管理工作者的重要工作内容。 1当前工程质量监督中遇到的主要问题 在当前我国石油化工土建工程建设过程中,质量监督工作发挥着重要作用。但是在实际的监督过程中,我们也遇到了以下的三点问题。1.1石油化工土建工作未收到应有重视。在当前的石油化工建设过程中,建筑企业与设计管理者往往将建设工作的重点集中在化工设备、储运建筑设备以及厂房特殊结构建筑等重要的建筑设计中,对于建筑基础的土建工程缺乏必要的重视,进而造成其质量管理工作未受到应有的重视。但是在实际的调研中我们发现,土建工程质量也是确保石化工程重要的组成部分,其质量决定了石化工程的稳定与寿命。1.2工程前期准备工作不足。在土建工程建设过程中,前期准备工作(如建筑勘测、材料采购等)对于建筑质量起到了重要的保证作用。但是在实际调研中我们发现,部分建筑企业在前期工作中的准备工作不足。如前期勘探工作中,对于地基勘测不够全面,影响了土建地基开挖质量;设计中对于土建开挖中的可能出现的质量问题预估不足,造成了土建质量问题的出现等,都是前期准备不足造成的质量问题。1.3工程施工人员质量意识较低。在土建工程建设中,施工管理、技术与工人是确保土建质量的执行人员,也是质量管理的核心。但是在实际的管理中,部分土建施工人员对于质量管理重要性认识较低,或是质量控制执行能力较低。如在工程管理中,部分工程管理与技术工作者将,工作的重点集中在确保工期与降低成本的管理层面,严重的忽视了质量的管理力度,进而造成了严重的质量问题。 2工程监督管理主要措施研究 为了确实提高石化工程中的土建质量,发挥土建工程质量监督作用,我们在实际的管理中开展了以下的管理措施。2.1以监督为核心,建立稳固的质量管理体系。在质量监督管理过程中,监督是我们工作的核心内容。因此在管理过程中,我们需要在监督模式要求下,建立起稳固的质量管理体系。(1)建立双重管理核心体系。在土建工程管理中,其管理者包括了负责施工管理的项目经理,以及负责技术的总工程师,两个核心管理人员。因此在质量监督体系中,我们也应建立以这两者为核心的质量监督管理体系,分别由两者负责其职权内的质量监督工作。同时项目经理与总工程师在工作中,还应对对方开展互相监督工作,确保其工程整体质量监督的实现。(2)形成岗位责任化的监督体系。在土建工程质量监督管理中,我们需要首先建立有效的岗位责任制度,利用制度模式将监督责任落实到工作实践中。(3)形成网格化的质量监督模式。在工程质量监督中,监督管理人员应根据职责、工段等因素,划分成无缝隙的网格化管理区域,并对其区域内的质量工作进行全面的监督工作。这种网格化的管理方法,既可以保证质量监督落实在实践工作中,同时保证了责任管理模式的落实。2.2加强创新,提高质量监督工作能力。在土建工程质量监督过程中我们发现,监督管理工作创新的有助于提高提高监督者工作能力,进而提升监督工作的质量与有效性。在这一创新过程中,我们的主要工作包括了以下几点。(1)管理模式的创新。在土建工程质量管理中,我们首先需要创新工作模式,利用新型的管理模式发挥质量监督管理作用。如改变传统的质量管理模式,利用更为简单直观的扁平化质量管理模式,使我们可以对每个质量管理人员进行直观有效的监督,实现高效的质量监督管理工作。(2)监督方法的创新。在传统的质量监督中,我们主要依靠人力对施工方法、材料等进行监督。2.3以细节为基础,开展实效性的质量监督工作在实际的质量监督过程中我们发现,细节化内容决定了工程质量监督管理的质量。因此在监督过程中,我们需要确实将细节管理模式落实到管理过程中。(1)注重工作细节。在工程质量管理中,我们需要对质量工作中的细节进行严格监督。如在质检工作监督中,我们需要对质检人员使用的检测方法是否严格执行了检测方案,特别是检测细节是否到位,进行严格的监督,避免因细节问题造成质量检测问题,进而影响土建工程的整体质量。(2)工程质量数据细节。在质量管理中,各类数据的分析与检查也是决定工程质量的重要因素。因此在质量监督中,我们也应对工程中各项数据的细节进行关注,形成细节化的数据质量监督模式。2.4加强现场质量管理力度,落实责任监督模式。质量监督过程中,现场质量管理工作也是我们的重要监督内容。因此在质量管理中,我们需要在责任监督模式要求下,加强现场质量管理工作。如地基开挖工程中,我们需要对施工现场执行工作者利用岗前责任书签订、开挖工程过程中的责任监督以及质检责任倒查等方式,确实将现场质量管理监督落实到实际管理中,形成有效的工程质量现场监督模式。 作者:朱华东 单位:镇海石化工程股份有限公司