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。
浅谈发电机电子技术:交流异步电机软起动技术分析与研究 论文 关键词:异步电动机;软起动;调压调速 论文摘要:本文对交流异步电动机的软起动问题做了分析和研究,提出了异步电动机起动和运行的综合控制方案。 1 前言 目前在工矿 企业 中使用着大量的交流异步电动机(包括380v/660v低压电动机和3kv/6kv中压电动机),有相当多的异步电动机及其拖动系统还处于非 经济 运行的状态,白白地浪费掉大量的电能。究其原因,大致是由以下几种情况造成的: ①由于大部分电机采用直接起动方式,除了造成对电网及拖动系统的冲击和事故之外,8~10倍的起动电流造成巨大的能量损耗。 ②在进行电动机容量选配时,往往片面追求大的安全余量,且层层加码,结果使电动机容量过大,造成“大马拉小车”的现象,导致电动机偏离最佳工况点,运行效率和功率因数降低。 ③从电动机拖动的生产机械自身的运行经济性考虑,往往要求电力拖动系统具有变压、变速调节能力,若用定速定压拖动,势必造成大量的额外电能损失。 2异步电动机的软起动 由于 工业 生产机械的不断更新和 发展 ,对电动机的起动性能提出了越来越高的要求,归纳起来有以下几个方面; ① 求电动机有足够大的,并且能平稳提升的起动转矩和符合要求的机械特性曲线; ②尽可能小的起动电流; ③起动设备尽可能简单、经济、可靠,起动操作方便; ④起动过程中的功率消耗应尽可能的少。 根据以上相互矛盾的要求和电网的实际情况,通常采用的起动方式有两种:一种是在额定电压下的直接起动方式,另一种是降压起动方式。 2.1直接起动的危害 ①电网冲击:过大的起动电流(空载起动电流可达额定电流的4~7倍,带载起动时可达8~10倍或更大),会造成电网电压下降,影响其他用电设备的正常运行,还可能使欠压保护动作,造成设备的有害跳闸。同时过大的起动电流会使电机绕组发热,从而加速绝缘老化,影响电机寿命。 ②机械冲击:过大的冲击转矩往往造成电动机转子笼条、端环断裂和定子端部绕组绝缘磨损,导致击穿烧机;转轴扭曲,联轴节、传动齿轮损伤和皮带撕裂等。 ③对生产机械造成冲击:起动过程中的压力突变往往造成泵系统管道、阀门的损伤,缩短使用寿命;影响传动精度,甚至影响正常的过程控制。 2.2老式降压起动方式的适用场合及性能比较: 降压起动的目的是减小起动电流,但它同时也使起动转矩下降了。对于重载起动,带有大的峰值负载的生产机械,就不能用这种方式起动。传统的降压起动有以下几种方法: (1)星形/三角形转换器:这种方法适用于正常运行时定子绕组采用接法的电动机。定子有六个接头引出,接到转换开关上,起动时采用星形接法,起动完毕后再切换成接法。起动电压为220v,运行电压为380v。这种起动设备的优点是起动设备简单,起动过程中消耗能量少。缺点是有二次电流冲击,设备故障率高,需要经常维护,所以不宜使用在频繁起动的设备上。 (2)自耦变压器降压起动:三相自耦变压器(也称补偿器)高压边接电网,低压边接电动机,一般有几个分接头,可选择不同的电压比,相对于不同起动转矩的负载。在电动机起动后再将其切除。其优点是起动电压可以选择,如0.65.0.8或0.9un,以适应不同负载的要求。缺点是体积大,重量重,且要消耗较多有色金属,故障率高,维修费用高。 (3) 对于绕线式异步电动机,可在转子绕组串接频敏变阻器或水电阻实现起动,待起动完成后再将其切除。但频敏变阻器成本高,而水电阻损耗又大。 值得指出的是:尽管各种老式降压起动方法各有其优缺点,但它们有一个共同的优点:就是没有谐波污染。 2.3新型的 电子 式软起动器 所谓“软起动”,实际上就是按照预先设定的控制模式进行的降压起动过程。目前的软起动器一般有以下几种起动方式: (1) 限流软起动:限流起动顾名思义就是在电动机的起动过程中限制其起动电流不超过某一设定值(im)的软起动方式。主要用在轻载起动的负载的降压起动,其输出电压从零开始迅速增长,直到其输出电流达到预先设定的电流限值im,然后在保持输出电流i 这种起动方式的优点是起动电流小,且可按需要调整,(起动电流的限值im必须根据电动机的起动转矩来设定,im设置过小,将会使起动失败或烧毁电机。)对电网电压影响小。其缺点是在起动时难以知道起动压降,不能充分利用压降空间,损失起动转矩,起 动时间相对较长。 (2)转矩控制起动:主要用在重载起动,它是按电动机的起动转矩线性上升的 规律 控制输出电压,它的优点是起动平滑、柔性好,对拖动系统有利,同时减少对电网的冲击,是最优的重载起动方式。它的缺点是起动时间较长。 (3)转矩加突跳控制起动与转矩控制起动一样也是用在重载起动的场合。所不同的是在起动的瞬间用突跳转矩,克服拖动系统的静转矩,然后转矩平滑上升,可缩短起动时间。但是,突跳会给电网发送尖脉冲,干扰其它负荷,使用时应特别注意。 (4)电压控制起动是用在轻载起动的场合,在保证起动压降的前提下使电动机获得最大的起动转矩,尽可能地 缩短起动时间,是最优的轻载软起动方式。 2.4软起动器的适用场合 (1)生产设备精密,不允许起动冲击,否则会造成生产设备和产品不良后果的场合; (2)电动机功率较大,若直接起动,要求主变压器容量加大的场合; (3)对电网电压波动要求严格,对压降要求≤10% un的供电系统; (4)对起动转矩要求不高,可进行空载或轻载起动的设备。 严格地讲,起动转矩应当小于额定转矩50%的拖动系统,才适合使用软起动器解决起动冲击问题。对于需重载或满载起动的设备,若采用软起动器起动,不但达不到减小起动电流的目的,反而会要求增加软起动器晶闸管的容量,增加成本;若操作不当,还有可能烧毁晶闸管。此时只能采用变频软起动。因为软起动器调压不调频,转差功率始终存在,难免过大的起动电流;而变频器采用调频调压方式,可实现无过流软起动,且可提供1.2~2倍额定转矩的起动转矩,特别适用于重载起动的设备。但是变频器的价格就要比软起动器的价格高得多了。 3 异步电动机的调压调速 异步电动机的调压调速属低效调速方式,因为在调速过程中始终存在转差损耗,因此调压调速有很大的限制,不是任何一台普通的笼型电机加上一套晶闸管调压装置,就可以实现调压调速的。 首先必须改变电动机的外特性,新的外特性必须使电动机有一个宽广的稳定的调速范围。一般要采用高转差率电机,交流力矩电机或在绕线式电机的转子绕组中串接电阻的方法,并且要加上转速闭环控制,才能进行稳定的调速。 其次是要将调速过程中由于转差功率引起的转子的温升很好地导出机外,才能实现长期稳定工作。这里可采取旋转热管结构,也可采取特殊风道冷却结构,都是行之有效的方法。 在电力 电子 技术高度 发展 的今天,变频调速装置的价格已不再昂贵的情况下,再考虑调压调速,似乎已无多大的现实意义了。 4结论 (1)电子式软起动器结构简单,较之传统的/y起动器,自耦变压器起动器具有无触点、无噪音、重量轻、体积小,起动电流及起动时间可控制,起动过程平滑等优点,并且维护工作量小。当电动机空载或轻载时,节能效果显著,特别适用于短时满载,长时间空载的负载。 (2)对于高转差电机,实心转子电机,力矩电机等,尤其是在带风机、水泵类负载时,有较好的调速性能,但不适用于普通的笼型电机调速。 (3)采用智能控制器,具有完善的电机保护功能,保护整定值设置方便,保护性能可靠。 (4)其最大缺点是由于采用晶a闸管移相控制,故对电网及电机均存在谐波干扰。 浅谈发电机电子技术:电机斩波内馈调速技术 摘 要:山东黄台火力发电厂原10万kv机组配套锅炉的引、送风机投用后,一直采用风挡板手动节流调节方式经考察论证,确定对引、送风机实施斩波内馈调速技术改造,取得明显的节能效果。本文介绍了该技术的原理和特性、节能和环境效益,具有广阔的市场潜力。 关键词:高压电机;斩波内溃调速技术;应用;节能;市场 山东黄台火力发电厂原10万kw机组配套锅炉的引、送风机投用后,一直采用风挡板手动节流调节方式。高压电机调速项目于1999年下半年开始经多方考察论证后,确定对5#炉两台引风机和两台送风机实施斩波内馈调速技术改造,于2000年10月19日正式投用,至今运行状况良好,取得了明显的节能效果。 一、技术原理和特性 斩波内馈调速是融斩波控制和内馈电机两项专利技术于一体的新型高压电机调速技术。该技术可在高压中、大容量的风机、泵类节能调速中应用。 斩波实际是变流主电路的数字控制,目的是克服移相控制存在的缺点。从根本上解决了有源逆变器可靠性问题。目前,斩波控制已被视为取代移相控制的发展方向。 内馈调速是一种基于转子的电磁功率控制调速,其原理是把定子传输给转子的电磁功率中的一部分功率移出去。这样定子传输的电磁功率不变,但移出的电功率可任意控制,转子总的电磁功率就被改变,电机转速就可得到控制。 内馈调速巧妙地在异步机的定子上加设一个内馈绕组,专门用来接受转子移出的电功率。内馈绕组此时工作在发电状态,它把接受的电功率又通过电磁感应,反方向传输给定子原绕组,使定子的输入功率减小,与机械功率平衡,实现了高效率的无级调速。 内馈调速最适合于高压大容量电机,其特点如下。 1.回避了定子控制的高电压问题,可实现高压电机低压控制; 2.控制装置的容量可小于电机的容量,即为小容量控制大容量; 3.控制装置和定子电源均为电磁隔离,有效地抑制了控制装置产生的谐波电流对电源的干扰; 4.整个系统没有外附变压器,调速损耗小,效率高。 二、节能效益和环境效益 1.该项目年节电量618.9253万kw•h,折标准煤2500.46t,可减排二氧化碳1812.83t。 2.按山东上网电价0.30元/kw•h计算,年节能效益185.68万元。 3.投资回收期为1.59年。 三、未来市场潜力 我国目前各种电动机的在用总量已超过40万mw。其中90%是交流电动机,且70%的应实施调速运行。中、高电压(3~10kv)中、大容量电动机约为40%,已经成为工业企业主要的动力设备。这些电动机以保守的平均年运行1 600h、节电率按20%计,其技术上的节电潜力至少为400亿kw•h。按照目前我国高压电机改造的速度估算,至少需要100年才能改造一遍。由此可见,中高压电机调速市场潜力相当广阔。 浅谈发电机电子技术:火电机组电气节能技术探讨 【摘要】 随着节能技术在我国的应用,节能技术已引起了各个领域的关注,对于电力发电厂发电,与日常生产过程中的许多环节和节能密切相关,其中火电机组是大面积的能源消耗区域,本文针对电气节能技术在火电机组中的应用,进行了详细的分析和探索,供有关技术人员参考。 【关键词】 电气节能;技术;火电机组;应用 0引言 对于节能技术的使用和讨论,一方面加强行业的可持续发展,另一方面为企业降低成本,提高经济效益具有重大的作用,中国的火电生产过程中的能源消耗大,能源利用效率低,因此本文对电气节能技术在火电机组中的相关科学技术的发展和应用作出了详细分析和讨论,以提高经济效益。 1电气设备与节能技术概述 我国能源消费已越来越受到重视,所以我国提出了节能减排,这意味着许多项目在生产过程中对能源的消耗和利用要充分重视起来。因此,为了完成节能减排的强制性指标,工厂必须提高节能技术水平,以满足节能和减排的需求。许多化工企业的结构在一定程度上做了调整,这是因为使用了大量的电气设备,而节能技术要充分的运用到设备中去。国家的支持和鼓励化工企业而具有节能技术的电气设备,使许多工厂在运用节能技术,提高节能水平中获得一系列进展,工厂就进一步改善了节能问题,促进并提高工厂的工作效率和能源的利用效率。此外,我国化工企业的节能技术有了新发展,同时也带动了电气自动化的发展。电气自动化是一个新领域,是化工企业所追求的目标。电气自动化包括小家电自动化。通过对它的运用,为工厂和企业带来更高的生产效率,在生产过程中降低成本。因此,电气自动化是节能减排中一个非常重要的环节。 2电气节能技术的应用原则 在火电机组中,使用电气节能技术的目的,是将节能技术充分运用起来,最大程度的提高节能技术的使用率,改进火电机组以往的工作效率,最终实现能源的节约。但在不干扰其它工作正常运行的前提下,电气节能技术在火电机组中才能使用。火电机组的整体工作效益不能因此受到影响。根据现阶段来看我国能源节约的情况,以不影响整体工作效益为前提下使用电气节能技术,其技术要遵守的原则,也就是满足功能原则、经济合理原则和技术先进原则。功能性原则,电气节能技术要先满足火电机组操作性能要求,结合火电机组方面的技术、效应等各个方面要求进行对节能技术充分运用。经济性原则,在火电机组中工作中,要注意运用电气节能技术要在合理的经济范围内工作,不能只关注电气节能这一方面,而使得火电机组中产生大量资金浪费,对电气节能工程合理计划,做到节省能源节约资金。先进性原则,火电机组工作时,应尽量采用利用先进高端的电气节能的技术,将先进技术发扬光大,最大程度的运用电气节能技术,充分发挥它的特长优势。特别是制造方面,优先考虑技术的先进性。 3日常生产生活中的常见节能问题 3.1安装不合理 电气设备内部结构复杂,在工人对系统进行操作时极易将其混淆,而造成这种问题出现的原因是不合理的设备安装,最终使得化工企业在电气设备运行时频繁发生变压器的电压不稳,极易造成线路老化,在一定程度上影响了整个化工企业的日常生产的顺利进行。还因为安装不到位,使得安全措施不能很好地实行,造成不必要的消耗,增加了能源消耗量。 3.2使用浪费 现阶段,电气设备在运行时效率很低。其中有个很重要的原因就是,技术人员操作不规范。操作电气设备技术人员由于缺乏一定的专业技能培训和缺少经验,所以在对工作进行实际操作的过程中,技术水平还达不到。大部分化工企业过于追求经济效益,使得大部分电气设备并不能承受一定的强度,造成极低的效率,节能技术不能充分运用,使得设备瘫痪。加之技术人员在管理上也十分松懈、不严格,没有很高的积极性,不能有效执行企业相关的管理条例,使得电气设备的效率低下。 4采取提高火电机组节能措施 4.1选用低阻电缆 火电企业的工厂面积很大,线路铺设也很复杂,通常情况下,人们为节约施工成本,并不在意对电缆的选择,现阶段,化工企业工厂使用的先进节能减排技术要选择低电阻电缆。拿输电线来说,线路消耗与电阻平方存在正负相关的联系,运用低电阻设备能够有效降低在输电过程中产生的热量,节约能源,避免不必要的浪费,因此,低电阻的特点是极易控制能源耗费,降低能源消耗。选择电缆,要看电缆是否能达到工厂的日常使用需求量,还要在能够达到其日常需求量的情况下对电缆截面积进行考虑,然后再对使用电缆的安全性进行考虑。在激烈的市场竞争中化工企业也越来越壮大,所以在工厂之间的竞争中就要重视安全问题和初期的资金投入问题。 4.2采用合适的变频器 火电生产时,工厂的电气设备不断运转,其用电量也在不断变化着。化工企业运用电气设备节能技术,必须在电气设备上安装适合的变频器。现阶段大部分电气设备的变频功能在设计时就已经配置,这样就使得设备使用效率得以提高,对于节能减排产生了很好的效果。化工企业在历经多年变频技术的发展后,变频调速技术已越来越成熟。转速的二次方和电机功率在电机运转时产生一定比例关系,所以要想达到节能减排的效果,改变电机转速,就要使用变频系统。使得电机在运行时,转速在不断变化,用电量下降,保证电机的使用寿命。 5结束语 电气节能技术是高科技高端性的技术工作,在火电机组在进行设计工作时,充分考虑电气节能问题,在工作中能最大程度的降低能源的消耗,确保电气节能技术安全有效的运用到火电机组工作中。先进的设备,雄厚的经济实力,超高的技术水平是做到节能的根本保证。尤其要重视节能电气的安全性和技术水平,实现对能源的节约,创建良好的节约型社会环境。假若将电器节能技术充分高效的运用到火电机组工作中去,在我国的电气行业中会是重大突破。因此,在我国大力支持电气节能方面的研究。 作者:陈小龙 单位:常熟华润化工有限公司 浅谈发电机电子技术:发电机电子技术论文 1励磁保护及系统稳定 发电机提供磁场功能的就是励磁系统,它可以有效的同步发电机与电力系统,发电子转子绕组可以直接从励磁系统获取直流电。励磁系统的交直流转换变压器为励磁系统生成直流电,这个变压器连接着发电机的出口,交流电转换为直流电时,电势产生,有效的支持变压器的启动,由此可见,发电机同步的维持以及发电机或输出无功率都深受励磁系统的。励磁电流的突变会有很多的连锁反应,无功功率输出会变高,然后导致过高的工作电压;反之,工作电压降低,甚至会出现不同步的情况。 自动电压调节的方式中,励磁系统会在输出吸收电力系统中的无功功率的同时将电压始终保持在最正常的范围内。发电机的保护者就是励磁控制,它排除发电机不允许的工况,从而控制不稳定运行在发电机系统中产生,对发电机起到相应的保护功能。 2发电机静态稳定性 发电机静态稳定性会在某些情况下受到一定的影响,例如:线路在电厂输电到负荷中心之间过少,当远端发电厂和负荷中心这两个电压向量之间的夹角达到90b或以上时,系统间会降低传输的电能可能性,震荡也会出现在电力系统中,并可能有几个孤网被解列。 如果故障导致发电厂或者负荷中心之间的线路断开,两点之间的电抗就会增加到一个能够提供传输却不能维持同步的最大电能点。发电机一系列的不同部会在震荡的状态下因刺激的跳动而引起。负荷中心同远端的电厂之间的输电线路的电抗会因系统间的断路而增加,这就导致同时出现电势衰减、与静态稳定、不稳定等种种现象。 3失磁保护 各个系统按部就班,共同协调合作才能使发电机的保护和控制协调得以实现,失磁保护的完成需要与电机容量、静态稳定和欠励限制相协调。发电机在欠励工况下运行需要经由失磁保护将状态设为允许。要及时对发电机的失磁现象进行检测,以避免因失磁或部分失磁给发电机或其他电力部分带来严重的损失。电磁失磁之后,会引起转子、阻尼提高温度,也大大提高了故障发生的概率。供给发电机磁场绕组的直流供电短路、磁场绕组短或励磁系统的断路器断开都可能引发发电机失磁。目前,较常用来检测发电机失磁的是阻抗继电器。 4结束语 大型电力系统中极为关键的部分是发电机,发电机保护、电机静态、发电机满负荷运行的协调,发电机保护与发电机控制之间的协调都是十分必要的。尤其是大型电力系统生震荡时,一切研究的根本目的都是为了保持电力系统的稳定运行。因此,本文对这些内容进行了详尽的探讨与研究,希望能够加强对发电机进行重点保护,使电力系统能够安全、可靠、稳定运行,更好地为社会生产、生活服务。 作者:李武装 单位:河南安阳广源能源生物质能热电有限公司 浅谈发电机电子技术:电机与电气控制技术课程改革研讨 1改革和创新教学模式进行 根据课程特点和典型工作任务,将原来单一的先进行理论教学后进行验证实验的课程教学模式,转变为项目式和模块化教学模式,实现项目引领,任务驱动,“教、学、做一体化”,以“够用为度、强化应用”为原则。从学生的实际情况出发,因材施教,分层教学,注重学生的实践动手能力的培养。创设企业工作情景,校企合作、工学结合,边讲边练。将以课本为中心转变为以“项目任务”为中心,学生个个参与,人人动手;将以教师为中心转变为以学生为中心,突出学生的主体地位;将以教室为中心转变为以实训车间和实际经验为中心,以传授知识为主转变为以培养能力形成技能为主。 2改革教学方法,综合利用现代化的教学手段 1、采用实物教学,先让学生面对一个含有电机的实际的电气控制系统,并运行该系统,使学生就有一个感性认识,知道电机用在什么地方、起了什么作用、为什么要学电机控制方面的知识、需要哪些方面的知识才能较好地使用控制电机,提高学生对本课程的学习兴趣和学习的主动性。2、综合利用现代化的教学手段。改变传统的教学方法,通过多媒体课件ppt、图片、动画、教学视频、实物演示来增强学生的感性认识,拓展学生的视野。帮助学生理解和掌握课程的重点和难点,如变压器、直流电机、三相异步电动机的结构和工作原理等内容,在电机和变压器制造企业实际拍摄电机、变压器生产过程和制造工艺,加深学生的理解。提高了教学的趣味性、实用性,调动和激发了学生的学习兴趣,提高了教学质量。 3校企合作,共建校内外实训实习基地 建立了集实训与理论教学为一体的“电工电子”校内实训基地和电机及电气控制实训室。同时还与相关企业合作建立了多个校外实训基地,校企合作,引厂入校,工学结合、顶岗实习,校企深度融合。大加强实践性教学力度,安排设计、验证性实验七个,安排变压器、电动机拆装实训两周,电气控制电路实训一周,对于有兴趣和能力强的学生,学校实验室、实训室在课余时间和双休日定期对学生开放,并有专门的老师对他们进行指导,进行开放性实验和创新性实验,培养学生的发散思维和创新能力。学生除了在校内进行实验、实训之外,还在相关企业进行顶岗实习,既增强了学生的感性认识,又增强了《电机与电气控制技术》这门课程的实用性,培养和锻炼了学生的动手能力,增强了学生的技能,教学效果明显。逐步形成了以职业能力培养为核心的理实一体的教学体系。 4将技能实训和高级电工职业资格鉴定有机结合 高级电工职业资格是具有设计、安装、调试、操作、维修电机与变压器、仪器仪表、及电气控制系统的高技能应用性人才,过去,电机与电气控制技术的教学与中高级电工职业技能鉴定脱节,所学知识和技能无法满足学生获取职业资格证书的要求。为此,在《电机与电气控制技术》课程教学中,依据维修电工职业岗位技能要求和职业资格标准,将技能实训和中、高级电工职业资格技能鉴定有机结合,以职业活动为导向,以职业能力为核心,以职业技能要求开展实训工作。在“电机拖动及控制实训室”进行2周的专业技能实训,在完成规定的实训任务后,进行高级电工职业资格鉴定,实现“双证”融合。加强理论和实践教学的同时,增加了中、高级维修电工资格考试方面的知识和技能,使学生既能具有一定的专业基础知识,又能获得相关的职业岗位资格证书。提高了学生的就业竞争力和职业能力,为学生今后的就业创造了条件。学生取得高级电工职业资格证书人数达到95%以上。 5改革课程考核评价方法,注重实践动手能力的考核 传统的课程考核评价方式主要是平时成绩加期末考试成成绩,无法综合评价学生学习过程及综合能力。为此,须改革课程考核评价方法,注重学生实践动手能力和操作技能的考核,采用多元化考核方式,强化过程考核。制定了理论、实验、课程设计、实训、安装操作考核标准及评分细则,形成平时、期中、期末三个阶段性考核。理论考核主要考察学生掌握基本知识和基本概念、基本原理,以笔试闭卷为主,实训、实操要求学生设计基本控制电路并安装调试,重在过程和基本技能的考察,重点考核学生分析问题、解决问题的能力,并注重学生综合能力和职业能力考核,可采取学生自评、小组互评、老师评价的方式,按照一定的比例综合计分。电机与电气控制技术课程改革的实践证明,通过改革课程体系,精选教学内容,创新教学模式,改革教学方法和手段,实行工学结合、校企合作,技能实训融入技能职业资格证,采用多元化的考核方法,大大激发了学生的学习兴趣,强有力的实践教学环节和职业技能培训,使学生的基本素质和职业能力都得到了很大提高,同时为学生将来的就业打下了坚实的基础。电机与电气控制技术课程改革的效果是明显的。 作者:陈昌松单位:武汉职业技术学院
铁道车辆论文:铁道机车车辆人才需求分析 摘 要:文章对铁道机车车辆专业人才需求进行了分析研究,铁路及其轨道交通的快速发展对人才需求及其铁道机车车辆专业人才培养提出了新的要求,对武汉铁路职业技术学院铁道机车车辆专业(“职教品牌专业”)建设项目提供必要的参考。 关键词:铁道机车车辆专业;人才需求;分析 我院铁道机车车辆专业于2013年成为湖北省“职教品牌专业”建设项目,专业的建设和人才培养方案的制定都离不开人才需求分析,依据人才需求分析的成果可以更好地进行专业建设,从而使铁道机车车辆专业真正起到品牌效应的作用。 1 铁道机车车辆人才需求分析研究的目的与内容 1.1 分析研究的目的 通过对铁道机车车辆专业人才需求状况信息,社会、行业以及企业对铁道机车车辆专业人才基本素质、核心能力要求的变化和趋势的分析研究,为专业人才培养目标定位、专业人才培养方案和课程标准的修订、教学的改革提供依据和帮助,从而真正地搞好铁道机车车辆专业(职教品牌专业)的建设。 1.2 分析研究的内容 依据国家铁路发展规划,对区域铁路、地铁行业的发展动态、发展趋势;相对应于本专业的铁路、地铁行业企业的人才结构及需求状况、各岗位对从业人员知识及能力的要求;同类院校同类或相似专业分布情况;铁道机车车辆专业毕业生就业去向与就业岗位;毕业生对培养过程意见与要求;毕业生就业现状与发展等方面展开调研。 对调研数据的分析,不仅对专业建设、学院管理、毕业生就业、人才需求等做出整体分析,而且还对其各项进行细致的分析,如现就业岗位及其与专业相关性、对就业的满意度、职业成长需求、对专业教学的意见等方面就毕业生反馈的信息进行分析,作为修正和制定人才培养方案的重要依据。 2 铁路、城际铁路和地铁行业发展现状与人才需求 2.1 高速铁路发展现状与趋势 高速铁道运输作为我国中长距离、大运量、快捷、安全、低耗、环保的运输形式,是适应我国国民经济的高速发展、实现人民小康生活的重要保障。目前,全国铁路运营里程已达到12万 km,其中时为200~350 km的客运专线及城际铁路达1.3万 km,复线率和电气化率分别达到50%以上,投入运营的先进动车组、大功率交流传动机车分别达到800组和7 900台。这标志着我国已经进入高速铁路国家的行列。未来10年,先进动车组、大功率交流传动机车将分别达到2 400列和1万台。轨道交通运输行业良好的发展前景将为铁道机车车辆专业的职业教育提供巨大的就业市场和机会。 2.2 城际铁路发展现状与趋势 建设大容量、高密度、高效率、快速便捷、安全环保的城际轨道交通系统,是加快推进武汉城市圈一体化的基础性工程,对于构筑综合交通运输枢纽,优化城际运输结构,引导圈内城市生产要素优化配置,实现武汉城市圈同城效应。 湖北城际铁路以武汉为核心,呈放射型加环状构架,由东南西北4个方向的6条放射状骨干线网、8条延伸线及环线组成,总规模约1 190 km。全部采用时速200 km以上的动车组列车,形成以武汉为中心、直达周边城市的“半小时至一小时交通圈”。目前,武汉至宜昌、武汉至咸宁、武汉至黄石、武汉至黄冈城际铁路已经开通运营。 2.3 地铁的发展现状与趋势 武汉市城市轨道交通规划线网由8条线组成,目前1号线、2号线一期、4号线一期已经开通运营,计划延伸轨道交通1、2、4号线,新建3号线和6、7、8号线一期工程,到2017年轨道交通建设总规模达到215.3 km,其中新增线路长度约142.6 km,基本形成覆盖武汉三镇的轨道交通网络体系。 因此,从高速铁路、城际轨道交通、城市轨道交通发展现状与趋势来看,新型牵引动力设备及其系统的运用、维护、检修及其管理体制、技术要求对从事铁道机车车辆专业的技术工人提出了更高的要求。快速发展的高速铁路、城际快速轨道交通和城市轨道交通需要成千上万的铁道机车车辆专业高技术人才。 2.4 高速铁路和城际轨道交通行业从业人员的基本情况 目前高速铁路和城际轨道交通的从业人员的基本来源主要有:研究生、大学本科、专科、高职高专、中专、技校、复转军人、历史遗留的社会招工、顶职等。近年来主要以大学应届毕业生和经过岗前培训的复转军人为主。从2000年开始,铁路停止招收中专及以下学历的毕业生,从2005年开始,新招收的技术工人起点为大专。 2.4.1 铁道机车车辆专业企业人才现状分析 本次被调查企业的铁道机车车辆专业人才现状统计表见表1。调研数据表明,铁道机车车辆专业人才在企业职工中的比例占88.6%~95.1%,大专以下学历平均占56.8%~68.0%(武汉大功率机车检修段由于成立时间在最近5年,大专以下学历仅占5.2%)。可以看出,大专学历人才是铁道机车车辆专业的主力军,是适应铁路发展趋势的基础性人才,高等职业技术教育在铁道机车车辆专业高技能人才培养方面大有可为。 2.4.2 铁道机车车辆专业高技能人才需求量大 随着中国铁路的快速发展,将有大量的机车乘务员、机车检修岗位等待铁道机车车辆专业高技能人才的填补。由于大功率机车的高技术含量,必须有高技能的驾驶和检修人才来胜任机务工作岗位,而中职学生和复退军人中能满足机车驾驶和检修岗位的比例极低,在一段时期内必定形成岗位空缺无人就岗的现象。为高职学校铁道机车车辆专业培养机车驾驶和检修人才提供了源动力。 2.5 铁道机车车辆专业人才的招聘渠道 铁道机车车辆专业主要是向各铁路局机务段运用车间和检修车间、大功率机车检修段、车辆段动车组运用所、动车组检修基地、城际铁路投资有限公司、城市轨道交通公司等提供人才。这些组织机构主要是通过校内专场招聘、网上招聘、校外毕业生招聘会招聘、与铁路企业之间的人才交流、接收军队的复转军人,其中校内专场招聘已经成为铁道机车车辆专业人才招聘的主要渠道。 3 铁道机车车辆专业现状与人才培养情况分析 3.1 铁道机车车辆专业分布情况 铁道机车车辆专业是一个传统的专业,目前国内设置有该专业的院校较多,主要为含有铁路背景的学校,如郑州铁路职业技术学院、湖南铁道职业技术学院等十余所,近年来一些本科院校也开始开办类似的相关高职专业,而且这些毕业生的去向大致相同,所以对我院铁道机车车辆专业存在着竞争关系。湖北省设置有该专业的学校仅有我院一家,且已经成为湖北省“职教品牌专业”建设项目,这将促使我们尽力办好该专业。 3.2 铁道机车车辆专业招生与就业岗位分布情况 以我院为例,铁道机车车辆专业近三年来在校生人数825人,2014年招生数为80人,这些人数中包括订单班。我院该专业毕业生主要就业单位为铁路局机务段运用车间和检修车间、大功率机车检修段、车辆段动车组运用所、动车组检修基地、城际铁路公司、城市轨道交通公司,涉及的岗位有机车司机、动车组司机、地铁司机、地勤司机、机车检修、动车组检修、地铁列车检修等。 3.3 铁道机车车辆专业教学情况及存在的主要问题 目前铁道机车车辆专业教学过程中理论知识的比重大,实际操作的比重小。且校内实训教学资源匮乏,校外实训又受到若干外部因素的影响,从而导致学生动手能力较差。铁路快速发展带来了技术、装备、工艺的大量更新,校内与之相适应的教学资源存在脱节问题。 铁道车辆论文:铁道机车车辆电气设备的故障及其预防对策 摘要:HXN5型内燃机车投入使用以来,在运用过程中,多次发生因机车故障在区间坡停,处理时间长,存在较大的安全隐患。文中现针对一起典型的故障,进行了深入的分析,对单台机车电气故障导致的柴油机异常停机处理进行原理分析,制定有效的应急处理措施,收到了较好的效果。 关键词:铁道机车 电气设备 故障 对策 前言 HXN5型机车牵引因两台机车同时停机,在先后使用小复位、大复位2次后仍不能启机。文中针对故障原因,查找出造成机车电气故障的问题,并提出相应解决方案,以供参考。 一、故障原因分析 1、故障处理 机车入库后,调取这两台HXN5型机车智能显示器的“事件日志”记录进行查看,两台机车的记录信息均存在“本机或重联机车机组停机按钮在闭合位,无法启机”的异常信息记录。 检查两台机车的柴油机重联急停开关均断开正常,柴油机停机回路各控制线路及接插件正常、使用替换法替换各控制电气故障仍无消除,在多次扳动384机车主操纵台司机控制器的过程中,故障现象突然消失。更换司控器后,柴油机启机正常。 拆下384机车的主操纵台司机控制器(简称司控器)进行检查,发现该车的机车司控器的KA―KB的辅助连锁安装位置不当和主凸轮断开点边缘磨损、主手柄凸轮横向间隙变大,造成该车司控器KA―KB触指在惰转位时仍处于吸合状态(该触指应在牵引档5,6位时吸合,其他档位应断开),见图1。 2、柴油机紧急停机回路和档位控制回路(见图2)的原理分析 (1)HXN5型机车柴油机主要控制电气元件介绍 a、CIO为集成式输入/输出控制板,CIO是“智能显示器”的输人/输出装置。智能显示器通过CIO插件板获知机车的操纵条件,并控制牵引和辅助系统中各种电气设备的操作。在柴油机控制回路中智能显示器通过CIO接收停机控制指令,并通过CIO控制柴油机启停机。 b、PCR为电源控制继电器。为机车控制系统提供电源。 c、COB为控制开关断路器。为控制电气提供电源。 d、MU为重联急停开关(“紧急重联停机”按钮)。扳动MU开关后,主操纵台ESS1和副操纵台ESS。常开联锁处于闭合位,将给重联在一起的机车CIO传输柴油机停机信号,由CIO控制柴油机停机。用于司机遇紧急情况强迫停止柴油机运转。 e、MCl为司机控制器。用于给CIO提供机车电阻制动和牵引位的档位信号。司机控制器驱动一个凸轮旋转,当这些凸轮高点移动时,升起或降下连在开关触点上的杠杆,从而打开或闭合组合功率手柄相应位置的开关。其中KA―KB触指仅在手柄牵引位5、6位时闭合。 3、停机电路分析 通过判断单台机车燃油输送控制电路故障(如燃料泵电机故障、燃料泵控制接触器故障)不能使两台柴油机同时停机,引发类似同时停机只能是在重联机车的公用的控制回路才能发生。对涉及重联的机车牵引档位控制回路和柴油机强制停机回路进行了分析: 从图2可以看出,柴油机强制停车电路和牵引档位控制电路共用CIO的C22输入端口,提供CIO柴油机停机和牵引档位控制信号。停机控制时,机车提供给C22单独一路的74V信号作为CIo停机控制信号。而机车牵引运行时(1档以上),C22、C23、C24、C254个端口中至少要同时有两个及以上的控制信号组合提供才能作为CIO的柴油机牵引档位信号(见图3)。 需要紧急停止柴油机时,司乘人员扳动MU开关后,ESS1或ESS2的常开联锁3A一3B触指闭合,74 V直流电经COB开关一ESS1或ESS2的“3A一3B”触指一TB5H、TB5B端子一DV15号线一TBlC端子一CIOC22号接口,单独给CIO控制柴油机停机,同时通过重联线传递到重联机车CIO控制它车柴油机停机。 同时ESS1或ESS2的常闭联锁“1B一1C”触指断开,确保MU开关扳动后,不论机车主手柄在任意位置,均立即切断柴油机C23、C24、C25的档位信号,保证CIO只能收到一路C22的柴油机强制停机信号。但正常情况下,如果MC,上KA―KB在非牵引位5、6档位时不正常闭合,一旦司控器回到惰转位时,由于此时其他档位信号均已断开,柴油机停机信号就会错误输出。 4、故障分析结论 (1)司控器KA―KB的辅助连锁的异常吸合是导致柴油机异常停机的直接原因。因384机车司控器MCl上KA―KB在惰转位时不正常闭合,当司机将司控器回至惰转位时,电流仍可通过司控器闭合的KA―KB触指,进入CIO的C22,因为此时C23、C24、C25的档位信号均已正常断开,只有存在一路信号进入C引导致微机系统认为”紧急重联停机”按钮闭合,控制CIO发出停车信号,将机车柴油机强行停机。 (2)重联装置的控制作用未解除,是导致该故障发生后,两台机车均无法正常启机的原因。当384机车发生故障停机后,系统通过重联线控制重联机车333机车也强行停机。在其后的处理中,因重联装置未拆除,重联关系始终建立,一位机车384机车的司控器KA―KB触指在惰转位一直处于闭合状态,因此机车只要上电,智能显示器就会始终认为“紧急重联停机”按钮闭合,严禁启动柴油机,并通过重联线控制二位机车也无法启机,致使线上乘务员在两台机车上多次尝试正常启机均失败。将故障的司控器再装回原车,拔除两台机车间的重联线后,333机车可正常启机,但384机车无法正常启动。 二、应对措施 针对此种故障现象,组织对发生的司控器故障进行普查,发现HXN5型机车投入运用5个月来,已发生多起司控器故障。司控器相关故障记载共计10件,其中更换司控器4件,其中有2件更换司控器未记录;更换、打磨、调整动作触指处理5件,其他配件原因造成司控器故障3件。制定了以下措施: 1、技术科、检修车问配合制定普查方案,对HXN5型机车司控器逐台进行普查,发现问题必须彻底处理。具体检查要求如下:首先主手柄置于惰转位,检查主副台司控器K连锁垂直中心线不得越过主手柄断开点边缘;然后将主手柄置于牵引8档(断开点1已面向外部),对主手柄凸轮断开点1下边缘进行涂油.减少该处边缘磨损。 2、机车入库后,行修作业人员要向乘务员询问机车运行情况,并对机车事件日志分析、转储,发现机车异常信息必须上报技术科,对事件日志中记录的机车异常信息必须彻底处理后,方可出库。 3、机车进入修程时,必须对前一趟事件日志文件进行分析,发现机车异常信息必须处理消除,对提报的元器件故障必须交由厂家进行检测,对事件日志文件分析,确认良好后方可交车;对“紧急重联停机”按钮及司控器KA―KB触指进行全面检查,发现触头虚接、粘结等故障时必须彻底处理。 4、技术科将故障信息反馈回厂家,对近期司控器发生的故障进行综合分析,要求厂家提供司控器日常检修各尺寸要求(现提供的司控器说明书无司控凸轮与联锁凸轮间隙要求)提高产品质量。 5、鉴于原来厂家提供的处理柴油机停机的应急办法通常是检查MU开关应在正常位,然后再“小复位”“大复位”启机,仍不成请求救援的办法。耗时长(仅“复位”操作下来就需要12~15 min),对类似故障无法有效解决,造成机故、机车无动力停留处理不当溜逸、隧道缺氧中毒的一系列隐患。采用优化流程。即线上发生柴油机停机故障时,乘务员应首先查看“事件日志”文件有无故障信息,如有明确信息则按要求处理;如“事件日志”无故障信息显示,则应查看“活动事件”,查看机车当前状态是否存在故障并按规定处理。处理时必须拆除重联线再进行复位启机试验,确保即使一台机车故障,另一台机车能够正常启机维持运行到前方站和出隧道处理。避免高坡、隧道引起的行车、人身安全问题。 结束语 通过采取新措施,HXN5型机车未发生因司控器问题造成HXN5型机车线上故障,消除了因柴油机停机故障对行车安全带来的安全隐患。 铁道车辆论文:铁道车辆擘业高职人才培养方案的研究 【摘 要】铁道车辆专业培养目标是培养能从事铁道车辆检修、运用、维护和管理工作,具有铁道车辆结构、原理等专业技术理论知识和铁道车辆检测、故障诊断与处理等实践技能,具有良好职业道德和职业生涯发展基础,德、智、体、美全面发展的高端技能型人才。 【关键词】铁道车辆;检修;运用;人才培养方案;项目课程体系 中国是一个典型的大陆性国家,经济联系和交往跨度大,需要有一种强有力的运输方式将整个国家和国民经济联系起来,铁路运输则是最适合中国经济地理特征和人们收入水平的区域骨干运输方式,在我国的交通运输体系中起着举足轻重的作用。 随着市场的不断发展和各企业实力的增强,国内铁道车辆制造厂家间竞争日趋激烈。除南车集团长江车辆有限公司实力增强外,眉山车辆厂、二七车辆厂的竞争力也较以前增强;北车集团在集团内部进行了产业调整,齐齐哈尔车辆公司、济南车辆公司的新造能力也不断提高;路外三家军工企业已先后加大工装、设备投入,正快速发展;济南东方新兴公司市场占有率已从2008年的0.7%增涨到了4.28%,民营企业已实质性进入整车制造领域,市场竞争压力越来越大,供大于求的矛盾将更加突出。 由于人们出行与经济发展的需要,我国投入运营的铁路车辆越来越多,随着技术的发展,铁路车辆的种类也是日益更新,因此,铁道车辆生产与维修部门需要大量具备专业素养与专业技能的人才,才能实现铁道车辆的快速全面地生产与维修,而铁道车辆专业的出现,正适应了当今铁道车辆市场蓬勃发展的趋势。 铁道车辆专业是一个机电一体专业,其专业人才培养定位是面向铁道车辆运用与管理生产一线岗位,从事铁道车辆检修与运用工作的高端技能型专门人才。 1.创新“双主体、全过程”人才培养模式,共同制定人才培养方案 与沈阳铁路局、沈阳地铁公司、中国北车集团沈阳车辆有限公司等企业紧密合作,成立“辽宁轨道交通职业教育集团”铁道车辆专业校企合作委员会 ,依托“校企合作发展委员会”,与沈阳车辆段、苏家屯车辆段、沈阳动车段、中国北车集团沈阳车辆有限公司、沈阳客车厂等共同组建专业建设委员会,建立校企合作长效机制,创新“双主体、全过程”人才培养模式。双方将合作办学、合作育人、合作就业、合作发展,共同制定人才培养方案,形成“三融合”的专业人才培养模式,即:教学内容与实际工作相融合、校内培养与企业培养相融合、学生角色与员工角色相融合。通过专业建设委员会的探讨研究,确定我校铁道车辆专业高职培养目标:培养面向铁道车辆相关单位,在生产、管理第一线,能从事铁道车辆检修、运用、维护和管理工作,熟知铁道车辆结构、原理等专业技术理论知识,掌握铁道车辆检测、故障诊断与处理等实践技能,具有良好职业道德和职业生涯发展基础,德、智、体、美全面发展的高端技能型人才。 职业面向与就业岗位、岗位群:主要面向铁道车辆部门,从事铁道车辆的检修与运用工作,也可在铁道车辆制造单位从事相关的工作。主要从事车辆钳工、制动钳工、轮轴装修工、车辆电工;货车检车员、客车检车员、发电车乘务员、列车轴温检测员等岗位的工作。 层次定位:初次就业岗位中级工;目标就业岗位高级工、技师;职业发展岗位高级技师、工班长、车辆调度员、值班员、车间主任等。 从中级工晋升到高级工需要5年,高级工晋升技师需要2年,技师晋升高级技师需要3年。 2.校企合作共同构建基于铁道车辆检修与运用工作过程系统化的项目课程体系 加强与铁路局、车辆段等企业的深度合作,联合课程开发专家、企业技术骨干,按照“市场需求调研工作任务分析职业能力分析课程结构分析专业教学标准开发课程标准开发教学设计教材开发其他教学资源开发” 的流程共同进行课程开发。遵循文化基础知识培养职业基本能力培养职业核心能力培养职业综合能力培养职业拓展能力培养,构建了公共基础课、专业课(包括技术基础课、核心专业课、实践技能课)和素质拓展课三大平台。 (1)专业群技术平台 以培养岗位群所需共性知识、技能、职业素养为基础进行构建,主要由机电类的基础课程和车辆检修、运用管理课程组成,机电类的基础课程包括《机械设计基础》、《机械制造基础》、《电工与电子技术》等,车辆检修、运用管理的课程包括《车辆构造与检修》、《客车电气装置》、《车辆运用与管理》等。 (2)专业课程体系 本专业核心岗位为车辆钳工、车辆电工、检车员。专业基于工作过程的项目课程立足职业岗位要求,通过分析岗位工作任务和职业能力,合理归并工作过程中比较接近的工作领域设置课程,按照工作过程序化知识,开发项目课程。专业项目课程包括:《车辆构造与检修》、《车辆制动装置》、《客车空调装置》、《客车电气装置》、《车辆检测技术》、《车辆运用与管理》等。其中《车辆构造与检修》、《车辆制动装置》、《客车电气装置》、《车辆运用与管理》为专业核心课程。 铁道车辆论文:铁道车辆轮对设计对CAD/CAE技术的应用 摘 要 铁道车辆的关键部件是铁道车辆轮,它是车辆全部重量的支持,对于铁道车辆轮的负载量,旋转速度等具有较高的要求。因此,车轮的设计、制作需要更加精细,高质量,铁道车辆轮对设计对CAD/CAE技术的应用就显的非常必要,本文将根据铁道车辆轮的特点,介绍CAD/CAE技术,分析CAD/CAE技术在铁道车辆轮设计中的应用。 关键词 铁道车辆论;CAD/CAE;设计;应用 随着机械设计领域市场竞争的日益激烈,对于机械产品的质量、规格、生产率等的要求越来越高,在设计中,先进技术的采用成为必要。CAD/CAE技术作为一种现代技术,在车辆车道轮的设计、制造中广泛应用。铁道车辆的设计、制作工程复杂,程序繁多,需要建模的准确,车辆轮尺寸的精确、模型的设计、零件的装配等过程都需要CAD/CAE技术的辅助,使之设计精确,提高建模效率,降低建模错误率,确保铁道车辆轮生产的规格化,进而提高铁路的工作效率。 1 CAD/CAE技术概述 在20世纪70年代末,在机械设计技术中结合了计算机技术,两者的相互结合产生了计算机辅助设计(Computer Aided Design),简称CAD。CAD技术是指以计算机软件为工具,例如UG、Solidworks,对实物进行模拟制作,利用仿真模拟展现产品的结构、外形等,即是利用计算机绘制、设计机械产品及工程。计算机辅助工程技术(Computer Aided Engineering),简称CAE技术,是随着计算机科学技术的发展而出现的新的设计技术,它利用计算机软件,例如MARK,求解分析产品及工程的结构性能。 目前,CAD/CAE技术在机械、建筑、电子等工业领域广泛应用,是一个效率高、综合性强的高新技术。利用相应的计算机软件,对建模的过程进行有效的记录,可以在设计过程中根据设计理念、型号而改变参数,改变、修改模型的尺寸,并保持零件之间的关联性,这样就使设计的程序简单化,对数据的利用更全面。在工业方面的应用,提高了产品的质量,缩短了产品的设计时间,对于尺寸、模型、规格的计算更为精准。在铁道车辆轮设计方面,需要利用CAD/CAE计算机软件,建立车辆轮的三维模型,对车辆轮的几何尺寸进行分析,建立参考数表,依据参考数据进行精确的设计。同时,利用CAD/CAE技术,对于铁道车辆轮的结构、受力分布等进行分析计算,建立车辆轮的计算模型,在设计、制作中提高制作精度、增强产品质量。 2 铁道车辆轮对设计对CAD/CAE技术的应用 2.1 在多维绘图中应用CAD/CAE技术 在铁道车辆轮的设计中,数据、图形的绘制需要需要占据大量的时间,是一项复杂的工作,对数据的精确,图形绘制的标准具有较高的要求。利用CAD/CAE技术进行图形的设计,建立三维建模,绘制模拟实体的三维图形。在多维图形的绘制中,首选需要选择适合且功能较多,以交叉绘图为主的工作软件,例如3D―MAX等,绘制不同的图形,从不同的截面设置参数,确保参数的准确,图形比例的合理。例如,在绘制某一种型号的铁道车辆轮时,可以对横截面、外径、内径进行参数设置,从多维图中从不同角度进行检查、调整图形及参数,使其合理、精确。同时,在绘图软件中,对填充剖面、调用图块、区分层次等功能进行运用,使铁道车辆轮的多维图形精确,合理,确保在实体设计中图形准确。 2.2 在实体中应用CAD/CAE技术 铁道车辆轮设计对于CAD/CAE技术的应用,在车辆轮实体设计中运用广泛、对于设计有重要的帮助作用。CAD/CAE技术的应用,用CAE技术车辆轮的承载力、运转速度、受力分布进行求解分析,对其结构性能分析,建立车辆轮的计算模型。用CAD技术,根据数据建立三维建模,包括表面、实体、线框等模型。根据软件所提供的造型模块,如如球体、圆柱体、楔形体等绘制,在绘制中根据分析的数据设置参数,同时,从不同横切面研究模型的精确度。对于零件的设计,对于简单的零件可以AutoCAD工作软件对其进行绘制,对于复杂的零件则可根据二位设计中的结构来定义,然后通过三维实体造型进行拉长、旋转等,使其变成新的基本体,利用三维实体进行设计,使其成为所需零件,在零件的设计中,要确保结构的合理性,数据的准确性。实体模型的设计,在运用CAD/CAE技术时,要注意在设计中对于整体模型的多角度、全面的检查,检测铁道车辆轮的整体实体性、完整性。 2.3 对于车辆轮部件检查的应用 CAD/CAE设计中,借助计算机技术,可以对铁道车辆轮的不同的零件进行拆分、检查、组装。将零件间的装配途径记录在CAD/CAE软件的资源器中,在对部件进行检查分析是,对于数据进行分析,在装配中,可以根据软件的资源器记录,正确的监测部件间的装配,以此检查各零部件间是否装配正确。这样可以及时的发现车辆轮数据存在的问题,对零部件进行更改,提高其精确度。同时,在车辆轮设计中应用CAD/CAE技术,在图形绘制中可以随意的隐藏部件,可清晰的看到车辆轮内部的结构,对各个部件进行旋转检查。还可对铁道车辆轮的运动进行演示,在演示中检查各配件之间的紧密度。在演示时,可是设定一定的路程,对于出现不能完成路程、零件之间存在碰撞、车辆的受力不平衡的等问题进行及时的更改,完善设计图形,防止在制作中出现产品不达标、不能正常使用的状况发生。 3 结论 随着科学技术的发展,计算机技术将更加智能化,数据技术、信息技术的发展也将更加全面、完善,CAD/CAE技术也将朝信息集成化、技术智能化方向发展,在机械设计中将更广泛的运用。在铁道车辆轮设计中,CAD/CAE技术将应用到更多的方面,对于车辆轮的模型设计、车辆轮的检查维修、车辆轮新型模型的开发设计等都具有更加重要的作用,进而车辆轮的承载力、运转速度等都所提高,铁道的运输将更加完善、快速。 铁道车辆论文:关于铁道机车车辆故障维修诊断分析 摘要:近几年,在经济发展的带动下,中国的铁路事业发展十分迅速,铁路事业的发展跟铁道机车息息相关。加强对铁道机车的管理,认真解决铁道机车车辆出现的各类故障,不仅对铁道部有好处,而且对整个社会的发展都是百益而无一害的。自从1990年以来,铁道机车车辆维修体制就受到了铁道部门的高度重视,并且成立了铁道机车车辆维修制改革领导小组,参考美国和英国的铁路机车维修制度,设立了一套适合我国发展的维修制度。本论文主要分析了当前铁道机车车辆故障维修的发展现状及故障维修中应考虑的问题,通过分析和研究,提出了一些应对这些故障的措施。 关键词:铁道机车;故障维修;检修 众所周知,铁道机车的维修是铁路运输中必不可少的重要环节,它能够恢复机车的受损功能,进一步提升机车的质量,对安全运输有着极其重要的作用。铁道机车的维修制度从设立到现在,已经经历了十多年的发展历程,机车车辆维修和管理不论是在理论上还是实践中,都已经有了较大的提高,现在的维修制度相比以前已经提升了不少,为整个社会带来了较大的经济效益和社会效益。目前铁道机车的维修制度和发达国家相比还是存在一定的差距,而且维修的针对性差、维修工作量大、维修时间长、费用高、机车车辆利用率低等问题,都是在维修过程中人们反映的问题。新的维修体制需要一个逐步建立与不断完善的过程,它必须要具备一定的检测手段和诊断标准,建立一支在实践中有着丰富经验的技术人员队伍,这样更能使铁道车的维修能够落到实处。 一:铁道机车维修的发展现状 从上世纪七十年代开始,维修制度主要就是以“以可靠性为中心”这个为标准,实施的一系列维修制度。目前主要还是计划预防修的理论框架,通常是整辆车或大部分零件定时或定期进行不同等级的维修,多年的工作经验使得铁道机车的预防修体系已经十分成熟。对于需要维修的车辆,维修部门根据计算机提供的数据分析,首先对机器进行必要的检测,检测之后再进行修理,对于重要的部件要实行特殊的管理。 二:铁道车辆故障检修 铁道车辆在平常生活中的应用,随着使用次数的增加,车辆的各种零部件会不断消耗、腐蚀或磨损,这些零件的损害会大大降低车辆的实用性,为了保证车辆的正常运行和满足人们日常生活的需要,必须对车辆进行定期的检查和维修,这样做也延长了车辆的使用寿命。 1)检修制度 对于车辆的检修,国际上专门设立了两种不同的检修制度。一种是计划预防修理制度,另一种是根据车辆技术状态的不同设立的修理制度。计划预防修理制度,首先要了解车辆各类零部件的损耗程度,确定相应的使用年限,根据数据的分析,了解车辆的检修循环结构和检修周期,在车辆部件还没有完全损耗之前就对零件加以修整,使得零件最大程度的实现了自己的使用价值。按车辆修理状态修理的制度,就是在规定的使用期限内,观察设备的运行参数,若参数在规定的范围内则不检修,超过规定范围才进行检修。这个修理制度最大程度的发挥了各个设备的最大利用价值,使检修的工作量尽量减小的同时,也保证了车辆的行驶安全。 2)定期检修 所谓的定期检修就是每隔一段时间,就对行驶的车辆进行一定的检查,确保车辆的安全。定期检查可以使车辆及时发现问题并维修,使车辆保持一个良好的运行状态。确保在下一次检修之前,车辆不会出现较大的故障。 3)车辆的日常维修 对车辆进行日常的维修不仅保证了车辆运时的良好状态,使得车辆在行驶过程中不会发生什么故障,而且也减少了交通事故的发生,确保了行车的安全。中国人口多,车也多,而且铁路上的车的数量特别多、车的种类也多,必须对车辆进行检查维修,为自己,更为了他人。维修内容通常涉及两个方面,技术检查和故障修理这两个方面。技术检查主要是检查车辆的技术状态,发现车辆出现故障时应及时进行修理。故障修理是针对车辆出现的问题,根据出现的具体故障来实施不同的解决方法。 三:维修措施 1)改善铁道机车车辆的维修制度 现有的铁道机车的维修制度还存在很多的不足,应该加快维修的改革进程,改变以往的维修模式,让它变得有层次性、多样性、实用性。打破原有的维修观念,要从设备的规划、设计、制造和安装就开始,直到车辆的使用、维修、改造和报废这一整个过程,都要实现设备的综合管理,发挥所有设备的最大利用率。 2)缩短车辆的维修周期 车辆在行驶过程中很容易出现各种各样的故障,定期进行维修是很有必要的。但目前我国车辆的维修次数比较频繁,维修周期是美国等发达国家的好几倍,车辆维修时间过长的话,降低了车辆的使用率,而且增加了维修费用,加重了人们的负担。在确保车辆安全的前提下,应尽量的缩短维修周期。 3)增大车辆维修的投入 车辆是现在人们日常生活的必备工具,车辆的运用和维修在运输方面发挥着十分重要的作用。但是由于各方面原因,国家对车辆维修部门的投入太少,使得维修技术还存在很多需要改进的地方,经济的不断发展,应不断加大对车辆维修的投入,加强维修学科的建设,使得车辆的维修技术得到进一步的发展。 4)加强维修人员的技术培训 由于之前的科技相对比较落后,维修人员的理论知识也比较薄落,大部分维修人员受教育程度不高,各方面的素质都需要提高。对于正式的维修人员,在他们正式工作之前就应该对他们开展相关技术培训,提高他们的维修技术,同时加强他们的职业素养,为铁道机车的维修做好准备。 结语:随着铁道机车的广泛应用,铁道机车的故障维修引起了社会越来越多的关注 。改善铁道机车车辆的维修制度,缩短车辆的维修周期,增大车辆维修的投入,加强维修人员的技术培训,实施这些方法都能给铁道机车维修部门起到很好的作用,进一步改善铁道机车车辆的维修水平。 铁道车辆论文:高职铁道机车车辆专业人才需求分析 对高职铁道机车车辆专业的人才需求进行了深入调研分析,从轨道建设的迅速发展,电力牵引占居轨道交通牵引动力主导地位,铁路机车乘务员供不应求,机车乘务员队伍正面临职业素养全面升级等方面论述了开办高职铁道机车车辆专业抓住了铁路用人的黄金期。 铁道机车车辆人才需求机车乘务员 1高职铁道机车车辆专业的人才培养目标与就业岗位 高职铁道机车车辆专业主要面向国有铁路机务系统、地方铁路、城市轨道交通企业、机车车辆装备修造企业、有铁路专用线的大型工矿企业电力机车运用和检修部门一线岗位,培养具有高职文化素养和职业道德,具有规范操作、敬业爱岗、团结协作、安全意识强、服从统一指挥的职业素质,熟悉有关铁路技术管理规程及规章,具备电力机车运用、监测与维护、故障判断处理和检修能力的高端技能型专门人才。主要就业单位是铁路机务段、机车检修段(厂)、车辆段、车站、编组场、城市轨道交通业、生产企业运输部的机车驾驶、机车检修、地勤、机车保养等领域。主要升迁岗位有指导司机、工长、车间技术员、车间主任、项目主管、机务安全监察等机务运用与检修管理岗位。 2轨道建设的迅速发展对铁道机车车辆人才需求迅猛增长 2.1东北铁路建设的快速发展需要大批铁路特色专业人才 东北是货物运输大进大出的地区,其中铁路是最主要的运输方式。自2005年以来,铁道部与东北三省多次签署了《关于加快辽宁/吉林/黑龙江铁路建设的协议》。我校地处辽宁省,是全国既有铁路网最为稠密的地区之一,辽宁省与铁道部共同规划建设19个铁路项目,全长2360多公里,总投资约1530亿元,包括京沈客运专线项目、哈大客运专线、丹东至大连铁路建设项目等,加大电气化改造力度,构建内通外联、多通道、大能力的铁路运输网。2005年以来,铁道部与吉林省先后四次签订战略协议,确定实施新建、改建铁路项目37个,新建、改建铁路里程约7460公里,总投资约2365亿元,将实现“市市通高铁、县县通铁路”的目标。铁道部与黑龙江省携手推进30个重点项目,总投资近2400亿元,铁路运营里程将达到8500公里以上,尽快形成以哈尔滨为中心,以哈大、哈齐客运专线等为主轴的便捷顺畅铁路运输网络。东北铁路建设进入了快速发展时期,为铁路特色专业人才需求提供了广阔的发展空间。 2.2东北地铁迅猛发展,需要大批铁路特色专业人才 东北地铁也在迅猛发展,仅沈阳地铁规划就由11条线组成,整个线网呈“四横、四纵、两L、一弦线”,线网总规模为400公里,其中一号线西起张士开发区,东至棋盘山,规划全长为44公里。二号线北起蒲河区,南至空港新城,规划全长为42公里。地铁动力系统全部采用电力牵引,同样需要大批铁路特色专业人才。 3电力牵引占居轨道交通牵引动力主导地位,需要大批铁道机车车辆专业人才 交流传动电力牵引发展已经进入成熟期,尤其是在铁路高速和重载牵引方面显示了极大的优越性。2006年“和谐型”系列大功率重载交流传动机车投入运用,单轴功率达到1000~1600kW,在250~300km/h及其以上的高速领域,交流传动的电动车组更是独领风骚。到2015年全国将有1万多台“和谐型”机车投入运用,大功率交流传动电力机车将成为我国主流牵引动力。电力机车除了在铁路干线上应用以外,在城市交通运输包括城郊电动车组、地下铁道电动车组、地面电车和工矿企业内运输等方面也都起着越来越重要的作用。电力牵引占居轨道交通牵引动力主导地位,需要大批铁道机车车辆专业人才。 4沈阳铁路局机务系统机车乘务员供不应求 我校铁道机车车辆专业毕业生的主要去处为中国特大的几个铁路局之一的沈阳铁路局,全局机务系统共设置机务段5个,即沈阳、苏家屯、锦州、通辽、吉林机务段。苏家屯机务段是沈阳铁路局最大的以货物运输为主的机务段,由长春、大连、本溪、丹东等十段合一,共有职工1万多人,配属机车500多台,担当固定交路近400对。将全局的11个中修车间22个台位全部集中整合到苏家屯,形成一个车间10个台位,具备年中修电力机车250台、内燃机车500台的能力。沈阳机务段始建于1904年,地处东北铁路网交通枢纽,是全局唯一的客运机务段,具有日完成5台机车小辅修任务的能力,承担沈阳、沈阳北、山海关部分入库机车的检查和整备任务,承担京哈线秦沈段救援和沈阳站、沈阳北站调车任务。近年,机车乘务员单班单司机值乘改为双司机值乘,对铁道机车车辆人才的需求量翻倍增长,相应的电力机车运用和检修人员更是供不应求。沈局在2009年的“千名司机培养工程”就是在人才急需的情况下采取的应急措施。2012年以来,沈局又在复退军人,应届高职毕业生中,招收了大批专业知识几乎零基础的后备司机,作为机车乘务员队伍的必要补充。其中的千名大学生后备司机绝大部分都不是铁道机车车辆专业,有的甚至是文科毕业,沈局铁道机车车辆人才匮乏可见一斑。 5机车乘务员队伍正面临职业素养全面升级 高铁作为高技术、高科技的产物,需要大量的专业技术人员。按照《铁路“十二五”发展规划》的要求,实施“人才强路”战略,坚持人才优先、以用为本的指导方针,以高铁运营等领域人才为重点,保证高铁主要行车岗位人员动态优化。沈局机车乘务员队伍正处在新老交替的关键期,四五十岁的人居多,前期录用的多为技校、中专毕业生。自1998年以来的这十几年间沈局机车乘务员基本上录用的都是复退军人,他们知识基础相对薄弱,专业能力没有多少提升空间,整个机车乘务员队伍正面临职业素养全面升级。近年,随着铁路新技术的发展和大量新装备投入使用,沈局招收机车乘务员的要求进行全面调整,不再招复退军人,而改招高职专门人才。我校在这个时候开办铁道机车车辆专业,就是审时度势,适逢其时。 轨道特色高职院校担负着为铁路行业和地方城市轨道交通建设培养高端技能型专门人才的重任,铁道机车车辆专业的毕业生就业前景乐观是毋庸置疑的。引用我校铁道机车车辆专业建设指导委员会主任、沈阳铁路局机务专家崔总的话,我校铁道机车车辆专业办得好,这个时候办铁道机车车辆专业就是抓住了方向,抓住了铁路用人的黄金期,非常受欢迎。 铁道车辆论文:铁道车辆空调装置职业教育特点刍议 [摘 要]本文分析了随着我国铁道车辆空调技术的快速发展,传统的职业教育教学存在的弊端,深入浅出的分析了在铁道车辆空调装置领域现代化职业教育如何合理优化教学方法,更加适应现代化特点。同时,根据不同学校的现状制定更加合理的培养方案。 [关键词]铁道车辆空调装置;职业教育;教育教学方法;理论联系实际 1.引言 职业教育是指让受教育者获得某种职业或生产劳动所需要的职业知识、技能和职业道德的教育。职业教育的目的是培养应用人才和具有一定文化水平和专业知识技能的劳动者,与普通教育和成人教育相比较,职业教育侧重于实践技能和实际工作能力的培养。职业教育是社会发展的产物,是人类文明发展的产物,也可以说是人自身发展的产物。而且是发展到某个特殊时期的产物。职业教育受益于社会,社会也可受益于职业教育,促进社会发展是职业教育的应有之义和神圣职责。《铁道车辆空调装置》是铁道车辆专业一门较为主要的专业课程,作者根据多年从事铁道车辆教学的工作经验,对于其独特的教育教学方法进行了相关阐释。 2.目前课程教学方面存在的问题 由于铁道车辆空调装置学科是一门传统的教育学科,在现代化技术不断发展的形势下,铁道车辆空调装置这门课也需要不断的变革与时俱进,传统的教学方法应该得到改变。 2.1 学校教育适应时展的需求 在以往的职业教育教学之中铁道车辆空调课的教学基本上沿袭传统的授课方法“板书+讲解”。但是由于铁道车辆空调装置这门课需要紧密与企业实际相互结合,课程内规定了很多实践项目,比如压力试验及抽真空试验,这些实验单单使用黑板是满足不了学习需要的,需要学生自主动手在试验台上进行演练,也就是说,铁道车辆空调装置课程应该向:“演示+操作+讲解”这种新的授课形式上进行转变。 尤其是像铁道车辆空调装置这样的专业课程,需要不断更新新技术,课堂上应该能够向同学们展示装置特征,这就要求不仅使用文本讲解,还需要图形、图像、视频、三维模型甚至实物展示。先进的教学工具,建设较为现代化的实训教室,利用现场进行直观教学,并且使学生能够在课堂上动手亲自操作,这样的认知学习可以让学生有更直观的认识。现代化的教学方式更加能够激发学生的学习兴趣。在传统的教学方式上学生坐在课堂上仅仅能够获得文字上的信息,无法调动同学的学习热情,往往会看见课堂上的同学昏昏欲睡,而讲台上的老师也会感觉缺乏讲课激情。而新颖的学习形式则能够让学生耳目一新。 2.2 学校教育与企业需求相脱节 学生在高职院校学习的知识与企业需求的人才间存在差距,这是近年来不少企业对高职院校毕业生的一个普遍看法,这将直接影响高职院校毕业生的就业问题,有些企业甚至宁可招聘中职学院的学生也不招聘高职生。有些企业领导认为,高职院校的学生在进行了三年的职业教育以后,只会一些在人们看来无用的理论知识,并无法满足企业所需求的动手能力强的要求。同时,对一些新设备、新知识的接收能力,思维上的创新能力更是少之又少。企业招聘这样的毕业生,需要重新进行培养,无疑增加了企业的用工成本。这样的培养方法并不能满足与时俱进的改革需求。在铁道车辆空调装置这门课的学习上也是如此,本门课程的培养方案旨在培训学生动手检修空调装置的能力,对列车空调系统有个基本认识,对车电装置的使用有一定的了解,满足铁路检修运用部门的工作需求。而并不需要详细的掌握热力学知识,这样就需要学校对学生的培养不断的进行调整。 2.3 学生综合素质不足 铁道车辆空调装置这门课程不仅旨在提高学生的专业技术水平,同时对于学生自我能力的提升也是在培养范围以内。培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力更是重中之重,在今后的工作岗位之中仅仅依靠书本上的知识是不够的,更需要学生能够有刻苦专研的精神和自我学习的能力,这样才能不断适应车辆空调装置技术发展的要求。 3.高职教育与企业需求对接对策研究 3.1 学生职业能力培养 在铁道车辆空调装置的课堂上,老师应该更加侧重于一线作业实际,课堂上的讲课内容应该更贴近作业现场,做到课堂与现场的无缝对接。例如,在实验课堂上在设施允许的基础上应该加入空调检修调试等方面内容,学生在课上可以相互讨论,既锻炼了学生的动手能力又激发了学生的学习兴趣,同时,还可以对学生的检修成果进行评测,成为一个特色办学的方向。另外,在校内举办各类有专业特色的技能比赛,例如空调系统调试实验等等,使用竞争的模式激发同学学习热情,也从另一角度督促了学生自主学习。这些有情景的课堂设计更能够让学生有走上工作岗位、身临其境的感觉,例如老师可以作为领导小组、学生作为检修工作轮流进行成果展示等。 3.2 改革固有考试模式 传统考试以笔试为主,题型也多以死记硬背的简答题为主,这样的考试形式并不能起到让同学融会贯通的效果。可以结合笔试与实验。增加相关的故障分析内容在笔试部分,而实践考试可以设在演练场中进行,分成几个小组进行过程讨论,相互协作,并设置多种解决渠道,使得学生更直观和熟练的掌握专业内容,同时也锻炼了学生们的团队协作能力和自主创新能力,而且也能使考评结果更具有参考价值,对学生的学习也能起到监督促进的作用。 4.小结 铁道车辆空调装置是一门不断向前发展的科学内容,职业教育之中也应该不断的转变观念,切实改进传统的教学手段和教学方法,同时不断理论与实际相互结合,变革传统的教学方式,逐渐实现课堂上以学生为主体,教师适时加以理论指导,充分调动学生的主观能动性.结合铁道车辆理论与实践性结合的特点,要在教学中选择一套适合高职学生的教材,教师应全面掌握教材,采用灵活的教学手段,筛选出教学的重点、难点,精心组织教学内容,选择应用合适的多媒体课件,把理论和实训操作有机的结合起来,使理论寓于操作中,在实作中消化理论。 铁道车辆论文:铁道车辆专业职业教育中工学结合与校企合作的思考 摘 要:本文通过对铁道车辆专业职业教育工学结合与校企合作的研究和思考,提出了一种校企密切合作、相互衔接、相互渗透的紧密型新顶岗实习方式。 关键词:工学结合 校企合作 顶岗实习 铁道车辆专业 人才培养 铁道车辆专业职业教育是以培养符合现代铁路发展所需车辆运用及检修并侧重于职业技能的高素质人才为目标,而采用“校企合作,工学结合”的模式是实现这一目标,使学生具备职业核心能力和创新能力的必由之路。笔者认为,只有在铁道车辆专业职业教育中采用一种校企密切合作、互动渗透、齐抓共管、全程控制的紧密型新顶岗实习方式,才能达到事半功倍的效果。该实习方式具体如下: 一、理智选择校外企业或实习基地 要搞好校企合作和工学结合,合理选择有实力、有条件、专业对口的校外企业至关重要。学校应经现场考察,从人才培养的软实力与硬条件、长期与短期、经济性与技术性等方面进行充分分析论证,确定铁道车辆专业职业教育工学结合的校外顶岗实习基地。 二、制订切实的培养教学计划和课程设置 为保证“工学结合,校企合作”所培养人才的质量,我们必须从计划及课程设置的源头入手,为此,应由院校车辆专业骨干教师和企业的职教、技术以及技师等相关专业技术人员共同组建铁道车辆专业建设指导委员会,由该委员会经过调查、分析与论证,最终确定符合当前铁路车辆发展要求的新教学计划和课程设置,使其具有突出职业技能核心、侧重理论与实践相结合、兼顾“四新”技术以及全面发展等特点。 三、强化实践教学设施和基础建设 职业教育中各专业实验室、实训场及实践基地的建设直接关系到所培养人才的质量和水平,应由校企组建的专业建设指导委员会根据专业特点并结合学校现状,把实践教学基地分为校内部分和校外部分两块。校内实训基地建设应符合院校依靠自身力量可以筹建且主要针对主型铁道车辆各组成部件结构、原理、控制及基本职业技能的训练与指导这一基本思想。而校外实训基地是对学校无法自建的一些实训项目以及一些最新车辆装备的实训项目进行培训和实践的有效方式。我们通过校内外实训基地的交替使用及其与理论教学的穿插配合,真正实现工学结合互补。 四、深化专业教学改革,探索工学结合,理论和实践一体化的教学模式 1.加强铁道车辆专业教材的建设 我们要通过补充完善现有通用教材和重新开发新的校本教材这两种方式,满足工学结合职业教育和岗位培训的需要。 2.改革教学内容组成结构 改革教学内容组成结构,适应工学结合中企业的实际需求,提高教学的针对性和适应性。在实际的人才培养中,我们可把教学分为两部分:一部分为校内培训,突出强化企业所提出知识和技能的培训与演练,使教学效果更贴近企业所需。另一部分为企业培训和跟班组的顶岗实习,师资以企业的车辆技术人员为主,院校专业教师为辅,培训内容主要针对本企业的车型种类及工作任务等特点来进行,通过理论与实践交叉互补训练,提升学生职业知识与技能。而顶岗实习则采用跟班组指定师傅指导为主,学校专业教师定期巡回辅导为辅的方式,校企合作,齐抓共管,全面培养、提高本专业学生职业技能及素养。 3.改革、完善教学和技能传授的方法 我们借鉴目标教学法、模拟教学法等多种方法并结合运用心理学的一些基本知识和技巧,激发学生学习知识与技能的兴趣和热情,提高教学的实际效果。 4.打造一支强实践、高素质的教师队伍 我们采用校企合作方式,一方面把院校铁道车辆专业教师送到铁路相关企业进行知识技能培训,另一方面聘请铁路现场的技术人员来学校兼职、授课,打造一支“双师型”“专家型”的师资队伍。 五、制定和完善考核及评价机制 合理、完善的考核评价机制是保证工学结合人才培养质量和实现校企双方合作共赢的必要制度保障。铁道车辆专业工学结合人才培养考核及评价体系的主要思想和内容如下: 一是校内培养阶段,以本专业教学计划为指导,采用考试获取学分的方式来考核学生应具备的知识和技能。同时要求学生取得职业资格证书,为今后的顶岗实习奠定基础。 二是企业培训阶段,以企业培训的教学计划为指导,采用理论试卷考试和企业现场实际生产操作技能考核并举的方式,达到增知强技,适应企业岗位工种所需的目的。 三是跟班组的顶岗实习阶段,采取本人、指导师傅和巡回辅导教师三者相结合的综合评价考核方式。 总之,“工学结合互补,校企合作共赢”是铁道车辆专业职业教育发展的时代所需,需要我们在今后的教学与工作中不断探索和完善。 (作者单位:河北轨道运输职业技术学院) 铁道车辆论文:重量替代在铁道车辆整车测量中的应用 摘 要:在铁道车辆的生产制造过程中,将会对安装完整的车辆进行例行测量及试验,而此时可能存在临时的未安装件,故提出等效的重量替代方式来保证有效进行,并对此进行阐述,以及分析重量替代的原理,同时归纳并总结了生产中的重量替代实施方法。 关键词:重量替代 未安装件 原理 方法 1 前言 在铁道车辆的生产制造过程中,车辆组成后的整车称重及与整车重量有关的测量调整工序需要在零部件安装完整的前提下进行,但因于因素,会存在部分安装件缺失或不能安装到位,为了使此工序正常进行,而又不影响生产进度,可以通过等效模拟未安装件的重量及重心位置,使车辆的重量及分布状态与真实安装状态等同,以满足整车称重及与整车重量有关的测量条件,以保证测量的真实有效性。 2 制造中与整车重量参数有关的测量工序 车辆的总体重量参数,主要包括整车的重量及重心位置(即整车重量的分布状态)。 在车辆例行称重试验时,主要目的是测量车辆的自重及其分布是否满足合同中的规定,具体是通过车辆的轮重差、轴重差等参数来考核,这两个参数不仅与车辆的重量有关,而且与车辆上各安装部件的重量分布有关,所以要想得到其真实值,需保证整车安装完整;若有缺失,也需要按一定规则进行等效的重量替代,以反应车辆的真实重量及平衡状态。 同样,在车体落在转向架后,要对车体四角高进行测量调平,以及对各个轴箱簧高进行测量,它们的测量结果值需控制在限定的偏差范围内,否则需要进行调整。由于转向架有一系、二系弹簧,为弹性支撑,施加到此点的压力不同,其位移会相应的不同,这样各测点的测量值必然与上车的重量及分布状况有关。 3 制造中未安装件的分类 在车辆的生产制造过程中,对于未安装的部件,一般可简单分为以下两类: (1)常规的未安装件。 按照正常的生产制造工序进行整车称重或测量时,由于受客观条件限制无法安装的件,以及制造工艺分工的不同,而导致的不同工序会存在不同的临时未安装件。如针对固定编组的车辆:进行单车制造的测量及试验时,会在一端安装整个连接风挡,另一端不挂;以及在编组后才安装的车辆间联接电缆线、随车工具等,这些都相对于整车自重认为是缺失件。除非有制造工艺或安装工序调整外,常规未安装件一般是相对固定的状态。 (2)非常规的未安装件。 除常规未安装件外,可能会有临时性的新增未安装件,如由于供货不到位而引起的缺失件,以及质量缺陷、更改等造成的暂时未安装件等。非常规未安装件一般是动态的、不确定的。 4 重量替代的原理 重量替代后的车辆重量及其分布状态应与实际完整安装状态下的车辆一致,重量替代是基于与原安装件等效的原则,即应与原安装件对整车重量和重心位置的贡献保持一致。 整车的称重或测量中,主要是来自垂直方向力的传递,所以这里的重心只需考虑平面重心,即纵向X和横向Y的坐标保持一致即可。 车体组装完整并落在转向架上后,可以简化地认为是通过四个边角传递给转向架,也就是组装车体的重力是通过四个旁承或空气弹簧传递到转向架上的。四个角力的大小与组装车体的重量和平面重心位置有关,可建立如图1所示的受力示意图进行分析说明。 (2)假设GW1为车体分配到一位端转向架的重量,GW2为分配到二位端转向架的重量,XF为支承力作用点与Y轴的距离,YF为支承力作用点与X轴的距离;F1为一位端支承力,F1L为一位端左侧支承力,F1R为一位端右侧支承力,同理,二位端上的支承力分别用F2、F2R及F2L表示。则组装车体作用在转向架的四个角力计算公式为: 5 重量替代未安装件的方法 重量替代可以通过在原位置安装重量参数(指质量和重心)相同的工艺件,或者在其平面重心位置放置等质量的砝码来临时替代原安装件。 结合生产制造过程中的实际运用情况,若用标准砝码来进行重量替代,一般可归纳为如下四种方法: (1)直接法:依据未安装件的重量及在车内安装位置的重心,把重量相等的标准砝码直接放置到与原安装件重心重合的位置。 (2)组合法:签于可能受车上摆放位置的约束,以及针对重量较小的分散件,可以把几个件按照公式(4-1)、(4-2)及(4-3)进行类同重量合并计算,然后按其综合重量参数值进行等效重量替代。 此法同时可规避不易确定重心的不规则件,如同时缺失左右两侧同样的一组对称裙板,若单独配重,受位置的影响在地板上很难放置到与平面重心重合的位置,这样合并后易确定整体重心,即可放置到纵向中心线上,这样即保证了准确性也易于摆放。 (3)分解法:对于受摆放位置的约束,不易与原安装件重心重合的状况,也可以对其进行重量参数的等效分解,也就是把一个整体的重量,按力矩平衡在两个确定的位置分解为两个重量块,分解前后它们的综合重量及重心是保持一致的。可先根据现场可摆放空间决定基位置,然后计算各放多大重量的砝码,计算公式类似于公式(4-4)和(4-5)的重力分解。 如电气柜内缺某个设备,无法放置砝码,这样替代的重量先分解后,在柜外左右(或前后)各放置匹配的砝码来等效其重心和重量。 (4)补偿法:如对于单车,车体的一端装了完整的风挡,事实上编组后对于此车是一半的风挡重量落在此车上,出于重量及平衡考虑,这样就需减去一半风挡的重量,从而可能导致负的替代重量值,此时可采取补偿法的重量替代。即把负的替代重量值先补偿配置一定重量值为零,相对整车横向或纵向中心线对称的另一端也加同等重量以保证整体平衡性,这样将导致整车重量会增加,为了最终保证整车的重量及重心的位置不变,需在其它重量替代位置处对称地再减去补偿的重量值。 6 结束语 通过有效的重量替代,可以很好地解决临时未安装件的问题,从而保证生产工序的正常进行,以提高生产效率。同时,在执行有效的重量替代工作前提下,根据生产的需要及结合实际状况,可以局部地调整制造工序的顺序,进行合理的人力、物力调配,以便节约生产制造成本。 铁道车辆论文:铁道机车车辆专业课程信息化建设的探索 摘 要:信息技术的发展,为教育的发展带来新的动力。通过信息技术在铁道机车车辆专业课程建设中的应用,利用校企合作的背景,发挥技术与教育结合的优势,开发、整合和共享优质职业教育信息资源,促进信息技术进入课堂,融入教材,深度渗透到教学、培训、实习、实训等各个环节,实现教育观念与教育模式的转变。课程信息化增添了学习者的学习乐趣、增大信息量,改善学习方法,提高学习效率。 关键词:铁道机车车辆 专业课程 信息化建设 当今信息技术的飞速发展,对教育的影响不仅表现在新技术与手段的运用上,更表现在为教育的发展带来新的理念和动力,使教育内容、方法和模式发生深刻变革。信息技术的发展为实现教育的信息化提供了良好的技术准备和物质基础,课程信息化建设的核心就是如何更好地将其应用,最终达到帮助学生提升能力,获取知识的目的。每一个专业的教与学对信息技术应用的角度和发挥作用方式是不同的。针对铁道机车车辆专业来说,有职业教育的共性,更具有铁路行业的特性。如何采用合适的手段完成适合的教学任务是教学的核心。作为在一线从事本专业教学的亲历者,通过多种形式和途径,在铁道机车车辆专业课程信息化建设方面进行了探索,并在此基础上针对建设中的不足提出思考与对策。 一、铁道机车车辆专业课程信息化建设的背景 铁道机车车辆专业是为铁路一线岗位培养既有机车运用、检修、制造等理论知识,又有较强动手操作能力的高级技能型专门人才。培养过程中,传统教学资源主要有文字、图示和语言,教学设备有黑板、图片投影、实验、实训设备;教学环境是教室封闭时空的单向教学。由于引进“机车模拟驾驶操作系统”应用在机车操纵实践教学中,使得信息化技术在课程教学中的优势得以充分体现。专业课程信息化建设全面展开。三门主要专业理论课均有3D动画的教学软件辅助教学;三门实践课程配有现场实景录像教学片;故障处理与机车操纵配有模拟软件操作系统。同时,在网络支持下,进行开放时空的多维教学。 二、铁道机车车辆专业课程信息化建设的成效 1.专业课程教学资源库建设 教学资源是用于教育和教学过程的各种信息资源,它的开发、建设和利用是教育信息化的核心。柳州铁道职业技术学院的教学场所均设置多媒体教学设施,接入宽带网络,具备调用网络教学资源的条件;数字化教室等信息设备和优质数字教学资源能有效满足教育教学需求。 专业课程的资源库建设按照精品课程要求进行。资源内容包含培养方案、参考文献、教案、学习指南、习题库、课件、实验、教学录像等。资源形式为:文本、图形(图像)、音频、视频和动画。 资源建设途径有三种,一是自建。这也是主要途径,需要广大教师积极主动参与。二是校企合作共同开发。利用企业、学院各自的优势,做到资源共享。三是购买优质教学资源。如学院购置的由专业团队打造的“DF4D内燃机车教学软件”、“模拟驾驶教学软件”等等。到目前为止,专业课程全部配套有相应的电子课件或动画软件。其中,铁道机车车辆专业已经完成《内燃机车柴油机》和《内燃机车电传动》等2门精品课程建设。并同时建成了网络课程,在校园网络教学支撑环境下,使学生得到很好的在线教育。 2.基于校企合作下的信息化教学 “校企合作”是职业教育的鲜明特色。学院是直接培养企业需要的人才,一方面,它要了解企业的用人标准,另一方面,它也可以借助企业资源培养学生。学院与铁路机务段等多家单位签订有合作办学协议。在课程信息化建设方面,学院和企业的合作也在尝试,并体现出成效。 2.1企业和学院共享网站资源。通过南宁铁路局网站这个平台,老师掌握铁路技术发展的最新动态。同时,引导学生游览网站,让学生了解企业的文化,接触与就业岗位有关的信息,学习铁路的常识。通过校园网络,路局人员分享网络课程的教学资源。 2.2企业和学院共享课件资源。铁路局机务段有着丰富的现场第一手资料,用企业案例分析制作成的课件,与学院分享,使得教学生动有效。尤其是企业制作的《铁路行车规章》、《机车全面检查与给油》等实践课程的实景录像资料,对感性认识强过理性认识的高职学生来说,更具有吸引力和有效性。企业的培训教员普遍理论知识讲授经验不足。学院教师在理论教学方面有优势。企业用学院制作的课件给企业职工进行培训,同样受益匪浅。 2.3企业和学院共享网络资源。学院每个专业必须有本专业技能考证要求。技能鉴定的考核由企业技能鉴定站主持,理论部分的考核形式为机考。学院提供网络教室,企业提供网络考试资源。学生可以在机上训练和考试。 3.网络环境下的课程信息化教学模式 3.1.线上课程《毕业论文》。课程从选题、开题报告、辅导、初稿审核、编辑正稿完成,都是在网上通过网络空间完成的。老师提供相应资源到空间学生自行下载和线上辅导。学院校园网下设有电子图书馆。教师指导学生进入电子图书馆进行论文的搜索和视频讲座的学习。 3.2在线学习与传统授课相结合。专业课大多采取教、学、做一体化教学。而网络课程有助于学生的课后继续学习,这种网络学习的方式,为自主学习者提供了方便灵活的学习机会和广阔空间。如《内燃机车柴油机》网络课程中,有课件和动画软件。学生在课堂中有不懂的地方,课后在线上继续进行反复的学习。通过在线答题,可以即时评价,检验学习效果。 3.3多媒体教学带来教学方法的改变。当今信息技术的飞速发展,为教育的发展带来新的理念和动力,使教育内容、方法和模式发生深刻变革。 如参观法。传统的参观法就是带学生到现场参观,回来后写一篇观后记。因为学生漫无目的的观看,没有任务,参观效率不高。信息技术的运用,使得参观法的模式发生变化。首先,通过录像片,让学生了解所要参观的企业。然后,示范学长在参观后做的PPT。最后老师安排参观任务:增强感性认识,了解企业文化,分组汇报参观成果。接到任务的学生,首先进行分组,讨论参观方案,分配拍摄、收集资料、写文案、做PPT、展示汇报等角色,组织实施。通过改革后的参观教学法,不仅增强学生学习的主动性,也对学生观察能力、PPT制作能力、语言表达能力、心里素质、同学间合作能力和演示能力都是很好的锻炼。 再如专业课程《铁路行车规章》。传统采用讲授法,通过老师语言讲解,解释铁路行车的规章制度。由于铁路规章繁多,线路复杂,学生难懂更难记。现代的教授方法是采取讨论法。先播放一个与规章有关的案例,常常是一起违反规章的案例,案例的资源来自企业的实际工作过程。通过信息技术处理,制作成3D动画软件,展现案例情境。学生在观看动画之后,触目惊心,印象深刻。在此基础上,老师进行必要的讲解,学生分组讨论,分析案例,让学生了解规章制定出处。并了解如果不按照这个规章运行,会有什么样的后果(案例已经说明)。学生在懂得规章的前因后果之后,也就是在充分理解的基础上,不仅能够很好的记忆,更懂得如何的运用。实践表明,这样的教学方式,解决了长期困扰老师与学生的难题。学习过程不再是死记硬背,而是变得生动有趣。 4.模拟仿真技术应用提高实践教学水平 随着技术的进步,虚拟仿真与实际操作相结合应该是信息化推动职业教育的具有特色的体现。铁道机车车辆专业为铁路培养一线司机。基于铁路的特殊性,学生没有机会到实际线路上学习驾驶。使用《机车模拟驾驶仿真系统》,对驾驶学员进行驾驶知识的训练,以及驾驶技能的锻炼,能够在花费更少的资金、时间、人力、场地的情况下,提高实训强度,获得类似真实实验室的操作实践。达到更理想的培训效果,同时,还能够保证完全无危险。通过《机车故障分析与处理系统》软件在实践教学环节的应用,提高学生处理故障的能力。这些教学软件都是通过专业制作机构专门定制。使用效果显示,学生有强烈的视觉和动觉学习偏好,通过使用3D图像,学生兴趣显著增加。 5.网络学院为学生提供学历提升渠道 远程职业教育是信息技术在职业教育领域的重大应用之一。学院的网络学院与奥鹏远程教育中心、西南交通大学、西南大学、中南大学、同济大学、东北财经大学、大连理工大学等著名高校开展远程教育合作,远程学习中心在册学员达2000余人。其中,很多是铁道机车专业的在校生,利用网络学院提供的平台,进行专升本的非全日制本科教育。 三、铁道机车车辆专业课程信息化建设的思考与对策 1.夯实课程信息化的硬件物质基础 基础设施对于职业学校信息化建设至关重要,职业学校信息技术装备跟不上,信息化建设就缺乏必要的物理环境和条件保障。网络环境、计算机教室、多媒体电化教室、电子阅览室条件良好。学院铁道机车车辆专业作为广西高等学校特色专业及课程一体化建设项目,在更新课程信息化的硬件配套设施上有来自自治区和学院的资金保障。 但是,在教学组织上,网络应用及多媒体教室开放数量还是不能完全满足教学要求。在教学资源上,部分软件重复开发,数据不能共享。还需通过上级部门支持、校企合作等形式,加大经费投入,加强信息化硬件配套设施建设。 2.加强课程信息化的人才培养 推进职业教育信息化需要三支信息化人才队伍:一是规划职业教育信息化建设的管理队伍。二是支撑职业教育信息化建设的技术队伍。三是职业教育信息化后的应用队伍。 职业教育信息化建设的核心是应用,信息技术应用的关键是教师。如果教师对信息化技术的应用意识不强,应用能力不高,职业学校的信息化就很难推进。如学院专业课老师制作的《内燃机车柴油机》课件得到学院二等奖,在推荐到自治区参加比赛,只因应用技术不到位,没能获奖。由此带来的连锁反应就是一些技术含量较高的教学软件不得不购买。而购买的软件与课程实际应用会有一定的差距。为此,教师最基本的信息技术能力,包括计算机的使用能力、网络的使用能力、网络环境下资源的检索、技术和信息资源与课程的整合能力等,这方面的培训需要进一步加强。以适应课程信息化的建设。 3.探索课程信息化的教学模式 目前的信息技术手段相当成熟,需要更多地考虑如何更好地将其应用于教育。也就是如何利用现代信息技术,探索新的教育教学模式,进一步促进高职课程信息化建设。在《内燃机车柴油机》网络课程中,采用信息化技术,建立了视频录像讲座。但是,视频传授方式仍然属于传统的教学方式。以“学习者为中心”如何落实在课程信息化教学中仍然是教师要思考的问题。通过课程信息化,能够体会到它的教学效果。但是,如何将信息技术应用到职业教育培训之中,发挥技术与教育结合的优势,开发、整合和共享优质职业教育信息资源,增添学习者的学习乐趣、增大信息量,改善学习方法,提高学习效率。如何推动教学理念、内容、方法和手段转变,促进信息技术与教育的深度融合将是教师们努力的方向。 4.开发课程信息化教学资源 当前,发达国家教育信息化建设已从单纯重视硬件设施转向重视软件与资源建设及信息化人才培养,我国也在大力开发职业教育信息化的课程资源。对于组成铁道机车车辆专业的课程体系来说,仅有2门精品课程是不够的。目标是5门专业核心课程全部上网。所以,在资源库建设方面要做的工作还很艰巨。 5.推进课程信息化背景下的校企合作 职业教育有很深的行业背景。要推进职业教育信息化,必须要把行业的优势整合起来,需要行业的支持共同参与信息化的建设。学院在课程信息化方面与企业合作,做出了一些成效。接下来,希望能吸引企业资本投入教育信息化建设领域,学院与企业合作建立培训网站,共同开发课程资源,在学院与企业以及社会共享。 四、结语 信息技术的发展,为教育的发展带来新的动力。通过信息技术在铁道机车车辆专业课程建设的应用,利用校企合作的背景,发挥技术与教育结合的优势,开发、整合和共享优质职业教育信息资源,促进信息技术进入课堂,融入教材,深度渗透到教学、培训、实习、实训等各个环节。实现教育观念与教育模式的转变。课程信息化增添了学习者的学习乐趣、增大信息量,改善学习方法,提高学习效率。 铁道车辆论文:校企合作背景下的铁道机车车辆专业课程体系优化设计 【摘 要】铁道机车车辆专业主要面向国有铁路、地方铁路、城市轨道交通企业、机车车辆制造修理企业、大型工矿企业等,培养从事铁道机车车辆运用、检修、维护和运营管理,具有全面素质和综合职业能力的高端技能型人才。实践表明,校企深度合作构建优化课程体系,能大幅提高铁道机车车辆专业的教学质量。 【关键词】铁道机车车辆 校企合作 课程体系 一、问题的提出 2011年9月,教育部《关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》明确指出,高等职业教育具有高等教育和职业教育双重属性,以培养生产、建设、服务、管理第一线的高端技能型专门人才为主要任务。按照“到2020年,形成适应经济发展方式转变和产业结构调整要求、体现终身教育理念、中等和高等职业教育协调发展的现代职业教育体系”要求,必须坚持以服务为宗旨、以就业为导向,走产学研结合发展道路的办学方针,以提高质量为核心,以增强特色为重点,以合作办学、合作育人、合作就业、合作发展为主线,创新体制机制,深化教育教学改革,围绕国家现代产业体系建设,服务中国创造战略规划,加强中高职协调,系统培养技能型人才。 其中,把校企深度合作具体为办学、育人、就业、发展四个方面,这是对高等职业教育围绕国家现代产业体系建设,服务中国创造战略规划,与行业企业、经济社会密切关系,在体制机制上融合创新的新要求。 铁道机车车辆专业主要培养从事铁道机车车辆运用、检修、维护和运营管理等具有全面素质和综合职业能力的高端技能型人才。培养人才是通过课程教学来实现的。职业教育课程承载着职业教育思想和观念,反映了社会经济发展以及学习者对职业教育的要求,体现了职业教育的价值取向,规范着职业学校管理水平和师生行为,直接影响着教学质量和学习者的身心发展。 当前,我国从人力资源大国向人力资源强国迈进,对人才培养的规格、质量和人的终身学习提出了新的要求,迫切需要加大课程改革力度,开发优质课程产品,改变人才培养模式,带动教师专业发展,提高人才培养质量,加速培养适应飞速发展的高铁时代的铁道机车车辆专业高端技能型人才。 作为高职院校,通过校企深度合作,以学生能力培养为宗旨,整体优化培养方案,建立合理的、科学的、适应新形势的课程体系,是我们为实现培养高端技能型人才这一战略主题所作的努力。 二、原有的课程体系存在的问题 (一)教育模式的运用对课程体系的影响 当前,职业教育的教育模式主要有三种。一种是传统的教育模式,教育课程是围绕“学科教学”和“技能训练”两个中心建立的。这种并行课程有可能使得受教育者得到全面的发展。在人们认识到职业教育服务经济的建设基础上,开始引进推广一种以CBE能力课程为典型代表的“理论为实践服务的课程”,强调职业教育满足经济社会发展对学生要求的功能性和功利性目标。然而,由于忽视学习规律和职业生涯发展规律而受到一定的局限。到了21世纪,技术、经济和社会的发展进入一个以人为中心的时代,理论与实践一体化的课程教学模式得到更广泛的运用,将学生的理论学习和实践能力发展作为一个整体看待,让学生获得在职业工作中相互关联的综合能力而不是相对割裂的理论知识和实践技能,建立理论与实践的直接关系,即理论与实践的统一,从根本上提高职业教育的整体质量。 本专业一直致力于教学改革以提高教学质量。我们在教学模式运用方面,从以传统教育模式为主,以CBE能力课程为辅,开始向就业导向模式转变。但是,课程内容仍按学科体系编排,侧重知识的系统性,没有形成清晰、完整的技能培养体系。 (二)培养目标定位对课程体系的影响 本专业主要是面向国有铁路、地方铁路、城市轨道交通企业、机车车辆制造修理企业、大型工矿企业培养从事铁道机车车辆运用、检修、维护和运营管理等具有全面素质和综合职业能力的高端技能型人才。从理论上说,这一定位思想是确定的,但在教育实践中,这一目标思想并未完全落到实处:一是强调高职教育的“高”层次,受传统思维惯性的影响,只注重了高等教育“高”的一般特性,而忽视了“职”的特色,使高职教育以应用能力为主线这一本质要求落不到实处。二是片面理解技能培养的涵义,没有从培养对象知识、能力、素质协调发展的基础上来考虑突出职业技能的培养,把单一的岗位操作技能等同于全面职业能力,忽视了人才全面发展的要求。如机车专业学生学习了内燃机车柴油机的结构和原理,进行了柴油机自检自修实训课程的训练,但是在机车运用中,面对柴油机出现故障,还是无从下手。 (三)校企合作的深度问题对课程体系的影响 1.长期以来,职业教育课程始终未能跳出学科体系的藩篱,关键在于职业教育的组织者、实施者以及研究者,基本上都是学科体系培养出来的。所以,在课程内容的选取,课程内容的序化过程中,不知不觉地回到学科体系的老路上。只有通过校企深度合作,共同开发课程体系,才能从根本上解决问题。 2.在我们到现场对毕业生进行回访时发现,大多毕业生与现场的要求有差距。他们往往不能适应现场的环境,不能直接上岗。主要原因是他们的学习环境与现场环境存在差距。 3.鉴于学校实践条件和教师资源的限制,不仅课程设置会有局限性,有效地提高学生能力的教学方式也得不到运用。最典型的例子就是本专业学生的机车全面检查与给油实训课程,在场地、设备和教员上都需要企业的配合才得以高效率地开展,以便充分训练学生的机车运用综合能力。 4.近几年随着铁路快速发展,大量新技术、新设备投入现场试验,由此引起了作业方式、劳动组织及规章制度发生较大的变化。现行的教学计划于铁路岗位实际需求相比有些脱节,需要企业的合作,修订现行教学计划。尤其“订单班”必须以企业的需要为依据,才能根据“订单”调整专业设置和培训模式。 所以说,产教结合、社会参与是充分利用社会资源的基本渠道。改革改进教学方式最主要的就是实行工学结合。 三、校企合作优化设计课程体系 课程体系设置原则,为提高铁道机车车辆专业的教学质量,培养“零适应期”铁路特有工种的技能型人才,以行业需求为导向开发课程。以课程标准为依据,以行业需求为导向,以培养学生的职业道德为基础,以提高学生的实践能力为主线,参照相关职业资格标准,校企合作共同开发课程,确保教学内容与真实工作任务的一致性。 课程体系的设置是在学院统一制定的原则基础上进行的。主要分为三个部分,即专业基本素质课、专业主干课、专业拓展课。 (一)专业基本素质课 这部分主要由学院统一制定。由大学教育所需要的素质基础课程和各专业基础课程组成。专业基础课程的内容取舍,采取“理论为实践服务”的课程模式,从岗位需求出发,根据现场专家提供的专业需求确定课程,不求系统,够用就好。 (二)专业主干课 总的原则是遵循技能型人才职业能力形成规律,着眼于学习者知识、技能和情感态度的培养以及专业能力、方法能力、社会能力的形成,按照职业实践的逻辑顺序,逐步构建以能力为本位,以职业实践为主线,以项目课程为主体的模块化专业课程体系。 1.内燃机车柴油机、电传动、制动机、总体这四门专业核心课程,每一门课程的内容分三个层次。如内燃机车柴油机:项目教学内容(柴油机的原理与构造)、模块教学内容(喷油泵拆装,教学做一体化)和专项训练内容(柴油机故障处理,将知识转化为技能)。教学内容由企业与学校共同开发,一体化教学项目与企业实际工作一致。学生在完成项目的过程中获得专业知识、专业能力和社会能力。 2.将企业的工作任务引入课程中。如单项实践课程机车认识实习、机车综合实训、机车全面检查与给油等,并且到企业进行现场教学,即采取“课堂进厂,校企联合培养”的方式。有着丰富实践经验的工人技师和企业培训师是学生的兼职教师;企业的生产环节及作业标准是学生专业技能的考核标准;现场考核成为考核学生的方式。学生的技能实训紧贴企业生产实际,企业的文化直接融入了学习的过程,突出了技能人才培养的职业性。通过办学模式的改变,在真实的生产场景中进行教学活动,有效地解决了教学培养目标与学生学习能力的矛盾、教学过程与生产流程的矛盾、师资水平与教学时效的矛盾。 3.学院与铁路局机务段等企业建立校企联盟关系,签订了联盟协议,明确企业应接纳学生顶岗实习,毕业设计改在顶岗实习后进行。首先,在企业的配合下,在企业完成顶岗实习工作。在实习过程中,充分进行现场实际工作,在工作中继续学习与探索。在实习结束之后,在有一定的现场实习经验的基础上,进行毕业设计或者完成高质量的调研报告。使理论教学与实习教学有机结合在一起,形成了“理论―实践―再理论”交叉滚动的一体化教学体系。 4.以全国及教学指导委员会或行业指导委员会举办的技能大赛为导向,和企业专家共同研讨竞赛的发展趋势,在课程体系中多途径地融入竞赛内容,强化学生实践能力的培养。 5.学历证书与职业证书对接。本专业学生必须参加本专业职业技能鉴定。鉴定项目由企业学院双方共同制定。鉴定培训在学院进行,鉴定考核由企业技能鉴定站组织进行。 6.订单培养的课程设置应充分考虑合作企业就业方向的需求,直接与就业目标挂钩,甚至落实到某种职业和具体岗位;课程设置应满足工作需要,即根据职业的知识、技能和素质需要来确定课程的性质和内容。如机车专业的主干课程铁路规章,在进行《技规》学习的基础上,针对南宁铁路局具体情况,增加适合南宁铁路局的《行规》。做到针对性培养,满足企业要求。 (三)专业拓展课 随着高速铁路的发展,新技术、新设备的使用客观上要求铁路员工特别是运输一线基层生产技术人员应掌握相应的知识。为此,拓展课主要针对企业新增设备和技术来设定,如动车组概论和城市轨道交通概论。目的是开拓学生眼界,丰富知识结构,拓展就业渠道。 通过现场调研,企业对毕业生工作后情况的反馈,增加安全心理学课程,提高学生应变能力。当机车发生故障时,培养学生从容应对并及时处理故障的能力。因为当故障来临时,现场的处理时间只有15分钟而已。 四、优化课程体系实施效果 通过教学实践,本专业课程体系的教学改革取得了明显的效果,本专业被评为院级优质专业,主干课程内燃机车柴油机为院级精品课程。通过校企深度合作,引企入校,使专业教学更具企业的真实生产场景;办学入企,使学生的培养真正实现了“零适应期”。校企合作使企业赢得了人才,学生赢得了人生,学校赢得了声誉。铁道机车专业毕业生更是供不应求。“出口畅”带来了“进口旺”,连续几年毕业生就业率保持在98%以上。 培养人才是通过课程来实现的,课程的内容和课程的序化构成课程体系的两个因素,为企业培养人才所设计的课程体系自然离不开企业的合作。实践表明,通过校企深度合作共同优化课程体系,实现了办学模式的转变;办学模式的转变,带动了教学方法的转变;教学方法的转变,促进了学生学习态度的转变,进而使铁道机车车辆专业的教学质量发生了质的飞跃。 (责编 丁 梦) 铁道车辆论文:谈铁道车辆维护技术管理 【文章摘要】 本文从铁道车辆故障曲线和磨耗损裕量曲线进行分析,针对车辆故障发生阶段和其发生概率,及两者之间相互联系角度,设计出最佳技术和管理方案,并提出出专门化、科学化、合理化铁道车辆维护技术管理建议。 【关键词】 铁道车辆;维护技术;管理模式 1 车辆维修理论性曲线 1.1概述车辆故障曲线 一旦车辆发生故障会使全线运行中断,通过一定技术手段对车辆定期维修,可避免车辆突发故障的发生。车辆故障曲线又称为“浴盆曲线”,主要分为三个阶段,如图1所示。 由曲线可知: 1阶段是初期故障。对于新造车辆或大型车辆的使用初期阶段,一般故障发生率较高。其原因是设计制造薄弱环节,新零件、不同零件之间需要一定磨合时间,因此也被名为“锯齿图形故障阶段。” 2阶段是偶发性故障阶段。故障发生概率取决于车辆维护质量与产品制造质量高低,故障发生概率相对平稳,因此是车辆最佳使用阶段。 3阶段是插入量后期破损阶段。车辆需要高额维护费用保证其后期使用价值,如果不及时采取翻新、资产重置或大型维修等技术措施,故障发生概率普遍较高。如果想要延长车辆使用寿命,需要加强维护成本,不然会得不偿失。 不同品牌、型号、使用目的的车辆或主要零部件“浴盆曲线”是不同的,需要为每个车辆分别制定专门曲线,或是相近几组类型车辆。分析该曲线制定车型维修策略,灵活运用,从而提高车辆使用效益。例如:在1阶段停轮并进行一次检查,可在故障发生点之前或运行3个月后,如果没有异常现象,可以连续使用6年对其不分解检修,并在失效前对其分解检修即可。 制定故障率曲线目的是降低不必要的分解检修、最佳使用期分解检修,使得车辆运用和检修达到最佳搭配效果。但是在实际车辆使用寿命周期维护阶段,由“小浴盆曲线”所组成的“大浴盆曲线”组成,并做好2阶段下分解检修故障预防性技术措施,保证阶段下可进行及时分解检修,使得车辆使用达到最大经济效益和安全性。 1.2磨耗裕量 车辆进入使用阶段,主零件初始化储备较为充足,时间越久,1阶段的磨耗裕量也就越大,随之2阶段会逐渐减小,3阶段表现平稳 ,4阶段磨耗裕量开始一直增加到故障发生临界点。临界点与故障发生之间有较小空间,此阶段进行分解检修。检修后车辆与新造是有同等技术状态,部件已过磨合期,加上重点部位加强型修理整合,使得车辆运行更加安全、可靠。 2 铁道车辆维护技术管理 2.1事后维护技术 车辆事后维护技术是指在系统运转一段时间后,发生一定技术型功能故障,导致不能正常使用该系统所进行的事后维修。这种维护技术实现电气配件预防维修可能性极低,需要通过弱环节了解故障发生趋势,并相应的开展一些尝试性弥补工作。如果和车辆运行安全性能关系不大,应采取事后维护技术保证车辆质量。 2.2状态修技术 状态修技术的经济适用性和可行性都较好,前提是对车辆运行系统或零部件进行在线实时检测、监视、周期性检查等,在短时间内采取一定维修技术保证系统运行安全性和质量,因此需要借助高科技破损检测设备对其技术处理,但是维修费相对较高。 2.3预防维修技术 预防性维修技术是在车辆投入运行开始即对其定期修理。新设备质量保证期限内,确定预防性维修周期的是供应商,在质保期限后,需要按照客户经验、随机检查、日常检查、弱点检查等针对性的调整,对设备修正或改进,减少故障发生概率。 2.4优化维修周期 将长周期分成若干短周期维修最适宜维护车辆,需要检修和运用人员配合完成此项技术,例如:铁道车司机在车辆运行前进行检查与整备工作。在车辆子系统维护周期基础上,维护应该更加单一、小,其具有操作方便、经济、适用等特点。而大型维修应该由车辆各系统分包商维修厂管理。(表1) 3 建立健全车辆维修技术管理结构和系统 3.1建立专职技术管理部门 车辆管理机构应建立维护技术管理职能部门,根据领导层、业务指导和监督设计相应的管理体系,并构建管理网络,实现铁道车辆维修技术管理组织、协调、指导与监督一体化工作。首先,明确车辆维修技术管理工作室具体内容;其次,建立维修技术咨询台及服务体系;最后,建立车辆维修技术监督检查与反馈机制,从而实现自上而下的监督检查管理体系,加强技术管理水平和标准化。 3.2建立会测量维修和检测技术管理体系 为了配合车辆综合检测工作,需要分级实施维护前后检测工作,并且现阶段车辆综合性能检测体系上,以“合理布局”为原则指导并组建检测机构,从而完善技术管理工作,科学指导车辆维修,保证监督和维修质量。 4 铁道车辆RAMS技术管理 RAMS技术管理是集合可靠性、可维修性、安全性和可用性为一体的管理模式。其主要特点是满足了车辆技术和经济性能要求。 4.1RAMS指标 一般在新造厂、段修上实行RAMS技术管理,并结合国内现有管理,分别制定货车各项指标,提高铁道车辆维修技术管理水平有一定促进作用。 4.2安全性 车辆使用中,安全性核心内容是完整性,最高目标不大于安全记录数值,用SIL(完全完整性水平)评估,运用概率安全法,编程设备危险事故和电子系统,并对故障进行综合分析后,处理风险。 5 结束语 铁道车辆技术管理属于政策性较强、涉及面广、技术含量高的综合性管理工作,需要建立完整、明确分工的管理系统,运用一定技术手段,协调、配合的开展管理工作,保证车辆按期进行维修,提高车辆运行质量和维修质量。从整体上加强车辆运输装备性能,从而促进铁路事业健康、稳定的发展。 铁道车辆论文:铁道车辆中常用材料及其使用细则 摘 要 随着科技创新的不断发展,铁道车辆的整体结构也发生了很大的变化,针对不同的材料其制造工艺、加工方法和焊接技术也得到了进一步的发展。本文着重介绍现在铁道车辆中常用的材料钢、铝合金、CFRP复合材料的相关应用。 关键词 铁道车辆;产用材料;钢;铝合金;CFRP复合材料;焊接 0引言 铁路在当今世界上已经成为必不可少的出行通道,铁道车辆涵盖了现在所有的可在铁路上运行的车辆种类,包括一般列车,动车等等,这些车辆都是由不同的零部件组合而成,而这些零部件必然是由一系列金属材料制造而成的,制造工艺的深度以及制造材料的好坏直接影响到铁道车辆的相关性能,我们在铁路运输的高速发展中,一步步将最底层、最原始也是最重要的步骤——材料进行不断的提升,给上层技术的发展提供了可靠保证,让高科技有了一定的发展空间,如果材料的发展 不能跟上时代的进步,那立于这个之上的一切都将只是一纸空谈。近些年以来,为了减少车辆负重,碳纤维强化塑料(CFRP)以其轻量化的特点得到广泛应用,但是,整体来讲还是以金属材料为主。 铁道车辆发展至今其种类也不断增加,但在构造上并没有发生很大变化。这是标准化的要求,也是铁路本身大工作量的客观要求。现在我们可以很容易发现铁路车辆的外形开始有了变化,特别是整体车厢的设计更加贴近生活,更加人性化,但是具体来说,只是实际的零部件有了更科学合理的结构设计。 一般来说,车辆的基本构造由五大部分组成,它们分别是:车体、车底架、走行部、车钩缓冲装置和制动装置。这五大部分以现在的制造工艺来讲,都是由一系列的金属材料制成的。具体的部件构造是使用哪种金属材质我们下面进行进一步的探讨。 1 铁道车辆使用材料需满足的实际要求 众所周知,铁路车辆一般是进行长距离、高负荷的运转,这便直接地要求我们所使用的制造材料需要满足一定的条件,这样才能在实际的应用中成为可能。具体要求有:要具有以下几个方面的特性:结构强度、刚度、振动特性等。高机械特性更是车体强度得到提升的主要原因,高机械特性一般包括:纵弹性模量、拉伸强度、冲击动态强度、0.2%屈服强度即弹性极限应力、抗冲击断裂、疲劳特性特性。同时,在铁道车辆的高速运行状态下,与外界产生的极大摩擦必定会引起温度的急剧上升,这也就要求使用材料还要具有一定的阻燃性,另一方面,材料在应用中必定要经过一定的加工过程,这便要求使用材料有一定的塑造性。其它方面如易于维修、耐腐蚀、可再生等等这些节约成本、有益于环保的特性也是铁道车辆材料选用时必须要考虑的。 2钢铁在铁道车辆中的应用 第一辆钢制车辆的制造是在1927年开始得以实现的,随着对车速的不断要求,我们逐步地要求钢制车辆进一步轻量化,现在在一般的铁道车辆中均是由钢制材料所制成的。一般来说,普通钢铁一般具有容易成形、高强度、易于加工、焊接、维修、价格合理等有点。其形成和制造工艺是在铁的基础上控制碳元素的含量,然后经过热处理的加工,得到了强度便于控制的钢。在铁道车辆上我们以往使用的有普通结构的轧制钢材、普通冷轧钢板、轻质材料、高耐候性轧制钢、高强度钢等等。不同种类的钢有不同的特点,故其使用范围也不尽相同。比如普通钢容易锈蚀,所以在车辆车体的使用上一般不会将其应用于外部直接接触空气的外围结构上。对于钢铁的焊接方法上,由于其制材及成型比较容易,一般采用电弧焊等一般技术就能满足钢铁焊接的条件。当然还有TCS不锈钢脉冲MAG焊工艺。 3铝合金在铁道车辆中的应用 在世界范围内,铝的存储量在金属中居第一位,在通过一系列加工的情况下,其强度和抗拉强度会得到很大的提高,从物理特性方面考虑,相对于其它金属材质其密度要小,这也为铁道车辆的轻便提供了很好的原料。铝合金因为其显著特点在铁道车辆车体上的应用越来越广泛,动车在我国得到了空前的发展,而动车车体普遍来讲都是对采用铝合金的焊接结构,就焊接方法来讲,在铁道车辆上主要采用的是长纵焊缝连接,这种对于焊缝焊接的方法,长期以来得到普遍的应用。在科技进步神速的现代,已经有专业的焊接机器人在这之上的应用,相比于人工焊接来说,机器人焊接有更高的焊接效率,保证了焊接质量、劳动强度得到了降低、工艺成本也更低。 4 CFRP复合材料的应用 碳纤维增强复合材料,显著特点表现为轻质量以及高强度。这种材料应用于高规格的科技产品上,如F1赛车、波音181客机等等。在实际的工程中如:桥梁加固、维修等都用到了这种新生的材料。在工程中使用的一般材料由于时间的积累,外界不可测因素的影响,多少都会产生损坏,利用碳纤维结构进行固定、修整是现代工艺常用的方法。CFRP首先由美国开始制造,它是由美国空军基地在两千摄氏度以上的高温下抽取人造丝而得到的,其融合程度非常高。日本在碳纤维方面的发展也非常迅速,当今时代,碳纤维主要由日本生产,其次为美国,其他国家次之。 5 现代铁道车辆制造材料的主流趋势 复合材料通俗来讲也就是塑料,在现代的货车制造业中得到了迅猛发展,而在实际中如何选择合适的复合材料也是非常关键的。其轻便性是其它材质无法比拟的,也许现代工艺技术来讲,复合材料的合成成本远远高于铝制材料,但是在未来的发展空间内来看,复合材料作为铁道车辆的制造材料其发展前景远远高于铝制材料。当然就目前复合材料的影响力度来讲,由于传统理解上人们对复合材料能否应付险恶的作业环境存在很大的质疑(主要是温度以及压力等环境因素),故而其应用并不广泛,但是随着复合材料的不断革新,在不断的实验下,肯定能找到符合要求的新型材料,这也是我们要为之努力的。 铁道车辆论文:铁道车辆上应用铝合金的探讨 摘 要 铁路运输是我国一种重要的交通运输。如今铁路车辆不断朝着轻量化改进,铝合金得到了更为广泛的应用。文章通过对铝合金的特征以及铁道车辆上铝合金应用优势分析,结合铝合金在铁道车辆的应用现状,探讨了铝合金在铁道车辆上的应用发展。 关键词 铝合金;铁道;应用;发展 铁路运输是我国重要的交通运输,其在社会主义经济发展中起着极为重要的作用。而铁路车辆则是铁路运输当中承载旅客及货物的交通工具,作为铁路当中的一个主要环节,随着铁路的高速化发展,铁路车辆不断朝着轻量化而改进,而铝合金材料的应用则是促进其轻量化的重要措施,本文则具体针对铁道车辆上铝合金材料的应用展开探讨。 1 铝合金的特征 铝属于轻金属,密度小,约为钢的1/3,铝中加入一种或者几种元素则构成了铝合金,相对于铝,铝合金更具强度与硬度,具有更好的物理力学性能,耐久性好、易于加工、适用范围广泛,同低碳钢相比,其强度可以胜过一些合金钢。按加入的合金元素来分,铝合金可以分为铝-锰合金、铝-铜-镁合金、铝-铜合金等,不同种类的铝合金有着不同的特性与使用范围,现具体分析其主要特性。 1)质量轻。铝的密度为钢的1/3,使用铝合金材料的车体,要比钢制车体要轻30%,实现了轻量化的需求。 2)机械性能优良。如今各种工业结构件中使用的铝合金多为6061-T6,属于“AI-Mg-Si”系列,其力学性能稳定,机械性能优良,便于工程使用。 3)耐腐蚀性能好。铝合金接触空气时,表面可以形成一层细密的氧化膜,能够有效防止被腐蚀,因此同其他材料相比,其耐腐蚀性更好,使用寿命长,并且运营维护的费用低。而实验证明在常用的铝合金材料中,AI-Mg系5083具有很好的耐腐蚀性,其次为AI-Mg-Si系。 4)挤压性能。AI-Mg-Si系材料的挤压性能好,而AI-Mg系与AI-Mg-Si系挤压性能差,而6005B、6005C对7N01合金的壁厚方向耐应力腐蚀裂纹性进行了改善,将被越来越广泛地利用。 2 铁道车辆上铝合金应用优势 1)节能降耗,利于环保。铝合金在拥有轻量化的基础之上,在强度上也能够满足安全的需求,对于高速列车来说,要使车辆轻量化的最佳途径则是提升车体的用铝比例。 2)便于加工与制造。随着铝合金生产工艺、铝合金车辆制造技术的不断进步,铝合金车体的制造工艺也大大简化,制造工作量也相对减少,并且无需除锈、可以回收,便于维护,更有利于加工与制造。并且适用于各种表面处理,可以在铝合金表面着色、喷涂等,提高其耐蚀性,并且使车体表面更为美观。 3)价格适中。铝材料的价格较高,铝合金材料的车辆制造成本有所增加,但由于轻量化的特点,铝合金给铁道车辆带来了运能的增加与耗能的减少,以及维修费用的降低等。并且铝合金车辆更具回收价值,报废车辆的回收价值中,钢车为100%,而铝车则为480%,因而,采用铝合金的车辆综合效益高,价格适中,成本合理。 4)安全性能好。铝合金车体为型材结构,其刚度要好远远好于普通的碳钢车,因而能够承受更大的机械外力,避免对车内乘客造成致命的伤害。并且,铝合金材料也具有优良的耐火性与耐电弧性,同钢铁相比,其具有更优良的导热性与散热性,这些特性都使得铝合金车体具有更好的安全性能。 3 铝合金在铁道车辆的应用现状 高速、节能、舒适、安全、环保是如今交通运输发展的主要目标,铝合金作为轻量化发展的首选材料,具有诸多的无可比拟的优势,因而其被越来越广泛地应用到铁道车辆当中。近年来,时速超过300 km/h的高铁、高速磁垫式、新型混合结构车辆等的不断投入使用,促进了铝合金更好的发展前景。如今,在世界范围内,生产与制造铝合金车体成为了城市轨道交通发展与铁路运输事业发展的总体趋势。 我国铁道运输载客量以及物流量为世界首位,然而我国铝合金车体开发起步较晚。长春轨道客车股份有限公司于1989年开发了首辆铝合金地铁车体,并于2001年建成了我国的第一条铝合金自动化焊接生产线,开发出了我国第一辆磁悬浮列车,随后,南京蒲镇车辆厂、唐山车辆厂、株洲电力车辆厂等都陆续建立起了生产线,逐渐生产铝合金车体。随着我国交通事业的不断发展,“和谐号”的诞生以及城市地铁轨道交通的不断发展,铝合金车体越来越多地出现在人们的生活中,铁道部引进国外先进生产技术,实现了铁路的跨越式发展,如今,京广高铁、京沪高铁等的运营,建立起了巨大的铝合金车辆市场需求,进一步推动了中国铝合金车体制造技术的发展。 同时,由于铝合金车体制造仍然处在高速发展阶段,尚未有一个完全成熟的技术运用体系,因而也存在着一些技术等问题。如今铝制轨道车辆的发展,要远远落后于汽车运输行业,由于铝制品创新的周期长、加上铁道车厢的使用寿命长,使得车体与车的零部件等验证周期长,从整体上看,铝合金车体在运输市场上的使用量远远不如航空航天、汽车运输以及一些民用市场。同时,铁路运输重载与高速对铁路工程构件的耐磨腐蚀性也提出了更高的要求,如今使用高速列车制动盘、电弧喷涂维修铁路桥梁等方式,可以得到一定的耐磨、防滑以及抗腐蚀效果。此外,铁路车辆铝合金的应用也有许多技术上的难题,例如铁道车辆车身工件大部分为冲压形成,而用冲压钢板的方法冲压铝板易出现裂缝;车身工件大部分为焊接组装,但铝的焊接比钢材焊接的难度要大,其焊接的外表需要光滑,并且要对零部件进行电泳与喷涂。 4 铝合金在铁道车辆上的应用发展 如今世界各国组织大量人力、财力以及物理对车辆用铝材,以及一些新的技术、工艺进行深入研究,特别是在轧制工艺、挤压工艺、材料整体化、大型化、空心化等,以及材料的各种特殊性能、处理方法、结合方法、材料混搭方法、表面处理等方面,都展开了科技攻关与开发,促进铁道用铝材向着高标准、高性能、节能环保等方向发展,推进到一个新的水平。 当前随着铁道交通事业的不断发展,以及铝合金车辆运行考验的深入,我们需要进行更为广泛的试验研究,适当地引进一些先进的技术与相关的设备,并将其转化为自身的经验与技术使用。同时需加强对铝合金材料的技术研究和开发,有效提升铝合金材料使用的综合性能,例如融合一些新工艺方法,采用喷射成型等工艺,降低制造成本,稳定产品质量,此外要加强焊接工艺以及控制技术研究,提升焊接质量,只有材料与制造技术的不断发展,才能够探索出更为合理的车辆结构,我国目前在一些主要的制造技术上还依靠进口,因而需要加大对技术的研究,缩短差距。而在铝合金车辆的保养方面,需要从厂商、用户以及列检等环节,都需要提升保养与环保意识,制定严格流程,完善对车辆的应用管理,有效降低对铝合金车辆破坏。 5 结束语 铝合金车体的应用是铁路运输事业以及城市轨道发展的必然趋势,铝合金因其良好的性能与诸多优势,将铁路车辆设计与制造技术提升到了一个新的高度。随着铝合金制造应用技术的不断发展,其将成为现代化铁路发展应用的主流,我们必须要不断开展技术攻关与开发,促进我国轨道运输行业的高速发展。 铁道车辆论文:高职铁道机车车辆专业实践教学体系研究 摘 要:实践教学是整个教学体系中重要的组成部分,是职业教育中不可缺少的重要环节。如何构建实践教学体系,建设一个什么样的实践教学体系,是当前颇为紧要的任务。本文对高职铁道机车车辆专业如何构建实践教学体系进行了研究和探讨。 关键词:高职 实践教学 体系研究 1 高职铁道机车车辆专业实践教学存在的问题 高等职业教育实践教学体系的理论研究和实践表明,实践教学已成为适应目前高职教育培养目标的主要教学模式。高职铁道机车车辆专业主要面向铁路机车车辆运用部门一线岗位,提高学生的职业素质与技能,最根本的办法是加强实践教学。只有通过大量的实践教学,才能使学生的职业素质和职业技能达到用人单位的要求,受到企业的欢迎。然而铁道机车车辆专业实践教学体系的开发在实践层面上还存在诸多问题,主要表现在:(1)部分专业教师“重理论,轻实践”,对实践教学的重要性认识不够;(2)由于铁道机车车辆专业实训室和实训基地建设资金投入高,学校经费往往无法满足实践教学的需要;(3)由于实训项目设计不科学,与现场实际脱节,操作性不强,在实践教学中很难起到应有的作用;(4)由于没有建立规范的实践教学考核办法,实践教学的组织管理跟不上,教学质量评价体系又不明确,使实践教学的质量难以保证;(5)“双师型”教师队伍满足不了实践教学的要求。 由于以上各方面的因素,实践教学难以做到以学生为主体,学生操作能力训练效果不佳,甚至有些关键的实践项目仅停留在“认识状态”,而没有上升到真正意义上的“应用掌握”。 2 构建高职铁道机车车辆专业实践教学体系的研究 依据高等职业教育的培养目标,按照企业的工作过程确定实践课程模块,按岗位的技能要求确定实践教学内容,按生产实际灵活设计学期流程。形成“三融合”的实践教学课程体系,即:实践教学内容与实际工作相融合、校内实践与企业实践相融合、学生角色与员工角色相融合。依据自身的行业特点,将职业技能鉴定考核内容作为专业课程考核的重点,构建基于“铁道机车车辆运用检修工作过程”的实践教学课程体系。 2.1 构建基于“工作过程”的专业人才培养方案 铁道机车车辆专业所面对的就业岗位工作任务有简单和复杂之分,对应的岗位人员能力也有初级和高级之分,这就需要我们基于岗位技能需求,根据专业的特点,按照突出实用性、实践性的原则,以企业真实活动和岗位职业能力分析为基础,学校与订单企业共同制定基于“工作过程”的专业人才培养方案,订单企业参与人才培养全过程。 2.2 实施“分段递进式”工学交替的实践教学组织模式 根据专业岗位要求,校企共同实施“分段递进式”工学交替教学组织模式,第一学年走入合作企业,以认知实习为主来感知职业、了解企业文化、夯实基础;第二学年深入合作企业,以边学边做、专业生产实训来熟悉岗位工作、提高技能;第三学年融入订单企业,以毕业设计、职业资格技能鉴定及半年以上的顶岗实习来胜任岗位,实现合作就业。 2.3 构建基于“工作过程”的实践教学课程体系 加强与企业的深度合作,开展对轨道交通企业的专业调研,并联合课程开发专家、企业技术骨干,通过对铁道机车车辆岗位群等主要就业岗位的典型工作任务分析和职业能力分析,综合考虑工作过程完整性、任务难度适宜性、任务相关度等因素,归并构建学习领域,构建基于“铁道机车车辆运用检修工作过程”的实践教学课程体系。依据对铁道机车车辆实践教学的分析,将实践教学课程体系分成四个子体系,即:通用技能实训课程子体系、专门技能实训课程子体系、共享性综合实训课程子体系和校外实训课程子体系。 2.4 构建融“教、学、做”为一体的实践教学模式 高职铁道机车车辆课程实践教学以现代教育技术为手段、以项目教学为形式、以学生为主体、以能力为本位、以行动为导向、实施教学做为一体的实践教学模式。充分利用现有教学资源,注重引进轨道交通企业真实的生产项目资源,使校内学习与实际工作相一致,做到“教、学、做”有机融合。在具体教学任务实施中,以学生为主体,教师在设备上以故障形式给出工作任务,引领学生积极主动分析思考,培养学生规范化的操作能力、故障处理能力和应急处理能力,让学生通过故障查找过程理解必要的理论知识,锻炼解决问题的动手能力。教师充分发挥学习组织者、引导者、咨询者的作用,突出实践教学的开放性和职业性,强化学生的技能培养。 2.5 制订科学合理的实践教学评价体系 在学生实践教学评价体系中,对每一个实训项目,每一种实践教学环节,都要制订明确的能力目标、详细的计划安排、每一个时间单位的考核标准。采用过程评价机制、自评与互评、企业参与评价机制、职业技能鉴定机制。采取形成性评价和总结性评价相结合的实践教学评价体系。依据自身的行业特点,将职业技能鉴定考核内容作为专业实践教学考核的重点,强调创新实践能力的考核,培养学生从业规范和良好的职业素质。 3 构建高职铁道机车车辆专业实践教学体系的保障措施 3.1 校企合作,建设“高水平、共享型”校内外实训基地 紧紧把握轨道交通行业的发展方向,以“校企合作发展委员会”为平台,与企业共建集教学、培训、职业技能鉴定、技能竞赛、技术研发和服务、生产等功能为一体的校内外实训基地。同时不断完善校外实训基地建设,健全校外实训基地长效合作机制,根据铁路运输安全的要求,加强学生安全教育工作,完善管理制度、安全保障措施和考核办法,确保学生顶岗实习半年以上,全面提高教学效果,使企业、学校、学生三方受益,保证校企合作、工学交替的持久性和有效性。 3.2 校企共同打造“数量充足、结构合理、双师素质”的专业教学团队 依托校企合作单位,校企共同打造一支由专业带头人引领、以双师素质骨干教师为主力、专兼结合、结构合理、校企互通、共同管理的职业教育教学能力强的“双师型”专业教师团队。通过校企共同建立双师素质教师培养基地,教师企业挂职、暑期下现场锻炼、参与企业技术项目开发、指导学生顶岗实习、开展技能竞赛等渠道,提高专业教师双师素质。与订单企业共同选聘、共同管理兼职教师,逐步扩大兼职教师承担专业核心课程教学、顶岗实习的学时。 3.3 建立适应实践教学管理的监督机制 为使实践教学真正发挥应有的作用,就要建立适应实践教学管理的监督机制。一是要建立规范的实践教学的考核办法及管理规定,做到有章可循;二是要加强实践教学的组织管理,完善院、系、专业部三级管理体系,以系(部)管理为主的集权与分权相结合、统一领导与分层管理相结合的模式;三是要建立质量监控保障机制,建立学院、系(部)、合作企业三级教学质量监控体制,明确各部门对教学质量的监控职能。这些措施的贯彻执行将是提高实践教学质量的有力保证,促进工学结合人才培养目标的实现。
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
绿色化工论文:绿色化工信念推进化工产业的发展 近年来,世界各国化学工业的发展在不断促进人类进步的同时,客观上也加剧了环境污染、温室效应等负面效应。一些著名的环境事件多与化学工业有关,诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化,如2007年太湖蓝藻大面积暴发事件、2008年青岛浒苔暴发等。由于环境污染和资源匮乏等问题日趋严重,“可持续发展”成为21世纪经济和社会发展的重要战略,由此也催生了绿色化工的快速发展。 绿色化工指的是在化工产品生产过程中,从工艺源头上就运用环保的理念,推行源消减、进行生产过程的优化集成,废物再利用与资源化,从而降低了成本与消耗,减少废弃物的排放和毒性,减少产品全生命周期对环境的不良影响。绿色化工的兴起,使化学工业环境污染的治理,由先污染后治理转向从源头上根治环境污染。 目前,绿色化工已被全球列为21世纪实现可持续发展的一项重要战略,是解决资源、能源紧缺、环境恶化的重要途径,是提高人类生存质量和保证国家与民众安全的核心基础科学与技术。绿色化工和清洁生产工艺技术将向节能、环保的方向发展。化学与材料、生命、信息、能源、资源、环境等领域的结合将开辟新的发展方向,为提高人类生活质量和环境改善提供多种途径。采用无毒、无害原料和溶剂,高选择性化学反应,从源头上消除污染的绿色化学过程将得到普遍关注。 未来几年,我国资源、能源消耗将呈持续增长趋势,面临的环保压力也将越来越大,完成节能减排的任务也更加艰巨。因此要积极引进、推动绿色化工的建设,通过环保、绿色化学工艺过程的开发,使化工行业生产从原料到产品的整个过程实现绿色化。如用无毒无害的原料代替剧毒的光气和氢氰酸等制备中间体,以无毒无害的溶剂代替挥发性有机溶剂等。 据了解,在太湖蓝藻暴发事件后,常州市政府采取了一系列措施,积极开展环保专项治理活动。对全区范围内排水工业企业,集中式污水处理厂、规模化畜禽养殖场的污染物排放量及去向以及企业立项。建设、三同时等执行情况按照方案进行全面调查。对进入化工园区的企业,严格执行区域环评要求,同时鼓励经济效益和产业发展前景好、管理规范、污染轻的企业做大做强,大力推进企业兼并重组,提升化工园区的产业层次,较好地从源头上解决污染问题。 绿色化工不仅使化工行业达到节能减排的目标,而且还通过绿色化学品以及绿色化学工艺在其他领域的应用,推动其他行业实现绿色生产。因此说,绿色化工已成为节能减排的助推器。 目前,世界各国都在大力推崇绿色化工的理念。在法国,“绿色化工”增长势头强劲,给农业发展带来了全新思路。随着“绿色化工”的迅速升温,未来这一新兴产业创造的财富很可能超过农产品本身,仅生物能源一项就将产生巨大经济效益和社会效益。 绿色化工的出现,为我国化工行业的快速发展提供了良好契机。绿色化工技术和科技产品的逐渐完善,将通过“变废为宝”做到“清洁生产”,资源利用“一体化”,使新兴化工工业园区实现循环经济。 绿色化工论文:化工中的绿色工程 摘要: 化学化工科学与技术的发展,给我们的生活带来了日新月异的变化。新的纤维材料的发明,给我们带来了衣着服饰的革命,突破了原有的棉、麻、毛等材料的局限;新的可替代能源的发明,给日益严峻的煤炭、石油等天然原料短缺的趋势提供了缓和压力的空间。在化学化工科技发展带来社会全面进步的同时,负面效应也随之产生,那就是环境的日益恶化以及废弃物污染情况的加剧。因此,绿色科技的运用就成了至关重要的问题。就化学工程中的绿色科技的运用给出了简要的探讨。 关键词: 化学工程;绿色科技;环境保护;绿色化学 1 绿色科技促使温室气体排放量减少 我们所谓的温室气体,主要指的就是二氧化碳。无论是以往的科技革命和工业革命之前的生产,还是现阶段科技含量高,日趋现代化、国际化的社会化大生产,这些工厂每年要向大气排放数万甚至数十万吨的二氧化碳[1]。这些二氧化碳气体的排放,成为了造成全球性的温室效应的罪魁祸首。而在应对气候变化的法律法规出台之前的相当长的一段时期内,造成这一现象的那些工厂却不用为温室效应负担任何一点费用。 现在这一状况已经得到了明显的改善,许多化工企业正积极的开发和利用新的科学技术,来达到减少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企业将二氧化碳作为化工产品生产过程中的一种原材料来使用。例如,有的化工企业将其他化工产品的生产过程中所产生的二氧化碳气体作为一种原材料来生产尿素。仅这一种工艺,就可以使该企业的每年的二氧化碳气体排放量减少数十万吨。 2 海水淡化工程的预处理过程中运用绿色科技 每个人的生活都不能离开水,水对于每个人的生命和整个社会的发展而言是绝对不能缺少的,资源。而这种重要的资源,又具有这有限性、不可再生性等特点。随着社会和经济的迅猛发展,淡水的危机成为了世界性的环境难题。而我们中国,又是世界上最缺乏淡水资源的国家之一。因此,海水淡化技术的应用,就成了缓解我国淡水资源匮乏现状的一种有效的途径[2]。随着近年来科技的快速发展,海水淡化所必须的成本也在逐渐的趋于大众化,使这一技术不再是那些经济发达的国家才使用的起得奢侈的技术。许多发展中国家也引进并采用了这一技术。 海水淡化技术指的就是一种利用物理上的或者化学上的方法将海水里面的盐和水进行分离的技术。在进行海水淡化技术的预处理进程中,任何影响环境状况的不良影响都没有产生。并且在获取海水资源的过程中,并没有继续对生态环境构成伤害。我们的党所提倡的可持续发展战略的思想,就是指要在满足自身生存发展的需要的同时,为子孙后代留下了可以继续发展的环境状况。因此,将绿色的化学工艺[3]运用于海水淡化的过程中的这一举措至关重要。因此,将绿色的科学理念与化工产品的生产过程联系在一起,便成为了现代世界化的化工生产中的主要方向之一。在海水淡化构成的预处理过程中产生了一些氢氧化镁,成为了环保领域新的宠儿,这种物质具有成本低廉,工艺简单、不产生二次污染,处理效果良好的特点,具有非常广阔的发展前景。 3 绿色化学技术在我国传统香精香料工业中的应用 在日常化学产品的生产中,香精香料是不可缺少的添加剂之一。我国的香精香料产品在国际市场上的出口,是我国进出口贸易的一项重要组成部分。但是由于经济危机的影响逐渐加深,及全球性经济萧条的状况逐渐加剧,我国的香精香料出口产业收到了很大的打击,产品订单大幅度减少。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷[4]。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 4 绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择[5],成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用[6]。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 绿色化工论文:绿色化工机械制造的发展 一、化工机械使用过程中的环保措施。 (1)针对化工机械回收环节的合理性设计。绿色化工机械的设计理念重点在于“绿色”,在充分考虑环境影响因素的基础上,尽可能的体现“节俭”,即节俭资源和能源,合理设计机械回收部分,实现环保目标的同时创造更大的经济价值。就目前我国大部分化工机械而言,手工分解依然为主流,虽然回收率较为客观,但是环保效果却不尽人意。DFR即化工机械回收设计是指在化工机械的设计过程中将机械零部件以及材料的回收纳入到考量范围内,尽量选取回收价值高、处理方式简易的环保材料,以实现资源的回收再利用,从而达到环保的目的。在此过程中,还应注重对外国先进科技手段的引进,以创造符合我国社会发展需求和环境保护标准的现代设计方式。 (2)面向化工机械拆卸环节的设计。DFD即化工机械拆卸设计是指在化工机械的设计过程中充分考虑机械的拆卸性能,通过现代科技手段的运用提高机械的可拆卸性,这其中应注重以下几个方面的设计原则:一是在充分满足化工机械使用要求的前提下,秉承“预测”原则,即在化工机械的设计过程中尽量简化装卸设计,从而减少未来机械的拆卸步骤,为将来的零部件回收奠定良好的设计基础;二是化工机械的材料选取上尽量减少使用种类,使用兼容性能好的材料;三是坚持化工机械设计的统一性原则,即尽量规则化、标准化、通用化结构和功能相近的机械零部件,这样减少拆卸使用工具种类和数量的同时便于机械零部件的循环利用;四是绿色化工机械的设计应在坚持拆卸设计原则的基础上依据使用和操作功能的不同而进行具体设计。 (3)必要的化工机械使用寿命评价。所谓的化工机械使用寿命评价在此主要是就其使用过程中所产生的环境问题而提出的,与此同时它也是绿色化工机械设计分析和评价的主要措施。化工机械使用寿命评价主要包括两个方面的内容:一方面是指环保材料的选用、化工产品所涉及到的回收设计、可装卸设计、废弃物的回收再利用以及资源优化处理等绿色设计;另一方面是指在化工机械的可使用生命周期过程中使得技术、经济以及环境实现最优化。由此可见,对化工机械进行必要的使用寿命评价就绿色化工机械与环境的和谐发展而言是必然的、是不可或缺的。 二、化工机械自身生产制造过程中的环保措施。 1.将“绿色”灌输到生产制造过程中。此处所指的“绿色”主要包括两个深层次的含义即环保和节省。环保是指在绿色化工机械的整个生产制造过程中从产品的设计、生产、包装、运输、回收等环节降低对环境所产生的不利影响;节省即为节约、节俭的意思,是指通过先进的技术手段改造整个生产制造工艺流程,进而达到低消耗、高产出的目的。就目前我国的经济形势而言,实现资源配置最优化,厉行节俭,无疑是实现企业和环境双赢的重要举措。 2.注重先进科技在生产制造过程中的应用。当前化工机械所应用到的先进技术手段主要分为四种,即:一是数字化。数字化主要是指在化工机械的生产制造过程中,将繁杂多变的信息转化成可度量的数字、数据予以记载,继而通过计算机进行精准的计算和控制,从而优化资源配置,降低能源消耗。二是自动化。自动化是指通过化工机械的自主运行,较少人工操作,节省人力资源,使得整个生产制造过程实现自动控制、自动调节、自动补偿等。以不影响产品质量为前提,完善操作环境,通过先进生产工艺以及管理体制的应用,促进绿色化工机械产业的再发展。三是集成化。集成化不仅包括技术集成,还包括管理集成。融合各先进技术手段的优点,从管理以及技术方面双管齐下,创建一种符合现代制造标准,节省高效的生产模式。四是网络化。信息网络化是顺应全球经济一体化潮流的必然趋势。通过信息技术与通信技术的融合,汲取当前世界最先进的生产制造、管理、工艺等方面的技术,并结合自身的生产制造特点,形成一种新型的现代生产制造流程,从而实现绿色制造。 3.建立完善的废弃物再循环利用体系。废弃物的再循环利用,一方面改善了化工机械生产制造的环境,另一方面循环使用,降低了成本,节约了能源,对促进绿色化工机械与环境的和谐发展具有重大的意义。在充分做好设计和生产过程中环保工作的同时还应注意化工生产后所产生的废弃物再利用。对“三废”的开发和利用予以应有的重视,高效回收,重复使用,以尽量规避其对生态环境、人体健康以及经济等方面所产生的不良影响。 4.实现绿色包装。绿色包装是实现绿色化工机械与环境和谐发展的必要因素,在此应注重以下几方面的内容:一是设计符合环保标准的绿色包装,优化包装结构;二是在包装材料的选取上,选用污染小、无毒无害的材质,减少材料浪费;三是包装废弃物应易回收再利用或易于自行降解,对环境无污染;四是尽量避免对生态环境、人身健康等产生不良影响。 5.注重提升化工机械工业的创新能力。自主创新是现代经济社会对企业的必然要求。注重提升化工机械工业的创新能力,就要求企业时刻保持自身化工机械设计技术、生产制造技术、包装技术的先进性,以此为基础,实现自身的知识创新以及技术创新。与此同时,企业还应注重紧随国家政策制度,以坚强的决心和勇气,完成自身的创新、转变,从而为绿色化工机械与环境的和谐发展奠定扎实的企业基础。 作者:韦凯单位:广西石化高级技工学校 绿色化工论文:环保管理与化工企业绿色发展 1坚持绿色化工企业的发展目标 在新时期、新形势下,化工企业必须增强绿色发展的意识,充分认识和理解绿色发展的真正意识和基本内涵,并积极进行落实。作为企业,首先要积极学习国家关系化工企业节能减排和发展的基本政策法规,树立正确的绿色环保和人文主义发展意识,将绿色发展和环保管理作为下一阶段发展的重要目标;其次要加强技术革新,积极引入更多先进的节能减排设备,为绿色发展创造条件。同时还要制定和完善相应的环保管理制度和体系,从多方面入手规范企业的绿色发展。以下也将从几个方面具体分析。 2进一步建立和完善环保管理体系 2.1建立企业环境治理机构,实行三级系统控制。完善的环境治理机构是实施环保管理的重要保障。一级控制是要成立专门的环境保护委员会,主要负责贯彻落实国家对企业节能减排和绿色发展相关的政策法规,对于整体的环保管理工作进行管控;二级控制是基于委员会基础上设立环保安全部,主要负责基本的企业宣传工作以及环境治理和监测;三级控制在每一个基础性企业单位中设有专门的环境保护人员,主要负责监督企业单位的环保实施情况,协同好企业单位的基本环保管理工作,并确保一些最新的环保政策法规能够宣传到位并落实好。2.2注重环境污染风险防控。环境污染问题已经成为社会关注的焦点,环境污染后也会带来众多的影响和破坏性,因此要能够对环境污染的风险所发生的可能性进行分析和研究。在认知和关注评析风险的过程中对环境污染的各种因素进行综合评定和分析,进而制定相应的管理方案和整改措施。同时针对于重大环境影响因素或者是危险源的风险分析,应该启动紧急的风险预案和防控,既可以有效的保护环境同时也可以更好的保证人们的生命财产安全。风险分析和预测将作为环境污染防治的重要手段。2.3建立企业环境动态管理制度。作为化工企业应该将绿色发展作为自己新的发展目标,并能够建立完善的动态管理制度。积极配合相关部门检查和监测,积极落实环境保护和节能减排相关的政策法规。作为企业管理委员会也应该履行好自身的职责,做好基本的环境监测和检测工作,定时定点对于企业进行各项指标的监测和管控,对于违反指标规定的单位要进行曝光处理并进行整改,保证企业节能减排工作的顺利开展。 3建立全面的环保管理考核评价和激励管理体系 考核和评价是规范环境管理的重要手段,完善的环保管理考核评价和激励管理体系是加强环保管理的重要基础和保障。通过完善的评价考核体系可以对于企业的各项环境指标、设备的能耗、废弃物的排放量、污染事故的责任方等等进行综合评判,同时根据这些内容进行评分考核并作为最终企业考核的重要依据。节能减排的指标应和化工企业的实际情况相符合,通过层层考核和评估每年要对一些为环保管理做出突出贡献的化工企业进行奖励和表扬,而对于不符合各项指标的企业要予以整改和批评。同时我们也应该鼓励节能减排技术的创新,为环保管理创造更和谐的环境氛围。 4加强科技创新,为化工企业的绿色发展保驾护航 科技创新是发展的必由之路,同时也将成为化工企业绿色发展的重要保障。应该把技术进步放在突出位置,加大经济投入和研发投入,发挥传科技具备的基础创新、集成创新和引进消化吸收再创新优势。大力发展环保技术、清洁技术,开发应用投资省、消耗低、污染小、效益好的新技术、新工艺、新产品,降低减少原材料能源消耗,实现污染物质减量化、资源化、再利用,其措施:要能够抢占国际、国内技术创新制高点.开发环保工艺、研制环保产品。结合市场新产品开发、技术成果产业化竞争要求,企业每年用于技术进步的投入加大,开发了一大批既有利于节能降耗、提高产品质量,增强市场竞争能力,又有利于企业保护环境、治理污染的新技术、新工艺和新产品。 5结语 在构建环境友好型社会的今天,环境友好型企业也应该是绿色化工企业发展的目标,绿色发展要求化工企业要全棉实施和落实环保管理,落实好节能减排相关的法律法规,无论是企业还是政府都应该确立化工企业绿色发展的重要目标,将环保管理措施进行推广和落实。绿色企业文化是企业现金的文化,也是企业发展的重要基础,在科学发展观正确引导下的化工企业必然能得到更加全面的发展。 作者:刘泰宇 单位:哈尔滨石油学院 绿色化工论文:绿色化工技术在精细化工的运用 摘要:随着国民经济不断发展,我国工业制造业发展逐步迈向更高的高度,当然由于环境的变化及工业发展带来的问题也在不断增加,国家对于环境的保护意识逐步增加,环境的排污容量在不断减少,国家及政府针对环境的保护政策也在不断细化,在此基础上进行的环保化工技术越来越被更多人重视,其绿色化工技术也越来越成熟,化工工业的生产污染零排放指标逐渐得到落实。 关键词:绿色化工技术;精细化工;研究分析 工业经济不断发展,环境保护形势越来越严峻,必须要将绿色化工技术落实到实际的化工生产中。本文针对绿色化工技术进行了研究,首先分析了其零排放无污染利用和资源充分利用,遵循可持续发展以及采用无毒、无害的原料等特点,同时具体阐述了精细化工具备的装置规模小、种类较多和生产装置具有多功能和综合生产能力以及技术密集度高等主要特点,提出要积极应用浅析微化工技术和绿色催化技术以及绿色分离技术绿色精细化工合成技术等建议,希望对提升绿色化工生产效率有所启发。 1绿色化工的的特点概述 1.1“零”排放无污染利用。绿色化工技术实现的精细化工装置在获取新物质的转化过程中,对每一个可能产生的产品及规格都进行更加充分的吸收及利用,保证整个产品生产过程的零污染。1.2资源充分利用,遵循可持续发展。在生产过程中不仅要考虑是否对人类健康和生态环境是否有效利用,绿色化工不仅要考虑是否产生对人类健康和生态环境有害的污染物,在此基础上,还需要考虑的是整个产品的生产过程的健康性和绿色性,以及是否符合健康可持续发展的特征。1.3绿色新型。生产技术的主要目标是为了实现“零排放”和使用无毒、无害原材料,实现可持续发展,所以为了实现这一目标就必须使用绿色新型生产技术,比如近年来的膜分离技术、超临界流体技术、新型生物发酵技术、无毒、无害可再生的催化剂技术等。 2精细化工的主要特点 2.1装置规模小。精细化工装置要比一些石油化工等行业相对小很多,但是国内外的市场不断扩大,已经有不少的精细化工产品的规模越来越大。2.2种类较多。随着社会发展和科学技术进步,精细化工产品的应用领域也在不断丰富和发展,不仅是通用型精细化工产品,一些专用品种和定制品种不断出现及丰富化工市场,即使是类型相同的产品,也会出现多种规格的特点,科学技术不断提升,多种品种和型号的产品也在不断增加。2.3技术密集度高。化工产品的形势更加多样,在此基础上进行的市场研发工作也要符合市场需要,所以其中的开发周期往往相对较短,工业技术的不断发展对技术的要求越来越严格,其开发周期也越来越长,所应用的开发成本也越来越大,这样一来,其中的精细化工的产业技术密集度也得到提升。从技术密集度方面来讲,以机械工业技术密集度指数为100,则精细化工中的医药可达到340,而且有上升的趋势。从而导致行业利润率较高,比较容易推行绿色化工技术,同时也是绿色化工技术的发展的前沿。在此基础上进行的绿色化工技术推广及应用,越来越多的应用与精细化工行业。 3绿色化工技术及应用浅析 3.1绿色催化技术。日益发展的先进技术大大促进了绿色催化剂的研究进展,有机合成工业借助仿酶催化剂、固体酸碱催化剂、纳米催化剂等催化剂大大促进了有机合成工业的发展。比如现在人们都是采用更加先进的手段来对传统催化剂进行强化优化,保证整个催化反应过程更加高效合理,使得每一个反应条件更加适宜于进行催化工作,保证整个生产环节向绿色方面进行转换和发展。可以这么说,未来反应过程节能要依靠绿色催化技术的进步。3.2绿色分离技术。化工技术的发展使得其化工装置的形式也在不断优化和高效,精细的化工装置相类似于其他的化工装置一样,其分离技术的应用也往往更加普遍而多样,但是其中也有例外,比如像超临界流体萃取、膜分离、树脂吸附、分子筛吸附、微波萃取等分离技术是发展迅速的几种主要的绿色分离技术。他们往往具备有能耗低、污染小、效率高、操作简单等特点。这种绿色分离技术在一些医药、农药、香料、添加剂、表面活性剂、化妆品等行业中都得到了积极广泛的应用。3.3绿色精细化工合成技术。随着工业经济的发展,针对信息技术和计算机技术的研发及应用也得到了巨大的进步,在此基础上,科学研究成果和先进技术的共享,大大促进了整体绿色精细化工合成技术的加速进步。绿色精细化工合成技术不对称催化合成技术在手性药物、部分医药、农药、香料等行业都提供了绿色高效的合成方法。有机电化学合成技术取代了一些高温、高压、高污染的传统化学合成技术,如电氧化、电还原、电取代、电聚合、电裂解、电环化、电耦合等。 4结语 总体来说,工业经济不断发展,针对化工发展来说,必须要将绿色化工技术落实到实际的化工生产中,在此基础上首先要把握绿色化工零排放无污染利用和资源充分利用,遵循可持续发展以及采用无毒、无害的原料等特点,科学把握精细化工的装置规模小、种类较多和生产装置具有多功能和综合生产能力以及技术密集度高等主要特点,积极应用及应用浅析微化工技术和绿色催化技术以及绿色分离技术绿色精细化工合成技术等绿色化工技术,促进绿色化工生产迈向新的台阶。 作者:柴委 单位:枣庄职业学院 绿色化工论文:绿色化工技术探析 摘要:结合当前的绿色化工技术发展情况,从多方面论述了化学工程工艺中绿色化工技术的具体发展情况,在此基础上,探讨了化学工程工艺中的绿色化工技术应用方面,并于最后提出了绿色化工技术展望,希望能对化工领域中的绿色化工技术发展有所帮助。 关键词:化学工艺;绿色化工技术;发展趋势 随着我国经济社会的快速发展,人们越来越关注环境保护问题,这也是制约我国经济发展中重要影响因素。在新时期的经济社会发展中,环境污染问题已经影响到人们的日常工作和生活,其中,化学工业中的污染问题尤为突出,应该引起各方面的关注。所以,化工领域中的绿色化工技术发展具有十分广阔的前景,应该在各个层面予以充分重视,以保障化工产业的长期稳定发展[1,2]。总体来看,通过利用绿色化工技术,能够改善传统化工产业中所引发的环境污染问题,这点对于人类社会的长期发展具有至关重要的作用。所以,应该结合新时期的技术发展需求,重视化工领域中的绿色化工技术的研究工作,特别是相对应的理论以及实践方面的工作。 1绿色化工技术概述 在化工领域中的绿色化工技术具有非常重要的作用,通过实施绿色化工技术,能有效保证化工生产对环境问题所造成的污染情况,希望能够进一步提升化工技术创新,通过合理的工艺技术的进步,有效控制化学原料中废弃物所带给环境的危害。所以,应该充分重视有毒的废弃物的排放问题,充分利用好废弃物资源回收技术,保证资源利用效率的进一步提升,根据规范标准,通过对污染物的排放严格控制,以充分发挥绿色化学工业技术的优势。 2化学工程工艺中绿色化工技术的开拓 2.1化学催化剂选取 分析化工领域中的具体生产,化学催化剂则具有广泛的用处,也是化工领域中不可或缺的,能明显提升化工产生效率。与此同时,也不可避免会造成大量的有毒废弃物的排放,会造成周边环境的不可替代的危害情况存在。所以,在相应的绿色化工技术研发过程中,应该重点落实如何进行无毒无害化学催化剂的开发,并在此基础上,充分有效控制好各种有毒废弃物的排放工作[3,4]。另外,还应该结合项目的要求,做好催化剂的选取工作,一般情况下,首选毒性小、危害程度低的催化剂,保证化工工业的绿色发展。结合现阶段的化工产业发展趋势,针对无毒害催化剂研发已经取得一定的进展,比如,针对烷基化固相催化剂来说,这种无毒害的催化剂,并没有造成环境的实际污染问题,应该在合适的项目中进行推广应用。另外主要指出一点,针对无毒害化学催化剂的研发工作,应根据相关规定标准要求,严格控制好废弃物排放量,并重视排放的废弃物循环问题,进一步提升资源的有效利用率。 2.2化学原料选取 对于绿色化工技术中的化学原料部分,也应该引起足够的重视,并从根本的污染源方面进行严格控制,保证环境污染问题得到一定程度的解决。当前,绿色无污染化工原料的研发过程中,还存在一定的不足之处,依然会造成大量的污染物在生产中产生,出现一定的环境污染问题。所以,应该结合项目实际需求,尽量选择毒性小或者无毒的原材料,尽量不添加化学药剂。比如,比较好的材料包括天然农作物、天然植物等方面。随着化工工业的深入发展,应该从环保的角度考虑,尽可能放弃有毒害的材料的使用,而大力推广无污染、无毒害的原材料,从源头上尽量降低环境污染的问题,也有利于无毒害材料进一步推广使用。 2.3化学反应选择性深化 在研发绿色化工技术时,还应该重视化学反应选择性方面的问题,能提升化学生成物的提取的效率,使其能够符合相关的环境标准要求,进一步降低化工生产的成本,保证满足提升资源利用效率的预期要求。比如,我们经常把烃类选择性氧化物应用在石油化工领域中,主要是考虑到化学反应中极易氧化性的特征,这就会造成生成物存在严重的损害和浸染的可能。所以,应该进一步深化化学反应选择性的工作,避免出现损坏生成物的反应条件,从而符合化工绿色生产的要求,有效解决环境污染难题。 3化学工程工艺中的绿色化工技术应用 3.1清洁生产技术应用 应充分发挥清洁生产技术的优势,其不仅在废弃物处理、海水淡化以及冶金方面具有较为广泛的应用,由于不存在毒害反应,这样自然也没有污染物的产生。比如,具体的海水淡化处理中,利用此技术进行海水淡化,能够有效提炼出海水中的盐分或其他,能满足日常生活的需求,并且在整体的应用环节中,清洁生产技术并不会出现污染环境的问题,没有任何的潜在危害情况。 3.2生物技术的应用 针对生物化工技术的发展特点,利用生物技术的优势能够获得很好的效果。一般来说,膜化学技术具有较为广泛的应用范围,并获得良好的效果。利用生物技术,能充分利用好可再生资源,并将其转变为有价值的化学品。充分利用酶的成分的催化剂作用,能够保证反应速度的加快,控制选择得当则不会出现污染废弃物的问题,具有相对温和的特性,对于化工产业的发展具有重要意义。传统的化学生产中,原料大都选择动植物内部的有机原料,在逐步发展中,才逐渐使用了自然中的煤炭和石油等资源。 3.3环境友好型产品应用 考虑到人们日常生活中的环境问题,应充分重视环境对于人们生活的影响,所以,在各个方面对于环境有着更为苛刻的要求。对于环境友好型产品来说,则是在日益严重的环境污染背景下,提出有效控制措施。考虑到传统化石类的煤炭、石油等资源的应用,资源消耗中带给了大气的严重污染问题,引发人们身体健康的严重危害性,所以,应该积极开展新型环保产品的研发,这也是符合人们日益增强的环保意识的需求。比如,以酒精的生产为例,主要是利用天然甘蔗为主的原料,能够通过技术发展生成新型乙醇汽油,实现汽油替代,具有一定的应用范围。在越来越多实践应用中,环境友好型绿色产品能够有效降低环境污染所带来的难题。 4绿色化工技术展 望化学工业中的绿色化工技术具有重要意义,对于我国社会的可持续化发展功不可没,同时,绿色低碳科学理念也必将是未来化学工业发展的重要方面,这里结合当前的化学工业发展现状,针对未来绿色化工技术的发展,应着重分析以下几个方面的内容[5]:第一,通过直接转化技术,使得合成步骤的“原子经济”性有所提升。从实际的绿色角度来看,有机合同需要两步或者三步才能完成,如果能将其缩短为一步的原子经济反应,能充分体现出直接转化技术的优势。比如,在进行生产环氧丙烷的过程中,传统则是利用两步法的反映方式,在得到钛硅分子筛后,可以满足催化氧化丙烯制环氧丙烷的原子经济新方法。诚然,在化工领域中,满足原子经济性的条件还比较困难,有些条件甚至还是不可能实现的,但是,应该不断优化,充分利用化学反应的集成,能利用好排出的废物,可将其作为另外反应的原料,满足封闭循环的要求,实现零排放的需求。第二,保证输入端能量和过程中能量的管理得到充分的重视,满足整体循环过程中的能量消耗最低原则。在节能减排的指导原则下,不断开发新技术和新工艺,替代传统的排放量大、能耗高的技术,充分利用好新型的热能、氢能以及太阳能资源,尽量减少碳排放。第三,保证输出端CO2的集中转化技术进一步提升。利用高效的催化材料,满足高效活化、定向转化CO2等技术的突破,通过电化学方法、光催化等手段,尽量实现工业生产中的CO2排放量最小的原则。 5结语 综上所述,化工生产中的有害物质会造成环境污染问题,对社会持续稳定发展造成严重影响。所以,应该重视绿色化工技术的研发,充分利用绿色化工技术的优势,实现环境污染问题得到有效控制,进一步综合性利用资源,有利于实现化工行业的进一步健康、和谐发展。 作者:郑小伟 单位:合肥铜冠国轩铜材有限公司 绿色化工论文:化学工程工艺中绿色化工技术的应用 摘要:化工行业对环境造成的危害难以想象,已成为当下非常紧迫的重大课题,针对环境的巨大破坏,将绿色化工技术应用到化学工程工艺中十分重要,既能从根源上解决环境污染的问题,又能实现社会健康、和谐、持续发展。本文阐述了绿色化工技术的开拓情况及其在实际中的应用状况,对绿色化工技术深化探究,达到改观化工生产的目的。 关键词:化学工程;工艺;绿色化工技术;应用 在我国经济飞速发展的条件下,环境问题呈现出了可怕的形势,环境污染问题已慢慢的浸透到人们的日常生产生活中,而化学工业中的污染对环境造成的危害十分突出,是需要迫切解决的问题,因此,化学工程工艺中绿色化工技术的应用价值更为显著,具有长远的影响,不仅对环境污染问题进行改善,更对化学工业健康持续发展起着不可估量的作用。 1绿色化工技术阐述 绿色化工技术在化学工业生产过程中充当的角色十分突出,绿色化工技术应用的主要目的是控制化学工业生产对环境所产生的污染,期望通过对化学工业生产方法的革新和改良,来控制化学技术中化学原料和废弃物给环境所带来的污染和潜在的危害,因此,一定要减少排放有毒的废弃物,将废弃物资源回收利用做好,使资源利用率得到充分高效的提高,对污染物的排放实行有效的限制,把绿色化学工业的健康持续发展作为前进的方向。 2化学工程工艺中绿色化工技术的开拓 (1)化学原料选取化学原料作为绿色化工技术开拓中的基础,能从根源上使污染源得到很好的控制,进而缓解环境污染问题。对于绿色无污染化工原料并不是最佳的原料选取,其依然存在着缺陷,在生产的过程中依旧会产生污染物,给环境造成污染。因此,在生产中最好选用无毒的或是毒害相对少的原材料,不添加化学药剂的,比如,天然植物、天然农作物都是较好的材料选择。随着化学工业的兴盛,应该舍弃有毒害的材料,而选用无污染、无毒害的原材料,这样,才能在达到环境保护标准的条件下,使原材料成本减少,材料来源得到充分扩展。(2)化学催化剂选取化学工业在具体的生产过程中,往往会习惯性地运用化学催化剂加速化学反应,对化学工业生产效率的提升具有明显的效果,但是,同时也会有大量的有毒废弃物排放出来,给周围环境造成潜在的危害。因此,在面对具体的绿色化工技术开发时,应将焦点聚集在无毒无害化学催化剂研发上,以此为核心,使有毒废弃物排放量得到有效控制。另外,需要重视化学催化剂的选取要点,把无毒害或是毒害甚小的化学催化剂作为首选,从而接近工业绿色发展。在现阶段的化学工业中,众多研究人员在对无毒害催化剂研发方面的成绩令人们醒目,对烷基化固相催化剂倾向关注,它是一种无毒害,甚至不会对环境造成污染的化学催化剂,非常适合大力扩展应用。在此,需要强调说明的是,关于无毒害化学催化剂的研发,必须控制废弃物排放量严格符合规定要求,重视排放的废弃物循环使用这一点,使资源利用率有良好的改观。(3)化学反应选择性深化绿色化工技术具体钻研过程中,需要偏重深化化学反应选择性,进而达到加倍有效地实现化学生成物的提取,在确保符合减少环境污染标准要求的情况下,还可以使化学工业生产成本得到有效降低,更进一步改进资源利用效率。比如,在石油化学工业中,通常会运用烃类选择性氧化物,因为其化学反应极其易于发生氧化,在生成物产生方面存在着严峻的损坏与浸染。对此,针对化学反应选择性深化这一点,必须把防止产生损坏生成物的反应作为重点关注,进而使化学工业沿着绿色生产发展,消除对环境污染的潜在危害。 3化学工程工艺中的绿色化工技术应用 (1)清洁生产技术应用清洁生产技术的优点非常独到,不仅在冶金、海水淡化、废弃物处理等范畴被普遍的应用,而且也不会出现任何毒害反应,更不会产生任何的污染物。比如,在海水淡化中,通过清洁生产技术针对海水实行淡化处理,把海水里面的盐分和其他物质提炼出来,转化为日常生产生活中需要的水资源,所有环节中应用的清洁生产技术对环境不会造成污染,不会存在潜在的危害。(2)生物技术的应用生物技术通常在生物化工中比较充分的展示其优势,在实际操作应用中膜化学技术应用比较普遍,其效果最佳。通过生物技术把很多可再生资源转化成有价值的化学品,比如,酶成分,是一种比较普遍存在与环境中的化学催化剂,在化学反应过程能够充分发挥其作用,加快反应速度,而且不会出现污染废弃物,其反应特点相对温和,在化学行业中使用意义相当深远。而在以前的化学生产过程中,通常是把动植物内部的有机原料作为原料,以后改用自然环境条件下的石油和煤炭。(3)环境友好型产品应用环境与人们的日常生活紧密相关,拥有良好的环境十分的重要,因此,对环境的要求越来越严格,对环境的注重程度也越来越高,而环境友好型产品是针对控制环境污染问题而研发的一种摒除以往污染严重的产品。传统汽油,在日常生活中使用相当普遍,传统汽油燃烧,不仅给大气带来严重的污染,更会对人们身体健康造成危害,对此,需要开发新型产品取代这种情况,环保型汽油和新型燃料和能源等迅速出现,人们的环保意识在不断的增强。比如,酒精的生产,其原料以天然甘蔗为主,以新型乙醇汽油代替原来的汽油,在实际中应用非常普遍。环境友好型绿色产品,在具体的实际应用中对减缓环境污染起着至关重要作用。 4结语 总而言之,在化工生产过程中产生的有害物质给环境造成了危害,导致污染问题日趋严重,使社会健康和谐持续发展受到了严重的限制。因此,发展绿色化工,将绿色化工技术恰到好处的应用到化学工程工艺中,不仅能高效控制环境污染,更能对资源的合理利用起到关键作用,进而促使化工行业朝着健康和谐的方向发展。 作者:赖锦杰 单位:广东新华粤石化股份有限公司 绿色化工论文:化学生产绿色化工技术研究 摘要:绿色化工技术是应用化学原理最大限度地控制化学生产中污染物的排放量,为满足当前社会化学工业生产的可持续性发展的需求,将绿色化工技术广泛的应用到化学生产企业中,可以有效地降低化学生产过程中污染物的排放,减少对环境和人体健康的影响,对保护环境,保护人类生命安全具有重要的现实意义。本文对绿色化工技术在化学生产中的应用进行分析探讨,阐述了绿色环保将是未来化学生产行业的重要发展方向。 关键词:绿色化工技术;化学生产;应用分析 一、引言 随着社会经济的快速发展,化工行业也日益蓬勃壮大,生产规模和产量逐步扩大,污染物的排放对环境造成的污染越来越严重,同时极大的影响了人类的身体健康和生命安全,不利于化工产业的可持续性发展。绿色化工技术成为当前化工行业急需的新技术,应用化学原理,采取相应的措施最大限度地控制化工生产过程中污染物的排放,降低排放物中的有毒有害物质,有效的解决化学工业对空气、土壤、水源等环境造成的污染问题。 二、绿色化工技术的优势 1、科学利用化工原料 在绿色化工技术中科学利用化工原料是首要的优势,也是研发绿色化工技术的关键步骤。在化学生产过程中选用无毒无害的原材料,可以有效地降低化学生产过程中有毒有害物质的生成,极大的减少污染物的排放量,对解决环境污染问题具有重要的作用。随着科学技术的不断进步与发展,许多新型的无毒无害的原材料和添加剂、催化剂、溶剂等被研制和生产出来,例如天然的植物、生物等原材料代替有毒有害的化学原料,既保证了原材料的绿色环保无毒无害,还能够降低生产成本。 2、合理的使用催化剂 在传统的化学生产过程中大量的使用催化剂用来加快化学反应速度,提高生产效率,但过量的使用催化剂也会增加废弃物的排放,加大对环境的污染。在绿色化工技术开发过程中重点研究了无毒无害催化剂的使用,比如对烷基化固相催化剂的研发,这项技术能够使催化剂达到无毒无害绿色环保,用此代替传统的催化剂,可以降低化学反应中污染物的生成,同时还可以将排放的废弃物进行收集处理后再次利用,提高利用效率,促进化学生产的可持续发展。 3、强化化学反应的选择 在石油化学生产过程中通常使用的烃类选择性氧化,这个化学反应产生的物质非常容易产生氧化现象,严重破坏了化学反应生成物。为了避免这种现象的发生,使化学生产更加环保健康,产品质量能够得到有效的保证,就要采用绿色化工技术,强化化学反应的选择性,使化学反应的生成物能够得到有效的提取和净化,降低生产成本和能源消耗,减少废弃物的排放,实现化学生产的绿色环保。 三、在化学生产中广泛应用的绿色化工技术 1、清洁生产技术的应用 在绿色化工技术中采用绿色催化技术、辐射热加工技术等新型科学技术进行化学工业生产,实现无毒无害、无污染的现代化清洁生产技术。在垃圾处理过程中采用这项清洁化工技术可以有效的降低垃圾中有毒有害物质的生成和扩散,同时将垃圾再处理加工成可以利用的沼气,实现废弃物的循环再利用,既减少了垃圾对环境的污染,还可提高资源的利用率。同样在清洁煤气化的化工生产过程中清洁生产技术可以有效的降低污染物的生成,减少对大气的污染。在海水淡化生产过程中利用清洁生产技术生成的氢氧化镁,不仅生产成本低,而且不会产生污染环境的物质,有效的避免了二次污染,解决了我国淡水资源短缺的问题。目前清洁生产技术已经被广泛的应用到冶金工业、印染企业、风能和太阳能发电、煤气化和垃圾处理等化学生产领域中,取得了良好的效果。 2、生物化学技术的应用 随着化工产业的发展,化学原料的大量使用加剧了不可再生资源的消耗,同时严重的污染了环境,影响了人类身体健康。绿色化工技术中的生物化学技术涉及了基因、细胞和酶等先进的科学技术,利用植物、生物等体内的生物酶和生物催化剂,降低化学生产过程中污染物的生成和排放,这些原材料来源于动植物,来源广泛成本低。比如利用自然界中的生物酶代替丙烯腈制成丙烯酰胺不仅可以减少环境污染还可以降低能源消耗。在石油化工生产过程中就是采用了氯离子、葡萄糖、丙烯和过氧化氢等作为原料利用生物发酵法制成环氧丙烷和环氧乙烷,。化学反应的生成物是左旋果糖,不会产生氯化钙等废弃物,化学反应的生成物成本低,使用性能好有很高的生产和利用价值。 3、光催化技术的应用 化学物在光和催化剂的共同作用下进行的光化学反应与催化反应的有机结合,使化学反应速度得到极大的提高。在氧气、氧化锌、硫化锌、二氧化钛等常见的光催化剂中尤其是二氧化钛的效果是最显著的,被广泛的应用到化学生产过程中。将二氧化钛作为功能材料复合到塑料、皮革、纤维、涂料等材料中研制成无毒无害、无污染的二氧化钛光催化绿色复合材料,能够充分发挥降解有机污染物的抗菌作用达到除臭和净化的功效,在建筑材料、室内装饰材料、家俱以及家用产品的生产过程中被广泛的采用,为人们生活环境的净化和环保开辟了新的天地。 四、结语 综上所述,随着绿色化工技术的不断进步与发展,在化学生产过程中被广泛的应用,极大的减少有毒有害污染物的生成和排放,降低对大气、土壤、水源等环境的污染,减少不可再生资源的消耗,有效的推动化工产业的可持续化、绿色化健康发展,实现最大的经济效益、社会效益和环保效益,对社会进步和经济发展具在积极的促进作用。 作者:王丹 单位:沈阳师范大学化学化工学院 绿色化工论文:化学工程工艺中绿色化工技术要点研究 摘要:随着我国经济的飞速发展,环境污染的问题也随之呈现。近年来化学工业污染在环境污染中占的比重更大。因此为了实现以人为本的科学发展观,走一条可持续发展的道路,促进化学工程工艺中的绿色化工技术的发展显得非常迫切。本文就化学工程工艺中的绿色化工技术的开发以及技术要点作简要介绍,以期为我国的环境污染问题解决提供一些可参考的意见。 关键词:化学工程;绿色化工技术;工艺 经济发展带来的环境问题受到全世界人民的关注,各国的专家们都在寻找一条既可以发展经济又不会对环境造成重大污染的道路。化学工程工艺中的绿色化工技术就是在这样的形势下产生发展而来的,绿色化工技术的重点在于绿色二字,其能够充分溶解资源消耗时产生的环境污染问题,对人类的可持续发展有极大的帮助。因此对于这样的绿色化工技术的开发与应用是非常有意义的。 1关于绿色化工技术 绿色化工技术的作用是减少化学工业生产的过程中无形的或有形的给环境造成的污染,通过技术的创新和改造完善化学工业的生产和运作方法。如此一来,化学技术中使用的化学原料以及化学工业生产过程中产生的废弃物对环境的污染就会有所减少。而且在这一方法的应用下,化学工业在生产过程向空气中排放的废气、向河流中排放的废水中的有毒物质就会减少许多。另外绿色化工技术在一定程度上将资源的回收利用程度提高了,减少了资源的浪费,从而对环境问题的解决有极大的益处。 2化学工程工艺中绿色化工技术的开发要点 2.1选用合适的化学原料 化学原料的性质决定了整个化学工业的生产运作。化学原料是化学工业发展的基础,而且是污染的来源,因此重视化学原料的选取是重中之重。从源头上控制污染,是快速有效解决环境污染问题的方法。值得注意的是,研发的新型的化工原料尽管是绿色无污染的,但是不可能让化学工业在生产过程中不产生丝毫环境污染的问题。从这一点无法避免的问题出发,现在的技术飞速发展,化学工业生产中已经着手研发更加清洁的原料,尽量选取那些没有任何毒性或者是毒性较少的化学原料进行化学工业生产,逐渐降低化学药剂的使用频率,采用一些天然的植物或者是农作物作为无毒害性材料,是一个不错的选择。 2.2选用绿色化学催化剂 化学工业的生产过程中经常会用到化学催化剂加速化学反应完成整个化学生产,提高化学工业生产的效率。尽管可以带来一定的经济效益,为社会积累财富,但是很明显这种财富不会长久,因为化学催化剂给环境造成的污染非常大。因此研发出毒性低的化学催化剂降低有毒物质的排放以及排放量,是当前化学工业生产的目标。纵观现在的绿色化工技术行业,其关注点都在研发无毒化学催化剂上,争取研发出的催化剂既可以加快化学反应又可以减少对环境的污染,努力朝着绿色化学催化剂的方向努力。依照现在的研发进度来看,烷基化固相催化剂这一种催化剂的研究成果较为可观,实验表明烷基化固相催化剂是没有毒性的,对环境不会造成污染,可以推广到化学生产工业中,有不错的使用价值。但值得一提的是,烷基化固相催化剂这一类催化剂在研发过程中,研发人员要针对废弃物的排放标准问题准备参考数据,尽量达到生产中产生的废弃物也可以循环利用的效果,进而促进资源的利用率。 2.3选择性强化化学反应 化学反应的选择性也是绿色化工技术研发的重点,若是研发人员可以完善这一内容,化学生产过程中产生物的提取会更加高效,也会更加便捷。也就是说强化化学反应的选择性不仅可以让化学工业的环境污染降低,还可以降低化学工业所需成本,如此一来还节约了资源。例如在石油开发这一类化学工业中经常会选择烃类选择性氧化物,这一种氧化物会对环境造成严重的破坏,因为这种氧化物可以让化学反应非常容易就出现明显的氧化反应。由此可以知道,为了达到化学工业绿色生产的目的,减少环境污染,一定要选择性强化化学反应。 3化学工程工艺中绿色化工技术的应用要点 3.1应用清洁生产技术 清洁生产技术的应用范围有冶金、淡化海水、处理垃圾还有发电等,一般情况下都不会产生毒害性。正因为这种独特的优势,在现代的化学工业中备受推崇。例如在海水淡化时,清洁生产技术可以将海水中盐分分离,甚至可以分离海水中的其他物质,使海水成为人们的生活用水。 3.2应用生物技术 生物化工中常常应用生物技术,在实际生活中应用的比较广泛的是生物技术中膜化学技术。生物技术一般是通过将可再生的资源有效地转化成可以为生产生活利用的化学品。例如常见的酶成分,这样一种催化剂在化学反应中有非常好的效果,而且最好的一点是不会给环境带来无法消融的废弃物。 3.3应用环境友好型产品 环境友好型产品强调的是不影响环境和人类的生产生活,杜绝污染强度大的产品的使用。比如增加使用那些绿色汽油、燃料、能源,降低化学工业生产给环境和人类带来的危害,逐渐提高资源合理利用,增加效率。 4结束语 经过对化学工程工艺中绿色化工技术开发与应用的分析可以发现,这种技术可以减少对环境的污染破坏,提高资源再利用效率,以及提升资源溶解的程度,能推动整个行业的发展和进步。 作者:杨璐 单位:沈阳师范大学 绿色化工论文:绿色化工环保技术应用意义与展望 摘要:本文首先针对绿色化工环保技术这一理论进行分析,详细解释它的含义和存在意义。然后针对这一理念重要性进行讨论,总结我国绿色化工领域内所出现的问题以及相应的处理方法,最终对绿色环保领域的未来做出展望,为实现化工产业的可持续发展提出建议。 关键词:绿色化工;环保技术;问题和解决措施;展望未来 在经济水平的发展下,我国化工行业也日益成熟,但是与发达国家相比,我国化工产业技术晚,科技含量偏低,对于生产环境也造成了一定的威胁,影响了我国化工行业的可持续发展,要解决这一问题,需要将化工与绿色环保技术融合起来,更好的解决化工与环保中存在的问题,促进两者的和谐发展。 1绿色环保化工技术的含义与意义 绿色化工环保技术是利用化学的技术和手段减少或消除有害物的技术措施。伴随着我国改革开放的步伐加快,中国的化工行业有了突飞猛进的提升,虽然整体水平相较国际水平仍处于劣势,但是已经有了赶上世界一流工业大国的趋势,当前我国首先要面对的就是如何完美解决工业发展与环境之间产生的冲突。可持续发展理念的出现,为实现工业技术与绿色环保和平共存提供了理论支撑。因此绿色环保技术由此产生。它的核心思路是从根源上消除或减少工业生产对于环境产生的影响,它是解决环境与工业发展之间冲突的必需途径,是控制工业污染最有效的方法之一。 2绿色化工环保技术的使用势在必行 我国的工业发展从最初落后世界水平已经逐渐达到世界中上游水平,这期间的高速发展除了我国各方面的扶持以外,也是以环境为代价的,如今,人们都已经意识到了环境的重要性,因此,绿色化工环保技术的发展就已经成为了研究的重点,各个国家都开始大力发展绿色环保技术。首先,对材料使用化工技术和手段进行无毒无害处理,其次对于工业废物进行处理回收。这样才能保证最后得到的产品对环境和人都没有任何危害。人类在在生存发展过程中不断的消耗着大自然的资源,化学技术作为科学基础技术,也是改变世界的基础,当人们意识到环境与化工产生了冲突的时候,绿色化工环保技术就成为解决这一冲突的有效手段。 3绿色化工环保技术的探讨 3.1从绿色化工产品的选择方面分析 从源头上控制污染,实现生产绿色工业产品的目标,必须要对化工原料进行筛选,必要时采取制备新原料代替对环境有污染的材料。正常状态下的工业生产中,尽可能将化学合成操作中带来的污染降至最低,而加工有毒材料时尽量添加催化剂削弱产品的毒性。在工厂设计过程中对化学法中能源的使用进行分析,避免出现能源上的浪费等问题。 3.2从化工产品的回收方面 我国作为能源消耗大国,虽然地域广阔,资源丰富,但是,我们也需要利用自身的知识将自然资源重复利用,既避免了自然资源的浪费,也减少了对于环境的破坏,最大限度的为人类提供服务。因此,在生产过程中需要充分考虑是否可以进行废物的回收利用、重新加工等。 4绿色化工环保技术的发展方向 绿色化工环保技术的理念就是在化工生产中保证无污染、无毒害的特点,有着巨大的发展潜力,随着绿色化学的研究进一步发展,中国在绿色化学方面已经得到了政府以及各界人士的认可,使得绿色化工环保技术得到了更多的发展机会,科学家也有很多的精力去研究生产与环境和谐共处的化工产品,最大限度的减少能源消耗,完成化工与环保共同发展的最终目标,这将会推动中国的社会发展,也会为环保技术提供更多的发展机会。 5绿色化工环保相关措施 5.1采用新的设计分析技术 想要从源头上改变化工污染状况,需要对现有的分析设计技术进行改革,研发出新的化工产品,并且对具备污染性的化工产品合成方式进行改进,最终实现生产无污染化工产品的目标。在设计过程中也要严格对化学产品的生命周期和循环回收进行考虑,以降低化学过程中能源的耗费,对环境的影响降低到最低,另外如果没有特殊情况,尽可能地不使用助剂或附料,选用更安全的化学产品。 5.2控制化工产品的寿命 对工厂废物的回收处理需要实现零排放,这不仅是绿色社会的要求,也是促进人类可持续发展的客观需求。通过对原料、催化剂等材料进行绿色加工,可以避免生产过程中产生具有危害的副产物,得到最优化的绿色加工产物,不会产生其他的废弃物,实现物质的循环利用。 5.3推动科技创新进度 要将化工污染扼杀在萌芽中,就需要采用新型化学合成方式与合成技术,在新技术的应用过程中,不仅要充分考虑到理论产量问题,还要考虑如何将原料分子最大化的转化为产品,提升原子利用率,避免出现其他废物或者副产物,实现化工生产的零排放。目前,很多发达国家都已经可以做到这一点,在未来阶段下,我国需要积极借鉴发达国家的生产技术,完善现阶段化工生产的环境评估指标,选择环保的生产路线,减少有害物质,利用科学软件来评估成本,预测生产危险,提升生产工艺。 5.4控制化工新产品的生命周期 为了实现废弃物的零排放,对产品的原料、试剂、催化剂等辅助材料要进行绿色化加工处理,使新产品得到最优化的反应,使原料中的分子、原子全部地转变成所需要的绿色化工产品,不产生任何废水、废渣、废气,并实现废弃物的循环利用,即能满足经济的增长又不带来环境的污染。此外,还要加强化工高级人才的培养,将绿色化工思想贯穿于整个化工业教育的过程中,提高相关人员的绿色环保意识。并使他们认识到绿色化工环保技术在人类和化工行业可持续发展中占据着重要位置,激发新型绿色化工产品的开发潜能。 6结语 化工业发展的核心思想就是创造高效节能环保的产品,这也是所有化工企业的研究和主攻方向。绿色化工领域作为本世纪最有发展潜力的学科之一,已经得到了世界各个国家的一致认可,并且对化工企业的改革发展提供了各种扶持。随着绿色化工环保技术的发展,逐渐实现生产化工产品的无污染生产。在下一阶段下,还需要不断的创新绿色化工环保技术,在生产为人类生活提供便利的化工产品的同时,保护我们的生活环境,实现人与自然的和谐发展。 作者:郭雨轩 单位:湖南省长沙市明德中学 绿色化工论文:绿色化工企业环保管理探讨 摘要:随着我国经济的发展,化工企业进程的加快,化工企业的环保问题也逐渐的受到重视,并切实制定方案实施。本文对化工企业中存在的污染问题提出一些措施来进行分析,需要加强对员工关于化工企业环保问题的培训,对企业工作机制进行完善,对污染源头进行控制分析,建立良好的环保管理机制等。 关键词:化工企业;环境保护;问题;对策 化工企业在发展过程中自身具备一定的独特性,特别是目前大的环境压力下,人们环保意识的提升,就必须采用比较现代化的技术来进行处理,从化工实际的情况来进行分析,特别是从化工企业以及经济环境发展方面相呼应,可以通过选取防腐材料,建立环保意识,环保措施等方面进行分析,这样以方便形成很好地发展模式。 1化工企业环保管理的必要性 1.1社会发展需要 在经济管理过程中,环保问题是其中不容忽视的一个重要问题。尤其是在社会经济处于转型的关键时期,人们对环保的关注度越来越高。化工企业生产过程中会产生废水、废渣、废气,影响环境质量,所以,化工企业环保管理,关系到国计民生问题,要想维护社会安定,就应该加紧解决环保问题,提出环保管理措施。 1.2企业可持续发展需求 尽管说企业管理的目的为了最大限度的实现经济效益,所以,企业处理好环保问题,对企业长期有效的发展可以创造一个良好的氛围,这样就能够更加使得企业竞争中有很好的形象,容易被人们接受。所以,从某种意义上来说,化工企业要实现企业的可持续发展,就应当加强环保管理。 2分析化工企业环保管理的现状 2.1环保技术和产品不达标 随着我国社会各界人士环保意识的增强,化工企业在环保管理中应用了许多新能源、新技能。然而,随之在市场中出现了许多假冒伪劣产品,借节能减排的名义,实际上却没有节能减排的效果。这些应用到化工企业环保管理中的产品,取得很少的功效。还有,许多化工企业因为经济问题,采取比较简单的环保措施来实施环保节能,但是这些环保设施和技术并没有达到应有的标准。 2.2意识不浓厚 在一些化工企业中,以追求经济效益为朱,没有足够的投入环保,环保意识不是很强,特别是具体应用中,机制不够完整,并没有真正落实到实处,也没有全面的对企业环保发展以及现代化技术处理进行分析应用。许多企业主没有完善的环保意识,增加了企业环保的负面效应,对企业发展的良性形象有所损害。 2.3污染处理设施有效运行率较低 许多化工企业的污染设施处理的运转效率低,发生了对环境产生污染的很大问题,这样的结果就会引起群众不满,上访、上诉的现象时常发生,对社会稳定构成威胁。许多企业对治污、排污没有进行彻底的处理,只是进行了一些比较简单的污染处理方法,没有进行完善的污染处理技术。许多企业没有足够的对环保问题进行投入,使得设施念旧失修,不能投入使用,从而成为摆设,甚至有可能出现管理和制度保障缺失的情况,建成环保设施滞后,对正常的操作和运转没有认真的进行管理,造成无法达到生产要求的情况;还有一些企业甚至没有对污染处理设施进行检查应付的局面,检查环保现场的时候没有完善的体系,仓促开机,快速停机。 3探讨环保管理方法在化工企业中的运用 3.1构建绿色环保管理模式 化工企业环保管理的主要问题就是绿色环保模式的构建,对化工企业的实际要求出发,根据环境保护以及企业发展的情况进行分析,对节能减排,环境污染等问题进行认真考虑,从而加强投入环保管理,使得现代化设施得到广泛的应用。自觉地利用一些现代的信息技术,接受政府和相关部门的监督管理,保证企业内部信息的处理科学有效,从而保证环保信息披露渠道可信,内容真实有效,从而激发企业内部的环保管理层、基层院等更加深刻认真的了解到国家环保政策以及企业制度;通过对其中存在高污染的一些环节进行淘汰,关停,改变一直以来对环境粗放的管理形式,在化工最严重的地方进行废水处理,建设废水以及处理的设施,集中将收集到的事故废水、消防废水等进行集中处理,对救援人员以及生产重地配备应急的器材,更好地鼓励并促进环保部门对新产品的开发和改造,使得企业环保管理质量得到提高,从而达到节能减排目的。 3.2成强有力的监管机制 严格的管理机制是化工企业环保管理的重要保障,特别是将化工企业环保进行监管是实现环保部门职能的重要作用,这种管理模式更好地融入舆论监管以及现场的检测,贯穿到化工企业环境保护的每一个生产环节,更好地强化了企业管理的程序。更好地建立良好的联动机制,在监督的同时,对于环境问题应该加强控制,可以采取专项任务以及排污征收工作,从而更好地制定监察工作,提供一些环境破坏的数据,形成好的联合执法组,严格的对超标、不合格、污染严重的情况进行登记监察部门收到关于环境污染的相关举报或者上访的,必须提前通知检测部门进行快速监测,严格执法,以违法必究,执法必严为基准。4结语目前,我国化工企业发展迅速,同时其化工污染也是非常重要的。因此,要想更好地解决化工环境污染是非常重要的一个人居,所以,化工企业的发展过程中应该加强对环保意识的理解和切实认知,更好地培养员工的环保意识,重视环保的根本,加大环保力度,解决环境污染,以求达到环境和经济共赢的状态。 作者:张宇晟 单位:长沙高新技术产业开发区隆平高科技园管理委员会 绿色化工论文:化工企业绿色经营创新探讨 摘要:随者科学技术的不断发展与人们环境保护意识的不断提高,绿色企业便应运而生,掀起了企业的绿色经营风。就化工企业而言,其作为污染大户,伴随着绿色经营的不断深化,绿色经营创新迫在眉睫。本文以此为背景,对化工企业绿色经营创新进行了研究,旨在促进化工企业的可持续发展。 关键词:化工企业;绿色经营;创新 从绿色产品、绿色产业再到绿色消费,无不渗透着绿色经营的理念,且绿色经营已然成为企业发展的趋势,因而,在绿色革命的不断冲击下,化工企业如何顺应潮流,做好绿色经营便成为业界普遍研究的热点课题。本文围绕化工企业绿色经营创新的研究,有着较为深远的现实意义。 1我国化工企业绿色经营现状及原因 我国属发展中国家,1绿色经营的起步较晚,最早的实践为仪器行业,而后,随着科学技术的发展与人们环境保护意识的不断发展,绿色经营获得了长足发展,但其与我国日渐增多的化工企业而言,数量仍较少,且有诸多企业尚未达到国家环境保护标准,造成此状况的原因如下。 1.1内部因素 首先,部分化工企业绿色经营意识薄弱,因经营者受传统管理体制的影响较深,过度重视企业运营中的成本与利益,而忽略了企业生产经营中的生态效应,因而对绿色技术与绿色产品的开发力度不够;其次,关于绿色经营方面的投入过少,当前,新改造资金排污收费、基建资金、国外环保贷款以及国家环保补助等为我国企业绿色资金的主要来源,其较之于企业绿色资金(尤其是绿色技术创新资金)的数量要多,且有数据显示,我国企业基建投资中仅有4.5%用于绿色技术创新,改造投资中仅有1.3%用于绿色技术创新,且绿色技术创新仅占国民生产总值的0.7%,较之于国家标准远远要低;最后,当前我国的企业技术水平相对落后,高投入、低产出、高能耗现象显著,对环境造成恶劣影响,化工行业急需发展绿色经营。 1.2外部因素 首先,我国环境法规尚不完善,虽然有相关的法律法规作为支持,但缺乏完善性,细节方面并不明确,再加上实施力较低,大多通过经济与行政手段来实现环保目标,导致执法不力、政企不分、以权代法等现象凸显,化工企业绿色经营便缺乏法律层面的规范;其次,绿色经营并未受到地方政府的足够重视,地方政府并未认识到环境产在推动经济增长中所起到的重要作用,因而并未化工企业未来的发展与绿色经营二者有机结合;最后,人们对绿色经营缺乏系统的认识,绿色消费意识不强,因而对化工企业在环境破坏方面缺乏一定的监督。 2化工企业绿色经营创新对策 为进一步适应来自于国际市场的绿色冲击,提升化工企业的国际竞争力,在充分考虑到当前化工行业绿色经营现象的情况下,有必要做出创新,以提高绿色经营水平,可从如下三方面入手。 2.1社会公众方面 社会公众对环境保护方面的认识尚存在较低层次,主要源于其对日常生活中环境的环保意识强,但对日常生活外的生态环保注意力欠缺。首先应加大对化工企业绿色经营的宣传力度,使其意识到生态平衡、保护自然资源与经济发展之间的关系;其次应开展环保知识普及活动,使其充分认识到化工企业绿色经营与之息息相关,进而参与到绿色经营中来。 2.2企业自身方面 首先应提高企业经营者与员工对绿色经营的认识,促使企业利益取向更加正确化,生产过程中应不断对经营者与员工的环保意识进行强化,使绿色经营日渐深入人心;其次应加大绿色技术创新与环保投入力度,以强化绿色科技的成果转化,提高自身竞争力,与此同时还应加大对环境污染治理的投入,落实义务与责任,发挥企业在环境保护方面的主导作用;最后强化生态文化建设,树立生态文化价值观念,形成属于化工企业的绿色形象,以充分发挥其在绿色经营中的主体地位,增强其自身的竞争力。 2.3政府方面 首先应不断建立健全和完善环境法律法规政策建设,并提高其可操作性,如在环境税费制中,可提高污染处罚,坚持“谁污染谁治理,谁治理谁受益”的原则,并加大化工企业对污染治理的补贴力度;其次应逐渐建立起一整套的绿色经济制度,如绿色生产、激励、考核、会计制度等,并将资源环境核算制度纳入其中,以对率先行低污染、低消耗的经济行进行鼓励,并以绿色经济技术取代传统高污染、高消耗的生产经营行为;最后应当增加宏观调控,以帮助企业发挥好其在环境保护中的主体地位,积极推广绿色经营。 3结语 绿色经营伴随着科技发展、人们环保意识的提升等而逐渐发展成为化工行业从事生产经营活动中不可或缺的重要组成部分,在化工行业绿色经营创新中,社会公众、企业自身以及政府方面均应做出改进,以提高我国化工行业绿色经营水平,进而推动化工行业的可持续发展。 作者:梅明辉 单位:浙江省环境保护科学设计研究院 绿色化工论文:绿色理念下的化工技术论文 1校企联合在理论教学中的绿色化工教育 1.1开设“绿色化学”课程,邀请校外专家及技术人员进行专题讲座。 我校还聘请校外专家及企业技术人员进行专题讲座,介绍化工前沿性知识,回答学生的提问,与学生进行直面交流,学生的视野得到了开阔。如把模拟化学的数值运算与计算机化学的逻辑运算结合起来进行“分子的理性设计”,完全顺应目前倍受化学界重视和倡导的绿色化学的思想,使化学成为与生态环境协调发展的、更高境界的化学。在进行绿色化工工艺和技术的过程中,借助于量子化学计算的结果,可以更为精确地选择底物分子、催化剂、溶剂以及反应途径,这样可通过尽可能少的实验达到预期目标,大大减少了实验次数,从根本上减少了原料的消耗,对环境污染的排放也相应减少。再者反应与生物技术、分离技术、纳米技术等的结合使得开发新型反应路径仍有空间。微波反应器、膜分离技术及膜催化集成反应器、超声波萃取传质等等前沿知识的介绍使学生对绿色化工、绿色分离、集成过程等概念有所了解,开阔了学生的思路,激发了学生的求知欲。 1.2重视案例教学,增强学生对绿色化工的感性认识。 专业授课教师通过案例中采用绿色工艺,实行清洁生产增强学生的感性认识。而且针对具体工艺流程中存在的问题及对不同工艺路线和流程的技术经济评价让学生了解该工艺的发展状况和绿色工艺的应用。如氢气是一种高效而无污染的理想能源,制取氢气的方法很多,有①电解法:2H2O2H2+O2;②甲烷转化法:CH4+H2OCO+3H2;③水煤气法:C+H2OCO+H2;④碳氢化合物热裂法:CH4C+2H2;⑤设法将太阳能聚焦产生高温使水分解:2H2O2H2+O2;⑥寻求高效催化剂使水分解产生氢气。在上述方法中第五种方法设法将太阳能聚焦产生高温使水分解是可行且有发展前途的方法。因为太阳能是取之不尽、用之不竭的洁净能源,且该反应没有废弃物,不会对环境造成污染;第六种方法寻求高效催化剂使水分解产生氢气也是可行且有发展前途的方法。通过采用催化剂降低了反应活化能,提高了反应速率,降低了反应温度、操作压力,简化了流程。在大规模生产中,这种效应无论从环境影响方面还是从经济影响方面都是非常重要的。再比如,甲基丙烯酸甲酯是一种重要的化工原料,主要用作合成有机玻璃的单体,也用于制造其它树脂、塑料、涂料、黏合剂、润滑剂。其传统合成工艺为丙酮-氰醇法,即:甲基丙烯酸甲酯传统合成反应中使用剧毒原料氢氰酸,污染严重,设备腐蚀严重,而且合成路线长,原子利用率低。美国Shell公司开发的新路线不用剧毒物质,原料价格低,利用钯催化剂反应一步完成,产品收率高,原子利用率高,经济效益、环境效益均好。 1.3教学方法多样化,教学手段现代化。 绿色化学理念倡导教学方法多样化,教学手段现代化[3]。我校努力将现代教育方法融入课堂教学中,如幻灯片投影、多媒体教学课件、音频视频资料等等。化工教学中常常涉及到一些具体的工程设备、工艺流程、设备原理等,传统的教学方法是采用板书、挂图和实物微缩教具来进行讲解,只能演示设备静态,讲授过程枯燥,不生动。现利用现代教育方法集图、文、声、像和三维动画为一体的特性,提高学生学习兴趣及学习的积极性。并且课后教师积极引导学生充分利用网络资源和网络手段拓宽知识面,吸引学生主动求知。 2校企联合在实践教学中渗透绿色化工意识 2.1改进化学实验项目,多开展微型实验、串联实验。化学教师在设计实验内容时应强化绿色化学意识,并把注重环境保护的理念渗透到实验教学中[4,5],舍弃或减少毒性大、危险性大、对环境污染及三废后 处理困难的实验项目,尽可能多地选择低毒、污染小且后处理容易的实验项目,注重开设宣传绿色环保的实验项目[4]。如我们在有机化学实验中开设了从茶叶中提取咖啡碱、从元宝枫种壳中提取单宁等绿色技术实验,这些实验原料是天然的,提取溶剂是无毒的,并且可以回收利用,废渣无公害且可以用作肥料;如综合实验项目“从海带中提取海藻酸”,其传统方法是盐酸-甲醛提取法,我们改用木瓜蛋白酶作催化剂,超声波提取。这样不但大大缩短提取时间,提出率从30%提高到90%以上,而且工艺简单,无污染。微型化学实验的优越性主要表现在试剂与辅助材料用量、水电消耗量大大减少,从而降低实验成本,而且爆炸、燃烧、中毒等事故发生的可能性相应减少,提高了实验的安全性。又由于产生的“三废”量少,极大地减少了对环境的污染。如综合实验项目“海藻接枝丙烯腈制备高吸水性树脂的研究”,其所用单体丙烯腈不但价格贵,而且有毒,而采用微型实验后,不但经济而且减少了污染。串联实验是指通过调整实验顺序,使一个实验的产物成为下一个实验的原料。如双酚A的合成实验产品可作为环氧树脂实验的原料,乙酰苯胺实验的产品可作为磺胺类药物实验的原料。 2.2选用先进仪器和技术进行实验,利用计算机多媒体系统进行模拟化学仿真实验。 先进检测手段包括红外、紫外光谱,气相、液相色谱,电镜扫描,X-衍射等。选用较先进的实验仪器,不但减少了试剂用量,减轻了环境污染,同时也增加了实验操作难度,有利于培养学生严谨的科学态度、规范化的操作技能,有利于提高实验课的质量。如化工原理课程中的吸收实验,其测量气体吸收量的经典方法是酸碱滴定法,因此,实验气体往往只能选用氨气,致使实验过程产生大量废液并且实验环境恶劣。但改用气相色谱法测定气体吸收量后,实验气体可用CO2代替氨气,这既改善了实验环境,又使测量速度加快、测量精度大大提高,且使学生接触到先进环保的检测方法。一些常规、传统的化学实验消耗较多的试剂、药品和水,尤其是一些实验所用试剂药品较贵、有毒、有害或不安全,这时采用计算机多媒体系统进行实验仿真就很有意义,如醚的过氧化物爆炸、有毒溶剂的燃烧、砷化物的相互转化等。采用计算机仿真实验既能使学生学会实验方法,又避免了对人体和环境造成的伤害[4,5]。 2.3利用大学生创新实验及毕业设计渗透绿色理念 大学生创新性实验及毕业设计旨在探索并建立以问题和课题为核心的教学模式,激发大学生的创新思维和创新意识,逐渐掌握思考问题、解决问题的方法[6]。指导教师首先必须有强烈的绿色意识,在设计课题时多注重向学生渗透绿色理念。如课题“海藻农用节水剂的制备及性能研究”,海藻是可再生性资源,储量相当丰富,而且海藻类植物中含有丰富的微量元素、氨基酸、维生素、胡萝卜素、矿物质等,极易被植物吸收。用海藻制得的保水剂不但能锁住土壤中的水分,改良土壤,提高果蔬品质,而且该保水剂能被降解,对环境无污染。又如课题“Ag@AgCl-壳聚糖/OREC/TiO2微球光催化降解有机污染物的研究”,原料是可再生的,成本低、可降解,制备的复合膜对有机污染物有吸附及光催化降解协同作用,该研究在解决医药、食品、化工企业废水处理方面有重要意义。学生在这种课题研究方式中增长了知识,开阔了眼界,培养了绿色环境意识及环保理念。 2.4校企联合在学生见习、实习过程中渗透绿色理念 见习、实习环节使学生在掌握专业理论知识的基础上,进一步了解化工行业的实际生产过程,对现代化工生产企业的生产和管理模式有一个较为全面的认识,让理论知识和实际生产相结合,提升学生独立分析和解决化工生产实际问题的能力。见习、实习是学生迈向化工行业工作前的重要的锻炼[2]。因此,学校和企业积极联手,结合企业生产实际,对学生进行绿色化工教育。如学生在长庆石油公司实习时,亲身感受到清洁生产、绿色工艺带来的好处:该公司投建硫回收系统工艺用于废物处理,它既避免了废物直接排放对环境造成污染,又回收到硫磺,创造了巨大经济效益;学生在长庆石油公司及兴平化工厂还参观了污水生化处理工艺。污水生化处理是利用微生物的代谢作用,完成有机物的分解和生物体的合成,将有机污染物转变成无害的CO2、水以及富含有机物的生物污泥,多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离,从净化后的污水中除去。污水生化处理相对于化学处理废水降解污染物更彻底,运行费用较低,基本上不产生“二次污染”。企业技术人员也通过自已企业实施清洁生产后获得的利益向学生宣传绿色化工的重要性。如通过实施清洁生产促进企业整体素质的提高;降低产品成本,提高竞争能力;同时,企业的环境好、无污染、不扰民,使企业具有一个良好的社会形象,增加了消费者对企业产品的信任度;改善了职工的生产操作条件乃至生活环境,减轻了对职工身心健康的影响。 3结束语 绿色化工是降低传统化工所造成的环境污染的最有效手段,学生是未来化工行业的主力军,需要高校与企业联手加强对学生绿色化工意识的培养,这也是素质教育的一项重要内容,是培养学生对社会及未来责任感的一项重要举措。当然,我们的校企合作在不少方面也有不如人意的方面,如合作关系多停留在表层,还不够深入,合作关系脆弱、具有不对等性。总之,校企合作工作任重而道远,需要政府、企业、学校的不断探索和实践。只有大家共同努力,培养学生保护环境、实施绿色化工的意识,我国化工工业才能健康、稳定、可持续发展。 作者:杨连利黄怡张卫红单位:咸阳师范学院化学与化工学院 绿色化工论文:绿色化工发展与应用 1、绿色化工技术的概念 绿色化工主要指的是采用现代化化工技术及方法,以便尽可能减少甚至消除那些可能危害人类健康、污染生态环境及威胁社区安全的物质,这种技术手段即所谓的绿色化工技术。绿色化工技术以绿色化学为基础,并能够从源头上对可能污染环境的过程进行阻止,因此,此技术已经成为开发环境友好型工艺、化工反应及产品的重要技术支撑。随着我国可持续发展战略的逐步深入,绿色化工技术责无旁贷的已经成为我国化工企业生产过程的必然选择,近些年来,绿色化工应用效果最为理想的即原子经济反应,也就是将原料中各原子转变为产品,同时,不会产生任何污染物及副产品,真正实现了污染物的零排放,此过程中也无需使用各种有毒溶剂、原料及催化剂,并最终生产出了环境友好型产品。 2、绿色化工技术的最新发展及应用情况分析 2.1、原子经济反应技术 现如今,化工行业所面临最严峻的考验即节能与减排,经过反复分析和研究化学同资源与环境之间的关系,原子经济反应技术诞生了。原子经济反应的概念最早是在1991年美国托罗斯特教授提出来的,虽然概念提出的早,但在近些年才得到广泛的关注和研究,并已经发展成为当前全球国际化学科研的前沿领域之一,为新世纪化工领域的可持续性发展奠定了基础。原子经济反应的本质即将传统化工技术生产的路线由原来的“先污染,后治理”转变为“源头上消除污染”,因此,此项技术越来越受到全球各国的关注。作为绿色化工技术中十分重要的一个方面,这些年来原子经济反应的研究及应用也越来越多,美国化工领域将其作为新世纪化工绿色化发展的主要方向之一,并将“绿色化工挑战奖”颁发给该领域最新成果的研发人员。我国自然科学基金委员会及中科院也进行了相关技术咨询活动的开展,并将原子经济反应等绿色化工技术研究课题纳入到了我国国家重大科技计划之中,相关院校也纷纷进行了绿色化工技术研究机构的组建,对于推动我国原子经济反应等相关绿色化工技术的进一步发展和应用具有十分重要的意义。 2.2、绿色化学技术 所谓的绿色化学技术,也被称为可持续发展化学技术,如今,其在全世界化工领域研发中的地位也越来越重要。各类化学生产商纷纷从绿色化学技术中获得了潜在的商机及市场效益。对于绿色化学技术而言,推动其发展的源动力除了企业及研究领域的关注以外,还有越来越严格的环境法律法规,例如,欧盟的REACH法规,即所谓的“化学品注册、评估、授权及限制”,环境法律法规的制定旨在防止潜在有害污染物或物质的生产及使用,因此,全球有关节能及可再生资源产品的市场需求也越来越大。各大企业纷纷将绿色化学技术作为研发的重中之重,而绿色化学技术的开拓企业及大型公司均不断进行创新计划的公布,以不断加强绿色化、可持续发展产品的研发力度。 2.3、分子设计技术 为了从源头控制污染物的产生,必须选择科学的化学反应途径,除了考虑理论产率以外,还应当考虑到原料利用率的不同。例如,对于原子经济反应而言,其原子的转化率高达100%,且不会有废物或副产物的出现,真正做到了废物及污染物的零排放,因此,此反应有助于保护环境,节约资源。目前,国外不少化工企业所生产的产品已经达到了此标准,这已经成为评价化工生产过程对环境所带来的潜在影响的另一种标准。此外,采用目前十分流行的特定分子合成路线等相关软件来进行绿色化工生产过程的辅助设计,以便对不同生产流程中的污染物质进行有效鉴别,确定最佳生产路线,从而制定一条绿色化、污染少、经济、合理的生产流程,实现化工生产工艺的进一步完善。 2.4、生物化学技术 对于石油产品而言,其生产过程需要消耗大量的石油等不可再生资源,并对环境带来极大的危害。天然生物原料由于自身属性等原因,能够同环境达到相融相合的境界,因此,已经成为绿色化工领域的关注重点,也开始成为化工领域生产过程中的首选材料。例如,木质纤维素、淀粉等,这些由于含有大量的糖类聚合物,因此,将其破碎为单体后作为化工原料,经较为温和的条件,如酶类催化或细菌发酵等作用,就可以生产出无污染,又能够生物降解的绿色产品,此技术目前已经在产铜化工中得到了一定程度的应用,并获得了较为理想的效果。 3、结语 总而言之,随着绿色化学技术研发力度的不断加大,其应用深度及广度也将得到进一步扩展和延伸,对于推动我国化工领域的绿色化、可持续性发展具有十分重大的意义。因此,无论是化工企业的一线工作人员,还是行业研究人员,都应当重视绿色清洁化工技术的研发与推广,紧跟绿色化工技术发展的最新趋势,为我国绿色化工行业的发展贡献自己的一份力量。 作者:沈亮明工作单位:绍兴贝斯美化工有限公司 绿色化工论文:积极推进节能减排 打造绿色化工企业 节能减排是党和国家为缓解资源环境约束,应对全球气候变化,促进经济发展方式转变,建设资源节约型、环境友好型社会而制定的基本国策,是企业发展循环经济,增强可持续发展能力的必由之路。河南能源化工集团煤气化公司是经河南省人民政府批准成立的从事煤制气生产、输配、销售的大型煤化工企业,是集社会、环保和经济效益于一体的国家“九五”重点工程。十多年来,企业为解决郑州、洛阳、三门峡沿线城市居民生活、工商业、服务业用气、优化豫西沿线能源利用结构和改善周边大气环境做出了巨大贡献,先后被授予“中国能源绿色企业50佳”、“全国煤炭系统首批文明单位”、“国家环保部中国环境报社环境理事单位”、“河南省节能减排绿色发展十佳单位”、“河南省节能减排科技创新示范企业”等一系列荣誉。 “十二五”以来,面对更加严峻的节能减排形势和任务,煤气化公司通过从管理、技术、结构调整等多方面入手,积极寻求节能减排新途径,建立新机制,倡导全员参与,促进了公司经济的健康可持续发展。现把近两年来企业积累的一些经验、取得的一些成绩和几点体会总结下来以供分享。 1 创新管理手段、强化精细管理,向管理要节能 随着节能减排工作的深入开展,管理措施对节能减排工作的影响日益显现,要求企业不断创新思想,将管理方式由原先粗放型向精细化转变,煤气化公司通过不断摸索,形成了一套行之有效的管理方案。 1.1 借力专业市场,促进节能减排 煤气化公司在内部市场化机制运作过程中建立了多个专业市场,如污水市场、连运市场、工艺指标市场、修旧利废市场等,并制定了详细的项目方案和考核细则,对量、效、能进行了严格的控制,每月进行考核兑现;同时借力专业市场,在车间、班组之间开展竞赛活动,实现了人人为节能做贡献,人人为减排献良策的良好局面,有效地促进了节能减排。 1.2 坚持深化“零泄漏工厂创建”,持续提升基础管理 从2011年开始,煤气化公司开始了持续创建“零泄漏工厂”工作,并不断提升管理手段,先后实施了漏点分级动态管理、六好设备评级管理和漏点公示牌管理等措施,以漏点消除和设备消缺为基础,动态掌握设备管理和漏点消除情况。仅半年时间就累计消除设备缺陷3065项,消除漏点1830个,完成检修项目160项。通过该创建活动,不但使现场环境得到了改善,能源的浪费也得到了遏制,降成本、增效益的效果也日益凸显,获得了集团公司的认可和推广。 1.3 狠抓煤场规范化管理,严把“量、质配比关” 煤场管理一直是公司的老大难问题,由于煤炭在煤场存放时间过长,会产生缓慢氧化和自燃现象,造成原料煤的损耗,同时原来的粗放式管理,严重影响了装置的稳定运行,导致净煤气单耗居高不下。针对上述情况,煤气化公司于今年初研究下发了《煤气化公司煤场规范化项目实施方案》,通过一系列科学有效的管理手段做到“五化”,即采购标准化、进煤有序化、存煤定制化、配煤食谱化、分析日常化,最终实现了煤炭的科学存放和精确掺配,大幅降低存煤损耗和煤场管理费用,达到了气化炉最优的配煤指标。通过煤场管理的提升,每年可节约标煤2400吨,节约转运费等管理费用200万元。 1.4 推行乘车券制度,严格控制公务车管理 为加强车辆管理,降低车辆油品消耗和费用,煤气化公司对公务用车实行了乘车券控制。按照年初各部室经济责任制车辆费用考核标准每月发放一次公务车乘车券。乘车人使用完毕后,按实际行驶里程向驾驶员支付相应数额乘车券并进行登记,乘车券用完后,原则上不再派车。该制度的实行,养成了员工拼车和计划用车的习惯,遏制了公务用车的浪费,仅上半年就比去年同期节约用车费用约十万元。 1.5 积极响应国家政策,加大合同能源管理力度 合同能源管理是以节约的能源计费来支付节能项目资金投入的节能业务方式,可以降低用能单位节能改造的资金和技术风险,是政府近年来大力推广的一种节能技改资金投入方式,并将根据项目的节能量给予奖励。为此,公司加大了对合同能源管理的宣传和培训,并配套出台一系列制度和措施,要求在节能减排项目论证、招标和实施中尽量采用合同能源管理形式。 2 依靠科技创新、狠抓重点工程,向技术要节能 企业以提高资源利用率与减少废弃物排放为目标,淘汰落后产能,加强科技创新对节能减排的支撑和引领作用,将最新的节能技术予以应用。 2.1 锅炉系统节能改造项目 煤气化公司是较早完成锅炉氨法脱硫的企业之一,近两年更是投资2200余万元对锅炉系统进行整体升级改造,将原水膜除尘改为电袋一体化除尘,更新脱硫塔,采用高效省煤器,通过改变省煤器结构,提高换热效率,使锅炉给水温度提高了约25度,从而降低了蒸汽单耗,改造完成后每年每台锅炉可节约标煤约2600吨,并减少了二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物的排放。工程验收结果显示,烟气中粉尘含量及脱硫后二氧化硫含量远低于国家排放标准。由于该项目开展较好,效果显著,申报了国家节能奖励资金300万元并已获得通过。 2.2 废气回收综合利用项目 改造前净化闪蒸汽、甲醇精馏闪蒸汽等大部分送入锅炉锅炉燃烧,多余部分通过管道送入火炬燃烧,造成了很大的资源浪费。公司经过论证,通过新增压缩机,将所有可回收气体全部压缩回送入净化系统,不但减少了污染物排放,而且提高了经济效益。完成后,年可节约标煤16500吨,由于效果突出,申请了国家节能奖励资金400多万元并已获得通过。 2.3 废水治理改造项目 煤气化公司采用较先进的污水生化处理方法,运行较稳定,并通过逐步调高水解池入口PH值的探索,实现了降低污水处理酸碱消耗和达标排放的目标。与此同时,企业积极开展对生产污水生化处理后回用至循环水系统的研究,截至目前,每日可节约循环补充水2630方,预计全年可回用污水96万方,节约成本百万元,实现了很好的社会效益和经济效益。 3 深化结构调整、拉长产业链条,向结构要节能 随着西气东输和“气化河南”战略的出台,煤气化公司调整思路,以提高能源利用效率为核心,优化调整现有产品结构:采用深冷分离技术从净煤气提纯CH4,从而为义马―郑州沿线城市供应优质高效的CNG或LNG天然气产品,同时为现有醋酸装置提供合格的原料气CO;其富余部分氢气则用于新建合成氨装置生产,并配套氨合成生产硝酸、硝铵。延长了产品链条,最大程度的提高了碳转化率,达到了产品的优化升级和废气的资源化再利用,走出一条循环经济和资源综合利用之路。 4 小结 节能减排是一项十分艰巨的工作,任重而道远,“十二五”规划中已将“节能减排”列为重大专项进行规划,研究建立节能减排倒逼机制和长效机制。作为企业,我们坚信只要我们高度重视、深刻理解“经济、社会和环境效益的三统一”对于构建和谐社会的重大意义,坚持“节能与发展相促进,开发与节约相协调”的宗旨,在企业发展上全面贯彻“节能减排、循环经济”的理念,在资源利用上落实“减量化、再利用、资源化”的原则,做好工业废水、废气、废渣的处理和有效回用,就一定能够实现企业的可持续发展,一定能够给大家创造一个碧水蓝天的生存环境。 绿色化工论文:谈绿色化工中无毒无害溶剂的应用 摘 要:该文论述了无毒无害溶剂在绿色化工中四个发展方向,绿色溶剂、超临界流体、水和不使用溶剂各有其特点和应用。这四个方向代表了以后化工溶剂的基本发展方向。 关键词:绿色溶剂 超临界流体 绿色化工 绿色化学也被称为环境友好化学、环境无害化学和清洁化学。绿色化学就是通过科学的技术和手段来减少和消灭对人体或环境有害的原料、反应催化剂、溶剂和试剂的使用和产生,以确保对人类生活和生态环境没有损害,实现可持续发展。绿色化学就是在化工生产过程中坚持采用预防污染的手段,从原料到中间产物,再到目的产品都要做到无污染,实现零污染,甚至零排放。绿色化学的最高理想就是在整个化工生产过程中不使用任何有毒有害的物质作原料、催化剂和中间产物,对环境和人类不再有伤害。绿色化学是一门从源头上就不再污染环境的化学,集合了生物化学、分析化学和生态化学的综合学科。 化工生产中大量的污染物质不仅来源于生产的原料和制造的产品,而且在化工生产过程中大量的中间产物也会对环境产生大量的危害。其中最常见的污染来源来自于溶剂,这些溶剂被广泛应用于反应介质中,在物质分离也大量采用溶剂。目前在化工生产过程中广泛应用的溶剂大部分是具有挥发性的有机化合物,这些有机化合物在应用过程中不仅会引起当地水源的污染,而且会引起地面臭氧的形成。这是因为溶剂作为化学反应的介质,它的用量是非常巨大的,通常是反应底物的数倍甚至几十倍。因此,如果能够采用无毒无害的绿色溶剂来替代这些对环境有害的有机化合物作化学反应的溶剂,那对人体健康和环境保护,实现可持续发展提供了可靠的保障。正因为这样,采用无毒无害的绿色溶剂,少用或不用对环境有害溶剂已经成为了当前化工生产的研究方向。为了减少环境污染,绿色化工中无毒无害溶剂的应用有以下四个方面。 1 选用绿色溶剂代替不利于环保的溶剂 烃类溶剂和氯化溶剂是过去化工生产常用的溶剂。烃类溶剂和氯化溶剂的优点是不容易燃烧,表面张力小和黏度,渗透能力很强,可以很容易清除狭小缝隙中的污垢。溶解油污能力强,特别是在金属加工油、油脂等方面。烃类溶剂和氯化溶剂最大的优点是沸点很低,非常适合利用蒸汽进行清洗油污的方式。但是烃类溶剂和氯化溶剂的毒性非常高,它们在空气中的允许浓度非常低,一旦超标将会对生产车间的工人身体损害极大。正因为如此,欧盟和美国等许多西方国家已经限制生产和进口这些种类的清洗剂。 现在化工生产中对环境和人体有害的溶剂,正越来越多的被无毒无害的绿色溶剂所取代。比如:砧烯和过氧化氢之类的清洁剂正逐渐替代烃类溶剂和氯化溶剂。砧烯和过氧化氢之类物质能够生物降解的非常彻底,不会留下残留物质,对环境不会造成污染,而且对臭氧层造成破坏。随着人们环保意识的增强,在油漆、衣物洗涤剂和电子产业中被越来越多的应用。价格高是帖烯类溶剂最大的缺点,这造成了成本的提高,缩小了它的应用界限。 高速发展的电子工业对电路板的需求量越来越大,因而带动了清洗剂大量需求,目的是除去电路板中过多的掺杂物。过氧化氢由于其清洁无污染的特性正在被广泛应用。在使用后过氧化氢分解成了水和氧气,一点都不会构成污染,近年来超级纯过氧化氢每年的需求量正以11.6%的速度增长。 N-甲基吡咯烷酮和N-乙烯基吡咯烷酮是非常重要的化工原料,具有选择性强和稳定性好的溶剂,具有极性强,不容易燃烧,毒性很低、不易挥发、生物可完全降解、可重复利用、使用安全等优点。而且分子中不包含卤素,不会破坏臭氧层,在化工产业中应用非常广泛。譬如在涂料行业印刷工业中正越来越多的应用。N-甲基吡咯烷酮和N-乙烯基吡咯烷酮也可用作萃取剂,在化工生产过程中常用作有机溶剂,在杀虫剂的生产过程中常用作载体溶剂,在生产滑润剂过程中常用作萃取剂。总之,酯类溶剂对人体无害,对环境无污染,前途应用广泛,发展前景看好。 2 采用超临界流体作溶剂 超临界流体的研究是无毒无害溶剂研究中最活跃的开发项目,这其中应用最广泛的是超临界二氧化碳被用作化工生产中的溶剂。随着温度和环境的变化,任何物质都有三种相态,三相并存的点叫三相点,气液两相成平衡的点称为临界点。在临界点的温度和压力称作临界温度和临界压力。超临界二氧化碳是指在超过临界温度和临界压力下二氧化碳变作流体。超临界二氧化碳通常具有液体的密度和气体的粘度,因而超临界二氧化碳有着液态溶剂的溶解度和气体的传质速度。而且在实际应用过程中可以通过调节压力和温度来调节溶剂溶解度,压缩性,流体的密度和粘度等性能。没有毒性、安全可靠、不容易燃烧、成本低等特点是超临界二氧化碳溶剂与传统溶剂相比的最大优势。 目前,四川大学皮革系正把超临界二氧化碳用在皮革处理的过程中,应用前景令人鼓舞。另外在油漆、涂料和塑料的生产过程也已经开始应用超临界二氧化碳有机溶剂。举个例子,Dow化学工业有限公司已成功采用了超临界二氧化碳作为包装材料苯乙烯泡沫塑料的发泡剂,代替了传统的怕坏臭氧层的氟氯烃。 3 采用水作溶剂 水是自然界最广泛的物质,无毒无害,取材广泛。早在1980年,Breslow发现环戊二烯与甲基乙烯酮的环加成反应在水中速度很快,比传统上在异辛烷中的反应速度快了大约700倍。日本化学工业在实际化工生产过程中成功地用超临界水生产出了TDA,井已开始大规模工业化生产运行。在以前这些工业残渣是废物垃圾,污染环境。现在是变废为宝,既减少了浪费,又防止了环境污染。这项新技术不会产生出酸碱,更不需要用作废水处理。在工业生产中将塑料中间体进行回收是一个新的突破。 4 化学反应不使用溶剂 在固相反应和熔融状态下的化学反应中的某些反应有些是不需要溶剂的。旋光性2,2’-二氢基-1,1’-联荼酚采用FeCl3・6H2O为氧化剂进行固相反应,在50 ℃条件下反应持续2个小时,再用稀盐酸淋洗就可以得到联萘酚,收率95%。随着人们对环保要求的日渐提高,无溶剂浸渍漆逐渐开发并推广出来。无溶剂浸渍漆是不饱和聚酯树脂的一片新天地。同时这种浸渍树脂还有着非常优良的渗透性,良好1稳定的物理性能和室温保质期。 绿色化学是在传统化学工业基础上开发出的更高层次的化工化学,符合了时代对化学工业的新要求,是化学工业的发展方向。其核心是减少或消除化污染,做到可持续发展。当然,绿色反应也必然要求具有一定的成本收益,在技术上和经济上要合理。随着现代对环境越来也重视,环保要求越来越高,上面四个无毒无害溶剂的选择方向在化工生产上应用也越来越广泛。 绿色化工论文:绿色化学化工业的发展 【摘要】化学化工业一直是制造工业垃圾、引发环境污染的重要领域,随着国家可持续发展政策的不断深化,加大对化学化工业的治理力度、实现绿色化学已经成为不可避免的发展趋势。本文结合绿色化学的基本原理总结新时期发展绿色化学的重要意义,从而重点探究绿色化学化工业的发展前景,呼吁更多的传统化学化工业加入到绿色化学发展队伍中来,推进社会的可持续发展。 【关键词】绿色化学 化学化工业 绿色化学是20世纪90年代国际化学领域兴起的领域性革命,其主要强调节约自然、防止污染。受经济发展程度的影响,近代中国一直强调以工业带动第一、第三产业的发展,长期的工业化发展大大降低了国家的各种能源的储备量,且对环境造成了极为严重的影响。自绿色化学革命以来,我国也逐渐将其引入到国家相关的化学化工业发展的指导思想体系中来,且相关院校也将绿色化学教育作为化工等专业教学的重点方向,以为我国化化学工业的绿色生态化发展培养出更多优秀人才。 一、绿色化学的基本原理 绿色化学即指通过各种作用实现化学物质反应后的污染“零排放”,其要求发展中遵循防止废弃物的产生、从污染源入手制止污染;遵循以最大的限度将参加反应的原子出成为最终的产物的原子经济性;确保设计、合成、催化等各道工序的无毒无害化反应;研究可降解的化学品,减少不必要的资源浪费等。绿色化学的原理为实现节能、减排、绿色、无污染的可持续发展提供了一条科学的发展路径。 二、发展绿色化学化工业的重要意义 (一)绿色化学化工业的发展可以降低环境污染,营造更健康的生活环境 传统化学工业发展中会造成严重的水、固体废弃物、噪音等污染,严重影响人们的身心健康。绿色化学化工业强调的是从污染源进行根本的制止,以最先进的技术加大各种能源作用时的利用率,减少各种能源的未充分反应而造成的污染;加大废水、废弃物的加工处理工序,禁止污染物的排放。以化学工业发展中对二氧化硫和二氧化碳的利用程度,二氧化硫漂浮到空气中会酸化空气,容易引起酸雨等危及人、动植物健康的现象,而二氧化碳是引起全球气候变暖的罪魁祸首,化学工业中引入两种气体时要强化对其的封闭性控制,确保其在反应的过程中不会泄露。有毒有害物质的精细化处理、防止各种污染为人们的正常生活创造了更为舒适的居住环境,有利于人们的身心健康。 (二)绿色化学化工业强调资源的充分利用,极大的降低了生产成本 绿色化学化工业在工具的选择上强调其循环利用功能,这样各种资源的利用率就达到了90%――100%,降低了废弃物排放对环境的影响外,节约了生产生本的投入,为化学工业的发展省却了一笔不小的生产成本。省却的生产成本可以进行更为科学严谨的化学工程试验,从而又推进了绿色化学化工业的进一步发展。 (三)绿色化学化工业在一定程度上可以避免不必要的自然灾害 诸如滑坡、泥石流、地震等地质灾害的发生主要原因虽是自然因素,但经济社会发展中对各种资源的不合理的开采、各种对自然环境有影响的工程施工在一定程度上讲都是灾难发生的诱因。绿色化学化工业的发展大大降低了对各种自然能源的开采和利用,社会发展对自然环境的依赖程度降低,将引发地质灾害的人为诱因降到最低值。 三、绿色化学化工业的发展前景 (一)绿色化学取代不可再生能源的消耗 当前有机化学品的主要成分来自于不可再生的能源,如煤和石油,降低了能源的储备量之外还对环境造成严重的污染。绿色化学化工业正在极力研制从可再生的地质能源和生物能源中汲取有效的成分以取代对不可再生能源的消耗。绿色的能源将成为未来社会发展的主要能源来源,有利于发展的可持续性。 (二)绿色化学革新制药领域 目前化学制药是我国重要的医药用品的来源,但化学制药工业发展中存在化学药品的品种多且更新快、制药过程的化学品反应步骤多、对制药的各种原材料的需求量大等状况,废水、废气、固体废弃物的排放量巨大,环境污染严重。且各种药品都是用化学品配置而成,含有不同程度的有毒成分,印证了“是药三分毒”的说法,人们长期的服用化学药品,对其身体各器官均会造成不同程度的损伤。绿色化学制药中虽仍采用各种化学物质,但由于提炼技术的更新,大大加大对有毒有害物质的提取程度,既降低了药品对人体的伤害,也强化了制造工艺的原子经济性。 (三)高效可降解材料作用于社会发展的各个领域 塑料袋、塑料管等塑料制品是一种难以降解、难以腐蚀的物质,其对自然环境的影响非常严重,绿色化学的普及后可以强化对生物、光等降解高分子的利用,加强对高效降解材料的研发。高效降解材料可以利用于塑料袋等生活用品的普及中,也可以利用到生物医学材料等领域,为人类造福。 (四)绿色化学化工业推进二次利用工程建设 生活中不可避免的会产生各种生活垃圾,生活垃圾的不合理处理便会对人们生活造成一定的影响,因而随着绿色化学化工业的发展各种科学处理并循环利用垃圾的方法逐渐全面化,无论是生活垃圾和建筑垃圾,均可以通过有效的途径进行处理。这样经过处理的垃圾被正常投入到利用中后便成为一种资源,这种资源与其他不可再生能源不同,后者只会越来越少,而其会随着生活的发展而不断的增长。绿色化学化工业对垃圾的处理和利用便推动了废弃物的二次利用,为社会节省发展成本的基础上降低了各种生活垃圾对人们的生活和自然环境的影响。 随着经济的发展和社会各方面的发展,原有发展模式的弊端愈加明显,制约着社会可持续发展的步伐。而绿色化学化工业对缓解资源紧缺、改变日益恶化的环境问题有积极的影响,且其可以极大的提升人们的生活质量,对保障人民和国家发展安全做出巨大的贡献。本文根据绿色化学的基本原理,分析并总结了发展绿色化学化工业的重要意义及其发展前景,呼吁政府、企业和个人加大对绿色化学化工业的关注和研究力度,以推进社会的可持续发展建设。 绿色化工论文:关于南京化学工业园区发展绿色化工的思考 化学工业是国民经济的基础性产业,为经济发展和人们生活提供了物质基础。长期以来,污染一直是困扰化学工业的致命问题,制约着化学工业的健康发展。化工过程既伴有原子间的重新组合,又有相变发生,因而在节能降耗方面潜力很大。近年来,化工生产绿色化的研发和应用正方兴未艾。 绿色化工就是在化工产品生产过程中,从工艺源头开始运用环保理念,推行源消减、进行生产过程的优化集成、废物再利用与资源化,从而降低成本与消耗,减少废弃物的排放和毒性,减少产品全生命周期对环境的不良影响。绿色化工的兴起,使化学工业环境污染的治理由先污染后治理转向从源头上根治。 绿色化工理念注重从产品的全生命周期来考察其生产和使用对环境带来的影响,包括绿色原料、绿色产品和绿色过程等方面。要真正实现化工生产的绿色化,首先要从源头上减少有毒有害物质的使用,运用绿色化学的手段实现零排放;其次从工艺和设备两方面着手,大力研究开发从整个工程链中减少或消除污染的绿色工程技术,并在此基础上进行过程系统综合,降低能耗,实现废物最小化和环境影响最小化;然后从循环经济角度提高资源的综合利用率,降低废物产生和排放。 绿色化工已被全球列为21世纪实现可持续发展的一项重要战略,是解决资源、能源紧缺和环境恶化的重要途径,是提高人类生存质量和保证国家与民众安全的核心基础科学与技术。绿色化工和清洁生产工艺技术将向节能、环保的方向发展。化学与材料、生命、信息、能源、资源、环境等领域的结合将开辟新的发展方向,为提高人类生活质量和环境改善提供多种途径。 一、全球绿色化工态势 1995年美国设立“总统绿色化学挑战奖”,自1996 年开始每年颁发一次。1997年成立了绿色化学协会,致力于环境友好化学合成和处理的教学、科研工作。美国加州提出两项州议案,要求按照加州绿色化学行动法促进绿色化工发展。美国已着手创建一项能够明确鉴别绿色化学品和绿色工艺的综合性工业标准,实行绿色化工第三方认证,目前有近50家单位在参与制定。 欧洲的绿色化工也很活跃。英国的绿色化学网从2003年开始创建,2006年成员已达到1500家;为鼓励绿色化工,英国还设立绿色化工水晶奖、英国绿色化学奖、英国化学工程师学会环境奖等奖项。法国化工业正逐步将农作物用于化工领域,据预计,未来农业领域绿色化工创造的财富很可能超过农产品本身。 日本已从污染型的工业社会转变为全球环境的领跑者和节能超级大国。与1990年相比,2006年日本化学工业减少二氧化碳排放15%,而同期化工产品总产量却增加了30%。2000年日本成立了绿色与可持续化学网络,开展绿色与可持续发展化学的研究开发、教育、奖励、国际间的合作、信息交流等工作,并发起设立“绿色和可持续发展化学奖”。 巴西因拥有丰富的植物资源,生物塑料的生产成本比其他地区低很多,从而吸引了众多投资者。巴西的公司已经将中等规模甘蔗基高密度聚乙烯推向市场,并在生物基乙醇生产、生物乙醇制烯烃、生物基丁烯等方面有较快进展。一些跨国公司也积极参与巴西的绿色化工计划。不远的将来巴西将成为全球最大的绿色塑料生产国。 大型石化公司正努力发展绿色化工,不断提高能效,以降低温室气体排放,使用对环境友好的新工艺,减少生产过程的环境污染。如,阿克苏诺贝尔公司销售产品的18%来自其 “生态优质”产品,与市场上的主流产品相比,留下的环境印迹低得多,公司到2015年计划将此份额增加到30%。 二、国内绿色化工进展 石化工业是国民经济的支柱产业。2010年我国石化行业规模以上企业总产值达8.88万亿元,占全国规模以上工业总产值的12.7%。石化产品广泛用于工业、农业、人民生活等各个领域:它为农业提供化肥、农药和塑料薄膜等,为能源、交通和居民生活提供石油、天然气、液化气等燃料,为汽车、船舶、航空航天、机械工业等提供合成材料、轮胎、涂料和胶粘剂等产品,为纺织工业提供合纤单体、合纤聚合物、染料及纺织助剂,为轻工家电业提供各种塑料材料、功能材料,为电子工业提供印刷电路板基材、塑封料、光刻胶、高纯试剂和特种气体等,为建筑业提供塑料建材、保温材料、建筑涂料、防火材料等,为医药工业提供基本化工原材料,为军事工业提供军用化工产品,为人民生活提供各种相关的日用化学品…… 我国化工产业的出路就在于摒弃粗放的生产模式,推崇“绿色化工”,发展环保型产品,采用先进技术,实现清洁生产,最大限度地降低三废排放量,采用循环经济手段,提高资源利用率。 科学发展强调人与自然的和谐。2006年国务院《关于落实科学发展观加强环境保护的决定》指出,我国环境保护虽然取得了积极进展,但环境形势严峻的状况仍然没有改变。 我国绿色化工研发正在兴起。南开大学与天津大学已于2003年联合组建了天津绿色化学化工实验室。2008年2月,广州化工集团有限公司等11家企业和华南理工大学、南开大学、浙江大学等6所重点高校发起组建的广州绿色化工产学研战略联盟正式启动。 绿色化工产品应用备受关注。如,绿色化工材料和技术渗透到了北京奥运会的方方面面,为北京奥运会成功举办发挥了重要作用。 三、南京化工园区绿色化工思考 1.发展现状 南京化工园区按照“国际一流、国内领先”的要求,经过10年的发展已初具规模,各项事业正蓬勃发展。园区在绿色化工方面做了大量工作,取得了较好成效。 园区实现了集约发展,通过公用工程共享,提高了土地利用率;采用热电联供,实行按能级配置使用能源,提高了效率;强制推行清洁生产审核和循环经济试点工作,企业节能降耗有了明显改善。 (1)绿色碳一化工产业链。合成气是碳一化工的源头,园区合成气实行集中供应,生产效率高,资源和能源得到合理利用,废弃物少。惠生(南京)化工有限公司以煤为原料生产合成气,向菱天公司、蓝星公司和扬巴公司供应,并分离出一氧化碳产品供给塞拉尼斯醋酸装置,多余的一氧化碳和氢气生产出甲醇。实现了一氧化碳和氢气合理配置,最大限度地提高煤的有效利用率,降低碳排放。 项目采用世界上最先进工艺技术,其中煤气化采用GE德士古水煤浆气化技术;工艺气体的净化和CO深冷分离采用林德公司低温甲醇洗工艺;甲醇合成单元采用国内自主开发的高效等温反应器和高性能合成催化剂;精馏系统采用“三塔”流程。同时配套克劳斯装置回收煤气中的硫,极大地减少二氧化硫排放,属于清洁煤化工项目。此外,项目还利用余热发电,有效地利用了煤的化学能,实现了企业一半用电量自给。项目还做到废水循环利用,废渣深加工利用、废气提取二氧化碳综合利用。 在醋酸合成方面,园区集聚了两大世界一流的醋酸生产商BP和塞拉尼斯,它们的生产技术属当今世界顶级技术。从合成醋酸的反应方程式看,甲醇羰基化合成醋酸符合“原子反应”要求,反应只有一步,全部的反应物原子都变成了产物,没有原子损耗。 Celeance公司在传统Monsanto法的基础上开发成功AO Plus工艺,与传统Monsanto法比优势明显:装置的时空产率提高到20-40mol醋酸/升・小时;投资费用节省40%;公用工程消耗降低30%。近年,塞拉尼斯公司对AOPlus的技术进行了改进,可将装置产能由120万吨/年提高到150万吨/年,单位产品成本大大下降。 BP公司在Monsanto法基础上改进,于1996年推出了BP Cativa工艺。催化剂体系具有如下优势:主催化剂便宜;稳定性好,可以维持高得多的浓度,具有更高的时空产率20-30mol醋酸/升・小时;投资费用节省10%-30%;由于体系中水浓度低于2 w%,副产物丙酸少,因此公用工程消耗降低20%-40%;采用该技术,可将原有装置产能提高30%以上。 (2)聚氨酯材料。聚氨酯是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成的聚合物,广泛应用于汽车制造、冰箱制造、交通运输、土木建筑、鞋类、合成革、织物、机电、石油化工、矿山机械、航空、医疗、农业等领域。由于它的使用可以节省能耗,因而属于绿色化工产品。园区在聚氨酯领域有较强的综合能力。 (3)绿色涂料及助剂。 “绿色涂料”是指节能、低污染的水性涂料、粉末涂料、高固体含量涂料和辐射固化涂料等,主要是从减少涂料总有机挥发量、降低溶剂的毒性、提高用户的安全性等方面加以改进。 我国是涂料生产大国,但高性能环保型涂料的发展落后于发达国家。化工园区在“绿色涂料”领域形成了产品集聚,有环保助剂、高性能树脂和安全的涂料产业链。如长江涂料公司年生产能力8万吨,是我国涂料行业设施最齐全、设备最先进、工艺领先、技术超前、环境优美、国内一流、国际接轨的现代化油漆制造基地,国内涂料10强企业。 园区还是国内最大的醇醚溶剂基地。醇醚类溶剂与水有很好的相溶性,被广泛地用于水性涂料,作助溶剂,起偶联使用。德纳(南京)化工有限公司目前有丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯六套生产装置,其中丙二醇甲醚和丙二醇甲醚醋酸酯生产能力达到10万吨/年,产品质量达到电子级;乙二醇丁醚生产能力达到9万吨/年,乙二醇丁醚醋酸酯生产能力达到3万吨/年。 (4)水处理剂。水处理产品和服务是环保产业的重要组成部分。纳尔科工业服务(南京)有限公司由全球最大的水处理剂制造商美国纳尔科公司投资设立,年产3.7万吨水处理剂,包括年产7000吨橡胶聚合体、5000吨液态聚合体和年产2.5万吨混合物等市场畅销产品,最终将实现年产15万吨产量的规模。工厂设备先进、生产工艺世界一流,定位为纳尔科在全球的八大核心生产厂之一,可供应纳尔科产品线的所有核心技术产品。 (5)资源综合利用。在乙烯裂解过程中,主要产品为“三烯(乙烯、丙烯、丁二烯)三苯(纯苯、甲苯、二甲苯)”,同时也生产一定量的碳四、碳五、碳九等副产品,这些副产品中碳四已经得到较好的利用,碳五、碳九的利用与否直接关系到资源综合利用水平的高低,对园区绿色化工建设有重要影响。 南京源港精细化工有限公司碳五综合利用项目包括 8万吨/年碳五分离装置、2万吨/年碳五石油树脂装置,是目前国内同类装置中规模较大的企业之一,主要产品为双环戊二烯、脱环碳五加氢树脂。 南京齐东化工有限公司正在新建16万吨/年裂解碳九深加工项目,生产石油树脂7万吨。 2.对策措施 (1)引入“生态效率分析”方法并制定相应标准,定量、科学地评价入园项目。 (2)构建园区的绿色化工政策环境,一方面限制污染大的项目进入,另一方面鼓励绿色化工项目。 (3)项目入园需要进行前置性技术先进性、环境安全性评价,优先选用绿色化工项目。 (4)加大力度,提升园区现有企业技术,削减污染物、有毒物的产生和排放。 (5)以生态园区创建为契机,加强循环经济建设,提高资源利用率。 (6)加强对企业的监管,杜绝偷排现象,保证装置的安全运行,降低事故率。 (7)建立绿色化工专项基金,奖励绿色化工项目,资助绿色技术开发。 (8)跟踪国内外绿色化工技术、工艺和产品,向企业推荐新技术、新产品。 (9)建立绿色化工工程研究中心,开发利用和推广有市场前景的绿色化工技术。 3.今后重点发展的项目 (1)环氧丙烷。国外以过氧化氢和丙烯直接合成环氧丙烷技术已成熟,我国也正在积极研发。2010年我国环氧丙烷总产量约124万吨,大多采用污染较严重的氯醇法工艺生产。该工艺设备腐蚀严重,而且产生大量氯化钙和工业废水,难以处理。而过氧化氢直接氧化法生产环氧丙烷,几乎不产生三废。BASF公司和韩国SKC公司分别建成30万吨/年和10万吨/年HP-PO装置。 园区有大型环氧丙烷装置,采用的就是氯醇法工艺,而且钟山化工厂搬迁项目还有10万吨氯醇法环氧丙烷,如果能够合并改为20-30万吨双氧水氧化法工艺,不仅技术上可行,也可大大降低环境污染。 (2)淀粉基生物降解材料。淀粉基塑料可分为填充型、共混型和全淀粉塑料等三类。目前我国淀粉基塑料主要是填充型淀粉塑料,已属于逐步淘汰型品种。共混型淀粉塑料与单独的合成聚合物相比,其具有较快的降解速度和较好的力学性能,部分产品可完全降解。全淀粉塑料是真正的完全降解塑料,其成本与常规塑料更为接近,是最具发展前途的可降解淀粉塑料。 目前,日本住友商事会社、日本谷物淀粉公司、美国Novon International公司、意大利Ferruzzi公司和Novamont公司等已宣布研制成功全淀粉降解塑料,其中美国Novon International公司的“NOVON”全淀粉塑料产品的生产能力已达到4.5万t/a,意大利Novamont公司开发的“Mater Bi”全淀粉塑料产品的生产能力已达到1万t/a。 (3)聚乳酸。聚乳酸(PLA)是一种具有良好生物降解和生物相容性的合成高分子材料,可在使用到一定时间后逐渐降解,并最终变成对人类、动植物和自然环境无害的水和二氧化碳。中科院长春应化所与浙江海正集团合作已经建成了国内最大的5000t/a PLA生产装置。2007年,日本化纤协会公布东丽公司成功开发出将以PLA和纤维素为主要成分的植物纤维进行混炼,使用耐热性、刚性及成型性较好的植物纤维强化PLA塑料。 (4)二氧化碳综合利用。二氧化碳是温室气体,国际上减碳呼声日益高涨,中国政府承诺到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%,二氧化碳捕集与综合利用是碳减排的重要途径。 (5)碳酸二甲酯(DMC)。这是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料。作为有机合成中间体,可替代剧毒的光气、氯甲酸甲酯、硫酸二甲酯等作为甲基化剂或羰基化剂使用,提高生产操作的安全性,降低环境污染;作为溶剂,DMC可替代氟利昂、三氯乙烷、三氯乙烯、苯、二甲苯等用于油漆涂料、清洁溶剂等;作为汽油添加剂,DMC可提高其辛烷值和含氧量,进而提高其抗爆性;此外,DMC还可作清洁剂、表面活性剂和柔软剂的添加剂。因此它是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。 生产可采用甲醇羰基合成法和二氧化碳法,这两种方法的原料在园区非常丰富。园区要在新材料项目上有大的突破,就应当寄希望于碳酸二甲酯的合成技术和应用技术上的突破。 (6)CO2基共聚物。将CO2合成为高分子产物的关键是催化剂技术,其合成不必经过高能耗的还原过程,既能保护地球环境又可得到一类颇具特色的新型材料。河南天冠集团与中山大学合作正在建设5000t/a的生产线;内蒙古蒙西集团采用长春应化所的技术建成3000t/aAPC装置;中科院长春应化所与中海油合作,正在海南兴建3000t/a装置;江苏泰兴1万t/a装置已投产。 (7)绿色环保涂料。20世纪90年代,国际上兴起“绿色革命”,促进了涂料工业向“绿色”方向大步迈进。水性涂料、高固体分涂料、光固化涂料和粉末涂料占比不断提升。2009年我国涂料总产量达755.44万吨,首次跃居世界第一,但绿色涂料比重较低。 涂料行业是园区精细化工的一个重要领域,包括助剂、树脂、涂料成品等品种齐全,“十二五”期间仍有较大发展空间,应当大力发展水性涂料、高固体分涂料,绿色助剂和树脂。 (8)生物质燃料。生物能源一直是人类赖以生存的重要能源,它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。生物质能利用主要包括生物质能发电和生物燃料。生物燃料是指通过生物资源生产的石油替代能源,包括生物乙醇、生物柴油、乙基叔丁基醚、生物气体、生物甲醇与生物二甲醚。 (9)精细生物化学品。1970年代以来,生物化工得到很大发展,生物化学在发酵、食品、纺织、制药、皮革等行业都显示了威力,创造了巨大的经济价值,特别是固定化酶和固定化细胞技术的应用更促进了酶工业和发酵工业的发展。 生物化工以微生物或酶作为催化剂,以可再生资源取代化石资源,大规模生产人类所需的化学品、医药、能源、材料等,是解决人类目前面临的资源、能源和环境危机的有效手段。目前可以重点发展手性化合物、1,2-丙二醇、生物乙醇等。 (作者单位:南京化学工业园区管理委员会) 绿色化工论文:“绿色化工”理念与“绿色文化”的传播 【摘 要】建设低消耗、低排放、低污染的环保型、节约型社会,人是起决定性的因素。因此,“绿色化工”与“绿色文化”科学知识的普及有着举足轻重的作用。绿色化工职业教育文化氛围中孕育出来的大批化工类高职学生在绿色文化传播中具有得天独厚的专业优势,可以成为绿色文化传播的生力军。本文就“绿色化工”理念与“绿色文化”形成背景、传播现状和传播方式与途径进行探讨。 【关键词】绿色化工;绿色文化;传播 绿色湖南建设是省委、省人民政府全面深入践行科学发展观,加快推进“四化两型”战略,抢占新一轮发展制高点,提升长远竞争力的重大举措。在以加快转变经济发展方式为主线,以“两型社会” 建设为引领,以生态建设、节能减排和环境治理为重点,发展绿色化工产业,倡导绿色消费,弘扬绿色文化,探索资源节约、环境友好的生产方式和消费模式的思想指导下,政府和行业企业的调控、指导和参与、投入是必不可少的,而作为高素质技能人才培养基地和技术改革创新前沿阵地的高职学院,尤其是化工类高职学院,在推进绿色湖南建设中,所起的作用也是不容小觑的。 一、“绿色化工”理念与“绿色文化”解析 人们对生态文明发展的认识走过了一个曲折的过程。从传统的纯经济增长发展观到当今社会的可持续发展观,体现了人类社会对传统发展模式的深刻反思,在这个过程中,人们对生产力的发展和生态环境保护之间的关系也有了全新的认识。 (一)相关概念 绿色化工:指的是在化工产品生产过程中,从工艺源头上就运用环保的理念,推行源消减,进行生产过程的优化集成,废物再利用与资源化,从而降低成本和消耗,减少废弃物的排放和毒性,减少产品全生命周期对环境的不良影响。绿色化工的兴起,使化学工业环境污染的治理,由先污染后治理转向从源头上根治环境污染。 绿色文化:广义绿色文化即人类与环境的和谐共进,使人类实现可持续发展的文化。它包括持续农业、持续林业和一切不以牺牲环境为代价的绿色产业、生态工程、绿色企业。也包括有绿色象征意义的生态哲学、生态意识、生态艺术、环境美学、生态旅游,以及绿色运动、生态伦理学、生态教育等诸多方面。狭义绿色文化是指人类适应环境而创造的一切以绿色植物为标志的文化,包括采集狩猎文化,农业、林业、城市绿化,以及所有植物科学等。 (二)形成背景 上世纪之交,国际社会经济格局正出向着全球化、多元化、信息化和生态化方向演变。经历过一个世纪惊心动魄的政治动乱、军事纷争和经济危机以及长足的科技进步、经济腾飞和社会发展奇迹的人类社会,正面临着发展与环境问题的严峻挑战,尤其是迅速崛起的发展中国家。 20世纪90年代之后,建立知识经济和循环经济发展模式已经在国际社会蔚为风潮。发达国家正在把发展循环经济、建立循环型社会看做是实施可持续发展战略的重要途径。通过对循环经济产生的背景及其内涵的分析,可见应用循环经济是实现中国可持续发展的必由之路,是达到环境与经济“双赢”的最佳发展模式。 面对日益严峻的资源环境现状,学术界、政府把发展循环经济、建立资源节约型社会提到了空前的高度。但作为一种全新的发展理念,循环经济在我国还处于试点研究阶段,其理论基础、研究方法均有待进一步发展。要在我国全面发展循环经济还面临着许多困难和挑战,绿色湖南建设需要全社会各行各业的广泛参与和研究。 工业强省面临传统产业升级,建设低消耗、低排放、低污染的环保型、节约型社会,人是起决定性的因素,因此,如何普及“绿色化工”科学知识有着举足轻重的作用。湖南石化产业因“四化两型”建设而注入了更强劲的动力,在实现产品升级换代的发展中需要更多的高端技能人才。绿色化工时代大潮汹涌澎湃,湖南化工类职业教育如何植根化工、依托化工、服务化工,为绿色湖南建设添砖加瓦,这是化工类高职学院培养人才发挥创新作用的历史使命。 而在《绿色湖南建设纲要》中有一项绿色文化指标:在校学生生态文明教育普及率达90%以上;城乡居民生态文明宣传普及率80%以上;全省文明城市创建覆盖面达到90%;文明行业创建覆盖面达到80%;文明村镇创建覆盖面达到70%。绿色化工职业教育文化氛围中孕育出来的大批化工类高职学生在绿色文化传播中具有得天独厚的专业优势,可以成为绿色文化传播的生力军。 二、“绿色化工”理念与“绿色文化”传播现状 湖南化工职业技术学院位于长株潭“四化两型”建设产业群区域,拥有化学工程系、制药与生物工程系、机械工程系、自动化与信息工程系、经济管理系等5个系20多个专业,学院建校50多年来植根于化工行业培育社会急需人才,引领湖南化工职业教育发展。学院坚持培训教育工作“四个结合”:一是师资队伍实现专业教师和企业专家相结合;二是培训内容实现理论学习与技能训练相结合;三是学习情境实现课堂学习与现场操作相结合;四是培训的绩效评价实行企业与学校相结合。 学院创新了特色“技能节”和具有相当影响力的技能竞赛成果,并连续六次获得的省职业技能鉴定十佳单位荣誉。学院本着凸显高职特色的原则,以服务学生素质拓展,服务校园文化繁荣为目标,以实现服务青年、服务社会,促进学生成才发展,促进学院建设发展为目的,依托化工行业发展优势,利用50多年化工院校办学的优质教学资源,突出化工龙头专业品牌特色,率先成立了化工协会,化工协会先后获得“全国高校十佳优秀社团”、“湖南省大学生优秀社团”, “第三届全国高校优秀社团学习实践类特别奖”;拓绿环保协会也被评为第四届湖南省“优秀大学生社团”,在2010年荣获“全国高校优秀社团”,2009年获香港环保协会颁发的“全国(环协)联校水果贺卡2009杰出成果奖。活跃在校园文化宣传前沿的“大学生记者团”2013年荣获“全国高校十佳优秀社团”。这些社团在当前化工行业正在由传统化工向新型化工转型,作为化工湘军摇篮湖南化工职业技术学院,学生专业性社团建设把握时代命脉与社会同呼吸。在注重专业技能知识提高和动手操作能力加强的同时,热切关注“四化两型”社会的建设,组织开展新型化工知识讲座,积极学习宣传有关新型化工的知识,宣传绿色化工理念,为校园文化建设增添了绿色环保气息。《打造技能竞赛文化 促进和谐校园建设》和《打造“精技”社团 励炼化工“湘军”》分别荣获2010年和2011年湖南省高校校园文化建设优秀成果三等奖。 高职教育越繁荣,社会经济发展速度越快,反之亦然。长株潭城市群作为国家发改委批准的“两型社会”建设试验区,迎来了前所未有的发展机遇与挑战,石化产业是湖南省支柱产业,也是国民经济发展的驱动引擎。为了解高职生对于“绿色化工”相关知识的认识程度,以便更有效地传播“绿色化工”理念,我们于2014年6月---7月在湖南化工职业技术学院进行了随机调查。从调查数据分析来看,得出以下结论: (一)对于绿色化工的相关知识,化学工程系和制药与生物工程系这两个同属化工大类的系部学生,明显比经管系、自动化与信息系、机械系的学生了解更多一点。 (二)不同专业的学生对于“绿色化工理念”的知识普及,所感兴趣和支持的举措具有一定差别,比如化工类专业学生普遍认为应把绿色化工相关知识编入教材。而其他专业的学生则大多认为学校或政府的宣传很重要。 (三)关于“绿色化工理念宣传”途径,从调查结果来看,社团、协会活动和高职学院的主流媒体宣传依然是主要的宣传途径与平台。 (四)学生对于社会与环境的关注度比较高,主动(下转第207页上接第219页)融入社会的积极性也是比较高的。 (五)湖南化工类职业教育如何植根化工、依托化工、服务化工,为绿色湖南建设添砖加瓦,这是化工类高职学院培养人才发挥创新作用的历史使命。 三、“绿色化工”理念与“绿色文化”传播方式与途径 高职教育通过人才培养、技术创新、职业培训和资格认证等方式服务地方,与地方社会经济发展形成一种良性互动,既是应尽的职责,也是自身获得更好的发展空间的必由之路。从探寻化工类创新人才培养在循环经济发展、生态文明建设中特有的创新作用及发挥创新作用的途径入手,在绿色化工背景下的研究化工类创新人才培养以及绿色文化的传播,开辟推进绿色湖南建设的新路径。 (一)发挥专业优势。绿色化工职业教育文化氛围中孕育出来的大批化工类高职学生在绿色文化传播中具有得天独厚的专业优势,可以成为绿色文化传播的生力军。 (二)校内校外互动。校内通过社团、协会和课堂融入,专业选修灯途径传播。校外通过关注社会,融入社会,让社会和更多的人了解、支持、投身、热爱祖国的化工事业,获取政府更多的关注和政策、项目支持,使化工人才培养基地的化工类职业院校获得更和谐的发展建设环境和更有力的财政支持。 (三)网络与传统结合。一方面是为绿色湖南建设和祖国发展培养更多的优秀化工类人才,通过人才接力,使“绿色化工”科普工作在高职生中得以创新,使“绿色文化”传播的途径更为广泛。另一方面是通过网络与传统的宣传平台和方式,对“绿色化工”理念和“绿色文化”进行传播。 绿色化工论文:湖南岳阳绿色化工产业园生态绿地规划构想 摘 要:湖南岳阳绿色化工产业园(原名岳阳市云溪工业园)是一家专类化工园。2013年6月,通过国家发改委批复,更名为湖南岳阳绿色化工产业园,并进入国家级首批循环化改造试点园区,获国家前期1.5亿元循环化改造资金。项目批复给园区发展带来了巨大契机,绿色理念将成为园区发展的主旋律。本文根据湖南岳阳绿色化工产业园区基本情况与产业规划,以湖南岳阳绿色化工产业园的生境条件为基础,从生态绿地规划原则与思路、生态绿地系统空间结构与布局、生态绿地树种规划及规划总目标等方面系统地对湖南岳阳绿色化工产业园绿地体系进行了规划构想。希望能对园区今后绿地系统的规划与发展有一定的参考和指导意义。 关键词:生态 绿地 规划 绿色化工产业园是一个新的产业园区概念,也是国家实施循环化化工产业集群发展的全新要求,更是实施两型社会的战略部署,“环境友好、资源节约”是对绿色化工产业的全面诠释。地区发展的生态平衡、人与环境和谐、产品可控、经济效益优良、城乡统筹一体、区域内物质与能量良性化循环、区域生态环境优美等均是建立两型社会的具体要求,也是绿色化工产业园的发展目标。 工业园区是一个包括经济、社会、环境和资源的地域综合体,是一种新型人工复合生态系统,具有开放性、依赖性、脆弱性等特点,极易受到破坏。在经济发展与环境保护之间矛盾日益尖锐的今天,尤其对专类化工产业园区,工业生态化是产业现代化过程中一个不可逾越的阶段。在工业园区生态系统中,园林绿地系统是其中唯一具有自净功能的重要组成部分,它在改善区域环境质量、维护地区生态平衡、美化地方景观等方面起着十分重要的作用,构建科学合理的生态绿地系统成为关键。 1 湖南岳阳绿色化工产业园区基本情况与产业规划 1.1 园区概述 湖南岳阳绿色化工产业园(前身云溪工业园)成立于2003年,园区位于岳阳市东北部,长江中游南岸,东北与临湘市接壤,西北与湖北省监利县隔江相望。境内驻有长岭炼油化工总厂、巴陵石化公司(原岳阳石油化工总厂)、华能岳阳电厂等三家中央大型企业,是湖南省重要的石化基地、火电基地和纸材基地。2013年6月由云溪工业园更名为湖南岳阳绿色化工产业园,进入国家级循环化改造示范试点园区。 1.2 产业发展定位 云溪发展目标定位:以原油、煤气资源为基础,发展石油炼制产业、催化与助化剂、化工新材料及特种化学产品、合成材料深加工产业,延伸丙烯、碳四、芳烃、碳一化学四条产业链,培育石化产业集群。并借助大交通优势发展大型物流业及其它工业协调发展的新型工业城市,力争成为岳阳市工业经济增长的主引擎点。 1.3 产业空间布局 立足园区现有产业空间分布及地区整体空间发展形态,将园区产业功能分为:“一园、三片”的空间布局结构。一园就是岳阳绿色化工产业园,包含“三片”指云溪城片区(巴陵石化厂区、云溪精细化工园区、新材料产业区),长岭片区(长炼厂区、长岭工业园区),儒溪片区的临湘滨江工业园区。 1.4 产业规模 绿色化工产业园规划控制范围为230 km2,至2020年发展规模约52 km2,精细化工产业园核心区用地为26.77 km2,十二五末工业产值规模达2500亿元,总人口达10万人。初步建成一个工业与城市协调发展、人与生态环境和谐共生的“生态型工业园区”。 1.5 产业园生境条件 1.5.1 区位优势 云溪区位于湖南北部,是省唯一沿通江达海的城市,园区产业基础雄厚,产业配套齐全,区位优势明显。同时,岳阳市又是国家优秀旅游城市、国家级园林城市,国家级卫生城市,国家历史文化名城,正在创建国家级文明城市,有着深厚的文化底蕴。 1.5.2 交通优势 境内公路成网,通衢四方。有多条国家级主干道在此交错经过:京广铁路、武广高铁、杭瑞高速、随岳高速、107国道等横穿境内,有近30 km的长江水岸线,有岳阳城陵矶国家级直航港口,交通十分便利。 1.5.3 地形与水文气象 工业园区地处北亚热带季风湿润气候区,温暖期长,严寒期短,四季分明,雨量充沛,气候湿润,传统农耕文化发达。园区规划地多以低矮丘陵为主,穿插众多大小湖泊,在沿长江不到30 km的水岸线南侧,汇聚了芭蕉湖、松阳湖、白泥湖、洋其湖等较大的湖泊,还有白杨湖、枫桥湖、鲁家湖、莼湖、肖田湖等面积在300~500亩左右的小湖泊,区域内湖湖相连,水生湿地景观优良。 1.5.4 地域文化和传统特色 一方水土养一方人,一个地域都有着不同的文化特征。绿色化工产业园区也有着自己独有的文化资源。古镇陆城系公元994年建成的原临湘县治,历经千年。区内存有培风塔、寡妇矶、擂鼓台、五爪松、尚书墓、贞节牌坊等8处古建筑遗址。古树名木众多,100年以上的古树120余株,有坪田村岳飞手植松、有新华村700年的古银杏树、有荆竹村古树群落。园区传统文化资源特色鲜明,人文环境特质优良。 1.5.5 区域劣势 环境现状:由于园区是传统的石油化工基地,水环境和大气环境都不容乐观,化工固体废弃物污染也日益突出,环境形势严峻。另外,区域内农村养殖业众多,猪鸡等畜禽粪便及水产养殖污染非常严重。生态环境较为恶化,生态安全受到一定影响。 绿地现状:绿地总量严重不足,缺乏植物造景特色,自然山水条件未能充分利用,缺乏自然生态保护体系规划,未能形成良好的自然生态网络结构。 2 生态绿地系统规划原则与规划思路 工业园区的发展是一个不断破坏与修复的过程。一方面,工业发展要求土地成片集约化、高效化及配套节约化,在工业用地大量成片开发时原有地表植被资源被破坏,原有生态系统失调。并且在生产过程中排放的“三废”又污染着周边大气水体与土壤,破坏着周边生态环境;另一方面,为改善区域环境,人们又不得不去改造和修复日益恶化的生存环境,使破坏与修复在区域内循环。作为两型社会和国家级循环化改造示范试点园区,应将生态保护与修复摆在园区绿地规划的首位。 2.1 生态绿地系统规划原则 2.1.1 科学规划,合理布局,依法建绿治绿 按岳阳市城市总体规划和土地利用总体规划要求编制区域生态绿地系统规划,制定各类绿地的定额指标,创建多样化的绿色空间及安全、舒适、优美的生态环境。并按国家与地方相关的环保及绿化法规及条例,加大环境保护与治理力度,严控绿地系统建设指标、治理和恢复恶化的生态环境及生态系统。 2.1.2 区域协调,生态优先 按区域丰富的湿地生境条件控制生态基本构架,划定生态功能区,建立地区生态安全体系,做到绿地“斑点、廊道、基质”的有机结合,生态修复与保护结合,城乡环境统筹结合,促进地区可持续发展。 2.1.3 突出重点,强化特色 绿色化工产业园核心规划区现状河流污染严重,大量原有植被破坏,大气质量较差,生态系统弱化。应当努力加强河流污染治理,保护沿河植被及土壤原貌,建立河湖与园区间的生态缓冲体系,并加强园区道路、企业与园区周边绿化建设,创造良好的生态环境基础。 2.1.4 以人为本,总体规划,分期建设 绿地系统的规划建设要最大限度地满足园区生产、经济及社会活动的需要,以人为本,为园区及其周边居民生活提供舒适、方便、实用、优美的绿色环境空间。规划中,按照“近细、远粗”的思路,远近结合,首尾相顾。使近期项目建设指标明确,可操作性强,为远期规划发展又留出余地。 2.1.5 实地适树,景观多样 大力开发利用区域内乡土树种,有节制地引用外来物种,构筑有地域性的植被特征,构建园区生物多样性特性。 2.2 生态绿地系统规划思路 自然生态条件是区域生态的物质基础,是区域景观规划的本底和基础,是大地景观的骨架。区域是由多个生态系统相互耦合和镶嵌而形成的生态格局,即是“斑块、廊道、基质”的空间镶嵌体。湖南岳阳绿色化工产业园沿长江岸线规划,一江多湖,具有浓郁的湖泊生态系统特征。在绿地系统规划中,应形成以企业附属绿地、园区公共组团绿地、古树及古建筑遗址绿地为斑点;以长江水线及岸线,多主干道、高压线通道、化工物料管线为廊;以多个湖泊及农林基地为基质的综合绿地体系。注重大环境绿地与园区中小型绿地结合,开放型绿地与经营型绿地结合,线型绿地与块状、带状绿地结合,绿地系统与园区水系结合,近期建设与远期规划结合。 3 生态绿地系统规划布局 3.1 多斑点绿地格局 斑块是景观构成中极为重要的景观类型,一方面可以美化改善环境,为居民提供游憩场所;另一方面也是城市生态中大多数生物的栖息地和庇护所,具有较高的生物多样性。所以应结合现状绿地斑块,在人类活动频繁的区域开辟新的绿地斑块,并使其均匀合理分布。 3.1.1 以企业附属绿地为斑点的绿地建设 园区各企业是园区规划的基本组成单位,是园区绿地系统的重要组成部分,企业绿地是一个企业精神文明与企业价值的体现,并可获得直接或间接的经济价值。应结合各企业生产平面布局及工艺流程特点,以在降噪、除尘、防火、通风、吸收有毒有害气体的基本要求下,处理绿化与路、管、线之间的关系,合理营造人工植物景观群落。在企业主出入口、主体建筑、高大构筑物等作为工厂标志性景物前,营造起点缀、衬托作用的植物景观;在不够美观生产建筑前,用植物材料进行遮掩,用植物界面替代建筑界面,形成一个新空间,起到替代、分隔作用,达到视觉美化、转化目的;利用浓密树叶遮挡与吸附工业粉尘;利用乔木的高大树冠,为道路、广场等提供遮阴,避免夏季高温和阳光刺激,获得适宜的小气候和满意的光影效果。 3.1.2 以园区公共组团绿地,节点绿地为斑点绿地建设 在园区各个主要的交通对接口(如园区大门与临湖路接口处,云港路、长江路、临湖路交接处,园区规划的主次干道与园外交通干道的多节点处),园区边角余地,重要企业的主要出入口等景观节点处等,规划建设面积不等的开敞绿地空间,每一个景观节点都作为重要景点进行控制建设,形成与周边环境特征相协调的景观环境。 3.1.3 以古建筑遗址绿地及古树保护为斑点绿地建设 散落在园区规划地的八处古建筑遗址是地区人文景观的见证,要根据遗址大小及实地环境合理规划,在保护的基础上建设可大可小的斑点绿地,或遗址公园、或绿地组团、或防护绿地等,要突出遗址特色,再现当年历史风貌。 古树名木承载了多个世纪的历史和风雨,是地区悠久历史文化象征,是地区珍贵文化遗产,是研究地区历史文化、环境变迁、植物分布等的重要活物证。一颗树就是一道景,就是一片绿地。园区新华村古银杏树龄达700多年,高25 m,胸径达1.8 m,冠幅达35 m,树势雄伟苍劲,秋日满树黄叶,700年树龄还每年结实,极为绚丽壮观。要做好园区规划内的大乔木特别是古树名木的现状调查和保护方案,确定应保护树木位置、保护方案和景观利用设计,使古树这一不可再生的地区文化底蕴得以延伸。 3.2 多廊道绿地格局 3.2.1 以长江岸线为屏障的滨水景观廊 园区沿长江近30 km的水岸线既是园区对外水运物流的交通承载地,更是园区滨水绿地景观的营造本底。要合理布局岸线的港口,码头及仓储建设用地,将长江生态绿化带融为一体设计,合理营造防护林带、滨水景观带。在滨水景观规划中,设立滨水步行道,休闲观景平台、将护坡,草地和原有树木以及交叉口有机结合,形成丰富多变的亲水空间,为工业园区创造一个开敞的,融绿树碧水为一体的自然滨水景观廊。 3.2.2 以园区多条交通干道为轴的道路景观廊 道路景观廊是园区物料流、能量流、信息流的通道,也是区域内的景观廊与防护廊。既联系斑块,引导通风,使园区绿地形成连续的体系和网络结构,又为园区提供真正的氧气库和舒适的外部空间。绿色化工产业园规划或建设了多条红线宽50 m的主干道(长江路、云港路、瓦窑路、白泥湖路、道云路等)。 长江路生态景观带:与长江岸线平行,规划有10 m宽的中央绿化带(环湖路―沿湖路)。在绿化设计上,应分段大规模的片植特色树木,要求全线特征段明显,形成“春、夏、秋、冬”植物季相,并进行轮替。中央绿化带上不设置步行道,避免行人从花园横穿马路的安全隐患。两侧人行道上栽植大中型乔木以形成林荫道,并与生态景观带形成生态廊道。 云港路、瓦窑路、长江路、白泥湖路、道云路设计为三块四带式,形成了东西或南北贯通的绿色景观脉络。路两侧沿企业用地红线规划了7~9 m宽的绿带,宜乔、灌与花草搭配,树木郁闭度尽可能达到90%,起到隔音降粉尘作用。规划人行道宽度为4~5 m,宜种植一排高大乔木,形成林荫道。规划2~3 m宽的非机动车道与机动车道分隔绿带,宜小乔木与花灌木球或铺地植物搭配,形成一道分割空间。绿化种植形式可丰富多样,分段变化,使得林荫道四季绿意浓浓。在保证交通功能的前提下,实现最大化的生态效益和景观效益。 另外对贯穿园区南北向的随岳高速与东西向临湖高速过境公路两侧要规划30~50 m宽的防护隔离带,以自然植被为主,起隔音降尘与吸附汽车尾气作用。按《公路环境保护设计规范》,对修路破坏的山体进行护坡与植被恢复,按要求种植行车道隔离带。对与园区交通干道接口形成的交通绿岛要高标准规划设计,宜树组景,宜园林雕塑或小品成趣,展现化工园区对外新貌。 3.2.3 以园区高压走廊及物料通道为线的防护景观廊 对园区规划或建设的高压走廊与物料管廊要设置防护绿地。对长江路西侧预留110 kV高压走廊及在临港铁路南侧及随岳高速公路西侧预留的220 kV高压走廊,都要设置不小于40 m宽的防护绿化隔离带;对接长练片区、巴陵石化片区及岳阳绿色精细化工园核心区的物料输送管廊要设置20~30 m宽的防护隔离带。防护隔离带绿化,近期以自然植被为主,远期可根据其不同功能选择不同植物及不同的种植方案进行人工生态化改造,形成一条条绿色生态走廊,发挥绿带更大的生态效益。 3.3 多基地绿地格局 3.3.1 以松阳湖为生态恢复性蓝色景观空间规划 岳阳绿色精细化工园核心区与新材料园围绕松阳湖流域规划建设,松阳湖湖叉众多,为树根状,因承纳巴陵石化建厂初期化工生产水及过去云溪城区生活污水,河流污染严重,湿地自然生态系统遭到破坏,恢复湖泊健康的生态环境是发挥湖泊生态功能的最终目标。一要加大治污减排力度,促进清洁生产,减少化工生产对湖泊的继续侵害;二要加大河湖改造,修建人工河道,实行清污分流,边治理边修复;三要在园区土地开发时,要注重对自然生态环境的保护,维护现有的生态稳定,尽量做到不填湖汊,维护已经脆弱的生态系统;四要利用多种绿地形式修复恶化的区域生态环境。 在松阳湖湿地生态恢复规划时,要少填湖汊,对自然式河道予以控制保护,让自然湖叉伸入园区中心形成一条条楔型绿地,并沿湖岸线预留30~60 m宽的河道植被生境带形成生物通道。楔型绿地可有效起到降温、输送氧气、增加湿度、控制水土流失、有效过滤污染物的作用,特别是对提高生境的多样性,快速修复生态系统起着巨大作用。对松阳湖流域实行清污分流的清水区,要通过非生物化和生物化手段进行生态系统的修复,非生物化方面:对河场多年污泥进行换填或去富营养化(换水或提高储水量),改变水质;生物化方面:加大水土保护,改造或改良保留地的植被,营造良好的陆地生态系,并沿湖岸低水位区逐步引进水生植物群落,营造水生生态系统,提高湖水生态系统的自净能力。 对生态保留地与沿湖岸生物通道植被带的绿地建设,可根据园区不同时期的经济状况,分期实施,逐步形成以松阳湖为基点的湖泊湿地景观与滨水景观。 3.3.2 以白泥湖为休闲性蓝色景观空间规划 白泥湖区域是生态敏感带,植物、动物、微生物已经形成了合理的食物链。但近年来随着农业养殖业的发展,如沿湖周边生猪养殖、河蟹养殖、茨实种殖等,严重影响了湖水水质。在规划建设中,近期:应以慎重保护为主,控制湖泊富营养化是保护和恢复湖泊水生生态系统的关键。要大力控制农业生猪无序发展和无限扩张,特别是要控制禽畜粪便的乱排放现象;河蟹养殖要减少人工饵料喂养方式,多发展水草生态养殖;对水质直接造成恶化的茨实种植面积要严格控制,直到取缔,最大限度保护好原有生境条件。中期:根据经济发展具体情况,要逐步取缔周边围湖造池,围湖造田等缩小水面的农业行为,扩大湖水面积,提高水位,保护自然水生生物群落,全面恢复水生生态系统。并鼓励环湖周边进行荒山绿化,还绿于大地;远期:规划营造一个大型的环湖生态公园,建设环湖生态走廊,运用地形、自然河湖汊、丰富的植物群落、园林建筑小品等进行空间组织和分割,创造出不同的自然及人工小景,形成绿色化工产业园开敞的滨水空间。 3.3.3 以肖田湖、杨其湖为半农业的绿色景观空间规划 肖田湖和杨其湖湖泊区由园区外围浅山丘,湖泊和规划的城乡防护隔离林带共同围合而成,它直接的生态作用是保护和过渡聚居斑块与农田自然生境本底,形成园区的外围保护林带,同时作为园区未来发展用地。规划将远期发展用地及长期保留的耕地、林地、园地等自然生态用地划为自然保护区,并制定严格保护政策,控制居民区侵占。规划结合区内的自然生态条件,重点保护区内山体林地和沿湖生态林地,加强生态系统保护建设,构筑良好的生态背景,重点引导和发展休闲性农业,控制禽畜养殖规模,大力发展蔬菜、水果、花卉园艺与生产绿地等的种植,形成观光农业区,逐步建成园区的绿地保护与补偿地带。 3.3.4 以陆城古镇为修复性紫色景观空间规划 古镇陆城系公元994年建成的原临湘县治,至今还保留着古镇部分风貌,现已纳入国家古建筑修缮保护建设规划。在修复过程中,要注重历史与现实结合,保护、发掘和利用其历史人文景观遗存,创造独特的城市景观特色。并合园区其它古建筑遗址,对外形成一条独特的古文化景观廊。 4 植物生态景观规划 4.1 地域植被调查 岳阳绿色化工产业园规划区属低山丘陵地带,低矮的山丘地和河湖相连,地貌多样,气候湿润,雨量充沛,四季分明,土壤肥沃,树木繁茂,自然植被丰富。经实地调查生境物种多样。 乡土乔木树种:香樟、杜英、榆树、朴树、枫香、银杏、枸骨、红果冬青、桂花、杨梅、国槐、紫薇、木芙蓉、椤木、炸木、三角枫、构树、栾树、白蜡树、乌桕、皂荚树、杉类、臭椿、香春、苦楝、棕榈、石榴、柿树、枣树、白花继木、竹类等一批观赏价值高的园林树木,也有马尾松、山杉、桤木等人工林。此外还引进了雪松、樱花、红叶李、石楠、柚树、玉兰、竹柏、梅花、罗汉松,柏类、铁树、柳类等外来乔木树种。 灌木类:红继木、珊瑚冬青、六月雪、迎春花、南天竹、胡枝子、夹竹桃、黄栀子、海桐、茶梅、红枫、茶花、龟甲冬青、十大功劳、黄杨类、杜鹃、女贞类、紫荆,木槿、花碧桃、火棘、月季类、梅花、五针松、海棠、含笑等。 藤本类有:紫藤、山金银花、络石、常春藤、猕猴桃等。 多年生花卉类有:美人蕉、紫茉莉、菊花、鸢尾、月月红、黄花菜等。 地被植物:沿阶草、麦冬草、葱兰、韭兰、酢浆草、虎耳草、狗牙根等。 水生植物有荷花、棱角、鸭丝草、茨实、辣蓼、芦苇、毛蜡烛、灯芯草、荸荠、凤眼莲、千屈菜、菖蒲、野稗等多种水生植物。 4.2 植物景观规划原则 4.2.1 适地适树原则 一是根据地缘因素选择乡土树种,构建有地域特点的植物景观;二是根据种植地段的不同,选择适宜树种,达到绿化种植目的。 4.2.2 乡土树优先原则 乡土树对环境适应能力强、抗性强、培育简单、生长快,成景效果好等,要优先考虑。 4.2.3 生态效益优先原则 工业园园区绿化树种选择要优先考虑生态效益,兼顾景观美学价值。 4.2.4 乔、灌、藤、花、草复层混植配置原则 在植物造景时,要充分考虑植物的生物特征,注意多层搭配混植,提高单位面积生物多样性指数,努力营造丰富植物景观的同时实行绿地生物量与系统的稳定性。 4.3 树种规划 4.3.1 基调树种 基调树种是指各类园林绿地均要使用的、数量最大能形成全园统一基调的树种,应以本地区的适生树种为主。 香樟、杜英、银杏、红果冬青、桂花、杨梅、国槐、紫薇、栾树、石楠、柚树、玉兰、红继木、冬青、夹竹桃、铁树、茶花、龟甲冬青、杜鹃、火棘、女贞类等。 4.3.2 骨干树种 骨干树种是一个地域的绿化支柱,对保护环境、营造植物景观、反映区域面貌等方面作用显著。下列树木宜在岳阳绿色化工产业园规划作骨干树种选用。 庭院绿地树种有:香樟、杜英、榆树、朴树、银杏、枸骨、红果冬青、桂花、杨梅、国槐、石榴、紫薇、木芙蓉、椤木、炸木、三角枫、栾树、棕榈、竹类、雪松、石楠、柚树、玉兰、竹柏、梅花、罗汉松等一批观赏价值高的园林乔木树木。 行道树有:香樟、杜英、银杏、红果冬青、杨梅、国槐、三角枫、广玉兰、栾树、朴树、马卦木、水杉等。 防护林有香樟、杜英、三角枫、乌桕、马尾松、桤木、梓树、白杨、构树等。 抗大气污染的树种有柏树类、榆树、朴树、银杏、国槐、构树、白蜡树、臭椿、苦木等树种。 湿地树种:水杉、池杉、落羽杉、柳树等。 4.3.3 植物园林特性规划 观花与香类植物:桂花、紫薇、栾树、石榴、梅花、夹竹桃、黄栀子、茶梅、杜鹃、木槿、花碧桃、月季类、海棠、含笑、木芙蓉、茶花、紫荆、樱花等。 观果类植物:银杏、枸骨、火棘、栾树、柿树、枣树、柚树、石榴、红果冬青、杨梅、胡枝子、南天竹、皂荚树、海棠花等。 观叶与姿态植物:银杏、枸骨、三角枫、乌桕、棕榈、红枫、红叶李、铁树、红继木、五针松、竹类、十大功劳、龙爪槐、南天竹、金叶黄杨、石楠等。 藤本攀缘类有:紫藤、山金银花、络石、常春藤、猕猴桃、凌霄花、爬山虎等。 地被植物:沿阶草、麦冬草、葱兰、韭兰、酢浆草、虎耳草、狗牙根、四季青草皮等。 水生生态群落植物有:荷花、棱角、鸭丝草、茨实、辣蓼、藻类、芦苇、毛蜡烛、灯芯草、荸荠、凤眼莲、千屈菜、野稗、菖蒲等多种水生植物。 4.3.4 植物配置规划 根据植物形态(乔、灌)、喜光性(阳性、阴性)、季相(落叶与常绿性)、抗性(烟尘、毒气)、喜水性(耐旱与耐涝),生长势(速生与慢长)等生态习性,注重常绿树与落叶树、速生树与慢长树、乔木与灌木等的比例关系。落叶树种中多选择色叶树,边坡绿化以地被植物和藤蔓植物为主,湖泊湿地选择耐水涝植物与水生植物,近期应适当增大速生树种比重,以加快绿地系统成形步伐。主要节点、交通岛、公共服务区等重点地段要选用园林观赏特性强的树种。植物布置总体上要丰富植物层次和季相变化,并且疏密有致,既有密林,又有疏朗草坪,既要发挥植物的生态作用,又要体现景观效果。在大面植物群落的空间围合形态上,注重人在不同空间场所中的心理体验与感受的变化,从密林幽径到林中开阔空地,疏林草地再到缓坡草坪,要形成疏密、明暗、动静对比多元化空间,创造出富有活力的感悟空间。 4.3.5 生产绿地规划 根据《城市绿化规划建设指标》的规定,生产绿地面积要占建成区2%以上。要大力护持发展一批较大规模的绿化苗圃基地,中期使园林绿化苗木自给率达80%以上。并不断加大园林科研力度,利用开发乡土树种的同时引进和驯化新品种,以丰富园区植物的多样性。 5 规划目标 以园区大规模开发建设为契机,通过规划,在尽可能短的时间内,使岳阳绿色化工产业园区的园林绿地建设与园区功能有机结合,营造出各种园林绿地类型齐全,分布合理,山清水秀,绿树成荫,景色宜人,生态稳定,游赏方便,城乡一体特色的山水园林工业园区。 (1)规划区至2020年绿地率达到15%,园区绿化覆盖率达到20%。(2)在规划期内构建合理的绿地系统和完善的绿地网络,生态环境得到最大的修复和改善,进入良性发展阶段。(3)加强重点地区,包括沿江、河湖岸、主干道、城市门户等地区绿化建设,构筑既富有地方特色,又具现代化化工园区风貌的生态绿地景观系统。(4)充分保护区内古建筑遗址、古树名木及珍贵植物资源,突出地方特色。
化工原理实验论文:化工原理实验改革实践的初探 《化工原理》是应用化学、生物工程及材料等专业的必修课,其涉及到高等数学、物理、物理化学、计算机技术等过去所学的基础科目。化工原理实验有别于其他的基础实验,类属于工程实验,具有由理论到工程的桥梁作用,对学生的动手能力、创新能力、工程思维的培养起着重要的作用。化工原理实验教学着重于实践能力和解决实际问题能力的培养。结合近年本人在化工原理实验教学中进行了一些探索,也收到了一些的效果。 一、在实验教学环中更好的为学生构建知识体系 在化工原理的实验教学中不能一味的追求作出实验的结果,其中应更加注重理论和实际的结合。《化工原理》课程本身就是一门综合学科,其中的理论知识和工程的方法既需要多学科作为支撑,又需要有新的理解和研究方法,因此构建学生和知识体系的重要性并不低于动手的实验本身。因此,在开设实验课之前应该对过去的知识进行梳理,提出相关的公式的相关性以及工程中的区别,在了解实验设备的前提下进行实践,对实际工厂中的生产设备有所了解,再去通过实验去了解怎样通过其去解决实际的问题。 二、随着科技日新月异的发展,计算机模拟技术已经很成熟,在很多的实际科研中已经取得了很多成果,对实际的生产起到了辅助甚至预测作用。并且在化工原理实验课往往受到场地和实验装置的限制,很难让每个学生真正的完成整个实验。因此引入计算机模拟可以解决这两个方面的问题。其对于提高整体教学效果的作用是非常明显的。在很大程度上,计算机模拟技术可以辅助仿真实验,在构建模型的基础上能让同学们更好的理解整个过程中生产设备的运作和在使用上,更好的结合实际的情况和理论的结合。其能不受时间、场地、安全等实际实验条件的限制。化工原理实验教学中开展仿真实验和计算机模拟结合应该会成为化工原理实验教学改革的新方向。 三、采用分讨论小组的实验教学模式 为了培养学生的兴趣和创新力,争取逐步建成更完善的学习小组,根据学生的实际情况对学生进行分组,对实验的理论、过程、和能应用的场合进行讨论和汇报。合理安排学习讨论内容 [1]:基本实验,对所学的知识进行汇总,处理数据得出实验结果。[2]总结公式对比实验式、理论式、经验式,将用到的公式进行汇总,构建简单的模拟模型,用计算机模拟实际情况。[3]将实验中的知识结合实际,探讨其在实际中的应用,和在实际生产工程中应用可能出现的问题,解决方法。 四、培养学生自主处理化工原理实验报告 实验报告是化工原理实验重要部分,但很大部分的学生写实验报告只是为了完成任务,对处理数据并不重视,抄袭现象严重。其主要原因可能是化工原理实验报告内容太多,而且并不愿意用心去完成。因此,在实验报告写法上我们也作了相关的改进。[1] 实验报告的纸张采用装订成册的形式,不采用统一的模式,学生可以通过小组自行设计。[2]以小论文形式的写作,可以让学生更好的了解科研的模式,为其日后的科研学习打下基础。除此之外论文形式也要求学生发现实验中的问题提高创新能力。 五、计算机模拟和仿真实验是未来的一种趋势,更多的思考学生和学校的具体条件和能掌握的内容是我们思考的主要方向。在已有的硬件设施的情况下,还需拓展学习和交流的途径,争取能将化工原理实验的改革做到更好。 化工原理实验论文:探析增加高校化工原理实验教材研究 在认真分析化工原理实验课程教材建设中存在问题的基础上,探求化工原理实验教材建设的途径和教材建设的具体要求。 一、化工原理实验教材建设存在的问题 化工原理实验具有明显的工程特点,是实践性很强的一门技术课程,以培养高等化工科技人才的能力和素质为主要目的。新建本科高校化工原理实验教材建设虽已取得了很大的成绩,但仍存在一定的不足。 (一)教材内容参差不齐,多是讲义 化工原理实验研究的是多达14个的基本化工单元操作,其相关实验,根据内容可分为基础实验、验证实验、综合实验和设计实验,与之配套的实验仪器有很多。由于化工原理实验内容的这种特殊性,化工原理实验教材版本较多,涉及的实验内容也各不相同。即使名称相同的实验,由于实验性质不同,其实验仪器亦不同,加之生产仪器设备厂家的研发能力也不同,这也致使化工原理实验所需的仪器设备千差万别。而且,在以往的化工原理实验教材编写时,编著者往往根据自己所在专业化工原理实验室已有仪器设备进行编写,又由于各学校的专业培养目标不同,同一实验的性质不同,所购置的仪器设备不同,致使实验教材中名称相同的实验项目的实验内容不同。这些都给学校选用教材带来了一定的困难。 (二)教材内容落后于科学技术的发展 首先,测量仪器及测量方法方面的内容陈旧。化工原理实验中的测量项目较多,有流量测量、温度测量、压强测量等。例如流量测量仪器,目前使用的有孔板流量计、转子流量计、涡轮流量计、电磁流量计、卡门涡街流量计、超声波流量计、质量流量计、多普勒激光流量计和其他新型流量计。这些测量仪器及其使用方法都是学生需要掌握和了解的。可是,现行的化工原理实验教材甚至是化工原理教材也只是简单地介绍了其中的2~3种,无法满足学生获取知识的要求,也无法满足现代社会对应用型人才的需求。其次,数据采集及控制方面的内容滞后。现代科技社会,为了切实提高化工生产的安全水平,化工企业逐步实现了化工安全生产过程自动化控制,如DCS系统、SIS系统、ESD系统等,这些系统有一个共同的特点,那就是应用信息技术和自动控制技术,远程采集数据和动态控制生产。由于化工原理实验课程以培养符合社会需求的高等化工科技人才的能力和素质为主要目的,学生需要了解和掌握计算机数据在线采集和自动控制系统方面的知识内容,但现有的化工原理实验教材大多都没有提及这方面的内容,即使是后续相关的过程控制等课程教材对此也多是泛泛地提到。目前,新建本科高校现有的化工原理实验仪器设备的操作和调节多是手工调节,数据的记录基本上采用的也多是笔加纸的方式。传统的手工操作训练远远滞后于现代计算机数据在线采集和自动控制系统的发展要求。 二、加强化工原理实验教材建设的途径 (一)学校给予重视和政策支持 化工原理实验是化学化工专业的一门专业基础课,其教材建设如果单靠个人,很难达到预期的效果,需要学校与系院给予高度重视和政策支持。学校应根据教材建设制定相应的政策,在经费、时间和政策上给予鼓励,完善教材的评审机制,调动专业教师参与编写专业课程教材的积极性。总之,只有在学校政策的指导下,所有专业教师都参与到教材的建设中来,才能够取众人之长,独辟蹊径,编写出既能体现应用化学专业培养目标,又能体现新技术和新工艺的教材。 (二)教材建设与化工原理实验课程改革相呼应 新建本科高校化工原理实验教材建设应该在遵循培养方案的前提下,以培养目标为核心,以课程体系为基础,以教学内容为主体等方面开展建设。化工原理实验是应用化学专业的一门专业基础课,其开设的目的是为专业课的学习奠定理论与实践的基础,增强学生的学习积极性和创新能力。化工原理实验课程建设是应用化学专业课程体系改革的一个重要组成模块,其教材建设也是建设的重点之一。化工原理实验是以单元操作为基本教学内容的,那么其教材建设应以各种单元操作为主体,针对每个单元操作进行具体的分析、定位和确认,逐步开展教材建设。整个建设过程要与化工原理实验课程改革相呼应,突出应用型的特点。 (三)教师积极参与专业课程教材的编写 教材建设是一项具体、系统的项目,需要一批有事业心的教师积极参与研究和实施。在教材编著之前,参与教材建设的教师要广泛、及时地收集各种资料,并对其进行精选和提炼,整理出能体现新建本科高校应用型办学定位的先进技术理论内容;编著教材时,还要及时了解国内外化工原理实验方面的新技术和新工艺,并充实到教材中去,使课程教材既能体现应用型的办学定位,又能反映出国内外化工原理实验的新理论和新研究成果,从而激发学生的学习积极性和创新性,促进学生全面发展。 (四)教学内容设置注重应用及创新 化工原理实验课程教材建设首先要站在具体专业方向的角度来设置教学内容,确定哪些是重点要阐述的,哪些是点到为止的,哪些是避免重复应该删减的,哪些是最新应用须增加的,以避免因内容重复而出现课程之间的推诿现象;其次要适应现代社会的发展,删除教材中已淘汰的内容,增加国内外的新技术新工艺,要根据企业生产实际增加实践方面的内容,以提高学生的实际操作水平和处理问题和解决问题的能力。 三、化工原理实验教材建设的要求 (一)定位准确 教材建设要在贯彻知识、能力和素质协调发展的教育教学思想指导下,结合具体的人才培养目标,具体的专业课程特点和具体的培养对象,编写专业针对性较强的教材[2]。新建本科高校应用化学专业化工原理实验课程作为一门专业基础课,其教材的建设应该服务于人才培养目标,重视基本原理的应用,对于基本原理的推导和论证要尽量简约处理,追求内容体系的系统性和完整性,强调基本原理的应用和操作,使学生在学习过程中,掌握基本的原理、基本的技能和应用知识,形成基本的专业素养。 (二)树立精品 意识新建本科高校化工原理实验教材建设要与应用型人才培养目标相一致,在实验和实训配套等方面突出应用能力培养的特点,要有精品意识。在注意教材系统性、逻辑性和完整性的前提下,教材编写要用精炼、准确的文辞进行精辟阐述,把最先进的理念、最新的标准规范、最新的技术和工艺融入教材,让教材能体现知识的时代性,体现出学校的人才培养特点,使其成为同类教材中的精品。 (三)遵循先进性、通用性和实用性原则 教材建设要追踪现代科技发展新趋势,把握专业实际发展的需要,注重知识和技术的更新,将国内外新技术和新工艺及时编入教材,同时注重电子教材特别是仿真实验教材的建设。在通用性方面,随着社会对人才需求的不断变化,专业面由单一向多个方向拓展这就需要教材建设要处理好综合性和专门化之间的关系,使编著的教材既适用于单个专业方向,又适用于多个专业方向的专业需要。教材内容设计要摆脱理论分析长而深的模式,充实应用实例的内容,以实用性和综合性为特点,以培养学生基本技能和应用知识为目的。 (四)专业教师和企业技术人员加强合作 化工原理实验教材建设单靠在校教师是很难完成的,只有教师与实验设备研发制造公司及企业生产一线的工程师紧密合作,甚至邀请他们直接参与到教材建设中来,才能真正了解社会所需的化工人才应具备的知识能力和知识结构,并以此进行教材的开发,才能编写出真正适用的化工原理实验课程教材,达到培养出真正的应用型人才目的。 作者:张果时国庆单位:黄淮学院郑州轻工业学院 化工原理实验论文:提升化工原理实验课程教学质量的策略 摘要:在现阶段的教育工作中,部分专业课程的实施,往往继续运用传统模式完成,不仅没有得到学生的肯定,同时在很多方面都影响到了正常教学任务的开展,对人才培养和教学体系健全,产生了一定的负面影响。化工原理实验课程是重要的化学人才培养课程,必须在教学质量上充分提升。 关键词:提升;化工原理;实验课程;教学 相对而言,化工原理实验课程教学在开展的过程中,必须充分遵循一定的规律,要让学生在知识掌握的过程中,能够通过科学的实验、实践来完成,这样就可以最大限度的巩固知识记忆能力,在知识的整体学习上,可以获得较大的突破。值得注意的是,提升化工原理实验课程教学质量的时候,不能总是追求短期效果,还必须在长期教育上高度关注。 1化工原理实验课程教学的问题 1.1教师重视程度不高 我国在现阶段的社会发展中,各个行业的进展速度是比较快的,同时在很多方面都做出了卓越的贡献。相对而言,化工原理实验课程教学的有效教育,能够对化工人才培养产生较大的积极作用,对于今后的行业进步,也能够产生很大的积极影响。可是,从目前所掌握的情况来看,部分教师对于化工原理实验课程教学,在重视程度上并不高[1]。首先,教师在日常的教育工作中,完全是按部就班的开展,并没有积极的完成拓展教育,这就促使很多学生在知识掌握上,完全停留在基础的标准上,个人的能力及相关素质培养,都出现了强烈的隐患。其次,教师对于学生的提问,仅仅是按照单一的模式进行解答和分析,虽然表面上促使学生较好的理解问题,可是在实际上未能够充分推动学生向前进步。 1.2课程体系未及时更新 化工行业在现阶段的发展速度非常快,无论是在技术层面,还是在设备层面,都表现为阶段性的革新、进步,其目的在于更好的推动化工产业的全面完善。我们在化工原理实验课程教学当中,发现部分院校的课程体系,还是集中在老旧的层面上,促使学生在毕业后,还是要重新学习,对于自身的专业应用十分不理想。本文认为,课程体系未及时更新的问题,主要是集中在以下几个层次上:首先,化工原理实验课程教学的安排,安全是按部就班的完成,对于学生特点、职业规划、未来人才塑造等,都没有做出积极的考量[2]。在此种情况下,该项课程的教学,将会直接出现恶性循环的现象,同时无法得到学生的认可。其次,课程体系未进行深入的探讨。培养人才是需要一定时间的,化工原理实验课程教学的课程体系更新,往往直接按照成功案例进行落实,没有考虑到学生的实际情况,以至于在成绩上无法达到最佳。 1.3教学强制性手段偏多 就化工原理实验课程教学本身而言,其在开展的过程中,要想在最终获得理想的成绩,一定要在教学手段上保持和谐,保持多元化,否则很难将最终的工作任务完成。从目前所掌握的部分情况来看,有些教师在化工原理实验课程教学过程中,采取了教学强制性手段。首先,日常的很多教学任务的实施,都在强迫学生在较短的时间内完成[3]。这样的教学模式,虽然能够在短期内促使学生获得较大的进步,可是会长期给学生造成强烈的神经紧绷现象,超出学生的承受范畴以后,很容易在知识学习上展现为强烈的混乱问题,不利于人才团队的塑造。其次,在化工原理实验课程教学当中,部分教师完全按照自己的思想来完成,对于学生的看法、观点十分抵触,甚至是展现为不管不顾的现象,倘若在今后没有做出良好的更新与优化,肯定会对化工原理实验课程教学的落实,造成特别严重的负面影响。 2化工原理实验课程教学质量的提升策略 2.1改进和延伸实验教学内容 在化工原理实验课程教学当中,实验是非常重要的组成部分,同时在很多方面都会产生特别大的影响。为了在今后的教育工作中获得理想的成绩,必须在实验教学内容上,做出良好的改进和延伸,这样就能够促使学生在知识记忆方面取得良好的效果[4]。化学的大部分知识,都是经过实验推导出来的,如果仅仅开展理论教学,不融入实验方面的内容,则对学生的将来进步,是非常不理想的。例如,以前的恒压过滤常数测定实验,学生只是测定出恒压过滤常数,实验就结束了,为提高学生分析问题解决问题的实际工程意识和设计、创新综合能力,在搅拌槽内安装加热装置,并配备相应的温度控制仪表,增加温度对过滤速率的影响这一实验内容,调整延伸实验内容后,不再是简单地测定常温下的恒压过滤常数,而是可以通过设计,测定不同操作温度下的过滤速率,在教师指导下由学生自己来设计实验方案和确定不同的操作温度。通过采用这样的教学方法,能够让学生对课程的学习更加透彻,在思维方面表现为多元化的特点。 2.2改进实验方式,增强工程观念 化工原理实验课程在教学过程中,一定要坚持从长远的角度来出发。现阶段的国家化工产业进步飞快,尤其是在相关的化工工程建设上,取得了不错的成绩。在此种情况下,化工实验原理课程教学,一定要紧密的结合客观实际,要让学生对实验方式积极的改进,还必须在工程的观念上良好树立,这样才能对今后的人才培养和教学水平进步,提供足够的支持,充分告别过往的多项问题。例如,化工原理实验教学方式的改进,总的思路是既要紧密结合课堂理论教学,通过实验扎实基本理论和基础知识,又要强化学生工程意识,培养学生运用所学理论知识分析、解决实际工程问题的能力,并且在此过程中注重学生创新思维的开拓和创造能力的培养。通过在该方面的教学上不断改进,能够让学生在课程知识的学习上,掌握更多的先进理念,在知识和运用方面保持协调进步,而不是单纯的进行知识理论化学习。 2.3加强考核与成绩评定 化工原理实验课程教学质量的提升过程中,除了要在上述的几个方面积极努力,还必须在考核、成绩评定方面持续的加强。从主观的角度来分析,化工原理实验课程教学当中,一定要阶段性了解学生的成就和个人不足,这样才能为下一个阶段的教学提供更多的帮助。为此,我们必须在考核、成绩评定方面,保持足够的理性态度。首先,应该观察化工原理实验课程教学整体效果,对学生的日常表现、理论知识掌握、实验能力、注意事项等等,都做出测评分析,要找出学生的薄弱环节,便于在教学过程中合理的加强。其次,对于学生的成绩评定,绝对不能通过“一刀切”的方法来完成,要观察学生是否存在一定的特长,在学习时间的安排上是否有所差异,是否在某些课程上十分厌恶等,应结合学生的个体情况完成,这样才能更加让学生信服。值得注意的是,成绩的考核与评定过程中,需要适当的融入学生代表的看法,让教师的眼界更加开阔,不要总是在简单的测评上努力。 3结语 本文对提升化工原理实验课程教学质量的策略展开讨论,现阶段的教育工作开展,已经出现了很大的转变,教学质量的提升获得了国家的肯定。日后,应继续在化工原理实验课程教学方面深入探讨,不断的巩固教学体系,要让学生通过多元化的方法来学习,加强师生合作、交流,促使双方共同进步,培养较多的人才,形成教育工作的良性循环。 作者:连晓燕 单位:宝鸡文理学院化学化工学院 化工原理实验论文:化工原理实验中计算机仿真的应用 前言 在化工人才的培养当中,利用化工原理进行实践教学为重要内容之一,其中涉及到了化工生产当中的诸多操作,需要对实验的设备等进行熟练控制。在教学方法的不断创新当中,逐渐将实验现象、原理、过程以及对实验所得数据的处理等与先进的计算机技术相互结合,利用仿真技术进行处理,良好的弥补了实验过程中理解的不足。 一、计算机化工原理仿真系统的制作 (一)仿真系统整体结构。 在化工实验的仿真系统当中,主要分为了准备、数据记录、数据处理三个阶段。其中,主要的实验准备和实验数据记录需要通过Flash软件的辅助完成,在动画制作当中有所体现。而实验当中的数据处理则需要通过计算机2005VisualStudio软件辅助完成,同时需要利用比较精准的Access数据库进行数据的交换和存储[1]。上述三个阶段组成了完整的仿真系统,但是每一个阶段的正常运作均需要计算机相关技术的配合。 (二)仿真系统的实现。 利用计算机仿真实现化工原理实验,在动态的数学模型模拟下,能够进行试验的指导,对实验素材进行处理,通过仿真操作以及数据处理,建立完整的实验模型。此处以离心泵性能的测试为例,对计算机仿真在化工原理实验当中的实现进行分析。首先,实验准备。在Flash动画软件当中体现开始阶段,为了能够使人机更加完美的配合,需要使用具有针对性的ActionScrip语言。Flash动画中,设计水泵开启按钮,对水泵的开关进行控制。为了使整个实验具有真实性,在Flash动画设计当中,按照阀门流量的控制,将其分为由小到大的8个不同等级[2]。其次,利用C语言编程,在实验当中增加相应的可拖动组件,形成相对的代码。进行离心泵性能测试仿真实验时,需要制作实验模拟课件,利用2005VisualStudio软件,对各种被开发的元素名称、属性等进行设置,在属性窗口当中显示相应的内容。同时利用2005VisualStudio软件工具箱,能够在课件制作当中添加标准的控件。在窗口以及控件的协助下,结合C语言形成的代码,在命令窗口中通过输入命令,得到各个数据值。但是,编程当中会因为种种原因出现一定的误差,相关人员需要及时发现产生误差的根源,解决问题,提高实验的精准率。在此情况下,通过Flash动画软件以及C语言编程得出相关数据,工作人员予以记录,绘制出离心泵性质的曲线图。 二、仿真系统操作过程与功能 在利用计算机仿真系统进行化工原理实验中,通过主界面的VisualStudio窗体,以及菜单栏的选择,能够简单、便捷的实验,同时能够对仿真系统的使用提供更加完善的空间。例如上文当中所提到的离心泵特性实验。离心泵在使用当中,开关按钮必不可少,并且离心泵的开关必须由按钮而控制,在打开按钮后方能够启动。但是,在离心泵与按钮同时启动时,其他素有按钮均不能够被启用。而离心泵启用完毕,水量达到使用要求,必须先关闭总体的阀门,然后关闭离心泵按钮。每一按钮均会带动数据仪表的运转,而对数据记录的按钮便会将所有数据进行记录。操作者根据记录数据进行相应的取舍,形成具有依据性的实验结果。 结论 计算机仿系统当中,Flash动画软件以及C语言编程必不可少,由二者相互结合组成的仿真系统对化工原理的实验能起到巨大的辅助作用。在操作过程当中,仿真系统能够进行简单的操作,界面比较直观,人机能够进行相互配合,占用的空间亦比较小。不仅减少了化工原理实验当中各项实验设备的成本以及损坏率,亦使得化工原理实验效果显著提高。因此,在化工原理实验中使用计算机仿真具有重要的积极意义。 作者:宋丽萍 梁成刚 化工原理实验论文:化工原理实验项目教学设计论文 一、化工原理实验项目化教学设计背景 化工原理实验是一门实践性、工程性很强的课程,对培养学生分析问题和解决问题的能力、树立工程观点及创新意识起着十分重要的作用。[8]目前,很多高校对化工原理实验教学进行了改革,教学过程中引入综合设计性实验,改变了过去单一的验证性实验教学模式。[9]然而,综合设计性实验在整个实验项目中所占的比例还很低。我校化工原理实验中除精馏实验属于设计性实验之外,其他实验项目仍然是传统的验证性实验,都是采取教师先讲授实验原理,学生再按照实验指导书按部就班进行实验的教学方式。学生对教师过分依赖,以致于缺乏独立思考的能力,没有学习热情,学习效果不理想。有些学生甚至刚做完实验就一问三不知,根本不清楚自己在干什么。针对这种情况,我们结合本校实验室条件,对化工原理实验教学进行了改革,初步探索了该课程项目化教学的模式。所谓项目化教学设计模式是指在建构主义理论的指导下,以工程实践为导向、以工程项目为载体、融合多种现代教育理念的教学模式,其目的是在教学中把课程理论与实践教学有机地结合起来,充分发掘学生的创造潜能,提高学生解决实际问题的综合能力。 二、化工原理实验项目化教学的实施 (一)构建项目实施项目化教学设计的前提是项目的构建。项目的构建并不是将原有的实验内容简单地拼凑在一起,而应以教学内容与工业生产实际为依据,同时结合学生的学习兴趣及实验室具备的条件,将课程要求的知识点有机地融合到一个项目中予以完成。学生在项目实施过程中不但要掌握本课程传授的专业理论知识,还要熟悉这些理论知识在生产实际中的具体应用。化工原理实验的各个项目对应于生产过程中涉及的精馏、吸收、过滤、干燥等单元操作,其中过滤和干燥技术在化工、食品、制药等生产过程中都有广泛的应用,对国民经济发展具有重要的意义。干燥是一个非常复杂的热质传递过程,它不仅受到空气温度、相对湿度、空气流速等外部条件的影响,还受到物料结构、物理化学性质等内部因素的影响。因此,我们利用现有的板框过滤和流化床干燥实验装置,将这两个实验项目进行组合,将板框过滤实验中的产品作为流化床干燥实验的原料,以“碳酸镁过滤和干燥过程的实验研究”为项目载体,将过滤与干燥这两个单元操作的教学内容贯穿在一起,把化工原理课程乃至化工专业所需的知识、应达到的能力、应具备的素质等培养目标融入该项目中,使学生在学习知识、培养技能的同时培养团队协作精神,为将来从事科学研究和解决工程实际问题打下基础。 (二)分析项目项目分析就是让学生分组讨论,明确本项目的总体目标,并思考如何完成项目,以及在项目实施过程中可能会遇到哪些困难,然后得出可行性分析报告,再根据项目的总体目标,把总项目分解为多个子项目,填写项目分析表。“碳酸镁过滤和干燥过程的实验研究”项目,就是要让学生综合运用化工原理课程中所学的知识和技能,对高湿高黏物料的干燥过程进行研究,从而让学生了解一个产品从过滤到干燥的全部流程。在以往的实验过程中,板框过滤实验中得到的碳酸镁滤饼,都是在实验结束后直接倒掉,这不仅造成了原料浪费,而且还会对环境造成污染。另外,我校实验室虽然购买了流化床干燥实验装置,但对学生尚未开设这一实验项目,致使该实验装置一直没有投入使用。因此该项目的研究不仅有效地利用了空置的实验设备,而且还可以培养学生的环保和工程意识。 (三)制订方案传统的“过滤常数的测定实验”主要是让学生了解板框过滤机的结构及操作方法,测定恒压过滤方程式中的过滤常数,验证过滤操作的基本原理。“流化床干燥实验”要求学生了解流化床干燥器的基本流程及操作方法,掌握流化床流化曲线的测定方法,测定流化床床层压降与气速的关系曲线。“碳酸镁过滤和干燥过程的实验研究”项目除了完成传统实验内容之外,还对实验内容做了进一步地扩充。譬如流化床干燥实验要求学生研究“气流速度、空气温度等操作条件对物料干燥速率曲线的影响”,此任务又可以分解成以下子任务:1.测量在相同工况不同物料量的情况下的干燥特性曲线;2.当风温、物料量相同时,研究风速不相同的工况下的干燥特性曲线;3.当风速、物料量相同时,研究风温不相同的工况下的干燥特性曲线。学生根据项目要求,制订出可行的实验以创新型工程科技人才培养为导向的化工原理实验项目化教学设计方案。 (四)实施方案“项目化教学法”的基本特征就是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”,因此,本阶段充分发挥学生的主体作用,根据项目方案和各自的任务,小组成员以分工合作的形式完成项目。教师不再像传统实验教学中以讲授、灌输知识为主,而是对项目的实施过程进行跟踪,当学生遇到问题,感觉有困难的时候,才对其进行个别的、启发式的指导。 (五)检查评估学结与效果评价是项目化教学模式中的一个重要环节,它的主要特点是将素质、能力、知识的考核评价融合于项目完成过程之中。项目完成后,各组首先展示各自的实验报告,对项目完成过程中遇到的问题及解决办法进行总结,然后小组内进行自我评价或者各小组间相互评价,教师做出点评。最后,教师根据完成项目的实际情况给出评价。教师在评价学生的学习效果时,应注重过程,而不是结果。 三、化工原理实验项目化教学效果 实践表明,化工原理实验教学中实施项目化教学模式,可以大大提升教学效果,这主要体现在以下几个方面。第一,激发了学生的学习热情。项目化教学充分发挥学生的主体作用,给学生得以展现能力的舞台,极大地调动了学生的学习积极性。第二,培养了学生的综合能力。项目化教学过程中学生根据项目设置的任务,自己查找资料、设计方案、实施方案,独立分析并解决问题。学生们通过动手操作,对化工生产中的单元操作有了切身的理解,提高了工程实践能力。第三,提升了学生的综合素质。学生在完成项目的过程中需要和其他成员相互合作,由此意识到了团队协作的重要性。另外,完成项目的过程,有利于学生养成认真、细致、综合考虑问题的思维习惯,以及辩证看待问题、实事求是的科学精神。第四,对教师提出了更高的要求。学生在项目实施过程中碰到的问题往往都是预料不到的,这就需要指导教师具有丰富的知识,那样才能及时解决学生提出的各种问题。 作者:赵朝晖 单位:广州大学化学化工学院 化工原理实验论文:微课在化工原理实验教学中的应用 摘要: 化工原理实验不同于基础实验,具有工程性的特点,微课引入化工原理实验教学符合化工原理实验的特点,有利于发挥学生的主体性,要采取多项措施切实发挥微课在化工原理实验的作用。 关键词: 微课;化工原理实验;工程观念 微博、微信、微电影等开启了人们的微时代生活,随之诞生的微课做为先进的信息技术冲击着校园,给学校教育带来了新的生机和活力。化工原理实验是化工、食品、环境、材料等院系或专业开设的一门实验课程,是培养学生工程观念和提高实践能力的一个重要环节,微课的引入有利于促进化工原理实验教学的改革和发展。 一、微课的概念和特点 微课翻译于Micro-lecture,又名微课程,微型课程。Micro-lecture的雏形源于20世纪九十年代美国北爱荷华大学的一分钟课程和英国纳皮尔大学的一分钟演讲,真正意义上的Micro-lecture始于2007美国可汗学院的微视频[1]。2010年佛山市举办的全市中小学教师优秀微课作品评审活动使得微课在我国得到关注,并由佛山教育局的胡铁生率先提出微课一词。微课是以微型教学视频为核心资源和呈现载体,针对某个学科知识点(如重点、难点、疑点、考点等)或教学环节(如学习活动、主题、实验、任务等)而设计开发的一种情景化、支持多种学习方式的“短、小、精、活”的视频课程资源。微课短小精悍,时间一般持续5到10分钟;针对性强,是针对某个教学环节或知识点设计的,不具备系统性和完整性[2];内容呈现方式生动,是以视频为载体。微课类型多样,有讲授型微课程,实验型微课程,答疑型微课程,活动型微课程,多用于学生自学。 二、化工原理实验的特点 化工原理实验是对化工原理理论教学的实践与验证,有助于加深学生对化工原理知识的深入理解,但其又不同于基础化学实验和化工专业综合实验。化工原理实验的基本内容包括伯努利演示实验与流量计标定实验、流体流动阻力测定、离心泵实验、过滤实验、传热实验、精馏实验、吸收实验及干燥实验等,所用的是一些比较专业的、成套的装置设备,更接近实际化工单元操作,涉及到了实验化学、仪表及自动化、化工过程技术与设备等相关操作和知识,因而化工原理实验是工程实验。化工原理实验的工程性特点决定了化工原理实验是学生从学校的理论学习到具备工作中工程实践能力的一个重要过渡,其教学根本目的着重于培养学生的工程观念以具备解决实际问题的能力,为学生在以后的工作和科学研究中打下基础。工程观念要求学生不仅能够具备科学素养,掌握基本的实验方法和技能,而且要求学生面对复杂多变的实际工程问题时能够发现、分析和解决问题,这就要求在化工原理实验教学中以学生为主体,充分发挥学生能动性,培养学生独立思考,探索问题的能力。 三、微课引入化工原理实验教学的意义 目前化工原理实验教学沿袭传统的实验教学模式:课前,学生课前通过阅读课本,书写预习报告的形式预习实验内容;课堂上,教师上课时讲解实验内容,演示实验步骤,学生完成实验;课后,学生进行数据处理并上交实验报告。传统的化工原理实验教学忽视了化工原理实验的工程性特点,缺乏对学生工程观念的培养。微课引入化工原理实验教学充分调动学生课下自主学习的潜力,留给师生课堂上互动的空间,不仅契合化工原理实验的教学目标,而且对其它实验课程有很大的借鉴作用。 1.从兴趣和习惯入手培养工程观念微课将实验原理、流程和操作过程等经过录制,后期处理,以视频的形式呈现,优美动感的视觉效果,相较于枯燥、乏味的教科书更符合当代大学生的兴趣。现代信息技术发达,电子产品普及,电脑、手机上网观看视频已经变得轻而易举,微课做为短小精悍的视频便于学生利用零散的时间随时,随地自由安排学习,更适合现代学生快捷的生活方式,符合当代大学生的学习习惯。丰富的微课资源引入化工原理实验教学强化学生课前预习,课后作业辅导,从兴趣和习惯方面为大学生提供了自主学习便捷通道,自我探索的,培养了学生的工程观念。 2.从提供个性化服务入手培养工程观念传统的教学方式课堂上讲授实验内容,只能顾及中间层次的学生,而微课可以解决不同学生的不同问题,可以顾及到各个层次、不同基础的学生,为学生提供一对一个性化服务。一方面微课引入化工原理实验教学,学生在课下观看时可以根据自己的能力学习观看,弥补了传统课堂演示一遍就过,漏听,没有看清,听清的情况。另一方面微课类型多样,不同的学生可以根据自己存在的疑惑和需求挑选不同的微课内容,解决自身学习时遇到的困难。基于一定的学习自觉性,一对一个性化服务的提供,从提高大学生自主学习能力方面培养工程观念。 3.从提供更多讨论的时间入手培养工程观念微课引入化工原理实验教学,教师不需要在课堂上详细讲解实验原理、内容和数据处理方法,可以留给学生更多时间做实验,解答学生的疑惑,从而提供给学生与学生,学生与教师之间交流、探讨的学习空间,保证了课堂中充分以学生为主体。从而使得学生能够善于发现、分析和解决问题,培养了他们的工程观念。 四、具体措施 1.利用微课加强课前预习效果学生的课前预习效果直接影响到化工原理课堂实验的效果。传统的化工原理实验教学学生预习只是通过阅读教材获取实验内容,虽然内容全面,具有整体性,但是学生难以把握实验目的和重难点,而且容易导致学生的预习报告没有目的的抄书,效果不好。微课引入化工原理实验教学,教师可以根据实验目标,实验重点、难点,将操作步骤,实验设备的正确操作方法、安全注意事项等制作成微课,加强学生对实验重点、难点的把握。同时对微课内容设计任务单,让学生带着问题去观看视频和预习,然后完成任务单,将任务单与自主学习平台结合以在线测试的方式确保良好的预习效果。 2.采用以学生为主体的教学方式教师需摈弃只注重讲授的传统教学方式,采用探究式等以学生为主体的教学方式[3]。单纯的课堂上教师讲授、演示实验,可以调整为学生在良好的预习效果基础上以互动提问等放方式展开实验教学。实验课教学中教师的任务,课堂的任务转移为讨论,辅助学生,解答学生疑虑。在实验过程中,培养学生发现问题,解决问题的能力,培养学生的创新能力,安全操作意识,培养学生的工程观念。 3.利用微课引导学生正确处理实验数据学生在课后处理实验数据的过程中会遇到很多问题或者存在错误认识,容易因为没有找到合适的解决途径而抄袭。教师可以根据教学经验,针对学生易出错和难以解决的问题制作微课,使学生在处理数据时有资料可查,并引导学生利用微课自主学习,寻求解决问题的办法,避免犯错,正确处理实验数据。 五、结语 微课引入化工原理实验教学顺应了信息时代的发展和当代学生的兴趣,更符合化工原理实验的工程性特点,有利于大学化工培养具有实践能力的工程人才,必将给化工原理实验教学带来新的契机和面貌。然而微课做为一项新的信息技术应用于教学在我国乃至世界上的时间都不长,尤其应用于实验教学还处于初步探索阶段,因此还需要不断尝试,做很多工作。 作者:李江兵 夏明 单位:石河子大学化学化工学院 新疆石河子职业技术学院 化工原理实验论文:高校化工原理实验课的建议 1化工原理实验教学存在的问题 1.1学生实验数据处理能力差化工原理实验的显著特点就是工程性强。化工原理演示实验很少,大部分需测定大量的数据,计算公式多而复杂,数据处理难度大。在批改实验报告时,主要发现存在以下问题:(1)部分学生只记录实验数据,未对数据进行处理;(2)不少学生存在错代公式的现象;(3)几乎所有的学生都用手工处理数据及实验坐标纸作图;(4)不同学生对同一数据的处理往往存在较大的差异;(5)部分学生没有形成“数量概念”,比如有的学生计算水或类似液体在管路中的流速为10,若有“数量概念”就不会犯这种错误。1.5教学方法不合理传统的化工原理实验教学就是按照教学计划做某几个实验,实验的准备工作全部由教师完成,上课前,实验指导教师对实验目的、实验原理、操作步骤及注意事项进行讲解,这种“填鸭式”教学方式枯燥乏味,未充分发挥学生的学习主动性和独立性,学生不会主动地思考问题,造成依赖思想的形成,不能有效激发学生的求知欲和探索精神。 1.2考核方式不合理传统的化工原理实验成绩主要是根据实验报告来评定的。这种的考核方法欠科学,往往导致学生普遍认为只要实验报告字迹工整,书写规范、实验结果好、页数多,就能得高分,有些同学甚至整个实验过程无所事事,只抄个实验报告,就可以蒙混过关。因此,这样的考核方式存在很大的弊端,不仅不能客观公正公平地评价学生的成绩,而且在一定程度上还打击了学习认真的学生的学习积极性,势必会使学生产生一种做与不做一个样的“大锅饭”思想,甚至有的学生会把实验课看成是一种负担。 1.3师资力量不足有的化工原理实验中每位指导教师掌握8~10种装置的操作,因受实验装置数量的限制,每个实验时间周期长,导致指导教师工作量大。另一方面,目前实验指导教师都是青年教师,没有实际工程经验或化工类企业工作经历,每台装置在实验过程出现的问题,缺乏解决能力。 2.对策 2.1制定切实可行的实验教学大纲教学大纲是一门课程重要的教学指导性文件,它规定了本学科的教学目的、要求、任务、教学内容、教学进度和教学法的基本要求(杨雄,2008)。教学大纲是教师进行教学的依据,教师在组织和实施教学活动中必须强制执行,它对保证教学质量有着重要的作用。因此,编制教学大纲具有重要的现实意义。教学大纲由化工教研室组织力量编写,先查阅国家有关规定及国家化工专业教育指导委员会的相关文件,到化工及相关企业做些调研,倾听企业技术人员关于化工原理实验教学等方面的意见,并结合本校实际,组织专家进行论证,制定切实可行的实验教学大纲。依据教学大纲,编写化工原理实验讲义并在化工类学生中进行试用,根据教学反馈情况,对该教学大纲进行了调整修订,制定出适合我院化工专业特点、适应学科发展需要的《化工原理实验》课程教学大纲。 2.2加强实验室硬件建设实验室硬件建设工作作为实验室建设中的一项主要工作。俗语说:“巧妇难做无米之炊”,实验室硬件建设是保证实验教学改革顺利进行的必要条件。因此,要把实验室硬件建设好、管理好、使用好、护维好。根据学院的不同实际,应从以下几方面加强化工原理实验室建设:(1)加大资金的投入,采购管路与设备拆装实训实验装置和配套分析检测仪器;(2)结合当地实际情况,采购相关的设备,提高开设实验的针对性,更好地服务地方经济的发展;(3)注重实验装置的维护工作,延长装置使用年限,提高装置的利用率;(4)推进开放实验室建设充分发挥实验室的潜力和功能。总之,应多角度、全方位的推进实验室建设,努力办出水平和特色,使实验教学科研条件得到根本的改善。 2.3优化与整合实验内容教学目标引领教学内容,教学内容的选择要紧紧围绕教学目标而定。化工原理实验要特别注重对学生工程观念培养、分析和解决实际问题能力的培养与处理工程问题的基本方法能力的培养。针对化工原理实验教学中存在教学内容不合理的现象,可以结合化工单元操作基本理论和工程特点,精选经典验证性实验,开设管路、设备拆装实训实验,有利学生了解设备的内部结构,提高学生的动手能力;适当增加综合性、设计性和创新性实验内容的比例,优先考虑开设实验内容贴近实际生产、生活和社会热点。同时,为避免实验内容重复,必须结合化工专业实验进行内容整合,实现教学内容一体化。这样,不仅有利于提高学生的动手能力、综合能力和独立创新能力,而且也有利于激发学生学习兴趣和实际能力。 2.4提高学生实验数据处理能力实验数据处理是化工原理实验教学中的一个重要内容,特别是实验数据处理软件被引入到化工原理实验教学实践中,这对于强化实验教学效果,据有独到的作用。(严军,2010)。针对化工原理实验教学中,学生普遍存在实验数据处理能力较差的特点,可以采取以下措施:(1)安排课时给学生讲授相关的数学知识,比如实验数据处理方法(列表法、图示法和图解法)、实验数据误差分析、最小二乘法、试差法等;(2)要特别注意计算公式的使用范围及条件;(3)要求学生记住一些经常遇到的工程数据范围即“数量概念”,比如水及类似液体在管路中的流速范围一般为1~3,做到心中有数,避免出现虚假的“准确”;(4)开设如Excel、Origin、Matlab等数据处理及作图软件课程。采用计算机软件处理实验数据及作图,一是可以减少人为误差、提高工作效率,二是可以有效地锻炼学生计算机应用能力和培养科学研究能力。 2.5改进教学方法良好的教学方法是提高教学质量、实现教学目的的有效保障。目前大多数实验教学都是被动式接受教学,学生按照实验指导书上的实验步骤进行操作,无法调动学生的积极性和创造性。而启发式、讨论式教学法就是善于引导启迪(魏辅良,1986)学生,通过与学生的有效互动,引导学生对实验的目的和意义、基本操作、注意事项、化工单元操作理论知识等问题进行思考和讨论,让学生带着问题去探求、理解和总结,设计实验方案,并在讨论的过程中不断总结,逐步提高学生的分析问题、解决问题的能力和培养团队协作精神(周立亚等,2012)。积极实施开放式实验教学,充分利用网络平台;通过自行开发实验教学软件,将实验基本操作,泵、风机、常用仪表使用操作、实验室安全基本知识、教学录像、动画、视频课件等资料放在化学化工系的中心网页上,建设网络课堂,使学习不受场地、空间和时间的限制。在实验教学实践中,综合利用各种教学方法,有效地激发学生的学习兴趣,时常鼓励学生勤于动手、勇于动手,引导学生勤于思考,善于发现问题,只有这样才能取的良好的教学效果。 2.6改革考核方式与理论课的考核相比,化工原理实验课的考核有其特殊性,应侧重于考察学生的实验技能、实验过程中的态度与表现、数据处理及作图能力、发现问题、分析问题和解决问题的能力(修乃云,2010)。实验课总成绩应由平时成绩(70%)和考试成绩(30%)两部分组成。平时成绩包括出勤情况(10%)、实验预习情况(20%)、实验过程(20%)和实验报告(20%),其中实验预习情况主要是考察学生通过预习后对实验内容的熟悉程度、能否提出问题、提出问题的数量和质量如何;实验过程主要是考察学生实验过程的操作能力、观察能力、发现问题和解决问题的能力,以及与实验指导教师的互动水平;实验报告主要是考察学生对实验数据处理及作图的能力,以及对实验结果的分析与讨论能力;实验考试采用现场临时抽选以前做过的实验项目,主要考察学生的掌握实验相关的理论及实际操作的熟练程度。对学生成绩的评定,要注重过程、贯穿始终、及时记录学生在实验过程中综合表现,客观、公正、合理评定学生成绩。充分调动学生的学习兴趣和积极性,培养其科学严谨、实事求是的科学态度。 2.7加强实验教师队伍建设作为一门实验课程,不仅要有一系列性能优良的实验装置,同时还需要有知识层次高、结构合理、学术思想活跃、富有创新能力和爱岗敬业的教师队伍。加强实验教师队伍建设,特别是加强对青年教师的培养,坚持自主培养与引进青年教师相结合的原则,是教师队伍建设的有效途径(胡兵,2010)。针对前面提到的情况,可以采取以下措施:(1)配备实验员,减轻指导教师的工作量,充分调动教师工作的积极性和主动性;(2)设立化工原理实验教研室,定期开展教研活动,指定每位教师负责2~3台实验装置,由2~3教师共同指导实验教学,充分发挥团队的力量;(3)建立良好院企合作关系,选派青年教师到化工类企业锻炼1~2年或引进硕士以上学历,且具有工程实践经验的双师型教师;(4)选派青年教师到知名设备供应商参观学习,详细地了解设备结构、功能及使用;(5)选派青年教师到相关高校调研、进修学习,资助青年教师参加国家教指委组织的教学研讨会,鼓励青年教师参加授课竞赛、优质课件、微课评比等活动。教师通过教研活动、科研实践、学术交流、不断更新教学观念、改革教学方法和手段,提高自身业务素质。 3结语 综上所述,相信在师生的共同努力下,从制定切实可行的实验教学大纲、优化与整合实验内容、提高学生实验数据处理能力、加强实验教师队伍建设等七方面着手,以提高学生理论知识运用能力、实验操作能力、仪器仪表使用能力、实验数据处理能力、解决实际问题的能力和独立创新能力为目标。不断深化教学改革,与时俱进,逐步提高我院化工原理实验教学水平和人才培养质量。 作者:胡江良范佳鑫李志连明磊缪应菊单位:六盘水师范学院化学与化学工程系华侨大学环境科学与工程系 化工原理实验论文:化工原理实验的实践教学 在精馏实验环节,我们尝试着改变教学方式。老师提供给学生指南,对于化工原理精馏实验而言,实验目的为:(1)了解筛板精馏塔及其附属设备的基本结构,掌握精馏过程的基本操作方法。(2)学会应用酒精比重计测量酒精浓度的方法。(3)学习测定精馏塔全塔效率的实验方法。其中实验的重点和难点在于通过掌握精馏过程的基本操作,计算出精馏全塔效率。从实验原理引导学生逆向倒推实验中需要涉及到的数据。通过需要采集的实验数据逆向倒推需要进行的实验操作以及需要的药品器材等。全塔效率简单地反映了整个塔内塔板的平均效率,说明了塔板结构、物性系数、操作状况对塔分离能力的影响。对于塔内所需理论塔板数NT,可由已知的双组分物系平衡关系,以及实验中测得的塔顶、塔釜出液的组成,回流比R和热状况q等,用图解法求得。大量的研究发现,学生的认知策略与其元认知水平的发展有关。善于灵活运用多种策略去达到特定的学习目标的学生,往往具有较强的元认知能力,并善于控制冉已的学习过程。麦启奇通过实验研究同样发现,要使学生学会认知策略必须引导学生掌握元认知。而学生的元认知的发展水平受学生的冉我意识发展水平的影响和制约。因此我们对学生的认知策略的训练应考虑学生的元认知发展水平和自我意识水平发展的限制,遵循由简-单到复杂、由低级到高级的原则,精心选择认知策略,以适合不同年龄的学生,才能达到事半功倍的作用。比如在实验中,引导学生通过精馏实验的两个阶段:全回流和部分回流阶段,需要获得镏出液、釜残液、原料液的基本参数,如温度,实测酒精浓度,乙醇摩尔分数等。 首先进行全回流操作:(1)将塔釜、换热器以及贮罐内溶液转移至塑料桶内,调整其浓度为15%~20%(酒精的体积百分比,20℃),再加入贮罐内,打开进料管路阀门,开启进料泵,将料液加入釜中,至釜容积的2/3处。(2)关闭塔身进料管路上的阀门和进料泵,启动电加热管电源,使塔釜温度缓慢上升。(3)打开塔顶冷凝器的冷却水,调节合适冷凝量,调节回流比控制器,使整塔处于全回流状态。(4)当塔顶温度、回流量和塔釜温度稳定后,获得塔顶馏出液和塔底釜残液数据。老师必须确保学生已具备所需要的知识背景,才能形成和提高学生运用认知策略的能力,这一点非常重要。学生学习新知识时,老师先进行任务分析或进行诊断性评价,了解学生,解学生达到新的教学目标所肯要的知识和技能,并针对不足的情况给予补充、扩大相应的知识经验,以加深他们的理解。在讲授教学难度较大、较抽象的新知识时,老师师若能帮助学生回忆已学过的知识,或从实际经验出发,通过观察、演示,提供感性经验,帮助学生有效地应用旧知识去更好地理解新的、抽象的知识,就能达到良好的迁移效果。该步骤中学生需要习得酒精比重计的使用方法,当分别取塔顶馏出液和塔底釜残液,用酒精比重计进行检测,同时需要学会酒精溶液应该如何修订,通过《酒精溶液温度修正表》换算出换算得出20℃的酒精度,并进而计算出塔顶摩尔浓度XD和塔釜摩尔浓度XW。其次进行部分回流操作:(1)待塔全回流操作稳定时,打开进料管路阀门,开启进料泵,调节进料量至适当的流量,将料液加入釜中。根据信息加工过程理论,认知策略对整个信息加工过程起调控作用,使用策略的目的就是提高信息加工的效率。这略的应用与它所加工的信息有着十分密切的关系。研究表明,策略的应用离不开被加工的信息本身,丰富的知识背景为认知策略的形成提供了基础,同时又促进学习者认知策略的应用。引导学生重温理论课上所学回流比、加热状态参数、酒精摩尔浓度等概念,加深理解,逆向倒推实验流程操作应该如何进行。(2)当塔釜与贮罐间管路显示有釜液采出时,调节回流比R(R=1~4)。(3)当塔顶温度、回流量和塔釜温度稳定后,分别取塔顶浓度XD和塔釜浓度XW,用酒精比重计进行检测,并通过《酒精溶液温度修正表》换算出换算得出20℃的酒精度,并进而计算出塔顶摩尔浓度XD和塔釜摩尔浓度XW。(4)记录原料的进口温度T℃,确定加料热状态参数q。 3.全部数据测定完毕后,应先切断加热电源、关闭进料泵和进料阀门、关闭仪表电源及总电源,待塔顶蒸汽已全部冷凝完后,方可关闭冷却水阀门,并打开放空管,所取样剩余液体应倒入回收桶内,严禁随地乱倒,防止酒精蒸汽着火燃烧。 4.注意事项(1)塔顶放空阀一定要打开,否则容易因塔内压力过大导致危险。(2)料液一定要加到设定液位2/3处方可打开加热管电源,否则塔釜液位过低会使电加热丝露出干烧致坏。(3)部分回流时,一定要塔釜与贮罐间管路显示有釜液采出时,才进行回流比的调节。丰富学生的知识背景在精馏实验结束以后,对学生进行单元小结性学习引导,让学生质疑探索以后,在课堂上集中学习、交流、探索谈论,充分调动学生的积极性,从而加深理论的理解,巩固化工原理精馏实验所学内容。由此可见,学生原有知识背景是认知策略学习与应用的一个重要条件。维因斯坦和斯通指出,学习者必须具备五类不同类型的知识:有关自我学习特长和倾向的知识。主要包括(1)个体对自身学习的长处和缺点、学习爱好、最佳学习时间、学术倾向等方面的认识与了解。(2)不同类型学习任务的知识。(3)获取、整合、运用所习得的策略和技巧知识。(4)原有领域内容知识,可通过原有知识似直接或类比的方式从新知识中获得意义。(5)对各类知识适用的当前或未来情境的知识。除以上五类知识外,学习者还须知如何何川这些不同类型的知识来满足学习目标、监控学习过程出现问题时灵活调节当前正在进行的学习活动,如何运用自我评认或自我监测决定是否达到预期目标。综上所述,人的思维活动一般来说是按一定方向进行的,化工原理实验教学中积极地促使学生的思维,能够按需要自由地离开一种思路而转移到另一种思路,从而形成思维方向的多面化。 只有把实验教学中的相关逆向思维训练的问题落实到位,才能使学生的的逆向思维能力得到提高。在化工原理教学中既注重培养学生正向思维,还要关注学生逆向思维的培养。(1)要认真钻研教材,充分挖掘实验教材中的逆向思维素材,明确训练内容。(2)备课时,明确学生的思维特点,制定逆向思维策略。(3)精心设计、组织实验教学,注意逆向思维训练策略的落实。 作者:白薇扬赵清华谭怀琴李军单位:重庆理工大学化学化工学院 化工原理实验论文:小议化工原理实验教学路径 化工原理实验不仅是化学工程与工艺专业的实验课程,也是石油工程、生物工程、食品工程、高分子材料、环境工程以及造纸工程等许多相关专业的实验课程,因此具有专业普遍性。应针对不同的专业,依据专业特点制订培养计划和教学大纲,设置不同的实验项目;同时设置部分开放性自选实验,学生在学完必做实验的基础上,可根据爱好兴趣选择实验项目。化工原理实验具有工程实践性,而实际化工生产过程中的问题往往是复杂多变的,分析解决这些问题要树立学生在学习中的主体地位,培养学生综合应用所学知识提出问题,进而培养其分析、解决工程实际问题的能力和创新能力,从而提高学生综合素质[3]。因此化工原理实验具有探索启发性,教学过程应以探究教学模式为主。化工原理实验设备近年来多使用的是大型、多功能性设备,这为探究式教学提供了基础,教师可根据学生的特点,确定可进行设计性和综合性实验的项目,引导学生提出问题,并结合所学理论知识进行选题和分析,再进行实验设计和数据测量,最后对实验结论分析讨论。达到提高学生素质、增强学生科研能力的目的。 一、注意强化学生实验预习环节 化工原理实验是学生在教师的指导下自己动手,独立完成实验任务,所以预习尤其重要。首先,通过预习可以使学生对实验目的、原理和内容有初步的了解。预习的重点可要求学生弄清楚实验原理;明确实验任务,也就是实验过程中需要测定并记录哪些数据,这些数据又通过什么方法测定;初步了解实验仪器、仪表及设备的操作方法及注意事项;初步完成实验后的思考题等。通过实验预习,可以培养学生自学能力,提高实验课效率,提高学生做实验的主动性和积极性。其次,学生在完成预习报告的基础上,可进行仿真实验,以进一步强化预习效果。目前计算机技术快速发展,一般的化工原理实验过程都有仿真实验软件。在实验操作前让学生先进行实验仿真,可使学生对实验装置流程、操作步骤以及应测试的数据都有切实的感受,为真正实验做好准备。仿真不同于实验操作过程,学生多次重复进行,可强化学生对实验过程及操作步骤的掌握,有效的改善实验操作效果。目前的仿真软件一般都配有操作说明,当学生操作错误,软件会给出误操作的后果以及正确的操作步骤,因此仿真实验可强化学生对仪器设备操作注意事项的理解。其三,学生对实验数据,先进行手动处理,再通过计算机软件处理,将处理结果进行对比、分析,找出实验结果误差所在,最后绘制曲线,分析误差,如此不仅可提高学生对三传理论的理解与应用,提高学生分析问题的能力,还可提高学生的计算机水平。需要注意的是,仿真实验毕竟不是在设备上的实际操作,所以不能完全替代实际操作。 二、加大开放式实验教学模式 开放式实验教学模式依托开放型的实验室,进行实验时间、实验资源、实验内容、教学手段、教学评价等多方面的开放。开放式教学强调学生的主体地位和教师的主导作用,赋予学生更大的独立性、自主性、探索性,更能充分体现学生是学习的主体,使学生得到了多方面训练,缓解了实验资源紧张的矛盾,因此开放式化工原理实验教学是必要的,其优势也是勿容置疑的[4]。开放式化工原理实验教学模式首先要建设有开放的化工原理实验室。化工原理实验设备一般都是大型设备,投资较大,因此许多大中专业院校购置较少,且多是单台(套)。而开放式教学模式只需增加开放时间,可很好的解决这个问题。实验室的开放不仅是时间上的开放,从管理和人员配备上也需要要改革。管理上可细化管理制度,比如贵重仪器的使用,可从预约、登记、学习使用说明、操作使用、管理人员检查登记等方面制定详细的管理细则,以强化管理。化工原理实验设备大多占地较大,配备责任心强的实验人员是必需的。另外,开放式实验教学模式还应依据不同的专业,设置不同的验证性能实验、设计性实验、综合性实验和研究性实验等开放实验项目;对同一实验要根据不同专业的培养计划,设置不同的实验内容和要求。对于实验过程,教师可启发、引导学生主动学习。比如板框式过滤实验,由于阀门多、管路复杂、操作麻烦,学生操作过程中会出现无法正常过滤或者洗涤等问题,教师可引导学生分析问题,是板框放反了,还是阀门开关不对,或者是其他原因。这时,学生结合教材上板框结构方面理论知识,现场分析,可对板框的结构有了直观的理解,充分掌握了板框的工作原理。通过开放式教学,学生分析问题能力和创新能力得到了提高。 三、注重创新能力的培养 化工原理实验具有工程实践性特点,因此,对学生树立工程实践观念,培养学生提出问题、分析问题和解决问题的创新能力,以及学生理论知识的综合运用等具有重要意义。化工原理实验创新能力的培养要以学生为主体,改革传统的实验教育模式,树立“素质教育为基本,创新教育为核心”的教育理念。比如增设仿真实验、创新型或者研究性等实验项目以扩展实验内容体系,改革实验运行模式、实验考核等管理制度。创新教育的主体是学生,但只有创新型的教师才能培养出具有创新能力的学生。因此注重创新能力的培养的前提和关键是老师教育观念的转变。教学过程包含着教师的教学活动和学生的学习活动,教师的教是为了学生的学,学生的学又影响着教师的教。实验教学过程中,要强化教师的主导作用,确立学生的主体地位,采用启发式、讨论式或者探究式等多种教学方法,充分调动学生的学习主动性、自主性和创造性,使学生对实验产生兴趣,激发他们内在的学习动机,增加创新意识[5]。比如离心泵的特性曲线测定实验,教师在讲解时,可边讲解边操作,不断调节离心泵的流量,让学生观察功率表(或者电流表和电压表)的变化,进而提取问题,启发学生为什么启动离心泵时要关闭出口阀。不但复习了课本上学习的理论知识,也减少了学生操作过程中的误操作(不关闭出口阀而直接启动离心泵),有事半功倍的效果。 四、增加自设计开放实验,培养学生“大工程观” 上世纪90年代,国外首先提出大工程观。近年来在国内部分大学实施工程教育改革实践项目试点。使课程设置从单一的“工程专业课程”传授转变为“大工程观、大系统观”为指导的课程架构体系。大工程观要求学生更加重视工程的系统性和完整性,以及学生的人文素质。而增加自设计开放实验,有助于学生“大工程观”的培养。自设计开放实验是在研究性实验开放环节中,鼓励学生利用现有资源,进行化工不同单元或多种单元相结合的创新实验设计,通过实验方案设计和流程设计,进一步理解以“三传理论”为基础的化工单元操作的相对独立性和综合性,为后期学习“大工程观”中建立奠定一定的基础;另外,鼓励学生对单元操作理论未涉及的单元操作进行实验设计,如新型换热器、多功能精馏塔等,通过实验过程进一步提高学生的实验动手能力和创新能力。 五、结语 随着现代化工的快速,改革化工原理实验教学模式,提高实验教学质量势在必行。化工原理实验是学生强化理论知识,提高工程实践能力和创新能力的重要途径。教师要在熟悉化工原理实验课程特点的基础上,依据不同专业培养计划要求,设置不同的实验项目,通过仿真实验等强化实验预习环节;通过建设开放的化工原理实验室、设置不同的实验项目等措施,加大开放式实验教学模式;同时,教学过程中要转变观念,注重对学生创新能力的培养。对化工原理实验教学过程中出现的问题,应采取积极的态度,探索新的教学方法,开发新的教学模式,体现课程特点,优化教学效果,提高教学质量。(本文作者:刘军海、李志洲、王俊宏、杨海涛、闵锁田单位:陕西理工学院化学与环境科学学院) 化工原理实验论文:化工原理实验课程教学质量研究 1化工原理实验课程教学的问题 1.1教师重视程度不高。我国在现阶段的社会发展中,各个行业的进展速度是比较快的,同时在很多方面都做出了卓越的贡献。相对而言,化工原理实验课程教学的有效教育,能够对化工人才培养产生较大的积极作用,对于今后的行业进步,也能够产生很大的积极影响。可是,从目前所掌握的情况来看,部分教师对于化工原理实验课程教学,在重视程度上并不高[1]。首先,教师在日常的教育工作中,完全是按部就班的开展,并没有积极的完成拓展教育,这就促使很多学生在知识掌握上,完全停留在基础的标准上,个人的能力及相关素质培养,都出现了强烈的隐患。其次,教师对于学生的提问,仅仅是按照单一的模式进行解答和分析,虽然表面上促使学生较好的理解问题,可是在实际上未能够充分推动学生向前进步。1.2课程体系未及时更新。化工行业在现阶段的发展速度非常快,无论是在技术层面,还是在设备层面,都表现为阶段性的革新、进步,其目的在于更好的推动化工产业的全面完善。我们在化工原理实验课程教学当中,发现部分院校的课程体系,还是集中在老旧的层面上,促使学生在毕业后,还是要重新学习,对于自身的专业应用十分不理想。本文认为,课程体系未及时更新的问题,主要是集中在以下几个层次上:首先,化工原理实验课程教学的安排,安全是按部就班的完成,对于学生特点、职业规划、未来人才塑造等,都没有做出积极的考量[2]。在此种情况下,该项课程的教学,将会直接出现恶性循环的现象,同时无法得到学生的认可。其次,课程体系未进行深入的探讨。培养人才是需要一定时间的,化工原理实验课程教学的课程体系更新,往往直接按照成功案例进行落实,没有考虑到学生的实际情况,以至于在成绩上无法达到最佳。1.3教学强制性手段偏多。就化工原理实验课程教学本身而言,其在开展的过程中,要想在最终获得理想的成绩,一定要在教学手段上保持和谐,保持多元化,否则很难将最终的工作任务完成。从目前所掌握的部分情况来看,有些教师在化工原理实验课程教学过程中,采取了教学强制性手段。首先,日常的很多教学任务的实施,都在强迫学生在较短的时间内完成[3]。这样的教学模式,虽然能够在短期内促使学生获得较大的进步,可是会长期给学生造成强烈的神经紧绷现象,超出学生的承受范畴以后,很容易在知识学习上展现为强烈的混乱问题,不利于人才团队的塑造。其次,在化工原理实验课程教学当中,部分教师完全按照自己的思想来完成,对于学生的看法、观点十分抵触,甚至是展现为不管不顾的现象,倘若在今后没有做出良好的更新与优化,肯定会对化工原理实验课程教学的落实,造成特别严重的负面影响。 2化工原理实验课程教学质量的提升策略 2.1改进和延伸实验教学内容。在化工原理实验课程教学当中,实验是非常重要的组成部分,同时在很多方面都会产生特别大的影响。为了在今后的教育工作中获得理想的成绩,必须在实验教学内容上,做出良好的改进和延伸,这样就能够促使学生在知识记忆方面取得良好的效果[4]。化学的大部分知识,都是经过实验推导出来的,如果仅仅开展理论教学,不融入实验方面的内容,则对学生的将来进步,是非常不理想的。例如,以前的恒压过滤常数测定实验,学生只是测定出恒压过滤常数,实验就结束了,为提高学生分析问题解决问题的实际工程意识和设计、创新综合能力,在搅拌槽内安装加热装置,并配备相应的温度控制仪表,增加温度对过滤速率的影响这一实验内容,调整延伸实验内容后,不再是简单地测定常温下的恒压过滤常数,而是可以通过设计,测定不同操作温度下的过滤速率,在教师指导下由学生自己来设计实验方案和确定不同的操作温度。通过采用这样的教学方法,能够让学生对课程的学习更加透彻,在思维方面表现为多元化的特点。2.2改进实验方式,增强工程观念。化工原理实验课程在教学过程中,一定要坚持从长远的角度来出发。现阶段的国家化工产业进步飞快,尤其是在相关的化工工程建设上,取得了不错的成绩。在此种情况下,化工实验原理课程教学,一定要紧密的结合客观实际,要让学生对实验方式积极的改进,还必须在工程的观念上良好树立,这样才能对今后的人才培养和教学水平进步,提供足够的支持,充分告别过往的多项问题。例如,化工原理实验教学方式的改进,总的思路是既要紧密结合课堂理论教学,通过实验扎实基本理论和基础知识,又要强化学生工程意识,培养学生运用所学理论知识分析、解决实际工程问题的能力,并且在此过程中注重学生创新思维的开拓和创造能力的培养。通过在该方面的教学上不断改进,能够让学生在课程知识的学习上,掌握更多的先进理念,在知识和运用方面保持协调进步,而不是单纯的进行知识理论化学习。2.3加强考核与成绩评定。化工原理实验课程教学质量的提升过程中,除了要在上述的几个方面积极努力,还必须在考核、成绩评定方面持续的加强。从主观的角度来分析,化工原理实验课程教学当中,一定要阶段性了解学生的成就和个人不足,这样才能为下一个阶段的教学提供更多的帮助。为此,我们必须在考核、成绩评定方面,保持足够的理性态度。首先,应该观察化工原理实验课程教学整体效果,对学生的日常表现、理论知识掌握、实验能力、注意事项等等,都做出测评分析,要找出学生的薄弱环节,便于在教学过程中合理的加强。其次,对于学生的成绩评定,绝对不能通过“一刀切”的方法来完成,要观察学生是否存在一定的特长,在学习时间的安排上是否有所差异,是否在某些课程上十分厌恶等,应结合学生的个体情况完成,这样才能更加让学生信服。值得注意的是,成绩的考核与评定过程中,需要适当的融入学生代表的看法,让教师的眼界更加开阔,不要总是在简单的测评上努力。 3结语 本文对提升化工原理实验课程教学质量的策略展开讨论,现阶段的教育工作开展,已经出现了很大的转变,教学质量的提升获得了国家的肯定。日后,应继续在化工原理实验课程教学方面深入探讨,不断的巩固教学体系,要让学生通过多元化的方法来学习,加强师生合作、交流,促使双方共同进步,培养较多的人才,形成教育工作的良性循环。 作者:连晓燕 单位:宝鸡文理学院 化工原理实验论文:基于设备限制的化工原理实验教学模式探索 摘要:化工原理实验是化学化工相关专业重要技术基础实验。基于实验设备限制,化工原理实验需要克服传统实验教学模式才能提高教学效果。通过分小组循环实验提高设备利用率、开放实验提高学生学习兴趣、充分利用实验条件设计合适实验内容、改革实验考核方式等实践,对化工原理实验教学模式进行了有益探索。 化工原理课程关于动量传递、热量传递和质量传递过程的理论和实践对于过程工业不可或缺,因此是化工、制药、生化、环境工程等专业的重要技术基础课[1,2]。同时,化工原理课程往往是这些专业的学生最早接触的工程基础课程,对于开启学生工程思维、提高学生实验动手能力和理论联系实际的能力具用关键性的作用。以应用型人才培养为目标的高校相关专业,学生除了要有较为扎实的理论基础外,对实验动手能力、应用理论知识解决实际问题的能力提出了更高的要求。 一、化工原理实验教学现状 化工原理实验方法主要包括演示性实验、验证化工单元操作原理的实验、综合应用三传原理的实验和培养学生创新意识和能力的实验四种类型。目前我校开设的化学教育、应用化学、制药工程、环境工程等化学化工相关专业都需要开设化工原理及实验这门课程。由于我校从师范类院校转型而来,化工原理实验条件薄弱,主要表现在:(1)仪器设备类型不够,特别新型单元操作设备少,不能满足现代化工单元操作技术进展教学的需要。化工原理实验室虽然包含了流体流动与输送、过滤、吸收、传热、精馏、干燥等"三传"传统的基本单元操作,但是象萃取精馏、液膜分离、固体膜分离等新型分离实验设备基本没有。(2)能结合工业应用的实验设备少。目前的实验室中化工原理实验设备主要是验证性实验设备,难以满足综合性实验和创新性实验的需要,也缺乏与工业对接的实验设备和能进行单元操作研究的设备。(3)实验设备台数有限。单个实验的设备台数都不超地两台,基本上是一个实验一台仪器,不能保证实验课程中每个学生都有独立的操作机会。设备种类、台数有限的情况下,化工原理实验教学效果必然受到影响。基于化工原理实验条件薄弱的现状难以在短时间内改变的现状,我们探索了一些提高教学效果的方法。 二、提高化工原理教学效果的实践 1. 分组循环实验提高实验设备利用率 针对化工单元操作种类多,各单元操作的实验设备台数有限的情况,我们摒弃上完一章理论课就做相应单元操作实验的传统方法,改为集中进行化工原理实验的方式。为此,在化工原理理论课程教学中介绍一些验证性实验方法和实验室设备。比如,在化工原理理论课中讲解流体动形态时,展示实验室雷诺实验仪器的现场照片,对雷诺实验仪器进行说明,并适当介绍实验室以外其他类型雷诺实验仪器设备的设计原理和优缺点。实践证明,这种教学方法不仅有利于学生对实验原理、方法的理解,也有利于学生通过理论与实践的结合,加深对单元操作理论的理解。集中进行化工原理实验时,学生分成多个小组,协同完成一个实验,做完一个实验后,小组与小组间交换实验仪器做另一个实验。分小组实验充分利用了仪器设备,每小组人数较少,能保证每位学生都能相对独立地完成各个实验,避免了分批次实验人数太多很多学生在实验中开小差、当旁观者的现象。由于部分实验,比如填料塔精馏实验,需要两人以上配合才能完成,分小组实验的方法也能很好地培养学生的团队协作精神。当然,分小组循环实验过程中由于需要同时解答多个小组实验过程中遇到的问题,大大地增加了教师工作量和工作强度,指导教师经常会处理分身无术的状态。 2. 开放实验室提高学生学习兴趣 开放性实验对于提高学生学习兴趣和自主学习能力,培养学生创新精神都有积极意义[3]。在实验设备不足的条件下,实验室开放可便于学生利用实验课堂之外的时间自主开展实验,不仅可以弥补实验课时数有限,解决实验课中学生对实验原理、方法等掌握不够深入的问题,还能充分发挥实验设备作用,还可满足对有部分单元操作特别有兴趣的学生进行探究式实验,培养这些学生的创新意识和创新能力。 3. 利用相关实验设备完成化工原理实验 化工原理课程针对化工过程中的物理加工过程,除了本门课程以外,化学化工相关专业开设的其他课程所采用的仪器设备也可以借用为化工原理实验课程使用。比如干燥实验需要进行物料含水率测定,可以借用应用化学专业实验的红外快速水分测定仪完成;精馏实验需要分析两种液体组成比例,可以利用物化实验室的折光仪来完成。通过适当借用,可以减少化工原理实验室专门配置相应的仪器所需资金。结合科研实践进行化工原理实验教学对培养学生创新意识和创新能力特别有益[4,5]。为此,我们借用自已科研工作中所用的与单元操作相关的仪器设备,设计部分创新性实验,增加学生对先进单元操作方法和设备的了解,培养学生创新能力。 4.利用验证性实验仪器设置综合性、创新性实验 化工原理实验以演示性、验证性实验仪器为主,综合性实验仪器较少。为提高化工原理实验对培养学生实验技能的效果,可以在既有仪器基础上开发一些综合性实验。比如,利用填实塔精馏实验仪,不仅可以进行精馏过程实验、理论塔板数测定等简单的实验,我们还指导学生自主设计混合液体系,利用精馏完成混合物分离的实验。学生在实验方案设计和实验实施过程中,不仅强化了对精馏过程的理解,而且提高了分析解决工业化分离过程中问题的能力,充分发挥了实验仪器设备的效益。问卷调查表明,90%以上的学生对这种自主设计、实施实验的方法表示非常欢迎。 5.改革考试方式,提高学生实验主动性 在仪器设备台数限制条件下,实验过程中难免有部分学生缺乏主动实验和独立分析、解决问题的动力。由于学生人数较多,指导教师也不可能随时盯住每一个学生。为此,一些教师化工原理实验课程考核方式进行了改革探索[6]。对我们改革了考核方法,采取平时实验记录学生表现和期末独立操作考试的方式。平时学生实验表现主要考查学生分析解决问题、动手实验的主动性、有效性,因为学生人数多,只能对特别优秀和特别不认真的学生加以区分。期末考核时要求每个学生逐个上机操作随机选定的实验项目,观察其操作是否规范,并就所选实验项目相关的理论和操作进行随机提问,以操作正确性、完成操作所花的时间以及回答问题正确性分项打分求和为期末成绩。实践证明,实验课中认真实验的学生能快速、规范地完成实验,而在小组中当旁观者的,往往不能在规定的时间能完成操作,甚至不能正确完成实验操作,水平高低立现。为考试及格,化工原理实验课中学生基本上不再需要指导教师监督就能主动完成实验。 三、结语 化工原理实验是化学化工相关专业必须进行的实验课程。设备条件限制不是化工原理实验教学效果降低的必然结果。通过改善实验组织方式、考核方式、充分\用可用资源,设计合适的实验内容等手段,可以在很大程度上克服实验设备条件的不足。 化工原理实验论文:应用型人才培养下化工原理实验教学改革研究 摘 要:化工原理实验教学具有直观性、启发性、探索性等特点,是化工原理课程的重要组成部分, 不但能蚺嘌学生的动手能力,还能提升学生的综合能力。本文从应用型人才培养视角下,通过分析化工原理实验教学中的现状,探讨了化工原理实验教学改革,以期能够提升化工原理实验教学的质量,促进其改革。 关键词:应用型人才培养;化工原理实验;教学改革 0 引言 化工原理是化工专业最为重要的一门专业基础课程,具有较强的理论性和实践性,是化工及其相关专业学生必修的一门重要的专业核心课程。而作为化工原理课程重要组成部分的化工原理实验教学则是一般课堂教学无法取代的,为了使学生具备较强的理论和实践能力,如何提高化工原理实验教学效果成了化工原理课程急需解决的问题。 1 化工原理实验教学现状分析 1.1 教学内容、方法缺乏先进性 目前,在化工原理实验教学中,很多实验教学内容与教学设备已经不能和实际工程相对接,难以满足现代信息技术的快速发展,导致新知识、新技术不能及时同步跟进。在毕业后,导致学生需要重新学习相关的知识和技术才能进入到岗位。化工原理实验主要是演示性和验证性实验,一般情况下,化工学校都采用“老师讲,学生听”的教学方法,实验方法死板。并且每个实验都有固定的知道书,验证性实验有教师提前设计好。实验操作上,学生“照方抓药”,按部就班地完成实验,缺乏学生创新能力和综合能力的培养,很难激发学生的学习兴趣,学生的个性、特长、行为方式都被固化为统一的模式,教学内容和方法都缺乏先进性。 1.2 实验缺少足够的认识 化工原理课程主要包括理论教学、实验教学两部分,部分高校的实验课程已经单独设课,但是,教学活动集中在理论教学中,实验课教学还是由理论课教师担任,大部分高校存在着重理论、轻实验的问题,只讲理论学习,不重视实验,实验教学始终处于从属地位。并且考核方法没有做出相应的调整,在实验开始前依靠理论课上的实验原理讲解实验,因此,并没有充分发挥出化工原理实验课程单独设课的作用。 1.3 实验设备和技术手段不够先进 目前,大部分化工院校化工原理实验教学还停留在传统的教学方式上,古老的实验设备和古老的“保姆式”教学手段,设备陈旧落后,严重地影响了化工实验的顺利进行,经常导致数据不够准确,学生不愿意去做实验,在等待和反复调节上,浪费了学生很多时间,学生缺乏现代仪器和控制方法的能力。并且目前,现代工程技术对工程实验内容提出了更高的要求,大部分都采用了先进的电脑控制系统。老师说什么,学生做什么,学生懒得动脑,只按照教师的讲解操作步骤进行实验,不理解实验的具体原理,实验小组中,有人动手,有人旁观,最后记录一份数据交一份实验报告完事,教师根本无法客观的评定实验成绩。 2 应用型人才培养下促进化工原理实验教学改革的有效路径 2.1 转变教学理念,提升师资队伍建设水平 为了充分调动学生学习的积极性和创造性,在教学活动中,化工原理实验课程要以学生为主体,结合学校办学定位和实际教学体会,提升学生的综合能力和实验操作能力。为了提高教学质量,化工院校要增加实验教学课程,使实验课程不再依附于理论课,使学生系统地掌握一定的实验研究方法,如:数据处理方法、测量技术手段等,提升师资队伍建设水平,增加实验课教师的配备,转变教学理念,增加新的实验效果,减少每组实验的人数,提高实验教学的重要认识,保证教学效果。 2.2 提升实验课教学内容的先进性,合理规划 在实验选择上,化工原理实验教学课程要适当地增加综合性实验、仿真性实验和设计性实验,要以验证性和演示性实验为主,充分体现出学生对工程实验的思路、技能、设计、数据处理等能力的训练。化工原理实验的教学要注重学生处理问题能力的培养,要区别物理实验、基础化学实验。为了提高学生对专业实验的兴趣,要及时改进实验内容,提升实验内容的先进性,眼神实验课程体系,增设化工领域相关的新知识和新技术,如:目前,超临界萃取技术已经成了一种重要的工业单元操作技术,工艺简单、选择性好、产品纯度高,是一种高效的新型分离技术。其次,化工原理实验课程可以用板书或其他教学设备进行讲解,要秋衣学生充分预习并自己制定出“学生方案”,使学生能够充分重视实验课程。并且在讲解之后,教师对于不全面、不准确的地方,要进行引导启发,补充监督,要求学生现场演示实验操作及其实验注意事项,和学生一起完成实验教学。通过这种形式,能够提高学生对实验教学的重视程度,能够培养学生独立学习、团结协作和实验动手能力。另外,在工厂实习时,要让学生在实际生产过程中更加深入地了解化工单元操作的作用,引导学生讲实验操作单元融入到实际生产流程中。并将化工仿真实习和工厂实习同化工原理实验操作相结合,提高学生独立分析和解决问题的综合能力。 2.3 增强实验是设备和操作手段的多样化、先进性 为了提高实验的效果,化工原理实验教学要充分掌握学生在实验前的预习工作,充分利用现代化的教学手段,以本校设备为对象,从主要设备到实验流程的走向,一边实验步骤操作,一边介绍整套实验装置流程,如:借助网络教学平台,将各个实验操作视频上传于网络,内容包括实验的目的于原理等。并且要对实验流程中的设备部件和主要仪表进行特写镜头的展示,在整个实验环节中,介绍每个部件的功能和作用,按照实验过程中的知识点进行设置问题,让学生带着问题进行预习,如:离心泵特性曲线操作之前要进行灌泵,为什么要进行这不操作,教师会提出什么问题等。在课堂教学时,通过提问来检查学生的预习情况。另外,为了构建有效的仿真实验系统,化工学院要将计算机仿真实验技术融到化工原理实验教学中,提高整体教学效果。 化工原理实验论文:料科学与工程专业化工原理实验的教学与思考 【摘要】化工原理实验是培养学生的科学研究能力、创新能力,分析和观察实验现象的能力,针对我院材料科学与工程专业化工原理实验课程的现状,通过教学模式改革、教学方式改革和教学内容改革等多手段提高学生的实验积极性和参与性,提高实验的教学效果。 【关键词】化工原理实验 实验教学 教学改革 一、材料科学与工程专业化工原理实验教学目的与要求 1.化工原理实验教学目的 该实验课程主要讲述化工原理中单元操作所涉及的各种设备,以巩固学生加深对化工实际生产的理解,由实验数据和实验现象得出结论并提出自己的见解,增强创新意识,同时,对学生的科学研究能力、创新能力的培养也起着十分重要的作用[1-5]。 2.化工原理实验教学要求 通过实际操作使学生验证有关化工单元操作的理论,熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程,掌握化工单元操作方法,培养学生从事实验研究的能力,其中包括:分析和观察实验现象的能力、正确选择和使用测量仪表的能力、利用实验的原始数据进行数据处理以获得实验结果的能力、运用文字表达技术报告的能力[4-5]。 二、化工原理实验中存在的不足 1.人数较多,仪器装置较少,学生动手能力受到限制,由于连年的扩招,每个班的学生人数基本都是35人以上,而实验仪器的台套数并没有增加, 7-8个学生用一台装置的现象非常普遍,个别学生根本没有机会动手操作仪器。 2.学生被动的做实验,完全按照实验书上的照搬照抄,“照单抓药”式的教学,学生花大量的时间写预习报告,来到实验室也不知道到底为什么做实验,怎么做实验。 3.学生工程实践性意识淡薄,不知道化工原理实验的重要性,只是为了学分被动的做实验,达不到理论联系实践的作用。 三、化工原理实验的教学改革与思考 1.化工原理实验教学模式的改革与思考 针对“僧多粥少”的问题的教学模式,材料科学与工程专业化工原理实验充分打破以往“大水漫灌”、“放羊”式的教学模式,分小班、小组教学,每一个小组为3-4人,每一位同学在实验中都有不同的分工, 比如过滤实验(恒压过滤),一个学生要负责压力阀、料浆阀、料液阀的畅通,一个学生负责记时,一个学生要看滤液量和记录,大家还要共同清洗滤布,倾倒滤渣,每组学生只有默契合作,才能将实验做完,这样就充分调动了学生的积极性、参与性和团队合作意识,老师再根据实验操作和小组合作进行现场打分,教学效果明显提高。 2.化工原理实验教学方式的改革和思考 每次课授课之前,给学时留20-30min的时间熟悉实验装置的结构、性能、工艺流程,掌握化工单元操作方法,正式讲课时,以分组提问的方式让学生自己讲解工艺流程和操作步骤,以引导的方式把理论课本上讲解的内容和实际操作中遇到的问题相结合,比如传热实验(强化管传热),改变原来只做实验、测数据的单一教学手段,通过强化管的强化方法,引申到化工中常见的传热设备的改进方法,讨论如何从材料的角度降低成本,从传热的角度提高传热速率等,学生积极参与发言,各抒己见,当实验中出现的现象和理论不符时,引导学生从实验的源头到实验过程中分析误差,充分解决“照单抓药”式的教学模式。 3.化工原理实验教学内容的改革与思考 充分联系课本理论知识,让学生感觉化工原理实验非常实用。比如传热实验,告诉学生热电偶温度计的测温原理,温度计冷端温度补偿的含义,用电脑记录数据的方法,通过数据处理,双对数作图、线性回归等方法,了解计算机技术在化工原理实验中的重要性,实验结束后,学生要对实验数据进行处理,还要总结和分析,分析实验数据误差产生的原因等,根据实验报告上的数据处理为依据,数据处理主要以电脑处理为主,可以锻炼学生应用Word、Excel、Origin等办公软件的能力。 以上教学内容和教学方法的改革充分调动了学生的实验积极性,增强了工程观念,充分做到了理论联系实际。 化工原理实验论文:改进化工原理精馏和过滤实验过程中若干常见问题 摘 要:化工原理是化工类专业体系中的核心课程,其在基础课和专业课之间起着承前启后的作用,而且对其他专业课程的学习具有重要意义。本文对化工原理实验教学过程中出现的问题进行了思考和分析,并在实验环节进行了精馏和过滤实验过程正常使用的若干改进,并考察了改进后的设备及实验过程的效果。 关键词:化工原理;过程改进;精馏;过滤; 一、引言 化工原理实验教学是学生验证理论知识、加深对化学工程有关知识的理解、掌握课程基础概念、强化工程实践能力和建立工程概念必不可少的组成部分。特别是化工类、应用化学类、生物工程、食品工程等专业学生将来要从事工程技术方面的有关工作,因此具备良好的动手能力和分析解决实际问题能力、创新与实践能力是必不可少的。故学生掌握化工原理单元操作的实践能力,建立良好的工程观念,进而提高解决实际问题的综合实践能力是化工原理实验教学的一项重要课题。 针对化工原理实验过程中常出现的如精馏实验过程中出现气液接触效果不理想、操作不稳定,过滤实验过程中单位滤浆体积所需时间过长等问题,本文对这些问题进行分析,并在实验环节进行了精馏和过滤实验过程正常使用的若干改进,取得良好效果。满足了基本的教学和提高学生对实际工程问题的分析能力,并加深对工程概念的理解。 二、精馏实验过程改进 精馏实验是传质操作单元的重要内容之一,如何在实验过程中使设备处于最佳状态,使实验操作的效果符合实验要求,给予学生更感性的认识,是值得我们讨论的。目前,学校化工原理实验中心有四套筛板精馏实验装置,所用的连续精馏塔是天津大学化工基础实验中心制造的连续精馏过程控制实验装置。该装置主体是一座由直径57mm、筛孔直径10mm的筛孔塔板(共7块,每块塔板的开孔率6.6 )所组成的不锈钢筛板精馏塔。塔内径为50mm,板间距为100mm,塔高1.5m,铜质降液管外径8mm,塔体部分上下端各装有一玻璃视盅,用以观察塔板上的气液鼓泡接触情况和回流情况。该装置主要用途为分离正丙醇和乙醇混合物,具有连续进料、出料,回流比可调等性能。精馏塔维持最佳状态是通过电加热控制、控制塔内压力、进料的量(组分、温度)、冷凝剂量、回流比等方法实现。但在目前的实验设备中存在如下问题:气液接触效果不理想;操作不稳定,操作弹性差,常出现爆沸现象。为提高教学质量.我们分析了原因,并采取一些相应措施,使实验效果有了明显的改善。 (一)原料体系的改进 塔在使用一定时间后,各块塔板上的传质效果逐步变差,出现气泡大而且不均匀的现象,有的塔板上鼓泡层很高,有的塔板上鼓泡层很低,学生在玻璃塔节中看不到比较正常的气液接触现象。因此,我们分析原因,认为低级醇类之间表面张力相互接近,而低级醇类和水的表面张力相差两倍以上,是导致塔内各板上鼓泡层高度相差悬殊、操作不易稳定的原因之一。此外,由于学校位处南方,气候潮湿且空气湿度大(空气湿度经常达90%以上),所以估测体系在空气中吸入一定量的水分。而在原料体系中采样做气相色谱分析时发现,分析结果表明原料体系含水量均在10%左右。从维护费用方面考虑,我们选用干燥剂对原料体系进行了干燥,干燥剂选择原则是要操作简单,不污染原料体系,同时可重复使用。我们尝试使用了氯化钙(熔融过的)、活性氧化铝、硫酸镁、硫酸铜、分子筛等,这些干燥剂的特点都是吸水能力强、干燥速度快、可烘干再生。通过试验,由于氯化钙(熔融过的)、活性氧化铝、硫酸镁、硫酸铜等干燥剂本身具弱酸碱性或成型性差,均给原料体系带来少许污染,易于染色,腐蚀设备,因此,我们选用分子筛,分子筛成型性好,吸水能力强,呈中性,对原料体系不污染、不染色,便于干燥操作,所以我们定期用分子筛对原料体系进行干燥,并取得良好效果。 (二)保温层方面的改进 用于教学的实验设备一般希望从启动到正常运转之间的开车时间越短越好。精馏实验设备是利用热能的设备,保温的好坏不仅关系到能量的节约与否,而且还涉及到开车时间的长短,涉及到操作的稳定性。原先的保温措施是在塔柱体缠上低密度石棉,然后在外面包不锈钢铁皮,但使用后发现外层的温度仍较高,约有70℃左右,散热量较大。往往塔的下段已产生了液泛现象,而塔的上部温度仍低于正常值,且持续时间较长,要达到稳定,开车时间很长。我们分析后认为,产生上述现象的主要原因是保温效果不好,使塔下部的热量过多地散入环境;而塔内上升蒸气过多、过早地冷凝是引起塔内各板上鼓泡层高度相差悬殊、操作不易稳定的另一原因。因此,根据实验体系和设备的具体情况,选用既有较小的导热系数、又能耐受设备所要求最高温度的聚氨酯泡沫塑料作保温内层,外包加厚高密度石棉毡。通过对精馏塔操作系统的上述改进,收到了比较好的实验效果,改进后实验准备时间缩短,塔内各板上鼓泡小而均匀。操作范围变宽,学生易于操作,在有限的实验时间内,学生可增加操作参数的变化次数,观察精馏实验的结果和现象,加深理解精馏原理;同时也获得了比较准确的实验数据,提高了实验数据的重显性。利用作图法求得在一定分离效果时的理论塔板数及全塔效率。实验结果及数据整理如下,本实验中实际塔板数N=7,实验中一定回流量下对应的塔底轻组分浓度为0.15,塔顶轻组分浓度为0.80,求得的理论塔板数为5~6,全塔效率为71.5%~85% 。y,x分别为气液两相中乙醇摩尔百分数。重复上述实验,其数据的重显性很好。 三、恒压过滤实验过程改进 恒压过滤实验装置的悬浮滤浆液为水、碳酸钙,以纺织状物为过滤介质,采用真空吸滤方式进行过滤,过滤推动力恒定。在外力的作用下,悬浮液的液相通过介质的孔道而固体颗粒被截留下来,从而实现固液分离。目前的实验设备中存在如下问题,即使在大压差和低浓度滤浆的条件下,过滤速率依然小,获得单位滤液体积所需要的时间长。在使用实验装置一段时间后,在不更换浆液的条件下,在同样的压差、搅拌速度、滤浆浓度操作条件下,单位滤浆体积所需时间过长,就会影响实验教学质量。分析原因,影响过滤速度的主要因素是压强差、滤饼厚度、滤饼和悬浮液的特性、悬浮液温度、过滤介质的阻力等。由于实验条件(如压差、滤浆浓度、搅拌速度、温度等)不改变,同时每次实验都要求学生清洗滤饼,依然解决不了单位滤浆体积所需时间过长的问题,因此我们认为随着实验操作次数增加,学生反复清洗滤饼的次数也多,其接触悬浮液的次数越来越多。而在正常教学过程中,多数学生用完餐后就急急忙忙来到实验室,或多或少会带进一些生物成分(如淀粉、细菌、食用油等),这些成分会包覆在碳酸钙颗粒表面,使颗粒表面被改性,颗粒被乳化而形成胶体,从而改变滤饼的特性,影响过滤速率。为了节约费用,降低工作强度,减少碳酸钙悬浮滤浆液更换次数,我们加入一定量的防止滤渣堆积过于密实且能使过滤顺利进行的细碎程度不同的不溶性惰性材料助滤剂,加入助滤剂后,在过滤同样浓度的浆液和一定操作压力下,获得100ml体积的滤液所需时间,由原来的5分钟缩短为2分钟。通过对过滤实验过程的改进和实际使用证明,改进后学生易于实验操作,在有限的实验时间内,更好完成实验数据。 四、结语 化工原理日常实验教学中涉及的设备较多,且使用频率较高,善于发现设备中存在的问题并及时改进为教学任务的顺利完成提供了保障。通过对精馏和过滤实验过程的改进,能够使实验快速准确完成的同时,达到使学生掌握并运用化工原理课程教学中的基本理论的目的,互动效果较好。 化工原理实验论文:化工原理实验教学中的几个问题 【摘要】本文主要集中分析了化工原理实验教学过程中的几个关键性问题,分析了化工原理实验教学的一些比较可行的建议和措施,以期可以为化工原理实验教学提供参考。 【关键词】化工原理;实验教学;问题 一、前言 目前,化工原理实验教学过程中,还有部分问题注意不够,导致了化工原理教学质量不高,教学效果不佳,所以,分析化工原理试验教学非常有必要,这是提高教学效果的必要途径。 二、化工原理实验教学概述 《化工原理》课程是化学工程、应用化学、过程装备与控制、生物工程、环境工程、高分子等专业的技术基础课。化工原理课程的主要内容是以生产中物理加工过程 为背景,按照其操作原理的共性归纳为若干“单元操作”,主要研究各单元操作的基本原理、典型设备的原则结构和工艺尺寸的设计计算以及选型。化工原理属于工 程科学,用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题,研究方法主要是理论解析和在理论指导下的实验研究。《化工原理实验》是配合化工原理课堂理论教学 设置的实验课,运用课堂学过的化工基本理论,通过实验从实践中进一步学习、掌握和运用基本理论,分析实验过程中的各种现象和问题,培养学生实际动手操作实 验设备的能力,分析、归纳、整理实验结果及撰写实验报告的能力,以及严肃认真、实事求是的工作作风。《化工原理实验》是培养学生工程设计能力、工程实践能 力以及创新能力的重要教学环节,与理论课具有同等重要的教学地位。 三、化工原理实验教学的问题 长期以来,传统的实验教学被固定的模式所束缚,总结起来存在以下三个方面的问题: 第一,实验内容单一、陈旧。所开设的实验项目大多是长期开设的经典实验、依附于课堂理论的验证性实验,而反映学科前沿的、有利于学生创新性思 维的研究性、设计性实验少。学生缺乏对实验的积极性和兴趣,故在实验中只是机械地重复老师刚演示过的步骤,不重视实验的细节和过程,也不注意操作是 否规范。 第二,教学模式单一、陈旧。以往的物理化学实验教学主要是采用传统的实验教学模式,即由教师组织安排,学生进入实验室先听完老师介绍实验目 的、实验原理、仪器设备、实验步骤以及实验中的注意事项,接着学生按教师讲解的步骤重复实验,完成规定的实验内容,记录数据,然后按规定的格式完成实验报 告。总的说来就是在统一规定的实验时间内,在相同的地点,学生听相同的讲解,做相同的实验,这样导致学生积极性不高,厌学心理加重;且对于基础较好的同学 实验设计过于简单,而对于基础薄弱的同学则略显复杂。 第三,实验人数多,硬件设备缺乏。由于近几年的教育扩招,使得学生人数增多,原本富足的实验设备在目前看来显得有些“捉襟见肘”,这样做实验时就要轮流等待,使得一组实验做下来所消耗的时间增长,学生和教师都有怨言。 四、化工原理实验教学措施 1、重视理论严谨性同时注意培养学生创新能力。 理论授课教师同时也是实验课教师,可在理论教学的同时穿插对实验设计的思考和讨论。同时我们应该思考如何在化工原理实验中培养学生的创新能力,并着重培养学生的发散思维、批判思维和联想思维。如在课堂讲完离心泵后,向学生提了一个问题,离心泵启动后为什么不出水?学生们有的说汽蚀了,有的说气缚了,有的说管道进了异物堵住了,有的说线路故障,有的说出口阀没开等等,答案五花八门,有的答案并不牵扯什么高深的理论问题,但在实际操作中极有可能出现。因此在进入实验中,学生就能很快能理解实验目的,完成实验操作。在理论授课的同时可安排实验的预习,使学生进入实验时心中有数,得心应手,这样才能更好发挥他们的主动性和积极性。这里还有一个问题值得注意,即在理论课后集中开出实验好还是上完相关章节后及时进行相应的实验?一般认为,相对的集中便于实验室的安排与管理,理论课后及时做实验对于学生来说肯定容易理解一些。我认为,在条件允许的前提下,尽可能将实验教学与课堂理论在内容与时间上协调。毕竟当代大学生要学的知识很多,不可能在某一门课程上反反复复地花时间。 2、实验仿真不能取代实际操作 实验仿真是近20年来随着计算机仿真技术的出现而出现的。在降低实验成本、克服因实验装置台套数不够而引起的学生动手机会少、改善和加强实验预习等方面,确实发挥了不可替代的作用。近年来,一些仿真技术公司和高校陆续推出了水平较高的化工原理实验仿真软件,它们对化工原理实验教学的贡献是功不可没的。当然,实验仿真不可能完全替代实际操作,正如多媒体教学不能完全替代传统板书授课,那种认为让学生在计算机上仿真就可避免购置和使用化工原理实验装置的想法是错误的。我认为,在实验操作前让学生进行实验仿真,既可以加深他们对理论知识的理解,也可以强化他们对实验过程和步骤的掌握,以改善实验操作效果。同时,对于有特别要求的学生,也可以为他们提供多次反复实验的机会。目前存在的问题是,现有的软件往往是针对某一种装置设计和开发的,普适性不够,同时也不能提供给使用者以自主设计实验的功能,这样不仅有碍软件本身的推广,而且不利于引导和激发学生的创造性思维。 3、改革实验报告撰写形式 实验报告是对实验过程的总结,是实践环节中不可缺少的一个重要组成部分。很多同学在撰写实验报告时流于形式,不动脑,多数内容可以照抄实验讲义。报告要真实反映我们要作什么?怎么作?作的结果?以及存在的问题。化工原理实验报告要突出工程性及现实性;要体现出学生应用知识能力、分析问题能力和解决问题能力;体现出创造性和探索性。总体上化工原理实验报告可以采用/小论文/的形式来写,但不强求一律,给学生思考、选择和发展的空间。学生在预习时,根据实验室提供的设备,在能达到教学大纲规定的实验任务前提下,可根据自己兴趣、爱好自行确定研究重点,自拟题目。同一实验,学生可以拟订不同的题目。由于题目、方案是学生自己拟定的,增加了实验的主动性和兴趣,实验报告质量由此得到明显提高,抄袭实验报告的现象则可明显减少。 五、实验创新 创新能力具有很大作用。但目前化工原理实验教学在教学方法、技术上和测试手段上仍有许多问题。教学方法上,还主要以教师讲,学生照着 做为主,实验成绩仍采用学生单纯做实验定成绩的教学模式;测试手段和技术比较落后,尤其是在运用计算机进行实验的数据采集、处理和控制方面。为此我们要加 大实验教学改革力度,进行实验创新。 1.严格实验教学管理,实行结构成绩制 教师要认真组织好实验教学,严格教学管理,严格考核制度。实验课采取课前预习、现场提问、实验操作、编写实验报告、期末书面考试的教学方式, 由以上各环节的执行情况来全面评定学生的实验成绩,既实行结构成绩制。 2.将计算机引入实验教学 开发与实验装置相配套的化工原理仿真系统软件,运用仿真实验的计算技术、图像和图形技术,可方便、迅速、形象地再现教学实验装置、实验过程、实验结果, 学生在计算机上可完成实验前预习,提高实验效率和实验效果,同时利用计算机进行实验数据处理,可节省学生繁杂和大量重复性计算时间,使学生有更多时间和精 力撰写实验报告,提高实验报告质量。 运用计算机进行实验的数据采集、处理和控制。现代化工生产的一个显著特点是集成化、大型化和自动化,其实 质就是用计算机进行生产过程的自动控制。我们在有些实验装置上采用计算机进行数据采集、处理和控制,不仅可以模拟实际生产过程,还可以使学生对计算机在工 程上的应用有进一步的认识。 六、结束语 综上所述,化工原理实验教学教学过程中,必须要关注一些比较关键的问题,进而提出一些可行的措施来提高化工原理教学的水平,确保化工原理实验教学质量得到提高。 化工原理实验论文:开放式化工原理实验教学模式 化工原理实验属于一种工程性质的实验,应用于高校轻工化工课课堂教学,所涉及的领域主要为化学工程学以及建立其基础之上的技工领域。实验过程中,对学生的操作能力和分析解析问题的能力会有一定的考验。因此,化工原理实验教学模式的优劣将会直接对学生能力的培养造成影响。目前,我国各技工院校中仍有不少学校化工原理实验教学采取的是传统的教学模式,传统教学模式过于强调同学合作和教师主导,对提高实验教学效果造成阻碍,给学生生产实习带来不便。 一、开放式化工原理实验教学模式概述 时间开放方面。开放式化工原理实验教学模式中,时间开放针对的不仅仅是教学课堂,还包含着课堂之外的时间。也就是说,实验室开放的时间与学校图书馆无异,由此,每个学生都可以在实验室开放时进行试验操作和观察,并没有严格的时间限制和约束。这对于任何类型的学生都很适用。对于那些热爱学习,热衷于工科实验和车间作业实验的学生来说,他们可以根据自己的课程安排来安排自己的实验;而那对于些实验能力欠佳的学生而言,为了保证课前的预习质量和课后知识的巩固,也可以根据自己的时间来安排实验,直至达到自己的理想状态。 内容开放方面。开放式化工原理实验教学模式中,实验内容即实验项目的开放是保障开放式教学的基础。学生的实验能力有强弱,知识吸收速度有快慢,另外,学校学生的专业、兴趣和能力都会有所差别,因而,实验室在实验内容上的开放性正好符合了学生们的需要。教师可以将实验项目进行分组,如:基础性实验、设计性实验、综合性实验等。学生们可以根据自己的实际情况来安排实验,进行实验。这不仅有益于培养学生对于化工原理实验和车间实验操作的兴趣,还有助于学生的个性化发展。我们知道,很多的发明创造及天才般的灵感大多数都来源于自由实验的过程中,大多技术工人车间技术操作的精炼来源平时的努力和积累。因此,实验内容的开放实际上是为学生们提供了一个自由发挥想象力和创新能力的平台,而对于学校来说,它可以借此平台来培养更多多样化、个性化的专业人才。 资源开放方面。开放式化工原理实验教学模式中,资源开放是对开放式实验教学的进一步完善。化工原理实验范围广且过程复杂,对于仪器设备和资料教材方面的要求颇多,因此,先进的实验仪器和全面的资料教材是保证实验进行下去的关键。开放实验资源,不仅有助于构建良好的实验环境,还有助于学生自学能力的提高。 二、开放式化工原理实验教学模式方案的探讨 做好实验相关的准备工作。开放式化工原理实验教学的实验装置为实验顺利进行提供了基础。因此,学生在开放式化工原理实验教学前,就应当对实验装置有一定的了解。了解实验装置,不论是对于授课老师还是学生都有一定的好处。首先,了解实验装置的结构,知晓它的操作方法,可以读取仪表类设备的数值,这有利于学生理解教师讲解的实验过程;再次,对于实验装置的了解可以增强学生参与实验的积极性。 在讲解实验装置时,可以让学生猜想这些仪器设备各自的功用和效能,或者安排学生进行小组讨论,发表对接下来实验的看法,调动学生的积极性,为接下来的实验做好准备。 让学生成为课堂的主导者。学生的求知欲往往会引导他们积极的探索新事物。传统的实验教学课堂上,教师处于主导地位,课程内容由教师策划设计,实验进程由教师决定。由此,学生往往会在实验过程中听任老师的指挥和指导,实验原理、步骤和结果以及注意事项并没有用心的去思考和体会,最终导致他们完成实验的目的只是为了取得一个合格成绩。因此,在开放式实验教学中,教师应当注意区别于传统教学,让学生作为实验课堂的主导者,来掌控实验课堂。 让学生成为课堂的主导者,有利于充分调动学生学习的积极性。而且,每个学生的能力水平不一致,教师对实验课堂的控制并不利于学生对实验过程的理解和思考,学生的自主控制正好解决了这一问题。如:设备制冷维修技术的课堂上,教师提出“为什么目前的一些化工行业会应用到制冷设备,如何保证这些化工原料的一直处于常态,不发生化学反应?”对此,传统的教学模式是教师指名学生回答,或者是老师直接解释。这并不利于学生想象力和分析解析问题能力的提高。因此,教师只需要引导学生“思考――讨论――综合意见――说明理由”即可,如果学生讲解不全面,教师可以适时来补充。这不仅有利于学生对实验课堂产生兴趣,还有利于培养学生自主思考问题和解决问题的能力。 完善教学方式。传统的化工原理实验教学主要是通过教师讲解,辅助资料不外乎课本和参考资料。开放式化工原理实验教学,可以应用现代技术手段来丰富、完善教学方法避免这一现状。如今信息技术在教育教学中应用普遍,同样,也可以将实验教学与信息技术结合起来。目前较为常用的辅助教学设备主要有:幻灯片、实验录像、CAI、计算机网络。信息技术的应用有助于增强学生对实验的兴趣,同时也能从多方面来加深学生对实验的理解,从而拓宽知识面。 改变传统的评价方式。在化工原理实验教学中,传统的实验课成绩评定标准主要参考目标为学生的实验报告。实际上,学生为了追求高分数,往往会制作虚假的实验报告。究其原因,还是由于传统的评价方法较为关注学生实验报告的整体质量和报告内容的完整性,由此,更改数据或者是编写实验数据成为了学生为获取高分而长用的手段。这种结果的分数并不能呈现学生的学习状态,反映学生的学习能力和操作能力,因此,改变传统的评价方式势在必行。 可以参照学校其他科目成绩的评定方法,对其完善。首先,将实验课的成绩分成平时的出勤率、实验操作能力、实验报告的完整性、笔试测试成绩,小组评定成绩这几大板块;再次,根据每大板块所能真实反映学生综合能力的程度,来分配比例,如:平时的出勤率为15%的计分值。这之中,所要注意的是,学生实验报告数据的真实性,上文提到,学生为了获得高分数,可能会编写数据。这种全新的评分机制就是为了评分公平,因此,为了保障公平,实验报告完整性的比例数值可以稍稍降低;最后,成绩的评定应当脱离全部由教师评定的方式,学生自己也可以参与到分数评定中来。具体操作时,可以由实验小组成员来评定其他成员的成绩,而这个成绩所占的比率可以控制在10%左右。 化工原理实验开放式教学模式在技工院校中应用过程中,其优势明显,不论是对于教师还是学生而言,都具有明显的便利性和辅助功能。因此,解决好化工原理实验开放式教学模式运行实践过程中的问题,便显得尤为重要了。在运行实践过程中,想要做好开放式实验教学,教师们应当注意以下几点:做好实验相关的准备工作、让学生成为课堂的主导者、完善教学方式和改变传统的评价方式,只有这样,才能真正的实现开放式实验教学。 (作者单位:冷水江市高级技工学校) 化工原理实验论文:基于WEB的《化工原理实验》开放式虚拟教学模式 摘 要:依靠校园内网络,利用计算机建模和仿真技术,实现网络版的实验结构和动态表现。既能够提供教学信息资源,使学生在很大程度上对学习的时间、过程和空间具有更多的支配权,而且能够将静态教材转变为图、文、声、像并茂的动态教材,甚至对因设备、场地等原因无法开设的实验能够“身历其境”地感受实验过程中的生动性和丰富性。 关键词:化工原理实验 虚拟教学 实验教学 自从2002年美国麻省理工大学(MIT)通过互联网全部课程的教学信息而成为全球共享资源以来,其普遍、快速、交互的特点引起了对知识传播模式的全新探讨,极大地改变了基础教育领域内教与学的方式、手段和过程。采用基于网络(WEB)的虚拟教学模式来完善、甚至是部分替代传统的教学模式,必将成为未来教育的主渠道。从技术角度看,当前的网络技术已相当成熟,图像、动画、视频、音频等多媒体信号的制作及传输方式也是多样化的。系统运行于校园网上,既可用于计划性较强的日常教学,也适用于灵活的培训、辅导讲座及师生间交流。近年来,对这一模式在英语课程、计算机课程及思政课程教学中应用的研究不断地深入,但目前应用于工程实验课程的实践则相对寥寥。 《化工原理实验》课程是一门以培养学生的工程能力、创新思维为目标,以实验研究方法处理化学工程问题为特色的实践性课程,是学习、掌握和运用化工原理理论知识必不可少的重要教学环节。实验教学过程担负着从理论到工程、从基础到专业的桥梁作用,必然要求适应时代的教学模式与之匹配。目前高校所采用的实验教学模式多为传统的、验证性的模式:即实验中采用分组实验的形式,教师讲解实验要点后由学生采集实验数据,经课后整理后上交实验报告。这种实验教学模式导致学生机械地循序操作,而且由于受到场地和实验装置的限制,很难实现学生个人独立完成实验的目的。另外《化工原理实验》中,介质在密闭的管道或塔器内进行传质传热过程,无法观察到实际的过程变化或产生故障的情况,这些因素都不可避免地剥夺了学生思考的权利。除此之外,作为工程实验,要花大量的时间在准备实验上,但如果碰到设备出现问题,将直接影响实验的进展;作为对实践环节的总结,实验报告是实验课程的重要组成部分,也是评判学生实验结果的依据。但在实际的教学当中,学生的实验报告单纯是数据的整理,且容易抄袭。对于报告中体现的较大误差甚至是失败的实验,学生得到的只是一个成绩,而没有修正或改进的实践机会。为建立《化工原理实验》教学的基础性、综合性、自主性、创新性相结合的实验教学模式,鼓励学生选择、自学、尝试、乃至允许失败并总结经验,巩固课堂教学知识点,弥补课堂教学的盲点,基于WEB的《化工原理实验》开放式虚拟教学的探讨势在必行。 1 《化工原理实验》开放式虚拟教学模式的主题模块 顺应科技教育的趋势,我们提出了以《化工原理实验》教学过程的设计及学习资源的利用为特征,以信息库的建立及实验CAI的网络化作为整个虚拟实验教学核心的模式,组建包括资源创作、视频教学、多媒体课件的教学信息库,实现《化工原理CAI》仿真的网络化,开发综合学习、资源、评估及信息交流的教学平台体系。通过网络联通的PC机,学生不仅可使用模拟软件搭建的虚拟实验环境,根据实训的要求,任意时段、任意次数地进行实验练习,而且能够利用多媒体通讯技术构造的学习环境,进行实时视频点播教学、多媒体个别化交互式网络学习等教学活动。以此为主旨的主体模块为: 1.1 网络化仿真实验平台 基于WEB的实验仿真系统的开发。东华大学的《化工原理实验》现为上海市精品课程,自主研制的《化工原理CAI》以其三维立体界面、逼真的动态效果、切合教材的操作流程,以及方便的操作界面等优点已经在《化工实验原理》课堂教学中使用,教学效果良好。但由于其必需以软件的形式单独安装在每台电脑中,无法进行使用者个体间的交流,也无法在没有购买或安装此软件的学生个人电脑中使用,限制了在实验室外的使用条件。因此,将流程仿真、动态实验过程通过计算机技术、多媒体技术、数字压缩技术、网络通信技术的融合交叉,制作成适用于网络传输的实验仿真系统是迫切的需求,是虚拟实验系统的关键组成部分。在虚拟的教学实验中,学生们可以再现和模拟实验发生和发展的条件、现象,直观清晰生动地为学生提供大量的感性材料来验证课堂理论讲授的内容。对于难做的实验,学生可以重复进行实验,而不受时间、场地、安全等实际实验条件的限制。实验报告可以用小论文的形式,运用课堂教学的理论知识、学生自身实践的数据成果,允许学生在仿真实验中模拟错误实验条件及操作下的异常现象和可能出现的实验事故,鼓励他们勇于实践、不怕失败、善于从成功与失败中吸取经验,培养和促进学生的语言知识、逻辑思维能力和概括能力。不仅能够最大限度地利用各种教学资源;能够实现任何学生、在任何时间、任何地点、从任何实验章节开始实践;而且可以使教师与学生、学生与学生之间,通过网络进行全方位的交流,最大范围的教学资源共享,大大地提高实验教学的质量和效率。 1.2 虚拟实验教学管理 打破许多实验内容的设置还停留在把书本上的文字直接上传到网上的方式,建立和完善“数据库”服务体系。不仅局限于教学大纲,教学日历,教案等文字资料,还应以流媒体信息模式以在线播放或下载播放提供教室讲课录像、声音、图像等,丰富教材内容。将录制好的视讯影片剪辑安排,结合Flash动画等形式,针对教学内容,以不同的教学策略提出问题来启发、促进与引导讨论。数据库的建设是一个长期的过程,需要该实验课程的专业教师和技术人员共同开发,结合传统的网页资源及预录的视频播放,充分调动人的多种感官,以达到良好的教学效果。 2 基于WEB的开放式虚拟教学模式应用于《化工原理实验》的教学体会 无论对学生还是老师来说,虚拟实验教学都是新体验,不仅在形式上,也将是在思想上的一次创新。建立网络交互体系,将教学过程中教师与学生的交流形式网络化,延伸课堂教学的空间和时间,密切师生之间的交流也是本项目的关键之处,可以通过BBS主题讨论和与师生间的电子邮件在线非实时答疑,构建民主平等的新型师生关系与和谐愉快的心理氛围。在此两项基础之上,建立讨论答疑及考试系统。提供练习、作业、考试等多种试卷类型,以满足不同用户考试、学习、培训、竞赛的应用需要。学生可以查看自己的成绩和答卷,参照设定的正确答案和答案要点说明,了解自己的知识盲区,有效地提高在教学上的应用效果。同时,教师的角色不再单纯地作为知识的传播者,而是从“教”到“导”。引导学生高效率地学习,掌握学习策略,培养学生自我调节、自我监控等能力,形成良好的学习习惯。只要在有网络的地方,就能够成为真实意义上的开放实验室.虚拟实验室的优势是硬件设备无法可比的,但也不可忽视它的局限性,毕竟是一个模拟的环境,对那些在处理硬件设备是还有很多细节问题上要同学们反复练习、熟练操作;在教学过程中应该要灵活运用虚拟实验室和教学实验室之间的互补,虚实结合、取长补短,为学生们进行更高层次的学习提供良好的学习和实验的环境。 化工原理实验论文:仿真实验应用于化工原理教学的思索 【摘 要】仿真实验教学是一种现代化的教学手段,本文分析了仿真实验的优缺点,同时指出仿真实验与实验实训相结合,更有利于提高教学效果和学生能力的培养。 【关键词】仿真实验;化工原理;实验实训 化工原理是我校药物制剂专业及相关专业的一门专业基础课程,该课程以化工传递过程的基本理论和工程方法论为两条主线,系统地讲授了化工生产过程中常见单元操作的工作原理、相关设备的工艺结构和具体的操作过程,在整个教学体系中起着承上启下的重要作用[1-2]。随着时代的发展、科学技术的进步和教育理念的革新,尤其是计算机技术的飞速发展,对教学思想、教学方法和教学手段提出了全新的要求和挑战。在这样的形势下,化工原理课程传统的教学方法和教学手段也在进行着新的尝试与改革,把计算机仿真实验运用于化工原理课程的教学将成为一种趋势[3]。 化工仿真实验利用现代计算机建模与仿真技术,对生产过程系统进行数字仿真,建立虚拟的操作环境 ,同时营造类似于工厂控制室的教学环境,训练学生分析问题 、解决问题和故障处理的能力,是一种先进的教学手段。 1 仿真实验的优点 1.1 直观性 仿真实验可以模拟实验实训全过程,形象逼真生动、简明易懂,既有科学性又富有趣味性,便于学生在较短的时间内了解实验单元的操作方法和操作技巧[4]。通过模拟开车、停车、正常运行以及发生事故时所涉及的参数及数据的变化,明白正常状态、事故发生状态以及事故处理的规律和方法,加深学生对化工生产装置操作过程的了解和对其功能把握,巩固所学知识。 1.2 可操作性 由于实验室的设备的规模及内容有限,同时受教学时数的限制,很多情况下一些实验被简化、调整甚至放弃。有时某些实验采取教师演示操作学生观看或者几个学生一组的合作实验,每个学生得到单独操作练习的机会很少,这样会造成学生对知识点的理解不够透彻,动手能力得不到应有的锻炼,甚至所学内容与实际应用相脱节,教学效果会受到一定程度的影响。利用仿真实验,学生可以在仿真软件上反复进行设备的开、停车及事故处理训练,直到操作技能达到要求,这在实际生产过程中和实验室中是难以实现的。 1.3 安全性 对于化工原理课的一些实验,学生由于之前预习不充分或者课堂上开小差,经常会出现由实验操作失误现象,轻则影响整个实验教学进度,重则还会危害教师和学生的身体健康,造成严重的教学事故。例如:离心泵的启动或关停的误操作会引起离心泵电机的烧毁;吸收塔操作失误则会引起氨气泄露等安全事故。在教学的过程中使用仿真实验,即使学生在仿真计算机上进行误操作时也不会发生人身危险,同时也不会造成仪器设备、仪表、元件破坏和环境污染等经济损失。 1.4 经济性 化工原理实验设备一般价格高、体积大,而仿真实验只需将软件安装在电脑上即可运行,且在使用过程中,仿真实验没有实验设备的日常维护和实验药品的消耗,在达到了实验教学效果的同时,还能减少教学投资,节约实验场地。 2 仿真实验的不足 任何事物具有双面性,仿真实验应用于教学有利也有弊,在教学过程中我们发现了仿真实验有以下三个不足之处。 2.1 真实生产与仿真实验存在较大差别 仿真实验操作的模拟性和程序化与生产现场操作的灵活性、不可预见性还有相当的距离。以仿真实验过程的离心泵操作实验为例,仿真软件可以模拟离心泵的操作顺序,在操作顺序出错时,软件会报警提示,而在实际生产过程中,泵在启动前要盘泵,检查密封装置及润滑油的液位等,而仿真系统中这些操作步骤是没有的。同时真实生产过程中存在大量的不可预见性的问题,需要操作人员凭借丰富的经验和技术迅速反应并及时果断处理,而仿真实验只是实际生产装置的简单化处理。 2.2 减少学生应对突发事件的机会 而在实验实训中遇到仪器故障、突发问题等,会使学生增加克服困难的训练机会,提高学生解决问题的能力。而仿真实验室的条件相对理想,减少了学生应对突发事件、排除故障及对实验仪器的常规检修的机会,又由于仿真实验所得到的数据也是程序设置好的,也减少了使学生通过实验数据进行误差分析这一环节体验,同时也减少了对整个实验过程的反思及寻找可用的经验和过失机会。 2.3 不利于学生安全生产观念的培养 仿真实验带有游戏色彩,学生在电脑面前通过鼠标和键盘来操纵生产过程时没有压力,完全可以处于轻松的心理状态,操作失误时可以通过重新再做来弥补前次操作的过失,很难体会现场实际操作的紧张及工作压力,不利于增强学生安全生产的高度责任感、紧迫感。因此,要让学生真正掌握化工生产操作技能,了解化工生产安全问题的重要性,提高分析判断和处理的问题的能力,还必须与实训实验相结合。 3 结论 化工仿真和实验实训相结合,既可以在仿真中理解所学的理论知识,又可提高学生对化工操作的感性认识。通过仿真训练与真实操练有机结合,扬长避短,既节省成本,又提升学生实际操作能力训练的有效性,更加提高了教学效果。 化工原理实验论文:关于化工原理实验教学的一些思考 【摘 要】为了提高学生动手能力,对巩固与加深课堂知识的理解, 列举了化工原理实验教学存在的几个问题,提出了一些解决方法 【关键词】化工原理;实验;教学;方法 素质教育是高校21世纪人才培养的方向, 教育的重点向能力素质培养转化。只有具有较强实际工作能力和创新能力的人才, 才能适应社会的需求, 化解社会就业的竞争压力。陕西科技大学是工科院校, 培养的是应用型人才, 大部分的毕业生将直接面向生产一线, 从事现场的生产、技术、管理工作。 作为化工类及其相近专业的技术基础课, 化工原理课程的建设和改革一向受到各相关学校及院系的高度重视。从见诸公开发表的教学研究论文到各地各院校的精品课程名单上, 都可以看出化工原理课程的重要地位和建设水平。在构成化工原理课程的三大教学环节中, 化工原理实验起着验证理论、结合科学研究和生产实际、培养学生动手能力和创新能力的重要作用。实验课与理论课是相辅相成的,是提高学生动手能力的一重要环节,是对课堂知识的一种巩固与加深。在教学过程中,教师应该把实验内容、理论课教学和工业实际生产紧密结合起来,要使学生所学的理论知识能够通过实验加以检验,而且要让学生能够学到化工生产过程中一些常用单元操作的操作过程,掌握一些常用设备的使用方法,使其动手能力得到初步的训练,养成良好的实验操作习惯,以适应化工企业中的基本生产过程,为学生今后的发展打下一定的基础。 因此我们在重视理论教学的同时, 需进一步加强实验课程教学工作的改革[ 1] , 用科学态度对待和重视实验教学, 提高实验课程的地位。从目前我校化工原理实验教学实践来看, 学生虽能在老师的指导下完成实验课程的基本操作及对实验数据的处理, 但仍存在以下不足: 1 实验课的内容和操作主要靠教师在实验室讲解和演示, 多数学生仅照葫芦画瓢, 简单动手,基本不动脑, 有些学生做完后仍是茫然,更不要奢谈创新; 2 部分实验内容枯燥乏味,学生对实验目的性不明确和不感兴趣, 做实验表现为缺乏积极性、主动性; 3 实验报告撰写流于形式。 针对以上不足, 为提高实验课的教学质量,笔者对以下几方面进行了一些思考。 1 重视理论严谨性同时注意培养学生创新能力。 理论授课教师同时也是实验课教师, 可在理论教学的同时穿插对实验设计的思考和讨论。同时我们应该思考如何在化工原理实验中培养学生的创新能力, 并着重培养学生的发散思维、批判思维和联想思维。如在课堂讲完离心泵后,向学生提了一个问题,离心泵启动后为什么不出水?学生们有的说汽蚀了,有的说气缚了,有的说管道进了异物堵住了,有的说线路故障,有的说出口阀没开等等,答案五花八门,有的答案并不牵扯什么高深的理论问题,但在实际操作中极有可能出现。 因此在进入实验中, 学生就能很快能理解实验目的, 完成实验操作。在理论授课的同时可安排实验的预习, 使学生进入实验时心中有数, 得心应手,这样才能更好发挥他们的主动性和积极性。这里还有一个问题值得注意, 即在理论课后集中开出实验好还是上完相关章节后及时进行相应的实验? 一般认为, 相对的集中便于实验室的安排与管理, 理论课后及时做实验对于学生来说肯定容易理解一些。我认为, 在条件允许的前提下,尽可能将实验教学与课堂理论在内容与时间上协调。毕竟当代大学生要学的知识很多, 不可能在某一门课程上反反复复地花时间。 2 实验仿真不能取代实际操作 实验仿真是近20年来随着计算机仿真技术的出现而出现的。在降低实验成本、克服因实验装置台套数不够而引起的学生动手机会少、改善和加强实验预习[ 2] 等方面, 确实发挥了不可替代的作用。近年来, 一些仿真技术公司和高校陆续推出了水平较高的化工原理实验仿真软件, 它们对化工原理实验教学的贡献是功不可没的。当然, 实验仿真不可能完全替代实际操作, 正如多媒体教学不能完全替代传统板书授课,那种认为让学生在计算机上仿真就可避免购置和使用化工原理实验装置的想法是错误的。我认为, 在实验操作前让学生进行实验仿真, 既可以加深他们对理论知识的理解, 也可以强化他们对实验过程和步骤的掌握, 以改善实验操作效果。同时, 对于有特别要求的学生, 也可以为他们提供多次反复实验的机会。目前存在的问题是, 现有的软件往往是针对某一种装置设计和开发的, 普适性不够, 同时也不能提供给使用者以自主设计实验的功能, 这样不仅有碍软件本身的推广, 而且不利于引导和激发学生的创造性思维。 3 改革实验报告撰写形式 实验报告是对实验过程的总结, 是实践环节中不可缺少的一个重要组成部分。很多同学在撰写实验报告时流于形式,不动脑, 多数内容可以照抄实验讲义。 报告要真实反映我们要作什么? 怎么作? 作的结果? 以及存在的问题。化工原理实验报告要突出工程性及现实性; 要体现出学生应用知识能力、分析问题能力和解决问题能力; 体现出创造性和探索性。总体上化工原理实验报告可以采用/小论文/ 的形式来写, 但不强求一律, 给学生思考、选择和发展的空间。学生在预习时, 根据实验室提供的设备,在能达到教学大纲规定的实验任务前提下, 可根据自己兴趣、爱好自行确定研究重点, 自拟题目。同一实验, 学生可以拟订不同的题目。由于题目、方案是学生自己拟定的, 增加了实验的主动性和兴趣, 实验报告质量由此得到明显提高, 抄袭实验报告的现象则可明显减少[3-5]。 4 结论: 本文就常见于化工原理实验教学的几个问题提出了我自己的看法。实际上, 类似的问题也存在于其他专业基础实验课及其实验室中。提高学生动手能力,对巩固与加深课堂知识的理解,提高教学质量, 培养高素质人才, 是非常重要的。
自动控制系统论文:自动控制系统控制工程论文 1自动控制系统的应用 1.1集成自动控制 集成自动控制系统是我国机械自动化工程当中是十分重要的一项。而集成化自动控制系统就是保留原有的信息技术,然后加以修改,取其精华,去其糟粕,使机械自动化系统变得更加完善。集成化自动控制系统能将原有的信息技术和与生产相关的信息糅合起来,不仅使得机械工程中的集中工程得到了加强,还将为械工程的生产与发展拓展到了更广阔的领域。计算机技术是机械自动控制系统的基础,而计算机技术在不断的发展,集成自动美国控制系统得到了多方面工程制造的认可,深入到了各个领域。同时,集成自动控制系统也在计算机技术的更新下得到了完善与提高。 1.2柔性自动控制系统 机械自动控制系统不能够保持原有的自动化成分,需要不断的更新研发与创造。而柔性自动控制系统就是新发展的一项自动技术,它不仅包含了其他自动化控制系统的特性,能够自动化生产,还能够在生产中智能化。在机械工程不断发展的同时,柔性自动控制系统已经成为了其中重要的组成部分。在机械工程的发展与应用中,柔性自动控制系统将信息技术、现代化机械生产技术与先进的计算机信息化设备进行结合,利用数控技术进行生产,这样的科学生产方式使得机械制造不断进步。 1.3智能自动控制系统的应用 所谓智能自动控制系统,就是在人工技术与计算机网络技术的共同作用下,对机械工程中的任意一个过程进行模拟和控制,让机器变得人性化,让机械自动控制系统工作时能够与人的大脑相类似,能够收集数据和采集信息。智能自动控制系统有效的结合了人工智能技术和机械工作的过程,这样,不仅使得生产效率大大提高,生产过程更易控制,还节省了人力,创造了更大的经济效益。 2自动控制系统的发展前景 未来的科技技术会比现在更加发达,而每一个国家和地区的经济水平都在不断发生着变化,我们国家的发展和经济水平也都在不断的提高。这些都离不开机械工程,而自动控制系统是机械工程的重要组成部分,只有自动控制工程不断的更新发展,机械工程才能够不断的创新,变得越来越科技化,才能呢个拓展到更多的领域。在自动控制系统在网络信息技术不断发展的背景下,在机械工程的应用中将实现先进的网络化发展,并通过网络的传播,迅速渗入到各个行业中。当今社会经济的发展更注重的可持续性,无论多啊么先进的自动控制系统,在生产生活中都应该更注重环保和节约。在生产自动化控制装置时,应该以环保为首要考虑,节约能源,这样才能够可持续发展。 3结语 在经济迅速发展和科技不断进步的今天,自动控制系统已经成为了我国生产中最有力的系统,也是不可缺少的一部分。而集成化自动控制系统、柔性化自动控制系统和智能化自动控制系统的发展不仅能够给我国的机械工程行业带来很大的经济效益,同时也能够帮助企业更好地管理机械工程,对我国机械工程的生产与发展有十分重大的作用。 作者:郭华 单位:阿勒泰地区七六〇三台 自动控制系统论文:自动控制系统的汽车电子技术 一、自动控制系统下的汽车电子技术 1.1创新汽车制动系统的研究 汽车制动系统性能好坏直接影响汽车行驶安全性和停车可靠性,多数汽车机械故障导致的事故是由制动系统引起的。据汽车安全性研究相关资料,如今众多交通事故中,由于制基于自动控制系统的汽车电子技术分析文/田荣随着科学技术的不断进步,电子电工工业技术不断更新,汽车行业高速发展,自动化、智能化的不断革新,这给汽车电子中的自动控制领域带来新的挑战和机遇。如何让人们更好地掌握汽车电子、电工技术,以便适应日新月异的发展需要。本文主要结合汽车电子的现状和当前汽车电子发展所存在的问题,阐述了自动控制系统对汽车电子技术的机遇与发展。。摘要动系统故障导致的高达45%。为了保证行车安全、停车可靠,对汽车制动系的工作靠可性问题的研究已成为汽车行业研究的重要课题之一。制动系统的作用主要是使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车,使已停驶的汽车在各种道路条件下稳定驻车,使下坡行驶的汽车速度保持稳定,在汽车领域内,一切都是以安全为前提,在此基础之上,对自动控制技术加以研究,能够在科学上加强安全性。 1.2汽车电子中的电子元件开发 汽车电子技术涉及到许多电子元件,每一个元件都有其相应的用处,有的甚至有着至关重要的作用,如何确保每一个电子元件都能够应用到位,如何开发创新新的电子元件,是汽车电子中的必修课。所谓的汽车电子一般是指车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置。车体汽车电子控制装置,包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统(车身电子ECU)。汽车电子最重要的作用是提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性。用传感器、微处理器MPU、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统。由于汽车上的电子元器件的装置数量的急剧增多,为了减少连接导线的数量和重量,网络、总线技术在此期间有了很大的发展。总线技术是将各种汽车电子装置连接成为一个网络,通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外,还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计,简化了布线,减少了电气节点的数量和导线的用量,使装配工作更为简化,同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置,读取故障码对其进行故障诊断,使整车维修工作变得更为简单。 1.3发动机系统的改善 目前汽车发动机主流是汽油发动机,对于环境污染严重的今天来说,汽油发动机可以说是罪魁祸首,只有在抛弃汽油发动机的提前下,对发动机系统的进行创新和技术开发,才能让汽车电子的发展显得更加有意义。天然气汽车逐渐得到了普遍的认同与应用,作为一种新型的能源汽车,发动机燃料主要采用压缩天然气。从某种程度上来讲,与一般的汽油发动机对比,一定限度地降低了碳氢以及一氧化碳的排放量。立足于柴油发动机,天然气发动机几乎没有排放任何颗粒物。目前,天然气发动机主要存在两种形式:一是由汽油机改装成双用燃料发动机,二是由柴油机改装成单燃料发动机。由此可知,当进气道处要实施天然气喷射时,将会存在诸多的问题,主要表现在四个方面:第一,降低了发动机充气效率;第二,平均有效压力出现降低;第三,动力性出现下降;第四,排放性能与原车水平保持一致。因此,必须要充分发挥天然气能源优势,不断完善稀燃技术、缸内直接喷射技术以及电控多点顺序喷射技术等新型的发动机控制技术,改善压缩天然气发动机的性能。 1.4利用计算机多媒体进行技术创新 计算机多媒体技术的运用已经应用在各个领域内,如3DMAX软件的运用,能够实现各种模型的创立,能够直观的反应于现实中,把相关图片、数据图以及视频分析穿插进自动控制系统的开发中。汽车电子技术的研究在许多人开来是非常专业化的领域,导致其局限性,其实不然。在信息化的今天,任何知识都可以通过上网和网上媒体进行快速了解,通过网络,能够把无法形象讲述该专业领域内汽车器件结构的安装、线路的走向清晰地呈现出来,对汽车电子技术的发展有着重要作用。 二、结语 综上所述,随着21世纪社会主义市场经济竞争日趋激烈,信息化、自动化、网络化的日新月异,市场对汽车电子技术的开发和创新要求越来越高,只有不断的专研和创新,才能在汽车电子行业中立足,但也不能冒进,对于我过汽车电子而言,自动化控制系统的研究只是一方面,还有许多不足之处,希望以后可以不断的发展和完善。 作者:田荣 单位:黔东南民族职业技术学院 自动控制系统论文:污水处理厂自动控制系统设计探讨 摘要:污水处理是治理环境的重要手段之一,能有效缓解我国当前的环境污染问题。在实际的污水处理过程中,其处理系统具有随机性与非线性特征,因此,在污水处理厂处理污水时,应设计配电系统,从而保证自动控制系统稳定运行。基于此,作者对污水处理厂自动控制系统设计进行详细的研究分析,以供人员参考。 关键词:污水处理厂;自动控制系统;设计 随着时代快速发展,人们用水量逐渐增大,产生的污水不仅严重影响自然环境,更影响人们的正常生活。当前,由于污水量逐渐增多,原有的污水处理系统逐渐满足不了当前的污水处理需求,因此,利用现有的自动化控制技术,提升污水处理效率,是当前污水处理厂的首要研究目标,以此来提升污水处理效率。 1污水处理工艺流程 污水处理厂的工作任务是将污水中部分有毒污染物质与水进行分离,同时将有毒的污染物质进行转化,得到无毒的物质,从而将水净化,充分利用资源。在实际的污水处理过程中,主要分为预处理、一级处理、二级处理、深度处理以及污泥处理五个阶段。在我国,常用的处理手段主要是过滤与混凝沉淀,并在实际的处理过程中,结合实际情况,进行详细的调节,当前,污水处理工艺流程为:格栅、沉砂、曝气、二次沉淀、生物过滤以及消毒排放。 2污水处理厂自动控制系统设计要求与原则 在对污水处理厂自动控制系统设计时,应严格遵循以下几点要求:首先,相关控制系统所涉及的电气设备应具备手动操作与自动操作两种形式,并且相关的系统运行状态与故障情况可以在终端监控系统显示;其次,在控制系统运行过程中,系统设定的具体数值与参数可以人为进行更改,方便相关工作人员结合实际情况进行调整,并设置保密措施,保证只有管理人员才能对数值进行更改;最后,在污水处理厂自动控制系统运行过程中,其系统本身应具备一定的监控能力,并对自身的系统进行全方位监控,以保证系统高效稳定地运行。与此同时,在污水处理厂自动控制系统设计过程中,还应遵循经济性、可靠性、先进性、开放性以及实用性原则,以此来满足污水处理厂的污水处理工艺、生产管理以及设备稳定运行对自动化控制的需求[1]。 3污水处理厂自动控制系统硬件与软件设计 3.1自动控制系统硬件设计 硬件设计是污水处理厂自动控制系统的重要组成部分,贯穿污水控制系统全过程。在污水处理控制系统中,存在大量的启停装置,以便于及时掌握系统的运行与故障。在自动控制系统设计过程中,其系统主要包括三条通讯链路、三个ET200M从站以及两套CPU412控制器,通过相关的监控软件,利用自动控制系统,实现对污水处理厂所有设备监控,并提供生产报表和水质数据记录等功能,从而实现污水处理。在系统实际运行过程中,自动控制系统的核心是自动控制柜,其功能是按照PLC编写的程序运行。PLC控制系统硬件是指,可编程逻辑控制器,在工业领域应用范围广泛,但在实际的设计应用过程中,应结合实际情况选择合适的PLC的种类。PLC控制系统自身的信号输出是利用模拟量与数字量的形式进行输出,改变了传统的继电器控制模式,其系统主要由CPU模块、电源模块、输出模块、数字模块、通讯模块以及模拟量输入等组成,其工作过程中主要分为三个阶段,即输入采样、程序执行以及输出刷新,从而保证系统稳定运行。 3.2自动控制系统软件设计 自动控制系统的软件设计,主要是保证控制系统具有良好的协调性,以此来使控制系统的操作指令可以在不同设备之间顺利执行,污水处理厂自动控制系统软件设计主要分为以下两点:第一点,上位机的监控软件设计,在实际的软件开发设计过程中,其各个步骤都需要在组态软件上完成,所以,相关的监控软件需要选择组态灵活、趋于人性化的界面以及功能较强的应用软件,以此来保证污水处理过程中的数据采集、工艺过程等得到有效的监控。监控系统在监控过程中,需要将污水处理过程中的所有工艺流程进行监控,基于此,在监控软件设计过程中,设计人员应将各部分的信息进行紧密的结合,以此来保证自动监控系统的稳定性。当前,上位机监控软件主要分为三部分模块:第一部分,监控模块;第二部分,预测模块;第三部分,登录管理模块。第二点,PLC控制程序在实际的软件开发过程中,应以污水处理厂的污水自动控制系统为基础,根据相关工作原理,研究循环扫描和建立映像区,由程序确定映像区的大小,保证系统的所有输入点与输出点在映像区内存在相关的对应点,为控制系统提供外部信息。同时,将程序开发作为主要的研究内容,并围绕污水处理工艺的流程进行开发设计[2]。 4结束语 综上所述,在污水处理厂自动控制系统研究设计过程中,相关设计人员应结合实际情况,设计符合当前国家相关部门基本要求的自动控制系统,并且注意控制系统的设计成本与后期维护支出等因素,提升污水处理效率。但在实际的设计过程中,还存在一些问题,需要相关人员不断改善,以此来缓解环境污染现状。 作者:刘洋 李爽 单位:国电东北环保产业集团有限公司沈水湾污水处理厂 自动控制系统论文:热力站自动控制系统电磁干扰问题分析 摘要:热力站自动控制系统的稳定直接关系到热力站的安全运行,来自自动控制系统内外的各种电磁干扰是对系统安全、稳定运行的最大威胁。针对热力站自动控制系统在设计、施工和维护中容易被忽视的电磁干扰问题,从自动控制系统的受干扰源分析出发对干扰源进行分类研究,并在此基础上提出一些自动化控制系统的抗干扰措施,以减少或避免电磁干扰的影响。主要对热力站自动化控制系统的抗电磁干扰方法进行了分析探讨,希望对相关从业人员具有借鉴作用。 关键词:热力站;自动控制系统;电磁干扰;屏蔽技术 随着社会的进步和工业技术的提高,生产设备的自动化控制程度越来越高,大部分企业都基本实现了生产过程的自动化控制。热力站也实现了电气化自动控制,在热力站内,循环泵、补水泵等动力设备不断地启停运行,自控设备和电气动力设备相互交叉,使得现场的电磁环境非常复杂,干扰严重,从而导致测量的数值误差较大或控制指令、通讯异常等影响自动化控制系统的正常运作。因此,加强对其工业自动化控制系统的抗干扰技术的研究就显得十分重要了。结合自身的工作实践经验,在设计中就要考虑如何避免和减少电磁干扰,并在施工调试的过程中严格按设计要求合理布线,可靠接地,尽量减少强弱电的交叉耦合,减少设备之间的电磁干扰。 1热力站自动控制系统受电磁干扰的影响 1.1热力站自动控制系统的简单介绍 热力站自动控制系统主要设备有现场PLC控制器、现场总线、通讯设备、温度传感器、压力传感器、流量计、电动调节阀、电子远程水表、循环泵和补水泵的变频控制柜等设备,其结构示意图如图1所示。 1.2自动控制系统受电磁干扰的主要影响 热力站自动控制系统受电磁干扰的主要影响有:传感器采集的数据产生较大偏差,数据传输过程引起数值的波动,PLC控制器受电磁干扰不能稳定工作发出错误指令,通讯不畅不能正常传输数据,执行机构(调节阀、变频器、电气控制柜)异常动作等。当热力站自动控制系统受到电磁干扰引起上述现象时,整个热力站将受到干扰不能正常工作,从而影响到供热系统的稳定运行。所以在现实控制中,如何减少和避免电磁干扰显得尤为重要。 2如何减少或避免电磁干扰 要想减少或避免电磁干扰,就得弄清楚电磁干扰是如何产生的。从电磁干扰原理得知,构成电磁干扰必须有干扰源、干扰耦合的途径和受干扰设备三要素,减少或避免电磁干扰的技术就是围绕这三要素所采取的各种措施。只有弄清了电磁干扰是怎样产生的,主要的干扰源又是什么,哪些设备容易受到电磁干扰的影响,如何减少电磁干扰进入系统的途径,才能针对不同电磁干扰问题采取不同的处理措施,从而有效地减少或避免电磁干扰问题。 2.1热力站自动控制系统的主要电磁干扰 热力站自动控制系统的主要电磁干扰有强电设备循环泵、补水泵、变频器的启停、调速产生的电磁干扰对弱电设备传感器、PLC控制器、通讯设备、传输线路的辐射干扰,以及各种传感器、控制器等弱电设备之间的电磁相互传导干扰等。主要干扰源有电机、变频器、电动阀、传感器、PLC控制器等。 2.2减少或避免电磁干扰的方法和措施 2.2.1合理的空间布置及布线根据热力站的空间布局,合理安排设备的安装位置,综合考虑器件或设备的布置及布线,将强电设备间和弱电设备间分开布置在房间的两侧,强电电缆入地走地沟,弱电电缆架空走桥架,各自控设备间保持适当的距离,综合考虑场地空间大小和大型设备的布局,合理安排布置各设备的位置,尽可能地增大干扰源与受扰电路之间的距离。增大空间距离能有效地减弱电磁辐射干扰的传播,从而降低了设备受干扰的概率,降低整个系统故障的风险。2.2.2屏蔽技术给主要的干扰源及受扰设备都安装屏蔽保护外壳。屏蔽外壳通常是由导电良好的金属材料做成屏蔽罩、屏蔽壳等,将被保护的设备电路放置在其中。将变频器放置在变频柜中,PLC控制器放置在自控柜中,其他设备都有金属保护外壳,这样既可以使屏蔽罩、屏蔽壳内的设备不受外部电磁干扰,又不让其电磁干扰外泄。系统连接的数据线、信号线必须采用屏蔽电缆线,这样能避免数据信号传输时受到电磁干扰。屏蔽线的屏蔽层必须可靠接地,并与主电路线及控制线完全分离。屏蔽一般分为静电屏蔽、低频磁场屏蔽和电磁屏蔽。2.2.3接地技术接地有保证安全和抑制干扰2个作用。正确的接地方式是保证人身和设备安全及抑制干扰的一种有效方法。设备的金属外壳接地是安全保护接地,是为了防止人身触电和保证设备安全;系统连接的数据线、信号线的屏蔽层接地是屏蔽接地,干扰电压对地形成低阻通路,干扰电流通过接地线导流入地,以防止干扰其他电子设备。自动化控制系统是由多台自动化电气设备和各类传感器构成,整个系统必须只能在一处接地,如多点接地,就会在电路中会形成多个接地回路,当低频信号或脉冲磁场经过这些回路时,就会引起电磁感应噪声,形成电磁干扰。2.2.4隔离措施隔离的作用是破坏电磁干扰传播的途径、切断电磁耦合的通道,从而达到抑制电磁干扰的目的,包括变压器隔离、光电耦合器隔离、继电器隔离等。在热力站变频柜和自控柜中都使用了单独的24V电源开关将强电信号和弱电信号隔离开来,减少了相互之间的干扰;在控制回路中使用了大量的继电器将控制回路得电气连接阻断,切断了电磁干扰的传播途径;在变频器和控制器接收传输信号端加装光电耦合器隔离,保证了输入回路和输出回路的电气隔离,能很好地解决不同电位、不同逻辑电路之间的信号传输和电气隔离,从而减少了电磁干扰。2.2.5滤波技术滤波技术就是将相应频带的滤波器接入信号传输通道中滤除或尽可能衰减干扰信号,使信号传输过程中不受外部电磁干扰的影响,以达到提高信噪比、抑制干扰的目的。在变频器的输入电流端安装交流电源滤波器和电抗器,能有效地抑制外来的高频干扰和电源的低频谐波电流干扰对变频器控制信号及其他电子设备的电磁干扰。在自动检测系统中,传感器的直流电源是共用的一个开关电源,为了避免在同一电源内造成几个电路之间的相互干扰问题,应在每个传感器电路中加上RC或LC退耦滤波器。 3总结 热力站自动控制系统的稳定与否直接关系到热力站能否安全运行,尽可能地减少自控系统内外的各种干扰是非常重要的事情。在热力站自控系统设计之初就应充分考虑,要根据场地空间的大小、设备设施的种类、主要干扰源和受干扰设备及干扰的途径等具体情况,采用与之相适应的各种抗干扰措施,尽可能地减少和避免电磁干扰,保证自控系统能可靠、稳定地工作。在施工和维护过程中,要严格按设计要求和规范进行,保证每项措施都能起到应有的作用。此外,在选用电子元器件、传感器等设备时,必须选用性能参数稳定、可靠,能适应工作现场条件的器件和设备,从而保证系统组成后能安全、稳定地工作。 作者:杨利勇 单位:太原市热力公司 自动控制系统论文:智能建筑楼宇自动控制系统探讨 【摘要】智能建筑是现代建筑行业的发展区域,越来越多的工程项目,设计成了智能建筑。智能建筑楼宇中,比较重要的结构是自动控制系统,加快了智能建筑楼宇的发展速度。智能建筑楼宇提高了对自动控制系统的重视度,采取高效的控制方法,规范自动控制系统在智能化建筑楼宇中的应用。本文主要探讨智能建筑楼宇自动控制系统的几点内容。 【关键词】智能建筑;楼宇;自动控制系统 自动控制系统是智能建筑楼宇的核心部分,通过自动化技术、通信网络以及计算机技术,规划了自动化控制部分,应用到智能建筑楼宇内,满足楼宇智能化的基本需求。目前,我国建筑行业表现出了智能化、自动化的发展特征,直接提高了智能建筑楼宇的服务能力,由此对自动控制系统有一定的需求,目的是通过自动控制系统,优化智能建筑楼宇自动化的运行环境。 一、智能建筑楼宇自动控制系统的设计 1.系统设计自动控制系统主要参与智能建筑楼宇的运行控制,其在设计中,注重功能性的运行内容,管控好楼宇的运行和消耗,促使楼宇内的各项自动化项目,保持在最佳的状态[1]。自动控制系统的设计,可以规划成3个模块,分别是:(1)安保管理,自动化监测智能建筑楼宇,实行防火防电及防爆,同时还要执行安全中的数据管理,提高数据传输的水平,达到数据传送的规范标准;(2)物业管理,自动控制系统中,辅助计算出智能建筑楼宇的资金消耗,监督各项设备的运行状态,及时发现有异常的设备,制定设备更新计划,更换异常设备;(3)环境能源管理,自动控制系统管控智能建筑楼宇内的照明、空调以及运输项目,重点规范照明系统和空调系统的能源分配,有效控制能源消耗,实现节能降耗,自动控制系统在运输方面的环境能源管理,是指电梯、停车场等项目的控制,保障能源分配的合理性,才能完善自动控制系统的设计。2.系统分区自动控制系统在智能建筑楼宇中的系统分区,分为两个部分。分析如:(1)控制分区,自动控制系统分为集中控制与集散控制两个部分,集中控制是指计算机为自动控制的基础,所有监控点均连接到监控中心的计算机体系中,计算机处理好运行数据后,重新传送到设备的执行器内,缩短了运行控制的时间,集散控制的核心是分布式控制,监控中心采用通信总线结构,在智能建筑楼宇的监控区,实行分级分布式的控制方法,分散的状态下,完成自动化控制;(2)协调分区,是指对智能建筑楼宇中的子系统,实行协调化的自动控制,不同子系统,其核心功能不同,采用自动化控制系统,确保子系统能够在协调的状态下独立运行,子系统单独连接到自动控制系统内,做到协调运行。 二、智能建筑楼宇自动控制系统的应用 本文以某商务型的智能建筑楼宇为研究对象,该案例中,建筑楼宇占地120585.21㎡,建筑总高度是85.3m,该智能建筑楼宇,集酒店、办公、商业、车库等功能于一体,该建筑在建设初期,就提出了智能化要求,落实了自动化系统的应用,探讨几点自动化系统在该楼宇中的应用表现,如下:1.智能卡系统该商务型智能建筑楼宇,自动控制系统的应用,构建了智能卡系统,专门用于保护楼宇内部的安全性,确保出入人员的安全性。自动化控制中,包含了智能化系统,出入人员通过刷卡的方式,通过智能化系统,向自动控制系统提交认证信息,符合认证才能正常出入[2]。该案例的门禁、车库等位置,均采用了智能卡服务,实现了自动化的识别。自动化系统中有数据库,其可主动识别智能卡的用户,身份匹配成功后,才能安全放行。该楼宇的人流量大,因为楼宇存在多项功能,所以在酒店、办公等位置,专门配置了自动化的门禁系统,采取自动化的识别方法,门禁属于智能卡系统的一部分,执行刷卡识别,保障楼宇内部的安全。2.视频监控系统自动化控制在楼宇视频监控中,表现出了高效的应用。楼宇的运行根本是安全,结合自动控制系统,在楼宇中安装视频监控系统,专门用于监督楼宇的内外环境。该楼宇中的安全管理方面,不仅安装了视频监控系统,还配置了防盗报警、信息巡防等模块,其在该建筑楼宇的公共部位,安装了视频监控,以便实时掌握楼宇内外的环境状态,避免发生突发状态[3]。该楼宇内,不同功能的区域,管理人员之间相互协调,尽量扩大视频监控系统的监测方法,遵循“以人为本”的保护方式,落实视频监控系统的应用。例如:该案例的商业区,突发了安全事故,周围居民及时按下了防盗报警,信号迅速传达到了安全监控室,值班人员根据视频监控系统与防盗系统,迅速找到了事故位置,及时排除了安保人员,解决了事故问题,有效避免了人员伤亡。3.设备管理系统智能建筑楼宇中,安装的设备非常多,增加了设备管理的负担,而自动控制系统,可以应用到设备管理上,缓解了各项设备的运行压力。设备管理上的自动化,在智能建筑楼宇中,营造了舒适的环境[4]。该智能楼宇在设备管理时,以自动控制系统为基础,引入了多项先进的技术,专门控制好智能建筑楼宇中的设备运行。例如:该楼宇中的空调设备,建筑内,安装了30台空调机组,其中8台是空气净化变频机组,空调机组中,采用了PLC编程控制,促使空调能够根据楼宇内的环境,自动调节变风量和温度,实现了室温控制空调的方式,空调机组中安装传感器,夜间会降低或停止空调运行,降低了空调设备的能源消耗,体现了自动化控制在设备管理系统中的优势,不仅具有管控的作用,还起到节能降耗的作用。自动控制系统除了在空调设备上,还应有到了通风排水、电器运行、电机等设备中,完善了智能楼宇的设备运行。 三、智能建筑楼宇自动控制系统的发展 智能建筑楼宇自动控制系统是信息时代的产物,其具备良好的发展前景。随着通信技术和计算机技术的发展,自动控制系统在智能建筑楼宇中,可以更为及时、便捷的实行功能管理。未来发展中,自动控制系统可以参与智能建筑楼宇的各方面管理,不仅仅是现代几点功能控制上,而是提供综合的管理方法,充分体现自动化控制系统的功能。自动化控制系统在未来发展中,朝向高级化的方向发展,在智能建筑楼宇中,形成高级管家,提升自动化服务的水平,还要和通信自动化、办公自动化相互配合,完善智能建筑楼宇的运营环境,充分发挥自动控制系统的功能优势。 四、结束语 智能建筑楼宇的自动控制系统应用中,以规划设计为基础,满足智能建筑楼宇的功能需求,体现自动控制系统的高效性。自动控制系统在智能建筑楼宇中,得到了积极的发展,结合系统的设计和应用,推进自动控制系统在智能建筑楼宇项目中的发展,以便在楼宇中,开发更多的自动化控制功能。 作者:吴涛 单位:四川省煤炭设计研究院 自动控制系统论文:自动控制系统在污水处理的改进措施 摘要:水资源在全球范围内都是重要的资源,水资源在我国经济发展中也占据很大的比重。因为水资源量在很大程度之上影响着我们国家经济发展的速度。伴随着近代工业的迅猛发展,以水资源为代表种种资源都受到相当大程度的污染,对污水处理的问题成为了目前最迫切的问题。文章分析了自动控制系统于处理污水时的的作用,先介绍了自动控制系统的组成特点,然后研究了自动控制系统在污水处理中的应用现状以及今后的改进措施进行探讨。 关键词:自动控制系统;污水处理;改进措施 前言: 目前,我国的环保力度逐渐加强,国家对污水处理上的处理方式也渐渐由点到面,进行了全方位的处理。因为我国国土很辽阔,各种工厂分布在很分散的位置为我国污水处理无形中增加了很大的难度。但是污染过水资源如果未经处理或者是处理不妥就排放到江海湖泊中,不仅为我国生活用水造成严重的影响,同时会对我国工业产业产生阻碍无法正常发展。因而,污水的处理是迫切的问题。电气自动控制系统在污水处理中的应用,可以提高处理污水效率,可以为我国经济的发展奠定出一个很良好的发展平台。得到很多有用的结论,自动控制系统能够提升自动控制系统整体性能,令污水的处理可以最高效率、最科学的进行,给经济的发展以及社会的整体发展扫除了麻烦。 一、自动控制系统的组成以及特点 自动控制系统的组成比较复杂,一般由数据采集、信号处理以及自动控制等各方面的内容组成。在实行污水处理时,只有这些部分协和配合,各尽其能,就会使污水达到最好的处理效果。主要负责系统运行的自动控制部分,令系统在没有人操控的情况下,也可以按照原来设立的系统进行运行,将人从危险、繁重的工作中拯救出来;主要负责系统监控的数据采集部分,当系统属于运行状态时,数据采集部分可以对污水处理的状况进行检验,能够保证系统的正常化运转;信号处理部分是对采集的数据进行处理,若发现系统出现异常状况时,就会迅速的对系统开始进行修复,保证污水处理的质量与效率。自动控制系统是一个多部分组成的整体化的设施,需要各部分之间相得益彰,污水的处理才可以实现高效化。 二、自动控制系统在污水处理中的应用现状 (1)电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想我国的科技发展不均衡,有些技术的发展还处于初级阶段,和总体科技水平差距太大,所以在使用设备的配套时,往往有些方面的落后会拖垮了设备整体的本能。当前我国的电气自动控制系统中,检测设备相当不完备,整体设备的性能的滞后。在电气自动控制系统进行处理污水时,很多的仪表、检测表由于精度不够,令系统没办法对突然出现的问题准时处理,造成了不必要的亏损,降低了处理污水的效率,减小了经济效益的空间,因而很大程度上限制了企业的发展。(2)污水的排放标准太低为了扩大经济效益空间有些厂家进行污水处理时,通常省略或简化水质的检验。近几年,由于我国环保部门监控力的加强,有些企业、工厂用PH、DOORP等进行对水质的限制,可是在电气自动控制系统进行操纵时,若检测系统检测到水质还有处于不合格状况时,系统接到反馈单单只是延长污水处理的时间,而却不是再一次进行对污水水质的检验,这样通常会造成处理的污水完不成预期的成效就直接排泄到环境中去。(3)设备维护不到位一些污水处理工厂一方面为提升污水的处理效率,另一方面为了减少污水处理成本,所使用的污水处理设备都是直接从国外直接买来。可是从外国买回来的设备基本都会有维护的要求,一旦没有满足维护标准设备不能正常工作,令污水处理效果不理想。 三、自动控制系统在今后的改进措施 因为我国污水的自动控制处理系统和经济发展现状没能完美的符合,这很阻碍到处理污水效率和质量,利用对我国目前污水处理现状,为相关方面采取必要措施,来提高处理污水效率和质量。(1)控制设备的检测精度在污水处理工厂引进新处理的设备后,必须注重对设备的检测,尤其是设备的精度问题。如果检测设备的精确度有缺陷,会令污水处理结果产生问题,经常令没有达标的污水因检测不出就被误排放了,这会造成无法挽回的各种方面的损失。因而,在引进新处理设备之时,就要注重检测设备精度的问题,我们必须要使处理的污水排放后不会产生较大的危害后果。(2)提高污水排放标准污水处理在实际生活中,排放的标准过低令污水处理现状和理想相差很大。利用对提高污水处理标准,从而减少不达标的污水被排放的量,这样可以从整体上将污水处理的效果得到保障。(3)相关设备的维护目前来说我国很多污水处理厂都是直接从国外引进设备,设备的维护问题有多方面的难题。可是只有好的处理污水的设备,才可以确保污水处理的结果。所以,工厂要必须加强设备维护的重视度,为克服各种方面的困难,把设备维护工作做到位,污水处理结果可以得到保证。(4)培养专业的人才培养专业的人才在污水处理方面是可持续发展有重大意义,可是我国目前污水处理人员都是接受简简单单培训就上岗,没有了解很多相关知识,这样使得在实际操作时易产生大问题。特别是在电气自动控制系统需要维护或者是出现问题时,特别难找到这方面专家进行指点。培养专业人才或者引进专业人才就十分重要了,这样不仅仅可以为我国污水处理的水平提高,也可以为污水的处理提供长期的保证以及将来的发展问题作出筹备。结语:综上所述,自动控制系统于污水处理之中有相当高的地位,一方面大幅度的降低污水处理的经济成本。另一方面,可以令污水处理效果获得明显的改善,创造出了很好的社会效应。文章利用对目前我国污水处理现状进行着手分析,提出很多改进措施,希望我国业内人员在提高污水处理质量以及改善污水处理等方面能有更大的进步。 作者:潘亚楠 赵磊 宋淼 单位:沈阳理工大学 自动控制系统论文:智能建筑楼宇自动控制系统研究 【摘要】随着我国建筑业的不断发展与进步,智能化建筑也得到了相应的发展,其中自动化控制系统在其中扮演着极其重要的作用。本文主要就智能建筑,简要分析自动化控制系统在其中的应用。 【关键词】智能建筑;楼宇自动化控制系统;空调系统管理 1前言 建筑中的自动控制系统在其中占有着非常重要的组成部分。它有着以下几方面的优点,第一能够有效的节约能源,第二能够确保设备的运行处于安全的范围,第三能够创造安全的工作环境。以上的这些优点使得当代的建筑已经发展为智能的建筑,发展为会为人类思考的建筑。 2自动控制系统的发展历程 随着自动控制技术的不断发展与进步,建筑内的自动控制系统也随之发展而来。在我国建筑行业的发展过程中,楼宇的自控系统经历了以下几个阶段的发展。第一个阶段是集中式控制系统,第二个阶段是集散式控制系统,第三个阶段是现场总线控制系统,第四个阶段是网络集成系统[1]。 3自动控制系统的发展趋势 智能化的自动控制系统,尤其是有着集成能力的自控系统这一概念出现的时间较短。故此,在系统的选型讨论时往往存在着一些争论。自动控制系统主要是由以下两方面结合产生的,第一方面是计算机的控制技术,第二方面是通信技术。所以,建筑的自动控制系统必定是会采用计算机领域的最新研究技术。 4自动控制系统在建筑工程中的应用 4.1工程概况苏州的南溪江路商务中心地处苏州吴中区,总建筑面积在十二万平米左右,建筑高度高大85.3米。主要有以下几方面的功能,第一就是商业功能,第二就是作为办公写字楼的功能,第三就是作为五星级酒店功能,第四可以作为地下停车场。其中该建筑采取了自动控制系统以达到能够对建筑进行智能管理的目的,下文主要介绍空调能耗管理系统在建筑中的应用。4.2设计依据采用国家规范标准进行建筑设计,如建筑设计防火规范、防雷设计规、智能建筑设计标准规范、低压配电设计规范等。4.3设计目标4.3.1一次设备的运行能够达到设计的标准“一次设备”指的是能够体现其使用功能的设备,如锅炉、电梯、路灯等能够直接方便用户使用的设备,建筑的自动控制系统就是控制类似以上的设备来为用户进行服务的,故此我们也可以称自动控制系统的设备为“二次设备”。楼宇的自控系统最主要的目的是能够保证“一次设备”的运行达到设计的要求,确保南溪江路商务中心获得舒适的工作环境。4.3.2降低设备的使用能耗在当代建筑工程中,为了尽最大可能的去满足用户的需求,机电设备在建筑中占据着越来越重要的地位,而这些机电设备的能耗也是建筑运行所要支出的主要部分。据调查研究发现,仅仅中央空调的能耗就在建筑中占据其中的百分之四十以上,在楼宇内采取自动控制系统有助于节约能约能耗,节省运行资本。4.3.3方便物业的管理为了给南溪江路商务中心大楼提供一个较为舒适的工作环境,那么其中的机电设备必然数量较多,然而由于这些设备分布较为分散,那么就会使得这些设备的管理非常困难,采用自动控制系统有助于物业管理者能够采用远程控制的方法来减轻工作人员的劳动强度,实现物业管理的现代化。对于那些使用较为规律的设备,我们可以用电脑时间程序管理来进行控制。4.4设计原则4.4.1合理性合理的自动控制系统不但能够满足用户的需求,更是以系统的实用为主要目标来对南溪江路商务中心进行控制。4.4.2先进性采用最为先进的技术来进行设计,方便日后的使用过程中能够跟踪行业的发展。4.4.3开放性不但能够兼容其他的设备监控,并且用户能够自主的选择其他的系统来进行更新维护。4.4.4友好性有些系统较为复杂那么就需要专业的操作人员来进行操控管理,而该软件的友好性则是使用较为简单,方便工作人员操控管理。4.5系统原理此次设计运用的是新型的集散控制系统,将其中的控制功能进行分配,分配到每个控制回路,并体现在现场的仪表之中,进而提升系统的可靠性,从而达到分布式的控制。本系统分为以下三个层面,第一层是设备层,第二层是控制层,第三层是管理层。主要的监控对象大体分为以下几类,第一是PAU空调系统,第二是水泵设备,第三是电梯设备等。南溪江路商务中心大楼的BA系统的监控设置在一楼的监控中心之内,大楼中共设有30多台空调机组,当中有5台采取了变频机组。一般而言,变风量空调的原理是送风传感器或者回风传感器来进行冷水、热水调节阀的控制,于此同时可以依据需要来进行风管电加热的分级调节,然后设置高温保护开关,当开关动作时,就需要对电加热器进行关闭操作,当风机停止运转时,要对电动二通阀进行关闭操作。对组装式空调器进行控制时,由室内温度来进行控制调节,调节冷水、热水的电动二通调节阀。然后设置高温保护开关,开关的设置在电热器后面。当开关动作时,就需要对电加热器的电源进行关闭处理,当风机处于停止的状态时,要将电动二通阀进行关闭处理。需要注意的是,风机开,电加热器才能进行开启处理。随着过滤器的阻力发生改变时,可以通过控制变频器来维持风量,以达到保证换气的稳定,进而延长过滤器的使用期限。4.6供电电源系统电源是由及控制室的配电箱引接进来,容量为三相5kw。DDC数字控制器安装在各空调机房内部,电源就通过最近的配电箱进行引出,容量为单向0.5kw。4.7电气接地在一栋建筑物中,其供电配电的设计至关重要,影响整个建筑物的有效使用。在其中,接地系统在其中占据着非常重要的组成部分,因其能够对供电系统的安全运转有着最直接的影响。尤其是近些年来,随着科技的不断进步与发展,建筑内的自动控制系统在给我们带了了巨大的方便的同时也产生了一些问题。在南溪江路商务中心大楼的工程中,采用的是TN-S系统。在进行系统的设置时,要注意以下几点问题,第一是它的工作零线,第二是其专用的保护线,第三是它们相连接的位置,以达到保证智能化建筑的安全。 5结语 建筑内的自动控制系统在智能化建筑中扮演着极其重要的角色,它能够实现整个建筑的智能化服务。智能化建筑的设计施工需要许多单位进行协调配合,如施工单位、业主、设计单位等。通过在建筑内设置自动控制系统,有助于实现整个建筑的节能效果。在今后的建筑业的发展过程中,建筑内的自动控制系统的发展也将会越来越成熟。 作者:张亮 自动控制系统论文:自动控制系统对污水处理的应用 摘要:在我国经济发展的过程中,水资源占据着重要的地位,他的资源量将很大程度上影响着我国经济的发展速度。而随着近代工业的崛起,以水资源为代表的各类资源均受到很大程度上的污染,所以对污水的处理已经成为当前最突出的问题。本文就自动控制系统在污水处理中的应用进行全面的分析,提高自动控制系统的性能,使得污水处理能够最大效率的进行,为社会、经济的发展扫除障碍。 关键词:自动控制系统;污水处理;应用 引言 近年来,随着我国环保力度的逐步加大,对污水的处理上逐渐由点到面,实行全方位的覆盖。由于我国幅员辽阔,各类工厂分布较为分散的状况给我国的污水处理增加了难度。而污染的水资源如果处理不当而直接排放进江海湖泊,不仅给我国的生活用水带来影响,也会阻碍工业等相关产业的发展,所以对污水的处理已经成为一件急需解决的问题。电气自动控制系统的应用,将提高污水处理的效率,为我国的经济发展奠定一个良好的发展平台。 1自动控制系统的组成以及特点 1.1自动控制系统的组成 自动控制系统的组成较为复杂,一般由自动控制、数据采集以及信号处理等方面的内容组成。在进行污水处理时,只有这几个部分协调配合,各尽其能,才能使污水的处理的效果达到最好。自动控制部分主要负责系统的运行,使得系统在无人控制的情况下,也能够按照原有设定的系统进行运行,将人从繁重、危险的工作中解救出来;数据采集部分主要负责系统的监控,当系统属于运行状态时,数据采集部分能够对污水处理的状况进行检测,保证系统的正常化运行;信号处理部分是对采集的数据进行处理,当发现系统出现异常状况时,就会及时的对系统进行修复,确保污水处理的效率与质量。自动控制系统是一个整体化的设施,只有各部分之间相辅相成,才能实现污水处理的高效化。 1.2自动控制系统的优点 从另一种角度而言,自动控制系统可以分为软件和硬件两部分。这两部分虽然完全不同,但是却是缺一不可。为了实现电气自动控制系统的方便化操作,自动控制系统中往往嵌入了目前发展较为成熟的软件工程技术。操作员进行操作时,可以结合软件的优点通过功能图块进行编程,提高系统操作的便捷性。除此之外,对于一些较为复杂的工程项目,可以利用高级语言完成相关的数学算法,在简化项目复杂程度的同时,可以实现功能块的嵌套,优化系统的性能。硬件与软件不同,但是在一定程度上被软件限制选择的范围。通常情况下,一款软件的集成程度越高、功能越强,那么对硬件的配置要求就越苛刻,污水处理工厂的成本就会增加。所以在软件的制作过程中,我们要兼顾硬件的选择,只有这样才能在不影响污水处理效率的情况下,节省开支,实现经济效益的最大化。 2自动控制系统在污水处理中的应用现状 随着科技的发展,越来越多的设备处在日新月异的变革之中,设备的更新周期远远低于历史上的任何一个时期。电气自动控制系统就属于其中发展较快的一类,且从整个经济结构角度来看,电气自动控制系统对于人类来说具有巨大的应用价值。然而事实表明,实际应用的情况并没有达到理想的效果,其中存在着较多的缺陷和不足。下面我们就简述一下电气自动控制系统在污水处理中具体应用的现状。 2.1电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想 我国科技发展不平衡,某些技术发展还处于基础阶段,与总体科技水平不相吻合,所以在设备的配套使用时,往往某方面的落后拖垮了设备整体的性能。目前我国的电气自动控制系统中,检测设备相当不完善,滞后了整体设备的性能。在电气自动控制系统进行污水处理时,很多的检测表、仪表由于精度不足,使得系统无法对突然出现的问题及时处理,造成了不必要的损失,降低了污水处理的效率,压缩了经济效益的空间,从而很大程度上制约了企业的发展。而且,如果处理的污水没有达到设定的标准就进行排放,那么其中的污染物就会对环境以及相关生物造成极大的危害,给国家和人民造成不可估量地财产损失。 2.2污水的排放标准太低 一些厂家进行污水处理时为了扩大经济效益空间,往往简化或者省略水质的检查。近年来,由于我国环保部门的监控力加强,一些企业、工厂用ORP、DO、PH等进行对水质的控制,但是在电气自动控制系统进行操作时,如果检测系统检测到水质尚处于不合格状态时,系统接到反馈仅仅只是加长污水处理的时间,而并非再一次进行污水水质的检测,这样往往造成处理的污水达不到预期的效果就直接排放到环境中去。 2.3设备维护不到位 我国的污水处理工厂为了提高污水处理的效率,减少污水处理的成本,一些污水处理设备都是从国外直接购买。而这些设备往往都有维护要求,只有满足维护的标准之后,设备才能够更好的工作,使污水的处理效果实现最大化,但是目前国内工作人员对这些设备的了解较少,很难满足设备的维护需求,使得设备的维护工作名存实亡。而且这些设备的造价往往十分昂贵,维护的费用也是一笔巨大的开支,严重挤占了工厂的利润空间,使得部分污水处理厂做的不够到位。 2.4缺少相关的专业性人才 从相关部门的统计数据来看,我国污水处理行业员工的能力普遍偏低,往往都是通过简单的培训就直接上岗。在这种情况下,如果处理系统一旦出现问题,或者处理设备需要维护的时候,由于缺乏专业人才,就会导致污水的处理效果与理想的标准相差较大。 3自动控制系统在今后的改进措施与发展方向 3.1自动控制系统的改进措施 由于污水自动控制处理系统与我国的经济发展现状不能够很好的契合,严重阻碍了污水处理的效率与质量,通过对目前我国污水处理现状的分析,对相关地方采取一些必要的措施,以提高污水处理的质量与效率。3.1.1体改电气自动控制系统检测设备的检测精度在进行污水时,我们要保证经过处理的污水排放到环境中时不会产生大的危害。然而由于检测设备的精确度有着严重的缺陷,使得污水处理的结果产生一系列的问题。检测设备搜集数据时,因精度问题,往往使得未经达标的污水因检测不出而被误排到环境中,造成了无法挽回的损失。所以,当污水处理工厂引进新的处理设备时,一定要注重检测设备的精度问题,只有这样,才不会影响处理系统整体的性能。3.1.2提高污水排放标准在实际的生产生活中,污水处理标准的过于低化使得污水的处理现状与理想相差甚大。通过对污水处理标准的提高,减少污水不达标而被排放的概率,从整体上提高污水处理的效果。3.1.3对相关设备进行维护由于目前我国大多数的污水处理工厂都是从国外直接引进设备,在维护的问题上存在着多方面的问题。但是只有良好的机器设备,才能保证污水处理的效果。所以工厂应该加强对设备维护的重视程度,克服多方面的困难,将设备维护的工作落实到位,为污水的处理结果提高保障。3.1.4引进和培养专业人才目前我国的污水处理工作人员基本都是仅仅接受简单的培训就直接上岗,缺乏相关方面的知识,在实际操作中往往容易产生大的漏洞。尤其是在电气自动控制系统出现问题以及设备需要维护时,很难找到相关方面的专家进行指导。所以引进和培养专业人才就显得十分的重要,他不仅能够提高我国污水处理的水平,又能为污水的处理结果提供保证。 3.2自动控制系统的发展方向 目前,控制理论向着两个方向进行发展,一是在科技飞速发展的大环境下,注重某一种方法的研究,将先进、成熟的科技技术应用到方法的实践中,提高污水处理的效率与质量;二是将多种方法结合使用,相互之间取长补短,发挥他们所具有的优势,共同提高污水的处理效果。就目前而言,第二种的发展趋势明显高于第一种,且已经取得了良好的效果。 4结语 自动控制系统在污水处理中占据着重要的地位,不仅大大的降低了污水处理的成本,而且使得污水处理的效果得到了明显的改善,创造了良好的社会效益。笔者通过对目前我国污水的现状进行具体分析,提出一系列相关改进的措施,希望在改善污水处理、提高污水处理质量方面能所帮助。 作者:李家栋 单位:曲阜师范大学工学院 自动控制系统论文:谈污水处理厂的自动控制系统 【摘要】随着国家、企业、社会等对于环境问题的重视程度越来越高,污水处理厂的自动控制系统和污水处理工艺也得到了企业的高度重视,污水处理厂的自动控制系统包括了硬件和软件等部分,每一个部件的正常工作才能保证整个污水处理自动控制系统的正常工作,本文将讨论和分析污水处理厂的自动控制系统。 【关键词】污水处理;自动控制系统;污水处理工艺 在实际的污水处理过程中存在着一些难点问题,污水处理自动控制系统的应用可以解决一些传统污水处理工艺面临的难点问题,但是污水处理厂的自动控制系统自身也面临着一些需要解决的难点问题,这就需要人们不断研究污水处理自动控制系统,不断改造和升级现有的污水处理自动控制系统,使其更好的发挥作用。 1污水处理厂中污水处理工艺的一般流程 污水处理厂中污水处理工艺的一般流程主要包括污水处理工艺,污泥处理工艺和出水消毒工艺等流程,在污水处理厂中污水处理工艺的每个环节都有相关的规定和标准需要遵循。第一,在污水处理工艺中首先要对进水水质进行技能分析,在进行进水水质技能分析使应该根据相关的污水厂进水水质技术性能指标进行操作,如当污水中水质5BOD/CODCr比值为0.565时,较适合的处理工艺是生化处理工艺;当C/N的比值为3.71时,此时较为适合的污水处理工艺是生物脱氮工艺;当5BOD/TP的比值为43.33时,这时最为适合的污水处理工艺是生物除磷工艺,且不需要与其他工艺混合使用,这些只是污水水质进技能指标中较为有代表性的一些指标,可以采取对应的适宜处理工艺进行处理,当污水水质指标出现其他数据时,也应该根据相应的标准进行污水处理。污水处理工艺中对于不同的污染物质需要采用不同的方法和工艺进行处理,如为了去除污水中的SS就主要采取沉淀的方式;为了去除水质中超标的5BOD主要采取微生物吸附和代谢的方式以及泥水分离方式;为了去除污水中的COD,可以采取与去除5BOD类似的处理工艺和方式;为了高效率地去除污水中的N,可以采用的工艺是脱氮工艺;对于P的去除来说,主要是依靠生物除磷的方式。第二,污泥处理工艺流程主要包括污泥稳定工艺,污泥浓缩脱水工艺和污泥的最终处置。厌氧消化,好氧消化,加热干化,加碱稳定和热处理等工艺都是能够达到污泥稳定的工艺,但是其中厌氧消化是污水厂最常用的处理方式,因为加碱干化,加热干化和热处理等直接稳定污泥处理工艺的成本耗费较高;在进行污泥浓缩脱水环节时,机械浓缩和脱水方式能够使处理后污泥含水量低于百分之八十,因此目前污水处理厂通常情况下会采用机械浓缩脱水方式来进行污泥的浓缩脱水处理;污水厂在处理污水的过程中,污泥的出现是一种必然现象,污泥虽然是固体废弃物,其中既含有一些有用的物质如氮磷钾等元素,而且污泥中也含有病原菌,寄生虫和重金属等有害物质,在进行处理时必须结合当地环境考虑其对于生态环境的影响。第三,污水厂的出水需要经过消毒过程,目前对污水厂进行出水消毒主要采用氧化法、加氮法、紫外线消毒法等,臭氧可以彻底的杀菌而且对于环境的影响非常小,因此进行出水消毒时最常用的氧化剂是臭氧;由于液氮成本低而且消毒效果比较稳定,液氮是利用加氮法进行污水消毒最常用的方式;紫外线的有点是可以在短时间内达到消毒的目的,而且不会产生二次污染,因此,紫外线也成为污水厂进行出水消毒过程中使用的方法,主要注意的是这三种出水消毒的方式在应用时也有其弊端,污水厂必须权衡这些消毒方式的利弊,选择具体的出水消毒方式。 2污水处理厂中自动控制系统的硬件设计 2.1现代污水处理厂自动控制系统的简单介绍 现代的污水处理厂自动控制系统主要有两种类型:一种是可编程序控制器PLC,另一种是现场总线控制系统FCS。可编程序控制器PLC是一种利用可编程序存储器进行操作和控制的电子系统,由于电子技术的应用,使得可编程序控制器PLC具有很高的控制能力,而且这种自动控制系统的可靠性也非常高,,即便在较为恶劣的污水处理环境中,也可以正常的工作。现场总线控制系统FCS可以实时地检测污水厂处理现场的相关数据,而且FCS采用智能技术和通信网络技术,能够使污水处理的现场形成一个智能的通信网络,可以提高污水处理过程的操作性和现场设备互联性。在实际的应用中,可编程序控制器PLC与交换机、工控机的结合使用是污水厂污水处理中实用性很强的污水处理厂自动控制系统,因此在下面的介绍中,会更侧重于对可编程序控制器PLC的介绍。 2.2现代污水处理厂自动控制系统的构成 在编程序控制器PLC、交换机、工控机结合使用的现代污水处理厂自动控制系统中,系统结构主要分为控制层和信息管理层。对于现代污水处理厂自动控制系统的控制层,主要采用PLC自动控制方式、就地手动控制方式和中控室集中控制方式等进行控制,通过对控制层的有效控制,不仅能够实现各个编程序控制器PLC之间的数据交换和协调,而且可以实现编程序控制器PLC中个智能化控制设备间的数据交换和数据协调,以及一些程序的编译和维护工作,如果远程设备中出现了错误也可以通过对控制层的控制查询错误。现代污水处理厂自动控制系统的信息管理层主要依靠通信网络进行信息的管理和传输等,信息管理层所采用的通信网络是标准以太网,这种网络可以有效快速地处理信息和管理信息。为了保证现代污水处理厂自动控制系统的正常运转,自动控制监控系统也是必不可少的一部分。 3污水处理厂中自动控制系统的软件设计 准确确定污水处理厂中自动控制系统的自动控制方式,设计下位机PLC程序,精确计算关键控制环节的相关数据,设计上位机人机界面等四方面的工作是确保污水处理厂中自动控制系统正常高校工作所必须做好的工作。自动控制方式在上文中已经做过简单的介绍,其中现场手动控制方式是污水厂应该优先考虑的一种控制方式,这种控制方式主要能够解决现场调试和检修等问题;PLC自动控制方式需要利用相关软件进行设计,主要完成对隔栅间,沉砂池A/O池,脱水车间,进水泵房和二沉池消毒池等区域的控制;中控集中室控制方式是一种远程的控制方式,操作人员需具备相当的分析能力和专业能力,因为采用这种方式时,虽然操作人员所做的操作主要是开或关,暂停或启动,但是进行这些操作之前需要对中控系统操作站或操作面板的监控画面和数据进行合理地分析。除此之外PLC的程序设计以及模糊自整定PID参数算法的确定及计算也是非常重要的软件设计步骤。 4结语 通过分析污水处理厂的自动控制系统,可以发现污水处理自动控制系统的结构复杂,而且对于电子技术和智能技术等的要求非常高,因此想要成功地实现污水处理自动控制需要大量的工作和学习,也需要研发人员的不断努力和创新,才能够使污水处理厂的自动控制系统更高校更成功地发挥作用。 作者:周亚楠 单位:河北省晋州市城市污水处理厂 自动控制系统论文:自动控制系统在污水处理的应用 自从我国工业化进程加快以来,污水的排放及其处理已经成为越来越受国家关注的一个重点。水资源的利用直接关系到人类生存,关系到人类可持续发展。早期工业废水、城市生活废水全部直接排放进自然中,直接利用自然的自我净化调节功能来分解废水。但是随着我国工业化程度的不断加深,仅仅通过自然自净能力已经很难将庞大的废水量处理完,这时建设城市污水处理厂的必要性就突显出来。早期的城市污水处理厂一般都是由工作人员到现场进行勘察以及调研,但是污水处理厂的构成复杂、建筑物繁多,在测量多种项目指标时,常常给现场勘测调研带来极大困难。随着科技革命带来各种新技术,污水处理厂渐渐开始引用自动控制技术,这项技术得到广泛应用是因为自动控制技术操作起来非常方便,可以进行实时监测,并且非常节省人力。在20世纪70年代的美国,部分污水处理厂可以实现对加药过程进行计算机控制,如污水处理厂通过计算机对加钒过程进行掌控,很好地降低了钒的使用量,与之同时发生的是管理效率的显著提高和水质的大为改善。除此之外,像德国、日本等国家的一些污水处理厂也较早实现了用计算机来控制污水处理过程。污水处理系统发展到现在已经取得很大进步,其自动化程度跟以前相比也更高。 1污水处理系统中自动化技术的应用现状 所谓自动控制系统就是把控制设备、执行器件、检测元件和主计算机之间利用通信网络连接起来,这样主计算机可以对它们进行集中控制,进而达到集中监控、集中调度、集中分析和集中数据处理的目的。经过对国外引进技术和设备的消化和吸收,我国的污水控制系统也有所进展。工业Ethernet配合着FCS,再与PLC控制站结合起来,这种自动控制系统是我国最新一代的控制系统。现在自动控制系统在污水处理中的应用有了新的进展,如FCS、PLC、DCS等。其中FCS是现场总线控制系统(FieldbusControlSystem),近年来它发展迅速,可以算得上是最新型的自动控制技术,它旨在用网络传输代替比较传统的硬件传输,这是FCS通过现场控制网络将众多控制器、传感器和执行器连接起来实现的。PLC是可编程控制系统(ProgrammableLogicControlSystem),它使用计算机技术以实现开关量的逻辑控制,其最大的优势就是具有超高的可靠性和抗干扰能力,这种优势使它在污水处理中占有很重要的地位。DCS是集散控制系统(DistributedControlSystem),它是一种新型的4C控制技术,实现了连续物理量的监视与调节,与PCL相结合的DCS控制系统在污水处理厂中的应用可以说已经相当成熟了。 2自动控制系统在污水处理过程中的特点以及主要表现 2.1自动控制系统的主要特征 相比于其他的自动控制系统,在污水处理中应用到的自动化控制系统比较繁琐复杂。因为其中涉及到的物理量非常多,而且其中不仅有模拟量,还有数字量。与此同时,控制方式也有开环控制和闭环控制、顺序控制和时间控制等多种控制方式。而要使处理后的水质达标,就要使处理过程中的各项参数都要合格。这就需要对处理设备的运行状态、进排泥量和排水量等进行综合控制,这无疑会加大自动控制系统的复杂性。现在的自动控制系统已经具有良好的开放性、适应性和经济性等,这和自动控制系统有简单的逻辑控制阶段发展成为分散控制阶段是密切相关的。 2.2自动控制系统在污水处理过程中的主要表现 2.2.1过程控制。自动控制系统对污水处理整个过程中的工艺参数以及流程进行实时监控和采集分析数据,然后根据分析结果对现场的设备的运行进行控制,这就是我们所说的自动控制系统的过程控制。其中可以实现运行数据的采集和存储、调度和管理。整个运行过程的系统是中央控制系统,中央控制系统可以对整个工艺的运行和停止以及一些紧急事件进行直接控制。2.2.2在线监视功能。在线监视功能使动态的工艺流程图显示在中央控制室的计算机屏幕上,同时可以显示在子站界面上的是现场设备的运行状态和一些非常重要的工艺参数的变化情况。必要的情况下,我们可以利用鼠标和键盘对系统的运行状态进行干预。2.2.3故障诊断及报警处理。当设备在运行过程中产生一些可以或者不可以避免的故障的情况时,故障诊断功能可以将其监测出来,并随后进行查找和报警。此外,故障诊断系统还可以分析和调整一些简单的事故,从而使系统运行更加稳定。报警时系统可以显示报警的画面,这样可以让操作人员在对故障进行处理时得到提示。 3自动控制系统在应用时存在的问题及今后的改进方向 3.1自动控制系统在应用时存在的问题 虽然上述过程中我们的确展示了自动控制系统的众多优势,但是自动控制系统的发展毕竟还是不够完善,从各个污水处理厂的调研中我们总结了自动控制系统现今存在的一些问题:3.1.1自动控制系统的在线稳定性不够。随着PLC、DCS以及FCS技术的发展,自动控制系统的稳定性已经得到了一定的提高。但是由于污水处理实在是一个很复杂的过程,系统中的设备在运行过程中会涉及很多参数,而且每个参数还在不断的变化中,这就给自动控制系统对整个污水处理过程进行有力的监督控制造成了障碍。所以,一般污水处理厂除了自动控制系统外,还需要现场的工作人员来操控运行过程,并对有些分析结果进行调整,以期保持整个处理系统的稳定性。3.1.2已建的污水厂存在仪器、工作人员方面的限制性因素。目前大部分已建的污水处理厂的自控技术水平落后,污水处理效能与自控关系不明确,与之配套的自控设备和仪器匮乏,同时现今的排放标准也普遍提高,再加上污水处理过程中与自动控制设备相关的自动化方面的知识比较复杂,引进的大部分设备都是外文说明书,厂区的工作人员缺乏必要的自动控制方面的知识,这些劣势只靠对厂内工作人员的培训是无法轻易转化的。3.1.3目前我国众多的污水处理厂虽然监视良好、但是控制能力却明显不足。对于监视过程中得到的数据,工作人员并不能很好地进行分析和利用,这样就使自动控制系统失去了一开始我们想要它能提供给的便捷。并且自动控制系统在污水处理厂的运行过程中带来的由于节能降耗引起的直接经济效益并没有被充分认识到,这从另一个方面阻碍了风险投资者在投资污水处理厂时对自动控制系统的投资欲望。与此同时,自动控制系统引入污水处理厂后可以保障污水的排放达到标准,提高环境效益和社会效益,在这点上污水处理厂监管部门的认识也不到位,他们缺少与风险投资者的协调,以上种种都是限制自动控制系统在污水处理厂推广的重要原因。3.1.4自动控制系统本身还有待完善。例如与自控技术相关的软件、仪器行业并不规范,先进的自动控制技术大都从国外引进等。更详细一点举例,像污水处理过程中使用的探头很多,它们用于数据的采集,且都是被淹没在污水中的。但是如我们所知污水中的成分相当杂乱,这些探头很容易被缠结进而影响采集数据的准确性,更有甚者会损害探头。 3.2自动控制系统今后的改进方向 一是在自动化控制系统的稳定性还没有得到确保时,污水处理系统中应该配备必要的工作人员,以弥补自动控制系统稳定性不够带来的分析结果的误差。二是接下来一段时间内应该在污水处理厂中配备相应自动控制方面的专业人员,这样既可以对其他厂区的工作人员有一定的培训和指导,也可以避免因工作人员专业素养不够引起的操作失误甚至事故。这对厂区的正常运行有很大的影响。三是依然要不断开发智能控制在污水领域的应用深度,如模糊控制、神经网络控制、专家控制等技术,这些技术仍然需要理论上的进一步发展。通过数学建模和仿真,结合污水处理新技术的市场需求,将这些智能控制方法相结合,争取提出更加行之有效的新控制策略。四是争取将污水处理厂的自动控制系统与高速数字技术和网络技术结合,通过遥感遥测遥控技术实现污水处理厂的自动控制,以解放所有的现场操作人员。 4结语 如上所述,自动控制系统在传统的污水处理领域已经取得了众多成果,可以极大地提高污水处理的效率,提高出水质量,大大减少了有害物质的排放,其产生的经济效益和环境效益是值得肯定的。但是,我国的污水处理中自动化技术的应用起步是比较晚的,所以在这方面我们不可避免地落后于西方发达国家,这集中体现在我们的控制系统大都从国外引进,缺少自主研发的系统,同时相应的污水处理设备、测量监测仪器的质量一直得不到提高。显然国家应该加大对这方面的投入,以缩小与世界先进水平的差距。我们有理由相信,随着我国科学技术的不断发展,污水处理系统会有更好的完善,而自动控制系统也会在污水处理领域发挥其应该有的作用。 作者:杨博英 单位:株洲市城市排水有限公司 自动控制系统论文:电气设备自动控制系统运用分析 1将PLC控制系统设计到电气设备自动化控制系统中 (1)设计科学合理的流程。明确电气自动控制的任务,并加以评估,将PLC控制范围确定下来。最后技术人员根据PLC的功能和性价比来确定程序控制器的主机。在此基础上确定各模块及相应的各单元,如显示设定单元、模拟量单元及位置控制单元等。(2)确定输入/输出地址。PLC接线端上的I/O信号的地址是PLC控制系统设计的基础。只有确定了输入/输出地址,才能进行下一步的软件编程工作;I/O地址的确定是控制柜及PLC外围接线绘制装配图、电气接线图、安装人员装配的基础。以表格的形式列出I/O的名称、代码和地址是很有必要的。(3)设计控制系统。控制系统分为硬件部分和软件部分。PLC控制程序的编写是系统设计中软件部分的组成。除了程序编写之外的控制系统设计基本都是属于硬件设计,如电气线路的设计、PLC控制器的设计、抗干扰的设计及PLC控制器外围线路的设计等。1)设计系统的硬件。硬件设计的主要包括确定电气控制元件;设计抗干扰措施;设计电气控制系统。2)设计系统的软件。主、子程序及中断程序是软件设计的三大主要部分。设计PLC控制程序时编程是主要的方法但更重要的依靠设计者自身累积并总结经验。应用较多的编程方法有流程图法、状态表法、逻辑代数法及功能图法等。设计程序常见步骤为:①查找输出对象,确定出其启动及关断条件;②输出对象的启动条件及关断条件有制约条件的,要找出来;③大多情况下,输出对象以FK=(X开+K)•X关关公式加以编程,有制约条件的,以FK=(X开•X关约+K)•(X关+X关约)公式加以编程;④代入相应数据入公式中,结合PLC编程的要求,建立梯形图;⑤全面检查并修改程序。梯形图编程设计系统程序与语句表编程相比,更直观,更加一目了然,但具有需要修改时比较麻烦工程量大的缺点。一般对于比较清晰的并发、单及选择顺序的控制任务,应用功能图进行设计程序较有优势。(4)调试系统。系统硬件的模拟调试工作必须在主电路断开的环境下实行,并且只能够调试手动控制部分的功能正确与否;只有模拟出各种开关信号输入的情况才能够对系统软件部分进行调试,通过综合应用电位器、万用表及开关模拟多种现场信号,观察此时PLC输出的逻辑关系是否与控制要求相符;与此同时,也可应用电脑直接模拟加以调试。通过反复修改与调试来确定程序的完全正确。(5)系统联机调试,下载已经编制并且调试好的程序到现场PLC控制系统中实行运用。首先断开主电气然后才开始调试,只能对控制电路实行联调。联调过程中,发现问题,要反复全面检查系统接线与软件设计里程序的编写与调试,只有系统控制功能正常,并满足控制要求才能交付使用。整个体系完成后,系统完成后,必须整理相关技术资料以存档,为以后系统的维护、检修及改进等提供依据。 2电气设备自动控制中PLC控制系统的操作过程 (1)选择合适的电源。选择电源时,最基本的要求时其额定输出电流各模块消耗的电流总和。(2)相匹配功能模块的选择。选择的基础是要选择可靠性高的机型,并且在系统运行的过程具有很好的稳定性。(3)设计控制元器件。设计辅助程序、故障应用措施,分配存储空间、编制功能子程序是设计系统控制元器件的主要内容。(4)正确的输入/输出模块的选择。1、输入/输出模块点数的确定;2、运用离散系统来实现输入与输出的模拟;3、编入具有特殊功能的输入与输出。(5)控制系统连接与安装的实现。PLC控制系统多个部件在配线板上的实现,按照相应的系统接线图对其进行安装工作。(6)调试实现PLC的运行。1、调试PLC控制系统硬件与软件,以保证试运行的稳定性;2、试运行过程中,设计人员必须注重PLC控制系统各个部分运行情况详细观察运行的细节,对出现的各种情况必须立即做出停机处理,找出出现问题的原因与源头,并及时的选择正确、有效的方式处理掉出现的情况;3、确定PLC控制系统试运行准确无误后,要整理好技术文件,并且交付使用。 3PLC控制系统应用领域 (1)PLC控制系统在数控系统中的应用。传统的控制系统具有多种控制方法,随着PLC控制系统的出现,在业内引起了非常广泛的关注。在数控系统中实现了PLC控制系统的应用,大大促进其控制定位变的精确与方便。(2)PLC控制在交通控制系统中的使用。交通控制系统中PLC控制系统的应用关键体现在控制交通系统总线方面。采用PLC控制系统使得交通系统工作效率得到极大程度改善,在一定程度上进一步完善和高效化了监控。(3)中央空调系统中的PLC控制系统运用。当下,控制中内空调系统的方法有如下三种模式:(1)继电器的传统控制模式。(2)数字化的直接控制模式。(3)控制器可编辑的控制模式。在此三种控制模式中,继电器的传统控制模式与直接数字控制模式由于其自身缺点原因,在实际中其应用广泛度逐渐减少。而PLC控制系统因抗干扰性能高、较稳定、便于维护等优势,在中央空调系统中的应用越发广泛。 4结语 电气设备中应用PLC控制系统后,使得传统复杂电器逻辑得到简化,在具备简单易操作特点同时,又大大降低了故障率,还提高了运行过程中稳定性。极大促进了电气PLC控制系统的运用。 作者:魏潇韩 单位:西安有色冶金设计研究院 自动控制系统论文:电气自动控制系统功能及发展探讨 1电气自动控制系统阐述 1.1电气自动控制系统概念 电气自动控制系统是指自动控制系统在无人为直接参与操作下,利用控制设备、检测仪器对电气设备或设施的运行进行控制的一种自动控制技术。电气自动控制系统的运行包括自身起到控制作用的控制器,如检测仪器和自动设备;被其控制的电气设备,称为控制对象。在整个自动控制系统中,需要各种参照数据进行控制指令的输入和输出,其参照数据称为被控参数,而输入或输出的过程则表示自动控制器与被控制对象的变化。 1.2电气自动控制系统的性能要求 电气自动控制系统根据其实用性及运作性质必须具有抗干扰的性能和跟随输入性能,由于电气自动控制系统应用到电气运行中,电气设备很多,自动控制在运行时有可能会受到其他因素的干扰,对控制系统的参数或数据等造成一定的偏差,为了提高控制系统的运转正常,提供可靠的数据依据,所以自动控制系统中必定要具有抗干扰的性能。同时,电气自动控制系统数据的输出一定是随着输入参数而改变的,有时候也会出现例外,由于输入数据不是按照时间输入的,则参量输入时也可不按时间输入,但总体来说还是根据输入方式的原则进行输入的。 1.3电气自动控制系统的分类 电气自动控制系统的分类方式很多,可根据其任务定型、数学模型、信号形式、系统规模、智能化情况等进行不同的分类。例如,按照数学模型可将自动控制系统分为线性或非线性两类控制系统,或者是时变或非时变量类;按照任务的分配方式可分为随动控制、调节控制和程序控制三类系统分型;按照信号形式分型可分为离散或连续两种控制系统分型。而电气自动控制系统整体上可分为开环、闭环及复合式三种控制系统类型。 2电气自动控制系统的功能 电气事业自动化生产水平在随着市场经济的不断发展而进步,推动自动化生产的主要机制是自动化控制系统,它是促进电气设施生产、运转的操作系统,不仅可替代人力不可操作的部分,而且可大大提升电气设施工作的效率,因而电气自动化控制系统具备很多功能。 2.1自动控制功能 电气设备运行过程中,自动控制系统必须安装,因为它具备自动切断电路的功能,可以在设备运行线路发生故障或设备发生故障时,自动将电路切断跳闸,对设备起到一种保护作用,从而对整体的运行也起到保护和控制作用。 2.2保护功能 电气系统的正常运行是各种设备、设施共同运行的体现,但在各类设备运行中有很多未知的故障发生,如电流或电压过大或过低均会影响线路的正常导电,引起设备发生问题;或者用电功率过大也会影响线路和设备的正常运行,而一系列问题的发现及制止,均需要一个能够起到保护作用、自动处理的系统来显示,因而自动控制系统是不可缺少的一种传达故障信号,对线路、设备起到保护作用的设施。 2.3监控功能 自动控制系统中均配有监控功能,因为设备控制的传感均需用电,电是利用传感器介质进行信号传输的,人用直观观察是看不见的,所以在判断对设备的控制、及设备是否有电,均需要传感介质进行输送,因而其具备这样一个监控系统,进行数据、信号等的传送。有了这样一个监控功能,在设备发生故障时,它会自行经过传导报警,提醒工作人员设备发生了问题。监控的方式分为三种:一种是集中监控,它的优点是可以集中管理、维护,比较方便,缺点是处理器的工作量比较大,由于内储会造成其运行速度的减慢,而且连接线路也比较多且繁杂,导致线路的查找比较困难;一种是远程监控,远程可以减少材料的利用,降低安装费用,但由于其通讯速率比较慢,所以适合小的设备系统应用;一种是现场总线监控,它具有省料、省钱的优点,而且可以减少电缆的利用率,连接通信线便可使用,不仅整体上节省了费用,而且还便于维护。 2.4测量功能 工作人员是通过眼睛看、耳朵听,根据设备数据的显示来判断其是否正常工作的,工作人员是利用外界测试工具对设备工作状态进行检测的,但自动控制系统自身具备对电气设备的电流、电压和功率进行检测的功能,它可以详细地检测其数据,从而提高了对电气设备的控制效率,为工作人员的管理和工作也带来了便捷。 2.5智能化功能 自动化控制系统具备智能化的功能,智能化功能是随着科技的发展、电子计算机及网络的发展不断研发的新技术,它利用电子计算机控制便可对设备的生产进行操作,并具有高效性和安全性,可以节省人力的工作。 3电气自动化控制系统的发展趋势 社会在不断进步,人类思想也在随之不断进步,越来越多的电子软件技术被广泛应用并得到了高度重视,随着科学技术的不断发展,电气自动控制系统也将会向集成系统的方向发展,从而改变传统单一的设备运行时代。随着电子商务不断发展和广泛利用,将电气自动化系统结合IT共融应用的联合方式,会随市场经济的不断发展而被广泛应用,它是将IT技术与多媒体技术与电气自动化系统融合的一种形式,可以通过内存系统的应用,利用显示器的浏览来从事各种生产的需求,不仅节省人力、物力、劳资,而且还提高了效率,所以说将电气自动化系统与IT结合应用是将来一大发展趋势。同时,随着电子计算机技术与互联网技术的快速发展,不仅提高了软件、通讯、组态环境的功能和利用效率,而且也提高了各项电子技术间的配合使用度,因而将计算机与互联网应用到电气自动化系统中是必然的发展趋势。 4结语 通过本文对电气自动控制系统功能与发展趋势的探讨和分析,电气自动控制系统就是一种在无人力直接参与工作的状态下,自行对电气设备进行控制和检测的技术系统,不仅可以提高电气设备运行的工作效率,对电气设备起到安全、保护和监控作用,而且可以减少工作人员的工作量,对电气事业的经济费用也起到一定的降低作用。同时随着科学技术的不断发展,将电气自动控制系统与IT、计算机和网络融合应用则是必然发展的一个趋势。 作者:李艳红 单位:国网吉林省电力有限公司延边供电公司调控中心 自动控制系统论文:DCS锅炉系统自动控制系统探析 1DCS系统的基本构成 DCS系统在很长时间就已经得到了相关方面的普及工作,而且其在实际中的应用效果也是非常好的,可以说在各个领域的自动化控制技术领域都有其不可取代的地位。DCS系统就是集散的控制系统,系统的核心思想是通过分散控制,进而进行集中操作的指导方针。DCS系统主要是由上位系统还有下位系统构成,上位系统应用的是工业控制计算机,现场的数据,存储,还有报警处理,打印以及控制参数的设定等,都是运用组态软件来完成实时的显示工作。在实际的作业工作中,通过借助于工业控制计算机,然后对上位系统进行全方式的控制,这方面的内容主要包括应用WinCC组态软件,实现对现场数据进行的实时的显示,处理,还有对各种参数进行的设定,以及对所有数据进行存储的工作,对一些可能出现问题的数据,实现自动报警,还有最终数据的输出功能等。而下位系统是由PLC构成的,同时还要连接现场的一些设备。在上下位系统之间,通过应用Ethernet来实现通讯,其根本目的就是要满足对数据的实时监控。就目前而言,基础的自动化控制系统组件主要有S7-300系列的PLC硬件,而系统平台的主要界面是Windows2010,其监控软件是WINCCV6.0,相应的编程软件是STEP7V5.3。 2针对于DCS系统的锅炉系统自动化控制系统的整体方案 2.1控制任务的运行方法。 (1)自动调节.通过对锅炉运行参数进行自动的调整,这样来适应外界的负荷,还有工质参数的要求,同时还能让锅炉保持在比较经济的工作状况下运行。(2)程序控制。在程序控制方面而言,比如引风机,鼓风机,还有炉排的启动顺序等,它们控制开关的启、停以及运行等动作,通过先进的技术进行自动化的控制。(3)保护联锁。如果是从保护联锁方面而言,比如锅炉在运行的过程中,这个系统配置对水位是否正常,以及压力是否正常等情况能够进行报警的系统功能,同时还包括那么针对保护作用的,对压力以及水位异常情况下的连锁保护功能。建立电气联锁保护系统,可以有效的预防和杜绝在设备关闭过程中的操作性失误。 2.2控制系统本身的功能 (1)控制燃烧系统.燃烧系统的控制的目的就是确保蒸汽管内的压力稳定,与此同时还要保证有足够的燃烧效率。所以为了平衡这二者的关系,操作人员在调节锅炉负荷以及燃料的时候,就需要及时的对送风,还有引风量进行有效的调节和改变。如果负荷增减的度量比较大,还可以选取调节措施为停开数层或某一层。(2)锅炉送风自动控制系统。锅炉送风的主要目的是让投入的燃料,在炉膛燃烧的时候,能够自动的投入合适的风量,进而保证锅炉的原料的有效燃烧,从而来提高锅炉的工作效率。这里需要涉及到控制参数,而对送风的控制参数而言,主要是送风参数,还有煤气的压力参数,这两个参数可以让锅炉的热效率得到保证,通过借助不断的对送风机挡板开度的大小进行调整,进而来实现送风压力的自动调节的目的。如果有两台送风机同时的在运行,就应该并列其中的一个,而对另一个的送风机的挡板进行调节。(3)对炉膛内负压力的调节。平衡量和引风量的目标,是当锅炉的运行处于稳定的状态时,要保持它的为微负压,做到这一点,系统就可以有效的并且安全的运行。炉膛中的负压自动控制机制,是通过调节引风机入口的风门开度来实现的,这个过程中,一定要保持炉膛内的负压在-20到10Pa的微负压状态之间,进而就可以保证锅炉安全的燃烧。(4)对蒸汽温度的调节.在蒸汽温度的调节方面,现在基本上都是选用自制的冷凝水喷减温装置。它的工作原理是按照蒸汽的出口处,对温度测量的结果来判断的,通过自动打开调节阀,然后对温度进行有效的调整,以此来保证温度处于正常合理的范围之内,也就是在430到450℃之间。这些就是DCS系统的锅炉系统自动化控制系统的整体方案,这个方案的有效落实,在实际的生产中,不仅能够给相关的操作人员以很大的方便性,而且还能有效的保障各个行业的生产加工工作,尤其是在对燃烧的锅炉的保护方面,只要按部就班的执行每一项的工作内容,而不是偷工减料的落实工作,锅炉在工作方面是不会出现比较严重的事故的,所以相关的领导和技术人员对一线的操作人员,一定要做好相关的培训工作,进而保证DCS控制系统在实际的生产中发挥其最大的作用,给企业创造出更大的价值。 3针对于DCS控制系统的控制联锁保护技术 3.1锅炉的保护设计和技术应用 为了安全的监控炉膛,更好的保证稳定的锅炉燃烧情况,所以就需要控制好DCS的软硬件。在运行的时候,被输送到燃烧炉跟前的高炉煤气,还有焦炉煤气分别从锅炉的燃烧器,送入到炉膛内部而进行燃烧过程,煤气燃烧所需要的空气是由鼓风机提供给,而鼓风机在工作的过程中,先要把冷空气送到空气的预热器内,然后通过加热后,再让热风道把热空气送进炉膛内。如果煤气的压力过低,或者鼓风的引风因为其他的故障而停止了工作,锅炉的内部就会发生回火而造成爆炸的事故,对锅炉中的所有气动阀来说,在切断层面上都必须要进行连锁控制,这样才能保证在出现异常的时候,所有的安全气阀都可以被自动的连锁系统给切断,也就是说,点火煤气压力控制点火小的气动阀,而喷气自动阀,还有高炉煤气压力控制高炉的大喷气动阀,在它们之间实现连锁和切断,这对于所有的气动阀来讲,如果让引风机以及鼓风机进行全部的控制,那么一旦出现鼓风,引风机停止作业的情况,就会造成所有的气动阀都会被快速的连锁切断。 3.2水位连锁保护技术的应用 针对于DCS控制系统方面,其在处理水位变化方面能够实现非常好的自动化控制。这个系统内设置了因压力的大小而导致水位偏高或偏低的声光报警装置,还有因水位偏低而停炉热工连锁保护保护功能。尤其是气泡水位的控制设计方案,其可以根据给水的流量,还有气泡液位和蒸汽的流量对给水阀进行合理化的调节,进而保护了锅炉水位的稳定性。 这种DCS系统的锅炉系统自动化控制系统,不仅能够达到上面的效果,而且还能很好地实现节能,环保以及降耗,并且最终能够达到良好的经济效益以及社会效益目的,以上通过对自动化控制系统设计经验的分析,尤其是在DCS系统反面下的锅炉系统自动化控制系统应用的阐述,希望能给业界人士提供一些借鉴。 作者:王玮琳 单位:西安磐石电力科技有限公司 自动控制系统论文:电缆屏蔽层自动控制系统分析 1概述 化工行业的自动化程度的提高对于各类控制系统的安全可靠程度提出了较高的要求。系统中各温度测量数据、压力测量数据、流量测量数据、转速测量数据、震动测量数据、阀门控制数据通常采用模拟量4~20mA电流信号进行传输。由于在控制现场设备频繁的启动、停止再加上现场动力线路与控制线路密布在一起,导致传输模拟量等信号的控制线路存在严重的电场和磁场干扰;化工工业系统中往往又分部几百乃至几千个输入输出通道,控制线路之间的相互耦合也会形成电磁干扰。在存在干扰环境中的控制电缆的屏蔽层若不能合理的进行处理,就会对整个控制系统的稳定性造成严重影响使其不能正常工作。自动控制系统经常出由于控制电缆受到的电磁干扰信号没有得到有效的释放进而影响到系统中的模拟量、数字量等信号,而由其中的跳车信号引的系统跳车现象。因此我们需对电缆屏蔽层在控制系统中所起到的作用引起高度重视,下面关于控制电缆屏蔽层的两种接地方式及如何才能做到最有效的防干扰来进行论述。 2控制电缆屏蔽两种接地方式和优缺点 2.1控制电缆屏蔽两种接地方式 (1)控制电缆屏蔽层的一端接地即是电缆屏蔽层的一端直接接地,电缆的另一端不做接地或者进行保护接地。电缆屏蔽层单端接地情况下,没有接地的一端金属屏蔽层与大地之间会产生感应电压,电缆中感应电压的大小与电缆的长度成正比,但不会产生电势环流通过电缆的屏蔽层。电缆屏蔽层一端接地的目的就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的效果。(2)控制电缆屏蔽层的两端接地就是将屏蔽电缆的两端的金属屏蔽层均与接地装置连接,电缆屏蔽层两端接地的情况下,这样就不会产生感应电压存在屏蔽层中,但是受到干扰磁通的影响时会在屏蔽层中产生环流,若果两端接地点的电势不相等,就会在屏蔽层中形成较大的电势环流,产生的环流就会对通讯信号产生抵消和衰减的影响。电缆屏蔽层两端都接地,电磁感应就会在屏蔽层上产生感应纵向电流,该电流会产生一个和主干扰方向相反的二次场,这样就会抵消主干绕场的影响,就会显著降低磁场耦合所产生的感应电压,查阅资料中的实验证明这种情况下可将感应产生的电压降到不接地时感应电压的10%以下。 2.2控制电缆单端接地与两端接地的优缺点 (1)控制电缆屏蔽层一端接地,一是:可有效阻止控制电缆的线芯与外界环境形成电容,这样控制电缆的线芯就不会因环境中的电场变化而产生充放电的现象,这样就可以防止静电干扰的影响。二是:屏蔽层采用一端接地,避免由电缆屏蔽层两端产生的电位差使屏蔽层内形成接地环流,造成设备误动或损坏的现象。控制电缆屏蔽层单端接地也存在问题,单端接地方式适合长度较短的线路和电磁感应的干扰不大的场合。静电感应电压有时会影响电路信号的稳定,还比较容易形成天线效应。(2)控制电缆屏蔽层两端接地的的优点,一是:当控制电缆由磁通包围时,将会感应出屏蔽电流在控制电缆屏蔽层中,这样屏蔽电流就会产生磁通可以抵消由磁通对电缆线芯的影响。若是屏蔽效果理想,在两种磁通共同作用下,就会使被屏蔽层完全包围的控制电缆线芯中的磁通为零,屏蔽层产生力一个理想的法拉第笼。二是:电缆屏蔽层的两端接地,可以降低由于大地电位升高产生暂态感应电压。当雷电通过避雷器引入到地网,使接地系统中的冲击电流增大时,就会在系统中产生暂态的电位波动,与此同时接地网的视在接地电阻也将升高。当电缆在上述电位升的区域敷设时,电缆就会因为电位的波动而受到干扰。控制电缆的屏蔽层两端接地也存在一定的问题,一是:当接地系统中出现短路电流或者雷击电流时,因电缆屏蔽层两端的电位不同,就会在屏蔽层内流过电流,会产生额外的冲击和干扰电压;二是:当电缆屏蔽层内流过电流时,就会对每个线芯将产生干扰信号,若果电缆芯在强电回路上时这样就因电缆屏蔽层中的电流产生的干扰信号影响就不大。 3自动控制系统中电缆屏蔽接地注意事项 (1)在现场施工时要尽量采用远离技术:通讯信号的控制线路要远离强信号的线路敷设,尤其是要远离动力电缆线路;敷设电缆式避免平行进行敷设,在施工现场可以采用敷设不同桥架的方式来隔离不同的电缆。这样来减少控制线缆之间的串扰。(2)抑制磁场耦合所引起的干扰,尽可能的屏蔽干扰源:对于像变频器这样的强干扰源设备要和控制电缆之间采取有效的屏蔽措施,可以把产生强电磁干扰的设备和控制系统的信号传输通道设计在不同的箱体。变频器的动力变频电缆建议选用带屏蔽层的电缆,采用单端接地的连接方式。(3)通讯信号的输入输出大多项目现场均选用带双绞屏蔽的电缆。这样设计的优点是感性耦合引起的干扰可以通过双绞屏蔽线的信号线与其返回线绞合来减少。双绞线的阻抗是一样的,这样线芯本身产生的磁场干扰或环境中磁场干扰都可以较好的抵消。同时,采用这种平衡式传输方式也具有很强的抗共模干扰的能力。 4结语 在控制系统中对信号精度要求较高,干扰比较严重的情况下,抑制信号传输过程中收到的干扰采取的方式要从多方面进行考虑。首先,必须正确的选择信号线路来抑制串模干扰的影响。现场传输的通讯信号精度要求较高的电缆要选择屏蔽双绞线或同轴电缆。选择了合适的通讯线缆滞后后,还必须正确地进行敷设:敷设的线路要尽可能的远离干扰源;传输模拟信号和数字信号的线路不能共用同一股芯线;传输信号的电缆与供电电缆必须分开敷设,尽量避免平行敷设。若是现场条件有限,信号电缆和电源电缆敷设在一起时,要采用设置与大地连接的隔板或者在电源电缆上安装屏蔽罩等措施。其次,在安装电缆时,传输信号的屏蔽层的接地方式要合理选择,原则上屏蔽层的接地应采取和信号源与接收装置端相同的接地方式,在施工现场屏蔽层大多都是在控制装置侧接地。不管使用哪种接地方式,根据接地理论,都必须遵守低频电路(频率 lMHz)应单点接地的原则,这样可以避免地环路的形成,来防止地环路产生的电流引入到信号回路中而引起干扰。无论是单端还是双端,原则是死的,实效才是目的,需以能解决现场问题和设备的稳定可靠运行为重,往往只能灵活处置。 作者:于传涛 单位:中国化学工程第三建设有限公司 自动控制系统论文:新工艺炭黑生产装置自动控制系统设计 1主要控制回路的设置及仪表选型 1.1反应部分 在炭黑生产的反应部分,进反应炉的燃烧空气、燃料油、原料油及添加剂的流量、压力等都有自动控制。这里介绍几个重要的控制回路。 1.1.1反应炉燃烧空气流量调节 准确测量空气量是这个调节回路的关键点。通过孔板测得的流量还要进行温压补偿,同时,还需要引入空气湿度值(露点)。再由DCS进行计算,从而得出准确的空气量,并以此为依据,来控制空气进空气预热器的流量。由于这里的管道口径较大,所以,控制阀选用气动调节蝶阀。 1.1.2进反应炉原料油流量调节 由于原料油温度较高(280℃),故需采用高温型质量流量计,以获得准确流量值,确保调节信号的精准,达到流量稳定的目的。 1.1.3添加剂流量调节 由于添加剂的流量很小,且精度要求高,所以,采用质量流量计。控制阀为小口径气动调节阀,过去是靠进口,现在国内也有生产,使用效果尚可! 1.1.4反应炉急冷温度调节 新工艺炭黑的最大特点,是采用双高温技术,即入炉燃烧空气高温(800℃),入炉原料油高温(280℃),而炉内的最高温度达1900℃以上,一急冷后为1050℃,对此点温度的调节关乎产品的品质,所以温度的准确测量与给水量的准确控制是关键。 1.2收集部分 收集部分主要控制对象是主袋滤器、排气袋滤器和再处理袋滤器。 1.2.1主袋滤器及排气袋滤器尾气出口反吹阀门顺控 主袋滤器和排气袋滤器各箱体都需要定时轮流吹扫。轮流定时关闭各箱体之一的出口蝶阀,打开反吹蝶阀,吹扫一定时间后,关闭反吹风阀,打开出口蝶阀。接着,再进行下一个箱体的吹扫,其时间间隔可用DCS设定。反吹时间一般为20~30s,几个主袋滤器箱体中,总有且只有一个在反吹,由DCS安排轮换的次序。在DCS画面上可用颜色显示阀门的开闭状态。 1.2.2再处理袋滤器阀门反吹脉冲控制 它是由设置在造粒厂房控制室内的脉冲控制仪来完成的。另外,主、排袋滤器各箱体袋子的压降情况,可通过差压变送器测得,DCS将根据差压值的变化,调整反吹的时长,当差压值过大时,更换过滤袋子。为防止引压管堵塞,测量管线应考虑加装吹扫装置。 1.3造粒干燥部分 湿法造粒干燥控制系统,是由诸多调节回路组成的调节系统。 1.3.1复杂调节回路 (1)粘合剂流量和造粒水流量组成双闭环比值控制系统,以水流量为主回路,粘合剂流量为副回路。(2)造粒水流量和造粒机功率组成串级调节系统,以造粒机功率为主参数,造粒水流量为副参数。(3)尾气燃烧器的尾气流量和燃烧空气组成双闭环比值调节系统,以尾气流量为主回路,空气流量为副回路。(4)尾气流量和造粒水组成双闭环变比值控制系统。 1.3.2其他主要监控回路 (1)造粒机温度自动调节:通过调节加热蒸汽的流量来实现。(2)尾气粉尘浓度检测:考虑到要满足环保的要求,近几年,在炭黑设计中,已增设了对脉冲袋滤器出口管的放空尾气,进行粉尘含量监测的仪表,即气体粉尘检测仪。需要注意的是,该仪表在使用时,应考虑配置吹扫装置。 1.4包装部分 包装部分的监控,主要是炭黑贮罐的料位超限检测,包括不合格品贮罐和产品贮罐。当料位超高时,DCS将有声光报警。该料位开关选用射频导纳式或电极式料位开关均可。新工艺炭黑装置的仪表均为隔爆型或本安型。其远传温度计,多为热电偶(K或B),控制阀中,口径≤150mm的,选用Globe气动调节阀,口径>150mm的,选用三偏心气动蝶阀。 2主要的报警、联锁 2.1主要的报警设置 仅在反应部分就有多个报警对象。 2.2主要的联锁设置 一急冷温度超高联锁停车(如温度大于1010℃时)。空气预热器出口烟气温度超高联锁停车(如温度大于710℃时)。当尾气加压风机(GB301)停机时,联锁打开主袋滤器放空蝶阀(FV-1131)。作为最重要设备之一的主供风机,其振动、轴温、电机电流及故障等信号,也都是紧急停车的依据。 3控制系统的选择 如今,选择DCS作为生产装置的控制系统已很普遍,只是DCS与现场仪表间的信号传输方式有所不同。“传统方式”是每台仪表与DCS系统,都有单独连线,信号为4~20mADC、1~5VDC、脉冲频率等,信号通过DCS电缆,由现场仪表直接进出DCS的I/O卡。另一种方式是采用现场总线来进行现场仪表与DCS间的信号传输。以PROFIBUS总线为例,其信号为PA、DP,信号不能由现场仪表直接接DCS,而是中间还需设置PA/PA接线盒、DP/PACOUPLER耦合器(见图1)或在现场加装ET200信号转换单元。可见,“传统方式”的信号传输结构简单明了,接线简单,只是电缆用量较大。而“现场总线方式”的信号传输结构较复杂,现场接线及调试的工作量较大,但电缆(总线专用电缆)用量很少。就总体投资来说,“现场总线方式”的资金投入更大。所以,当监控点较多(如大于2000点)且现场仪表分散时,“现场总线方式”有优势,若反之,还是“传统方式”更好!我们认为,对于中等规模的炭黑装置来说,更适合采用“传统方式”。 4几点需要注意的问题 一急冷后烟气温度TICAS-1104与TIAS-1104A的热电偶插入深度应短些,一般为入反应炉内壁200~300mm为宜。在开车时,反应炉烤炉的前几天用TE-1114(分度号K)(470℃),后几天用TE-1114A(分度号B)(1800℃),入反应炉内壁10mm即可,主要是观察炉壁温度。由于尾气中含有H2O、H2、N2、CO、CO2、H2S等多种成分,而主袋滤器中的尾气是有可能泄漏出来,而使其附近有少量CO和H2存在,根据《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》的规定,需要在主袋滤器附近,分别设置有毒气体探测器、可燃气体探测器。干燥机出口附近,由于温度较高,所以仪表电缆需采用耐高温型电缆。 5结语 自动控制系统的设计水平,是保证新工艺炭黑生产长期平稳可靠运行,产品质量达标创优的关键,只有不断提高自控设计水平,才能满足生产工艺不断创新的要求。只有以先进的控制方案以及合理的仪表选型进行设计,辅以正确的现场施工,才能使建成一条经济、高效、节能环保且产品品质一流的新工艺炭黑生产线成为可能! 作者:王勤 单位:天津市化工设计院
浅谈生物医学工程的发展现状:浅谈现代生物医学工程的发展现状 摘要:现代医学本质上是生物医学。工程科学的原理和方法与生命科学的原理和方法相结合,认识生命运动的规律,并用以维持、促进人的健康。生物医学工程已经深入于医学,从临床医学到医学基础,并深刻地改变了医学本身,而且预示着医学变革的方向。本文通过对于现代生物医学工程的现状进行了分析,然后将现代生物医学工程的发展做了介绍。 关键词:生物医学生物医学工程发展现状 1生物医学工程简述 1.1生物医学工程。生物医学工程是一门新兴的边缘学科,它综合了工程学、生物学和医学的理论和方法,并运用工程技术手段去控制这类变化。其目的是解决医学中的有关问题。 生物医学工程兴起于20世纪中叶,生物医学工程学与其他学科一样,其发展也是由科技、社会、经济诸多因素所决定的。生物医学工程与医学工程和生物技术有着十分密切的关系,成为世界各国竞争的主要领域之一。生物医学工程是因医学进步的需要而兴起的一个学科,其内涵是将工程科学的原理和方法与生命科学的原理和方法相结合,认识生命运动的规律,以维持和提高人类的健康水平。 1.2生物医学工程的贡献。在过去的五十年中,生物医学工程为医学的发展与进步做出了很大的贡献,可概括为以下两点:第一、发展了一系列以疾病的诊断和治疗为目标的医学仪器和装备;第二、从技术科学角度出发,追求技术的先进性,但总体来说忽略了疗效价格比。 2生物医学工程研究领域简述 2.1生物医学工程研究领域。当前生物医学工程研究的重要领域包括结合生物学、医学和生理学来研究生物体,特别是人体的生长、运动及消亡规律。第一、人工器官,主要研究模拟人体器官的结构和功能;第二、生物系统建模与仿真,并用计算机求解该模型以分析和预测各种条件下生物系统运行的机制和状态;第三、生物医学信号检测与传感技术,对生物体中含有的生命现象等信息的信号进行检测和量化,从中获取各种生物信息;第四、生物医学信息处理技术,研究如何从被湮没在干扰和噪声背景里的生物医学信号中提取有用信息的方法;第五、医学成像与图像处理技术,研究如何将人体有关生理、病理的信息提取出来并显示为直观的图像、图形方式。 2.2领域拓展。医学的变革必然导致生物医学工程发展方向的重大转变,并大大拓展学科的领域范围。据相关研究显示,对人类健康、生命威胁最大的那些疾病的致病因素中,生物学因素并不占主导地位。即使是癌症,包括基因组在内的全部生物学因素亦仅占29%;而生活方式和行为却占主导地位;环境因素亦起重要作用。通过研究,进而使得生物医学工程形成一个以提高人的健康和功能水平,增进人际和谐,强化群体效能为目标的多个学科领域――人类健康工程。这需要全新的理念、方法、技术和技术装备。 3我国生物医学工程存在的问题与不足 生物医学工程是当代最受重视、最具吸引力的高科技领域之一。我国的生物医学技术及产业与世界先进水平相比尚存在着很大差距,我国生物医学工程与其他国家相比还存在以下几点问题与不足之处。 3.1我国生物医学工程国内市场处于被西方发达国家垄断的状态,我国生物医学工程在发达国家跨国公司的强力冲击下,生物医学工程产品贸易逆差巨大。 3.2当前,我国国内在生物医学工程技术标准、进口税收等方面的滞后政策,很大程度上制约了我国生物医学产业的发展进程。 3.3我国生物医学技术及产业是知识密集、多学科交叉、竞争挑战激烈的高科技领域,在当今国际经济竞争严重激烈的大背景下生物医学工程也不例外。 3.4我国的生物医学技术及产业与世界先进水平相比存在着非常大的差距,主要产品的技术水平与世界先进水平相差近20年。在中国,生物医学产品总产值仅占世界总销售额的2%左右。 3.5我国国内生物医学领域缺乏自主创新,存在着对引进国外产品全力仿制的行为。我国大多生物医学工程是因循已有知识和技术,技术储备匮乏;我国大多生物医学工程往往寄希望于以市场换技术,结果丢了市场而未换到技术。 3.6我国国内生物医学生产企业的数量虽多,但规模小、协作性差。加上市场信息滞后,出现了严重的低水平重复现象。 4解决我国生物医学工程存在问题的对策建议 4.1调整进口税收方面政策。调整进口税收方面的工作,适当进口元部件研发的国产CT机制造成本。使本应以低成本为竞争优势的国产医疗设备的优势几近丧失,而成了高价货。因此,一定要加快调整生物医学产品进口关税结构,促进民族医疗设备产业的发展。 4.2提高生物医学产品技术标准。由于技术标准落后,就技术贸易壁垒而言,在生物医学产品领域我国几乎处于不设防状态。因而,要提高生物医学产品技术标准,减缓并制约国外产品甚至二手设备的长驱直入。 4.3加紧实施生物医学产品技术质量标准化战略。在积极采用国际标准的同时,建立以行业管理为基础的进口产品监管体系。进一步加快建立我国生物医学产品技术质量标准体系。 4.4加大财政投入,优化科研成果转化体系。一方面,在国家“973计划”、“863计划”、国家自然科学基金中增加生物医学技术及产业立项和投入;另一方面,可以将生物医学技术及产业列入国家高新技术产业管理范畴并放在突出地位,享受国家高新科技产业政策;此外,可以建立国家生物医学技术及产业发展基金。 5对于生物医学工程未来发展的预测 (1)生物医学工程介入性微创,将来激光技术,纳米技术和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。 (2)各种生物医学工程诊疗仪器、实验装置趋向智能化,远程医疗信息网络化。 (3)生物医学工程解决了不能满足疾病早期诊断的需要。随着PET的问世和应用,形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂型心血管、脑血管影像诊查系统将被应用。 (4)生物医学工程材料和药物相结合的新发展,植入型药物长效缓释材料,可逆抗生育绝育材料、组织生长可降解材料、生物止血材料将有新突破。 (5)生物材料和组织工程将有较大发展,生物医学工程中的生物机械结合型、人工器官将在临床医疗中广泛应用。 浅谈生物医学工程的发展现状:生物医学工程发展现状与未来发展方向 [摘要]随着越来越多的科学技术应用到疾病的诊治中,现代医学的发展正经历着颠覆性的变革,人们对疾病的诊治技术也提出了越来越高的要求,也愈发的苛求完美的治疗效果,正是基于这样的背景生物医学工程被更多的临床医师和研究者们所重视,而在生物学、工程学及医学的完美结合下诞生的介入超声学技术则近乎完美的实现了人们对微创的追求,这些高端的微创诊疗设备是结合物理、工程、技术的综合发展。本文首先简要介绍生物医学工程在医学中的运用情况,然后结合我们的实际工作回顾生物医学工程在临床及介入超声医学中的研究进展和医学生物工程在临床工作中未来的发展前景。 [关键词]生物医学工程;介入超声学;微创技术 生物医学工程学是生物学、自然科学与工程学、医学等多专业结合的典型的交叉性学科,研究内容涉及:探索人类生命的奥秘、研究组织器官病变机理,并通过相关技术手段对疾病提供诊断、治疗、预防的有效方法。不久的将来,各种技术相互融合、现有技术的不断演变、改进,新技术的发明、医疗整合及精准医疗的出现会更好的为人民的健康事业服务。未来医学对于操作的微创性、精准性的要求会越来越高,生物医学工程在医学中的应用也越来越广、越来越精,生物医学的发展无疑会对医学的发展展现其巨大的创造力和推动力。 1生物医学工程在临床中的应用及发展 1.1微创技术 “微创技术”始终贯穿于整个医学发展,是医学技术未来发展的方向。1985年由英国Payne和Wickham等最早提出了“微创操作”的概念[1]。而“微创外科”的概念是在微创概念的基础上出现的,其本质是腔镜技术。相对于传统开放手术,实则就是对患者采用最小创伤达到最佳治疗效果的方法都归“微创技术”,如介入超声、介入放射、内镜、腔镜及微创化手术等。而这些微创技术创造、发明,都是在生物学、工程学及医学等多学科的融合下完成的。 1.2内镜技术 我国内镜技术起步较晚,但发展较快,目前国内临床工作中常用的是纤维内镜。伴随科学技术及医学技术的不断发展,内镜和腔镜技术都不同程度的得到进一步发展及完善,诊疗过程也越来简便、微创化,是微创技术发展中最为全面和成熟的,如目前有更轻便的胶囊内镜等,无处不体现生物医学工程的重要性。 1.3腔镜技术 腔镜技术的发展在过去的20世纪80年代后期才有了质的飞跃,其中最为突出的是腹腔镜技术的发展,自1992年我国荀祖武首次开展腹腔镜下胆囊切除术之后,腔镜技术在国内发展迅猛,直到今天腔镜技术广泛应用于各个外科领域[2],目前国际及国内更流行的有3D腹腔镜及达芬奇机器人手术系统。 2生物医学工程在影像及介入医学的应用 2.1影像介入技术 随着医学技术的进步,影像学科也在不断发展,尤其是透视引导下的微创技术更是发展迅猛。根据透视设备的不同,透视微创技术主要包括在X光/CT引导、超声引导和MRI引导下开展的透视微创治疗技术。而介入超声因其设备轻便、操作简便、无辐射等优点深受广大医务人员及患者的青睐。 2.2介入放射学 介入放射学技术是在1895年由Haschek和Lindenthal两位教授在行血管造影后首次提出并应用的,此技术出现后就引起了世界医学界的广泛关注,从此,世界范围内掀起了研究和应用的热潮。其应用范围也在不断扩展。介入放射学因其创伤小、效果好等特点,世界范围内绝大部分医疗机构都成立有不同规模的、单独的介入科,介入治疗在国内外已成为部分疾病的常规诊治措施,甚至取代了外科手术。 2.3CT引导下的微创-数字技术与医学的融合 生物医学不仅在诊疗设备、三围图像重建及数字医学等方面取得跨越式的进步,而且在诊疗模式也发生了根本性的改变,这些成果的取得恰恰是在计算机辅助下完成的[3]。主要体现为CT辅助的立体定位技术,例如CT定位引导下组织穿刺活检、脑血肿清除及腰间盘突出的定位。 2.4超声引导微创技术 我国在半个多世纪前超声学已应用于医学临床诊断,相对于其他医学影像学,超声有其诸多优势(如无放射性、无创伤、费用低廉、设备简单、报告迅速、便于多次随访等),而且还可以动态观察机体或脏器情况,对体内病理改变比较直观,故在超声引导下对甲状腺、乳腺、肝脏及肾脏等疾病进行微创治疗也得到良好效果。目前介入超声治疗在临床越来越被受到重视,尤其在小肿瘤的治疗优势更明显,其不仅代表了21世纪现代医学发展的方向,而且还展现了其定位精准、疗效显著、微创安全的医学发展模式。介入超声学在临床的应用使其成为最具发展潜力和学术活力的医学科学体系。近10余年,由超声科、医学工程学科专家创立和发展起来的这门新型学科技术,正在被泌尿外科、肝胆外科、血管外科、麻醉科及骨科等更多的临床医师所应用,这不仅使得介入超声学得到更迅速的传播和承认、在肿瘤及多种技术的综合应用等方面取得重要进展,同时也体现了生物医学工程在临床中的重要地位。超声引导下肿瘤的射频消融术对探针的要求比较高,而目前对金纳米材料的研究成了科学研究领域的一大热点,并取得了很大进展。大量的研究结果表明,金纳米材料具有独特的光学、电学、热学、化学等性质,在疾病的诊断、食品检测、肿瘤的显像与放射治疗、靶向载药、药物控释、以及对有机物的选择性催化反应等领域有着巨大的优势和广阔的应用前景[4~7]。面对学科发展之迅速。要求我们必须努力发展新技术、开展新业务,同时也要求我们技术操作更科学、合理、规范、个体化[8],而这些恰恰需要有生物医学工程的参与,才能创造出更多、更精、更无创的医疗设备。 3生物医学工程展望 3.1生物医学工程学与其他学科的多学科合作 微创技术需要永无止境的追求。个人觉得相比于“能治病”,“会治病”更重要,这就要求我们必要要培养一种临床思维模式,这正如我们需要通过“微创”在客观上建立另一种临床思维模式,即微创技术的创新-微创医学的长远发展[9];在微观上,借国家医改大好政策,展望未来5~10年微创技术将会进一步发展及普及,如现有各种微创技术的全面、系统提升,以及不同技术间的融合及新技术的创新发展。但是,微创医学发展到今天仍挑战巨大,特别是学科之间竞争激烈,这些可以在医疗资源及专业主导地位的分配反映出来,故使我们不仅要更进一步加快学科建设、人才培养,而且要促使基础、临床及预防医学和其他多个学科之间的合作,更进一步加快生物医学工程在医学中创造新方法、制造新设备的步伐,最终使各个学科受益,各个患者、医生受益。 3.2医疗整合 近些年临床各亚专科、亚专业的进一步细化,国内医学的发展模式也是以“能分则分、能细则细”为主,这虽然在一定程度上提高了诊疗水平,同时伴随的是医学知识及诊疗实践出现碎片化、机械化的问题。那么如何可以改变‘头痛医头,脚痛医脚’的状况以及未来医学到底该如何发展?樊代明、郎景和等多名院士及著名医学专家在2016年中国整合医学大会的发言称:实现医学模式转变不仅要进行医学整合,而且未来医学发展的方向,更需要我们为保障人类健康而具备新的临床思维模式和新的医学观念,而不是像目前仅具备的单纯“能看病”。所谓整合医学,前提必须是以人的整体为基础,根据生物、心理、社会、环境的现实将各医学专业目前国际最先进的知识和各专科最有效的治疗加以有机整合,使其对人体健康和疾病诊疗更符合、更适合的新的医学体系,医疗服务不仅使得心身并举、防治结合,而且要达到医养共进、人病同治的目的。国民全面健康,医学发展必须要靠基础医学、临床医学、生物工程学及预防医学等多学科整合,医学又是自然科学、社会科学和人文科学等多学科之间的交叉与融合。所以凡是涉及和人或人类健康有关的学科或科学都应该用来更好的为医学服务,为人类健康服务。而生物医学工程正是这样一门学科。同时把各种先进知识、有效实践经验进行合理、不同程度的整合,使其更好的为人类健康服务,形成生命医学高度融合的乘法效应。 3.3精准医疗 美国总统奥巴马于2015年1月30日在国情咨文演讲,宣布美国正式启动“精准医学”研究计划[10]。早在2011年,由美国科学院、工程院、国立卫生研究院及美国科学委员会就共同发出了“精准医学”的倡议[11~13]。其最高规模4大研究机构的联手倡议,为未来的医学指明方向,代表精准医学就是未来的医学发展方向。医学发展史上发展的3个里程碑分别是经验医学、实验医学和循证医学。而过去的研究模式以试验为主导的[14,15],这不仅和临床距离大,而且根本无法达到临床需求。而以临床为主导的新研究模式恰恰是目前所提出的精准医学,精准医疗的发展必然要应用更精准的医疗仪器及设备,而精准设备及仪器的研发恰恰需要生物医学工程与其他学科的融合[16]。展望未来,所有疾病的治疗最终都将走向精准医学,医学的发展一定和生物医学工程的“同呼吸、共命运”。 作者:张瑞敏 单位:包头市第四医院 浅谈生物医学工程的发展现状:关于对生物医学工程发展现状与未来发展趋势分析 论文关键词:生物工程 生物医学工程 发展 趋势 论文摘要:生物医学工程(biomedical engineering,bme)是一门生物、医学和工程多学科交叉的边缘科学,它是用现代科学技术的理论和方法,研究新材料、新技术、新仪器设备 ,用于防病、治病、保护人民健康,提高医学水平的一门新兴学科。 本文就其目前发展情况进行分析讨论。 生物医学工程在国际上做为一个学科出现,始于20世纪50年代,特别是随着宇航技术的进步、人类实现了登月计划以来,生物医学工程有了快速的发展。在我国,生物医学工程做为一个专门学科起步于20世纪70年代,中国医学科学院、中国协和医科大学原院校长、我国著名的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学科最早的倡导者。1977年中国协和医科大学生物 医学工程专业的创建、1980年中国生物医学工程学会的成立,有力地推进了我国生物医学工程的发展。目前,我国许多高校科研单位均设有生物医学工程机构,从事着生物医学的科研 教学工作,在我国生物医学工程科学事业的发展中发挥着重要作用。 一、显微镜的发明 “解剖”一词由希腊语“anatomia”转译而来,其意思是用刀剖割,肉眼观察研究人体结构。17世纪lee wenhock发明了光学显微镜,推动了解剖学向微观层次发展,使人们不但可以了解人体大体解剖的变化,而且可以进一步观察研究其细胞 形态结构的变化。随着光学显微镜的出现,医学领域相继诞生了细胞学、组织学、细胞病理 学,从而将医学研究提高到细胞形态学水平。 普通光学显微镜的分辨能力只能达到微米(μm)级水平,难以分辨病毒及细胞的超微细结构、核结构、dna等大分子结构。而20世纪60年代出现的电子显微镜,使人们能观察到纳米(nm)级的微小个体,研究细胞的超微结构。光学显微镜和电子显微镜的发明都是医学工程研究的成果,它们对推动医学的发展起了重要作用。 二、影像学诊断飞跃进步 影像学诊断是20世纪医学诊断最重要发展最快的领域之一。 50年代x光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法,而今天由于x线ct技术的出现和应用,使影像学诊断水平发生了飞跃,从而极大地提高了临床诊断水平。即计算机体断层 摄影(computed tomography ct),即是利用计算机技术处理人体组织器官的切面显像。x线ct片提供给医生的信息量,远远大于普通x线照片观察所得的信息。目前,螺旋ct(spiral ct 或helicalet ct)已经问世,能快速扫描和重建图像,在临床应用中取代了多数传统的ct,提高了诊断准确率。 医学工程研究利用生物组织中氢、磷等原子的核磁共振原理。研制成功了核磁共振计算机断层成像系统(mri),它不仅 可分辨病理解剖结构形态的变化,还能做到早期识别组织生化功能变化的信息,显示某些疾病在早期价段的改变,有利于临床早期诊断。可以认为mri工程的进步,促进了医学诊断学向功能与形态相结合的方向发展,向超快速成像、准实时动态mri、mra、fmri、mrs发展。根据核医学示踪,利用正电子发射核素(18f,11c,13n)的原理,创造 的正电子发射体层摄影(pet),是目前最先进的影像诊断技术。美国新闻媒体把pet列为十大医学生物技术的榜首。pet问世不过30年历史,但它已显示出对肿瘤学、心脏病学、神经病学、器官移植,新药开发等研究领域的重要价值。影像学诊断水平的不断提高,与20世纪生物医学工程技术的发展密切相关。 三、介入医学问世 介入医学是一种微创伤的诊疗技术。dotter和judkin(1964 年)是最早使用介入技术治疗疾病的创始人,他们用导管对下肢动脉阻塞性病变进行扩张治疗取得成功。1967年margulis首先使用过介入放射学,这是医学文献出现“介入”一词的最早记载。1977年 gruenzing成功地进行了首例冠状动脉球囊扩张术获得成功以后,介入性诊疗技术由于其创伤小、患者痛苦少,安全有效而倍受临床欢迎。20世纪80年代随着生物医学工程的发展,高精度计算机化影像诊查仪器、数字减影血管造 影(dsa)、射频消融技术以及高分子(high-polymer)新材料制成的介入技术用的各种导管相继问世,使介入性诊疗技术发生了飞速进步,临床应用范围不断扩大,从心血管、脑血管、非血管管腔器官到某些恶性肿瘤等都具有使用介入诊疗的适应证,并使诊疗效果明显提高,患者可减免许多大手术之苦。有人把介入诊疗技术视为与药物诊疗、手术诊疗并列的临床三大诊疗技术之一,也有人把介入诊疗技术称之为20世纪发展起来的临床医学新领域--介入医学。 四、人工器官的应用 当人体器官因病伤已不能用常规方法救治时,现代临床医疗技术有可能使用一种人工制造的装置来替代病损器官或补偿其生理功能,人们称这种装置为人工器官(artificial organ)。如20世纪50年代以前,风湿性心脏瓣膜病的治疗,除了应用抗风湿药物、强心药物对症治疗外,对病损的瓣膜很难修复改善,不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以应用人工心肺机体外循环技术,在心脏停跳状态下切开心脏,进行更换人工瓣膜或进行房、室间隔缺损的修补,使心脏瓣膜病、先天性心脏病患者恢复健康。心外科之所以能达到今天这样的水平,主要是由于人工心肺机的问世和使用了人工心脏瓣膜、人工血管等新材料、新技术的结果。 肾功能衰竭、尿毒症患者愈后不良,而人工肾血液透析技术已挽救了大量肾病晚期患者的生命,肾病治疗学也因此有了很大进步。 现代生物医学工程中人工器官的发展也非常迅速,除上述人工器官外,人工关节、人工心脏起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床都得到应用,使千千万万的患者恢复了健康。可以说,人体各种器官除大脑不能用人工器官代替外,其余各器官都存在用人工器官替代的可能性。 此外,放射医学、超声医学、激光医学、核医学、医用电子技术、计算机远程医疗技术等先进的医疗技术和仪器设备都是现代医学工程研究开发的成果,综上可见,20世纪生物医学工程的发展,显著提高了医学诊断和治疗水平,有力地推动着医学科学的进步。 五、生物医学工程展望 纵观医学新技术诞生和发展的 历史,从伦琴发现x线到今天x射线诊疗技术的发展,从朗兹万发现超声波到今天b超诊断的广泛应用,从布洛赫和伯塞尔发现核磁共振到今天mri的问世,从赫斯费尔德发明ct到今天ct成像系统的应用,都是以物理学工程技术为基础、医学需求为前提发展起来的医学新技术。 (一)各种诊疗仪器、实验装置趋向计算机化、智能化,远程医疗信息网络化,诊疗用机器人将被广泛应用。 (二)介入性微创,无创诊疗技术在临床医疗中占有越来越重要的地位。激光技术,纳米技术和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。 (三)医疗实践发现单一形态影像诊查仪器不能满足疾病早期诊断的需要。随着pet的问世和应用,形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂型心血管、脑血管影像诊查系统将在21世纪问世。 (四)生物材料和组织工程将有较大发展,生物机械结合型、生物型人工器官将有新突破,人工器官将在临床医疗中广泛应用。 (五)材料和药物相结合的新型给药技术和装置将有很大发展,植入型药物长效缓释材料,药物贴覆透入材料,促上皮、组织生长可降解材料,可逆抗生育绝育材料、生物止血材料将有新突破。 (六)未来医疗将由治疗型为主向预防保健型医疗模式转变。为此,用于社区、家庭、个人医疗保健诊疗仪器,康复保健装置,以及微型健康自我监测医疗器械和用品将有广泛需求和应用。 20世纪人类与疾病做斗争,在医学诊疗技术上取得了重大成就;但面向21世纪的巨大挑战,我们要动员起来,调整政策,制定规划,改革医学研究教学的旧模式,发挥现代科学多学科交叉合作的优势,创建全新的生物医学,为人民造福。 浅谈生物医学工程的发展现状:浅谈现代生物医学工程的发展现状 【摘要】现代生物医学工程是一门多学科的交叉学科,它作为一门独立学科发展的历史尚不足50年,但由于它在保障人类健康和为疾病的预防、诊断、治疗、康复服务等方面所起的巨大作用。现代生物医学工程已经成为当前医疗保健性产业的重要基础和支柱。本文主要介绍了国内现代生物医学工程的发展现状。 【关键词】现代生物医学工程;发展现状 0.前言 一旦提及医学,让人第一时间想到的就是疾病,医院,健康,病人等等。现代生物医学工程也不例外,作为一个多学科交叉的综合性学科,现代生物医学工程也在为人类的健康事业默默地奉献着。 随着社会水平的极大提高,人们把视角从生存转移到生活上来,进而就是思考如何更好的生活。不言而喻,一个健康的身体是一切生活活动的前提和保证。如何健康的生活,如何准确及时地检查出病人的疾病,如何将现有的医疗设备改进,如何开发出更具使用价值的医疗器械等等,都成为生物医学工程所要考虑的问题。 生物医学工程学是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的边缘性学科,其基本任务是运用工程技术手段,研究和解决生物学和医学中的有关问题。生物医学工程学的研究是以应用基础性研究为主,其领域十分广泛,并在不断扩展之中。就现阶段而言,生物医学工程学的研究主要涉及生物力学、生物材料学、人工器官、生物系统的建模与控制、物理因子的生物效应、生物系统的质量和能量传递、生物医学信号的检测与传感器原理、生物医学信号处理方法、医学成像和图像处理方法、治疗与康复的工程方法等。 1.国内发展现状 1.1发展还不完善 中国的现代生物医学工程学科发展较晚,相对于国外一些发展较早的国家来说,我们对它的认识还很浅显,跟国外一些技术先进国家的距离还很远,很多人包括一些从事其研究的人对它都有或多或少负面的评价,他们普遍认为现代生物医学工程是一个生物、医学、工程学的交叉学科,但实际的培养计划中生物、医学学的很少,电子学得多些,学科广而不专,就业不好。它尚未形成自己的独立基础理论与知识体系,以融合各交叉学科知识为自己的基础 ,缺乏永恒的研究主题与固有的中心目标,随交叉学科的发展和应用对象的需求而变化。很多学习现代生物医学工程的人对自己的专业抱有消极的态度,对自己的前途感到渺茫,就业形势不是很乐观,这也反映了现代生物医学工程发展不完善,没有形成很好的体系,没有在国内高校中产生普遍影响力。 1.2发展方向不够全面 现代生物医学工程就目前的情况来看,还主要将目光着眼于医疗器械的研发和使用,发展方向比较单一。仅仅着眼于医疗器械而不是全面的发展,就会产生很大的局限性。这也深深影响着在这一领域学习的学生,不能使他们从一开始就形成一种将自己的研究全面化的思想,使学生的学习变得保守,进而失去学习的动力,这样就不利于生物医学工程更好的发展。 1.3包含的学科多杂 我们知道,现代生物医学工程是综合了生命科学和工程技术,理、工、医相结合的新兴交叉学科,是一门多学科交融的边缘学科,其中工程学又包括电子学,计算机科学,力学,材料科学,机械制造学等。生物医学包括生物学,神经科学,内科学,外科学,矫形科学等。现代生物医学工程学习的重点是生物医学,但是在解决一些生物医学问题的时候往往要借助于工程学的知识,掌握工程学的知识对于更好的掌握生物医学又起着至关重要的指导意义。 1.4发展前景广阔 正因为现代生物医学工程在我国起步较晚,发展还不完善,他本身就有很多空白领域可以开拓。 21世纪是生命科学大发展的时代,工程技术与生命科学进一步地互相渗透结合,必将推动医学跨入一个崭新的时代。大家都知道看病治病离不开医疗器械,现在是,将来也是,但如何将未来的诊疗仪器实现智能化,检查结果,治疗程序均可实行人机对话都是我们所要研究的问题。另外中国目前大部分医院设备陈旧,而且高端医疗设备更是几乎全部进口,所以说市场是庞大的。更好地提高国内在生物医学工程方面的研究水平和深度,增强人们尤其是大学生对生物医学工程的了解程度,培养出一批在这方面的专业人才,具体来说就是能够研发制造出属于我们自己的高科技医疗器械也是有待发展的。 由于现代生物医学工程是一门多学科交叉的学科,我们就很容易理解,各个学科的发展都将影响到生物医学工程的发展。因此生物医学工程并不是一个学科在发展,其他学科,其他领域的发展,产生得一些成果都可以为生物医学工程服务。这就好比各个学科,各个分支都在无形中为生物医学工程的发展默默贡献力量。由此可见,生物医学工程汇集了各个领域的尖端技术,这也就为生物医学工程更好更快的发展奠定了良好的基础。 现代生物医学工程在生物医学研究、知识产生、转化研究和卫生保健中扮演了许多重要角色,对提高医学水平,促进医学科学的现代化发挥着关键性的作用我们期待着我国能够培养出一批生物医学工程方面的人才,为我国的生物医学工程事业贡献力量,也期待着我国生物医学工程的快速发展,在不久的将来展现出崭新的面貌。
工厂电气论文:浅谈工厂电气设备的故障及维护 [摘 要]随着我国电力工业迅速发展,工厂企业电气自动化程度越来越高,电气设备随之不断的改进、更新,与此同时对运行维护人员的要求也越来越高。如果日常的运行维护工作没做到位,造成不应有的损失,将直接影响到企业的经济效益。因此,如何加强对工厂企业电气设备的运行维护,正确果断处理设备的异常现象,是每一个电气技术人员需要认真考虑的问题。 [关键词]电气设备;维护;故障诊断 1、电气设备维护的一般方法 (1)观察 通过眼睛的观察可以发现设备的异常现象有:破裂、断线;变形;松动;漏油、漏水、漏气;污秽;腐蚀;磨损;变色;冒烟(产生火花);有杂质异物;不正常的动作等等。 (2)听闻 设备由于交流电的作用而产生振动并发出特有的声音,并呈现出一定的规律性。如果仔细倾听这些声音,并熟练掌握声音变化的特点,就可以通过它的高低节奏,音色的变化,音量的强弱,是否伴有杂音等,来判断设备是否运行正常。电气设备的绝缘材料因过热而产生的特有的焦糊气味,大多数的人都能嗅到,并能准确地辨别。 (3)触摸 运行人员可用手触摸被检查的设备,对设备的温度、发热、震动等情况来判断设备的缺陷和异常。应该强调的是,用手触试带电的高压设备是绝对禁止的。 (4 )了解运行状况 设备检修人员向运行人员了解设备的运行状况,发生故障时的具体现象,产生故常的环境条件,以往发生类似故障的记录及解决的办法等。通过这些“问”,可以较快地掌握设备运行的最基本的情况,便于检修人员快速完整地处理事故,避免事故查找工作进入误区而延长停电时间,扩大事故范围。除了上述几种方法外,还可以借助一些先进的检测工具来了解设备的运行情况。如用热成像仪来检查电柜母排,电缆、电机等的发热情况,用轴承听诊器和频谱分析仪来判断电机轴承的磨损情况等。通过这些先进工具可以更好的发现设备运行问题,有助于提早做好检修计划,从而达到消除故障隐患的目的。 2、工业生产中常见故障分析 (1)电动机故障分析 起动故障;当电器接通电源后,电动机不工作,并且电动机无任何声响。分析其主要原因:一是与电动机相配的起动电器出现故障,此时需要检查如星三角转换装置、变频器、软起动器或相关电气连锁等状态是否正常。另一种情况是电动机内部绕组短路,局部绕组烧毁,导致电动机停止工作。当一旦怀疑电动机自身故障时,最简单的检测方法是用万用表电阻档测各绕组阻值。 (2)电动机的维护 1)使用环境应经常保持干燥,电动机表面应保持清洁,进风口不应受尘、纤维等阻碍。 2)当电动机的热保护连续发生动作时,应查明故障来自电动机还是超负荷或保护装置整定值太低,消除故障后,方可投入运行。 3)应保证电动机在运行过程中良好的润滑, 一般的电动机运行5000h左右,即应补充或更换滑脂,运行中发现轴承过热或润滑变质时,应及时换润滑油。 4)当轴承的寿命终了时, 电动机运行时的振动及噪声将明显增大,检查轴承的径向游隙一定数值时,即更换轴承。 5)拆卸电动机时,从轴伸端或非轴伸端取出转子都可以,如果没有必要卸下风扇,还是从非轴承伸端取出转子较为便利,从定子中轴出转子时,应防止损坏定子绕组或绝缘。 (3)变频器故障分析与维护 目前变频器广泛应用在工业控制等领域,变频器本身具有各种保护和报警警告功能变频器长期可靠地运行,与日常的维护保养是分不开的,再好的变频器得不到正确合理的维护,其寿命将大为缩短,甚至造成不必要的损坏,同时也暴露出不少问题,主要有以下几方面: 1)电机电缆发热,易出现过载过流问题,电流大,负载重,需要优化参数,尽可能提高输出电压,适当提高载频,优化转矩提升,使用DTC矢量控制(定期对电机参数自整定);加电抗器,尤其输出电抗器,直流电抗器;换专用电机;降低负载或上限频率。 2)干扰问题的预防,做好预防措施,将EMC影响减少,做符合EMC安装规范的布线;良好的接地;控制电缆单端接地,动力电缆双端接地。 3)干扰问题的解决,调整参数,调低载频;干扰路径做隔离。 4)应定期对变频器进行清灰除尘。由于变频器内部器件紧凑,内部积灰很难用风机或吸尘器清除干净,这就需要对变频器解体,将变频器控制板、主板拆下,用毛刷、吸尘器清扫变频器线路板及内部IGBT模块、输入输出电抗器等部位。利用每年的停热期,将检点放在变频器日常运行时无法巡视到的内部:检查变频器内部导线绝缘是否有腐蚀过热的痕迹及变色或破损等,如发现应及时进行处理或更换;检查变频器螺丝等紧固部件是否松动,应将所有螺丝全部紧固一遍;检查输入输出电抗器、变压器等是否过热,变色烧焦或有异味等。 3、负载匹配问题 生产机械的种类繁多,性能和工艺要求各异,其转矩特性是复杂的,大体分为三种类型:恒转矩负载、风机泵类负载和恒功率负载。针对不同的负载类型,应选择不同类型的变频器。 (1)恒转矩负载 恒转矩负载是指负载转矩与转速无关,任何转速下,转矩均保持恒定。恒转矩负载又分为摩擦类负载和位能式负载。摩擦类负载的起动转矩一般要求额定转矩的1 50%左右, 制动转矩一般要求额定转矩的100%左右, 所以变频器应选择那些具有恒定转矩特性,并且起动和制动转矩都比较大,过载时间长和过载能力大的变频器。 (2)风机泵类负载 风机泵类负载是目前工业现场应用最多的设备,虽然泵和风机的特性多种多样,但是主要以离心泵和离心风机应用为主,通用变频器在这类负载上的应用最多。风机泵类负载是一种平方转矩负载,这类负载对变频器的性能要求不高,只要求经济性和可靠性,所以选择具有U/f-const控制模式的变频器即可。如西门子的MicroMaster430系列变频器。风机负载在实际运行过程中,由于转动惯量比较大,所以变频器的加速时间和减速时间是一个非常重要的问题, 变频器具体设计时,在变频器起动时不发生过流跳闸和变频器减速时不发生过电压跳闸的情况下,选择最短时间。 (3)恒功率负载 恒功率负载是指转矩大体与转速成反比的负载,如卷取机、开卷机等。利用变频器驱动恒功率负载时,应该是就一定的速度变化范围而言的,通常考虑在某个转速点以下采用恒转矩调速方式,而在高于该转速点时才采用恒功率调速方式。我们通常将该转速点称为基频,该点对应的电压为变频器输出额定电压。 结语:提高电气设备的维护管理水平,保证电气设备经常处于良好技术状态, 是电气管理人员的基本职责。因此,我们不仅要做到维修,更要做到在故障发生之前就能及时的发现并处理,使工业生产正常进行,尽可能减少损失。 工厂电气论文:《工厂电气控制技术》课程教学改革 摘要:《工厂电气控制技术》课程是电气自动化和机电一体化专业的一门核心专业课,对学生职业能力培养和职业素质养成起主要支撑作用,也为学生考取中、高级维修电工资格证书做准备。通过本课程的学习,学生能够独立完成中等复杂程度控制电路安装、调试、维护和设计,并能获得电气控制国家职业技能中级证书,并为后续课《电气综合实训》、《毕业设计、毕业实习》打下坚实的基础。 关键词:课程教学模式;专业能力目标;职业岗位能力 一、目前存在主要问题分析 《工厂电气控制技术》是电气工程及其自动化、机电一体化技术等专业的一门技术基础课程。它的培养目标是:使学生掌握交直流电机拖动、低压电器控制技术等方面的基本知识和技能,将学生培养成为高素质技术应用性人才,同时为学习后继课程打好基础。但传统的《工厂电气控制技术》课程教学方式主要采用课堂讲授的形式,以讲授工厂电气控制相关各种理论知识为主,实践环节偏少,致使理论与实践脱节,学生对电气控制的设计能力和动手能力很欠缺,不能很好地将理论应用于实际,与教育培养高级技能型专门人才相悖。为了改变这一现状,适应“以就业为导向”的教学改革,我们认为应当对《工厂电气控制技术》课程进行教学改革,重点突出考核学生在电气控制方面的设计能力和实际动手能力,立足于工学结合。 二、教学改革的内容、主要特色 根据电气工程技术应用专业的人才培养模式,本课程从应用的角度出发,基于工作过程采取“阶段性、梯次递进”的由简到难的原则,以项目为例学习,完成工作任务或项目,驱动教学对象实现对工作过程的认识和对完成工作任务的体验,从而形成职业岗位能力。确定了该课程的教学模式:是以职业核心能力培养为主线,以电气控制设备和机床类电气设备的设计、运行、安装、调试与维护等项目为载体,并将项目分解为若干个任务用以培养和训练学生的职业岗位能力;在教学过程中,以学生为主体,实施以“教、学、做一体化”和“任务驱动,项目导向”为行动导向的基于工作过程的教学模式。教师的任务是对整个学习或工作的过程进行发动、监督、帮助、控制和评估。教学放在实验室中进行,介绍各种典型控制电路工作原理,各种工业控制低压电器的性能、特点及使用方法并配合现场动手操作,帮组学生理解所讲内容,提高实际分析问题和解决问题的能力,做到真正的理论与实践相结合,教师只是针对性的讲授、示范、引导,重点突出技能培养。整个教学中,要安排三分之二的左右的学时让学生自己连接控制电路。实行“教、学、做”一体化项目教学。 课程教学内容:根据机电技术应用专业核心职业岗位所需要知识、能力、素质要求选取的教学内容,教学内容要涵盖国家职业标准(中、高级)相关应知、应会内容,教学内容选取要考虑岗位职业要求,注重岗位化能力培养,按由简到难、由单一到综合、循序渐进的原则,以基本控制线路为主线,学习从低压电器的认识、低压电器的结构及工作原理、基本控制线路的分析和设计、典型工厂控制线路的分析、调试和设计、评价全过程。每一学习情境均以工作任务承载教学内容,基于工作过程设计课程内容,来达到即定的培养目标。 三、本项目预期的主要目标 1.专业能力目标: 1)掌握各种电器元件的基本原理、技术参数,能够根据需要正确选择; 2)能够正确使用常用的电工工具完成低压电器元件的安装; 3)熟练掌握低压电器元件的文字和图形符号,具备识读电路图能力; 4)能够根据给定电气控制原理图进行电气接线; 5)能熟练使用万用表进行低压电气控制电路故障排查; 6)能实施常用机械设备电气控制电路的故障排查; 7)可以根据给定的控制要求,完成简单控制电路的规划与实施; 8)了解PLC的结构和工作原理,掌握PLC基本指令、功能指令和编程方法; 2.方法能力目标: 1)通过理论实践一体化课堂学习,使学生获得较强的实践动手能力,使学生具备必要的基本知识,具有一定的资料收集整理能力,制定、实施工作计划和自我学习的能力; 2)通过该课程各项实践技能的训练,使学生经历基本的工程技术工作过程,学会使用相关工具从事生产实践,形成尊重科学、实事求是、与时俱进、服务未来的科学态度; 3)通过对电机及控制方法的认识和深刻领会,以及教学实训过程中创新方法的训练,培养学生提出问题、独立分析问题、解决问题和技术创新的能力,使学生养成良好的思维习惯,掌握基本的思考与设计的方法,在未来的工作中敢于创新、善于创新; 4)在技能训练中,注意培养爱护工具和设备、安全文明生产的好习惯,严格执行电工安全操作规程。 四、课程的总体安排及考核方案 1.课时的分配及进度:授课12周,每周4学时,总学时48。理论授课16学时,实验实习32学时。 2.考核方案:《工厂电气控制技术》课程理论考核以够用、实用为基本原则,降低了理论考核的要求。重点突出考核学生在电气控制方面的设计能力和实际动手能力考核,强调实践效果。 考核评价方式采用过程考核+理论考核+技能鉴定。课程考核评价和职业技能鉴定紧密结合起来。学生必须参加劳动和社会保障部组织的电气控制中级工职业技能鉴定,并将学生参加职业技能鉴定所取得的成绩作为学生《工厂电气控制技术》课程考核评价的组成部分(占40%)。其中理论考核以闭卷形式进行,考察学生对电气控制原理的基本概念、原理、应用的了解。考试成绩的20%记入期末总成绩。实践考核在电气实训实验室进行,每一位学生随机抽取任务工单,含有设计和安装调试接线,成绩的40%记入期末总成绩。 工厂电气论文:《工厂电气控制设备》教学的几点体会 【内容摘要】《工厂电气控制设备》是电气运行与控制类专业的一门重要专业课。要求学生掌握基本理论知识和专业操作技能,为今后的学习和工作提供必备的基础理论知识和技能。在传统教学过程中,由于中职学生基础差,缺乏学习兴趣和自信心,自制力差等原因,导致教师在课堂教学中出现“满堂灌”现象。本文结合中职生动手能力强,对新事物容易接受,适应性强的特点,教师细化技能目标、利用微视频教学等教学方法来上好第一次课,从而激发学生学习兴趣。 【关键词】工厂电气 技能目标 微视频教学 《工厂电气控制设备》是典型的教学项目的学习,本书是中等职业教育电子技术应用专业课程改革成果教材,按照“浙江省职业教育六项行动计划”和课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接等有关精神编写而成。本书坚持“做中学,做中教”在职业教育特色,以电气技术应用专业岗位工作任务为主线,将基本理论知识的学习和专业核心技能的培养与生产生活中的实际应用相结合,引导学生通过电气控制设备安装与维修工作过程的体验,提高学习兴趣,激发学习动力,掌握电气控制设备安装与维修核心技能。 如何提高学生的学习效率是一线中职教师应该深思的问题。在实际教学过程中,教师应该更新教学观念,努力创设各种有效情境,巧用各种科学的教学方法,以激发学生的学习兴趣,树立学生的自信心,充分调动学生的积极性、主动性,使学生觉得“学习有味”,主动参与到教学中。 一、上好第一次课,激发学习兴趣 孔子曰:知之者不如好之者,好之者不如乐之者。学习兴趣是指学生对学习活动产生的心理上的爱好和追求的倾向。学生只有对专业感兴趣,才能变“要我学”为“我要学”,从而学好专业课。因此,如何激发学生学习专业的兴趣,是提高教学质量的关键。 在实际教学过程中,我会精心设计第一次课的教学过程。比如,我们学校有个加工中心,我就带学生去参观各种机床的工作过程,并介绍这种机床就要有良好的电气控制系统才能正常运行,然后对一台事先准备好模拟机床进行排故演示,让学生明确本学科要学习的目标是安装电气控制系统和检修系统,这样他们会树立更大的学习自信心,激发学习兴趣。 二、细化技能目标,分阶段实施技能实训 技能目标是实训教学活动的出发点(起点)和归宿,是技能教学活动的核心和灵魂。它决定着教学内容的确定与安排,教学方法的选择与运用,教学效果的高低优劣。因此,在备课前,应该首先确立技能目标,然后才是为了达成目标而选择的教学策略、拟定的教学程序,以及为实施目标所进行的教学活动过程。 对于学生,我要求他们尽可能掌握的专业技能目标主要是:①电工仪表的正确使用;②电气控制设备的测量与识别;③电气控制线路的分析、安装及测试等核心技能;④培养学生的规范操作、安全生产意识、提升其职业能力。 根据学生知识和技能掌握的程度不同,在实际教学中把整个技能目标分阶段实现(详见下表)。 通过以上四个阶段的学习,学生既明确各阶段的目标,又分解技能难度,既能树立学生自信,又能有的放矢,这样有利于提高学生学习效率。 三、运用微视频教学,提升课堂教学效果 大家都知道电路中的电流、电压等物理量相对比较抽象,而且技术要求高、实践性强,在按传统的教学过程中,一个老师要负责30人左右的学生,一般要分6个学习小组,当老师讲解重难点时,分别对6个小组进行讲解,所以要求老师至少要讲6遍,既浪费时间有费力。如果运用微视频教学,恰如其分地解决了这样教学上的困惑。例如,在讲到空气式阻尼时间继电器的通电型与断电型互换时,老师可以先录制时间继电器互换过程的视频,然后通过视频演示,让学生清清楚楚看明白。如果遇到难以理解的知识点时,还可以重复或暂停播放微课,这样一来,就可以将整个课堂翻转,将课堂时间大部分花在交流讨论和实际操作上,让大部分学生能够掌握相应的技能,整体提高教学效果。 另外每次操作课时,利用相机拍摄记录学生在操作过程中出现的规范的和不规范的动作,制作成微视频,在下次课前加以比对播放,这样可以让学生规范操作要领。 总之,《工厂电气控制设备》是电气运行与控制类专业的一门重要专业技术基础课。要求学生掌握基本理论知识和专业操作技能,为今后的学习和工作提供必备的基础理论知识和技能。所以在实际教学过程中,应根据每个班级,每个学生的具体情况而定,做到因地制宜,因材施教。还要进行积极的教学改革,不断探索,勇于实践,寻找一种适合中职教师和学生的教学模式,不断提高学生知识与技能,为社会培养更多的技术型人才。 工厂电气论文: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。 工厂电气论文:磷肥化工厂电气维修中常用的方法探究 【摘 要】现在,随着科学技术的发展,人们运用电气设备的频率越来越高,电气设备的性能得到了很大的改善,电气设备越来越朝着智能化、自动化的方向发展,与此同时,电气设备的结构也越来越复杂,人们在对电气进行维修的时候也必须掌握很多的知识,对电气维修人员的要求也越来越高。电气的维修不仅仅要掌握电气本身相关的专业知识,同时也要了解计算机知识和网络方面的知识。本文通过分析磷肥化工厂电气故障,分析电气故障解除的相关经验,,从而能够及时地排除电气故障,提高维修的效率。 【关键词】磷肥化工厂 电气维修 方法 探究 当电气出现故障的时候,要尽快地查出故障的原因,一般都会采用一些诊断仪器,但是这类仪器的价格高,所以,在电气维修过程中,为了能够节约经费,在电气维修中,坚持采用几种常用的方法,可以提高维修的效率。 1磷肥化工厂电气维修采用先“静”后“动”的方法 当磷肥化工厂的电气出现故障的时候,维修人员首先不能慌张,先对故障原因进行分析,对电气的操作人员了解电气的使用情况,电气故障的特点,在面对电气故障时要通过听、观察、闻电气是否出现了烧焦的味道,然后通过分析电气使用人员在故障发生时所观察到的现象,从而分析电气出现故障的原因,做到心中有数,再进行修理。因此,在磷肥化工厂电气出现故障时,应该采取先静后动的方法,找准磷肥化工厂出现故障的原因后,再进行维修,可以提高维修的效率。 2磷肥化工厂电气维修要采用先“外”后“内”的方法 当磷肥化工厂的电气出现故障时,应该遵循先外后内的原则,因为磷肥化工厂的电气故障一般都是出现在外部的元件上,内部的系统几乎不会出现故障。例如,当磷肥化工厂的电气出现显示屏不能显示的时候,设备就会停止运转,这时,通过对电器柜中的元件进行查看,发现系统上的报警灯亮着,然后再查看电气的维修手册,可以发现当报警灯亮起时,说明要将电气的电源拔掉,然后对电气的电压进行测量,发现电气的电压是正常。在通过测量磷肥化工厂电气的电阻,发现接地的电阻几乎不显示数值,从而分析是电气的主板出现了问题,但是,通过对电气维修经验来分析,电气系统的主板出现故障的几率很小,从而可以分析出磷肥化工厂的电气故障是由外部原因引起的。于是对磷肥化工厂电气的外围设备进行故障分析,端子代表的输出和输入信号的电压是正常的,为了进一步分析是否是电气的主板出现的了问题,将端子处的线路切断,然后重新启动磷肥化工厂电气,结果发现信号灯亮着,而且电源的报警信号没有再显示,从而说明磷肥化工厂的电气主板是没有问题的。进一步分析电气外部线路是否出现短路问题,将电气外部的线路逐一进行实验,从而分析出电气的短路问题。可以分析,如果当磷肥化工厂电气故障发生时,不采取由外到内的故障检查,直接将电气的主板换掉,会造成很大的经济损失,同时电气主板的更换需要耗费很多的时间,由此不利于磷肥化工厂的生产。 3磷肥化工厂电气故障维修应该运用先简单后复杂的方法 在对磷肥化工厂的电气进行故障维修的时候,应该先从简单的问题入手,然后再分析复杂的问题,很多故障都是由一些小的问题引申的,如果不注意,就会引发大的问题,所以,先将小的故障排除,可以提高电气维修的效率。 在对磷肥化工厂电气进行维修时,电气出现了滚丝筒不送丝的问题,通过维修人员的经验进行判断,首先先从简单的故障进行分析,分析电气的热保护是否出现了故障,再分析电气的开关是否出现了问题,显示的结果都是正常的,然后,再分析滚丝筒是否出现了问题,让电气操作人员先摇晃下滚丝筒,经过反复地摇晃,滚丝筒就自动地运转起来。 从上述的例子可以看出,磷肥化工厂电气不是出现了大的故障,而是由于操作人员操作不当引起的问题,如果在开始故障判断阶段没有遵循先简单后复杂的方法,直接对滚丝筒进行更换,则会造成很大的麻烦。 4磷肥化工厂电气故障维修要运用先公用后专用的方法 当磷肥化工厂的电气出现故障的时候,首先应该检查公用线路是否出现了问题,如果公用线路是正常的,则要逐一检查专用的线路,这样能够从复杂的故障中逐渐缩小故障的范围,能够及时地排除故障。 例如磷肥化工厂中的电气运行分为X轴和Y轴两个方向,当X轴方向的运行正常时,Y轴的运行就会出现问题,这时,在进行故障排除的时候,可以采取替换法,将X轴和Y轴的电机交换,从而分析是否是两条运行线路出现的问题。也可以采用由外向内的方法,判断磷肥化工厂电气的故障是否是出现在驱动设备上。 5结语 文章中所论述的以上四种磷肥化工厂电气故障维修方法能够有效地排除电气的故障,节省时间,节省资金,能够使磷肥化工厂电气的故障迎刃而解。在磷肥化工厂电气故障维修时应该运用先“静”后“动”的方法、先“外”后“内”的方法、先简单后复杂的方法、先公用后专用的方法,将复杂的故障变得简单。磷肥化工厂的电气故障一般都是出现在外部的元件上,内部的系统几乎不会出现故障,因此,要先检查外部元件是否出现了故障,外部元件的故障是极好解决的,内部元件的故障需要耗费大量的时间才能排除。当磷肥化工厂电气发生故障时,维修人员要先分析故障的原因,不能慌张,也不能盲目进行维修。 工厂电气论文:节能技术在工厂电气系统中的应用 摘 要:随着社会经济的不断发展,电能的重要性得到了越来越大的凸显,在经济发展和社会进步过程中,都发挥着不可替代的重要作用,但是当前社会中还存在着十分要种的电能浪费现象。在工业生产领域当中,工厂的电气系统运行需要消耗大量的电能,不可避免的也会存在一定的电能浪费情况。因此,为了在确保工厂电气系统正常运行的基础上,尽量降低电能消耗,就应当在工厂电气系统中,应用节能技术,从而得到节能减排、降低成本、提高效益的目的。 关键词:节能技术;工厂电气系统;应用 前言 在工厂当中,电气系统是最为重要的基础性系统之一,为工厂其它机械设备的运行提供重要的保障。电气系统在运行中需要消耗大量的电能,因此,在工厂电气系统中应用结能技术,能够有效的控制电能消耗,在维持电气系统正常运行的同时,实现节能减排的绿色可持续发展。 1 工厂电气系统的节能设计原则 1.1 实用性 在工厂电气系统的节能设计当中,应当充分结合工厂存在的实际目标,尽量提高经济效益。在实际的节能改造过程当中,应当加强对材料、设备等方面的节能管理。以工厂的实际节能需求为基础,才能实现更为良好的节能效果,得到降低能耗成本、提高经济效益的目的。 1.2 适应性 对于工厂的电气系统来说,并不是节能量越高越好,而应当综合考虑工厂电气系统的运行目的和电能需求,应当以工厂电气系统的实际情况为基础,选择最为恰当的节能设计方案,从而在确保电气系统正常运行的基础上,实现节能效果[1]。 1.3 节能性 节能技术的应用,对于工厂电气系统的发展来说,具有十分重要的意义。节能技术的选择和应用,能够直接影响电气系统的节能效果。因此,在工厂电气系统的设计和改造当中,除了提高经济效益之外,还需要注重系统的节能性。如图1所示,在运行管理、供电系统、用电设备等方面,都应当建立有效的节能措施,通过可持续发展的方式,提升工厂的长期效益。 图1 电气系统节能设计 图2 节能启动控制生产电机 2 节能技术的实际应用 2.1 降低线能损耗 在电气系统当中,由于各条线路都具有电阻,因此,在电流流经的过程中,将会损耗一定的有功功率。对于线能损耗的降低,可以通过优化输电线路的设计,将导线的长度缩短,让负荷中心尽量靠近变压器。同时,如果条件允许,要尽量采用直线的方式来敷设线路,从而使导线长度缩短。此外,还可以适当的将导线横截面积增大,在合理的范围内,以经济电流密度为基础,合理的确定导线横截面积[2]。 2.2 节能启动控制生产电机 电机控制是工厂电气系统中电能消耗较大的部分,因此,有效对生产电机进行节能启动和控制,能够取得良好的节能效果。在传统的改造方式中,只是对电机接线方式进行改造,通过降低电机启动瞬间的电流冲击,来减小对电机部件的冲击力,从而实现软启动电机。但是,这种方法只能起到保护电机内部元件的作用,对电能消耗没有实现有效的控制。而节能技术的应用,结合定子电压、启动电流之间的关系,可以通过定子电压的降低,限制启动电流,从而实现降压启动[3]。在启动过程中所产生的冲击电流,如果某些环节难以承受,就可采取这种方式。 在节能启动过程中,主要包括采用软启动、自耦变压器降压启动、延边三角启动、定子串电阻降压启动等方式。在负载当中,如果限制了电动机的启动电流,或是没有过高要求电机启动力矩,就可以通过降压启动的方式启动运行。在启动过程中,对电机进行星形接线,在启动之后,再转变为三角接线。此时,只需要全电压启动电流的三分之一,就能够实现电机的启动,使得电能消耗得到了有效的降低。 2.3 控制变压器负载 在工厂电气系统当中,变压器也是电能消耗极大的设备,而在变压器的运行过程中,最为重要的就是控制变压器的负载。在节能技术的应用下,可以将其最大负载下的负载率进行提升。在工厂的工业生产当中,应当结合实际生产情况,对变压器的容量与数量进行确定,同时结合节能技术进行相应的调整。此外,还可以利用“削峰填谷”的节能措施,其具体指的是对用电侧和发电侧进行调度,将一部分负荷由尖峰负荷时段调整到低谷负荷时段,从而使电气系统整体的负荷率得到提升[4]。发电厂的供电是全天候进行的,用电高峰通常在白天,而用电低谷一般是在晚上。而发电厂在白天和晚上并不会对电力供应进行改变,因此,会出现白天电量不足,晚上电量剩余的情况。对此,工厂可以将电气系统高峰时段的负荷适当的转移到晚上进行,从而提高电力能源的利用效率,达到节约电能的目的。 2.4 制定电机设备检修计划 在工厂的日常运行管理当中,通常是根据相关数据来管理电气系统。利用数据采集与监控系统,优化调度工厂中的电气设备,从而达到电气系统的节能要求。对电机的运行状态进行监测,对其输出电压、输出电流、输出转矩等输出特性参数进行实时监测。利用相应的传感器,来采集和监测这些参数,同时在反馈环节进行应用,从而完成闭环控制电机,提高电机的运行特性和运行效益。另外,随着运行和工作时间的延长,其中的部件、性能等也会发生老化的现象,从而导致电机消耗的不断升高。因此,对于电机设备的检修与维护,应当制定出有效的计划和方案。在传统的检修维护当中,主要的方法都是事后维修,不但维修效率低、效果差,同时也会影响电气系统的正常运行,从而影响工厂的经济效益。而且,电机经常出现故障,将会导致电机的老化和损坏速度加快,从而进一步增大能耗。因此,在电机运行过程中,结合节能技术的应用,应当采取状态维修的策略。在实际工作中,应当定期全面检查电机的运行状态,以相应的体检参数作为标准,来确定和分析电机的运行状态。此外,可以根据电机的运行状态,建立相应的数据库,结合科学、系统的数据资料,对电机可能发生的故障进行预判,提高电机设备检修的准确性,从而实现电机能耗的降低。 3 结束语 电能是我国当前社会中最为主要的能源之一。旦由于近年来我国电能消耗量不断增长,供电压力不断增大,对社会经济的持续发展造成了一定的不良影响,对此,应当从各个方面实现节能。在工厂的电气系统中,能耗十分巨大,因此,应当采取相应的节能技术,在其中进行充分的应用,从而实现工厂电气系统的节能。 工厂电气论文:探析现代工厂企业电气设备的维护方法 【摘要】本文结合作者工作实践,对现代工厂企业电气设备的维护方法进行了探讨,以供同仁参考。 【关键词】现代工厂企业;电气设备;维护方法 一、前言 随着我国国民经济水平的不断提高,工厂企业中的电气自动化水平也是得到了明显的改善,随着大量电气设备的更新与改进,我们对电气设备的维护工作也提出了更高的要求,我们一定要通过学习,掌握各种电气设备的维护知识,通过对电气设备的不断维护工作,来保证设备的可靠性,杜绝事故的发生,继而促进工厂企业的不断发展。本文结合作者工作实践,对现代工厂企业电气设备的维护方法进行了探讨,以供同仁参考。 二、工厂电气设备的维护方法 (1)观察法。通过仔细的对设备进行观察,查看是否有异常现象,例如不正常转动、有杂质异物、冒烟、变色、磨损、腐蚀、漏气、漏水、漏点、松动、变形、断线以及破裂等现象。 (2)倾听法。 由于电气设备在正常运转的时候会由于震动而发出一种有规律性的、独特地声音。如果我们在电气设备正常工作的时候可以仔细倾听,熟悉这些声音,到时仅通过声音是否有杂音、声音的强弱、音色以及高低节奏的变化来判断设备的工作状态。 (3)嗅觉法。当电气设备由于连续长时间处于过热状态就会导致绝缘材料的焦化现象,发出独特地非常刺鼻的味道,绝大多数人都能通过嗅觉来准确识别发生部位。 (4)触摸法。我们维护人员可以通过带着防烫伤手套来对电气设备表面的温度、振动等情况进行检查,及时发现其中的异常现象,但是一定要注意的是,万万不可触摸带电的高压设备。 (5)掌握设备的运行情况。我们维护人员一定要掌握设备的运行情况以及发生那类故障时的具体表现情况,以及解决这种故障的办法等,这就需要和设备的操作人员进行技术交流。通过这类的交流活动,我们可以更快捷、有效地掌握设备的各种性能以及基本状况,对我们快速处理电气设备的故障非常有帮助,同时还可以避免由于工作失误而造成的其他方面的影响。 除了上述五种常用的维护方法,我们也有一些应用的范围不是很广但是也非常有效的方法,例如用先进的检测工作来对电气设备进行检测,比如:使用频谱分析仪以及轴承听诊器来分析轴承的磨损情况,用热成像仪来观察电机、电缆以及电柜母排等的运行温度情况。通过先进的技术虽然也可以及时有效的发现电气设备的故障,提前解决,但是由于其应用的局限性,所以一直的不到普及。 三、工厂企业生产中主要电气设备的日常维护 (1)电力线路的维护。首先要进行的是巡线的工作,在日常的工作里,巡线人员若发现导线和电缆断落在地面上或者是悬挂在空中时,要及时报告相关管理人员,做好相关措施,设法让行人避开断线点。其次,巡视人员要对所巡视的设备的结构和接线非常熟悉,且不能越过围栏和遮拦。再次,还要注意检查电线是否被老鼠等动物咬坏,设置好挡鼠板。最后,要制定点检表,对线路进行检点,如电力线路是否靠近热源,是否是阳光直射,是否存在机械的损伤、绝缘的状况是否良好,螺丝头的松紧程度等等。 (2)变压器的维护。变压器的正常运行对于电气设备的正常工作起着决定性的作用,一旦变压器出现故障,电气设备就很容易停止工作。在日常的工作中,对变压器进行维护主要包括检查变压器的防鼠设施是否完好;保证变压器周围没有积水和杂物;及时清理积尘;检查紧固螺栓的松紧程度,若有松动就及时紧固,防止漏油;检测油的温度和油位,监视电压、负载电流。另外,还要注意变压器工作的运行声音,若有异常要及时解决。 (3)发电机的维护。发电机在日常工作中的维护,首先要检查燃油箱里的存油量,以避免在使用发电机时,出现油不够的情况,而且还要对油底壳内的液面高度进行检查,清洁发电机的附属设备,重点的清洁对象为散热器,油过滤器,其次,要检查冷却水的水位及传动皮带是否能正常使用;最后,还要检查机组水的预热系统是否能正常工作,检查起动的电池的电解液的浮充状况和液位。 (4)断路器的维护。断路器指能够承载、关合与开断在正常回路里的电流,能够关合规定时间里的承载与开断异常的回路条件里的电流开关装置,也包括短路。而且当它们严重过载或短路、欠压时,还能自动地切断电路。对于断路器的维护主要从检查并及时更换橡胶件、检查和更换主要的部件、保持空气干燥和管道的洁净三个方面入手,其中检查和更换主要部件中,其主要部件分为灭弧室、非线性电阻、主阀、传动风缸、通风塞门等,对这些部件进行更换是为了保证断路器能处于良好的工作状态。 (5)PLC的维护。PLC系统也就是我们所说的“可编程控制系统”,现阶段,这种系统被广泛运用在工厂的生产中。PLC 系统是一种高精密的设备,它的运行时间比较长,对配套环境要求较高,因此在日常的生活中对它进行维护与对其他设备进行维护有很大的不同。(1)首先要确保PLC 电气设备的运行环境符合该设备的要求,如,防尘、防水、防火、防雷击和高温等等。在对它进行维护的时候,必须要熟悉PLC 设备维护的工作流程和它内部各个模块的相关资料,对现场的布局也要有一定的了解,然后检查检测工具是否完好;(2)PLC 系统在正常的情况下其CPU 的电池电压应该是3V,所以,在对它进行检查的时候,必须要进行电压的检测,避免出现因检测遗漏而造成的巨大损失;(3)在日常的维护中,工作人员可以利用系统停机的时间,对PLC 的控制柜进行降温和除尘,此外,还要对UPS(Uninterruptible Power System 的缩写,是指不间断电源,它是一种含有储能装置,以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源)进行维护,以保证PLC 系统在电路断电时情况下也能正常工作一段时间;(4)检查接地电阻的接线螺丝是否松动,观察外观上是否存在异常的变化以及接线的接触是否良好,及时进行程序的人工的备份。以上这几种检查方法,在运用的时候要注意灵活性,并严格遵守安全操作规章和相应制度。对于发生故障的设备和系统要查明故障原因,然后再进行维护和更换;在进行电压的测量时应考虑到导线的压降;不能违反设备电器控制的原则,在测试的时候,手不得离开电源开关,并且保险应使用等量或略小于额定电流;注重测量仪器的档位的选择。 四、结论 总之,在对工厂电气设备的维护过程中,我们要以该电器设备正常运行的相关规定作为标准进行维护,而且还要注意一些易被忽视的问题,如对于一些小零件的检查较为简单,没有经过认真的考量,有些小零件已经失效不能发挥其作用,但是却没有及时更换从而导致电气设备无法正常运行。还有一些情况是,电气设备的磨损情况较为严重,但是操作人员为了给企业节省开支,就没有及时地更换零件,而且发现了异常的声音也没有及时对机器进行全面检查,任其自生自灭。这些都是在日常维护中容易被忽略的一些细节,但是它们对于设备的正常运行却起着重要的作用,因此在日常的工作中要注意这些方面的维护。只有在日常的维护中将问题及时的发现,解决,才可以杜绝电气设备故障的发生。因此,我们一定要将电气设备的维护工作当成我们当前工作中的重点以及难点,只有这样才能确保电气设备的维护工作得到全面的进步,并且推动我国可持续发展的不断向前发展。 工厂电气论文:工厂电气安装工程的缺陷及质量提升策略 电气安装环节作为工厂建设中的一项关键性的环节,对电气安装整体工程的质量实施及时、完整、有序的控制是不容忽视的.随着我国经济建设的不断发展,人们对建筑工程中电气安装质量的要求也越来越高.为了能够满足工厂对电气安装工程的需求,加强电气安装工程的质量已经成为了企业相关部门的首要任务.只有将电气安装工程的质量从根本上提升,才能够确保工厂电气设备的有效运行. 1. 工厂电气安装工程中存在的问题 1.1 设备材料的质量问题 设备材料的质量问题是目前工厂电气安装工程施工中所面临的一项主要问题,材料的质量达不到施工标准,会在很大程度上影响安装工程的整体质量.因此,在安装过程中,管理人员一定要对所有进场的材料进行严格的检查与验收.就我国目前电气安装工程的施工现状来看,设备材料容易出现的问题主要包括:许多产品没有合格证、生产许可证、技术说明书以及检测试验报告等文件资料.此外,由于在电气安装工程中涉及许多电压试验,这些试验都需要对设备进行科学、合理的选用,设备的质量达不到工程标准,势必会对工程的质量造成影响. 1.2 电气安装施工人员的综合素质偏低 目前,我国电气安装施工人员普遍存在着素质偏低的情况,施工人员所掌握的都是单一的电气知识,而不是系统的专业知识,虽然施工队伍具有丰富的现场施工经验,但是却缺乏专业理论知识,从而导致施工人员不能对施工图纸的设计意图进行充分了解,现场施工也是凭借自身的经验来进行,从而导致工程的整体施工质量不能够满足当前社会下电气工程的施工需要. 1.3 电气安装路线铺设存在问题 路线铺设是电气安装工程中的一个重要环节,对电气安装的质量有直接的影响.然而,从我国目前电气安装路线铺设的现状来看,却存在着许多有待改进的问题,这些问题主要包括;管路暗敷处出现规则裂缝;金属管没有做好跨接接地线或者不根据具体的材质,一律焊接跨接接地线;管字通过结构伸缩缝及沉降缝的时候,没有设置必要的过路箱,从而留下不安全的隐患.这些问题都会在一定程度上对电气安装工程质量带来影响.除此之外,镀锌管直接采用套管熔焊连接,套管连接不牢以及明、暗管进箱进盒不顺直,挤成一捆,露头长度不合适等也是电气安装路线铺设过程中应该高度重视的问题. 2. 工厂电气安装工程的质量控制措施 上文中所提到的问题都会对整个电气安装工程的质量带来影响,因此,为了确保能够在电气安装施工过程中对这些问题进行有效控制,采取科学合理的施工管理方法是不容忽视的,在对工厂电气安装的管理上,管理人员主要可以从以下几个方面入手,来确保工程的整体质量. 2.1 对设备材料的质量进行严格的控制 设备材料质量是决定工程质量的关键因素,因此,相关单位领导一定要给予高度的重视,设备材料的采购人员以及监理人员应该充分认识设备材料质量的重要性,从而对材料质量进行严格的检查,坚决杜绝不合格的设备材料进入施工场地.为了确保设备材料质量,采购人员可以经过查询,去一些规模较大、产品质量较好的厂家进行直接进货.此外,电气设备和材料运到施工场地之后,监理人员应该对材料的相关信息进行检查,其主要包括设备的型号、规格参数,确保其与设计相同.对于一些较为重要的材料,应当有质量证明书或者出厂合格书. 2.2 提高施工队伍的综合素质 建筑电气在施工安装工程中,各相关人员需要努力提高自身的素质和专业能力,充分做好电气工程质量的控制。电气安装是一项专业性很强的工种。但目前有些施工人员无资质证书,作业人员无上岗证,大多数作业人员没有经过专业技术培训的情况很多,使施工水平达不到规范要求,安装工程质量达不到规定指标的要求。因此,作为电气工程师首先需要熟悉操作规范,把好质量关,切不可疏忽大意。电气施工质量的规范条文繁多,这就不得不要求控制人员通过积累,把规范条例牢记于心。在实际控制工作中,要结合实践,把理论应用于实践,专心认真,吃苦耐劳,肯钻研,有责任心;深入现场把行动落实到实处,把质量管理严格抓起。材料的质量、性能是施工质量好坏的关键所在,要始终把控制材料设备的质量,贯穿落实到工程建设的全过程。加强采购人员素质,把好材料质量关。可通过市场考查的方法,直接到有一定生产规模、信誉好、产品质量过硬的厂家进货,减少中间环节。只有严禁伪劣产品用于工程,才能保证电气施工工程的安全。在电气工程质量控制中,确定电气施工中的重点关键环节,明确关键,制订措施,根据规范进行超前控制,达到对工程质量的预控。必须在控制好重点环节后,以点带面,推动整个系统工程的质量控制。一定要加强工人队伍素质的培训,树立长期思想,培养一批懂管理、技术水平好的管理人员,打造一支施工水平好的工人队伍。现场管理人员要严格坚持三检制度,管材不符合要求不准施工,达到施工规范要求后,方可进入下道工序施工。各个相关人员要做到相互协调配合,土建工人与电气工人要密切配合,现场施工人员要服从管理人员。 2.3 在安装和铺设的时候,要及时进行检查 在电气安装工程施工中,对于安装和铺设工作应该要进行及时的检查,需要分段检查和整体检查相结合,包括的内容主要有预埋、穿线、安装各个工序阶段进行分段检查,尤其要重视对预埋和穿线工序脱节的问题以及和电气专业的配合问题的检查工作,一旦发现问题应该及时进行质量通报,对砸圈梁、楼板剔槽不规范,开关插座安装不到位置等质量问题及时进行质量通报,限期整改,并对完工的电气安装工程从原材料、安装部位、安全用电、使用功能各个方而进行整体检查,以此来保证电气安装工程的整体效应. 2.4 提高施工队伍的施工质量 施工队伍的施工质量对整个工程的质量也起着关键性的作用,因此,工程管理人员一定要对施工队伍的施工质量进行不断提高与完善,对施工过程中容易出现的由施工引起的质量问题采取合理的措施进行有效控制,从而将一些隐患彻底消除,确保工程的质量. 除此之外,建筑工程的管理人员还应该做好建筑电气施工的设计工作.整体施工设计工作应该做到全面、科学、合理,设计人员要依据设计和国家施工规范技术标准,来完成建筑工程的电气安装工程设计,并且要确保施工人员能够严格按照设计图纸来进行规范施工. 结语 综上所述,随着我国工业化社会发展脚步的不断加快,电气安装工程作为工厂建设中的一个关键环节,对其施工质量的要求一定会越来越高.因此,相关部门如果想要将电气安装的质量从根本上提升,就必须针对目前电气安装工程施工中存在的问题进行科学合理的分析,从而针对其产生原因,采取有效的解决措施,以此来确保整个工程的质量. 工厂电气论文:LNG液化工厂电气自动化的设计及应用研究 摘 要:随着社会和经济的飞速发展,我们在引进电气技术消化吸收的基础上,以可靠、节能、智能、信息化为特征的电气自动化技术设备不断创新, 电气自动化设备的安装使用已经成为现代化水平的标志。本文介绍了电气自动化控制系统的监控方式和应用,阐述了综合自动化技术的发展趋势。本文阐述了LNG液化工厂电气自动化的设计与应用,并且分析了LNG液化工厂电气自动化的发展趋势。 关键词:LNG液化工厂 电气自动化 设计 1 LNG液化工厂电气自动化的设计 1.1 电气自动化的设计原则 电气自动化应该满足生产设备和生产工艺对电气控制的要求;在满足控制要求的基础上,电气自动化的设计方案应该简单、经济、安全、可靠;对于生产装置与电气自动化的关系,应该从生产成本、工艺要求、工艺复杂性、管理维护等方面进行妥善处理,很多生产装置都是通过机电结合控制方式实现控制要求;科学合理地选用生产中所需要的电器元件。 1.2 电气自动化的设计理念 (1)现场总线监控。现场总线、以太网等计算机网络技术已经在变电站综合自动化系统中得到了广泛的应用,而且运行经验非常丰富,智能化电气设备的发展也十分迅速。另外,自动化设备的功能是独立的,组态相当灵活,不会导致系统的瘫痪,使整个系统具有可靠性。 (2)集中监控。集中监控有利于系统管理和维护,而且系统设计简单,控制站的防护要求不高。但是集中控制将整个系统的功能全部集中到一个处理器进行处理,因此处理器的任务非常繁重,会影响到处理器的处理速度。 (3)远程监控。远程监控能够节约大量电缆、节约安装费用、节约安装材料,而且远程监控的可靠性非常高、组态非常灵活。但是LNG液化工厂的电气部分通讯量很大,而远程监控现场总线的通讯速度比较低,因此远程监控适合于小系统监控,不适合LNG液化工厂的电气自动化系统。 2 LNG液化工厂电气自动化的应用 2.1 先进控制 (1)先进控制的特点。在LNG生产过程中,生产工艺比较复杂,很难建立数学模型。当对自动化过程实施控制的时间,如果常规控制的效果不理想,那么久可以实施先进控制。同传统的控制技术相比,先进控制能够对模型进行预测和推断,并逐渐向智能化方向发展。另外,先进控制能够进行对变量耦合、大时滞等,对复杂的对变量进行处理和控制。 (2)先进控制的应用。在LNG生产过程中,通过辨别技术,可以确立变量之间的关系;通过建立动态的数学模型,能够表示实际装置生产过程,控制和约束输入变量的关系;在进行数据采集和处理的时候,很容易受到现场噪音的干扰,因此当采集和处理数据时,对采集的变量数据进行滤波处理,保证它们的有效性和可靠性;对于不可测量的变量数值一定要进行实时计算;通过软测量技术,获取指标数值。 先进控制的应用不仅包括传统的比值、串级和前馈控制等过程,还包括先进的专家系统、智能控制系统、模糊控制、神经网络等内容。智能控制系统可以诊断自动化生产的故障,监控自动化生产的过程。神经网络能够对复杂多变的模式及联想预测和记忆进行控制和处理。 2.2 现场总线 (1)现场总线的特点。现场总线通过运用计算机网络信息技术,连接自动化系统和智能现场设备。现场总线将仪器仪表设备和现场连接起来,并进行了有机整合。现场总线对于LNG生产工艺技术控制领域具有非常大的影响。现场总线基于计算机网络自动化技术,使系统的单回路调节器、现场变送器、现场执行器、可编程序控制器、数据记录仪等生产设备实现数字信息化、双向串行以及对变量。现场总线控制系统通现有的DCS、PLC等相比,能够进行多点通信、控制现场设备状态、还具有开放性和互可操作性的特点,现场总线控制系统是目前LNG生产行业自动化系统发展的趋势。因为网络冗余性的问题,FCS的功能没有DCS完善,可靠性也没有DCS强,市场上的应用也没有DCS广泛。 (2)现场总线控制系统的应用。采用现场总线控制系统,能够在LNG液化工厂电气自动化过程中,节约生产成本费用、生产装置的安装费用和投资费用。但是现场总线控制技术的室内设备非常少,总线结构简单,一对双绞线就可以连接很多的设备和仪表,所以硬件投资额度比DCS系统低,能够减少电缆和槽盒的使用量和安装费用,减少前期基础性投资,减少控制系统的设计和安装程序,减少了操作人员的工作量,降低操作人员的工作强度,简化工作流程。 运用现场总线控制技术,还能够节约自动化生产的后期投资。当生产现场发生变化的时候,比如生产后期需要增加一定的控制设备,那么不需要重新添置新电缆,只需要在原先的旧电缆的基础上就近连接,就能够扩大规模,从而节约后期电缆投资费用和用于敷设电缆的费用。另外,现场总线控制技术还有利于操作管理人员准确快速地了解和查询自动化生产情况,实时掌握和控制生产现场以及自控设备的运行状态,及时发现问题,解决问题,保证总线控制系统的安全性、可靠性以及有效性。 3 LNG液化工厂电气自动化的发展趋势 小到开关设计,大到宇航飞机,都有着电气自动化的身影。电气自动化的应用非常广泛,包括电气工程有关的系统运行、自动控制、经济管理、电子信息处理技术、试验技术、市场研制和开发等技术领域。通过电气自动化的应用,我们可以加快现代工业的发展,节约有限资源,降低成本费用,创造出更好的社会效益和经济效益。大力发展电气自动化使用水平和质量,大大缩短我国与其他发达国家天然气利用的差距,实现自主研发,促进国民经济发发展,实现电气自动化的规模化生产,规范我国电气自动化技术方面的标准。 现代分布式、开放式、信息化是LNG液化工厂电气自动化的发展趋势。分布式的机构能够在网络中建立独立的网络,分散系统的危险,确保系统的正常运行;开放化能够实现各方网络连接,将系统与外界联系起来,提高信息的处理能力;而信息化能够将设备与网络技术结合起来,使网络自动化和管理控制一体化。 4 结语 当前,市场竞争越来越激烈,我国应该引进国外LNG液化工厂电气自动化的先进经验和工艺流程,实现自主开发。同时,还应该以科学发展观为知道思想,根据不同地区的实际情况,及时总结经验,发现问题,并且寻找一条科学的发展道路,使电气自动化逐步实现现代化、国际化和全球化。 工厂电气论文:自动化控制工厂中电气自动化控制技术研究 摘要:在电气自动化控制系统在实际发展中,由于信息化技术手段以及智能化手段的实际推动。使得电气自动化控制系统逐渐走上科学化、信息化发展方向。同时,随着科技不断进步,会使得针对电气自动化控制系统相关行业的发展得到推动,实现技术更新速度的提升。现代企业在实际发展中,应该针对电气自动化控制技术进行不断完善和更新,保证设备运行高效性以及可靠性,促进电气自动化控制技术可持续发展。 关键词:工厂 电气自动化 控制技术 正文: 一、当前电气自动化控制技术的状况与发展 早在上个世纪50年代,人们就是对电气自动化进行研究开发,而随着科学技术的不断发展,人们也将许多先进的科学技术和管理理念应用的电气自动化当中,从而电气自动化控制技术进行相应的改进和完善。目前,电气自动化控制技术已经被人们广泛的应用到了各个行业当中,并且取得了不错的效果。 1.1电气自动化控制技术的实际状况 近年来,人们也将现代化的信息技术应用的到了电子自动化技术当中,这不仅有利于电气自动化系统的业务信息数据的管理,还可以对电气自动化系统的整个运行过程的实际动态进行监控,从而实现生产数据的现代化、规范化的管理。并且将信息技术应用到电气自动化当中,也可以充分的发挥出电气自动化设备的应用效果,这也有利于人们对电气自动化的控制系统的日常维护工作和检修工作的开展。此外,在当前社会经济的发展的过程中,人们也可以借助计算机技术来对电气自动化系统进行有效的控制,进而将人员工作和计算机运作紧密的结合在一起,使得人们在对电气自动化系统进行维护和检修的过程中更加便利。 1.2电气自动化控制技术的发展 目前,电气自动化技术已经得到了广泛应用,这不仅有效的促进了我国社会经济的发展,还有利于我国电气自动化技术的改革,为我国国民经济的发展提供一个持续、稳定、健康发展环境,从而进一步的强化了企业或者事业单位在当前社会主义市场经济体制中的竞争力,使其工作效率得到全面的增长。 二、电气自动化技术优势 1)实现了设备与系统全工作流程内的高效监控。现代建筑电气系统结构复杂、功能多样,传统运行方式常留下管理盲区,导致故障的发生。而现代自动化技术通过“采集―处理―反馈”模块,对系统进行实时的数字化监控,能及时将控制中心的指令传达到系统,并将反馈信息同时传递到控制中心,实现对整个系统的高效控制。 2)联动性的提高。电气自动化技术将建筑中照明、配电、消防、空调等系统连接为一体,提高了其联动效果,解决了电梯系统依照各层用户流量实现其速度的自动调节,以及紧急情况下系统的自动识别、判断,及时实现预设的应急处理方案,实现子系统间的配置与互动。 3)安全性强。因电气系统固有的危险性,操作失误、设备故障等都可能造成系统产生安全风险,而自动化控制有利于系统对异常情况做出及时反应,并可通过遥控模式降低故障对维修管理人员产生直接伤害的风险。 4)数据完备、计算精确。自动化系统可综合其操作流程、故障处理等数据建立准确清晰的数据库,为后期优化的决策提供信息支持。 三、电气自动化控制技术研究 针对电气自动化控制技术进行实际研究,主要根据电气自动化控制技术特征、技术作用、设计理念等方面进行实际研究,明确整个电气自动化控制技术在企业生产过程中的重要作用。 1.电气自动化控制技术基本作用 1.1 电气自动化控制系统自动控制 整个技术在企业生产过程中的使用,能够实现自动化控制方式进行实际控制。在具体运行过程中,选用分散式控制系统进行控制,实现系统的集中控制。当整个设备无法实际运行时,控制系统会检测故障问题,进行自动切断运行电源,保证设备运行安全性提升。这就需要一整套技术进行实际操作与控制,实现控制过程完整性,提升生产效率性[2]。 1.2 电气自动化控制技术具有保护作用 电气设备在企业实际生产过程中,会存在相应故障发生的可能性。如电路实际运行电流超过电路最大限制,会导致系统运行出现问题,致使故障发生。这就需要安全措施进行保护,实现具体问题应对策略制定,实现自动化控制技术对设备运行问题进行解决。同时需要针对系统实际运行过程中,出现的具体问题进行实际分析,通过电气自动化控制系统自动控制进行实际调整或者更换,保证电气系统运行安全[3]。 1.3电气自动化控制技术监督功能 电气自动化控制技术在实际使用中,内部电流无法用肉眼观察。并且系统实际运行过程中内部是否有电流通过,也需要进行实际信号以及指示灯的设定。在整个监督系统下,进行电气自动化控制系统下指示灯的设计,能够实现故障问题及时预警。同时,应该严格管理与控制电气自动化控制系统设备安全性,控制故障发生。这样系统设计,能够有效减少设备故障发生频率,利用电气设备维护质量问题实现效率的提升。 1.4 电气自动化控制技术测量功能 保证企业生产质量以及实现高效生产,需要对于设备整个运行过程进行实时监控,保证设备运行安全性,随时对设备进行实际观察,检查运行过程中可能出现的问题。电气自动化控制技术的使用,能够及时通过相应数据测量参数分析具体故障原因,并制定良好的控制方式,实现设备运行稳定性的提升[4]。 2. 电气自动化控制技术设计理念 电气自动化控制技术具体设计方式分为三种,分别为集中控制、远程控制以及现场总线控制方式。 2.1集中控制 集中控制是整个自动化控制系统当中的重要方式,其在实际控制过程中,主要优点:处理过程中由中央处理机进行集中处理,实际设计过程相对简单,并且具体保护措施设定过程中要求较低,设备运行以及维护过程相对便捷;主要弊端:由于所有信息处理过程由中央控制系统进行集中处理,处理器工作量巨大,导致处理器运行压力增加,导致处理速度缓慢,生产投资加大。同时,在进行长距离电缆干扰也会影响系统安全性,错误操作机率提升。 2.2 远程控制 远程控制系统在电气自动化控制技术当中有所应用,优点:远程控制实际组态灵活,并且节省电缆,节约成本,并且在实际使用过程中具有材料靠抗性较高等特点。弊端:由于远程控制电气设备实际通讯量较大,使得现场总线实际使用过程中处理速度缓慢。远程控制系统在设定过程中只能够满足电气设备系统需求,不能够在大型电气自动化系统当中进行实际应用,导致应用范围降低。 2.3 现场总线控制 以太网技术以及现场总线技术的应用,对于电气设备的发展具有重要意义,实现智能化电气自动化设备可持续发展。现场总线控制方式能够针对电气设备当中具体问题进行实际分析,实现现场总线设备有效控制,其在实际应用当中具备以上控制方式的所有优点。并且节省变速器、隔离设备以及I/O卡件等等。并且智能设备在实际安装当中具有较好效果,实现安装与维护工作量成本较低。由于整个系统各项功能装置具备安全性,不会出现设备运行与信息处理过程中设备瘫痪状态出现,实现电气自动化控制技术的有效发展。 四、建筑电气自动化控制的发展方向 随着科技的不断发展,建筑电气自动化控制水平也得到了较快的发展,自动化控制也成为了建筑电气自动化控制发展的必然趋势。在Windows平台越来越普及的背景下,可以很好的将网络技术与其电气技术结合起来,这有利于促进建筑工程电气自动化的良好发展。计算机技术以及网络技术在各个领域中运用得越来越广,建筑电气自动化控制已经成了市场发展的必然趋势。 另外,实现IT平台与自动化相结合也是顺应电子商务发展的趋势。随着网络技术的发展和多媒体技术的不断普及,自动化控制技术在未来的发展中有着十分广阔的前景。从建筑电气自动化控制的发展现状来看,自动化控制技术将应用于多个领域中。此外,相关科研人员要根据实际情况对电气自动化控制系统不断的改进,使之更好的适应社会发展的需要,在提高生产率的同时还要降低生产成本,从而有效扩大产品的市场占有率。 结束语: 由于自动化控制技术在实际应用的过程中,容易受到各方面因素的影响,而出现许多问题,因此我们就要采用合理有效的解决措施,来确保电气自动化控制系统的正常运行。随着社会的不断发展,电气自动化控制技术也已经广泛的被人们应用到各个领域当中,这虽然有效的促进了我国国民经济的增长,但大大的降低了工作人员的劳动强度。 工厂电气论文:浅谈电气自动化控制技术在工厂实践中的应用 [摘 要]电气自动化控制技术在工厂企业中的应用非常广泛,随着科技发展和电气自动化程度的不断提高,电气自动化控制系统的开发和应用备受关注。本文阐述了工厂电气自动化控制技术的基本概念,以及该技术在工厂实践中的应用范围,同时对目前存在的问题进行简单分析。 [关键词]电气自动化 变换器 自动化控制 一、引言 随着科学技术的迅猛发展和社会的不断进步,工厂电气自动化控制技术发生了翻天覆地的变化和变革,突飞猛进。这不仅大大提高了社会、企业、生产线等各个层面上的工作效率,同时也提高了企业的自动化水平和电气管理水平。随着电气自动化控制技术的不断更新和广泛应用,人类研究出适用于各行各业的电气控制技术,同时也对电气管理的观念、方法、手段都提出了更高的要求和标准。本文主要介绍我国工厂企业电气自动化控制技术的应用、现状以及改善对策,通过分析电气自动化控制技术在工厂中的应用情况和发展特征,提出有利于改善工厂电气自动化控制技术的策略和方法。 二、工厂电气自动化控制技术 简而言之,工厂电气自动化控制技术主要是指由软件、机械和电子等共同构成的一个能够大大提高工厂生产速度和效率的控制系统,它主要依赖于先进的计算机和微电子等技术的支撑,目的在于精确保障工厂的生产效益过程。我国引进电气自动化控制技术最早始于二十世纪八十年代初期,当时主要将自动化控制技术应用于PLC、变频器和工控机等少数领域。这些新技术的运用和开发,大大地推动了整个中国制造业的自动化发展进程,为我国的现代化建设作出了不可替代的巨大贡献。 理论上看,所谓电气自动化,指的就是把电气设备控制、可编程序控制器电力拖动、电机学等结合在一起而形成的专业。电气自动化以其操作性强、设备简单、应用领域广等特点在经济社会发展中的各个领域得到广泛的应用。工厂中加强电气自动化控制有利于提高工厂效率,减少劳动费用支出,解放生产力,降低生产成本,缩短生产周期,增加工厂效益,促进企业的平稳较快发展。可以提高生产的柔性,增强产品对市场的适应性,提高产品质量,减少生产准备时间和库存,增加企业员工对企业的满足感,增加用户满意度等。简言之,电气自动化的目的在于提高生产效率,降低生产成本,从而实现生产效益的可持续性发展。但是,当前我国工厂中电气自动化控制技术较之西方发达国家相比仍存在一定的差距,电气自动化控制技术使用不够广泛,在使用过程中的控制和管理不够规范,不利于电气自动化应用能力的有效发挥,不能更好的促进国民经济的又好又快发展。因此,必须对工厂中电气自动化控制技术加以系统化的介绍和普及,使得各类工厂在电气自动化控制技术的应用过程中能够更好的发挥其作用,促进工厂效益的提高。 三、电气自动化控制技术在工厂实践中的应用 工厂中电气自动化控制技术几乎处处可见,任何一个现代化工厂都离不开电气自动化控制技术的支撑。笔者总结,自动化控制在工厂实践中的应用主要体现在以下几个方面: 第一,电气自动化控制技术在火电厂的应用。 电气自动化控制系统作为火力发电站主控制系统的重要内容,其主要任务是保持发电机组的各项输入和输出之间的能量平衡,同时要不断消除运行过程中内外干扰信号,以满足电网对于机组负荷的需求,确保机组稳定运行在火电厂中,电气自动化控制技术的主要功能是参与调频和调峰,接受电网负荷调度,控制汽机锅炉之间能量传输平衡,协调锅炉内燃料、引风、送风以及给水等各个子系统的控制。 第二,电气自动化控制技术应用于变换器电路的控制管理。 在工厂电气自动化控制技术中,变电器电路逐渐呈现出由低频向高频方向发展的趋势。随着科学技术的不断发展,我们发现PWM变换器能够更好的适应电气自动化控制设备的各项性能,在优化设备参数的同时,还能减少谐波对电网的影响,帮助我们解决低频区的电动机转矩脉动问题。因此,这种方式应该更好地在工厂电气自动化控制过程中广泛应用。 第三,电气自动化控制技术应用于监控管理。 工厂中电气自动化控制技术最为普及和常见的应用在于监控管理,比如:现场总线的监控,集中监控和远程监控等。现场总线监控工作的应用基础是以太网和现场总线等计算机网络技术的广泛应用,它在对监控系统进行设计的时候更有针对性,可以根据不同的间隔对其功能的利用、分析进行,从而可以在很大程度上减少大量的模拟量变送器和隔离设备,有利于减少成本支出,缩短工作周期,促进工厂电气自动化控制技术的更好发展;集中监控的优点在于简便易行,不论是维护工作和是运行工作以及系统设计,都具有很强的可操作性;相比而言,远程监控方式具有一定的局限性,往往只对较小的系统起到良好的监控效果,不适合全场的电气自动化系统的构建,但远程监控也有其自身的优点在于它能够最大限度的节约电缆的使用量,从而减少费用支出,具有很强的灵活性,可靠性也比较高。电气自动化控制技术使监控方式更加集中化,大量信息能够被中央控制器集中采集和分析、控制,达到良好的监控效果,降低运行费用,使各个功能模块之间的装置相对独立。 四、电气自动化控制技术的问题分析 随着科学技术的不断发展,以及Microsoft的Windows平台的广泛应用,使得电气自动化控制技术和计算机技术紧密结合。电气自动化控制是工业现代化发展的重要标志,也是现代科学技术的关键。依靠现代科学技术的进步是电气自动化控制发展的必然选择也是必然要求,对电气自动化企业来说,自动化技术可以大大降低人工的劳动强度和企业成本,提高检测的准确度和信息传输的时效性,为企业的生产过程提供进一步的技术保障体系,同时也可有效地避免安全事故的发生,保证设备的安全运行。目前,电气自动化控制经过长期发展和完善,取得了显著成效,但是仍然存在着一定的问题:第一,电气自动化控制系统的问题,目前,大多数发电厂中的升压站隔离开关的操作仍然使用传统的按钮操作模式,这种方式在运行时间相对较长时容易在开关节点处出现异常,最终导致无法正常操作等问题。目前市场上按钮质量无法得到保证,备品备件更换后使用寿命短,而且对运行设备进行按钮的更换风险大,使用成本高而且经济效益低,工厂内部使用的公用系统操作存在着使用不方便的问题。第二,电气自动化控制技术在监控应用中遇到的问题,传统监视系统无法实现对工厂内微机机电保护装置及电气自动装置的故障报告等信息的监视,操作人员无法直接查看到相关报告信息,对这些装置的运行状况无法准确掌握,无法及时采取相关信息。目前,这些报告信息的整理和保存均需要人工整理、存储和传输,且大多数工厂对电气自动化设备信息的监视仍然采用传统的中央信号光字牌,因此传统设备存在寿命短、成本高、耗能大、经济效益和社会效益差等问题。电气自动化控制系统在使用过程中,上述问题或弊端是难免的,这就要求企业在应用电气自动化控制系统时能够及时采取措施解决问题、排除障碍:随着电气化的不断发展,电气设备对操作人员的要求也越来越高,电气自动化控制系统在设计与安装时,往往忽略对操作人员培训工作,因此在电气自动化系统安装过程中,应随时让维护和操作该设备人员了解安装过程,这有助于操作人员对新系统产生感性认识。通过专业培训,操作人员能更好理解电气自动化控制系统,科学合理地应付突然出现故障及恶劣运行环境下维修,有利于设备的稳定顺行。 五、结束语 随着社会现代化发展和网络化的逐步普及,自动化控制涉及的产业和领域也在不断拓宽,同时促进了相关科学技术的更新,使得控制系统更加完善,自动化程度也越来越高。经济全球化的不断深入发,电气自动化工程控制系统在我国社会经济发展中起着越来越重要的作用。 工厂电气论文:关于工厂电气自动化控制技术的探析 摘 要:目前,随着我国国民经济的快速发展以及科学技术的不断进步,工业企业的健康 发展也得到了有效性提升与创新,而电气自动化控制技术更是在工厂实际生产活动中得到了广泛运用,这对于工厂的可持续发展来说具有至关重要的作用和意义。现阶段,电气自动化控制技术已开始成为工厂发展与生产的一种重要手段,且过去的传统型人工生产与操作技术已逐渐转变成现代的先进电气自动化控制技术。本文简要叙述了当前电气自动化控制技术的状况与发展,详细分析了工厂中电气自动化控制技术的各个重要功能,以期为工厂的日常生产活动提供更好的服务,最终使工厂取得最大化经济效益和社会效益。 关键词:电气自动化控制技术 工厂 在工厂中采用电气自动化控制技术, 可以说一直以来的效果和运行情况都非常的好, 在实际工作中采用自动化控制技术其可靠性非常的高, 稳定性方面也比较好,而且在实际操作过程中,其操作方法也非常的方便,但是,随着生产规模的发展和提高, 很多设备在应用方面还是出现了一些问题, 需要我们在实际工作中不断的对其完善和创新。 一、电气自动化控制技术的发展和现状 在电气自动化控制技术的发展过程中,电子信息技术的作用是不可忽视的,很大程度上来说,电气自动化控制技术是依赖于电子信息技术的,随着智能化控制的不断发展,它经历了从无到有的过程,并不断朝着更加成熟的方向发展。上世纪50 年代,人们是从电气设备的出现中得到启发,开始关注电气自动化技术,继电器和接触器开始投入电气运行,使得机器能够依据人的意愿以及事先设定的目标来进行工作;60年代开始,出现了现代控制理论,生产的过程控制及管理得到有效优化,进一步推进了自动化进程,电气自动化也得到了质的飞跃;70 年代,通信及微电子技术以迅猛的发展速度闯入人们的视野,电气自动化面临更为复杂的控制系统,仅仅借助以前的现代控制理论的技术难以应对,由此开始出现人工智能与计算机通信技术相结合的高新技术,大大促进了电气自动化的发展;直到80 年代,电气自动化控制技术已经发展得较为成熟,在很多领域得到了应用。分析电气自动化控制技术的现状,可以从两个方面入手。 1.电气自动化系统的信息化 信息技术不断渗透到电气自动化中,首先,从管理层面上来看,信息技术不断简化电气自动化系统中的业务数据处理,实现对生产过程的全面动态监控,确保数据的全面和完整;其次,在电气自动化设备的更新上,信息技术发挥着重要作用,比如:微电子技术使得电气自动化控制系统中的一些设备的界线由过去的定义明确向模糊化转变 。 2.在检修和维护上,电气自动化控制技术使系统更加简单和易操作 电气自动化依托计算机技术来实现对系统的控制,具有很好的人机操作界面,相应的控制系统灵活,并且易于集成,Windows 操作平台的使用使得维护和检修更加直观和简单。 二、电气自动化控制技术的影响因素 1.设备元器件质量问题 由于电气自动化控制设备元器件的生产厂家众多,产品质量高低不同。一般,生产设备元器件的厂家规模较小,没有健全的质量管理体系,其元器件质量难以合格;此外,在市场经济体制下,元器件厂家之间的恶性竞争会使部门厂家重价格而轻质量,造成电气自动化控制设备的可靠性指标偏低的现象,对设备的正常控制和安全工作产生影响。 2.工作环境多样,操作维护不当 不同的行业具有不同的工作环境,有些工作环境甚至是非常恶劣的。电气自动化控制设备需要面对多种多样的工作环境,以应对环境因素对电气自动化控制设备的不利影响。这些不利的环境因素主要包括气候因素、机械作用力因素和电磁干扰因素等。 三、工厂中电气自动化控制技术的重要功能 在工业企业中实施电气自动化控制技术,主要是为了能够实现可持续发展与现代化生产,其对于工业企业的持久发展来说具有至关重要的作用和意义。因此,一定要在工业企业中全面发挥电气自动化控制技术的效用,并不断更新与完善其功能,只有这样工业企业才能健康、稳定的发展。下面本文就工厂中电气自动化控制技术的保护功能、测量功能、自动控制功能和监控功能展开讨论。 1.保护功能。电气线路与设备实行自动化控制时,在不同条件下会产生各种不同的故障,如果电路电流高于设备电路规定的实际使用限度与范围,那么系统就会及时终止运行,而实现这一过程就要合理的制定出一套健全且完善的排除故障与检测体系,依照不同情况自动更换与调整系统设备的相应电流与线路,将保护设备的效用充分发挥出来。 2.测量功能。电气设备运行时,一定要做好相应的观察与测定工作,其主要是为了能够在日常运行活动中找出所存在的不足之处,并加以完善和改进,以达到提高电气设备生产效率与使用效率的目的。若想要全面了解与掌握工厂中电气设备的实际运行状况,就要合理选用测量线路的相应参数设备和仪表测试器,通过有效性措施做好观察与控制工作,最后利用已掌握和控制好的有关信息来完善与创新电气设备的运行及操作。 四、工厂电气自动化控制技术的前景与未来发展趋势 目前,随着我国国民经济的快速发展以及科技水平的不断提高,工业企业的各种电气设备生产工艺也得到了相应改进、完善与创新,尤其是在计算机技术运用方面更为突出,从传统型发展转变成智能化发展是必然趋势,也只有这样才能促进电气自动化控制技术不断向前发展。尽管当前的电气自动化控制技术仍是把微计算机作为主要核心的网络化自动控制体系,但在不同程度上均已表明电气控制技术与计算机技术相同,所以在此前提与计算机技术快速发展的条件下,电气自动化控制技术的前景与未来发展趋势一定会十分光明,最终迈向科学化与智能化的发展道路。 五、结束语 综上所述,根据过去的实际运行工作发现,工厂实施电气自动化控制技术不但能够获得显著成效,还可以得到最大化经济效益和社会效益。电气自动化控制技术的应用在很大程度上能够增强工厂电气设备在日常运行过程中的安全性、稳定性与可靠性,使操作程序更为简单快捷,大大减缓了工人劳动强度以及缩短了工人劳动时间。但近年来随着工业的快速发展以及生产规模的逐步壮大,许多电气设备的运用也开始出现各式各样的问题,针对这一情况必须要对电气自动化控制技术进行合理调整与改进,以便电气自动化控制技术能够为工厂生产提供更好的服务,最终使工厂获得最大化经济效益与社会效益。 工厂电气论文:节能技术在工厂电气技术中的应用 关键词:技能工厂管理 内容摘要:本文主要从厂用电节能设计、节能设备应用、厂用电管理等方面进行阐述,目的是降低厂用电量,达到节能的预期目标。 节能减排是经济社会发展的必然趋势,也是建设环境友好型社会的必由之路。对于工厂而言,降低生产成本、提高产品质量是企业发展的根本之道,因此,在控制企业用电成本这块我们尝试过很多办法,也取得了很好的经济效益和社会效益,比如变频器在工业生产中的广泛应用,比如说无功补偿装置在客户端的大量投入,尤其是用电大户端,再比如说节能设备的大量使用,如节能变压器、低阻电缆等,另外在用电管理方面也制定了很多措施,小到企业的照明管理等。下面就阐述一下节能技术在工厂电气技术中的应用。 1使用节能型供配电系统 供配电系统节能的重点应该在设计、优化阶段,而这块往往容易被大家忽视,很多时候电厂配电系统以及部分设备并不是完全由工厂自己决定,另外考虑到初投资的问题,因此对于使用节能型供配电系统并没有得到完全认可。 1.1合理的供电电压 供电电压的选择应根据用电容量和供电距离并考虑当地电网现状、用户的用电负荷性质及未来发展规划等因素综合而定。一般而言,如果是6~10kV的配电电压,由于10kV技术经济指标较好,如供电系统能耗和有色金属耗量均较小,因而高压配电电压应首选10kV;当用户6kV设备居多、且容量较大、在技术经济上合理时,考虑采用6kV;当用户有少量3kV电动机时,可用10(6)/3kV专用变压器供电。 1.2节能型变压器 变压器是输变电行业中的耗能大户,据估计,我国变压器的总损耗占系统总发电量的10%左右,如损耗每降低1%,每年可节约上百亿度电,推广节能变压器事在必行。推荐使用干式变压器,如果是已经有旧的油浸变压器,在条件允许的情况下进行改造,油浸变压器维护的工作量和费用相对也比较大,这也是油浸变压器的明显的不足之一。 1.3无功补偿装置 功率因数的高低对工厂企业来说其重要性不言而喻,因此,必须设法提高工厂供电各相关部分的功率因数,以充分利用变、配、用电设备的容量,增加其输电能力,减少功率损耗和电能损耗,以达到节约电能、提高供电质量和提高设备利用率的目的。在客户端设置无功补偿装置是有必要的,尤其对大客户,特别是有大型电机居多,感性设备居多的情况下有必要考虑无功补偿装置,提高供电品质。 2选择节能设备 目前,节能设备得到了广泛的应用和推广,其中尤以变频器最为引人瞩目,而且确实取得了非常好的节能效果,另外节能灯具、Y型高效电机等也都得到了广泛的应用。 2.1推广使用变频器 通过近几年的发展,高压变频调速技术已经日趋成熟,已经开始在各个领域广泛应用,工矿企业中可能有大量的风机、水泵等大动力设备一直在工频状态下运行,这样就需要利用闸阀控制风量、流量,结果就是损失了大量的电能。而改为变频调节后,通过改变电机的转速(也就是改变了电机的输出功率)来调节风量、流量,我们知道,功率和转速的平方成正比,因此大大减少了损耗,从而实现节能的目的。 2.32 使用节能型照明电器 节能型照明电器优点很多,高效低耗,节能环保,驱动电压低,响应速度快安全性高,使用寿命长。照明设计的要求不仅要掌握照明设计的理论,还要了解国内外有关照明技术的新动态。采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品(电光源、灯用电器附件、灯具、配线器材,以及调光控制器和控光器件),改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量,从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境,充分体现现代文明的照明。 2.3使用低阻电缆,合理选择导线截面 我们都知道,输电线路的损耗和电阻有着平方的关系,线路的阻值越大,那么消耗的能量就越多,因此散发出来的热量也越大。为了减小电缆上的电能损失,建议使用低阻值的电缆,这样可以减少输电线路损失,同样电缆散热量较小,在高负荷、高温度的夏季也减少了事故的可能性。另外合理选择导线的截面积也是必须的,设计电缆的时候,在充分考虑负荷容量和扩建可能性以及必须的安全裕度下尽量选择小截面的电缆,减少投资。 3加强工厂用电管理,合理使用峰谷电力资源 峰谷用电:电力行业中峰谷的含义是用山峰和山谷来形象比喻用电负荷特性的变化值。通常白天8:00至22:00的用电为高峰用电,深夜22:00至次日8:00的用电为低谷用电。“峰谷电价”意义在于,鼓励居民利用低谷电价的优惠条件大量消费低谷电力,比如电热水器、空调和其他电器设备。同时,对电力部门来说,将高峰用电转移到低谷时段,既缓解了高峰电力供需缺口,又促进了电力资源的优化配置,是一项“削峰填谷”的双赢策。对于工厂而言充分利用低谷电量进行生产是非常必要的,对于有条件的企业鼓励低谷期间用电,这样可以节省大量的用电成本,实际工作中,我们也发现很多工厂白天期间线路负荷很小,夜间线路负荷很大,这样就大大节省了企业的生产成本,经济的杠杆作用明显。 4加强工厂电力计量管理 企业需要加强对电力计量的管理,有两层含义,其一就是加强管理可以避免因为计量问题而给企业经营带来的隐患,对运行的重要电能计量装置施行质量跟踪、状态监测、抽样检定、动态管理,定期进行对在用计量装置测试数据分析,避免计量装置失准运行,提高在用电能计量装置准确性;其二就是根据电能计量的结果制定相关长效机制,比如说同样的办公室或者车间用电量的比较,比如说空调、照明电量的比较等等,通过这些电量可以看出设备的使用情况,进而制定出相关措施,减少不必要的电能损耗或者使用,降低企业产品的成本。 5结语 企业降低成本的方法有很多,其中通过节能技术在电气方面的应用就可以大大降低企业的用电量,提高企业的核心竞争力。 工厂电气论文:对于化工厂电气接地技术应用的探讨 摘要:电气接地措施包含的原理和因素是多种多样的。因此,作为化工厂电气行业一员的我们,一定要努力学习好专业知识,只有这样,才能在实际的工作当中,将理论和实际相结合,预防化工厂的电气事故的发生,消除电气安全事故的隐患,防患于未然。只有这样,才能最大限度的保证车间的正常运转,员工工作环境的安全。 关键词:化工厂 ;电气接地 在化工厂中,电气接地具有多种的类型,主要包括以下几个方面。首先是为了安全的因素而进行的保护接地。其次是为了防止发生静电而进行的接地。第三个方面是电子设备的接地。 一、对于接地原理的探讨 接地是一种为方便电流流入大地而提供的低电阻或是低阻抗途径。它的实际意义就是在线路或者是电气设备发生某些接地故障的时候为故障电流流回电源提供的一条低电阻或是低阻抗路径。所以,总的来讲,接地就是将电气系统、电路及设备等与大地进行很好的互相连接,或者是和范围广泛且能用来代替大地的具有同等效果的金属导体连接,以便于传导电流在大地或具有同等效果的金属导体之间互相来往。电气接地技术最主要的作用就是使得输电线路与变配电设备以及用电设备绝缘不会遭到一定的损坏,全力保证电力系统的正常运行,防止和避免出现人身触电伤亡的现象,预防发生不确定的火灾事故、防止静电放电产生的一系列危害,防止和避免设备受到雷击的损坏等等。而接地的作用主要是利用接地极把故障电流或雷电流以最快的速度导入到大地当中,保护人身安全和电气设备安全的目的。 二、电气接地的类型 1 基于安全原因的保护接地 基于安全原因的保护接地是要为了防止化工厂内的电力设施或电子电气设备绝缘受到损坏而危及到正常的生产活动和人身安全,此种接地方式可以消除化工厂在进行生产的过程中产生及积累的静电,能够进行电磁感应而对化工厂内的电子设备的金属外壳、屏蔽罩或屏蔽线外皮进行有效的屏蔽接地。 2 防静电接地 在化工厂内进行生产活动的过程中,静电产生的危害会在多方面影响着化工厂的正常工作运行。例如:静电会导致化工厂内的生产系统、生产设备、生产工艺过程及所生产出来的产品等等发生不定程度的故障危害,静电会产生一定的高电压而可能造成人身触电,威胁人身安全,产生的静电严重时更有可能会造成很大损害的火灾及爆炸事故。接地是消除静电的最简单和最有效的方法措施,所以要对化工厂内可能会产生静电的所有设备都实施防静电接地,以保护化工厂内的生产活动正常稳定的进行。要根据化工厂内物体的不同类型采取不同的静电接地方式,静电导体要采用金属导体方式直接的进行静电接地,移动式设备及人体要采用非金属导电材料或者是静电材料以及防静电制品进行间接的静电接地。 3 电子设备的接地 化工厂中的电子设备的接地主要是为了保证和提高电子设备工作的准确,以便于化工厂更好的进行工作运行。化工厂内的高频电压本身并不会对人体产生危害,而且即使化工厂内的电子设备的外壳没有进行接地,而与大地保持绝缘状态的时候,电子设备的外壳与大地形成电容,伴随着频率不断的增高,而形成的电容电抗值将会相对的减少,当频率的数值到达一定的程度时,就相当于是在进行接地。 三、接地的两种方式 接地是指将电气设备与接地装置进行电气连接。接地分为与大地相连接、与代替大地的导体相连接两种方式。 1、与大地相连接 一般情况下人体离不开地球,因此人们使用的各种电气系统都以大地的电位为参考电位。取得大地电位的前提是与大地连接,为此需连接地极用作与大地连接的接线端子,通过接地线的传导取的地电位,这就是我们通常所用的接地。 2、与代替大地的导体相连接 电气技术的发展日新月异,当前对接地赋予了新的含义,即与代替大地的导体相连接也是接地,比如汽车的轮胎属于绝缘物质,所以汽车上各类电气系统的接地其实是接代替大地的金属车身。在许多用电过程中,过大的电位差是引发电击、电气火灾等电气事故的重要因素。例如如飞机上采取的主要的电气安全措施是用机身代替大地来进行低阻抗的等电位连接。以与代替大地的导体相连接而实现接地的实质是与导体间进行低阻抗的等电位连接。同样,连接地极的接大地就是与大地进行等电位联结,只是接地极的接地电阻以Ω计,其值非常大, 引起的电位差较大,效果不是很好。 四、化工厂电气接地技术应用的探讨 1.化工厂接地的因素 化工厂内的易燃液体、气体的设备、储气罐、干燥器、过滤器等等加工存储物品和设备都属于引燃物品,极易引发大量的危险事故,一旦发生爆炸和火灾事故,将会使化工厂内的电子设备和人身安全受到严重的影响和危害,必须要采取相对严格的对应接地方法措施,以控制事故的发生及危害,避免造成换工厂的生产损失及人身危害。化工厂内的所有易燃性的液体、气体的设备、干燥器、储气罐、过滤器等都一定要进行适当的接地保护措施。化工厂内的所有可能会产生静电的部位要连接成一个连续的导电体,并进行相对应的可靠性接地保护。 2.化工厂防直击雷技术措施 一般情况下的化工厂内的车间、仓库都是单层框架结构的金属屋面厂房,较为适宜选用避雷带沿屋檐敷设,还应在厂房的各檐角安装上避雷短针以防止和避免雷击。因为化工厂车间、仓库内有许多易燃物品,因而铁板的厚度不能小于4mm,且不可以有绝缘被覆层。在屋面接闪器的保护范围之外的非金属物体要根据相应的实际情况装设上接闪器,还要与屋面防雷装置进行良好的互相连接。每根引下线的冲击接地电阻都一定要小于等于10Ω,防直击雷接地适合与防雷电感应接地及化工厂电气设备接地共用接地装置。 3.化工厂静电防范接地措施 静电在化工厂内的生产过程中具有多种多样的危害。静电现象会导致生产系统、设备、工艺过程、产品等发生故障,静电产生的高电压会引起人身触电,静电严重时可能会引起火花放电,甚至会造成火灾甚至爆炸事故。对所有会产生静电的设备都应保护可靠接地,化工厂内的静电防范接地措施为:进行静电接地,固定设备与接地线或连接线采用螺栓连接以固定设备外壳;当设备较大时,其接地点至少应是两处,接地点应沿设备外围均匀布置;皮带传动的机组及其防护罩,都要进行接地;储藏、生产化工物品的房间及场所应设置防静电端子板,所有设备的外壳及防静电地板均应与其连接;应在干燥季节的储藏、生产化工物品房间设置加湿装置,以保证场所的湿润。应根据需要进行静电接地的物体类型而采取不同的相对应的静电接地方式,可以采用金属导体直接进行静电接地、人体和移动式设备需要采用非金属导电材料或静电材料以及防静电制品进行间接静电接地;静电非导体除应间接静电接地外,尚应配合其它的防静电措施。 防爆静电接地报警器在石油化工、有机化工、加油站、油库付货台、铁路油槽车及液化气装卸等易燃易爆场所都发挥着非常重要的作用。防爆静电接地报警器可以将化工厂易燃易爆化工原料及产品储罐或输油作业过程中产生的静电导入大地,连续自动监测,确保生产和作业的安全。 工厂电气论文:浅谈化工厂电气设备及供电系统的保护 摘要:伴随生产技术水平的不断提高,人们对生产安全管理的要求也越来越高,特别是化工厂由于其本身所具有的特点,因而使得其电气设备以及供电系统的安全重要性尤其是当前化工企业所要关注的焦点问题。需要指出地是,在生产过程中对化工厂的电气设备以及供电系统进行有效保护,必须要建立在对实际情况进行检查以及做好科学合理防范措施的基础之上。 前言 化工厂是一个放置有许多具有爆炸性或是有毒的物质的地方,如果没有安全的保护措施,尤其是电气设备及供电系统这一类能引起爆炸或是火灾的系统的保护,就会导致非常严重的事故发生,爆炸事故是常常发生的。为此,必须要对化工厂中爆炸危险场所的等级以及危险介质的级别进行严格细致地划分,同时还要保证防爆电气设备的选择符合经济性及合理性的要求,另外还要加强对化工厂电气设备及供电系统的保护工作,以便使得化工企业的生产及工程建设安全得到有效的保障。 1.保护化工厂电力设备及供电系统的重要性 化工厂的电气设备和供电系统的正常运营直接决定了电气设备和工作人员的生命安全,同时还能够减少设备损坏带来的经济损失,也能够促进化工企业的正常运转,为企业和国家带来更大的经济效益。对化工厂的电气设备及供电系统的保护要遵循正确的检测操作,利用比较精密的检测仪器进行化工厂电气设备及供电系统的各项安全指标的正常检测。 为了确保电气设备的安全稳定运行,并有效预防设备遭到损坏,就需要对电气设备及供电系统进行严格的保护,并将设备诊断作为基础,建立与之相应的设备故障维护措施。同时还要确保在对化工厂的电气设备以及电力系统的各项运行指标进行检查及测量的过程中,采取的方法准确无误,选用的检测设备质量精度符合标准要求。此外,还要依据实际的情况,对化工厂电气设备及供电运行的情况加以充分掌握,从而使得化工厂生产活动的正常运行得到有效保证,以便能进一步提高化工厂的生产效率。 由于我国社会主义市场经济的逐渐发展,我国的供电制度在不断地发生变化,由过去的国家统一供电改成如今的企业自给自足的供电,因此为了给化工厂的正常运转带来保障,就要对化工厂内电气设备及供电系统的具体的详细情况有所了解和掌握,以便在故障发生的时候能够在最短时间内分析出环境内是哪部分出现了问题。 2.化工厂电气设备的有效管理 (1)采用巡检的方法来维护电气设备的安全。为了确保对化工厂电气设备的安全检测维护得到切实落实,从而使得化工厂电力设备的运行安全得到有效保证,所以必须在事故发生之前,及时找到并以最快速度消除事故的火苗等安全隐患。一般情况下,电气设备事故的发生包括三个阶段,即设备正常、出现隐患以及事故产生等。因而需要及时地对化工厂中的电力设备进行检测和维护,以便在事故出现质变之前,及时地将处在量变中的安全隐患给彻底消除。这就需要操作人员在管理化工厂的电气设备时,要具备极强的责任心,并且端正自己的态度,对设备进行详细细致的观察,同时还要具有敏锐的思维分析能力,通过对专业理论知识的认真学习,对电气设备的结构、性能及运行参数做出深入的了解,学会对系统中细微的变化进行正确的分析和研究,并能将事故发生的真正原因找出来,从而有效预防安全隐患的进一步扩大。此外,还要保证电气设备的管理及操作人员在工作时要严格依照相关的规程及规范进行,以便能及时发现并消除系统所产生的隐患。 (2)对电气设备进行巡查的具体项目。在油浸式变压器中起着冷却及绝缘作用的油,其油位会伴随温度的变化而发生改变。并且通常情况下,变压器油为浅黄色,油中透明而不存在任何杂质,而一旦见到油中出现了由电弧燃烧引起的黑色碳化物,就必须要对分接开关、桩头引出线、线圈等进行详细检查,以确定黑色碳化物的来源。不同温度下对应的油位在变压器上均有刻度,通常情况下,油位要保持在某个刻度值以上,而一旦发现油位过低,便需及时对变压器的温度进行测量,还要仔细观察是否变压器出现了漏油情况。对于密闭式变压器,则要将放气阀提起来,同时检查其中是否出现假油位的现象。对于起着绝缘作用的瓷套管,要确保其表面的清洁,同时还要仔细检查其是否出现裂纹、破损以及放电等现象。此外,还需实时地检查转换开关、断路器以及指示灯的显示状态,保证各绝缘子、传感器以及断路器表面的清洁、干燥以及无破损、无放电等。 3.化工厂供电系统的有效维护 3.1、对电力线路的安全检查 当前,由于部分化工厂没有足够重视对电力线路的安全检查及运行维护,因而通常会导致供电系统的个别部分产生电气事故。为此,作为化工企业,必须要进一步加强对化工厂供电系统的安全检查及运行维护工作。对电力线路的安全检查包括:(1)对化工厂的电线杆子进行详细检查,检查其是否出现倾倒、变形、腐蚀、损毁以及下沉等安全隐患;(2)对沿线路的地面进行详细检查,检查其上是否堆放有一些腐蚀性极强或者易燃易爆的危险物品;(3)对沿线周围进行仔细查看,检查其周围是否存在某些隐藏的危险性建筑;(4)在雷雨及大风季节,要做好对电力线路的防护工作,以保证电力运行的稳定;(5)及时将悬挂在线路上的树枝、风筝等杂物进行祛除,使得供电系统的安全稳定得到有效保障。 3.2、对电缆线路的安全检查及维护 通常情况下,要每个季度都对电缆线进行一次安全检查,检查电缆终端是否出现破损的现象以及瓷套管是否产生放电的痕迹;检查电缆表皮是够出现腐蚀及损伤的现象,以及其沿线挂钩是否出现脱落;检查埋地电缆沿线的覆盖物是否出现挖掘过的痕迹,以及路线标的完整性等。 3.3、对车间配电线路进行安全检查 通常情况下,要每星期都对车间配电线路做一次详细的安全检查,对导线的发热状况、线路的负荷状况、配电箱、开关、熔断器、传感器、断路器等进行仔细的检查和维护,充分确保车间配电线路的运行安全。 3.4、化工厂内的配电线路的检查 化工厂内的配电线路的安全检查尤其重要,因为车间内是易燃易爆物和有毒物质集中的地方,对于配电线路走线状况、所用导线的型号、配电箱和配电箱的开关放置问题等等,都要进行详细的检查。每周对于化工厂厂房内部进行1至2次配电线路的例行检查,对于导线周围环境的潮湿度要进行频繁的检测,直到达到标准值为止,对于易燃易爆物品要和线路进行绝对的隔离,还要进行绝缘监测,严禁导电、漏电情况的发生。 结束语 化工工厂由于其危险物品和有毒害物质放置的特殊性,必须要有非常专业和安全的防范措施,尤其是对于能够引发严重后果的,容易引发爆炸和火灾的电气设备及其供电系统更加要注意保护不仅毁坏建筑物、土壤,甚至会造成非常严重的人员伤亡。由此,必须要有足够的思想认识;用专业的知识对化工厂根据危险等级进行场地划分;确保厂内电气设备和供电系统的各项保护措施实施和完善等。通过一系列的措施保证化工厂的正常运转在安全模式下进行,减少甚至避免恶性事故的发生,将损失控制在最小范围内。
农业与技术论文:对于当代农业技术中植保技术的运用与思考 近几年来,不管是国际社会还是国内社会纷纷报道了不合格的、污染严重的粮食问题,各种蔬菜、水果的农药残留超标等等,这些问题严重威胁着人们的日常生活和健康,而植保技术的出现,给我们带来了解决此问题的方向和方法。 一、如何更好的推动当代农业技术中植保技术的运用 1、积极建立病虫害预测警报系统,对其实施全面动态的掌握 积极建立病虫害预测警报系统,对其实施全面动态的掌握,这是实施植保技术的前提,只有准确的掌握病虫害的种类及发病时间,才能够有效、正确的采取多种有效措施进行治理和预防。病虫监测点的建立和运行,可以由相关技术人员进行分工合作,对每种病虫害的检测都有专门的人员负责。最后,综合汇总每种病虫害的详细信息和数据,进行研究和总结,掌握全面病虫害的发展动态和发病时间,能够准确的进行警报预测,从而可以积极地进行治疗,减少损失,提高效益。 2、全面提高植保技术的宣传力度 在农业生产中大力推广植保技术的应用,这需要进行大力的宣传,通过不同的途径和方法,提高宣传的力度和广度。广泛告知农民朋友们植保技术的意义和重要性,与此同时,还应该帮助他们全面的了解病虫害的防治技术和基本信息,提高广大农民群众的参与积极性。在进行宣传的时候,可以结合不同的情况、不同的地区,综合利用会议召开、电视讲座、发放传单以及短信的形式,及时的相关病虫害的发展动态以及信息,提高植保技术的技术性指导,真正的帮助农民群众进行得当的防治,提高其对植保技术的积极性,有效的控制、治疗各种病虫害。 3、专业化植保防治队伍的建立,进行有序工作的开展 要想真正的推广使用植保技术,单纯的依靠病虫害监测点和大力宣传这是不够的,还需要专业化植保技术防治队伍的建立,只有这样,才能够进行有序工作的开展,为广大的农民群众提供更加专业、更加贴心的服务。与此同时,还应该积极的鼓励农民群众成立自己的植保队伍,通过对这只队伍的全面培训和技术指导,让他们深入到田间、农田去更广泛的指导植保技术的应用。 4、积极采用多种防治措施 积极采用多种防治措施,尽量减少农药化肥的使用次数和使用量,有效减少农产品中的毒物残留。为了更好的展开农药减量的工作,一方面需要广泛的推广使用新型的高效、低毒类的农药,另一方面还应该积极的开展多方面的防治工作,比如说,加大农业防治措施的开展,物理防治措施的开展,生态防治措施的开展,以及生物防治措施的开展。在进行绿色植保的整个过程中,需要综合的利用多种防治措施,最大程度的发挥植保技术的作用和重要性。 5、积极提升植保新产品、新技术的推广宣传 积极提升植保新产品、新技术的推广宣传,一方面,对于综合防治技术的大力推广和宣传,重点对物理防治措施的开展、生态防治措施的开展以及生物防治措施的开展进行宣传。一方面,需要积极的使用和推广植保机械,全面的提升农业生产的工作效率和施药水平。另外,加强高效低毒农药的使用。还需要注意的一点就是,在进行新产品、新技术的宣传的时候,需要结合实验操作的方式进行,只有这样才更加具有说服力和感染力,全面推动植保技术在农业生产中的发展。 二、关于当代农业技术中植保技术的运用的几点思考 1、政府的重视程度不够,影响了植保技术的发展 在我国来说,植保技术的发展没有达到预期的要求,而且地区与地区之间的差异性也比较大。究其原因,地方性政府的态度与支持力度不够,不重视植保技术的推广,经费的有限性等多种因素的影响下,在开展植保中的各个环节都会遇到资金短缺的困难,不能够深入、及时的进行工作的开展,致使现在农业发展没有实质性的改革,在很大程度上制约着我国农业现代化的发展。因此,要想真正的提高植保技术的应用,政府的重视程度是关键。 2、植保队伍整体水平比较低,不能够全面的进行宣传 对于植保技术来说,其宣传的都是新型的理念和技术,而现阶段的植保队伍的人员组成中,年龄普遍较大,因此,其掌握新技术和新知识的程度比较缓慢,自身所具备的技术和知识比较老化,又缺乏正规、全面、专业的培训体系,因此,对于工作中的实际问题不能够很好的进行解决,很大程度上制约着植保技术的发展。因此,要想真正的提高植保技术的应用,必须全面提升专业队伍的建设。 3、检测手段相对落后 由于缺少专业人员的支持和资金的落实,致使很多地区的监测工作还处在初级的阶段,采用比较原始的手段,缺乏标准化的病虫害观测场和完善的检验检测实验室,仅依靠传统的信息处理模式,缺少科学性和时效性。在这样的监测手段下,无法得出准确、全面的资料信息,不能够真正的促进植保技术的推广。 结语: 综上所述,本文针对植保技术应用的重要性和意义开始入手分析,从五个大的方面:建立病虫害预测警报系统,全面提高植保技术的宣传力度,专业化植保防治队伍的建立,积极采用多种防治措施,积极提升植保新产品、新技术的推广宣传,简单论述关于当代农业技术中植保技术的运用与思考。 农业与技术论文:农业技术推广体系改革与创新对策 “九五”以来,酒泉市农技推广系统紧紧围绕全市农业和农村工作的重点,先后组织实施了35项重大农业科技项目,共增加直接经济效益5亿多元,农业科技贡献率达到61,为全市农业和农村经济结构调整提供了技术支撑,全市农业总产值达到了27.38亿元,与“八五”末相比增长了72.4。目前,在农业发展的新阶段,农业增效、农民增收已成为农业和农村经济发展的首要问题,而农业技术的推广应用和不断创新仍然是解决这一问题的关键。 一、农业技术推广体系面临的主要问题 (一)体系建设不完善,一线推广力量薄弱。目前全市市、县、乡三级农业技术推广服务体系共有在岗人员413人,其中市级34人,占8.2,县级137人,占33.2;乡镇242人,占58.6,乡(镇)站核定编制303人,在岗人员只占编制的79.9。各级农技推广单位技术装备差,服务手段落后,大部分农技人员与外界接触少,信息闭塞,知识更新慢,在观念创新、技术创新等方面不能适应新形势对农技推广工作的要求,影响了农业科技成果的转化和技术创新。 (二)推广经费不充足,公益服务难以开展。市、县两级农技推广中心实行财政全额供给,但工作经费十分有限。乡镇农技推广站实行全额拨款的只占22.3,差额拨款的占40.9,自收自支的占36.8。有的乡镇不但自收自支,而且还要上缴创收任务。绝大多数乡镇农技站长期处于“既无钱养兵,更无钱打仗”的局面。 (三)工作理念不适应,服务与需求脱节。科技成果目标大多还定位在高产量上,对市场需求大的优质高效的农产品研究不够;对传统的大宗农产品技术储备的多,对具有当地优势的特色农业产业中出现的新问题研究不够;技术推广工作的注意力集中在生产技术的环节上,对农产品储藏和加工等环节的问题研究不够,致使技术服务的需求与供给之间存在较大的差距,直接影响着农业技术推广工作的实际效果。 (四)运行机制不灵活,被动服务绩效差。长期以来形成的行政管理型农业技术推广运行机制,缺乏科学的制约和激励办法,干多干少一个样、干好干坏一个样、干与不干一个样的现象仍然存在,导致有的人无作用可发挥,有的人有作用难发挥。 二、改革创新是促进农业技术推广的动力 农技推广是科研成果转化为现实生产力的桥梁,是科研成果的继续和再创新的关键环节,是联系科研、教育及生产的纽带,是促进农业技术进步和增强农业竞争能力的重要措施。因此,在农业发展的新阶段之后,深化农业推广体系改革的过程中既不能简单地把农技推广机构推向市场,又不能简单地以强调稳定而维持现状,应从农村的实际和农民的需要出发,按照“推广目标现代化、推广队伍多元化、推广行为社会化、推广形式多样化”的原则,积极稳妥地推进改革。 (一)推广目标现代化。就是农技推广要适应推进新的农业科技革命、实现技术跨越的要求,加速农业由注重数量向更加注重质量效益的转变,加速实现农业现代化。按照新阶段农业工业化、农村城镇化和农民知识化的发展趋势,农技推广工作要实现四个转变:一是从主要追求数量,向更加注重质量效益转变;二是从为农业生产服务为主,向为生产、加工与生态协调发展服务转变;三是从以资源开发技术为主,向资源开发技术和市场开发技术相结合转变;四是从主要面向国内市场,向面向国内、国际两个市场转变。从而,为农产品优质高产高效提供可靠的技术保障,为调整农业和农村经济结构、提高农业整体素质和效益、增加农民收入提供强有力的技术支撑,为生态环境建设提供全面的技术服务,为提高农业的市场竞争能力提供坚实的技术基础。 (二)推广队伍多元化。就是要积极稳妥地推进农业技术推广体系的改革,大力调动农民、企业等社会力量参与农业技术推广工作,逐步形成国家扶持和市场引导相结合、有偿服务与无偿服务相结合的新型农业技术推广体系。在稳定、加强农业技术推广机构的同时,大力发展农民、企业技术推广与服务组织,支持农村各类专业技术协会的发展。充分调动科研机构、大中专院校和科技工作者参与推广工作的积极性,建立专业技术人员、农民、企业家等广泛参与的多元化的农业技术推广队伍。 1、市、县农技推广机构要进一步稳定和加强,以切实履行好法律法规赋予的执法和行政管理职能,承担重大技术的引进、试验、示范、推广,植物病虫害及农情的搜集、监测、预报、防治和处置,农产品质量安全的检验、监测和强制性检疫,农业技术咨询和培训等公益性职能。 2、改革乡镇农技推广体制,建立跨乡镇的区域站。根据产业规划布局和自然区域的特点,在县以下创办跨乡镇的区域农技推广站,作为县级农技推广机构的派出单位,承担农技推广的公益性职能。区域站的人员从现有乡镇农技推广人员中择优聘用,或从县级农技推广机构中下派部分工作人员。 3、将各级农技推广机构现已承担的产前、产中技物结合的推广活动以及产后的加工、运销等经营性服务职能分离出来,建立各种形式的农业科技型或中介服务型企业。 4、积极培育和扶持各类民办科技服务组织。允许和鼓励由科技示范户、种养大户、购销大户、龙头企业、涉农单位及科技人员牵头,由广大农户参加的各种专业协会、研究会、合作社、产业服务中心等民办科技服务组织,为会员及农户提供服务,使科技与生产结成利益共同体。 (三)推广行为社会化。就是各级政府要保证推广工作的经费。公益性、共性关键技术的推广与示范工作,主要由政府支持的推广机构承担,实行低价和免费政策。有市场前景的开发类技术,鼓励和支持企业、农民去推广。 1、切实加大政府对农业科技的投入力度,突出支持农业科技成果的转化和技术创新,特别要保障基层农业推广机构的人员的工资供给和工作经费。 2、实行产学研、农科教相结合,建立开放、流动、竞争、协作的运行机制,优化配置农业科学研究、农业教育和农业推广资源,加强协调,通力合作,形成合力,切实加强农业科技创新能力和提高农业科技成果转化率。 3、创新管理机制,调动农技推广人员的工作积极性。结合事业单位改革推行专业人员全员聘用制、技术职务竞争上岗制、目标责任考核追究制,报酬、荣誉与绩效挂钩,奖勤罚懒,促使科技人员加强学习与实践,努力提高自身素质,提高服务质量。同时,要制定优惠政策及激励机制,放宽放活科技人员,鼓励和支持他们去领办、联办各类专业协会、服务实体、农业科技示范园区(场),激励他们承担技术承 包项目、开展群众性的技术培训、技术咨询和致富信息服务等。 (四)推广形式多样化。就是要按照农民的需要、市场的需求、产业的要求,破除就技术抓推广、各自为政单打一的传统,树立为产业发展全面推广与全程服务的新思维观念,围绕当地的重点产业,搞好相应的科技创新与服务创新。 1、坚持农业科技培训,把提高农民的科技素质教育作为一项长期的战略任务常抓不懈。坚持采用集中培训骨干与巡回宣讲相结合,专业技术人员系统讲解与农民群众现身说法相结合,现场指导培训与广播电影电视教育相结合,专题培训与实施科技项目培训相结合,广泛深入地开展农业科技培训活动。充分发挥农民科技示范户的带头作用,组织农民科技示范户现身说法,拓宽对农业新技术的宣传推广渠道,积极扶持广大农民组建各种专业技术协会,引导农民自觉学习和交流农业新技术。 2、重视农业科技示范场建设,突出抓点示范。县乡基层农技推广单位要按照"以站办场,以场养站,示范与推广相结合,产业发展与自我发展共生存"的发展思路,积极兴办农业科技示范场,组装配套和展示新品种、新技术,引导农民群众学技术、用技术。文秘站版权所有 3、强化农技推广机构与龙头企业的有机结合,更好地服务于农业产业化。农技推广机构要围绕当地的农业产业发展重点,按照市场的要求和运行规律,为龙头企业开展全程科技服务,形成龙头企业建基地,科技人员搞服务,农民、企业和科技人员三赢的有偿服务形式。 4、实行农技推广资格准入,强化对各类农技服务组织的管理。从事农业技术推广服务(包括公益性和经营性)的组织,必须取得执业资格证书,并经注册登记。从事农业技术推广服务的人员,要进行职业技能鉴定,经考试考核获得了农技推广员资格证书后,持证上岗。政府主管部门对民办各类农技服务组织既要积极引导支持,又要强化宏观管理,定期评估、审验和培训,保障服务质量。 农业与技术论文:分析我国农业机械自动化技术与应用 1 在我国常见的农业机械自动化的应用 现今各国都在大力发展农业机械自动化的研究,,许多成果已经达到实用化的阶段,下面 主要介绍我国自动化的应用现状。 1.1我国现已装置的农业机械自动化 我国目前已经装备的农业机械自动化技术主要是提高农业机械在作业性能和操作性能。以下介绍一些在已经使用的自动 化装置和正在研制的装置。 1)拖拉机。在农业领域中拖拉机是应用最为广泛的接卸装置,现已广泛装置了机械油压式三点连接控制系统。目前又开发出了性能更为优越更完善的电子油压式三点连接控制系统。新的系统主要是改善机械油压式三点连接装置,才用了微机或电磁操作控制阀和心阀来提高位调节和力调节的控制水平。水平控制系统可以减去拖拉机在不平衡路面上引起的左右轮胎不平的影响,使旋耕机保持水平等。新型的拖拉机速度控制系统可以自动的设置机器的运转速度,可以有效的调节机器的速度以适应不同的作业环境,从而提高工作效率。 2)施肥播种机。根据机器行使的速度来检测撒播的种子或者给料来确定播种量是否符合播种要求的装置。 3)移栽机。大蒜移栽机的运用,棉花移栽机目前也在新疆大规模的推广使用,辣椒移栽机等装置大大提高了工作效率。 4)插秧机。插秧机在转弯时自动减速和机体的水平控制装置等着。 5)喷雾机。自动根据农作物的高度控制喷洒物的高度装置,根据喷洒对象的大小自动调节喷雾量的装置等。 6)联合收割机。自动控制割茬高度的装置,自动控制脱粒机的喂入量装置,根据农作物的生长情况自动调节行进速度装置等。 2微灌自动控制技术。 在农业灌溉技术方面,我国研制和改进了微喷灌设备,微灌带,和旋转式微喷头等设备,并根据我国的国情总结出了一套微灌溉设计参数和计算方法。在国内建立了一批试验田。在一些地区完全实现了自动化的灌溉系统,可以长时间地自动启闭水泵和自动按一定的轮灌顺序进行灌溉。这种灌溉系统中应用了灌水器、土壤水分传感器、温度传感器、压力传感器、水位传感器和雨量传感器等。 3自动控制技术在精准农业中的应用。 现在农业正在向着精准农业发展,精准农业是在信息技术的支持下根据空间变异,利用GPS定位,按时按量的实行农业操作和管理。精准农业主要是根据农作物的生存土壤状况,调节对农作物的投入,他一方面需要查清田地内的土壤性状和生产力空间的变异,一方面确定农作物的生产目标,进行定位的科学管理,最优化的方案调动土壤生产能力,用最少的的投入达到最大的收益化,而且还可以改善环境,高效地利用各类农业资源,这样可以取的经济效益和环境效益的双重收入。 精准农业是有十多个复杂的系统组成的,即网络化管理系统,农业专家系统,农田地理信息系统等组成,其核心是建立一个健全完善的农田地理信息系统。可以说是现代信息技术和农业结合的一种新型农业。精准农业强调的是农业收获效益,而不是过分强调的高产。精准农业将农业带入了信息化和数字时代,是农业发展的重要方向。 传统农业的发展在很大程度上依赖于生物遗传育种技术,以及化肥、农药、矿物能源、机械动力等投入的大量增加而实现。由于化学物质的过量投入引起生态环境和农产品质量下降,高能耗的管理方式导致农业生产效益低下,资源日显短缺,在农产品国际市场竞争日趋激烈的时代,这种管理模式显然不能适应农业持续发展的需要。 4 农业机械自动化的必要性 4.1 解决农村劳力不足问题 当今社会经济全球化,信息透明化,社会变的越来越精彩,对人们的吸引力也越来越大,令无数的农村的青壮年向往,造成大量的农村劳动力离开农业生产。农村有知识有文化的大学生由于在学习的过程中就被城市生活吸引也偏爱经济发达地区和城市的机关或企业。很少有人回到农村和偏僻的山村。这就造成了我国基层农业劳动力的减少和农业人才的流失。此外,我国人口老龄化问题也日益严重,一些地区相继进入老龄化社会,这些问题导致了农村人口结构的变化,农村剩余大量的老弱病残等人,上述这些问题导致农村人口结构的变化,从而将在更大程度上产生对农业机械自动化的需求,实现农业生产的自动化是必然的。 4.2 社会进步的需求 随着社会的进步,科技的发展,人们的观念正逐渐发生着变化,现在人们已不再满足于温饱问题,而是对生活提出了更高的要求,向着更营养,高品质的农业产品。从事农业的劳动者也对劳动生产率和和劳动的舒适性提出更高的要求。伴随着全球一体化,中国加入WTO,农产品也面临着开放进口和全球的市场竞争压力双重压力,在农业生产中只有提高劳动生产率,降低生产成本,提高产品质量才能在竞争中立于不败之地。从这些新的需求看农业生产必向着高效,高精度的机械自动化发展。 5 结 论 农业机械化不论在过去还是现在农业中都但当着主角,随着社会的发展,人们已不满足以前的农业机械看,对农业机械又提出了新的要求,即实现农业机械的自动化。农业机械自动化不仅能提高农业作业的效率,节约能源,降低在农业中的投资,还能提高产品的品质,增加农业产品的竞争力。农业机械自动化的实施必将是未来农业生产系统中的核心作用。但是,推动和实现农业的机械自动化是机械自动化技术工作者 面临的课题和挑战。随着现在科技技术的发展,农业生产中的机械部分自动化转向无人操作的自动化。 农业与技术论文:制度变迁与农业技术的发展 1改革开放以前的农业技术推广 林毅夫的博弈论解释具有一定的合理性,但是,如果将该问题放在一个1949年以来制度变迁的视角下来考察,可以发现,的本质是靠牺牲农民利益为工业化提供资源来加快实现中国的工业化进程的一种制度变革。这种状况一直延续到后集体化时期。1978年实施的家庭联产承包责任制促进了农村生产力的解放和发展。然而,1985年以来进行的以农村流通领域体制改革为中心的第2步改革却举步维艰,集体化时期实行的农产品统派购制度业已形成了一个完整的体系,农村长期陷入为城市提供廉价资源、产品和劳动力的储备库。由“公余粮”演变而来的农业税费从农村汲取了大量资源,这不仅制约了农业技术的发展,也直接造成了“三农”问题的严重化。因此,对于集体化时期的农业发展问题的分析,需放到一个更为长时期的宏观制度分析框架之内。 集体化时期的农业技术推广是在以生产队为基本生产单位的中进行的。农业技术推广是一项重要的制度安排,公社有一整套运作正常的农业技术推广组织,专门发挥农业技术引进和技术指导的职能。因此,从历史角度看,公社时期的技术引进无论是其规模、速度和效益都是空前的。然而,农民劳动和农业技术的组织方式改变,并不能使传统的技术体系挖掘出更多潜力来提高土地的生产效率,甚至会进一步损害农村的积极性。此外,即使现代农业技术在政治上和经济上是有利可图的,如果无视文化价值和社会习俗的差异,为使用这种技术而进行的一系列制度改革就不可能达到预期目标,而只会造成乡村社会的混乱。 2改革开放以后的农业技术推广 1978年后,随着制度的解体,从根本上改变了中国农业技术发展的基本面貌和运行模式。改革开放的深入和家庭联产承包责任制的实施,在给农业技术推广带来巨大机遇的同时,也带来了新的挑战。与舒尔茨强调的在市场引导下为小农引进现代生产要素不同的是,中国政府在农业技术的推广和应用上发挥了绝对主导的作用。林毅夫认为,由于集体制向家庭责任制的转变,制度改革带来了原先传播与推广体系的某种程度的破坏,政府对农业基础设施和农业创新、推广的投资大规模减少,对农业技术推广带来了负面影响。由于经济力量分散、薄弱,农民不可能具备增加科技投入的内在动力,土地规模过小,小块土地的分散耕种,也不利于一些大型综合性的农业技术的应用;以分散经营的土地承包方式形成以农户为基本生产单位的生产形式,可能成为妨碍技术变迁的因素。分散的农户经济也没有足够的物力、财力承担对传统农业进行现代物质技术装备的任务,农户采用农业科技从事农业生产经营会面临更大的风险,承受更高的机会成本。不少农民在权衡各种机会的收益和风险的基础上,放弃采[,!]用农业科技成果和改善农业生产条件的机会。 在农业技术推广困难的具体案例研究上,林毅夫通过对湖南省5县500个样本农户收集的数据显示,农户的教育水平对农户采用杂交种子的概率和采用密度上具有正的和统计上的显着效用,因此,增加国家对农村教育的投资能促进农业技术变迁。贺雪峰在研究抛秧技术推广困难的原因时,则认为在于缺少强有力的推广体系,因此他认为要强化各级政府的公共服务职能。罗兴佐也认为,国家介入是实现乡村水利有效供给的重要前提,在缺乏国家介入和农民合作的前提下,市场化取向的水利制度改革日益陷入困境之中。 贺雪峰、罗兴佐等人虽然指出了政府公共职能的缺失对于农业技术发展所带来的消极影响,但这种观点并不能很好地把握农业技术背后的国家权力逻辑,因此也很难找到农业技术推广中政府利益与乡村社会需求的结合点。体制政策与农业技术应用之间的关系非常复杂,如果不将制度变迁与农村社会实践联系起来,关于当前农业技术发展的问题分析会显得过于简单。当农业技术被转化为国家能力或经济投入问题时,以外部资金技术投入为基础的体制政策调整并不能有效把握好现代农业技术供给和乡村社会技术需求的结合,反而导致农业技术推广所产生的负面政策后果不断凸显。 3小结 综上所述,从1949以来现代中国农业技术的发展历程来看,体制政策变迁的影响是明显的。虽然包括体制在内的许多试图改善农村技术应用状况的体制政策最终都归结于失败,但这并不能简单归因于农业技术推广的组织问题,应该反思的是农业技术运行所依赖的制度体系及农业技术背后的国家权力逻辑。如果说传统农业的实际逻辑是对多变环境的富有创造性地、实践中的反应,那么,科学农业的逻辑则相反,它是改变环境使之尽可能地适应集权和标准化的公式。现代农业技术推广背后是国家权力的拓展和地方性知识的被动变迁,它在改变乡村权力结构与社会生态环境的同时,也改变着农牧民原有的生计模式。因此,在分析当前农业技术的发展困境时,要将国家的权力逻辑和体制政策因素纳入到分析的范畴。除非清楚地解释农业技术推广背后的国家权力逻辑,并把握好政府利益与乡村技术需求的结合点,否则,将难以找到当前农业技术发展困境的真正原因所在。 农业与技术论文:谈农业技术推广改革与发展 一、我国农业技术推广面临的一系列问题 长期以来,农业技术的推广力度不强导致农业科技成果率的转化较低,在新的社会注意市场经济体制下,面对新的形势、新的任务和新的要求,现存的农业技术推广体系已经不能更好的适应计划经济的形成与发展。同时,农民的文化程度普遍偏低,对农业技术推广的接收程度较低,给农业技术推广带来了一定的难度;加之农村地区地理位置的关系,信息落后,消息闭塞,也给农业技术的推广造成局限性。随着农村外出务工的人群较多,在家从事农业生产的大多是老弱妇幼,文化素质不高,接受新技术的能力较差,农技人员下乡组织培训班都存在一定难度,这就导致农业技术的推广面临极多的阻力。在我国,农业技术的推广缺乏财政的支撑,农业技术推广体制不完善,财政对于农业技术推广的投入力度不大,农业技术推广人员工作待遇较低,工作条件较差,由于高学历的人员大多不愿意从事农业技术推广工作,一方面使得农技推广人员缺乏积极性,另一方面在农业技术推广上的人才储备严重不足,专业素质和能力都较低,造成了推广的制约。农业科技成果的转化率不高,导致农业技术推广得不到实际的成效。 二、农业技术推广改革的对策措施 1.创新推广理念,开拓农业技术推广新思路 我国在建设社会注意新农村和发展现代农业的基础上,在新的形势、新的任务和新的要求下,现代农业技术推广应从单纯的“以技术为本”到“以人为本”的推广理念转变,实行政府为主导的多元化农业技术推广,依托农产品为农业技术推广支撑,提供优质农资、综合信息、生产技术等为一体的农业技术推广服务。 2.创新推广体制,提供全方位技术支撑 以现阶段农业与农村经济发展需求为主是农业技术推广的基础,应建设一个以农业技术推广为主,农村合作经济为辅,农业科技、涉农企业、教育单位广泛参与的改革创新,新型农业技术体系。同时,在财政上保证县乡的农业推广队伍体系,为农民提供全方位的技术服务。 3.创新农业技术推广机制,提高科技转化成果率 在当前农业技术转化为农业生产成果低下的状况下,应积极探索新的农业技术推广机制和农技人员绩效考核制度,改变传统的考核方式,突出绩效奖励,充分调动农技人员积极性,改变传统的管理方法,将农业科技创新与农业技术推广纳入考核范围。通过推行人员定编、定岗和聘用制度,以公开招聘、竞争上岗等形式吸纳优秀专业技术人员,提高农技技术人员专业素质,切实的将农业技术推广开,提高农业技术的成果转化率。 4.创新推广方法,让农业技术广泛深入户 要切实落实农业技术推广方法,根据自然条件和工作实际,积极探索符合本地需求的建设模式,确保基层农业科技和人才资源发挥最大效能,从而加快农业技术的推广速度,确保农业产值和农民增收,推进农业现代技术发展,积极创新培育农业科技推广机制,利用现代手段开展推广服务,满足农民需要,让农业技术推广真正深入农户。一直以来,农业作为我国经济发展的重要支撑,农业技术推广工作收效并不大,因此,党和政府应引起高度的重视,从而更好的将技术转化为生产力,为农民带来实在收益,更好的促进农业生产化和现代化发展。 农业与技术论文:我国农业机械自动化技术与应用 1 在我国常见的农业机械自动化的应用 现今各国都在大力发展农业机械自动化的研究,,许多成果已经达到实用化的阶段,下面 主要介绍我国自动化的应用现状。 1.1我国现已装置的农业机械自动化 我国目前已经装备的农业机械自动化技术主要是提高农业机械在作业性能和操作性能。以下介绍一些在已经使用的自动 化装置和正在研制的装置。 1)拖拉机。在农业领域中拖拉机是应用最为广泛的接卸装置,现已广泛装置了机械油压式三点连接控制系统。目前又开发出了性能更为优越更完善的电子油压式三点连接控制系统。新的系统主要是改善机械油压式三点连接装置,才用了微机或电磁操作控制阀和心阀来提高位调节和力调节的控制水平。水平控制系统可以减去拖拉机在不平衡路面上引起的左右轮胎不平的影响,使旋耕机保持水平等。新型的拖拉机速度控制系统可以自动的设置机器的运转速度,可以有效的调节机器的速度以适应不同的作业环境,从而提高工作效率。 2)施肥播种机。根据机器行使的速度来检测撒播的种子或者给料来确定播种量是否符合播种要求的装置。 3)移栽机。大蒜移栽机的运用,棉花移栽机目前也在新疆大规模的推广使用,辣椒移栽机等装置大大提高了工作效率。 4)插秧机。插秧机在转弯时自动减速和机体的水平控制装置等着。 5)喷雾机。自动根据农作物的高度控制喷洒物的高度装置,根据喷洒对象的大小自动调节喷雾量的装置等。 6)联合收割机。自动控制割茬高度的装置,自动控制脱粒机的喂入量装置,根据农作物的生长情况自动调节行进速度装置等。 2微灌自动控制技术。 在农业灌溉技术方面,我国研制和改进了微喷灌设备,微灌带,和旋转式微喷头等设备,并根据我国的国情总结出了一套微灌溉设计参数和计算方法。在国内建立了一批试验田。在一些地区完全实现了自动化的灌溉系统,可以长时间地自动启闭水泵和自动按一定的轮灌顺序进行灌溉。这种灌溉系统中应用了灌水器、土壤水分传感器、温度传感器、压力传感器、水位传感器和雨量传感器等。 3自动控制技术在精准农业中的应用。 现在农业正在向着精准农业发展,精准农业是在信息技术的支持下根据空间变异,利用GPS定位,按时按量的实行农业操作和管理。精准农业主要是根据农作物的生存土壤状况,调节对农作物的投入,他一方面需要查清田地内的土壤性状和生产力空间的变异,一方面确定农作物的生产目标,进行定位的科学管理,最优化的方案调动土壤生产能力,用最少的的投入达到最大的收益化,而且还可以改善环境,高效地利用各类农业资源,这样可以取的经济效益和环境效益的双重收入。 精准农业是有十多个复杂的系统组成的,即网络化管理系统,农业专家系统,农田地理信息系统等组成,其核心是建立一个健全完善的农田地理信息系统。可以说是现代信息技术和农业结合的一种新型农业。精准农业强调的是农业收获效益,而不是过分强调的高产。精准农业将农业带入了信息化和数字时代,是农业发展的重要方向。 传统农业的发展在很大程度上依赖于生物遗传育种技术,以及化肥、农药、矿物能源、机械动力等投入的大量增加而实现。由于化学物质的过量投入引起生态环境和农产品质量下降,高能耗的管理方式导致农业生产效益低下,资源日显短缺,在农产品国际市场竞争日趋激烈的时代,这种管理模式显然不能适应农业持续发展的需要。 4 农业机械自动化的必要性 4.1 解决农村劳力不足问题 当今社会经济全球化,信息透明化,社会变的越来越精彩,对人们的吸引力也越来越大,令无数的农村的青壮年向往,造成大量的农村劳动力离开农业生产。农村有知识有文化的大学生由于在学习的过程中就被城市生活吸引也偏爱经济发达地区和城市的机关或企业。很少有人回到农村和偏僻的山村。这就造成了我国基层农业劳动力的减少和农业人才的流失。此外,我国人口老龄化问题也日益严重,一些地区相继进入老龄化社会,这些问题导致了农村人口结构的变化,农村剩余大量的老弱病残等人,上述这些问题导致农村人口结构的变化,从而将在更大程度上产生对农业机械自动化的需求,实现农业生产的自动化是必然的。 4.2 社会进步的需求 随着社会的进步,科技的发展,人们的观念正逐渐发生着变化,现在人们已不再满足于温饱问题,而是对生活提出了更高的要求,向着更营养,高品质的农业产品。从事农业的劳动者也对劳动生产率和和劳动的舒适性提出更高的要求。伴随着全球一体化,中国加入WTO,农产品也面临着开放进口和全球的市场竞争压力双重压力,在农业生产中只有提高劳动生产率,降低生产成本,提高产品质量才能在竞争中立于不败之地。从这些新的需求看农业生产必向着高效,高精度的机械自动化发展。 5 结 论 农业机械化不论在过去还是现在农业中都但当着主角,随着社会的发展,人们已不满足以前的农业机械看,对农业机械又提出了新的要求,即实现农业机械的自动化。农业机械自动化不仅能提高农业作业的效率,节约能源,降低在农业中的投资,还能提高产品的品质,增加农业产品的竞争力。农业机械自动化的实施必将是未来农业生产系统中的核心作用。但是,推动和实现农业的机械自动化是机械自动化技术 工作者面临的课题和挑战。随着现在科技技术的发展,农业生产中的机械部分自动化转向无人操作的自动化。 农业与技术论文:生态农业技术创新特性与其推广分析 摘 要 利用推广学原理分析了生态农业技术创新的特性,指出它的优越性并不突出、技术复杂,相容性、可试验性和可察性都比较差,从而导致生态农业推广缓慢。 要害词 生态农业 推广 创新 我国生态农业经过20多年的推广历程,依然处于试点阶段,可以说生态农业在我国的推广步履缓慢,这其中既有内部因素的制约,也有外部因素的影响。本文着重分析生态农业推广缓慢的技术创新内因。 推广学认为,影响一项创新被采用速度的一个最重要的因素是创新的特性。这里所讲的创新特性强调的是指潜在采用者对创新特性的熟悉,或者说是潜在采用者所感知到的创新特性,而非技术专家或行为变革者所理解的创新特性。要想推广我国的生态农业,必须先了解它的技术创新特性。研究表明,影响创新采用的创新特性主要相对优越性、相容性、复杂性、可实验性和可观察性。 1 生态农业的相对优越性 所谓相对优越性,是指一项创新的采用较未采用前的状况的改进程度。创新优越性与创新采用率存在着明显的正相关关系,即潜在采用者感到创新的优越性越明显,其采用创新的可能性就越大。所谓生态农业的相对优越性指的是生态农业与以往其他农业(传统农业、石油农业)的相对优越程度。下面主要从效益性因素来分析。 这里所说的效益性因素包括社会效益、生态效益和经济效益。从我国当前的生态农业的试点来看,生态农业的三个效益是较为明显的。 我国1993年开始建立的51个生态农业示范县经过5年的实践,取得了比预期更好的效果。首先是促进了农村经济的发展。据有关资料统计,51个县中实施生态农业建设的,1994~1997年平均年增长分别为8.4%、7.2%和6.8%,比全国同期平均水平分别高2.2%、 0.6%和1.5%。其次是显着改善了生态环境。经过5年的努力,试点期间水土流失治理率达73.4%,土地荒漠化治理率达60.5%,森林覆盖率大幅度提高。其三是推动了农村社会的进步,拓宽了农林牧渔各业的生产领域,缓解了新的就业压力,如湖北省京山县在建设生态农业中产生了“三回流”现象,山下人往山上流,城里人往乡下流,县外人往县内流。至1998年该县农村劳动力有11万人从农田中脱离出来、转向林果业、养殖业和二三产业,占农村劳动力的57%。 但是,生态农业与其他农业生产模式相比,在经济效益上的优越性并不突出。在全国2 400多个生态村和生态试点中,几乎没有一个村镇经济发展水平能在当地居于首富,“比上不足,比下有余”者居多。纵观我国所有的亿元村镇,均是靠大力发展乡镇工业致富的。而追求生态建设的村镇,主要力量都放在了改土造田、林网建设、太阳能建设、沼气利用、生物链建设上了,工业往往发展不快,或者被有意加以控制。因此,在现阶段,由于各种限制,生态农业的生态效益还无法“显化”为丰厚的经济效益,它主要是综合效益明显,远期效益突出,而农民是最讲实惠的,他们只看重经济效益,而且是只看重近期的经济效益,并以此单项指标作为自己行为的指南,从而大大缩小了农民对生态农业优越性的实际体验。 2 生态农业的相容性 相容性是指潜在采用者认为创新与其需要、既有的观念、以往及现在的经验等相适合的程度。从创新采用导致的不确定性而言,相容性越高,意味着采用创新的不确定性越小,从而对采用者的冲击越小,不至于受太大的抵制。一般来说,相容性往往会影响潜在采用者对创新的认可。 就目前来说,我国广大地区的农民对生态农业知识知之甚少,对常规农业存在难以割舍的恋旧情结,再加上我国农业的总体利益较低,农民们从心理上认为农业不能使自己致富,因而对生态农业持怀疑态度,没有情感上的需求。一方面是因为常规现代化农业从50年代起就开始宣传,已对农业科技人员、治理者和农民起到较深的潜移默化作用,人们一讲农业现代化就自然想起“四化”,对“四化”可能引起的副作用不熟悉,对全球现今的新发展不了解,习惯性熟悉有意无意地阻碍着人们对生态农业的认同。另一方面,生态农业究竟是一种新的农业生产方式,很多人并不了解它的实质内涵、它的优越性和他的技术要求,推动起来也轻易被动和盲目。此外,我国生态农业研究和实践上处于起步阶段,理论上的阐述比较复杂,科技研究还不够深入,实践效果的定量分析和描述也很不够,尤其是未总结出一套让农民一看就懂、一学就会、短时间内就出效益的生态农业实用技术,这些也是影响生态农业相容性的原因。 3 生态农业的复杂性 复杂性是指一项创新被认为难以理解和使用的程度。一般说来,创新越易于理解和使用,其被采用的可能性也就较大。复杂性和采用者对自身能力的评估都是一种主观感觉。一种创新的复杂性越高,自觉可以领会和使用该创新的人就越少,因此人们采用创新的可能性也就越低。 从总体上讲,我国生态农业比较复杂难以理解。首先,生态农业的系统既是一个复合生态系统,又是一个松散的集合体,有多重时空上的相对独立的组分组成,这些组分按一定的比例组合在一起,或构成时间上的延续,或得到空间上的互补。其次,在食物链设计上,试验的农业生物数量和种类、物质和能量投入的最佳值、生产治理条件等都要从实践中获得数据加以分析,拿出科学的依据,而这无疑是一个艰辛和复杂的过程。其三,生态农业的原理、原则过于抽象,难于为大多数农民所把握。例如,何为农业生态系统的整体性?如何协调系统和组分间的关系?如何充分发挥系统的组织作用等等问题,这都是很难把握的。最后,生态农业强调的是对现有的技术的优化组合,这是生态农业的创新之处,但过多的利用现有技术往往会给人造成一种错觉,即生态农业同其他农业形式没有什么区别。同时,由于生态农业的技术支持系统不过硬,缺乏具体的优化组合技术,又受系统复杂多样性的影响,如何在实际生产中实现技术的有效组合仍是一个难以把握的问题。如农业资源保护增殖技术、小流域综合治理技术、农业环境综合整治技术等都比较抽象难懂,再加上农民的知识水平有限,要真正把握生态农业的技术可以说是非常困难。 4 生态农业的可实验性 可实验性是指用户在正式采用创新前对创新性能所能试验、考察的可能性。由于采用创新的决策过程是一个需要不断消除不确定性和风险感的过程,即使是有限度的实验或使用,也能够使用户对创新的特点和功能有一个实在 的感觉,帮助消除诸多担忧和疑虑,从而有利于创新的扩散,因此,创新的可实验性越强,创新的采用率越高,它们之间有正向的相关关系。 总体上讲,我国的生态农业的可实验性较差。由于生态农业是一个涉及多学科技术的生产体系,技术种类需要多而且整合起来还比较复杂,且短期内不易见效益,单靠农民现有的知识水平难以消化和把握,更别提单独操作和实验了。非凡是对生态农业的早期采纳者来说,它们对生态农业可实验性非凡看重,因为它们可参考的经验不多,他们可以借鉴的通常只有从大众媒体获得的有关生态农业的一般知识。因此,他们经常面临较大的不确定性和风险感,对采用可实验性较差的生态农业可以说是慎之又慎。从宏观上来说,对于一个生态农业示范县或省,生态农业是一个涉及多学科多部门的事业,建设面广,综合性强,单纯靠某一个部门的力量是难以奏效的,生态农业必须在政府的领导下,把相关部门的人力、物力、财力集中结合起来,按照各自的业务要求,各司其职,各尽其责,统一协调,形成合力,共同推进;只有这样,才能调动农民采用生态农业的积极性,以弥补生态农业可实验性较差的不足。 5 生态农业的可察性 可察性是指创新的采用结果对其他人来说显而易见的程度。有些创新被采用后不易为人所知,有些创新的采用则一目了然,尽人所知,通常,对大多数创新来说,可察性是和其采用率呈正相关关系。 由于生态农业究竟是农业,无论是生产过程或是最终产品,外观上和其他农业的区别不大,其效益具有滞后性,因而,导致其可察性在短时间内不够明显。从附表可以看出,河南内乡县各种生态农业类型1999年比1995年粮食产量增长幅度远没有环境效益的增幅大,单从粮食产量这种可察性方面来看,生态农业的可察性就比较低。不过,近年来,我国大力宣传和发展生态农业,非凡是51个生态农业示范县建设的成功,生态农业与其他农业相比,可察性有所提高。 总而言之,我国生态农业虽然具有一定的优越性,但受各种条件所限,优越性不很明显,再加上它的可容性低、比较复杂、可试验性和可察性都比较低等特性,决定了其对农民的吸引力有限,而生态农业技术创新的上述特点决定了其对政府的吸引力很大(生态农业的社会效益和长远效益所至),这也正是国内所有生态农业试点均为各级政府组织和扶持,而农民大范围的自发“学习”却是一个十分缓慢进程之原因所在。 农业与技术论文:谈农业技术推广的探索与思考 1调整思路,创新机制 1.1农业技术推广机构设置的基本要求 第一,农技人员实行总体调控管理,即按专业特长、职称、业务水平和工作能力等分层次管理,以便对现有的农业技术推广队伍有一个全面的了解和认识。 第二,根据工作性质和工作任务设置机构选用人员,机构和人员随工作重点和工作性质转变而改变,或撤销或调整,做到按需设岗,量材用人,人员能上能下,能进能出。 第三、农技人员实行全员聘任制和岗位目标责任制,形成用机制选人、用人和管人的良好氛围,消除过去那种人选人,人管人的种种弊端,使农业技术推广工作始终围绕农业发展的大方向,更灵活、更有效。 1.2人员素质目标化 农技人员的素质是事关农业技术推广质量、速度、成败的关键因素,农技人员的素质不仅仅指文化程度、职称、职务,而是对具体从事的农业技术推广工作的适应能力和驾驭能力。在目前农技人员大量精简的条件下,农业技术人员自身素质必须能服从和服务于农业技术推广工作的任务和目标,人员选择、调整应该以人员是否具备具体推广工作素质为标准,人员培训以高素质为目标,以服务农业技术推广目标为前提。为此,高质量、高效率、高水平完成现实农业技术推广工作,就必须有的放矢地强化现有农业技术人员专业素质的培养和能力的提高,使广大农业技术人员有紧迫感和危机感,促使其自觉学习,加强实践,努力提高自己综合业务能力和工作水平,以适应多种农业技术工作岗位和农业技术推广目标的需要。 1.3推广装备现代化 目前我们的农业技术队伍仍然处于上世纪七十年代的装备、八十年代的人员,靠眼看、步量、手掂、口算、嘴尝搞推广的水平,多年来没有多大改变;资金缺乏、设备仪器老化、新设备短缺,已成为多年来一直困扰着农业技术推广队伍的一个大问题,致使一些相对复杂的高新技术难以推广,一些新引进技术难以完善,一些高水平的农技人员技能难以发挥。“工欲善其事,必先利其器。”农业技术现代化是农业现代化的保证,而推广装备现代化是农业技术现代化的重要标志之一。本着谁投资谁受益的原则,有必要实行投资主体多元化,打破国家一家投资的办法,实行多方面、多渠道、宽领域筹集资金,大量购置先进适用的农业技术推广设备,加速农业技术推广设备的更新换代,使农业技术推广设备与现代农业技术发展同步,与我国经济社会发展同步。 1.4制度建设科学化 制度建设必须以科学高效为目标,本着人性化、科学化、现代化以及充分尊重个性和创造性的原则,从新时期农业技术推广工作特点出发,贴近农村发展环境、贴近农业发展现实;既体现原则性,又体现灵活性;既给广大农业技术人员和推广机构充分的自主权和发挥才能的舞台,又能规范他们日常行为,给他们一个公平竞争和脱颖而出的机会,形成一个积极向上的工作模式和生活方式。 2抓重点、借助民力 2.1狠抓重点农业项目 紧紧抓住那些技术先进、科技含量高、带动能力强,推广潜力大农业项目,特别是国家、省、市重点农业项目是一个系统工程,有配套资金支持,各级各部门十分重视。狠抓重点农业项目的实施,依托项目资金、技术优势,改善农业生产条件,建立高标准的试验示范基地、锻炼农业技术推广队伍、培训人员,服务群众,扩大影响,强化农业技术人员在农民群众中的技术威望和良好服务形象。同时以此为契机可以大幅度提高农业科技水平,增强农业技术推广实力和改善农业技术推广条件和推广水平。 2.2借助农资、农产品流通企业及营销大户 农资、农产品流通企业及营销大户经营的各类农资及农产品是农业技术的的载体和物质基础,同时是农业技术成果的现实反映,它的变化是农资、农产品市场需求的晴雨表,同时也是农业技术需求晴雨表。借助农资、农产品流通企业及营销大户,加强对农资及农产品市场与技术的了解,根据其经营状况的变化,把握农资及农产品发展的脉搏,深入了解农民及农产品消费者的现实需求,以便掌握农业技术发展与创新走向和趋势,加强与农资、农产品流通企业、合作社和营销大户的交流与合作,抓住信息源头、技术源头,有针对性地进行技术引进和创新,减少农业技术推广工作的盲目性和脱离实际,避免造成农业技术推广资源浪费。 2.3借助农业生产企业、农民专业合作社和生产大户 农业生产企业、农民专业合作社、农业生产大户是农业技术转化为现实生产力的最积极、最活跃的力量,借助他们的影响和力量,能有效地加速农业技术推广工作步伐。首先,依靠这些企业经理场长、职工和技术人员以及农业生产大户和农民专业合作社,综合素质高和对新技术、信息有迫切需求,通过农业生产企业、农民专业合作社和生产大户与农业技术人员的结合,实现土地与技术的联姻,可以有效地避开针对千家万户的复杂和繁琐的工作,减少了工作量,降低了工作难度。其次,由于农业生产企业和生产大户土地面积较大,管理水平较高,自身有一定的技术力量,在当地有很强的社会影响力和号召力,一些先进适用农业技术一旦推广成功,示范和辐射作用可想而知了,特别是一些以公司加农户模式经营的农业企业,还可以直接影响千家万户农民。再次,通过农业技术推广工作同农业生产企业和生产大户建立合作和服务关系,可以利用他们的土地、资金和人员,有效地开展一些有针对性的试验、示范和研究工作,不断完善现有技术,同时为农业发展作好技术储备。 2.4借助农民合作经济组织和产业协会 近年来,广大农村自发组成的各类区域性和行业性农村合作经济组织和产业协会,并迅猛发展,自成体系和自有网络,而这些组织大多带有科技服务和科技推广性质的,如我县范围内的金玉田农业产业化研究会,就是将农业科技人员、农业企业管理人员、农村中种田大户、科技种田能手、农业生产资料和农产品经纪人以及农村中的其他能人组织起来,进行农业产业化研究与实践,目前会员人数已达200余人,其他还有玉田县中药材协会、玉田县花卉协会等等,他们在农村经济的发展和农业产业化进程中起着举足轻重的作用,我们农业技术推广工作可以与农村合作经济组织和产业协会有机的结合起来,充分利用其点多面广、网络联系严密和会员大多身份是农民优势,将他们与国家农业技术推广机构实现有效的对接,达到互相渗透、取长补短,互相促进、协调发展,将先进的农业技术和科学的管理理念,通过大量会员深入农业产业的每个环 节,迅速传递到千家万户,一石激起千冲浪,产生裂变式的效果,带动农业产业的升级和农村经济的跨越式发展。 3抓关键技术,实现新的突破 3.1抓前沿技术 抓住当今世界前瞻性、前沿性和最具发展前途的技术理论和技术措施,依靠自身的技术条件和技术实力,有针对性地研发一些具有超前性,颇具发展潜力,处在农业科技前沿的理论和技术,作好技术储备工作,抢占新技术的制高点,争取更多的大发展、快发展的机会。这就要求我们基层农业技术推广机构,加速推广设备及推广人员的现代化,加强与农业大中专院校、农业科研单位联系和联合,将他们的技术、理论优势转化农业技术优势,积极稳妥地推进农业技术研究和攻关,将高深的前沿技术产业化、本地化、通俗化,将技术优势转化为经济优势。 3.2抓前线技术 对于一些优新品种、新产品推广与应用,病虫草害防治等群众长期接触、农业生产必不可少的技术和措施,特别是由于气候、土壤等条件剧烈变化和农民操作不当而引起的常见或突发性技术难题。这些技术和难题是直接与农生产实践活动及自身利益息息相关的,在这里我姑且称之为农业生产前线技术(或一线技术)。解决好这些技术和难题,对推进农农业增效和农民增收,产生现实效果,大大提高我们农业技术推广机构在群众的影响力。树立农业技术人员在农民群众中的良好形象和信誉。 3.3抓产前物化技术 产前物化技术指新型农药、农膜、种籽、化肥、农药、植物生长调节剂等产前农用物资,这些东西对农产品的产量、质量和效益的提高起着基础性的支撑作用,抓住这些看得见、摸得着的有形技术,研究其使用方法和作用机理,并加大其推广力度,形成突破,往往会达到事半功倍的效果。 3.4抓产后增值技术 长期以来,人们仅仅偏重于生产技术,而忽视诸如产后清选分级、加工、包装、贮藏、运输等技术,在这方面我们的教训是深刻的,它是造成我们的大部分农产品市场空间狭窄,农产品卖难,优质不优价,高产不高效主要原因之一。打破固有的思维方式和传统的工作方法,将产后增值技术放在产前、产中技术同样位置上,加以大力研究和推广,以便大幅度提高农产品品质、档次和市场空间,及时打通农产品销售增值的渠道,突破产后增值技术滞后瓶颈。 农业与技术论文:农民参与农业技术扩散的探微 1农技推广人员与农业科研、教育体系脱离农民 对于技术推广人员来说,推广人员通常不会深入了解农民的技术产品需求,这使得农民的需求和农业生产的实际需要难以反馈到科研开发部门,直接影响了农民对农业技术的接受果。对于农业科研部门来说,依然采用传统的科研管理模式,即立题、科研、试验、鉴定、申报成果等,这种管理模式直接把农民孤立出去,农民的意愿不能被采纳,导致许多科研项目表面上有明显的生产实践导向,但实质上只是为了获得科研经费、晋升和奖项的目的。教育部门方面,在高中院校中不存在推广人才的专业;入职后的相关培训也严重匮乏,致使许多推广人员缺乏相关的推广理论,入户调查的沟通能力低,农民需求信息反馈不完整。这种推广、科研、教育三个系统之间在工作中与服务对象农民彼此分离的状况,造成了农业生产资料脱离实际需求,不仅市场无法接受,更为重要的是农业技术并没有真正符合农民群体的需求意愿,从而在推广中农民对农业技术满意度会很低,应用到实际生产中也相应的会减少。 2解决对策——农民满意的农业技术、产品 图2表示为了实现农业生产资料以农民需求为导向这一目标,应以农民为中心,建立一个有效的反馈机制才能实现。农民需求信息反馈机制是通过一定的渠道,收集、存储、整理和处置农民在农业生产活动中有关信息需求,进而对农技推广工作进行调控和反馈。通过信息反馈机制不仅可以检查农技推广是否能够满足农民的期望,而且更为重要的是农民对农业技术、产品的需要可以及时的反馈到相关研发部门。因此,建立畅通高效的需求反馈机制,形成农民与技术、产品生产推广主体的一个良好的沟通交流平台,是带动农民对创新农业技术、产品应用积极性的前提,从而提高农技推广效果。如图3所示。 2.1入户交流 一线农业推广人员或专家定期入户调查和交流,通过面对面的实地走访,了解农民在生产过程中的技术难题和技术需求,再向上级部门或是研发人员反馈具体情况,并且要把农民需求信息的收集制度化,以推动农民需求信息的反馈规范化管理。这样的目的是以了解农民群众的需求作为出发点和归宿,对信息的采集、加工、存储、交换、利用制定系统化的计划和安排,最终实现农业技术创新是以农民为导向,最终服务农民生产活动。 2.2设立村级服务站 定时邀请农业技术专业人员,到站里“坐诊”,及时了解农民技术问题和农民的技术需求,农民在使用新生产资料遇到的任何问题,可以直接到村里的服务站当面进行咨询,寻求帮助。同时,服务站的工作人员为当地农民提供便捷的方式去售前、售中、售后的服务,这样农民在日常的生产生活中使用创新成果的动机就会更大。 2.3举办交流座谈会 由涉及农业生产技术研发的多个主体参加,听取农民对技术、产品的需求。走进农户、贴近农民,建立顺畅的交流渠道,把农民需求信息及时准确地传递给农业技术推广主体,确保农业技术推广主体有效地展开活动,研发生产农民急需的技术、产品,并通过高效的推广服务,满足农民对生产技术、产品的需求。 2.4网络、电话的应用 比如建立“农业服务体系创新网”、“农业局官网”等网站,及时刊登相关新技术、产品的信息,使农民直接了解新技术、产品的情况。同时,农民可以登入这些网站与专家进行交流,将自己的技术、产品需求及时的反馈给专家,由专家进行系统的总结,为下阶段的农技创新提供依据。利用多种形式、多渠道收集与反馈农民需求信息,确保农民需求信息全面准确地传递到农业技术推广有关部门,从而这些部门就可以根据农民需求为导向,研发生产相应的农业技术、产品。发挥自下而上的社会网络,构建“以农民为中心,以农技推广体系服务平台为依托,多方沟通交流”的农民需求信息反馈模式,这是激发农民参与农业技术推广的先决条件。 3总结 “最后一公里”已成为农业科技成果转化为现实生产力的瓶颈,农业科研不了解农民需要什么,专家不走近农民,政府依然武断的主导,这是不行的。因此,在以后的农技生产和推广中,必须以农民为农技推广体系的核心,念农民所思,做农民所想。只有这样,农民对农业技术、产品应用的积极性才会很高,定会促进农业技术推广的效果,有助于巩固农业在我国国民经济中的基础性地位,实现我国农业现代化的目标。 农业与技术论文:农业技术扩散过程中的困境与措施 1农民感染从众心理较强 从众心理是农民的基本特点之一,在他们看来,在对于新事物不了解的基础上,跟着大家一起是最安全的,要么一起丰收,要么一起受灾。而如果农业技术推广员推广一些新的种植技术的时候,他们往往也会人云亦云,随大流,加上大部分人的守旧心理以及对于农业科技的认识不足,他们大多不愿意“冒险”去尝试这些新事物。正是农民之间这种朴实的相依相存的关系,导致及时人员在进行技术推广的时候很难找到突破口,也很难实现新技术的落实。 2农业技术推广过程中遇到问题的应对措施 2.1要帮助农民解放思想思想观念的解放是进行新技术、新方法推广的先决条件。作为农业技术推广人员,我们应该充分的了解农民的心理特点以及他们的需求点,根据这些来制定一些推广方案。比如我们申请一定的经费,先联络一些敢于冒险、思想前卫的人进行试点,有收益了算他们的,一旦收益不好,由政府进行一定的补助,免除他们的后顾之忧。这就需要我们的推广方式要灵活多变、因地制宜,比如对于思想观念落后的农民,我们可以动员周围的收益人群对他们进行劝说、指导,也可以进行专门的培训教育,让他们敢于尝试。同时在推广的过程中我们还可以进行一系列的活动,比如“争当种植能手”,让他们运用新技术,同时结合自身的种植经验来进行竞争,培养他们的科学意识;也可以联系村组建立“互助小组”,让他们相互学习、相互促进,逐步的帮助他们解放思想,为新技术的推广、实施打下坚实的基础。 2.2要提升农民的科技意识在解放农民思想的基础上,我们也要提升农民的科技意识,比如进行农业技术培训,激发他们学科学、用科学的能力,提升他们的文化水平。这个过程是一个长期的过程,特别是对于一些文化素质偏低的农民,简单的说教是不行的,而是要结合实际进行教育,比如可以根据农事的季节特点,有针对性的对他们进行培训、教育,让他们能够真正的掌握先进技术。此外,我们也要加强农业生产示范田的管理,让农民通过示范田的示范效果来提升他们的科技意识以及学习积极性。这就需要我们有目的、有规划的进行示范田工作的建设,为农民提供真实的科技兴农案例,让他们能够切实的感受到科技的力量,提升他们的科技意识。 2.3要做好相关的配套服务农业技术的实施往往需要一定的工具、设施,这就需要我们做好相关的配套设施服务,为技术的实施提供一定的物质保障。其次,我们也要根据农民注重效益的心理特点,农技人员在推广新技术时,要将该项技术需要的成本、劳动力投入及产出效益算给农民听,使农民了解该项技术的效益情况。在此基础上宣讲技术要领,农民就会愿意接受,推广的效果也会随之提高。也可以利用签订技术承包合同等方法,将农户和农业科技推广部门的责权利结合起来,形成双方自愿、利益同享、风险共担的约束机制,采取农民与技术人员两者双向选择,风险、责任两者共同承担的方法,来最大限度地消除农民怕受损失而不愿接受农业科技的心理障碍。 做好产前的项目筛选、产中的技术指导和产后的销售服务。在产前,搞好市场调查与预测,为农民提供准确的信息服务和技术准备;产后则可以采取独营或联营的方式,开展农副产品的购、加、储销等服务,切实为农民解除后顾之忧。 农业与技术论文:基层农业技术推广的困境与策略 一、农村劳动力对新技术的接受能力低 一直以来,我国农村劳动力的文化层次都偏低,甚至有些农民处于文盲或半文盲状态。据统计,我国农村务农劳动力大多为40岁以上的中老年人,且文化素质多为高中以下,这些人文化素质偏低,很多农户市场信息闭塞,更缺乏对科学知识的有效认知,在农作物种植结构选择方面也大多随波逐流,对于新技术、新设备的引用程度也不高。因此,我国农业新技术无法在农村地区得到有效的推广。 二、对策及建议 (一)构建新型农技创新体系和多元化农技推广体系 第一,积极构建新型农技创新体系。即要立足现代农业发展需要,切实将科学进步作为农技推广的出路,大力加强农业技术集成创新,打造集培训、推广、科研及示范于一体的农技推广体系。而且,要加强政校合作、企校合作以及院校间合作,共建现代农技示范基地,以促进农业转型升级;第二,积极建立多元化农技推广体系。改善基层农业公共服务机构的服务条件,并将基层农业技术推广依托于该机构,不断加大农技推广力度,通过多种形式实现技术传输,帮助农民解决各种农业技术方面的问题,努力实现农村科技致富。 (二)制定完善的配套政策,保护农技推广环境 首先,要加强政府对农技推广的财政支持力度。可以建立农技推广专项基金,并根据实际情况不断增加对农技推广方面的资金划拨;其次,相关部门可以发展和引导农技市场,规范农技推广市场行为。可以通过制定相关法律、管理办法等来规范农技推广市场,不断净化推广环境,提高农民对农业技术的信任度;再次,不同地方农技推广要有针对性。因为不同生态类型的区域,其农业发展特点也不尽相同。因此,在农技推广之前需要对该地区进行适当的调查和测试,待确保农技推广方向以后,才能够有针对性、大规模的在该市场做推广。 (三)加强技术培训,提高农技推广人员的业务素质 基层农技推广人员长期工作在农业第一线上,其直接服务于三农。因此,只有不断加强对农技推广人员的知识体系培训,才能使其不断适应农业产业发展的实际需要。具体来说,第一,农技推广人员需要加强对新型农业技术知识的培训,确保所获取的知识是当前我国农业最先进、最前沿的知识;第二,具体培训方式无需拘泥于单调的学习农技推广知识,而是可以根据实际情况,因地制宜实行短期或长期、集中或分散、派出去或请进来等方式相结合的教育培训模式,从而实现该地区农技推广人员知识结构的不断更新。 (四)加强新型农技知识的宣传与普及 只有加强对新型农技知识的宣传和普及,基层农村才能逐步接受这些先进技术,并运用到日常劳作当中去。具体来说,第一,要积极利用各种新闻媒介,深入宣传农作物新品种、新科技,从而使农民更深入的了解到运用新技术带来的好处;第二,针对不同的推广人群,可以有针对性的通过业务交流、知识培训、技术普及教育等方式进行宣传;第三,可以在每年耕种季节,积极开展各种农技培训下乡活动,用最直观的方式让农民感受到科技带来的成效。 三、总结 总而言之,农业是国民经济的基础,只有不断提高基层农业技术以及农民接受新技术的能力,加强新技术的推广和应用,才能提高我国农业劳动生产率,才能加速农业现代化建设。 农业与技术论文:关于深化农业技术推广体制改革的思考与对策 内容提要:农业技术推广是推动农业经济发展的重要支柱。针对我国现行农业技术推广体制存在的问题,必须加强政府对农技推广的支持,深化农业技术推广机制改革,创新农业技术推广组织,形成社会化的农业技术服务体系,以适应新时期农业经济发展的需要。 关键词: 创新 激励机制 组织创新 组织化 十六届三中全会通过的《关于完善社会主义市场经济体制的决议》 指出要“深化农业科技推广体制和供销社改革,形成社会力量广泛参与的农业社会化服务体系”。 我国农业已经进入了新的发展阶段,科技进步越来越重要。而农业技术推广服务又是农业科技进步的重要支柱,是实现农业工业化、产业化、现代化的基本保证。针对我国现行农业技术推广体制存在的问题,必须加强政府对农技推广的支持,深化农业技术推广机制改革,创新农业技术推广组织,形成社会化的农业技术服务体系,以适应新时期农业经济发展的需要。 一、当前农业技术推广中存在的主要问题 我国的农业技术推广体系是在长期计划经济体制下形成的,随着我国市场化进程的推进和市场需求格局的变化,我国农业技术的推广面临着一系列的问题,影响了农业技术对推动农村经济发展的作用。据有关部门测算,我国畜禽发病死亡每年直接经济损失达238亿元,相当于畜牧业总产值的2.82%,农民平均年损失26.44元。猪、禽的死亡率每降低一个百分点,农民人均将减少损失1.87元,按出栏后的价值计算,人均可增收9.76元。另据测算,如果我国通过推广先进技术,是我国化肥利用率达到发达国家的水平,每年可以节省成本252亿元,亩节省成本12.9元;如果使我国农药的利用率达到发达国家水平,每年可以节省成本90亿元,亩节省成本4.6元。 1、农业推广资金投入不足,制约着推广力度。发达国家农技推广经费一般占到农业总产值的0.6%~1.0%,发展中国家也在0.5%左右,但我国不足0.2%,人均经费更少。因经费不足等原因,部分地方政府“卸包袱”,出现了“线断、网破、人散”的被动局面。 2、我国农民对现代农业高新技术接纳能力差,并且缺乏采用新技术的需求动力,影响农业新技术成果推广转化质量。一方面,农民的文化素质制约了他们对高新技术的接纳能力。另一方面,在农业内部,作为市场主体的农户更加懂得比较科技投入的成本和预期收益,只有当他们认为预期收益高于预期成本时才会选择新的生产技术,农业科技使用的高风险性又使得他们在有限的资本和劳力的投向上显得更为谨慎,农户对可替代的新技术选择反应迟钝,缺乏内在的需求动力。 3、传统的农业科技推广从推广项目选择机制、技术上不能适应变化中的农户生产需求。长期以来,我国农业科研、推广基本是以提高农产品数量为主要目标。现代农业面对的是一个买方市场,消费需求多样化,品质高端化,农业生产处于大的结构调整中,同时作为农业技术推广的最终接受者的农户随着生产与经营行为的改变,他们对技术需求的行为也发生变化,主要体现在对传统的粮食生产技术需求迫切性下降,而对经济作物生产技术的需求逐步增加;由原来对高产技术的需求对优质技术的需求,由节约资金技术的需求转变为节约劳动技术的需求。但现行的农业技术扩散机制是以提高农作物特别是粮食作物的产量为主要目标,建立在“地区目标群体的社会经济条件具有完全同质性”这一假设基础之上的,自然不能同农户的生产需求相适应。 4、农业技术推广队伍积极性不高,影响农技推广效率。在现行农业推广制度下,农业技术推广及开发的速度,效果,服务质量,最后效益不能和推广主体的努力程度或付出挂钩,农业制度对农业科技进步缺乏有效的激励机制。 5、农民居住地分散,组织化程度低,村委组织功能弱化,农业技术推广缺乏有效的渠道。我国农业经营存在分散性的特点:农业涉及2亿多个农户。农业生产的高度分散性,农民组织的缺失,使得技术推广成本高,导致技术与产业的割裂。 二、深化农业技术推广体系的对策 (一)推进农业技术推广的制度创新 一是确立农民对技术需求的主体地位,提高农民采纳农业新技术的自愿性。农民是农业经营主体,也是农业技术的需求主体,市场主体。采纳新的农业技术应该是农民市场经营的理性选择。传统观念通常是从技术供给者的角度看问题,把农业技术推广的过程仅仅看作是向农民提供农业技术的过程,把农民看作是农业技术的被动消费者,而没有对农民的技术需要给予足够的关注,缺乏农业技术推广的针对性。因此,今后要注重建立农民参与选择推广技术的机制,改变“你给的我不要,我要的你没有”的技术供给状况。作为政府的职能部门的农业推广部门应该及时地把市场需求的正确信息、先进技术传递给农民,让农民自己选择,引导千家万户自愿采纳农业新技术。 二是解决农业推广体系中激励机制的缺位问题,广泛采取市场化的激励手段,进行推广机制的创新,大力调动农民、企业等社会力量参与农业技术推广工作的积极性。在现行农技推广机制下,农业技术成果转化还缺乏市场激励机制,技术人员和推广人员的工作还有较强的计划经济色彩,没有有效的利益诱导机制,其工作的好坏不是通过市场机制来引导的,许多推广工作也就难免流于形式,不能让农民满意。农业技术推广体系机制的完善,关键在于解决推广主体的激励问题,创新农技推广机制。比如支持农技推广机构和农技人员开展技术承包、有偿服务、可订立“超产提成、减产赔偿”合同;通过股份制等市场化手段创办科技示范园区,展示名优品种、高效生产模式,带动农民跟进。福建南平市的“农业科技特派员制度”就是非常值得推广的措施,它能使科技人员与农业生产者形成利益共同体,而长期有效的合作,实现科研机构与农业生产者的“双赢”。 (二)推进农业技术推广的组织创新,形成社会力量广泛参与的农业技术社会化服务体系。 一是创新农业推广体系,发挥政府农技推广队伍的骨干作用。农技推广体系具有不可替代的社会公益性职能,它是农业社会化服务体系的主体。由政府建立一支履行公益职能的农技推广队伍,不但是我国农业和农村经济发展的客观需要,也是绝大多数国家农业发展的共同经验。现行的农业科技推广工作必须更新观念和进行机制创新,结合农业产业结构调整,按照市场经济发展要求,把服务领域由产中向产前、产后延伸,由单项向综合服务延伸,利用技术和信息引导农民进入市场,参与并促进农业产业化经营。政府的技术推广等可以委托协会等为农服务组织进行。农技、农经、农机等站所可以改制或精简后划归协会等组织管理。各级推广机构在切实履行公益性职能的前提下,可以兴办经营实体,实行“一站两制”、股份制和股份合作制等新的管理运行机制。 二是鼓励企业、农民等参与农业技术推广,大力培育多种成分、多种形式的农技服务组织,形成社会力量广泛参与的农业技术社会化服务体系。农技推广主体逐渐走向多元化,农业科研、教育单位广泛地面向农村,开展科技成果开发、推广活动;农业企业越来越多地开展技术推广服务工作;各种农民技术协会、种养大户也成为农业技术推广服务领域的重要力量。各级农业管理部门和政府农技推广机构要支持这些组织和企业的发展,鼓励它们以多种形式向农民推广技术,对农民进行培训。加强农业科研、教育、推广部门之间的联合,推动跨地区、跨专业推广机构的横向协作,拓宽科技下乡的渠道,加速科技成果转化。注意发挥各类农技推广服务组织的作用,建立多方合作机制。 三是把技术推广与提高农民组织化程度密切结合起来,降低农业技术推广成本,降低在技术市场交易中的交易成本,提高推广效率。我国农业涉及2亿多农户,规模小,高度分散。农业推广体系直接面向经营规模小、高度分散的农户进行高新技术推广,成本高,效果低。单个农户直接参与农业技术市场交易,由于经营规模的限制,技术交易成本非常高。通过提高农民组织化程度,形成“技术推广站(农业科研单位等)——农民专业化合作组织——农户”的推广模式,使农民专业化合作组织成为联接农业技术推广主体和农户的桥梁,则能降低推广成本和技术交易成本,有效提高新技术的推广效果。从“技术推广站(农业科研单位等)——农民专业化合作组织”这个技术转移过程来看,一方面合作制度保证了成员在技术获取过程中费用较低;另一方面,其组织制度保证了各成员在选择决策中的主体作用,保证了技术的适用性;其次,农民专业合作组织由于聚集了更多的能人,接纳高新技术的能力更高。从 “农民专业化合作组织——农户”这个技术扩散过程来看, 是农民自己来传播农业技术,其产生良好的效果是其它推广组织和推广手段难以替代的,主要原因在于传播者本人也是农民,具有与他人相同的社会背景和社会关系结构,了解当地实情和农民实际,因此容易为农民所认同和接纳,特别是如果他们在接受信息后再加以利用,并取得良好绩效,这种“再传播”的影响力不言而喻.所以,通过农民专业协会来推广、普及农业技术,容易做到实用性更强,费用更低,影响更大,更为农民所乐于接受,从而实际效果更为显著。 (三)加强政府对农业技术推广的保障和支持 农业科技推广是一个庞大的系统工程,能否更好发挥作用和发挥更大作用,除了农业技术推广体系自身要深化改革、创造条件外,还需要各级政府、社会各界的大力支持和配合,也需要相应的政策措施、资金支持等外部环境和条件作为坚强的后盾。 一是加强政府财政支持力度,增加农技推广资金投入。一要建立农业科技推广专项基金,并能逐步制度化地增加财政支农资金用于农技推广的份额。二要利用“绿箱”政策,调整支农资金投入结构:按照WTO的原则,减少政府对农业生产、流通领域的直接资金投入,按绿箱政策增加对农业科研、教育、推广等领域的资金投入,使政府对农业技术推广的资金达到国际平均水平。 二是加强农业教育和农民技术培训,把教育、研究、推广紧密结合起来。农业科技创新成果的转化,农业劳动生产率的提高,与农民科学文化素质关系极大。可以说,农民教育是农业科技扩散的基础。今天的农业教育,就是明天的农业科技,就是后天发达的农业经济。离开农民素质的提高,农村技术的持续创新和整个农村经济的发展就必然是“无源之水、无本之木”。农技推广体系必须把提高农民素质或通过提高农民素质提升农产品的竞争力作为指导思想和基本目标,把技术推广融于提高农民素质的过程之中。同时,要抓好农民技术培训方式创新。要重视对农业劳动者的技术和技能培训,把提高农民的素质作为“科教兴农”、发展现代农业的一项重大措施。要深化农村教育方式的改革与创新,增加职业教育的比重,通过农业技术讲座、培训、函授、夜大等多种形式,大幅度提高亿万农民的科学文化素质和农业科技水平。二是农民素质的提高将是一个较长期的过程,在加强农民教育的同时,要创新推广理念、改进推广方式。我国农民整体文化水平低,又是一群最务实,最讲究实际,极注重经验,又相对保守,狭隘,改变他们的传统生产方式更需要通过事实进行演示。看得见,摸得着的东西他们才容易接受,纯理论性的东西他们很难也不愿意接受。因此,要创造条件建立农业科技示范推广基地,开展示范性农业技术培训。农业科技示范推广基地建设是加速科技成果转化的重要措施。 三是加强农业技术推广人员的技术培训。基层农技推广人员长期工作在农业一线,直接为“三农”服务,要通过培训使他们不断更新知识,提高素质,适应农业产业发展的需求。 四是发展和引导农业技术市场,规范农业技术推广市场行为。目前,我国农业技术市场发育不足,技术中介组织、技术商业公司、技术承包商等发展远远滞后于农业生产的需要,农业技术市场性组织所承担的功能仅仅限于技术产品交易的功能和部分信息传播的功能,而在技术推广方面还没有发挥更大的作用。因此,要加强农业技术市场建设,促进农业技术转让。为农业科研机构、大专院校及民营科技企业的成果转化及市场化提供便利条件和措施保障;要通过各种途径农业技术成果、专利等技术转让信息,密切技术供需双方的关系。同时,通过法规、管理办法等规范市场主体的行为,进一步净化市场环境,提高农民对技术传播媒介的信任度,大力发展技术市场与技术传播推广市场性组织,促进技术推广市场化进程。 农业与技术论文:生态农业技术创新特性与其推广分析 摘 要 利用推广学原理分析了生态农业技术创新的特性,指出它的优越性并不突出、技术复杂,相容性、可试验性和可察性都比较差,从而导致生态农业推广缓慢。 关键词 生态农业 推广 创新 我国生态农业经过20多年的推广历程,依然处于试点阶段,可以说生态农业在我国的推广步履缓慢,这其中既有内部因素的制约,也有外部因素的影响。本文着重分析生态农业推广缓慢的技术创新内因。 推广学认为,影响一项创新被采用速度的一个最重要的因素是创新的特性。这里所讲的创新特性强调的是指潜在采用者对创新特性的认识,或者说是潜在采用者所感知到的创新特性,而非技术专家或行为变革者所理解的创新特性。要想推广我国的生态农业,必须先了解它的技术创新特性。研究表明,影响创新采用的创新特性主要相对优越性、相容性、复杂性、可实验性和可观察性。 1 生态农业的相对优越性 所谓相对优越性,是指一项创新的采用较未采用前的状况的改进程度。创新优越性与创新采用率存在着明显的正相关关系,即潜在采用者感到创新的优越性越明显,其采用创新的可能性就越大。所谓生态农业的相对优越性指的是生态农业与以往其他农业(传统农业、石油农业)的相对优越程度。下面主要从效益性因素来分析。 这里所说的效益性因素包括社会效益、生态效益和经济效益。从我国当前的生态农业的试点来看,生态农业的三个效益是较为明显的。 我国1993年开始建立的51个生态农业示范县经过5年的实践,取得了比预期更好的效果。首先是促进了农村经济的发展。据有关资料统计,51个县中实施生态农业建设的,1994~1997年平均年增长分别为8.4%、7.2%和6.8%,比全国同期平均水平分别高2.2%、 0.6%和1.5%。其次是显著改善了生态环境。经过5年的努力,试点期间水土流失治理率达73.4%,土地荒漠化治理率达60.5%,森林覆盖率大幅度提高。其三是推动了农村社会的进步,拓宽了农林牧渔各业的生产领域,缓解了新的就业压力,如湖北省京山县在建设生态农业中产生了“三回流”现象,山下人往山上流,城里人往乡下流,县外人往县内流。至1998年该县农村劳动力有11万人从农田中脱离出来、转向林果业、养殖业和二三产业,占农村劳动力的57%。 但是,生态农业与其他农业生产模式相比,在经济效益上的优越性并不突出。在全国2 400多个生态村和生态试点中,几乎没有一个村镇经济发展水平能在当地居于首富,“比上不足,比下有余”者居多。纵观我国所有的亿元村镇,均是靠大力发展乡镇工业致富的。而追求生态建设的村镇,主要力量都放在了改土造田、林网建设、太阳能建设、沼气利用、生物链建设上了,工业往往发展不快,或者被有意加以控制。因此,在现阶段,由于各种限制,生态农业的生态效益还无法“显化”为丰厚的经济效益,它主要是综合效益明显,远期效益突出,而农民是最讲实惠的,他们只看重经济效益,而且是只看重近期的经济效益,并以此单项指标作为自己行为的指南,从而大大缩小了农民对生态农业优越性的实际体验。 2 生态农业的相容性 相容性是指潜在采用者认为创新与其需要、既有的观念、以往及现在的经验等相适合的程度。从创新采用导致的不确定性而言,相容性越高,意味着采用创新的不确定性越小,从而对采用者的冲击越小,不至于受太大的抵制。一般来说,相容性往往会影响潜在采用者对创新的认可。 就目前来说,我国广大地区的农民对生态农业知识知之甚少,对常规农业存在难以割舍的恋旧情结,再加上我国农业的总体利益较低,农民们从心理上认为农业不能使自己致富,因而对生态农业持怀疑态度,没有情感上的需求。一方面是因为常规现代化农业从50年代起就开始宣传,已对农业科技人员、管理者和农民起到较深的潜移默化作用,人们一讲农业现代化就自然想起“四化”,对“四化”可能引起的副作用不熟悉,对全球现今的新发展不了解,习惯性认识有意无意地阻碍着人们对生态农业的认同。另一方面,生态农业毕竟是一种新的农业生产方式,很多人并不了解它的实质内涵、它的优越性和他的技术要求,推动起来也容易被动和盲目。此外,我国生态农业研究和实践上处于起步阶段,理论上的阐述比较复杂,科技研究还不够深入,实践效果的定量分析和描述也很不够,尤其是未总结出一套让农民一看就懂、一学就会、短时间内就出效益的生态农业实用技术,这些也是影响生态农业相容性的原因。 3 生态农业的复杂性 复杂性是指一项创新被认为难以理解和使用的程度。一般说来,创新越易于理解和使用,其被采用的可能性也就较大。复杂性和采用者对自身能力的评估都是一种主观感觉。一种创新的复杂性越高,自觉可以领会和使用该创新的人就越少,因此人们采用创新的可能性也就越低。 从总体上讲,我国生态农业比较复杂难以理解。首先,生态农业的系统既是一个复合生态系统,又是一个松散的集合体,有多重时空上的相对独立的组分组成,这些组分按一定的比例组合在一起,或构成时间上的延续,或得到空间上的互补。其次,在食物链设计上,试验的农业生物数量和种类、物质和能量投入的最佳值、生产管理条件等都要从实践中获得数据加以分析,拿出科学的依据,而这无疑是一个艰辛和复杂的过程。其三,生态农业的原理、原则过于抽象,难于为大多数农民所掌握。例如,何为农业生态系统的整体性?如何协调系统和组分间的关系?如何充分发挥系统的组织作用等等问题,这都是很难掌握的。最后,生态农业强调的是对现有的技术的优化组合,这是生态农业的创新之处,但过多的利用现有技术往往会给人造成一种错觉,即生态农业同其他农业形式没有什么区别。同时,由于生态农业的技术支持系统不过硬,缺乏具体的优化组合技术,又受系统复杂多样性的影响,如何在实际生产中实现技术的有效组合仍是一个难以把握的问题。如农业资源保护增殖技术、小流域综合治理技术、农业环境综合整治技术等都比较抽象难懂,再加上农民的知识水平有限,要真正掌握生态农业的技术可以说是非常困难。 4 生态农业的可实验性 可实验性是指用户在正式采用创新前对创新性能所能试验、考察的可能性。由于采用创新的决策过程是一个需要不断消除不确定性和风险感的过程,即使是有限度的实验或使用,也能够使用户对创新的特点和功能有一个实在的感觉,帮助消除诸多担忧和疑虑,从而有利于创新的扩散,因此,创新的可实验性越强,创新的采用率越高,它们之间有正向的相关关系。 总体上讲,我国的生态农业的可实验性较差。由于生态农业是一个涉及多学科技术的生产体系,技术种类需要多而且整合起来还比较复杂,且短期内不易见效益,单靠农民现有的知识水平难以消化和掌握,更别提单独操作和实验了。特别是对生态农业的早期采纳者来说,它们对生态农业可实验性特别看重,因为它们可参考的经验不多,他们可以借鉴的通常只有从大众媒体获得的有关生态农业的一般知识。因此,他们常常面临较大的不确定性和风险感,对采用可实验性较差的生态农业可以说是慎之又慎。从宏观上来说,对于一个生态农业示范县或省,生态农业是一个涉及多学科多部门的事业,建设面广,综合性强,单纯靠某一个部门的力量是难以奏效的,生态农业必须在政府的领导下,把相关部门的人力、物力、财力集中结合起来,按照各自的业务要求,各司其职,各尽其责,统一协调,形成合力,共同推进;只有这样,才能调动农民采用生态农业的积极性,以弥补生态农业可实验性较差的不足。 5 生态农业的可察性 可察性是指创新的采用结果对其他人来说显而易见的程度。有些创新被采用后不易为人所知,有些创新的采用则一目了然,尽人所知,通常,对大多数创新来说,可察性是和其采用率呈正相关关系。 由于生态农业毕竟是农业,无论是生产过程或是最终产品,外观上和其他农业的区别不大,其效益具有滞后性,因而,导致其可察性在短时间内不够明显。从附表可以看出,河南内乡县各种生态农业类型1999年比1995年粮食产量增长幅度远没有环境效益的增幅大,单从粮食产量这种可察性方面来看,生态农业的可察性就比较低。不过,近年来,我国大力宣传和发展生态农业,特别是51个生态农业示范县建设的成功,生态农业与其他农业相比,可察性有所提高。 总而言之,我国生态农业虽然具有一定的优越性,但受各种条件所限,优越性不很明显,再加上它的可容性低、比较复杂、可试验性和可察性都比较低等特性,决定了其对农民的吸引力有限,而生态农业技术创新的上述特点决定了其对政府的吸引力很大(生态农业的社会效益和长远效益所至),这也正是国内所有生态农业试点均为各级政府组织和扶持,而农民大范围的自发“学习”却是一个十分缓慢进程之原因所在。 农业与技术论文:农业机械使用管理过程中的技术保养内容与维修 农业机械在我国农业生产中具有非常重要的作用,其结构相对较为复杂,并且是技术含量较高的农业生产工具,在使用中常常会因为磨损而导致机械使用性能的下降,严重影响了生产。因此,在使用过程中不仅仅要有专业的人员进行操作,还要注意技术保养与维修,保证机械的使用寿命,发挥在农业生产中的增产增收作用。本文就农业机械使用管理过程中的技术保养内容与维修进行探讨。 一、农业机械的技术保养问题 本文由论文联盟//收集整理 一般来说,只要是机械就会因为结构复杂、使用不当等因素造成零件的磨损等问题,降低机械的使用寿命,增加生产成本,因此,定期的对机械进行保养工作是十分必要的,要时刻做到“防重于治,养重于修”的原则,保证农业机械使用的持久性。首先,农业机械的保养要严格按照保养说明书,对机械动力机、燃油性等方面进行周期性保养和检查。同时还要按照农业机械相关部门规定的内容,并在专业人员的指导下进行相关的高级保养过程,根据对机械保养细致的检查,从而充分保证各部件运转的正常,状态良好,确保机械保养起到预期的效果。 按照保养内容规定,对于燃油动力机械要做到小漏油、小漏水、小漏气、小漏电,机器各方面保持干净,还要注意柴油、汽油箱口以及加注口等密封严实,保证农业机械技术状态的完好。同时,配套的农具也要进行常年的修理,保证使用的灵活性,促进生产活动的进行。 二、农业机械使用管理的维修工作 农业机械在日常使用管理过程中不仅仅要注重保养问题,延长使用的寿命,同时当出现突发故障或者问题时,就要进行及时的排除和维修工作,保证机械的正常运行。 1、预知维修 在农业机械的使用管理过程中,根据出现的故障进行的诊断维修被称之为预知维修。随着我国现代化建设步伐的不断加快,农业机械预知维修成为最主要的维修方式之一,他从根本上防止了农业机械维修的盲目性,按一定的时间周期进行机械的损坏零件,减少因为机械故障引起的不良影响,提升了农业机械的工作运转速度,在节省人财力消耗的同时,大大的提高的生产率。科学技术不断进步的今天,农业机械设备不断完善,诊断技术也日益全面,预知维修正式在这种发展状况下应运而生,进一步的取代了定期维修与后期维修带来的诸多弊端。但是对于预知维修来说,也是在一定条件限定的情况下才能使用,一旦在机械出现故障时缺乏诊断方式和检知方法,或者设备诊断所需的费用大于设备诊断所得到的收益,这几种情况下就不适合采用预知维修的方法。 2、维修要以经济寿命为依据 农业机械维修工作也要在一定经济方面下进行,农业机械的使用、维修以及技术更新都是要以经济寿命为依据。具有一定生产能力的机械设备即是拥有一定的经济寿命,在日常使用过程中设备零件的有形以及无形的损耗,降低了设备的生产使用率,造成使用经济性的下降,也就是经济寿命的减弱。农业机械设备使用到一定的年限,由于损耗的加剧,成本费用方面就会不断上升,为了控制生产成本,就必须在合理的使用费用支出下对机械设备进行修理,保证能够正常使用,实在存在不能修复或者成本较大的情况,就必须重新更换设备,确保生产作用正常运行。 3、分析评论为维修决策提供必要的依据 除了要注重农业机械维修经济寿命等方面的因素,从经营管理方面来看,农业机械使用管理技术的维修也是从经济效益的基础上进行的,所有活动都是为达到一定经济效益而开展的。因此,在对机械进行维修时就要采用一定的原理和方式作为依据,研究维修技术政策方针措施的经济效益,建立评价经济效果的指标体系,及时预测设备的剩余寿命和确定其最佳使用寿命,并进行寿命周期费用分析,对设备的修理、改造和更新进行分析评价,选择技术和经济相结合的最优方案,为维修决策提供依据,保证维修工作在农业生产中的重要意义。 三、农业机械使用管理过程中常见的问题 首先,农业机械使用中由于调试、修理或者排除故障时没有切断电源动力造成的问题,这种未切断电源动力对机械进行维修作用的操作是严重违反操作规程的,出现事故的可能性也较高,基本可占维修事故的25%,由于人们经常忽视操作规程的要求,这类事故就会频频出现,从而造成机械很难正常运行,甚至造成事故对人身安全带来威胁。其次,现阶段很多农业机械的机修工并不是专业人士,维修技术还存在不熟练的现象,对于机械维修盲目的进行,导致破坏一些零件的功能性,影响了机械功能的正常运行,维修技术的不熟练也同时会让机修工人受伤,应该十分注意。还有一些维修工人在维修操作时不够彻底,特别是一些农民为了省钱等渺小的利益,修理时能省就剩,在平时的使用管理过程中也不注意检查,缺乏日常的保养工作,农忙时一旦出现故障,维修时只求快,采取头痛医头,脚痛医脚的办法,造成维修事故多发。 另外,对于农业机械的维修也要掌握一定的技术,例如拖拉机在进行维修时就要求修理工掌握一定的驾驶经验,对其检验刹车等部件具有很大的帮助。有的机械在更换了活塞、缸套以后,需要一定的牵引磨介,在修理技术良好的基础之上,对于驾驶检验的要求也是非常高的,否则就会出现制动不及时,造成拖拉机前桥、水箱等严重损坏的事故。同时,维修设备的完好性也是维修质量的有利保证,维修设备缺乏起码的完好性也会造成农业机械维修事故的发生,应该时刻注意。 农业与技术论文:中国高技术农业的发展与实践探讨 摘要:中国地少人多,人口还在不断上涨,粮食等农产品的消费量越来越大,农业生产面临严峻挑战。因此,发展高技术农业成为中国将来农业发展的必由之路。同时,中国是农业大国,农业发展水平直接影响中国的总体经济增长,中国综合国力的提高也势必要发展高技术农业。 关键词:挑战;适应;高技术农业;经济增长 一、高技术农业的概念界定 在高科技迅猛发展的今天,在知识经济来临的21世纪,中国农业要由传统农业向现代农业转变,就必须大力发展高科技农业。所谓高技术农业,就是用最新的处于国际或国内领先水平的科学技术武装起来的农业,就是将高新技术融入到产品生产经营全过程中的现代农业。它是高科技时代和知识经济时代的根本要求,是中国农业实现新的历史跨越的希望所在。高技术农业以高新技术的有效利用为特征,能使农业获得核心竞争能力,能够给农业带来巨大的未来经济效益,成为农业经济增长的坚实基础和不竭动力,是防范农业发展过程中所面临的潜在风险的关键。 二、高技术农业在国外的发展 随着全球人口的急剧增加,在已然到来的21世纪,人类农业生产将面临严峻考验。为了解决这一问题,世界各国的科学家们纷纷在各自的研究领域各显神功,力图开拓未来农业发展的新路,他们的不懈努力,使我们看到了新世纪农业发展的前景,如海水灌溉、转基因技术、水面种植等。 在日本农林水产省农业研究中心的试验农场,旱田用的无人驾驶拖拉机,仰仗于gps和知觉感应器的作用。可以自己离开车库行驶到农场,干完农活再回到车库。并且还以利用光线的反射状况,快速检测出土壤的水分、养分和农药的残留量,自己决定干什么农活。 加拿大研究人员开发的新型农业则更进一步精确到了分子水平,这种高技术农业涉及的新技术是采用基因工程方法来制造植物,生产疫苗、化学品和生物降解塑料。其许多新产品可能有助于低成本、预防疾病。然而,以日趋减少的耕地养活越来越多的地球人口,还必须解决产量和质量的问题,于是,分子生物工程又为更精确的农业生产提供了技术保证。 作为世界经济最强国的美国,也是世界农业最强国,其农业发展方向往往代表着世界农业的发展潮流。据报道,1997年美国就有400万英亩拼地播种转基因棉花、玉米和大豆,这表明生物技术已在美国农业中占有重要的地位。据美国商务部估计,到2008年,全美国至少有290家大型企业、财团进入高技术农业领城。 高技术农业是世界农业发展的基本方向,而也是中国农业发展的基本方向。 三、中国农业科技发展的简要回顾 在20世纪,中国农业科技大致经历了三个发展阶段:一是传统技术阶段。其主要特征是农业资本有机构成、土地的产出率、劳动生产率都很低,农业的产出主要受自然条件所制约,食物安全得不到保证。二是传统技术改造与过渡的阶段。其主要特征是开始进行以改土、改肥、改良品种为主的技术改良,由于劳动密集型的技术投入增加,农业资本有机构成明显提高,因而土地生产率得到提高,国民的食物安全有明显改善。但农业仍主要受自然环境的制约,呈现典型的传统特征。三是传统技术与现代技术共存的“二元技术”发展阶段。其主要特征是技术变革趋向于土地生产率的提高,现代良种、化肥及灌溉等土地替代型技术的进步成为技术发展的主要方向,中国人的吃饭问题基本得以解决。未来的路子是走发展高技术农业,这是一个先进、科学的思路,也是解决中国人多地少,实现国民经济可持续性发展的必要的根本途径。现代农业是高技术农业,在21世纪,高科技发展不仅促使全工业经济向知识经济转变,也有推动传统农业向以高技术为代表的现代农业转变。 其实,邓小平同志早就指出过,中国农业发展问题,从根本说要靠科技解决。党的十五届三中全会明确指出,由传统农业向现代农业转变,由粗放经营向集约经营转变,必然要求农业科技有一个大的发展,一次新的农业科技革命。所有这些论述,都表明现代农业是高效农业,高效农业是高技术农业。改革实践也证明,中国农业只有依靠技术的发展,才能摆脱人多地少的困境,才能大幅度提高土地生产和农业劳动生产率,才能有效增加农民收入。 四、高技术农业在中国发展的可能性 如何利用高技术来推动中国农业的新的科技革命,提高农业的收益率,发展高效农业,这是摆在我们面前的新课题,有人会认为发达国家的农业技术比我们要先进许多年,甚至与我们不在同一发展阶段。的确,在发展阶段可能难以透越,但是世界经济发展史也表明,在技术阶段上是完全可以跨越的。在新一轮农业科技革命中,中国在基因工程、酶工程、微生物工程、超常规育种技术等高技术领城已走在世界的前列,这也将为中国高科技农业发展提供最现实的基础。中国的一批农业类公司作为农业发展的“火车头”,已经开始注重在农业中的高技术投入,积极探索发展高效农业之路。六和集团、新希望集团、金健米业、丰乐种业、新疆天业、顺鑫农业等农业类新老公司,近年来利用公司在技术、资本、市场和管理上的优势,广泛运用高技术成果改造传统农业,转变农业增长方式,使农业效益有了明显提高,向世人展示了高技术农业和高效农业的广泛发展前景。 五、高技术农业在中国发展的必要性 高技术农业的作用主要表现在:一是高科技农业是解决农业资源短缺问题的关键。工业化社会初期,财富来源于原材料、土地和资本;而在知识经济社会中,人力资本和技术资本则成为创造社会财富的主体。二是高科技农业是解决农产品安全供给问题的关键。农业科技革命,使农业产量翻了三番,保障了世界农产品特别是粮食的供给安全。三是高科技农业是解决农业可持续发展问题的关键。高科技农业在解决了以上两大难题之后,就大大缓解了生存和发展对生态环境所造成的压力,有利于农业的可持续发展。四是高科技农业是解决农民收入问题的关键。五是高科技农业是解决农产品竞争力问题的关键。发达国家的经验告诉我们,不发展高科技农业,就难以抢占战略竞争的制高点。 六、中国还要为高技术农业发展要做的准备 直至今天,中国的高技术农业发展水平与发达国家相比依然比较落后,摆在前面的问题还比较复杂,稚嫩的高技术农业的发展还需要各个方面的强力扶持,其中最强力的是政府的扶持。主要从以下几个方面: (一)各级政府领导应充分认识发展高科技农业的重要性,并且把它摆在重要的议事日程,常抓不懈 中国农业要上新台阶,首先最根本的是各级领导要重视农业,树立科技兴农意识,要充分认识到在21世纪,如果不树立用高科技发展农业的观念,还停留在传统农业的观念上,那么中国的农业就很难进步和发展。 (二)政府要制订发展高技术农业的计划和实施规划 要发展高科技农业,就必须了解目前世界农业科技发展的新动向和中国农业科技的现状。为此,政府应组织专业的科研人员和技术人员收集世界农业科技信息,同时对中国的农业科技状况进行全面、深入、广泛、系统的调查研究,在充分占有丰富资料的基础上制订适合中国实际的发展高科技农业的计划与实施规划。 (三)政府要增加农业科研的投入,并制订一些优惠的政策措施,吸引更多的投资者增加对高科技农业的投入 农业中的高新技术,主要来源于农业科研院、校、所,农业科研院、校、所是农业科技创新的主体,但由于政府对农业科研的投入满足不了农业科研对资金的需求,结果使得中国近年来的农业科研成果增长缓慢,有重大突破性的成果较少。 (四)明确人才培育机制 发展高科技农业必须调动全社会力量,其中的核心问题是人才队伍建设。能不能培养人才、吸引人才、用好人才,决定了高科技农业发展的成败。各级政府要为农业科技的发展创造更好的环境,采取得力的措施,造就宏大的农业科技队伍。 (五)建立依靠市场调节科技发展方向的机制 市场需求是高科技农业发展的方向,科研机构要根据农业生产经营的需要确定研究项目,不能盲目地研究。通过技术市场的信息反馈,农业高新技术的研究才能把握市场需求,便于高新技术的转让,从而产生经济效益和社会效益。 (六)加快农业科技成果的转化与推广 农业科技成果转化率低最重要的原因是农业技研究、推广、应用三个环节相分离。因此,要发展高科技农业,就必须走农业科技成果产业化的道路,在建立、健全农业科技推广体系的同时,要大力推进农业科技成果的产业化,实现普遍农业的高科技化。 农业科技进步已成为农业和农村经济发展的主要推动力。高技术农业的发展,将使农业发生革命性变化。中国的农业不可能停留于常规技术的渐进,必然要乘高新技术革命浪潮之风,发展高科技农业。中国农业也将会带来一场炫目耀眼的革命。
建筑电气工程论文:建筑电气工程施工管理简析 摘要: 建筑电气工程管理在建筑工程管理中具有重要地位,但只有不断提高工程质量、加快施工进度才能保证电气工程如期完成。一旦在施工过程中出现问题则不利于设备的正常运行,有时还会造成建筑主体工程停工,文章主要论述了建筑电气工程施工管理的内容、特点、措施。 关键词: 建筑;电气工程;施工管理 建筑电气工程是建筑工程的重要组成部分,严重影响着业主的生活质量、建筑使用情况等,因此建筑行业要求不断提高电气工程质量,在此投入也不断增加。 1电气工程的内容 电气工程的主要内容有配电、照明、自动化仪表、电梯等工程,还包括火灾报警、建筑智能化等内容。通常情况下,电气工程施工位于主体工程完工后但在装修工程前,有着时间短、与其他施工同时进行的特点。因此开展建筑电气工程的施工提前要制订施工计划与施工应急预案,保证资金及时到位、与其他工程合理安排施工顺序,做到操作规范,才能加快施工进度。 2建筑电气工程特点 电气工程的施工通常位于不显眼之处,如线盒内部,这样需要较长的操作时间与繁多的操作步骤,要完成埋线与穿线工作,假如一个环节出现问题则要整体进行返工,开展调试时因为存在大量的子项目所以要认真对待不同系统间的联系。施工前的控制,管理人员、监理人员要会同建筑项目负责人完成技术交底工作,共同研究图纸中存在的问题,选择最为合理的安装小组,制订安装计划。施工过程中的控制,要深入施工现场进行考察,及时修改施工过程中存在的问题。一旦在实际施工时发现与规范存在冲突的部位则需上报,自己不得做主修改。严格依据操作程序进行,制订与操作规程相一致的预算。电器工程施工要做好各个细节工作,尤其是各个关键点与重点,要严格检查那些隐蔽性工程的施工情况,对其使用的管材进行研究,看其是否与设计要求相同,应用的电缆与母线是否与国家标准相一致。 3建筑电气工程施工管理内容 3.1规范合同管理 施工合同是承包人与发包人在施工前制订的关于双方权利与义务的规定。合同管理不能单独存在于工程管理当中,应该与成本管理结合在一起,合同管理才能发挥最大的作用。电气工程项目施工人员要依据合同规定严格管理施工过程中应用的技术与进度,才能不断提高施工质量,使资源发挥最大作用,帮助施工企业收到较好的经济效益。 3.2进行组织管理 利用组织管理可以保证参与工程建设的不同组织实现有效协调,对提高施工质量具有非常重要的影响。要想提高组织管理工作水平首先要具备一支执行能力较强的队伍,此队伍可以合理应对实际施工过程中出现的各种情况,能够及时将施工过程中出现的各种信息完全上报给管理部门,同时依据整改意见与方案对不合格的施工进行修改。 3.3加强成本管理 建筑电气工程与其他一般工程项目不同,施工步骤表明其具有与众不同的特点。电气工程施工企业应该及时引进最新管理措施,才能在激烈的市场竞争中处于有利地位,才能节省施工成本。在项目施工过程中,只有制订严格的施工计划与目标,才能保证成本管理与成本控制的有效实现,实现持续性发展。 3.4控制进度管理 建筑电气施工时间服从于建筑工程整体时间,存在于建筑工程施工当中,主体结构还处于建设当中时,电气工程施工则已经开始准备工作,如预留埋线,建筑主体完成施工后,就进入全面施工阶段,在装修过程中还需配合装修工作安装各种电气配线与灯具,因此只有保证电气工程施工进度才能缩短整个工期,它是与工程其他部分的施工紧密联系在一起的。电气工程施工管理可以分为若干个模块,同时制订详细的计划,才能使电气工程项目施工与建筑工程施工进度相同。 3.5提高施工质量 建筑电气工程施工控制的主要部分是质量问题,只有保证质量才能使组织控制与进度控制有序进行,因此质量控制在电气工程施工中具有关键性地位,是值得引起人们大力重视的环节,质量不但与业主的使用有关,而且也与建筑工程的经济效益直接相关。首先要施工前要严格控制图纸质量,保证图纸的设计具有较高的水平;其次控制电气设备质量,只有在施工中应用高质量的材料与设备才能提高整体工程质量;再次控制施工过程质量,施工操作人员要严格依据图纸施工,应用规范的工艺技术。质量控制监测人员要及时检查每项工程的质量,及时记录考核结果,一旦出现不合格的工序与工艺则要求其迅速改正;然后完成施工后还需对一些易于损坏的部分设置保护措施,防止发生无意损坏现象,遇有故意损坏行为则要严肃处理;最后建筑电气工程的调试,要完全依据技术标准逐步调试电气设备与安装项目,详细记录调试的每一个环节,出现不合格设备则要求马上更换。 3.6提高施工安全水平 任何工程都应将安全管理放在工作的第一位,建筑电气工程的安全管理也不容忽视,建筑电气工程施工的安全管理控制主要有下面这些。首先为施工操作人员创造大量的培训机会,保证使其掌握专业技术与安全知识,使施工技术人员在思想上高度重视安全工作;其次建设安全保障体系,可以利用定期与不定期相结合的做法,及时检查各种存在的消防设备,发现问题及时更换;最后施工管理人员要定期严格检查施工现场,全面落实安全生产规范,积极治理各种安全隐患。 4结束语 总之,建筑电气工程管理在建筑工程管理中具有重要地位,只有不断提高工程质量、加快施工进度才能保证整个电气工程的顺利完工。一旦出现质量问题则不利于设备的稳定运行,建筑主体工程也会受到较大影响。当前建筑施工中普遍使用智能化设备,电气工程在建筑工程的地位将会越来越重要,会不断涌现新技术、新材料、新工艺,要想做好此项工作则要求电气工程师加强自身学习,不断积累实践经验,才能顺利开展建筑电气工程管理工作。 作者:张红梅 单位:中国气象局机关服务中心 建筑电气工程论文:建筑电气工程施工管理及控制措施 摘要: 在社会经济发展过程中,工程质量管理对建筑工程项目起着非常重要的作用。而对于当前建筑电气工程施工来说,施工管理的好坏影响着建筑工程整体质量,所以,在电气工程施工过程中,需要将正确、科学、高效的管理贯彻到整个施工过程中。有鉴于此,文章重点针对建筑电气工程施工管理过程中存在的问题进行了分析,并提出了控制措施以供参考。 关键词: 建筑;电气工程;施工管理;控制措施 随着我国现代化的不断发展,人们对于建筑品质的要求越来越高,不但要注重建筑物的美观和安全,需要高度重视其工程质量。但是在建筑电气施工管理过程中还需存在很多问题需要解决。所以,我们需要针对建筑电气施工过程中所存在的问题提出相适应的解决措施,以期不断提升建筑电气工程整体质量。 1电气工程施工管理存在的问题分析 1.1工程材料的质量达不到标准 建筑电气工程材料质量的优劣在很大程度上决定了工程质量的优劣,因此,在施工过程中,建筑材料质量的保证是很必要的,建筑材料是建筑的基础,建筑材料的质量不符合标准,工程质量也不会达到标准,但是建筑材料质量的保证不仅仅是建筑材料制造厂商制造的质量,还取决于建设单位对建筑材料采购和使用的管理,因此,建筑材料质量的保证是建筑电气工程质量得到保证的先决条件。而当前的建筑电气工程中,有些建设单位为了谋取利益,应用不喝规定的劣质建材,或在电气施工过程中,常常出现偷工减料的不良行为,这样会使工程质量远远不能达到预期的要求,给整个建筑工程带来极大隐患。 1.2工程管线的敷设不满足要求 现如今,部分从事电气工程施工人员,常会因为专业知识匮乏,缺乏正确的安装认知,对实际的建筑电气工程施工程序的要求只是流于形式,进一步加剧了工程管线敷设问题的严重性。其问题的体现主要包括以下几方面:首先,相关施工工作人员对电气工程每个关键技术节点的应对、处理细致度不强,从而让工程质量存在一系列问题;其次,建筑电气工程中,管线在敷设方面存在管线质量不合格,这也对工程质量产生了影响。再者,管线管理力度较弱,使得线路遭到损坏,在工程施工中存在极大的安全隐患。最后,钢管和PVC管的敷设应与整个施工需求相适应,但在实际施工中会出现管线施工不合理的情况,直接对整个工程质量产生影响。 1.3变压器的安装存在缺陷 在电气工程变压器安装中,需要科学应对施工中存在的问题,避免出现局部放电等安装问题,科学有效的避免变压器安装上的缺陷。在变压器安装完成之后,常会出现使用不当所引发的缺陷问题,加上后期的设备维护不科学,这些都会对变压器的使用寿命产生影响,与此同时,外界环境的变化也容易对变压器的设备安全产生影响。 1.4防雷接地工程中存在的问题 防雷接地施工作业作为电气工程施工中的重要环节,在其施工中常会出现很多问题。例如:接地体焊接的不合理性,由于焊接长度较短,其焊接过程中的引下线链接不合理,不但会影响电气工程施工的效果,还会影响防雷接地工程正常运行。另外,对建筑电气整个项目中的等电位联结安装不合理,从而造成防雷接地处理不够全面,这样也会带来很多安全隐患,影响其防雷接地的可靠性。 2建筑电气工程施工管理的控制措施 2.1工程材料管理的控制措施 由于建筑电气工程材料多样性且复杂,增加了工程材料管理的难度。建设单位需要采取合理有效的管理措施,对工程材料质量管理进行高效控制。现如今,在建筑电气施工材料管理过程中,我们可以引入智能化管理方式来保证使用材料的整体质量。如某建筑电气项目施工中,因为对工程材料缺乏相应的管理,致使施工现场不符合设计要求的照明工程,该建筑内将近50%的照明灯具未达到规定的照度,同时安装数量和间距不合理,对整体照度产生了较大影响。原因是该工程中在进行照明材料管理时,未能严格检查照明灯具,导致照明灯具不是合格产品,同时,施工过程中又存在了盲目安装的现象,致使整个工程质量无法得到保证。因此,在建筑电气施工过程中,我们需要通过合理科学性的管理建材,并对现场施工材料进行监督和检测,利用智能化的管理方式,明确建筑材料的使用流向,从而保证电气工程建筑材料的质量。 2.2严格控制工程管线的敷设 建筑电气施工工程相关人员,要依照工程规划设计单位按要求制定出的施工图纸,进行施工。其在施工过程中,常会涉及到厚壁钢管施工,在该类工程施工中,增加相应的镀锌钢焊接,在镀锌钢焊接时需要确保螺纹的正常连接,也要保证焊缝密实和饱满;在薄壁钢管施工过程中,封堵接口位置,提升其整体质量。暗敷管线保护层也要比设计时的厚度要求高,在处理连接处的时候,要使用正确方式进行处理。除此之外,还要对弱电管线进行处理,保证弱电管线和强电管线水平距离在500mm以上。 2.3做好电气设备的调试控制 设备调试是保证设备正常使用的重要环节。电气设备调试的首要工作往往是设备指示灯和控制开关正常工作,这是设备能够正常使用的基础,同时要明确标识,降低误操作的可能性。设备调试时施工人员应按照设备设计图纸和使用说明书的要求,注意检查其性能指标。电气设备试运行是设备调试的最后一部,需要施工单位专业技术人员在建设单位以及设备生产厂商的专业技术人员共同配合下完成,这是整个调试过程中最重要的一步。 3结束语 总之,随着未来建筑电气工程的发展趋势,正确、科学、高效的施工管理在工程施工中所发挥的作用越来越巨大,扮演的角色也变得越来越重要。因此,建设单位应对工程施工全过程中的各个节点进行严格控制和全面把握,通过对施工管理的提升,来实现对建筑工程质量的保证。 作者:张拓 单位:吉林大学 建筑电气工程论文:建筑电气工程智能化技术的运用 摘要: 21世纪以来,电气工程自动化逐渐向信息化的方向发展,其和人们的日常生产以及生活的联系也越来越紧密,其在农业、工业以及国防等关键的领域得到了广泛的应用以及进一步的发展,并成为了高新技术产业关键的构成部分。文章主要是对智能化技术定义进行了介绍,且探讨具体应用智能化技术的各类方式。 关键词: 建筑电气工程;智能化技术;应用技术 在21世纪,信息化发展飞速,将信息技术结合电气工程,就能够使电气工程每个方面的进步都得到提升,但是这需要更多的获得支持以及推广。在智能化技术领域有着非常多的高端技术,能够使建筑里建设电气工程的工作得到促进,同一时间其对电气工程设备的改进也十分有利,使电气工程整个体系的利用率以及使用寿命得到提高,缩减没有必要的更新及维修费用,不光能够使建筑企业的成本话费减少,还能使在使用过程里的通畅以及安全得到保障。 1建筑电气工程智能化技术 伴随着不断发展的社会经济,科学技术随之飞速的发展,人们越来越高要求生活条件以及工作的环境,在建筑的每个方面的也要求的更严格,特别是在电气化建筑的方面。人们不光对电气路线及设备是否足够通畅有要求,还需安全性和适用性更高的电气工程。而建筑电气工程则将以下几点步骤包含在内:①需要进行控制装备以及成套建筑电柜的安装,这对在建筑里电路的控制十分有利;②是进行电缆线以及电线的安装工作,从整体的角度来说,这个步骤是规划了电线的分布及光缆的位置;③即动力装置以及变压器的安装,且在进行调试工作的时候,进行对发生状况的解决以及改进及时,使竣工后的正常使用得到保障;④为各种细致严格的安装,譬如母线、接地设置、照明装备以及导管等;⑤在完成施工后所进行的检查以及验收,此步骤非常关键,要把前面的未能发现或者是进行改进的问题,来集中的进行的研究与处理,确保其安全性。由于社会经济发展的脚步从未停歇,建筑电气工程建设的领域也渐渐地进行了更新及变革,更多的的新科技及新技术被应用,特别是智能技术,这进一步的使建筑电气工程建设科技化及信息化的脚步加快了。智能化技术即人工智能,是全球定位系统技术、高科技计算机技术以及紧密传感技术进行综合后形成的,其属计算机智能化。人工智能化体系主要是将处理系统、语言图像识别系统、专家系统、以及控制系统等方面均包含在内,而在建筑建设电气工程的时候,其主要是进行了控制体系的应用,譬如控制电气电力等。将智能系统进行合理科学的使用对自动化发展十分有利,且能够使设备系统快捷且方便的恢复,使装备的保护以及自我修护的能力加强。万一出现事故,能处理及解决事故及时。 2运用建筑电气工程智能化技术 在进行建筑电气施工的时候,建筑电气里的智能化技术是以控制系统、预测发生故障前与分析发生故障后的位置,以及在建筑电气工程建设领域优化设备等为主要的运用,能够对智能化技术进行使用,以对建筑电气工程进行故障预测以及故障分析和改建设备等等,这在建筑电气工程方面,是非常重要的一项技术。详细为下列几方面的应用。 2.1在控制建筑电气工程控制体系里运用智能化技术 在建筑进行电气工程的时候,总是会发生部分意料外的问题或者是故障,因此,在进行建筑电气工程体系修建施工的过程中,也需进行有关自我防御以及保护体系的建立,多用在发生意外后的检测以及排除工作。在自我保护体系建立的时候,就能够对智能化技术进行充分的利用。详细的方法就是以智能化技术里的定位体系,来进行电气工程里装置以及设备和线路位置的确定,利用具备良好效果的传感技术,把运行时的状态以及情况向计算机输送,计算机就会把详细的运行向对应的数据转化,再进行总结,且进行对结果以及原来所储存的数据的比较,确保整体工程能够顺利的运行,万一出现与常规不符的状况,就需对出现变化的原因发现及时,且对其进行解决。经过科技化的处理,来使建筑电气工程能够实现自动化操控。 2.2分析建筑电气工程故障时应用智能化技术 在完成建设建筑电气工程以后,会在封闭之后在进行使用,但在使用的过程里出现的问题是无法避免的,万一有问题出现,仅靠人工的检测不光会造成过多的没必要的金钱与时间的消耗,更加无法精准的发现问题,需全部拆除问题发生的地方,在拆除的时候,又对电气线路造成又一次的破坏。智能化技术所具备的优势,就是可以对问题出现的位置发现及时,在对工程进行保护的时候,万一有与原来所储存的数据不一样的数据出现,智能化体系就会有警报发出且对出现问题的位置直接点出,如此能够进行对问题的实时监控以及对其关键点的研究,对问题的解决十分有利。另一有利优势就是智能化技术会把自动收集的数据向主电脑传输,专家体系会按照实际的具体状况来进行合理的决断,使故障的范围得到有效的缩减,且提出对相对应的解决措施。 2.3建筑电气工程进行优化设备工作的过程中应用智能化技术 在进行优化建筑电气工程设备的时候,会主要进行的智能化技术就是专家体系和遗传算法。在一定的程度上,这两类技术也是智能化技术的核心技术,科学合理且专业的掌握以及使用这两类技术,对建设建筑电气工程方面的好处以及意义非常巨大。遗传算法在某种程度上是高科技技术计算机模型的代表,通过在大自然里机械能生化的过程,以及达尔文的生物进化论原理和遗传学的原理,将生物界进化的规律进行科学的归纳,且将其在实际的应用过程中进行随机的选取,进行对设备的优化以及处理。而专家体系大致上是能够根据设备里有的隐患或者是问题专业并且合理科学进行分析以及论证,使全部线路的使用正常得到保障。在进行对建筑电气化设备进行优化工作的时候,能够把专家体系和遗传算法进行结合,来使得这两种方法各自的特点以及优势得到充分且全面的发挥,来更加有效地进行优化电气设备的工作,使电气设备使用效率以及科学性得到提升。 3结束语 应该把建筑施工里的电气工程紧密的与智能化技术联合起来,来对智能化技术的优势进行高效且科学合理的利用,来使建筑电气工程的实用性以及安全性得到行之有效的提升,还可以按照具体详细的数据来进行故障的排除,也能够使维修的工作量得到减少,电气线路体系的使用时长也会得到增加。建筑单位需要将建设电气工程的信息化以及科技化加强,来使其本身对外的竞争力得到提高,进一步的获取更多的经济效益。 作者:谢建安 单位:广东省工业设备安装有限公司 建筑电气工程论文:建筑电气工程施工技术管理探讨 摘要: 随着智能建筑占据城市建设的主流,在其发展过程中对相关的建筑施工技术也提出了越来越高的要求,而电气安装技术作为目前建筑工程施工中重要的组成部分,引起了建筑企业和单位的高度重视,建筑电气安装技术要想符合发展要求,其前提条件就是要结合先进的科学技术进行设计。在施工过程中注重管理和施工各个环节,严把质量关,保证施工安全,从而使建筑功能得到提升。本文针对建筑电气工程施工中的技术管理进行简要的分析。 关键词: 建筑电气工程;施工技术;管理 随着物质生活水平的日益提高,人们对于建筑的舒适度和安全性提出了更为严格的要求,尤其值得一提的是建筑施工中的电气工程。在建筑工程电气施工过程中,对于技术方面的管理是极为复杂的,与很多方面相互关联,因此在明确先进科学技术对建筑产业发展重要性的同时,认真做好设备选型、穿线技术等一系列工作,是建筑电气工程施工质量得到保证、工作效率得以提高的有效途径。 1建筑电气工程施工的特点 建筑电气工程对于整个建筑工程尤为重要,其主要包括强电和弱电两个系统,在建筑中起到了提供能源和动力的关键作用。建筑电气工程的主要特点是系统较为复杂,子系统繁多,安装需要多道工序,周期性长,具有较强的隐蔽性以及很难进行再次维修等。如果在建筑当中电气工程发生意想不到的问题,不仅使住户的生活受到不必要的影响,而且检测的难度系数较大,维修起来耗时耗力,非常的困难,因此在电气工程施工过程中把控住质量关特别重要。另外,电气工程施工还存在很多安全隐患问题,为了能够确保安全生产以及顺利交付使用,要把建筑电气工程施工中的技术管理工作放在首位。 2电气安装施工中应注意的事项 2.1电气施工前期的准备 在电气工程施工工作开展之前,要结合工程的实际需要,预先做好充分的准备工作。首先要做的是对整个工程做好预算和设计工作,并对期间有可能发生的问题做初步的推测,以便及时采取应对措施;合理的排施工人员的相应位置等,只有做好这些前期准备工作才能够有效的缩短施工工期,为之后的工作打下良好的基础。另外,参与到电气工程施工的技术人员必须要在上岗前经过必要的技术培训,遵循持证上岗的工作原则,以使电气安装的施工质量得到有效保证。 2.2电气安装中的质量管理 在对电气进行安装的过程中,为了使电气施工的质量不会对整体工程质量造成不良影响,也为了避免施工企业或单位蒙受不必要的经济损失,必须要对安装的质量进行严格的掌控。为此,一定要对施工过程中各个环节的质量情况进行严密的监督,使工程能够顺利地进行下去。严格按照设计单位给出的设计图纸进行施工,施工中如果对图纸存在任何的疑问都要及时提出并进行处理,技术人员不得未经允许随意对施工方案进行改动。同时,为了确保施工材料的合格、安装合乎标准等,应该指派具有专业性的技术人员进行定期或不定期的检查,一旦发现施工中采用不达标的材料等问题,责令施工单位及时进行解决,以免因为材料等问题造成施工进度的延误。 2.3施工完成后的质量验收管理 工程验收不只是综合评定施工成果的重要途径,也是在发现问题时能够及时有效解决问题的先决条件。对于电气工程施工完成后的质量验收工作,是整个管理过程中非常重要的一部分,在进行验收工作之前,首先要确定一套行之有效的验收管理体系,继而委派专业的技术人员验收施工的质量,只有在验收后符合标准的电气工程才能真正交付使用,从而使电气工程的安全性和稳定性得到有效保证。 3建筑工程中电气施工的技术管理 3.1做好设备的选型 建筑电气工程在施工质量、坚固耐用程度等方面主要是由设备选型决定的,因此对施工中相关材料、设备等的订货、进货途径要采取严格的控制机制,严把质量关,加强建筑行业的规范化管理。就以照明系统的设计安装为例,在当代建筑当中灯具不只是用来照明,还兼具美化环境、节能减排等作用,因此要结合室内建筑的设计风格,合理选择适合的灯具,并根据规定的流程进行订货、采购、运输以及管理,严格控制和检验进场设备,检验设备的外观、电气性能等方面,继而进一步检查设备、材料的合格证书以及验收证明,确保使用的设备或材料的安全性。同时还应该注重培养电气主管人员具备更加专业的素养和技术,让他们在电气施工过程中,在充分掌握设备材料的型号、规格以及功能的情况下,对建设材料进行科学合理的管理,如果在抽查检验的过程中发现产品或材料存在不合格的情况,要立即停止施工,并要详细说明情况。在电气安装完毕后还要测试电气材料的各种性能,如接地电阻测定等,对每个环节都做到细致认真。 3.2穿线技术 在穿线施工作业中,容易发生导管细和导线多的情况,从而致使管内空间不足,不能够达到良好的散热效果。因此需要施工人员必须具备一定的穿线技术,把线路布置在准确位置,细致认真地按照图纸施工。另外,要选择适合建筑工程需要的导线,并按照技术的实际需求进行穿线配管,在穿线的同时进行敷设以此来进一步提高电气工程施工的质量。 3.3配电箱安装技术 配电箱的安装要严格遵守相关规定,选择相应的导线颜色,配电箱通常都是采用三相电配线,是由电源进线、负荷出线以及箱内电气元件的连接线三条主要线路组成。在进行配电箱的安装过程中,对于箱体中的中性线接线端子和保护接地接线端子,导线的连接一定要做到紧密牢靠。按照电气安装施工技术规范中提出的要求,一定要在导线和电气元件接线端子两者之间的连接处安装弹簧垫圈,并且连接处要确保紧密牢靠,从而使安装的技术质量得到显著的提高。另外,在施工中,技术人员要注重配电箱的清洁和安全,要及时对箱内的杂物进行清除,保证箱内外能够干净整洁,同时在配电箱外清晰地标注上编号,从而方便检修和管理。 3.4防雷接地施工技术 避雷系统的技术原理主要是指通过导电与受电端向空中放电,并和雷雨云中的电荷进行中和,致使雷雨云电场的强度被极大减弱,从而达到防雷的效果。建筑工程中的防雷接地技术主要是按照设计图纸所标注的位置进行施工的,把建筑物内的两根主筋作为防雷的引下线,并在建筑物中间距适中,比较匀称地进行布置。另外,在防雷接地的施工过程中要充分考虑到建筑工程的真实需求,采用防水底板钢筋和基础主筋来制作接地装置,对于两者的焊接必须要严格按照设计图纸进行,特别是上下层钢筋的焊接必须要做好,要找准位置,做到焊缝平整、均匀,焊接牢固。在室外各个测试点都提前留下相对应的热镀锌扁钢,并做好记号,为日后检查防雷接地的实际情况提供方便。 3.5严格控制配线与电线管的敷设工作 在建筑施工中对管线进行预埋时,要按照电气工程施工的具体需求来选择管线的材质和规格,要选用符合国家质量标准的电缆、电线,同时还要适合于设计规范。此外,电缆必须要分开敷设,埋入的电线与电线间要保持适当的间距,由于施工中涉及到一些全新的技术和思路,因此在电气施工过程中,要不断引进新型的电气施工材料或设备,从而使建筑电气工程施工的质量得到有效的提高。例如,在建筑工程中进行配线施工时,可以用薄壁紧定的配线替换原来的焊接钢管配线,因为采用薄壁紧定具有管壁性能好、精度高等优势,从而使建筑电气工程施工更加具有高效性,从根本上加快施工的进度和完善施工的质量。 3.6技术监督 抓好技术监督工作,是建筑电气工程施工技术管理中重要的工作环节。监督工作的开展,需要结合建筑施工的进度灵活调整施工计划,并密切注意电气施工中随时可能出现的不安全因素,切实提出相应的措施进行改进,并把总结出的行之有效的技术管理方法积极地进行推广。此外,通过技术监督,合理的分配工作,使技术管理的难度降低,对于那些不符合要求落后的技术要及时进行更新替换,进一步优化建筑电气工程施工技术,特别值得一提的是,建筑工程施工中每个管理人员要明确自己的工作职责,既要互相监督,又要讲求合作精神,对于所有的施工环节都必须要保证有相应的安全保护措施,如果出现应对措施不到位或没有措施的情况下决不能进行施工,施工要遵守相关的政策规定,严格按照审批后的施工设计方案开展,监理人员要切实的把检查工作落实到位,这样做有利于从根本上提高工程的技术水平,让技术监督真正的发挥其应有的作用。 4结语 综上所述,随着建筑行业的迅速发展以及物质生活水平的日益提高,建筑电气与人们的生产生活关系更加的紧密相连,同时也对建筑工程提出了更高的要求。电气工程施工作为建筑项目中重要的组成部分,涉及到很多方面,是一个全面而又复杂的系统工程,为了确保整个建筑施工的质量,以及满足电气工程施工的技术标准,使电气设备能够保持高效安全的运行,这就需要我们不断地提高自身的业务水平,切实做好技术管理工作,以顺应建筑电气工程的发展需求。 作者:王波 单位:吉林建工集团有限公司 建筑电气工程论文:建筑电气工程中电力电缆的应用 摘要: 电力电缆是建筑电气工程的重要组成部分之一,建筑电气工程作为一个整体化的系统,需要依赖电力电缆来保障其正常的运行。电力电缆的作用主要是在完成电能生产、运输及使用的基础上,保障电能的质量,使人民大众居住的社会环境安全、稳定。本文主要围绕电力电缆在建筑电气工程中的应用做出讨论与研究。 关键词: 电力电缆;建筑电气工程;应用研究 0引言 在建筑电气工程中敷设电力电缆是非常重要的工序之一,电力电缆在建筑电气工程中发挥着重要的作用。敷设电气电缆是建筑电气工程在施工过程中的一个主要项目,同时为建筑电气工程的质量提供了有力保障,为我国电力系统的安全运行保驾护航。 1电力电缆的敷设方法研究 在建筑电气工程的施工过程中,敷设电力电缆的方法有很多种,比如说:隧道敷设法、架空敷设法、直埋敷设法、穿管敷设法、浅槽敷设法、沟敷设法等等。敷设方法的选择并不是随机的,而是要结合施工地的具体情况来分析确定的,比如:施工地的城市发展规划方案、施工地周边的已有建筑物电力电缆的情况等。通过多年的具体施工经验及调查、分析总结,我们发现:从技术角度来说,隧道敷设法、沟敷设法在电力电缆进行施工、维护及检修的过程中具有优势;公用隧道敷设法的投资成本高、建筑材料的消耗量大,不适合国内的建筑电气工程,但在经济发达的国家具有很高的应用程度;直埋敷设法因其投资成本低,又称经济型敷设方法,在国内建筑电气工程施工中应用程度最高,但是如果发生电力电缆故障时,需要重新开挖电力电缆沟来进行检测与维修的工作,给人们的生活、交通等带来不便。 2电力电缆路径选择的研究 不同的企业在建筑电气工程施工过程中,对于电力电缆的路径要求不同,部分企业要求选择最短路径,这就为日后的建筑用电带来了极大的安全隐患。所以,选择电力电缆的路径要依据下面六条规定:一是电力电缆在受到机械外力的作用下,防止发生高温、腐蚀等危险;二是在确保电力系统安全的前提下选取电力电缆的最短路径;三是确保电力电缆的半径能够弯曲;四是确保开展敷设、维护、检修电力电缆工作的便利;五是确保电力电缆与即将开挖地段之间距离足够远;六是考量好排水系统,尽可能利用自然排水,必要时也可以选择其他排水方式。 3电力电缆截面筛选的分析 选择合适的电力电缆截面,可以延长其使用年限,维持电网的稳定运行,具有较高的安全性。所以,筛选电力电缆截面的方法主要有以下几点:一是温升,在已知发热条件的情况下,保证电力电缆在长期工作时的电流要比线路的工作电流大;二是经济电流密度,根据年费支出的最低的原则来对电力电缆的截面进行筛选(≤10kV的配电线路除外);三是电压损失方式,通过电压损失方式对电力电缆的截面进行校验,要保障所有电力设备的端电压符合标准要求。 4电力电缆型号选择的分析 油浸电缆、局绿意绝缘电缆、交联聚乙烯电缆是我国较为常用的电力电缆。随着生产技术及施工水平的不断提高,在建筑电气工程施工过程中,交联聚乙烯电缆得到了广泛应用。在对电力电缆的型号进行选择时,要根据施工地的具体情况进行选择,充分考虑到各种影响因素。 5电力电缆检测技术的分析 在建筑电气工程施工过程中,仅凭借施工人员的力量来确保配电线路的安全性与可靠性是不够的,为了实现排查故障及解决故障的及时性与有效性,还需要借助一些现代化的科技手段来检测管理电力电缆。比如:火灾漏电监测技术,电力电缆在发生漏电现象时,存在一定的火灾安全隐患,但并不一定会发生火灾,这就要求工作人员及时检查电力电缆,要重点排查长期漏电的电力电缆,防止火灾的发生。 6电力电缆施工中的有效方法分析 在建筑电气工程施工过程中要严格按照有关规定进行施工,其中以下几点要格外注意。一是敷设电力电缆之前,要认真核对电力电缆的型号,查验其规格是否符合相关规定,确定其线盘与保护层有无损坏现象及其两端是否受潮;二是敷设电力电缆的过程中,将其从盘的上方引出,禁止在支架上或地面上出现摩擦、拖拉现象,防止出现未处理的机械性损坏;采用直埋敷设法时,要注意敷设的速度,以往出现弯曲半径太小而出现电力电缆的损害;如果采用沟敷设法、隧道敷设法时,要明确电力电缆在支架上的位点,严格按照顺序敷设电力电缆,避免出现电力电缆交叉穿越的现象,同时要留出适当的伸缩余地。在机械牵引时,避免摩擦、挤压电力电缆,敷设速度要小于15m/min。 7结束语 在建筑电气工程中敷设电力电缆,要使用科学、合理的施工方法,以确保其安全性。在进行施工的过程中,要充分调查、研究施工地的具体情况,使用恰当的施工方式,同时还要保证遵守电力电缆的施工原则,旨在确保工程施工的质量。为了加大建筑电气工程施工及建筑用电的安全性,要根据实际情况选择电力电缆敷设的具体方法及选择截面、路径及型号合适的电力电缆。 作者:汤亮 单位:中科芯集成电路股份有限公司 建筑电气工程论文:建筑电气工程管理及质量控制探析 摘要: 建筑电气工程是建筑工程的重要组成部分,其施工质量在很大程度上影响着整体建筑工程质量。而电气工程管理作为把控整体建筑电气工程施工质量的重要环节,必须引起相关工作人员的充分重视。为此,本文将对建筑电气工程管理内容进行分析,并探讨其质量控制措施,以期给广大同行提供有一些有价值的参考建议。 关键词: 建筑电气;工程管理;质量控制;分析 一、建筑电气工程管理 1.工程前期管理 施工前的主要工作是对施工图纸的设计与审查,合理性、科学性与实用性的图纸是保证施工质量的重要前提。首先,要对图纸的合理性进行审查,要结合施工现场的具体情况,确保图纸的可操作性,为施工工作能顺利开展做好基础性工作。并选择技术含量高、经验丰富的审查人员对图纸进行层层把关,确保图纸无误才可以开始施工。对审查中发现的问题,要及时与设计人员进行沟通,要求对问题进行整改,不能存在疏忽或者报有侥幸的心理。其次,要结合施工成本对图纸进行审查,尽量减少施工过程中不必要的开支,做好成本控制。 2.工程建设过程中的管理 施工过程中的质量与安全管理是建筑工程电气施工的首要原则,必须要重视施工过程中的质量与安全管理,才能确保建筑工程电气的使用寿命与安全性。一方面,施工过程中的质量管理,首先需要对施工过程中所使用的材料进行检查与把关,注意材料的保质期与使用方法等,避免因为材料引起施工的质量降低;其次,要加强对施工人员的监督与考核,提高施工人员对工程质量的重视,定期对施工人员的技术进行培训,从硬件与软件两个方面提高建筑工程电气的质量。另一方面,加强安全的管理,要严格落实施工工作流程与章程,要求施工人员认真履行施工安全条例,及时纠正施工人员的错误操作,加强对施工人员安全意识的培养。 3.工程竣工后的管理 施工后的验收工作是建筑电气施工现场管理的重要环节,也是保障施工质量的最后一道保障。因此,要重视施工的验收工作,利用先进设备与技术进行测量与检查,确保施工符合规范要求与相关标准。 二、建筑电气工程质量控制 1.严格控制施工材料与电气设备 在建筑电气工程施工过程中,必须确保所使用的各类材料以及设备均达到国家相关标准,对于质量不达标的产品一律不得投入施工。例如,漏电开关以及空气断电器质量不过关,电线电阻过小、耐压耐热性能差、抗腐蚀能力低、设备老化严重等问题都会对整体建筑电气系统的运行造成严重的影响,严重的还会导致安全事故的发生。因此,必须要对电气材料以及设备进行严格的而质量检查,确保相关资质证明齐全,如若情况需要的,还要求到相关部门检验,检验通过后才能够投入到施工过程中。 2.强弱电系统施工控制 电气施工建设时一定要注重强弱电系统施工,而且应该注意电缆穿墙预留工作,实际工作中应该做好土建墙体封堵、防水等工作,确保不会对后续工作的顺利开展造成很大影响,也可以避免防水层建设会受到电气施工建设的破坏,防止墙体渗漏。如果某些设备需要提前预埋的话,应该预埋基础螺杆,而且相关施工人员一定要注意先自检,检查下一道施工工序,专业质检员也应该配合检查,避免发生遗漏。专业的技术负责人在电气施工建设时也应该向作业班的组长做好相应的技术交底工作,班组长平时不仅应该注意提高自身的综合素质,也应该注意定期进行专业技术培训。 3.焊接管理 电气施工过程中,一定要注重焊接部位施工管理,确保焊接缝隙的饱满、均匀,而且一定要根据相应的规范要求预留搭接长度,如果在检查的时候发现不合格,一定要及时采取相应的补救措施。进行引下线主体结构施工的过程中,一定要确保做到对头碰焊,碰焊处还应该另外安装相应的圆钢。连接多条导线的时候应该注意错开接头位置,并且选用镀银的铜接头,接头处还应该绝缘包扎起来,进而确保不会使导线裸露在外。为了避免混淆,线路的颜色可以采用热缩管进行区分。 4.做好设备调试工作 设备调试工作主要是对施工完毕的电气设备进行检查。第一,调试电通点灯,并且必须要对配电箱的控制对象进行明确,且做好标签。第二,应当以设计图纸为依据,认真调试各项设备的性能指标,空调温度、温度控制范围、安全保护等指标的试验与检查工作。特别是对于与安全相关的设备,必须要进行多次实验,以确保其得到相应的标准要求。第三,必须要加强各个专业与电气专业人员的配合工作,保证其具和使用单位保持良好的沟通,而并非单单依靠调试单位来完成调试工作,如此一来,不但能够有效确保设备质量以及电气安装质量,而且还能为日后工作的有序进行奠定良好的基础。 5.做好电气工程的质量监督管理工作 为了有效确保建筑电气施工质量,一定要加强工程质量监督管理工作,为此应该做到以下几点:①“三检”。每个星期都应该大规模的检查一次工程施工质量,每个月都要通报一次工程施工质量管理情况,同时应该不定期检查电气工程施工情况。一旦发现没有正确安装开关位置、建筑工序脱节等问题一定要及时上报,并且在最短的时间内处理干净。②施工时一定要严格根据相应的工程验收规范执行,一切施工都应该以施工设计图纸为依据,而且一定要不断完善工程竣工验收资料,其中应该将电气绝缘、接地线连接等纳入到电气工程施工的重点验收对象中。 6.加强技术人员专业培训 技术人员的专业技术水平会直接影响到建筑电气施工质量,为了可以很好的提高电气施工的专业水平,施工管理人员在实际施工过程中应该定期组织施工人员参加专业技术培训,为他们传输目前最先进的管理理念,传达一些最新的施工方法、施工技术等,不断提高施工人员的专业水平。 三、结束语 总而言之,在建筑行业不断发展的今天,对建筑电气施工也提出了更高的要求,现代建筑工程建设的过程中一定要注重对电气工程的管理以及做好相关电气施工质量控制,正确掌握电气施工质量控制的特点,并在电气施工过程中应该严格根据相应的操作规范及标准认真执行,严格控制每一个施工环节的质量,确保电气工程的顺利开展。 作者:毕君晨 单位:大连凯杰建设有限公司 建筑电气工程论文:建筑电气工程中的强电施工与优化设计 【摘要】由于人们生活质量的不断提高,为了满足居民用电,建筑电气工程施工中开始注重对强电进行设计施工的强化与完善,强电设计方法与施工技术的优劣直接决定整个电气工程施工质量。为此,本文从当前强电施工技术现状中找寻问题,加以分析,进而提出相应的优化方案与策略,以期为电气施工中的强电施工提供参考。 【关键词】电气工程;强电施工;现状与优化 引言 电气工程一向被认为是一个国家科技发达水平的象征,随着我国经济的不断发展,人们对生活的质量要求也在不断提升,我国的建筑电气工程施工水平也在不断进步与提升。建筑工程中的强电施工与设计是建筑工程注重的焦点,强电施工的水平往往决定投入使用的性能与质量,包括对实现我国可持续发展的经济战略也具有重要意义,因此,如何实现对电气施工中强电的高强度施工设计,保障后期投入使用的效果与质量是必须要解决的问题,对优化强电施工设计的研究具有积极意义。 1建筑电气工程中强电施工的现状 1.1设计阶段缺乏文本标准 从我国电气工程目前的强电施工设计方面来看,一般都缺少施工设计参数的文本标准,没有详细的设计图纸,设计图纸通常只会对电气安装进行简单的说明,许多用电模块等信息缺少标注说明,导致施工方难以展开强电施工。拿到这种不全面的设计图纸后,施工方在缺少与设计单位的沟通情况下,很难对图纸进行设计完善,对设计专业知识的缺乏难以保障强电模块的设计准确性[1]。由此以来,强电施工的进程将会被严重拖慢,在不加以完善与解决而进行不规范或潦草的施工,将会导致强电模块后期投入使用后出现不可预测的质量问题,会对用电造成很大的影响,甚至一些施工不规范的情况可能会带来强电安全隐患,对业主用户带来不可预测的用电威胁。 1.2对电荷标准缺乏详细设计 由于我国目前许多大型建筑的用电负荷都相对比较高,像一些商业大厦、高层建筑、高级住宅等一般都能够达到6000W左右[2],因此在进行强电设计时必须考虑用电标准,而这就需要对建筑的室内总配线的设计进行详细揣摩,设计单位应当对总设计思路进行明确的表达,对用电负荷的层级予以说明。然而在实际的施工现状中,施工方拿到的这类详细配线说明非常少,包括缺少建筑用电负荷等级的说明,导致施工过程忽略实际用电情况或不了解实际用电情况进行施工,将会造成后期使用过程中严重的配电系统损坏,同时带来安全隐患,给之后的修复工程也带来很大的麻烦,消耗巨大的人力财力,造成用户生活不便的同时带来很大的经济损失。 1.3照明系统的设计不完善 我国的电气工程施工建设中,往往存在对配电箱安装的不达标现象,包括对配电箱安装的不规范,出现漏电现象,对人们用电带来困扰,同时带来安全隐患。照明系统的不完善,表现在对施工方缺少对电气预留管道井,以及施工单位为了节约成本而大量使用白炽灯,对电量造成很大浪费,照明系统的设计与施工都不注重绿色环保,对设计细节与合理装设也缺乏重视,造成工程质量的不足。 1.4建筑防雷系统与电源设计的缺失 就我国目前的电气工程施工状况来看,很少有设计单位与施工单位注重对防雷系统的完善与强化,对于高层建筑的屋角、屋檐、屋脊等比较容易受电击的部位缺少相应的避雷网铺设[3],通常只是简单地进行屋顶避雷针或混合接闪器的配设,这种不细致的避雷系统设计可能会对建筑带来雷电的安全隐患。电源插座的施工设计是保障正常用电的基础,一般在设计图纸中要表明电负荷、数量以及位置等详细信息,在有标注的情况下,许多施工单位对图纸的落实并不到位,经常会出现电源插座位置不一、电源不同的情况,造成用电困扰。 2建筑电气工程中强电施工与优化设计 2.1基于用电标准的变电系统设计方法 变配电系统的合理设计是决定正常用电的关键,设计中通常要注意对主接线的合理设计、对短路电流进行计算、对主要电气设备予以选择、对继电保护方案予以制定、对防雷进行合理设计等。为实现强电合理的变电与配电,设计单位应当注重变电系统图纸的详细设计,要明确标注配电间与高强度用电设备,对每一层的用电额进行最大与最小值的标注,强化设计变电室施工过程中的注意事项,在施工进程中,施工单位要严格按照设计图纸规范变电室的设计,细致有序地开展施工,保障施工质量与安全,为后期投入使用带来安全保障。 2.2建筑供电与照明系统的设计方法 保障建筑用电的核心关键是供电系统的设计与施工,可以说,供电系统就是整个建筑的心脏,为了保证整个建筑后期的正常投入运行,必须注重供电系统的设计事项,提高施工过程中的质量。照明系统是建筑的眼睛,为顺应我国绿色可持续发展的理念,在对照明系统进行设计与施工时应当注重以环保为理念,加大使用节能灯,最大限度降低白炽灯的使用,在满足建筑照明系统功能的情况下,对绿色环保加以考虑,尽管使用节能灯相对资金投入要高一些,但是从长远的角度来看,节能灯对建筑的环保起到很重要的作用,对建筑长期的使用来看,节约的电能费用势必要高于初始投入的开支。同时,在照明设计中应当对建筑本身的情况予以考虑,不同类型的建筑予以合理的照明设计,在保证绿色环保的情况下,也要对不同类型建筑后期投入使用的功能予以考虑,这需要设计方与施工方加强协调。 2.3完善电缆敷设 要严格保障电缆的质量,电缆规格与型号必须符合配电设计,为了保障安全使用,对电缆封口要进行严密处理,在6000W以上的用电负荷要进行电缆耐压测试。同时要提高电缆的敷设规范,严禁电缆交叉配设,保障整齐排列,并进行严格固定,注意检测牢固性。应当设置好相应的指示标志,对不同用途的电缆予以分类区别,按照不同用电等级进行排布,要保证电缆在上,控制电缆在下,提高敷设规范水平,保障用电质量安全。 2.4加强电气工程中强电施工模块的监理力度 我国目前多数建筑工程中都会有监理单位进行施工全过程的监管,包括对设计单位的图纸设计监管,然而实际的工程建设中,许多监理单位并没有起到有效的作用,对施工过程尤其是重点施工模块缺少必要的监管,会导致施工过程中出现不规范的现象,对建筑质量造成影响。因此,为保证电气工程中强电施工模块的顺利开展与合理施工,保障强电施工的质量与安全,必须加强监管力度,杜绝部门单干、缺乏协调的现象,要督促施工方与设计方之间加强协调,施工过程中对设计图纸不明确的地方及时提出并处理,不能含糊大意。对于施工方来说,也要严格规范相应的制度,确保强电施工模块所有点面的到位,最大程度保障建筑质量,减少返工现象,顺利完成整体施工任务。 3结束语 在我国经济迅猛增长的今天,建筑业的发展非常迅速,城镇高层建筑、大型建筑如雨后春笋般不断拔地而起,灯火通明的城市之所以能够安全正常的运作,全在于建筑电气工程施工中对强电施工设计质量的保障。站在建筑工程的角度而言,提高强电施工技术水平、完善与强化强电施工设计具有重要意义,不仅要顺应国家可持续发展的战略,同时积极打造建筑电气工程强电施工的高质量品牌,为城市建筑建设带来安全的保障,进而推动经济建设的不断发展。 作者:汪玲丽 单位:绿都控股集团有限公司 建筑电气工程论文:建筑电气工程施工强电优化设计 【摘要】 由于人们生活质量的不断提高,为了满足居民用电,建筑电气工程施工中开始注重对强电进行设计施工的强化与完善,强电设计方法与施工技术的优劣直接决定整个电气工程施工质量。为此,本文从当前强电施工技术现状中找寻问题,加以分析,进而提出相应的优化方案与策略,以期为电气施工中的强电施工提供参考。 【关键词】 电气工程;强电施工;现状与优化 引言 电气工程一向被认为是一个国家科技发达水平的象征,随着我国经济的不断发展,人们对生活的质量要求也在不断提升,我国的建筑电气工程施工水平也在不断进步与提升。建筑工程中的强电施工与设计是建筑工程注重的焦点,强电施工的水平往往决定投入使用的性能与质量,包括对实现我国可持续发展的经济战略也具有重要意义,因此,如何实现对电气施工中强电的高强度施工设计,保障后期投入使用的效果与质量是必须要解决的问题,对优化强电施工设计的研究具有积极意义。 1建筑电气工程中强电施工的现状 1.1设计阶段缺乏文本标准 从我国电气工程目前的强电施工设计方面来看,一般都缺少施工设计参数的文本标准,没有详细的设计图纸,设计图纸通常只会对电气安装进行简单的说明,许多用电模块等信息缺少标注说明,导致施工方难以展开强电施工。拿到这种不全面的设计图纸后,施工方在缺少与设计单位的沟通情况下,很难对图纸进行设计完善,对设计专业知识的缺乏难以保障强电模块的设计准确性[1]。由此以来,强电施工的进程将会被严重拖慢,在不加以完善与解决而进行不规范或潦草的施工,将会导致强电模块后期投入使用后出现不可预测的质量问题,会对用电造成很大的影响,甚至一些施工不规范的情况可能会带来强电安全隐患,对业主用户带来不可预测的用电威胁。 1.2对电荷标准缺乏详细设计 由于我国目前许多大型建筑的用电负荷都相对比较高,像一些商业大厦、高层建筑、高级住宅等一般都能够达到6000W左右[2],因此在进行强电设计时必须考虑用电标准,而这就需要对建筑的室内总配线的设计进行详细揣摩,设计单位应当对总设计思路进行明确的表达,对用电负荷的层级予以说明。然而在实际的施工现状中,施工方拿到的这类详细配线说明非常少,包括缺少建筑用电负荷等级的说明,导致施工过程忽略实际用电情况或不了解实际用电情况进行施工,将会造成后期使用过程中严重的配电系统损坏,同时带来安全隐患,给之后的修复工程也带来很大的麻烦,消耗巨大的人力财力,造成用户生活不便的同时带来很大的经济损失。 1.3照明系统的设计不完善 我国的电气工程施工建设中,往往存在对配电箱安装的不达标现象,包括对配电箱安装的不规范,出现漏电现象,对人们用电带来困扰,同时带来安全隐患。照明系统的不完善,表现在对施工方缺少对电气预留管道井,以及施工单位为了节约成本而大量使用白炽灯,对电量造成很大浪费,照明系统的设计与施工都不注重绿色环保,对设计细节与合理装设也缺乏重视,造成工程质量的不足。 1.4建筑防雷系统与电源设计的缺失 就我国目前的电气工程施工状况来看,很少有设计单位与施工单位注重对防雷系统的完善与强化,对于高层建筑的屋角、屋檐、屋脊等比较容易受电击的部位缺少相应的避雷网铺设[3],通常只是简单地进行屋顶避雷针或混合接闪器的配设,这种不细致的避雷系统设计可能会对建筑带来雷电的安全隐患。电源插座的施工设计是保障正常用电的基础,一般在设计图纸中要表明电负荷、数量以及位置等详细信息,在有标注的情况下,许多施工单位对图纸的落实并不到位,经常会出现电源插座位置不一、电源不同的情况,造成用电困扰。 2建筑电气工程中强电施工与优化设计 2.1基于用电标准的变电系统设计方法 变配电系统的合理设计是决定正常用电的关键,设计中通常要注意对主接线的合理设计、对短路电流进行计算、对主要电气设备予以选择、对继电保护方案予以制定、对防雷进行合理设计等。为实现强电合理的变电与配电,设计单位应当注重变电系统图纸的详细设计,要明确标注配电间与高强度用电设备,对每一层的用电额进行最大与最小值的标注,强化设计变电室施工过程中的注意事项,在施工进程中,施工单位要严格按照设计图纸规范变电室的设计,细致有序地开展施工,保障施工质量与安全,为后期投入使用带来安全保障。 2.2建筑供电与照明系统的设计方法 保障建筑用电的核心关键是供电系统的设计与施工,可以说,供电系统就是整个建筑的心脏,为了保证整个建筑后期的正常投入运行,必须注重供电系统的设计事项,提高施工过程中的质量。照明系统是建筑的眼睛,为顺应我国绿色可持续发展的理念,在对照明系统进行设计与施工时应当注重以环保为理念,加大使用节能灯,最大限度降低白炽灯的使用,在满足建筑照明系统功能的情况下,对绿色环保加以考虑,尽管使用节能灯相对资金投入要高一些,但是从长远的角度来看,节能灯对建筑的环保起到很重要的作用,对建筑长期的使用来看,节约的电能费用势必要高于初始投入的开支。同时,在照明设计中应当对建筑本身的情况予以考虑,不同类型的建筑予以合理的照明设计,在保证绿色环保的情况下,也要对不同类型建筑后期投入使用的功能予以考虑,这需要设计方与施工方加强协调。 2.3完善电缆敷设 要严格保障电缆的质量,电缆规格与型号必须符合配电设计,为了保障安全使用,对电缆封口要进行严密处理,在6000W以上的用电负荷要进行电缆耐压测试。同时要提高电缆的敷设规范,严禁电缆交叉配设,保障整齐排列,并进行严格固定,注意检测牢固性。应当设置好相应的指示标志,对不同用途的电缆予以分类区别,按照不同用电等级进行排布,要保证电缆在上,控制电缆在下,提高敷设规范水平,保障用电质量安全。 2.4加强电气工程中强电施工模块的监理力度 我国目前多数建筑工程中都会有监理单位进行施工全过程的监管,包括对设计单位的图纸设计监管,然而实际的工程建设中,许多监理单位并没有起到有效的作用,对施工过程尤其是重点施工模块缺少必要的监管,会导致施工过程中出现不规范的现象,对建筑质量造成影响。因此,为保证电气工程中强电施工模块的顺利开展与合理施工,保障强电施工的质量与安全,必须加强监管力度,杜绝部门单干、缺乏协调的现象,要督促施工方与设计方之间加强协调,施工过程中对设计图纸不明确的地方及时提出并处理,不能含糊大意。对于施工方来说,也要严格规范相应的制度,确保强电施工模块所有点面的到位,最大程度保障建筑质量,减少返工现象,顺利完成整体施工任务。 3结束语 在我国经济迅猛增长的今天,建筑业的发展非常迅速,城镇高层建筑、大型建筑如雨后春笋般不断拔地而起,灯火通明的城市之所以能够安全正常的运作,全在于建筑电气工程施工中对强电施工设计质量的保障。站在建筑工程的角度而言,提高强电施工技术水平、完善与强化强电施工设计具有重要意义,不仅要顺应国家可持续发展的战略,同时积极打造建筑电气工程强电施工的高质量品牌,为城市建筑建设带来安全的保障,进而推动经济建设的不断发展。 作者:汪玲丽 单位:绿都控股集团有限公司 建筑电气工程论文:建筑电气工程设计技术分析 摘要: 中国的城市化发展,住宅小区逐渐智能化管理,相应地对建筑电气工程提出了更高的要求。建筑电气工程作为现行小区建设的重要组成部分,就需要对设计技术高度重视,才能够保证小区的建筑质量。本论文针对住宅小区建筑电气工程设计技术要点进行研究。 关键词: 住宅小区;建筑;电气工程;设计技术;要点 引言 中国社会经济快速发展,人们对生活质量越来越高要求,对住宅小区的建筑质量倍加关注。电气工程属于是建筑施工中的基础性工程,随着住宅环境的不同,就需要对电气工程不断完善。面对目前住宅小区建筑的电气工程中所存在的问题,就需要对设计技术以高度重视,以提高住宅小区的建筑使用质量。 1住宅小区配电系统的设计 1.1配电系统中变压器的设计 目前的住宅小区运行中的一个明显特点就是用电负荷在不断增加,这是由于城市居民的经济水平提高,生活质量也相应地提高,各种电气设备的使用量增加,就必然会增加用电负荷。这就需要住宅小区在电气工程设计的过程中,要对小区居民的用电负荷充分考虑,对科学合理地设计变压器[1]。特别是中国在近年来倡导节约能源,促进环境保护,在对住宅小区的电气工程进行设计的时候,考虑到用电负荷问题的同时,还要考虑到节约能源问题,对变压器的型号、安装数量都要从建筑的运行实际出发进行配置,以使配电系统安全稳定地运行,同时还降低了能源消耗量,住宅小区居民的用电也不会受到影响。 1.2配电系统中的其它设计 住宅小区的配电系统设计中,需要重点解决的问题就是满足建筑用户不断增加的用电需求。面对用电负荷不断增加的问题,就需要做好节约能源的工作。在具体工作中,可以对居民的电能使用情况进行了解,对电能的使用做好分类,使得所采用的节约能源措施更具有针对性,发挥时效性,配电系统设计也更为科学合理。在为建筑配置低电压设备时,要安装继电保护装置,以使低电压设备处于良性运行状态,保证为住宅小区居民持续稳定地供电。小区的配电系统设计中,为了保证供电长时间持续供电,特别是维持机房供电的持续稳定,机房供电往往是一级消防动力负荷,居民的家庭用电会采用三级负荷。通过对负荷划定级别控制用电负荷,就可以达到节约能源的作用。 2住宅小区监控系统的设计 2.1监控系统中消防监控系统的设计 住宅小区是人口集中的区域,也是各种电气设计集中安装的区域,因此,保证消防安全是至关重要的,这也是住宅小区建设的关键。要提高消防安全质量,很多的城市住宅小区都安装了消防监控系统,对火灾发挥有效的控制作用。从目前的住宅小区消防监控系统的设计情况来看,是将系统划分为局部监控区域和中央监控区域,在消防控制模块中设置有消防指挥运行流程,如果住宅小区中有火灾发生,在消防监控系统中的警报装置就会对火灾隐患进行检测,同时发出消防警报[2]。在火灾现场,消防监控系统的控制模块还会以手动操作的方式或者自动操作的方式指挥火灾现场,对火灾起到了有效的控制作用。在对消防监控系统进行安装中,为了保证监控系统在火灾发生的过程中安全运行而不会遭到破坏,就要对系统予以电磁干扰,并做好防护工作。对于系统中的线路材料,要求具有良好的耐火性能,以使得消防监控系统的功能得以充分发挥。 2.2监控系统中消防探侧器的设计 在城市住宅小区中,消防探测器是重要的装置,不仅可以对火灾予以探测,而且还能够及时地启动报警装置,随之火灾监控模块启动。安装消防探侧器的过程中,要根据实际工作需要选择消防探侧器的型号,还要考虑到安装的位置以及运行环境,保证消防探侧器的功能得以充分发挥[3]。虽然现行的住宅小区中所安装的消防探侧器对环境具有较强的适应性,而且不会受到安装位置的局限,具有良好的火灾报警效果,但也要从其应用范围出发对其安装区域加以明确。 3住宅小区防雷设施的设计 住宅小区的建筑安装有各种电气设备,就要做好防雷涉及工作。通常而言,住宅小区会安装基础性的防雷装置,这对于建筑电气工程而言是远远不够的。要强化防雷设计,就要将电气防雷系统构建起来,保证防雷系统有效运行。这就需要在安装防雷装置的过程中,要对住宅小区的规模以及防雷装置所安装的位置充分考虑。在安装直击防雷装置的过程中,要考虑到其所发挥的作用是避免直击雷对住宅小区的配电系统以及监控系统造成破坏。这就需要从住宅小区的实际情况出发做好接地工作,之后根据需要安装各种避雷设施,诸如避雷针等等,以避免建筑被雷击。对于住宅小区的建筑,其高度国家都有明确规定。如果建筑高度超过了规定范围,就要每间隔5米至8米的高度就要设置避雷带,还要连接地下线,以防止金属构件被雷击。当雷电的强度较高,防雷装置就会对电气设备的绝缘层造成破坏,这就需要安装雷电反击设置[4]。防雷装置接闪器会影响到建筑物中的金属物,两者要保持一定的距离。另外,建筑物中的钢筋和其他的金属物之间的距离都要符合规定,还要与防雷引下线进行连接。建筑中所安装的各种电气设备都要做好接地工作,还要连接防雷接地,以避免电气设备遭到雷击。住宅小区建筑安装有大量的电气设备,有必要将综合布线系统构建起来,合理设计通讯网络,以保证各项信息有效传输而不会受到雷电的影响。 4结束语 综上所述,中国城市居民的生活水平逐渐提高,对住宅小区的建筑质量提出了更高的要求。对电气工程设计工作予以高度重视,是为小区居民塑造舒居住环境的重要条件。建筑电气工程作为建筑工程中的基础部分,直接关乎到建筑的使用功能。特别是目前各种新的电气技术在电气工程中得以应用,就更需要针对建筑电气设计工作积极探索,提高设计质量,以确保建筑电气运行稳定,更好地满足住宅小区居民的电气使用需求。 作者:余翔 单位:湖北工业大学 建筑电气工程论文:住宅小区建筑电气工程设计技术分析 摘要: 中国的城市化发展,住宅小区逐渐智能化管理,相应地对建筑电气工程提出了更高的要求。建筑电气工程作为现行小区建设的重要组成部分,就需要对设计技术高度重视,才能够保证小区的建筑质量。本论文针对住宅小区建筑电气工程设计技术要点进行研究。 关键词: 住宅小区;建筑;电气工程;设计技术;要点 引言 中国社会经济快速发展,人们对生活质量越来越高要求,对住宅小区的建筑质量倍加关注。电气工程属于是建筑施工中的基础性工程,随着住宅环境的不同,就需要对电气工程不断完善。面对目前住宅小区建筑的电气工程中所存在的问题,就需要对设计技术以高度重视,以提高住宅小区的建筑使用质量。 1住宅小区配电系统的设计 1.1配电系统中变压器的设计 目前的住宅小区运行中的一个明显特点就是用电负荷在不断增加,这是由于城市居民的经济水平提高,生活质量也相应地提高,各种电气设备的使用量增加,就必然会增加用电负荷。这就需要住宅小区在电气工程设计的过程中,要对小区居民的用电负荷充分考虑,对科学合理地设计变压器[1]。特别是中国在近年来倡导节约能源,促进环境保护,在对住宅小区的电气工程进行设计的时候,考虑到用电负荷问题的同时,还要考虑到节约能源问题,对变压器的型号、安装数量都要从建筑的运行实际出发进行配置,以使配电系统安全稳定地运行,同时还降低了能源消耗量,住宅小区居民的用电也不会受到影响。 1.2配电系统中的其它设计 住宅小区的配电系统设计中,需要重点解决的问题就是满足建筑用户不断增加的用电需求。面对用电负荷不断增加的问题,就需要做好节约能源的工作。在具体工作中,可以对居民的电能使用情况进行了解,对电能的使用做好分类,使得所采用的节约能源措施更具有针对性,发挥时效性,配电系统设计也更为科学合理。在为建筑配置低电压设备时,要安装继电保护装置,以使低电压设备处于良性运行状态,保证为住宅小区居民持续稳定地供电。小区的配电系统设计中,为了保证供电长时间持续供电,特别是维持机房供电的持续稳定,机房供电往往是一级消防动力负荷,居民的家庭用电会采用三级负荷。通过对负荷划定级别控制用电负荷,就可以达到节约能源的作用。 2住宅小区监控系统的设计 2.1监控系统中消防监控系统的设计 住宅小区是人口集中的区域,也是各种电气设计集中安装的区域,因此,保证消防安全是至关重要的,这也是住宅小区建设的关键。要提高消防安全质量,很多的城市住宅小区都安装了消防监控系统,对火灾发挥有效的控制作用。从目前的住宅小区消防监控系统的设计情况来看,是将系统划分为局部监控区域和中央监控区域,在消防控制模块中设置有消防指挥运行流程,如果住宅小区中有火灾发生,在消防监控系统中的警报装置就会对火灾隐患进行检测,同时发出消防警报[2]。在火灾现场,消防监控系统的控制模块还会以手动操作的方式或者自动操作的方式指挥火灾现场,对火灾起到了有效的控制作用。在对消防监控系统进行安装中,为了保证监控系统在火灾发生的过程中安全运行而不会遭到破坏,就要对系统予以电磁干扰,并做好防护工作。对于系统中的线路材料,要求具有良好的耐火性能,以使得消防监控系统的功能得以充分发挥。 2.2监控系统中消防探侧器的设计 在城市住宅小区中,消防探测器是重要的装置,不仅可以对火灾予以探测,而且还能够及时地启动报警装置,随之火灾监控模块启动。安装消防探侧器的过程中,要根据实际工作需要选择消防探侧器的型号,还要考虑到安装的位置以及运行环境,保证消防探侧器的功能得以充分发挥[3]。虽然现行的住宅小区中所安装的消防探侧器对环境具有较强的适应性,而且不会受到安装位置的局限,具有良好的火灾报警效果,但也要从其应用范围出发对其安装区域加以明确。 3住宅小区防雷设施的设计 住宅小区的建筑安装有各种电气设备,就要做好防雷涉及工作。通常而言,住宅小区会安装基础性的防雷装置,这对于建筑电气工程而言是远远不够的。要强化防雷设计,就要将电气防雷系统构建起来,保证防雷系统有效运行。这就需要在安装防雷装置的过程中,要对住宅小区的规模以及防雷装置所安装的位置充分考虑。在安装直击防雷装置的过程中,要考虑到其所发挥的作用是避免直击雷对住宅小区的配电系统以及监控系统造成破坏。这就需要从住宅小区的实际情况出发做好接地工作,之后根据需要安装各种避雷设施,诸如避雷针等等,以避免建筑被雷击。对于住宅小区的建筑,其高度国家都有明确规定。如果建筑高度超过了规定范围,就要每间隔5米至8米的高度就要设置避雷带,还要连接地下线,以防止金属构件被雷击。当雷电的强度较高,防雷装置就会对电气设备的绝缘层造成破坏,这就需要安装雷电反击设置[4]。防雷装置接闪器会影响到建筑物中的金属物,两者要保持一定的距离。另外,建筑物中的钢筋和其他的金属物之间的距离都要符合规定,还要与防雷引下线进行连接。建筑中所安装的各种电气设备都要做好接地工作,还要连接防雷接地,以避免电气设备遭到雷击。住宅小区建筑安装有大量的电气设备,有必要将综合布线系统构建起来,合理设计通讯网络,以保证各项信息有效传输而不会受到雷电的影响。 4结束语 综上所述,中国城市居民的生活水平逐渐提高,对住宅小区的建筑质量提出了更高的要求。对电气工程设计工作予以高度重视,是为小区居民塑造舒居住环境的重要条件。建筑电气工程作为建筑工程中的基础部分,直接关乎到建筑的使用功能。特别是目前各种新的电气技术在电气工程中得以应用,就更需要针对建筑电气设计工作积极探索,提高设计质量,以确保建筑电气运行稳定,更好地满足住宅小区居民的电气使用需求。 作者:余翔 单位:湖北工业大学 建筑电气工程论文:建筑电气工程施工细节管理 摘要: 本文通过对建筑电气工程各阶段施工管理中容易发生的问题和应该注意的细节等进行梳理,利用实际施工管理积累的经验和教训,针对各阶段施工技术特点,提出了建筑电气工程各个阶段施工管理工作中重点应注意的一些事项,特别强调对施工过程中细节的监控,减少、杜绝电气工程质量通病和施工陋习,旨在为电气工程施工管理者在实际的工程施工管理中提供一些参考和帮助。 关键词: 细节;质量通病;施工陋习;电气工程 随着我国城镇化的突猛推进以及经济实力的不断增强,中国的建筑业如雨后春笋般的快速增长,大量民用住宅、商业广场、一幢幢企事业及政府办公楼拔地而起。这些建筑群建成使用后,常常是投入到人群集中的地方,因此,如何建造质量可靠的建筑是关系到民生的大事。而建筑电气工程的施工是建筑工程施工不可或缺的一部分,尤其是生活智能化程度的不断提高,电气工程在建筑建造中的地位、作用和含量愈来愈高,搞好建筑电气工程的施工管理就显得十分必要。建筑电气工程的施工大致可分为施工前准备阶段,施工实施阶段,施工竣工验收阶段。从实际施工案例看,每个阶段都存在这样那样的问题,甚至有些问题在大多数工程施工中都或多或少地存在。实际的经验和教训告诉我们,对施工过程中细节的监控是防范质量通病的最好手段。下面就建筑电气工程各阶段施工管理中容易发生的问题及应注意的细节,根据本人的实际经验,进行大致的梳理,并提出应对办法。 1.建筑电气工程施工前的准备阶段 这个阶段最重要也是最容易出问题的工作就是设计交底和图纸会审。在实际施工案例中,建筑电气工程施工图设计交底和图纸会审期间,往往存在以下一些问题:(1)图纸会审前设计单位提交的各专业相互关联的图纸不全造成图纸会审时对施工图认识有盲区,导致建设、监理、施工等单位图纸自审时发现问题不够深。(2)参加图纸会审的建设、监理、施工等单位人员施工经验不足,以及对其他关联专业的知识及施工了解不够,导致自审图纸时发现不了问题,或发现不了深层次的问题。(3)部分参加图纸自审的人员责任心不够,走过场、应付了事,或者参与时间仓促,没有静下来尽心阅图,自然就发现不了深层次问题。这样往往造成本该在设计交底及图纸会审阶段发现的设计缺陷或错误,留到了施工实施阶段才发现。这无疑对工程进度、成本、甚至整个建筑工程的质量都会带来不利的影响。为了减少这些问题发生,可以从细节处入手,把图纸会审真正落实到实处,让其发挥其应有的作用:(1)各单位要重视图纸会审,在安排参加图纸自审的专业人员时,尽量安排施工经验丰富的人员,而且要给予足够的时间,在图纸自审期间,尽量不再安排其他事务。或者可以发挥团队力量,让更多的人参与自审图纸。这样有利于发现问题,减少漏项。(2)图纸自审时应该让施工相关联专业的人员之间多沟通交流、讨论,杜绝各自为战。(3)参看各专业图纸,进行各专业图纸之间相互核对。尤其是结合各专业图纸、综合管线图进行分析,看看在空间、位置上各方是否有冲突、矛盾的地方,标高是否有不合适的等。(4)利于专业知识及经验对电气设备、电气材料的参数进行计算、核对。分析参数计算是否有误,选型是否正确、合理。(5)预留套管、洞口是否有合理的平面布置图,标高、尺寸是否标注清楚,预留套管、洞口是否有漏掉的地方。(6)防雷接地网格尺寸是否符合设计规范要求,总等电位和局部等电位,消防控制中心、机房等地方的防雷接地等设计是否有漏。(7)施工图里引用的规范、标准是否是最新的,是否引用有误。除了符合国家、行业规范外,还要看看是否符合当地地方性法规和文件的要求。(8)利用经验对设计施工图里材料的选型进行审阅,分析选型是否合理、经济,是否便于施工。比如电线管、电缆等材料的选型。总之,图纸会审是一个十分细致的工作,只有通过对细节处的审阅与分析,才能大大提升设计交底和图纸会审在建筑电气工程施工管理中所起的作用。 2.建筑电气工程施工实施阶段 建筑电气工程施工实施阶段是建筑工程施工的重要环节,是把设计作品从图纸变为现实的阶段,因此,做好这个阶段的施工管理十分必要。从实际案例看,这个阶段出现质量问题的可能性很大。可能出现的问题主要是:(1)穿墙套管漏预埋、套管定位有误、套管大小尺寸错误、套管止水翼尺寸不符合规范要求、套管止水冀焊接质量不符合规范要求。(2)电线管及线盒漏预埋、电线管及线盒预埋位置有误、电线管规格材质有误、电线管预埋施工完后被压扁、电线管转弯的地方弯曲半径不符合规范要求、线盒处线管脱落、露在外面的线管头未封堵并用胶布封闭、管线集中的地方线管重叠,高出钢筋面较多。(3)防雷接地方面的质量通病(a)引下线、均压环、避雷带搭接焊接处有夹渣、焊瘤、虚焊、咬肉、焊缝不饱满,尤其是竖焊的地方(b)焊渣未敲掉、避雷带上的焊接处不刷防锈漆(c)用螺纹钢代替圆钢作搭接钢筋(d)直接利用对头焊接的主钢筋作防雷引线(e)防雷引下线、均压环、防雷接地网格连接时前后钢筋错位,导致路径不连续(f)从基础引到控制中心的地线套管漏预埋(g)接地圆钢或扁钢连接处搭接长度不足(h)屋顶屋檐周边避雷带高度不够(4)室外进户管预理方面(a)采用薄壁钢管代替厚壁钢管(b)预埋深度不够(c)预埋进户管未用圆钢或扁钢跨短接(5)导线的端接方面(a)多股导线连接时不采用铜接头,也不搪锡(b)与开关、插座、配电箱的接线端子连接时,一个端子上接多根导线(c)端子的孔径大小和位数与线径和回路数不匹配,截断减少股数和线径后端接(6)配电箱安装方面(a)箱体与墙体有缝隙,箱体不平直(b)箱体内的沙浆、杂物未清理干净(c)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,破坏箱体的美观(d)箱体内布线不整齐,导线不留余量或余量不足(e)配电箱设置在水管、阀门下(f)电线管进入配电箱,管口在箱内露出太长,管口不平整、长短不一,管口不用保护圈,未紧锁固定(7)开关、插座底盒和面板方面(a)线盒预埋太深,标高不一;面板与墙体间有缝隙,面板有胶漆污染,不平直(b)线盒留有沙浆杂物(c)开关、插座的PE保护线有串接现象(d)开关、插座固定螺栓松动,盒内导线余量不足(8)桥架线槽接口翘角不严密,部分地方由于桥架转弯弧度不足,电缆无法落入桥架内,盖板无法盖上。出现以上这些问题的原因,有管理人员管理力度不够、责任心不强的原因,也有工作人员业务能力不足的原因。要在工程施工中减少甚至杜绝这些质量问题,就必须从管理制度和专业技能人员培训上下功夫:(1)加强对施工各环节的管理,严格执行工程“自检、互检、专检”三检制度,检查不合格的不能进入下一道工序。施工管理人员不能睁一只眼、闭一只眼,甚至“卖人情”。严格材料进场管理,严格隐蔽验收工作,严格对见证点和停止点的检查验收,对承包商的不良行为要敢于说“不”。(2)加强对施工管理人员的理论培训以及操作人员实操技能培训,提高安装管理人员的技术管理水平和协调、沟通、指挥能力。(3)加强现场的成品保护。不要随意踩踏已经安装好的预埋电线管、线盒等;混凝土浇筑时,安装人员要有人在现场监护、跟踪,及时发现问题并修复。 3.建筑电气工程竣工验收阶段 竣工验收阶段的主要工作是完成收尾工作、竣工验收资料的准备、竣工验收的预验收和竣工验收。这个阶段容易发生的问题主要是资料的完善和收集归类。由于电气工程设备供货和分包单位多,资料的及时收集相对来说有困难。还有由于在施工过程中往往资料没有随工程进度编制造成在竣工验收时,资料的编制不能及时跟进,这是制约竣工验收的一大因素。因此,在施工过程中,管理人员一定要重视、监督工程资料的收集并随进度及时编制,由相关人员签字确认后归类存档,以便竣工验收能及时进行。要做什么资料,怎么做资料,可按当地城建局的要求执行。不同省份,其组卷是有可能不一样的。 结语 建筑电气工程施工管理应从细处着眼,注重施工的各个细节、各个工序的管理,严格按程序办事,多协调,多跨专业沟通。做好每一个细节就能造就一个高品质的工程。 作者:蔡勇 单位:中广核工程有限公司 建筑电气工程论文:建筑电气工程造价管理研究 【摘要】 DB(Design-Build)模式是指公司受业主委托,按照合同约定对工程建设项目的设计、采购、施工、试运行等实行全过程的承包。建筑电气作为建筑设备的一部分,不仅为建筑物提供基本的附属功能,也为空调,给排水,消防,燃气采暖,生产设备等设备提供能源与联动。论文结合在韩日总包公司的工作经验及“营改增”政策的影响,就建筑电气在DB模式整个项目周期内,尤其是投标报价、设计及预决算过程中值得注意的问题进行分析。 【关键词】 建筑电气;DB模式;营改增 1投标报价 投标报价也可称作概算报价,DB模式投标报价通常会有基本的配电方案及系统图,成熟的项目会有设备表,在没有详细施工图的情况下,报价仍有以下风险。1)仔细研究招标文件。尤其应仔细研究厂家一览表、合同条件、技术规范、工程量清单、标书图纸、业主的要求、用电负荷等级、铜价趋势等文件,并明确矛盾的内容或者与工程量不一致时,以哪些文件为准。2)明确电气设备品牌。变压器、断路器、UPS等设备价格因品牌相差很多,也会直接影响调试与运行成本。如常用1800kW发电机,德国进口奔驰机组价格为540万元,而国产的三菱机组为400万元。3)完整实现功能是报价的基本出发点。DB模式类似交钥匙工程,也就是说DB承包单位要交给业主一个功能完整的项目,所以投标报价的金额要能完成目标功能。如监控系统除了包括监控设备及其配线外,还要考虑室外过路预埋配管、中间交换机的预留电源等。4)工程区分明确。用电申请、引入高压电缆、市政绿化修复、防雷评估等过程都容易发生费用争议,这些都要在报价之初明确并写入报价条件书内。5)税制改革影响。2016年5月1日,全国实行“营改增”政策,建筑行业的税率为11%,而设备的税率为17%。对于业主而言,自行采购金额越大,能够抵扣自身成本的金额也就越多。所以要明确这类甲供设备。6)专业间配合。电气专业与暖通、给排水、建筑、生产试验等设备之间有很多联系,如室外消防用水量,排烟风机、水泵、卷帘门的配电,防火阀与火灾自动报警系统的联动,室内外管沟管架,建筑预留孔洞,设备预留搬入口,生产设备配电,局部排气等专业之间的联系。7)规范更新与审图风险。一般规范每隔5~10年更新,有的项目恰好在2个规范交替的时段内。如GB50016—2014《建筑设计防火规范》于14年8月公布,2015年5月实施,审图公司会要求在2015年5月之前送审的图纸按照老规范GB50045—1995《高层民用建筑设计防火规范》审核,5月之后送审的全部按照新规范审核。而新规范比老规范要求更为严格,势必会增加造价。8)类似项目比较。现实中没有两个一样的项目,作为电气工程师只能凭经验在1个全新的项目之初,通过类似项目比较判断报价是否合适。但笔者也总结了一下建筑电气单价区间,一般办公楼造价为450~550元/m2,工厂或者仓库200~250元/m2.EPC报价通常是在没有施工图的情况下做成的,目标是与未来施工图预算尽可能接近[1]。避免天价或者底价,为后续的设计和施工提供适当的成本空间,避免技术过剩,也有利于保证工程质量与进度。 2设计管理 设计至关重要,无论是方案设计,总体设计还是施工图设计,都要在技术规范、用户需求与成本三者之间取得平衡,推进项目顺利进行,最终将合格工程交给业主[2]。下面结合工作经历,介绍几个提高设计效率的方法。1)电气设备选型。DB报价之初基本上已经确定了欲使用的电气设备品牌及档次。准备这些电气产品技术资料,让厂家或者商介绍其产品,择优选择。有些设备比较特殊,如发电机的功率是根据柴油机缸数分档,康明斯发电机功率由1000kW提高到1100kW,其柴油机由12缸变为16缸,价格会提高一档。再如伊顿9395系列UPS分为8档,最高3档为600kV•A,825kV•A,1100kV•A,这3档之间的价格相差很多,所以尽量避免超大容量的电气设备,因为其单位成本通常会高出很多,日常维护成本也会很高。2)末端配电设备计算功率尽可能准确。一般在施工图设计阶段,末端设备功率很多都是估算的,或者参照手册,其结果就是造成计算容量偏大、变压器负荷率偏低。所以,在设计阶段,应尽可能取得准确的配电功率及需要系数,如电梯、空调机、风机、水泵及生产设备等。3)考虑运行成本。节约运行成本意味着增加初期投资,但近些年,LED、变频器、二线制照明等产品的价格已经不在高位,设计过程中可通过简单的测算来评估是否采用。如LED照明初期投资会在3~4a内通过节约回收电费;相比一般的金卤灯,荧光灯之寿命较长,一般都能达到50000h,减少了维修频率,业主更愿意接受。另外,配电室配置温控开关、路灯采用光控,既可以避免敞开费电,又减少了管理成本。4)公共空间管理。电气管线与给排水、暖通配管、工艺配管在地下或管架上会常有交叉,难免会产生碰撞,虽然现场施工会按照有压避让无压、电让水暖的原则处理,但这个问题最好在设计阶段避免。目前,越来越多的公司采用BIM建立3D模型,模拟管线碰撞的情况。5)避免过度设计。当前设计院很少有成本意识,大多会过度设计以保证审图通过,所以,在设计之初就要与设计人员制定设计原则,共同确认系统框架,如变压器容量、低压柜数量,需要系数大小、备用回路数量、插座密度、生产设备配电方式等的确认。反之,一旦设计人员按照自己的想法匆忙上图之后,再要求其修改就很被动。金山1个化工项目中就遇到这样的情况,由于疏于管理,设计院放大了每一级的开关与电缆,在配电室一侧采用放射式而不是树干式配电,从而导致低压柜数量、电缆规格及长度、室外预埋配管、桥架数量大大增加。然而审图已经通过,想再修改已经很难。6)明确专业承包范围。根据日后专业发包或者设备采购计划,将专业承包范围加入施工图内,如变电所内变压器、高低压盘柜为EPC总承包单位采购,变电所内照明、换气、墙面接地干线等为机电分包范围。电缆沟、检修预埋吊钩为土建范围。这样做不但有利施工,也方便日后分包招标。 3工程造价管理 对于EPC承包商而言,根据工程项目不同建设阶段,工程造价分为3类:①概算造价,其对应投标报价阶段;②预算造价,其对应专业发包阶段;③结算造价,其对应竣工阶段,既包针对业主的结算,也包括针对专业分包的。1)概算造价已经在上文有所阐述,笔者再结合自身工作经历分析预算造价与结算造价。2)预算造价也可以理解为,根据施工图、预算定额、各项取费标准、项目所在地人工、物价、设备租赁费用水平编制的建筑安装工程预算造价文件或叫施工图预算。在实行EPC承包制的情况下,它是EPC承包单位确定专业分包招标控制价的依据。编制施工图预算过程应注意事项:(1)根据施工图明确的专业承包范围报价,避免漏报,重复报价;报价中还要标注专业承包职责,如是否包含防雷检测费、消防检测费等。(2)在营改增的大环境下,要明确税率。2016年5月之前建筑行业实行3.48%营业税,而在此之后实行11%的增值税。税率变化直接影响专业分包的投标报价。(3)现场施工管理人员通常会根据本单位做的施工图预算处理现场变更签证,所以施工图预算要做到不漏项、数量单价合理,有利于现场管理。3)结算造价是指1个建设项目或单项工程、单位工程全部竣工,发承包双方根据现场施工记录、设计变更通知书、现场变更鉴定、定额预算单价等资料,进行合同价款的增减或调整计算。EPC承包通常总价包干,没有较大的变化业主也不会给予追加。结算造价主要处理专业分包、设备供应商和劳务分包之间的追加请求,此阶段应注意以下几点:(1)结算的前提是工程验收合格、资料完整、功能满足设计和业主要求。(2)结算资料完整,追加或者扣款要有相应的签字确认的资料、如变更图、图纸会审记录、影像资料等。(3)结算人员与现场管理人员分设,现场管理人员对交接给结算人员的签证、变更图纸及影像资料负责,结算人员按照上述资料核定造价。适当增加竣工结算流程和参与人员,可以抑制暗箱操作。 4结语 EPC模式下建筑电气工程投标报价、设计与造价管理贯穿了建设周期的整个过程,作为参与其中的工程管理人员要不断在技术性能、规范要求、业主需求、造价成本4者之间寻求平衡,让项目顺利推进。 作者:肖玉辉 单位:藤田(中国)建设工程有限公司 建筑电气工程论文:建筑电气工程安装要点略论 摘要: 近年来随着经济的不断发展人们生活水平不断的提高,对于房屋建筑的电气需求也越来越高。随着各种电气设备的应用与普及,建筑电气工程的安装施工技术也受到了越来越多的关注,在建筑工程施工中电气工程的安装质量直接影响着建筑施工完成后的使用情况,直接影响着人们的生活水平与质量。本文首先简单的介绍分析了建筑电气工程,然后详细的分析介绍了建筑电气工程安装技术要点,以期促进我国建筑电气工程安装技术的提升。 关键词: 建筑;电气工程;安装;技术要点;应用 1建筑电气工程概述 电气工程是近代兴起的一门关键性学科,其中电子技术的发展有效的推进了电气工程的发展与进步,使得电气工程成为了一个系统的学科。随着时代的发展与进步,电气工程的定义也在不断的更新与进步,今天的电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。电力是发展生产和提高人类生活水平的重要物质基础,电力的应用在不断深化电气工程应用和发展,电气自动化是国民经济和人民生活现代化的重要标志。就目前国际水平而言,在今后相当长的时期内,电力的需求将不断增长,社会对电气工程及其自动化科技工作者的需求量呈上升态势。随着建筑朝着智能化、自动化的方向发展,电气工程成为了建筑施工工程的重要组成部分。常见的电气工程设备有万用表、绝缘摇表、接地摇表、液压弯管机、液压压线钳等。而建筑电气工程不是单一存在的,而是多个系统的整合,包括防雷接地系统、变配电系统、电缆电视系统、消防报警与控制系统以及楼宇自动控制系统以及结构化布线系统等。建筑电气工程设备的安装,不仅影响到整个工程的节能、环保以及安全性,而且还会影响到整个建筑工程的施工进度。 2建筑电气工程安装的影响因素 在进行建筑电气工程安装的过程中很多因素都会影响工程的施工安装质量,其中比较典型的便是以下几种因素: 2.1工程设备因素 建筑电气工程在施工过程中会应用到较多的设备系统,而这些设备的质量就会直接影响到整个工程的安装质量。在这些系统中有防雷接地系统、变配电系统、电缆电视系统、消防报警与控制系统以及楼宇自动控制系统以及结构化布线系统等,这就决定了需要安装的电气工程设备种类多样、涉及的范围十分广泛。当然影响到建筑电气工程设备安装效果的因素很多,而设备因素最为常见,同样也是最容易避免的降低建筑电气工程设备安装质量水平的影响因素。电气工程设备的安装当然离不开必要的机械设备,在安装过程中还需要相应的电气设备作为辅助,存在部分电气工程设备安装单位虽然重视自身的机械设备,但是没有电气设备作为辅助和支撑,那么难以让电气工程获得更好的应用,电气设备安全标准不过关,性价比低廉,将会导致建筑电气工程设备的安装过程中出现适得其反的后果。因此,选用合理、性价比较高的电气设备有助于缩短施工周期,提高电气工程的性能。 2.2施工材料因素 在施工过程中可以说设备和材料是相辅相成、功能互补的。现在市场上关于建筑电气工程的同一种材料具有不同的型号、种类、价位,造成不同价位、厂家、型号以及种类的材料在建筑电气工程设备的安装中发挥了不同的功效和作用。近年来,不少媒体揭露了部分黑心建筑电气工程设备安装企业为了缩减成本支出,贪图眼前利益,购买非正规厂家、不合格的材料,导致电气设备安装工程在竣工后出现大量的安全隐患,造成极大的财产损失,甚至会严重威胁人们的生命安全。在电气设备安装工程准备阶段,相关人员务必要合理地选用材料,加强对材料的监理,实现降低施工能耗,节约施工费用。 2.3安装人员因素 在建筑电气工程安装施工过程中安装人员的施工技术可以说直接影响着工程的施工质量,在安装过程中安装人员发挥着不可替代的主体作用,其自身具备的安装技术素质是任何电气设备和材料在电气工程中发挥作用的首要主观因素。安装人员的专业程度和操作方法会直接影响工程设备的安装效果,其安全性、环保性以及节能性等特征都能够在安装人员的技术操作水平中得以反映。因此,电气工程安装人员需要有一定的专业知识和安全意识。只有认识到影响电气安装工程的外部因素,才能提高施工质量和施工效率。 3建筑电气工程安装施工技术要点 3.1工程配电设备安装 在建筑电气工程安装过程中配电设备的安装是十分重要的一个环节,因为其直接影响整个系统的配电情况。电力负荷在现场的直接控制器是配电箱(柜),因此,为保证电气安装工程的动力、照明等正常工作,我们需要对配电设备的安装严格控制。配电设备需要早土建地面工程完工后再进行安装,但要注意暗装配电设备、接线设备是需要在土建工程抹灰之前进行的,并且要保证抹灰的厚度合适,的工作性能至关重要。 3.2电缆的敷设 在施工过程中电缆敷设一定要严格的按照工程的施工要求进行,在施工之前一定要根据工程的施工需求确定工程电缆的敷设型号以及规格,然后对电缆的型号、规格等进行仔细检查,确保其与施工设计的基本要求符合。此外在施工前还应当检测电缆的状态,保证电缆没有破损以及其绝缘效果优良。在敷设电缆时,不能使电缆交叉,要将电缆排列整齐并令其稳固,同时保证电缆接头位置和敷设电缆的位置都设有明显的标志。电缆在敷设时要保留一点长度在接头附近以及终端,同时直埋的电缆要也要留少量的长度,当温度低于0℃时不敷设,其他情况下敷设时采取波浪形方法,并保证电缆弯曲的半径不小于电缆直径10倍。电力电缆和控制电缆的顺序配置应是自上至下的进行,普通支架上设置的控制电缆,敷设一层即可,而在桥架上设置的电缆不超过三层比较好。在电缆安装中为了防止电缆终端头及接头受到污染,安装人员要保证施工环境良好,无污染无尘土,工作环境具备防尘措施,同时不要讲电缆接头或终端头长期暴露在环境中,一般情况下要保证能一次性完成电缆接头的操作,以免接头或终端头受潮。 3.3开关插座的安装 在进行开关插座的安装时一定要事先做好相关的施工图纸设计,然后严格的安装图纸来进行施工安装,开关盒与门框之间的距离一般为150~200mm即可。安装暗装插座、开关时要保证开关、插座的面板与线盒内的引出导线连接好,同时将连接的导线放在线盒内,并在对齐后用螺丝固定好。而安装明装插座、开关时,要注意通过塑料台的孔把将线盒内引出的导线穿出来,并与封盒面对齐后将塑料台固定。 3.4防雷接地安装 在建筑电气工程安装施工过程中一定要重视防雷接地的安装,防雷接地安装能够有效的确保电气系统的安全,最大程度上确保整个系统的稳定运行。在安装防雷接地时因为大多数建筑都是钢筋混凝土结构的形式,而在接地极采用的是基础钢筋时,要用焊接和螺栓连接的方法把基础的主筋圈连接起来,保证结构的稳固性,而有桩基的桩筋也要与基础主筋连接。另一方面,为保证其中防雷装置的金属零件连接方式规范并能与屋面连接,我们能够将可以讲外侧主筋与基础主筋焊接作为等电位连接系统的引下线,同时要注意焊接时采用双面焊接,不要点焊。为了防止雷击侧击破坏,在建筑时外墙都是幕墙结构,而外墙处要采用结构圈内、外主筋以焊接方式连接,并将幕墙上金属物接入接地系统。当发生断接卡测试点不稳定的情况时,要将其设为接地极测试点,保证测试点的稳定性。 4结语 在进行建筑电气工程的设备安装过程中一定要重视安装技术的控制,从设备、材料以及人员等方面入手,控制好每一个影响电气工程安装质量的因素,然后做好工程的安装技术要点控制,最大程度上确保电气工程安装的施工质量。 作者:叶飞 单位:重庆鸡冠石建筑工程有限公司 建筑电气工程论文:建筑电气工程项目风险措施 摘要: 对建筑电气工程项目风险及应对措施进行了详细阐述。 关键词: 建筑电气工程;项目风险;应对措施 1设计风险及应对措施 电气设计工作是一门应用科学,需要依赖可靠的技术和方案来完成项目预期的目标。设计过程中出现的风险统一称为技术风险。将设计前的勘测和项目、设备、工艺等资料准备充分,就等于降低了设计风险发生的几率,再通过二次设计,让不同设计师对项目目标及逻辑进行反复校验,确实做到降低风险发生概率。在设计的过程中,通常会遇到新型设备,这些新型设备会拥有新的技术参数,而使用这些新型设备,甚至会遇到过于复杂的工艺流程,如果设计中采用了为经过实际现场检验的技术,就可能给设计工作带来风险。设计中由于厂家资料提供的不全面,勘察资料不充分,就会引起设计师对参数的错误和遗漏,为设计埋下风险隐患。设计工作中需要和业主、施工单位、分包商、上级主管部门沟通,也有设计师之间的沟通,沟通中一旦存在沟通不充分造成误解,也会给项目带来隐患。 2方案风险及应对措施 由于建筑电气工程项目中使用一部分市场上最新设备,所以会遇到在新设备、新工艺使用和运行生疏的状况。在应对新设备、新技术、新工艺在现场的应用,设计师和设备供应商要做到现场监管,实时了解这些新产品及技术的应用动态,配合现场施工做到随时出现问题,随时做出设计修改,减少由于对新设备、新技术、新工艺不熟悉造成的项目损失。 3管理风险及应对措施 管理风险是项目中涉及的管理和制度方面的风险。项目管理者的经验和经营管理的水平高低,项目组管理人员和技术人员配备是否满足管理需求,制度完善程度和项目的执行力是否充足这些方面是管理风险的因素来源。在管理风险中还要防止由于监管不足而滋生的腐败现象,这种现象会变相的降低项目质量,升高了项目成本。根据建筑电气工程项目本身的情况,加强监管措施。邀请项目管理专家进行指导,对项目组织结构和职能做出明确确认,将项目管理制度进行完善,保证项目执行过程中组织机构职能的作用,公司给项目组配备有经验的技术人员作为项目中间力量,各部门各司其职,做好自己职能工作后,互相监管互相监督。 4人力资源风险及应对措施 人力资源风险是施工方和项目管理组在建筑电气项目中常讨论的问题。各分包商和项目组的管理人员是否能满足职能需求,技术人员是否充足,施工人员的工作是否高效,项目施工过程中施工人员的稳定性,这些就是人力资源风险遇到的主要问题。由于施工人员主体人员都是本身有施工资质的农民工,除春节假期意外,在春种时节和秋收时节的节气附近,会出现大规模的民工回乡潮,这时匮乏的人力资源就会造成项目施工现场无人可用的情况,现场项目进度停滞,严重的情况还会导致现场停工,更有甚者这个时候遇到自然环境风险,对现场保护措施不到位甚至还会出现项目施工进度的倒退。项目组和分包商签订合同,确保项目进度和项目质量,确保项目进度不受到人力资源流失的影响。同时,人力资源部门也需要提前了解施工人员在春种秋收两季节时的请假情况,提前备案,根据具体情况建立激励体制,并储备一定人力资源,在当地人才市场提前招工对应工种的施工工人。减少由于人员流失造成的损失。 5质量风险及应对措施 项目的核心风险之一就是质量风险,因为质量风险可能会直接影响到验收是否合格,电气工程项目是否能被甲方接收顺利移交。有的项目发生的质量事件,会直接致使项目的失败,所有项目前期到后期的努力付之东流。所以质量风险是项目管理的从头至尾一直要严格监控的风险要素。为确保项目质量,首先要严格按照设计要求核对项目中的设备质量和项目指标,满足国家标准的参数指标。设备和设施都要在出厂检验时满足技术参数指标,达到可完成项目的目标结果。项目施工的全过程要严格遵循施工图纸,要求每一个环节每一个工艺都要照图施工,一旦发现图纸信息和实际有不符或者矛盾之处,及时与设计师和施工负责人以及现场技术人员沟通,确保设计理念和技术参数满足项目需求。新设备、新技术在现场的兼容性是否满足,各个设备之间的逻辑是否清晰明了,项目最终目标能否被实现,发生事故后逻辑上是否满足互锁,避免引起更大的事故,对交付成果进行资料存储。确保质量过关,降低质量风险的发生概率。 6进度风险及应对措施 项目的进度是衡量项目是否成功另一重要指标。项目进度风险管理也是决定了建筑电气工程项目成败关键。每一个风险因素或风险事故都可能会给项目带来不利的影响,并对项目进度造成影响。而每一个也许对项目整体没有太大影响,但是将这些影响求和就有可能引起不可挽回的损失。通过预判风险事件,使用风险降低方法来避免项目中影响进度事件的发生。进度一旦受到影响,所有的交付日期,施工成本,人力资源成本,都会增加。针对进度风险,在项目施工开始前就要绘制流程图和甘特图,制定好项目中各阶段的进度计划。及时发现现场施工的问题,如果对项目进度起到了滞后的效果,项目组和相关部门马上要针对事故问题进行分析和措施应对,有关部门可以增加工时,增加资源加快解决进度,必要时可以加班作业,同时HSE小组和技术部也要协助解决问题。为保证项目进度的正常,可以调取业务骨干和专业技术人员进行定期指导和定点培训,对难点大和复杂程度高的特殊点,加大人力物力的投入,保证随时掌握项目的进展情况,随时了解项目环境的变化情况,以便项目管理人员作出正确、合适的判断和决策。 7沟通风险及应对措施 项目建设的参与部门多,有的部门之间需要协同施工,这个时候沟通不彻底,不能有效的将施工目标和结果达成共识,就不能有一个最适当的方案。容易出现“你想的和我想的不一样”的结果。电气施工组和土建施工组、吊装施工组的配合是一种常态化工作,这就需要有一个项目管理组安排工程技术人员在两个施工组施工时,共同协商遇到的问题,作为“桥梁”和“粘合剂”将部门之间对合作施工的工作目标的有共鸣,认同的相互沟通的结果,用明确的书面文件记录沟通内容以备案,并使参与部门和供应商、分包商对内容给予确认和工作支持。通过明确工作流程,和工作目标减少返工等浪费工时和时间的情况发生,从而减少项目中的损耗。 8安全风险及应对措施 安全风险是一直是项目建设的头等大事,因为一旦出现风险事件,涉及到人员的安危,就会严重的影响到管理者的工作安排,占用管理者的工作时间,影响项目的整体进度。尤其是电气工程项目,更要对其重视起来。安全风险一般分为两部分,一部分是预防措施,另一部分就是现场公共救援准备和措施。尤其是电气工程项目,更要对其重视起来。电气项目除了正常的防坠、防压砸、防火、防汛等常用消防措施意外,特别要注重对触电的预防和触电的紧急预案。 9费用风险及应对措施 费用风险主要分为几个部分,设计费用、人工费用、施工费用。设计费用由于涉及到二次深化设计和设计院之间的竞争问题,常会遇到设计费用需要追加,所以设计费用超出预算额度的风险比较大。人工费用,现场在出现工荒前会有一些作为激励效用人工费用的支出,还有一些临时招工的费用,因为这部分风险的可控程度受到人力资源风险制约,需要和人力资源部门协调,在保证用工人力的前提下,尽可能减少开销。施工费用,这部分包含的主要是一些费用的偏差,工时费的增加,运输成本的增加,采购的材料和器材成本的增加导致施工费用有所增加,超出预算额度的风险。 作者:宋峰 单位:济宁市阜桥房管所 建筑电气工程论文:民用建筑电气工程节能探究 摘要 本文对建筑电气工程中的节能设计做介绍,指出了民用建筑电气工程节能设计应遵循的原则,并阐述了电气工程中节能新技术及应用。 关键词 民用建筑;电气工程;节能 1、前言 现阶段国内的社会和经济出现了空前的繁荣局面,而和经济所出现的繁荣局面相对应,人们也慢慢的意识到了其所带来的一些不利因素,其中能源的紧缺表现得尤为突出,已经转变为了世界范围内的普遍问题。我国的能源紧缺问题也十分的凸显,而在经济发展的同时,国内建筑领域随之有了迅猛的增长,其对于我国经济增长的贡献也是非常大的。不过,在建筑业快速发展时,自身的能源消耗偏高的现象也日益凸显,受到越来越多的学者关注。而是否具有优良的能源节约性能,也成了民用建筑品质好坏的关键性标准。 2、民用建筑电气工程节能设计应遵循的原则 2.1应能够符合建筑使用功能的要求 无论对于什么形式或者内容的设计,均应当考虑建筑功能的发挥,必须以此为基础进行节能的设计。要是相关的节能设计无法达到建筑物使用功能的相关要求,那节能手段也可以说是不具有任何的现实意义。目前,我国的民用建筑完全的离不开电能及相关的耗电设备,这也是居民日常正常生活所必需的。另外,在科技以及人们物质生活逐步发展与提升的过程中,定会对日常的使用产品有更多样化及高品质的要求,比方说更多的娱乐设备和智能设备正被广泛地应用于人们的日常生活。所以,电气工程的节能设计应当在满足不同居民的使用要求基础上,采取科学、合理的设计方法,以实现最优化的节能效果。 2.2应当充分的考量经济效益 进行民用建筑电气工程节能设计时,应当全面的考量相关技术、设备等在实际运行时所带有的节能效果。如果具有相对高的节能性,那以后投入使用时便可以有效的降低民用建筑自身的能耗,并可以有效地减少系统的成本投入。要是所具备的节能性相对较小,那就极易使整个建筑工程所需的成本投入显著的增加,也会使得后期电气工程系统的运行及维护费用变多,同时也不能确保在短期内收到良好的经济效益,导致投入的成本很难回收。所以,进行电气工程节能设计的过程中,应当充分的考量投入回报以及设备的运营成本投入等相关的经济效益,这样才可以更加全面地、综合地设计出可实际实用的电气工程节能系统。 2.3要掌握好重点的工作内容 我们在对电气工程进行一定的节能处理时,不仅应当符合相应的建筑功能需求,也应当全面的考量相关的经济因素,这样可以使节能设计达到相应的要求。但除此之外我们采取一定的节能措施时,也应当保障不偏离节能设计最终的目标,就应当做好下列的重点工作内容: (1)要全面掌握现行的节能规范。在节能设计时,应可以达到我国相关的节能标准和规范的规定,只有这样相应的节能设计才有可能具有现实可实施性。并且这些规范也可以很好的检查相应的设计所具有怎样的节能性。因此,我们对于民用建筑的电气工程实施相应的节能设计与措施时,要持续的研究现行的一些节能规范,掌握节能技术的前沿与趋势,同时依照不同的功能要求全面的考量多个影响因素,从而达到最优化的节能效果。 (2)要不断地总结所出现的问题。如果想要得到良好的电气工程节能效果,最为有效的手段就是仔细的、全面的对目前所使用的节能系统科学的、整体的探索,并将这些系统中存在的不足和优势加以归纳与分析,这样就可以当成自己的设计经验,同时也可以在设计时对所设计的方案加以有效指导,将之前所遇到的问题加以分析与总结,并结合目前所进行的节能设计,这一方法是现阶段电气工程节能中非常高效的设计手段之一。 (3)应当节约可节约的能源消耗。我们实施相关的电气工程节能措施的过程中,应当保证电气工程能够达到相应的建筑功能要求。而在此条件下要想取得良好的节能效果,就必须要做到将可节约的能源消耗找到,并采取一定的措施加以利用。所谓可节约的能源消耗指的是与相关的使用功能不存在必然的联系的一些能源消耗,而改变此类能源的消耗将极微的影响到整个民用建筑的整体功能型。所以,我们要想设计一个拥有相对实用性的节能系统,就应当事先将一些可节约的能源消耗因素挖掘出来,并根据实际的建筑物状况,来完成有关电气工程的节能设计。比方说一些大功率的照明用装置,可以利用智能控制设备加以调控,以实现节约能耗的目标。另外,也能够采取对相关的建筑结构进行合理的设置这,样就能更加有效地对自然光进行利用,以达到节能的目的。 3、电气工程中节能新技术及应用 对于民用建筑的节能来说,电气工程的节能所涉及设备及因素具有较大的区别。比方怎样科学地选用供电装置、怎样科学地选择电线材料、怎样科学地安排照明位置等,不过我们应当看到在科学与技术快速发展的过程中,有非常多的新工艺、新技术逐步地广泛地用于电气工程中,以达到节能的目的。 3.1供配电系统中新技术的应用 在电气工程的运行阶段,供配电系统所带来的一些能源浪费就是可以节约的能源。因此,在供配电系统中采取新的材料与技术,可以提升系统的整体节能性,这和我们所讲的节能设计原则最为吻合的。在此过程中涉及到了科学的选择低能耗的变压设备、持续的改善功率值、降低相应的线路损耗等。目前,通过改造相应的供配电装置可以取得明显的节能效果,而像阶段所选用的节能效果明显的变压设备有SCIO、SII等型号。而一些可以消除三项之间均衡问题的节能设备也在实际的应用中取得了良好的效果。另外,还可以采取增大相应供配电装置的功率因数值,这样也可以明显的提升供应电压的品质和稳定性,从而有效地降低电线对于电能的损耗,达到增加电能利用率的效果。所以,采取增加供电装置的相应功率因素值这一新的技术手段,可以取得良好的节能需要,且通常我们可以在一些低压的供电装置中设置相应的电容和无功补偿设备,这样就能在达到供电要求的前提下而实现对电能的节约目的。 3.2监控系统中新技术应用 我国的民用建筑几乎均会涉及到很大面积的照明区域以及温度控制区域,而以上恰恰是整个电气工程里所耗能较多的部分。不过对于这方面的能耗量通常是有一定的波动性的,并且会在不同的时间表现出不同的变化态势。所以,要想确保较小的能量消耗,以防止出现一些能源浪费问题,采取相应的监控技术就可以很好的对手问题加以处理,这样就可以让能源的供给按照系统的实际情况而适当的进行能源供应。比方采取光控开关,能够按着不同的光照强度对相应的照明设备进行控制,这样就能大大的减少不必要的能源消耗,实现节能的目的。 4、结语 在我们进行电气工程的节能设计时,要事先的对节能影响因素全面分析,并将相应的节能理念运用到设计中。同时,在遵循相关原则的前提下,采用有效的节能技术以实现最优化的节能效果。 作者:牛竹梅 单位:晋城市建筑设计研究院
化学建模论文:建模思想在高中化学解题的应用 高中化学在高考中所占分值较大,对于学生的逻辑判断能力以及抽象推理能力提出了很高的要求.同时,高中化学所涉及的范围较大,考察题型众多,题量大,都对学生的做题效率与质量提出了很高的要求.因此,通过建立建模思想开展高中化学习题的应用解答研究就具有重要的现实意义. 一、逐项分析法在化学试题解答中的应用 在化学习题中,选择题占分值比例较大,对每个选项进行逐个分析,进而推出正确选项,在习题解答中较为常用.同时,在高考化学中,定性分析选择题以基本理论、物质性质以及实验等为重要的出题基础,着重考察学生对于基础知识、基础技能的掌握程度.常见的出题形式都会将正确选项掺杂在错误选项中,并且错误选项带有较高的迷惑性.例如常见的知识点有:实验分析原理、有机化学、离子是否能够大量共存等.如下题所示:有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期,Z、M同主族;X+与M2-具有相同的电子层结构;离子半径:Z2->W-;Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料.下列说法中,正确的是().A.X、M两种元素只能形成X2M型化合物B.由于W、Z、M元素的氢气化物相对分子质量依次减小,所以其沸点依次降低C.元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体D.元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂正确答案为D.在上题中,重点考察元素周期表与元素周期律,涉及范围较广,例如:单质、化合物、晶体、氢键等等,是一道多知识点的综合题型.运用逐项分析法之前,应对题型进行大概判断,确定使用元素周期表工具,并结合元素周期律,可以从位、构、性上对X、Y、Z、W、M等分别进行判断,分析可知,X/Y/Z/W/M分别是:Na/Si/S/Cl/O.确定元素后,开始下面选项的逐项分析.在实际的教学中,笔者发现很多的学生在此类型的习题时,题目往往都是一知半解,就开始做分析下面的选项,而逐项分析法在选择题的解答中,不应盲目对选项进行分析,而是要认真研读题目,在对题目进行理性判断的基础上重点研读选项,否则单纯针对选项进行分析,只会降低做题效率. 二、特例反驳法在化学解题中的应用 特例反驳法适用于化学试题选项较多,每个选项都有正确性成分在其中,学生需要了解自己所接触到的知识点中,有一个能够作为特例的原理从而将其作为参考项对各个选项进行排除.这种技巧从侧面开辟了一个途径,降低了学生做题的效率,提高了做题的质量.如下题所示:某钠盐溶液中可能含有NO-2、SO2-4、SO2-3、CO2-3.CI-、I-等阴离子.某同学取5份此溶液样品,分别进行了如下实验:①用pH计测得溶液pH大于7②加入盐酸,产生有色刺激性气体③加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,且放出有色刺激性气体④加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且放出气体,将气体通入品红溶液,溶液不褪色⑤加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)溶液,再滴加KSN溶液,显红色.该同学最终确定在上述六种离子中含有NO-2、CO2-3、CI-三种阴离子.请分析,该同学只需要完成上述哪几个实验,即可得出此结论.A.①②④⑤B.③④C.③④⑤D.②③⑤正确答案为B.在上题中,关键点是NO-2的检验,在化学教学中,关于此知识点的解决较为常见,如果学生对于此离子的检验方式不熟练,就会干扰到其他选项的排除.因此,在教师教学中,要加强重视相近实验现象的区别对待. 三、图形建模思想的应用 将知识点在学习的过程中,通过概念图、网络图、对比图的形式进行对比与梳理,从而能够有效发现各个知识点之间的联系,在解题中少走弯路,提高做题效率.例如,下图是氮族元素中N及化合物知识网络图:在实际的解题过程中,可以将此图牢记,在解答关于化学方程式时,可以充分利用此图答题.在上图中,各个元素之间的关系被明确标出,它们之间存在怎样的联系,如何运用这种联系,教师可以在教学活动中展开.学生在运用此图时,应首先对各个点的性质、结构特点进行熟悉.对比图在化学解题中的应用十分广泛,通过对相近、相似或者是相关概念,通过对比图的表示,有利于学生理清做题思路.在高中化学的解题过程中,建模思想的熟练应用是提高做题效率与正确的重要方法,需要教师在实际的教学活动中,充分将建模思想贯彻到学生的头脑中,在课下的习题练习中,加强对学生的检查,使学生自觉养成建模思想.高中化学在高考中的比重决定了化学试题必须保证较高的准确率,从而避免在化学科目中落下分数.因此,建模思想的应用应继续加以推广。 作者:蔡沐虎 单位:江苏扬州宝应县安宜高级中学 化学建模论文:高中化学建模解题方法及其应用 【摘要】文章首先介绍了高中化学建模解题方式的含义及使用步骤,进而分析了几种常见高中化学题目建模法解题的途径。 【关键词】高中化学;建模解题;方法;应用 高中化学是我们每一位高中生都必须认真学习的学科,但是高中化学又是一门极其抽象的学科,我们在学习的过程中往往会觉得很多题目的反应过程过于复杂,知识解题思绪混乱。而面对这些问题的最佳解题方式便是建模法,通过建模法将复杂繁琐的化学反应简易化和清晰化,进而达到易于解题的效果。 一、高中化学建模解题方式的含义及使用步骤 (一)建模解题方法的含义 高中化学建模解题法指的是使用建构模式的方式,解决实际问题的一种高中化学解题方式。根据布鲁姆教育目标的分类原理观察,可以将实际问题通过概括和抽象处理之后,将其转化为模型给以表达出来;然后再利用所掌握的化学题目解题的方法和知识对建立的模型进行进一步分析;最后再将模型给以推广,通过类比的方式实现一类问题的解答[1]。 (二)建模解题方法的解题步骤 在高中化学建模法的应用解题步骤上分为以下几个部分。对实际问题进行审题―抽象、概括―建立模型―模型解读―分析模型―解答模型问题―解决实际问题[2]。 二、常见高中化学题目建模法解题分析 (一)建构等效化学式模型 例一:已知现有KCl和NaCl的混合物,在该混合物中a%为Cl元素质量,求该混合物中K、Na的质量占比各为多少? 首先对题目进行观察,混合溶液中求两个阳离子的质量比,其阴离子为一种元素,对阳离子的质量进行观察K为39,Na为23,可知K比Na大16,而16刚好是O的分子量,所以可以将K使用Na和O进行代替,即将KCl,建模等效为NaClO,如图1所示。 然后在建立的模型内进行题目的解答。去100g作为研究的对象,将NaCl视为一个整体,故此可以在混合溶液中的各个元素含量有n(K)=n(O),n(NaCl)=n(Cl)。 因此K的含量比K%=(100-58.5a/35.5)/16,Na的含量等于1减去K的含量比和Cl的含量比,为Na%=1-a%-K%。 这类混合溶液的问题,在高中化学中是十分常见的一类问题,文章所举的例题是较为简单的一道题,是实际的题目中可能溶液中含有的元素成分更为复杂,甚至还可能会在混合后发生一些反应。我们在解决这类问题时,需要重点找到溶液中固定不变的元素含量,并且找到其他元素含量之间的系数关系,建模法是解决该类问题的有效解题方式之一,其可以很大程度上将一些复杂的计算步骤给以避免,出现错误的可能性更低。但是建模法也并不是唯一的解题方式,也不一定是最佳的解题方式,还需要我们面对实际题目时,根据题目的具体情况选择最佳的解题方式[3]。 (二)建构等效化学反应过程模型 例二:已知有10毫升的盐酸溶液,其摩尔浓度为0.001mol/L,此时向该盐酸溶液中倒入相同浓度的氨水,直至溶液的浓度达到pH=7,请问以下关系式正确的有() A c(Cl-)C(OH-) c(NH4+) C(H+) B c(NH4+)=c(Cl-) c(H+)=c(OH-) C V(总) D V(总) 20毫升 面对该类题型我们在解答时也可以首先考虑使用建模法的方式进行解题。我们可以清楚10毫升的盐酸溶液,其摩尔浓度为0.001mol/L,如果加入10毫升的氨水溶液,其摩尔浓度也为0.001mol/L,那么两者会出现完全的反应,所以最后生成的NH4Cl,故此溶液呈现酸性,因此需要达到pH=7,就需要继续向溶液中加入氨水溶液,因此必然氨水溶液的体积大于盐酸溶液,因此两者混合的总体积必然大于二倍盐酸溶液体积,大于20毫升,因此D选项正确,C错误。然后我们就可以将整个反应过程进行等效的建模. 然后对剩余的两项选项进行观察,其中A选项c(Cl-)C(OH-) c(NH4+) C(H+),溶液中阴离子总数不可能大于阳离子总数,因此为错误选项。然后对建模构成进行观察,可知在溶液中必有c(Cl-)+C(OH-)=c(NH4+)+C(H+)。而最后溶液又呈中性,所以C(OH-)=C(H+),c(Cl-)=c(NH4+),而显然最后生成溶液为NH4Cl,所以c(Cl-和c(NH4+)必然会大于C(OH-)和C(H+),因此B选项c(NH4+)=c(Cl-) c(H+)=c(OH-)正确,最后正确答案为B、D。 这类元素单质及化合物在高中化学知识体系中,也是考察很多的一个知识点,并且该类题型的难度一般较大,在高考的选择题中属于中上难度的题目。而这类题型最大的特点便是反应十分复杂,并且元素之间的关系也多,而这也是建模法应用其中的原因,可以通过使用建模清晰将反映过程表示出来,进而对化学反应的过程进行直观的表达,对我们解决该类问题很有效果。 结束语: 高中化学建模解题法指的是使用建构模式的方式实现实际问题解答的一种高中化学解题方式。文章以自己在化学学习中的感触为背景,简易阐述了建构等效化学式模型、建构等效化学反应过程模型两种建模法的应用途径,希望可以给更多的同学以感触和启迪。 化学建模论文:新课标下高中化学建模教学探究 【摘 要】新课标背景下,构建主义理论逐渐成为新的教学指导理论思想。在高中化学教学过程中,通过建模的教学形式为学生创设化学模型,帮助学生从知识的实际原型和实际背景出发来探究知识的发生和发展过程,培养学生实际应用知识的能力。 【关键词】高中化学 构建主义 建模教学 新课标背景下,构建主义学习理论所倡导的教学模式成为现代教学的主流模式。提出教学是借助自己的认知结构去主动构造知识,而不是简单的知识迁移。因此,教师如何通过建模的形式帮助学生进行概念的提炼、原理公式的归纳来揭示创造知识的思维过程,并进行延伸和拓展,是一个值得探讨的课题。 一、构建主义和建模教学 新课标的主要理论基础是构建主义的学习理论和多元智能理论,构建主义者认为学生是生活在社会之中的,学生因而是带着经验走进教室,教学要从学生的兴趣和需求出发,教师要为促进学生理解而教;学习不是教师向学生传递知识的过程,而是学生主动构建知识的过程。 现代教学的思想是鼓励学生将学习的知识融会到现实的社会和真实的科学实践当中,在学习知识的同时更要理解知识是如何形成。教师采用建模教学是通过构建模型来让学生模拟科学家来观察、推断问题的成因,从而推理得出知识产生的过程,培养学生获得并运用知识解决问题的能力。建模教学可以定义为,凡是涉及模型构建、评价、修正过程的教学都可以称为建模教学。 二、高中化学建模教学的内容 在高中的化学学习当中,有许多知识都是以模型的形式出现,例如在物质的量的概念当中,以微观粒子作为研究对象,常见的分子、原子、电子等。常见的化学教学模型可以分为三类:物质模型、想象模型和符号模型。物质模型即是以实物替代原型进行研究。想象模型是思想中的抽象物质对原型的反映。符号模型即采用特定的化学符号或排列形式来替代原型。 我们将高中常见教学内容进行模型分类如下表: 化学教学中常见的模型表 物质模型 火力发电站模型 二次电池模型等 想象模型 晶体结构、有机分子结构等 符号模型 化学式、电子式、结构式、电子云、电子轨道、离子方程式 、化学方程式等 三、高中化学采用建模教学的方法可提升学生思维能力 (一)强调以学生为中心的常规建模教学 学生是学习的主体,学生是在已有的知识基础上对新知识进行重新构建并建立起新旧知识间实质的联系,完成对新知识的定义。在知识的构建过程中注意知识的螺旋式上升,由简单到复杂、由典型到普遍,避免不顾学生的客观感知能力,片面强调模型的复杂性和特殊性的现象。在疑难问题的处理上方法要得当,通过将问题简化、假设等方式把问题模型化。再通过类比、对照等方式来找出解决问题的方法和思路。 例如微观粒子、晶体结构、化学平衡等,在日常生活中学生难以观察和接触到这些内容。对这一类问题就需要结合学生已有的知识,以科学的建模思维方式来解决。 如,在分子立体结构新课教授过程中出现的“SP型的三种杂化”,它们分别出现的直线型、平面三角形和正四面体结构中,学生对此往往难以理解。为此可以通过结合实际,巧妙构思,构建合适的模型来帮助学生理解:通过观察模型图(如图1)可发现,各个杂化的轨道和生活中的气球比较形似,这样在课堂上就可以利用气球来作为分子立体结构模型,帮助学生理解分子立体结构。SP型的杂化即为对应两个气球黏在一起的组合,形成了一个直线型的结构。SP2的杂化类比三个气球黏在一起形成了平面三角形。SP3的杂化则对应四个气球黏在一起,形成正四面体结构。通过气球形状的类比,方便学生理解SP杂化的问题。 建模教学的思想即是遵循学生学习活动的心理特点,强调从已有的经验出发,将问题与生活实践相关联,即形象生动又活泼丰富的建模活动可以让学生对学习产生兴趣,又可以让学生投入到实际问题的解决过程中,自己去探索、实践以获得知识,同时学会了如何探究问题。 (二)拓展建模教学模式 在教学中,除了教会学生基本的建模形式,更要尽可能地拓展学生的视野,引导学生举一反三,发散思维。在已有的知识基础上通过迁移来对新的情景进行新的信息加工,学会将原有知识创造性地构建到新的情景模式当中,以便学生学会自我学习,并在学习中学会发现,以达到突破课本上知识的局限,能够自己建模从而培养出学生的创新精神。 例如,在高考题中常见的化工流程题目。工业流程的主要框架(如图2所示)。 原料Ⅰ预处理Ⅱ 分离提纯Ⅲ核心反应产物 此模型的规律:主线主产品,分支付产品,回头为循环。可以参照此模型,将遇到的问题按此结构逐一分解,结合自己所学到的知识对它进行分析、探究,最后解决问题。例如: 按照前述的流程进行分解,简单划分后比照模型就可以发现,分别对应原料预处理、除杂净化,反应条件的控制,产品的分离提纯三个主要步骤。把问题化分为几个步骤进行解答,就可将解题的思路简化,快速得出解决该类题目的方法和步骤。 在建模教学中,不局限于原有问题当中,教师要引导学生从问题中寻找规律,使思维得到延伸。在教学当中要设法给学生创设更多的情景,让学生自己去建模并且有更多的机会获得不同的结论,这样才能引导学生发散思维,学会在探究中去发现、分析、归纳,从而获得找寻知识过程当中的快乐,在建模教学中找到科学的学习方法,在知识的探索当中培养出学生的独立性和自主学习的主动性。 (三)完善学生的自我建模能力的培养 在建模教学当中要注重学生建模能力的培养。高中学生在建模教学当中,要学会观察,并逐步掌握发现问题的特点,将问题抽象化、简化,从而抓住问题的要点,建立相关模型。利用模型来架构对应问题的情境,对信息进行加工,对知识进行联想,自主构建新的知识体系。 在建模过程中,注意对应化学问题与化学模型的适用范围,不要盲目建模,从而产生偏差。化学模型不是一成不变的,在某个阶段有其存在的合理性,但在另外条件下却存在一定的差异性。例如,苯的凯库勒式结构模型中所存在的单双键实际上并不存在。 因此在利用建模解决问题的过程中,要反复评价模型的合理性和科学性,同时要注重问题的局限性和阶段性的特点,注重多种因素对建模的影响,这是培养学生建模能力的必备条件。 高中化学的建模教学模式是促进高中化学课堂教学有效性的重要方式,通过建模的方式来帮助学生将简单的知识迁移转化为知识学习过程,提升学生学习的主动性,增强学生的思维能力和创新能力。 化学建模论文:初中化学基本技能学习课型建模及案例 摘 要:化学基本技能是化学学习的基石,包括基本实验技能、书写化学用语技能和简单化学计算技能。 关键词:初中化学基本技能 课型 案例 点评 义务教育阶段的化学课程应该体现启蒙性、基础性,要提供给学生未来发展所需要的最基础的化学知识和技能,使学生从化学角度初步认识物质世界,提高学生运用化学知识、科学方法分析和解决简单问题的能力。可见,化学基本技能是化学学习的基石。 一、基本模型 通过义务教育阶段化学课程的学习,学生应初步学会使用常用仪器、熟练基本实验操作、绘制仪器和装置图、记录实验现象、正确描述实验现象、规范书写实验报告等基本化学实验技能,初步学会设计并能完成一些简单的化学实验;知道生活中的常见物质组成、性质及其在日常生活和工农业生产中的应用,并能用精准的化学术语加以表述;根据化学式、化学方程式等进行简单化学计算。如图1所示,这是我建构的初中化学教学中“化学基本技能学习”的基本模型: 本模型是根据化学基本技能学习的一般规律,结合初中生的认知心理特点而整合提出的,其中“训练与反思”贯穿于“化学基本技能学习”的始终。因为,在化学基本技能学习过程中,教师必须注重课堂训练,要有意识地引导学生开展专题讨论和交流活动,帮助学生学会倾听和分享,懂得比较和鉴别,培养他们善于从不同角度改进自己经验和认识意识的能力,有效避免独立探索中的局限性和片面性,形成对所学知识意义的完整建构。 二、操作说明 1.准备范例,简单感知 布鲁诺认为:“学生的学习应是主动发现的过程,而不是被动地接受知识。”对于化学基本技能学习,通过教师精心提供的范例或演示,激发学生的学习兴趣,使之产生认知冲突,引发愤悱意识和需要学习的心理倾向。这样,学生才能真正成为学习的积极探究者,而教师的作用则是精心创设适合的学习情境,引导学生主动学习、积极探究,而不是简单地传输知识。 2.组织引导,初步模仿 从某种意义上说,学习的最好办法就是模仿。对于化学基本技能的学习,可以通过模仿达到熟能生巧的地步,技能是通过练习而形成的合乎法则的活动方式。学生的模仿练习,实质上是学习者积极主动地进行意义建构的过程。教师的组织引导,能成为学生建构意义的协助者,帮助他们形成学习动机,建构出所学内容的意义。 3.指导评价,归纳总结 归纳总结,就是在教师的指导下,让学生探寻总结出所学知识的内在联系和规律的过程,是“顿悟”的过程。学生在自主学习中形成的对操作要点的认识、化学用语的使用、基本的计算步骤等的理解,有些可能是片面的、不完全的,甚至是不规范的,但在这一过程中,教师除了给予学生足够的思考时间外,还要对学生学习过程中出现的问题进行适时指导和评价。教师可组织学生在互评、点评、自评中解答问题,规范操作。 4.提供支持,训练反思 教师在收集学生学习过程中的困惑和错误的基础上,通过归纳、提炼而形成的具有典型性、代表性的问题及变式训练,能帮助学生深化对所学知识的理解,进而提炼出解决这类问题的方法,培养学生的知识迁移能力和系统解题的策略。在此学习过程中,教师除了提供训练支持外,更是一位参与者、合作者、指导者。 5.点拨提升,拓展应用 教师在学生进行了大量的训练基础上,可以用简练精辟的语言或鲜明生动的实验等方式指点学生,拨动学生思维,揭示问题实质,帮助他们进行思路接通,推动思维延伸。 学生能在熟能生巧中总结出一些经验和教训,通过经验和教训提炼出理论知识,然后再应用理论更好地指导实践。当量变达到质变时,学生的化学基本技能也就初步形成了。 三、教学案例 案例1:《检查装置的气密性》学习 教师提供一套实验室制取氧气的简易装置,引导学生感知问题:实验室制取气体时,首先要考虑如何检查装置的气密性? 各小组通过阅读教材内容,交流并完成填空:先将 放入水中,再用 握住试管外壁或用 微热,导管口有 冒出后,移开 或熄灭 ,若导管中水面 ,并形成一段 的水柱,则不漏气。 学生在教师的组织和指导下,完成了图3所示操作。 教师又组织学生进行组内和组间评价,让他们归纳、总结、反思出检查装置气密性的原理、步骤、要点。 各小组通过讨论并完成:如何检查图3所示装置的气密性?(供选实验用品有水、弹簧夹、注射器等) 通过小组交流、总结,在教师的点拨下得出检查装置气密性的一般思路:创设密闭环境,采用不同方法(如变温等),产生压强差,通过观察密闭环境中的气体体积是否变化(如是否有气泡放出或是否能形成稳定液柱等)来判断装置是否漏气。 案例2:《熟悉记住一些元素符号并知道元素符号意义》学习 教师提供图片(见图4),引导学生通过查阅元素周期表来发现问题:三枚戒指分别是用什么金属制成的? 各小组通过合作、分析,感知元素符号在学习和生活中的重要作用。 学生在教师的组织和指导下,记住了教材P75表4-3中出现的元素名称及符号。 学生交流了巧记上述元素符号的方法,并与其他同学分享,由教师组织、指导并评价。 教师组织学生进行元素符号的识记和默写比赛。 学生自主交流后完成填空: (1)元素符号表示的意义。 ①O:既表示 ,又表示 。 ②Fe:既表示 ,又表示 ,还表示 。 (2)比较下列符号的意义。 ①2H: ,②H: 。 学生通过交流,得出了元素符号意义:(1)表示一种元素;(2)表示某元素的一个原子;(3)表示一种物质。 案例3:《利用化学方程式的简单计算》学习 教师提供教材P100例题1和例题2,学生简单感知化学方程式计算的步骤和方法。 教师组织和指导学生模仿例题2完成以下练习题:(1)水在通电条件下分解生成氢气和氧气,制6 g氢气,需分解多少克水?(2)氢气和氯气点燃能生成氯化氢气体,燃烧200 g氢气需要氯气多少克?理论上能产生多少克氯化氢气体? 各小组交流并归纳出:根据化学方程式可算出已知量和未知量之间的质量关系;结合实际参加反应的一种反应物(或生成物)的质量,可算出其他所有反应物(或生成物)的质量;根据化学方程式进行简单计算的基本步骤。 教师提供解题错例,各小组自主合作后订正。 学生反思交流:利用化学方程式进行计算应注意的环节。 四、简要点评 (1)新一轮化学课程改革的重点是提高学生的学科素养,传统的基本技能教学重视分析实验原理、规范演示实验、强调规范操作,虽然也注意了对学生能力的训练与培养,但对照新课程标准中对学生实验技能学习的要求来看,教学重点还不能仅停留在传授基础知识和训练技能层面上,而应在教学中有意识地对学生进行学科素养的培养,既要训练学生的观察能力和动手能力,又要培养学生的发散思维、创新意识等。 (2)“化学基本技能学习” 不是一种僵硬的教学模式,它呈现的是一种课堂教学的基本理念,或者说是一种形态。我们应尝试使用化学基本技能学习课型,作为教学过程的中介,它是客观实物的相似模拟,是真实世界的抽象描写,是思想观念的形象显示。教师在具体操作时,要深入理解课型特点、把握精髓,而不能简单套用。如“简单感知”“初步模仿”既可以是相互独立的,也可以是同步实施的;“初步模仿”可在教师的指导下完成,也可通过小组合作完成,也可以自主完成。课型实施的步骤和层次可以不同,在实际运用中,要视学生对技能的具备程度和原有知识结构而定。 (3)基本技能的学习是一个学生获取知识、合作交流、探索研究的过程。学生在教师指导下主动学习,在学习过程中积极动脑、动口、动手,获取新知。教师的作用是创设问题情境,帮助学生规避在学习过程中出现思维盲区,使学生的思维更清晰,引导学生寻求知识、吸取知识、运用知识。因此,教师是学生学习过程中的组织者,当学生在学习过程中出现困难和困惑时,教师应及时给予指导、点拨,引导学生寻求解决问题的合理途径和方法,享受学习的快乐。 (4)“化学基本技能学习”呈现的是一种观念,并不适用于所有的课题教学。学生化学基本技能的形成和发展更是一个逐步提高、螺旋上升的过程。基本技能的教学过程,要综合运用再现式思维和创造性思维,教学过程一般可以设计成“发现问题─分析问题─解决问题”的模式。在教学过程中,教师要努力营造“民主平等、师生同长”的最佳意境。而教师通过对学习课型的建模研究,能更好地掌握各种课型的教学目标、课堂结构、教学流程、教学方法等规律,有助于提高课堂教学设计水平、提升组织教学和课堂评价的能力。 化学建模论文:美国教材中化学概念的建模思想分析 摘要:美国教材《化学:概念与应用》中使用了丰富的模型。模型的建立是化学理论建立的基础。利用模型可以解释实验现象和化学规律,并能作出科学预测。提供结构良好的教材有利于教师进行教学设计。 关键词:美国教材;模型;概念 模型是对所研究目标事物的一种呈现形式。模型可帮助学生记忆与解释概念,它们让学生的思维可视化。模型通常会较实体更为简化,其尺度可能比表征对象大或小,是理论与现象间的中介物。 《化学:概念与应用》是美国高中的主流理科教材,该教材中丰富的模型种类及其蕴含的建模思想,对我们的教育教学有着一定的借鉴意义。教材是教师进行教学设计的重要依据之一,所以提供结构良好的教材,能够帮助学生建构、发展学科概念。现以第二章“物质是由原子构成的”内容为例进行分析。 一、丰富的模型种类 《化学:概念与应用》中的第二章“物质是由原子构成的”使用了丰富的模型。 1. 言语模型 言语模型是指解释的、描述的、陈述的类比和隐喻的模型。如《化学:概念与应用》中用俄罗斯套娃与电子能级对比时描述到“假如将套娃比做原子,那么,最大的套娃代表最外层、能量最高的能级。类似地,最大的套娃也代表价电子。” 2. 视觉模型 视觉模型是指学生通过视觉观察到的模型(如图片、表格、视频、动画等)。通过形象视觉模型的呈现,学生更易感受到微观世界的奇妙,也更有助于学生正确理解化学概念的内涵。其实学生在进行概念同化的同时,也是在不断重新建构自己的心智模型,即在不断修改和完善自己的知识结构。如《化学:概念与应用》中有“电子迁移就像爬梯子”的模型(见图1)。 3. 数学模型 数学模型是指把客观事物的某些性质借助数学表达式来表现,数学模型是一种抽象、准确和预测的模型。如《化学:概念与应用》中计算氯的平均原子质量的计算方法(见表1)。 4. 符号模型 符号模型是指采用特定的化学专用符号,在符合化学原理的前提下,按照特定的化学组合方式代替原型的一种方法,如《化学:概念与应用》中用符号Cl-37表示一种质量数为37,质子数为17,中子数为20的氯原子。 5. 混合模型 混合模型是指多种模型的同时使用。如包含语言的视觉模型称为视觉混合模型。如《化学:概念与应用》中对阴极射线管的处理采取了混合模型,其在语言模型中描述为“当阴极射线管接上高压电源后,阴极就会放出一束射线,并在涂有荧光粉的板上生成绿光” 。其视觉模型的表现如图2所示。 二、多样的模型功能 由于模型不仅是已有认识的总结,同时也增加了人类的假设和猜想,所以模型具有多样的功能。 1. 简化复杂现象,利于思考 模型是对研究目标的一种简化描绘,它简化并体现原型与研究目标的根本联系,略去微小的细节。在《化学:概念与应用》中的电子式就是表示价电子的常用符号。它是用小黑点(・)表示价电子,再将这些小黑点描在元素符号的周围。在电子式中,每个小黑点代表一个电子,而元素符号代表原子的内核(除价电子以外的部分)。 2. 提供易于理解的方式 通过模型形成一个关于物质内部如何作用的假想机制,然后通过模拟,去推测物质结构,从而解释观察到的实验现象。在《化学:概念与应用》中用爬梯子的模型来解释电子迁移。就像你要上下梯子一样,你的脚只能搁在梯子的横档上,电子同样也只能在一定的能量水平上运动,而不是在两个能级之间运动。当电子吸收了某个特定的能量后,就可跃迁到相对高级的能级上。这个能量就是电子跃迁的两个能级之间的能量差。 3. 提供深刻理解的媒介 在《化学:概念与应用》中用俄罗斯套娃模型来解释电子能级。假如你抽出最外层的一个套娃,可以发现,里面有一个类似但小一些的套娃。这个套娃代表由原子核和电子组成的内核,但不含价电子。 4. 展示强大的预测能 模型在建立过程中,会舍去大量次要的细节,突出物质的主要特征,因而易于发挥想象,使得模型超越现有条件,形成科学预见。在人类认识原子模型的过程中,卢瑟福通过α―粒子散射实验(也称为金箔实验)来研究原子的结构,通过观察该实验的现象,他的研究小组预测出因为电子的质量太小,原子核占据几乎所有的原子质量。也就是说,原子核非常稠密,核的周围则是容纳电子的宽阔空间。 5. 提供实验与理论的推导关系 如对发射光谱的研究促使科学家提出一个观点,电子是在围绕原子核周围的具有特定能量的轨道上运动的。 三、启示 美国教材《化学:概念与应用》比较重视模型和建立模型的过程在化学核心概念形成过程中的重要作用。尤其是教材中大量精彩图片(视觉模型)的呈现,使化学中很多抽象、难懂的化学概念形象地呈现在学生面前,降低了学习难度,并符合学生的认知规律。这也提醒我们在教学中要树立帮助学生逐步学会建立模型的基本方法,这也会提高我们的课堂效率。 化学建模论文:建模思想在高中化学解题中的应用 【摘 要】 在高中化学解题中运用建模思想,不仅能使学生突破感官和时空的局限,充分发挥学生的想象和推理能力,而且还可以拓宽学生的思维领域,从而提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。 【关 键 词】 建模思想;高中;化学解题 《2015年普通高等学校招生全国统一考试大纲――化学》对学习能力的要求部分提出:“能用正确的化学术语及文字、图表、模型、图形等表达化学问题解决的过程和结果,并作出解释的能力。”其实,高考考试大纲要求的这种解题思想就是建模思想。 建模思想在高中化学解题中的主要作用是:①有利于学生形成和理解抽象的化学概念;②有利于学生建立反应模型,理解反应实质;③有利于学生假设体系模型,降低解题难度;④有利于学生利用数学模型,解决化学问题。 一、有利于学生形成和理解抽象的化学概念 如“化学平衡”概念的建立过程。课前学生做家庭实验并思考产生现象的原因:将雕刻成球型的冰糖(其化学成分为蔗糖)置于蔗糖饱和溶液中,并把装置放在冰箱冷藏柜里(保持温度和溶剂质量都不变),几天后,观察小球的质量和形状有无变化?学生根据实验现象(质量不变,形状有所改变)和已有的溶解平衡概念,进行如下分析、推理: 这样,通过迁移建立起了“化学平衡”概念,使枯燥的、抽象的概念变得直观、具体了,使学生不但能认识概念的内涵,而且能理解概念的本质。许多化学概念、物质性质都可以在建模思想的引领下,通过联想、迁移、类比、推理等思维方式建立。 二、有利于学生建立反应模型,理解反应实质 学习元素化合物知识部分,化学反应类型纷繁复杂,学生掌握起来比较困难。如果在教学中概括出各类反应的反应模型,这样就能使复杂而难以掌握的问题变得有规律可循了。臂如复习“水解反应”,可以通过下列具体的化学方程式概括出反应模型。具体反应: 从具体的“水解反应”中,寻找反应机理,最终得到“水解反应”的一般规律。不仅培养了学生的概括能力,而且使学生在较高层次上理解了反应的实质, 进一步提高了灵活运用知识的能力。 三、有利于学生假设体系模型,降低解题难度 有些化学问题比较抽象,用常规方法解决时,往往感到无从下手。如果根据建模思想,将问题分解并假设为几个变化的体系模型,用理想化了的模型揭示在表面现象掩盖下的化学反应本质,问题就迎刃而解了。 例 恒温恒压下,在容积可变的容器中,反应2NO2(g)?葑N2O4(g)达到平衡后,再向容器内通入一定量NO2,又达到平衡时,N2O4的体积分数( ) A. 不变 B. 增大 C. 减小 D. 无法判断 分析:如果按照常规思维,容器容积改变,气体浓度改变,分子数目也改变,就会误选D选项。 若根据建模思想,变换思维方式,转化思维角度,将该问题分解并假设为几个变化的体系模型,解题就方便了。 四、有利于学生利用数学模型,解决化学问题 数学是思维的工具,很多化学问题需要用数学知识、数学方法(数学模型)来解决。运用数学模型解化学问题的基本思路是:明确化学问题中各知识点间关系寻找各化学知识点之间的变量规律,应用化学原理建立化学模型运用数学方法对化学模型进行处理,建立适当的数学模型应用数学模型和化学规律解答化学问题。在高中化学中,数学模型解化学问题主要表现为:分类讨论的思想,转化与化归的思想,数形结合的思想,函数与方程的思想。应用这些思想解决化学问题的技巧有:极值法、十字交叉法、平均值法、方程法、几何法、排列组合法、图像法、数轴法、数列法、数学归纳法、中间值法、不等式法、不定方程法、待定系数法等。 将具体的化学问题转化为数学模型,转化过程中,需要进行一系列的观察、分析与综合等思维活动,不但加强了学科间的联系,而且提高了学生的抽象思维能力。 综上所述,在高中化学解题中运用建模思想,不仅能使学生突破感官和时空的局限,充分发挥学生的想象和推理能力,而且还可以拓宽学生的思维领域,从而提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。 化学建模论文:初探在高中化学学习中运用建模思想 摘要:本文以建模思想在化学复习、解题、专题学习等几个方面的应用进行了详细的讲解,使建模思想在化学学习中得到应用,提高学生的学习能力。 关键词:建模思想;复习建模;解题建模;专题建模 化学是一门以实验作为基础的学科,有其自身独有的特点,与物理、生物等学科相比,化学的知识点显得有些零散,给学生一种剪不断、理还乱的感觉。致使许多学生在单独处理某一知识点时得心应手,而将各知识点融合在一起时就显得心有余而力不足了,常常会顾此失彼、丢三落四,由此对化学产生了厌学心理。其实,这种情况说到底就是在学生的头脑中建模思想的缺乏造成了知识点的零散难记,使学生走了许多冤枉路,却得不到应有的效果。针对化学知识易懂难记,会做难得分的特点,教师要高度重视建模思想在日常学习以及复习备考中的应用,要给学生充分的建模思想和方法,使千头万绪的知识点模式化、网络化。所以,教师应加强这方面的学法指导。 那么,到底什么是建模思想呢?“建模”就是建立系统模型的过程,又称模型化。按钱学森的观点:“模型就是通过我们对问题的分析,利用我们考察来的机理,吸收一切主要因素,略去一切不主要因素所创造出来的一幅图画。”因此,笔者提出的“建模思想”就是把研究对象(原型)的一些次要细节及非本质的联系舍去,从而以简化和理想化的形式去再现原型的各种复杂结构、功能和联系的一种科学思想。可以用如下图式表达科学建模过程。 我们可以把学生需要学习和掌握的化学知识点看成是一个统一的有整体性的系统,而建模是研究系统的重要手段和前提。建模就是利用模型来描述系统的因果关系或相互关系的一个过程,我们可以把每个章节或者有针对性的知识体系作为一个要建模的系统,利用教材以及教辅资料上的相关信息并结合教师的讲解与分析,理清在这个知识系统里各个知识点的联系与不同,必然与偶然,相互的因果关系,让其形成一张无形的“知识大网”,这样让学生对知识的理解就不仅仅停留在简单的死记硬背上,而是“鲜活的”,有“理由”的,有“模”可循的!这样不仅让学生对知识的理解达到较高的一个水平,同时也可以使学生在知识的应用时更得心应手,在实际的解题过程中起到非常好的辅助作用。当然,在建模时我们应该注意:对于同一个实际系统,我们可以根据不同的用途和目的建立不同的模型。所建模型只是实际系统原型的简化,因此既不可能也没必要把实际系统的所有细节都列举出来。实际建模时,必须在模型的简化与分析结果的准确性之间作出适当的折中,这是建模遵循的一条原则。下面,笔者就结合实际的例题与章节知识点来谈谈建模思想在化学学习中的具体应用: 一、建模思想运用于化学复习 运用建模思想梳理化学知识,使知识网络化、系统化。高考复习阶段主要方法有:运用概念图、网络图、对比图等形式对化学知识进行梳理。概念图是由美国康奈尔大学的Joseph・D・Novak于教授20世纪60年代提出的。它通常是将有关某一主题不同级别的概念或命题置于方框或圆圈中,再以各种连线将相关的概念用命题连接,形成关于该主题的概念或命题网络。比如: 网络图是指将相关内容通过某种关系进行连接而形成网络。它和概念图中概念之间层级关系不同,网络图中各主题之间没有上位、下位的关系。例如:氮族元素中N及化合物知识网络图: 对比图是指将相近、相似或相关概念利用图表进行对比。例如:同分异构体、同素异形体、同位素、同系物等概念进行对比;电离、原电池、电解池、电镀、电解、电泳概念对比等。 二、建模思想运用于化学解题 形成解答问题思路模型,使解答过程模式化、格式化,提高解题过程准确性、规划化。解答化学问题时,很多同学因为思路不清晰,导致解答问题常常无从下手。因此,掌握解答一些化学问题的思路,形成解题的模型,能提高解题的准确度,降低试题的难度。 三、建模思想运用于具体的专题学习 许多理论、变化有不同的表现形式,但其本质是相同的,我们抓住事物的本质,建立模型,以不变应万变,就可以解决不同表现形式的变化和理论。以建模运用于原电池为例: 原电池是氧化还原反应的化学能转化为电能的装置,其变化的本质是在电池的两极发生氧化还原反应,在解决原电池的有关题目时,可以建立如下模型:首先构建一个可能发生的氧化还原(也许不能进行或不符合实际历程),分析其还原剂和氧化剂。由于原电池的负极要对为提供电子,正极要得到电子,因此必然有以下的模型: 还原剂在负极失去电子,被氧化:M-ne Mn+ 氧化剂在正极得到电子,被还原: 氧化剂 + ne 还原产物 例:钢铁在水膜酸性较强时,构建的氧化还原反应式为:Fe + 2H+ Fe2++H2 发生析氢腐,根据建模思想,此时原电池两极发生的反应为: 负极反应:还原剂失去电子 Fe-2e- Fe2+ 正极反应:氧化剂得到电子 2H++2e- H2 水膜酸性很弱或为中性时,构建可能的氧化还原反应式为:2Fe+O2 2FeO(虽然与实际反应不符,但我们可以这样假设)发生吸氧腐蚀,根据建模思想,此时原电池两极发生的反应为: 负极反应:还原剂失去电子 Fe-2e- Fe2+ 正极反应:氧化剂得到电子O2+2H2O+4e- 4OH- 以上是笔者对于建模思想在化学学习中运用的一些思考,同时笔者也认为在中学化学教学中,鼓励和引导学生独立构建化学模型,对于提高学生的思维品质(思维的广阔性、深刻性、独立性、敏捷性、灵活性、逻辑性),培养学生的创造性思维能力具有极其重要的意义。 (作者单位:内蒙古牙克石市第一中学 022150) 化学建模论文:谈初中化学思维建模 【摘 要】思维建模是抽取一类问题的本质特征,形成对该类问题的结构化认识,并找出问题解决方案的认知方法。思维建模包括分析、建模和解模三个过程。在教学中掌握化学思维建模方法会起到事半功倍的效果。 【关键词】化学 思维 建模 思维模型建构简称思维建模,是对问题进行辨认和界定,并与原有认知结构对接、同化、整合、拓展,抽取该类问题的本质特征,最终形成该类问题的结构化认识,并找出问题解决方案的认知方法。其原理就是人们常说的“把未知转化为已知,用已知来解决未知”。 一、思维建模的过程 思维建模包括分析、建模和解模三个过程。 分析过程:主要是对特定的研究对象进行抽象、概括,抓住其主要信息及与相关对象的共性特征。 建模过程:主要是抽象思维或非逻辑思维的应用,通过舍弃研究对象的一些次要细节及非本质的联系,对研究对象的主要信息做出一些必要的简化、假设和一般化处理,并用适当的文字、公式或实物等方式去再现原型的各种复杂结构、特征、功能和联系,以建构相对固定的思维模型。 解模过程:主要是逻辑思维的运用,运用已经建构的思维模型去解释研究对象,解决实际问题。 二、思维建模的教学运用 空气是一种无色、无味的气体,不易被人察觉。直到1777年拉瓦锡才通过实验认识到空气是由O2、N2组成的混合气体。教科书中同时呈现拉瓦锡当年的实验装置和现代教师演示的装置图,其实验原理的选择和实验装置的演变值得化学初学者深入探究。 1.分析过程。 学生是信息加工的主体,学生将其所获得的新知与已有知识建立起实质性的联系是完成思维建模的关键。怎样才能有效地引导学生寻找新知的固着点和生长点呢?笔者认为应当合理地设置问题,引导学生利用分析、比较、抽象、概括等思维方法寻找新知与已有知识的共同属性,以问题的解决为分析过程的驱动力。 此实验可设置如下问题:如何让空气中的氧气显现出来?怎样让O2、N2分离?为什么烧杯中的水会流入集气瓶中?能否用蜡烛代替红磷?拉瓦锡的装置与现在的实验装置在设计上有哪些相似之处?为什么现在不用汞而改用红磷?由此实验可以获得哪些结论? 在分析过程中教师要适时结合学生已有经验加以点拨,帮助学生理解。如学生在生活中已知道用水来检验车胎是否漏气,由此可寻找出问题的共同属性,解决“如何让空气中的氧气显现出来”,也可让其在水中显现气体的外形;再如教师还可补充如图实验,学生很容易理解上升的水的体积等于抽走气体的体积。 2.建模的过程。 通过上述的分析可以获得以下思维模型: (1)测量气体的体积可以用转化的方法:无形的气体可以通过液体显现出来。 (2)可以通过化学变化等方法去除混合物中的某一种。 (3)气体压强的改变导致液体的流动。 (4)根据实验原理可以设计多种装置完成实验,综合考虑,好中选优。 三、思维建模的实践心得 第一,思维建模在实际教学中已经被自觉或不自觉地运用,现提出使其凸显出来,意在引起师生关注,使教学思维更加清晰。 第二,思维建模的主体是学生,要充分发挥学生的主体性和能动性,创设适当的问题情境,以问题解决为驱动力,以培养学生分析、解决问题的能力为目的。同时了解学生现有的认知结构,找准思维建模的生长点,设置巧妙的问题及恰当的点拨,也是教师教学基本功的体现。 第三,初中化学思维建模有多种,在教学中要不断帮助学生归纳总结,一般可从以下角度引发学生思考:(1)操作步骤──为达某一实验目的,应当经过哪些操作步骤?这些步骤先后顺序如何确定?为什么要经过这些步骤?为什么要安排这种顺序?省略或颠倒某些步骤会有什么影响?(2)注意事项──实施某个实验步骤时应注意做什么或不能做什么,原因何在?(3)安全措施――实验过程可能会出现什么不安全的事故?如何防范?万一出现事故应如何处置?依据何在? 在落实到某一具体的知识学习时,要从教学内容和学生水平的实际出发,抓住某些侧重点展开思维训练,没有必要也不可能面面俱到。要以建模思想梳理化学知识,通过建立形式表达模型,使化学知识形式化、规律化,从而不断地使知识网络化、系统化,建立自己的知识块。 第四,整个化学学习的过程是思维不断建模的过程,要想从繁杂的概念、现象中建模,是离不开教师分层次、有计划的指导训练的。化学思维建模最终是要形成化学知识中最本质、最核心的东西,化学思维建模可有效地将学生带离题海战的怪圈。 (作者单位:南京市浦口区乌江学校) 运用化学建模思想,破解化学计算难题 “建模”就是建立系统模型的过程,又称模型化。按钱学森的观点:“模型就是通过我们对问题的分析,利用我们考察来的机理,吸收一切主要因素,略去一切次要因素所创造出来的一幅图画。”因此,笔者提出的“建模思想”就是把研究对象的一些次要细节及非本质的联系舍去,从而以简化和理想化的形式去再现原型的各种复杂结构、功能和联系的一种科学思想。 一 化学建模在有关混合物或多步反应计算中的应用 二 化学建模在有关图像类型计算中的应用 解答图像题必须抓住有关概念和有关物质的性质、反应规律及图像特点。在审题时,一般采用“看特点、识图表、想原理、巧整合”四步法解答。解题思路是:(1)看特点:即分析化学反应方程式。(2)识图像:即理清横坐标和纵坐标的含义、线和点、平台、折线、拐点等的关系。(3)想原理:线的形状、走向和高低、拐点出现的先后联想相应的化学原理。(4)巧整合:图表与原理整合,逐项分析图表"要找出数据之间的关联点"与化学知识结合在一起。 总之,在高中化学计算题教学中运用建模思想,可以抓住问题的本质,化抽象为具体;可以培养学生思维的深刻性,提高学生分析和解决问题的能力;最终促进学生素质的全面提高。鼓励和引导学生独立构建化学模型,对于提高学生的思维品质,培养学生的自主学习能力也具有极其重要的意义。 化学建模论文:建模思想在高中化学选择题中的应用 建模就是用建立模型的方式解决问题,建模思想在高中化学解题中有着重要的应用,若对常见的题目类型建立固定的解题模型,可以将解题方法程序化,将复杂问题简单化,这样有利于学生快速、准确解题,提高得分率,最终会起到事半功倍的效果.下面作者对高中化学选择题中常见题目类型的解题方法进行建模和题型分类,希望对读者有所帮助. 一、解题模型 解题模型一逐项分析法 对选择题的每个选项进行逐个分析,选出正确选项,这是解化学选择题最基本的方法.在高考化学试题中,定性分析选择题占有很大的比例,以基本概念、基本理论、物质性质、实验等为素材,考查能否准确运用所掌握的基础知识和基本技能来分析和解决问题.常见的出题形式为“正误型”选择题,常见的出题内容为NA与微粒的关系、离子能否大量共存、离子方程式正误判断、元素及其化合物知识、实验原理分析、有机化学等相关的选择题都可以使用这种方法. 解题模型二直选法 解题时依据题目所给条件,借助于已学知识进行分析和判断,直接得出结论. 解题模型三排除法(筛选淘汰法) 根据题干所给条件和提出的问题,对各个选项加以审视,将与题目要求不符合的选项逐一排除,不能否定的选项即为正确答案.此方法常常用于解答概念、原理类选择题,也常用于解答组合型选择题. 解题模型四特例反驳法 特例反驳法是在解选择题时,当碰到一些似是而非且迷惑性极强的选项时,若直接运用课本有关概念往往难以辨清是非,这时可以借助已掌握的一些知识特例或列举反面特例进行反驳,逐一消除干扰选项,从而快速得出正确答案.列举特例或反例是一种重要的论证方法,这种技巧适用于从正面获取答案有困难的一类化学选择题,如有关物质的性质、分类、组成和结构等试题. 解题模型五具体法 在解化学选择题时,经常会遇到这样一类题目,题目给出的条件很抽象、很陌生,看似简单但容易出错.如果将抽象的、难以下手的问题用自己熟悉的知识、原理、技巧大胆地创设一些具体情境,即用具体事物作为研究对象,把抽象问题具体化,往往会收到事半功倍的效果. 解题模型六守恒法 守恒法就是以化学反应中存在的某些守恒关系(如质量守恒、元素守恒、得失电子守恒、能量守恒等)作为依据,寻求解题的突破口,列出相应的守恒关系式进行解题.比如根据溶液中阴阳离子所带的电荷总数相等、氧化还原反应中得失电子总数相等进行求解.这种方法既可以避开繁琐的过程,提高解题的速度,又可以避开多步计算,提高解题的准确度,是高中化学解题中最常用的一种方法. 化学建模论文:建模思想在高中化学计算题中的应用 建模是利用化学模型解决问题的一种实践,也是一种极其重要的思维方法。它通过建立具体模型,达到解决问题的目的。建模可以使解题过程具体化、模式化。本文通过高中化学计算题的举例,来阐述建模思想的具体应用。 一、解题模型1――关系式法 在实际化工生产中或化学工作者进行科学研究时,往往涉及到多步反应,从原料到产品可能要经过若干步反应。测定某一物质的含量可能要经过若干步中间过程。对于多步反应体系,依据若干化学反应方程式,找出起始物质与最终物质的量的关系,并据此列比例式进行计算求解的方法,称为“关系式”法。 关系式法常常应用于多步进行的连续反应。在多步反应中,第一步反应的产物,即是下一步反应的反应物。根据化学方程式,每一步反应的反应物和生成物之间有一定的量的关系,即物质的量之比是一定的。所以,可以利用某中间物质作为“中介”,找出已知物质和所求物质之间的量的关系。它是化学计算中的基本解题方法之一,利用关系式法可以将多步计算转化为一步计算,免去逐步计算中的麻烦,简化解题步骤,减少运算量,且计算结果不易出错,准确率高。 用关系式法解题的关键是建立关系式,而建立关系式一般途径是:(1) 利用化学方程式之间的化学计量数间的关系建立关系式;(2) 利用化学方程式的加合建立关系式;(3) 利用微粒守恒建立关系式。 点评 对于多步反应,可根据各种的关系(主要是化学方程式、守恒等),列出对应的关系式,快速地在要求的物质的数量与题目给出物质的数量之间建立定量关系,从而免除了涉及中间过程的大量运算,不但节约了运算时间,还避免了运算出错对计算结果的影响,是最经常使用的计算方法之一。 二、解题模型2――差量法 差量法是根据化学变化前后物质的量发生的变化,找出所谓的“理论差值”。这个差值可以是质量、气体物质的体积、压强、物质的量、反应过程中热量的变化等。该差值的大小与参与反应的有关量成正比。差量法就是借助于这种比例关系,解决一定量变的计算题。用差量法进行化学计算的优点是化难为易、化繁为简。 解此类题的关键是根据题意确定“理论差值”,再根据题目提供的“实际差值”,列出比例式,求出答案。 1。原理: 2。注意: 点评 只与反应前后相应的差量有关,不必追究各成分在反应前和后具体的量,能更深刻地抓住本质,提高思维能力。 三、解题模型3――守恒法 守恒法是一种中学化学典型的解题方法,它利用物质变化过程中某一特定的量固定不变来列式求解,可以免去一些复杂的数学计算,大大简化解题过程,提高解题速度和正确率。它的优点是用宏观的统揽全局的方式列式,不去探求某些细微末节,直接抓住其中的特有守恒关系,快速建立计算式,巧妙地解答题目。物质在参加反应时,化合价升降的总数,反应物和生成物的元素,各种微粒所带的电荷总和等等,都必须守恒。所以守恒是解计算题时建立等量关系的依据,守恒法往往穿插在其它方法中同时使用,是各种解题方法的基础。利用守恒法可以很快建立等量关系。在高中化学计算题中,常考的守恒有: 1。元素守恒: 即化学反应前后各元素的种类不变,各元素的原子个数不变,其物质的量、质量也不变。元素守恒包括原子守恒和离子守恒: 原子守恒法是依据反应前后原子的种类及个数都不变的原理,进行推导或计算的方法。离子守恒是根据反应(非氧化还原反应)前后离子数目不变的原理进行推导和计算。用这种方法计算不需要化学反应式,只需要找到起始和终止反应时离子的对应关系,即可通过简单的守恒关系,计算出所需结果。 2。电荷守恒: 即对任一电中性的体系,如化合物、混合物、浊液等,电荷的代数和为0,即正电荷总数和负电荷总数相等。电荷守恒是利用反应前后离子所带电荷总量不变的原理,进行推导或计算。常用于溶液中离子浓度关系的推断,也可用此原理列等式进行有关反应中某些量的计算。 3。电子得失守恒: 是指在氧化还原反应中,氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数。它广泛应用于氧化还原反应中的各种计算,甚至还包括电解产物的计算。 例3 铜和镁的混合物4。6 g完全溶于一定量浓硝酸中,反应后只生成NO2 0。2 mol和N2O4 0。015 mol,往与硝酸反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液,求生成沉淀的质量。 四、解题模型4――极值法 极值法是一种重要的数学思想和分析方法。化学上所谓“极值法”就是对数据不足而感到无从下手的计算或混合物组成判断的题目,采用极端假设(即为某一成分或者为恰好完全反应)的方法以确定混合体系中各物质的名称、质量分数、体积分数,这样使一些抽象的复杂问题具体化、简单化,可达到事半功倍之效果。 例4 向300 mL KOH溶液中缓慢通入2。24 L CO2气体(标准状况),充分反应后,在减压低温下蒸发溶液,得到11。9 g白色固体。请通过计算确定此白色固体的组成及其质量各为多少克?所用KOH溶液的物质的量浓度是多少? 五、其他解题模型 化学计算的方法很多,除了上述4种方法外,还有估算法、讨论法、平均值法、十字交叉法、终态法、等效平衡法等。此外在近几年的上海高考中,还多次出现了借助数学工具解决化学问题的计算题,测试学生将化学问题抽象成数学问题,利用数学工具,通过计算和推理,解决化学问题的能力。主要包括数轴的应用、函数的思想、讨论的方法、空间想象的能力以及不等式的迁移等方面的知识。此类题目的解题模型是:运用所掌握的数学知识,通过分析化学变量之间的相互关系,建立一定的数学关系(等式、函数、图像关系、不等式、数列等)来解题。 总之,在高中化学计算题教学中运用建模思想,可以抓住问题的本质,化抽象为具体;可以培养学生思维的深刻性,提高学生分析和解决问题的能力;最终促进学生素质的全面提高。因此,作者认为在高中化学教学中很有必要推广建模思想的教学。 化学建模论文:建模法在高中化学教学中的实践探析 【摘要】高中化学的教学目标是培养学生的科学素养,要培养学生的科学素养,就要提高学生分析和解决问题的能力。一些抽象的问题,如果能利用建模思想建立具体的思维模型,就会使问题简单化。但建模法在高中化学教学中并未得到应有的重视,本文就此探讨了建模法在高中化学教学中的应用和实践。 【关键词】建模法 高中化学 应用 实践 1.前言 化学是以原子、分子为基准研究物质的组成、结构、性质及其应用的一门基础自然科学。高中化学作为科学教育的重要组成部分,其最终目标是为了培养学生的科学素养,提高学生分析和解决问题的能力。建模法在科学研究中始终发挥着重要作用,但是在高中化学教学中鲜少被应用,学生不仅缺乏建构模型的意识,教师对模型的认识也仍停留在表面,没有认识到其对培养学生科学素养的重要意义。 2.建模法的构建过程 2.1 感受模型 一般情况下,学生从初中开始接触化学,但是高中化学内容才是化学学科的基础,建模法的应用与实践也是在高中化学中才有所体现。建模法构建过程的第一步是感受模型,在化学教学中应注重发觉学生的模型思想。模型在解决问题中具有直观形象的特点,有助于学生更好的理解化学问题。例如在新人教版《化学反应原理》中的第二章关于水溶液的离子平衡内容,教师通过建构模型展示溶液PH值的变化规律,使抽象的问题具象化,能够加深学生的记忆,从而提高课堂的有效性。 2.2 领悟模型 学生在培养起建模意识后,应学会理解和领悟模型。建构主义论认为知识不是由教师传输得到的,而是学生在一定的社会背景下,借助教师和学习伙伴的帮助,并利用学习资料,通过自主主义的建构而得到的。化学建模关键是体现在“建”字,是学和用的综合统一。在领悟模型的过程中,教师更多的是充当一个引导者的角色,鼓励学生有创造性的想法。例如在原子结构的讲解中,教师可以采用类比的方法,通过数据反映的特征建立原子结构模型。学生可以发挥想象,在领悟中掌握原子的性质和活动规律。 2.3 应用模型 教师在化学课堂教学中,可以引导学生设计和制作实物模型,在学习中尝试利用模型进行实践活动。应用模型阶段是学生把抽象化的理论知识转化为具体实物的阶段,学生在建构模型中可以体会到事物的本质规律。应用模型可以帮助学生形成化学概念理解和巩固化学知识,培养观察分析问题的能力,也可以对各知识点之间的衔接和递进有一个较为清晰的了解。从而提高学生解题过程中的正确度:离子浓度问题作为高考的热点,其内容同样抽象,为了减轻学生的思维量,使其思维有序化,学生可以通过建立“三大守恒”模型解决相关问题,效果显著。以Na3P04溶液为例,在Na3PO溶液存在着Na、H、OH一、PO4、HPO卜、H2PO4、H3PO4、H2O等微粒,在这些微粒之间存在着三种守恒。 电荷守恒:C(Na)+C(H)=C(OH一)+3C(PO)+2c(HPO4)+C(H2PO4一) 物料守恒:c(Na)=3[C(PO)+c(ttPO4)+C(H2P0一)+c(H3P04)] 质子守恒:C(OH‘)=C(H)+C(HPO)+2C(H2PO4’)+3c(H3PO4) 解题时,看到等式,学生应联想该题中“守恒”模型,看是否是三者之一,若都不是,看是否由上述的3种守恒模型通过叠加或叠减以后得到的。 2.4 评价模型 建构模型的最后一个环节是进行评价和反思。在进行化学建模教学设计中,教师需要不断考量建模过程中的策略是否正确,已完成的建构模型是否科学合理。对模型进行评价能够使教师做到具体问题具体分析,根据学生的认知策略进行教学调整,从而提高学生的认知水平。例如化学元素周期表是学生学习化学的基础,教师可以要求学生自己动手制作并进行课堂展示。随后要求学生进行互评,在评价中加深对化学元素周期的掌握。 3.建模法教学实践 3.1 概括归纳 概括归纳是人们在化学研究中广泛应用的思维方法,化学中的很多定律和公式都是通过概括归纳得出的。它是一种由个别到一般、从特殊到普遍,从经验事实到事物内在规律性的认识手段和模式。在高中化学教学中,学生通过体验建模的全过程可以对模型的建构和运用有一个整体的认识,遇到类型化的问题可以快速的作答。但是,教师一定要注意学生不能一味的生搬硬套,题目是不断变化发展的,学生缺乏应用模型解决新问题的能力有可能是大致过程对,结果得出截然相反的结论。 3.2 联想迁移 学生在具有建模意识并掌握了一些思维模型后,通过联想大脑中已有的模型,运用分析、综合、比较、论证的方法进行迁移变换,最终创造掌握新的模型。这种联想迁移的方法能够培养学生独立解决问题的实践能力和化学思维能力。运用联想迁移进行建模对学生的综合能力要求比较高,需要教师在日常教学中层层渗透,全面提高学生的迁移建模能力,在新知识与原有知识之间建立起可迁移条件。联想迁移法能够提高学生的学习效率,一旦学生在大脑中建立迁移建模反射,在遇到新问题时能够充分发挥积极主动性,自主解决问题。 3.3 接受模仿 接受模仿是化学中最普遍使用的一种方法,有老师给出特定的解题思维模型帮助学生解决较难的问题。由于学生的认知水平和学习基础存在差距,大部分学生面对难题和陌生题目时毫无头绪、无法下笔,这个时候需要教师运用接受模仿法。例如在人教版化学教材中关于氧化还原反应中氧化性和还原性强弱的比较一章节中,教师首先建立解题思维模型,以便学生模仿应用。学生可以根据黑板上的解题思维模型顺利得出答案。接受模仿可以节约课堂时间,但是教师在教学中起主导作用,不利于提高学生自主建模能力的提高。 4.结语 综上所述,在高中化学教学中教师应有意识的让学生感受到建模的重要性,并加强学生建构模型的能力培养,这有助于学生和老师研究化学问题的科学合理性。新课程要求在教学中应以学生为主体,教师充分发挥引导作用,新课标的教材中的抽象化的化学知识相对增加,降低了高中化学教学成效。而模型教学能够充分发挥学生的主体作用,培养学生解决问题的能力和整体科学素养,符合我国素质化教育的趋势。 化学建模论文:让“建模法”为高中化学教学增添动力 摘 要: 建模法在高中化学教学过程中应用得比较多,对其合理利用能有效提高解题效率。为此,作者实结合践教学经验,就建模法在高中化学教学中的应用问题进行了分析。 关键词: 高中化学教学 建模法 应用 动力 引言 建模法主要是通过化学模型解决相应的问题,我们通过一些具体的模型区解决一些实际问题,建模法能够使解题的过程更加模式化,减少解题过程中的错误。为此,笔者就建模法在高中化学中的应用问题进行以下探讨分析。 1.建模法的教学意义 在化学学习的过程中,我们经常会使用一些化学模型解决实际问题,这就是建模法。建模法需要从一个具体的事例出发,通过抽象概念建立起相应的模型,帮助学生对化学原理进行深入理解,从而解决实际的问题。这样的过程是符合我们的认知规律的,在这个过程中,学生逐渐从感性认识上升到理性认识,形成理性认识之后才能够对自己的实践进行指导。高中生的思维比较活跃,但是还没有形成抽象思维,所以在对一些抽象的概念进行理解的时候,往往会感觉很吃力。建模法很好地解决了这个问题,通过建模法,我们可以对一些抽象的概念建立模型,从而帮助我们对原理进行理解,把复杂的问题简单化[1]。在应用建模法的过程中,我们要由易到难让学生逐渐理解,此外一定要结合客观规律,否则会起反作用。 2.建模法在高中化学教学中的应用 2.1关系式法 在实际进行化工生产的过程中,我们经常会遇到多步反应,从原料到最后的产品往往会经过许多步反应,在多步进行的连续反应中,关系式法应用得比较多,多步反应之间相互关联,第一步反应产生的产物往往是下一步反应的反应物,通过化学方程式我们可以得到反应物与生成物之间量的关系。因此我们可以找出某个中间物质,以它为中介,然后寻求已知物质与所要求的物质之间的量的关系,在化学计算的过程中,关系式法是基本的解题方法,有些化学题目需要多步计算,通过关系式法我们可以把它变成一步计算,这样就避免了计算过程中的麻烦,简化了解题的过程,从而降低了学生出现错误的概率。 2.2差量法 化学反应前后会发生物质的量的变化,我们可以根据这种变化找到这个理论差值。由于每个化学方程式是不同的所以发生变化的量也就有可能不同,有的是体积发生了变化,有的是压强发生了变化,这个变化的量的大小跟参加反应的某些量成正比例关系,我们可以通过这种关系把问题简单化,从而求出相关量。对于一个化学反应来说,各个物质的量之间都有一定的关系,如果我们从里面任意取两个物质的量,那么当其中一个量增大或减小时,另一个量也会成比例地发生变化,并且两者之间的差值也会呈现相应的变化。 2.3守恒法 在高中化学的额解题过程中,守恒法的应用是比较多的,化学反应的过程中物质会发生变化,但是某些特定的量是不会发生变化的,我们可以利用这一点求解,从而简化解题的过程。守恒法不需要我们探究化学反应过程中的某些细枝末节,只需要找守恒关系即可,常用的守恒方法主要有三种包括元素守恒、电荷守恒和电子得失守恒。而对于元素守恒而言,它又包括原子守恒和离子守恒,在化学反应的前后如果原子的种类及个数不发生变化的话,那么我们就可以应用原子守恒法,同样如果离子数目不变的话就应用离子守恒方法,通过这种守恒的方法,计算出结果。 应用电荷守恒主要是因为在中性的体系中,正电荷和负电荷的数量是相等的,我们经常使用这种方法推断溶液中离子浓度的关系。电子得失守恒主要应用在氧化还原反应之中,在氧化出结果。 结语 在化学解题的过程中应用建模法,能够把复杂的问题简单化[2],帮助我们抓住问题的本质,使抽象的事物具体化,此外在应用建模法的过程中还能够提高学生分析问题、解决问题的能力,使学生的化学素养得到全面提高。 化学建模论文:建模思想在高三化学复习中的应用 一、高三化学复习建模的理论基础 1.模型及建模的概念 模型是科学认知的一种特殊形式,它具有独特的性质。同时模型也是一种帮助人们实现认知的工具,它可以以某种程度的类似去再现一个系统,并作为这个系统的代替物出现在人们的认知过程中。人们可以通过模型这个代替物,获得原物的相关信息,所以人们称这种方法为建模。 利用化学知识去解决实际问题,事实上就是一个建模的过程,利用化学语言和方法去再现需要解决的问题,这种化学表述就是一个化学模型。模型是对真实系统的抽象和简化,可以根据研究的目标撇开真实系统中的一些非重点因素,人为地简化真实系统,突出研究对象。人们利用模型可以捋顺千头万绪的知识点,使其模式化、网络化。 2.建模思想的应用对高三化学复习的意义 任何一门学科的知识都是有序可循的,在人类认知发展的过程中,知识按照一定的结构方式形成框架,虽然知识点冗繁纷乱,但是终究有一个逻辑关系将他们梳理成为一张知识网络,学习者只要掌握好这个网络的框架,就可以对这门学科形成一个系统性的认知,方便掌握与灵活运用。高中化学学习中,知识点多而零散,题型灵活,变化多端。在很多学生的眼里,化学好学,但是不好考,就是因为他们没有形成对高中化学知识的系统性认知,难以完成知识点的融合以及灵活提取,面对稍微复杂一点儿的习题就会毫无头绪。所以引入建模思想的实质就是帮助学生认识零散知识点的内在规律,帮助学生整合知识脉络,提高复习效率。 二、建模思想在化学复习中的应用 建模思想在化学复习中的应用很广泛,以“氧化还原反应”的模型可以统领原电池和电解的复习;以“总数=分数×每份数”的模型可以统领物质的量及其相关物理量的复习;以“化学平衡”的模型可以统领可逆反应平衡、弱电解质的电离、盐类水解、沉淀溶解平衡等知识的复习;等等。总之,通过化学建模,将零散、难记的知识点更加本质化,方便应用,便于提取。这样一来,学生就可以运用知识灵活解题,解题过程也将更趋于规范化,这些益处将充分地体现在高考的过程当中。下面笔者通过一些实例,来探讨建模思想在高三化学复习中的应用。 1.应用建模思想使知识网络化、系统化 (1)概念图 高三阶段的复习方法很多,多数复习方法都致力于将知识系统化,如概念图、网络图等,希望通过知识梳理,方便学生记忆和理解。事实上这些方法也是建模的一种形式,比如概念图,就是讲关于某一主题的不同级别的概念和命题置于同一平面中,然后以连线的方式来说明不同级别概念之间的从属和联系。将一个大型的概念拆分成不同的组成部分,而这些组成部分就是学生需要理解和记忆的知识点。以有机反应为例,其概念图可以表示如下。 一个概念被细分成为若干个概念,这在某种程度上也是对有机反应的一种构建,用一个简单的结构,阐述了有机反应的实质,明确了这一知识内容中所有的知识重点,不复杂,不零散,非常适合复习过程中整理知识点。 (2)网络图 概念图着重于分解一个概念的重要组成部分,而网络图着重于梳理不同内容之间的关系。与概念图的层级关系不同,网络图中的各个元素没有层级之间的联系,也不存在从属关系,而是表现出在一个化学表述中,各个元素之间的联系。比如,有关氮及化合物知识网络图可以表示为: 网络图表现出一个化学过程中各个元素相互作用的关系,网络图更有利于学生理解化学反应的过程和实质。 (3)对比图 对比就是讲相近、相似或者相关的概念,以图表的形式进行对比,目的在于寻找这些概念之间的差异,便于区分,避免混淆。鉴于高三阶段是对高中所学化学知识的整合,所以很多概念出现的时间不同,不容易产生联系,相似的概念也不容易区别。所以,利用对比,将所有相似、相近、相关的概念进行整合,熟悉概念之间的联系与差别,比如同位素、同系物、同素异形体、同分异构体等概念,用图表的方式进行对比,使得相似概念能够得到区分,在学生的脑海里形成独立的认知。这不仅是对各个知识点的巩固,也是对概念理解的升华。 2.建立模型使化学知识形式化、规律化 很多化学知识都很抽象、难记、难以利用。往往学生接触到的只是现象的表面,一旦深入到实质便是一片空白。形式表达模式是指将这些抽象的知识具体化,形成一般规律,并用学生可以接受的化学语言表达出来。比如:CxH4气态烃在100℃以上完全燃烧时,反应前后气体体积不变。这是一个一般规律,可以直接应用到解题之中。 3.建立模型,使解答过程模式化、格式化 很多生学在解答化学问题时,因为没有清晰的思路,不知道从哪里下手,总是想起什么写什么,导致卷面呈现出一种逻辑混乱状态。之所以会出现这样的情况,是因为学生在日常学习中就没有形成模式化、规范化的解题习惯。从应试角度来看,解题都是有模式可循的,而模式的基础源于解决问题的思路,如果能够掌握好解决问题的思路,形成模型以及解题的模式,不仅能明晰解题思路,自动屏蔽无效内容,还能降低试题难度,提高解题效率。 例如:乙二酸(HOOC—COOH),其主要物理常数如下: 已知:草酸钙不溶于水。 又知草酸分解的化学方程式为H2C2O4175℃H2O+CO2+CO, 为了验证草酸受热分解及其产物,用下图装置进行实验,有人指出该装置存在不合理之处,请你根据草酸晶体的某些物理常数和实验目的,指出用该装置进行实验可能存在的不合理因素的主要原因。 事实上此类问题就可以通过建模的形式去寻找解题的一般规律。此类问题属于化学实验方案设计及评价类问题。判断是否合理可以从以下四个方面出发: (1)科学性。实验方案是否符合实验原理、实验操作和方法的要求。(2) 安全性。一方面检验是否会对人身造成伤害,一方面检验是否会造成污染。(3) 可行性。化学药品、仪器、设备、方法和现有的条件是否满足试验要求。(4) 简约性。化学实验尽量要求步骤少、时间短、装置简单而且节约实验药品。 从以上四个方面进行判断就可以得出上述装置是否合理及其原因。如果没有一个明确的思路,只是从图片入手,对问题的分析不一定全面。所以说用建模的思想去构建不同类型习题的解答思路,答题就会更加严谨、全面,不会漏答、错答。 4.灌输建模思想,培养学生的自主学习能力 高三阶段,已经没有新的知识点输入,所以高三化学复习仍旧需要学生自主吸收,需要教师通过不同的方式,去培养学生的自主学习能力。而建模就是一种好的方法。在复习阶段,教师可以通过对知识内在规律的揭示引导学生自主建模,逐渐养成良好的自主复习习惯。比如针对原电池原理这一知识点,学生可以通过体验、类比、总结等方式建立适合自己的复习模型。当然也可以适当地开发学生的创造能力,在一个知识点的模型建立中融入另一个知识点,拓宽复习的思路,形成一种宏观与微观、独立与联系相结合的复习风格,对一个知识点进行横向与纵向的不同剖析。当然这种创造要因材施教,根据学生的理解能力做出不同等级的模型。 5.精选习题训练,促进学生运用模型,完善模型 近几年,高考试题中不断出现新材料和新背景,这已经成为高考命题的一个趋势,大部分教师也会根据这个趋势去预测和精选习题。在近几年的高考中,有一类题型,题目长,信息量大,需要学生迅速去提取有效信息,如果大量信息全部吸收,不仅浪费考试时间,还可能会出现时间不够、答题不全的现象。使建模思想便有了用武之地。模型的实质就是剔除研究对象中的次要因素,使学生一眼就可以看到题目中的主要信息,做到快速审题。当然,模型建立需要大量的习题来支撑和验证。这就需要教师对习题进行精心选择。教师要精选典型习题,将一类习题的所有变式总结出来,建立模型,反复总结,反复验证,并在这个过程中总结出此类考题的考点、考查范围、解题技巧和注意事项,做到少而精、少而深,将建模思想运用到极致。 利用建模思想的这种复习方法虽好,但是在引导学生自主建模的过程中要注重因材施教,因为经历了高一、高二两年的学习过程,学生的基础有了很大的差别,可以要求基础较好的学生在知识点梳理的基础上,进行联系上的创新,而对于基础稍差的学生,还是先从知识点梳理开始,不能一蹴而就。争取在复习阶段使不同程度的学生都能实现一个高度上的提升,为高考取得满意的成绩打好基础。 化学建模论文:建模法在化学反应原理教学中的应用 摘要:建模法是一种高效的教学方法,文章阐述了其内涵、意义及其在化学反应原理教学中的应用。运用建模法可以有效提高高中化学课堂教学的实效性,化解学习难点,提高课堂教学效率。 关键词:建模法;化学反应原理;原电池原理 化学反应原理是化学课程中的难点,很抽象,学生难于理解和掌握,虽然在教学中有实验演示、动画模拟等多种教学手段帮助学生学习和感知,但是在具体的问题和练习中,仅靠想象和理解,难免不出差错。如果我们在教学过程中巧妙地运用建模法帮助学生去建立典型模型,深化理解原理,复杂的问题就会简单化。本文通过原电池原理的课堂教学举例,来阐述建模法在化学反应原理中的具体应用方法。 一、建模法内涵及其意义 建模法就是利用化学模型解决实际问题的一种实践。即通过抽象、简化、假设等处理过程后,将某类实际问题用具体方式表达,建立起化学模型,然后运用类比的方法对具体问题进行处理,找出解题的方法和思路。其认识的过程如下: 1.建模法由具体事例出发,通过抽象、概括建立典型模型,从而深化理解化学原理,并用来解决实际问题,符合认知规律,即由学生的感性认识上升到理性认识,再由理性认识来指导实践,并且在实践中检验、纠正对原理的理解。 2.青少年学生的形象思维活跃,但抽象思维尚未成熟,所以对抽象的原理理解具有一定的难度。而建模教学法正是通过对抽象的原理建立具体的模型来帮助学生理解原理,达到化繁为简、化难为易的效果。 3.在建模法应用过程中必须遵循由个体到一般、由典型到普遍,由易到难、由简单到综合的螺旋式上升的原则,使教学模型通过学生的讨论、思考在脑海不断清晰并逐渐内化,忌不顾客观规律、盲目提高难度,结果适得其反。 二、建模法在原电池原理教学中的应用 1.呈现事例,引导学生理解原电池原理 在教材铜锌原电池装置中,由于锌是活泼金属,容易失去电子,发生氧化反应,作为原电池的负极。锌棒失去的电子沿导线流到铜棒表面,然后溶液中的Cu2+在铜棒的表面上得到电子,发生还原反应,不活泼金属铜作为原电池的正极。在溶液中,由于铜棒上聚集了电子,所以,溶液中阳离子移向铜棒(正极);锌棒附近产生了大量的Zn2+离子,吸引溶液中的阴离子,所以阴离子移向锌极(负极)。阴阳离子的定向移动从而在溶液中形成了由锌棒指向铜棒的电流。原电池中外电路的电流是由电子的定向移动传导,内电路的电流是由自由离子的定向移动传导,内电路的电流与外电路的电流方向相反,并因此形成一个闭合的回路。在应用中我们可以将实际问题与铜锌原电池这个模型相对照,问题就会迎刃而解。 2.认识提升,引导学生建立原电池模型 (1)确定原电池电极 方法一:根据电极材料的性质确定,一般情况下: ①对于金属——金属电极,活泼金属是负极,不活泼金属是正极; ②对于金属——非金属电极,金属是负极,非金属是正极,如干电池等; ③对于金属——化合物电极,一般金属是负极,化合物是正极。 方法二:根据电极反应的本身确定 失电子的反应氧化反应负极;得电子的反应还原反应正极。 (2)确定电极反应及其产物 负极:还原性物质发生氧化反应,同时需要考虑溶液中的微粒参与电极反应,如: ①活泼金属做负极反应物:M-ne-=Mn+[若在碱性条件下则为:M-ne-+nOH-=M(OH)n] ②氢气做为负极反应物,若溶液为酸性或中性,则为H2-2e-=2H+,若溶液为碱性,则为H2-2e-+2OH-=2H2O ③甲烷燃料电池(用熔融KOH做电解质):CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O …… 正极:氧化性物质发生还原反应,同时要考虑电解质溶液的性质,如: ①非氧化性酸:2H++2e-=H2 ②不活泼金属盐溶液:Mn++ne-=M ③中性、弱酸性条件下氧气为正极反应物:2H2O+O2+4e-=4OH- ④酸性条件下氧气为正极反应物:4H++O2+4e-=2H2O …… 经过对课本中具体事例的理解、概括和深化,我们可以建立原电池的典型模型如下: 3.举例应用,引导学生运用类比的方法解决实际问题 例如:新型的质子交换膜二甲醚燃料电池有较高的安全性。电池总反应为:CH3OCH3+3O2=2CO2+3H2O,电池示意图如下,下列说法不正确的是( ) A.a极为电池的负极 B.电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极 C.电池正极的电极反应为:4H++O2+4e-=2H2O D.电池工作时,1mol二甲醚被氧化时就有6mol电子转移 要解决上述问题,我们可以从模型中找到方法。因为二甲醚在反应过程中失去电子,发生氧化反应,所以通入二甲醚的电极为负极,在电极反应中碳元素由-2价被氧化为+4价,所以电极反应可表示为:CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+;氧气在反应过程中得到电子,发生还原反应,所以通入氧气的电极为正极,其电极反应可表示为:3O2+12H++12e-=6H2O。反应过程中,质子向正极移动,电流由b极沿导线经灯泡再到a极。1mol二甲醚被氧化时就有12mol电子转移。所以上题的答案应为D。 总之,建模法是化学反应原理教学中最为有效的方法之一,它是通过学生对已有学习经验的归纳、总结,由感性认识上升到理性认识,建立具体模型,再用具体模型与实际问题相类比,达到解决问题的一种高效的教学方法。不光在原电池原理的课堂教学中建模法有着重要作用,在电解、化学反应速率和化学平衡、盐类的水解、难溶电解质的溶解平衡等其他原理的课堂教学中同样会起到重要作用。建模法能有效地提高化学课堂的教学效益,化解学生学习上的难点,有利于学生理解化学反应原理,提高学习的效率和成绩。 化学建模论文:建模法在化学平衡中的应用 化学平衡是中学化学重要的基本理论知识之一,也是高考中重点考查的内容,从近几年的高考试题可以看出有逐年升温的趋势。由于化学平衡内容抽象,学生较难理解,如果我们能建立具体的思维模型,则可使问题简单明了化。建模法就是一种能把复杂的化学问题以形象、具体、直观的形式呈现,使学生的思维得以发展,问题得以解决的思维方法。下面就结合我近几年教学中的感受浅谈一下建模法在化学平衡中的应用。 一、模型的建立 模型是根据实物、图样或设想按比例生态或其他特征制成的样品。著名科学家钱学森认为:“模型,就是通过我们对问题的分析、利用我们考察来的机遇,吸取一切主要因素,略去一切不主要因素所创造出来的一幅图画。”我们所要建立的模型就是要把化学平衡状态和化学平衡的移动更具体、直观的表示出来――连通器(U形管)。 化学平衡研究的对象是可逆反应(以下简称原型),而连通器原理研究的对象是连通器(以下简称模型)。连通器的左边液面对应可逆反应的反应物,而连通器的右边液面对应可逆反应的生成物。 二、模型的应用 1、在化学平衡状态中应用。 化学平衡状态是指:在一定条件下,当一个可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等时,反应物的浓度与生成物的浓度不再随时间的变化而发生改变,达到一种表面静止的状态,即化学平衡状态,简称化学平衡。化学平衡实质是一个动态的平衡。 就像连通器中的水一样,当左边进水的速率和右边出水的速率相等时,连通器中左、右两边的液面将不再随时间而发生变化,即达到了一个动态的平衡状态。 2、在外界因素对化学平衡移动的影响中的应用。 化学平衡的移动是指:对于已达到平衡的反应,当外界条件改变时时,原来的化学平衡将被破坏,正、逆反应速率不再相等,混合物里各组成物质的百分含量也将随之发生变化,并在新的条件下建立起新的化学平衡。 就像连通器中的水,当某一边的液面发生变化时,两边的液面不一样高,原有的动态平衡将被破坏,水发生流动,会在新的条件下建立起一个新的平衡状态。此时,两边的液面再次一样高。 2.1、利用连通器原理理解浓度对化学平衡移动的影响。 改变反应物的浓度,就等同于改变左边液面的高度,使得连通器的左右液面高低不同,液体发生流动,也就等同于化学平衡的移动,下面表格详细的说明了这种关系。 2.2、利用连通器原理理解压强对化学平衡移动的影响。 对于有气体参加的可逆反应,当反应达到平衡时,一般来说,改变压强相当于改变了物质的浓度。和浓度对化学平衡的影响一样,在有气体参加的可逆反应如2NO2 N2O4中,增大体系的压强,就相当于在左边增加两份水,而在右边增加了一份水,左边增加的多,液体向右流动,对应原型平衡向右移动。二者具体联系如下: 利用连通器的原理来理解浓度、压强对化学平衡移动的影响,理解起来就显得比较简单了。 对于温度对化学平衡移动的影响很难通过连通器的原理进行解释,我们可以构建出“温度对NaCl的溶解和结晶的影响”这一模型来加以分析,这样就使温度对化学平衡移动的影响更加形象化和具体化,更易于学生接受和理解。 综上所述,如何在日常教学中充分的利用直观的模型来理解抽象难懂的概念和原理,以取得良好的效果,突破教学中的重点和难点,还值得我们去更深入的思考和研究。
石油和化工论文:石油化工机械设备腐蚀原因和应对措施分析 摘 要:由于经济的高速发展,我国的石化行业也获取了非常显著的成就。石化设备在行业之中发挥的意义非常显著。这些设备在平时使用时经常性的会被侵蚀,一旦被侵蚀,它的性能就无法保证,这样资源就得不到合理利用,无法发挥出设备的真正效益。作者具体分析了石化设备受腐蚀的原因以及处理办法。 关键词:石油化工;机械设备;腐蚀 引言 最近几年,经济的快速发展,我国的很多行业都获得了显著成就,最为典型的是石化行业。不过相关单位在工作中时常面对很多问题,比如设备被严重侵蚀。一旦它们被侵蚀,它们的性能就会受到很大影响,如果侵蚀的不是很厉害,设备的外在形象就会受到影响,导致其不美观。如果侵蚀的厉害就会导致其无法长久的使用,有时候还会引发爆炸问题,严重的危及到相关工作者的安全,导致单位面对很多损失。所以,石化单位必须切实提升设备的抗腐蚀水平。 1 设备腐蚀原因分析 第一,设备自身原因。因为设备用到的金属物质是不一样的,它们对不一样的介质其抗侵蚀水平显然也不一样。侵蚀和金属颗粒有很大关系,如果晶粒较细小,那么侵蚀就会慢一些,比如铸铁材质的设备就比不锈钢材质设备更加易于被侵蚀。设备部件表层越粗糙,它越易于被侵蚀。表层有氧化物质,抗侵蚀水平好。除此之外,结构突变的地方,比如缝隙等也会比一般区域更加容易被侵蚀。 第二,外在原因。在设备生产时,会用到很多腐蚀类物质,比如盐雾。它们会导致设备面对严重腐蚀。而且,它们的化学成分以及类型也会影响腐蚀。腐蚀本身是一种化学行为,如果介质气温非常高,那么腐蚀就更加容易进行。除此之外,介质流动速率也会对腐蚀产生很大影响,一般来说速率快,它的腐蚀就严重。零件承受的外力和腐蚀的发生速率之间是一种正比例关系。设备长期运作,它的旋转零件会形成很大的力,此时设备就发生扭曲,导致电位下降,此时就会导致电池腐蚀,最终引发严重问题。 2 常见的腐蚀种类 第一,化学腐蚀。石化单位在工作时用到的腐蚀类材料一旦接触到金属,就会形成反应,此时就得到氧化物,设备就容易受损。特别是在较高的发展状态中,它们的反应更加明显,腐蚀现象更加显著。 第二,电化学腐蚀。一般来说,这种现象通常出现在湿度较大的环境中。金属零件如果碰到电解质物质,就会形成腐蚀问题。 第三,别的腐蚀。由于腐蚀现象的成因和设备类型不一样,因此腐蚀的种类也不一样,可以将其分成高温氧化腐蚀、剥层腐蚀、焊接应力腐蚀、点状腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、工业大气腐蚀、疲劳腐蚀等。石油化工企业的机械设备腐蚀类型主要是电化学腐蚀、缝隙腐蚀、焊接应力腐蚀、疲劳腐蚀,其中电化学腐蚀程度最为严重。 3 石油化工机械设备防腐应对措施 对于石化单位来讲,必须认真研究防腐蚀措施,要把这些措施合理的应用到设备的整个发展阶段中,以此来确保设备的运行稳定,增加它的使用时间,提升效率。 3.1 正确选取材料 虽说结构为碳素材料的设备价位不是很高,而且它制作起来也不复杂,不过因为它被用到腐蚀比较显著的环境中,所以它应对腐蚀水平很差。因此在购买设备前,要选取那些抗腐蚀能力好的物质。第一,要积极分析设备的运用环境,比如气温、物质组成等。其次在购买时分析设备类型。第二,挑选时要认真分析设备可用时间,保证它们的劣化一致综合考虑采购成本和维修成本的最佳配置,从而减轻腐蚀程度。 3.2 科学设计机械设备操作工艺和流程 第一,石化设备的部分残存物质,在处理时会聚集到一起,就算是设备不再运作它还是会被腐蚀,因此要保证它的外形平整,要使用一样的物质制造,防止死角形成。第二,一些设备存在缝隙,这些地方是机械设备腐蚀的重点防护位置。碳钢、不锈钢、铝制设备经常发生缝隙腐蚀,甚至引发应力腐蚀和孔蚀。所以,在操作时应尽量保持干燥,设置必要的排水孔。在设备运转过程中,设置干燥或冷却设备,除去空气中水分。生产氯碱时,为了防止湿氯腐蚀,可以使用浓度较高的硫酸进行干燥。第三,机械设备的安装质量会对其使用性能产生直接影响,如果安装不正确则会改变流动物质的流速和流动状态,导致应力腐蚀,造成设备破裂。所以在对机械设备进行包装、运送、装配、施工时都要格外注意防腐问题,同时还要注意保护强度较低,材质较脆的非金属材料。 3.3 采取有效的机械设备防腐方法 对石油化工机械设备的腐蚀进行有效控制,包括处理金属表面和改善金属本质。一方面,可以利用在机械设备表面进行涂层的方法,这是最直观、最常见的防腐方法。选择质量良好的防锈涂料,将机械设备金属表面与腐蚀物质完全隔离,需要特别注意焊接缝隙位置和死角位置。涂层防腐并不会改变机械设备的强度和结构,其外部的防护层能够有效将设备与腐蚀介质隔离。石油化工企业可以选择由酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂、邻苯二甲酸树脂和磷酸制成的油料涂料。在涂刷防腐膜时,需要严格要求涂刷能力、机械设备的性质、防锈能力、涂膜老化等,同时还要充分掌握涂料对象的形状、材质、表面状态、使用条件和施工环境等。 同时还可以使用合理的化学措施来应对腐蚀问题,比如可以使用牺牲阳极法和外加电流法。对于前者来讲,它指的是把比设备的金属电势要低的那些物质当成是电池的阳极,而且将其固定于设备的表层,此时就得到腐蚀电池,设备就变为阴极,这样就可以发挥保护作用。例如,在铁制设备表面联结锌。阳极锌的溶解会取代原来设备中铁的腐蚀溶解,到达了保护设备的目的。牺牲阳极法中的常用材料有锌、铝、铝合金等,在我国石油化工企业中得到广泛应用,对地下管道、化工装置、锅炉、油灌等进行防护,取得了良好效果。外加电流法指的是通过外加电源对设备进行保护。把金属机械设备接在负极,废钢铁接在正极成为牺牲阳极,能够有效控制腐蚀。外加电流能够促使阴极电势超负方向转移,产生还原反应从而免除设备腐蚀。这需要由外加电源提供电流。这种方法在石油化工企业的酸性液体管道或沟槽、输油管、地下水管等防腐中经常使用。 4 结束语 综上所述,石化单位在生产时会面对许多的不利现象,最常见的是设备腐蚀。而导致腐蚀问题的原因有两大类,分别是自身原因以及外在环境两种。由于类型不一样,问题程度也不一样。不过不管是何种类型问题,一旦出现之后就会严重的影响到设备运作,导致使用时间明显变短,增加运行费用,而且还会产生很多隐患,最主要的是还会污染生态环境。所以,石化单位一定要使用正确的应对方法,积极的采用新防腐工艺,切实提升设备应对腐蚀水平,只有这样才可以真正的提升单位的生产能力,才能够创造更多效益。 石油和化工论文:石油化工钢油罐基础的设计和施工 摘要:随着社会市场经济的快速发展,我国的交通运输业取得了快速的进步与发展,作为石油与石油产品的储存设备,对于油罐的需求量越来越多,其中应用最为广泛的就是石油化工钢油罐。而在其制作过程中,为保证焊接工艺的准确性,对焊接过程中出现的变形进行有效控制是非常必要的,本文主要就石油化工钢油罐的制作工艺及焊接变形控制予以简单的分析。 关键词:钢油罐、制作工艺、焊接变形 一、前言 由于钢油罐的特殊使用要求,为了保证其使用质量的合格性,国家在相关标准中对于其罐体各个部位的几何形状、尺寸允许变形量、焊缝焊接质量等都予以了明确规定。但是在实际的制作施工过程中,由于其体积大,几何形状和尺寸成形难以控制,这使得其焊接施工过程中很容易出现焊接变形,对其施工质量产生不利影响。因此,作为其制作过程中的焊接变形控制显得非常的必要。 二、钢油罐的结构及施工方法 在实际应用中,大型的钢油罐通常由灌顶、罐壁、罐底及相应的附件组成。以我们所制作的2000m3钢油罐为例,其罐壁的钢板厚度从上到下依次为6到10毫米。在其制作的过程中,主要采用对接式的组合焊接方式,不管是顶板的施工,还是壁板与底板的施工,都需要经过排版图的绘制、预制板的拼接、组装焊接等几道工序来完成,在安装的过程中,其安装顺序也是先进行底板的安装,再进行顶板安装的过程中,最后应用倒装的方法开展施工,在其拼接施工与组装施工的过程中,由于其具有较多的焊缝,并且为双面连续焊,这使得焊接胀缩所导致的几何变形与应力集中是难以完全避免的,所以在钢油罐的制作过程中,应该积极采取积极有效的措施,防止各种形式的几何变形,以便于保证所制作的成品不仅能够满足设计规范的相关要求,还能够有效的消除应力破坏隐患,并能有效的延长油罐的使用寿命。 三、钢油罐的制作及焊接变形控制 1、钢油罐罐底的制作及焊接变形控制 本次研究中的2000m3顶钢油罐的罐体底板是应用条形边缘板与对称矩形中幅板来通过搭接的方式来组成,在开始预制之前,首先需要进行制版图的绘制在排版的过程中其直径按照设计直径放大0.1%~0.2%左右,之后按照设计尺寸以及板材的实际规格对每块边缘板与中幅板的下料尺寸予以合理设计,以便于有效的减少边角料所导致的浪费,在每块底板的下料完成之后,应该对照排板图为其编写相应的号码,这能够防止在组装的过程中出现混乱与差错,在底板的组合过程中,应该从中心板开始向周围方向进行辐射排板,在搭接的过程中,应该将搭接宽度控制在设计尺寸的正负5毫米的范围进行调整、定位与点焊固定。另外一个需要注意的问题是:搭接接头处三层钢板的重叠部分,应该将上层钢板进行切角,其切角的长度值应该为搭接长度的两倍,宽度应该为搭接长度的三分之二。在开展罐底板的组装焊接的过程中,底板的定位过程中,应该对点焊的数量合理控制,若点焊的数量太多,在实施整体施焊之后很容易导致出现底板的起拱现象,但是若点焊的数量太少,又很容易在施焊的过程中引起崩裂,难以起到良好的整体控制的目的,因此,在开展罐体底板焊接的制作工程中,不仅要掌握正确的施工施焊顺序,还应该积极的采取相应的辅助措施来有效的防止其变形。 依据钢油罐罐底制作工艺及焊接顺序,采取相应焊接控制措施是非常必要,首先应该对整个焊接过程中焊缝予以合理安排,做好排版图控制工作,并要保证焊接过程中焊接顺序合理性,在开展底板焊接过程中,应该保证其距离尽量贴近,并采取从中心向两边,先短缝再长缝焊接顺序,并要保证所采用焊接电流合理性,为了保证焊接成品具有较高冲击韧性,罐底与罐壁间两侧角焊应该开展三遍以上焊接,具体焊接顺序根据实际情况合理安排,另一方面,为了有效提升焊缝延伸性能,可以采用锤击焊方式来降低焊缝中残余应力。 2、钢油罐罐壁制作及焊接变形控制 在罐壁制作过程中,应用电动式拉葫芦顶升方式倒装法开展施工。具体立柱与葫芦装设数量,应该依据罐壁具体重量来进行设置,在几百立方容积立式拱顶钢油罐顶层罐壁施工过程中,由于其质量比较小,葫芦用量就会明显减少。在罐壁制作安装过程中,除了顶层第一圈壁板应该组装成圈以便于很好满足罐顶组装要求之外,其余每层都应该流出一块一米多长活口扳,等待上层顶升到位之后再补装成圈,这不仅能够有效减少焊接应力,还能够有效提升罐中采光与通风效果,为工作人员进出油罐提供便利。在壁板预制加工过程中,主要是依据设计层数、直径、板材规格、壁厚等要求,对各层壁板长宽以及所需块数进行确定,但是要求各圈壁板纵向焊缝应该向同一个方向逐圈错开;在壁板组装过程中,为了防止其在吊装过程中出现弧度变异,应该应用弧形吊具,将壁板立靠在弧形钢管横担上进行吊装。 在其焊接变形控制过程中,还有一些值得注意问题,例如:整个壁板焊接通常是从顶圈中开始组装焊接,在此过程中,为了保证焊接质量,控制焊接变形,应该在开展电焊定位之后,对壁板实施纵缝焊接,同时应该控制好整个焊接过程中焊接顺序,在开展搭接环缝焊接时,应该顺着同一个方向开展焊接,并要由多名焊工均匀分布,以便于有效降低整个焊接过程中残余应力。 3、钢油罐罐顶制作及焊接变形控制 钢油罐罐顶通常是由一块中心伞形顶板与一定数量扇形弧板组成,中心板与扇形弧板内侧都有纵向与轴向加强钢肋,在顶板组装之前,应该尽可能仔细架设好顶板组装构架,以便于打下良好基础,并且各个环支撑圆圈装设高度必须要能够满足扇形弧板弧度要求,在组合扇形弧板吊装时,应该先画好等分线对称方向一次增加组装,一直到整体顶板初步形成之后,对间隙进行调整之后应用电焊来进行固定,并将其搭接宽度允许偏差控制在正负5毫米范围内。 四、油罐的防腐蚀措施 1、首先是材质选择,要优先选用具有较高的耐腐蚀性能的钢材。考虑技术可行性与经济承载能力,我库油罐钢材选用的是Q235B低碳钢,c含量为0.12-0.20,s、p含量为0.45,Mn含量为0.3-0.7。磷化物会导致晶间腐蚀,硫化物则可引起空蚀,而锰含量的增加在一定程度上缓解了腐蚀速度。 2、其次是对油罐焊接工艺的要求。焊接不良,容易产生气泡或夹渣,造成砂眼,并且焊接时焊缝周围容易形成热应力,造成应力集中,形成电位差,进而产生电偶腐蚀,使罐体出现裂纹。 3、最后是对罐体采取涂层覆盖的方法防腐。这是目前普遍采用的比较经济合理而且行之有效的方法。以前油罐内壁多采用红丹漆,外壁用各色调和漆进行防腐,近些年来,各类环氧漆成为主流。 五、结束语 总之,在钢油罐的制作过程中,其制作工艺比较复杂,并且也是一项系统性较强的工程,安装制作时应该对各种情况进行综合考虑,选择合理的制作工艺,同时要对各种影响焊接变形的因素进行有效分析,以便于制定出有效的控制焊接变形的策略,对于降低其焊接变形具有积极的作用。 石油和化工论文:石油和化工行业运行情况及展望 一、行业的生产经营状况 2014年,石油和化工行业经济克服了重重困难,主动适应经济发展的变化,基本实现了行业经济运行稳中有进的总体目标。体现在产业结构调整继续深化,转型升级稳步推进,化解产能过剩和节能取得积极进展,行业出口势头良好,市场供需基本稳定。 统计局数据显示,2014年,石油和化工行业累计增加值继续保持增长,同比增幅8.3%;行业规模以上企业29134家,行业主营业务收入14.06万亿元,同比增长5.4%,比前11个月下降0.9百分点;利润总额7911亿元,同比下降8.1%,分别占全国规模工业主营收入和利润总额的12.8%和12.2%。上缴税金9849.5亿元,增长8.4%,占全国规模工业税金总额的20.3%。完成固定资产投资2.33万亿元,增长10.7%占全国工业投资总额的11.0%。资产总计11.49万亿元,增幅8.0%。进出口贸易总额6754.8亿美元,增长3.8%,占全国进出口贸易总额的15.9%。 二、行业运行的亮点 (一)产业结构调整不断深化 一是化学工业保持较快增长。从增加值看,2014年石油天然气开采业增加值增幅为2.1%,炼油业增幅5.3%,化学工业较高,为10.6%。 二是专用化学品、涂(颜)料等精细化学品等在经济增长中贡献率上升。2014年专用化学品对化学工业收入增长的贡献率最高,达到34.5%,同比大幅提高11.4个百分点;涂(颜)料等制造贡献率为8.0%,同比上升2.7个百分点。 三是非公经济和私营经济在经济总量中的比重继续增加。2014年私营企业主营收入达增幅9.5%,同比提高2.1个百分点;非公有控股经济主营收入同比增长10.4%,占比57.2%,提高2.6个百分点。 (二)化解产能过剩取得进展 部分行业供需关系有所缓和。2014年,预计尿素退出产能500万吨,烧碱行业退出产能33万吨,PVC产能退出21万吨,产能快速增长的势头基本得到遏制。电石行业根据工信部要求淘汰落后产能192万吨,有效缓解了产能压力。下半年以来,化肥价格开始止降回稳,效益持续恶化的局面得到缓解。无机酸和无机碱制造业利润也实现了正增长。 (三)单位能耗与综合能耗继续下降 单位能耗下降。2014年前三季度,石油和化工行业总能耗约3.92亿吨标煤,同比增长6.0%。全行业万元收入耗标煤约379千克,同比下降1.6%。 重点产品综合能耗总体下降。前三季度,我国原油加工量综合能耗67.0千克标油/吨,同比增长3.7%;乙烯综合能耗816.6千克标煤/吨,下降2.2%;烧碱综合能耗373.0千克标煤/吨,降幅3.2%;纯碱综合能耗316.7千克标煤/吨,下降0.2%。 (四)行业出口实现增长目标 2014年,尽管贸易摩擦多发,出口形势严峻,但实现年初9%的既定增长目标没有问题。海关数据显示,2014年,石油和化工行业出口总额1967.5亿美元,同比增长9.1%,占全国出口总额的8.5%。 三、行业经济效益和产成品库存变化情况 根据最新统计局数据,2014年,石油和化工行业实现利润总额7911亿元,同比下降8.1%,比1―11月扩大3.2个百分点。2014年,石油和化工行业效益下滑加剧,利润降幅持续扩大。油气开采业利润累计降幅12.4%;炼油业利润两年来首次出现负增长,为-69.1%;化学工业利润增速再创年内新低,增长0.1%。近期,在油价快速下挫带动下,基础原材料等大宗商品价格降幅持续扩大,而成本则居高不下,行业整体效益呈现恶化的趋势。 一是成本继续上升。主要体现在主营业务成本和财务成本上升较快。1―12月,石油和化工行业每100元主营收入成本84.40元,比年初的83.64上升0.76元。其中,化工行业每100元主营收入成本达87.58元;财务成本方面,前12个月,化学工业和炼油业财务费用同比分别增加20.8%和25.6%,大幅高于同期全国规模工业财务费用平均增幅9.6和14.4个百分点,融资成本居高不下。 二是产成品和库存高位运行。前12个月,全行业产成品资金(4187亿)同比增幅8.0%(510亿),其中化学工业产成品资金(3031亿)增幅达12.8%(345亿),在45个子行业中有25个子行业的产成品资金增幅高于全行业增幅;全行业存货(1.07万亿),虽然比去年下降0.8%,但占用企业资金成本较大,其中化学工业存货(6812亿)增幅6.5%(418亿);在45个子行业中有35个子行业的存货增幅高于全行业增幅。 三是产品市场价格低迷。石化主要产品价格已连续下跌三年,截止到2014年12月,行业价格指数91.3,比11月的94.3下降了3个点,已跌至金融危机以来的最低水平,而且,随着国际原油价格的牵引,跌势还在持续。 四是盈利能力脆弱。2014年,炼油业主营收入35034亿,利润122亿,主营利润率仅为035%;化学工业主营收入利润率也只有4.87%,分别比全国规模工业平均主营收入利润率(5.91%)低5.56和1.04个百分点。 四、2015年展望 2015年,尽管石油和化工行业经济运行还面临很多困难,下行压力很大,但也存在不少有利条件和积极变化,行业发展的基本面没有改变,“十二五”增长目标是可以实现的。 根据当前宏观经济形势和行业经济运行趋势预测,2015年,石油和化学工业主营收入15.1万亿元左右,增幅约7%;利润总额约8500亿元左右,增长2%―3%。其中,化学工业主营收入约9.5万亿元,增幅9%;利润总额4700亿元左右,增长约5%。预计2015年出口总额约2150亿美元,增幅9%。 2015年,预计原油表观消费量约5.4亿吨,同比增长5.0%;天然气表观消费量约1990亿立方米,增长10%;成品油表观消费量约3.1亿吨,增长4%,其中柴油表观消费量约1.74亿吨,增幅2%;化肥表观消费量6100万吨左右,增长约2%,其中尿素表观消费量约为2100万吨,增幅1%;合成树脂表观消费量约1.04亿吨,增幅9%;乙烯表观消费量约2000万吨,增长7%;烧碱表观消费量约3180万吨,增幅约8%。 五、政策建议 在当前市场需求低迷,下行压力加大,企业效益下滑情况下,国家应采取有效措施,理顺宏观收入分配体制机制,尽力降低企业负担。建议: 一是深化推进积极财政政策,加大企业减税力度,适当推进部分财政资金专项返还,如危化品运输严格管理后,增收的款项应适当部分返还企业,用于增加安全设施建设等。 二是强化水、电、运输等公共资源产品的成本核算,适度管控利润空间,避免价格单边持续上涨,财富过度向公共资源企业集中。 三是加大环保等公共基础设施建设,推进第三方配套。随着新《环境保护法》的实施,国家和各地节能减排政策不断从严,企业配套建设污水处理、固废弃置点等环保设施的投入不断加大,对经营成本构成很大压力,各企业都分散投资环保等设施,造成很大浪费,建议政府加大相关公共设施的投入,大力发展第三方配套,发挥规模效益,降低企业成本,减少浪费。 石油和化工论文:浅谈石油化工企业技改项目的安全监督和安全管理 【摘 要】本文从安全管理体系建设、制度建设、承包商管理、HSE培训、施工机械设备管理 五个方面对电建企业的安全监督和安全管理进行了探讨。 【关键词】安全监督;安全管理;承包商管理 企业要发展就必须进行技术改造,石油化工生产企业在进行技改施工时具有边生产边施工、施工点多以及涉及面广等特点,管理难度大,特别在生产车间进行技改施工风险高;尤其是近年来,在市场经济的影响下,企业技术改造建设中抢工期、压低造价、减少安全投入的现象屡见不鲜,给企业在进行技术改造时建设的安全管理带来了巨大的压力。本文从安全管理体系、制度建设、承包商管理、HSE培训及机械设备管理五个方面对石油化工生产企业在进行技术改造时施工的安全监督和安全管理进行了探讨,以期提高石油化工生产企业的安全监督和安全管理水平。 1.建立完善的安全管理体系是企业搞好安全生产工作的基本前提 我公司坚持以一把手为主的安全生产管理保证体系。首先从机构设置及人员配备上入手,公司成立了安环部,对全公司的安全生产工作实行全面负责,对各级安全生产工作的具体落实进行检查监督;各下属事业部成立安环室,各车间或施工现场配有安全总监和一名以上专职安全员。其次在体系运作方面上落实。实行各级人员岗位责任制,保证公司、下属事业部、车间施工现场和班组四级安全管理人员严格到位,实现了安全管理体系的高效运作, 使安全生产工作纵管到底、横管到边, 级级有人管, 层层有人抓落实。为保证技改项目施工现场施工安全和质量,技改项目采取“大监理、小业主”的先进管理模式,公司聘请监理公司作为项目管理人员,利用第三方进行管理。 2.不断建立健全安全管理规章制度 (1)认真贯彻执行《安全生产法》,建立健全企业的安全生产监督和管理体系,落实安全生产责任制,做到安全生产人人有责。(2)大力开展规范化建设,逐步实现安全生产管理的科学化。定期修订和完善安全监督和安全管理的各项规章制度和现场规程,做到有法可依,用规范保证安全。(3)建立安全生产的考核奖惩措施,做到安全生产违章必惩。(4)积极与国际接轨。为适应现代企业的管理要求,引进与国际接轨的安全监督和安全管理的方式和方法,建立一套自己的安全监督和安全管理体系。 3.承包商安全管理“三步控制” (1)准入控制――安全一票否决。第一资质审查。查有无安全生产许可证;查施工单位业务范围是否符合要求;查队伍人员年龄结构,超过55岁的不允许从事重体力劳动;对曾经在公司承揽过工程的,查有无重大违章纪录,若有,则不许其竞标。在公司组织的招标会上,安环部门要对这些问题仔细清查,没有安环部门参与的招标视为无效招标,没有安环部门签字的合同不允许执行。三是杜绝违法转包、违法分包,以包代管现象。第二入厂教育。外来队伍进入事业部施工前,按要求组织其进行安全教育培训,并通过考试,考试不合格者,不允许其进入事业部工作。 (2)过程控制――管理一以贯之。一是建立承包商HSE管理体系。公司在事业部技改中心设立了专职安全员,负责施工安全监督,并要求施工队伍设置专职安全员,这样就形成了由公司、事业部安全主管部门、技改中心、施工区域所在车间、施工单位以及监理公司五方力量组成的管理体系。公司、事业部方面属于执法者,对安全工作有绝对考核权;监理公司属于参谋、监督者,对安全工作享有建议、监督权;施工方属于执行者,有履行安全责任的义务,权责明确,大家齐抓共管,力量就强了很多。二是建立安全工作持续进步的机制。组织好现场检查,现场检查坚持日常检查与定期检查相结合、普遍检查与专项检查相结合、检查与整改相结合的“三结合”原则进行。有检查就有通报、有整改记录及反馈整改单,形成闭环管理。对待检查问题采取措施:1)下发整改通知单;2)处罚;3)约谈; 4)召开专题会;5)清退出场。每周监理单位组织召开一次安全例会,传达公司HSE精神,学习公司相关管理制度,总结讲评上周HSE工作。三是强化考核手段。一方面,加大违章处罚力度,除了经济处罚,还有更严厉的手段。对承包商按照“一罚、二停、三清退”原则执行,对于施工违章现象,除了对施工队伍进行处罚外,作为技改施工的主管部门也要受到联责考核,以督促主管部门加强管理。另一方面,公司每半年对施工队伍进行一次安全业绩考核评价,评定优、良、合格、基本合格、不合格五个等级,对于基本合格的队伍,提出警告,限期整改;对于不合格的队伍,坚决清除出厂。(3)结算控制――责任一究到底。工程竣工后,安环部门参与验收,对不符合安全生产要求的项目,作出整改要求。安环部门还要对最后的工程结算进行把关,主要是查核工程是否做到了“三同时”,违章处罚是否到位。结算书上没有安环部门的签字确认,工程就无法结算,这样做的目的就是为了将安全责任追究到底,对施工队伍起到威慑作用,让他们明白,安全过不了关,工程就过不了关,工程过不了关就会影响他们的利益,所以安全才是他们最大的效益。 4.是要加强HSE培训 为了使各个层次的人员得到实效性的培训,将培训按以下五种分别进行:(1)施工单位领导层专项培训;(2)专职HSE管理人员培训;(3)全体作业人员培训;(4)特种作业人员专项培训;(5)违章、停工再培训。设立专门的培训室,指定专人对新进场员工进行培训教育,编制好培训教材,结合公司制度、现场管理、应急救援、急救自救等各个符合现场实际的方面。同时要进行安全意识教育:(1)承包商要每月组织召开一次安全大会,对承包商员工进行安全意识教育工作。(2)承包商管理人员参加施工单位班前会,注重施工人员安全意识的培养。3)施工班组每日组织班前喊话,并在班组安全活动记录本上记录签名,强化施工人员的安全意识。 5.施工机械设备管理 施工机械设备的完好水平对于施工安全至关重要。 近年来,由于施工机械设备故障而导致的安全事故不断发生,因此,应加大施工机械设备隐患的治理力度,提高施工机械设备完好水平。首先,完善施工机械设备的台账和档案,对报验合格的设备监理公司负责贴合格标签。其次是建立施工机械设备的使用维护保管和管理制度,定期对施工机械设备进行检修维护和保养, 同时还应经常进行诊断分析。对施工机械设备的安全水平等定期进行技术分析和评估。对施工机械设备中存在的安全隐患和问题,提前采取措施,立即加以整改,一时难以解决的问题和隐患要制订防范措施和预案,并落实责任到人。 6.结束语 保证石化企业技改建设的安全,是所有石化企业企业员工的神圣职责。为此,只有创新安全监督的方式和方法,切实采取有效措施,加强新形势下石化企业企业的安全管理工作,从而减少石化企业建设施工事故的发生,通过各方共同努力,构建石化企业企业的安全监督和安全管理的长效机制,确保石化企业企业的安全生产事故能够真正得到有效的控制。 石油和化工论文:前三季度石油和化工行业经济运行情况 今年以来,石油和化工行业一直面临着内需增速放缓、国际竞争加剧、综合成本上升等影响因素,行业经济运行下行压力较大。行业坚持结构调整,推进转型升级,运行总体保持平稳。年底前,行业发展面临的不确定因素仍然较多,进一步优化政策环境,对于确保行业全年实现运行稳定至关重要。 一、前三季度行业经济运行基本情况和主要特点 前三季度,石油和化工行业经济运行总体平稳,全行业工业增加值同比增加8.4%,增速比去年同期下降1个百分点;行业生产基本稳定,出口保持良好增势,投资放缓但结构出现积极变化。近期,原油价格下降过快,主要化工产品价格波动加剧,全年行业效益堪忧。 (一)主要产品产量保持增长 前三季度,石油和化工行业工业增加值同比增长8.4%,与上半年基本持平。其中,化工行业增加值同比增长11%,比上半年略降0.2个百分点。9月份,行业增加值增速比8月有所回升,其中,化工增长10.4%,比8月回升1.5个百分点,炼油增长8.1%,回升2.8个百分点。在重点监测的78 种产品中,前三季度产量累计同比增长的有61种,占比78%。 (二)价格波动加剧 从出厂价格指数看,前三季度石油和化工行业价格总水平累计同比下降1.4%,其中,9月同比下降2.1%,降幅比8月扩大1.9个百分点,从市场监测看,9月份主要能源和化工产品价格跌多涨少,10月前半月价格情况没有改善。总体看,价格在四季度将呈波动,对全年行业效益有重大不利影响。 (三)出口保持良好增势 前三季度,全行业进出口总额同比增长6.2%,增速同比提高4.2个百分点,比上半年回落1.3个百分点;其中,出口同比增长9.5%,同比提高6.1个百分点,比上半年加快0.7个百分点。 出口产品中,重点产品增势良好,其中,占全行业出口比重近1/3的橡胶制品前三季度出口同比增长12.8%,增速同比提高6.6个百分点,比上半年加快0.5个百分点;化肥今年以来出口增长明显加快,前三季度出口总量1863万吨,同比增长42.7%,增速同比提高21.4个百分点,出口金额55.5亿美元,增长29%,增幅同比提高32.2个百分点。 (四)投资放缓但结构出现积极变化 前三季度,石油和天然气开采业完成固定资产投资同比增长11.2%,增速比去年同期回落7.2个百分点,比前8月回落0.3个百分点。其中,石油开采投资同比增长5.5%,同比回落18个百分点;天然气开采投资同比增长达68.5%,同比加快14.5个百分点;炼油投资同比增长18.3 %,同比回落3.8个百分点;化工投资同比增长9%,同比回落6.6个百分点。 今年以来上游板块的投资增长主要集中在天然气。化工行业投资明显放缓,一方面是政府加强产能宏观调控的作用,另一方面是受到市场倒逼机制的影响,一些产能明显过剩、效益相对较差的子行业投资出现多年未见的同比下降,如氮肥行业投资同比下降4.3%,无机原料行业投资全部下降,无机酸、无机碱和无机盐投资同比分别下降11.7%、1.4%和9.4%。比较来看,农药、涂料、有机原料等精细化工产品的投资增速仍保持较快增长,前三季度分别同比增长25.7%、15%、15.9%。投资增速在各子行业间的分化反映出当前石油和化工行业总体处于积极的结构调整当中。从区域结构看,前三季度东、中、西部投资增速分别为14.5%、5.8%和6.3%,东部地区在石化行业的投资投向更多为高端化、差异化、专业化的石化品种,中西部地区更多为依靠资源发展的大宗类的石化品种,东部地区投资增速明显超出中西部地区,反映出行业投资结构往好的方向调整。 二、经济运行中的主要问题 今年以来,石油和化工行业始终面临较大下行压力,一方面是宏观经济受三期叠加影响,石化产品终端需求增速放缓,另一方面,行业新增产能仍在不断投放,不少领域产能过剩矛盾较为严重。此外,行业成本上升,以及国际进口等,都对行业内企业经营造成很大压力。 一是市场波动加大,价格再现回调。三季度以来,国际原油价格回落明显,成品油价连续多次下调,化工产品价格再次出现回落。从月度价格指数看,全行业7月份当月价格指数回升至同比上涨0.7%,但8月份和9月份,指数再次同比下降0.2%和2.1%。其中,化工行业价格指数3月份同比下降3.1%,8月份收窄至下降0.7%,9月份再次扩大到下降0.9%。 二是行业效益下滑。8月份,全行业利润增长出现较大程度回落,当月利润同比下降6.2%,环比下降4%,1―8月份,全行业实现利润同比增长5.6%,增速比前7月下降1.8个百分点。其中,化工行业8月份利润同比下降10.2%,环比下降6.4%,1―8月份累计利润同比增长6.8%,增速比前7月下降2.7个百分点。初步预计,9月份行业效益增速还将进一步回落,前三季度石油和化工全行业利润同比增长约4%,比前8月进一步回落1.6个百分点,其中化工同比增长约5.5%,进一步回落1.3个百分点。 三是库存较快攀升,供需矛盾突出。截止8月底,全行业产成品库存同比增长16.8%,增速同比提高9.8个百分点,比上半年上升6.6个百分点。其中,原油开采业库存同比增长17.6%,增速比上半年上升12.2个百分点;炼油业库存同比增长26.7%,上升15.9个百分点;基础化工原料业库存同比增长16.8%,上升9个百分点,其中无机碱同比增长15.2%,上升11.7个百分点,有机化工原料同比增长24.5%,上升15.3个百分点;合成材料同比增长14.5%,上升10.8个百分点,橡胶制品同比增长21.9%,上升9个百分点。总体看,除了天然气、化肥、农药等很少几个品种产成品库存同比下降或增速下降外,基本上所有石化产品库存增速都比上半年出现较大程度攀升。从原因来看,一方面是产能总体过剩形势下,价格略有企稳,行业生产回升;另一方面是市场需求相对仍较为疲软。 四是成本持续上升。前8月,石油和化工行业每100元主营收入成本84.40元,同比上升0.51元,比前7月上升0.18元,继续加快。其中,化工行业每100元主营收入成本88.19元,同比上升0.29元,再创新高,高于全国规模工业主营收入成本2.13元。前8月,化工行业和炼油业财务费用同比分别增加23.9%和32.9%,比上年同期大幅提高18.4和37.3个百分点,也大幅高于同期全国规模工业财务费用平均增幅。 另外,税收增长和进口政策性亏损等,也对石油天然气行业的效益造成很大压力。前8月,油气开采业累计上缴税金同比增长5.9%,快于主营业务收入增速2.7个百分点,天然气国内价格有所上升,但与进口价格仍存在倒挂,且进口数量继续攀升,油气企业进口中亚天然气和海上LNG仍承担较大亏损,对行业盈利造成较大影响。 三、四季度及全年行业经济走势预测 四季度,随着各项政策效应继续显现,宏观经济运行中的积极变化将逐渐增多,对石油和化工行业经济增长形成有力支撑,预期四季度石油和化工行业经济运行总体将会保持相对平稳态势。但全行业利润不乐观。 初步预计,今年全年石油和化学工业主营收入约14万亿元,增幅8%。其中,一季度增长6.6%,二季度增长8.3%,三季度增长8.3%,四季度增长7.8%。全年利润总额约8900亿元,增幅5%。 四、政策建议 (一)继续做好化解产能过剩矛盾工作 产能过剩仍是当前影响行业经济平稳运行的主要矛盾,一是要继续严格控制过剩产能的新增项目投资,采取更为严格的措施,已有的准入条件要坚决执行;二是落后产能退出要有政策扶持,建议政府加快完善和建立失业申请救助,下岗转岗帮助,债务重组等政策举措,建立起市场经济条件下落后产能退出的长效机制。 (二)提高原油特别收益金起征点 当前,原油价格下降,勘探成本上升,企业效益下滑,勘探开发投资增长减速。国内不少老旧油气田单位原油完全成本已远超55美元/桶的特别收益金起征点,经营压力十分沉重,建议国家及时上调特别收益金起征点至70美元/桶。 (三)加快推进天然气市场化改革 当前,国际天然气市场供给充裕,价格涨势大幅放缓;国内市场供需平稳,是加快推进天然气市场化改革的良机。建议政府有关部门尽快实现天然气价格市场化。 (四)完善进出口政策 一是建议完善成品油出口政策。宽松安排明年出口总量,简化分批下达程序,同时,在确保国内市场供应前提下,由企业自主决定出口数量、品种和分企业安排;二是建议取消化肥产品出口淡旺季关税,统一全年出口关税,以缓减国内市场压力,提高国内企业国际市场价格谈判能力,减少受淡旺季产生的风险损失。 (五)尽快启动2014年度化肥专项储备工作 石油和化工论文:石油化工装置安全风险评价和方法技术的分析 摘要:本文作者对石油化工装置安全风险评价中,以在企业的运转过程中都具有易燃、易爆、高温、高压、危险性大、安全要求高等特点, 使人们越来越重视石化企业安全风险管理, 以实现系统安全目标。由于石油化工企业里的竞争日趋激烈,利润率降低,工厂需要在确保安全风险运行的前提下延长装置的连续开工时间以降低生产成本。使人们寻求更安全、更能降低生产成本的技术措施来有效地防止事故的发生。预防事故特别是重大事故的发生, 并把可能造成的损失限制在最低程度。 关键词:安全风险 石油化工 设备 评价 方法技术 随着现代化社会的进一步发展,社会对资源的需求不断增加,石油社会进步以及经济发展提供较大的动力,它深刻地影响着一个国家的经济发展及社会安定。我国目前国民经济增长的速度很快,石油供应始终处于紧张状态。维持国家石油的安全及时供应,是确保我国有充分的能源供应的前提,作为我国的能源巨头中国石油,应当强烈意识到现代化石油供应的重要性,不断引进新技术,提高生产效率。 一、石油化工实现安全风险防范的重要性 我国的供油网络设备覆盖整个中国,许多为无人区,如石油化工设备受破坏,要进行修复,将花费大量人力物力,如未及时发现,将造成重大财产损失,并且会对环境造成污染,要确保这个庞大的网络正常传输,风险评价是针对危险源发生的概率和危险发生后造成后果的严重程度做出定性或定量的评价,从而能够合理运用人力、财力和物力等资源条件,采取最为合理的措施,达到最为有效地减少风险的目的。同时可减少对环境的污染,面临多方面的困难。由于石油化工设备需要在确保安全风险运行的前提下才能运行,延长设备的连续开工时间以降低生产成本,采取技术措施来有效地防止事故的发生,并可以把可能造成的损失限制在最低程度。 因此,风险评价结果是实现风险控制与管理的依据。对于风险评价的结果,不是风险越小越好,因为减少风险是以资金、技术、劳务的投入作为代价的,通常的做法是将风险限定在一个合理的、可接受的水平上,去研究影响风险的各种因素,经过优化,寻求最佳的措施方案。 二、石油化工装置安全风险评价方法 1安全检查表法 安全检查表是为检查某一系统、设备以及各种操作、管理和组织措施中的不安全因素,事先将要检查的项目,以提问的方式编制成表,以便对分析对象进行检查和评价的一种方法。在编制安全检查表时要结合有关事故资料,遵循国家及行业有关的安全法律、法规、标准。安全检查表按其用途可分为设计审查安全检查表,厂级安全检查表等。设计审查安全检查表用于工厂、装置设计审查,厂级安全检查表用于厂级综合性、生产、储运、检维修,装置安全检查表用于对装置操作、设备、劳动保护等。 2危险与可操作性研究 危险与可操作性研究是通过系统、详细地对工艺流程和操作进行分析,以确定设备、装置的个别部位因误操作或机械故障而引起的潜在危险,并评价对整个工厂的影响。基本分析步骤是:选择一个工艺单元或操作步骤,收集相关资料了解设计意图选择工艺参数以关键词为引导,找出工艺过程或状态的变化研究偏差所造成的结果分析造成偏差的原因识别现有的防范措施最后评价风险度,并建议安全控制措施。其中关键词是针对各单元操作时可能出现的偏差而专门设定的。 3失效模式与影响分析 失效模式与影响分析主要是通过识别装置或过程内的单个设备或单个系统如换热器、泵等的失效模式以及每种失效模式的可能后果。基本分析步骤是:确定分析项目和边界条件;标识设备;说明设备;分析失效模式;说明每个失效模式对所在设备的直接后果和对其他设备可能产生的后果;说明现有安全控制措施;综合失效可能性和失效后果进行风险评价;建议风险控制措施。失效模式与影响分析一般适用于单一设备和系统,特别是对机械设备、电器系统的工作性能分析。 4故障树分析 故障树分析是一种静态的逻辑演绎的系统安全分析法,把系统可能发生或已经的发生的事故作为分析起点,将导致事故的原因按因果逻辑关系列出,构成一种逻辑模型,然后通过对这种模型进行定性或定量的分析,通过最小割集(径集)的计算,找出事故发生的基本原因和它们的组合,从而查明系统内潜在的危险因素,为采取合适的安全管理对策提供依据。故障树分析一般适用于对系统过去发生的事故及可能发生的事故进行分析。 5事件树分析 事件树分析是一种运用逻辑归纳法从原因推论结果的分析方法,以研究的隐患为初因事件,然后分析此事件可能导致的后续事件的结果,整个事件序列成树状。将初因事件及其发生概率放在事件树的最开始处;事件树中的每一分支代表某一控制系统作用成功或失败,并给出其成功或失败的概率,最末处为在各种情况下的事故后果;初因事件的发生概率乘以初因事件至该事故后果的全部通路上的所有分支的发生概率,即得到该事故后果的发生概率。事件树分析适用于多环节事件或多重保护系统的风险分析和评价。 三、石油化工设备安全预防性维护措施 1.维护设备的生命周期和预防性 结合维护经验,对设备进行生周期成本分析,测算设备生命周期,量化设备维护管理,在设备故障发生前有计划、有预见性地进行维护检修或更新。 2.加强设备检、维、修管理工作, 尤其是设备选材和运行状况 稳定原料性质,提供平稳的床层温度和催化剂线速;严格控制水质,定期排污;严把安装质量关,降低应力水平;严格遵循加热管道的焊接规程,消除焊接残余应力加强工艺指标管理,严格执行内外取热操作规 程操作,严禁干烧。 3.采用数字化监测系统 数字化监测系统的类型有:光电液压等传感器、数字化图像处理、嵌入式计算机系统、数据传输网络、等.全新的数字监测管理模式,具有快速处理数字信息抗干扰能力,而且发挥了宽带网络的优势,可以对管道监测系统远程、实时、集中、全面的掌握,通过全面的监测,将前端管道的参数通过网络摄像机视频采集、流量测试设备,通过网络摄像机的数据通道一起转换成 IP 数据包,将数据通过解码器将视频显示出在电视墙或大屏幕上,后端可建立相应的预警机制,对无法预知不定时活动区域,采取移动侦测,对有语音监控需求的环境,准确、有效地处理和控制关联事件。对于数据传输采用多种方式进行选择,如果设备的空间跨度大,可以采用无线网络的方式。 4.加强技术管理,优化操作方案 石油化工设备实行二级维护,一级维护是全员维护,设备按区域承包到人。重要设备在一级维护基础上实行二级维护,每周一次,由区域主管工程师负责,检要设备运行状况,监督一级维护的 维护质量,并进行可预见性维护及故障处理;对重大关键设备再实行每月一次的特别护理。实行分级维护可以使维护人员的职责明确,突出重点及关键设备,提高设备维护水平,减少石油化工设备运行故障的发生。 综上所述, 石油化工设备的风险防范及技术措施, 对生产系统中的各种危险进行辨识、评价和控制对系统存在问题有针对性地提出对策、措施确定重点管理的对策和范围, 预防事故特别是重大事故的发生并把可能造成的损失限制在最低程度。对在改扩建生产装置进行安全评价, 不但在石化行业, 而且在其他化工行业也是可行的, 这样使管理者掌握系统的安全状况, 修订、完善安全规章制度, 完善防灾设施和组织, 提高安全管理水平, 无疑是具有重大的积极意义。 石油和化工论文:石油化工管道焊接工艺和焊接质量控制 摘要: 石油化工管道焊接是石油化工管道施工中的一项关键工作,焊接质量的控制管理十分复杂,涉及多方面因素,直接关系到石油化工装置的生产和使用安全,必须引起管理人员的重视。本文从石油化工管道焊接工艺入手,对焊接质量控制措施进行探讨。 关键词:石油化工管道;焊接工艺;质量;控制措施 引言 石油化工管道大多为高温高压、易燃、易爆、有毒有害等介质的管道,且管道的焊口多、焊接工程量大。焊接质量控制不好,很容易产生质量问题及安全隐患。因此,提高工程技术人员的焊接理论知识水平和焊接质量管理水平,对做好焊接质量的控制工作至关重要。 一、石油化工管道焊接工艺探讨 1.做好焊接准备工作 管道焊接施工进行前,先要做好焊接准备工作,这也是保证石油化工管道焊接质量和施工安全的基础和前提,不容忽视。首先,要认真分析管道工程焊接的具体情况,结合现场实地气候、气象情况,选择科学合理的焊接工艺,并制定出相应的作业指导书和整体工程的焊接方案。在方案中,要全面考虑管道焊接施工中可能遇到的问题,并制定针对性解决方案。其次,要对管道焊接涉及到的母材、焊材、焊接工机具等进行全面细致的检查,查看其是否符合施工标准和设计要求,同时,对于初次使用的新材料、新工艺,必须进行焊接工艺评定,确保焊接施工方案满足标准、规范、设计文件对管道焊接的要求。然后,在一切准备完成后,要制定焊接工艺卡,并在实际施工中对焊接人员进行指导,保证工程焊接的顺利进行。 2焊接施工 通常情况下,管道焊接施工都是采用氩弧焊打底,电弧焊盖面。这样,可以获得良好的焊接接头,焊缝返修率较低,质量得到保证。因此,石油化工管道的焊接多数采用这种焊接工艺。这里的电弧焊是指手工电弧焊,主要是利用工作间与焊条间电弧产生的热量,熔化金属来进行焊接的方法,其适应性极强,可以应用于不同环境的全位置焊接,属于压力管道焊接中最主要的焊接方法。石油化工管道的焊接工艺如下: (1)底层焊接:也就是打底焊,一般选用氩弧焊,进行从下往上的施工,在收尾处,可以使用角磨机,打磨出适合接头的斜口。要保证整个底层的焊缝必须均匀焊透,但是不能焊穿。在焊接过程中,要尤其注意以下几点:①氩弧打底焊接前,需要在试板上进行试焊,查看氩气是否含有杂质。②焊接过程中,施焊地点要采取防风围护措施,防止风力对焊接质量的影响。③在底部焊缝的接头位置,可以使用角磨机进行打磨,防止出现底部下陷、顶部内陷的缺陷。④每层焊缝焊接完成后,施焊焊工要对焊接质量进行检查,发现缺陷要及时进行处理,然后再进行次层焊接,防止缺陷产生。 (2)中层焊接:在底部焊接完成后,要对施工面进行清理,清除遗留的熔渣和飞溅物,并对焊接处外观进行检查,对于质量不合格的部分要打磨清根后重新焊接;焊缝与母材交接部位必须清理干净;中层焊缝接头与底层焊缝接头的位置要错开且不小于10mm。中层焊接选用的焊条直径一般为3.5mm,以管壁厚度为9mm焊缝为例:其焊缝共分为三层,且中层焊缝厚度要控制在 3~5mm 之间。在焊接过程中,焊工应采用直线运条、分道焊接,同时禁止在焊缝焊接层表面引弧。中层焊接完成后,要对残留物进行清理,并及时进行检查,发现缺陷必须立即进行处理,以免产生质量及安全隐患。 (3)盖面焊接:盖面焊接的焊条规格并不固定,多是按焊缝的厚度来选取(一般为3.2~4.0mm)。焊接过程中,要确保每根焊条的起弧和收弧位置与中层焊缝的接头错开,且禁止在中层焊缝表面引弧。盖面层焊缝的表面应该保持完整,与管道母材圆滑过渡,保证焊缝的宽度盖过坡口两侧各约2mm,焊缝的加强高度为 1.5~2.5mm。同时,要注意焊缝的表面不能有夹渣、气孔、裂纹等缺陷,切实保证焊接质量;焊缝的咬边不能超整条焊缝长度的 10%,深度不能超过 0. 5mm。焊接完成后,要及时对熔渣进行清理,可以使用钢丝刷清理管材和焊缝上残留的污物,并采取相应的防腐、保温措施,避免出现腐蚀而影响焊接质量。 (4)记录:在石油化工管道的焊接过程中,必须安排专人对每一道焊缝的规格、材质、图号、焊接位置、焊接方法、焊接材料、焊接日期、焊工编号等施工信息进行记录。焊接完成后,要对焊缝进行编号标识,同时标识施焊焊工号,以便于后期的检查和维护。 二、石油化工管道焊接的质量控制措施 1 建立完善的质量保证体系 首先,要建立完善的质量保证体系,采取科学合理的工作方法,对焊接的材料、技术工艺、设备等进行严格的管理和控制,及时发现施工过程中的不合理现象,做好后期跟踪纠正工作。其次,要加强对焊接技术人员的教育、引导,使其树立质量第一,责任终身的观念,重视焊接质量管理工作。然后,要定期对分项工程的焊接质量进行专项检查,及时发现、解决问题。 2 焊接前的施工准备及体系审查 焊前应熟悉设计文件、技术条件及相关标准中对焊接质量的要求,编制详细的焊接工程质量检验试验计划;编制相关的焊接工程施工方案和焊接工艺规程(WPS);提供满足现场施工需要的焊接工艺评定文件。认真验收材料,特别是管子、弯头、法兰等的材质、规格、尺寸偏差等应符合设计要求,实物标记应与质保书一致。检查焊接设备性能及完好状况,有关计量仪表灵敏可靠等。项目质保体系建立情况的检查也是必要的,要落实各责任人是否到位到岗,是否具备履行职责的能力,对于不能胜任的人员必须进行调整。 3 对焊接工艺进行控制 首先,在焊接施工前,需要对焊接工艺进行严格的评定,并根据评定的结果,制定出相应的焊接工艺指导书,指导技术人员的工作;其次,技术人员要根据评定报告,结合工程实际,选择合理的焊接技术和方案;然后,要对焊接材料、焊接方法等进行检验,确保其符合工程设计要求;最后,在焊接过程中,要制作相应的焊接工艺卡,指导焊工按工艺施焊;并对相每道焊缝的施焊信息进行记录,以便于以后进行维护和检修。 4 焊接中的施工质量管理 针对石油化工装置生产特性,压力管道焊接施工全过程的质量控制、管理工作,必须严格按照以下几点进行:所有的焊材是从焊条烘干室领用的,并且由焊工本人签字确认,具有可追溯性,防止焊接材料发放、使用错误;再者是环境防护的检查,特别是有风、雨雪等恶劣环境、天气情况下,必须检查其防范措施是否有效,环境情况不能满足规范要求,必须坚决停止施焊;另外,要加强焊接过程中的自检,对于在焊接过程中发现的违规情况,施工管理人员要立即直至并监督进行纠正处理。 5 焊接后的焊接质量及管理控制 首先,焊缝外观的检验应在无损检测之前进行。可以采用标准样板、焊接检验尺、手电筒和工程师镜等,对其进行100%外观检测,对压力管道焊缝余高、宽度、咬边、与母材的过渡、接头错边量、棱角度等进行检查,并做好焊接检查记录。不同标准对不同级别管道外观合格的判定宽严程度不同,必须熟悉相关标准,按照标准执行。其次,焊缝内部质量的检验通过无损检测方法来判别,无损检测方法和检测比例要满足设计、标准、规范的要求。此外,及时对射线探伤底片、无损检测报告进行检查,对于需要返修的焊缝,应严格执行返修工艺,并做好返修施焊记录。返修必须是在热处理和压力试验之前进行。 结语 总之,石油化工管道大多为高温、高压、易燃、易爆、有毒有害等介质管道,焊接工艺技术和焊接质量控制工作尤为重要。施工单位必须严格遵守国家、地方及行业标准规范,通过建立健全完善的质量保证体系和质量管理体系,坚持实行严格的全过程质量控制,抓好主要技术环节的控制,为石油化工管道焊接质量管理提供充分的保障。 石油和化工论文:探析粘接和密封材料在石油化工机械中的应用 [摘 要]石油化工领域的机械设备往往需要和高温、高压、腐蚀性物质相接触,因此其设备的表面将受到不同程度的腐蚀,零件与零件相连接的位置也肯定会出现不同程度的渗漏。因此采用软性材料来进行粘接和密封就成为普遍采用的做法,并以此带动了材料技术的发展。本文就此探析了粘接和密封材料在石油化工机械中的应用。 [关键词]粘接材料;密封材料;化工机械;实际应用 一、粘接和密封材料对石油化工的益处 化工机械中利用粘接剂和密封材料可以对机械的某些性能进行很好的保留,同时也可以提高经济效益,因此在实际的生产中利用粘接和密封材料有以下益处:可以保证机械连接的质量,因为粘合的手段会使得应力分布均匀,而且外观平整;从某些方面看,利用粘合技术和密封材料可以减少机械连接手段的采用,节约部分金属材料;可以达到较高的密封性能,满足石油化工机械的某些特殊要求,尤其是在作业中对漏油、漏水、漏气等的控制;修复设备零件的硬性损伤,达到再利用的目的。当零件磨损后可以将其拆除下来,并利用某些化学手段将其进行粘合处理,改变其表面的磨损状况,使之可以重新得到利用。在齿轮、阀门、主轴等出现裂缝或者磨损变形的时候就可以采用粘接技术将其表面修复完好,并达到重复使用的标准。所以,利用粘合与密封材料可以达到对石油化工机械设备的修复和密封效果。 二、化工领域常用的粘合与密封材料 在实际的应用中,化工机械涉及到的密封和粘合材料主要有以下5 个大类别: ①通用的粘合剂。该产品的特点是在常温下就可完成固化和粘接,综合性能突出,生产中使用方法简单,主要应用在粘合金属和非金属材料上,一般都是对小型而复杂的零件进行粘合、定位、修复等。主要材料包括环氧树脂类、酚醛树脂类、聚乙烯醇类粘合剂等。 ②结构型粘合剂。此类粘合剂是应用在承载应力的构件粘合上,其具有强度大可以承受较大的载荷等特点。结构粘合剂中是以环氧树脂、酚醛丁氰类为传统的结构粘合材料,而聚氨酯材料的发展已经代替了其地位,同时还有丙烯酸类粘合剂。 ③非结构粘合剂。其是与结构粘合剂相对而言的材料,即粘接的强度不高,用于承受应力不大而又需要牢固粘接的场合,或者粘接的零件弹性模量差。主要有合成橡胶、乳液胶、改性橡胶等。 ④压力敏感材料。此种材料是指在常温下,利用压力就可完成粘接的材料。此种材料在较长的时间内可以保证不干燥并具有粘合力。此种材料主要用于设备的铭牌、文字说明、仪器面板和零件包装当中。 ⑤密封材料。从某种意义上看,密封材料与粘合材料相似,都具有一定粘合力,而且其突出的特性是可以耐受高温、腐蚀、氧化等,主要的作用就是保护设备的某些部位以防气体、液体等外泄或者交换。常用的密封材料有硫化胶、厌氧胶等。 三、粘合材料在石油机械中的应用 在机械的维修中采用的粘接材料主要是修复用粘合剂和厌氧胶。 3.1 粘合剂 生产中应用的修复粘合剂的品种较多,包括金属填补系列、耐腐系列、防腐蚀系列、紧急修复系列等。按照其化学成分划分主要有环氧胶、丁氰类、酚醛类、聚硫类等,主要用于设备的粘合性修复。如机械的某个易损部位出现磨损时,就可以采用此种粘合剂对其表面进行修复。修复的过程较为简单,就是对磨损的表面进行必要的处理,达到清洁平整的标准,然后将修复剂涂抹在表面使之高于原有的平面,当固化后再打磨至原有高度。此种粘合剂也可以对石油化工中常见的腐蚀性损伤进行修复,这些腐蚀性损伤的面积较小,且具有一定的深度,因此常用的机械性修复方式不能满足其需求,所以采用粘合材料进行修复,既可以保证修复的质量也不会影响修复后的使用效果,尤其是一些高分子材料的研制更可以帮助提高修复效果,延长使用寿命。 3.2 厌氧胶 此种粘接剂是机械领域中应用较早的高分子粘合剂。其应用的历史可以追溯到20世纪50年代,自其被发明后就不断地被改进和开发,目前已经可以广泛地应用在石油化工和其他机械生产领域,起到粘接、固定、密封等作用。厌氧胶的单组分形式的制剂因为生产的黏度不同而形状各异。此类粘接剂在空气中不会发生任何反应,因此可以储存在室温下。之所以称之为厌氧胶就是因为其在无氧环境中就会发生反应而迅速固化。厌氧胶的主要成分是双丙烯酸、双甲基丙烯酸。在过氧化物的促进作用下,该制剂可以进行自由基的化合反应。但是与空气接触则不会产生此种效果而发生反应,所以可以在开放和常温下进行保存。其用途有:对各种化工机械设备的螺栓进行放松处理,将厌氧胶涂抹在螺栓上,在拧紧的过程中螺栓与螺母之间的空气得到了排除,此时厌氧胶就会发生反应而固化达到紧固的目的;另外,在密封管的螺纹接头处也可采用此种厌氧胶,原理和螺栓相似,其紧固的效果较好,也得到了应用证实;最后也可以将此厌氧胶用在粘固衬套上,或者工艺性定位等。 四、密封材料在石油机械中的应用 机械中难免会出现一些刚性构件相互连接的部位,这种位置需要进行密封处理。此时液体垫圈就成了密封材料的首选。实际上液体垫圈就是一种粘合剂,也就是一种密封用的胶剂,其组成是树脂、橡胶等。在常温下此种材料是一种粘稠的液体,将其涂抹在金属机械表面,经过干燥就可以形成一个均匀而连续的弹性覆膜。但多数的液体垫圈不会形成完全的固化,涂抹在金属表面后仍然具有一定的弹性和粘合性,因此可以有效地将金属零件间的空隙填充,再依靠螺栓的紧固作用,实现密封效果,而且其弹性的性质可以适应一定压力和温度的变化,对金属的腐蚀性几乎为零,这样就可以取代传统的密封用材料。 五、粘接和密封材料在堵漏中的应用 在实际的生产中,堵漏方式可以分为静态或者带压状态。带压堵漏工艺是在石油化工领域中常见的利用高分子密封材料的堵漏技术和工艺。带压堵漏技术就是在设备不停车的状态下对发生泄漏的设备和管道进行维修,达到堵漏的目的。其最大的优势就是不对系统产生影响,整个修复过程中保持设备的运行,待设备停车检修时,密封材料容易清除,不会对堵漏部位材质性能产生影响,节省费用。胶粘剂是带压堵漏技术中的关键,堵漏用胶粘剂的选择主要根据堵漏时所遇到的介质的性质、温度、工作压力和管道材质及粘接面处理的程度等。一般情况下,带压堵漏用的胶粘剂在现有胶粘剂中选择,特殊的可专门配制,在配制过程中,堵漏用胶粘剂与一般胶粘剂相比,胶中的填料量要适当多一些;多选用反应型胶粘剂;挥发性要小;固化时间要适中,保证充足的操作时间,对温度高的介质,可考虑使用无机胶粘剂。 六、应用前景 高分子粘接密封材料种类多种多样,性能也不同。我国发展较为缓慢,直到于二十世纪七十年代才开始慢慢的通过引进国外先进的技术来发展、提高国内的应用水平。机床导轨的制造和修理一直是个难题,主要依靠于环氧树脂的耐磨涂料。我国直到八十年代后期才开始迅速的发展高分子粘接密封技术,在不断的努力创新学习下,也逐渐形成了自己的产品体系, 应用领域也逐渐的扩展。当然,跟国外相比之下还是不够成熟, 虽然价格方面确实有较大的优势,但是产品过于单一。国外在新产品开发方面以及创新的应用方面遥遥领先于我们。美国研制出新型的密封胶,主要应用于石油管道和油井中的堵漏。高分子粘接和密封材料的原材料往往是在石油化工中取得的,最后还是运用到其中。当然,我国高分子工业正在迅猛的发展,因此,高分子粘接和密封材料也会有巨大的发展, 有利于我们将其应用的更加广泛,普遍的运用到石油化工领域。 七、结语 综合来看,粘接和密封材料是一种工业用的聚合材料,其特点就是具有一定的流动性能,并且在固化后具备一定的强度。这种材料的液固态变化使其具有在机械领域得到广泛应用的优势。尤其是在石油化工机械方面的应用,更突出其明显的材料特性。无论是修复、连接、密封都可以达到较好的实用性效果。 石油和化工论文:石油化工自动化控制历程和技术应用前景 摘 要:石油化工技术繁多而复杂,自动化控制是其中较为重要的一个系统。多方位提升自动化水平,以适应石油行业现代化机械水平,有助于石油行业的发展。文章首先阐述石油化工自动化控制历程,在此基础上,分析石油化工自动化控制技术应用前景。 关键词:石油化工;自动化控制;应用前景 前言 当前,我国经济快速发展,石油化工行业也得到了飞跃式进步,对应而言,企业规模的扩大化要求匹配高水平的技术,材料、工艺和技术应用不断翻新,加上自动化控制技术在石油化工行业的应用越来越广泛,其受到越来越多的重视,因而,自动化控制技术越来越重要。然而,石油化工自动化控制的发展还需要遵守化工企业的发展规律,在应用和发展中不断提高化工自动化控制水平。 1 石油自动化控制历程 技术发展在石油化工自动化系统中占有举足轻重的地位,其关乎着产业的发展趋势和呈现出的水平。石油自动化控制是十分重要的一个命题,甚为引入关注。石油行业的发展实践经验告诉人们,自动化是帮助企业提高效率的驱动力,尤其是当今信息技术不断发展更新并应用于现代企业之中,渗透到各个行业和领域,生产过程的自动化、企业信息管理自动化等多种自动化控制组成了现代企业自动化控制的概念。具体来说,从过程控制与管理,从仓库管理到市场营销,从生产计划到财务统计,设备管理到人事管理,自动化控制已经贯穿到企业的综合信息管理系统。 中国石油化工涉及自动化已经经历了半百年的发展,通过引进自动化技术的手段,首先对技术进行研究和探讨,不断吸收消化其中的精要,在此基础上进行创新,从而不断提高石油行业的自动化水平。经过50多年的发展,石油行业的自动化进步主要体现在操作现场已经从传统的手工劳作转变为当今的自动化控制,低级的单回路控制已经被予以淘汰,高级复杂系统控制推向市场,直到炼化管控一体化。自动化控制已经蔓延至中国大中型石油化工企业的主要生产过程之中,虽然在水平上有所差异,但从总体来说,相对于传统的行业操作,自动化控制已经帮助取得更多的经济效益。与此同时,在小型的石油化工企业之中,也有很多骨干企业拥有比较成熟的控制系统和较低成本的自动化技术,并且,生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已经成为石油化工企业生产过程的主要检测手段。我们了解到石油自动化控制历程,还需对石油自动化控制应用前景做进一步探讨。 2 自动化控制设备和系统 石油化工企业把化工过程的控制作为企业日常生产管理控制的目标对象,自动化控制技术、算法和方案帮助石油化工企业可以有机调和控制理论,把整个生产过程纳入到自动化控制体系,实现化工过程中各种模拟量的自动化控制。为了使得自动化控制的全过程得以有效实现,自动化控制设备、控制系统是必不可少的,除此以外,还要制定出科学合理的实施方案,为自动化控制打造控制平台。高素质的操作人员也十分重要,可以实现对科学管理、操作自动化控制系统。在将设备和体系、方案和人员进行科学的结合的前提下,才能使得石油化工企业的自动化控制过程得以顺理成章地完成。从中我们可以发现,在化工行业中,其不仅对自动化控制的技术水平有所要求,还对自动化控制过程的匹配性有所要求。最优化化工过程的自动化控制,可以降低企业的投入成本、提高企业的生产效益,还可以降低企业所需能耗和生产成本,提高成品质量,从而保障化工企业的安全科学生产。因而,对化工过程的自动化控制进行研究,然后使用先进的系统设备和技术,为化工企业提供服务,是化工企业前进和发展的驱动力。 3 微电子技术和信息技术的应用 自动化控制系统和自动化设备中应用较为广泛的有微电子技术和信息技术,化工自动化控制网络和信息控制网络呈现出一体化趋势。在数据采集、自动化控制、技术调节等各个环节,都有化工过程的控制体现,通过化工过程控制一体信息平台集中到自动化控制系统中。这要求自动化控制硬件需要更加具有可供挑战的性能。过程控制的各个环节所采用的技术设备拥有各异的硬件设备,分别由不同的生产经营商家供给,而开发商对硬件设施进行自主经营。之所以,在多种资源进行整合的过程之中,很多时候会出现不兼容,接口不统一也时常出现,因而,技术产品的更新升级也会受到影响。综上所述,化工自动化控制硬件需拥有多种优点,如较好的兼容性、便于升级换代、速度快等。化工过程控制技术设备只有具备上述特点,才可以在控制领域中被广泛使用,从而实现化工控制全过程和各个系统之间的完美联合,保证任何的化工过程控制设备在升级换代的时候不会对化工企业的正常生产有所影响。控制硬件只有具备灵活性、精确度、抗干扰等各个方面的优点,才能够在化工过程自动化控制中发挥出显著的作用。化工自动化控制的核心是信息集成,信息集成的重要组成部分是数据库管理系统。大多数化工企业使用流程管理模式,需要通过软件平台处理和管理化工过程中的大量数据。,使用哪一种软件决定着化工控制过程自动化控制的信息有效集成性和共享性。 4 专业技术人才作用愈加重要 我国化工自动化控制操作技术人员素质普遍不高,原因在于我国自动化控制理论研究较为落后,存有的化工自动化控制研究成果不多。很多化工自动化控制操作技术人员不够了解化工过程自动化控制原理,对化工行业有关的专业技术知识掌握甚少,化工自动化控制复合型人才欠缺。在化工自动化控制发展的过程中,人才起着决定性的作用。要想实现对整个化工过程的最优化自动化控制,需要从以下几个方面着手。首先,需要引导广大的职工及时更新观念,化工企业领导层需要对化工自动化控制给予充分的重视,以切实行动引导更新全体职工的化工自动化控制观念,从而开放思维,培育出强烈的责任心来对待化工工作,制定出科学合理的化工自动化发展规划和信息化发展职工培育方法,把先进的技术手段和激励措施相结合,促进化工信息化建设的发展。其次,还需要对化工自动化设备的整体利用水平给予更多关注。其充分体现了化工企业技术人员的操作能力。在自动化控制技术的发展过程中,因为电子技术发展速度较快,电子产品更新换代频繁,在化工企业自动化设备的采购、安装及使用过程中,需要注意设备的这个特点,之后结合企业自动化控制现状,加大对相关技术人才的培养力度。在化工过程自动化控制的过程中,需要并重经济效益和社会效益,注重投入产出比的分析,在信息资源建设和化工自动化控制应用技术上投入更多的研究精力,从而不断地提高化工自动化控制设备的整体使用水平。 5 结束语 我国石油化工企业一直关注于新技术的开拓和应用,这促进了石油化工自动化控制技术的不断飞越。与此同时,我们不难发现石油自动化行业的发展和转型离不开自动化控制技术的不断开拓创新。因而,石油化工自动化控制技术需要不断进行自主创新,从而提高产品质量,在节能降耗、增加资产利用率的同时,促进中国石油化工行业的发展。 石油和化工论文:石油化工管道设计和安装应注意的问题 摘 要:随着经济的发展进步,我国的各个行业领域都取得了较大程度的发展,石化作为我国经济发展中最重要的推动力之一,伴随着社会的发展和进步也取得了惊人的成效。石油化工管道的设计对于石油化工管道的正常的运转具有十分重要的作用,加强石油化工管道建设安装的合理性和科学性,在一定程度上就是保障石油化工管道运行的效率和质量,维持它正常的运行。本文主要从石油化工管道设计和安装两个方面进行具体的分析,阐述石油化工管道在设计和安装过程中应注意的问题,这对于提高石油化工管道建设,保证石油化工管道的正常运行具有十分重要的意义。 关键词:石油 化工管道 管道设计安装 一、引言 管道作为石油化工物料传送的载体,在整个石油化工装置中占有重要的地位,目前,我国的石油化工管道在设计和安装上都提出了更高的要求,为了适应不同环境下的石油化工物料输送,满足不同环境和条件下的需求,保障运输的安全与稳定,对石油化工管道设计质量要严格的控制,选择合适的,科学的布置管道,维护石油化工管道正常的运行。同时,石油化工工业管道安装工程环境危险度高,要在一定的条件下进行,工程技术复杂,建设难度大等,都要求石油化工管道在安装过程中,需要有严密的管理,加强对问题的防范能力和控制能力,及时的发现问题,解决问题。使石油化工管道的设计和安装符合标准要求,提高运行效率,保证运行安全。 二、管道设计过程中存在的不安全因素 石油化工管道是石油化工物料传送的载体,在整个石油化工中起着重要的作用,而管道设计的安全性,又是石油化工管道设计的基本要求,关系到整个管道是否正常、安全的运行。目前,在管道设计中,由于忽略了某些安全因素,给整个管道留下了巨大的安全隐患。主要分为以下的几种:(一)在输送氮气的进入管道没有设置盲板,检修人员检修时,容易误操作阀门,导致高纯度氮气进入检修室,容易造成窒息;(二)在容易发生易燃、易爆等地区没有设置可燃有毒气体报警仪,不能及时的发现事故;(三)对容易破碎的管道及管道装置缺乏有效的保护措施;(四)对管道贯穿防火或防爆炸时,管道布局不合理,对材料的选择达不到要求;(五)管道管廊要加强采取静电接地措施,防止静电的累积,避免易燃、易爆、有毒物质在运输的过程中出现安全隐患。 三、石油化工管道设计中应注意的问题 石油化工管道设计中应注意的问题,主要从三个方面入手:管道布局、管架设计和材料的选择。 首先,管道布置。它是石油化工管道设计中重要的一环,不仅仅要符合管道施工的标准和要求,同时在工业、生产、设备布置上也有要求。(一)管廊附加余量要符合基本要求;(二)管道中的安全阀布置。要结合不同情况的需求,合理、科学的布置。如:在安全阀出口与泄压总管连接时,要防止总管内的凝液逆流入支管,因此,安全阀出口在连接时要尤为注意,需从上部顺着流向以45°角斜插入总管,这不仅可以防止凝液倒入支管,也可降低安全阀的背压。(三)夹套管的布置。对管段对接焊缝距离大小要有明确的要求,同时管件、弯头的控制等都要适当,在装配外管前,要严格的安装标准和要求进行检测,确定合格后才能进行;(四)泵入口管道布置。根据介质的不同,泵入口管道在设计时要考虑不同介质的特征设计,一般管道的设计都尽量的保证管道的短而直,提高运输效率;(五)不同环境下不同的管道布置。这样既能及时的判断管道中存在的问题,及时的采取有效措施加以管理和控制,保证管道的安全操作。 其次,管架的设计。管架设计是管道设计的重要的一部分,管架与管道之间是紧密联系的,如果管架设计不合理,将会直接影响到整个管道的运行。在管架设计中要重视沿塔铺设的管线。尽量的减少弹簧架,减少成本开支和施工麻烦。在同一条管道上不可设置过多的吊架,吊架过多会影响管道系统的偏转,导致管道系统的不稳定。 最后,在材料的选择上。材料是管道设计中的重要组成。合适的材料对于管道的正常运转和维护管带的安全运行都具有十分重要的意义,而且有利于后续的维修和技术的改造。据相关的报道指出,管道材料选择不合理所造成的安全事故占总事故的20%左右。材料的选择必须要符合设计的标准的要求,对隔热管道的设计必须要以环境温度为具体的依据,合理的设计和调整施工过程中存在的一些问题,及时的采取有效措施,从质量和等级上达到管道设计的要求。 管道安装施工的前期准备主要有:第一,审查设计图,及时的发现问题,并进行修改,减少施工过程中出现不必要的问题;第二,准备好施工工程所需要的所有材料,各部门人员到位;第三,工程开始施工前,施工单位将工程的具体方案报送给项目监管部门审批;第四,相关人员对施工图要有清晰的认识和了解,对各个流程和处理规程要仔细的审查;第五,在施工过程中存在的一些问题,要及时的讨论,合理的进行设计修改和调整,保证管道设计和施工符合标准,质量达到要求;(六)质量监管部门要做检查记录,施工单位将报道送往监理部,严格审查后签字盖章。 四、管道安装过程中常见的问题及处理方法 (一)管段制作问题。细致检查管段是否符合要求,对管段制作过程要有清晰的报验表单,确定管段的合格后,报道监管部进行审查,最后当所有流程有实现后,确定管道制作达到要求后,才能投入管段施工安装。 (二)焊接中的问题。焊接质量标准要求关系到整个管道的质量标准要求,解决焊接中的技术问题,就需要焊接人员严格安装焊接规程要求进行操作,在焊接完成后,对焊接管段进行确定审查,无损检测人员安装监理的要求和规范进行检修,确保管段的正常使用。对于热处理焊缝,要在无损探伤合格后才能进行,在相关的流程都完成后,由施工管理及监管工作人员指导、确认,严格的对质量进行监控,提高焊接质量,保障焊接质量就是从另一方面保障石油化工安全生产。 (三)管道的防腐问题。对管道采取有效的防腐措施,提高管道的防腐能力,如:环氧煤沥青防腐涂层。施工管理人员要加强对现场的检查,及时的发现施工过程中存在的问题,按照标准和要求进行控制,提高管道使用寿命。 (四)阀门安装问题。阀门的安装应尽量设置在方便操作和维修的位置。每个阀门规格型号的管段图上要有标示和编号,确保阀门安装在正确的地方,保证阀门使用的正确。 (五)工程施工变更问题。在工程施工中,工程设计起到一个重要的引导作用,但是在具体的操作中,仍会出现一些需要变更的地方,而如何更好的把握好设计中的变更,维护施工正常有序的进行。这就要求施工管理人员要及时的协调施工各个单位,明确了解和认识变更原因,经过具体的讨论,使各个部门明确自身的任务和要求。施工管理人员对施工单位有关人员进行现场交底,然后交给施工单位进行实施,从而对管道的施工进行有效、快速地调整。 五、结束语 石油化工管道的设计和安装对于管道正常的运行具有重要的作用,在石油化工管道的设计和安装过程中,要明确了解设计和安装过程中存在的问题,及时的采取有效的措施进行管理和控制,协调设计、生产、施工、监管等单位,维护石油施工管道的安全性。 石油和化工论文:石油化工行业的安全管理和事故预防措施 [摘 要]提高石油化工企业的安全管理水平,抓好安全生产工作,才能保证石油化工生产过程的平稳运行。本文主要介绍了石油化工生产过程中安全管理的重性,提出了加强石化企业安全管理的措施以及安全事故的预防措施。 [关键词]安全;石化;管理;事故预防 前言 石油化工行业存在易燃易爆、高温高压、有毒有害等危险性较大的特点,安全管理是石油化工行业管理的重中之重,只有采取及时有效地安全防范措施和事故预防措施,对石化生产过程进行有效的安全监控与管理,才能保障企业财产和员工人身生命健康安全。 一、石油化工生产中安全管理的重要性 石化行业的特点是:程序多而且复杂,生产具有高度连续性,石化产品多以气体和液体形式存在,易泄露和挥发,遇火源即燃;石化产品或原料多含硫化物,氮氧化物等,本身既有毒又有腐蚀性。安全管理在石油化工生产过程中的重要性有以下几点: (1)从原材料和产品的性质看,石化生产中涉及物料危险性大,发生火灾、爆炸,群死群伤事故几率高。石化生产过程中所使用的原材料、辅助材料半成品和成品绝大多数属易燃、可燃物质,一旦泄漏,易形成爆炸性混合物发生燃烧、爆炸;许多物料是高毒和剧毒物质,极易导致人员伤亡。 (2)从工艺条件看,石化生产工艺技术复杂,运行条件苛刻,易出现突发灾难性事故。生产过程需要经历很多物理、化学过程和传质、传热单元操作,一些过程控制条件异常苛刻,如高温、高压,低温、真空等。 (3)从生产方式上讲,石化生产装置大型化,生产规模大,连续性强,个别事故影响全局。装置呈大型化和单系列,自动化程度高,只要某一部位、某一环节发生故障或操作失误,就会牵一发而动全身。 (4)从设备装置看,石油化工生产的设备大型化、立体化、集团化;管道纵横贯通,装置技术密集,资金密集,一旦发生事故,扑救难度大,损失严重。据有关资料对近年来世界石化行业重大事故进行分析,发现单套装置的事故直接经济损失惊人。 (5)从动力能源上看,石油化工生产具有火源、电源、热源交织使用的特点。这些动力能源如果因设备缺陷、设置不当、管理不当等原因,便可直接成为火灾爆炸事故的引发源。石油化工生产安全管理是企业经营的重要组成部分,它关系到企业经营状况的好坏和企业的整体形象,是企业振兴与发展的一项重要工作。 二、加强石化企业安全管理的措施 石油化工企业安全管理是一项综合性管理工作,建立和保持适用的安全管理体系是做好安全工作的关键所在。安全生产直接关系着每一位员工的身心健康、生命财产安全,关系着企业存亡和发展,一个企业如果没有安全保障,就根本不可能在激烈的市场竞争中取胜,企业要走向市场争取理想的经济效益,生产经营就必须以安全为前提。可以通过以下几种措施加强石化企业的安全管理。 (1)建立健全安全管理制度体系:树立安全就是效益的经营理念,企业建立健全安全自我约束、自我检查、自我纠正、自我改进的管理体系,实现科学、规范管理,做到“防微杜渐”,有效预防和遏制事故的发生。通过制度化建设来提高各基层员工的制度文化素质。安全管理制度是人创造的,但制度常常也能反过来塑造人,使员工不知不觉地适应于制度,从而达到约束规范员工的行为。 (2)用安全科学观建设企业的安全文化:科技越进步,文化事业越繁荣,人民的安全科技文化程度也需要相应提高,促进安全向着科学化管理迈进。科学的工作态度可以为人们提供正确的工作方法,科学、合理、有序地工作,成功防范各类事故的发生,使人类真正拥有安全、健康、和谐的环境,文明的社会。注重用安全文化的功能、安全文化的手段和力量去开拓基层员工的内心文化世界,去挖掘基层员工的精神文化世界;用正确的安全价值观去引导、激励基层员工的思想文化世界;用科学的思维文化方法去完善作业程序,提高操作技能,进而形成全体员工的安全文化场。 (3)培养安全工作管理人员:石化企业基层员工的安全文化和技术素质是石化企业建设安全文化的基石,在某种意义上决定着石化企业安全管理的效果,也决定着石化企业的命运。只有提高全体员工的安全文化素质,才能全面提高施工企业的整体素质和安全管理水平。一个安全工作者如果不懂施工专业知识,就发现不了问题。 三、做好安全事故的预防措施 加强安全管理力度,追求人身伤亡事故零指标管理,这是体现企业以人为本管理的一种追求,努力做到零指标,鼓励职工开动脑筋积极参与,实行全员安全管理。通过以下措施进行安全事故的预防。 (1)变事后管理型为事先管理型:通过系统化的管理, 强调对安全危害和风险进行事前控制,在尚未构成危害时及时纠正,而不是通过总结事故教训开展工作, 变被动管理为主动管理。 (2)加强差错管理:降低差错、杜绝违章是减少事故的根本,主要抓好以下管理:一是加强规范管理,完善安全规章制度并严格执行;二是科学合理地分配工作时间和人员,使各项工作井然有序;三互动纠错,发扬团队精神。 (3)抓好职工安全教育、促进班组安全建设:构成企业的最小单元是班组,班组职工直接接触危险因素和操作生产设备, 搞好职工安全教育,提高技术素质,消除主客观危害因素,才能实现以局部保整体的安全目标。对不同工种和岗位分类安全教育,使职工充分掌握石化行业的特殊性。加强新工艺、新技术、新材料、新设备、新操作方法的培训,经过正规培训,考核,持证上岗操作。 (4)重视安全技术:为了预防或消除对人健康有害的影响和事故的发生,改善劳动条件,采取各种技术和组织措施推广使用安全技术,消除生产中的不安全因素,保护劳动者安全和健康,预防伤亡事故和灾害性事故发生。根据同行业的经验预测存在的不安全因素,研究控制措施,在设计安装的开始或生产运行期间,加强工艺改革,提高技术装备水平,加入安全技术的保障措施, 消除生产过程中的不安全因素,预防事故的发生,主要采用防火防爆、电气、压力容器与管道、装置检修、石油化工操作等安全技术,使生产装置本质安全化,安装安全保护装置、报警装置措施。在预防事故措施和监控手段上采用先进技术,通过信息联网、遥控等措施,增加对异常情况、突发事故的控制和处理速度,通过自动控制,将职工从有危险的场所替换下来。 (5)加大检修检测力度:及时检修、检测安全技术装置,如安全阀,泄压防护装置、超限自动保护、阻燃装置、各种报警仪,这些装置起到避免或减少事故发生的作用,必须确保灵活有效。这些装置如失效,将起不到任何作用,导致事故发生。 (6) 加大安全检查力度,抓好隐患整治:石化企业的生产现场是发生事故的重点部位,抓好安全检查,排查安全盲区,可及时发现生产过程中不安全因素,监督安全规章制度的落实情况。 结束语 石化行业危险性大,通过采取安全管理措施,加大安全管理,做到事前预防和事后及时处理,才能创造最大的经济效益。 石油和化工论文:石油化工装置HAZOP分析方法和重点及应采取的措施 摘 要:介绍石油化工企业对工艺生产过程控制对象进行风险分析的重要性和分析方法、步骤(即分析流程),详细设计阶段HAZOP分析要求和分析重点及应采取的措施。 关键词:风险分析 HAZOP分析 紧急隔离阀 1 引言 随着石油化工企业生产规模的不断扩大、工艺越来越复杂,生产事故造成的灾难性财产损失和人员伤亡也越来越多,为防止事故的发生就必须对生产过程控制对象进行风险分析,指出事故出现的概率和有可能造成伤害的严重程度,即安全度等级(SIL),采取设置相应安全仪表系统(SIS)等措施,以便使风险降低到可容忍的程度内。 2 分析方法 对工艺生产过程控制对象进行风险分析(或审查),国外常见的分析方法主要有:危险和可操作性研究法HAZOP(hazard and operability study);故障模式和影响分析法FMEA;预危险分析法PHA(preliminary hazard analysis) ;故障模树分析法FTA等。每种方法都有自己的特点和使用范围,其中HAZOP分析法以系统、全面和细致而被石油化工企业广泛使用。本人曾参与了福建炼油化工一体化项目(中外合资)部分炼油装置HAZOP审查工作, 本文针对HAZOP分析的方法和分析理念的做简要介绍,使读者对HAZOP分析的方法和分析理念有初步的认识和了解,不足之处请见谅。 3 HAZOP分析(或审查)简介 由于每个工艺装置的用途、安全特征、操作工况等不同,很难有统一的标准。HAZOP 分析法的典型程序是按装置审查每一条物料流并追踪物料流到上下游终点(如泵、压缩机、容器、塔或界区阀),核实上游机泵的堵塞压力,以确认该物料流最大压力。核实当上游换热器被旁路,以确认该物料流最低及最高温度,识别或确认该物料流及上下游设备(如泵、压缩机、容器、塔)可能存在的危险和可操作性问题。提出需设置报警和联锁保护的所有回路。 为了更好的说明HAZOP分析流程,可概括为如图1。 审查结束后,设计人员应针对每个安全问题(S)和操作性问题(O)提出正式答复,并将有关问题反映到设计文件中,审查组还应对设计提出的正式答复进行审查,并将审查结果编制成报告存档。 HAZOP分析按设计阶段,大致分为FEED (Front End Engineering Desing)阶段和详细设计阶段,详细设计阶段可能根据设计进度分几次完成。下面仅就详细设计阶段HAZOP分析做简要介绍。 4 详细设计阶段HAZOP分析的目的、要求及分析重点 4.1 审查的主要目的 在详细设计阶段HAZOP分析是对各设施(包括工艺流程图、数据表、设备图纸、总图和仪表)的一次全面审查。是在FEED阶段HAZOP分析的基础上进一步识别和确认潜在的危险和可操作性问题。审查的目的是解决在所有按计划运行(包括正常运行)、开车、停车(正常和紧急停车)以及如何特殊运行(如催化剂硫化)等方面可能产生的问题。 4.2 审查文件 在EPC阶段设计组负责人应将下列文件提供给HAZOP 审查组: (1)项目设计规范、规定、标准或类似文件;(2)安全环保审查报告;(3)FEED阶段HAZOP审查报告;(4)P IDs;(5)工艺设计文件包(PDP)以及详细设计文件;(6)操作大纲、安全关键设计问题考虑;(7)设计温度、压力的设定基础;(8)泄压设备尺寸表;(9)与HSE项目标准偏差一览表。 以上项目设计规范、标准和审查文件必须有足够的内容及深度,以保证HAZOP审查的有效性。 4.3 审查的重点 基于人力资源有限的条件,审查关键点如下: FEED阶段HAZOP审查结果的工艺变更情况和未能达成一致意见的部分要重新审查,以确保与FEED阶段审查一致。 确认界面,追踪物料流到上下游终点(如泵、压缩机、容器、塔或界区阀)。 材料选择,确认材料不仅要与设计的压力、温度、介质要求相一致,而且也要符合长周期运行原则和波动条件要求。 紧急隔离,应使用最安全可行的隔离,从而使所选择的隔离方法所提供的安全等级能够满足防护潜在危害的需要,根据项目标准,如果该设置EBV阀的地方没有设置,HAZOP审查应建议增加。 安全阀,根据紧急工况表和热平衡及物料平衡来进行核对,确认安全阀尺寸是否合适。 换热器,要了解假定一股物料停下而另一物料仍在供给或上游换热器被旁路时的温度变化情况。 设备,确认设备设计压力或安装过压保护,以满足安全和运行要求。 机泵、压缩机,审查泵最大的阻塞压力、壳体设计压力、压缩机及透平性能、控制和停车仪表、壳体设计压力、安全阀尺寸和密封设计压力 加热炉,审查工艺管道、空气和烟气系统、燃烧器及燃料系统的安全设计。 仪表控制方案是否有效。 安全仪表系统,审查SIS逻辑正确性,是否满足SIL等级。 5 结束语 由于HAZOP分析涉内容涵盖各个方面,涉及多专业,又由于各工艺装置用途、安全特征、操作工况等不同,即使是同类、同规模装置包含的内容也可能不一样,审查人员的知识水平和对装置的熟悉及认知程度,也直接影响HAZOP分析的深度和广度。由于没有统一的标准和分析方法,本文也只是针对炼油化工装置HAZOP分析中应注意的一些一般要求和易被忽视的一些共性问题,并未针对某个特定装置的工艺流程进行深入分析,仅供参考。 石油和化工论文:石油和化工行业经济运行回顾与展望 2013年,面对复杂困难的国内外宏观经济形势,石油和化工行业认真贯彻“稳中求进”的基本方针,克服了重重困难,实现预期增长目标。行业运行总体平稳,经济效益明显改善,产业转型升级稳步推进,投资结构继续优化,出口保持增长,市场供需基本稳定。展望2014年,尽管行业产能过剩问题仍很突出,一些制约行业经济发展的瓶颈尚未取得根本性突破。但随着国内全面深化改革的展开,新型城镇化建设的推进,保持行业经济平稳运行的有利因素将不断增强。新的一年,更加值得期待 一、2013年行业经济运行概况 主要经济指标基本实现增长预期。国家统计局数据显示,1~11月,全行业规模以上企业28303家,实现主营收入约12.0万亿元,同比增长9.0%,占全国规模主营收入的13.0%;利润总额7761.4亿元,增长9.0%,占同期全国规模利润总额的14.6%;上缴税金8122.2亿元,增长4.9%;完成固定资产投资1.84万亿元,增长19.0%,占全国工业投资总额的11.2%;资产总计9.91万亿元,增幅12.2%。前11个月,实现进出口总额5883.6亿美元,同比增长1.4%,占全国进出口总额的15.6%,其中出口1634.3亿美元,增长3.9%,占全国出口总额的8.2%。1~11月,全国石油天然气总产量(油当量)同比增长3.9%;主要化学品总产量增幅约5.8%。 预计2013年主营收入约13.3万亿元,同比增长9.2%;利润总额约8900亿元,增长8.8%;出口总额1805.6亿美元,增长4.0%。 石油天然气开采业 1~11月,石油和天然气开采业规模以上企业277家,实现主营收入1.21万亿元,同比增长1.6%;利润总额3585.2亿元,下降6.8%;上缴税金2124.3亿元,下降4.5%;完成固定资产投资2559.6亿元,增长27.6%;行业资产总计2.08万亿元,增长6.1%。前11月,全国原油产量1.90亿吨,同比增长1.6%;天然气产量1020.2亿立方米,增长8.9%。 原油加工业 1~11月,原油加工业规模以上企业1320家,实现主营收入3.15万亿元,同比增长3.8%;利润总额343.4亿元,去年同期为亏损129.8亿元;上缴税金3764.0亿元,同比增长7.8%;完成固定资产投资1950.1亿元,同比增长27.4%;资产总计1.51万亿元,同比增长11.4%。前11个月,全国原油加工量4.36亿吨,同比增长3.6%;成品油产量(汽、煤、柴油合计)2.70亿吨,增长4.7%。 化学工业 1~11月化工行业规模以上企业25321家,实现主营收入7.29万亿元,同比增长12.6%;利润总额3598.5亿元,增长12.1%;上缴税金2131.7亿元,同比增长10.3%;完成固定资产投资1.29万亿元,同比增长15.4%;资产总计6.25万亿元,同比增长12.6%;进出口总额3003.4亿美元,同比增长3.0%,其中出口1323.6亿美元,增长4.3%。前11月,全国乙烯产量1475.4万吨,同比增长8.4%;烧碱产量2603.3万吨,增长5.9%;化肥产量6926.2万吨,增长5.5%;合成树脂产量5306.5万吨,增长10.9%;轮胎外胎产量8.79亿条,增长7.5%。 预计全年主营收入约8.07万亿元,同比增长12.5%;利润总额约4270亿元,同比增长11%。 专用设备制造业 1~11月,行业规模以上企业1385家,实现主营收入3447.8亿元,同比增长14.4%;利润总额234.3亿元,同比增长21.5%;上缴税金102.3亿元,同比增长11.2%;完成固定资产投资969.9亿元,同比增长33.1%;资产总计3399.1亿元,同比增长14.7%。前11月,生产石油钻井设备41.9万台(套),同比增长18.2%;炼化专用设备190.4万吨,下降2.8%。 二、经济运行主要特点 (一)经济实现平稳增长 2013年,石油和化工行业经济克服了诸多不利因素,实现了平稳增长。前11月,全行业增加值同比增长9.4%,其中化工行业增幅12.2%。从运行走势上看,上半年行业经济有较明显波动,下半年转入平稳增长。统计局数据显示,一季度全行业增加值同比增长9.0%,上半年为9.1%,其间最低月累计增幅为8.8%;1~7月上升至9.4%,此后一直稳定在这一增长幅度。预计全年增幅9.4%,高于去年约1.1个百分点。其中,化工行业增长12.2%,与上年持平。 主营业务收入增长基本平稳。一季度全行业收入增幅最高,同比达9.5%,上半年为9.3%,前三季度为9.0%,1~11月为9.3%,预计全年增长9.2%,较上年回落约1.5个百分点。其中,化学工业前11月主营收入增幅12.6%,全年预计为12.5%,增幅与上年持平。 (二)产业结构调整继续深化 2013年,行业继续扎实推进产业结构调整,取得明显成效。 一是投资结构继续优化。2013年1~11月,全行业固定资产投资增长19.0%,基本符合预期。三大投资领域中,对化学工业的投资明显减缓。前11月,油气开采、炼油业投资增幅分别达27.6%和27.4%,均较上年大幅加快;而化学工业增速只有15.4%,为历史最低增幅之一,也是近些年来首次低于油气开采和炼油业增长。 从化工各行业看,有机化学原料、涂(颜)料制造等精细化学品和合成材料投资增长较快。1~11月,上述三个子行业投资增幅分别达到30.1%、25.9%和19.2%,大大高于化工行业平均增速;占该行业投资比重分别为19.7%、6.0%和13.0%,均较上年上升,投资继续向技术含量较高、附加值较高的领域倾斜。同时,一些过剩行业投资持续回落。前11月,无机酸行业投资增幅只有1.7%,无机碱则是下降3.2%,磷肥行业投资降幅更是超过32%。 二是产品结构调整加快。数据显示,产业链长、技术含量和附加值较高、市场前景看好的产品产量增长较快,在行业中所占比重大幅上升。从上游能源生产领域看,页岩气、煤层气、煤制气等非常规油气产量大幅增长,所占比重持续攀升。2013年,天然气产量占油气比达到32.6%的历史新高,比上年提高1个百分点。炼油领域,成品油结构发生明显变化。汽、煤油在生产和消费中的占比持续增加,2013年的产量比重分别达到33.2%和8.5%,比上年提高1.3和1个百分点。在下游化工领域,新材料、新技术、新型煤化工等产品产量快速增长。2013年,合成材料产量增幅达到9%,在主要化工产品中占比超过21%,同比分别提高2和1个百分点;有机化学品增幅7%,占主要化工产品的比重近12%,同比提高1.2和0.6个百分点。其中,特别值得关注的是,代表新型煤化工的标志性产品――甲醇,在“甲醇汽车”、甲醇制烯烃技术推动下,近年来飞速增长。2010年以来,平均增幅超过21%,2013年在统计局公布的主要有机原料产量中占比达到51%,比2010年提高逾10个百分点。此外,轮胎行业产品结构调整和技术进步继续加快,引领橡胶制品业结构升级。国家统计局数据显示:2013年子午胎产量增速达到18%,占比较上年提高近10个百分点。 三是技术结构进一步优化。资源类产品在经济增长中的比重呈现持续下降、技术类产品保持上升的趋势。2013年,无机化学原料、化肥等传统化工产品在经济增长中的占比持续下降,有机原料、专用化学品、合成材料等呈上升趋势。2013年,无机化学原料和化肥行业主营收入占化工行业比重分别较上年下降了0.5和0.8个百分点;而有机化学原料和专用化学品则上升了2和0.6个百分点。 一批核心技术取得突破。2013年,石油和化工行业在传统行业技术升级加快,如化肥行业的煤气化技术装备的发展,染料生产工艺的突破与创新;在页岩气的开发也取得技术和产量的突破;在化工装备领域,国产化装备取代了国外进口设备等等。其中,最值得一提出的是现代煤化工技术取得新的进展。 2013年,我国现代煤化工行业发展稳步前行,煤化工技术也不断取得新的突破。煤气化技术国产化进程稳步推进,以航天炉为代表的具有自主知识产权的气化炉技术正在行业内得到广泛认可,与国外引进技术“水土不服”的情况相比,国产气化炉更加“接地气”。另外,在工艺路线方面也进行了新的尝试和探索,如煤制芳烃和煤-油混炼新技术的首次尝试,煤制乙二醇全流程打通并生产合格产品,以及焦油加氢煤炭分质利用新工艺等,这些工艺路线的尝试和探索,都为我国现代煤化工行业发展积累了宝贵的经验。在技术和工艺路线取得新进展的同时,对现代煤化工产品的开发也收获了新的果实。甲醇蛋白的生产不仅开拓了现代煤化工下游产品,还填补了我国在这一领域的技术空白,成为国际上为数不多的掌握此项生产技术的国家之一。甲醇蛋白的开发,为解决饲料供应和提高农畜养殖率提供了新的可能。 (三)经济效益明显改善 2013年,石油和化工行业利润和收入基本实现同步增长,而上年利润则为负增长。同时,企业亏损状况也有显著好转,盈利能力稳中回升,行业整体效益明显改善。 利润同步增长,炼油业贡献最大。2013年1~11月,全行业利润增幅9.0%,与收入增幅持平,预计全年增长8.8%,利润总额约8900亿元。其中,炼油业由上年亏损转为盈利,利润总额约400亿元,对利润增长的贡献率最大,达70%;化工行业贡献率次之,超过60%;由于利润下降,占比最大的油气开采业利润贡献率为负值。利润增长的结构正在改善。 化工行业中,农药、橡胶制品、涂(颜)料和专用化学品等精细化学品利润增速较高。1~11月,农药制造业利润同比增幅35.2%,位居化工各大子行业增幅之首;橡胶制品业利润增幅22.2%,居第二;涂(颜)料和专用化学品利润增速分别为17.1和16.9%,排名第三和第四位。从对化工行业利润增长的贡献率看,专用化学品、基础化学原料(主要为有机原料)和橡胶制品占前三位,分别达到38.2%、27.3%和25.5%;占化工行业利润总额的比重分别为28.6%、21.2%和15.2%。 亏损企业亏损状况持续好转。前11月,全行业亏损企业亏损额同比下降14.5%,亏损面由年初的21.3%缩小至13.7%。其中,油气开采业亏损企业亏损额同比增长28%,亏损面为21.7%;炼油业亏损企业亏损额同比下降43.4%,亏损面为18.3%;化工行业亏损企业亏损额同比增长9.4%,亏损面为13.5%。 盈利能力回升。1~11月,全行业主营收入利润率6.47%,同比持平,比1~6月提高0.21个百分点。其中,化工行业主营收入利润率4.94%,同比持平,比1~6月上升0.42个百分点。进入下半年后,行业毛利率也出现明显企稳回升趋势。前11月为16.25%,比前三季度回升0.2个百分点。其中化工行业毛利率12.44%,比前三季度回升0.3个百分点。 (四)行业出口逆势增长 2013年,面对世界贸易增长放缓,贸易壁垒和摩擦加剧等复杂严峻的外贸形势,行业出口实现逆势增长。海关数据显示,1~11月,全行业进出口总额5883.6亿美元,同比增长1.4%。其中,出口1634.3亿美元,增长3.9%,比上年同期加快3.5个百分点,占全国出口总额的8.2%。预计全年出口增长4.0%,2008年以来,出口增长首次超越进口。 橡胶制品出口一枝独秀。1~11月,橡胶制品出口金额430.9亿美元,同比增长8.9%,增幅比上年提高1.7个百分点,占石油和化工行业出口总额的26.4%,是行业贸易顺差的主要来源。在其它主要出口产品中,农药和成品油出口额大幅增长。增速分别达到32.1%和33.4%,分别占全行业出口总额的2.1%和9.2%,均较上年明显上升。前11月化肥出口1758.5万吨(实物量),同比增长12.0%,出口总额57.2亿美元,下降10.5%。 中、西部地区出口增速相对较快。1~11月,东部地区进出口总额5142.9亿美元,同比增长2.1%,其中出口1365.5亿美元,增幅3.8%;中部地区进出口总额284.3亿美元,下降10.1%,其中出口146.1亿美元,增长4.4%;西部地区进出口总额456.5亿美元,增长1.6%,其中出口122.7亿美元,增幅4.1%。中、西部地区出口增速持续加快,占出口比重也有上升的趋势。 贸易国进一步拓展,区域结构继续改善。近年来,石油和化工行业对外出口地不断扩展,2013年,上升至230个国家和地区,较上年又增加5个,遍布全球各地。在贸易面拓展的同时,区域贸易结构也得到改善。传统出口最大目的地美国、中国香港、日本等国家和地区占比继续下降,金砖国家和其他发展中国家占比持续上升。数据显示,2013年对美出口额占比为14.5%,较上年下降0.3个百分点;对香港地区出口额占比7.3%,同比下降0.6个百分点;对日出口额占比降至5.9%,降幅最大,达0.8%。对金砖国家出口占比保持稳中上升趋势,2013年占比首次超过11%,较上年提高0.2个百分点。2013年出口增量主要来自其它地区和发展中国家。 (五)区域经济结构继续改善 东中西部产业布局进一步优化,特别是西部的原材料产业和东部的高技术产业发展加快。2013年,东部地区纯苯产量占全国比重达到70%,子午胎占比超过82%,合成纤维单体超过92%,产品加快向中高端、精细化发展;中部地区根据自身优势,大力发展化肥、精细化学品等产业。其中,尿素占全国总产量的39%,化学试剂占29%,农药占31%;西部地区天然气产业、煤化工等发展迅速。2013年,西部地区天然气产量占全国比重达82%,电石产量达88%,甲醇占比近50%。各区域的优势和特点进一步显露。 西部地区投资增速继续领先。国家统计局数据显示,石油和化工行业投资重点继续向中、西部地区倾斜。前11月,西部地区投资增幅达24.5%,东部和中部地区投资增幅分别为20.7%和12.9%,西部地区增速明显领先;中西部地区投资额占全行业比重保持在51%以上,投资继续向中西部地区倾斜。 区域经济增长趋于平衡。1~11月,东部11省市主营收入7.92万亿元,增长9.6%;中部8省主营收入2.10万亿元,增长8.4%;西部12省市区主营收入1.97万亿元,增幅7.2%。在区域经济条件差别较大、宏观经济形势艰难的背景下,地区收入增长保持了基本同步,中、西部地区经济在行业中的占比保持稳中上升趋势,地区经济发展更趋协调、平衡。 三、当前行业经济运行中的主要问题 一是部分行业产能过剩问题依然突出。今年以来,部分行业产能扩张仍在继续,装置开工率持续走低,市场竞争激烈,价格长期低位徘徊。最新数据显示,2013年,尿素产量装置平均利用率维持在80%左右,即便如此,由于产能释放过大,供需失衡,市场竞争十分激烈,价格持续走低。监测显示,尿素市场年均价只有1920元/吨,三年来最低,同比跌幅达13.4%;受此影响,氮肥行业效益大幅下滑,利润同比降幅达65%。无机盐、无机碱行业市场竞争更为残酷,价格连连下挫。全年烧碱装置平均利用率在75%左右,纯碱装置平均利用率80%上下;烧碱(片碱)市场年均价为2650元/吨,同比下跌18.4%,液碱(32%离子膜)均价706元/吨,跌幅23.3%;纯碱(重灰)市场年均价1440元/吨,同比下跌7.1%,轻灰均价为1340元/吨,跌幅8.7%。1~11月,无机碱行业利润在去年同期大幅下降的基础上,再度下降4%,无机盐行业降幅为5%。数据还显示,2013年聚氯乙烯装置利用率不足65%,甲醇更低,不足60%,聚氯乙烯和甲醇价格长期低位徘徊,行业处于亏损边沿。部分行业的产能过剩,已成为影响全行业结构调整和经济平稳运行的突出风险。 二是成本管理差距较大。这一问题在化工行业表现尤为突出。尽管化工行业自身进步明显,但与其它行业相比,成本管理差距较大。统计数据显示,1~11月,化工行业100元主营收入成本87.56元,同比增加0.61元,高出全国规模工业100元主营收入成本近2元,差距很大。盈利能力也明显低于全国规模工业平均水平。前11月,化工行业主营收入利润率为4.94%,全国规模工业为5.77%,低了0.83个百分点。 三是创新能力还不能适应产业结构调整的要求。近年来,行业的创新能力虽然稳步提高,但与产业和产品结构调整的要求仍有很大差距。面对快速发展变化的市场,难以应对,一些畅销产品,很快变得过时、过剩,又不得不大量进口。海关数据显示,1~11月,我国净进口有机化学品达2420万吨,同比增长10.5%;净进口合成树脂2428万吨,比去年同期小幅下降3%,但却是同期国内合成树脂总产量的45.7%。两者之和接近5000万吨,如此巨大市场,我们却长期徘徊在外围。从进口来源地看,主要来自中东地区的伊朗、沙特,以及周边的韩国、日本和我国台湾地区。我产品无论是在质量,还是在品种、档次上与上述国家和地区都存在很大差距,尤其是有机化学原料领域,质量和技术差距近年来有扩大的趋势。关键在于国内不少企业创新意识、创新能力较差,这种现况应引起行业内的高度重视与反思。 四是安全环保形势严峻。2013年,有关行业安全生产和环境责任事故频发,据不完全统计,仅下半年来较大事故就多达15起,给人民生命财产造成巨大损失,也给行业发展带来不利影响。日前,工信部又了对《石化和化学工业节能减排指导意见》公开征求意见。《意见》提出,到2017年底,石化和化学工业万元工业增加值能源消耗比 2012 年下降 18%,重点产品单位综合能耗持续下降,全行业化学需氧量、二氧化硫、氨氮、氮氧化物排放量分别减少 8%、8%、10%和 10%,单位工业增加值用水量降低 30%,废水实现全部处理并稳定达标排放,水的重复利用率提高到 93%以上,新增石化和化工固体废物综合利用率达到75%,危险废物无害化处置率达到 100%。为达成上述目标,《意见》还提出,2015年底前要淘汰200万吨/年及以下常减压装置、380 万吨电石落后生产能力;控制氮肥、磷肥、“三酸两碱”、电石等高耗能、大宗基础化学品的总量,淘汰或改造其中部分能耗高、污染重的产能和装置,提高新建项目的能效和环保门槛。短期内,安全环保将会大幅提高行业的运营成本,并对经济增长产生重大影响;但长远看,对行业转型升级,提高经济运行质量意义深远。 四、2014年主要市场和经济增长指标预测 展望2014年,尽管宏观经济运行还存在下行风险,但是,促进行业经济平稳运行的有利条件仍大于不利因素。党的十八大三中全会描绘了我国社会经济两个一百年的宏伟发展蓝图。随着全面改革的不断深化,新型城镇化建设和农业现代化的推进,以及环保产业的崛起和国家创新驱动战略的实施,都将为石油和化工行业提供新的需求,创造新的经济增长点。内需将是石油和化学工业保持长期平稳较快发展的不竭动力。 根据当前宏观经济发展状况以及行业经济运行趋势,预计2014年石油和化工主要产品市场需求将保持适度增长,行业价格总水平较今年持平或有所反弹;行业经济运行总体保持平稳。 (一)国际原油市场 2013年,世界原油价格总水平虽较上年有所回落,但仍维持在100美元/桶上方,自2011年突破100美元后,连续第三年保持高位。主要市场中,WTI原油年均价(普氏现货,下同)为97.8美元/桶,同比涨幅3.6%;布伦特原油年均价108.6美元/桶,同比跌幅2.7%;大庆原油均价104.1美元/桶,同比跌幅8.4%。三地原油平均价格为103.5美元/桶,同比下跌2.9%,是2009年以来的第二次下跌。 全球原油消费保持低速增长。BP能源报告显示,2012年世界原油消费量41.31亿吨,增幅1.2%。根据全球经济增长和原油消费情况,预计2013年世界原油消费量在41.71亿吨上下,增幅1.0%;2014年世界原油消费增幅约为1.2%,略有加快。全球石油消费增长进入一个相对较缓、相对平稳的时期。 2014年国际油价将保持大体稳定。目前,国际石油供需基本平衡,供给相对宽松,热点地区局势总体趋向缓和,美国能源自给率快速上升,这些为未来国际油价保持基本稳定奠定了基础。根据当前市场情况及油价运行走势,预计2014,国际原油现货价格总水平与上年大致持平。其中,WTI原油均价在95美元~100美元/桶上下;布伦特原油均价在105美元~110美元/桶左右;大庆原油均价大约在100美元~105美元/桶之间。 (二)国内油品市场 截至2013年末,我国一次性原油加工能力逾7亿吨/年,已显现出过剩的迹象。2006~2012年,我国原油表观消费量年均增幅为6.8%。随着宏观经济增长放缓及新能源的开发利用、能源效率的提高,国内油品的市场需求增速减缓将成为长期趋势。根据目前我国宏观经济增长与能源消费之间的变化情况,预计2013年国内原油表观消费量约4.89亿吨,同比增长约3%;天然气表观消费量约1645亿立方米,增长15.5%;成品油表观消费量约2.87亿吨,增长3.5%,其中柴油表观消费量约1.70亿吨,与上年大致持平。2014年,原油表观消费量约5.1亿吨,同比增长4%;天然气表观消费量约1880亿立方米,增幅15%;成品油表观消费量约为3.02亿吨,增幅4.5%。 2014年国内成品油价格主要随国际原油价格波动。根据对2014年国际油价的基本判断,以及近10年来成品油价格运行特征,预计国内成品油价格总水平大致与2013年持平。其中,0#柴油年均价在8510元/吨上下,同比持平;93#汽油均价约9950元/吨,涨幅0.2%。 (三)农用化学品市场 2013年,受天候、科学施肥技术推广等综合因素影响,化肥市场消费增速较上年显著回落,预计全年化肥表观消费量约为7370万吨(折纯,下同),增幅为4%,其中尿素表观消费量约2850万吨,增长5%。2014年,国家对“三农”的政策扶持力度将继续加强,农业对化肥的需求将保持平稳增长,预计化肥表观消费量约7700万吨,增幅4.5%左右,基本接近常年平均增长水平。 2014年在消费增长相对平稳的情况下,化肥的市场价格主要取决于成本(煤炭、天然气价格)、产能释放程度、出口增长情况等三大因素。当前,化肥市场供需总体上严重失衡,市场跟踪显示,化肥生产企业平均开工率越高(超过85%),市场竞争就越激烈,价格也越低。分析认为,化肥行业产能的释放程度将是决定2014年市场价格走势的最主要因素。如果行业产能利用率控制在80%以内,将会对产品价格形成支撑,在此条件下,预计尿素年均市场价格将重返2000元/吨上方,涨幅4%左右;磷酸二铵年均价在3100元/吨上下,涨幅约3.5%;国产氯化钾均价在2700元/吨左右,涨幅约8%。化肥行业的整体效益也将会好于上年。 (四)基础化学原料市场 2013年,基础化学原料市场需求增长总体上较上年略有加快。其中,无机原料表观消费量增幅约6%,同比提高0.5个百分点;有机原料表观消费量增幅约7%,比上年加快1个百分点。预计主要基础化学原料中,乙烯表观消费量约1785万吨,增长9.5%;甲醇表观消费量约3300万吨,增长5%;烧碱表观消费量约2690万吨,增幅6%。2014年,基础化学原料市场需求总体上将会延续平稳增长态势。预计无机化学原料表观消费量增幅约为6%,与上年基本持平;有机化学原料增幅约8.5%,较上年有所加快。其中,乙烯表观消费量约1945万吨,增长9%;甲醇表观消费量约3550万吨,增长7.5%;烧碱表观消费量约2850万吨,增幅6%。 2014年,根据目前市场走势判断,我国无机化学原料市场受成本支撑会有所反弹,由于上年深度下跌,所以显得反弹力度稍有大些,但在产能过剩重压之下,市场竞争激烈,整体上仍将是相对低迷的局面;有机原料市场总体将继续稳中趋升的格局,价格主要随国际大宗商品价格走势而波动。预计烧碱(片碱)的市场年均价格在2800元/吨上下,涨幅5.5%;纯碱(重灰)年均价在1550元/吨左右,涨幅7.5%;电石均价约3100元/吨,涨幅6%;丙烯市场均价约为10400元/吨,微涨0.6%;纯苯(石油级)年均价约为9500元/吨,与上年大致持平;甲醇(一级,净水)年均价约2900元/吨,涨幅4%。基础原料市场总体上可能好于2013年。 (五)合成材料市场 2013年,我国合成材料表观消费总量约为1.41亿吨,增幅3%,同比回落2个百分点,需求增长减缓。其中,合成树脂表观消费量约8500万吨,增长6.5%;合成纤维单(聚合)表观消费量约5100万吨,降幅2%。预计2014年,我国合成材料表观消费总量约为1.47亿吨,增幅4.5%,虽较上年有所加快,但仍是历史的较低增幅之一。其中,合成树脂表观消费量约9100万吨,增幅7.5%。 2014年我国合成材料市场进口依存度较高,市场潜力较大。目前,合成树脂进口依存度超过30%,合成纤维单体达到35%左右,合成橡胶超过24%。我国通用合成材料市场面临周边和中东地区的严峻挑战,竞争异常激烈。展开差异化竞争,巩固通用料市场,重点争夺中高端市场,是我国合成材料产业未来发展的必然战略取向。根据目前市场走势和未来原油价格的判断,预计2014年合成材料市场价格总体或稳中趋升。其中,聚氯乙烯(LS-100)年均价在7200元/吨左右,涨幅约3%;高密度聚乙烯(5000s)均价在11600元/吨上下,涨幅约0.5%;聚丙烯(F401)均价约为11400元/吨,涨幅约2.5%;己内酰胺均价可能回升至19000元/吨,涨幅约3.5%;丙烯腈回升幅度稍大,约为7%,均价达14000元/吨左右;丁苯橡胶(1500)均价可能反弹至14500元/吨上下,涨幅5%;顺丁橡胶均价约为15000元/吨,升幅6%。 (六)2014年主要经济增长指标预测 初步预测,2014年石油和化工行业主营收入约14.56万亿元,同比增长9.5%;其中,化学工业主营收入约为8.91万亿元,增长10.5%, 2014年,预计全行业利润总额约9800亿元,增幅约10%。其中,化工行业利润总额约4800亿元,增幅约12%; 2014年,预计原油表观消费量约5.1亿吨,同比增长4%;天然气表观消费量约1880亿立方米,增幅15%;成品油表观消费量约为3.02亿吨,增幅4.5%。预计主要化工产品表观消费总量增幅约5%。其中,化肥表观消费量约7700万吨,增幅4.5%;乙烯表观消费量约1945万吨,增长9%;甲醇表观消费量约3550万吨,增长7.5%;烧碱表观消费量约2850万吨,增幅6%;合成材料表观消费总量约为1.47亿吨,增幅4.5%,其中合成树脂表观消费量约9100万吨,增幅7.5%。 五、2014年行业重点工作 2014年是全面贯彻落实党的十八届三中全会精神、全面深化改革的第一年,也是完成十二五规划至关重要的一年。石油和化工行业要继续坚持稳中求进的总基调,紧紧抓住调结构、转方式这根主线,抓住机遇,迎难而上,把各项工作推向新的高度。 (一)切实做好农用化学品市场的保障服务工作 2013年,我国农业粮食生产连续实现了“十连增”,农用化学品的保障功不可没。中央经济工作会议将“切实保障国家粮食安全”作为2014年工作第一要务。刚刚召开的中央农村工作会议也明确提出,要坚持以我为主的国家粮食安全战略,中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己手上。维护我国农业稳定、持续发展,做好农用化学品的保障工作,是石油和化工行业的首要任务。 一要坚决保证国内市场化肥、农药、农膜等重点农资产品的充裕供应,促进供需平衡,稳定市场价格。2014年国内化肥、农药的产能还会增加,结构性过剩仍将存在,而且运价、水价、人工等成本上升,气价上涨,供应季节性短缺等,都将对企业的生产经营产生较大影响;随着国家环保力度进一步加大,生产企业的压力也会继续增加。从需求看,2014年,国内化肥农药的需求仍将保持稳定增长;国际农化品市场需求将进一步复苏。不久前,国家降低了2014年化肥产品的出口关税,预计化肥农药的出口将继续加快。因此,明年国内农化产品企业需认真组织安排好生产经营,合理调节出口比重。联合会将积极引导企业生产销售,及时反映企业诉求,协助解决生产、销售中的矛盾和问题;做好国内市场供需监测和协调工作,力求资源总体平衡,价格基本稳定。 二要加快推进化肥农药产品的技术进步和结构调整。引导、鼓励企业发展增值肥料、缓控释肥、生物有机肥料、高效低毒农药以及测土配方技术等,积极向农业部等主管部门建议,将尿素硝酸铵溶液等的推广、使用纳入水肥一体化工程中,在施肥设施建设方面给予必要扶持,降低或免征新型生态高效化肥、农药的增值税。支持鼓励生产企业发挥创新主体作用,重视现有生产工艺、装备等的技术改造,节能减排技术措施的优化和提升。 三要继续加大打假力度,净化市场,保护好农民利益。农资打假不仅关乎企业和农民的切身利益,也是关乎食品安全、农业持续稳定发展的全局问题。因此,我们要从战略高度加强这方面的工作,积极配合政府相关部门,采取有效措施,严厉打击制售假冒伪劣农资等违法犯罪行为,规范市场秩序,确保农资供应质量可靠,从源头上提高农产品质量安全水平。 (二)加快推进以化解产能过剩为重点的产业结构调整工作 产能过剩是影响当前行业经济平稳运行的一个不可忽视的因素。2013年,我们在化解产能过剩方面做了大量工作,年初成立了由各专业协会、相关研究机构、企业组成的专题工作组,通过实地调研分析、与企业深入交流,对行业进行把脉会诊,完成了《化解产能过剩矛盾专题研究报告》的编制工作,并将炼油、氮肥、磷铵、氯碱、纯碱、电石、甲醇、氟硅等八个行业化解产能过剩的对策建议上报国家发改委、工信部、国家能源局、国资委等相关部门,抄送地方行业主管部门及协会。这八行业目前在整个石化行业中产能过剩问题比较突出,是未来我们化解产能过剩工作的重点。 应当看到,部分行业的产能过剩问题,是在过去长期快速发展中形成的,原因也很复杂。因此,必须紧密结合行业发展实际,认真贯彻落实中央提出的“尊重规律,分业施策,多管齐下,标本兼治”的方针,努力化解产能过剩。一要积极配合政府加强产业政策和标准的制定、修订,提高准入门槛,完善产业政策。要充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,坚持通过市场机制解决产能过剩问题。二要利用产能过剩契机,加快推进产业结构调整。产能过剩也为产业转型升级提供了方向和动力。三要强化对过剩行业产能情况的监测预警,对出现的新情况、新问题及时提出对策建议。通过化解产能过剩矛盾,实现产业结构的优化,创新能力的突破,产品的脱胎换骨,竞争力的全面升华。 (三)全面提升安全环保工作水平 2014年我们要把安全环保管理和生态文明建设放在更加突出的位置,抓实抓好,抓出新成效。一是要严格安全环保管理,采取有效措施,防止和减少重大安全生产和环保事故,努力提高全行业安全生产和环保管理水平。二是要进一步加大对责任关怀宣传的力度,进一步提高企业对责任关怀与SHE安全管理体系的认识,集中力量开展责任关怀与绿色石油化工的宣传活动,引导企业深入实施责任关怀,把安全环保工作从围墙内扩展到围墙外。三是继续推进和完善行业能效“领跑者”制度,增加一批产品企业行业的能效“领跑者”,推进企业能源管理中心建设,培养一批企业责任关怀典型,创建一批“化工清洁生产绿色园区”。 (四)积极培育新的经济增长点 近年来,随着宏观经济增速放缓,结构调整加快,石油和化工行业中的传统产业和产品需求出现放缓趋势,特别是一些大宗类的石油和化工产品,收入增速降低,效益明显下滑,很大程度上影响到行业整体增速。培育新的增长点,成为行业实现经济持续平稳健康运行的关键所在。 首先,要紧跟需求结构变化,大力发展战略性新兴产业。十八大报告指出,要“推动战略性新兴产业、先进制造业健康发展。” 目前我国经济正处在增长阶段转换和寻求新平衡的关键时期,处在传统竞争优势逐渐削弱、新兴优势逐渐形成的过程中,石油和化学工业要由大变强,必须抓住这个机遇,赢得主动。当前和今后一个时期,高端化、差异化和专用性化学品的终端消费市场增长势头强劲,环保、航空航天、汽车制造、计算机、电子产品等领域急需的特种、高端化学品供给严重不足。我们的结构调整,要紧紧盯住市场发展的前沿,围绕工业化、城镇化、农业现代化建设的配套需求,主动调整产业和产品结构,加快企业转型升级,发现和培育新的增长点。一是大力发展化工新材料,二是加快发展高端专用化学品,三是配套发展新能源产业,四是积极发展生物技术替代传统工艺。 其次,要大力发展生产性服务业,特别是能够为行业的结构调整、产业升级、清洁生产、节能减排等提供技术支撑的服务业,如科研创新、工艺优化、设备升级、能源合同管理服务等。现阶段及今后时期,行业对这些方面的服务需求会越来越大,一方面我们要通过鼓励企业加强投入,自主创新;但另一方面,我们也要积极培育市场力量,推进创新服务体系建设,搭建战略合作联盟等平台,强化知识产权的创造、运用、保护和管理,加强对外科技交流与合作,大力培育和发展中介性的生产服务组织和机构,注重引进技术的消化吸收再创新,更好地支撑行业由大变强。 (五)创新经济运行监测工作 经济运行监测是做好行业管理和行业服务工作的基础,多年来联合会一直高度重视。目前我们已经初步建立了重点企业、专业协会、地方行办(协会)三位一体的统计信息交流机制,在全面加强行业企业统计基础上,搭建起数据信息共享平台,及时发现行业经济运行中的新情况、新问题,预警,提出政策建议,初步形成了行业运行快速反应机制。 尽管取得了一些成绩,但与行业快速发展的实际要求还有很大差距。如统计信息渠道还不够通畅,运行分析还不够透彻深入,对行业企业的预警作用还有待进一步加强,对政府决策的参考意义还不是很充分,针对这些问题,我们一方面要对已经形成的工作内容和已经打下的工作基础加以改进和完善,另一方面也要寻找新的突破点,用创新的工作思路和方法,进一步提高发挥运行监测在服务行业、企业、政府方面的功能和质量。明年我们准备做几件事。一是要拓宽监测领域,加强行业运行的质量分析。近年来我们一直重视行业的发展速度,对运行的质量和效益关注不够,明年我们准备定期行业效益分析报告,引导企业行业更加注重增长的质量和效益。二是准备从明年二季度开始,行业的运行景气指数。经过长达一年多的认真准备,我们目前已经初步完成了指数编制、测试和调整,再经过几个月的实测拟合,将定期向社会。通过提高预测预警能力,引导行业企业投资行为,为行业转型升级、经济平稳运行作出应有贡献。 石油和化工论文:谈石油化工设备的腐蚀分析和寿命评价 【摘要】在石化企业,设备的腐蚀问题一直是困扰着企业安全生产和设备长周期运行的一个重要难题。因腐蚀所导致的石油化工设备跑油、漏油、冒油以及设备的非计划性停工,我们应当加强对石油化工设备的防腐蚀管理,并通过做好石化设备的腐蚀分析及相关寿命评价,使设备的腐蚀问题能真正处于可控状态,以保障设备的安全、稳定运行。本文结合实际工作经验,主要就当前我国石油化工设备所面临的腐蚀问题进行了分析,并研究和探讨了设备寿命评价的具体应用。 【关键词】石油化工设备;腐蚀分析;寿命评价 石油本身对设备并不产生腐蚀作用,而导致设备出现腐蚀的原因主要包括了两个方面,一方面是原油中含有少量杂质,如硫化物、无机盐类、环烷酸、氮化合物等,这些介质在化学作用或者电化学作用下对石油化工设备产生腐蚀;另一方面则是在石油的炼制工艺中,所添加的溶剂、氨以及酸碱类化学药品所形成的腐蚀性介质,加速了设备的腐蚀进程。对近年来不同石油化工设备类型及泄漏情况进行分析(如下图1所示),其中管道泄漏占据总故障问题的61%,其次为冷换设备占据了16%。 一、石油化工设备中常见腐蚀问题分析 1、湿硫化氢腐蚀 加工含硫原油的所有装置和设备系统均存在着此类型的腐蚀。湿硫化氢腐蚀包括了减薄腐蚀和应力腐蚀这两种形态,硫化物腐蚀过程中生成氢并渗入金属中,造成氢致开裂和使钢材分层、鼓泡。其中,氢致开裂有多种形态,包括了氢致开裂(HIC)、硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)以及应力导向氢致开裂(SOHIC)。湿硫化氢腐蚀问题的机理是由于硫化氢与液相水共存时,由硫化氢所引起的设备腐蚀,当设备容器承装的介质含有H2S且符合以下条件时,即为湿硫化氢应力腐蚀环境:当H2S分压≥345Pa;介质中含有液相水或操作温度处于露点以下;介质pH值 2、氯离子腐蚀 氯离子腐蚀主要发生在常减压蒸馏装置的初馏、常压塔顶冷凝冷却器中,容易导致冷凝冷却器的管束出现堵塞,不仅影响管束的正常使用寿命,而且影响到装置的满负荷生产。其腐蚀机理是由于原油中含有氯盐组分,其中的氯化镁和氯化钙容易在原油的加工过程中受热水解,并生成具有较强腐蚀性的氯化氢。而在脱盐装置中无法去除的有机氯化物在高温和水蒸气的共同作用下,也会分解产生出HCI,并随之进入分馏塔顶部,再进入冷凝冷却系统中。且由于初凝区的水量极少,导致盐酸的浓度可达到1%~2%,成为一个腐蚀性非常强烈的稀盐酸腐蚀环境,引发塔顶系统出现严重的腐蚀。对于氯离子腐蚀问题的防治,其重点应当是控制氯离子等腐蚀介质的含量。一方面可采用低含硫原油与高含硫原油混炼的方法;另一方面则应强化装置的“一脱三注”管理,即深度脱盐、注水、注缓蚀剂和注氨。 3、胺腐蚀 胺处理装置中,包括气体与烃脱硫装置、酸性水处理装置等均存在胺腐蚀。其腐蚀的机理是由溶解在溶液中的酸气(H2S、CO2)、胺的降解产物、热稳定胺盐(HSAS)以及其他杂质作引起的。由于胺处理中含有H2S、CO2、氰化物等腐蚀介质,也带来了应力腐蚀问题。胺腐蚀的情况和胺类型、腐蚀介质浓度、温度、流速等相关。对于胺腐蚀问题的防治,主要是通过选用耐腐蚀材料以及对设备结构进行重新合理设计等方式进行。 4、高温硫腐蚀 对近年来石化企业设备的腐蚀调查表明,高温硫腐蚀问题存在较为普遍,在重油高温部位的腐蚀平均速率为0.5~1mm/年,而在流速流态交变的部位,腐蚀速率甚至达到1~3mm/年。高温硫腐蚀的机理是:在使用温度大于240℃和工业介质中含有活性硫化物,例如单质硫、硫醇、硫醚、二硫醚、H2S等时,能形成高温硫腐蚀环境,并可直接与金属设备发生反应,对设备会产生严重的均匀腐蚀。其中,在240℃以上时,H2S与硫醇可直接与铁发生反应;在340~430℃之间时,H2S的腐蚀率最大,在340~460℃之间时,单质硫可直接与铁反应;当温度在430℃以上时,高温硫腐蚀有所减轻,在480℃以上时,H2S几乎完全分解,高温硫的腐蚀率下降。对高温硫腐蚀问题的防治,主要是选用耐腐蚀的材料,如含有Al、Cr、Si等元素的合金钢材料。 二、石油化工设备的腐蚀寿命评价 本文以输油管道的寿命评价为例,分析了石油化工设备在腐蚀寿命评价时的方法及相关内容。 1、设备寿命评价的目的 对输油管道的寿命评价,主要是基于可靠性理论和腐蚀理论,以给定管道的目标可靠度,并评估管道的腐蚀剩余寿命。 2、影响输油管道寿命的因素 根据历年来输油管道失效原因的统计分析,腐蚀问题是引发的管道失效的最主要因素,并约占据了80%以上的比例。腐蚀的主要原因是由管道输送液体所引发的内腐蚀,其次是土壤等因素引发的外腐蚀。 3、输油管道腐蚀剩余寿命的评价方法 总结 本文首先就我国石油化工设备所面临的主要腐蚀问题及防治措施进行了分析和探讨,并系统阐述了石油化工设备寿命评价的目的及具体应用方法。随着当前我国石油化工生产中高硫、高酸原油总量的增加,以及社会对环境保护要求的日益提升,都对石油化工设备的防腐技术提出了更高和更严格的要求。而做好对石油化工设备腐蚀问题的分析及设备腐蚀剩余寿命的评价工作,不仅可使得设备腐蚀问题的防治与修复更具有针对性,而且还能综合性的提升石化企业在设备防腐中技术水平,从而为企业取得更好的防腐效果。
物联网在石油中应用篇1 现阶段,物联网并没有一个精确统一的定义,物联网最早主要是基于RFID技术的物流网络。物联网主要是建立在互联网基础之上的,它把用户端扩展和延伸到了物与物之间的信息通讯和交换,从而可以达到互联网信息与其他物之间的联系,从而实现管理、监控、定位、智能化识别以及跟踪。石油工业主要是对天然气、石油等采取地质勘查、开采、钻井、炼制等方式从而提供化工原料、润滑油以及燃料油等。它的产业链非常的长,所以在对其各环节进行管理的时候应该采用先进的技术方法和管理理念。有效利用物联网技术是完成石油工业管理目标的最佳途径。 一、物联网技术概述 (一)物联网概念 产品的电子代码是物联网的核心,物联网主要是通过运用无线数据通信技术和射频识别技术等,构造一个能够将世界万物都覆盖的互联网实物。随着物联网概念的提出,传统的思维也逐渐被打破,传统的思维往往是将IT基础设施和物理基础设施区分开,但是在物联网条件下,有效的将IT基础设施和物理基础设施整合到一起。诸如汽油管道、供水系统、电网、机场、隧道、桥梁、公路、铁路、建筑物、汽车、手表以及钥匙等世界万物,只要将微型感应芯片嵌入其中,设置相应的信息标签,然后再通过无线网络、全球定位、激光扫描、红外感应以及射频识别等装置和技术将其与互联网连接,最后再通过运用计算机群对其进行智能化管理。 (二)物联网关键技术 我们可以将物联网的关键环节总结为信息的感知环节、传输环节、处理环节,而其关键的技术主要包括通信和网络技术、射频识别技术、嵌入式智能技术、纳米技术以及传感技术等,这些技术是物联网广泛应用和发展的基础。首先,对于传感器与传感节点技术而言,传感器节点的主要构成是数据的采集、处理、传输以及电源构成,而且节点具有通信能力、计算能力和感知能力。近年来,传感器逐渐向着智能化的趋势发展,而嵌入式智能技术又是其中非常重要的手段之一,它将软件和硬件有效的结合起来,充分的利用了其处理器的高集成度、体积小、低功耗等优势,从而促进物联网技术向着智能化趋势发展。其次,对于射频识别技术而言,它属于自动识别技术,射频的信号可以将目标对象自动的识别,从而获得对应的数据信息。最后,对于通信和网络技术而言,传感网络主要是凭借通信和网络技术实现对相关信息的协同和传递,它主要包括广域网络通信技术和近距离通信技术。 二、物联网技术在石油领域中的应用 (一)在石油石化物流领域的应用 在我国石油石化行业的物流领域中,物联网技术电子提单得到了很好的社会效益和经济效益。在03年的时候中国石化深圳公司选择用射频卡电子提单来代替成品油的纸质提单,在07年的时候全国各省的石油公司在自动付油系统中将其推广。还有很多其他石化企业也随之做了同样的选择,选择在化工产品和成品油等产品的物流管理中使用射频卡电子提单。将其和ERP系统进行集成,从而在一定程度上加强ERP的销售分销功能和物料管理,实现信息流、资金流以及物流这三方面的融合,同时这也是深化该系统应用和优化资源配置的有效手段。因为电子提单具有操作简便、交易安全的特征而使得物流成本也得以有效的降低,而且人们对其的评价也非常的好。在石油石化物流领域应用电子提单具有革命性的进步。 (二)在资产跟踪和石油产品管理中的应用 在传感网中地理位置是可测要素,传感网具有对数据长时间连续监测的优势,它可以将空间和实践联系起来,在资产跟踪管理和石油产品中有广泛的应用,对企业采集关键数据有很好帮助作用。RFID系统所使用的是读取器和RFID对部件的生产运送等各环节进行实时监控。RFID读取器能够对产品动向进行有效识别,同时还可以采集这些数据。通过把RFID系统部署到生产的各环节来对产品进行记录,可以使人们及时掌握产品的所有信息。 (三)在海上和抽油井采油监控系统里的应用 采油厂的主要采油设施包括计量站、多口油井、转油站、管汇阀组、原油外输系统、联合站、油田及油罐等,采油厂中所用各类设施运行的状态和诸如流量、压力、温度等所采油品数据都与原油质量及油田生产有着直接的关系。现阶段,大部分都是通过人工的方式对设备的工作情况每天都进行定时检查,对采油数据进行统计和测量。因为油井的分布广而且数量多,这种方式加大了工作人员的劳动强度,同时对采油数据和设备监控的准确性和实时性造成了一定的影响,而且还可能出现作假和笔误等方面的问题。从而使得上层无法对采油现场真实的情况进行准确的了解,也未能按照各项数据制定出灵活有效的处理方案。所以,采油厂运用信息化、自动化的数据采集系统是非常重要的。 三、物联网技术在石油领域中的前景展望 建设和研究石油化工领域内物联网技术的目的就是在整个行业中通过运用物联网技术来建立有效应用平台,该平台主要支持经营、生产、环保、安全、物流等领域。建立物联网系统可以使市场机制得到充分的发挥,结合生产企业、科研机构和技术厂商从而进一步实现功能拓展、资源整合以及服务升级。物联网技术的应用是石油领域与装备制造业、物流运输业以及电子信息业等多种产业共同合作的具有典型代表的案例,在物联网系统中各种产业都进行了高度融合,从而可以最大限度的实现石油石化价值链的经济效益和社会效益。石油行业中的油罐车监控、输油管、以及钻进等都是物联网时代的全新产物,它是集合了GPRS/CMDA通信技术、地理信息系统以及全球卫星定位系统等方面的综合性平台,实现对输油管线、油罐运输以及野外钻探等方面运输车辆的实时监控以及对监控仪表的状态参数进行无线采集。这样可以对石油行业中各种资源进行统一、高校、集中的管理。物联网技术在石油行业的主要应用包括对石油设备进行智能测控、售卖管理和追踪石油产品、对石油排污进行实时监控以及石油安全生产方面的管理。在石油运输、开采、以及勘探等环节应用物联网技术,建立远程职能测控系统,从而可以智能管理和测控石油生产设备,对我国石油的科学管理和安全生产起到促进作用。对石油产品实现数字化物流,使各厂商协作使用先进的物流管理技术,从而使石油供应链能够协调发展。在石油这种污染比较高的行业中,应该积极建立和完善智能排污监控系统,从而使水质参数检测仪、水质数据监控装置、智能排污监控设备等集成到一起进行应用。 四、结语 综上所述,物联网已经是我国各产业进行发展和升级的核心驱动力,同时它还是信息技术竞争的制高点。及时掌握最先进的物联网技术、抓住物联网发展的机遇、使物联网技术可以实现产业化发展,这样就可以占据科技竞争制高点的位置,从而在物联网领域中掌握绝对的国际话语权。在石油行业中,现阶段正是物联网进行改革创新的最佳时机,将物联网技术应用于该行业中,能够运用比较低的成本来获取重要的监测参数,在此基础上可以进行优化控制,从而实现节能降耗和提高石油产品质量的目的。 作者:张楠 单位:中国石油集团海洋工程有限公司工程设计院 物联网在石油中应用篇2 1概述 物联网(IOT,Internetofthings)是在互联网基础上,将用户端延伸和扩展到了任何物与物之间,进行信息交换和通讯,实现任何物与互联网信息的相互联系,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。石油工业是以石油、天然气等为对象,进行地质勘探、钻井、开采、炼制等以提供燃料油、润滑油、化工原料等的重要工业部门,石油行业是一个产业链很长的行业,因此,需要采用先进的管理理念、技术手段和方法,对产业链各环节有效管理,形成闭环的生产过程和设备资产生命周期管理,而物联网技术的有效利用和充分发展,正是实现石油工业上述战略和管理目标最好的途径。 2物联网在石油工业中的应用现状 石油行业是较早利用物联网的行业,在物联网概念提出之前,石油行业就广泛应用DCS、SCADA、PLC等控制系统,实现信息的感知、传输和处理,目前我国各大石油公司均加强了与地方政府、相关行业以及大专院校的战略合作,开展了物联网应用研究工作。物联网在石油行业主要应用于石油石化行业物流、产品及资产跟踪管理、石油钻井监控、抽油井及海上采油平台监控、油田仪表无线抄表、石油管道输送监测及应急管理等方面。 2.1石油开发与生产领域 2.1.1钻井设备制造、运输及仓储 将RFID标签嵌入到钻杆制造的整个流程中,对整个生产过程进行监控,包括合格品的储存、销售、流通及使用,不合格品的后期返工处理等。 2.1.2油井内射孔枪的扳机触发 RFID技术在原油生产中被应用于油井内射孔枪的扳机触发,淘汰了冗长、笨重的枪伽玛射线定位工具,这项技术为石油公司节省大量的资金。 2.1.3海洋石油工程 海洋石油勘探开发环境及设备应用环境十分恶劣,管理方法采用传统人工记录的方法,十分不便,在海洋石油勘探生产中利用物联网技术,可以实时监控所有设备,保证生产连续稳定。 2.1.4石油集输 利用物联网和全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)以及CMDA/GPRS通信技术,建立石油行业钻井、输油管、油罐车信息监控平台,对石油行业野外钻探、油罐运输、输油管线实时监控,各监控仪表状态参数无线采集,从而实现对资源的集中、高效、统一管理。 2.2炼油化工领域 2.2.1炼油装置阀门、管道及设备的监控 炼厂使用RFID标签来捕获主要容器中的压力安全泄压阀,管道和工艺设备的相关信息,以保持记录相关的关键参数和工艺信息。 2.2.2炼油厂使用RFID作为疏散系统 英国石油公司的某炼油厂,启用使用射频识别技术(RFID)的人员疏散系统。这种定位安全系统将用于追踪该区域2000多人的职员、承包商和游客的行踪,将能够更好地提高职业健康安全局的安全管理方面的危险化学品管理标准。 2.3油品存储与销售 2.3.1产品配送:运送活动及油轮跟踪为了削减船队(车队)运营的成本,石油和天然气公司必须能够实时管理自己的卡车和船运,最大限度地减少成本较高的车辆和司机的等候时间,并优化资产绩效,应用RFID技术的车队管理解决方案,可以跟踪油品交付以及原油/汽油油轮的活动。 2.3.2油库实时监测石油的储存条件要求非常严格,需要对油库周围的环境进行实时监控,充分利用无线传感器网,并将采集到的数据传送至监控中心,中心处理分析后加以显示,同时也把处理结果发送给移动监测器,它能实时收到油库的各种参数信息。 3存在的问题 3.1安全问题 目前物联网的安全研究处于起步阶段,缺乏技术标准和方法,未形成综合全面的物联网安全体系。保护个人隐私问题不仅仅在于生产制造领域,而是在整个应用环节中,RFID的应用不能涉及消费者的隐私信息。另一个问题是,射频识别标签发送的企业/个人物品信息可能被截获和篡改,因此企业在考虑物联网建设时,首先应考虑不涉及物联网安全的领域进行实践。互联网本身的安全问题产生在物联网上后果将更加严重,因此,要确保物联网获取数据的合法用途。 3.2成本问题 对于大多数公司而言,标签的成本和支撑的RFID设备的成本仍然是普及应用的障碍。目前,标签远比条码昂贵,随着标签成本的下降,石油公司可能会选择采用新的RFID标签技术以降低成本。 3.3技术问题 围绕着RFID市场的若干技术问题,也带来诸多挑战,RFID技术市场仍不一致和不成熟。虽然已经在硬件取得了很大进展,但市场仍然处于发展的初期阶段,许多中间件系统能够处理标签数据,但与旧系统进行连通和协作的能力仍然未能得到证实。此外,RFID的使用中围绕电子产品代码的标准需要统一。物联网的实施可能会很复杂,会触及整个企业的多个方面以及整个供应链系统。 3.4标准不统一 ISO、EPCglobal、IEEE分别制定不同的RFID标准,而且RFID硬件供应商比如Hitachi,不顾既定标准而完全按自己的方式制作。ISO标准涵盖了RFID应用的全部领域,从零售店中的电子防盗装置到非接触式智能卡,EPCglobal由UCC、EAN两大标准化组织联合成立,它关注的领域较窄,主要针对应用于供应链管理中携带有限数据的标签,在生产制造领域,缺少统一的标准也许将推迟RFID应用。 4物联网在石油工业中的发展前景 石油化工行业物联网的研究和建设,目标是利用物联网技术,在全行业建立起一个高效的应用大平台,支持生产、经营、物流、安全、环保等业务领域。物联网系统的建立可以充分发挥市场机制的作用,将技术厂商、科研机构与生产企业结合起来,实现资源的整合、功能的拓展和服务的升级。物联网的应用,是石油工业与电子信息业、物流运输业、装备制造业等多产业协作的典型案例,多方产业在该系统中得到高度融合,以信息化提升石油石化产业链协作水平,实现整个价值链的效益最大化。针对当前物联网技术的不成熟和存在的诸多问题以及石油工业的复杂、特殊性,我们在技术上大力发展、攻关的同时,更重要的是在应用规划和评价机制上进行突破,并建立统一的标准,形成具有行业特色的物联网管理平台。 4.1石油行业物联网应用规划研究 石油行业钻井、输油管、油罐车监控是“物联网”新时代的产物,是集全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)以及CMDA/GPRS通信技术于一体的综合平台,主要针对石油行业野外钻探、油罐运输、输油管线等业务需求,实现对运输车辆实时监控,各监控仪表状态参数无线采集,从而实现对石油行业各资源的集中、高效、统一管理。未来主要应用方面包括: 4.1.1石油设备智能测控 将物联网技术推广应用到石油勘探、开采、运输等环节,建立油井生产智能远程测控系统,实现对石油生产设备的智能测控和管理,促进中国石油的安全生产和科学管理。 4.1.2石油产品追踪和售卖管理 实现对石油产品的数字化物流,推动上下游协作厂商共同应用先进物流管理技术,建设一个相互支持的石油现代物流群,提高石油供应链的协调性。 4.1.3石油工业排污实时监控 在石油化工高污染行业,支持其智能排污监控系统的建立与完善,实现智能排污自动监控装置、水质数据监控装置、水质参数检测仪等设备的集成应用,对重点排污监控企业实行实时监测、自动报警,远程关闭排污口,防止突发性环境污染事故的发生。 4.1.4石油安全生产管理 重点应用传感器、无线射频识别、移动通信等技术实现石油行业重大危险源的识别与监测,建设和完善安全监测网络系统,提升石油安全生产过程的监控和应急响应水平。 4.2评价机制研究 物联网的应用更重要的是要建立物联网技术及应用的评价模型,用来评价物联网在石油及相关行业中是否得到成功应用,其结果通过宏观路线图来体现,包括进行石油勘探、钻井、生产、炼油和产品制造等技术领域的使用和评价。通过评价模型及时的发现物联网在应用过程中的问题,通过不断的更新、升级,使得物联网真正起到产业发展推手的作用。4.3物联网标准研究对物联网标准的研究,不只是研究其数据标准,还应研究软件架构、数据交换格式、空中协议,安全要求和最佳实践框架等所有相关技术层面的标准化,统一标准不仅可以加强整个相关产业链之间的合作,而且可以推进物联网技术的发展。为与物联网标准相适应,石油公司以及它们的供应商将被要求重新设计他们的信息共享和数据管理的程序和策略,并且要求进一步整合现有的企业应用程序,以方便数据交换。 5结束语 目前,物联网已成为信息技术领域未来竞争的制高点和产业升级的核心驱动力,谁抓住了物联网的发展机遇,掌握了领先的物联网技术、实现了物联网产业化发展,谁就将掌握物联网领域的国际话语权,从而在世界新一轮科技革命竞争中占据制高点。对于石油工业而言,当前正是借助物联网大力革新的最佳契机,利用物联网技术,可以以较低的投资和使用成本实现对工业全流程的“泛在感知”,获取传统由于成本原因无法在线监测的重要工业过程参数,并以此为基础实施优化控制,来达到提高产品质量和节能降耗的目标。当然,这一过程需要全社会各行各业的支持,尤其是相关政策的大力扶植和推进作用,随着物联网技术在石油行业中的逐渐发展,必然会对整个石油行业以及与之相关的产业带来利好的影响,并且也为物联网本身的完善和持续发展带来契机。 作者:武佳贺 周浩 宫俊峰 贾丽娟 单位:吉化集团信息网络技术有限公司 物联网在石油中应用篇3 0引言 物联网技术作为近年来的新兴技术,它的概念是在1995年被比尔盖茨提出的,只是当时各种硬件设施和软件设施以及周边设备都还没能够去支撑物联网技术的发展,所以在当时并没有得到重视。但现如今,物联网技术作为综合发展能力较强的一项新技术,已经涉及到了很多领域,涵盖了我们生活的各个方面,为企业降低成本和提高效率提供了很大的帮助。石油行业包括油田地质勘探、油田开发、石油开采、钻井、炼制加工、输送等多个环节,因此想要提升自动化和智能化水平,就需要重视物联网技术的应用发展。 1物联网概述 物联网是建立在互联网基础上的,把用户端拓展和延伸到物与物之间的信息通讯交换,从而实现管理、监控、定位、智能化识别以及跟踪[1]。物联网产业架构主要分为三层:分别是感知层、传输层以及应用层。其中感知层用来识别、采集数据;传输层进行数据传输;应用层主要功能是将数据进行处理和分析,然后应用于各个领域。 2物联网在石油行业的应用 石油物联网是利用各种在线的、实时测量的感知设备,诸如安装在油气水井、管道、油气处理、加工、储运设备上的各种仪表、射频识别标签(RFID)和油气田勘探开发生产现场的视频摄像机、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,将采集到的数据连接到企业网或互联网,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理[2]。 2.1在石油钻井中的应用 石油钻井开发过程中,存在许多不确定性因素,如地质环境、地层参数等,为提高钻井效益,利用物联网技术对钻井数据进行监测和采集,并实时传输到数据处理中心,对工程参数分析后,反馈和指导钻井现场,从而实现对钻井过程的预警和控制,实现钻井过程的科学化指导及闭环管理,提高钻井效率。在物联网时代,应用传感器技术能够实现对钻井设备的状态监控,如对柴油机、顶驱进行监控,可以达到减少油耗、及时发现设备故障的目的;应用传感器技术能够实现对有害气体的检测、钻井液的检测,减少事故发生的隐患;应用无线传输技术能够实现对钻井参数的实时采集,及时调整和控制井眼轨迹;通过定位技术、射频技术,可以实现复杂作业环境下的人员、机器、设备、工具、物料及基础设施的协调管理和有效控制。尤其对于海上钻井平台来说,其工作环境非常恶劣,大部分地区常规网络覆盖不到,只能通过卫星通讯或自建网络来监控井压力、流速、温度和其他重要参数,成本较高。采用物联网可以以较低的成本在关键设备上装上传感器,实现低成本、实时而又精准的监控。物联网技术在石油钻井中的应用,对于挖掘石油钻井数据潜在价值,优化钻井生产决策,完善石油钻井系统,降低生产成本,增加生产能效具有重要意义[3]。 2.2在采油系统的应用 现阶段,绝大多数油田企业在测量采油数据时还是利用人工定时定点检测设备的方式来进行统一测量,但基于我国油田油井的地理位置分散比较广且油井数量多,石油的作业量也随着这两个因素而增加,导致工作人员的劳动强度也随之增加,这样大大降低了采油监控设备的时效性和精确性,甚至可能还会出现数据出错或者人为造假的现象发生。因此,针对这种情况,我们需要将采油现场的实际情况和采油监控系统中记录的各个数据信息结合在一起,确保我们最终选择的处理方法是有迹可循的,并且这个方法是具备科学性、合理性、灵活性以及多样性的。油罐油田、外部运输监测系统、石油能源中转基站等都属于石油采油行业的工作设备,这些采油设备运行的温度、运行流量状态等都对油田生产出来的原油能源质量有着直接的影响。物联网技术应用在油田的生产过程中,通过监控数据技术和传感技术来远程收集所有我们需要的数据和信息,不仅能够从根本上避免生产过程的安全问题,同时,还能够有效提高石油工程的的整体效率,从而达到降低生产成本、增加生产能效的最终目标。 2.3在资产跟踪中的应用 在物联网技术的应用进程中,传感网系统是重要的组成部分,能够长时间并且不间断的监测地理位置,同时把空间和时间联动的结合起来,让石油企业更加方便快速的收取关键数据信息。而且,通过物联网技术的实时监测系统,我们可以有效识别石油能源从生产到产出然后到运输的各个流程环节中的实时动态,且监测的同时把资产运行流程的各个数据都在系统里记录下来,数据被整合到一个单元中,实现数字化运营,这样物联网技术在资产跟踪的应用中呈现了极大的效果。 2.4融入了电子提单的应用 目前,我国物联网技术在石油行业物流中的应用已经有了明显的成效,经济效率有了显著的提高。其实,我们国家部分石油公司最早在2003年的时候已经开始使用物联网技术,开启了自动付油和电子提单这片新天地,让石油企业往方便便捷的发展更进一步。并且,把电子提单和智能系统结合在一起,不仅可以把石油企业的物流管理、资金管理和信息管理实现捆绑管理,还能够利用物联网技术的拓展延伸功能来优化整合现有的石油资源,更深层次的去分析和研究这个系统的应用发展,把这个系统的优势发展到最大化。与此同时,电子提单的应用,能够大大降低石油企业在物流管理中的成本和投入,因为它在功能上有着操作简单容易且安全方便的优势,同时它的使用范围也很广泛。 3物联网技术在石油行业中的未来发展蓝图 受全球经济形势影响,近年来石油产业格局发生了显著变化,能源趋向多元化和低碳化,信息技术的快速发展及推广应用,给石油行业带来了新的发展机遇,油气市场的全球物联网正在逐年增长,2019年起每年的复合年增长率为21.86%,物联网的部署已经改变了传统的经营方式,因为它具有跨远程位置提供实时信息的优势,使运营对员工来说既高效又安全。物联网在石油行业中的快速渗透,最大限度的减少了劳动力,提高了运营生产力。 3.1系统层面 当今时代,物联网技术的应用发展在石油领域中发挥着重大的作用,物联网技术的应用给予了积极构建相对应的技术网络平台的新思路,这个信息平台,囊括了石油能源从零到一的整个流程,从开始生产到生产出来再到运输,这些流程的每个细节都体现在信息平台中。由此可见,这项应用不仅最大化发挥出了网络技术平台的功能特点,还能够让相关的生产厂家和科研机构的联系拓展到系统上,从而实现系统功能的延伸,让石油行业这个传统行业得以实现升级和转型。物联网技术最大程度的把石油领域和电子信息领域以及物流领域甚至更多的领域紧密的关联了起来,利用电子信息技术将石油行业的利用价值和利用效果发挥到最大上限,给我国的社会收益和经济收益带来了最大化的保障。 3.2技术层面 (1)设备预测性维护。大多数设备运行过程中会出现老化或各种故障,需要定期进行维护,预测性维护是根据设备当前状态进行的,利用传感器技术对设备进行远程监控,技术人员根据监测情况及时对是否需要关闭、修复或更换设备做出决定。利用物联网技术能够跟踪零件和设备的劣化,评估设备磨损情况,制定维护方案。传感器将收集到的数据信息反馈到云平台,为技术人员提供实时数据,建立预测模型,在设备需要维护时发出警报信息,大大减少了计划外停机的需要,同时降低了运营和维护成本。同时通过数据分析,对昂贵的设备进行预测性维护,可避免设备故障导致的巨大经济损失。 (2)石油运输及管道监测。原油开采后运输到炼油厂,再到加油站,整个传输流程特别庞大复杂,包括管道、火车、卡车等。在石油行业的未来发展蓝图中,我们需要更加重视并且实现数字化物流,将它列为重要的技术目标,并且着重分析和研究现代先进的物流管理技术,以便给石油行业以及相关周边物流厂家提供更多的便利,让他们的运转更加方便快捷。石油管道具有种类多、管道长的特点,管道分布纵横交错,尤其是地下管道,管理维护非常复杂。管道泄漏的主要原因是管道老化及腐蚀,管道泄漏不但会造成巨大经济损失,还会对环境造成污染,因此管道监测极为重要。现阶段对石油管道泄漏的检验停留在人工开车巡逻的层面,不但巡检时间长,且对于部分存在隐患的管道不能进行及时检查。物联网利用传感器技术监测压力、气体流量、压缩机环境、浓度、温度和其他变量来预测泄漏。通过建立实时监控网络,对管道进行长时间、高频率的检测,检测结果通过前端检测装置传输到总数据库,并将多个采集节点进行数据整合,实现管道检测效率的大幅提升。 (3)工业安全生产管理。石油行业是资产密集型行业,具有设备价值高、工艺复杂、产业链长、危险性高的行业特征,一些站点通常位于危险和偏远山区,应用物联网技术,把传感器嵌入和装配到设备、油气管道中,或者作为智能穿戴设备集成到工作服中,可以实时感知人员和设备机器的安全状态信息,员工无需在危险环境下工作,通过远程监控实现准确识别和快速响应,有效缩短控制时间。 (4)环保检测与能源管理。石油行业在生产过程和运行中都存在着很高的污染系数,物联网与环保设备的融合,实现了对工业生产过程中产生的各种污染源及污染治理各个环节关键指标的实时监控,无需任何现场人员,根据数据去调整完善优化排污系统,提高应用监控设备和水质监控设备的利用率,让它们为物联网技术在石油行业中的应用提供更多的发展空间。 (5)库存管理。通过物联网传感器收集的信息,炼油厂可以得到已交付石油类型的通知,并根据这些信息做出制造、库存和运营决策,提供实时库存管理。除了射频ID芯片、全球定位系统和智能设备等其他设备外,物联网设备还可以通过精确的位置监控和更高效的存储和分发来促进库存跟踪。通过传感器可以采集每个加油站燃料泵上的消费数据,通过网络发送到云平台,石油公司基于这些数据对燃料的使用效率、库存量进行分析,以此选择加油站的地点设置、确定库存量及其他设备的配置等,达到更为高效合理的分配资源的目的。(6)数据整合与智能分析。石油行业的利润取决于及时准确的生产数据。由于物联网由数以万计的采集设备组成,每天会收集大量的数据,如何对这些数据进行整合,并分析出其中的关键数据至关重要。通过对复杂数据进行统一标准化的分类及数据挖掘,可以提高生产决策的科学性和准确性。例如,石油企业可以通过将实时井下钻井数据与附近井的生产数据进行比较,来调整他们的钻井策略。在油田工业大数据智能化方面,我国统一的数据共享应用标准尚未形成,优化决策的大数据系列模型也未完整搭建,这些都是促进石油行业数字化发展的决定因素。 4结语 综上所述,石油资源作为我们国家发展建设中重要的战略能源,它的发展对我们国家的整体发展至关重要,对我国的企业经济效益和社会建设效益有着重要的意义。物联网已经给石油行业带来了经证实的好处,如对生产流程的控制、高水平的安全性、基于大数据的业务优化等。石油行业具有地域跨度广、协调难度大的特点,因此对物联网系统的互用性与安全性提出了更高的要求,我们要更加完善和优化物联网技术在石油行业中的应用,提高传感技术和通信技术以及物流管理技术的整体水平,给石油行业的建设发展开拓出更大的空间,为我国石油行业的发展做出贡献。 参考文献: [1]武佳贺,周浩,宫俊峰,等.物联网在石油行业中的应用及展望.[J]中国信息界,2011(07):16-18. [2]乔彦友,李广文,常原飞,等.基于GIS和物联网技术的基础设施管理信息系统.[J]地理信息世界,2010,8(05):17-21. [3]李维校.物联网技术在石油钻井中的应用研究[J].信息记录材料,2018,19(05):45-46. 作者:李梅英 陈士金 李玮燕 单位:航天科工惯性技术有限公司
初三化学教学论文:初三化学教学分析论文 一、充分利用第一节化学课堂效果,激发学生学习的兴趣 上好第一节化学课,对培养今后学生学习化学兴趣尤为重要。初中学生第一次上化学课,总是存在好奇的心。所以,我们的教师要注重上好第一节化学课,首先要精心设计课件,认真备课,要设置许多问题促动学生去思考,去探索,去提问。帮助他们主动地学习并在学习过程中培养良好的学习兴趣与学习习惯。首先,要尽可能地通过情景模式的创立,激发学生学习化学课的热情,情景模式的创设要具有新意,使学生既能体会到化学课的重要性,也能理解到化学课的趣味性,使他们在一开始接触化学课的时候就产生浓厚的兴趣。再有就是教师要精心设置课堂提问。比如,“什么是化学?”由于刚开始接触化学课学生们不能回答,即使回答也不可能回答的很正确,在这种情况下,教师就要大胆地通过实例来强化课堂效果,可以通过实验,通过动态的课堂问答来解决这个问题。恰当的设置“问题”,在学生面前不断地提出他们暂时还解决不了的问题,让学生在无尽的问题中产生求知的浓厚兴趣,从而在学习过程中使其永不满足。 二、利用化学实验课,激发学生的兴趣与对事物的探究精神 化学是一门以实验为基础的科学,生动有趣的实验是诱发学生学习兴趣的重要途径。对初三学生来说,化学是一门新开设的学科,本身对它就有好奇心和求知欲,加上在学生早已枯燥了书本的理论知识,迫切想把所学的知识在实践应运时,利用化学实验进一步激发他们的好奇心和兴趣,让他们在实践中学习,是他们的兴趣所在。在认真做好课本上的第一个演示实验和学生实验的同时,要多安排一些学生感兴趣的实验来加深学生对化学课的理解,与此同时还要通过实验课来激发学生对事物的探究精神,在化学实验中培养学生的创新意识。例如,在第一节试验课是可以先抛开书本,做几个趣味性很强的实验,让学生睁大好奇的双眼,然后再引入新课,这样学生在课堂上注意力集中,精神饱满,对化学课表现出浓厚的兴趣。另外,课后可以让部分学生亲自动手做实验,就更加富有趣味性和挑战性,让学生自己去思考,去钻研,去探究。使他们在探究中获得知识,而且在获得知识的同时培养了他们独立解决问题的能力以及与他人合作的精神。 三、引导学生化学知识生活化 我们生活日常生活中处处有化学,化学与人人有关,衣食住用样样离不开化学,化学教师就充分利用这个有利条件,让学生所学的化学知识与日常生活紧密相结合,时时给化学提供实用的机会。在课程设置中,要加强化学教学与实际生活的联系;情景创设中要注重学生的知识面以及他们的思维走向;在试验中要注重学生把日常生活知识与实验有机结合起来。例如,在绪言部分讲到铜绿时,可以让学生回去找找看家里有没有这种东西,让他们自己去思考,铜为什么会生成铜绿?什么条件下容易生成铜绿?它与铜是同一种物质吗?加热它看看有什么现象?等一系列的问题,让学生自己去解决,激发他们的学习兴趣。 四、开展各种活动,培养学生学习动力 丰富多彩的化学兴趣活动,对于学习紧张的初三学生来讲,是极具诱惑力的,这样既能让学生在紧张的学习之余轻松一下,又能让学生在轻松愉快的气氛中获得和巩固许多化学知识。化学兴趣活动的内容及方式很多,如:“化学魔术”可以做“手帕包火”、“魔棒点灯”等等;“化学知识讲座”可以讲讲“酸雨的形成”、“温室效应的原因”、“日常生活化学”、“化学故事”等等;“化学课外活动”可以带学生到附近的工厂或生活小区让他们去发现生活中的化学;还可以让学生自己组织一个“化学晚会”设计一些与化学有关的相声、魔术、小品、谜语和笑话等等。通过这样的方式与手段,可以有效地增强学生对化学知识的理解,并针对在学习过程中获得知识的层面去拓展自己的思路,有效形成学习动力。对于学生的学习能力和学习习惯培养具有很大帮助。 五、帮助学生突破难点问题,强化学生化学学习素养 初中化学的难点及知识分化点一般有:化学用语、溶液的计算等。一个学生即使兴趣较高,一旦几次被难倒,兴趣也会大减,从而影响学习成绩,所以帮助学生突破难点和知识分化点很重要,例如化学用语中元素符号、化学式,不要求学生一天就把它记完,可采取分批分段记忆,日积月累,量变到质变。化学方程式的书写教给他们“四步走”:一写,正确写出反应物、生成物的化学式;二配,配平化学反应方程式;三注,注明反应条件及符号;四查,最后检查化学反应方程式书写正确不正确。将常见元素的化合价、酸碱盐熔解性编成口诀帮他们识记。对于溶液的计算,重点授以方法,让他们多练,尽可能地帮助学生总结归纳出公式、规律,对于零碎的化学知识,教师帮助总结。这样有助于学生记忆及掌握,不至于使学生感到为难,从而使他们的学习兴趣不减。通过这样的办法不仅可以使学生消化所学知识,更能够强化学生化学学习的素养,使他们在生活中通过不同的方法来巩固化学学习知识,最终达到化学教学效果的最优化。 总之,兴趣是第一位老师,在化学教学中,应积极采用各种有效的适应学生心理特征的兴趣教学方法,以培养学生的学习兴趣,使学生积极主动地学习化学,学好化学。 初三化学教学论文:浅谈初三化学教学中培养学生核心素养的教学策略 摘 要:学科的核心素养作为一门课程的灵魂,指导着学生在日常学习生活中的价值观。化学学科的核心素养是指学生在面R一些相对复杂、陌生的环境时,能够运用知识解决问题并展现出能力和品质。主要通过分析初三化学教学现状并对如何培养学生的核心素养提出几点教学策略。 关键词:初中生;师生关系;学习兴趣 初中化学作为学科体系中一门重要的科目,是中考的主要科目之一,在整个初中学习阶段设置较晚,一般在初三开课,教学时间短,并且面临中考压力,各科目的课程任务重,学生的学习压力大。因此,在如此短暂的学习过程中培养学生的核心素养成为学科教育的重中之重。 一、初中化学教学的问题及现状 从教学安排的短期目标来说,教师要引导学生理解并掌握足够多的科学文化知识,进而提高他们的知识水平。从长期目标来讲,教育的主要目标是通过学校培养高素质人才并服务于国家,为祖国的建设发展贡献自己的一份力量。基于以上两点,纵观我国的中学化学教育还存在很多问题,第一,老师在课堂教学中处于绝对的主体地位,支配学生的学习方式,学生一直处于被动学习的状态,长期的纯理论记忆背诵使他们无法在脑海中形成一个知识结构,课堂学习效率大大降低,逐渐感受到掌握吃力并对化学学习失去兴趣。还有,学生通过长时间学习掌握的大多为基础理论知识,他们不会将这些理论知识运用到实际生活中,容易在实际运用中出现迷茫、手足无措的情况。长此以往,这些情况越来越严重,学生对化学科目的厌学心理逐渐增强,在缺少学习兴趣与学习动力的状态下,教师同样感受到授课过程困难,课堂氛围低沉,学生的掌握情况不好。 二、培养学生核心素养的教学策略 ⒈营造融洽的师生关系,使学生产生好感 任何一门课程,融洽和谐的师生关系对于改善课堂学习状态无疑是至关重要的,老师在课堂教学中要为学生搭建桥梁,为他们指明方向,提供方法,引导学生自主思考,从各个方面关心帮助学生,让学生感受到来自老师的爱,让他们认可老师,认可这门科目,并对这门科目树立正确的态度,认真学习。因此,老师在日常教学过程中,要规范自己和学生的言行举止,创建自己的教学方法和教学模式,让学生逐渐了解老师的课堂教学步骤,同时知道自己下一步的任务,形成自觉的学习习惯。 2.强调实验教学,激发学生的学习兴趣 化学作为一门实验性非常强的科目,正确有效的实验方法和实验结果能够帮助学生更好地理解一些相关概念和结论,并且能够有效提高学生的动手操作能力和实验水平。在初三化学学习过程中,课本上出现的很多实验都要求学生自己动手,参与实验研究讨论,探究实验原理及在日常生活中的应用方法。此外,教师还可以在条件允许的情况下,积极带领学生去附近的工厂、村庄等地参观学习调查,激发学生的学习兴趣。 3.优化课堂教学,提高教学效率 受传统教学观念和教学方法影响,老师在教学过程中长期处于主导地位,“填鸭式”的教学方法一直作为主流,学生的自学能力退化,学习效率低下。近年来,受新课改的影响,各地积极构建高效课堂,教师转变教学方法,引导学生分组合作,共同探讨学习,建立互帮互助学习小组,培养他们的团队协作能力和团队竞争意识,进而提高小组整体的成绩。在实际教学过程中,老师可以向学生展示自己的教学计划,安排学习任务,强调学习目标,引导学生自主学习,并且在学生出现问题困惑时,运用探究式教学方法,逐个解决疑难问题,加深学生对知识的理解,促使学生独立学习、积极钻研进取。 4.改善教学环境,提升教师水平。 实验部分作为化学学科的一个重要组成部分,会影响化学科目的学习研究,一个好的实验环境和一套完整的实验器材能够帮助学生快速完成实验并且保证实验结果的科学性,因此,学校要积极落实化学实验室的建设工作,为学生的顺利学习提供环境基础。此外,多媒体等现代教学设备也必不可少,通过这些设备,老师可以为学生多角度展示化学课堂中的知识,满足课堂教学需要,加深学生对新知识的理解,提高课堂的趣味性和学习效率。学校还应定期对任课老师进行培训,提高他们的授课能力,改变以往的填鸭式教学,保证学生在教学过程中的主体地位和老师的主导地位,在完成教学任务的同时,加强对学生核心素质的培养,引导他们全面发展。 初三化学的学习是每一位学生开展未来化学研究的基础,在初三面临中考压力的前提下,学校要及时响应新课改号召,老师要创新教学方法,优化教学环境,通过利用多媒体等科技设备和增加实验次数等激发学生对化学学科的学习兴趣,培养他们化学学科的核心素养,使学生感受到学习的乐趣,真正提高教学质量和教学水平,实现教育的最终目的。 初三化学教学论文:初三化学教学中激发学生的质疑能力探析 摘 要:初三是学生学习化学的关键阶段,教师在这一时期应重视课堂教学中发展学生的批判性思维,培养他们敢于发问的质疑能力。文章从培养学生的设疑习惯、鼓励学生敢于发问、培养学生的质疑精神几方面,探析初三化学中如何激发学生的质疑能力。 关键词:初三;化学教学;质疑能力;培养 教学改革的深化改变了以往化学课堂上“教”与“学”相互独立的教学模式,更加重视学生的创新意识培养。从本质上讲,创新其实就是打破固有的、已知的,去探究新的、未知的,而要做到敢于打破、敢于发问,就必须要有质疑精神,善于批判、勤于探索,在题意识的牵引下发现并解决化学问题,逐渐形成独立思考、大胆质疑的能力。这也是新课标给初中化学教学提出的新要求――培养初中生的质疑能力。 一、培养学生的设疑习惯 (1)恰当的设疑时机可将对象的各种需求唤醒。合适的设疑时机可以起到锦上添花的效果,活跃课堂气氛。因此,教师在教学中应把握好设疑的时间,最好是在学生的思维被困于某一个无法突破的范围时,或者在学生辩论不休、意见无法统一时,或者是在学生感到困惑、思考进入死角时,或者是受到现有知识的禁锢无法顺利完成知识的迁移时。 (2)在教学内容的难点和重点处设疑。教师是否能够把握重点与难点处的教学,决定了是否能够把知识完整地呈现在学生面前。很多教学经验丰富的教师都会在备课的过程中选择好教学的重点和难点,然后设计合适的疑问来启发学生思考。在教学难点与重点的内容设疑,教师最好能够通过启发来引导学生自己思考、答疑。比如,教师可以增加一种类型的疑问,通过对比来启发学生,或者从旧知识着手、或者鼓励学生自学,锻炼他们的独立思考能力。教师也可以把握教材里的逻辑关系,一层层地进行提问。无数的教学实践表明,教师在教学中多启发和引导学生,可以提高学生的思维能力。 (3)在教学的关键点设疑。初中化学一堂课45分钟,如何在有限的时间里获得最优的教学效果,是每位教师都在思考的问题。在关键之处设疑,既能对教学内容起到承上启下的效果,又能让学生保持良好、认真的学习状态。知识的重点与难点都是教学的关键,不同的教学内容如何自然地过渡,考验的是教师对课堂节奏的掌控能力。在学生处于疲劳的时候,对抽象难懂的教学内容感到乏味、失去兴趣时,也是设疑的关键之处。所以,教师在课堂教学中应该做到眼观六路、耳听八方,敏锐地捕捉学生每一个细微的动作和表情,在恰当的时机巧妙地设疑,将学生的注意力吸引到教学活动中,在质疑的过程中逐渐培养学生的分析能力与探究能力。 二、鼓励学生敢于发问 在一项问卷调查中教师发现,一些学生不是心中没有疑问,而是不敢提问。究其原因,只有“害怕”二字――害怕提出的问题不合逻辑,让同学耻笑;害怕提出的问题过于幼稚,老师不给解答。所以,无论学生提出怎样的问题,教师应先表现出充分的肯定与尊重,然后再一步步地启发学生释疑。如果学生提出的问题非常有价值,值得集体探讨,教师就应在赞赏的基础上让班上其他学生都向这位敢于质疑的同学学习,从而让他们通过质疑和发问获得学习上的自信。课堂教学中,教师的设疑至关重要,它直接决定着学生是否能够发出疑问。除了要肯定学生的质疑并耐心帮助学生解答疑问之外,教师还要通过各种方式来鼓励学生大胆提问,在质疑中帮助学生树立学习化学的自信心。教师在课堂教学中要重视强化学生的质疑意识,指导学生正确质疑的方法,并为学生创造质疑的机会,进而让学生抓住关键词来质疑。 三、培养学生的质疑精神 学生之所以不会发问、不敢质疑,主要有两个原因:其一是找不出问题的关键点,其二是不知道问什么。要想提出问题,而且提出能够表现自己见解的独立的问题,必须要建立在对每个不懂的问题都提问的基础上的,也就是人们常说的“不懂就问”。教师应教给学生一定的质疑技巧,并引导学生学习其他人的质疑思路。比如,在教学“水的组成”这部分内容时,教师可以为学生呈现几种质疑的例子,让学生参考,之后再循循善诱地引导学生提出自己的问题。另外,教师要设计问题情境,让学生对“质疑”这件事产生兴趣,这样学生才会有探索的欲望。所以,教师在教学过程中应重视对问题情境的设置,让学生一直保持思考,处于探究问题的教学情境中。教师还应重视实验教学,在一个个奇妙的化学实验中,给学生创造质疑的机会,引导学生通过独立思考来发现问题并提出问题。同时,化学实验的设计应该巧妙,要有益于学生深入探究和质疑。 四、结束语 总之,激发学生的质疑能力,离不开批判性思维。教师在课堂教学中应渗透各种问题,有意识地激发学生的批判精神,发展他们的批判性思维。在解答某些化学问题时,教师要鼓励学生勇于突破常规的惯性思维,大胆创新。另外,恰到好处的追问同样是培养学生质疑能力的好方法。长此以往,学生的思维必然会变得更加灵活,进而提高质疑能力。 初三化学教学论文:探析初三化学实验教学中如何培养学生的创造能力 摘 要:化学是一门以实验为基础的科学,初三化学教学离不开实验教学,实验教学能让学生亲自验证化学知识,加深对化学知识的理解,提高实践操作能力。在素质教育背景下,初三实验教学应注重培养学生的创造能力。重点阐述了在初三化学实验教学中培养学生创造能力的有效策略。 关键词:化学;科学;实验;初三;能力 随着时代的发展,社会对人才的定义和要求也有了新的变化,传统单一的知识型人才已经无法满足社会发展的需求,创新型人才是当今社会人才需求的主流。素质教育背景下,初三化学实验教学也要注重对学生创造能力的培养,激发学生的创新思维,在实验过程中,提高学生的动手操作能力,切实培养学生的创造能力,为国家化学人才的培养奠定基础。 一、初三化学实验教学中存在的问题 1.化学实验及实验教学的功能发挥不到位 新课标明确指出,要让初中学生认识到化学实验在化学学习中的地位。化学实验教学要让学生掌握实验方法以及实验技能,同时还要培养学生的化学实验创新意识,提高学生的创新能力。但是,在应试教育影响下,许多初中化学教师对实验教学的重视程度较低,在教学过程中,更多地将时间和精力集中在化学理论知识的教学上,为节约教学时间,采用口述的方式讲解实验,让学生记忆实验过程和要点以及实验现象和结果,导致化学实验教学的功能无法充分发挥,学生的创新能力无法切实提高。 2.化学教师并未做好本职工作 部分化学教师错误地认为:化学实验在教室内完成十分危险,同时也浪费了大量的课堂时间,多将化学实验视为集中学生注意力的一种形式,并不会花太多精力在化学实验教学的准备上,而多以书本上现成的实验为事例。还有部分教师以视频等形式代替课堂实验,虽然节约了课堂教学的时间,但导致实验教学失去其应有的价值。除此之外,学生常常没有机会参与到实验中,同样也导致实验教学失去教学意义。 3.教师缺少研发意识 在新课改的影响下,目前多所初中院校纷纷加入教学改革的行列中来,虽然在一定程度上转变了教学观念和教学形式,但多数转变均集中在课堂问题的设置上。为提升学生的学习积极性,老师会采用设置课堂问题的方式。但就实验教学设置来看,除全校级别的课程公开课,多数教师并不会将更多的精力放在实验教学内容的设置上。学生并未感受到实验教学开动脑筋、活学活用的基本作用。对于那些实验现象不明显、实验材料复杂的实验,教师并未花很多时间进行钻研和创新,多将精力放在理论习题的讲解上,以习题“量”的积累,带动学生学习成绩的提升。这与化学教学最终价值的实现背道而驰。 4.化学实验教学模式陈旧,教学手段需要更新 当前仍有部分教师在初三化学实验教学中,把实验安排在化学知识讲解之后,实验过程中,经常是指导学生操作,即学生根据教师的指令和安排一步一步进行实验操作,实验目的多为验证某化学知识和化学现象,探究性实验较少。此外,让学生进行实验操作的目的不是培养学生的化学能力,而是为了加深学生对实验过程和实验现象的记忆。这种传统的化学实验教学模式,难以将化学实验的魅力展现给学生,同时,这样的教学方法和教学目的也不适合现代初三学生的特点,与素质教育要求不符,难以满足社会对化学人才的需求。 另外,随着科技与教育事业的发展,现代化的教学设备已经逐步走入初中课堂,并在初中化学教学中发挥了重要作用,因此,有一些教师为减轻自己的板书压力,缩减了板书时间,或为了体现自己教学的先进性,过多地依赖现代教学设备。一些教师在进行实验教学时,通过多媒体为学生播放实验过程,让学生观看实验过程,取消了学生亲自动手实验的过程。运用多媒体进行教学,是教育的进步,但是使用过度,也会影响教学质量的提升,违背了使用现代教学设备的初衷。 5.化学实验教学的考核以及对学生的评价方式需要改革 考核与评价,是反馈初三化学实验教学的主要方式,对化学实验教学有着重要影响,不仅影响化学教师对教学模式以及教学方法的选择,而且还影响初三学生在化学实验中的态度。受长期考核方式的束缚,初三化学实验教学的考核仍以学生的笔试成绩为主要依据,因此,化学教师和初三学生更加注重对化学实验的记忆,只要学生将实验过程和实验结果记下来即可。实验教学的评价,也取决于初三学生的化学考试成绩,学生的实验能力没有纳入评价体系,导致学生化学实验热情不足,实验态度不够端正,学生的创新能力也得不到培养和提高。 二、培养学生创造能力的有效策略 1.提高教师的化学素养 对于化学教师自身而言,要注重不断提高自己的实验教学能力。对教师实验教学能力的要求,是由学科性质决定的,作为一名化学教师,一方面要掌握化学专业知识,另一方面,还应该具备实验教学能力,那么如何提升教师的实验教学能力呢?首先要在实践教学中逐渐提升,初三化学教师可以在课余时间,组织学生到实验室进行实验,丰富自己的化学实验教学经验,提高实验教学能力,也可以让学生充分感受实验的魅力,牢固掌握化学知识。有趣的化学实验,还可以缓解初三学生的学习压力。在实验过程中,鼓励学生提出问题,并通过实验解决问题,同时,鼓励学生自己设计实验,进而培养学生的创造能力。 例如,教师可以利用自习时间,组织学生到实验室进行“制取二氧化碳”的实验,为学生提供石灰石、稀盐酸等化学用品,然后教师鼓励学生自己思考如何制取二氧化碳,让学生根据自己的想法进行实验,培养学生的创造能力。 2.明确实验教学的功能 化学教师要认识到化学实验教学的重要性,明晰验教学的功能。以实验为载体的探究活动,能让学生验证化学知识,激发学生化学学习的兴趣,培养学生的探究意识,进而培养学生的创造能力。化学教师要鼓励学生到实验室中亲自进行实验操作,通过小组合作,培养学生的合作意识,激发学生潜在的创新能力。 例如,在让学生自主进行“制取二氧化碳”实验过程中,教师可以将学生进行分组,然后通过小组讨论,找到制取二氧化碳的方法,再让学生根据小组的讨论进行实验,若成功制取到二氧化碳,则教师鼓励学生找到更多制取二氧化碳的方法。 3.体现化学实验的时代性,处理好课程板块间的关系 化学教材中的实验是学生在学习中需要重点进行的实验操作,因此,实验教材中的实验要具有创造性。第一,教材内容中要提升实验所占比例,同时,实验内容的确定要与社会生活相结合,使初三化学实验具有鲜明的时代特征;第二,教材中实验内容的编写,要综合考虑化学知识板块之间的联系,便于教师和学生在进行实验时,将化学学科的知识融合使用;第三,实验操作要具有科学性、创造性,这要求学生进行实验时,做好设计和准备工作,观察实验现象,记录实验数据,养成严谨认真的实验态度,培养学生的创新精神。 4.创新实验教学模式 素质教育日渐深入人心,创新精神是初中素质教育的重要内容。初三化学实验的教学目标,不只是验证实验结果,而且要培养学生的创造能力。因此,初三化学实验教学要重点进行探究性实验,帮助学生养成探究意识,培养学生利用化学知识的能力,提高学生的解题能力。此外,探究性实验以问题为先导,能够激发学生的化学学习兴趣。 例如,在进行“鉴别氢氧化钠和氢氧化钙”实验时,由于学校实验室缺少氢氧化钠和氢氧化钙,因此,笔者通过多媒体为学生演示鉴别方法和鉴别过程。 5.实施多样的教学考核、评价方式 实验是化学教学的基础,因此在对化学教学进行考核时,不可忽视对实验教学的考核。目前,卷面考试是对实验教学考核的主要方式,但应该科学确定考核重点,重点考查学生对实验原理的掌握以及学生的操作技能水平,同时还要通过具有开放性、创新性的问题进行考核。除此以外,对学生实验学习的考核还可以在实验操作中进行,对学生在实验过程中体现的实验态度、实验能力进行评价。对于小组合作实验,还应该将学生的合作意识以及学生在小组中发挥的作用纳入考核标准,通过考核激励学生在实验过程中积极思考,培养自己的创造能力。 6.合理地应用多媒体课件 随着社会的进步与发展,多媒体技术作为一种全新的教学工具,被各所学校普遍采纳和引进。通过多媒体课件的演示,可以轻松地将日常化学实验教学的难点和重点凸显出来。但这不意味着要将过去所有的传统教学方式进行推翻,而应将多媒体工具作为一种教学的辅助,处理好多媒体教学与传统教学之间的关系。在笔者看来,在课堂授课中可以完成的普通实验不可以为节约课堂时间,通过动画代替演示。教师要合理利用现代化教学设备,使其成为化学实验教学的辅助工具。 皮亚杰曾说过:“只有学生才是知识的主动建构者,而并非外界灌输教学的对象。”因此,多媒体仅能作为一种教学实施的辅助工具,不可将其替代教师的教授。同时,要发挥学生学习的主体地位,合理地应用多媒体课件。 综上所述,化学实验教学对于初三学生的化学学习有着重要作用,通过化学实验,学生能加深对化学知识的理解,提高化学学习水平,并能有效培养创造能力,为成为全面的化学人才奠定基础。因此,初三化学教师要立足教学实践,积极探索在实验教学中培养学生创造能力的方式和方法。 初三化学教学论文:关于提升初三化学课堂教学效率的途径探究 摘 要:随着我国素质教育的快速发展与进步,学校越来越注重对学生进行素质化化学的教育。几乎所有的初三学校开设了化学课程,提初三对自然现象本质的认识。为了使初三化学课堂教育有更高的效率,所以教师必须清楚初三化学课程的目的,精心准备每节课程,活跃课堂的氛围,同时老师可以把部分时间留给学生自己进行思考与学习,改变传统的教学模式,从而提初三学生化学课堂学习的的积极性、主动性与创造性。总之在化学课堂中,既要使学生学习好化学,又要有较高的课堂教学效率,这样就需要不断探索新的途径。 关键词:初三;化学课堂;教学效率;途径 在初三的各科目中,化学课程与其他的课程具有很明显的区别,化学课程是帮助学生们理解自然现象,进行科学的思考,随着社会技术水平的发展越来越重要。在日常生活中,化学具有很高的实时性、应用性,而且相关的知识体系发展变化很快,实践性很强。因此在实际的教学过程中,老师应该根据化学课程的特点制定相应的教学模式与方法,注重教学的有效性,提初三学生的课堂教学效率与效果,推动初三化学教学的顺利进行与发展。 一、培养初三学生学习化学的兴趣 在我国素质教育的快速发展与进步,提高初三学生对自然现象的理解,其中重要途径就是在初三课程中有针对性的开设化学课程。根据研究化学素养的具体表现包括化学分析能力、基础知识、科学认知以及化学意识和情感。其中化学分析能力是指初三生获取现象信息、处理信息以及运用信息的能力。随着先进技术在教学中的应用逐渐普及,计算机越来越在教学实践中发挥着重要作用,化学培训当然也主要依赖于计算机,信息能力的培养主要靠老师的讲解和学生的实际操作。所以老师的主要工作是引导学生自主学习、积极主动地探索获取信息、处理信息的能力,并将化学课堂得到的结论运用到实际生活实践中去。科学的化学教育能够使学生进行科学思考,还有初三化学老师应明确化学教育的目的,只有这样才能对孩子进行有针对性的化学教学实践。 二、采用案例教学,提高初三生在化学课的动手能力 在对初三生进行化学教育时,要根据具体的教学内容,设计不同的教学方案,做到有的放矢。例如,在进行实验学习时,宜将学生分成若干学习小组,进行任务驱动式的教学方法,这样可以将教学内容分为不同的模块,便于学生的理解掌握。在教学实践中需要围绕学习目标,突出教学重点,老师应针对教学重点采用“半成品加工法”进行教学工作,这种方法既可以使学生在最短时间内最大程度的领略化学的知识内涵以及实验操作要领,又确保了作品的美感和统一。 三、培养他们的创新与解决问题的能力 化学课程教师应该根据学生的课堂反应及时调整上课内容,多关注学生的兴趣与爱好,不能只是照本宣科的解答学生的问题,要积极引导他们的探索意识,培养他们独立思考与解决问题的能力,从而引起他们对新知识的兴趣。教师必须要善于抓住、判断、利用学生的这些特点,鼓励他们进行积极的思索探讨,使其变成有效的教育方式,成为教学中的亮点。另外为了满足学生们的需求,化学课程教师也应该积极学习新知识,丰富自己的化学知识的储备,这样也促进自身的提高。 四、改进初三化学教师的教学方式 4.1学校要重视化学课程教师 在目前的升学考试中,化学课程是必考课程,但所占的分值很少,因此很多学校不重视化学知识的教学,所以也不注重对化学课程教师的培训。而化学课程教师往往既是任课教师,有是班主任,或有其他兼职。另外,学校也不关心化学课程的教学水平,上课效率低下,没有配置上课所应该使用的实验设备,这些都在一定程度上影响了化学课程教师的教学积极性与主动性。因此学校要重视对他们的关怀,积极对他们进行培训,提高他们的教学水平,还要公平地评价他们的教学成果,提高他们的待遇水平,从而促进化学教学的顺利进行。 4.2积极培训化学课程教师 在素质化教育的时代,化学知识更新很快,因此化学课程教师要及时更新自己的知识储备。目前很多化学课程教师并化学相关专业的毕业生,因此学校更要经常对他们进行培训,提高他们的化学教学技巧,吸收化学相关专业的高水平的毕业生。若化学课程教师想成为一名高水平的教师,那么必须要时刻跟随着化学素质教育发展,这样才能拥有丰富的化学知识,才能在课堂上应对自如,提高化学教学的有效性。 4.3完善化学课程的教学方法 初三传统的化学教学课程就是为中考服务,而化学课程包括实验的课程,虽然属于高考必备课程,因此教师要根据具体情况采用新的化学教学方法。传统的照本宣科、知识讲解、技术训练等被动的教学方法明显不适应化学课程,必然会降低学生的学习积极性,而且教学效率不高。所以必须要引导学生自主进行化学知识的学习,让他们能自觉地感受到化学的实用性,这样才能有效提高化学教学的有效性。 五、制定初三化学课程相应的评价系统 好的化学课程的评价方法可以促进学生的自觉学习与思考以及创新,那么学校在教学实践中就应该注重对评价方法的研究,提高化学课程教学的有效性。结合化学课程的特点,化学课程要更加注重学生解决问题的过程,而不只是要注重最后的结果。若一个学生能在学习中发现问题,然后去主动的解决问题,那么他就具有探索的精神,而这种意识在化学知识的学习过程中是很重要的,因此教师在对学生的评价中要引入这种因素,不能简单地用一张试卷考核他们。 六、总结 在新课程教学的背景下,提高初三化学课堂教学的效率是学校的目标。因此学校应该根据自身的情况,结合实际,积极研究好的教学方式与技巧,采用新的教学理念,积极对教师进行培训,从而来提初三对化学的兴趣。教学老师也要根据不同的学生的差异,采用不同的教学方法,因势利导,最终促进他们对化学知识的学习与创新,提高他们对自然现象的认知。另外,化学的教学也要围绕学生,只要提高了他们的学习的积极性,才能真正提高化学课程教学的有效性。 初三化学教学论文:“问题链式专题复习学案”在初三化学教学课堂的应用研究 摘 要:初中化学课程改革工作发出转变学生学习方式,促使学生积极主动学习的呼唤。就初三化学“问题链”式教学进行简要分析,力图通过问卷调查、听课观察以及教学实践,探索出一套“问题链”与“学案”相结合的初三化学复习模式。 关键词:问题链;初三化学;应用研究 新一轮基础教育课程改革重要工作内容之一就是转变学生的学习方式,培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。配合课程改革工作提出的这一教学要求,初三化学教学也应当积极开展相关教学改革。基于此,“问题链式专题复习学案”教学模式应运而生。那么,究竟什么是“问题链式专题复习学案”教学,化学教师又应当如何在课堂中开展具体教学呢? 一、“问题链式专题复习学案”教学的具体内涵 “问题链”指的是被系统设计的一系列问题,“学案”指的是教师依据学生认知水平,为指导学生主动探究知识而编制的学习方案,这两者的结合,就形成了“问题链式专题学案”。因为专题教学具有明显的系统性特征,因此,“问题链式专题学案”被广泛应用于复习课中,产生了较大影响。由此可以看出,这一教学模式正在日益引起人们的重视。 二、“问题链式专题复习学案”教学在初三化学课堂的应用 (一)划分专题 划分专题是“问题链式专题复习学案”教学的第一步,正所谓:“好的开端是成功的一半。”能否科学划分专题,将直接影响到“问题链式专题复习学案”教学的最终成败。教师进行专题划分时,应当遵循知识技能梳理与学习能力培养相互结合的原则。 一般来说,按照人教版教材编写内容,可以将初三化学划分为六大专题,分别是化学基本概念与基本理论、常见化学物质、化学与生活、化学计算、化学实验和综合应用。每一专题还需要进行细致划分,例如,常见化学实验专题可以继续划分为试管的使用、酒精灯的使用、烧杯的使用这样的子专题,试管的使用可以划分为气体发生和收集装置、物质的性质装置、气体的净化和检验装置等小专题。每一小专题大约用1~2课时,具体可以根据学生接受能力和复习进度适当进行调整。 除了按照教材编写内容进行专题划分之外,教师还可以结合中考热点话题和社会热点话题进行专题划分。例如,根据里约奥运会、嫦娥五号月球探测器为题材分别划分专题。当前中考越来越注重考查学生运用化学眼光审视生活问题和社会热点问题的能力,加强此方面专题划分的教学研究,对于决胜中考具有重要意义。 (二)明确学习目标 学习目标是学生复习的方向,可以促使学生在任务的驱使下有针对性地进行相关学习。课程标准提出知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维教学目标,“问题链式专题复习学案”学习目标也可以根据这三个目标,依次进行制定。 以试管的使用专题复习目标确定为例,教师可以制定如下学习目标: (1)知识与技能:复习试管使用的注意事项;整理常见实验室装置类型,以表格形式展现,了解实验室装置的选择原则。 (2)过程与方法:学会分析、讨论和总结,了解实验室装置选择的一般规律;培养科学严谨的实验态度,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。 (3)情感态度与价值观:在合作探究过程中,培养团队意识和集体主义观念。 (三)设计系列问题 “问题链”的形成是“问题链式专题复习学案”教学的精华所在,教师设计问题的能力反映了自身执教水平。通过系列问题的设计,学生得以梳理本专题需要掌握的知识点,完成自主建构过程。教师可以在学案中提出问题,要求学生课前预习。这样做不仅帮助学生回顾本专题重点知识点,还可以让他们带着问题去复习,对于学习能力较弱的学生而言尤为适用。 在试管的使用一节专题复习过程中,教师可以设计这样的 问题: (1)我们所学习过的化学试验中,哪些实验用到了试管? (2)试管在实验中的用途有哪些? (3)使用试管有哪些注意事项? (4)使用试管进行实验,试管口有几种朝向,每一种朝向分别适用于哪些操作?作为化学反应容器使用时,试管朝向是根据什么决定的?反应物为固体时,试管口朝向如何? (5)有液体参与化学反应,但是不需要加热,此时试管要如何使用?怎样改进装置,使之适合有气体生成的反应?怎样再次改进装置,使之方便添加液体?怎样继续改进装置,使之便于控制反应速度? 以上问题有基础知识部分内容,也有拓展性内容,可以很好地帮助学生构建知识网络。 “问题链式专题复习学案”教学对于提高学生自主探究能力,增强初中化学复习效果具有现实意义。但是,另一方面教师应当清醒地认识到,这一教学模式尚处于探索阶段,由于教学经验以及理论研究的不足,“问题链式专题复习学案”教学必然存在一些漏洞。每一位化学教师都应该提高教研意识,积极开展相关教学研究,推动“问}链式专题复习学案”教学模式更快、更好地发展。 初三化学教学论文:初三化学教学中生活化知识教学的实践与探究 摘 要:无论是什么阶段什么形式的教学,都应该是来源于生活并且应用到生活中去的,把教学生活化也是新课程标准的要求。就初三化学教学中如何把生活化的知识运用到教学中做一下探讨,希望能够对各位教师有所帮助,也希望能够使枯燥的化学课堂更加生动、形象。 关键词:初三化学;生活化知识;实践探究 一、利用生活中的化学场景来创设教学的情境 我们所学的知识都是来源于实际生活的,教师在教学中可以利用生活中的场景来创建教学的情境,既能吸引学生的兴趣,又能提升教学的效率。举例而言,在学习《我们周围的空气》这一节的内容时,教师可以用这样的语言来创建教学的情境:“我来给大家出一个谜语,看不见,摸不着,离不了,它是生命的象征,只要活着我们就需要它,大家知道这是什么吗?”教师利用这个谜语来吸引学生的兴趣,同时也把化学知识与生活进行有机的联系,保证了教学的有效性。此外,教师也可以利用多媒体技术来创建教学的情境,在学习《自然界的水》这一节的内容时,教师可以搜集一些关于水的构成的图片同时也搜集全世界各地水资源的污染情况,既能让学生了解水的组成,同时也能教育我们的学生爱护水资源、保护环境。这两种教学的形式都能够帮助教师创建教学的情境,将化学知识的学习与实际生活进行关联。 二、利用化学知识解决实际生活中的问题 我们学化学的目的就是解决生活中的问题,因此教师也可以让学生去做几个生活中的实验,然后让学生用化学知识来回答为什么会出现这样的现象。举例而言,教师可以让学生回家的时候拿出一枚鸡蛋来放到一个盛有醋的瓶子里,放置一周之后观察鸡蛋的状况,很多学生实验之后反映鸡蛋的壳没有了,只剩下里面的一层软皮,那么这是为什么呢?教师可以引导学生运用化学上的酸碱反应来解决这个问题。我们的生活中处处有化学,教师可以让学生去做一些生活中的小实验,然后让学生从化学的角度来解释实验所得到的结果,这样既能吸引学生对化学知识学习的兴趣,又能提升课堂的教学效率,同时也将化学和生活进行了有机整合,保证了化学教学的有效性。 三、把生活导入课堂,吸引学生学习的兴趣 学生在日常生活中肯定会遇到很多与化学知识有关的事情,只是那个时候学生并没有意识到这是应用的化学知识,例如,超市买的速热食品就是通过化学反应来实现迅速加热的。因此教师可以专门组织一节“我们生活中的化学”专题讨论,让学生回想自己在生活中遇到的哪些现象是可以用化学的知识来解释的,有的学生会说由于污染造成了下雨时出现酸雨的情况是与化学有关的,是因为释放了太多的污染性气体,有的学生会说浓硫酸溅到人身上就会造成人毁容,这是因为浓硫酸具有强烈的腐蚀性;有的学生说我们生活中常常知道一些食物是相克的,不可以多吃,这是因为它们产生化学反应,产生对身体有害的物质。教师利用这样的形式来把我们的生活导入课堂,使学生能够意识到化学知识学习的重要性以及知识与生活的联系。 四、运用生活化的评价形式来进行教学 评价是教师与学生不可避免的沟通形式之一,在传统的化学知识教学过程中,教师往往根据学生的考试成绩来对学生进行评价,这种评价的形式并不公平,也不利于教学效率的提升。因此,教师可以在评价时采用生活化的评价形式,首先加入学生在课堂上的日常表现:是否积极回答老师问题,是否上课认真听讲,是否能够真正把化学知识运用到生活中去;其次,教师可以引导学生进行相互评价,学生之间更了解彼此的优点以及问题,让他们互相评价更容易使学生接受并进行改进。这种生活化、多元化的评价形式对于保证学生对化学知识学习的积极性以及化学效率的提升都有着重要的作用。 五、为什么要将化学知识进行生活化教学 我们一直在讨论该以什么样的教学形式来实现化学教学的生活化,那么为什么要实现教学的生活化呢?首先,我们教学的目的就是帮助学生更好地生活,既然学习是为了生活,那当然要把教学生活化;其次,把教学生活化可以使枯燥的化学课堂变得更加生动形象,更能吸引学生的兴趣,如果单纯地给学生灌输一堆理论知识让学生进行记忆的话学生肯定会感到厌烦,而且这种填鸭式的教学形式也遭到了摒弃,如果把教学生活化,利用生活中一些有趣的现象来进行化学知识教学的话,效果肯定要好得多,学生的兴趣肯定也会更浓烈一些,因此教师在教学中要把教学生活化。 近几年随着新课标的一步步实施,无论是哪一科目的教学都发生了巨大的变化,新课程标准要求教师在教学中把教学内容生活化,制定生活化的教学策略,采取生活化的评价机制,把教学与生活融为一体。就初三化学教学中教师如何来实现知识的生活化做了一下探讨,希望能够对各位教师有所帮助,也希望我们的教学能够真的来源于生活、运用于生活。 初三化学教学论文:初三化学教学中开展合作学习的策略 摘 要:化学是一门以实验为基础的科学课程,在化学学习探究中,离不开学生之间的团结协作.因此,本文就初三化学教学中开展合作学习的策略进行探讨。 关键词:合作学习;初三化学;实践能力 初中阶段的核心课程主要有:数学、语文、英语、物理、化学、地理、历史等。化学这门课程是学生接触的一门新课程,为了吸引学生的注意力,增强学生的学习兴趣,在学习化学知识时,需要进行大量的实验证明,所以学生的相互配合至关重要。因此,在传统教学方法的基础上运用合作学习的方式,可极大地提高学生的学习兴趣,让学生在学习化学知识的同时,提高学生的团队意识,培养学生的合作能力,让学生顺利地升入更高的学府,获得更好的发展。 一、合作学习的意义概述 合作学习是对学生进行明确分工合作的一种集体性、互助性的学习方式。从初三化学教学的合作学习来讲,至少有以下四个方面的意义:一是有利于激发学生的学习兴趣。初中生活泼好动,喜欢相互沟通交流,互动式的课堂能够激发学生学习兴趣,让学生在愉快的合作交流中轻松地学到化学知识。二是有利于激活学生的创造性思维。在小组合作中,同学之间相互讨论、启发,容易激活学生的创造性思维,拓宽学生思维的空间,让学生思维更加灵活。三是有利于培养学生的动手实践能力。通过小组合作,更容易完成化学实验操作,能更好地开展化学调查研究等社会实践活动,让学生在合作实践活动中提升实践能力。四是有利于培养学生的团队合作精神。不论是化学实验、社会实践还是化学复习,都可以通过合作分工来强化学生的学习责任感。在以小组为单位的化学竞赛中,可以让学生感受到集体的温暖,体验到团队精神的无穷力量。 二、初三化学教学中合作学习的具体策略 (一)更新教育观念,提高对合作学习的重视程度 在对合作学习作以正确科学的认识时,要注意到合作学习的根本目的是使学生的协作意识和全面素质得到提升,从而促进其全面发展。所以我们要对合作学习给予高度重视,具体表现在两个方面:一是学校要对教师进行定期的合作学习培训,使教师掌握先进的合作学习方法,同时还要对教师的合作学习课堂教学进行听课,杜绝“走形式”现象的出现;二是教师要加强在合作学习中对学生的引导,采取小组竞赛、评价奖励制度,来提高学生的积极性。比如,教师在讲到初三化学八年级上册中“三角形全等的判定”这一小节时,采取小组竞赛的方式,首先回答对问题的小组能够得到奖励,学生的积极性能到得到极大提高,从而学生能够更加主动的投入到初三化学的合作学习当中。 (二)教师要科学的定位自己的角色 在新课程改革的今天,教师不再只是单纯的传授知识,而是合作学习的引导者、参与者以及评价者。教师在课堂教学中,不仅要对学生的合作学习加以引导,同时还要参与到当中同学生合作学习,最后并对合作学习作以总结。化学课上实验非常重要,老师可以参与和同学们一起做实验。 (三)合作学习要科学的进行分组 实践证明,科学的合作学习小组对提高课堂效率有促进作用。因此合作学习要科学的进行分组,必须注意以下两点:一是要从合作的目标出发,考虑多种因素;二是分组要从实际情况出发,看课堂教学适合哪种分组方式。科学的合作学习分组,能够促进全部学生得到发展,从而更好的服务于课堂教学。 (四)灵活多样,务求合作实效 当然,合作学习只是一种学习组织方式,在具体的操作过程中,必须注意以下几个问题:一是在独立思考的基础上进行合作交流。在初三化学合作W习中,必须让学生有足够的思考时间和空间,这样才能够让学生有所思、有所悟、有所得。要避免在学生没有深思熟虑的情况下就开展讨论交流。二是应该结合实际需要开展合作学习。根据课型、内容等,设计合作学习的环节、内容等,不能够盲目地追求合作学习的“热闹”场面而脱离实际需要。三是灵活处理。第一,正确处理教师主导与学生主体的关系。第二,灵活处理课堂预设与生成问题。同时,更应该倡导课堂中问题生成,鼓励学生思考后提出自己的思考和疑惑。面对课堂生成问题,教师不能因为不在预设之中而不知所措,而应该发挥教育机智,因势利导,灵活处理。 三、探究教学中合作学习的应用 合作学习注重的是学生思维的开放性,同学之间的合作性尤其适用于探究性的课堂。探究性教学与概念性教学不同其教学的重点在于三个方面,以问题为中心,以实证为解决问题的关键,以交流合作为教学方法。科学探究本身具有很强的开放性,每一个个体的思维能力是有限的,需要互相之间的合作。在探究性课堂中庄体就是学生,老师的角色就是讲台下的兼职导游,通过鼓励、计时、支持、分享等方式来组织课程赴学生了解本节课的性质和内容把握好方向。以燃烧发生的条件为例这是一个典型的探究性课题涉及到学生对问题的认识、思考、资料的查阅、实验的验证等众多环节。首先海个小组都要做一定的课前准备工作,了解燃烧必须具备的三个条件,学习火以及燃烧的一些历史知识然后针对燃烧所具备的条件进行实验的验证。小组成员针对获得的资料提出自己的看法和质疑选择一些合适的问题进行实验小组共同合作舰察实验现象用实验来验证自己的想法。还可以在组间进行任务的分配,有的小组探究是不是只有可燃物才能燃烧,有的小组探究温度与燃烧之间的关系,有的小组探究除了氧气外还有没有助燃物。最后,每个小组都将自己的研究成果进行交流介绍自己的研究资料、研究方法研究过程中出现的问题和得到的答案,老师再进行整体的点评。 合作学习是初三化学教学中一种行之有效的学习组织方式。作为初三化学教师,应该全面了解学生,摸清底子,科学分组,充分利用学生好胜心理,组织学习竞赛活动,让学生在合作竞赛中得到锻炼和提升,采用灵活多样的方式,狠抓合作过程控制,确保合作学习取得实实在在的效果。
建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化建筑的发展和应用 摘要:随着科学技术的发展,特别是电子、信息技术的飞速进步,智能建筑已经从遥不可及的梦想逐渐成为现实。对此,本文分析了传统建筑与智能建筑的特点、智能建筑中主要的电气施工技术及智能建筑的发展趋势及应用。 关键词:建筑电气;智能化建筑;发展;应用 引言 智能化建筑系统相互关联与渗透是实现建筑电气高智能化建筑的重要手段。智能建筑的发展已经从传统的电气设计阶段进入智能建筑电气优化集成的阶段。 一、传统建筑电气与智能建筑的特点 1、传统自动控制系统的分析 每个子系统相互独立、强弱电截然分立的传统建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的,这就导致了布线系统之间技术性能的较大差别,从而难以互通,不能兼容的问题时有发生。 在以往进行传统的布线时,如果需要改变终端设备位置和数量,则必须同时对缆线和其它设备进行重新敷设,而且还要面临因更换线缆和设备带来可能发生的临线传送信号中断或质量下降,从而造成工程投资增加以及延时完工的现象。因此,由于传统布线系统的限制,综合布线系统得到飞速发展。综合布线系统采用高质量的材料和标准化部件,能够保证智能化建筑系统的技术性能的优良、可靠,以满足今后可随时进行升级的智能建筑通信需要,虽然综合布线系统初投资较高,但从综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2、智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑能为使用者营造一个更加舒适、安全、经济、高效、便捷的工作生活环境,并通过优化设备运行与管理,降低运营费用。智能建筑首先要实现和确保人、财、物的高度安全。再次,建筑智能化系统的运行维护和管理目标就是以最少的资源、最低的成本去确保建筑物内设备维护、运行、更新。 二、智能建筑中主要的电气施工技术 1、电气基础施工确保质量 在基础工程施工时应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的预埋、预留工作。这要求电气专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成,避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏;对需要预埋的铁件、吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等预埋件,电气施工人员应配合土建提前做好准备,土建施工到位及时埋入,避免遗漏。电气施工安装中,管理人员只有努力提高自身的素质和专业能力,才能把好质量关。 2、内部装修力求规范 在砌筑隔墙之前应与土建工长和放线员将水平线及隔墙线核实一遍,因为管路预埋位置及各种灯具、开关插座的位置、标高将按此线确定。抹灰之前,电气施工人员应按内墙上弹出的水平线和墙面线,将所有电气工程中的预留孔洞按设计和规范要求核实一遍,符合要求后将箱盒稳定好,将全部暗配管路也检查一遍,然后扫通管路,穿好带线,堵好管盒。抹灰时配合土建做好配电箱的贴门脸及箱盒的收口,箱盒处抹灰收口应光滑平整。 3、设备安装保证材料 由于电气工程专业性强,在工程投资少、时间紧、作业面宽、工程繁杂、质量要求高的情况下,若不分轻重环节,势必造成人、财、物的浪费。在监控过程中,应认真学习、因地制宜、总结经验、分析工程实际、抓住工程中的关键环节、处理解决关键性质量问题、避免施工中的偷工减料和系统混乱状态的发生。 4、直流及防雷接地 随着科技的发展进步,电子产品的大量普及和应用,在大型的智能建筑中,信息的输出、转换或者传输等过程都需要微电流和微电位来执行,而带来的负效应之一就是其抗雷击浪涌能力的降低,雷电对智能建筑危害日益凸显。因此我们必须深刻的认识防雷工程的重要性,雷电的防御要从单一转为系统防护。所有的智能建筑接地功能都必须以防雷接地系统为基础,建设一套完整而又严密的防雷机制,来保证电子系统的正常运转。 三、智能建筑的应用及发展趋势 1、楼宇自动化系统 楼宇自动化系统是通过中央监控中心对建筑物(群)内设备与建筑环境的全面监控与管理,其主要特征是集中管理且分散控制。设计楼宇自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断,采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理,使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行,在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中,降低各系统造价,尽量节省能耗和日常管理的各项费用,保证系统充分运行,从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务,使投资能得到一个良好的回报。楼宇自动化系统集成的方法主要有以下几种: 一是完成硬件网络的集成。楼宇自动化系统的集成结构应该采用两层网络的形式,第一层为以太网络,第二层为LonWorks等速率低的标准工控总线,来完成对各种硬件设备的串连,同时,这种集成的结构还可以留下与第三方系统的接口,从而实现把多种系统都集成到主干网络的目标。 二是完成信息系统的集成。通过采用ODBC技术等,实现楼宇自动化系统中各设备管理软件的集成,也就是能够透过硬件网络集成的架构,实现各设备之间的连接,从而实现把各种信息综合地结合起来,实现信息的整体获取、利用和分析。 2、办公自动化系统 其中主要有两方面工作:一是选择合适的硬件设备,以个人PC为主,辅助以大型的数据服务器,PC作为终端或工作站,并与程控交换设备相连,服务器则用来存储办公自动化系统的所有数据。同时,还应该配备有一些基本设备,如打印机、复印机、录音设备、投影设备等,以支持更复杂的办公需求。二是软件的选型,根据智能建筑的办公自动化需求,应该按照操作系统级、应用系统级等分别进行选型,操作系统建议选择较为流行的windows操作系统平台,应用系统则根据实际需求,可直接购买或定制,同时,还应该配置微软的文字处理软件、语音识别软件、多媒体应用软件等。 3、通信自动化系统 通信自动化系统是智能建筑内基于计算机网络的高速网络的集成系统,该系统的建设需要主要以下两点:首先是应该设计建设一个合理的能够完全满足智能建筑需求的综合布线系统。众所周知,智能建筑中的通信网络是实现智能化的根本,大多数的智能建筑通信网络都会分为主干网和子网,主干网的建设必须是基于ATM的高速宽带局域网,并能支持建筑中的各种通信业务和子网互联的需求。其次是采用虚拟局域网技术,在建筑物内构建虚拟局域网,这样,每个虚拟局域网具有相对的独立性,其物理位置不会影响逻辑子网,同一个虚拟局域网内部的通信不受其它子网影响。同时,一些需要在物理上进行改动的网络设备也能够保持在相同的虚拟局域网上不发生改变。 4、建筑智能化发展趋势 智能建筑在建筑设备运行过程中,对空调、照明、电梯等能耗大、能源消耗不易察觉的机电设备采用智能化控制方式,通过系统优化,提高能耗利用率等方式,对其进行自动化控制,达到高效、便捷的目的,为节能减排和低能高效提供最优的解决方案。 结束语 随着科学的发展及人们生活水平的提高,智能建筑发展迅猛,智能建筑的系统研究已经比较成熟,智能建筑也成为了居民关注的一个方向。但由于成本及需求性等问题智能建筑还没用进入普通百姓家,还没有获得十分广泛的应用。 建筑电气与智能化论文:智能化建筑电气设计中的电气保护与接地 【摘要】智能建筑的供配电和接地应做到安全可靠、经济合理。智能建筑接地设计宜首先采用TN- S 系统, 为了保证人身和设备安全及系统的正常运行, 应设置好电气、电子设备的电子设备的信号接地、逻辑接地、功率接地、屏蔽接地和保护接地, 各种接地可采用共用接地装置和等电位连接。本文介绍了智能建筑中常见的接地方式,分析研究了智能建筑电气保护接地的措施。 【关键词】智能化建筑电气设计电气保护接地 智能楼宇建筑内设备种类繁多,其电气保护与接地系统, 必须以防雷接地系统为基础, 选用T N- S 和TN-C- S 接地系统, 对接地措施做整体综合设计, 做好防触电保护工作。统一接地体为接地电位基准点, 分别引出各种功能的接地引线, 利用总等电位和辅助等电位方式组成一个完整的统一接地系统, 用以保障智能化楼宇中依赖于微电位或微电流快速运行的各种设备能工作在一个稳定、安全、可靠的环境中。 一、智能建筑中常见的接地方式 1、IT 系统 IT 系统是三相三线式接地系统, 该系统变压器的中性点不接地或经阻抗接地, 无中性线N, 只有线电压( 380V) , 而无相电压( 220V) , 保护接地线各自独立接地。该系统的优点是当一相接地时, 不会使外壳中带有较大的故障电流, 系统可以照常运行, 同时由于各设备的保护接地线PE 彼此分开, 相互之间没有干扰, 电磁适应性也比较强。其缺点是不能配出中性线N, 因此它不适合用于拥有大量单相设备的智能建筑。 2、TN- C 系统 TN- C 系统被称为三相四线系统。该系统中性线N 与保护接地线PE 合二为一, 通称PEN 线。这种接地系统对接地故障反应的灵敏度高, 线路经济简单, 在一般情况下如选用适当的开关保护装置和足够的导线截面, 也能满足安全要求, 目前国内这种系统应用得比较多,但它只适用于三相负荷较平衡的场所。智能建筑内单相负荷所占的比重较大, 难以实现三相负荷平衡, PEN 线的不平衡电流以及线路中由荧光灯、晶闸管( 可控硅) 等设备引起的高次谐波电流, 在非故障情况下会在中性线N 上叠加而使其带电, 且电流时大时小, 极不稳定, 从而造成中性点接地电位不稳定而漂移。这不但会使设备外壳( 与PEN 线连接) 带电, 对人身安全不利, 而且也无法取到一个合适的电位基准点, 精密电子设备无法准确、可靠地运行, 因此TN- C 接地系统不能作为智能建筑的接地系统。 3、TT 系统 通常称TT 系统为三相四线接地系统。该系统常用于建筑物来自公共电网的地方。TT 系统的特点是中性线N 与保护接地线PE 无任何电气连接, 即中性点接地与保护接地是分开的。该系统在正常运行是,不管三相负荷平衡与否, 在中性线N 带电的情况下保护接地线PE 不会带电。只有出现单相接地故障时, 由于保护接地灵敏度低, 故障不能及时切断, 设备外壳才可能带电, 但是故障电流取决于电力系统的接地电阻和保护接地线PE 的接地电阻, 其值往往很小, 不足以时数千瓦的用电设备的保护装置断开电源。为了保护人身安全, 必须采用残余电流开关作为线路及用电设备的保护装置, 否则只适用于负荷较小的用电系统。正常运行时的TT 系统类似于TT- S 系统, 也能保证人与设备的安全和取得合格的基准接地电位。随着大容量漏电保护器的出现, 该系统也会成为智能建筑的接地系统。从目前的情况看, 由于公共电网的电源质量不高, 难以满足智能建筑中各种设备的要求, 所以智能建筑不宜选用TT 系统。 4、TT- S 系统 TN- S 系统有5 根线, 包括3 根相线(A、B、C) 、一根中性线N 及一根保护接地线PE。在该系统中仅电力系统一点接地, 用电设备的外露可导电部分接到保护接地线PE 上。通常当建筑物内设有独立变配电所时, 进线才采用该系统。TN- S 系统的特点是, 中性线N 与保护接地线PE 除在变压器中性点共同接地外, 两线不再有任何的电气连接。中性线N 是带电的, 而保护接地线PE 不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位, 其优点是在正常工作时保护接地线PE 上不出现电流, 因此设备的外露可导电部分也不呈现对地电压。在事故时也容易切断电源, 因此比较安全, 但费用较高, 多用于环境比较差的场所。此外, 由于保护接地线PE 中不出现电流, 因此具有较强的电磁适应性。TN- S 系统可以用作智能建筑的接地系统。 5、TN- C- S 系统 TN- C- S 系统由两个接地系统组成, 第一个接地系统为TN- C 系统( 四线制) , 第二个接地系统为TN- S 系统( 五线制) , 两接地系统的分界面在中性线N 和保护接地线PE 的连接处, 分开后即不允许再合并。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所, 进户之前采用TN- C 系统, 进户处进行重复接地, 进户后变成TN- S 系统。TN- C 系统前面已进行过分析。TN- S 系统的特点是: 中性线N 和保护接地线PE 在进户时共同接地后不能再有任何电气连接。在该系统中,中性线N 常会带电, 保护接地线PE 连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时始终不会带电, 因此TN- S 接地系统明显的提高了人与设备的安全性。同时, 只要中性线N 和接地保护线PE 的接地引线各自从接地体的同一点引出, 并且选择正确的接地电阻值以使电子设备共同获得一个接地电位基准点, 那么TN- C- S 可以作为智能建筑的一种接地系统。 综上所述, 智能建筑中适合使用TN- S 接地系统。 二、智能建筑电气保护接地的措施 1、防雷接地 防雷接地作用是雷电流迅速导入大地,以防止雷害。智能建筑内有大量的电子设备与布线系统,这些电子设备及布线系统通常都属于耐压等级低,防干扰要求高,最怕受到雷击的部分。无论是直击、串击、反击都容易使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。所以对智能建筑的防雷接地设计必须要严密、可靠。所有功能接地,必须要以防雷接地系统为基础,建立严密、完整的防雷结构。 智能建筑基本上属于一级负荷,要按一级防雷建筑物的保护措施设计。接闪器采用针带组合接闪器;避雷带采用φ10 镀锌圆钢在屋顶组成≤ 10m×10m 的网格,该网格与屋面金属构件作电气连接,与大楼柱头钢筋作电气连接,引下线利用柱头中钢筋、圈梁钢筋、楼层钢筋与防雷系统连接;外墙面所有金属构件也应与防雷系统连接,柱头钢筋与接地体连接,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备,而且还能防止外来的电磁干扰。如果防雷装置与电气设备的工作接地合用一个总的接地网时,接地电阻应符合其最小值要求。 2、交流工作接地 将电力系统中的某一点,直接或经特殊设备与大地作金属连接,被称为工作接地。工作接地主要是变压器中性点或中性线(N 线)接地。N 线必须用铜芯绝缘线,在配电中存在辅助等电位接线端子,等电位接线端子在箱柜内。该接线端子绝对不能外露;绝对不能与其它接地系统相混接;绝对不能与PE 线连接。在高压系统里,采用中性点接地方式可使继电保护准确动作,同时消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以防止零序电压偏移,保持三相电压基本平衡,方便使用单相电源。 3、安全保护接地 安全保护接地是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属相连接。将用电设备以及设备附近的一些金属构件,用PE 线连接起来,但是严禁将PE 线与N 线连接。在中性点直接接地的电力系统中,接地短路电流经人身、大地流回中性点;在中性点非直接接地的电力系统中,接地电流经人体流入大地,并经线路对地电容构成通路,都能造成人身触电。如果装有接地装置的电气设备的绝缘损坏使外壳带电时,接地短路电流将同时沿着接地体和人体两条通路流过。在一个并联电路中,通过每条支路的电流值与电阻的大小成反比,接地电阻越小,流经人体的电流越小。通常人体电阻要比接地电阻大数百倍,经过人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。当接地电阻极小时,流过人体的电流几乎等于零。实际上,由于接地电阻很小,接地短路电流流过时所产生的压降很小,所以设备外壳对大地的电压是不高的。人站在大地上去碰触设备的外壳时,人体所承受的电压很低,不会有危险。加装保护接地装置并且降低它的接地电阻,不仅是智能建筑电气系统安全、有效运行的有效保障措施,也是设备及人身安全的必要保障手段。 4、直流工作接地 在智能建筑内,包含有大量的计算机、通讯设备和带电脑的大楼自动化设备。这些电子设备在进行信息输入、信息传输、能量转换、信号放大、逻辑运算、信息输出等一系列过程中都是通过微电位或微电流快速进行,且设备之间常要通过互联网络进行工作。因此为了使其准确性高、稳定性好,除了需有一个稳定的供电电源外,还必须具备一个稳定的基准电位。一般可采用不小于10mm2 的较大截面的绝缘铜芯线作为引线,一端直接与基准电位连接,另一端供电子设备直流接地。该引线不宜与PE 线连接,严禁与N 线连接。 5、屏蔽接地与防静电接地 为了避免设备的机能障碍和设备损坏,构成布线系统的设备应能够防止内部自身传导和外来干扰。这些干扰的主要来源是超高电压,大功率幅射电磁场,自然雷击和静电放电。对高传输频率设备产生很大的干扰。所以必须对这些设备及其布线采取保护措施,使其免受来自各方的干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳方法。可将设备外壳与PE 线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE 线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE 线可靠连接。防静电接地是将带静电物体或有可能产生静电的物体通过导静电体与大地构成电气回路的接地。在洁净、干燥的房间内,很容易会产生大量静电。如在相对湿度10% ~ 20%的环境中人的走步可以积聚35kV 的静电电压,没有良好的接地,不仅会产生对电子设备的干扰,还会击坏设备芯片。 对以上各种电气保护接地,其接地装置的接地电阻越小越好,独立的防雷保护接地电阻应≤ 10Ω;独立的安全保护接地电阻应≤ 4Ω;独立的交流工作接地电阻应≤ 4Ω;独立的直流工作接地电阻应≤ 4Ω;防静电接地电阻一般要求≤ 100Ω。 建筑电气与智能化论文:阐述建筑智能化建筑与建筑电气的发展前景 摘要:近年来我国的建筑事业在经济的推动下迅速的发展起来。建筑电气被大范围的应用在了当代的建筑物中,笔者结合工作实践对我国智能化建筑与建筑电气的现状进行了论述,并对传统电气与智能化建筑的特点及其应用现状以及智能建筑智能化发展的前景做了详尽的分析。 关键词:建筑;建筑电气;智能化 1建筑电气与智能化建筑发展概述 随着我国房地产业的飞速发展,国内大型现代化建筑和高层居民建筑拔地而起,建筑电气行业迎来了空前的发展机遇。同时,在国家倡导低碳经济的发展模式下,对于建筑电气系统节能、安全、环保的要求越来越高,建筑电气系统与智能化建筑的发展得到业界的关注。 电气产品的质量和安全是保证建筑电气行业持续发展的前提。电气设备是建筑装饰工程的重要组成部分,电气设备的质量、环保、安全水平是衡量装饰工程舒适度的重要因素。对于电气设备行业来说,产品要以终端智能化为目标。建筑电气产品的节能、安全,需要产品更新换代,需要调整产品结构,因为智能电网大量的用户终端离不开电气产品。当前,我国建筑电气行业存在的主要问题是传统的制造模式和传统的销售方式、以及粗放式的管理,还有能源的浪费比较严重。 随着智能化建筑电气系统开始应用于现代建筑,智能化建筑电气系统的相关标准制定也在加快进行。因此,人们对建筑在信息交换、安全性、舒适性、便利性和节能性等诸多方面提出更高要求的同时,必须通过建筑物内置的越来越多的基于高新技术的计算机网络、通信、自动控制等现代化建筑设备来实现,这一切集中反映到建筑观念和建筑实践中,于是建筑中增加了各种智能化系统,智能建筑应运而生。 2 传统建筑电气与智能建筑的特点 2.1传统自动控制系统的分析 传统的建筑每个子系统相互独立、强弱电截然分立的建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的。另外,由于传统的布线过程中要使用不同类型的电缆、电线以及接线设备,因此,这就导致了相互之间技术性能的较大差别,从而难以互通不能兼容的问题时有发生。 在以往进行传统的布线时,如果在布设施工中需要改变终端设备位置和数量时,同时也必须对缆线和其它设备进行重新敷设,而且施工过程中还要面临因更换线缆和设备带来可能发生的临线传送信号中断或质量下降,从而造成增加工程投资以及延时完工的现象,因此,随着传统布线系统的限制,综合布线系统得到飞速发展。综合布线系统采用高质量的材料和标准化部件,能够保证智能化建筑系统的技术性能的优良可靠,以及满足今后可随时进行升级的智能建筑通信需要,虽然综合布线系统初投资较高,但从综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2.2智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑具有安全、舒适以及便捷的环境、节能、节省运行维护的人工费用、系统集成等等特点。智能建筑首先要实现和确保人、财、物的高度安全。其次,智能建筑的智能化系统的运行维护和管理目标就是以最少的资源、最低的成本去确保建筑物内设备维护、运行、更新。换句话说,智能建筑安全、舒适、便利、节能、节省人工费用等所有这些特点,必须依托集成化的建筑智能化系统才能得以实现。 3 建筑电气与智能建筑系统的应用分析 3.1基于智能化建筑系统的设计 智能建筑本身就是传统建筑技术与以信息技术为依托的新兴技术结合的产物,因此,随着信息技术快速发展下“物联网”等一系列新技术和新应用的产生,智能建筑的功能和智能化的系统性能都将进一步地提升和增强。 随着现代“3C”(即现代通信技术(Communication)、现代计算机技术(Computer)以及现代控制技术(Control)统称为3C技术)高新技术的发展和应用,将进一步提高楼宇控制精度以及达到提升建筑节能的效果。未来,智能建筑将会逐渐成为“信息高速公路”上的站点,先进的信息技术(以微电子技术为基础、以计算机技术、通信技术为标志)必然会很快在智能建筑中得到应用。 随着高新科技的发展,新的控制理论、控制技术以及新控制系统的不断出现,如非线性控制、智能控制、自适应控制、模糊控制、分布式控制、神经网络控制等,在智能建筑中将越来越多地采用这些现代控制技术,智能建筑电气必须依赖集成化的建筑智能化系统才能够得以实现。 3.2当前智能化建筑电气的“智能”体现 智能建筑的“智能化”主要是依靠以“3C”高新技术和各种建筑设备智能化系统来实现的。当前智能建筑建设中的 “智能”特征,还体现在对于建筑结构设计方案的智能化以及建筑材料的智能化等方面。比如:建筑结构设计的智能化平衡:以日本地区“竹中建筑公司”在东京市中心修建的一栋6层大楼为例,该栋建筑在模拟的多次强地震试验中,依然能够安然无恙,这栋新建筑之所以能够抗击更高的地震在于其建筑结构采用了液压支架系统,该系统能够减弱和抑制40%以上的震动;另外,该栋建筑在大楼顶层安装了重约9吨的滑板,一旦大楼受到飓风或地震影响产生倾斜,这块大的滑板就会依据计算机指令朝着反方向进行移动。 另外,建筑材料的智能化主要体现在提高建筑结构安全方面。比如进行混凝土工程施工时可采用“自修复的智能混凝土”,其原理就是在常规混凝土中掺入一定量的树脂空心纤维,当建筑结构构件出现超过允许值的裂缝时,从混凝土中溢流出来的树脂就会对裂缝形成自动封闭或者裂缝修复。 当前,智能化建筑发展趋势呈现较为明显,主要体现在两个方面:第一是智能建筑已从以往单一办公写字楼逐渐向各类公共建筑领域扩展,这点从近年来我国的一些建筑都可见端倪。如:“水立方”、“鸟巢”馆、上海世博会“中国馆”等。第二是随着智能建筑建设领域的扩大和建设数量的增加,智能建筑正向宏观系统发展并接轨,比如智能建筑与“智能城市系统”、“数字国家”和“数字地球”接轨。 4结论 智能建筑是传统建筑电气与3C高新技术相结合下的建筑智能电气产物,随着信息技术的飞速发展以及物联网在智能建筑中的不断应用和发展,未来智能建筑智能化技术和性能都将不断提升,未来智能建筑的“智能化”特征也将越明显。 建筑电气与智能化论文:浅谈“建筑电气与智能化”专业的英文名称 摘要:分析了建筑电气与智能化专业的内涵和培养要求,参考了国内外高校建筑土木类相关专业、相近专业的英文名称,分析了建筑电气与智能化中“建筑”、“电气”、“智能化”三个主题词翻译,得出建筑电气与智能化专业较为妥帖的英文名称为Building Electricity and Intelligence。 关键词:翻译;建筑电气与智能化;专业名称 一、建筑电气与智能化专业的内涵 1.建筑电气与智能化专业的定义[1] 建筑电气与智能化专业是一个在土木工程学科背景下,研究以建筑物为载体时对电能的产生、传输、转换、控制、利用和对信息的获取、传输、处理和利用的专业。随着现代建筑技术的发展,土木工程学科的发展不断吸收了基础科学、材料科学、管理科学和电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术等学科的最新研究成果与技术发展成就。作为土木类新增专业,建筑电气与智能化专业填补了土木类专业中缺少“电”(或“电气”)的空缺,与计算机技术、信息技术、物联网技术、节能技术等新兴技术融合,是典型的多学科的交叉和融汇。 建筑电气与智能化的内涵随着时代前进而不断地发展变化。现阶段,“智能建筑”的出现使其内涵延伸到“电气+信息”;另外,随着节能、环保相关技术的发展及应用以及绿色建筑概念的提出与发展,建筑电气与智能化专业逐步形成了“建筑+电气+信息+节能”的内涵,与传统的建筑电气专业有着本质的不同。 2.建筑电气与智能化专业的培养目标 建筑电气与智能化专业的培养目标是培养适应社会主义现代化建设需要,掌握电工、电子、控制、信息、建筑学等较宽领域的基础理论,掌握对建筑相关设备进行供电、控制、保护、监视等所需的专业知识和技术,综合素质高、实践能力强、具备执业注册工程师基础知识和基本能力的建筑电气与智能化专业高级工程技术人才。 建筑电气与智能化专业毕业生能够从事工业与民用建筑电气及智能化技术相关的工程设计、工程建设与管理、系统集成、信息处理等工作,并具有建筑电气与智能化技术应用研究和开发的初步能力。 从以上内容可以看出,建筑电气与智能化主要面向建筑物内部的各种设备,包括对各种设备进行供电、控制、保护、监视的设施与系统。 二、建筑电气与智能化相近专业的英文名称 建筑电气与智能化专业是教育部新近批准的专业,目前没有一个公认的英文名称,各高校根据自己的理解,有多种不同的翻译方法。相对而言,国内外土木建筑类有一些专业建立时间较长,其专业名称一般有固定的英文名称。 1.建筑学:Architecture 建筑学,从广义上来说,是研究建筑及其环境的学科,通常是指与建筑设计和建造相关的艺术和技术的综合。[2]建筑学专业的培养目标是培养具备建筑设计、城市设计、室内设计等方面的知识,能在设计部门从事设计工作,并具有多种职业适应能力的通用型、复合型高级工程技术人才。 2.土木工程:Civil Engineering 土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工维修等技术活动;也指工程建设的对象。[3]该专业的培养目标是培养掌握工程力学、流体力学、岩土力学和市政工程学科的基本理论与基本知识,具备从事土木工程的项目规划、设计、研究开发、施工及管理的能力,能在房屋建筑、地下建筑、隧道、道路、桥梁、矿井等的设计、研究、施工、教育、管理、投资、开发部门从事技术或管理工作的高级工程技术人才。 3.给排水科学与工程:Drainage Science and Engineering(原建筑给排水:Building Water Supply and Drainage) 给排水科学与工程是一门应用很广泛的学科,它是以城市水的输送、净化及水资源保护与利用有关的理论与技术为主要研究内容。[4]该专业的培养目标是培养具备城市给水工程、排水工程、取水工程、防洪工程、建筑给水排水工程、工业给水排水工程、水污染控制规划和水资源保护等方面的知识,能在规划部门、环保部门、设计单位等从事规划、设计、施工、教育和研究开发方面工作的给水排水工程学科的高级工程技术人才。 4.建筑环境与能源应用工程:Building Environment and Energy Applications Engineering 建筑环境与能源应用工程专业由原建筑节能技术与工程、建筑设施智能技术(部分)与建筑环境与设备工程专业合并而成。[5,6]该专业主要培养能够从事以下三个方面工作的专业技术人才:一是能从事建筑物采暖、空调、通风除尘、空气净化和燃气应用等系统与设备以及相关的城市供热、供燃气系统与设备的设计、安装调试与运行工作;二是对建筑中环境系统和供能设施的设计、安装、估价、调试、运行、维护,技术经济分析和管理;三是能适应低碳经济建设与社会可持续发展的需要,具备建筑节能设计、建造、运行管理的基本理论与专业技能,知识面宽,具有向土建类相关领域拓展渗透的能力、适应能力和实际工作能力。 5.建筑设备工程技术:Construction Equipment Engineering 建筑设备技术是普通高职高专土建大类专业目录下设的一门专业,属于建筑设备类专业。该专业为普通高等学校专科层次。建筑设备技术专业主要培养掌握建筑设备工程的基本知识和技术,具备建筑水、电、通风与空调、楼宇智能化等设备工程的设计、预决算、安装施工、运行与维护、质量检验及工程管理等能力的高素质技能型人才。 6.智能建筑技术与管理:Intelligent Building Technology and Management 香港科技大学开设的智能建筑技术与管理专业,是为建筑物装备行业专业技术人员开设的研究生课程。学生通过学习掌握智能建筑相关技术和管理的基本概念与原理,学习内容涵盖安全与健康、风险管理、能量消耗监控、室内空气质量、设施管理等内容,属于典型的最新尖端技术与管理策略的交叉融合专业。 7.建筑装备工程:Building Services Engineering 香港大学开设了“建筑装备工程”(Building Services Engineering,简称BSE)专业。该专业主要学习各种工程装备设施与建筑环境的相关规范、设计、安装与管理。 8.其他相关院校的专业 国内外其他相关院校类似专业还有:美国宾州州立大学大学园开设的建筑技术专业(Building Technology);英国南安普顿大学开设的能源、环境与建筑物专业(Energy,Environment and Buildings);马来西亚淡马锡理工学院开设的智能建筑技术专业(Intelligent Building Technology);香港理工大学开设的建筑电气设备与系统专业(Electrical Installations and Systems in Buildings)。 三、对相关英文翻译的分析 建筑电气与智能化的主题词为“建筑”、“电气”与“智能化”三个,下文分别予以讨论。 1.对“建筑”的翻译[7,8] 从上述相关专业名称可知,当研究建筑设计本身时,一般用Architecture居多;当研究建筑内部设施时,一般用Building居多。在与相关专业的留学生讨论时,留学生也指出:在国外提到建筑内部的设施时,建筑一词一般用Building,而不用Architecture。Construction一词多指建筑物本身或建造、施工的过程与技术,也可以表示建筑物内部的设施与设备的设计、建造过程,其涵盖范围比Building更广。但在习惯上,提到建筑内部的设施,一般用Building的居多。因此,建筑电气与智能化中的“建筑”一词,用Building较为合适。 2.对“电气”与“智能化”的翻译[7,8] 对“电气”与“智能化”的翻译,相对容易确定。“电气”一词在专业名称或相关规范中,一般用Electrical或Electricity;“智能化”一般采用Intelligent、Intelligentization或Intelligence。根据建筑电气与智能化的内涵,此处的“电气”与“智能化”,应指对建筑物内部的各种设备进行供电、控制、保护、监视的设施与系统,即此处的“电气”与“智能化”应是名词,而非形容词,故用Electricity与Intelligence为好,而不用Electrical与Intelligent。 3.Intelligence与Intelligentization的区别 根据英文翻译,Intelligence与Intelligentization都有智能化的含义。在具体应用上,“Intelligence”偏向于智能、智慧之意;当用在建筑物时,可以引申为建筑物经各种设备支持,具有“人工智能”或“能进行高度智能的自我管理”之意,成为具有一定“智慧”的建筑物。“Intelligentization”用作建筑物时,偏向于建筑物经过各种设备的支持,具有了“可控制、可遥控”的功能。相比较而言,面对未来的智能建筑发展,Intelligence比Intelligentization更能体现智能建筑的本质。 四、南京工业大学建筑电气与智能化专业的名称 根据建筑电气的定义、培养目标、相关专业的英文名称以及传统习惯等,认为“建筑电气与智能化”的英文名称,用“Building Electricity and Intelligence”为好。在南京工业大学最新的专业与课程英文名称汇总中,即采用Building Electricity and Intelligence的名称。当然,由于各高校对建筑电气与智能化专业理解的侧重点不同以及对专业内涵理解的不断深入、专业本身与科学技术的发展,其英文名称可能有所不同。希望通过讨论,能尽早确定一种比较权威的统一名称,以利于进一步扩大国际交流。 建筑电气与智能化论文:关于建筑电气与智能化探讨 摘要:智能建筑为人们提供一个优越的工作与生活环境,这种环境具有安全、舒适、便利、高效与灵活的特点,随着建筑智能化技术的深入应用,而建筑电气智能化使得智能建筑的功能得以实现,并确保了智能建筑在使用中的安全节能。本文结合笔者多年的工作实践,对电气智能化进行了探讨,以期为人们营造一个和谐,稳定,高效率,低耗能的工作及居住环境。 关键词:电气智能化;发展现状;对策 电气智能化的基础就是建筑的电气系统,电气技术在智能化建筑中所起到的作用就是将电气智能化功能通过系统构建体现在日常的管理和控制中。所以电气系统是现代住宅建筑中采用智能化电气的重要平台。是整个建筑物智能电气发挥功能的重要核心系统,同时随着智能化电气的应用,整个住宅建筑的电气系统也变得更加的复杂,也更需要一些辅助系统对其进行保护和支持。如:电源技术、防雷技术、防干扰技术、屏蔽技术、抗静电技术、综合布线技术等等。另外,对建筑电气信号进行管理的系统,如:消防监控、闭路监控、计算机网络、多媒体线路等等,这些系统作为智能化管理实施的保障基础,也是不容忽视的。总之,电气智能化的平台就是整个建筑甚至是整个建筑群的电气系统,此系统的构建和技术升级,为电气智能化提供了必要的舞台,也反过来促进其发展。 一、我国建筑电气智能化工程发展现状 随着经济的发展和科技的进步,在房地产业在国内的蓬勃发展的今天,建筑智能化安装工程作为其中的重要组成部分,在规模和效率上也取得了很大进步。弱电智能化作为一个新的发展热点,也在一定程度上也推动了其发展。但是目前智能建筑的实施还不尽规范,在设计和实施方面还存在着许多问题。 (一)工程管理制度不健全 建筑智能化安装工程成本整体控制中,从工程的设计、施工到验收,没有严格的管理体制来进行智能化应用的具体限制。建筑智能化管理制度的不健全,使得一些电气智能化没有在建筑业中起到应有的作用。同时,没有严格的聘用制和明确的责任制,使得工作人员在工作中存心大意,不重视工作质量和效率,不去充分利用电气智能化,加大了工程成本的投入,严重影响到工程效益。 (二)施工单位和施工人员素质低 在市场经济的竞争下,一些设计单位片面追求经济效益,赶时间、抢任务,设计质量差、深度浅、详图不全或漏洞百出等问题,无法准确计量工程量,容易造成工程材料的浪费,导致工程成本的提高。专业设计和施工人员素质参差不齐,对智能化电气的设计和施工没有科学的认识,影响到电气智能化的顺利进行。加之管理及用人制度的诸多矛盾的影响,针对每一个工程项目不能选择既具有专业知识又具有职业素养的人才,这不仅影响建设工程的质量、造价、工期,而且影响设计单位的声誉。 (三)工程施工设备的落后 在建筑工程建设中,需要大量的电气化机械设备,由于单位不进行大量的资金投入,没有引进先进的设备,一些落后的设备严重制约着工程的进度,同时,也不利于电气智能化的普及,影响到人们生活的便捷性和舒适性。 (四)工程受防干扰措施不当 智能建筑环境存在着大量的电气干扰源,如大型的变配电设备、电梯机房设备、中央空调设备的起 /停信号和雷电干扰等,这些设备很容易对智能化建筑造成不利的影响。弱电智能化系统在运行中常常由于抗干扰措施不当,导致设备工作可靠性低,产生错误码、数据丢失等,还可引起系统的死机或瘫痪。 二、完善电气智能化工程施工的对策 (一)技术管理方面 面对电气智能化利用率低的情况,企业应根据建筑智能化的合同和设计方案,在工程实施过程中确定电气智能化各系统之间,以及每个子系统与机电设备、建筑材料、装潢之间的联系,以及产品供应商、工种承包商及施工单位之间的工程范围和职责的确定,以及在工程实施过程中这些工程施工中的修改调整和再确认工作。抓好技术和施工设计图纸及其资料的审核,电气智能化工程的确定包括备材料供应,系统技术,设计及工程施工,是系统开通的必要条件,是电气智能化工程中技术管理的重点或者难点之一。 (二)设计方案方面 设计作为整项工程的灵魂,一个科学合理的工程设计方案能够为工程建设规划明确的方向。做好工程的设计工作,能够确保整项工程的质量,为了充分发挥投资效益,应该注重设计优化工作的管理,采取全过程、全专业的优化措施。抓好技术和施工设计图纸及其资料的审核,重点在设计方案上面,电气智能化工程设计涉及专业、工种面较广,必须在施工前做好对电气智能化工程技术和施工设计的审核,及时发现问题和采取必要的措施,以确保工期、质量和减少返工,尤其对电气智能化工程而言必须对上述图纸、资料进行审核,确保系统在硬件设备上的完整性。 下面让我们来对一套125平米的三室二厅的新房室内电气线路进行设计. 案例分析:“室内住宅电气系统设计” 1、目的与要求: 1.1.分析室内照明的功能需求,书房、卧室、客厅、厨房、卫生间和凉台的照明要求是如何的? 1.2.系统组成部分之间的相互联系和作用:针对不同的照明需求来选择怎样的灯具? 1.3.如何计算家居总用电量? 1.4.室内照明的电线敷设的安全标准? 1.5.系统设计方案及其优化: 2、设计要求: 2.1.用电负荷: 例如:照明用电负荷500w,娱乐用电负荷1500w,厨房用电负荷1500w,空调用电负荷3000w 最大功率P=500w+1500w+1500w+3000w=6500w 2.2.照明和各种家用电器使用安全、方便,相互之间影响小,便于维修。 3、设计分析; 3.1.设计的目的方便住户使用,满足住户的舒适和审美要求,便于维修,安装规范,确保室内电气线路的安全。 3.2.室内配电系统由电源配电箱和若干个回路组成,它们构成了室内电器线路系统的子系统。 3.3.当某一回路发生故障时,不影响其他回路的正常工作。 4、设计方案: 4.1.电源配电箱 电源通过住宅的专用配电箱再进入室内房间,配电箱中应有短路、过载和漏电保护,具有过负载、过电压和漏电保护功能。每户应设置强弱电箱,配电箱内应设动作电流30mA的漏电保护器,分路经过控制开关,分别控制照明,空调,插座等。控制开关的工作电流应与终端电器的最大工作电流相匹配,一般情况下,照明10A,插座16A,柜式空调20A,进户40-60A。 4.2.电路的设计 如上例:家用电负荷最大值约为6.5kw,通过安全电流为:K・(6.5kw/220v)=35.4~38.4A, 这里的K为安全保险系数,取值为1.2~1.3。电流过大各线路必须采用单独的电路回路。室内配电系统采用多回路形式,本例设计有照明回路、插座回路、空调回路,对于厨房、浴室设立单独回路。 4.3.导线与电器设备选择 4.3.1导线:为了防火、维修及安全,最好选用有长城标志的“国标”塑料或橡胶绝缘保护层的单股铜芯电线,线材槽载面积一般是:照明用线选用1.5平方毫米,插座用线选用2.5平方毫米,空调用线不得小于4平方毫米,接线选用绿黄双色线,接开关线(火线)用红、白、黑、蓝等任一种。但在同一家装工程中用线的颜色用途应一致。 值得注意的事项: (1)家庭电路设计,2000年前,电路设计一般是:进户线4―6 平方毫米,照明1.5 平方毫米,插座2.5 平方毫米,空调4 平方毫米专线。2000年后,电路设计一般是:进户线6―10 平方毫米,照明2.5 平方毫米,插座4 平方毫米,空调6 平方毫米专线。(北京很多住宅是:进户线6―10 平方毫米,照明2.5 平方毫米,插座2.5 平方毫米,空调4 平方毫米专线) 本例里的电线通过的安全电流为35.4~38.4A,参照铜电线截面允许通过的电流范围,因此选用4平方毫米的铜线为基准较为合适。从而配线方案为:进户线6―10 平方毫米,照明2.5 平方毫米,插座4 平方毫米,空调6 平方毫米专线。 (2)电器设备:电源配电箱、电表、控制开关漏电保护开关、电源插座、开关面板、插座的选材面板的尺寸应与预埋的接线盒的尺寸一致;表面光洁、品牌标志明显,有防伪标志和国家电工安全认 证的长城标志;开关开启时手感灵活,插座稳固,铜片要有一定的厚度;面板的材料应有阻燃性和坚固性。 5、线路布置 5.1.智能系统:在住宅电气线路设计中应预埋电话线、有线电视信号线、视频线、网络线,在客厅和三间睡房预埋电话线、有线电视信号线、视频线、选择其中一间睡房作为书房,预埋网络线。 5.2.照明回路:在睡房、客厅、饭厅、厨房、浴室、凉台室安装一个主光源吊灯,在睡房和客厅的墙壁上安装辅助光源壁灯。 5.3.功能电路:厨房放置冰箱、电饭堡、电热水器,排气扇电源插座,浴室安装淋浴器、洗衣机的电源插座,睡房和客厅安装空调的电源插座,书房安装娱乐电视机、音响、电脑等的电源插座都是独立的电源回路。 5.4.线路布置图:在形成了住宅的电气线路设计方案后,绘制出线路走向位置尺寸图和线路布线图,编写《电气线路设计说明书》草拟布线图。 (1)划线。确定线路终端插座,开关,面板的位置,在墙面标画出准确的位置和尺寸。 (2)开槽。 (3)电源线配线 (4)埋设暗盒及敷设PVC电线管。 (5)穿线。 (6)安装开关,面板,各种插座,强弱电箱和灯具。 (7)检查。 (8)完成电路布线图,并向住户反馈设计方案,根据住户的意见进行修正。 (三)工程管理方面。 弱电智能化工程涉及土建、装饰、空调、给排水、供电、照明、电梯等专业,在某种意义上弱电智能化工程是配合其他工程的工种,因此,在工程施工过程中必须与以上专业配合与协调,尤其在阀门、水管温度传感器、和水流开关及其安装等方面上,均须与相应工种协调配合。 (四)工程检查与验收方面 由于电气智能化工程包括复杂的设备和系统,例如一些配管、线、槽和线路敷设设备安装及调试等,可能是不同的施工单位施工,因此每一个项目完成和工种施工结束后,必须严格记录相关信息,进行工程的验收规范和设计图纸的交接和验收,提交完整的工程技术资料,以确保工程进度和工程质量。 (五)工程设备抗干扰方面 在智能建筑电气智能化系统的建设中不仅要注重性能指标和设备的先进性,更要做好系统的防干扰。保证智能化建筑中,弱电智能化应用的顺利进行。首先,要想提高智能建筑电气智能化系统的抗干扰性能必须从干扰源、干扰途径、受扰设备几方面同时采取多种综合措施进行抑制。其次,软硬件抗干扰措施应根据智能建筑实际的电气智能化系统情况进行有效的选择和科学地实施。最后,需要对干扰情况进行综合分析、判断,选用简单、维护方便、性价比高的有效抗干扰措施,以保证智能建筑系统正常运行。 三、科学的电气智能化工程施工秩序的意义 建筑的电气智能化工程是一个从浅到深、逐步深入逐步细化的整个过程,考虑的因素众多,为了全面地判断、解读、研究,使施工工作更加高效、准确和普及,必须做好科学的电气智能化工程的施工工作。 建筑电气智能化是建筑物的主要组成部分,是建筑物实现其设计功能和应用功能的基础。建筑电气安置工程是科学合理控制电气产品在成本、质量和效果上的必要管理,这不仅可以保管电气项目的工程整体质量,还能够对建筑企业建设成本进行科学合理控制,更重要的是提高了建筑业的信息化、智能化程度和建筑业的总体水平,是企业实现科学高效管理的方式之一。只要我们在建筑电气安装工程工作中做好科学管理,形成良好的秩序,加强对人、财、物的制约,采用合理的策略和手段,对建筑电气安装的全过程进行有效监督,就能够加强建筑电气的质量、成本和效果造。 四、结束语 近年来,我国坚持经济的又好又快发展、科学发展观及可持续发展等,这一系列理念都体现着我国将“高效”“节能”作为经济发展的重中之重。因此,智能化工程工作也顺应了我国经济发展中的宣传理念。有效地智能化工程控制能够节约社会资源、充分利用人力资源、完善社会各项基础设施等等,给国家带来巨大的经济效益和社会效益。电气智能化是技术发展的最终趋势,而更大的趋势就是利用电气智能化完成对智能化管理网络的构建,并以此完成对建筑乃至建筑群的统一的智能管理。住宅建筑功能性复杂,不仅仅需要有生活功能更需要具备安全性,因此电气智能化可以帮助住宅建筑的管理系统实现更加科学而安全目标。 建筑电气与智能化论文:浅析智能化建筑与建筑电气 摘 要:智能化是新时代对于建筑电气工程设计的要求,在智能建筑的发展,人们通常都会将电气智能化技术纳入考量,因为在智能建筑的设计与建设时,都离不开电气智能化技术。电气智能化技术以电子通信技术、计算机网络技术、智能控制技术等技术手段,让人们可以在建筑当中享受智能化的产品成果。 关键词:建筑电气;智能化;智能建筑 智能建筑是指利用系统集成方法,将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控、对信息资源的优化组合,所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。这一定义对于我们更多的认识和了解智能建筑,有很大帮助。而在国外,关于智能建筑的记载是:“智能建筑”就是高功能大楼,是有效地利用现代信息与通信设备,采用楼宇自动化技术高度综合管理的大楼。 1、建筑电气智能化的发展现状 中国在资源个体占有量上,在全世界的排位都比较靠后,所以人均资源占有量少,只有通过集约化设计才有可能真正实现有效利用。在改革开放带来的巨大红利下,中国的城镇化发展已经不再追求数量,开始向质量求发展,可以极大地节约资源。例如:在智能建筑的内部,通过无线网络技术,人们在不同的房间不再需要铺设大量的通讯电线,大规模的集成无线网络很好地解决了跨空间交流的障碍,并且很好地提高了交流的效率。未来中国社会还有一大的发展红利,对于建筑电气智能化发展也是很好的消息,那就是正在推进的新型城镇化。这样的城镇化,我国政府最高层为城市和村镇建设提供新的助力,可以很好地将新技术推广到更大的范围,让更多的人群享受到它带来的好处。例如:最近,国家推出了新的经济刺激计划即加大对经济建设的投入,主要在信息技术和电子商务行业,而这些行业与建筑电气智能化正好密切地结合了起来。中国制造走向世界的一个重要原因,就是在于中国企业在技术革新方面取得大突破。虽然在电气智能化产品方面,中国企业和世界级企业还有一定的差距,但是我们可以发现这些产品在国内已经有许多厂家开始投入生产。假以时日,中国的民族电气智能化产品一定可以走向世界,赢得更大的认同。 2、建筑电气智能化发展的优势 2.1建筑保安系统的完善 电子监控给建筑保安系统提供了更加完善的安保方案,不仅可以将人们的日常生活进行实时监督,对于打击犯罪分子也起到了重要作用。除了电子监控之外,智能化的电子门锁和识别系统也让人们的生活感觉更加安心,例如:最初的电子钥匙到现在的门卡,技术的不断进步将人们的生活带入了更加私密和保护的时代;指纹识别和虹膜识别系统,对于个体化安全防范对于保护个人财产和经济利益作用巨大。 2.2智能建筑品质的提升 在电气智能化发展的过程中,多样化的智能系统给人们提供了更大的生活便利,将建筑品质提升到了一个新的阶段。例如:最早在美国出现的变风量系统(VAV系统),与过去的定风量(CAV)系统而言的,很好地改善了空调带给人们的舒适感,该技术以变化的风量送入房间来满足室内人们的需求。这不仅可以极大地降低超负荷的空调系统带来的巨大能耗,还可以把空调对于人们最基本的需求满足个性化。从全年的节约耗能来看,变风量系统相较于不变风量空调可以节省一半的能耗,电费近70%。 3、智能建筑中智能化技术应用 3.1 TN-S 系统的使用 TN-S 系统主要是把保护接地线 PE 和中性线 N 严格进行分开的低压配电系统,它是一个三相四线的另外加 PE 线的接地系统。保护职能建筑系统所有的电子设备路线,防静电、机房交换机、报警器等接地线的工作需求。TN-C-S 系统主要是由两个接地系统组合而成,第一个部分主要是 TN-C 系统,而第二个部分主要是 TN-S 系统,这两个系统的分界面主要是在 PE 线与 N 线的连接点上。TN-C-S 系统是智能建筑的一个接地系统,能够提高住宅用户的安全性。 3.2交流工作接地 交流工作接地是指采用变压器的中性点或中性线(N 线)接地。这个系统不仅能消除单相电弧的过压问题,而且能控制零序电压的位移问题,对低压系统有重要作用。在建筑大楼内部安装了不少金属设备,而一些金属具有导电线,如果这些金属设备的绝缘体发生破裂的现象,容易发生漏电的现象,一旦人体接触这些破坏的设备,就有可能造成电击和生命危险,因此,所有的金属设备都必须安装安全的接地装置,从而降低电阻,防止电流外泄。 3.3屏蔽接地与防静电接地 在阴雨或者干燥的天气中,电子设备容易产生静电,如果长时间的累积,这些带有静电的电子设备会对电子芯片造成严重破坏,可能造成电子设备不能正常使用,因此在智能建筑中,在防静电和电磁干扰是十分重要的工作,将设备的外壳和 PE 线进行连接;导线的屏蔽接地是需要屏蔽管路的两端和 PE 线的可靠连接的;室内的屏蔽也应当多点与 PE 线进行可靠连接。这样就可以避免接地和静电。 3.4直流及防雷接地 在大型的智能建筑中,大量的电子通信设备、计算机等电脑操作系统在输出信息、转换信息或者传输信息等过程都需要微电流和微电位来执行。随着城市的快速发展,电子产品的大量普及和应用,传输过程的耗电量也非常巨大,为了保证这些电子设备能够正常使用,而需要提供一个稳定的电源和电压,还有基准电位。随着科技的进步,雷电灾害也能为一种新的特点,对建筑和电力行业更是影响深远,如通信设备、计算机、智能系统、航空等广泛应用的领域。雷击危害程度大大增强,因此我们必须深刻的认识防雷工程的重要性,雷电的防御要从单一转为系统防护。所有的智能建筑接地功能都必须以防雷接地系统为基础,建议一套完整而又严密的防雷机制,来保证电子系统的正常运转。 4、结束语 建筑电气工程的智能化不仅现代建筑发展的必然要求,也是社会科技进步的必然趋势,因此对于建筑电气工程的智能化研究应给与更多地关注与支持,真正实现建筑电气智能化。 建筑电气与智能化论文:论智能化建筑与建筑电气 摘要:智能建筑为人们提供一个优越的工作与生活环境,这种环境具有安全、舒适、便利、高效与灵活的特点,随着建筑智能化技术的深入应用,而建筑电气智能化使得智能建筑的功能得以实现,并确保了智能建筑在使用中的安全节能。本文对电气智能化进行了探讨,以期为人们营造一个和谐,稳定,高效率,低耗能的工作及居住环境。 关键词:电气智能化;发展现状;对策 引言 智能建筑是指利用系统集成方法,将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控、对信息资源的优化组合,所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。这一定义对于我们更多的认识和了解智能建筑,有很大帮助。而在国外,关于智能建筑的记载是:“智能建筑”就是高功能大楼,是有效地利用现代信息与通信设备,采用楼宇自动化技术高度综合管理的大楼。 一、传统建筑电气与智能建筑的特点 1、传统自动控制系统的分析 传统的建筑每个子系统相互独立、强弱电截然分立的建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的。另外,由于传统的布线过程中要使用不同类型的电缆、电线以及接线设备,因此,这就导致了相互之间技术性能的较大差别,从而难以互通不能兼容的问题时有发生。 在以往进行传统的布线时,如果在布设施工中需要改变终端设备位置和数量时,同时也必须对缆线和其它设备进行重新敷设,而且施工过程中还要面临因更换线缆和设备带来可能发生的临线传送信号中断或质量下降,从而造成增加工程投资以及延时完工的现象,因此,随着传统布线系统的限制,综合布线系统得到飞速发展。综合布线系统采用高质量的材料和标准化部件,能够保证智能化建筑系统的技术性能的优良可靠,以及满足今后可随时进行升级的智能建筑通信需要,虽然综合布线系统初投资较高,但从综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2、智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑具有安全、舒适以及便捷的环境、节能、节省运行维护的人工费用、系统集成等等特点。智能建筑首先要实现和确保人、财、物的高度安全。其次,智能建筑的智能化系统的运行维护和管理目标就是以最少的资源、最低的成本去确保建筑物内设备维护、运行、更新。换句话说,智能建筑安全、舒适、便利、节能、节省人工费用等所有这些特点,必须依托集成化的建筑智能化系统才能得以实现。 二、建筑电气智能化的发展现状 中国在资源个体占有量上,在全世界的排位都比较靠后,所以人均资源占有量少,只有通过集约化设计才有可能真正实现有效利用。在改革开放带来的巨大红利下,中国的城镇化发展已经不再追求数量,开始向质量求发展,可以极大地节约资源。例如:在智能建筑的内部,通过无线网络技术,人们在不同的房间不再需要铺设大量的通讯电线,大规模的集成无线网络很好地解决了跨空间交流的障碍,并且很好地提高了交流的效率。未来中国社会还有一大的发展红利,对于建筑电气智能化发展也是很好的消息,那就是正在推进的新型城镇化。这样的城镇化,我国政府最高层为城市和村镇建设提供新的助力,可以很好地将新技术推广到更大的范围,让更多的人群享受到它带来的好处。例如:最近,国家推出了新的经济刺激计划即加大对经济建设的投入,主要在信息技术和电子商务行业,而这些行业与建筑电气智能化正好密切地结合了起来。中国制造走向世界的一个重要原因,就是在于中国企业在技术革新方面取得大突破。虽然在电气智能化产品方面,中国企业和世界级企业还有一定的差距,但是我们可以发现这些产品在国内已经有许多厂家开始投入生产。假以时日,中国的民族电气智能化产品一定可以走向世界,赢得更大的认同。 三、建筑电气智能化发展的优势 1、建筑保安系统的完善 电子监控给建筑保安系统提供了更加完善的安保方案,不仅可以将人们的日常生活进行实时监督,对于打击犯罪分子也起到了重要作用。除了电子监控之外,智能化的电子门锁和识别系统也让人们的生活感觉更加安心,例如:最初的电子钥匙到现在的门卡,技术的不断进步将人们的生活带入了更加私密和保护的时代;指纹识别和虹膜识别系统,对于个体化安全防范对于保护个人财产和经济利益作用巨大。 2、智能建筑品质的提升 在电气智能化发展的过程中,多样化的智能系统给人们提供了更大的生活便利,将建筑品质提升到了一个新的阶段。例如:最早在美国出现的变风量系统(VAV系统),与过去的定风量(CAV)系统而言的,很好地改善了空调带给人们的舒适感,该技术以变化的风量送入房间来满足室内人们的需求。这不仅可以极大地降低超负荷的空调系统带来的巨大能耗,还可以把空调对于人们最基本的需求满足个性化。从全年的节约耗能来看,变风量系统相较于不变风量空调可以节省一半的能耗,电费近70%。 三、智能建筑中智能化技术应用 1、TN-S系统的使用 TN-S系统主要是把保护接地线PE和中性线N严格进行分开的低压配电系统,它是一个三相四线的另外加PE线的接地系统。保护职能建筑系统所有的电子设备路线,防静电、机房交换机、报警器等接地线的工作需求。TN-C-S系统主要是由两个接地系统组合而成,第一个部分主要是TN-C系统,而第二个部分主要是TN-S系统,这两个系统的分界面主要是在PE线与N线的连接点上。TN-C-S系统是智能建筑的一个接地系统,能够提高住宅用户的安全性。 2、交流工作接地 交流工作接地是指采用变压器的中性点或中性线(N线)接地。这个系统不仅能消除单相电弧的过压问题,而且能控制零序电压的位移问题,对低压系统有重要作用。在建筑大楼内部安装了不少金属设备,而一些金属具有导电线,如果这些金属设备的绝缘体发生破裂的现象,容易发生漏电的现象,一旦人体接触这些破坏的设备,就有可能造成电击和生命危险,因此,所有的金属设备都必须安装安全的接地装置,从而降低电阻,防止电流外泄。 3、屏蔽接地与防静电接地 在阴雨或者干燥的天气中,电子设备容易产生静电,如果长时间的累积,这些带有静电的电子设备会对电子芯片造成严重破坏,可能造成电子设备不能正常使用,因此在智能建筑中,在防静电和电磁干扰是十分重要的工作,将设备的外壳和PE线进行连接;导线的屏蔽接地是需要屏蔽管路的两端和PE线的可靠连接的;室内的屏蔽也应当多点与PE线进行可靠连接。这样就可以避免接地和静电。 4、接地防雷 智能建筑物的防雷必须按综合防雷系统的要求进行设计,坚持预防为主,安全第一的指导方针,为确保防雷设计的科学性,在设计前应对现场雷电环境进行评估。智能建筑物的防雷宜考虑环境因素、雷电活动规律、建筑物内设备的重要性,发生雷灾后果的严重程度,分别采用相应的防护措施。智能建筑物的防雷应坚持全面规划、综合治理、优化设计、技术先进、经济合理、进行综合设计。智能建筑物均应按GB50057-2010“建筑物防雷设计规范”的规定,安装外部防雷装置。智能建筑物内的微电子设备的防雷应采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、共用接地系统和安装电涌保护装置等措施进行综合防护。智能建筑物内的微电子设备应根据所在地区雷暴等级,设备放置在不同的雷电防护区,以及系统对雷电电磁脉冲的抗扰度,采用不同的防护措施。 结束语 建筑电气工程的智能化不仅现代建筑发展的必然要求,也是社会科技进步的必然趋势,因此对于建筑电气工程的智能化研究应给与更多地关注与支持,真正实现建筑电气智能化。 建筑电气与智能化论文:浅析智能化建筑与建筑电气 摘要:智能建筑行业是在现代信息产业发展的基础上逐步发展形成的一个新兴产业,其集结了自动化控制方式、电子技术、传感技术以及网络通讯等先进技术与一体,将建筑作为平台,为用户提供通讯网络化、办公自动化等人性化服务。而智能建筑中应用的电气技术也经历了电气化、自动化以及智能化三个不同的发展阶段,现已成为智能化建筑不可缺少的一部分。本文对智能化建筑与建筑电气进行了探讨。 关键词:智能化建筑;建筑电气 一、关于电气工艺和智能建筑 所有的电气科技,具体的说是将其工程科技当成是前提,综合了很多的其他科技的一个总的科技内容,比如电工科技等等的一些要素。其有着电气项目的明显特点,除此之外还有很多别的层次的特征,所以无法把它单纯的分为电工或者是电子等项目中。该项技术的要素非常的近乎实际,同时还有很大的应用价值,在我们国家的建筑行业中,特别是智能化的建筑中,应用范围非常的宽。所谓的智能建筑并不是指以智能化的电脑控制的特殊建筑,而是综合运用控制技术、电视技术、光纤技术、数字通信技术、传感技术以及数据库技术等多种高新技术,把建筑的构造以及装置和管控等活动综合,进而得到的非常舒服合理,能够尽最大化的体现出我们的创造性,提升活动功效的建筑体,其有着非常浓厚的人性色彩目前我们所指的智能建筑主要建立在通信自动化系统。楼宇自动化系统以及办公自动化系统的基础上,它们都和电气科技有着非常深层次的关联。 二、智能建筑电气设计 1、智能建筑电气设计的内涵 通常意义上的智能建筑,就是在普通建筑的基础上,对其电气工程进行更新与改造,使其在使用功能上更为智能化,因此,在智能建筑的电气设计中,必须要将电气设计中的弱电部分与强电部分进行有效的结合,才能达到理想的智能化状态。其中,弱电工程是实现智能化建筑的主要工程,由于使用不同的使用环境和使用要求,弱电工程的设计也日渐的复杂。在没有特殊要求的情况下,弱电工程的设计按照建筑物的类别和设计规范进行设计,因此说,弱电设计是建筑电气设计的核心部分。在强电设计方面,主要是对变电和配电系统以及照明系统等系统的设计,这也是电气工程设计中的核心部分,其在现代建筑工程中有着重要的位置。当前,我国电气设计技术已经相对比较成熟,在这个基础上,应当对节能降耗的问题进行充分的考虑,其也是保证智能建筑电气工程安全性的基础。 智能建筑在一定程度上来讲是电气技术的发展与改革,使其具备“智能”的功能。在实际生活中工程中电气的设计通常分为强电与弱电设计两大部分,强电设计电气系统、照明和动力系、防雷接地设计系统的设计。智能建筑电气可以说是一种具有较高综合性的技术,它涉及的学科十分广泛,而且发展迅猛,正朝着综合化、智能化、集成化的方向发展,它主要考虑的问题是信息传送的效果,即信息传送的保真度、速度、广度、可靠性等。建筑弱电根据其使用环境、要求的名目繁多,在设计中它不可能达到面面俱到,除非建筑单位提出相应的一些要求,那么一般均按常规进行设计,即按照建筑类别和类型遵照规范进行设计。由于弱电设计面广、难度高、所以很难要求设计者全面掌握,因此设计者只需完成总体方案与系统设计,并解决好与其他专业设备及管线间的配合即可。 2、智能建筑电气设计的特点 当前,随着各种智能技术的应用范围日渐广泛,如楼宇对讲、社区监控等技术越来越多的应用到智能建筑中,也成为了智能建筑的一项标志性组成。智能技术的实现,主要是通过弱电的控制来实现的,可以说,信息的传递是弱电在电气工程中的主要作用,其具有电压低、功率小的特点,能够实现对建筑工程中其他设备的有效控制。但是,由于弱电设计所涉及的范围十分广泛,而且难度较大,因此其设计过程中必要与其他专业进行有效的配合,才能够实现理想的电气设计效果。另外,在电气设计的总体原则上,职能建筑的电气设计应当适应现代建筑技术的发展,才能够有效的降低建筑成本,真正实现智能建筑的智能化。 3、智能建筑电气设计中存在的问题 当前,智能建筑正在快速的发展,在其电气设计中也存在着一些问题,在相关的规范和设计标准方面也存在字儿一些不足之处。虽然相关的规范与技术标准中对于智能建筑的电气设计进行了规定,但是其要求较为笼统,不够细化,无法实现统一的规范作用。由于智能建筑的电气设计涉及到很多其他的专业,如果其中的条款过于笼统,无法对电气工程设计中的具体问题进行详细的规范。另外,使用最多的《民用建筑电气设计规范》,也没有根据建筑行业的发展更新电气设计的相应内容。这些问题的出现,会导致设计人员不能进行合理的设计,这直接制约着智能建筑电气的发展。 三、智能建筑中主要的电气施工技术 1、电气基础施工确保质量 在基础工程施工时应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的预埋、预留工作。这一工作要求电气专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成,避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏;对需要预埋的铁件、吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等预埋件,电气施工人员应配合土建提前做好准备,土建施工到位及时埋入,不得遗漏。电气施工安装中,管理人员只有努力提高自身的素质和专业能力,才能把好质量关。 2、电气主体施工注重监控 首先,必须分清工程中的重点环节。在电气工程质量监控中,确定配电装置、电力电缆、配电箱三个重点设备交接协调环节,明确关系,制定措施,根据规范进行超前监控,达到对工程质量的预控。其次,必须在监控好重点环节的基础上以点带面,促动整个系统工程的质量控制。电气工程要与土建工程紧密配合,根据土建浇注混凝土的进度要求及流水作业的顺序,逐层逐段的做好电管铺设工作,这是整个电气安装工程的关键工作,做的不好不仅影响土建施工进度与质量,而且也影响整个电气安装工程后续工序的质量与进度。浇注混凝土时,电工应留人看守,以防振捣混凝土时损坏配管或使得开关盒移位。遇有管路损坏时,应及时修复。 3、内部装修力求规范 在砌筑隔墙之前应与土建工长和放线员将水平线及隔墙线核实一遍,因为将按此线确定管路预埋位置及各种灯具、开关插座的位置、标高。抹灰之前,电气施工人员应按内墙上弹出的水平线和墙面线,将所有电气工程中的预留孔洞按设计和规范要求核实一遍,符合要求后将箱盒稳定好,将全部暗配管路也检查一遍,然后扫通管路,穿好带线,堵好管盒。抹灰时配合土建做好配电箱的贴门脸及箱盒的收口,箱盒处抹灰收口应光滑平整。 4、设备安装保证材料 由于电气工程专业性强,在工程投资少、时间紧、作业面宽、工程繁杂、质量要求高的情况下,若不分轻重环节,势必造成人、财、物的浪费。在监控过程中,应认真学习、因地制宜、总结经验、分析工程实际、抓住工程中的关键环节、处理解决关键性质量问题、避免施工中的偷工减料和系统混乱状态的发生。 5、交错施工安排适当 跨专业之间的施工、调试需要仔细安排,早作分析,协调进行。如在电磁屏蔽工程的施工中,施工每前进一步,都伴随着各专业的协调配合。电磁屏蔽在挂网时,要涉及到土建和风、水、电等专业的协调配合,而各专业一般只为自己进度着想,只顾自己施工方便,技术交底不深,从而产生互相埋怨、吵闹情绪。甲方、监理人员要深入现场,掌握各专业施工进度,进行耐心细致的工作,土建施工时要督促风、水、电等专业的配合,电磁屏蔽施工前要组织各专业施工队的会签,制定局部的施工进度配合计划,检查落实每一步琐碎的施工工序等等。做到各专业施工逐步适应计划,以期达到较好的磨合,得到较高的质量保证。 结束语 目前,电气自动化在智能化建筑的应用,在我国还是属于一个比较新的技术领域,随着越来越多的智能化建筑物的出现,将会有更加先进的新兴技术补充到这一技术领域中,使这一技术能不断完善。 建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化建筑的发展和应用 【摘要】:文章结合工作实践对我国智能化建筑与建筑电气当前发展现状进行了探讨,详细论述了传统电气与智能化建筑的特点及其应用现状。 【关键词】:建筑电气 智能化建筑电气设备 智能化建筑系统相互关联与渗透是实现建筑电气高智能化建筑的重要手段。智能建筑的发展已经从传统的电气设计阶段进入智能建筑电气优化集成的阶段。 一、建筑电气与智能化建筑发展概述 随着我国城市化建设的加速发展,建筑行业得到了突飞猛进的发展,近几年来,随着我国房地产业的飞速发展,国内大型现代化建筑和高层居民建筑拔地而起,建筑电气行业迎来了空前的发展机遇。同时,随着国家倡导低碳经济的发展模式下,对于建筑电气系统节能、安全、环保的要求越来越高,建筑电气系统与智能化建筑的相关课题越来越受到业界的关注。近年来,我国已成为建筑电气产品生产、使用和销售大国,建筑电气行业年产值接近建筑装饰行业年总产值的20%。 随着我国经济的快速发展和城市化的不断推进,建筑电气行业仍然会保持较快的发展速度。随着智能化建筑电气概念的提出,我国建筑电气行业发展可体现出智能化住宅逐渐成为未来的方向。而要实现这一目标,离不开智能化建筑电气。所以电气产品的质量和安全是决定建筑电气行业持续发展的前提。电气设备是建筑装饰工程的重要组成部分,电气设备的质量、环保、安全水平是衡量装饰工程舒适度的重要因素。建筑电气产品第一是节能,第二就是安全。比如说,电线电缆必须是防火的,必须符合国家标准,否则留下较大的隐患。再比如电力电表,随着智能电网的建设,都要求一户一表安装智能化电表。比如美国智能电网的建设的第一个目标就是给4000万个家庭装智能电表。如果电表质量低劣,则会引起严重后果。 对于电气设备行业来说,产品要以终端智能化为目标。建筑电气产品的节能、安全,需要产品更新换代,需要调整产品结构。当前,我国建筑电气行业存在的主要问题是传统的制造模式和传统的销售方式、粗放式的管理,能源的浪费比较严重。 随着智能化建筑电气系统开始应用于现代建筑,智能化建筑电气系统的相关标准制定也在加快进行。因此,人们对建筑在信息交换、安全性、舒适性、 便利性和节能性等诸多方面提出的更高要求,必须通过建筑物内置的越来越多的基于高新技术的计算机网络、通信、自动控制等现代化建筑设备来实现,这一切集中反映到建筑观念和建筑实践中,于是建筑中增加了各种智能化系统,智能建筑应运而生。 二、传统建筑电气与智能建筑的特点 1、传统自动控制系统的分析 传统的建筑每个子系统相互独立、强弱电截然分立的建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的。另外,传统的专业布线方式要使用不同的电缆、电线、接线设备,相互之间的技术性能差别较大,经常造成难以互相通用,彼此不能兼容的问题发生。 在采用传统的布线系统时,如果需要改变终端设备的位置和数量,必须敷设新的缆线和安装新的设备,且在施工过程中还极有可能使相邻的线对发生传送信号中断或质量下降。从而大大增加了工程投资和施工时间,因此,传统的专业布线系统的灵活性和适应性差。 随着传统布线系统的限制,综合布线系统的得到了飞速的发展。综合布线系统各个部分都采用高质量材料和标准化部件,并按照标准严格施工和检测,能够保证系统技术性能优良可靠,满足智能化建筑需求以及今后不断升级的智能建筑通信需要,而且在维护管理中减少维修工作,节省维护费用。虽然综合布线系统初投资较高,但可统一施工,统一布线走向,节省系统使用的建筑物空间,方便用户使用和业主维护,在综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2、智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑具有以下几个方面的特点:安全、舒适和便捷的环境、节能、节省运行维护的人工费用、系统集成。智能建筑首先确保人、财、物的高度安全以及具有对灾害和突发事件的快速反应能力。建筑智能化系统的运行维护和管理,直接关系到整座建筑物的自动化与智能化能否实际运作,并达到其原设计的目标。而维护管理工程的主要目的,即是以最低的费用去确保建筑内各类机电设备的妥善维护、运行、更新。换句话说,智能建筑安全、舒适、便利、节能、节省人工费用的特点,必须依赖集成化的建筑智能化系统才能得以实现。 三、建筑电气与智能建筑系统的应用分析 1、基于智能化建筑系统的设计 智能建筑本身就是传统的建筑技术与新兴的信息技术相结合的产物,因此伴随着信息技术的快速发展和在智能建筑中的不断应用,建筑智能化系统的功能和性能都将进一步地提升,智能建筑的"智能"也必将继续增强。 随着智能传感技术与智能控制技术的发展和应用,将进一步提高控制精度,节能效果更加显著;智能建筑扮演的就是信息高速公路上的站点,先进的信息技术(以微电子技术为基础、以计算机技术、通信技术为标志)必然会很快在智能建筑中得到应用。 从技术角度看,相对于传统建筑,智能建筑主要是广泛采用了“3C”高新技术,即现代计算机技术(Computer)、现代通信技术(Communication)和现代控制技术(Control)。“3C”技术的核心是信息技术。 随着高新科技的发展,新的控制理论、控制技术以及新的控制系统不断出现。如非线性控制、智能控制、自适应控制、模糊控制、分布式控制、神经网络控制等。在智能建筑中将越来越多地采用这些现代控制技术。 从技术角度看,智能建筑最大的优点就是系统集成,就是将传统建筑中分离的设备、子系统、功能、信息通过计算机网络集成为一个相互关联的统一协调的智能化建筑系统,从而实现信息、资源、任务的重组和共享。换句话说,智能建筑电气必须依赖集成化的建筑智能化系统才能够得以实现。 2、当前智能化建筑电气的“智能”体现 当前智能建筑的“智能”是通过建筑设备的智能化,即各种建筑设备智能化系统来实现的。未来智能建筑的“智能”还会体现在智能化的建筑材料、智能化的建筑结构等方面,如:自修复混凝土:在提高建筑结构安全度方面,可采用自修复混凝土(智能混凝土),在混凝土中掺入装有树脂的空心纤维,当结构构件出现超过允许度裂缝时,混凝土的微细管破裂,溢流出来的树脂将自动封闭和粘接裂缝。智能化平衡结构:日本竹中建筑公司在东京市中心建了一栋6层大楼,它在强烈的模拟地震试验中安然无恙。这栋新建筑物之所以能抗震,一方面在于有一个液压支架系统,能减弱和抑制40%的震动;另一方面是楼的顶层安装了一个大滑块,在大楼受到飓风或地震的影响将倾斜时,这块9吨重的滑块会根据计算机的指令朝相反的方向移动。目前智能建筑的发展呈现出两方面的明显趋势。一是智能建筑已从办公写字楼向宾馆、医院、公共场馆、住宅、厂房等领域扩展;二是随着智能建筑建设范围的扩大与数量的增加,智能建筑正向智能小区、智能城市发展,与数字国家和数字地球接轨。 四、总结 智能建筑本身就是传统的建筑电气与信息技术相结合下的产物,未来十年我国建筑电气和智能化建筑都会随着信息技术的飞速发展以及互联网在智能建筑中的不断应用,建筑电气智能化系统的功能和性能都将进一步地提升,未来智能建筑的“智能化”也必将持续增强。 作者个人简历:唐晓鸽女广西 专科 工程师 建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化专业建设与实践 【摘要】实践教学在创新型人才培养中发挥着举足轻重的作用。针对目前建筑电气与智能化专业实践教学中存在的问题,结合建筑电气与智能化专业建设,提出应将教学、科研和社会实践有机融合,以应用型人才为培养目标,形成建筑电气与智能化专业实践的整体思路和具体措施,实践结果表明学生创新能力与就业能力得到了很大提高。根据建筑电气与智能化专业人才培养目标,实践平台体系的建设,分析了专业实践教学现状,体现了理论教学与实践教学的融合、实践教学各环节的协调统一,充分体现专业特色。 【关键词】建筑电气与智能化专业 课程体系 培养目标 实践教学是培养大学生综合运用知识解决实际问题能力的重要环节,科学的实践教学体系更是培养应用型人才的基本保证。建筑电气与智能化是实践性要求很强的专业,为了培养建筑电气与智能化专业应用型人才,根据人才培养目标,需要特别重视学生工程实践能力的培养。因此,必须重视和加强实践教学,拓展实践教学内涵,构建新的实践教学体系。 一、人才培养目标和教学现状 1、根据教育部建筑电气与智能化专业的制定原则,并结合建筑电气与智能化专业学生的就业去向,将建筑电气与智能化专业专业的人才培养目标界定为:培养适应我国社会主义现代化建设的需要,德、智、体、美全面发展,基础扎实、知识面宽、综合素质高、能力强、有创新意识、具备执业注册基础知识和基本能力的建筑电气与智能化领域高级工程技术人才。毕业生能够从事工业与民用建筑电气及智能化技术领域的方案制定,工程设计,强弱电设备安装、调试、运行,工程建设与管理以及计算机技术应用、信息处理等领域的工作,并初步具有建筑电气与智能化技术应用的研究和开发能力。我校本专业的业务培养要求是:本专业学生主要学习电工技术,电子技术,计算机技术与应用和网络技术,信息获取、传递、处理和利用技术,控制理论与应用,通信原理,建筑环境与设备等方面的基本理论和基本知识,受到较好的工程实践基本训练,具有建筑电气与智能化领域分析、设计和一定的开发与研究能力。 2、实践教学培养模式不科学。目前,建筑电气与智能化专业缺乏系统完善的实践教学体系,实践教学课时比例较少,实践教学环节内容更新较慢,与企业生产脱节。课内实验、课程设计大多依附理论课程开设,实验内容以演示型和理论型为主,缺乏综合型、设计型和创新型实验,学生按照实验指导书上的步骤,被动完成实验操作,缺乏积极主动思考,效果差。实践教学师资力量薄弱,具备“双师”素质的实践教学人员比例不高,大部分课程实验教学由理论课教师兼任,教师对实践教学的重要性缺乏深层次的认识,重理论、轻实践;大量年轻教师缺乏实践教学环节的专门训练,难以胜任实践教学指导工作。工程实习、毕业实习多数以参观的方式进行,由于校外实习教学基地建设薄弱,学生缺乏现场操作,基本没有创新能力培养的内容,学生并未得到实质工程训练。 二、改进措施 1、以建筑电气与智能化“卓越工程师”人才培养规格为标准,构建了“校企双重培养”的实践教学体系。深化教育教学研究,以建筑电气与智能化“卓越工程师”应用型人才培养规格为标准,贯穿系统认知、系统设计、系统开发、系统集成四大主线,重新整合教学内容,构建了“校企双重培养”的实践教学体系。 2、优化实验教学内容,精心设计实验教学方式。以建筑电气与智能化实际工程项目为背景,创立系列化综合性、设计性实验项目,模拟实际工程进行训练,理论与工程直接映射,开设中央空调系统组态集成控制设计综合实验、火灾报警控制器在线编程及联动控制设计综合实验、安全防范系统组态集成控制设计综合实验等典型实验项目。学生在实践教学中经历“构思—设计—实现—操作”的全过程,提高了学生工程项目开发能力、实施能力和团队合作能力。通过建筑电气创新实践、智能安防创新实践、智能照明创新实践、数字化设计与实现创新实践、智能系统控制创新实践、现场总线控制创新实践等设计性、综合性实践,培养学生工程创新意识与创新能力。革新传统实验教学模式,转变教师和学生在实验教学中扮演的角色,要求学生自主设计和完成实验内容,实现从被动接受教育到学生自主创新、设计和实施的转变。力求把“知识型学生”转化为“创新型学生”,培养具备一定专业技能和良好综合素质的创新型学生,提高学生建筑智能工程应用能力。依托开放实验教学管理系统,建立多级开放的管理模式,学生根据自身需要网上预约实验时间、实验地点、实验项目、实验指导教师,实现以学生为主体、学生自我训练为主的实验教学模式。 3、加快专业师资队伍建设,提高团队素质。建筑电气与智能化专业高度重视师资队伍建设,始终把建设一支高水平师资队伍作为做好实践教学工作的基础和前提。开展多元化产学研合作,搭建了基于专业核心能力、职业技能培养的实验、实训平台。广泛建立校外实习基地,中心的成立进一步完善了建筑电气与智能化专业校外实践教育平台,丰富了实践教学内容。 三、实践平台体系的建设 教学实验是为达到某种教学目的而有计划安排的实验,是学生在实验室进行的教学活动。就其教学内容层次而言,可分为基础性实验和提高性实验两大类。完善的实践平台应该具有教学实验、工程实训和专业实习的功能。重视学生实践能力的培养,具有较为完善的电气工程及其自动化、自动化本科专业实践平台。从基础实验到综合性实验,从课程实训到专业实习、社会实践等各个环节,都有明确培养目标和严格的要求。实践平台的构建也都是从专业基础实验室、专业实验实训室和专业实习及实践场所三个层面来进行规划。 1、专业基础实验室的建设。该类型实验室主要完成包含电子技术、电路原理、计算机应用技术和自动控制原理等专业基础课程实验。专业基础实验室每年都会根据教学的需求,对实验内容和实验条件等进行完善、改良。专业教师和实验技术人员密切合作,确保了基础实验教学的良好效果。 2、业实验实训室的建设。这部分实验室体现了智能化建筑的主要特点,包含智能建筑的核心系统。目前被业界和学术界普遍认可的系统有:楼宇自动化系统(BA)、火灾报警系统(FA)、综合安防系统(SA)、通信自动化系统(CA)、办公自动化系统(OA)和综合布线系统(GCS),再加上一个综合信息管理系统(IBMS),就构成了完整的建筑智能化系统。很多高校都结合自身特点,在积极地进行探索。 3、专业实习及社会实践基地的建设。由于建筑电气与智能化专业本身的特点,校内实验中心的建设在场地和经费方面都需要很大的投入。而校内实验实训场所的设备和条件,都只能是尽量接近工程实际和楼宇现场。因此在专业实习和社会实践层面上的实践环节,必须在工程现场来完成,才能取得更好的教学效果。加强校企合作,力图实现双赢,同时努力争得行业协会、相关管理部门的支持才能获得更大的发展空间。在校企合作共建实习基地时,必须要考虑到实习环节的创新性和研究性。 四、结束语 新事物的出现往往会引发讨论、思考甚至争议,建筑电气与智能化专业作为一个新专业,其内涵与发展定位值得人们进一步探索和思考。多关注相关领域信息,多学习相关专业知识是探讨中行之有效的途径。建筑电气与智能化作为应用性本科专业,必须突出自身的特点。强调实践环节的培养,不能片面地把工程实际操作和动手能力作为直接教学目标。在实践环节的设置、实施及平台构建上必须充分考虑这点。理想的实践平台应布局合理、层次鲜明、结构灵活,能适应技术发展和为教改教研提供有力支持。实践教学体系的建立和完善需要长时间的努力,需要在实践中进一步调整和完善。 建筑电气与智能化论文:论述建筑电气智能化应用与节能策略 摘要:本文首先分析了我国建筑电气的节能现状,并且针对建筑智能化过程中出现的耗能较大的问题提出了科学合理地解决措施,可以通过实施建筑供配电系统的节能、照明系统的节能以及设备监控系统的节能等措施,或者通过使用新型的材料达到节能的效果。通过建筑电气智能化的应用提出建筑电气节能的策略,以此提高能源利用率,达到有效节能的目的。 关键词:建筑电气;智能化应用;节能策略 1.我国建筑电气节能的现状分析 据相关的统计数据显示,建筑物耗电占到每年总发电量的百分之十以上,如何通过有效的措施节约电能对能源匮乏的我们非常重要。建筑电气的节能是要在满足建筑物的各种功能需求的基础上来实现能源消耗的减少以及能源利用率的提高。事实上,电气节能的途径有很多,可以通过对建筑内配电设备合理的配置、以及对各种用电设备的智能化管理和控制来实现建筑电气节能。另外,建筑电气在节能的同时还要考虑经济效益,不能一味的追求节能而增大投资的成本,应该保证增加的投资能够在短时间内收回,并通过智能化的管理手段以减少不必要的能源浪费。 到目前为止,我国在建筑电气节能方面已经有了一定的成果,但是在节能方面采取的相关措施还是存在着一些不足之处,其中包含有设计方面的缺陷,还有管理和设备维护方面的不足,以及经济因素考虑的不周全等原因,这需要我们从设计方案到施工管理各方面都不断提高和完善,从而让建筑成为真正意义上的绿色节能建筑。 2.建筑电气的节能策略分析 2.1 照明系统节能控制措施 建筑电气节能措施之一是对电气照明系统的智能化控制。照明节能设计应是在不降低照明质量的前提下,最大限度地减少照明系统中的光能损失,更有效地利用电能及太阳能。应根据不同的使用场所选择合适的照明光源及灯具,尽可能地选择高效光源及高效灯具。例如对于住宅建筑的公用部分,考虑到在大多数的情况下都没有专门的人员看守,应该做到人走灯灭,因此,对于住宅建筑的公用楼梯间、电梯间以及疏散走道等场所,采用节能自熄开关是非常好的选择。 照明系统的节能措施还体现在高效光源的利用方面,高效光源具有显色好以及光效高等优点。相关资料证明,以往建筑住宅建筑经常使用的白炽灯只有十分之一的电能会转变成可见光,而其余的电量都会以热辐射的形式释放到空气中,智能化的电气系统应用就是致力于如何更高效率更安全的利用电能。随着科学技术的不断进步我们已经研制出了各种节能灯作为高效的光能源,例如T5或T8细管径三基色细管径荧光灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯等,以达到光效高、寿命长、显色性好的要求。目前这些高效的光源正在被广泛的应用于各种智能化建筑中。 2.2 供配电系统的节能措施 供配电系统设计的合理性不仅影响用电设备的正常、高效运行,对于实现电气更是至关重要。通过提高供配电系统的运行电压及运行功率来减少系统的无用功损耗,或者通过适当加大配电线缆截面以降低线路阻抗来降低供配电系统中的电能损耗。具体的节能途径包括以下两个方面。首先,是考虑建筑电气供电设备的特点和负荷容量,再根据供电距离的远近和分布情况来选择最佳的供电方案,尽可能使建筑电气的供配电系统既简单又可靠,需要注意的是对于同一个电压的供电系统,其变配电级数不能多于两级,防止造成供配电系统的负担过重而短路,给建筑的使用功能造成影响,给用户的生活带来不便。其次,供配电系统的节能措施还包括变电所的位置选择,应该使其尽量靠近建筑物的负荷中心,这样才能有效的减小配电的半径以降低线路的损耗,从而减少电能的损耗。此外,需要强调的是,我国的很多建筑配电系统都是采用环形供电的方式,最好采用闭式网运行的方式提高运行的效率,同时也可以减少电能在运输过程中的损耗。 2.3变配电设备的节能措施 配电用变压器是配电系统最常用的主要电源设备,因其运行过程要消耗一定电能,选择不当就会浪费不少电能,因此选择变压器时首先要考虑选用低损耗、低噪音的节能变压器,其次要合理计算、选择变压器容量。变压器的负载率在75%为宜,变压器容量不宜过大,以免供电线路过长,增加线路的损耗。选择变配电设备时应选择自身能耗低并符合国家节能标准的产品,以实现变配电气设备的节能。 2.4 加大太阳能节能措施的使用 太阳能可谓是取之不尽的可再生能源,太阳能光伏发电是未来新能源的发展趋势,尽管我国已经有很多的住户应用太阳能设备制造热水,但是,在太阳能转化为电能应用方面还是存在着很多不足。首先是设计及应用不到位,例如对一些公共建筑的室外照明、道路照明以及室内车库照明等完全可以采用太阳能光伏系统而没有必要还依赖传统的电网发电。太阳能光伏系统由太阳能光伏组件、太阳能蓄电照明设备、太阳能LED灯具等组成,其能够把光能转化成电能,在智能控制器的保护下,把光伏组件获得的太阳能储存在蓄电池中,当夜晚来临时,太阳能组件得不到阳光的照射,自然没有电流流过,这样就使得智能控制器开启控制功能,LED就会发出适当亮度的光源用于照明。相信随着科学技术的不断提高,太阳能光伏系统会更广泛应用于建筑电气的照明领域中。 3.结语 建筑电气节能措施不仅要体现在设计上,还应该被广泛的应用于实践当中,只有采取正确有效的电气节能设计方案,并付诸实施才能实现建筑电气节能的可持续发展。建筑电气在实现智能化应用的同时更应该注重节能方面的相关细节。本文只对建筑电气的节能设计方面提出了几点粗略看法及建议,希望引起同行的共鸣,并在今后的工程设计中不断总结经验,能正确选择和应用成熟的电气节能技术。 建筑电气与智能化论文:智能化建筑与建筑电气分析 摘要:在建筑电气工程中,智能化技术能够帮助装置或者设备等实现自动化运行控制管理等内容,并且能够提高工程或系统装置等的整体可靠程度,提高运行速度,加强装置系统或设备的自我保护能力等。本文分根据笔者多年的施工经验,对智能建筑中电气自动化的应用特点及其技术优势进行了分析,对智能化技术在建筑电气中应用的技术及注意事项进行了探讨,以期为电气工程管理人员提供一定借鉴。 关键词:智能化 建筑 电气 技术 正文: 1.智能建筑与电气自动化概述 随着人们对生活水平的要求不断提高,建筑物中,尤其是居民建筑物中,对建筑电气工程的要求越来越高,新技术在电气工程的应用越来越广泛,对电气工程的质量要求也越来越高。所谓智能建筑中的电气自动化,一般指的就是通过电气自动化系统的集成核心,在建筑中组织好综合布线等工作,从而使得建筑中的设备与通信乃至办公等诸多功能都从一定程度上实现自动化,并以此来进一步推进现代建筑的信息化、智能化和自动化等方面的发展。但是由于当前我国智能建筑中的电气自动化正在推广和发展阶段,技术尚不成熟,因此我们更应当积极转变传统观念,并通过对现代智能化设备的客观现状进行有效结合,把握其应用要点,从而实现资源优化配置的目标,并保证电气自动化设备运营的安全与稳定,使得智能建筑中的电气自动化得到健康的可持续发展。 2.智能建筑中电气自动化的应用特点及其技术优势 对于当前我国智能建筑中电气自动化的应用情况而言,其应用特点及其技术优势大致体现在以下几个方面: 首先,智能建筑中电气自动化实现了对设备及其系统运行的全过程有效监控。尤其是在功能众多的大型建筑当中,电气自动化系统的组成配件多样、结构体系多变、功能实现复杂,因此其在传统的运行模式下往往会出现控制盲区,从而造成故障的产生。而现代智能建筑中电气自动化技术由于能够对整个系统实现实时的数字信息化有效监控,因此能够将控制中心发出的命令迅速传递到各个系统,同时将其反馈信息迅速返回到控制中心,从而实现一种高效、持续且实时的控制目标。 其次,智能建筑中电气自动化大大加强了联动性能。该自动化技术不仅将建筑中的安防消防、通风照明等系统整合为一个大的体系,从而充分加强了其联动性能,并且实现了各个子系统之间的优化配置和联合互动。 再次,智能建筑中电气自动化的安全性能非常强大。由于智能建筑中电气自动化系统本身就具有一定的危险,无论是设备问题还是操作不当甚至是周边环境的不利变化都有可能会对整个系统的安全性造成极大的风险。而该自动化控制技术就可以大大提高整个系统对于这些不利的异常因素作出迅速而有效的反馈,并且能够采取遥控模式来极大减轻各种突发情况对于系统控制和维护人员带来的伤害风险。 最后,智能建筑中电气自动化能够提供更加详实的数据和更加精确的计算。该自动化系统能够通过对其运行流程、问题处理等各方面的数据进行整合,从而建立一个更加准确详实的数据库,以此来给后期的各种优化决策予以可靠的信息数据保障。 3 建筑电气工程的智能化技术应用分析 在建筑电气工程中,智能化技术主要应用于建筑电气工程的自动化控制、建筑电气设备故障预测分析以及建筑电气设备的优化设计等。所以建筑电气工程的智能化技术应用分析主要包括:智能化技术在建筑电气工程自动化控制中的应用;智能化技术在建筑电气工程故障检测分析中的应用以及智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用等。 3.1 智能化技术在建筑电气工程自动化控制中的应用 在建筑电气工程中,需要有自动控制和保护系统,以便在发生一些意外时,可以进行自我控制和保护,防止事故的发生。而这些自动保护以及控制系统中则可以运用智能化技术。首先在计算机控制系统中,应用 GPS 定位功能,对整个建筑电气工程的电气设备、线路以及装置配件等进行定位,并利用传感技术进行将电气工程的施工或者工作状况传输给计算机系统,即进行电气工程施工或运行的数据采集,然后计算机系统利用电机设备、电磁场以及电路等学科知识对所收集到的数据进行综合分析,然后按照设定的系统程序,如果出现了哪种数据,就该进行何种控制措施。这样就可以对建筑电气进行智能自动化控制。 3.2 智能化技术在建筑电气工程故障检测分析中的应用 在建筑电气工程中,可以利用智能化技术进行电气系统的控制和保护,如果一旦出现了问题,智能化程序中没有被规定的状况,则可以发出警报,并对发生问题的部位,进行重点的实时监控,同时,还需要将收集到的数据传输给智能化故障分析系统,利用智能化技术中的神经网络、专家系统以及模糊逻辑等技术,对发生问题的部位进行故障分析,例如,当变压器出现故障时,便可以对变压器油中的气体成分进行分析,从而进一步缩小其故障范围。 3.3 智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用 智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用主要包括两个方面,一个是智能化技术的遗传算法,一个是智能化技术的专家系统。遗传算法是一种先进的计算模型,其原理是模拟生化进化过程中的遗传学机理以及达尔文生物进化论中的自然选择理论,运算过程中应用生物界中的进化规律,进行随机性搜索。智能化技术中的遗传算法在电气设备优化中起到重要作用,在建筑电气工程中,可以采用智能化技术中的遗传算法和专家系统相结合的方式对电气设备进行优化。 4.智能化建筑电气技术的注意事项 4.1经济方面 在智能化建筑设计当中建筑电气技术需要注重经济实用,保障经济节约而且技术可靠。在实际工作中,建筑电气设计方案选择应该符合智能化建筑发展的趋势,要合理应用新技术,保障技术安全可靠性,选取经检验合格了的产品,用新型技术简化系统设计,进而降低工程造价,保障经济合理,减小投资成本。 4.2设计方面 在对智能化建筑开展建筑电气的设计时,要脚踏实地且实事求是,不要盲目地追求不实际的目标。 智能化建筑功能很全面,设施相对复杂,对于设计和管理要求都较高,在不同设备间都存在自身缺点以及局限性,功能以及性能上还有一定程度上的差别,盲目追求新和全是不现实的。如果对设备的先进性和功能的齐全性进行强行追求,这不仅是在设计上建立了脱离现状的难题,而且会加大工程实施难度,抬高投资的成本,加大运行费用,进而形成资源的浪费,然而很难达到预想效果。合理进行建筑电气设计应从项目的根本出发,选用适当的设备和系统,利用恰当的技术,保障设备、系统功能得到充分的发挥,这样可以满足智能化建筑设计的要求,减小运行和管理的难度。 4.3质量方面 在工程的每个过程中都要认真地审阅、校对设计稿,要确保每个工程的细节都是准确无误的。再有,操作过程要严格地遵循电气施工的规范,应用合格的材料以及设备,坚决拒绝伪劣产品,保障工程安全可靠性。 5 结语 近年来,随着我国建筑工程的不断增多,建筑施工技术也不断进步,在建筑工程中,较为重要的一个施工项目是电气工程,建筑电气工程主要包括建筑施工工程中与电气有关的设备、装置等的施工工程。在建筑电气工程中应用智能化技术,可以有效地减少人工操作量,提高操作速度以及操作精准度,提高工程的可靠程度,并且能够降低成本,方便工程完成后的检修维护工作。在智能建筑电气施工中,要求电气施工人员在施工的过程中要有良好的技术水平和高度负责的责任心,充分的利用施工人员自身的专业知识进行分析和设计,提高施工质量和施工效果,严格的控制各个施工手段和施工环节。 建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化建筑的发展和应用 【摘要】随着科学技术的发展特别是电子、信息技术的飞速进步智能建筑已经从遥不可及的梦想逐渐成为现实,对此,本文深入分析了智能建筑的系统构成、要求,智能建筑的电气设计以及智能建筑的未来发展和应用。 【关键词】智能建筑;系统构成;电气;发展 1、引言 智能建筑是建筑产业与信息技术结合的产物。信息技术与建筑的完美融合丰富了建筑的内涵,为人们的生活、工作提供了极大的便利。智能建筑必将带来一个巨大的市场,将带动对方面产业的发展,各相关单位为了提前争夺这一市场相继投入巨资希望能是智能建筑在合理价位的的同时提升系统性能,最终赢得用户的认可,对此,本文对智能建筑进行了较全面的分析与探讨。 2、智能建筑的基本要求 (l)对使用者而言,智能建筑应能提供安全,舒适,快捷的优质服务,有一个有利于提高工作效率、激发人的创造性的环境。 (2)对管理者而言,智能建筑应当建立一套先进科学的综合管理机制,不仅要求硬件设施先进,软件方面和管理人员(使用人员)素质也要相应配套,以达到节省能耗和降低人工成本的效果。 3、智能建筑系统简介 一般来说,智能建筑的自动化系统包含有三大部分,分别是楼宇自动化系统、通信自动化系统及办公自动化系统。楼宇自动化系统即BAS,又被称作设备自动化系统,是智能建筑中最为基础的自动化系统,主要功能是完成对智能建筑物内的环境、安全、能源等多方面进行实时监控和管理,从而为智能建筑提供安全可靠、舒适方便的居住环境。通信自动化系统即CAS,它是实现智能建筑物内语音、视频等数据传输的根本基础,同时也是智能建筑与外部通信网络,如计算机网络、电话网络、卫星网络相连的唯一通道,从而实现与全球各地进行信息的交互。智能建筑的通信系统主要包含两大系统,一是程控数字交换机系统,二是有线电视网系统。办公自动化系统即OAS,该系统是实现智能建筑的重要组成部分之一,主要是通过利用计算机软件技术和先进的办公设备来提升办公效率和质量,从而实现办公的简易化、决策的科学化、管理的智能化。 图3.1智能建筑 4、智能建筑实现的基本功能 按照上述的智能建筑的自动化系统的组成,三大系统应分别基于智能建筑的实际需求,完成基本功能的实现,具体如下:首先是楼宇自动化系统,楼宇自动化系统的基本功能主要包括如下几方面:一是实现对建筑物的自动监视并实现对各类机电设备的开始或运行控制;二是实现对建筑物内各种基本参数和机电设备参数的自动检测、显示、汇总、打印等功能;四是实现对建筑物内各种设备的协调管理和统一控制,尤其是对水、电、暖、气的自动计费功能的实现。其次是办公自动化系统,该系统在智能建筑内表现出很强的系统性、网络性和多学科交叉性。智能建筑的办公自动化系统一般具有以下功能:一是实现对建筑物物业管理的办公自动化系统,包括物业管理信息、电子账务处理、物业信息、业主会议管理、综合文件等功能;二是实现对传统办公与服务的管理功能,主要包括有文字处理、公文收发、档案管理以及各种公共服务的管理、建筑物人员管理等;三是对建筑物内的信息库的管理,建筑物内的资源信息种类繁多,公共信息需要办公自动化来维护,主要包括公共信息或资源的采集、检索、查询、等功能。 5、智能建筑电气的施工 5.1.线路敷设 导线敷设的方式及各部位代号分别是: SC 一穿焊接钢管敷设、 C T 一桥架敷设、 FC 一地板内暗敷、 C C 一顶板内暗敷、 W C -墙内敷设、 A C C 一吊顶内敷设、 SR 一钢线槽敷设、 C E 一顶板面敷设。 在进行配管加工时应严格按设计和规范要求进行厂料配管, 并由专业监理工程师严格把关。其具体要求是; 明配管只有一个90。弯时, 弯曲半径不小于管外径的四倍, 有两或三个90。弯时,弯曲半径不小于管外径的六倍;PV C 管子根据内径选用不同规格的弹簧弯管, 内径不小于犯~ 的管子应爆弯, 如需大量加工时, 可用专制弯管的烘箱加热, 做到管子弯曲后, 管皮不皱、 不裂、 不变质。 5.2.配电设备安装 在工程中, 配电箱的型号复杂且数量多,大部分配电箱还受楼宇、 消防等弱电专业的控制,因此箱内的原理复杂、 设置严格。由于配电箱是电力负荷在现场的直接控制器, 因此它关系到工程中动力、照明以及弱电负荷能否正常工作。在电气工程中要求所有配电箱不打开箱门时的防护等级不小于IP 40,打开箱门后的防护等级不小于IP20,并要按现场情况采用上进上出或下进下出的接线方式进行制作安装。 5.3.开关插座的安装施工工艺 在施工过程中应严格按照施工要求进行插座、 灯具开关、吊扇钩盒的安装工作, 使其符合相关安装图纸的要求。其具体要求是: 开关盒与门框的距离一般为150一20 mm, 左右、 前后的盒位允许偏差不大于50 rnrn, 同一室内成排布置的灯具和吊扇的中心允许偏差不大于5rnrn 。要特别注意的是预埋安装的施工过程, 一般来说, 要根据现浇板的厚度来进行吊扇钩的设置, 同时, 应把圆圈与钢筋缓缓地折成90。角, 插入接线盒底的中间位置, 然后再根据板厚把剩余钢筋头折成90。角,并在板筋上将其焊接牢固。 6、智能建筑的发展趋势及应用 6.1.楼宇自动化系统 楼宇自动化系统的建设应在控制理论的基础上实现计算机控制的综合系统,是一种分布式控制系统,其主要特征是集中管理且分散控制。楼宇自动化系统的内部是把智能建筑内的各个主要子系统集成在统一的开放式结构和协议之下,保证接口的标准化,集成的方法主要有以下几种: 一是完成硬件网络的集成,楼宇自动化系统的集成结构应该采用两层网络的形式,第一层为以太网络,第二层为LonWorks等速率低的标准工控总线,来完成对各种硬件设备的串连,同时,这种集成的结构还可以留下与第三方系统的接口,从而实现把多种系统都集成到主干网络的目标。 二是完成信息系统的集成,通过采用ODBC技术等,实现楼宇自动化系统中各设备管理软件的集成,也就是能够透过硬件网络集成的架构,实现各设备之间的连接,从而实现把各种信息综合地结合起来,实现信息的整体获取、利用和分析。 6.2. 通信自动化系统 通信自动化系统是智能建筑内基于计算机网络的高速网络的集成系统,该系统的建设需要主要以下两点:首先是应该设计建设一个合理的能够完全满足智能建筑需求的综合布线系统。众所周知,智能建筑中的通信网络是实现智能化的根本,大多数的智能建筑通信网络都会分为主干网和子网,主干网的建设必须是基于ATM的高速宽带局域网,并能支持建筑中的各种通信业务和子网互联的需求。其次是采用虚拟局域网技术,在建筑物内构建虚拟局域网,这样,每个虚拟局域网具有相对的独立性,其物理位置不会影响逻辑子网,同一个虚拟局域网内部的通信不受其它子网影响。同时,一些需要在物理上进行改动的网络设备也能够保 持在相同的虚拟局域网上不发生改变。 6.3.办公自动化系统 在办公自动化建设过程中,主要进行以下两方面工作: 一是选择合适的硬件设备,以个人PC为主,辅助以大型的数据服务器,PC作为终端或工作站,并与程控交换设备相连,服务器则用来存储办公自动化系统的所有数据。同时,还应该配备有一些基本设备,如打印机、复印机、录音设备、投影设备等,以支持更复杂的办公需求。 二是软件的选型,根据智能建筑的办公自动化需求,应该按照操作系统级、应用系统级等分别进行选型,操作系统建议选择较为流行的windows操作系统平台,应用系统则根据实际需求,可直接购买或定制,同时,还应该配置微软的文字处理软件、语音识别软件、多媒体应用软件等。 7、结束语 随着科学的发展及人们生活水平的提高,智能建筑发展迅猛,智能建筑的系统研究已经比较成熟,智能建筑也成为了居民关注的一个方向。然后由于成本及需求性等问题智能建筑还没用进入普通百姓家,还没有获得十分广泛的应用。本文,针对智能建筑的功能、特点、构成等进行了详细的探讨,并具体阐述了建筑电气的设计及智能建筑未来的发展及各种应用。
机电技术应用论文:浅析煤矿机电管理技术的应用及管理 摘要:煤炭是我国重要的能源,煤炭工业的大力发展,在我国的国民经济建设发展中占居重要的地位。采用机电一体化产品的煤矿,能够获得可观的技术、经济和社会效益。随着现代化设备的不断投入使用,对机电管理人员的业务素质也提出了新的要求,只有熟识电气设备的功能,才会更好的完成本职工作。因而,近年来各级煤矿企业领导都十分重视机电一体化技术在煤炭生产中的应用与推广。本文对煤矿机电一体化技术的应用进行研究。 关键词:机电管理人员;煤矿机电一体化产品;煤炭生产 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。 1 机电一体化 机电一体化是集机械技术、微电子技术、光学技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、接口技术、软件编程技术等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进了相关技术的发展和进步。我国在20世纪80年代成立机电一体化领导小组,并将该技术列为“863”计划。机电一体化正朝着智能化、网络化、微型化、柔软性化、系统化发展,它的发展对煤炭系统产生了很大的冲击,采用机电一体化产品将大大改善煤矿生产的劳动强度、工作环境及安全系数,同时在降低能耗、保证安全生产方面也实现了特定的价值。它可不必更换设备,而对产品结构和生产过程进行必要的调整、改革,对传统的机械工业注入新鲜的血液,实现文明生产。 2 煤矿机电一体化产品 煤矿机电一体化产品已在许多煤矿得到广泛应用。国产的以计算机为核心的电牵引采煤机、全数字直流提升机已占领国内市场,我国已能生产用计算机监控的掘进机、胶带运输机、矿井供电设备等。另外煤矿安全生产监控系统、胶带机集中控制系统、矿井生产过程自动控制和信息化管理、图像监视井下关键设备和主要工作地点、调度室的装备实现数字化、计算机网络管理系统在生产调度、财务、人力资源、设备、销售及办公自动化都得到了普遍应用。煤矿机电一体化产品实现了设备的自动化、智能化、信息化等等,为煤矿生产实现高安全、高可靠、高效率和高效益提供了保障。 3改进煤矿机电管理的办法 3.1重视管理,提高机电管理水平 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。 3.2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处形式,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权;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。 3.3加强机电标准化管理,建立健全标准化管理组织,提高全体机电人员的质量标准化意识,按标准化要求开展机电工作。 机电标准化是确保矿井机电安全生产的基础,地方煤矿应逐步完善机电标准化工作,成立标准化领导小组,制定标准化建设奋斗目标及具体措施、完成时间。实行“三抓”,即面上抓质量升级,线上抓达标头面、机道、机房,点上抓薄弱环节。建立机电标准化奖罚制度,开展机电标准化竞赛活动,树立标准化样板机电区队、机房硐室、机道,推动机电标准化工作的全面开展。 3.4扎实地做好设备综合管理工作 设备管理的基本任务是掌握设备动态,建立、保管设备档案,办理设备调拨转移手续,掌握设备技术性能状态,编制审查设备购置、更新、改造、修理、配件计划,掌握大修资金的使用,对设备实行全过程的管理。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。 3.5认真落实规章制度 规章制度是机电业务活动的准则,是做好机电工作的纪律保证,应建立健全。当前,规章制度执行不利是突出的问题,特别是操作、维修、综合平衡、质量验收、现场管理等制度的执行方面尤为突出。矿井机电管理的主要工作对象是设备,落实规章制度也必须以管好、用好、修好设备为主要工作内容。目前急需重点落实的规章制度是:机电管理人员责任制度;设备使用操作规程;设备维护保养、检查、维修、质量验收制度;机电事故管理、设备现场管理、技术管理、综合平衡、班组经济核算等制度。 4 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优的状态工作,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,并保证其测量准确度,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。 5 结束语 煤矿机电一体化技术是煤矿综合自动化的发展基础,更是煤矿企业信息化建设的重要支撑技术,煤矿机电一体化技术在采、掘、运、装备等方面的应用和推广,大力地推动我国煤矿综合生产力,同时,为实现安全、高效、洁净、结构优化的现代化、高科技煤炭工业生产打下了坚实的基础。 机电技术应用论文:机电应用中的检测技术分析 作者:刘成良;战丽红;周恩才 摘要:高等职业教育工学结合的中机电一体化专业的前端检测技术学习与分析,实现了学生的高素质技能型人才培养和教师的实践学习。 关键词:机电一体化;传感检测;传感器;机器视觉 高等职业教育作为高等教育发展中的一个类型,肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命,《国务院关于大力发展职业教育的决定》的2006年16号精神,要求以科学发展观为指导,促进高等职业教育健康发展,改革教学方法和手段,融“教、学、做”为一体,强化学生能力的培养,教学过程实践性、开放性和职业性,突出实验、实训、实习三个关键环节,加强学生的生产实习和社会实践及校内生产性实训基地建设的校企组合新模式等,提高学生的实际动手能力。 我院的机电一体化专业通过和周边区域、企业工学结合、顶岗实习,走产学结合发展道路,使学生、教师的实际能力获得了极大巩固和提高,为社会主义现代化建设培养千百万高素质技能型专门人才。 一、机电一体化 机电一体化又称机械电子学,英语称为mechatronics,它是由英文机械学mechanics的前半部分与电子学electronics的后半部分组合而成。现在的机电一体化技术,是机械和微电子技术紧密集合的一门技术,它的发展使冷冰冰的机器有了人性化,智能化。 机电一体化具体包括以下内容:机械技术、计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术、传感检测技术。 机电一体化主要课程机械方面有机械制图,机械设计,金属工艺学,数控编程技术,autocad;电工方面有可编程控制器plc,单片机,自动控制原理,电工电子。实习课程:电力拖动,plc,单片机,钳工,普通车、铣、刨床,数控车、铣,加工中心。 主要就业岗位:机电一体化设备的安装、调试、维修、销售及管理;普通机床的数控化改装等。次要就业岗位:机电一体化产品的设计、生产、改造、技术服务等。 二、传感检测技术 传感检测技术是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验,它是机电一体化系统达到高水平的保证。 检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路,其作用就是检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变化,并将信息传递给电子控制单元,电子控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制。 国家标准gb7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 可以用不同的观点对传感器进行分类: 按传感器的物理量分类,可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器。 按传感器工作原理分类,可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。 电阻式传感器是将被测量,如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。 电阻应变式传感器。传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应,电阻应变片主要有金属和半导体两类,金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。 压阻式传感器。压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。其基片可直接作为测量传感元件,扩散电阻在基片内接成电桥形式。用作压阻式传感器的基片(或称膜片)材料主要为硅片和锗片,硅片为敏感材料而制成的硅压阻传感器越来越受到人们的重视,尤其是以测量压力和速度的固态压阻式传感器应用最为普遍。 热电阻传感器。热电阻传感器主要是利用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。在温度检测精度要求比较高的场合,这种传感器比较适用。目前较为广泛的热电阻材料为铂、铜、镍等,它们具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。用于测量-200℃~+500℃范围内的温度。 按传感器输出信号的性质分类,可分为:输出为开关量的开关型传感器;输出为模拟量的模拟型传感器;输出为脉冲或代码的数字型传感器。 按传感器材料分类:可分为金属、聚合物、陶瓷、混合物传感器。 按传感器制造工艺分类:可分为集成传感器、薄膜传感器、厚膜传感器、陶瓷传感器。 集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。? 薄膜传感器是通过沉积在介质衬底(基板)上的,相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时,同样可将部分电路制造在此基板上。? 厚膜传感器是利用相应材料的浆料,涂覆在陶瓷基片上制成的,基片通常是al2o3制成的,然后进行热处理,使厚膜成形。 陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶-凝胶等)生产。? 完成适当的预备性操作之后,已成形的元件在高温中进行烧结。厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性,在某些方面,可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型。? 每种工艺技术都有自己的优点和不足。由于研究、开发和生产所需的资本投入较低,以及传感器参数的高稳定性等原因,采用陶瓷和厚膜传感器比较合理。 三、机器视觉技术 采用机器代替人眼来做测量和判断的“机器视觉”,第一步靠的就是传感器技术。 机器视觉系统是通过图像摄取装置把图像抓取到,然后将该图像传送到处理单元,再通过数字化处理,根据像素分布和亮度、颜色等信息,来进行尺寸、形状、颜色等的判别。进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。 机器视觉技术日臻成熟,在现代加工制造业中,广泛应用于食品和饮料、化妆品、制药、建材和化工、金属加工、电子制造、包装、汽车制造等行业。在现代自动化生产过程中,广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。机器视觉系统能提高生产的柔性和自动化程度,提高了生产效率和生产的自动化程度,机器视觉易于实现信息集成,是实现计算机集成制造的基础技术。 四、机器视觉工业检测系统类型 机器视觉工业检测系统从检测性质和应用范围而言,分为定量和定性检测两大类,每类又分为不同的子类。机器视觉在工业在线检测的各个应用领域十分活跃,如:印刷电路板的视觉检查、钢板表面的自动探伤、大型工件平行度和垂直度测量、容器容积或杂质检测、机械零件的自动识别分类和几何尺寸测量等。此外,在许多其它方法难以检测的场合,利用机器视觉系统可以有效地实现。机器视觉的应用正越来越多地代替人去完成许多工作,这无疑在很大程度上提高了生产自动化水平和检测系统的智能水平。 用微波作为信号源,根据微波发生器发出不同波涛率的方波,测量金属表面的裂纹,微波的波的频率越高,可测的裂纹越狭小。 自动光学检测 (aoi) 指的是通过在受控照明条件下使检测目标(如 pcb 的一部分)成像进行的目标检测。 在aoi 系统中,捕获和重建3-d 形状的能力是非常必要的。3-d aoi从检测图像中可以萃取出不同类型的信息。其表面颜色一直被成功用于检查零部件情况,对于焊点检测,精确确定焊点质量,形状信息比颜色信息更有用。 高等职业教育坚持育人为本,德育为先,立德树人的根本任务,培养学生的社会适应性,教育学生树立终身学习理念,提高学习能力,学会交流沟通和团队协作,提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力,培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。 重视学生的职业道德教育和法制教育,重视培养学生的诚信品质、敬业精神和责任意识、遵纪守法意识,培养出一批高素质的技能性人才。 机电技术应用论文:试探机电一体化技术的应用 摘要:随着 科学 技术日益走向整体化、交叉化和数字化以及微 电子 技术信息技术的迅速 发展 ,机电一体化技术的应用也越来越广泛。本文对机电一体化技术的应用进行阐述,并对其发展进行探究。 关键词:机电一体化 应用 发展 0 引言 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,随着相关技术的不断发展,其内容将不断更新。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、光学技术、电力电子技术、接口技术等群体技术,合理配置各功能单元,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,它使 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 机电一体化技术的应用 1.1 在 现代 机械制造业中的应用 传统机械制造业是建立在规模 经济 的基础上,靠 企业 规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的,它强调资源的有效利用,以低成本获得高质量和高效率,其生产盈利是靠机器取代人力,靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。先进的机械制造业是以信息为主导,采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业,其特征是全球化、 网络 化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展,充分利用电子计算机技术,使制造技术提高到新的高度。近年来,制造工程领域的新技术相继诞生,如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等。 1.2 在饮料行业中的应用 机电一体化技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术之一。机电一体化技术在食品、饮料包装机械的开发、设计和制造过程中的应用。不仅使单机的自动化程度大大提高,而且使整条包装生产线的自动化控制水平、生产能力得到很大提高,使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备。可以大大改善食品饮料包装生产设备产品的质量,提高其国内、国际竞争能力。 1.3 在钢铁企业中的应用 1.3.1 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。 1.3.2 现场总线技术(fbt) 现场总线技术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。 1.3.3 交流传动技术 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。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。 1.3.4 开放式控制系统 “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。 1.3.5 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。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。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 机电一体化技术的发展趋势 2.1 智能化 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。随着模糊数学、神经网络、灰色理论、心 理学 、生理学和混沌动力学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。 2.2 数字化 微控制器和接口技术的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、通用性、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控制操作、诊断和修复。 2.3 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、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。从而避免利益的冲突,并能使之标准化、系列化。 2.4 网络 化 网络技术的兴起和飞速 发展 给社会各个领域带来了巨大变革。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。 2.5 自源化 自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。 2.6 人性化 人性化是各类产品的必然发展方向。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,对人来说更 自然 ,更接近生活习惯。 2.7 微型化 微型化是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。微机电系统是指可批量制作的,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和系统。微机电系统产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、信息等方面具有不可比拟的优势。 2.8 绿色化 工业 发达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。 3 结束语 随着机电一体化技术的发展,各种产品与装置实现了机电一体化,有利实现整体优化,提高产品质量和生产效率,缩短开发新产品的生产准备周期,加速科技成果向商品转化,有利推动传统产业发生深刻变革,同时,随着新产品的研发及高精密等设备的发展,要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展,从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。 机电技术应用论文:浅论机电一体化技术的应用及其发展趋势 【论文关键词】:机械工业 机电一体化 数控 模块化 【论文摘要】:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。本文简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。 现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、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。 一、机电一体化的核心技术 机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手: (一) 机械本体技术 机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。 (二) 传感技术 传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。 (三) 信息处理技术 机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。 (四) 驱动技术 电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。 (五) 接口技术 为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。 (六) 软件技术 软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。 二、机电一体化技术的主要应用领域 (一) 数控机床 数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在: 1、 总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多cpu、多主总线的体系结构。 2、 开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。 3、 wop技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。 4、 大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了cnc系统的控制功能。 5、 能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。 6、 系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。 7、 以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。 (二) 计算机集成制造系统(cims) cims的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。 (三) 柔性制造系统(fms) 柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。 (四) 工业机器人 第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。 三、机电一体化技术的发展前景 纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展: (一) 智能化 智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。 (二) 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,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除rs232等常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。 (三) 微型化 微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。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。 (四) 模块化 模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,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、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。 (五) 网络化 网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。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。 (六 ) 绿色化 工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。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,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。 综上所述,机电一体化技术是众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。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。 机电技术应用论文:浅析传感器技术在机电一体化中的应用 摘要:文章概述传感器 研究 现状与 发展 ,探讨传感器在机电一体化系统中的 应用 ,并 分析 我国传感器技术发展的若干 问题 及发展方向。 关键词:传感器技术;机电一体化;应用 在机电一体化系统中,传感器处系统之首,其作用相当于系统感受器官,能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境考验,是机电一体化系统达到高水平的保证。如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测,系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现。 一、传感器的研究现状与发展 传感器是能感受规定的被测量并按一定 规律 转换成可用输出信号的器件或装置,主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态,为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展, 电子 信息种类日益繁多,信息传递速度日益加快,信息处理能力日益增强,相应的信息采集——传感技术也将日益发展,传感器也将无所不在。 从20世纪80年代起,逐步在世界范围内掀起一股“传感器热”,各先进 工业 国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产。传感技术已成为重要的 现代 科技 领域,传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。 二、传感器在机电一体化系统中的应用 传感器是左右机电一体化系统(或产品)发展的重要技术之一,广泛应用于各种自动化产品之中: 1.机器人用传感器。工业机器人之所以能够准确操作,是因为它能够通过各种传感器来准确感知自身、操作对象及作业环境的状态,包括:其自身状态信息的获取通过内部传感器(位置、位移、速度、加速度等)来完成,操作对象与外部环境的感知通过外部传感器来实现,这个过程非常重要,足以为机器人控制提供反馈信息。 2.机械加工过程的传感检测技术。 (1)切削过程和机床运行过程的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、制造成本或(金属)材料的切除率等。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、刀具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等,而最重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。对于机床的运行来讲,主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等,其传感参数有机床的故障停机时间、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。 (2)工件的过程传感。与刀具和机床的过程监视技术相比,工件的过程监视是研究和应用最早、最多的。它们多数以工件加工质量控制为目标。20世纪80年代以来,工件识别和工件安装位姿监视要求也提到日程上来。粗略地讲,工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工(零)件加工要求的工序;工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯,同时还要求辨识工件安装的位姿是否是工艺规程要求的位姿。此外,还可以利用工件识别和工件安装监视传感待加工毛坯或工件的加工裕量和表面缺陷。完成这些识别与监视将采用或开发许多传感器,如基于tv或ccd的机器视觉传感器、激光表面粗糙度传感系统等。 (3)刀具(砂轮的检测传感。切削与磨削过程是重要的材料切除过程。刀具与砂轮磨损到一定限度(按磨钝标准判定)或出现破损(破损、崩刃、烧伤、塑变或卷刀的总称),使它们失去切(磨削能力或无法保证加工精度和加工表面完整性时,称为刀具/砂轮失效。工业统计证明,刀具失效是引起机床故障停机的首要因素,由其引起的停机时间占nc类机床的总停机时间的1/5-1/3.此外,它还可能引发设备或人身安全事故,甚至是重大事故。 3.汽车自动控制系统中的传感技术。随着传感器技术和其它新技术的 应用 , 现代 化汽车 工业 进入了全新时期。汽车的机电一体化要求用自动控制系统取代纯机械式控制部件,这不仅体现在发动机上,为更全面地改善汽车性能,增加人性化服务功能,降低油耗,减少排气污染,提高行驶安全性、可靠性、操作方便和舒适性,先进的检测和控制技术已扩大到汽车全身。在其所有重点控制系统中,必不可少地使用曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、压力传感器、气敏传感器等各种传感器。 三、我国传感器技术 发展 的若干 问题 及发展方向 传感器技术是实现自动控制、自动调节的关键环节,也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一,其水平高低在很大程度上 影响 和决定着系统的功能;其水平越高,系统的自动化程度就越高。在一套完整的机电一体化系统中,如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测出并转换成易于传送和处理的信号,我们所需要的用于系 统控制的信息就无法获得,进而使整个系统就无法正常有效的工作。 我国传感器的 研究 主要集中在专业研究所和大学,始于20世纪80年代,与国外先进技术相比,我们还有较大差距,主要表现在: (1)先进的 计算 、模拟和设计 方法 ; (2)先进的微机械加工技术与设备; (3)先进的封装技术与设备; (4)可靠性技术研究等方面。因此,必须加强技术研究和引进先进设备,以提高整体水平。传感器技术今后的发展方向可有几方面: 1.加速开发新型敏感材料:通过微 电子 、光电子、生物化学、信息处理等各种学科,各种新技术的互相渗透和综合利用,可望研制出一批基于新型敏感材料的先进传感器。 2.向高精度发展:研制出灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的新型传感器以确保生产自动化的可靠性。 3.向微型化发展:通过发展新的材料及加工技术实现传感器微型化将是近十年研究的热点。 4.向微功耗及无源化发展:传感器一般都是非电量向电量的转化,工作时离不开电源,开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向。 5.向智能化数字化发展:随着现代化的发展,传感器的功能已突破传统的功能,其输出不再是一个单一的模拟信号(如0-10mv),而是经过微电脑处理好后的数字信号,有点甚至带有控制功能,即智能传感器。 机电技术应用论文:机电一体化技术专业“项目教学法”应用的探索与实现 【摘 要】高等职业 教育 培养目标是为社会提供大量的应用型技术人才,但高等职业教育的现状是满足不了社会的需求,为此,要求职业教育进行课程改革。本文根据高职学生的实际情况,结合本课程特点,从高职 电子 教学实际出发,在高职电子课堂教学中如何将传统的教学方法与 现代 化教学方法有机的结合,根据课程内容将项目教学法应用于课堂教学中。 【关键词】机电一体化技术专业;项目教学;应用 为进一步落实 科学 发展 观,坚持以学生为本,深化职业教育教学改革,办出职业教育特色,提高人才培养质量,增强职业教育对 经济 和社会发展的贡献力,各级各类职业学校都在进行课程改革,构建以能力为本位、以职业实践为主线、以项目课程为主体的模块化专业课程体系。新课程实施的原则是要使学生“会学”,而不是“学会”。教学不单是知识的传递,更重要的是知识的处理和转换,以培养学生的创新能力。积极探索与新的课程体系相适应的教学模式,改变目标单一的以知识传授为主的教学方法,构建体现项目课程特性的新型教学关系,逐步形成以项目教学法为主要特点的教学,促进教师教学方式、学习者学习方式的根本改变。探索建立“教学内容模块化、能力培养项目化、实践指导个性化”的教学模式。 1.项目教学法的定义 项目教学法,是指将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目,围绕着项目组织和展开教学,使学生直接参与项目全过程的一种教学方法。是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。在教学活动中,教师将需要解决的问题或需要完成的任务以项目的形式交给学生,在教师的指导下,以小组工作方式,由学生自己按照实际工作的完整程序,共同制定计划、协作完成整个项目。在项目教学中,学习过程成为每人参与的实践与创造活动,它的价值体现主要在完成项目的过程中,而不是最终的结果。 2.项目教学法在机电一体化技术专业中的设计原则 项目教学法与传统教学法相比,有很大的区别,主要表现在改变了传统的三个中心,由以教师为中心转变为以学生为中心,由以课本为中心转变为以项目为中心,由以课堂为中心转变为以实际经验为中心。具体来讲,要遵守下面的五项原则: 2.1 项目教学的科学性。我们制定的教学目标,必须有利与开发每个学生的学习潜能,而且还注意把教师和学生所花费的时间和精力控制在合适的程度,以防师生负担过重。 2.2 项目教学的系统性。项目教学面向每一个学生的个性发展,尊重每一个学生发展的特殊需要,最重要的是创新能力的培养。对于一个职高学生来说,要很快具有创新能力是不现实的,但是使他们具有创新意识和创新精神是能够做到的,也是必须做到的。除了学科的整合,另外还与教师培养、设施设备条件关联,项目教学是一个系统工程。 2.3 项目教学的实践性。项目教学和现有学科教学最大的不同点是它不对学生进行纯学术性的书本知识的传授,而是让学生自己动手实践,在实践中获得信息时代所需要的能力,这才是设立项目教学这一课程的最根本的目的。如果说,其他课程主要让学生获得基础知识,那么,项目教学则强调让学生得到实践能力的训练。 2.4 项目教学的层次性。项目教学的开展,决不是为了取代学校现有的学科教学。因为职校学生还处在长知识、打基础的阶段,学科教学中的知识、能力训练是他们成长所必需的。不具备一定的从学科教学中获得的知识,开展项目教学只能是无本之木、无源之水,无从谈起。从这个意义上说,“项目教学”的开展非但不取代,相反还有赖于学科教学的质量。 2.5 项目教学的自主性。项目教学是以学生的直接经验或体验为基础而开发和实施的。它是以学生的直接经验为基础而对学科知识的综合运用,是对学科的逻辑体系的超越。在“项目教学”的开发和实施过程中,鼓励学生的自主选择和主动探究,将学生的需要、动机和兴趣置于核心地位,为其个性充分发展创造空间。 3.项目教学法在机电一体化技术专业中的应用 依据项目教学法在高职机电一体化技术专业课程教学中应用的基本原则,现将机电一体化技术专业课程作为实施研究的对象,开展项目教学法的研究。 机电技术应用专业项目大致可以分为: 3.1 典型的切削加工项目:可以构建以《机械设计基础》、《机械制造技术》、《数控技术基础》等形成的项目课程,作为第一个学习领域; 3.2 典型的 电子 装配项目:构建《电工基础》、《电子技术》、《电工与电子操作技能》等形成的项目课程,作为第二个学习领域; 3.3 典型的机电一体化控制项目:构建以《电力电子技术》、《电气控制》、《机电一体化技术》,《数控机床故障诊断与维护》作为第三个学习领域。 3.4 典型的机电产品装配、维修服务项目:构建《单片机接口技术》、《传感器技术》、《液压与气压传动》、《自控控制系统》、《plc可编程控制器》作为第四个学习领域。 这些从一到四的学习领域,按照学制及认知的 规律 ,从简单到复杂,从低级到高级,从一般到特殊展开项目教学过程。每个项目的实施步骤如下: (1)确定项目任务。组织教师分析项目涵盖的跨学科的知识及涉及到的专业科目,确定项目的目标和任务,详细编写《项目(课题)任务书》。 (2)布置项目。分发《项目任务书》,讲解项目要求,使各小组明确学习任务和要求。 (3)各工作小组拟订活动计划与方案,教师审核计划。项目小组拟订课题实施计划,设计一份详细的《项目活动计划》,每个小组成员都要有成果汇报任务,各小组都要有成果汇报.在计划书中学生可随时记录项目进展情况,以便教师随时检查和指导。 (4)项目小组的活动实施,学生动手实践。根据计划,各小组成员开始分头执行各自的任务。学生通过翻阅、取舍、整理资料,进行项目任务的设计和验证,通过解构单元实体、到实验室做实验验证相关结论、在实习室进行实际装接操作和调试等实际环节,不断提出问题,再通过小组讨论、请教教师等途径解决问题,最终完成课题任务。 (5)项目答辩与师生评价。在此阶段,通过“项目成果汇报、学生自己进行自我评估、组别互评、教师点评、师生共同 总结 ”等程序完成对各小组课题任务完成的评价。并将项目任务完成的评价结果列为项目学习成绩的一个部分。 (6)归档或结果应用。项目教学总结,并把项目工作的结果归档或应用到 企业 和学校的生产教学实践中去,以使项目工作的结果尽可能具有实际应用价值,指导后续工作。 各种教学法没有绝对的对错、优劣之分,都有一定的适用性,因此,“教学有法,教无常法。教学法选用的基本原则就是以“适合”为宜。总之,职业 教育 是一项任重而道远的任务,其教学方法的改革与创新也是无止境的。教师在传授知识的同时,要注重培养能力,在发挥教的主导作用的同时,又要调动学的主体作用,既重视理论学习又要倡导动手实践,只要我们不断地更新思想,推动教学方法的革新,就一定能培养出一大批适应社会 发展 的高素质劳动者,为发展职业教育事业,实现中华民族的伟大复兴和全面建设和谐社会贡献我们的力量。 机电技术应用论文:港口机电设备故障诊断技术的应用研究和推广 [摘要]随着港口吞吐量和机械化程度的增加,对港口设备的要求也越来越高,港口机电设备出现故障的现象也逐渐增多。本文首先介绍了设备故障诊断技术的 发展 及研究现状,分析了传统的设备故障诊断技术方法,然后针对港口机电设备故障诊断技术应用及研究进行了详细分析,并以内燃机为例详细说明了港口机电设备故障诊断的步骤。由于港口设备数量和种类较多,因此港口机电设备故障诊断技术应向自动化和智能化方向进一步发展。 [关键词]港口设备 故障诊断 应用 推广 我国的 交通 运输业是国民 经济 的重要组成部分,自从改革开放以来,我国的水运行业发展迅速,随着港口的大型机电设备的自动化程度的日益提高,我国港口吞吐量增长较快,促进了水运行业的发展,使得我国的交通运输行业在国民经济发展中所占的比重也逐渐增大。随着港口吞吐量和机械化程度的增加,港口机电设备在水运行业中的作用越来越重要,对港口设备的要求也越来越高,港口机电设备的结构及其组成也愈加复杂,负荷越来越重,因此港口机电设备出现故障的现象也逐渐增多,这直接影响了港口作业的质量和进度,降低了港口水运的经济效益。因此,对港口机电设备故障诊断技术的研究成为港口水运行业的的一项迫切的重要任务。 一、设备故障诊断技术发展及现状 机电设备故障诊断技术发展分为三个阶段:初级阶段-感官、专业知识和经验判断; 现代 化阶段- 计算 机技术、传感器技术和动态监测技术综合诊断;智能化阶段-集故障监测、诊断、设备管理和调度一体化的智能化阶段。机电设备故障诊断技术起源于20世纪,并在此期间取得了较大的发展和进步。航天 工业 的发展使该技术取得较快地发展,随后计算机、微 电子 和传感器技术的发展和应用使得该技术逐渐地完善,此时还在航天和核电等大型部门应用较多,其他部门发展较为缓慢,到20世纪末机电设备故障诊断技术在农业、化工、冶金矿山、发电、交通运输和机械制造等各部门开始应用,并且发展较快,取得了显著的经济和社会效益。21世纪,机电设备故障诊断技术在我国国民经济的各部门都已取得长足的发展和普及应用,技术发展转向智能化。 二、设备故障诊断技术及手段 ①机械振动监测诊断技术。通过对振动参数进行监测,来判断设备的运转情况,由于其此种方法简单偏于操作,且对设备没有损伤,因此机械振动监测技术成为首选方法;②磨屑监测诊断技术,该技术主要用于液压系统和润滑系统,由于磨损方式和磨损速度不同而产生的磨屑粒尺寸和形态有所差异,从而来判断破损类型和磨损部位;③温度监测诊断技术,由于设备不同部位产生的温度变化不同,利用温度变化程度来判断设备的运行情况,利用红外线来监测可以实现非接触、远距离监测,且能够进行运算、处理和判断精确测定设备各部分的温度变化;④无损探伤监测技术,该技术应用较广,尤其是γ射线扫描。该技术是射线在物质中的衰减 规律 ,扫描得到相关参数变化的谱线,然后通过系统分析确定设备故障的部位。 三、港口机电设备故障诊断技术 1.港口机电设备故障诊断技术研究情况 港口设备分小型装卸机械和大型装卸机械两类,其中小型机械数量大,流动性大,但活动范围小,大型机械种类多,作业分散,操作要求较高。国内鉴于港口机械的工作性质和工作环境,提出了柴油机、结构裂纹、液压传动、钢丝绳和制动器、粮仓、电器系统、皮带纵向撕裂、监测中心和测试车、设备管理和维修体制改革10个方向的相关的研究专题。 国内外设备故障监测技术与手段的发展,在港口机电设备故障诊断技术中也得到了广泛地应用。目前国内在各港口开展了设备监测研究和故障诊断研究,取得的成果有:上海港务局与上海海运、上海交大和同济大学等院校进行相关课题的合作,上述10个研究课题中9个课题开始进行研究,部分课题已列入交通部和上海市的科技攻关项目。 2.港口机电设备故障诊断实例分析 港口设备动力一般由内燃机提供,内燃机可能会出现故障,以内燃机为例简要分析港口设备故障诊断技术的应用。针对内燃机动力不足问题进行简要分析。 (1)故障现象。港口上使用时间较长的内燃机存在动力不足的现象。 (2)故障原因。内燃机油箱油量是否充足;内燃机的供油管是否有漏油或断裂现象;内燃机的喷油泵油量调节杆是否卡住、锁紧螺栓是否有脱落现象等;内燃机的燃油是否含有空气或其他杂质等;内燃机供油管是否堵塞;内燃机的燃油滤清器是否堵塞;内燃机的供油时间是否合适无延迟现象。 (3)故障排除。内燃机的供油管有没有漏油等问题,内燃机的油箱的油量多少,内燃机的喷油泵油量调节杆有无卡住,内燃机的油量控制杆锁紧螺栓是否脱落,内燃机的燃油成分检查是否空气含量较高,内燃机的供油管和滤清器是否堵塞,最后检查内燃机的供油时间。 (4)采取措施。首先应检查内燃机的油箱油量是否充足,如果油量不足应增添燃油;其次检查内燃机的供油管是否漏油或断裂,发现漏油或断裂及时进行维修,如果是由漏油原因引起则维修内燃机后还要排除管路中的空气壁面油的纯度不够;检查内燃机的调节杆卡住和内燃机的油量控制杆的锁紧螺栓是否紧固,如果在内燃机的运行过程中有异样声响,则需要将部件重新锁紧;然后拆下内燃机的燃油管的进油端进行连续压动,如无燃油流出,可能是供油管或燃油滤清器发生了堵塞,采取措施为进行逐段进行排除;内燃机的供油时间不合适,延迟或过早都会引起动力不足。 四、结论 自从改革开放以来,我国的水运行业 发展 迅速,我国港口吞吐量增长较快,对港口设备的要求也越来越高,因此港口机电设备出现故障的现象也逐渐增多。 本文首先介绍了设备故障诊断技术的发展现状,目前传统的机电设备故障诊断技术主要包括:机械振动监测、磨屑监测、温度监测以及无损探伤等,港口设备故障诊断技术水平已越来越高,然后随着故障现象的增多,港口设备故障诊断技术应向自动化智能化方向进一步发展。 机电技术应用论文:基于 Web3D技术的机电产品虚拟设计及其应用 论文关键词 :web3d技术 机电产品 cult3d技术 汽车 虚拟现实 论文摘要:主要介绍 了 web技术和 3d技 术相结合的产物一web3d技 术的基本概念、特点及实现技术.并以实例的方式详细阐述了web3d技术之一的 cult3d技术 .在机 电产品虚拟设计 中的工作流程,从而可以有效地提高机电产品的信息传达效果,为新产品开发提供一种崭新的互动设计模式,最终提 高企业的竞争力。 0 引言 随着数字化设计技术 的发展 .人们已不再满足在网上浏览一些静态的、文本类 、二维的产品图片,而对那些具有动态的、三维可视化效果的产品需求越来越迫切。以计算机网络和计算机三维图形学为基础的web3d技术以其特有的形象化展示功能、强大的交互性能和对现实世界的模拟功能在电子商务 、远程教育 、工程技术 、计算机辅助设计等领域已经获得 了广泛的应用。利用此技术设计的产品可以做到全方位展示 、色彩设计实时装配等 ,从而提高用户的参与性 。增强体验感。 1 web3d技术概述 1.1 web3d技术的基本概念 虚拟现实 vr (virtual reality)技术是一种逼真地模拟人在 自然环境中的视觉 、听觉、运动等行为的人机界面技术,web3d技术是虚拟现实技术的一种实现形式 [21。web3d还可以简单地被看成是 web技术和 3d技术相结合的产物 。实际上也就是本机的 3d图形技术 向互联网的扩展.网络性、三维性和交互性是其显著的本质特征。它与本机的3d图形技术的主要差别在于:第一,实时渲染 :它是由渲染引擎进行实时渲染从而实时显示的;第二,具有无限的交互性:因为是实时渲染,这就为交互性提供了基础;第三,优化和压缩:由于网络带宽的限制 .文件必须经过优化和压缩以保证用户端快速下载。通过应用 web3d技术 ,用户可以在 网上浏览以三维形式表现的物体 ,并对其进行交互性操作 以体验身临其境 的奇妙感受。 1.2 web3d技术的实现手段 web3d的实现技 术主要分成三大部分 .即建模技术、显示技术 、三维场景中的交互技术 [31。建模技术是虚拟现实技术的基础。把建立 的三维模型描述转换成人们所见到的图像,就是所谓的显示技术。三维复杂模型的实时建模与动态显示技术可以分为两类 :一是基于几何模型的实时建模与动态显示 :二是基于图像的实时建模与动态显示 。交互技术是 web3d的关键技术 ,交互功能的强弱 由 web3d软件本身决定 。但用户可以通过适当的编程来弥补软件的某些不足。 在众多的 web3d软件系统中 。基 于 java内核的cult3d技术因其在交互性能、文件体积和画面质量等方面的优越性而得到用户 的普遍欢迎 ,现已广泛应用于众多电子商务网站的 3d机电产品展示中。 2 cuil3d技术及其开发流程 cuh3d是一种全新的 web3d技术 .它有一纯 软件跨平 台的渲染引擎 ,主要包含 cult3d exporter plug—in、cuh3d designer和 cuh3d viewer plugin三大部分。 开发设计人员可 以使用 3d设计领域广泛使用的 3dsmax或 maya来设计 产 品 3d模 型 .使 用 cuh3d exporterplug—in来转换设计模型 ,在 cuh3d designer中为模 型加入交互 、音效等其它效果 ,再无缝隙地嵌入到 html页面和其他应用程序中 [41。其开发流程如图1所示。用户 即可在网上实时观看 3d模型 ,还可通过 鼠标对其进行旋转 、放大或缩小等操作。 3 cult3d‘技术在产品虚拟设计中的应用实例 3.1 创建汽车 cult3d对象 为方便输 出,必须使 用一个 三维模 型制 作 软件f3dmax或 maya1制作物体 的三维模型。制作前必须先下载插件 cult 3d exporter for 3dmax或 cult 3d exporter for maya。只 有安 装好 输 出插 件 ,3dmax或maya才可以将 3d模型输出成 cult 3ddesign的 c3d格式。在制作模型的细节、真实度上多下点功夫,尽量用最少的面来做模型,以控制好模型的大小。太多的面不仅会加长网络传送的时间 ,更是对浏览者机器 的考验。最后输出成 c3d格式的 3d模型 。 3.2 对汽车 cult3d对象进行交互设置 cuh3d对象的交互设计就是在 cuh3d designer的事件地图窗 口中建立事件、动作和场景的相互关系,使浏览者触发某个事件或某个事件 自动做出相应的动作 ,并将可视化的过程和结果实时反馈给浏览者达到交互的目的。 汽车的时间地图如图2所示,它可以通过鼠标控制实现汽车任意角度的展示、车门的开关、车轮的转动和汽车尾气排放等。在cult3d designer中完成设计后,需将culturald对象导出为可的co格式。在导出过程中还可对文件中的几何图形、声音等特征进行进一步压缩。 3.3 汽车cult3d对象 可cult3d对象的程序有多种,其中基于网络的应用较为广泛,用户可以通过网络或在本地机种用ie或netscape浏览器查看。基于网络的需要编写想应得网页,在编写网页时,有两项主要工作: (1)在网页中编写语句嵌入cult3d对象。ie浏览器是通过activex组件来cult3d对象。ie使用 object 的标签命令来在网页中嵌入activex组件。 netscape浏览器不支持 activex控件 .需要另外设置外挂程序的语法 。netscape浏览器使用 embed 的标签来嵌入 外挂组件 。另外 ,必须安装 cuh3d viewer插件,才能在浏览器网页时播放 cult3d对象。对于 ie浏览器需要在 object 这个标签内插入 codebase指定其下载网址.netscape浏览器需要在 embed 标签内插入 type=“application/x--cuh3d--object”语法说明外挂程序对象.pluginseape指定其下载网址。 同时支持 ie和 netscape浏览器的超文本语句如下 : object classid= clsid:31b7eb4e一8b4b一 11d1一a789--00aocc665 1a8 width= 宽 height= 高 codebase=http:///dianzijixie/" 电子商务模块使用。 4 结束语 虚拟现实技术作为一支崭新的综合性信息领域中的奇葩 ,体现出较高的人性化科技特色与风格。而将虚拟仿真技术同机电产品设计产业相结合 ,为设计师与企业厂商们提供了非常好的技术支持与解决方案.更为产品的推广营销创造了巨大的商业价值。无论是与传统影视媒体 、多媒 体软件 ,还是 与传统虚拟现实技术 比较 ,web3d技术都表现出了在机电产品设计中的独特优势和潜力 。随着网络技术的高速发展必将有更新的 web3d技术出现,服务于设计 、服务于大众、服务于未来 。 机电技术应用论文:机电一体化技术的应用与发展前景 摘要:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。文章简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。 关键词:机械工业;机电一体化;数控;模块化 现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、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。 一、机电一体化的核心技术 机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手。 (一)机械本体技术 机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。 (二)传感技术 传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。 (三)信息处理技术 机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。 (四)驱动技术 电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。 (五)接口技术 为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。 (六)软件技术 软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。 二、机电一体化技术的主要应用领域 (一)数控机床 数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在: 1、总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多cpu、多主总线的体系结构。 2、开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。 3、wop技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。 4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了cnc系统的控制功能。 5、能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。 6、系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。 7、以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。 (二)计算机集成制造系统(cims) cims的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。 (三)柔性制造系统(fms) 柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。 (四)工业机器人 第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。 三、机电一体化技术的发展前景 纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展。 (一)智能化 智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。 (二)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,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除rs232等常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。 (三)微型化 微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。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。 (四)模块化 模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,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、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。 (五)网络化 网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。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。 (六)绿色化 工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。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,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。 综上所述,机电一体化是众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。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。 机电技术应用论文:煤矿机电一体化技术应用探究 摘要:煤炭是我国重要的能源,煤炭 工业 的大力 发展 ,在我国的国民 经济 建设发展中占居重要的地位。因而,近年来各级煤矿 企业 领导都十分重视机电一体化技术在煤炭生产中的应用与推广。本文对煤矿机电一体化技术的应用进行研究。 关键词:煤矿 机电一体化 应用 1 概述 煤矿机电一体化产品是把各项高新技术融于一体的高科技产品,其主要技术包括:微 电子 、 计算 机、自动控制、人工智能、传感产品可靠性等等,这些都是科技高速发展的热门技术。在煤矿企业中,开始利用机电一体化技术对煤炭系统进行改造旧设备和开发新产品,并取得了巨大的成功,这让人们清楚地意识到,机电一体化技术和产品的发展是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。 2 煤矿机电一体化技术产品的应用 2.1 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,那么随之对井下、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。在英国和意大利等国家,高性能、高可靠性的磁阻电机在煤矿提升系统中也得以应用。还有德国自主研发的内装式交——交变频调速提升机,它采用机电一体化技术把电机和滚筒做成一体,这样的融合技术不论在机械结构设计方面还是在电气控制系统方面在世界上都处于领先地位。 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。目前,我国直径在两米以上的提升机有1700多台,其中90%为交流提升机,并且均是采用转差功率消耗型的转子串电阻调速,电控系统部分绝大多数仍采用继电器——接触器系统,只有一小部分采用可控制编程器。直流提升机多数为发电机拖动,虽有部分可控硅供电系统,也均为模拟量控制。而plc可编程控制器使用比较简单,程序设计起来也比较容易,不需要一些复杂的输入输出接口装置,抵抗外界的干扰能力也很强,因此,它能在环境比较恶劣的情况下进行长时间工作。 2.2 综合机械化采煤 1970年,我国自主设计制造装配了第一套综合机械化采煤工作面,并在大同矿务局进行试验使用,一直试验使用到80年代后期,这项技术的使用标志着我国的煤矿综合机械化采煤有了重大的突破性发展,推动了煤矿自动化的发展进程,同样,采煤机也由液压牵引开始转向电牵引;液压支架的控制系统也逐渐向计算机化发展,以计算机为核心,采用电液控制,移架自动化得以实现。另外,对工作面刮板运输机也进行了微机监控装置的配置,实现计算机自动化控制。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。 2.3 矿井安全生产监控系统 从多数煤矿使用监控系统的效果来看,还存在一些问题,但是主要问题是传感器的不足,并且使用过程中,其稳定性相对较差,使用寿命不足,一些研究所和使用单位在这方面进行了大量的研究,对一些关键技术也实施多次再设计改进措施,但仍然没有得到预期的效果,因此这些在实际现场应用率不是很高。在国外,由于 计算 机 网络 软硬件技术 发展 很快,运行速度和质量也在不断提高,传输介质由同轴电缆发展到光缆,信息媒体由字符发展到声像,煤矿的安全监控系统有了很大的发展,他们的机电一体化技术在监控系统上的应用已有了非常高的水平。我国煤矿安全生产监控系统是煤炭行业内部机电一体化技术推广应用最快的产品,一些高校、科研所和 企业 正在研究和生产煤矿安全生产监控系统。 3 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优的状态工作,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,并保证其测量准确度,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。 4 结束语 煤矿机电一体化技术是煤矿综合自动化的发展基础,更是煤矿企业信息化建设的重要支撑技术,煤矿机电一体化技术在采、掘、运、装备等方面的应用和推广,大力地推动我国煤矿综合生产力,同时,为实现安全、高效、洁净、结构优化的现代化、高科技煤炭 工业 生产打下了坚实的基础。 机电技术应用论文:浅谈机电一体化技术在煤矿的应用 摘要:近年来,我国各行各业竞相 发展 ,依靠机电一体化技术,大幅度地提高产品的性能、质量和可靠性,提高制造水平,增加产品的应变能力,提高劳动生产率,节约大量能源和材料消耗。煤炭系统也在利用机电一体化技术改造旧设备和开发新产品方面做了大量的工作,取得一定的成效。它已使人们清楚地认识到,机电一体化技术和产品的发展,是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。本文对机电一体化技术在煤矿中的应用进行阐述,并对其发展趋势进行分析。 关键词:机电一体化技术 煤矿 应用 发展趋势 1 概述 机电一体化技术就是机械、 计算 机、信息处理和自动控制技术综合运用的复合技术,是微 电子 技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。机电一体化技术顺应了当今 科学 技术发展的 规律 ,显示了强大的生命力。由于煤炭生产是将数百、数千万吨煤炭从地层深处采掘、运送到地面,因此需采用大量的机电设备才能实现这一目标,而机电一体化煤矿产品则是实现高产高效的最好选择。机电一体化将机械与电子技术融为一体,使物流、能流、信息流融为一体。 2 机电一体化技术在煤矿中的主要应用 2.1 机电一体化技术在提升机中的应用 矿井提升机是目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备,全数字化交直流提升机。尤其是内装式提升机,从结构上将滚筒和驱动合为一体,机械结构大大简化,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,大大简化了电器安装,此外,硬件配置简单,互相兼容。“九五”期间,国产数字化直流提升机已成为煤矿提升机的首选机型。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。此外,我国还应用simadynd和s7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。目前,最大装机容量已达到5000kw,主、副井提升机可做到全自动化,不需要专门的绞车司机。 2.2 机电一体化技术在采煤机中的应用 电牵引采煤机是机电一体化技术在采煤机的一个典型应用。与液压牵引相比,它具有一下特点:①良好的牵引特性:可以在采煤机前进时提供牵引力,使其克服阻力移动,也可以在采煤机下滑时进行发电制动,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a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。 1991年煤炭总院上海分院与波兰玛克公司合作,研制成功我国第一台采用交流变频调速mg344-pwd型薄煤层强力爬底板电牵引采煤机以来,我国的电牵引采煤机有了较快的发展。国内上海天地公司、太原矿山机械厂、西安煤机厂、鸡西煤机厂等都生产交流变频和直流电牵引采煤机,而且得到了广泛的应用。经过近20年的研制开发,我国的电牵引采煤机一逐步走向成熟,为煤矿生产技术的进步起到了积极的推动作用。 2.3 机电一体化技术在带式输送机中的应用 带式输送机由于长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等特点,已成为我国煤矿井下原煤输送系统的主要运输设备。因此,成为近几年来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。它是一种专门为平滑起动运送大惯性载荷,如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,我国带式输送机的中间驱动点不能不知过多,一般为3点驱动,这样就限制了输送机的单机长度和运量。而且,输送机的监控设备功能少、可靠性较差、灵敏度和寿命都较低,和发达国家相比存在显著的差距。 2.4 其他煤矿机电一体化装置 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。我国神华集团大柳塔矿采用从德国和美国引进的电液控制的支架,移架速度为6~8s/架,最快的移架速度达3s/架。电液控制装置还可检测支架的工作状态。 煤矿供电的特点是供电要可靠,质量要高,能满足大功率设备的要求。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。采用集中补偿和就地补偿相结合的办法提高功率因数,减少供电系统无功电流,减少无功功率损耗。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。 3 煤矿机电一体化技术应用的发展趋势 我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、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。这些设备在煤炭生产中的广泛应用,不仅减轻了操作人员的劳动强度,而且极大地提高了煤矿的生产水平和能力,创造了巨大的 经济 效益和社会效益。但是,我国的煤矿机电一体化技术与发达国家相比,还有一定的差距,因此还有很多的工作需要继续研究,其未来的发展趋势是:①开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术,研究具有自主知识产权的核心装置;②增加产品的通信功能,以适应综合自动化的需要;③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;④煤矿机器人仍然是煤矿机电一体化技术今后研究的重点之一。 4 结束语 近年来,随着微电子技术、计算机技术、软件技术、传感器技术和自动化技术的飞快发展,信息流成为机电一体化的主要特色。其产品实现自动化、数字化、智能化,在性能和功能方面均实现了质的飞跃。因此,机电一体化技术是 企业 信息化的重要支撑技术,是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。 机电技术应用论文:机电一体化技术在汽车设计中的应用 摘要:经济的发展和汽车科技水平的提高大大加快了汽车机电一体化技术的发展速度,这对汽车产业的发展具有重要的推动作用。在汽车设计中应用机电一体化技术可以将汽车的性价比大大提升。但是在汽车设计中应用机电一体化技术仍然存在一些问题,对其造成不利影响。所以本文主是对汽车设计中机电一体化应用的进行了具体的研究。 关键词:机电一体化技术;汽车设计;应用 随着我国汽车行业的发展速度不断加快,大大拓展了汽车设计中机电一体化技术的应用范围,同时也大大提高了机电一体化技术的水平。稳定性、经济性和安全性等是机电一体化技术具备的特征,通过对汽车设计中机电一体化的应用进行研究,不但可以将汽车的整体稳定性提升,同时可以为机电一体化技术质量提供保障,从而对我国汽车行业的发展具有重要的推动作用。 1在汽车设计中机电一体化技术存在的问题 1.1陈旧机电一体化技术设备 我国汽车机电一体化设计技术具有较晚的起步时间,这样传统手动汽车控制系统的设计无法使汽车用户的实际需求得以满足[1]。同一汽车厂对不同车型的设计标准和操作流程没有统一的制定,这样无法规范汽车机械零件的设计方法,从而使机电一体化技术出现一些问题,如不够科学和规范以及无法安装等,使人们对现代化汽车设计的基本要求无法满足。这些问题的存在对汽车设计中机电一体化技术的提升和改进产生不利影响。由于汽车设计应用设备的落后性不但对大量的人力、物力和财力造成了浪费,同时使汽车设计中机电一体化技术的成本提升,从而对机电一体化产品的更新和机电一体化设计技术的创新造成阻碍。 1.2汽车设计理念的落后性 由于落后的机电一体化设计理念会大大降低汽车整体运行的性能和工作效率,这对汽车本身的设计方案造成一定的破坏,使汽车发生故障的次数增加,对创新和发展现代化机电一体化汽车设计技术造成影响[2]。另外由于汽车设计理念的落后性,无法有效的推广新型机电一体化技术方法,无法为汽车良好的运转性提供保障。在汽车实际运行中,传统的汽车维修人员对创新汽车设计理念工作并不重视,这样无法进一步推广和使用机电一体化技术,对创新汽车设计方法和提升汽车运行的整体安全性造成影响。 1.3汽车机电一体化技术人员较低的综合素质 由于不断增加汽车需求量,使汽车行业缺乏相应的汽车实际人才,这样在汽车行业中会使用一些非专科毕业的工作人员,从而对机电一体化技术的使用范围无法提供保障。另外汽车设计具有复杂的程序和较高的技术含量,如果汽车汽车人员的专业技术不丰富,会在安全过程中忽视一些小的零部件,这对汽车运行中的稳定性无法保障。而且由于汽车机电一体化技术人员具有较低的综合素质和专业素质,对安装检查汽车机电一体化技术设备造成影响。 2在汽车设计中完善机电一体化技术的措施 2.1将现代化机电一体化技术设备不断更新 在设计汽车过程中,机电一体化技术人员应该对计算机应用软件正确的使用,这样可以对汽车工程领域中机械技术的改善具有重要的作用[3]。技术人员要对机电一体化技术设备不断的改善,从而可以将汽车设计中处理信息的技术提升,而且要将汽车驱动技术和计算机集成技术等合理的应用到汽车的设计系统中。汽车设计中各个方案的执行是通过不断创新机电一体化设计技术设备来完成的,这样可以将汽车运行的整体功能性大大提升,使汽车电子系统与机电运行系统充分融合的目的得以实现。 2.2对传统的汽车设计理论进行创新 在设计汽车过程中关键的技术主要是机电一体化技术,所以在完善汽车性能的过程中机电一体化技术的创新设计的作用是不可代替的,同时创新汽车设计程序和理念可以将汽车的整体性能大大提升。但是在这个过程中要对各个因素阻碍进行克服,造成这种现象的主要原因是人们出行的安全问题,如生命财产安全会受到汽车内部各个零部件运行质量的影响。因此要充分的融合汽车的微电子精算技术和设计机技术,不断提升汽车的整体性能。只有在汽车设计中充分的应用汽车机电一体化技术,才能够将汽车机电一体化的微电子技术水平不断加强,从而可以进一步提升汽车的稳定性和安全性。 2.3将汽车设计人员的综合素质不断提升 智能化和功能化是目前汽车设计中机电一体化技术的主要发展方向,所以引进汽车机电一体化设计的人员不但要掌握较高的专业技术,同时其专业素质要符合要求[4]。同时要对新技术培训和专业考核制度的力度不断加强,这样机电一体化设计人员可以将汽车整体的机构和运行系统的专业规范熟练的掌握,从而可以为汽车的运行质量提供保障。同时汽车设计人员应该将相应的理论和专业技术不断完善,将微电子技术的应用范围不断推广,这样不但可以将技术人员的实践操作能力提升,同时可以将汽车运行的整体水平大大提升。 3结论 由此可见,随着在技术设计中机电一体化技术的应用力度不断加强,消费者逐渐用更高的标准要求汽车的安全性和稳定性等。在汽车设计中应用机电一体化技术,对机械领域各个方面的发展都具有重要的推动作用。但是其也存在一些相应的问题,这需求汽车企业采取针对性的措施,将这些问题合理的解决,从而可以在汽车设计中更好的应用机电一体化技术,进而可以大大提升汽车设计水平。 作者:徐群杰 邢敏 李娜娜 李莎 单位:山东劳动职业技术学院 山东财经大学东方学院 机电技术应用论文:煤矿机电技术管理在安全生产的应用 摘要:阐述了煤矿机电技术管理在安全生产中的作用,分析了煤矿机电技术管理现状,提出其在安全生产中存在的问题与不足,最后结合多年实践经验,针对煤矿机电技术管理在安全生产中的应用提出几点看法,以供参考。 关键词:煤矿;机电技术管理;安全生产;应用 0引言 要想实现煤矿生产安全高效,建成现代化的矿井,必须提高装备水平。矿井的装备水平、对装备的重视程度及使用情况对机电安全管理起到重要作用,具体应做到:要引进技术先进、运行安全可靠的装备;要严管理,建立健全管理机构和制度,统一队伍建设;要加强设备检测与管理;并提前做到对产品进行对比后购买,实现安全高效。 1煤矿机电技术管理在安全生产中的作用 1.1提高机电设备应用的规范性 煤矿机电设备故障大多是由于没有规范使用机电设备。如果操作不规范,就会加大设备损坏的概率,同时还会给煤矿生产安全构成严重威胁。相关统计表明,大部分煤矿安全事故都是由于设备操作不规范引起的,而导致设备操作不规范的主要原因就在于没有合理运用机电技术管理措施。为此,为了使煤矿设备操作更加规范,提高设备运行的可靠性与安全性,使安全事故得到有效控制,就必须对机电技术管理予以强化,确保在生产中对其的应用得到落实。 1.2保障机电设备安全 煤矿生产对机电设备的需求量较大。目前,很多设备没有得到及时更新,存在的安全隐患非常多。然而,有的煤矿企业依然在使用这些设备,使得事故发生率大大增加。而机电技术管理的有效实施,可以使机电设备的维护与检修水平得到提升,通过定期检查,这些设备的正常运行才能得到有效保障,对于煤矿安全生产有着十分重要的意义。 1.3提高机电技术水平 现阶段,中国很多煤矿企业缺乏专业的机电技术人员,难以满足煤矿生产的需求,导致机电设备操作不当,没有得到准确的检测与维护,进而给煤矿安全生产构成了严重威胁。而采用科学、有效的机电技术管理方法,能有效提高工作人员技术水平,在一系列培训中他们的专业技能得到强化,使煤矿机电设备操作更加规范,对于安全生产有着十分重要的意义[1]。 2煤矿机电设备技术管理存在的问题 2.1对煤矿机电设备标准化不够重视 在煤矿生产实践中,有的企业在机电设备标准化人员配置方面存在严重不足。即使有安排相关管理人员,他们大部分也属于兼职,专业水平并不高,进而导致机电设备管理不合理问题时有发生。且有的机电管理人员受限于专业素质低、标准化意识薄弱,在管理煤矿流动设备与固定设备时,没有严格遵守相关规范规定,难以满足管理要求。相关调查显示,在机电设备管理中,很多煤矿机电管理人员对规范制度的落实情况并不理想,时常出现机电设备的编号、标志不全的问题。这一现象在选型、采购、验收及安装等环节非常突出。有的机电设备的更新也存在问题,在长期运转之下,没有及时进行报废处理,导致设备运行存在诸多安全隐患。 2.2机电设备管理部门的职能没有得到充分发挥 就煤矿生产现状而言,尽管大部分煤矿企业针对机电设备管理设置了机电科,然而这些煤矿机电管理部门却没有充分发挥部门职能作用,更多的是追求设备的生产效益,对煤矿机电设备技术管理的重视程度并不高。受这一问题的影响,除了有可能造成管理机电运行的网络中断之外,机电管理人员匮乏问题也越来越严重,在缺乏完善的机电专业组织的情况下,机电管理部门就难以体现出自身价值。 2.3机电管理人员队伍建设不到位 实践表明,尽管大部分煤矿企业都根据有关制度与规范,针对机电管理人员队伍进行建设与发展,并定期或不定期地采取一系列培训与教育措施。然而实际培训效果却不甚理想,很多培训的工作内容与形式的针对性不强,大多停留在理论方面,显得过于抽象,甚至存在与现实脱节的问题。这种走过场的培训与教育显然难以满足工作人员的需求,缺乏实际意义,员工的积极性与主动性无法得到有效提高[2]。 2.4煤矿机电设备管理人员水平有待提升 作为煤矿企业,其机电设备技术管理人员的特点在于流动性很强。而生产需求的增加迫使煤矿企业引进更多的新员工,这些员工在投入生产之前,往往没有经过培训,专业知识水平较低,管理经验也相对匮乏。受限于技术水平与专业素养,这些工作人员在操作中难以严格遵守规章制度,导致煤矿正常生产受到不利的影响。 2.5煤矿机电设备更新不及时 目前,大部分煤矿企业缺乏完善的机电设备保护机制,难以满足煤矿安全规程的要求。有的煤矿企业出于生产进度要求,不得不提升机电设备的负荷,使其长期处于高强度作业状态,进而加速了机电设备的老化。再加上这些设备本身就没有得到及时更新,并且定期维护与保养工作也不到位,使得煤矿机电设备安全状态受到影响,严重威胁到煤矿安全生产。 3煤矿机电技术管理在生产中的应用对策 3.1强化设备的现场管理 a)在设备安全方面,必须提高安全质量,为机电设备运行的可靠性与安全性提供强有力的保障。在安装前必须对安装流程进行合理设计,如果没有有关部门的审核批准,就不得投入使用,如此才能从根源上消除设备安全问题。机电安全部门必须严格按照有关制度规定对设备安全进行检查与验收,在进行下道工序之前,必须有设备管理人员的签字确认;b)设备运行质量的提升也至关重要。煤矿企业必须加强设备检查制度建设,对设备进行定期点检。为了完善点检标准,应对相关数据进行研究与分析,对机电设备运行进行了解,如此才能使故障得以及时发现并得到解决。技术人员应做好设备的跟踪调查工作,确保其得到及时的维修,应对点检周期进行合理制定,使设备点检工作更加合理、有效;c)煤矿企业要针对设备检修予以重视。应对设备采取停产检修措施,在这之前应对检修计划进行制定与完善,使检修工作得以顺利开展。同时还要强化检修人员的责任意识,对检修工作责任制度进行完善,将设备检修质量责任落实到个人,为设备运行的可靠性与安全性提供保障[3]。 3.2加强机电设备检测 a)应加强检测管理制度建设。在检测之前要对相关制度进行完善,对设备运行进行定期检测与检查。针对设备故障问题,要做好故障诊断与预测,应不断改进技术方法,提高检测水平,以此来保证设备运行正常;b)做好对检测人员的考核工作,将设备检修质量责任落实到个人身上。可采用小组形式对设备进行检修,使相关责任得到明确。此外还要做好现场检查工作,定期检测设备运行参数;c)必须提高技术人员业务水平。煤矿企业要做好人才培养工作,坚持以人为本的原则,为机电设备技术管理人员提供机会接受培训。在培训中,必须结合实际情况,使管理人员的专业水平得到有效提升。企业还可以制定激励机制,使员工的积极性得到提升。为了实现这一目标,企业就必须加大资金投入,引进先进技术手段,提高培训质量,使技术人员的实际应用水平得到提升。且要不断完善责任制度,使煤矿生产中存在的责任问题得到解决,将技术人员的作用充分发挥出来。 3.3加强机电技术管理队伍建设 作为开展煤矿机电设备技术管理工作的主体,建设机电技术管理队伍对于煤矿生产正常运行而言有着重要意义。为此,煤矿企业必须重视管理人员的综合素质的提升,促使其业务素质、文化水平得到全面提升,在操作设备的过程中严格遵守规章制度,为煤矿机电设备管理工作的有效开展提供强有力的支持。 4结语 煤矿机电技术管理对于煤矿安全生产而言有着重要意义。然而现阶段中国煤矿生产中,机电技术管理依然存在诸多不足,因此必须对此展开研究,针对煤矿机电技术管理存在的问题进行分析,并以此提出有效的应对措施,使煤矿机电技术管理在安全生产中的作用得到充分发挥,为煤矿企业的发展提供强有力的保障。 作者:乔斌 单位:山西诚正建设有限公司 机电技术应用论文:机电工程技术应用及其自动化问题 【摘要】现代科学技术的逐渐发展与完善,相关学科间开始有相互渗透、交叉的情况,为工程领域(尤其是机械工程)带来了变革。当前,计算机、微电子技术的迅猛发展,不但扩展了应用范围,还开始广泛应用于机械工业领域,并衍生机电一体化,利于机械工业的发展,另外机电一体化实现了机械工业产品结构、管理系统以及生产方式等方面的改善,预示着机电一体化时代的到来。 【关键词】机电工程;技术应用;机电一体化;核心技术;发展前景 当前,计算机、微电子技术的发展,开始广泛应用于机械工业领域之中,并逐渐发展形成机电一体化局面,改善机械工业的同时加速了机械工业的发展。本文就机电工程技术应用、机电工程的核心技术以及机电工程技术的未来发展前景进行分析,加速机电工程一体化发展。 1机电工程技术应用分析 1.1机器构造 就机电工程技术而言,其应用期间涵盖多种生产机器,而生产机器自身有发动机、配器、行驶以及制动等较多的组成部件,想要确保机械的运行效率,需要进行运转精度、改善性能等方面的优化。同时,进行机械效率优化期间,仅考虑机器结构存在明显的片面性,还需要对相关材料进行考虑以及改进。一般传统机器产品的原料为钢铁,但是随着传统机器产品市场竞争力的下降,开始倾向性的选择非金属复合材料以及更优质的金属材料,通过新型生产原料的选择,不但成功降低了机器自身的重量,还降低了能力方面的消耗,在提高驱动系统功率的同时提高机器效率。 1.2技术的优化 想要进行机电工程技术的应用,最为行之有效的方法就是进行弱电控制线路的提高,在提高的同时保证工作的有效运转。具体从提高传感器、电机、微型计算机等方面的综合性能展开分析,提高弱电控制线路,内容如下。 1.2.1电机 电机作为驱动机的代表,应用期间电机响应速度、工作效率存在问题,想要进行电机综合性能的提高,可以研发并选择新型驱动单元,并在期中加入传感器以及控制组件等。 1.2.2传感器 就传感器而言,科技含量低会影响信息精准度、敏锐性以及信息传入的及时性,所以想要提高传感器工作效率,前提就是提高传入信息的敏锐性、精准度。当前,光纤传感器是最为常用的传感器类型,非接触性检测屈董单元是信息传播的介质,能够在避免外界因素干扰的情况下提高信息的可靠性。 1.2.3微型计算机 微型计算器作为信息处理设备之一,在机电技术应用、微电子学发展方面具有积极意义。想要提高微型计算机的综合性能,前提条件是提高信息处理设备自身的快速、准确、可靠,并对干扰等相关问题进行处理。另外,要进行专项技术人才的培养,达到在控制研发成本的前提下研发高速快递方式,确保机器运作效果。 2机电一体化核心技术分析 机电一体化涵盖两方面技术,即软件、硬件(机械本体以及传感器等),为了确保机电一体化发展,需要从机械本体技术、传感技术、信息处理技术、驱动技术、接口技术等5个方面进行分析,内容如下。 2.1机械本体技术 机械本体需要综合考虑几个方面,包括性能方面的改善、质量上的减轻、精度上的提高。机械产品的主要材料就是钢铁材料,想要减轻质量,前提是进行结构改进,并考虑材料的替代,在坚强机械本体重量的情况下实现驱动系统小型化,并最终达到机械本体优化的目的。 2.2传感技术 传感器问题主要考虑三个方面,即可靠性、灵敏度、精准度,并预防干扰。电干扰的预防应采用光纤电缆传感器,外部信息传感器选择非接触型检测技术。 2.3信息处理技术 当前,信息技术的发展与普及,直接促进了机电一体化,所以想要更好的带动并发展机电一体化则必须考虑到信息处理设备自身模/数转换设备、输入输出的可靠性情况,提高处理速度。 2.4驱动技术 基于电机驱动机使用期间的快速响应、效率问题,所以开始研发内部装有编码器、伺服驱动单元替代传统的电机。 2.5接口技术 想要实现和计算机之间的通信,需要确保数据传递具备格式上的标准化以及规格化,利于实现信息传递、维修处理,并进行设计简化。当前,技术工作人员开始在合理控制经济成本的条件下进行高效接口的研发,以解决接口中所涉问题。 3机电一体化技术前景分析 就当前机电一体化发展情况以及高新技术的不断应用,未来机电一体化主要有智能、系统化、微型化、模块化、网络化、绿色化等6个发展方向,内容如下。 3.1智能化 当前,智能化俨然已经成为21世纪机电一体化的主要发展方向,智能机电一体化产品能够有效的进行人类智能的模拟,有一定的判断、推理、思维、决策能力,在工作开展期间逐渐的替代某种程度的人脑劳动。 3.2系统化 系统化表现特征包括两个方面,即开放式/模式化总线结构以及加强通信功能。系统在灵活组态的情况下,能够进行裁剪、组合,以实现系统的协调以及综合管理。就未来的技术发展而言,机电一体化需要着重考虑产品、人之间的关系发展,尽可能的实现产品中部分人的性能,包括智能、情感等,趋向于生物系统化发展。 3.3微型化 微型机电一体化涵盖微机械、微电子、软件技术,成为机电一体化发展方向之一。当前微电子机械系统逐渐朝向更小尺寸的纳米以及微米方向发展中。微机电一体化系统自身兼具诸多优势,包括体积以及耗能小、灵活性等,能够进入一般机械都无法达到的空间中,利于精细化操作,且开始应用于生物、航天、农业等领域的发展中,未来发展前景更为广阔。 3.4模块化 在机电一体化中,产品的种类丰富多样,生产厂家繁多,进行机械接口(电气以及动力等)的研发是复杂且重要的事,需要经历较长的时间,并制定相关标准,确保部件以及单元、接口的匹配。就企业而言,可以借助标准单元进行新产品的开发,并合理的进行生产规模的扩大化。 3.5网络化 就当前网络技术发展而言,网络化是最常听到的词汇,并广泛应用于各个行业中,对于机电一体化来说网络技术同样产生了很大的影响,使此行业向网络化发展。机电一体化产品所涵盖的种类较多,所以网络的对应方式以及形式也会有所不同,网络的普及使得远程控制终端设备成为了机电一体化产品。 3.6绿色化 当前,工业的兴盛发展,在降低资源的同时,更好的提高了人们的物质生活。为了降低生态环境可能受到的污染问题,绿色产品应运而生并占有最突出的市场地位。绿色化已经成为时展的主要趋势,所谓绿色化是指使用期间不污染生态环境且报废期间不进行回收,目的是在产品的整个生命周期(包括设计、制造以及运输等)中将生态环境危害降低到最低,并且最大程度上提高资源的利用效率。另外,绿色化已经成为制造业的可持续、健康发展模式。 4结语 综合本文上述内容,机电一体化已经成为自动化技术发展的最高阶段,机电一体化技术的发展是社会所需、是社会生产力发展所需、是传统机械设计变革所需,在推动机械产品发展的同时,振兴机械工业的发展。另外,机电一体化有智能化、系统化、微型化、模块化以及网络化、绿色化等未来发展方向,也对相关科研工作人员提出了更多的要求,以利于机械工业行业的发展。 作者:梁战昌 单位:岑溪市水利供水有限公司 机电技术应用论文:机电工程技术应用和自动化问题 【摘要】现代科学技术的逐渐发展与完善,相关学科间开始有相互渗透、交叉的情况,为工程领域(尤其是机械工程)带来了变革。当前,计算机、微电子技术的迅猛发展,不但扩展了应用范围,还开始广泛应用于机械工业领域,并衍生机电一体化,利于机械工业的发展,另外机电一体化实现了机械工业产品结构、管理系统以及生产方式等方面的改善,预示着机电一体化时代的到来。 【关键词】机电工程;技术应用;机电一体化;核心技术;发展前景 当前,计算机、微电子技术的发展,开始广泛应用于机械工业领域之中,并逐渐发展形成机电一体化局面,改善机械工业的同时加速了机械工业的发展。本文就机电工程技术应用、机电工程的核心技术以及机电工程技术的未来发展前景进行分析,加速机电工程一体化发展。 1机电工程技术应用分析 1.1机器构造 就机电工程技术而言,其应用期间涵盖多种生产机器,而生产机器自身有发动机、配器、行驶以及制动等较多的组成部件,想要确保机械的运行效率,需要进行运转精度、改善性能等方面的优化。同时,进行机械效率优化期间,仅考虑机器结构存在明显的片面性,还需要对相关材料进行考虑以及改进。一般传统机器产品的原料为钢铁,但是随着传统机器产品市场竞争力的下降,开始倾向性的选择非金属复合材料以及更优质的金属材料,通过新型生产原料的选择,不但成功降低了机器自身的重量,还降低了能力方面的消耗,在提高驱动系统功率的同时提高机器效率。 1.2技术的优化 想要进行机电工程技术的应用,最为行之有效的方法就是进行弱电控制线路的提高,在提高的同时保证工作的有效运转。具体从提高传感器、电机、微型计算机等方面的综合性能展开分析,提高弱电控制线路,内容如下。 1.2.1电机 电机作为驱动机的代表,应用期间电机响应速度、工作效率存在问题,想要进行电机综合性能的提高,可以研发并选择新型驱动单元,并在期中加入传感器以及控制组件等。 1.2.2传感器 就传感器而言,科技含量低会影响信息精准度、敏锐性以及信息传入的及时性,所以想要提高传感器工作效率,前提就是提高传入信息的敏锐性、精准度。当前,光纤传感器是最为常用的传感器类型,非接触性检测屈董单元是信息传播的介质,能够在避免外界因素干扰的情况下提高信息的可靠性。 1.2.3微型计算机 微型计算器作为信息处理设备之一,在机电技术应用、微电子学发展方面具有积极意义。想要提高微型计算机的综合性能,前提条件是提高信息处理设备自身的快速、准确、可靠,并对干扰等相关问题进行处理。另外,要进行专项技术人才的培养,达到在控制研发成本的前提下研发高速快递方式,确保机器运作效果。 2机电一体化核心技术分析 机电一体化涵盖两方面技术,即软件、硬件(机械本体以及传感器等),为了确保机电一体化发展,需要从机械本体技术、传感技术、信息处理技术、驱动技术、接口技术等5个方面进行分析,内容如下。 2.1机械本体技术 机械本体需要综合考虑几个方面,包括性能方面的改善、质量上的减轻、精度上的提高。机械产品的主要材料就是钢铁材料,想要减轻质量,前提是进行结构改进,并考虑材料的替代,在坚强机械本体重量的情况下实现驱动系统小型化,并最终达到机械本体优化的目的。 2.2传感技术 传感器问题主要考虑三个方面,即可靠性、灵敏度、精准度,并预防干扰。电干扰的预防应采用光纤电缆传感器,外部信息传感器选择非接触型检测技术。 2.3信息处理技术 当前,信息技术的发展与普及,直接促进了机电一体化,所以想要更好的带动并发展机电一体化则必须考虑到信息处理设备自身模/数转换设备、输入输出的可靠性情况,提高处理速度。 2.4驱动技术 基于电机驱动机使用期间的快速响应、效率问题,所以开始研发内部装有编码器、伺服驱动单元替代传统的电机。 2.5接口技术 想要实现和计算机之间的通信,需要确保数据传递具备格式上的标准化以及规格化,利于实现信息传递、维修处理,并进行设计简化。当前,技术工作人员开始在合理控制经济成本的条件下进行高效接口的研发,以解决接口中所涉问题。 3机电一体化技术前景分析 就当前机电一体化发展情况以及高新技术的不断应用,未来机电一体化主要有智能、系统化、微型化、模块化、网络化、绿色化等6个发展方向,内容如下。 3.1智能化 当前,智能化俨然已经成为21世纪机电一体化的主要发展方向,智能机电一体化产品能够有效的进行人类智能的模拟,有一定的判断、推理、思维、决策能力,在工作开展期间逐渐的替代某种程度的人脑劳动。 3.2系统化 系统化表现特征包括两个方面,即开放式/模式化总线结构以及加强通信功能。系统在灵活组态的情况下,能够进行裁剪、组合,以实现系统的协调以及综合管理。就未来的技术发展而言,机电一体化需要着重考虑产品、人之间的关系发展,尽可能的实现产品中部分人的性能,包括智能、情感等,趋向于生物系统化发展。 3.3微型化 微型机电一体化涵盖微机械、微电子、软件技术,成为机电一体化发展方向之一。当前微电子机械系统逐渐朝向更小尺寸的纳米以及微米方向发展中。微机电一体化系统自身兼具诸多优势,包括体积以及耗能小、灵活性等,能够进入一般机械都无法达到的空间中,利于精细化操作,且开始应用于生物、航天、农业等领域的发展中,未来发展前景更为广阔。 3.4模块化 在机电一体化中,产品的种类丰富多样,生产厂家繁多,进行机械接口(电气以及动力等)的研发是复杂且重要的事,需要经历较长的时间,并制定相关标准,确保部件以及单元、接口的匹配。就企业而言,可以借助标准单元进行新产品的开发,并合理的进行生产规模的扩大化。 3.5网络化 就当前网络技术发展而言,网络化是最常听到的词汇,并广泛应用于各个行业中,对于机电一体化来说网络技术同样产生了很大的影响,使此行业向网络化发展。机电一体化产品所涵盖的种类较多,所以网络的对应方式以及形式也会有所不同,网络的普及使得远程控制终端设备成为了机电一体化产品。 3.6绿色化 当前,工业的兴盛发展,在降低资源的同时,更好的提高了人们的物质生活。为了降低生态环境可能受到的污染问题,绿色产品应运而生并占有最突出的市场地位。绿色化已经成为时展的主要趋势,所谓绿色化是指使用期间不污染生态环境且报废期间不进行回收,目的是在产品的整个生命周期(包括设计、制造以及运输等)中将生态环境危害降低到最低,并且最大程度上提高资源的利用效率。另外,绿色化已经成为制造业的可持续、健康发展模式。 4结语 综合本文上述内容,机电一体化已经成为自动化技术发展的最高阶段,机电一体化技术的发展是社会所需、是社会生产力发展所需、是传统机械设计变革所需,在推动机械产品发展的同时,振兴机械工业的发展。另外,机电一体化有智能化、系统化、微型化、模块化以及网络化、绿色化等未来发展方向,也对相关科研工作人员提出了更多的要求,以利于机械工业行业的发展。 作者:梁战昌 单位:岑溪市水利供水有限公司
浅谈计算机安全监控技术:计算机安全监控技术的探究 【摘要】当今时代是一个信息时代,中国现在各方面都有着飞速的发展。在这种形势下,计算机科学技术方面的发展有着非常好的前景。电脑的产生确实为我们的生活带来了很多方便,但是这又让隐私信息变得不是很安全。所以,我们在发展计算机技术的同时,我们应该对计算及安全系统也进行不断的改进与完善,以确保其隐私信息的安全性。因而提高安全监控系统的运行效率,将对计算机运行的安全性和对其系统功能的保护起到非常重要的作用。 【关键词】信息安全;安全监控;计算机科学技术 中国处于科技发展的关键时刻,但是因为电脑网络不断普及,电脑犯罪的现象也变得越来越严重。为了解决这一问题,完善我国计算机的安全系统就显得非常重要了。本人将提出一些计算机安全系统中不完善的地方,并且提出了一些建议来改进计算机安全监控系统技术。 1简单介绍计算机安全系统工作原理 计算机安全监控系统的表现主要在两个方面:①科学监测技术;②信息处技术。计算机安全监控系统通过软件来实现安全监控,并辅以信息处理。电脑的监控系统技术的应用以使用计算机自身带有的逻辑处理能力和信息数据保存功能,来对我们使用过程之中的一些隐私信息方面的安全的问题进行解决,编写电脑的安全监控系统的有关技术程序和电脑的程序语言,然后完成收集监控程序和有效处理一些安全问题。电脑的安全监控系统功能的运用,将会更好的进行电脑的安全监控软件系统的保护,从而对电脑安全监控系统功能的控制管理与科学运行的过程起到促进的作用。电脑的流程监这一步骤的主要表现是有效的采集电脑的信息数据,并度其中的不安全问题进行报警处理,从而进行显示图形信息数据的工作,并且全部的保存历史数据并且有效的对其进行检查。进而高效的管理报表的有关操作。作为电脑的安全监控控制系统,它有着更快的运行速度,从而满足电脑的软件实时运行西通的要求。这将有效的提高电脑软件安全系统对信息数据进行处理的能力,提高了电脑的信息数据进行查询和共享数据资源的能力,电脑的安全监控系统的工作效率和质量都将得到提高,高效的搜集电脑安全监控信息数据和有效的实现对目标的检测。 2目前电脑数据安全的主要问题与完善安全技术的意义 2.1目前计算机安全的主要问题 近些年中国各方面的快苏发展,让人们的生活水平的到了很大的提高,是的信息传递途径之一的网络技术逐渐进入到许多人的生活中。但是,伴随而来的安全问题也在不断的增多。比如电脑病毒,木马病毒以及各种损坏程序,对浏览其的设置进行更改,导致信息数据损坏或泄露,限制使用系统,进行密码的盗窃等。这不破坏了了计算机命令的正常运行,而且对用户的心思和重要信息造成了非常大的威胁。因此,这就需要有关部门做出相应的行动来解决这些安全问题。制止这些不合法的行为,还要让有关的计算机的生产研发单位对电脑的安全系统进行改进与完善。 2.2完善安全技术的意义 虽然电脑的普及为我们的生活带来了许多的便利与便捷,但是,在这的同时给我们的隐私信息的安全却不再安全,严重的威胁到了我们的人生与财产安全。所以说进行其安全系技术的完善为保护电脑的数据安全和正常运行具有者非常重要的作用。电脑安全系统功能可以对运行操作进行监控,并对其中的一些一场现象进行保存与追踪,进行实时的汇报和管理。安全系统作为电脑的一部分,应该随着计算机技术的发展一起进行改进与完善。电脑安全系统的运行是整个计算机正常运行的基础,但是现在仍然存在一些安全问题需要我们去研究和解决。 3破坏计算机安全的主要问题 3.1电脑病毒 电脑病毒的本质其实是人为制造的一种程序,它在电脑运行的时候,能够自己准确的保存入另外的程序中,对电脑进行严重的损坏,破坏性非常大。现在我们所出的时代是一个信息技术快速发展的时代,但是在计算机技术快速发展的同时,随之产生的病毒也越来越多。而且通常这些病毒都能快速的传递,他不但能利用软盘或者硬盘进行传递,还可以通过邮件或文件的形式传递。比如近几年出现的熊猫烧香、爱虫等病毒就对严重的威胁了我们电脑的安全,带来了很大的损害。 3.2电脑黑客 由于网络是一种非常开放的形式,所以一些黑客就能随时随地的,用许多不同的方法来攻击计算机。而且有有现在信息传播的方便,一旦有一种新的攻击计算机的方法出现,就能在很短的时间内被很多人知道,者将对计算机的安全带来严重的打击。而且这些黑客还可以入侵电脑在经济或科技的信息数据上进行更改或窃取,严重的扰乱了社会的秩序,造成犯罪。而且,还可以通过这种方式,威胁他国军事紧密的安全。 3.3不好的网罗信息传播 因为网络的自由行与性与开放性,有些人通过开设一些黄赌毒的网站,来获得利益。这些不良的网站将严重威胁青少年的身心健康康安全。一些反动势力,还通过网站传播一些对国家政治和领土不利的谣言。 4对改进计算机安全问题的有关意见 4.1技术层面 为了解决电脑的隐私信息安全的问题,改进计算机的安全监测功能就是非常重要的一件事情了。针对电脑的安全监控系统,在技术方面我觉得应该从以下方面进行改善:①发展电脑的保密技术。发展这一技术,就可以在信息数据的传递过程中,对其进行相应的保护,用户必须通过特定的辨别方式,才能查看这些数据。②安全审查技术。这一技术主要是防止有关操作人员进行一些违反规定的操作。③安全监控技术。这一技术能对无用的信息进行抵挡,从而维持信息数据的安全和运行的秩序。我认为只要能将这几个方面的技术完善,就能让电脑的安全系统更加智能,微化,网络化。 4.2政治政策 在改进电脑安全系统的同时,还需要政府指定相关的法律政策,来保护发展过程中,计算机的运行安全,使其安安保措施更加的完善。而且,还要成立有关的监控平台,来配合电脑对安全系统进行完善。同时,还应该在之前的一些制度的基础上,提出更多的措施对信息的安全管理的制度,形成有关部门间的监督与制约的体系。就可以保证个部门正确的执行自己的职责,确保用户的信息安全,和其运行的正常进行。 5结语 所以,总的来说,作为一个重要的安保系统,电脑安全监控一直以来都受到了许多用户的喜爱。但是,它还是需要进行不断的改进与完善,确保对用户隐私信息安全的长期保护。只有用户的隐私信息有一个完善的保护体系,我国的计算机事业的发展才能有一个更好的前途。因此,有关部门进行计算机安全监控系统的研发与完善工作,其意义是非常大的。 作者:李希臣 张岩 单位:焦作大学 浅谈计算机安全监控技术:计算机安全监控系统的关键技术分析 摘要:随着我国科学技术的不断进步,互联网已经成为人们生活不可或缺的一部分。不否认互联网为人们提供了生活的便利,但是也带来了计算机的安全问题,所以,互联网本身就是一把双刃剑。为了有效地避免计算机安全问题的发生,充分发挥互联网带给人们的便利。必须要加强对计算机安全监控系统的研究。才能够有效的避免病毒频发以及黑客带给人们的安全隐患。本文主要讲述计算机安全监控系统的监测对象,后讲述计算机安全监控系统的关键技术。 关键字:计算机;安全监测;监测对象;监测技术 随着网络信息化时代的到来,人们对网络计算机的依赖程度越来越大,但是,计算机的各种安全隐患变得更加的复杂多样,正所谓,“道高一尺,魔高一丈”,人们必须要加强对计算机安全监测系统的构建,继续研发计算机安全监测的关键技术,才能够保护人们的计算机上网,提供一个安全、宽松、绿色的生活环境。为了构建更加完善的计算机安全监控系统,首先需要了解的就是计算机安全监控系统的监测对象,然后才能够研究更加高端的科技监测技术。 一、计算机安全监控系统的监测对象 一般来讲,计算机安全监控的对象主要分为两个大类:一是信息,另一个是操作。这里的信息主要是指计算机系统中的文本或者是文件信息。而操作就是指人为地进行对计算机的操作,包括复制粘贴记录以及删除,总之包括了计算机用户所进行的一切操作行为。在计算机系统中,都是以文件或者文本作为载体来存储和传播的,所以对计算机系统信息的监测是十分必要的。对一些涉密的文件保护不力,就有可能导致信息安全被泄露。人们对一些保密文件进行修改或者是复制以及删除或者是恶意的传播等非法操作,这都会导致保密信息被泄露,对计算机的安全监测造成了威胁。计算机安全监测的对象也包括计算机用户的一切操作行为和活动。如果人为的操作过程中故意泄露计算机密码或者是对保密的文件进行上传,都会造成计算机安全的隐患。在监测的对象中,人为的操作具有很高的不确定性和巨大的破坏性,一旦人为的操作违背安全规定,会造成计算机的系统被损坏或者是系统崩溃。 二、计算机安全监控系统关键技术的有效探究 为了实现对监测对象的有效监管,建立真正安全的计算机安全监控系统,需要对检测技术进行有效的探究,尤其是掌握核心的关键技术,能消除计算机的安全隐患,守候计算机系统的安全运行。下面主要介绍以下几种计算机安全监控系统的关键技术:第一,运用回调函数进行控制。这种技术的运用流程就是通过对计算机的应用程序树立一些函数的应用数据库。可以对系统操作实现异步监控或者是同步监控,当用户进行的某一件事情操作完成之后,系统就会就此停止,并且有可能直接进入下一个轮回。这样就有效避免了人为的恶意操作,监督监测用户按照流程进行规范操作。第二,系统的拦截模式。为了保证一些计算机系统被非法访问或者遭到黑客攻击,计算机就会设立一些拦截模式的系统。工作原理就是通过对某些应用程序的监控,把需要调动的代码,转移到系统管理者想要嫁接的程序上,从而实现对系统的保护和隔离。计算机用户已经打开这个文件时,系统就会自动调出空间中的函数,从而引发拦截模式,这样就可以把这些非法用户拦截的系统文件之外,有效避免恶意的侵害。第三,对人为操作监测的关键技术。很多计算机系统中的文件是涉密的,严禁复制粘贴或者是恶意上传。因此,必须要建立基于文件复制粘贴监测的监测技术设计。文件的复制粘贴都是通过剪贴板来进行,为了保证文件不被恶意的复制粘贴,就可以在剪贴板上安装监控器,形成有效的链条模式。计算机用户恶意的对文件进行复制时,剪贴板就不会提供服务,导致复制粘贴无法正常进行,保证了文件的安全性和涉密性。另外,人的操作都是通过鼠标,或者键盘来进行,为了实现计算机安全监测对人为操作的监测,必须要注重对计算机、键盘和鼠标的控制。为了保证计算机不随意被人为操作,可以通过一些相关的函数建立比较严密的监控系统链。当计算机被恶意操作或者是在安全受到威胁时。系统就会发出一些信号,启用安全监控程序,鼠标和键盘无法按照正常的使用被恶意用户使用。还有就是为了防止他人对计算机系统内部的文件或者信息进行复制粘贴,可以通过设置锁屏或者是密码登录等方式。只要没有登录密码就不能够对计算机进行操作,这样也能够起到保护的作用。第四,对中间层驱动进行监控。中间驱动层是计算机文件被修改时必须要经过的区域,当计算机操作用户想要调取程序的有效信息时,就需要将调动代码下载到驱动当中,如果能在中间驱动中进行有效的监控,就能够防止文件被下载,实现异常数据的拦截,而且中间层驱动监测最大的优势就是覆盖范围比较广,作用就会更加的明显,所以,对中间层驱动进行有效地监测,能够提高计算机安全监测系统的准确度和科学度。 三、总结 面对科学技术对计算机安全网络造成了巨大冲击,必须要努力构建计算机安全监控系统。计算机安全监测系统作为信息安全的有效保障,可以对计算机用户提供安全保护,也能够禁止病毒的入侵和黑客的访问。所以必须要研究计算机安全监控系统的关键技术,掌握了核心关键技术,才能真够真正起到安全保护的作用。当然科技是不断创新发展的,这就需要人们不断的更新改进技术,破解当下计算机安全的困境,为用户提供一个安全的计算机网络。 作者:张伯驹 单位:四川工商学院 浅谈计算机安全监控技术:计算机安全监控的关键技术研究 摘要:在经济技术发展的时代背景下,计算机由于具有强大的应用优势而被广泛应用于各大领域,它不仅能够在生活中为人们获取信息提供便利基础,更能在工业建设及产能优化的各个领域发挥其技术作用,因此在当今社会,计算机已经成为人们生活及生产中不可或缺的重要组成部分。但是在计算机的实际应用环节仍旧存在相应问题,无论是技术方面的,还是安全隐患方面,都急需采取有效的措施将问题解决。就从计算机使用过程中存在的安全隐患入手,提出了相应解决措施。 关键词:计算机安全监控系统;关键技术研究 1计算机使用环节存在的安全隐患 1.1网络病毒大量入侵通常情况下计算机的运行环境都是较为安全的,但是一旦有黑客入侵或者是计算机本身受到外界因素影响,抵御病毒能力逐渐下降,就会为病毒的入侵提供了可乘之机,一旦发生这类问题,就会对计算机本身及内部运行文件产生直接损伤,更为严重的还会导致机密外泄、系统瘫痪等问题的出现。病毒是一种能够迅速扩散及传播的网络病毒,其存在方式具有一定的多样化特点,同时这也是导致计算机瘫痪的安全隐患问题。计算机病毒的侵入不仅能够导致计算机本身无法按照用户指令正常运行,更会对计算机应用行业的发展带来阻碍性作用,因此不难发现,病毒的存在会对计算机使用带来致命一击。在计算机的应用过程中,部分用户由于缺少安全意识,导致小病毒在计算机中正常运行,长时间的累计作用必然会对计算机带来较大程度的负面影响,相对的预防工作不到位,不能在病毒没有入侵前开展杀毒工作,轻者会导致计算机运行效率不断下降,更为严重的就会出现信息丢失等问题,而后计算机系统就会始终处于难以启动的状态。虽然数据的丢失在部分企业中并不会带来致命性影响,但是经济损失却在所难免,因此这就需要在计算机的使用过程中积极开展杀毒工作,使其运行环境始终保持在最佳状态。1.2信息泄露问题频繁发生计算机在使用环节出现信息泄露问题是较为常见的,无论是在日常生活还是企业运营中,该类问题一旦发生造成的后果都是较为严重的,导致信息泄露问题的原因通常具有一定的量化特点:首先,用户在应用相关模块时并没有对信息进行保护,或者是部分用户缺少对安全隐患的正确认识,使得计算机使用中保护意识存在缺失性,这就为病毒的入侵提供了便利途径,这种问题的发生源头就在用户本身;其次,计算机本身系统存在漏洞,这主要是因为信息系统在创建过程中研发工作不到位,使得其安全漏洞在这一阶段就已经存在于计算机信息系统中,本文仅对常见的漏洞问题进行了阐述,因此无论是上述哪一种原因造成的安全漏洞问题,都会用户的信息使用权限带来不利影响,而企业及个人也会因为信息泄露而蒙受经济损失,因此在实际使用过程中应当不断强化计算机使用者的安全意识,实时开展杀毒工作,避免信息泄露问题的发生。1.3预警工作不到位从当前形势来看,部分计算机系统为用户提供应用服务时,也会预先安装安全检测装置,但是这类装置却普遍具有一个弊端性通病,那就是只有在问题发生后该装置才会做出预警反应,这就相对降低了系统的预防性应用能效,这种缺少事前预防的安全检测装置形式化问题过于明显,在事后做出预警并不能起到良好的预防作用,也不能从源头上避免问题的发生,这不仅会导致经济损失及数据损失问题的相对发生,该种应用现状也进一步展示了安全系统中的应用漏洞,这是因为虽然该系统能够在问题发生后作出预警,但是预防作用也相对失效,这并不能阻止安全事件的发生,因此这就需要强化系统的事前预警功能,从根本上保障网络运行安全。 2利用计算机安全监控系统技术进行解决的办法 2.1研发高效率的防病毒软件由于人们在设计软件时追求信息处理功能的提高和生产成本的降低,因此给计算机病毒的发展创造了有利便捷的条件。因此在使用计算机的同时也应时刻注意它的安全问题,每次使用计算机之前或使用之后都要及时进行杀毒。由于计算机病毒是在不断地更新换代的,所以要时常更新自己的杀毒软件,不给病毒入侵的机会。除此之外,也要做好一些预防工作,一定要使用正版软件,对于重要的文件要进行备份,避免病毒入侵后文件丢失,造成不必要的损失。2.2增强保密功能的设置人们在享受网络时代带来的各种便利条件的同时,也会面临着许多安全问题,其中最常见的问题就是信息泄露问题。由于用户在使用时信息发生泄漏问题,会造成一系列的问题,最常发生的就是经济上的损失。然而如果是企业中的某项专利或者是重要的公司机密遭到窃取,那么所造成的损失将是十分巨大的,不仅仅是经济上的损失,还会涉及到法律问题。因此保护用户的信息安全十分重要,要求用户在使用各种软件是都要增强自己的安全防范意识,不要轻易透露个人信息,同时还应该经常更换自己的密码,设置的密码难度要高一些。除此之外,信息安全系统的研发者在进行研发时一定要增强保密功能的设置,设置多重保护功能,另外在研发时要认真,注重许多小细节,因为失误往往都出自于经常被忽视的细小环节中,避免在不经意间造成一些完全可以避免的失误。只有在各方面都做好对信息的保护工作,才能使用户信息得到安全的保护,这样才能保障使用计算机的个人或企业的信息安全,使其不受到经济上的损失。 3通过图像识别进行预警 计算机的安全监控系统一般是在安全事件发生后再由系统进行处理的,但是安全系统一旦安装,进行监控的范围其实就已经确定了,在监控范围内的光线如果没有发生变化,所获取的图像一般也不会发生变化。因此完全可以利用这一原理,在安全事件发生之前就利用图像识别进行预警。在异常情况发生时,光线就会发生变化,因此所获取的图像也会发生变化,安全系统在此时就能够发现异常情况的出现,及时发出安全警报,使用者在接收到安全预警之后可以及时地对发生的情况进行处理。这样可以最大程度保障网络的安全问题,减少对用户造成的损失。随着计算机安全监控系统软件的不断更新和升级,技术开发人员应当严格按照计算机安全监控软件开发的设计要求,创新计算机安全监控系统软件设计思想,优化计算机安全监控系统技术,保障监控软件开发的设计质量和效率,进而推动我国计算机安全监控系统软件开发技术的创新发展。 作者:陶伟 李震 单位:中国烟草总公司黑龙江省烟草公司 浅谈计算机安全监控技术:计算机安全监控系统的关键技术思考 摘要:在经济技术发展的时代背景下,计算机由于具有强大的应用优势而被广泛应用于各大领域,它不仅能够在生活中为人们获取信息提供便利基础,更能在工业建设及产能优化的各个领域发挥其技术作用,因此在当今社会,计算机已经成为人们生活及生产中不可或缺的重要组成部分。但是在计算机的实际应用环节仍旧存在相应问题,无论是技术方面的,还是安全隐患方面,都急需采取有效的措施将问题解决。就从计算机使用过程中存在的安全隐患入手,提出了相应解决措施。 关键词:计算机安全监控系统;关键技术研究 计算机安全监控系统是集多功能于一身的数据应用系统,在实际应用过程中它不仅能够实现对信息的收集,更能实现对监控及控制功能,在应用过程中最为关键的就是对数据的收集及监控。借助于计算机安全监控系统的优势功能,不仅能够对其运行环境进行精准掌控,更能实现对隐患的合理控制,一旦发现问题它都能够在第一时间快速做出反应,因此其技术的优势特征也就更加显著。虽然目前我国的技术发展水平呈现出了乐观趋势,相对的系统功能也处于逐渐完善的进步阶段,但是漏洞问题却仍旧难以避免,在这一环节就需要计算机安全监控系统对漏洞进行及时修复。 1计算机使用环节存在的安全隐患 1.1网络病毒大量入侵 通常情况下计算机的运行环境都是较为安全的,但是一旦有黑客入侵或者是计算机本身受到外界因素影响,抵御病毒能力逐渐下降,就会为病毒的入侵提供了可乘之机,一旦发生这类问题,就会对计算机本身及内部运行文件产生直接损伤,更为严重的还会导致机密外泄、系统瘫痪等问题的出现。病毒是一种能够迅速扩散及传播的网络病毒,其存在方式具有一定的多样化特点,同时这也是导致计算机瘫痪的安全隐患问题。计算机病毒的侵入不仅能够导致计算机本身无法按照用户指令正常运行,更会对计算机应用行业的发展带来阻碍性作用,因此不难发现,病毒的存在会对计算机使用带来致命一击。在计算机的应用过程中,部分用户由于缺少安全意识,导致小病毒在计算机中正常运行,长时间的累计作用必然会对计算机带来较大程度的负面影响,相对的预防工作不到位,不能在病毒没有入侵前开展杀毒工作,轻者会导致计算机运行效率不断下降,更为严重的就会出现信息丢失等问题,而后计算机系统就会始终处于难以启动的状态。虽然数据的丢失在部分企业中并不会带来致命性影响,但是经济损失却在所难免,因此这就需要在计算机的使用过程中积极开展杀毒工作,使其运行环境始终保持在最佳状态。 1.2信息泄露问题频繁发生 计算机在使用环节出现信息泄露问题是较为常见的,无论是在日常生活还是企业运营中,该类问题一旦发生造成的后果都是较为严重的,导致信息泄露问题的原因通常具有一定的量化特点:首先,用户在应用相关模块时并没有对信息进行保护,或者是部分用户缺少对安全隐患的正确认识,使得计算机使用中保护意识存在缺失性,这就为病毒的入侵提供了便利途径,这种问题的发生源头就在用户本身;其次,计算机本身系统存在漏洞,这主要是因为信息系统在创建过程中研发工作不到位,使得其安全漏洞在这一阶段就已经存在于计算机信息系统中,本文仅对常见的漏洞问题进行了阐述,因此无论是上述哪一种原因造成的安全漏洞问题,都会用户的信息使用权限带来不利影响,而企业及个人也会因为信息泄露而蒙受经济损失,因此在实际使用过程中应当不断强化计算机使用者的安全意识,实时开展杀毒工作,避免信息泄露问题的发生。 1.3预警工作不到位 从当前形势来看,部分计算机系统为用户提供应用服务时,也会预先安装安全检测装置,但是这类装置却普遍具有一个弊端性通病,那就是只有在问题发生后该装置才会做出预警反应,这就相对降低了系统的预防性应用能效,这种缺少事前预防的安全检测装置形式化问题过于明显,在事后做出预警并不能起到良好的预防作用,也不能从源头上避免问题的发生,这不仅会导致经济损失及数据损失问题的相对发生,该种应用现状也进一步展示了安全系统中的应用漏洞,这是因为虽然该系统能够在问题发生后作出预警,但是预防作用也相对失效,这并不能阻止安全事件的发生,因此这就需要强化系统的事前预警功能,从根本上保障网络运行安全。 2利用计算机安全监控系统技术进行解决的办法 2.1研发高效率的防病毒软件 由于人们在设计软件时追求信息处理功能的提高和生产成本的降低,因此给计算机病毒的发展创造了有利便捷的条件。因此在使用计算机的同时也应时刻注意它的安全问题,每次使用计算机之前或使用之后都要及时进行杀毒。由于计算机病毒是在不断地更新换代的,所以要时常更新自己的杀毒软件,不给病毒入侵的机会。除此之外,也要做好一些预防工作,一定要使用正版软件,对于重要的文件要进行备份,避免病毒入侵后文件丢失,造成不必要的损失。 2.2增强保密功能的设置 人们在享受网络时代带来的各种便利条件的同时,也会面临着许多安全问题,其中最常见的问题就是信息泄露问题。由于用户在使用时信息发生泄漏问题,会造成一系列的问题,最常发生的就是经济上的损失。然而如果是企业中的某项专利或者是重要的公司机密遭到窃取,那么所造成的损失将是十分巨大的,不仅仅是经济上的损失,还会涉及到法律问题。因此保护用户的信息安全十分重要,要求用户在使用各种软件是都要增强自己的安全防范意识,不要轻易透露个人信息,同时还应该经常更换自己的密码,设置的密码难度要高一些。除此之外,信息安全系统的研发者在进行研发时一定要增强保密功能的设置,设置多重保护功能,另外在研发时要认真,注重许多小细节,因为失误往往都出自于经常被忽视的细小环节中,避免在不经意间造成一些完全可以避免的失误。只有在各方面都做好对信息的保护工作,才能使用户信息得到安全的保护,这样才能保障使用计算机的个人或企业的信息安全,使其不受到经济上的损失。 3通过图像识别进行预警 计算机的安全监控系统一般是在安全事件发生后再由系统进行处理的,但是安全系统一旦安装,进行监控的范围其实就已经确定了,在监控范围内的光线如果没有发生变化,所获取的图像一般也不会发生变化。因此完全可以利用这一原理,在安全事件发生之前就利用图像识别进行预警。在异常情况发生时,光线就会发生变化,因此所获取的图像也会发生变化,安全系统在此时就能够发现异常情况的出现,及时发出安全警报,使用者在接收到安全预警之后可以及时地对发生的情况进行处理。这样可以最大程度保障网络的安全问题,减少对用户造成的损失。随着计算机安全监控系统软件的不断更新和升级,技术开发人员应当严格按照计算机安全监控软件开发的设计要求,创新计算机安全监控系统软件设计思想,优化计算机安全监控系统技术,保障监控软件开发的设计质量和效率,进而推动我国计算机安全监控系统软件开发技术的创新发展。 作者:陶伟 李震 单位:中国烟草总公司黑龙江省烟草公司 浅谈计算机安全监控技术:计算机安全监控系统技术 优化和创新安全监控系统技术软件和学习管理安全监控软件等应用软件,有利于实现计算机工作的合理组织,为计算机本身提供良好的完整逻辑功能,还有利于优化计算机程序和计算机工作环境。 1计算机安全监控系统的应用概述 计算机安全监控系统技术的推广应用主要体现在科学监控功能和信息处理功能这两个方面。计算机安全监控系统技术应用软件以安全监控为主,以信息处理为辅。计算机安全监控系统技术软件通过利用计算机自身的逻辑功能和信息储备功能有利于解决实践中的信息泄露问题,实现计算机安全监控系统技术语言和计算机程序语言的编写,进而实现监控程序的集合和有效处理。计算机安全监控系统技术应用有利于实现计算机安全监控软件系统的有效维护,促进计算机安全监控系统技术的控制管理和科学操作流程。计算机过程监控环节主要体现在对计算机数据进行有效的采集和报警处理,实现图形数据的显示工作、对历史数据进行完整归档和有效检索,实现报表操作的有效控制。由于计算机安全监控管理系统具有较快的响应速度,因而能够有效满足计算机应用操作系统的实时性要求,有利于提升计算机软件安全监控系统的数据处理能力,完善计算机的数据查询和数据库资源的共享等工作,提升计算机安全监控系统技术运行的效率和质量,实现计算机安全监控数据信息的有效采集和监控目标的实现。 2计算机安全监控系统软件的开发简介 2.1计算机安全监控系统软件开发 计算机安全监控系统的软件是计算机所有系统的重要组成部分。其中,计算机安全监控软件系统的编写程序主要包含各种细致文本程序的编写,计算机安全监控系统软件的开发还应当完善计算机数据库的数据信息管理系统,做好数据库信息管理的构建和管理工作,实现计算机数据信息的有效、合理保存,进而推动计算机安全监控系统软件设计、施工和验收等各阶段软件开发流程的完善。 2.2计算机安全监控系统软件的应用 计算机安全监控系统软件的应用是为了完成某种计算机安全监控系统软件的应用和解决某种监控软件的开发问题而进行程序编制的专用程序。其主要包括网络应用软件、金山毒霸、360卫士等杀毒软件等计算机安全监控系统应用软件的开发。因而,完善和创新计算机安全监控系统软件的开发应用有利于确保计算机监控系统网络和各类计算机信息系统的安全,实现计算机信息和软件操作系统的合理运行和有效操作。 3计算机安全监控系统软件应用开发的创新策略 3.1坚持计算机安全监控系统的科学原则 计算机安全监控系统软件的技术开发人员在计算机安全监控系统应用软件的开发过程中应当坚持软件开发给用户提供的价值原则。坚持简单、有效原则,综合考虑各种因素,实现计算机软件的开发设计和软件系统的安全维护。保持远见原则是实现计算机安全监控系统软件项目开发顺利进行的重要原则。计算机安全监控系统的完整性是计算机安全监控系统软件设计中最需要关注的问题,保证计算机安全监控系统软件开发的通用性。实现计算机安全监控系统软件的真空使用是实现计算机软件系统的维护和文档安全设计的第四个原则。开放性原则是保证软件具有较长的生命周期,使得软件开发能够灵活适应各种突变问题的基础原则。在进行计算机安全监控系统软件的开发过程中要坚持重用计划,不断重复机器代码,不断优化计算机监控系统软件模式。还应当具有清晰、完整的思路,重视思考和创新原则,对软件的学习和研究进行再思考,提升对计算机理论知识的再理解和深度掌握,进而完善计算机安全监管软件系统的开发,保障计算机安全监管软件系统的开发质量。 3.2优化计算机安全监管系统应用技术 计算机安全监控系统应用软件的开发有较好的发展前景,计算机人员应努力创新计算机安全监控系统软件的应用开发技术。优化计算机监控系统的运行设备,满足计算机安全监控系统软件应用用户的需求,因而软件技术人员应当完善计算机监控系统的审核程序,提升处理计算机数据的效率,推动计算机安全监控系统的硬件和软件资源管理,增强计算机安全监控系统软件开发的可行性,进而提高计算机安全监控系统的运行效率。 4结语 随着计算机安全监控系统软件的不断更新和升级,技术开发人员应当严格按照计算机安全监控软件开发的设计要求,创新计算机安全监控系统软件设计思想,优化计算机安全监控系统技术,保障监控软件开发的设计质量和效率,进而推动我国计算机安全监控系统软件开发技术的创新发展。 作者:夏巍 单位:哈尔滨劳动技师学院
物理课程资源的开发与利用包括多个方面,其中实验器材开发是课程资源开发的重要组成部分。对于一些物理实验,教师使用传统实验器材很难取得预期效果,可借助信息技术手段创造条件开展实验,充分发挥学科育人功能。有条件的学校可配备数字化实验仪器,增强实验现象的可视化和实验数据采集的实时化。对于大多数教师来讲,自制器材也是不错的选择。自制传感器采集系统在中学物理教学中有很好的应用前景,具有精度高、可视化强、造价低廉等优点。笔者基于51单片机自制传感器采集系统,在课程资源开发方面做了一些探索。 一、基于51单片机自制传感器采集系统 数字化信息系统(DIS)功能强大,被不少学校采用,但由于价格高昂、装置复杂,短时间内难以在初中物理教学中普及应用。笔者自制的传感器采集系统,基于51单片机开发,以数码管(38.1mm)作为显示元件,并配有声、光、力、液压、大气压、温度等传感器用于采集数据。此外,笔者将该装置通过串口通信线连接电脑,应用自编的VB程序在电脑上完成数据采集及描图工作。系统的电源由2节干电池组成。该系统具有造价低廉、操作简单、效果明显等优点,可以便捷而精准地采集原始数据,非常适合初中物理教学(如图1)。笔者自制该系统用到如下材料:自行研发设计的单片机主板、stc89c52rc及stc12c5a60s2单片机芯片、串口模块RS232转TTL模块、称重传感器1kg压力传感、双通道24位模数转换HX711AD、GY-68BMP180新款BOSCH温自制传感器采集系统改进物理实验教学文|谢立行度、US-015超声波测距模块、防水型DS18b20温度探头、E18-D80NK光电传感器、数字光强度/光照传感器BH1750FVI、数码管(共阳)、USB转串口线USB转RS232USB转COMUSB转232340芯片、49S晶体晶振、5V升压模块等材料。教师应用该系统可开展多个项目的实验教学:通过数码管显示方式可操作超声波测距、超声波测声速、超声波测身高、大气压测量、液压测量、力的测量(验证阿基米德原理实验、飞机机翼升力测量)、电压测量、光强度测量、单摆周期测量、跑步计时、小车斜坡下滑前后半段时间测量、数字温度计等实验;通过串口连接电脑可以完成力的相互作用、比热容、超声波测物体移动速度、不同液体的沸点对比等实验。系统具有以下特点:一是造价低廉(整套成本在300元以内),适合在经济欠发达的农村学校及山区学校推广应用;二是可以选择数码管显示方式操作,降低对计算机的依赖,数码管可视度高,显示效果极佳,能对传统测量器材进行改良;三是具备连接电脑进行描图的功能,可以采集数据;四是功耗极低,电源匹配方便(既可使用5V通用USB接口供电,又可以选择两节干电池结合升压模块供电);五是不同传感器可以通过小扩展板与主板进行切换连接,从电脑下载程序很方便;六是相对传统数据采集系统,操作更简单,非常适合教学。 二、应用自制传感器采集系统实验的两种方式 (一)通过数码管显示方式实验 1.红外光电传感器的应用实例 红外光电传感器既可用于单摆周期测量实验,以即时显示单摆每摆动一个周期所用的时间(如图2),又可用于跑步计时测量,以精确测量学生穿越两个红外光电传感器所需时间。物理教师开展实验教学应重视学生参与探究和体验的过程,但是一些实验受场地和器材限制,难以在课堂上进行。百米赛跑是引入速度概念的绝佳例子,但在教室里无法实施,教材只用图片和文字的方式阐述。教师利用红外光电传感器能帮学生解决短距离高精度计时问题(如图3),让学生真正参与其中,体验探究过程。 2.压力传感器的应用实例 自制的压力传感器系统是以hx71124位AD模块作为数据采集器,并结合压力传感器(量程为10N)构建的一套数字测力装置。传统实验室配备的弹簧测力计只能用于单向的测量(拉伸方向),而压力传感器可用于双向测量(如图4),其特殊性能是传统弹簧测力计无法比拟的。在演示“压力的作用效果”的实验教学中,为了说明压力的作用效果与受力面积有关,教师常利用水气球和钉床进行演示,但学生无法利用弹簧测力计测量水气球的受力数据。笔者利用压力传感器对该实验进行改进:利用压力传感器对气球产生一个下压力,并测量其大小。受力面积较大时,压力达9.33N,气球还是完好无损。笔者在压力传感器上加上钉子,改变受力面积,再次下压气球,仅用0.21N的压力,气球马上破裂(如图5)。笔者还利用压力传感器测量精确度高(精确到0.01N)的特性对验证阿基米德原理实验进行改进。利用传统弹簧测力计验证阿基米德原理实验往往存在较大误差,甚至无法得出“物体所示浮力等于其排开液体所受的重力”这一结论。笔者利用压力传感器操作“验证阿基米德原理实验”时,恰好手头上没有合适的小水杯盛装物体排开的水,故用轻质的空手套替代小水杯,顺带检验一下测力计的精确度。笔者将测力计调零,以大钩码作为被测物体进行测量,先测量空手套重力0.06N,后测量大钩码重力2.00N(如图6)。笔者准备好盛满水的溢水杯和空手套,使大钩码浸没入水中,同时用空手套接住排开的水;发现测力计示数在1.74N与1.75N之间徘徊;取下钩码,测得手套和水重力为0.31N。2.00N-1.75N=0.31N-0.06N,结论得证。即使按1.74N算,误差仅有0.01N。相较于传统弹簧测力计,新器材优势明显。 3.超声波传感器的应用实例 超声波传感器可用于测距,笔者指导学生对原有程序稍作修改,用于测量身高(如图7)。 4.大气压传感器的应用实例 大气压传感器可用于测量室内大气压随高度的变化情况。笔者采用的大气压传感器是通过BOSCHBMP085气压模块采集数据,其精度很高。笔者让学生利用该大气压传感器在课堂上做实验,了解大气压随海拔高度变化的特点。学生举起大气压传感器站在凳子上,然后将其贴近教室地面(如图8),测得数据分别为1.105×105Pa和1.102×105Pa。大气压传感器还可用于测量电梯随楼层高度变化的大气压变化情况。 5.液压传感器的应用实例 一杯水能产生多大压强?笔者利用液压传感器解答这个问题。如图9所示,笔者准备一烧杯注入红墨水(300mL),将液压传感器放入烧杯底部,测得液压值为0.0055×105Pa,然后根据液压公式P=ρgh,让学生思考如何让这杯红墨水的压强增大。学生通过实验验证他们的想法:将液压传感器固定在一根长约1.4m的有机玻璃空管底部,将这杯红墨水灌入管中,当水快灌满管子时,测得液压值为0.1325×105Pa(如图10)。该实验能让学生深刻认识液压的特点。学生用测量数据推算红墨水的深度,所得结果非常精准。 (二)通过串口连接电脑完成实验 1.比热容实验 笔者将长度相同的两段加热丝(电阻值均为1.7Ω)接到电脑电源的12V电压输出线上(如图11),保证两者产生的热量相同;用两个18B20温度传感器对等质量的食用油和水进行温度数据采集(如图12);利用串口数据线连接电脑生成图像(如图13)。 2.超声波测物体移动速度实验 笔者在实验中使用了超声波传感器和电动推杆。首先给电动推杆加上不同的电压,使其以不同的速度做匀速直线运动,然后利用超声波传感器采集探头到推杆白色挡板之间的距离数据,将串口数据线连接电脑,生成白色挡板移动的S-T图(如图14)。此外,师生通过串口连接电脑的方式还可以完成“力的相互作用”验证性实验。笔者基于51单片机自制传感器采集系统开展实验教学,利用其高精度特性,对部分传统实验进行改进和创新,用全新的方法操作教材上的实验,实现传统实验器材无法实现的功能,对传统实验做了很好的补充和拓展,教学效果明显提高。该系统小巧独立,不依靠电脑显示,操作简便,得到用户一致认可,具有推广价值。 作者:谢立行 单位:广东省广州市广园中学
城市轨道交通论文:城市轨道交通建设与城市可持续发展思考 可持续发展是我国的—项基本国策,城市的交通运输是城市可持续发展的重要组成部分:本文在简要论述了既有交通运输系统的不可持续特性,在详细讨论了轨道交通系统在环保、快捷、安全等方面的巨大比势,认为在大中城市建设以轨道交通系统为骨干的一体化综合公共交通系统是解决城市交通拥堵、环境污染,走可持续发展之路的必然选择。 【关键词】可持续发 展交通运输 轨道交通 引言 作为20世纪人类认识世界的重大成果之一的“可持续发展’理念的确立,是人类文明史上一个重要的里程碑,是我国的一项基本国策。城市交通体系是城市最主要的基础设施之一、是城市发展现划和城市增长的基本要素,是城市人流、物流、信息流的载体,是城市经济活动的命脉。城市经济社会活动要求城市交通体系能够安全、快捷、方便、舒适、经济地满足城市人流、物流、信息流的需求,现代城市的商品生产、流通、消费,居民出行,信息载体传递与交流都离不开城市交通体系,城市的一切经济社会活动都必须有现代城市交通体系予以支持和保障。因此。城市交通体系的良性循环对实现城市功能,促进城市经济和社会的发展发挥着重要作用。城市交通不仅是一个女n何达到便捷高效,提高人流、货流通畅效率问题,也是一个从根本上改善人居环境质量,有利于可持续发展的重要战略问题。随着城市化进程的加陕,城市“机动化’程度的提高,城市交通已越来越成方世界各国严重的城市问题,特别是大城市。我国的情况也是如此。 1 既有交通运输系统发展的不可持续性 城市交通的发展促进了社会生产力的进步,满足了人们增长的交通消费需求,促进了城市的繁荣,给人类社会带来了巨大的财富。但同时也造成了道路拥挤、事故频繁、大气和噪声污染以及能源紧张等等。交通拥挤破坏了使用汽车的中心目的:便于直接接近人、货物和劳务。如何选择适当的城市交通工具,达到降低污染物排放,实现有限环境资源的持续利用,而最终实现交通的可持续发展,是我们当前面临的一大难题。 要实现城市的可持续发展应全面提升城市的综合能力和市场竞争能力,实现自然系统与社会系统的全面协调,改变城市的不合理结构。可持续发展战略与交通系统建设具有密切的联系:可持续的人居环境建设、可持续消费模式的建立、能源利用与刘策等,均对交通政策、交通规划、交通设计、交通管理等产生深刻的影响。城市交通设施建设和交通管理是保证城市可持续发展的必要条件之一。所以用可持续发展的概念来重新审视交通建设的历史和现状是十分必要的。 传统的交通运输发展模式不注意考虑运输业在环境、安全、拥挤等方面形成的负效果,产生了许多日益严重的问题,如交通阻塞、交通事故、能源过耗、环境噪声污染、温室气体排放等,严重影响了人们的生活质量,造成了巨额国民经济损失,阻碍了城市社会、经济与环境的健康发展。同时由于政策实施的局限,对交通运输的外部性没有采取有效的处理对策,使人们在过多地依赖私人交通时,却没有承担其应该承担的全部费用,产生一定的不公平性等问题。 (1)空间资源的低效配置。公共交通发展不充分,导致交通结构不合理,道路、停车场等土地和空间资源低效配置。道路与交通管理设施建设滞后于车辆和交通流量的发展停车场等静态交通设施严重不足。 (2)时间资源浪费。交通拥挤已使城市机动车行驶速度急剧下降,并直接导致公共交通服务水平下降,客流减少。不合理的交通结构产生巨大的时间成本。 (3)环境污染。主要包括空气污染和噪声污染。—些大城市机动车排放的污染物对多项大气污染指标的贡献率已达到60%以上,北京70%的空气污染来自汽车的废气排放。交通污染治理已成为城市大气环境治理的主要内容之一。城市主要道路两侧的噪声污染不断加剧,全国80%以上大城市交通干线噪声超标(大于70dB),严重影响了居民休息和教育、文化活动。 (4)资源消耗。城市交通,特别是个人机动化交通消耗了大量的能源和其他不可再生资源。交通运输的资源消耗,主要表现为运输发展所需的土地、原材料以及运输的能源消耗。在土地占用方面,尤以小汽车为最,比如美国53个中心城市用地的30%被汽车占领,芝加哥、底特律等更是有将近一半的城市用地“被用于道路和停车”。而更为引人注意的是另一项资源——交通运输所消耗的能源。可以说,现代强大的交通运输系统是由巨大的能源消耗去驱动的。在发达国家,由于私人小汽车的普及,使其交通运输能耗在整个国家的总能耗中占有较高的比重。在欧盟国家中交通运输是能耗增长速度最为迅速的行业,从1985年至1997年该行业能耗涨幅为42%(年均3%),而行业的能耗仅增长11%,道路交通的能耗占交通运输能耗的73%。 (5)交通事故。部分交通参与者法制观念淡薄,交通违章现象十分严重。城市交通事故造成了大量的人员伤亡和高额的直接和间接经济损失。交通事故的损失非常高,在发达国家,仅公路运输交通事故的经济损失一般达到其GNP的1.5%-2.0%。 2 轨道交通系统的可持续发展 2.1交通运输可持续发展须遵守的原则 (1)环境承载力原则。环境承载力是指环境系统吸收污染的自身净化能力。交通运输可持续发展必须遵守“其污染物的排放不得超过环境的吸收能力”的原则。 (2)资源消耗速率原则.自然资源可以分为可再生资源和不可再生资源。对于司再生的自然资源使用速度应维持在其再生速率限度之内;对于不可再生的资源,其使用耗竭速率不应超过寻求作为代用晶的可再生资源的速率。这个原则要求运输部门必须提高资源利用效率,节约能源,采用先进技术,避免能源危机。 (3)公平性原则。运输活动的使用者通过运输而获益,但没有承担环境费用;相反,非运输用户却遭受着环境质量下降引起的损害,这是很不公平的。从代际关系上来看,当代人消耗大量运输活动以促进经济发展,却将严重的环境损害后果留给后代人承担,这也是不公平的。 (4)价值性原则。资源价值的无价或低价导致了不加抑制的过度使用,这是价格导向的错误。交通运输可持续发展必须遵循“环境成本是真实的经济成本”的原则,将环境成本纳入运输成本,分担到用户身上。 (5)协调性原则。交通运输可持续发展的目标仅仅依靠运输政策是难以实现的,必须与政策(如科技政策、财政金融政策、土地利用政策、环境政策)相结合,协调作用,才能收到良好的效果。 2.2快速轨道交通和其他交通方式比较的优势 目前中国正经历着迅猛的城市化进程,预计到2020年中国的城市人口数量将达到50%。现庄城市交通需求正在持续增长,而经济增长和收入增加将对未来的城市交通需求起到—种推波助澜的刺激作用,从而导致环境污染恶化和土地消耗增加以及城市交通阻塞。 城市社会经济的发展,需要安全、高效、清洁、经济的喊市交通运输系统;城市居民生活质量的提高需要安全、方便、舒适、,陕捷、低价的公共交通服务;城市环境的改善需要有利于环境改善的交通政策。因此,城市交通发展目标必须与城市社会的经济发展目标相协调,与城市可持续发展目标相—致。 以轨道交通为基础的运输系统与其竞争的模式相比具有较大技术优势:较大的运量,有效的土地利用,每人公里较低的能量消耗和环境污染。此外,轨道交通的发展轴作用可引导城市形态的变化,有助于实现商贸的聚集效益。它是特大城市及其交通可持续发展的必然选择。 通过对轨道交通与其他几种常见的出行方式的比较分析,我们发现,快速轨道交通相对于公共汽车、私人汽车、自行车等大众交通工具而言,具有运量大、低污染、低噪音、低能耗、高速度、低成本、占地少、舒适、全天候等得天独厚的优势,是其他交通方式无法替代的。在大城市特别是特大城市我们应当构筑以轨道交通为骨干的一体化综合城市运输体系,才能解决城市的交通拥挤问题,为城市的可持续发展提供保证。 轨道交通不仅提供高效、优质的公交出行服务,而且是一种集约化的交通方式,节约能源和土地资源。大城市机动化进渤D快,简单的阔路增车方法已无法解决城市交通问题,公交专用道的潜在利用能力毕竟有限,个体分散交通对土地资源利用的效率低下也是有目共睹的,中央商业区土地资源可提供的地面交通供给正逐渐耗尽,利用开发宝贵的地下空间资源,提供新的交通供给,以缓解地面空间资源紧张状况,支持城市的持续发展。 地铁、轻轨和市郊铁路等轨道交通方式在单通道宽度、容量、运送速度、单位动态占地面积等指标上,都较一般交通工具有明显优势。 环境是现代社会十分关注的问题,由于城市轨道交通一般采用电力牵引和大运量、集中化运输方 因此,每运送一位乘客所产生的污染大大低于其他交通方式。 2.3轨道交通系统对于一个城市或地区所带来的利益 由于轨道交通系统快捷、准时、舒适,乘客将更加愿意乘坐,并将吸引原先乘用轿车和自行车以及步行者,从而提高客运量。尤其如能争取乘坐私家车的乘客,将可缓解道路交通给环境所造成的压力如噪音、废气的排放和道路用地等,提高道路安全性,在不损害人员流动的情况下有助于减少市中心的交通压力。 大力发展轨道交通,对于提升城市结构,解决城市发展中面临的经济与社会矛盾,实现可持续发展战略,具有特别重要的意义。 轨道交通系统与交通方式比较,其优势主要表现在以下几个方面: (1)改善城市环境。用轨道交通替代公共电汽车成为大众通勤工具的首选,由于减少在市中心运 行的轿车和公交汽车的数量,将在很大程度上减少城区汽车尾气的排放,改善空气质量。国外研究表明,轨道交通单位运输量的二氧化碳排放量仅为小汽车的10%和公共汽车的25%; (2)大大地缓解交通拥挤。轨道交通还是一种运量大的交通工具,国外许多大城市轨道交通承担的客运量占全部客运量的—半甚至80%以上。地铁每小时单向运送能力为3~6万人次,轻轨为2~2.5万人次,而公共电汽车为2 000~5000人次。 (3)提高了交通的安全性,轨道交通的安全性要比轿车和公交汽车的安全性高出若干倍; (4)方便快捷的轨道交通系统,将提高市民的流动性和机动性; (5)交通可达性的改善必然使沿线城市地价上涨,提高沿线物业及房地产开发价值; (6)带动轨道交通沿线的旧城改造和新城区的开发。由于轨道交通可以为中长距离的通勤问题提 供快速和低成本的工具,因而,城区居民将沿轨道线向城郊扩散; (7)轨道交通系统的建设、运营与维护,将拉动内需,创造新的就业岗位; (8)轨道交通的发展轴作用有助于实现商贸的聚集效应,使城市形态发生变化,资源分配降更加趋向合理化,助于推动产业结构和消费结构的升级。 2.4轨道交通系统的社会效益 城市轨道交通系统的效益,主要反应在其产生的巨大的社会效益,可以从直接和间接两方面进行估算。(1)直接效益 直接效益可通过时间价值这一因子进行测算,市民由于乘坐快速、准时的城市轨道交通车辆而节约了时间,时间是有价值的,节约时间等于增加了收入;其直接经济效益为: ∑(利用人数·收入·节约时间/标准劳动时间) (2)间接效益 这是轨道交通产生的社会效益比较难计算的部分,由于轨道交通具有便捷、客流量大和环保的特点,例如在城市轨道交通系统的车站和沿线周围地区的房地产必然增值,应该把房地产增值的相当比例,例如1/4,作为城市轨道交通系统的间接效益;又如由于轨道交通系统的环保特点而减少的环保费用也应作为轨道交通系统的间接经济效应。 3 对策与建议 我国城市公共交通远期战略规划的基本目的有三个: ①提高人出行的效率、城市经济活力和竞争性; ②体现交通服务的社会公平性; ③实现环境上可持续性。 为保持城市轨道交通系统和城市的可持续发展,我们认为应采取以下对策有: ①实施公共交通优先政策和相应的产业、技术、经济、投资、财税政策。 ②长期坚持发展大容量的轨道快速交通系统,发展多种轨道交通系统,地铁、轻轨、市郊通勤铁路; ③延伸轨道系统到近远郊区的人口集聚地区,改善乘车的方便性; ④统—协调交通形式,综合考虑,互相衔接,建立良好的换乘系统; ⑤适当控制私人小汽车的拥有量和使用率,逐步减少自行车的利用; ⑥环境资源税收政策,环境资源税是国家为了保护环境资源、促进可持续发展而凭借其主权权力对一切开发、利用环境资源的单位和个人,按照其开发、利用自然资源的程度或污染、破坏环境资源的程度征收的一个税种。设置环境资源税种,扩大环境资源税所占比重,既可以为经济单位创造平等竞争的环境,又能抑制资源浪费,提高资源利用效率,减少污染物的排放量,从而达到保护环境资源的目的。 城市轨道交通论文:城市轨道交通高架桥选型的探讨 提 要: 上海地铁二号线东西延伸段、莘闵轻轨交通线,西安地铁等工程,系统探讨了城市轨道交通高架桥在选型上应考虑的方面和因素,并结合具体工程项目,对高架桥的梁部结构及墩柱的各种型式做了详细介绍,给出了选型的参考性方案。 主题词: 城市轨道交通;高架桥;梁部结构;桥墩;伴随着我国城市化进程的迅速发展,和中央开发大西北战略的确定,城市交通系统等基础设施的建设已成为优先实施的基本任务之一。城市交通系统中,除公共汽、电车外,主要有地铁和轻轨系统。我国许多大城市,除公共汽车、电车系统外,地铁和轻轨系统为数不多,亟待建设。 人们通常主要根据客运量和建设资金来选择修地铁或轻轨, 但由于地铁建于地下造价实在太高, 现在, 人们更倾向于将尽可能多的地铁建于地面上。修于地面上的地铁同轻轨一样, 土建结构大部分为高架桥。高架桥的选型和设计, 是当前桥梁工程师进行研究和实践的主要任务之一。 1、影响高架桥选型的主要因素高架桥选型主要包括梁部和墩柱的选型, 基础虽受梁部和墩柱型式的一定影响, 但主要还是由地质情况确定, 比较单一; 选型时主要考虑景观、经济、功能、施工、占地和工期等几方面。 1. 1高架桥应与周围城市景观保持一致鉴于高架桥作为城市的永久建筑, 人们期望其会成为城市的一道美丽的景观。但由于高架桥长、窄、平的特点, 要想达到此目标实际上非常困难, 而且将城市的着眼点过多吸引在高架桥上也并不可取。笔者以为高架桥在造型上应以简洁为基本原则, 采用融和法和消去法, 使之从属于城市环境。如上海, 道路用地范围窄, 两侧高楼林立, 宜使桥梁造型柔和, 色彩暗淡, 弱化视角效果; 如西安和兰州, 道路两侧视野比较开阔, 宜采用有力度感和色彩鲜艳一些的造型, 引起人们的注意。 1. 2高架桥应与当地人文景观相互和谐高架桥的造型,除了考虑与周围环境景观的一致外,还应重视当地人文景观的和谐。由于我国幅员辽阔,历史悠久,每个城市都积累了深厚的、富有地域性的人文文化特征, 在高架桥的造型上选型上,必须充分注意这种差别,比如,对江南城市和西北城市的造型就不宜采用同一型式。对于江南城市, 如上海, 可采用斜腹板箱梁, 配以独柱矩墩(采用大圆弧倒角)或双柱圆墩,以体现江南的轻巧柔和; 而对于西北名城西安或兰州, 则可采用直腹板箱梁, 配以独柱矩墩(不倒角),以体现西北豪爽刚直的文化氛围, 如图1:1. 3 高架桥在经济上应节约高效经济指标是确定高架桥型式的主要因素,它通常最主要是在纵向上限制桥梁跨长, 这也是桥梁在美观上受到限制的一个主要因素,因为大跨度更易体现桥梁的轻盈。经济指标一般具体体现在以下几方面:1)经济跨度:经济跨度一般与地质情况和规模化生产有关。如采用箱梁梁型、支架现浇法施工,对于上海,经济跨度在30 m 左右;而西安则为25 m 左右。 (2) 结构体系:结合城市轨道长的特点,采用连续结构要比简支结构经济。如(3×30) m 连续箱梁结构(3) 梁型:通常梁型越美观,造价也越高。如弧形外要比3 孔30 m 简支梁结构便宜约5~ 10% .当然,连腹板箱梁要比直斜腹板的造价高。续结构要比简支结构在设计和施工上都要复杂一些。 a 上海市高架桥造型参考方案 b 西安市高架桥造型参考,高架桥造型参考方案 1. 4高架桥施工应力求先进、快速现在,我国高架桥通常采用现浇法施工,比较落后。这主要是由于我国当前仍存在许多诸如运输、架设设备方面的问题,无法采用预制吊装法施工。比如,对于L p= 30m 的简支箱梁,双线每孔重约320 t,单线时约150 t,我国现阶段均无适合的运输、吊装设备。 但由于无碴轨道结构对桥梁变形的要求,为减少梁部结构的收缩徐变变形,一般控制承轨台施工与桥梁施工的时间间隔不小于一定数值,如L p= 30m 简支梁,一般为90 天。为便于合理安全施工顺序以缩短工期、工厂规模预制以降低造价和减少施工期间对周围居民噪音影响等,宜采用先进的预制吊装法施工。随着我国时速达250 km /h 的秦沈客运专线的启动,铁路系统已在1999 年研究成功了M Z32 移动模架造桥机、3BM 2600 型架桥机和420 t 胎式箱梁运输车等专用设备以及相关施工工艺和方法,笔者相信,随着城市轨道交通的发展,这些设备和方法也会转向高架桥的建筑方面。 2、高架桥梁部结构型理论上可采用和国外已采用的梁部结构型式有: 槽形梁、下承式脊梁、T 梁、板梁和箱梁等。 2. 1 槽形梁: 桥梁建筑高度低, 便于城市道路间立体交叉, 压低线路标高, 节约总投资; 且两侧主梁可兼起防噪屏作用, 景观程度很好。但需布置多向预应力钢筋。施工复杂, 进度慢, 造价较高, 且设计、施工经验少。 板梁:桥梁建筑高度较低,每线采用两片或四片空心板梁,受力清晰,设计、施工经验相当成熟。但各片板梁间铰接,整体受力性差;经济跨度一般在16~ 20 m,较小,景观性差;梁高较低,相应刚度较小,梁部后期收缩徐变较大,不利于轨道交通线路轨道调高要求;按常规预制、吊装施工时,也只能用于20 m 以下的小跨度。 箱梁:桥梁建筑高度适中,工程量较省;适用性好,既可作为区间标准地段,也可用于曲线、变宽、出岔地段;整体受力性好;外观线型流畅、美观;设计、施工程数量为:混凝土, 0151m立方米;预应力钢筋,31kg; 钢筋,经验成熟,对的传统的现浇法施工积累有丰富的经验。、 综上, 笔者推荐高架桥桥梁部采用箱梁型式, 现由如下: (1) 箱梁的闭合薄壁截面刚度大, 整体受力性能好, 对于斜弯桥尤为有利。箱梁顶、底板具有较大的面积, 可有效地抵抗正负弯矩, 并满足配筋要求。箱梁具有良好的动力性能, 收缩变形数值小。 (2) 箱梁截面外形简洁, 底面平整光洁, 线条流畅, 景观效果优异。 (3) 箱梁既适于中、大跨, 也适于简支和连续结构, 更适于各种地段, 如直线段、曲线段、出岔段和变宽段等, 便于同一条线路上减少桥梁类型。 (4) 箱梁具有相当成熟的设计、施工水平和经验。当前的现浇法施工虽有不足, 但尚可以克服, 如使预应力钢束锚固于梁内而不锚固与梁端, 从而可以同时开始多个工作面施工等, 而不致影响整个工程的进度。 (5) 从可持续发展角度看, 箱梁只要解决了大吨位的运输、吊装设备的研制和相关施工工艺问题, 即可实现工厂化、规模化生产, 经济指标将会大幅下降。 3、高架桥墩柱型式墩台基础除应有足够的强度和稳定性, 避免在荷载作用下的过大位移外, 其造型应能使上下部结构协调一致, 轻巧美观, 与城市环境和谐、匀称。在墩台选型上, 其一般服从梁部型式, 此外, 也受占地、道路、通视等的限制。通常有:T 形墩、倒T 形墩、Y 形墩、单柱墩、双柱墩等基本型式 3. 2 倒T 形墩: 主要适于单箱单室箱梁和脊梁等梁部支承点相距稍远的梁型。特别是对于外腹板微斜的箱梁, 如墩高适宜, 则可使梁的腹板和墩的边线斜度一致, 使上下部浑然一体, 造型美观。但该墩受力上较合理, 材料有浪费, 投资增加; 在墩高相差较大时, 整体造型不易协调。 3. 4 单柱墩:主要适于单箱单室箱梁和脊梁等梁部支承点相距较近的梁型。特别是对直腹板箱梁,可使箱梁底宽同墩横向宽度一致,从而使上下部浑然一体,显得挺拔有力度,对墩高的变化适应性极强。受力合理,材料较节省, 施工方便。 3. 5 双柱墩: 适于各种梁型, 用于多线或出岔地段。承载能力及稳定性较强, 墩可以做得纤细, 材料利用率高。但对桥宽仅810m 左右的高架桥来讲, 造型显得不够简洁。综上, 为与箱梁配合, (2) 受力合理, 比较经济。 (3) 上地较少, 施工方便、快速。 (4) 适应性强, 既适于墩高差别较大的情况, 也由于横向刚度较大, 尤其适于曲线地段。箱梁与上述几咱墩型的配合效果, 4 对城市轨道交通高架桥选型的建议高架桥选型现阶段宜采用箱梁配以轻型墩台, 基础应根据地质情况确定, 施工采用现浇法施工。但需抓紧大吨位运输、吊装设备的研制开发和施工工艺研究, 以降低造价; 同时也需对槽型梁和下承式脊梁的研究投入一定精力。 a 箱形倒T 形墩 b 箱形变形单柱墩 c 箱梁单柱墩 d 箱梁双柱墩 e 箱梁双柱墩 f 箱梁 城市轨道交通论文:我国城市轨道交通投融资研究 摘 要:针对我国城市轨道交通投融资的发展现状,研究国外发达国家的投融资模式,结合我国城市轨道交通发展的特点,探讨了适用于我国轨道交通建设发展的投融资方式。 关键词:城市轨道交通 投融资 模式 1 前言 世界上机动化水平较高的城市大多具有比较成熟与完善的轨道交通系统,有些城市轨道交通的运量占城市公交运量的比重已达50%以上,有的甚至已超过70%。在巴黎,轨道交通承担70%的公交运量,这一比值在东京是80%,在莫斯科和香港是55%,而我国的轨道交通刚刚处于起步阶段,但是发展速度很快,例如北京市的轨道交通规划方案,计划在未来十年内,全市轨道交通将以每年40公里的速度增长。到2008年,轨道交通里程将达300公里;到2020年,轨道交通的总里程将超过1000公里;上海市将在“十五”期间规划建成200km轨道交通线,初步形成轨道交通骨架网线,届时,轨道交通的日均客流量将达到全部日均客流量的50%。尽管轨道交通建设具有明显的社会效应,但是在投融资上它具有投资大,有能力投资的企业较少;建设和回报周期长,直接经济效益低,不容易引起普通投资者的兴趣等特点。特别是在我国,当前建设资金紧张,仅仅依靠计划经济下的政府投资模式不能满足现实轨道交通发展的需要,在这种情况下,对轨道交通投融资的研究就变得非常重要。 2 轨道交通投融资典型模式及国内外现状 2.1 政府财政投融模式 政府财政投融资模式是以政府为投融资主体,利用财政资金,统一协调和组织实施城市轨道交通工程,并在此过程中由政府作为信贷担保人,进行一系列重大的融资引贷活动。该模式的优点是可以集中财力物力和人才,加快城市轨道交通项目的建设进度,缺点是无法对建设者和经营者建立建设成本的激励与约束机制。世界城市轨道交通线路的建设大多以政府投入为主,如新加坡的地铁建设全部由政府财政投入;巴黎新线建设的出资比例一般为国家政府40%,当地政府40%,企业自筹20%,地铁公司本身负债为零;东京地铁建设在1991年也基本上由政府投资的;德国城市的地铁与轻轨建设资金,60%出于联邦政府,其余由州、市政府承担;北京地铁1号线(北京站-苹果园)和2号线和上海地铁一号线也以政府计划投资为主。可以说,在过去几十年里除了少数几个例子,政府投入几乎成为所有城市轨道交通系统建设中最重要的资金来源。 2.2 商业投融资模式 商业投融资模式是由一商业企业取代政府作为项目的投资主体,并采用商业原则进行经营,负责项目的融资、建设、运营、开发、投资回报与还本付息等。为使项目具有一定的赢利能力以吸引大型企业与财团的投资,政府可以采取如给予项目一系列特殊优惠政策,包括交通政策和土地利用政策等等,进行大量政府注资,改进项目的资金运营状况,创造良好的项目融资环境,降低项目融资成本等措施。此模式适用于人口稠密、商业发达和熟地开的城市与地区。该模式以香港地铁的建设与经营最为典型,其主特点是地铁是以政府划拨沿线土地给地铁公司,由地铁公司进行房地产开发和商务经营方式获取资金,政府为支持地铁建设还购买了约85亿港元的公司股份。值得注意的是,为体现间接受益者对地铁建设成本的补偿,政府一般采取转移支付的方式,如政府给予项目公司某些土地、物业和税收方面的特许权,以保证城市轨道交通建设的间接效益部分能够充分返还给城市轨道交通建设。 2.3 混合投融资模式 混合投融资模式是指政府和私营公司的联合投资行为,由政府财政向城市轨道交通开发部门提供补贴、减免税收或提供低息融资的方式。日本的城市轨道交通建设与经营所采用的就是混合投资模式。经营主体从资本所有者的角度可以分为三类:民间资本、民间资本与国家或地方公共团体的组合、国家或地方公共团体:资金筹措主要途径主要有政府补助方式、利用者负担、受益者负担、发行债券、贷款五大类;而广州地铁一号线的修建采用了政府通过与私人或团体合作建设快速轨道交通系统及开发快轨沿线的土地来筹集建设费用。 3 我国城市轨道交通投融资的主要问题 3.1 投资主体和投资模式单一 由北京地铁1号线(北京站-苹果园)、2号线和上海地铁一号线的现状,我们不难看出政府负担了所有的建设资金,并隐含着将来对车辆更新资金的再投入。这些都给政府财政背上了沉重的包袱,我国1996年~1999年的财政赤字已达到379321亿元,财政赤字的过去使政府支持基础设施投资的空间已很有限,并且其建设、运营管理体质都是源于传统的计划经济体制,造成政企不分,建管一家,业主缺位。 3.2 运营机制及票价机制尚待进一步完善 为避免运营管理上由于规模太大而产生的运营不经济,应当适当增加运营公司,形成运营管理的竞争机制;票价是轨道交通项目最敏感的因素之一,是项目投资者和市民最关心的问题,直接影响他们的切身利益,要在社会福利最大化和保护投资者利益之间寻找到平衡点,既能确保最大限度地满足市民出行需求,同时又能使运营企业和投资者有一定的利益回报。 3.3 良性开发机制有待形成 过去习惯于自己花钱、搞项目、自己经营获利,从而造成建设成本上升,开发收益流失;重视对有形资产的开发经营,忽视对无形资产的开发利用,重视实物资产的开发经营机会,忽视虚拟资产的开发经营机会。对借助于别人的力量、资金,盘活项目的存量资产、无形资产,实现低成本开发而获利的良性经营开发理念没有形成。 4 中国城市轨道交通建设融资模式建议 4.1 实行证券化 具体方式有通过发行市政工程建设债券:以有资信度的国有投资公司为主体,发行中长期企业债券;对一些特殊的机构,比如社保基金、保险基金等,可以以政府的名义,发行定向融资券。这是吸引个人投资的合适方式。并可以形成很好的投资概念。从而可以加速我国城市地铁建设,改善城市的投资环境。 4.2 建立轨道交通投资专项基金 通过设立专门的轨道交通建设或消费税,建立轨道交通投资专项基金,如“城市轨道交通建设基金”。如德国交通财政资助法规定,每年向购油者加收10%的税收作为城市交通建设资金。 4.3 将轨道交通和城市土地利用相结合 研究轨道交通建设与沿线土地“捆绑式”开发的运作机制,将轨道交通建设与沿线土地开发结合起来,特别是站点周围的土地开发权,使投资商获得的沿线物业和房地产开发权,形成以轨道交通带动土地开发,以土地开发保障轨道交通投资的良性循环。通过吸引投资商,增强融资商信心,从而增辟轨道交通的融资渠道,为轨道交通早日实现资金良性循环提供稳定的收入来源。 4.4 与供货商商讨融资租赁经营的方式,降低政府的投资压力 融资租赁经营借鉴国外成熟经验和我国铁道部门的实践,为减少投资压力,可与大的供货商(主要是车辆设备系统设备供货商)探索融资租赁的经营方式,实现前期一次投资减少;此外,为提高运营效率,可在填充线(或延伸线)的经营上,考虑委托租赁经营的方式,由骨干线运营公司经营填充线和延伸线,这样这类线路的投融资主要是城市轨道交通的固定设施的投资,可大大减少一次性投资并减少运营成本。 4.5 积极拓展利用外资 通过世行、亚行贷款项目,到目前为止,我国已经修建了一万多公里的铁路,对外借款一直是我国交通基础设施建设利用外资的主要形式,我们可以继续采用这一方式。另外其他利用外资的形式如引进外商直接投资,对外发行股票和城市轨道交通建设债券也可以积极采用。 4.6 国有资产存量市场化 我国庞大的国有资产存量配置不合理,可调整用来新增基础设施建设投资。通过盘活存量,吸引投资者。比如以全线票价收入的一定比例,作为对新建部分的投资回报。 4.7 制定合理票价,实行保本运营 要建立票价决定的科学程序。首先要加强对轨道交通建设和运营的财务审计,特别是成本审计,在此基础上确定轨道交通建设和运营的合理成本,推算出保本票价。然后结合价格听证制,确定实际的运营票价。如实际票价低于保本票价,对两者之间的差额,由政府设法弥补。 4.8 采用项目公司股份制 在轨道交通项目建设和项目投资上采取项目公司股份制,以市场机制运作。部分线路可以上市筹资。 4.9 积极发展混合投融资模式或商业投融资模式 4.9.1 采用灵活的混合投融资模式 结合我国轨道交通发展的现状,新的轨道交通线网优化建设尽量采用灵活的融资模式。如采用混合投融资模式,既有地方政府投资行为,也有国有企业投资行为,还有民营企业投资行为,而融资部门既有政府银行的款,也有债券或商业银行的借贷。在投资比例上和融资方法上,拓宽筹资思路,促进多元投资,拓宽资金来源。关键要发挥好政府资金的引导作用和政策的配套保障作用,实现轨道交通资金“借、用、还”的良性循环。 4.9.2 引入发展商业化投融资模式 必须针对不同类型的投资者,设计不同的引导策略,包括投资工具或投资方式,以引导社会资本投入轨道交通,加快轨道交通建设。在条件许可时,采用特许经营的BOT(Building Operate Trans?鄄fer,建造-运营-转移)模式选择合适的线路(如市域快线或市域填充线),减少投融资的政府压力。制定好未来运营模式和结算制度,引入政府引导的BOT前期项目操作,通过特许经营的招投标,使BOT特许公司在竞争中获得特许经营权。目前世界上成功的BOT投资方式有著名的英法海底隧道工程、澳大利亚悉尼海底隧道供电工程,曼谷高架铁路运输线,吉隆坡轻轨一号线等。我国第一个BOT项目是1984年在深圳市建设的沙角B发电厂。90年代初期的福建泉州刺桐大桥也是采BOT方式建成。通过采取私营企业筹资、建设、经营,来吸引各种投资参与。政府从项目公司建设和运营的活动中获取一定的税收,为今后接管此项目或其他项目提供部分资金基础,分散了投资项目的风险。如上海市通过采用BOT模式,引入商业化投融资,如贷款融资、证券融资、租赁融资、合作开发、土地开发、利益返回、民间资金启动方式等等。在其他的轨道交通建设项目中,我们也可以研究使用BOT模式。 5 我国城市轨道交通建设融资的前景及优势 5.1 城市轨道交通发展市场需求潜力大 我国各大城市正处于城市化加速发展时期,与发达国家大城市相比客流市场增长快,以上海为例,到2005年全市的出行总量将高达3500万人次,市民轨道交通出行量呈快速增长,未来5年上海轨道交通出行量占居民出行比重将从现在的10%提高到30%。 5.2 综合开发收益潜力大 中国大多数城市的空间布局结构尚处于调整重构期,再加上土地国有的特有条件,使交通枢纽和沿线土地综合开发所带动的房地产等行业的发展空间巨大。 5.3 多元化经营蕴含商机 通过地铁广告、商场贸易、酒店服务、住宅办公等多元化的商业运作,可带来丰厚的利润。 5.4 建设成本下降 随着轨道交通设备国产化、轨道交通建设运营机制改革等措施的积极推进,建设成本将大大降低,如上海在实施“四分开”(投资、建设、运营、管理)体制后,平均每公里轨道交通的建设成本下降了1亿元左右。 6 结论 轨道交通虽然存在一次性投入,投资回收期长等特点,但它也有独特的优势:一是生命周期长,如伦敦、巴黎等城市的地铁均有百余年的历史,可运营仍正常如昔;二是固定成本相对稳定,即在规划设计范围内,客流量增加所带来的成本上升微乎其微。从香港的发展实践来看,科学的线路规划、审慎的商业化运作、合理的成本控制、综合的土地开发、完善的政策配套,以及必要的政府投入等条件是香港地铁实现资金运作平衡的基本前提和有力保障。而且只要通过努力,这些条件在中国内地其他大城市是完全可以具备的。因此,通过借鉴成功经验,依托稳定增长的客流市场,建立良好的运作机制,创造必要的外部条件,中国城市轨道交通的发展在一定时期内有可能实现财务平衡,并给投资者带来合理的回报,从而走出一条轨道交通资金“借、用、还”良性循环的路子。 城市轨道交通论文:城市轨道交通站后折返站折返能力分析 【摘 要】 随着城市化进程的加快,城市轨道交通的迅速发展,针对目前城市轨道交通折返能力限制高峰时段运量的问题,论文重点研究站后折返方式,分析站后单线折返和双线折返的技术作业流程及特点,得出影响折返能力的发车间隔,并通过案例计算,比较不同站后折返形式折返能力的大小,为站后折返站的设计提供依据。 【关键词】 城市轨道交通 折返能力 站后双线折返 站后单线折返 1 引言 城市轨道交通列车的折返形式能力的大小主要由列车发车间隔时间决定的,折返能力与发车间隔时间成反比关系[1],目前,城市轨道交通列车折返主要以站前折返、站后折返为主,不同的折返站形式,折返能力计算根据折返方式的不同而有所差异。站后折返形式效率高,折返作业过程不带客,保证乘客的舒适性,减少运营难度,降低行车干扰[5]。论文通过分析站后单线、双线折返作业流程,提出影响折返能力的关键因素,比较不同站后折返形式折返能力的大小。 2 站后折返能力计算 2.1 站后单线折返时间计算 2.1.1 作业流程分析 站后单线折返作业过程如下[2]: (1)列车a接车进下行站台,停靠站台下车,同时办理进折返线进路。 (2)列车a在折返线上运行,停靠折返轨1列车a调车作业,同时办理出折返线进路;当a通过2后,b进站停站下客,同时办理进折返线进路。 (3)列车a驶出折返线,进上行站台,停靠站台上车;列车a出清折返线后,b进折返线,停靠折返轨1调车作业,同时办理出折返线进路。 (4)列车a驶出车站,排列b进站停站上客。后续列车按a、b作业过程循环往复。见图1、2所示。 2.1.2 折返时间组成 站后单线折返时间见图3。 站后单线最小发车间隔时间[3]t=t出站+t办理+t出折+t停站 t出站—列车驶离车站闭塞分区的时间t办理—办理出折返线进路的时间t出折—列车从折返线到出发正线的运行时间t停站—列车在车站停站上下客时间。 2.2 站后双线折返时间计算 2.2.1 作业流程分析 站后双线折返作业过程如下[2]: (1)列车a进下行站台,停靠站台下车,同时办理进折返线进路。 (2)列车a经折返线,停靠折返轨1调车作业,办理出折返线进路;当a通过2后,b进站停站下客,同时办理进折返线进路。 (3)列车a驶出折返线进上行站台,停站上客,b停靠折返轨2调车作业,办理出折返线进路,同时c进下行站台下客。 (4)列车c经折返线停靠折返轨1,a驶出车站,b驶出折返线进上行站台停站上客,同时c进行调车作业。后续列车以此类推。见图4、5所示。 2.2.2 折返时间组成 站后双线折返时间见图6。 站后双线a、b最小发车间隔时间[4]=t接车+t停站+t进折2+t进折2-t进折1。 站后双线b、c最小发车间隔时间[4]=t接车+t停站+t进折1+t出折1-t进折2。 t接车—列车接车间隔的时间t出折—列车从折返线到出发正线的运行时间t进折—列车从出发正线到折返线的运行时间t停站—列车在车站停站上下客时间。 3 站后折返方案分析 3.1 折返站技术参数计算 (1)折返站基本参数。车站为岛式站台,站后折返站,车站宽度10.5m,站台长度186m,折返线长度118m。见图7所示。根据折返站行车组织条件,选用dkz4型车辆,办理进折进路时间15s,办理出折进路的时间13s,停站上下客时间30s,进出站轨道电路分界点距车站站台始端长度为两个轨道电路区间长度为486m,制动加速度1m/s2,加速加速度0.8m/s2,站后道岔限速25km/h,出站运行最高速度为100km/h。 (2)进站时间。列车进站运行长度为486m,运行模式为列车以100km/h的速度运行,之后以a=1m/s2的加速度减速至站台停车。通过计算,列车进站所需时间38s。 (3)折返时间。入折返线列车运行模式:从站台以a=0.8m/s2加速至过岔速度25km/h之后以25km/h的过岔速度匀速通过道岔,最后以a=1m/s2减速至折返线停车。通过计算,所需时间52s。 (4)出站时间。列车离站运行模式:以0.8m/s2加速离站,在186m站台范围内,列车最高运行速度62km/h,未达最高速度的该段列车处匀加速阶段,所需时间22s。 3.2 站后折返方案 (1)利用单线进行折返。单独利用cd轨或者c’d’轨进行折返[3],最小发车间隔200 s,见图8所示。 (2)利用双线进行折返。利用cd轨和c’d’’轨交替折返[3],最小发车间隔1为200s,最小发车间隔2为150s,见图9所示。 通过上述方案比较,利用单线折返方案,发车间隔时间较长,运营效率较低,长期使用一条折返轨会造成轨道偏磨,但是相对运营组织形式简单,而利用站后双线交替折返方案能够提高列车的发车间隔,但是不均衡的发车间隔不利于全线的运营组织。 4 结语 本文论述了城市轨道交通站后折返线布置形式,通过分析站后单线和站后双线折返作业流程,考虑影响折返能力大小的因素,由此得到以下结论: (1)站后折返过程包含接车作业、折返作业以及发车作业,三个子过程相互联系与制约。 (2)研究列车发车间隔时间主要考虑进出站时间、停站时间、进出折返线时间、办理进路时间。 (3)站后双线折返能力大于单线折返能力,但不利于全线运营组织,可以采用站后混合折返方式,根据高峰低峰时的运力需求适时调整合理的折返作业过程。 城市轨道交通论文:城市轨道交通工程如何做好施工管理工作 一、城市轨道交通工程开展施工管理工作的必要性 在我国的许多城市,为了解决城市交通拥堵问题,兴建城市轨道交通工程已经成为了发展的必然。考虑到城市轨道交通的重要性,我们在施工过程中,必须要保证工程质量和安全性,为了达到这一目标,就要积极开展施工管理工作。从目前城市轨道交通工程来看,开展施工管理工作是十分必要的,其必要性主要表现在以下几个方面: 1、为了满足整体工程质量,必须开展施工管理工作 城市轨道交通工程在兴建的过程中,需要协调多个施工环节和管理部门,整个工程施工难度很大,涉及到的质量控制点也非常多,要想保证整体工程的施工质量,必须开展施工管理工作。 2、为了满足整体工程的安全性要求,必须开展施工管理工作 城市轨道交通工程涉及的施工环节多,在施工过程中特别要注意安全,如果工程施工过程中出现安全问题,那么将会对整体工程造成极大的影响。所以,出于保证整体工程安全性的要求,我们必须开展施工管理工作。 3、为了保证整体工程有序进行,必须开展施工管理工作 由于城市轨道交通工程施工程序多,整体工程相对复杂,所以在工程施工中必须要保证工程按照计划程序进行,保证工程的有效性,所以,要想保证工程有序进行,我们必须开展施工管理工作。 二、做好城市轨道交通工程施工管理工作具体措施 通过对城市轨道交通工程的实际过程研究后发现,其施工管理工作主要有以下具体措施: 1、城市轨道交通工程要明确施工管理的定义和特点 在城市轨道交通工程施工过程中,施工管理的定义是指施工开展中,施工空间、时间、安全防护以及配合资源的管理组织和安排,如施工计划管理、现场施工组织管理等。施工管理的特点主要表现为以下几点:(1)施工管理贯穿于整个城市轨道交通工程中,(2)施工管理是整个施工过程安全有效运行的基本准则,(3)施工管理在城市轨道交通工程中起到了有效指挥、全面管理的作用,(4)施工管理是整个城市轨道交通工程能够满足相关要求的重要手段和保证。由此可见,城市轨道交通工程要想取得预期的建设效果,就要积极开展施工管理工作,要以施工管理为主要手段,全面推进城市轨道交通工程的有序进行。 2、城市轨道交通工程要明确施工管理模式和管理内容 在目前的城市轨道交通工程的施工管理中,通常会选择项目经理负责制的管理模式。一般会先成立工程施工项目经理部,然后按照项目经理部的职责,组建整个管理体系,通过项目经理管理体系,划分并明确施工管理职责,通过具体的管理层推动工程项目的全面施工。这一管理模式的优势在于可以明确职责,保证施工管理质量。城市轨道交通工程施工管理的主要内容是对工程施工过程中的所有工序进行全面有效的管理。主要包括土建施工部分、电气施工部分,设备安装部分。在这几部分施工中实行施工管理,不但促进了工程质量的可靠提高,还保证了工程整体的安全性。因此,城市轨道交通工程的施工管理具有重要意义。 3、城市轨道交通工程要做好施工管理计划工作 由于城市轨道交通工程涉及的环节多,因此整体工程非常复杂,要想保证工程的有序进行,就要对整体工程进行全面的规划,而施工管理计划工作正是满足这一目的而产生的管理方式。在目前的城市轨道交通工程中,施工管理计划成为了施工管理过程中的重要组成部分,并在施工管理中发挥了积极作用。施工计划主要分为:时间计划,其中包括季度计划、月计划、半月计划、旬计划、周计划、日计划、临时计划。作业区计划:正线轨行区计划、车站内计划、车厂计划。作业性质计划:影响行车的计划、不影响行车的计划、影响客运服务的计划,不影响客运服务的计划等。施工计划的主要要素包括:施工单位、施工日期、时间、施工内容、施工区域、施工防护、施工配合。 4、城市轨道交通工程要做好工程列车的组织工作 在城市轨道交通工程的施工管理中,工程列车的组织工作是一项重要内容。工程列车的主要作用是辅助施工,其种类主要包括:(1)内燃机车:车厂调车(客车)、救援以及配合牵引平板车作业,(2)轨道车:配合牵引平板车作业,(3)作业车:接触网作业车、轨道检测车、接触网检测车,(4)平板车:普通平板、带吊臂平板。工程车组织的目标是为了安全有效配合作业,工程车组织的原则要满足以下要求:(1)工程车必须符合线路的车辆限界,(2)工程车可以牵引,也可推进运行,(3)工程车运行凭信号、行调命令、行车凭证或调车方式运行。由此可以看出,我们在施工管理过程中,要做好工程列车的组织工作。 三、城市轨道交通工程中施工管理起到的积极作用 从目前城市轨道交通工程的实际施工过程来看,施工管理对整个施工过程起到了积极的促进作用,其作用主要表现在以下几个方面: 1、施工管理促进了城市轨道交通工程的有序进行 施工管理在整个城市轨道交通工程施工中,起到了规范和指导作用,使整个城市轨道交通工程的施工过程有制度可依,保证了整个工程的施工秩序,使整个施工过程能够实现预期目标,完成预期的工程量和施工任务。 2、施工管理保证了城市轨道交通工程满足各项施工指标 施工管理的主要作用是提高工程管理效率和管理质量,切实促进城市轨道交通工程各项施工指标的实现,使城市轨道交通工程的整体质量和安全性均达到标准要求。因此,我们要明确施工管理对城市轨道交通工程的积极作用。 3、施工管理提高了城市轨道交通工程的整体施工效率和有效性 在城市轨道交通工程中开展施工管理工作以后,整个工程保持了良好的施工秩序,各项施工程序有条不紊的进行,满足了整个工程施工的需要。从作用上来看,施工管理出了保证工程的有效性之外,还对提高整体施工效率和有效性有着积极影响。 四、结论 通过本文的分析可以看出,在城市轨道交通工程中开展施工管理工作是十分必要的,施工管理对于保证整体工程各项指标的实现,促进工程施工指标的完成,提高整体施工效率和有效性均有重要作用。因此,我们要明确施工管理工作的要点,在城市轨道交通工程中,努力做好施工管理工作,促进整个工程质量和安全性的提高。 城市轨道交通论文:成都城市轨道交通建设与城市经营 摘要:本文从城市轨道交通与城市经济、交通和环境建设的相互作用出发,分析了成都目前城市规划和经营城市的方针之间存在的问题,探讨了建设城轨系统对城市规划的积极引导作用,并提出加大城市轨道交通规划强度,通过土地资源向土地资本转换,实现经营城市的可持续发展。 关键词:城市轨道交通 土地资源 建设 作为中国西部特大城市的成都市的经济快速增长和城市发展,对四川省和整个西部地区的发展都有着十分重要的指导意义。探索高经济增长情况下,城市规划与城市轨道交通建设的互动作用、以及作为政府可调控资源的土地开发,对确保成都市经济、交通和环境的可持续发展,和实现政府经营城市战略,有着十分重要的现实意义和深远影响。 2.城市轨道交通系统是城市经济可持续发展的重要交通保障 2.1城市经济与交通的相互作用 与东部和沿海相对发达城市相比,西部省会城市周边中小城市由于城市基础设施投入的不足,使得其投资和居住环境吸引力明显不足,而高速经济增长导致了省会城市的急剧扩张,形成了目前的特大型城市经济圈。由于历史和交通条件原因,成都的市拓展一直以圈层式发展,形成了成都市单中心、圈层式城市格局和放射状交通出行特征。这样的城市格局所存在的弊端已随着人口和交通出行日益增长而日渐尖锐。直接表现出的机动车快速增长、交通拥堵、城市环境的恶化已经成为妨碍地方经济和交通可持续发展的瓶颈问题之一。市政府通过规划和实施南部城市附中心和龙泉经济技术开发区来改变单中心的城市格局,但圈层式城市拓展和夹路建设的现象依然存在。分析其原因,一是快速公共交通未能实现,人们仍然习惯于传统的居住出行方式;二是中小实力开发商更看重低成本的开发,并期望在短时期内得到丰厚回报。随着这种传统的低水平城市规划与建设,城市有限的土地资源迅速流失。 再加上中心城市人口和机动车数量的快速增长,政府不得不配置更多的土地资源和修建更多的道路。这一方面步人了修路—堵车一再修路—再堵车的怪圈,交通得不到根本改善;另一方面,对城市管网、给排水、停车场等城市基础设施建设增加无休止负担,加重了地方政府财政负担。最终导致城市的土地资源和交通资源不能得到高效利用,使得地方经济、交通和环境不能进入良性循环。 2.2 轨道交通系统建立对城市规划和建设的积极作用 城市轨道交通系统的高运能、快捷、舒适、无污染和占地少等特点正好满足现代都市社会对高品质交通出行的需求,更重要的是为城市规划与建设提供了快速交通支撑。城市快速轨道交通将人们传统的数公里活动区域提高到数十公里的范围,’城市不再需要沿路规划和建设,而是以轨道线路车站为中心的办公、商贸、居住中心。这种“顺藤结瓜”式的城市规划与建设将有利于抑制特大城市生态环境的恶化。通过午站周边的高强度的规划与开发,使市民主要活动集中在轨道交通沿线的车站周边,从而减少路面交通出行量和道路需求。而地铁系统利用城市地下空间资源和占地少的特点,为城巾创造了更多的绿化空间,使城市生态环境与经济高速增长协调发展。这种城巾土地资源和交通资源的高效整合,对保证城市社会、经济和交通的可持续发展至关重要,对于成都这样的特大型、单中心饼状城市尤其如此。通过规划和兴建轨道交通,一方面可以解决城市中心的即有交通山行需求,也可使城市的拓展从圈层式向“葡萄串式” 的组团状方向发展,从而带动南部副中心、龙泉副中心以及周边中小县市的基础设施水平,使新增土地的利用率大大上升,并有效减少地方政府对道路、管网等基础设施建设的压力。 3.城市轨道交通线网规划与建设 如前所述,为使城市土地与交通资源的效益得到充分发挥,在进行城市综合交通规划时,需结合本地城市建设的历史格局、现状、近期规划和远期规划,提出符合城市经济发展水平、城市化进程和阶段性交通需求的轨道交通线网规划。作为城市交通保障的轨道交通系统就像人体的大动脉,维持着城市的有效运转。因此,应加大对轨道交通线网的规划控制,使之成为引导城市发展的重要手段。 3.1 轨道交通线网与城市规划的作用 在国家批准的成都市近期和远期城市规划中,划定以三环路为城市中心城区,以华阳南部城市副中心和龙泉国家级经济技术开发区。但在最近几年的实际实施过程中,除了中心城区和上述两个副中心的开发保持强劲外,高新西区和温江也分别形成了以高新产业和居住的新需求。从现状发展来看,至少暴露㈩两个问题,一是原有规划的土地供给已经落后于实际需求,这是地方社会经济高速增长和人民生活水平提高的必然结果;二是以各区县所制定的低水平规划使得新增土地的利用率较低,新建小区多以容积率低的多层建筑为卖点吸引买家。这种传统的规划建设模式从短期来看,可以使一定区域形成足够的“人气”和商机,但同时也让政府背上基础设施建设沉重的包袱。政府必须提供更多的土地来修建城市道路,敷设更多的城市管网、污水处理设施,以及修建更多的停车场。这与政府提倡的经营城市和保证可持续发展的初衷是相违背的。为了避免这种无序、耗费资源的低水平开发,市政府在审定规划权限和制定大成都规划时,应该以土地资源和交通资源效益最大化和可持续发展战略为指导,由规划部门制定包括用地性质、开发强度、交通保障、给排水、供电等控制性规划。对规划有城市轨道交通线路及车站的组团,应加大建筑容积率,使人们的活动集中在有限的范围内,使人们的出行更加方便,也使得组团的基础设施最小化。这只有通过强有力的规划控制才能实现。 3.2 轨道交通系统建设的时空协调 尽管成都目前尚没有正式兴建城市轨道交通,但政府和全体市民盼望修建地铁的急切心情是无需言表的。与沿海发达城市相比,成都市的经济总量还有差距,但目前成都的经济总量比当时修建第一条地铁线路的沿海城市的经济总量要大得多,比100年前修建地铁的西方城市经济总量更不能同日而语。对成都这样最适合居住、具有极大吸引力的西部特大城市,未来的城市发展方兴未艾,需要解决的交通问题也必须从基础抓起。成都市已经构建了包括5条城市轨道交通线路的公共交通为骨干的综合交通规划。到2020年,公共交通占有率要从目前的15%提高到40%,轨道交通要占其中的50%,也就是总出行量的20%(日客流约200万人次)。到2030年,公共交通的占有率要达到总出行量50%,轨道交通要占其中50%,也就是总出行量的25%(日客流约300万人次)。从目前开始准备修建地铁一号线起,我们计划用15~20年左右的时间形成以三角形为特征的成都市市区城市轨道交通线网,以满足放射状交通出行特征的需求。届时,地铁线路将连接所有的城郊客运枢纽和组团式城市副中心,构成中心城区以地铁线路为快速交通的公共交通网络。 4 城市轨道交通投资、建设与运营 城市轨道交通建设与运营是以政府为主体的公益型城市基础设施建设,以政府为主导的经营城市战略为指导,合理规划和有序配置土地资源和交通资源,最大限度地发挥其效益,是城市规划部门和城轨建设部门的共同责任。 4.1 政府、投资公司和地铁公司的主体行为 由于城市轨道交通项目的直接经济效益不明显,但社会效益和间接经济效益十分明显,尤其是对城市经济和交通的可持续发展至关重要。尽管项目的开发和经营不具备盈利,但项目仍有可能按照市场化方式来运作。四川省省委书记张学忠提出要实现四川经济的跨越式发展,政府必须实现“三个转变”,其中包括土地资源向土地资本的转变,从而保证城市经济、交通和环境的可持续发展。城市轨道交通项目的规划和建设,除了解决交通问题外,更重要的是提升了沿线车站周边土地价值,减少了不可再生土地资源的流失和浪费。为了使政府在土地资本运作过程中以市场化的方式进行,政府需要扮演核心角色。政府行为主要一是制定一系列促进城市轨道交通规划和建设的指导性政策和法规,二是按照成都市政府提出的政府投资项目投、建、管三分离的原则,组建政府投资公司和以国有股本为主的地铁公司;投资公司的行为则是负责项目资金的筹措和对国有资产的监管;地铁公司直接负责项目的筹备、建设和运营。这种专业化建设管理模式中,投资公司可以通过现有国有资产的有效经营,实现建设资金的筹集。建设资金的来源包括国有土地出让收益、现有国有资产变现、出让优质资产经营权、银行贷款和发行专项债券,实现社会资金向社会资本的转换。成都市城市水环境综合整治已经通过发行专项组合债券,筹集到部分建设资金,为政府城市基础设施建设多渠道筹措资金探索了新的融资渠道,实现了民间资金向民间资本的转变。 4.2 轨道交通事业可持续发展 依靠政府为主体的投资建设模式,必然会增大政府财政压力,而城轨项目的效益需要在形成线网规模后方能显现。就目前用地规划和地块拍卖的实际情况来看,由于土地出让较早,政府已不可能从中获取应有的增值份额,而规划车站周遍低强度开发又使极具价值的土地未能得到充分利用。为使成都城市轨道交通事业能健康发展,政府不仅仅通过出让和拍卖新增土地来获取主要的建设资金,还需要多方面探索各种可能的筹资途径,如以车站为中心递减的方式提高规划车站周遍地块的起拍价;利用资源置换、或以打捆的方式山有实力的房地产投资商直接承担地铁车站土建或配套设施的修建等,以资源开发时间和空间的置换,加快城市轨道交通系统的建设进程,实现政府和投资商的双赢。 成都市地铁建设领导小组办公室和成都市有关职能部门正在就如何加强土地资源和交通资源的有效整合,制定城市轨道交通建设管理办法和相应配套措施,为政府经营城市和保障城市经济、环境和交通的可持续发展奠定基础。 城市轨道交通论文:城市轨道交通微机联锁系统故障时的行车组织办法 摘 要:分析列车正点率对城市轨道交通的影响,针对微机联锁系统故障时的站间电话联系法的行车组织程序进行实例分解,分析站间电话联系法对行车组织的影响,提出取消路票和rm模式下提高运行速度的建议,并进行仿真测算。同时对列车运行间隔提出“压点”、“抽线”和“小交路”等调整方法。 关键词:轨道交通;微机联锁;故障;行车组织 1 列车正点率对城市轨道交通的影响 在日益激烈的运输市场竞争中,城市轨道交通要不断发展,必须全面提高服务质量,列车正点率作为公共运输工作中的一个重要指标,对轨道交通服务质量有非常重要的影响。 (1)列车正点率关系轨道交通运输企业的信誉和形象。近年来,轨道交通能得到社会的认可并得到快速发展,一方面是由于轨道交通使城市交通拥挤的状况得到缓解;另一方面是轨道交通拥有高度自动化的列车自动控制(atc)系统,具有较高的安全正点率。因此,安全正点既是轨道交通的优势所在,也是关系企业声誉和形象的重要标志。 (2)列车正点率是轨道交通良好运行秩序的保证。2004 年以来,广州地铁两条运营线路经过6次大的运行图调整,单线上线列车已从7列增加到17列,列车运行密度越来越大,列车间隔越来越小,目前行车密度达到高峰期 4 min 的行车间隔。如果某个联锁区段发生系统故障,则运行于该联锁区段的列车运行速度将会降低,造成列车晚点,也必然会影响其他列车,打乱全线的正常运行秩序。 (3)列车正点率事关行车和乘客的人身安全。正常的站车秩序是建立在 atc 功能良好,列车正点运行基础之上的,如果某个联锁区段发生系统故障,就会使部分列车晚点,列车自动监控系统(ats)上固定的运行线路被打乱,并易发生以下问题。 ① 联锁故障区段的列车需要靠人工驾驶运行,除限制运行速度外的列车运行安全仅靠驾驶员的目视保证。 ② 由于列车晚点会造成列车运力不足或集中到达,使车站客流组织难度加大,客运力量薄弱的车站,易发生客流拥挤甚至旅客受伤的情况。 ③ 由于晚点列车需要临时调整其停站时间或发车时间,给中央行车调度的指挥带来难度,易发生行车问题。 微机联锁系统(sicas)发生故障,一般持续时间长,影响范围广,给行车组织和客运服务都带来很大的压力,严重影响乘客的出行,影响城市轨道交通的信誉和形象。处理好微机联锁系统故障情况下的行车组织,在不降低列车运行安全系数的前提下,实现列车群对客流的均衡吸纳,并最大程度地提高列车运能利用率,减小对乘客的影响,是城市轨道交通应积极解决并不断提高处理效率的关键问题。 2站间电话联系法的行车组织 2.1站间电话联系法 当正线某联锁区sicas故障时,由中央调度控制中心的值班主任决定在该区段采用站间电话联系法组织行车。电话联系法组织行车的一般程序如下。 (1)列车在故障范围内的各区间凭路票运行,用限速的人工驾驶模式(rm)驾驶,每一站间区间及前方站的线路内只允许有一列列车占用。 (2)有关站值班站长接到行调命令后,分别在每个站台监控亭派值班员负责接发列车,并通知邻站采用站间电话联系法组织行车。 (3)进路准备。故障联锁站正线上的道岔均要开通正线,并使用钩锁器锁定。 (4)接发列车。接车站值班员确认站内线路及区间空闲后,电话通知发车站同意接车;发车站接到接车站同意接车的通知后,由站台值班员向司机派发填写好的路票并向司机显示发车指示信号,司机确认发车指示信号显示正确后动车出站。 (5)故障车站分别向行车调度及前、后方车站报列车的到、开点。 2.2 sicas 故障时的实例分解 广州地铁二号线赤岗联锁区sicas的故障演练以某次列车从赤岗站运行到中大站为例,车站线路布置见图1,其各段作业时间如下。 (1)由于sicas故障影响,列车从赤岗站晚到客村站时间为1min。 (2)sicas故障时起,发令采用站间电话联系法行车,在客村站增加停站时间4 min。 (3)鹭江站下线路钩锁道岔影响时间为11 min。 (4)客村站与行调确认区间是否空闲占用时间为 2 min。 (5)客村站与鹭江站办理发车请求及填写路票时间为3 min。 (6)安排站台值班员发车、司机确认信号后关门动车占用时间为2 min 10 s。 (7)客村—鹭江的行车时间为3 min 20 s(平均速度22.4 km/h)。 (8)鹭江站与中大站办理发车,列车发车时间为1 min 30 s。 (9)鹭江—中大的行车时间为4 min 40 s(平均速度21.7 km/h)。 (10)司机在中大站接行调恢复正常行车的命令,关门动车时间为2 min 30 s。 整个过程共用时 35 min 10 s,列车比正常运营时刻表中大站晚发31min,即sicas故障造成晚点31 min。 分析以上数据,车站间及与行调的电话联系和办理闭塞与进路的时间无法减少,降低晚点影响的关键是能否取消路票填写、交接和确认这些环节,以及提高列车在故障区段的运行速度。 2.3 路票作为电话联系法行车凭证的弊端 路票是由车站行车值班员按规定填写完整的固定格式的书面记录。行车值班员通过电话联系,确认区间空闲、邻站同意后即可填写,待列车到站后交给司机。此作业环节的安全关键是车站行车值班员要确保区间空闲。一般城市轨道交通的区间长度在1 000 m~1 500m,以行车速度25 km/h计,出清区间也只需 2 min 24 s~3 min 36 s,而利用路票作为行车凭证后的列车在站停留时间平均为4 min 15 s,超过了列车在区间的运行时间,成为制约列车运行间隔时间的关键。虽然路票具有凭证明确的优点,但这种路票交接方式对安全并没有关键性的意义,而且降低了作业效率,对于以“秒”为单位计算的具有“方便、快捷”特点的城市轨道交通,取消路票作为行车凭证是可行的。经实测,从填写路票到将路票送交站台值班员一般需时 2min 30 s,取消路票后,可有效缩短列车在站停留时间。 2.4 rm模式下提高运行速度的建议 目前在国内城市轨道交通列车运行的rm模式下,列车的驾驶速度一般都规定为限速25 km/h,当速度达到24 km/h时,列车发出报警,当速度达到25 km/h时,列车即产生紧急制动。经测试,广州地铁a型车各主要速度下的紧急(快速)制动距离如表 1 所示。 列车在20~25 km/h的低速下运行,司机通过前后推拉主控手柄对列车“牵引”或“制动”以保证列车速度,这种力度很难准确把握,为了不造成超速而出现紧急制动,给列车晚点运行带来更大的影响,司机一般将驾驶速度限定在20~22 km/h之间,比规定的限速低5km/h左右。 由表1可知,当列车运行速度达到30 km/h时,列车可在 48 m的“快速制动”或“紧急制动”下停车,加上人为反应的0.74 s(实验数据)内地铁列车运行6 m,司机在开始意识制动后的 54 m内制停地铁列车。a型车车钩防冲撞速度为 25km/h,即在最不利的情况下,54 m约两节车厢的距离,在地铁列车运行中司机可以在车钩允许接受冲撞速度范围内将列车制停。 目前,国内城市轨道交通系统正线使用 9#道岔,最小曲线半径是300 m;而车厂一般使用 7#道岔,最小曲线半径是 150 m,将rm模式的最高限速由25 km/h提高到30km/h,地铁列车是能安全通过道岔和最小曲线半径路段的。 为此,建议将目前rm模式下的设计列车限速25 km/h提高至30 km/h。 2.5 仿真测算 运用上述行车组织方法,对广州地铁二号线赤岗站联锁区间就取消路票填写并提高rm模式下列车运行速度至 30 km/h的有关数据分别进行了实操演练和仿真测算,部分数据如表2所示。 3 列车运行间隔的调整方法 为了实现列车群对客流较为均衡的吸纳,针对不同的区段采取不同的列车间隔调整方法是必需的。 3.1 “压点”法 在atc系统功能良好区段的列车,适当缩短两列车间的正常追踪间隔,实现晚点危害的“分散化”,由所有列车共同承担晚点。 基于列车间隔的意义,需要制定相应措施,在前车出站晚点发生的过程中,采用增加在站停留时间等方法,适当推迟后行列车到达下一站的时刻(应避免第一后行列车与第二后行列车之间追踪间隔的过大),这样既能保证充分的列车间隔,实现平均吸纳客流,又可以避免出现后车的站外停车。 3.2 “抽线”法 由于故障区段列车运行速度低、办理作业时间长,而atc正常区段列车运行速度高及行车作业时间短,势必造成列车堵塞的情况。通过减少线上列车数量(即抽线)的方法实现均衡运输,这样既便于调度指挥,又方便客流组织。 3.3 小交路折返法 如果联锁故障持续时间较长,保持客流吸纳均衡和较大限度地利用运能之间的矛盾就会非常突出,有可能造成线路的堵塞。此时仅靠“压点”和“抽线”的方法不能完全解决问题,在 atc 功能良好区段运行的列车可采取分段小交路运行。 3.4 行车调度工作建议 以上 3种方法的高效综合运用,极大地依赖行车调度员的指挥水平。为了减少故障直接引起的列车晚点在行车指挥调整过程中造成的其他列车晚点,需要行车指挥人员注意加强学习,提高自身业务水平;加强和有关车站的联系,准确掌握列车运行情况,周密考虑各种影响因素,以便做出最佳调整方案;对晚点列车要及时和车站、乘务、公安等有关部门互通情况,加强站车组织,努力压缩站停时间,尽快恢复正常运行秩序;将微机联锁故障的模拟或实操演练制度化,通过指挥手段的科学化,解决行车指挥人员水平参差不齐的问题,使行车指挥水平不断提高。 城市轨道交通论文:城市轨道交通信息集中监控系统的设计与实现 摘要:目前的城市轨道交通管理信息系统都是针对某具体系统或某类型设备进行管理与控制,且各条线路相互之间不通任何信息,是孤立的系统。无法对各线各系统运行情况特别是设备故障情况迅速准确把握。针对这种情况,整合现有资源,设计了轨道交通信息集中监控系统。该系统采集现有各系统设备故障信息进行处理和故障报告,并进行了综合分析和预测,给集中监控增加了智能决策功能;且只需在原有的网管系统上提供或新增所需要的北向接口,并不需要改变原有网络的拓扑结构,只要新增采集系统和集中监管系统,在实现上很简洁,相对投资也不大。 关健词:城市轨道交通,信息集中监控,网络管理 目前,城市轨道交通的信息管理系统一般分为传输、公务电话交换、调度电话、电源、无线调度、广播、图像监控(安防系统)、时钟、自动售检票等9大子系统;每个子系统的管理网络自成体系,且都有自己相应的网管中心或数据采集系统。所以,目前的管理系统不能形成一个有机整体,宏观控制管理能力弱,而且各条轨道交通线的信息系统间也都相对独立。 针对上述网络管理现状,为提高城市轨道交通信息管理能力,提出信息集中监控的构想。即对所有轨道交通系统网络设备实施统一监视与必要控制、管理。该方案不只针对某类单一系统设备的监控和管理,而是一个对各条轨道交通线上的上述9大子系统设备实施综合监控和管理的系统。该方案也不是针对各系统的所有参数进行监控管理,而是初步对设备故障进行实时的监控管理。 1 概述 对于各个系统,原有的管理网络或维护方法不尽相同。象自动售检票系统等管理系统就可将原有系统重新整合进解决方案。而象传输系统等,比如sdh(同步数字多级)设备,处在多厂商环境中,将涉及多厂商的sdh网管系统。这种网络设备的多元化,加上有些不同厂家设备还不兼容,因此造成综合网管的困难。所以,设计信息集中监控系统时,仅简单地从原有网管系统进行整合还是不够的。 对于把传输系统复杂的网管系统整合成集中监管,大致有三种途径:①综合化方法—在已有网管系统之上再加一级管理系统;②翻译法—在有信息交互需求的网管系统之间进行两两翻译;③标准化法—已有的各网管系统采用公共信息模型和功能集。 第二种方法有现成的支持标准(snmp/cm ip /corba)互操作的静态规范描述和动态交互式转化方法,适用于信息量不大的情况。第三种方法是比较彻底的综合网管方法,但需要将所有的网管系统被统一标准替换,故暂时还只是一个想法。本文提出的信息集中监控解决方案主要针对故障信息进行处理,而且为了避免各厂商间的交涉,将采用综合化方法,做到与原有网管系统的平滑过渡;这也与那些通过简单整合就可以实现集中监控的系统的做法很类似,系统也比较容易整合。这样,在各系统原有管理系统或网管系统的基础上再添一层管理者,在新的管理层上实现信息集中综合监管,从而解决了各系统间的“信息孤岛”问题。 2 系统架构 系统架构分为三层:管理监控层、层和应用层(如图i)。应用层是现有的各种硬件系统,比如传输系统、自动售检票系统等。层是数据集中的中间层。包括数据采集硬件和软件。管理监控层将对采集的所有数据进行综合处理并形成新的业务模型。 架构中,上层管理者管理若干网络体系、网络协议异构的系统,异构子网各自维护一套专业管理信息库。它们向综合监管系统提供q3,corba接口。 为了实现综合监管的目标,利用层将原有系统(应用层)在数据接口上达到统一,这样层加上应用层组成的新的网络将是管理监控层所需要的“统一”网络,在概念上可以想象成一个虚拟网络。管理监控层通过由层组建的综合数据库,对大的方面(比如现在的告警系统,以后通过统一其他系统的数据接口就可以实现其他方面的监控)进行全局性调配与管理,细节留给原有系统的网管系统或者管理系统处理。各系统通过层的软件(数据采集软件)的映射,完成数据接口的统一。 3 解决方案 3.1 硬件系统解决方案 图2是以某地铁线为例的集中监控系统拓扑图。其中a11是从传输网管nm11,采集数据的pc ; a12是从自动售检票管理系统nm12采集数据的pc。所有系统经pc采集数据后,通过路由器r,把数据送到数据库服务器ds。其他地铁线的拓扑都与该线类似。mis1 , mis2,mis3凡等是信息集中综合监管系统。比如mis1管理1一4号线,mis2管理5一9号线,mis3管理10一13号线。mis1—mis3对数据库服务器中的数据进行综合处理、显示、告警,以及统计和分析。mis1一mis3放在一起,这样在多个处理机上进行监管可以扩大可视范围,也达到综合监管的目的。 设备网管所提供的北向接口,有的是q3接口,可以通过网口进行采集;有的是串口,可以通过串口接收。如果通过串口接收数据,可以根据图3所示,用一个1-8多串口卡,使用一台pc机进行多个串口数据收集。 上述方案的可靠性:如果原有设备的网管系统提供的北向接口是串行方式,那么通过图3方式,一台pc机就可以采集8台网管的数据,但是串行方式的数据是通过重复机制来最大限度地确保信息的完整。所谓重复机制,是当信息没有被接收就重新发送,如果三次没有接收到就不再重发。这样的数据采集方式很不可靠。而采用tcp/ip方式进行采集,如果数据包没有被正确接收,将等待到可以正确接收的时候重新发送。所以在可能的情况下,此方案需要厂商提供网管软件的q3北向接口。 在安全性方面,整个系统并不通过公网,局域网能保证数据的安全、不被截获、破坏等。 3.2软件解决方案 软件解决方案中包括数据采集和数据处理。两个独立的体系,并通过数据库使两者形成整体。数据采集建立数据库,数据处理管理数据库。 数据采集部分是针对各个不同的分立系统对不同类型的数据进行收集。由于不同系统的数据存储方式对外提供数据的方式不同,就算同一系统的不同厂商设备的网管系统所提供的北向接口也不同,所以数据采集部分将针对每个系统进行编程。数据采集方式的多样性会导致软件架构的杂乱无章。为避免不一致和保证软件系统的易扩展及易维护性,应根据数据处理部分所感兴趣的数据内容制定统一的数据接口。解决方案如图4所示:数据采集平台将根据不同系统不同设备加载特定的数据采集dll(动态链接库)。对于同一系统,数据采集平台和dll之间的数据接口相同,而且数据采集部分和数据处理部分也将以统一的数据接口进行数据汇总。这样一旦有新增设备,数据采集系统只要针对新增设备编写dll,整个系统就具备良好的可扩展性。图4中简单列举了数据采集dll采集数据的三种方法:tcp/ip, rs232及直接读取相关数据库db。这些差异性将在统一的数据接口处消失。 数据处理部分是软件解决方案的核心,对汇总的数据进行分类处理并形成新业务逻辑。数据处理部分的主要功能如图5所示。其中:安全管理系统是对使用该系统的所有用户的权限管理;该模块将保证系统的安全性。告警系统对采集系统收集的所有数据进行实时处理,对所有设备的现有故障进行报告,对消除的故障进行告警清除(使设备告警状态复位)。收发文系统是在系统有新增设备故障告警时,在行政上上级对负责维护的部门进行派工单发放的业务处理模块;相关部门维护完毕后对所收到的派工单进行回执,这样可以明晰责任,实现了该解决方案的行政“监管”目的。统计报表系统是对故障告警历史信息进行统计和简单计算形成特定形式的报表。分析预测系统对故障告警历史信息进行统计分析,采用经验法和曲线拟合法对设备近阶段的运行状况进行预测告警,这样可以对故障发生概率较高的设备进行重点维护,最大限度地避免运营事故。 4结语 本文设计的系统,只是通过从现有网管系统的北向接口提取故障信息,或从现有的管理系统直接提取故障信息进行综合。在原有的网管系统上提供或新增所需要的北向接口,并不需要改变原有网络的拓扑结构,只要新增采集系统和集中监管系统,相对投资也并不大。数据的集中处理,能对运营的整个网络系统的设备运行情况进行宏观把握,并有现存管理系统所没有的派工单业务流程,不仅对设备运行情况进行了集中监控,还能对设备维护进行统一调配和管理。系统的另一个价值在于,可以对综合的数据进行智能分析和预测,可以根据预测进行有目的的检修,增强整个系统运行的安全性和可靠性。 城市轨道交通论文:深圳市城市轨道交通7号线动力照明系统设计 摘 要:通过对国内轨道交通动力照明系统设计及运行情况的调查研究,结合深圳地铁7号线的自身特点,提出本条线路动力照明系统的设计方案。 关键词:地铁车站;降压变电所;动力照明 1 工程概况 深圳市城市轨道交通7号线东西向横穿深圳市区,7号线西起于南山区丽水路,东至太安路,线路全长约30.173km。全线共设车站28座,全部为地下车站,其中设11座换乘站。本次工程参考深圳地铁1,5号线动力照明系统设计,对深圳市城市轨道交通7号线工程动力照明系统设计方案进行优化。 2 降压变电所 2.1 降压变电所的设置、分布及容量 车站动力照明设备由车站降压变电所供电,各车站均设置降压变电所,对于规模较大的地下车站,为了保证供电质量和减少大量的大截面低压供电电缆,车站两端设置一个降压变电所和一个跟随式降压变电所,分别供给半个车站和半个区间的电力负荷用电。对于车站规模较小,区间供电较短的车站设置一个降压变电所。 2.2 主接线及运行形式 2.2.1 降压变电所和跟随式降压变电所低压侧采用单母线分段中间加母联断路器的接线方式,并设三级负荷分母线。 2.2.2 跟随式降压变电所电力变压器35kv进线侧加隔离开关。电力变压器接线组别采用d,yn11。 2.2.3 正常时,两台电力变压器分列运行,同时供电。当一台变压器检修或故障时,可选择(手动或自动)切除三级负荷,低压母联断路器闭合;由另一台变压器向全所一、二级负荷供电。恢复正常后,母联自动切除。 2.3 继电保护 保护配置 (1)0.4kv进线设短路短路瞬动保护、短延时保护、过载保护、接地保护和失压脱扣保护。(2)0.4kv母联开关设短路瞬动保护、短路短延时保护。(3)三级负荷总开关设短路瞬动保护、短路短延时保护、过载保护。(4)0.4kv馈线设瞬时短路瞬动保护、过载保护。(5)为保障短路保护的选择性,除进行整定值与时限配合外,进线、母联、大截面短距离馈线回路间设区域联锁(zsi)。 3 动力照明配电系统 3.1 主要设计原则 3.1.1 供电方案 (1)地下车站设有一座降压变电所和一座跟随式降压变电所,负责半个车站及与之相邻的半个区间的动力照明负荷供电。对于车站规模较小,区间供电较短的车站设置一个降压变电所,负责整个车站及与之相邻的区间的动力照明负荷供电。(2)在车站两端站厅层环控机房附近设环控电控室,主要负责其所处的半个车站及与之相邻的半个区间的环控设备的供电和控制。环控电控室电源引自与之同侧的降压变电所。(3)在车站两端站厅、站台四个照明分区内设照明配电室,主要负责其所处的照明分区的照明系统供电,电源引自与之同侧的降压变电所或跟随所。 3.1.2 本系统采用三相四线制,接地形式采用tn-s系统。所有电气设备不带电的金属外壳均与pe线可靠连接。系统电压偏差允许值:车站动力照明电压偏差允许值为±5%。 3.2 负荷等级划分与配电原则 3.2.1 动力照明系统负荷等级划分 根据地铁系统用电设备的重要程度,本站动力照明负荷划分为三级,具体如下:(1)一级负荷。变电所操作电源;通信系统设备;信号系统(atc)设备;弱电综合;防灾报警系统设备;环控系统机械风机、回排风机等与消防有关的风机;给排水系统消防泵、车站废水泵和区间主排水泵、出入口排水泵;银行系统设备;站厅、站台公共区正常照明;出入口及通道照明、地下区间照明;车站应急照明;屏蔽门;兼做疏散用自动扶梯等。(2)二级负荷。环控系统与消防无关的风机;给排水系统污水泵;车站设备区房屋正常照明;垂直电梯、车站自动扶梯等。(3)三级负荷。环控系统空调机;冷水机组、冷冻泵、冷却泵;电热设备;广告照明及清扫维修机械等。 3.2.2用电负荷配电原则 (1)一级动力负荷由两路互为备用的独立电源在末端切换供电,其中环控系统一级负荷设备在环控电控室通过“两进线一母联”方式进行双电源切换,从环控室至设备为单回路供电;站台站厅公共区照明、出入口及通道照明由两路电源交叉供电至均匀分组的灯具上;地下区间照明由应急电源和正常照明电源交叉供电至均匀分组的灯具上;应急照明由集中应急电源装置供电。(2)二级负荷一般采用由两路互为备用的电源在变电所母线切换供电;对于距变电所超过半 个站台有效长度的二级动力负荷采用双电源末端切换供电。(3)三级负荷由一路电源供电。 3.3 动力配电设计 3.3.1 配电方式 (1)动力设备配电主要采用放射式配电方式。(2)环控设备由环控电控室集中配电,环控电控室的一、二级负荷采用两路电源进线中间加母联的方式供电。环控电控室另设三级负荷母线段,采用单母线不分段的接线方式,为冷冻水泵、冷却水泵等三级负荷配电。(3)车站内冷水机组及大容量非环控设备由变电所直接配电。通信系统(atc)、信号系统、弱电综合、防灾报警系统和屏蔽门系统等与行车和旅客安全密切相关的重要负荷,从变电所两段母线各馈出一路专用放射式回路,末端切换。(4)在车站站厅站台公共区、设备用房、出入口通道等适当位置设插座箱或插座,供维修及清扫机械等用电。 3.3.2 控制方式 (1)车站内风机采用就地控制、车站控制和中央控制方式。(2)车站内水泵采用就地控制、车站控制、自动控制方式。(3)车站内环控设备(不包括非连锁风阀、防火阀)由环控电控室集中控制,在现场设置现场控制设备。(4)环控电控室采用低压智能配电,并纳入车站设备监控系统(bas)统一管理。(5)在环控电控柜内加装智能模块,根据不同馈出回路性质的不同,分别进行监控,以实现智能配电功能。(6)车站内55kw以上的大容量电机(除去采用变频控制设备)采用软启动方式,其它设备采用直接启动方式。(7)排热风机、组合式空调箱、回排风机、冷却泵、冷冻泵等均采用变频器控制。非连锁风阀采用现场控制。防火阀由bas系统配电控制。 3.4 照明配电设计 3.4.1 照明分类 本系统照明分为正常照明、应急照明、广告照明及安全电压照明等;其中站厅站台公共区正常照明包括工作照明和节电照明,应急照明包括备用照明、疏散照明。 3.4.2 照明设置 (1)正常照明的设置。为了保证地铁系统的正常运营,在站厅站台公共区、生产办公用房、设备用房、出入口通道和区间隧道等处设正常照明。在自动售票机,自动检票口处设置加强照明。(2)应急照明的设置。为了充分的利用资源、减少投资,保持美观,本工程在布置灯具时将备用照明和疏散照明作为正常照明的一部分进行设计。为了确保发生灾害或出现故障时,能正常工作,在站长室、重要值班室、公安用房、车站综合控制室、变电所、配电室、信号机械室和通信机械室设置备用照明,其中备用照明的照度根据其所处场所的需要按正常照明的10~50%设置。为了确保发生灾害或出现故障时,能及时顺利地疏散旅客,组织抢险救援工作,在站厅站台公共区、出入通道和楼梯间等处设置疏散照明。(3)广告照明的设置。为了充分地发挥地铁的投资效益,在地铁车站的站厅站台公共区、出入口通道及地面风亭等处设广告照明。(4)安全电压照明的设置。为了保证检修安全,在建筑净高小于1.8米的电缆通道设安全电压照明;安全电压照明由24v安全电压变压器供电,并在安全电压变压器的24v侧设过电压保护器。 3.4.3 照明的控制方式 车站公共区正常照明、车站导向、广告照明、出入口正常照明、公共区应急照明等由设在车站综合控制室的智能照明控制系统控制;设备区应急照明、其它照明采用就地或就近控制。发生灾害时应急照明系统可由防灾报警系统强启。 3.4.4 照明系统供电方式 (1)照明系统采用放射式与树干式相结合的供电方式。(2)应急照明由带逆变装置的应急照明电源柜供电,其蓄电池容量应满足90min以上供电的需要。 3.5 电缆、电线选型及敷设方式 3.5.1 动力照明配电系统的配线线缆均采用铜芯,其中与消防有关的动力设备和应急照明配线线缆采用耐火型,其它配线线缆采用阻燃型;用于室内和地下电缆采用低烟无卤型; 3.5.2 车站电力电缆采用沿电缆桥架敷设或穿管敷设,导线采用穿管明敷设或暗敷设;对明管敷设的线路采取防火措施。 3.5.3 站台板下电力电缆利用35kv供电系统的支架或挂钩敷设,导线采用穿管明敷设。 3.5.4 电缆竖井穿越楼板、站厅和站台板,电力母线、电缆桥架(支架)穿墙,线缆保护管穿越墙、楼板、站厅和站台板,线缆进出柜、屏、箱等处均采取防火封堵措施。 4 防雷与接地 4.1 动力照明供电采用三相四线制,接地形式采用tn-s系统。插座回路和插座箱均 漏电保护。所有电气设备不带电的金属外壳均与pe线可靠连接。所有地面回路均加装浪涌保护。 4.2 地铁每个地下车站均采用综合接地系统,此设计应能同时满足牵引供电设备、车站机电设备、通信、信号等信息设备、给排水管及其它金属构件接地的要求,接地电阻≤0.5ω。 4.3 地下车站强(弱)电系统接地分别设置强(弱)电系统总接地母排,设于相应系统的设备房间内,供车站强(弱)电设备接地用。公用设施的金属管道等人体可触及的非用电金属件采用等电位接地,在车站站厅、站台适当位置设置等电位接线端子箱供车站等电位连接使用。 5 结束语 该设计已通过深圳市地铁集团有限公司设计部组织的专家评审。通过地铁车站动力照明系统的优化设计,使车站的供、配电系统更加合理,最大程度地降低了能耗,节省了能源,使车站机电系统有机地结合在一起,降低了工程的建设成本。 城市轨道交通论文:浅谈城市轨道交通的环境噪声及振动控制 引言 振动和噪声是城市轨道交通影响环境的主要方面。随着近几年城市轨道交通的发展,人们对此问题越来越重视。减小轨道交通的振动和降低噪声, 是提高沿线居民的生活质量,使轨道交通可持续发展的关键之一。当列车通过时,如果轨面和车轮踏面绝对平顺,则轮轨之间就不会产生振动, 噪声也就处于极微弱状态。但是轨面和车轮踏面都存在各种类型的不平顺,列车通过时轨道结构和车体都会产生振动。轮轨表面越不平顺,轮轨的振动强度也就越大。国内外的研究资料表明, 噪声和振动是密切相关的, 振动越大, 则噪声也就越大, 振动和噪声通过不同介质传播。所以就要根据振动和噪声的特性采用适当的方法,以达到减振降噪的目的。 一、轨道交通振动和噪声产生的原因 1.1 振动的产生 当列车以一定速度通过轨道时, 车辆和轨道都要在空间各个方向产生振动, 引起振动强弱的原因有: 轨道几何形位的静、动不平顺;钢轨顶面波浪形磨耗、 钢轨接缝;列车速度的大小;车轮踏面擦伤、车轮踏面不圆顺等等。由于车辆和轨道这两个系统的振动是一种耦合关系, 这种耦合振动最终要通过轨道结构传递形成输出。对于高架结构,通过桥梁墩台传递到地面; 对于地铁,通过隧道周围的土介质传递到地表。因此,轨道结构既作为振源,也是振动传播途径中一个重要环节, 直接影响最终的振动效应。从振源、传递因素的角度出发,研究轨道交通的减振性能是较为合理,也是最有效的方法。 1.2 噪声的产生 噪声是通过声源、途径及接受点这3个方面进行分类和研究。车厢内的噪声由乘坐该车的人所承受,车站内的噪声由在车站内候车的人所承受,而路边噪声影响着邻近线路附近区域居住或工作的人们。各种类型的噪声可能来自两个或几个的噪声源。并且由这些噪声源沿着各种各样的途径进行传播和扩散。根据前人的经验和方法,对声源、途径和接受点,可寻求相应的降低、衰减噪声的措施和途径,从而降低对人体造成的损害。 城市轨道交通的噪声级的强度直接与系统的特性有关。轨道设置的位置, 即设于地下、地面或高架等,是影响噪声级的决定因素。地下铁道一般比地面轨道产生更大的车内噪声级。高架铁路轨道产生的路边噪声级比地面轨道的噪声级要高。此外,还有列车的运行速度、采用钢轨型式、车轮踏面上的擦伤、 钢轨表面局部粗糙状况以及线路小半径曲线等其他因素,影响噪声级的强度。 地铁列车运行时,主要是由于轮轨互相撞击振动而产生噪声的。通过空气传播的噪声,称为空气声;撞击振动通过轨道、道床、隧道和平台立柱的结构,经钢筋混凝土传播到平台上方建筑物墙壁、地板的振动,称为固体声。地铁车辆段平台上居住小区所受到的振动与噪声影响属后类,其控制技术应以控制振动为主,其振动减小了,固体声随之减小。 二、振动和噪声的特点及传播规律 2.1 城市轨道交通的振动和噪声特点 城市轨道交通运行是间歇的,地铁或轻轨列车的运行间隔通常为2-6min, 一般为早晨5:00至夜间11:00行驶,其引起的振动与噪声不是全天候的。城市轨道交通产生的噪声与振动,主要来自于列车的轮轨系统和动力系统。轨道交通噪声的受声点与轨道的距离为几米至几十米, 按照点声源和线声源划分原则, 确定轨道交通中轮轨牵引电机、齿轮传动及空压机噪声的性质。除轮轨噪声为线声源外, 其余均为点声源。对某一受声点来说,其噪声应为这多种噪声的叠加, 它们各自含有多种频率成分,一般是互不相干的。 2.2 城市轨道交通的振动和噪声分类 列车运行时产生的振动,属于随机振动问题,其引起的振波通过梁、 墩台、 基础传至地基, 再传至建筑物的基础, 影响其他建筑物。导致竖向振动的因素有以下几种:轨道不平顺等随机性激振源;车轮偏心等周期性的激振源;车轮与道岔、钢轨的碰撞等。 列车运行噪声包括: 轮轨噪声、 车辆设备产生的噪声; 活塞风引起的噪声; 通风系统引起的噪声、通过承重柱体向临近建筑物传递的噪声、 高架结构的振动而辐射的噪声;架空接触网与集电弓之间产生的摩擦声、列车运行时产生的气流噪声等。城市轨道交通产生的噪声是上述噪声的综合效果,并且受列车运行状态和轨道设备状态的影响。 在产生振动和噪声的众多因素中,其所占的比重是各不相同的。根据日本高速铁路的噪声测试资料,其声源分析表明:在不采取任何措施的情况下,轮轨噪声占,集电系统噪声占,机械运动产生的噪声占,空气噪声占。所以,轨道交通的噪声及振动的控制,应主要针对轮轨噪声和集电系统噪声。 三、对振动和噪声的控制措施 对于振动和噪声控制主要通过振源与声源控制、振动传播与声传播控制以及承受物控制3个方面进行。一般说来,通过这3个方面的控制,能够使轨道交通的振动和噪声满足相关标准的要求, 针对不同的轨道交通线, 应综合治理, 达到投入最少,控制效果最明显,即要分区段、分敏感区域进行控制处理,以达到经理合理的目的。 城市轨道交通论文:城市轨道交通再生电能回收技术方案的研究 摘要:如果采用车辆吸收电阻吸收地铁列车运行过程中的再生能量,则将带来隧道和站台内的温升问题,同时也增加了站内环控系统的负担, 造成大量的能源浪费并使地铁的建设费用和运行费用增加。为了降低隧道洞体和车站内温度并提高洞内空气质量,应当进行再生能量吸收的相关技术系统研究并在地铁工程中使用成熟的再生能量回收装置。 关键词:城市轨道交通;再生;吸收;技术方案 1 引言 在城市轨道交通工程中,直-交变压变频的传动方式已经普遍采用。车辆在运行过程中, 由于站间距一般较短, 列车起制动频繁, 因此要求起动加速度和制动减速度大,制动平稳并具有良好的起动和制动性能。从能量相互转换的角度看, 制动能量是相当可观的。虽然电动车组在其直流回路设有电阻耗能装置, 但是受机车空间所限, 不可能设置足以完全吸收这部分动能的装置,剩余能量只能由机械制动补充。由于轨道交通整流设备采用的是二极管整流器,只能单向供电。当列车制动时, 再生回馈能量通过机车变频装置向直流电网充电,使直流电网电压升高,当直流电压大于整流器输出电压时, 二极管整流器被反向阻断。由于地铁系统的特点是区间距离短、列车运行密度高, 这样列车在全线运行过程中必将有频繁的启动、制动过程。根据经验,地铁再生制动产生的反馈能量一般为牵引能量的30%甚至更多。而这些再生能量除了按一定比例(一般为20%~80%, 根据列车运行密度和区间距离的不同而异) 被其它相邻列车吸收利用外,剩余部分将主要被车辆的吸收电阻以发热的方式消耗掉或被线路上的吸收装置吸收。据考察北京地铁750 v 直流供电电压在机车进站制动时可能升到1 000 v 以上,这是由于列车再生制动能量在直流电网上不能被相邻列车完全吸收造成的。当列车发车密度较低时,再生能量被其它车辆吸收的概率将大大降低。有资料表明,当列车发车的间隔大于10 min 时,再生制动能量被吸收的概率几乎为零,这样,绝大部分制动能量将被车辆吸收电阻所吸收, 变成热能并向四外散发。由于列车的制动主要发生在运行过程中,如果再生能量由车辆吸收电阻吸收, 必将带来隧道和站台内的温升问题, 同时也增加了站内环控系统的负担,造成大量的能源浪费并使地铁的建设费用和运行费用增加。在国内的部分地铁线路(如北京地铁) 上已经反映出温升问题相当严重。因此, 对再生能量吸收的相关技术进行系统研究并在地铁工程中使用成熟的再生能量回收装置,将会降低隧道洞体和车站内温度并改善洞内空气质量。同时, 合理的配置再生能量回收装置还能减少车载设备(车辆制动电阻),减少车辆的运营维护工作量,降低车辆成本,减少车辆自重,从而降低列车能耗, 提高车辆加减速性能, 并有可能在一定程度上降低电机的配置容量。 目前,我国在城市轨道交通中应用再生能量回收技术尚属起步阶段, 可借鉴加拿大、日本等国的成功经验。若在国内城市轨道交通系统中广泛应用此项技术,必将产生巨大的社会和经济效益。 2 可采用的相关技术 轨道交通车辆所采用的电制动方式一般包括再生制动和电阻制动两种方式,再生制动的最大优点是节能,但再生电能并不是都能被其它牵引车辆吸收,剩余部分则消耗在车辆制动电阻上并转变为热能散发到空气中。车辆采用电阻制动方式吸收电能比较稳定, 但制动能量消耗在电阻上, 既不能加以利用,又因在车辆上装设大容量制动电阻而导致车下设备的总体布置困难,车体重量和列车牵引耗电增加,同时还加大了对环境的污染。 为了减少制动能量在列车制动电阻上的耗散,抑制地铁隧道内温度的升高和减少车载设备,国外一般在牵引变电所的直流母线上设置再生制动能量吸收装置,所采用的吸收方案主要包括电阻耗能型、电容储能型、飞轮储能型和逆变回馈型四种方式。当处于再生制动工况下的列车产生的制动电流不能完全被其他车辆和本车的用电设备吸收时,线路上设置的再生制动能量吸收装置立即投入工作,吸收多余的再生电流,使车辆再生电流持续稳定,以最大限度地发挥电制动性能。如日本多摩、冲绳、东京、大阪的轻轨和地铁线路, 加拿大多伦多轻轨及意大利米兰3 号线等地铁均采用了再生制动能量吸收装置。 电阻耗能型再生制动能量吸收装置主要采用多相igbt 斩波器和吸收电阻配合的恒压吸收方式,根据再生制动时直流母线电压的变化状态调节斩波器的导通比, 从而改变吸收功率, 将直流电压恒定在某一设定值的范围内,并将制动能量消耗在吸收电阻上。该吸收装置的电气系统主要由igbt 斩波器、吸收电阻、续流二极管、滤波装置(滤波电容和滤波电抗器)、直流快速断路器、电动隔离开关、避雷器、电磁接触器、传感器和微机控制单元等组成。该装置的优点是控制简单, 其主要缺点是再生制动能量消耗在吸收电阻上,未加以利用;而且电阻散热也导致环境温度上升,因此当该装置设置在地下变电所内时, 电阻柜需单独放置, 而且该房间需采取措施保证有足够的通风量,需要相应的通风动力装置,也增加了相应的电能消耗。 电容储能型或飞轮储能型再生制动能量吸收装置主要采用igbt 逆变器将列车的再生制动能量吸收到大容量电容器组或飞轮电机中,当供电区间内有列车起动或加速需要取流时,该装置将所储存的电能释放出去并进行再利用。该类吸收装置的电气系统主要包括储能电容器组或飞轮电机、igbt 斩波器、直流快速断路器、电动隔离开关、传感器和微机控制单元等。该装置充分利用了列车再生制动能量, 节能效果好, 并可减少列车制动电阻的容量。其主要缺点是要设置体积庞大的电容器组和转动机械飞轮装置作为储能部件,因此应用实例较少。 逆变回馈型再生制动能量吸收装置主要采用电力电子器件构成大功率晶闸管三相逆变器,该逆变器的直流侧与牵引变电所中的整流器直流母线相联, 其交流进线接到交流电网上。当再生制动使直流电压超过规定值时,逆变器启动并从直流母线吸收电流,将再生直流电能逆变成工频交流电回馈至交流电网。该吸收装置的电气系统主要包括晶闸管逆变器、逆变变压器、平衡电抗器、交流断路器、直流快速断路器、电动隔离开关、直流电压变换器和调节控制柜等。该装置充分利用了列车再生制动能量, 提高了再生能量的利用率, 节能效果好,并可减少列车制动电阻的容量。其能量直接回馈到电网,既不要配置储能元件,又不要配置吸收电阻,因此对环境温度影响小,在大功率室内安装的情况下多采用此方案。 3 技术方案的研究与比较 3.1 有关系统的仿真模拟计算 仿真模拟是较为先进的研究方法之一,事实证明,这样的研究方法是可取的、科学的、可靠的。许多重大项目都要经过各种仿真模拟计算后才能够进入实施阶段,开发研究阶段的有关模拟分析参数的选择和确定将有可能影响到整个工程的方案决策、运行效果以及工程投资和系统的经济合理性。因此,在项目的设计阶段进行大量的、准确的仿真模拟是非常必要的。多年来中铁电气化勘测设计研究院已经在各条城市轨道交通的供电系统设计中多次运用这种方法。因此, 为了得到更为准确可靠的研究结果,在本课题的研究过程中对相关的系统进行了大量的模拟分析与比较。所应用到的主要模拟技术和分析流程见图1。 3.1.1 列车运行模拟 列车运行的模拟仿真是整个方案研究最基础的数据平台和依据,它的正确性和科学性将直接影响后续模拟计算的准确性和方案的可靠性。因此必须对与此相关的各个系统进行充分调查、分析与研究。主要包括车辆特性、车辆阻力、车辆运行工况的分析与研究,线路资料和有关运营资料的分析与整理,从而获得准确的全线列车运行数据。 3.1.2 不同运行图模拟 一般来说,在固定的列车追踪间隔运行状态下,列车的牵引用电负荷反映到牵引变电所是相对持续稳定的,不会因运行图上下行铺画的时间交错产生较大的波动变化。因此, 中铁电气化勘测设计研究院一般在设计牵引供电系统方案和容量的时候,只需对典型的高峰小时运行图进行模拟就可以满足要求。而再生能量回馈电流则是短时的、不稳定的,由于其他列车的运行状态直接影响到再生电流的吸收比例,所以在作回馈电流的模拟分析时,应该充分考虑运行图上下行铺画的不同时间交错情况下的回馈电流特性。在进行运行图模拟时,增加了以追踪间隔为周期,以2 s 为步长的多图模拟模型,为下一步的供电系统模拟提供更具广泛性的数据基础。 3.1.3 供电系统模拟 供电系统模拟是基于全线牵引供电网络数学模型之上,根据有限元分析的基本思想对全线网络模型进行一定间隔的切割,并对各个切割断面进行数据抽象,同时根据运行图数据对全线列车的运行状态扫描后进行全线的牵引供电网络分析,从而计算出供电网络各个切割断面的瞬态电气参数,并进行统计输出。本文在原有的模拟模型基础上, 加入了电能回馈吸收装置的简化数学模型(见图2), 使模拟的数据结果更加准确,为回馈吸收系统方案的建立和容量的选择提供可靠的依据。由于在进行系统模拟分析的过程中,主要研究目标为能量的流动过程, 因此为了简化算法,提高运行速度,将回馈装置在数学模型上简化为可调电阻,设定回馈装置的电压投入条件,通过调节可调电阻的大小来适应回馈功率的变化。通过各种运营状态下的模拟分析、统计,获得回馈功率的变化特点。 图2 回馈吸收装置的简化模型示意图 3.2 仿真模拟结果分析 考虑到再生回馈电能的负荷特点(短时性和随机性),对不同运行阶段的列车运行、不同运行图和供电网络进行大量的模拟分析和比较。以某牵引变电所为例的图3 可以看出,在相同的列车运行追踪密度下,再生回馈功率因不同的运行图铺画而差异很大。而在未来的实际运行中, 运行图可能会出现各种随机性变化。 图3 某变电所远期高峰小时-平均回馈功率曲线 3.3 再生吸收装置的分布方案与容量选择 因为当前没有相应设计原则可依照,根据再生回馈负荷的特点、大量模拟计算和数据分析并考虑到大部分再生电流回馈冲击都在20 s 以内,所以可认为各变电所回馈装置的容量是按照以下原则确定:(1)按照不同运营条件、不同运行图下的20 s 平均最大负荷确定;(2) 用不同运营条件、不同运行图下的短时最大负荷进行容量校核。 3.4 再生回馈/吸收电能的统计分析 通过对某地铁线路的模拟计算和统计分析,在不同追踪间隔条件下,全线的不同运行图平均回馈功率统计。在各种追踪间隔条件下的不同运行图平均回馈功率波动曲线见图4。在不同追踪间隔的条件下, 不同运行图的平均回馈功率波动不大, 回馈功率的大小与追踪间隔没有直接的关系。因此认为可以对各种运行条件下的回馈功率进行平均并作为全线全天回馈能量统计的基础。 图4 不同追踪间隔下的回馈功率波动曲线 按照每年365 天,每天运营时间18 h 计算,某地铁全线全年回馈吸收电能总量为ere。ere=365×18×1 331=8 744 670(kw·h)。 4 经济技术效果 通过以上对某地铁线路的技术分析,按照每度电价0.5 元计算,每年仅节省电费就达到470 万元。全线牵引所的回收装置设备费暂按照飞轮储能装置估计约4 000 万元。这样仅从供电系统的角度考虑,预计8~10 年就能够收回全部设备费用。另外,再生能量回收装置的安装将对地铁其他系统带来巨大的社会和经济效益,比如:大大降低隧道温升,从而降低隧道通风设备容量和相关投资;减少列车制动电阻容量, 从而使车体更轻、更节能、成本更低。由于篇幅所限, 本文不再对其他系统进行详细分析比较。 城市轨道交通论文:浅析城市轨道交通车辆用辅助电源系统 摘 要:城市轨道交通车辆一般采用直流供电,通过车辆上的辅助电源系统为车辆辅助设备供电,本文就城市轨道交通车辆辅助逆变器的电路结构、形式及辅助电源系统进行简单分析介绍, 并指出了城市轨道交通车辆用辅助电源系统的应用及发展。 关键词:辅助逆变器 pwm 调制 隔离变压器 斩波 控制电源 在城市轨道交通车辆中,通常是从电网获取直流电压(一般为1500vdc 和 750vdc),经由辅助逆变器( 也称静止逆变器) 变换输出380vac,给列车上的辅助设备供电。 城市轨道交通车辆一般采用两种型号车辆,对于两种车辆,逆变器的工作形式不同:a型车为拖车,其逆变器一路供给列车照明和风机电机;另一路输出 110vdc 控制电源,同时兼向蓄电池充电;b/c 型车为动车,其逆变器输出 380vac 分别向列车的空调机组和空气压缩机供电。 以下,就城市轨道交通车辆的辅助电路系统进行分析介绍。 1 辅助逆变器电路结构 城市轨道交通车辆中的辅助逆变器电路常见有两种形式:一种采用直接逆变方式(dc- ac),如图 1 所示;另一种采用先斩波(升 /降压斩波)后逆变方式(dc - dc - ac),如图2 所示。siemens 公司采用 dc — dc — ac形式, 如上海一、二线和广州一号线地铁车辆;bombardier 公司采用dc — ac 形式,应用于长春生产的车辆中。 其中dc — dc — ac 方式升/ 降压斩波中,升压斩波的系统应用在dc750v 供电网压的场合;降压斩波的系统应用在网压为dcl500v 的场合。采用升/降压斩波的目的都是为了使逆变器的输入电压稳定,当负载变化或电压波动时,保证斩波器有稳定的输出电压。 目前, 以 g t o 、i g b t 为代表的开关器件的开关频率足以满足在网压波动范围内,用pwm 调制实现逆变器稳定输出, 且满负荷运行,因此现在生产的车辆常采用直接逆变的方式。 2 辅助逆变器形式 目前我国城市轨道交通车辆使用的辅助逆变器有两种形式:一种为单台逆变器形式,另一种为两台逆变器串联形式。例如上海一号线直流地铁车辆使用单台逆变器形式,上海二号线地铁车辆使用两台逆变器串联形式。 2.1 单台逆变器形式 对于网压1500v,容量约200kva 左右的辅助逆变器一般使用3300v / 400a 的 igbt元件。这种形式结构简单、可靠, 逆变器用pwm 调制可使输出电压的谐波含量在限制值以内,是目前普遍采用的形式。 2.2 两台逆变器串联形式 有两种方案:一为两台逆变器输出至隔离变压器,通过隔离变压器的电路叠加,或磁路叠加,然后经滤波输出,这种方案的优点是逆变器可以用低电压的 igbt 元件;二为控制两台逆变器输出电压的相位差,当它们经过变压器的电路叠加或磁路叠加后,使变压器输出电压的谐波减少,这样对输出滤波器的要求可以降低,即可以减小滤波器的体积和质量。 需指出的是,这种电路较为复杂,尤其是变压器,用电路叠加的变压器,其副边绕组较为复杂。用磁路叠加的变压器,磁路设计较为复杂。另一方面, 这种电路的产生是在早期igbt 元件水平不太高的情况下出现的。因此已基本不再采用该形式。 2.3 辅助电源系统 以上海地铁一号线为例,其静止逆变器原理框图如图 3 所示。dcl500v 电源经l-c 滤波器后由gto 斩波器进行斩波调压至 770v,再经过中间滤波器送入六脉冲 gto 逆变器,其输出经隔离变压器后成为 ac380v。在隔离变压器次边还设有一组抽头,其输出交流电压经整流后提供 dc110v 电源。 控制单元的核心是微处理器,包括四个功能包: 电源功能包(p-pac)- 提供控制电源及斩波、逆变器的脉冲。 通信功能包(c-pac)- 传输逆变器及列车上的各种信号,寄存过程参数实际值。 接口功能包(i-pac)- 确定参数所需值,监控逆变器电压、电流、温度、延时时间及工作过程。 快速保护和控制功能包(f-pac)- 控制逆变器工作过程,寄存过程参数中实际值的模拟量,实现逆变器快速保护。 3 应用及发展 武汉轻轨一号线上, 辅助电源系统采用igbt 模块(1700v/1200a)构成静止逆变器,输出稳定的三相 ac380v 电源、dc110v 和dc24v 电源,供列车上的空气压缩机、空调、照明和电热器等使用,并对蓄电池进行充电,每列车配备两组辅助电源逆变器, 容量为140kva。 上海地铁二号线的辅助电源系统采用由igbt 模块(3300v/1200a)构成的静止逆变器,输出 ac380v 电源。列车的每节车均设一个辅助逆变器,容量为 90kva。a 车的逆变器供电给列车一半的照明和风机电机,同时提供 dc110v 电源,b、c 车上的逆变器分别向列车一半的空调机组供电。 地铁车辆大都采用两动一拖(3节车辆)构成一个单元,由两个单元构成一列车,每节车辆均配备一台静止逆变器, 每单元共用一台dc110v 的控制电源。每节车辆的辅助逆变器的容量为 75 ̄80kva,dc110v 控制电源功率约为 25kw。法国 alston 生产的地铁车辆,改为一个单元中配 2 台静止辅助逆变器,每台容量为 120kva,每台含 dc110v 控制电源,功率为 12kw。最近国外生产的地铁车辆采用集中控制,在 6 节编组中,每单元只配一台静止辅助逆变器, 容量约为 2 5 0 k v a , 直流110v 控制电源一台,约 25kw。 目前世界上在地铁与轻轨辅助系统中大都采用绝缘栅双极型晶体管 igbt(或 ipm)模块构成。为了人身安全,低压系统及控制电源与高压系统在电位上采用变压器隔离,现今国内外都采用直—直变换及高频变压器隔离这一方案。从冗余度与轴重均衡出发,常选用分散供电方案。
机械制造安全控制研究:浅谈机械制造中的安全控制 摘 要:本文则是在机械安全控制的基础概念上,详细阐述了机械安全逻辑控制即通过信号输入然后进行分析做出判断最后采取必要的措施,保证了工业生产的安全进行。 关键词:机械制造;安全;逻辑控制 1 安全控制系统的基本概念与组成 当在操作机械设备进行工业生产时会产生因操作失误或工厂装置本身出现故障时,安全控制系统中的输入设备就会检测到诸如电压、液压之类信息的变化,这些信息会反馈给逻辑控制设备,逻辑控制设备会将这些信息与标准信号进行比对判断然后作用于诸如继电器之类的可以根据不同信号进行不同动作的机构。从而采取切断电源等安全措施保护工人的安全。说到这大家也许还一头雾水,说了这么多到底什么叫自动控制系统呢?所谓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。从上文大家不难看出安全控制系统主要包括输入设备、逻辑控制设备和输出设备组成。 2 安全控制系统的输入与输出环节 安全控制系统的输入设备包括紧急停止设备、安全进入装置(安全门快关或连锁装置)、安全光电设备(安全光幕、安全光栅、安全扫描仪)等这些设备的功能大多是依靠各种传感器实现的所以也可以说安全控制系统的输入环节信息的采集是依靠传感器实现的。相比与输入环节,输出环节则采用普通继电器、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输出信号。但是由于制作工艺、使用时间较长等原因在输出环节所采用的装置都会存在一定的安全隐患诸如处理器不规则、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。这些隐患的存在将会对整个安全控制系统产生致命的影响从而影响整个机械设备的安全性。那么我们怎么保证在安全控制系统的各个环节中的硬件的安全要求呢?在工业生产中多采用以下两种措施来保证硬件的安全性:(1)采用冗余性控制;(2)采用多样性控制。作为机械设备的安全控制系统必须保证能够可靠地控制安全输入信号,当输入信号出现错误或信号发生变化时,立即做出反应并输出正确的信号使机器及时切断电源安全停车,防患于未然或在危险发生后能防止事故的扩散避免其产生更大的影响。 输入和输出环节在安全控制系统中扮演者十分重要的角色,能否及时的发现问题并报告给逻辑控制环节,而当逻辑控制环节发出指令后输出设备能否迅速响应也影响着安全控制的可靠性。当输入与输出都能快速的做出响应时,整个控制系统的中枢即逻辑控制设备就显示出了其举足轻重的作用,下面我们来讨论安全控制系统中的安全逻辑控制设备。 3 安全控制系统的中枢——逻辑控制设备 安全可编程控制器即安全PLC,安全PLC相比于普通PLC的优点在于安全PLC采用了多套来自不同生产商的中央处理器,这样在处理信息时如果有处理器出现故障那么就会有其他的处理器代替故障处理器进行工作,由于不同的的处理器来自不同的厂家这就保证了相同的环境下不同的处理器出现故障的概率不同。而当出现故障的处理器达到一定数量时,会切断所有安全输出时系统停机。在不同的系统下导致系统停机的故障处理器的个数是不同的,正是由于这些不同的存在也为不同机械设备处理不同的故障情况提供了选择。对于安全PLC的冗余控制我们可以用三个“多”字来概括。首先,在信号采集时信号被送到多个输入寄存器,输入回路通过2条物理线接入安全PLC即通常所说的双通道方式。借助于安全PLC内部所提供的安全测试脉冲,系统可以检测输入通道中的故障。其次在信号处理时这些信号又被送入多个中央处理器,最后这些信号又被送入多个输出寄存器,安全PLC的输出内部电路采用了冗余多样性的方式,对一个输出节点进行安全可靠的控制,提供了多重保障。同时安全PLC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。同样在输出电路内部检测脉冲也在不断进行自检。这样,PLC不断的自检同时依托于多个冗余通道,保证了整个系统的安全性和可靠性。不仅如此安全PLC的扫描时间非常短,通常为每千条指令在1ms的时间内产生。非常快的运算速度达到了紧急停车的要求,同时又能以及其短的时间完成自我检测和各种信息的比对。这对安全系统的可靠性有很大的意义。整个过程中,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,这就充分显示了冗余系统的好处,可以说是宁滥勿缺。所以,整个冗余控制看似麻烦实际上却有着十分重要的意义。 上述我们从理论层面对安全PLC的控制原理进行了阐述,那么在实际的工业生产中我们是如何通过一个个的电子元件来实现如此复杂的功能的呢?要实现上述复杂的功能必须要通过编程来实现,而编程必须要可靠地编程环境同时也要求适当的检验手段来保证安全。现阶段的PLC编程大多是通过模块化的打包的。这些功能模块只能运用不能修改,我们只需要在需要修改的参数上输入合适的输入输出变量就能完成对安全功能的编程,这样的措施充分规范了安全功能编程。 最简单的安全逻辑元器件——安全继电器,相比于安全PLC安全继电器只采用了冗余的控制输出和自我检测的功能,虽然不如安全PLC可靠但也能充分保证对输出斧子的可靠控制。安全继电器的冗余输出控制是通过其存在的两个安全输出触点来实现的,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。 结语 安全控制系统在机器正常运行时保持缄默,而当机器出现些许异常时它就能最快感知,依托于各种冗余控制和自检装置能够准确的做出的判断。三个模块间密切配合对机械设备的操作者的安全性提供可靠地保障。在整个控制系统中逻辑控制元件是最重要的一环它关系到整个系统能否正常运作,而输入输出部分也必须通过冗余的检测来保证其可靠性。总而言之作为保证机械安全性的安全控制系统其自身必须要有高度的可靠性。 机械制造安全控制研究:关于机械制造中安全控制系统研究 【摘 要】目前,在机械制造系统中,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。本文在分析安全控制系统基本概念基础上,对于安全逻辑控制设备组成及特点进行详细分析,对于保证机械制造系统中的安全问题具有一定作用。 【关键词】机械制造;安全控制系统;设备特点;安全继电器;PLC;安全总线 0.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,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。 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。 机械制造安全控制研究:浅谈机械制造系统中的安全控制系统 摘要:安全控制系统是静态型系统之一,其监控系统中的安全相关的参数。当系统正常运作时,安全控制系统处于静态不作响应。但是当系统出现异常或触发了相关安全信号,为了维护整个系统的安全,安全控制系统便会立即占有系统的控制权,依据其内部逻辑对输出设备实施安全控制。逻辑控制元器件是安全控制系统中决定整个安全控制系统运行质量、安全等级及设计成本的主要因素之一。本篇文章主要分析了机械制造系统中的安全控制系统及其相关问题。 关键词:机械制造系统;安全控制;安全继电器;可编程控制器 引言 机械安全是指机械设备在使用说明书的要求下执行应有功能时不对机械本身产生危害或者对操作人员健康产生危害的能力。每一部机械设备都可能存在自己的问题,也会导致不同类别程度的危险。这样就会发生工作事故,进而对操作机械人员造成不必要的伤害。如果我们能够充分地提高在机械设备制造过程中的一些安全意识,我们所生产出来的产品可能安全性能会更加可靠。那么如何判断一台同标准正规的条件要求相一致,其重要的步骤就是要在机械设备的生产上与安全控制方面相着眼,系统能否安全稳定的运行与其精密合理的设计紧密相关,很显然,系统性能的稳定可靠是对其进行正规标准合格的重要依据。 一、安全控制系统概述 安全控制系统,简单地说就是在机械运转过程、或者在操作流程中间能够为机械本身以及操作人员提供安全保障的装置。如果机械在使用过程中,自身出现安全问题,或者由于人为因素而产生危险状况的时候,安全控制系统可以很快地做出相应的应对并且能够有效地控制机械自身装置,为操作者提供保护。拿汽车来说,当由于汽车自身原因产生危险或者由于人为原因使汽车出现险情的时候,汽车的安全控制系统可以迅速准确地对突发情况给予反馈信息,并且能够发出正确的信号,使险情中的车辆能够及时停车,以免危险的发生或者事故的扩大。它包括了现场的安全信号,如安全进入信号、阀反馈信号、紧急停止信号、液位信号等。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。 二、安全控制问题 在安全控制系统中,我们很容易发现,整个系统构成了一个链条结构,主要包括:输入、逻辑和输出装置。比方说,传感器属于机械输入装置;控制器属于逻辑分析控制装置;而触发装置属于机械输出链条。出于安全信号控制力强弱的考量,我们以常用 PLC、继电器以及现场标准总线等等逻辑方面功能较为突出的控制元件,用以达到我们外在的需求。与此同时我们也要清楚的认识到这些元器件是不属于任何一种安全系统及元件附属的。安全控制问题一旦处理失当,就会给系统安全造成潜在的问题。 常见的安全控制问题如下:输入/输出卡件硬件故障、处理器不规则、输出元器件故障、信息反馈出差、输入输出回路故障等。如是类似一些安全隐患最终的后果就是安全失去应有保障,事故不期自来。这样看来,寻求有效可靠的输出信号源来完成安全控制系统的生产是必要的,如果真的遇到一些系统安全故障问题,可以及时的做出信息反馈,并且能够迅速的发挥机械自身系统的补救功能,以此达到防患于未然或者减小事故严重程度的目的。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:采用冗余性控制;采用多样性控制;频繁、可靠的检测;程序CRC 校验;安全认证功能块。 三、安全逻辑控制设备 在日常工作生活中我们能够看到的安全输入设备大体有:安全广电设备,紧急情况下的制动装置;常见的逻辑控制制动装置包括安全 PLC,安全继电器。 (一)安全继电器 安全继电器,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。安全继电器使用了两个安全输出接点,而迥异的两个特殊继电器通过串联的形式构成了接触点内部的控制机关,当其中一个安全继电器发生安全隐患时,另外的一个继电模块还是可以完成接触点断开任务,与此同时,安全继电器会进行自我内部调试检测,这样外部问题或危害一样都不能被缺漏。 (二)安全可编程控制器 为了满足复杂、多样、繁冗的控制要求,安全可编程控制器常常利用多种多样的中央处理系统,甚至每种不同的中央处理系统的生产单位也不尽相同,这也正是安全PLC与普通PLC最基本的不同之处。如果机械内部出现了一部分中央处理系统失灵,那么其他的处理器仍然可以完成自我安全保护功能,剩余部分的处理器会马上让整个系统中的输出系统停止运行,进而控制机械设备运行,自然的完成控制器的使命。不同的安全处理系统掌控着机械设备处理器的问题数量。 安全PLC使用冗余控制的方式进行信号的采集、处理和输出。为了使安全PLC构成了多个冗余的通道,信号一旦进入PLC,便会被分别导入多个输入寄存器,然后经过与之对应的数个中央处理器的处理,最终进入数个输出寄存器。在整个处理过程中,处理结果、信号状态等在通过安全PLC内部的暂存装置时互相间进行对比。若是对比结果有异,也可以依据各自的系统特性,将故障检测出来或进入故障安全状态。 输入回路也能通过两条物理接线,使用双通道的方式进入安全PLC。当检测输入通道中的故障时,也可以使用安全PLC提供的安全测试脉冲。安全PLC的输出内部电路同样使用多样性、冗余的方式,对每个输出节点实施安全可靠控制。安全PLC可以使用切断集电极电源和切断基极信号两种不同的方式手段,把原为1的输出信号转变为0。这样一来,当其中的一种方式出现故障时,余下的那个方式任然能够执行安全功能。安全PLC为检验内部故障提供了内部检测脉冲。安全PLC要求每千条指令在1ms以下扫描时间。高速的中央处理功能不但能够满足紧急停车的要求,同时还可以在最短的时间完成对整套系统的安全功能自检。 在软件方面为保证安全,安全PLC一定要有可信的校验手段以及编程环境,为实现这点就需要我们规范安全功能的编程。例如Pilz的安全PLC,它提供的是经过识别的MBS 安全标准功能块,可以协助编程人员开展安全的、合理的编程。这样的安全功能块往往是经过加密的,无法修改。若想完成对安全功能的编程,我们直接在功能块的输入与输出部分填入与之相应的参数、地址及中间变量即可。可以说整个流程化工领域和机械制造领域的安全功能控制,都被这些MBS功能块所涵盖。 (三)安全总线控制系统 安全现场总线系统是以安全总线、安全输入输出模块、安全PLC形成一套离散式的控制系统。硬件和通讯的安全可靠是安全总线控制系统的可信性判断依据。硬件设施上,安全总线系统的模块都在运用高速、冗余的可靠元器件。 结束语: 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。系统在安全运行期间,相对静止的机械安全控制系统起到安全监控的作用,控制系统没有应变反应,而一旦系统运行过程中产生故障等,控制系统就会进行具体的应变。通常是失去系统控制能力并且以逻辑为依托进行安全控制,这就使系统的安全性和稳定性得到了保障。因此,逻辑控制元件的地位也就显得举足轻重了。 机械制造安全控制研究:机械制造系统中安全控制的探讨 【摘 要】文中从介绍机械制造的安全控制系统开始,探讨了机械制造的安全逻辑控制设备,包括机械制造的安全继电器、机械制造的安全可编程控制器和机械制造的安全总线控制系统;对安全逻辑控制设备组成及特点进行详细分析,对于提高机械制造系统安全控制问题的提高具有一定的指导作用。 【关键词】机械制造;安全控制;安全总线 0.引言 机械制造系统的安全性在某一机械的使用说明书上都有明确的规定。按照规定使用条件,可以执行该机械的功能,并能够保证该机械在运输、安装、调整、拆卸和处理时不会产生伤害人体和周围物体的现象。虽然,任何一台机械都会存在潜在的风险,都可能会导致出现危险。当一旦这些危险事故发生,首先就会对人员造成伤害。如果当我们关注机械制造系统本身安全性能的时候,就会使制造系统的安全功能由安全自动化控制系统来实现。安全自动化控制系统的正确设计会影响到机械制造系统的安全性能。安全自动化控制系统的可靠性是衡量该机械是否符合安全要求的重要依据。 1.机械制造的安全控制系统 机械制造系统是将现代信息技术、管理工程与制造技术相结合,充分利用计算机、通信、自动化和管理工程等领域的新成果,发展制造业的新工艺和新技术。与此同时,充分利用实验室的先进设备和技术,研究开发适合国情的先进制造理论和技术,形成一个制造系统的研究和开发基地。为国家培养高层次专门人才,也为跟踪和推广先进制造技术以及为企业培训适用人才做出贡献。近年来实验室根据国民经济和制造业发展的需要不断拓宽和调整研究领域,在先进制造及相关的多个领域开展研究,取得了重大进展和标志性成果。机械制造的安全控制系统,就是机械在开车、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。一旦当机械装置本身出现危险,或由于人为原因而导致机械可能出现危险时,安全控制系统就会立即做出反应,输出正确的信号,使机械装置安全停车,以防止危险的发生。这些安全包括现场的安全信号,例如机械的紧急停止信号、安全进入信号、阀反馈信号、液位信号等。在机械制造系统领域,安全控制系统是整个机械制造系统运转中不可或缺的一部分。 任何安全控制系统它们也可能会存在安全隐患,也可能导致机械安全的功能失效,导致机械运转时事故的发生。所以,机械的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:第一,采用冗余性控制;第二,采用多样性控制;第三,频繁、可靠的检测(对硬件、软件、通讯;第四,程序CRC校验;第五,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、安全光电设备。 2.机械制造的安全逻辑控制设备 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机械制造的安全继电器 机械制造都装有安全继电器,或者称为安全继电器模块,它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机械制造的安全可编程控制器 机械制造的安全可编程控制器采用了不同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,2003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,处理结果等可以通过安全PLC内部的相互比较,如果出现不一致,就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。 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机械制造的安全总线控制系统 机械制造的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 机械制造的安全控制系统是一个静态的控制系统。在系统正常运行期间,机械制造的安全控制系统不会做出任何响应。但是当机械制造系统出现异常,机械制造的安全控制系统就会立刻夺去系统的控制权,依据机械制造系统的内部逻辑设置,对输出设备进行安全控制,可以保证整个机械制造系统的安全运转。显然,逻辑控制元器件质量,是决定安全控制系统安全等级、设计成本、运行质量的重要因素。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。
农业生产过程所产生的数据量是极其庞大的,需要引入大数据的概念和分析方法,将农业机器人与大数据结合,可提高机器人的性能和应用效果。为此,基于大数据开发了农业智能的喷药机器人,将采集的机器人作业信息汇集成为大数据后进行分析,用于对机器人的智能控制和作业效果评估。试验结果表明:在大数据的支持下,机器人能够实现自主导航和精准喷药,对作业效果的评估也很准确,智能化水平得到了大幅提升。 0引言 农业是国民经济的基础,可以为人们的生活和其它产业提供物质条件,受到了高度的重视。在新的时代背景下,农业机械化已经成为了农业生产的主要方式,不仅作业效率高,而且降低了生产成本,代表着现代农业的发展方向。但近年来,我国开始经济结构调整,农业生产规模的增速放缓,导致农业机械在农忙时节供不应求,在其它时节又出现闲置,利用效率降低。与发达国家相比,我国的农业机械研制起步较晚,技术水平不高,结构性能也有待进一步改善。另外,农业机械的应用地区经济发展相对落后,农业生产者的购买能力不足,也是农业机械持续推广所面临的问题。信息技术能够采集社会生产生活中的各种数据信息,通过充分挖掘获取相应的知识和规律,为各行业的升级提供支持。信息与能源、材料一起并称国家三大重要战略资源,信息技术目前已经渗透到了包括农业的各个领域中。在农业机械方面,可以利用信息技术采集机械的作业环境、作业参数和运行状态等数据,经过分析处理后用于机械的优化控制,使机械更加智能化和规范化。 目前,我国有18亿亩耕地和186万个乡村,农业从业人员达到8亿人,所使用的农业机械种类繁多,数量庞大,因此农业生产过程所产生的数据量也是极其庞大的。为了对这些数据进行充分的分析,则需要在所使用的信息技术中引入大数据的概念和方法。维基百科将大数据定义为在一定时间内无法用普通软件工具进行捕获和管理的数据集合。大数据具有规模性、多样性和高速性的三大特点,首先是数据量非常庞大,可以达到PB的级别。大数据的类型包括结构化、半结构化和非结构化的数据形式,数据处理速度足够快,能够满足对庞大数据量的实时分析要求。大数据是为相应的需求而诞生的,应用领域从最初的商业和金融逐渐扩展到其它的行业,包括自然科学研究中的地球空间信息学,以及社会经济中的物流服务和发展规律研究。大数据不仅推动社会进步,还使科学研究层次更加深入,具有划时代的意义。精准农业代表了农业发展的新趋势,成为目前国际上农业科学研究的热点。精准农业对技术的要求更高,且需要新型的农业机械与之相匹配,因此出现了高级形式的智能农业机械,即农业机器人。农业机器人是一种具有高度自规划、自组织和自适应能力,可以在复杂环境中完成农业操作的智能机械。机器人诞生于20世纪50年代,80年代在日本被首次引入农业工程领域,并且在农业生产的规模化和精准化过程中得到了广泛的应用。目前,农业机器人在农业领域主要用于移栽、采摘、嫁接、喷药、挤奶和分级检测等作业。 后来,各种传感器技术的发展还赋予了农业机器人对农业数据信息采集和处理的功能。农业机器人的应用有其自身的特点,如操作的对象柔弱复杂、作业环境难以预测,以及作业动作没有固定的模式等。农业机器人的设计和制造成本较高,还需要机器视觉、GPS定位、各类传感器和智能控制技术作为技术支撑。作为高端的农业机械,农业机器人在运行和作业过程中会产生大量数据,包括作业环境信息、机器人位置信息、机器人运行参数和作业效果评估等。这些数据的规模庞大,类型复杂,难以通过普通的设备和方法进行分析和存储。若将这些数据按照大数据的概念进行处理,则可以提取出内含的信息,有利于机器人各部分的整合。农业机器人将各种智能设备和先进技术集于一体,通过与大数据结合,在拓宽大数据应用范围的同时,还能够提高自身的性能和应用效果。目前,对大数据和农业机器人分别进行的研究比较多,但是二者的结合应用却鲜有报导。为此,本文对基于大数据的农业智能机器人开发进行研究,介绍了农业机器人作业时环境信息、位置信息、运行参数和作业效果的大数据从采集至分析结果展示的过程,并利用试验验证机器人的各项功能,通过大数据的应用提升农业机器人的智能化水平。 1总体设计 本研究的平台为AS-R型的农业喷药机器人,这是一个四轮移动的智能设备,具有自主供电和行走能力。机器人的部件根据功能主要分为机器视觉、GPS定位、信息采集和智能控制4大部分,在作业过程中运行产生的数据包括环境信息、位置信息、运行参数和作业效果等内容,并以大数据的形式进行分析和存储。大数据分析处理由机器人搭载的小型服务器完成,其根据GPS定位信号确定机器人的位置信息,计算出与规划路线之间的偏差,通过对行走装置的控制实现自主导航。环境信息由机器视觉设备和各类传感器采集,大数据分析获得作物和杂草信息后结合机器人所处的位置控制喷药装置的开启,实现精准喷药。另外,传感器还可以采集机器人的各项运行参数和作业参数,通过大数据分析后为作业效果的评估提供依据,农业机器人的总体结构如图1所示。 2组成部分 机器视觉部分包括尼康COOLPIXP60型相机和天创UB570型图像采集卡。相机具有800万像素,通过防抖动处理安装在机器人上,拍摄方向与竖直方向夹角为60°。相机拍摄获得JPEG格式的图像,经过图像采集卡转换为数字信号后进行视觉分析提取目标轮廓,然后用于大数据的处理。机器人的GPS定位设备为Trimble公司的Ag-GPS132型产品,由GPS接收天线、接收机,以及与基站匹配的无线调制解调器和天线组成。机器人与基站之间的无线传输设备为PacificCrest公司的RFM96W系列产品,具有较高的定位精度,可以满足农业机器人的作业要求。上述设备利用目标点逼近算法采集差分GPS信号,汇集成大数据后传输给服务器,用于辅助进行机器人的精准喷药和导航控制。机器人信息采集的内容是作业的农田环境信息和设备的运行状态。环境信息采集设备包括DHT11型传感器用于测量空气的温湿度,WTF-B200型风速风向仪用于测定风向和风速,武汉中科能慧NHZD10型光照传感器用于采集光照强度。采集运行状态的设备如HAL41F型霍尔元件,检测动力装置的转动信号从而获得机器人的行走速度;TJP-1型压力传感器将压力转换为电信号,用于检测相应部件的工作负荷。传感器采集的环境信息和运行状态信息汇集成大数据后进行分析处理,作为智能控制决策的依据。机器人智能控制针对的是自主行走和精准喷药。机器人采用四轮行走的方式,行车控制器接收主控模块发来的定位信息和角度传感器提供的行驶方向,然后与规划的路线对比,通过液压阀驱动车轮的偏转实现自主行走。喷药装置的喷头由电磁阀控制,主控模块通过机器视觉和定位结果发送脉冲宽度调制信号在适当的时机控制电磁阀开启和关闭喷头,实现对杂草区域的精准喷药。 3大数据处理过程 大数据由机器视觉、GPS定位和传感器采集的数据汇集而成,蕴含着与机器人作业有关的信息,可以通过一系列的分析处理过程来获得。大数据的分析过程涉及到PB级数据的录入和读取,因此需要进行大型的建模和运算。机器人搭载的大数据分析硬件为x86架构的PCServer型服务器,配置包括锐龙AMDRyzen7型2路8核CPU,DDR4型128GB内存和IntelI350T2型千兆网卡,运算速度和存储空间都能满足实际需求。Hadoop技术作为一种基于Java的分布式大数据处理软件框架,在本文中被用作大数据分析方法。Hadoop框架由通用模块、分布式文件系统等部分组成,集群文件安装在分布式文件系统中,在相应的节点上构建分布式文件架构。该技术可以运行简洁的并行计算模型,具有很强的容错性和扩展性,对大规模数据具有很好的分析处理效果。机器人搭载的各种设备采集的数据经过网络和传输接口进入交换机,交换机连接数据采集器,行使数据交换和汇聚功能,并最终传输给大数据处理器。上述的传输过程执行IEEE1588时间同步协议,可以缩小交换延时以提高数据的实时性和准确性。处理器接收大数据后,依照设定的格式记录数据,再根据分析目的快速重放录入的数据,在此基础上开展后续分析处理。大数据的分析过程依次为预处理、内容分析、信息挖掘和结果展示,实现以数据为中心的分析模式。针对大数据结构形式多样的特点,采用并行处理提高分析的速度。并行处理是在记录数据的同时对大数据进行综合监测和实时分类,根据类型把数据分发到相应的应用系统中;然后,运行专业知识库辅助的决策,为信息的挖掘提供依据;最后,将综合监测和分析处理的结果汇聚到存储和管理模块中,组成应用功能数据库,形成机器人的智能控制决策,并评估作业的效果。 4试验 机器人在田间进行实际的喷药作业,验证基于大数据的各项功能的效果,试验的作物包括玉米、棉花、油菜、小麦和马铃薯。在每种作物田间选择1个100m长的路段,机器人按照规划的路线进行自主行走和精准喷药作业。每个路段上均匀地选取10个点作为样本,统计机器人的路线偏离距离、对杂草的喷药精准率、误喷率,并通过大数据评估并显示作业效果。路线偏离距离为机器人前轮中心与规划路线之间的距离,杂草的喷药精准率为被喷施的杂草植株占所有杂草植株的比例,误喷率为被喷施的作物植株占被喷施植株的比例。在大数据的支持下,机器人的行走路线偏离距离较小,仅为4.8~7.2cm,能在各种环境中实现自主导航。机器人对各种作物杂草的喷药精准率为83.9%~91.4%,误喷率为8.4%~9.7%,具有精准喷药的能力。机器人对自身喷药精准率和误喷率的评估结果都接近实际值,最大误差率仅为5.7%,有助于准确地控制自身运行参数。 5结论 基于大数据开发了农业智能的喷药机器人,将采集的机器人作业环境信息、位置信息和运行参数汇集成为大数据后进行分析,用于对机器人的智能控制和作业效果评估。在大数据的支持下,机器人对5种作物进行喷药作业,行走路线偏离距离较小,能够实现自主导航。机器人对各种作物杂草具有精准喷药的能力,作业效果评估结果接近实际值。试验结果表明:大数据的应用有助于机器人准确地控制自身运行参数,智能化水平得到了大幅提升。
环保方面论文:可持续性建筑多方面环保技术的研究论文 摘要:可持续性建筑广泛涉及建筑设计、暖通、建筑材料、自动化等许多专业的技术的不断改进与良好配合的结果。我们必须把可持续性建筑作为一个极其复杂的系统工程对待,着眼于综合效益的可持续性。本文分别从外围护结构热工性能的改善、建筑设备技术、新能源技术、新材料技术等多个方面介绍了具有可持续性的建筑技术。 关键词:可持续建筑建筑节能系统优化 1前言 我们向自然界索要资源满足城市化的需要,再将废物排放给自然,终于面临着资源枯竭,同时环境污染威胁生存的难堪局面。在这种情况下,可持续发展的观念逐步为越来越多的人认同。可持续发展呼吁人们放弃现在高能耗、高增长、高污染的粗放型生产方式和高消费高浪费的生活方式,以保持资源的可持续利用性。建筑产业就是典型的立足于资源和能源大量消耗的产业,人们也早已开始研究实现可持续性建筑的途径。1994年11月,第一届可持续建筑国际会议在美国举行,会议对可持续建筑做了全面探讨,指出可持续性建筑的主要问题是资源、环境、设计和环境影响及它们之间的相互协调关系。[2]各国都有做可持续性的建筑的尝试,如美国有“资源保护屋”,英国MiltonKeynes有能源公园,丹麦有可再生住房等。纵观这些建筑,可持续建筑的技术应具有以下4R属性: RESOURCE—资源的保护和合理利用,有节制的开发自然资源; REDUCE—降低能耗、减小能源消费对环境的有害影响,减小污染物排放量; REUNITE—充分利用地方材料与现代高科技加工新型生态节能建材; RECYCLE——资源与建材的再生利用,变废为宝。 我们寻找可持续性建筑最关键的部位,并提出相应的解决方法。首先,可持续性要求对能源的消耗小。这意味着除了要做好外围护结构的保温隔热,降低冷热负荷外,各种新技术在暖通空调系统中的应用也是建筑节能得以实现的重要途径。其次,可持续性要求能源的可持续性,新能源技术在建筑领域的应用也是很重要的思路。最后,要做到对环境影响小,就必须做到可再生利用自然资源及建筑材料等人造材料的可再生利用。 2实现可持续性建筑的技术途径 2.1外围护结构的保温隔热技术 以民用建筑为例,冬季热负荷包括围护结构的耗热量和加热由门窗缝隙涌入室内的冷空气耗热量。因而围护结构热工性能的改善是降低采暖能耗的最重要途径。我国建筑节能规划目标中,建筑围护结构承担其中47.2%的节能任务。[1] 2.1.1外墙 分析外墙基本耗热量计算公式Qj=AK(tR-to,w)a(a为温差修正)及冷负荷计算公式为Qc(τ)=AK(tc(τ)+td)kαkρ(kα为外表面放热系数修正,kρ为吸收系数修正),可见节能主要要控制围护结构的表面积A、传热系数K,而外表面的物理性能改善也有一定的作用。有对应的以下几条降低负荷的措施: 1)优化建筑外形,以最小的建筑外表面积包容最大的建筑空间即减轻墙外表面积的影响。外表面积和体积之比推荐值为0.4。建筑形体系数每增加一个点,建筑能耗将增加5%左右。还应考虑作合理平面布置,如将电梯、楼梯、管道井、机房等布置在建筑物的南侧或西侧,可以有效阻挡日射,减少室内得热量。 2)采用保温隔热,传热系数小的墙体材料。此类外墙材料有各类砌块、复合轻墙板以及外墙复合墙体保温技术等,,在文献[3]中有较详尽的介绍。 3)外装饰尽量做浅色处理,采用光滑饰面材料,降低kρ,减少表面对辐射的吸收; 4)硬质铺地表面蓄积太阳能热量,会导致建筑周围温度的上升。如果利用绿地区域替代,将降低地面附近室外空气的温度。减少室内外温差,从而降低冷负荷。参见文献[4] 5)研究如“可呼吸外墙”类同时具有良好生态性能的外墙。参见文献[4] 2.1.2窗 窗的传热系数比墙的大很多,又经常开启,是冬季耗热的关键部位。窗的冷负荷分瞬变得热和日射得热,日射得热是室内通过窗玻璃得到的太阳辐射热,其计算公式为Qc(τ)=ACsCiDjmaxCLQ(A-窗的有效面积,Cs窗玻璃的遮阳系数,Ci-窗内遮阳设施的遮阳系数)。由公式可看出,针对窗户的节能技术主要有: 1)结合建筑物朝向,纬度,合理的控制窗墙比,如高纬度南向窗户面积取大一点,以更好的利用太阳辐射,降低采暖能耗。适当确定建筑物的挑檐、遮阳板的尺寸,安装可调式百叶、窗帘,调节室内日照。或采用遮阳系统,一般安装在向阳的外立面或采光屋顶上,可控可调,以到不同时间,据不同需要遮挡、反射和引光入室的目的。 2)采用多层窗或采用中空玻璃,利用空气夹层热阻较小的原理,降低玻璃的传热系数。普通单层玻璃K值在6.4左右,而中空玻璃窗K值在3.0左右,保温隔热性能大大提高。选择气密性好,导热系数小的塑料窗框代替常用的金属窗框,可有效减少冷风浸入。 3)采用吸热玻璃、镀膜反射玻璃、夹层变玻璃等技术,降低玻璃的Cs,有效阻止通过玻璃的太阳辐射和室内热辐射。但这些高技术产品价格昂贵,希望在发展玻璃深加工的同时能降低成本,使之能普遍使用在住宅中。 2.1.3屋顶 1)采用高保温材料。目前我国平屋顶保温材料应用较多的主要是加气砼和膨胀珍珠棉,保温隔热性能一般。近几年广东等地推广使用一种预制好的隔热砖,可在结构层上直接铺设。有的地方用舒乐板作屋面保温,也取得了较好的效果。新近研制的防水珍珠保温板,具有带排气孔、重量轻、憎水率高、强度高、保温性能好等特点。 2)屋顶设置高效隔热层。可防止大量辐射热侵入室内,减少空调等耗能。隔热层在设计时,不仅要保证有一定的隔热空间,而且还应该保证隔热层能够通风,及时将热量带走,才能有效的保证隔热效果。我国传统的坡屋面设计就能较好地满足这个要求; 3)蓄水隔热屋面。利用水生植物遮阳,反射和吸收太阳辐射,以及利用蓄水的蒸发来提高隔热效果;条件允许时在屋顶上覆土,做植被屋面。上面种密叶植物,利用植物遮阳,覆土作为隔热层提高隔热性能。 2.2暖通空调新技术 建筑能耗降低主要体现在暖通空调设备的装机容量减少和运行的经济性上,因此,暖通空调技术措施的改进和落实应用是建筑节能得以实现的根本途径。 2.2.1采暖新技术 冬季采暖是中国北方地区住宅必不可少的,主要采用集中供暖。热源供给主体是热力公司或小区锅炉房。我国目前市政集中供暖方式比例为46%,分户式取暖比例仅次于市政集中供暖,为44%。分户采暖方式的特点在于用户可以根据自己的喜好随意选择,同时用热也可以单独计量。随着清洁能源的使用及新技术、新产品的出现,使采暖方式的多元化选择成为可能,集中供暖方式的垄断地位受到挑战,采暖、热水一体化的独立分户采暖等方式纷纷出现。各地应根据当地气候、能源条件和建筑情况,发展采用适宜的节能采暖方式,如辐射采暖,主要依靠供热部件与结构内表面间的辐射换热为各房间供热(冷),热舒适增加,减少房间上部温度升高增加的无效热损失,因此可节省采暖能耗。 2.2.2通风空调新技术 目前较多采用的是风机盘管加新风系统及定风量全空气系统,但以下几种系统形式有着较好的节能效果,建议因地制宜的选择使用。 1)尽量采用自然通风。采用自然通风可以减少制冷负荷,并带走室内有毒及有异味物质,其动力是室内外温度差引起的热压和风压压力差。这种被动式的通风空调技术不开风机,无需制冷,应加以充分考虑,设计在温和天气如春冬过渡季节直接对流通风,实现基本零能耗;而在热而无风的日子尽量设计利用烟囱效应、风塔效应引风入内。 2)变制冷剂流量VRV系统。以制冷剂直接作为热传送介质,其每公斤传送的热量是205KJ/kg,几乎是水的10倍和空气的20倍,同时可根据室内负荷的变化,瞬间进行容量调整,使VRV系统能在高效率工况下运行,具有显著节能效益,经济效益显著。 3)水环热泵空调系统。用水环路将小型的水/空气热泵机组并联在一起,构成一个以回收建筑物内余热为主要特点的热泵供暖、供冷的空调系统。节能环保效益显著。 4)蓄能空调。利用晚上电价较低时段制冰蓄冷白天供冷,可起到削峰调谷的作用。[11] 5)变风量空调VAV系统。送风状态保持不变,改变送风量来适应室外气象变化,从而降低了冷水机组的制冷量,也降低的风机的能耗。 6)热泵空调技术。将自然环境(太阳能、空气、水、土壤)中的低位能转化为高位能。以土壤源热泵为例,在一定深度的地层中,土壤温度达到了一个比较稳定的数值,冷热媒流经这些区域进行热交换后可直接用于空调系统。未来地下土壤的冷或热能的利用会成为非常重要的可再生能源之一,因为这种能源普遍存在,既没有污染物排放,也不生成污染物,另一方面运作费用极低,只需要进行初始投资回收的评估。 7)区域供冷技术。这样可以采用效率高的大容量机组,考虑负荷参差系数而使装机容量减少,与分散式供冷相比,机房面积和管理人员都大幅减少,能源利用更为合理有效。 比较以上几种空调技术,还是有一些不尽如人意的地方:采用自然通风时,如果建筑周围外环境质量较差,则容易引入外界的空气污染等不良因素,同时可能导致热/冷流失,降低隔热效果;考虑制冷剂的价格的环境污染问题,VRV系统的容量不能很大;应用水环热泵的建筑必须有内外分区;蓄能空调只有在昼夜电价有较大差异时才有意义;VAV系统的自控很不好实现,国内罕有成功的实例;地源热泵地场温度分布的测定还不完善,以及布管技术与管材的选择问题,还有一年中从地下获取的和排放的热量应如何保持平衡等问题而水源热泵回灌成本太高,而且要求必须有环境水源才能实现。因此,总的来说,因地制宜,合理设计是利用这些空调技术达到节能降耗目的的前提。 不论是采用何种通风空调形式,都要注意自动化技术与暖通空调技术的配合,才能更好的实现建筑设备系统的合理设计、有效使用以及运行控制过程中的能量节约。建筑自动化即实现建筑设备系统(如供热空调系统、给排水系统、照明系统、运输系统、消防系统、保安系统、办公系统、通讯系统等)的监测、管理、运行和控制的自动化,根据室外气候条件和室内参数设定值,自动调整空调制冷系统的运行参数,真正做到设备响应当地气候,保证建筑设备在提供要求的建筑环境的同时,达到初投资、运行费和维修服务费最小的优化目标。 再者,暖通空调设备的选型应分考虑各种节能及优化措施对设计负荷的影响,负荷计算不能再参照旧有围护结构的类型充和材料热工性能,否则会造成计算得到的冷热负荷与实际冷热负荷存在不小的差异。还应根据具体情况选择合理的安全系数,从而合理为暖通空调设备选型定装机容量,以节省初次投资和做到精确控制运行工况,节省运行费用。另外,照明负荷的大小、办公设备耗能指标及建筑内人员密度等都应采用反映实际情况的合理的参数值,而非仅仅依赖设计手册上的概算指标或经验数据进行估算。 另外,还应结合城市规划对整个能源系统进行总体设计,研究为暖通空调系统配置合理的能源转化与能源输送系统,重点为我国北方地区热电联产,长江中下游地区的供热、供冷方式,与集中供热、供冷相适应的大型制冷供热装置以及全面规划电力、煤气、冷热源及蓄能的能源系统。能源系统设计的很小变更,也会意味着大数量级的能耗降低。 2.3新能源技术 2l世纪住宅应大力开发利用太阳能、风能、水能和生物能等绿色能源,实现一定程度上的能源自给自足,保护未来的生态和环境,为将来的发展提供优良的基础。太阳能是自然界中的最充分、最便捷的可供利用的绿色能源,应优先选用被动式太阳能技术,而主动式太阳能技术的采用则作为补充。被动式太阳能利用在设计时可在地面、屋顶安装一些装置直接利用太阳能,如太阳能恒温房;也可在外围护结构的空气层中填以高效热反射材料,达到保温隔热的目的,而在阳光充足的寒冷地区,则可将外围护结构设计成蓄热材料;还可利用太阳能收集器或其他装置将太阳能进行收集、贮存和转换。在设计时、要考虑当地的气候特点,充分利用本地气候资源,避免由于人工能源的大量使用而形成的居住者与自然的人为隔离,同时也可节能能源。主动式太阳能利用可通过窗户集热板系统、空气集热板系统、透明热阻材料组合墙等来实现。参见文献[4] 2.4可再生技术 可再生技术的意义重大:变废为宝,同时解决污染问题。利用可再生资源逐步替代不可再生资源的领域,以应对未来建筑必须面临的诸如环境和生态保护,最少能源耗费等方方面面的挑战。一方面要实现自然资源的可再生,另一方面要努力实现垃圾、建筑材料等人造材料的可再生利用。 自然资源如雨水可以收集起来,引入蓄水池中,适度净化后用于浇灌花园、清洗和卫生间冲水等。还可以利用蒸发效应冷却建筑外结构或建筑构成元素,与自然通风协同作用,清洁环保地达到保证室内空间热舒适的程度。 垃圾处理,减量化是解决问题的关键,对建筑及生活垃圾可采用分类回收及无害化解体处理。如由废纸、废纸板可制成保温材料和底衬;由废塑料可制成管子和地毯;废电池回收处理可回收大量金属等。在建造时会产生垃圾,应在建筑设计中注重尺度的推敲,符合模数,选择使用高效、精良的产品及考虑材料维护更换周期,采用对环境更为有利的施工管理模式。另外,要充分利用剩余能量,注意对建材及生产过程中的三废和废热综合利用、开发。 传统建材生产-使用-废弃的过程,可以说是一种将大量资源提取出来,再将大量废弃物排回到环境中去的恶性循环过程,忽视了环境协调性和舒适性。其中最关键的是利用混凝土和水泥固体废弃物生产生态环境建材[8]。超级秘书网 在我国,每年浇注混凝土约15—20亿m3,开山采砂石约为11—14亿m3。废弃混凝土量约为60亿万m3,其中除一小部分用于填筑海岸、充当道路和建筑物的基础垫层外,绝大多数作为垃圾填埋,不仅占用大批土地(甚至耕地),而且还对环境造成污染。由于废弃混凝土块中含有大量砂石骨料,如果能就地回收,经过破碎、清洗、分级后作为骨料再利用,则不但可以降低成本,节省天然资源,还能减少城市环境污染。参见文献[6][7]目前.我国每年约生产水泥5亿多吨,生产过程需消耗大量石灰石、粘土和标准煤,同时产生大量的粉煤灰、CO、C02和SO2等,严重破坏生态平衡。水泥工业要大力提高其资源利用率和废物回收率,并能充分利用其它工业废渣废料。参见文献[7] 3结论 可持续性建筑强调建筑环境与自然环境的协调共存,有机结合,要从土地开发、建筑布局、建材选择、建筑使用及维护以及建筑拆除的整个生命周期中,体现出对自然资源的索取少,能源消耗小,对环境影响小,再生利用率高的新特征。 总体来说,我们应首选优化设计,结合具体建筑尽可能采用简单合适的技术,尽量适应环境的特点,依靠自然力来满足舒适性要求。尽管这种方法被认为是被动的技术,但其在节能及环境保护方面的作用却是不容忽视的。另一方面,我们要以辩证的观点、审慎的态度对待新技术。从整体性,协调性的观点来看,有一些所谓的可持续性技术只是某些环节的某些属性的改善,并不一定代表了整体水平的提高,相反有时大量高能耗的建筑设施及其施工反而会极大地抵消其积极的一面。为了实现可持续性建筑,我们应以建筑和暖通行业为基点,材料、自动化等行业为支持,提高建筑的综合效益,让建筑环境与自然环境协调发展。 环保方面论文:遵循5R原则 多方面做环保 自去年哥本哈根气候大会之后,低碳经济和节能减排成为全世界最关注的焦点。气候变化是当今全球面临的重大挑战,遏制气候变暖、降低碳排放也成了众多IT厂商的共识。近日,兄弟(中国)商业有限公司董事副总经理尹炳新就向记者表示:“我认为环保不是口号,也不是流行时尚,环保应该是自发的,长期坚持的实际行动。兄弟公司今后推出的新品会继续秉承环保、低碳的理念,而且也会根据技术的发展不断更新换代。” 严格遵循5R原则做环保 尹炳新说的环保、低碳的理念其实就是指兄弟公司从2002年开始推行的5R原则,这一原则确立了兄弟未来在产品环保方面的发展方针。5R包括:Refuse(拒绝)、Reduce(减少)、Reuse(再利用)、Reform(再加工)、Recycle(再循环)。“拒绝”是指公司在采购原材料和元器件的时候不购买会对环境造成负担的产品,从源头上减少对环境的破坏。“再利用”是指对生产过程中产生的废弃物进行再利用,包括在制造机身外壳时产生的下脚料、污水等,通过再利用可以把下脚料重新用于生产,让污水变成中水。“再加工”是指通过改变废物的形状,把它用在其他的环节,避免原材料的浪费。“再循环”就是指资源的再利用,充分发挥资源的效用。 在兄弟公司成立100周年(2008年)的时候,兄弟公司重新修订了集团全球宪章,把环境正式列为兄弟公司的相关利益方。兄弟公司的利益相关方包括顾客、员工、商业合作伙伴、股东、驻地及环境。在“环境”这一项中明确规定:“兄弟集团以构筑可持续发展的社会为方向,在企业活动的所有方面积极不断地致力于关爱地球环境的活动”。 兄弟公司还在日本给自己设立了减排的目标,以1990年为基准年,目标要求到2020年削减排放量30%;海外工厂以2006年为基准,目标要求到2020年单位销售额消减排放20%,对于一个制造企业来说这个削减量是很大的。 环保从身边事做起 兄弟公司在其网页上开辟单独的环保专栏,宣传公司的环保目标和措施,包括:降低二氧化碳的排放、实现资源的回收和再利用、削减有害化学物质和保护生物多样性四大主题,号召员工和网友能够理解并共同行动。兄弟公司的海外工厂和销售公司,都积极参与ISO:14000的认证,在生产办公环节贯彻环保节能的概念。值得一提的是,兄弟中国2009年获得了ISO:14000的认证。 在中国,兄弟公司也积极展开环保方面的活动,号召大家从生活当中一点一滴做起,包括回收塑料瓶和使用环保袋等。在公司内部,兄弟开展环保积分活动,倡导员工尽可能不使用一次性的东西,瓶子使用之后不能乱扔,要放到固定的回收点,在年终还会对在这方面做得突出的员工进行表彰。 到目前为止,兄弟公司在上海、北京、珠海认领了多块绿地,比如上海的虹桥公园、北京东四奥林匹克社区公园等。这几年兄弟还一直持续开展植树造林活动,尽量把生产中产生的二氧化碳通过植树等活动进行冲减。兄弟去年还在北京永定河畔的“企业林”和“CEO林”认养了20亩的“兄弟林”。 产品设计充分考虑环保 在产品方面,兄弟公司的多款产品标配了双面打印单元,可直接打印、复印、传真双面文件,能更加有效地利用纸张,从而减少造纸业树木砍伐对环境造成的影响。兄弟打印机独特的节墨模式,可以在不影响打印效果的情况下,减少墨粉的使用量。兄弟打印机还内置了自动休眠功能,当用户暂时不使用打印机时,打印机就可以自动进入休眠状态,减少打印机在非工作状态下的能源消耗。此外,兄弟所有激光打印机产品均采用了鼓粉分离的设计,这样墨粉用尽后只需更换墨粉,而不用更换硒鼓。这样就在为客户节约成本的同时,减少了废弃物的产生。 环保方面论文:电网企业在环保方面的潜力分析 摘要:电能在生产、传输以及送达过程中对环境会产生许多不利的影响。电网企业作为环境保护的主体之一,在做好自身环保工作的同时,对上下游产业环保也起着重要的带动作用。文章从电网企业自身、电源侧以及用户侧三个方面分析电网企业在环保方面的潜力,引导企业在环境保护方面提前做好风险控制,注重电网与环境的协调的发展。 关键词:电网企业;节能环保;环保潜力;电能生产;电能传输;电力系统 电力行业既是优质清洁能源的创造者,又是一次能源消耗大户和污染排放大户,因而也是国家实施节能环保的重点领域。在新一轮电力体制改革的形势下,电网企业作为连接电力生产和电力消费的纽带,在做好自身节能环保工作的同时,对上下游产业节能环保也起着重要的带动作用。本文从电网自身出发,同时从促进电源侧和引导用户侧等方面分析电网企业的环保潜力,引导企业在环境保护方面提前做好风险控制,注重电网与环境的协调的发展。 1 电网自身环保潜力分析 电网建设应坚持可持续发展战略,在电网工程前期建设以及后期运行过程中都尽量降低其对生态环境、水土保持的影响,协调好城市建设、电网建设和环境保护三者之间的关系。电网自身的环保潜力主要从电网前期阶段、基建阶段以及运行阶段等分别进行分析。 1.1 电网前期阶段 根据最新的《中华人民共和国环境保护法》第十七条:“编制有关开发利用规划、建设对环境有影响的项目,应当依法进行环境影响评价。”目前,电网规划环评工作在电网前期阶段开展的幅度相对有限,尚未在生态敏感区预留输电线路通道,导致电网项目前期选址选线工作开展难度较大。据统计,广州地区220kV输变电项目平均建设周期为5~6年,最长的超过9年;110kV输变电项目平均建设周期为4~5年,最长的超过8年。随着城市规划的不断深入,电网企业可考虑逐步开展规划环评工作,对环境敏感的区段进行先期避让、调整,减少电网工程建设整体对环境的影响,进一步落实相关项目环评批复,在项目前期阶段促进电网环保。 1.2 电网基建阶段 电网建设过程现场施工会产生粉尘扬灰、噪声污染、基建废料、生态破坏等对环境不利的因素。在施工过程中,一般都会产生必要的土石开挖,可能发生较大量的弃土,若不妥善处理,将造成大量的水土流失。同时,施工阶段涉及的林木砍伐、植被破坏、线路施工中土地临时占用、施工便道等,都会对生态环境有所影响。 在电网基建过程中,对施工现场做好整理、整顿、清扫、清洁等工作,对施工过程中环境保护有积极促进作用。同时,在施工过程中可考虑采用先进的施工技术,也可减少现场施工对环境的影响。 1.3 电网运行阶段 输变电设备运行过程中产生的工频电场、磁场与电磁场、噪声、无线电干扰、废油、六氟化硫、多氯联苯、固体废弃物等因素均对环境有负面影响。 1.3.1 六氟化硫气体。六氟化硫气体,主要在电气开关设备中得以广泛应用,但是其温室效益是等量二氧化碳的2.4万倍,在大气中可以稳定存在3200年不分解,是主要的温室气体类型。 以南方电网为例,其已在广东、广西、云南、贵州建立了六氟化硫回收处理中心,且制定了电网六氟化硫管理相关规定。2014年各省均完成六氟化硫气体计划回收目标,四个省份(除海南外)回收六氟化硫共计20.77吨,其中广东省完成回收18.4吨。但是,对于六氟化硫气体尚未进行台账登记,其在网总量尚未明确。六氟化硫管理水平仍存在一定的提高空间,可在现有工作基础上进一步完善,重点是建立六氟化硫台账管理。 1.3.2 电磁环境。电磁环境方面,工频电场、工频磁场和无线电干扰均会对环境产生影响。其中,输电线路的工频电场对环境影响较为明显,当输变电工程与周边建筑物直接距离低于安全距离时,工频电场便超标存在一定的隐患。 以广州500kV北花甲乙同塔双回架空线为例,其工频电磁和磁场检测情况如表1所示。由表中数据可知,500kV双回架空线路边相导线对地投影处至投影外50m范围,离地1.5m处的工频电场为 趋势。 从大量已运行的110kV、220kV、500kV变电站的验收结果来看,变电站外产生的工频电、磁感应强度数值均小于推荐标准限值。虽然输变电工程的电磁环境在国标允许范围内,但仍有部分输电线路、变电站存在因电磁环境受居民投诉的现象,因此,在做好输变电工程电磁环境防护的同时,在引导消除公众误解方面具有一定的潜力空间。 1.3.3 噪声。噪声环境方面,主要来自变电站运行期间的电气设备所产生的电磁噪声和机械噪声,一般噪声较大的设备如高压电抗器、直流换流、整流器等。 根据统计,目前部分交流变电站存在噪声超标现象。其中,一部分在运老变电站由于设备老化,由风机噪声偏大造成;一部分变电站由于附近迁入居民,声场控制等级由原先3~4类,提升至2类造成。直流换流站的噪声对环境影响也较为突出,设备噪声源主要为换流站变压器产生的电磁噪声,由于其特殊的结构,电磁噪声基频一般为100Hz,低频噪声因波长较长,有很强的绕射和透射能力,在空气中随距离衰减慢,对周围环境影响大。电网企业可通过积极主动进行噪声监测,加强对噪声源的控制,降低噪声对环境的影响。 1.3.4 废油、固体废弃物。废油主要指变压器在进行设备检修或事故时产生的油类,废油对外排放将对周围环境的水、土壤造成的污染。固体废弃物主要包括变电站生活垃圾、蓄电池、电容器和废旧电缆等,在一定条件下发生化学或物理的转化,对周围环境的空气、水、土壤等造成恶劣影响。废油及固体废弃物回收处置管理工作尚存在一定的提升空间,通过加强回收将其泄漏风险降至最低,可减少其对环境的影响。 2 促进电源侧环保潜力分析 电网企业环保潜力除了体现在其自身,同时也体现在其对上下游专业的影响方面。发电侧是电力行业主要的污染排放源。电网企业应充分发挥资源配置平台作用,有效促进能源结构调整,进而促进发电侧环保工作:通过优化电网结构、加装储能装置和建设调峰电源等措施,提高电网消纳新能源的能力,促进新能源电源并网和消纳;通过加强西电东送通道建设、采用先进控制技术等措施来保障清洁水电的接入与消纳;通过采取相关措施提高电网的供电安全性和运行可靠性,保障核电机组安全运行和可靠送出,降低化石能源消费比重,减少排放。 3 引导用户侧环保潜力分析 在能源革命及新一轮电力体制改革的双重背景下,电网公司在用户侧同样存在环保潜力。在继续推进需求侧管理工作的同时,支持电动汽车产业发展,着重挖掘电能替代工作节能环保潜力,充分发挥电能作为优质能源的优势,促进优化社会能源消费结构转型,提高全社会用能效率。 3.1 支持电动汽车产业发展 电动汽车作为国家的重点新兴战略产业,面临着前所未有的发展机遇,电动汽车将在全社会节能环保中发挥重要的作用。电网企业可对电动汽车运营管理系统、电池分拣技术、无轨电车、换电模式等方面进行相关课题研究,为推动电动汽车发展奠定基础。目前,电动汽车仍存在充换电设施缺乏统筹规划、技术标准不完善的问题,在一定程度上制约了电动汽车发展。 通过加强统筹充换电设施规划建设,完善制定统一的技术标准,可实现重要区域城际充电网络互通,拉动电动汽车产业链发展。电网企业在电动汽车投资、运营模式研究应用上,存在一定的提升空间,应通过进一步优化相关机制,充分发挥电动汽车在优化负荷特性、促进新能源消纳等方面的积极作用。 3.2 挖掘电能替代技术发展空间 积极探索电能替代技术发展动向,可以有效推动社会产业结构及环境升级。以靠港船舶使用岸电技术为例,靠港船舶的供电一般由自身柴油机提供,其辅机发电产生的碳排量占港口总碳排量的40%~70%,是港口及城市空气环境的重要影响因素之一。船舶柴油发电机能源利用效率较低,且其二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等排放强度明显高于集中发电相应强度,靠港船舶供电效率提升空间较大,推动靠港船舶使用岸电技术将大幅度降低燃油排放对环境的影响。 4 结语 在十八届五中全会中绿色发展的环境下,在能源革命的要求下,电网企业环保工作重要性逐步凸显,通过分析电网企业的环保潜力,有助于其环保工作的进一步开展。电网企业需注重电网与环境相协调发展,建立并完善电网企业的环保体系,配合政府推进绿色金融机制,努力践行社会责任。 环保方面论文:化学分析仪器在环保水质检测方面的应用 摘 要:人类生活和生产活动都离不开水,随着社会和经济的发展,科技的进步和人们生活水平的提高,人们不断提高的不断发展和生活饮用水水质标准的同时提高饮用水的质量要求。为了保护水环境,我们必须加强污水的监测。本文介绍了目前主流的化学分析仪水质的分类及其主要应用技术。 关键词:水质;检测;过程型 1 引言 随着中国工业化进程早期的高速发展存在以牺牲环境为代价的膨胀式发展模式,江河、湖泊、水源地的水质不同程度的受到污染或威胁,水质的监测已经成为环保监测的重要部分,各类应用技术也在不断提高和发展。 2 化学水质分析仪分类 根据化学水分析仪器使用不同的目的,可以划分为各类分析仪器和监测程序,分析仪器类。 监测和分析主要用于纯水质监测,以确定是否水质法规,和环境质量警告监测(地表水,地下水),并在水处理过程饮用水质量不涉及控制;对于水质标准或环保法规,如化学需氧量,氨氮,总磷,总氮,重金属和一些常规参数主要污染物的5个指标主要水质参数的监控要求;水质相对简单;应用处理技术和设备集成技术主要是前水样的技术要求。 在所使用的主要过程的水处理过程监测和分析设备,测量将参与在治疗过程中控制和质量的水的工艺参数的优化和提高下水处理效率,水的质量标准在末尾,以确保的前提下,实现节能水处理工艺的目标。程序分析器可以通过几十个参与更关键的工艺参数不同的水处理工艺的测量水质参数是不一样的。饮用水处理中,最重??要的工艺参数,以参与浊度和含氯消毒剂;市政污水处理,溶解氧,pH,COD,BOD,氨,污泥浓度,硝酸盐,亚硝酸盐氧化还原电位(ORP),磷酸盐,是一个非常重要的过程控制参数;火力发电,核电站需要水,二氧化硅,钠,电导率,pH值,溶解氧是关键的控制参数;软化水,硬度可能是最重要的水质量参数;此外,对于不同类型的工业废水处理过程中,有许多不同的水质。 3 化学水质分析仪的应用领域 水质为不同类型的化学分析仪器,技术要求是不同的,在一般情况下,较高的显示器分析的调查数据要求仪器的精度,数据可被用作相关执法管理的基础;和程序分析仪的可靠性和仪器的稳定性所需要的仪器的一个更高水质的要求能够可靠趋势反应,以提供用于水处理过程控制的基础。 4 化学水质分析仪的应用技术 4.1 监测型在线水质分析仪器相关的应用技术 (1)系统集成技术是目前最广泛的在线监测水质分析仪器应用技术。化学分析仪系统集成指的是一个或多个线或单线水质分析仪器包括多参数水质分析仪房屋线路分析系统或设备,主要由水,预处理单元,二次分析器单元,监测和分析时的的单元,所述系统控制单元,一个通信单元,所述操作环境的一个支撑单元,如远程监控中心。实时分析或更具体的参数信息能水水质,水质和及时的样本将被发送到的环境调节器或相关单位。 (2)抽样和样品预处理技术也是在线水质分析仪器应用技术的重要组成部分。 水质分析仪器在线监测常常面临多种类型的源水,废水和其他类型的水样,以确保试验数据分析的准确性和代表性,如何有效去除泥沙的水样,悬浮物,串扰样品材料在不影响要测量的测量参数的准确度,前处理技术的重要性是不言而喻的。 (3)要充分利用现有的水质监测设备,和水是更有效的早期预警,一种“自我学习”和应用“蓝色”水的警告创新技术监护人也开始受到越来越多的重视和应用。蓝水卫报预警技术已经改变了水质监测的指标传统的只显示一个级别,警告“软调控”的概念首次提出。有限的水质监测设备的使用,以监测基本指标的所有变化,利用预警模型,实现水质全面预警。该系统是基于大量的实验数据,数学模型和相应的有机基本指标体现整体质量,水质量,水质量的变化进行综合分析,结合事故之间变化的日期之间的差异;该系统可以使用内置的质量矢量警告流模型和分析模型来计算向量幅度和警告模式的角度,所述警报可以,如果矢量被超过。水质突然变化,此功能是有效预警。 4.2 过程型在线水质分析仪器相关的应用技术 (1)根据权利要求的在线水质分析仪的正确选择设备及水处理工艺特点:当在线水质分析仪可以在没有手动调节,实现无人值守,自动运行的特点和要求,可以稳定地提供水反应质量数据的实时状态。它要求测量原理,测量范围,响应时间,安装,维护和不同需求的其他业务需求来选择合适的在线水质分析仪表。 (2)在线水质“参数替换”分析仪器应用:水质替代参数指的是一种特殊的水质参数,水质污染和污水处理工艺用水类别的综合反映不能成为在线监测和实验室分析的一些变化是非常复杂的水质参数。目前,在水中的合成的有机物质是饮用水处理的一个根本目的是在水中处理方法被去除以除去有机物它是在水处理技术的实时监测有害合成有机化合物,实现保证整个过程的自动控制。我相信,随着进一步的发展和科学的水处理工艺控制要求的水质量的提高,将有越来越多的在线水质分析仪“参数替换”,实现了污水处理过程的自动控制。 (3)水处理工艺在线水质分析仪“专家”:在线水质分析仪是解决水的问题,水的处理工艺优化的主要目的,实现自动控制的过程。近日,在污水处理控制策略,先进的数学建模和智能控制系统领域的“WTOS污水处理厂优化控制系统,”最优化理论的结合已经开始推动在欧洲的使用和技术的应用;该系统使用特殊的数学模型,操作通过复杂的过程,结果,已经直接从一组固定的调整值的前端结合的溶解氧,硝酸盐,氨数据在线水质分析仪,COD和污泥,污水处理,从而减少通风和施用的量,降低了能耗。该系统的软件和控制模块在文书的形式固化,可以实现大规模生产和大规模定制。可以预计,这样的专家“WTOS污水处理厂优化控制系统”可以给予切实可行的技术方案将成为在线水质分析仪水处理行业应用技术的发展方向。 环保方面论文:融资模式在河北省水生态环保方面应用探索 摘要:近几年来,河北省部分地区出现明显降水减少,生态环境遭到破坏,水资源短缺、水污染严重,这对国家加强京津冀一体化发展给河北省经济发展带来了前所未有的机遇与挑战,为了实现我省经济的可持续发展,要正确面对治理水生态可能遇到的突出问题,采用科学的调研方法,全方位掌握河北水生态的具体情况,利用统筹方法,本着“少投入、多产出”的原则,要更新理念,选择科学的融资方式,建设全新的河北省“人水和谐”的水生态。 关键词:河北省;水生态;环保;融资模式;探索 面对河北省水生态存在的突出问题,合理治理是很显然的,治理就面对资金的投入,那么,采用何种形式的融资渠道呢?这是我们首当其冲需要解救的突出问题。针对理论上的20多种融资方式,在治理河北水生方面还要采取有效的、切合实际的融资方式,解决资金运转困难的问题。 1河北省水生态面临的现状 河北省是一个严重缺水的省份,无论是工业用水还是居民用水都曾遇到过难题,地下水过度开采,部分地上建筑物沉降严重,沿海一些区域存在大量水土流失现象,生活废水处理不当,一些城市的浅层地下水很多已经不能作为饮用水源继续使用。 2常见的融资模式对比分析 项目融资是近几年兴起的一种融资模式,有了融资模式,一定程度上解决了资金运转的困难。综合来看,具体的融资模式主要有以下一些形式。 2.1BT模式 BT模式主要是指政府事先你定好合同,在合同中约定有关内容,将拟要建设的某个项目指定相关的企业法人进行投资,在合同约定的期限内,由企业法人直接掌控该项目的各项资金分配和建设,当兴建结束,建设期满时,政府给予企业法人一定的等价补偿,并按照协议收购项目的一种商业活动。这种方式可以面对比较广泛的融资服务对象,也可以提供比较宽松的融资环境,在实践中,这种融资方式成功概率比较大。操作手续简便,融资款项到账时间快捷,能加快工期,减少了一些不必要的中间环节。 2.2BOT模式 这是一种在基础设施建设中比较常用的一种融资方式。投资人来源广泛,国内外均可以作为投资人成为项目的发起人,从一国地方政府那里得到项目的建设施工权,并有一定的特许经营权。BOT这种方式是允许私营企业加入到基础设施的建设与施工中,是面对社会来提供一种公共服务。 2.3TOT融资 TOT(Transfer-Operate-Transfer)是“移交―经营―移交”的简称,主要针对对象就是政府和投资者两方,两方签订合理的特许经营协议后,把已经投入使用的可收益公共设施项目移交给那些民间投资者经营,那么,该设施在未来几年内的收益,要一次性地从投资者手中融得这笔资金,并把融资来的钱用在新项目建设上;协议期满后,投资者再把该设施无偿移交给政府进行管理。 2.4PPP融资模式 这是一种公共基础设施建设的项目融资模式,发生主体鼓励公共部门(政府)与私人企业进行合作的模式。通过双方的合作,能达到比预期单独行动更为有利的效果。政府也要为项目承担一定的责任,一般来说,政府和私方企业共同承担责任和融资风险。这种模式在国外有非常好的发展,虽然在我国尚处于刚刚起步发展阶段,但是对我国公共基础项目建设具有很好的借鉴的作用。 2.5ABS融资模式 这是一种在资本市场通过发行债券来融资的方式,它是以项目资产可以带来的预期收益为保证。目前有很多国家和地区将这种融资方式主要用于三大能源部门的基本设施建设项目、交通运输部门的航空、公路、铁路、码头、桥梁、隧道建设项目;供水、供电和电信网络等一些公共设施建设项目,已经取得良好的反馈效果。 3BOT、PPP两种融资模式在治理水生态中的应用 结合河北水生态的现状及当前面临的突出问题,根据项目融资各种模式的特点分析,下面主要介绍在河北省治理水生态,解决融资问题,主要可以考虑BOT、PPP两种模式的应用。 3.1树立科学的理念 要运用景观生态学原理,自然生态与人文文化和谐共生的方向发展。水生态的治理工作确实是一项举步维艰的工作,任重而道远。水是生命之源,它和阳光、空气构成了生命的三要素。我们要倡导先进的水生态伦理价值观,传播水文化,增强全省人民节水意识、环保意识、生态意识,要充分调动全体人民参与的积极性,在社会上营造水生态文明建设的良好风气,让人水和谐发展的水生态文明理念深入人心。只有这样,我们才能从根源上解决水生态面临的突出问题,观念是行动的先导,先进的理念才能产生积极、健康的实际行动,实现全省水资源的可持续发展,保障社会经济的可持续发展。 3.2BOT融资模式 多年来,省内水生态建设过程中存在着大量工业废水和城市废水的处理问题,BOT模式可以考虑在污水处理中加强应用,可以将全省范围内的污水处理项目整合成一个特许经营协议框架,再将项目进行打包成一个大项目,由制定的投资人负责投融资和建设的全面运行管理。据了解,目前在珠三角一带的地区中,有大量利用BOT的融资模式来建设污水处理厂和垃圾处理厂,然后再融合经济状况优越的银行集团、上市公司等社一些会资金参与建设,政府主要负责投资配套设施的建设,市财政最终将还利润给社会资本。所以,河北省水生态在解决融资问题时可以有选择行的借鉴这些优秀的做法,推进河北省水生态建设工作顺利开展。 3.3创新PPP融资模式 3.3.1PPP融资模式的实施背景 回顾党的十八大会议精神,提出要充分发挥市场在资源配置过程中的决定性作用,转变政府职能,PPP这种模式也开始逐渐得到更多政府部门的高度重视。根据2015年国务院出台的《管理办法》,国家明确了鼓励和引导实施特许经营五大领域:能源、交通运输、水利、环境保护、市政工程。《管理办法》出台的背景是,国家重视并大力推进政府和社会资本合作(PPP)模式。 在我国,大力推进PPP融资模式是有其背景和渊源的。中国多个领域中普遍存在着融资困难的现象,如何建立有弹性的、可持续性的资金保障机制?这是一个重大课题摆在我们面前。在PPP模式下,能有效减少地方政府的债务风险,缓解地方政府的还债能力。由此可见,PPP这种融资模式将来在我国各级地方政府中将会逐步进行应用。 3.3.2PPP融资模式实施过程中应该注意的问题 (1)PPP模式的推广受观念影响比较大。 在全省水生态治理过程中,仍然面临政府观念过于保守和陈旧、项目盈利空间小、民营资本没有充分的话语权等一系列问题。在中央强推之下,很多地方政府缺乏对PPP的正确认识,不少人认为PPP就是一种新的融资方式,通过PPP利用社会资金解决政府资金短缺的问题。事实上不是这样,PPP已经不再是传统意义上的融资方式,严格来说是一种政府新型管理模式,政府通过这种管理模式为公众提供更高效和更优质的公共产品和服务。 (2)要解决好特许协议内容的问题。 特许协议是政府与民营企业合作的契约基础,是确认双方合作关系的基本要件,协议中要对政府部门与企业部门在项目中需要承担的责任、义务和风险进行明确界定,参与方进行有效约束,保护双方利益,确立好双方合作“双赢”、“共赢”的合作关系。 (3)政府部门的支持是必要的。 在PPP融资模式中,政府与民营企业合作双方的角色和责任问题会随项目的不同而发生变化,但政府在整个过程中的总体角色和责任基本是不变的――为社会提供最优质、稳定的的公共设施和服务。无论环境发生怎么样的改变,政府均应从保护和促进公共利益的立场出发,负责项目的总体策划,组织招标,理顺各参与机构之间的权限和关系,降低项目总体风险等。 (4)需要专业化机构和人才的大力配合。 PPP的运作模式广泛采用项目特许经营权的方式,这需要机构内人才专业化水平比较高,特别是比较精通于法律、金融和财务等方面知识的人才。这就需要政策的制定主体与参与方的有关规定更加规范化、标准化,能够对项目的运作提供技术指导和相关政策支持;另一方面需要专业化的中介机构提供具体专业化的服务。 总之,在治理河北省水生态方面,我们要采取方方面面的多种措施,融资模式的创新势在必行,建立适应市场经济要求的水环境保护投融资政策体系,既要立足当前,又要着眼长远,实现水资源的可持续发展,实现全省经济突飞猛进的发展。 环保方面论文:绿色环保理念在建筑施工设计方面的应用 摘 要:随着时代的进步,我们越来越注重环保意识。这不仅单单体现在生活品质环保的追求上,还体现在建筑施工设计中。绿色环保意识被越来越多的人追求与倡导,它不仅能提高建筑施工的品质,还能提高其效率。文章将结合我国建筑施工现状的特点,从而来说明绿色环保理念在建筑施工设计方面的应用。 关键词:绿色环保;建筑施工;节能环保;经济效益 1 我国建筑施工设计的现状 随着房地产市场的激烈竞争,绿色建筑也随之得到认可与重视。它将会是人们逐渐追求的对象。因此,如何将绿色环保理念应用到建筑施工中将是建筑的一大亮点,这会提高建筑的竞争优势,吸引人的眼球。可是,在我国国内,绿色环保理念在建筑施工设计方面的应用仍得不到普遍的重视,一般建筑仍然占主导地位。施工环境的现状也日益严重,时刻遭受着威胁与挑战。 1.1 片刻追求市场的经济效益 我国的建筑市场的发展还在起步阶段,目前大多数投资者主要投资一般建筑,这只是追求短期的经济利益,并没有好好地遵循“以人为本”与“人和环境”的建筑设计理念,他们只考虑到了市场的短期需求,没有充分考虑到市场的供应正随着需求的增多而增加。当建筑量超过需求时,一般建筑的优势不再满足需求者的要求。只有真正绿色环保的建筑大楼才能被推崇。 1.2 能耗厉害 对一般建筑而言,建筑施工中的能耗量是庞大的。它不仅降低资源的利用率,还污染环境,破坏生态。在我国,施工者更多的是注重利益结果,希望短期创造巨大的财富。可与此同时忘记了保护环境的重要性,忘却了环境带来的经济效益。我国建筑中还是主要以煤为主要原料,大量使用煤使其对环境造成一定的压力。 1.3 缺乏专业的绿色环保建筑队伍 绿色建筑比一般建筑复杂化、系统化、综合化。它需要专业的队伍进行实地勘察,对施工各方面都有一定的绿色经验认知。而当前的建筑队伍缺乏相关的知识,不具有绿色建筑经验,对新型材料的掌握也不够成熟。即使建筑队伍有绿色环保的意识,也无法准确地将理论与实际相结合运用。 1.4 建筑施工中管理体系的不完善 建筑施工过程中没有相对完善的管理体系,对施工过程中的材料、电、资金以及人员的安排等没有有效地分配。管理人员散漫、管理制度的落后往往导致施工工期的延迟。 2 误区――具有绿色环保理念的绿色建筑不意味着高价与高成本 绿色建筑像是一个新宠儿被开发商宠着,它被开发商用很多的新词捧着,并且轰炸式的广告让人不得不觉得绿色建筑是高档建筑。其实不然。绿色建筑不是一定要用大量的金钱堆积而成的。它可以是一个在山林中的农家住宅,贴近自然,惬意舒适;可以是一个窑洞,靠着它的地理特征,冬暖夏凉。只要建筑中或在施工过程中透着绿色环保的理念,给人舒适安逸感觉,安全性能高的建筑,都能称之为绿色建筑。绿色环保理念的体现不是用钱体现的,而是用智慧表现的。在施工中小小的注意细节就能为建筑平添一份绿色。 3 绿色环保理念在建筑施工设计方面的应用 绿色建筑施工设计需要设计者以“绿色环保”为理念,“可持续发展”为远见,“节能环保”为目标,注重施工过程中的技术优化,争取规划的合理,资源的节约以及环境的保护。以下就是绿色环保意识具体对施工的应用。 3.1 总体规划与布局 建筑施工的规划与布局,不是纸上谈兵,它需要勘察施工现场,对其进行测量与分析,然后制定合理的施工图。在制定完施工图后,不能直接对施工地区进行施工,施工开始前需要对施工区域进行划分,划分可根据区域的性质(住宅区,商业区,办公区等)。然后在作业区附近做好隔离措施,避免造成人员与财产的伤亡与损失。同时,有效及时地隔离能够减少对作业区外围的环境破坏。 3.2 科学规划土地,节约土地资源 目前,我国土地的开发日益频繁。可在这背后,土地资源也随着不合理的开发大量流失。因此,绿色环保施工的方面之一就是土地的合理规划。 做到土地资源的节约,首先第一步就是科学地规划土地,这样可以避免施工过程中对土地的不重视,从而减少土地资源浪费的影响。对总体的施工环境的土地进行功能性划分,提高施工过程中土地的使用目的。对作业区的土地要减少用地死角,杜绝过度占地,合理科学地依据施工图纸及现场勘测情况进行土地利用。在此基础上,不能大规模地破坏原土地上的绿色植被,破坏其生态系统,应在施工过程中积极保护,并在施工后对其进行一定地复原与修复。对施工外的生活区,应及时隔离,减少对外的占地面积,减小对施工周围环境的影响。 3.3 环境提供的可再生能源的使用――太阳能 在施工过程中,可以充分利用太阳能等可再生能源。在施工区内,可以通过设置太阳能装置来进行发电、取暖等,这样可以减少施工中的用电量,科学环保。在此基础上,还可以将太阳能理念积极地落实到建筑中去。例如,当前空调的使用越来越频繁,无疑使得氟利昂的使用对环境遭受巨大的压力,全球变暖等环境问题威胁着我们。我们将太阳能的结合到建筑本身中,可以减少空调的取暖使用量。再者,我们可以在建筑时注重建筑自己的通风原理,从而设置通风系统,也可以减少空调使用率。积极合理使用环境提供的可再生能源――太阳能,会让建筑充满魅力。 3.4 积极使用节能材料,提高材料的利用率 对于材料的使用,应该分为两方面。一方面是减少材料的浪费,提高材料的利用率;另一方面是根据资金的现状来积极使用新型节能材料。在施工过程中要合理规划材料的购买情况,并且对其认真做好入库情况。当材料出库时,应对材料量及用途进行严格的审查和记录,对材料的使用进行限额管理,避免其在中途的大量浪费。对于材料的保管,不应只注重钢筋、水泥等重要材料的保管,还应包括周转材料的使用和保管情况。有效地保管周转材料,可以有效降低工程施工中的材料的累积折旧,不影响建筑施工的进度。积极使用节能材料则要求有一支专业的建筑施工队。他们有长远科学的眼光,在施工中会引进科学的施工技术(例如闪电对焊等),而且他们注重的是品质与效率的追求,追求的是绿色建筑,会凭着施工的总预算等积极采用节能材料,使得建筑更加追求绿色环保。 3.5 注重施工中的节水与节电 建筑施工中用水量和用电量是十分大的。对于施工中的用水、用电都要节约,若能循环利用应该要进行二次利用。用水节约体现在施工生活区的用水限量,合理分配用水单位,减少水的浪费,例如采用腹膜保护在平面结构上等;用电节约指的是对电量进行限额,在建筑施工过程中要选择用电节省的机器设备,减少大功率、高耗电的机器设备的使用。二次循环则主要体现在用水上,对于一些已用过水进行循环使用,例如可以废水利用――洒水除尘等。 3.6 回归自然,舒适惬意的生活环境 建筑的建造不再只是单纯地满足人的居住,它们带来地是更多的生活享受。真正的绿色环保建筑是将人的感受充分考虑在建筑施工中,用天然无刺激的建筑材料,居住区的功能分工明确,环境舒适,室内空气清新,室外绿意盎然,充分体现人与自然和谐相处。 4 结束语 随着时代的进步,具有绿色环保理念的建筑将是建筑行业可持续发展之道。它能提高社会的经济效益,改善人们的生活水平,促进人与自然和谐相处。所以,注重绿色环保理念在建筑施工设计方面的应用对建筑施工有着非凡的意义。 环保方面论文:浅谈城镇污水处理厂竣工环保验收监测需要关注的几个方面 摘 要:污水处理厂验收监测是污水治污减排的重要工作,监测人员须掌握正确规范的验收监测方法,本文重点介绍了现场监测和环境保护检查应重点关注的几个方面,为更好的做好验收监测工作提供技术参考。 关键词:污水处理厂;环境保护;竣工验收;关注 近几年来,随着国家治污减排力度的加大,青岛市采取政府投资、BOT等模式,不断新建、扩建城镇污水处理厂,全市目前国控污水处理厂22家,日处理污水能力达170余万方,同时,我市农村也建成了多家小型污水处理厂。笔者从事多年污水处理厂验收监测工作,本文重点对青岛市污水处理厂竣工环境保护验收监测工作各个环节需要关注的问题进行分析。 1 验收监测工况 为保证污水处理厂长期稳定运行,同时确保监测数据的有效性,现场验收监测期间,生产负荷须达到设计生产能力的75以上。环保设施正常运行应确认污水处理设施的处理量与设计量是否吻合,设施应正常运行,废水处理量达到工况要求。确实无法满足工况的,应在主体工程运行稳定、应运行的环境保护设施运行正常的条件下进行,对运行的环境保护设施尚无污染负荷部分的环保设施,验收监测采取注明实际监测工况与检查相结合的方法进行,同时采用分期验收方式。 2 监测工作 2.1 废水监测 2.1.1监测点位的设置 通常主要是对处理设施的处理效率进行检验,监测污水处理设施对污染物的去除率,以及主要污染物进水和出水浓度等。因此,在污水处理工艺进水口和末端排放口均应布点采样,以确定各污染物的源强和出口浓度,评价进水浓度和污染物去除率是否达到设计要求,出水浓度是否达到排放标准要求。 2.1.2监测项目的选择 《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中列出了19项水污染物基本控制项目和43项选择控制项目。对末端排放口而言,19项基本控制项目均应进行测定;同时根据汇水范围污水特点以及环保行政主管部门的要求,可以加做选测项目。 2.1.3监测频次的确定 对污水处理工艺末端排放口,标准中规定采样频次为至少2h一次,取24h混合样,以日均值计。在实际工作中发现,对PH、水温、氨氮、悬浮物、石油类等项目取混合样测定不尽合理。因此,对污水处理工艺进口和末端排放口一般每天取样4-6次,采样2-3天。 2.2废气监测 废气主要为未封闭的污水管道,进水泵房、隔栅、沉砂池、厌氧或好氧设备、污泥池和污泥脱水等散发的恶臭物质,主要污染物有氨、硫化氢、臭气浓度和甲烷等。 废气主要为无组织排放,布点时一般在下风向或浓度最高点处设3-4个监测点位。其中氨、硫化氢和臭气浓度在监测点设于厂界或防护带,甲烷的监测点设于厂区内。如周边环境比较复杂,建议在厂界周边设置参照点,尽可能说清企业排放情况。现场监测时,应注意风向、风速的变化,一般每天采样4次,每2小时采样一次,采样两天。 2.3噪声监测 噪声源主要为鼓风机、提升泵和污泥脱水机等。验收监测时,根据工业企业厂界环境噪声排放标准相关要求进行布点,一般只对厂界噪声进行监测,主要考核该建设项目噪声对周围环境敏感点的影响。当厂界周围有敏感目标时,厂界应加密或在敏感处布点。厂界噪声的测试一般为2天,昼夜各2次。 2.4固体废物监测 初沉污泥采用重力浓缩、剩余污泥采用机械浓缩,二者混和后进行中温消化,消化后的污泥脱水后存放至厂内污泥堆场内。污泥监测时应测定有机物降解率,以判断是否满足稳定化的要求,此外还要测定含水率、粪大肠菌群等项目。污泥的处置方式,采用较为广泛的是农用和卫生填埋。污泥作农用处理时,应测定总镉、总汞、总铅、总铬等金属元素和砷、硼等非金属元素以及石油类,苯并芘,AOX,PCB,PCDD,PCDF等有机物,污染物含量应满足GB18918-2002中表6的要求。采样时采用多点采样法,样品应有代表性,样品质量不小于1KG,采样次数不应少于6次。 3 环境管理检查 环境管理检查由现场勘察开始,到监测实施结束后完成,贯穿于整个验收监测的过程。 3.1 建设项目落实环保要求 主要检查建设项目是否进行了环境影响评价并经环保主管部门批复,初步设是否落实了环境影响报告书(表)及批复意见的要求,污染防治设施是否按照要求与主体工程同时设计、施工并投产使用,项目试生产是否按规定申报并经批准。 3.2 建设项目自身环境管理建设 主要检查建设单位是否建立了环保管理网络和环保规章制度,是否有专职环境管理人员负责项目的正常运行管理,环境保护设施建成及运行记录管理,环境保护设施建成及运行记录是否齐全。 3.3 排污口规范化 主要检查污水处理工艺末端排放口是否安装了污水水量自动计量装置、自动比例采样装置,PH、COD、氨氮等主要水质指标是否安装了在线监测装置,流量计和在线监测仪是否有计量部门的质量认证证书和环保部门的推荐证书,自动监控设备是否与环保部门监控中心联网,固废暂存场所是否按规范要求采取了防雨淋、防渗漏等措施,各排污口是否设置了环保图形标志牌,排污口的数量,位置是否按照环境影响报告书(表)批复意见的要求设置。 3.4 环境风险应急预案 此类项目的环境风险因素反映在污水处理厂非正常运行状况可能发生事故,对周围环境及工作人员人身安全、健康均可能造成影响的污染应急预案以及相应配置,调查试生产期间是否发生过污染。 3.5公众参与调查和扰民现象调查 我市污水处理厂大部分处于海、河边,相对偏僻的地方,个别污水处理厂随着城市化推进,也距离居民区较近。对距离敏感点较近的企业,要对当地环保部门、企事业单位和居民进行调查问卷、走访、询问,了解日常有无扰民现象、如有扰民、违法等现象,调查清楚,尤其重大环境问题和环境违法行为,要及时向环境管理部门报告。 3.6固废处置 污水处理厂产生的固废主要是污泥,现在我市主要是进行填埋、农肥和制砖等综合利用。 3.7总量控制 污水处理厂是一个辖区或全市的主要的废水减排工程,对当地的减排工作至关重要,处理效果好坏直接决定着减排质量,所以必须将总量控制放在首位,根据监测结果合理核算总量控制效果。 4结语 验收监测的核心工作旨在对污水处理厂环境保护设施建设、运转效果、“三废”综合利用以及处理、污染物的排放、环境监管等方面的综合测试和检查。只有强化环保设施规范化以及企业管理制度化建设,同时,验收监测过程也需要严格按照规范进行,才可以确保污水处理厂竣工验收监测科学、严谨、正确的进行,为环境管理提供准确可靠的技术支撑。 环保方面论文:美国环保署希望汽车制造商在油耗方面引入道路测试 整车厂的标称油耗往往与消费者体验并不一致,买车时以为买了一只吃草的“小绵羊”,实际上可能是一只整日饥肠辘辘的“油老虎” 消费者的要求 近十日美国一个消费者联盟和环境保护群体正要求美国联邦贸易委员会打击使用非官方油耗数据的汽车广告,这里“官方”是指来自美国环保署(EPA)的数据。 由于汽车制造商广告里的数据与消费者实际使用中有较大的出入,他们给联邦贸易委员会提出以下建议: ・所有油耗参数只能采用EPA的评价,禁止汽车广告中采用非EPA的油耗估计数据。 ・允许使用EPA的所有三种评价指标(城市道路、高速公路、两者混合),或者在某些情况下只使用组合的数据。禁止广告中只使用高速公路数据,因为这种工况一般很难完全实现,有一定的不可靠性。 ・要求公布销量较大的配置车型而不是某些在油耗数据上比较优秀的配置车型的数据。 ・要求电动汽车广告中换算所得的油耗数据。 汽车广告是影响消费者购买决定的一个很大的因素,精准清楚的油耗数据将对消费者购车和对在提高燃油效率方面有投入的厂商有帮助。美国消费者协会公共事务主管、《The Car Book》的作者杰克・吉利斯(Jack Gillis)说。 油耗的不同标准 在中国,评价汽车的燃油经济性一般采用百公里油耗(L/100km),即车辆行驶100公里所消耗汽油的体积;美国的燃油经济性则采用每加仑汽油所能行驶的英里数,即Mile per Gallon(MPG)来衡量。 1975年美国国会通过新能源政策保护法,确立了美国新车燃油经济性标准法案(CAFE)标准,根据此法案,燃油经济性的标准由美国国家高速公路交通安全管理局(NHTSA)制定,而美国环保署(EPA)负责对汽车制造商的新车燃油经济性数据进行统计,数据由制造商提供,EPA对提供的数据随机进行验证。违反CAFE标准的后果非常严重。与标准相差0.1(MPG),则将受到每辆车5美元的罚款。戴姆勒-克莱斯勒就曾受到3030万美元的罚款。 汽车制造商一般按照有关的标准,在特定的温度、风速等环境条件下,在实验室底盘测功机上对汽车进行等速油耗测试;或者在平坦路面上,进行等速油耗测试。最终选取最低的油耗数据,称作“理想油耗”,这也是很多汽车厂商在广告中所采用的参数。 EPA的打算 尽管消费者们提出了自己的诉求而且说的头头是道,EPA却有自己的打算。EPA建议汽车制造商在公布油耗参数之前对他们生产的汽车进行道路测试。现在一些汽车制造商使用风洞测试和工程计算的方法来计算油耗参数。 这个建议是在福特、现代和起亚之前在油耗方面出现了备受关注的错误之后提出的,由于这些错误这些生产商不得不重新油耗参数并对之前买了相应车型的消费者进行补偿。 “一些制造商已经在这么做了,但是我们正在制定一个管理办法来要求所有的汽车制造商来这么做。”交通和空气质量办公室的主管克里斯・格伦德勒(Chris Grundler)说,用实际道路测试取代风洞测试会使操控试验结果变得困难。 EPA于2008年推出了现行的油耗测试方法,并用以评价所有在美销售车型的燃油经济性。2007年以前,EPA的测试只包括城市和高速公路,但在2008年的标准中,增加了高速\加速、空调和低温三种测试工况,这使汽车油耗的测量变得更加全面和准确。 EPA油耗测试流程是根据联邦法律细化的标准化办法,并根据此法在实验室的可控条件下对车辆进行测试。在测试平台上,会有专业的驾驶者根据测试标准或者程序来模拟城市或高速路况下的驾驶情况。测试的标准非常详细,对发动机的状态和整车的工况都有详细的要求。但是尽管如此,这种测试也不能完全的反映实际的驾驶状况。但是相比汽车制造商的“理想油耗”,EPA的结果还是更加接近实际状况,这大概也是消费者们为何要求汽车广告中采用EPA油耗数据的原因。 环保方面论文:从四个方面开展学生环保和低碳生活教育 保护环境,匹夫有责。“环保”是“环境保护”的简称,是指“防止环境污染与破坏,保护和发展生态平衡,促进经济和保障人类社会发展的工作。”(《中华现代汉语词典》)这项工作涉及面非常广泛,不但包括世界各国政府、各类生产企业,而且包括社会各界和每个家庭成员。我们不妨把关涉青少年学生“环保和低碳生活教育”的政府、学校、家庭和社会四方面的立体教育合力形象地称为“四羊方尊”。中国正在建设环境友好型和资源节约型社会,坚持上好“学生环保和低碳生活教育”这一课,尤为责任重大。 一.政府行动 环境质量的优劣直接影响着人们的生活质量、生产质量与生存质量。目前,环境污染事件时有发生,对百姓生活造成很大不利。因此,重视环境问题并把治理环境作为头等大事来抓,已是政府间的共识。 1、面向国际。中国在国际社会确立的应对气候变化“共同但有区别的责任”原则下,以积极主动的姿态参与应对气候变化和发展低碳经济的国际谈判和国际规划的制定。从1992年巴西里约热内卢《联合国气候变化框架公约》到1997年日本京都的《京都协议》,从2007年印度尼西亚巴厘岛“巴厘路线图”到2009年丹麦哥本哈根世界气候大会的《哥本哈根协议》,从2010年墨西哥坎昆世界气候大会,再到2011年南非德班世界气候大会,中国始终是积极应对气候变化的参与者、推动者和贡献者。联合国秘书长潘基文曾说:中国现在已经是一个全球性的大国,承担着全球责任,在国际和平与安全、《千年发展计划》、气候变化、人类健康、环境保护和可持续发展等一系列关键的全球事务中,始终愿意承担作为发展中国家所能以及所应担负的责任。 2、面向国内。中国“努力控制和减缓温室气体排放,不断提高适应气候变化能力”(语)。中国是最早制定实施《应对气候变化国家方案》的发展中国家。现在,把法制作为应对气候变化的重要手段,制定出台了《清洁生产促进法》《促进循环经济法》,作为节能减排、发展低碳经济的法制保障。为更好地贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》和《大气污染防治法》,改善环境空气质量,防止生态破坏,新修订的《环境空气质量标准》已颁布。新标准增加了细颗粒物PM2.5(即粒径≤2.5微米的颗粒物,它能穿过鼻腔中的鼻纤毛,直接进入肺部,严重危害人体健康)和臭氧(O3)8小时浓度限值监测指标,并要求在2012年京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市开展细颗粒物和臭氧等项目监测,2013年在113个环境保护重点城市和国家环境保护模范城市开展监测,2015年覆盖所有地级以上城市。同时,中国还将制定出台《低碳经济法》《可再生能源法》《节约能源法》等一系列法律法规,建立发展低碳经济的法制保障机制,形成具有法律效力的低碳体制。中国有信心、有决心、有能力、有速度走向低碳生活! 二.学校教育 如果环保问题解决不好,那么在一个可预见的未来,人类要过既有尊严、又有幸福的低碳生活的期限会越来越远,甚至会成为一种奢望。中国人的生命权、生活权、生存权、幸福权、尊严权还要奋斗很长时间。作为培养人才的学校,在面对学生环保和低碳生活教育的学术科研和课堂教学中,我们应该深刻反思: 1、居安思危。我们生活得幸福吗?从环保的角度讲,幸福是更优美、更安全的环境,更便利、更和谐的氛围。看社会环保幸福指数,不能只看经济增长,而要更关注社会总体主观幸福感的增长状况。 学校教育要关注教育的幸福感,特别是未成年人的幸福理想和幸福观。高碳经济生活已经严重污染了人类生存的地球,人们都可以深切地感受到生态危机、环境危机甚至生存危机。在每个人的身边,就存在着不环保、不绿色、不低碳的环境问题。学校教育所承担的责任是,培养驾驭未来国家命脉的接班人,包括环保卫士和志愿者。环抱之木,起于小苗;九层之台,起于垒土。人与环境和谐相处的低碳环保生活习惯,宜从娃娃抓起,“勿以善小而不为”。 2、痛改前非。学校无小事,事事是教育。CCTV-10有一条关于低碳生活的公益广告:“这里(地球)是我们(人类)赖以生存的环境,许多时候,我们的选择,可以改变环境。一个小小的习惯,带来的效应,可能超乎我们的想象。所有的所有,都是对我们的未来负责,低碳生活,从现在开始。”要减少碳排放,就要改变生活习惯,如骑自行车,开混合动力的车,使用节能灯泡,植一株草,养一盆花等,都是低碳、绿色、环保的行动。 如果我们都能像这条广告那样,每隔一段时间就反复重申改变不良习惯的重要性,那么我们的教育目的就一定会达到。但是,作为教育者的我们,时有淡薄了责任、模糊了视野、不辨了是非的时候,这是非常痛心的。痛心的事要痛改,我们应该有这样的勇气,因为我们没有失掉自信力的理由! 三.家庭素养 家庭的环境氛围和生存质量对孩子的成长至关重要。无论是高碳生活,还是低碳生活,其印迹总会烙在孩子的记忆里。如果每个家庭成员都能把“环保和低碳生活教育”问题当做孩子成长过程中必修的素养来抓,我们还愁低碳生活不成吗? 我们现在的家庭生活,特别是孩子的家庭生活,“家庭环保”这一课题谁来补上?家长的素养和眼光,决定着孩子的生活质量。 1、节约是家庭的美德。铺张浪费也是高碳生活。一粒米、一滴水,吃穿住行的每一样东西都是靠消费能源才得来的。居家需勤俭节约,持家要细水长流。古人讲,静以修身,俭以养德。顺手关灯关机,不浪费纸张和粮食,将垃圾分类处置等等,这些环保理念家长要帮助孩子学会。因为好习惯形成好自然,好自然就是好品德。 2、幸福是家庭的追求。居有所住,住有所安,安宁才有家庭幸福可言。出门青山碧水蓝天,进门放心安心舒心;绿色低碳居家,幸福美满生活,这是现代家庭的理想生命线。“安全无污染,低碳不高碳,环保可持续”,这是家庭教育不得不研究的课题。家庭是孩子最亲近的学校,家长是孩子最亲密的老师。孩子必须好好学习,家长务必天天向上。 四.社会责任 社会是一所生活实践大学。现在的惯性生活模式把我们已经惯坏了,我们很难轻易改变一种固有的生活方式。然而低碳社会强调日常生活和消费的低碳化,我们没有理由拒绝低碳文明生活。我们必须通过坚定不移地树立低碳理念和持之以恒地转变行为方式,以达到推行低碳生活的目的。 1、低碳生活是负责任的生活方式。对普通人来说,低碳是自然而然地节约身边各种资源的习惯,是一种态度不是能力。由于中国公民(特别是西部公民)正处在工业化、城市化、农业现代化进程的快节奏生活中,电气化、自动化使日常生活能源消耗越来越高,发展中的碳排放,已是显而易见的。虽然每个人生活习惯中浪费能源和碳排放数量看似微小,但对拥有13亿人口的中国来说,碳排放总量却是一个天文数字,中国已跃居世界第一碳排放大国。所以,严格控制碳排放量,过低碳生活,走低碳经济发展道路,不只是国家命题,也是每个社会公民的责任。 2、减少碳足迹是培养低碳责任。《低碳经济与幸福指数》的编者以一个平凡人的一天为例来说明“碳足迹”:清早起来,一边看电视,一边吃面包喝牛奶,然后穿好外套,下电梯,开车或乘车去上班。紧接着乘电梯上楼,来到办公室,打开电脑,开始一天的工作。虽然没有摄像机随身拍摄,但温室气体却记录下了全过程。从电视机搜索信号和播放节目,到电梯上下,电脑工作都要用电。在中国,一度电的二氧化碳排放量约为785克。面包和牛奶离不开作坊,而畜牧业会排放大量的温室气体;衣服生产,车辆行驶,无一不和能源打交道。像这样每个人日常生活的每一件事,每个工厂的每一道工序,都伴随着二氧化碳等温室气体的排放。这样的“碳足迹”维基百科解释为:一个人、一个产品或装置在整个生命中所释放的温室气体总量。这个概念以“足迹”为喻,说明我们的每个人都在向大气排放温室气体所留下的痕迹。“碳足迹”是用来衡量人们在日常工作和生活中排放二氧化碳的一种方式。无论是开车上班、乘飞机旅行,还是欣赏轻音乐、使用电脑,都将直接或间接地消耗石油、煤和天然气等化石燃料。所以,“碳足迹”也指一个人的能源意识和行为对自然界产生的影响。 环保方面论文:港口在低碳与环保方面的举措 物流是碳排放的“大户”,港口在低碳发展方面责无旁贷。国外港口正在研究建立低碳港口认证机制,国内港口制定了“资源节约型、环境友好型”港口战略。 自哥本哈根全球气候会议以来,低碳成为世界各国发展中所关心的重要,而物流(运输、仓储、包装等)是碳排放的“大户”,也是低碳发展所关注的重点行业之一。作为港口而言,在低碳发展方面责无旁贷。据我国港口行业管理部门在港口能源消耗方面的约束指标显示,港口综合能源单耗以2005年为基数,到2015年要下降8%,“十一五”期间完成了4%,“十二五”期间还要完成4%,中国政府承诺到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。 国外港口出台强制性措施 全球港口发展均不同程度面临气候变化、港口周边环境破坏和生态恶化的问题,鉴于港口企业通常以追求经济效益为主要目标,难以自觉主动承担社会责任,需要政府采取政策性的强制管理措施和激励措施。发达国家通过对港区周边环境质量实施严格管理,促使港口为适应相关控制要求不断采取节约能源和其他资源、减少排放以及保护环境和生态的措施,从而推动了低碳港口物流的建设,缓解了港口与城市发展的矛盾,港口因此得以可持续发展。为进一步推动低碳港口的建设,一些机构正在研究建立低碳港口认证机制。 美国加州实施严格的空气质量管理法规,实施清洁空气行动计划,定期委托评估机构年度港口空气排放情况。洛杉矶港分析二氧化碳和各种污染物排放的分布和来源,以便引导港口采取有效措施减少能源消耗、提高能效、减少二氧化碳和污染物的排放,推动低碳港口物流的建设。洛杉矶港还逐年提高使用减排技术装卸设备的数量份额,通过相关管理规定,实施逐步限制老、旧、残破卡车进入港区,减少更多的车辆尾气排放。 为了进一步改善港口环境,针对船舶在靠港期间会产生大量燃油废弃排放,对港口地区空气受到严重污染的问题,洛杉矶港实施AMP计划,强制要求船舶靠泊之后停止使用船用柴油机供电,改用由码头配备的岸电设施提供电力,大力推动靠港船舶使用岸电,同时鼓励使用低硫燃料,该项措施取到了很好的效果。 船舶利用岸电最初主要是滚装和邮轮码头,现在已经扩展到油码头、集装箱码头等。在推进岸电使用的过程中,国外主要是通过立法,财政补贴等方式实现的,国外码头船用岸电设施一般都由港口、码头运营商、船公司、货主、地方市政部门中的一方或几方出资建设,既要在码头上建设供电设施,又要在船上设置岸电受电设施。随着近几年的推广应用,岸电技术发展步伐不断加快。据不完全统计,自1989年哥德堡港开始为3艘客滚船供应岸电以来,世界上已有二十多个港口在其特定的泊位上配备了为船舶供应岸电的设施。 美国洛杉矶港是岸电使用的先行者和代表,为减少港区及其附近区域的空气污染,洛杉矶港实施靠泊船舶使用岸电替代船舶柴油机动力(简称AMP)计划。荷兰鹿特丹在2007年底展开了一项为期两年的试验计划,为默兹港口流域的内陆趸船供应岸电。鹿特丹港口安装了120个接驳点向趸船供应足够的电力,该计划现已解决供电系统的缴费和接驳问题,并会在2012年前后,在公众船舶停泊处完成加装更多接驳点。美国长滩港、日本名古屋、德国波罗的海吕贝克港、欧共体等一些国外港口及机构开始在每个码头均提供大船用岸电设施。 靠港船舶使用岸电技术应用方式也是多种多样,早期码头上提供的岸电多为低压,现在有高压电上船后再由船上的变压器变成低压供船舶使用,还有高压供电直接与船舶高压供电系统连接的方式。在应用过程中,根据靠泊船型不同,选择相应的技术方式。美国洛杉矶港方案是将岸电设备安装在驳船上,通过多根低压供电电缆连接到靠港船舶上为其供电。瑞典的哥德堡港则采用高压上船,船上变低压的方式。而美国长滩港的某些集装箱码头则采用高压电缆直接与船上的高压供电系统连接的供电方式。 同时,在港口运行管理方面,国外港口通过调整港口作业方式、改善运行调度等方法,致力于节能减排在港口的实施。美国长滩港开始对其码头基础设施进行改造工程,将铁路集疏运方式引入港内,用来替换原来的有货运卡车集疏运方式,旨在减少卡车在港内行驶的几率,减少排放。 在清洁能源利用方面,韩国釜山港口局则通过太阳能、地热能降低港口能源消耗和成本。到2013年,港口局将投资50亿韩元建立太阳能、地热能和风能应用系统。并且追加30亿韩元建立海浪发电系统,预计于2016年投入使用。美国海军除了在太阳能、海浪能以及在港口应用岸电技术以外,仍积极开发新能源技术,甚至计划利用海藻能帮助船舶获得动能。 并且,在局部地区采取一些政策性调控措施,也可以实现节能减排的效果。例如:美国长滩港采用白天和夜晚收费差异,调控货车流量,减少了港区道路的拥堵,避免了能源浪费,收到了一定的效果。2006年5月欧盟委员会通过法案2006/339/EC,提出欧盟港口靠泊船舶使用岸电,要求成员国提高认识,与IMO(国际海事组织)合作制订岸电连结的国际标准,制订促进实施此法案的经济政策,交流各港口船舶供电和服务的经验,在港口推广岸电设施应用。 国内港口低碳物流成效果显著 目前,世界各国对能源的需求持续增长,我国也将长期面临能源紧缺、环境恶化以及来自于国际的减排压力,节约资源、保护环境已经成为我国的基本国策,要求加快建设“资源节约型、环境友好型”社会。交通运输是国家节能减排重点行业,在建设“两型”社会过程中,要充分挖掘节能减排、环境保护的潜力。港口是交通行业中的一个重要组成部分,建设以节约能源、减少排放、保护环境为标志的低碳港口是推动港口发展方式转型的抓手。 近年来,我国一些港口已经开始船舶靠港时应用岸电技术的研究、开发与应用工作,青岛港、上海港、连云港港等在此方面均取得了突出的成绩,积累了丰富的实践经验。但是,在应用过程中,也存在着船舶应用岸电方面相关政策缺失的问题,如:船舶使用岸电服务许可、计价计费等方面。在港口环境保护方面,特别是散货码头防尘、抑尘方面,需要重点解决煤炭、矿石在装卸和堆存过程中粉尘污染严重的问题,行业相关管理部门正着手制定粉尘控制规范标准。 在船舶应用岸电方面,青岛港招商局码头2009年首先完成了5000t级支线集装箱船舶接岸电的改造任务,进行了初步尝试,其岸电改造项目也被确定为交通运输行业第二批节能减排示范项目,项目的实施是我国港口靠泊船舶使用岸电的有益尝试。2010年上海港务集团与中国海运集团在上海港外高桥港区联合宣布,中国首个港口移动式岸基船用变频变压供电系统正式应用。该系统将由港口岸基供电取代船舶油料发电,有效减轻港口地区的空气污染,实现低碳水运。2010年,连云港港采用 “高压上船”的方式,通过在港口测试,获得了交通运输部、船公司、口岸单位专家的一致好评,各项技术参数已达到国内先进、国际领先水平。目前在宁波港、蛇口港等还有正在实施的岸电项目。 在以电代油方面,针对集装箱轮胎式门式起重机(RTG)在我国应用广泛,但是存在油耗高,噪声大、污染物排放多收到问题,在沿海港口广泛开展“油改电”工作,即将原来完全依赖燃油的RTG增加电力驱动功能,减少RTG在作业中燃油类能源消耗,减少排放,提高了能源利用效率。在清洁能源利用方面,提高电力、太阳能、风能、地热等能源的应用比重,降低煤炭、燃油等高排放的能源消费比重,可以大大减少二氧化碳和其他污染物的排放。天津港通过对太阳能、土壤能、海水能等清洁可再生能源的大力推广和利用,在2001年到2006年的5年间累计节约能源2.7万吨标准煤,节约价值400万元左右。减少二氧化硫排放量50吨左右;大连港采用海水源热泵技术,利用海水作为热泵的冷热源进行交换,达到冬季供热和夏季制冷的目的。连云港利用风能、太阳能开展风光互补照明技术的探索应用。国内很多港口企业都开展了清洁能源的利用应用,取得了较好的经济效益和环境效益。 在港口运行管理方面,港口根据自身运行特点和需求,对其工艺流程、生产调度过程进行优化和技术改造,使港口的运行能耗成本降低。青岛港集装箱码头根据装卸作业特点,优化作业调度系统,实现集装箱“满进满出”,减少了集装箱起重机空载运行的时间,节省了能源。秦皇岛港根据其煤炭散货储运的特点,针对输送流程空载运转进行研究,提出顺料流启动流程的设想,以减少输送皮带机在流程启动过程中的空转时间,达到节能的目的;并且,粉尘污染治理主要是“以防为主,以除为辅”。港口传统除尘抑尘系统主要通过喷洒水、干式除尘等技术实现,存在效果差、能耗大、水量需求大等弊端。近年来,出现了一些新的除尘技术和设备,如:干雾除尘、新型防风网等。京唐港3000万吨煤码头煤堆场应用了防风抑尘网技术。
本文就电力系统继电保护及故障检测方法展开探究,分析故障产生原因,提出合理的解决方法。科学技术是第一生产力,在科学技术不断发展和完善下,面对社会不断增长的电力需求,如何保证电力系统成为当前首要任务。通过继电保护,选择合理的故障检测方法来预防和控制故障,确保电力系统相关元件不受损害,如果发现异常情况可以自动化切断连接,并发出预警信号,确保电力系统安全稳定运行,提供优质供电服务。通过电力系统继电保护及故障检测方法相关研究分析,有助于推动技术和手段创新,为后续相关研究提供依据。 1电力系统继电保护及故障检测概述 继电保护系统是电力系统中重要组成部分,其中包括逻辑部分、测量部分和执行部分,通过对比设备故障前后的电气量变化情况,依托于继电保护装置来保护电气设备和线路。一旦线路和设备出现故障,电气量随之变化,以此为依据来判断故障是否发生,启动继电保护装置来保护电气设备。就继电保护故障问题来看,主要表现在以下几点:(1)运行故障。在长期运行中设备温度升高,受到外界条件影响出现设备故障。(2)继电保护系统故障,由于继电保护元件质量诱发故障,如电磁型、机械型继电器零件缺陷,如果电力系统元件质量不符合要求,可能出现误动,加剧电力系统故障几率。(3)隐性故障。主要是指电力系统正常运行,并未出现明显的故障,但是系统部分发生变化后,将会触发故障,增加故障几率。 2电力系统继电保护及故障检测作用 电力系统继电保护及故障检测可以保证电力系统稳定运行,对于电力系统运行中出现的故障,仅仅依靠人工检测故障和排除故障难度较高,不仅无法满足实际工作需要,还会带来不同程度上的人力、物力和财力损失。通过继电保护及故障检测技术可以改善这一问题,如果电力设备出现故障,可以及时向断路器控制指令,切断电力元件和电力设备故障,将会更进一步破坏电力系统。如果缺少继电保护装置的支持,无法及时隔离电力系统故障点,为电力系统埋下一系列安全隐患。除此之外,依托于继电保护及故障检测方法可以自动化判断设备运行情况,发挥继电保护设备灵敏度优势,判断故障点和故障范围,结合故障性质来及时切断故障。如果电气设备发生异常情况,结合实际情况发出预警信息,通知相关人员寻求合理措施及时维修设备,为电力系统稳定运行提供保障。 3故障检测方法分析 以小电流接地系统为基础的故障检测方法实际效果突出,主要从以下两点实现:(1)空间电磁场探测单相接地故障支路,一旦发现单相接地故障,电气量会出现明显变化,如果是永久性的接地,电压表三相值不同,接地相电压明显下降;间歇式接地,电压表的指针会明显波动。如果是接地点周围磁场变化,单相接地故障则表现为前向、后向支路异常,非故障支路同样存在异常,零序电压支路随之变化。通过零序电场和磁场分布情况调查,确定故障点位置,寻求合理措施及时改进。(2)故障支路识别和故障接地相,小电流接地系统单相接地下,可能出现多故障暂态问题。建立数学模型来计算电压、电流,预测电流畸变量,接地点的电压、电流信号进行小波变换处理,最终获取频谱图像,确定电流故障特征基础上确定故障位置。 4电力系统继电保护及故障检测方法 4.1网络化管理方法 电力系统继电保护及故障检测中,选择网络化管理是电力系统现代化管理的必然选择,有助于及时发现和解决电力系统故障问题,保证电力系统安全稳定运行。推行网络化管理,突出继电保护与故障检测系统主体地位,具体到各个环节,以便于实现继电保护系统和传感器有机整合在一起,将系统运行数据信息传输到电网控制中心,精准、快速的判断故障问题,及时隔离和解决故障。网络化管理,电气设备纵联差动保护优势较为突出,快速判断故障位置和原因,及时做出应对来保证电力系统稳定运行。 4.2自适应控制法 自适应控制法在实际应用中,主要是强调控制元件具备更强的敏感度,以便于设备出现故障时可以技术发出预警信号。通过继电保护与故障检测系统,选择敏感度更高的元件,如互感器、继电器和变换器等装置。不同地区的电网情况有所差别,而控制元件需求量较高,所以需要保证控制元件敏感度一致。结合实际情况发挥主元件适应性,根据实际情况设定敏感度,保护电力系统稳定运行的同时,快速、精准检测电力设备故障问题,确保继电保护灵敏性符合要求。 4.3人工神经网络法 人工神经网络法应用在继电保护及故障检测中,主要是集合了模糊逻辑、遗传算法和生物神经网络于一体,在电力系统继电保护中应用。凭借人工神经网络的信息分布式存储特点,智能化水平较高,在电力系统继电保护中应用,可以快速、精准判断故障类型、故障点,寻求针对性措施来排除故障。 5结论 综上所述,电力系统在运行期间,很容易受到客观因素影响出现安全隐患,破坏电力设备安全的同时,影响到供电质量。在现代化技术支持下,通过电力系统继电保护及故障检测方法可以及时挖掘故障隐患,推动电力系统继电保护及故障检测技术自动化、数字化和智能化发展,选择网络化管理法、自适应法和人工神经网络法,可以及时排除故障,确保电力系统安全稳定运行。
我国教育部2022年4月颁布的《义务教育生物学课程标准(2022年版)》(以下简称“课程标准”)以7个学习主题来系统构建生物学课程结构,每个主题包含若干生物学重要概念,其中内容要求部分以大概念、重要概念和次位概念的形式来呈现相应的概念体系。教师应依据课程标准的要求,充分发挥课堂教学改革主体作用,切合初中学生的认知特点,围绕大概念和重要概念精选恰当的教学内容和活动方式,让学生能够主动建构、深入理解和迁移应用重要的生物学概念,进而能用科学的思维方式和探究方法,在新情境下探讨和解决相关生物学问题,在此过程中,发展学生的核心素养[1]。现以“选择健康的生活方式”一课为例,例谈基于生物学核心素养发展的概念教学实践。 1聚焦核心素养,明确概念教学目标 生物学课程要培养的核心素养是生物学课程育人价值的集中体现,包括生命观念、科学思维、探究实践和态度责任四个维度,而教学目标是课程总体目标在具体教学内容中的具体呈现,课程标准在“教学建议”中也强调,教学目标的确立应当反映发展核心素养的要求。在实际的课堂教学中,教学目标应将核心素养的目标进行分解,使其具体可操作,同时体现核心素养的综合性、发展性和实践性等特点,具体可以从“学习内容”“学习过程”“评价标准”等三方面来表述,这样叙写的教学目标,可以更直观地了解教师要组织的教学内容和材料、学生完成学习活动和任务的途径或方式以及具体要发展的核心素养目标[2]。以“选择健康的生活方式”一节的教学为例,可以设置如下教学目标:①通过分析心血管疾病、癌症等相关资料,初步理解生活方式对健康的影响;发展分析资料、数据推理等科学思维能力;②通过吸烟对生物危害的模拟实验,训练观察能力、分析能力和模型建构能力;③通过问题驱动,激发科学思维,围绕要探究的课题,正确地提出问题、作出假设、制定与实施计划、得出结论;在探究实践中发展一定的合作能力、实践能力和创新能力;同时,通过酒精对生物影响的实验分析,科学地了解过量饮酒对生物体造成的影响,初步形成适应与平衡观;④通过分析讨论,利用生物学知识和方法参与社会议题的讨论与解释,养成科学的实验态度和热爱科学的精神,珍爱生命,关注自己和他人的健康。认同选择健康的生活方式的重要性,进而增强态度责任意识。 2厘清层级关系,细化概念教学路径 生物学作为一门自然科学学科,每一个概念并非孤立存在的,而是按照一定的层次顺序和内在联系形成的有组织的概念体系。厘清概念之间的层级关系是学生理解各种知识间的联系、在实际生产生活中能够融会贯通、进而形成结构化知识脉络的重要基础;同时,教师也能以此选择切合的教学活动组织形式,帮助学生主动建构、深入理解重要的生物学概念,以“选择健康的生活方式”一节的教学为例,概念间的层级关系及教学实践设计思路如图1所示。 3践行概念教学,发展生物学核心素养 健康生活是态度责任的一项重要内容,形成健康的生活态度和行为习惯也是学生应达成的重要核心素养。为什么要健康生活人人都提倡这样去做,但这样做的科学依据是什么随着社会发展和生活方式的变化,目前我国在不同年龄发展阶段出现的健康问题大大增加,而学生对健康的认识只停留于表面,要想让学生践行健康生活,并能够主动宣传健康的生活方式,在日常教学过程中,就需要让学生自主内化健康素养,建立态度责任意识。而态度责任意识的建立不能空口泛谈,教师应依据科学知识和科学思维,通过生物学探究实践方法,促使学生形成深刻的认知,这样的态度责任才会深入人心,进而外化于行,成为学科育人价值的重要体现。 3.1创设情境,感知概念 “选择健康的生活方式”一节与学生的生活实际密切相关,教师在课前可以组织学生收集心血管疾病、癌症等相关资料,在课堂上进行数据展示和讨论分析,让学生意识到虽然现代科技的发展让传染病得到了控制,然而不健康的生活方式导致的疾病却日益凸显。从而引出课题,生活方式会影响健康。同时,通过对课前收集的“关于吸烟饮酒问题的调查问卷”数据解析,引导学生提出问题:吸烟酗酒到底有什么危害呢设计意图:贴合学生生活实际,让学生在真实情境中提出问题,通过对资料和数据的分析,初步培养学生分析推理等逻辑思维能力,发展学生科学思维核心素养。 3.2探究分析,建构概念 学生虽然知道吸烟酗酒有害健康,但也仅存在于长辈们告诫中的浅层认识,对于其中的原理认知并不清晰,在概念建构环节,笔者利用模型演示和实验探究,让学生亲身实证探究吸烟酗酒的危害,自主内化概念体系的建构。 3.2.1吸烟对生物危害的实验 装置(图2)基于肺的模型上做了改进,为了实验装置方便简洁、效果直观,弱化了对毛细血管的处理。让学生观察并对比吸烟前后高锰酸钾溶液、棉絮以及鸡血的颜色,引发学生思考:导致这些颜色变化的物质分别是哪些呢从而引出尼古丁、焦油、一氧化碳这几种香烟中主要的致病物质,同时告诉学生香烟燃烧时可以产生4000多种化合物,其中绝大部分是有害的;结合展示吸烟前后身体的直观变化,进一步加深学生对于吸烟对人体危害的认识。设计意图:装置模型有效地模仿了人体肺部的工作原理,有助于知识系统化建构,通过烟草对人体危害的模拟观察实验,能同时观察到一氧化碳、焦油、尼古丁等物质所产生的危害性,观察的成分更加全面。通过直观的现象,可以给予学生警示,使得学生可以全面了解吸烟会产生哪些对人体有害的物质。学生基于证据和科学合理的逻辑推理可以得出结论“吸烟有害健康”,进一步提高了学生逻辑思维这一科学思维素养,同时也自觉完善了“生活习惯与行为选择能够影响人体健康”这一重要概念。 3.2.2酒精对生物影响的实验 教材原实验使用的生物材料是水蚤。但在开展中存在的困难主要有:水蚤体型小,需在显微镜下观察,操作难度大,心脏很小、不易找到,同时水蚤观察效果受其他因素干扰情况较多等。所以改为用腹部透明肉眼即可见其心脏的清道夫(图3)作为实验材料[3]。改进意图:①以清道夫为实验材料,学生较为熟悉,材料易得,同时体型较大,腹部扁平,肉眼即可观察到心脏的跳动,饥饿或饱食情况、温度以及氧气含量的变化对清道夫心率无明显影响;②不需要制作临时装片,操作简单易观察,在实验过程中用浸湿的棉花覆盖在清道夫的背部,可以保持清道夫体表湿润,使清道夫处于有氧环境中,能够保持正常呼吸,不受伤害。在以往的实验教学过程中,部分学生存在实验设计能力不足的问题,因此在课堂上可以设置如下关键问题:①你认为酒精对清道夫的心率有什么影响②该实验的变量是什么怎样控制变量③如何设置实验组和对照组应该选择什么样的酒精浓度④在一组对照实验中,对照组和实验组能不能用不同的清道夫来做实验⑤心率怎样计算要增加实验结果准确性,最好还需要做什么引导帮助学生突破实验设计的难点,激发学生的科学思维,让学生围绕要探究的课题,正确地提出问题、作出假设、并制定出合理的计划。改进实验材料后的实验操作简单,效果也较为明显,学生能够清晰地观察到清道夫的心跳。同时在课堂上教师可以利用希沃白板组织学生收集全班数据,取平均值,利用Excel软件快速生成折线图直观反映数据结果。通过数据分析,学生很容易得出结论:一定浓度范围内,酒精会抑制清道夫的心率。接着询问学生,为什么酒精浓度越高、清道夫心率反而越低呢学生思考讨论得出酒精会麻痹生物的神经系统,结合展示酗酒后可能产生的严重后果,学生进一步明白酗酒的危害。设计意图:通过问题串的形式层层设问,引导学生科学设计实验流程;并充分利用希沃白板快速且直观反映实验结果,训练学生归纳与概括的科学思维能力,增强学生体验感和成就感,实现了现代信息技术与教学的深度融合。学生通过探究“酒精对清道夫心率的影响”这个实验,体验了问题的生成、提出到解决的完整学习过程,并通过观察和推理、数据分析和得出结论,自主内化概念体系的建构。 3.3表达交流,深化概念 为了强化重要生物学概念,可以在课堂上展开小组讨论交流活动,通过对“在实际生活中,你会怎么劝说亲友戒烟,不要过量饮酒”的交流讨论,进一步加深学生对“吸烟、酗酒是不良的生活方式,对人体健康有消极影响”的认识。同时,除了吸烟、酗酒之外,毒品给人带来的危害更是巨大的,利用活动课带学生参观校园毒品预防长廊展览,并组织学生参加全国青少年禁毒知识竞赛,进一步加深对毒品危害的认识。了解了吸烟酗酒毒品对人体的危害后,你还知道哪些不健康的生活方式引发学生讨论思考,熬夜、不运动、饮食不规律、长期使用电子产品等等都是生活中不健康的生活方式,让学生意识到,虽然许多慢性疾病都是在成年时期发生的,但是与之有关的不良生活方式却是在青少年时期形成的。因此,应当选择健康的生活方式,通过交流讨论,师生共同总结出具体的健康生活方式。设计意图:通过分析讨论,引导学生利用生物学知识和方法参与社会议题的讨论与解释,养成科学的实验态度和热爱科学的精神,珍爱生命,关注自己和他人的健康。认同选择健康的生活方式的重要性,进而增强学生的态度责任意识。 3.4践行体验,应用概念 收集学生健康生活的一些视频或资料在课堂上展示交流,如参加健康的集体活动、积极锻炼等,让学生明白良好的生活方式对人体的健康有积极的影响。最重要的是要将健康的生活坚持下去,让学生设计健康的一周生活,录制小视频上传微信小程序“小打卡”,分享记录健康生活,并制作设计宣传海报,向同龄人、亲戚朋友等传播健康的生活观念和生活方式,鼓励学生持之以恒地践行健康的生活方式。设计意图:通过社会活动,让学生深入理解和迁移应用重要的生物学概念,进而能用科学的思维方式和方法,践行健康生活,同时,线上和线下结合宣传健康的生活方式,进一步增强学生的态度责任意识。 4小结 本课例通过紧扣学生生活实际,创设问题情境,激发学生探究兴趣。在教学过程中利用问题驱动,引导学生深度思考,并通过数据分析、观察推理等,发展了学生的科学思维能力,另外,对两个重要实验进行了优化改进,改进实验装置和实验材料后,学生观察得更清晰全面,同时在实验探究过程中,不仅提高了学生的探究实践能力,自主内化了概念,也渗透了生命观念和态度责任教育,最终实现指向生物学核心素养的概念学习。 主要参考文献 [1]中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准(2022年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2022. [2]郑达钊.基于学科核心素养发展的教学目标叙写[J].生物学教学,2020,45(11):2426. [3]肖琪.刘春燕.蔡金红,等.探究酒精对水蚤心率影响实验改·3·进[J].课程教学,2017,32(11):111114. 作者:占迪专 单位:广东省佛山市南海区桂城街道文翰中学
工程论文:谈通信工程教导建设的思考 加强实践教学的层次性和递进性 与其他高校对比,我校通信工程课程实验设置的层次性和递进性明显不足。参考我校对口援助单位厦门大学信息科学与技术学院“国家级电子信息实验教学示范中心”[2]的经验,结合我校实际,把课程实验分为验证性实验、开发性实验和综合性实验。验证性的特点是,操作多为插线和测量,操作步骤是确定的,要求准确性。开发性实验以编程为主要方式来完成,要求的结果是确定的,但实现过程——即编程具有一定的自主性,老师需要对程序进行评价和指导。专业方向课即通信工程专业各方向的专业课,实验一般包含一定程度的综合性和设计性,甚至创新性,操作方式为编程或软硬件结合。综合性实验要求学生运用以前学过的多门课程的知识来思考、解决问题,实验的结果一般来说也是确定的,老师需要对实验过程进行评价。我校通信专业验证性实验过多,导致学生兴趣越来越不足。验证性—开发性—综合性实验层次递进性不好,不利于学生逐步积累经验,提高能力。我校历来对区内区外学生的培养目标是不同的。通信工程专业对区内学生的培养要求是技工型—工程师型,即以职业技术人才为主、工程师人才为辅;对区外学生的要求是工程师型—创新型,即以工程师人才为主、复合创新型人才为辅。但这一分级培养目标并未在实践教学的培养方案上体现出来。结合我校实际,图1和图2分别提出了面向区外和区内学生的实践教学培养方案。区外学生的验证性实验主要包括电子和计算机的专业基础课实验;开发性实验包括四门专业核心课实验以及电子线路综合设计,四门核心实验课学生对通信专业有总体上的把握,而电子综设则放在大二下的后半学期,表现出色的学生选拔参与全国电子设计大赛;综合性实验为专业方向课实验,包含四个方向的实验群(每群2-4门实验课),要求学生任选两个方向的实验群,鼓励学生对综合性实验进行延伸开展创新性实验项目。区内学生培养方案与区外学生的区别在于,实验课程减少了,整体难度减低了,综合性实验更偏重职业技术应用而非设计开发。创新型实验项目和开发性、综合性实验的最大区别在于,创新型实验的结果是不确定的。这一不确定性既可反映在结果成败的不确定,也可反映为结果与预期有差别,学生需要在一定规划下在实验过程中不断调整具体思路。创新性实验项目不设为专业必修项目,而是鼓励有能力、有热情的区外区内学生通过已在开展的“大学生创新计划”参与。创新性实验项目的选题既可以是老师的科研项目子课题,也可是老师的企业项目,还可以是学生联系老师自主择题。另一方面,需要特别注意的是,实验实践教学的层次性与递进性建设和相关教学实验室建设是密切相关的。这就要求教学实验室建设要有必要的规划和前瞻性。目前,我校通信工程专业相关教学实验室设备比较落后且损坏严重、实训基地尚未建立,亟须在良好的规划指导下加快建设。 提高教师实践教学能力,采用“双师型”模式 在教师队伍建设上,开展各种方式加强教师实践教学的学习——包括组织高年级学生与教师就课程实验的衔接做交流;组织教师到对口支援单位进行实践教学(特别是课程实验)的相关学习;定期邀请企业工程师来校与本校教师做交流等等。我校教师擅长知识性、理论性、前沿性教学,但缺乏企业生产实践的锻炼和经验,难以把握企业一线的技术动态。采用“双师型”教学模式是一种可行的弥补办法[3]。“双师型”模式指,除了本校专职教师外,聘请企业工程师担任兼职教师。本校专职教师完全负责专业基础课和核心课,而安排企业工程师担任部分专业方向课及部分实训项目。这样有利于本校教学与企业工程师加强交流,有利于学生把握产业技术发展,有利于加强校企交流、为进一步的校企合作开辟空间,也有利于缓解我校通信工程专业师资力量不足的问题。 加快实训基地建设,推进校企合作 企业是以盈利为目的的经营单位,校企合作必须要实现“双赢”才能得到企业的认可。很多高校以在企业建立实习基地作为主要校企合作模式。但是学生缺乏经验,一般很难直接给企业带来经济效益,还可能对人员安全、设备管理等带来不便,所以企业(特别是中小企业)接待学生实习意愿较低。我校通信专业培养学生作为整体尚未被企业认可,在动员社会资源尝试建立企业基地的同时更需要加强内功。校内实训基地的建设将有助于本校学生获得社会认可,有助于校外企业实习基地的建设。我校需要加快校内实训基地的规划与建设。对于通信工程专业而言,实训基地的建立涉及昂贵的通信网络设备的购买,在设备购买的同时应引入企业认证机制,为参加培训的学生提供华为或中兴等企业的专业技术认证[4][5]。实训基地可同时挂牌工程技术中心,鼓励教师以实训基地设备为平台,与企业进行工程技术合作。这样有利于与企业建立联系,为后续合作打下基础。5结语实践教学建设是通信工程专业人才培养的关键,也是一项需要不断反思、不断完善的建设规划的过程,需要积极协调与发挥学校、老师、学生三者的积极性。本文从总体培养方案、区内外具体培养方案、教师队伍建设和实训基地建设四方面提出了思路和对策,为通信工程专业实践教学的建设提供助力。 工程论文:对建筑工程电气安全隐患分析 我国社会经济的快速发展离不开建筑工程电气施工的大力支持,对于目前电气施工容易出现的安全隐患,需要电气施工单位加以重视,给予有效的处理、改进。下面先是分析了建筑工程电气安全保护的意义。 一、建筑工程电气安全保护的意义 建筑工程电气施工具有高危性、高事故性的特征,在进行电气施工时需要做好安全保护措 施。一些资料表明,建筑工程电气施工中的事故发生原因,大多不是施工人员的施工技能低造成的,而是施工人员的没有具有相关的安全意识造成的。提高施工人员的安全意识,是建筑工程电力安全的基本保障。由此可见,对电气施工人员进行电气安全性教育的重要性以及必要性。坚持“安全第一”的施工原则,在员工里形成安全意识,完善企业安全隐患防范机制和管理机制。对于监督部门要根据自己的本职工作,加强施工人员监督,杜绝安全隐患的发生,保证电气施工的安全性。 二、建筑工程电气安全容易出现的隐患分析 1.静电危害 当系统没有进行必要的检修工作以及维护保养工作、对于跨接的装置、接地的装置设置不完善、工作人员静电防护不到位导致静电危险以及静电火花危险。 2.触电危险 当建筑工程人员设计电气设备的不合理、安装电气设备的不合理、维护系统疏忽导致电气设备出现绝缘失效、过热、PE线断线等问题,对建筑工程人员造成人身的安全威胁。 3.电气爆炸或火灾危险 电气爆炸或火灾危险是由系统设计或运行中出现错误、操作错误造成电气系统运行短路、发热、过载等问题,容易引起局部系统的过热,导致电气爆炸或火灾危险。 4.雷电危害及电磁危害 当电气系统缺少一定的防雷设备或者防雷设备的设计施工有缺陷时,就会造成建筑工程电气系统在面临雷电环境时,容易造成雷电安全隐患。电磁隐患是由于电气系统的高频设备调整错误、屏幕设备有缺陷造成的,当工作人员长期处于电磁照射时,给工作人员的身体健康带来危害。 二、预防建筑工程电气设备安全隐患的方法 1.电气设备、材料的绝缘检查 在电气设备、材料进场前要进行绝缘性检查工作,更加建筑工程电气施工质量规范规定,对设备、材料、半成品、成品进行详细验收,比如内部导线厚度要大于0.6mm,对于开关、插座的爬电距离、电气间隔要大于3mm,电气设备的电线产品还需要具有安全认证标准,保持电线、电缆绝缘层的完整、电线、电缆的厚度要保持均匀,符合规定的厚度要求。对于工艺需要而破坏的电线、电缆绝缘层要用绝缘胶带、色相带来捆绑,使之高于原来电线的绝缘等级。在电线铺设检查时,尽可能保证减少同一处电线的重叠次数。当电线不能紧贴处理,需要用水泥块对电线层进行分离。 2.漏电保护工作 电流对人体伤害程度与电流通过人体的途径、持续时间、电流频率有关。对于漏电保护器可以选用30毫安每秒,这样可以具有足够安全性的同时满足触电保护需求。在建筑工程电气系统中的漏电保护方法有两种方式,一种是分支线保护方式,另一种是末端保护方式,其中末端保护方式是人们经常选用的方式。尽量缩小了发生触电造成的停电范围,使其他用户免于受到影响,方便查找故障,使建筑工程电气系统可靠性提升。漏电保护器在具体选用时,要考虑到以下几点原则。一是漏电保护器要符合国家的电流动作标准,有电工产品认证会的认证。二是要符合漏电保护方法对电流动作的要求,满足分级保护的协调原则。三是有专业部门的检查报告和试验合格证明文件。 3.防雷接地工作 为了防止雷电危害,可以进行防雷接地。接地可以有效释放雷电流,对于建筑工程基础底板的钢筋贯通工作,底板主筋的防腐、焊接工作,需要有接地电阻阻值测试,查看电气系统是否符合设计图纸的有关规范。可以适当增加人工接地极来使接地电阻值降低。对于接地线的连接、端子的预留需要根据规范操作要求进行。关键做好建筑工程外墙防护栏杆、金属门窗、屋面金属的防雷工作,搞好电气系统工序间的衔接工作,防止工序的遗漏,完善金属设备的外壳接地工作,把立柱筋当成引下线,从上而下标记引下线立柱筋。使之贯通成一体,做好电气设备的防腐处理、焊接处理。人工的接地引下线不能存在死角,要顺直,金属保护管和引下线电气联通。为了接地体屏障效果的降低,需要保持人工接地装置间距大于5m。 4.经监理批准后施工,进行定期安全巡查 建筑工程电气安全管理人员须对完成的每一分部分施工进行安全检查验收,还要随时抽查正在进行的施工项目,将检查结果详细登记,询问监理工作人员核对建筑工程电气项目是 否符合安全标准。若安全标准达不到既定的要求,要及时进行整顿、修改。在定时安全巡查方面,在建筑工程电气施工时每天要进行详细的安全巡查,专职电气安全人员还要负责记录当天的安全台账。台账的记录内容包括对安全隐患的详细检查和登记工作。最后还要形成相应的安全检查制度,还可以把建筑工程电气施工项目分为多个部分,要求在每个部 分安置安全指导员,确保有效预防电气安全隐患。对于电气施工标牌的检查要求做到:安全标牌摆放在正确的位置,还要有针对性。 6. 加大电气安全投入 建筑工程电气系统施工过程中必要的安全防护设备和材料必须投入,不可偷工减料,不能抱有侥幸心理。对于保障电气安全的资金投入要加大,配置足够的防护设备,例如防火设备、防静电设备的投入。那些在实施工程中故意减少的安全防护投入行为,监理公司应该对其负责单位进行严惩;建筑工程电气系统施工单位要对员工进行三级安全教育,有关安全技术交底都要有监理公司参与旁听。交接人最后进行亲自签字,不得由他人完成。 7.对监理及工程部的要求 对于监理公司,监理全部成员要对每个环节分别进行专项安全检查,至少一周一次检查。应按照实际针对性的进行检查,把检查结果和整改意见做成可考的文字,例如检查施工单位巡检记录,把巡检记录作为监理部考核绩效的一个重要依据。还要把整个安全责任分解,把责任目标分解为多份,再把分解后的安全责任传达给工程部,让工程部就按照此为标准对监理的安全工作进行抽查。对于工程部来说,各分管工作人员应参与每周监理部进行的检查,同时也包括电气系统施工单位每天进行的巡检记录的检查。 总结: 当今社会发展迅速,离不开建筑工程电气项目的建设,但电气安全事故一直在增加,给人们的 生活带来了重大的损失。这就需要我们在建筑工程电气施工时,把安全管理放在最重要位置,对于出现的安全隐患及时处理,定期进行电气安全巡查,加大建筑工程电气安全投入对于出现的安全隐患进行及时制止,使建筑工程电气系统可以有效预防各种安全隐患,发挥出自己对社会的应有效益。 工程论文:水利工程坝址选择的工程地质勘察探析 1 引言 水利项目和常见的项目不一样,它有着自身的独特性。由于它的存在,会使得很广阔的区域之中的水文等出现改变。进而会导致渗漏以及淤泥等问题出现。所以,要积极的关注勘察和设计等活动,要不然的话其结局会非常的不利。在选择坝址的时候,不但要分析其地质状态,还要探索溢洪等的建筑体的状态,进而为后续的建设工作提供精准的参考信息。 2 选坝的时候要开展的勘察工作 在天然的背景之中,地质状态优秀的坝址总数是不多的,特别是大规模的水利工程,对于地质对规定很是严苛,无法合乎当前的规定。此处讲到的最合理的规划是比对来看的,就算是最优秀的也会面对一些不利要素。所以,地质状态不是很好,估算费用较高的规划是不应该落实的。在选址的时候,工程地质论证的主要内容包括区域稳定性、地形地貌、岩土性质、地质构造、水文地质条件和物理地质作用以及建筑材料等,同时还应该分析或许会出现的一些地质现象以及处理此类现象要耗费的人力物力等。接下来具体的探索。 2.1 关于地区的稳定性 该项要素的探索在水利工程的建设活动中有着非常积极的作用。针对坝址以及那些要探索的区域,开展稳定性的测试活动意义很是关键。尤其是地震的干扰关乎到其选择,通常来讲,烈度是由地震机构提供的,但对于重大的水利枢纽工程要进行地震危险性分析和地震安全性评价。所以,对于大规模的水电项目,在开展该项探索工作的时候,要协调有关的人员积极地分析稳定性相关的内容。 2.2 地形地貌 它是明确坝形的关键参考内容,而且其对于项目的布局以及建设条件等有一定的制约意义。狭窄、完整的基岩“V”型谷适合修建拱坝,宽高比大于2的“U”型基岩河谷区宜修建混凝土重力坝或砌石坝。宽敞河谷地区岩石风化较深或有较厚的松散沉积层,一般适于修建土坝。对于不一样的地貌区域,它的岩性和构造等具有自身的很多独特性,像是宽阔的区域,它的阶地特征等存在一些渗漏性的现象。通常老河道掌控着渗漏的方式等。所以,在选取地址的时候要积极的分析该项要素。 2.3 岩土性质 岩性对于建筑的稳定性来讲有着非常积极的意义,其对于选址来讲,是要认真分析的一项要素。我们国家已经完工的和正在建设的高坝,有超过一半的都是建设在有着较高的强度的岩基之上,一别的是设置在砂岩等上面,很少会存在于强度较小的岩石之中。经由项目的具体分析,我们得知要结合坝体的具体状态等对其关键的事项开展探索。 2.3.1 侵入的块状结晶岩体,一般致密坚硬、均一、完整、强度大、抗水性强、渗透性弱,是修建高混凝土坝最理想的地基,其中尤以花岗岩类为最佳。这类岩石需注意它们与围岩以及不同侵入期的边缘接触面,平缓的原生节理,风化壳和风化夹层的分布,选坝时避开这些不利因素。 2.3.2 喷出岩类强度较高、抗水性强,也是较理想的坝基。像是东部的一些靠海区域以及东北等区域的坝体都是设置在这种状态之中。喷出岩的喷发间断面往往是弱面,存在风化夹层、夹泥层及松散的砂砾石层,还有凝灰岩的泥化和软化等,对坝基抗滑稳定性的影响不可忽视。此外,玄武岩中的柱状节理,透水性很强,在选坝时也须注意研究。 2.3.3 深变质的片麻岩、变粒岩、混合岩、石英岩等,强度高、抗水性强、渗透性差,同样是非常优秀的坝基。不过在此类岩体之中进行选取活动的时候,要分析一些具体的要素,比如软弱层等,在选取坝体的时候,不应该存在于软弱物质非常多的区域之中。 2.3.4 沉积岩中,以厚层的砂岩和碳酸盐岩为较好的坝基。这类岩石坝基较岩浆岩、变质岩的条件复杂。这是因为在厚层硬岩层中常夹有软弱岩层,这些夹层力学强度低,抗水能力差,易构成滑移控制面。碎屑岩类如砾岩、砂岩等,强度与胶结物类型有关,一些胶结物在水的作用下可能产生溶解、软化、崩解、膨胀等。在构造变动下往往发生层间错动,经由次生活动会出现泥化反应。在选取坝址的时候要积极的分析此项内容。 除此之外,在开展比对分析的时候,松散层具有非常积极的作用。在修筑土坝的时候,要确保其设置在基岩之中,假如河床的遮盖层太厚的话,就导致开挖总数增加,此时建设条件就会变得非常繁琐。因此当别的状态大体上一样的时候,要把项目选取在覆盖层的尺寸不是很宽的区域之中。一些区域由于该层的尺寸太厚,必须要用土石坝比选松散土体坝基的坝址时,须研究渗漏、渗透变形和振动液化等问题,而且应避开如淤泥类土等软弱、易变形土层。 2.4 地质构造 这个要素在选取的时候也具有非常显着的意义,对于那些地形非常敏感的坝体来讲,作用更是显着。在地震多发的区域之中,在选取的时候要躲避活断层,要设置在地质稳定的区域之中。在选坝前的可行性研究时,应进行区域地质研究,查明区域构造格局,尤其要查明目前仍持续活动或可能活动断裂的分布、类型、规模和错动速率,并预测发生水库诱发地震的可能及震级。国外有些水坝就因横跨活断层而坝体被错开或致垮坝。地质构造也经常控制坝基、坝肩岩体的稳定。在层状岩体分布地区,倾向上游或下游的缓倾岩层中存在层间错动带时,在后期次生作用下往往演化为泥化夹层,若有其他构造结构面切割的话,对坝基抗滑稳定极为不利,在选坝时应特别注意。因为缓倾岩层的构造变动一般较轻微,容易被忽视。陡倾甚至倒转岩层,由于构造形变强烈,岩石完整性受到强烈破坏,在选坝时更要特别注意查清坝基内缓倾角的压性断裂。总之,要尽可能选择岩体完整性较好的构造部位作坝址,避开断裂、裂隙强烈发育的地段。 2.5 水文地质条件 在将渗漏事项当成是关键要素的岩溶区域之中进行坝体的选取工作的时候,要积极地分析水文地质要素。站在防渗的层次上分析,其坝址的寻求要设置在具有隔水层的区域之中。而且要积极的分析项目是不是存在渗漏性,库区最好是强透水层底部有隔水岩层的纵谷,且两岸的地下分水岭较高。当岩溶区无隔水层可以利用的情况下,坝址应尽可能选在弱岩溶化地段。这就要求仔细分析研究岩层结构、地质构造和地貌条件。 3 结束语 通过具体的情况我们得知,选坝是当前建设工作中非常关键的一个事项,其关乎到建筑体的安全性以及稳定性。地质要素在选坝的时候有着非常积极的意义,选取优秀的坝址,并据此合理配置水利枢纽的各个建筑物,进而切实的发挥出积极的地质要素的优势,避免不利现象的出现。 工程论文:变电站综合自动化改造工程实践 论 文 摘 要:最近几年,国家电网正处于变电站综合自动化改造工程的密集阶段,结合阜阳供电公司在变电站综自改造工作中继电保护专业的经验和体会,同大家一起探讨,同时提出继电保护专业在改造工程中应注意的一些问题及采取的措施。 关 键 词:继电保护;自动化改造;安全运行 近年来,随着电网改造的深入开展,大量的变电站综合自动化改造工程(以下简称“综自改造”)的工作正在进行中。变电站的综自改造与继电保护及二次回路的改造关系密切,它主要表现在信号的传送方面。对于老变电站来说,就是把一次设备的信息状态通过二次回路和继电保护装置传递到网络监控后台机上,以达到减少运行人员对现场设备操作和巡视次数的目的。 一、变电站综合自动化改造工程概述 综自改造工程是一项复杂的工作。对于老变电站的改造来说,它牵扯到对用户的停电、运行人员的操作、一次专业设备改造的工作和二次专业技术改造的工作。为了保障对用户的可靠供电,电力生产者有义务对停电时间进行严格地规划和控制。应提前对要进行综自改造的变电站进行现场勘查工作,做好“三措一案”(组织措施、技术措施、安全措施和施工方案)后,对于需要停电的工作,就要制定停电计划并报上级生产部门审批,然后在规定的时间内向运行方式部门提交停电申请,提前在规定的时间内通知用户,并且与上级主管部门及相关专业进行沟通,确保施工过程中各专业工种之间的衔接配合,以最大化地缩短工期,减少停电时间,及时为用户供应优质的电能。 综自改造工程是一个需要多专业班组相互配合的复杂工作,以阜阳供电公司(以下简称“我公司”)为例,运行人员属运行工区管辖;一次人员由修试所管辖,又分属变压器、开关、试验和油化专业;二次专业人员由计量所和调度所管辖,在变电站的综自改造二次回路中,表计由计量专业负责,计量回路以外的二次回路由调度所负责,而调度所又分为保护专业、自动化专业和通信专业。众多的专业人员在同一个工作中同时出现,安全问题就成为了综自改造工程的关键所在。 二、做好变电站综合自动化改造工程的途径和方法 结合笔者作为继电保护工作者20年的工作经验和体会,主要从保证人身安全、确保继电保护装置安全运行的设备安全和杜绝继电保护“三误”发生的角度论述如何做好变电站综自改造工程工作。 1.防治人身触电,确保工作人员的人身安全 在综自改造工程施工开始前,为了确保工作人员的人身安全,必须按照《继电保护及安全自动装置现场保安规定》的要求做好开工前的各项准备工作,办理相关手续,制定具有可操作性的“标准化作业指导书”和符合实际的“现场操作票”,具备经过审核符合实际的施工图纸,工程施工所必需的设备、材料、施工风险分析,等确保人身安全和设备安全的措施。 工作负责人是现场工作的第一责任人。进入变电站实施变电站综自改造工程后,确保人身安全,就要充分履行工作负责人的安全职责。工作负责人在开工前应做好以下几点工作。 (1)开工前“三交待”:交待工作任务要清楚明了;交待安全措施要具体详尽;交待技术要求要全面细致。 (2)接受任务“三明确”:工作任务明确,安全措施明确,操作步骤明确。 (3)严格执行现场工作“八不准”,即精神不振不能工作、应办工作票而未办工作票不准工作、应停电不停电不准工作、应验电接地不验电接地不准工作、不经许可不准工作、安全距离不够不准工作、无人监护不准工作、安全措施不明确不准工作。 (4)要求对工作班成员进行“三查”,即查着装是否符合要求,查精神状态是否良好,查使用的安全工器具是否符合要求。 (5)工作许可人许可工作后,工作负责人要陪同工作许可人到现场再一次确认工作票所列安全措施是否符合现场实际和施工安全后,方可对工作班进行工作安全交底。待交待完现场工作任务、工作地点、人员分工、带电部位、现场安全措施和注意事项后,确保每一个工作班成员均已知晓并签字确认后方可对许可其工作。在施工过程中不准凭经验工作,不得擅自扩大工作范围和随意变更安全措施,必须改变安全措施或扩大工作范围的要重新办理工作票并重新履行许可手续。 为了确保施工过程中的人身安全,必须要有工作负责人在现场监护。但也不能完全依赖工作负责人对工作班成员的监护,现场施工地点分散、工作班组混乱、人员分散,工作负责人不可能监护到每一名工作班成员,因此分工作负责人在综自改造工作中是必不可少的。由各个专业设立本专业的工作小组负责人(为了有效区分工作负责人与分工作负责人,我公司的工作负责人穿印有“工作负责人”的红马甲,分工作负责人穿印有“专责监护人”的红马甲),该小组负责人对自己的专业工作任务和人员进行监护,工作人员之间互相提醒,以保证工作安全,由此达到人人有人监护的目的。 2.确保继电保护装置安全运行的设备安全 综自改造施工往往时间短、任务重,小组之间的配合工作一定要做好,合理地安排工作顺序是笔者总结出的重要经验。在我公司,工作许可手续完成后,首先由修试人员进行一次设备的改造工作,同时保护及计量人员分别到保护室和端子箱拆除的需要拆除二次回路接线,自动化人员进行后台调试,保护及计量拆除的二次线工作结束后,立即组织人员敷设电缆,大约修试所进行的一次设备工作结束,二次电缆基本敷设完成。一次人员撤离现场后,由二次人员在开关端子箱和保护室同时进行二次电缆工作,三个小组同时工作,互相配合,电缆头制作、对线工作完成后,三个小组又分开,各自完成所属专业的接线工作。最后进行调试和做传动工作。在做继电保护装置调试的过程中,自动化专业小组联系运行人员核对保护装置上传到后台的信号与保护装置发出的信号、集控站收到的信号是否一致,若不一致则再次更正。 为了保证在保护装置调试过程中不发生微机保护装置设备的损坏事故,结合笔者工作的实际经验,主要应做到以下几点。 (1)试验前应仔细阅读试验大纲及有关说明书 。 (2)尽量少拔插装置模件,不触摸模件电路,不带电插拔模件。 (3)使用的电烙铁、示波器必须与屏柜可靠接地。 (4)试验前应检查屏柜及装置在运输中是否有明显的损伤或螺丝松动。特别是CT回路的螺丝及连片,不允许出现丝毫松动的情况。 (5)校对程序校验码及程序形成时间。 (6)试验前对照说明书,检查装置的CPU插件、电源插件、出口插件上的跳线是否正确。 (7)试验前检查插件是否插紧。 (8)试验前检查装置规约设置是否与后台相匹配。 3.杜绝继电保护“三误”的发生 通过以上各点的严格执行,保护装置本身基本上不会发生人为原因造成的设备损坏事故,但是这还不能保证继电保护“三误”不发生。要杜绝继电保护“三误”,还必须从以下几个方面做好工作。 (1)防误传动:严禁使用短接出口接点的方法来传动保护装置,以防止不小心跑错位置而误动运行设备。插拔继电器和插件,应先断电,防止继电器和插件插错位置,严防继电保护“三误”事故的发生。 (2)防其它保护误动作:保护装置上电试验前,应检查接线是否正确,校验功能、出口压板是否正常。对交流回路加电流、电压时,要注意把外回路断开,防止反充电或引起其它保护装置误动。 (3)防误整定:因为试验的需要而修改定值,一定要牢记在调试工作结束时务必改回原定值。工作终结前会同运行人员对定值核对,确认无误,并打印、双方签名并交运行人员存档。 (4)防短路、短路和接地:在保护装置试验完毕后,将打开的二次回路、连片按照继电保护安全票和措施票进行逐项恢复,并要求第二人进行核对,保证其正确性,防止出现开路、短路、断路等可能影响安全运行的事故发生。 三、确保设备安全运行的具体措施 在变电站综自改造工作调试试验结束后,人身安全得到了保障,继电保护装置不会发生人为原因的设备事故。继电保护“三误”得到有效控制后,还应保证改造后的设备安全运行,工作人员还要进一步做一些工作,确保改造设备安全运行。 带负荷测向量工作在改造工作完成后,是必不可少的一道工作程序,电力设备投运后,必须进行保护的带负荷测向量检查,通过向量图分析交流回路接线,确认正确后,方可将保护投入运行。例如,笔者在进行110kV东平变电站综自改造时,由于10kV高压室内设备改造成保护测控装置与开关柜一体工作,承包给安装公司施工,在#1主变低压侧141开关改造结束后,#1主变保护投入运行前进行带负荷测向量的工作中发现,#1主变低压侧差动保护回路和低压侧后备保护回路中电流回路的向量为反极性,给保护设备的正确动作带来了隐患,因此保护班人员及时采取措施,将电流回路的极性及时调整回路,保证设备的安全稳定运行。 对设备运行后发现的缺陷和异常要及时消除;不能解决的,在经过分析后,在不影响运行的前提下,需要报请上级部门并做好记录向运行人员进行交底,运行中重点巡视,并尽快消除组织消缺验收时发现的缺陷和异常。例如,2004年我公司110kV阜南变综字改造工程中需要将原先为电磁型的变压器保护更换为南锐继保公司的RCS-9000型微机变压器保护。改造工作结束后,进行带负荷侧向量工作时,发现高压侧电流为反相序。阜南变是一座单电源终端变电站,由于历史原因,整个变电站都处在反相序的特殊电力系统下运行,由于很难把110kV进线线路和35kV、10kV出线全部停运,把反相序调整为正相序电力系统下运行。由于RCS-9000型微机主变保护是按照正相序电力系统进行设计的保护装置,可能造成保护装置的误动或拒动。在征得生产部门领导(总工程师)同意的前提下,将主变保护的定值11点钟接线方式强制改为1点钟接线方式,加强巡检力度,待条件允许后再将反向序调整为正相序,此项工作终于在220kV白果变投入运行后,于2009年7月完成。现在反相序已调整为正相序,为阜南变主变保护正常运行创造了合格的运行条件。工程中的反事故措施要严格按国家电网十八条反措的要求执行。 公用电压互感器的二次回路只允许在控制室内有一点接地,为保证接地可靠,各电压互感器的中性线不得接有可能断开的开关或熔断器。已在控制室一点接地的电压互感器二次线圈,宜在开关场将二次线圈中性点经放电间隙或氧化锌阀片接地,其击穿电压峰值应大于30·Imax伏(Imax为电网接地故障时通过变电站的可能最大接地电流有效值,单位为kA)。 工程论文:关于土建工程技术的创新和发展 一、我国土建工程的现状 近年来,随着我国科学技术的不断发展和经济实力的不断增强,我国土木工程业事业获得了突飞猛进的发展。现如今土木工程在实践和研究方面已经取得了显着的成就,无论是结构力学分析还是结构设计的理论和方法以及结构的施工工艺,都取得了非常大的突破,尤其是近年来,随着科学技术的发展,在高层大跨结构方面的成就更是令世人瞩目。然而,我国土建工程技术仍存在许多问题,在项目建设工程中,常会出现工程结构位移、变形、渗漏水、刚度和强度不足、断面尺寸不精确等问题,这些问题的出现将会严重影响到整个土建工程的质量。一般情况下。出现这些问题的原因除了人为原因和外部环境的影响外,便是由于施工技术存在不足导致的。 二、土建工程技术的重要性 随着土建工程行业的不断发展,土建工程的规模越来越大。因此,为了满足人们日益增长的需要,促进土建施工技术的发展,提高土建工程的施工技术。现阶段,随着社会生产力的不断发展进步,一方面给技术创新的经济和管理基础提供了保障,另一方面,技术实现创新又反过来能够促进生产力的发展进步。但是目前,我国建筑工程施工行业技术创新水平与社会生产力发展的要求还存在着一定的矛盾。技术创新作为土建企业获取竞争优势的重要手段,以及在激烈的市场竞争中立于不败之地的重要保证,就必须利用先进的科学技术来强化企业的实力与竞争力,推动企业施工技术的不断改良与创新,同时积极将建筑施工技术创新的成果应用到实际中去。 三、土建产业技术创新的方法 3.1 土建产业创新过程的人才管理 企业技术中心应是技术创新的基本组织机构,其体系包括决策层、咨询层、管理层和执行层。这些组织机构对于土建工程产业的发展有着至关重要的作用,决策层应是企业技术中心的技术委员会,对企业的科技发展政策、研究开发方向和对集团发展具有全局性、战略性及超前性的重大科技开发项目、重大引进技术、设备的立项和执行,起决策、立法咨询和监督的作用。咨询层是由众多专家构成的,其作用是探讨新的技术规划,提出新的设计方案。管理层是很重要的,主要负责整个生产过程的管理,运筹整个企业的生产转换,技术创新。执行层负责贯彻落实企业的技术创新规划和计划,并结合各成员企业的实际组织开展科技创新、成果推广和成果产业化活动。这些机构进行有效的管理之后,还应该进行整体的人才管理。最重要的就是重视人才,建立有效的激励机制,推动技术创新工作。土建施工企业必须牢固树立人才就是财富,人才就是效益,人才就是竞争力,人才就是发展后劲的观念,积极落实人才队伍的培养工作。不仅如此,还要在企业招聘的过程中把握人才,能够慧眼识英,学历仅仅是考虑的一部分,最主要的还是在于人才的创新能力。企业要稳定和吸收一大批胜任新形势下技术创新工作的骨干力量,为企业的长期发展奠定良好的基础。对于人员的管理还包括培养大家的创新意识,使得人们的创新思想跟上企业的技术创新步伐。 3.2 建立完善的技术创新体制 企业要进行技术革新,首先必须要有合理完整的技术创新体制,这样才能统筹企业的技术创新。这一体制的制定必须要有专门的人员进行长期的规划与探讨,在了解了市场的动向,国家的政策、同行的优势等多方面条件的基础上进行设计与编写,经过一些列的探讨与审核才能通过,保证思路清晰与完整。只有具备了完善的技术创新体制才能够对企业的整体创新发展进行指导,以促进土建产业创新与发展。 3.3 利用社会的创新资源 土建产业企业要进行技术的创新,就要充分利用社会的科技创新资源,大力开展产学研结合, 补充和提高企业的创新能力。其实,就目前的情况来看,我国有一部分土建施工企业一般都是有一定的技术创新能力的,只是,企业还没有这种创新理念,研究的深度还不够。但是,社会上却有很多相关方面的研究,在土建行业来看是可以被运用的。我国众多的科研院所和大专院校却在土建施工的一些方面有独到的研究。这些研究在企业技术创新过程中是可以被很好地应用的。 此外, 这些单位一般都有许多科技信息渠道, 能及时了解到国际土建方面的最新发展水平, 所以, 土建企业应该时刻把握这一信息,建立相关的企业信息部门,或成立专门的外聘专家委员会, 并就有些科技创新项目与这些单位开展联合攻关,这样展开合作就可以更进一步的促进土建企业的技术创新。 3.4 多渠道筹集资金、加大技术创新投入 目前,一些企业之所以不愿意进行技术创新,较为重要的一个原因是他们缺少相关的技术研发资金。所以,最重要的就是解决资金问题。首先政府要对资金问题负起责任,对土建企业的技术创新给予支持,设置多个鼓励项目,如资金补贴、专家咨询、项目管理等,这样的支持对于企业的创新是十分有动力的,尤其是进行资金的补贴,政府在企业进行创新时给予资金的投入,减少了企业的预算,有利于企业本身的技术创新。另一方面,企业自身也有有资金问题的解决方案,进行多渠道的融资。例如设立企业技术创新基金, 多渠道、多形式筹集技术创新资金。企业所属单位或成员企业应按上一年产值的一定比例提取技术创新基金。 3.5新型高分子材料的应用 在土建工程施工过程中,高分子材料的应用能够显着增强地基基础的承载能力,同时对地下水起到一定的阻隔作用,加强地基的安全性和稳固性、延长其使用寿命,改善混凝土的性质,增强建筑物保温、耐火、耐腐蚀的性能。 高性能混凝土技术。这项技术主要应用于高层建筑和大跨度建筑,可以提升建筑物的坚固性,增强建筑物的抗震性能,目前比较常用的种类有:聚合物混凝土、高性能混凝土、浸渍高分子混凝土以及碳纤维材料复合混凝土等。 土工复合材料。该材料目前在土建工程建设中应用较为广泛,因为土工织物具有耐腐蚀和耐微生物侵蚀的优势,所以该技术的主要作用就是保护土体,提高土体的强度、改良土体性质等。该技术常用于 水利设施和环境保护工程、公路、铁路等交通设施的建设等方面。 高分子化学灌浆材料。该材料的应用时间较短,是一项新兴的技术。因为其化学性能上的优势,所以在对建筑物,特别是水利建筑物的加固和防渗工作中得到了广泛的应用。目前高分子化学灌浆材料主要有环氧树脂类灌浆材料、聚氨酯类灌浆材料和甲基丙烯酸酯类灌浆材料等。 四、结语 综上所述,我国建筑工程施工技术的整体水平离世界先进水平尚有一定差距,这就要求土建工程企业在今后的发展中,能够结合着我国土建工程的实际发展状况,积极创新施工技术,并在此基础上不断学习国先进的施工技术,将其运用到我国的土建施工中。 工程论文:论土建结构工程的安全性和耐久性 由中国工程院土木水利建筑学部发起,并会同国家安全生产监督管理局、国家工业建筑诊断与改造工程技术中心、国家自然科学基金委员会工程与材料学部共同主办,清华大学结构工程与振动教育部重点实验室承办的“土建结构工程的安全性与耐久性”科技论坛,于2001年11月17~18日在清华大学举行。论坛的宗旨是:分析我国土建结构工程的安全性与耐久性现状,交流近年来这一领域的研究成果,探讨亟待解决的重大问题与应对途径,并积极提出建议为政府有关部门制定或修订相关的技术政策或技术标准提供参考依据,以期土建工程结构的安全性与耐久性能够更好地适应我国现代化建设的需求,适应我国经济转型后面向市场经济的需求。 会议收到论文报告58篇并印发了文集,有140人参加会议,在第一天的大会和第二天的分组会上分别有17位和26位专家作了报告,另外还安排了半天时间进行自由发言和讨论。会议气氛热烈,取得了预期的效果,不同观点之间也进行了较为充分的交流。 鉴于这一会议的论坛性质,以下仅就会上提出的一些问题及建议作一归纳,提交与会专家考虑并审议。 一、土建结构工程的安全性 结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力,是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准,也与结构的正确使用(维护、检测)有关,而这些又与土建工程法规和技术标准(规范、规程、条例等)的合理设置及运用相关联。 1.我国结构设计规范的安全设置水准 对结构工程的设计来说,结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。我国建筑物和桥梁等土建结构的设计规范在这些方面的安全设置水准,总体上要比国外同类规范低得多。 1.1构件承载能力的安全设置水准 与结构构件安全水准关系最大的二个因素是:1)规范规定结构需要承受多大的荷载(荷载标准值),比如同样是办公楼,我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是每平方米150公斤(现已确定在新的规范里将改回到200公斤),而美、英则为240和250公斤;2) 规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小,前者是计算确定荷载对结构构件的作用时,将荷载标准值加以放大的一个系数,后者是计算确定结构构件固有的承载能力时,将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这些用量值表示的系数体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度,在安全系数设计方法(如我国的公路桥涵结构设计规范)中称为安全系数,体现了安全储备的需要;而在可靠度设计方法(如我国的建筑结构设计规范)中称为分项系数,体现了一定的名义失效概率或可靠指标。安全系数或分项系数越大,表明安全度越高。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载(如结构自重)的分项系数分别为1.4和1.2,而美国则分别为1.7和1.4,英国1.6和 1.4 ;这样根据我国规范设计办公楼时,所依据的楼层设计荷载(荷载标准值与荷载分项系数的乘积)值大约只有英美的52%(考虑人员和设施等活载)和85%(对结构自重等恒载),而设计时? 菀匀范ü辜?芄怀惺芎稍氐哪芰Γㄓ氩牧锨慷确窒钕凳?泄兀┤匆?扔⒚拦娣陡叱龅?0~15%,二者都使构件承载力的安全水准下降。日本与德国的设计规范在某些方面比英美还要保守些。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范,就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。至于中国的香港和台湾,至今仍分别以英国和参考美国规范为依据。这里需要说明的是,在其他建筑物的活荷载标准值上,与国外的差别并没有象办公楼、公寓、宿舍中这样大。不同材料、不同类型的结构在安全设置水准上与国际间的差距并不相同,比如钢结构的差距可能相对小些。 公路桥梁结构的情况也与房屋建筑结构类似,除车载标准外,荷载分项安全系数(我国规范对车载取1.4,比国际着名的美国AASHTO规范的1.75约低25%)与材料强度分项安全系数均规定较低。 尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低,但是某些工程的材料用量反而有高于国外同类工程的,这里的问题主要在于设计墨守陈规,在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。 1.2 结构的整体牢固性 除了结构构件要有足够承载能力外,结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力,或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度,用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果,可以减轻灾害损失。唐山地震造成的巨大伤亡与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。2001年石家庄发生故意破坏的恶性爆炸事件,一栋住宅楼因土炸药爆炸造成的墙体局部破坏,竟导致整栋楼的连续倒塌,也是房屋设计牢固性不足的表现。 1.3 结构的耐久安全性 我国土建结构的设计与施工规范,重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用(如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故,其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害,所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求,如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级,都显着低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高结构构件承载能力的安全设置水准,在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。 2.调整结构安全设置水准的不同见解 我国结构设计规范的安全设置水准较低,与我国建国后长期处于短缺经济和 计划体制的历史条件有关。但是,能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求,而且业已历经了较长时间的考验,这是国内土建科技人员经过巨大努力所取得的重大成就;但是,由于安全储备较低,抵御意外作用的能力相对不足。如果适当提高安全设置水准将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。国内发生的大量工程安全事故,主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准,主要是基于客观形势的变化,是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础,要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要,有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。国内近几年来已对建筑结构安全度的设置水准组织过几次讨论,在如何调整的问题上存在较大的意见分歧,这次科技论坛上同样反映了这些不同的见解: 1)认为我国现行规范的安全设置水准是足够的,并已为长期实践所证明,而国外就没有这种经验。我国取得的这一成功经验决不能轻易丢掉,在安全度上不能跟着英美的高标准走;安全度高了是浪费,除个别需调整外,总体上不必变动。 认为我国规范的安全度设置水准尽管不高,但在全面遵守标准规范有关规定,即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”条件下,据此建成的上百亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安全使用,表明这些规范规定的水准仍然适用;但是理想的“三正常”很难做到,同时为了缩小与先进国际标准的差距以及鉴于可持续发展和提高耐久性的需要,在物质供应条件业已改善的市场经济条件下,结构的安全设置水准应适当提高。这种提高只能适度,因为我国目前尚属发展中国家。 3)认为我国规范的安全设置水准应该大体与国际水准接近,需要大幅度提高。这是由于随着我国经济发展和生活水平不断提高,土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重,而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程(特别是建筑工程)造价中所占的比重现在已愈来愈低,材料供应也十分充裕。过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要,但决不是没有风险,如果规范的安全水准较高,曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的,而规范的这一缺陷在一定程度上为“三正常”的提法所掩盖。在建的工程要为将来的现代化社会服务,安全性上一定要有高标准。低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中也难以被承认,即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样,由于我们的施工质量总体较差,结构的安全性依然会有差距。 3、结构设计规范的概率可靠度设计方法 自1984年国家建委和国家建设部颁布了建筑结构设计统一标准以来,我国的建筑结构设计规范已从80年代末期起抛弃了传统的多安全系数设计方法,从而统一采用以概率理论为基础的可靠度设计方法;其它的工程部门如公路、铁路、港口、水利的结构设计规范也正在或计划作这样的转变。我国规范的可靠度设计方法是参考国际上的相应标准ISO2394并经过国内科技人员努力后得以实施的。将可靠度设计方法用于结构设计规范,在国际学术界内通常被看成是一种发展趋势,但在工程内界则存在不同看法。尽管有了ISO2394,国外却鲜有重要或着名的结构设计规范已直接采用了可靠度设计方法,至今仍采用多安全系数设计方法或称荷载抗力系数法。在我国,对于建筑结构设计规范中的可靠度设计方法以及企图将我国各个行业的各种结构设计规范都用可靠度方法统一起来的做法,虽然工程设计界颇有微词,但学术界持赞成和肯定者是主流,不过仍不时有人对可靠度方法用于设计规范的适用性提出质疑。这次科技论坛上则较为集中地反映了对规范可靠度方法的意见分歧。 对我国规范的可靠度设计方法持肯定意见的专家认为这是重大的科技进步,可靠度方法对安全度的概率定义要比定值的安全系数更清晰、更科学、更合理,当然概率可靠度设计方法本身尚有不少缺陷,有待进一步修改完善。持相反意见的人则认为,结构设计规范所面向的是类型多样的复杂群体,在安全度上需要考虑的不确定性与不确知性非常复杂,并不是“从统计数学观点出发的概率定义”所能科学描述或处理;规范可靠度方法在我国十多年的实践表明,它并没有给结构设计的安全性带来明显实效,反而造成了安全概念上的某些混乱;对工程技术人员来说,结构的安全度用可靠指标和虚假的失效概率表达后变得更加不可揣摩和模糊不清,不如安全系数那样从安全储备出发的度量方法更为直观和便于处理具体工程的安全问题;现行设计规范中的可靠度方法很不成熟,存在不少根本缺陷;他们认为半概率的多安全系数方法更适用于规范,也不排斥可靠度分析的结果可以作为一种参考,在综合判断安全系数的合理取值时予以考虑。 二、土建结构工程的耐久性 土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系,是使用期内结构保持正常功能的能力,这一正常功能包括结构的安全性和结构的适用性,而且更多地体现在适用性上。 1、土建结构工程的耐久性现状 大多数土建结构由混凝土建造。混凝土结构的耐久性是当前困扰土建基础设施工程的世界性问题,并非我国所特有,但是至今尚未引起我国政府主管部门和广大设计与施工部门的足够重视。 长期以来,人们一直以为混凝土应是非常耐久的材料。直到70年代末期,发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境下出现过早损坏。美国许多城市的混凝土基础设施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的时期内就出现劣化;据1998年美国土木工程学会的一份材料估计,他们需要有1.3万亿美元来处理美国国内基础设施工程存在的问题,仅修理与更换公路桥梁的混凝土桥面板一项就需800亿美无,而现在联邦政府每年为此的拨款只有50~60亿美元。另有资料指出,美国因除冰盐引起钢筋锈蚀需限载通行的公路桥梁已占这一环境下桥梁的1/4。发达国家为混凝土结构耐久性投入了大量科研经费并积极采取应对措施,如加拿大安大略省的公路桥梁为对付除冰盐侵蚀及冻融损害,钢筋的混凝土保护层最小厚度从50年代的2.5cm逐渐增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm,而混凝土强度的最低等级也从50年代的C25增到后来的C40,桥面板混凝土从不要求外加引气剂、不设防水层到必须引气以及需要设置高级防水胶膜并引入环氧涂膜钢筋。而我国遭受盐冻侵蚀地区的公路桥梁在耐久性设/!/计方面至今仍无明确要求,对混凝土保护层和强度的要求仅为2.5cm与C25,与上面提到的加拿大50年代水准一致。国内 按这种标准设计的一座? 笄牛?ǔ珊蠼?年,由于盐冻侵蚀,现已不得不部分拆除重建。 我国建设部于80年代的一项调查表明,国内大多数工业建筑物在使用25~30年后即需大修,处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15~20年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好,一般可维持50年以上,但室外的阳台、雨罩等露天构件的使用寿命通常仅有30~40年。桥梁、港工等基础设施工程的耐久性问题更为严重,由于钢筋的混凝土保护层过薄且密实性差,许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂。海港码头一般使用十年左右就因混凝土顺筋开裂和剥落,需要大修。京津地区的城市立交桥由于冬天洒除冰盐及冰冻作用,使用十几年后就出现问题,有的不得不限载、大修或拆除。盐冻也对混凝土路面造成伤害,东北地区一条高等级公路只经过一个冬天就大面积剥蚀。我国铁路隧道用低强度的C15混凝土作衬砌材料,密实度和抗渗性差,不耐地下水与机车废气侵蚀,开裂与渗漏严重;对几个路局所辖的隧道进行抽样调查表明,漏水的占50.4%,其中1/3渗漏严重,并导致钢轨等配件锈蚀以及电力牵引地段漏电,影响正常运行,而1999年颁布的铁路隧道设计规范仍未能对隧道的耐久性问题采取适当的对策,如适当提高混凝土的最低强度等级和在混凝土中掺入化学纤维等。 耐久性问题的严重性和迫切性在于我们许多正在建设的工程仍未吸取国际和国内的大量惨痛教训,还沿着老路重蹈覆辙。一些北方城市新建成的立交桥和高速公路桥,仍没有在材料性能和结构构造等方面采取必要的防治冻融和盐害的综合措施。甚至大型工程如2000年投入运行的珠海莲花跨海大桥,其主体结构在浪溅区仍采用不耐海水干湿交替侵蚀的C30混凝土与3~4cm厚的保护层厚度。 有专家估计,我国“大干”基础设施工程建设的高潮还可延续20年,由于忽视耐久性,迎接我们的还会有“大修”20年的高潮,这个高潮可能不用很久就将到来,其耗费将倍增于当初这些工程施工建设时的投资。 使混凝土结构的耐久性问题进一步加剧的原因有: 1) 由于混凝土的质量检验习惯上以单一的强度指标作为衡量标准,导致水泥工业对水泥强度的不适当追求,使水泥细度增加,早强的矿物成份比例提高,这些都不利于混凝土的耐久性。我国对水泥质量的检验在强度上只要求不低于规定的最低许可值,而国外则同时还要求不高于规定的最高值,如果强度超过了也被认为不合格,这种要求还有利于水泥产品质量的均匀性。 2) 工程施工单位不适当地加快施工进度,尤其是政府行政领导对工程进度的不适当干预。混凝土的耐久性质量尤其需要有足够的施工养护期加以保证,早产有损生命健康的概念同样适用于混凝土。国内媒体上大加宣传的所谓几个月就修成一条大路、建成一座大桥、或盖成一幢高楼的工程以及抢工献礼工程,很可能就是今后注定要花掉更多资金进行大修的短命工程。提前完成合同规定施工期的在国外要被罚款,因为意味着工程质量有遭到损害的可能。 3) 环境的不断恶化,如废气、酸雨,我国的酸雨面积已超过国土的30% 。 当前迫切需要进行的工作是尽快编制桥梁、隧道、港工等基础设施工程耐久性设计的技术条例,修订补充现行规范中对结构耐久性的要求。首先需要明确的是各种基础设施工程的设计工作寿命,在重要工程的设计文件中必须有使用寿命的要求和论证。当前在建的众多工程在耐久性上之所以仍然沿着重蹈覆辙的道路走,很重要的一个原因是工程设计施工技术人员在耐久性上没有可资遵循的新依据。更为严重的是现行规范中的有些条文,本身就对耐久性有害。为了提高混凝土耐久性,在混凝土中合理使用粉煤灰、矿渣等矿物掺合料是重要的技术手段,国外有的规范甚至规定在桥梁等混凝土结构中必须加入粉煤灰等掺合料,而我国的铁路混凝土桥隧施工规范仍在明文禁止使用。此外,工程技术界还存在长期形成的一些过时的看法,对改善混凝土的耐久性能造成阻力。例如,顾虑会影响混凝土强度而不愿使用引气剂,而引气本应作为改善混凝土耐久性和工作性的常规手段;又如,希望加大水泥用量来保证混凝土强度,而尽可能低的水泥用量本应是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途径。 在修订规范的耐久性要求上,交通部于2001年颁布的港工混凝土结构防腐蚀技术规范已为其它土建工程行业起到较好的示范作用。我们一方面要参照国内外已有的资料和经验,尽快编写出相应的设计施工技术文件以应急需,另一方面则要安排系统的研究项目,加大耐久性研究工作的支持力度;混凝土结构的耐久性是当前国际上结构工程学科最为重要的前沿研究领域之一,而我国在这一方面相当落后。混凝土的耐久性研究离不开原材料和环境等特定条件,需要考虑本国的特点,是不能完全依赖国外研究成果的。 重视混凝土结构的耐久性也是可持续发展的需要。生产混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗国土资源并破坏植被与河床,水泥生产排放的二氧化碳已占人类活动排放总量的1/5~1/6,而我国排放的二氧化碳量已居世界第二。我国现在每年生产5亿多吨水泥,与之相伴的是年耗20多亿方的砂石,长此以往实难以为继。延长结构使用寿命意味着节约材料,而耐久的混凝土一般又应是水泥用量较低和矿物掺合料(工业废料)用量较高的混凝土,所以耐久的混凝土正适应环境保护的需要。国际上对桥梁、隧道等土木工程的设计工作寿命多为100年,有的如英国为120年。考虑到耐久性不足所造成的巨大经济损失和资源浪费,国际上近年来有要求将这些工程的最低工作寿命进一步延长的趋势,如提出城市环境中的桥梁至少应有150年。 2.土建结构工程使用阶段的正常检测与维护 结构耐久性和使用寿命的概念,与使用阶段的检测、维护和修理不能分割,对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说尤其如此。为了保证结构安全性和耐久性,一些工程在建成后的使用过程中,应该进行定期检测和维护。我国有结构工程的设计规范与施工规范,但没有如何使用的规范。有些工程倒塌事故,例如最近四川宜宾的南门大桥发生桥面坍落事故,就是因为桥面结构与主拱之间的吊杆在连接处发生锈蚀,如果有定期的检测要求,这样的事故很有可能避免。有些国家对于结构的损坏可能导致公众安全的建筑物与桥、隧等公共工程,强制规定必须定期检测;即使是建筑物的玻璃幕墙和外墙面砖等建筑部件,因其坠落后容易伤及公众,也有强制定期检测的要求。我国由于施工管理水平和事故操作人员的素质相对较差,质量控制与质量保证制度不够健全,规范对结构安全与耐久性的设置水准又相对较低,已建的工程中往往存在较多隐患,所以更有必要从法制上确定土建工程的正常使用和定期检测的要求。对于土建结构工程的安全质量,虽然政府已作出了设计与施工的责任单位和个人需对其“终身负责”的规定,但是这种要求执行起来缺乏可操作性。要将结构安全质量事故减少到最低程度,还应以预防为主,通过例行检测及时发现问题。 现在国内有大量土建工程因步入老化期需要诊治,也 有大量已建的违章工程需要评估,更有许多工程发生病害需要诊断和加固,各地已涌现了不少从事土建工程诊断、治理与加固的队伍,并有蓬勃发展成为一种新兴行业的趋势。出现问题和病害以后再来治理固然重要,但是我们应该更加强调预防。对于在役土建工程的检测和评估,要建立相应的法规和标准,要有从业人员的注册和从业机构的资质认证制度,在管理体制上予以规范。 从国家对公共工程建设的投资和对工程设计的要求来看,需要有工程整个使用期限即全寿命费用支出的论证。只注意工程项目建设的一次投资支出,很少考虑工程建成后需要正常维护与修理的长期费用,不但可能损害工程使用寿命和正常使用功能,而且经济上算总账会很不合算。在发达国家,由于新建工程少,用于维修的费用往往更为主要,英国1978年的土建维修费上升到1965年的3.7倍,1980年的维修费占当年土建费用总支出的2/3。我国虽是发展中国家,现在正大兴土木,可是过去建成的大量工程已经或过早老化。国内40%公路桥梁的桥龄已大于25年,加上进入90年代以后交通量猛增,超载严重,以往的设计标准又低,路、桥的维修问题十分突出。由于养护维修费用得不到保证,造成工程安全隐患并在以后需要支出更多的大修费用。在土建工程的投资上,希望有关部门能加大已建工程维修的费用。 为加速路桥等公共工程建设,国家现在鼓励投资公司出资并给以一定期限如30年的经营收入作为补偿。如果对重要土建工程有必须进行定期检测与评估的法规,就能保证这些工程在一定期限后归还国家管理和经营时的良好功能,对于设计工作寿命为100年的桥梁,至少还可正常使用70年,而不至于30年到期后国家接收的已是一个破旧的工程。 三、技术规范的作用与管理 这次科技论坛对于土建结构工程技术规范的定位、作用与管理也进行了讨论并提出了一些看法。 长期以来,受计划经济体制的影响,我们往往视技术规范为法,将规范的具体规定和要求等同于法律条文来对待。技术规范或规程,与各种技术条例、技术要求、工法、指南等技术文件一样都是技术标准,本身不具有法律作用,只当工程各方(业主、设计、施工企业)认同作为设计与施工的依据并在契约的基础上,才能作为法律仲裁的依据。将技术问题法制化并强制执行,不利于技术进步和创造性的发挥,反而容易成为推卸责任的借口。当然,政府部门从国家和公众的整体利益出发,需要在安全、环保等重大原则上对土建工程的设计施工提出必须满足的最低要求并制定相应的法规,但法规一般并不需要提供如何达到这些要求的具体技术途径和方法,后者是技术标准的任务。政府也可以原则认可或批准某些重要的技术规范或其中某些内容使用。 土建工程有着强烈的个性,需要工程技术人员针对具体特点去解决设计与施工问题。所以规范作为技术标准宜强调其指导性而不是强制性。如果规范条文看作为一般意义上的法律条文,就有可能束缚设计施工人员的主动创造性并阻碍新技术的应用。。我国土建工程在结构设计上与国外相比的最大差距就在于方案与技术上的创新,这与以往过分强调规范的法律地位从而形成所谓“结构设计就是规范加计算”的倾向不无关联。我国的技术规范在编写风格上也有模仿法律的倾向,极少提及使用者需要注意规范可能存在的某些不足之处或允许并鼓励使用者在某些问题上可以另辟蹊径。如果在设计施工中要取代规范中已经落后过时甚至有害的技术规定,则无异于违法行为。相反,只要墨守规范,即使出了事故,就可不负法律责任。这样就在客观上降低了对工程技术人员的业务技能要求与职责要求,不利于提高我国建筑企业和从业人员的素质以及参与今后的国际竞争。为了消除这些负面影响并杜绝钻规范条文的空子进行偷工减料,应有必要建立这样的共识并作出规定,即遵守了规范条文并不意味着就可免除法律责任。国外有些规范就是这样规定的。 企图不断加强技术规范的强制性来解决屡禁不止的工程事故,不是解决问题的有效途径。现在,有关主管部门将建筑结构设计规范中的部分条文抽出来,明确列为强制性条文,同时规定各个设计单位完成的设计,须通过有关部门或其授权委任的其他企事业设计单位的审查,而审查的主要内容就在于对照规范强制性条文的要求,其任务已类似于执法;这种做法是否明智似可商榷。我国土建工程事故频繁的原因,主要在于管理不善,特别是管理环节上的腐败;其次是施工操作人员素质低,又难以短期解决;过分强调规范的地位与作用,未能建立与规范配套的完整标准体系,比如缺乏指南、工法等更为详尽具体的技术文件,可以用来指导和规范设计与施工的各个具体环节,也有一定的关系。从设计角度看,出现事故主要不是由于没有按照规范强制性条文的规定,而是方案性的错误或忽略主要的设计条件;也有一些工程则因过去的设计标准过低,耐久性不足,在使用过程中又缺乏应有的例行检测而导致失效。其实,要做到设计规范强制条文的要求最为容易,为此请专业人士审查似无必要。重要的工程设计应规定请专业单位全面审核,其要点也应在结构方案、构造方法与计算分析的原则上。从结构设计的国家规范中抽出的强制性条文不免支离破碎,个别条文的规定也不一定适合某些地区和某些工程的具体特点,反而造成麻烦。 我国幅员广阔,各地经济发展很不平衡,技术力量悬殊,环境条件各异,客观上要求规范能给设计人员更多灵活性,少一些强制性,这样才能更好地在规范的指导下,根据工程的特点和具体条件去解决问题。总之,在规范标准上,要摆脱计划经济年代遗留下来的过分强求统一、较少考虑个性和缺乏实事求是灵活性的倾向。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范,在工程的安全性和耐久性标准上,可有不同的设置水准。比如上海、北京、广州这些大城市应该高些,在抗震防灾要求上,更应区别对待。 全国性的规范订得愈详细,其适用性可能变得愈差,造成的混乱也可能愈多;特别象岩土工程那样的规范更是如此。 技术标准中的强制性越多,也意味着政府有关部门在具体技术问题上需要承担的责任越重,而这些本来不该是政府部门的职责。规范中的要求是最低要求,在安全设置水准上,政府需要干预的也应是保证公众安全的最低要求。对于土建结构的抗震设计,政府有关部门至今仍规定任何部门和个人不得随意提高抗震的设防标准(建抗586号文件)。事实上,如将商品房的抗震设防烈度提高1度,抗震能力可提高约1倍,而增加的房屋造价相当有限,在众多城市中可能仅及居民用于室内装修费用的几分之一。政府的这一规定无异于限制居民只能购置抗震安全质量标准最低的房屋,如果发生地震造成损害,有关部门如何解释? 规范等技术标准的管理体制亟待改善。建国以来,由政府部门负责统管并指定有关企事业单位分别承担每本规范编写和修订工作的做法已越来越不能适应当前的形势,有些在经费和人力上得不到保证,平时基本上没有专门人员去搜集了解规范使用中的问题并及时修改补充规范条文;面对新的结构型式、新的材料和新的工艺,规范的过时条文不但成为推广新技术的阻力,而且有被误用或盲目套用而造成工程质量安全事故。 发达国家有关土建结构工程的规范及与之配套的各类技术标准多由行业协会或专业学会编制及管理,规范的翻新周期短,不象我们要长达10年以上。我国的学会与协会重复设置,分工不明,并且至今还依附于某一政府部门,基本上只起到政府职能部门非官方代言人的作用,距离独立和富有活力的健全机构还差的很远,如何发挥这些机构在技术标准编写和管理中的作用也是值得探讨的一个问题。建议随着改革的深入,整顿合并有关的学会、协会,加强其职能,并逐渐成为技术标准编制管理的主体。 四、准备提交政府有关部门考虑的建议 为了改善我国土建结构工程的安全性与耐久性,这次论坛中提出了以下建议供政府有关部门考虑,: 1、桥梁、隧道、道路、港口等基础设施工程的混凝土结构耐久性,已是当前亟待采取措施应对的重大问题。否则,一些工程的正常使用功能和安全性将得不到有效保证,我国的现代化建设和国民经济会蒙受巨大损失,并将给生产和公众生活带来长期困扰。 建议国家建设部、交通部、铁道部主管土建工程设计标准的部门,能对工程的耐久性要求作重点审查,明确土建工程的设计应有最低使用寿命的要求,重要工程的设计文件中应有正常使用寿命和耐久性设计的独立章节与论证; 建议国家自然科学基金委员会能在今后一段时期内对混凝土工程耐久性的基础理论研究给予重点支持; 建议国家安全生产监督管理局为在近期内编订有关法规标准给以立项资助; 建议中国工程院土木水利建筑学部在其咨询研究项目中,联络国内有关专家,促进土建结构耐久性设计指导性技术条例的编制。 2、土建工程使用过程中的安全性,应有定期的检测和正常的维护修理加以保证。对于重要土建工程,我国尚无必须进行安全检测的法规。在基础设施工程的投资上有重新建、轻维修的倾向,不利于工程寿命和投资效益。 建议对桥、隧等重要公共基础设施和公共建筑物,在其使用期内实施强制性的定期安全检测。为此,需要制定法规,编制相应的技术标准;对于土建结构工程的检测与评估,需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制。凡属已建工程的安全诊断也可一并归入这一行业。 建议政府有关部门在桥、隧、道路等土建基础设施工程投资上,根据需要,加大工程维修费的比例。 3、完善技术标准体系与管理体制,发挥学会、协会在技术标准编制、修订和管理中的作用;逐步淡化技术规范条文的强制性质;鼓励编制地方性规范(标准)和企业标准,适应不同地区在环境地质和经济、技术水平上的差异,并鼓励科技创新和技术进步。 工程论文:试论铁路通信工程接入网技术和应用 前言:结合以往实践经验整理论证,铁路通信长期以来承接着生产运输项目组织、铁路沿线不同站点调度指挥、行车信号计算机网络连锁监测、货运电子制票、生产维修、信息高速传输等职务,如若此类工程接入网技术控制期间,衍生任何不良冲突状况,都会对我国铁路运输事业长期可持续发展前景,产生深度限制危机。事实上,经过铁路列车高速化改革影响,技术人员为了充分协调铁路运输指挥和维修管制等需求,贯彻人机控制和提升运输效率等指标,便不得不开发应用全新样式的通信传输和接入模式,从此落实铁路通信网的升级改造任务。 一、接入网通信技术内涵机理论述 依照国际电信联盟标准部提供的ITU-TG、963指导建议,涉及接入网(Access Network),可以被视为业务节点和用户网络接口之间保留的各类传送实体媒介,其在OSI/RM中继、中间系统中扮演通信子网支撑要素角色,借此全部或是部分取代传统用户本地线路网结构,当中包含重复应用、交互式衔接和系统化传输等功能。其间提供特殊形态的传输媒质,多样、灵活性显着,能够顺利支持不同类型和业务的布置拓展诉求。截至至今,我国铁路通信工程接入网技术在接入模式上,已经顺势划分出有线和无线接入两类。有关其在我国布置拓展的现实状况主要表现为: 1、有线接入技术方面 亦可称作是高速率数字用户环路控制技术,主张透过3对左右的双向双绞线,进行基群数字速率信号对称传送,传输距离稳定在3~5km之间,此时上下和下行速率基本上一致。整个工序流程中,技术人员利用回波抵消贯彻一对双绞线全双工传输,特定编码和调制渠道大幅度提升信号传输质量,多线对并行传输途径降低每对双绞线以上的传输实效等指标,借此增加无中继传输空间距离。而非对称数字用户环路技术,整体上迎合视频点播VOD系统规范诉求。其整体优势在于不需要额外针对双绞线作出任何调整,即可获取较为可观的信息传输速率。在有线电视、不同区域中心和光节点之间,主要发挥光纤连接,光节点和不同设备之间的同轴电缆连接功效,需要借助副载波调制,使得原有的CATV单向传输系统顺势过渡成为双向传输系统。透过光纤向用户延伸的距离观察鉴定,则细化出光纤-路边、光纤-大楼、光纤-家等架构,当中价格相对经济合理,能够在时间成熟基础上及时扩单到FTTH,是切实可行的。 2、无线接入技术方面 此类接入网络,主张部分或是全部引入无线传输媒介,借此为不同用户开放供应固定和移动终端业务类型,即固定和移动接入。其大体结构,是利用控制器具、基站、用户终端设备等,配合微波一点多址、蜂窝和微蜂窝技术衔接疏通,整个工序流程衔接便利且建设简易,如今已经得到大力推广覆盖。 二、我国铁路通信系统内部开发沿用接入网技术的必要支持性因素研究 首先,OAN技术。实质上就是在本地或是远程交换模块-用户之间,开发推展光纤通信传输系统,全程配合光纤进行以往铜质双绞线替代。 其次,XDSL技术。此类技术主张沿用既有双绞铜线传输方式,不单单能够节约一定的路费,同时对于铁路通信网系统来讲,适用性较强。 再次,DPG技术,其希望配合普通样式的电话线,在交换机和用户终端内部,进行多路电话复用传输技术穿插,确保多路电话信号得以流畅性传输转接。不过此类技术,始终是短期克制用户线不足的手段,无法系统化迎合端口之间信号透明化传输诉求。所以,如若铁路通信系统中长期沿用该类技术,而不做出适当的改革调试,最终必然会严重限制铁路接入网发展规划前景。 最后,以太网技术。具体就是配合以太网交换机,进行不同局域网网段自由衔接,至此衍生出规模更大的局域网。此时,以太网交换机能够在不同端口之间设置多个对点专用通道,其间顺势绽放宽带独占掌控功效,从此大幅度降低网络拥塞危机滋生几率,真正提升该类网络传输效率。 三、日后接入网技术在我国铁路通信领域内部灵活应用拓 ! 现如今我国社会信息化改革步伐日渐加快,对于铁路通信网安全运营功能提出更加严格的规范要求,希望借此全面发挥铁路机构全网运营优势地位,拓展并完善铁路电信全新增值服务项目,为旅客和网络覆盖区域的用户,广开方便之门。如在全方位铁路运输咨询信息和火车票推定查询等业务支持下,旅客随时可以透过手机进行相关邮件收取发送。但现实中,我国不同区域铁路通信系统设施还是不够先进,如若短时间无法予以全面克制,必将会对铁路运输网络发展产生致命性打击。透过现下我国铁路通信系统发展实况观察验证,其时刻表现出道具应用效率高、组网方式灵活等特征,尤其是在旅客通话质量和等级优化需求满足基础上,列车工作人员随时可以借助已有的业务通信调度功能,进行应急通信和收容沿线作业布置。以上行为模式基本上都和我国铁路通信事业可持续发展诉求不谋而合,因此大多数铁路客运专线,如今已经推广落实该类系统,借此彰显铁路移动通信一切创新式服务功能,如列车地理位置实时定位追踪,令列车之上工作人员可以随时随地进行车辆自动调度。 四、结语 综上所述,我国铁路积极引进现代接入网技术,其核心动机在于通过强化接入网施工技术和组网模式的研究实效,进行我国铁路通信现代化事业可持续发展支持性策略探索论证。作为内部专业化工作人员,必须积极采用数字式调度交换机,进行接入网调度主用系统流畅性接入控制,全程依靠接入网供应的音频专线加干缆中的实回线,以及传统样式的DC27调度机总机,提供充分详尽的调度备用数据,进一步提升该类调度系统的可靠性,维护行车人员的生命财产安全。 工程论文:探究水电工程中的生物保护 生物多样性影响评价程序 生物多样性影响评价可以分为评价筛选、确定评价范围、确定影响源和受影响者、影响的定量化、提出缓解措施以及剩余影响评估6部分[5]。评价筛选评价筛选用来决定某个项目是否需要部分的或者完整的环境影响评价,是确定评价范围的基础,确定了需要深入研究的关键影响因子。考察工程项目影响的区域是否位于已确认的生物多样性敏感区(如自然保护区等),工程是否影响到重要物种的栖息地,是否直接危害到珍稀物种的生存。如果存在上述问题中的某一问题或多个问题,则需要评价工程对生物多样性产生的影响。确定评价范围确定评价范围要充分立足于现状的数据信息基础,需要的基础数据资料包括:保护区的位置及边界、珍稀动植物生活环境、受保护物种的分布区、被受保护物种所利用的动植物的分布等,在划定评价范围的时候都要给予充分的考虑。确定影响源、受影响者和影响途径从影响成因、影响结果确定工程对生物多样性造成的影响,包括确定是否侵犯了珍稀物种的栖息地、破坏了非生命环境或直接引起某物种的灭绝;确定工程的哪一部分哪一阶段对生物多样性产生了影响,是施工过程还是工程的正常运营,还是工程设计的问题;确定工程如何对生物多样性造成影响,也就是确定影响途径。影响定量化根据上面对影响源、受影响者和影响途径的分析,科学预测生物多样性受影响的程度。如:生物栖息地将遭到破坏的面积,受影响珍稀物种的数量,受影响生物体数目占该种生物体全部数目的比例,物种数量的变化对其它物种将造成的影响,对整个生态系统的多样性造成的影响等。制定解决措施根据定量化影响分析结果,针对性提出减少负面影响的对策。依据生物保护目标,解决措施分为3类:避免、减缓和补偿措施。避免措施:采取可行性措施最大程度上避免潜在影响;采取合适的替代方案;针对生物多样性影响巨大的项目考虑采用“不实施”方案。减缓措施:对于不可避免的影响,应采取一切可能的可行的减缓措施,包括:工程设计时尽量考虑保护生物多样性;采用影响较小的新技术;移植或迁移保护;将工程施工限制在特定的地域和季节内;工程建成后改善或恢复受影响区域的生态系统。补偿措施:因工程建设而消失的物种或栖息地可以在其它地方得到重现。补偿性种植(如森林等);重建新栖息地(如湿地、人造海岸等);原有栖息地的扩建及改善。生物多样性具体评价过程中优先考虑采取避免措施,其次考虑减缓措施,最后是末端措施也就是考虑采取破坏后的补偿措施。剩余影响评估与决策综合分析结果,预测执行缓解措施以后工程所剩余的对生物多样性的影响以及这种影响出现的可能性。在剩余影响评估中要创建公众参与平台,积极进行公众调查,确定剩余影响的可接受程度。决策者根据剩余影响判断是否实施该项目,或确定实施哪套可选方案。 水利水电工程环境影响评价中引入生物多样性影响评价的必要性 生物本身是生态系统的重要组成要素,表征生态系统的资源属性,因此在水利水电工程环境影响评价中进行生物多样性影响评价是非常必要的,也是贯彻坚持以保护生态为前提全面加强水电开发环境保护工作的根本途径。我国传统的水利水电工程环境影响评价对于生物多样性的衡量和监测、工程的间接影响、未列入保护范围的地区生物多样性的保护、非珍稀物种的保护、不同利益团体对生物多样性保护的认识水平等方面的问题没有深入考虑,亟待于将生物多样性影响评价纳入到环评中,深入研究生物多样性影响评价技术方法,制定科学的评价标准,在水电开发过程中制定生物多样性保护措施。4水利水电工程对生物多样性的影响在我国,水利水电工程的主要开发方式有:大江大河上的区域性重点工程(如三峡工程)、跨流域调水工程(如南水北调工程)、河流梯级开发、地方性中小型电站等。水利工程和水电工程可能带来的生态影响有如下:一般的水利工程对于河流生态系统的胁迫主要表现在两方面[10]:(1)自然河流的渠道化。包括河流平面形态直线化,即将蜿蜒曲折的天然河流改造成直线或折线型的人工河流;河道横断面几何形态规则化,即把自然河流断面的复杂形状变成梯形、矩形及弧形等规则几何形状;河床和边坡材料的硬质化,即渠道的边坡及河床采用混凝土、砌石等硬质材。自然河流渠道化必然会导致生物多样性的降低,两岸生态环境的变化与水文环境的改变,对生态环境带来极大的负面影响;(2)自然河流的非连续化。非连续化包括沿水流方向及垂直水流方向的非连续。一类是筑坝使沿水流方向的河流非连续化,改变了天然水文情势的变化,流动的河流生态系统变成了相对静止的人工湖,流速、水深、水温及水流边界条件都发生了重大变化,对生物的生境与栖息地产生极大的影响,导致生物种类与数量都会发生一定的变化。另一类非连续化是由于河流两岸建设的防洪堤造成的侧向水流的非连续性,堤坝妨碍了汛期主流与岔流之间的沟通,阻止了水流的横向扩展;把干流与滩地和洪泛区隔离,使岸边地带和洪泛区的栖息地发生改变;原来可能扩散到滩地和洪泛区的水、泥沙和营养物质,被限制在堤防以内的河道内;该类非连续化终而导致两岸植被面积明显减少,鱼类无法进入滩地产卵和觅食,失去了避难所,鱼类、无脊椎动物等减少,导致滩区和洪泛区的生态功能退化。水电工程(尤其是大型工程)的兴建在不同程度上改变了水体的天然状态,必然会对其周围的环境造成一定的影响。水电工程(尤其是水库大坝工程)对生物多样性的影响主要是由于水库蓄水、下泄受阻、流水贮存以及下泄控制4个方面造成的[11]。本文从影响途径来进行大坝工程对生物多样性的影响分析。(1)水库蓄水。①增加岩石压力——增加地震频次——影响陆生动物数量——改变陆生生物多样性;②库区土地淹没——损失岸边栖息地——岸边动植物数量改变——改变岸边生物多样性;③地下水位上升——增加库区周围土壤湿度——影响岸边植物数量——改变岸边生物多样性;④增加浅水面积——形成新的岸边栖息地——岸边动植物数量改变——改变岸边生物多样性;⑤坝上形成湖泊——改变坝上水生生物栖息地——昆虫种类及数量增加;⑥被淹没的有机物分解——释放营养物质——影响浮游生物数量——富营养化风险/鱼类食物增加——影响鱼类的种类和数量——改变水生生物多样性;⑦有机物分解增加氧消耗——形成厌氧环境——影响浮游生物及水生动植物数量——改变水生生物多样性。(2)下泄受阻。①水库入流流速减缓——库尾泥沙沉积——库区水生栖息地改变——影响上游河滨植物数量及库中浮游生物的繁殖——影响水生动物种类及数量——影响河滨及库中生物多样性;②水库泥沙沉降——库中水体混浊度下降/营养物累积——影响水库浮游生物繁殖——影响水生动物种类及数量——影响库中生物多样性;③下游清水下泄——改变下游河道冲淤——改变下游河道形态——影响下游水生动植物种类及数量——改变下游河道水生生物多样性;④清水下泄——减少河漫滩泥沙淤积——改变河漫滩形态及营养含量——影响河漫滩动植物种类及数量——改变下游河漫滩生物多样性;⑤清水下泄——减少河口三角洲泥沙淤积——改变海岸形态及营养含量——影响河口 三角洲植物种类及数量——改变河口三角洲生物多样性;⑥阻挡迁徙物种的运动——影响河流中的迁徙物种——改变下游河道、河漫滩、河口三角洲的生物多样性。(3)流水贮存。①水库表面热辐射——调节局部空气温度——影响岸边植物种类及数量——改变岸边生物多样性;②水库表面蒸发——增加局部空气湿度——有利于昆虫生长繁殖;③水库水体热量分层——改变水库的物理化学性质——影响浮游生物繁殖及库中植物种类及数量——影响库中动物种类及数量——改变库中水生生物多样性;④水库热量分层——影响下泄水温——改变下游河水的物理化学性质——影响下游浮游生物及植物数量——影响下游动物种类及数量——改变下游河道水生生物多样性;⑤减少年平均下泄流量——增加下游河水盐度——影响下游浮游生物及植物数量——影响下游动物种类及数量——改变下游河道水生生物多样性;⑥下泄水流吸收空气中的氮和氧——影响坝下鱼类生存环境——改变下游河道水生生物多样性。(4)下泄控制。①水库水位波动——库岸侵蚀——影响库区植物数量——改变岸边生物多样性;②库岸侵蚀——水库中侵蚀物分解——库中营养物增加——影响浮游生物及水生动植物的数量——改变库中水生生物多样性;③水位波动——影响库中水生栖息地——影响水生动植物的种类及数量——改变库中水生生物多样性;④降低下游洪峰流量/改变河流自身规律——减少下游漫滩洪水——改变河漫滩的盐平衡/减少河漫滩营养物泥沙含量——影响河漫滩动植物种类及数量——改变河漫滩三角洲的生物多样性;⑤下游频繁快速的流量变化——改变河岸及河床侵蚀——改变下游河道形态——影响下游水生动植物种类及数量——改变下游河道水生生物多样性;⑥改变洪峰的大小及时间——改变迁徙信号——影响河道中迁徙鱼类的数量——改变下游河道水生生物多样性。基于以上分析,水利水电工程通过改变流域和河流的水土资源时空分布、工程产生的占压、水力隔断和遗传基因阻隔作用,最终对生态系统与生物多样性产生不利影响,特别在我国水电资源丰富的地区一般与生物多样性丰富地区相重合。因此,开展生物多样性影响评价,尽可能地避免或缓解不利影响,是水利水电工程环境影响评价中不可或缺的重要部分。 水利水电工程中的生物多样性影响评价现状 工程对生物的影响大多是通过直接改变生境而间接影响生物多样性,尤其是水利工程产生的水土资源开发模式变化引发生态变化、水动力学条件和水文情势变化及水土资源时空改变对河流生境和流域重要栖息地的影响。因此,关注生境的变化可以及时预测生物多样性的改变,同时应尽量保持河道的自然特点及水流的多样性,各项工程建设时尽量保持沿河湿地、沼泽地的水源补给,以及有序地保留水、陆连续通道,为各类水生物及两栖生物提供觅食、栖息和繁衍的空间。以影响途径分析为主链,评价除了珍稀鱼类以外的水生生物的影响,注意“top-down”效应[14]。淡水生态系统中高营养级类群可以对低营养级类群产生强烈的影响,最终导致整个生态环境的改变,这一现象被称作下行(top-down)效应。Top-down效应还表现在当原来生态系统中的高营养级类群缺少时,也会造成生态系统结构与功能发生变化。因此,在淡水生态系统的生物多样性保护中,应注意高营养级类群的保护。从工程施工和正常运行两个阶段来评价项目对陆生动植物的影响。施工期对陆生生物多样性的影响主要是铺路、开挖和弃渣对植被的破坏及噪声对动物栖息地的影响;正常运行阶段对植物的影响主要是淹没及沼泽化,对动物的影响大多是间接的,通过对生境及其捕食植物的影响而作用于动物。定量预测水利水电工程导致的生物多样性损失。采用定量评价方法量化生物多样性损失的大小,亦可预测工程建设带来的生物多样性减少的货币价值,据此与工程运行的经济效益相比较以供决策。保护生态系统完整性。由于人力活动的干扰,生物生存的空间越来越小逐渐成为一个个“孤岛”。该种生态环境下生长的生物近亲繁殖,导致逐步退化直至消亡,因此保持生态系统完整性是保护生物多样性的重要方面。水利水电工程修建过程中,需要构建“生物廊道”、“生物岛屿”,保障上游与下游、陆地与水域间的水力联系,保障河流系统中生物通道的联通性。提出针对性保护对策。坚持以就地保护为主,迁地保护为辅,两者相互补充[8]。陆生动物保护:对于淹没线以上陆生动物的保护,关键是保护现有的自然植被,保护其原有生境;对于生活在水库淹没线以下的陆生动物,在库区附近非淹没区选择相似的新栖息地,规划好迁移通道,在蓄水前实施迁移保护。陆生植物保护:依次选择就地保护、移植保护、异地重建等措施。水生动物和鱼类保护:建立自然保护区、设置过鱼设施、人工增殖放流、采用生态调度方式等。 工程论文:钢筋加工及安装工程的施工技术要点 摘 要:钢筋加工及安装工程施工是建筑工程上不可或缺的重要工作,在加强建筑工程质量控制的同时,对钢筋工程的施工质量要求也在不断提高,并采取措施对钢筋加工及安装的质量进行控制,避免钢筋在加工及安装上出差错。 关键词:建筑施工;钢筋加工及安装;质量控制 1 钢筋工程的制作 钢筋加工制作时,要将钢筋加工表与设计图复核,检查下料表是否有错误和遗漏,对每种钢筋要按下料表检查是否达到要求,经过这两道检查后,再按下料表放出实样,试制合格后方可成批制作,加工好的钢筋要挂牌堆放整齐有序。 1.1钢筋表面应洁净,粘着的油污、泥土、浮锈使用前必须清理干净,可结合冷拉工艺除锈。 1.2钢筋调直,可用机械或人工调直。经调直后的钢筋不得有局部弯曲、死弯、小波浪形,其表面伤痕不应使钢筋截面减小5%。 1.3钢筋切断应根据钢筋号、直径、长度和数量,长短搭配,先断长料后断短料,尽量减少和缩短钢筋短头,以节约钢材。 1.4钢筋弯钩或弯曲 1.4.1钢筋弯钩。形式有三种,分别为半圆弯钩、直弯钩及斜弯钩。钢筋弯曲后,弯曲处内皮收缩、外皮延伸、轴线长度不变,弯曲处形成圆弧,弯起后尺寸不大于下料尺寸,应考虑弯曲调整值。 钢筋弯心直径为2.5d,平直部分为3d。钢筋弯钩增加长度的理论计算值:对转半圆弯钩为6.25d,对直弯钩为3.5d,对斜弯钩为4.9d。 1.4.2弯起钢筋。中间部位弯折处的弯曲直径D,不小于钢筋直径的5倍。 1.4.3箍筋。箍筋的末端应作弯钩,弯钩形式应符合设计要求。箍筋调整,即为弯钩增加长度和弯曲调整值两项之差或和,根据箍筋量外包尺寸或内包尺寸而定。 1.4.4钢筋下料长度应根据构件尺寸、混凝土保护层厚度,钢筋弯曲调整值和弯钩增加长度等规定综合考虑。 2 钢筋绑扎与安装 钢筋绑扎前先认真熟悉图纸,检查配料表与图纸、设计是否有出入,仔细检查成品尺寸、心头是否与下料表相符。核对无误后方可进行绑扎。 采用20#铁丝绑扎直径12以上钢筋,22#铁丝绑扎直径10以下钢筋。 2.1墙 2.1.1墙的钢筋网绑扎同基础。钢筋有90°弯钩时,弯钩应朝向混凝土内。 2.1.2采用双层钢筋网时,在两层钢筋之间,应设置撑铁(钩)以固定钢筋的间距。 2.1.3墙筋绑扎时应吊线控制垂直度,并严格控制主筋间距。剪力墙上下两边三道水平处应满扎,其余可梅花点绑扎。 2.1.4为了保证钢筋位置的正确,竖向受力筋外绑一道水平筋或箍筋,并将其与竖筋点焊,以固定墙、柱筋的位置,在点焊固定时要用线锤校正。 2.1.5外墙浇筑后严禁开洞,所有洞口预埋件及埋管均应预留,洞边加筋详见施工图。墙、柱内预留钢筋做防雷接地引线,应焊成通路。其位置、数量及做法详见安装施工图,焊接工作应选派合格的焊工进行,不得损伤结构钢筋,水电安装的预埋,土建必须配合,不能错埋和漏埋。 2.2梁与板 2.2.1纵向受力钢筋出现双层或多层排列时,两排钢筋之间应垫以直径15mm的短钢筋,如纵向钢筋直径大于25mm时,短钢筋直径规格与纵向钢筋相同规格。 2.2.2箍筋的接头应交错设置,并与两根架立筋绑扎,悬臂挑梁则箍筋接头在下,其余做法与柱相同。梁主筋外角处与箍筋应满扎,其余可梅花点绑扎。 2.2.3板的钢筋网绑扎与基础相同,双向板钢筋交叉点应满绑。应注意板上部的负钢筋(面加筋)要防止被踩下;特别是雨蓬、挑檐、阳台等悬臂板,要严格控制负筋位置及高度。 2.2.4板、次梁与主梁交叉处,板的钢筋在上,次梁的钢筋在中层,主梁的钢筋在下,当有圈梁或垫梁时,主梁钢筋在上。 2.2.5楼板钢筋的弯起点,如加工厂(场)在加工没有起弯时,设计图纸又无特殊注明的,可按以下规定弯起钢筋,板的边跨支座按跨度1/10L为弯起点。板的中跨及连续多跨可按支座中线1/6L为弯起点。(L-板的中一中跨度)。 2.2.6框架梁节点处钢筋穿插十分稠密时,应注意梁顶面主筋间的净间距要有留有30mm,以利灌筑混凝土之需要。 2.2.7钢筋的绑扎接头应符合下列规定:(1)搭接长度的末端距钢筋弯折处,不得小于钢筋直径的10倍,接头不宜位于构件最大弯矩处。(2)受拉区域内,Ⅰ级钢筋绑扎接头的末端应做弯钩,Ⅱ级钢筋可不做弯钩。(3)钢筋搭接处,应在中心和两端用铁丝扎牢。(4)受拉钢筋绑扎接头的搭接长度,应符合结构设计要求。(5)受力钢筋的混凝土保护层厚度,应符合结构设计要求。(6)板筋绑扎前须先按设计图要求间距弹线,按线绑扎,控制质量。(7)为了保证钢筋位置的正确,根据设计要求,板筋采用钢筋马凳纵横@600予以支撑。 3 钢筋接长的要求 3.1对焊操作要求:Ⅱ、Ⅲ级钢筋的可焊性较好,焊接参数的适应性较宽,只要保证焊缝质量,拉弯时断裂在热影响区就较小。因而,其操作关键是掌握合适的顶锻。 采用预热闪光焊时,其操作要点为:一次闪光,闪平为准;预热充分,频率要高;二次闪光,短、稳、强烈;顶锻过程,快速有力。 3.2电弧焊:钢筋电弧焊分帮条焊、搭接焊、坡口焊和熔槽四种接头形式。 3.2.1帮条焊:帮条焊适用于Ⅰ、Ⅱ级钢筋的接驳,帮条宜采用与主筋同级别,同直径的钢筋制作。 3.2.2搭接焊:搭接焊只适用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢筋的焊接,其制作要点除注意对钢筋搭接部位的预弯和安装,应确保两钢筋轴线相重合之处,其余则与帮条焊工艺基本相同。一般单面搭接焊为10d,双面焊为5d。 3.2.3钢筋坡口焊对接分坡口平焊和坡口立焊对接。 3.3竖向钢筋电渣压力焊:电渣压力焊是利用电流通过渣池产生的电阻热将钢筋端溶化,然后施加压力使钢筋焊合。 电渣压力焊施焊接工艺程序:安装焊接钢筋安装引弧铁丝球缠绕石棉绳装上焊剂盒装放焊剂接通电源,“造渣”工作电压40~50V,“电渣”工作电压20~25V造渣过程形成渣池电渣过程钢筋端面溶化切断电源顶压钢筋完成焊接卸出焊剂拆卸焊盒拆除夹具。 3.3.1焊接钢筋时,用焊接夹具分别钳固上下的待焊接的钢筋,上下钢筋安装时,中心线要一致。 3.3.2安放引弧铁丝球:抬起上钢筋,将预先准备好的铁丝球安放在上、下钢筋焊接端面的中间位置,放下上钢筋,轻压铁丝球,使接触良好。放下钢筋时,要防止铁丝球被压扁变形。 3.3.3装上焊剂盒:先在安装焊剂盒底部的位置缠上石棉绳,然后再装上焊剂盒,并往焊剂盒满装焊剂。 安装焊剂盒时,焊接口宜位于焊剂盒的中部,石棉绳缠绕应严密,防止焊剂泄漏。 3.3.4接通电源,引弧造渣:按下开头,接通电源,在接通电源的同时将上钢筋微微向上提,引燃电弧,同时进行“造渣延时读数”计算造渣通电时间。 “造渣过程”工作电压控制在40~50V之间,造渣通电时间约占整个焊接过程所需通电时间的3/4。 3.3.5“电渣过程”:随着造渣过程结束,及时转入“电渣过程”,同时进行“电渣延时读数”,计算电渣通电时间,并降低上钢筋,把上钢筋的端部插入渣池中,徐徐下送上钢筋,直至“电渣过程”结束。 “电渣过程”工作电压控制 在20~25V之间,电渣通电时间约占整个焊接过程所需通电时间的1/4。 3.3.6顶压钢筋,完成焊接:“电渣过程”延时完成,电渣过程结束,即切断电源,同时迅速顶压钢筋,形成焊接接头。 3.3.7卸出焊剂,拆除焊剂盒、石棉绳及夹具。 卸出焊剂时,应将料斗卡在剂盒下方,回收的焊剂应除去溶渣及杂物,受潮的焊剂应烘、焙干燥后,可重复使用。 3.3.8钢筋焊接完成后,应及时进行焊接接头外观检查,外观检查不合格的接头,应切除重焊。 工程论文:探讨规划多媒体教学环境工程设计 本文阐述了现多媒体的设计,根据教学环境的改变而改变,为了更好的完善教学功能和管理的功能,作者对此也是做出了分析及探讨。 1.设计思想及基本原则 多媒体环境的设计基本原则:为学校多媒体教学提供可靠保障,提高学校多媒体教学化程度和多媒体教学技术水平,适应现代化教学的趋势。 设计思想:项目设计方案上采用较先进的技术,选用设备上运用适当超前的理念,提高设备技术参数,力争在几年内不落后,多媒体环境建设应根据学校实际情况进行项目子系统的设计。 2.多媒体教学环境前期设计 对于新建多媒体教学大楼,在教学楼建筑设计时,就应该考虑多媒体环境所涉及的结构设计、管线设计、安防设计和供电需求设计等内容,多媒体环境建设人员与建筑设计人员应及时沟通,并将这些内容在建筑设计图纸中体现,在教学楼土建时整体建设,预留好相应管线管道、供电线路等。 建筑设计时对管线的考虑主要用于多媒体设备的布线、安防系统的布线、网络系统的布线以及内部语音系统的布线。除了各楼层间弱电竖井应充分考虑到这些布线需求外,同时在竖井相应位置应考虑电源插座,为这些系统的中继设备供电。 建筑设计还应该考虑主控室、管理室、设备间、安保监控室的设置。主控室主要用于服务器、主交换机、内部语音系统设备的放置,主控人员的值班地等;管理室主要是多媒体维护管理人员的值班室,一般安排在大楼主进门通道位置附近,主要考虑上课教师借还设备和寻求服务支持方便。主控室和管理室可紧邻安排,也可将主控室和管理室整体考虑,安排在一个房间,中间用玻璃隔断分开。如果教学楼的规模较大,就要考虑设备间。设备间主要是用于网络系统的接入层和汇聚层交换机的放置,设备间的位置应与最远处教室网络布线距离不超过100米,在教学楼中可考虑多个设备间。安防监控室主要是监控系统的放置和安防人员的值班室,可根据教学楼的实际情况进行布置。 供电需求设计是必须考虑的一个问题。除了教学楼的照明等用电外,还需考虑多媒体设备的用电量,多媒体设备的用电量根据实际情况还应预留空调用电容量,一般单个教室(含空调)不超过8kW。教室电源应采用多组空气开关控制,多媒体设备和空调电源应对应单独分组开关。 3.多媒体教学环境子项目设计 多媒体教学环境是一个整体系统,主要考虑的是多媒体教学使用功能和多媒体教学环境的管理功能。多媒体教学使用所涉及的子项目主要有多媒体教室设备系统、教学信息显示系统、网络系统、课件服务器存储系统等,多媒体教学管理的子项目有网络安全与控制系统、多媒体讲台IC卡锁控制系统、内部语音系统、大楼安防系统等。 3.1 多媒体教室设备系统 为了满足多媒体教学的基本需要,多媒体教室的标准配备包含多媒体投影机、计算机、功放音箱、有线(无线)话筒、电动屏幕及中控系统、影碟机、录像机、展示台等设备。其中影碟机、录像机、展示台这些设备通常是电视新闻专业课、书画艺术及欣赏课等需要,为可选设备,不用每个教室都配置。 普通的多媒体教室投影机通常选用3LCD液晶投影机,一般100座大小教室选用亮度为3000ANSI流明就可以了,200座或以上座位大教室可以选取3500ANSI流明或4000ANSI流明亮度投影机,再高亮度指标的投影机由于性价比较低一般不选用。在目前DLP数码投影机应用得较少,主要是同样标称亮度参数上其亮度实际测试与LCD液晶投影机有差异,并且DLP投影机在动态图像的表现上比LCD投影机稍差。 在中控设备的选择上尽量选用具有“一键通”功能、操作简单的中控,这样可以免去对教师使用多媒体设备的适应时间,减少教师在使用中的出现问题几率。 在无线话筒的选择上可考虑具有2.4GHz无线对频或红外对频功能的话筒。这种话筒相对于传统UHF(VHF)话筒来说有一个无可比拟的优势:话筒(发射机)可以通用,教师中途换教室上课不用另外更换话筒,同时对于大规模集中使用不用考虑错频问题,在管理上如果话筒有问题也可迅速用其他话筒替代,不用刻意寻找同频点话筒。 3.2 教学信息显示系统 教学信息显示系统主要用于及时显示本楼教学信息安排和其他相关信息,应有网络与教务处等相关部门连接,可通过网络对教学信息进行更新。教学信息显示系统主要由LED显示屏、网络和显示系统服务器组成。在大楼主要出入口安装采用双基色LED的显示屏,每块屏面积根据安装位置实际情况设计,一般6平方米左右。安装在室内的显示屏多采用普通亮度的LED,安装在室外的显示屏需要选用高亮LED显示。LED显示屏所显示内容可以是教学楼教室课程安排、考试考场安排、学生所需的公告信息等,主要显示文字信息。 3.3 多媒体讲台IC卡锁控制系统 IC卡锁控制多媒体讲台从2002年高校多媒体教学环境大规模建设时开始应用,随后建设的多媒体教室讲台一般都采用IC卡锁。IC卡锁具有去掉钥匙,采用非接触式IC卡来开启讲台柜门,能方便地设置权限的特点。同时可以将IC卡直接发放给教师使用,省却管理人员逐个开讲台柜的工作;如果采用集中式网络控制管理,IC卡还可以在主控计算机上进行远程控制讲台柜门的开关,强化多媒体教学环境的管理,是多媒体管理不可或缺的一项功能。 3.4 网络系统及网络安全系统 较大规模多媒体教学大楼的网络系统一般采用三层架构形式构建,外线一般可以用千兆光纤接入。三层架构的核心层、汇聚层可用光纤直接连接,接入层与终端(多媒体教室计算机)之间可用超五类双绞线连接,一般桌面理论速度可达到百兆。 安放核心层交换机的机柜一般放置在主控机房;汇聚层和接入层交换机可配合配线架安装在机柜中,机柜应具有良好的散热性能。这些机柜根据教室分布放置在与最远信息接入点(教室)小于100米的位置。 在布线过程中应对每根网线进行详细标记,并整理成完整的布线图、交换机端口与配线架网线的对应关系表等资料。在网络安全方面,可采用硬件防火墙和杀毒软件相结合的手段。硬件防火墙处于本楼网络外线接入前端,可有效防范和隔离本楼外部病毒的侵入;在教室计算机上安装杀毒软件和设置安全策略也是一种有效的防范病毒的手段,也可以在教室计算机上安装硬盘还原卡来对硬盘进行还原保护。 3.5 内部语音通话系统 为了教师在上课期间方便联系,可设计楼内语音通话系统。楼内语音通话系统有多种形式,如IP电话系统、楼内对讲系统、内线电话系统等,根据实际情况可选择不同的语音系统结构。 3.6 课件服务器存储系统 课件服务器存储系统为教师提供FTP上传空间服务,教师申请服务器空间后,在任何一个能上网的电脑上都可以将自己所需的授课内容上传到自己的空间中,上课时访问FTP空间下载课件或上课资料使用。也可以将多媒体教学环境设备运行情况、相关通知、信息等通过网页形式在服务器,便于全校师生浏览。 3.7 大楼安全防卫系统 多媒体教学楼的安防也是需要重点考虑的一个问题。为保障多媒体教学楼的安全,一般可采用红外监控和视频监控相结合的安防系统,在每间教室的投影机处和讲台柜处要分别安装红外探测头,用于晚间的安防;在经费允许的情况下,可采用全视频监控系统,对整个教学楼进行监控。在经费紧张的情况下,可简化在每层楼的楼道安装视频监控。红外探头和摄像头的信号都由安防监控室监测,可构成较严密的安全体系。 4.结语 设计多媒体的楼宇都是属于一个繁琐的系统工程,不单单是设计人员的规划,也是和设计人员自身联系在一起,设计的初衷就必须考试多媒体环境所需要的各类要求;需要。对在建多媒体教学楼来说,只要能认真考虑到本文所述的系统,就能有完善的教学功能及其管理的功能。
节能环保论文: 浅谈农业机械的环保节能设计分析 论文关键词:农业机械 环保节能设计 趋势 论文摘要:农业机械节能环保设计是一种全新的设计理念。本文在分析农业机械节能环保设计的涵义和意义的基础上.阐述了农业机械节能环保设计趋势。 1农业机械节能环保设计的意义 当前,我国的农业机械采用的是传统设计方法,资源和能源消耗大,效益低,对环境污染严重,是一种高投人的粗放型生产模式。随着农业现代化进程的不断发展,农业机械也在向着高质量、多功能、低能耗和低成本等方向发展。我国每年都有大量的农机产品报废,采用节能环保设计后可使构成农机产品的零部件能够方便地分类回收并再生耗最小,减轻甚至消除农机产品生命周期末端的压力,·使废弃物、垃圾污染程度降到最低。农业机械节能环保设计不仅给社会提供了质量高、成本低的产品,而且还可以带动企业或整个农机行业的振兴与全面发展,提高我国农机产品的竞争力,有效地占领国内市场并扩大出口。节能环保设计已成为农业机械发展的必然趋势。 2农业机械节能环保设计趋势 2.1农业机械的清洁性 常用农业机械动力为内燃机提供,内燃机环境性指标主要存在问题有:消耗一次性能源石油;噪声、废气污染;热排放和漏油污染。废气排放和漏油污染对环保农业影响很大,废气中NOX,HC化合物直接影响农产品的品质和农业的可持续发展。农业机械动力环保选型设计应优先选择电力为动力的农业机械,加快开发太阳能、氢气、植物油、天然气发动机。同时加速发动机环保化学设计的研究,采用包括汽油无铅化与汽油抗磨性,柴油低硫化与柴油润滑性,生态燃料与生态摩擦学,汽油机沉积物与汽油清净剂,柴油机颗粒与消烟助燃剂,润滑油和添加剂与排放催化转化,润滑剂生物降解性与生物降解润滑剂,催化助燃/补燃,发动机机械与化学材料制造等措施。减少石油消耗、噪声污染、废气污染、热排放和漏油污染。采取自适应有源噪声控制系统控制发动机噪声。 2.2产品的可回收性设计 可回收性设计是在产品设计初期充分考虑其零件材料的回收可能性、回收价值大小、回收处理方法以及回收处理结构工艺性等一系列问题,最终达到零件材料资源和能源的利用程度最高、对环境的污染程度最低的一种设计。例如,在农业机械中常用的联接件(螺栓、螺母等)的回收与再利用。 2.3产品的可拆卸性设计 设计人员要使所设计的结构易于拆卸与维护。在设计阶段,可采用模块化设计方法,即对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析,在此基础上划分并设计出一系列功能模块,通过模块的选择和组合构成不同产品,满足不同需求。这样既可以很好地解决产品品种规格、产品设计制造周期和生产成本之间的矛盾,又可为产品的快速更新换代缩短设计周期,降低成本,有利于回收和重用,以达到节约资源和能源、保护环境的目的。 2.4环保产品的成本分析 由于在产品的设计初期就考虑了产品的回收与再利用等性能,因此成本分析时就要考虑到污染物的处理成本、产品拆卸和重复利用成本。 2.5材料选择 环保材料是指应来源丰富,便于利用,便于回收再利用且对环境影响小的材料。材料选择是环保设计不可缺少的部分,它也是产品开发设计早期的主要的决策之一。材料选择应尽量减少材料种类,少用有毒、有害材料和贵重稀缺材料,尽量做好材料分类管理和废弃及边角料的回收利用。借助于环保材料的合理选择可实现产品对环境负面影响的最小化。当前这方面的研究工作主要有:环保设计对材料要求的确定;环保材料的选择原则;材料选择的影响因素分析;环保材料的开发与应用;新功能(指环保型)材料的开发与应用;回收物资再资源化的应用等。 3环保设计在农业机械设计中的应用前景展望 环保设计的本质特征之一,是在不影响产品的寿命、功能、质量等指标下,依靠技术手段和管理方法,以达到提高资源、能源利用率为目的的一种先进设计方法。从经济学的意义层分析,环保技术是一种资源节约型有坏配置的相对增值的技术,即在运用等量资源、能源的前提下,环保设计技术是力图比传统设计方法获得数量更多质量更优的产品、使生产过程由粗放型转向集约型的先进设计技术。中国加人WTO以后,农业机械产品的市场竞争将会日趋激烈,环保设计技术则是提高产品市场竞争力的有力武器。 综上,农业机械采用环保设计技术之后所拥有的一系列优势表明,农业机械的环保设计具有良好的应用前景。环保设计是人类实现可持续发展、拥有高质量生存环境、享受健康生活的必然要求,也是未来技术经济发展的大势所趋。 节能环保论文:普及高效节能环保型空调设备 摘要: 本文从推广节能环保型空调出发,简要论述了在其设计、生产、选型、安装、控制、维护六个环节中应采取的方法和必须注意的事项。 关键词: 节能 环保 臭氧层 温室效应 新冷媒 0 前言 改革开放二十多年以来,我国的人均寿命显著增长。这一令人瞩目的事实,除了归功于新的政治环境和经济环境以外,人们日常生活、工作环境的改善也是不容忽视的重要因素,空调设备正是营造这种使人益寿延年的环境条件的功臣。 然而,科技往往是把双刃剑。空调设备既是耗能大户,又在创造局部舒适环境的同时,给整个地球的大环境带来负面影响——破坏臭氧层;加剧全球温室效应。难怪欧洲的“绿色和平”人士不愿使用空调设备,以致2004年夏天,发达的工业国里,竟然有人被酷暑“热毙”。因此,空调设备必须朝节能和环保两个方向发展,做到亲和自然,才能广泛而长久地为人类效劳。本文就普遍推广高效节能环保型空调设备的相关问题进行以下论述。 空调设备的节能性和环保性密切相关,两者相辅相成。一般来说节能型空调总是环保型的,环保型空调也多半是节能型的,至少在整体上与节能型是相协调的。所以,两者可以相提并论,取长补短。 1 注重使用过程中节能性的空调设备设计理念 设计空调设备时不能单纯考虑制造费用,还须重视运转费用。在包含制作费用在内的整个使用寿命周期的总经费(寿命周成本)里,运转费用占55%以上,所以设备的节能在降低寿命周期成本上起到很大作用。设计节能型空调时为了尽量提高COP(=冷冻能力/消耗电力)的值,应采用直流变频控制器、磁阻式涡旋压缩机(因其电机铁芯配置了磁力比普通铁氧体磁铁强10倍的钕磁铁,并通过特殊设计产生了附加的磁阻转矩,使效率提高20%以上)、红外线传感器之类的高技术配套产品,由此制成的变频空调机可比定频空调机节能45%左右,虽然需要较高的初始费用,但据计算,该差额只需1.5~2年即可偿还。 2 制造全过程中切实关怀环境的生产经营理念 节能环保型空调设备应采用臭氧层破坏系数为“0”的HFC新冷媒,进行环境亲和型设计(Environment-friendly Design)。同时,必须确保文明生产,做到“零废弃物排放”。生产工厂本身取得ISO 14001认证自不待言,还应实行“绿色采购”,为了确保所采用的原料、器材、部件都达到环保要求,各相关厂商也都应取得ISO 14001认证。 3 最佳空调方式和最合适送风位置及能源的选定理念 空调方式对于空调设备的节能性至关重要,必须针对不同的场合和不同的空调要求,制订切实可行且恰如其分的空调方案。 3.1纠正中央空调方式的缺点 ①仅在必要的时间里对必要的空间进行空调(消除空耗)②削减输送热源的动力(采用中央空调时,输送动力的机构比例很高)③实施独立的温度控制(防止过冷、过热)。 3.2以局部空调取代完全空调 在操作场所(如车间、试验室等),温度对操作的安全和精度有很大影响,据统计,在17℃~23℃的稳定环境里所产生的工伤事故和作业失误指数最低。因此,这些场所应采取有效的定点空调(局部制冷或制热),并尽量将送风管延伸到靠近人体的地方,这与空调效果密切相关,也是空调节能的关键所在。据某一实例测定:距离送风口1.0m处风速为2.7m/s,体感温度为25.5℃,而在距离送风口2.0m处风速就降为1.4m/s,体感温度则上升为29℃。 3.3配备与空调效果相协调的通风装置 如果空调与通风互相协调,就不会因空调后的室温受到影响而浪费能源。以高温车间为例,为了减轻制冷负荷,整体通风与局部通风并用,而对操作者则提供定点空调。通风方式应以有效的局部通风(排气)将整体的通风次数n(n=每小时通风量(m3)/ 室内容积(m3))降到最低,减少室内的热损失。 在必须大量通风的场合应引入新风。对于机器发热量很大的地方,可采用全新风方式,即对新风加以空调后引入。对于只需通常排热·通风的地方,可采用回风+新风的混合方法,即在循环空气与新风混合后进行空调的方式。 3.4采用特殊的配置和工艺 用于医院、疗养所等地方的洁净空调和空气清洁器等设备需要获得空气高度净化的效果,应采用高效除菌滤网和光催化(材料成分为氧化钛)除臭滤网,这些过滤网除了集尘功能以外还有显著的除臭、抗菌功效,并具备抑制飘浮菌和病毒的作用。 3.5因地制宜地选择空调能源 毫无疑问,电力是最常用的空调能源,电动方式的一次能耗量较小,其CO2的排放量也较小。但在燃气(天然气或煤气)或燃油(石油等)供应充足而电力相对缺乏的地区可使用以吸收式制冷机为代表的热源设备。在夜间电费便宜的地区可考虑发展冰蓄热式空调机。另外,太阳能空调机可说是最理想的节能环保型空调设备,应该大有发展前途。 4 安装操作技术、附配件及器材质量绝对可靠的施工理念 安装之前应由SE(销售工程师)进行施工设计,通过负荷计算确保设备的功率与所需的空调区域相匹配,确定最佳的设备安装位置。操作必须由合格的专业人员实施,并且只能使用设备附带的配件,现场外配的铜管、电线、悬吊支架、螺栓等器材必须严格符合厂商规定的技术要求。 5 空调设备控制系统IT化的管理理念 要使空调设备的舒适性和节能性两全其美,其管理系统的IT化是关键所在,所以应选用下列控制装置。 5.1智能管理器(i-Manager,具有大规模、高等级的监控功能) 智能管理器是适应于独立空调(大楼用多联机)主体设备管理的集中监视装置,能通过专用通信线路直接联系空调设备,构成价格性能比很高的系统,可100%地利用设备信息。 5.1.1 节能功能之一 在用电高峰阶段将要超过目标电力时,可通过空调系统设定温度的换档和使室内机停止的控制方法,尽量在不影响舒适性的前提下把用电量掌握在目标电力以内。 5.1.2 节能功能之二 在维持舒适度的同时,若想进一步降低电力消费,可分别使用下列两种运转模式:(1)使任何一台室内机经过一定间隔的时间停止,或同时使多台机交替运转。(2)对室外机进行容量限制。 5.1.3 异常管理 异常发生时,内容显示于“异常记录时间显示区”,同时根据系统设定内容触发报警蜂鸣器,告知异常。并且,把过去500,000件异常状态变化资料作为档案保存在硬盘中。 5.1.4 用电量的按比例分配 借助于“由室内机运转状态得出的空调容量”可算出各室内机单位的使用电力,即使在同一运转时间里,也能通过空调负荷找出差异,从而更公平地按比例分配电费。 5.1.5 利用局域网进行远程监视 通过在远离某大楼的集中管理室和该大楼之间设立专用的局域网,就能实现远程管理,另外,对于将来增加设施(建筑物等)时也能容易地相应增设空调机和扩展局域网。 5.2空调专用网络(AIRNET)+ 智能管理器 通过智能管理器向用户提供自由的空调控制,同时还通过空调专用网络来约束未知故障的运转。以信息处理·通信技术时刻监控空调机的运行状态,借助“在线诊断系统”对故障防患于未然,由此可以节能并提高机器的使用寿命。而且,万一发生故障,可能在用户尚未发现之前,维修工程师已先行发出通知,随即到达现场排除障碍。 5.3 智能触摸式控制器 为不具备专用管理室或不想聘用专职人员时的理想选择。 5.3.1 使空调系统简便地获得高功能 通过编程以年为单位设定每日的运转停止和所需温度。大幅度地减少管理的时间和人力。并且,操作简便,无须专业人员,任何人都能管理。 5.3.2 根据空调的使用状况按比例分配用电量 通过追加相应的软件,可提供便于电费管理的按比例配电信息。 5.3.3 进行高效节能的空调管理 因常时监视各房间的温度,并在进行适当温度管理的基础上配备了设定温度范围的控制功能,所以可形成高度节能的空调运转。另外,由于避免了由事先编程所造成的无用运转,也能节约可观的经费。 6 多方位无微不至的维护管理理念 为了减少故障、保持设备的性能以达到长期实行经济的运转并延长使用寿命必须进行维护保养。为了对灾害防患于未然应进行安全检查。 6.1预防保全(Preventive Maintenance:PM) 所谓预防保全,就是预先消除运转中的征候,亦即在故障、异常现象发生之前采取对策。据统计,与事后保全相比,实行预防保全的空调设备及主要部件的平均寿命约可提高3.3~8.8年,并可有效地减少管理费用。 6.2 日常检查 每天掌握空调设备起动时、运转中、停止时的状况,并在运转日记上记录各种显示数据(如送风、吸风温度,冷凝、蒸发压力,电流、电压等)和异常现象(如漏水、异常振动、异常音等)。 6.3 定期检修 维护检修的期限和内容因空调设备的环境条件和重要程度等情况而异。一般来说,以每年分别于制冷运转前、制冷运转中、制热运转前、制热运转中实行4次为准。另外,还可采取目测检查法估计各种运转数据(如冷凝器、冷却器的污染程度,滤网有无堵塞、腐蚀?冷媒有无泄漏?轴承、V形皮带有无异常等)。 6.4远程(管理中心)检测 采用相关的信息设备,收集、输送、保存大量数据,通过对设备运转状态作365天、24小时的监视和独立的联机诊断,有效地防止故障。自动检测空气滤网、热交换器的污染状况,确保长期的高效运转。通过分析、综合丰富的数据,从而作出改善设备的提案。异常发生时立即自动地通报管理中心,迅速对应。 通常,若将机器检测与人工定期检测(目测为主)相结合,就能更放心地使用并降低产品的运转费用。 6.5 顺应空调设备的更新 由于节能技术和人们对地球环境保护的要求都在不断提高,节能环保型空调也在朝高精尖的方向更新,所以空调机的维护也应按照其更新的动向来开展。 6.6 提高冷媒的市场回收率 节能环保型空调的售后服务是很重要的一环,必须提高冷媒的市场回收率(应≥70%)。虽然HFC(新冷媒)的臭氧层破坏系数为“0”,但其温暖化系数(引起地球的温室效应)还是比较高,所以必须同样禁止向大气排放,应承担回收利用以及分解处理的义务。 6.7 废弃空调设备的回收利用 对于报废的空调设备必须彻底回收处理残余的冷媒,并有效利用其中的有价物,最终无利用价值的部分也要妥善处理,决不能因此而污染环境。 综上所述,节能环保型空调从设计到废弃应始终贯彻“节能”和“环保”的方针。如今,人们既要创造四季如春的生活条件,又要保护赖以生存的地球环境,还要为子孙后代节约使用有限的能源,因此节能环保型空调必将取代所有普通空调。随着科学的昌明和技术的进步,空调设备也在日新月异地发展变化。然而“万变不离其宗”,只有继续向“节能”和“环保”的高度攀登,才是唯一的通途。 节能环保论文:关于对环保搬迁居民安置区的低碳和节能设计探索 论文摘要:论述了建设低碳安置区的必要性和安置区设计的环保节能要求,分别针对国内外低碳社区的设计理念及环保技术进行了介绍,指出目前国内安置区节能建设应从初期选址及合理分配投资方面入手,循序渐进,逐步实现低碳、节能、减排目标。 论文关键词:安置区,环保节能,低碳社区 近年来,随着国家经济的不断发展,大量工业规划区和大型厂矿企业相继增多,因规划和项目建设涉及环保搬迁的村镇需要集中安置,在具体的搬迁工作中不仅需要解决经济适用、功能完备等问题,如何做到环保节能与低碳减排也是集中安置区设计目前面临的一个突出的问题。 1建设低碳安置区的必要性 低碳经济的实质是经济发展方式、能源消费方式、人类生活方式的一次新变革。据统计,国外低碳城市能源消费38%来源于居住用能,33%是各种商用建筑和公共建筑用能,交通用能占到22%,而即便是在伦敦这样的大都市,工业用能也仅仅占到城市能源消耗的7%…。因此可以看出,居住社区用能在城市的能源消耗占到了比较大的比重,而搬迁安置区的建设往往在当地特色、环境良好、功能完备、经济适用方面考虑较多,将低碳理念注入到安置区的社区规划、建筑设计、社区管理中。 2安置区设计的环保节能 安置区的设计要提倡节能、节地、节材,并建立起资源和能源可持续再利用的住宅体系。安置区的生活污水要采取经济适宜的生化处理方式,处理后的出水可考虑尽量循环使用,尽量少排放,绿化、道路清洗及其他冲洗用水采用二次处理后的污水,以节约水资源和减少对环境的污染。大型的安置区可形成区域内的小社区,该社区应具备生活、交通、环保等综合功能。 3国内外低碳社区案例 3.1弗班——德国可持续社区的标杆 德国弗莱堡市郊的弗班区被誉为德国可持续社区的标杆,弗莱堡享有“欧洲太阳能之都”及“欧洲环境之都”的美誉,也是全球率先实现可持续发展理念的城市之一。 弗班社区在节能减排、减少交通、社会整治及创造可持续邻里方面都取得了相当的成功经验,例如:1)使用80%木屑及20%天然气的高效热电联产再生能源装置提供弗班区的供暖系统,通过好的隔热及有效的暖气供应大约可减少60%的CO,排放;2)提倡“生活不须有车”的交通概念,减少了35%的车辆。与此同时,社区提供各种替代的运输方式(例如共乘、便利的大众运输);3)通过弗班论坛负责的社会工作,居民可参与更多的社区活动,例如创造合作社商店、农民市场及邻里中心等。 3.2上海崇明东滩生态社区 上海崇明东滩生态社区项目涵盖社区总体规划、生态发展、可持续能源、废弃物管理、绿色建筑、交通规划设计和建筑等方面的内容,主要的规划理念包括: 1)碳中和(CO零排放):热能和电力通过风能、生物能、垃圾和城市建筑物上的太阳能光伏板直接获得,建立全国第一个氢能电网;2)绿色建筑:最高建筑仅有8层,采用环保技术,屋顶草坪和植物为天然隔热层,可储存雨水用于灌溉;3)绿色交通:人们的主要出行方式为步行、自行车、清洁能源公交车(燃料电池)、水上出租车,市内建有不受机动车干扰的独立的人行步道和自行车道网络,任何地方到附近公交车站步行不超过7min;4)绿色基础设施:社区建立了集水、水处理与再利用系统,社区内80%的固体废弃物实现了循环使用。 4低碳社区的发展探索 2010年上海世博会,北京的城市最佳案例选择了国奥村,这充分体现了首都对建设低碳社区的勇气和决心,游客参观完之后,都能强烈地感受到“低碳生活离我们并不遥远”。 国奥村这个中国首个成熟的绿色环保社区汇集了30多项环保技术,北京的城市最佳案例选择了国奥村,原因是:1)再生水热泵冷热源系统,可以从污水处理厂排人河道的再生水中提取温度能量,为建筑提供冬季供暖和夏季制冷的能源;2)景观花房生态污水处理系统,可以将生活污水集中至景观绿化花房,利用动植物的食物链建立起一个水体生态平衡系统,使生活污水得到再次利用,成为小区景观用水;3)这里的窗户中问都是中空的夹层,里面充着惰性气体,惰性气体能降低传热效果,同时窗户外层还有能够隔热防紫外线的膜,从而提高窗户的隔热效果;4)国奥村卫浴设备采用了“复用水”技术的洗手盆和坐厕一体化的产品。洗手盆内有特殊陶瓷阀芯,采用双档节水,防烫伤设计,有效节能减碳,并将洗手盆的污水经过过滤处理储存在坐厕水箱当中,内置自动清洁系统去除细菌和异味,坐厕比传统3/6坐厕节水25%。上海世博会国奥村的入口采用北京古建筑特色的门楼设计,而事实上,谁也想象不到,如此漂亮的展区竞多是建筑废料制成。国奥村用实际的案例,向世博游客展示了一个可以实现、并且很快就能跨人寻常百姓生活中的低碳社区案例。 “不久的将来,可能在上海也会有国奥村的项目。”国奥村负责人表示,奥运会留下来的并非只有精彩的赛事,更多的是奥运精神倡导的人、社会、城市及自然和谐相处,以及新的生活方式的推广与共享。 5结语 当时在建国奥村时,很多地方许多人都不理解。比如在选址上,要求附近有多少公共交通设施,提倡用本地的建筑材料等,其实这些要求是鼓励公众多用公共交通,少开车,用本地的材料也是为了减少运输时的碳排放。应该说,国奥村的开发使得我们在观念上有了很大的更新。 从目前国内安置区建设现状来看,真正做到低碳、环保还需要相当长的一段时间,这不仅需要搬迁人群加强自身的环保意识,搬迁安置区规划的组织者更应具备社会责任感,在安置区的建设初期从选址和合理分配投资上下大功夫,逐步把低碳、节能与减排的理念贯穿建设始终。 节能环保论文:浅论环保节能型复合柴油的研究 论文关键词:柴油 复合剂 论文摘要:系统介绍了复合柴油的作用机理、研究配制及应用发展。 1 概述 复合柴油是将水和柴油通过复合剂和复合设备复合形成的油包水(w/o)型乳液。早在100多年前,就已有人掺水使用柴油,但是因为那时的柴油掺水技术水平较低,收益不够明显以及石油危机尚未突出等原因,而使柴油掺水技术处于缓慢发展的状态。50年代末,由于环境保护需要以及石油危机等原因,柴油掺水应用技术才获得重视。到了70年代,柴油掺水技术进入到实用性的发展阶段。美国、前苏联、日本等工业发达国家竞相把柴油掺水技术列为国家重点开发研究项目,对掺水复合柴油的复合手段、复合工艺、复合装置、表面活性剂、复合机理及其燃烧动力学和对内燃机的磨损腐蚀以及规格化、商品化等多方面都进行了大量的实验和深入研究。大量的研究表明:油水混合燃料能极大地改善排放污染,节省燃油。同时,柴油掺水复合燃料对内燃机不但没有腐蚀和增加磨损的问题,反而能起到清洗剂的作用,可以降低内燃机维修费用。目前,世界各国研究燃油掺水技术的专业机构空前增加,专利文献和学术论文如雨后春笋般地涌现。在日本、美国、德国等,柴油复合剂早已作为商品销售,现已开发出第三代或第四代产品。日本专营复合油的萨米特公司推出的h一106 , h一107复合剂产品,销往东南亚各国。纵观柴油掺水技术的过去和现在,它已显示出了强大的生命力。 2复合柴油的节能、降污原理及复合机理 2.1复合柴油节能、降污原理 2.1.1“微爆”效应(二次雾化) 目前,国内外大多数专家认为复合柴油的节能是由于乳液内部的微小水珠的“微爆”效应引起的或称二次雾化。微爆是在高温环境下,由两种或多种有不同挥发性的液体的汽化引起的。由于液体的扩散速度是有限的,稳定性差的液体就会覆盖在表面,从而导致液滴迅速升温。一旦温度达到某个组分的过热极限,微爆就会伴随连续产生并变大的泡核而发生。微爆的作用是提高油滴的表面活化能。复合柴油为油包水(w/0 )型乳液,外相为柴油,内相为水。由于油的沸点比水高,所以受热时水总是先达到沸点而沸腾或蒸发。当油滴内部的压力超过油的表面张力和环境压力之和时,水汽将冲破油膜的阻力而使油滴爆炸,形成更细小的油滴。爆炸后的油滴更细小,因此燃烧更完全,从而达到节能效果。 2.1.2化学效应 有文献对复合油的燃烧化学进行了研究,提出了水煤气反应的重要性,燃料中由于高温裂解产生的碳粒子,能与水蒸气反应生成co和h2,使碳粒子能充分燃烧,提高了燃烧效率,降低了排烟中的烟尘含量。复合柴油在柴油机燃烧室高温高压条件下发生化学反应,由于复合油中水的存在,促使产生了许多oh"基团,使得消除积炭的反应()速度加快,从而达到降污的目的。有文献提出了其他一些用于解释复合油节能降污的观点,例如掺混效应、汽提效应、改善燃料与空气的混合比例减少过剩空气系数以大幅度降低氮氧化物()的产生等。 2.2柴油复合机理 复合柴油是由普通柴油、水、表面活性剂、助表面活性剂组成。柴油和水是两相互不相溶的体系,作为油包水的乳液,水是分散相,为使水的微小液滴在两相交流中足够稳定,须使用表面活性剂。柴油复合剂能使乳液稳定的因素有二:其一,降低了油一水界面张力,即降低了吉布斯函数,有利于乳液的稳定存在;其二,柴油复合剂的分子在界面处作定向吸附,生成具有一定机械强度的薄膜,阻止分散相液滴的合并聚集。由于乳液中液滴分子作不停顿的布朗运动,频繁地相互碰撞,如果界面膜的强度较小,在碰撞中界面膜容易破裂成液滴合并。因此,柴油复合剂需要二种或二种以上的表面活性剂复配而成,这种复配的柴油复合剂所形成的界面膜有较高的膜弹性,所形成的乳液也比较稳定。目前柴油复合剂的配方根据其结构大致分为五种类型:①阴离子型有烷基磺酸盐类、烷基苯磺酸盐类、烷基蔡磺酸盐类、脂肪酸皂类、烷基醋墟泊酸磺酸盐类等;②阳离子型有简单胺盐类、季胺盐类等;③非离子型有脂类,如脂肪酸聚氧乙烯醋、脂肪酸山梨醇醋;醚类,如脂肪醇聚氧乙烯醚,烷基苯酚聚氧乙烯醚,脂肪醇山梨醇脂聚氧乙烯醚;酞胺类,如烷基醇酞胺等;$两型离子型有梭酸类、硫酸类、磺酸类等;④高分子型有天然水溶性胶类、淀粉衍生物类、纤维素类、合成水溶性高分子类等。 3复合柴油的配制及性能 3.1复合剂配方成分的筛选依据 (1)亲油基团与油相具有相似结构的复合剂复合效果好。根据相似相溶原理,要求复合剂的憎水基团的结构和油的结构越相似越好。结构与柴油越相似,界面上的吸附作用也就越强,这样就能既可使油水界面张力降低得多,又能使界面膜的强度大,因而稳定性就好。根据多种活性剂的性能试验筛选最终选择了与柴油的主要成分有相似分子结构的有机酸和复合剂且。 (2)混合复合剂的效果往往比单一复合剂效果好。为了形成稳定的复合液,要求复合剂不仅能大量降低水的表面张力,而且能在油水界面形成坚固的保护膜。有些物质的表面活性大,能大量降低水的表面张力;有些物质表面活性虽然较差,但能在水微粒周围形成坚固的保护膜。选择具有相似分子结构的这两类表面活性剂,把它们组合起来,就可以取长补短,达到更好的复合效果。因此,使用一种以上的表面活性剂加助剂制备的微乳液,比用单一表面活性剂加助剂制备的微乳液更稳定。因此采用了使用混合表面活性剂加助剂进行复合配方设计。 (3)辅助表面活性剂是微乳液形成的一个不可缺少的组分。一般乳状液的形成主要是由于复合剂在油/水界面的吸附,形成坚韧的保护膜,同时降低界面张力,使油(或水)较易分散。但无论如何仍有界面,从而有界面张力的存在,故此种体系是不稳定的。若再加人一定量的极性有机物,可将界面张力降至不可测量的程度;此后即形成稳定的微乳液。辅助表面活性剂是微乳液形成一个不可缺少的组分,它除了能降低界面张力外,还能增强界面膜的流动性,使界面膜的弯曲更加容易,有利于微乳液的形成。 3.2复合剂配方的筛选 虽然有以上这些理论依据,但关于复合剂中各种组分的具体确定,目前还没有成熟完整的理论模式来测算指导,必须靠经验积累和试验实践来确定每种组分的实际复合效果。因此,进行深人细致的实验选择尤为必要。 3.2.1实验试剂 ①主复合剂工:由有机酸(酸值为123.3kohmg/g)和碱溶液反应制成。 ②复合剂n:非离子表面活性剂,上海大众药业有限公司,粘度:1 000一1 400mm2/s; ③助表面活性剂:醇类,济南化工二厂,纯度98 %。 3.2.2实验步骤 通过大量的配制试验,考察了各种组分的复合效果,从而最终找到了合适的复合剂配方。所找到的复合剂配方中阴离子型表面活性剂的比例占绝大多数,而非离子型表面活性剂仅占8%左右,这就使所配制的复合柴油成本大大降低。 ①配制复合剂的小样。向锥形瓶中加人5lg有机酸,再加人8.5g碱溶液,振荡15 min,待反应完毕后,加人6g复合剂ii ,3g助剂,盖上塞子,然后采用手摇振荡的方法使锥形瓶内各种物质完全混合均匀。在室温下静置,待泡沫消失,即得到复合剂。 ②配制该复合剂的扩大样。向锥形瓶中依次加人510g有机酸,85g碱溶液及60g复合剂ii , 30g助剂,然后按上述方法配制,得到复合剂的扩大样。将锥形瓶内的复合剂静置一段时间,待液面上的泡沫完全消失后,且再用手振荡锥形瓶也无泡沫产生为止飞这大概需要3h左右。此时用手触摸锥形瓶壁已冷却至室温,待用。 3.2.3实验现象 ①在加人碱溶液的过程中,发现溶液液面上会产生泡沫。 ②在振荡锥形瓶的过程中,感觉到瓶壁是热的。 ③在振荡过程中,液面上有白色泡沫产生,并随复合剂量增加,泡沫层变厚。 3.2.4实验结果 由上述实验步骤得到含有机酸74 %(质量分数),含碱溶液12%(质量分数),含复合剂11为9%(质量分数),含助剂5%(质量分数)的复合剂。该剂为完全透明的棕色油状液体,无特殊不良气味,稳定性好,自配制起至今(半年多)无任何变化。 3.3复合柴油的配制 本此使用上面的复合剂配方来配制微复合柴油,在相同的实验室条件下,分别进行了复合柴油配制的小样试验和扩大试验。 3.3.1试验 配制方式用天平分别称取一定量的水、剂、油(0#柴油)按一定顺序加人到烧杯中,搅拌一段时间后,静置,观察到体系为透明的均相液体后,继续加人一滴剂,重复上述操作,直至体系出现浑浊为止。然后取体系出现浑浊的前一滴加剂量作为该微乳油的最终加剂量,重新按上述步骤配制乳油。从刚刚配制的乳油样中取出一部分,倒人250m1带磨口塞的锥形瓶中,保存起来,观察其稳定性如何。 2配制结果 3结果分析 ①从表2可以看出:在水占6%一20 %、复合剂占10%一21%时,均可形成乳油。特别是其中的油样1、油样2、油样3及油样4和油样6不但形成乳油的速度快,而且形成的乳油透明度高、稳定性好。 ②试验证明:在小样试验中所配制的复合剂,进行扩大试验后,仍能实现对柴油的复合,这表明该剂的复合能力没有改变。而且在小样试验中可以配成复合柴油的水、油、剂之配比,在扩大试验中同样可以配成乳油。 3.3.4复合哭油指标(以4号样为例) 4我国复合柴油的发展现状及研究方向 我国柴油复合技术研究起步较晚,最近几年发展迅速,已开发出许多较好的复合剂配方并研究了复合复合剂的亲水一亲油值(h lb值)等性质,和国外技术相比,没有合成反应,均采用多种表面活性剂复配而成,只是在复合剂的配方组成上略有差别。这些柴油复合剂配方组成的共同特点是: 1)以非离子表面活性剂为主体的高效复合剂达80%左右。此非离子表面活性剂的亲水基团为聚氧乙烯()。即一般所说的eo链。其醚氧可与金属催化剂络合,提高催化剂活性。 2)低沸点易燃有机物,如丙酮、甲苯、硝酸乙酷、正己烷等。其目的在于降低点火温度,便于内燃机起动。 3)其它辅助复合剂,如十二烷基磺酸钠等。通过表面活性剂复配,提高复合性能。 未来复合柴油技术的发展可能会集中于以下几个方向:①由于生物油的可再生性、可生物降解性和其良好的排气性能,可将柴油和生物油(植物油或动物油脂)混合与水复合。②在选用复合剂方面,可以使用复合性能更好的但相对价格比较低廉的阳离子表面活性剂或高温下可分解的生物表面活性剂。③从应用角度看应该向性质和柴油更加接近的微复合柴油发展。④相关研发机构会推出高效的磁力复合设备,降低剂水比,提高复合速度。 节能环保论文:新型节能环保材料在建筑中的应用 新型环保型节能建材, 是人们提高生活质量的重要保证, 随着人们生活水平的不断提高, 对居住环境也有了一个更高的标准。绿色建材, 环境保护, 清洁生产已成为人类永恒的主题。因此, 我们要提高对绿色环保型节能建材的认识, 加强对绿色环保型节能建材的研究和推广, 建立有效的机制和科学的评估体系, 制定切实可行的方案, 尽全力搞好新型环保型节能材料的推广应用, 使人们有一个优良的生存环境, 为人们的健康发展尽一份力量。 一、新型节能环保材料在建筑中的必要性 1、室内污染的主要来源 室内装饰材料污染物对人们尤其是儿童存在潜在的健康危害,主要污染物包括以下3 类: (1)甲醛 甲醛是造成室内空气污染的第一大杀手,是一种无色有刺激性气味的有毒化学品,被世界卫生组织确定为强致癌和致畸物。通常情况下,装修完成后都要进行室内装饰和购买家具,由于装修和家具制造要使用大量人造板材,而生产人造板需大量使用毒性高的甲醛为原料制造的胶粘剂。由于胶粘剂中的甲醛释放期很长,一般长达15 年,导致甲醛成为室内空气中的主要污染物。 (2)苯及苯系物 苯系物包含苯、甲苯、二甲苯等,被国际癌症研究机构确认为有毒的致癌物质。苯在各种建筑材料的有机溶剂中大量存在,比如各种油漆的添加剂和稀释剂,一些防水材料的添加剂中,在日常生活中,苯也用作装饰材料、人造板家具和杀虫剂的溶剂。苯系物被人体吸人后,可出现中枢神经系统麻醉作用;可抑制人体造血功能,可导致胎儿的先天性缺陷等。 (3)氨 氨是一种无色而具有强烈刺激性臭味的气体。氨的主要来源有建筑材料中的混凝土外加剂;采用含有尿素组分胶粘剂的木制板、以氨水作为添加剂与增白剂的涂料。 氨对人体会产生严重危害: ① 以气体形式吸入肺泡,与血红蛋白结合,破坏运氧功能; ② 氨具有碱性,对动物或人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用; ③ 长期接触氨后可能会出现皮肤色素沉积或手指溃疡等症状。 2. 生态环保型建筑成为国内发展主流 近年来,随着国内外低碳环保消费理念的广泛倡导,环保型消费形式逐步占据主流,住宅建筑的生产商和消费者都对建材提出了安全、健康、环保的要求。采用清洁卫生技术生产,减少对天然资源和能源的使用,大量使用无公害、无污染、无放射性,有利于环境保护和人体健康的环保型建筑材料,是住宅建筑发展的必然趋势。 发达国家相继根据各自的特点,在生态建筑发展过程中建造了一系列生态建筑示范项目。建筑形式包括办公、住宅、学校、商场等。这些示范建筑通过精妙的总体设计,结合自然通风、自然采光、太阳能利用、地热利用、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术,充分展示了生态建筑的魅力和广阔的发展前景。 而我国建筑业也日渐扩展了对环境问题认识的范围和深度,而且把环境问题与经济、社会的发展相结合,从根本上认识环境问题的重要性,对建筑装修所使用的材料给予了硬性规定。 二、新型节能环保材料在建筑中的应用 1、新型墙体材料 墙体材料在房屋建材中约占70%,是建筑材料的重要组成部分。绿色建材是建材发展的方向,因而发展墙体材料,一定要按照建材绿色化的要求,与资源综合利用、保护土地和环境紧密结合起来,由于水泥和钢材的都具有快速传导的特性,大面积用在建筑上,对建筑的节能就造成很大的影响,就很自然的造成大量的建筑能耗的浪费。众所周知的,墙体是外围护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国基本上是以黏土砖为墙体材料为主,保温性能不能满足设计标准。因而在节能的前提条件下,我们应该进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。通过限制黏土砖,优化墙体材料产业与资源、环境、社会发展的关系,实现墙体材料的可持续发展,促进人与自然的和谐发展。 2、保温隔热材料 墙体特别是外墙的传热在建筑物总体传热中占比例最大,我国多采用保温节能墙体。墙体保温式根据保温层位置的不同可分为:外墙外保温、外墙内保温和中空夹心复合墙体保温等3 种。目前我的外墙保温技术发展很快,是节能工作的重点。外墙保温技术的发展与节能材料的革新是密不分的,建筑节能以发展新型节能建材为前提,必须足够的保温隔热材料作基础。而节能材料的发展必须与外墙保温技术相结合,才能真正发挥其作用。 3、防水密封材料 防水材料是建筑业及其他相关行业所需要的重要功能材料,是建材工业的一个重要组成部分。随着我国国民经济的快速发展,工业建筑与民用建筑对防水材料提出了多品种高质量的要求,而在桥梁、隧道、国防军工、农业水利和交通运输等行业和领域中也都需要高质量的防水密封材料。 4、节能门窗和节能玻璃 目前我国市场主要的节能门窗有:pvc 门窗、铝木复合门窗、铝塑复合门窗、玻璃钢门窗等。就玻璃钢门窗而言, 其型材具有极高的强度和极低的膨胀系数,具有广阔的发展前景。除结构外,对门窗节能性能影响最大的是玻璃的性能。目前,国内外研究并推广使用的节能玻璃主要有:中空玻璃、真空玻璃和镀膜玻璃等。在建筑节能中门窗的节能是不可忽视的,外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位,其能耗占住宅总能耗的比例较大,其中传热损失为1/3,冷风渗透为1/3,所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗本身的传热量是建筑中门窗节能的必要措施。社会上普遍存在的问题是往往考虑的仅仅是采光、通风、经济和美观等方面的问题,而没有好好的去考虑有关节能的问题。其具体节能措施有: (1)控制住宅窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值,jgj26—2010《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定,指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过30%、35%、50%”。 (2)提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透。如设置泡沫塑料密封条,使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料(如毛毡)、弹性密闭型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。 (3)改善住宅门窗的保温性能。户门与阳台门应结合防火、防盗要求,在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板以增加其绝热性能;窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗,这样可避免金属窗产生的冷桥,可设置双玻璃或三玻璃,并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃,有条件的住宅可采用低辐射玻璃;缩短窗扇的缝隙长度,采用大窗扇,减少小窗扇,扩大单块玻璃的面积,减少窗芯,合理地减少可开启的窗扇面积,适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。设置“温度阻尼区”。在住宅中,将北阳台的外门、窗全部用密封阳台封闭起来,外门设防风门斗,防止冷风倒灌,楼梯间设计成封闭式的,对屋顶上孔进行封闭处理等措施均能收到良好的节能效果。 5、建筑垃圾的综合利用 近几年,我国在建筑垃圾开发利用方面投入了相当大的资金, 不少地区将建筑垃圾作为一种再生资源,对固体废弃物加以筛分、破碎后制成建筑垃圾砖或用作路基垫层及地基垫层;对不可处理垃圾则堆山造景加以利用。 6、其他节能建筑材料 太阳能是人类可以利用的最丰富、最洁净、最理想的能源,随着太阳能光电转换技术的不断突破,在建筑中利用太阳能成了可能。 节能环保论文:试论城市规划要考虑环保节能意识 [论文关键词〕城市规划 环保节能 道路设计 可持续发展 [论文摘要]城市规划对城市的发展起着极其重要的指导作用,但长期以来,由于城市规划在环境保护方面、能源节能方面的局限性,致使城市发展过程中产生了一系列环保节能方面的问题。本文重在阐述城市环境污染耗能现状的基础上,提出了环保节能的主要内容,指出了城市在环保节能发展的远景目标,阐明了城市规划中环保节能的重要作用。 城市规划是一定时期内城市发展的目标和计划,是城市建设的综合间署,也是城市建设的管理依据,它与很多学科密切相关。近年来,由于环境保护规划没有与城市规划和城市建设同步落实,使城市环境遭到一定程度的破坏,环境污染日趋严重,城市环境不能进入良性发展的轨道。因此城市规划中的环保节能应该引起人们的重视。 如何在城市规划时考虑环保节能意识?本文从城市发展过程中所面临的环境问题以及基础设施的管线布置,建筑新楼及城市道路设计现况谈起,讨论城市规划当中环保节能应注意的问题。 1、我国城市现状 1.1城市发展过程中所面临的环境问题 1. 1. 1水体污染问题突出.由于城市人口的急剧增长和工业的飞速发展,大量的污水没有得到妥善的处理而直接排入水体,致使水环境遭到严重的破球。我国的水体污染近期呈上升趋势,全国有监测资料的1200多条河流中,850多条受到污染,在七大水系中,以辽河、海河、淮河污染严重,在统计的138年城市河段中,有133个河段受到了不同程度的污染。全国范围内78%的河段不适宜作饮用水水源,50%的地下水受到污染,西安、北京等许多城市也出现了供水危机。据估计,我国每年因污染而造成的经济损失达400亿元 1. 1. 2城市大气质量严重恶化。工业和交通运输业迅速发展以及化石燃料的大量使用,将粉尘、硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、臭氧等物质排入大气层,使大气质量严重恶化.我国大气污染属“煤烟型”污染,全国城市空气中总悬浮微粒浓度普遍超标,平均浓度达309微克/立方米:二氧化硫浓度水平较高,部分城市污染相当严重,北方城市平均值达到83微克/立方米。由大气污染引起的温室效应和臭氧层破坏更是直接地威胁到人类的生存。 1. 1. 3噪声扰民现象普遍存在。目前随着我国城市工业、交通运输和文化娱乐事业的快速发展,噪声扰民的现象愈发突出,据44个国控网络城市监测,全国三分之二以上的城市居民生活在噪声超标的环境中,区域环境噪声等效声级分布在51. 5-65, 8db (a) 。 1.2城市发展中的基础设施现状 1. 2. 1遍布公路下面的管线交叉纵横 存在多头管理,各部门报规划不能协调一致,建设资金独立。常常出现修路在前,水、电、热、排污、通讯紧跟其后,分别开控路面,造成城市天天破路挖沟的尴尬局面。各种管线所用材质不环保,不经济,经常出现跑冒滴漏,不得己对道路面进行破坏。 1. 2. 2建筑住宅节能几乎没有纳入建筑考虑 只关注房屋外观和结构,不注意节能,使居住用能极为浪费。有关专家统计,通讯建筑保温,管网系统调节,提高热源效率三个方面的改进,我国北方地区采暖耗能至少可降低60%一70%。建筑不同于一般的消耗性物品,是资金含量高的持久性资本品或家庭耐用消费品,其宏观调控需要从长远着手,从规划着手,注重实施。 1. 2. 3道路设计的盲目性 道路设计时只注重道路的拓宽,不考虑道路其它综合配套设施及环境设计。例如,现在城市在拓宽道路时,把原有道路旁的树木通通砍掉,拓宽后不进行重新栽种,原有的雨水排污填死等情况。 2、城市规划如何体现环保节能 正是基于上述的环境能耗危机,近几十年来人们逐渐认识到了城市规划与城市发展之间的关系并开始运用科学的规划指导城市建设。城市环境保护规划是城市规划的重要组成部分,它是在城市总体规划中城市的性质、规模、发展方向的基础上,依据对城市环境质量现状的调查分析所制定的以保护人类的生存环境、减少污染、节约能源为目标的规划体系。按照我国环境保护应“坚持经济建设、城乡建设与环境建设同步规划、同步实施、同步发展,实现经济效益、社会效益和环境效益协调统一”的总方针和总战略,城市保护节能应主要进行以下几个方面的工作: 2.1城市环境保护规划的前期准备,这些准备工作是城市环境保护规划的基础,它包括城市的自然环境资料,例如地理位置、生态环境、气象、水文等;城市的社会与经济状况,如人口、国民生产总值等:环境状况的调查分析,如大气、水体、噪声的监测资料等;城市生态环境现状分析与功能区划等。 2. 2大气污染综合整治规划是根据城市大气质量现状与发展趋势进行功能区划并按拟定的环境目标计算各功能区最大允许排放量和削减量,从而制定污染治理方案。大气污染的治理应根据城市的能源结构与交通状况确定首要污染物即浓度高、范围广、危害大的污染物,便于治理时有的放矢、对症下药。当前我国大部分城市的大气污染主要是由采用落后燃烧方式燃煤和汽车尾气引起,由此而来的首要污染物是二氧化硫和总悬浮颗粒,因此规划的远景目标应该是改进落后的烯煤方式,提高燃烧效率,尽量使用气体燃料、型煤、太阳能、地热等无污染或少污染的能源,实行区域集中供热、消灭千家万户的小烟囱,提高道路硬化率,通过强化污染源治理和提高污染控制技术等手段创建无烟控制区。调整工业布局,根据大气自净规律科学便理的利用大气环境容量;强化污染源的治理,降低污染物的排放量;通过技术和行政的手段减少汽车尾气的污染;提高城市绿化率、选择抗污染性好的树种,大力发展植物净化. 2. 3水污染综合整治规划,水污染综合整治规划是在对水污染现状调查分析的基础上,根据受纳水体的环境容量计算最大允许排放量并确定最佳治理方案。当前我国七大水系的水质污染程度在加剧,范围在扩大,长江、黄河、淮河、松花江的污染水1996年全国工业废水排放量为502. 9亿吨,含化学需氧量704万吨、重金属1514吨,氰化物2457吨以及砷、酚类、油类等污染物数万吨;生活污水约占年排放总量24 %,主要污染物是有机物。根据我国水污染的具体情况,水污染综合整治规划应该通过改革落后的生产方式,采用少废、无废工艺实现清洁生产,是高污水处理效果和资源化利用率,减少污水排放量,修建有效的污水处理设施,加强工业废水和生活污水的治理,最终达到有效保护水资源的目的。 2. 4城市规划过程中要严格执行规划一支笔,建设一张图的原则。各部门在敷设管线时要一次到位,必须用环保节能材料进行施工,否则决不允许进行施工,例如供热、供水部门取消焊接钢管管材,采用不易被腐蚀的塑料材料管材等,这样就可以避免“天天挖沟”现象发生。 2. 5建筑采用新型材料,创新建筑材料,新型墙体、门窗和屋顶材料,提高节能效率,室内通风,供热系统等方面的技术创新,可以保障室内空气清新,避免开门窗而浪费能源。此外,需要考虑建筑材料的重复利用,减少建筑更新造成的建筑材料的浪费。总之,通过提高建筑寿命和节能水平并合理规划各小区楼房分配布局,实现可持续建筑,可以事半功倍,甚至多倍,是建设节约型社会的一个重要的高效率途径,也体现出城市整体规划与节能环保设计的重要性。 2. 6道路设计时体现环保节能.在道路施工时,对道路旁的树木,在拓宽之后适时栽种,对于树木及花草在环保方面起到的作用,大家都有目共睹。在设计道路配套的基础设施方面考虑综合利用率,体现节能。举个例子,道路上设的雨水排,它的通道应单设,不应与下水通道相连并且在相应位置设立雨排蓄水池,这样雨水和雪水就能被收集利用,回收后的雨(雪)水就可以用在园林及道路面的绿化带上,这将极大地减少地下饮用水的浪费. 3、结束语 总之,城市规划考虑环保节能设计后,不仅节约了能源的消耗,减少不必要的开支,更能提升城市的品位,为以后城市的可持续发展提供有力的保障。 节能环保论文:建筑与装饰工程环保节能材料的技术分析 1建筑节能分析 建筑节能就是采用工程技术的手段,最大限度地节约温度控制、照明采光时所消耗的能量,并通过有效技术环保技术充分利用太阳能、风能等多种天然能源来调节室内的微气候环境、随着我国房地产业的迅速发展,2009年我国建筑能耗已占社会总能耗的38%左右,随着《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)(jgj26—95)》以及《公共建筑节能设计标准》等一系列国家标准、行业标准的颁布和实施,要求新建居住及公共建筑的能耗节约50%,这就要求包括建筑装饰装修在内的建筑装修设计必须充分考虑到节能问题,并且通过各种有效的途径和措施达到这一目的。 2建筑节能的途径 2.1制定相关的建材法规,从立法层面的设置有至关重要的作用,承重及保温是建筑围护结构的两种功能。围护结构保温有两种方式,一种是直接使用加气混凝土墙体等单一构造的转砌墙体;另外一种是墙体与外围保温材料相结合的方式。为了不增加墙体的重量,我们一般选用一些轻盈的新型材料,入泡沫聚苯乙烯以及岩棉等。对于第二种方式来说,按照轻质保温材料与墙体的相应位置的差异,可分为三种类型:室内保温、室外保温以及墙中保温。保温效能是检验建筑外墙保温施工的重要指标,因此为了符合建筑所在地的要求,我们在架设维护结构前,必须充分了解所选用材料的具体保温热工效能,并根据保温标准来确定保温层的厚度。同时,为了防止墙体局部的热桥现象,我们必须采用恰当的施工构造方法。 通过科学开发和有效推广可再生能源的工艺技术和先进设备,尽量减少建筑对一次性能源的依赖。有针对性地重点改造那些能耗高的部位,以大力提升既有建筑的节能性能。对建筑中的常规能源系统的优化利用在满足建筑使用功能要求的基础上,减少建筑对常规能源的需求量。 2.2墙体、屋面、地面、门窗等节能工程方面:墙体、屋面和地面围护节能工程使用的保温隔热材料的导热系数、密度、抗压强度、燃烧性能应符合设计要求。严寒和寒冷地区外墙热桥部位。建筑外窗的气密性、保温性能、中空玻璃露点、玻璃遮阳系数和可见光透射比应符合节能设计要求。应按设计要求采取节能保温等隔断热桥措施。 2.3采暖节能工程方面:外墙涂漆及外墙贴面砖在过去的施工和材料工艺中,外墙漆料一般只有装饰的效用,或者可以提升墙体的防水效能,但在保温节能方面却没有作用。在现今的环保理念的倡导下,如果建筑外墙体进行了围护层保温处理,那么外墙漆料可以不具保温功能;如果外墙没有进行保温处理,那么外墙漆料必须具有保温功能,或者可以使用具有防紫外线且到热值低的外墙贴面砖。 ①采暖系统的制式,应符合设计要求;②散热设备、阀门、过滤器、温度计及仪表应按设计要求安装齐全,不得随意增减和更换;③室内温度调控装置、热计量装置、水力平衡装置以及热力入口装置的安装位置和方向应符合设计要求,并便于观察、操作和调试;积极稳妥的采用各种先进的设备、技术措施,确保空调系统在最优化的状态下运行,节约能源,减少污染;结合当地实际条件,选择优化的采暖、空调系统方案和能源供应形式,比如,采用地源热泵中央空调系统比传统的冬季壁挂锅炉铸铁暖气片采暖、夏季分体壁挂式或窗式空调制冷节能40%~60%,比空气源中央空调系统节能30%~50%,运行费用节省30%~50%。金属幕墙和石材幕墙在隔热、节能方面,金属和石材幕墙的设置需要两种情况进行分析:第一种情况是墙体已经进行了维护结构的保温措施,幕墙的外挂仅是处于装饰效果的考虑;第二种情况是建筑外墙体没有保温功能,那么我们在挂设金属幕墙或石材幕墙时,就需要进行保温处理,一般的做法是在幕墙和墙体之间填充保温棉等材料。 2.4配电与照明方面:应坚持以下三个原则:①满足建筑物的功能;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。同时在选用节能的新设备上,应具体了解其原理、性能、效果。从技术上、经济上进行比较后,再选定节能设备,才能真正达到节能的目的。 在建筑规划和单体设计中要充分考虑利用自然采光;合理设计照明点;采用高效节能的照明设备;要设计相应的照明节能控制措施。比如:对于住宅公共部分节能控制措施即是指采用节能自熄开关。由于住宅公共部分是无人值守的,所以灯具在人来时点亮,人去时熄灭是很重要的。对于高层住宅电梯前室,由于其对于保证人员疏散的重要意义,所以此处只能采用翘板开关,但对于住宅大部分公共楼梯间,节能自熄开关的采用可作为一条重要节能措施。高效光源顾名思义具有高光效,显色好等优点。试验证明,白炽灯只有10%的电能转变为可见光,90%的电能转变为热辐射,而这种热辐射性又往往带来火灾隐患。细管径荧光灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯和节能灯均为高效光源,应积极推广应用,尽量减少白炽灯的使用量。可直接体现节约电能的效果。 3建筑内装饰的节能设计 门窗工程在建筑物的维护体系中,窗体是建筑热量最大的部件,其散热方式及途径如下:第一,窗体框架间隙的热量传导;第二,窗体玻璃热量传导。基于以上分析和总结,我们在进行窗户安装工程时,尽可能选用树脂塑料、apvc塑料,pvc钙塑等导热效能较低的窗框材料,还要采用有效的措施防止热桥效应的产生。 室内墙面(轻质隔断)室内墙面的工艺处理是建筑节能其中一个重要的环节。处于对户内使用功能的考虑,内墙面不宜存在明显的凹凸,在兼顾户内材料耐火等级的前提下,我们应该采用隔温性好的材质,从而减少户内热能的损失。在需要进行隔断处理的房间,为了防止热量从一个房间传导至另外一个不需进行温度控制的房间,那么我们就需要在隔断材料内填充隔温材质,从而最大程度的防止热能的室内传递。 地面工程与室内墙面一样,对于室内地面使用功能的考虑,不宜有过多的凹凸,因此不回对户内的通风产生过多的影响,但是户内地面会通过与人体脚板的接触而传导热能,由于户内地面的热工舒适性因地面外层材料的吸热系数有密切关系,所以就算室内用不同材料铺设的地面的温度完全相同,但人站在上面也会有不同的感觉。因此,地面工程也是室内装饰要考虑的重要环节。 吊顶工程在建筑户内4墙面体。地面以及吊顶等6个面体中,只有天花棚架可以采用凹凸设计形式。建筑天花棚架的设计对建筑室内的通风效能有直接影响,有效合理地引导自然风入内,这样就可以起到通风散热的效果,这对炎热地区的室内节能有重要的意义。另外,进行吊顶处理后的净空高度也直接对室内节能效果产生影响,所以我们在进行室内装修时、吊顶的高度也是需要考虑的重要要素。 结语 如何通过建筑室内装修,使建筑本体达到既美观舒适又环保节能的目的,这需要建筑设计师和装修设计师的共同努力和不断研究。随着时代的发展,建筑师和室内设计师的专业范围和知识都需要得到更大的拓展,希望建筑和装修的节能方法。措施随着科学技术等的不断进步,会有更多的改良创新,也希望有更多施工工艺和新材料能发掘和利用在节约能耗上来。 节能环保论文:浅析环保节能理念在建筑给排水设计中的应用 论文关键词:环保,节能,建筑,给排水 论文摘要:节能环保是未来社会生活中一个永恒的主题,建筑给排水节能潜能很大,若能充分利用太阳能及管网余压和充分使用节水型卫生器具,可节约建筑给排水方面所需能量的50%左右,是一件利国利民的大事。而且建筑给排水的绝大部分新材料、新设备、新工艺都与环保的要求密切相关,充分利用这些新技术实现建筑给排水的环保设计是我们的责任。本文分析了建筑给排水设计中的节能措施。 近年来我国城市生活用水量呈逐年递增趋势。城市生活用水包括居民用水和公共建筑用水等,其用水过程绝大部分是在建筑中完成的。因此节约城市生活用水必须搞好建筑节水。建筑节水节能是一个系统工程,除应制订有关节水节能的法律法规、加强日常管理和宣传教育、利用价格杠杆促进节水工作外,还应采取有效的技术措施,以保证建筑节水节能工作全面深入的开展。 1.推广应用新型节水设备 1.1推广使用优质管材、阀门 由于镀锌钢管容易生锈,会造成水质污染,长时间闲置后再使用时会有锈水放出导致浪费。同时接头处如果锈蚀也会漏水渗水。如果采用新型管材如铝塑复合管、钢塑复合管、不锈钢管、铜管、pp-r管、pe管、pvc-u管等就能很好的解决此类浪费问题。 在建筑排水系统中,高层排水选用螺旋消声管材可以有效的减少竖向排水时所产生的噪音问题。住宅楼室内排水水平转换管及转换后管道采用具有良好的抗振柔性连接的铸铁管道系统,与传统的塑、钢产品相比,具有坚固、耐用、耐高温、低噪音、抗腐蚀、防火等功能。在建筑室外排水系统中,能够采用聚乙烯塑钢缠绕排水管,与传统的排水排污管道如混凝土管、陶瓷管等在诸多方面有优势。其作为一种新型钢塑复合重力自流管道产品,由钢塑复合的异型带材经螺旋缠绕焊接制成,其内壁光滑平整,具有高强度。该种管材具有耐腐蚀、密封性好、质量轻、安装简便、寿命长、可再生利用等优点。其采用不锈钢箍连接与电热熔带连接两种连接方式,简单可靠,达到零泄漏。 1.2推广使用节水型卫生器具和配水器具 一套好的设备能够对水资源的节约产生非常大的作用。例如,通常淋浴喷头每分钟喷水20多升,而节水型喷头则每分钟只需要9l水左右,节约了一半的水量。可见卫生器具和配水器具的节水性能直接影响着整个建筑节水的效果。所以在选择水型卫生器具和配水器具时,除了要考虑价格因素和使用对象外,还要考察其节水性能的优劣。大力推广使用节水型卫生器具和配水器材是建筑节水的一个重要方面。 2.完善热水供应循环系统 随着人们生活水平的提高,小区集中热水供应系统的应用也得到了充分的发展,建筑热水循环系统的质量也逐渐变得越来越重要了。大多数集中热水供应系统存在严重的浪费现象,主要体现在开启热水装置后,不能及时获得满足使用温度的热水,而是要放掉部分冷水之后才能正常使用。这部分冷水,未产生应有的使用效益,因此称之为无效冷水。这种水流的浪费现象是设计、施工、管理等多方面原因造成的。因此,新建建筑的集中热水供应系统在选择循环方式时需综合考虑节水效果与工程成本,根据建筑性质、建筑标准、地区经济条件等具体情况选用支管循环方式或立管循环方式,尽可能减小乃至消除无效冷水的浪费。 3.控制超压出流 在我国现行的《建筑给水排水设计规范》中,虽对给水配件和人户支管的最大压力做出了一定的限制性规定,但这只是从防止因给水配件承压过高而导致损坏的角度来考虑,并未从防止超压出流的角度考虑,因此压力要求过于宽松,对限制超压出流基本没有起作用。如果设计时没有考虑这一方面的话会造成极大的水资源浪费。所以应根据建筑给水系统超压出流的实际情况,对给水系统的压力做出合理限定。 《建筑给水排水设计规范》第3.3.5条规定,高层建筑生活给水系统应竖向分区,各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45m pa,特殊情况下不宜大于0.55m pa。而卫生器具的最佳使用水压宜为0.20.-0.30m pa,大部分处于超压出流。根据有关数据研究,当配水点处静水压力大于0.35m pa时,水龙头流出水量明显上升。建议高层分区给水系统最低卫生器具配水点处静水压大于0.35m pa时,采取减压措施。 4.合理设计水泵运行参数 在不设调节水箱的供水方式中应选用高效、节能的变速水泵。变速水泵的应用可避免传统供水系统中按供水最不利情况计算所引起的水、电的浪费问题,在各类资源紧缺的今天有着广阔的前景。同样,在热水供应系统中,随着水泵自控技术及各种监测仪表和新型感温材料的出现,循环水泵的运行也可采用变流量变扬程的自动控制系统。可以考虑在配水龙头处装设简易的水流指示器或在最远配水点处装设感温元件,把信号传递至循环水泵的控制系统,根据热水的不同配水工况命令水泵时停时转随机改变其运行参数,从而节省电耗。采用变频调速装置比一般供水设备节电20%~40%。 5.建立合理有效的水处理循环系统 现如今随着社会的发展,提倡建设绿色生态型小区成为住宅建设的新方向。小区建设雨水收集系统,收集后的雨水与水景循环水一同进入雨水处理系统,雨水处理系统采用较先进的mbr,即膜法生物处理系统,就是将生物降解作用与膜的高效分离技术结合而成的一种新型高效污水处理与回用工艺。收集的雨水将用于小区的水景、冲洗汽车、绿化喷灌等。 6.消防贮水池的设置及加压 高层建筑中消防用水量与生活用水量往往相差甚远,消防给水系统设计流量可能是生活给水系统设计流量的好多倍。由于消防贮水要求满足在火灾延续时段内消防的用水总量。因此,在消防水与生活贮水池合建的情况下,会由于消防贮水量远大于生活贮水量而致使生活供水在贮水池中停留时间过长,余氯量早已耗尽而造成水质的劣化。所以为保证水池中的水质符合卫生标准,应定期更换贮水池中的全部存水(包括消防贮水)。当两系统贮水量相差较大时应将两系统的贮水池分建,这样既可以延长消防贮水他的换水周期,(从而减少了水量的浪费),又可以保证生活饮用水水质符合要求。同时,还应使消防贮水池尽可能地与游泳池、水景合用,做到一水多用、重复利用及循环使用。另外,高层建筑群或小区应尽可能共用消防水池和加压水泵。消防贮水量应按其中最大的一座高层建筑需水量来计算。这样,既可避免消防加压给各建筑设计带来的诸多技术问题,又可以节省工程建设和设备投资,降低运转费用,便于集中管理,还可避免多座贮水池的大量消防贮水及定期换水而造成的浪费。 7.利用太阳能用作建筑热水加热 利用太阳能制备生活热水,既节约能源又保护环境。多层居住建筑太阳能宜分散设置,在楼梯间公共部位设管道井,各户的太阳能进出水管均设在管井中,每户的太阳能集热板热水箱设置在屋面。阴雨天无法使用太阳能时,热水由设在室内的燃气热水器补充。 对于高层住宅除上部几层可以设置分散的太阳能热水器外,其它层不宜采用分散设置太阳能,应采用集中供热的太阳能热水系统。高层建筑太阳能的利用有直接利用和间接利用m。直接利用是把整个屋面均布置成几组串连集热的太阳能聚热板,在楼梯间顶部设水箱间,热水箱内设电辅助加热设备,热水采用上供下回,循环泵设置在水箱间;间接利用是太阳能板集中设置在屋面或与景观相结合,设置在小区内的道路架空间上面,换热器热水箱设在地下室设备间内,制备好的热水再用变频泵送到各用户。当太阳能不足时,用燃气式电能辅助加热。 8.结束语 随着我国城市化进程的加快,越来越多的人口由农村涌进城市,极大地促进了房地产的繁荣。在城市的总用水量中,居住建筑用水比例逐年增加,使得建筑节水节能问题不容忽视。住房的商品化后,人们花费大量的资金购房,希望买得物有所值,良好的居家环境能让业主称心如意。因此在建筑给排水设计中应全面考虑,在满足用水安全稳定性以及经济性的前提下,尽量考虑到设计中的环保节能问题。总之,如果能减少人为原因充分使用节水型卫生器具,就可以节约建筑给排水方面所需能量的5%左右。所以,我们要倡导、呼吁全民节约用水,使水资源不受破坏,并且能进入良性的水质、水量再生循环。 节能环保论文:关于建筑环保节能管理技术 论文摘要:文章简述了建筑合同能源管理提出的背景和建筑合同能源管理的内容,建筑节能的主要技术措施和建议。 论文关键词:建筑合同;能源管理;建筑节能;技术措施 近年来,建筑节能已经成为我国建设“资源节约型”社会这项工作的重要组成部分。自从1986年起实行第一部建筑节能设计标准以来,已经走过了20多年的发展历程,特别是近十年来较快速的发展。已取得了一定的效果,但紧迫的节能形势迫使我们需要找到另外能够促进建筑节能发展的途径。 1建筑合同能源管理提出背景 当前,我国民用建筑中,居住建筑节能设计标准较多,公共建筑节能设计标准较少,建筑节能标准体系中还出台了相关技术规程、标准或技术导则,建筑节能现行法规标准基本上偏重于建筑节能设计、施工。由于建筑能源的消费是建筑最大的运营支出项目之一,同时也是最难以估算的。日益上涨难以估算的建筑能源成本将使企业在运营发展、管理预算和资本增值计划上遭遇极大的挑战,节能能源对于客户正常的商业运作至关重要。根据合理用能的思想,需改变过去单纯以增加资源供给来满足日益增长的需求,将提高需求方面能源利用率,从而节约的资源统一作为一种替代资源,以引起建筑节能的方向。建筑合同能源管理方案及其管理机构应市场需求也应运而生。 2建筑合同能源管理的内容 建筑合同能源管理,是基于建筑市场运作的、全新的建筑节能新机制。建筑合同能源管理不单是单一推销建筑设备产品或建筑技术,而是推销一种减少传统建筑能源成本的能源管理方法。最大特点是:客户不需要承担建筑节能改造的资金、技术、风险,并且可以获得实施建筑节能改造后带来的收益和能源服务公司提供的免费建筑设备。作为建筑能源服务公司,不仅要有为各种用户提供解决建筑节能方案的能力,还要有相应的融资手段和资本运营能力。 3建筑节能的主要技术措施 从我国建筑节能的实践来看,建筑节能主要分为二部分:一是建筑本体的节能,主要有建筑物围护结构的保温隔热,二是建筑物内主要用能设备的节能,根据文献所述在各类建筑中,用能设备是节能的重点,依次是暖通空调、照明及热水供应。通过有针对性的应用能源管理计划中的各项方案,能够创造能源用户、建筑节能服务公司、政府多赢的机会,做到经济效益、社会效益的双赢。 3.1用能设备系统能耗测试评估 通过对用能设备系统能耗的测试评估,了解用能设备系统中的水量和平衡程度,了解冷却塔、制冷机、热泵、水泵、风机、锅炉及照明设备等主要用能设备的使用效率及工况。评估系统具有可靠性、可操作性,对供热通风及空调系统能耗进行统计,定期对耗能数据进行分析比较,并与其它楼宇进行对比,对楼宇能源消耗进行评估。在保证室内环境品质作为第一底线的前提下,找出各种能耗的节能潜力并提出改进建议。 3.2蓄能系统的利用 蓄能技术是一种通过峰谷电价差来降低空调、电采暖费用支出的技术。蓄冷空调系统蓄冷时,应在夜间低谷时段用电;融冰释冷时,应在用电高峰时段,以达到对电网移峰填谷的作用。蓄热锅炉夜间利用低谷时段进行蓄热,不在日问用电高峰和平时启用。这对于提高供冷(热)效率,降低费用开支,引导用户合理用电,鼓励用户多用低谷电、少用高峰电有很好的帮助。 3.3空调风系统节能运行 对于间歇运行的空调系统宜在使用前30min启动处理机组进行预热或预冷,空气处理机组宜在使用结束前15min关闭。空调通风系统运行时,在不影响风量平衡和室内气流组织的前提下,宜尽量增大送回风温差。为保持空调运行期间建筑物的内部风平衡,应合理控制新风机组和排风机的运行,防止外窗开启以减少无组织新风。在室外温度适宜时(春秋季节、夏季夜间),应充分利用新风降温,减少机械制冷运行时间。 3.4空调水系统节能运行 在空调水系统一次泵定流量和二次泵变流量中,冷冻水和冷却水泵开启台数应与开肩制冷机的台数相等并应实行“一对应”的连锁控制启停。当冷冻泵、闪动泵可变频调节时,应对其转速进行控制,使冷冻水、冷却水的供回水温差控制在一定范围内。为使循环水量与负荷变化相适应,应对水泵进行调整,使系统达到工况点避免通过调节制冷机房内的阀门控制流量大小而消耗大量的能量。 3.5多台冷源设备节能运行 在设计空调冷热源时,冷热源设备负荷量的选择一般偏大,这样导致设备选型所造成的能量浪费。在满足空调负荷需求的情况下,当有二台或二台以上冷热源设备可以选择时,应优先选择效率高,经济性好的冷热源设备运行。多台冷热源设备并联运行时,应根据负荷变化实行合理的群控措施,使每台设备均在合理负载率下运行,并且输出的总容量与要求提供的参数相一致。 3.6变风量节能与热舒适 变风量系统是通过改变送入房间的风量来满足室内变化的负荷,由于空调系统大部分时间在部分负荷下运行,所以风量的减少带来了风机能耗的降低,变风量系统是追求以较少的能耗满足室内空调环境的要求。在室内温度适宜时,应避免变风量控制系统的风门完全关闭。当冷负荷较小时,应提高送风温度。采用控制送风量,维持最小送风量和送风温度等措施,可避免造成送风气流下沉和热舒适问题。对于负荷变化较大和多区域控制的建筑物而言,变风量系统节能量是比较可观的。 3.7直燃机、锅炉烟气余热回收 在楼宇中采用较多的为直燃机、锅炉。为保护燃烧设备通常排烟温度较高,大量的热能被排放到大气中既浪费能源又污染环境,应用烟气余热回收系统,不仅可以提高燃烧设备热效率,同时能降低污染物的排放量。烟气余热回收系统回收的热量,可以用来预热锅炉系统的补水或生活热水补水。 3.8冷却塔运行节能 综合考虑冷却塔水温度设定值对制冷机耗电和冷却风耗能的影响,宜使冷却塔出水温度接近于室外湿球温度。冷却塔风机采用变频调速风机,以便根据设定的出水温度控制风机的转速,以达到降低电耗的目的,对于一塔多风机配置的巨型冷却塔,根据冷却塔的出水温度及时调整投入运转的风机数,以降低运行成本。 3.9给水泵运行节能 生活给水系统采用调速泵组供水时,调速泵在额定转速时的工作点,应位于水泵高效区的末端。采用变频调速给水泵时,水泵调速范围宜在0.75~1.0范围内,当用水不均匀,流量变化大时,宜采用多台水泵组合供水(可按1台调速其余为恒速的方式运行),也可配小流量水泵和小型气压罐。 3.10洗衣房节能 根据饭店、宾馆日常的衣物洗涤量多少来调整洗衣房的作息时间,让设备在平价电和低谷电时间段运行。洗衣设备的养护时间安排在峰价电时间段,洗衣房有大量用汽设备,每天会产生大量蒸汽凝结水,对凝结水可进行回收利用。 3.11照明系统节能 根据使用房间或场所及周围环境对照明的要求,选择合理的照明方式,在保证照明质量的前提下,优先采用光效高、显色性好的光源及配光合理、效率高的灯具。合理利用天然光,采取人工照明与天然光相结合的自动调节照明方式。将智能照明管理系统纳入楼宇整个节能系统中,以实现大楼控制中心对该系统的信号收集和监控。 4结束倍 在建筑节能工程设计与实践中,如何加快推广步伐的建议: (1)建立健全建筑节能服务体系。实施供热计量收费、建筑能效综合评价、既有建筑节能改造等还需要建立建筑节能服务体系。若缺乏建筑节能服务机制,就会影响到节能工作的顺利开展。 (2)政府要起表率作用。大面积推广节能服务,不仅需要政府的支持,同时也需要作为最大用户之一的政府,在建筑节能服务方面为全国起到表率作用,以推动建筑节能产业的大发展。 (3)能源服务公司的门槛准入。建筑一体化,安全、可靠和身外之物长久的运行需要专业公司的服务和保证,这些都需要能源服务公司不仅要有系统集成的的技术能力,还要有资本实力和对新项目不断的投融资的资本运营能力。缺乏相应的资质认定,从事建筑节能服务工作的企业必定良莠不齐。 (4)鼓励国际技术的合作。国家应制定相关政府鼓励和国外能源服务公司以及其它专业技术公司的合作。鼓励在消化国外先进技术的基础上,结合我国国情自主创新,创造出具有中国特色的建筑能源服务的模式。 节能环保论文:关于环保节能的采暖方式 论文摘要:对集中供热暖气片采暖、地板辐射式采暖、电热膜采暖、分户壁挂式燃气采暖等采暖方式的供暖原理、供暖特点、优缺点及费用进行了阐述,建议根据建筑类型、供热管网条件、装修档次等选用更为节能环保的采暖方式。 论文关键词:环保节能,导热原理,特点,绿色建筑,中央空调 在20世纪我国民用建筑冬季采暖一直沿用传统的暖气片散热方式,较高档的酒店、宾馆则采用中央空调。近年来,根据“十一五”规划要求,节能、环保已成为我国建设节约型社会和发展循环经济的重要内容,绿色建筑成为我国建筑的主题,随之多种新型的采暖方式也在建筑中得到广泛应用。文中从环保节能的角度就新型的采暖方式进行阐述。 1集中供热暖气片采暖 以城市热网、区域热网或较大规模的集中供暖为热源,通过暖气片散热的采暖方式。由于其技术比较成熟,安全、可靠,使用方便,前期投入少且每天24h供暖。因而在目前,以至今后一段时期内可能仍是城市住宅供暖方式的主要方式。但随着新型采暖方式的出现,这一传统方式也显露出其缺点:供暖的时间和温度不能自己控制;散热片虽由老式立柱铸铁散热器、扁管散热器改进为艺术铝合金散热器但仍存在占空间,影响装修效果;温度达到踟℃时就会产生灰尘团,使暖气上方的墙面布满灰尘等缺点。 费用:以100m2居室为例,按太原市规定供暖的运行和支付费用为3.5元/(m2·月)。一个采暖季需支付1750元。 2地板辐射式采暖 低温辐射地板采暖是一种利用建筑物内部地面进行采暖的系统 它以低温热水为热媒,通过埋设于地板下的加热管——铝塑复合管或导电管,把地板加热到表面温度18℃-32℃,均匀地向室内辐射热量而达到采暖效果,是一种对房间的微气候进行调节的节能采暖系统。它可以由分户式燃气采暖炉、市政热力管网、小区锅炉房等各种不同方式提供热源。由于其具有热感舒适、热量均衡稳定、节能、免维修、方便管理等特点,成功解决了高空间、大跨度、低窗建筑物的热源紧张问题,如展览馆、大型厅堂等,提高了采暖的舒适度且改善了生活质量。在新建住宅、精装修公寓、大跨度建筑中越来越受到青睐。可以说低温热水地板辐射采暖是一种较理想的采暖方式,其优点如下: 1)具有卫生、保健的功能。根据人体对供暖的需求,理想的室内温度应当是中医所提倡的“温足而凉顶”。低温热水地板辐射采暖地面温度均匀,室温自下而上逐渐递减给人以脚暖头凉的舒适感,符合人体的生理学调节。空气对流减弱,没有污浊空气对流,室内空气十分洁净,有较好的空气洁净度。对老人、儿童尤为适用,对关节炎病人有防治作用。 2)高效节能。辐射供暖方式较对流供暖方式热效率高(如设计按16℃参数使用,可达到20℃的供暖效果)而且热媒低温传送,在传送过程中热量损失小;住户也可根据需要,通过进水阀开关调节室温。与其他采暖方式相比,较为节能,节能幅度约为10%~20%。 3)因无散热器及其支管的存在,无需考虑包暖气罩等问题,便于屋内装修和摆放家具,增加2%~3%的室内使用面积。 4)铺设地暖管时,需先在楼板上铺设一层聚苯板进行隔热,同时也可增强隔声效果。 5)使用寿命长。低温热水地板辐射采暖是将塑料管埋人地面的混凝土内,如无人破坏,使用寿命在50年以上,不腐蚀、不结垢,大大减少了维修给用户带来的麻烦,可以在很大程度上节约维修费用。但其也并非尽善尽美。由于其结构特点,需有隔热层、?昆凝土保护层,总厚度约为8cid.,降低了层高;二次装修时,不能在地面钉钉子,易损坏地下管线且维修麻烦,对管材要求高,要选择耐压耐温耐腐蚀、热稳定性能好的高科技环保管材;铺设木地板则有干裂的现象,不宜选用纯实木地板,且随着时间的推移木地板可能会变形。 费用:前期安装费用较高,约55元/m2,运行费用如计量收费,可节约30%。 3电热膜采暖 电热膜是一种通电后能发热的半透明聚酯薄膜,以电力为能源,将特制的导电油墨、金属截流条印刷、热压在两层聚酯薄膜之间的纯电阻式发热体,配以独立的温控装置,以低温辐射电热膜为发热体,大多数为天花板式,也有少部分铺设在墙壁中甚至地板下。电热膜采暖的特点如下: 1)安全。电热膜都是铺设在地板或地砖之下,而且在膜与板之间还要铺设一层防护层,加之电热膜本身完全防水,接头亦做过防水处理,这样整个系统具有耐防水潮湿性。电热膜在工作时表面最高温度都有一定限制,因此不会发生烫伤、火灾等事故。 2)节能。现代社会,节能是硬道理,电热膜采暖系统都配置了智能温度控制器,暂不使用的房间可以调低温度或关闭,还可以根据个人需要调整室温并保持恒定,如此便真正实现了经济运行、节约能源的目的。 3)环保。电热膜采暖系统由于其本身的特殊原理,运行环境环保。没有煤灰、燃烧废气等环境污染,而且系统无噪声,没有异味。尤为突出的是,相比传统取暖系统,电热膜采暖不会产生因热空气对流引起的灰尘漂浮,使室内空气更加清洁,对人体健康几乎没有危害。 4)使用寿命长。电热膜采暖系统是一次性安装,在无外力破坏的情况下可以终身零维护保养,故障率非常低,而且本身的特殊材料也十分耐用,使用寿命长,可以说电热膜是与房间同寿。 由于其恒温可调、经济舒适、绿色环保、寿命长、免维护在精装修公寓中得到广泛应用。但其缺点是:电热膜升温较慢,一般需要1h-1.5h才能达到18℃左右;系统安装要与装修同步,且不能在顶棚上钉钉子、钻孔等。在电能供应不畅、不稳或电费标准太高的小区不宜采用。费用:以100m2为例,1d用电60度,每度电0.4元计算,一个供暖季的费用为3500元。 4分户壁挂式燃气采暖 这种方式通常是在厨房或阳台上安装壁挂炉,由壁挂炉燃烧天然气达到供暖目的,与壁挂炉相连的是室内管线和散热片,一般可同时实现暖气及热水双路供应。可自行设定采暖时间,分户计量。家中无人时只需保留4℃左右的低温运行(防冻作用)。比传统暖气先进、节能、安全,可安装在墙体上、房间角落里,还可同时提供生活热水,但存在安全、污染等隐患。在郊外低密度住宅使用比较适合。 费用:前期费用较高,安装一台燃气炉需10000元左右,且使用寿命在15年左右。运行费用以100m2为例,炉子设定温度为60℃,室温保持在20℃左右时,用煤气平均1h1个字,煤气每个字按0.8元计算,每天使用15h,约支付15元,一个采暖季共需支付2250元。 5家用中央空调系统 中央空调档次高、外形好、舒适度高。但成本高,每套机组价值约数万元,每平方米铺装成本高达500元左右,运行费用高(大多走电费),多用于饭店及高档公寓,不适合大多数普通家庭使用。 6家用电锅炉 家用电锅炉占地面积小,安装简单,操作便利,采暖的同时也能提供生活热水。舒适性高,适合面积较大的低密度住宅和别墅。但前期投人较大,运行费用较高,该产品不太适合利用低谷电蓄热供暖,以达到最为节能之功效。 7水源热泵空调系统 水源热泵空调系统是以地下水为热源,以风机盘管为末端进行强制散热的一种空调采暖系统。该系统必须设置地下补偿回水设备和集中循环水系统。除投资规模加大外,将涉及诸如水资源、环保等多方面的复杂因素,实施的难度较大,在缺水地区,禁止使用此类设备。 综上分析,各种采暖方式各有所长、各有所短。在新建建筑进行采暖方式选择时,应根据建筑类型、供热管网条件、装修档次等因素,尽量选用环保、节能的采暖方式。 节能环保论文:浅谈环保节能型建筑材料的研究现状及发展策略 论文关键词:建筑材料 节能 环保 发展策略 论文摘要:对环保节能型建筑材料的研究现状进行了综述,对环保节能型建筑材料的发展、应用进行了展望,指出建筑材料的环保节能是当前世界上普遍关注的热点问题,环保节能型建筑材料的发展离不开高新技术及新材料的应用。 建筑材料的生产和加工行业是一个典型的能源消耗型产业,其生产和加工过程中不仅耗费大量的能源,还会污染环境。据统计,2005年建材行业消耗各类能源占全国能源消耗总量的7%,其产生的粉尘和排放分别占全国工业粉尘和排放总量的63%和8. 5 %位居全国工业的第一位和第二位。由此可见,在全国节能减排工作中,建材工业具有举足轻重的作用。因而,发展和推广环保节能型建筑材料是势在必行的。 建筑材料要做到环保节能,就必须综合考虑建筑材料的生产和使用能耗,尽量采用工业废渣做原料,在保证一定材料成本的条件下,选择保温效果好的建筑材料。环保节能建筑材料是以最少的资料,并尽量利用工农业废弃物及再生材料制造出的高效能建筑材料。在生产过程中也尽量减少对大气污染和能源消耗。 1环保节能型建筑材料的发展及应用现状 1. 1环保节能型建筑材料的发展现状 1 .1. 1废弃植物纤维 废弃植物纤维是一种具有多种用途的可再生生物资源,主要是指农作物秸秆、废弃木质材料、废弃竹子等。我国是一个农业大国,农作物秸秆等废弃植物纤维资源十分丰富。 废弃植物纤维具有很多良好的性能,在环保节能型建筑材料的开发与应用中具有很大的性能潜力。 相对于其他建筑材料而言,以秸秆等植物纤维为原材料制成的砌块加工过程简单快捷,没有环境污染,可以称得上是绿色环保节能性材料,用它来建造的建筑更可称得上是百分之百的生态建筑。但是由于材料本身的特性,适用于的建筑也有一定的局限性,目前无法用于两层以上的建筑承重构件的需要,不过对于目前广泛需求的私人住宅及小型的公共建筑,秸秆砌块是非常适合的,同时也迎合了当前人们崇尚自然的心态。 1. 1.2石膏建材 石膏类建材具有的优点:1)石膏的锻烧能耗比较低(仅为水泥的1 /4、石灰的1/3),因而用石膏做建材可大大节约能源;2)石膏建材比实心砖、混凝土均节约材料;3)石膏建材具有可循环使用性,不产生建筑垃圾;4)石膏无毒无害,具有良好的耐热、耐火性。1 .1.3粉煤灰 粉煤灰是火力发电厂燃煤粉锅炉排出的一种工业废渣。我国2000年粉煤灰排放量1.6亿t,且每年不断递增,粉煤灰堆放占地面积大,且威胁生态环境,处置粉煤灰的一个有效办法是将粉煤灰应用于建材。利用粉煤灰代替部分赫土制作烧结砖、空心砖、墙地砖以及粉煤灰烧结陶粒等,而掺加粉煤灰生产的陶质制品是很有发展前途的新型环保节能建筑材料。 1 .1 .4泡沫玻璃 泡沫玻璃是集环保、保温、阻燃、隔潮、吸声于一体的新型建筑材料。其原料是废弃的各种颜色平板或瓶罐玻璃碎块,属于废物利用;生产的产品具有显着的环保效益;生产过程不产生“三废”。 泡沫玻璃具有自重轻、抗压强度高、导热率低、耐火性好、抗渗防水能力强、化学稳定性高等特点,是一种既保温又保冷的建筑材料。目前,泡沫玻璃广泛适用于各种场所,如代替砖和砌块,作为屋面、墙体、天棚材料和保温隔热构件。 1 .1 .5膜材料 建筑用复合膜材料具有透光性好、密度小、机械强度高、耐久、防火、保温和抗紫外线等优良特性,因而成为新一代的环保节能型建筑材料。用于建筑中的膜材料种类繁多,按材质的不同可分为两大类:1) ptfe类膜材料,其树脂的含量大于90%;2)pvc类膜材料。 膜材对自然光的透光率可达20,即使对保温隔热性能要求较高的双层膜建筑,其透光率也达4%一8%,透射光在膜结构建筑内部产生均匀的漫射光,无阴影、无眩光,白天可满足各种室内活动的需要,因而可节省大量的照明用电。膜材有较高的反射率和较低的光吸收率,并且热传导性较低,这在很大程度上阻止了太阳能辐射进人室内,减少了热量的传递,具有良好的保温隔热性能。膜材化学性能稳定,不会对环境造成污染和人体造成伤害,膜材作为一种绿色建材在发达国家得到了大力的推广和应用。 1 .1 .6其他环保节能型建材 一种纳米微胶囊相变材料可作为新型的环保节能型建筑材料,其主要成分为纳米和微胶囊化的相变材料。纳米在光催化作用下,能杀死病毒,消除voc和无机有害气体,能在不通人室外新风的情况下有效提高室内空气品质,减少空调系统的能耗;同时,微胶囊相变材料通过相变,物质的分子结构迅速地发生转变,在恒温状态下进行吸热或放热,在外界温度变化时能有效地保持室内热环境的稳定性,减少了能量的损耗,达到建筑节能的目的。 1.2环保节能型建筑材料的应用现状 1.2.1用于墙体及围护结构的环保节能型建材 节能型外墙所用建材必须兼顾合适的储热能力和好的保温隔热性能,复合型墙体是首选。 空心砌块和多孔砖是常用的、节能良好的墙体建材。在空心砌块的墙体中,可向空隙中填加膨胀珍珠岩、散状玻璃棉或散状矿物棉等松散填充绝热保温材料,降低墙体导热系数及砌块之间的对流换热作用。另外,用高压缩空气把絮状的或块状的玻璃棉吹到墙体空腔中,填充密实,同样能起到很好的保温作用。 节能型墙体建材应用较多的还有加气混凝土。加气混凝土是优良的低能耗新型墙体保温节能材料,是目前所有墙体材料中唯一能够满足节能标准65%要求的单一材料。它已广泛用于内外墙体、屋面、楼层和平坡屋面,不仅可以用于民用居住建筑,而且可以广泛地用于工业建筑和4层以下混合结构建筑的承重墙体。 对于建筑的围护结构,则可采用轻质高效的玻璃棉、岩棉、泡沫塑料等保温材料,以减轻建筑能耗。 1.2.2用于屋顶、地板及门窗的环保节能型建材 用于屋顶的环保节能型建材有玻璃棉或矿物棉毡(垫),这些保温材料与装饰贴面复合而成的天花板,能减少阁楼空间与屋顶天花板之间的传热系数,起到隔热保温的作用。 门窗能耗占我国高能耗建筑中总能耗约40%因而门窗的环保节能显得尤为重要。塑料门窗的隔热性能比常用的钢、木、铝合金门窗要好得多;同时塑料门窗生产过程中采用清洁的生产技术,少用天然能源,生产出的门窗无毒害、无污染、无放射性,有利于环境保护和人体健康,符合人们提出的“绿色建材”的概念,因而塑料门窗属于环保节能型建材。 2环保节能型建材未来发展策略探讨 开发环保节能型建材,从根本上改变我国建材工业发展中存在的高投人低产出、高消耗、高污染、低效益的粗放式生产方式,选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的发展方式,把建材的发展和资源利用、生态保护、污染治理有机地结合起来,这是21世纪我国建筑材料发展的战略目标。 我国建材行业未来发展战略方向应该是:大力发展环保节能型建材,采用低能耗制造工艺和不污染环境的生产技术,尽量不使用含有对人体有害的、有机化学物质,兼顾可回收利用和循环生产,坚持走资源节约型和环境友好型的可持续发展道路。 3结语 建筑材料的环保节能是落实可持续发展重要国策和科学发展观的重要政策。建材的环保节能不仅是一个经济问题,更重要的是一个国家发展的战略性问题。政府、媒体都有责任与义务去引导消费者,只有这样我国环保节能型建筑的发展之路才能更加开阔。建设行政主管部门应强化监管力度,让环保节能工作得到贯彻落实,使建筑真正达到降低能耗、节省开支、节约资源和环境友好的目的。建筑节能型社会,需要大家的努力和参与,让健康、舒适、低能耗建筑在祖国大地蓬勃兴起,造福人民,造福社会。 节能环保论文:建筑电气节能环保技术分析 1建筑电气节能 节能环保是当前各行各业关注的重点,尤其对于建筑这个高耗能的产业显得更加重要。当前建筑电气节能的重点是充分利用电能,包括依托光能的照明系统节能的优化、电气控制的优化布置减少线路损耗、降低变压器损耗、新型节能电气产品的选用和采用节能附件等措施节约电能。国际照明协会提出了照明设计原则,对于建筑电气照明主要包括:1)照明水平的选择要依据视觉工作需要;2)节能照明设计满足照度要求;3)采用高光效光源和眩光的高效灯具;4)公共场所设置不需要时能关灯的可变控制装置;5)人工照明同天然采光相结合;6)照明和空调系统的热结合;7)定期清理照明器具,建立换灯和维修制度。在以上设计原则指导下,照明节能的主要技术措施包括:选择优质高效的电光源、选择高效灯具及节能器件、提高照明设计精度和采用智能化照明。在电光源的选择上,减少白炽灯的使用,推广使用荧光灯,特别是选择通光量维持率好的灯具。在建筑的楼道,以声控灯为主,减少照明时间,达到节能的目的。另外通过优化照度,降低灯的功率,实现节能的目的。目前照明设计的精度普遍偏低,造成建筑电气节能率低。提高照明设计精度的方法主要从管理和技术两个方面考虑,这两个方面同等重要。通过加强行业管理,提高照明设计队伍的业务素质,是行政管理部门和行业协会的主要职责。对于技术方法,应加强创新,开发新型照明设计模拟软件,建立灯具产品数据库,进行各种场景的照明模拟,提高照明设计精度。建筑电气设备的优化布置,降低线路损耗,是电气节能的又一关键。通常变电配电设备布置是以箱变为中心,然后分配到各个用电分区。变配电所以布置在建筑物分布的中心为原则,尽量靠近用电量大或用电集中的建筑分布区域。对于建筑的底层商铺,用电负荷大,应重点考虑,另外地下车库等地下设施照明用电量的区域也不可忽视。应在综合考虑整个小区功能负荷的基础上,进行优化布置,减少用电损耗。 2建筑电气环保 2.1电磁波影响 生活环境中充满电磁波,只要使用电器设备,就有电磁波的存在。由于用电设备的使用是长期的,因而对居民的危害巨大。特别是变电配电装置,电磁波辐射严重,应设置在远离居民活动区域。虽然建筑电气产生的电磁波辐射影响没要求定量的计算,一般情况下,居民住宅区工频电厂强度小于4kV/m,工频磁场小于0.1mT,是符合要求的。但也存在住宅小区变电装置距离居民活动区较近,影响居民身心健康的现象,应加以避免。为减少室内家用电气设备对人体产生不良影响,在满足使用要求和使用方便的基础上,应远离人群长期活动区。如:卧室是人休息的地方,尽量使用吊灯,电视和电话也尽量布置在大厅,减少电磁波的干扰。在距离电梯井和配电箱较近的一侧,尽量不要设置卧室,避免电磁波危害。对于有条件的家庭,设置电脑专用房,专用房布置在距离卧室较远的地方。另外,电气开关和插头在满足使用方便的基础上,尽量远离休息位置。为减少电磁波的影响,建筑电气应注重细节,最大限度的减少电磁波对人身体的伤害。 2.2光污染影响 所谓光污染是指由人工光源导致的有损于生理与心理健康的现象,主要是可见光、红外线和紫外线等造成的污染。光污染因其威胁人们的身心健康,严重影响居民的生产生活而备受关注,特别是经济发达的地区尤为严重。这其中一个主要原因是照明布置不合理,未能考虑人的视觉需要。在建筑电气照明布置中,无论室内照明,还是室外照明,都要在充分考虑视觉需要的基础上,确定亮度要求。对于室外环境,在充分考虑正常需求的基础上,防止照明对周围环境产生不良的影响。对于室内环境,亮度差别过大时,人的视觉被迫适应,次数过多就会引起视觉疲劳,甚至导致视力下降,对眼睛产生的危害很大。对于室外环境,光经过一次或多次反射,会干扰人的视觉,令人眼花缭乱,发生头昏头痛、食欲下降、情绪低落,甚至失眠等现象。因此,不合理的照明设计,不仅影响室外环境和室内环境,也威胁居民的身心健康。良好的照明条件,不仅满足生活基本需要,还能营造艺术气氛,给人以美的享受。因此,在电气照明设计中应注重降低对环境的不利影响。在照明布置时,采取避免光污染的措施。室外照明应重点考虑照明灯具的选型、灯的布置高度、照明影响范围、灯光强度等;对于室内照明,重点在照明功能布置。为防止光污染,除满足生活和学习需要外,需要室内照明与室外光照相结合,充分利用室外光线。不仅达到减少人为光污染的效果,也可以节约能源。另外应注意光线的强弱分区,如在卧室,以休息为主,可以布置相对弱一些的灯,而对于书房,为保护视力,应布置强一些的灯光。在小区内室外灯的布置上,通过调整灯的高度和灯罩大小,实现光照区域的控制,光照区以小区路面范围为主,同时避免光的反射对人的视觉产生不良影响。 3结语 在保证安全经济的前提下,注重节能和环保,尽可能减少建设投资,最大限度的减少电能和其他相关资源的消耗,是当前建筑电气发展的重点。建筑电气节能主要表现在照明节能、降低线路和设备损耗,建筑电气对环境的污染主要表现在电磁波影响和光污染,结合工程实践,主要节能和环保措施包括:1)进行照明精度模拟,降低照明灯使用功率;选用节能电气设备,降低能耗,提高设备运行效率。2)优化建筑电气设备布置,降低线路电能损耗。3)为防止光污染,科学进行光的强弱分布,将室内照明与室外光照相结合,充分利用室外光线,达到减少人为光污染和节约能源的目的。4)为减少室内家用电气设备对人体产生不良影响,在满足使用要求和使用方便的基础上,远离人群长期活动区。 作者:王汉席 王晗之 贾艳秀 徐建玲 单位:东北师范大学 长春市海威市政工程设计有限公司 节能环保论文:装修工程环保节能设计研究 1建筑工程装饰装修过程中的环保问题 我国在建筑装饰装修环保技术上停留在发展阶段,尤其是在技术和建材上还是处于研究阶段,没有真正落到实处,因此,我国加大了对装饰装修环保产业的管理力度。但从目前的情况看,我国在该领域的软实力还有待加强,环保产业设计与社会建设之间相互冲突,且在装饰装修的环保规定上与实际环保装饰能力存在一定差距,很多环保指标都无法满足装饰装修工程。比如在建筑材料中,有害指标与国家相应指标没有统一,需要我们对技术和材料进行相应的创新。 2在建筑装饰装修过程中加强环保设计 在当前的建筑工程装饰装修过程中,为了能更好地落实节能环保设计,必须采取有效的措施,以更好地推进各项工作的顺利开展。 2.1践行建筑工程的节能环保设计理念 目前,为了能更好地在建筑装饰装修过程中践行节能环保理念,必须在设计过程中不断改变传统的思想观念,并以节能环保理念作为根本指导方针,不断促进设计策略在工程中的实现,以便能更好地开展相应工作,不断提升建筑工程的设计水平。同时,只有在满足建筑使用功能和舒适度的前提下,加强对资源的重视程度,可有效降低高耗能的装饰装修,而在设计方案中,设计人员必须有效依托建筑工程结构,尽量避免拆散墙体,以免出现不必要麻烦,最大程度地降低资源的消耗,从而为人们提供最舒适的居住环境。 2.2建筑材料的选择 为了能够更好地践行节能环保理念,必须选用经济、节能环保的材料,不仅要求建筑材料具有一定的美观性和耐久性,还必须关注材质问题,选用各种节能环保型材料,避免其对人体带来各种不利影响。同时,还应防止室内环境出现污染问题。因此,笔者认为,只有从以下2个方面入手,才能在建筑装饰装修过程中实现环保:①选择少加工的材料,且材料材质一定要保持天然或可长期使用,且可回收利用。比如,可以在建筑设计中将竹席作为吊顶和墙面装饰的材料,还可利用竹席的色彩和质感配合多变的图案,给人一种全新的感觉,营造一种良好的环境气氛。②建筑工程的装饰装修材料不仅应具有全新、独到的材质,还应具备节能环保、经济的特征。只有这样的材料,才能在建筑装饰装修设计中得到最广泛的运用。此外,在工程设计中,还可采用柳编的整体墙面材料、家具,减少对木材的使用,起到节能环保的效用,不仅美观大方,而且经济实用,有利于为人们营造舒适的居住环境。 2.3装饰设计中的灯光设计 只有切实注重新型技能、技术的运用,才能从根本上减少有害物质的排放,保障人们的身心健康。比如,在室内设计过程中,一定要注重LED灯的运用,这样不仅可起到节电的作用,还不会产生任何有害物质,从而实现室内灯光设计的环保模式。在建筑工程的设计过程中,一定要灵活运用灯光设计,这是因为灯光设计是建筑工程节能设计的重要组成部分,所以,设计人员必须提升自身的环境保护意识,根据建筑室内的特点进行设计,注重自然灯光,可进行直接照明,并选用节能灯具,淘汰现有的白炽灯,以达到节能降耗的目标。 2.4运用简练的装饰手法 在装饰装修工程中,一定要灵活地运用简练装饰的手法,切实注重设计技术的策略研究,从而在看似平常的环境中为人们营造良好的居住氛围。尤其是在办公、餐饮或娱乐场所中,可选择一些简练的装饰手法,尽量减少各种烦琐的设计,这样不仅可减少对材料和能源的消耗,还能为人们营造良好的居住环境,切实提升设计水平。 2.5注重装饰设计的整体规划管理 在建筑工程设计过程中,要加强对施工过程的管理,在动工前期必须进行材料清单的预算处理,逐步细化各种装饰工程所需的材料用量。只有这样,才能使建筑工程材料得到充分利用。此外,我们还应尽量采用环保的装饰材料,做好施工现场的管理工作;不断加强对施工人员的管理,切实做好工程细节工作,从而更好地促进建筑装饰施工的顺利进行。 3结束语 在当前的建筑装饰装修过程中,必须对建筑装饰装修过程中存在的问题进行分析,从而更好地推动建筑工程不断发展。 作者:王文中 单位:常州中泰装饰工程有限公司 节能环保论文:暖通空调系统环保节能技术论文 1暖通空调系统中环保节能技术概述 暖通空调系统的主要功能是调节空气的温度、湿度、洁净度以及气流的运行速度。现代空气环境的恶化使得暖通空调的功能要求增加,指标更加严格。在暖通空调的设计安装过程中,节能环保技术可以应用在整个生产使用流程中。从建筑工程布局的设计到新型可再生能源的使用,再到使用环节的合理安排,均能降低能源的消耗,保证环境污染最小化,实现整个系统的健康运作。 2暖通空调系统中环保节能方法与措施 2.1调整建筑物的规划设计 对房屋进行热工改造时,要提高房屋的舒适度,就需要合理运用房屋围护架构的特点。研究表明,在建筑物墙体外侧刷上保温性能的材料之后,用电量明显降低。由此可见,房屋围护架构的优化设计有明显的节能效果。此外,建筑物的规划设计中,房屋的地址选择、朝向、体形、季节性等因素也需要在从节能环保的层面进行充分的考虑。 2.2合理设计安装暖通空调系统 在设计安装暖通空调系统时各种子系统包含的设备很多,设计者要严格按照规定的工作流程,保证设备的正常运行。同时,需将节能减排的理念充分的应用到设计的各种环节中。相关工作人员加强施工设计的管理,严格监督,保证系统实现设计目标。 2.3开发利用新型清洁能源 新型环保型能源在暖风空调系统中前景广阔。采用天然气作为空调制冷设备的能源,能有效控制CO2和SO2和排放量,减少环境污染。各种可再生能源,例如地源热、地下水、风力、海洋能等均可运用到暖通空调系统中。其中,地源热空调冬季吸收地下土壤、水等天然能量为建筑物提供热能;夏季向地下释放热量,提供给建筑物冷空气。 3暖通空调系统中环保节能技术的应用 3.1蓄冷空调 蓄冷空调是专为节能环保研制的设备,通过水、冰两种介质实现能量交换。一般地,城市用电白天紧张,而夜间则缓解很多,蓄冷空调针对这一现实,在夜间通过制冷机组制冰,白天融冰,释放存储的能量,提供给建筑物使用。这种方法有效的缓解了城市白天用电紧张的问题,节约了成本。 3.2热回收技术 热回收技术能够真正实现能源的节约和环境的保护。该技术将空调排放出的热量进行回收,实现二次利用。这种方法能够防止排放的空气直接排出室外造成环境污染,又能提高能源的利用效率。 3.3变频技术 目前空调设计有定频和变频两种。变频空调性能优越,节能效果好。通常情况下,空调设计均留有一定的冗余以便减少运行压力。使用变频技术,能够在室外温度、湿度、风力等变化导致系统运行负荷变化的情况下灵活调节系统的工作状态,真正变废为宝,避免不必要的资源浪费。 3.4低温地板辐射采暖技术 低温地板辐射采暖技术现在已广泛投入使用,既实现节能环保,又安全实效。该技术在地板下安装热水管,热水在地板下流通,释放热量,提高房间的温度。该技术的应用过程中,应注意保持地板温度低于45度。它通过对流的方式实现热量的传递,让人脚上温暖,头部凉爽,有很高的舒适度。此外,这种技术能有效的节省空间,方便计量改造,从多方面实现了节能环保的目标。 3.5替代制冷剂的应用 目前,随着大气环境的恶化,许多空调已不再使用传统的制冷剂—氟利昂。为保护臭氧层,暖通空调行业研究了可替代制冷剂—CFCS和HFCS,并取得了一定的进展。人工合成的制冷剂、天然制冷剂、碳氢化合物等亦可作为替代资源。这些环境友好型制冷剂将不会对臭氧层造成破坏,保护人类免于紫外线的伤害。 4暖通空调系统中环保节能技术的展望 科技的发展推动着各行各业的进步,应节能环保的要求,暖通空调系统中先进技术的研究也十分广泛。新型的暖通空调节能环保技术有多种方式。新风预处理系统是为全面提高空调品质提出的全新的概念,它保持了传统空气处理模式,增加了对新风的预处理功能,消除了新风对空调调节的干扰。新风预处系统能改善风量、降低相对湿度、提高空气质量。独立新风系统能够承担建筑物内的全部新风负荷、室内的全部潜热载荷及部分显热载荷。它能够解决商用建筑中的新风问题、改善室内的相对湿度。并且由于该种技术无回风,可以大大增强建筑环境的舒适度和安全性。此外,环保节能技术必然依赖于新型能源的开发推广,一旦新能源能够投入使用,暖风空调系统也必然进入一个新的阶段。 5结语 总之,节能环保技术应用的意义在于降低能源的利用效率、减少对环境的负面影响,提高人民的生活环境品质,为社会的发展提供保障。通过本文的分析,暖通空调系统中节能环保技术的应用和发展空间很大,本行业相关人员值得加大研发力度,推动行业的进步。 作者:林夏滨 单位:广东省揭阳市空港经济区环境保护和安全生产监管局 节能环保论文:公民节能环保背景下低碳经济论文 1低碳经济概述 1.1低碳经济概念 近些年来,随着人们大量开采矿石能源,二氧化碳排放量日益增多,引发了全球性的气候灾害,对人类生活环境造成了严重威胁。因此,催生了低碳经济理念。低碳经济是一个单独概念,在2003年,英国能源白皮书上,提倡未来社会构建低碳经济社会。 1.2低碳生活 根据相关专家表明,低碳经济包含低碳消费与低碳生产两种,在生产方面,并非要淘汰落后产能,而是引导公众对能源浪费与污染增排的恶习进行反思、改进,以挖掘节能减排、消费服务的环保潜力。因此,低碳经济不仅需要技术支撑,更加需要低碳生活,方可实现真实节能减排。人们生活方式如何,决定了怎样的经济。对于现代资源、环境问题,主要因人类活动引起,是一种人为问题。 1.3公民节能环保意识的重要性 对于低碳经济,必须提倡公民树立节能、环保意识,进而提升公众参与度,促进社会低碳发展。随着低碳经济不断发展,我们注重低碳社会构建,养成良好的低碳生活方式,属于社会性、系统性工程,与生产流通、服务消费等环节相关。处于这些环节中,人发挥着主体性作用。尤其是公众,能否主动树立节能意识,参与环保行动,扩展参与深度、宽度,决定了低碳经济发展效果,影响着低碳经济的目标能否实现。可以说,低碳环保属于公共性事务,是社会成员的共同责任,积极参与节能环保,是社会成员的重要责任,提倡低碳经济,是低碳生活的重要发展渠道。 2低碳经济背景下公民节能环保意识的提高对策分析 2.1提高节能宣传力度 随着公众舆论、传播力度加大,在当今社会,无论做何事,必须加强宣传。为发展低碳经济,打造节能减排工程,是全社会的大事,是社会可持续发展的重要渠道。然而,社会公众对于节能减排、低碳经济不够重视,不能正确认识能源、环境问题,公民还没有养成节能习惯。因此,必须加强宣传教育,在社会中,营造一个全面参与节能减排、环保行动的积氛围,进而提升公民环保意识,促使公民树立健康发展观念,主动实践低碳生活、低碳生产。同时,借助各媒体的导向作用。随着网络、电视媒体的不断发展壮大,许多城市在创建文明城市、卫生城市的进程中,极为重视媒体宣传教育作用。例如“,节约用水”广告“、文明出行”广告等。因此,我们必须善于利用网络、电视、报纸、广播等媒体,对低碳经济内涵、重要性进行广泛宣传,让公民了解我国资源、能源、环境等问题,使公民重视节能环保重要性,尽可能缩短节能与公民之间的距离。同时,提高节能知识普及力度,通过特殊节日,开展节能环保宣传活动。 2.2提倡低碳生活方式 在现代生活模式下,必须提倡绿色、节能生活方式,大力发展低碳经济。根据目前状况,我国公民低碳意识不够,尚未养成绿色生活方式。可以说,公民生活方式如何,对于低碳经济能否实现极为重要。在资源、环境问题日益突出的当下,我国公民如果还不重视低碳生活,必然加剧全球环境恶化,严重影响人们生活质量。因此,我们必须提倡低碳消费、低碳生活方式,促进社会的可持续发展。 2.3提倡低碳消费方式 自从二战以来,在发达国家,消费主义十分流行,进而对我国具有一定负面影响。若消费主义比正常消费严重超出,社会处于一种资源透支状况,在社会中,存在诸多奢侈与面子消费,进而导致大量能源、资源浪费,严重影响了自然。所依,必须转变消费主义错误观念,提倡低碳消费模式。我们必须优化消费方式、消费结构,树立和谐消费观念,建立生态文明社会,树立科学消费观与理性消费观,促进人与自然的可持续发展。 2.4使社会团体的教育作用得以充分发挥 目前,我国自发组织了许多环保社团,参与到环境保护、节能减排的队伍中。因此,我们必须重视环保团体的教育作用,对环保活动大力支持,进而推动低碳经济发展。我国人口总数已经达到14亿人口,无论何种数字,与14相乘均非常巨大。而社会环保团体,利用各种宣传形式、信息载体,对人们消费观进行优化,使低碳理念向人们日常生活之间渗透。例如,环保社团通过开展环境保护、节约能源的主题科普活动,通过影展与宣传板等形式,向社会公众宣传气候恶化、能源严峻的状况,向社会公众宣传环境知识、环境政策,为社会公众传递一切有关节能环保的知识,进而对公民起着重要教育作用。 3结语 综上所述,节能环保不是为了个人,而是为了全人类、全社会的生存与发展。在资源枯竭、环境恶化的当下,我们必须提高节能宣传力度,提倡低碳生活方式与低碳消费方式,使社会团体的教育作用得以充分发挥,使低碳生活、低碳经济理念日益深入人心,进而促进全球的可持续发展。 作者:冯涛 单位:贵州省六盘水市水城县环保局 节能环保论文:管窥建筑设计环保节能的必要性 一、建筑环保节能所面临的现实问题 我国建筑环保节能实施时间并不长,加之建筑设计在环保节能方面是一个系统功能,在具体实施过程中难免会出现这样或那样的问题。其中比较突出的有五个方面。建筑环保节能标准要求过低,且存在标准推行北方快南方慢的状态,尤其是中小城市,环保节能的建筑设计以及对可再生能源利用的理念并没有规模化的贯彻实施;环保节能监管不严。 监管部门对于违规的相关部门或建筑商在处罚力度上比较松散,一些交付验收的建筑对于环保节能环节比较轻视,原因在于监管尚未形成合力;建筑环保节能的氛围并有形成,无论是执法部门还是建筑部门,缺乏对于环保节能紧迫感的认识,缺乏对环保节能建筑的宣传;环保节能型建筑设计缺乏必要的政策法规支撑,但目前建筑节能政策法规存在不健全、不完善的状况,仅有少数地区出台了地方性建筑环保节能法规,但面对市场,缺乏配套的政策扶持,节能环保建筑依然难以推进。 二、建筑设计环保节能的原则 面对建筑能耗过大的现状以及建筑环保节能所面临的相关问题,了解和把握建筑设计环保节能的原则至关重要,它是科学指导推进建筑设计环保节能的总体要求。建筑设计环保节能要把握高效资源利用率原则。环保节能的理念就是突出对可再生能源的综合利用以降低非可再生能源利用带来的环境恶化影响。这就要求建筑设计应该充分考虑的建筑所需的土地、水、建材等相关材料利用率的最大化,尽可能的利用自然资源替代非可再生能源。要把握污染最小化原则。 建筑环保节能强调的就是在突出建筑使用性的同时达到对环境影响的最小化,这就要求建筑设计要考虑多种要素。比如建筑要尽量减少对土地、水和空气的污染,就地取材,减少耗材运输给环境带来的影响,多采用可回收利用的建材,达到对建材的后续综合利用;要把握基于生活适应性的生态环境和谐原则。建筑生活适应性突出的是人的需求,但人的生活环境离不开生态环境,人与自然的和谐相处才有利于实现人的生活适应性,这就要求建筑设计环保节能应充分考虑到建筑、人以及自然的整体生态和谐;要把握可持续性、推广性原则。 三、建筑设计环保节能的措施 建筑的环保节能是在保证室内较较舒适的韩静基础上,提高对通风、采暖、供水、照明等供应的能源利用率。它的设计不能以污染环境为代价换取节能效果,更不能以环保节能未有阻碍建筑的其他必备功能,诸如消防、景观等。 1.环保节能技术层面措施 1.1优化建筑朝向设计 建筑设计应加强环保节能意识。建筑环保技能设计应充分考虑建筑的室内热工环境。现代建筑在设计过程中,由于对土地、商业价值等综合因素的考虑,忽略了阳光的利用效率,造成了建筑室内热工环境差等问题。阳光不仅对居民健康有着重要的价值,对环保节能也十分有意义。因此,建筑设计过程中应注重学习和掌握日照原理的应用,合理的依据季节段、阳光照射度等因素确定建筑的朝向以及窗口的开窗度。例如在冬至后,由于阳光照射角度低,室内接受阳光面积会比夏天多,因此在设计上应充分把握太阳高度角,做出日影像图来确定阳光照射时间,提高建筑南向开窗面积,在保证阳光采纳充足的情况下减少建筑东向和北向的铠装面积,以保证热量耗损降低,稳定室内热环境。 1.2提高自然资源的综合利用度 建筑设计在水资源、风资源、太阳能、地热能资源等自然资源的综合利用上应高度重视。对于水资源可以通过雨水收集与应用等装置设计提高水资源的利用度。室内水资源装置应充分考虑饮食用水、洗浴用水、厕所用水等环节的可综合利用性,减低水资源消耗的直接性;高层建筑应加大安装太阳能接受装置,其转化的能量可以供洗浴、做饭、照明等使用。因此设计者对建筑通风设计意识要强,综合利用自然资源改善室内的热工环境;加强建筑环保节能法律法规认知意识,严格按照相关规定要求控制建筑构造的节能设计。 1.3优化建筑构造设计 建筑构造设计一方面要考虑建筑组成部门的基本功能,另一方面还需在营造舒适度与环保节能上下功夫。室内构造设计利用物理光学原理将屋顶设计为连续“W”状态有利于充分利用太阳光;屋顶透明天窗可采用双层玻璃,形成饱温、采光为一体的能源利用装置;将输水管道安置在室内楼板内侧,可以达到冬天靠热水散热取暖,夏天靠凉水降温的效果。控制建筑总体表面积设计,表面积越小、耗能越少,因此多选用长轴在东西方向的长方体构造结构;研究结果显示体形系数每增加0.01,耗能损失增加2.5%,因此,对体形系数要做到优化控制,将其控制在0.30以下为益。 2.建筑设计环保节能的监管层面 建筑行业的发展离不开监管,建筑环保节能政策的制定有利于引导建筑设计在环保节能上形成创新发展动力,而环保节能监督与处罚则对督促建筑行业加强环保节能意识,营造可持续发展的建筑设计环境具有重要意义。建筑行业监管部门一方面应根据环保节能现有标准,结合市场研究进展及时完善节能细节标准,使之具有可操作性和可发展性,形成引导合力,另一方面行业监管权责要明晰,避免部门间相互推诿情况,加强监管人员环保节能监督意识,提高执法严格程度,以规范建筑行业的节能环保行为。 作者:周园 单位:吉林建筑大学城建学院
城市化的发展使人们对电力的需求日益增加,对电网的功率提出了更高的要求。如果电网出现功率不足与功率过大等现象,则会导致电网的电压大幅度变化,不利于供电线路的正常运行,很容易导致电力不足以及电力不稳定问题的出现,会对高压元器件以及电力系统造成损害。无功补偿技术的应用可以有效解决上述问题,确保电力系统可以稳定运行。因此,对于无功补偿技术的分析是很有必要的。 1无功补偿技术概述 无功补偿技术主要是在不损耗电能的条件下,应用电容器等多种无功电源,将电能转变为机械能或者热能等能源,以此提高电压的质量,减少线路的损耗,有助于电力系统经济效益的提升。对于电气自动化系统而言,无功补偿技术的主要应用形式如下:在自动化设备中安装相应的无功电源,通过动态补偿,改变系统内的无功功率,减少电能在线路中的损耗。具体而言,无功补偿技术主要有以下作用:第一,提高电气自动化系统的可靠性。无功补偿技术能够有效调节并控制系统的电压,保障电压的稳定性,以此提高系统的可靠性与安全性,在避免其余因素干扰的情况下,从整体上提升系统的电能输出效率,为用电用户提供稳定可靠的电能。第二,为电容器等设备提供保护。电气自动化系统在运行的过程中,会出现高次谐波,大部分设备都会在高次谐波的影响下出现局部过热现象,从而对设备造成损害。无功补偿技术的应用可以有效调节系统的电压负载,避免局部过热现象的出现,为电容器等设备提供保护。第三,节约系统成本。将无功补偿技术应用于电气自动化系统中,能够在电网负载功率因数降低的情况下,减少系统的经济损失;在三相负载出现失衡的情况下,平衡三相间的功率,降低电力系统中的电能损耗,以此节约系统的成本。 2无功补偿技术在电气自动化中的应用 2.1无功补偿技术的应用范围 在无功补偿技术方面,我国的研究比较晚,但是研究学者通过先进技术的借鉴,使无功补偿技术在以下器件中有十分广泛的应用。第一,真空断路器投入电容器。该器件具有使用简单、成本低等优点,这种优点会使该器件在某个方面存在缺陷。通常来说,电容器会在合闸的过程中产生极高的过电压,虽然一次过电压不会对电容器造成损害,但是长此以往,会对电容器的使用寿命造成不利影响。因此,需要根据无功补偿技术进行该器件的重新设计,延长电容器以及开关的使用寿命。第二,有源滤波器。该器件能够将电力电子装置产生和谐波电流、负序电流相反的电流,以此实现互相抵消,确保电流能够符合电源的运行要求。通过有源滤波器这一无功电源的应用,能够提高补偿的效果,使无功补偿更具灵活性,调解速度非常快,可控性也比较高,还不会出现谐振现象,具有显著的优势。但是有源滤波器的价格比较高,不利于有源滤波器的普及。第三,固定滤波器。固定滤波器能够与多种器件进行配合使用,以此实现无功补偿。该器件与可控饱和电抗器的配合使用,能够根据磁饱和的程度,进行饱和电抗器的调节,通过感性电流的调节,使电抗器和滤波器具备的无功功率达到平衡关系,利用两种相反电流的抵消,满足器件对于无功电流的要求;该器件与由晶闸管进行调节的电抗器配合使用,晶闸管与电抗器的串联使其与滤波器内流经的电流达到平衡关系,确保功率因数负荷相关要求,这种无功补偿技术的应用具有响应速度快且使用寿命长等优点,但是在实际的应用过程中,会出现一定的谐波。 2.2促进无功补偿技术应用的措施 第一,加强对电网的管理。对于电气自动化系统而言,加强对电网的管理,能够促进无功补偿技术的应用,确保无功补偿线路及设备的有效应用,这样才能够充分发挥出无功补偿技术的作用,减少电能的损耗。因此,电力企业的技术人员在进行无功补偿设备的安装时,需要严格按照规范流程,在满足用电用户需求的基础上,提高电能的应用效率,以此提高电气自动化系统的经济效益以及能源效益。第二,提高对无功补偿的重视。线路与变压器中流经的电流会有一定程度电损与功率的出现。一般来说,功率因数和损耗的功率呈负相关关系,功率因数越小,需要的功率越大,则线损越高。因此,电力企业需要提高对无功补偿的重视,将无功补偿装置安装在电力系统的手电段,减少无功功率的损耗。与此同时,电力企业需要根据变压器的实际负荷状况,选择最佳的补偿量。第三,提高无功补偿技术的应用效率。无功补偿技术在电气自动化中的应用效率会对电网系统造成直接影响。电力企业的技术人员需要加强技术创新,进一步扩大无功补偿技术的应用范围,不断完善无功补偿技术的应用规范,促进无功补偿技术的良好发展。比如,技术人员可以将LC和APF进行配合使用,对谐波进行无功补偿注入,减少电力系统的电能损耗。 3结论 综上所述,无功补偿技术能够在电气自动化中发挥重要作用,需要进行进一步推广与普及。通过对无功补偿技术的分析可知,无功补偿技术可以通过多种无功电源的应用,发挥其减少电路损耗,保障系统稳定运行的作用,对于电容器、有源滤波器以及固定滤波器这三种无功电源来说,具有不同的应用效果与适用条件,需要技术人员进行合理选择。本文的分析仍旧存在不足之处,仅供参考。
爆破技术在采矿工程中的应用:爆破技术在采矿工程的应用 摘要:现如今,爆破新技术诸多,但是因为矿区所处的环境相对繁杂,诸多新型技术的发展范围相对较窄。在经济高速发展的形势之下,在采矿工程之中,运用各项新技术十分的有必要,众所周知,在我们国家建设工程之中,采矿工程在其中的作用不容忽视,那么想要促使采矿采矿工程走向可持续发展的道路,就得要将各个方面的工作做好,在这之中,爆破技术尤为关键,且在整个采矿工程之中十分的重要,另外确保采矿工程在安全性之上可以得到有效的提升。鉴于此,本文主要分析爆破技术在采矿工程中的应用。 关键词:采矿工程;爆破技术;应用 1爆破技术概述 在采矿开山场之中,应用爆破技术十分的关键,且在修建铁路与公路的过程之中也经常性的会用到钻爆的方式来开挖隧道。其实质上就是在运用炸药爆炸的形势下,相应的就可以产生大量的能量,进而使得某一类物体的原结构发生直接信息性的损坏。特别是针对矿山开采与石方开挖的过程之中,该项技术也就显得尤为关键、一般起爆器材的种类繁多,像是电雷管与爆索导爆管。爆破采矿技术,其主要的工作原理就是家借助外力的作用,之后引爆炸药,从而可以将诸多的热量释放出来,进而相应的也就使得高热气体形成了,这样一来,就可以直接性的针对炸药爆炸的基础之上,来充分的运用必要的冲击力,导致这些巨大的矿石被注意击破。然而在整个炸药过程之中,很容易会引发各类安全事故的发生,所以,爆破技术具体应用的过程之中,要严格依照相应的施工规范来按部就班的实施,值得注意的就是还得要运用相应的防护措施来予以有效的保障,这样一来,才可以在最大限度之上来确保爆破技术的完整性。 2采矿工程中爆破技术的具体应用 2.1等离子爆破技术 先前较为传统化的爆破技术大多数属于火药类型的爆破,应用火药类的爆破技术会直接性的污染到周边的环境。那么在这种形势下,等离子爆破就是应运而生,其就是一项不会影响到周边环境的爆破技术,依据其工作原理来进行分析,各项技术主要就是充分的运用电能,并且利用电能来代替化学能,进而直接性的对于岩石产生相关的爆破作用力。具体来进行分析,其就是将巨大的能量来储存在蓄能电容器之中,之后再充分的运用遥控器触发电路,经过上述各个环节就可以确保大电流开关装置的开启以及闭合工作均可以达到既定的目标。 2.2无线分段起爆网路技术 在具体应用爆破采矿技术的环节,通常会发生诸多爆破点同时爆炸的情况。为了在最大限度之上有效的规避开采的过程之中出来的各类安全隐患,在如今爆破采矿的环节之中,一般都会应用到无限分段起爆网络技术。在整个阶段之中最为关键的就是将非电导爆管爆破网络进行起爆之后,随即将炮孔内外相互结合并作延时处理工作。对于无限分段起爆网络技术来进行分析,在正式起爆之前,坚决不可以针对后期所应用仪器设备来实施必要的检查工作,就可以确保起爆网络传播过程之中的精准性,对于孔外的要求可以与有效的利用连侧网路来实施有效的传导工作。 2.3电子雷管爆破技术 我们所受的电子雷管,和先前雷管有着十分显著的区别,一般体现在以下的几个方面:普通雷管主要是就是运用化学物质燃烧的性能,进而可以将时间烟气可以得到有效延迟。对于电子雷管来进行分析,一般都是在自带的微型电子定时电路的形势之下,延缓时间可以得到有效的实现。那么在制作的环节之中,利用将电子雷管就可以自行的提前编号的顺序来作为根本依据,在相互紧邻的序号之中,可以很好的完成延期间隔起爆工作做好。对于电子雷管来进行分析,将其中的每一发都安装上一个必要的防护滤波器,该滤波器主要就是和环形线连接在一起,可以很好的预防各类安全隐患的出现。 2.4光纤及激光起爆系统 该类爆破技术主要可以分成两个部分:也就是光纤以及激光,虽然两种起爆方式存在着细微的差别,但是两者的控制工作都是由一台激光装置来实施的,其主要的作业流程就是,运用激光来同步照射光纤母线以及脚线,相应的也就具备了一定的起爆条件,最终可以有效的完成各项起爆工作。 2.5中深孔爆破技术 在我们国家工程之中,运用该类爆破就会十分的广泛,这和其自身的爆炸效果有着直接性的关系,其在开挖隧道、水利工程、采矿工程以及剥离矿山之中都有着很好的应用。其主要依据的是各类露天矿山资金投入量、生产规模与周边的地形地貌等等因素,可以运用诸多开采方式来实施采矿,像是中深孔简易台阶、轻型浅孔钻台阶与正规台阶等等,爆破技术,实质上主要就是以非电源起爆系统的多段式微差爆破,各个模式之中的深孔爆破开采技术,其可以有效的在各个环境条件之下露天矿山安全技术的改造过程提供了一个坚实技术基础。 3爆破技术在采矿工程中的应用 3.1起爆方式的选 如今,雷管与药包爆炸主要是目前最为常用的引爆扎炸药的方式。另外,一般会用到的雷管主要有两种,分别是非电雷管与启动雷管。起爆的方式会直接性的影响到炸药爆炸的威力与安全稳定性。在逐步运用新技术的形势之下,对于各个爆炸方式与流程必须要依照实际情况来进行选择。在诸多工程之中所运用的到的起爆方式相对单一化。 3.2爆破延长时间的控制 延期时间主要就是可以直接性的给后续爆破面空出一个相对宽裕的时间,因此就得要在排列顺序与炮孔之间来优选一个适宜的爆炸流程,并合理的控制好延期的时间。正式因为所延长的时期,那么在爆破的过程之中,也就缩减各类飞尸的量,值得注意的就是也可以给后排岩石留有充分的时间来向前移动,这样一来,就可以很好的预防发生不爆或是误爆现象的发生,进而可以与预期的爆照效果基本保持一致。 3.3保证足够的飞石安全范围 其主要涵盖,爆区覆盖以及设置警戒区。在这之中,爆区覆盖实质上主要是运用铁丝网与草垫等等强韧性材料预先的将爆炸区域来进行覆盖,在爆破的过程之中,在飞石散落的过程之中,可以将所覆盖爆炸区域的材料预先的实施预落,从而可以给出一个充足的缓冲时间,预防出现遍地飞散的情况。设置必要的警戒区域,主要运用以人为的途径来实施看管,并且还得要在该区域来设置专门的标牌来进行一一说明,这样做的主要目的就是可以很好的避免其它闲杂人等进入到该区域之中。总之,目前,我们国家建设工程项目正在飞速的发展之中,那么在诸多过程项目之中,部分项目由于周围地形因素的限制,而使得施工的过程之中遭遇很很多的麻烦,因此要运用一些新型的技术来辅助施工。由此可见,本文的研究也就显得十分的有意义。 作者:赵兵 单位:通钢集团板石矿业有限责任公司 爆破技术在采矿工程中的应用:爆破技术在采矿工程中的应用分析 摘 要:进入21世纪以来,在社会经济逐渐增长的背景下,我国各行各业的科技水平都取得了显著的提高。其中,基于采矿工程当中,爆破技术便得到了较为广泛的应用。可以说爆破技术在采矿工程的广泛应用,使采矿工程的工作效率得到很大程度的提升。但同时,应用爆破技术过程中,也需要保证爆破的效果及爆破的安全性。文章在概述爆破技术的基础上,进一步对爆破技术在采矿工程中的应用进行了探究,希望以此为采矿业的发展提供有价值性的参考依据。 关键词:爆破技术;采矿工程;应用 近年来,我国建设工程项目呈现逐年增加的趋势。其中,有一部分建设工程项目由于受到地形地貌的限制,导致施工建设过程中的复杂性和困难性。此时,便需要相关技术的介入。我们知道采矿业在我国建设工程当中占据非常重要的地位。要想采矿业更具发展前景,便需要做好多方面的工作。其中,将爆破技术充分应用在采矿工程当中便有着非常重要的作用。以此使全新的爆破技术能够得到较为广阔的使用,同时使其安全性获得全面提高。鉴于此,本课题对“爆破技术在采矿工程中的应用”进行分析与探究具有重要意义。 1 爆破技术概述 爆破常应用在采矿开山场中,并且在公路及铁路的修建上也常利用钻爆的方法完成隧道的开挖。它主要是在对炸药爆炸加以利用的基础上,从而产生大量的能量,以此使某一类物体的原结构遭遇严重破坏。尤其是在矿山开采及石方开挖当中,此项技术是必不可少的。目前,我国常用爆破技术所使用的炸药包括水胶炸药及硝铵类炸药等;常用的起爆器材具备诸多种类,比如导爆索导爆管和电雷管。 所谓的爆破采矿技术,是存在一定的作用原理的。主要是借助外力的作用,然后使炸药产生爆炸,进一步将大量的热量释放出来,使高热气体得以有效形成,如此一来,便能够对炸药爆炸的情况下所产生强烈的冲击力加以利用,最终致使矿石能够被击破。我们知道,在炸药爆炸过程当中,是极易产生安全事故的。因此,在爆破技术方面,也应该具备相关的规范及标准,与此同时还需要具备相应的安全防护措施,这样才能够使爆破技术更具完善性。 2 采矿工程中爆破技术的具体应用探究 在西方一些发达国家,采矿工程应用了诸多新型的爆破技术。我国与发达国家相比较,其新型爆破技术的应用不具广泛性。为了保证采矿工程爆破的质量及安全,下面对多方面的爆破技术进行探究,希望以此为我国采矿工程合理应用爆破技术提供有效依据。 2.1 等离子爆破技术 传统的爆破技术大多数均为火药类的爆破,使用该类爆破技术会对环境造成一定程度的污染,在人们环保意识日益提高的现状下,爆破技术也需要考虑不对环境造成污染。其中,等离子爆破技术便具有不污染环境的优点。对于等离子爆破技术来说,主要是对电能加以利用,使其将化学能进行取代,从而对岩石起到爆破作用。这项技术的原理为:将巨大的能量存储在蓄能电容器里,进一步通过对遥控器触发电路的充分利用,如此一来便能够让大电流开关装置的开启工作,还有闭合工作得到有效完成。在起爆的情况下,电容器是能够向着封闭的孔底,进一步将巨大的电能释放出来的。并且,释放出来的电能可以让电解质得到有效转化,主要转化为等离子体,其压力能够达到200 MPa。对于等离子体来说,处于加速膨胀状态下,能够致使岩石产生破碎。此类爆破技术具备多方面的优势,比如无有害气体生成,能够对采矿环境起到保护作用。另外,该技术对围岩的损害也非常小,从而使围岩的稳固性得到有效提高。 2.2 无线分段起爆网路技术 在爆破采矿技术使用过程中,通常会产生多个爆破点同时爆炸的现象。为了让开采工作的安全隐患能够彻底规避,在现代爆破采矿技术的应用过程中,一般会借助无限分段起爆网络技术。主要过程是将非电导爆管爆破网路起爆,进一步引发炮孔内外结合延时。对于无限分段起爆网络技术来讲,由于起爆前是无法对仪器设备进行应用,然后起到检查作用的。所以在能够使起爆网路传播的精准性得到充分有效保障的条件下,孔外需使用连侧网路进行传导。 2.3 电子雷管爆破技术 对于电子雷管来说,与普通雷管存在很大程度上的不同。主要是因为普通雷管是通过化学物质燃烧的作用,进而使时间延期能够得到有效实现。对于电子雷管来讲,主要是在自带微型电子定时电路的情况下,使时间延期得到有效完成。在制造当中,通过将电子雷管的延期顺序当作参考标准,然后将编程工作完成。在爆破的情况下,电子雷管则能够把编好的顺序当作有效依据,在相邻的顺序号过程中,使延期间隔起爆工作实现有效完成。此类延期能够进行人为的确定,并在起爆器过程中将设定有效完成。对于电子雷管来说,其中每一发都拥有一个防护滤波器,它是和环形线共同工作的,可以使安全隐患实现有效规避。除此之外,电子雷管爆破技术具备非常多的优势的,比如精密度较高,爆破质量优良等。 2.4 光纤及激光起爆系统 激光与光纤起爆系统是由两部分构成的,该系统的控制是通过同一台激光装置进行控制的。在光纤母线与光纤脚线照射的条件下,能够使引爆得以有效完成。激光与光纤起爆系统,属于一种较为新型的起爆系统,优点是能够对激光加以有效利用,从而使雷管起爆的能力得到有效提升,并且还能够使杂散电流对起爆系统所造成的不利影响获得有效规避,从而让误爆事故的发生几率得到有效降低。除此之外,还拥有激光点火及续燃功能良好以及安全性高等优点,在采矿工程中激光与光纤起爆系统值得推广及使用。 2.5 中深孔爆破技术 中深孔爆破技术通常在中小型矿山的开采当中应用。该技术具备节省成本及安全性高等优势。同时该技术改善了从前在安全小平台开采中的浅孔爆破方式。但是,在使用中深孔爆破技术需充分注意一些事项,比如:对于安全平台设计来说,其规模不适合太大;对于后排药量需,通常需比前排药量大,并且还需要让抛掷的效果得到有效保证,这样便能够使爆破效果更佳优化。 2.6 精确爆破技术 以长江三峡大坝为例,在建设过程中,需从山中将一条水道开挖出来,其开挖方量约莫为4 000多万m3,因为受到工程量大的影响,因此需对深孔、预裂及光面爆破技术加以利用。该技术是在主爆区爆破之前,顺着设计轮廓线首先把一条具备一定宽度的贯穿裂缝采取爆开措施,在缓冲及预裂完成之后,爆破振动波便无法传出去,这样便能够有效避免对坡面产生的危害,同时也使边坡的安全获得充分有效的保障。另外,光面技术指的是炸开后,将一圈保护层预留,同时将一排爆炸孔打开,进一步对其采取炸毁措施。在我国,对于精确爆破技术来说,其发展速度是较为迅猛的,现已充分应用到了大型水坝工程项目建设过程当中。 3 结 语 通过本课题的探究,认识到爆破技术中各类子技术在采矿工程中应用的重要性及必要性。笔者认为,在采矿工程中不但需要对各项子技术进行合理利用,还需要注重爆破技术效率的提高。因此,可以从多方面进行完善。首先,选取合理的爆破方式,以现场爆破具体情况、地理环境及岩石情况等进行综合考虑;其次,制定规范的延期时间,对飞石的安全控制进行完善。最后,还需要强化对爆破现场的安全管理,将有效的管理手段作为参考标准,使爆破的装药质量得到有效提高,并使爆破各环节得到有效控制,使整体爆破工作的施工质量得到进一步的全面提升。 爆破技术在采矿工程中的应用:浅析爆破新技术在采矿工程中的应用 【摘要】本文主要从爆破技术的概述、采矿中相关爆破方式的作用原理、爆破新技术在采矿技术的发展和应用、注意事项等方面进行了探讨。 【关键词】爆破新技术;采矿工程;应用 一、前言 爆破技术在采矿工程中应用广泛,随着科技的进步与发展,爆破新技术也越来越多,本文就该部分内容进行了阐述。 二、爆破技术的概述 爆破作为一门科学技术应用很广,最常见的是在采矿开山,修铁路、公路用钻爆法来开掘隧道。它是利用炸药爆炸产生的巨大能量破坏某种物体的原结构。特别是石方开挖、矿山开采等工程中尤为不可缺。目前,我国常用的爆破采矿技术中应用的炸药有硝铵类炸药、硝化甘油炸药、水胶炸药等,其中硝铵类炸药的应用最为广泛。常用的起爆器材有电雷管、导爆索、导爆管等。 爆破采矿技术的基本原理为:炸药在外力的作用下发生爆炸,同时释放出大量热量并形成高热气体,利用炸药爆炸时产生的冲击力击破矿石。由于炸药爆炸时很容易造成安全事故,所以必须按照爆破的技术操作规范进行,并采取相应的安全防护措施。 随着科技的不断进步,我国采矿工程中爆破技术也有了很快的发展。但是,我国不仅仅在矿山的开采技术与开采规模上,都和其他的采矿业发达的国家有着一定的差距。因此,我们就一定要清楚的了解现阶段的爆破技术,而且要将更为先进的爆破技术进行了解,吸收并且运用于我国的采矿工程中,这样不仅会大大的提高我国采矿工程的生产效率,同时也会积极的促进我国采矿业的发展。在采矿的过程中,会有很多很多的工序,这些工序是能够保证矿山安全并且效率开采的重要条件,凿岩爆破技术就是这其中一项极其重要的工作内容。现阶段,各个国家也都再研究更加安全与更加适合的爆破技术,并且在一些项目中已经有了一定的发展。 先进并且安全的爆破技术在采矿工程中是至关重要的。爆破过程中的不稳定因素会给人们,给社会带来极其严重的影响,因此,如何对爆破技术进行合理的改进,就成为了采矿工程的工作重点,它不仅会给人们带来更高的安全系数,同时也能够增加采矿工程的作业效率。现阶段,我国在采矿工程中还与世界其他先进国家还存在着一定的距离,因此,我国就必须要对国外先进的爆破技术进行引进与消化,从而能够提高我国矿业的产量与质量。理想与现实总是有一定的差距,当然,这还需要我们大家共同的努力。 三、采矿中相关爆破方式的作用原理 1.光面爆破 光面爆破机理 光面爆破是沿露天最终开挖面或巷道的顶板和侧墙布置加密的深孔,在这些孔内进行减少装药或部分不装药,同时起爆,爆破时沿这些孔的连接线破裂成平整的光面。当同时起爆光面孔时,由于药卷直径比孔径小得多,药包爆炸产生的深孔压力经过空气间隙的缓冲后显著降低,已不足以在周围孔壁上产生粉碎区,而只沿光面孔的连线方向形成少数裂隙,在需要崩落的一侧岩石中产生破碎作用,孔与孔间的裂隙贯通形成平整的破裂面一光面。 2.采矿爆破作用原理 采矿爆破的主要作用是为了在采矿工程中广泛采用炸药爆破。使煤岩产生破坏、松动、震动、压缩或抛掷等现象。药包在无限介质内爆炸时,炸药在瞬间内通过化学反应转化为气体状态的爆炸产物,由于膨胀作用,体积增加百倍乃至数千倍,而产生不小于15000MPa的静压力,同时产生温度高达1500―4500℃、速度高达每秒上千米的冲击波,自药包中心按球面等量向外扩散,传递给周围介质,使介质产生各种不同程度的破坏和振动现象。在这个短暂的时间中,炸药包在岩石中爆炸,爆轰作用形成的应力波,由药包中心即爆炸中心向周围传播,先是使邻近药包周围的岩石产生压碎圈和破裂圈(压碎圈和破裂圈的大小,由炸药的品种、数量和岩石的性质决定),形成压碎圈和破裂圈,达到炸药爆炸的结果。 3.等离子爆破技术 加拿大在采矿新技术的应用方面,近年来取得了一些技术成果,等离子爆破技术就是其成果之一。诺兰达公司的研究人员正在从事一个新的研究项目,采用电能代替化学能对硬岩进行爆破作业。该项技术是将大量的电能储存在高效的蓄能电容器组内,通过起爆的遥控起动器控制触发电路,完成大电流开关装置的开启与闭合,再由同轴电缆与设置在岩石孔上可承受巨大作用力的同轴爆破电极相联接。起爆时,储存在电容器组里的大量电能,可在几微秒的短时间内,向封闭在孔底300~500mm处的电解质释放电能,如此大量的电能使得电解质转换成高温、高压的电离气体和等离子体,其间的压力高达200MPa,这些电离气体或等离子体急剧膨胀,最终造成岩石破碎。 四、爆破新技术在采矿技术的发展和应用 1.水胶炸药爆破技术 目前我国采矿行业使用的炸药,一般都是钱油炸药,凭借其低廉的价格和良好的性能获得了广泛的应用。但是,钱油炸药在爆炸时,具有极高的可燃性,可能引燃爆炸产生的粉尘,造成安全事故,尤其是对于硫含量较高的矿床进行开采时,引燃的机率更大。因此,需要对其进行改进和创新,降低炸药的相对引燃性。使用水胶炸药,可以满足这一要求,避免二次爆燃事故的发生。例如,在对含硫量较高的金矿进行采集时,可以采用水胶炸弹,从而避免燃烧事故,保证金矿开采的安全性。 2.无限分段起爆网络技术 在进行爆破采矿的过程中,为了提高效率,避免重复爆破引发的不便,通常会采用多点同时爆破的方法,一次性完成爆破。但是这样的方法虽然提高了爆破的效率,却使得工作人员无法对炸药是否全部爆炸进行准确判断,如果没有全部爆炸,势必会对开采工作带来严重的安全隐患。为了保证做到准确引爆,避免安全隐患的产生,在现代科学技术的影响下,采矿爆破技术普遍采用了无限分段起爆网络技术。这种技术可以通过爆破网络,利用导爆管对炸药进行引爆,同时形成内外结合的炮孔。目前,并没有对该技术进行起爆前检查的专用设备,因此为了保证起爆信息的准确传递,在炮孔外,采用连侧网路进行信号传输,同时在每一排炮孔之间的孔外,连接相应的雷管,确保爆炸的效果。 3.电雷管爆破技术 电雷管是目前国内比较常用的起爆设备,其技术具有操作简单、性能优良、爆炸性强的特点,但是容易受到各种因素的影响,产生早爆、迟爆、拒爆的现象,进而引发各类安全事故。通过对事故原因的分析,最终明确了引发早爆事故的主要因素,包括杂散电流、雷电和静电。因此,可以采取针对性的措施,对其进行预防和管理,强化安全防范措施,提高爆破施工的安全性。其基本的安全防范措施有以下几点: (一)构建相应的电爆网络,对杂散电流进行预防; (二)对电雷管的规格和质量进行限制,选择质地优良,抗杂散电流的产品; (三)对起爆方式进行改进,使用非电起爆的方法; (四)强化爆破线路的绝缘性能,避免静电和雷电等对线路产生影响。 五、注意事项 1.合理选择起爆方式 起爆方式的选择对爆堆分布状态、爆堆块度的均匀程度等产生较大影响,通过斜线起爆、V 型起爆等方式,优化了实际孔距与实际抵抗线情况,通过这种宽孔距爆破形式,进一步提高破碎岩石的效果,但是 V 型起爆方式的顶尖炮孔可能比同段位的炮孔起爆时间早,而该孔受到较大夹制作用,产生根底、大块等现象,通过 V 型张角,可较好改善这一问题,即梯形起爆。 2.确定恰当的延期时间 井下采矿的深孔爆破技术通常采取短间隔延时起爆方式,有关设计的起爆网路,必须确保每个孔都能实现自由崩落。每个炮孔之间、排与排之间的延迟时间,主要为了后排爆破具有一定自由面,按照每米最低抵抗线延迟为15ms 为标准,合理确定最佳延迟时间。通过选择恰当的延时间隔,可获得良好爆破效果,减少飞石可能性,并给后排的岩石爆破提供充足的向前移动时间,确保后排爆破顺利进行。 3.加强飞石安全防控 在应用井下采矿深孔爆破技术过程中,飞石主要产生在孔口与前排位置。一方面,产生孔口飞石有两方面原因:①装药过多,造成堵塞的长度不足,孔口飞出石块;②堵塞不严,发生冲炮现象并造成孔口松动;另一方面,产生前排飞石的原因为:①临空面不平,最小抵抗线存在一定差异或者结构面切割现象;②裂缝和炮孔贯通。对于孔口飞石来说,主要防护措施是在孔口位置加压砂包,既可减少冲炮隐患,也可减少孔口的松动石块飞出现象,减少大块率的发生。因此,在孔口加压砂包是减少孔口飞石最有效、最方便的方法,对于前排飞石来说,一方面采取多排微差爆破方式,减少前排产生飞石的次数;另一方面,根据前排结构面的变化以及排抵抗线实际情况等,在抵抗线相对薄弱位置堵塞岩粉并采取间隔装药方式,如果使用铵油炸药,应避免过多的炸药流入前排裂缝中,减少飞石产生的可能性。 六、结束语 爆破新技术在采矿工程中应用越来越广泛,只有加强对新技术的研究,才能使采矿工程整体的质量得到保障,也是我国以人为本基本国策的体现。 爆破技术在采矿工程中的应用:爆破技术在采矿工程中的应用探析 摘要:爆破采矿技术的发展和应用,可以有效提高采矿的效率,减少工作人员的工作压力,推动采矿行业的发展。同时,为了保证采矿的安全进行,要对爆破采矿技术可能引发的安全隐患进行细致分析,并采取必要的预防措施,提高爆破采矿的安全性和可靠性,为各行各业提供充足的矿产资源,促进社会经济的稳定发展。 关键词:采矿工程;爆破技术;应用 引言 在爆破技术的选择上要根据实际的环境情况,选择科学合理的爆破方式。要根据现场爆破的实际情况、岩石特征、气候条件、地理环境采取适合的起爆方式,然后要制定出适当的延期时间,露天采矿一般选择延时起爆时间较短,在爆破中还要注意对飞石的控制,飞石在爆破中主要产生于孔口与前排位置,所以多样这两个位置要做好防护措施,合理安排采矿的每一个环节,并严格管理,利用科学的爆破技术不仅能够缓解干工作人员的工作压力,还能提高采矿的效益,推动采矿行业的进步和发展。 一、爆破技术的概述及原理 爆破作为一门科学技术应用很广,最常见的是在采矿开山,修铁路、公路用钻爆法来开掘隧道。它是利用炸药爆炸产生的巨大能量破坏某种物体的原结构。特别是石方开挖、矿山开采等工程中尤为不可缺。目前,我国常用的爆破采矿技术中应用的炸药有硝铵类炸药、硝化甘油炸药、水胶炸药等,其中硝铵类炸药的应用最为广泛。常用的起爆器材有电雷管、导爆索、导爆管等。 爆破采矿技术的基本原理为:炸药在外力的作用下发生爆炸,同时释放出大量热量并形成高热气体,利用炸药爆炸时产生的冲击力击破矿石。由于炸药爆炸时很容易造成安全事故,所以必须按照爆破的技术操作规范进行,并采取相应的安全防护措施。 二、爆破采矿技术中存在的安全隐患 1、地震 在一般情况下,位于地下深处或者是具有特殊地质条件的才会使用爆破采矿技术。所以在爆破中选择的位置不当可能会造成岩层结构破坏,严重的会造成地质灾害。 2、飞石 飞石可以说是在采矿中最危险的原因,在炸药爆炸冲击力的影响下,飞石的动能也是巨大的,可以说就像子弹一样,而且在爆破中产生的飞石是很多的,方向也是不确定的,严重的威胁工作人员的生命,必须要有严格的防护措施。 3、冲击波 炸药爆炸的一瞬间释放的能量是极为巨大的,在相对狭小的矿井环境中,会产生巨大的冲击波,如果没有采取必要的防护措施,可能造成设备的损坏和人员的受伤。 4、噪音 噪音是爆破施工不可避免的问题,但相对而言也是威胁最小的问题。一般情况下,采矿作业都在人迹罕至的野外环境中,噪音可以造成的影响微乎其微,采矿人员只需要做好自身的防护工作,就可以完全避免噪音的危害。 三、爆破采矿技术的发展和应用 1、无限分段起爆网路技术 在爆破采矿技术的应用中,经常出现多个爆破点同时保证的现象。为消除矿山开采工作的隐患,现代爆破采矿技术普遍采用无限分段起爆网路技术,即将非电导爆管爆破网路起爆,并呈现炮孔内外结合延时。由于无限分段起爆网路技术起爆前无法使用仪器设备检查,所以为确保起爆网路传播的准确性,孔外要采用连侧网路传导。 2、等离子爆破技术 等离子爆破技术属于新型的高端爆破技术,其基本操作十分简单:首先,在岩体上开出一个孔洞,向孔洞内部注入电解液,将一个可以重复利用的电极插入孔中。然后,通过电容器发出的脉冲功率,将电解液转换为高温高压的等离子火焰,对岩石进行爆破。这种爆破技术在实际运用中,有两种模式:其一,将设备放置在可以移动的二次碎石车上,对爆破后体积较大的石块进行二次爆破,主要用于地下矿和露天矿。其二,可以用来进行连续开采硬岩的爆破。例如,在对矿井通道进行清理时,可以使用携带爆破设备的矿车,沿矿道进行逐步清理,避免石块体积过大影响正常运输。 3、堵塞爆破技术 堵塞爆破技术在采矿的爆破中发展和运用的时间较长,传统的堵塞物质都是岩石的粉末和砂土,主要目的就单纯是为了堵塞炮孔,在爆破的效果和质量的提升上没有起到明显的作用。结合相应的研究和实验表明,将堵塞物质换成为水,不仅能够提升爆破的质量和效果,还能够降低爆破的成本。在对该技术进行运用时,要对水炮孔的实际情况进行勘察和研究,如果出现了封堵现象,可以将经过防水处理过的炸药包放到爆孔中,将里面的的水挤压出来,让炸药包和炮孔壁保持紧密的贴合,而如果炮孔中没有出现封堵,可以将防水炸药包放入到炮孔内,在向炮孔中注如水,直到合适的堵塞位置,例如,在对挖爆破孔的时候,可能出现较大的空隙,这样会影响爆破的质量,在这种情况下就可以使用堵塞爆破技术,用水对空隙进行堵塞,提高爆破效果。 4、水胶炸药爆破技术 目前我国采矿行业使用的炸药,一般都是钱油炸药,凭借其低廉的价格和良好的性能获得了广泛的应用。但是,钱油炸药在爆炸时,具有极高的可燃性,可能引燃爆炸产生的粉尘,造成安全事故,尤其是对于硫含量较高的矿床进行开采时,引燃的机率更大。因此,需要对其进行改进和创新,降低炸药的相对引燃性。使用水胶炸药,可以满足这一要求,避免二次爆燃事故的发生。例如,在对含硫量较高的煤矿进行采集时,可以采用水胶炸弹,从而避免燃烧事故,保证煤矿开采的安全性。 5、精确爆破技术 在我国建设长江三峡大坝时,要从山中开挖出一条水道,这个开挖的方量在4000多万立方左右,工程量巨大,因此采用的是深孔、预裂和光面爆破技术。该技术就是在主爆区爆破之前,沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝,缓冲、预裂开以后,爆破振动波就传不过去了,不会对坡面造成危害,也可以保护那边坡的安全。光面技术,就是炸了以后,预留一圈保护层,打一排爆炸孔,把它炸掉。在我国,这种精确爆破技术发展很快,已经普遍应用与大型水坝的建设中。 6、电子雷管爆破技术 电子雷管和普通雷管存在区别就是,普通雷管在引爆之前使用化学物质的燃烧来延迟爆炸时间的,而电子雷管在设计制造中已延时的顺序进行编程处理,在进行爆破的时候,电子雷管就会根据编好的程序相邻的顺序号中进行延时间隔起爆。电子雷管的延时可以人为的设定在起爆器中。每一发电子雷管都有一个防护滤波器,滤波器都会和环行线一起进行工作,能够对爆破现场一些机械产生的杂散电流和无线电波进入到雷管电路带来的爆破影响和安全隐患进行有效的控制。电子雷管爆破精度较高而且安全性很高。 7、激光和光纤起爆系统 激光和光纤起爆系统尽管由两部分构成,但是是由同一台激光装置控制。通过对光纤母线和光纤脚线进行照射,从而引爆。作为一种新型的起爆系统,激光与光纤起爆系统的优势在于引用激光来做雷管起爆的能力,减少了杂散的电流对起爆系统的不良影响,从而减少了因为漏电造成的误爆事故。同时,人群不易受到激光照射的不良影响,进行远距离起爆也是这种起爆方法的优点之一。激光点火、续燃的功能较好,安全性能较高,现场不易产生火药残留的现象,而且效果与电雷管的效果基本一致,值得广泛提倡。 8、中深孔爆破技术 我国目前在矿山剥离和采矿中广泛的采用了中深孔爆破技术。中小型露天矿山玉矿石开采中能够改善安全开采条件,降低危险系数。中深孔爆破技术在实际运用中要根据矿山的地形地貌、生产规模以及投入资金的情况,分别采用的轻型浅孔砖台阶、正规台阶、中深孔简易台阶等适合的方式,该爆破技术主要以非电起爆系统为主的多段微差爆破,不同模式的中深孔爆破技术给采矿工程的安全技术改造提供了有效的技术手段,具有作业条件好,爆破周期长、产生的冲击力小、飞石少、爆破器材配送管理方便等优点,使综合效益有明显提高。中深孔爆破技术在之前的浅孔爆破方式进行改进,在使用要注意安全平台的设计,后排药量比前排要大,这样不仅能减小冲击力带来的飞石和一些安全隐患,还能达到很好的爆破效果。 四、提高爆破技术效率的对策 首先要选择合理的爆破方式,起爆方式对于爆堆的分布状态、爆堆块度的均匀程度有着极大的影响。要根据现场爆破的实际情况、地理环境、岩石情况、气候因素等选择合理的起爆方式;其次要制定出适当的延期时间,比如露天采矿的深孔爆破技术通常采用较短的延时起爆;还要注意对飞石的安全控制,在采矿过程中,飞石主要产生于孔口与前排位置,所以,对于这两个位置要做好相应的防护措施;最后,要加强爆破现场的管理措施,通过强化管理手段,能够有效的提高爆破的装药质量,能够更好的控制爆破的每一个环节,从而提高整个爆破工作的施工质量。 结束语 爆破技术广泛应用于采矿工程,在国家的经济发展和建设中占有重要的地位。爆破技术在漫长的发展过程中,也逐步得到完善,随着新型爆破技术的研发和应用,现代爆破采矿技术的安全性也得到了显著的提升。 爆破技术在采矿工程中的应用:浅析爆破新技术在采矿工程中的应用 【摘 要】我国的采矿技术与世界上其他采矿较为先进的国家相比还存在着一定的差距。所以,我们应及时了解采矿工程中的技术,并做好引进、推广工作。本文针对在采矿工程中几项重要的爆破技术进行介绍并展开分析,从而能够找出更加适合采矿工程的爆破技术。 【关键词】采矿工程;爆破技术;爆破工具;爆破系统 随着科技的不断进步,我国采矿工程中爆破技术也有了很快的发展。但是,我国不仅仅在矿山的开采技术与开采规模上,都和其他的采矿业发达的国家有着一定的差距。因此,我们就一定要清楚的了解现阶段的爆破技术,而且要将更为先进的爆破技术进行了解,吸收并且运用于我国的采矿工程中,这样不仅会大大的提高我国采矿工程的生产效率,同时也会积极的促进我国采矿业的发展。在采矿的过程中,会有很多很多的工序,这些工序是能够保证矿山安全并且效率开采的重要条件,凿岩爆破技术就是这其中一项极其重要的工作内容。现阶段,各个国家也都再研究更加安全与更加适合的爆破技术,并且在一些项目中已经有了一定的发展。为了确保我国采矿业能与世界的先进技术接轨,本文介绍几项在采矿工程中比较实用并且新的爆破技术与工具。 1 爆破技术的概述及原理 爆破作为一门科学技术应用很广,最常见的是在采矿开山,修铁路、公路用钻爆法来开掘隧道。它是利用炸药爆炸产生的巨大能量破坏某种物体的原结构。特别是石方开挖、矿山开采等工程中尤为不可缺。目前,我国常用的爆破采矿技术中应用的炸药有硝铵类炸药、硝化甘油炸药、水胶炸药等,其中硝铵类炸药的应用最为广泛。常用的起爆器材有电雷管、导爆索、导爆管等。 爆破采矿技术的基本原理为:炸药在外力的作用下发生爆炸,同时释放出大量热量并形成高热气体,利用炸药爆炸时产生的冲击力击破矿石。由于炸药爆炸时很容易造成安全事故,所以必须按照爆破的技术操作规范进行,并采取相应的安全防护措施。 2 爆破技术在采矿工程中的应用 2.1 无限分段起爆网路技术 在爆破采矿技术的应用中,经常出现多个爆破点同时保证的现象。为消除矿山开采工作的隐患,现代爆破采矿技术普遍采用无限分段起爆网路技术,即将非电导爆管爆破网路起爆,并呈现炮孔内外结合延时。由于无限分段起爆网路技术起爆前无法使用仪器设备检查,所以为确保起爆网路传播的准确性,孔外要采用连侧网路传导[1]。 2.2 等离子爆破技术 等离子爆破技术是采用电能代替化学能对岩石进行爆破。该技术的原理是将大量的电能储存在高效的蓄能电容器中,通过遥控器触发电路,完成大电流开关装置的开启与闭合,再由同轴电缆与设置在岩石空上的同轴爆破电机相连。在起爆的瞬间,电容器能向封闭的孔底释放出大量的电能,这些电能使电解质转化为等离子体,压力高达200 MPa,等离子体急剧膨胀,最终造成岩石破碎。此种爆破技术不会产生有害气体,对采矿环境的改善起着积极的作用,同时还对围岩的损害较少,提高了围岩的稳固程度。但此种技术目前在我国还未得到广泛推广。 2.3 激光和光纤起爆系统 激光和光纤起爆系统尽管由两部分构成,但是是由同一台激光装置控制。通过对光纤母线和光纤脚线进行照射,从而引爆。作为一种新型的起爆系统,激光与光纤起爆系统的优势在于引用激光来做雷管起爆的能力,减少了杂散的电流对起爆系统的不良影响,从而减少了因为漏电造成的误爆事故。同时,人群不易受到激光照射的不良影响,进行远距离起爆也是这种起爆方法的优点之一。激光点火、续燃的功能较好,安全性能较高,现场不易产生火药残留的现象,而且效果与电雷管的效果基本一致,值得广泛提倡[2]。 2.4 电子雷管爆破技术 电子雷管与普通雷管的不同在于普通雷管引爆之前是由化学物质燃烧来进行时间延期,而电子雷管是通过自带的微型电子定时电路来控制。电子雷管在制造过程中就以延期顺序进行了编程,在爆破时,电子雷管根据编好的顺序在相邻的顺序号中进行延期间隔起爆。这种延期可以人为的进行确定,并设定在起爆器中。每发电子雷管都有一个防护滤波器,此滤波器与环行线一起工作,能够有效的防止爆破现场的机械可能产生的杂散电流、无线电波进入雷管电路,从而影响起爆,甚至带来安全隐患。电子雷管具有精密度高、安全性能较好、爆破质量较好等诸多优点。 3 等离子爆破技术 等离子爆破技术是指将强大的电能储存在蓄电池组中,然后再将金属电极放置在岩石孔洞中,同时,设置一个远程开关,确保等离子爆破中强大电压对人们造成的危害,当按下启动按钮时,储存在蓄电池组中的强大电能会通过极其短的时间内,向岩石孔洞底部的电解质释放出强大的电能,这种强大的电能会使电解质瞬间转化为高压与高温,这时所产生的眼里是极其巨大的,从而达到对岩石的爆破效果。 等离子爆破技术的主要优点是其效果与化学爆破效果几乎相同,但是在原理上却是有着很大的差别,等离子爆破所利用的是电能释放时强大的压力所产生的冲击,并没有给爆破周围带来有害气体,其对环境的影响是微乎其微的。现阶段,等离子爆破技术在经过几次成功的试验后,认定了其实可行的,但是在实际的爆破过程中,还是会出现很多的问题,研究人员也正在努力的找寻结果问题的方法。 4 起爆系统(光纤与激光) 众所周知,如今采矿工程中爆破技术已经有了较快的发展,因此,在起爆的过程中,能否对一些杂质电流进行过滤与清理,就成为了能否安全起爆与完美起爆的重要因素。传统的起爆系统是利用电起爆系统,这种起爆系统所存在的一个重要的问题就是,在起爆的过程中,会掺杂许多杂质电流,这种杂质电流能够影响起爆的时间,甚至会酿成严重的事故。光纤与激光起爆系统与电起爆系统存在的最明显的差异就是,光纤与激光起爆系统不会产生杂质电流,而激光也是通过光纤传输进行传送,对人们没有任何的危害,这种起爆系统也大大的增加了起爆的距离,从而增加了爆破过程中的安全系数。这种起爆系统是从电起爆的基础上,研究出的更加先进的起爆系统,具有更加的安全与稳定性。 5 电子雷管在爆破技术中的应用 刚刚讲到了起爆系统,在起爆系统中,电子雷管的出现也是采矿工程中的一项大突破。它与传统雷管的不同点在于:普通雷管是由化学引线来控制雷管的爆炸事件,在这里面就会存在很多的不确定因素,严重影响着起爆的时间;而电子雷管是由里面的小型电路来控制雷管爆炸时间,这从根本上解决了再起爆过程中的延时,拒爆以及安全问题。并且,电子雷管在制造加工过程中。就已经确定了编制了延期程序,从而能够让人们对雷管爆炸的时间来自行设定,这样不仅增加了采矿工程的效率,同时也减少了起爆系统中的很多不确定与不安全因素。 6 结论 从一起起的矿山安全事故中,我们就可以看出,先进并且安全的爆破技术在采矿工程中是至关重要的。爆破过程中的不稳定因素会给人们,给社会带来极其严重的影响,因此,如何对爆破技术进行合理的改进,就成为了采矿工程的工作重点,它不仅会给人们带来更高的安全系数,同时也能够增加采矿工程的作业效率。现阶段,我国在采矿工程中还与世界其他先进国家还存在着一定的距离,因此,我国就必须要对国外先进的爆破技术进行引进与消化,从而能够提高我国矿业的产量与质量。理想与现实总是有一定的差距,当然,这还需要我们大家共同的努力。
艺术领域论文:电子综合艺术在艺术专业领域的应用 【摘 要】通过学习电子综合艺术的概念、思想、技术,全方位了解什么是电子综合艺术,怎样学习电子综合艺术,电子综合艺术专业为艺术领域可以做出哪些贡献。事实证明,从这三个层面入手,可以很好的了解、学习以及掌握电子综合艺术此门新兴专业。这种学习电子综合艺术专业的方式方法,可以深入浅出的让学习者迅速理解这门专业的大意,也让学习者灵活学习、掌握以及运用这门专业。这门新兴专业,对艺术的思想领导性发展,起着至关重要的作用,掌握着艺术前瞻性的命脉。培养更多的电子综合艺术专业学习者,就是为未来艺术领域,甚至艺术与科技或多学科相结合领域,培养了更多的创意型高端人才,引领人们未来生活发展轨迹。 【关键词】电子综合艺术;创意;跨学科;交互;VR;cosplay 1 概念 1.1 新媒体 提到电子综合艺术,在国内还是一个比较陌生的一个词汇,人们听到更多的还是数字媒体或者交互艺术,说到电子综合艺术不得不提的,一定是新媒体这个引领时代的词汇。新媒体,是有别于传统媒体的新型媒体,大多以电脑方式呈现,以单一模式向多种模式转化。具有数字化,互动性,个性化等时代特性。联合国教科文组织对新媒体下过一个定义:新媒体就是网络媒体。与之类似的是把新媒体定义为“以数字技术为基础,以网络为载体进行信息传播的媒介”。 1.2 电子综合艺术 电子综合艺术,英文名:Electronic Integrated Arts(EIA)是用跨学科的方法来进行数字艺术,囊括了:平面艺术,数字媒体,移动媒体,交互艺术,装置艺术,等等。运用到了绘画、版画、摄影、设计、视频、声音艺术以及一些尚在开发科技的结合。是一门新兴的以电子、数字技术之间的关系为基础背景知识而转化的专业。这一跨学科研究法,致力于研究传统艺术的渗透与数字技术的扩展。这个专业的学生已经在世界各地成为艺术家和教育家,领导着文化话语的新兴领域,为新兴数字媒体的实践和创作做出了显著的贡献。在研主要课程包含Work and Analysis、Electronic Strategies、Advanced Electronic Arts、Art History/Criticism course。 1.3 综合艺术 综合艺术被定义为学习者的情绪诱导,在某些方面类似于被教导的概念,并通过其对学习者提高部分感官认识。集成的术语用来表示艺术经验到学习过程。综合艺术表现为:感性认识、思维方式的隐喻、利用信息形式的替代。综合艺术也往往是指在新的实践创造和/或组合杂交的艺术形式。综合艺术是实践与新媒体艺术,计算机为基础的艺术,和基于Web的艺术。尽管新媒体更以计算机为中心,综合媒体(综合艺术)通常涉及计算机加上一些其他的方式。举例:涉及新媒体集成技术的一个作品可能是与计算机有关的交互式多媒体雕塑去做音乐表演等等。 2 思想 2.1 大胆想象,无限创新 有了以上的专业概论基础,接下来就是培养学生们的创作思维能力,这也是我在美国所学到的。无论是我自己的研究生课程,还是我担任助教的大学本科课程,美国教授们最在乎的是最大力度挖掘学生的创作思维。例如(电影:LIMITLESS, LUCY)所述,人的大脑是可以被无限开发的。有了良好的“剧本”“创意”才可以创作出更出色的作品。 1)要求学生在没有范围、重点、边框的情况下,大胆想象。首先,不要考虑到学生能不能做到,先考虑学生能不能想到。只有想到了,才有实现的可能性。在科技发达的今天,只要能想到的,就必定有一天能做到。 2)鼓励教学,艺术无国界,也无死板的统一标准,因人而异,不要用传统的“好”“坏”标准去束缚一个学生本应或本将拥有的想象力。抹杀了想象力,或者打击了信心,这是在将来的人生中很难挽回的。例如:在美国,我给本科生当助教的每一节课,主讲教师从未因所谓的“画的不好”“制作的不好”批评过一个学生,无论在大家世俗的眼光中它是个多么光怪陆离的作品,教师以及学生们都能说出这个作品中的些许闪光点,因为,谁也说不准,这个学生也许就是未来的梵高或者毕加索?艺术的审美标准是感性的,不要轻视年轻人,互相学习的过程,才是互相提升的最高境界。 3)课堂课后都要调动学生的积极性,不是老师一味的灌输给学生知识量,这些学生将来能受用的到底有多少?而是讲究互动,老师讲了今天应该传授的知识,应该用更多时间来倾听以及检验学生的收获和成果。例如:在美国的课堂上没有什么过于拘谨的气氛,老师和学生围圈而坐,老师自然先是传道授业,讲完本节课的重点,剩下的时间全部交还给学生,或是让每一个学生讲述预习内容,比如学生最崇拜的艺术家,以及学生崇拜他的原因,他的优点,作品依据和意义等。或是让每个学生展示出自己的作业,做课堂点评。普遍的要求就是,每一个学生都要张嘴讲话,每一个作品都要有你自己的见解,无论是学生自己的,还是同学的,甚至是艺术家的。如若时间有限,也会进行分组讨论,总之每个学期,每节课,每个学生,必然有开流的机会,无论是各抒己见,还是提出质疑,或是团队合作。这才是一趟课中,见证学生学习吸收多少,最重要的一个环节。这也是一个教师与学生共同开发,学习与进步的机会。 2.2 大量阅读,提高修养 课后,学生应该根据自己的创意或者有兴趣的理念(有兴趣,自己的创意,学生才会更愿意花大量课余时间做更多的搜索),去阅读大量相关背景知识的资料。图书馆,网上搜索,或实地考察(有些作品需要特定的空间时间以及技术支持,对空间的了解,掌控。涉及物理,工程以及更多学科也需要接触了解,寻找实现方法)。无论是什么,这种动脑、动手、储蓄的过程,是必须必要的。一个人,有了初步的想象与创意,若无真才实学,也是纸上谈兵。有了良好的知识储备量,再有了充实而闪光,发人深思的内容,才能亘古流传。一切禁不起推敲的创作,终究会被历史所遗忘。(见:3) 在许多学校的综合艺术已经实施并广泛用于教导学生留住关注对象。实现艺术在教育系统中集成的理由,这已经被许多艺术教育工作者和其他有关方面教育的讨论,逐渐形成完整性理论。方法包括让学生去博物馆,让他们去描述对绘画的理解和告诉他们这幅画的背景知识,然后要求学生写一篇关于他们在博物馆参观的英文文章。用艺术帮助教学的另一个例子是,让他们先读历史的一章,然后要求他们通过这一章的摘要,创作作品。另外,历史教学也可以通过cosplay(角色扮演)法,学生制定的字符类完成。通过五感认知,自主方式,完成原创作品。 2.3 跨界合作,收获可观 有了创作思想,又有了良好的知识储备,可谓胸有成竹,只欠东风。如今社会,地球可以称作地球村,各个学科之间又何尝不是呢?如果只是一味的钻研所谓艺术,很难有一个客观的质的飞跃。如果与科技,自然等其他学科相结合,必然有一番新气象。(例如:MIT新媒体实验室,又如教过我的教授之一,著名艺术家Joseph Scheer,他的作品自然科技与艺术相结合。) 每一个学科都有每个学科的制约性与局限性。例如,学生有一个很好的创意和想法。在艺术的领域,他可以通过手绘、电脑绘制,描绘出初步的草图。也可以通过,视频软件、3D软件等等,来勾勒出如果这个创意实现后,带来的美好场景,而他不具备的是,他没有学过高数也没有涉及过复杂的编程。如果他与工程学院合作,工程学院根据他之前的想法,构图,视频,实现它的编程。这也许就不单单是一个美好的艺术作品,更是可以应用到人们生活当中的高级勾勒。(如:MIT Media Lab,他们的赞助商就达到200+,其中我们耳熟能详的就有如:LG,Panasonic,21st Century Fox,eBay,Gucci,google,IKEA等等许多不同行业的支持。) 有跨越艺术与其他学科的相似性。结合艺术融入其他科目有助于加快和促进学习的过程。艺术促进创新。综合艺术比在每个区域独立的指令更经济。[3]这种类型的课程的主张是,谁被艺术方法的整合,教过的学生有更多的艺术之间的相互关系的认识和理解,并制定了艺术的欣赏。[4]它也被要求综合艺术活动是它将帮助学生的知识与外部世界连接,并帮助他在转移他的学习有关艺术的许多其他科目。 3 技术 3.1 绘画基础 说到绘画基础,值得提倡中国式教育,即使是毕加索后期创作充分活在自己的想象中,也有他之前的绘制超写实,出神入化的基础时代。良好的绘画基础,是一个艺术家应该具备的基本素质,绘画基础教会人们最基本的比例、审美、光线、色彩、对比等等。如果连盖楼的基础都没有,后期的想象力也会禁不起推敲,即使推敲了,到了一定程度,它也再没有深入的潜力。这样的教学也能磨练一个学生的细致与耐性。这是中国式基础教育的一个值得肯定的重要性。 3.2 历史哲学 作为艺术家,文化基础同样重要,没有任何一个借口告诉人们,艺术家可以没文化。一个没有文化底蕴的人,犹如盲人,无法在艺术的海洋中畅游,艺术史提高一个人的文化修养,通过东西方不同的文化、历史,了解艺术的产生、进程、精华。而学习哲学,更让人学会如何去思考,辩证的去看问题,从中发现更多的突破点,提高自己的思想修为。(如:中国古代文化、西方传统文化,佛洛伊德关于梦的解析、二重身、既视感。) 3.3 电脑技术 电脑软件,是一个永远在更新换代的电子产物,美国教授教给我的思想,非常值得我借鉴,不要一味的去学会所有的软件,那样你只不过是一个技术工人。而如果想成为艺术家,最重要的还是创意与思想修为。有了创意基础,再以此为点,去学习要用的上的那部分软件即可。不要为了学软件而学软件,而是为了作品而学。举例:迟至2012年,Final Cut Pro 还是一个炙手可热,非常好用的视频编辑软件。而2013年,新学期开始,Final Cut Pro已全面升级为一个家庭适用版软件,再也不适合专业视频编辑。再到如今2016年,VR的迅速崛起,也迅速的被AR取代,而MR又即将取代AR。“虚拟现实是伟大的过渡性科技,我们需要它来教会我们思考与数字媒体进行交互的新方式,但它并不适用于所有人。未成年人无法安全的使用虚拟现实,直到他们的眼睛完全发育。且使用时间不可过长,否则很容易引发大多数用户晕动。”即时通讯软件大蚂蚁 (Big Ant)的CEO罗斯西蒙斯(Ross Symons)这样说道。如此可见,我们最重要的不是学会某一种软件,而是学会这个新媒体时代的核心思想,有超前的意识形态,根据我们自己的艺术创意,学习甚至创建相关的软件即可。相当一部分软件,就是在艺术家需要创作相应作品需要时,就此产生的。 有了以上三大论断(概论,思想,技术),清楚概念(了解自己到底在做什么),有敏锐的洞察力,积极思考的创作思维,以及文化等学科基础知识。便向成为艺术家迈进了一大步。想成为一名成功的电子综合艺术家,有时候需要非常辩证的去看问题,需要很自信,但又不可自负。不能“皇帝的新衣”,但也不能完全不接受不同见解。有独立思考的能力,也要有团队合作懂得分享的容人之量。以及领导艺术发展趋势的领导才能和卓越的眼界。 艺术领域论文:艺术领域民俗文化园本课程的实践研究 在南宁市邕宁区,壮族八音、嘹山歌、春牛舞、壮族采茶戏等艺术形式历史悠久、广为流传。“邕宁壮族八音”作为邕宁民俗文化的精髓,兴于清代,盛于清末民初,直至20世纪80年代,仍在原邕宁县及其周边地区广泛流传,成为广西壮族自治区民间民俗吹打乐的一个重要品牌,并于2006年被自治区政府公布为广西第一批非物质文化遗产之一。为了更有效地在幼儿艺术教育领域融入邕宁民间民俗文化,我们课题组将艺术教育领域的研究分成音乐和美术两个研究小组,各小组分头行动,搜集素材、营造环境、创编课程。在广泛采集素材的基础上,我们集思广益创编园本课程,将民间民俗文化中的艺术元素巧妙地融入我院的环境创设、区域活动和节庆活动中,让民间民俗艺术以另一种怡情悦性的形式去吸引幼儿,进而形成人与自然、人与社会、人与自我相互和谐的艺术教育特色。 一、邕宁壮族八音等民间艺术的发展现状 所谓“八音”,原为中国历史上最早的乐器科学分类法。西周时将乐器按制作材料分为金(钟、D、铙)、石(磬)、丝(琴、瑟)、竹(箫、})、匏(笙、竽)、土(埙、缶)、革(鼗、雷鼓)、木(恰)八类,即八音。邕宁壮族八音主要由大唢呐、小唢呐、五孔笛、锣、鼓、钹、壮族乐鼓等乐器组成,曾受“广州八音”文化影响,后又吸收了邕剧、壮师剧和壮族民间音乐的元素,逐步演变成今日以唢呐演奏为主,打击乐为辅的一种民间艺术形式。民间有“八音一响,喜事连连”一说,可见该艺术形式在当年的流行盛况。1983年,邕宁县文化局组织文艺专干深入农村开展文艺辅导活动,对壮族八音这一民间音乐进行挖掘、整理、加工,组建起以农民为主的百人“邕宁农民八音队”,形成了更具浓郁民族气息和独特艺术表演风格的综合性民间文艺演出团体:在原以唢呐为主的吹打乐器基础上,增添了四人齐擂的大鼓、师公“岳”鼓、壮家姑娘喜爱吹奏的无孔笛,另外加入壮族人民喜欢唱的壮族山歌“嘹”调、彩调、采茶调等,在单纯吹打表演的基础上配以“抬花轿”、背新娘、师公舞、“岳”鼓舞、舞春牛等民族风情表演,并在演奏内容上创作了一批热烈欢快的新曲目。此后,邕宁农民八音队每年都出现在邕宁壮族八音文化旅游节上,吸引了南来北往的旅客和当地百姓,还应邀参加了南宁国际民歌艺术节的迎宾和表演活动,在中外嘉宾心目中留下了美好而深刻的印象。如今,邕宁壮族八音已经成为邕宁的“文化品牌”。 尽管邕宁壮族八音等本土民间艺术形式在政府层面受到了格外的保护,但是一个不容忽视的现实是,这些民间艺术与当代的年轻人和孩子都有相当的距离。 二、在艺术教育领域融入民间民俗文化的实践探索 (一)广泛搜集邕宁民间文化中的艺术素材 为了把邕宁本土优秀的民间艺术融入我们的园本课程,我们两个研究小组通过查阅资料、网络搜集、民间采风等方式,收集到大量民间民俗音乐的音像及文字资料,包括一些邕宁原生态的山歌、歌谣、舞蹈等。我们组织教师走访邕宁区文体局的领导和相关工作人员,向他们了解邕宁各地特有音乐形式的传承情况;走访邕宁区花婆节研究会,了解花婆节节庆活动内容;前往邕宁区最负盛名的“八音之乡”――蒲庙镇那路村,在南宁市非物质文化遗产壮乡八音传承培训基地那路小学调研、学习,并走访了壮族八音第六代传人黄才定老人;到“嘹山歌之乡”新江镇那蒙村,在那蒙完小向素有乡村百灵鸟之称的潘碧清老师了解、学习嘹山歌的知识和唱法;等等。 每年一届的邕宁壮族八音文化旅游节,更是我们学习采风的良机,每次我们都会派老师去现场观摩、拍照、记录。 (二)选择适合的素材,融入艺术领域园本课程 保育院的教育活动应充分考虑到幼儿的学习特点和认知规律,注重综合性、活动性、趣味性,寓教育于区域游戏、环境创设和游戏活动中。本土的民间艺术虽然来源于本土的生活,与幼儿的生活密切相关,但并不是所有的本土艺术都是适合幼儿的,关键在于幼儿对它们是否熟悉和感兴趣。如果艺术形象鲜明、生动,便容易激发幼儿的好奇心、想象力,唤起幼儿欣赏和表演的兴趣。 1.音乐领域的园本课程选材。我们首先挑选那些幼儿感兴趣的、浅显易懂的素材,直接应用于我们的园本课程。如白话歌曲《大西瓜》《花婆送福》,嘹山歌《星星》,白话童谣《团团转》《点虫虫》,舞蹈《鲤鱼与白鹤》《蚂y舞》等。这些音乐作品,内容生动,艺术形象特点鲜明。如:嘹山歌《星星》是用方言演唱的,歌词诙谐有趣,歌曲旋律中透着民间艺术的特有魅力;舞蹈《鲤鱼与白鹤》有角色、有情节,艺术形象鲜明,表演者的表情诙谐有趣,舞美造型独特、新颖。其次是筛选、整理、改编一些成年人所参与的、稍显陈旧或有一定难度和危险性的艺术活动素材,使之更具时代感,更易于被幼儿接受。如:民间流行的《花婆送福》歌曲原来的歌词较长,幼儿不易理解和记忆,旋律也不够美,我们从中截选了一段幼儿易于理解和演唱的词、曲,稍加改编,使之有说有唱,非常适合幼儿演唱,深受幼儿喜爱;大班舞蹈《鲤鱼与白鹤》是根据邕宁区百济乡一带的一个传说故事改编的,原来是成人舞曲,音乐旋律多变,舞蹈动作难度较大,我们先从舞曲中截选了一段快慢分明、生动有趣的音乐并稍加编辑,再简化原来的舞蹈动作,配上鲤鱼和白鹤的动作,改编成了幼儿喜欢和易于接受的幼儿舞蹈。这样的舞蹈编排工作,对专业的要求较高,但我们依靠集体的智慧,总算小有收获。 2.美术领域的园本课程选材。我们结合幼儿的年龄特点和兴趣特征,选编了那些幼儿易于接受、有助于提升他们审美能力和艺术表现力的课程内容。如大班综合艺术活动《春牛》,引导幼儿用莲藕、杨桃等材料给春牛设计花纹,不但可以引发幼儿的探索兴趣,提高幼儿对美的理解,还可以让幼儿在自由创作之后,把自己制作好的春牛舞起来,合作活动的氛围非常热烈。 (三)营造浓郁的民间艺术氛围 环境是幼儿教育的隐性课程,创设环境是开展艺术教育的重要手段。为了营造民间艺术教育的氛围,我们对幼儿园的环境进行了整体设计与规划。 1.在特定区域创设兼具艺术欣赏和艺术创作双重功能的互动式环境。我们巧妙利用楼梯、走廊、墙面、门窗和房梁等空间位置,布置了大量含有邕宁民间元素的手工艺术作品,有春牛五谷庆丰收图、竹匾花婆脸谱、农家小竹楼图、布艺画、蓝印花布、泥塑、创意草帽、创意蒲扇等,为幼儿营造一种民间艺术的氛围,丰富幼儿对民间艺术的感受。此外,我们还在幼儿园的创意空间提供了竹筒、稻草、五谷、布艺、竹匾、蒲扇、灯笼、草帽、藤艺、石子、种子、树叶、瓶子、纸筒等材料,让幼儿与环境中的材料充分互动,鼓励幼儿利用这些材料通过自主绘画、剪贴、拓印、编、捏等方式“创作”艺术作品,丰富自己的艺术体验和艺术表现力。我班乐乐一直对美术活动不感兴趣,不愿动手,说自己不会画画,但是在这个丰富的创意环境中,他主动选择喜欢的石头进行涂鸦,涂得很专注,作品完成后还很兴奋地拿给其他小朋友欣赏,并慢慢爱上了美术活动。还有一些小朋友,在教室里画画时喜欢模仿别人,在创意坊欣赏了别人的艺术作品后,竟脑洞大开,可以根据自己的想象作画了。 2.在开放式区域为幼儿的艺术创作体验创设良好的环境。我们把民俗音乐室创设成开放式的活动区。每个星期、每个班级都会有一至两次的区域活动时间,幼儿可以在里面选择喜欢的活动区角,自由地舞动、吹打、唱跳,分享快乐,提高自信。我们的“民俗音乐室”以“邕宁八音文化”为主线,通过图片、墙饰等把邕宁民俗文化如《水上婚礼》《壮乡歌舞乐》《抢花炮》《龙狮庆丰年》等展现出来,让幼儿进到音乐室就能感受到浓浓的乡土气息。在民俗音乐室,我们还创设了“小小音乐室”“妆扮区”“龙狮庆丰年”“壮乡歌舞乐”“表演区”等几个区角,每个区角都有丰富的活动材料,如“妆扮区”有各种民族服饰、现代服饰、环保自制服饰和化妆品,“龙狮庆丰年”区有大鼓、竹筒鼓、锣、镲、唢呐等乐器以及我院老师自制的竹龙、纸龙、狮子、春牛等音乐活动材料。 3.在幼儿一日生活和活动中,营造艺术教育的氛围,潜移默化地培养幼儿对本土艺术的审美情趣和能力。如:将本土音乐融入各年龄段的早操,配合体育老师创编《簸箕操》《铜鼓操》等;利用晨间、离园等自由活动时间,播放民间民俗歌谣、乐曲等;亲子运动会上运用自制的“纸龙”“布龙”“竹龙”“牛头”“狮子”等道具开展《龙戏珠》《舞春牛》《狮王争霸》等游戏活动。 最后,引导幼儿直接参与到本土的特色民俗活动中,让幼儿直接感受到本土民俗文化的精髓。如一年一度的“花婆节”活动极富地方特色,我们会告诉家长带上幼儿,让幼儿实地欣赏独特的民间表演和民间趣味竞技活动以加深认识,再通过绘画、表演等形式去再现“花婆节”的热闹景象。 (四)开发适合的艺术教育形式和内容 《纲要》提出,“要充分利用社会资源,引导幼儿实际感受祖国文化的丰富与优秀”,“适当向幼儿介绍我国各民族和世界其他国家、民族的文化,使其感知人类文化的多样性和差异性,培养理解、尊重、平等的态度”。遵从这些基本原则,我们以邕宁民间艺术为切入点,开展民间艺术教育活动,培养幼儿兴趣,发展幼儿人格。 1.音乐教育要用音乐打动和陶冶幼儿的心灵,引导幼儿热爱音乐、热爱生活。我们采取丰富多彩的教学活动形式,将本土文化有效地融入幼儿的音乐教育活动当中,让幼儿得到美的熏陶,并潜移默化地传承本土的音乐文化。表1为我院大班“舞蹈《鲤鱼白鹤》”的活动教学案例。 2.美术教育可结合传统节日,开展与节日相关的主题教学活动。如:结合邕宁八音文化艺术节我们设计了“我的小铜鼓”手工装饰活动,引导幼儿认识铜鼓,知道铜鼓是八音艺术节的主要乐器;农历三月十二是邕宁传统的花婆节,我们组织幼儿开展“漂亮的花婆脸谱”绘画活动,初步激发幼儿对花婆文化的兴趣,将花婆“乐施好善,济贫扶困”的精神植入幼儿的心里;中国传统的中秋节上有个花灯会,我们便设计了一个亲子“创意花灯”手工活动,增进幼儿与父母之间的感情,传播环保理念;结合壮族三月三歌圩节,我们设计了“五色糯米饭”手工撕贴活动;农历二月初二“龙抬头”节庆期间,我们设计了“创意龙”“春牛”“我的小花炮”等多样化的艺术活动,便于幼儿运用多种方式表达对民族文化的理解,增强对民族文化的认知。表2为我院美术教研组开发的系列民俗文化美术课程。 三、反思及展望 进行课题研究两年多,我们惊喜地看到:我院幼儿对本土的节日、民俗文化等有了更深入的了解,乐意参加艺术领域的各种民俗特色教学活动,勇于在活动中表现自我,并对自己的人格发展发生了积极的影响。但问题也是客观存在的,最大的问题是我们的音乐教师专业能力不足,改编、创编能力欠缺。因此,将邕宁民间艺术融入幼儿园的园本课程,这将是一个长期探索和反复实践的过程。 艺术领域论文:现代艺术设计领域中“中式元素”的形态寓意运用原理研究 本文的主旨是通过对中国特色元素的形态及其寓意的深层次阐述来验证艺术形态的运用创作规律。以此来剖析中式元素的艺术运用原理,配以实际使用案例来诠释这种规律、原理给设计领域带来的创造性思维方式。 在现代艺术设计活动中,创作者将艺术形态运用到设计作品中这种行为过程的原理,我们可以通过心理学来加以诠释:在记忆心理学方面,阿恩海姆在他的著作《艺术与视知觉》一书当中,重点提出过这样的理论:“我们得到的最新形象,是储藏于我们记忆仓库里的大量形象中的一个不可分割的部分”。对这句话,我们可以理解为,在艺术设计活动中,设计师在设计过程中运用到的一切形态都和大脑记忆中的图形形态元素有关,只不过设计师通过创造性思维过程,对这些视觉形态进行改变,或重组或复制或分解,这个活动过程就是设计,设计才产生出了新的艺术形态。这种活动类似于包豪斯理论体系中的重构原理。现代设计的基础理念都是基于这种活动。 因此,如果从认知心理学的角度来看待中式元素在现代设计中的运用,我们可以这样认为,在设计师从事设计活动的过程中,设计师把存储在记忆系统中的各种与中国相关的元素信息进行分类输出、重组或者分解,形成新的形态,并将形态融入作品中去,最终以各种实体物品或者视觉形态出现在我们的面前,这就是中式元素运用在现代设计中的完整过程。那么,我们如何理解将大脑中的中式传统元素重组或者解构或者复制这个过程中采取的方式呢? 1.设计活动中中式元素形态的复制方式运用 这是一种极其常见的运用方式,即在设计作品中对形态的使用采取忠实的保留态度,目的是极大限度的还原形态本身的寓意及文化特征,保证传达过程的简单准确化。但这种复制并不是随意而发,而是强调一定要在当前的设计主题与使用到的中式形态在寓意及文化特征上必须高度一致的情况下才能使用。如上图所示,这是一个典型的对太阳神鸟图案复制运用的案例。该案例中太阳神鸟图形是已经存在的中国古人开发的艺术形态。案例合理的运用了该元素形成了新的景观节点,在运用过程中,没有对其进行更改。如果我们对其进行盲目改动,将可能会破坏文化的纯粹性与严谨性,甚至破坏其原本的寓意,反而影响了文化的传承与设计意图的表达。 2.设计活动中中式元素形态的重组运用 即将两种以上的中式元素通过一定的主题,有目的的将其按照一定的法则组合在一起使用。组合的过程即是创作者对元素及文化的综合理解、运用过程。这种对形态的重组使用必须要在充分理解形态及形态寓意的前提之下才可以为之。否则可能破坏中式元素最为讲究的文化特征。如上图所示,非常经典的中国银行的LOGO,创作者将中国的文字“中”与货币“铜钱”这两种原本不相干的元素进行了形式上的组合,既体现了银行这个主体,又体现中式图形的文化内涵,同时在构成上则充分体现了左右对称的形式美法则。不难看出,重组是一种极具创造力的创作方式,但切忌生拉硬扯,强行为之。图形最终要求整体风格一致,自然和谐。 3.设计活动中中式元素形态分解方式运用 即将中式元素形态进行拆解,利用局部重新形成新的艺术形态。这是一种创造性的思维,通过此种行为,设计师可以从已有的经验图形中提炼出更多的符合设计意图的形态,每一种元素形态均是其中的一个部分。但要注意的是,这种提炼分解出的新形态必须要让人很容易联想到这种形态原本的设计意图,最好能联想到其完整的形态,否则就会成为四不像,让使用者不知所去。更为重点的是,这种由新生形态联想到的原本形态所代表的寓意必须与当前的使用主题是相一致的。即一切分解改变必须保持基本的文化特征。如上图所示,上述作品将中国文化中关于古建筑的元素从建筑本身中分解开来,取其重要特征,并重新运用到新的环境中去。既体现了文化性又创造了新的艺术形态。 通过上述方式,我们能合理的运用中式元素形态,甚至是创造出新的图形。我们还可以清楚的认识到,文化特征对于中式元素的形态影响极其重要,甚至要高于形态本身。试想一下,没有中国文化的艺术形态又如何能称之为中式元素呢。但形式美在中式文化中的地位同样不可忽视,在为数众多的中式元素图形中,均有力的体现了形式美法则。形式美法则是指人类在创造美的形式、美的过程中对美的形式规律的经验总结和抽象概括,主要包括:对称均衡、单纯齐一、调和对比、比例、节奏韵律和多样统一。经过数千年的承传,中国人用自己勤劳的双手和智慧创造了举世闻名的文化典范。在这些人类不朽的结晶中,具有中国特色的图形以其丰富多样而又令人叹为观止的寓意,加上极其灵活的运用方式及形式美成为万众瞩目的明星。 比如“花中四君子”。古诗文、绘画作品中常涉及到的梅、菊、兰、竹,不仅具备千变万化的艺术特征,更能反映中国人的人格魅力。梅,迎寒而开,美丽绝俗,而且在形象上具备傲霜斗雪的外在特征,内在则是坚韧不拔、不惧困苦的人格象征。菊,不仅清丽淡雅,同样傲箱斗雪,芳香袭人,因其艳于百花凋后,不与群芳争列,历来被用来象征恬然自处、与世无争,傲然不屈的高尚品格。兰、竹,等均有不同的寓意,在此不一一赘述。在如此丰富的寓意前提下,“花中四君子”的艺术形态更是极尽玲珑之心,形态美法则体现可以说是淋漓尽致。 但是,无论中式元素形态的变化多么复杂多样化,我们都可按照现代图形研究方式将这些形态归纳为三个大类,一为写实,二为抽象,三为写意。需要说明的是,无论三种形态的哪一种,都是建立在深厚的文化底蕴前提下的艺术表现形式,结合前文所述的中式元素的运用理论,我们可以清晰的认识到,现代艺术设计活动中,中式元素的运用可以弘扬国粹,传播中式文化,在文化大融合的今天,图形与文化的结合显得尤为重要。我们很高兴的看到,中式元素图形在现代艺术设计各个领域中起到了非同凡响的作用。比如建筑设计领域、平面设计领域、动漫设计领域等。下面我们对三大类形态的中式元素,结合中式元素的研究理论,以及部分现代艺术设计作品为案例进行分类略加阐述。 1.中式元素写实形态的复制运用 右图是陶器名家肖春魁的紫陶作品,陶是极具中国特色文化的物品,陶与茶不可分离,茶文化更是中国文化中一颗璀璨的明珠,饮茶离不开茶具。古人讲究饮茶之道,非常注重茶具的本身的艺术形态和寓意,一套精致的茶具配合色,香,味三绝的名茶,再赋与相应的文化氛围可谓相得益彰。作品中“梅”的运用更能突显饮者君子之意,芳香之意。在这个现代设计作品中,我们看到的是作品,口味到的是与中国元素图形完美结合在一起的中国文化。“梅”依然是“梅”,本身并没有被改动过,文化依然是文化。因此,我们可以看作是前面提到的中式元素的复制运用方式的体现,作品中“梅”的形态便是创作者运用写实形态与寓意的双重作用而创造的艺术结晶。 2.中式元素抽象形态的运用 抽象是在对事物的本质属性进行分析、综合、比较的基础上,抽取出事物的本质属性,撇开其非本质的有缺陷的属性,使认识从感性的具体进入抽象的层面。在形态处理上,抽象则形成高度浓缩的相对完美艺术形态。 如右图所示,这种抽象形态只是中式元素外在形态的表现形式而已,但其本质仍然脱离不了“菊”的原始形态本身,更脱离不了恬然自处、与世无争的寓意文化。其本意为“菊”,但此菊非完全写实形态的菊,我们看不到菊的通常形态,取而代之的是有根据的臆想图形。经过创造者的创造发展,成为当前所呈现的抽象艺术形态。其中反映了对称、均衡等形式美法则。 因其高度的概括性与完美的艺术形态,这种创作改变后的“菊”形态在各种场合被广泛的运用,如中式建筑设计、布艺、园林设计、服饰设计、饰品等。这些运用均或多或少的体现了形式美与寓意美。在此类创作过程中需要注意的是,无论创造者怎么进行艺术处理,其原始的形态及寓意一定要让人能够很好的理解,否则就会成为纯粹的抽象艺术,脱离本意的设计是失败的作品。 3.中式元素中写意形态的运用 写意讲究传神,重神似,其次者是形似。可见,精神内在才是写意的核心。 右图所示为杭州某地产广告创意作品,所用元素均为中国特色的写意元素,作品极大的体现出了恬静,舒适,悠闲的生态感觉,该地产商所要体现的产品品质及核心价值观不言而喻。这种表达远比文字描述更为有效,因为我们最相信的自己的感观,而非别人的语言。我们仅仅从图像本身就能体会到这种舒适的感觉,这种感觉来源于艺术形态本身所代表的含义而非人为强加。这种感染力正是中式元素深具魅力的原因之一。 总之,中式元素的存在与其形式美、学文的寓意是分不开的。对中式元素的运用,需要注意复制、组合与分解几种重要方式的综合运用,更需要深刻理解创作者在创作过程中,即有中式元素图形对设计作品的影响。要想将中式元素成功运用到我们的作品中去,就要求我们要积累足够的中式元素,充实足够的中国文化。而在元素外在形态的选择上则要注意写实风格、抽象风格及写意风格的选择与个性化的处理。在设计运用过程中,要注意中式元素的文化与形式美不可分离。我们可以充分发挥形式美法则创造图形的便利性与科学性,对已经存在的中式元素图形进行二次创造,深度挖掘图形的艺术感染力与文化内涵,为现代艺术设计丰富图形,提升设计的文化品味。 (作者单位:四川交通职业技术学院) 作者简介:肖体江(1979-),男, 2001年毕业于四川师范大学艺术设计专业,现任教于四川交通职业技术学院,从事环境艺术设计和平面视觉设计方面的教学工作。 艺术领域论文:本土民俗文化融入幼儿园艺术领域 摘 要:我们的家乡――建宁,是福建省十四个纯客家文化保护县之一。被称为“建莲之乡”,竹笋圣地,自然资源丰富,富有得天独厚的地域文化。主要有龙灯舞、马灯舞、傩舞、花灯舞、蚌壳舞、伞灯舞、桥灯舞等,过去还兼之以古装戏,风格独特,地方色彩浓,为民众喜闻乐见。我们应该让本土民俗文化走进幼儿园,以传承保护、弘扬宣传优秀传统民俗文化为主旨,使孩子们从小感受到本土民俗文化的博大深远。 关键词:本土;民俗文化;凸显;艺术活动 《幼儿园教育指导纲要》中指出: “城乡各类幼儿园都应从实际出发,因地制宜地实施素质教育,为幼儿的一生发展打好基础”,“充分利用自然环境和社区的教育资源,扩展幼儿生活和学习的空间。”“充分利用社会资源,引导幼儿实际感受祖国文化的丰富与优秀,感受家乡的变化和发展,激发幼儿热爱家乡的情感。” 一、创设环境,凸显本土民俗文化。 为了更好的挖掘本土民俗文化促进幼儿整体和谐发展,提高教师的课程意识和开发利用课程资源的能力,以“本土特色”为基础,把本土民俗文化融入幼儿园艺术领域。在实施过程中,我们将本土民俗文化内容融入到幼儿园环境创设中。 1、创设以民俗民风、家乡文化为特色的环境。幼儿园整个环境体现民俗民风教育特色,各处墙面、角落、长廊都由我们家长、老师共同收集材料,布置凸现民俗文化的布狮布龙、赛龙舟、傩舞面具、擂茶铺、高峰农家乐等,使幼儿和家长一进校园就能感受到民俗民风的气息。在教室布置时,我们根据节日和主题活动的要求,尽量通过民间艺术的途径来反映内容,有的用剪纸的形式表现,有的用撕帖、拼贴、剪报的形式。 2、投放适宜材料,凸显本土民俗。鼓励家长和孩子共同参与,收集材料(如稻草、蓝花布、土布、成熟的棉花和稻穗、竹子……等等)。老师、家长和孩子还用稻草编织出稻草龙、用竹子制作竹排,如:大班小朋友用蓝花布、土布制作围裙和头巾,投放创设角色区中来布置家乡美食,中班小朋友在豆腐坊中用麻绳做窗帘,蓝花布、土布装饰磨坊屋檐,为孩子们设置场景贴近生活,形象,能更好地让幼儿通过游戏活动更好地感受建宁家乡最质朴本土的文化。 二、挖掘本土文化资源,拓展幼儿园美术活动内容 1、民俗文化定义界定。在园本教研中,教师也提出自己的困惑,到底什么是民俗文化?民俗文化与本土民俗文化定义如何界定?如:景点名胜,地方戏曲、民间传说、民俗活动、建筑、人物、民间、服装与生活物品、地域文化等,分门别类设计成幼儿园美术活动课程内容。 2、挖掘地方传统文化资源。建宁历史悠久,民间传统艺术源远流长,且风格独特,形式多样,为广大群众所喜闻乐见。民间剪纸、龙舞、传统服饰制作技艺等具有极大的开发利用空间。围绕这些传统所包蕴的文化内涵及其制作实践的美术学习活动,有助于幼儿了解地方传统文化、风土人情、风俗习惯,有益于培养幼儿了解家乡、热爱家乡,激发幼儿将来长大建设家乡的美好愿望。 3、利用地方现代文化资源。民居、街巷、小区公园绿地、特色雕塑、步行街、商业街、高层建筑、广告宣传、展演活动、消费文化、大众活动、群众文化节等等,既有表面的文化内容,又有深层的人文内涵。围绕这些贴近时代、贴近生活的地方现代文化资源进行相关的幼儿美术课程态设计,引入美术活动课堂,可以从不同的角度促进幼儿情感、知识、技能等方面的发展。 4、开发利用生活材料资源。丰富幼儿美术活动的空间材料是幼儿在美术学习、创造的载体。是实施美术教育的物质基础。尽管《纲要》指出:“要指导幼儿利用身边的物品或废旧材料制作玩具、手工艺品制作的道具,竹编的蚌壳等。 根据《幼儿园教育纲要》精神,我们认为对幼儿的教育应从具体的、看得见、摸得着的事物入手;从周围生活入手,由近及远,充分挖掘本地特色的乡土资源。在实践研究过程中,我们通过收集、筛选和设计,尝试在艺术课程中开展民俗文化的教育,使幼儿园教育更加乡土化、民族化、生活化。 三、把本土民俗文化融入艺术活动中。 建宁民间艺术源远流长,春节至元宵节期间,正是民间艺术大展时。建宁俗语云:正月闹得红,四季都太平。而闹红正月的民间艺术主要有龙灯舞、马灯舞、傩舞、花灯舞、蚌壳舞、伞灯舞、桥灯舞等,过去还兼之以古装戏,风格独特,地方色彩浓,为民众喜闻乐见。 1、民俗舞蹈欣赏:如:在艺术活动《傩舞欣赏》中,教师通过播放PPT,让幼儿先认识傩舞的道具百家伞、担子、线毯、鼓等,再了解角色分配,在傩舞中是角色的装扮,有假面、神像、圣相、头盔、鬼面、脸壳等多种称呼。主要有七人领头表演,一人扛百家伞,六人戴六种颜色的面具,即六个扮相,代表双、福、禄、寿、喜、全六位神仙。其中四位神仙肩挑担子,一头是线毯,一头是鼓。孩子们兴趣深厚,不由地模仿起来。 教师还向幼儿介绍傩舞的由来,傩舞是福建建宁历史最悠久的民间传统艺术之一,是一种祈深拜天的仪式活动。溪源乡大岭村至今每年农历五月二十五还开展这一富有地方特色的传统民俗活动。孩子们通过此欣赏活动,对建宁民俗文化有了进一步地认识,并把此活动延伸到美工活动中,孩子们尝试用不同线条和色彩画出各种各样的脸谱,做出别样的傩舞面具。孩子们带上制作的傩舞面具表演,更好地体现了具有建宁地方特色的民俗文化走进校园。 2、学唱民间歌谣。教师们为了收集更好地民间歌谣,发动家长到民间调研,到各乡镇收集资料。如:《雄伟的金饶山》《闽江正源头》《莲花歌》等建宁民间歌曲。教师们把收集来的资料筛选整理,精心设计案例,融入到艺术活动中,在活动过程中,孩子们通过歌词能更好地了解建宁有家乡文化,同时,幼儿园还开展家乡民间童谣征集活动,教师与家长、幼儿一起把民间歌曲改编成孩子喜欢通俗易懂的童谣。 结合乡土人情,让幼儿在民俗文化感受建宁传统艺术文化的特色融入艺术领域活动中。我们的活动策略是以艺术领域为基准,根据幼儿的能力及兴趣点把传统民俗文化内容融入到艺术领域教学中。 艺术领域论文:浅谈arduino控制器在装置艺术领域的应用和优势 摘 要:装置艺术是非传统艺术,可以与周围的环境产生交互的一种新型艺术形式,arduino在其开发的过程中有着重要的应用和极大的优势。arduino是一款开源的电子原型平台,包含了硬件和软件。能通过各种各样的传感器感知周围环境的状态,进而利用软件实现对硬件的控制。 关键词:arduino;装置艺术;互动;单片机;通信;嵌入式 1 arduino控制器的简单介绍 (1)arduino来源于意大利,是一个开源的硬件项目平台。arduino是目前比较流行的电子互动平台,广泛的应用于电子系统设计和互动产品开发方面。 (2)arduino基于单片机系统开发,功能多样,型号繁多。 1)arduino主控制器的型号有很多,如:Arduino Uno、Arduino Nano、 Arduino Mega 2560、Arduino Due、Arduino Leonardo;每一款主控制板的MCU基本都不相同,工作电压一般都为5V,也有3.3V的主控制板。IO口的数量大不相同,为了配合不同的需要来选用合适的arduino主控制板。 2) arduino有着丰富的扩展板,用来配合各种主控制板使用。如:Arduino GSM Shield、Arduino USB Host Shield、Arduino WiFiShield;扩展板有两种不同的形式,一种使转GPIO的扩展板,此种扩展板可以通过IC扩充IO口的数量,此种扩展板打破了主控制板IO口数量的局限性;另一种扩展板不会增加IO口的数量,直接插在主控制板的IO口上,此种扩展板上设计又直接插入传感器的接口,无需面包板之类的辅助器件即可完成主控制板与各个传感器之间的连接。 (3)arduino的开发工具,arduino编程具有多种方式,可供有不同需要的人群进行选择。 1)arduino IDE编程环境是官方免费的编程环境,此开发环境可满足大多数人群的需求,现支持Windows,MacOS,Linux操作系统; 2)arduino还可以在Visual Studio里面进行Arduino的开发,下载Arduino for Microsoft Visual Studio的插件即可,此方法适合熟悉和习惯微软的Visual Studio开发环境的人群使用; 3)ArduBlock开发环境,ArduBlock软件是Arduino官方编程环境的第三方软件,目前必须依附于Arduino软件下运行,是一款为Arduino设计的图形化编程软件,由上海新车间创客开发。此种编程环境降低了开发者的学习难度,更加的适合艺术生使用arduino进行装置艺术的创作,降低了学习嵌入式的学习门槛,所有编程都可以通过搭积木的方式把高级的计算机语言和专业的语法,简化为一个个模块,堆砌在一起。最后和Arduino开发板互动, 做出激动人心的装置艺术的效果。 2 arduino在装置艺术领域的应用 (1)装置艺术需要的创作工具比较庞大,包括硬件电路上的要求、计算机、各种各样的传感器、开发环境和编程软件以及一些装饰性的材料。设备和软件是互动装置艺术的关键,程序的编写是实现硬件功能的基础,信号的输入输出、装置艺术的各种功能的实现全都在语言的编写处理上,创作工具的多样性对装置艺术起着决定性的作用。 (2)arduino可以应用在创意载体为光、压力、温度等形式的装置艺术上,利用光敏电阻以及其他的模块采集信息,与计算机进行通讯传回数据,通过编程语言处理采集的信息从而发出指令,实现装置艺术与周围环境的互动效果。 (3)arduino可以灵活方便智能的控制一系列电机的工作状态,如:伺服电机、直流电机、步进电机。例如新加坡樟宜机场1216颗水滴的经典案例,从天而降的雨滴变化不同的形状并且周期性的反复运动,让人叹为观止,流连忘返。这些水滴由细钢丝牵引,水滴的运动可以用arduino间接控制,arduino控制器直接控制电机的运动,从而达到装置艺术的效果。 3 arduino在装置艺术领域的优势 (1)arduino具有操作灵活的优势:arduino IDE可以在三大主流操作系统Windows、Macintosh OSX、Linux上运行,而其他的大多数控制器只能在Windows操作系统上开发。为开发者在购买PC机和安装操作系统上提供了多种选择;arduino具有类似Java、C语言的开发环境。可以快速使用arduino语言与Flash或processing等软件完成互动作品。使操作更加的灵活。 (2)arduino可智能控制装置艺术与环境的交互利用arduino,可以简单地与传感器,各式各样的电子元件连接,如红外线、超声波、热敏电阻、光敏电阻、伺服电机等。支持多样的互动程序,突破以往只能使用鼠标、键盘、CCD等一些外部设备进行输入的装置的互动内容,可以更简单智能地达成装置艺术与外界的互动效果。 (3)arduino具有无需焊接使创作装置艺术更加方便美观的优点arduino具有不同型号的主控制板和扩展板(盾板),还有配套使用的各种模块,无需焊接传感器模块,传感器模块与主控制板之间也无需焊接,可以使用插口直接进行连接。使装置艺术作品更加美观,创作者的操作也更加的便捷。 艺术领域论文:农村背景下幼儿园艺术领域课程实施现状与特征的个案研究 摘要:幼儿园一般是指对3-6岁的儿童进行教育的主要机构,幼儿园教育对幼儿的身心发展有着重要的影响,而做好幼儿园的教育工作,实现幼儿园的教育目标,主要方法就是幼儿园艺术领域课程的实施过程。农村由于整体经济水平和城市相比较低,对幼儿园的整体教育水平也会有一定的影响,造成了幼儿园的教育水平整体偏低,而农村幼儿园教育也是我国教育的重要组成部分,需要进一步的提高其教育水平。本文以A幼儿园为例,调查该幼儿园艺术领域课程实施的现状,对该幼儿园艺术领域课程实施提出了建议,希望对农村幼儿园的教育水平提高有所帮助。 关键词:农村幼儿园 艺术领域课程 实施现状 个案 课程实施就是将已经制定好的课程付诸实践的过程,随着我国教育事业的发展幼儿园教育最为教育的基础也受到了越来越多的关注,而农村幼儿园教育受到了当地经济水平的限制还存在一定的问题,针对这一情况需要结合农村地区的现状和农村幼儿园的特点,在课程实施的过程中灵活调整教育过程,才能更好地实现农村幼儿园教育,从而提高农村幼儿园教育水平,让农村的幼儿接受到更加科学合理的幼儿教育。 一、研究背景 幼儿园艺术领域课程实施是将已经设计好的课程付诸实践的过程,而这些课程是从幼儿的特点出发,对幼儿的身心发展有正面影响,能促进其身心健康和全方面综合发展等特点。幼儿园艺术领域课程实施是实现幼儿园教育的主要手段,2001年教育部颁布的《幼儿园教育指导纲要(试行)》中提出了幼儿园艺术领域课程实施的相关问题,是之后幼儿园艺术领域课程设计和实施的基础。《国家中长期教育改革和发展规划纲要》明确指出学前教育对幼儿成长和今后发展的重要性,并且对幼儿教育的普及提出了要求。由于目前我国经济发展水平并不均衡,农村经济发展和城市还是有一定的差距,造成了农村教育业的发展也低于国家平均水平。国务院颁布的《关于进一步加强农村教育工作的决定》对农村教育的地位和重要作用进行了阐述,同时也将加强农村教育的重要性进行了阐述。近年来,课程实施受到了越来越多学者的关注,相关研究也在不断进行,而关于农村幼儿园艺术领域课程实施的相关研究并不太多,因此对这方面的研究还需要进一步加深。 二、研究方法 本文在研究的过程中主要采取了个案研究法,以A幼儿园为个案进行了研究,深入到A幼儿园随堂听课,并且对该幼儿园自园长以下的管理人员进行了问卷调查和面对面访谈,以此来了解A幼儿园艺术领域课程实施的现状。 三、A幼儿园艺术领域课程实施现状与特征 (一)A幼儿园介绍 A幼儿园建于1985年,占地面积3404平方米,建筑面积1876平方米,发展到如今有9个教学班,在职教职人员33人,幼儿教师18人。 (二)A幼儿园艺术领域课程实施现状 1.园长的领导能力并没有完全发挥 园长是对幼儿园艺术领域课程实施的主要负责人,能带领幼儿园的教师按照原本的计划进行课程的实施,而幼儿园园长的领导能力会直接影响到课程实施的效果。A幼儿园园长和副园长教学能力突出,但是在整体的领导方面还存在一定的缺陷,以下是对A幼儿园园长的访谈记录: Q:您对幼儿园艺术领域课程实施的认知是怎么样的? A:我从事教育工作多年,也参加过关于课程实施的培训,对于课程实施的重要性和一些新课程的设计以及实施我是持肯定态度,如果完全按照我学习到的知识进行幼儿园的课程实施,对于幼儿教育有较大的积极影响,但是目前园里的幼儿教师却不能将这些理念融入到自己的教学过程中去,也不愿意改变之前的教学方法,课程实施还是有一定的难度。 Q:您认为贵园还需要进行哪些方面的课程实施? A:目前我们幼儿园的教材和别的幼儿园相比已经挺好了,教材的内容也比较完整,所有的教学过程都是按照教材上的内容来进行的,有的时候出去学习,看到别的地方的幼儿园也有比较好的东西,也想用到我们幼儿园教学中。但是我们的老师平时上课也挺累的,根本没有时间搞太多的东西,只要能保证我们幼儿园在当地的幼儿园中处于领先水平就可以。 从对A幼儿园园长的访谈中可以看出,幼儿园园长已经意识到了课程实施的重要性,也对相关内容进行了学习,但是由于农村幼儿园本身的特点和幼儿教师的态度影响到了幼儿园园长对课程实施的认识,幼儿园园长的领导能力还有待提高。 2.幼儿教师在课程实施的过程中实践能力有待提高 幼儿教师是直接面向幼儿,也是课程实施的主要人员。因此幼儿教师的实践能力就是直接影响课程实施的效果。根据对18位幼儿教师的调查发现,幼儿教育对于园长的话比较认同,对于幼儿园艺术领域课程实施的理念也比较认可。但是在实际的将理论转化为实际的时候还是有一定的缺陷。A幼儿园的幼儿教师大都是由小学教师转岗而来的,只有两位是专业的幼儿教师毕业,但是工作经验不足。由于幼儿教师的惯性思维影响,还是完全按照小学的教学方式来进行课程实施,教学理念和实践脱节,影响幼儿园艺术领域课程实施的效果。 3.幼儿家长对课程实施并不完全认同 为了调查家长对于幼儿园艺术领域课程实施的看法,笔者在A幼儿园进行了随堂听课,先了解幼儿园的课程实施情况,发现在幼儿园的课堂上,尤其是中班和大班已经学习的基础的拼音和算术,大班甚至已经让幼儿学习认字和写字,并且还布置的家庭作业,这是严重与课程实施的观念相悖的行为。针对这一问题笔者对幼儿园园长和教师进行了进一步的访问,访问资料总结如下: Q:目前贵园的大班已经学习到了认字和写字,这个与课程实施的理念是否相悖,是否会影响到艺术领域课程的实践?(园长) A:这个问题我们也知道,幼儿教育小学化是一个很现实的问题,我们也想在办园的时候完全按照课程实施的理念来进行,和城市的幼儿园教育看齐,但是我们园中都是农村的孩子,家长的观念和城里的家长不一样。在幼儿园开家长会的时候,孩子家长已经和我们老师反映了为什么不教算术,不教拼音,还说他家旁边的小幼儿园已经学习到什么程度了,邻居家的孩子已经会认识几个字了,我们幼儿园为什么还不教孩子学习这些,每天就领着孩子做游戏、练审美这不是耽误孩子吗?我们对于这个问题,老师也给出了解释,也提出了艺术类课程的重要性,但是家长并不接受,觉得不能让自己的孩子输在起跑线上,我们也是没办法。 然后笔者又对幼儿教师进行了访谈,得到的访谈结果和园长的大体相同。 从这些访谈资料可以看出,幼儿园在课程实施中不仅仅受到了园长和幼儿教师的影响,家长的态度也是很重要的一个影响因素,也严重的影响到了幼儿园日常的教学活动,给A幼儿园艺术领域课程实施带来了阻碍。 (三)A幼儿园艺术领域课程实施特征 1.幼儿活动安排不均衡 幼儿园的课程实施需要对幼儿的情感、态度、能力、知识和技能五个方面全面发展,在课程实施的选择上需要全面覆盖健康、语言、社会、科学和艺术。但是在实际的幼儿课程实施中主要侧重点还是语言和科学,艺术领域课程安排过少不利于幼儿身心各方面的健康发展。 2.幼儿教育小学化 幼儿教育需要尊重幼儿身心发展规律和学习特点,在A幼儿园的幼儿课程实施中知识教学比重过大,幼儿教育小学化。幼儿教育小学化会让幼儿的童年都在学习知识、记忆知识,会让幼儿感到厌烦,不利于幼儿身心发展,甚至还会影响小学的学习。 3.课程实施名不副实 A幼儿园的课程实施尽管尽量按照教材上的来进行,也加入了一些奥尔夫音乐和蒙特梭利教学,但是收到教师和家长的双重影响,这些课程实施大都是做表面功夫并没有吸取到这些课程实施的精髓。 四、对A幼儿园艺术领域课程实施的建议 (一)园长需要提高领导力 课程实施在幼儿园是一项长期的工作,而幼儿园园长应该更好的发挥其领导作用,在平时的工作中深入到园中去,将更多的精力放在教育实践中,而不是花费在财务、人事、后勤等方面。幼儿园园长的领导能力还有待加强,可以让幼儿园园长多才加相关培训,及时的学习掌握相关课程实施的知识,才能更好的在幼儿园中推进课程实施。 (二)社会专家进入到幼儿园中指导 一般的农村幼儿园的园长和教师由于繁杂的工作并没有过多的实践、精力和经费去参加培训,尤其是幼儿教师更是离不开工作岗位。因此可以让社会专家进入到幼儿园中进行指导,在这个过程中政府教育部门也应该积极参与,帮助幼儿园克服困难,邀请专家到幼儿园进行定点帮扶,对幼儿园的课程实施加以帮助。 (三)加强对幼儿教师的培训 农村幼儿园的课程实施过程本身就是一个较为系统的实践活动,而幼儿教师是其中的影响因素,在这一情况下可以对幼儿教师进行培训,让幼儿教师能更为深刻的认识课程实施。在培训的过程中结合农村幼儿园的实际情况将课程实施更好地融入到实施中去,而不是指讲述课程实施的理论和城市幼儿园的应用案例,因此对幼儿教师的培训需要较强的针对性。 五、结语 综上所述,目前农村幼儿园教育已经得到了国家和地区的初步重视,社会各界也将关注的目光更多的转移到了农村幼儿园教育中,而农村幼儿教师也越来越重视课程实施,并且融入在平时的教学实践中。但是由于农村教育水平的影响,农村幼儿教育在课程实施的过程还存在一定的问题,造成了课程实施过程中的枯燥无趣,不能引起幼儿的兴趣,而且也忽略了幼儿的感受,导致农村幼儿园艺术领域课程实施的情况并不理想。针对这一问题,需要从根本对幼儿园的课程实施进行改革,不断提高农村幼儿教师的综合素质,而且在政府和社会各界都积极参与到幼儿园艺术领域课程实施活动中去,为其提供更为便利的条件,让农村幼儿也能各项素质综合全面发展,更好地完成农村幼儿园艺术领域课程实施过程,提高农村幼儿教育的水平。 艺术领域论文:新媒体在艺术设计领域的应用研究 随着网络应用普及以及新媒体技术的发展,受众的审美以及各种感官需求的提高,现阶段我们寻求的是以人的行为动因、思维方式为出发点的再现表现形式,从而多维表现信息传达的方式。信息交互设计是综合性很强的深入本质的设计学科,它使公共文化,信息在受众之间缩短了认知距离。因此,创新思维与创新方法的研究是应用好新媒体的重要方向。 为什么有些被设计过的产品深入人心?它通过新媒体的技术去表达、展现出来,再加以与用户量身定制的考虑。对于我们这些设计者来说,这个市场不断地考验着我们。用户早厌倦了死板僵硬的诉说方式,然而绝大多数媒体仍在用老套的语言强加于用户;用户也反感了平淡无味的操作界面,目前面临的问题我们要尽快解决,要在设计领域中将新媒体的技术发挥极致,共同打造一个融合当代设计与创意互动的公共开放空间, 并且借由 “互动设计” 的力量,让受众去接受,才会更好的获得信息。 交互设计方法体系 交互设计是以客户为基础,提供有效、高效,有用、可用和易被采纳的服务设计。参与用户调研融入用户体验是非常必要的,交互设计者要收集调研资料,统计体验回馈,进而调整产品的战略战术。多数用户需要轻松且解决问题的体验,“轻松”是对于用户来说的。为此,设计者应该调动一切力量,去完成并提供这样的体验。产品是没有生命的,需要设计师去定义,去赋予它生命,而且在用户需求基础上使产品具有独特的表现力。例如手媒产品,产品本身的反馈机制用户在一个页面逗留多久,在观看图表的哪个节点退出,这些信息就像被安排好的有秩序的邮件,最终传输到终端处理器,但最后出来的结果和用户的真实需求不符,表述不清,逻辑性混乱,相反还会给用户带来不必要的麻烦;再例如,乘坐地铁需要通过售票机,点击目的地,投币购票,然后拿着票进站上车,如果这一流程清晰合理,顺畅无碍,那么它也是一个合理可行的交互设计,服务也就达到了目的。分析数据也可以算是了解用户需求的一个途径,但数据往往与用户想要的相差甚远,所以设计团队要注意每个细节,而且在收集整理数据之后要做及时调整。总结以上,设计者如完成良好的设计必应思考五个原则,以用户为中心,团队合力创造,按顺序执行,真实呈现,顾全整体性。 创新思维与创新方法的研究 如何设计一个体验良好的不对等沟通机制,是信息与交互设计的关键,我们需要一个或多个创新的思维和创新的思维方法。现今的产品,服务与系统越来越适应使用需要情境和积极主动地配合用户的行为动作,甚至为用户想到下一步的预案。新式的交互方式开始转变人们对传统产品设计的认识,例如用双手多点触摸的方式放大照片,用手在空中上下划动的方式,滚动网页相对于滑动鼠标滚动方式,这些设计是基于人的行为习惯创造出来的,让用户感到心切,操作愉悦。交互加入体感手段,这便是是通过看得见,摸得着实体交互设计帮助用户和产品,服务与系统交流的手段。体感交互意味着人体与有形物体的交互,在体感UI里一定会找到可握持和可触摸的元素。相对于基于电脑屏幕的人机交互而言,会更有效地帮助设计开发和提高用户与产品的交互模式,因为体感交互显得更亲密,更简单,更通情达理和更具有美学意义。 用户在服务过程中,以时间为维度与相关触点产生关系并形成体验,从服务前的期待到服务中的体验再到服务后的评价,形成服务的闭环。不要在意用户提出的具体产品功能,抓住他们真正想要的。用户要的是能争取最大利益,要的是稳定和高质量,要的是全世界都能看到他们的信息出现在各个媒体上,并有效的传播,这些需求才是我们真正的关注点。 虚拟时代的设计思维 虚拟时代的到来是商业的新模式,也是新的机,互联网拉近了每个个体之间的具体,用户在任何时间,地点都可以接收到信息,甚至达成交易。互联网的特点是高速传递,复杂的产品很吸引人却不可持续,因为主流用户很难找到自己真正需要的功能,他们会用快速浏览的方式,很多信息会因为冗长无味的话被忽略掉,甚至导致有效信息也被跳过。将界面与典型的习惯个性关联起来,抓住关联性,更容易使用户更加投入。在乔布斯把“交互设计”扩展到了普通人都能感受到其威力的虚拟时代,更讲求生存,而不是太多的讲求美观和内容精彩丰富。苹果产品顺应了这个时代,简洁的信息传递抓住了每个使用者的心。高新技术本身,毫无疑问非常炫,然而甚至并不一定能够取得商业上的成功,更不一定影响世界。 交互设计的发展 交互式新媒体技术将在明天不断的拓展,与国外对比,国内的新媒体的发展比较晚,技术还存在一定局限性,软硬件结合还是最大的问题,从事具体工作的人员经验不足,应用手段还很单一,与艺术品结合的不够合理,而且没有创新。目前一些高校教育也只有部分教师在做兴趣实验类的艺术尝试和研究,成果均不成体系。在艺术高校应抓紧培养相关方向的人才,在教学中必须利用先进的技术,以交互设计,个性化设计,虚拟技术设计为主要方向,提高我国整体艺术表现技巧,更要紧跟市场,深入生活,顺应时代的发展才是新媒体该前行的方向。 (作者单位:西安美术学院设计系) 基金项目:西安美术学院人文社会科学研究项目:项目名称:新媒体在艺术设计领域的应用研究;项目编号:2015XK064 艺术领域论文:幼儿园艺术领域舞蹈教学初探 舞蹈是人们用肢体语言表达思想和情感的一种方式,从人类诞生的那天起,舞蹈便先于语言而存在了。我国的儿童舞蹈已经形成一套完善系统的专业分类和分级,但在幼儿园里开设舞蹈专业到目前为止还没有系统规范的指导方案,幼儿园的舞蹈教学只是艺术活动的一种教学手段,它是音乐教学的一部分。我园作为致力于走艺术特色教育道路的幼儿园,如何让幼儿在保证身心建康又寓教于乐中学习舞蹈?如何让幼儿在舞蹈活动中获得快乐的情感体验?如何让幼儿用肢体语言来描述五彩缤纷的童真世界?这些问题一直是我园探索和研究的课题。就幼儿舞蹈教学而言,必须以幼儿的发展规律为依据,有计划、有目的地进行舞蹈基础培训,让孩子们带着好奇与兴趣,轻松快乐地用自己的肢体语言、用优美的舞姿来诠释这个丰富多彩的世界! 一、激发幼儿兴趣,感受舞蹈艺术教学活动 《纲要》中提到:要激发情趣,激活兴趣。首先,节奏训练是舞蹈教学的有效手段之一,比起旋律更为基础的是音乐的节奏,节奏也是联系幼儿舞蹈的最得力的桥梁纽带,而作为音乐元素的节奏,在舞蹈中具有核心作用。小班阶段,培养孩子的节奏感尤其重要,因为节奏是舞蹈的灵魂。我们可以选择拍手、走路、孩子熟悉的儿歌、小动物的叫声、钟表的声音、拍球等,利用这些自然节奏结合音乐来训练,让幼儿对一些基本节奏产生感性的认识。教学活动要面向全体幼儿,需要老师耐心指导,寓教于乐,加深孩子们的印象,经过一段时间的磨合,逐步在跳跳、玩玩中提高对舞蹈的兴趣。其次是模仿能力,幼儿一听到欢快活泼的音乐,马上就会手舞足蹈,摇头晃脑,如《虫儿飞》《快乐碰一碰》《能干的小手》等,使幼儿感到好学好记,很容易理解接受。这一阶段幼儿参与活动的时间比较短暂,兴趣容易转移,作为教师,在舞蹈教学活动中就要采用灵活多变的教学方法,引导幼儿主动参与舞蹈活动,让他们体验快乐,并逐渐获得成功的喜悦。 二、启迪、引导幼儿,尝试参与舞蹈艺术教学活动 中班阶段的幼儿更喜欢参加舞蹈活动,体验其中的快乐,主动积极地用肢体语言表达自己的想法,并能与他人合作,增强对舞蹈活动的探索与兴趣。这一阶段舞蹈活动的要求在于提高,动作更协调优美,面部表情更丰富,融入有目的的舞蹈学习,但舞蹈基本功训练是单调枯燥的,慢慢地幼儿对舞蹈失去兴趣,不愿主动学习。我园每天一小时的游戏化体验式教学法非常实用,让幼儿玩中有学,学中有玩,增强学习舞蹈的兴趣,使其在学习舞蹈的过程中保持兴趣的稳定。如学习“进退步”时,为了让幼儿感受动作特点,教师先让幼儿观看触摸摆动仪,再采用小脚向前踩小动物的游戏,踩完要还原,比一比谁踩得快;教“踏点步”时可以脱掉一只鞋,来区分脚步,再感受身体像小皮球一样上下弹动;横叉练习很疼,我们先让幼儿做一只趴在地上的小青蛙,边听歌曲边练习,比一比谁扮演的青蛙像,这样既形象又有趣,无形中幼儿就学会了;舞蹈动作“吸跳步”对孩子来说非常难,在教的过程中表演“找妈妈”游戏,规则是交替抬腿撒娇向前跑找妈妈(老师当妈妈),看谁腿抬得高。孩子们兴致很高,不知不觉中学会了,同时增进师生之间的情感。幼儿通过每天的感受参与,把枯燥的基本动作变为具体事物作模仿,启发幼儿的形象思维。舞蹈游戏能保持游戏本身的可玩性,还能鼓励幼儿积极思考,同时也能完成舞蹈动作,在轻松的游戏中掌握技能技巧。舞蹈的游戏性和技巧性相兼容,让幼儿在“活动”和“玩”中体验到学习舞蹈的快乐。 三、感染幼儿心灵,体验舞蹈艺术的唯美 大班阶段,幼儿经过初期的兴趣、感受并参与舞蹈活动,进而达到主动参与的目的。幼儿园舞蹈教学分为游戏舞蹈和表演性舞蹈,我园的艺术特色教育有效地将两者融合在一起,在游戏舞蹈的基础上进行表演性舞蹈活动的普及和发展。我园教师运用舞蹈与音乐、游戏、环境创设相融合的舞蹈教学模式,在舞蹈活动中教师精神饱满,注重以幼儿为主体,用丰富的表情来感染幼儿,更好地激发幼儿的兴趣,让他们学会轻松愉快地参与表演,从而自如地表现自我,展示舞蹈的魅力。 教师还要善于发现并捕捉幼儿在自由表演中的一些动作,创编到舞蹈表演中,从而激发幼儿兴趣,更快掌握动作要领,使幼儿舞蹈水平从韵律节奏、音乐欣赏到舞蹈技能技巧表演逐步提高,最终达到舞蹈表演效果好的目的。观看过我园幼儿舞蹈表演的专家和老师认为:幼儿舞蹈不在乎技巧多么精准,而取决于幼儿陶醉在自我的舞蹈世界里,尽情地享受和展示美的韵味,这就是幼儿舞蹈艺术的魅力所在吧!我园编排的芭蕾舞《天鹅湖》片段,在排练过程中,就是把舞蹈分成四个层次:一是教师和孩子一起游戏,观看芭蕾的一些基本特点;二是模仿与练习足尖技巧,调动孩子们的积极性,锻炼孩子们的坚强意志;三是教师参与舞蹈作品的表演,让孩子们欣赏到老师的本领,坚定学习舞蹈的信念;四是在舞蹈教学中给孩子们提供自主探索、想象、创编的机会和空间,用孩子自己喜欢的方式创造性地表现艺术活动。 舞蹈既有艺术的感染力,又不失童趣、童真的表现力,我园经过多年的探索积累,以及老师们不懈的实践钻研,创造出舞蹈教学的一些方法和经验,掌握舞蹈教与学的一些技巧,取得一定的成绩,使幼儿舞蹈成为我园特色教育中最富有艺术感染力的一抹色彩,我们将继续探索钻研,让幼儿舞蹈在快乐有趣的环境里更好更快地发展提高! (作者单位:河南省文化厅艺术幼儿园) 艺术领域论文:关于数字媒体技术在艺术设计领域的发展 【摘 要】数字媒体技术为当代艺术发展注入了新的活力。数字媒体技术的出现与发展革新了艺术的创作和表现方式,使艺术具有了广泛的参与性。但事物都有两面性,数字媒体技术的出现也给当代艺术发展带来了一些问题。文章从实际情况出发,讨论了数字媒体技术对艺术设计带来的变化,以及当数字媒体技术广泛应用于当代艺术后,为艺术设计带来的隐患。 【关键词】数字媒体;艺术设计;发展 数字媒体技术是通过现代计算和通信手段,综合处理文字、声音、图形、图像等信息,使抽象的信息变成可感知、可管理和可交互的一种技术。艺术设计是通过审美创造活动再现现实和表现情感理想。将数字媒体技术应用于艺术设计中,改变了传统艺术设计的方式,同时也影响了当代艺术设计的发展趋势。 一、数字媒体应用对艺术设计带来的变化 (一)数字媒体应用提高了艺术设计的广泛参与性 数字媒体应用在艺术设计中,最大的益处是提高了艺术的广泛参与性,使艺术不仅仅是专业人士的特长,更成为了普通大众都能参与其中的娱乐。这也真正符合了艺术的定义。艺术是人类以情感和想象为特性,通过审美创造活动再现现实和表现情感理想。通俗的说,艺术也就是人的知识、情感、理想、意念综合心理活动的有机产物,是人们现实生活和精神世界的形象表现。而传统的艺术,如雕塑、油画、书法、文学等,这些都需要通过专业的学习,才能被专业人士利用借以表现内心世界和现实世界。对于普通大众,难以通过艺术的手法表达情感和想象。 但是,数字媒体技术的出现和应用改变了这一现象,其为普通大众提供了艺术设计的途径,使未经过专业训练的普通大众也可以参与到艺术设计过程中。例如计算机绘画技术,通过提供一些图像处理工具、图像特效模式,可以使人们在短时间内利用画图工具实现绘画创作,使普通人可以利用绘画表达内心世界和反映现实生活。再例如数码相机的出现,大大降低了对摄影者摄影技术的要求,使没有摄影基础的普通大众都能创作出精美的照片。 (二)数字媒体应用为艺术设计提供更多灵感 数字媒体技术具有较强的虚拟性,这为艺术设计提供了更多的灵感和思路,开拓了艺术设计的想象空间。艺术家可利用数字媒体技术在艺术设计完成前模拟艺术场景,模拟的艺术场景可为艺术家提供更多的灵感去改善艺术作品或创作艺术作品。例如,在房屋设计过程中,利用计算机模拟进行房型、装修配色的模拟可以帮助设计师找到最佳的设计方案。 同时,数字媒体技术作为当代艺术设计的重要辅助工具之一,由于其灵活性、虚拟性,降低了艺术设计过程中的成本损耗,也为艺术家提供了更多的艺术方案去尝试,促使了新的艺术灵感的出现,也促进了艺术设计的创新。 二、数字媒体应用为艺术设计带来的隐患 (一)艺术作品对数字媒体技术过度依赖 艺术作品是艺术家通过审美创造活动再现现实和表现情感的工具。艺术作品是有灵魂的,它反映了艺术家的情感和理想。同时因为艺术作品的审美需求,它应该是兼具美感和灵魂的。数字媒体技术通过特效手段、高科技提供了一条快捷途径创造美感,因此被广泛应用于当代艺术作品中。比如随着3D技术的出现,大量营造视觉冲击效果的影片纷纷上映,这些影片在给人们创造了短暂的视觉享受后,由于缺乏灵魂性,难以带来思想的共鸣,引起人们的思考,这些艺术作品并不能称之为真正的艺术作品。 随着生活节奏的加快,一些艺术公司或艺术工作人员试图在短时间内批量生产艺术作品。美感是艺术的表象,灵魂和思想是艺术的本质,但本质一般很难在较短的时间内被人们发现并欣赏。因此过度依赖数字媒体技术创造一些具有美感的作品,成为了当代艺术作品的一个发展趋势。但这个趋势是不容乐观的,这个趋势使真正的艺术作品淹没在大量虚假的艺术作品中,并使一些艺术人员不去花时间花精力提升自己,钻研真正的艺术。最终造成了艺术作品质量的下降。 (二)艺术作品泛滥、严重商业化 当代世界对经济发展的重视,也对艺术的发展造成了重大的影响。而在经济利益的刺激下,利用数字媒体技术创造艺术作品成为最受欢迎的方式,被大量艺术公司应用和吹捧。经过高科技技术特效包装的电影、电视剧成为最受欢迎的艺术作品,利用计算机绘画技术制作的漫画、网络游戏也成为最受商家和消费者喜爱的艺术作品。而油画、雕塑、文学这些真正的艺术作品却只得到少数人的赏识,商家也不愿意在这些较为冷门的艺术作品上投入太多的资金支持。 这种在经济利益推动下的发展趋势影响了艺术设计的多样性发展。一方面,艺术设计趋向于大众化、商品化、利益化,使艺术的本质掩盖在大量金钱和技术包装的伪艺术下;另一方面,艺术设计趋向于同一性,大量没有灵魂经过数字媒体技术生产的艺术作品,像是一个个的复制品,缺乏新意和创造力。 三、结语 总而言之,科学技术的发展对艺术设计带来了巨大的影响。尤其是数字媒体技术在技术设计中的应用,彻底变革了艺术设计的方式。数字媒体技术作为艺术设计的主要辅助工具,极大降低了艺术设计的难度,使普通大众也能参与到艺术设计中,同时也为艺术设计提供了更大的创作空间和多样化的创作方式。过度依赖数字媒体技术会造成艺术设计的趋同化和批量化生产,使艺术设计缺少灵魂,质量大大降低。另外,要注意商业化模式对艺术设计发展趋势的影响,使艺术作品朝高雅、深刻的方向发展。 艺术领域论文:浅谈在艺术领域中对探究性活动的理解与思考 [摘要]探究性活动是一种强调儿童自主的积极投身其中的活动方式,对于儿童来说,就是自己感兴趣的,乐于接受的活动方式。能够满足儿童自我实现的愿望,适应儿童的发展规律和特点,尊重儿童的选择权利,为儿童一生的成长打好基础。 [关键词]探究 发现 理解 一、对探究性活动的一般理解 1.探究性活动的内涵 探究性活动是一种强调儿童自主的积极投身其中的活动方式,对于儿童来说,就是自己感兴趣的,乐于接受的活动方式。比如新《纲要》艺术领域教育内容与要求是这样表述的:“喜欢参加艺术活动,并能大胆表现自己的情感和体验,能用自己喜欢的方式进行艺术表现活动。”这里强调了儿童自己的愿望、自己的情感体验、自己的表达方式。因此,在艺术活动中采用探究性学习活动方式,能够满足儿童自我实现的愿望,适应儿童的发展规律和特点,尊重儿童的选择权利,为儿童一生的成长打好基础。 2.探究性活动的分类 实际上,探究性活动有多样化的设计模式,从自主获取信息的角度看,可分为接受式探究活动和发展式探究活动。 (1)接受式探究活动 接受式探究活动是儿童主动的直接收集整理现成的信息。如在韵律活动中,儿童对头脑中已有的小动物叫声、小动物走路的单一动作进行收集、整理,创作出《小花猫》舞蹈。这是儿童从现成资源中主动收集的信息,因此被认定是接受式的探究活动。 (2)发现式探究活动 发现式探究活动是没有现成的信息可以直接收集,而必须有探究者经过观察、实验、调查、解读等活动过程,通过整理分析来获得或发现。如:还以上面的例子来说明,儿童没有掌握现成的小猫动作,而是通过自己对猫的观察,创造出了自己想象的小猫的形象动作。这就是让幼儿在发现式的探究活动中自己去感悟和解读。 3.接受性活动方式与探究性活动的关系 接受性活动方式与探究式活动方式在儿童活动中都不是唯一的方式,二者各有所长,应该相辅相成,互相促进。在实际活动中,儿童围绕一定情境或问题开展的主动搜集资料的过程,虽然是接受式的,但都是主动的、积极的的探究性活动的一部分。因此、应该提倡以主动积极的探究方式来学量的间接知识,把间接知识的学习纳入到多样化的探究过程中。运用自己已有的知识和经验获得新的理解,产生出新的意义。 二、探究性活动中应注意的问题 1.对探究性活动的操作方法和技巧不必要求太高 探究性活动的重点不是方法手段的要求,而是要注意引导儿童直接参与探究的过程,从亲身体验中获得探索的兴趣,在探究过程中提升探究素质,为终身学习打下良好的基础。 (1)通过探究满足儿童的求知欲好奇心。 (2)通过探究培养儿童获得自然全面的发展。 (3)通过探究培养儿童体验美、创造美、表现美的情趣。 (4)通过探究使儿童逐步获得对艺术探究本身及艺术本质的理解。关注的重点正是儿童学习作为探究本身的那些共同方面那些具有广泛迁移价值的,在儿童学习中或走向社会后也能有所启示和运用的共同方面。 2.探究中要辩证处理好儿童自主与教师的指导关系 儿童从幼儿园时的探究到小学、中学、大学的探究,是一步步循序渐进的过程,孩子自从自发的行为到采取有条理的态度,漫无目的的发问到有选择性地提问,从毫无目的的观察到更为合理、井然有序的研究。无论哪个阶段或水平的探究都伴随着疑惑、阻力、障碍、专注、紧张和艰辛,兴奋和喜悦等。 那么,教师重点该指导探究哪些方面内容,如何指导,何时介入,介入多少,哪些指导是必要的,怎样指导才充分,何时提供材料等等。在实际工作中,教师介入过早,儿童探究的时间就会缩短,就会减少儿童自主发现的机会。教师介入过晚,会让儿童长久地处于无助状态。因此,教师要准确把握儿童在探究性活动过程中的探究程度,促进幼儿探究意识与创新能力的发展。 3.探究中教师首先要能够倾听儿童的叙说 “教育的过程是教育者与受教育者相互倾听与应答的过程。倾听受教育者的叙说是教师的道德责任。”如在艺术欣赏活动中,教师首先要认真倾听儿童对作品的初步认识,了解儿童初步的感受和理解。在儿童进行交流时,教师通过倾听能轻易辨别出哪些儿童具有更高的理解与悟性。在倾听儿童语言表达时,能敏锐发现儿童的疑惑,及儿童经验背后已经拥有和仍然缺失的东西。从而决定在何时介入、以何种方式介入进行补充和调整。 4.在探究中要注意儿童之间的合作与交流 探究过程需要儿童之间的合作、理解和各种协调一致的尝试。在合作交流过程中,可以帮组儿童学习按照一定的规则开展讨论的艺术,学会相互接纳、赞赏、分享、互助等。这也是培养儿童追求科学与民主精神的基石,这种探究性思维与存在方式应当从幼儿抓起,否则使儿童在理智上缺乏独立性、自主性。 5.珍视探究中儿童独特的感受、体验和理解 探究中儿童会产生不同的感受和体验,对问题也会有不同的看法和理解。这些都是儿童积极投身和亲历探究实践之后所获得的,应该珍视。如在音乐活动中,经常会出现这样的情况。对一部作品,每个儿童的体验感受不同。一千个听众,就有一千种内心感受。会产生千个艺术形象。教师对作品的理解往往要更深刻,在探讨处于特殊的位置,而儿童的思维和认知更敏锐更自然更真实。因此,要“尊重每个儿童的想法和创造,肯定和接纳他们独特的审美感受和表现方式,分享他们创造的快乐。” 综上所述,探究性活动是儿童通过游戏操作等亲身实践来发现知识,并能运用已有经验解决简单问题,逐步形成探究性活动的心向,学会探究的方法,同时形成主体性人格、合作能力、科学精神等社会性品质。然而,要想转变幼儿学的方式,关键在于转变教师教的观念和行为方式。因此,教师在教育实践的探究性活动中,逐步掌握自我更新和自我超越的能力,从而形成创造性的人格特征,获得专业和人格的双重成长。 (作者单位:辽宁省辽阳市宏伟区教师进修学校) 艺术领域论文:在艺术领域和科学领域中渗透新的教育理念 一、在艺术领域中发挥幼儿的想象力和创造力 艺术领域包括音乐和美术两部分,在音乐课中,不能只强调技能的训练,还应引导幼儿去创造美和发现美。 音乐活动包括感受、想象、理解、创造等思维活动,它对培养幼儿的创造意识和创造能力具有独特的作用。在音乐课中首先是初期的模仿阶段,但我很快领幼儿跨越这一阶段进入探索期,引导幼儿大胆地创新、独立思考,发表自己独特的见解。如用动作的形式表示高低音,孩子们进行了大胆的创新,张大嘴表示高音,闭嘴时表示低音,抬头时表示高音,低头时表示低音,用声音表示高低音时,用大声表示高音,用小声表示低音,老虎大声叫表示高音,老虎小声叫表示低音等等许多有趣的动作、声音或表情来表示高低音。用绘画的形式表示mi/sao/la的高音时,有的孩子画了气球,小气球表示mi,中气球表示sao,打气球表示la,他们唱着356 356 356 356的歌,面对这些稚嫩的创造,我都给予肯定和鼓励。平时学习歌曲时,比如学习《表情歌》这首歌曲,按书上要求的歌词,我全部授给幼儿,然后我鼓励幼儿创造歌词,幼儿创造了“我淘气时,我就蹦蹦跳跳”等等。 在美术活动中,我也时时不忘现代新的教育理念——创新教育。绘画时我把主题变成了一个小故事,比如在绘画《小墨鱼》时,我首先编了一个相关的故事,孩子们听得很入神,我突然停住了讲故事,绘画起了《小墨鱼》,孩子们很感兴趣地听着故事,然后开始作画,由于他们还沉醉在故事之中,所以,他们非常富有创造力地进行了作画,姜xx小朋友在小墨鱼的头都画了许多小泡泡,说是被大鲨鱼撞的。于xx小朋友添画了许多小鲨鱼,长着比身体还大的嘴巴,紧追着小墨鱼……就这样,孩子们的一幅幅有趣、生动的作品出现在我们面前,并且滔滔不绝地讲着自己的作品,就这样,不仅锻炼了幼儿的想象力,也发挥了幼儿的口语表达能力。同时,幼儿的创造力也被开发出来。同时,我还利用粘贴课对幼儿进行创造性教育。一次上课时,我出示花生壳,问幼儿像什么?(他们说像鸭梨、像小鸟、像蚂蚁等等)通过孩子们的想象力,我设计了一节粘贴课,既然大部分的孩子都说像鸭梨,我让孩子们先绘画了梨树,然后想办法把梨贴到树上,画上梨把儿,有的幼儿又用花生壳横着粘贴在树下做毛毛虫,孩子们真的非常富有想象力和创造力。在美术课上吹画时,我让他们随意创造随意吹,孩子们的兴趣很高,鼓起小嘴巴“呼呼”地吹着,随着颜料的走动,吹出了千姿百态、千变万化的图形来,有的说是狮子、狗、碗、怪物、小人等等,孩子们的想象力在这节课中得到了充分的发挥,为创造打下了基础。剪纸课上,我让孩子们剪窗花,告诉他们可以随意折,然后也可以随意剪,他们剪得不亦乐乎,各种图案千姿百态,形状也各不相同,张xx小朋友剪了一个椭圆形的窗花,而且花纹酷似小蜗牛,特别好看,受到了大家的一致好评。 二、在科学的领域中培养孩子的想象力和创造力 科学包括数学和科学,数学课上我教幼儿认识数字0~10。有一次,我出示数字8,问孩子像什么。他们说像麻花、像糖葫芦、像羊肉串、像两个小勺子、像鸭蛋、像望远镜等等,他们的想象力真的是超出了我的意料,孩子们像一群聪明的小天使,想象力真的是丰富极了,继而,在8这个数字的基础上,学习了8的排序,效果很好。 三、在日常生活中时时培养幼儿的创新能力 我们都知道东北的天气很冷,到了寒冷的季节,教室的玻璃上会结一层薄薄的冰,俗称冰花,那些图案可谓神奇至极,真是大自然赐给人类的艺术品。孩子们来到了幼儿园,看着玻璃上的图案七嘴八舌地议论着像什么,针对孩子们的议论,我抓住了时机,进行了一堂“可爱的窗花像什么”的课,孩子们展开想象的翅膀,争先恐后地回答像兔子、像大灰狼、像尾巴、像苹果、像小孩子在笑,我借机说,请你们用看到的图案编故事吧,孩子们看着窗花滔滔不绝地讲着自己的故事。火柴是孩子们都经常看到的日用品,我发现孩子们都很喜欢这些小棒棒,于是,我给他们准备了足够活动用的火柴,这下孩子们的兴趣可高了,他们利用火柴棒摆出了许多我意想不到的图案,有的小朋友摆出了鱼刺、有的摆出了火车道,有的摆出了小鱼,有的摆出了小房子,有的摆出了小栅栏等等,幼儿的想象力和创造力在这小小的火柴棒上发挥得淋漓尽致。俗话说,想象是创造的源泉,所以,在教育教学活动和日常生活中我时刻不忘发挥幼儿的想象力。此后,我还领着孩子进行看天空中的白云想象讲故事等等一系列的活动。 只有让孩子展开想象的翅膀,孩子才会真正地进入快乐的创造空间,让天下所有的幼儿、教师都为此而共同努力奋斗吧! (作者单位 吉林省通化县第二幼儿园) 艺术领域论文:色彩在艺术领域的运用 摘要:色彩对于人类来说是必不可缺的一种语言艺术,它在我们的生活当中占着非常独特的地位。色彩无时无刻不对我们生理和心理带来一些变化,常常会因为色彩的改变心情也随之改变,而色彩对于艺术领域来说则更加扮演着非常重要的角色,只有把它运用好生活才会随着色彩更加的丰富多彩。 关键词:色彩;艺术领域;运用 色彩在我们现在所处的环境当中是无处不在的,它能给我们带来多姿多彩的生活,人对于色彩的感知效应是最明显的,色彩的美感和它所应用的范围是非常的宽广的。 色彩所涉及到的范围非常的多,比如:社会、历史、科学、哲学、心理学、美学、生态学,与文学、戏剧、音乐、绘画、雕塑、建筑、工业设计、服装设计、装潢设计等等领域。 每个领域的色彩的运用会给我们人的心理和生理带来不一样的感知效应。人对色彩的反映是普遍的,色彩的象征性也是非常鲜明的,不同时代、不同文化、不同地域、不同国家与民族喜欢的色彩不同,色彩的忌讳也不同。比如在我们国家中国封建社会统制严格时期的建筑中,所使用到的色彩都有着非常严格地规定。皇宫建筑里以红墙金顶为主色调,而民宅和平民百姓是不能使用红色的,是有禁令规定的,只能使用的颜色是白墙黑瓦顶。而在西方国家当中,红色一般是天主教的基本象征,称为红衣主教,有着至高无上的威严。另外,在西方的许多建筑中经常会采用红色的坡屋顶与红色的墙壁,这些已经被作为西方建筑民族文化留存下来。 以上提到了拟用红色为代表,简单的阐述了色彩代表着不同国家的文化,那么这里也只是说了不同色彩共性里的一小部分。随着科学文化的发展、人们年龄的变化、所处的地域环境的不同、工作性质的不同、国度的不同、民族的差异,每人对色彩文化的理解和联想空间也会随之有很大的变化。目前色彩在很多的艺术领域都占有了不可或缺的地位。 一、色彩与平面设计 色彩在应用到平面视觉艺术领域的时候,其色彩的高效能运用表现得尤为突出。比如在一些书籍装帧设计、包装设计、标志设计、广告设计等。其共同的特点都是以设计语言,即以鲜明的色彩语言和简洁的形象,构成以色彩为主导的极富视觉冲击力的整体形象凝聚成艺术表现力,体现内涵精神,感染、吸引欣赏者的眼球。色彩应用的造型艺术特点,在色彩与形象艺术表现上,艺术家都是以其独特的个性化色彩语言的表达方式以及高超的绘画技艺,充分表现了艺术创作作品的内涵。不论是用何种艺术形式以及选用何种不同材料,都体现了作品个性化的风格。为了突出艺术主题,在造型艺术作品中,色彩成为各种艺术家通过在自己作品中的运用来宣泄情感、表达主题思想的最主要的手段之一,同时注重对色彩语言的气氛营造与形象的完美统一。如美术大师凡高的油画作品《向日葵》等等。 二、色彩与服装设计 色彩对于服装设计而言,如果说色彩对于建筑是一个民族、国家、社会、经济、科技、文化发展的缩影,是城市舞台中的主要道具及背景,那么服装各异的人在剧中就应该是扮演着主要演员的角色。服装设计是以人为载体,通过服装搭配能比较充分体现出人的身份、体态以及职业与文化修养,同时也能反映出其特征及内在气质。同时人车的流动,时间场所、环境的变换,成为城市躯体中流动的血液,充满生机。可以想象,几百万人口集中生活在有限的几十平方公里的建筑高密度的城市里,服装上的色彩各异的人们或许漫步在街头、绿地、广场,或许在商场、酒店、舞厅、办公室,或在行驶中的公交车、私家车中,几百万个移动的色彩以不同的频率、速度在流动、交汇,成为流动的景观,在阳光和室内灯光的照射下,与静止的建筑、四季变化的绿色景观遥相呼应,形成了城市迷人的色彩景观。服装设计有着它独具特色的色彩艺术,无声地传播着人类爱美的心声,燃起人们热爱生命、渴望追求美好生活以及对文化知识、高尚的审美境界的追求。 三、色彩与工业设计 色彩当中的工业产品设计,那么在这个艺术领域内,首先要解决的问题是不要使色彩彩绚丽夺目,也不是色彩在工业产中所要表达的特征,而主要的是人们对产品的使用功能需求问题。工业产品体现了产品的品质特征,除外形、表面特征外,更重要的是决定产品结构、功能关系,得到满意的整体。设计的最终目标是使人减少劳心、劳力、缩短人与对象的距离,达到人的生理与心理的平衡。因此其色彩是为人的赏心悦目与实用而设计的。例如在我们的产品设计的医疗器械当中,医疗设备都使用的色彩都是比较淡的白色,其原因特点在于白色易于稳定和缓解患者的烦躁紧张情绪。平时生活当中所看到的重型机械和消防设备,大多采用黄色和红色,目的在于给人们注意信息,禁令人们注意,此处危险不宜靠近。再比如精密贵重的拍摄机器与家用电器,大都是使用的有金属感的银灰色或黑色,原因是这些色彩不易使人产生疲劳,而且还具有高贵、悦目的美感。随着社会的进步和经济的发展、科学文化的提升,人们的审美标准也在不断地改变与提高。日常生活当中所必备的一些产品不单单是为了满足功能性,还要满足视觉观赏性,这就要求色彩运用的表现力了。因此现在的市场竞争中,生产厂家在其产品的设计上十分注重产品的一系列要求,做到审美与功能缺一不可,多样化的风格并存。如平时普通家里使用的卫生洁具系列、橱具系列、家电系列等。 四、色彩与环境艺术设计 色在环境艺术当中的应用,那么对于环境艺术当中的色彩来说应用起来就比前面几个提到的艺术领域要复杂的多。除了要与前面所讲的部分有着密切关系外,其自然环境本身还具有特殊规律可寻。人类创造了各种景观环境,有人为的和自然状态存在的,在自然景观环境中色彩会随着时间、季节、气候、地理环境的变化而变化,难以预测它的特征。那么其实这些变化都是已经直接或间接地参与了整体环境色彩美感的营造。比如我们都知道五月是去日本东京旅游观看日本樱花盛开的最佳季节;二月份的冬天是去吉林观看雾凇的雪景、也是去哈尔滨观赏冰灯的好时候。雨季来临时,色彩也会随着跟着来变换,产生出各具特色的景观环境出来。不同时候人们总是会想到说这个季节某个城市的景色又会有什么奇观。比如东北的镜泊湖、贵州的黄果树;西双版纳的原始森林和植物园等等。这一切丰富多彩的色彩都是大自然带给人类的,使人们在饱赏奇妙独特的景色同时,还得到了心灵上的愉悦。随着环境的提高,人们越来越不满足那如同“水泥森林”般的城市,更向往高科技的功能,如智能化的建筑坐落在森林、花园之中,会使人们感觉到仿佛生活在大自然的怀抱里。目前社会的发展,人们正向着这一目标而努力,加大了对城市建设景观环境表现的力度,采取了很多的措施,建设人造自然景观,如增修假山、运河,可以多增设一些融娱乐与观赏为一体的城市化广场;增加城市当中的绿地面积;多种植一些花草树木,本身自然景观所创造出来的色彩就已经营造出了一个很美好的诗情画卷了,这本身就是自然环境中所赐予我们的色彩本身的独特美观。 艺术领域论文:浅谈数字艺术领域中Dv作品的影像空间特点 摘 要:纪实美学中最新兴的Dv,是多元文化的时代产物,使传统的纪实美学得到了更大的发展空间。对于中国影视艺术在新世纪全球化背景下的健康发展,对于人们可以更全面的认识影视的社会文化功能都具有很远的意义。 关键词:数字艺术;Dv;影像空间 当今社会的数字艺术和影像艺术文化已经成为中国乃至全世界社会占主导地位的文化形态之一。影像艺术不但更加全方位的冲击着传统的艺术观念和文化形态,也改变了原有的艺术形态,是艺术领域与社会生活的完美综合。深刻的影响着几代人甚至是将来人们的生活、语言以及思维逻辑等诸多方面,此外影像作为反映本民族社会生活的艺术种类,折射着民族文化精神与文明的进程。 随着科技技术的日新月异,影像作品的种类繁多起来,从20世纪80年代中后期开始,数字艺术成为人们关注的热点,它给传统的计算机系统、音频和视频设备,给人们的工作、生活、娱乐带来了翻天覆地的变革。利用多媒体技术改进传统艺术的制作流程,从而改变了影像作品的内容和形式,让艺术作品数字化、多元化的展示在人们面前。多媒体技术的超强功能影响着声光电等多种艺术品的制作,也影响着人们对艺术品的欣赏方式。艺术家们可以通过多媒体系统的帮助增进其作品的品质,数字合成可以让设计者利用器材、工具等声音画面输入,然后进行剪接、编辑、制作不合乎现实的夸张绚丽的特殊效果。 Dv作品是电影对于新元素的吸收,同样也是新兴的影像形式。无疑是当下数字艺术领域的一个较为热门的话题。它已经悄无声息的融入到人们日常生活中方方面面。对于这个新生事物,它在众生喧哗中“各说各话”,已经成为了高科技与新文化的潮头。从摄像设备演化为社会热潮与生活时尚。它包含的信息量之大带给了人们更直接、更方便的接纳着技术及艺术、日常生活及社会文化的广泛话题。它就是现代高科技与影像艺术的结果。 Dv是数字视频摄像机——digital video的英文缩写,它采用数字信号的方式在现有的电视系统中将播放质量达到了专业摄像的图像效果,音质达到cd级别,并且还统一了视频格式。而使用器械的体积小、方便携带、操作简便等这些优点奠定了它能够传播迅速的必然性。正如“爱电影”影片公司执行副总裁亚当.斯泰因所说:“现在人人都拥有一部摄像机,有利于他们占领好莱坞的重要位置。其目的在与发挥自己的创造性才华。以便制作出更加精彩的内容。”是啊! Dv这场运动很快在全世界流行起来,20世纪90年代后期,拒不完全统计1998年以来,全国各地都先后举办过独立影展或作品展。现今高校中大学生日渐成为Dv文化的中坚力量。在新兴的时代,媒体的互动性、开放性、参与性、娱乐性都在不断的加强。起初电视作为第一传媒对Dv的介入,成为了一些电视台的时尚。当下网络平台成为Dv的传播的主导途径,影响着人们对信息的认识。 早在1997年,北京电台也就是现在的CCTV电视台就推出把摄像机交给观众,鼓励民众拍摄Dv作品。例如《百姓家园》中“老百姓自己讲述的故事”,“开拍啦”这个小单元就是以吸引民间Dv作品为主。上海电视台也一纪实题材为主开办《新生代》专栏节目,对外征稿活动。香港的凤凰卫视中文台在2002年制作了一档《中华青年影像大展:Dv新世代》,这个节目得到了来自中国、香港、台湾等十几所高校和全球各地华人的关注与参与,正如凤凰卫视宣传导语所说“Dv就像是我们青年的眼睛,原原本本地观察着周遭,记录着生活,同时也自由而开放地表达着自我。”当Dv作品成为纪实题材的类型,那么以这样的手法来记录则是对纪实美学一次很好的普及。大家都可以拿着摄像机来记录自己的生活,对于身边发生的事件用独特的眼光来表达。 DV作品的题材也种样繁多,所要表达的影像空间也是多元化的,如上所说的纪实题材只是其中的种类之一。现在的作品都会有剧情的安排,而在潮流中有许多作者执着于影像语言的表达,人文关怀浓重的影片则更受瞩目。按主题意向或风格题材等特点,我们可以将Dv作品划分为以下几类:其一;底层人生的呈现。作者往往把自己的镜头集中朝向了底层人物身上,也就是社会中的弱势群体,他们往往有事没处说,说了没人管。但在他们身上的故事却是最有真实性、最能打动人、最容易被主流媒体所忽略的形象。例如朱传明导演在1998年拍摄的《北京弹匠》,秋冬季节里的北京小区里,住着一个弹棉花的湖南小伙身上发生的故事。真实的再现了身在异地的人在窘迫的生存条件下品尝了亲情和友情的失落,同时也窥探着这个社会,窥视着首都北京这个地方。杜海滨导演在2000年拍摄的《铁路沿线》,记录了当时宝鸡火车站周围一批流浪汉的生活。他们终日游荡在铁路沿线,影片结尾时已是半年以后,人物各自的命运也都发生了变化。创作者最大的成功在于他用一种平常的视角,第三方的眼光来塑造这个社会最底层的人物,使我们眼中、印象中有某种标签身份的人拥有了活灵活现的灵魂,散发着任性的光彩。Dv运动中不得不谈到是贯穿性人物吴文光,他是Dv不遗余力的推动者,《江湖》就是他用Dv拍摄的纪录片,对象是一裙子哎游荡的人,展现的是一种“在路上”的状态,不断的出发再寻找。其二;边缘化另类生活。在上述底层人物的作品中看到的是物资的匮乏因而导致的生存际遇。那么在1998年拍摄的《我不要你管》这部影片中,我们看到的是一些因精神的匮乏而产生的人生存在。此片讲述的是南方某个城市中几个三陪小姐的生活故事,片中人物的职业生涯的描述模糊而有限度,更多的是四个人物之间的情感纠葛。2001年的《纸飞机》拍摄的是一群吸毒青年,他们与家庭、社会甚至彼此之间存在的紧张关系,更带有叛逆色彩的记录了一种晦暗的生活,寓意深远!其三;家庭与私人领域。王芬导演2001年拍摄的《不快乐的不止一个》,涉及到的是家庭、父母、婚姻生活的不幸情节,折射着中国很多家庭看似突兀有很普通的人生悲剧。其四;公共空间的社会处境。贾樟柯的《公共场所》是第一部没有故事、没有情节、没有主角的影片。是对“公共场所”的再现,作品在空间的游历中表达了作者对一种处境、一种独特的文化空间的理解。这种面向大众的公众话语空间在当下我国起着重要的作用,不妨说是“启蒙”过程中的一部分,事实上,就中国的大众文化来说,这个探索性的影片是无法代替和不会被这个时代淡忘的。无论是以上关注社会底层人物还是营造公共空间等那些题材,人们拿起Dv开始选择记录他们想记录的内容,不知到那一天这些会成为人们对当下历史的认知。 Dv的发展史一种技术的解放,一种影像权利的解放。一场对影像的革命运动!宁瀛说:“Dv使得人一下子就可以解放了,好像没有束缚了,不管是从拍摄的体制上的束缚也好,制作上的束缚也好,都突然间消失了,我觉得Dv恐怕还带来一场影像的新时代,他可能如电影的诞生,或者说与有声电影的诞生在现代电影诞生中同样重要的一次新的革命到来。”许多优秀的导演都肯定了这一技术,这以技术的变革,不仅推动了制作观念的变化,更培育了一批又一批观众与作者。在某种程度上在数字艺术时代把艺术创作的精神向前推动了一大步。当然在发展中Dv也会面临着一些问题,如目前Dv作品存在着题材过分边缘化、狭隘化、影像质量粗糙化等问题。 20世纪新时期以来,我国影视文化中在历经了深刻的文化转型之后,不断呈现出新的文化形式,看到了不同文化潮流在这一时期的升华和沉淀。在信息大爆炸的时刻我们要把每一种潮流放到文化背景中去观察,这样才能更贴切的理解它。作为纪实美学中最新兴的Dv,无疑是多元文化的时代产物,是传统的纪实美学得到了更大的发展空间。对于中国影视艺术在新世纪全球化背景下的健康发展,对于人们可以更全面的认识影视的社会文化功能都具有很远的意义。 艺术领域论文:浅谈戏曲舞蹈在舞蹈艺术领域的衍生与发展 摘要:在舞蹈艺术发展的历史长河中,有着不一样的发展轨迹,不一样的发展历程。戏曲舞蹈在舞蹈艺术领域的衍生与发展,堪称舞蹈艺术发展史上令人瞩目的又一朵奇葩,它带动着戏曲艺术与舞蹈艺术两者的共同发展。 关键词:舞蹈艺术;戏曲舞蹈;衍生;发展 一、戏曲舞蹈保存古代舞蹈的传统 戏曲中的舞蹈,是中国传统舞蹈的精华,它保留了古代传统舞蹈的许多动作程序、技术技巧及表演手段。戏曲舞蹈中各种身段动作,人物姿态造型,大都源自人们生活动作的发掘、提炼、加工,甚至夸张与变形,既能反映社会生活,又能达到美化人物造型与体现作品的主题思想。戏曲舞蹈在继承前代传统舞蹈与吸收融合当时当地民间舞蹈的基础上不断丰富自身舞蹈语汇,使之更深层次的凸显民间舞蹈风格样式与文人艺术的意趣旨归。 (一)戏曲舞蹈发展与中国舞蹈的从属关系 中国舞蹈源远流长。通过记载原始舞蹈传说的古文献,描绘原始舞蹈的文物、岩画、以及流传至现今的原始舞蹈形态都可以让我们了解到舞蹈产生于劳动。劳动是人类生存的第一需要,舞蹈作为反映社会生活审美形态之一。无疑,人类的劳动生活是它最主要的起源,模仿、巫术等从其根本来说,他们都从属于劳动。所以就有很多人认为舞蹈是艺术之母,是艺术最古老的形式。笔者通过自身的学习也充分认同其观点。我们可以想象原始人的发展如果不是通过模仿学习,就不可能出现反映劳动生活的舞蹈《扶犁》、《葛天氏之乐》等作品的产生,原始人只有通过模仿学习,才能促进整个群体的发展,只有这样才能在此基础上发明、发现更多的有价值的事物。这些都本源的孕育了舞蹈的发展的因素。 在舞蹈艺术不断发展的道路上,由于人们审美趋向、审美价值观念的改变,所以艺术的发展就会出现“偏科”的走向。在周代的《六代舞》、《六小舞》的出现,最重要的还是《大武》的出现使舞蹈艺术渐渐的结合着故事情节来更好的抒发人的感情与性格趋向。从而孕育了戏曲艺术的萌芽,从《中国古代舞蹈史纲》中了解到戏曲艺术的起源在西周时期。其实在这个过程中,艺术的发展道路可以用“坐标”的形式来呈现,横坐标是各姊妹艺术的发展走向,而纵坐标则是年代,这样我们就可以产生出各艺术的发展的先后顺序。比如:我们的影视艺术与设计艺术的发展,如果没有现阶段科学技术的发展影视艺术就不可能广在人们视野上出现,更不可能得到普及,得到人们的认可与喜爱。所以戏曲艺术的发展也是同样的一个过程,同样的一个趋势。艺术不同形式的产生与发展都在循序渐进的道路上慢慢演变而来。 (二)戏曲舞蹈蕴含了中国舞蹈文化的精髓 在中国舞蹈发展的历史长河中,舞蹈艺术的高度发展衍生出了戏曲舞蹈,戏曲舞蹈的发展展示出了舞蹈艺术的多样性与多元性,它的多样性产生于舞蹈艺术本身独特的表现形式,如我们可以通过舞蹈表现自身的情感,表现自身的经历,甚至表现自然界的方方面面,这些充分显示出了舞蹈艺术所具有的多样性。而其多元性则是在舞蹈艺术不断发展下,各姊妹艺术(如:杂技、幻术、滑稽表演、武术等)也不断的吸收着舞蹈艺术的肥沃土壤,戏曲艺术中戏曲舞蹈的发展就是根据舞蹈艺术繁衍而来。戏曲舞蹈作为中国舞蹈文化的一个分支,它的发展在不经意间不断的丰富着中国舞蹈文化。近代著名学者、一代国学大师王国维先生通过对中国戏曲的历史进行全面深入的考察得出的结论。他在《戏曲考原》一书中指出:“戏曲者,谓以歌舞演故事也。”这里充分说明舞蹈在戏曲中的重要作用,其中戏曲舞蹈在这其间占据着重要地位。可以这样说没有戏曲舞蹈的发展成熟就不可能出现戏曲艺术的繁荣与兴盛。作为中国舞蹈文化之一的戏曲舞蹈,它的来由一直是值得思考的一个问题。笔者参考了《中国古代舞蹈史纲》,戏曲舞蹈的来由:其一,来自前代的宫廷表演性舞蹈;其二,来自民间的舞蹈表演;其三,来自民间武术的竞技;其四,将特定情境中的特定生活动作加以“舞蹈化”。从这里,我们可以知道戏曲舞蹈作为一种舞蹈的存在方式,而戏曲是以歌舞来演故事,演故事就成为了戏曲舞蹈的最基本的特征。在戏曲中,烘托故事的场景氛围和描绘人物性格的特点就靠演员对角色的理解程度和表演水平的高低。所以,在前面对戏曲舞蹈的阐述中,戏曲舞蹈作为中国舞蹈文化之一,它不但为戏曲艺术起到了关键作用,同时又提高了舞蹈艺术的表演水平,使舞蹈在叙事与抒情上都“更上一层楼”了。所以就有学者认为戏曲舞蹈是蕴含在中国传统舞蹈里的“活化石”,研究戏曲舞蹈对当代舞蹈舞蹈的发展起到一种引导作用。 二、舞蹈艺术在艰难中发展,戏曲艺术在滋养中升华 (一)辉煌的独立艺术形式,后成为戏曲艺术的表演工具 自唐代以后,舞蹈作为一种独立的表演艺术形式慢慢走向衰落,代之而起的是戏曲艺术的发展与普及,而舞蹈只是作为戏曲艺术的表现工具。在这个问题上,笔者查阅了许多资料,戏曲艺术的发展兴盛有其自身的历史必然性。在唐代以前歌舞艺术是其主流,在宋元明清时代,戏曲艺术适应了人民群众的需求,这是其主要因素。“时势造“英雄””,“英雄”的出现在客观上具有了一定的历史条件、社会背景、主观条件等的因素。戏曲艺术在唐代以后就具备了这几个方面的特点。在历史条件方面,随着唐代的覆灭,宋代的国力虽然没有唐代强盛,但是在政治、经济、文化等方面在曲折中不断发展演变着,那时的民间歌舞盛况可谓是“风起云涌”。在唐代盛行的歌舞戏《踏摇娘》、《兰陵王》、《西凉伎》等成为唐宋元明清时代人们精神生活的需求,在宋代也广为流传,不断的在元杂剧和南戏中表现。如:元代白朴的《唐明皇秋夜梧桐雨》,整个剧的表演虽然以演唱为主,但该剧第二折中的杨贵妃在盘上做霓裳羽衣舞,就是通过舞蹈来刻画人物形象的。所以舞蹈在其戏曲艺术中主要起到了塑造人物形象的作用。 在社会背景方面,自唐以后的宋代,文化也在政治经济稳步发展的条件下取得了突出的成就,涌现出了一大批优秀的剧作家,他们分布在不同的阶层,从不同的角度和不同方面诠释着当时的社会状况,从而创造出了许多内容丰富、思想深邃的优秀作品。从而加快了戏曲艺术的发展以至成熟,在这样的社会背景下,随着文学艺术领域的发展,人们对戏曲艺术的需求就会越来越大,所以这时的艺术家就通过与文学的结合,慢慢的把各种艺术形式结合起来,共同来表现故事,渐渐的各种艺术形式慢慢地成为戏曲艺术表现的工具,从而使戏曲艺术慢慢地成熟。在主观条件下,戏曲艺术更能满足人民群众的需求,因为在戏曲艺术世界里,既能欣赏到舞蹈、音乐、武术、杂技、幻术等的表演,又能看到故事的情节,因此人们普遍都倾向于戏曲艺术,这就是它的主观条件的产生。所以自宋代至清代,戏曲艺术一直成为着人们精神娱乐最主要的艺术形式。 (二)辉煌汉唐舞蹈对戏曲艺术的影响 汉唐作为我国舞蹈发展的顶峰时期,舞蹈在那时虽然包括在“乐”的统称中,与音乐、诗歌相互融合在一起,但是,它又是一种独立的表演艺术形式,风靡于当时大街小巷,人们把它作为生活中的一部分,如汉代时的“百戏”,如《盐铁论·崇礼》篇记载:“夫家人有课,尚有倡优奇变之乐,而况县官乎?”可见在一般家庭都要以“百戏”来娱乐客人,何况是当官的人啊!在这里我们可见联想到当时“百戏”在人民生活中的重要作用。百戏中的各种表演项目,不仅在民间盛行,还在当时最能显示汉王朝表演艺术水平,这些都经常出现在宫廷,还出现在皇帝招待域外使节和少数民族首领的宴会中。如武帝“(元封)三年(前108年)春,作角抵戏,三百里内皆(来)观”。这也充分证实了当时统治阶级对“百戏”的需求,以此手段达到统治阶级的政治目的。
浅谈电气工程的电气火灾预防:电气工程中电气火灾的预防 摘要:电气作为当前社会繁华的衡量标准,在人们生活中不容忽视。在当前社会中,电气的应用不断增加,其在为社会发展提供便利的同时也造成了巨大的问题。近年来,电气事故的不断发生为人们生活和社会发展带来了极大的影响,甚至是造成了人员伤亡问题。电气火灾作为电气事故中的重要组成成分,其在电气的应用中应当采用合理的设备控制措施预防,确保电气的使用安全。本文分析了电气工程中常见的电气火灾类型以及形成电气火灾的各种原因,并且有针对的提出相应的事故处理措施。 关键词:电气工程 电气火灾 预防系统 电作为当前社会发展中的主要能源之一,对国家经济建设和社会的良好发展有着不可忽视的作用,同时更是促使人们生活水平提高的主要依据。但是,由于在使用的过程中容易出现各种隐患问题,成为电气缺陷应用中的主要缺陷。电气火灾是当前电气应用中的重要组成形式,同时具有隐蔽性强、蔓延速度快、破坏范围广等特点,如果在利用的过程中出现电气操作不严谨,维护不当,就会留下严重的火灾施工隐患,给国家财产和人民的安全带来极大的威胁,甚至是造成无法挽回的事故,出现重大人员伤亡。因此,分析电气工程中容易形成火灾事故原因分析,有针对性的选择合理的预防保护措施,对于拟制电气火灾事故发生有着非常重要的作用。电气火灾在发生的过程中主要的出现问题表现在人们对电气使用不合理,电气维修不当等。 一、电气火灾类型及其产生原因 1.常见的电气火灾事故类型 在当前,常见的电气火灾主要有电气短路、线路过载、泄漏电流等几种类型。 (1)电气短路电气短路可分为两大类。 ①金属性短路这种情况下的短路电流较大,其短路点由于高温而熔结,并因为线路高温容易引起火灾。 ②电弧性短路其短路电流不大,短路点因为未被焊死而进发电弧或电火花,造成局部温度高达2000~3000"C并引起火灾。 (2)线路过载线路过载是指用电负荷超过了线路的承受能力,电流过大促使导线温度上升,加速了绝缘层的老化,进而引发电气火灾。 (3)泄漏电流由于绝缘材料的性能下降和环境潮湿等原因,造成线路的对地电容增大或介电强度不够,就容易产生泄漏电流,造成绝缘层进一步损坏并形成相线对地短路,引起火花放电甚至火灾。 (4)接触不良接触不良直接造成线路连接点位置的接触电阻过大,在这种情况下当电流通过接触面时就会强烈发热,使周围的环境温度急剧上升形成火灾。 (5)谐波效应随着科学技术的不断发展,各种非线性负荷的电气设备在生产和生活中的应用也日益增多。在这类设备的负荷电流中通常含有多次谐波电流,其中奇数次的谐波电流在中性线内形成相互叠加后,最大电流可以达到相电流的两倍左右,使得电气线路特别是中性线可能因为过载而发热,加速了线路绝缘层的老化并导致电气火灾的发生。 2.造成上述电气火灾事故的原因 (1)用电设备的自身故障如果用电设备具有内部质量缺陷,这些缺陷的存在和形成能够使得电气设备在应用的过程中出现各种隐患和问题,例如电气保护间隙过小、绝缘材料的性能低、接地不安全等,就可能会在使用过程中引发电气短路或者泄漏电流。 (2)电气系统的设计不合理一般表现为以下几种情况: ①设计时选择的断路器和熔断器等保护设备的额定电流比线路允许的持续载流量大很多,当线路发生故障时,保护设备不能及时动作,因而无法起到应有的保护作用。 ②电气线路的截面积选择偏小造成实际的负载电流已经超过了此线路的安全载流量。因为电气系统的设计不合理,会导致线路过载、谐波效应等故障。 ③安装与使用过程中的人为疏忽和错误,直接造成电气短路、线路短缺过载以及接触不良等多种电气故障和设备应用缺陷。 ④由于用电环境的原因引发电气火灾事故,如裸露带电体与金属物件、动植物、大地等接触会导致电气短路或泄漏电流事故;用电环境潮湿多尘也容易导致电气短路、泄漏电流事故;用电设备工作时的长期震动、冷热变化和电气腐蚀等情况可能会造成接触不良;建筑物的沟渠、竖井和楼梯间往往会成为火灾快速扩散的重要通道。 二、电气火灾预防措施 通过对电气火灾发生的各种原因综合分析,在当前对电气火灾形成的各个原因提出有针对性的预防措施,预防和阻止电气火灾的入侵和发生。 1.选用合格的电气产品,确保用电设备的合理 在电气设备采购和选择的过程中,要选择厂家正规,并且具有合格证的产品,并且做好设备进场是的检查和维护工作,对安装完毕的电气设备在使用之前要进行交接试验,确保安全正常的投入使用。 2.在电气正常使用的过程中对国家规范和实际使用的电气系统进行严格设计,对其中存在的各种问题及时处理,保证施工能够满足当前用电需求。 (1)进行电气工程的设计和施工时,应尽量采用TN—s或TN—C—s供电系统,并选择合适的线路截面和保护装置,特别应注意系统中三相线路的负载平衡及N线、PE线截面的正确选用,严禁随意减小电气线路截面和变更保护装置的类型与容量。 (2)配电箱、照明灯具等容易发热的用电设备和部件应安装固定在不燃的基座上面,并与可燃物之间保持规定的安全距离和采取隔热防火措施,其引入和引出线路也必须用隔热材料加以保护。 (3)供配电线路的敷设和连接必须严格按照国家规范和相关技术标准的要求做到安全可靠。 (4)电气工程安装完毕后还必须切实做好电气竖井、电缆沟槽和管线、桥架等过墙孔洞的防火封堵,杜绝火势蔓延。 3.采用现代化高新技术进行电气火灾的预防检测。通过将红外线传感器和超声波传感器与现代工业计算机等高新技术相互结合而形成的红外检测法和超声探测法,可以对电气装置和线路在运行过程中发生的过热、电弧、漏电及火花放电等火灾事故隐患进行非接触式的快捷检测,并与新一代电能分析和检测仪器对电气系统工作状态的不间断实时监测结果互相配合,就能够及时、安全、有效地防范电气火灾事故的发生。 4.加强监督管理,建立起良好的用电环境。 (1)电气设备和线路应避免安装在高温、潮湿、多尘及化学腐蚀性强的环境中,对无法避免的设备和线路必须做好隔离防护措施,并定期跟踪检查。 (2)制定规范的用电管理制度,坚持电气安装、操作和维护人员必须经过培训和考试合格后持证上岗。 (3)加强临时用电线路的现场管理,禁止乱拉乱接和不安全用电。 三、结束语 电气火灾的出现是影响电力应用质量和设备的主要方式,同时也是一个综合的系统工程。因此在使用的过程中必须根据火灾事故特点有针对性的制定出预防措施和保护规范方法,且是的提高电气工程质量,做到技术和安全的可靠工作,从而确保社会生产和秩序的稳定,让电能成为我国现代化建设事业的强劲动力。 浅谈电气工程的电气火灾预防:电气工程中电气火灾的预防分析 摘要:随着社会的进步与发展,电能已经成为人们生产生活最重要能源之一。电气工程安装错误或维护不当都可能引发电气火灾,威胁人们的生命财产安全。所以,预防电气工程中的电气火灾非常重要。本文主要论述了电气工程发生电气火灾的原因、预防电气工程中电气火灾的方法及措施及预防电气工程中电气火灾发生的注意事项。 关键词:电气工程;电气火灾;预防分析 1引言 电气工程和社会发展、经济建设、人们生活紧密相连,做好电气工程火灾预防工作具有重要意义,对国家的稳定及社会的和谐具有重要作用。社会上的各行各业都要用到电力资源,稳定供电对经济建设具有重大推动作用,所以,我们必须高度重视电力资源,注意预防电气工程电气火灾,进而保证电气工程可持续稳定发展。 2电气工程发生电气火灾的原因 电气方面的火灾事故类别有很多,常见的电气火灾有接地故障、电气短路、电流泄露、线路过载等。 2.1接地故障 由于接地故障具有很强的隐蔽性,所以接地故障很容易被忽视。通常情况下,接地故障产生火花及电弧,如果不及时排出,故障电流、故障电压都极易引起火灾。因为接地故障回路阻抗很大,故障电流非常小,容易出现电弧;接地故障电压通常沿着PEN线或者PE线传到设备外部,如果和其他金属物体接触,就会出现电火花。另外,如果PEN线或PE线没有有效连接,即便是非常小的电流,也会在接触不良处出现电火花。 2.2电气短路 电力系统经常出现的一种故障就是短路,某一相导体在没有任何负荷时与另一相导体接触,就会出现短路。,电气短路事故注意有两种,即:电弧性短路及金属性短路,电弧性短路电流都较小,但短路点很容易引起电火花和发电弧,进而使电路局部温度升高,致使危害人身财产安全;金属性短路电流较大,由于高温度会使短路点熔结,进而引起一系列的火灾。要降低火灾发生几率,必须实时控制所有线路,有效避免线路温度快速上升,进而避免火灾发生。短路出现后,电力系统的阻抗会大幅度减小,会有非常大的短路电流流过短路处,短路电流同时是电路正常电流的十几倍至几十倍。短路电流对电气设备影响非常大,会使电气设备温度立即升高并发热,进而燃烧绝缘层,熔化金属,有时甚至使周围可燃物、易燃物燃烧,最终引发火灾。 2.3谐波效应与电流泄露 随着人们生活水平的提高,越来越多的非线性符合电气设备被用于人们的生产生活,这使得电网中普遍存在多次谐波电流,如果在中性线中形成并叠加奇数次谐波电流,电流最大能够达到相电流的几倍,进而使中性线过载直至发热,最终线路绝缘老化速度会加快,直至发生电气火灾。电流泄露通常来源于绝缘材料效能低或潮湿环境,它们很容易使介电强度不足,致使对地电容增加,进而导致电流泄露,损害绝缘层,最终引起电火花出现,引发电气火灾。 2.4负荷过载 负荷都有自己的额定值,如果电气负荷超出了它的额定值,即超出它能承受的范围,就会出现过载。电气系统过载很容易使绝缘材料老化或发热,导致绝缘击穿,致使短路事故发生,最终引起火灾。常见的过负荷有如下三种:最常见的是不合理使用,设备或线路的负荷高于额定值时设备和线路在超负荷状态下运行;其次是设备或线路设计及选用不合理容易产生过负荷;最后是设备在故障状态下运行容易使设备及线路过负荷,例如:变压器在不对称状态下运行时极易造成过负荷。 2.5电气系统不合格 电气系统不合格也会埋下安全隐患。在设计电气系统时,如果没有有效设定断路器、熔断器等设备的额定电流,极易使保护设备出现故障,当线路实际运行时,经常发生部分安全问题,相关保护设备丧失保护功能,进而影响电气火灾的避免。另外,电气系统设计的不合理、不科学,也会产生一些过载现象,给电气工程带来安全隐患,安装设备与使用设备过程中,操作人员错位操作对电气设备稳定运行具有一定影响。 3预防电气工程中电气火灾的方法及措施 为保证对电气火灾的预防控制,必须深入分析电气火灾产生因素,保证预防措施切实可行,且可以有效降低火灾发生频率。注重前期电气产品的选择,保证用电设备质量合格,同时,不断规范设备质量控制制度,做好设备进场检查工作,使用电气设备进行交接试验,保证能够安全使用。 3.1防止接地故障出现 要有效防止接地故障,必须在电源的进现场安装漏电保护器,并且漏电保护器的额定动作电流在0.5A以内,同时布置等电位连结,保持各部位电位相等,实现零电位差,进而就能防止电弧及火花产生。另外,有效连接PEN线或PE线,并按照相关规程仔细检查。 3.2防止电气短路事故发生 首先,注重电缆保护工作,采取一定措施保护电缆,以此避免短路事故。具体可以设置电缆线槽、电缆保护管及封闭桥架,把电缆铺设在线槽及保护管内,降低电缆受外力损伤的几率。其次,合理选择开关,保证开关可以快速切断故障电路,有效防止火灾蔓延。再次,做好线管及桥架过墙的防火封堵,电缆可以选择防火电缆或阻燃电缆。 3.3谐波效应 要防止谐波效应的谐波电流,可以利用增大线路截面的方法,尤其是增加中性线的截面积,以此减小谐波电流,避免谐波电流使线路发热。另外,也可以安装谐波滤波器,谐波滤波器可以是无源滤波器也可以是有源滤波器,在补偿对象里测得谐波电流,因滤波器产生和谐波电流相等的补偿电流,并且滤波器补偿电流和谐波电流方向相反,进而让电网电流仅仅含有基波分量。 3.4防止负荷过载 要防止电气工程发生过载电气火灾,必须有效提升电路过载保护能力。具体可以通过科学计算断路器的整定电流,使整定电流和电气设备导线运行的载流量与额定电流相匹配。与此同时,也需要注意敷设方法及环境温度给线缆载流量造成的影响,科学选择矫正系数,保证过载保护有效。 3.5引进先进的电气火灾检测技术 要保证电气工程顺利进行,技术部门需要不断引进现代化的火灾检测技术,可以利用红外检测法和超声探测发有效控制电气工程各环节,保证随时了解线路运行情况及电气装置情况,确保检测质量和检测效率。实现检测技术和检测仪器及电能分析良好配合,以便实时检测电气系统的工作状态,进而可以安全、有效、及时防范电气火灾。 4预防电气工程中电气火灾发生的注意事项 要有效预防电气火灾发生,在设计与安装所有电气设备时要充分考虑给设备通风机散热的方法,切记不能把设备设置在火灾危险场所;由于静电聚集或电磁感应能够产生火花放电,对金属设备及金属管道来说是危险源,所以要注意将金属管及金属设备有效接地;建筑物与电气设备一定要采取安全防雷方法,有效避免雷击师傅发生,进而防止其引起火灾;相关部门要不断规范用电细节,操控电气时,避免裸露带电体和金属物件、动植物直接接触,有效防止电气短路;禁止在潮湿环境下用电,使用电气设备过程中注意检查电气腐蚀现象。 5结束语 电气火灾预防工作是系统性工程,在预防电气工程电气火灾时,一定要按照火灾事故特征及实际情况制定切实可行的方法,有效提升电气工程质量,使电能更好的为人们服务。 浅谈电气工程的电气火灾预防:浅析电气工程中电气火灾的预防 摘 要:随着人们生活水平的提升,电气已经普遍得到应用,电气代表着发达与繁荣,电气和人们的生活密切相关,是人们生活中不可缺少的重要内容。电气在使用过程中也会存在一些问题,特别是近年来关于电气应用的事故不断出现,给人们生活带来巨大的损失。在各种火灾事故中,电气事故占有较大的比重,只有全面做好用电管理,控制好电气设备,形成系统科学操作与使用,才能有效预防电气火灾的发生,确保设备操作和使用安全。文章主要对电气工程中常见电气火灾类型及火灾原因进行分析,进一步提出电气火灾事故预防与处理措施。 关键词:电气工程;电气火灾;预防系统 随着经济的建设与发展,对电能的需求量不断增加,电能是当前最普遍应用的能源之一,为社会发展与经济建设提供稳定能源,电能对全社会来说,有着不可替代的重要作用,是人们生产与生活离不开的能源,但是,如果使用不当,则会导致事故的发生,特别是电气火灾具有隐蔽性强、蔓延速度快、破坏范围广的特点,用电不当、电器操作不正确,均会形成火灾事故,给国家财产和人民安全带来极大威胁,严重的还会造成无法挽回的重大事故和人员伤亡。只有全面做好电气应用管理,树立良好防范意识,才能从根本上杜绝电气火灾,维护社会稳定和人们生命财产安全。 1 常见电气火灾事故类型 电气火灾不断增多,给人们生产生活带来巨大的影响,为了有效防范,我们需要对电气火灾类型进行分析,以此把握特点,重点解决,消除隐患,确保安全。根据电气火灾成因主要分为电气短路、线路过载、泄漏电流、接触不良等几种类型,针对不同类型火灾,需要差异化的解决对策,才能有效保证安全。 1.1 电气短路 电气短路是常见故障,按照部位不同,或分为两种情况,一种是金属性短路,当电气运行时,如果遇到电压不稳定,则会出现金属性短路的现象,这种情况下短路的电流非常大,短路点处于高温熔结状态,如果处理不及时,则会导致线路高温火灾事故。另一种是弧性短路,这种类型的短路线路上存在的电流并不是很大,主要是线路上部分连接点,没有被焊死,在供电量大的时候,出现局部短路点电弧或电火花,如果没有及时发现和解决,则线路局部就会出现2000~3000"C的高温状况,遇到易烧介质则会导致火灾事故的发生。 1.2 线路过载 电能设计是根据一个地区用电量大小而定的,区域需电量大,则线路负荷则增加,如果区域用量小,则会减少线路负荷,但往往一些区域会出现局部或者集中时间的用电量,使线路出现了过载情况,一个时间区段内用电负荷远远超过现有线路电流承受力,如果出现电流突然增大的情况,就会导致线路温度增加,损坏绝缘层后,很容易出现电气火灾事故。 1.3 泄漏电流 线路多是在室外使用,在长期的日晒水浸过程中,部分线路极容易出现老化,造成绝缘材料性能下降,遇到环境潮湿的地区,很容易加剧线路老化,造成线路对地电容增大或介电强度不足,这时,通电后,就会出现泄漏电流的情况,出现相线对地短路问题,轻则出现火花放电,重则会出现重大火灾事故。 1.4 接触不良 在许多电气火灾事故中,接触不良导致的火灾现象较多,主要是因为操作不当或检修不到位造成的,导致线路连接点位置接触电阻增加,如果有电流经过,不良的接触面就会过载,持续供电后,出现强烈发热反映,引起周围环境温度急剧上升,导致火灾事故。 1.5 谐波效应 这种情况较为少见,但是却值得关注。因为科学技术不断发展,各种非线性负荷电气设备在生产和生活中得到广泛应用,并且呈现日益增多的趋势,这类设备负荷电流通常含有多次谐波电流,其中奇数次的谐波电流在中性线内形成相互叠加后,经过测算,最大电流可达相电流两倍以上,使中性线出现强力的过载,从而线路发热并加速绝缘层老化,形成火灾事故。 2 造成电气火灾事故成因 电气火灾成因较为复杂,需要根据不同的成因对火灾进行分析。 2.1 用电设备自身故障 用电问题一直困扰着人们,特别是一些供电、用电设备质量不同,存在着不同的问题,一些设备质量在出厂前就没有检测,存在一定的先天性缺陷,使电气设备在应用过程中出现各种问题,比如电气保护间隙小、绝缘材料性能低等均能够造成电气短路或漏电现象,导致火灾事故的发生。 2.2 电气系统设计不合理 电气系统是一个复杂的系统,需要严格进行设计施工,才能确保用电供电安全可靠,但是在线路设计的时候,往往对实际情况掌握不到位,没有形成科学良好的设计方案,埋下了不安全隐患,设计上的问题主要表现如下:一是保护设备不理想,也就是说,在进行线路设计时,所选择和使用的断路器和熔断器等保护设备没有起到作用,其额定电流比线路允许持续载流量要高出许多,对线路故障不能形成有效的反映,线路发生故障保护设备不能快速动作,作出有效保护,造成火灾事故发生。二是电气线路截面积选择偏小,这种情况也是设计问题,我数情况下是低估了用电情况,对当地电量不清楚,线路面积小,造成实际负载电流超过了线路安全载流量,往往会造成线路过载和谐波效应等线路故障,从而引发火灾事故发生。三是人为故障,线路在安装与使用过程中,会因为人为疏忽、操作不当、错误指令等,造成线路过载及接触不良。四是用电环境原因,用电环境因素影响较大,特别是一些高压的裸露带电体进行供电时,如果线路和金属、动植物、大地接触,则会出现短路或泄漏电流的情况。另外潮湿、多尘、震动、冷热变化和电气腐蚀等也会形成事故隐患。 3 电气火灾预防措施 要想有效预防电气火灾事故,则压根掌握火灾成因,通过对电气火灾原因的系统、综合分析,总结出有效的措施与方法,预防和阻止电气火灾。 3.1 选用合格的电气产品 市场条件下,同类型设备较多,特别是电气设备五花八门,那么,在进行采购和选择时,一定要认真仔细,不能马虎,重点查看厂家是否正规、产品是否有出厂检测合格证书,只有这样的产品,才能选择和使用,在安装前,更需要对相关产品进行测试,保证设备进场检查和维护到位,对已经装机完毕的电气设备,需要一段时间的交接试验,只有电气设备运行稳定后,才能投入使用。 3.2 科学设计与施工 电气工程需要根据实际情况进行合理设计,满足当地用电需要。那么在进行电气设计和施工时,需要利用TN-s或TN-C-s供电系统,同时为了保证安全,需要对线路截面和保护装置进行实地测试,选择使用适合的装置,三相线路负载平衡及N线选用需要严格对待,保证电气容量。对在使用过程中容易出现发热的配电箱、照明灯具科学处理,安装时需用固定部件,选择使用不燃基座,保证安全距离。 3.3 红外线检测 需要引进先进的检测方式,对电气火灾做好检测,目前,科技发展已经出现了红外线传感器和超声波传感器,能够有效检测出电气装置和线路运行过热、电弧、漏电及火花放电的情况,能够及时发现,及早处置,对火灾事故有一定的预防作用。 3.4 加强监督管理 要严格监督电气使用,线路经过高温、潮湿、多尘及化学腐g性强的环境时,需要有效保护,确保设备安全隔离,规范操作标准,确保用电安全,全面检查,禁止乱拉乱接线路。 4 结束语 电气火灾不断增加,只有全面做好预防,提升安全意识,才能有效避免出现电气火灾事故,确保社会稳定与人们生命财产安全,让电能发挥应有作用,为我国现代化建设事业服务。 浅谈电气工程的电气火灾预防:电气工程中电气火灾的预防研究 摘要:本文首先介绍了电气火灾的含义及特点,之后阐述了电气工程中发生电气火灾的原因,最后提出了电气工程中电气火灾预防应采取的措施。 关键词:电气工程;电气火灾;原因;措施 0引言 随着社会的进步和经济的发展,人们对电能源的需要越来越多,对于电气设备的需求更是成了社会发展中必不可少的组成部分,这就使得电气工程安装越来越常见。然而,在实际的电气工程安装和使用过程中,常常由于各种因素的存在导致各种安全和隐患问题的出现,进而给整个工程的质量安全都带来了隐患。电气火灾随着电气设备的使用成了安全隐患中的重要部分,不仅给电气设备带来了较大的损坏,同时由于其具有破坏的范围较大、具有较强的隐蔽性等特征,还给人员以及电能的输送与生产都造成了巨大的损害,甚至导致停电的时间较长,规模较大,造成直接和间接损失的发生。因此,对电气工程中出现的电气火灾加以重视,对其产生的原因进行分析,相应的采取积极的对策,确保企业生产运行的安全、稳定,人们的生命财产、国家和社会秩序的稳定、安全等都具有非常重要的意义。 1电气火灾的含义及特点 1.1电气火灾及特点 所谓电气火灾,指的是在电气工程的安装以及使用过程中由于电气线路、设备出现操作不当或是出现电气故障而发生的火灾。结合电气火灾所发生的状况进行分析,电气火灾具有较强的季节性;时间上的集中性;行业性和较强的人为性。 1.2电气工程电气火灾的特征 (1)电气火灾更多的出现在设备比较陈旧与线路出现老化的部位。因为电气线路的绝缘性能出现老化,就会使得绝缘层遭到破坏,而使得两线之间发生了接触,因为具有的电阻较小,就会使得电流出现巨大的增加,而因为出现电流短路而造成火灾的出现。(2)火源比较隐蔽不容易发觉。多数短路都是出现在电器穿线管或是设备的里面,使得火源很难及时的被发觉,当人们发现火灾后,通常火灾都已经发展到了一定程度。(3)易出现在易燃物品和线路接触很近的地方。易燃物品,例如木制和塑料制成的物品,和线路之间如果相隔距离较短,一旦线路过热或者出现短路就很容易使得物品燃烧。 2电气工程中发生电气火灾的原因分析 2.1电气设备自身的因素 电气电气工程中电气火灾的出现的因素有很多,其中电气设备本身存在的问题和故障也是造成电气火灾发生的因素之一。因为电气设备自身存在故障和缺陷,使得在对其进行应用的过程中出存在一些问题及隐患,例如电气线路存在接地不安全的问题,绝缘材料性能不高,保护间隙较小等等都可能导致在对电气设备进行应用时导致电流出现泄露或短路。首先,因为对电气系统进行设计时存在不合理现象也会导致电气工程中电气火灾的出现。如果在设计的过程中,所选择的保护设备,例如熔断器与断路器的额定电流大大超出线路本身的荷载流量,就会在线路出现问题时,导致保护设备不能起到本应具有的保护功能。如果在电气线路的所选取的截面积过小,而导致实际负载的电流远远大于该线路应该承载的安全流量。其次,由于在电气系统存在不合理的设计,会造成线路出现谐波效应或是负载过重等故障的出现。同时,设计和施工上存在违章,伪劣假冒的电器设备等也都容易导致很多电气火灾隐患的出现。再次,因为缺少足够的监管,部分施工企业,设计部门以及施工人员在对电气工程进行建设、整改以及装修的过程中,没有根据先关的标准规范进行施工或设计,所选取的设备的型号、敷设的线路以及采取的隔热、散热与防火封堵方式不当,电缆电线的截面过小,没有根据规定采取保护措施等等,另外由于设计和实际的使用上存在脱节的问题,如果在使用空调等功率较大,负荷过大的电气设备就很容易导致绝缘出现损坏和老化的问题。最后,部分电气设备生产厂家,尤其是一些个体私营单位为了降低成本,减少资金,很多电气系统都未进行正规的设计,甚至还有些厂家用伪劣假冒的产品来以次充好,并让一些不是专业的人员进行施工,导致很多电气火灾安全隐患的出现。 2.2缺少足够电气火灾的防范措施 从当前来看,我国在对电气工程中电气火灾的预防以及防范技术上还存在很多的问题,在技术产品的研发与推广上还十分的滞后,仅仅停滞在摸、看、闻的层次上。而和我过相比,尽管日本的用电量是我国人均用电量的八倍,然而其所出现的电气火灾却只约占所有火灾的3%。 2.3安全意识淡薄,操作不当 因为很多人,尤其是生产经营厂商以及从业人员在安全上没有引起足够的重视,责任意识淡薄,对于电气火灾的常识没有足够的了解,更没有掌握基本的电气火灾常识,对一些临时的线路随意进行拉接,擅自使用功率较大的电器设备,或是操作不当等都会导致电气火灾经常出现。 2.4相关的制度法规不健全 在我国,和电气安全相关的法律法规都是国家各部委进行编制和颁布实施的,尽管具有较强的理论性,但是却缺少实践进行验证,进行修订所需要的周期很长,与社会对电气安全的需求不相符。此外,在对这些法规进行制订时,缺少来自不同利益代表的参与,导致电气法规的制定中在某些方面出现纰漏。另外,在具体所应用的电气工程当中,相关的电力部门在对建筑电气工程进行监管时,只负责建筑的主配电装置,建而对于建筑内部所进行的电气施工以及电气设计、工程质量以及安全等方面的检查和评估并未发生实质性的作用。 2.5用电环境的影响 因为用电环境的因素也可能导致电气火灾的出现,例如周围环境潮湿、尘土较多,就很容易造成出现电流泄露和电气短路的问题;如果电气设备在运行的过程中,经常震动,或是受到电气的腐蚀,温度的过高或过低等都会可能导致电气设备出现接触不良的问题而存在安全隐患;此外,一些裸露在外的线路和一些金属物质等接触也可能会造成电流泄露或电气短路等现象的产生。 3电气工程中电气火灾预防应采取的措施 3.1在电气设备的选用上要确保质量合格 在进行选择和采购电气设备时,应该挑选那些比较正规的厂家,选择质量合格的电气产品,同时要对这些设备做好入场前的检查与维护工作,对其安装结束后也要再次做好交接试验工作,进而可以保证电气设备能够正常安全、稳定的投入运行。 3.2通过应用高新技术对电气火灾做好预防检测工作 传统的摸、看、闻的电气火灾预防方式已经不能当年电气工程发展的需求,因此在对电气工程中的电气火灾进行预防的过程中,应该利用高新技术对电气火灾做好预防和检测。在这一过程中,可以把现代计算机技术与超声波传感器以及红外线传感器相互融合而形成超声探测法与红外检测法,进而能够在电气设备以及线路在运行当中出现的漏电、放点等火灾隐患时做好非接触式的快捷检测,同时利用新一代的检测仪器与电能分析实时的对电气系统的工作状况进行监测,进而确保电气火灾问题能够有效、及时的得到预防和防范。 3.3强化监管,构建安全的用电环境 为了避免出现电气火灾隐患,要对用电环境强化监管,进而构建安全的用电环境。要确保不能将电气线路以及电气设备安装到化学腐蚀性较强,或是多尘、潮湿或是温度较高的环境当中,对那些必须在这样的环境中进行安装的线路与设备一定要做好防护和隔离的方式,并定期对其进行检查。此外,还应该强化对临时用电管理是否安全进行监管,相关维护及操作人员一定要在取得了相关的证书后才能上岗。 3.4制定规范的用电安全法规 为确保用电安全,相关部门一定要制定好电气安全方面的相关法律法规,要在国家各部委的牵头下,对各行各业的用电需求和实际状况进行调研的基础上,广泛听取来自不同行业、不同层次专家代表的建议而制定电气安全规范。同时,国家还应该强化统一管理电气安全法规,强化对法规进行实效监督和跟踪,确保法规的连续与稳定。所以,一定要对我国电气安全相关法规进行强化,对工程中出现的重大电气火灾事件一定要进行法律追求并给予严肃的处理。 4结束语 在电气工程中一定要结合火灾发生的特点,采取相应的措施来促进电气设备进行的安全、稳定,进而促进电气工程质量的提升,确保生产与社会制度的稳定以及经济发展。 作者:顾兴亚 单位:曲阜师范大学工学院
在科学技术的发展中,计算机技术使用的范围逐渐广泛,随着社会的进步和发展,人们在生活和生产方面对电力资源的需求量也在不断增加。计算机技术每一次更新和进步都为电力系统发展做出了贡献,通过对计算机技术的使用,电力系统实现了自动化的运行模式,这让整个电力系统的运行更加高效,同时也保证了人们的正常用电。 1电力系统自动化的基本概念 电力系统由发电设备、输电线路以及配电装置等部分构成,电力系统结构比较简单。系统中的这些设备装置是电力网络重要构成部分,由电力工作人员负责操作和管理。因为我国的电力资源相对紧缺,尤其是在当前这种全球资源都比较匮乏的情况下,电力资源的浪费现象也更加严重。电力企业担负着电力生产和保证人们用电安全的责任,需要对这些有限的电力资源进行合理的分配,对电力资源进行充分的利用。在电力企业运行和经营时,需要加强对电力系统的实施监测,保证电力设备的稳定运行。计算机技术的使用让整个系统自动化和高效化,使用计算机技术对电力系统中相关设备装置进行测控。测控装置能够监管电力运用情况和状态,并且在此过程中获得运行使用数据。在电力系统运行中使充分发挥计算机技术优势和特点,正确预测电力系统,让整个电力系统运行更加高效,这对于电力资源合理调整和配置有着很大作用,可以有效控制电力企业生产与运行成本。将计算机技术应用在电力系统中,能够对电力系统中运行时出现的异常信息和数据进行采集、分析和处理,并且将问题进行及时报告。若是电力系统发生了故障,计算机系统可以及时将实际情况快速反馈给电力工作人员,阻止安全事故进一步扩大,并在此基础有效解决系统中的故障与问题,提升系统运行效率。电力系统自动化发展需要时间的积累才能够更加强大,在电力系统发展中各项费用也在不断增多,这让电力企业的运营成本也在增加,而经过计算机技术的使用可以让电网调度以及变电站等自动化运行,这样就能够提升电网运行效率。经过对电力系统自动检测,减少对人力资源的运用,提前做好预防和监控工作,减少电力系统在运行过程中出现故障的可能性。这样不仅能够保证电力系统正常运行,还能够节省一定的检修与维护费用,提高电力系统经济效应与社会效益。 2计算机在电力系统自动化中的作用 2.1数据处理 就电力系统而言,数据的收集和处理是十分重要的,其能为整个电力系统的运行提供可靠的参考,工作人员通过对数据的收集来合理管控整个电网系统。将计算机技术应用到电力系统中,能够使用编程存储相关数据,让工程人员各项管理工作更加高效。正是因为计算机所具备的数据处理功能,不管是多么复杂的数据都能进行规范管理,所以也能够让电力系统中存在的一些复杂数据能够被有效收集和处理,提升电力数据的处理速度,提升工作效率。 2.2实时监控 中间件能够在电力系统中体现出良好的使用效果,是电力操作系统服务器与计算机有机整合部分。通常情况下,中间件一般运用在监控计算机网络信息资源方面,在对其进行运用的过程中能够进行电力资源共享,以此对数据进行集中管理。将中间件使用在电力系统中,其能够对计算机资源与通信状态进行监测。计算机网络控制中心可以在运行时依据收集到的数据对电网进行动态管理,以此对电网进行科学的控制。 2.3信息管理 信息管理也是电力系统自动化的主要内容,通过对计算机技术的使用,能够将信息管理系统分成线路档案管理、运行管理以及实验这3个模块。在线路档案管理模块中,主要是对电力运输数据以及用户信息进行管理;在运行管理模块中,主要是对电力线路的日常检查与维修相关信息进行管理与记录。 3电力系统自动化中对计算机技术的运用 3.1电网调度自动化 使用计算机技术让电力系统中的电网调度自动化,而其中的关键技术就是电网控制中计算机网络技术,还有部分比较关键的服务设备、供电所、发电器等终端仪器和设备。这些仪器设备或是部门在计算机互联网基础上形成完整的电力系统,达到了电网调度自动化目标,有效地提升了电网系统调度的效率。电网调度自动化有着很多优势,其不但可以对数据进行及时地收集,同时还可以对电网运行的安全进行管理,对电力系统运行情况进行评估和传输符合预算等,这些功能都是通过计算机技术的使用而实现的。我国电力资源的需求量很高,乡镇电网的调度规模和要求在省市电网要求之下,只需要为某个特定的乡镇提供电网调度的服务即可。设备的使用也没有太高的标准。发电厂不会直接对电网调度进行管理,主要将计算机技术使用在供电网系统中,以此进行实时监控工作,在此基础上保证供电的安全与稳定。而级别要求比较高的电网调度,比如省级城市的电网调度等,应用的是规模更大的计算机配置,以此对电网调度进行控制。不同地区的电网调度规模不一样,但是其中使用的调度都要通过计算机技术来实现。 3.2供电站的自动化 电力系统的运行就是为了给用户提供安全稳定可靠的电能,而供电站又是电力系统的重要组成部分,其运行好坏直接影响电力系统运行。通过计算机技术的应用,能够促使供电站工作自动化,对传统的供电方式进行替代,提升电力系统供电效率。通过对计算机技术的使用,可以对供电站进行全方位的实时监控,保证了供电过程的安全与稳定。在供电站的自动化之下,二次设备也进行数字网络改革,这让计算机技术被充分使用在电力系统中,计算机光纤信号替换了传统的电缆信号。变电站自动化是有实时监控屏幕化以及运行数据记录处理自动化两个部分构成的,这两个部分进行了计算机操作的自动化管理,所以让电力系统中的供电站进行完整的自动化操作,保证电力系统高效运行。 3.3配电系统自动化 将计算机技术使用在配电系统中,可以对工业用电的配电设备进行自动化管理,提升配电自动系统的有效性,精准预测运行中可能存在的故障与问题,确保电力系统的高效运行。配电系统自动化通过对计算机技术的运用,可以进行自动控制工作。在系统中构成了级配电网SCADA系统以及配电地理信息系统等,在实际运行过程中可以由调度员进行操作,将故障发生的区域和安全运行的区域供电隔离开来,以此保证整个电力系统的稳定运行。 3.4变电系统的自动化 变电系统是将电能传输给用户的重要部分,其中包括了变电站以及各种输电线路。通过对计算机技术的使用,能够对变电站二次设备的功能进行再次的组合和优化,对变电站进行自动监控、控制以及测量。变电站自动化将计算机技术作为核心,把变电站中的保护、仪表以及远动装置等设备系统功能进行分解和组合,经过设备之间的信息交换和共享来进行监控。变电系统的自动化能够节省一定的人力资源,通过实时监控来发现电力传输中的一些问题和故障。 4结语 电力系统是国家发展和人民生活中的重要设施,经过对计算机技术的使用实现电力系统的自动化,对电力系统运行情况进行实施监控,及时发现其中问题,保证电力系统高效运行,让人们能放心安全地用电。
工程机械类论文:正确认识和开展施工企业工程机械设备管理 摘 要:本文主要介绍了当前施工企业机械设备管理过程中存在的几个问题及其相应的解决方法,为施工企业提高机械设备管理水平提供借鉴作用。 关键词:施工企业 工程机械 管理工程机械是当前施工企业从事施工生产极其重要的工具。随着建筑工程市场竞争的日益激烈,企业改革的进一步深化,工程机械在现代化建筑施工中的作用已尤为突出,机械设备管理在施工企业中也越来越受到重视。但由于各方面因素的影响,施工企业在机械设备管理过程中仍面临着许多实际问题需要解决,如:工程机械装备落后与施工要求逐步提高之间不配套,专业技术力量薄弱与机械装备技术先进之间不满足,企业设备管理水平低与施工机械化程度高之间不适应等。而古语有云:“工欲善其事,必先利其器”。由此可见,如何设法搞好施工企业机械设备管理工作,正确分析与解决管理过程中的各种矛盾关系,管好、用好、养好、修好施工机械,对提高企业设备管理水平和技术水平,加快施工进度,提高工作效率,降低劳动强度,增强企业的市场竞争力都有十分重要的现实意义。 1、当前机械设备管理中存在的问题及原因 1.1、管理机构不健全,管理制度不完善 (1)一个施工企业要搞好机械设备管理工作,需要适当建立和健全相应的管理机构,明确制定各级机构、人员的职责,这是机械设备管理工作顺利进行的组织保证。在施工过程中,工程项目往往点多线长,设备、人员调动频繁,而施工企业却普遍存在着管理班子不全,人员力量薄弱等现象。因为他们错误地认为,机械设备管理是施工现场的事,管理部门与基层单位只局限于个别业务上的联系,以致盲目地精简机构、压缩甚至取消设备管理机构及管理人员,或将其工作职能并入其他部门兼管。由此必然导致管理层与操作层之间上下脱节,出现谁也不管的局面,设备管理工作很难实施。 (2)其次,相当一部分施工企业仍缺乏完整、严格的机械设备管理制度,对机械设备的台账、技术资料档案的建立等工作尚未完善,管理工作无章可循、管理无序,有的企业甚至在购买了新设备后,没有及时或根本不入账,造成管理工作相当被动,设备糊涂使用,严重的甚至造成国有资产的流失。 1.2、机械装备落后,设备盲目购置 (1)随着建筑市场竞争的日益激烈,建设单位对施工企业的工程质量、工程进度的要求也越来越高,市场竞争已演化为人才与设备的竞争。与此同时,由于高新技术的高速发展,施工企业现有的机械设备已显得过于陈旧,其机械设备整体技术状况已进入老化阶段,大半处于落后水平,造成企业在部分大型项目的投标及施工组织上受到限制,在一定程度上制约了企业的发展。 (2)为了适应当前形势,施工企业的确需要适当引进一些国内外较为先进的机械设备,以提高企业的技术装备水平。但有些企业没有根据自己企业发展的需要,未能科学地制订机械设备的发展规划和购置计划,未能正确预测所引进机械设备的市场使用前景,导致所购设备不能满足工程项目的施工要求,新置设备如成“废物”。 (3)还有的企业为了一味追求设备的生产率,盲目购置一些大型设备,但又未能充分考虑所购设备会受到资源、市场消耗能力、搬迁运输、施工场地、环保、操作使用等诸多因素的限制,投入使用后的运转费用难以维持,以致设备平均利用率很低,不得不停机处理,这些都给企业造成巨大的经济损失。 1.3、舍不得智力投资 (1)虽然目前大部分施工企业都根据自己企业的实际情况,设立了机务管理部门,但由于机构、人员更迭较为频繁,设备管理及维修人员接受专业教育时间短,管理人员对设备管理的整体认识尚较模糊,技术管理水平参差不齐,在实施管理过程中,还未能规范地开展机管工作。 (2)而有些企业只是片面注重眼前利益,宁愿花耗大量资金用于购买先进设备,但在管理人才培训等智力投资方面却显得过分吝惜,舍不得花钱。这样,就算有再先进的设备,但管理跟不上、人员素质低劣,是很难适应机械自动化、机电液一体化程度高的设备管理需要。 1.4、机械设备的使用与保养相互脱节 (1)目前大多数施工企业虽然都实行定人定机制度,即每个操作人员固定使用一台机械设备,但却忽略了定人保养制度,没有把机械设备维修保养的各项规章制度明确落实到个人。正因为如此,操作人员往往只是“包用不包修”,维修人员也是马虎应付了事,每当机械设备出现故障,操作人员与维修人员往往互相推卸责任。这样,不但影响了产量、质量,也增加了维修费用、运转费用以及降低了设备的使用寿命。 (2)此外,不少项目负责人只考虑眼前利益,没有从长远打算,短期行为严重,只注意产值与效益挂钩,在设备管理使用上表现为“重用轻管”,为了赶工期、抢进度,而不惜拼设备,造成机械设备常常处于超负荷状况工作,或带“病”作业,甚至违章操作,其结果是该工程项目完工后,机械设备严重磨损老化,而调运到新工程又需花费大量的精力与费用进行整修,造成施工工期贻误,项目部之间在维修费用上互相推诿,固定资产无形流失。 1.5、设备维修“滞后”,浪费严重 (1)由于目前大部分施工企业还未能有效地实行点检制度等保养措施,设备维修管理往往局限于“事后维修”,“预防维修”意识不够重视,对设备的故障及劣化现象也就未能早期发觉、早期预防、早期修理,以致造成人力、物力、财力不必要的浪费。 (2)施工企业机械设备“浪费维修”的现象也十分严重,个别维修人员为了贪图方便,对一些仍有很大修复价值的旧件不加以修复利用,任凭其主观随意地报废,更有甚者,不考虑其它设备的整体性能,采取“拆东墙补西墙”的做法,得过且过,只要机械能动就交差了事,结果也只会是事倍功半。 2、提高机械设备管理工作的方法要解决上述问题,搞好施工企业工程机械设备管理应抓住以下几个方面的工作: 2.1、完善管理体制,健全规章制度 (1)建立并完善机械设备管理机构,实行统一 规划,专人负责,进行全面的综合管理。努力做到专业管理与群众管理相结合,明确专管和群管人员的职责与权限,充分发挥各级职能人员的积极性。 (2)贯彻执行定机、定人、定岗位责任的“三定”制度,让每台机械都有专人负责保管、检修、操作。由于“三定”制度是机械化施工生产和设备管理工作的基础,其执行的好坏将直接影响到企业劳动生产率、施工安全、机械的完好率与使用率,因此在执行过程中除应配备相应人员外,还需注意不要随意变动其工作岗位,以免影响机械设备性能的了解与掌握程度。 2.2、加强设备维修保养制度,坚持设备评优工作 (1)我们知道,机械设备的保养、维修、使用这三者是相互关连,互为条件的。任何设备在使用了一段较长的时间后,都会出现不同程度的故障,为了降低故障率、延长设备使用寿命,应根据机械设备的使用情况,密切配合施工生产,按照设备规定的运转周期(公里或小时)定期做好各项保养与维修的工作。设备管理部门在制定维修及保养计划时须认真分析各类设备的具体情况,针对新旧设备的不同特点,采取不同的措施。对于老旧设备,要以保证运行、消除隐患、及时修理为重点;对新设备,则以提高人员的技术水平、加强维护为重点,从而有效地保证每台设备的使用性能和安全生产。 (2)对于施工企业已装备的具有先进技术水平、价格昂贵的机械设备,因其技术含量高,单凭经验与普通工具已难以对这些设备进行正确的修理。因此,这些机械设备应采用现代的手段,以经济合理的方法开展维修,改变以往计划经济背景下实施的强制修理制度,实行“视情修理法”,即视乎设备的功能、工作环境、磨损大小,在充分了解与掌握其故障情况、损坏情况、技术情况的基础上进行状态维修、项目维修,这样既保证了设备的完好率,在确保正常使用的同时,又能充分发挥设备的最大工作效率,避免了机械不坏不修,坏了又无法修的局面发生。 (3)为了促进各基层单位的管理工作,每年应组织开展机械设备检查评比活动。检查评比宜采用不定期抽检的方式,以防止基层单位平时不重视设备现场管理,检查时再搞突击应付。检查评比的结果还应与奖惩制度相结合,要体现增产节约有奖,损失浪费要罚的原则,对管理优秀的单位与个人给予奖励,对管理差的予以处罚。这样,不但有效地推动了企业的设备管理工作,还减少了设备的故障停机率,保证了企业的正常生产。 2.3、加大技术培训力度,选拔优秀设备管理人才 (1)随者现代科技的不断发展,机械设备也在不断更新换代,其自动化程度将越来越高,技术含量也越来越重。它要求管理者要有全新的思想、全新的观念,科学地对机械设备的购置、安装、维修、更新改造等进行有条不紊的综合管理。因此,施工企业要想从根本上提高全体管理和维修人员的专业技术素质,就应采取“走出去、请进来、集中培训”的方法,加大技术培训力度,选拔和培养一批懂技术、会管理、会核算的“一专多能”型人才,以满足企业今后的发展需要。 (2)施工企业也可以有重点地组织由设备管理、维修、操作人员共同参加的设备管理研讨会,大家集思广益,出谋献计,形成学技术、钻业务的氛围。并根据施工的具体情况,采用示范表现、专题讲座、参观学习等形式,及时推广、宣传有实效的经验体会,以点带面,逐步提高企业各级人员理论知识水平和实际操作技能。 2.4、加强职业道德教育职业道德,不仅是个人修养的问题,它与企业的经济效益也息息相关,可以说是一种无形的资本。当前施工企业设备使用与管理上存在的野蛮操作、缺乏保养、随意浪费、马虎维修、以劣充优等行为,都是缺乏职业道德的表现。因此,施工企业仍需不断加强政治思想和职业道德教育,让广大职工树立爱惜设备的良好风气,使机械设备发挥最佳效能。 3、结 语 总结经验,我们深刻体会到机械设备管理是一个系统工程,需要各方面人员的全面参与、积极配合;其次,要认识到机械设备管理工作无论在任何情况下,都要以提高设备完好率、保证设备稳定运行为目标;都要紧紧抓住搞好设备现场管理、强化维修保养这项中心工作;都要重视各级管理人员技术素质的提高。只有这样,机械设备管理工作才能做得更好。 工程机械类论文:工程机械行业融资租赁应用问题的浅议 摘要:由于工业化进程不断加快,中国95%以上的产品都处于供大于求的状态,企业销售难的问题越来越突出。传统的销售模式的路越走越窄,并一直困惑着中国的设备制造企业。融资租赁业务作为一种边缘产业,将融资与贸易有效地结合起来,形成一种独特的交易方式。它不专属某一特定行业的边缘性,可以组合成若干种灵活的结构,降低对信用的过渡依赖,提高控制风险的能力,从而可以解决工程机械企业销售困境的难题。 关键词:工程机械行业;融资租赁;厂商 1工程机械行业融资租赁应用现状分析 1.1业务开展尚处于起步阶段 面对国内工程机械市场的激烈竞争,制造企业为了扩大自己产品的市场份额,采用了“分期付款”、“以租代购”或“先租后购”等灵活销售手段,有点类似融资租赁,但还不是具体的融资租赁业务。融资租赁进入我(文秘站:)国虽然时间不短,由于各方面的原因,其发展一直滞后于我国的经济发展,在工程机械领域的应用就更少。对目前具体业务的开展更是很少,基本上处于理论认知与实践探索阶段。除卡特彼勒(中国)融资租赁有限公司依托其全球融资租赁经验在中国市场为客户提供融资租赁服务外,国内现有的融资租赁公司涉足工程机械融资领域的并不多,而国内制造厂商开展融资租赁的更是很少。这与国外发达国家相差甚远。在融资租赁发展的比较成熟的国家,租赁公司中的大部分是有银行或厂商背景的。 1.2工程机械融资租赁的前景广阔 我国实行的西部大开发、振兴东北老工业基地,以及南水北调、西电东输、西气东输等重大工程,需要的大量的设备投资,单靠银行贷 款、直接购买,既行不通也不现实。通过融资租赁,即可满足上述地区、工程的投资需要,又能盘活东部发达地区的闲置设备、存量资产,促进中国设备制造业的发展。在新经济环境下,为数众多的中小企业由于贷 款的相对困难,对生产设备的融资租赁,对库存商品和闲置资产的租赁,表现出高度的热情。当下,对大多数中小企业来讲,贷 款、上市这两条融资渠道尚难走通,融资租赁是中小企业解决融资难的现实选择。 目前,中国工程机械的租赁需求量仅占全国工程机械设备需求量的10%左右,与高达80%的相应的国际水平相距甚远。2004年,美国租赁业对GDP的贡献已接近2%,而我国仅为0.17%。比例低正说明市场空间大。市场经济有一定的共性,对比发达国家,面对全国供、求市场都非常巨大的工程机械设备,工程机械租赁业发展前景是十分广阔的。 2工程机械企业融资租赁模式比较分析 2.1直接融资型厂商租赁 直接融资型厂商租赁指融资租赁公司和厂商达成合作销售产品总意向,当用户需要租赁设备时,融资租赁公司则向厂商直接购买设备,然后租给用户,用户再分期向租赁公司缴付租金的租赁形式。 一般情况,直接融资型厂商租赁中的承租人大都对其自身承担的责权利有清楚了解,采用租赁形式也是以解决分期付款的融资需求为主,而金融租赁公司则以收取租赁手续费或租金价差为主要目的。这种模式虽然具有参与各方角色明确、操作程序简单的优点,但是已经不适应租赁业“专业化、规模化、多元化”的发展趋势,若不予以操作模式创新,不适合融资租赁公司提高综合服务水平,加强市场竞争力的经营需要。 2.2转租赁 转融资租赁是由出租人从另一家融资租赁公司或厂商租进设备,然后租给下一个承租人使用。转融资租赁与其他融资租赁的主要区别在于转融资租赁是从租赁公司或开发商取得融资便利,其他是从银行或非银行金融机构取得融资便利。转融资租赁的关键在于多了一个第三人充当转租人,其功能可以通过最终承租人和转租人两方面以体现。对转租人而言,当租赁公司在其借贷能力较弱,融资技术也不发达,资金来源有限的情况下,为了利用别家租赁公司条件优厚的融资便利,往往会采用转租赁的方式。 转融资租赁在租赁中引进了转租人这样一个中间人,解决了承租人信用额度不足的缺陷和贸易壁垒的障碍,使承租人通过转租人完成融资,使承租人在直接融资租赁成本的基础上,还要增加转租人的成本利息、转租人承办租赁业务的费用、转租人向承租人提供租赁服务所赚取的利润,这样就不可避免地增加了租金,使融资成本远远高于其他融资租赁方式。 2.3委托租赁 委托型租赁指厂商作为委托人,将产品委托租赁公司分别给其指定用户达到销售目的的租赁形式,而租金额等租赁款项则由厂商与用户事先约定。 在委托型厂商租赁中,融资租赁公司一般不承担风险,只是担当租赁中介角色,以收取委托租赁手续费为目的。租赁物的所有权归厂商。这种方式一般适用于拥有较多闲置资产的工程机械厂商、综合实力较强的大型设备制造厂商、能控制用户租金归还风险的厂商等。在当前租赁市场,该模式的创新现实意义也很大,融资租赁公司也可以打破常规,在承担部分租赁风险、代为寻求承租客户、增加中介经纪或二手设备供应商参与合作等诸多方面进行创新构想。 2.4杠杆租赁 对于建设和运营中所需的一些购置成本特别高的大型设备的融资,利用直接融资租赁的方式难以实现,杠杆租赁则为此提供了一个较好的解决办法。杠杆租赁指租赁公司以现金投资设备成本费的20%~40%,其余购置费用通过向银行或保险公司等金融机构借款获得,然后把购得的设备出租给承租人。租赁公司要把租赁物的所有权、融资租赁合同的担保受益权、租赁物的保险受益权及融资租赁合同的收益权转让或抵押给贷 款人。对于隧道挖掘的专用机械设备等购置成本特别高的大型设备,采取杠杆租赁方式可以分担资金风险、解决融资困难。 在杠杆租赁中,对于出租方而言主要体现在债务杠杆作用。出租方自有资金投资利润率的提高,出租方的收益由两部分构成:一部分是出租方使用权益资金所获得的收益。另一部分是出租方使用负债资金所获得的收益负债对权益资金收益能力的放大效应,称为 财务杠杆正效应,财务杠杆正效应的条件是:息税前全部资金利润率高于债务资金的利息率;税收的屏障效益,负债筹资可以给出租方带来税收上的优惠,因为按照规定,生产经营期间的负债利息作为出租方的财务费用可以在当期或以后若干期内的税前利润中扣除,从而减少应纳税所得额,表现为国家财政少收了税款而给出租方带来价值的增加。企业的负债越多。利息抵税效用就越大。 3工程机 械企业融资租赁的可行性分析 3.1融资租赁对工程机械企业的功能优势 工程机械制造商投资融资租赁公司,有着企业长远的战略考虑。因为现阶段相当多的制造商销售受到了很大的外部力量牵制,随时会有来自银行的不确定因素。尽管有了银行的介入,其风险控制的专业手段和给客户的心理压力确实有助于项目的风险控制;但当银行亦要求厂商、商提供回购担保时,信用风险的最终落脚点仍然落在了厂商和商身上。因此,当工程机械企业发展到一定阶段的时候,用自己的融资租赁公司改善销售产品的风险控制、降低销售门槛、提升产品市场占有率更为有效直接。 对于工程机械企业来说,融资租赁在法律上明确地界定了所有权问题。银行按揭是一个抵押担保问题,但是如果涉及到承租人破产及三角债问题,从法律上来讲没有清晰地界定物权。而融资租赁过程中,法律已经十分清晰地界定了物权,只有当承租人缴纳完全部租金,并付清最后的设备残值费之后,设备的所有权才转移到承租人手中。融资租赁将所有权和使用权分离,一旦承租人不还租金,一可以收回物件;二可以保留债权,避免三角债;三可以处置担保资产。法律上,租赁物件不参与承租企业的破产清算,一旦承租人经营不善、企业破产,租赁物件不会灭失,债权不会全损,避免了许多不必要的纠纷促销租赁创新模式的探寻过程,实际上就是金融租赁公司和厂商之间不断寻求共同创利方法的过程,厂商租赁创新必须服从于获取利润的需要,否则就失去了现实意义。 3.2应对国外厂商的冲击 中国的工程机械市场和金融租赁市场都是世界上最大的潜在市场(《2004年世界租赁年报——中国分报告》)。从2000年以来,外国工程机械厂商、外国金融机构和投资者纷纷抢滩进入中国工程机械金融租赁市场。近年来,一些欧美大的跨国公司及其工程机械厂商开始进入中国租赁业。这些大公司介入中国融资租赁业的首要目的就是为推销他们产品提供金融服务,以扩大市场占有份额。因此,国内企业要想在市场上保持并提高自己的市场占有率,必须结合实际借鉴国外制造商发展融资租赁业务的经验,引入融资租赁业务,抢占先机。 结语 在我国国民经济快速发展的新形势下,我国工程机械行业在拥有巨大市场的同时也将面临整个行业竞争加剧的问题。我国工程机械企业一直采用厂商销售模式来销售产品,但是目前这种方式的局限性日益突出,因此,我国工程机械厂商引入融资租赁业务是其发展的当务之急。 工程机械类论文:工程机械修理方式的研究 摘 要:工程机械现场修理可以缩短设备的维修周期,降低设备的故障率,它直接关系到施工的效率、质量和经济效益。开发一系列功能较全、使用可靠和实用性强的工程机械修理车,将对保障工程机械在各种复杂环境下的高效率运行产生积极的作用。 在高度现代化建设的今天,我国各地都有大规模的基础设施建设工程,投入了大量的工程机械、车辆和设备。各种施工机械、设备在运行中发生的故障和维修保养任务绝大部分应在现场予以解决。现场修理能力强可以缩短设备的维修周期,降低设备的故障率,它直接关系到施工的效率、质量和经济效益。 现场修理有许多特殊的要求,它的能力强弱首先取决于它使用手段的现代化程度。一般情况下,工程机械作业现场高度分散,机械的使用强度大,发生故障的突发性高,施工时间紧迫,因此,现场修理现代化首先是要求所使用的维修设备、仪器、工具和工艺材料的现代化,并要求能将这些维修设备、仪器、工具和各种材料等成套装车,形成不同功能机动灵活的修理车系列,便于及时、迅速靠近作业机械,组织实施紧急抢修和预防性检修。有些施工单位也曾因陋就简地设计改装过若干修理车,但皆因配套设备陈旧、落后,不能适应车载要求、功能不全、故障率高加之机动能力差等原因,逐渐被淘汰。 我们长期从事工程机械设备的研制、开发工作,并要求经常不断地到工地上去对大量的工程机械组织维护保养和修理。其中有不少修理项目,如各种机械的修复;电气电子设备的修复;柴油机的修复;液压部件的修复等等,在所使用的维修设备、仪器和工具方面,都已获得了不少新的科研成果,并具有很强的通用性,尤其是在工程机械的维修中,可汲取的内容很多。如能将这些成果加以修改、组合,就不难推广到工程机械修理的广阔领域里来。因此,开发一系列功能较全、使用可靠和实用性强的工程机械修理车,将对保障工程机械在各种复杂环境下的高效率运行产生积极的作用。 开发新颖的工程机械修理车系列,目前条件比较成熟,随着我国汽车工业和军用修理车制造业的发展,各种新技术、新工艺、新材料的引进和广泛应用,各种专为修理车车载配套设计的设备、仪器和工具的相继研制成功,都为其打下了良好的基础,如能充分利用这些条件,将能缩短其开发周期,节省开发的费用。 1、现场修理手段现代化的内容 对修理现代化手段的主要要求是:首先,是在故障诊断、零部件拆装、净化处理、修复工艺和组装调试等各个环节,要求所使用的维修设备、仪器、工具和工艺材料的性能能满足维修质量的要求;其次,要有足够的精度和可靠性;第三,操作简单,容易掌握,不污染环境,不伤害人体健康。 1.1大力推进电子技术的应用。电子技术在维修设备、仪器中应用的广度和深度,是衡量维修手段现代化水平的重要标志。 在检测设备中,大量地采用计算机技术和先进的传感器,可使发动机和液压系统在故障诊断、参数测量和调试时达到不解体、快速和准确的目的,使维修工能在较短时间内掌握测试技术和提高故障诊断能力。 采用电力电子逆变技术检测喷油泵试验台的主轴转速,其瞬时稳定度极高,转速可以预先设定;采用计算机技术和高性能传感器,可使试验台的集油、量油数字化,且快速、直观,测量精度大为提高,量油的准确率可达10-5L以至更高,操作实现了半自动化并十分可靠。 采用电力电子逆变技术,还可将直流弧焊机的质量从200多千克降到20几千克,它的焊弧稳定,焊接质量极好,工作可靠,尤其适合在野外机动使用。将焊机的外特性稍加改变,再配上自动送丝机和电弧喷涂枪等,即可变成一套轻便的高速电弧喷涂设备,就可在现场对各种零件的磨损、腐蚀部位进行修复和保护。 采用超声电子技术,可在液压系统油管外测其流量,判断故障部位;超声波清洗机配上高效、无毒、无磷的常温水基金属洗涤剂,就可以快速、安全、低成本地清洗许多手工难以清洗的零部件;超声电子技术还可进行无损探伤、测厚等。 1.2大力发展各种表面工程技术。表面技术是维修工程中的一门既古老又新兴的学科和实用技术,是现代化维修手段中不可缺少的项目。它可以提高在现场修复各种零部件的能力,还可根据需要改变零件的表面性能状态和消除其缺陷。 电刷镀和高速电弧喷涂是在野外容易进行的表面维修工艺。广泛引入先进的化学材料和处理工艺,可以弥补在表面工程技术中一般物理、机械方法的不足。 采用各种性能优异的有机和无机粘接剂,能较好地解决各种强度要求的零部件的粘接修复。克服螺栓连接和铆接的一些致命弱点;采用一种新型的常温下固化的粘接剂,能快速修补轮胎和橡胶零件;采用多种性能的化学密封剂,可解决在复杂条件下使用的油、水、气的密封和堵漏;采用一些高抗腐涂料,可解决南方湿热和沿海盐雾地区工程机械使用过程中的防腐问题。 采用一种特殊的清洗剂,通过自动循环装置,对发动机的燃油系、冷却系、润滑系进行不解体清洗,净化程度高,不腐蚀机体,不污染环境。和分解机体后清洗的办法相比,工时仅为其几十分之一,发动机的功率、油耗、排放也随之大幅度改善。按期清洗,对延长发动机使用寿命有明显的好处。 发动机和用油液润滑的各种机械部件,如果所用润滑油管理不善或者盲目换油,都将造成浪费;如果更换不及时,将使机器严重磨损。一种新型的鉴别润滑油质量好坏的成套化学试剂,能在野外快速、准确地辨别润滑油的质量状况。可以随身携带,随时检测,十分方便。 引进一系列新型的用于发动机的化学养护材料,能自动提高其机件表面润滑能力,使机件减少磨损;或能使发动机气缸内燃烧充分,提高功率输出,降低燃油消耗,减少污染排放,值得在现代维修工程中加以推广。 1.3采用多功能、轻型的机械加工设备。多功能小型设备可以在野外独立无援的情况下,临时加工仿制部分急需的零部件。这是在现场修理时经常会遇到的情况,十分必要。如一种重量较轻、功能很强、专为修理车设计制造的多功能小型机床,利用变换多种功能附件,便能实现车、铣、磨、钻等多种功能,尤其适合在现场修理时使用。 要大力发展各种高效、多功能、适用的电动、液压和手动的工具,以便快速、安全地拆装零部件。 2、现场修理手段的现代化 应根据实际需要组装成一系列不同用途的多功能工程机械修理车,按照不同的性能价格比供用户选用。如有的以检测为主;有的以通用机械修理为主;有的以发动机、液压系统修理为主;也可以是单项功能的,如专门调修喷油泵或专门用于不解体清洗发动机等等。当然如有用户需要,也可生产功能较全的综合型的修理车或车组(即由几辆车组成的一套修理车)。 3、人才队伍建设和观念的转变 现场修理手段的现代化只为维修工作创造了一个良好的物质基础,能否使这些新型的、现代化设备充分发挥作用,关键在于要有一支掌握现代化修理能力的队伍,两者缺一不可。 3.1业精于勤。这支队伍应能刻苦学习,有潜心钻研、不断创新的精神,使先进的设备充分发挥潜力,得到事半功倍的效果。维修设备现代化后,操作使用往往更加简单可靠、容易掌握,训练的周期将相应缩短,但仍需要努力钻研,要想得到预期的好效果,不付出辛勤劳动是不行的。 3.2要转变观念。维修工作尤其是现场修理,长期不被真正地重视,被认为是一种修修补补、辅助性的工作,它的建设和投入被放 在次要的地位。现在提出手段现代化问题,和现实情况相比反差很大。不少人抱观望态度,或者“敬而远之”,觉得这些要求太“超前”了。仔细分析起来,这主要是因为我们过去长期受经济条件和知识结构的限制,看不到问题的实质。 实际情况怎样呢?当我们大胆地采用一系列新的维修技术和工艺后,不但能使那些陈旧、落后的修理手段得到更新,变为高效、准确、可靠且操作简单的技术和工艺,而且能给工程机械现场技术保障带来一片新的气象。 3.3现代化的设备坏了怎么办?设备现代化的概念中很重要的一条是不仅要求设备有很高的可靠性而且还要有很高的可维修性。在一般情况下它是不会出故障的,万一出了故障就要尽可能地缩短故障的现场修复时间。这是设计开始时就必须考虑的事,也是设备研制最着力的地方。许多新型设备十分复杂,其设计制造的难度很大,没有一定的工艺技术水平是做不出来的,但它的操作使用却十分简单、可靠,修理也不困难;对操作者不需要进行长期的培训,但对维修设备的制造厂,则应要求做好售后服务工作。 工程机械类论文:谈在工程机械中远程监控及智能化系统的应用 在我国进行基础设施建设时,使用的重型机械比较多,但是由于管理上或使用中存在不足,经常会出现丢失或者被损坏的现象,在这种情况下就必须停工,对工程工期造成很大的影响,而且工程机械在长期的使用当中,会出现一些提供故障,使用远程监控及智能化系统能够将故障及时的传送给售后,尽早解决问题,也方便了用户的统一管理,提高了设备运行的效率。 一、系统基本功能 ①机械紧急保护。在机械长期的运行中会出现老化、磨损等,引起的机器的故障,使用远程监控及智能化系统能够在操作人员采取措施之前,就会停止系统的运行,进入保护模式,避免机器出现其他的故障。这样就降低了机械损坏的程度,不仅缩短了维修的时间,而且降低了维修的费用。②统一管理。在GPS定位的基础上,能够实现对重型移动机械动态位置的确定,然后传输给用户中心,就实现了对机械的运行状况的实时了解,所以在很大程度上提升了系统的管理能力。③提高售后的质量。在机械出现故障时,通过GSM网络将故障的原因传送给生产厂家的数据中心,然后对故障进行分析处理,将处理的措施反馈给用户,减短了维修的时间。④性能参数的反馈。在系统的设定中在定期内就会将机械的运行参数通过网络传送到生产厂家,然后对运行参数进行分析,如果出现潜在的隐患,就能够及时的解决,为改进机器和创新产品提供了有效的技术支撑,同时也提升了产品的市场竞争力。 工程机械监控系统的主要的结构是集散型分布式处理结构,其组成部分包括主要由地面中心站、井下监控分站、传感器、控制执行器、图形工作站、集线器及远程终端等组成。其中监控中心站是整个工程机械安全监控系统的核心,该部分的监控软件能够实现系统任务调度、设备组态、定义配置、数据通信、数据处理以及网络数据共享任务。而监控分站主要是具备各类数据实时采集、预处理、报警、控制以及与监控中心站间的数据通信等功能。其中监控系统中心站的设计主要有通信协议与交互连接设计。 配置接口提供了请求数据和更新数据两个方法实现外界与动态数据库间得交互连接。配置接口能够设计各种配置程序,来满足用户对系统的各种需要。该配置接口的程序配置的过程主要,首先通过传递一个参数向动态数据库进行请求数据,然后动态数据库对传递的参数进行相关的处理,并将核实的数据传回给请求者。当配置程序对配置修改以后, 可以通过数据更新方法把新的配置更新到动态数据库。所以在煤矿安全远程监控系统中,配置接口能够实现设计了数据库配置、分站类型配置、模拟量类型(传感器类型) 配置等配置程序的功能。 二、可满足的技术指标参数 在设计的指标上要满足以下几种参数的范围:工作温度:—20℃——50℃之间;存储温度:—25℃——70℃之间;系统电源功率不能超过60W;交变湿热保持在95%以上,(30℃——60℃);部件的重量不能超过12KG;平均无故障工作时间:MTBF要大于2000小时。通过子系统的作用下,对智能仪表的所有数据能够进行有效的处理分析,实现系统的安全可靠运行。 在GPRS无线网络的运输上要满足:使用三级网络控制系统。传输的过程为:首先是操作人员,然后传送到用户控制中心,最后传达到生产制造厂的网络控制中心。 三、具体的技术应用 远程监控及智能化系统采用了三层网络结构,在底层网络上使用了CAN总线技术;上层网络采用GPRS传输技术,在底层系统中能够将各种参数通过传感器的作用传递给CAN总线,然后再传送给监测分析嵌入系统,经过系统的处理,将数据通过上层的GPRS网络传输给生产厂商。 1、移动机械性能检测分析综合系统的应用 主要是将智能仪表的数据信息进行相关的处理,然后对机械的整体运行情况做出评测,使操作人员能够清楚的了解机械的使用性能,如果在检测中性能参数出现问题,在应急系统的作用下能够实现机械的快速保护。监测分析主要的性能参数包括:机械发动机的转速、工作时间、总计时间、冷却液的流出、机油的温度、液压油的温度以及输出电流电压等。只有对这些参数及时的评测,才能保证系统的正常运行。通过GPRS的网络传输,能够将所检测到的机械运行的性能参数传送到用户中心的上位机处理系统中,这样用户就能够掌握机械的运行状态,同时制造商也可以通过远程监控的系统来监测机器的运行情况,提供更加优质的售后服务。在GPS定位模块上能够准确的定位到机械的位置,主要是通过在通信模块的基础上,将地理位置信息传送到用户中心,然后在嵌入式系统的作用下,将机械的位置信息存储在存储器当中,为用户查询机械位置信息提供了很大的方便。由于操作人员在操作上出现失误,会导致机械的性能的改变,如果程度不严重,在报警后会提醒操作人员及时的修复;如果对机械的损害非常的大,就会强行的采取保护措施,比如自动切断电源、停止机械运行。 2、人机页面的应用 远程监控及智能化系统使用了移动机械车载操作监控界面,操作人员能够直观的在液晶显示器上看到机械运行的状态,该界面操作简单、信息量大,能够满足重型机械生产环境的使用要求。在用户中心监控界面中,用户可以通过输入机械型号的形式来查询机械的性能参数,同时接收远程系统传送来的报警信息,在这个界面上,能够对报警信息、机械的损坏信息以及位置信息都能及时的掌握。 总而言之,目前在我国的重型机械越来越多,通过使用远程监控及智能化系统能够使用户及时的掌握设备的运行状态和性能参数,当在运行中出现故障时,快速的给用户提供解决措施,保证了机械的正常运行,实现了工程机械的智能化的发展,提升了系统自身的性能,所以该系统具有广泛的应用价值和发展前景。 工程机械类论文:工程机械故障诊断系统设计研讨 1系统总体设计 1.1系统规划 系统由手持式智能工业终端(PDA)模块、专家故障诊断模块、数据录入模块、工作原理结构检测装配与调整模块、维修方案生成模块、训教模块、帮助模块和打印输出模块等组成,图1为程序流程。 1.2专家故障诊断软件 故障专家诊断的主要功能是根据使用维修人员提供的现场故障信息,综合系统所融合的维修保障领域专家有关故障现象分析、故障原因识别、总成或系统工作原理、结构、分解、检修、装配与调整等方面的经验、技能信息,对工程装备的故障进行系统的诊断与分析解剖,并能根据故障原因的不同给出故障维修方案,包括维修方法、维修时间、维修编组、维修器材与工具等技术方案。另外,专家诊断模块也可用来进行维修操作人员的维修保障训练、实习等工作。该模块的流程图如图2所示。 1.3数据录入软件 为防止初学者输入无效数据,破坏故障数据库内容,所以数据录入模块面向高级用户,在进入数据录入功能时要求输入高级用户密码,只有正确输入密码才能进入数据录入界面。数据录入界面除下拉式操作菜单外,也提供了方便的操作命令按钮,如“插入节点”、“插入子节点”、“更改节点名称”等,用户可以利用菜单或命令按钮,方便地进行新型工程机械故障的数据录入工作。各个故障数据节点均由自身编号(ID)和父编号(parent)组成,如图3所示。上级节点和下级节点由par-ent链接,下级节点的父编号(parent)与上级节点的ID号相同,形成从上级节点到下级节点的单向链接关系。故障树的层次结构成为动态扩展的树形结构,有效地解决了大数据量存储与数据库结构的固定分配空间约束这一难题。 1.4维修方案生成软件 维修方案主要包括故障现象、故障分析判断、故障原因分析、故障的排除和调整方法、故障零部件的更换与修理时间、零部件维修的编组、机具设备、工具材料及辅料等内容。维修方案和排除步骤是在专家诊断并确定故障原因后,提供的给维修人员的维修方案和维修操作步骤。维修方案数据的存储方式与故障数据存储方式相似,也是采用单向链表的形式,不再赘述。 2系统设计中的关键技术 2.1故障层次结构数据库与检索方案的设计 由于新型工程机械的结构与工作原理的复杂性,在设计故障信息数据库时面临极大的困难。实际工程应用中,同一故障现象,可能由多种原因引起,而每种故障原因又可能由不同的零部件引起。同一零部件又会产生多种故障原因。因此,故障零部件、系统、故障原因、故障现象等元素之间的关系错综复杂,再加上领域专家的相关的经验知识,这些元素在数据库的存储时很难处理。在设计数据库时,合理的融合了链表式结构与层次化结构,构建了故障现象、故障原因和故障分析过程数据表,满足了专家推理的需求和程序的高效运行的要求。 2.2工作原理、结构、检修、分解、装配与调整数据信息高效存储与显示 每一个新型工程机械,其组成零部件至少上万,考虑到其检修、分解、装配与调整等信息数据,其数据量几乎是海量的。如何存储这些数据,并恰当地显示出来,这是一个巨大的挑战。经过对当前所能见到的帮助系统和工程装备信息化管理手段进行仔细分析和比较。应用了Word文档格式转换为Html格式,将相应的主题信息存储到SQLServer数据库中,开发了编译软件,对转换后的html文件和数据库进行编译链接,较好地处理了数据库信息检索、html文档数据存储和可执行文件数据查询三者联合作用的工作原理等数据存储与显示模式。程序执行效果与人机界面都是比较优秀的。 3结论 新型工程机械故障专家诊断系统在研制开发过程中,认真贯彻了有关设计标准、规范,主要性能指标满足了规定的技术指标要求。所采用的嵌入式工业级移动数据终端、嵌入式数据库技术、面向对象软件开发技术和数据库技术等,具有先进、成熟、可靠等优点。系统的开发设计充分贯彻了模块化、一体化、结构化、面向对象和面向应用的设计思想,使系统的软件稳定、可靠,达到了使用要求。 工程机械类论文:谈工程机械机电一体化技术应用 1我国机电一体化在工程机械中的功能 在机械工程中,有效利用智能化和机电一体化不仅可以提高机械工程中的生产效率、减小能量的损失、节约能源,而且可以有效地保证施工质量,提高自动化水平,使其具有较高的精度。广泛使用机电一体化不仅可以使机械工程有较好的经济性和较高的技术价格比,而且可以使操作更加简单、轻便,在当前,我国的机电一体化在工程机械中具有以下功能: 1.1自动报警、电子监控以及故障自检功能 在工程机械中,电子监控就是对其传动系统、工作配件、制动系统、发动机以及液压系统等的工作状态进行监控,一旦在监控过程中发现了异常现象,自动报警系统就会对出现故障的部位进行准确地定位,然后便能有效改善工作人员的工作条件,迅速提高机械设备的效率,还可以使设备的维护检修工作变得更加简单,使停机维修的时间减少,降低维修使用的费用,尽量延长机械设备的使用寿命。 1.2有效控制柴油机的功能 在工程机械中,有效利用电子油门的控制装置、自动停机装置、自动升温控制装置以及电子调速器等机械设备可以真正实现控制柴油机的功能。 1.3使作业精度提高的功能 在沥青以及水泥混凝土搅拌的现代设备中,为了能够提高成品料的作业精度,都广泛采用了微机控制的电子称量系统,而且实现了称量过程的自动化。因为应用了自动化的找平系统,所以大大提高了沥青混凝土摊铺机的施工质量。另外,沥青混凝土摊铺机因为使用了有超声波技术的自动供料系统而完全实现了调节的自动化,进而在一定程度上提升了摊铺的质量。对铲运机铲斗刀刃、平地机刮刀以及土机铲刀进行机电一体化的控制,不仅可以有效减轻机械工作人员的劳动强度,而且真正提高了工程机械作业的精度和效率。 1.4使生产率提高、降耗节能的功能 在传统的工程机械中,一般能量利用率比较低,比如液压挖掘机的燃料能量的利用率在30%左右,这样低的能量利用率使得工程机械必须注重节能发展。在发达国家,他们的挖掘机都已经采用新型的节能控制器,这种控制器不但有良好的节能效果,而且采用卡特电子效率的控制系统,通过综合控制泵和发动机,大大提高了工程机械的生产效率。 1.5工程机械作业过程的半自动化或自动化功能 为了真正减轻工作者的工作效率,提高机械的生产效率,大量的企业在工程机械中开始实行半自动化或自动化控制。这种功能还减少了由于工作者的经验不足而对作业精度的影响。在我国一些先进的企业中,其挖掘机都设有特殊的轨迹控制系统,即挖掘轨迹控制系统。在控制板上,有关的工作人员只要把挖掘机运动轨迹的路线设计好,就可以依照各种角度传感器的信号利用微机控制系统对动臂、铲刀和斗杆进行自动控制,这样不仅实现了对工程机械作业进行自动化控制,而且还能够精确挖掘各种特定开口与断面的斜面、沟槽。 2我国机电一体化在工程机械中的应用前景 由于控制、电子、计算机、光学等多种学科与技术的快速发展,我国的机电一体化也得到了前所未有的发展,如今在工程机械领域机电一体化的应用前景可以分为以下几个方面: 2.1模块化 由于科学技术不断进步,社会分工不断精细,我国机电一体化的产品数量和产品种类也变得越来越多,所以,应该加快实现机械产品的动力接口、机械接口和电器接口的标准化,虽然这项工作比较复杂而且困难,但是却尤为重要,因此说,工程机械机电一体化的发展变成模块化是一项任重而道远的任务。但是,只要实现了工程机械机电一体化的模块化,就可以有效匹配各单元和部件,比如:具备视觉、识别以及图像处理等功能的控制单元、减速于一体的动力单元等等。只有这样,整个社会才能进一步分工,新产品才能更快被研发,工程机械才能不断扩大生产规模。 2.2智能化 在21世纪的工程机械领域,机电一体化将会把智能化应用作为一个重要的发展方向,现如今,有越来越多的人开始研究人工智能方面的内容,主要表现在机器人和数控机床的智能化应用上。一般所说的智能化就是指在有关的控制理论的基础上,利用人工智能、模糊数学、心理学、运筹学等新思想、新手段在工程机械上中进行应用和分析,让工程机械通过自己的判断推理、逻辑思维以及自主决策等能力进行运作,这样就使得机电一体化满足了更高的要求。为了符合时代的发展趋势,工程机械的智能化发展将成为必然。 2.3网络化 机电一体化之所以在工程机械中获得广泛应用,这与计算机信息网络技术的快速发展是分不开的。目前,大多数新型的机电一体化都具有较高的质量、强大的功能,而且有相当好的社会价值和经济价值,因此只要借助网络就会在很短的时间内迅速畅销。与此同时,在工程机械中监视技术和远程控制技术也已经应用越来越广泛,现在看来,机电一体化的发展趋势将逐渐趋向信息化和网络化。 2.4可持续化 不可否认,工业化的进程在很大的程度上提高了我们的生活质量和水平,然而,对我们的生活环境也造成了一定程度上的破坏,严重浪费了大量的自然资源。新世纪以来,人们越来越关注环保问题,公民也一直在不断加强自己的环保意识,绿色产品的概念和设计制造越来越受到欢迎。已经有越来越多的企业在制造、使用、设计以及销毁工程机械产品时都注重环保的要求,尽量提高资源的利用效率,满足人们的健康需要。所以,在工程机械中,可持续化的绿色机电一体化产品将会越来越受人们的欢迎。 3结语 在工程机械领域,机电一体化技术占据越来越大的优势,而且已经被广泛地应用,因为大量企业对机电一体化都很重视,也使机电一体化技术有了很大的发展。作为工程机械的使用者和管理者,就应该及时顺应时展的潮流,赶上科学技术的发展速度,快速地了解、掌握和学习机电一体化技术,只有做到了这些才能更好地参与到现代化的工程建设中去,为我国的工程机械建设事业做出更大的贡献。 工程机械类论文:工程机械技术保养计划管理 1各等级技术保养时机的计算 无论是制订季度保养计划还是月保养计划,都必须计算出各台工程机械的各级保养时机,这样才能进行各种工程机械的保养次数统计,才能确定具体的保养日期。为便于计算,现以工程机械运行时间(h)为矢量坐标,得出如图1所示的某型号工程机械运行时间与各等级保养的关系,其中TD表示大修间隔期(h),TZ表示中修间隔期(h),TⅢ表示三级保养间隔期(h),TⅡ表示二级保养间隔期(h),TⅠ表示一级保养间隔期(h);同时,设某台该型机械至本月底已运行了T0小时,按使用计划,该机下月需运行T1小时,即该机至下月底总的运行小时数为T=T0+T1;并假设:本月的保养项目已按计划实施完毕,没有推迟到下月进行。需要特别说明的是:1)按照保养规程的规定,在做高等级保养时,应完成低级保养的内容;2)由于中修的停修时间比较长(1个月左右),所以某型工程机械若在某月需进行中修,则在之后至本月底基本上不能承担施工作业任务。 2当0 如果T0TZ,则该机在下月需进行1次中修;否则,继续向下推算。如果T0n×TⅢ,则该机在下月需进行1次三级保养;否则,继续向下推算。其中:n为保养间隔期的倍数,正整数。如果T0n×TⅡ,则该机在下月需进行1次二级保养;否则,继续向下推算。如果T0n×TⅠ,则该机在下月需进行1次一级保养;否则,该机在下月可以不进行任何等级的保养。 3当TⅠ (1)如果T0TZ,则该机在下月需先进行1次一级保养,再进行1次中修;否则,继续向下推算。(2)如果TZ-T1 4当2TⅠ (1)如果T0TZ,则该机在下月需先进行2次一级保养再进行1次中修;否则,继续向下推算。(2)如果T0TZ,则该机在下月需先进行1次一级保养再进行1次中修;否则,继续向下推算。(3)如果TZ-T1 5实例说明 下面以某型机械为例作简要说明。该机的相关定额参数分别为:TD=4800h,TZ=2400h,TⅢ=1200h,TⅡ=400h,TⅠ=100h;同时,该机械至本月底已运行小时数为T0=1090h,按使用计划,该机下月需运行小时数为T1=230h。那么根据以上方法,可推算出该机下月的保养时机为:该机在本月运行到1000h已完成了一级保养之后,又运行了90h,那么在下月运行10h(即总运行时间达1100h)时,需进行1次一级保养,之后再运行100h(即总运行时间达到1200h)时,需进行1次三级保养,之后继续运行100h(即总运行时间达1300h)时,还需进行1次一级保养。因此该机在下月总共应进行2次一级保养1次三级保养,分别在其总运行时间达到1100h、1200h和1300h之时进行。 6执行技术保养计划应注意的几个问题 (1)如果工程机械使用计划因受自然条件或其他因素影响而调整,则保养计划的保养日期也将随之变化。保养计划在执行中,可依据工程机械实际运转小时数,视完成任务的需要和工程机械技术状况等情况,允许适当提前或推迟,但提前或推迟时间一般不应超过各级保养间隔期定额的10%。(2)下达保养计划时,工程机械技术保养计划应与工程机械使用计划同时下达,技术保养计划应同时下达给工程机械使用单位和保修单位,月保养计划还应抄送通知工程机械使用操作人员,以确保技术保养计划的落实。(3)工程机械技术保养计划与施工或培训任务发生矛盾时,不可因施工或培训任务重而挤掉保养工作,应本着既要坚持定期保养制度,又要满足施工或培训需要的原则处理。(4)工程机械技术状况确实较差,不能延期保养,而施工作业任务重,可利用施工作业的空闲时间,分时分段进行保养,即将规定的保养项目分几次进行,这样既完成了规定的保养内容,又不影响施工或培训任务的完成。 7结论 根据文中给出的关系图和计算方法,可准确地推算出各种类工程机械的等级保养时机,为科学制订技术保养计划提供了依据。把握好文中所提出的几个应注意的问题,可有效解决保养计划与施工任务之间可能存在的矛盾,确保技术保养计划得到有效落实。 工程机械类论文:营销模式在工程机械中的应用 广大朋友们,关于“几种营销模式在工程机械中的应用”是由精品学习网论文频道小编特别编辑整理的,相信对需要各式各样的论文朋友有一定的帮助! 随着国民经济的不断发展壮大,对工程机械的需求也是突飞猛进, 市场上的需求已发展到目前高质量全方位的竞争, 迫使厂商不断的提高产品质量, 改变经营方式,各个工程机械制造企业所采用的营销方式不尽相同。工程机械制造企业立足于市场,除了要重视产品质量、售后服务等因素外,还要重视营销。 一、不同营销模式特点 工程机械企业主要采用以下几种营销模式:直销、一般销售、授权销售、区域独家( 专营)销售、融资销售和租赁销售。 1.直销。直销方式就是企业自身建立营销机构、设置办事处,在所属区域内开展营销工作,与终端客户面对面交流沟通,由企业与终端客户直接签订最终的合同。由于工程机械产品的专业性、复杂性及工程机械技术的快速发展,营销和售后服务人员具有较高的综合素质。在国内,对于经营规模较小且产品专业性较强的一些工程机械产品适合采用直销方式营销。 2.授权销售。授权销售被定义为“ 执行联系生产者和用户,以完成营销任务的活动的组织机构网络”。工程机械产品的终端客户较为分散,产品价值较高,销售过程需要特别的服务,销售周期较长。一般来讲,授权商无权独立制定销售政策,如价格、折扣等。 3.区域独家(专营)销售。区域独家(专营)(以下简称区域总)销售是企业在一个界定的营销区域内仅仅授权一个商,这种制具有排他性和唯一性。区域总以其特有的经营方式,在制的发展过程中,表现出强有力的优势和巨大的发展潜力。 4.融资销售。融资销售是利用社会资本进行销售的一种运作方式,也是企业拓展市场的有力措施之一。融资销售的主要优点是:较好解决了终端客户资金不足的问题,终端客户在购买工程机械产品时,仅仅需要支付部分货款,就可以取得设备的使用权,降低了终端客户资金运营成本,解决了客户资金短缺而又急需设备的难题;制造企业可以快速回笼资金,加速资金周转,扩大再生产,避免了其他营销方式中的经营风险;商可以在短时间内获取利润,完成资本积累;有利于企业、商拓展市场。 5.租赁销售。租赁营销是生产企业或商为了拓展市场,提高产品的市场占有率或将新产品尽快推向市场,为用户提供的具有金融服务性质的销售。租赁销售建立在高度诚信基础之上的分期付款销售的一种特殊表现形式。 工程机械类论文:工程机械电液比例阀的特点及其应用研究 摘要:电液比例阀是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作,使工作阀阀芯产生位移,阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进行反馈。由于电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制的各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点,因此应用领域日益拓宽。近年研发生产的插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械的使用特点,具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。它的出现对移动式液压机械整体技术水平的提升具有重要意义。特别是在电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好的应用前景。 关键词:电液比例阀 负载感应 压力补偿 先导控制 遥控 1 引言 电液比例阀是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作,使工作阀阀芯产生位移,阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进行反馈。由于电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制的各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点,因此应用领域日益拓宽。近年研发生产的插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械的使用特点,具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。它的出现对移动式液压机械整体技术水平的提升具有重要意义。特别是在电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好的应用前景。 2 工程机械电液比例阀的种类和形式 电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。根据工程机械液压操作的特点,以结构形式划分电液比例阀主要有两类:一类是螺旋插装式比例阀(screwin cartridge proportional valve),另一类是滑阀式比例阀(spool proportional valve)。 螺旋插装式比例阀是通过螺纹将电磁比例插装件固定在油路集成块上的元件,螺旋插装阀具有应用灵活、节省管路和成本低廉等特点,近年来在工程机械上的应用越来越广泛。常用的螺旋插装式比例阀有二通、三通、四通和多通等形式,二通式比例阀主要是比例节流阀,它常与其它元件一起构成复合阀,对流量、压力进行控制;三通式比例阀主要是比例减压阀,也是移动式机械液压系统中应用较多的比例阀,它主要是对液动操作多路阀的先导油路进行操作。利用三通式比例减压阀可以代替传统的手动减压式先导阀,它比手动的先导阀具有更多的灵活性和更高的控制精度。可以制成如图1所示的比例伺服控制手动多路阀,根据不同的输入信号,减压阀使输出活塞具有不同的压力或流量进而实现对多路阀阀芯的位移进行比例控制。四通或多通的螺旋插装式比例阀可以对工作装置实现单独的控制。 滑阀式比例阀又称分配阀,是移动式机械液压系统最基本的元件之一,是能实现方向与流量调节的复合阀。电液滑阀式比例多路阀是比较理想的电液转换控制元件,它不仅保留了手动多路阀的基本功能,还增加了位置电反馈的比例伺服操作和负载传感等先进的控制手段。所以它是工程机械分配阀的更新换代产品。 出于制造成本的考虑和工程机械控制精度要求不高的特点,一般比例多路阀内不配置位移感应传感器,也不具有电子检测和纠错功能。所以,阀芯位移量容易受负载变化引起的压力波动的影响,操作过程中要靠视觉观察来保证作业的完成。在电控、遥控操作时更应注意外界干涉的影响。近来,由于电子技术的发展,人们越来越多地采用内装的差动变压器(LDVT)等位移传感器构成阀芯位置移动的检测,实现阀芯位移闭环控制。这种由电磁比例阀、位置反馈传感器、驱动放大器和其它电子电路组成的高度集成的比例阀,具有一定的校正功能,可以有效地克服一般比例阀的缺点,使控制精度得到较大提高。 3 电液比例多路阀的负载传感与压力补偿技术 为了节约能量、降低油温和提高控制精度,同时也使同步动作的几个执行元件在运动时互不干扰,现在较先进的工程机械都采用了负载传感与压力补偿技术。负载传感与压力补偿是一个很相似的概念,都是利用负载变化引起的压力变化去调节泵或阀的压力与流量以适应系统的工作需求。负载传感对定量泵系统来讲是将负载压力通过负载感应油路引至远程调压的溢流阀上,当负载较小时,溢流阀调定压力也较小;负载较大,调定压力也较大,但也始终存在一定的溢流损失。对于变量泵系统是将负载传感油路引入到泵的变量机构,使泵的输出压力随负载压力的升高而升高(始终为较小的固定压差),使泵的输出流量与系统的实际需要流量相等,无溢流损失,实现了节能。 压力补偿是为了提高阀的控制性能而采取的一种保证措施。将阀口后的负载压力引入压力补偿阀,压力补偿阀对阀口前的压力进行调整使阀口前后的压差为常值,这样根据节流口的流量调节特性流经阀口的流量大小就只与该阀口的开度有关,而不受负载压力的影响。 4 工程机械电液比例阀的先导控制与遥控 电液比例阀和其它专用器件的技术进步使工程车辆挡位、转向、制动和工作装置等各种系统的电气控制成为现实。对于一般需要位移输出的机构可采用类似于图1的比例伺服控制手动多路阀驱动器完成。电气操作具有响应快、布线灵活、可实现集成控制和与计算机接口容易等优点,所以现代工程机械液压阀已越来越多地采用电控先导控制的电液比例阀(或电液开关阀)代替手动直接操作或液压先导控制的多路阀。采用电液比例阀(或电液开关阀)的另一个显著优点是在工程车辆上可以大大减少操作手柄的个数,这不但使驾驶室布置简洁,而且能够有效降低操作复杂性,对提高作业质量和效率都具有重要的实际意义。图2是TECNORD公司JMF型控制摇杆(joystick),利用一个摇杆就可以对如图2中的多片电液比例阀和开关阀进行有效控制。该摇杆在X轴和Y轴方向都可以实现比例控制或开关控制,应用十分方便。 随着数字式无线通讯技术的迅速发展,出现了性能稳定、工作可靠、适用于工程机械的无线遥控系统,布置在移动机械上的遥控接收装置可以将接收到的无线电信号转换为控制电液比例阀的比例信号和控制电液开关阀的开关信号,以及控制其它装置的相应信号,使得原来手动操作的各个元件都能接受遥控电信号的指令并进行相应动作,此时的工程机械实际上已成为遥控型的工程机械。 无线遥控发射与接收系统已成功地应用于多种工程机械的遥控改造。从安全角度考虑,它发射的每条数字数据指令都具有一组特别的系统地址码,这种地址码厂家只使用一次。每个接收机只对有相同地址码的发射信号有反应,其它无线信号即使是同频率信号也不会对接收装置产生影响。加上其它安全措施的采用使系统的可靠性得到了充分的保障。在装载机、凿岩机、混凝土泵车、高空作业车和桥梁检修车等多种移动式机械的遥控改造中获得成功。工业遥控装置与电液比例阀相得益彰,电液比例阀为工程机械的遥控化提供了可行的接口,遥控装置又使电液比例阀得以发挥更大的作用。 5 电液比例阀在工程机械上应用实例 图3所示为某型汽车起重机的液压系统简图,图中仅画出了与电液比例阀有关的部分。该机采用了3片TECNORD TDV-4/3 LM-LS/PC型比例多路阀,负载传感油路中的3个梭阀将3个工作负载中的最大压力选出来送至远程调压溢流阀的远控口,调整溢流阀的溢流压力,使液压泵的输出压力恰好符合系统负载的需要即可,从而达到一定的节能目的。压力补偿油路使得通过每一片阀的流量仅与该阀的开度有关,而与其所承受的负载无关,与其它阀片所承受的负载也没有关系,从而达到在任一负载下均可随意控制负载速度的目的。 图4 是某推土机推土铲手动与电液比例先导控制实例。当二位三通电磁阀不通电时,先导压力与手动减压式先导阀相通,梭阀选择来自手动先导阀的压力对液动换向阀进行控制;当二位三通电磁阀通电时,先导控制压力油通向三通比例减压式先导阀,通过梭阀对液动换向阀进行控制。 6 小结 以上简要介绍了电液比例阀的工作原理和结构形式、工作特点,对比例阀的负载感应和压力补偿原理进行了分析研究。对电液比例阀的不同应用,特别是在工程机械的先导控制和遥控方面的应用进行了论述。电液比例阀对简化工程机械操作、提高效率和作业精度以及实现智能化作业都有着极其重要的意义,其性能的进一步提高和应用范围的日益拓宽必将使工程机械产品的技术水平得到较大程度的提高。 工程机械类论文:工程机械现场的应急维修 摘要:在工程机械工作中,机械设备一旦损坏,往往会由于缺少个别零部件而影响机械的使用和施工工期,因此应该能够在工程机械的使用维护工作中,灵活处理一些看来比较棘手的问题。文章从寻找零部件不能正常工作原因、掌握几种应急维修技巧、使用日用品应急代用三个方面,介绍了工程机械应急维修的方法。 关键词:工程机械;应急维修 在工程机械工作中,现场环境往往是不佳的,例如在工程施工中,由于施工多在比较偏远的地方,加之工程施工经费偏紧、机械设备的品种多且型号杂,因此机械设备一旦损坏,往往会由于缺少个别零部件而影响机械的使用和施工工期;在机动车维修中,机动车行驶突然出现故障,一时买不到标准配件时。因此我们应该能够在工程机械的使用维护工作中,灵活处理一些看来比较棘手的问题,这样常能收到事半功倍的效果,例如可以采用某些容易得到的日常用品应急代用,能够收到比较好的效果。 在这里,本文介绍几种简便易行的应急维修方法。 一、零部件不能正常工作的原因及现场如何解决 1.零部件的安装失误 例如有些工程机械中液压缸密封件中的支撑环(主要由充填四氟乙烯材料制成)的弹性较差,因此在安装前应先将其在100oC的油中浸泡10~20分钟,使其变软,然后乘其弹性较大时安装上。 2.零部件操作上的问题 这方面引起的问题较多,尤其时在工程车运行中,新驾驶员不熟悉机器性能的情况下。例如,有台工程车的半轴的花键经常磨损,后来发现是驾驶员使差速锁一直未脱开,导致使用时加重了传动部位的负荷,使其磨损严重,因此要改善操作。 3.相关部位的故障引起零件的损坏 例如,一台挖掘机上的两个行走液压马达同时坏了,经检查,是多路回转接头上的油封损坏而堵塞了回路所致,因此要及时解决这个问题,否则日后液压马达还会损坏。 4.零件的质量问题 例如有台挖掘机,其液压马达、液压泵、减速器的轴承都损坏过,更换了原厂的轴承后还是坏,最后安装了进口轴承就解决了问题。同样,这台挖掘机动臂缸的油封在夏天也经常损坏,后来发现是原厂的活塞与缸筒的配合的间隙太大之故。现场重新加工活塞后,油封就没再坏过。 二、几种应急维修技巧 1、巧用扳手拧螺栓 有时由于缺少合适的扳手导致拆装零部件困难,特别是进口工程机械的有些螺栓,拆装时用国产扳手非大即小。另外,有时由于随机携带的扳手不全,拆装也会出现问题。此时采用下面的办法可解燃眉之急(主要针对梅花扳手、开口扳手(呆扳手)和内六角扳手而言,尽可能少使用活动扳手和管钳等工具,否则易损坏部件),如果所使用的梅花或开口扳手比所要拧的螺栓头(或螺母)大,内六角扳手比所要拧的螺栓头小,可在扳手内(梅花、开口扳手)或扳手外(内六角扳手)垫一些铜皮、铁丝或螺丝刀等物,而后慢慢加力拆、装;而当开口扳手比螺栓头(或螺母)小、内六角扳手比螺栓头大时,可分别用锉刀将开口扳手开口锉大、将内六角扳手的六方尺寸锉小。通过以上处理多数情况下可以解决应急拆、装工作,而且经改制的扳手可以留作以后使用。 2.巧拆轴承座圈 W4一60挖掘机打气泵(SKI一82型)的连杆轴承常易损坏,损坏后轴承外圈仍镶在连杆孔内很难取下,因外圈坚硬用钢锯锯时易打滑,而硬打硬敲又易使连杆损坏。这时,可将连杆夹于台钳上,选用重型套筒扳手中的套头,一侧使用比轴承外圈稍小的套头顶住轴承外圈,另一侧用比连杆轴承孔尺寸稍大的套头顶住连杆孔侧面,然后逐渐加力夹紧台钳,这样轴承外圈就会慢慢被压出来。如有气割工具,则可直接用气割割断轴承外圈。 3.巧拆轮胎 在拆卸大型轮式装载机、推土机的轮胎时,分离轮胎和轮辋是一件较困难的事,由于长时间使用而未拆卸过,轮辋可能发生锈蚀,使轮胎和轮辋粘得很紧。采用放气、来回行走碾压的方法拆卸,效果并不十分理想,而用下述方法则能取得较好效果:即在取下锁圈后(有些进口工程机械如WD140推土机其轮胎装有外边环),在轮胎和轮辋之间加水以利润滑,用两台推土机铲刀分别压轮胎两边,中间用长短合适的一根铁棒横在轮惘上,而后穿上钢丝绳用起重机或装载机等起吊,这样轮胎和轮辋就很容易分开。 4.巧换销套 W4一60C挖掘机各销轴处销套因长时间使用,缺乏润滑而损坏,更换时如不注意方法,常使销套安装不到位,造成端部损坏。对此,可将销套套在对应的销轴上,再将销轴穿人销套座孔对中定位,而后用手锤锤打销轴端头,使销轴头部将销套压入销套座孔内。此法不损坏销套、不产生歪斜,简单可靠。 三、使用日常用品进行应急代用 使用日常用品应急代用是不得己时的应急措施,必须从实际出发:一是要简便易行,制作时间短;二是要保证行车安全;三是要不损坏原有装置,不造成其它零件的损坏;四是应急之后,要及时调换正规的配件。 1.使用自行车零件应急 1.1如果柴油机喷油器顶杆内孔的小钢球丢失,可以用自行车飞轮滚珠代替,也可以用报废的黄油嘴内的小钢珠代替。 1.2当农用车离合器分离轴承回位弹簧断裂,可以用自行车车座下的拉伸弹簧代用。 1.3东风一12型手扶拖拉机上固定转向拨叉与转向臂的销子若磨损,可以用自行车曲拐销代替。 1.4在给轮胎充、放气时,经常需要把气门芯拧出来,有时因用力不当,或经长期使用后气门芯的螺纹下部折断在气门嘴内,而断头部分较难取出。这时,可取一根自行车辐条,将其带螺纹一端强行向断芯的气门嘴内拧入,使辐条螺纹攻人断芯内,而后用力猛地将辐条向外拔出,即可将残留在气门嘴内的断芯取出。此法简便易行,屡试不爽。 2.使用生活用品应急 2.1清洗发动机油底壳或者机体内表面时,如果铁屑和杂质太多难以洗净,可以用适量的面团粘吸。 2.2当汽油机化油器的浮子破损时,可以用热水瓶的软木塞改制代替。 2.3如果机动车的制动液泄漏流失,可以用白酒或一定浓度的肥皂水代替。 2.4牙膏中含有研磨材料,可以用牙膏研磨气门与气门座、柴油机三副精密偶件以及机动车车灯玻璃上的经微划痕。 2.5家庭用的洗洁精等,可以用来清洗机械零部件,尤其适合清洗橡胶零件,洗后不会发生溶胀和变形现象。 2.6用洗衣粉加锯末清洗沾有润滑油的零件。 2.7如果发现蓄电池电解液液面过低,为防止极板硫化,可以购买市场的纯水、太空水倒入蓄电池内。 2.8剪开易拉罐壳,可以很方便地制作机动车上的铝垫圈或者加油、加水的漏斗。 2.9当发现水箱、机油冷却器和液压油散热器等多管(芯)部件损坏导致漏油、漏水和漏气时,为迅速判断损坏部位,可利用香烟吹气法找到泄漏处。即点燃一支香烟,深吸几口,含烟于口中,将怀疑有故障管(芯子)的一端堵死,对准另一端吹烟,则管(芯)上冒烟处即为故障部位,然后再查找下一个部位。此法简便易行,有效可靠,但要注意安全。 3.使用电器用品应急 3.1如果柴油机高压油管接头台肩处漏油,剪一段16号电工保险丝绕在紧固螺母下面。 3.2如果拆卸磁电机时不慎丢失高压触点炭棒,造成磁电机不能产生高压电,可以用干电池的炭芯磨短一段代用。如果汽车分电器盖中心电极碳棒损坏或丢失,可以用5号干电池中的碳棒稍磨后代用。 4.其它应急方法 4.1如果高压油管乳头处漏油,可以用塑料片或软金属片剪成一个小环形,垫在接头凹穴内。 4.2当发电机碳刷磨损过度或弹簧力不足影响发电时,可以用木块或树皮削成炭刷长宽一致的小块,垫在弹簧与炭刷之间,以增加炭刷与整流子的接触压力。 4.3可以用洗净的丝瓜络代替空气滤清器的铁丝滤芯。 4.4如果橡胶油封的自紧弹簧过松,可以用加添橡皮筋的方法予以弥补。 4.5零件的接合表面常用密封垫片密封,并在垫片上涂一层耐油密封胶以增加密封效果,但如一时没有密封胶,也可使用油漆代替;油漆的粘性较大并干后变硬,使密封可靠,效果较好。如一台日产WD140-4型推土机打气泵出现故障,修理后安装时由于没有密封胶而在泵盖密封垫上涂上一层油漆,经使用证明效果很好。 工程机械类论文:论常用工程机械液压系统的维护 论文关键词:工程机械;液压系统;维护 论文摘要:本文分析了常用工程机械液压系统维护不当而对其造成的危害,探讨了如何适当维护液压系统。 就液压传动的工程机械而言,液压系统的正常运行是其良好技术状况的一个主要标志。合格的液压油是液压系统可靠运行的保障,正确的维护是液压系统可靠运行的根本。为此,本人根据工作实践,就一般作业环境中工程机械液压系统的维护作一粗略的探讨。 1选择适合的液压油 液压油在液压系统中起着传递压力、润滑、冷却、密封的作用,液压油选择不恰当是液压系统早期故障和耐久性下降的主要原因。应按随机《使用说明书》中规定的牌号选择液压油,特殊情况需要使用代用油时,应力求其性能与原牌号性能相同。不同牌号的液压油不能混合使用,以防液压油产生化学反应、性能发生变化。 深褐色、乳白色、有异味的液压油是变质油,不能使用。 2防止固体杂质混入液压系统 清洁的液压油是液压系统的生命。 液压系统中有许多精密偶件,有的有阻尼小孔、有的有缝隙等。若固体杂质入侵将造成精密偶件拉伤、发卡、油道堵塞等,危及液压系统的安全运行。一般固体杂质入侵液压系统的途径有:液压油不洁;加油工具不洁;加油和维修、保养不慎;液压元件脱屑等。可以从以下几个方面防止固体杂质入侵系统: 2.1加油时 液压油必须过滤加注,加油工具应可靠清洁。不能为了提高加油速度而去掉油箱加油口处的过滤器。加油人员应使用干净的手套和工作服,以防固体杂质和纤维杂质掉入油中。 2.2保养时 拆卸液压油箱加油盖、滤清器盖、检测孔、液压油管等部位,造成系统油道暴露时要避开扬尘,拆卸部位要先彻底清洁后才能打开。如拆卸液压油箱加油盖时,先除去油箱盖四周的泥土,拧松油箱盖后,清除残留在接合部位的杂物(不能用水冲洗以免水渗入油箱),确认清洁后才能打开油箱盖。如需使用擦拭材料和铁锤时,应选择不掉纤维杂质的擦拭材料和击打面附着橡胶的专用铁锤。液压元件、液压胶管要认真清洗,用高压风吹干后组装。选用包装完好的正品滤芯(内包装损坏,虽然滤芯完好,也可能不洁)。换油时同时清洗滤清器,安装滤芯前应用擦拭材料认真清洁滤清器壳内底部污物。 2.3液压系统的清洗 清洗油必须使用与系统所用牌号相同的液压油,油温在45~80℃之间,用大流量尽可能将系统中杂质带走。液压系统要反复清洗三次以上,每次清洗完后,趁油热时将其全部放出系统。清洗完毕再清洗滤清器、更换 新滤芯后加注新油。 3防止空气和水入侵液压系统 3.1防止空气入侵液压系统 在常压常温下液压油中含有容积比为6~8%的空气,当压力降低时空气会从油中游离出来,气泡破裂使液压元件"气蚀",产生噪声。大量的空气进入油中将使"气蚀"现象加剧,液压油压缩性增大,工作不稳定,降低工作效率,执行元件出现工作"爬行"等不良后果。另外,空气还会使液压油氧化,加速油的变质。防止空气入侵应注意以下几点: 维修和换油后要按随机《使用说明书》规定排除系统中的空气,才能正常作业。液压油泵的吸油管口不得露出油面,吸油管路必须密封良好。油泵驱动轴的密封应良好,要注意更换该处油封时应使用"双唇"正品油封,不能用"单唇"油封代替,因为"单唇"油封只能单向封油,不具备封气的功能。 3.2防止水入侵液压系统 油中含有过量水分,会使液压元件锈蚀、油液乳化变质、润滑油膜强度降低,加速机械磨损。除了维修保养时要防止水分入侵外,还要注意储油桶不用时,要拧紧盖子,最好倒置放置;含水量大的油要经多次过滤,每过滤一次要更换一次烘干的滤纸,在没有专用仪器检测时,可将油滴到烧热的铁板上,没有蒸气冒出并立即燃烧方能加注。 4作业中注意事项 4.1机械作业要柔和平顺 机械作业应避免粗暴,否则必然产生冲击负荷,使机械故障频发,大大缩短使用寿命。作业时产生的冲击负荷,一方面使机械结构件早期磨损、断裂、破碎,一方面使液压系统中产生冲击压力,冲击压力又会使液压元件损坏、油封和高压油管接头与胶管的压合处过早失效漏油或爆管、溢流阀频繁动作油温上升。还有一个值得注意的问题 :操作手要保持稳定。因为每台设备操纵系统的自由间隙都有一定差异,连接部位的磨损程度不同因而其间隙也不同,发动机及液压系统出力的大小也不尽相同,这些因素赋予了设备的个性。只有使用该设备的操作手认真摸索,修正自己的操纵动作以适应设备的个性,经过长期作业后,才能养成符合设备个性的良好操作习惯。一般机械行业坚持定人定机制度,这也是因素之一。 4.2要注意气蚀和溢流噪声 作业中要时刻注意液压泵和溢流阀的声音,如果液压泵出现"气蚀"噪声,经排气后不能消除,应查明原因排除故障后才能使用。如果某执行元件在没有负荷时动作缓慢,并伴有溢流阀溢流声响,应立即停机检修。 4.3严格执行交接班制度 交班司机停放机械时,要保证接班司机检查时的安全和检查到准确的油位。系统是否渗漏、连接是否松动、活塞杆和液压胶管是否撞伤、液压泵的低压进油管连接是否可靠、油箱油位是否正确等,是接班司机对液压系统检查的重点。常压式油箱还要检查并清洁油箱通气孔,保持其畅通,以防气孔堵塞造成油箱真空,致使液压油泵吸油困难而损坏。 4.4保持适宜的油温 液压系统的工作温度一般控制在30~80℃之间为宜(危险温度≥100℃)。液压系统的油温过高会导致:油的粘度降低,容易引起泄漏,效率下降;润滑油膜强度降低,加速机械的磨损;生成碳化物和淤碴;油液氧化加速油质恶化;油封、高压胶管过早老化等。为了避免温度过高:不要长期过载;注意散热器散热片不要被油污染,以防尘土附着影响散热效果;保持足够的油量以利于油的循环散热;炎热的夏季不要全天作业,要避开中午高温时间。油温过低时,油的粘度大,流动性差,阻力大,工作效率低;当油温低于20℃时,急转弯易损坏液压马达、阀、管道等。此时需要进行暖机运转,起动发动机,空载怠速运转3~5min后,以中速油门提高发动机转速,操纵手柄使工作装置的任何一个动作(如挖掘机张斗)至极限位置,保持3~5min使液压油通过溢流升温。如果油温更低则需要适当增加暖机运转时间。 4.5液压油箱气压和油量的控制 压力式油箱在工作中要随时注意油箱气压,其压力必须保持在随机《使用说明书》规定的范围内。压力过低,油泵吸油不足易损坏,压力过高,会使液压系统漏油,容易造成低压油路爆管。对维修和换油后的设备,排尽系统中的空气后,要按随机《使用说明书》规定的检查油位状态,将机器停在平整的地方,发动机熄火15min后重新检查油位,必要时予以补充。 4.6其他注意事项 作业中要防止飞落石块打击液压油缸、活塞杆、液压油管等部件。活塞杆上如果有小点击伤,要及时用油石将小点周围棱边磨去,以防破坏活塞杆的密封装置,在不漏油的情况下可继续使用。连续停机在24h以上的设备,在启动前,要向液压泵中注油,以防液压泵干磨而损坏。 5定期保养注意事项 目前有的工程机械液压系统设置了智能装置,该装置对液压系统某些隐患有警示功能,但其监测范围和程度有一定的局限性,所以液压系统的检查保养应将智能装置监测结果与定期检查保养相结合。 5.1250h检查保养 检查滤清器滤网上的附着物,如金属粉末过多,往往标志着油泵磨损或油缸拉缸,对此,必须确诊并采取相应措施后才能开机。如发现滤网损坏、污垢积聚,要及时更换,必要时同时换油。 5.2500h检查保养 不管滤芯状况如何均应更换,因为凭肉眼难以察觉滤芯的细小损坏情况,如果长时间高温作业还应适当提前更换滤芯。 5.31000h检查保养 清洗滤清器,更换滤芯,清洗液压油箱,更换液压油。长期高温作业换油时间要适当提前。当然,如能通过油质检测分析来指导换油是最经济的,但要注意延长使用的油,每隔100h应检测一次,以便及时发现并更换变质油。 5.47000h和10000h检查维护 液压系统需由专业人员检测,进行必要的调整和维修。根据实践,进口液压泵、液压马达工作10000h后必须大修,否则液压泵、马达因失修可能损坏,对液压系统是至命性的破坏。 工程机械类论文:环保节能工程机械产品设计与趋势 随着工程机械品种和数量的不断增加,大量工程机械所消耗的资源、排放的污染物对环境产生了难以估计的负荷。为保护人类十分宝贵且有限的地球资源,实现全球可持续发展,提高操作人员的安全性及工作舒适性,努力达到人、机和环境的亲和,很有必要按照汽车行业的环保标准来设计工程机械产品。尽管目前工程机械尚未归并入限制排放的机动车行列,但随着国内外各大中城市对城市环境保护的日益重视,对机动车辆尾气排放用烟度、噪声等指标的限制愈来愈严格;特别是随着装载机等数量大的工程机械产品在市政建设中的使用量不断加大以及人们日益增强的环保意识,可以预见开发研制环保节能型产品是今后工程机械发展的趋势。鉴于此,徐工科技在装载机行业中率先推出了ZL40G环保型轮式装载机。 本文以ZL40G环保型轮式装载机为例,就机械材料的选用与设计、所要遵循的要点和所需考虑问题,提出几点建议和设想。 1、环保型材料的利用 1)尽量采用能再生利用的材料和资源 在各系统及部件设计中所选用的材料尽量是可回收、易分解、能再生而且在加工和使用过程中对环境无害的材料,特别是结构件的设计应尽可能采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料,提高工程机械材料的再生率。 2)长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则 通常来说,延长产品寿命就等于减少了机械的生产量和降低其报废量,降低产品能耗可减少对环境的污染,而减轻产品重量即可减少材料和资源的消耗。要从减少环境负荷的角度尽可以考虑各系列产品同类零部件的互换性和通用性。为此应在保持主机各项性能参数前提下,尽量减少主机和附属作业装置或机具的体积和重量,提高动力传动系统零部件的强度和耐久性能,实现液压系统的轻量化和高效率。 3)尽量采用低环境负荷材料 工程机械零部件设计中应尽可能不使用氟利昂(空调)、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。如装载机驾驶室和内饰上使用难以自然分解且对环境有害的工程塑料及其它一些非金属材料都加重了资源浪费和环境污染;在仪表、散热器及蓄能电池等采购生产中,应尽可能减少或替代铅的使用量。因此在主机设计中一些附属零部件选用新型环保型材料很重要。 4)废弃零部件处理的污染最小化及综合成本最优化 工程机械产品在设计初始阶段就要考虑报废件处理简单、费用低和污染小,零部件要解体方便、破碎容易,能焚烧处理或可作为燃料回收。 2、环保型工程机械产品设计 1)选用低公害发动机 发动机是工程机械所有系统中对环境影响最大的部件,采用低油耗、低排放、低噪声、高效率的环保型水冷增压柴油机能大大降低对环境的负荷。目前欧美发达国家正在通过采用一系列新的技术手段、措施或应用新型的环保燃料来进一步降低排放、噪声等,努力适应第三次排放法规要求。 2)降低整机振动与噪声 减振与降噪应该是产品设计中最需关注的焦点问题。例如在装载机设计中,动力装置采用双向减振悬挂系统就能克服整机动力传动系统与车架之间的共振、噪声及对动力系统的疲劳破坏;后桥设计成中心摆动结构能使后桥摆动中心与动力输入中心重合,很好地减少附加力矩对传动系统不停冲击所产生的振动与噪音,避免在崎岖不平道路上整机各部件相互冲击所产生的噪声。除选择低噪声的发动机外,主机的结构布置或系统的结构设计也可以进行某些针对性的改进。如冷却风扇可不再由发动机直接驱动,而可单独由液压马达带动,这便于将风扇与发动机隔开并将整个发动机密封起来,从而使噪声不能通过风扇出风口传到外部,降低噪声对环境的影响;通过优化液压管路排列来降低液压油泵振动、阀节流和油管振动产生的噪声;可在机罩等覆盖件处设计粘贴吸音隔音材料;可设计全密封整体式驾驶室,密封减震,隔音降噪,真正体现“以人为本”的设计宗旨。 3)液压系统的清洁和防渗漏 保持传动液压油的清洁度对工程机械的液压传动非常重要,因此精心设计工程机械液压系统(如采用高效高精度过滤装置)十分必要,这样就可去除油液中微尘垃圾、机械磨损物等杂质,减少液压元件故障与磨损、延长常用液压元件的使用寿命,降低液压油的更换频率;同时可有效避免液压油在工作中温度升得过高过快,延长换油间隔时间,减少对周边作业环境的污染。另外通过采用增压液压油箱,可改善泵的吸油效果从而延长其使用寿命,并且能很好地防止外界灰尘和水分进入油箱,提高整个液压系统的清洁度。液压系统的渗漏对周围环境的污染是目前部分工程机械产品中普遍存在的,液压管路采用耐腐蚀、防老化、具备优良密封性能的进口优质胶管很有必要;为了减少损坏软管的废弃量,设计时应在可能的条件下尽量使用硬管;对设计过程中只能采用软管并且容易破裂时油液流出而污染环境。 4)系统高效节能的设计 工程机械的高效节能也是环境保护的重要一环,减少能源消耗即意味着减少对环境的污染。故选用电控高性能长寿命节能型发动机是研制环保型机械最基本的一环;另外在设计时采用双泵分合流技术、液压负荷传感技术、静液驱动技术等都可达到节能降耗的目的。 3、工程机械产品人性化的设计 1)环保安全关怀型驾驶室的设计 如采用防紫外线辐射玻璃的全密封整体式、经减震降噪处理的“安全环保型”驾驶室,室内配置无氟环保型冷暖空调,并设计FOPS及POPS驾驶室以确保驾驶员的安全;充分运用人机工程学设计原理,如司机座椅可全方位调节、功能集成的单操纵手柄、可调式转向驱动器、全自动换挡装置、电子监控与故障自诊断系统,再辅以合理美观的颜色搭配,可大大改善司机的工作环境,缓解疲劳,提高作业效率。 2)自动加脂装置或集中润滑系统的配置 传统的手动加注润滑脂费时费力,而且通常有多余的油液溢出来污染周边环境。因此研制环保型工程机械就能自动定时加注润滑脂的设备,如集中润滑系统就能自动定时给各铰销加注黄油,其加油量经过仔细计算后设定,可很好地保证各销轴得到足够的润滑而又没有多余的油溢出,既环保又方便。另外对于小型机械,鉴于降低设计成本,可采用密封的销轴或使用新型材料的特殊轴套、或设计二级防尘结构等防止外部异物的进入和内部油脂的排出,从而延长加注润滑油的间隔,减少对环境的污染。 3)外观美学设计 传统的工程机械产品一直是外形粗放、笨重的形象,环保型产品更应注重外观美学和车身的流线型设计,达到机器的环境的谐和,给人以视觉上的美感。如发动机机罩就可进行造型别致美观的流线型设计,整机的标识标牌应精心布置、设计,良好地体现环保特色。 4)人性化设计 工程机械控制技术的电子化代表了当今技术的发展趋势,采用微机控制技术,实现了各种工况下自动判断、挖掘机器发动机的功率输出,达到发动机的最佳功率匹配,减少发动机的燃油消耗,并自动诊断机器状态,使机器使始终能保持良好状态,因此控制和操纵的人性化能大大提高作业的安全性和舒适性。 5)系统可靠性设计 尽量运用高可靠性的成熟技术和借用经市场考验后的成熟系列零部件可延长各关键系统或零件的使用寿命,减少更换次数。例如降低制动元件的更换频率就相当于减轻了对周围环境的破坏与污染。 工程机械类论文:电气工程机械管理探究 摘要:伴随电气工程机械化水平的持续提高,电气工程机械已是企业的核心生产力。而电气工程机械的普及不但缩短了工程工期,同时从根本深化了工程品质。但是,电气工程机械在使用环节会因很多外在因素所影响,在一定程度上影响着电气工程机械的正常使用。因此,怎样完善电气工程机械的管理是亟待解决的问题。文章将以试论电气工程机械管理作为切入点,在此基础上予以深入的探究,相关内容如下所述。 关键词:电气;工程机械;管理 一、影响电气工程机械管理工作的因素 在工程环节,电气工程项目通常存在涉及面大的特性,机械装置、工作者调动频繁。管理系统若无目的的精简机械设备及管理工作者,或将工作人员整合至其他系统予以兼管,那么就可能造成管理层和操作层断档,进而导致工程企业机械设备管理有效性下滑。同时还有一些工程企业未构建健全的机械管理体系,对机械设备的台帐与相关档案缺乏有效且明确的管理,致使机械管理工作毫无章法,这在很大程度上影响了工程进度。一些工作者只是侧重于使用,对所存在的问题无法第一时间予以有效的处理;同时,在机械发生故障需维修时,一些维修者无法从实质处理故障,因此导致机械故障变得更为严重。这但会影响工程的质量及工期,同时还提高了维修资金与运转费用。因为个别工作者对工程技术与设备使用并未完全掌握,特别是短期聘用人员,专业能力层次不齐,通常不会侧重于工程条件与作业方法的适应性,进而造成机械设备始终在超负荷状态下工作,更有甚者会出现违规操作的情况,这从根本加剧了机械的磨损度。现阶段一些工程企业对电气工程机械的故障与老化问题缺乏必要的重视,电气工程机械无法匹配于现代工程的需求。个别管理工作者仅侧重于短期收益,并没有顾及电气工程机械的有效性,通过“拆东墙补西墙”的举措使用已经淘汰的设备,造成电气工程机械故障率骤增。这不但为相关工作者带来安全隐患,同时还会导致施工效率降低的问题。 二、电气工程机械管理的有效举措及建议 电气工程机械管理即为电气工程的核心构成部分,其基本理念为:从电气工程机械的使用周期掌握管理的客观规律,同时深入了解电气工程机械系统的最优管理机制。电气工程管理的侧重点即为分析保障系统的有效性,以保证维修能力的实现,在此基础上收集分析电气工程机械的稳定性与维修保障方面的参数,和过去积累的使用维修分析参数予以对比,分析其保障的有效性,因此对电气工程机械使用及维修情况予以评价及研究,在此基础上给出改进建议同时反馈至维修设计以及设计制造阶段,以深化此阶段内的工作,同时为设计新机型的维修规划及维修设计奠定良好的基础,同时依附于运行费用统计参数予以经济评价。构建现场电气工程机械的保养及维修工作,第一时间处理现场电气工程机械故障;依附于电气工程机械的使用状态,设计维修计划,安排好现场电气工程机械的保修,从根本减少机械维修对工程的不利影响。现场修理的侧重点是对电气工程机械突发故障的现场抢修。而抢修即在工程现场上通过应急诊断与修复举措,以恢复工程所需的基本功能为先决条件,第一时间对电气工程机械的损坏区域予以修复,让电气工程机械可以完成预定的工作并撤离现场,其特点为:时间紧迫、恢复状态存在多元化特性。现场抢修的特性直接影响了修理的模式,其既可以是现有规程上制定的修理手段,举例说明:总成互换修理、原件修复,同样也可以是临时性的修理模式,举例说明:配用、粘接、焊接、捆绑以及拆拼修理。众所周知,电气工程机械具有更新换代较快的特性,而更新换代也会从根本影响企业的工程竞争力。所以,企业要有高瞻远瞩的目光,不要仅为眼前的效益,我们要遵循机械报废原则,深化电气工程机械的换代。经合理的检测,把高能耗、效率低且无法适用于工程的机械换掉,用以保障工程品质及稳定运行。同时隶属明令禁止淘汰的电气工程机械,予以报废处理。要让电气工程机械时刻保障良好的工作效率,因此为工程项目建设铺平道路,从根本深化企业的核心竞争力。电气工程企业若想深化电气工程机械的管理,那么就要遵循下述几项基本管理原则:第一,要构建完善的管理体系,完善的体系即为电气工程机械管理工作的先决条件,定岗到人,予以整体管理;第二,构建完善的机械设备统计机制,深化电气工程机械的整体管理,同时要设立明确的设备档案,同时做到按时检查;第三,拟定绩效机制,调动相关工作人员的积极性。电气工程机械管理者要遵循保养使用说明,拟定有指向性的保养计划,同时和操作者予以技术交底,阶段性抽查保养工作。构建明确的奖惩制度,将电气工程机械的保养以及运行等归类于奖惩制度,以深化相关工作者的责任心,进而确保电气工程机械的稳定运行。伴随现代科技的全面进程,电气工程机械也在持续的更新,其技术含量也不可同日而语。因此需要相关工作者加强学习,了解前沿的技术知识。工程企业要深化培训力度,挑选掌握前沿技术的专业工作者,为企业未来的发展奠定良好的基础。可以定期组织工作者参加电气工程机械操作竞赛,构建一个技术交流、学术研究的良好氛围,同时依附于工程的实际情况,利用技术知识讲座等举措,第一时间推广有效的经验,因此去深化工程机械操作工作者的专业能力。 三、结束语 综上所述,对电气工程机械管理我们需构建有效的管理体系,定岗到人,在此基础上予以整体管理。构建机械设备统计机制,深化电气工程机械的整体管理。同时要拟定绩效机制,调动相关工作人员的积极性。电气工程机械的管理与维护对企业有着一定的影响,因此我们要侧重于电气工程机械的管理工作。电气工程机械管理有效性会从根本影响企业利益。所以,要有指向性的完善电气工程机械管理,相互制衡,以科学为基点,探索并择取前沿的管理举措,让电气工程机械的管理工作更为规范化、合理化。 作者:张勇 单位:山东招标股份有限公司 工程机械类论文:工程机械研发中的环保节能技术 摘要: 自从改革开放之后我国的经济持续高速发展,在这样的背景下,生态环境也受到了较为严重的破坏。在工程建设领域当中,工程机械不仅直接关系到工程建设的效率,同时也对生态环境也具有极为重要的影响。因此,在工程机械研发的过程当中,加强节能环保技术的运用具有非常重要的意义,基于此种情况,在本文当中笔者对此进行了必要的研究。 关键词: 工程机械;产品研发;环保节能;生态环境 自从商业世纪90年代开始,以房地产市场为代表,我国的工程建设领域开始快速发展,同时大量的工程机械被投入到建设领域当中,极大的推动了工程建设的力度,为我国的经济发展带来了新的动力。同时在现阶段我国城镇化进程不断加速的时代背景下,工程建设的力度也将不断加深。在工程建设的过程当中,工程机械发挥了极为重要的作用,是工程建设进度以及效率的有力保证,因此工程机械被大范围的使用。但是工程机械的大范围使用为生态环境带来了一定的危害,这对于我国的经济可持续发展存在着极为不利的影响。因此,在工程机械研发的工程当中加强环保节能技术的使用可以从源头上解决这一问题,既保证了工程建设的稳步发展,同时也避免了环境污染。 一、国内外工程机械产品的环保节能分析 (一)国外工程机械产品的环保节能分析 目前阶段西方发达国家在工程机械领域当中已经基本趋于成熟,同时也非常重视节能环保的问题,同时还制定了具体的标准。例如,在德国的工程机械领域当中大部分的发动机都可以通过计算机进行控制与管理,可以随时对发动机的功率进行调整,从而使得动力损失的状况可以得到有效的缓解,大幅度的节省了燃料,同时也使得发动机的寿命得到了大幅度的提升。在西方发达国家,在最近几年当中以微电子为代表的各种先进技术都逐渐被运用到工程机械的研发过程当中,从而极大的推动了工程机械节能环保的水平。一般来说国外在进行工程机械节能环保的过程当中都是从生态环境的角度出发,降低发动机排放,提高液压系统的效率,同时最近几年当中也逐渐开始向着混合动力的方向不断发展。 (二)我国工程机械产品的环保节能分析 我国在工程机械领域方面起步较晚,但是随着我国工程建设市场的拓展,一大批工程机械公司逐渐开始发展起来,例如,三一重工、徐州重工等都已经成为国内外知名的工程机械公司。但是目前阶段我国在工程机械的环保节能研发方面的起步较晚,还没有制定统一的技术指标与法律法规。例如,目前阶段我国大部分的工程机械都存在着噪音大、尾气排放量大的特点,从而对生态环境造成了一定的污染。此外,目前阶段我国的工程机械领域在节能多路阀以及液压泵方面还存在着一定的欠缺,从而无法与发动机实现有效的匹配,限制了节能环保技术的进一步发展。 二、工程机械研发中的环保节能技术研究 在上文当中笔者对当前阶段工程机械研发过程当中环保节能技术的重要性进行了分析,同时介绍了目前阶段国内外市场当中在工程机械环保节能方面的基本情况,在下文当中笔者将介绍在工程机械研发当中的几种环保节能技术。 (一)发动机电子控制技术 目前阶段,全电子控制的柴油发动机在工程机械研发中的使用力度已经逐渐越来越大,通过电子控制技术,发动机的柴油喷射量以及喷射时间都可以得到有效的控制,同时还可以通过软件来控制其实现动态的变化,因此,在不同的工况下就可以选择不同的曲线,从而使得柴油机的动力性能可以得到充分的运用,同时还可以提高燃料的使用效率以及排放量。目前阶段我国潍柴发动机已经开始研发发动机的电子控制技术,也已经取得了突破性进展。 (二)电子插装结构多路阀 电子插装结构多路阀与传统的多路阀之间存在着较大的差异,其主要是通过电子液压系统来实现对产品不同功能的实际控制,同时还采用了CAN总线控制技术,通过这种技术可以实现双平行阀功能,此外还需要采用整体式结构,最终使得电子控制有效实现,能量损失被控制在合理的范围之内,最终达到节能的根本目的。 (三)新型传动系统 目前阶段许多企业对传动系统进行了大量的研究,研究结果也表明改进传动系统可以有效节省能源。新型传动系统主要包括液压传动系统、机械传动系统以及电传动系统等不同的组成部分,多种系统共同组合的方式有效提高了机械传动的效率,从而使得极大的提高了节能效果。例如,在液压传动系统当中,静液压传动装置是以液压泵和液压马达为主组成,附加各种变量控制单元和传动元件成为一种无级变速的传动装置。与传统的液压传动系统相比其效率更高,布局也更加的灵活,同时对于功率的利用也更加的合理。 (四)人性化设计 在现阶段的工程设计当中,人性化设计已经逐渐引起了人们的广泛关注,加强工程机械的人性化设计不仅可以使得产品的安全性以及舒适性得到极大的提高,同时也可以使得操作人员操作的灵活性得到极大的提升。在最近几年当中我国的工程机械研发在人性化设计方面以及取得了较为显著的成效,尤其是在驾驶室的设计方面取得了一定的成果,设计的加热空气悬浮式司机座椅可全方位调节、防紫外线辐射玻璃的透明天窗。 三、结语 随着生态环境的恶化以及我国工程建设的不断发展,加强工程机械研发的环保技能技术的研究不仅对于生态环境的改善具有非常重要的意义,同时对于工程建设的效率也具有重要的保障作用。在本文当中笔者首先介绍了目前国内外在工程机械研发环保节能方面的基本现状,并总结了具体的环保节能技术,希望能对现阶段我国工程机械的研发有所帮助。 作者:舒龙挺 单位:浙江工业大学 工程机械类论文:公路工程机械配置与维护 摘要: 公路施工为社会交通事业做出了重要贡献,在公路施工过程中,对于公路建筑设备和机械管理十分重要,为了能够更好地管理机械设备,文章展开研究,首先分析了公路工程机械设备的经济化配置,并提出相关建议,进一步分析了公路机械设备的管理科学化策略,希望能够为公路施工建设机械设备管理起到作用。 关键词: 机械设备;公路施工;配置与维护 公路工程机械设备配置和维护在公路建设方面发挥着重要作用,为了能够加深对公路机械设备配置与维护的了解,本文展开分析,首先分析了公路工程机械设备的经济化配置中优化选择施工机械设备和在选配机械设备注重效率的具体内容,进一步对机械设备维护提出对机械设备进行日常化检查和科学合理维护机械设备等建议,希望能够对公路工程建设中机械设备的配置和维护起到作用。 1公路工程机械设备的经济化配置 在公路的管理过程中,要能够针对公路机械设备进行优化配置工作,通过对公路建设机械设备的优化管理,能够进一步提高公路建设进度,能够有效的提高公路建设工作效率,从而能够缓解管理建设劳动强度,有助于达到节约人力物力,增加劳动生产率,进一步加强管理效率,取得更加优秀的经济效益。 1.1优化选择施工机械设备 在公路施工建设中,要能够根据不同的施工方案进行不同的施工设备选择,要能够根据施工量的大小进行机械设备的选择,要能够根据施工量的不同来选择不同的施工设备,同时要能够根据不同的机械来选择不同的型号和数量,同时要能够提前规定好不同的进出场时间,以保证施工设备和技术能够应用在公路的施工建设中来,同时要能够根据不同的建设标准来选择不同大小的设备和机械。比如针对一些建设工程量较大的公路工程,要能够选取数量较多和型号较大的施工机械和设备,以保证公路施工工程有序进行。针对一些公路施工量小的工程,要能够选取数量较少同时型号也是较小的施工设备,以保证公路施工工程有序进行。但是在进行设备选择方面,不能够简单的依据施工工程量的大小来进行选择,同时要能够考虑到不同的施工工程量,采用科学分析的态度,选择更加科学合理的设备和设施。以保证公路施工设备之间能够科学高效配合,保证整个公路施工科学高效进展。要能够根据公路施工的条件和手段来进行选择更加适宜的公路建设设备,保证整个公路施工经济成本得到合理控制。在公路施工方面,不仅仅要选择科学适宜的施工设备,同时要能够选用科学高效的施工技术,以施工技术作为主导,指导工作人员进行更为合理的施工工程建设。比如针对公路的土方施工,要能够综合考虑到土方的运输情况,在进行施工设备选择方面,多选用推土车和运输车等设备,以保证整个土方施工工程合理进展。在针对公路路面建设方面,要能够针对性的选用混凝土拌和设备与摊铺机,同时要注意对路面的夯实机的选择,通过对不同施工设备的选择,保证每个工程建设能够各司其职,每个设备都能够发挥出自身独特的功能效用,这样才能够保证整个工程建设迈向新台阶。 1.2选配机械设备应注重效率 在进行公路施工建设过程中,要能够科学选择合理的机械设备,要能够根据不同的设备来选择相应的施工技术,以保证整个施工过程的连贯性。另一方面,要能够将整个公路施工设备的工作性能和工作条件及基础综合分析。机械设备本身制作的条件和实际的工作条件略有差异,要能够结合具体的工作去进行选择合适的工作设备,在进行施工设备选择时,要避免设备选择的盲目性。在实际的工作期间,机械设备的使用条件主要指的是机械设备所发挥出的自身效益和工作效率。所以在整个公路工程建设期间,要能够从根本上对机械设备进行科学管理和维护,避免在公路施工过程中,机械设备出现相关问题,阻碍公路工程建设的进展。对于整个公路设备机械要能够从以下几个方面来做到对机械设备的维护:(1)进行设备机械选择的过程中,要能够综合考虑到公路建设工程后续工作,尽量避免选择功能单一的施工设备,尽量选择一些有相对搭配的施工设备,保证机械设备发挥出应有的工作效益。(2)在进行机械设备选择的同时,除了选择有可搭配的设备,还要能够选取相关综合性能的机械设备,以缩小建筑设备配套环节,保证整个公路施工过程中简单便捷,从而能够进一步提升整个公路建设的工作效率,为后续的工作建设打下良好基础。(3)施工过程中,往往存在相关的主力设备和设施,但同时也存在相应的薄弱环节,比如在进行道路路面施工过程中,运输车的效用要比在土方施工中发挥效用低,但是同时也要注重对土方运输车的使用,可以安排土方运输车进行输送其他与公路建设相关的物品,保证机械设备的使用科学高效,从而能够达到局部施工机械设备之并列实施,提高工作效率的目的。 2公路工程机械设备的科学化维护 在公路工程建设期间,机械设备很容易存在相关障碍,机械设备一旦出现障碍对于整个工程的建设影响是十分巨大的,有的工程设备是主力施工机械,一旦出现故障,就会导致整个公路建设停滞。而对于一些重大的机械故障,主要是因为一些小故障没有得到重视造成的,由于忽略了一些设备中的小障碍,久而久之,才可能引起整个机械设备出现大障碍的情况,机械设备一旦出现大障碍,不仅会导致工程的建设进度减缓,同时也有可能造成整个机械设备报废。为整个公路工程的建设带来严重影响,同时会造成企业的重大经济损失。所以在施工工作进行中,要能够加强对机械设备的维修和保护工作,保证整个公路建设设备处于健康平稳的状态。 2.1对机械设备进行日常化检查 众多实践表明,在整个机械出现故障过程中,多数都是由于不重视日常出现的小毛病而导致的,如果在故障发生最初时间内,对机械设备进行相应预防检查,那么就会很大程度上避免机械设备出现更大故障。所以对于机械设备,要能够实现日常检查工作。对于机械设备的检查,要能够从日常维护和巡检两个方面进行,在日常维护方面,可以借助相关的技术来达到对机械设备的检查效果,可以对机械设备在运行过程中和中途休息内进行检查,对此可以利用“十字作业法”来加大对机械设备的检查,保证检查的高效率性。另外一个方面,可以设立专门的巡查人员,进行对设备机械的检查工作,每日进行检查,做好记录,然后每周进行汇总,将其中的数据进行分析,从中能够看出机械设备的使用特征和潜在故障,可以设立奖励机制,以鼓励每个工作人员的检查意识。 2.2科学合理维护机械设备 通过对机械设备进行日常化和科学技术的检查工作,能够发现机械设备之中存在的相关障碍,对此要能够采用科学合理的维修措施,加大对机械设备的维修力度。针对不同的故障要能够采用不同的方法,切不可盲目修理。比如针对机械设备缺乏润滑油的情况,要能够针对性添加润滑剂,同时要做好工作记录,为后续工作进展提供数据支持,千万不可随意进行维护,必须合理选择润滑剂维护机械设备。 3结束语 总体来说,公路工程施工与建筑设施和机械的选择有着十分紧密的联系,对此我们要能够在机械设备选择的过程中优化选择施工机械设备和在选配机械设备时注重工作效率,同时要能够对机械设备进行日常的科学检测,针对机械设备存在的故障采取更为科学的方法进行维护,只有这样,才能够保证公路工程建设工作有序进行,促进工程施工效率的提高。 作者:许伟芳 单位:云南第二公路桥梁工程有限公司
电气工程自动化论文:刍议智能化技术在电气工程自动化控制中的应用 摘 要:随着科学技术的不断进步,在我国电力行业中逐渐发展起智能化技术。作为近年来兴起的高新技术,智能化技术是采用计算机技术和人工智能理论进行结合的一种技术。虽然该技术的发展时间还比较短,但因其自身的优势,已在我国各个领域中得到广泛的应用。本文首先概述智能化技术及其在电气工程自动化中应用现状,并对电气自动化控制系统的设计原则与思想及应用进行探讨。 关键词:自动化控制;智能化技术;电气工程 随着我国社会经济的不断发展,也带动了部分与电力相关行业的快速发展。智能化技术的发展已成为电力行业发展的重要标志。目前,随着智能化技术的不断进步,推动了电气工程自动化控制技术的不断发展。随着智能化技术在电气工程自动控制中的广泛应用,大大推动了电气设备的智能化发展,并有效提高了电气工程自动化控制系统的稳定性与安全性,从而促进我国供电企业的发展。 1 智能化技术 智能化技术是计算机技术中一种重要的分支,其研究重点是通过计算机编程与设计来实现信息的收集、分析、判断及自动识别文字图像等能力,以帮助人类在解决生活、工作中的各种问题。智能化技术是一种将计算机技术、gps定位技术及精密传感技术等进行综合应用的技术。通过应用智能化技术,能有效改善操作者的工作环境,并降低其劳动强度,对操作者的工作效率与质量能起到有效的提高作用[1]。另外,智能化技术在危险性较高的施工领域中应用,从而有效提高危险性施工的安全性。在电气工程自动化中,智能化水平与自动化程度得到有效的提高,不仅降低了设备的维护成本,还能有效提高其可靠性,从而实现设备的智能化操作。 2 在电气工程自动化中智能化技术的应用现状 2.1 电气产品的设计 智能化技术能有效优化电气设备的设计,该优化过程是一个复杂的过程,既要运用到电机电气设备、电路及电磁场等方面的知识,还要求设计者必须要具备过硬的专业素质与丰富的工作经验。在传统的电气产品设计中,主要是依靠设计者的经验进行手工式的设计,导致电气产品的设计出现一定的不合理性与局限性,不利于电气产品的全面发展。随着计算机技术的不断进步,其在电气设备中的应用越来越广泛,从而有效缩短产品的开发周期,且能有效提高产品的准确性与科学性。通过引进智能化技术,能有效提升电气产品的设计效率与设计质量[2]。 2.2 智能化控制 智能化技术在数据信息的收集与处理、运行管理、操作控制、运行监控、画面显示、故障录波、在线分析及参数的修改与设定上得到有效的应用,并实现这些方面的智能化控制,而部分控制功能于电气自动化系统中应用非常广泛。 2.3 智能化技术在电气工程自动化控制中的发展 智能化技术的研究与开发是电气自动化系统控制的主要方向,其主要进行电子电气技术信息的收集和处理,在电气工程自动化控制中得到广泛的应用,且具有较强的实用性与适应性。智能化技术作为计算机技术中的重要分支技术,其在电气工程自动化控制中的取得一定的成功,且已成为电气工程技术发展的主要方向。 3 电气自动化控制系统的设计原则与思想 3.1 设计原则 电气自动化控制系统的设计原则就是要实现最大化的满足生产工艺与机械设备对电气控制的要求。其要求就是电气设计的主要依据,要求以检测元件与工作循环图等形式进行提供,对于要求调速的设备,还要给出相应的调速指标。另外,在适应控制要求的基础上,要求设计方案必须要具有简单性与经济性。同时要有效处理好电气设备与生产工艺之间的关系,并从设计要求、结构以及设计成本上进行两种关系的协调,并选用合理的电器元件,从而保证电气设备的安全性与可靠性。 3.2 设计思想 电气自动化控制系统的设计思想就是要实现集中式的监控,且设备运行维护方便,对控制站的防护要求较低,且系统的设计难度较低等。但这样的设计思想就要求将系统中的各种功能集中到相同的处理器上进行处理。因此,该处理器上的处理任务非常繁重,从而对处理器的速度造成极大的影响。而远程监控的优点就是能有效节约大量的材料、安装费用,且可靠性与实用性较高。目前,现场总线监控方式在电气工程自动化系统中的应用越来越广泛,且智能设备的安装,可直接连接监控系统通信,从而起到降低安装成本与工作量。同时,现场总 线监控的功能具有独立、灵活、可靠性,也是电气工程自动化系统未来的发展趋势[3]。 4 在电气工程自动化控制中智能化技术的应用 4.1 智能控制 在电气工程自动化控制中应用智能化技术,能有效实现电气工程控制的远程化、自主化、高效化及无人操作化,从而为智能化技术的发展提供了一个良好的平台。目前,智能化控制技术在电气自动化技术中的普遍应用已充分将智能化技术的优势充分地体现出来,并为该技术在社会各领域发展中提供良好的基础。 4.2 优化设计 在传统的电气工程自动化系统控制中,也会经常涉及到电气设备的设计,但由于电气设备的设计程序非常繁琐,并对设计人员的专业技术与工作经验要求比较高,且需要结合电气、电磁力等知识进行系统的设计。因此,传统中的自动化系统主要是由设计者依据经验进行手工设计的,不仅达标率非常低,且系统维护、修理难度比较大。随着科学技术的不断发展,现阶段的设计方案都是利用计算机辅助软件与cad辅助设计完成的,不仅能有效缩短设计时间,还能有效提高设计方案的使用性能与质量。在优化设计中应用遗传算法是智能化技术的具体形式,其在先进性与实用性上的功能比较强大,从而实现设计方案的有效优化[4]。 4.3 故障诊断 电气工程自动化系统在长期的运行中,电气设备出现故障现象是无可避免的,而在电气设备故障发生前,通常都会出现一系列与故障有关的征兆,因此需要采用有效的措施进行及时、有效的处理。而智能化技术的应用,就能对系统中的故障进行有效、准确、全方位的诊断。由于变压器是电气设备的组成部分,对电气设备的正常运行均有重要的意义。因此,电气设备监测人员要加强对其运行情况检测的重视,且要加强对设备的定时与不定时检测与维修。但电气故障由于长时间的运行,其故障的产生是无可避免的,因此,必须要及时、准确地找出故障部位与故障原因,并进行及时、有效的检修,以将电气故障引起的损失降低最低。而智能化技术无疑是检修故障的最佳选择。在运用智能化技术诊断变压器故障时,最重要的诊断方法则是分析变压器渗漏油的分解气体,以快速、有效地找出变压器故障的大体位置,并根据大体的位置逐渐缩小范围进行寻找,直到找到故障的具体位置,从而进行有效的检修[5]。通过智能化技术的应用,不仅能有效减少对故障的诊断与检修时间,还能有效预防故障对电气设备造成严重的损害,还提升电力设备的运行效率。 5 结束语 综上所述,随着科学技术的不断进步,人工智能技术越来越成熟,随着该技术的广泛应用,各种施工均实现了智能化。因此,在电气工程自动化中运用智能化技术,能有效促进企业的生产,从而有效促进企业的健康发展。 电气工程自动化论文:电气工程及其自动化专业电力电子技术课程学习心得 1、引言 随着电力电子器件制造技术和微机技术的发展。电力电子技术在电气工程的各个领域得到了广泛的应用,电力电子技术在各个领域的应用带来了相应领域的技术革命。电力电子技术是气工程及其自动化专业的一门重要的专业基础课。课程的最大特点就是电路图和波形图较多,实践性强。如何在有限学时内获得最好的教学效果,使学生较好地掌握课程内容,并培养学生的工程实践能力和创新精神,提高学生的学习兴趣,是急需解决的问题。为此,必须从教学内容、教学方法及实际应用等方面对电力电子技术课程进行改革,开创出一条适合培养应用型人才的教学模式 [1]下面就几个方面探讨一下本人在信号与系统这门课程学习过程中的一些心得。 2、充分发挥多媒体的特点制作有特色的课件 多媒体课件不能将课本的内容用ppt直接投到屏幕上,采用这种课件对教学是无益的。要将、文、声、像以及视频等融合为一体,在备课时充分该特点,对教学内容进行充分理解和掌握,把自己课程内容的理解、分析和总结等写入ppt,插入必要的电力电子技术实验原理的flash动画演示,精心设计每一张多媒体课件的页面,制作有自己特色的多媒体课件[2]。让学生在听课的中对教材中的内容一目了然。例如:在讲授电力电子技术中的同步信号为锯齿波的触发电路时,该电路结构相对较复杂,利用多媒体将电路图和工作波形图同时分解为几部分,将每一部分的电路图和相应的工作波形图放在一张图片中,利用多媒体的动画效果对电路中的电压、电流等进行处理,在讲授时,电路图中的电压电流路径用醒目的箭头象形地表示出来,同时工作波形中的该物理量的波形也进行动作,并将该知识点的重点用文字写在图开的边上。通过教师的控制,分节演示,使图中的路径动画和波形动作同步,从而给学生以感官上的综合刺激,同时可以节省板书与绘图的时间,扩大了教学的信息量。丰富了教学内容,能生动地展示各种教学素材,提高学生对本课程学习的积极胜,激发学生的学习兴趣,能极大限度地满足学生的求知欲望。 3、加强实践能力培养 教师应注重实践能力的培养。电力电子技术有很强的实践性,实验是培养理论联系实、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段。在实实践教学改革是“电力电子技术”课程改革的一重要环节。学生要认真完成基本实验,巩固实验基础。根据课堂教学内容的教学安排,学生必须完成一些验证性的实验。如电力电子器件的特性研究、基本电路的输出电压、电流波形验证等基本实验。通过这砦实验,学生不仅可以加深对课堂所学内容的理解,而且可以熟悉整流、斩波、变频和逆变的相关概念有更深刻的认识和理解。在此基础上,我校现在已淘汰传统的分立元件实控制柜,采用浙江天煌教学仪器公司的“电力子与电力传动实验台”。我们采取的措施有:将实装置介绍及实验要求挂到电力电子技术课程网站,提供基本操作示范录像;减少验证性实验,增加合性和设计性实验;开放实验室,同时鼓励学生参教师的科研活动和实验室建设。实验改革的基本思路如下:①要求实验内容全,包含各类半控、全控型功率开关器件和pwm控实验;②融合相关课程(如自动控制原理、电机拖、计算机控制)的综合实验;③分层次设置实验,使生可自行搭接和组合设计,以便将其扩展成新实;④学生的实验活动建立在自主设计的基础上。教师要提高毕业设计环节的质量[3]。毕业设计的题目不求过大过难,但要使学生能真正明白其工作原理并能亲自动手制作出可行的实际电路。如以布置一个利用单片开关集成调整器芯片设计一个简单电源的题目。要求学生自行查阅相关的芯片资料及典型应用电路,用protel画出原理图并仿真,仿真结果正确后再要求学生排版生成pcb电路,然后再利用刻板机或自己刷板子制作出实际的线路板,把所需元件焊接完成后再进行测试,直至输入输出正确。这样做的目的是培养理工科大学生的工程实践能力,使学生能尽快适应将来的工作岗位。毕业设计论文通常涉及元器件购买、电路板加工与制作、测试分析等费用开支,没有一定的经费投入及实验条件难以完成教学任务。 4、教师应讲好绪论课并提高自身素质,采用双语教学 教师在整个教学环节中占有重要的位置,教师自身素质的好坏不仅关系到教学质量的好坏,而且对学生也有很大的影响。因教师应加强自身的意识,讲好绪论这第一堂课,激发学生的学习热情教师可以通过搜集丰富的图片、录像等感性材料来说明电电子技术的具体应用领域,使学生明白他们在课堂上将要学的看似“枯燥”的电路图,波形图及公式推导在工程实践中非常有实用价值的。由于电力半导体器件和微电子半导体器件日新月异的发展,电力电子技术每隔不久便有一个新飞跃,其应用领域也在不断扩大。教育重要的是培养学生站在全系统的高度上分析和解决问题的能力。要从把知识点分得过细、缺乏联系转变为强调知识的整体性和培养综合运用知识并创造性地解决问题的能力。一方面突出重点,理论联系实际。“电力电子技术”是一门非常实用的课程,应用与我们的生产生活关系密切。本科教学中开展双语教学,是教育部提出的在新形势下推进教学改革,提高教学质量的重要举措,也是全面实施素质教育的有益尝试,是全球经济化的必然趋势,是教育国际化的客观要求,是人才培养的必然要求。双语教学现已成为我国高等教育课程教学改革的一个热门话题。将双语教学运用于电力电子技术课程,其主要目的是传授先进的专业技术知识,同时给学生提供应用英语学习的机会。双语教学施行之初,学生往往会不适应,易失去学习的兴趣,所以在教学内容的设计上和教学手段方面充分考虑到了初学者的认知能力和接受能力。 5、结束语 电力电子技术课程的教学实践改革措施应与各高校的人才培养目标相一致,我校对开设该课程相关专业的目标是培养工程实践型人才。因此,在该课程的教学实践改革中要及时更新和补充目前工程应用中真正用得到的主流技术来充实我们的教学内容,积极改进教学手段和教学方法,提高学生的学习积极性,鼓励任课教师积极参与到该课程的相关科研实践中来,科研与教学共同进步。随着电力电子技术发展应用的广泛和深入,该课程的改革也一样会不断地向前推进,各种各样的探讨和方法也会不断涌现。因此,围绕学生,追寻电力电子技术发展前沿,锻炼和培养学生的实际工作能力和激发其创新能力,是课程改革发展的方向。 电气工程自动化论文:电气工程及其自动化 一、电气自动化的应用 (一)它可应用于建筑。 智能化建筑的发展必然离不开电气自动化,随着我国国民经济的飞速发展以及数字电子化科技发展,高档智能化建筑无疑已经成为当今建筑界的主要发展方向。自然达到合理利用设备,在资源方面,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。这些电子设备及布线系统一般都属耐压等级低,防干扰要求高,是最怕受到雷击的部分。智能建筑多属于一级负荷,应该设计为一级防雷建筑物,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。 (二)它也可以应用于净化空调设备。 净化空调系统控制自动监控装置,可以设计成单个系统的测量、控制系统,也可以设计成以数字计算机控制管理的系统。在温度控制方面,净化空调系统采用ddc控制。装设在回风管的温度传感器所检测的温度送往dx一9100,与设定点比较,用比例加积分、微分运算进行控制,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,控制回风温度应保持在18-16度之间,从而使得洁净室温度符合gmp要求。在湿度控制方面。装设在同风管内的湿度传感器所检测的湿度,送往控制器与设定湿度比较,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,控制回风湿度应该保持在45%-65%之间,这样洁净室湿度方能满足gmp要求。 二、电气自动化控制系统设计的一般原则和设计思想 (一)设计原则。 ①最大限度满足生产机械和工艺对电气控制的要求。生产机械和工艺对电气控制系统的要求是电气设计的依据,这些要求常常以工作循环图、执行原件动作节拍表、检测元件状态表等形式提供,对于有调速要求的场合,还应给出调速技术指标。其他如启动,转向、制动、照明、保护等要求,应根据生产需要充分考虑;②在满足控制要求的前提下,设计方案应力求简单,经济;③妥善处理机械与电气的关系。很多生产机械是采用机电结合控制方式来实现控制要求的,要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用维护方便等方面协调处理好二者的关系;④正确合理地选用电器元件;⑤确保使用安全、可靠;⑥制造美观、使用维护方便。 (二)设计思想。 (1)集中监控方式。集中监控方式不但运行维护方便,控制站的防护要求也不高,而且系统设计也很容易。但由于这种方式是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,所以处理器的任务相当繁重,处理速度也会受到一定的影响。由于电气设备全部进入监控,致使主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,这也会造成设备无法操作。这种接线的二次接线比较复杂,查线也不方便,而大大增加了维护量,还存在在查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 (2)远程监控方式。远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、节约材料、可靠性高和组态灵活等优点。但由于各种现场总线的通讯速度不是很高,使得电厂电气部分通讯量相对又比较大,所以这种方式大都用于小系统监控,而在全厂的电气自动化系统的构建中却不适用。 (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,而且已经拥有了丰富的运行经验,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坚实的基础。现场总线监控方式使系统设计更加具有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样就可根据间隔的情况进行设计。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、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,节省了大量控制电缆,节约了很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。此外,各装置的功能相对独立,组态灵活,使整个系统具有可靠性而不会导致系统瘫痪。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。 电气工程自动化论文:建设电气工程及其自动化优势专业的探索与实践 1.引言 目前全国已有311所院校开设了电气工程及其自动化专业。电气工程专业高等教育出现了百家争鸣、各具特色的格局。虽然众多高校纷纷设立电气工程学科,但是教学水平和学生素质参差不齐。我校电气工程及其自动化专业是2004年开始招生的,通过借鉴和分析其它高校相同专业的人才培养模式及实践教学体系,结合区域经济的产业优势和我校的办学定位,从人才培养模式、课程教学体系、实践环节等方面进行规划和设计,经过近十年来的努力,我校电气工程及其自动化专业,形成该专业的人才培养模式和专业特色。2007年成为学校确定的重点建设专业,给予了重点支持和投入,2008年成为浙江省重点建设专业,校优势专业。 2.创建人才培养模式、提高人才培养质量 2.1 找准定位,明确方向。 从2004年招生以来,经过了3次人才培养方案的调整,遵循了强化基础、注重能力、按宽口径培养的改革原则,基本思路是突出创新性、应用型人才培养的目标,体现电气工程新理论、新技术的应用,更加体现服务地方经济的根本。因此,专业要适应地方经济建设的需要,适应科学技术的进步,适应学生就业需求,明确理论和实践的规格要求,要在培养规格上体现突出创新性、应用型。围绕嘉兴地区光伏产业基地、风力发电产业基地、以及浙江省制造业基地、水电、热电联产巨大的系统优势,根据地方经济建设和社会发展的实际,特别是多元化的电力企业布局和嘉兴学院自身的办学条件,专业设置了电气传动与控制、电力系统自动化2个方向。专业人才目标是:本专业培养系统掌握电气工程及其自动化的知识和技术,具有较强工程实践能力,能够在工业电气传动控制领域、电力系统自动化领域,从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自动控制、试验分析、技术开发和经营管理工作的应用型高级专门人才。 专业一直坚持专业的培养目标和办学定位,加强的应用型、创新型人才的培养,探索和创新具有本专业特色的人才培养模式,为装备制造业、电力工业、电子信息产业培养应用型、创新型人才,为地方经济建设和社会发展服务。 2.2 创新型与应用型协调,探索人才培养模式。 以深化教学改革为动力,以培养具有较强创新能力、应用能力的电气工程高素质应用型人才为核心,以提高办学水平和教学质量为目的,通过积极开展教学研究,转变教育思想和观念,深化教学改革,在人才培养模式上进一步将创新型与应用型融合,构建适宜的培养模式,既重视学生创新精神、创新能力培养,也将学生应用能力的训练落到实处,做到二者兼顾,不偏不废,切实保证人才培养目标的实现。 强化创新型和应用型人才培养模式的落实,依托产学研结合的平台、校内学科实验室平台和团队,实施的人才培养模式为: (1)加强“依托学科平台培养创新能力”的培养模式。 吸引学生参加实验室开放选题、参与实验室在研的科研项目,参加各种学科创新竞赛,不断提高学生的创新意识与能力。形成“听中学”、“学中做”和“做中学”有机结合的环境,构建“学科实验室+实训基地”为平台,横向、纵向结合的人才培养模式。 (2)加强“专项培训认证”的培养模式。 专项技能培训既可以是来自校内的,也可以是来自社会的,培训内容不仅是职业工种的训练,主要是对本专业领域内某一新技术、新产品的开发应用能力的训练,并通过社会机构的认证,取得相应的资质。从大二开始,建立了“电子电子信息技术人才认证(eitp)”、“注册电气工程师”、“自动化系统工程师(ase)”“维修电工”等认证相适应的教学模式,按照认证所必须具备的能力结构及其形成特点,专业规范的培养目标和规格、能力结构要求和知识结构要求,来设置培训课程和课程内容,以达到培训认证应具备的理论知识基础、专业知识和工程实践能力等方面素质的培养要求。体现了“教室与实验室结合、学校与社会结合、教育与培训结合、专项强化与全面发展结合”。人才的市场竞争力得到加强,每届均有学生参加专项技能培训,培训和资格认证率均达到80%以上。 (3)加强“五位一体”学生科技创新体系。 更系统、更充分地建设“创新领导小组+创新协会+创新基地+开放管理机制+创新活动”科技创新培养体系。吸引学生实验室开放选题、参与科研项目、参加各种技能竞赛等。学生通过参与科研实践,接触科学前沿技术,学到先进、实用的专业知识和技能,理论联系实际,达到学以致用的目的,学生长期接受工程技术和工程意识的培训,在学生中产生了导向性、示范性的作用,学生参加教师的科研、参加各种竞赛的积极性极大的提高,本专业每年校级及以上的科技竞赛获奖每年达到10项以上。 2.3 进一步梳理课程体系与教学内容。 在明确培养目标和培养模式的前提下,以课程改革成果为依托,更新教学内容为抓手,改革教学方法和教学手段为保证,突出课程建设为基础性作用,进一步优化教学内容和课程体系,实现经典与现代的融合,基础课与专业课的协调,理论与实践环节搭配的合理,为本专业构筑起有利于学生个性发展的理论和实践教学体系,提高课程建设的质量,梳理课程内容和边界,课程与培养规格一一对应,切实保证人才培养目标的实现。 经过2006年、2009年、2012年三次进行的人才培养方案修订,已经建成了较为合理的课程体系。理论课程体系按照公共基础课、学科平台课和专业基础课、专业方向课三个层次设置. 同时结合区域产业优势特点和学生就业状况及市场需求情况,为满足专业人才培养多样化要求,注重培养学生知识和能力的,及时调整教学内容。 (1) 构建模块化、系列化课程体系设置,加强双语教学课程建设,建立电气传动与控制、电力系统及其自动化两个专业模块方向的“课程库”。 (2)更新教学内容,增加专业选修课数量。将专业课按专业方向划分成几个系列模块,使学生选修时更具有针对性和系统性。打破课程设置受教学计划更新速度的限制,充实新的理论和技术,调整内容重点,加强课程教学的针对性,如新能源发电、新能源电气控制、物联网等与国家战略新兴产业、地方经济发展相关的课程。 (3)紧扣“创新型”“应用型”主题,改革课程设置 与教学内容,切实拓展专业优势,进一步探索人才培养模式,采取有力措施保证“创新教育”不断线,进一步突出学生能力培养不断线。 (4)立足于相关课程的融合,课程重新组合,避免内容的重复,提升课程的层次和水平,使各门课程内容得当、边界清晰,整体优化课程的内容,使课程的知识结构更加合理,内容更加丰富、新颖。 2.4 构建实践教学体系,拓展实习基地功能。 建立体现工程应用的实践教学体系。依据课程体系的培养要求,建立基础层、拓展层、创新层的结构化实验教学体系,培养学生的创新精神和创新能力,激励学生自主实践和能力训练,增强学生实际能力。 (1)构建“工程导向”的实践教学体系。 对实践教学体系进行顶层设计。积极组织教师开展实践教学改革,发挥工程实际背景结合紧密的优势,强化“面向工程、项目驱动、能力培养、全面发展”的教育理念,以工程为导向、以项目驱动为手段、以能力培养为关键、以全面发展为目标,进行教学实践体系的教学改革。提升学生的创新能力与应用能力;以“工程”的观念指导教学实践,以“工程”的思路组织教学实践。实际操作中在一门课程中,或以一门课程为主,多门课程协同,从一个工程实例入手,围绕工程问题的提出;工程解决方案的确定;具体工程方案的设计;工程设计的实施;工程的运行维护等工程问题解决的过程,在学习课程知识的同时,培养学生的“工程”意识。 (2)紧密结合产业结构的调整,增加新的实践教学内容。 依托地方、行业和校内资源,积极与科研院所、企业单位加强联系,拓展校外实习基地,不断丰富实践教学的内容,激励学生的学习兴趣。 (3)以培养应用能力和创新能力为核心,狠抓实验、实习、实训环节。 省级实验教学示范中心作为校内实验教学平台,承担“电路原理”等学科平台课、“电机学”等专业基础课;中央与地方共建的电气工程实验室负责专业课程实验教学“工厂供电”、“电力系统分析”等专业方向课的实验教学,以及电子工艺实训、电气工程实训等实训环节。新能源及耗能控制教学平台和嵌入式系统教学平台等为依托构建科研平台,为学科建设、学生创新活动、研究课题开放服务;利用校外实习基地进行实习环节的教学。 (4)分类型建设校外实习基地。 目前,依托校外已建立的15个实习基地,基本满足学生的生产实习和毕业实习的需要。需要进一步分类型加强校外实习基地建设,主要任务有: 巩固基地型校企合作:本专业实习教师将与企业专业技术人员合作,共同指导认识实习、生产实习,使学生获得真实有效的实际经验。扩大毕业设计型校企合作:部分毕业设计选题结合工程实际,题目来源于企业,学校和企业共同选派导师,以“双导师制”形式指导学生毕业设计。培育专业培养深度参与型校企合作:校企共同研究制定培养计划,从课程设置、培养方向、教学的实践环节与内容、毕业论文的课题等全方位参与,教师需积极主动融入企业,实现校、企良性互动,实行校企深度合作,构建良好的合作环境。 3.专业优势更加凸显、人才培养质量明显提高 通过精心培育专业特色,学生的创新能力,实践能力明显提高,近年来,毕业生就业率高于全省同专业平均水平,保持在95%以上;毕业生考研率达到25%、达线率15%、录取率10%,位于全校各专业前列;校级及以上的科技竞赛获奖每年达到10项以上。 电气工程及其自动化专业在专业方向上围绕电能的产生、传输、分配、使用,构建知识能力素质体系。在人才培养规格上体现了强电与弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、硬件与软件相结合、元件与系统相结合。在人才培养模式形成了课堂与实验室相结合、校内与校外相结合、教育与培训相结合、专项强化与全面发展相结合。在培养质量上形成了高就业率、高考研率、高(竞赛)获奖率。专业特色体现在: 3.1 培养方向的特色。紧密围绕发电、输电、配电、用电四大环节进行专业培养方向的设计,设置电力系统自动化(以发电、输电为主)、机电传动自动化(以配电、用电为主)培养方向,根据应掌握的核心知识能力精心设置理论和实践教学内容,增加新能源发电和装备的内容等新型产业的内容,主动适应地方经济发展,支撑培养目标的实现。 3.2 培养方法的特色。实施“在通才教育平台上实施专项专才教育”的培养模式,在实施“专项技能培训认证”的应用能力培养模式基础上,创建“依托学科团队培养创新能力”的培养模式,构建培养“创新型、应用型”并举的人才培养模式;使理论教学、实验实习、专项培训相互支撑、协调促进,实现了“教室与实验室结合、学校与社会结合、教育与培训结合、专项强化与全面发展结合”。 3.3 培养结果的特色。根据学生自身情况鼓励个性成才,引导学生参加考研、竞赛、培训,逐步形成各三分之一比例。考研比例20%以上(录取10%以上),参加学科竞赛比例20%以上(获奖约20%),参加培训比例80%以上(获得职业职称资格认证50%以上)。 进一步凝练和提高已经初步形成的专业特色,坚持内涵发展,在原有基础上积极创新,总体培养质量有更大的提高。 4.培养效果的跟踪和反馈 建立了创新型、应用型人才培养的闭环系统。将培养方案中的理论教学和实践教学作为控制通道;研合作机制作为修正系数;学生参与科技竞赛、社会与用人单位评价和毕业生反馈评价作为反馈通道。产学通过这个闭环系统,及时跟跟踪和反馈培养效果,调整和修改培养方案,以满足社会对人才培养的需求。 5.结论 电气工程专业自成立以来,立足于面向区域经济建设培养人才,突出工程教育,注重实践能力的培养目标,长期致力于人才培养模式改革与实践。经过多年的探索和实践,我们积累了比较丰富的经验,也取得了一系列的改革成果;深化教学改革提高了教学质量;依托学科平台培养创新能力,促进了学生自主发展;五位一体的学生创新体系提高了学生的学习能力和学习兴趣;深度参与型校企合作增强了学生的实践能力;毕业生质量受到用人单位的赞誉。 电气工程自动化论文:关于电气工程自动化实验的研究 摘 要:电气工程及其自动化专业的实验教学是专业教学最重要的环节之一,学生的实践能力和创新能力是衡量该专业办学的重要指标。实验室既是实现知识转化成能力的场所,也是连接社会的纽带和桥梁,现就其简要分析。 关键词:电气工程 自动化实验室 研究 1“递进式”实验的内涵与特征 “递进式”实验是指从基础性实验到综合性实验,以及创新性实验的顺序进行实验。根据电气工程及其自动化专业的培养目标和要求,通过实验室结构的调整,将原来单一课程单一实验室的基础上,整合成三大模块,将本专业实验室分成三个层次:①基础性实验,就是把本专业基础课程对应的实验室整合到一起,满足各门课程实验教学的需要;②综合式实验,就是实验项目不局限于某门单一的课程,通过实验室结构的整合和调整,将课程相关的实验室建立在一个综合性的实验室,支持开出将几门课程综合运用的实验项目,这既有利于提高学生综合运用知识的能力,同时为课程设计和毕业设计提供了一个平台;③创新式实验,就是根据本专业培养目标的特点,建立起产学研结合的开发性实验室。创新性实验是在指导师指导下,在自己的研究领域或老师选定的学科方向,针对某一课题或某一研究方向,进行研究和探索的实验,是学生参加科学研究、教学科研相结合的一种重要形式。 2“递进式”实验模式的探索与实践 电气工程专业实验室是学院建设较早的实验室,在多年的教学改革和实践中,实验教学一直是学校进行改革的重点。六年来,按照基本原理、基础应用、综合实践、应用设计四个层次来规划和改善实验条件;通过整合教学内容、改进教学方法来更新教学观念;通过强化管理、培养队伍素质来确保实验教学的改革。 2.1 整合专业实验教学设施 围绕电气工程及其自动化专业的人才培养目标整合实验教学内容,学院电气工程及其自动化专业自升本以来,根据社会人才培养的需要,开设了“电力系统及其自动化”和“工业自动化”两个专业方向,在实验室的改革与建设中也依据两个专业方向的要求整合。将原来按课程开设的实验项目、课程设计及毕业设计,整合为反映课程体系的基础实验、突出应用能力的综合性实验及培养创新型人才的设计性实验和探索研究性科研项目,形成了“基础性实验-综合性实验-创新性实验”三个层次递进的实验教学体系,强调了学生能力培养的系统性和科学性。在具体运作上,两个专业方向的基础课程相同,因此,建立了一个统一的基础性实验平台和专业综合性实验平台,这样可以同时满足两个专业方向实验教学的需要,起到资源共享的目的。专业方向实验平台的建设,是根据本专业开设的两个专业方向的需要,建立专门的实验室,电力系统及其自动化专业实验分室是以发电、配电及其自动化控制为目标的实验教学基地,工业自动化实验分室是以工业生产的过程自动化控制为目标的实验教学基地。 建立两个相对独立的实验室,不仅是目前两个专业方向和人才培养的需要,也为今后两个专业方向的发展提供了有利的保障,有利于两个专业方向今后的发展。 2.2 整合实验教学内容、改进实验教学方法 根据学院电气工程及其自动化专业教学计划的要求,针对学院原来实验教学的状况和存在的问题,科学整合实验教学内容,并不断探讨和改进实验教学方法。在教学内容上,彻底改变原来单一课程开设单一实验的状况,对教学内容进行“递进式”的整合。 在教学方法上,改变过去以老师讲授和演示为主的教学方法,采取引导和启发的方式培养学生的操作能力和创新思维。对于基础性实验教师作技术指导,对于综合性、设计性及研究探索性实验项目建立以学生为主体的教学方法。对于综合性和创新性实验,学生需填写课题项目申请书(课题来源、课题研究目的、具备的实验条件、拟采取的方法、预期的实验效果),让学生多角度、多方位地思考,培养学生进行科学研究的能力,培养学生运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力。与此同时,根据学生动手能力的高低进行因材施教,加强过程监控,通过学生自查、教师中期检查、递交结题报告并进行结题答辩等形式,加强全部实验过程的管理,这样,较好地实现了“递进式”实验的预期效果,也适应了不同层次人才培养的需要。 2.3 加强实验教学管理 电气工程及其自动化专业“递进式”实验教学模式的实施必须有完善的管理体制和管理措施作保证。在具体的实践中,通过和其他高校实验教学管理制度的交流和学习,再根据学院的实际情况,制定了一套行之有效的管理制度,建立反映学生实验能力和创新能力的实验教学评价体系,对具备条件的实验室实行开放,实现了“递进式”实验教学的有序进行。 2.4 加强师资队伍建设 师资队伍建设是实验室建设的重要因素,是确保实践教学的前提和条件。近年来,通过引进和培养两种方法来提高实验队伍的素质。对实验队伍先从学历上进行提高,采用派遣教师到工厂企业进行培训和学习等形式来提高实验技能,强化队伍建设。实现了学历上达标,年龄结构、学员结构及职称结构合理,实验技能提升的实验团队,使每个指导教师具备辅导两门实验课程的能力。此外,学校还将在实验室工作评优、实验室建设工作量计算、实验室工作人员职称晋级、待遇等方面采取一些稳定队伍的措施,让优秀实验教学人才“引得进,留得住,用得好”。 3结束语 电气工程及其自动化专业在“递进式”实验教学改革中,以专业培养为目标,通过整合内容形成了科学的实验教学体系;通过优化资源配置,构成了基础实验平台、专业综合实验平台和专业方向实验平台;通过改进教学方法,培养了学生的创新能力;通过完善管理,建立了先进的实验运行模式,从而使学生的动手能力和创新意识得到明显提高。实践教学是一项长期而系统的工程,还需要在不断的探索与实践中得以提高。 电气工程自动化论文:电气工程及自动化在智能建筑中的应用 【摘要】随着计算机云计算互联网服务的增加,智能概念融入到现代生活的各个行业中。智慧建筑快速覆盖的背景下,电气工程及自动化技术的运用越来越广,伴随着人们的高体验需求,对电气工程提出更高的要求和新的考验。本文主要通过对电气工程自动化技术的阐述,以对其在智能建筑中应用作出论述。 【关键词】电气自动化;智能建筑;电气技术 智能建筑是融入计算机云处理技术、自动化技术以及现代绿色建筑为一体的综合性服务建筑,主要目的是为用户提供一个智能、快捷、绿色、安全、高效的居住环境。电气工程自动化技术是智能建筑的重要组成部分,主要提供电力安全、电力资源合理配置、电气设备智能化和通讯系统的有效输出。电气工程自动化技术在智能建筑中的应用举足轻重。 一、智能建筑电气工程自动化的含义 随着我国建筑行业的发展,建筑的功能逐渐从使用层面上升到感官体验层面[1]。智能建筑电气自动化是指建筑通过计算机和电气自动化技术的运用,对建筑的配电输出、楼栋小品灯光、建筑气流、排水系统和消防系统等功能环节进行自动化控制,从而形成建筑与周围环境和电气配置之间的完美结合,通过建筑环境、设备自动化监测和建筑设备功能自动解决问题系统,以确保建筑安全、高效智能化,实现建筑智能化。 二、电气工程自动化与智慧建筑的关系 电气工程自动化是智慧建筑形成的必要条件,智能建筑各项功能的实现是在电气工程自动化条件下才能够完成,比如智慧建筑中的火灾预防功能,该功能是通过互联网数据连接监控、感应系统和火灾报警器、自动喷水系统等形成火灾预防系统,在火灾感应设备感应到建筑环境内温度超过警戒线或烟雾浓度高于警戒线时会进行区域锁定,并将数据反馈到后台监控主机,主机自动传导信息到报警系统和自动喷水系统,进行火灾报警和临时性灭火,以保证建筑安全的功能[2-3]。因此,智慧建筑形成的前提是电气工程自动化的科学应用。只有实现电气自动化与建筑功能的结合,才能保证建筑资源的合理配置,以实现建筑智能化。 三、电气工程及自动化技术在智能建筑中的应用 1、自动化技术在配电设备中的应用。配电系统是建筑运营的核心,是建筑电梯运营、公共照明系统、安防系统等运营的支撑,也是智能建筑有效运营的保障。自动化技术在配电设备的应用可以有效提升配电功率、降低能源损耗和提升安全防护质量等,具体应用体现在:在供电系统应用过程中,通过电量输送负荷监测,在保证建筑运营的前提下,对电路输出功率进行调配,而自动化技术能最高限度地提升配电效率,以避免资源浪费。比如电路声控系统和感应系统在建筑照明上的运用,通过对周围环境的声音、光线、温度进行监控和判断,调配电路输出功率高低,合理划分照明区域,有效提升电力使用效率;在配电安防方面的应用,配电设备中应用安防自动化技术,对电路温度、电流量进行监测,通过数字电子技术测算出地面上与含电荷量物体之间的安全距离,比如当电路温度异常、漏电现象出现时,通过感应系统反馈到计算机反馈系统,通知维修人员进行维修,并及时对供电系统予以断电,达到安全维护功能。2、在楼栋控制系统上的应用。智能化建筑主要体现在建筑体验感上的优势,例如通过对建筑楼栋之间的空气、温度、湿度、排水的调整,增加建筑楼栋之间的健康、舒适程度。而智能建筑楼栋控制系统是由排风系统、供排水系统、消防系统以及安防系统构成,通过对自动化监测、调整而达到人们的居住条件,比如排风系统和排水系统,在建筑墙体设立感应系统,当空气流动值低于或高于标准值时,感应系统传输信息,排风系统增加空气流动量;而当空气湿度低于标准或空气过于干燥时,或传输信息到排水系统增加空气湿度。电气工程自动化技术在智能化建筑楼栋系统上的应用可以最大限度增加现代建筑舒适程度和智能程度,更能够从体验上满足人类对现代居住的水平上的需求。3、自动化技术在通信服务上的应用。智能化建筑关键在于信息的传递,而通信服务是连接智能建筑的核心纽带。只有通讯服务得以健康运营,才能实现智能设备效用的最大发挥。电气自动化技术在通信服务上首先要构建信息处理系统,像人类大脑一样,进行数据的收集、处理和储存;其次构建连接系统,通过IP通讯、个人通讯系统、卫星通讯系统,进行外界个人与整体的信息连接、交换;最后,构建自动反馈系统,对信息进行自动储存和处理,对于疑难问题进行衔接解答,并进行信息处理,将结果予以汇总反馈,有助于未来通讯服务发展。 四、结论 综上所述,智慧城市是现代建筑发展的必要趋势,智能建筑是智慧城市进程的必要组成,电气工程及其自动化在智能建筑的构成中发挥至关重要的作用。因此,在智能化建筑的设计中,要将电气自动化合理运用在建筑监测、电气配置、建筑环境调节和通讯服务构建中,从而实现安全、绿色、高效的智能化建筑。 作者:汪岩佳 单位:东北农业大学电气与信息学院 电气工程自动化论文:电气工程电气自动化技术应用 摘要:随着我国电气工程发展速度的不断提升,其对电气自动化技术的水平要求也在不断提高。本文主要从电气自动化技术的特点出发,探讨其在电气工程中的应用策略。 关键词:电气自动化;电气工程;应用分析 随着我国人们生活水平的不断提高,各类电气的需求量也在不断增加。在这一背景下,电气工程发展进入了快车道,原有的电气化技术存在着一定的局限性。基于此,电气自动化技术在应用的广度与深度方面都获得了很大水平的提升。因此,本文从电气自动化技术的内涵特点出发,探讨其在电气工程中的具体应用策略。对于促进该领域相关研究有着积极的借鉴作用。 一、电气自动化的内涵 电气自动化是科学技术发展到一定阶段的产物,是充分借助现代计算机来对相关的电子元件进行自动化控制的总称。电气自动化有效的降低了原有的电气工程成本,将电气工程推向更加智能化方向发展。电气自动化在发展过程当中逐渐形成了以下几个方面的特点。首先,应用范围日趋广泛。由于电气自动化技术本身所具有的优势,因此,它被广泛应用在电气工程的诸多领域。可以说,在社会生产生活的各个方面,都能看到电气自动化技术的应用。在具体的应用过程当中,电气自动化技术越来越呈现出高端化、智能化、人性化的发展态势。随着其综合技术指标的不断提升,电气自动化的技术也将给人们的生产生活带来很多积极的改变。其次,对电子技术有较强的依赖性。电气自动化技术需要借助电子计算机技术来完成相关的功能。无论是在信号的采集,还是在相关数据的处理都离不开电子计算机的辅助,可以说,现代的电子计算机技术的快速发展在客观上也为整个电气自动化水平的提升提供了良好的技术支撑。 二、电气自动化技术在电气工程中的应用现状 从整体上来看,电气自动化技术在电气工程应用中得到了突飞猛进的发展。但是,由于诸多方面的原因,我国的电气自动化技术在电气工程应用中还存在着科学技术创新不足以及与国际合作交流机会不多、助推民生发展中作用不够凸显等方面的问题。具体来说,在科技创新领域,我国的电气自动化技术虽然在某些专业方面取得了一定的成绩,但是,无论是从技术的核心性上,还是技术专利的拥有量上,我国电气自动化技术所具有的优势并不是很突出,这充分体现出我国在科研创新领域还存在着一定的短板。其次,国际交流有待强化。科技是助推整个人类文明向前发展的主要动力。当前,我国在电气自动化技术方面还在不同程度上存在着闭门造车等方面的问题,由于缺乏国际高水平的对话与合作,这在一定层面上严重影响了我国进行电气自动化研发的前瞻性与创新性。因此,不断加强国际交流与合作,是未来我国电气自动化技术在电气工程应用中水平的主要思路。最后,电气自动化技术还需要更多的向民用方向倾斜。从整体上来看,我国很多电气自动化技术主要聚焦高精尖领域,与一线的民生关联度有待进一步的提升,让科学技术更好的造福大众的生活,改善他们的生活质量,是我国科技未来发展的重要落脚点。所以,从这个角度上来看,不断的提高我国电气自动化技术在民用领域的利用率是我国电气自动化技术未来很长一段时间需要关注的主要方向。 三、电气自动化在电气工程中的应用改进策略 在上文中主要探讨了电气自动化技术的基本内涵与特点,围绕其在电气工程应用领域的不断扩大,其在具体的操作过程中的稳定性上、安全性上、智能性上以及人性化上都面临着诸多的挑战。因此,本文在借鉴相关研究成果的基础上,从以下几个方面来探讨今后提升电气自动化技术在电气工程中应用水平的具体实施策略。首先,注重技术创新。当前,科技发展日新月异,尤其是云计算、大数据等新兴领域的发展,为电气自动化技术的科技创新奠定了良好的基础。当前,我国电气自动化技术在电气工程应用过程当中还存在着借鉴有余,创新不足的现象,尤其是一些电气自动化技术的核心技术,还没有拥有绝对的优势。这不仅影响着我国电气自动化技术的发展,也影响着其在电气工程应用水平的提升。所以,在这一背景下,要加大电气自动化技术科技创新力度,大力培养电气自动化技术创新人才,为其搭建良好的技术研发平台与环境。为电气自动化技术创新以及电气自动化技术在电气工程中的创新应用提供必要的支持。其次,积极开展国际合作。在电气自动化技术应用在电气工程当中难免会存在一些技术层面的问题,一方面,我们需要攻坚克难,突破技术难关。另一方面,我们需要加大与国际电气自动化技术相关组织的合作力度,通过他山之玉可以攻石的方法,来更好的缩短中国与国际电气自动化发达国家之间的差距。例如,可以通过成立电气自动化技术国际交流平台的方式来定期的举办论坛,讲座,经验交流,学术讨论等,在这一系列的举措下,今后的电气自动化技术在电气工程中的应用将会得到更大层面的技术与理论支持。最后,不断的从问题出发来解决当前在电气工程应用领域中存在的诸多问题。例如,人工智能问题、远程控制问题以及人性化的设计问题等等。通过这种方式,可以不断的将电气自动化技术不断应用在民间领域,助推大众生活水平的改善。总之,在我国今后电气自动化技术应用在电气工程过程当中,需要不断的在技术创新领域、国际交流与合作领域以及满足公众电气工程需要领域进行诸多层面的提高。只有这样,我国电气自动化技术才会更好的发挥出其应有的价值与作用。 四、结语 本文主要探讨了电气自动化技术的基本概念与特点,以及当前当前电气自动化技术在电气工程中应用的现状。在此基础上探讨了电气自动化技术在电气工程应用中的改进策略,希望本文的研究能为我国电气自动化技术在电气工程相关问题中的研究提供一定的借鉴。 作者:冯国庆 单位:辽宁省政兴集团工业工程有限责任公司 电气工程自动化论文:电气工程及其自动化问题与对策 【摘要】随着现代工业的快速发展,电气工程及其自动化得到了快速的发展,已经逐渐形成了电气工程及其自动化的技术平台。虽然我国的电气工程及其自动化得到了非常快速的发展,但是就像任何新技术发展过程一样,必然会存在着这样那样的问题。本文主要介绍电气工程及其自动化存在的问题,同时提出相应的解决对策,希望能够对相关人士有所帮助。 【关键词】电气工程及其自动化;问题;解决对策 引言 虽然经过了很多年的发展电气工程及其自动化技术已经有了较大的进步,但总的说来还属于一门新兴的技术,但是其技术已经日渐成熟,在我国的各个领域(包括工业生产、社会发展以及人们生活等等)都有了广泛的应用。通过电气工程及其自动化技术创新不断推动着控制系统等相关领域的发展,不但能够有效提升信息资源的传输效率,有效降低运营成本,同时也能够提升电气工程及其自动化技术的科学性和合理性。总的来说,随着电气工程及其自动化技术的不断完善,对于现代化工业技术的发展会有越来越重要的作用和意义。 1电气工程及其自动化技术存在的问题 1.1会消耗大量的能源 社会发展到如今的时代,电气工程对于我国工业生产来说作用是非常巨大的,已经涉及到了工业生产的各个层面,这是确保工业生产能够顺利实施的基础和前提。随着社会生产智能化水平越来越高,越来越多的高科技电气设备应用到了工业生产当中,这不但能够有效提升生产效率,同时也能够确保产品的质量。但问题在于在电气工程和自动化应用过程中存在着巨大的能源消耗问题,这就在一定程度上增加了我国能源紧张的问题,同时也会对我国工业生产节能减排的目标形成障碍,对于工业企业的健康发展以及社会的可持续发展造成了非常不利的影响。 1.2电气工程质量不能很好的满足标准要求 随着人们知识结构的提高以及安全意识的提升,在电气工程施工过程中对于电气工程的质量要求越来越高,并且也认识到电气工程质量情况直接影响着电气工程的使用寿命,同时也影响着电气工程投入后的使用质量和使用效果。但从目前情况来看,很多电气工程在施工过程中对于施工质量没有给予足够的重视,并且自身的安全意识相对较差,缺少专业的监管制度,这就造成了质量管理工作不能有效落到实处,造成了工程质量很难得到保证。因为电气工程质量无法达到预期的相应标准,所以会给工程质量造成非常大的影响。 1.3电气自动化系统的集成度相对较低 随着技术的提升,电气工程自动化在技术水平和功能方面都有了较大的提升以及改善,电气工程及其自动化系统更多的向着集成化的方向发展。但从目前情况来看这种集成化的发展还存在很多问题,例如受到独立自动化、发展起步较晚等因素的影响造成集成化程度水平相对较低,这就造成了整体系统内部相应的子系统以及不同工程之间缺少必要的连接。若是此种情况长期维持就会无法实现信息资源的充分共享,也无法充分发挥出电气工程自动化的优势。另外,从目前电气工程及其自动化技术发展当中来看,如何有效构建更加科学合理、更加实用高效的电气工程自动化技术已经成为了非常重要的课题。但是目前的电气工程及其自动化技术发展还缺少统一的电气自动化系统网络架构,企业不同所具有的网络架构也是有差异的,这就很大程度上限制了电气工程及其自动化技术的快速稳定发展。同时,电气工程及其自动化技术在兼容性方面还存在较大差距,这就使得在系统硬件更换时具有接口不统一的问题,在很大程度上限制了信息资源共享。 2电气工程及其自动化中存在问题的解决对策 2.1改善升级电气自动化的节能技术 在进行电气工程及其自动化设计过程中,要充分考虑到节能优化设计方面的内容,确保电气工程能够在具体使用过程中满足节能减排方面的相关要求,最大程度上降低能源消耗。另外,在电气工程设计过程中要最大程度上选择电阻相对较小的供电系统变压器,从而有效降低变压器的损耗,降低运行成本。对于那些相对较高的建筑来说,可以充分采用低功耗、节能型的电力变压器,最大程度上利用自然能源(例如太阳能等),形成节能减排的效果,不断推动电气工程及其自动化技术的持续发展。 2.2进一步增强质量管理水平 可以从很多方面来进一步增强电气工程及其自动化的质量管理水平。①对于电气工程企业来说要通过各种科学有效的措施来增强电气工程施工建设质量管理,要从思想上认识到质量管理的重要性。只有这样才能够在质量管理方面投入精力,全身心的投入到工作当中去,从而提升电气工程的质量;②要不断加强电气工程施工队伍综合素质的建设和提升,可以采用定期培训、外部的沟通交流、邀请专家等方式来进行员工队伍的教育,使其拥有先进的技术和理念,从而有效提升施工队伍的综合素质;③管理人员要真正的履行自身职责,增强对施工相应环节的监督、检查以及管理,确保施工过程要严格按照相应的标准规范进行,保证工程能够获得良好的质量。 2.3要形成较为系统的自动化体系 对于电气工程及其自动化技术来说,在其发展和使用过程中要对整个系统进行不断的建设以及完善,通过不断引进先进的电气工程技术来形成建立起科学统一的自动化系统,从而有效提升电气技术的科学化管理水平。在电气系统运行的各个时期都要加强先进设计理念的引入,同时要充分利用现代化的管理思想来最大程度进行系统的开发,确保电气工程企业能够健康稳定的发展,有效提升电气工程自动化平台的独立性。通过在电气自动化系统当中引入先进的、科学的管理理念使其能够满足信息化共享的平台建设,从而进一步推动电气工程及其自动化领域的快速发展。 2.4要加强专业型人才的培养和引进 电气工程及其自动化技术是专业性、综合性非常强的工程内容,所以为了能够保证企业健康、持续、稳定的发展就要不断引入专业性的技术人员来确保工程具有足够的技术支撑。所以企业要建立起长期的培训和教育计划,要和相应的教育培训机构或者高校建立起长期的合作机制,要定期为企业输送专业性人才。另外,企业要制定出战略性的人才培养计划,通过人才培养工程形成强有力的人才梯队建设,以此为企业的长期健康发展提供人才基础。 2.5要建立起电气工程及其自动化的通用网络系统 建立起电气工程及其自动化的通用网络系统能够对相应资源进行优化配置,确保商业间的信息交流能够更加安全、更加准确的进行。企业所包括的内容比较多,例如技术监管、设备控制、企业管理等等相应内容,想要使得这些内容资源得到有效合理的配置就需要通过相应的网络将其联系起来。通过建立起电气工程及其自动化的通用网络系统能够使得各个系统之间的数据得到更加高效、更加便捷的应用和交换,从而推动整个企业能够更加快速有效的发展。 2.6加强远程监控 在今后的发展过程中,电气工程及其自动化技术需要更加重视并提升其远程监控的水平和能力。采用有效的远程监控能够很大程度上节约电气工程管理系统的电缆设施,不但能够节约材料资源,同时能够节省相应的安装费用,提升系统整体的可靠性以及灵活性。但此种方式会可能会受到现场总线通讯速度方面的影响和限制,对于较大的系统监控是不合适的。所以在实际应用过程中需要提升线路的通讯速度。由于电气工程的施工规模比较庞大,因此采用远程监控能够有效提升监控的效率。 3结束语 随着科学的发展以及技术水平的提升,电气工程及其自动化技术对于现代工业发展的作用越来越重要。现代社会电子信息技术发展日新月异,人们对于生活质量的要求也在不断提升,这就使得电气工程技术人员面临的压力越来越大。随着电气工程及其自动化水平的一次次提升和一次次改变,在有效解决现有问题的同时会不断有新的问题出现,所以相关企业以及人员要加强对电气工程自动化水平的重视程度,要加强工程质量方面的管理,要加强技术水平方面的创新,只有这样才能够进一步推动电气工程及其自动化技术的发展,使其成为社会现代化工业化发展的有力保障。 作者:辛玉敏 单位:国网湖北省电力公司襄阳供电公司 电气工程自动化论文:自动化教学改革视域下电气工程论文 1教学实践改革 1.1优化课程设计 以培养应用型人才为目标,在课程的设计上,正确分析企业对于电气专业人才的需求情况,并做到充分了解当前电气工程行业的发展情况。将课程设计与社会对人才的需求紧密结合。在对课程的优化中,更加注重对实践的践行。正确分配理论课与实验课所占的比例。适当的缩短理论课所占的课时,占到总课时的40%。将整个实践分为三部分:一是理论课实验的学习,培养学生充分掌握专业的理论知识,将理论知识应用到学校内的实验课上,实验主要包括数电、电路、模电实验、电机拖动基础实验、PLC实验、传感器实验与单片机等实验,做到对常用芯片工具的应用;二是课外的课程设计,主要包括参加电子设计大赛,智能车设计大赛等电子类竞赛,单片机等的课程设计;三是参加一系列的实习,金工实习、认识实习、电子电气实习以及毕业实习。 1.2强化实验管理 培养学生实际动手能力,改革实验的内容,鼓励学生自己动脑,不限定实验室用的方法,也不限定所使用的器件,真正做到以学生为动手的主体。并让学生意识到实验的重要性,将实验成绩计入学生成绩总评定系统中,并与期末奖学金等荣誉的评定挂钩。从而激发学生对实验的热情,主动性,提高学生动手能力。 1.3理论联系实际 将课程设计的内容与实际相结合,培养学生对实际问题的思考与解决能力。指导教师在对课程设计内容的选择上,应该选择实用性与综合性较高的设计内容。例如设计生活中常见的万用表,洗衣机模块。电梯、红绿灯设计,与实际相联系。实验教师将课程设计的任务书提前发给学生,但是不要制定设计步骤与所用器件,让学生自由发挥,自由选题。由学生自己查阅相关资料,拟定设计方案,并且鼓励学生之间相互讨论。再与老师讨论方案是否可行。最后由学生独立完成设计、编程与调试工作。最后撰写课程的设计报告。这对提高对专业认知能力有很大帮助,并有助于培养学生自己动脑分析问题,解决问题的能力。 1.4鼓励学生参加电子类设计大赛 随着企业对应用型人才需求的提高,电子设计大赛的含金量越来越高,这就应该鼓励学生多参加类似的电子设计大赛。培养学生的竞争意识,合作意思。而且无论是对于企业还是高校来说,电子设计大赛的获奖证书都被大家所认可。参加此类的竞赛也可以培养学生的自信心,与来自全国各地的同学一起交流,学到知识的同时也可开拓视野。学校也可以自行组织校内的电子设计创新大赛,培养学生的创新意识,让学生主导。积极开展课外电子创新竞赛活动,让学生们自拟题目、自行设计,到实验室自己动手研制出各种实用性强,构思独特,想法先进的产品。学校实验室给学生提供经费、场地,由学生自行采购需要器件,并由学校负责报销费用。同时配备教师进行指导,允许小组合作。同时鼓励大一新生参与进来,做些简单的工作,为他们以后更快地进入课题做好充分准备。为激励学生更多的参与进来,学校应该设立相应的奖励措施,对于在比赛中表现突出的同学进行表彰。这样不仅可以调动学生的积极性更能够提高学生的实践能力。更好的实现培养实用型人才的目标。 1.5优化生产实习,毕业设计 学校在联系生产实习工厂地点的之前,一定要选择与学生将来就业密切相关的工厂。生产实习的目的是让学生在了解企业的生产线,了解社会的需求。所以学校在选企业时要选择专业知识雄厚,拥有先进仪器与技术工人的企业,在组织学生进行参观实习的过程中多思考,多动手,多向技术娴熟的工人学习,交流,从而提高学生对社会的认知能力,对自己将来从事的工作有进一步的了解。至于毕业设计,毕业设计是学科建设的非常重要的环节。所谓毕业设计的目的是要学生综合运用所学的基础理论和专业技能,提高分析与解决工程实际问题的能力。做好毕业设计的关键是选毕业设计的题目。毕业设计课题应该是结合实际生产的实际项目,有较强的应用背景。同时课题要符合电气工程专业培养目标,要有一定的广度和深度。指导教师可以让学生自己选择毕业设计的题目,但是得经过老师的审核,确定方案是可行的,而不仅仅是停留在理论阶段。在选题的过程中可以让学生之间相互讨论。在确定了毕业设计的题目之后,学生应该自己独立思考,老师要随时监督学生的涉及进展。 2加大教学经费投入,加强师资队伍建设 学校应对专业教学加大经费的投入,进一步改善电气工程及自动化专业基本条件建设。实验室的面积,仪器设备要达到教育部要求的标准,尽量引进先进的仪器设备,并且合理安排课程,保证每个学生在做实验时都有仪器可用。专业教学经费都要达到相应的标准。加强电气工程专业师资力量是实现高素质人才培养的关键。学校应做到对师资力量的结构做到合理分配,包括年龄和学历。并且做到及时更新结构的设定。因为目前很多高校都出现中年骨干教师数量少的情况。同时学校的青年教师比重偏大,高级职称的教师数也在少数,教师队伍的比例不合理,人才断层现象比较严重,因此要对教师的选聘、晋升、待遇等方面创新机制。同时学校鼓励从知名企业中聘请技术娴熟的技术人员来校作报告,使学生更好地了解就业前景。学校也应该定期开展学术报告之类的学术交流。同时鼓励教师与学生都参加。 3结语 教学实践课改革不是一蹴而就的,是一个长期的过程,特别是对学生加强实践能力不是一朝一夕能完成的。因此要变换思维,让学生自己成为学习的主体。培养实践动手能力,并且努力激发他们的创造性。只要老师与学生同时努力,目标才能实现。同时学校要积极优化课程设计,对课程的设计要与实际相结合,促进高校的电气工程及其自动化的专业建设,努力为社会培养实用型的人才。 作者:徐昕 单位:长春建筑学院 电气工程自动化论文:自动化低压电器中电气工程论文 1继电器的基本概况 1.1继电器的作用 继电器是一种安全控制元件,通过对电流的有效控制,减小了电气设备被损坏的几率。它里边有感应结构,能够对输入的电流进行充分反映。另外,继电器在使用中,主要通过驱动特性对相关的电路进行断开或连接控制。继电器的主要作用有:电路控制、电信号综合控制、扩大控制能力等。 1.2继电器的组成 继电器的主要组成部分有两个,其一触点,其二线圈。但根据不同使用情况,也可以加入其它构件,以提高控制功能。另外,在电力工程中,继电器通常由特定符号表示,有时用一组触点表示,有时是一个长方形或多个长方形。在有特殊要求时,在长方形内部附加“J”符号。在线圈和触点组装好之后,进行字符刻画,通常在长方形一侧,或者在控制电路中。在符号刻画时,应根据不同继电器类型,标注不同符号。一般情况下,继电器符号有H、Z、D三种类型。 1.3继电器的分类 随着电力工程不断发展,低压电器设备种类不断增加,对应的继电器种类也日益繁多。为了方便购买,有必要将他们进行分类。分类主要依据外形特征、防护类别及控制原理等。如根据工作原理,可分为温度类型继电器、高频类型继电器,固体类型继电器等。根据尺寸大小,可以分成微型继电器、小型继电器等。根据功率可以分为微功率继电器、弱功率继电器及中功率继电器等。 2继电器在电气工程自动化低压电器中的实施要点 主要表现在以下几个方面: 2.1继电器测试 在继电器使用之前,应给予测试,以保证在使用中不出现差错。继电器中,主要组件是触点,所以在使用之前,必须对其进行检测,如发现问题,及时解决。触点检测时,通常利用万能表,这时,继电器电阻值应为零,尚属正常,而触点的电阻值应为无穷大。在测量中,如果出现和上述不相符合的情况,应及时分析,找到出错点,并给予解决。 2.2线圈电阻测量 继电器线圈通常环绕在条形磁铁上,具有连接续流二极管的功能,当线圈中通电时,会在两端产生感应电动势。当断电之后,原先的电动势方向会发生变化,并对电路中的元件产生反向电压。当该电压高于元件的承受上限时,会对三极管等元件造成破坏。所以,在继电器使用时,应对线圈电阻给予测量,以免对里边的元件造成破坏。通常情况下,利用万能表进行测试,以判断线圈是否存在断路等情况。 2.3吸合电流及电压测量 在吸合电流及电压测量之前,准备好电流表和电压表及电源。然后以电源为中心,将电流表、继电器及电压表连接到电路中,组成闭合电路。电路连好之后,分别打开电流表、电压表、继电器及电源开关,使电路畅通,并经过电流。这时应观察电流表的数值及继电器的运行情况,当电流表数值较小,并且继电器运行正常时,应逐渐提高电压值,直至继电器出现吸合,此时应记录吸合时的电流值及电压值。为了使吸合测试更加准确,在电路连接之前,应对电压表及电流表进行校对,并在测试时,多测量几组数据,以计算平均值,使得吸合电流及电压更加准确。 2.4释放电流及电压测定 在使用继电器之前,释放电流及电压也应作为测定内容被给予重视。在测量时,和吸合电流及电压测量一样,也准备好电压表、电流表、电源、开关机继电器,将它们组成闭合电路,需要指出的是,在电压表及电流表连接之前,应给予校对,以增加测量准确性。测量前,检测电路是否有断路情况,无误后,闭合开关,观察电流表及电压表数值,同时对继电器运行情况给予关注,当继电器出现吸合现象之后,逐渐减小电压值,当继电器出现声响时,测量结束,将这时对电压值及电流值记录。为了取得较为准确的测量数据,应将这一步骤重复操作数次,并一一记录测量数据,以求得平均值。吸合电流及电压和释放电流及电压具有一定的联系,通过二者之间的关系便能判断出继电器能否正常运作,如当释放电压在吸合电压的10%之内时,继电器便不能正常运作;正常运作时二者的关系是:释放电压在吸合电压的10%-50%之内。超过50%或低于10%,均会影响继电器正常使用。 3结语 随着人们生活质量迅速提高,低压电器使用数量不断增加,使用中电器被损坏的几率也不断增加,严重影响了电器使用效果。继电器作为一种电流控制元件,被广泛使用,使低压电器出现故障的几率明显减少。本文就继电器在电气工程自动化低压电器中的实施要点给予分析,希望具有参考价值。 作者:姜锋 单位:无锡技师学院电气工程系 电气工程自动化论文:自动化技术视角下电气工程论文 1电气工程及自动化技术的应用 1.1在电网调度中的应用 电气工程自动化技术在电力系统方面的应用体现在对于电网调度方面。正是由于电气自动化技术的应用才打破了传统继电器独步天下的电气保护的时代,进而进入了微机继电保护的现代电力系统调度自动化时代。电网调度的自动化、计算机化是电网的发展趋势也是智能电网时代的开端。正是由于电气工程及其自动化技术的应用实现了站内设备的实时监控、并将站内全部资源组成一个局域网,可以随意调用和控制,实现了站与站之间的通信和互联,进而组成一个难以置信的庞大的电力系统调度网,并实现了发电厂、下级调度中心及变电站终端之间的有效的连接。 1.2在化工生产单位电厂分散测控系统中的应用 电气工程及其自动化技术在化工单位中的应用主要采用分层分布结构,具体包括了现场仪表、传输线路、工程师站、通讯网络及过程控制单元等。系统可以对整个生产过程进行实时和全过程监控,并对数据进行动态分析和处理,并驱动执行机构,实现对整个生产过程的检测、保护、联锁、控制。操作人员通过后台向远方设备发出控制指令,实现对现场仪表的控制,并同时接收来自现场及其他工作站的各种信号和指令。 2电气工程及自动化技术的发展方向 2.1低频向高频发展 随着科技的发展及工业化程度的不断加深。传统单一频率运行的自动化技术已经无法满足现代工业发展需要。电气工程技术也逐渐变得复杂化、多样化,同时满足节能环保要求。因此电器产品已不可能在仅仅的单一频率运转,而是逐渐实现可以随意调节,以满足不同负荷和环境下的要求。因此,我国工业生产从低频向高频生产阶段发展是必然趋势。 2.2充分地融合计算机技术 互联网技术的发展,为现代社会带来了巨大变化和飞跃。电气工程技术随着互联网技术的发展也逐渐变的智能化、集成化。可以说电气自动化技术与互联网技术的融合给未来人类社会带来质的飞跃,两者的融合使电气网络的智能化成为可能。如今我们通常把电气工程技术和互联网技术结合的技术称为微机技术。可以说微机技术的发展实现了生产过程数据的实时分析处理,同时大大节省了劳动力、降低工人劳动强度、改变人们的生活方式,实现了工业生产的自动化。 2.3开关设备智能化 伴随着微机技术的发展,伴随着开关设备也变得越来越智能化以实现自动控制系统的流畅运行。可以说智能化设备与微机技术共同奠定了未来智能电网的基础。开关设备智能化指的是高低压设备及其辅助装置可以提供接口以方便与计算机网络连接,从而实现自动控制。一次开关元件包括各类电器设备等,其中的智能监控单元包括输出、监测、通信等重要模块。开关设备的智能化是电气工程技术发展的趋势,在未来应用、运行等方面发挥着至关重要的作用。 2.4操作人员专业化发展 电气工程技术的发展朝着自动化、智能化方向发展的同时,也对其操作人员提出了更高的要求。操作人员往往在设备运行时才进行相关技术培训,而忽视了设备安装时设备调试等各个环节发现的问题。因此也就失去了最佳掌握该技术的时机。因为自动化生产设备一旦调试完成,出现问题的几率将会大大减小。如果不在调试期间熟悉设备,就很难更好的理解现代化技术。况且现代电气工程技术是一门系统性综合性技术,如果不从设备安装环节、调试环节注重人员培养,就无法理解这些特定安装的意义和作用。只有每个操作人员能轻松的对故障原因作出快速准确的判断处理,才能减少生产过程中不必要的损失。 2.5其他方面的发展 随着电力电子技术的发展,现代电气工程技术已经由半控型时代全面进入全控型时代。并且现代电力电子器件无论从开关时间、性能稳定性等各个方面均有巨大进步。同时交流调整控制理论、矢量控制等各种理论百家争鸣、百花齐放,使控制技术的发展也有了巨大飞跃。 3结束语 电气工程自动化技术在电气工程中起着决定性的作用,其余各个学科的综合又催生了一个又一个新的领域,必将为电气工程技术带来新的血液。不过在电气工程技术飞速发展的同时,我们也得关注由此带来的问题,因为只有这样这门技术才能更好的造福人类。 作者:刘晗冰 单位:八一农垦大学 电气工程自动化论文:建筑自动化技术的电气工程论文 1电气工程自动化技术的应用 在我国当前的电力系统中,自动化技术已经得到了广泛应用,其组成结构主要包括电网调度和变电站的自动化技术,以及分散测控系统。其中,分散测控系统主要运用的是分层分布方式,具体由运行员工作站、过程控制系统、高速数据网络通讯设备、工程师工作站等四个部分组成。电网调度自动化主要由调度计算机电子系统、显示装置、服务系统等组成。变电站自动化主要由发电厂、变电终端装置以及下级电网调度中心等几部分组成。 2建筑电气工程自动化技术的体现 建筑电气工程自动化技术主要体现在以下几个方面:首先,需要对建筑进行接地性测试,并一定要在接地性测试通过以后,再对建筑进行施工,尤其要对防雷自动技术充分重视,以保证接地引下线。另外,在对建筑施工的过程中,相应施工人员需要对钢筋进行标记,以防止施工现场出现混乱。其次,关注相关的接地支线,也就是说,在建筑电气工程中,不是所有的装置与配件都需要应用金属材质,也可以使用新型的塑料制品,因此,相关施工人员应当对接地的支线种类与作用进行系统明确的区分。再次,施工过程中需要对接地的支线与分线进行合理选择,其原因在于不同用途的接地线其线路直径也各不相同,如果出现差错,不仅会在很大程度上影响接地效果,还会给用电户带来安全风险。最后,建筑工程完工以后,工作人员需要运用电气工程自动化技术对接地线路进行监测,以防止线路被腐蚀,同时也对火灾事故做出预防。 3建筑电气工程自动化技术的应用 3.1变配电系统 1)变电系统的施工过程。 变电系统对建筑电气工程自动化系统来说,有着非常重要的作用,因此,在整个施工过程中,应充分重视变电系统的施工,其具体的施工过程主要涉及到以下几个步骤:首先,准备好建筑电气工程施工所能够应用到的一系列材料与装备,之后对变电系统进行定位与测量,与此同时,还需要对设施定时开箱检验。其次,装置变电系统设施所需要的基础型钢,并测量母线槽上下角度的水平与尺寸。最后,装置变电系统所需要的电缆桥架,之后进行连接与铺设,再进行试验,并根据变电系统的情况做出合理调整。 2)低电压配电系统。 所谓的低压配电,事实上指的是以低压电线为载体的配电,其配电方式主要有树形结构、放射性结构以及链形结构三种。当前的很多建筑中,其电气工程系统普遍使用的都是低电压干线这种配电方式。一般情况下,低压配电系统主要由配电线路以及配电设施共同组成,从我国当前的电压标准来看,低压配电设备的使用标准为1kV以下,在建筑工地中,常用的低压配电装置包括熔断器、开关、低压配电柜、接触器等。在进行电气工程自动化时,还要对其安全性进行充分考虑,低压设备往往容易引发火灾,在施工过程中,一定要对其倍加关注。 3)高电压配电系统。 我国当前规定的高压配电设备需要保证其电压值要在1kV以上,但如此高的电压值会令配电系统承受相对高的放射性电压,因此,在选择配电方式的过程中,要充分注重客观条件,进行科学合理的选择。在建筑施工过程中,常用的高压配电装置主要包括高压的隔离开关、熔断器、开关柜、避雷器、负荷开关、互感器、断路器等,在建筑中运用电气工程机器自动化技术,会很大程度上提升配电设备的电压,因此,在整个施工过程中,要充分注意电气事故的预防与控制。 3.2楼宇自动化系统 普遍意义上讲,楼宇自动化控制系统的核心为分散控制集中管理,而该系统中的分散控制器一般情况下使用的是数字控制器,即Charge-CoupledDevice简称CCD,也叫电荷耦合原件,该装置主要利用上位计算机来控制与管理想用的计算机画面,而其主要的方式则是由一系列专门化的动画、文本、曲线、控件、数据、脚本等组成。楼宇自动化控制系统内部主要分为消防、电梯、照明、通风、给排水、保安、电力等几大系统,在对楼宇自动化控制系统进行设计的过程中,其根本目的在于将系统中的基点设施进行分析与整合,并对系统整体装置进行统一管控,从而保证整个系统中的其他子系统可以协调有序,将其工作场所搭载得更加舒适、安全、高效,并在最大限度内降低能源与成本的消耗,节省工程造价。 3.3电气安全 自人类进入电气时代以来,用电安全问题便一直得到社会大众的普遍关注,而建筑电力工程的电力安全问题始终威胁着施工人员的生命财产安全,因此,保证建筑电力工程的电力安全,是当前急需解决的主要问题。 1)安全载流量。 所谓的安全载流量,指的是建筑电气工程中,能够不间断在导体里通过的相应电流量。正是因为其电流量不间断,因此,在其内部的电流超出了安全载流量时,便会导致导体发热,而当导体发热到一定程度之后,随着其温度的升高,便会造成绝缘装置的损坏,严重时还可能会造成漏电,甚至产生火灾,对整个系统的用电安全产生严重威胁。因此,在建筑电气工程中,采用适合的导体安全载流量,能够有效帮助相关人员对设备进行选择,同时也对确定导体截面有着非常重要的作用。 2)安全距离。 所谓的安全距离,指的是人或物在接近带电物体的过程中,能够保持安全的距离,这个距离能够在最大限度内防止带电物体中的电流对人体或物体产生伤害。举例来说,在建筑电气工程中,带电体与人体,或与其他设备之间,都需要保持一定的安全距离,不仅如此,带电体之间以及带电体与地面之间,也都需要保持安全距离。所以,在建筑电气工程的配电与变配电工作中,需要注重保持设备之间的安全距离,另外,在检修以及安装变配电方面,也需要注意安全距离。 3)电气绝缘。 因为电具有一定的伤害性,所以在建筑电气工程中,需要对电气装置以及配电线路进行绝缘处理,这样做能够在最大限度内保证施工人员的人身安全。同时,还要对电气装置进行绝缘检验,以在最大限度内避免电气工程中电力安全事故的发生。 4结语 想要建筑电气工程能够更加安全高效的运行,不仅仅需要相关施工人员具备良好的专业技能与综合素质,还需要对自动化施工技术有一个认真的工作态度,不能忽视施工中的每一个细节,只有这样,才能够在最大限度内保障施工的安全性,确保施工质量。 作者:曾云 单位:西昌学院工程技术学院 电气工程自动化论文:CAD自动化电气工程论文 1CAD技术在电气工程中的作用分析 CAD技术指的是利用计算机技术将电气工程的结构设计构思通过三维立体形式呈现出来,因此,其既可以作为电气工程施工的依据,同时也在相关的装修和维护过程中发挥着重要作用。在日常生活中,不管是小家电,还是工程项目图,都需要首先进行设计,并让设计构思更好、更清晰地呈现出来。此外,考虑到电气设备的重要性,要想为后期的施工以及维修工作提供便利,设计时就需要使用规范的文字符号、标准图形,让呈现出来的电气工程设计图可以将实际供配电关系、电气运行原理、接线情况、功能和安装等都清楚地反映出来。利用CAD技术不仅可以达到以上要求,同时还可以规范设计图,通过三维立体技术来呈现电气工程设计图,让其内部结构得到更加清晰的呈现。 2CAD技术的应用及体现 CAD技术在电气工程及其自动化中的应用具体体现在电气设备的结构和设备之间连接情况的反映。CAD技术一般使用dwt模版进行绘图,通过对标注、字体、线形和图层的不同设置来体现不同结构之间的不同之处,同时,该技术也是确保绘图清晰、准确和高效的基础。比如,对于某种电气设备的绘图,CAD技术是通过调整比例的方式将其缩小、绘制出来,标注主要是对其中某些重要、可能会被忽视或者容易误解的地方进行补充说明,以提供绘图的精确性;字体的不同主要是反映设备的不同部位,比如最外面的一层通常较厚,为设备的外壳,对设备起到保护作用,因此字体一般较粗;线形的不同一般是对结构的解读,比如在绘制角度方向时,部分内部结构的线条无法看见,为了与结构设计相符并更好地呈现结构特点,可以通过虚线予以表示,这样既不会与实线所表示的结构混淆,又可以将内外部结构更好地表示出来;图层是整个AutoCAD软件中最为关键且最重要的设置,其具有很多属性,比如图名、颜色、线宽、线形等,不同的图层需要对相应合格使用的参数进行特定设置,不用的图层,颜色不可一样,否则可能会对正在操作图元的判断造成影响。 3CAD技术应用带来的积极影响 AutoCAD最早是在20世纪80年代由美国Autodesk公司研发出来的一组绘图程序软件包,后来受到广泛欢迎,因此其技术也获得深入研究,最终不断完善,成为国际上较常使用的绘图工具。AutoCAD具有良好的用户界面,主要通过命令方式和交互菜单来执行各种操作。由于AutoCAD拥有多文档设计环境,因此,即便是非计算机专业人员,也可以很容易学会相关操作并使用,同时在实践过程中更熟练地掌握其各种应用、操作方法和快捷操作方式,进而不断提高工作效率。CAD技术在电气工程及其自动化中的应用为电气工程的相关工作带来了很多便利,具体包括以下积极影响:①CAD技术适应性较强,运行环境较多,对各种图形显示设备也有着较高的支持率,可以同时实现电气设备的设计、绘制、修改和成图,进一步为电气工程的自动化发展创造了条件。②CAD技术具有完善的绘制功能,可以更加详细地呈现出电气设备的结构以及连接中的小细节,实现对电气工程的全面覆盖,为电气工程的精细化提供了有力依据,相关安装以及维护工作的质量依据效率均可以因此获得提高。③CAD技术可以实现多种图形格式之间的转换,数据交换能力较强。在设备条件有限的情况下,CAD技术可以通过转换格式的方式来支持相关工作的顺利进行,克服了环境条件中的不利因素,适应能力较强。④功能全面。AutoCAD具有捕捉追踪、极轴追踪、对象捕捉和正交等绘图辅助功能,为电气设备图形的绘制提供了便利。比如,正交功能可以让绘制用户更好地绘制水平、竖直直线;对象捕捉则可以帮助用户精确拾取图纸结构上的特殊点,以免出现偏差。⑤具有通用性和易用性。从AutoCAD2000开始,该软件包又增加了更加强大的功能,比如局部加载和打开、标注功能的增强、新的对象捕捉功能、Internet驱动、多文档设计环境和AutoCAD设计中心等,使设计功能更加完善。而以上这些功能都具有通用性和易用性,可以普及到电气工程的设备图纸中去,让不同电气设备可以使用统一的规范表示,实现了统一标准。 4结束语 综上所述,CAD技术凭借其完善的功能和强大的支持能力在电气工程的自动化发展中逐渐得到了广泛应用,不仅为相关设计的绘制工作提供了便利,提高了工作效率,同时也为相关的安装以及维修工作提供了依据,应用效果较好,发挥了重要作用。 作者:卓弘键 单位:国网福建寿宁县供电有限公司 电气工程自动化论文:自动化电气工程论文 1电气自动化分析 1.1电气自动化的概念 近些年来,在电子通信技术的发展之下,电气自动化逐步被社会所熟知,电气自动化的广泛应用让人们的工作与生活模式发生了翻天覆地的变革,人们的生活变得更加便捷。截止到目前为止,电气工程已经涵盖到了光子、电子研究范围之中,通俗而言,电气自动化就是电子工程及其自动化,各类电器都与电气自动化有着密切的关系,电气自动化已经开始应用到各类行业之中,发挥着越来越重要的作用。电气自动化也成为了促进社会经济发展的主要手段之一。 1.2电气自动化的特征 电气自动化系统的操作与企业系统有着较大的不同,一般而言,不需要将设备设置在控制室与配电室中,只要将其设置在控制中心即可,与一般的系统相比而言,电气自动化系统操作次数与操作频率相对较小。为了保障电气设备运行的安全性与稳定性,就需要设置好科学合理的保障措施,提升系统的抗干扰性,此外,还要保障电子设备异常情况能够被及时检出,这样才能够保障电力系统运行的安全性与稳定性,为人们的生活与生产提供更大的方便。除此之外,电气自动化还具有便捷性、广泛性及高效性等特征。 2电气自动化在电气工程应用中需要遵循的设计理念 2.1集中化监控式理念 电气工程的维护是十分方便的,对控制站的要求也不高,系统设计工作很容易实现,同时,电气工程主要是将系统功能集中起来进行处理,这就在一定程度上加重了处理器的任务,这也会影响系统的处理速度。此外,如果电气设备处在监控环境下,主机冗余也会降低,电缆数量则会加大,为了防止电缆影响系统运行的安全性与可靠性,就需要将集中化监控式理念应用在设计过程中。 2.2现场总线监控式理念 目前,以太网、现场总线技术也在电气工程自动化中得到了广泛的使用,将现场总线监控理念应用在其中可以有效提升设计工作的针对性,也能够根据间隔的实际情况进行科学的设计,如果将该种措施应用在较远程监控系统中,还可以有效减少设备模拟量,因此,该种方式也开始在电气自动化中得到广泛的使用。 2.3远程化监控式理念 将远程化监控式理念应用在电气工程中可以有效节约材料费用、安装费用以及电缆用量,也有着良好的可靠性。但是,由于各类因素的影响,电气工程通讯量较大,通讯速度低,因此,该种设计方式仅仅适宜用在小型电气工程中,不适宜应用在大型工程中。 3电气自动化在电气工程中的应用分析 3.1电气自动化在电气工程管理工作中的应用 在技术水平的发展之下,电气自动化技术也开始在高新技术中得到广泛的应用,其应用工作更加注重编程调试工作。例如,在仪表工程管理工作中,只要将电气自动化技术应用在其中就可以将传统的管理重点转化为集中PLC控制系统以及集散DCS管理工作上来,将自动化管理系统应用在仪表工程管理工作中能够实施采集温度、流量以及压力数据的采集,也能够实现输出控制以及监测工作的功能,这不仅可以有效提升管理稳定性,也可以有效降低维护工作的资金投入量与工作维护量。可以说,电气自动化技术的应用能够有效提升工程电气工程管理工作的信息化水平,这也是未来的技术发展趋势。 3.2电气自动化在变电站中的应用分析 将电气自动化技术应用在变电站之中可以实现全自动化操作与监控,也能够有效提升变电站的综合监控能力、运行效率与运行水平。在将电气自动化应用在设备中之后,可以用全微机设备取代传统电磁装置,这就实现监视工作的屏幕化,为正常工作的开展提供了很大的便利。 3.3电气自动化在分散测控系统中的使用分析 分散测控系统是发电厂的重要组成部分,对于发电厂的运行有着十分重要的地位,在应用过程中主要使用分层控制结构,其结构有工作站、以太网、过程控制单元、数据高速通讯网几个部分。在这几种结构之中,工作站包括运行员工作站与工程师工作站两个部分,运行员工作站负责信息发送以及信息接收的工作,工程师工作站则负责相关信息的诊断、设计以及维护工作。将电气自动化应用在分散测控系统可以让系统处于自动运行状态中,既可以减轻工作人员的工作压力,也能够提升系统运行的稳定性。 3.4电气自动化在电网调度中的使用分析 将电气自动化技术应用在电网调度中可以有效提升调度系统运行的准确性,其应用范围涵盖到了电网调度工作站、网络、中心服务器、打印设备、大屏显示器中,该种技术的应用可以实现发电厂、变电站终端与下级调度中心的连接。同时,电气自动化技术还可以实时评估系统的运行情况,并对数据进行累计,继而实现相关的预测功能,此外,电气系统还可以对数据进行及时的采集、数据与监控,可以帮助管理人员及时的掌握系统的安全情况,这能够有效促进系统的现代化发展。 4电气自动化未来的发展趋势分析 电气自动化的应用范围是十分广泛的,有着良好的发展趋势,在未来阶段下,需要在电气自动化的发展中投入更多的资金与精力,并着重关注这一技术在电器智能化上的应用。 4.1利用统一系统开发平台 统一的系统开发平台的平台能够支持包括设计、测试、调试、开机运行以及维护在内的自动化项目的各个环节,该项技术能降低费用和时间,减少投入的成本,各个用户可以根据要求进行运行代码的设置,主要在于开发的平台与运行的平台是相互独立的。 4.2电气工业的自动化与信息技术 在市场经济的推动下,信息技术不断向工业行业渗透,主要体现在:一是管理层进行纵向的渗透,二是信息技术向自动化设备和系统进行横向的扩展。 4.3自动化技术操作人员专业化 在今后的发展中越加重视操作人员的专业素质,在系统的安装过程中,操作人员应了解安装的过程,进行专业的培训,掌握专业性的技术。 5结语 总而言之,在现代社会,电气自动化的发展有效推动了我国社会经济水平的发展,各类新理论、新技术也开始应用在了电气自动化之中,作为现代电气工程行业的重要技术电气自动化技术,只有在原技术上有所创新,才能推荐电气工程的进一步发展。但是,与国外发达国家相比而言,我国的电气自动化技术还相对落后,在未来阶段下,需要积极借鉴国外发达国家的发展经验,开拓新技术、新理论,培养一批专业的技术人员与管理人员,这样才能够推动电气自动化技术在电气工程中的应用。 作者:王霞红 单位:中国能源建设集团山西省电力建设三公司
玻璃制造论文:通用飞机风挡玻璃制造技术研究 摘 要:文章介绍了国内通用飞机的发展趋势,以及通用飞机风挡玻璃的国内市场需求及制造技术现状。详述了通用飞机风挡玻璃低成本制造技术研究。 关键词:通用飞机;风挡玻璃;低成本制作 引言 随着中国低空空域不断放开的政策引导下,使得中国通用飞机市场成为全世界通用航空业者最垂涎的“蛋糕”。庞巴迪、湾流、塞斯纳、豪客比奇等世界知名通用飞机制造商纷纷展开在国内合作项目。在国家及地方政策大力扶持下,各地正新建数十个航空产业地基。中国通航产业市场正在步入高速发展阶段。在未来几年中,国内通用飞机持有量即制造数量将呈几何级数增长。 风挡玻璃作为通用飞机的一项不可或缺的关键零件,因其独特的加工工艺技术及零件薄、尺寸大、外形复杂、批产量大、低制造成本的产品特点,使国内通用飞机风挡玻璃制造技术及制造产业相对空白。面对国内通用飞机市场巨大的需求,加速完善国内通用飞机产业链条,抢占市场先机。有必要大力发展飞机风挡玻璃低成本制作技术。 1 通用飞机风挡玻璃产品介绍 小型通用飞机风挡普遍采用单块铸造丙稀酸脂有机玻璃,其设计尺寸大,无中央隔框,平面投影面积约2m×1m,厚度约3-5mm。在保证飞机气动性能的同时,给内部乘员提供良好的视界,还能使飞机外观时尚美观。 2 风挡玻璃材料选择 座舱盖透明件材料要求具有良好的光学性能,透光度应在90%以上,能为飞行员提供清晰的视界,同时又要具有一定的综合力学性能,可以承受一定载荷作用。目前用于座舱盖透明件的材料有两大类,一类为丙稀酸脂材料,另一类为聚碳酸脂材料。 聚碳酸脂材料优点是韧性好,疲劳强度和抗冲击强度高,缺点是硬度低,使用中易磨损和划伤,需要在表面涂一层耐磨油脂,另外透光度(88-91%)比丙稀酸脂材料(91%)略低。但由于透光度难以达到要求,聚碳酸脂材料使用并不普遍。 丙稀酸脂材料优点是透光度高,具有一定的硬度,缺点是比较脆。目前飞机座舱盖透明件普遍采用丙稀酸脂材料。丙稀酸脂又分为拉伸丙稀酸脂(也称定向有机玻璃)和铸造丙稀酸脂(也称非定向有机玻璃)两种,拉伸丙稀酸脂与铸造丙稀酸脂相比,韧性好、疲劳强度和抗冲击强度高,由于拉伸丙稀酸脂需要吹塑成形,其成形技术难度高、制造成本高。对于通用飞机风挡外形太复杂、制造成本低的原因,只能选用铸造丙稀酸脂材料。 3 某型飞机风挡加工过程介绍 3.1 典型工艺流程图(见图1) 3.2 典型工艺流程 (1)原材料储存 原材料尺寸36"×72",室温下储存,湿度不高于70%,环境无大量灰尘。 (2)原材料检验 去除保护纸并检验材料厚度及表面质量,是否存在划伤、气泡、杂质、裂痕等质量缺陷。 (3)成型前的准备 检查成型工装胎面是否洁净,成型工装胎面须在成型4-6架份后,在胎面上重新均匀撒婴儿爽身粉(中性)。成型工装胎面每两年更换毡布。然后将材料悬挂至滑轨上,使用中性肥皂水对玻璃两面进行清洗。 (4)材料加热 将材料悬挂至烘箱滑轨,并送至烘箱内加热。升温至160±5℃,并保温14min。 (5)零件成型 零件出炉时,工人应迅速、动作协调一致,将零件取下。材料需在5秒钟内放到工装胎面上。两名工人端起风挡材料应同时置于工装胎面上,不允许将零件离开胎面重新调整,并且材料两端余量应相当。 然后迅速将成型工装上盖板扣下,并进行人工压紧。在材料冷却10分钟后,对材料表面按零件边缘线进行标记,最后取下。 如果零件成型后出现折皱等质量缺陷,可将玻璃回炉重新加热成型。经验表明重新成型次数不能超过3次。 (6)光学检验 成型后的零件在暗室中对着光栅检验零件的光学性能。对出现的质量缺陷进行打磨返修或者回炉返工。 (7)零件回火 零件在70±5℃的封闭洁净空间内,回火12-20小时。以便消除零件成型时产生的内部应力。 (8)喷涂胶衣 为防止在储存、周转、装配的过程中零件表面受到划伤,对零件表面喷涂保护胶衣。 (9)切割零件 将零件放至铣切工装上,按铣切工装托架边缘铣切零件外形,并去除锐边及毛刺。铣切工具选择转速为20000转/分钟的高速手持铣枪。切割时应注意铣刀与零件表面尽量成垂直状态,避免铣到零件边缘线内。 (10)终检打包 对零件进行最终检验,并贴零件标示后进行包装周转。 4 设备配备 4.1 烘箱 设备工作温度160℃,炉温均匀性±5℃。采用热风循环加热方式,循环方式采用上下流动形式,加热空气有过滤装置,保证加热空气相对洁净。烘箱带有上挂式滑道。有温度自动记录系统及报警系统。烘箱内腔尺寸不小于2.5m(长)×1.2m(宽)×2m(高),有效加热面积不小于2m(长)×1.5m(高)。 4.2 回火加热设备 可将40m2封闭区域加热至70℃,炉温均匀性±5℃。采用热风循环加热方式,加热空气有过滤装置,保证加热空气相对洁净。有温度自动记录系统及报警系统。 4.3 工具 4.4 工装 5 常见的质量问题 (1)雾气:透过玻璃观察,存在雾气般的模糊。 产生原因:使用不当的清洁剂(如酒精等)。 解决措施:可通过对玻璃表面进行抛光消除。 (2)细纹:玻璃内部有裂痕,出现银纹现象。 产生原因:玻璃在成型、回火、切割工序中由于内部应力释放不均产生的。 解决措施:无 (3)划伤:玻璃表面不同程度的凹陷。 产生原因:玻璃表面保护不当,在制造、周转等工序中对零件表面产生的划伤。 解决措施:测量划伤深度及面积。对于一定程度的划伤可通过打磨和抛光进行消除。 (4)畸变:玻璃的光学性能发生变形。 产生原因:由于对玻璃表面进行打磨、抛光不均匀,产生的视觉差异。 解决措施:通过光栅检验,划定畸变区域,进行进一步的打磨、抛光,直至完全消除。 6 结束语 通用飞机风挡玻璃成型工艺及工艺参数经过试验应证,不仅效率高,而且合格率高。实践证明上述成型工艺技术可行,而且满足产量大、低成本制造的要求。 玻璃制造论文:浅谈夹层玻璃的制造工艺及其生产和能源效率 [摘 要]夹层玻璃的制造工艺,主要是在两片或者是多片玻璃之间,夹持一层及多层聚合特,从而形成了“夹层”结构,并且经过热压以后形成的一种特殊的玻璃。但是它的主要的制作技术,还局限于传统的高压釜层压工艺中。这种加工技术能源效率低,消耗大,有待改善。 [关键词]夹层玻璃 制造工艺 能源效率 一.前言 随着工业科技的不断发展与进步,为了适应玻璃中间层的不断变化,追求更高的能源效率,夹层玻璃的生产工艺也发展起来,真空层压和快速熔合射频层压等制造技术也不断涌现出来。 二.夹层玻璃发展简述 夹层玻璃的主要组成,是通过高压釜、间歇式或者是连续式真空层压,及现场浇注以及快速熔合射频层压技术加工完成的。夹层玻璃一改传统玻璃又脆又硬的特点,广泛应用于车上风挡玻璃、透明窗口、营业厅等的隔离间断。夹层玻璃避免了传统玻璃在破碎的情况下出现的扎伤人、割伤事件上的发生。这种玻璃中间的夹层,可以使玻璃在损坏的情况下聚合玻璃碎片,从而减少玻璃碎片对人体的伤害。这种夹层玻璃还可以做为抵御冲击物与穿透物的攻击。从而具有安全性、隔音性以及太阳能量控制性等特性。所以还有绿色产品的特性。 夹层玻璃在早期,主要使用硝酸纤维素及醋酸纤维素做为夹层物。自1938年夹层玻璃被DUPONT公司用于汽车风挡玻璃以后,才大量的应用起来,也开启了夹层玻璃工业的序幕。自发明以来,发展至2009年时,我国的夹层玻璃产量已经高达4200万平方米。 三.夹层玻璃的制造工艺 PVB 在夹层玻璃中的使用范围较广,这是最早应用于工业玻璃中夹层的树脂。玻璃夹层制造工艺,高压釜层压工作,就是对这一层进行制造的工艺,这也是夹层玻璃制造工艺中的关键部位。这种材料的应用,直至今天在行业当中仍然占据着重要的位置。夹层玻璃制造工艺流程主要有:PVB 胶片的选用、保存 ,合片室的环境、玻璃片清洁度、合片方式、预热预压、高压釜内玻璃的操作技术等。 在这些制作工艺流程中,夹层玻璃的流程中,合片工艺、玻璃预热预压工艺、玻璃在高压釜内的操作这几种制作工艺,是制作流程中较有难度的工艺流程,对这几个环节的分析与研究,是保证夹层玻璃质量关键环节。所以对这部分的制作工艺进行深入的探讨。 1.合片操作工艺 对玻璃进行合片操作时,首先要选择适合玻璃宽度的PVB胶片,并且要保持胶片的清洁,避免用手直接接角胶片和玻璃,将PVB胶片自然展平,不要拉伸,对齐玻璃的内外片,不能有参差不齐感,要查看预留的标志是否重合,而后切除多余的胶片,在进行切割操作时,要使刀片保持倾斜,在合片边缘留出0.5mm ~2mm胶片,为了避免胶片收缩引起缩膜现象。合好胶片与玻璃合片以后,套真空橡皮圈,并查看密封条,在玻璃四周受到的拉力要均匀,然后对玻璃进行冷抽使合片中间的空气排除干净,且冷抽时间应不低于5min 2.玻璃预热预压工艺 玻璃夹合好PVB胶片,抽空空气以后,对合好的玻璃进行预热预压操作。进行预热预压操作的设备有三种,一种是预热预压箱,由于其设备简单且投资小、能耗低,所以被多家生产厂家所青睐。但是预热预压箱的缺点是效率低,无法适应产业化生产;传动型立式与卧式的预热预压机,这二种机械在生产上效率较高,适合规模化生产。二者区别是,在放置玻璃完成预热预压工作时,玻璃的放置方式,一个是立放,一个是平放。立式预热预压机对玻璃进行空气抽空操作时,对玻璃的弧度影响小。而卧式预热热压机对玻璃进行空气抽空操作时,由于玻璃平放,在自身的重力与抽真空压力的影响下,对玻璃的弧度产生影响。所以卧式预热预压机在对大规格玻璃的制作上更为适宜。 3.玻璃在高压釜内的操作工艺 高压釜内的制作工艺,是夹层玻璃生产的最后一道工序。经过预热预压处理的玻璃,为了使PVB胶片与玻璃合片更好的粘结在一起,还要经过恒温高压处理,才能够使用。恒温高压处理要在高压釜内操作,首先将粘合在一起的夹层玻璃的半成品,每片之间进行隔离,放入高压釜专用台架上,并使其牢固,然后紧闭釜门,对釜内加压充气,当釜内气压达到0.75MPa左右时,停止对釜内充气。这是由于夹层玻璃边缘未粘合牢固,为了使玻璃夹层中间的空间在压力的作用下溢出,而不致于空气从边缘处进入夹层内。釜内温度达到130℃左右时,立即停止加热,并保持这个温度。此时夹层玻璃已经能够粘合,对釜内进行二次加压,由于玻璃已经达到粘合温度,故这次加压不会使空气进入夹层中,待压力达到1.2MPa时,停止加压并保持压力平衡,持续经过1h~1.5h以后,降低釜内的温度到50℃时,开始对釜内进行排气降压,直至空气完全排出,开启釜门推出玻璃。夹层玻璃制作至此,还有收尾工作,即是对玻璃进行逐片检查,针对合格产品,进行修剪。割除周围多余胶片;对含有气泡和脱胶的玻璃进行挑选修补,重新进釜加压加温。 随着生产工艺的不断提高,大多数高压釜都具有自动控制的功能,在实际操作中,根据夹层玻璃自身特点与实际情况,进行加工。 四.合片后玻璃常出现的质量问题 由于夹层玻璃是针对玻璃片进行多层真空热压完成制作工艺的,故玻璃合片以后,会出现炸裂的现象,还有的玻璃出现弧度较差的情况,也有边缘夹杂气泡、卷缩或者是掺夹杂物等现象。这些现象都严重影响了夹层玻璃的质量。这些炸裂现象形成的原因主有这样几种: 1.玻璃成型以后,夹层玻璃的中间粘结层,由于内应力的作用下,导致玻璃自爆; 2.玻璃中间粘结层的内应力,主要是由于外片玻璃与内片玻璃在合片时,弧度的放置不吻合,致使二片玻璃在合片过程中产生夹层问题从而引起自爆; 3.玻璃在热弯过程中,如果降温速度过快,也会使玻璃出现梯度引起新的应力产生,造成自曝; 4.如果高压釜降温过快也会引起玻璃的炸裂现象; 5.玻璃经过热弯成型,这时为了促使玻璃成形而加大外力,玻璃应力不均时也会使玻璃产生炸裂; , 6.在玻璃装入高压釜时,如果玻璃片直接接触金属,或者是边部夹子力度过大,都容易使玻璃炸裂。 7.合片后的玻璃炸裂的现象,在安装时的外力的作用下,也会发生。例如玻璃的弧度同安装位置的弧度不符,从而使安装时玻璃受到外力的作用较大,在使用一段时间以后,也会发生炸裂现象。 五.预防夹层玻璃自曝措施与能源效率分析 为了有效预防夹层玻璃的自曝现象,并从能源效率的观点出发,以预防夹层玻璃自曝现象为主,并要及时对存有气泡与空气的玻璃进行重新回收利用,即可以节约资源,又减少成本支出,使能源效率最大化。在对夹层玻璃自曝现象的预防,要从这样几方面进行改善: 1.弧度不吻合: 建议外片玻璃在出炉以后用记号笔在内片与外片相对应的部位进行明显的标记,避免二片玻璃的标记不同,要完全重合。在对玻璃合片的过程中要参照此标记进行合片,避免玻璃出现问题引起自爆的现象。 2.边缘脱胶现象: 在对玻璃进行包装与运输过程中,要用塑料布包覆,使用专用夹层玻璃封边防止胶胶病变现象,这对预防脱胶引起的曝裂效果较好。 3.胶合层气泡现象: 首先对夹层胶片要注意保管,对于开封的胶片,要24小时控制温度与湿度,温度在18℃-25℃内保存,温度保持在20%-30%左右为宜。 六.结语 夹层玻璃的生产工艺,主要是通过压力将PVB胶片夹到玻璃中间,起到避免玻璃碎片伤人、加固与防止攻击等作用。这种夹层玻璃最初使用于汽车的风档中,随着制造工艺的不断进步,使用的范围也越来越广,其制作工艺也在不断的提高。预压预热机的发展,使夹层玻璃的预热预压工艺有了进一步的提升,产业化的道路不断的发展起来。这为夹层玻璃的应用带来了广阔的发展空间,由于夹层玻璃能源消耗大的特点,所以在生产中,在精益求精,在加工过程中容易出现的自曝现象,要严格控制,并对产生气泡或质量不过关的产品实行回收利用,以利于资源节约,使能源效率达到最大化。 玻璃制造论文:玻璃钢加工制造管理中的问题和对策 摘 要:玻璃钢又叫树脂基玻璃纤维增强塑料,目前广泛应用于交通运输、石油化工、建筑造船、体育器械、机器电器、卫生洁具等领域,已经成为了一个初具规模的新型工业部门。文章在玻璃钢的加工制造管理中出现的问题的基础上,提出了解决措施。 关键词:玻璃钢;制造管理;问题;对策 玻璃钢又叫树脂基玻璃纤维增强塑料,简称FRP,起源于20世纪30年代的美国,在1958年引入中国,我国的玻璃钢加工工业发展于20世纪60年代。目前玻璃钢广泛应用于交通运输、石油化工、机器电器、厨卫洁具等领域,具有广阔的发展前景。目前玻璃钢生产已经成为一个初具规模的新型工业部门,哈尔滨乐普实业发展中心德州分厂就是在这样的背景下成立的,在玻璃钢生产领域占据一席之地。 1 玻璃钢加工制造管理中出现的问题 玻璃钢就是玻璃纤维、酚醛树脂和环氧树脂的结合物,在加工制造的过程中利用一定的工艺将这三种原料进行融合,最终形成的产品。目前在玻璃钢加工制造管理中出现的问题如下: 1.1 在玻璃钢加工制造过程中出现的问题 玻璃钢的加工制造包括对新工艺的使用的熟练程度、原材料的使用情况等。具体的问题表现如下: 第一,工人对玻璃钢加工制造的新工艺不能熟练的掌握。在众多的玻璃钢制造工艺中,哈尔滨乐普实业发展中心德州分公司已经引入了一些新型的制造工艺,比如缠绕工艺技术、固化工艺技术、加工与磨抛工艺技术、涂装工艺技术等,在很大的程度上提高了玻璃钢加工生产的效率。但是由于技术工人不能对这些新兴的技术工艺完全掌握,导致在加工生产的过程中由于技术失误产生问题,造成原料的浪费,降低了企业的生产效率。 第二,在加工过程中对原材料的浪费。在玻璃钢加工制造的过程中,一方面由于技术工人没有很好的节约意识,公司也没有明确的节约制度;另一方面因为技术工人对新型技术的掌握程度不是很高,导致在加工的过程中因为技术失误造成原料的浪费。 第三,在加工制造的过程中没有做好人员的保护措施。玻璃钢生产制造过程中有些原料会散发出有害气体,对工作人员的身体健康造成危害。在玻璃钢生产加工的过程中,没有做好防范措施,导致工作人员的身体健康没有受到很好的保护。 1.2 在玻璃钢加工制造管理中出现的问题 玻璃钢的加工制造管理分为人员的管理和材料的管理以及玻璃钢成品的管理。在管理中出现的问题如下: 第一,工作人员时间意识不强。工作人员的时间意识分为上下班的时间意识和在工作中的时间意识。一方面工人上班的时间意识不强,经常出现迟到、旷工等现象,在很大程度上影响了企业的生产效率;另一方面在生产过程中,对原材料的融化时间和玻璃钢的成型时间都应该严格把控,但是由于工作人员的时间意识不强,导致加工过程中的时间没有把控好,影响玻璃钢的生产质量。 第二,对原料的管理不完善。玻璃钢原材料类型不多,但是数量很大,在原材料的管理方面没有做好原材料的防水、防火、防潮措施,导致原材料的质量严重受损。另一方面没有及时的将原材料的数量和类型做好记录,有时会导致原材料的数量莫名的减少。 第三,对玻璃钢成品的管理不完善。玻璃钢成品的管理保存需要一个清洁的环境,安排专门的人员进行保存。但是在实际的生产制造管理中,一方面玻璃钢有可能露天放置,经受日晒雨淋,对玻璃钢的质量造成严重的损坏。另一方面,没有加强对玻璃钢成品的监管,很可能导致玻璃钢成品无故丢失的现象发生,给企业带来经济上的损失。 2 玻璃钢加工制造管理中问题的解决方案 针对玻璃钢加工制造管理中的问题,本文提出了如下解决措施: 2.1 玻璃钢加工制造环节解决问题的方案 第一,加强对工人进行先进工艺的教育。新型的生产工艺是提高企业生产效率的关键,玻璃钢的加工制造也是如此。目前玻璃钢加工制造出现了很多新型的工艺,要及时的把这些新工艺的技术要点和操作方法教给工作人员。进行教育的方式可以分成小组进行教授,根据加工过程的不同环节,将工作人员分为不同的小组,选取小组负责人首先进行新工艺的学习,然后由小组负责人在实际的生产中将这个新工艺的操作方法教授给其他的成员。这样不仅能加强新工艺的掌握程度,还能加强工作人员的纪律。 第二,严格控制原材料的使用。在玻璃钢的生产过程中要严格控制原材料的使用。首先要建立原材料浪费的惩戒机制,制定详细的惩罚措施,保证原材料的合理使用。其次,在熟练掌握新工艺的基础上,对原料的使用过程严格把控,减少在使用过程中因为打翻等意外操作造成的原料浪费。 第三,保护工作人员的身体健康。在玻璃钢的生产过程中会产生对人体有害的气体,所以要加强对工作人员身体健康的保护工作。在生产过程中佩戴口罩,有规律的组织工作人员进行体检,保证工作人员的身体健康。 2.2 玻璃钢加工制造管理解决问题的方案 第一,加强工作人员的纪律意识。企业制定明确的奖惩机制,对工作人员的工作绩效进行评定和考核,并加强监管体系,严格监督生产过程,保证上下班时间的准确性,保证生产过程中对时间的准确把控。 第二,完善原材料和玻璃钢成品的管理制度。在原材料和玻璃钢成品的管理方面要完善管理制度,安排专门的人员进行管理,在入库之前要做好记录,出库的时候要凭借领导批示的有效凭证才能领取。做好原材料的防水、防潮工作,做好成品的防雨、防日晒工作,保证原材料和玻璃钢成品的数量和质量。 3 结语 目前,玻璃钢生产已经成为了一个新型的工业部门,在生产领域应用广泛。在玻璃钢的生产过程中难免会出现一些制造或者管理上的问题,这些问题的解决要依赖制度和人员两方面的共同努力。做好玻璃钢加工制造管理中问题的解决对玻璃钢企业的安全生产和玻璃钢企业的可持续发展具有重大的意义。 玻璃制造论文:玻璃钢贮罐的成型工艺研究与制造 摘要:文章主要是设计制造一个玻璃钢贮罐,贮存质量分数为28%的磷酸,使用温度为65℃。阐述了玻璃钢贮罐的工艺设计和整个制造工艺过程,包括玻璃钢贮罐原材料的选择、贮罐的工艺设计、缠绕成型过程。 关键词:玻璃钢;贮罐;喷射成型;缠绕工艺 随着缠绕技术的提高、工艺的改进,大型贮罐广泛应用于化工生产中。中复连众复合材料集团有限公司制造了直径21m,容积6000立方的大型玻璃钢盐酸贮罐,是目前全国乃至全球容积最大的玻璃钢贮罐。大型贮罐具有容量大,占地面积少,成本低等优点。玻璃钢贮罐根据所用贮存或运输的介质不同选用不同树脂体系作为粘结剂,通过改变树脂系统或采用不同的纤维增强材料调整玻璃钢贮罐产品的物理化学性能,通过贮罐结构层厚度、缠绕角和壁厚的设计制造出不同压力的纤维缠绕复合材料贮罐。本文主要论述了贮存质量分数为28%的磷酸,使用温度为65℃的玻璃钢贮罐的工艺设计和制造工艺过程。 一、玻璃钢贮罐的防腐结构 玻璃钢贮罐的耐腐蚀性可根据使用条件设计,因此能满足耐腐蚀介质的使用要求,其防腐结构主要包括四层。 1.内衬层。内表层的功能是抵抗介质腐蚀,是防腐蚀结构的主要组成部分。其制造方法是用玻璃纤维表面毡、有机纤维表面毡或其他增强材料增强的富树脂层,要求含胶量达到90%,其厚度为0.25mm~0.5mm。 2.过渡层。过渡层的含胶量比内表层低,约70%-80%。采用短切纤维做成的短切毡铺成;其主要功能是防止介质渗漏。过渡层通常含有1200g/的短切原丝毡。 3.结构层。结构层是贮罐的主要结构,用来承受外载荷,由连续纤维缠绕成型,含胶量35%-55%。 4.外表层。外表层是贮罐结构层的外保护层,主要功能是保护结构层免受外界机械损伤和外界环境引起的老化,同时也是对贮罐外表面的装饰,其含胶量为60%~70%。 二、原材料的选用 根据制品的使用条件,贮罐中贮存质量分数为28%的磷酸,使用温度65℃,树脂材料选用间苯型不饱和聚酯树脂。不饱和聚酯树脂耐酸,具有高热变形温度,此外还要有一定的力学承载能力。增强材料根据贮罐的使用要求及经济效益综合考虑选择中碱玻璃纤维,中碱玻璃纤维耐酸性好,成本低。根据贮罐的成型工艺,还选择辅助材料包括固化剂(引发剂)、促进剂、催化剂、阻聚剂、触变剂、防静电添加剂、填充剂等。胶液配置过程:首先抽样检验各种原材料是否合格,然后按照合理的配方向树脂基体中加入溶剂、固化剂、促进剂或其他辅助材料,充分搅拌,搅拌时间不低于2小时。配制不饱和聚脂树脂体系前配料应严格按照制定配方进行,配料容器应保持干燥、清洁、无渍物,不饱和聚聚树脂的固化剂和促进剂不能直接混合,以免发生危险。一般一次配制的胶液量不能过多避免浪费。 三、贮罐制造工艺设计 贮罐采用筒体和封头分开制造,筒体和封头的拐角处理对贮罐设计极为重要。在筒体和封头的结合拐角处设计成一定的圆弧过渡区,并进行有效补强,加强逐层递减,避免截面上突变产生应力集中。 1.贮罐封头成型。贮罐封头结构主要包括内衬层和结构层。贮罐封头内衬层成型。①根据工作的环境条件、温度制定合适的的树脂配方,配置内衬层的树脂,要求含胶量达到90%以上,一次配料量要根据制造进度和用量而定。胶液的配置需根据现场的工作条件及时调整配置。②内衬层制作采用喷射成型工艺,模具采用钢制模具,钢制模具应平整并保持干燥,表面均匀涂刷脱模剂。采用进口喷枪喷射玻璃纤维纱,根据铺层设计要求进行内衬层喷射成型。③检验。内衬层树脂含量高,具有很好的防腐防渗作用。如果发现缺陷,应采取补救措施。④内衬深度固化,脱模。贮罐封头结构层成型。封头结构层采用喷枪喷射纱与玻璃布铺设交替进行。 2.贮罐筒体成型。贮罐筒体结构主要包括内衬层、过渡层和结构层。贮罐筒体内衬层和过渡层主要起防腐防渗作用。筒体内衬成型与封头内衬成型工艺及原材料相同,采用喷枪喷射成型,铺设完毕后检验、深度固化。内衬层树脂含量要求达到90%以上。贮罐筒体过渡层也采用喷枪喷射成型,但含胶量要求比内衬层低,达到70%即可。贮罐筒体结构层。贮罐筒体结构层采用连续纤维缠绕成型,通过设计合理的缠绕工艺和缠绕线型采用计算机控制缠绕成型设备缠绕成型。 3.贮罐整体加强。贮罐整体加强采用喷射纱、环向与交叉缠绕交替进行,在缠绕过程中不断调整缠绕设备及缠绕参数,通过调整内衬转速及纤维张力,达到贮罐壁的树脂含量要求。纤维缠绕成型工艺是将浸过树脂胶液的连续纤维(或布带、预浸纱)按一定规律缠绕到指定的芯模上,然后经固化、脱模,获得制品。将组装好的贮罐筒体和封头接入计算机控制缠绕成型设备,缠绕成型设备选择计算机控制缠绕成型设备,在使用设备前需完成一些准备工作包括缠绕设备的检验、调试和线型相关程序的输入。认真检查缠绕成型设备运转及工作部位是否正常,特别细心检查浸胶系统是否有堵塞现象,确保缠绕过程的运行稳定和工作精度。缠绕成型。①调节纤维的张力,用张力器测量纤维张力,并调节张力控制机构。②将预先配好的胶液倒入胶槽中,进行纤维的浸胶和挤压过程,将浸胶后的纤维分组,通过分纱装置后集束,引入绕丝嘴。③按设计要求进行设定线型的缠绕,缠绕时通过调节浸胶装置控制纤维含胶量。注意观察纤维的排纱状况,避免出现纱片滑移、重叠或出现缝隙等情况,缠绕过程中还需将贮罐产品表面多余的胶液刮掉。在缠绕封底与筒体拐角应力集中区时,需用短切纤维毡局部加强,注意调整缠绕角及封头包角,减少应力集中。④生产过程中保持整个生产现场清洁卫生。缠绕中应不断调节张力,及时添加新胶液,清除胶辊上的纱毛和滴落在缠绕设备上的胶液。⑤当缠绕贮罐的厚度达到设计要求的厚度时停止缠绕,卸下产品,准备固化。产品的固化。采用远红外线烤板加热固化,因为加热固化可以提高化学反应速度,缩短固化时间,缩短生产周期,提高生产率。本设计选用1℃,既可以提高生产周期,提高生产率,又不至于影响玻璃钢制品的质量。保温时间由树脂发生聚合反应所需的时间和传热时间决定,冷却阶段降温速度要恒定,防止使制品产生内应力,并且要尽量缩短生产周期。 4.外保护层制作。外保护层作为贮罐防止外界环境侵蚀及抗老化作用的关键层,严格使用设计树脂配方,保证树脂含量及设计厚度,不允许有气泡、干斑等直观缺陷;本次设计外表层用树脂腻子修补后进行喷漆处理。外表层制作完成后,严格按照设计尺寸对整个玻璃钢贮罐进行修整、后处理,然后再常温固化。 玻璃钢贮罐具有轻质高强、耐腐蚀、抗老化、使用寿命长等特点,用于储存各种腐蚀性介质可以耐多种酸、碱、盐和有机溶剂,主要应用于石油、化工、制药、运输等行业。采用缠绕成型工艺制作玻璃钢贮罐具有可设计性,设计灵活性大,结合先进的施工工艺可使玻璃钢贮罐罐壁结构性能优异,而且玻璃钢贮罐的检修费用低。 玻璃制造论文:探究玻璃钢模具的制造工艺 【摘要】本文主要对玻璃钢模具的制造过程以及技术进行阐述,从制造玻璃钢模具的技术条件、制造工艺准则、材料、模具胶衣的喷涂和模具铺层理等几个方面进行研究,对于提高玻璃钢模具的制造质量具有一定的借鉴价值。 【关键词】玻璃钢 模具 制造 工艺 玻璃钢属于一种较为特殊的复合材料,其具有耐腐蚀、耐老化、导热系数极低等优点被广泛的应用于机械制造行业、建筑工程行业等,如被用作汽车的外壳材料、家用设备、环保材料等。可见。玻璃钢在材料市场的份额必将会进一步增大。 对于玻璃钢的制造来说,模具的设计与制造是玻璃钢整个制造过程的核心部分,若要提高玻璃钢的质量特性,就需要从玻璃钢模具的设计制造方面进行必要的研究,本文将着重论述玻璃钢模具的制造工艺以及相关的技术条件。 一、玻璃钢模具制造的技术条件 玻璃钢模具的制造玻璃钢模具应满足下面几点要求:①收缩和变形要与原设计精度保持一致;②要有良好的表面光洁度;③能反复多次地承受固化时的放热、收缩,脱模时的冲击,模具使用寿命要长。以下为玻璃钢模具在进行制造过程中所需要的技术条件: 玻璃钢模具制造对于温度以及湿度具有一定的要求。如在制造阴模以及阳模的过程中,均需要保证一定的操作温度,温度应该保持在25℃左右,不得低于22℃,不得高于28℃。湿度会对模具的合模、胶衣以及的固化均有一定的影响,玻璃钢模具制造的理想湿度为40~60℃。 对于玻璃钢模具的制造工序以及相关的技术条件应该严格控制。玻璃钢模具制造的环境需要进行严格的净化控制,如制模车间的洁净度应该较高,同时在模具制造过程中需要提供高品质的洁净度较高的空气源。此外,安排适宜的制模时间表是制造好模具的因素之一。不管是采用传统的铺层方法还是选用新的低收缩系统,所需求的时间均由这些原辅材料的化学特性决定的,企图走捷径或加速工艺,都将对模具的质量产生不良的影响。 二、玻璃钢模具的材料选择 一般来说,玻璃钢模具的质量与材料的选择有较大的关系,无论是使用性能还是玻璃钢制品的寿命均与模具树脂的选择存在着一定的联系。 (一)模具用胶衣树脂 脱衣层的耐久性影响着玻璃钢模具的的寿命。制品的光泽度脱衣树脂的质量有着一定的联系。 模具所使用的脱衣树脂的选择原则为:①固化时的放热和收缩要小;②胶衣层具有优异的耐断裂、耐冲击性能;③胶衣层要有优良的耐热性、光泽度和硬度;④要有良好的涂刷性;⑤要与制品胶衣的色调相反。 (二)增强层树脂 增强层树脂主要用于玻璃钢模具的铺层工序,对于玻璃钢模具的耐久性以及变形性具有一定的联系,对于精度要求以及尺寸要求较高的模具,应该科学的选择增强层树脂。增强层树脂的选择原则是:固化收缩要小;韧性好;有易操作的黏度;耐热性好。模具的变形取决于树脂的固化收缩率,选择固化收缩率小的树脂,并使其缓慢而完全的固化,是制得优质玻璃钢模的关键。 二、模具胶衣的喷涂 玻璃钢模具的制作需要经过较多的工艺过程,其中包括喷涂模具胶衣、模具的铺层、脱模等工艺。模具胶衣的喷涂是模具制造中的关键工序,模具的胶衣相当于模具的“内脏”,后期的结构骨架以及铺层操作都是为胶衣的喷涂服务的。模具胶衣比一般产品胶衣需要更高的使用和固化条件。高质量的模具表面要求十分精密的模具胶衣操作及混合过程。 模具胶衣喷涂的具体工序内容为,在已精加工的木模表面上涂刷脱模剂或脱蜡剂机进行清洁、抛光处理,需要使用毛巾进行擦拭直到无胶衣模具具有镜面效果为止。待模具干燥后便可开始涂刷或喷涂胶衣。胶衣层厚度一般是0.4~O.6 mm,树脂用量为500~600 g/m2。涂刷后在室温(20~25℃)下放置至凝胶,凝胶后在40℃~50℃下加温固化1~3 h。第5次操作放置6 h以上。防滑面、形状复杂的地方上完脱模蜡之后,建议涂一遍多次脱模剂,如用硅烷脱模剂涂刷一次,到连续使用40~60次为止,正确对模具进行脱模操作可以延长模具的使用寿命。 三、模具铺层 在玻璃钢模制造过程中,我们多选用热变形温度较高、热收缩率较低的材料作为喷涂材料,如常选用的材料为苯树脂、乙烯基树脂、玻纤增强材料等。模具积层是从糊制首层开始的首层的质量要求是非常高的要避免一切模具完成后的再修理或对胶衣造成破坏的可能性。根据模具形状的复杂程度,糊制首层时纤维选用表面毡、的短切毡,积层时必须用铁滚仔细滚压铺层,确保所有气泡已赶净,并保证合理的树脂与纤维比例。当首层固化后,要对铺层做认真全面的检查,包括所有的拐角、曲面以及其他可能发生问题的地方。如发现气泡等缺陷,必须小心的将气泡去掉,并重新修补好创面。当积层的巴氏硬度达到完全固化硬度的80-90%时,就可以进行下一铺层。 四、总结 综上,对于高品质玻璃钢的制造需要严格控制每一个工艺规程,特别对于一些关键工序来说,需要按照相关的技术条件进行工序操作,从而能够从本质上提高玻璃钢模具制品的质量。 玻璃制造论文:环氧玻璃钢管高效制造技术的研究 摘要:本文是以环氧树脂系统固化的特点与内加热固化优势,讨论快速高效的玻璃钢制造技术。 关键词:环氧玻璃钢管,内加热固化,树脂迁移运动,催化型固化剂 1前言 纤维缠绕环氧玻璃钢制品,上至高精尖如火箭发动机壳体, 下至民用的工业产品如气瓶、化工和油田管道,大都采用酸酐固化剂环氧树脂基体。因为这类配方工艺性能较好,制品也具有良好的机械和物理、化学性能。成型时产品要加热固化,通常是置入固化炉中进行。这种制品进炉固化的方式被称为“外加热固化方式”,或简称为“外固化”。外固化的特点显而易见是初始温度场为外高内低,即传热方向由外部空间指向制品的中心轴线。 与外固化方式对应的即是“内加热固化方式”简称为“内热式”固化,它是通过先加热制品内部的芯模来实现的。这些都为纤维缠绕工艺的“内热式”技术提供了可借鉴的类比模式。对于玻璃钢管这类形体仅为简单柱状体的制品,较为容易实现芯模的内加热固化;前提是只要再配以适宜的、能快速固化的树脂配方,就能够实现环氧玻璃钢管道快速、高效的工业化制造过程。 此外内加热模具可获的所希望的胶液流动分布状态及胶液含量,改善纤维持续浸渍,并有利于微气泡的散出,从而提高制品质量,同时节约能源。 2内加热式固化 内加热固化是通过模腔中的较小热阻的金属管壁直接传给欲固化的玻璃纤维层。这种快捷的方式会很快使制品升温,可以恰到好处的引发环氧树脂的凝胶和固化反应。如果工艺条件设置得当时,可以在数分钟内完成树脂固化的全过程。 2.1内加热固化系统 内加热式芯模可以按照供热介质的不同,分为电、油、水和蒸汽几种内型。本文主要讨论电加热。 内加热传热介质向模具钢管壁输送热量,使其温度快速上升,通过传导又将热量传附在模具上的缠绕层。当温度升限达到一定温度时缠绕层所含的树脂就会逐步出现升温、粘度下降、流动迁移,进而凝胶、粘度上升、凝胶结束、进一步交链成为三维网状结构;即完全固化和后固化的过程。反应完成后,再输送冷却介质使芯模迅速冷却,将出现制品与模具因“热胀冷缩”滞后产生的空隙,以便顺利脱模。 2.2内加热与树脂迁移运动 环氧树脂在使用酸酐类固化剂时,必须添加叔胺或季胺等促进剂,以使产品性能优良。缠绕结束后便开始固化,内热式芯模将热量传给制品,树脂受热后粘度下降,使纤维能更好地继续浸渍,并有利于微气泡逸出。在这一阶段还发生了树脂分子的迁移运动,分子受热后增加了运动的能量,有了迁移运动的可能。而内热式芯模使得模上的温度场是内高外低,这个温度差便函是凝胶以前树脂分子迁移运动的动力。迁移运动的主方向由外向内,这是因为内层树脂温度高、粘度低,使得内层阻力减小,外层树脂向内迁移。这一物理过程伴随着环氧基开环加成聚合反应历程而受限制,直至树脂分子反应到凝胶为止。树脂迁移运动的结果 是在玻璃钢管道内壁形成了一层富树脂层。这一因热动力自动生成的富树脂层具有优良的力学与化学性能,正是此类管道得天独厚之处。 比较外热式与内热式,二者树脂迁移运动方向恰好相反。外热式由内向外,一般在固化炉中固化的环氧树脂管道内腔表层的树脂不够丰满,甚至有“缺胶”痕迹,用肉眼就可辩别。其物理原因正是由于凝胶前树脂分子迁移运动所致。 2.3热膨胀与加压固化 纤维缠绕成型的特点是经过杆系磨擦带着较大张力的纱束,紧紧地包裹住钢质芯模。缠绕完毕后,钢模壁便承受着相当大的压力。如果工艺不严格,纤维张力会散逸。 内热式固化给纤维缠绕层带来益处。炽热的加热介质使模体迅速膨胀,而紧裹模体的纤维缠绕层反成为模体膨胀的约束,于是,在树脂系统凝胶固化时玻璃钢层是在内加压状态下进行。这不但使松弛的纤维重新张紧,而且使用权内表层结构更加密实。 3促进剂的作用 众所周知,环氧树脂的固化剂一般分为胺与酸酐二大类。其实凡能打开环氧树脂环进行加成聚合反应的物质皆可称为固化剂。对于加成聚全反应,固化剂本身已加入其中成为网状组份之一。若其使用量过少,则尚有未能反应的环氧基,故反应不彻底。因此就有一个恰当加入量问题。 以阳离子或阴离子方式使环氧树脂的环氧基开环进行加成聚合,而其本身并不加入到网状结构中去的物质,就是所谓“催化型固化剂”即通常所谓的“促进剂”它不存在等当量反应的适宜量,其增加量仅使用权反应速度加快而已。 要与内热式固化相适应使树脂快速固化,须选用全程的促进剂,较合适的为叔胺或季胺类物质。 3.1潜伏性固化剂 潜伏性固化剂种类繁多,对纤维缠绕玻璃钢来说应用较多的是“热溶解型”,如双氰胺、咪唑化合物以及多胺盐类等。 其它的多胺盐也有类似特性。利用多胺盐在指定的温度下进行固化反应,而在此之前充分利用其潜伏期对胶液粘度增长较小的特性进行缠绕成型,这正是快速高效制管物理机制的妙用。 3.2凝胶曲线与固化温度 作出环氧树脂系统的凝胶曲线对制定合理的固化温度十分重要。通常通过实验测出不同温度下的凝胶时间并作图,见图1用以指导工艺实践。 4实验 NOL环试样制作与原材料 胶液配置比例: 胶液配制程序:根据试样需用量,按比例称好各种材料。依次将环氧树脂、液态酸酐、增韧剂放入容器,搅拌均匀。添加二甲基苄胺,充分搅拌。失效时间为6小时。胶液温度为30℃—40℃。 内模加热固化温度为180℃,时间30—40分钟,在烘箱中80℃固化一小时。取样加工至规定尺寸,加工的试样表面平整、光洁、无裂纹,颜色为浅黄色,没有局部发白、缩孔、气泡、起层及缝隙。 单向NOL环力学性能 测试结果表明采用内模加热NOL环复合材料力学性能优异,且该树脂任性好、与玻璃纤维界面粘结强度高、耐疲劳性能好。 4 结论 通过实验 证明内加热式芯模可以快速高效的解决纤维缠绕环氧玻璃钢制品的制造问题,解决了环氧玻璃钢不能快速高效进行工业化生产的技术症结,为玻璃钢的高效制造提供了技术保障。 玻璃制造论文:浅谈无碱玻璃纤维制造过程的职业病危害因素 摘要:通过分析无碱玻璃纤维的生产过程,识别无碱玻璃纤维制造过程存在的职业病危害因素,提出职业病危害的防护措施,以更好的保护作业人员的健康。 关键词:玻璃纤维 职业病危害 1、概述 玻璃纤维是采用玻璃球或废旧玻璃经过一系列加工而成的玻纤半成品,其细度为0.003mm-0.006mm,细如丝,软如棉、抗拉力强,颜色银白、无毒无味、耐酸、耐碱、耐碱、耐腐蚀、耐高温、绝缘性能好,是一种性能优越的无机非金属材料,已被广泛应用于交通、能源、建筑、航空、航天、环境保护、国防等行业。 玻璃纤维大致分为:中碱纤维、无碱纤维、高碱纤维。中碱纤维主要用于玻璃钢、防腐、防尘、墙体、装饰等;无碱纤维主要用于电子、信息等方面;高碱纤维在我国未得到较好的开发和利用。下面将着重分析无碱玻璃纤维制造过程中存在的职业病危害因素。 2、无碱玻璃纤维的生产过程 2.1玻璃成分及原料成分 (1)玻璃成份 (2)原辅料成分 无碱玻璃纤维池窑拉丝生产使用的原辅料主要有:叶腊石、石灰石、硼钙石、石英砂、萤石、芒硝、纯碱等。 2.2生产设备 无碱玻璃纤维生产制造过程中的主要设备有:螺旋给料机、气力混合输送装置、配料仓、单元窑、拉丝机、浸润剂配制釜、烘干炉、无捻粗纱络纱机、短切机组、短切毡机组等。 2.3生产工艺 按玻璃配方选择矿物原料,各种矿物原料以合格粉料进厂,由配料车间配料并通过气力输送分配阀输送至窑头料仓,供投料机使用。配合料在单元窑内熔融、澄清、均化后,流入H型成型通路。熔化良好的优质玻璃液由设在通路底部的多排多孔拉丝漏板流出形成纤维,经涂敷专用浸润剂后,大部分被高速旋转的拉丝机拉制卷绕成原丝饼,或一部份在线短切成短切原丝;拉丝机拉制成的原丝饼经烘干后,供下道工序专用设备加工制成无捻粗纱、短切原丝、短切原丝毡等玻璃纤维制品。 (1)配合料制备 池窑拉丝用“E”玻璃原料大部分为干燥的微粉原料,极易产生粉尘,所以系统采用密闭的气力输送和气力混合方式。配合料经上料输送系统、电子称量系统、气力混合和输送系统送至玻璃熔制工段。 (2)玻璃熔制 玻璃熔制系统主要由单元窑、成型通路、燃烧装置、鼓泡系统及自控系统等部分组成。 (3)玻璃纤维成型 玻璃液从铂铑合金多排多孔漏板流出后,被冷却器强制冷却和拉丝机高速牵伸成型为纤维,成型后的单丝经涂油器涂敷浸润剂并集束或分束后,大部分通过拉丝机的排线装置有序地卷绕在拉丝机上,形成原丝饼;一部分短切为短切原丝。 (4)浸润剂的制备 浸润剂原料主要为各类树脂和化学溶剂,在配置车间按玻璃纤维的种类要求在配置釜釜内混合后经管道输送至玻纤成型工段。 (5)玻璃纤维制品加工 将单股玻璃纤维经络纱机合成多股纤维或者将长纤维丝且为短丝,最后经成品检查并包装入库。 3、职业病危害因素分析 通过对无碱玻璃纤维生产中使用的原辅料及工艺过程的调查、分析,依据《职业病危害因素分类目录》、《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分 化学有害因素》和《工作场所有害因素职业接触限值 第2部分 物理因素》,识别分析该生产过程存在的主要职业病危害因素有:苯、甲苯、氟化氢、一氧化碳、二氧化硫、丙酮、乙酸、甲醛、碳酸钠、矽尘、玻璃纤维尘、石灰石尘、萤石混合性粉尘、其他粉尘、噪声和高温。 4、防护措施 结合无碱玻璃纤维的生产工艺,针对该过程存在的职业病危害因素分析,提出以下防护措施: 4.1防尘毒 配合料制备过程采用密闭的气力输送和气力混合方式,防止粉尘逸散至作业环境。 在络纱、短切等玻纤成品加工设整体和局部的通风除尘系统。 在浸润剂配制场所设置通风排毒系统。 玻璃纤维生产过程尽可能采用先进的工艺设备,提高工艺过程的自动化控制程度,避免作业人员直接接触有害因素。 4.2防噪声 选用低噪声设备,尽量采用自动化操作,使操作工位于密闭隔音的操作室内。 4.3防高温 窑炉和拉丝工段的烘房采用高厂房,屋顶开天窗,充分利用自然通风排出余热;窑体和烘房采用保温措施,减少热量散发;在车间办公室、休息室等设置空调系统;为作业人员提供含盐清凉饮料。 5、个人防护 依据《劳动防护用品监督管理规定》、《劳动防护用品配备标准(试行)》和《个体防护装备选用规范》的相关要求,为接触粉尘的人员定期发放符合要求的防尘口罩;为接触尘毒的操作人员发放防毒口罩或防毒面具;为噪声作业人员配发符合国家标准的个人防护耳塞。 6、综述 玻璃纤维生产过程中存在苯、甲苯、氟化氢、一氧化碳、二氧化硫、丙酮、乙酸、甲醛、碳酸钠、矽尘、玻璃纤维尘、石灰石尘、萤石混合性粉尘、其他粉尘、噪声和高温等多种职业病危害因素,建议从事该行业生产的企业按照相关标准规范的要求设置防护设施,同时为从业人员配备个人防护用品,保护从业人员的身体健康,同时加强企业的职业卫生管理,达到安全生产的目的。 玻璃制造论文:精密模压技术于光学玻璃的制造研究 摘 要:本文通过阐述精密型料成形技术,非球面透镜的压型制程,详细介绍了低熔点玻璃精密模压制造技术的工艺特点以及适用性。 关键词:光学玻璃;非球面透镜;精密模压 一、前言 玻璃精密模压制造技术特别适用于批量生产各种具有特殊结构的高精度中小口径透镜,尤其是那些用传统加工手段难以实现的光学玻璃元件,如小口径薄型透镜、高次非球面镜片、微透镜阵列、衍射光学元件和自由曲面光学元件等由于精密模压技术能够大批量直接模压成型精密的非球面或自由曲面光学零件,使得非球面玻璃光学零件被广泛使用成为可能。因而给光学系统设计带来了新的变化和发展,不仅简化光学系统结构、缩小体积、减轻重量、节省材料、减少了光学零件镀膜和工件装配的工作量从而降低成本,而且还改善了光学系统的性能,提高了光学成像的质量。这项技术的普及推广应用是光学行业在光学玻璃零件加工方面的重大革命。 二、精密模压制造技术的工艺特点以及与传统工艺的比较 作为成本相对较高的精密模压技术,其最大的优势在于批量制造非球面透镜。非球面透镜的主要应用有光纤耦合,DVD读取头,手机镜头,数码相机镜头等。在很多情况下,光学设计采用非球面,能够得到球面光学零件难以达到的光学性能,如提高系统的相对孔径,增大视场角,改进像质,改善光照度均匀性,缩短工作距离,减少镜片数量等,从而简化光学系统结构,减轻重量。因此,非球面常常应用于大视场,大孔径,像差要求高,结构要求简单的光学系统中。非球面光学零件因其优良的光学性能而日益成为一类非常重要的光学元件。 非球面零件可分为回转对称非球面,非回转对称非球面,无对称中心非球面,阵列表面四类。其中最常用的回转对称非球面。它是一条二次曲线或高次曲线,绕曲线自己的对称轴旋转所形成的回转曲面。 设一条直线z为回转轴,z轴也是光轴,非球面上任意一点到光轴的距离为r,非球面定点在z=0处,则回转对称非球面方程为: 式中,第一项是这个非球面的基面,它表达了一个二次去面;后面各项是这个非球面的高此项,它是偏离二次去面的表面特征,既非球面是在二次去面的基础上作一些微小的表面变形,可以达到校正相差的目的,由于一个非球面可以有多个量可以选择,和球面仅有一个c两选择相比,非球面有很好的作用,可以有一个非球面产生几个球面结构的作用。 玻璃精密模压制造技术大体上可以分为3个部分:精密模具设计与制造、热压成形工艺和模压玻璃。其中模压玻璃包括预型片设计与制造以及模压后玻璃光学性能的变化两部分。模压透镜的光学精度与这3个部分紧密相关。不同于材料去除型加工方式,精密模压制造技术首先在无氧环境中将置于高精度模具内的玻璃预型片加热到适合模压的温度,经由模芯表面施压转移面形,继而保压退火去除压力分模,最终只需一道工序即可得到模压透镜,工艺流程简单,生产效率高。由于在制造过程中,不需要对镜片进行装夹固定以及局部接触施加压力铣磨抛光,因此不会产生传统加工方法中难以避免的薄型镜片因机械应力而变形的问题。只要模压条件正确设置,工艺稳定,模压镜片的面形和结构将具有良好的精度和一致性。 采用玻璃精密模压方法进行透镜加工,与传统的加工工艺相比具有如下优点(见图2.1, 图2.2) : (1)一般只需一道模压工序即可得到最终的光学元件,不需要传统的粗磨、精磨、抛光等工序,即可使光学元件达到较高的尺寸精度、面形精度和表面光洁度。 (2)能够节省大量的生产设备、工装辅料、厂房面积和熟练的技术工人,使一个小型车间就可具备很高的生产力。 (3)可很容易经济的实现精密非球面光学零件的批量生产。 (4)只要精确地控制模压成型过程中的温度和压力等工艺参数,就能保证模压成型光学零件的尺寸精度和重复精度。 (5)可以模压小型非球面透镜阵列。 (6)光学零件和安装基准件可以制成一个整体,结构更加紧凑。 (7)因为不使用研磨液和抛光粉等颗粒材料,且玻璃预制片不会产生加工去除废料,是一种环保技术。 目前批量生产的模压成型非球面光学零件的直径为2~35mm,直径公差为±0.01mm ;厚度为0.4~25mm,厚度公差为±0.01mm;曲率半径可达5mm;面形精度为1.5λ,表面粗糙度符合美国军标为60/40。 三、精密型料成形技术与模压技术介绍 玻璃光学零件模压成型技术是一项综合技术,需要设计专用的模压机器,采用高质量的模具和选用合理的工艺参数。成型的方法,玻璃的种类和型料,模具材料与模具制作,都是玻璃模压成型中的关键技术。 精密型料成形技术早已成熟,各光学玻璃厂已用于批量制造。Matsushita电器公司和Sumita光学玻璃公司1994年的专利叙述了一种制造精密型料的方法 。基本原理示于图3.1。玻璃配合料在铂坩埚1中熔化、澄清、均化后从流料管9流Ltl。流料管温度由加热器8控制。模具10置于轨道12上,由传动机构带动在各工序之间移动。加热器11用于模具10的加热。流料管流出的玻璃置于模具10上,达到设定的质量时,模具10快速下降,玻璃料滴与流料管分离,形成类似于火焰抛光的自由表面,表面张力保持玻璃表面光洁。玻璃冷却到一定温度后,由加压机构2、模具6加压成所需的尺寸。设计不同形状的模具以得到不同规格的型料。加压后的玻璃由取出机构3、5取出。整套装置密闭,可通AtB氧化性保护气体以保护模具表面。 成型方法:由于热压成形工艺特别是退火速率对玻璃材料的折射率和色散系数有较大影响,因此,对玻璃光学性能有较高要求的模压透镜.需要在设计之前初步确定热压成形工艺.通过预估或试验来获得玻璃折射率和色散系数的变化量,优化光学设计,从而保证模压后透镜材料特性的实际值满足设计公差要求。然后根据最终的透镜设计完成精密模具和玻璃预型片的设计与制作。 玻璃之所以能够精密模压成型,主要是因为使用了与高温软化的玻璃不发生粘连的模具材料。原来的玻璃透镜模压成型法,是将熔融状态的光学玻璃液倒入高于玻璃转化点50℃以上的低温模具中加压成形。这种方法不仅容易发生玻璃粘连在模具上,而且产品还容易产生气孔和冷模痕迹(皱纹),不易获得理想的形状和面形精度。后来,采用特殊材料精密加工成的压型模具,在无氧气氛中,将玻璃和模具一起加热升温至玻璃的软化点附近,利用模具对玻璃施压(见图3.2)。接下来,在保持压力的状态下,一边冷却模具,使其温度降至玻璃的转化点以下(玻璃的软化点时的玻璃粘度约为107.6泊,玻璃的转化点时的玻璃粘度约为1013.4泊)。这种将玻璃与模具一起实施等温加压的办法叫等温加压法,是一种比较容易将模具形状表面精密复制的方法。这种方法缺点是:加热升温、冷却降温都需要很长的时间,因此生产速度很慢。为了解决这个问题,于是对此方法进行了卓有成效的改进,即在一个模具装置中使用数个模具,以提高生产效率(见图3.3)。然而非球面模具的造价很高,采用多个模具势必造成成本过高。针对这种情况,进一步研究开发出与原来的透镜毛坯成型条件比较相近一点的非等温加压法,借以提高每一个模具的生产速度和模具的使用寿命。另外,还有人正在研究开发把由熔融炉中流出来的玻璃直接精密成型的方法。 现在最有代表性的模具材料是:以超硬合金做基体,表面镀有贵金属合金和氮化钛等薄膜;以碳化硅和超硬合金做基体,表面镀有硬质碳、金刚石状碳等碳系薄膜;以及Cr2O-ZrO2-TiO2系新型陶瓷。模具材料需要具备如下特征:(1)表面无疵病,能够研磨成无气孔、光滑的光学镜面;(2)在高温环境条件下具有很高的耐氧化性能,而且结构等不发生变化,表面质量稳定,面形精度和光洁度保持不变;(3)不与玻璃起反应、发生粘连现象,脱模性能好;(4)在高温条件下具有很高的硬度和强度等。 四、光学非球面透镜应用 目前光学玻璃透镜模压成型技术,已经用来批量生产精密的非球面透镜。归纳起来,使用非球面透镜可以取得的效果, 大体上有以下几个方面:第一可以提高成像质量等光学性能;第二可以实现大口径等高规格镜头;第三可以减少构成镜头的镜片数;第四可以减少镜头全长,利于镜头的小型化。 其应用主要用于制造军用和民用光学仪器中使用的球面和非球面光学零件,如各透镜、棱镜、以及滤光片等;在光通信方面如光纤耦合器中的应用;在光盘机、光纤耦合装置以及条形码扫描器 等一些产业规模很大的光电仪器中的应用;制造照相机取景器非球面透镜、电影放映机和照相机镜头的非球面透镜等。 五、结论 非球面玻璃透镜模压在日本,韩国及台湾地区经过多年的探索,目前已经用于大规模批量生产。目前我国在玻璃透镜模压的开发处于起步阶段,虽然在低熔点玻璃的开发通过与日本玻璃生产厂商的合作近几年发展很快,不断有新的牌号填充空白领域,但在非球面透镜精密模压大规模生产方面与国外差距较大,压型设备及模具还受制于进口。国内少数几家公司已经开始探索批量生产模压非球面透镜,但由于模具需要整套进口,所以成本较高, 而且生产的透镜良率较低。鉴于这项技术本身具有很高的经济和军事价值,因此我国深入开展此方面的研究具有十分重要的现实意义。 玻璃制造论文:玻璃钢面板的制造工艺研究论文 摘要:玻璃钢属于一种复合型材料,其既具有玻璃的耐高温、耐腐蚀、透明性等特点,也具有钢铁的硬度和不易碎属性,其很好地结合了钢铁和玻璃的属性优势,目前已经成为了建筑行业重要的施工材料。文章针对玻璃钢面板的制造工艺进行研究,分析了玻璃面板的优越性、制造工艺相关问题,并对玻璃钢面板的发展做出新的展望。 关键词:玻璃钢面板;制造工艺;复合型材料;建筑行业;优越性;先进性 近年来,随着我国市场经济快速发展,工艺水平不断提升,材料工程技术日益成熟,玻璃钢面板应用变得越来越广泛。玻璃钢作为一种新型的复合材料,其被广泛应用于各行领域,例如玻璃钢面板材料被广泛应用于家电制造、船舶制造、汽车、制造零件以及玻璃纤维增强塑料等方面。近年来,国家加强了金属消耗管理和控制,很多材料消耗考虑到节约问题,发明新型节能材料势在必行。本文针对玻璃钢面板制造工艺进行研究,比较性地分析了玻璃钢面板的优越性和先进性,探讨了玻璃钢面板新技术的发展趋势。 1玻璃钢面板工艺简介 玻璃钢(FRP)即通常所说的纤维强化塑料,指的是环氧树脂、增强不饱和聚酯、酚醛树脂基体。玻璃钢主要以玻璃纤维或者制品作为增强材料的增强塑料。玻璃钢具有质轻、坚硬、不导电、机械性能较高、耐腐蚀等特性,其能够替代钢材制造机械零件。近年来,玻璃钢技术发展日益成熟,作为塑料基的增强材料,玻璃纤维已经扩大到了很多方面。各种类型的纤维材料制成增强塑料,导致了增强塑料的类型逐渐增多,而玻璃钢材料逐渐成为了新型增强塑料的一部分。随着人们对于环境卫生要求越来越高,新型材料的安全性、环保性、节能性等均被很多制造企业所看重,而玻璃钢面板很好地满足了这些条件。 2玻璃钢面板的优越性比较研究概述 玻璃钢面板被广泛应用于各行各业,而且其优越性比较突出,下面将针对电器市场上的玻璃钢面板和不锈钢面板的燃气灶性能进行比较,分析出玻璃面板的优越性。 2.1材质比较 不锈钢属于耐空气、水以及蒸汽等弱腐蚀介质和酸碱盐侵蚀的化学腐蚀钢材。不锈钢经过多年使用之后还可能保持原来的模样,其耐用程度很高,但是钢材的消耗相当大,不锈钢的燃气灶所有器件均需要金属,甚至螺丝钉都需要钢材。玻璃钢面板属于一种预应力玻璃,为了提升玻璃钢的强度,通常会采用化学方法和物理方法来挤压玻璃,玻璃承受外力之前要抵消表层应力,进而提升玻璃钢的承载能力。玻璃钢面板的材质主要是由硅元素构成的,其元素储量在地球上非常庞大,因此材料易取、方便生产。 2.2安全性比较 不锈钢的燃气灶在工作的时候,其灶头温度相当高,而且燃气灶不锈钢面板的隔热问题经过特殊处理得以解决。因此即使燃气灶工作时间相当长,面板的温度也仍然如常温一样。玻璃钢面的燃气灶出现过爆炸事件,因此很多用户非常担心玻璃钢面板的安全性。玻璃钢面板本身不具备爆炸条件,但是用户在使用过程中操作不当则很容易引起爆炸。值得注意的是,玻璃钢燃气灶必须定期清理灶圈杂质,避免出现火孔堵塞问题,平日做好玻璃钢面板的清理和养护工作,如此便可有效预防玻璃钢燃气灶爆炸。 2.3清洁性能比较 不锈钢面板清洁上可以使用抹布和清洁剂进行清洗便可直接去除油污,但是抹布擦拭之后不锈钢面板很可能留下水渍,影响不锈钢面板的美观程度。玻璃钢面板的清洁和不锈钢的清洁方法一样,但是即使清理过程中遗留水渍也不会影响面板的美观度,而且玻璃钢面板在清洁上较之不锈钢面板的清洁更加容易简单且不影响美观。综上所述,不锈钢面板和玻璃钢面板在燃气灶中的应用各自具有其独特的优势,因此在进行选择的时候要根据实际情况选择材质。玻璃钢面板的应用变得越来越广泛,其优越性体现在很多方面,而且在不同的行业领域应用不一样,本次仅针对燃气灶应用优越性方面进行二者比较,由于篇幅关系其他领域应用不做赘述。 3玻璃钢面板制造工艺流程以及技术 玻璃钢面板制造生产的时候,具有完整的生产工艺流程:模具清理玻璃纤维制品裁剪抛光涂刷脱模剂配料涂刷胶衣层铺层检查检验以及测试。其中模具清理作为玻璃钢面板制作的工艺准备阶段,尺寸检查和表面加工必须在该阶段完成。尺寸检验的时候应将误差控制在5%之内,模具的结构形成形状必须要符合图纸要求;表面加工主要是针对模具平面加工,确保成品玻璃钢面板经过模具糊制完成之后表面能够光洁、平整。玻璃纤维制品裁剪时,需要开展裁剪前检查,确保玻璃纤维制品必须要无褶皱、无缺陷、无潮湿、无变霉等情况,裁剪必须要按照规定的布纹方向进行,且裁剪的尺寸要与设计保障一致。抛光涂刷脱模剂操作在玻璃钢面板制作的时候必不可少,通过抛光可以使得表面变得光洁,而涂刷脱模剂则为后期工件脱模打基础。配料要求玻璃钢面板制作时必须按照手糊工艺操作规程,应使用厂家提供的原料进行配比,配料过程中应注意配料的温度适中,配方配料要满足要求。胶衣层涂刷过程中应限制涂刷的厚度,涂刷必须要保障涂料均匀,胶衣层的厚度为250~500g/m2。铺层操作时,要求玻璃纤维不能够出现变霉、弯曲变形、褶皱、潮湿等缺陷,否则不能够进行转序;铺层操作时要严格控制树脂用量,确保涂敷均匀。检验检查以及测试作为玻璃钢面板制作的最后流程,那么在进行检查的时候必须要开展固化情况检查、糊制作业完成之后检查,并完成成品检验以及热性能测试等操作。 4玻璃钢面板制造新技术展望 随着科学技术的发展,新型技术在工业生产中迎来了极大的挑战和机遇。我国面板厂商的生产能力随着市场份额的增加,其生产量、销售量也在逐渐增加。虽然玻璃钢面板行业也呈现出增长态势,但是和世界其他玻璃钢面板生产企业来比,还仍然属于初级起步阶段。经过多年的发展,我国玻璃钢板面在电器行业、汽车行业、建筑行业以及手机行业的应用比较广泛。玻璃钢面板在电器行业中的应用分为彩晶玻璃面板和钢化玻璃面板两种形式,彩晶玻璃面板是最近几年出来的新型材料,其在家电配件行业应用率还较低,很多还是应用的白板玻璃面板,而钢化玻璃则更多被应用于黑白家电玻璃配件。钢化玻璃在汽车行业的应用也相当广泛,20世纪50年代将玻璃钢应用于企业制造,其主要作为车用的潜在材料。经过长时间的发展,20世纪80年代实现了玻璃钢汽车零部件的批量制造和研制,其已经成为了车用材料之一,涵盖了GMT、SMC、手糊等工艺,这些工艺选择较为灵活且投资少、工艺门槛低,被国内汽车生产商逐步掌握。 5结语 随着玻璃钢面板制造工艺日益成熟,其在国内的应用变得越来越广泛,玻璃钢面板材料作为一种新型的复合材料,符合环保和节能要求,因此玻璃钢面板的发展潜力巨大。本文针对玻璃钢面板制造工艺相关问题进行研究,从基础认识到工艺施工进行详细介绍,希望能够为广大读者提供玻璃钢面板制造与发展相关研究交流。 作者:马伟 单位:中车四方车辆有限公司