工程测量学论文:工程测量学发展管理论文 摘要:本文对工程测量学重新进行了定义,指出了该学科的地位和研究应用领域;阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展;在理论方法发展方面,重点对平差理论、工程网优化设计、变形观测数据处理方法进行了归纳和总结。扼要地叙述了大型特种精密工程测量在国内外的发展情况。结合科研和开发实践,简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。最后展望了21世纪工程测量学若干发展方向。 关键词:工程测量工业测量精密工程测量测量机器人工程网优化设计 一、学科地位和研究应用领域 1.学科定义 工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 2.学科地位 测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分: ——大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); ——工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); ——航空摄影测量与遥感学; ——地图制图学; ——不动产地籍与土地整理。 3.研究应用领域 目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。 由Hennecke,Mueller,Werner3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。 国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。 德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。 1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。 1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。 从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 二、工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。 用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 在距离测量方面,包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETERLDM2双频激光测距仪,中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是,许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化,其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,应变仪DISTERMETERISETH,石英伸缩仪,各种光学应变计,位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪,能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度,成为重要的长度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度,它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。 高程测量方面,最显著的发展应数液体静力水准测量系统。这种系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里,如用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 与高程测量有关的是倾斜测量(又称挠度曲线测量),即确定被测对象(如桥、塔)在竖直平面内相对于水平或铅直基准线的挠度曲线。各种机械式测斜(倾)仪、电子测倾仪都向着数字显示、自动记录和灵活移动等方向发展,其精度达微米级。 具有多种功能的混合测量系统是工程测量专用仪器发展的显著特点,采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。液体静力水准测量与金属丝准直集成的混合测量系统在数百米长的基准线上可精确测量测点的高程和偏距。 综上所述,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 三、工程测量理论方法的发展 1.测量平差理论 最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计(或称抗差估计);针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。 巴尔达的数据探测法对观测值中只存在一个粗差时有效,稳健估计法具有抵抗多个粗差影响的优点。建立改正数向量与观测值真误差向量之间的函数关系,可对多个粗差同时进行定位和定值,这种方法已在通用平差软件包中得到算法实现和应用。 方差和协方差分量估计实质上是精化平差的随机模型,过去一直仅停留在理论的研究上。实际中,要求对多种观测量进行综合处理,因此,方差分量估计已成为测量平差的必备内容了。目前,通用平差软件包中已增加了该功能,但还需要在测量规范中明确提出来。 需要指出的是:许多测量作业单位喜欢采用附合导线进行逐级加密,主要依据目前规范中有关一、二、三级导线和图根导线的规定。无疑附合导线具有许多优点,但由于多余观测少,发现和抵抗粗差的能力较弱,不宜滥用。建立一个区域的控制,首级网点采用GPS测量,下面最好用一个等级的导线网作全面加密。从测量平差理论来看,全面布设的导线网具有更好的图形强度,精密较均匀,可靠性也较高。 2.工程控制网优化设计理论和方法 网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用,对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言,按固定参数和待定参数的不同,网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计,涉及到网的基准设计,网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是:根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。模拟观测方案,根据仪器确定观测值精度,可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。精度应包括点位精度、相邻点位精度、任意两点间的相对精度、最弱点和最弱边精度、边长和方位角精度。进一步可计算坐标未知数的协方差阵或部分点坐标的协方差阵,协方差阵的主成份计算,特征值计算,点位误差椭圆、置信椭圆的计算等。可靠性包括每个观测值的多余观测分量(内部可靠性)和某一观测值的粗差界限值对平差坐标的影响(外部可靠性)。灵敏度包括灵敏度椭圆、在给定变形向量下的灵敏度指标以及观测值的灵敏度影响系数。将计算出的各质量指标与设计要求的指标比较,使之既满足设计要求,又不致于有太大的富余。通过改变观测值的精度或改变观测方案(增加或减少观测值)或局部改变网形(增加或减少网点)等方法重新作上述设计计算,直到获取一个较好的结果。 在实践中,总结出了下述优化设计策略:先固定观测值的精度,对选取的网点,观测所有可能的边和方向,计算网的质量的指标,若质量偏低,则必须提高观测值的精度。在某一组先验精度下,若网的质量指标偏高了,这时可按观测值的内部可靠性指标ri,删减观测值。ri太大,说明该观测值显得多余,应删去;若ri很小,则该观测值的精度不宜增加。这种根据ri大小来删除观测值的方法称为从“密”到“疏”,从“肥”到“瘦”的优化策略。 从模拟法优化设计的整个过程来看,它是一种试算法,需要有一个好的软件。该软件除具有通用平差软件的功能外,在成果输出的多样性、直观性,在可视化以及人机交互界面设计方面都有更高要求。同时也要求设计者具有坚实的专业知识和丰富的经验。 用模拟法可获得一个相对较优且切实可行的方案,可进一步用模拟观测值作网的平差计算,同时可模拟观测值粗差并计算对结果的影响。这种方法称为数学扭曲法或蒙特卡洛法。对于一个精度、可靠性以及灵敏度要求极高的监测网或精密控制网,作上述优化设计和精细计算是十分必要的。国内在这方面的应用报道较少。多是为了安全起见,有较大的质量富余,建网费用偏高。网优化设计费用很少,所带来的效益较大,凡是较重要的工程控制网,都应作优化设计。 3.变形观测数据处理 工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预报是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预报涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预报的范畴更广,属于多学科的交叉。 (1)变形观测数据处理的几种典型方法 根据变形观测数据绘制变形过程曲线是一种最简单而有效的数据处理方法,由过程曲线可作趋势分析。如果将变形观测数据与影响因子进行多元回归分析和逐步回归计算,可得到变形与显著性因子间的函数关系,除作物理解释外,也可用于变形预报。多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。 若仅对变形观测数据,可采用灰色系统理论或时间序列分析理论建模,前者可针对小数据量的时间序列,对原始数列采用累加生成法变为生成数列,因此有减弱随机性、增加规律性的作用。如果对一个变形观测量(如位移)的时间序列,通过建立一阶或二阶灰微分方程提取变形的趋势项,然后再采用时序分析中的自回归滑动平均模型ARMA,这种组合建模的方法,可分性好且具有以下显著优点:将非平稳相关时序转化为独立的平衡时序;具有同时进行平滑、滤波和推估的作用;模型参数聚集了系统输出的特征和状态;这种组合模型是基于输出的等价系统的理想动态模型。 把变形体视为一个动态系统,将一组观测值作为系统的输出,可以用卡尔曼滤波模型来描述系统的状态。动态系统由状态方程和观测方程描述,以监测点的位置、速率和加速率参数为状态向量,可构造一个典型的运动模型。状态方程中要加进系统的动态噪声。卡尔曼滤波的优点是勿需保留用过的观测值序列,按照一套递推算法,把参数估计和预报有机地结合起来。除观测值的随机模型外,动态噪声向量的协方差阵估计和初始周期状态向量及其协方差阵的确定值得注意。采用自适应卡尔曼滤波可较好地解决动态噪声协方差的实时估计问题。卡尔曼滤波特别适合滑坡监测数据的动态处理;也可用于静态点场、似静态点场在周期的观测中显著性变化点的检验识别。 对于具有周期性变化的变形观测时间序列,通过Fourier变换,可将时域内的信息转变到频域内分析,例如大坝的水平位移、桥梁的垂直位移都具有明显的周期性。在某一观测时刻的观测值数字信号可表示为许多个不同频率的谐波分量之和,通过计算各谐波频率的振幅,最大振幅以及所对应的主频率等,可揭示变形的周期变化规律。若将变形体视为动态系统,变形视为输出,各种影响因子视为输入,并假设系统是线性的,输入输出信号是平稳的,则通过频谱分析中的相干函数、频响函数和响应谱函数估计,可以分析输入输出信号之间的相干性,输入对系统的贡献(即影响变形的主要因素及其频谱特性)。 (2)变形的几何分析与物理解释 传统的方法将变形观测数据处理分为变形的几何分析和物理解释。几何分析在于描述变形的空间及时间特性,主要包括模型初步鉴别、模型参数估计和模拟统计检验及最佳模型选取3个步骤。变形监测网的参考网、相对网在周期观测下,参考点的稳定性检验和目标点和位移值计算是建立变形模型的基础。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。此外,前述的时间序列分析,灰色理论建模、卡尔曼滤波以及时间序列频域法分析中的主频率和振幅计算等也可看作变形的几何分析。 变形的物理解释在于确定变形与引起变形的原因之间的关系,通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。统计分析法以实测资料为基础,观测资料愈丰富、质量愈高,其结果愈可靠,且具有“后验”性质,它与变形的几何分析具有密切的关系,是测量工作者最熟悉和乐于采用的方法。确定函数法是根据变形体的物理力学参数,建立力(荷载)和变形之间的函数关系如位移场的微分方程,在边界条件已知时,采用有限元法解微分方程,可得到变形体有限元结点上的变形。采用有限元法,可以计算混凝土大坝、矿山地表以及滑坡在外力(表面力和体力)作用下的位移值。这种方法不需要监测数据(监测数据仅作检验用),具有“先验”性质。只要有限元划分得当,变形体的物理力学参数(如杨氏弹性模量,泊松比,内摩擦角、内聚力以及容重等)选取得较好,该法无疑是一种多快好省的方法,目前有许多有限元计算软件如COSMOS/M供用。但变形体的物理力学参数的确定和所建立的微分方程都带有一定的假设,有时用有限元法计算的值与实测值有较大的差异,这就导致了将两种方法相结合的综合分析法,以及根据实测值按一定理论反求变形体物理力学参数的反演分析法,通过反演解算,重新用有限元法作修正计算。相对于有限元法,条分法用于边坡稳定性分析、计算和评价更为简单,其中萨尔码(SARMA)法应用最普遍,根据力学模型、几何条件和静力平衡方程,对平衡条件作迭代计算,可定量的得到边坡稳定性评价指标——稳定安全系统。一般要求对条分法和有限元法同时使用。上述方法对大多数测量工作者来说较为陌生,用确定函数法进行地变形的物理解释和预测属于学科交叉领域,需要与地质和工程结构方面的人员合作。 (3)变形分析与预报的系统论方法 用现代系统论为指导进行变形分析与预报是目前研究的一个方向。变形体是一个复杂的系统,它具有多层次高维的灰箱或黑箱式结构,是非线性的,开放性(耗散)的,它还具有随机性,这种随机性除包括外界干扰的不确定性外,还表现在对初始状态的敏感性和系统长期行为的混沌性。此外,还具有自相似性、突变性、自组织性和动态性等特征。 按系统论方法,对变形体系统一般采用输入—输出模型和动力学方程两种建模方法进行研究,前者系针对黑箱或灰箱系统建模,前述的时序分析、卡尔曼滤波、灰色系统建模、神经网络模型乃至多元回归分析法都可以视为输入—输出建模法。采用动力学方程建模与变形物理解释中的确定函数法相似,系根据系统运动的物理规律建立确定的微分方程来描述系统的运动演化。但对动力学方程不是通过有限元法求解,而是在对系统受力和变形认识的基础上,用低阶的简化的在数学上可解和可分析的模型来模拟变形过程,模型解算的结果基本符合客观事实。例如用弹簧滑块模型模拟地震过程的混沌状态和高边坡的粘滑过程,用单滑块模型模拟大坝的变形过程,用尖点突变模型解释大坝失稳的机理。对动力学方程的解的研究是系统论分析方法的核心,为此引入了许多与动力系统有关的基本概念,这些概念与变形分析和预报密切相关,它们是:状态空间或相空间(称解空间)、相轨线、吸引子、相体积、李亚普诺夫指数和柯尔莫哥洛夫熵等。例如相轨线代表相点运动的迹线,每一个相点代表状态向量(变形、速率或影响因子)在某一时刻的解;吸引子代表系统的一种稳定的运动状态,它可以是一个稳定的相点位,环或环面,也可以是相空间的一个有限区域,对于局部不稳定的非线性系统,将出现分数维的奇怪吸引子,表示系统将出现混沌状态。李亚普诺夫指数描述系统对于初始条件的敏感特征,根据其符号可以判断吸引子的类型以及轨线是发散的还是吸引(收敛)的。柯尔莫哥洛夫熵则是系统不确定性的量度,由它可导出系统变形平均可预报的时间尺度。对变形观测的时间序列(如位移量)进行相空间重构,并按一定的算法计算吸引子的关联维数,柯尔莫哥洛夫熵和李亚普诺夫指数等,可在整体上定性地认识变形的规律。另外,也可根据监测资料,反演变形体系统的非线性动力学方程。 系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究,这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究,主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。 系统论方法涉及到许多非线性科学学科的知识,如系统论、控制论、信息论、突变论、协同论、分形、混沌理论、耗散结构等。上述理论远不是工程测量工作者所能掌握的,将系统论方法与变形分析与预报相结合的研究只是初步的,希望有更多的青年学者加入到这一研究领域来。 四、大型特种精密工程测量 大型特种精密工程建设和对测绘的要求是工程测量学发展的动力。这里仅简单介绍国内外有关情况。 1.国内览胜 三峡水利枢纽工程变形监测和库区地壳形变、滑坡、岩崩以及水库诱发地震监测,其规模之大,监测项目之多,都堪称世界之最。不仅采用目前国内外最成熟最先进的仪器、技术,在实践中也在不断发展新的技术和方法,如对滑坡体变形与失稳研究的计算机智能仿真系统;拟进行研究的三峡库区滑坡泥石流预报的3S工程等,都涉及到精密工程测量。隔河岩大坝外部变形观测的GPS实时持续自动监测系统,监测点的位置精度达到了亚毫米。该工程用地面方法建立的变形监测网,其最弱点精度优于±1.5mm。 北京正负电子对撞机的精密控制网,精度达±0.3mm。设备定位精度优于±0.2mm,200m直线段漂移管直线精度达±0.1mm。大亚湾核电站控制网精度达±2mm,秦山核电站的环型安装测量控制网精度达±0.1mm。 上海杨浦大桥控制网的最弱点精度达±0.2mm,桥墩点位标定精度达±0.1mm;武汉长江二桥全桥的贯通精度(跨距和墩中心偏差)达毫米级。高454m的东方明珠电视塔对于长114m、重300t的钢桅杆天线,安装的垂准误差仅±9mm。 长18.4km的秦岭隧道,洞外GPS网的平均点位精度优于±3mm,一等精密水准线路长120多公里。目前辅助隧道已贯通,仅一个贯通面的情况下,横向贯通误差为12mm,高程方向的贯通误差只有3mm。 2.国外简述 国外的大型特种精密工程更不胜枚举。以大型粒子加速器为例,德国汉堡的粒子加速器研究中心,堪称特种精密工程测量的历史博物馆。1959年建的同步加速器,直径仅100m,1978年的正负电子储存环,直径743m,1990年的电子质子储存环,直径2000m。为了减少能量损失,改用直线加速器代替环形加速器,正在建的直线加速器长达30km,100~300m的磁件相邻精度要求优于±0.1mm,磁件的精密定位精度仅几个微米,并能以纳米级的精度确定直线度。整个测量过程都是无接触自动化的。用精密激光测距仪TC2002K距离测量,其测距精度与ME5000相当,对平均边长为50m的3800条边,改正数小于0.1mm的占95%。美国的超导超级对撞机,其直径达27km,为保证椭圆轨道上的投影变形最小且位于一平面上,利用了一种双重正形投影。所作的各种精密测量,均考虑了重力和潮汐的影响。主网和加密网采用GPS测量,精度优于1×10-6D。 露天煤矿的大型挖煤机开挖量的动态测量计算系统(德国)。大型挖煤机长140m,高65m,自重8000t,其挖斗轮的直径17.8m,每天挖煤量可达10多万吨。为了实时动态地得到挖煤机的采煤量,在其上安置了3台GPS接收机,与参考站无线电实时数据传输和差分动态定位,挖煤机上两点间距离的精度可达±1.5cm。根据3台接收机的坐标,按一定几何模型可计算出挖煤机挖斗轮的位置及采煤层截曲面,可计算出采煤量,经对比试验,其精度达7%~4%。这是GPS,GIS技术相结合在大型特种工程中应用的一个典型例子。 核电站冷却塔的施工测量系统。南非某一核电站的冷却塔高165m,直径163m。在整个施工过程中,要求每一高程面上塔壁中心线与设计的限差小于±50mm,在塔高方向上每10m的相邻精度优于10mm。由于在建造过程中发现地基地质构造不良,出现不均匀沉陷,使塔身产生变形。为此,要根据精密测量资料拟合出实际的塔壁中心线作为修改设计的依据。采用测量机器人用极坐标法作3维测量,对每一施工层,沿塔外壁设置了1600多个目标点,在夜间可完成全部测量工作。对大量的测量资料通过恰当的数据处理模型使精度提高了一至数倍,所达到的相邻精度远远超过了设计要求。精密测量不仅是施工的质量保证,也为整治工程病害提供了可靠的资料,同时也能对整治效果作出精确评价。 瑞士阿尔卑斯山的特长双线铁路隧道哥特哈德长达57km,为该工程特地重新作了国家大地测量(LV95),采用GPS技术施测的控制网,平面精度达±7mm,高程精度约±2cm。以厘米级的精度确定出了整个地区的大地水准面。为加快进度和避开不良地质段,中间设了3个竖井,共4个贯通面,横向贯通误差允许值为69~92mm(较只设一个贯通面可缩短工期11年)。整个隧道的工程投资预计约15亿瑞士法朗,计划于2004年全线贯通。 高耸建筑物方面,有人设想,在21世纪将建造2000m乃至4000m的摩天大厦,这不仅是建筑师的梦想,也是对测量工程师的挑战。 五、科技研究开发实践 将科研成果转化为生产力是科研的最终目的,作为一门应用性学科,这种转化尤为重要。它主要表现在软硬件的开发研制上。 基于掌上电脑的地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统(简称科傻系统)是我们近年来所作的一项科技研究开发实践。科傻系统是对电子全站仪实现在线控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包,一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等(称科傻一);一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集(称科傻三)。另外,在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”(称科傻二)。上述3个软件包既可独立使用,又有密切的联系(特别是科傻一与科傻二之间)。科傻一可用于任意2、3维工程控制网,国家及城市等级网,一、二、三级导线网以及图根加密网的在线或离线数据采集到网平差,实现了内外业数据处理的一体化。同时也可作一、二、三、四等和等外水准测量从数据采集到网平差的数据处理。科傻二除具有任意网形、任意规模的地面平面、高程控制网的平差功能外,还包含近似坐标计算,稀疏矩阵压缩存贮,网点优化排序,闭合差自动计算,概算,粗差定值计算和改正,方差分量估计,贯通误差影响值估算,工程控制网模拟法优化设计,控制网数据管理,网图显绘,成果报表输出,以及与掌上电脑、全站仪的数据通讯等功能。 科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果,可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。 基于科傻系统的主要功能,在索佳Powerset2000电脑型全站仪上,已成功地开发了全中文版软件包,这种全站仪通过软件开发,功能得到大大增强,故称为全能型全站仪。结合专业测量特点,我们在科傻系统的基础上还研制开发了“铁路施工测量数据自动化处理系统”。该软件包也通过了铁道部的鉴定,将在整个铁路系统的测量单位推广应用。对于城市工程测量、地籍测量、水利工程测量等各种测量,只要对科傻系统稍加修改,都可以满足测量工程数据采集和处理的一体化自动化要求。同时,可将科傻系统移植应用到不同型号的电脑型全站仪上和商品化掌上电脑上,进一步扩大用户。如果移植到测量机器人上,并进一步开发各种智能化应用程序,可应用到滑坡监测、施工测量中以及工业测量。若再开发与GPS网平差和实时动态定位软件的集成软件包,并研制开发相应的软件,可望大大改变目前工程测量领域的面貌。 通过科技研究开发实践,我们深刻体会到科技是第一生产力的科学论断,感受到了为社会作贡献的人生价值的乐趣。科技开发和成果转化必须有具备以下特点:是真正的转化而不是抄袭,必须有自己的研究成果;有一定特色;既要有通用性也要专业化;易于扩展和维护,要不断完善并推陈出新;要有市场观念、竞争意识和为用户服务的态度。 六、工程测量学的发展展望 展望21世纪,工程测量学在以下方面将得到显著发展: 1.测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强; 2.在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 3.工程测量将从土木工程测量、3维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理; 4.多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。 5.GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。 6.大型和复杂结构建筑、设备的3维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。 7.数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 综上所述,工程测量学的发展,主要表现在从1维、2维到3维、4维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:民办应用型高校非测绘专业《工程测量学》教学改革探索 【摘要】随着测绘学科的发展,非测绘专业原有的知识系统已经不能满足现代测绘的需要,作者通过分析测量教学中所存在的问题,提出了有针对性的改进措施,并通过教学实践的验证,得出其可行性与必要性,为今后测量学教学的改革提供了依据。 【关键词】工程测量;教学改革;课程建设 1.引言 《工程测量学》是土木工程、建筑工程技术、工程概预算等专业的技术性、专业性、实践性很强的专业基础课。一方面,随着社会的发展和科学技术的进步,老的知识体系和教学方法已经不能满足现代工程建设对测量人员"懂测绘、会应用、能测绘"的要求;另一方面随着高等学校教学改革的进行,课时压缩得越来越少[1],如何在有限的课时内保证教学质量的同时兼顾教学内容的实用性,成为每一名测量教师急需解决的问题。目前市面上几乎所有非测绘类《工程测量学》教材的安排都按照:绪论、水准测量、角度测量、距离测量、小区域控制测量、地形图的测绘与应用、施工测量的基本工作、民用建筑工程测量、工业建筑施工测量、线路测量与桥梁施工测量、建筑物变形监测和竣工图的编绘等来编排。 毕业生就业岗位分析表明,80% 以上学生在施工企业从事施工技术工作,它要求学生具有 "放线""抄平"及地形测量等职业能力[2-3]。但是由于课时量的压缩导致与土建类专业结合紧密的测设(放样)部分,只有极少课时甚至课时为零,造成"学"与"用"的脱节。因此,对工程测量学课程教学进行改革,势在必行。 2.非测绘专业《工程测量学》教学实践过程中存在的问题 2.1 测绘知识增加而课时减少的矛盾 工程测量课程教学一般包括理论课教学(含课内实验)与测量实习两部分,课程内容基本兼顾了传统与现代测绘的基本原理和方法。随着测绘"新理论""新仪器"、"新技术"的不断发展,工程测量的信息量也越来越大,但是随着高等学校课程的改革,在非测绘专业工程测量教学的教学课时不断被压缩,比如按照学科设置工程测量学的理论课时应该安排在60个学时才算合理[4],但是多数高校在课程改革后课时数都减少了不少,以WF科技学院为例,目前建筑工技术和工程概预算专业课时只有48个,刨除因法定节假日而减少的课时,实际上课时长还达不到48学时。 2.2 教学内容陈旧,与生产脱节 在工程测量学的理论教学中,部分教学内容陈旧,严重滞后于实际测量工作的需要:如在生产中已普遍采用全站仪进行角度测量、距离测量和测设工作,而在教学中仍以介绍光学经纬仪、钢尺量距等内容,明显滞后于生产实际,导致工程测量课程的"学"与"用"之间存在一定的脱节。此外,测量实习内容以测绘地形图为主,而实际上,非测绘专业学生毕业后大部分接触到的是施工测设工作,很少专门从事测图工作,而在校学习过程中对测设和施工测量的锻炼则明显不足! 2.3仪器设备老化,跟不上科技的进步 测量仪器是工程测量学教学必不可少的设备,它的数量和先进性直接影响《工程测量学》实践环节的教学效果,此外工程测量教学中许多仪器比较贵重如陀螺全站仪、超站仪、三维激光扫描仪等,许多学校经费投入不足,尤其是民办院校甚至不愿意投入这么多资金,造成仪器落后,品种不全,教师上课时只能简单地用图片介绍,从而影响到实践教学效果。 另外,随着高考扩招,班级逐年增多,仪器由于常年使用经常损坏,却得不到及时修理,存在误差较大的严重问题,有些甚至已经没法使用,造成学生实验结果不准确,以至于迷惑不解,甚至对测量方法产生怀疑。以WF为例:13级土木有18个本科班,建筑工程技术专业21个专科班,都需要用到测量仪器,仪器的使用率较高,维修效率跟不上。 2.4考核形式单一,不能完全反映出学生的水平 传统的工程测量考核方案是平时成绩+课内实验成绩+期末考试成绩,这样的考核方法不利于考查学生的实践技能,比如实习过程中同组的6-8个人有些同学能够按照课前要求进行实验,还有部分同学没有实训只是借用同组其他人的测量成果,不能反映出实习的真实效果,同组实习数据都是一样的,这会造成吃大锅饭的情况,成绩好坏与学生在操作过程中的表现影响不大,打击了好学生的积极性。 3.《工程测量学》教学实践改革的措施 为了解决以上矛盾,拟从以下各方面着手,采取措施: 3.1整合教学内容,优化教学体系 为了解决内容多课时少和教学内容陈旧,与生产脱节的矛盾,专业教师应结合各专业的特点合理取舍有关内容,确定授课的重点、次重点、选学内容,对教材上已经过时的内容,予以删减。对于新的测量理论和测量技术属于了解和选学的内容,比如GPS测量技术、遥感技术、摄影测量技术等采取专题讲座的形式进行,这样不仅可以让非测绘专业同学对测量的前沿知识有一定的认知,也可以节省课时学习与生产实际结合紧密的知识。 3.2加强实验室建设,加强校企合作力度 对于仪器不足的问题,学校层面上要加大资金的投入力度,通过深入生产企业调研,准确定位生产中常用仪器的型号和种类,充分利用有限资金购置与生产对接急需的仪器。对于部分特别贵重的仪器,比如超站仪、测量机器人、垂准仪等,可以同仪器的生产企业合作,采取展销会的形式,由校方提供场地,仪器生产商展摆仪器,并委派技术人员,进行现场讲解。这对双方来讲都是一个双赢的事情,仪器生产商通过展销调高了自己的知名度,学校不仅节省了资金,同时也达到了让同学们认识了解先进仪器的目的。 3.3多途径考核,避免一考定"生死" 鉴于传统考核采用平时+实习+期末成绩的局限性,对此进行细化:平时成绩以课堂出勤情况作为考核指标;实习成绩为避免同组人员吃大锅饭的现象,采取教师与组内成员打分相结合的方法,即专业老师针对实习的结果的正确性给出相应分数,同组人员根据操作过程付出工作量的大小,给出一个阶梯化的分数,二者所占权重各占50%;对于期末成绩可以采用试卷的形式,或者其他能反映专业能力的方法。例如,WF科技学院,鼓励在校专科生报名参加测量员考试,凡是取得测量员证书者,提出申请可以不参加最终的结课考试,期末成绩按照优秀对待。此外还鼓励学生参加学习举行的测绘技能大赛,凡是能够取得三等奖以上者,同样可以不进行期末考试,成绩依然按照优秀处理。 4.教学改革的成果 从2013年开始进行的教学实验以来,共经历了12级建筑工程技术,12级工程概预算,12级工程测量与监理及12级土木工程(还未毕业),这几个专业学生已经参加工作或者正在工作单位进行顶岗实习,从用人单位反馈的情况来讲看,现在的学生要比改革之前从事测量工作时,上手更快,经过简单的培训即可独立从事测量工作。由于实行以证代考,多数的专科学生在毕业之前已经拿到测量员证书,通过顶岗实习,使所学知识有一更大的提升。部分同学因为在顶岗过程中的优异表现,同用人单位达成协议,毕业之后只要愿意就可以到单位上班,称为一名正式员工。 5.结束语 实践证明,WF科技学院根据自身实际,进行的非测绘专业《工程测量学》教学内容、教学体系、实践教学的改革,是成功的。在改革后的教学体系下,能使学生更容易接受测绘理论,增加测绘技能,培养的学生更符合生产实际的需要,适应市场对人才的要求。同时也符合WF科技学院"素质教育五项工程"----思想品德提升工程、书香校园工程、应用文写作与口才锻炼工程、社会实践工程、身心素质训练工程中,要培养"坐下来能写,站起来能讲,走出去能干"的"三能人才"的要求。 工程测量学论文:“工程测量学”课程教学方法 [摘 要]本文主要针对当前工程测量学课程已经不能适应测绘技术的应用发展趋势现象所进行了“工程测量学”这门课程的教学方法的改革探究,从而对“工程测量学”课程的教材编写、教学内容以及教学方法上的改革提出了研究对策,希望工程测量学课程教法能适应实际工程建设需求,提升学生的专业技能与综合能力。 [关键词]工程测量学 教材 事例型教学方法 引言 对于测绘工程专业的学生来讲,工程测量学是一门必修的专业主课。当前测绘技术得到了发展,测绘技术及其实际的生产作业设备都已经得到了改变,使得工程测量学这门教学滞后于现代测绘,需要测绘专业教学进行相应的教学改革,通过教学内容和方法上的革新来适应现代测绘技术的发展进步,从而培养出优秀的适应社会需求的测绘专业人才。改革“测量工程学”这门课程,就需要对其教材、教学内容以及教学方法等都进行改革,补充先进的测绘技术,适当增加测量工程学的教学课时,这是“测量工程学”改革的必然趋势。 一、教材编写改革 工程方面的教材种类不多,很多高校所用的工程教材基本是《工程测量学》(武汉大学出版),这是由于这本教材具有全面、科学、先进的优点,具有编排特色;然而这本教材内容上有一些重叠的地方,整体内容篇幅过大。由此,需要在此基础上编订新的工程测量学的教材。 在编订新的工程测量学教材时,必须要根据时代要求将新的测绘技术与测量仪器编入教材中,并作为重点的教材内容进行简绍,对那些过时的测绘技术与仪器,只作概略介绍就可以。其次,对于测绘设备和方法的编制必须要符合实际工作,是实际工作中用到的,要从基本原理、工作步骤、方法、注意问题、适用场合等都进行详细的介绍,要求学生能够通过学习达到会用、管用和够用的目的。第三,针对前面教材篇幅过大问题,新教材的编订要求精简,要让学生容易掌握到教材中的重难点知识和技术,适当缩减重叠的篇幅内容,并上调学生学习该门课程的学分。第四,教材内容编订要体现出综合性,反应出工程领域中普遍的测绘技术,并能对特殊的测绘理论技术进行介绍,将工程主要类型得到全面覆盖。第五,对于应用性极强的工程测量学课程来讲,必须要使得教材内容要以实践为基础,描写总结实践,并提升为理论、原理以及工作流程。第六,对于内容编排上要显示教材的特色,以凸显出教材的鲜明个性。 二、教学内容分析 “工程测量学”这门课程根据工程建设过程主要分为三部分的教学内容,分别是规划设计中的测量工作、施工中的测量工作和运营管理中的测量工作。以工程进度作为工程测量学教材的编排内容,其出发点在于考虑到将工程过程中所有的测量内容都能全面、有条理地反应出来。然而这就使得教材内容不能突出工程测量的重点和要点,并且对于这三个过程中的工作内在联系没有得到明显的阐述。 规划设计阶段。由于其他课程已经专门介绍了数字化测图知识点,该阶段的测量工作重点则只是对各种比例尺的地形图进行测绘,由此,只需简要介绍此阶段的测量内容与方法,对另外的测量要求做好概述即可。 施工阶段。此阶段的测量重点是施工放样,由此,需要对施工控制网的建立理论和方法、放样原理和方法、特殊测量方法进行介绍。基于当前测绘技术的发展,有一部分过时的内容可以省去,只作大概介绍,但要补充一些新工程类型的相关内容。 运营管理阶段。变形监测是该阶段的重点内容,这个知识点在不同版本的教材中有不同的详略介绍,这主要是基于学时设置考虑的,学时较少,那么教材将重点集中在施工测量内容的讲解介绍上。运营管理中的变形监测内容与施工测量有着同等重要的作用,由此,必须要加强该教学内容的详细讲解学习,这部分内容的学习有助于增强学生的工作适应能力。然而事实是过去的教材对这部分内容的介绍比重较小,所阐述的知识点不够全面完整。 在工程建设中,必须要对工程的各个环节都做好建设服务,即从勘测设计、施工建设到运营管理等阶段都需要做好相关准备接洽的工作,使得每一个阶段的工作都能得到有机联系,从而服务好工程建设,做到一致的工作内容和工作标准,能够在工程始终都能将资料进行共享利用,加强工程测量的信息化管理,教材内容与授课需要体现出这样的内容。同时,还需要注意学生在测量中的责任心的培养,确保其在施工放样中做到数据结果的正确性和准确性。 三、教学方法探讨 (一)专业素质和生活理念的并重教育 在校大学生一般是年轻的90后甚至00后,他们有自己的个性特征,优点与缺点并存,例如较为灵活、变通,但缺乏吃苦精神。所以测量工程学的授课需要采取一些特殊的教学方法,根据该课程的内容、教学进程以及实际工作特征来进行介绍,让这些学生们做好对学习本专业课程和未来本专业工作的心理准备。该课程的应用性极强,要求教师要多对测绘工作的特点、胜任本专业工作的业务能力和必备的素质进行介绍,使得学生能够了解现代测绘技术人员必备的专业技能和其它综合能力,让学生能有有一个明确的学习目标和现代生活理念。 (二)创建轻松活泼的课堂教学氛围 针对实践性极强的技术学科而言,采用传统教法来教授学生工程测量学很难让学生产生学习共鸣意识,由此,必须采取启发式教法来吸引学生的学习注意力,让学生能够有一个自由发挥的空间,制造课堂教学气氛,促进教学效果的提升。 (三)发挥事例型教学方法的优势 在工程建设过程中所应用到的工程测量技术,实践性极强,对工程建设的作用非常重要,由此,必须要紧密联系工程实际,在教学中充分利用工程实际中的测量学的例子,进行典型的案例教学,通过案例教学的分析来加深对工程实例中的相关工程测量原理、方法、注意事项、数据处理技巧等,使得学生能对工程测量有一种直观的感知和理解,从而升华测绘相关知识理论。这可以在某个工程建设阶段中的特殊类型工程实例进行介绍,使得学生能够全面了解和掌握测绘专业基本知识。 四、结束语 综述,“工程测量学”学科与工程建设实际联系密切,必须要根据当前已经有的先进测绘技术与仪器、学生自身的特征等进行该课程教学方法的改革,适时更新教材教学内容,舍弃一些重叠的教材内容,使得内容编排上要合理、有特色、全面,能区分重难点,在教学方法上注意采用现代化教学方式理念,吸引学生的专业学习注意力,制造课堂氛围,充分发挥实例型教学法的优势,促进学生对专业基本知识的全面了解和掌握。 工程测量学论文:“以岗导学”土木工程测量学教学模式研究与实践 摘要:近年来,社会上“就业难”与“用工难”的矛盾日益突出,究其主要原因是学校教学与工程实际脱节,工程测量学作为土木工程专业必修的专业基础课也不例外。按照“以岗导学”人才培养模式,根据工程施工测量人员的岗位职责要求和土木工程测量学教学现状分析,提出基于“以岗导学”的“三段式”土木工程测量学教学模式,把教学过程与岗位职责要求对应,构建了工程测量的“三段式”教学方案并进行了实践,使学生的测量技能实现阶梯式提升,形成岗位职业能力,有效缩短了毕业生的就业适应期。 关键词:工程测量;以岗导学;教学模式 在工程项目建设中,最重要、最基础的工作就是工程测量,它贯穿于工程项目的始终,从项目规划、设计到施工,乃至运营管理阶段都离不开测量工作。在设计阶段,场地地形图、平面图是设计的依据;在施工阶段,将工程设计图纸转化为工程实体、测量放线等都属于测量的范畴;在其运营管理阶段,建筑物的变形观测离不了测量。目前,像我们这类二本院校的土木工程专业学生,毕业后直接去现场从事项目施工工作的较多,即使几年后晋升为工程师甚至高级工程师,也离不开测量工作或管理工作。因此,测量技能就成为了土木类专业学生的最实用、最急需的基本技能。 一、工程施工测量人员的岗位职责 所谓“岗”就是指任职岗位,即从事这个岗位的职责、最需要具备的知识、能力和素质要求等[1]。对于建筑行业的施工测量岗位,基本可归纳为三类[2]:一是测量工,他们只负责仪器具体操作,是在技术员、测量员的详细具体操作指令下,应用水准仪、经纬仪、全站仪或RTK等测绘仪器设备来完成具体测量任务,而自己并不具备独立完成工程测量任务的能力,在工程中往往只是作为测量辅助人员来使用的。二是测量员,既掌握测量仪器操作技巧,也具备独立完成一定的工程测量任务的能力。在工作中,他们只需技术员发出简单总体的任务指令,而无需详细的具体操作指令,便可完成一定的测量任务。在工程测量实际中,他们是可以独当一面的。三是测量工程师,他们既具备仪器操作技能,可以完成一定的工程测量任务,也具备完成一定的工程技术管理工作能力。在实际工程中,他们无需别人发出工作指令,自己可以根据工程进展来安排相关的测量具体事项,可以独立完成单项工程的测量工作。在具体工程实践中,具有双重身份,即测量员和技术员或施工员。目前,土木工程专业本科毕业生(特别是一线施工人员)步入工作岗位后,一般都需经历从低到高的岗位转变工程。第一阶段,就是一般的“测量工”,这个阶段所经历时间的长短与毕业生掌握的仪器操作技能的熟练程度和所接触的工程项目难易程度有关,有半年、一年甚至更长时间的,当然也有1~2个月的。跨过这个阶段,就进入了“测量员”阶段,这时他们就成为技术部的一员,与技术员一起工作,其所需时间长短同样由个人的工程素养及工程项目的具体情况决定。最后阶段,即成为“测量工程师”=“技术员+测量员”,也成为了技术部的主要成员、骨干甚至负责人,开始指导其他技术员、测量员开展工作,这个阶段时间的长短主要与个人的具体岗位升迁有关。 二、工程测量教学的现状 工程测量是土木工程专业必修的一门基础课程,内容包括测量学基本理论、基本方法、基本技能和各种测量仪器工具的技术性能、操作方法及其使用技术等,具有覆盖面广、实践性强、更新速度快的特点。课程教学目的就是要通过课堂教学、实验、实习等各个环节使学生掌握测量和放样的基本技能,培养学生实际操作能力,并能运用所学知识和技能,正确分析和处理工程中出现的各种测量技术问题,使其毕业之后达到就业“零适应期”。进入21世纪以来,随着计算机技术和信息技术的快速发展,测绘科学领域的理论、技术也发生了根本性的变化。在土木工程测量工作中电子全站仪、测量机器人、数字水准仪、GPS测量、激光三维扫描技术等已被广泛使用。这些技术的应用,使得控制测量、地形图测绘、施工放样、高程传递等技术已经与传统方法截然不同,而目前工程测量课程教学大多数仍然使用传统模式,以测量的基本理论为基础、以传统的水准仪、经纬仪等仪器为根据、以高差、角度、距离测量为内容开展教学,对新兴的工程测量仪器、技术等内容介绍甚少,即使有些院校已经购置了全站仪、电子水准仪等现代测量仪器,单由于课时、场地等原因,只是在实验课上以观摩的形式进行,学生对这些仪器的了解往往仅限于简单的使用,对一些深层次的原因甚至不知,更谈不上结合岗位、部位、阶段的具体要求来制定测量方案并实施,致使很多毕业生工作后遇到工程实践时无从下手。针对这些问题,结合多年教学工作的体会、土木工程专业学生就业和行业岗位的需求,构建了“以岗导学”的“三段式”工程测量教学模式并进行实践。 三、“以岗导学”的“三段式”土木工程测量学教学模式构建与实践 1.“以岗导学”的“三段式”教学模式。为了达到教学为实际工作服务的目的,我们根据课程特点和岗位要求,从岗位职业能力要求出发,以岗位执业能力为核心,构建了递进的“三段式”土木工程测量学教学模式。将他们工程测量学课程教学与工程测量的三个不同层次岗位要求对应,将其划分为三个时间阶段,即基础理论教学、基本操作技能训练(课程实习)、综合任务实训(专业实习)三个阶段,以项目作为任务驱动教学,实施全过程考核,引导学生在真实生动、严谨有序的训练中提升测量综合技能,加快学生在工作中不断实现岗位提升。 2.“以岗导学”的“三段式”教学模式的实施。以工程测量岗位职业能力为核心,将工程测量课程教学内容与岗位职责要求相对应,开展工程测量课程教学改革研究。①根据行业特点和土木工程专业教学的具体情况,依据国家相关职业标准,将岗位技能需求与教学内容对照,设定土木工程测量学课程教学的目标、内容、方法和要求。②通过对同类院校和企业调研,对测量工作各层次岗位和一些典型测量工作任务进行分析,针对职业能力需求不断优化项目式教学内容。③结合毕业生就业去向,按照不同层次岗位技能需求,选择对应的教学内容,构建了“三段式”的模块化课程。④组织编写“三段式”教学方案并在土木工程专业学生中开展实践,同时,不断总结优化,与企业技术骨干、相关院校专家一起编写“三段式”教学的配套教材,共同使用。 四、结语 以岗位需求为导向,以职业能力训练与职业能力培养为主线,以工程项目现场所需要的知识、能力为内容[8],坚持理论与实践结合的原则,将现场测量人员的不同层次岗位要求与教学各阶段相对应,构建了特色鲜明、与国家(乃至国际)行业标准紧密接轨的“三段式”土木工程测量学课程教学模式。自2001年以来,我们按照“三段式”教学模式在99-13级土木工程专业学生中开展课堂、实验、实习等各个环节教学,使学生的测量技能实现阶梯式提升,逐步形成岗位职业能力,使其毕业之后达到就业“零适应期”,直接步入第二层次(测量员)开展工作。 工程测量学论文:工程测量学的发展探析 摘要: 本文对工程测量学进行了定义,指出了该学科的地位及研究应用领域,阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展。结合科研和开发实践,简单介绍了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统―――科傻系统。最后展望了 21 世纪工程测量学若干发展方向。 关键词: 测量学;工程测量;测量机器人 1 学科地位和研究应用领域 1.1 学科定义工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 1.2 学科地位测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。总的来说,整个学科的二级学科应作如下划分: ①大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); ②工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); ③航空摄影测量与遥感学; ④地图制图学; ⑤不动产地籍与土地整理。 1.3 研究应用领域工程测量遍布我国国民经济建设的各个方面,按照工程建设的对象可分为:建筑工程测量、水利工程测量、桥梁工程测量、矿山测量、军事工程测量等;按照工作顺序可分为:勘测设计阶段的工程测量;施工过程中的工程测量和竣工结束后的工程测量这三个阶段。 工程测量在不同的建筑工程施工阶段有着不同的职责,它是工程建设中最基本的工作之一,它为建筑工程的其他相关工作提供服务,同时也是保障施工建筑工程质量的最基本工作。由于工程测量学的研究应用领域非常广泛,很多的学者就工程测量的某一行业进行著书立说的比较常见,而全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材则尚未出现。 工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 2 工程测量仪器的发展和新技术的应用 测量仪器伴随着测绘科学发展而不断发展,工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。随着计算机技术和精密机械技术的发展,通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。专用仪器主要包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统,具有高精度、自动化、遥测和持续观测的特点。 2.1 GPS 系统的应用在工程测量的工作中,GPS 技术发挥着至关重要的作用,是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统,它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能,而且具有良好的抗干扰性和保密性。RTK 技术对传统逐级布网的理念进行了更新,具有点位选择限制少,作业时光短,结果精度高,工程费用低等优势。过去测地形图时,都需要通过在测站上测出四周地貌的碎部点来完成,最少需要2-3 人才能完成该项工作。RTK 技术只需要一人背着仪器在要测的地貌碎部点呆上两秒钟左右,并同时输入特性编码,通过手簿能实时知道点位精度,把一个区域测完后回到室内,由专业的软件接口就能输出所要求的地形图,省时省力,工作效率大大提高。 2.2 地图数字化技术早期的纸质地图不利于保存和使用,信息技术的发展使得各工程测绘部门开始对早期的纸质地图进行数字化的处理工作,方便存取、传输、修改和排版。利用扫描矢量化技术进行地图数字化是提高数字化质量与速度的必由之路,针对大比例尺地形图,大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息,高效、便捷、保真地对地图进行数字化处理。 2.3 数字化成图技术传统的成图方法难以适应社会发展的需要。测绘向自动化、数字化、信息化方向发展。数字测图取代模拟测图将成为必然。数字化成图技术以其精度高、劳动强度小、便于保存和管理的特性受到了工程测绘人员的青睐。目前数字测图有内外业一体化和电子平板两种模式,主要设备为全站仪、电子手簿等,操作方便,成图效率高,现场可以方便、及时发现和纠正出现的错误和遗漏的信息,这是传统测图方法所无法比拟的,是一种理想数字测图模式。 2.4科傻系统科傻系统(COSA)是“地面测量工程控制与施工测量内外业一体化和数据处理自动化系统”的简称,它使工程测量行业发生了革命性变化。该系统由两个子系统组成:“基于掌上型电脑的测量数据采集和处理系统”(简称COSA-HC),该系统的最大特点是自动化程度高,通用性强,处理速度快,解算容量大。该子系统具有水准测量、二、三维控制、碎部测量、道路测设、工程放样等测量作业模块;具有小规模水准网、二、三维工程网的平差功能;具有文件管理和数据通信功能;该系统灵活方便,适合外业环境。其自动化表现在通过和COSA 子系统COSAHC相配合,可以做到由外业数据采集、检查到内业概算、平差和成果报表输出的自动化数据处理流程;其通用性表现在对控制网的网形、等级和网点编号没有任何限制,可以处理任意结构的水准网和平面网,无须给出冗余的附加信息;其解算速度快,解算容量大表现在采用稀疏矩阵压缩存储、网点优化排序和虚拟内存等技术,在主频166MHz 的586 微机上,解算500 个点的平面和水准控制网不到1 分钟;在具有20MB 剩余硬盘空间的微机上,可以解算多达5000 个点的平面控制网。 3 工程测量学的发展展望 ①全球定位系统(GPS)技术、RTK、CORS 测量技术的广泛应用。随着社会的发展,科学技术的不断创新带来了现代测量技术的不断推陈出新,工程测量领域广泛应用GPS、RTK、CORS 等现代的数字化测绘技术,不但加大了工程测量的精确度,而且降低了在野外进行工程测量的难度。②测量机器人的应用范围进一步扩大。③工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。④大型和复杂结构建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。⑤数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 工程测量对于工程施工的各个环节都起着至关重要的作用。如果没有工程测量人员的参与,工程的施工人员也将无法开展施工工作。在信息社会里,工程测量学的作用日益重要。因此,对测量工作要高度予以重视,大力提高我国测量的技术水平。 工程测量学论文:创造性思维模式在《工程测量学》课程中的应用 【摘要】《工程测量学》是一门工程性和实践性很强的学科。以宿州学院“厚基础、强技能、高素质”应用型人才培养目标为基准,基于创造性思维模式展开了《工程测量学》教学改革研究,通过师生角色转换、创造性思维教学活动设计来改善课堂教学效果,对课程改革提出建设性策略。 【关键词】创造性思维模式,工程测量学,应用 一、引言 目前,高等教育的人才有创新型人才、应用型人才和高素质劳动者三个层次。第一类主要由国家所属的研究型大学和省属研究型大学培养,第二类由普通本科院校培养,第三类由高职、中职院校培养。新建本科院校一般应定位于研究型大学与职业院校之间,属于应用型大学。宿州学院作为新建本科院校,以就业为导向,以服务社会为目的,确立了“厚基础、强技能、高素质”的应用型本科人才培养目标。 面对日趋激烈的竞争,测绘用人单位倾向于聘用具有创新能力的学生。鉴于此,本文基于创造性思维教学模式对《工程测量学》展开课程教学改革,以学生为中心,从师生角色转变、课程教学设计入手,注重理论联系实际、创新能力的养成,使其掌握扎实的理论基础和过硬的实践技能,培养基础广、知识面宽、能力强、素质高的应用型创新测绘人才,增强学生就业竞争能力,满足社会和用人单位所需。 二、社会对应用型创新人才的需求 学生是否掌握测绘相关岗位所需的理论知识、测绘技能及创新思维能力,解决实际工程中所遇问题,是培养应用型创新人才关键所在。应用型创新人才必须具备以下几方面的基本能力: 1.扎实的理论功底。只有具备深厚的基础知识,才能多渠道汲取知识,综合运用知识思考问题、敏锐地发现问题本质,找到问题的解决办法。在大学四年本科学习生涯中,不仅要一如既往重视英语、数学、计算机等课程的学习,打好公共基础关,扩大人文社会科学知识,还要打好专业基础课,积极关注学科领域前沿知识,才能激发创造思维,不断丰富、更新自身的知识架构。 2.过硬的实践技能。理论与实践相结合,是培养应用型创新人才的重要方式。《工程测量学》课程从根本上说,其主要任务是运用测绘仪器解决工程规划设计、施工建设、运营管理三阶段的测量工作,具有很强的工程性和实践性。实践出真知,注重社会需求调查和岗位分析对人才知识、能力、素质的需求,面向市场,以应用为主旨,把好实践环节项目设置关,狠抓实践技能训练,使学生在有深厚的理论知识下,具有过硬的实践技能。 3.树立创新意识。学生不仅要掌握一定的理论知识和实践技能,还要具备创新观念,能够生产新知识。通过积极关注国内外学术研究动态,扩大知识面,关注面对一些工程实际问题,能大胆提出新思想、新方法。显然,只有那些具备扎实的理论基础和过硬的实践技能的人才,能正确地把理论研究应用到实际工程中,才能有效表达创新意图,将书本知识转化为实际工作能力,实现知识向生产力的转化。 三、创造性思维模式概述 人类根据已有的知识和经验,从某些事实中进一步找出新关系、寻求新答案,这样的思维活动属于人类思维的高级阶段,即创造性思维。创造性思维概况起来主要具有新颖性、综合性、突跃性、变通性、独创性和价值性等特征。 创造性思维教学是为培养创造性思维能力的教学。其存在创造问题性解决的教学模式、问题解决型教学模式、多元才能发展教学模式、创造性思维教学三段模式四种形式。ATDE创造性思维教学模式在学生原有的知识和经验基础上,通过“问(Asking)”“想(Thinking)”“做(Doing)”“评(Evaluation)”四步训练,培养学生的创造性思维能力(包括敏锐力、流畅力、变通力、独创力及周密的思维能力等“五力”)。 四、《工程测量学》课程教学中创造性思维的应用 工程测量学是测绘学的重要分支。它是继《测量学》、《数字测图原理与方法》、《误差理论与方法》、《控制测量》等专业课程之后的又一门主干课程,其理论与实践并重。 1.教学过程中,师生角色转变 在创造性思维教学模式下,教学的中心从过去的“教”转移到“学”, 学生则由过去被动的接受者,成为问题主动探究者。教师在教学过程中,重在引导,说明思维和推理的过程,引导学生发现问题、分析问题,重视并培养学生学习的自主能力,激发其创新与创作热情,掌握良好的学习方法,发挥其主观能动性,进而创造性地解决问题,使得教学达到理想的成效。 2.创造性思维教学活动设计 (1)课程教学目标:按照知识、能力、素质的要求,培养学生掌握工程测量的基本理论知识和基本技能;掌握带测绘仪器和相关专业软件的操作技能,独立思考和分析解决问题的能力;具备良好的职业道德素质,较强人际交往能力,形成爱岗敬业、踏实肯干的专业素养。 (2) 课程教学内容优化。教学内容优化是课程教学改革的核心问题。目前,该课程选用武汉大学张正禄教授的《工程测量学》教材,主要是围绕工程建设的三个阶段规划设计、建设施工、运营管理中的测量工作来编写。《工程测量学》应结合测绘发展方向,以社会实际需求为依据,明确课程线路测量、建筑工程测量、桥梁工程测量等几条脉络主线。并搜集工程案例,将近年来的一些新仪器和测绘新技术穿插到教材相应章节,让学生了解新测绘仪器和大型工程案例,贴近社会生产实践,领会理论的产生是源于对实际工程的总结。 工程测量的实践内容要贴合工程实际情况,侧重于知识和技术创新,注重应用型测绘人才能力的开发与培养,诸如:掌握控制网布设原则及布置要求,完成测设任务,进行场地平整测量,学会土方量计算,学会坡度线测设,一般高程法放样,建立回归方程对变形监测数据进行处理等。 (3)教学方法革新。教学方法是提高教学质量的重要手段。从应用型创新人才培养的层面来看,迫切要求改变旧的教学手段与观念,在教学中,以学生为中心,教师要运用多种教学方法,案例法、讲授法、小组教学法等。针对典型工程进行分析、研究,积极开展体验式教学,以使学生在掌握工程测量学的基本理论基础上,紧密联系实际,熟悉将来要工作的环境,提高学生的综合业务素质。 (4)教学质量评价体系构建。教学过程是师生双向互动的过程。积极开展教师对学生学习情况的评价,综合工程测量学课程特点,构建学生评价、教师互评、督察组评教相结合的教师评价方式与教师对学生学习评价长效教学质量评价体系,确保及时发现教学过程中存在的问题并改之,督促教师全面提高个人业务素质,学习积极投入学习,提升教学质量。 基于创造性思维模式,学生首先带着疑问如何实测高程进行土方量计算,然后借助相关实验器材,设计方案用仪器测得高差信息,进而付诸实施实地测量高程。各小组依据各自方案比比哪组测量的更精确,方法更甚一筹,最后对实测的高程基于方格网进行土方计算,对手工计算方法和cass软件计算结果进行比较看有无差异。教师结合各小组实验方案实施可行性、实测高程时仪器操作熟练程度、计算土方过程严谨性及绘图质量等综合评价小组表现,完成“问-想-做-评”创造性思维活动训练。 五、结论与建议 基于创造性思维模式践行《工程测量学》教学改革,在教学活动中进行师生角色转换、优化课程教学内容、革新教学方法、构建教学质量评价体系来提高教学质量。在此基础上,提出以下几点教学改革建议: 1.制定新的教学大纲,编写实验讲义。宿州学院作为新建本科高校,成立专门的编审组每两年为一周期对培养方案进行修订。工程测量学实验重点通过实验项目训练,掌握典型工程中测量工作,为学生将来从事生产、科研等专业技术工作打下了必要的基础。为了提高实验教程实用性,方便教学,进行自主编写,在确保教材内容具较强学术性的同时,也要注意与实际的联系。 2.强化师资队伍创新意识培育。强化教师队伍建设,是新建应用型本科高校发展战略的必然选择。教师通过不间断的学习,具备创新意识,把创新作为组织教学的出发点,从教学理念、教学方法与手段、教学内容几方面入手着手研究创新,以适应教学环境的变化并重新塑造自己,有意识引导学生养成创新的学习方法。 3.建立严格的教学管理机制。严格的教学管理是保证应用型创新人才培养的重要环节。学生学了获取理论知识和实践技能,培养创新意识之外,尤为重要的是养成良好的纪律观。依据学生在教学过程中学习态度、学习纪律遵守情况、仪器操作熟练程度、完成任务的实习任务的质量、爱护仪器等情况对学生学习全过程进行合理考核、评价,严肃考风、考纪,形成公平竞争良性的教学管理机制,促进教学质量的全面提高。 工程测量学论文:工程测量学的发展评述 摘要:本文对工程测量学重新进行了定义,指出了该学科的地位和研究应用领域;阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展;在理论方法发展方面,重点对平差理论、工程网优化设计、变形观测数据处理方法进行了归纳和总结。扼要地叙述了大型特种精密工程测量在国内外的发展情况。结合科研和开发实践,简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。最后展望了21世纪工程测量学若干发展方向。 关键词:工程测量;工业测量;精密工程测量;测量机器人;工程网优化设计 工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 研究应用领域 国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。 德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。 从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 二、工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1 s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。 综上所述,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 工程测量理论方法的发展 1. 测量平差理论 最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计(或称抗差估计);针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。 2. 工程控制网优化设计理论和方法 网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用,对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言,按固定参数和待定参数的不同,网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计,涉及到网的基准设计,网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。 变形观测数据处理 工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预报是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预报涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预报的范畴更广,属于多学科的交叉。 工程测量学的发展展望 展望21世纪,工程测量学在以下方面将得到显著发展: 测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强; 在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 工程测量将从土木工程测量、3维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理 ; 多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。 GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。 大型和复杂结构建筑、设备的3维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。 数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 综上所述,工程测量学的发展,主要表现在从1维、2维到3维、4维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将 直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:工程测量学科进展 摘要:工程测量技术有着悠远的历史,它的服务范围也极其广阔。在国民经济建设、国防建设以及科学研究领域,都占有很重要的地位,对国家的可持续发展发挥着越来越重要的作用。 关键词:工程测量、GPS、GIS、发展 近十几年来,随着信息科学和空间科学的快速发展,全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)技术已经成为当前工程测量技术的核心。并且,随着工程测量的数字化,为测量服务的相关软件也孕育而生,如:ARCGIS、MAPGIS、AutoCAD等。 一、工程测量学定义 工程测量学是研究在工程建设、工业和城市以及资源开发中,在规划、勘测设计、施工建设和运营管理各个阶段所进行的控制测量、地形和有关信息的采集和处理(即大比例尺地形图测绘)、地籍测绘、施工放样、设备安装、变形监测及分析和预报等的理论、技术和方法,以及研究对测量和工程建设有关的信息进行管理和使用的学科。[1] 二、工程测量学的研究应用领域 从应用的角度看,工程测量是一门服务性技术。除了其本身的理论与技术体系外,主要面向广泛的工程应用,为工程建设服务[2]。工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供 测绘 保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 三、工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的 软件 ,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1 s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和 施工 测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的三维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。 用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 在距离测量方面,包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETER LDM2双频激光测距仪,中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是,许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化,其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,应变仪DISTERMETER ISETH,石英伸缩仪,各种光学应变计,位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪,能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度,成为重要的长度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度,它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。 四、工程测量现阶段的发展状况 1、空间技术在工程测量中的应用与发展 GPS的出现使定位、导航发生了革命性的变革。目前GPS伪距单点定位的精度为2~10m;载波相位单点定位为厘米到分米级;差分GPS(Differential Global Positioning)定位为亚米级到米级;实时动态定位(Real-Time Kinematic,RTK)为亚厘米到厘米级,而载波静态相对定位为毫米级。 2、数字测绘与空间信息的系统技术的应用与发展 我国数测绘技术从20世纪90年代处开始,经历十几年的发展已日渐成熟,形成了自己的方法和多个具有自主版权的国产软件。现在的数字测绘正在从二维向三维发展,形成三维测绘技术。 3、变形检测理论和方法的发展 变形检测是一项跨学科的研究,它是研究变形信息的获取、分析和解释,以及预报变形的理论和方法。 变形分析包括变形的几何分析和物理解释。前者用于模拟时空的特征,后者用于解释变形和引起变形原因之间的关系。 4、工业测量 现代工业生产要求对产品的设计、仿真、生产的自动化流程,生产过程控制,产品质量检验与监控等进行快速的、高精度的测量和定位,并给出复杂形体的数字模型或运算轨迹等,这对工程测量提出了新的任务,兴起了工业测量。工业测量技术发展飞速,技术设备向自动化、智能化、信息化的方向迈进。[3] 五、工程测量学的发展展望 随着科学的进步,工程测量学必将在以下几个方面取得快速的发展: 1. 测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强; 2. 在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 3. 工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。 4. 多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。 5. GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、 施工 管理一体化方面发挥重大作用。 6. 大型和复杂 结构 建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。 7. 数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 工程测量学的发展,主要表现在从一维、二维到三维、四维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:精密工程测量学在现实工作中的详细运用 摘要:我国的经济的发展是很快的,很多的工程上都是会运用测量的,精确的测量对工程的实施是有很大的帮助的,常用的测量方法有很多,精密工程测量在较为科学的地面测量仪器、三维工业测量技术、GPS定位技术、数字化测绘技术、数据库技术与GIS技术和大型精密精密工程测量的运用。最终提出精密工程测量科学的未来发展。 关键词:精密工程测量学;运用;发展 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号: 精密工程测量科学是探索地球空间中详细几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测量实现的理论办法及科学技术的一项运用行科学。它着重对建筑工程、器械和设施加以探究服务对象。 精密工程测量科学关键包含工程建筑为对象的精密工程测量和以设备与机器装配为对象的工业测量两个主要方面。在学科上可划分为普通精密工程测量和精密精密工程测量。精密工程测量科学的重要工作是对各种工程建设供应测绘保障,满足工程所提出的要求。精密精密工程测量代表着精密工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进精密工程测量学科发展的动力。 一 精密工程测量学在现实工作中的详细运用 1、先进的地面测量仪器在精密工程测量中的运用 ⑴ 电子经纬仪和全站仪的运用,是地面测量技术进步的重要标志之一。电子经纬仪具有自动记录、自动改正仪器轴系统差、自动归化计算、角度测量自动扫描、消除度盘分划误差和偏心差等优点。全站仪测量可以利用电子手簿把野外测量数据自动记录下来,通过接口设备传输到计算机,利用“人机交互”方式进行测量数据的自动数据处理和图形编辑,还可以把由微机控制的跟踪设备加到全站仪上,能对一系列目标自动测量,即所谓“测地机器人”或“电子平板”野外直接图形编辑,为测图和工程放样向数字化发展开辟了道路。 ⑵ 激光水准仪、全自动数字水准仪、记录式精密补偿水准仪等仪器的出现,实现了在几何水准测量中自动安平、自动读数和记录、自动检核测量数据等功能,使几何水准测量向自动化、数字化方向迈进。激光准直仪和激光扫描仪在高层建筑施工和大面积混凝土施工中是必不可少的仪器。国产JDA系列多功能自动激光准直仪,具有6种自动保持精度的基准,可用于高层和高耸建筑的轴线测控;滑模测偏、测扭、水平测控;构筑物与设备安装放线控测;各类工程测平,结构变形观测等。 ⑶陀螺经纬仪是用于矿山、隧道等精密工程测量的另一类主要的地面测量仪器,新一代的陀螺经纬仪是由微机控制,仪器自动、连续地观测陀螺的摇动并能补偿外部的干扰,观测时间短、精度高,如Cromad陀螺经纬仪在7min左右的观测时间能获取3″的精度,比传统陀螺经纬仪精度提高近7倍,作业效率提高近10倍,标志着陀螺经纬仪向自动化方向迈进。 2、三维工业测量技术的兴起和运用 80年代以来,随着高新技术的发展和社会的进步,现代工业生产进入了一个新的阶段,许多新的工业生产要求对生产的自动化流程、生产过程控制、产品质量检验与监测等工作进行快速、高精度的测点、定位,并给出运行轨道或复杂形体的数字模型等,这是传统的光学、机械方法所无法完成的。三维工业测量系统是以电子经纬仪或近景摄影仪为传感器,在电子计算机的支持下而形成的三维测量系统,主要运用于以下的工业领域:汽车、飞机工业及空间技术等方面设计、试验、制造、组装过程中的测量和定位;工业用机器人的检测;卫星接收天线安装和维护的精度检测;生产自动化过程、生产过程控制、生产质量检验与检测的动态测量;负荷试验中变形与应变测定。 三维工业测量系统分为两大类,以电子经纬仪为传感器的工业大地测量系统和以近景摄影机为传感器的工业摄影测量系统。 工业摄影测量系统,通常是以近景摄影的方式实现的,其优点是通过像片提供大量信息,施测周期短,可在瞬间完成测量全过程,可对动态目标进行测量,可以多重摄影,有多余观测值,精度可靠。西欧北美一些国家的高精度工业摄影测量系统,最好的相对测量精度已达到百万分之一。在我国的工业摄影测量系统一般精度较低,但也较多地得到运用并取得显著成效。如北京市测绘设计研究院用于测绘大型飞机外型;武汉测绘科技大学用于葛洲坝船闸变形监测、龙口及上下游水面流速动态测量;武钢“4号高炉”煤气管道变形监测等。 3、GPS定位技术在精密工程测量中的运用 80年代以来,随着GPS定位技术的出现和不断发展完善,使测绘定位技术发生了革命性的变革,为精密工程测量提供了崭新的技术手段和方法。长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被以一次性确定三维坐标的、高速度、高效率、高精度的GPS技术所代替,同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间;定位方法已从静态扩展到动态;定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。 在我国GPS定位技术的运用已深入各个领域,国家大地网、城市控制网、工程控制网的建立与改造已普遍地运用GPS技术,在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯通、建筑变形、大坝监测、地震的形变监测、海岛或海域测量等也已广泛的使用GPS技术。随着DGPS差分定位技术和RTK实时差分定位系统的发展和美国AS技术的解除,单点定位精度不断提高,GPS技术在导航、运载工具实时监控、石油物探点定位、地质勘查剖面测量、碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的运用前景。 4、数字化测绘技术在精密工程测量中的运用 大比例尺地形图和工程图的测绘,是城市与精密工程测量的重要内容和任务。常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作,同时还有大量的室内数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一,难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。 随着电子经纬仪、全站仪的运用和GEOMAP系统的出现,把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来,形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。系统的开发研究主要是面向城市大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供纸图,也可提供软盘,为专业设计自动化,建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。 根据调研的不完全统计,目前我国有60%城市与精密工程测量单位已不同程度的运用数字化测绘技术。目前存在的难题是数字化测绘系统的数据规格、标准还不能满足GIS的要求,所以,要制定一套标准化数据格式,使得数字化测绘成果既能满足地形图和专业图的需求,同时又能通过数据交换满足各类GIS的运用,才能更好地推动数字化测绘技术的发展。 5、摄影测量技术的运用 摄影测量由于高质量的摄影机,高精度测量仪器和GPS以及计算机技术的运用,加上软件的不断改进和完善,测量精度和效率显著提高。摄影测量技术由于可以提供实时的三维空间信息,无需接触被测物体,以及野外工作量少、效率高和成果品种多等优点,具有广泛的运用前景。 采用的仪器除利用高精度的模拟测图仪和解析测图仪成图方法外,还用立体坐标测图仪与微机连接进行数据采集,经微机数据处理输入绘图机自动绘图。近几年由于全数字摄影测量工作站的出现,为摄影测量技术运用提供了崭新的技术手段和方法。同时,由于GPS技术在摄影测量中的运用,大量减少野外控制点的连测,大大提高了航测的效率与效益,开创了摄影测量向自动化、数字化方向迈进。在国际上,如瑞士、美国、加拿大一些仪器厂商都先后研制和推出全数字摄影测量系统,并得到有效的推广与运用。 工程测量学论文:数学在公路工程测量学上的具体应用 摘要:数学在理工科学科方面有着举足轻重的作用。本文主要讨论数学与测量学的关系,数学在测量上的应用,尤其是在公路工程测量上的具体应用。最后说明数学思想对测量的指导作用。 关键词:数学、公路工程测量、应用 1.引言 数学,是自然科学之首,是一门研究数与量的学科,同时也是一门研究空间形式的学科。作为一门基础学科历史悠久,伴随着人类文明进步不断发展完善,至今数学这门学科的内容丰富,其下门类分科众多,与人类生活息息相关,不可分割。 与其他学科相比,数学是比较抽象的,但其应用又是十分广泛的,其应用范围遍及几乎所有学科,几乎每门学科都用数学解决自身的实际问题。实际问题为数学提供应用背景,数学为实际问题提供理论基础。数学在研究数量、结构、空间及变化上有一个很重要的分支——测量学。 2.公路工程测量学 工程测量学是研究工程建设和资源开发中,在规划、设计、施工、管理各阶段,进行的控制测量、地形测绘和施工放样、变形监测的理论、技术和方法的学科。由于建设工程的不同,工程测量又可分为矿山工程测量学、水利工程测量学、公路工程测量学以及铁路工程测量学等。 公路工程测量是一门重要的应用学科,在生活中所有工程建设项目都必须以社会与经济效益为依据,按照自然条件和预期目的,进行规划设计,测量工作是工程建设中的一项最基础的工作,在道路、桥梁、隧道工程建设中起着重要的作用,为选取一条最经济、最合理的路线,首先要进行路线勘测,绘制带状地形图,进行纵、横断面测量,进行纸上定线和路线设计,并将设计好的路线平面位置、纵坡及路基边坡在地面上标定出来,以指导施工,当路线跨越河流时,拟设置桥梁跨越之前,应测绘河流及两岸地形图,测定桥轴线的长度及桥位处的河床断面,桥位处的河流比降,为桥梁方案选择及结构设计提供必要的依据,当路线纵坡受地形限制,采用避让山岭绕线平面线形不能满足规范要求,而选用隧道方案时,测定隧道进出口大比例尺地形图,为隧道洞口布置选择提供必要的数据。 3.数学与测量学的关系 数学在测量中的应用历史悠久,数学与测量的关系源远流长,数学在测量的各个方面都得到了广泛应用。其应用总体上都是围绕“数”和“形”这两个数学的基本概念进行的。而测量的各个方面在数学的“数”和“形”的应用上又各有侧重。 数学与测量的关系可以追溯到远古时代,人类最早丈量土地就与“数”和“形”有密不可分的关系。科学的产生和发展是有生产决定的。测量科学也不例外,它是人类长期以来,在生活和生产方面与自然界斗争的结晶。由于生活和生产的需要,测量工作在远古时代的人类社会中就被用于实际。早在公元前21世纪夏禹治水时,已使用了“准、绳、规、矩”四种测量工具和方法。埃及尼罗河泛滥后在农田的整治中也应用了原始的测量技术,几何学应用而生。数学为测量的发展提供了有力的解决问题的工具。长期以来,像其他学科一样,测量学就不断应用各种数学方法,几乎所有的数学分支都在测量中取得了重要应用。 测量学中的大地测量学是一门古老而又年轻的学科,是地球科学的一个分支。大地测量系统包括坐标系统、高程系统、和重力系统。其中,大地测量坐标系统规定了大地测量起算基准的定义及其相应的大地测量常数,是大地测量的尺度标准和实现方式。在我国成立初期,我国暂时采用了克拉索夫斯基参考椭球,并与前苏联于1942年坐标系统进行联测,通过计算建立了我国大地坐标系统,称为“北京1954大地坐标系”。由于采用了前苏联的参考椭球使得与我国的大部地区产生了偏差。基于测量工程精确的要求,20世纪八十年代,我国采用国际大地测量和地球物理联合会的IUGG75椭球作为参考椭球,经过大规模的天文大地测量网计算,建立了较为完善的我国独立的参心坐标系统,称“西安1980坐标系统”。其克服了前一系统对我国大地测量计算的某些不利影响。这充分体现出测量学对于准确、精确客观的要求,这与数学对于其自身的客观准确性的要求是密不可分的。 4.数学在公路工程测量学上的具体应用 水准测量是测量学的一个重要组成部分,利用水准仪测量高差,用到了数学中最基本的几何关系,后期对水准测量成果的处理,如:高差闭合差的计算,高差闭合的调整,都是根据数学原理中的求和求差而计算出来的。 角度测量也是测量中非常重要的一个部分,测量角度的仪器——经纬仪,其本身就与数学有着千丝万缕的联系,如仪器架设,水平度盘、竖直度盘的刻度设置。另外测量成果的处理,也有着统计学的数学思想。 测量学上的坐标正算和坐标反算,跟数学上平面直角坐标系中的坐标算法可以说是一模一样。 测量误差的处理方面,利用到了数学中的算术平均值、众数、相对数等。 同样,导线的测量,也是测量学的一个重要的组成部分,在导线的测量过程中,各种复杂的计算,各种公式的代换,以及为减小误差而做的各种计算,都是以数学为基础的。 平面曲线测设中,利用数学中的回旋线作为缓和曲线,在曲线的计算中用到了三角函数、微积分、角度弧度转换、坐标系转换等数学知识。 归根到底,测量的很多方法,背后都离不了数学的支持。在工程测量的这门学科中,从仪器的使用到对所得数据的处理,从对误差的减小到对计算结果的最终检核,始终没有哪一个步骤,哪一个环节,能离得开数学的支持。未来,随着工程测量学的不断深入,知识的不断增加。相信数学和测量学的融入会更加的广泛。正如德国大数学家,号称“数学王子”的高斯曾说:“数学是科学的皇后”。从上述可见,就数学为人类提供精密的测量而言,“科学的皇后”这顶桂冠,数学是当之无愧的。5.数学思想对测量的指导 几乎所有学科都应用到了数学,用数学来解决自身的实际问题,而数学又以此为背景为实际问题提供理论基础。可见数学在其发展的同时促进了其他学科的发展,而其他学科的发展也促进了数学的进步,当然测量也不例外。将数学与测量相结合,对数学与测量都有重要的意义,有效的利用数学及其新的分支学科,更有利于测量的发展。 相信随着数学思想在测量应用的不断加深,一定会使得其有长足的进步与发展。 工程测量学论文:浅析工程测量学 摘 要:随着信息技术的发展,城市工程测量正处在从模拟方法测绘到数字化测绘的变革时期。本文对工程测量学重新进行了定义,指出了该学科的地位和研究应用领域;阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展;结合科研和开发实践,简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。对工程测量学发展作出了展望。 关键词:工程测量、工程测量学仪器 1、概述 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快。工程测量学的研究领域是相对的固定性,又是不断发展变化的。工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供工程保障,满足工程所提出的要求。 解析法和模拟法是网优化设计方法的两种方法。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。 多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。也可用于变形预报。变形观测数据处理的几种典型方法。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。变形的物理解释通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究,这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究,主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。 科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果,可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。科傻系统是对电子全站仪实现在线控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包,一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等称科傻一;在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”称科傻二。一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集称科傻三。 2、学科地位和研究应用领域 2.1 学科定义 工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 2.2 学科地位 测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分: 大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); 工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); 航空摄影测量与遥感学; 地图制图学; 不动产地籍与土地整理。 2.3 研究应用领域 目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。 由Hennecke,Mueller,Werner 3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。 国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。 德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。 1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。 1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。 从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供工程保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 3、 工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1 s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。 用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 工程测量学论文:《工程测量学》实践教学改革研究 摘要: 《工程测量学》实践环节在整个教学过程中占有重要地位,针对传统实践教学存在的诸多问题和不足,教改团队提出了多项改革措施并本校学生中进行实验,这是对商丘师范学院办学定位的有益探索尝试,不仅巩固和加深了学生对理论知识的理解与掌握,教学效果良好,更激发了学生们学习技能的积极性、主动性和创造性。 关键词: 土木工程测量;课程改革;实验改革 0 引言 《工程测量学》是土木类专业必修和专业基础课,是一门实践性很强,实践与理论结合严密的学科,因此要求其理论与实践教学并重。商丘师范学院是一所应用型本科院校,其中建筑与土木工程学院现有专业土木工程和建筑学两个专业,培养大量应用型人才,由于建院时间较短,在《工程测量学》的教学上存在很多不足,比如,最初由于设备有限,只注重理论教学,学生实践教学较少,后有所改善,但实践教学方面不足之处仍较多。如实践教学环节包括课后实验和课后实习,随着测绘行业新技术、新设备的出现,校园教学设施更新速度远不及行业进步,因此实践教学与实际工程脱节,教学目标中的要求学生创新能力的提高也难以实现。 1 实践教学环节存在的问题 1.1 教材内容落后,理论与实践脱节 教材内容一成不变,如水准仪和经纬仪构造部分,仍以微倾式水准仪和光学经纬仪为主,而在行业中,这两种设备已经尽乎淘汰。本校所用的水准仪也是自动安平水准仪和电子经纬仪。这就导致理论教学与实践教学脱节,学生不知所云。 1.2 实验内容单一,实验基地建设不足 实验学时少,课后实践环节仅停留在仪器的基本使用上,并且由于没有完善的实验场地,学生仅会进行仪器操作,却无法在实际工程中应用。 1.3 实验设备不足,实验学时少 由于建院时间较短,教学设备十分短缺。正常情况4-5人一组使用一台设备,而由于我院学生较多,设备严重不足,实际的实践环节甚至达到10人一组,又因实验课时较少,很多学生甚至还没轮到其操作就已经下课。两周的测量实习,由于学生多,不得不分批次进行,一学年中第一学期的实习时间,排到后面的学生不得不推到寒冬腊月,而第二学期的实习时间则推到酷暑,这两个时间均不利于测量工作的进行。 1.4 实习内容落后,与行业脱节 测量实习还停留在绘制大比例尺地形图,而在行业中多采用数字测图,且在建筑行业中,从事施工放样的人的比例远高于测绘地形图,因此实习环节与行业应用脱节。 2 实践教学改革内容 针对我院往年在上述实践环节中的不足,本教研团队就如何做好实验和实习,如何改进教学手段和方法,提高教学质量和教学效果,进行了探讨和实践应用。 2.1 从思想上重视实践环节 教师必须首先从思想上重视实践教学,因为实践教学是学生掌握理论知识的基本途径和方法,也是反映课堂理论教学效果好坏的一面镜子。教师不能把实践教学仅仅当作一个教学程序,对学生的实践过程放任自流,而应结合实际,思考理论和技能的应用问题,真正站在学生的角度来考虑学什么、教什么、怎么教和怎么学的问题;同时应重视新技术手段的应用,从观念上提高实践教学的自觉性,增强探索改革的意识。[1]从而帮助学生了解测量实践的重要性,激发学生实践兴趣,变传统的被动学习为主动学习。 2.2 教学设备革新、实训基地建立 学校非常重视测量学的实践教学环节,为解决以往测量设备少,学生多的问题,学校大量采购先进的测量仪器,电子水准仪、电子经纬仪、全站仪、激光测距仪、激光投线仪等一批土建施工中常用先进仪器被购进,一方面解决设备数与学生量不成比例问题,另一方面,使学生能接触工地常用仪器,提高上手速度。测量仪器除学生上课时可以使用外,只要有空闲,学生可随时借用。每种仪器都配有内容详尽的功能介绍和操作说明,配有专门的仪器管理老师,即使专业课老师不在,仪器老师也可进行指导。 建立实训基地。测量学实践教学环节应包括实验室、校内实习基地和校外实习基地建设三个方面。[2]为了提高实习质量,我们在校园内建立了一片独立的校内实习场地。并与国家水准点进行连测,建立了可长期使用的标准固定点。实习场地模拟土建工地实际情况建立,使学生在必做的水准仪、经纬仪、全站仪等实验项目上完全与工地接轨。学校与多家建筑企业建立联合培养学生计划,校外实习与建筑施工相结合,让学生能切身参与到施工的各个环节,为将来学生就业打下坚实基础。 2.3 实践教学内容改革 传统实践课都是验证性实验,不利于培养学生的独立观察、思考及分析问题的能力和独立设计实验的创新意识。因此需要减少验证性实验,探索开设设计性实验,注重发挥学生在实践教学活动中的主体作用。在实践课中,教师根据实际土木工程中所用到的测量知识,提出一个测量任务,如一个建筑物的基础放样,某栋新建筑物的变形测量等,让学生根据所学知识自己设计测量计划并进行实施,教师对学生的设计进行启发式指导。这种实践教学方法体现了以人为本的教育思想,有利于创新人才的培养。其打破了实验依附理论的传统教学模式,使实验教学真正成为学生学习知识、培养能力的基本方法和有效途径。[3]另外,根据对用人单位调研后得出的结果,可以适当减少地形图测绘方面的实验课,多增加施工放样、变形观测、竣工观测等工地应用较多的内容。 2.4 实践教学方法改革 多媒体课件多应用于理论教学环节,在测量实验环节,借助多媒体以三维动画的形式来模拟测量仪器的构造、测量的原理与过程,从而缩短了实验课教师的讲解时间,也使得教学内容更直观,学生更易接受,从而更好地完成实验教学任务。同时还可向学生展示新仪器在工程中的应用情况,引导学生将测量课程与所学专业紧密联系。[4]另外,将平时上课情况拍成教学视频,放在校园网上,方便学生学习。 3 结语 以上改革内容在我校11级土木工程专业进行实验,实验结果表明:学生上交的实习成果规范、数据可靠。不仅巩固和加深了学生对理论知识的理解与掌握,教学效果良好,更激发了学生们学习技能的积极性、主动性和创造性。工地实习发现,学生对仪器操作熟练度,解决工地实际问题的能力明显高于往届。另外,学生的团队意识、团队协作能力也得到了很好的提升。 工程测量学论文:论工程测量学的发展及测绘新技术的应用 摘要:工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障。满足工程所提出的要求,精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。本文主要对工程测量的发展历程作了简要概述,阐述了在工程测量中采用的新技术。 关键词:工程测量;测绘技术;展望 工程测量学新定义 工程测量学科是一门有着悠久历史的应用学科,它直接为各项工程建设服务,并与生产实践紧密结合,是测绘科学中最活跃的一个分支学科。对工程测量学科的一般定义是:城市建设、大型厂矿建筑、水利枢纽、农田水利及道路修建等在勘测设计、施工放样、竣工验收和工程监测保养等方面的测绘工作,统称工程测量学。为了适应国民经济的发展和社会进步的需求,有必要对工程测量学科进行新的定义。对工程测量学科的新定义是:工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科,它主要以建筑工程,机器和设备为研究服务对象,工程测量学科的研究服务领域主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分,在科学上可划分为普通工程测量和精密工程测量。 二、工程测量学的发展简介 工程测量学是的发展历史悠久,它是从人类生产实践中逐渐发展起来的。在很久以前的古代,工程测量学与测量学并没有严格的区分。直到发展到近现代,随着经济的不断增长,工程建设的大规模发展,才逐渐形成了我们所谓的工程测量学。 从工程测量学的历史来看,它经历了从简单到复杂、从手工操作到测量自动化、从常规测量到精密测量的发展道路,它的发展始终与当时的生产力水平相同步,并且能够不断满足大型精密工程中对测量所提出的愈来愈高的需求。 三、工程测量仪器的发展简介 跟工程测量学一样,工程测量仪器的发展,也经历了一个漫长的历史过程。自80年代以来,已经出现许多先进的测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段。 在高程测量方面的发展,表现最为突出的应该是液体静力水准测量系统。这种测量系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。传感器测量容器间的距离最长可达数十公里,可以用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两个容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 工程测量专用仪器发展中最具显著特点的是多种功能的混合测量系统,该系统是采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。 从上面看来,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 工程测量中的测绘新技术 4.1 数字化成图 传统测绘中最重要的内容就是对大比例尺图形的测绘和对工程图的测绘。与传统的测绘手段相比,数字化成图不需要大规模的野外作业,改善了作业环境恶劣和出图周期长的弊端。数字化成图是一种精度高、劳动力小、测绘工作更为便捷的一种新技术的测绘方法。目前,数字化成图分为两种模式,他们分别是内外业一体化成图模式和电子平板成图模式。内外业一体化是一种精度高、分工明确的数据采集方法,与传统的成图技术相比,具有更高的成图效率。 4.2 工程测量中的卫星定位技术 卫星定位技术简称GPS技术,GSP全球定位系统也是由两大系统组成的,这两大系统分别是空间卫星群和地面的监控系统。用户使用的GPS则是由GPS信号接收器、数字处理器、和终端软件组成。GPS接受器可以有选择的接收某个卫星的信号,并对接收的不同卫星的信号进行交换。当GPS设备运作以后,系统会自动产生一个GSP卫星观测文件,观测文件经过终端处理软件的处理,最终形成准确的测量数据。在使用GSP技术的过程中应该注意到一些问题,有些地方是不适合应用GPS测量技术进行量测的,比如短边测量。如果一定要用GPS测量技术对短边进行两侧,为了保证测量精度,一定要经过多次测量。 RTK是以GPS技术为基础的一种能观测到实时动态的测绘新技术,是GPS技术发展的里程碑。RTK测绘技术是在一个点上安装GPS信号接收机,通过定点的GPS信号接收机接收GPS卫星发出的信号,当GPS接收机接收到卫星发出的信号以后在把信号通过基准台发射出去;流动站在在接收GPS卫星信号的同时也能接收到基准台发出的信号,从而得到基准台的观测量。RTK可以根据控制一定量的基准台就可以测得高精度的地形点和相应物体的坐标等,在利用测图软件的基础上就可以生成电子版的地图。近年来RTK测量技术被广泛的应用到地基和房地产测绘领域。 4.3 工程测量中的地理信息技术 地理信息技术简称GIS,GIS是一种新型的科学,它具有集计算机科学、空间科学和环境科学等学科于一体的特点。GIS已经成为了集多学科于一体的不可缺少的信息显示手段。GIS不仅在数据采集、分析可视化方面发挥这巨大的作用,同时GIS也具有空间提示、预警预报和辅助决策的重要测绘功能。经过近些年的发展,GIS早已成为一种成熟的技术在多领域发挥着重要的作用。GIS、内外一体化测绘等测绘技术的应用,真正实现了工程测绘的科学化、标准化、和信息化。 4.4 工程测量中的数字摄影测量技术 数字摄影测量技术是以数字影像和摄影测量为基础,发展起来的一种新型的测绘技术。数字摄影测绘的过程应用了许多学科的理论和方法,它广泛的使用了计算机技术、数字影像处理技术的科学技术,也是一种集多种技术于一体的测量方法。航空摄影测绘是数字摄影测绘中的一种测绘方法,利用这种方法,可以准确的测得比例尺较大的地形测图,通过这种测绘方法可以获得数字、影像等多种地图版本。目前,我国有100多个城市或工测单位利用航测技术制大比例尺地形图和地籍图,最大比例尺为1/500。全数字摄影工作站和GPS技术在工程测绘中的综合利用,使得摄影测量技术更加自动化和数字化。随着数字摄影技术的快速发展,摄影产品正在向4D(数字高模型、数字正射摄影图、数字线切图和数字栅格图)摄影产品转变,数字摄影技术为工程测绘提供了准确的数据。 过去我国只有海图和陆地地形图,没有测量方法测绘海岸带地形图,对中越划分北部联合测绘的难度更是很大,利用传统的测绘方法最少也要两年,现在广州军区某测绘大队里利用航空摄影等高技术手段,并在测绘生产中第一次大胆采用全数字摄影测量作业,作业效率提高一倍多。他们用时7个月就测绘出了两种规范文字的海岸带地形图,为我国海岸带地形测绘建立新的规范和图示提供了理论和实践依据。 4.5 工程测绘中的遥感技术 遥感技术简称RS,RS技术有着自身的优点,它依靠着大面积同步观测、提供更实时有效的数据等优势正在快速发展,近些年来RS也被广泛的应用到卫星技术上去,利用遥感卫星可以获得到更多的地理信息。小比例尺的地图也可以应用遥感影像技术来获取,遥感影像成为了测量城市地图以及种大、中、小图片的重要方法和手段。 国土资源局利用遥感技术对土地进行动态监测:利用遥感技术,对土地的变更、土地调查和动态进行相关的检测。可以及时的发掘违法用地情况,对违法用地的情况上报给有关部门,随着计算机图像处理技术的成熟和完善,利用遥感技术的动态监测技术必将带来更大的方便。 结束语: 工程测量技术是工程施工的前提条件,现代化的工程技术为工程的施工建设提供了基础保障。但是,现代化测量技术相对传统的测量技术对测量人员的技术和素质要求的更高,这也迫使我国应该加快对现代化工程测量技术人员的培养,通过工程测量技术人员技术培训,能够使得工程测量技术人员正确的使用新的测量技术和设备,为工程建设提供更加准确的工程测量数据。 工程测量学论文:关于工程测量学的探讨 摘要:工程测量学主要是研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制和地形测绘、施工放样、变形监测的理论和技术。本文主要对工程测量的发展历程作了简要概述,指出了该学科的研究应用领域,阐述了工程测量学领域涉及到的测量仪器的发展。本文针对多年以来相关领域科研和开发的实践经验,对工程测量在实际生活中的应用,以及一系列基于工程测量的产品应用做了相应的研讨。最后,展望了工程测量在21世纪的发展方向和前景。 关键词:工程;测量;应用 1、工程测量的发展 1.1工程测量的概念与分类 通常,工程测量是工程建设中的所有测绘工作,实际上它包括在工程建设勘测、设计、施工和管理等阶段所进行的各种测量工作的统称。工程测量是服务于各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序的测量学。 可以将工程测量按照其工作顺序和性质分为以下几种:勘测设计阶段的工程控制测量和地形测量;施工阶段的设备安装测量和施工测量;竣工和管理阶段的竣工测量、变形观测及维修养护测量等。 1.2工程测量学的发展简介 工程测量学是的发展历史悠久,它是从人类生产实践中逐渐发展起来的。在很久以前的古代,工程测量学与测量学并没有严格的区分。直到发展到近现代,随着经济的不断增长,工程建设的大规模发展,才逐渐形成了我们所谓的工程测量学。 从工程测量学的历史来看,它经历了从简单到复杂、从手工操作到测量自动化、从常规测量到精密测量的发展道路,它的发展始终与当时的生产力水平相同步,并且能够不断满足大型精密工程中对测量所提出的愈来愈高的需求。 1.3工程测量仪器的发展简介 跟工程测量学一样,工程测量仪器的发展,也经历了一个漫长的历史过程。自80年代以来,已经出现许多先进的测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段。 在高程测量方面的发展,表现最为突出的应该是液体静力水准测量系统。这种测量系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。传感器测量容器间的距离最长可达数十公里,可以用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两个容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 工程测量专用仪器发展中最具显著特点的是多种功能的混合测量系统,该系统是采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。 从上面看来,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 2、 工程测量的应用研究 随着工程测量科技的不断进步,传统测绘技术向数字化测绘技术转化取得了显著的成绩。工程测量的应用发展趋势和方向是,GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中,并发挥其主导作用。下面介绍几种技术在工程测量中的应用。 2.1 GPS在工程测量中的应用 GPS测量的技术是依据1999年建设部的行业标准《城市测量规范》、1997年建设部的行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》 制定的。 相对于常规测量来说,GPS测量主要有以下几个特点:测量精度高、测站间无需通视、观测时间短、仪器操作简便、全天候作业、提供三维坐标等特点。因此,GPS被广泛应用于房地产测绘、数字化测图及施工放样等各种工作中。 2.2 RS技术在工程测量中的应用 遥感(RS)技术在工程测量中快速的普及,是因为其具有大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势,多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。另外,各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取,为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。因此,RS技术在工程测量中的应用意义非凡。 2.3 GIS技术在工程测量中的应用 GIS技术是一门集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。GIS技术,现在已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。GIS技术的优势不仅仅在于它集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程,还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。现在,GIS技术已经成为一门较为成熟的技术科学,而且已经成为一门新兴的产业,它已经在在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。采用数据库、GIS、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术,为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息,以建立各类专业信息系统,从而实现管理的科学化、标准化、信息化。 3、 工程测量学的发展前景 展望现在我国经济发展的局势,工程测量学将在以下方面将得到显著发展: 3.1测量机器人将在多传感器集成系统的人工智能方面取得非常重要的意义,其应用范围将进一步扩大,图形、影像和数据处理方面的能力将进一步增强; 3.2在大型工程建设和变形观测数据处理中,工程测量学将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 3.4工程测量将从原来的土木工程测量扩展到人体科学测量方面。 3.5GPS、GIS技术等相关的技术将紧密结合建设工程项目,在勘测、设计、施工等领域发挥重大作用。 3.6数学模型和物理模型的建立、分析与辨识将成为工程测量学领域在数据处理过程中的重要内容。 总结 综合上面的结论,可以看出工程测量学的发展与应用,主要表现在从点信息到面信息的获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量,测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的发展将直接对改善人们的生活环境,乃至生活方式产生影响,以及提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:工程测量学课程CAI多媒体课件设计 摘要:在简要分析工程测量学的教学特点和计算机辅助教学优势的基础上,探讨了工程测量学课程研制课件的必要性,并对工程测量学课程CAI课件设计的理论依据、课件选题和设计制作原则和方法进行了有意义的探索和实践。 关键词:工程测量学;计算机辅助教学;CAI;课件 一 、引言 随着计算机技术的发展,多媒体技术也得到了广泛应用。由于其交互性好、表现力强、信息量大、视觉听觉效果突出等特点,逐渐成为现代教学方式的重要组成部分。工程测量学课程教学涉及大量的图形表达,注重学生空间想象力的培养,强调由空间到平面、由平面到空间的思维过程。这些特点决定其课堂教学不仅信息传输量大,而且包含了大量的抽象理论和方法。因此,在工程测量学的教学实施上,单纯依靠传统的教学手段已经很难达到教学目的,需要运用CAI课件等新的教学手段进行辅助教学。 在工程测量学教学中使用CAI课件能把工程测量学的基本原理、重要的公式推导等有机地结合起来, 使教师节约黑板书写时间,提高教学效率,更重要的是让学生看到相关模型的建立和利用数学工具解决实际问题以建立工程测量学基本理论和方法的整个过程,增强了学生分析问题、解决问题的能力,提高了学生的科学素质[1]。在利用多媒体技术进行计算机辅助教学时,还必须根据工程测量学的教学特点和相关学习理论进行计算机辅助教学课件的优化设计,以真正体现计算机辅助教学的优势。 二、工程测量学CAI课件设计的理论依据与基本原则 (一) 多媒体课件设计的理论依据 用建构主义学习理论及基于该理论的CAI课件的设计原则为指导进行工程测量学课件的设计,建构主义学习理论认为,学习过程是人的认识思维活动的主动建构过程,是人们通过现有的知识经验与外界环境进行交互活动以获取意义建构的过程,学习者的知识是在一定的情境下借助他人的帮助,通过意义的建构而获得的,理想的学习环境应包括情景,协作,交流,意义的建构四个部分, 意义的建构是教学的最终目标,一切教学过程都要围绕这一最终目标, 学习者是学习的主体,教师是学习者的促进者,辅助者,引导者,他的任务就是激发学生的兴趣,引导和帮助学生完成意义的建构,要为学习活动的开展尽可能多的创造有意义的学习环境,例如,学生对学习抽象的工程测量学课程往往感到枯燥无味,如果创设有意义的环境,使学生对该课程抽象问题的学习感到具体,形象,生动而乐意主动去学,这就可以有效地激发学生学习本门课程的兴趣。 因此,一个好的课件是要在建构主义学习理论的指导下设计的, 在课件中,利用多媒体课件提供某种符合学习要求的外部刺激,使学生积极主动同外部环境发生相互作用,完成知识结构重组的方法和策略,创设符合教学内容要求的情景和揭示新旧知识间联系的线索,用生动,活泼的方式呈现信息并与学生进行相互交流。 (二) 课件的设计原则 CAI课件的设计离不开教学设计,教学设计专家克拉克说过:“在教学中真正起作用的实际上不是媒体, 而是教学设计。”其含义不是贬低媒体作用,而是指导我们要运用“教学设计”的理论来设计CAI课件, 即CAI课件设计要体现设计者的教学思想,体现教者对于学与教的资源及过程进行系统规划的一套整体性操作程序的主要意图[2],科学严谨的教学设计是制作优秀课件的前提条件。在多媒体CAI课件的设计中, 要想在促进学生认识能力发展方面发挥其应有的作用,就要充分利用多媒体技术体现建构主义学习理论的优势,在工程测量学的课件设计时,应注意以下几点: 1、教学目标的合理安排。 教学目标主要是通过教与学使学生在认知领域,情感领域,动作技能领域达到的既定标准,要求在教学设计中必须明确给出, 此外,教学目标应该与学生学习环境中的目标相符合,教师确定的问题应能使学生感到就是自己的问题,建构主义认为学生不再是教学内容的被动者,而是意义的主动建构者,教师是教学活动的组织者。因此,教师针对教学主题所采用的策略,方法要有利于体现学生为主体的学习这一特点。 2、设计真实的任务。真实的活动是学习环境的重要特征, 建构主义理论提倡从现实情景中学,知识依赖于具体情景,脱离具体情景的抽象,枯燥的知识对学生来说是没有任何吸引力的,利用多媒体和仿真技术设计虚拟现实软件就可以模拟现实世界的真实环境,使学生身临其境,如同在现实生活中,这对知识的建构是很有好处的,一般来说,虚拟现实软件学习效果比较好,但开发起来也有一定的困难,它要求能够根据学生的输入数据进行分析处理并做出相应的场景变化,这是工程测量学教学课件开发的重点。 3、注意设置协作学习的环境。使学生成为独立自主的学习者, 建构主义认为,学生对知识的建构不仅依赖于自身原有的水平和经验,而且在一定程度上取决于同伴之间的对问题的共同讨论和理解,随着计算机网络的发展,多媒体与计算机网络结合起来,设计出支持合作学习的软件将会越来越引起人们的重视, 同时,课件的设计要支持学生对所学内容与学习过程的思考,发展学生自我控制能力,成为独立的学习者,例如:对工程测量学中有些学习主题具有很强的逻辑性分析过程的教学内容如影像匹配理论和技术,可采用探索方法,发现法去创设学习环境, 以利于适应认知过程的发展,使学生主动完成对主体知识的意义建构,还可以根据选题的特点,设置多种与以前学习主题不同但相关的情况,以便学生有多种机会在不同的情况中应用所学知识,从不同侧面来认识同一个主题。 4、要充分注意多媒体技术的特点。在建构主义学习理论中, 意义的建构是学习的最终目的,它靠学生自觉,主动地来完成,教师和外界环境的作用都是为了帮助和促进学生的意义建构,在这一点上, 多媒体技术的优势是其他媒体无法比拟的,因此,在课件设计中应注意到:以多媒体方式呈现教学信息,心理学认为,人的学习活动是多种感受共同参与和协调的结果,调动多个感觉器官共同参与学习活动,其效果最佳, 因此,在CAI课件设计中, 应根据需要尽可能用多种媒体呈现教学内容[3],如符号,语言,文字,声音,图形,动画,视频图像等,把各要素按教学要求进行有机的结合,呈现在屏幕上,为学习提供多样化的外部刺激,使学习效果更佳; 以超文本方式来组织教学信息, 学习者可通过节点间的链接关系方便地进行知识点间的切换,并对有关提问,反馈及帮助信息,提示或导航的呈现环节力求准确、可靠、规范, 方便学习者的学习。下面即是CAI课件设计流程图: 图1工程测量学CAI课件设计流程图 (三)工程测量学课程课件选题的重要原则 在整个工程测量学课程课件设计与制作中,科学性,针对性和实用性是最基本的原则,但这些原则在实际的课件制作过程中,却难以直接操作,因此,在教育理论,因材施教,充分发挥CAI课件的优点,提高教学效果思想的指导下,应制定一些浅显易懂, 操作简便的课件选题原则。 工程测量学CAI课件设计的选题应该遵循这些原则,选题的过程就是一个判断决策的过程,什么样的知识内容作为课件制作的对象,才能最大限度地体现其作为选题的必要性和可行性,这是一个大原则。分析工程测量学教学内容的特点以及制作的可行性和效益性,确定课件选题判断决策流程图, 针对工程测量学教学内容,该流程图最大程度地体现了选题的大原则,克服了常规手段不能很好表现的弊端,任何一节课或一个知识点, 如果按照流程前进,能走到最下层模块,便可以作为课件制作的对象,该节内容或知识点制作成为课件的必要性和可行性是充分的、反之,如果走到右边模块,建议放弃选题,因为该选题已经失去了制作成为课件的价值或者实际意义[4]。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 三、工程测量学CAI课件的制作步骤 (一)教学设计 制作电脑课件的目的是为课堂教学服务,在制作课件时,应首先写出授课教案,其内容包括教学目的、教学流程设计、问题和习题,并根据课程讲授的要求确定课件演示的表现手法。 (二) 脚本的设计 根据教学教案和表现手法,设计的课件脚本主要有课件简介、前言、课堂主题内容、总结、习题和退出6大模块。各模块内部包含电脑板书显示方式的过渡效果、画面背景图案、动画演示、重点突出、细节描绘等,并使各模块之间可相互连接和跳转。 (三)课件制作工具的选择 目前,多媒体课件制作工具多种多样,经比较,选择了Macromedia公司的Authorware 6.5。Authorware是一个规模较大、功能丰富、高效的多媒体创作工具,利用其函数变量能完成一些复杂的控制功能,很容易实现人机交互的过程控制,作品结构也比较清晰。Authorware的简单易学、易上手、效率高也是一个重要原因。除此之外,选择Windows自带的绘图工具和Photoshop软件来制作电路图,使电路分析的各个环节能更明确的体现,使同学们在课堂获得更多的理性认识[5]。 (四) 课件的运行、修改和打包 当课件的制作告一段落时,就要检验课件设计的效果,可一边运行课件看其效果,一边进行针对性修改。为满足课堂教学的需要,在教学课堂多次让学生观看,找出存在的问题,设计出更加直观的教学效果。在课件打包时,若的课件脱离Authorware平台的运行环境,就无法单独运行。为了解决这个问题,需重组设置,生成可以单独运行的exe文件,使课件成功。 图2工程测量学CAT课件系统总体框架 四、结论 工程测量学的发展为工程测量学课程教学提出了一系列的挑战,采用计算机辅助教学是解决这一问题的有效手段,计算机辅助教学停留在对传统课堂教学的补充上,对网络学校、虚拟学校、远程教育等概念还朦朦胧胧,但计算机在学与教过程中的优势,已被教师共识, 如何在现代教育科学理论指导下,完成计算机辅助教学课件制作过程中的模式选择,整体策略,制作出符合教学规律,高效能提高课堂教学质量的课件是目前工程测量学课程在采用计算机辅助教学过成中亟待研究的课题, 当前,新的教学手段,新的教育理念得到大力推进,在这个良好的氛围下,探讨工程测量学CAI 课件设计具有现实的意义, 我们有理由相信,只要坚持用教育科学理论指导课件制作实践,未来计算机辅助教学中高质量的课件将不断出自学校教师之手,为培养具有创新素质的人材,提供新的活力。
数据处理论文:三维足部扫描系统中数据处理的基本设置 摘 要:三维激光扫描技术是近年来出现的新技术,在国内越来越引起研究领域的关注。它是利用激光测距的原理,通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息,可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。由于三维激光扫描系统可以密集地大量获取目标对象的数据点,三维激光扫描技术也被称为从单点测量进化到面测量的革命性技术突破,具有高效率、高精度的独特优势。三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据,因此可以用于获取高精度高分辨率的数字模型。 关键词:三维激光扫描;数据;点云;模型 三维足部激光扫描系统的数据处理包括主控计算机、图像识别、畸变差更正、建模。通过计算机控制平移采集图像,采用黑白棋盘格标定靶和张正友算法,标定图像中心坐标(Cx,Cy),畸变系数(k1、k2、p1、p2)等摄像机内部参数,研制适于足部激光扫描系统标定的细丝标定靶,并在摄像机标定的基础上,采用直接线性变换方法,得到像素坐标(Xf,Yf)与世界坐标(Xw,Yw)的映射关系矩阵,进而通过高斯滤波等除去杂点,最后建模,完成三维足部激光扫描系统的数据处理。 一、主控计算机的基本配置 针对于长度方向的扫描范围是290mm的足部扫描系统,考虑余量,需要行程大于300mm的移动平台。运动分辨率应优于本系统长度方向的分辨率:20μm。同时,本系统需要在平台的台面中轴线下方安装下光机模组(包括CCD和激光器),在台面两侧安装两个支撑臂用来支撑左右光C模组,同时,考虑到成年人的一般体重,这就要求台面允许的承载大于lO0kg(估计值)。随后根据电机的相关参数选择驱动器对电机进行控制。根据图像采集速率,计算得到在不细分的情况下,每秒需要的脉冲数为1500pulse,在上述情况下,分辨率为0.025mm。若采用最大的256细分,每秒需要脉冲数变为384000个,因此需要控制卡能提供的脉冲频率大于该参数。 基于上述计算,选择单轴步进电机控制器。它是一块多轴运动控制卡,可驱动步进/伺服系统,可实现单轴运行或两轴联动插补控制,并由硬件实现机械装置的超限保护。其功能特点有:32位PCI总线(PCI2.1标准);最高速可达1 MHz(即每秒1000000个脉冲);自动回原点功能,可读回运动中实际位置。整个系统除了计算机、平移台自身有配套的电源,还需要给运动控制器、CCD摄像机以及激光器配备直流电源。 二、图像的采集和识别处理 图像采集系统由接口、CCD摄像机和控制软件组成,通过控制软件编程实现对图像信号的采集和保存。接口有USB、Net、1394等,根据系统使用要求设置采集参数,采集时先将图像保存在缓存中,最后再将采集到的图像从缓存中以不同的命名保存到文件中以便于后续的处理和重建。 对图像进行识别时需要首先进行光带中心提取,对灰度图像进行光带提取时采用质心法,分两步来实现:首先对作二值化图像每一列的像素点的进行扫描,对灰度值为1的点(即白像素点)进行质心运算,即可得到当前列的光带中心像素坐标,然后逐列移动,即可得到所有列上的光带中心坐标,此时得到的光带中心坐标只是一个近似值;在第一步得到的像素坐标近似值的基础上,从原始灰度图像上寻找这一坐标在列方向上的一个邻域,然后利用质心法重新计算每一列的光带中心,即可得到更为精确的光带中心坐标。 摄像机标定是从二维图像获取三维空间信息的关键和必要步骤,如基于图像的物体重建,基于图像的测量等。现有的摄像机标定方法大致可以分成两类:传统的摄像机标定方法和摄像机自标定方法。传统的摄像机标定方法是在一定的摄像机模型下,基于特定的实验条件,如形状、尺寸己知的标定参照物,经过对其图像进行处理,利用一系列数学变换和计算方法,求取摄像机模型的内部参数和外部参数。但在很多情况下,由于存在经常性调整摄像机的要求,且设置己知的标定参数也不现实,这时就需要一种不依赖标定参照物的摄像机自标定方法。用二维平面靶标和张正友算法对摄像机进行标定。 其中为了获得己知的精确的世界坐标,需要设计精密标定靶。标定靶作用是为各视觉传感器提供相应的标定控制点对:即精确的世界坐标和像素坐标。它应满足:标定点的空间范围应该能够近似覆盖整个测量范围,才能保证测量精度;在标定过程中,要对多个传感器进行标定,因此标定靶的设计应该使得标定过程尽量简单,减少标定过程中的工作量。 三、标定方法选取与标定实验 如何实现摄像机和激光器组成的传感器的标定,即标定光平面与摄像机之间的位置关系;如何实现系统全局的标定,即标定各组传感器之间的位置关系。这就要考虑全局标定方法。全局标定要把各个视觉传感器的测量数据统一到一个总体世界坐标系中,也就是确定各个视觉传感器坐标系相对这一总体世界坐标系的位置与方向,即旋转矢量和平移矢量。主要有以下三种常用的全局标定方法同名坐标统一法、中介坐标统一法和世界坐标唯一法。 其中世界坐标唯一法的基本思想是直接利用世界总体坐标系下的标定点对处于测量状态的各个视觉传感器单元进行局部标定,从而将局部标定和全局标定统一到了一起。其优点在于:实现了在测量现场视觉传感器局部标定和全局标定的统一;减少了坐标转换次数,从而减少了由坐标系转换所带来的精度损失;减少了标定点的采集次数,降低了劳动强度。因此采用世界坐标唯一法对系统进行全局标定。 利用平面靶标对摄像机进行标定的关键是含有坐标信息的特征点也称控制点的检测。常用的特征点是黑白棋盘格靶标上的角点。目前的检测方法可以分为两大类:一类是基于图像边缘的特征,通过用轮廓点来拟合直线或计算边缘曲率、夹角,从而判定角点。概括来说,图像处理的整体步骤是: 1.读入拍摄的棋盘格图像,利用Canny算子进行边缘检测; 2.利用BW算子求出边缘区域的CBW响应值,并设置闽值取出前M个; 3.设置角点邻域阈值,将同一角点邻域内的点取均值,最终得出与实际角点数量相同的N个角点的图像坐标。 准确检测了一幅图像的角点像素坐标之后,就能利用张正友算法进行标定,该方法基于以下思想:标定过程中,摄像机的内部参数始终保持不变,发生变化的只是外部参数。所以要求摄像机在两个以上不同的位置对同一平面靶标进行拍摄,摄像机或靶标两者之一可以自由移动,不需要知道它们之间的相互位置关系和运动参数等。像机的标定完成之后,就能将角点的世界坐标结合摄像机内外参数矩阵,将各点投影到图像坐标系中,比较重投影点与实际检测出的角点之g的误差。为了说明角点检测的准确性,对于直线拟合和BW算子检测出的角点也按照张正友方法求解摄像机内外参数,之后投影到图像坐标系中。 四、模型构建 建模需要依次进行以下步骤,进行以下步骤:首先进行机械调整。调整玻璃平台与导轨面平行,即与扫描方向平行;调整两个扫描臂平面与导轨平行,且等高、等间距;然后进行传感器调试。保证脚底面与玻璃平面相交的位置不会超出CCD相机的视场并留有一定余量,保证数据的完整性。可以通过调整CCD安装座的俯仰角度实现。因为图像亮度、对比度的设置如果太低,会使光带的亮度降低,不易于黑暗的背景区分;如果设置太高,会使得噪声点亮度增加,产生误差和多余点云。随后进行运动控制调试。保证CCD在电机匀速运动阶段采集图像。在平台运动过程中,若人为碰触近端的零位开关和远端的限位开关,电机将立即停止运动,这就保证了系统的安全。其次进行激光平面调试。通过调整激光器安装座的俯仰、平移,将三个激光平面调整到完全重合且与扫描方向垂直的状态。最后通过点云真实地还原脚模的外形轮廓变化,多个角度视图清晰。用高斯滤波滤除杂点,进而得到更为完善的模型。 数据处理论文:TTC与LGO在GPS工程控制网数据处理中的应用 摘 要:对两种商业LGO和TTC进行了简要介绍,以GPS工程控制网为基础,采用两种软件处理了基线数据,基线处理后均采用后处理软件CosaGPS进行平差,对两种解算方式的结果进行对比分析,对类似的工程控制网解算有一定借鉴意义。 关键词:GPS 基线;数据处理;工程控制网 1 引言 GPS测量数据的处理是研究GPS定位技术的一个重要内容,选用好的数据处理方法和软件对结果影响很大。在GPS静态定位领域里,几十千米以下的定位应用已经较为成熟,接收机厂商提供的随机软件可满足大部分的应用需要[1]。 目前测绘单位大都采用进口的随机软件解算基线、国产平产软件进行网平差的方式来进行GPS网数据处理[2]。TTC和LGO作为目前工程应用中两种进口的随机商业软件,均能够进行GPS和常规地形测量数据处理、数据质量保证和质量控制[3]。本文结合该工程实例,采用两种软件进行GPS工程控制网的基线处理,基线处理后,采用国产平差软件CosaGPS进行网平差,并围绕两种处理结果展开讨论。 2 软件介绍 LGO,全称Leica Geo Office,是瑞士徕卡测量有限公司开发的用来进行数据传输、数据编辑、浏览及质量控制等的办公软件。一般与该公司的全站仪、GPS等相互配合使用。该软件以统一的方式管理TPS、GPS和水准数据,功能强大,而且对于GNSS的基线解算,在同类软件中处于上等水平[4]。 TTC,全称Trimble total control,是Trimble公司为高端客户定制的集空间信息采集、存储、分析、显示和数据检索于一体的产品,与Trimble公司退出的TGO出具处理软件类似,但不同之处在于TTC软件可以进行上百公里至几千公里长距基线的高精度解算,TTC操作过程简单,近乎傻瓜化,可满足中低档客户掌握高精度GPS数据处理的需求[5]。 3 实例分析 某工程控制网共7个控制点,按《全球定位系统(GPS)测量规范》要求进行D级GPS布网和观测,基线长度0.9~6.0km,数据采集采用leica GX1230,采样间隔30秒,卫星高度截止角15°[6]。控制网图形如下图1所示。分别以TTC和LGO对观测结果进行基线数据处理,下表1为两种软件基线平差结果。 LGO由于软件本身采用的基线精度评定标准与其他软件不同,因此不能直接与其他软件的RMS进行比较[7]。从上表可以看出,两种软件处理的15条基线,二者基线长度差值最小为0mm,最大为17mm。若按基线精度要求及复测基线长度较差进行比对,结果均满足规范要求,说明两种软件解算的基线结果是相吻合的。 CosaGPS软件是武汉大学编写的一套测量控制网通用数据处理软件包。完成任意测量控制网的平差解算和精度评定等工作。该系统最大特点是自动化程度高,通用性强,处理速度快,解算容量大,成果报表自动化输出[8]。本例中利用CosaGPS自动读取TTC/LGO软件输出的基线向量文件,进行三维无约束平差,三维向量无约束平差基线分量改正数结果见表2。 从三维向量无约束平差结果来看,基线分量改正数绝对值均满足规范要求。两种解算方式得到的最弱边相对中误差分别为:TTC/CosaGPS(1/307000))、LGO /CosaGPS(1/664000),这说明基线向量没有明显系统误差和粗差,该控制网内符合精度较高,数据处理质量可靠。从两种解算方式得到的结果对比来看,LGO输出的基线分量改正数整体性优于TTC,说明LGO软件处理的基线结果优于TTC软件处理的结果。 接下来,在三维向量网无约束平差的基础上,为获取控制点在工程控制网下的平面坐标,进行二维约束平差。二维约束平差后,两种解算方式得到的控制点间最弱边相对中误差分别为:TTC/CosaGPS(1/204000)、LGO/CosaGPS(1/322000),满足平面控制网最弱边相对中误差要求。二维平差平面坐标结果见表3。 从上表二维约束平差的点位误差方面可以看出,两种解算方式的坐标分量X方向最大差值为9mm,Y方向最大差值为13mm,点位最大差值为15mm。从两种解算方式处理的精度对比来看,LGO/CosaGPS相较TTC/CosaGPS处理的结果,点位误差较小,精度较高,从《工程测量规范》[9]施工控制点±20mm限差要求来看,两者结果均能够满足需要。 4 结语 本文以某GPS工程控制网为例,通过LGO与TTC两种软件进行基线处理,后处理均采用CosaGPS网平差,对其解算结果进行比较分析。结果表明:LGO软件较TTC软件在数据处理方面占优,但二者处理数据结果相一致,均满足规范要求。在工程应用中,二者均具有操作方便、快捷、处理速度快、结果直观清晰等优点,两种软件均可以用于类似GPS工程控制网的数据处理。 数据处理论文:高中物理实验数据处理中误差理论的应用研究 摘 要:本文主要分析了误差理论在高中物理实验数据中的重要性,阐述了误差理论的具体应用,最后总结了误差理论对物理实验的作用,旨在加强误差理论在物理实验数据中的应用,促进学生对物理的真正认识和理解。 关键词:高中物理实验;数据处理;误差理论;应用 一、误差理论应用的重要性 首先,高中物理实验中的实验是真实存在于现实生活中的,但是仍然必须经过一些严谨的操作步骤才能够完成验证。为了确保实验的正确性,通常会采用大量的数据来证明,数据的可靠性必须达到一定的标准。然而在实验过程中,由于一些不确定因素的影响,常常会让实验数据产生误差,这种误差通常是不可避免的,但是对于实验又有一定的影响。为了让实验准确性更高,必须在实验原理没问题的情况下,科学地使用误差理论的原理来解决这个问题。在物理实验中,误差的存在有其必然性,而实验者对误差的分析也是实验的一个重要环节。 其次,误差理论在物理实验数据处理中有着重要作用。误差理论和实验数据处理属于考试高频考点,但是实验数据处理相对而言不容易被忽视,而误差理论往往容易被忽略,教师在讲解相关理论知识和题目时,对误差理论知识一笔带过,学生掌握得也不够透彻,处于似懂非懂的状态。因此当实验过程中出现误差时,学生容易将误差归结到偶然性的误差和系统的误差上,没有深入研究和探索实验真正存在的问题,对学生处理物理实验数据并没有帮助。另外,在高中物理学习阶段,学生对误差的理解停留在“误差的存在是正常的,不需要对误差进行研究和计算”,这是因为学生对于误差理论没有进行定量分析,从而将误差理论和实验数据理论分割开,实际上这二者是紧密联系的。 最后,误差理论实际包含了许多物理实验数据的处理方法,不仅是对误差的分析,也有严密的法则方便对数据进行处理,主要被广泛应用于工业生产中。而在考虑和处理问题的方法中,误差理论也常常被用到,尤其是处理高级数据,可见误差理论与物理实验数据处理有着不可分割的关系,合理、科学地运用误差理论,能够在高中物理实验数据处理中发挥重要的作用。 二、高中物理实验数据处理中误差理论的具体应用 1.力的平行四边形定则验证实验 力的平行四边形定则验证实验是高中阶段一项重要的基本实验,在实验过程中,需要获得的是:两个共点分力相同作用效果和实际的测量数据的合力,是否和这两个共点力构建的理论合力符合,两个共点力应用的原理是平行四边形定则。这个实验涉及实验的测量数据和理值之间的误差,在合理的误差范围内,两者的合力相同,那么印证了平行四边形的定则。这个实验需要的材料有木板、橡皮、白纸等,原理是如果两个作用力F1和F2的作用效果和一个力F的作用效果一样,那么力F就是F1和F2的合力。实验过程中,由于误差的存在,F1和F2与合力F很难完全相同,数值甚至可能相差甚远,此时教师需要及时引导学生,观察实验过程中的小细节,争取将误差降到最低,确保实验的准确性,完成实验的验证过程。 经过研究分析,误差的来源可能有以下三个方面:第一,运用平行四边形的定则进行作图时,由于作图不准确产生的误差;第二,弹簧测力计没有调零;第三,在使用弹簧测力计时,弹簧外壳与纸张的摩擦以及弹簧与外壳的摩擦造成的误差。 2.探究匀变速直线运动的实验 实验中,匀变速直线运动涉及测量加速度的方法,加速度是一个极为抽象的概念,如果教师简单地通过理论教学,学生不能够将其概念理解得很透彻。因此教师可以通过直观的方式进行实验教学,如通过打点计时器和纸带,将加速度转化为较直观和可以进行测量的具体数值。在实验过程中,教师应该引导学生在加速度实验设计中分析误差,选择合适的实验参数,从而降低误差。误差理论的应用在一定程度上能够培养学生对待实验严谨和细心的态度。教师在这个过程中,通过误差理论教学,提高学生分析问题和误差的能力。在匀变速直线运动实验中,小车带着纸带在轨道上做加速运动,穿过打点计时器会留下一连串的数据点。通过逐差法计算出小车运动的加速度 T是打点计数器的周期,为了让学生处理数据更方便,这里一个周期为五个时间间隔。S1、S2、S3…是纸带上相邻的点的距离,学生可以通过测量得出相邻距离。实验的误差主要有两个部分:第一,测量位移;第二,测量时间。降低纸带测量的误差,能有效提高小车加速度的准确性。 综上所述,误差理论应该广泛应用于高中物理实验数据处理中,让实验的结果和过程更加合理化、科学化,准确性更高,让学生彻底明白误差理论知识的概念,增强学生分析物理实验数据的能力,提高学生处理数据的能力,以后能够以严谨的态度对待相关物理实验。 数据处理论文:正点地面观测数据维护中异常数据处理 摘 要:调整地面气象观测资料报文传输方式后,值班人员应将逐时观测的气象要素数据信息在正点后借助地面测报业务软件“正点地面观测数据维护”来检查观测数据,一旦有异常或错误出现,应及时分析和处理疑误数据,做好自动气象站观测数据质量控制。 关键词:地面观测;数据维护;异常数据;处理对策 科学技术水平快速提升推动了我国气象事业发展和进步,对观测资料完整性、实用性和时效性提出了更高要求。在实际观测工作中,采集的各个气象要素数据质量受外界因素影响较大,降低了自动台站观测资料使用价值。一旦发现观测数据异常,可凭借日常工作经验及时分析处理疑误信息,以增强自动气象站观测数据可用性,提升地面气象观测业务质量。 1 基本操作要领 为方便正点时刻进行地面观测工作,在维护软件中设置正点观测值和小时内分钟观测值实时对比功能。当焦点经过当前时次相对湿度、气温、降水量和本站气压等气象要素对应单元格时,工作人员按住“Shift”键,右击对应单元格,该时次内相关气象要素逐分钟观测数据信息和对应曲线图就会显示在“分钟降水量”窗口上方。 台站整点时刻会编发加密天气报和天气报,应在正点时刻点击OSSMO软件对应整点地面观测数据维护功能,在正点5min内将人工观测气象要素数据信息输入系统内,还要认真检查录入数据信息是否完整,若自动台站不能正常运行,应第一时间实施科学合理人工干预。在非天气报或加密天气报时次,观察自动站逐时采集数据情况,当软件运行中有异常,认真分析并针对性处理,同时保存,控制质量完成后会生成新的长Z文件。 取消天气报后,当新型自动气象站观测气象要素值异常时可通过人工方法来干预,单击“数据维护”下拉菜单中“正点地面观测数据维护”,进入界面后在OSSMO窗口中同时点击“Ctrl+T”键,在“正点地面观测数据维护”中查看人工观测数据和本时次相关统计、自动气象站观测数据、应急加密观测、累积降水量值,以滚动表格方式将与本时次统计值相关所有观测资料信息罗列。 2 正点地面观测数据维护中异常数据处理 2.1 数据输入异常 2.1.1 降水量输入 通过人工方法录入降水量数据信息,若“正点地面观测数据维护”窗口上有“降水天气现象无编报降水量”信息提示,此时无法录入降水量数据信息,删除对应天气现象编码信息后根据正确顺序录入即可。 2.1.2 云的输入 可以正确输入云量数据信息,但不能输入云状态时,应检查输入模式是否为英文;如果有“云高不能为空!”提示信息,应在现有云高栏中输入正确云高数据后删除编报栏中云量信息,结合本站实际决定是否删除云高信息。因输入方式错误引起的软件异常也可关闭软件不保存数据信息,再重启业务软件,按正确方法输入气象要素数据信息,有效避免异常。 2.2 记录超出历史极值 2.2.1 观测数据超过极值 在正点地面观测数据维护中,一旦发现气温、气压、相对湿度、降水量数据超过极限值,要通过人工方法J真审核气象要素数据信息,将正点观测气象要素数据和逐时分钟内观测数据信息进行比较,借助操作软件判断气象要素合理性,若发现气象要素值变化与客观规律相符的正常数据信息,在发送数据信息后并做好保存。 2.2.2 地温等其它要素超过极值 若地温等要素值超过极值,应查看逐分地面观测数据文件,分析分钟内数据文件是否合理,如果分钟数据跳变异常而不能使用或超过气候学界限值时,可按缺测处理。要科学合理设置软件中地面审核规则库数据,预审人员可结合预审报表中超过历史极值可疑信息,在审核规则库中设置合适极值。 3 降低地面正点观测数据异常的对策 3.1 做好观测仪器设备维护 做好观测仪器设备保养和维护,确保新型自动气象站长时间稳定运行。新型自动站仪器设备为较敏感元器件制成,在建站选址时,应选择在电磁干扰程度较小区域,避免电磁信号干扰影响地面观测工作。 3.2 做好恶劣天气下地面测报工作 新型自动气象站观测仪器设备运行过程中受恶劣天气影响较大,可借助于先进观测仪器设备加强对特殊天气掌握程度,了解恶劣天气条件对观测仪器设备的危害,采取有针对性防御对策。 3.3 升级测报软件 应做好备份工作并及时保存相关数据信息,详细了解升级后测报软件内容,通过可靠软件网站进行升级,做好补丁安装,防止因软件升级失败造成观测数据信息丢失。 3.4 数据备份 应高度重视数据备份工作,做好新型自动站正点地面观测数据维护,防止观测气象要素数据信息异常。做好人工监测工作,真实、全面记录气象要素数据信息。将20h作为1周期,由测报人员将备份工作做好,一旦发现观测数据异常,可录入备份数据信息。 数据处理论文:大数据时代下的电力自动化系统数据处理 摘 要:我国电力市场发展度较快,电力系统也正逐步向自动化迈进,并且在运行过程中产生了大量数据,我们将其称之为"大数据时代"。本文主要阐述了电力自动系统在运行过程中产生的具体数据情况,并分析了基于大数据时代背景下如何做好电力数据处理工作。 关键词:大数据时代;电力自动化系统;数据处理 电力自动化数据的处理工作中,要针对不同的数据类型以及系统不同部分对数据的不同要求建立起对应的系统数据资源处理体系。通过建立并整合综合数据库、完成电力系统安全防护规范、形成完善的调度数据体现功能等实现对电力自动化系统中数据的有效处理。 一、电力自动化系统的类型分类 1.基础型数据:主要是与电力自动化系统中的电力设施设备属性相关的数据,如,发电机、变压器等电力设施设备的基础数据。对于这些数据一般是电力单位根据相关的数据规划各自进行管理,并通过相关数据服务器对其数据进行数据同步,便于调度中心对这些数据进行集中存储、整理和相关计算。 2.实时数据:大多数是在电力系统运行过程中进行实时采集的数据,其数据量很大,对存储空间的要求比较高。这些数据是在电力系统运行过程中产生的,通过对其进行纠错处理后,能够为调度部门或市场运营提供决策参考依据。目前,我国电力自动化系统在实时数据处理方面比较成熟,对收集到的实时数据不需要进行相关的处理,只需要在数据输入、输出过程中建立一个稳定的接口即可。 3.日常管理的数据:主要是在电力系统运行过程中对各种相关数据进行统计,各部门对在工作中遇到的问题进行相关处理后的数据信息。一般情况下,这些数据只需要在特定的范围内进行同步和共享即可。在电力系统运行过程中,建立这一类型数据同步和共享的数据平台是十分必要的。主要原因表现在以下几个方面:①这些日常管理的数据在某种程度上反映电力系统中电力设施设备的运行情况;②方便电力系统中各个部门对日常管理数据的获取,以便更好的开展部门工作。 4.市场经济数据:随着市场经济的发展,电力系统的经济效益越来越突出,电力系统运行中的相关数据对电力单位的发展具有重要影响,将其作为经济性数据十分有必要。市场经济数据对城市建设规划中的电力规划有很重要的决策参考依据。市场经济数据具有非常大的扩展空间,其数据规划的重点将是实时数据。 二、电力系统化系统中数据的获取 电力系统化系统中数据的获取就是整个数据的采集过程。在电力自动化系统中,主要包括了数据采集、数据处理以及数据转发三个环节。在电力系统中,实现数据传输是进行数据获取与采集的重要目的。在进行数据传输过程中,可以采用有限传输与无线传输两种方式进行。在采用有限传输的过程中,主要通过使用电缆或者光纤进行传输。而在无线传输过程中,则可以使用微波或者无线扩频的方式进行传送。由于有限传输信号稳定可靠,因此,在电力自动化系统当中主要是使用有线传输方式。但是,由于无线传输方式能够减少线路的铺设工作量,而且在较为偏远的地区能够方便的采集数据,而使得其在部分地区得到广泛应用。 三、电力自动化系统中的数据处理 3.1数据共享 数据共享的主要方式主要包括以下几种:(1)内存数据库。利用内存数据库有着安全性高、访问速度快和结构灵活的特点,但是也存在着一些问题,那就是其开放性较低。(2)利用网络进行通讯。网络通讯的方式有UDP、TCP、IP等,在对数据进行打包发送的过程中,网络通讯的方式相应速度较快,而且数据在处理的过程中,使用的是二进制的方式,这种方式在编程的时候较为复杂。(3)直接内存访问。利用直接内存访问的方式进行共享,有着传输速度较高、进入的速度较快的特点,但是在数据处理的过程中,对于整个系统的安全性会造成一定的影响。电力自动化系统使用的是DCOM技术来进行内存数据库的访问的,例如,远程主机在进行数据共享的过程中,可以使用网络映射的方式将远程主机进行映射,使其映射到本地的磁盘中,这样是便于数据的下载与更新的。 3.2数据流 数据流也是电力自动化系统运行中十分重要的组成部分,在数据处理中扮演着关键性得角色。随着计算机技术和网络技术的快速发展,数据流呈现出了连续性、顺序性和实时性,整个过程的起点是在数据进入到了系统中开始,而数据在流动的过程中,那么信息的流动策略就会与整个系统的功能有着紧密的联系。随着电力自动化技术的不断提高,电力系统在运行的过程中,数据量在逐渐的增加,整个系统结构也变得越来越复杂,必须要对相应的数据量进行科学的分析,这样才能够合理的部署,提高数据传输的效率,使数据流在运行的过程中,能够充分的保证其可靠性、安全性和实时性。数据流技术在处理的过程中,一定要将接口的统一性进行相应的处理,在这样的情况下,就要充分的解决各个子系统之间的在接口统一性上的问题。 3.3电力自动化系统中的数据整合 电力自动化系统的建立及发展是基于“建立调度综合数据应用与交换平台,规范和整合调度系统数据”的基本要求,通过数据让你过河、功能完善等方式使得不同的专业技术以及信息安全技术在系统中得到应用和体现。同时,电力自动化系统的整合工作必须基于国家电网调度系统的数据整合原则及基本工作框架进行。当前,系统建设的主要目标在于建立一个综合数据库、形成一个与电力二次系统安全防护要求相一致的信息交换体系,实现通用调度数据的体现。在具体的实施过程中,可以采取如下步骤进行:(1)基于既有系统开发多种分散数据的采集与整合工具,形成统一数据规格的管理规范,建立一个基于对象的数据处理数学模型,进而实现系统信息的相互关联,实现信息区域的管理中心。(2)利用通用调度数据展现技术给电力自动化系统用户提供便捷的数据分析、加工及理途径。同时,开发并实现基于用户自定义规则的调度数据综合处理信息系统,实现对数据的重复利用。(3)开发横向调度数据接口技术,通过完善并统一对外调度接口的方式,避免出现数据多重交叉的以及重复输出问题。(4)形成上、下级纵向调度数据的标准接口,构建起广域范围中的金字塔式形式的立体数据体系。 四、智能电网 1.智能电网中的网络拓扑结构 智能电网中的网络拓扑结构具有坚强、灵活的特点,能够有效的解决电力系统中能源和生产力分布不均匀的问题,满足电力企业大规模生产运输过程中产生大规模数据的处理功能,实现资源的优化配置,减少电能损耗。同时,智能电网中的网络拓扑结构能够有效的应对一些自然灾害,如雨、雪等。 2.开放、标准、集成的通信系统 智能电网能够对电力自动化系统进行及时有效的监控,主要在其具有识别故障早期征兆的预测能力和对故障做出相关的相应的能力。智能电网是电力自动化企业的发展方向,能够为电网规划、建设和运行管理提供全面的数据信息,有利于大数据时代下电力自动化运行系统的稳定、安全和高效的运行。 结语 自动化系统的正常运行,一定要充分考虑到系统运行中数据信息的数量信息,便于数据的维修和存储空间的无限扩展。文章主要是分析了自动化系统的数据类型,并且对其进行了详尽的分析,对于相关问题进行了阐述,给电力自动化系统提供了更加广阔的空间,并探究了智能电网在电力自动化运行系统中运行的优势和未来的发展方向。 数据处理论文:大数据处理平台比较研究 摘要:大数据环境下,传统的数据处理方式不再适用,以云计算技术为支撑的大数据处理平台应运而生。比较了开源Hadoop和Spark平台各自的优缺点,发现各自的适用范围:Hadoop适用于数据密集型任务,并广泛应用于离线分析;Spark因其基于内存计算,在迭代计算和实时分析领域占据优势。二者在功能上有较强的互补性,协同使用可以发挥更大效益。 关键词:大数据平台;Hadoop; Spark;比较研究 1大数据处理平台 1.1大数据特点 目前,大数据还没有一个标准定义,但是把握大数据的特征,有助于加深对大数据内涵的理解。数据具有的3V特征,即规模大(Volume)、种类多(Variety)、速度快(Velocity)。规模大,意味着数据量不断扩张,数据量级从现在的GB、TB增长到PB、EB甚至ZB级;种类多,指数据类型有结构化、半结构化和非结构化,其中文字、图片、音频、视频等非结构化数据占很大比例;速度快,表示大数据有强时效性,数据快速产生,需要及时处理及分析才能实现大数据的经济价值。 大数据的处理过程为数据抽取与集成、数据分析以及数据解释 [1]。巨量的数据往往也意味着噪声较多,这给数据清洗工作造成困难。传统的关系型数据库处理对象单位通常为MB,适合处理存储结构化数据,而面向大数据的数据库技术能够解决海量的非结构数据存储问题。传统的数据分析方法以算法的准确率作为重要的衡量指标,而大数据的高速性要求算法必须牺牲一部分准确性以更高效地处理数据。 1.2大数据处理平台 为从规模巨大、种类繁多、生成快速的数据集中挖掘价值[2],针对大数据的技术和方法应运而生。GFS、NoSQL、ITHbase、MapReduce等云计算技术发展,使大数据有效存储、管理和分析成为可能。但从众多复杂的大数据技术中进行选择,并搭建完备的大数据处理框架难度很高,不利于挖掘大数据中的经济价值。大数据平台能在用户不了解架构底层细节的情况下,开发大数据应用程序。全球领先的科技巨头纷纷提出了建设与应用大数据处理平台:IBM公司推出了云端版InfoSphere BigInsights[3];HP推出了HP Vertica6.1分析平台[4];Google提出的GFS、MapReduce等云计算技术催生了大数据处理平台的事实标准Hadoop。目前,Google使用的是自己开发的Caffeine[2];Facebook结合自身需求实现了Corona、Prism。完备、高效的大数据处理平台为大数据应用提供一站式基础服务,支持应用系统从清洗、集成、分析到结果可视化展现全过程建设,降低了用户技术门槛[5]。 2大数据处理平台比较 Hadoop的支撑技术(MapReduce等)成熟,实现了海量数据分布式存储和批量处理,应用广泛,成为大数据处理平台的事实标准。Spark以其近乎实时的性能和相对灵活易用而受到欢迎,它同Hadoop一样都是Apache旗下的开源集群系统,是目前发展最快的大数据处理平台之一。 2.1Hadoop与Spark比较 2.1.1Hadoop及特c Hadoop是由Apache开发的开源云计算平台,实现在大量计算机组成的集群中进行分布式存储和计算。Hadoop框架最核心的技术是HDFS和MapReduce。HDFS是可部署在廉价机器上的分布式文件系统,采用主/从结构,将大文件分割后形成大小相等的block复制3份,分别存储在不同节点上,实现了海量数据存储。MapReduce编程模型实现大数据处理,它的核心是“分而治之”[1]。Map任务区将输入数据源分块后,分散给不同的节点,通过用户自定义的Map函数,得到中间key/Value集合,存储到HDFS上。Reduce任务区从硬盘上读取中间结果,把相同K值数据组织在一起,再经过用户自定义的Reduce函数处理,得到并输出结果;将巨量资料的处理并行运行在集群上,实现对大数据的有效处理。 Hadoop具有如下优点[69]: (1)高扩展性。Hadoop的横向扩展性能很好,海量数据能横跨几百甚至上千台服务器,而用户使用时感觉只是面对一个。大量计算机并行工作,对大数据的处理能在合理时间内完成并得以应用,这是传统单机模式无法实现的。 (2)高容错性。从HDFS的设计可以看出它通过提供数据冗余的方式提供高可靠性。当某个数据块损坏或丢失,NameNode就会将其它DataNode上的副本进行复制,保证每块都有3份。所以,在数据处理过程中,当集群中机器出现故障时计算不会停止。 (3)节约成本。首先,Hadoop本身是开源软件,完全免费;其次,它可以部署在廉价的PC机上;“把计算推送给数据”的设计理念,节省了数据传输中的通信开销。而传统的关系型数据库将所有数据存储起来,成本高昂,这不利于大数据产业发展。 (4)高效性。Hadoop以简单直观的方式解决了大数据处理中的储存和分析问题。数据规模越大,相较于单机处理Hadoop的集群并行处理优势越明显。 (5)基础性。对于技术优势企业,可以根据基础的Hadoop结合应用场景进行二次开发,使其更适合工作环境。比如,Facebook从自身应用需求出发,构建了实时Hadoop系统。 Hadoop系统局限性 [1011]:①不适合迭代运算。MapReduce要求每个运算结果都输出到HDFS,每次初始化都要从HDFS读入数据。在迭代运算中,每次运算的中间结果都要写入磁盘,Hadoop在执行每一次功能相同的迭代任务时都要反复操作I/O,计算代价很大。而对于常见的图计算和数据挖掘等,迭代计算又是必要的;②实时性差。Hadoop平台由于频繁的磁盘I/O操作,大大增加了时间延迟,不能胜任快速处理任务;③易用性差。Hadoop只是一个基础框架,精细程度有所欠缺,如果要实现具体业务还需进一步开发。MapReduce特定的编程模型增加了Hadoop的技术复杂性。 2.1.2Spark及特点 Spark的整个生态系统称为BDAS(伯克利数据分析栈),包括Tachyon、Spark Streaming、Spark Core、MLlib等。其核心框架Spark是为了实现大数据的快速处理而设计的,可以用来构建低延迟应用。Spark以RDD(弹性分布数据集)为基础,实现了基于内存的大数据计算。RDD是对数据的基本抽象,实现了对分布式内存的抽象使用。由于RDD能缓存到内存中,因此避免了过多的磁盘I/O操作,大大降低了时延。Tachyon是分布式内存文件系统,类似于内存中的HDFS,基于它可以实现RDD或文件在计算机集群中共享。Spark没有自己的文件系统,通过支持Hadoop HDFS、HBase等进行数据存储。Spark更专注于计算性能,其特点如下[1113]: (1)高速性。Spark通过内存计算减少磁盘I/O开销,极大缩小了时间延迟,能处理Hadoop无法应对的迭代运算,在进行图计算等工作时表现更好。高速数据处理能力使得Spark更能满足大数据分析中实时分析的要求。 (2)灵活性。较之仅支持map函数和reduce函数的Hadoop,Spark支持map、reduce、filter、join、count等近80多种操作类型。Spark的交互模式使用户在进行操作时能及时获得反馈,这是Hadoop不具备的。Spark SQL能直接用标准SQL语句在Spark上进行大数据查询,简单易学。尽管在Hadoop中有Hive,可以不用Java来编写复杂的MapReduce程序,但是Hive在MapReduce上的运行速度却达不到期望程度。 2.1.3Hadoop与Spark特点比较分析 Hadoop具有高扩展性、高容错性、成本低、高效性、不适合迭代运算、实时性差、易用性差等特点,与之相比,Spark最突出的特点是高速性和灵活性,基于这些特点分析总结如下:Hadoop更注重存储性能,而Spark更专注于计算,可以形象地将二者的处理方式比作“大砍刀”和“剔骨刀”,前者可以胜任更加繁重的任务,但难免粗糙,后者则胜在快速、灵巧上。 2.2Hadoop与Spark应用场景比较 2.2.1Hadoop应用场景 Hadoop的高扩展性、高容错性、基础性等优点,决定了其适用于庞大数据集控制、数据密集型计算和离线分析等场景。针对Hadoop的局限性,为提高Hadoop性能,各种工具应运而生,已经发展成为包括Hive、Pig、HBase、Cassandra、YARN等在内的完整生态系统。HBase新型NoSQL数据库便于数据管理,Hive提供类似SQL的操作方式进行数据分析,Pig是用来处理大规模数据的高级脚本语言……这些功能模块在一定程度上弥补了Hadoop的不足,降低了用户使用难度,扩展了应用场景。 2.2.2Spark应用场景 与Hadoop不同,Spark高速、灵活的特点,决定了它适用于迭代计算、交互式查询、实时分析等场景,比如,淘宝使用Spark来实现基于用户的图计算应用[11]。但是,其RDD特点使其不适合异步细粒度更新状态的应用[1],比如,增量的Web抓取和索引。RDD的特点之一是“不可变”,即只读不可写,如果要对RDD中的数据进行更新,就要遍历整个RDD并生成一个新RDD,频繁更新代价很大。 2.2.3Hadoop与Spark的互补竞争关系 Hadoop与Spark同榇笫据处理平台,必然在市场中存在一定的竞争替代关系,二者在功能上有较强的互补性。Hadoop解决了如何将大数据储存起来的问题,Spark在此基础上考虑的是更快速、易用地实现大数据分析,这点从Spark仍采用HDFS作为文件系统就可看出。它们适用于不同的应用场景,有时协同工作会达到更理想的效果,在Spark和Hadoop的许多发行版(如CDH、MapR、InfoSphere BigInsights)中,它们都已经互相支持实现。 3结语 本文分析了大数据的3V特点,论述了大数据处理与传统数据处理的不同,指出了传统处理方式在大数据环境下的局限性。通过分析常用的大数据处理平台,并分析Hadoop和Spark的核心技术,对其优缺点进行了归纳。Hadoop实现了海量异构数据的存储和处理,虽然在处理速度和易用性方面存在缺陷,但由于它的基础性还是得到广泛应用,企业可根据自身应用特点进行改进。虽然Spark不适合异步细粒度更新状态的应用,但在处理性能和易用程度上较Hadoop优势显著,发展也十分迅速。通过比较两者的优缺点,可以发现它们在功能上有较强的互补性,协同使用可以带来效益优化。目前Spark和很多Hadoop发行版都已经互相支持。期望本文对大数据处理平台的选择、利用和研发有所启发。 数据处理论文:公路工程试验检测的数据处理与分析 [摘要]为了确保公路工程的质量,需要在施工的各个环节实行试验检测工作,在材料、施工工艺和技术、工程验收等方面进行检查,形成的数据资料经过分析和处理,是公路工程质量的重要保障。本文着重分析介绍试验检测的数据处理以及相关分析。 [关键词]公路工程;数据;试验检测;分析和处理 在施工中要保证建筑材料不使用劣质产品,施工工艺和技术是否符合工程建设标准,工程的实用性是否满足投入使用后的需求,都需要专业的试验检测来验证和把关。在我国大多数公路工程中,试验检测在其中都发挥重要的监督和鞭策作用。对于试验检测的数据要进行科学客观的处理和分析,得到最公正的检测试验报告,工作人员要认真履行试验检测职责,为公路工程的质量负起责任。 1.公路工程试验检测数据分析 在进行公路工程试验检测数据的相关分析时,要注意选择正确有效的分析方法。数据分析需要大量的精密运算、绘图与建立表格来开展数据的分析。工作人员要掌握专业的W科知识,并灵活运用于试验检测工作当中。根据精密运算和解析得到的重要参数以及图表等分析依据,才能为工程的各项施工技术和功能去粗存精,找出问题发生所在以及制定整改措施。 1.1图示法 概括来讲,图示法就是应用图形具体表现检测数据,能够使人们清晰的看出函数的变化趋势和规律。但图示法仍有它的缺点,在图形中不能很清晰的表现函数关系,使得无法进行精确的科学分析。如果用图示法对数据进行处理,首先要准确把分度值、名称和有效数字的位数等重要数据标注在坐标轴上,在书写过程中,要尽量将文字的书写方向和坐标轴保持平行。第二点值得注意的是,要让测量数据的精度和记录分度相对应,作图时一定要采用平滑曲线的连接方法,坚决杜绝绘制成一条没有任何意义的工程折线,而是要使其成为一条平滑曲线。 1.2表格法 表格是一种直观、全面的工具,对于试验检测工作来说,表格法是通常在实际工作中使用的方式,企业的报表、工程各项参数以及各项试验数据都可以转化为表格的形式表现出来,让人一目了然,清晰陕速的了解事物的属性和重要数据分析。但是,在表格法的使用过程中我们发现了一些问题:表格是一种标准设计,其内容和重要的数据都放置于规定的方格内,空间有限,如果有其他重要的数据,就会出现遗漏或者错漏,导致试验检测的数据分析出现问题,精确度下降,对于事物的了解虽然迅速高效,但是只能做到初步粗浅的理解,深入的反映事物的关联和内在联系是很难通过表格呈现出来的,在施工中就无法进行很好的衔接,会造成施工环节的不连贯,给施工进度造成一定的影响。表格法所呈现的数据虽然简易明了,通俗易懂,但数据都是孤立性的存在,表格无法体现我们通常需要的一般线性规律,其重要程度大打折扣,虽然通过表格数据分析可以知道工程检测的结果,但相关的具体分析和前因后果都无法做到全面的了解和补充。 1.3经验公式法 我们在绘制完成曲线后,可以很直观的发现它与一些特定函数有相似之处,我们把这种与曲线对应的函数称之为经验公式。实际上,要想简明扼要的表达所有数据之间的关系,最简单的方法就是用一个公式来表达,这样可以直接得到自变量和应变量的关系。 2.公路工程试验检测的误差处理 2.1误差的来源 公路工程的试验检测数据要求精确精准,但是在实际检测工作中,工作人员发现误差是无法避免的,专业知识扎实、检测经验丰富的工作人员也会发生一定概率的误差,再精密的检测设备和仪器都会发生理论上的误差,更何况是人了,所以数据误差的来源是由于工作人员或者设备仪器的本身误差造成的。而在大多数试验检测数据分析和处理工作中,出现一定范围内被允许的误差是正常的。但是检测人员要全力避免误差的扩大,避免对检测结果造成不良影响,延误施工进度。 2.2误差的表示 误差有两种最基本的表达方式,即绝对误差和相对误差。绝对误差指的就是实际测量值和真实值之差。在具体工作中,我们通常把用精度较高的仪器设备测量得到的数据称为实际值。实际值比较接近真实值,所以用它来替代真实值。绝对误差要有单位,要与被测值的单位保持一致,然后是用绝对误差表示实际偏差,但是却不能够得到误差的精确程度。所以,相对误差不单能够表示绝对误差,还能表示精度,同时还可以表示误差的方向。 2.3误差的处理与分析 尽管误差很可能出现或者已经存在于检测结果中,也是有办法可以进行补救的,最常用的办法就是多次进行重复的试验检测,将每次的检测结果进行对比和整理,依靠数学中的统计学原理进行取值,以此方法得到的数据就会更加可靠和准确。在一般情况下误差是普遍存在的,而很有可能是人为过失的因素酿成的,而不是检测设备或者仪器本身存在的误差率造成的,因此,要进行重复试验,找出错误所在,排除第一次错误的数据,然后进行多次试验验证,直到满足检测需求的准确结果。在检测工作中应该全力避免人为失误或犯错导致的数据误差,这就要求检测人员不断提高自身素质和检测水平,检测机构也要加大对硬件设备和先进仪器的维护保养,创造更加专业和适合检测工作的环境氛围。 3.结语 试验检测的数据处理与分析是检测结果的基础和来源,而数据分析的准确度关系到检测结果的公正性与客观性,在工作中要避免误差,保证准确度,从公路工程施工的角度考量,也需要一份专业精准的检测数据来衡量施工技术水平和工程质量的高低,所以,检测机构和人员要不断提升检测能力,增强业务素质和专业技能。 数据处理论文:大数据处理技术在智能电网领域中的应用研究 【摘要】 文章首先对智能电网和大数据处理技术进行了简介,进而分析了智能电网的大数据特点,最后提出了大数据处理技术在智能电网领域中的具体应用。 【关键词】 大数据处理技术 智能电网 具体 应用 前言:随着我国工业的高速发展以及居民生活的丰富化,目前我国的电力行业取得了巨大的发展,跨区联网的规模处于不断扩大中。而就电网结构而言,也处于不断复杂的趋势下,存在的不稳定因素也越来越多,使用中的风险以及故障的机率特增加了很多。进而大数据分析处理技术得以在电网中使用,实现了电网管理的智能化,提升了电网使用的稳定性和安全性。基于此,文章围绕大数据处理技术在智能电网领域的应用为中心,分三部分展开了细致的分析探讨,旨在提供一些该方面的理论参考,以下是具体内容。 一、智能电网和大数据处理技术简介 1.1智能电网 所为智能电网指的是以基本的物理电网为基础,通过应用目前的现代信息技术、通信技术以及计算机处理技术等技术,同时和传感测量技术一控制技术进行结合,进而形成的一种高度集成的新型电网。智能电网在电网运输的安全性和可靠性上都于很大的保障,同时从功能上观察,也具备电网实时信息的处理、分析、集成、安全以及显示等诸多功能[1]。 1.2大数据处理技术 所谓大数据处理技术就是对数量庞大的数据进行分析和处理的技术。目前主要使用的大数据处理技术都是基于互联网的云处理技术的,在社会中的各行各业中均有得到了广泛的应用。 二、智能电网的大数据特点 2.1规模大 就智能电网所产生的大数据而言,其首先存在的一个特点即规模大。在电网的不断发展过程中,其负荷节点和电机节电会不断增加,再加之电网和负荷之间的双向交互因素的影响,就会大大增加电网数据的量,M而所产生和需要储备的数据也就随之大量增加[2]。 2.2速度快 因为在电网的运作过程中,负荷的波动具有极大的随机性,因此在电网的随时监测工作上所产生的随机性就很大。而电网一旦出现故障,导致的进一步事故发展的速度很快,并且造成的事故损失也会很大,因此智能电网的大数据也具有速度快的特点。 2.3多样性 多样性也是电网所具备的一个特点之一。因为智能电网在运作过程中,所涉及到的面很多,因此其所产生的数据,包括内部数据、外部数据等多个方面的数据,其种类十分繁多。 三、大数据处理技术在智能电网领域中的具体应用 3.1支持基建决策 首先大数据处理技术在智能电网的基建决策中起着十分重要的作用。例如可以通过大数据处理技术对电网基建地的天气系统数据进行细致的剖析,并且和电网企业的发电机数据进行综合分析。进而根据企业所累积的数据以及天气系统所提供的风速、风向以及气温、气压湿度等数据作为基础数据,并采用数据建模技术,对这些因素可能导致的对电力的影响,进行模式运算,最后得出电网基建的最佳位置[3]。 3.2进行客户分析 其次在智能电网中,大数据处理技术还被广泛的应用于对客户的分析工作中在电网的运作过程中会产生大量的用户数据,而通过对这些数据的分析和归类可以对电网用户群体有一个清晰的认识,进而就可以展开针对性营销,对于提升电网企业的市场竞争力具有重要的意义。 3.3实现协同化管理 从整体上观察,对于电网企业而言,其在市场中的运作并不仅仅只涉及到电网企业一家,和市场的诸多行业均有一定的涉及,因此要保障电力企业的发展就必须和其他行业的企业做好协同工作。通过大数据处理技术的应用可以提升行业之间的联系,进而可对行业的前景有一个动态的了解。而这不仅仅局限于电力企业一家,同时对其他和电力行业密切相关的企业也有十分巨大的影响,可促进电力企业的内外共同发展。 结束语:综上所述,智能电网指的是以基本的物理电网为基础,通过应用目前的现代信息技术、通信技术以及计算机处理技术等技术,同时和传感测量技术一控制技术进行结合,进而形成的一种高度集成的新型电网。其在自身的大数据上具有规模大、速度快以及种类多样的特点。而大数据处理技术在智能电网领域支持基建决策、进行客户分析、提升智能控制以及实现协同化管理等多个方面都有十分广泛的应用,是保障智能电网运作稳定性和安全性的一个基本技术。 数据处理论文:检重机称重信号的数据处理研究 [摘 要]动态称重是指通过称重设备获得商品的重量。静态称重是固定在称重设备除了商品本身没有其他干扰,所以更容易得到准确的称重值,而动态称重设备更适合快节奏的称重需求。本文首先简要介绍了动态称重的原理,对称重设备的信号采集与数据处理进行了分析研究。 [关键词]称重机;信号;数据处理;研究 使用重型机器设备有:预输送机,称重输送机,剔除下输送机的三部分。称重输送机称重,称重输送机由支撑称重输送机的传感器输送和称重。称重系统收到传感器的称重信号后,得到商品的重量值,然后根据袋装商品的允许误差,对位于剔除输送机上的商品进行剔除或者不剔除处理。 1 动态称重系统工作原理 商品放置在称重平台上时,称重传感器由于压力而变形,传感器内部的电桥平衡被破坏,输出的mv信号和承载的压力与接收到的信号结束时成正比,称重传感器收到收尾信号时说明商品称重完毕,称重设备将信号传输给电子称重仪器并放大传感器信号,通过A/D芯片将转换为数字模拟量,称量仪器后数字滤波器得到商品的实际值,然后通过串口到IPC机主机程序。 1.1 动态系统硬件组成 动态称重系统的组成包括:称重传感器(中航ZEMIC称重传感器)、称重仪表、光电开关、PLC控制仪、数据对比设备等。其部分彼此之间的融合,分别负责将自己的信息传送给PLC控制器,然后由仪器和工业计算机连接确定相关信息。原理图如图1所示。 1.2 PLC控制仪 电子称重仪器是动态称重系统的核心部件,相当于动态称重系统的“大脑”。 主要负责接收传感器数据和其他部件的信息以及控制。基本工作流程为:电子称重仪器接收称重传感器信号、称重传感器信号放大、A / D转换为中央处理器进行刻度转换等;传输给PLC控制器;若合格气缸停止;若不合格传动链停止气缸动作。 2 动态称重设备信号采集 有效信号处理的前提是信号采集准确,信号采集的重要性非常显着,与计算机和传感器蛄接。在称重传感器中使用的动态称重系统,时间轴和振幅轴的输出是连续的模拟量,电子称重仪器在接收模拟信号时需要先对信号进行调节处理,即0-10mv的信号转换为0 -5mv电压信号,然后将模拟负载信号转换为数字信号,这就要求电子称重仪表A/D模块进行处理。 该系统采用EPC系列PC/104嵌入式工业主板,具有接口完整、功耗低、可靠性高、资源丰富等优点,采用8/16位PC/104扩展总线,可稳定运行宽温度范围广泛的工业应用。用于信号采集的模块采用PCM-8208BE,它是基于PC/ 104总线的高精度模拟输入数字输入和输出。主要功能是:8条模拟输入通道;内置6个可调PGA;输入范围为±10V至+0.25 V可选;高达4KHZ采样率;内置1024深度FIFO;具有AD转换中断;可以直接读取单个采集数据组,并具有8个隔离数字输入和8个隔离隔离数字输出的形式。 PCM-8208BE广泛应用于工业现场传感器多通道信号高精度采集。该系统采用PCM-8208BE可以捕获现场的模拟信号功能,实时检测称重传感器信号,通过简单的过滤器对电子称重仪进行进一步的信号分析。 3 称重信号数据处理方法 3.1 加权平均值算法 对于传感器信号的n次连续采样,分别由大到小的加权系数的系列,然后加上有效采样值,这种方法称为加权平均法。每个加权因子要求小于1,所有加权系数的累积值为256,加权运算结果除以256可以很容易地计算出来。假设从数据依次开始,将总共8个采样存储在存储器单元中,所有加权因子都存储在ROM表中,滤波结果保留在累加器A中。 加权平均算法简单,应用范围广泛,但不适用于动态称重传感器信号的处理。当待处理信号被振动扰乱时,结果不能表示商品重量信号的真实值。而加权因子选择不能固定,每次计算都必须根据实际情况选择适当的加权因子,无人值守动态称重系统显然不适用。 3.2 平均值算法 算术平均值滤波方法基于从称重传感器收集的数据。该算法的特征在于,当采样次数少时,波形平稳度不够好;采样次数大时,波形灵敏度降低,系统参数趋势不明显。假设共有8个样本,样本值从DATA开始存储在连续地址单元中,滤波结果存储在累加器A中。在实际应用中,商品通过的时间段很短,因为自身的振动或外部干扰因素的影响,这种算法不能信号的时频域来解决,这让该信号处理方法已不能满足我们的要求。 3.3 傅立叶变换滤波法 传统信号分析的基础是傅立叶变换,这种方法被广泛应用,尤其是信号处理方面和量子物理。假设是的周期函数且满足化里赫利条件: (1)在任意区间内连续或只有有限个第一类间断点; (2)在一个周期内,只有有限个极大值或者极小值点; (3)在单个周期内绝对可积。 由于主要研究了动态称重系统的振动,所以收集的信号是非线性的,非周期性的信号,这就需要在信号分析过程中对频域信息进行分析,但傅立叶变换算法完全没有波形中的时域信息,为了满足动态负载信号处理的需要,可以使用可翻译的窗口函数到原始信号窗口,删除我们称为短时傅里叶变换。傅立叶变换的思想即选择一个窗口函数来获取一段原始信号,如果截获信号是稳定的,则使用傅立叶变换来确定窗口内信号的频率。沿着波形曲线移动窗口函数会给出信号频率随时间的变化,即我们需要的时域分布。STFT算法有两个困难:一是窗口函数的选择,一个是窗口函数长度问题的选择,因为动态称重信号是非线性非平稳信号。 傅立叶变换将概念从一个空间域建立到另一个空间域,从时域或频域的角度对信号进行分析,但也是由于时域和频域信息不能有机地结合的特征,这不是适用于动态称重信号的非平稳信号分析。我们使用短时傅里叶变换来分析频域信息,而不会丢失时域平面中的信号信息。短时傅里叶变换计算简单,可以有效分析非平稳信号。 3.4 小波变换法 小波变换是基于短时傅里叶变换定位思想的新算法。小波变换不仅可以避免不能跟随频率变化的窗口大小的缺点,还可以提供频率变化的“时频”窗口。 小波算法可以分析和处理诸如称重信号的复杂非平稳信号的时间和频率。WT变换中的小波可以是具有有限持续时间的函数,以及突变的频率和幅度,平均值在有限时间范围内。小波变换是基本的小波函数位移,然后在不同的尺度a中用测量信号XW做内积,即: 式五中,称为尺度因子,其作用是对基本小波做伸缩,是位移值。通过调整的该值可用于观察不同时间段的本地信息。 通过调整比例因子a,假设a的调整较大,则视野宽分辨率低,适合观察信号的一般情况。假设a值的调整相对较小,视野窄且分辨率高,适合信号局部信息观察,这种粗细信号分析方法称为多分辨率分析法。 4 结语 本文介绍了信号处理模块的硬件结构,信号采集和处理。然后,通过描述几种常用的信号处理算法来提出称重传感器的非平稳信号数据处理方法,为寻求更高精度,更具成本效益,更可靠的动态称重设备提供借鉴。 数据处理论文:MAPGIS在地质填图及化探数据处理中的应用 [摘 要]在本文中,笔者以MAPGIS技术的应用特点与可实现功能为论述切入点,详细分析了该技术在地质填图与化探数据处理工作中的实际应用情况,旨在为后续的地质工作提供科学参考依据。 [关键词]MAPGIS技术;地质填图;化探数据处理;应用 前言 在当前我国城市化进程持续推进的时代背景下,地质工作的重要性日益凸显,地质工作的环境也日趋复杂,此时,地质技术人员所要应对的地质填图、化探数据处理等具体工作的难度会随之提高,而传统的地质工作技术已远不能满足实际工作的发展需求[1]。为了提高地质工作质量、优化地质填图及化探数据处理准确性,同时进一步加快实际成图速度,相关技术人员则应积极将现代化的MAPGIS技术用到地质填图及化探数据处理中,以数字化、信息化处理手段全面促进地质工作效率的提升。 1.MAPGIS技术的应用特点与可实现功能 MAPGIS技术属于当前最为先进、前沿的地质测绘技术,在该项技术的应用过程中,相关技术人员可轻松实现地质测绘工作的自动化或半自动化,同时,其测绘数据主要以数字化形式呈现,其测绘结果较为规范、测绘精度高且作业速度快误差小相对较小。MAPGIS技术还集成了定位、导航、测量的综合功能,可以将实际工作中所收获的地质数据进行高效的分析、计算、存储等,有效提升了数据管理的工作效率。此外,MAPGIS技术中最为鲜明的特点就是融入了MAPCAD成图功能,技术人员可以利用这一功能轻松实现图幅快速提取、多源图像处理以及图库建立修改等复杂操作。从操作系统上说,MAPGIS技术具有优良的开放性与多层次性,技术人员可以通过编辑ActiveX、VC++、VB、Delphi以及API等函数实现DC Server、RSP、TDE、IG Server以及EMS操作平台的运行在系统辅助工具方面,MAPGIS技术也具有十分强大的特性功能,嵌入式工具、GIS工具、矢量数据处理工具、遥感数据处理工具均能在实际地质工作起到重要的辅助服务作用[2]。与传统的地质测绘技术相比,MAPGIS技术可有效克服地质工作量繁重的难度,并在有效保障数据处理与地质填图质量的同时最大程度地满足当前地质工作需求。 2.MAPGIS技术在地质填图中的运用 地质工作中的地质填图主要是指运用一定的比例尺、按照统一的规范技术要求,将各种地质体以及相关的地质现象在地理地图上进行填充描绘,最终再进行一定的整理加工使之形成地理地质图。地质填图不仅关系这地质图的准确性与信息质量,更会影响到实际的地质找矿工作,但由于填图区地质地貌情况往往相对复杂,所有收集的地质资料较为繁琐,因此,在技术人员的实际地质填D工作中,其工作量与复杂性也相对较高[3]。相关工作实际表明,在地质填图工作中积极应用MAPGIS技术,便可实现对上述问题的轻松解决。具体来说,在应用MAPGIS技术时,技术人员应先以GPS对所观察的地质进行定位,再将具体的观察点投放指矢量地图中进行填图操作。通常情况下,GPS定位形成的文件数据可以存放在EXCEL文件里,当要运用到GPS定位数据后,技术人员则可以通过文本转换实现对数据的即时编辑,此后,数据编辑完成后则可以利用文件批量生成功能讲GPS点位添加到已经矢量化的地形图中。其中,在进行GPS数据转换操作时,所处理的第一行数据一般定性为定位属性字段,这一字段并不能够作为数据转换的起始位置,因此,技术人员一般会将第二行作为数据起始位置,同时,根据具体的情况适当地设置分隔符,并以工作设置合适的读取方式,设定详细的图元参数并生成图像结构。值得注意的是,所应用到的GPS数据必须要符合相应地理地质信息的实际情况,在选取适当读取方式以及合理设置分隔符的情况下保障所生成地质填图的结构质量与数据准确性。 3.MAPGIS技术在化探数据处理中的应用 化探数据处理属于地质工作中的重要组成内容,更是地质研究中不可或缺的一个重要环节,在这一工作中,相关技术人员可以完成对地球化学数据的分析、解释以及加工等重要工作,并为地质找矿、资源勘探等诸多地质工作提供准确而科学的参考依据。由于化探数据处理难度相对较大,在进行相关数据处理过程中又极易出现分析偏差事故,传统的地质信息处理技术已经难以满足化探数据处理工作中复杂性与专业性需求,此时,积极应用更为先进、高效处理技术的重要性也不言而喻[4]。对于MAPGIS技术而言,其融入的DTM模块与GRD模块对提升系统化探数据处理性能具有极大的促进作用,技术人员只需要在原始的化探数据背景值上确定好相关的化学异常分布图后,就能够通过DTM模块实现地形模型的自动绘制与形成,同时,DTM模块还能自动进行量测值计算,无论是地质化学元素含量值还是地质特征信息都能够依靠该模块的数据处理功能得以全面反映。具体来说,技术人员可以先对采样点文本文件进行批量生产收集,利用“投影转换”使得点位文件转换为点位投影文件,此时,将点位数据文件通过DTM模块打开后以GRD模块进行离散数据分析,最后实现成图输出这一化探数据处理效果。 4.结语 MAPGIS技术是未来地质工作发展主流方向,该技术集成了前沿的地理信息处理系统软件平台,含括GPS、GIS、数字制图以及数据库管理等一系列功能,在地质勘查、地质测绘、地质找矿、城市规划以及建筑测量等诸多领域均具有优良应用价值。此外,在地质工作中应用MAPGIS技术不仅能够有效提升地质工作效率与工作水平,更能够为地质工程项目提供勘察误差低、准确性高的优质地质信息。 数据处理论文:一种面向航天领域的实时数据处理框架研究 【摘 要】提出一种面向航天领域的实时数据处理框架,采用插件式框架设计方法,实现行业数据的高效实时处理。 【关键词】实时;数据处理;框架 1 引言 信息与通信技术的飞速发展,已深刻影响到航空、航天、能源、钢铁、电力等工业领域的生产模式与流程,促使行业生产模式由传统的粗放式的以人工为主向精确化、自动化、智能化方向转变。通过信息系统对工业生产过程中产生的大量数据进行实时处理分析,实时监控,为生产决策提供自动化智能化的数据支撑。 航天领域的实时数据处理一般以实时传感与实时采集的数据为数据源,包括各类传感器采集的数据、现场各类控制终端的数据等,数据量大,数据采集的频率高。特别是随着物联网概念的出现与技术的应用,航天领域实时产生的数据量在成倍增加。随着云计算与大数据等IT技术的出现与发展, 互联网领域中产生了诸多数据处理框架,如Hadoop、Spark等,此类框架采用批处理方式的MapReduce技术,实现海量数据的实时处理,数据处理的延时一般为秒级,能够满足互联网领域大部分数据实时处理需求。但在工业领域,由于监测与控制的精度更高,一般要求在毫秒级完成数据的实时处理,现有批处理方式的MapReduce大规模数据处理技术难以满足此类计算需求。本文提出一种面向行业应用的实时数据处理框架,实现满足多种数据源、多种数据类型的实时数据处理。 2 数据处理方法 在航天领域中,测量系统作为飞行器、航天测控系统中的重要组成部分,用于获取飞行器内部各系统的工作状态参数和环境数据,为评定飞行器的性能和故障分析提供依据[1]。而数据处理是测量过程中的一个重要环节,其任务是将接收到的原始信息,经过挑路、拼接和运算,完成各类参数的处理,处理结果以时间函数值表或时间函数曲线提供[1]。数据处理包括从数据块中提取数据帧、对数据帧进行后处理、处理数据帧中的参数、输出处理结果。 3 实时处理框架设计 3.1 软件框架的概念 软件框架是整个系统或系统的一部分的可重用性设计,由一组抽象出来的类及其实例间的相互作用方式组成。框架把一个系统有机地分解成一组相对独立的构件,并定义了各个构件间的接口和作用关系,符合软件工程中设计的模块化、独立化和信息隐藏等特征。框架提供了一个大粒度的重用技术,即不仅支持源代码级的重用,而且支持分析和设计以及体系结构的重用,因而被认为是一种最有前途的面向对象技术。 框架必须是健壮的、可扩展的、灵活的,它要求基于开放或共享标准。框架的设计要力求做到完备性、灵活性、可扩展性、可理解性,同时抽象能用于不同的场合;用户能轻松地添加和修改功能,定制框架;用户和框架的交互清晰,文档齐全。框架设计的一个核心问题就是发现可重用的设计和“热点”,以保证框架具备充分的灵活性,使用户能在已有构件的基础上生成应用程序,实现“零代码编写”的理想目标。 3.2 实时处理框架设计原则 实时处理框架设计采用框架与插件相结合的设计方式,把数据处理各功能从框架中剥离出来,降低框架的复杂度,让框架更容易实现。数据处理功能与框架以一种很松的方式耦合,两者在保持接口不变的情况下,可以独立变化和。采用该设计原则,具有以下好处: ①无需更改或编译程序就可以扩展程序的功能; ②可以在不需要源代码的环境下扩展程序的功能; ③在一个程序的业务逻辑在不断发生变化仍能灵活适应。 4 实时处理框架实现 4.1 框架接口 框架对各插件进行统一管理,软件启动时,自动识别并加载指定目录下的所有插件。框架共抽象出数据提取器、帧提取器、数据处理器、输出器共4类插件接口,各类插件需要实现相应类型的插件接口,才能被框架正确的调用。框架与插件之间的关系如下图所示。 4.2 框架实现 程序框架包括主程序模块、数据源模块、缓冲区管理模块、数据处理模块、状态管理模块、配置管理模块、插件管理模块与日志管理模块共8个模块。主程序模块负责管理各模块中的对象,并完成各对象的创建与初始化工作。通过调用数据源与数据处理模块的启动与停止接口实现对两个模块的控制。数据源模块通过调用缓冲区管理模块的写入数据接口向缓冲区中写入数据,数据处理模块调用缓冲区管理模块的读取数据接口从缓冲区中读取数据进行数据处理。各模块均可调用日志记录模块的记录日志接口写操作日志或错误信息。 主框架模块类关系如下图所示,main函数是整个软件的入口函数,调用日志录模块中的相应接口完成日志初始化工作,并将命令行参数传递给CMainApp类,调用CMainApp类的Execute接口启动软件。 CMainApp类通过ProgramOption对象解析命令行参数,获得命令行中设置的各个选项,创建插件管理模块中的CPluginManager对象,完成所有插件的加载工作,并将CPluginManager对象传递给CMultiAddrDataSource类,调用CProgressTimer类的对象实现程序计时工作。 4.3 插件实现 数据处理软件总体框架采用插件式架构,抽象出数据提取器、帧提取器、数据处理器、输出共4类插件接口,插件采用统一接口设计,每一个插件均是实现了标准接口的动态链接库(Windows平台为.dll文件、Linux平台位.so文件),由插件管理器进行统一管理,实现自动识别与加载。实时处理框架根据系统配置创建若干个数据处理线程,根据配置中插件的类别,数据处理线程对象向插件管理器请求创建插件服务,生成所需的各插件,各插件相互协作,完成数据处理与输出的功能。
公路工程地质论文:公路工程地质勘察管理模式探讨与思考 摘要:本文主要针对我国公路工程地质勘察管理模式相关问题进行探讨,在分析当前勘察管理模式存在的主要问题的基础上,分析相关解决思路,最后从工程地质勘察管理模式实践,可以看出这一管理模式可以推广借鉴。 关键词:公路 工程地质勘察 实践探索 管理模式 对于复杂的人类工程活动的公路工程建设来说,为了确保公路造价经济、设计合理、环保美观核运营安全,需要对于处于复杂的岩-土-水-应力等地质环境之中隧道、桥梁、路基路面等构造物进行勘察地质的客观认识,这样才能为设计人员提供相关的可靠的地质资料。公路建设随着我国经济的快速增长而增长很快,大量的相关经验也在勘察设计方面有所积累[1]。但是相关的问题暴露也比较多,比如,施工及运营期产生的路基沉降、隧道塌方、边坡滑塌以及桥梁下沉等现象出现比较多,还有就是因施工揭露与勘察资料不符而引起的设计变更也是层出不穷,上述问题对于建设造成巨大经济损失,或者重大的安全事故往往会引起较为恶劣的社会影响。分析相关原因,肯定存在建筑施工本身原因,另外,勘察深度不足也是主要原因之一,包括公路选线、构造物设计不合理是由于地质资料可靠度低等方面[2]。另外,设计人员采用过于保守的设计思想,也容易使得工程浪费比较严重,尽管工程安全可靠,但是,这种地质资料不准确、勘察与设计脱节等现象也是坚决不可取的。 1 当前勘察管理模式存在的主要问题及解决思路 1.1 勘察管理模式存在的问题 (1)勘察与设计脱节 目前,勘察与设计脱节现象在工程地质勘察管理模式中较为严重,主要有知识结构脱节、组织脱节、和设计文件脱节等方面。 对于长期从事勘察工作的地质工程师和专注于专业设计、勘察的公路主体设计人员来说,他们之间就是由于勘察与设计组织脱节、专业分工过细的原因,使得专业技术方面越来越单一,现场解决问题能力和综合素质不能有效得以提升。勘察人员表现在对于公路特点知之不多,在设计要点把握不准的情况下,自然相关的勘察工作的针对性不强,则很难满足设计要求,这样就往往容易给设计人员造成误解,或者带来浪费的现象。设计人员则往往对于察成果多采用拿来主义,表现出过多的依赖地质人员,在公路选线过程中也很难将工程地质选线的理念至始至终贯穿其中,缺少足够的地质专业知识和辨伪存真的能力。 (2)勘察资金投入不足 工程造价的经济性、运营的安全性、方案设计的合理性这三点则是公路勘察设计单位的要求条件,一方面需要实力的专业设计队伍和项目管理人员,另外,为了保证优质设计,还应该重视工程地质相关工作,通过足够的勘察工作量来查明项目的工程地质条件。缩减勘察工作量或者低价转(发)包等途经进行勘察,这些方式对于公路设计单位来说只有一个目的就是获得更高的利润,这样在工程地质勘察资金投入明显偏低的情况下,往往在高利润的驱动下,存在相关的低价转包、降低要求或者是弄虚作假等方式进行,勘察成果质量自然得不到有效保证。 (3)勘察周期缩短 公路勘察设计周期随着我国公路建设的快速发展而大大缩短,这样的情况下,迫使勘察设计同步进行,甚至出现公路设计超前于工程地质勘察的情况。不够完善的中间性勘察资料对于设计院来说也是常常存在的,考虑到工程地质勘察滞后的情况,在没有勘察资料的情况下进行设计工作也可能是这样。当设计假定的工程地质条件与勘察资料没有较大的出入,就按照在提交后勘察资料进行采用原方案的设计;但是,当即便发现工程地质信息不同的时候,有时候为了往往追求工期,有可能出现不理会地质资料的情况,使得地质资料未有发挥应有的作用。 1.2 解决问题的基本思路 改变公路勘察设计的管理体制则是改变我国公路勘察设计目前存在的问题的主要途径,应该从转变工程地质勘察管理体制入手进行思考,比如,尽量延长勘察设计周期,而业主不再片面追求工期;工程地质人员对公路工程的学习应该在勘察单位进行加强,为了提高工程地质勘察质量,应该真正领会公路设计的需求和勘察的重点;同时,设计院转变工程地质勘察管理模式。 对于公路勘察没计企业,在进行公路勘察设计过程中,应该秉着“质量第一,创造精品”的理念去施工,而不能只是注重片面的利润。为了提高勘察设计的质量,应该致力于改变目前公路工程地质勘察管理模式的弊端,比如,通过全面实行严格的监理制度,不断加强勘察设计复合型人才培养,打击勘察压价竞争、层层转包、暗箱操作,强化勘察设计过程控制和成果审查等等。 2 工程地质勘察管理模式实践探索 2.1 落实内部地质监理制度 勘察质量的提高受到国内公路建设项目逐渐实行勘察地质监理制度的影响,这是因为,一方面能够通过对于勘察工作量进行审查,要求满足《公路工程地质勘察规范》之要求,要求公路设计单位尽可能多布置勘察工作量;另外,勘察质量的提高有影响的还包括对勘探进行监督,要求地勘单位按规范作业。 2.2 加强勘察设计复合型人才的培养 第一,设立地质室(组),分院重视工程地质人才队伍的建设,在承担公路主体设计的分院设立工程地质室,在勘察设计项目部设立地质组,并列于主体设计室(组),受分院领导(项目负责人)直接管理。第二,明确相关地质人员的职责,同时,通过培训不断增强勘察设计复合型人才的综合能力;第三,对于工程地质人员的知识结构来说,工程地质专业背景和实践经验应该有所要求,通过与设计人员的紧密联系,以及相关的路基路面、路线、桥梁、隧道等专业的了解,使得自己身的公路专业设计知识不断扩大。 2.3 加大勘察资金的投入 工程地质条件错综复杂,再加上岩土体千变万化的特点,考虑到勘察工作量与勘察精度成正相关,勘察精度必然受到勘察工作量的缩减的影响而有所下降。在市场经济体制结构下,利润最大化也是地勘单位的追求所在,低价中标的影响就是表现在勘察不够精细,同时,导致技术人员的数量和技术水平有所下降。所以,要想使得勘察质量得到提高,应该保证足够的勘察工作量,应该对于资金进行有限度的加大,这样不会为了片面追求低价而转包给实力不佳的勘察单位。 3 结语 公路工程建设在取得成就的同时,也存在诸多问题,其中工程地质勘察管理体制存在的弊端和由此引起的勘察质量下滑是一个主要问题。尽快转变工程地质管理模式,提高公路工程地质勘察质量是公路行业的当务之急。本文主要探讨了公路工程地质勘察管理模式问题,希望能够共同把公路勘察设计行业存在的问题逐渐解决,促进我国公路工程更好地建设。 公路工程地质论文:山区公路工程地质勘察问题研究 摘要:结合沿线的自然地理和地质条件,遵循面点结合、由浅入深的原则,综合运用遥感、工程地质调查测绘、物探、钻探、原位测试、工程地质和水文地质试验等方法和手段进行综合勘察,为设计、施工提供完整、准确的地质资料和建议。 关键词:山区公路地质勘察 公路建设 地质资料 我国山地面积占陆地总面积的70%,山区道路沿线的地形地貌、地质条件和水文条件较复杂,不确定性较大。路基填挖交替频繁,深挖、高填路段多,从而使路基的物理力学性能有很大的差异,造成路基不均匀沉降,发生失稳现象。这就需要对工程地质条件做深入的研究,找到针对性较强的勘察方法和手段,为山区公路设计和施工提供完整、准确的工程地质资料。本文总结了山区公路勘察方法,并对各种特殊地段的勘察要点进行了分析和总结:结合沿线的自然地理和地质条件,遵循面点结合、由浅入深的原则,综合运用遥感、工程地质调查测绘、物探、钻探、原位测试、工程地质和水文地质试验等方法和手段进行综合勘察,为设计、施工提供完整、准确的地质资料和建议。 1.勘察方法的选择 勘察方法的选择应依据勘察阶段,地形、地质条件和勘察对象而定,大致分两种类型: 1.1宏观控制 一般采用遥感技术,从宏观上观察全貌,对区域地质条件进行大致了解,可发现大型地质构造和地质灾害。根据不同时期的资料,还可以掌握不良地质发展趋势,进行地质单元的划分。山区公路中最重要的一点就是首先进行地质单元的划分。地貌就是从地质的角度去论述地表形态,不同地貌的地质成因和历史不同。 1.2微观分析 通常采用地质调绘、物理勘探、钻探、挖探、取样、试验及原位测试等方法,其中地质调绘及物理勘探可以定性或半定量地判定地质条件;而钻探、挖探、取样、试验及原位测试则可以对地质条件及其对工程的影响程度进行定量分析。 2.路段勘察 2.1一般路基 一般路基工程勘察主要按沿线微地貌特征分段,查明各段的地质结构,岩土类别、土的密度和含水状态,基岩风化情况,地下水埋深、变化规律和地表水活动情况;确定路基基底的稳定性,边坡结构形式及坡度;确定设置支挡构造物和排水工程的位置,划分土石工程等级。 2.2高路堤 高路堤作为陡坡路堤的一种特例,也属于重点路基工程(即地形起伏大、路基填挖量大、工程地质条件差的路段),高路堤边坡必须进行稳定性验算,其参数的选择是稳定性验算的关键,需要对地基土及路堤填土提出准确的物理力学参数,因此要针对高路堤做专门的工程地质勘察。 高路堤主要病害是总体沉降、局部沉降、局部沉陷、滑移、路基破坏等。一般的填方路堤和高路堤对路基基底要求应有足够的承载力,路堤基底土的变形性质和变形量的大小主要决定于路堤填土高度、基底土的力学性质、基底倾斜程度、软土层和软弱结构面的性质和产状等。软土层或较软结构面往往使基底发生较大的塑性变形而造成路基的破坏。因此其勘察中的重点是沿陡坡路基顶或软土层及较软结构面,对陡坡路堤进行设计时必须进行地基稳定性验算,应通过有针对性的工程地质勘察提供准确的陡坡路堤地基岩土物理力学参数。 2.3陡坡路堤 当地面自然横坡陡于1∶5时(包括纵断面方向)就应视为斜坡路堤,当地面横坡陡于1∶2.5时,就视为陡坡路堤。根据斜坡路基病害调查,公路陡坡路基常见病害是纵向裂缝和路基滑移。影响陡坡路基稳定性的主要工程地质因素有以下两个方面:(1)陡坡覆盖层土体与基岩接触带为透水软弱面,地下水活动引起陡坡路基下滑;(2)陡坡路基岩层软硬相间,其软弱面顺路基倾斜,由于风化强弱差异或地下水侵蚀,地基和路基顺软弱面滑移。 2.4支挡工程 支挡工程的勘察主要任务为查明支挡构筑物位置承重地基的地层层位、层厚、岩土类别、分布范围,调查地下水埋深、分布;确定岩土的承载力、抗剪指标和压缩指标;判定在路基附加荷载作用下,路基沉降和滑移的稳定性。 3.桥涵勘察 桥涵工程的勘察主要任务是查明桥涵位置地基土层的岩性、地质构造、水文条件,查明其软弱下卧地层的厚度及分布,依据调查结果绘制断面图。确定岩土的承载力、抗剪指标和压缩指标。在地形图上绘出汇水面积;根据收集的气象资料,估算最大的流量,过水断面尺寸,计算墩台最大冲刷深度,提出合理的基础埋深。 4.公路涎流冰的勘察要点与防治措施 涎流冰冲坏桥涵结构,破坏路基路面,危害公路行车的安全,已成为高寒地区公路主要病害之一。涎流冰的防治工作,应从公路勘察设计的源头上采取积极地防治措施。若路线不可避免地要从涎流冰地段通过,则应进行全面细致的水文、地质、地形调查,认真分析水的来源,涎流冰的形式、规模及对公路的危害程度,因地制宜地选择防治方案,将涎流冰的危害降到最小程度。一般采用因势利导及相互隔离的办法处置。 5.结语 随着山区公路的高速发展,由于山区特殊的地形地貌,给勘察专业带来诸多新课题,采用传统的勘察方法和传统的勘察手段已经很难满足设计的需要,存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题。地质勘察工作是山区公路建设成败的前期关键,各阶段的地质勘察工作必须认真对待,要达到必要的深度。对于地质条件复杂的或存在不可避绕的不良地质路段,前期的工程地质勘察更要做细,并请多方专家共同研讨决策。勘察设计单位应加强岩土工程技术人才培养,适应山区公路建设新的发展需要。 公路工程地质论文:公路工程地质勘察方法 摘 要:公路作为一种线性构造物,是连接城市、乡村主要供汽车行驶的具备一定技术条件和设施的道路,是带状的空间立体交通结构物。由于这些特点在公路工程建设中我们常会遇到各种各样的自然条件和繁杂的地质问题,而由此产生的投资数额亦是巨大的。 关键词:公路;地质勘察;方法 引言: 公路工程建设中我们常会遇到各种各样的自然条件和繁杂的地质问题,如软土地基、岩溶地形等;而由此产生的投资数额亦是巨大的。一般来说公路工程中岩土工程往往占到总造价和总工期的30%一70%甚至更高。同时公路工程地质勘测直接关系到路基、桥隧的安全,应引起高度重视。 1.研究既有资料 收集和研究路线通过地区既有资料,不仅是外业测量准备工作的重要内容也是工程地质勘测的重要方法。特别在既有资料日益丰富、遥感技术日益详尽的今天这种方法尤为重要。 2.调查与测绘 公路工程地质调查与测绘的目的在于查明公路走廊范围内的地形、地貌、地质条件,并结合区域地质资料,对路基、桥梁、隧道及其他结构物的稳定性、适宜性做出评价,为工程地质勘探、测试工作及工点布置提供依据。工程地质调查与测绘宜采用下列方法: 2.1 根据任务要求对已有的地质资料进行分析研究,编写纲要。必要时选择有代表性的地段进行实地踏勘。 2.2 对线路所处第四系覆盖地段,宜先使用物探方法进行探测,对解释成果应选择性地进行验证,并应提供实测地质剖面和必要的岩土测试资料。 2.3 基岩裸露、半裸露区,宜采用路线地质追索法与横空法相结合进行调查与测绘,必要时可进行适量的勘探与测试。 2.4 地质复杂,宜采用填图的方法进行。当地质条件简单或既有地质资料比较充分时,可采用编图方法进行。编图地段应有剖面总数1/3的实测地质剖面。 2.5 对线路设计与施工有重要影响的地质问题。公路工程地质调查与测绘工作的主要内容有调查研究地形、地貌特征,划分地貌单元,分析各地貌单元的形成过程以及与地层、构造、场地稳定性的因果关系;查明岩土成因、性质、厚度、时代和分布范围;调查岩层产状,确定地质构造类型、软弱结构面的产状及其性质;调查新构造活动的痕迹、特点和与地震活动的关系。工程地质调查采用的方法主要有观察和访问群众,必要时可配合勘探和试验。特别是在对历史地震情况的调查,对沿线洪水位的调查,对滑坡、崩塌、风沙、雪害、泥石流等不良地质的发生情况、活动过程和分布规律的调查方面,都离不开调查访问。 3.勘探 勘探是工程地质勘察的重要方法,是获取深部地质资料必不可少的手段。能提供设计所需的技术参数,在桥隧、涵洞、不良地质处理中应用广泛。在进行地质勘探时,应充分利用地面调查测绘资料,合理布置勘探点,认真分析勘探成果,避免不必要的工作;公路工程地质勘探方法主要有挖探、钻探、地球物理勘探(简称物探)几种。 3.1挖探 挖探是工程地质勘探中最常用的一种方法,可分为坑探和槽探。它就是用人工或机械方式进行挖掘坑、槽,以便直接观察岩土层的天然状态以及各地层之间接触关系等地质结构,并能取出接近实际的原状结构土样,该方法的特点是地质人员可以直接观察地质结构细节,准确可靠,且可不受限制地取得原状结构试样,因此对研究风化带、软弱夹层、断层破碎带有重要的作用,常用于了解覆盖层的厚度和特征。 3.2简易钻探 简易钻探是公路工程地质勘探中经常采用的方法。具有工具轻,体积小,操作方便,进尺较快,劳动强度小等优点。但缺点是:不能采取原状土样或不能取样,在密实或坚硬的地层内不易钻进或不能使用。“麻花钻”是在公路工程中常见的简易钻探方法。 3.3钻探 在工程地质勘测工作中,钻探是广泛采用的一种最重要的勘探手段,它可获得深部地层的可靠地质资料。钻探按钻进方法分有回转、冲击、振动和冲洗四种。在公路工程地质勘测中,钻探主要用于桥梁、隧道及大型滑坡等不良地质现象的勘探,一般是在挖探、简易钻探不能达到目的时采用。钻探作为最重要的勘探手段其提供的成果亦是相当详尽的。 3.4物理勘探 物理勘探简称“物探”。不同成分、不同结构、不同产状的地质体在地下半无限空间呈现不同的物理场分布,物探采用专门的仪器,通过观测这些物理场的变化,来判断地下地质情况。物探的优点是效率高、成本低、仪器和工具比较轻便。但是由于不同土、石可能具有某些相同的物理性质,或同一种土、石可能具有某些不同的物理性质,因此有时较难得出肯定的结论,必须使用钻孔加以校核、验证,所以物探有其一定的适用条件。 4.试验 实验是工程地质勘测的重要环节,分为原位测试、室内试验。是对土石工程性质进行定量评价的必不可少的方法,是解决某些复杂的工程地质问题的主要途径。 工程地质调查测绘与勘探工作,只能解决土石的空间分布、发展历史、形成条件等问题,对土石的工程性质只能进行定性的评价,要进行准确的定量的评价必须通过实验工作。 在工程实践中,可能会遇到某些复杂的自然现象和作用,一时上不能从理论上认识清楚,而又急于解决,在这种情况下往往可以通过试验的方法加以解决。 原位测试主要有静力触探、十字板剪切、横(旁)压试验、动力触探和标贯。是在岩土所处之原位,保持着原位状态和原位应力条件下现场就地进行的测试工作。通过原位测试可取得岩土多种物理及力学参数。由于它所提供的数据较准确、设备较轻便、操作也简单易行,且便于多点使用,在工程实践中得到广泛应用。 室内试验是直接采用仪具试验并通过计算取得有关数据的方法。应注意试验结果只代表取样地点的性质特征,实际应用中应与其他方法综合使用以保证结果的可靠性。 5.定位观测 物理地质现象与作用是在自然环境不断变化的情况下发生与发展的,其中某些具有周年的变化过程,某些具有多年的变化过程,如滑坡、泥石流等,而另一些可能兼有这两种变化。通过直接观察和勘探,只能了解某一个短时期的情况,要了解其变化规律,就需要作长期的定位观测工作,而掌握其变化规律,有时则是工程设计所必需的。因此,定位观测是工程地质勘察的重要方法,在某些情况下是必需的。定位观测不仅可以为设计直接提供依据,而且可以为科学研究积累资料。 6.结语 岩土作为自然产物易受自然条件影响,具有显著的时空变异性,在实际工作中岩土工程往往是影响投资和制约工期的主要因素,如果处理不当可能会带来灾难性的后果。正确利用公路工程地质勘测方法对提高设计质量,有效控制工程造价和工期有着无法替代的作用。公路工程地质勘测作为岩土工程在公路建设中的重要手段,应引起我们足够的重视。 公路工程地质论文:浅谈公路工程地质勘察现场施工全过程及技术要求 摘要:工程地质的勘察是公路项目建设成败的关键,本文根据以往技术要求及施工经验,首先探究陕西地区外业工程地质勘察的目的、任务及勘察方法,并重点分析不同地质勘察的技术要求,最后对公路工程勘察的新技术进行探讨。 关键词:公路;地质勘察;技术要求;注意事项 引言:公路工程地质勘察项目呈线状分布,一般长达几十公里。在地质条件较复杂地区,同一项目往往跨越多种地形地貌和地质构造单元,途径多种不良地质和特殊岩土。管理好一项复杂的公路工程地质勘察项目,需要项目负责人除了具备良好的职业道德外,还要具备较高的技术水平和较丰富的实践经验。 1.工程地质勘察的目的、任务及勘察方法 1.1初步勘察阶段 1.1.1目的 根据合同或协议书要求,在工可研究基础上,对公路工程建筑场地进一步作好地质比选工作,为初步选定工程场地、设计方案和编制初步设计文件提供必要的工程地质依据。 1.1.2任务 (1)进行综合地质勘察,查明路基和构造物工程场地岩土层结构及工程质,为路基设计、选择构造物结构和基础类型提供的工程地质资料; (2)初步查性明对工程场地起控制作用的不良地质条件、特殊性岩土类别、范围、性质,评价对工程的危害程度,为路线避绕或治理对策提供地质依据; (3)查明场地地震烈度,对抗震设防烈度7°及其以上的高烈度区进行烈度复核和地震安全性评价。 1.1.3勘察方法 主要为工程地质调查与测绘及综合勘探。一般情况下,可采用人工浅探(洛阳铲或麻花钻)、工程物探(电法、地震、声波、测井等)、机械钻探、原位测试、室内实验与定位观测等。原位测试包括静立触探、动力触探、十字板剪切试验、旁压试验、扁铲试验、现场荷载试验(地表及钻孔内载荷试验)、现场剪切试验、水文地质测试等,室内试验主要为岩、土、水的物理力学、水理、化学等实验内容,定位观测主要是针对特殊不良地质如滑坡、泥石流、软土、地下水特性等内容的变形位移观测。 1.2详细勘察阶段 1.2.1目的 根据已批准的初步设计文件所确定的修建原则、设计方案、技术要求等资料,有针对性地进行工程地质勘察,为确定公路路线、构造物位置和编制施工图设计文件,提供完整、准确的工程地质资料。 1.2.2任务 (1)在初勘基础上,进一步查明项目区工程地质条件,最终确定公路路线和构造物的布设位置; (2)进一步查明路基和构造物工程场地岩土层结构及其工程性质,准确提供路基和构造物工程基础设计、施工必需的岩土工程设计参数; (3)根据初勘拟定的对不良地质、特殊性岩土防治方案,具体查明其分布范围、性质,提供防治设计必需的地质资料和地质参数。 1.2.3勘察方法 主要以钻探、原位测试和室内实验为主,必要时可进行物探和工程地质测绘工作。 2.不同地质下勘察技术要求 2.1冲积平原、河谷平原及山间谷地 对路基和涵洞、通道工程,应采用静力触探方法,静探孔应布在涵洞、通道构造物上,并酌情控制路基,必要时布少量钻孔相结合,以前采用麻花钻或洛阳铲孔因孔浅不能满足设计要求而不被采用。但岗地及山区,表层为老粘性土及坡积层,其工程性质好,下伏无软弱夹层,应以挖探或浅井方法,并配合地质调查。 2.2液化土地区 应执行《公路工程抗震设计规范》要求,即对抗震设防烈度7°及以上高烈度区(相当地震基本烈度Ⅶ度及以上),在地表以下20米深度内有饱和砂土、亚砂土可能液化土时,应在钻孔中作标贯试验,判定其是否为液化层,对判定的液化层应确定液化指数和液化等级。标贯试验可与取土间隔进行,一般每米一次,每个工点每层标贯点不少于6个。 2.3软土及软弱土 以静力触探为主,结合少量地质钻孔勘探,勘探重点是构造物台后高填路段,可结合构造物地质钻孔勘探。对软土厚度大于10米路段,原则上以桥代路。 2.4岩溶路段 2.4.1路基勘探 路基勘探应在物探工作基础上采用钻探方法查明路基范围内溶洞分布特点、形态、规模、顶板厚度及完整性等,在填方路段钻孔应在完整基岩内钻进5~8米,在该深度内遇溶洞时,应钻穿溶洞并在底板完整基岩内钻进3~5米;在挖方路段,钻孔应在路基设计标高以下完整基岩内钻进5~8米,或穿过溶洞后在底板完整基岩内钻进3~5米。 2.4.2桥基勘探 在物探基础上布设钻孔,主要查明每个基础范围内的岩溶情况。一般情况下,浅基础不少于2个钻孔,桩基础应逐桩钻探,钻孔应在完整基岩内钻进5~10米,在该深度内遇到溶洞时,钻孔应穿过溶洞在其底板完整基岩内钻进3~5米。 2.4.3隧道勘探 在物探工作基础重点查明断层带、褶皱轴部、可溶岩与非可溶岩接触带岩溶发育情况。除洞口布设钻孔外(钻孔应在洞口以上30~50米范围内),在洞身易发育岩洞地段布设钻孔。钻孔应在隧道底板设计标高以下完整基岩内钻进5~8米,在该深度内遇有溶洞时,钻孔应穿过溶洞,在其底板完整基岩内钻进3~5米。钻孔应布在中线外7米交叉布置。 2.5滑坡 滑坡具有一定规模的整体位移,有顺层或沿软弱夹层滑动,有残坡积层沿下伏外倾基岩面滑动,有均质岩土体因坡度陡导致坡体失稳而滑动,也有高陡边坡因倾倒破坏而失稳。滑坡应在工程地质测绘和地质调查的基础,沿主滑坡方向布置钻孔,对大中型滑坡不少于2~3个勘探线。通过勘探查明滑床位置及滑床产状、特征及主要物理力学参数。 2.6崩塌与岩堆 主要采用地质调查方法,对岩堆可酌情配合挖探和必要的物探方法。一般情况下应尽可能避开或尽可能减少崩塌岩堆路段长度和避开特别发育段对公路危害最大的崩塌和岩堆体。 3.公路工程勘察新技术 3.1遥感技术在公路工程勘察中的应用 在采用遥感技术进行公路工程地质调查,易于发现常规地质调查难以发现的地质现象。从遥感图像上提供的构造信息,可识别规模较大的软土分布区。公路工程遥感应用于工可阶段,易于进行最佳路线方案的选择,能提高勘探效益,缩短可行性研究周期,节省工程勘探投资。通过对各种工程地质要素的解译,结合地形高程数据分析、区域地质和工程地质条件,选择最佳路线方案。在工程地质调查和测绘中不能仅仅依靠遥感技术。对于遥感的成果,要进行实地检验;对于遥感地区选择一定有代表性的点或地段进行实地考察,检验遥感的结果是否符合实际;将遥感成果用实地的勘察、钻探等获取的微观的资料来验证;在遥感中采用不同的解释系统和方法,将结果进行横向对比;参考工程地质物理勘探成果,将遥感成果进行横向对比。 3.2探地雷达在地基勘探中的应用 在公路工程地质勘测中,考虑到勘测的目的主要需要了解软土沿路线的纵向分布,在雷达剖面布设过程中,主剖面应沿公路的走向布设。同时考虑到公路工程横向软土分布范围的不均匀性,以及探地雷达资料的相互印证、校核、修正,在每一典型区域应布设若干横剖面。一般横剖面的起始、终结端点应布设到公路两侧天然场地中,横切、垂直公路走向布设。对部分疑难地段可进行加密勘测,或在天然场地添加辅助剖面。公路工程地质勘测中,探地雷达天线类型一般选择100MHz接地耦合天线和低频组合天线,能够满足勘测深度和精度要求。在资料处理中,通过对雷达波形、雷达波形图、雷达影像图的综合分析,并结合钻探资料与多年的工作经验积累,即可对软土地基分布范围、分布规律及均匀性等进行识别和划分。 3.3综合工程物探的应用 (1)在解决软土总体分布情况的工程问题时,主要选用探地雷达,其次可选用电法、地震勘测方法加以补充。 (2)在解决软土厚度变化的工程问题时,可考虑两种物探方法组合:在软土分布深度一般区,主要选用探地雷达,其次可选用电法、地震勘测方法加以补充;在深厚软土分布区,主要选用电法、地震勘测方法。 (3)在解决软土与公路工程相互作用工程问题时,主要选用探地雷达,其次可选用电法、地震勘测方法加以补充。 (4)在解决软土沿深度方向的变化特征时的工程问题时,主要选用井中物探方法。 4.结束语 公路工程地质勘察是为公路工程设计、施工、养护方案的制定及地质灾害的整治提供地质依据,是公路设施建设的基础资料,服务于公路工程建设的全过程。现有的岩石力学、土力学、岩体力学等均难以准确地描述岩土体实际的力学本构关系,地质灾害的发生除了其本身的因素外,还受到许多外界的因素如施工、气候等的影响,十分复杂。因此做好公路工程地质勘察特别是不良地质路段的勘察尤为重要。 公路工程地质论文:浅析公路工程地质勘探中挖探技术的应用 摘要:挖掘机挖探的勘探方法是行之有效的方法,它不仅解决人工挖探速度慢、劳动强度大和不太安全的问题,还可以解决钻机搬迁困难和地下水下挖掘困难等问题,解决一些采用钻探方法很难查明的工程地质条件,保证公路工程地质勘探工作量和勘察深度,从而大大提高公路勘察设计的质量。因此,本文对公路工程地质勘探中挖掘机挖探技术的应用进行了研究。 关键词:公路工程;地质勘探;挖探技术;应用 1 概 述 挖探属于探坑(井)、探槽的范畴,是查明地下工程地质情况最直观有效的勘探方法。挖探与一般的钻探相比,它的优点是揭露范围较广,地质人员能够直接观察到地质结构细节,准确确定地层分层界线和岩性,而且可以不受限制地从中采取接近实际的原状结构岩土试样,并可以用来做现场大型试验,尤其对研究软弱夹层和破碎带的空间分布特点、岩土工程性质等意义更大,另外它还有施工操作简单、需要施工人员数量较少、受地形地貌影响较小等特点。 近年来,随着挖掘机性能的不断提高,完全可以采用挖掘机来进行探坑(井)、探槽的施工,解决传统挖探存在的速度慢、劳动强度大、成本高和不太安全等缺点,使其和钻探一样,充分发挥其作用,成为公路工程地质勘探中最常用的方法之一。 2 工程概况 江西省某公路全线采用二级公路技术标准,全长 12.1km。桥梁 1090.2m/16 座,其中大桥 6 座,中桥 4座;涵洞312.6m/24 道;隧道 961m/4 座。在某公路的工程地质勘察中大量采用了挖掘机挖探的方法,取得了很好的经济技术效果。 3 挖掘机挖探技术 某公路 K0+400~K2+500 段布置有 10 座中小桥,沿路线1kM 河床落差达 50m,河床中普遍分布有 2m~5m 厚的卵石、砾石,砾石、卵石含量超过 50%,含漂石、块石,河床深槽中常年有水,但水深在非雨季一般为0.5m~1.0m。河谷地形上高差较大,离公路较远,交通不便。勘探如采用钻机钻探,钻机搬迁非常困难,搬迁的时间甚至超过钻进的时间。由于卵石、砾石的大量存在,钻机钻进时需要采用厚壁套管跟进、泥浆冲洗、复合钻头钻进,钻进效率差,每班次进尺只有2m~4m。这样每座桥勘探需要至少 3d天时间。因山区工程地质条件往往变化很大,在公路建(构)造物基础范围内,钻孔移动 1m 的位置,工程地质条件往往变化,如岩石的埋深相差有时就达 2m~3m,甚至出现相差达10m 的情况。另外,卵石、砾石的分布往往不均匀,经常有透镜体出现,采用钻探往往难以查清公路建(构)造物基础范围内的工程地质条件。为了加快勘探进度、减小费用、提高勘探有效性,我们决定采用挖掘机挖探方法。 勘探用的挖掘机,不需要对工程施工用的挖掘机进行特殊改造,可以直接调用。我们调用了当地的一辆小型履带式挖掘机,沿河道一直开上去,沿河对桥位逐个进行挖探。采用小型履带式挖掘机,主要是适应河道狭窄时挖掘机的通行。履带式挖掘机适应复杂地形的通行,河道中有不太深的水也能通过。挖掘机到达桥位处,首先平整一个平台作为挖掘机操作平台,然后对桥墩台处土、石进行挖掘。探坑的范围以大于桥墩台范围为佳,这样可以全面查清墩台范围内基岩岩面起伏情况,但由于受到地形的影响,探坑的具体范围可以根据现场条件确定。根据预测的挖深及岩土性质,采取放坡或不放坡措施。实际上采取挖掘机施工技术即可,不同的是地质技术人员要事先大致预测探坑范围内工程地质条件,对挖掘机操作人员具体交代注意事项。挖掘时要采取慢挖、一次性挖土(岩)量要少的原则,以查明工程地质条件为主要目的。 对挖上的岩、土,在挖斗里时,在确保挖掘过程中扰动很小的情况下,可以采取原状岩、土试样,可以进行原位测试。在探坑里没有地下水或地下水很少、坑坡比较稳定,在确保人身安全的情况下,可以下到探坑里进行观察、取岩土试样、进行原位测试。 挖掘过程中,对挖上的岩土及挖坑里的情况进行观察和记录。观察和描述的内容主要有:岩性、成分、结构构造、厚度、第四系和基岩的分界线、岩石的风化特点及风化壳分布以及地下水渗水点位置、特点、涌水量大小等等。对地层分界线等特征点、线、面,用测量仪器进行量测。 一般情况下岩石面在1.5m~4m 左右,一个探坑 0.5h~3h就能挖好。对于一些岩石面埋藏较深的地方,如大于 5m,如果挖上来的土质均为卵石,结构比较均匀,密实度较高,亦满足桥梁扩大基础的承载力要求,不再深挖或采用钻探方法。如果土质较差,不满足桥梁扩大基础的承载力要求,则还需要采用其它办法勘探,挖探为初步确定基础型式也起到了一定的作用。 某公路10座中小桥,采用挖掘机挖探方法,平均每座桥仅用1d时间就将工程地质条件查清楚。有3座岩石埋藏深度只有1.5m~2m的桥位,半天时间就将每个桥位2个桥台位置工程地质条件查清楚。挖掘机挖探查清工程地质条件情况后,还可以很方便地及时回填探坑,从而避免对环境的破坏和水土流失。在K5+500~K6+800段6座大桥勘探中,也较多采用了挖掘机挖探的方法。每座桥位布置 2 个钻孔,在钻孔里进行原位测试、采取岩土试样,作为控制性勘探孔,控制勘探深度,其余用挖掘机挖探,加快了勘探进度,减小了费用,并提高了勘探的有效性。 采用挖掘机在山区进行公路工程地质勘探具有广泛的应用前景。它不仅解决人工挖探速度慢、劳动强度大和不太安全的问题,还可以解决钻机搬迁困难和地下水下挖掘困难等问题。如宁国市港口镇开发区道路工程处于微丘地带,地势起伏大,地层为粘性土,局部混卵石、砾石。为了查明工程地质条件,为管道及道路设计提供资料,如采用钻机钻探,钻机搬迁难度很大。采用履带式挖掘机挖探,容易就位;挖探深度超过道路埋置的管道与涵洞的深度,即2m~3m 深度,效率很高。 大功率的挖掘机不仅可以挖动卵石、碎石土,而且可以挖动极软岩、软岩(风化岩石)甚至较坚硬岩,可以采取岩样,加上特殊装置后,可以采取岩芯和进行原位测试。至于挖掘深度,市场上有一款22m 长臂挖机,最大外伸挖掘范围为 21.6m,最大挖掘深度 16.5m。如用来进行工程地质勘探,可以满足山区公路路线、路基及中小桥梁的勘察,对于基岩埋藏不深的大桥及隧道亦可采用其配合工程物探、钻探进行勘探。 挖掘机挖探不仅在山区公路工程地质勘探中,在平原地区也有广泛的用途。在公路路基、路堤、路堑、小型建(构)筑物勘探中,勘探深度一般不是很深,采用挖掘机挖探,工程地质勘探的效率高。如宿州至扬州高速公路天长段公路工程地质勘探中广泛应用挖掘机挖探。例如在沿线筑路材料料场勘探中,为了取得不同深度的土料进行室内击实试验,由于需要的土料量较大,以往采用钻探方法,需要在同一地方钻几个甚至 10 几个钻孔,钻取不同位置的土料,很费时间,所取土料质量还不高。采用挖掘机挖探,很容易取得不同深度的土料,数量和质量都能得到保证,对地下水情况也查的很清楚。 公路工程地质论文:公路工程地质勘察有关问题探讨 摘要:公路桥梁工程在建设施工中占有越来越重要的比例,在地质勘查中必须查明场地的工程地质条件、分析存在的工程地质问题、对工程场地做出工程地质评价。本文将针对公路桥梁工程结合笔者工程实践经验,提出各种勘察方法的适用范围、操作方法、成果整理,同时提出新建公路、改建公路、桥梁工程与隧道工程地质勘察要点,为同类工程提供参考借鉴。 关键词:公路桥梁;地质勘察;勘察方法;勘察操作 1. 引言 建筑场地勘查应广泛研究整个工程在建设施工和使用期间,场地内可能发生的各种岩、土体的失稳、自然地质及工程地质灾害等问题。其通过各种勘察手段和方法,调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件,为工程设计和施工提供所需的工程地质资料,以保证工程的技术可能、经济合理和安全可靠,从而提高设计和施工的质量。在中外建筑史中,由于没有进行地质勘察而盲目设计和施工,已经造成很多的工程事故。而本文将针对公路桥梁工程,提出各种勘察方法的适用范围、操作方法、成果整理,同时提出新建公路、改建公路、桥梁工程与隧道工程地质勘察要点。 2. 工程地质勘察内容 查明并分析工程场地的工程地质条件;分析存在的工程地质问题,进行定性和定量分析;选择能满足要求的较优越的工程场地和环境;对选择的场地进一步勘察后,对照建筑物的适宜性对场地进行分区,提出各区段所适宜的建筑物类型、结构、规模、基础及地基处理的合理意见;预测工程建成后对地质环境的影响;提出工程地质条件的分析评价及改善不良地质条件的措施和建议。对于公路路基勘察来说,主要是勘察路基边坡稳定性问题;路基基底稳定性问题;公路冻害问题以及天然建筑材料问题等、 2.1新建公路工程地质勘察内容 对于新建公路来说,应对路线工程地质勘察、路基、路面工程地质勘察、桥涵工程地质勘察、隧道工程地质勘察、天然筑路材料工程地质勘察。 2.2改建公路工程地质勘察内容 改建公路工程来说,应采取以下勘察内容。(1)收集沿线的地形、地貌、工程地质、水文地质、气象、地震等资料。(2)收集有关桥梁、隧道和防护、排水等构造物的新建、改建或加固工程所需的地质资料。(3)收集原有公路路况资料。(4)调查原有公路的路基、路面、小桥涵等人工构造物的状况及病害,研究病因及防治的效果。对原有公路的工程地质、不良地质地段的道路病害应力求根治。(5)当路线因提高等级或绕避病害而另选新线的路段,应按新建公路的要求进行工程地质勘察工作 3. 公路工程地质勘察方法 3.1工程地质测绘 一般采用沿程测绘的方法,其测绘宽度一般包括中线两侧各200 m、300m。对于专门目的或地质条件的重点工程地段,应进行大面积工程地质测绘,这时的测绘线布置常采用路线穿越法和顺层追索法。而观测点的布置必须选在具有代表性的地质现象的天然露头工人工露头处。目前在公路桥梁测绘中应用最多的测绘技术是应用航片和卫片测绘。航片的应用主要是运用室内光学仪器编制地形图,或者通过地质专业判译编绘工程地质图。而测绘技术中效果比较好应是卫片测绘技术,其优点主要是卫片拍摄地面范围大;反映宏观形态特征较清楚、解释效果比较好;卫片中包含的信息量大,可根据色调和形态特征,能够解决工程地质测绘中的很多问题。 目前公路勘察中可利用卫星遥感影像信息资料对项目区的地形地貌、地层岩性、地质构造、不良地质与特殊性岩土等进行圈定、判释,为路方案选择、线位展布提供宏观资料。在此基础上利用1:5 万和1:1 万线位地形图为底图,进行实地工程地质调绘、验证,对路线通过地带及重点构造物场地进行全面的工程地质分析研究,编绘 1:5 万和 1:1 万综合工程地质图。 3.2工程地质勘探 根据工程实践经验,工程地质勘探主要采用以下几种形式:山地勘探、钻探、物探、工程地质坑探。 (1)山地勘探主要是应用于公路建于山地中,其勘探方式主要为剥土、探坑、探槽、探井(分竖井、斜井)、平洞。 (2)钻探。采用钻探机具对深部的工程地质条件进行揭露的一种工作方法,它分为轻便钻探和钻探两种。轻便钻探利用洛阳铲、锥探和小螺纹钻等进行钻探的方法;钻探一般是利用大型钻机进行钻探的方法,常用的钻机是机械回转钻机。 根据实践经验,钻探过程主要包括三个基本程序:1)破碎岩土采用人力和机械方法,使小部分岩土脱离整体而成为粉末、岩土块或岩土芯,破碎一般是借助冲击力、剪切力、研磨和压力来实现的。2)采取岩土用冲洗液(或压缩空气)将孔底破碎的碎屑冲到孔外,或者用钻具(抽筒、勺形钻头、螺旋钻头、取土器、岩芯管等)靠人力或机械将孔底的碎屑或样心取出于地面。3)保全孔壁一般采用套管或泥浆来护壁。 目前主要采用的钻进方法有以下三种:1)冲击钻进采用底部圆环状的钻头,将钻具提升到一定高度,利用钻具自重,迅猛放落,钻具在下落时产生冲击动能,冲击孔底岩土层,使岩土达到破碎。2)回转钻进采用底部嵌焊有硬质合金的圆环状钻头进行钻进,钻进中施加钻压,使钻头在回转中切入岩土层,达到加深钻孔的目的。3)振动钻进采用机械动力所产生的振动力,通过连接杆和钻具传到圆筒形钻头周围土中。4)综合式钻进综合冲击回转两种钻进方法;在钻进过程中,钻头克取岩石时,施加一定的动力,对岩石产生冲击作用,使岩石的破碎速度加快,同时由于冲击力的作用使硬质合金刻人岩石深度增加,在回转中将岩石剪切掉。 图1钻探施工图图2电法勘探 (3)物探。公路物探主要是在遥感判释与工程地质调绘的基础上,对控制路线方案的特长、长大隧道隧址采用浅层地震(反射、折射)、特大桥与地质条件复杂的大桥桥址采用地震面波进行控制性勘探,以了解隧址、桥址区的地层岩性、岩土界线、岩层完整性及风化破碎程度、构造及发育性与水文地质条件,了解隧道洞身围岩级别与洞口稳定性及其对环境的影响等,对隧址、桥址区进行工程地质评价,提出其比选意见。 3.3公路工程地质试验及长期观测 (1)为了进一步验证工程地质情况,有时候需要在现场取有代表性的试样,送到试验室进行相关项目的试验。或者直接进行原位测试,就是直接在野外现场进行测试。两种试验方法相比来说,原位测试由于不用花费人力、物力搬迁土样,因此原位测试在工程地质试验中采用最多。目前原位测试中采用最多的有静力载荷试验(CPT) 、静力触探试验、圆锥动力触探 、标准贯入试验 、十字板剪切试验、扁铲侧胀试验 、旁压试验 、波速测试 、现场大型直剪试验 、块体基础振动试验等。 静力载荷试验指在拟建场地上,在挖至设计的基础置深度的平整坑底放置一定规格的方形或圆形承压板,在其上逐级加荷载,测定相应荷载作用下地基土的稳定沉降量,分析研究地基土的强度与变形特性,求得地基土容许承载力与变形模量等力学数据。静力载何试验分为平板载何试验、螺旋板载荷试验、深层平板载荷试验等。用以确定地基土的临塑荷载、极限荷载,为评定地基土的承载力提供依据;估算地基土的变形模量、不排水抗剪强度和基床反力系数。其试验装置为承压板、加荷与传压装置及沉降观测装置等。根据实测结果绘制沉降与时间(s~t)关系曲线及荷载与沉降(p~s)关系曲线,由此确定地基承载力、地基土的变形模量、估算地基土的不排水抗剪强度、估算地地基土基床反力系数。 静力触探试验指通过一定的机械装置,将某种规格的金属肩探头用静力压人土层中,同时用传感器或直接量测仪表测试土层对触探头的贯人阻力,以此来判断、分析、确定地基土的物理力学性质。静力触探试验适用于粘性土、粉土和砂土,主要用于划分土层、估算地基土的物理力学指标参数、评定地基土的承载力、估算单桩承载力及判定砂土地基的液化等级等。 图3静力载荷试验示意图 (2)进行公路地质勘察时应对工程地质进行长期观测,其观测内容主要是观测与工程有关的地下水的动态观测;不良地质现象的观测;建筑物修建与周围环境相互作用的动态观测。 4. 结语 本文针对公路桥梁工程结合笔者工程实践经验,提出各种勘察方法的适用范围、操作方法、成果整理,同时提出新建公路、改建公路地质勘察要点,为同类工程提供参考借鉴。 公路工程地质论文:公路工程地质勘察探讨 1 工程概况 拟建的道路工程全长约2500米,路基宽度为18米,道路等级Ⅲ级城市次干道,设计行车速度20 km/h。 2 勘察目的及任务要求 2.1 勘察目的 为道路工程一阶段施工图设计提供详尽的地质勘察资料,对道路修建的适宜性和稳定性有关的工程地质条件作出适宜性评价,提供道路区域内的岩土的设计参数。 为道路中的桥梁工程的施工图设计提供详尽的地质勘察资料。对建桥的适宜性和稳定性有关的工程地质条件作出适宜性评价,提供桥型方案的基础类型、基底设置高程、地基岩土的设计参数。 2.2 勘察任务 查明场地土层成层条件和分布规律、地层的物理力学性质、空间分布特点及地基土层岩土工程特性,为本工程设计、地基整体稳定性分析等工作提供地层分布资料和岩土物理力学参数指标。 查明场区的水文地质条件、地下水类型、埋藏条件、地下水动态变化基本规律,以及场区历年最高、最低地下水位标高,并分析其对本工程设计与施工可能产生的影响,判定地下水和土对混凝土的腐蚀性。对场地的岩土工程地质特性作出评价,结合本工程性质,对基础型式及相应的持力层进行分析论证。 3 勘察技术要求 3.1 勘察范围和钻孔布置 勘察范围为道路部分,孔位一般布设在道路中线,遇特殊地段,如水塘、小河等路段适当加布孔位。 3.2 取土样 原则上各土层均需取土样,一般要求每1~2m取一组试样。 3.3 室内土工试验内容 天然含水量、比重、容重、孔隙比、液限、塑限、非粘性土颗分;压缩系数、垂直方向和水平方向的渗透系数和固结系数、c、φ值、土的承载比试验(CBR值)、土的击实试验、有机质含量及易溶盐含量试验等。 3.4 现场原位测试 标准贯入试验:根据本工程需要布置标准贯入试验孔,各土层均须进行标准贯入试验。 竖向间距按地层特点和土的均匀程度确定。 静力触探试验:确定各土层的强度及桩周摩阻力、桩端承载力标准值;若为岩层,需提供岩石饱和含水率的单轴极限抗压 强度。 3.5 地下水测试 地下水埋藏条件及对路基的影响的试验。 3.6 钻探现场记录 钻探记录需派有经验技术人员担任,负责记录土名、变层深度、颜色、包含物、状态和结构构造特点,砂类土的密实度和标贯击数,岩层的名称、颜色、矿物成分、结构构造特征。 4 勘察方法及完成工作量评述 4.1 勘察方法 本次勘察采用回转岩芯钻探及锤击钻探,结合标准贯入试验、重型动力触探试验、室内土、水实验等多种方法进行。野外钻探严格执行有关规范及勘察纲要要求,室内资料整理及编制采用理正勘察软件进行。岩土分类定名按《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)第3.3.3~3.3.6条执行,同时结合野外钻探结果及室内土工试验结果综合确定。 4.2 测量放样 本次钻孔放样是根据建设单位提供的道路设计平面图及测量控制点,用经标定合格的全站仪按图上尺寸测放而成,高程为黄海高程系统。各孔孔口坐标及高程详见勘探点平面布置图、勘探点一览表。 4.3 岩芯钻探 采用三台XY—1型液压岩芯钻机,地下水位以上采用干钻方式,地下水位以下采用泥浆护壁,土层及全风化、强风化岩层使用口径Φ110 mm合金钻头回转钻进,中风化岩层采用口径 Φ75 mm金刚石钻头回转钻进。野外钻探严格按《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87—92)要求进行。 4.4 原位测试 本次勘察原位测试采用标准贯入试验及重型动力触探试验方法,测试器具均经计量检定合格,测试数据准确,测试数量均不少于6次。 4.5 土、水样采取及土工试验 1)试样采取及试样数量。粘性土原状样按Ⅱ级土样质量等级要求采用厚壁取土器采取。砂类土主要采用标贯器采取,对卵石主要由岩芯管取样。在拟建线路内取1组土样及1件地下水水样做室内土、水的简化学分析。 2)土样试验项目。物理力学指标:含水量、重度、比重、液限、塑限、压缩模量、剪切强度、砂类土及碎石土的室内颗分,取样点力求在空间分布上具有代表性。 3)水、土样的试验项目。测定地下水、地表水及土规范要求所有腐蚀性介质含量。地下水位观测:沿线各孔均用测水钟量测地下水的的稳定水位。 5 线路工程地质条件的分析与评价 5.1 场地稳定性、适宜性评价 拟建道路沿线地层相对简单,未发现岩溶、崩塌等不良地质现象及存在大的活动断裂,因此拟建道路场地场地为稳定场地,适宜本工程建设。 5.2 不良地质、特殊性岩土评价与整治 软土为沿线的主要不良地质条件及特殊性土。软土以淤泥质土夹粉砂为主,主要分布在路线穿越的鱼塘内,呈流塑状,具有天然含水量高、高压缩性,土的力学强度低等特点,工程性质差,尤其在地震作用及振动荷载作用下,易产生侧向滑移,不均匀沉降及蠕变等工程地质灾害,对路基及构造物的稳定性影响较大。 对于该部分土,考虑到其厚度不大,本次勘察中未将其独立划分为一层,施工时,建议将该层土清楚。 6 道路工程 拟建道路工程为城市一般道路,对该道路的岩土工程特征分别简析: 1)层人工填土以杂填土为主,厚度约为3.4 m,为不均的欠压实土,不宜作路基持力层,在道路施工清表时应予以清除。 2)层耕土:可塑状,分布厚度较薄,工程性能较差,层位稳定性差,不宜作路基持力层,在道路施工清表时应予以清除。 3)层粉质粘土,该层物理力学性质较好,且厚度较大,为1.20 m~6.60 m,平均为3.69 m标准贯入试验修正后击数N平均值为9击,容许承载力为180 kPa,全线均有分布,可作路基持力层。 4)细砂:松散状,层薄且分布均匀性差,属均匀性较差土层,天基地基承载力容许值fa0=100 KPa,工程性能一般,不宜作路基持力层。 5)中粗砂:稍密,工程性能一般,可作路基持力层。 6)砾砂:中密,仅局部地方有分布,可作为路基持力层。 7)卵石:中密状,重型动力触探修正击数票平均值12击,天然地基承载力容许值fak=400 KPa,层位相对稳定,土质均匀性一般,分布均匀性较差,工程性能较好,可作路基持力层。 8)砂质粘性土:可塑状,属低压缩性土层,层位稳定性差,局部分布,土质均匀性一般,标贯修正击数标准值11.68击,天基地基承载力容许值fa0=220 KPa,工程性能一般,可作路基持 力层。 综上所述,场地内地基土均匀性一般。 7 结论 经本次勘察查明,拟建工程场地稳定,适宜本工程的建设。拟建道路沿线地貌主要以山麓斜坡冲、堆积成因的山前平原地貌为主,小部分为残积坡麓地貌。拟建道路沿线地下水及地表水对混凝土结构具弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性;沿线土层对混凝土结构无腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。 公路工程地质论文:通过高等级公路工程边坡勘察了解其工程地质分类 【摘 要】在总结高速公路工程边坡勘察成果的基础上,结合工程实践,提出了适合高速公路工程的边坡工程地质分类,并将未变形边坡统分为岩质边坡、土质边坡和土石边坡,对岩质边坡按边坡体岩性和结构进行了细致分类。 【关键词】边坡;工程地质分类;岩质边坡;土质边坡 1.边坡分类的一般情况 目前国内外对于边坡已有很多分类方法,但由于所依据的分类原则、分类标准和分类目的的不同,迄今还没有一个公认的统一分类。常见的边坡分类所依据的标准有:边坡的成因、边坡的结构、边坡的岩性、边坡变形破坏形式等。总之,关于边坡的分类,国内外提出的方法很多,分类的目的各不相同。但其共同特点是:或只着眼于变形形式的分类,或仅对某一种(或几种)边坡变形(如滑坡)按不同的准则进行细部分类,尚未见到对边坡进行综合工程地质分类者,因此,不便于我国高速公路工程地质勘察的应用。 2.分类的目的和基本原则 2.1 分类目的 高速公路工程边坡的工程地质分类,是在总结我国高速公路工程边坡勘察成果的基础上,将各种不同工程地质特性的边坡加以区分,某种边坡代表某种工程地质特征,其稳定特点和对工程的影响自然也各不相同。因此,边坡工程地质分类的主要目的是: 1)根据野外调查,能根据分类特征对边坡的类属迅速予以辨认,从而能较快掌握此类边坡的主要工程地质特征。 2)能根据分类,对边坡的稳定性作出初步评价,就边坡对工程的影响作出判断。 3)根据分类预测边坡可能出现的工程地质问题,并对边坡的工程处理提出原则性建议。 4)当边坡问题较为复杂时,也可根据分类对下步勘察试验工作指明方向。 2.2 分类原则 为高速公路工程实用的方便,分类时注意贯彻了以下原则: 1)在实践的基础上进行分类。 2)为便于在野外对边坡进行辨认,并对其稳定性作出评价,在分类中将各类边坡的特征,可能的主要破坏形式和可能出现的问题,以及与工程的关系加以说明。 3)在对边坡工程地质特征进行分类描述时,注意结合与工程的关系进行说明。 4)分类的主要依据是:岩性、结构和变形特征。 5)在分类的基础上对边坡进行稳定性评价时,进一步考虑与工程的关系。 6)为了使高速公路工程边坡勘察中地质描述规范化和论述使用方便,我们还按边坡的高度、坡度、人工改造情况等的不同,对边坡试作一般性分类。 3.高速公路工程边坡的工程地质分类 按照上述分类原则,根据工程实际对高速公路工程边坡进行如下分类。按边坡与工程关系把边坡统分为自然边坡和人工边坡;按人工边坡的形成方式把边坡分为填方路堤边坡和挖方路堑边坡;按边坡变形情况把边坡分为变形边坡和未变形边坡;按边坡岩性把未变形边坡统分为岩质边坡、土质边坡和土石边坡。根据岩(土)体性质及其结构,对岩质边坡和土质边坡进行细部分类。 3.1 岩质边坡分类 3.1.1 按岩质边坡的岩性不同分类 1)侵入岩边坡:如花岗岩。岩性较单一,强度较高,一般呈块状结构,常形成陡坡并发育卸荷裂隙。 2)喷出岩边坡:如玄武岩凝灰岩、流纹岩、凝灰角砾岩等,强度差别大,裂隙发育。有时具有层状或似层状结构,孔隙性大,边坡形态受形状控制。 3)碎屑沉积岩边坡:如砂岩、砾岩、页岩等,强度差别较大,具有层状结构,边坡形态受岩层产状控制,页岩透水性微弱。 4)碳酸岩类边坡:如石灰岩、白云岩等,强度一般较高,多呈层状结构。边坡形态受岩层产状控制,常形成悬崖,有时岩溶发育。 5)夹有软弱夹层的沉积岩边坡:如夹有泥化夹层或破碎夹泥层的砂岩、页岩、石灰岩等,具有层状结构。 3.1.2 按岩质边坡的岩体结构分类 1)块状结构岩石边坡:块状结构岩石边坡是指一般由块状岩浆岩或巨厚层沉积岩组成的边坡。此类边坡的特征是,就局部地段而言,没有层状节理分布,不具备各类层状岩石边坡的特征,就其物质组成而言,岩石可视为相对均匀质体。 2)碎裂结构岩石边坡:碎裂结构岩石边坡是指具有强烈发育的不规则节理裂隙的各种岩石边坡,在岩浆岩、沉积岩或变质岩地区都可能出现,特别在断层交汇部位和严重的构造挤压部位较为常见。由于边坡上节理裂隙密集、方向零乱,难以划分出岩体的层状结构,边坡岩体多呈相互镶嵌的碎块,从宏观上看,可视此类边坡为散体,边坡形态主要决定于节理裂隙的切割程度和组合形态。 3)层状同向缓倾岩石边坡:层状同向缓倾岩石边坡是指由坚硬层状岩石组成的边坡,岩层的倾向与边坡的倾向一致,但倾角小于边坡坡角,坡面切断了岩层层面。由于坡面切断了岩层层面,坡脚以上岩层有路面方向活动的空间,因此当层面间抗剪强度较低时,可以沿层面产生滑动。影响边坡稳定的主要因素是岩层的倾角大小、层面的抗剪强度及边坡岩体被节理裂隙切割状况。层状同向缓倾边坡较为常见,由于施工开挖人为改变边坡坡角使边坡由缓变陡,使层面被切断,当边坡岩层被坡面切断后,最常见的变形是顺层滑动,特别是沿软弱夹层产生滑动。当节理裂隙的切割有利于割离坡体,下伏有软弱夹层时,雨后更易滑动。 4)层状同向陡倾岩石边坡:层状同向陡倾岩石边坡是指岩层走向与边坡走向基本一致,但岩层倾角大于边坡坡角的岩石边坡,由于坡面未将岩层层面切断,因此,没有沿岩层层面向下滑动的余地,一般情况下边坡是稳定的。 3.2 土质边坡分类 1)黄土边坡。 黄土一般呈棕黄色或淡黄色,具多孔性,孔隙比一般40%~50%,成分以粉粒为主,质地均一,无层理、柱状节理和垂直节理发育,天然状态下含水甚少,干燥时甚坚固。直立边坡,但遇水容易剥落或遭受侵蚀。 2)砂性土边坡。 砂性土边坡是指主要由砂或砂性土组成的边坡,以结构较疏、粘聚力低为特点,作为工程边坡,一般透水性较大,饱和含水的均质砂土边坡,在振动力作用下,易于液化产生液化边坡。 3)粘性土边坡。 粘土以颗粒细密为其主要特征,但由于生成环境的不同,各类粘土的组织结构、物理力学特性等差别较大,对边坡稳定性的影响也不一样。但一般都具有干时坚硬开裂,遇水膨胀分解呈软塑性状的特点。 4)软土边坡。 软土边坡是指由淤化、泥变、淤泥实土以及其它抗剪强度极低的土组成的边坡。粘土由于其抗剪强度极低,流变性征显著,对于边坡稳定性不利。 5)胀缩土边坡。 胀缩土具有特殊的物理力学特性,因土中富含蒙脱石等易膨胀矿物,干湿效应特别明显。 3.3 土石边坡 由土和坚硬岩石混合组成的边坡统称为土石边坡,可分为碎石土边坡和岩土混合边坡二类。碎石土边坡是指由坚硬岩石碎块和砂土碎屑细颗粒物质混合组成的边坡。按其形成条件,可分为堆积型(包括沉积、堆积)和残积型。前者土石碎屑经搬运位移土石混杂,如坡积体及变形边坡残留体等,后者则为基岩原位风化而成,岩土未经搬运位移,如残积层。按结构形态又可分为土石混合结构和土石叠置结构,前者整个坡体皆由土石混合物组成,边坡的特性决定于土石混合体自身的特性,后者土石混合体的下部有基岩分布,边坡的特性决定于土石体本身外,尚与土石体与基岩接触面的特性有关。此种结构边坡,亦称岩土混合边坡,呈叠置结构的岩土混合边坡还有上部为全风化玄武岩,下部为砂砾岩,或上部为玄武岩,中部为全风化页岩,下部为坚硬岩石的边坡。 公路工程地质论文:浅谈山区高速公路工程地质勘察 内容摘要:针对山区高速公路工程地质勘察中存在的勘察方案考虑不全面、勘察方案不合理、勘察工作针对性不强、勘察深度不够、对山区工程地质条件的复杂性认识不足等进行了分析,并对提高山区高速公路工程地质勘察水平提出了对策。 关键词:山区高速公路;工程地质;勘察 随着我国公路建设的发展,高速公路向山区延伸,地质条件越来越复杂,工程地质勘察工作难度逐渐加大。 一、山区高速公路工程地质勘察中存在的问题 (一)工程地质勘察方案不合理。在山区高速公路工程地质勘察中,大多工程地质勘察项目虽然也制定了勘察大纲,但多数项目勘察方案简单,未能针对项目的工程地质条件和工程的特点,对项目工程地质勘察进行详细规划,所采用的勘察方法,时有不合理或欠缺的地方。如桥梁钻孔布置未考虑到山区地质条件的复杂多变,钻孔数量偏少、钻孔位置不合理,高边坡勘察中对横断面的地质条件变化考虑不足,地质条件未勘察清楚,导致施工中高边坡加固设计变更过多,对活动性断层勘察欠缺,隧道勘察中未进行水文测试等等。 (二)工程地质勘察工作针对性不强。工程地质勘察目的不明确,勘察针对性不强是山区高速公路勘察项目较常见的问题,部分勘察单位仍习惯于“钻探、取样、提承载力”的模式,无论是路基、桥梁、还是隧道勘察都是这种勘察模式,这种早期的工程地质勘察模式,已不能适应山区高速公路工程地质勘察工作要求。山区高速公路工程地质勘察的对象主要包括桥梁、涵洞通道、隧道、高边坡、高路堤、软基及不良地质等。不同勘察对象的勘察目的不同,勘察工作中应针对不同的勘察对象,对勘探方法、取样试验、物理力学指标分析评价等做出不同的要求,并非所有的勘察对象都应提出地基承载力。如高边坡的勘察目的,主要是查明边坡开挖后的稳定性,勘察在查明岩土层结构的同时,还要查明软弱夹层和构造结构面情况,并提供抗剪、抗滑指标。 (三)勘察深度不够,定性的分析太多,定量成果不足。我国的山区高速公路的建设不到十年时间,山区高速公路的工程地质勘察工作经验不足,我国高速公路地质工作仍停留在工程地质勘察阶段。勘察报告描述较笼统,多是一些定性的描述,设计及施工人员很难采纳,甚至无法利用。如在深路堑勘察中,常见地质报告中未能进行稳定性分析,所推荐的处理方案及措施较笼统,设计人员无法利用。或者虽然也进行了稳定性分析,但未用设计拟采用的坡率,进行稳定性分析。此外,边坡稳定性评价方法单一,完全依赖极限平衡法,未采用工程地质类比法、图解法、极限平衡法和数值分析方法进行综合分析评价,也是较常见的问题。又如在桥基勘察中,常见对钻孔深度把握不准。未能根据桥梁荷载的要求及可能采取的基础形式,确定钻孔深度。因此,要么钻孔钻深了,浪费了大量的财力和时间;要么钻孔钻浅了,不能满足桩基对钻孔深度的要求。再如某山区高速公路初勘中,对断层构造勘察时,在评价区域断裂构造对公路的影响时有这样的论述评价“根据区域地质资料,K25+600处有一断层,建议路线与断层呈大角度相交”。没有深入查明断裂带的规模和路线的关系对公路的影响等。 (四)对山区工程地质条件的复杂性认识不足。虽然在山区高速公路的勘察设计中,复杂的地质条件越来越为工程技术人员所重视,但部分工程地质勘察人员仍对山区高速公路的工程地质条件认识不足,如某山区高速公路中,由于对地质条件认识不足,为了节省造价,路线以路基通过,导致施工过程中出现大量的边坡稳定性不足问题。又如某山区高速公路基岩为砂岩、泥质砂岩,但其风化程度变化较大,勘察过程中对风化程度变化不足未引起足够重视,钻孔数量偏少,导致施工中桥梁所采用的大部分嵌岩桩质量检测承载力不足,不得已改为摩擦桩。此外,还存在勘察经费不足,勘察工作量较少,不能满足查明地质条件等。 二、处理对策 针对当前山区高速公路勘察设计中存在的问题,笔者认为应在加强从业人员培训,提高专业技术水平的基础上,转变勘察技术人员的观念,在高速公路的勘察中加强岩土工程的理念,进一步提高山区高速公路工程地质勘察水平。 (一)事前规划,制定详细的勘察方案,明确地勘布置原则。山区高速公路地形地质条件复杂,主要表现为地貌单元多、地层岩性复杂,基岩风化严重、基岩顶面起伏大;区域地质构造复杂,对工程影响大;不良地质发育;地下水对工程有较大的影响等。工程实践证明,针对复杂的山区地质条件,制定详细而针对性强的勘察方案是山区高速公路工程地质勘察的关键。勘察方案主要包括勘探方法的选择;勘察点数量、间距;勘探深度、钻孔孔径、取样的数量、样品类别;工程地质调绘的范围、比例;工程物探的使用对象、物探方法;原位测试、简易钻探的使用范围、勘察深度的确定及水文地质勘察工作等。此外,对路基、桥梁、隧道、不良地质等不同的工点的勘察还应针对具体构造物的特点提出勘探、取样、试验、物探等具体要求。 (二)推行工程地质勘察监理机制。工程地质勘察的监理机制,有些省份已经开始试点,在部分工程项目中展开取得较好的成效,应进一步推广。 (三)加强工程地质勘察技术人员的高速公路知识的培训。传统的工程地质勘察工作,勘察与设计、施工脱节。工程地质勘察技术人员高速公路知识的薄弱,对工程地质条件的评价不能较好地和工程紧密结合,只能泛泛而谈。加强高速公路知识的培训,可有效提高工程地质勘察技术人员勘察工作的针对性,提高勘察质量。 三、结论及建议 (一)针对当前山区高速公路勘察中存在的问题,应积极推广岩土工程的理念。改变传统的钻探、取样,提承载力、摩阻力的观念。对地质勘察工作要求在查明地质特征的基础上,还应对地质特征及岩土参数进行分析、评价,熟悉每一类岩土工程的设计方法,了解每一类岩土工程的影响范围及对岩土体物理力学参数的要求。 (二)加强培训,提高工程地质勘察人员专业素质,建立一支专业的高速公路工程地质勘察队伍。改变公路工程地质勘察人员对高速公路不了解,所提供的工程地质报告和工程结合不紧密,难以利用的现状。 (三)积极推行工程地质勘察监理的体制。 公路工程地质论文:浅谈山区高速公路工程地质勘察 内容摘要:针对山区高速公路工程地质勘察中存在的勘察方案考虑不全面、勘察方案不合理、勘察工作针对性不强、勘察深度不够、对山区工程地质条件的复杂性认识不足等进行了分析,并对提高山区高速公路工程地质勘察水平提出了对策。 关键词:山区高速公路;工程地质;勘察 随着我国公路建设的发展,高速公路向山区延伸,地质条件越来越复杂,工程地质勘察工作难度逐渐加大。 一、山区高速公路工程地质勘察中存在的问题 (一)工程地质勘察方案不合理。在山区高速公路工程地质勘察中,大多工程地质勘察项目虽然也制定了勘察大纲,但多数项目勘察方案简单,未能针对项目的工程地质条件和工程的特点,对项目工程地质勘察进行详细规划,所采用的勘察方法,时有不合理或欠缺的地方。如桥梁钻孔布置未考虑到山区地质条件的复杂多变,钻孔数量偏少、钻孔位置不合理,高边坡勘察中对横断面的地质条件变化考虑不足,地质条件未勘察清楚,导致施工中高边坡加固设计变更过多,对活动性断层勘察欠缺,隧道勘察中未进行水文测试等等。 (二)工程地质勘察工作针对性不强。工程地质勘察目的不明确,勘察针对性不强是山区高速公路勘察项目较常见的问题,部分勘察单位仍习惯于“钻探、取样、提承载力”的模式,无论是路基、桥梁、还是隧道勘察都是这种勘察模式,这种早期的工程地质勘察模式,已不能适应山区高速公路工程地质勘察工作要求。山区高速公路工程地质勘察的对象主要包括桥梁、涵洞通道、隧道、高边坡、高路堤、软基及不良地质等。不同勘察对象的勘察目的不同,勘察工作中应针对不同的勘察对象,对勘探方法、取样试验、物理力学指标分析评价等做出不同的要求,并非所有的勘察对象都应提出地基承载力。如高边坡的勘察目的,主要是查明边坡开挖后的稳定性,勘察在查明岩土层结构的同时,还要查明软弱夹层和构造结构面情况,并提供抗剪、抗滑指标。 (三)勘察深度不够,定性的分析太多,定量成果不足。我国的山区高速公路的建设不到十年时间,山区高速公路的工程地质勘察工作经验不足,我国高速公路地质工作仍停留在工程地质勘察阶段。勘察报告描述较笼统,多是一些定性的描述,设计及施工人员很难采纳,甚至无法利用。如在深路堑勘察中,常见地质报告中未能进行稳定性分析,所推荐的处理方案及措施较笼统,设计人员无法利用。或者虽然也进行了稳定性分析,但未用设计拟采用的坡率,进行稳定性分析。此外,边坡稳定性评价方法单一,完全依赖极限平衡法,未采用工程地质类比法、图解法、极限平衡法和数值分析方法进行综合分析评价,也是较常见的问题。又如在桥基勘察中,常见对钻孔深度把握不准。未能根据桥梁荷载的要求及可能采取的基础形式,确定钻孔深度。因此,要么钻孔钻深了,浪费了大量的财力和时间;要么钻孔钻浅了,不能满足桩基对钻孔深度的要求。再如某山区高速公路初勘中,对断层构造勘察时,在评价区域断裂构造对公路的影响时有这样的论述评价“根据区域地质资料,K25+600处有一断层,建议路线与断层呈大角度相交”。没有深入查明断裂带的规模和路线的关系对公路的影响等。 (四)对山区工程地质条件的复杂性认识不足。虽然在山区高速公路的勘察设计中,复杂的地质条件越来越为工程技术人员所重视,但部分工程地质勘察人员仍对山区高速公路的工程地质条件认识不足,如某山区高速公路中,由于对地质条件认识不足,为了节省造价,路线以路基通过,导致施工过程中出现大量的边坡稳定性不足问题。又如某山区高速公路基岩为砂岩、泥质砂岩,但其风化程度变化较大,勘察过程中对风化程度变化不足未引起足够重视,钻孔数量偏少,导致施工中桥梁所采用的大部分嵌岩桩质量检测承载力不足,不得已改为摩擦桩。此外,还存在勘察经费不足,勘察工作量较少,不能满足查明地质条件等。 二、处理对策 针对当前山区高速公路勘察设计中存在的问题,笔者认为应在加强从业人员培训,提高专业技术水平的基础上,转变勘察技术人员的观念,在高速公路的勘察中加强岩土工程的理念,进一步提高山区高速公路工程地质勘察水平。 (一)事前规划,制定详细的勘察方案,明确地勘布置原则。山区高速公路地形地质条件复杂,主要表现为地貌单元多、地层岩性复杂,基岩风化严重、基岩顶面起伏大;区域地质构造复杂,对工程影响大;不良地质发育;地下水对工程有较大的影响等。工程实践证明,针对复杂的山区地质条件,制定详细而针对性强的勘察方案是山区高速公路工程地质勘察的关键。勘察方案主要包括勘探方法的选择;勘察点数量、间距;勘探深度、钻孔孔径、取样的数量、样品类别;工程地质调绘的范围、比例;工程物探的使用对象、物探方法;原位测试、简易钻探的使用范围、勘察深度的确定及水文地质勘察工作等。此外,对路基、桥梁、隧道、不良地质等不同的工点的勘察还应针对具体构造物的特点提出勘探、取样、试验、物探等具体要求。 (二)推行工程地质勘察监理机制。工程地质勘察的监理机制,有些省份已经开始试点,在部分工程项目中展开取得较好的成效,应进一步推广。 (三)加强工程地质勘察技术人员的高速公路知识的培训。传统的工程地质勘察工作,勘察与设计、施工脱节。工程地质勘察技术人员高速公路知识的薄弱,对工程地质条件的评价不能较好地和工程紧密结合,只能泛泛而谈。加强高速公路知识的培训,可有效提高工程地质勘察技术人员勘察工作的针对性,提高勘察质量。 三、结论及建议 (一)针对当前山区高速公路勘察中存在的问题,应积极推广岩土工程的理念。改变传统的钻探、取样,提承载力、摩阻力的观念。对地质勘察工作要求在查明地质特征的基础上,还应对地质特征及岩土参数进行分析、评价,熟悉每一类岩土工程的设计方法,了解每一类岩土工程的影响范围及对岩土体物理力学参数的要求。 (二)加强培训,提高工程地质勘察人员专业素质,建立一支专业的高速公路工程地质勘察队伍。改变公路工程地质勘察人员对高速公路不了解,所提供的工程地质报告和工程结合不紧密,难以利用的现状。 (三)积极推行工程地质勘察监理的体制。 公路工程地质论文:论高速公路工程地质勘察监理的重要性 摘要:该文通过实践山西某山区高速公路项目勘察监理工作,对三个不同阶段的勘察监理工作实施内容和取得的效果进行分析,指出了勘察监理在高速公路工程地质勘察中的重要性和必要性。 关键词:高速公路;工程地质;勘察监理;重要性 由于过去我国高速公路岩土工程勘察一直保持行业垄断,没有进行单独招标。岩土工程地质勘察主要体现在三方面:第一,勘察设计总承包;第二,业主直接委托勘察单位;第三,即使勘察单独招标也是低价中标。以上三种勘察模式往往在工程质量、技术成果等方面表现很差。目前在我国高速公路工程地质勘察工作中实施监理,正处于一个初级阶段。高速公路岩土工程勘察监理就是监理组织或监理执行者(岩土工程监理工程师)执行业主的委托,对高速公路全过程依据勘察合同文件、国家的法律、法规、勘察技术规程、规范、标准等,对勘察质量、进度、勘察工作量的计量、费用的审核结算等进行监督、监控、评价、约束、组织、协调和疏导。使勘察行为符合准则的要求,使有关人员的行为更准确、更合理、更完善,使高速公路工程地质勘察技术成果资料能够指导公路施工。 现代高速公路的发展趋势逐渐由东向西,由平原向山区拓进。山区高速公路沿线的构造物、不良地质段、特殊性岩土段、高填深挖工点等工程地质勘察的特点及技术要求和深度多样性、复杂性,导致地质勘察监理工作任务重、技术含量高、复杂,给监理工作带来了一定的难度。本文实践了山西某山区高速公路118千米的勘察监理工作。 一、勘察监理工作实施 岩土工程地质勘察质量监督与管理是保证高速公路工程地质勘察质量、岩土工程合理性、完善和优化设计的前提。一条高速公路要穿越不同的地质单元,各单元地形、地貌、地质构造、水文地质各不相同,特别是山区高速公路,工程地质条件的好坏直接决定着其工程造价、工期、施工期、营运期的安全。地质勘察资料的不准确,势必导致设计的保守,造成工程资金浪费,后期运营出现沉降、边坡坍塌等不良现象,给公路安全运营埋下了隐患。高速公路具有阶段性勘察设计特点,一般采用两阶段勘察设计即初步设计阶段勘察设计、施工图设计阶段勘察设计,个别项目还有施工勘察阶段。各个不同阶段的勘察监理工作基本都分为三个阶段:进场初期勘察监理、工作进行中勘察监理、工作结束勘察监理。 (一)进场初期勘察监理 地质勘察单位在进场初期应向监理工程师提交项目工程地质勘察大纲和地质勘察实施细则。本勘察大纲应包含根据各个工点的水文地质条件、构造物(工点)设置情况、设计要求等编写的工程地质勘察纲要。明确该工点为达到勘察目的所采用的勘察手段和方法(如钻探、挖探、物探、钎探)、勘察工作量(如钻孔个数、总延米数等)、工期的预估。监理单位根据相关技术规范、 业主要求,认真分析勘察单位提交的工程地质勘察大纲,结合项目概况情况,提出相关意见和建议。经业主、勘察单位、监理单位三家共同商榷后统一后,完善该勘察大纲,使其具有计划性和指导性。同时,监理单位应对勘察单位的钻探施工设备、试验设备的质量合格情况、投入数量进行检查,满足工程实施要求方可允许进入施工现场。最后并签署开工报告。 (二)工作进行中勘察监理 在工程地质勘察工作实施过程是在野外进行的,监理工程师应深入勘察现场,结合勘察大纲及现场地质情况,对勘探孔的布设、取样、原位测试进行监督。监理现场采用现场巡视、抽检、重点旁站、定期中间检查和室内资料审核相结合的方法进行。重要工点(如大桥、特大桥、隧道、高边坡、采空区、软土等)采用旁站监理方式,控制整个勘察过程,保证勘察实施过程的正确性和真实性,并对现场遇到的重点、难点、疑点地质问题进行现场指导,对工程地质复杂区、多变区应及时指导勘察单位更换勘察方法、手段和随机调整勘察工作量。检查钻探深度、取样、原位测试是否能够满足设计要求,对现场的编录质量和规范性进行监督和指正。认真填写检查记录和编写监理报告(日志),每天统计勘察工作量进度并定期向业主单位汇报勘察质量和进度情况。 组织中间检查对勘察单位的阶段性勘察现场实施全过程监理检查和管理。从工程地质角度出发,综合考虑各构筑物布置的经济性及合理性,向业主单位和设计单位提出建议。通过现场过程质量控制,对工程地质情况的了解,结合设计情况、勘察单位的工程进展情况,并及时与业主单位、勘察设计单位进行充分沟通,保证工程安全性、经济性、合理性前提下,及时调整勘探手段和方法,确保勘察成果质量。 (三)工作结束勘察监理 勘察工作结束监理单位应依据相关勘察合同,对勘察单位的工作量由监理工程师签认。监理单位对勘察单位的各种勘察手段、方法,工作量,技术成果资料进行审查、综合分析,之后资料才能提供设计单位的地质参数。最后并编制监理报告。 二、勘察监理取得的效果 本项目中勘察监理采用现场监督和室内文件审查形式进行,即现场监督、控制、管理、指导,室内技术成果的分析与评价。取得效果举例说明: 1.由于本项目K35+800~K85+230段奥陶纪石灰岩发育较好,岩体较完整,表层覆盖层较薄。经过监理监督和现场指导,后将13个高边坡的钻探方案调整为物探+挖探。施工工期比原来方案缩短了10天,勘察费用节省近140万元,探查的效果远超过钻探。 2.在K124+080~K124+285段,路线以路基方式穿越南山北部山脚与大洋河河岸交界平缓地带。根据K124+120涵洞钻探软基情况,结合地形推断该段可能存在软土地基。经监理工程师现场踏勘并同意在该段增加3个路基钻孔以查明软基可能性,结果表明软基最大厚度达8米。虽然在勘察投资上增加约5000元投资,但避免了今后路基沉降带来的巨大经济损失和安全隐患。 3.室内技术报告的审查工作对地貌及微地貌单元要求进行了数理统计,以地质单元形式给出了该项目路线走廊的工程地质特性,为指导设计和施工提供了依据。 三、结束语 岩土工程地质勘察监理制度监理顺应现代勘察市场化的需求,勘察质量的监督与控制,直接决定了设计质量、施工成本、施工周期、运营安全、后期公路养护投资。公路勘察监理由于市场不规范,在实际的实施操作过程中还存在一定问题,主要表现在:监理单位人员必须具有较高的职业道德素质和专业技术水平,发现问题情况下能够及时提出并指导勘察单位的实施方案调整;勘察技术成果审查过程中不能综合地提出具有指导施工的可行性和合理性方案和结论;建设单位对勘察监理费用投入比例很小,导致一些勘察监理单位人员素质、技术水平上不去,没有在项目过程中起到真正意义的作用。 公路工程地质论文:山区公路工程地质勘察问题研究 【摘要】我国山地面积占陆地总面积的70%,山区道路沿线的地形地貌、地质条件和水文条件较复杂,不确定性较大。路基填挖交替频繁,深挖、高填路段多,从而使路基的物理力学性能有很大的差异,造成路基不均匀沉降,发生失稳现象。这就需要对工程地质条件做深入的研究,找到针对性较强的勘察方法和手段,为山区高速公路设计和施工提供完整、准确的工程地质资料。本文总结了山区公路勘察方法,并对各种特殊地段的勘察要点进行了分析和总结:结合沿线的自然地理和地质条件,遵循面点结合、由浅入深的原则,综合运用遥感、工程地质调查测绘、物探、钻探、原位测试、工程地质和水文地质试验等方法和手段进行综合勘察,为设计、施工提供完整、准确的地质资料和建议 【关键词】山区公路;地质条件;勘察方法;高填深切路段勘察;边坡勘察 1.勘察方法的选择 勘察方法的选择应依据勘察阶段,地形、地质条件和勘察对象而定,大致分两种类型: 1.1宏观控制 一般采用遥感技术,从宏观上观察全貌,对区域地质条件进行大致了解,可发现大型地质构造和地质灾害。根据不同时期的资料,还可以掌握不良地质发展趋势,进行地质单元的划分。山区公路中最重要的一点就是首先进行地质单元的划分。地貌就是从地质的角度去论述地表形态,不同地貌的地质成因和历史不同。 1.2微观分析 通常采用地质调绘、物理勘探、钻探、挖探、取样、试验及原位测试等方法,其中地质调绘及物理勘探可以定性或半定量地判定地质条件;而钻探、挖探、取样、试验及原位测试则可以对地质条件及其对工程的影响程度进行定量分析。 2.路段勘察 2.1一般路基 一般路基工程勘察主要按沿线微地貌特征分段,查明各段的地质结构,岩土类别、土的密度和含水状态,基岩风化情况,地下水埋深、变化规律和地表水活动情况;确定路基基底的稳定性,边坡结构形式及坡度;确定设置支挡构造物和排水工程的位置,划分土石工程等级。 2.2高路堤 高路堤作为陡坡路堤的一种特例,也属于重点路基工程(即地形起伏大、路基填挖量大、工程地质条件差的路段),高路堤边坡必须进行稳定性验算,其参数的选择是稳定性验算的关键,需要对地基土及路堤填土提出准确的物理力学参数,因此要针对高路堤做专门的工程地质勘察。 高路堤主要病害是总体沉降、局部沉降、局部沉陷、滑移、路基破坏等。一般的填方路堤和高路堤对路基基底要求应有足够的承载力,路堤基底土的变形性质和变形量的大小主要决定于路堤填土高度、基底土的力学性质、基底倾斜程度、软土层和软弱结构面的性质和产状等。软土层或较软结构面往往使基底发生较大的塑性变形而造成路基的破坏。因此其勘察中的重点是沿陡坡路基顶或软土层及较软结构面,对陡坡路堤进行设计时必须进行地基稳定性验算,应通过有针对性的工程地质勘察提供准确的陡坡路堤地基岩土物理力学参数。 2.3陡坡路堤 当地面自然横坡陡于1∶5时(包括纵断面方向)就应视为斜坡路堤,当地面横坡陡于1∶2.5时,就视为陡坡路堤。根据斜坡路基病害调查,公路陡坡路基常见病害是纵向裂缝和路基滑移。影响陡坡路基稳定性的主要工程地质因素有以下两个方面:(1)陡坡覆盖层土体与基岩接触带为透水软弱面,地下水活动引起陡坡路基下滑;(2)陡坡路基岩层软硬相间,其软弱面顺路基倾斜,由于风化强弱差异或地下水侵蚀,地基和路基顺软弱面滑移。 2.4深路堑 对于深路堑边坡、需要特殊设计加固的边坡以及稳定性差的边坡,均应作为单独工点进行工程地质勘察,以便对边坡的整体稳定性进行评价。首先应查明场地岩土体组成,岩层的倾向与坡向的关系,岩层分布以及风化层、区域地质、水文地质条件,地震资料,气象资料。利用赤平投影或者理论计算边坡整体的稳定性,提出支护(挡)建议。 部分地段拟建道路修筑后,路堑边坡形成临空面,边坡上覆松散堆积物失去支撑,易沿基岩面下滑。山区地形起伏大,植被茂密,进行工程钻探很困难,利用人工探槽(坑)是一种比较好的手段,要查明覆盖层厚度。提出适宜的防护、加固等措施,消除路堑边坡形成临空面的不利影响,防止边坡上覆松散堆积物沿基岩面下滑。 2.5支挡工程 支挡工程的勘察主要任务为查明支挡构筑物位置承重地基的地层层位、层厚、岩土类别、分布范围,调查地下水埋深、分布;确定岩土的承载力、抗剪指标和压缩指标;判定在路基附加荷载作用下,路基沉降和滑移的稳定性。 3.桥涵勘察 桥涵工程的勘察主要任务是查明桥涵位置地基土层的岩性、地质构造、水文条件,查明其软弱下卧地层的厚度及分布,依据调查结果绘制断面图。确定岩土的承载力、抗剪指标和压缩指标。在地形图上绘出汇水面积;根据收集的气象资料,估算最大的流量,过水断面尺寸,计算墩台最大冲刷深度,提出合理的基础埋深。 4.隧道勘察 由于山区的地形特点及隧道出入口对地形有较高的要求,进行工程钻探往往比较困难。近年来,随着物探技术逐渐成熟和山区高速公路的发展,已被作为主要勘察手段,广泛应用在山区公路隧道勘察中,目前,常用的方法主要有:地震法、瞬变电磁法、高密度电法及可控源音频大地电磁法。工程物探作为公路隧道工程地质勘探的主要手段,测得岩质隧道围岩岩体、岩石纵波速、横波速,从而求得围岩动弹性模量、泊松比等物理力学指标,为隧道洞身的围岩分类、隧道洞室的开挖和衬砌设计提供依据。 5.公路涎流冰的勘察要点与防治措施 涎流冰冲坏桥涵结构,破坏路基路面,危害公路行车的安全,已成为高寒地区公路主要病害之一。涎流冰的防治工作,应从公路勘察设计的源头上采取积极地防治措施。若路线不可避免地要从涎流冰地段通过,则应进行全面细致的水文、地质、地形调查,认真分析水的来源,涎流冰的形式、规模及对公路的危害程度,因地制宜地选择防治方案,将涎流冰的危害降到最小程度。一般采用因势利导及相互隔离的办法处置。 6.结语 随着山区公路的高速发展,由于山区特殊的地形地貌,给勘察专业带来诸多新课题,采用传统的勘察方法和传统的勘察手段已经很难满足设计的需要,存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题。 6.1解决传统钻探手段以点带面划分地质界面时常带来的漏判、推断不准确等问题,如地下不明物体、洞穴、软弱结构面、滑动面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。传统的钻探方法受地形的限制,而利用人工挖探、工程物探技术等多种辅助手段和钻探联合使用的方法,起到相互补充、相互验证的作用。将工程物探技术与传统勘探手段相结合,是解决岩土工程勘察中存在的主要问题的有效手段之一。 6.2加强室内、外测试新技术(标准贯入试验、波速测试、静载荷试验、现场剪切试验等)和施工检测、监测技术的使用,通过其获得的数据和资料,进过分析、对比,建立它们之间的经验关系,并将工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得到的参数作为对比依据,确保所提供的岩土工程设计参数的可靠性。同时,达到解决那些采用传统勘探手段难于获取可靠的岩土工程设计参数(如粗颗粒土、花岗岩残积土、风化岩的承载力、变形指标)等问题。 地质勘察工作是山区公路建设成败的前期关键,各阶段的地质勘察工作必须认真对待,要达到必要的深度。对于地质条件复杂的或存在不可避绕的不良地质路段,前期的工程地质勘察更要做细,并请多方专家共同研讨决策。勘察设计单位应加强岩土工程技术人才培养,适应山区公路建设新的发展需要。 公路工程地质论文:浅析公路工程地质勘察过程中应注意的问题 摘要:为了正确处理公路工程建筑与自然条件的关系,充分利用有利条件,避免或改造不利条件,需要进行公路工程地质勘察,查明建设地区的工程地质条件。文章阐述了对公路工程地质勘察过程中的一些常见问题,并提出了勘察编制纲要,选择勘探测试方法、工程勘察质量控制等相应的改进措施。 关键词:公路建设 工程地质勘察 勘察纲要 质量管理 公路工程地质勘察项目呈线状分布,一般长达几十公里。在地质条件较复杂地区,同一项目往往跨越多种地形地貌和地质构造单元,途径多种不良地质和特殊岩土。管理好一项复杂的公路工程地质勘察项目,需要项目负责人除了具备良好的职业道德外,还要具备较高的技术水平和较丰富的实践经验。 一、公路勘察设计工作中存在的主要问题 工程设计是分阶段进行的,与设计阶段相适应,勘察也是分阶段的。公路工程地质勘察必须根据不同的勘察阶段,完成各项勘察任务。各勘察阶段的工作内容和工作深度应与公路各设计阶段的要求相适应。 (一)客观因素 设计理念和设计水平还难以适应新时期交通建设的要求;总体设计水平应进一步提高,技术标准、技术指标的掌握和运用不够灵活;地勘工作深度不足,水文地质资料的收集、分析和正确运用不足;部分项目技术方案比选未能完全作到科学、客观、真实、择优,未能完全起到优化设计、方便施工、控制投资的作用,甚至还存在着为比较而比选的情况;投资控制中,概算超估算,预算超概算等现象时有发生。 (二)主观原因 1.勘察设计周期偏短,设计人员深入研究和优化方案的时间不足。 2.设计人员对工程造价理解有偏差,不能正确处理“好和省”的关系。降低造价是勘察设计追求的重要目标之一,是在保证安全、保护环境、提高质量前提下的降低。好的设计,应该是安全性、耐久性、舒适性、方便性、经济性的完美结合,绝不是多花钱搞一些贪大求洋的东西,也不是钱花得越多事情就做得越好,有时多花钱也会做不好事情。 3.设计人员受理论知识、技术水平、实践经验、工作习惯等影响,对沿线地形、地质和水文地质条件的分析认识不足,科学掌握标准、灵活运用指标的能力欠缺。标准、规范是做好技术工作的行为准则。灵活运用是在全面系统理解标准基础上与地形、地质相结合的灵活运用,而不是生搬硬套。对于强制性指标要严格执行,一般性指标要灵活运用,超限指标要论证采用。要特别防止认为标准越高越好越安全的错误观念,不顾环境承受力,不计造价盲目追求高标准、高指标和随意突破标准,防止从一个极端走向另一个极端。 4.部分勘察人员工作责任心、上进意识不强。 二、公路工程地质勘察需注意的问题 公路工程地质勘察如何打破传统条框束缚,将勘察工作贯穿公路项目的全寿命过程,使工程地质勘察工作更有效地维护公路的安全正常运营业虽然业主委托工程勘察大多局限在勘察规范提到的三个阶段,但是,作为岩土工程师应当树立项目全寿命过程勘察的概念。下面就勘察纲要的编制、外业质量控制等五个方面进行探讨: (一)勘察编制纲要 编制纲要是每个勘察项目必须进行的工作,应综合考虑场地工程地质、水文地质条件和项目情况,不仅要详细阐述对场地地质条件的认知程度、项目概况、本次工程地质勘察的目的、方法、工作范围、技术要求,还要对勘察工作参与的人员、投入的设备及质量保证措施有明确的说明。 (二)选择勘探测试方法 勘探测试方法具有很强的针对性,选择合理可以起到事半功倍的效果,否则会造成很大的工作量浪费, 还起不到应有的作用。由于勘察测试方法种类繁多,那么如何选择既经济又合理可行的方法是公路工程勘察的关键。首先应当详细了解场地已有地质资料、公路和沿线构造物情况、与设计人员充分交流、明确要解决的工程地质问题,然后开展这项工作。 (三)工程勘察质量控制 加强全员质量教育,树立全员质量观念。全力推进ISO9001:2000质量保证体系的运行,落实质量目标考核责任制、质量责任追究制,全面提高勘察设计质量。严格按照质量认证体系的要求,规范流程,明确责任,用过程质量保证总体质量。加强公路勘察设计工作基础资料的调查和收集。特别是工程地质和水文地质的勘探和调查,加强公路影响带内环境地质调查和地质勘察成果的综合验证工作。对公路工程施工、构造物结构安全有影响的地震、滑坡、泥石流等重大不良地质和特殊岩土,要进行专项地质勘察与评价。 审查工作要结合勘察设计过程动态进行,使勘察设计工作和审查工作有机结合,形成合力,更有效地确保勘察设计质量和投资控制。要严格执行“方案审定”、“二校三审”程序,确保勘察资料、试验资料、设计说明、设计图纸、设计概算、设计数量的“六个一致”。 (四)内业资料整理质量控制 内业资料质量取决于外业资料质量。项目负责人在外业工作期间,应随时对完成的每个勘探点、测试点、物探点/线等资料进行检查验收,在完全确认各个工点、各段比较方案所有的勘探工作量保质保量的完成,以及确保勘察过程补充的工作量完成后,即可转入室内资料整理阶段。 (五)工程地质勘察周期控制 勘察周期作为工程地质勘察项目的重要因素必须满足计划要求。在制定勘察纲要时,应根据工程项目情况、勘察工作量和勘察方法、场地地形地质条件等情况,对外业工作、岩土试验和室内资料整理时间进行统筹安排人员和设备。 树立项目全寿命周期成本观念,有效控制工程造价。公路工程是一项系统工程。勘察设计要统筹考虑规划、建设、养护、运营的全过程,运用项目全寿命周期成本观念,进行技术方案比选,合理确定项目的功能水平,实现技术与经济的有机结合,确保勘察设计工作质量。 设计阶段是项目寿命周期成本控制最关键的阶段,要从项目生命周期的全过程去看待成本,不仅要重视建设成本、维修成本、养护成本的控制,还要重视环境成本和社会成本的控制,通过运用科学的方法合理评价设计方案,在确保安全和功能的前提下,通过提高技术含量,合理、灵活运用设计指标,达到最佳技术与经济效益。 公路工程地质论文:公路工程地质勘察中的问题探讨 摘要:地质勘察作为公路工程的总体设计、预算、施工所依据的重要基础材料,它的定位和实施还存在着一些问题,这些问题可能出现在前后之间不协调,或者重视程度,专业人员,等其他一些原因,我们就这些可能出现的问题,以实际案例作为根据进行探讨。 关键词: 勘察;技术;人员;方法 在公路施工或进行作业之前,对地质的勘察必不可少,地质存在着许多难以预测的情况,勘探工作是为了降低风险和保证对公路作业可行性,在勘探过程中可以排除很多可能出现的问题,让公路工程整体得到良好的保障。 一、可能存在的问题 公路工程的地质勘察项目一般呈线状分布,通常情况下会长达几十公里。如果位于地质条件比较复杂的地区,同一个项目中往往会横跨多种地形地貌以及地质构造单元,途经数种不良的地质和特殊岩土。想要管理好一项错综复杂的公路工程地质勘察项目,这需要项目负责人具备良好的职业道德,此外还要具备较高的综合技术水平和丰富的实践经验。工程的总体设计是分阶段进行的,与设计阶段相比较,勘察也是分阶段的。公路工程地质勘察,必须依据不同的勘察阶段,完成其中各项勘察任务。各个勘察阶段的工作内容,工作深度应和公路设计阶段的要求相适应。客观因素的设计理念以及设计水平目前还难以适应全新的交通建设要求,整体设计水平应进一步得到提高,技术指标和技术标准的运用和掌握不够灵活,地勘工作深度不充足,水文地质资料的收集整理、分析以及正确运用能力不足,部分项目技术方案未能够完全达到客观、科学和真实,不能全面起到优化设计、控制投资、便利施工的关键作用。投资控制过程中,概算超过估算,预算超过概算等不良现象时有发生。 勘察设计中存在的主要问题,其中有客观原因,也有主观原因。勘察设计的周期偏短,严密度不够,设计人员深入研究问题,以及优化方案的时间不足。设计人员对工程造价的具体理解有偏差,不能够正确处理质量与价格两者之间的关系。把造价降低是勘察设计追求的重要目标之一,这是在安全有保证,环境无破坏,质量有提高的前提之下降低。卓越的设计,应该是耐久性、安全性、舒适性、便利性和经济性的完美组合,不是钱花得越多事情就会做得越好,很多时候预算再多也会搞不好项目。设计人员受自身的理论知识,技术水准,实践经验和工作习惯等一些原因影响,对沿线地形地质、水文地质条件的分析认识不达标,科学掌握标准,灵活运用指标的能力有所欠缺。标准和规范设计的前提,具体还应该结合实际情况进行新的考虑。 二、技术和人员上的加强 加强以测试为主的勘察手段,比如标准贯入试验、波速测试、现场剪切试验等,以及施工检测、监测技术的使用,通过其获得的数据和资料,进过分析、对比,建立它们之间的经验关系,并将工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得到的参数作为对比依据,确保所提供的岩土工程计参数的可靠性。同时,达到解决那些采用传统勘探手段难于获取可靠的岩土工程设计参数(如粗颗粒土、花岗岩残积土、风化岩的承载力、变形指标)等问题。加强勘察技术人员的再教育和技术培训并形成定期制度,促进其知识的更新换代。勘察单位实行内部岗位轮换制度,促成勘察各专业的技术交流、知识渗透,尽可能组织技术人员参加各种有关的学术活动和讲座,达到提高勘察技术人员的学术深度的目的。强调计算机技术的应用(如受压层深度计算、承载力计算、土压力计算、各类静力或动力有限元计算、地震反应分析、渗流分析、地质灾害设计等),采取这些措施可以大大提高技术人员的综合素质。地质勘察工作是公路工程前期的关键,各阶段的地质勘察工作必须认真对待,要达到必要的深度。对于地质条件复杂的或存在不可避绕的不良地质路段,前期的工程地质勘察更要做细,并请多方专家共同研讨决策。勘察设计单位应加强岩土工程技术人才培养,适应公路工程建设新的发展需要。 三、深入勘探中的具体问题 地层分布、地质构造、岩土物理力学性质等一些地质资料是公路工程总体,及各专业设计的基础根据。地质条件的优劣不仅仅影响着方案设计、施工工艺的选择确定,也影响着工程造价和施工期限。可是由于建设的管理体制,专业及学科设置和勘察设计组织等多方面原因,工程地质勘察和设计经常处于脱节,勘察和地质研究工作处在从属和被动的地位,相关地质资料的深度,可靠性等时常难以满足设计需求。施工过程中因地质条件和现场实际情况不符而导致的变更设计层出不穷,施工及运营期因为地质因素产生的边坡滑塌甚至更严重的安全事故屡见不鲜,这是必须得到重视的问题,近年来从政府主管部门到项目业主再到各勘察设计企业,大家均已经认识到问题有多么严重性,也相继出台或者采取了一系列补救方案和措施,可是因为诸多深层次矛盾没有得到解决,效果并不是很乐观。 公路工程地质勘察所要达到的目的和任务会随着设计阶段,专业需求的不同而相应变化,各阶段、各专业的勘察手段和方法,以及勘察试验内容和深度的差异有很大。尤其是前期准备工作,路线方案等尚未确定的情况下,勘探工作量应该把握好尺度,工作量如果较少,方案比选则会缺少依据,工程造价和规模难以控制;工作量如果过多,则很可能造成没有必要的资金浪费。可行性研究和分段的工程地质勘察,着重从宏观的地质环境进行考虑,为路线走廊和重大路线方案的比选提供可靠依据。对区域性分布不良的地质,必要时进行控制性勘探的设置。初步设计阶段的初勘作业,应该按照从“面”到“线”最后再到“点”的原则确定勘察方法以及。“面”上的工作,以调绘和测绘为主,“线”上的工作要以物探以及原位测试为主。“点”上的工作则必须布置钻探进行作业。初勘工作的主要任务是查明沿线各个地质单元、各类桥梁和隧构造物,细致调查地质情况,取得代表性的设计参数,为今后路线方案确定,专业技术方案的比选,工程规模大小以及造价控制提供相关基础资料的支持。 具体来讲,以挖方勘探为例,挖方勘探的主要任务包括挖方土、石等级的判别及挖方材料的适用性分析以及为挖方边坡设计提供地质参数等。对于挖方的土、石等级及适用性,初勘阶段一般通过调绘进行初步判断,以便做出相应的费用概算;详勘阶段则应对每一个地质单元采用控制性钻探进一步分析,提供相对准确的设计成果供承包人施工组织参考;施工过程中则需要根据开挖及试验成果及时予以修正,并作为业主计量支付的依据。对挖方边坡的勘察尤其是岩质高边坡勘察应以地质调绘和测绘为主。土质高边坡可通过钻探、取样、试验获得相关稳定性计算参数;岩质高边坡的稳定性受结构面控制,因此应充分利用天然露头,采用调绘、测绘等方法查明各类结构层的走向、倾向和倾角;对于夹有软弱岩层或水文地质条件较差的岩质边坡,应布置钻探以查明软弱夹层的工程性质及水文地质情况。施工开挖对边坡坡体地层揭示最为直观,因此挖方边坡的设计应动态延续至施工开挖过程中。基础勘察应根据构造物设计要求确定勘察手段和方法,布置相应的勘察工作量。一般情况下,小型构造物(如涵洞、挡土墙等)大多采用浅基础(特殊地基除外),地质条件很好的桥梁墩台也多采用浅基础。对这类浅基础,可采用挖探方法查明地层实际情况,为基础沉降、稳定性计算及基础设计提供相关的地质参数。 公路工程地质勘察工作和管理体制存在的问题与弊端,直接影响了勘察的质量以及作用,公路主管部门、施工方、勘察及监理等站在各自的立场肯定都有各自的体会和认识。由于体制方面的惯性作用,多年来形成的设计与施工脱节、勘察与设计脱节的局面,难以在短期内扭转,建议相关部门选择部分项目作为试点,及早探索一套科学合理、切实可行的建设管理、勘察设计管理体制,逐步和国际接轨,进而将地质勘察的作用真正地全部发挥出来。 籍贯:辽宁大连,职称:副高,研究方向:岩土工程、工程地质勘察、地基与基础、水文地质方面。
工程测量论文:水利水电工程测量运用研究 摘要: 本文应用实例分析了水利水电工程中应用GPS与RTK技术的重要性,同时指出在水利水电工程的测量中对于GPSRTK的应用,以期提高水利水电工程测量准确性与可靠性。 关键词: GPS;RTK技术;水利水电工程;测量 GPSRTK技术也叫作实时动态的相对定位的技术,这种技术主要把载波相位当做基本的观测量,进行差分定位的技术。通常情况下,GPSRTK的测量思路为:在相关基准台之上设置GPS的接收机,以便观察全部可见的卫星,同时将观测的数据经无线电输送到相关设备中,便于及时发送到用户的观测站。而在用户站中GPS的接收机在进行卫星信号接收时,主要是经无线接收的设备面对基准台观测数据进行接收,再按照相对定位的原理,对精度与三维坐标进行计算。 1我国水利水电工程GPSRTK技术应用的重要性 本文主要从某地区水利水电站渠道堤坝安全性技术检测的相关内容展开论述,文中结合了水利工程山洪沟洪水的具体特点,对引水式电站引水渠线长、交叉洪沟多,防洪复杂等情况对某地区水电站进行论述研究。因此,为了提高水利水电工程的测量精确度与可靠性,检测技术人员有必要加强对实时动态的相对定位技术的理论知识学习与研究,特别是对大型的水利水电站质量检测以及一些基础岩体检测技术,需要重点研究,从而熟练掌握实时动态的相对定位技术原理。通常来讲,水利水电GPSRTK测量技术具有诸多优点,例如施工简单、数据测量科学准确、在检测过程中相对安全,因此,水利水电工程GPSRTK测量技术值得广泛应用推广。此外,在具体的测量时,要按照技术施工要求,结合当地的实际情况展开分析,从而根据水利水电主要特点找到适合的测量方法,以便保证施工技术测量精确性与可靠性[1]。 2工程实例分析 2.1工程简介 某水电站主要在澜沧江的干流上,该水电站属于一等的工程,也是一级的建筑物,这个工程主要任务就是发电,同时还有旅游、防洪、养殖与灌溉等作用,水库有调解性的功能。实际水库库容是237.03×108立方米,其调解的库容是,113×108立方米,水库正常的蓄水位是812米,死水位是765米,而校核的洪水位是817.9米。而电站装机的容量是5850MW,实际保证出力为2406MW,每年平均的发电量是239.1×108kW•h。现阶段在该水电站测量中,常用的技术是GPSRTK技术,应用这种技术优势比较明显。 2.2在水利水电中应用 GPS-RTK技术的优势应用实时动态的相对定位/GPSRTK的定位系统实施测量时,主要优势就是每一个测量站间不需要通视,并且定位的精度比较高、可以全天候进行作业、观测的时间比较短、操作过程比较方便,通视能够提供多功能多用途与三维坐标等,特别是对于水利水电工程的测量有着显著优势。第一,GPSRTK的定位系统能够在短时间内结束10到20米定位的精度。例如:在GPSRTK的定位系统之中,一小时以上观测测量与结算,能够把平面误差严格控制在1h以上观测的解算和测量,可以将平面位置的误差控制于1毫米以内,可以提高工程测量效率与质量。第二,GPSRTK的定位系统自动化的程度比较高,且控制面积比较大,能够全天候进行作业,不会因为气候、时间与人员等因素而受到影响,操作比较方便[2]。 3在水利水电工程的测量中对于GPSRTK的技术应用 3.1断面的测量 在进行一些水利渠道的工程运算工作时,需要应用纵横断面的图来计算土石方量。在应用PTK的技术时,仅需要把设计线形传输至RTK的手簿中,这样RTK能够及时提供相应渠道桩号,同时能够提供渠道横向方向、纵向方向与中线距离,从而方便了断面的高程点施工测量。 3.2施工放样 普通全站仪放样一般需要3个左右的工作人员一起操作,而且在常规情况下主要是距离放样与方向放样,对于全站仪的通视情况有着较高的要求。但是应用RTK进行放样,可以直接进行坐标接对,手簿上也会自动低显示出目标点之间的实际距离。此外,RTK能够对比较复杂的直线与曲线实施放样,且放样对象在同一直线上,不存在坐标位置,这种功能在一些拆迁放样之中有着重要作用。而在进行房屋拆迁时,经常有同时困难与障碍等问题,并且需要在工程建筑拆迁线与交叉点添加适当的放样点,但是RTK的直线放羊可以有效结节以上问题,提高施工放样效率[3]。 3.3控制测量 因为现阶段国内很多水利水电工程都处在偏远地区,在某种程度上致使高等级的控制点数量受到限制,从而影响到相关测量工作。因此,建议使用RTK技术或者是网络的RTK技术,这种技术可以处理渠道与河道等特殊的地形,同时能够测量横断面与纵断面。而且应用RTK的技术、网络的RTK技术,不仅能够提高工作的效率与缩短施工期限,而且能够大幅度节省成本。 3.4地形的测量 就目前而言,很多水利水电的工程经常需到现场进行选址,在测量小片地形过程中,工程现场选址工作要按照高程坐标数据进行分析,经过参考探讨以后,才可以对位置进行确定。但是RTK技术有着快速定位以及及时获得坐标的优势,在现场选址与定线工作中的效果比较好,可以保证提供数据资料的精确性。另外,在应用RTK技术测量时,可以有效解决连续站积累误差的问题,并且使用这种技术无需较多人力,这样不仅可以确保碎部点定位的精度,而且可以节省资源[4]。 3.5对水利水电的岩体进行测量 当大坝的坝体开始挖方施工后,坝基的岩体会随着坝基的推移,松弛度也会发生一定的变化,特别是在坝基的地应力部分,由于坝基的岩体卸荷度较强,因此会严重影响坝体的基础岩层利用。在研究坝基变形深度以及建基面岩体卸荷四弹变形时,通过不断掌握和了解坝基岩体的声波速率与坝体推移时间的递减变化规律,需要对大坝的坝基岩体预应力引发的重力荷载分布变化以及岩体卸载的松弛度影响作用进行分析,因此,测量人员可以在大坝的基面设置安装相关监测站,这样便于对水利大坝的基面实际情况进行分析与研究。通过测量分析能够发现,大坝岩体基层的测量结果随着测试实践的发展也在发生一定的变化,导致岩层受到影响[5]。 4结语 综上所述,为了不断提高我国水利水电工程测量技术标准,确保水利水电工程项目的稳定性以及可靠性运行,要求施工技术人员以积极的态度和过硬的实操技能,不断地对施工放样与地面测量等技术不断进行研究与完善,从当前我国的水利水电施工建设的总体情况来看,相关测量技术水平已经在某种程度上得到相应的提升,但是与国外的发达国家一些大型的水利水电施工建设项目实时动态的相对定位技术测量水平相比较,还存在一定的不足之处,虽然实时动态相对定位的测量技术应用已经非常广泛,但是其测量的严谨性不能忽视,由于这种测量技术具有操作简单、检测数据准确、检测过程相对安全等特点,因此每一位水利水电检测的技术人员都应该以身作则,提高自己的安全防范意识。因为水利水电工程功在当代,利在千秋,所以是一项造福人类的伟大工程与事业,实时动态的相对定位测量技术是每个人都应该熟练掌握的基本施工技术,总之,做好水利水电工程测量工作有助于我国大型水利水电工程项目的稳定运行,也可以促进人们生活质量的有效提升。 作者:潘建恩 单位:广东水利电力职业技术学院 工程测量论文:3S技术水利工程测量应用 摘要: 随着人类的进步,科技的发展,信息化已经成为了世界发展的重要趋势,给我们的工作和生活带来了很多的便利。其中3S技术包括遥感技术(Remotesensing,RS)、地理信息系统(Geographyinformationsystems,GIS)和全球定位系统(Globalpositioningsystems,GPS),因为其多方面的优点,被广泛地应用在各个领域,。古往今来,水利工程测量在工程测量中占有很重要的地位,由于水的流动性,使得水利工程测量工作有层层阻挠,而3S技术很好的解决了这些困难。本文介绍了3S技术的具体内容和在水利工程测量中的简单应用。 关键词: 3S技术;水利工程测量;信息化 在古代,地图都是人们亲眼看到,亲自测量才能绘出,而且误差极大,造船时,船体的规模、大小,只能根据河道宽窄、水流急缓、水深高低来判断,并且大多数都是靠经验而来,这样难免会有很多差错和意外的发生。这种因为不能获得精确信息而出现误差的例子屡见不鲜,但是现在随着各种基础学科的发展,科学技术越来越发达,我们生活在信息化的时代,各项高科技的发明被应用在方方面面,其中3S技术就在水利工程测量中发挥了巨大的作用,解决了很多难题。 13S技术包含的具体内容 1.13S技术中的遥感技术 遥感的英文是RemoteSensing,remote就是遥远的意思,sensing是感觉、感受、触感的意思,所以遥感就是在很远的距离下也能感受到,并且是在不接触的情况下,简称RS。遥感技术是一门综合性技术,为现代前沿科学技术之一,具有很多优势。遥感的物理基础是电磁波,每一种物体对电磁波的反射情况不同,正是由于每个物体这样的特性使得能够通过测量反射率来得知物体的具体信息。遥感的数据来源有4种,分别是航空遥感、Landsat系列卫星、SPOT系列卫星、和雷达遥感。信息源、信息获取、信息处理、信息应用四部分组成遥感技术装备。信息源就是要进行测量的目标物体。信息获取就是用一种装备来接受并记录目标物体电磁波特性的一个探测过程。信息获取所采用的装备主要包括遥感平台和传感器,其中遥感平台是一个运载工具,用来搭载传感器,而传感器是用来探测目标物电磁波特性的仪器设备。信息处理是指用计算机对所获取的信息进行校正、分析和解释处理的技术过程。信息应用就是将这种技术运用到各个领域。最大优点是不管情况多难,需要勘测的时候都可以进行遥感勘测。 1.23S技术中的地理信息系统 地理信息系统,英文全称是GeographicInformationSystem或Geo-Informationsystem,简称GIS。地理信息,就是地球表面和空间中的各种信息,比如山川河流的分布,城镇人口的特点,大气层流的变化等。地理信息系统就是将这些信息进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。这样的一个系统肯定离不开计算机的支持,还需要地图学提供基本的地理信息,所以又是一门综合性的学科,被应用在多个领域。通过对地理信息采集、储存、管理,形成了一个巨大的数据库,可以提供查询服务,比如,你将经度、纬度输入,计算机就会显示这一点及附近的地理特征信息。而通过计算机的运算、分析,可以实现预测功能,例如,将某条河流近几年的流量状况和天气情况输入,可以预测未来几年流量变化,威尼斯将在几十年后消失的结论就运用到了这项技术。如果将遥感技术和地理信息系统结合,通过显示和描述功能,可以在计算机上展现出更真实、更具体的图像。 1.33S技术中的全球定位系统 全球定位系统,英文全称GlobalPositioningSystem,通常简称GPS。顾名思义,全球定位就是可以定位到海陆空的任何一个地方,实现全方位的三维导航,是美国从上世纪70年代开始研制,历时20余年,耗资200亿美元,于1994年全面建成。全球定位系统由三部分组成,空间部分、地面控制部分、用户设备部分。空间部分由24颗卫星组成,这24颗卫星以一种特殊的方式分布,使得地球上任何一点的任何时间都可以有四颗卫星同时提供信息,为时间上连续的全球导航提供了技术支持。地面控制部分由一个主控站,5个全球监测站和3个地面控制站组成,监测站负责接收卫星发回来的各种数据,简单处理后发送到主控站,主控站根据这些数据生成指令,然后发送到地面控制站,控制站再将指令发给卫星,形成了一个完整的信息传送圈。用户设备部分即GPS信号接收机,能捕获到对应上空卫星所发出的数据,经过接收机内置微型计算机的处理,准确显示出用户所在位置的各种信息。全球定位系统有军用和民用两种服务方向,其中军方信息为各国高级机密,设置密码,不能被外界获取。民间服务范围广泛,从飞机航线导航到个人旅游行车路线导航,从城市规划到工程施工中的工程测量,从野外勘测到电子地图,从车辆防盗系统到丢失手机的追回等等。全球定位系统有很多优点,它不受任何天气的影响,可以进行移动性的追踪定位,全球范围内覆盖,省时精确又效率高,是以被应用在多方面,给生活提供了很多便利,同时发展前景也很可观。 23S技术在水利工程测量的具体应用 2.1准确得到所测河道的水文信息 河道的水文信息包括流程长短、水量大小、水量季节变化、泥沙含量、流速、汛期、结冰期、有无凌汛。传统的测量方法是人工用各种专业测量仪器到实地进行勘测,流程长短就得将河流流过的地方全走一遍,水量大小要乘船固定在河流某一点测量河床高低,再结合其他数据运用公式进行计算,水量季节变化要一年重复进行多次这样的工作。传统的水利测量工作耗时、耗力、耗材、准确性不高,所以很有必要利用现在发达的科技技术进行改进,3S技术就是一个完美的方式。可以利用遥感技术测出各种河道水面下的地形情况,再用计算机计算各种数据,输入河道的基本信息,利用地理信息系统中存储的数据预测汛期、结冰期等。 2.2水流变化的动态监测 由于天气因素的影响,使得河流流量、水位高低等时刻在发生变化,在以前,这种变化不可能时时都记录下来,失去一定的准确性。现在,利用3S技术中的全球定位系统可以时刻监测河流的动态变化,从河流源头到最终汇入大海,每一次每一点的变化都可以记录在地理信息系统中,通过计算机的各项运算,又可以在其他方面提供数据以供使用,同时结合地理信息系统中已有的数据,可以提前预知,为防洪、抗洪、水资源合理调度提供科学依据。另外,也可以对海洋水位高低,冰川融化速度等进行动态监测,为全球水资源分布、水流变化研究提供数据基础。 2.3洪灾过后的灾情评估 大自然时刻在发生变化,数据库里也不可能有所有情况的记录,一切的事物都有超出人类和计算机预算的可能,灾难时有发生。洪灾过后造成的灾区情况复杂难辨,常常由于不知道继发的洪水而造成二次灾难,浸泡在水里的财产也因为无法知道准确位置而无法挽回。灾难已经发生,灾情还可控制,利用3S技术可以及时检测到灾区水位变化,检测到其他地区河流水文信息,为是否有继发洪水、洪水的引流工作提供理论基础。沉积在水下的财物被毁坏的建筑物层层掩埋,利用遥感技术,可以分析出水下房屋损坏的程度,堆积的方式,为制定抢救重要财物方案提供物理基础。 3结语 总而言之,随着科学技术的高速发展,信息化已经渗入到人类生活的方方面面,虽然说有利有弊,但是不可否认,我们的生活已经越来越离不开它。由遥感技术、地理信息系统和全球定位系统组成的3S技术被广泛应用在各个领域,其在水利工程测量中的应用已经越来越成熟,已经慢慢取代传统方式,但是很多的工作还需要大量的人力来完成,还需要进一步的改进和发展。将来3S技术的发展会越来越快,越来越全面,应用范围越来越广,使更多的工作变得简单。 作者:罗建平 单位:江西双德建筑工程有限公司 工程测量论文:建筑工程测量解决方案研究 摘要: 随着社会经济快速发展,建筑工程也随之不断发展,建筑工程测量的精确度影响着建筑工程的质量。在施工过程中,建筑工程测量是专业性较强的工作类型。但在建筑工程的测量过程中常出现一些问题,这就需要在施工中充分重视测量工作。文章就常见的建筑工程测量中的问题,给出了相应的解决方案。 关键词: 工程测量;建筑工程测量;常见问题;解决方案 1概述 当今社会,经济飞速发展,建筑行业的规模处于不断拓展的进步状态。而工程项目测量质量和项目之间有着直接关系,在建筑工程施工过程中工程测量是工程的技术保证,工程测量也逐渐被相关企业单位认识到其重要性。在建筑工程的不断发展中,对建筑工程的质量提出了更高的要求,而建筑工程施工测量是整个工程施工的主线之一。然而,在施工中,由于各种因素,导致测量中的测量结果问题较大,必须要改善测量工作中的影响因素,从而提高测量工作的精确度。文章探究了建筑工程测量中的常见问题,找出其影响因素,并对其提出了相应的解决方案。 2建筑工程中测量工作的重要性 在随着现代施工建筑对质量的要求越来越高,决定质量好坏的测量工作也越来越重要。在工程项目施工中,要工程测量项目对其进行正确的定位,以确保施工设计图纸的要求能被严格遵循实施。特别是建筑施工前,精确的测量决定着工程实地定位和项目施工的基准,直接关系工程质量。再者工程的质量问题严重关系到人们的生命财产安全。若在施工过程中发生施工质量导致的重大安全事故,给施工人员造成极大的损害;若在施工完成后,工程发生质量问题,将给更多的社会大众带来严重的生命财产问题。故而,施工企业必须要保障施工质量,重视施工测量工作。另外,工程的质量出现问题,对企业的利益有极大的损害。工程质量出现问题,影响施工企业的声誉和诚信;对于因工程质量发生的重大事故,企业必须承担起责任,赔偿受害人的损失,使其利益受损。只有最大程度的降低质量隐患,才能保障企业效益,为施工企业赢来更大的市场。对其我们必须保障施工中的测量工作。建筑工程中测量工作在施工中是极其重要的。必须保障测量工作中的常见问题得到解决,才能保障工程的质量。 3建筑工程测量中的常见问题 3.1测量工程测量质量的监管问题 建筑工程的测量工作本应由建筑工程的质量管理部门,政府,社会公众等共同参与其监管工作,从而能够对测量的结果保证其精确性。然而在实际的工程项目质量监督控制管理及工程项目竣工的验收,却只重视工程施工质量的审查,轻视工程测量工作质量的检查。因为监管工作的缺乏,使得对于各类仪器设备的使用,仪器随着建筑建设环境而产生的更新换代需求等都得不到足够的重视,使得测量的水平在整体上较低。 3.2测量仪器管理无秩序 在建筑施工中,施工条件苦,调动教大,在测量仪器的保管,使用,保养中有较大的疏忽。从而导致建筑仪器标定损坏,丢失严重,使得测量工作常不能按照规定规程来进行,大多都只是在测量中出现明显错误的测量数据时才会对测量仪器采取一些简单的措施。建筑工程测量仪器是施工中保障测量精确度的根本,对于测量仪器管理无秩序的问题,必须加以改进。 3.3人员流动较大 建筑工程施工中,生活条件艰苦,野外作业时间长,风险责任大,而施工测量人员主要是建筑工程施工中的一线生产工人。在这种情况下,大多测量员因工作艰苦,干一段时间就请求调离或辞工,导致测量工程人员流动较大,很多新人员最开始搞不清状况,或找不到前测量员的测量数据,或者测量数据保管记录不清,使得整个工程中在测量数据上存在较大问题。 3.4测量人员能力问题 在施工中,目前有一些的施工企业还没有配置专业的工程测量人员,在施工中采用缺乏测量经验的其他人员来兼任测量工作。再来由于人员流动较大,新请的测量人员的能力不足,来不及经过培训就直接工作,对于测量仪器的使用不熟悉,测量工作也常常是一知半解,使得测量中取得的相关数据精确度不高,从而导致项目的质量出现问题。 4施工中测量问题的解决方案 建筑工程中的测量工作不到位,极易产生重大的质量事故,造成极大的安全问题和经济损失等。因此,在建筑项目中,必须从根本上解决建筑施工中测量工作的问题。 4.1完善监管制度 政府和相关监管部门,必须对施工中的测量加大监管力度,提高重视。同时,也只有监管部门的检查力度加大,施工企业才会重视施工中的测量。要由专职人员对测量工作的质量管理制度进行监督管理,完善和执行相关管理制度。 4.2仪器上的改进 仪器最重要的就是要确保其精确度,这就要求对于测量仪器要进行保养,不定时的检测,正确的使用方法,从而减少仪器的损伤,保证测量数据的质量。而要做到这些,就要求施工企业对施工测量重视起来,设置专门人员来管理仪器和测量数据。再来,随着对建筑质量的不断高要求,测量水平也随之要求加高,而要提高其精确度需要更精密的仪器。这就要求施工企业加大对施工测量仪器的资金投入,购进更先进的仪器。再来要求在仪器的改良中,技术要不断进步和创新,争取创造出更优良的测量仪器。 4.3严控测量过程 在工程测量中,根据经验可知,测量的过程注意与否,影响着测量的精度。在测量中,必须要重视测量过程。对于测量工作,在工作开始前,要对测量仪器如水准尺,经纬仪等进行校验,防止测量数据出现大的偏差和错误,导致施工中使用的数据错误或者重新测量。在使用经纬仪时,要对准,且对准误差在3cm内。对于水准仪为确保其测量数据的准确度,要进行定期的保养与检修。要将固定仪器的三脚架安在坚实的地面,架设测量仪器时,要注意其架设的高度要适中。对于重要的监测数据要进行复检。 4.4测量人员的管理 首先,要让测量人员转变其测量数据大致或差不多就可行的观念,重视起施工测量工作。再来要提高测量人员的整体素质,只有使用仪器的测量员能够高效率的完成测量工作,测量的质量才能提高。这要求测量人员工作中认真,细致,测量仪器精准先进,测量人员的技术熟练高效。首先,在测量人员上要选取高水平人员,其次,对每一个测量人员进行工前培训,使其了解测量工作中的注意事项,学会使用测量仪器的正确方法,正确记录测量数据。每次优秀的先进测量技术的出现,以及先进的测量仪器的引进,都安排测量工作人员进行培训,以保证测量的质量。对于测量人员的流失问题,要加强对施工过程中人员的管理,事先签好劳动合同,保证其施工中的人员流动。 5结束语 在建筑工程中,为确保其工程质量,确保工人的人身安全,确保企业的经济效益,必须加强对测量工作的重视。只有对测量工作提高其监管力度,对检测设备进行管理和随时代更新,严控检测过程,提高检测人员的素质,才能做好测量工作,提高测量数据的精确度,从而使得整个工程的施工质量得到提高。 作者:上官斌 单位:广东南方数码科技股份有限公司 工程测量论文:水利水电工程测量技术探微 摘要: 水利水电工程建设项目在我国的经济发展中发挥了重要的作用,而由于其建设环境的特殊性,所以对于工程的选址、设计、施工有较高的要求。在水利水电工程建设中,测量是重要的工作内容,通过控制测量、地形测量、施工测量、水下测量等多种形式的测量,为水利水电工程的选址、设计和施工提供了重要的参考依据,为工程建设的顺利实施创造了有利条件。在工程测量的过程中,会受到主观和客观等各种因素的影响,所以需要制定完善的工程测量运行体系,确保工程测量质量。 关键词: 水利水电;测量技术;质量控制 水利水电工程的建设环境比较复杂,因为需要有一定的流域供水,所以选址一般都会在山区,而山区的地质环境比较复杂,所以增加了水利水电工程施工的难度。为了确保工程施工质量,需要在选址和设计阶段做好充足的可行性论证,详细了解施工现场的地质水文状况,这就需要进行工程测量,为地质分析提供科学可靠的数据。工程测量贯穿于水利水电工程的始末,为工程的设计、施工提供优质的服务。测量工作的开展需要根据工程建设的需求,编制合理的测量方案,优化布置各个环节的测量程序,加强对测量人员以及仪器的管理,确保测量数据的准确性,为水利水电工程的高效开展创造有利的条件。 1工程测量在水利水电工程建设中的作用 1.1测量在水利水电工程开工建设前期的作用 在水利水电工程开工建设前期,测量工作都必须按照建设单位的建设规模和要求,以及按照自然条件和预期目的,进行规模设计。在这个阶段中的测量工作,主要是为水利水电工程施工提供各种比例尺的地形图与地形数字资料,另外还要为工程地质勘探、水文地质勘探以及水文测验等进行测量。对于水利工程主坝或在地质条件不良的地区进行建设,则还要对地层的稳定性进行观测。 1.2测量在水利水电工程施工建设过程中的作用 每项水利水电工程建设的设计,都必须经过讨论,审批和批准之后,才能进入施工阶段。这时,首先要将所设计的水工建筑物,按照施工的要求在现场标定出来(即所谓定线放样测量),作为实地修建的依据。为此,要根据水利水电工程建设地形、性质以及施工的组织与计划等。建立不同形式的施工控制网。作为定线放样测量的基础,然后再按照水工建筑物位置与施工的需要,采用各种不同的放样方法,将图纸上所设计的内容移到实地,这就是我们常听到的“先整体后局部”、“先控制后碎部”。这一步工作非常重要,测量精度要求非常高,关系整个水利水电工程建设的成败。在水利水电工程主体施工阶段,测量的主作任务是施工放样,放样内容包括地面点位放样和高程放样。地面点位放样的精确度直接影响施工质量,所以每次混凝土施工完毕后,第一道工序就是测量放样,通过测量放样不但能够为下一道工序提供依据,并且能及时发现上一道工序所遗留下来的问题,使得现场施工人员及时处理已经发生的问题,避免了问题的累积,最终导致工程事故。 1.3测量在水利水电工程运行管理阶段的作用 水利水电工程竣工后,进入运行管理阶段,为了监测大坝安全和稳定的情况,了解其设计是否合理,验证设计理论是否正确,需要定期地对其位移,沉陷倾斜以及摆动等进行测量。通过观测取得的第一手资料,可以监测建筑物的状态变化和工作情况,在发生不正常现象时,及时分析原因,采取措施,防止重大事故的发生,保证水利水电工程安全运行。 2提高水利水电工程测量水平的措施 2.1提高工程测量人员的综合素质 测量人员是工程测量工作的直接操作者,所以测量人员的综合素质水平直接影响到测量工作的质量。随着测量技术的发展,很多先进的测量仪器广泛的应用到工程测量工作中,有效的提高了工程测量的效率。所以这就要求测量人员要不断的提升自己的专业技能水平,熟练掌握各种先进仪器的原理和操作方法,能够正确使用测量仪器,掌握操作要领,从而提高工程测量水平。同时,还应该加强对测量人员的职业道德培训,一定要深刻的认识到测量工作的重要性,一个测量数据的失误将会影响到后续的整个工作流程。所以在测量工作中,一定要认真对待,严格按照测量规范标准执行,切实保证测量数据的精准性和真实性。 2.2引进先进的测量技术,增加设备的投入 测量设备是影响工程测量质量的重要因素,尤其是在工程建设环境比较恶劣的情况下,更加需要先进的测量设备,能够快速准确的进行测量工作。现阶段,GPS、GIS、RS测量技术已经广泛的应用于工程测量中,先进的测量技术不会受到时空的限制,并且不会受到通视条件的影响,测量过程简单,获取数据便捷,可有效的提高水利水电工程测量效率。而这些先进的测量技术中所使用的测量设备比较精密,所以为了保证测量仪器运行的稳定性和可靠性,需要做好测量设备的维护和保养工作,确保其在使用时能够正常运行。 2.3编制合理的测量流程 为保证测量工作的高效开展,在开始测量之前应该做好充分的准备工作,编制合理的测量流程。根据水利水电工程的总体规划要求,编制测量工作进度,明确每个测量工期内应该执行的测量任务,合理安排测量人员。对于测量工作开展期间应该注意的事项要有明确的标注,严格控制测量数据的采集质量,确保测量数据的精准性、真实性和全面性,做好测量数据的采集、传输和储存。对测量过程中的资料进行规范化管理,形成档案资料,为后期各项工作的开展提供有利的依据。 2.4做好工程测量基准点控制 工程的首级控制基准点一般由业主单位向承建单位提供,承建单位要复核基准点,并将复核结果以书面开工向监理机构报告,如有异议,由监理机构转报项目法人进行核实,经检查确认无误后,以书面形式通知承建单位才能启用该成果。承建单位应根据施工需要加密控制点,并应在施测前7天将作业方案报监理机构审批,施测结束后,将外业记录、控制点成果及精度分析资料报监理审核。 结束语 水利水电工程测量是一项比较复杂而系统的工程,其涵盖的学科范围比较广,所以为了提高工程测量水平,需要做好全面的准备工作。随着各种先进测量技术的应用,测量工作逐渐向自动化、数字化和实时化的方向发展,同时也改变了测量管理工作的方式。先进测量技术的应用,有效的提高了工程测量的水平,为了保证测量质量,还需要加强对测量人员综合素质水平的提升,对测量工作进行规范化管理,为水利水电工程的高效开展提供优质的服务。 作者:谷向福 单位:黑龙江省水利水电勘测设计研究院 工程测量论文:公路工程测量探析 摘要: 公路工程测量是所有工程建设的基础,需要贯穿于整个工程项目的始终。公路工程施工存在工程结构形式复杂、构筑物种类多等特点,将测量控制工作做好,在整个公路工程中显得非常关键。基于此,文章从不同角度针对公路工程测量展开了分析和研究,供大家参考。 关键词: 公路工程;测量;应用 工程建设必须以一定的经济效益、社会效益为依据,按照当地的自然条件展开规划和设计,工程测量是工程建设中一项基础性工作,在工程建设中起到了非常重要的作用,要想选择一条合理的、经济的路线,首先应进行路线勘测,绘制出带状的地形图,并展开横断面与纵断面的测量,进行纸上定线与路线设计,在地面上标定路线平面位置、纵坡及路基边坡,为施工提供指导。 1公路工程测量的工作内容及方法 1.1控制网复测与施工控制点增设 控制网可以分成高程和平面两种控制网,需要测量人员按照图纸和施工需要进行布设,控制网不仅在勘测设计与施工阶段会用到,同时在工程运营过程中也会使用。在开始施工前应进行复测,对控制点的点位精度进行检验,并恢复以损坏的控制点。由于控制点的数量比较少,通常施工需要都得不到满足,所以有必要结合实际情况进行控制点的增设,控制网复测与控制点增设往往需要同步进行,这样不仅可以达到复测的目的,还能为施测节省时间。 1.2公路特征点放样 特征点主要包括直线的起点与终点、桥涵定位点及曲线主点等,公路直线段施工放样通常比较简单。 1.3施工控制测量 公路控制网复测是工程施工控制测量的首要程序,公路从开始初测一直到施工,地物、地貌的变化非常大,由于受到人为因素或者自然因素的影响,导线点标志可能会受到不同程度的破坏,甚至一些导线点由于视线受阻不能正常使用,此外,还有一些导线点由于地质条件不良出现了下沉、位移等现象。怎样对现存导线点进行合理因公,快速的复测导线控制网,并建立控制网成为工程测量的首要工作。 1.4路基测设 路基测设主要包括两方面内容:中桩与边桩放样。为了保证公路施工精度,放样需要用到全站仪,利用极坐标法进行放样。全站仪极坐标法是当前公路工程测量中一种常用的施工放样法,具有精度高、速度快的特点。该放样方法的要点在于设站点、放样点、站点零方向之间极值与极角,在放样过程中待坐标放样点坐标值计算是关键所在。 2公路工程测量不同阶段的工作 2.1施工前的准备工作 2.1.1编制测量规划 在整个工程测量的过程中,测量规划起到了行动纲领的作用,测量规划可以为后续现场施工做好准备。在编制测量规划时应注意与施工特点、施工内容相结合,熟悉图纸及相关规范要求,工程建设设计应经过批准以后才能进入施工阶段,这时首先应按照施工要求将公路路线在现场标定出来,为实地建设提供依据。为此,应结合工程性质、工程现场的地形等情况建立施工控制网,为顶线放样提供基础,然后利用不同放样方法完成设计图纸与实物的转化。测量规划主要内容包括以下几个方面。(1)测量依据,主要包括相关规范、设计图纸、招投标文件及本单位的有关文件等。(2)测量内容,按照具体标段工程需要测量和检查的内容。(3)测量相关程序和工作制度。(4)测量仪器选择,包括全站仪、水准仪以及GPS等相关测量仪器。 2.1.2其他准备工作 (1)交桩。通常公路建设中水准点与导线点都是勘察设计单位提供的,勘察设计与进场施工之间存在时间上的间隔,原来埋设的水准点和导线点可能会由于多种因素的影响出现沉降、偏移,所以在施工放样之前,承包人应该进一步熟悉设计文件,从设计单位或监理工程师手中接过水准点和导线桩及相关资料。交桩可以由监理工程师向承包人进行,也可以由监理工程师陪同,由设计单位向承包人交桩,注意交桩应该将记录工作做好,并注明桩的完好性,存在与资料不相符或者损坏时应该注明,并由各方签字认可。(2)导线点坐标和水准点复测。公路结构是带状的,不同项目都可以分成很多标段展开施工,复测主要以标段作为单位,在交桩过程中,应在标段的接头位置上指出一个水准点和两个导线点作为两个不同标段的共同点。(3)施工控制点的加密。由于设计单位提供的控制点密度不够,或者由于地势起伏、障碍物等情况,实际结构物施工放样需求很难得到满足,所以在复测时应该结合实际施工需求增设控制点,通常情况下控制点加密应该与原设计控制点精度保持一致,利用附合导线进行导线点加密,附合到原设计单位提供的导线点上,与此同时,还要注意加密点和公路中线之间的距离既不能过大也不能过小,通常应该将该距离控制在80~100m的范围内。 2.2工程测量实施阶段 2.2.1检测任务 对于隧道、桥梁及小型构筑物等,应先审核图纸,认真核算放样坐标,并通过复测获得签认的导线及水准点成果,按照图纸在实地位置上进行放样,确定其合理性与正确性。在路线中桩、坡脚桩等检测工作中,检测重点在于高填深挖地段,施工达到了一定标高,应该对中边桩和路基宽度进行检测,看是否与设计要求相符合。 2.2.2测量放样 (1)隧道施工放样。在隧道施工开始之前应针对导线点进行复测,还要在洞口位置设置2个及以上的控制点,控制点之间保证可以通视,进洞施工过程中应该将以上控制点引入到隧道中,引入时隧道两侧应设置长边导线,或者也可以设置狭长多环导线,直线段不能在200m以下,曲线段不能在70m以下。施工过程中应该按照工程的进展情况,定期针对高程、中心点及中心线等进行测量,保证点位的稳定性和牢固性。(2)桥梁施工放样。首先应熟悉设计图纸,按照图纸中提供的平面位置关系,对各桩坐标进行计算,然后利用坐标反算得到各桩之间的距离。放样过程中为了保证准确无误,可以将全站仪安置在已知控制点上,然后再用另外已知控制点进行校核,经过确认无误以后进行放样。(3)路基施工的放样。首先按照曲线转角表与横断面图对各横断面控制桩坐标、各中桩坐标进行计算,其次进行放样。完成放样以后测得控制桩的实际高程,按照实测高程和设计横坡、路面设计高程等计算得到控制桩和中桩之间的距离,然后利用全站仪放出控制桩,对实际高程进行测定,对该点与中桩之间的距离进行计算,保证该点与高程和设计的一致性。(4)路面的施工放样。首先利用设计路面结构形式,利用全站仪将路线中桩、边桩放出来,因为路面工程需要分层施工,为了第一层铺筑时不会破坏边桩控制桩,到了第二层还可以继续使用,所以边桩控制桩每边都要比路面设计宽50cm,并利用钢尺沿着横断面做出记号,分别按照钢钎位置路线纵断高程和横坡计算设计高程,最后与松铺系数相加即可得到每一个钢钎处的高程。 2.3工程测量交工验收 因为工程施工周期较长,交工时原有水准点、加密导线已经被破坏,所以,在验收之前应组织人员对导线及水准点进行全面复测、补设,并提交正式的报告。监理工程师签认以后可以为以后公路工程测量提供依据。 3结束语 综上所述,在公路工程中测量是重要前提,直接影响了路线的高程与线型,贯穿于公路施工全过程。为了保证测量结果的准确性,一定要做好计算、记录及校核等工作,不符合相关规范的地方一定要重测,保证测量的精度。 作者:王嘉 单位:四川川交路桥有限责任公司 工程测量论文:测绘工程测量新技术应用 摘要: 在社会经济的不断发展下,新建工程数量越来越多,其中测量工作作为项目实施与建设的基础性工作,受到了人们的关注与重视。尤其在科学技术不断发展的步伐下,各种新型技术在测绘工作中得到广泛应用,对提高工作效率,提升测量准确性将起到至关重要的作用。文章着重分析测绘新技术在测绘工程测量之中的应用,为同行人士提供参考。 关键词: 测绘新技术;测绘工程;应用 0引言 伴随着我国社会经济的不断发展,测绘工程受到人们的关注与重视,与此同时测绘工作面临新的要求与挑战。作为一项基础性工作,只有保证测绘结果的准确性,才能真正提高工程的质量。现如今,在测绘工程测量中应用比较广泛的技术包括3S“技术、数字化技术、信息化测绘技术等,下文笔者便针对这几项技术展开讨论与分析。 1测绘工程测量中“3S”技术的应用 从整体角度分析,“3S”技术是当前测绘新技术中最为关键的技术之一,具有代表性的为GPS全球定位技术、遥感技术、地理信息系统技术,应用这三种技术能够让测绘人员获取地理空间数据信息,为工程项目的实施创造有力的条件。第一全球定位系统作为一种可以实现定位与跟踪的导航系统,能够实现对地理空间距离的测量,并且能够利用计算机系统对所获取的信息加以分析与了解,从根本上保证测量的准确性,对日后项目有效施工奠定理论基础与保障[1]。另外,全球定位系统的应用还在一定程度上提高了工作效率,很多测绘人员只需简单了解计算机操作方法便可以将获取的数据信息进行分析,如此一来则在一定程度上降低了测绘人员的工作强度。第二是遥感技术,在测绘工程测量中应用遥感技术能够实现对工程建设面积的观测,因该项技术具有经济性与时效性,还可以满足人们对地形地貌条件的测量。第三是地理信息系统。在工程测量中应用地理信息系统,能够实现对数据信息的采集与处理,可以构建三维模型,对工程进行全面分析,保证工程质量。另外在工程测量之中,为实现管理的自动化、信息化以及实时化,应用地理信息系统技术可以对工程进行预测以及决策,保证数字化信息的准确性。 2测绘工程测量中测绘新技术的应用 在当前时代的发展中,测绘新技术不仅包括“3S”技术,还包括数字化技术、摄影测量技术、信息化测绘技术,这几类测绘新技术在测绘工程测量中同样占据重要的地位,值得关注与重视。 2.1数字化技术 现如今,数字化技术在测绘工程测量中应用比较广泛,主要包括两种类型,分别是地图技术与成像数字化技术,一般而言,在工程测量过程中应用GIS系统能够实现地图的数字化处理,不仅任务量较大,同样也会受到诸多因素的影响,而将数字化技术应用其中,则可以实现对纸质地图比例、精度的编辑与修复。另外,手扶跟踪与扫描工具的应用能够实现对比例尺度较大地图信息资源的或缺,能够准确、有效、高效的的进行操作[2]。众所周知,在测绘工程测量中大比例尺地形图是极其重要的组成部分,如果采取常规的成图方法不仅工作艰苦,还需要对复杂的数据进行有效处理,成图的时间比较长,不合符时展的需求。 2.2摄影测量技术 摄影测量技术主要是应用摄影的方式,对获得的信息资源进行处理。现阶段我国采取的摄影技术包括以摄影的技巧与数字摄影为主,在整个工程测量中摄影测量技术的应用比较广泛,尤其是现阶段各种优质、精密度交稿的摄影器材的出现,为摄影测量技术提供全面性、完整性以及实时性的立体三维信息。应用摄影测量技术能够将室外测量转变为室内测量,由于摄影测量技术具有精度高、高速度的优点,在进行测量的时候不需要与实物进行接触,如此一来则可以降低整体工作了,能够提高测量工作的效率以及精密度。 2.3信息化测绘技术 在当前信息化测绘技术的有效发展中,我国测绘技术发生本质改变,传统测绘技术转变演变为数字化测绘技术,这代表着我国测绘技术迈向了新的高度,在技术以及效率方面得到有效提高[3]。信息化测绘技术的出现代表着我国测绘技术的良好发展,能够满足随时随地进行地理信息服务以及工程测量的重要作用。其中在信息化测绘技术中包括了现代坐标基准构建技术、新型网络RTK技术,在对工程进行测量的时候,可以提高工程测量的准确度。当然,在工程测量中信息化测绘技术还在节能减排、生态建设、新农村建设等方面得到应用,对提高我国综合国力具有十分重要的推动作用。 3结语 综上所述,在社会经济的不断发展下,各种测绘新技术出现在人们身边,虽然在一定程度上提高了我国测绘水平,但是与发达国家相比较仍旧存在缺陷,在未来工程测量中需加强应用新的测绘技术,积极推动我国工程测绘的发展与进步。 作者:刘西刚 徐宪明 单位:中国人民解放军61206部队 工程测量论文:无线通信工程测量谷歌地球运用 【文章摘要】 谷歌地球的主要功能就是模拟地球的地理位置,在进行无线通信工程的测量中运用谷歌地球,能够精准的测量所要的距离或者面积,不仅如此,谷歌地球还能够完美的还原出测量地区的地理特征、地貌特征等。谷歌地球是依存于无线信号的检索输出以及编辑等内容运行的一个软件,在无线通信工程中,谷歌地球能够为其提供高容量、大范围的集成信息,在经过多种多样的测量方式后,将信息进行更新和转化。本文通过阐述谷歌地球的主要内容,结合实际情况分析谷歌地球在无线通信工程测量中的主要运用。 【关键词】 无线通信;工程侧脸;谷歌地球;运用;意义 我国的无线通信测量技术在不断的发展,测量方式也在不断的更新和进步,现在有很多的无线技术,已经被群众所吸收,引用到了日常的生活和工作中,比如说WLAN、GPS、GSM等,人们已经很熟练的通过这些无线技术来辅助日常出行或者满足娱乐活动。在众多的无线通信测量中,谷歌地球是一项比较特殊的内容,它必须依存于软件和操作来进行测量活动,在有限的时间内就可以获取最为真实有效的数据内容,十分便利高效。由于谷歌地球的高效率和高准确率,它普遍用于无线通信的工程测量中来,操作简单快捷、控制力强,给无线通信工程的生产和管理带来了帮助。 1谷歌地球的主要内容 Keyhole公司所研发和创造出来的一款用于地图测绘和数字信号集成的软件,其实就是我们现在看到的谷歌地球的前身,它在诞生之初,就有着十分完整和强大的无线通信测量功能。到了二零零四年,谷歌收购了keyhole公司,并连续多年对谷歌地球这一款软件进行更新和升级,在原有的基础上,添加了更多的功能。到目前为止,谷歌地球广泛应用于世界各地,包括中国、韩国、日本、美国、加拿大等多个国家。原先谷歌地球并不是专门负责无线通信工程测量的,后来由于其功能被广泛了解和宣传,才进入了无线通信工程测量。在进行谷歌地球软件操作时,人们只需要在检索栏上输入自己想要的目的地,目的地周围的交通状况、街道状况就会多角度的显示出来,甚至目的地超市、行人、车辆都可以清晰的展现。谷歌地球主要有三个类别的定位功能,分别是定位地标、计算两点之间的距离以及测量海拔高度。 2无线通信工程测量中谷歌地球的运用 2.1运用谷歌地球进行坐标定位 在知道经纬度的前提下,运用谷歌地图检索,就可以得到准确的定位。比如说,将两个观察地区的经纬度进行分别的检索,如果出来的图像满足所观察地区的地理地貌,那么就可以选择这两个地区所对应的经纬度的坐标作为测量节点,如果出来的图像和两地区的地貌不符合,那么就需要相关的工作人员结合图像的具体情况,来调整上面的经纬度,重新进行测量节点的定位。这样的测量定位的方法的前提是,谷歌地球软件正常运行,功能稳定,没有异常。通过使用谷歌地球进行定位,更加全面的展示出了谷歌地球在测量操作方面的便利性和高效性,在不需要进行复杂的地质勘查工作的背景下,只需要输入观察地区的经度与纬度坐标,就可以从谷歌地球中找出相应地点的虚拟图像。此外,谷歌地球在运行过程中,还不会受到现实的地球环境中各类因素的影响和干扰,完全是在以真实的路径测量前提下,进行虚拟的测量操作,控制能力很强。 2.2运用GPS和谷歌地球能够迅速的进行通信天线的调整 在准确的定位两个测量节点之后,可以从测量节点之间构建一条直线路径,这样能够更加准确的进行现实路径的测量,只有将现实路径进行明确,才能够让这次的测量活动变得更加有意义。在结束了测量工作之后,工作人员要将测量结果进行数据分类,建立对应的Excel表格,进行记录。比如说,每当海拔的高度上升一千米时,两个测量节点之间对应的现实路径之间的距离的变化。通过这样的计算形式,能够大大的避免海拔高度对测量节点之间的距离所产生的负面影响和干扰,在实际的操作过程中,能够得到更加准确详细的数据信息,最终保障无线通信工程测量结果的准确度。通过运用谷歌地球所得出的测量结果更加的具有真实性,比如说在测量两个节点之间的现实路径时,随着海拔的不同,谷歌地球会自动屏蔽连个测量节点之间所存在的建筑物、花草树木等干扰信息,从而保障了测量结果的最终质量。不过,在进行实际的无线通信工程测量时,总会有各种各样的不确定因素的出现,从而干扰了测量的结果。因此,工作人员要结合测量节点的实际情况,制定相应的测量方案,确保测量结果的准确性。 2.3统计分析 从上述步骤中,通过运用谷歌地球得到无线通道的具体情况,接下来就需要以谷歌地球的三维图像为基础,来对无线通道具体情况进行更深层次的了解和评估,最后结合相关的表格和测量数据,来完成最终的设计工作。无线通信工程测量中,谷歌地球的统计分析主要是用来测量距离比较远的两个测量节点。首先,工作人员要在进行经纬度的检索之前,将测量节点的数据内容和相关图像进行整合和归纳,并进行详细的记录,为之后的现实路径的测量工作打下一个坚实的基础;其次,在进行测量工作中,需要认真详细的按照原定计划对新的检索数据和原始数据进行对比、分析、纠错、校对、统计,核对这些内容的实用性和真实性,再结合GPS寻找出相应的标志性地点,放置信号源,将天线的接受信号调整到最高强度,以便于及时的获取信息,经过对不同的类型、不同容量的数据信息进行整合归纳,得出测量结果;最后,在得出测量结果之后,将其记录在测量日志里,以便于日后进行数据分析。 3结束语 谷歌地球在地理定位、检索、还原地貌特征等方面有着十分卓越的成就,它的出现对我国的无线通信工程测量工作有着十分重要的意义,在未来的发展中,谷歌地球的领域肯定会更加的宽阔。在无线通信工程测量中,运用谷歌地球是十分重要的,也是必然的一项举措,其影响和实践价值远远高于人们想象。 作者:李萌 张裔 单位:重庆信科设计有限公司 工程测量论文:建筑工程测量教学方法研讨 摘要:建筑工程测量教学主要就是为了促使学生能够较好的掌握相应的工程测量知识和实践操作能力,保障其能够在后续的具体建筑工程测量工作中较好的执行相关任务,而要想提升建筑工程测量教学的水平,必须要重点从教学方法入手进行优化,本文就重点针对建筑工程测量教学方法进行了简要的分析和研究。 关键词:建筑工程测量;教学方法;注意要点 引言 在建筑工程项目的施工建设过程中,工程测量是极为重要的一个方面,基于这种建筑工程测量工作来说,要想提升其最终的测量准确性和可靠性,必须要重点从建筑工程测量人员方面入手进行有效地控制,提升这些建筑工程测量人员的操作能力和技术水平。对于具体建筑工程测量人员能力的提升来说,追根溯源,还应该重点从教学入手进行控制,尤其是对于具体的建筑工程测量教学方法的恰当应用来说,更是值得引起高度的重视。 1.建筑工程测量教学方法 结合当前建筑工程测量教学的发展来说,其中比较有效的教学方法和手段主要有以下几种: 1.1直观教学法。直观教学法,顾名思义主要就是指采取直观呈现的方式来为建筑工程测量学生展示相关的教学任务和目标,进而促使其能够较好的了解相关教学内容,达到教学的目的。具体到这种直观教学法的应用中来说,其具体的手段和呈现方式也是多种多样的,比如当前常见的就有以下三种模式:首先,采用多媒体方式来直接呈现给建筑工程测量学生以相关的教学目标任务,比如对于具体的建筑工程测量程序以及建筑测量结果等,都可以采用多媒体方式进行具体的展示,进而也就能够较为直观的给学生留下深刻地印象,提升学生的学习效果;其次,直观的呈现给学生相应的建筑工程测量仪器设备也是比较核心的一点,这种建筑工程测量仪器设备的直观呈现,并且还可以教给学生进行实际的操作,进而也就能够促使学生更好地了解这些建筑工程测量仪器设备的构成和实际操作要点,比直接采用教说的方式进行指导更为有效;最后,对于一些有条件的学校来说,还可以由老师带领学生到实际的工地现场进行观摩,针对具体建筑工程测量人员的实际操作过程进行全面的学习,这种实地的学习和观摩能够给学生留下更深的印象,加强其直观教学的效果。 1.2设计问题情景。对于建筑工程测量教学工作来说,其最终目的就是为了促使学生能够较好的掌握实际的建筑工程测量知识和技术操作能力,因此,这一目的也就决定的需要提升学生解决实际问题的能力,不能够仅仅停留在课本相关知识和理论的了解和掌握上,基于这一点来说,在建筑工程测量教学过程中,恰当的设计问题情境也就显得极为必要,这种问题情景的恰当设计能够较好的促使学生掌握有效地建筑工程测量知识,具体来说,这种设计问题情境教学方法的应用具备着两个方面的基本应用价值:首先,通过设计问题情景能够较好的调动学生学习的积极性,进而也就能够充分的提升学生学习的主动性,激发学生学习的兴趣,促使其能够较好的带着好奇心去解决各方面的问题,如此也就能够提升其学习的效果,比以往填鸭式的教学模式更为有效;另外,这种问题情境的恰当设计还能够有效地提升学生对于知识的活学活用,把掌握到的各种理论知识运用到建筑工程测量的实际工作任务中去,进而也就能够最为高效的处理好建筑工程测量中遇到的各类问题,对于实际操作能力的提升同样具备着一定的积极作用。 1.3开展小组教学模式。对于建筑工程测量教学方法的恰当应用来说,开展小组教学模式也是当前比较有效地一种教学手段,这种小组教学模式的应用主要就是指在班级内部根据学生的具体学习效果来划分为不同的学习小组,然后在具体的建筑工程测量教学过程中也就能够较好的运用这种小组模式来进行知识的讲授或者是实践操作的演练。基于这种小组教学模式的应用来说,其能够发挥的积极作用和价值还是比较理想的,当前很多开展小组教学模式的建筑工程测量教学班级都发现,相对于传统的班级授课模式,这种小组教学模式的应用不仅仅能够有效地调动学生学习的积极性,促使其能够更好地参与到建筑工程测量教学过程中来;还能够有效地利用小组成员之间的关系来加强相互之间的学习效果,尤其是对于建筑工程测量教学中遇到的一些难点问题来说,就能够促使各个小组经过讨论和相互探索来进行解决,这种问题的解决方式比直接讲授更能够被学生接受;具体到学生实践演练操作中来说,其同样具备着较为理想的应用价值,因为在小组内学生的演练过程中,相互之间就能够进行较为细致全面的审查,针对遇到的各种问题也就能够较好的进行评析,如此也就能够有效提升其最终的应用价值效果,保障建筑工程测量教学的顺利开展。 2.建筑工程测量教学注意事项 对于上述各种建筑工程测量教学方法的应用来说,虽然这些方法都具备着较为理想的教学优势和价值,但是要想充分提升其应用的效果,还应该重点把握好教学应用过程中的一些注意要点内容,比如: 2.1注重实训教学。对于建筑工程测量教学工作来说,各类方法的应用都应该有倾向性进行实训教学,只有落实到实训教学过程中的教学方法和手段才能够切实提升建筑工程测量教学的实效性,也才能够有效地提升学生解决实际问题的能力,为建筑工程测量工作提供人才。具体到实训教学操作中来说,上述的很多方法都能够得到较好的应用,比如对于直观教学法的应用来说,就能够在实训教学中得到较好的应用,对于建筑工程实地的考察和相关操作都能够体现出实训教学的特点,而对于分组教学模式的应用来说,更是能够在实训教学中发挥出较强的积极作用,这也是当前建筑工程实训教学的一个重要形式。 2.2优化考察体系。在建筑工程测量教学过程中,为了更好地提升最终的教学效果,还应该重点从考察体系的优化入手进行控制,这种教学考察体系的优化主要就是指应该丰富考察形式,除了以往的纸笔考试之外,还应该重点针对实际操作能力进行考察,确保每一个建筑工程测量学生都能够具备理想的实践操作水平。 3.结束语 综上所述,对于建筑工程测量教学工作来说,选择恰当的教学方法和手段是比较关键的一环,当前教学应用过程中表现比较突出的教学方法主要就是直观教学法、设计问题情境以及小组教学模式的应用,这些方法都能够有效提升最终的教学水平。 工程测量论文:建筑工程测量教学方法研究 摘要: 建筑工程测量教学主要就是为了促使学生能够较好的掌握相应的工程测量知识和实践操作能力,保障其能够在后续的具体建筑工程测量工作中较好的执行相关任务,而要想提升建筑工程测量教学的水平,必须要重点从教学方法入手进行优化,本文就重点针对建筑工程测量教学方法进行了简要的分析和研究。 关键词: 建筑工程测量;教学方法;注意要点 引言 在建筑工程项目的施工建设过程中,工程测量是极为重要的一个方面,基于这种建筑工程测量工作来说,要想提升其最终的测量准确性和可靠性,必须要重点从建筑工程测量人员方面入手进行有效地控制,提升这些建筑工程测量人员的操作能力和技术水平。对于具体建筑工程测量人员能力的提升来说,追根溯源,还应该重点从教学入手进行控制,尤其是对于具体的建筑工程测量教学方法的恰当应用来说,更是值得引起高度的重视。 1.建筑工程测量教学方法 结合当前建筑工程测量教学的发展来说,其中比较有效的教学方法和手段主要有以下几种: 1.1直观教学法。 直观教学法,顾名思义主要就是指采取直观呈现的方式来为建筑工程测量学生展示相关的教学任务和目标,进而促使其能够较好的了解相关教学内容,达到教学的目的。具体到这种直观教学法的应用中来说,其具体的手段和呈现方式也是多种多样的,比如当前常见的就有以下三种模式:首先,采用多媒体方式来直接呈现给建筑工程测量学生以相关的教学目标任务,比如对于具体的建筑工程测量程序以及建筑测量结果等,都可以采用多媒体方式进行具体的展示,进而也就能够较为直观的给学生留下深刻地印象,提升学生的学习效果;其次,直观的呈现给学生相应的建筑工程测量仪器设备也是比较核心的一点,这种建筑工程测量仪器设备的直观呈现,并且还可以教给学生进行实际的操作,进而也就能够促使学生更好地了解这些建筑工程测量仪器设备的构成和实际操作要点,比直接采用教说的方式进行指导更为有效;最后,对于一些有条件的学校来说,还可以由老师带领学生到实际的工地现场进行观摩,针对具体建筑工程测量人员的实际操作过程进行全面的学习,这种实地的学习和观摩能够给学生留下更深的印象,加强其直观教学的效果。 1.2设计问题情景。 对于建筑工程测量教学工作来说,其最终目的就是为了促使学生能够较好的掌握实际的建筑工程测量知识和技术操作能力,因此,这一目的也就决定的需要提升学生解决实际问题的能力,不能够仅仅停留在课本相关知识和理论的了解和掌握上,基于这一点来说,在建筑工程测量教学过程中,恰当的设计问题情境也就显得极为必要,这种问题情景的恰当设计能够较好的促使学生掌握有效地建筑工程测量知识,具体来说,这种设计问题情境教学方法的应用具备着两个方面的基本应用价值:首先,通过设计问题情景能够较好的调动学生学习的积极性,进而也就能够充分的提升学生学习的主动性,激发学生学习的兴趣,促使其能够较好的带着好奇心去解决各方面的问题,如此也就能够提升其学习的效果,比以往填鸭式的教学模式更为有效;另外,这种问题情境的恰当设计还能够有效地提升学生对于知识的活学活用,把掌握到的各种理论知识运用到建筑工程测量的实际工作任务中去,进而也就能够最为高效的处理好建筑工程测量中遇到的各类问题,对于实际操作能力的提升同样具备着一定的积极作用。 1.3开展小组教学模式。 对于建筑工程测量教学方法的恰当应用来说,开展小组教学模式也是当前比较有效地一种教学手段,这种小组教学模式的应用主要就是指在班级内部根据学生的具体学习效果来划分为不同的学习小组,然后在具体的建筑工程测量教学过程中也就能够较好的运用这种小组模式来进行知识的讲授或者是实践操作的演练。基于这种小组教学模式的应用来说,其能够发挥的积极作用和价值还是比较理想的,当前很多开展小组教学模式的建筑工程测量教学班级都发现,相对于传统的班级授课模式,这种小组教学模式的应用不仅仅能够有效地调动学生学习的积极性,促使其能够更好地参与到建筑工程测量教学过程中来;还能够有效地利用小组成员之间的关系来加强相互之间的学习效果,尤其是对于建筑工程测量教学中遇到的一些难点问题来说,就能够促使各个小组经过讨论和相互探索来进行解决,这种问题的解决方式比直接讲授更能够被学生接受;具体到学生实践演练操作中来说,其同样具备着较为理想的应用价值,因为在小组内学生的演练过程中,相互之间就能够进行较为细致全面的审查,针对遇到的各种问题也就能够较好的进行评析,如此也就能够有效提升其最终的应用价值效果,保障建筑工程测量教学的顺利开展。 2.建筑工程测量教学注意事项 对于上述各种建筑工程测量教学方法的应用来说,虽然这些方法都具备着较为理想的教学优势和价值,但是要想充分提升其应用的效果,还应该重点把握好教学应用过程中的一些注意要点内容,比如: 2.1注重实训教学。 对于建筑工程测量教学工作来说,各类方法的应用都应该有倾向性进行实训教学,只有落实到实训教学过程中的教学方法和手段才能够切实提升建筑工程测量教学的实效性,也才能够有效地提升学生解决实际问题的能力,为建筑工程测量工作提供人才。具体到实训教学操作中来说,上述的很多方法都能够得到较好的应用,比如对于直观教学法的应用来说,就能够在实训教学中得到较好的应用,对于建筑工程实地的考察和相关操作都能够体现出实训教学的特点,而对于分组教学模式的应用来说,更是能够在实训教学中发挥出较强的积极作用,这也是当前建筑工程实训教学的一个重要形式。 2.2优化考察体系。 在建筑工程测量教学过程中,为了更好地提升最终的教学效果,还应该重点从考察体系的优化入手进行控制,这种教学考察体系的优化主要就是指应该丰富考察形式,除了以往的纸笔考试之外,还应该重点针对实际操作能力进行考察,确保每一个建筑工程测量学生都能够具备理想的实践操作水平。 3.结束语 综上所述,对于建筑工程测量教学工作来说,选择恰当的教学方法和手段是比较关键的一环,当前教学应用过程中表现比较突出的教学方法主要就是直观教学法、设计问题情境以及小组教学模式的应用,这些方法都能够有效提升最终的教学水平。 作者:尹陈艳 单位:成都铁路工程学校 工程测量论文:工程测量实验室管理方法探讨 【摘要】 现在,科技信息技术日益发展,测绘技术也不断的相应发展,工程测量实验室的管理服务对象更加多元化,因此,就要求对工程测量实验室管理方法不断更新与完善,本文就对工程测量实验室的教学及管理手段上进行分析与研究,希望读者从中获益。 【关键词】 工程测量;管理办法;注意事项 1前言 随着我国基础建设项目不断加大,相应的也推动了测绘学科的发展,传统的测量仪器也相继更新换代,当前测绘相关仪器种类繁多,诸如全站仪,RTK,无人机摄影测量系统,地下管线探测仪,高精度的电子水准仪,测量机器人,测深仪,三维激光扫描设备等。面对如此多样的测量设备,那么就要求我们测量设备管理人,有较高的管理能力,才能更好的管理相应的测量实验室,发挥其功能价值。 2工程测量实验室建设方面 一个实验室的建设,首先要进行需求分析,所谓需求分析就是要针对自己学院专业所侧重的情况而定,如本专业学生大都是工程测量专业,那么就需要投入更多的地方来摆放基础测量仪器,本专业学生大都是摄影测量专业,那么就要预留更多的地方来摆放摄影测量的设备,做好需求分析后,就要进行相应的投招标事宜,完成仪器的采购,参考本专业的课程体系安排来制定采购方案,调研社会企事业单位目前流行的测量方法和设备,以免盲目采购导致学生与社会脱节,造成不必要的麻烦,影响学生实习与就业。 3工程测量实验室的管理方面 3.1仪器的摆放 面对繁多的测量仪器设备,仪器摆放就显得尤为重要,合理的摆放不仅可以使实验室美观,更能方便实验室管理人员管理仪器设备,提高工作效率。仪器设备要分类摆放,比如:设备分为教学型仪器设备,科研型仪器设备,贵重仪器设备,教学型仪器设备有分为低年级仪器使用和高年级仪器使用等,这样就一目了然,方面维护管理。 3.2仪器的标记 由于实验室仪器设备比较贵重,进入实验室的人员又比较繁多,那么就要求实验室管理人员做好登记标注,如在相依的摆放设备的地方设置摆放牌,标记非允许的情况下不准触碰仪器设备,规范设备的使用情况。 3.3仪器的说明 仪器放于相应的位置后,要做好仪器情况说明,如仪器名称,仪器型号,仪器的主要技术参数,以及仪器所从事的具体项目范围等,这样不仅可以方便日常的维护,还可以具备仪器的可学习性,方便观摩。 3.4仪器的维护 仪器设备都应该存放在干燥环境中,防止阳光直接照射,在特殊的潮湿环境中,要打开如空调等设备进行抽湿,防止仪器受潮,对于不经常用到的仪器电池需要补定期的充电放电,以免电池进入休眠状态,对于日常使用的仪器归还后,如遇到特殊的阴雨天气,需及时用风筒等工具进行吹干。 3.5仪器的登记 建立设备管理档案资料,主要包含以下方面:仪器设备管理的各项规章制度,技术资料,维修使用记录,借用登记记录,仪器设备的购置报告,仪器设备报废调拨单,订货合同,验收报告,使用、检修、标定故障记录等,用以备查审阅。 4工程测量实验室仪器的借用方面 (1)本系学生实训实习课要借用仪器设备的,须由实训课指导教师至少提前一天向实验员提出预约,实验员要提前准备好相关仪器设备,在上课前向实训实习课指导教师或者学生办理借出登记手续。实训实习课结束后,要及时归还借出的仪器设备。(2)本系学生为加强课余学习,需要借用仪器设备的,须经班主任或者辅导员书面同意后,至少提前一天向实验员提出预约申请。在不影响正常教学活动前提下,实验员应给予办理相关借出手续。。(3)测绘比赛等大型活动需要借用批量仪器设备的,经系分管领导批准后,由实验员办理出借手续。比赛结束后应及时归还仪器设备。(4)教师非上课时间借用仪器的,要填写教师专用表格,并由中心主任核实,最后经系分管领导批准后方可借出,借用期一般不超过1个学期(具体视本校情况定),到期后要及时归还,如要继续使用的,需办理续借手续。(5)外单位要借用仪器设备,采取有偿使用的原则,经系领导批准后,按学校仪器设备租赁有关规定上报学校审批。 5工程测量实验室仪器的维修方面 (1)实验员要不断提高使用和保养水平,随时监测设备使用状况,定期保养,及时排除隐患,发现问题尽快解决,对于解决不了的问题需及时送到专业的仪器部门进行检测。(2)在保修期内的仪器设备,如发生故障需要维修,实验员要根据仪器设备验收时供货方提供的保修单,及时联系供货方。(3)在保修期外的仪器设备,如发生故障需要维修的实验员填写《维修表格》报实验室主任、系主任等领导,按照有关规定申请维修。 6工程测量实验室仪器的赔偿方面 (1)学生损坏损坏仪器设备,经实验室和指导老师核实鉴定为自然损坏的,学生不用赔偿;鉴定为学生失误造成的,学生要赔偿损失。损坏的仪器经维修仍能使用的,以维修费计算赔偿金;无法修复或丢失者,以仪器设备原价全额计算赔偿金。实验室不得擅自使用赔偿金,要按规定逐级上交学校有关部门。(2)系教师损坏、丢失仪器设备的,实验室要将相关情况报请系部研究决定处理方法。(3)外单位损坏、丢失仪器设备的,一律按原价赔偿。(4)学生由下列情况损坏仪器,除了赔偿损失外,还要报请系、学校,根据情节按有关规定给予警告、留校察看、开除学籍等处理。 7结语 综上所述,工程测量实验室的管理涉及到方方面面,要求管理者要有较高的素质素养,因不断提升管理者的视野,研究方便可行的管理办法,创造更为先进的管理模式,不仅仅是一种挑战,也是一种机会,本文详尽的阐述了管理可能遇到的问题,希望读者从中受益。 作者:柴新宇 单位:广东工贸职业技术学院 工程测量论文:工程测量实验室管理方法分析 【摘要】 现在,科技信息技术日益发展,测绘技术也不断的相应发展,工程测量实验室的管理服务对象更加多元化,因此,就要求对工程测量实验室管理方法不断更新与完善,本文就对工程测量实验室的教学及管理手段上进行分析与研究,希望读者从中获益。 【关键词】 工程测量;管理办法;注意事项 1前言 随着我国基础建设项目不断加大,相应的也推动了测绘学科的发展,传统的测量仪器也相继更新换代,当前测绘相关仪器种类繁多,诸如全站仪,RTK,无人机摄影测量系统,地下管线探测仪,高精度的电子水准仪,测量机器人,测深仪,三维激光扫描设备等。面对如此多样的测量设备,那么就要求我们测量设备管理人,有较高的管理能力,才能更好的管理相应的测量实验室,发挥其功能价值。 2工程测量实验室建设方面 一个实验室的建设,首先要进行需求分析,所谓需求分析就是要针对自己学院专业所侧重的情况而定,如本专业学生大都是工程测量专业,那么就需要投入更多的地方来摆放基础测量仪器,本专业学生大都是摄影测量专业,那么就要预留更多的地方来摆放摄影测量的设备,做好需求分析后,就要进行相应的投招标事宜,完成仪器的采购,参考本专业的课程体系安排来制定采购方案,调研社会企事业单位目前流行的测量方法和设备,以免盲目采购导致学生与社会脱节,造成不必要的麻烦,影响学生实习与就业。 3工程测量实验室的管理方面 3.1仪器的摆放 面对繁多的测量仪器设备,仪器摆放就显得尤为重要,合理的摆放不仅可以使实验室美观,更能方便实验室管理人员管理仪器设备,提高工作效率。仪器设备要分类摆放,比如:设备分为教学型仪器设备,科研型仪器设备,贵重仪器设备,教学型仪器设备有分为低年级仪器使用和高年级仪器使用等,这样就一目了然,方面维护管理。 3.2仪器的标记 由于实验室仪器设备比较贵重,进入实验室的人员又比较繁多,那么就要求实验室管理人员做好登记标注,如在相依的摆放设备的地方设置摆放牌,标记非允许的情况下不准触碰仪器设备,规范设备的使用情况。 3.3仪器的说明 仪器放于相应的位置后,要做好仪器情况说明,如仪器名称,仪器型号,仪器的主要技术参数,以及仪器所从事的具体项目范围等,这样不仅可以方便日常的维护,还可以具备仪器的可学习性,方便观摩。 3.4仪器的维护 仪器设备都应该存放在干燥环境中,防止阳光直接照射,在特殊的潮湿环境中,要打开如空调等设备进行抽湿,防止仪器受潮,对于不经常用到的仪器电池需要补定期的充电放电,以免电池进入休眠状态,对于日常使用的仪器归还后,如遇到特殊的阴雨天气,需及时用风筒等工具进行吹干。 3.5仪器的登记 建立设备管理档案资料,主要包含以下方面:仪器设备管理的各项规章制度,技术资料,维修使用记录,借用登记记录,仪器设备的购置报告,仪器设备报废调拨单,订货合同,验收报告,使用、检修、标定故障记录等,用以备查审阅。 4工程测量实验室仪器的借用方面 (1)本系学生实训实习课要借用仪器设备的,须由实训课指导教师至少提前一天向实验员提出预约,实验员要提前准备好相关仪器设备,在上课前向实训实习课指导教师或者学生办理借出登记手续。实训实习课结束后,要及时归还借出的仪器设备。(2)本系学生为加强课余学习,需要借用仪器设备的,须经班主任或者辅导员书面同意后,至少提前一天向实验员提出预约申请。在不影响正常教学活动前提下,实验员应给予办理相关借出手续。。(3)测绘比赛等大型活动需要借用批量仪器设备的,经系分管领导批准后,由实验员办理出借手续。比赛结束后应及时归还仪器设备。(4)教师非上课时间借用仪器的,要填写教师专用表格,并由中心主任核实,最后经系分管领导批准后方可借出,借用期一般不超过1个学期(具体视本校情况定),到期后要及时归还,如要继续使用的,需办理续借手续。(5)外单位要借用仪器设备,采取有偿使用的原则,经系领导批准后,按学校仪器设备租赁有关规定上报学校审批。 5工程测量实验室仪器的维修方面 (1)实验员要不断提高使用和保养水平,随时监测设备使用状况,定期保养,及时排除隐患,发现问题尽快解决,对于解决不了的问题需及时送到专业的仪器部门进行检测。(2)在保修期内的仪器设备,如发生故障需要维修,实验员要根据仪器设备验收时供货方提供的保修单,及时联系供货方。(3)在保修期外的仪器设备,如发生故障需要维修的实验员填写《维修表格》报实验室主任、系主任等领导,按照有关规定申请维修。 6工程测量实验室仪器的赔偿方面 (1)学生损坏损坏仪器设备,经实验室和指导老师核实鉴定为自然损坏的,学生不用赔偿;鉴定为学生失误造成的,学生要赔偿损失。损坏的仪器经维修仍能使用的,以维修费计算赔偿金;无法修复或丢失者,以仪器设备原价全额计算赔偿金。实验室不得擅自使用赔偿金,要按规定逐级上交学校有关部门。(2)系教师损坏、丢失仪器设备的,实验室要将相关情况报请系部研究决定处理方法。(3)外单位损坏、丢失仪器设备的,一律按原价赔偿。(4)学生由下列情况损坏仪器,除了赔偿损失外,还要报请系、学校,根据情节按有关规定给予警告、留校察看、开除学籍等处理。 7结语 综上所述,工程测量实验室的管理涉及到方方面面,要求管理者要有较高的素质素养,因不断提升管理者的视野,研究方便可行的管理办法,创造更为先进的管理模式,不仅仅是一种挑战,也是一种机会,本文详尽的阐述了管理可能遇到的问题,希望读者从中受益。 作者:柴新宇 单位:广东工贸职业技术学院 工程测量论文:工程测量课程设置与教学方法探究 【摘要】 根据高等职业院校工程测量专业的特点及教学目标,在课程设置上和教学方法上紧紧围绕提高学生学习效果、实践能力和应变能力,为把学生培养成高素质的技术技能型测量人才进行探索。 【关键词】 工程测量;课程设置;教学方法 我国高等职业教育经过十多年的快速发展,已经成培养高技能人才的主力军,培养了数以万计的高素质技能型专门人才,为我国走新型工业化道路,促进国民经济和社会发展做出了重要贡献;满足了人民群众接受高等教育的强烈需求,为我国实现高等教育大众化发挥了重要作用;高等职业教育紧密联系经济社会,积极推进校企合作、工学结合人才培养模式改革,办学水平不断提高。但是,在飞速的发展中,部分职业院校在专业的课程设置及教学方法方面也存在一些问题,无法适应社会对应用型人才的质量需求。 一、高等职业院校特点 社会对职业院校大学生的要求是:爱岗敬业,动手能力强,具有创新意识的技术技能型人才。目前高等职业院校普遍是3年制,课堂教学往往只有5个学期,甚至部分“2+1”专业只有4个学期,因此,课堂教学学时相对教少。总体而言,职业院校大学生特点:理论知识接受能力弱,但动手能力强。 二、工程测量专业特点及教学目标 工程测量专业的主要工作是为政府各部门的管理工作提供测量成果资料,为工程建设的规划、设计、施工、运营提供测量服务。主要的工作有地形图测绘、放样、变形监测、测量成果资料的管理和开发应用(如地理信息系统)。目前工程测量专业的很多工作往往是内外一体化,测量人员既要进行外业数据采集,也要进行后续的数据处理,外业工作的劳动强度较高,有些甚至很恶劣,对测量人员的身体素质要求较高。对测量人员的仪器操作能力、软件应用能力要求较高,强调测量人员的实践能力。测量工作往往要求两个人以上组成一个测量小组,要求他们有良好的团体协作意识。各种测量环境差异较大,要求测量人员具有较强的应变能力,能够运用不同的仪器、方法进行测量。因此,高职院校工程测量专业的教学目标应该是:培养能吃苦耐劳、熟练操作各种仪器,能进行各项外业数据采集及内业数据处理的具有团体协作意识、应变能力的高素质的技术技能型测量人才。 三、工程测量专业课程设置 1.课程广度方面应少而精 本科院校是拓宽专业,加强通识教育,职业院校则不可行。首先,职业院校的课堂学时较少;其次,对毕业生的定位上要求学生一毕业就能适应生产需求,这就需要学生在学校进行较多时间的实训练习,才能掌握各种仪器操作、软件应用。因此,在课程设置的广度方面,做到少而精,基础测量课程、核心课程必须保证足够课时;同时,专业课程涉及的面要足够广,涵盖测量各领域,并且要随着测量领域的发展而不断拓展,为学生以后的工作打下良好的基础。 2.开设与测量工作相关的思想教育课程 大部分测量工作是外业工作,劳动强度大,如夏天的外业测量,有些测量工作还是长期在野外,生活单调,如交通、水利等测量工作,这需要测量人员有很好的身体素质和心理素质;测量工作又是协作性很强的工作,需要测量人员有良好的团体协作意识。这些特点大部分学生之前并不了解,工作时才发现自己不适应,以致消极悲观。因此,必须开设与测量相关的思想教育课程,让学生树立正确的价值观、人生观,以积极的心态面对未来的学习和工作。 3.提前上核心测量专业课 现在很多学校第一学期基本不上核心专业课,大第二学期才上少量的核心专业课,把大量的核心专业课集中到第三学期以后上,这是不合理的,特别是对“2+1”的院校,这不仅导致学生得不到足够的时间进行实训练习,而且可能会导致各课程相互冲突。如“测量技术基础”,其课程目标是让学生对有一定测量基础知识,熟悉掌握仪器的使用,为后续的课程做铺垫,不需要“高等数学”“CAD制图”等知识做铺垫,因此完全可以在第一学期学习。相应的,可以把“数字化测图”的学习放到第二学期,这样不仅可以使学生有更多的时间学习课程知识,还可以有更多的时间实习。当有一定测量知识和测图能力后,就通过鼓励学生参加暑期实习,不仅为后续课程的学习打下良好的基础,还可以使学生更快地接触测量实际生产工作,了解社会的需求,为他们今后的发展打下良好的基础。 4.合理安排课程排序 测量专业的核心专业课有“计算机制图基础”“测量技术基础”“数字化测图”“控制测量与平差”“摄影测量与遥感”“GNSS技术及应用”“地籍与房地产测量”“GIS技术及应用”“工程测量”“变形监测”等。这些专业课是相互关联的,没有上一门课程做基础,后续的课程是无法开展的,如“地籍与房地产测量”课程很大部分是学习测绘地籍图、房产图,但如果没有先学习“数字化测图”,开展起来就很难。 5.充分利用第五学期开展深度教学 根据测量专业工作的环境,可分为外业为主的工作和室内为主的工作,如传统数字化测图、放样等属于外业为主的工作;而地理信息系统建设等是属于室内为主的工作。对学生而言,经过两年的学习与实习,他们对自己以后的工作方向往往已经有清晰的定位,部分学生喜欢从事外业工作,部分学生喜欢从事室内工作。外业工作对控制测量、测图、放样、变形监测等提出的要求更高;而室内工作对测量数据的管理运用、开发方面的要求更高,学生可以根据自己的特点进一步深化学习。因此,如果说前四个学期是“专业通识”教学,那么最后一个学期应该进行“专业专识”教学,也就是要达到精的效果。将来从事外业工作的同学可以选修与外业相关的课程,将来从事室内工作的同学可以选修与内业相关的课程。从内容上,这些课程可以是在之前已学习课程的进一步联系和深化,也可以是当前测量工作的新方向,如“土地二调”和“地理国情普查”等。 四、工程测量专业课教学方法 根据测量工作的特点,学生要从学习知识为主的“知识目标观”向以学习方法为主的“能力目标观”转变,教师要将“传授知识型”的传统继承性教育思想转变为“激励拓展型”的创造性观念。除了传授必要的理论知识外,更要突出实践练习,把学生培养成既有理论知识,又有实践能力的技术技能型测量人才。理论学习和实践练习尽量同步进行,有时可以先实践后理论,如GNSS静态测量,可以先进行选点和采集数据实训,把采集的数据作为后续教学的资料,在后续教学中可以一边进行理论教学,一边对已采集的数据进行处理练习,通过练习来对理论进一步理解深化,从而提高学生的学习效果。综合运用情景式教学、启发式教学、讨论式教学等教学方法。教学内容形象化、信息化、可视化,教学例子尽量采用学生看得见的校内地形、地物。把各类仪器的使用制作成模拟软件,在计算机上模拟仪器的操作,熟悉仪器的各项功能和注意事项,然后再用仪器实际操作,这样既可以熟悉掌握仪器的使用,又可以避免因操作不当造成仪器损坏,提高仪器使用寿命。教学中多运用反向思维,尽量少讲“我们应该怎么做”,而是多讲“不这样做会怎么样”。如静态测量的控制点选点,应该一部分点是理想的观测点,一部分是不理想的观测点,让学生通过后续数据处理实验的效果来检验选点不理想时的后果,这样学生对控制点选点就有深刻的认识了。当今社会各项技术飞速发展,特别是计算机软硬件、通讯技术、测量仪器的飞速发展,测量方法也在发生深刻改变,因此,教师要不断学习,走在技术发展的前沿,使课程设置和教学方法与时俱进,这样才能培养出适合社会发展的优秀学生。 作者:王战 刘丽 单位:广东工贸职业技术学院 工程测量论文:工程测量专业教学项目教学法实践 一、项目教学法在工程测量专业教学中的应用特点 (一)课程内容项目模块化 根据地形测绘课程的内容,结合生产的需要,我校将课程的内容设置成十大项目模块。每个模块提出一个具体的项目要求,教师提供项目指导书,在指导书中,要介绍项目的实施方法、大致过程以及安全注意事项。还可以根据项目的大小及难易程度,把完成整个项目必须掌握的概念和知识分解到项目设计的不同阶段,即初次接触、加深印象、深入了解和总结提高四个阶段。最后按照生产当中的需要,从设计选点、路线设计、高差测量、高程计算到提交成果报告,使学生把课堂上所学的知识在实际项目中应用和巩固。 (二)面向实际制定计划 测绘的应用领域很广,学生的就业分布在不同的单位,每个单位的仪器和设备不尽相同,承担的项目任务也有很大的区别。所以在项目设计时给出不同的设计方案,由学生根据不同的方案制定项目工作计划,确定工作方法和程序,并对各种可能的方法进行讨论。在共同讨论中,要灵活发挥教师的重要作用,让学生用不同的方式把他们已有的经验和知识表达出来,包括论证实施项目的条件和方法,进一步明确完成项目的可能性等。学生在讨论中,提高了对项目的兴趣,做好项目的信心不断增加。 (三)项目的实施培养学生的职业能力 1.树立责任心。 在测量课程的教学过程中,一般以小组为单位完成项目的实施。学生在教师的指导下分成若干个项目小组,每组的人数根据项目的不同而定。项目小组模仿实际生产选出一名项目组长,实行项目组长责任制。教师根据项目的各个环节明确具体的工作任务,每个项目小组的学生有明确的分工,承担不同的工作任务。 2.培养分析和解决问题的能力。 在项目实施的过程中会遇到各种各样的问题,这样就需要学生能够理论联系实际,应用已有的知识分析问题出在哪个环节,制定解决问题的方案。有的问题学生能够自主解决,对于学生解决不了的问题教师要及时给予指导。这样,学生在生产实践中分析和解决问题的能力就会不断提高。 3.展现个人能力体现相互协作能力。 课程教学中以小组为单位完成项目任务,树立学生的团队合作精神,并使学生的个性化得到充分发展。在实施同一项目时,不同小组完成项目的时间差距很大。让学生充分认识到一个人做好不代表就能很好地完成项目,需要大家共同努力才能又快又好地完成项目。为了让学生进一步体会到团队协作的重要性,小组的学生按规定的时间进行岗位轮换,使每个学生学会完成项目各个环节的不同工作任务,认识到项目的每个环节都很重要。 二、项目教学法在工程测量专业教学中实施的优点 (一)学生学习由“要我学”到“我要学” 每个学生都有自己的项目实施内容,成为一个人人参与的自主实践活动。注重项目实施的过程,不仅能提高学生的动手实践能力,而且能够将理论知识和实践经验进行互换,建构出个人的知识体系。以实际项目为目标,整个教学围绕任务的解决展开,突出知识的应用性,引导学生自主思考,使学生有很高的学习积极性,体验求知的艰辛和乐趣,变“要我学”为“我要学”。这样就能将学生的学习目的建立在“我要学”的基础上,使学生养成主动思考的学习习惯。 (二)教学的灵活性 在教学过程中,教师可以从学生的实际情况入手,查漏补缺,实施分层教学。教学内容的重点和难点根据项目运作的效果进行调整,运用各种教学方法,灵活培养学生的思维能力和实践能力,强调以学生为主体、教师为主导的教学思想,符合目前的教学理念。 (三)考核指标全面 在项目教学过程中,可以在不同的项目小组之间形成竞争机制,项目小组的学习态度、工作效率、知识的应用、解决问题的能力、技能的提高、团队的协作和创新能力等都应该成为项目小组的考核指标。 (四)提高教学质量 在项目的实施过程中,由于采取分组协作学习的方式,其分组的原则、组员搭配、内容分工等方面直接影响到项目实施的效果。为了消除学生存在的依赖思想,必须分工明确,推行“一帮一”策略。我校通过对近两年工程测量专业的学生实施项目教学法,采取“一帮一”的措施,不仅使骨干学生的才能得到充分的展示,在他们的带动和帮助下,部分差学生也有了明显的进步和提高;不仅提高了学生学习的主动性和自觉性,而且有效地提高了教学质量。 (五)实现教学与生产岗位的对接 由于在设置项目模块时,有针对性地选择了与专业或岗位相关的学习模块,以实际项目为目标,整个教学围绕任务的解决展开,突出知识的应用性,引导学生自主思考,使得学生通过实际的工作锻炼了专业技能,提高了环境适应能力和工作能力,增加了被企业优先选择的机会。学生可以在毕业后以一个熟练操作员的身份立即进入社会和企业生产领域,直接参与生产过程,实现了教学与生产岗位的良性对接。当然,在教学工作中也存在一些困难,比如师资、教材配套、学生自我学习能力等问题,今后在实施项目教学工作中要逐步研究解决。 作者:田东晓 郗文德 单位:内蒙古工程学校 工程测量论文:水利工程测量技术发展 1.水利工程测量的主要工作 一般对于水利工程来说,在中标之后应该首先组织测量人员在施工之前依照监理单位提供的平面和高程控制网点建立完善实用的平面和高程控制网。另外在施工之前还应该再一次对监理单位提供的控制点进行测量,以保证后续工作的顺利进行。在布设平面控制网和高程控制网时要严格按照相关条文规定进行,保证测量等级和精度符合规定,在布设之后还要注意定期检查,保证控制网的安全性和合格性。在工程施工过程中要做到跟踪测量,在工程竣工之前应该对施工建筑物的位置和标高进行测量,得出精确的数据并且备案处理。 2.水利工程的测量阶段 2.1勘测阶段 在勘测阶段通过测量得出精确的地形资料和其他测量数据为水工设计做好准备,但是实际上枢纽位置的特点和建筑规模因枢纽工程的不同阶段而存在较大的差异,所以在提供水利工程设计地形资料时应该综合考虑实际情况,进行比例尺的选择。由于水利工程设计提供的地形图具有专业性的要求,所以在很多方面都有特殊的要求,通常平面位置精度较国家基本图相比应该要求更宽一些,在精度方面有着严格的要求。然而实际中在一些比例尺较大的图中,精度的要求可以适当低于图面比例。 2.2施工阶段 在施工阶段主要按照设计意图,将图纸上的建筑物在保证精度的前提下测设与实地。为了保证精度和工作的顺利有序进行,一般在施工之前应该建立施工控制网,为施工放样提供依据。至于放样方法的选择应该结合控制网点和现场实际条件进行,方便施工人员顺利进行安装。此外,在施工阶段变形测量是必不可少的,即对地基和水工建筑物本身进行测量,为建筑物施工质量做好保障,同时也为施工期间的科研工作提供资料。 2.3运营管理阶段 基于水利枢纽是由多个建筑物综合组成的,其中大坝发挥了重要的作用,在投入运营中会受到水压力等外界因素的影响而变形,所以为了保证工程的安全性与正常的运行应该进行定期的监测,观测的内容与项目应该全面综合,既要做到外部的变形观测,又要重视内部变形观测。 3.水利工程测量技术的应用 3.1控制测量技术的应用 控制测量技术在所以勘测技术中是最为基础的测量,在测量过程中要使用科学的测量方法,分为测量控制网和专业控制网两个阶段进行,即高程控制和平面控制,根据实际勘测地形选择合适的方法,一般在水库淹没测量中要注意主要测量土地征用线、水库清理线和移民线,因为这三条线对河道的测量有重要的参考作用,所以准确测量这三条线可以准确把握河道的测量程度。在河道测量时要注意水位的采集和记录,保证数据的准确性,另外可以通过对河道地形的测量采集绘制水位资料,除了以上两种水库测量与河道测量,地质勘探在水利工程建设中具有关键的作用,地质勘测的结果为其他工作的进展提供准确的资料,具有基础性的作用。总之,控制测量技术在所有勘测技术中发挥了基础作用,为后续工作的顺利开展提供了保障。 3.2数字地形测量技术的应用 数字地形测量技术就是通过计算机的使用以数字方式成像,并且利用GPS系统对最前端的数据及时更新,因其模式的多样性,所以面对不同的工作条件选择适合的模式,一般常见的模式有数字摄影、电子平板和数字设计这三种。其中掌上数字测图的应用较为广泛,这种技术非常灵活,主要依靠掌上电脑地形图内业绘图系统和全占仪完成。数字侧记系统的使用需要与绘图和其他仪器的结合使用才能保证工作的正常运行,但是该系统却存在较大的问题及时不能做到直观反映图像,除此之外,还有其他方面的小问题,急需相关人员解决。 3.3摄影测量技术应用 摄影测量技术又被称为航空摄影,通常被应用于大型工程图纸的绘制中,采用高空摄影的形式,。一般在无图的西部地区应用较为广泛,因为无图地区没有清晰的图像,如果在这些地区采用GPS定位测量技术可行度不高,然而选择实地测量又具有较大的过程量,所以航空摄影技术以其不接触实际物体,在高空对实物成像且效率高的特点,被广泛应用,另外,摄影技术的野外工作量少,节约了劳动成本,而且成果的实际应用价值价值较高。 3.4变形测量技术的应用 变形测量技术主要对变形体做测量,通过一定的技术测量手段对变形体内部的形态和具体位置做出确定,这种测量方法与其他方法的不同之处在于主要依据变形体内部和外部变形情况进行测量。因其测量依据的不同所以在测量方式上也有很大的差异,大地测量是变形测量的主要方式,即根据实际的地形情况进行基点和距离的测量,将得出的实际位移与测量机器人、电子水准仪等设备配合。常规的设备是保证测量数据真实可信的前提,但是由于测量时间较长和智能化程度较低的缺点,使该项技术的发展受到了阻碍。 3.5无棱镜测量技术的应用 无棱镜测量技术根据严格的测量条件,按照测量长度划分为长程、中程和短程三种,其中中长程长度无棱镜测量较为常用。测量技术的选择应该根据实际测量情况而定,一般在介质反射条件好、可视性较高的地区优先选择无棱镜测量技术。 4.结语 水利工程测量贯穿于整个水工建设的各个阶段,所以具有重要的作用。水利工程可分为三个测量阶段,即勘测阶段、施工阶段、运营管理阶段,无论哪个阶段都不能够忽视,要严格依照标准进行测量。水利工程测量技术有多种,在选择时应该根据实际情况结合测量技术的特点综合选择。另外,我们应该在现有技术的基础上有所创新,使其向着电子化、智能化的方向发展。 作者:吕金铎 单位:哈尔滨市水文水资源勘测总站 工程测量论文:数字化建筑工程测量应用 1数字化测绘技术在建筑工程测量中的重要性 数字化测图技术其实就是一种全解析机助成图方式。和之前的测图技术比较不难发现,这一技术的优势是极为突出的,且发展前景也非常好。数学地形图能够很好的提高外业测量的精度,这能够更好的表现仪器发展进步、精度提升所带来的积极作用。数字化测绘技术除了能够促进科技的飞速进步,还能够促进现代社会科学管理水平的提高,在进行工程测量、地质测量、房产测量等各项测量工作时,不仅能够很好的提高测量的精度,而且实现了信息的数字化,能够有效的健全完善专业管理信息系统。 2数字化测绘工作的主要特征 2.1自动化水平高 数字测图工作都是计算机软件自动完成的,包括计算、识别、连接、图式符号的调用等,然后自动绘出精确、美观的数字地形图。此外,数字测图出现各种错误如读数错误、记录错误的可能性是很小的,并且最后可以自动记录坐标、距离、方位以及面积等有效信息。 2.2测图精确性好 使用数字测图技术测量300m范围内的地物点时,误差不会超过2mm,测定得到地形点高度差一般介于4~18mm的范围内。测量所得数据能够将数据以电子形式进行传输、记录、储存等,并且在此过程中其精度不会受到任何影响,也不会出现视距差、方向误差以及展点误差,能够保证外业测量工作的高精度。 2.3图形属性信息多样化 开展数字测图工作时,除了要准确确定测定点的方位,还必须了解测试点的具体属性,并且要随时记录测得的各种信息(主要有编码、连接信息),在显示成图时,就要使用测图系统内的图式符号库。在后续的工作中,便可以根据编号信息获取相对应的图式符号成图。所以,通过数字测图工作所获得定位、连接、属性信息等,能够给检索工作提高很多的方便。 数字化测图所获得的信息应分层存放,且这种方式不会受到负载量的制约,能够更好的利用加工成果。使用地面数字测图技术能够给房屋的改建、扩建、变更地籍等工作提供很多的方便,能够使图面整体一直有很高的可靠性和科学性。 3数字化测绘技术在建筑施工中的具体应用 3.1测图的具体内容 3.1.1原图数字化。 若某地区施工中要使用数字地形图但是却经费不足、时间紧缺等的限制,则使用这一方式最合适。原图数字化技术可以最大化的利用已有的地形图,只需要加配计算机、数字化仪、扫描仪、绘图仪及数字化技术即可进行工作,且能够在极短的时间内取得数字化成果。其工作方式一般有两类:一个是手扶跟踪数字化,另一个则是扫描矢量化,扫描矢量化的精度和效率都由于手扶跟踪数字化技术。可是,使用这一技术开展工作时却会受到原图精度的很大制约,且数字化工作期间经常会出现很多误差,所以会使精度因此而降低,且这一技术体现的仅仅是白纸成,地面上建筑物的现时性得不到很好的体现,因此不能长期使用这一技术。要想保证数字地图的精度,最好使用修测和补测等工作方式,在获得一些地物点的实际坐标后,使用其取代原有坐标,这能够有效的提升原图的精度。而地图的持续更新,也会使地图整体的精度大大提升。 3.1.2地面数字测图。 如果未找到符合规定的大比例尺地图,就可以使用地面数字测图的方式,这种方式也叫做内外业一体化数字测图,现今我国的各大测绘企业都在积极的应用这一技术。通过这一技术所获取的数字地图有较高的精度,若使用的方式科学,则能够将附近控制点的精度保持在5cm内。 3.2数字化技术在原图处理中的作用 3.2.1原图数字化处理。 设立各类型的GIS系统时,要对原有的地图开展数字化处理,还要确保其势性、精度以及比例尺都符合规定,还要使用数字化仪开展数字化处理工作。现今,使用频率较高的有手扶跟踪数字化和扫描矢量化、GPS数据输入三种方法,手扶跟踪数字化需要的仪器为计算机,数字化仪及相关软件,是很传统的数字化输入方式,但其工作效率较低且工作量非常大。扫描矢量化就是借助扫描仪来输入扫描图像,并借助矢量跟踪来得到实体的空间位置。现今,扫描仪的应用范围越来越广,矢量化软件的更新速度也越来越快,各项工作的自动化水平也不断的提高,因此,这一技术有着效率高、精度高的显著优势。GPS输入就是借助GPS设施来获得地球表面图形的具体位置,测后的数据就是三维空间数字,所以不用做转换,输入数据库即可。现今应用较广的是RTK技术,其前提是GPS的发展进步,它可以获得流动站在规定坐标系中的三维定位结果,在某些区域,其精度可以达到厘米级的新型GPS定位测量方法,经解调得到基准站的载波相位观测量,流动站的GPS接收机再利用0TF技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度,最后求出厘米级精度流动站的位置。使用这一测量方式不需要设置各级控制点,只要根据基准控制点提供的信息就能得到精度较高的图根控制点、界址点、地形点以及地物点,并且可以依据测图软件获得一次生成的电子地图。此外,也要依据旧有的数据成果来开展施工放样工作。但实际工作期间,使用较为频繁的则是数字扫描矢量化软件,针对大比例尺地形图,大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息,高效、便捷、保真的对地图进行数字化处理。 3.2.2数字化原图工作步骤。 MAPCAD软件扫描输入方式有着图像清楚、编辑简单、转换方便等一系列的优点,所以能够符合大多数外设精度的要求。但地形图的精度则与人工跟踪精度及输出设施得到精度有着很大的联系,且人工跟踪精度和工作者的专业水平及工作经验紧密联系,因此,必须认真开展工作者基本技能的培训工作,并要求工作者完全依照矢量化方案开展工作。实际开展工程测量工作时,要做好地形图外业测点与数字化图缩放相结合、符号图层的划分子图、线型符号库的设计等工作,保证满足工程进度的同时又节约项目经费,设计出的数字地图简单易用、美观整洁、易于使用地形图的工作人员判读。 4结束语 数字测绘技术的飞速发展进步,要求各个测绘工作人员必须树立终身学习的观念,不断的提高自己的专业化水平。数字测绘水平的不断发展进步,也使得GIS技术有了进一步的发展,这也意味着现代测量数字会向工程化方向进步。不断的提高数字化测绘水平并大力推广,将成为测绘企业增强自身竞争能力、提高企业经济效益的有效方式。 作者:程冠磊 单位:山东方明建设集团有限公司
数据管理论文:建立机电设备大数据管理系统探讨 摘要:大同煤矿集团公司机电设备盘活工作采用手工记账,主要存在处理速度慢、传递不及时等问题;建立机电设备盘活系统可以对集团公司机电设备盘活管理所涉及存量机电设备信息生成、存量机电设备信息公示、盘活步骤、存量机电设备使用情况跟踪、分析等进行全程闭环式信息化管理,加快了设备周转、提高工作效率。 关键词:机电设备;大数据管理;系统 1建立盘活大数据管理的必要性 大同煤矿集团公司设备机电管理处、设备租赁中心的机电设备盘活工作存在诸多问题,主要集中在业务停留在手工记账阶段,机电设备信息以纸质单据或报表形式分散存放于各生产矿与集团不同部门,共享程度低,处理速度慢,易出错;机电设备信息汇总、统计慢,传递不及时,造成信息滞后,影响决策、分析;财务信息、存量机电设备台帐信息、现场实际情况对比困难,可能造成存量机电设备过储或供应欠缺;存量机电设备价值计算、平衡利库、库存预警等均依靠人工计算,工作量大。集团机电设备盘活信息管理系统(以下简称:机电设备盘活系统或系统)对集团公司机电设备盘活管理所涉及存量机电设备信息生成、存量机电设备信息公示、盘活申请、审批、价值评估、调拨、租赁、出售、转让、接受、报废、存量机电设备使用情况跟踪、分析等进行全程闭环式信息化管理。 2盘活设备管理流程 系统从各矿设备台帐及集团各部门财务数据开始,生成存量机电设备台帐,实时/定期对该台帐进行数据更新;各生产矿可通过实际需求查询或由系统库存报警自动生成机电设备盘活申请;设备机电管理处、设备租赁中心依据该申请,联系设备归属矿、机电处、集团财务等相关单位、对该申请进行线上核实/审批,以及线下现场检验等;获得审批通过的设备,将在存量机电设备原所属单位进行出库,在接收单位进行入库。系统为管理流程中的每一环节都提供详尽准确数据,有效辅助集团公司解决存量机电设备盘活过程中业务管理、库存管理、财务管理存在的执行、监控、统计等问题。其主要工作流程如图1所示(图中资产即指机电设备)。针对集团机电设备盘活业务停留在手工记账阶段,机电设备信息以纸质单据或报表形式分散存放于各生产矿与集团不同部门,共享程度低,处理速度慢,传递效率低,易出错;机电设备信息汇总、统计慢,传递不及时;财务信息、存量机电设备台帐信息、现场实际情况对比困难,可造成存量机电设备过储或供应欠缺;存量机电设备价值计算、平衡利库、库存预警等均依靠人工计算,工作量大等问题,研究开发集团机电设备盘活数据管理系统[1]。 2.1建立集团盘活机电设备源数据仓库 目前集团公司各直属矿井、千万吨矿井、二级子公司所辖矿井的各类盘活机电设备信息共享程度低,针对各矿可盘活机电设备管理的不摸底,各矿盘活机电设备所在位置、盘活机电设备完整性、可用性、可靠性情况不明朗。建立基于利用集团局域网和国际互联网的集团盘活机电设备设备数据仓库,对各矿盘活机电设备建立集团统一的标准化信息管理平台。 2.2建立集团盘活机电设备管理信息化体系 目前集团盘活机电设备管理流程是基于手工层面的管理流程,各矿信息获取、申报、审核、批准等均处于手工或半手工状态。建立基于电子信息流程的管理体系,盘活机电设备信息状态在线共享,与集团财务系统,设备管理系统实现对接,共享盘活机电设备的设备信息,状态建立集团层面的盘活机电设备管理运营标准实现机电设备盘活流程的电子信息化。 2.3建立集团盘活机电设备的考核指导体系 目前盘活机电设备的管理流程中有些环节还存在管理困难。目前集团各生产矿所属盘活机电设备的完整性,该机电设备是否已经被拆卸成不同配件;盘活机电设备的可用性,该机电设备是否在可以运行的状态;盘活机电设备的可靠性,该机电设备是否得到了应有的维护。由于手工操作的局限性,上述工作的管理处于缺失或部分缺失状态。利用互联网电子信息化技术,将管理颗粒延伸到每一台盘活机电设备设备,针对各台设备进行信息化考核。 2.4完善盘活机电设备分析预测功能 通过对盘活机电设备的机电设备管理运营,建立设备完整性、可用性、可靠性的大数据分析模型,对各矿盘活机电设备调拨、属地化管理等进行数据分析,实现风险库存、调拨预警等功能。 2.5实现平台分级管理、远程访问等功能 系统提供数据网络接口,可以利用Internet和集团局域网将盘活机电设备信息和分析报表等传送到有关部门及生产矿井,实现盘活机电设备信息的整合和信息共享、远程查询。同时针对各级领导和管理者开放不同级别的盘活机电设备数据,做到信息分级化管理。 3大数据在机电设备盘活方面的应用及创新 将大数据概念引入机电设备盘活领域,同时兼顾煤矿集团企业架构与煤机管理特殊背景,在国内外此项研究均属首次。系统为同煤集团机电设备盘活管理工作定制开发,以机电设备盘活工作为主线,同时兼顾研究设备维检运行、煤机调配规律等实现对集团直属矿井、千万吨矿井、子公司等分级进行机电设备设备状态的跟踪监督;通过与设备管理系统、财务系统对接,利用现有集团局域网、国际互联网等,实现信息共享,与机电设备盘活工作信息化。主要创新如下:(1)建立集团盘活机电设备设备的数据仓库,记录从设备采购、地理位置、归属、维检、盘活等信息,记录盘活机电设备的“前世今生”。(2)建立基于集团局域网、国际互联网的混合网络架构,通过与财务系统、设备管理系统对接,实现的煤矿机电设备盘活信息化工作体系。(3)通过对每台设备的数据信息化管理,建立完善的机电设备盘活监督考核体系,弥补了手工作业条件下,单台设备监督苦难的缺陷。(4)通过K-means、最大期望等大数据算法,建立机电设备盘活的大数据预警机制,实现库存、采购、盘活等多维度数据分析功能。 4前期研究工作情况、现有的基础和条件 同煤集团集团公司在煤矿信息化方面已取得了较成功的经验,塔山、同发东周窑等千万吨矿井已经成功实施库存管理系统,马脊梁矿实施了安全生产大数据系统。集团机电设备盘活大数据管理系统可充分利用机电设备管理与大数据风险预警的积累经验,为集团机电设备盘活管理工作进行定制开发。 5社会经济效益 (1)系统对集团盘活机电设备设备信息进行了统一化、标准化、数据化。通过建立盘活机电设备数据仓库,将集团各所属矿井的闲置机电设备进行统一归口管理,将各类可盘活机电设备进行信息公开与信息共享。可极大提高闲置机电设备的使用效率,避免重复采购。(2)系统对集团盘活机电设备管理工作进行了数据化、信息化梳理,建立完善基于现代网络信息化技术的机电设备盘活管理流程。从过去的手工/半手工管理模式,全面提升为信息化/自动化管理模式。(3)系统对集团盘活机电设备工作进行了深耕细作,借助信息化管理手段,从过去管理到矿/大类别的设备,精细化到每台设备的管理,通过监测每台设备的属地性、完整性、可用性、可靠性。大大提高机电设备盘活工作效率、通过对每台设备的精确考核,从而实现了机电设备盘活工作的闭环管理。(4)系统利用K-means、最大期望等大数据常用算法,建立大数据设备管理平台,通过监测盘活机电设备设备状态,为设备采购、设备报废、库存预警等提供管理支撑。 6结语 同煤集团存量机电设备盘活工作已经取得了丰硕的成果,机电管理处、设备租赁中心每年仅有数名管理人员,便已经实现了每年四亿元以上的机电设备盘活,为集团节省了大量采购开支。机电设备盘活大数据管理系通过对每一台盘活机电设备的精确管理、管理流程信息化实现、与现有设备管理系统财务系统对接、商业智能机制引入,可有效提高闲置机电设备使用效率,大大节约集团设备采购数量。 作者:庞海龙 单位:同煤集团机电管理处 数据管理论文:大数据管理会计信息化解析 摘要: 在大数据时代下,信息化不断发展,信息化手段已经在我国众多领域已经得到较为广泛的应用和发展,在此发展过程,我国的管理会计信息化的应用和发展也得到了非常多的关注。同时也面临着一些问题。本文通过分析管理会计信息化的优势和应用现状以及所面临的的问题,以供企业在实际工作中对这些问题的控制和改善进行参考和借鉴。 关键词: 大数据;管理会计信息化;优势;应用现状;问题 在这个高速发展的信息时代,管理会计的功能已经由提供合规的信息不断转向进行价值创造的资本管理职能了。而管理会计的创新作为企业管理创新的重要引擎之一,在大数据的时代下,管理会计的功能是否能够有效的发挥,与大数据的信息化,高效性、低廉性以及灵活性等特点是密不可分的。 一、大数据时代下管理会计信息化的优势及应用现状 在大数据时代下,管理者要做到有效地事前预测、事后控制等管理工作,在海量类型复杂的数据中及时高效的寻找和挖掘出价值密度低但是商业价值高的信息。而管理会计信息化就能够被看做是大数据信息系统与管理会计的一个相互结合,可以认为是通过一系列系统有效的现代方法,不断挖掘出有价值的财务会计方面的信息和其他非财务会计方面的综合信息,随之对这些有价值的信息进行整理汇总、分类、计算、对比等有效的分析和处理,以此能够做到满足企业各级管理者对各个环节的一切经济业务活动进行计划、决策、实施、控制和反馈等的需求。需要掌控企业未来的规划与发展方向就能够通过预算管理信息化来实现;需要帮助管理者优化企业生产活动就能够通过成本管理信息化对供产销一系列流程进行监控来实现;需要对客观环境的变化进行了解以此帮助管理者为企业制定战略性目标能够通过业绩评价信息化来实现。 (一)预算管理信息化 在这个高速发展的信息时代下,预算管理对于企业管理而言是必不可少的,同时对企业的影响仍在不断加强。正是因为企业所处的环境是瞬息万变,与此同此,越来越多的企业选择多元化发展方式,选择跨行业经营的模式,经营范围的跨度不断增大。这就需要企业有较强的市场反应能力和综合实力,对企业的预算管理提出了新的发展挑战要求。虽然不同企业的经营目标各不相同,但对通过环境的有效分析和企业战略的充分把握,从而进行研究和预测市场的需求是如出一辙的。企业对需求的考量进而反应到企业的开发研发、成本控制以及资金流安排等各个方面,最终形成预算报表的形式来体现企业对未来经营活动和成果的规划与预测,从而完成对企业经营活动事后核算向对企业经营活动全过程监管控制的转变。然而从2013国务院国资委研究中心和元年诺亚舟一起做的一项针对大型国有企业的调研结果中得出,仅仅有4成的企业完成了预算管理的信息化应用,大型的国有企业在预算管理信息化应用这方面的普及率都不高,足以说明我国整体企业的应用情况也不容乐观。所以从整体上来讲,预算管理信息化的应用并未在我国企业中获得广泛的普及。 (二)成本管理信息化 企业由传统成本管理企业向精益成本管理企业转换是企业发展壮大的必然选择。而基于大数据信息系统能够为企业提供对计划、协调、监控管理以及反馈等过程中各类相关成本进行全面集成化管理。而进行成本管理的重中之重就是对企业价值链进行分析以及对企业价值流进行管理。企业能够通过成本管理信息化对有关生产经营过程中的原材料等进行有效地信息记录及进行标示,并结合在财务信息系统中产生的单独标签,使与企业有关的供应商、生产经营过程和销售等的过程全都处于企业的监控。以此企业可以做到掌握生产经营的全过程,即能够通过财务信息系统实时了解到原材料的消耗,产品的入库及出库等一切企业生产经营活动。同时,结合价值链的分析和价值流管理,企业通过将生产过程进行有效地分解,形成多条相互连接的价值链,运用信息化手段对企业的每条价值链的成本数进行有效的追踪监管和综合分析,以此为基础为企业提出改进方案,并使用历史成本进行预测,达到减少企业的不需要的损失及浪费,最终达到优化生产经营过程。虽然成本管理信息化是企业发展的一个重要趋势,以大数据信息技术为基础的信息系统可以使得企业完成全面的成本管理,给企业的成本管理带来了巨大的推动力。然而信息化在成本控制方面的实施效果并不是很理想。 (三)业绩评价信息化 业绩评价是对企业财务状况以及企业的经营成果的一种反馈信息,当企业的绩效处于良好状态,代表企业的发展状况良好,也反映了企业现阶段人才储备充足,发展处于上升期,由此企业定制扩张战略计划。而当企业的绩效不断减少,代表企业的发展状况在恶化,也反映了企业的人才处在流失状态,企业在不断衰退,此时企业应该制定收缩战略计划。企业进行业绩评价信息化的建设,通过对信息系统中的各类相关数据进行综合分析,有效地将对员工的业绩评价与企业的财务信息、顾客反馈、学习培训等各方面联系在一起。对于企业而言,具备一套完善且与企业自身相适应的业绩评级和激励体系是企业财务信息系统的一个重要标志,也是企业组织内部关系成熟的一种重要表现。然而,如今对于具备专业的业绩评价信息化工具平衡分卡等在企业的发展过程中并未得到广泛的应用。其中最大的原因应该是对业绩评价的先进办法对于数据信息的要求比较简单,通常可以由传统方式获得。所以,现如今能够完全将业绩评价纳入企业信息系统,并能够利用业绩评价信息化来提高企业管理效率的企业数量并不多。 二、大数据时代下管理会计信息化存在的主要问题 (一)企业管理层对管理会计信息化不重视 我国企业管理层对企业管理会计信息化建设存在着不重视的问题。首先,对管理会计信息化概念和建设意义没有正确的认识,有甚至由于对于企业自身的认识不够充分,会对管理会计信息化的趋势产生了质疑和抵触心理。再者,只有在一些发展较好的企业中进行了管理会计信息化的建设工作及应用,但是,企业应用所产生的效果并不是很理想,进而促使管理会计信息化在企业的发展速度缓慢。 (二)管理会计信息化程度较低 大数据时代下,信息化手段已经在我国众多领域已经得到较为广泛的应用和发展,在此发展过程,我国的管理会计信息化的应用和发展也得到了非常多的关注。但是,由于管理会计在我国受重视程度不够,企业在进行管理会计信息化建设的过程中对与软件的设计和应用也要求较高,所以与管理会计信息化建设相关的基础建设还相对较落后。 (三)管理会计信息化理论与企业经管机制不协调 虽然随着国家政策鼓励和扶持,很多行业的不断涌现出新的企业,企业数量不断增多,但是由于这些企业在规模以及效益等方面都存在着较大的差距,同时在管理决策方面也产生了显著地差别。很多企业在发展的过程中并没有实现真正的权责统一,产生了管理层短视行为,没有充分考虑企业的长远利益等管理水平低下的问题。 三、管理会计信息化建设的措施 (一)适应企业管理会计信息化发展的外部环境 企业在进行管理会计信息化建设时,要结合企业所处的外部环境进行全方面的规划和建设。在企业进行规划和建设时,国家的法律法规等相关政策占据着十分重要的位置,需要对市场经济发展的相关法律法规进行充分理解和考虑,为企业管理会计信息化建设提供好的法律环境。管理会计信息化系统的正常运转要求企业处于相对较好的环境之中,以此充分发挥出其应有的作用。 (二)管造合适的管理会计信息化发展内部环境 企业管理会计信息化的良好发展要求企业能够提供良好的内部环境。树立有效推进企业管理会计信息化建设的企业文化,企业文化作为企业股东、懂事、管理层以及每个员工的价值观念体现,有利于各级员工都能够正确认识到管理会计信息化建设的重要性,接受管理会计信息化的价值取向。再者,企业要储备足够的管理会计人才,为管理会计信息化的建设提供源源不断的血液。同时,为企业管理会计信息化建设提供强大的资金保障。最后,对企业内部控制体系不断完善,为企业创造长足的生命力,为管理会计信息化赖以生存的环境。 (三)开发统一的企业信息化管理平台 在大数据时代下,信息化不断发展,对于企业而言,会同时使用多种不同的信息系统进行组合使用,并且这种情况在未来也可能将持续下去,企业需要建立综合统一的企业信息化管理平台。 四、结束语 管理会计信息化已经成为企业发展的重要趋势。同时也面对着一些问题。因此,相应的措施和不断地完善和改进是必不可少的,以此才能够促进管理会计信息化的不断发展。 作者:李瑞君 单位:河南大学 数据管理论文:制造企业资源数据管理系统设计 [摘要] 制造企业逐渐认识到材料、标准件等基础资源数据统一管理的迫切性,传统思路是每一类基础资源建一个管理系统,存在建设重复、维护成本高、系统集成复杂等问题,文章着重分析了企业基础资源管理业务流程共性需求,在分析基础资源数据特点的基础上,提出了以数据建模为核心的企业基础资源数据管理系统,实现多种类型的基础资源数据的统一管理。 [关键词] 制造企业;基础资源数据管理;管理系统;数据建模 1制造企业基础资源数据管理存在的问题 随着数字化技术在产品的设计制造过程中的深入应用,制造企业逐渐认识到基础信息资源统一管理的迫切性,开始逐步开展设计、制造等基础信息资源数据库建设,并应用信息化手段建立统一的信息资源管理体系,将企业经常使用的材料、元器件、标准件等基础资源整理后形成内部共享的基础资源数据库。然而,制造企业研发相关的标准件、材料、元器件等基础资源的分散在各个下属单位和部门,都不全面、比较零碎。由于缺乏统一管理和支持,各单位的数据库结构不一致、编码不一致、建设要求不一致,信息分散、数据重复、相互封闭,缺少持续维护,各数据库多数不具备完整性、权威性和开放性。缺乏统一的有效管理,共享程度低,必然影响设计制造一体化效率。传统的基础资源管理系统的建设思路是为每一类基础资源建一个管理系统,虽然实现了各类基础资源的管理,但也存在着极为严重的问题。主要问题表现在: (1)投资大,开发周期长。 (2)运行维护成本高,管理员需要学习多个系统的管理技巧,需要与多个不同的系统供应商合作完成系统的维护和更新。 (3)使用成本高,使用人员需要熟悉多个系统,在查找一些紧密相关的数据时,需要跨多个系统操作。 (4)缺乏统一的、完整的基础资源管理,各系统间数据重复存储,造成大量数据冗余但又有部分数据不全的矛盾现象。 (5)集成应用成本高,各个系统间是独立的,为实现跨系统间的数据共享和交换,需要额外的集成工作。针对以上问题,制造企业亟需研发支持包括标准件、材料、元器件等基础资源在内的统一的企业基础资源管理系统,为企业各单位和部门提供统一的数据服务,也就是说,通过一个管理系统就能完成各类数据的管理和查询使用。 2基础资源数据统一管理模式 以标准件在企业里管理基础信息资源的主要过程如下。 (1)梳理数据模型:标准化管理部门完成标准件信息梳理,包括标准件类别信息,每个标准件的描述信息等。 (2)开发系统:系统开发人员根据标准件信息设计数据库,完成系统的代码开发。 (3)部署系统:系统管理员完成系统的初始化,设定人员功能权限。 (4)数据录入:数据维护人员将标准件数据录入到相应的管理信息系统中。 (5)数据使用:标准件使用人员访问管理信息系统,查找需要的标准件并下载数据。材料、元器件以及其他基础资源的实现方式大同小异,最终企业往往在逐步建设过程中形成了矩阵模式,即标准化人员、软件开发员、系统管理员、数据管理员和数据使用人员需要再多个不同的系统中完成相应的重复性工作。针对传统的多个基础资源管理系统并存的缺点,本文提出的企业基础资源管理系统抽取业务流程共性需求,通过一次系统开发实现多种类型的基础资源信息统一管理。 (1)开发系统:系统开发人员总结各类基础资源信息的数据模型共性,开发企业基础资源管理系统。 (2)系统建模及部署:系统实施人员根据基础资源数据结构和管理要求完成基础资源数据模型、表单模型、流程模型等模型的建立。 (3)数据录入:数据维护人员选择待录入的基础资源数据模块,将数据录入到系统中。 (4)数据使用:使用人员访问企业基础资源管理系统,查找需要的数据并下载数据。因此,建立企业基础资源管理系统后能有效解决多个系统存在的问题,其中最核心的功能是需要设计开发兼容各类基础资源信息的建模工具。 3系统核心功能 针对新的数据对象的管理需求,数据管理功能模块为系统实施人员提供业务建模配置工具。 (1)数据建模:利用数据建模工具完成数据对象的数据模型的建立。 (2)表单建模:从数据模型中选择相关的数据源作为表单展现数据,利用模版自动生成表单的样式(HTML代码),美工人员借用第三方网页设计器完成表单页面的美化。 (3)报表设计:从数据模型中选择相关的数据源作为表单展现数据,选择报表的模版展示方式,生产报表页面。 (4)利用功能设计工具实现数据对象的展示页面(WebPage)的布局,设定增加、删除、修改等基本功能,确定页面的位置及关联菜单。 (5)利用工作流引擎设计数据管理的流程,明确各环节的角色、权限和业务逻辑。该步骤可选,即对于部分数据可以不经过流程直接提交数据库。 (6)用户使用新功能完成数据维护。 4数据建模设计与实现 数据建模功能是基础资源管理系统的基础模块,是实现多基础资源数据统一管理系统的核心。从企业设计制造过程中使用的标准件、材料和电子元器件数据特点分析可以得出,基础资源信息由两类数据或属性组成: (1)基本属性:可以用数据可中一个字段描述的数据,包括字符、整数、小数、时间、文件、富文本、图片等。 (2)复杂数据对象:指资源的一个属性需要用多个数据来描述,在数据库中需要用一个结构化的表格来表示。因此,企业基础资源管理系统需要提供支撑上述两种属性建模及数据录入功能。在数据建模中根据描述基础资源属性的不同,采用三种类型来创建及管理。对同一种基础资源建立一个单独的库进行管理,对每个库建立分类。注意到基础资源每个类别拥有该类别的独特属性。以材料数据为例,在金属材料类别中一个常用的属性是剪切强度,但对于非金属材料而言,如橡胶而言,一般不测试热导率。为保证系统能灵活定义基础资源属性的同时保证存储空间最优化,系统采用继承树的方式存储基础资源属性。数据建模的最终目的是生成物理表,在生成物理表的过程中有“继承”关系的体现,所谓继承就是根据分类的层级关系,孩子分类结点自动拥有父级结点的属性,同时孩子结点可以有自己特有的属性。Browser是浏览器段运行的JQuery脚本程序,在客户端对建模过程字段类型、字段长度、精度以及是否必需等规则开展校验,T9PcategoryTypeAct为分类管理前后台交互类,属于基础服务层,获取从浏览器发出的建模指令,判断属性字段是否存在,T9PropertyCategoryAct负责数据建模前后台交互类,属于数据交互层,根据T9PcategoryTypeAct的指令完成在数据库(DB)中完成数据库表的建立。 5结语 上所述,本文提出的制造企业基础资源管理系统基于统一管理模型,能有效降低开发和维护成本,有效解决多种基础资源管理系统建设重复、缺乏统一管理等突出问题,系统的核心是灵活的数据建模功能,使系统适应基础资源数据多样化的特点,目前已在制造企业实际使用,取得了较好的经济价值。 作者:马戎 周翀 单位:湖北工业大学 中国兵器工业信息中心 数据管理论文:探析欧洲海洋数据管理网络及其服务 欧洲的海洋观测系统是分散的。在欧洲各沿海国家内,分布着政府机构和私人工业的600多个科学数据收集实验室。他们通过船载传感器、潜水设备、固定或漂流平台、飞机、卫星等手段收集数据,用以观测物理海洋、地球物理、地质、生物、化学等参数。欧洲的海洋观测系统又是集中的。它是全球海洋观测体系的重要组成部分。欧洲的主要海洋区域,如北极、大西洋、波罗的海、地中海和黑海以及北美和亚得里亚海都具有各自鲜明的特征,也都有各自的区域海洋观测系统,如西北大陆架业务化海洋学系统(NOOS)、波罗的海业务化海洋学系统(BOOS)等[2]。另外,欧洲的海岸线蜿蜒曲折,破碎复杂,各国还建立了许多局地海岸带监测系统,以便为海岸线资源的监测和管理提供支持。 欧洲的数据管理网络 海洋数据的获取对于众多的海洋研究领域具有重要的意义,海洋防灾减灾、海洋工程开发、海洋环境保护、气候变化预测、海洋国防安全等都离不开海洋数据。欧洲在先进观测系统的基础上,建立了较为全面的数据信息管理和服务网络,并将它们在互联网上公开。通过使用人性化简单快捷的可视化用户界面,让来自不同背景的、无论是否具有处理复杂元数据库经验的用户来提取所需要的信息,这些措施有效保证了对海洋学相关数据和信息的轻松访问。这种便利的访问和获取方式将确保网络的使用并不仅仅局限于业务海洋学中心和机构。学者及来自各界的科学家和企业家将能够找到各种欧洲海洋观测系统和数据相关的信息,例如观测站点/设备,观测数据要素、测量精度、时空分布及观测数据所有者等特征信息。 1)欧洲海洋数据和信息管理网络 欧盟发起的海洋搜索(sea?search)计划聚集了来自30个欧洲沿海国家的33个研究所/中心,在不同的海洋数据和信息的管理和附加服务方面具有丰富的专业经验[3]。数据的学科范围包括物理海洋学、海洋生物、海洋化学、水动力学。另外,这些中心在各自的国家局扮演海洋数据和信息的国家资料中心或联络点的角色。它们是国家的中心节点,与其他的组织相连接,积极参与海洋研究和海洋环境管理活动;因此,负责监测和检查国家海洋研究活动和海洋数据流。大部分的合作伙伴也加入了IOC-IODE系统的国家海洋学数据中心。这些成员机构也参与了很多国家级和国际级别的海洋研究计划,包括一大批的欧盟委员会①计划。在多数情况下,成员机构对这些计划的海洋数据管理给予支持或协调。通过这些过程,成员机构为数据和信息管理的全过程,即数据监测、追踪、质量控制、处理、存档、产品制作、数据分析、元数据库及数据库维护、支持服务、数据分发/服务等积累了专业的技巧,训练有素的员工,以及建设基础设施(软件、硬件、网络)。在sea?search(2002—2005年)计划期间,所有的成员组织一起建立并推广了来自欧洲30个沿海国家的海洋数据和信息资源的泛欧洲目录以及概况。这些服务的维护、升级,以及未来的拓展由sea?search的后续计划———海洋数据网络计划(seadatanetproject,2006—2010年)来完成。sea?search计划的目标包括以下内容。(1)建立、维护及电子3个元数据产品/目录以追踪海洋数据和信息的动态,并提高欧洲海洋数据和信息的知名度、总体概况及可获取性。这3个目录分别是:①欧洲海洋环境数据集目录(europeandirectoryofmarineenvironmentaldata?sets,EDMED),一个索引和检索海洋环境相关数据集的欧洲标准,覆盖多个学科,它发起于1991年,至今仍在不断更新。目前,EDMED已经涵盖了来自超过574个资料中心的2814个数据集。②航次总结报告(cruisesummaryreports,CSR,旧称ROSCOP),一个通过调查船检索海洋航次信息的全球标准。它给出了这些航次所涉及的数据收集活动以及研究机构。航次报告由首席科学家编写。③欧洲海洋环境研究计划目录(europe?andirectoryofmarineenvironmentalresearchpro?jects,EDMERP),提供正在进行的研究计划、数据收集活动、参与机构和科学家、成果产品等信息。目前,EDMERP包括了来自超过62个研究中心的320多个研究计划。(2)针对数据和信息管理实践与方法交流经验,共同促进其发展和实施。(3)建立并组织形成处理、质控、存档不同格式海洋学数据的总体能力,并充分考虑单个团体能力差异以及新数据种类的出现。(4)定义、建立、实施公共数据索引(commondataindex)元数据目录,保证用户可以获得详细的海洋数据可获取性和地理分布信息。可扩展标记语言(XML)技术将被应用于以分布式网络方式建立并维护新的元数据库,支持跨越多平台的检索。 2)海洋数据管理欧洲基础设施 欧盟海洋数据网络(seadatanet)计划是sea?search计划的后续计划,它的目标是建立一个标准化的系统来管理由海洋调查船和新型自动观测系统所收集的不同种类的海量数据集以及网络,并巩固现有基础设施,即来自35个欧洲国家的积极进行数据收集工作的40个国家海洋数据中心和卫星数据中心。这些专业数据中心的联合将产生一个独特的数据管理系统来在线提供统一质量标准的综合数据集[4]。seadatanet已联合开放数字资源库,对来自海洋船队,新型自动观测系统和空间传感器的数据、信息、产品和知识,进行管理、访问和共享。 通过使用通信和信息技术的新发展和标准,现场和卫星海洋数据平台正在作为一个独特的虚拟数据中心提供元数据、数据和产品。seadatanet的各国合作伙伴将确保数据的归档和保存,以便它们被用于新的研究,保护不可能被重复创建的独特观测数据,提高供研究项目及海洋环境管理和教育、历史以及其他用途的数据的可用性。seadatanet还涵盖了以数据为基础的研究所强调的重要信任问题:安全性、保密性、所有权、保证来源、真实性,以及数据质量和元数据。标准的制定及其在通信和数据、元数据和产品质量保证问题方面的应用,为综合数据集提供了可通过评估的质量。seadatanet采用分布式网络方法对其数据资源实现综合协调的概述和访问,即通过制定和实施通用数据索引(CDI)服务来为用户提供了跨越整个欧洲的不同数据中心的海洋数据的可用性和地域分布等详尽信息。CDI为单个的数据集(如样本、时间序列、剖面图、轨迹等)提供了基于ISO19115的指数(元数据库),并提供了一个独特的在线数据访问接口。seadatanet同时还提供数据产品服务,其产品设计的目的是验证和综合有关海洋状态和健康监测的多学科数据集。区域涉及北极地区、北大西洋地区、波罗的海、地中海、北海等区域;主要变量包括热量和盐度、海平面、海流,还包括海洋生物资源及生态系统的相关变量,如营养盐和溶解氧等。区域seadatanet产品已通过这个项目的框架开发了专用的网络界面———OceanBrowser并向公众访问开放。通过这个网络界面可查看水平断面和任意垂直剖面。图形可以导出为各种格式,包括PNG,EPSSVG和KML,还可下载NetCDF格式的整个数据产品或使用OPeNDAP下载一个子集。seadatanet开发的基本型产品主要是环境参数的网格场,用于估算其平均值、季节变化及年际趋势。分析场使得seadatanet数据中心能够进行质量比对检查和其余离群值的检测。这些产品被科研团队广泛使用,如模型初始化和新的观测地点的优化选取等。#p#分页标题#e# 同时,一批面向非专业人士的高层次产品也将被,以实现贡献于国际气候变化与可预测性研究计划(CLIVAR)和海洋生物地球化学和海洋生态系统综合研究计划(IMBER)等重大国际项目、为Argo/Coriolis、My?Ocean、MFS/MOON等实时/业务项目提供补充产品等目标。用于分析的算法在优先级参数、时间和空间尺度和现有的程序方面,充分考虑了在不同海洋区域的特殊环境条件和需要。不同区域产品之间的一致性问题,由逆变模型分析进行的交叉检查来确保,并且通过参考DIVA图形软件专家和国际专家来实现。目前的工作主要为进一步提高产品的可视化服务:用户将能够从产品目录中搜索到数据产品,然后在地图中查看以及下载产品。目录和地图查看服务正在与My?Ocean合作,根据INSPIRE和OGC标准进行开发[6]。在元数据服务方面,欧洲海洋机构目录(EDMO)、欧洲海洋环境数据集目录(EDMED)、欧洲海洋环境研究项目目录(ED?MERP)、航次总结报告(CSR)、欧洲海洋观测系统目录(EDIOS)等5个欧元数据服务,给出了欧洲的海洋组织和他们在海洋研究项目、大型数据集管理,以及调查船和监测计划获取的欧洲海洋和全球海洋数据方面的概要。这些目录由各国协同编制,由seadatanet合作伙伴整理。每个目录都有各自的来源,然而seadatanet已将所有目录在使用语法、语义和工具上进行了统一。下面分别介绍seadatanet的5个元数据目录[7]。 (1)欧洲海洋环境研究计划目录 欧洲海洋环境研究计划目录(europeandi?rectoryofmarineenvironmentalresearchpro?jects,EDMERP)涵盖了海洋气象、物理海洋、化学和生物海洋学、沉积学、海洋生物学和渔业、环境质量、沿海和河口研究,以及海洋地质与地球物理等学科范围广泛的研究项目。在EDMERP编目中的研究计划是根据其题名或最关键内容的摘要而排列的[8]。其主要目标是支持用户在整个欧洲范围内寻找其感兴趣的研究活动,使他们能够与计划的科研管理人员联系,并访问项目成果,如数据、模型、出版物等。数据库具有许多实用功能,例如确定沿海和河口的研究项目,包括它们的数据收集活动,确定灰色文献(greyliterature)等。EDMERP由欧盟海洋搜索(EUsea?search)项目发起。欧盟seadatanet是其后续计划,参加seadatanet的成员国覆盖了所有35个欧洲国家。此外,EDMERP最近完成了一次重大升级:EDMERP用户界面和在线内容管理系统已经升级到第二版(V2),这将更好地衔接其他seadatanet目录,并使用已被引入seada?tanet的通用词汇。用户可以查询和浏览EDMERP目录,还可以指定搜索条件的组合。由此生成的与查询匹配的结果将出现在一个浏览列表中,清晰显示所选的个数,并允许在列出的结果之间跳跃浏览。此浏览列表可按一些关键要素排序,也可查看每个条目更多的细节,用户可以从一个项目跳到另一个。所涉及的组织和国家机构名称均设置了超链接,以链接到欧洲海洋组织目录(EDMO)所提供的具体组织的完整地址和描述介绍。EDMERP条目的汇编和维护由seadatanet网络的参与伙伴进行协调,它们与各自国家的机构联系和沟通,确保收集到重要的海洋研究计划的最新信息以及有关合作伙伴机构的地址和相关配置文件。NODC通过位于荷兰的机构来协调EDMERP的维护。这是通过一个专门的网上EDMERP内容管理系统(CMS)实现的。NODC可以为该国机构设置子账户,使其可以拥有自己的登录信息,因此,各机构可以添加和编辑自己的计划记录。然而,NODC负责验证由当地机构执行的所有修改和新建条目,然后再通过EDMERP用户界面提供给用户。另外,研究机构可以通过XML文件交换提供新条目和现有的条目的修改。因此,已经开发了一个新的适合单机使用的录入工具———MI?KADO。本着与seadatanet和NODC内的其他元数据库标准化和统一化的目的,EDMERPV1XML架构和XML交换格式已使用ISO19115元数据标准的标签来制定。EDMERPXML格式使用了通用词汇(commonvocabularies),该通用词汇是在seadatanet计划内发起建立的,通过网络服务和用户客户端保持业务运行。通过使用ISO标签和通用词汇,确保了与其他元数据库之间的互操作性。MIKADO工具可兼容修订后的CSRV1的XML格式,并使用seadatanet通用词汇。 (2)航次总结报告航次总结报告 (cruisesummaryreports,CSR,旧称ROSCOPs)是记录和汇报航次调查或海上现场实验的常用手段[9]。传统上,首席科学家有义务在航次结束两星期内向其国家海洋学数据中心(NODC)提交一份航次总结报告。通过此报告给出海上测量和所采集的样本的第一级目录清单。在欧盟Sea?Search项目范围内,德国海洋局(DeutschesOzeanographischesDatenzen?trum,DOD)已经安装了一个创新的基础设施,以简化录入和更新航次总结报告(CSRON?LINE)的流程,并通过互联网搜索和提交航次总结报告(CSRRETRIEVAL)。作为其后续项目seadatanet的一部分,覆盖范围扩大到了参加seadatanet的所有35个国家。目前正在进行的一个重大的升级是:CSR用户界面和维护系统已经升级到第一版(V1),与其他seadatanet目录更加一致,并使用了为seadatanet介绍的通用词汇。目前,CSR数据库涵盖了从1873年直到今天,来自欧洲30个沿海国家覆盖欧洲海域和全球海洋的超过37万条航次信息。其中也包括来自欧洲国家历史的CSR,从国际海洋勘探理事会(ICES)数据库加载的1960年之后的航次总结报告。CSR的汇编和维护由seadatanet网络成员负责协调,他们与各自国家的首席科学家沟通并且提交其CSR报表。NODC是荷兰的责任机构,协调和指导NODC成员机构整理和维护全国的CSR条目。这可以直接使用在线内容管理系统通过seadatanetCSR数据库完成,或者以CSR的形式提交给NODC,然后NODC将传输XML格式的CSR更新至seadatanetCSR数据库。为了与seadatanet和NODC内的其他元数据库标准化和统一化,使用ISO19115元数据标准的标签制定了CSRV1XML架构和XML交换格式。CSRXML格式使用了seadatanet发起的通用词汇,它通过Web服务和用户客户端保持业务。通过ISO标签和通用词汇的使用,与其他元数据库互操作性得到了确保。作为seadatanet项目的一部分,输入工具也已经升级。已经开发了一个新的输入工具:MIKADO,它适用于单机使用,与修订后的CSRV1的XML格式兼容,并使用seadatanet常见通用词汇。#p#分页标题#e# (3)欧洲海洋环境数据库目录 欧洲海洋环境数据库目录(Europeandirecto?ryofmarineenvironmentaldatasets,EDMED)。由意大利国家海洋学和实验地球物理学研究所(OGS)维护的海洋资料库目录介绍了由意大利几个科学实验室收集的500多套意大利海洋数据和普遍关心的国际数据库。该目录清单包括物理海洋学、海洋化学、生物海洋学、海洋气象、水文、海洋生态和水下声学等学科[10]。自21世纪初开始,已在全球范围收集多目录记载的数据集。他们的描述信息包括:观测的参数、仪器、数据处理、地理区域和时间周期、可用性和协调中心及联络人。它们以各自的格式(如数据库或文件、模拟记录、纸图、硬拷贝表格、生物样品等)被引用。完整数据集目录位于服务器上。 (4)欧洲海洋机构指南 作为seadatanet检索服务的一部分,欧洲各国的国家海洋数据中心维护着许多的元数据库。对于每个目录,重要的是具有海洋数据采集、处理和管理活动和研究项目所涉及组织的最新名称和地址。因此,建立了欧洲海洋机构指南(Europeandirectoryofmarineorganisati?ons,EDMO),以简化和有效一致的方式来管理这些地址和组织概况。目前,EDMO列出并描述了超过1000个研究院、数据保存中心、监测机构、政府和民间组织,它们从事海洋和海洋科研活动和/或数据和信息管理或支持服务。EDMO条目的汇编和维护,由seadatanet网络的国家海洋学数据中心(NODCs)协调,他们与其所在国家的机构接触和沟通,以收集信息确保这些机构的最新地址和信息。每个现有的元目录的维护工作被并入这些NODCs的国家收集活动中,并已经实施新的手段和工作方法,以支持协调的维护。NODCs可以通过网上内容管理系统(CMS)检查和更新国家组织的条目。 (5)欧洲海洋观测系统目录计划 欧洲海洋观测系统目录(Europeandirecto?ryoftheinitialocean-observingsystems,ED?IOS)是一个基于互联网的欧洲海洋观测、测量和监测系统的检索目录,是欧洲全球海洋观测系统(EuroGOOS)的倡议之一,由欧洲委员会研究总局共同出资开发。该目录包含元数据,即位置、测量参数、频率、数据的可用性、仪器的技术信息、负责机构以及数据持有机构的链接等信息。EDIOS目录的定期更新,确保大多数欧洲进行连续观测的海洋观测系统的最新信息。该目录是EuroGOOS全面实施的先决条件,它实现了对欧洲业务模式的可用数据进行连续分析,从而能够优化仪器的布放、采样策略及分类设计;基于EDIOS可访问数据及其包括的海洋观测系统,将海洋观测设置为欧洲标准,并帮助定义欧洲海洋观测系统。EDIOS有如下几个目标:①收集目前在波罗的海、东北大西洋(包括西北部的欧洲陆架)、地中海的所有欧洲海洋观测站点/设备(站、断面、重复样品、浮标、平台等)获取的信息,包括其地理位置、技术特点、观测的频率,并将这些信息传输到一个可查询的数据库(目录)。②通过对使用中的海洋观测站点/设备进行分类来定义欧洲海洋观测系统。③创建一个可视化用户界面(用户参与),以方便各种潜在用户访问本目录。EDIOS分类系统对EDIOS元数据库中的条目进行了分类,使全球海洋观测系统(GOOS)的工作人员和使用者能开放式的以最小限制访问GOOS并立即识别描述观测站/数据的记录;访问某些组织和GOOS区域联盟的观测站/数据;以及那些仅设计为单一机构或本地接入和使用的观测站/数据。目前EDIOS包括12000多个信息条目,并不断地在更新中。EDIOS收录的信息包括:①数据收集手段(仪表、传感器、船舶、网络等)的技术规格。②地理坐标。③观测的详述以及他们的时空特征(但不包括观测值)。可以包括站点采样的生物和生物化学数据的信息,没有必要为这种实际记录存储做特殊的考虑。将提供包含实际记录的数据库/档案的链接。④测量的近似精度。⑤采样数据目前的应用,包括衍生产品的应用。⑥每个仪表或传感器的责任机构/研究所。⑦数据持有机构和研究所的链接。EDIOS使得各国的国家海洋观测系统能够快速组合和协调,提高欧洲周围海域的监测和建模,并发展和完善观测活动。它还允许对海洋观测和预报系统的性能进行评估,并通过建立业务海洋观测系统的分类计划,来为海洋观测技术设置欧洲标准。EDIOS将鼓励对目录中包含海洋观测系统产生的数据在国家间进行广泛科学使用,以助于预测、评估,并制订应对全球变化的方案。 EDIOS对欧洲业务海洋学的促进作用将凸显在业务系统中的各个组成部分中,从仪器制造商、海洋观测系统的设计和实施、建模到附加价值处理和客户的需求。除了IOC/全球海洋观测系统、EuroGOOS、世界气象组织等国际计划的用户外,该目录还将寻找自己的用户群体。他们将是科学家和海洋科研院所和机构,环境和资源管理机构,气象部门等其他人员;此外还包括SMEs海洋行业的中小企业。EDIOS将有助于一般的海洋资源用户找到他们感兴趣的数据来源。此外,欧洲海洋观测地点/设备的汇编将有利于业务海洋学产生数据的协作及科学使用,从而减少冗余或重复的数据采样。由此带来的成本节约可能吸引更多的调查研究海洋,进而增加我们对海洋过程的整体了解。对ED?IOS测量系统的分类,将建立欧洲的海洋观测系统所需的欧洲标准。这些标准将处理由国家和区域机构存储的海洋观测站点/设备的格式、尺度、单位、地域分布、类型和详细信息。他们将有可能激励海洋观测设备的制造商和业主改善他们的系统。EDIOS将有可能首次实现对欧洲业务模式的连续性数据进行分析。主题网络将收集分散的海洋观测系统信息,将其整合归入目前正在使用的欧洲业务化海洋观测站点/设备的目录(包括黑海)。EDIOS的建立将尽可能与现有的如SEANET和EDMED等国际元数据库密切结合。如上所述,这样的一个目录能够协调各个国家海洋观测站,以改善欧洲海域周围的监测和建模,它是EuroGOOS全面实施的先决条件。EDIOS将会包括欧洲目前所有的目录以及数据存储机构和研究所的链接,从而有利于欧洲的海洋组织、机构和研究机构之间的联网和数据共享。EDIOS将采用未来定期更新的规定。EDIOS将向海洋科学、机构和企业提供前所未有的服务。这将补充和支持元数据库,包含项目的档案记录,或该清单的科学航次,档案数据中心,数据中心目录和其持有者。到目前为止,海洋观测站/设备的信息包括:海洋站、重复站、锚系浮标、远程成像等,目前在欧洲这些信息分散且不容易获得。许多区域数据库包含某些类型海洋观测地点/设备的材料,或专注于测量变量和机构持有的数据。国家机构和研究机构通常持有他们经常使用的海洋观测地点/设备名单,但这个信息在不同的机构之间是不兼容的,即格式、尺度、单位等类型和详细信息往往不一致。因此,欧洲海洋观测地点/设备全面的目录将是业务海洋学和海洋科学领域一个新的非常有用的工具。在海洋数据管理领域,EU/MODB(地中海海洋资料数据库)率先提供了一个地中海温度和盐度的全面数据集。这项工作由EU/ME?DATLAS项目进一步发展,该项目制作了目前地中海地区最完整的数据集,包括温度和盐度的气候图集。正在进行的EU?MEDAR/ME?DATLAS-II项目,旨在通过收录化学和生物参数和黑海地区的数据推进上述工作。欧洲海域其他地区的数据库和元数据库包括:波罗的海海洋观测系统(BOOS)收集由波罗的海沿岸国家运行的观测站观测信息;对于北海,欧洲北海地区的固定监测网络研讨会(SeaNet)提供浮标和平台的全面信息;其他欧洲国家建设海洋数据和元数据的数据库的行动,与欧盟支持的区域海洋大型研究项目框架内进行的海洋数据和信息管理活动相互联系(OMEX、MTP、CANIGO等)。#p#分页标题#e# 除了BOOS和SeaNet元数据库外,所有上述数据库和元数据库,主要或完全以传统海洋航次调查期间收集海洋学数据为基础。然而,欧洲的海洋预报需要具有实时数据采集能力的观测网络和分析系统、数值模式和资料同化程序。为此,大多数欧洲沿海国家维护着业务海洋监测计划,这些计划通常由国家机构和研究机构或科研组开展。然而,这些计划和项目通常只在每个国家内部运作,很少互相协调,即使在一个国家的各机构之间他们往往也是不相容的。一般来讲,一个国家有10到15个不同的机构在进行业务观测,如果计算所有那些地方一级的机构,数字可以达到更高。除了国家方案,业务海洋数据也来源于国际项目(如MF?SPP—地中海预报系统的示范项目)。总之,EDIOS是业务海洋学一个急需的工具,将填补现有欧洲海洋元数据库存在的差距。EDIOS将通过提供关于欧洲在连续使用的仪器和传感器信息的一个全面的目录,帮助Euro?GOOS建立欧洲海洋观测系统。此外,它的可视化用户界面会使用户很容易获得感兴趣的EDIOS资料,从而确保了EDIOS对所有海洋部门、商业和非商业组织的实用性。 欧洲海洋观测与数据网络欧洲海洋观测与数据网络 (Europeanma?rineobservationanddatanetwork,EMOD?NET)是欧洲海洋委员会2008年发起建立的,其目的是把现有的、分散的欧洲海岸带、大陆架以及周围海盆海洋观测系统获取的原始数据整合起来,对其进行综合管理,并制定相应的政策保存数据,为政府决策者、海洋管理部门以及相关部门和研究人员等用户提供方便快捷的数据访问和获取渠道,提高海洋观测、预报、海洋资源管理、海运安全以及欧洲海洋研究效率等各项工作。EMODNET是端对端的系统,由传感器与平台、调查研究、通信系统、数据管理和信息工具几个模块组成。EMODNET将形成一个公共的数据管理办法,倡议和组织协调海洋数据的管理,包括欧盟第六框架计划全欧洲海洋数据网络(seadatanet)的延时数据、欧洲海底观测网(ESO-NET)的海底长期、多学科观测站,欧洲全球海洋观测系统(EuroGOOS)区域的实时和准实时数据,欧洲气象卫星组织(EUMETSAT)的数据、图像和产品,国际海洋勘测理事会(ICES)的大量海洋学数据等。欧盟委员会已经签署了创建欧洲海洋观测数据网络(EMODnet)试点组件的服务合约。总体目标是创建试点门户,将分散和访问不便的海洋数据整合成完整海盆的可互操作的、持续和公开的数据流。整合的结果将有助于欧洲海洋观测数据网络的最终业务运行,为其确定流程、最优技术和近似成本。EMODnet-水文地理门户(EMODnet?hy?drographyportal)是EMODnet正在建设的数据门户之一。水文地理门户发起于2009年6月,目前正在为广大用户提供越来越多的产品和服务。在编制水深调查(铅垂线、单波束和多波束调查)目录方面正在取得突出的进展,并采用SeaDataNet的通用数据索引(commondataindex,CDI)结构,提供其数据检索和获取服务。此外,这些调查数据被整合处理,生成了欧洲下列海区的高精度的电子水深产品:①泛北海区域:包括卡特加特海峡(在瑞典和丹麦之间)及延伸海域。②英吉利海峡和凯尔特海。③地中海西部、爱奥尼亚海、地中海中部。④伊比利亚海岸和比斯开湾(大西洋)。⑤亚得里亚海(地中海)。⑥爱琴海-利万特海(地中海)。通过专门的数据产品查询服务,用户可以公开访问下列地理信息系统图层:①在0.25′经纬度DTM网格上的格点水深。②标注有等深线的标量水深。③选择查看单个DTM单元的质控参数和源数据。④选择显示沿航线的深度剖面。⑤海岸线。⑥通过OGCWMS协议选择添加CDI检索服务所包含的图层,如测深调查的轨迹等。用户可以下载多种格式的数字地形。此外,用户可以检索原始调查的元数据,并可以向分布式数据管理者提交对这些数据集的访问请求。OGCWMS还支持用户使用数字地形与其他门户网站数据产品相结合进行使用,这些门户包括EMODnet开发的海洋生物、海洋化学、海洋地质学、物理学和海洋生物栖息地门户和其他门户。许多组织参与了水文地理数据和产品的获取和提供,它们包括:①水文局,负责测量航线、港口航道,生产用于导航的纸质海图和电子海图(ENC)。②负责管理和维护港口、海防、航道和水路的主管部门。这些机构开展定期水深监测调查,以确保维持经协商的航海深度或确保国家的海防安全。③研究所,在其科学航次调查中收集多波束调查资料。④工业机构,特别是能源工业,进行多波束调查线路管道和电缆线(风电场),以及电信行业调查电话和互联网电缆的架设。EMODnet水文和海底制图组正在积极寻求与这些组织的合作,以生成更多的数据集(单/多波束调查、探测轨道、复合产品),以支持良好的地理覆盖率和高品质的水文数据产品。接收到的数据集正用于生产区域的数字地形模型(DTM),分辨率为0.25′×0.25′。该数据集本身不,但在CDI的元数据中有所描述,提供有关制作DTM的背景调查的数据,数据的访问限制、组织者和者等明确信息。这样一来,门户网站不但为水文资料的提供者设置了一个向潜在用户展示数据集的有力窗口,还可以对数据集进行有效的管理。 结束语 海洋环境现场实测资料的采集和管理是监测海洋环境变化、海洋环境保护、海洋资源开发、海洋防灾减灾、海洋工程建设、海洋国防安全等一系列涉海事业的重要基础。海洋观测资料管理涉及海洋环境数据的存储、管理、分析、处理和共享等多个方面。为此迫切需要建立一套以海洋数据为对象,集海洋环境参数实时监测、海洋数据管理、数据分析处理和数据共享为一体的数据管理系统。在过去的十几二十年间,全球已经建立了海洋科研数据和元数据的几个国际数据库。例如,联合国教科文组织/政府间海洋学委员会(IOC)已建立了海洋环境数据和信息(MEDI)数据集的查询目录。从最初打印的目录开始,MEDI已于最近被重建为基于PC的应用程序。MEDI的数据库结构以全球变化的主目录(GC?MD)为基础。GCMD是由美国航空航天局开发的一个有关全球变化的数据集目录(包括海洋数据集)。近年来,国际海洋资料和信息交换委员会(IODE)又发起了海洋数据门户(ODP)计划,旨在通过IODE网络下的国家海洋资料中心完整地获取海洋数据集和目录,同时考虑通过网络服务开发,使用户能迅速便捷地查询、评估并获取数据,发展一个全球性的分布式数据系统。此外,澳大利亚也已经开发了自己的“BluePages”目录。尤其是海洋国家占大多数的欧洲,海洋数据和元数据的发展更是走在世界前列,欧洲海洋学数据和信息管理网络(EU/EURONODIM)、欧洲海洋观测与数据网络、欧洲海洋数据信息网络等项目和计划正在不断的扩充和更新。欧洲的先进海洋数据管理理念和运行模式值得我们借鉴。我们应采取具体行动,建立我国的综合海洋数据管理网络,并确保其能够持续地发展。这里仅对我国的海洋数据管理和共享网络持续发展提出几条建议。#p#分页标题#e# (1)对国内现有的各种观测系统进行行动成本和效益评估,加强基础设施建设,建立完善的海洋观测、预报和预警系统。(2)通过加大适当的资金投入、鼓励机构间的合作、开展统一的海洋战略研究等手段,缩短各沿海省市、各涉海部门之间的数据观测和管理方面的差距。(3)尽快制定海洋观测数据和信息管理规定,指导并提高海洋数据收集方式和数据的科学使用,建立国家海洋观测资料共享机制,加快海洋数据共享平台的建设,开发方便快捷的数据检索和下载界面,以方便用户能够非常轻松地访问并获取现有海洋数据和产品,并且是高质量的数据和兼容的格式。(4)尽可能收集军事与工业数据(如石油、天然气、渔业和海上运输),收集各沿海地方政府决策需要参考的数据,并列入我国综合海洋管理网络。(5)开发新技术(如深海观测站)、购置和布放新的传感器(如Argo浮标的有氧传感器);提高海洋科学仪器设备自主研发和产业化能力,逐步改变我国海洋仪器设备依赖进口的局面。(6)积极参与国际交流与合作,参加全球和区域的观测计划,促进海洋数据和信息技术的交流与共享,扩充我国海洋资料储备,提升我国海洋观测和预报的能力。 本文作者: 于婷 王海波 董明媚 单位:天津国家海洋信息中心 青岛中国海洋大学海洋环境学院 数据管理论文:农业物联网数据管理 物联网(Internetofthings)的概念是在1999年提出的,2005年国际电信联盟(ITU)发榷了《ITU互联网摄告2005:物联霹》将之定义鸯萼冬各释信息传感设备葛踅联网结合藏宋而形成的一个臣大网络.奥巴马就任美国总统后在一次会议上表示:“经济刺激资金将会投入到宽带网络等新兴技术中去,毫无疑问,这就是美国在21世纪保持和夺回竞争优势的方式n吨].”激家宝总理2009年指出,要大力培育战略性毅兴产照,攘抉物联网的研发应用并将“发麟物联网,促进倍感化”作当年“两会”期间为讨论的主题之一. 当前世界各豳都投入了大鬣的人力和物力开展物联网相关技术的研究,也取得了很多成绩.丹麦运输公司采用IBM的传感器技术允许园艺供应链中的参与者跟踪鲜花和盆栽植物的运输进度(从种植者到批发商,到零售商,遍及欧洲40个国家).整条运输链的各方公司都可以利用传感器对运输的条件和气候进行跟踪.使运输过程更加透明.英国的Pachube允许给现实世界和虚拟世界中的物品、设备、建筑和环境添加标签,并分享即时传感器信息[3]. 我国在物联网方面也展开研究,并取得了很好的成果.无锡传感网中心的传感器产品在上海浦东国际机场和上海世博会被成功应用,这套设备由lO万个微小的传感器组成,散布在墙头墙角墙面和周围道路上.传感器能根据声音、图像、震动频率等信息分析判断,爬上墙的究竟是人还是猫鼠等动物.远望谷开发的完全拥有自主知识产权的XC型铁路车号自动识别系统已成功应用于中国铁路车号自动识别系统,在铁路货车使用费用清算中实现了精确统计货车数量;消除了铁路运输调度管理的盲区,提高列车正点率. 然而我国当前在农业物联网应用上做的工作还比较少.本研究结合传感器网络、移动网络与智能手机实现了对农田的实时监控和数据采集,对于农业安全管理、产品溯源都有相当的指导意义. 1材料与方法 1.1概述 物联网有3个特性:全面感知、可靠的传送和智能作用[4],其控制特性与传感器网络‘51有很大不同,主要强调系统的可控性,而传感器网络则强调系统的可观测性.因此将传感器网络作为物联网的一个组成部分接入时就必须对其进行调整,使之适应物联网的要求.物联网包括3个层次:1)传感网络,即以二维码、RFID、传感器为主,实现‘物’的识别;2)传输网络,即使通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输与计算;3)应用网络,即输入输出控制终端,可基于现有的手机、个人电脑等终端进行‘…. 本研究中,物联网中的“物”包括4种:农田(棉田、麦田与玉米地)、传感器网络、数据管理终端和智能手机.构建物联网的目的是将这4种“物”连接起来,使农田能够成为网络中的一个可观测终端,在此一共包括3个层面的连接: 1)直接测量.通过传感器网络采集温湿度和光照;通过数据管理终端归纳并管理采集到的数据;并通过智能手机实现数据的实时查看、分析与管理. 2)多源数据集成.将当前已建成的气象监测网络获取的数据与无线传感器网络采集到的数据相结合,建立传感器网络采集到的特征点数据与大环境数据的对应关系,使研究人员能够通过此网络更好地了解农田各参数之间的关系. 3)数据的开放与共享.利用WebService将网络内的数据开放出去,使之可以为更广泛的应用提供数据支持.例如为卫星遥感数据提供地面数据支持等. 1.2网络结构与部署 网络由3部分构成:精准灌溉传感器节点——用于采集空气温度、土壤湿度和光照强度,并为邻居节点提供路由;数据服务提供者——在服务器上部署相关服务,用于连通网内成员,并对外提供数据服务;数据管理终端——包括智能手机、B/S数据管理网页和C/S客户端,用户可通过不同方式查看服务器上的数据.系统在新疆与北京分别部署,服务器设在北京.在北京主要监测种植春小麦和夏玉米的农田,采集土壤湿度、空气温度和光照,并由网关节点记录喷灌机行进数据;由于新疆采用滴灌,故仅采集棉田土壤湿度、空气温度和光照,人工记录灌溉时间与灌溉量.通过B/S网页或分布部署在智能手机和电脑上的C/S客户端,用户可以远程查看农田参数与农机使用情况,分析数据以提高灌溉效率. 1.3软硬件配置 传感器网络系统采用国家农业信息化工程技术研究中心的FieldwSNs(农田环境无线传感器网络系统),载波频段433MHz,实际部署时节点间距50~100m,每子网包含20个传感器节点构成对等网.土壤含水率传感器采用ECH20水分传感器,工作电压为2.5V. 由于部署网络区域经常出现连续阴雨天气,为方便部署传感器节点采用4节1.5VAA电池供电,通过稳压芯片t作电压3.0V;节点MAC层采用CSMA/CA协议,网络层采用洪泛协议;在能量管理上采用休眠/同步机制,使全部节点同时工作而后同时进入休眠状态以节省能量,通讯时利用网络层的洪泛机制进行全网同步[7]. 网关节点采用太阳能供电,工作电压12V;为保证网关节点在雨季也能正常工作,蓄电池容量为12Ah. 基于智能手机的移动终端采用WindowsMobile操作系统,通过WebService与服务器相连.主要目的是:1)在部署时以机载GPS定位节点,将节点位置信息上传至服务器;2)在现场查看网络工作状态,方便部署与维护;3)方便管理人员远程监控农田参数、人员工作状态与农机工作状态. 1.4数据服务的设计 传感器网络在外部看来是网络化的传感器,更强调数据的采集,强调系统的可观测性【8].在传感器网络中观测的对象是传感器采集到的数据、传感器的工作状态以及网络的连接情况.而物联网则强调各个相连的事物之间的连通性,以及系统的可控性,物联网中传感器网络是连接观测者与被观测对象的渠道.因此,需要对传感器网络采集到的数据进行处理,以观测者需要的形式出去.主要包括2部分服务:滤波和插值和.观察者可以访问通过这些服务了解被观测对象,这一过程对传感器网络而言是透明的. 1.5数据滤波 由于传感器网络在传感器端没有作滤波,可能会有一些奇异数据被采集回来,在一般使用中需要进行滤波,只观测台理可靠的数据.在一些特殊的应用中,特别关心奇异数据,也可以通过滤波服务获取这些奇异数据.为方便计算,采用简单的平滑滤波∽j.#p#分页标题#e# 平滑滤波的目的是在不影响低频率分量的情况下减弱或消除图像中的高频率分量并将观测值中的细小中断连接起来.处理后的任一输出值弧均为观测值≈与相邻元素运算后的结果,如式(1)所示:Yk=≥:口:zf, (1)t=FN滤波窗宽度为2N,ai为加权系数,k为滤波窗中值. 为方便计算采用矩阵表达,可得y=IA】X/n, (2)其中l,为输出向量,x为输入向量,Ea-1为滤波矩阵,n为平均值参数. 针对不同情况可以使用线性平滑滤波和加权平滑滤波,线性滤波的滤波矩阵为行列元素皆为1的7阶矩阵,n为7;加权滤波的滤波矩阵为行向量为[1,6,15,20,15,6,1-1构成的矩阵,以为64. 对应服务为record[]DataProcess.Smooth(Datetimestart,Datetimeend,boollinear),其中start为起始时间,end为终止时间,linear为线性滤波标志,返回值即为滤波后的输出值. 1.6插值分析 如果观测者仅能获得传感器所在位置的数据,就无法体现被观测的农田与观测者的关系,因此有必要对传感器采集到的数据进行插值,将空间插值后的数据提供给用户,使观测者只需输入位置信息即可获得所需的数据.因为同一农田中的温度、湿度和光照都是连续变化的,所以采用插值分析获得的数据是可信的.插值方法采用简单的两点插值和全图距离倒数插值2种. 1.6.1两点插值 两点插值又叫线性插值,取最近的2个点A,B的观测值为参考值,计算任意点的值.y一丝坚≯盟,(3)L其中L为最近两点距离,z。为插值点距A点距离,z:为插值点距A点距离,Y。为A点观测值,Y:为B点观测值.两点插值非常简单,而且不受其他点干扰,通常在部署网络时用于校验观测点传感器工作情况. 1.6.2全图距离倒数插值 两点插值计算简单,但是缺乏连贯性,每次参考点发生变化时插值结果会跳变,因此提供全图距离倒数插值服务,用户可以任意选用插值方法.全图距离倒数插值公式如下‘10]:3,一∑暑/∑z1, 其中zi为观测点i的观测值'rl为观测点到插值点的距离,n为观测点集的规模.对应服务double[]DataProcess.getValue(doublelongitude,doublelatitude,boolsimple),其中longitude为插值点经度,latitude为插值点纬度,simple为两点插值标志,返回值即为插值点湿度、温度和光照观测值. 2结果与分析 网络被部署在新疆哈密、石河子和北京,图2为新疆石河子的网络实际部署图.为保证通信质量,传感器节点和网关节点被部署在2m左右的支架上. 由于距离较远,传感器节点须通过多跳方式将数据发送到网关,实验中跳数最大为6,通信距离400m左右. 传感器网络在4个月中采集到大量的数据,通过相应的服务,可以采集区域内任意点的数据曲线. 用户观测的对象由传感器网络节点转变为被观测对象,可以通过选择位置直接获得观测值.展示了哈密实验田中经纬度与石河子实验田的土壤湿度和光照曲线,在7月4日至7月5日哈密经历了一场降雨,在降雨期间光照强度急剧下降,而土壤湿度则迅速攀升直到夜间降雨停止湿度才开始回落.而石河子则是多云问阴的天气光照强度发生变化,而土壤湿度则基本持平. 通过相关数据服务,用户可以使用装在手机上的移动客户端访问网络.定位系统包括2部分内容:1)利用手机GPS进行定位,通过服务现场记录节点经纬度,并提交服务器.2)通过服务获取网络中各节点位置及其数据,通过插值算法将数据与位置关联起来,为用户提供直接的数据支持.此时传感器网络对用户完全透明,用户可以直接获取自己所关心的位置的农田参数. 数据管理论文:环境监测数据管理信息化发展 近几年,我国各级环境监测部门都积累了大量与环境有关的数据。但是,由于数据管理的手段还停留在单机和手工处理阶段,数据质量主要依靠人工检验,这就出现了无法有效处理大量数据的情况,甚至还会引发错误。如果数据出现错误,就无法反映实际情况,相关高层也就无法及时应对紧急的环境事故,继而造成意想不到的后果。 1开发系统的要求 建设信息化环境监测数据管理平台主要是为了加强各级环境监测部门对监测数据的管理和综合分析,进而实现信息共享。利用网络、B/S、GIS、数据库、Internet/Intranet、智能化数据分析等先进技术收集、汇总、审核、统计分析各级环境监测部门的数据之后形成报表,从而实现信息的完整收集、迅速传递、高效管理、综合分析和共享。 2系统设计 2.1平台的开发 不同城市的环境监测系统开发平台是不同的。其中,大部分系统使用的都是由微软公司开发的NET作为技术开发平台,使用的开发语言为NET语言、VB语言和ASP语言,这些都是系统最常用的语言。而个别WebGIS部分是不用语言来编程的,它使用的是MAPINFO家族技术和MAPX技术。这2项技术和语言编程同样重要,并且该系统主体是用可以使系统保持正常运行的B/S构建的,而录入使用的结构是由C/S构建的,可以有效提高平台的运行效率。 2.2数据库建设 该系统所用的数据库为SQL-SERVER2000,它是用关系型数据库来管理数据的。由于该系统的空间关系不复杂,而且空间属性相对简单,所以,可以统一管理空间数据和属性数据。环境监测中涉及到的数据有环境质量基础数据、环境质量标准数据、自动监测数据和例行监测数据等。其中,环境质量基础数据包括环境质量各要素的基本信息,即各级环境监测站,湖库、湖库垂线,河流、河流断面,饮用水水厂、饮用水源地、饮用水采样点,地下水、入海河口以及近岸海域监测点,噪声监测点,空气、大气监测点,网格等主要要素的基本信息;环境质量标准数据是指评价环境时用到的各种国家标准;自动监测数据包括水质自动监测数据和空气日报预报数据;例行监测数据则由水、气、声三大监测数据组成。为了适应环境监测中一点多用的需求,数据库中还设计了水环境点位属性表和空气点位属性表。通过点位属性表,分析人员可以灵活管理点位的变化,并且按照某一属性分析数据,从而实现合理利用、监测数据的目的。 2.3服务器端与客户端互换 系统使用了B/S架构后,要想简化操作,就可以利用WebService。这种简化主要就是实现服务器端与客户端之间的互换。WebService在网络运行中能发挥调用的作用,以此来满足客户端的调用需求。只要调试了客户端,那么,WebService就可以在服务器中运行,并处理运行过程中遇到的各种问题,将各个服务端的数据收集起来,最后再把最终的结果返回到调试区域。通过客户端与服务器端之间的互换可以实现两者间的高效互动。 3主要功能模块 信息化环境监测管理平台的功能模块主要有例行监测数据的录入模块,导入导出模块,数据管理、分析模块,自动监测数据的管理模块,监测点位管理模块,WebGIS数据查询分析模块和系统设置模块。例行监测数据的录入模块主要为C/S结构,它具有清空数据库、导入数据、检测值校验设置、数据录入、数据查询修改和设置地区年份等功能,同时,还能得到规范的监测数据。例行监测数据的导入导出模块主要是提供DBF格式和ACCESS格式的数据,它不仅可以排除掉错误的数据,提示错误,还可以自行规定校验的规则,比如监测点位完整性校验、监测值范围校验等。分析结果会在EXCEL中被编辑,使数据和检测结果更加直观。例行监测数据管理包括基础数据管理和监测数据管理两部分。基础数据管理主要是指数据的查询和修改、基础代码数据年份间的转换、数据增加等;监测数据管理主要是数据的简单、高级查询,还有要按照点位属性查询监测数据。自动监测数据的管理模块包括水质自动周报管理和空气质量日报预报管理。监测点位管理模块是为了适应一点多用监测工作的实际情况而设计的。这个模块可以实现用户管理水和空气点位的需求,同时,用户还可以添加或修改属性类别满足自己的需要。WebGIS数据查询分析模块具有视图功能,可以修改图像数据,使其达到最佳的效果。而该模块还可以实现属性数据与地图数据的图文互查,为各类数据的分析绘制专题图,比如柱状图、面状图还有饼状图等。这样做,不仅能够更加方便、快捷地查询数据,还能够更加清楚地呈现相关问题。系统设置模块囊括了地区设置、数据校验规则管理和环境标准管理。 4结束语 在信息发达的今天,如何利用信息为人们的工作服务,解决问题,已经成为了需要人们不断思考的内容。环境监测数据的传统处理方法已经无法满足现代化发展的需求,所以,实现环境监测数据管理的信息化刻不容缓。 作者:程诗雨 单位:南京市江宁区环境保护局 数据管理论文:主数据管理应用下的轨道交通论文 1主数据管理系统建设需求分析 随着企业日益向全球化迈进,为应对不同业务部门的个性化需求,信息系统越来越多,众多系统造成数据量不断增加。主数据在不同系统中的重叠现象日益显著,由于同一主数据在不同系统内部的标志和描述不统一,从而导致企业数据大规模形成冗余,用户无法确定其有效性,造成维护成本居高不下,业务差错率升高。即便在同一个应用系统内,所涉及的物料、人员、客户等主数据信息随着使用范围不断扩大,数据规模和分散的程度也不断增长,同一主数据在同一应用系统中会被不同的用户维护成为不同的对象,企业无法出具精确的分析报表,导致企业领导无法做出正确的决策。因此,随着企业不断发展,在信息化道路上高质量的数据已经成为区别企业管理水平和竞争力的重要指标之一。主数据是企业运作过程中必须使用的基本信息,它们长期存储在数据库中,集中存储并且可以由各组织维护和使用,是系统稳定运行的基础。主数据的有效管控,可以支持经营管理层便捷地获取多种业务角度的全面分析报告,加深数据挖掘和透视;可以保证业务管理层使用主数据的一致性和实时性;并可以帮助业务操作层人员统一沟通语言,降低沟通成本。一个企业在信息化建设的道路上是否实施了主数据管理最终的结果有着鲜明的对比。 2主数据管理系统建设目标 根据该公司信息化建设的总体规划和分布实施的策略,主数据管理系统建设的核心目标为:1)整个集团内制定并执行统一的,并且是符合业务要求的、科学合理的主数据标准;2)通过主数据标准的执行使得企业内部各个业务环节使用的主数据完整统一,只有一个真实的版本并且质量较高;3)提高数据的使用率和用户对企业数据质量的信任度;4)满足企业的诸多管理战略目标的需求。 3主数据管理系统实施 3.1主要实施内容1)制定四类主数据标准会计科目:立足于集团财务报表需求制定统一的会计科目体系。物料:包括原材料、标准件、成品和半成品,重点解决物料整体分类和对应属性标准。客户:制定集团统一管理的客户主数据的数据标准。供应商:制定集团统一管理的供应商主数据的数据标准。2)系统建设固化主数据标准和管理流程等,为用户管理主数据编码提供系统平台。实现对新增主数据编码的申请、审批、、更改、映射和查询功能。3)数据清理按制定的各类主数据标准对现有的会计科目、物料、客户和供应商数据进行清理,对清理后的规范数据进行集团统一编码,并导入主数据管理系统供集团及各企业共享使用。4)建立有效的管理流程和组织机构建立主数据管理流程和管理规范,建立主数据管理组织及职责设置。 3.2系统应用架构该公司选择了国际领先的SAP公司最新的主数据管理产品MDM7.1,提供了丰富的数据类型和强大的管理功能,但它本身没有流程审批控制功能。为了实现对集团主数据的申请、审核、等关键环节进行控制,将主数据标准、流程固话到系统中,该公司自主开发了工作流平台,并与SAPMDM系统集成应用,实现了整个集团主数据(物料编码、会计科目、供应商、客户)申请、审核、、修改等管理流程,为整个集团实现研发平台、企业资源计划系统(ERP)、决策支持系统(BW)等系统的全面集成共享奠定基础,实现了跨企业、跨系统的业务数据集成应用,主数据管理系统应用架构。 3.3实施方法MDM系统的实施是组织、流程、标准、平台高度集成的系统工程,实施推动工作巨大,主要的实施方法如下: 1)组织准备和MDM系统培训宣贯项目调研准备及集团数据标准宣贯,了解企业信息标准化现状并组织协调集团标准化专家进行标准培训。(1)了解企业各类主数据活跃数据量(存在于哪些系统,由哪些部门负责收集),确定数据收集范围。(2)了解企业各类主数据维护流程及编码规则。(3)建立企业主数据清理团队(包括内部顾问、关键用户)。(4)通过培训使最终用户了解主数据质量的重要性。(5)通过培训使最终用户了解物料、客户、供应商、会计科目等主数据标准规范。(6)通过培训使数据清理团队了解数据收集及清理方法。 2)数据收集及清理与数据的初始化(1)按照已确定的数据范围采集原始数据并存档。(2)制定数据清理流程及数据清理计划,划分数据清理过程相关人员职责。(3)汇总收集数据,按照主数据标准进行数据规范性检查,组织自身排重,检查和排重完毕后提报给MDM系统负责人,并存档;对于物料分类等标准问题,汇总记录后提交给集团标准化专家,并跟踪协调,直至问题全部解决。(4)MDM系统负责人对数据进行排重检查,将疑似重复数据反馈给原企业确认。(5)数据清理并检查完毕后,将清理出的所有主数据统一进行编码分配,导入MDM系统并下发至各企业相关信息系统。 3)MDM系统与企业信息系统集成(1)系统集成方案讨论,结合集团现有集成模式,根据企业的实际业务进行具体的集成方案讨论。(2)了解企业正在实施的系统内容,为系统集成及数据清理做好基础。(3)集成接口实现,制定数据映射规则,通过SAPPI进行配置,实现系统之间的数据集成。 4)上线前准备及系统配置(1)收集企业组织机构,完成主数据管理系统内组织机构的创建。(2)收集系统用户申请表,完成平台内用户创建,分配用户的角色、业务权限及功能权限。 (3)配置各类主数据的申请流程,包括物料、客户、供应商、会计科目等主数据的申请、修改、分发等业务流程。(4)组织相关业务部门关键用户进行MDM系统操作培训并编写用户操作手册。 5)系统上线及运维支持(1)建立系统运维组织及和职责划分。(2)做好系统支持及运维工作,及时解决出现的系统与数据问题,对问题进行汇总记录,并持续优化完善系统功能。 4应用效果及效益分析 4.1应用效果通过成功构建集团统一的主数据管理系统,建立集团统一的主数据标准、管理流程、支撑平台,保证整个集团基础公共数据的一致,促进了各企业规范基础管理,推进了全集团信息资源共享。为集团实现重要物料采购动态对标、财务综合分析、供应链优化提供有力支撑,有效提升集团科学决策分析能力。通过主数据管理系统的实施获得了以下收益:1)通过主数据管理系统逐步建立起集团公共基础数据标准库,实现了ERP、供应链管理系统和其它信息系统的灵活数据交换,为集团整体信息化建设综合集成和信息共享奠定基础。2)有效解决集团在进行信息化建设的过程中遇到的突出问题,即缺乏公共数据的标准和统一编码,尤其是物料编码的统一。这是集团推进ERP系统成功实施的前提条件之一。3)使用统一的公共数据编码标准可以提高数据的准确性和一致性,降低数据合并、整理、对比等工作量,提高效率,降低工作复杂性,具有长远的经济效益。 4.2经济效益主数据管理系统自2009年12月上线运行以来,日均集团统一主数据编码300多个。用户每天登录主数据管理系统申请、审核、审批物料等主数据。与此同时,主数据管理系统与公司SAP-ERP系统和决策支持系统(BW)的接口每天进行稳定的数据交换。由于有了统一的主数据管理系统,各类主数据的数据质量得到了很大的提升,按照业界调查统计报告,仅数据质量提升一项即可带来平均28.5%的收益。同时,由于主数据管理系统统一了各企业的物料编码,使得集中采购业务的操作性大大提高。通过主数据管理系统与集团供应链电子采购平台的集成应用,为推动采购对标、集中采购,阳光采购等管理手段提供了良好的数据基础,截止2013年底各企业线上采购金额已达到201亿元,线上降采金额约为7.6亿,综合线上采购率为50%,如果全部实现线上采购,降采金额预计超过10亿元。 作者:魏涛单位:中国北车股份有限公司 数据管理论文:开放存取资源元数据管理案例分析 1OAPS概述 OAPS是由清华大学、香港城市大学、台湾逢甲大学三校图书馆于2Oo4年7月共同发起的一个联合式机构仓储计划,即学生优秀作品仓储计划。目前已经加盟的成员有清华大学、香港城市大学、台湾逢甲大学、南洋理工大学、厦门大学、上海交通大学,并建立OAPS联合机构仓储网站_1]。该联合机构仓储的目的在于更广泛地传播和利用各个成员机构的优秀作品资源,实现优秀作品快速、有效地交流和共享,激发学生的兴趣和思考,提高学生的学习能力和研究能力。OAPS联合机构仓储网站是以开源软件DSpace系统为基础。通过应用OAIHarvester2.0元数据收割软件和本地开发XMLParser软件,收割各成员机构利用DSpace系统建立的本地机构仓储元数据(及数字对象)的方式建立并提供服务的仓储网站。OAPS面向全球提供免费元数据检索。并通过OpenURL技术链接至各成员机构的全文资源。 2OAPS元数据标准的选择 建立OAPS联合机构仓储网站的首要任务是确定其元数据标准.由于OAPS采用了DSpace系统,而DSpaee默认的元数据标准就是DC元数据,因此DC元数据自然而然地成为OAPS的首选标准。虽然OAPS的成员机构仓储都采用了DC元数据标准,但各成员机构在应用时的元数据结构又有所不同,因此OAPS联合机构仓储网站采用取合集的原则,尽量保留各成员机构仓储的所有元数据字段。另外,OAPS联合机构仓储网站充分利用了DC元数据的特性,根据自身情况采用了DC元数据的14个基本元素,并增加了Degree和Course元素。OAPS联合机构仓储网站的元数据方案如表1的DSpace-DC列所示。表1也给出DC元数据与OAPS联合机构仓储网站DSpace—DC的对应关系。 3OAPS元数据的生成 OAPS联合机构仓储网站的各成员机构的元数据主要通过表单提交元数据的方式生成。当然.OAPS各成员机构都规定了只有获得授权的用户才能提交元数据表单。用户只需参照各成员机构DSpace帮助项中的“submit”指示提交元数据,“sub—mit”中对每个元数据元素的填写进行了明确的说明。虽然DSpace系统利用元数据提交表单生成元数据很方便快捷,但是在提交的过程中,缺乏自动纠错功能。如填写Tide元素时,出现词汇错误,DSpace系统的提交程序无法自动检测,只有通过管理员的审核工作才能发现。OAPS联合机构仓储网站的元数据生成主要有2种途径:一种是收割成员机构仓储中的元数据;一种是远程直接提交元数据。收割生成方式将在下节阐述。远程直接提交元数据方式与各成员机构的元数据提交方式相同,在此不再赘述。 4OAPS元数据的 OAPS联合机构仓储网站以及各成员机构仓储都采用了DSpace系统,DSpace系统通过OAICat作为一个数据提供者向外元数据资源。OAICat是OCLC开发的一个开放源代码软件,遵循OAI—PMH协议。因此,OAPS联合机构仓储网站以及各成员机构仓储的元数据能够被诸如GoogleScholar、Scirus、OAIster之类的网络搜索引擎检索。 5OAPS元数据的收割与解析 OAPS联合机构仓储网站的元数据收割主要通过遵循OAI—PMH协议的OAI.Harvester2.0软件实现。0AIHarvester2.0的主要功能是作为一个服务提供者(ServiceProvider)从遵循OAI—PMH协议的仓储中收割元数据。OAIHarvester2.0遵循OAI—PMH协议的技术框架,它通过HrrP协议向数据提供者发送请求,数据提供者根据相应的请求返回一个XML文档,发送的H11、P请求不同,返回的XML文档内容就不同。OAIHarvester2.0主要通过请求动词和时间戳控制其收割的元数据范围。截止到2011年5月13日。OAPS联合仓储网站已经收割到1614条元数据记录。OAIHarvester2.0将收割到的元数据存储至本地服务器。为了将收割到的XML文件解析为DSpace系统能够导人的格式。需要利用元数据解析技术对XML进行解析。OAPS联合机构仓储网站自行设计开发了一个XMLParser软件。设计者在开发时。考虑到不同数据提供者在提供的xML文档数据格式存在一定的差异,因而在XML—Parser开发过程中,采用了通用性和适应性原则。由于OAIHarvester2.0收割到的是DC元数据元素名称,但DSpace系统可接受的DSpace—DC元数据既有元素名称又有修饰词,XMLParser在解析数据时,对二者的关系进行了映射处理。另外,考虑到各成员机构仓储提供的元数据有所差别.XMLParser为针对每个仓储建立了专门的映射文档,以便准确地解析出元数据。 6OAPS元数据的增值 OAPS联合机构仓储网站将收割到的DC元数据转换为本地统一的DSpace—DC元数据,通过统一的界面对元数据进行了索引。从而解决了由于不同成员机构仓储元数据结构和索引方法的不同.给用户带来的资源难发现、难检索的问题。OAPS以用户服务为中心。对收割来的元数据进行了不同角度的聚类,如从主题、题名、作者、日期等角度对元数据进行聚类。这样用户可以根据自己不同的需要,选择不同的检索浏览方式。 7对OAPS元数据管理的评价 0APS联合机构仓储在发展的过程中得到了各成员机构的大力支持和重视,自成立以来,成员机构每年都会组织召开相关会议。讨论OAPS的发展事项.积极探讨有关OAPS的相关技术问题,如元数据标准及共享方案等技术问题。OAPS联合机构仓储网站采用DSpace系统作为资源组织的基础,遵循了OAI—PMH协议,统一了元数据标准,实现了仓储之间的互操作,并对元数据进行了一定的增值处理。虽然OAPS联合机构仓储网站在元数据发展方面取得了一定的成果,但也存在一定的问题。与同样利用DSpace软件开发的香港科技大学机构仓储相比,首先。OAPS联合机构仓储缺乏明确的相关元数据政策说明,不便于用户对其元数据细节的相关了解和使用。而香港科技大学机构仓储中有明确的元数据使用政策说明、元数据提交政策说明,比如其在元数据使用政策中规定任何人可以免费获得元数据,同时规定在非商业应用的情况下,只要提供其OAI标识符或原始元数据记录链接,就可以在没有获得事先许可的条件下以任何方式使用其元数据『3_。其次,OAPS联合机构仓储缺乏相关元数据技术说明,而香港科技大学机构仓储在其系统特征中明确说明其采用的是OAI—PMH协议和SRW协议。便于用户对其元数据互操作技术的了解。最后,OAPS联合机构仓储缺乏对DSpace已有元数据提交界面的修改.而香港科技大学机构仓储针对DSpace本身提交界面太复杂的特性,在其基础上进行了重新设计,使得元数据提交更便捷,也更符合用户习惯。由于DSpace系统本身存在一些元数据处理方面的缺陷,比如DSpace在元数据扩展问题上,只能完成对新元素的注册,并不能在资源提交过程中自动添加新注册元素的属性描述项_4]。这就造成采用DSpaee系统的仓储在元数据管理上难免有些不足,因此.需要对DSpace系统进行不断的完善和修正,以增强其元数据管理功能。 数据管理论文:经计局发展数据管理计划 2009年我县统计工作的总体思路是:以邓小平理论、“三个代表”重要思想为指导,全面落实科学发展观,认真贯彻党的十七大精神,按照省、市统计工作总体要求和工作任务,紧紧围绕经济发展大局和县委、县政府的中心工作,深化统计改革,夯实统计基础,规范统计行为,加大统计执法力度,提高统计数据质量,加强机关作风建设,以良好的精神状态和优质的统计服务,抓好各项工作的落实,推进统计工作再上新台阶。 (一)精心组织,抓好国情国力调查 2009年是第二次全国经济普查的关键之年,按照经济普查工作方案,重点抓好以下工作: 一是抓好普查登记工作。普查登记工作是经济普查能否取得一次性成功的关键性工作,必须全力以赴高质量完成。要切实强化责任意识,加强普查业务培训和指导,严把普查源头数据质量关。要坚持依法普查,严肃查处经济普查中的违法行为。要严格按照普查计划,力争在确保质量的前提下抓进度、保质量,确保普查登记工作紧张有序稳步推进。 二是抓好数据审核处理工作。要严格按照数据处理方案,做好普查数据的审核、录入和处理工作。要落实好审核及录入人员,要加强业务培训。及早做好数据处理硬件、软件设备的准备工作,确保此项工作的顺利展开。 三是加强数据质量控制。认真落实各种数据质量控制措施,做好各个环节的质量控制,做好质量抽查、审核与评估,接受上级经普办的检查。要成立普查数据质量控制小组,负责质量控制与监督检查,确保普查数据质量。 四是做好普查数据工作。在数据审核、评估的基础上,及时向社会公布我县第二次经济普查的有关数据,为各级领导和部门的宏观决策提供依据。 五是继续抓好普查宣传工作。动用各种新闻媒体,采用多种宣传方式,集中宣传经济普查的有关知识及方针政策,使各类企事业单位充分理解经济普查,主动配合经济普查,确保经济普查顺利推进。 (二)拓展职能,打响统计服务品牌 围绕县委、县政府中心工作,不断充实服务内容,改进服务手段,增加服务品种。紧紧抓住我县经济社会发展热点、难点问题,增强统计服务的针对性。要进一步拓展服务领域,提升服务质量和水平,充分发挥统计信息的主渠道作用。 一是把握重点。加强对全县经济社会运行情况的监测分析,努力把握和反映苗头性、趋势性问题,重点加强对经济运行形势、经济发展方式、节能减排、固定资产投资、服务业发展、新农村建设等问题的分析研究,有针对性地开展统计跟踪、统计服务,充分发挥统计晴雨表功能。 二是注重调研。围绕党委、政府关心的重点、热点和难点问题,依托全面、系统的统计资料,深入开展调研,加强专题研究,形成有较高价值的统计研究成果,为党委、政府提供决策咨询,当好参谋,做好助手。 三是深化服务。积极主动为党委、政府、人大有关会议提供参阅资料。加强部门协作,做好统计数据对外加工整理服务,并依法为企业及乡镇和有关部门做好评比、论证材料的认证工作。做好政府信息公开工作,及时在*门户网站公开有关统计信息和统计数据。通过撰写《统计信息》、《统计分析》,编印《*经济动态》、《镇区主要经济指标完成情况》卡片、《*统计年鉴》等统计资料,满足社会需求。 (三)深化改革,提高统计数据质量 一是注重服务业调查、贸易业调查、能源调查等专业报表制度和“一套表”制度的进一步完善,建立健全社情民意调查等新制度,从方法制度的合理性、科学性上确保数据质量。 二是加强第三产业增加值核算基础工作。根据市局统计业务和我县相关考核工作要求,强化第三产业名录库管理工作,做好第三产业核算考核。 三是严格统计数据的审核评估,加强对基层数据的审核力度,保证数据的可靠性和严肃性。 四是严格执行地区生产总值核算下管一级的规定,积极推进专业统计与地区生产总值核算制度方法的协调,做好国民经济核算数据与专业统计数据衔接,着力提高地区生产总值核算数据与专业统计数据的匹配性。 (四)夯实基础,提升统计工作水平 一是要进一步加强基层统计队伍建设。继续贯彻落实县政府《关于进一步加强统计基层基础工作的意见》(盐政办发〔20*〕1*号),进一步明确统计机构的综合职能和职责范围,完善基层统计网络,加强部门、镇(区)和村(社区)统计力量。加强统计业务培训,组织好企事业单位等社会统计人员的统计继续教育培训,抓好统计职称教育和高级统计师的评审推荐工作,提高统计队伍的整体素质。 二是要进一步做好名录库维护管理工作。积极协调工商、税务、质监等部门,建立协调配合工作机制,利用窗口行政记录及招商信息,依托各镇(区)及部门的力量,做好统计单位登记工作,确保名录库资料按时提供、动态维护、信息共享,提高名录库信息的全面性和准确性。 三是要进一步加强统计信息化建设和网上直报工作。加强基层计算机技能培训,拓展网上直报专业统计领域。加强统计信息网的安全管理与维护,提高统计软件的应用与开发水平。强化统计基础工作规范化的管理,指导和督促基层单位建立和完善各种原始记录和统计台帐。 四是要加强指导和检查督促。按照基层统计规范化、报表台账标准化、统计管理制度化、统计调查科学化、统计手段现代化的要求,加强对基层的业务指导和考核,全面推进统计基层基础建设。 五是加强部门协调。理顺与部门统计的关系,搭建优势互补、资源共享的统计平台。 (五)及时准确,全面完成统计调查 一是强化质量意识,做好统计定、年报工作。进一步强化质量意识,加强组织实施,明确目标责任,落实规范标准,及时、准确、全面完成农业、规模工业、固定资产、房地产、建筑业、科技、劳动工资、批发零售、住宿餐饮等专业统计20*年年报和2009年定报工作。 二是强化能源统计工作。落实能源统计制度,加强节能降耗统计,认真做好我县节能进展情况、地区单位生产总值能耗数据质量和重点耗能企业节能降耗情况的监测,确保能源监测工作客观性、公正性和严肃性。同时,根据部门间分工协作的能源统计工作机制要求,协同配合做好我县节能降耗目标年度考核工作。 三是强化服务业统计工作。进一步完善全县服务业统计报表制度,以提高三产比重为突破口,完善服务业统计,健全规范服务业统计信息搜集渠道,全面准确反映我县服务业发展进程。 四是抓好各项专项调查和监测工作。进一步完善抽样调查方法和质量评估机制,积极开展规模以下工业、规模以下能源、限额以下服务业、限额以下贸易业、企业景气调查、5‰人口变动与劳动力抽样调查等各项专项调查;做好“平安浙江”群众满意率、食品安全感、软环境调查等社情民意调查工作。做好科技、妇女儿童等统计监测工作。 (六)依法行政,推进统计法制建设 一是要继续深入开展统计“五五”普法教育。按照省、市县“五五”普法规划,落实好2009年的“五五”普法工作。充分利用业务培训、经济普查和专项调查等有利契机,有针对性地开展统计法制宣传月、宣传周、宣传日等各项宣传活动,加强《统计法》和《普查条例》的宣传力度,积极营造依法统计的良好氛围,增强全社会的统计法制意识,推进各项统计工作任务的完成。 二是要加强统计执法队伍建设。研究统计执法工作的新情况新问题,探索解决统计执法的突出问题。加强执法业务培训,不断提高统计执法水平。坚持行政执法责任制,规范统计执法行为,推进统计法制建设。 三是要继续加大统计稽查力度,严肃查处统计违法案件。以重点行业为突破口,加强日常稽查工作,扎实开展统计专项检查,加大迟报、拒报、瞒报、虚报的处罚力度。强化监察、法制、司法、统计联合执法。加大对部门、镇(区)、企事业单位典型统计违法案件的查处和曝光力度,着力推进依法行政、依法统计进程。 (七)强化效能,增强统计工作执行力 一是要加强政治理论和政策法规的学习。要切实抓好十七大精神的学习、贯彻和落实,要把机关全体工作人员的思想统一到十七大精神上来,统一到统计工作的具体实践上来。在严峻的国际国内经济形势下,要进一步理清工作思路、凝心聚力,确保机关人员思想不乱,人心不散,工作不断。 二是要加强能力建设。要从宏观着眼、微观着手,更新、学习统计专业知识,全面掌握国家及区域整体经济社会发展状况,努力培养既精通统计专业知识,又具有较好思考分析问题和判断预测能力的专家型专业工作人员,进一步提高统计部门的工作水平。 三是要强化内部管理。进一步完善落实争先创优等各项机制,充分调动全体干部职工的积极性和能动性。要深化机关作风建设和效能建设,深入开展“五型”机关的创建活动,使局内部形成一个团结、协调、齐心、高效的事业型、创业型团队。 数据管理论文:计算机网络数据管理 [论文关键词]数据交换电路交换报文交换、分组交换综合业务数字交换 [论文摘要]本论文讨论计算机网络数据交换技术的发展历程,阐述数据交换每个发展阶段的技术特点。着重对分组交换技术进行分析论述。 交换设备是人类信息交互中的重要实施,在相互通信中起着立交桥的作用。交换技术的发展总是依赖于人类的信息需求、传送信息的格式和技术,以及控制技术的发展而螺旋型发展。从电话交换一直到当今数据交换、综合业务数字交换,交换技术经历了人工交换到自动交换的过程。人们对可视电话、可视图文、图象通信和多媒体等宽带业务的需求,也将大大地推动异步传输技术(ATM)和同步数字系列技术(SDH)及宽带用户接入网技术的不断进步和广泛应用。 从交换技术的发展历史看,数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。 一、电路交换 自1876年美国贝尔发明电话以来,随着社会需求的增长和通信技术水平的不断发展,电路交换技术从最初的人工接续方式,经历了机电与电子式自动交换、存储程序控制的模拟和数字交换、第三方可编程交换等技术的变革,当前正在发展中的融合多媒体格式相互通信的软交换技术。 随着电子技术,尤其是半导体技术的迅速发展,人们在交换机内引入电子技术,这类交换机称作电子交换机。最初是在交换机的控制部分引入电子技术,话路部分仍采用机械接点,出现了“半电子交换机”、“准电子交换机”。只有在微电子技术和数字技术的进一步发展以后,才开始了全电子交换机的迅速发展。 1946年第一台电子计算机的诞生,对交换技术的发展起了巨大的影响。在20世纪60年代后期,脉冲编码调制(PCM)技术成功地应用在通信传输系统中,对通话质量和节约线路设备成本都产生了很大好处。随着数字通信与PCM技术的迅速发展和广泛应用,于是产生了将PCM信息直接交换的思想,各国开始研制程控数字交换机。1970年法国首先在拉尼翁(Lanion)成功地开通了世界上第一台程控数字交换系统,标志着交换技术从传统的模拟交换进入到了数字交换时代。程控数字交换技术采用PCM数字传输和数字交换,非常适合信息数字化应用,除应用于普通电话通信以外,并且为开通用户电报、数据传送等非话业务提供了有利条件。目前在电信网中使用的电路交换机全部为程控数字交换机,可向用户提供电路方式的固定电话业务、移动电话业务和窄带ISDN业务。 二、报文交换 报文交换方式的数据传输单位是报文,报文就是站点一次性要发送的数据块,其长度不限且可变。当一个站要发送报文时,它将一个目的地址附加到报文上,网络节点根据报文上的目的地址信息,把报文发送到下一个节点,一直逐个节点地转送到目的节点。 每个节点在收到整个报文并检查无误后,就暂存这个报文,然后利用路由信息找出下一个节点的地址,再把整个报文传送给下一个节点。因此,端与端之间无需先通过呼叫建立连接。报文在每个节点的延迟时间,等于接收报文所需的时间加上向下一个节点转发所需的排队延迟时间之和。 三、分组交换 分组交换是交换技术发展的重要成果,代表着网络未来演进的方向。分组交换方式兼有报文交换和线路交换的优点。分组交换技术使用统计复用,与电路交换相比大大提高了带宽利用率。这要求在交换节点使用存储转发,从而导致掉队现象的发生。因此,分组交换全引入不固定的延迟的概念。分组交换网络主要有面向连接和无连接两种方式.分组网络包含3个功能面,分别是数据面、控制面和管理面。数据面负责分组转发,因此需要高性能的实现。目前主要的分组交换网包括面向连接的X.25、帧中继、ATM、MPLS以及无连接的以太网、CP/IP网络。 分组交换网有两种主要的形式:面向连接和无连接。对于分组交换技术来说,面向连接的网络与电路交换类似,也需要通过连接建立过程在交换机中分配资源;但由于它采用统计复用,所分配的资源是用逻辑标号来表示的。自分组交换技术出现以来,已经有多种分组交换网投人运行。电信领域最早提出的是X.25网络,但由于它协议复杂,速度有限,逐渐被性能更好的网络如帧中继代替。帧中继网络可以认为是X.25的改进版本,它简化了协议以提高处理效率。 计算机领域的一个侧重点是局域网,即小范围、小规模的网络,用于互连办公室内的计算机。目前以太网已成为占统治地位的局域网技术。 在20世纪90年代中后期,因特网获得较大发展,规模持续扩大,对核心路由器吞吐量的要求也越来越高。由于路由器对IP分组进行转发时路由表的查找比较复杂,转发速度受到很大限制。前面指出,面向连接网络使用逻辑子信道标号进行转发表查找,速度是很快的。人们结合ATM技术在这方面的优点,提出将核心网络改为使用类似于ATM的交换机,而只在边缘网络使用路由器的IP交换技术,最终发展为多协议标记交换(MPlS)。然而,在随后的几年中,提出了多种实用的高速路由查找方法,使其不再成为瓶颈。此时,MPLS最大的优点就是流量工程(TramcEn小needng)能力,即人为控制分组流向。但是由于目前高速路由器还能够很好地工作,MPLS技术并没有被广泛使用。 四、综合业务数字交换 综合业务数字网是集语音、数据、图文传真、可视电话等各种业务为一体的网络,适用于不同的带宽要求和多样的业务要求。异步传输模式ATM(AsynchronousTransferMode)就是用于宽带综合业务数字网的一种交换技术。ATM是在分组交换基础上发展起来的。它使用固定长度分组,并使用空闲信元来填充信道,从而使信道被等长的时间小段。由于光纤通信提供了低误码率的传输通道,因而流量控制和差错控制便可移到用户终端,网络只负责信息的交换和传送,从而使传输时延减小。所以ATM适用于高速数据交换业务。 随着通信技术和通信业务需求的发展,迫使电信网络必须向宽带综合业务数字网(B—ISDN)方向发展。这要求通信网络和交换设备既要容纳非实时的数据业务,又要容纳实时性的电话和电视信号业务,还要考虑到满足突发性强、瞬时业务量大的要求,提高通信效率和经济性。在这样的通信业务条件下,传统的电路交换和分组交换都不能够胜任。电路交换的主要缺点是信道带宽(速率)分配缺乏灵活性,以及在处理突发业务情况下效率低。而分组交换则由于处理操作带来的时延而不适宜于实时通信。因此,在研究新的传送模式时需要找出两全的办法,既能达到网络资源的充分利用,又能使各种通信业务获得高质量的传送水平。这种新的传送模式就是后来出现的“异步转移模式”(ATM)。 ATM是在光纤大容量传输媒体的环境中分组交换技术的新发展。在大量使用光缆之前,数字通信网中的中继线路是最紧张也是质量最差的资源,提高线路利用率和减少误码是最着重考虑的事情。光缆的大量使用不仅大大增加了通信能力,而且也大大提高了传输质量。这使得人们逐渐倾向于宁可牺牲部分线路利用率来减少节点的处理负担。 与此同时,人类对于通信带宽的需求日益增加。特别是传送图像信息和海量数据,已经使人们对于数据通信的速率由过去的几千比特/秒增加到几兆比特/秒。这样,节点的处理能力成了数据通信网中的“瓶颈”。ATM对于节点处理能力的要求远低于分组转送方式,更能适应现代的这种环境。 ATM方式中,采用了分组交换中的虚电路形式,同时在呼叫建立过程中向网络提出传输所希望使用的资源,网络根据当前的状态决定是否接受这个呼叫。可以说,ATM方式既兼顾了网络运营效率,又能够满足接入网络的连接进行快速数据传送的需要。 五、计算机网络数据交换技术发展的展望 近年来。以Internet为代表的新技术革命正在深刻地改变着传统的电信观念和体系架构,并且随着信息社会的到来,人们的日常生活、学习工作已经离不开网络,这导致了人类社会对网络业务需求急剧增长,并且对网络也提出了更高的要求,不仅要提供话音、数据、视频业务,也要同时支持实时多媒体流的传送,并且要求网络具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代网络应是—个能够屏蔽底层通信基础设施多样性,并能提供一个统一开放的、可伸缩的、安全稳定和高性能的融合服务平台,能够支持快速灵活地开发、集成、定制和部署新的网络业务。 下一代网络将是—一个以软交换为核心、光网络为基础、分组型传送技术的开放式的融合网。软交换的出现,可通过一个融合的网络为用户同时提供话音、数据和多媒体业务,实现国际电联提出的“通过互联互通的电信网、计算机网和电视网等网路资源的无缝融合,构成一个具有统一接入和应用界面的高效率网路,使人类能在任何时间和地点,以一种可以接受的费用和质量,安全的享受多种方式的信息应用”的目标。 数据管理论文:电子商务数据管理 [摘要]企业的竞争优势并不取决于信息的拥有量,而是取决于信息的处理利用能力。如何化信息优势为竞争优势,是企业制胜于市场的一个法宝。本文论述了一种信息处理利用的有效工具——数据挖掘方法及其在电子商务中的应用。 [关键词]数据挖掘方法电子商务应用 随着网络技术和数据库技术的成熟,传统商务正经历一次重大变革,向电子商务全速挺进。这种商业电子化的趋势不仅为客户提供了便利的交易方式和广泛的选择,同时也为商家提供了更加深入了解客户需求信息和购物行为特征的可能性。数据挖掘技术作为电子商务的重要应用技术之一,将为正确的商业决策提供强有力的支持和可靠的保证,是电子商务不可缺少的重要工具。 一、何谓数据挖掘及方法 确切地说,数据挖掘(DataMining),又称数据库中的知识发现(KnowledgeDiscoveryinDatabase,KDD),是指从大型数据库或数据仓库中提取隐含的、未知的、非平凡的及有潜在应用价值的信息或模式。它融合了数据库、人工智能、机器学习、统计学等多个领域的理论和技术。比较典型的数据挖掘方法有关联分析、序列模式分析、分类分析、聚类分析等。它们可以应用到以客户为中心的企业决策分析和管理的各个不同领域和阶段。 1.关联分析。关联分析,即利用关联规则进行数据挖掘。关联分析的目的是挖掘隐藏在数据间的相互关系,它能发现数据库中形如”90%的顾客在一次购买活动中购买商品A的同时购买商品B”之类的知识。 2.序列模式分析。序列模式分析和关联分析相似,但侧重点在于分析数据间的前后序列关系。它能发现数据库中形如”在某一段时间内,顾客购买商品A,接着购买商品B,而后购买商品C,即序列ABC出现的频度较高”之类的知识,序列模式分析描述的问题是:在给定交易序列数据库中,每个序列是按照交易时间排列的一组交易集,挖掘序列函数作用在这个交易序列数据库上,返回该数据库中出现的高频序列。在进行序列模式分析时,同样也需要由用户输入最小置信度C和最小支持度S。 3.分类分析。设有一个数据库和一组具有不同特征的类别(标记),该数据库中的每一个记录都赋予一个类别的标记,这样的数据库称为示例数据库或训练集。分类分析就是通过分析示例数据库中的数据,为每个类别做出准确的描述或建立分析模型或挖掘出分类规则,然后用这个分类规则对其他数据库中的记录进行分类。 4.聚类分析。聚类分析输入的是一组未分类记录,并且这些记录应分成几类事先也不知道,通过分析数据库中的记录数据,根据一定的分类规则,合理地划分记录集合,确定每个记录所在类别。它所采用的分类规则是由聚类分析工具决定的。采用不同的聚类方法,对于相同的记录集合可能有不同的划分结果。 应用数据挖掘技术,较为理想的起点就是从一个数据仓库开始,数据挖掘可以直接跟踪数据并辅助用户快速做出商业决策,用户还可以在更新数据的时候不断发现更好的行为模式,并将其运用于未来的决策当中。 二、据据挖掘在电子商务中的应用 数据挖掘能发现电子商务客户的的共性和个性的知识、必然和偶然的知识、独立和关联的知识、现实和预测的知识等,所有这些知识经过分析,能对客户的消费行为如心理、能力、动机、需求、潜能等做出统计和正确地分析,为管理者提供决策依据。具体应用如下: 1.分类与预测方法在电子商务中的应用。在电子商务活动中,分类是一项非常重要的任务,也是应用最多的技术。分类的目的是构造一个分类函数或分类模型,通常称作分类器。分类器的构造方法通常由统计方法、机器学习方法、神经网络方法等。这些方法能把数据库中的数据映射到给定类别中某一个,以便用于预测,也就是利用历史数据记录,自动推导出给定数据的推广描述,从而对未来数据进行预测。 2.聚类方法在电子商务中的应用。聚类是把一组个体按照相似性原则归成若干类别。对电子商务来说,客户聚类可以对市场细分理论提供有力的支持。市场细分的目的是使得属于同一类别的个体之间的距离尽可能小,而不同类别的个体之间的距离尽可能大,通过对聚类的客户特征的提取,电子商务网站可以为客户提供个性化的服务。 3.数据抽取方法在电子商务中的应用。数据抽取的目的是对数据进行浓缩,给出它的紧凑描述,如求和值、平均值、方差值、等统计值、或者用直方图、饼状图等图形方式表示,更主要的是他从数据泛化的角度来讨论数据总结。数据泛化是一种把最原始、最基本的信息数据从低层次抽象到高层次上的过程。可采用多维数据分析方法和面向属性的归纳方法。在电子商务活动中,采用维数据分析方法进行数据抽取,他针对的是电子商务活动中的客户数据仓库。在数据分析中经常要用到诸如求和、总计、平均、最大、最小等汇集操作,这类操作的计算量特别大,可把汇集操作结果预先计算并存储起来,以便用于决策支持系统使用。 4.关联规则在电子商务中的应用。管理部门可以收集存储大量的售货数据和客户资料,对这些历史数据进行分析并发现关联规则。如分析网上顾客的购买行为,帮助管理者规划市场,确定商品的种类、价格、质量等。通常关联规则有两种:有意义的关联规则和泛化关联规则,有意义的关联规则,即满足最小支持度和最小可信度的规则。最小支持度,它表示一组对象在统计意义上的需满足的最低程度,如电子商务活动中的客户数量、客户消费能力、消费方式等。后者即用户规定的关联规则的最低可靠度。第二是泛化规则,这种规则更实用,因为研究对象存在一种层次关系,如面包、蛋糕属西点类,而西点又属于食品类,有了层次关系后,可以帮助发现更多的有意义的规则。 三、结束语 电子商务是现代信息技术发展的必然结果,也是未来商业运作模式的必然选择。利用数据挖掘技术,充分发挥企业的独特优势,促进管理创新和技术创新,使企业在在电子商务的潮流中立于不败之地。随着数据挖掘算法的不断发展和成熟,数据挖掘一定会有更加广阔的应用前景。
测绘本科论文:浅议从测绘就业市场反思本科教学计划 论文关键词:教学计划 测绘工程 就业市场 改革 论文摘要:教学计划是培养人才的主导性文件,反映培养出的人才所具备的知识结构层次和工作能力。教学计划规定了什么时间设置什么样的课程以及课程的学时学分,它规定了人才培养的基本模式。文中以测绘工程专业为例分析了大学生就业比较困难的主要原因是由于大学制定的教学计划不合理,培养的学生不能适应市场的需求,因此,提出对刚绘工程专业教学计划进行改革的几个思路。 1.大学生就业难的症结分析 据中国教育在线知,从2001年到2006年,大学生就业率连续下降,2001年6月毕业生一次就业率本科生就超过了80% , 2002年底,全国高校毕业生就业率达到80 % , 2003年就业率降为75% ,2004年73% ,2005年72. 6 %。因此大学生就业难成为困扰学生、家长和学校的一个难题,其原因来自以下几个方面: 第一,大学扩招引起人才的相对饱和,就业市场供过于求。我国的高等教育逐渐进入大众化阶段,大学的在校人数比以前扩大了几倍。全国大学毕业生2001年为114万,2002年为145万,2003年为212万,2004年为280万,2005年为338万,2006年为413万。大学的专业设置数量不断增加,就测绘工程专业而言,近几年,如雨后春笋般涌现出来,据中国高等教育网统计,2007年计划招收测绘工程专业本科生的学校就有67所(如表1)。但是,测绘学科毕竟是比较小的学科,如此众多的学校开设测绘工程专业无疑给学生就业带来了更多的压力。 第二,在“宽口径,厚基础”的指导思想下,培养的大学生专业素质不高。目前把大学教育定位为素质教育,为了提高学生的整体素质,大学开设的课程中基础课所占的比重过大,学生常常是2年之后才接触专业课程,加上学生要复习考研究生、找工作等等,学生学习专业课程的有效时间充其量就是1年半,在如此短的时间内,要把众多的专业基础课、专业课、专业选修课修完,也只有走马观花、匆匆浏览了。例如某校的通识课程(基础课)和公选课包括形势教育、军事理论、思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、马克思主义基本原理概论、思想、邓小平理论及“三个代表”重要思想概论、应用文写作、体育、大学英语、计算机基础及程序设计、高等数学等等,其学分占到全部学分的35%左右,而在总授课课时中,占到了50%左右。 第三,专业课程设置过多,学生有专业而无专长。随着全球定位系统(GPS )、地理信息系统( GIS )和遥感(RS)的兴起,测绘工程专业的学生除了要学习传统的课程之外,还要学习这些新的课程,课程多了,每门课的教学时间短了,造成了学生有专业而无专长的状况。传统的课程包括测量学、测量平差、控制测量、工程测量、摄影测量、测量程序设计、测绘专业英语等,90年代之前的工程测量专业也就学这么多东西,现在除了这些还有地理信息系统、GPS原理与应用、遥感、AutoCAD、数据库、数字测图、地籍测量等等,部分教材的编著者为了评职称的需要,有意的增加字数,造成内容不断增加,加大了学生的学习负担和经济负担。 第四,学生缺乏行业背景知识,造成了就业的又一大障碍。测量服务的行业除了测绘外还有建筑、土木、水利、电力、煤炭、公路、铁路、地质勘探、土地勘察、农业、航空航天等等,学生就业时如果没有相关的知识,很难适应行业的需要。中国矿业大学的学生在校期间就学习了采煤方法、煤田地质、巷道掘进等相关知识,到煤矿工作后就可以很快进人工作状态。90年代之前,所有的测绘专业都是有行业背景的,如河海大学依托水利水电、中国矿业大学依托煤炭行业、武汉测绘科技大学依托测绘行业等,而现在随着国务院部委的撤销,专业部属的高校都转为地方或教育部直属,无行业背景的测绘专业逐渐增多,从表1中可见一斑。 第五,毕业实习和毕业设计流于形式,学生不能将所学知识融会贯通,以至于毕业生独立工作能力差,设计、指挥、协调能力更差。其实在学习期间有许多课程设计、实习,时间比较长。如某校数字化测图实习5周;控制测量课程设计1周;控制测量实习4周;工程测量课程设计1周;工程测量实习2周;测量平差课程设计1周;地理信息系统实习2周;摄影测量2周。这些实习各自为政,需要通过毕业实习和毕业设计将所学知识进行融合,但是,由于毕业设计和实习期间,正值学生找工作的黄金时间,再加上学校对实习经费的投人不足,很少有老师带学生到生产单位去实习,做的毕业设计题目也大多是理论上的探讨、研究,或者是程序设计,学生在工作岗位上基本用不到。 2改革教学计划 教学计划是培养人才的主导性文件,反映培养出的人才所具备的知识结构层次和工作能力。教学计划规定了什么时间设置什么样的课程以及课程的学时学分,从教学计划中可以反映出基础课、专业课、实践性课程所占的比重,它规定了人才培养的基本模式。 前面已经分析了,学生就业难的主要原因有五个,而后面的四个都与教学计划有关,因此必须改革教学计划来培养出适应市场要求的学生。 第一,不要过分强调“宽口径,厚基础”,史富贵在调查研究后指出,过分强调“宽口径,厚基础”是不适应测绘专业的。应适当的减少通识课程或压缩通识课程的学时数,或在通识课程中摒弃与测绘专业关系不紧密的内容。像前面提到的应用文写作,完全可以在通识课中删掉。比如,大学物理中与测量专业有关的内容主要是电磁波理论,其他内容就可以少讲甚至不讲。鼓励学生在大学一年级参加四级英语考试,通过后学生就不要在英语上浪费时间了。这样就能够压缩通识课程的时间,增加专业课程的学习时间。 第二,在同一专业中设置不同的方向,使学生有所专长。那么多的课程通通学一遍,其结果只能是样样精通,样样稀松。因此,应该设置至少两个方向,属于某方向的学生要加强在这个方向上课程的学习,而属于其他方向的课程要少学。例如可以设置工程测量和地理信息两个方向,两个方向的课程设置、学时数、实习、设计等应该有明显的区别。 第三,根据毕业生的就业去向,增加行业方面的背景课程,强化在优势行业的竞争。 从徐州师范大学测绘工程本科专业从2003到2006年毕业生在各个行业的比重统计可看出:行业主要包括测绘、煤炭、水利水电、土建工程、土地管理、地质勘探等,而每年在各个行业所占的比重也不一样。 从事专业测绘的人员的比重变化不大,2004年最低为16 % , 2005年最高为28. 9%;从事土建工程的毕业生每年都有,但是比重有下降的趋势;从事地质勘探的人员每年都有,但比重在上升;并且绝对数量也在增大;而从事煤矿测量的还是比较少,2006年则没有。由相关的统计资料不难看出,毕业生就业的去向除了测绘之外.就是地质勘探和土建工程。因此,要增设地质勘探和土建工程这两个行业方面的背景知识课程,例如地质学概论,土建工程概论,建筑学等。由此逐渐形成行业特点,提高学生在这几个行业的就业优势。 测绘本科论文:浅析高职院校与本科院校测绘类专业教学模式研究 论文关键词:高职教育 本科教育 测绘类专业 教学模式 论文摘要:分析高职教育改革中100所“国家示范高职院校”建设中涉及测绘类专业建设的成功经验,结合本科教育改革中“卓越工程师教育培养计划”的重点改革内容,比较两类高校中测绘类专业教学模式的特点、优势和劣势,总结两种教学模式的区别和联系,从而提出测绘类专业教学模式改革的一些建议。 我国的高等教育,本科教育以培养学术型、研究型和设计型学生为主要目标,高等职业教育以培养高素质技能型人才为目标。随着高等教育改革不断发展,“国家示范性高等职业院校建设计划”项目的成功验收,国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)提出的本科院校“卓越工程师教育培养计划”重大改革项目的启动,反映出高校培养人才的类型和质量才是检验办学宗旨和质量的主要标志,也是国家高等教育质量的一个缩影。那么,如何提高高等教育的教学质量,细化到各个学校、各个专业,其表现形式为:采用何种有效的教学模式将知识转化为学生的创新能力和实践能力,最后转化为推动科技发展的技术支撑力和动力。 教学模式是指在一定教学思想或教学理论指导下建立起来的较为稳定的教学活动结构框架和活动程序,不同教学模式是为完成一定的教学目标服务的。[1]与教学模式相适应,必须具备实现教学目标的各项条件,而且必须要经过“实验”或“实践”环节,在获得“好评”基础上,才能定型且逐步推广,在推广过程中要根据出现的问题调整或修订,因此,教学模式是动态的,而且随着现代科学技术的发展,特别是计算机、网络、多媒体技术的广泛普及和应用,教学条件的科技含量提高了,教学模式也将日趋现代化,传统的以“教”为主的教学模式必然向重“学”为主的教学模式发展。[1] 以测绘类专业教学模式为例,我们分析高职院校和本科院校教学模式的不同,以“国家示范性高等职业院校建设”的成功经验和拟推出的“卓越工程师培养计划”的培养目标为主要内容,研究高职院校和本科院校测绘类专业的人才培养模式,将对促进测绘类专业教学改革和提高教学水平有一定的指导意义。 一、高职院校测绘类专业教学模式分析 高职院校测绘类专业主要是培养高技能应用型、服务于工、矿类企业单位测绘生产项目的高级技工。围绕就业导向,高职院校在测绘类专业教学过程中充分与产业相结合,形成了“工学结合”、“校企合作”、“产学合作”的人才培养模式。在教学中,主要体现在制定相应制度、措施时让企业深度参与,在教学指导、实习指导、教材指导、评价指导、人才需求指导、专业布局指导等多方面让行业组织进入,探索出了“引企入校”、“办校进厂”、“企业办校”、“校办企业”、“订单培养”、“顶岗实习”等多样化的校企合作实现方式。[2,3]加强校企合作内涵建设,鼓励学校和企业共建实训基地、技能教室,共同培养教师,共同开发教材,共建产品技术研发中心等。 总结三年的国家示范高职院校建设成果,看到测绘类专业的教学模式总体上实行学校与企业两地培养、理论课堂与实践现场结合、教师与企业行业工程师或技术员轮流任导师、学生在仿真或真实的测绘项目中学习测量相关知识;另外打乱常规的学期学习制度,实施灵活的学分制等措施、制度,保证学生的学习就是“零距离的就业”的就业教育。现将其概括如下: 1.校内理论知识学习和阶段真实(或仿真)实训 学生在校内完成基础测量知识学习,相关国家标准、行业规范、地方法律法规等知识的学习,完成相应测量项目的设计、施测方法的学习,练习使用不同种类测量仪器并达到要求的熟练程度后,以企业生产项目为依托,在仿真或真实环境中完成不同测量项目的各工序训练。 2.毕业顶岗实习 对于高危环境下的测量工作,设置校内仿真实训场完成实习,在学生熟练程度达到要求后,到签订的合作企业或拟就业单位的相应岗位上由现场人员负责培养,完成顶岗实习。同时学生融入企业,接受企业文化熏陶,提前完成学生到员工身份的适应和角色转换,这种直接面向就业、岗位能力培养的教学模式,显然非常利于学生毕业后直接上岗,也会非常受用人单位的欢迎。 二、本科院校测绘类专业教学模式分析 测绘学科理论、仪器、软件的发展,要求测绘类专业的学生,不仅要具备扎实的基础知识、较强的实践能力,还必须有一定创新能力,才能适应快速发展的测绘行业对人才的要求。国家实施的“卓越工程师”计划就是要培养具有国际竞争能力的工程技术人才、能够满足未来发展需要、能够适应和引领未来工程技术发展方向的工程师,具备工程实践能力、创新能力和国际竞争力的人才。这样的培养要求,显然仅靠高校是培养不出来的,这是由卓越计划的特点:[4]行业企业深度参与培养过程、学校按通用标准和行业标准培养工程人才、强化培养学生的工程能力和创新能力决定的。 本科院校测绘类专业教学模式一般采用一定课时的课堂理论教学和课堂实验教学,最后安排4周或2周左右的课程实习或设计。从一学期20周的教学任务、开设3-4门专业课的实际开课情况来看,每门课程实践课时与理论课时比例大多达不到1∶1,教学环节中有限的实践课堂时间势必会影响学生实践能力的高质量培养。 本科院校测绘类专业教学活动中的优势是注重培养学生系统的知识链,注重学科基础理论知识的培养,注重课堂教学内容的更新,注重及时将新技术、新方法融入课堂,存在的不足是教学活动中只有学生、老师,较少有企业的参与。 近年来,由于基础测绘工作的需要,高校也承担着国家或城市测绘工作的一些任务,学校走产学研结合的发展道路,使得部分老师和学生有机会参与一些横向或纵向的科研项目,但是涉及人员较少,另外实实在在的测绘项目并未走向课堂,案例教学也仅限于教师的口述或是电脑屏幕的显示,而不同任课教师的多媒体课件制作水平也制约了学生可以看到仿真型的作业场景,这是本科院校测绘类专业教学中易被忽略的地方。 三、两种教学模式的比较与结果分析 在国家示范高职院校建设的三年期满之后,全社会都看到了企业、学校联合办学的巨大优势和由此带来的双赢结局,也给高校教学模式改革带来了难得的发展机会,国家实施的“卓越工程师”计划在相关的政策、制度保障下,本科院校的办学也将走与企业结合、引入通用标准和行业标准、培养面向企业、适应国际化企业发展需求的人才的办学道路,这与示范高职院校建设中的校企合作有异曲同工之处。同时,本科院校较高职院校来说,具备更为丰富的师资资源、科研条件,这些将会为复合型人才的培养提供强大的人力资源支撑,企业的深度参与将有利于科研成果的较快转化,对于学校和企业来说是互惠互利的事情。因此,本科院校测绘类专业必须抓住机遇,以实施“卓越工程师”计划为契机,改变人才培养的模式,着重培养能够适应社会和行业发展的厚基础、实践能力强、有创新能力的测绘工程师后备人才。 就测绘类专业毕业生来讲,高职院校学生与本科院校学生的差距日渐缩小,随着示范高职院校建设的成功推进,这些获得资助的院校拥有了先进的硬件设备,而计算机、外语、电子图书等配套的教学资源的引进,特别是质量工程建设的成果,使得学生的学习领域已大幅扩展,他们的综合素质在不断提高。现在,国家推行“卓越工程师”计划,将把本科院校学生的能力定位拔高了一个级别,要以培养具备创新能力的高水平人才促进我国高等教育的发展,具体到一个专业来讲,就是一种新的教学模式的探索。 高职院校测绘类专业教学模式中关于学生实践能力培养和校企合作的经验,完全可以融入本科院校测绘类专业的教学中,而本科院校较好的人文教育资源、各种类型的技能大赛、设计大赛、提高表现能力和沟通能力的各种组织活动,高职院校可以学习,有利于提高学生的综合素质。 四、结束语 高职或本科院校测绘专业的毕业生,在工、矿类企事业单位中,从事着关乎生产安全的重要工作,用测量的精确数据为生产和安全提供保障。为缩短学生毕业和就业的过渡期,高校培养的学生必须适应行业、企业对人才实践能力、创新能力的高要求,就必须最终落实到教学模式的变革,用实践验证一种教学模式的成功与否,因此不论是高职院校推行的“国家高职骨干院校建设计划”还是本科院校的“卓越工程师”计划,都需要在现有的较为优秀教学模式基础上继续探索前进。 测绘本科论文:本科测绘工程实践教学研究 【摘要】 为适应我校应用型本科建设的需要,围绕培养应用型测绘工程专业人才创新实践能力的目标,论述了测绘工程实践教学体系的构建过程及实施效果,包括实践教学的目标体系、内容体系、运行体系、评价体系和保障体系的具体内容,对同类院校测绘工程专业人才培养具有一定的借鉴意义。 【关键词】 测绘工程;实践教学;应用型本科 近年来,我国高等教育已由精英教育进入大众化教育阶段,要求培养能将专业知识和技能应用于所从事的专业社会实践的应用型人才。目前各省都积极启动高校向应用型大学转变,我校作为浙江省着重建设的应用型大学,明确了学校对应用型人才的培养目标。测绘工程是一门实践性很强的学科,快速发展的社会经济和市场需求要求测绘工程专业人才有将实践技能融会贯通灵活运用的能力,因此,实践教学在测绘工程专业人才培养中起着举足轻重的作用[1,2]。大量测绘工程专业学者均对测绘工程专业应用型人才培养与实践教学体系建设进行了探索研究[3-6]。然而,应用型测绘工程本科专业人才培养的实践教学环节尚存在着培养方案不合理、培养模式单一、教学条件保障不足等问题。如何建立完善的实践教学体系,探索创新的人才培养模式,不断提高测绘工程应用型人才培养质量,仍是目前需要解决的重要问题。本文结合我校测绘工程专业的教学实际,从提高测绘工程本科人才的素质和能力出发,以实践教学的内容体系为重点,探讨应用型测绘工程专业实践教学体系的构建方法。 1.“以能力为本位”的实践教学目标体系 应用型本科的人才培养是以能力为本位的教育,能力本位教育的应用型本科人才培养,其人才的能力结构要求具备应用知识能力、专业实践能力和综合职业能力。因此,确定“以能力为本位”的应用型本科测绘工程实践教学目标体系为:以职业能力为目标导向,以提高应用型测绘工程专业本科人才的素质和能力为中心,培养学生测绘的基本能力和测绘工程的技术设计能力以及组织管理能力,培养良好的职业道德与责任意识,使学生通过实践教学加深对理论知识的理解,开阔眼界,通过实践对理论知识进行拓展和创新。 2.“基础→综合→创新”的实践教学内容体系 结合测绘工程专业的培养目标和能力培养导向的主线,构建与理论教学相辅相成的实践教学新体系,使用课内实习、短期实训、校企合作等多种实践形式,分别实现实践教学模式的验证、综合、创新三大功能。秉持“理实融合、实践育人”的人才培养工作理念,提出了“基础→综合→创新”的“三位一体”实践教学体系,将“课内实习→单项技能测试→综合实践→素质拓展→毕业实践”的逐级递进实践教学形式融入具体的实践教学运行过程,培养具有创新能力和实践能力的测绘专业人才。 2.1基于课内实训的基础实践 课内实训侧重项目的模块化和细节性,积极开展项目化教学改革,将职业能力归纳转化为若干个学习项目,分别对课堂教学内容的具体章节进行验证与创新性探讨。课内实训采取“教学做”一体化教学方法,充分利用多媒体、网络等现代化教学手段,使实验教学内容生动形象、易于被学生接受。利用三维动画的形式模拟、利用多媒体课件向学生展示新仪器及在工程中的应用情况,从而改变传统教学中“教师讲学生看”的现象,提高学生学习的兴趣和积极性,带给学生良好的视觉感受。在课内实习期间,根据岗位技能要求设计实训项目,对学生进行单项技能训练;根据行业标准的要求,对学生进行技能测试,检验实训效果。 2.2基于短期实训的综合实践 通过短学期综合性实训项目,使学生将所学的知识应用到实际工作中,提高学生解决实际问题的能力。短期实训侧重实训内容的综合性和设计性,并适当增加研究创新性实习项目的比例。综合实训的内容要接近生产实际,靠近学科技术发展的前沿,通过加大综合性、设计性、创新性和自主性试验项目的力度,培养学生的创新能力和提高学生的综合素养。 2.3基于第二课堂的创新实践 通过素质拓展,鼓励和支持学生参与学科竞赛、科研项目,开展研究性学习、创新性试验、创业计划和创业模拟活动等,提高学生的综合素质和创新能力。在实践教学体系中设置了素质拓展与创新学分,其学分的获取通过听讲座、参加相关比赛或获得各类等级证书来实现。鼓励学生参加各类活动,如测绘仪器操作技能大赛、软件开发比赛、科技论文创新大赛等比赛项目,并鼓励学生积极申报大学生科技创新项目,并参与到指导教师的科研和科技服务项目中来,帮助学生了解学科前沿。 2.4基于校企合作的毕业实践 结合测绘工程专业人才培养模式和各专业课程特点,探索和深化应用型本科创新人才需要的校企合作模式。校内教学和实践平台侧重培养学生的基本理论和实践技能,企业平台则直接培养学生联系生产实际、解决实际工程问题的能力。结合企业的人才技能需求确定课程设计方案与课程内容,课堂教学融合企业项目实例,共同建设实训基地,增加学生进企业交流学习的形式与渠道。学校让大三大四的学生到企业、科研院所进行实习锻炼,以参与的项目作为学生的毕业实践内容,可以进一步强化学生的综合素质、应用能力和创新能力。 2.5实践教学的运行体系 改革实践教学和方法和手段,编写了八门核心实践课程的教学大纲和指导书,保证教学环节的顺利实施。制定完整的实践教学计划,使学生对实践教学的目的、内容、要求和方法全面了解,对实践教学做到了计划落实、大纲落实、指导教师落实、经费落实、场地和考核落实,使实践教学顺利地进行。 3.“三位一体”实践教学评价体系 改革实践教学的考核办法,更加注重学生实践技能的提高。在考试方法上,将单一的闭卷考试形式改为闭卷、开卷、半开卷相结合的考试形式,注重“知识+技能+态度”三位一体考核。基于岗位能力,参照“工程测量员”国家职业标准,制定了《数字测图技术》、《控制测量》、《工程测量》、《GIS技术应用》等课程的技能考核标准。技能考核标准中,规定了每门课程技能测试的项目,考核内容、考核方法及评分标准等。课程总成绩根据知识考核、技能测试和学习态度综合评定。制定并实施实践教学环节的评价标准,包括实践教学的过程监控和成果质量评价。实践教学环节以组为单位进行,建立了统一的评价体系。将成绩评定分为多个部分,根据小组上交的资料,个人的成果资料,出勤情况,实践动手能力,仪器操作考核等方面进行评定。 4.基于硬软件建设的实践教学保障体系 首先,加大了实践教学师资队伍建设,增强了实践教学体系的软件条件。加大专任教师的进修、企业培训制度,尤其是加强了对青年教师教学能力的培训与指导,着力提高专业教师的专业技能和企业实践背景,进而建立一支结构合理、实践能力强的实践教学教师队伍。对新进教师,凡是无工程实践经验的,必须到生产单位锻炼一年。其次,充分改善实验条件,加强了校内实训条件建设。增添了前沿的测绘仪器设备,如测量机器人、GPS、三维激光扫描仪等遥感仪器;建立了固定的校内实践基地,满足创新性实验、自主性实验和科学研究的需要;成立了现代测量实验室、测绘数据处理实验室、3S技术水利应用实验室等校内实验室,以满足常规实验教学任务和开放性实验项目的需要。同时,加强实践教学全过程的制度建设,例如对测绘工程实验室进行开放式管理,制定了测绘仪器的借还制度;制定了实验室人员管理职责,对实验教学量化计工作量,保证实验室正常运行。再次,深化校企合作,加强了校外实验实习基地的建设。校外实习基地实施校、院、专业三级管理。学校成立了社会合作处,具体负责产学合作协议签约、产学合作项目的立项管理等工作;制定了《兼职教师聘用管理办法》,明确了从行业及企业生产一线聘用兼职教师条件、工作形式和管理办法。学院成立了实习实训管理小组,主要解决与企业建立合作关系,实习基地管理,实习制度的建立和监督执行。专业具体负责与企业沟通联系,以及对学生的指导。学校目前已经建立了20余个紧密型实践基地,采用“协议化”、“精细化”和“网络化”的规范化管理方法,切实服务测绘工程专业的实践教学。 5.实践教学效果与展望 结合我校实际,建立了应用型本科测绘工程专业“以能力为本位”的实践教学目标体系、“基础→综合→创新”的实践教学内容体系,以及相应的运行体系、评价体系和保障体系,在实际教学过程中取得了良好的效果。通过在我校测绘工程本科专业实践教学中的具体实施,整体教学质量显著提升,学生对专业学习兴趣度增加,并积极参加大学生创新项目、学科竞赛及各类项目,全面提高了学生的实践和创新能力。学生具备了更实用的专业技能,将在毕业就业和今后的专业工作中拥有足够的竞争力和发展后劲。提出的应用型本科测绘工程实践教学体系对我校特色应用型本科的人才培养具有推动作用,对全国同类工科院校实践教学的发展和创新人才的培养具有一定的借鉴价值和示范作用。 作者:程春梅 单位:浙江水利水电学院测绘与市政工程学院 测绘本科论文:应用型本科非测绘工程专业《工程测量》课程实践教学模式研究 【摘 要】 本文在分析应用型本科非测绘工程专业《工程测量》课程实践教学存在问题的基础上,探索了《工程测量》课程开放式实践教学体系的创新途径:完善测量实训环节,推进教学方式多元化;开展课外创新活动,培养和催化学生自主创新能力的形成;完善考核体系,健全指导体系,建立反馈机制。 【关键词】 应用型本科;工程测量;实践教学;创新;开放式 《工程测量》课程作为工程管理、工程造价和土木工程等专业的一门专业基础课,其实践性非常强。《工程测量》课程实践教学在全面提高教育质量中有着课堂理论教学不可替代的作用,对学生而言,众多的测量知识特别是测量仪器是全新的、陌生的,只有通过测量实训,才能验证和更好地理解课堂上所学的知识,熟悉测量仪器、工具的构造和使用方法,才能真正掌握测量的基本方法和基本技能,它不仅向学生传输知识和技能,而且重在培养学生的动手能力、创造性思维能力、想象能力和分析问题、认真的科学态度和吃苦耐劳、坚忍不拔的工作作风以及团结协作能力,从而为其今后的实际工作打好基础。 课题组成员通过对已毕业的2011级和2012级以及未毕业但学过《工程测量》课程的2013级和2014级的学生进行问卷调查,并且深入建筑施工企业、各大院校进行调研,剖析非测绘工程专业的教学活动中,工程测量实践教学存在的现实问题,并从存在的问题的角度出发,对非测绘工程专业工程测量课程实践教学体系的构建进行有效性探索。 一、《工程测量》课程传统实践教学模式存在的问题 1、实践教学内容陈旧 《工程测量》课程传统实践教学内容中验证性、演示性实训偏多,且偏向测量类、而角度、距离坐标放样等测设类实训少,与实际工程有偏差,不利于学生创新能力和实践能力的培养。 2、实践环节形式不够多样化 非测绘工程专业的《工程测量》课程传统实践教学环节主要包括课内实训和集中实训两大块,且实训项目内容陈旧,课内实训项目在安排上未突出层次感,未能达到培养应用技能型人才的目的,集中实训还是经纬仪测大比例尺地形图项目,未开展数字化测图。 3、实践环节考核形式不够公平、科学 课内实训考核主要是以课内实训报告的成绩为依据,集中实训考核主要是以集中实训报告和实训数据成果为依据,然而在抄袭现象非常严重的情形下,这样的考核方式显然不够公正、科学。此外实训项目一般都是团队合作完成,以上的考核方式未考虑到团队精神的考核,也不能激发学生的求学欲望。 4、实践环节的测量仪器设备的量和质以及维护力度有待提高 由于学校经费有限,又是非测绘工程专业,于是在测量仪器设备的投入上就比较有限。有的学校为了追求量,而一味地降低质,以至于在学生实训过程中,经常出现仪器无法操作的情形。而有的学校却只有光学水准仪、经纬仪,连现在工程上已经普遍使用的全站仪都没有。在维护方面,没有适宜的测量仪器设备所需的存在条件,维护人员没有进行专门的培训就上岗。 5、未突出“个性化培养” 由于是非测绘过工程专业学生,实践项目基本上都是教师提前设定好的,每个小组的任务都一样,没有给学生课余时间提供自主验证的项目。没有给对测量有浓厚兴趣的学生提供相应的提高平台。 6、教师的数量和技术能力有待提高 近几年,国家基础建设项目发展较快,测绘人才紧缺,其次为了满足评估对师资队伍的要求,使得许多年轻高学历教师是踏出校门又跨进校门,由于没有经过大型企业和社会的强化训练,大型项目实践经验严重缺乏。 二、《工程测量》课程开放式实践教学创新体系建立 根据存在的问题,课题组在调查与深入研究的基础上,建立的《工程测量》课程开放式实践教学创新体系由测量实训环节、课外创新活动、评价体系三部分组成。 1、完善测量实训环节 (1)实训项目内容和课时的改革。传统的实训项目的设置大部分都是基础性的,学生在指导教师的演示基础上进行模仿练习,不利于培养学生自主学习能力和创新能力,且经纬仪的使用类项目占课时较多,但经过问卷调查,目前实际工程中使用经纬仪较少,水准仪、全站仪、GPS接收机较多,而能够熟练操作全站仪的学生人数却不多。针对调查结果,本次教改κ导教学环节进行合理配置,以大比例尺地形图测绘这个项目为工作任务,进行学习意境的分解,包含基础、综合、设计和创新型四种类型的实训。其中基础、设计、综合类型的实训项目将涵盖在《工程测量》课程的课内实训和集中实训中,面向所有学生,创新型实训项目的设置是针对工程测量有浓厚兴趣的学生,在业余时间合理借助开放的测量实验室自主研发或在测量教师的指导下完成,突出个性化培养。 课内实训项目内容的设置将偏向水准仪、全站仪、GPS,即加大水准仪、全站仪、GPS使用项目的课时,相对缩减经纬仪使用项目的课时,且增加测设类项目。由于是非测绘工程专业学生,测绘新技术(GPS测量技术)项目课时数不宜安排过多,旨在使学生在掌握常规测量仪器的基础上,了解测量先进技术以及测量技术的发展方向。传统集中实训项目为经纬仪测大比例尺地形图,然而随着全站仪、GPS的广泛使用,微机软、硬件技术的发展,地形测绘越来越自动化,数字化测图则因运而生,其比传统的经纬仪测大比例尺地形图劳动强度小,错误率小,绘得的地形图更加精确、美观、规范,于是应将集中实训项目调整为数字化测图。 (2)教学方式的多元化。传统的教学方式是教师演示指导,跟踪检查学生学习情况,此学习方式太过被动,没有发挥学生的主观能动性。据调查结果,学生生活、学习、工作的地方几乎都有WIFI可以使用,且最常用的互动平台是微信平台,于是可将水准仪、经纬仪、全站仪、GPS接收机的仪器操作和使用过程、成图软件使用过程等制作成教学录像,上传到微信平台上供学生随时随地、不限次数的学习,反复熟练仪器的操作过程,加深记忆。如此实施以后一方面可使在校生在毕业找工作的时候,测量技能仍然很强,另一方面给已毕业的学生再次想学习测量技能提供一个平台。这个微信平台上除了上传教学录像外,还可上传高端论坛上的院士报告,让对测量有浓厚兴趣的学生及时了解测量界新动态,新发展。其次对于全站仪的使用,除了鼓励学生利用业余时间去测量实验室借用仪器练习后,还可建议学生利用全站仪模拟器来熟悉操作,这样双管齐下,可使学生在短时间内掌握多种不同品牌及型号的全站仪的操作方法,也可最大限度地降低全站仪的购买和维护费用。 (3)实训场地的建设。①校内实训场地建设及管理。a、大地基桩引出点的设置。西安翻译学院地处翠华山脚下,整个校园高差颇大,地物类型繁多,是一个很不错的测量实训场所,非常适合进行工程测量实训。于是我们在校园内建立了一个大地基桩引出点,学生可以根据这个点位的正确坐标确定其他点位坐标,不再使用虚拟假设点位坐标。b、测量风雨实训场的建设。工程测量课程的课程安排一般是理论和课内实训交替进行,便于理论知识的吸收与实际操作的升华。测量课内实训都安排在室外进行,几年的测量教学下来发现测量实训教学易受到天气因素的影响,遇到连绵的阴雨天气,往往不能及时安排实训教学,对整体的教学效果造成了极大影响,因此有必要建设全天候的实训场地,类似于为体育课建设的室内风雨操场,可以建设测量风雨实训场。c、测量实验室的管理。为提高资源的利用效率,可推进实验室开放力度,鼓励实验室全面向学生开放,开放实验室指的不仅是时间和空间上的开放,更为重要的是教学内容与教学方式的开放,旨在培养学生的创造能力和综合能力,提高实训教学层次。第一,学生可以利用课余时间反复练习自己没有掌握或者不够熟练的仪器;第二,学生可以利用课余时间完成教学计划内未完成的实训项目;第三,学生可以利用课余时间完成自我设计的测量实训,验证自己的设想;第四,实验室可自行设立自选实训项目,学生通过自选项目参加到指导教师的项目中,不断培养学生的科研兴趣和实践能力。这样可充分调动学生自主学习的积极性,并结合自身情况,有针对性地进行训练,有助于实践能力、创新能力与科研能力的培养。 在仪器的检验校正工作中,可将对测量有浓厚兴趣的学生吸收进来,和实验室教师一块对测量仪器进行日常维护和检验校正,一方面减轻了实验员的工作压力,另一方面对学生测量技能的提高也是非常有益处的。 为了及时了解每台仪器的最新情况,可以建立设备档案,即将每台仪器的基本信息(设备名称、设备分类号、院编号、采购日期、制造号、规格型号、来源、厂家、价格、现状、经费科目、发票号等)均输入EXCEL数据库作为基本资料,另外,每台设备完好状况也要单独标注。如果实训过程中发生故障或损坏,应及时在数据库中更改完好状况,作为仪器维修保养的依据。其次对于每台仪器发生的故障、维修时间也要做好记录,作为设备将来报废的依据。 ②校外实训场地建设。以市场为导向,走产、学、研结合之路有助于巩固学生课本知识,强化其创新创业等实践意识,在相关基础技能的训练基础上培养学生的创新能力。而校企合作是产、学、研结合的有效途径,这种校企合作,可以达到“双赢”,一方面在企业有用工需求时,学校可以为企业输送优秀学生,供企业选拔和录用,另一方面可以聘请企业技术和管理人员来西安翻译学院做专题讲座或参与到学院的专业建设、课程建设、校内实习基地建设等方面的工作中。除了在企业设立学生实训基地,后续校企双方在遵循“互惠互利、相互渗透、优势互补、共同发展提高”的原则下,还可以尝试多种产、学、研结合模式,比如共建实验室,搭建与企业、教师科研项目沟通和互动平台,合作办学等。 2、课外创新活动 (1)大学生创新创业项目。为了提升学生的就业竞争力和岗位职业能力、实现“转型”教育,培养、滋生和催化学生自主创新能力的形成,鼓励指导学生开展一些与工程测量相关的大创项目,如楼群沉降观测项目。 (2)参与教师的科研项目。挑选对测量有浓厚兴趣的学生成立科研小组,和教师一起完成纵、横科研项目以及探索创新型实训项目。 (3)专题讲座。邀请行业专家和测绘仪器厂商进行专题报告,使同学了解生产单位的需求和测量技术的前沿技术,积极探索和实践“校企合作”的方式,将测量实习与测量生产任务相结合,开展产学研实践教学模式,建立产学研基地,为提高学生实践能力提供很好的平台,特别是测绘仪器厂商,在签订仪器购买协议前,和厂商洽谈,可把做专题报告作为购买仪器的前提条件,让其每年免费为学生做一两次报告,通过聆听报告,使学生及时了解仪器的最新动态和发展趋势。 (4)假期在岗实习。学校在组织学生定岗实习时,会按照专业对口的原则,而我们学校没有测绘工程专业,所以由学校来统一安排进行专门的测量实习可能性不大,学生可在工程测量课程完成后,利用假期通过各种途径去测量现场参与测量过程,综合运用测量知识和技能,并进一步获得感性认识。 (5)测量竞赛。通过参加校内竞赛、省级竞赛和国家级竞赛三个层次的竞赛,最终实现“以赛促学、以赛促练、以赛促教、以赛促改、以赛促建”的目标,深化教育教学改革,坚持产教融合、校企合作,全面提高人才培养质量。 3、评价体系 (1)完善考核体系。为了杜绝实训成果的抄袭,在给定已知数据时,采用学号或组号关联数据法。课内实训成绩评价指标由技能测试、实训报告和成果以及平时成绩组成。集中实训项目都是一个大项目,需采用团队工作模式,除了要让学生具有扎实的专业知识和熟练的实践技能外,还应培养学生的团队合作精神,使学生能够针对共同任务,分工协作,取长补短,相得益彰,因此可适当地加大过程考核力度,从学生实训期间的学习态度、知识的掌握程度、团结协作能力、学习效果以及最终的实训报告和数据成果等多方面对学生进行综合评价。 (2)健全指导体系。构建高效、优质的实训指导体系对于学生的实训尤为重要。指导体系的构建应注重激发学生的学习自主性和创新性,可通过指导教师队伍建设、指导制度和平台建设三个方面建立。 ①指导教师队伍建设。指导教师可由理论教师和有生产经验的工程人员组成,形成专兼职结合的教师队伍。具有实际工作经验的工程人员可从实习基地的依托单位选派,也可聘具有丰富经验的工程师参与教学,他们能够将实际工作的经验传授给学生,保证学生将来能够快速地适应工作环境。然而近几年,国家基础建设项目发展较快,测绘人才紧缺,聘请生产一线的技术人员有一定难度。若把年青教师派到生产单位去培养,又需要占用较长时间,所以,可先通过实训基地对年青教师进行技能培养,然后送到生产单位再进行生产实践训练,将会大大缩短实训时间,提高实训效果,节约教师培训成本。实训基地要根据学校特点,因地制宜,注重挖掘自身潜力,用较少的代价解决测绘教学中大部分实训问题。此外对于年青教师还可采用导师制,给每位年轻教师配备一名有丰富经验的老教师,或采用激励机制鼓励年青教师开展课题研究和创新活动,使年青教师早日成为双师型教师。②指导制度。为了使学生实训过程中的问题能够及时解决,对于课内实训和集中实训,指导教师必须在实训现场,监督学生的实训过程;对于学生自主开发的创新性实训,实验室实行值班式。③平台建设。为了方便学生之间、学生与教师之间探讨实训问题,我们通过现在主流的线上线下微信互动方式进行交流。 (3)建立反馈机制。为了促进实践教学体系的完善与先进性,反馈机制是必不可少的一部分。反馈机制的主要内容包括两部分,一部分是学生的反馈,学生通过网上评教平台对实践教学内容、教师指导方式、态度、水平等、实验室的相应制度的评价,另一部分是教师的反馈,教师可对实践教学内容、学生的管理等方面提出建议。反馈意见汇总到教学管理部分,然后进行改正完善。 三、小结 本文基于应用型本科非测绘工程专业《工程测量》课程实践教学存在的问题,重新构建了开放式实践教学创新体系,其由测量实训环节、课外创新活动、评价体系三个环节组成,通过在学生中试验,《工程测量》的实践教学取得了良好的成效,突出了应用型人才培养的理念。 测绘本科论文:应用型本科非测绘专业工程测量实践教学改革研究与实践 摘要:主要研究用型本科非测绘专业工程测量实践教学改革与实践策略,分析了应用型本科非测绘专业工程测量实践教学的现状,并对其改革途径进行了探讨。 关键词:应用型本科非测绘专业;工程测量;实践教学 工程测量是土建类专业一门重要的专业基础课,综合性、基础性和实践性较强。工程测量教学主要目的是培养学生的实践操作能力以及利用测量技术解决本专业实际问题的能力,因此实践教学是重要且必不可少的教学环节。我校目前有土木工程、道路桥梁与渡河工程及工程管理三个专业开设了本课程,学生需要在两周左右的实习学时设置下系统掌握测量学科基础理论和实践操作能力,教学难度较大,为了保证教学质量,有必要积极探索应用型本科非测绘专业工程测量实践教学方法的改进途径,提高教学效果。 一、应用型本科非测绘专业工程测量实践教学 (一)教学现状 受到历史因素的影响,我国大部分高等教育机构都采用了学年制教育模式,学生需要在固定学习时间内完成设定的学习课程,课程开授时间、讲授内容基本固定,具体到某一课程,相同专业学生需要在相同时间内完成相同课程的学习,学生类似生产线上按照生产工艺流程完成加工的产品,教学模式灵活性不足,压抑学生学习个性和创新能力,难以保证教学效果。各方面因素的影响下,现阶段国家高等院校测量实习延续大部队模拟接受的教学模式,学生要在指定区域内通过导线测量和普通水准测量,绘制单幅1∶500地形图,并在区域内完成道路圆曲线与建筑物的测设任务。这些实习内容对应用型本科毕业生面向的工程单位显得单一,并且对不同专业来说基础部分重复,应用部分淡化。 (二)应用型本科非测绘专业工程测量实践教学存在的不足 1.教学改革受到学制式教育的影响。现阶段,高等教育大力提倡开放式教学以及学分制教学,但是在教学实际中,学制式教育给教学模式改革带来了很多阻碍。固定是学制式教育的最基本特点,在测量实习中,表现为时间固定、地点固定、经费固定,然而测量实习面临着不同的课程设置与天气因素,将工程测量实践固定设置在学期末或二年级暑期,限定条件不够灵活,一些优化改革应用型本科非测绘专业工程测量实践教学的探索缺乏本质上的突破。 2.忽视学生的个性特点。高校持续扩招,导致参加测量实践的学生数量也不断增多,给测量实践的开展带来了较大的压力,指导教师相对学生数量缩减,单个教师指导学生数量从原有的15个左右增加到150人,增加了实习教师的负担,不利于教师个性化教学的开展,难以保证学生的学习质量。 二、应用型本科非测绘专业工程测量实践教学改革实践 (一)教学内容调整 通过对就业学生反馈信息的总结分析,发现非测绘专业学生从事专业测绘工作的几率不高,但是却有很多毕业之后短期从事测绘工作的情况,学生要掌握扎实系统的测绘理论,同时具有熟练精湛的测量技术与方法,将专业理论知识和测量工作实际充分结合起来,解决工程实践问题才能够更加得心应手。根据非测绘专业学生就业情况变化,测量实践教学也应该适当调整,从测图训练逐渐转变为对测绘技术的应用训练,并将测量实践教学划分为穿插训练和集训。 1.课间实验。长期以来,不同专业测绘课程实践实验内容都是相同的,无法适应不同专业的培养目标,因此可以将课间实验划分为必修和选修两部分,其中必修课程实验有水准仪、水准仪测量、经纬仪、观测水平角与竖直角、水准仪和经纬仪校正等,选修课程包括三四等水准测量、地形图测绘、测设缓和曲线与圆曲线主点、观测建筑物/深基坑变形和全站仪使用等。通过选修与必修的划分,要求所有专业都要完成必修实验,在此基础上结合自身专业特点,选择符合自身专业技能需求方向的选修实验,有所侧重。 2.集中实习。非测绘专业测量实践教学也应该顺应工程测绘技术的发展与社会需求的变化,适当增加相关专业地图应用训练,例如数字化全站仪测图正在逐渐取代经纬仪测图,使用能够高精度采集绘图信息,同步记录传输的测绘数据终端完成数据的采集和传输,同时利用通信接口,将测绘数据传输给计算机进行电算化分析处理,结合电子屏幕人机交互编辑补充,直接生成电子地图,而利用电子地图,还可以开展一些针对学生测量实践技能的训练。 (二)教学方法创新 传统的非测绘专业测量实践教学普遍应用教师预留实践课题,采用“学生动手+教师辅导引导”的教学模式,由于学生规模大,而实践教学时间、设备、场地等资源有限,导致很多实践操作都无法真正开展,只能由教师演示,学生走马观花看个大概,没有进行真正意义上的实践教学。在今后的测量实践教学中,教师应该积极应用现代化的教学方法和教具,开展多样化的实验实习,将常规实验与多媒体演示教学充分结合起来,学生操作与教学演示同步进行,获得更好的教学效果。 一些测量实践耗时较长,需要投入较多的仪器设备和资金,给学校带来了较大压力,这种情况下,教师就可以充分利用多媒体技术和网络技术来巩固实践教学效果,在教学实习中引入工程实践中的具体案例,充分调动学生的实践学习积极性,而在实习过程中,教师应该对学生的自主探究学习过程进行适当引导,让学生自己制定解决方案,自己动手,锻炼学生测量实践操作能力的同时激发学生的创新意识。 工程技术快速发展,技术设备更新换代快,要学校购置所有的最新设备和贵重设备是不现实的,这种情况下,学校可以寻求和当地测量设备销售商的合作,由销售商向学生讲解、演示各种新型测量设备原理和使用方法,学生在开拓视野、接触新技术、更新知识结构的同时,销售商也借机更好地宣传了自己的设备产品。 (三)实习成绩评定体系改革 传统的测量实践教学的实习成绩评定一般都采用小组为单位的评定方式,每个小组由4―5个学生组成,通过小组内的比较权衡进行综合评定,而小组之间的横向比较相对缺乏,评定体系不甚合理,各方面角度比较单调。考察学生实习成绩时,不仅仅应该关注学生的实习成果与实习报告,还应该注意观察实习过程中学生之间的沟通交流,学生在实习过程中表现优秀,动手能力强,见解独到,应该给予适当加分,同时还要抽取小组内的2―3名学生进行考察,了解其实习基本知识、仪器操作表现,作为学生和小组的成绩评定组成。 (四)e极建设实习基地 学校应该将实习基地的建设工作上升到和实践教学、实习仪器设备同等重要的地位,测量实习需要在一个固定的独立适用场所,并提前设置埋设三角控制点、水准点,积极建设地形测量测图基地、水准测量基地以及缓和曲线、圆曲线测设实习基地。为了使实习基地能够满足现代测绘技术发展,并能够容纳多个班级作业,同时节省实习经费,需要对场地进行多方考察、反复论证,充分利用校内地物地貌、工厂等场地,建设符合需求的校内实习基地。 实验室建设方面,不同的学校情况与基础导致测量实践实验室建设投入力度产生了较大的差别,通过多年实验室建设经验的总结,认为应该采取多方式、多渠道的实验室建设方法,积极争取学校资金投入,提高资金利用效益,将仪器添置和更新区分对待,保证常规教学仪器,并重点投入重要综合性仪器,少量多次购置高精尖仪器,或者寻求和仪器制造厂商之间的合作,为仪器制造厂商提供展示、新产品的机会条件,积极引入生产实践中没有的先进仪器设备,为学生开拓眼界,同时积极寻求和其他学校、院校的合作,共享实验室资源,提高资源利用率,互通有无,减轻实验室建设的资金压力。 三、结语 基于应用型本科非测绘专业测量教学实践现状,积极探索非测绘专业工程测绘课程教学改革途径,认为需要从教学内容调整、教学方法创新和实践教学基地建设三方面入手,提高测量实践教学实效性。 测绘本科论文:面向职业岗位群的测绘工程职业本科培养模式探索 摘要: 测绘工程专业职业本科,作为一种全新的办学模式,还没有成熟的经验可以借鉴。本文从办学理念、办学目的、培养方案、培养途径等方面对测绘工程专业职业本科的办学模式作了较为深入的探索,提出办学过程中存在的问题。 关键词: 测绘工程;职业岗位群;职业本科;培养模式 0 引言 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010- 2020年)》明确指出:“不断优化高等教育结构,优化学科专业、类型、层次结构,促进多学科交叉和融合[1]。为适应高等职业教育的发展需要,云南省于2010年创办高等职业本科教育,构建高等职业教育的“立交桥”,并率先在昆明理工大学城市学院进行改革试点。在制定高等职业本科教育培养模式中,坚持以培养学生职业能力为出发点,注重学生综合素质和能力的全面培养,以市场需求及职业岗位群为依据,加强企业在学生职业能力培养中的深度合作,确定了高等职业本科培养模式的原则意见。在原则意见的指导下,在分析测绘工程专业学生就业方向及职业岗位,充分研究国内测绘工程专业普通本科和高职专科培养方案的基础上,聘请相关专家、测绘企业高级技术人员共同对职业本科的培养方案进行了论证。 1 测绘工程专业职业本科培养方案设置 在教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》及昆明理工大学《关于高等职业本科专业人才培养方案的原则意见》的指导下,结合测绘工程专业高职本科与普通本科、高职专科的区别[2],探索如下模式: 1.1 培养理念 注重大学精神的培育、校园文化的建设和学生职业素养的培养。以学生能力培养和成才就业为根本,学以致用。坚持面向市场需求,以就业为导向,走“产学结合、工学结合、理实结合”的人才培养之路,培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的综合素质高的技术应用型和职业技能型高级专门人才。 1.2 培养目标 测绘工程专业主要培养拥护党的基本路线,德、智、体、美等全面发展,具备测绘工程理论知识、掌握测绘工程专业技能、具有空间信息综合处理能力、能完成工程建设各阶段测绘工作的数据采集、处理和制作各种图件的能力,毕业能够从事控制测量、工程测量、地形测量、地籍测量、房产测量、竣工测量、管线测量、地图制图、国土资源管理、空间数据深加工等相关工作的技术应用型和职业技能型高级专门人才。 1.3 职业岗位群分析 本专业毕业生主要面向需求测绘保障的各建设管理单位生产第一线的基层岗位工作,其岗位的主要业务范围是:①工程建设勘测设计、施工阶段的各项测绘工作;②房产管理、土地调查及地籍管理各阶段的测绘工作;③地理信息生产和管理过程中的测绘工作。其岗位分析见下表所示。课程的设置不再按学科体系要求,而是在主体专业课的基础上,根据职业岗位的需求配置,学生入学后,按测绘工程专业的主体专业课程统一学习,第五学期按照方向选择分班,第七学期开始进入企业实习,总体实行“3+1”的培养模式。 1.4 业务培养规划与具体要求 为了实现培养目标,具体细化为以下目标:①政治思想品德和职业素质培养;②专业技能素质培养;③科学文化素质培养;④心理及身体素质培养。 1.5 职业能力标准 根据测绘工程专业所选定的职业岗位(群),测绘工程专业职业能力标准制定按照能力标准一级指标、能力标准二级指标、主要课程设置三个层面具体落实。 1.6 职业资格证要求 根据学院对培养方案的总体要求,学生毕业必须具有双证(除了毕业证及学位证,还必须一项职业资格证),测绘工程专业的高级别证书如注册测绘师需要一定工作年限,只能报考中华人民共和国劳雍蜕缁岜U喜康闹耙底矢裰な椋见表1。 1.7 课程学时、学分统计 按照总体要求,实践课程比例为45%-50%,实践教学学时数包含课内实验、上机和集中实习、顶岗实习、毕业实习及毕业设计的学时,统计结果见表2。 2 测绘工程专业职业本科培养方法及途径 在培养目标和培养方案的基础上,按照行业的职业规范制定人才标准,特别注重人才的能力培养和实践性要求,以职业岗位为依据构建人才培养的课程内容体系,以职业素质和职业能力为原则构建“双师”结构、多元组成的教师队伍,以加强能力培养为目的构建“做学结合”为特征的教学方法体系,以满足社会需求为目标构建“多样化”的学习评价体系和“市场化”的人才评价体系,所有这些要素的达成必须坚持产学研相融,走校企合作教育的道路[3]。 2.1 课程标准建设 “n程是教学的科目,是教学的内容和进程,是实现专业培养目标的基本单元,专业的人才培养主要是通过课程教学来实现的”[4]。以职业岗位群为依据的课程内容体系,在“基础扎实、宽口径、强化能力、注重实践”目标指导下,强调理论的应用性、技术的先进性、课程内容的应用性、实践性,是职业型人才培养过程中区别于传统本科人才课程体系当中的探究性、理论性和学术性的显著特征。课程标准是教学过程为实现教学目标的保证,课程标准由任课教师编写,教研室讨论,主体专业课需请专家论证,提炼出每门专业课程职业技能重点。 2.2 师资队伍建设 教师队伍关系到应用型本科人才培养的质量和水平,职业本科要求建立一只“专兼结合、双师突出”的教师队伍。一是要求教师队伍除了常规的学历、职称、年龄结构外,特别应当具备合理的能力结构,要求教师具有高尚师德和职业道德、优秀教学能力和工程实践能力(职业标准下的专业实践能力,其中具有企业经历或掌握相关职业技能的“双师型”教师比例在50%以上;二是要求教师专兼职结合,即学校要定期聘请一定数量的来自大型企业的资深专家、技术骨干作为学校的外聘教师;三是定期安排教师的企业进行工程实践能力培训。 2.3 教学方法的改革 对职业本科人才培养而言,其教学方法体系应在大力提倡项目化教学[5]、理实一体教学、基于问题的教学、案例教学等先进教学方法的基础上,进一步强调边学边做、边做边学;强调综合训练、仿真训练、创新训练等;突出项目化教学和企业实习环节。这就要求职业本科人才培养过程中,特别是日常教学环节,必须改变过去以课堂中心、知识中心、教材中心的惯性思维,密切关注行业发展动态,实时关注技术发展的趋势,做到知识与技术的融合,理论和实践的结合,学习和实训的整合,学生能力素养与市场需求相结合。 2.4 校内外实训平台建设 除了购置必要的测绘专业设备,建立室内实训场所以外,建立校园控制网,满足课内实验需要;选择校外地物、地貌丰富的场地作为校外实训基地,让学生身临其境,达到综合训练的目的。 2.5 以质量工程项目为依托的职业本科内涵建设 鼓励专业教师积极申报各类质量工程项目,以项目为依托开展教学改革活动,对主体专业技能课组织适合职业本科教育的教材及实训指导书编写,建设精品课程,开展实训课程教学研究,提高教师的教学水平。 2.6 建立在教师指导下学生为活动主体的专业社团 充分发挥测绘专业社团的作用,每年由专业社团负责人牵头,在专业教师指导下制定工作计划,确定工作重点。对主要专业课采用知识问答比赛、聘请行业专家进校开展讲座、结合教育主管部门及行业协会每年组织的测绘技能大赛内容组织比赛和训练,对目前就业的热点岗位技能,创新比赛内容,丰富课外活动,让学生在活动中牢固掌握专业知识和技能。 2.7 职业本科人才培养的质量评价标准的探索 对学校而言,人才培养的质量评价标准,是保障人才培养目标顺利实现、提升学生职业能力的关键[6];对学生而言,人才培养的质量评价标准,是促进自身明确学习方向、提升学习效率的坐标。职业本科人才培养的质量评价标准,其根本在于增强学生职业素养、理论联系实际、提高实践技能的综合能力,这就要求改变传统的评价标准。一是对学生的学习评价要根据课程特点推行评价方法多样、成绩构成分段、评价主体多元等有效措施,促进课程考核从重“分数”向重“能力”转变;学生学习从注重“期末考试”向注重“学习过程”转变;毕业设计从注重理论研究向注重应用或实际项目转变。职业本科应当以职业能力培养为导向,根据不同课程、不同教学环节的特点,采用笔试、操作、课程论文、现场答辩、综合评价等多样化学习评价方法。通过过程考核的导向作用,促进教学方法和学习方法的转变,把学生学习的着眼点从死记硬背转向职业素养、实践能力,充分发挥“双师型”教师项目题材多的优势,部分考核题目不必统一。二是对毕业生的质量评价以市场检验为标准,职业本科本身就是以就业为导向的教育,以就业率和就业质量为主要评价指标,定期走访或电话访谈顶岗实习及就业单位,了解学生实习、工作状况,听取企业的评价。 2.8 校企合作 职业本科院校唯有大力推进校企合作、产学结合、学生顶岗实习,才能不断提高教学水平和学生的职业能力,才能建设一支高水平的应用型教师队伍,也才能使学校与行业发展合拍,为校企合作育人奠定基础。要联合企业共建共组教学团队、共享设备资源、共建实训基地,联合实施教学,与行业企业建立全方位、多层次的合作关系,形成与人才培养目标相适应的优质资源环境,建立协同培养、共同发展的新体制[7]。学生在校企合作单位直接参与真正的工程,在真实环境下将学生所学知识加以巩固,提升技能水平,培养责任意识、质量意识和合作意识,积累工作经验。一方面,能有效地使学生从“环境真实、心理真实”两方面体验与模拟实习的差别;另一方面,在企业上岗实习中,学生能真正体会到在学校的学习中“还欠缺点什么”,做到“做中学、学中做”,目标更明确[8]。 3 测绘工程专业职业本科培养存在的问题 经过几年的实践,测绘工程专业职业本科培养模式取得了较好的效果,受到了用人单位的好评,但也有一些问题难以解决:①资金问题,职业本科培养模式加大了实践课程学时,必然对设备配置、校外实训提出了更高的要求,需要资金投入。②校企合作、顶岗实习过程难以建立完善的机制。在顶岗实习实践中,难以做到轮岗训练,往往是根据企业的现实需要,只做某一个技术环节。③职业本科的培养是以就业为导向培养模式,在顶岗实习环节往往为了满足就业要求导致实习内容与课程要求不同,造成管理上错位。 4 结论 总之,职业本科人才的培养,是经济社会转型升级的需要,也是高等院校明确自身办学定位,谋求理性发展的必然。测绘工程专业职业本科的人才培养模式,必须立足于“培养技术应用型和职业技能型高级专门人才”的培养目标。在国家大力发展职业教育的今天,特别是大批地方院校将转为应用型本科院校的背景下,本文所述的思想和方法,也将随着专业的发展、市场的需求不断探索发展。 测绘本科论文:应用型本科院校《制图测绘》教学中的项目式教学法探讨 摘要:本文根据应用型本科院校的教学要求和特色,提出在《制图测绘》课程中开展项目式教学,在教学内容、教学方法、教学手段上进行了改革尝试,试图在教学过程中能体现学生的主体作用。通过试行项目式教学,课堂教学效果和教学质量得到了一定程度的提高,体现了我校应用型院校以培养实用型、工程型人才的价值取向。 关键词:《制图测绘》;项目式教学;教学手段;工程教育 应用型本科院校的《制图测绘》课程必须结合“应用”和“实践”的特点和要求,改变传统的封闭式教学方式,采用“知行合一”的教学模式、教学手段,使学生在实践中更好地理解和掌握理论知识,同时又能培养学生的实操能力和动手能力。笔者在教学实践中,大胆尝试先进的教学理念和方法,真正把学生作为学习的主体,以项目式教学作为该课程的改革方向,以任务来驱动学生主动学习,尝试以“学生为中心”的教学。 一、项目式教学法 (一)什么是项目式教学法 项目教学法是以学生和老师组成团队来共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动,是促进学生主动学习、自主发展的一种新型的教学方法。它将教学活动和具体的实践项目充分地融合为一体,学生在教师的给定任务项目引导下,利用所掌握的知识亲自求解问题、完成项目,老师则围绕具体的项目组织、实施教学,这样项目驱动、双向互动,能有效地提高教学的针对性和实效性。学生在这一过程中除了学习掌握教学大纲上的教学内容,同时在学习过程中学会了解决在处理项目中遇到的困难,学生从项目中获得成就感,自然能调动学习的积极性,同时能提高学生的学习兴趣。 (二)项目式教学的步骤 1.确定课程的项目任务:通常由老师提出一个或者几个项目任务,学生分组接受任务,相互学习,并和老师讨论,确定项目的目标和完成的路径和方案。 2.项目计划:由学生制定完成项目的计划、步骤和进程,小组采用各自分工合作的形式制定项目计划。 3.计划实施:根据制定的项目计划实施项目,同时进行阶段性检查和小结,讨论实施过程中遇到问题的解决方法和难点,并向老师请教和讨论。 4.检查考核:一般先学生小组内部自己评价,然后小组之间互相评价,最后由教师对项目完成结果进行总结、评价和考核。 (三)项目式教学法与传统教学法比较 1.项目教学法一般是学生先练习实践,然后老师讲解,学生先自学,老师后介入教学,要点是强调学生的主动学习、自觉参与到课程的学习和实践中。鼓励学生从自我尝试入手,从动手练习开始,大大调动学生学习的主动性、积极性。这种学生唱“主角”,而老师转为“配角”,区别于传统的课堂上教师为主,学生被动接受的教学方法,使得师生之间进行有效的互动和角色转化,有利于培养学生的创新能力和自学能力。 2.项目式教学不再把教师掌握的现成知识技能填鸭式地教授给学生,或者说不是单一地让学生按照教师的安排和讲授去学习和考试。而是在教师的指导下,学生主动去寻找得到这个结果的途径,进行展示和自我评价,学习的重点在学习过程而非学习结果,他们在这个过程中可充分地训练分析问题、解决问题的能力,充分发掘、培养学生的创造潜能,着重培养学生的动手能力、洞察能力、自学能力,同时也能培养学生协作和互助能力、交际和交流能力等综合职业能力。教师已经不在教学中处于主体地位,而转变成为学生学习过程中的引导者、指导者和监督者,学生具有较高的积极性。 3.项目式教学从开始阶段就首先明确任务目标,在学习层次上使学生带着任务、问题以及目的去主动学习,在实现过程中遵循了工程没计的思想,更符合企业工程实践的需要。这种模式给予了学生极大的自由度,教师的身份从课堂的控制者转为了辅助者,大大降低了工作强度。 (四)项目式教学法的特点 1.教学目标的多重性。通过转变学习方式,学生处在主动、积极的学习环境中,激发了其好奇心和创造力,培养了分析和解决实际问题的能力。教师通过项目式教学转变了教育观念和教学方式,从单纯的知识传递者变为学生学习的促进者、组织者和指导者。项目式教学建立全新的课程理念,学校需要重新审视教学的组织形式、活动内容、管理特点、考核评价、支撑条件等的革新,逐步完善和重新整合学校课程体系。 2.学习目的明确、效果好。项目式教学法带有项目任务教学、有针对性,在教学实施过程中,往往需要综合运用本专业的课程知识点,因而目的性强,起效快,并且教学效果可评价性好。 3.课程节奏性好,可控行强。项目式教学法由学生分组讨论解决,并且教师全程参与和指导,每个学习阶段都有任务,每一阶段任务都有相应映射的知识点,并且由教师全程指导,这样有利于学生集中精力学习课程中知识点和难点,能更好地训练学生综合运用知识的能力。 4.理论与实践相结合。我们知道,要完成一个项目任务,必然涉及如何做的问题。这就要求学生从知识点、原理开始入手,结合原理分析、知识点分析研究项目,制定计划和解决方案,然后小组内讨论、研究动手解决。而在自己动手过程中所体会的知识、经验又反过来帮助学生更好地掌握教材中的知识点。 二、“项目式教学法”在《制图测绘》教学中的实际应用 (一)项目任务和目标 需要达到的教学目标: 1.掌握一般测绘程序和步骤,理解测绘部件的工作原理和装配关系;学会机器部件分解,画出示意图(包括装配示意图、原理图、传动示意图等)及分解路线框图。 2.绘制出零件草图,并标注尺寸线和尺寸界线。 3.掌握常用测量工具的测量方法,并进行尺寸测量,标注尺寸数值,进行尺寸圆整和协调,确定配合,公差及表面粗糙度及技术要求。 4.根据机器部件及有关参考资料提出零件的其他技术要求;确定被测零件的材料、种类、名称、处理方法及表面要求等;编制标准件、零件明细表。 5.根据草图绘制装配图,同时对发现的问题进行研究,提出解决方案;根据装配图和草图绘制零件工作图。 学生带着这些任务和问题有目的地去学习,查阅相关资料,听取教师的理论讲解,与教师进行交流的过程中获取知识;学生在教学过程中,始终处于主体地位。 (二)计划制定 先根据班级人数分组,小组成员按照男女比例、成绩好坏进行合理搭配,并按组别布置适合于项目教学的座位。课前,先将教室里的课桌椅分成5个组,每组6张桌椅构成,制定任务、要求和进度安排,指定组长,各组随机抽取测绘的备选零部件,然后按组分发零部件。小组式排列应适合于小组内讨论、绘图,保证小组内的学生的相互交流和相互促进,养成学生团队协作精神。同时,分小组和重排桌椅可增进老师与每个同学之间的交流互动,老师可以走到每一个学生的旁边进行帮助、指导,能较容易地掌握学生的学习情况。学生根据任务、测绘、制图过程中实际问题可以先组内讨论,然后举手请教老师。鼓励同学可以根据自己的情况制定自己进程计划,引导他们慢慢地进入工程实践角色,并且不断地鼓励他们,鼓励互相学习、相互讨论、互帮互学,使得学生在课堂中不但学到了知识,而且他们的语言表达能力和社交能力也得到了很好的提高。 (三)计划实施 教师先提供几种零部件的图样,课堂分析测绘工具、测绘技巧、图纸的表达方法、技术标注注意要点。然后学生根据给定的零部件和任务书,各小组开始测绘、画图。要求学生根据机械制图国家标准中的有关规定,掌握正确的测绘技巧、图样画法和技术标注要求。几个人一块儿讨论,无从下手的地方同学之间互相帮助,学生在讨论、测量中进行分析、比较,最后确定最合理的表达方案。学生通过比较,选择最合理的设计方案,加深理解、提高认识,使分析问题能力、解决问题能力和设计能力得到了提高,进一步提高了学习的主动性。学生小组在完成测绘任务后,在方格纸上完成草图方案后,由组长将本小组的草图方案图挂在讲台上给同学们展示,讲解机件表达方案,小组成员补充。若草图方案表达有误或者不佳,老师当场指出修改。草图方案确定后,各小组将修改后的草图重新绘制在正式图纸上(画白图),并讨论标注上尺寸和技术要求。最后要求学生用CAD绘制出零部件的三维模型和工程图,进一步训练学生的计算机绘图能力。 (四)检查考核 检查考核分几个步骤:一是组长自评。在整个测绘实践活动过程中进行自我检查、自我评价、自我反思,及时发现本组在制图测绘中的得失成败,不断修正、不断提升自己。二是各组之间互评。在教学过程中,不同组之间进行互相交流评论,及时沟通,相互点评优缺之处,对优点进行共同学习,对缺点进行及时改正。三是教师总结性评价。所有的实践活动结束之后,老师进行最终的总结性评价,评价各组的得失优劣,并对每位学生的图纸、工程表现、对小组的贡献等打分。通过学生展示内容、学生之间的互评、教师的点评,考查了学生在项目学习实践中的应用情况,继而评估了学生在项目教学中所体现的专业能力、方法能力和社会能力。 三、小结 通过笔者两年的教学实践,发现采用项目式教学法后,学生普遍加深了对《机械制图》课程中的“机件的表达方法”和“零件图”和“装配图”等章节的理解和掌握,计算机绘图能力有了很大提高,也增强了学生之间的团队合作精神。 总之,在《制图测绘》实践教学中实施项目式教学法,推动了教学改革,改变了传统教学模式,为学生提供了更加有效的学习环境;在整个教学过程中既发挥了教师的主导作用,又体现了学生的主体作用,教学效果和教学质量有明显提高,充分体现了我校“应用型”和“实践型”的特点,也符合我校职教特色。 测绘本科论文:基于校企合作的地方本科院校测绘工程类应用型人才培养模式研究 摘 要 由于3S技术的应用和普及,测绘行业各方面发生了根本的变化,其重实践、强知识,会工具的特点要求测绘人员操作能力强、知识面广,对高校人才培养提出了更高的要求。目前地方本科院校在测绘工程应用型人才培养方面存在一些普遍性的问题,而校企合作,共同开展人才培养正契合当今高等教育改革和行业发展的需求。为此,本文在校企合作开展人才培养、共同进行基地建设与管理、共同建设高水平教师队伍方面开展了初步探讨,对测绘工程类应用型人才培养具有一定的参考意义。 关键词 校企合作 测绘工程专业 应用型人才 1 地方本科院校测绘工程类应用型人才培养现状 截止到2012年底,全国开办有测绘工程本科专业的院校已达129所(含三本),办学条件好、办学水平高、设置有测绘科学与技术一级学科硕士点的学院仅有武汉大学、同济大学、中南大学等30余所,其余均为地方本科院校,其中相当一部分为新升本科院校。这些院校在教学过程中存在一些普遍性的问题,包括:(1)办学经验不足。办学经验不足往往是地方本科院校,尤其是新升地方本科院校在开办新专业时面临的最大问题问题,在制定培养方案时总是参考甚至照搬本学科优势院校的教学体系和人才培养模式,偏离了自身的办学条件,致使人才培养质量不佳。(2)实践教学资源不足。除专门的测绘院校外,地方本科院校一般是在原有的土木工程、桥梁工程等土建类专业的办学基础上新办测绘工程专业。原有的测量设备及实习场地都无法满足教学的需要。由于办学条件有限,投入不足,难以满足培养高质量应用型测绘人才的要求。(3)未能根据具体的专业发展定位设置教学环节,系统性不强。各院校普遍设置了各类集中性实践教学内容,但特色不突出,没有针对学校及专业定位设置教学内容。加之师资缺乏,往往是实践教学指导教师根据自身情况编排实践教学内容,具有随意性强、先开后续实践教学环节衔接不紧密等缺点。(4)实践教学过程管理针对性不强。由于缺乏开办测绘工程专业的经验,部分地方本科院校在实践教学考核和评价时,所用的考核方法和评价体系偏笼统,针对性不强。 2 基于校企合作的地方本科院校测绘工程类应用型人才培养模式研究 2.1 测绘行业发展特点 “3S”(GPS、RS、GIS)技术在测绘领域的应用和普及使得测绘行业的各方面都发生了根本的变化。当前,测绘工程专业具有重实践、强知识,会工具等特点,要求测绘人员操作能力强、知识面广,掌握原有4个专业相关基本技能、熟练掌握基本测绘仪器使用、能独立应用计算机技术处理相关测绘数据。 测绘行业的不断发展及测绘技术的不断进步,使得测绘工程专业教育与教学必须跟上时代的步伐,校企合作建设人才培养基地的建设正符合当今高等教育改革的方向。 2.2 基于校企合作的地方本科院校测绘工程类应用型人才培养 2.2.1 校企合作开展人才培养,提高学生专业能力 (1)合作拟定教学计划和企业学习方案。根据专业人才培养要求和企业生产实际,校企合作拟定教学计划和企业学习方案。进一步明确人才培养目标,优化课程体系和课程内容,改革实践环节设置,为培养高素质应用型、技能型测绘工程类人才奠定坚实的基础。一是根据测绘技术的发展、企业的生产实际以及当前测绘工程专业的特点,与企业共同进一步优化课程体系与课程内容。制定方案时要覆盖原有测绘工程专业4块组成内容,并以工程测量的内容为重点。二是突出学生创新素质培养,改革实践环节设置,建立契合专业发展特点的新型实践教学新体系。 (2)共同开发教学资源。根据课程教学目标和内容,与企业共同开发课程教材、多媒体课件等教学资源。一是由测绘工程专业教师和企业技术人员共同开发课程教材,教材内容适合应用型、技能型人才培养,并充分吸纳企业技术创新、技术攻关等方面的成果。二是由校企双方共同开发教学课件,完成企业学习方案所有实践类课程音视频教学资源制作,进一步丰富实践教学资源。 (3)共同实施课堂教学。每年聘请一定数量的企业技术人员到学校承担测绘工程类专业课堂教学任务。“工程测量”、“大地测量”、“变形监测”、“桥隧控制测量”等课程中技术性强、突出工程能力培养的内容由企业外聘教师完成教学任务,强调学生实践能力的提高。 (4)共同设计实习实训项目。以提高学生实践能力和培养学生创新意识为目标,在现有项目基础上与企业共同设计科学的实习实训项目,构建项目承载式的实践教学模式,并根据实际情况不断更新。 (5)共同指导毕业设计(论文)。企业结合企业实际,提供本科毕业设计(论文)课题,并选派专业技术人员参与具体指导。 (6)共同开展实践教学改革。一是创新实践教学方法,积极开展项目式、案例式、体验式等实践教学改革,不断提高实践教学质量。立项一批项目式、案例式、体验式等实践教学改革课题,鼓励测绘工程专业教师和企业技术人员积极开展实践教学改革。二是采用多种方式开展测绘工程实习。以本基地的建设为契机,在使用传统模式开展专业实习的基础上,带领学生进入基地进行专业生产实习,在基地指导教师的指导下完成各项专项任务,为生产单位提交测绘资料和图件。 2.2.2 共同开展基地运行管理,提升教学质量 (1)进一步健全管理体制。成立基地专业建设与教学指导委员会和基地管理办公室。由校企双方相关人员组建基地建设与教学指导委员会,构建“校企合作,以校为主”的管理体制,确保基地建设与运行高效有序。基地专业建设与教学指导委员会围绕校企合作人才培养基地建设与运行,从多层面对基地建设与运行进行指导和决策支持,厘定三方职责,协调统筹校企、院系与基地、系内部各层面在基地建设与运行的方案、制度、方法等方面的指导、咨询和决策支持工作,并负责审核人才培养模式、机制建设规划、审核基地的教学目标和培养方案、指导基地的培养计划、课程体系、教学师资和内容建设,监督基地人才培养过程,评价基地人才培养质量。 (2)进一步健全教学运行与质量监管机制。一是规范基地教学运行,加大质量监控力度。总结前期建设经验,完善校企合作规章制度制度,进一步规范基地教学运行,切实加强基地教学运行管理。二是进一步完善实践教学质量评价体系。测绘工程专业学生实践能力的培养过程主要体现在设计、实习和系列综合性实验等实践教学环节上,另外测绘工程能力评价考核的对象主要是单个的学生,根据上述的评价要素,初步确定了测绘工程专业学生工程实践能力培养的评价内容和指标体系,对综合性实验、课程设计、实习、毕业设计(论文)等实践性教学环节也进行了相应的评价体系研究。 (3)更加注重网络平台等现代管理技术的应用。充分利用现代信息技术,实现基地管理的信息化。建立基地建设网站,在网站开辟基地管理制度、教学资源、专业前沿等专栏,及时更新网站内容,并注重学生参与学习与互动。 2.2.3 共同开展教师队伍建设,打造高水平教师队伍 多措并举建设一支多元化、高水平指导教师队伍。测绘工程专业强调学生实践能力的培养与提高,这对教师队伍提出了更高的要求。一是从经费和时间上支持教师到武汉大学等优势院校进行短期进修,提升业务能力;二是在政策上支持开展“双师型”教师队伍建设,鼓励教师报考“注册测绘师”,提升业务素质;三是在管理上引导教师到基地及其他测绘类企业开展专业实践,提升教师实践能力;四是与基地合作企业一起培养企业技术人员作为基地指导教师,扩大兼职教师比例,充分利用企业人员实践经验培养应用型人才。 3 结束语 加强测绘工程专业学生动手能力的培养是行业发展对高等教育的要求。以培养测绘工程类高素质应用型、技能型人才为目标,以校企深度合作为重点,以人才培养模式改革和实践教学改革为动力,全面推进教学改革,校企双方在人才培养、基地运行管理、师资队伍建设等方面携起手来,共同努力,提高人才培养质量。 测绘本科论文:测绘专业本科毕业生职业发展状况调查与分析 摘 要: 为了解测绘专业本科毕业生的职业发展状况,对安徽理工大学测绘专业十余届本科毕业生进行了随机调查。调查结果表明,安徽理工大学测绘专业的学生在毕业后的发展状况整体上较良好,用人单位对毕业生的敬业精神、职业操守和吃苦耐劳精神较满意。通过调查发现:测绘专业在办学过程中存在一些问题。 关键词: 测绘专业 本科毕业生 职业发展 一、关于调查对象 安徽理工大学测绘工程专业自1999年开始招生全日制本科学生,到2015年7月,已有本科毕业生1269人,其中毕业五年以上的有466人。 大学生毕业后的前几年,职业变换相对频繁。毕业五年以后,职业渐趋稳定,对他们的职业发展状况进行调查研究更有意义。所以,本研究的调查对象主要是安徽理工大学测绘工程专业毕业五年以上的学生,即2003届至2009届毕业生。 二、关于调查问卷 为提高调查的效度和信度,我们参考了安徽理工大学就业处提供的毕业生调查表,并针对测绘专业的特点,结合专业认证的需要,专门设计了两份调查问卷,即《安徽理工大学测绘工程专业毕业生调查问卷》和《安徽理工大学测绘工程专业毕业生社会认可度调查问卷》。 《安徽理工大学测绘工程专业毕业生调查问卷》共有五部分,20个题目,设计本问卷旨在了解测绘工程专业的本科毕业生在职业发展、职业稳定性和职业认同感方面的基本情况。使用这份问卷,我们对测绘工程专业2003届到2009届的每一届毕业生进行了随机调查,共收回有效调查问卷146份。 《安徽理工大学测绘工程专业毕业生社会认可度调查问卷》设置了七个项目,每个项目有四个评价选项(很满意/很看好、基本满意/基本看好、不太满意/不太乐观、非常不满/非常悲观),本问卷旨在了解用人单位对测绘工程专业本科毕业生职场表现的认可程度。我们采用本调查问卷对2003届到2009届毕业生所在单位进行了随机调查,共收回用人单位反馈的有效调查问卷49份。 另外,我们对2010届到2014届的毕业生进行了随机调查,两种调查问卷各收回33份,此部分数据仅作参考,不计入整体调查结果。 三、调查结果分析 (一)《安徽理工大学测绘工程专业毕业生调查问卷》调查结果分析 1.就业对口性。针对“您现在怎么看当初选择了测绘工程专业?”和“您现在从事的工作与测绘专业相关吗?”两个问题,81.51%的毕业生对当初选择测绘工程专业表示“很满意”或者“感觉还不错”,79.45%的毕业生表示现在从事的岗位与测绘工程专业相关。2010-2014届毕业生的调查结果与之类似,这说明绝大部分毕业生对进入测绘行(专)业是满意的,他们绝大多数毕业后并没有改行进入其他行业。 2.对测绘工程专业教育工作的评价。从调查结果看,超过90%的毕业生,对测绘工程专业的课程设置、教学水平、实践教学、素质拓展和服务管理工作是满意的。 3.职业认同感。针对“整体上您对目前所在单位满意吗?”和“整体上您对目前从事的具体工作满意吗?”两个问题,回答很满意和基本满意的均超过92%。对于“整体上您对自己在职场中的表现满意吗?”这个问题,85%的调查对象表示满意。对单位和工作的满意度,超过对自己的满意度,说明我们的毕业生并不自满,而是对自己有较高的要求,希望自己能够表现得更好,不断进步。 “您最希望单位在哪些方面做得更好?”这个问题,42.47%的人选择“福利待遇”,19.86%的人选择“晋升通道”,15.75%的人选择“文化氛围”,18.49%的人选择“员工成长帮扶(培训交流)”。这样的结果并没有超出我们的意料,反映了现代人们价值追求的多元化,有的人希望生活得更好,有的人希望进步得更快,有的人希望工作氛围更温馨和谐。 4.职业稳定性。针对职业稳定性,我们设计了这几个题目:“目前所在工作单位是您毕业后正式签订劳动合同的第几家就业单位?”、“您在目前单位工作多长时间了?”和“截止到现在,您在工作时间最长的单位工作了多长时间?” 调查表明,50%的毕业生正式就业后没有换过工作单位,31.51%的人换过一次单位,换过两次单位的不到20%。另外,86.99%的人在目前单位工作2年以上,87.67%的人在工作时间最长的单位工作3年以上。再根据上文分析,79.45%的毕业生表示现在从事的岗位与测绘工程专业相关,这说明即便是更换工作单位,绝大多数也是在测绘行业内部更换,因此,毕业生的就业稳定性,特别是就业的行业稳定性比较高。 对于更换工作单位的毕业生,24.66%是因为职业发展的原因,19.18%是因为对原单位的文化氛围不满意,14.38%是因为待遇方面的原因,因为对原单位奖励制度和工作环境不满意的分别有7.53%和6.85%。 5.职业发展情况。关于职业发展情况,我们设计的题目有:“目前您的职务在单位属于哪个层级?”、“目前您的专业技术职称是?”和“目前您的行政级别是?”。 从调查结果看,毕业五年后,25.34%的人成为所在单位中级以上管理人员,68.49%的人达到中级专业技术职称,5.48%达到高级职称。至于行政级别,10.96%为副科,4.79%为正科,0.68%达到副处或以上级别。 对于“在您个人的职业发展中,您认为最重要的影响因素是什么?”这一问题,按照选择各因素的人数比例从高到低排序,分别是:综合素质、专业知识和技能、人脉、家庭背景、机遇、相貌。 (二)《安徽理工大学测绘工程专业毕业生社会认可度调查问卷》调查结果分析 1.对毕业生具备的专业知识和理论功底的评价。对于2003届到2009届的毕业生,用人单位这一项选择“基本满意”的占100%,“很满意”、“不太满意”和“非常不满”的均为零。而对于2010―2014届的毕业生,这一项选择“很满意”的占27.59%,72.41%为“基本满意”。 这一趋势表明,相对而言,用人单位对我校近几届毕业生的专业知识和理论功底更满意,间接说明我校测绘工程专业的理论教学水平近些年有了一定提高。 2.对毕业生的专业技能和动手能力的评价。无论是对2003届到2009届的毕业生,还是2010届到2014届的毕业生,用人单位对他们在专业技能和动手能力方面的满意率都达到100%。这说明我校测绘工程专业毕业生的专业技能和动手能力得到了用人单位的普遍认可,社会评价较高。这是我校测绘工程专业的毕业生比较受用人单位青睐的重要原因。 但是,对于2010届到2014届的毕业生,这一项“很满意”的比例低于2003届到2009届的毕业生,这提醒我们要更注重实践教学环节,更重视对学生实际动手能力的培养。 3.对毕业生在工作实践中的知识更新和创新能力的评价。选择“很满意”和“基本满意”的共占100%,这说明我校测绘工程专业的毕业生善于学习,勤于思考,能够适应社会发展和技术进步,及时更新自己的知识,并不断钻研,勇于创新。这与我们在教学中一再强调的注重对学生自我学习和创新能力的培养非常吻合。 4.对毕业生在工作中的敬业精神和职业操守的评价。选择“很满意”和“基本满意”的共占100%,表明用人单位对我校测绘工程专业的毕业生,不仅在专业知识和技能方面有着较高的评价,对他们在工作中的敬业精神和职业操守也很满意。这与我们在每年的就业调研走访中得到的信息是一致的,用人单位向我们反映,我校测绘工程专业的毕业生特别能吃苦,特别能战斗,特别能奉献,这方面好于其他很多同类高校的毕业生。 5.对毕业生在工作和生活中表现出的综合素质的评价。选择“很满意”和“基本满意”的共占100%,说明用人单位对我校测绘工程专业毕业生的综合素质是非常满意的。我校很多毕业生参加工作不久,就成为所在单位相关部门的管理人员,这证明他们的管理能力和综合素质相对较高。 6.对毕业生实际工作业绩的评价。这一项的满意率是100%, 说明我校测绘工程专业的毕业生,不仅有知识、有能力、有位子,更有业绩、有成绩,他们的业绩是得到单位普遍认可的。 7.对毕业生未来职业发展的整体预期。调查表明,用人单位对我校测绘工程专业毕业生的职业发展预期,整体比较乐观,特别是2010届到2014届毕业生,这一项选择“很看好”和“基本看好”的共占100%。但是对于2003届到2009届的毕业生,这一项出现“不太乐观”的选项,比例不高,只有2.04%。这提醒我们的个别毕业生,不能眼高手低,必须脚踏实地、务实有为,才能有未来。 四、结论和建议 调查结果表明,安徽理工大学测绘专业的毕业生在毕业后的发展状况较良好。毕业五年以后,有超过25%的人成为所在单位中高层管理人员,有超过16%的人具有副科或以上级别的行政职务,有近70%的人达到中级职称,超过5%的人达到高级职称。 调查结果还显示,用人单位对安徽理工大学测绘专业的毕业生整体上较为满意,特别是对毕业生的敬业精神、职业操守和吃苦耐劳精神满意率最高。 通过调查,毕业生和用人单位客观地指出了目前测绘专业办学中存在的不足和需要改进的地方,比如教学设施不够完善,实验仪器的更新赶不上市场需求的变化。他们也提出了很多宝贵的建议,如增加实践教学环节,着重培养学生的动手能力,等等。 测绘本科论文:测绘工程专业本科生毕业流向趋势分析及思考 摘 要 本文依据武汉大学近6年的测绘工程专业本科毕业生流向数据,重点分析了毕业生的流向趋势及主要影响因素。文章认为,测绘工程专业本科生整体就业率较高,但就业压力逐年上升。文章结合现今测绘地理信息产业的快速发展,对增强毕业生的核心竞争力,提高就业质量,提出了几点思考和建议。 关键词 测绘工程 本科生流向 趋势分析 0 引言 高校扩招以来,毕业生人数逐年增加,大学生“就业难”现象日益突出。大学生就业难的实质是高等教育发展与市场经济需求之间矛盾的反映。①据统计,全国开设测绘工程本科专业的高校已到120多所,每年本科毕业生达1万人以上。面对日益激烈的竞争环境,人才的培养质量和毕业生的就业质量现状如何?测绘行业的发展和国家的经济形势紧密相关。随着经济增速放缓,就业市场必然随之萎缩,这么多毕业生将走向何方?这些隐忧都值得测绘教育者去思考,去总结,防范于未然。 测绘属于小众学科,国内关于测绘工程专业本科生毕业流向的文章很少。淮海工学院测绘工程学院谢宏全等人对江苏省测绘行业人力资源现状进行了调查,对毕业生就业情况进行了分析;②广东工业大学测绘工程系蒋利龙教授对他所在学校的测绘工程专业本科生进行了就业现状分析,并着重阐述了影响毕业生就业率和就业质量的因素。③武汉大学作为国内首屈一指的测绘高等教育学府,近几年测绘工程专业本科毕业生人数稳定在350人左右。笔者结合所在学校2009年以来6年的毕业生流向数据,介绍了测绘工程本科毕业生流向现状及发展趋势,分析了影响的主要因素,最后提出几点思考和建议。 笔者深知,每所开设测绘工程专业的学校情况不一,武汉大学的情况也不一定适用于其它学校;而且,这仅仅只是一家之言,有些观点不是很成熟,难免存在以偏概全的地方。笔者之所以写这篇文章,用意是提供一个实例,供全国的测绘教育工作者们和学生们参考。 1 毕业生流向现状及趋势 毕业生流向一般分为三大类:一是继续深造,包括在国内读研和出国留学两类;二是直接签约工作,为了分析学生们的选择倾向,就业类别被细分为公务员、事业单位、国有企业、民营企业、三资企业和灵活就业(自主创业或从事自由职业)等6个子类;三是“待分”,每年也有少部分学生准备再次考研、或是在毕业前没有找到满意的工作,我们将这部分同学归为“待分”一类。基于学校签约管理系统的毕业生去向登记,将2009年以来武汉大学测绘工程专业本科毕业生流向现状编制成表1。需要说明的是,学校每年培养了一定量的国防生、“港澳台侨”和定向、委培的学生,由于这几类群体的分配由相应部门负责,学生不具备自主性,故在数据统计时没有计算在内。 整体来看,测绘工程专业本科生就业形势较好,一次性就业率稳定在95%以上。进一步分析这6年的数据,存在一定的规律:(1)近四成毕业生选择继续深造,攻读研究生的比例较高。每年国内读研的比例约为35%,出国留学的比例略有起伏,这两年稳定在7%左右,两者相加,每年有约四成左右的毕业生选择继续深造;(2)一半毕业生直接工作,签约单位性质存在变化。签约事业单位的毕业生比例呈逐年下降的趋势,从30.99%降为20.34%,去国企工作的比例也在下降,然而,选择民企的毕业生比例上升较为明显,从4.13%升到11.02%;(3)待分的比例有增多的趋势。这类群体中有部分是准备继续考研或出国,不愿就业,也有少数毕业生没有清晰的目标,缺乏自信,对自身的定位也不明确,以至于在毕业前没能找到合适的工作。 2 毕业生流向影响因素 结合上文的流向统计现状和趋势,可以对影响测绘工程本科毕业生流向的几个因素进行初步分析: (1)毕业生就业心态的变化。面对越来越浮躁的社会,毕业生的心态逐渐归于现实,容易产生“从众心理”和“攀比心理”,放大了经济价值的追求,而不是个人价值。④笔者在工作中发现,毕业生在求职时问的最多的问题就是工资待遇,也就是一年能拿多少钱,其次是工作强度,需不需要做外业,是不是经常出差等。这在很大程度上左右了毕业生的选择。 (2)本科文凭的竞争力下降。毕业生将求职目标锁定在事业单位、国有企业、高收入行业,直接导致就业竞争更为激烈。⑤面对越来越多的求职学生,用人单位招聘时初步筛选的重要依据就是毕业生的学历层次,这直接导致本科生竞争力下降,而且,研究生在薪资待遇和晋升渠道上比本科生更有优势,这直接倒逼更多的本科毕业生选择继续深造。 (3)传统测绘行业人才需求减少。这几年,毕业生基数持续增大,而传统测绘行业单位,特别是同学们十分心仪的单位人才逐渐饱和,需求逐年减少。这“一增”“一减”中,毕业生就业压力逐年上升。比如,城市勘测院由于工作地域稳定、待遇好在毕业生中认可度非常高,但近年来招聘计划下降明显。某市勘测院2012年在我校招聘计划是30个,到2015年下降到6个,而且更倾向录用研究生。这在客观上导致签约事业单位的学生比例在下降。 (4)测绘地理信息产业的蓬勃发展。测绘地理信息产业的发展带动了民营企业的发展。随着国家对测绘地理信息产业的支持和投入,一大批行业内民营企业如雨后春笋般涌现,并逐渐发展壮大起来,同传统的测绘事业单位或国企相比较,人才需求量大,提供给毕业生的待遇和发展空间同样有竞争力。近几年,选择去民营企业工作的学生比例在上升。 3 思考及建议 随着2008年底国家推出的4万亿投资计划,以及十八大后城镇化建设的快速推进,测绘人才需求量大,毕业生就业率持续走高。然而,在高就业率下也有隐忧,毕业生心态的变化、本科文凭竞争力下降,以及传统测绘行业人才饱和的趋势不可逆转。而近些年,地理信息产业作为新兴产业,得到了极大的发展,这给我们提供了新的机遇。作为测绘教育工作者,我们应该未雨绸缪,顺势而为。 (1)紧跟行业热点,不断增强学生的竞争力。信息化测绘、“智慧测绘”越来越成为发展的趋势,传统的地面测量手段正朝着空天测绘方向发展。同时,测绘学科的外延不断拓展,地理信息产业不断做大做强。⑥2014年,国务院办公厅了《关于促进地理信息产业发展的意见》,17个省(区、市)随后跟进,出台了本地区地理信息产业发展政策。《意见》明确了地理信息产业属于战略性新兴产业,提出要加强科技创新,培养高层次、创新型的技术人才。这无疑会对测绘行业产生深远的影响,也要求我们及时更新教学实践内容,不断提升学生的核心竞争力,适应新形势下的测绘地理产业的发展。 (2)加强与用人单位的合作,积极拓宽学生的实习渠道。测绘工程专业属于工程学科,技术是为应用服务的,学生的生产实践环节必不可少。学校开设的课程实习、课程设计、综合实践等项目贯穿大学四年,数量可谓不少,⑦但内容上稍显陈旧,考核上也失之于宽,而用人单位所致力于的大多都是行业的热点。学生们通过在生产单位的阶段性实习,可以进一步夯实专业基础,接触行业的最前沿;另一方面,学生们通过提前进入工作状态,熟悉工作环境,也是对人生目标、职业规划上的修正和凝练,而这个更为重要。据笔者的观察,有实习经历的同学在求职时往往更自主、目标更坚定。 (3)结合专业特点,全程开展就业指导。把就业指导工作前移,贯穿在大学四年教育的全过程。针对不同阶段的特点,有层次,有针对性地进行指导,帮助学生树立正确的职业发展观和就业观,增强他们的就业能力。对于一年级学生,开展适应性教育,着重引导其明确学习任务,根据自身特点初步思考职业发展方向;对于二年级学生,重点开展专业意识教育,结合就业形势教育进一步明确学生的职业目标;对于三年级学生,鼓励和引导他们进行实习实践,在此过程中认知自我,培养与职业目标相适应的素质,并进行必要的调整;对于四年级学生,针对求职期间面临的一系列问题,在面试技巧、心理疏导、招聘信息、就业政策等方面进行具体指导。 (4)开展创新创业教育,注重强化学生的创新创业能力。高校创新创业教育旨在培养大学生的创新能力和就业能力,是提高人才综合素质的一种教育模式,教育的逻辑重点和鲜明特色在于创新人才的培养。⑧传统的测绘教育模式,更多是以基础知识的灌输为主,创新创业教育比重较少,毕业生的职业发展也大多着眼于就业,而不是创业。在测绘地理信息产业大发展的今天,学生面临的挑战更大,机遇也更多。应当加强对学生创新创业的支持力度和训练力度,在培养理念上逐步推进创新创业教育。 4 结语 本文结合笔者所在学校2009年以来6年的测绘工程专业本科毕业生流向数据,分析了影响毕业生(下转第178页)(上接第175页)流向的主要因素,并提出了几点思考和建议。测绘工程专业本科生整体就业率较高,但就业压力逐年上升。作为测绘教育工作者,不断紧跟行业发展,提升培养质量,善于引导学生勇于面对挑战,不断增强自身核心竞争力,使他们具备清晰的职业发展规划和正确的就业观,这是我们应当不断思考和强化的。 测绘本科论文:构建测绘本科分类体系推进产学研合作模式 摘 要:产学研合作教育是测绘本科专业课程改革的动力,而制定合理测绘本科培养体系是产学研合作教育模式得以良性发展的重要保证。要以“强能力重应用、满足学生发展和社会需求、适时调整”的原则,不断完善“应用型”和“学术型”的结构型理论课程体系,构建以强化专业基本能力、学术创新能力和实践应用能力的课程体系,建立“学程分段、学业分流的‘5+1+2’人才分类培养模式”。 关键词:产学研;学术型;应用型;课程设置 商丘师范学院是以师范教学为主,兼有部分理工科的高等院校。自2006年开始招生测绘本科生,经过几年的建设,实现了较大的发展,但与其他开办测绘工程的工科院校相比,无论招生还是就业的质量,还有一定的差距。如何提高测绘工程专业的办学质量,提高测绘毕业生的专业素质,特别是培养适合社会需求的测绘人才,是测绘系测绘专业教学所面对的重要问题。从国内本科技术型人才培养的经验来看,开展产学研合作教育是培养专业素质人才的有效途径,也是我国高等教育改革,尤其是高等工程教育改革重要途径之一[1][2]。参照其他高校产学研合作经验,根据学校今年本科培养体系改革的要求,本文提出新的测绘课程设置,实行分类培养课程体系,即“学术型”和“应用型”两类培养课程体系,以实现产学研合作模式的良性发展。 一、“分类培养”课程体系构建原则 测绘课程是一种高度结构化、学科化的知识体系。我校传统的课程体系是适应课堂教学需要而制定的,注重知识灌输而不是知识的应用,往往与社会需求人才存在距离,缺乏社会工程经验及科研能力。本科人才是知识、能力及素质相互协调发展的高素质人才,课程设置应着眼于学生知识、能力、素质的协调发展,以知识为基础,能力为中心,以培养技术应用型和学术型人才为目标,满足将来创新研究和测绘工程技术要求。 经过产学研合作教育的“分类培养”,测绘本科“应用型”和“学术型”人才应该具有更宽厚扎实的基础理论知识、更强的技术应用能力和初步学术研究能力,相对一般测绘本科培养的人才,专业技能和学术能力要求更高。因此,必须根据测绘工程专业的特点,遵循加强理论基础、拓宽专业口径、注重测绘工程技术能力培养和学术创新的理念,加强理论课程的优化整合,突出理论教学的应用性和学术性,按照“分类培养”模式对“应用型”和“学术型”本科专业课程设置进行整合优化,构建目标明确、逻辑性强的理论教学体系。首先要确定测绘本科专业的若干基础理论核心主干课程平台,然后在这一平台的基础上,构建“应用型”课程和“学术型”课程模块,包括通用基础型、应用技术型、学术创新型、拓展提高型选修课程模块,这种科学的课程体系拓宽了知识面,保证学生知识的多样化、个性化,有利于学生合理知识结构的形成及创新思维的培养和学生应用能力和专业适应能力的提高,有力培养不同类别的测绘人才。 加强产学研合作,缩短理论与实践、知识与应用的距离,是培养应用型及学术型人才的重要途径。用人单位可以为新建本科院校创新人才的培养投入资金,在科技开发、工程问题解决、学术探讨等方面给予必要的物质支持,鼓励学生以企业生产实践中的实际问题为课题在科研、创新实践、学术上进行探索[3];也可以为学生提供实践机会,让学生将所学知识充分运用到实际操作上去,努力实现理论和实践的统一。在毕业设计环节,学校可以将现实工程问题、专题等以任务形式下达给学生完成,实现真题真做,提高知识转化为现实生产力的能力[4]。 二、建立“分类培养”体系 根据“学术型”和“应用型”分类培养测绘人才要求和产学研合作模式教育的要求,我校以学期为学习段制定测绘工程本科培养体系,具体课程可参照此培养体系设置。 实施“学程分段、学业分流的‘5+1+2’人才分类培养模式”。“5”即前5学期年主要完成通识教育和测绘专业基础教育;“1”即第六学期进行分类培养,即“学术型”和“应用型”方向培养课程;“2”即第七、八学期在产学研合作模式下进行“应用实践”和“创新培训”拓展选修培训,以提高学生实践能力和学术研究能力。健全完善分流培养机制。根据测绘专业性质与学生个性发展、就业需要,对本科学生进行学术型、应用型两类跨学科创新性人才的分类培养。 三、应用型测绘本科培养体系构建 应用型测绘本科人才对基本知识的掌握和应用,以及解决生产的实际问题的能力。产学研合作教学,使得这一要求有了实现的更好平台[3]。在课程安排上,注重专业理论课程与实践实训课程的结合,以加强基础为主线,以提高测绘工程技术能力为目标,包括学生的基础知识应用能力、学习的能力、适应环境变化能力和解决实际工程问题的能力。因此,在第六学期培养课程设置中,要以测绘技术应用课程为主,使学生掌握测绘工程技术应用知识基础,如全站仪的应用、测绘软件的应用、GPS测绘技术应用等,为学生第七、八学期的应用实践做好技术储备,以提高学生应用能力和社会适应能力。 产学合作教育面向生产第一线,测绘本科人才培养紧贴生产实际需要[5]。由于近年来,测绘新技术发展和更新较快,故第六学期培养课程设置不能一劳永逸、一成不变,要具有灵活性,应适应测绘生产企业的需求进行适时调整和优化;要注意课程知识的全面和关联,要易于培养学生分析工程问题能力和测绘技术灵活应用能力,强调的是实践性、应用性和技术性,特别紧跟测绘技术发展前沿[6],形成科学合理的课程结构,满足多样化、个性化的要求,更有职业针对性,有利于学生多学、学实、活学、能用。邀请测绘生产单位要参与培养体系的构建和修订,根据校内外实际情况,打造校单位对口的专业测绘人才如桥梁工程测量、地形图测绘、矿山测量等,更突出应用型。 四、学术型测绘本科培养体系构建 创新型测绘本科人才是对基本知识的掌握和应用,以及创新能力。产学研合作教学,使得这一要求有了实现的更好平台,因此,在第六学期进行分类培养构建中,要以“学习创新”为原则,全面注重学生学术研究能力的培养;在课程安排上,注重专业理论课程与学术研究型课程的结合,以加强理论基础为主线,以提高测绘专业学术研究能力为目标,包括学生的基础理论知识运用能力、创新的能力,以解决实际学术问题的能力。 学研合作教育条件下,学术型测绘本科专业在培养方案制定上,应以满足学生学术发展为原则,同时也要考虑各高校学术型硕士培养的要求。在学术型培养体系的设计上要为学生提供尽可能多的自主学习和发展的选择,提供更多为学术发展而设置专业理论课程和相关专业理论课程,紧跟测绘新理论及交叉专业的发展,调动学生学习的积极性,发挥学生潜能,充分满足学生学术发展的培养需求,以使学生尽快适应科研创新的要求;在课程设置上,必须要依托相关科研机构,加强学校与科研机构或其他硕士培养单位的联系,认真调研科研机构或其他硕士培养单位对人才知识需求,把研所需要的知识、信息及时反映到课程中来,培养适合科研需求的学术型人才。 五、结语 总之,合理的课程体系是产学研合作实现良性发展的重要保证,采用‘5+1+2’人才分类培养体系可以培养出与社会接口的专业人才。“学术型”人才通过学术课程培养和学研环节创新实训,以提高学生的初步科研能力和创新能力,为学生进一步进行硕士或博士攻读打下坚实的基础;“应用型”人才通过应用实践型课程培养和产学环节应用实训,以提高学生的技术能力和解决测绘工程实际技术问题的能力及积累实际工程项目经验,为学生走向社会就业打下坚实基础。 测绘本科论文:论应用型本科测绘专业“双师型”教师的培养 摘要:高等教育大众化背景下,应用型本科“双师型”教师的培养,直接影响应用型人才的培养质量。文章立足测绘专业,对“双师型”教师的培养提出一些意见和看法。 关键词: 应用型本科; 测绘 ; 双师 ;培养 在高等教育大众化阶段,应用型本科高校以培养面向生产、建设、管理、服务第一线的高素质应用型人才为主要目标。然而,由于应用型本科大多由高职高专升格而来,都不同程度地存在学科带头人缺乏、“双师型”教师比例偏低、科技服务地方能力不足、新专业开拓困难等现实问题,严重制约着应用型本科高校的健康发展。【1】《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020 年)》明确指出:“教育大计,教师为本。有好的教师,才有好的教育。”【2】师资队伍是高校间竞争力的最集中体现, 打造一支高素质的“双师型”师资队伍,是新建应用型本科院校人才培养、特色发展的关键,应用型本科院校应根据未来高等教育大众化发展大势, 增强危机感和紧迫感,尽快实现师资队伍由传统的“教学型”向现代的“双师型”转型发展。本文立足测绘专业,就“双师型”教师的培养提出一些意见和看法。 1 测绘专业“双师型”教师的内涵 应用型高校主要以培养应用型人才为目标,应用型人才主要是指在一定的理论规范指导下, 从事非学术研究性工作, 其任务是将抽象的理论符号转换成具体操作构思或产品构型, 将知识应用于实践的应用型人才【1】。这种人才的理论基础扎实、专业知识面广、实践能力强、综合素质高, 有较强的科技运用、推广、转换能力等, 其关键体现在社会文化、专业知识、职业素养和应用创新能力四个方面。测绘专业是实践性很强的专业,测绘行业的技术与方法也是突飞猛进,从早先的“地面测量、手工白纸绘图等原始方式进行数据采集和处理的”传统测量技术,发展到现在的以空间科学技术、计算机通信技术和信息技术为核心的现代测绘高新技术,测绘科学已经被赋予了现代化与数字化的内涵,其技术手段也是焕然一新。培养“双师型”教师尤为重要。测绘专业“双师型”教师应该是在测绘专业领域内有1―2年测绘实际工作经验并取得测绘工程系列初级以上职称或中级以上职称并接受教师岗前培训取得教师资格的教师。具体地说应该具有较深的测绘学科理沦知识,能熟练完成从事测绘工程实际工作,并能运用所具有的理论知识解决测绘工程中的各种实际问题且取得教师资格的人。 2 测绘专业“双师型”教师的现状 2.1 政策、制度不完善, 积极性不高 培养“双师型”教师, 涉及的对象主要包括教师个体、学校和企业。从现行的政策、制度来看, 三方的积极性均不高【3】。对于教师来说, 目前多数高校的“双师型”教师与非“双师型”教师待遇基本没有差别, 因此教师个体参加培训的积极性不高。对于学校而言, 由于外界的政策压力不大, “双师型”教师对人才培养质量的影响还没有完全显现, 加之受到办学成本的困扰, 导致学校的积极性也不是很高。对于企业而言, 既没有培养教师的义务, 也没有相关的优惠政策, 参与的积极性更不高。 2.2师资来源单一,结构不合理 应用型本科是为了适应培养市场经济中缺乏的高等应用性人才而组建。因此其师资力量多数是承袭了原来的师资力量。而近年来的招聘条件规定只要211高校的毕业生。应该看到的是,越是办学水平高的普通高校的毕业生,学科教育的痕迹和背景就越多,对于应用型的职业教育理解深度往往不够,重理论、轻实践的观念较为突出【4】。这也使教师队伍质量不高,结构不合理的问题更加突出。教师队伍质量问题主要体现在教师的实践组织能力、技术操作能力方面十分欠缺。结构方面,缺乏实践型、双师型教师。而本科院校面临着本科教学水平评估,必须满足评估中教师队伍建设的基本指标标准,这也造成了师资队伍结构与学科建设不一致的矛盾,不利于学科专业的协调、持续性发展。测绘专业的师资水平也不例外,大多数教师都是从高校毕业就从事教学工作,由于平时忙于繁重的教学工作,因此无暇顾及自身理论和实践能力的提高,许多教师只能是对照本宣科,对于在应用理论来解决实际问题时就显得很被动了。 2.3“双师型”教师培养资金受到一定的约束 教师队伍的建设尤其是骨干教师、拔尖人才的培养以及普遍素质的提高、智力引进等,都需要相应的投入作保障。测绘专业“双师型”教师既要提高基本素质,又要提高测绘专业实践技能,更要不断接受专业的新知识、新技术、新技能,培训的费用较高。目前应用型本科院校还迫切要加强基础条件建设,资金缺口本来较大,难以承受高昂的培训费用。 3 测绘工程专业“双师型”教师的培养 培养适应测绘工程专业教学的“双师型”教师队伍,是目前测绘专业建设重点探讨的课题,笔者认为应从以下几个方面努力。 3.1整合现有师资力量,进行“双师型”教学团队培养 按照测绘工程专业课程的不同方向进行分组,按老中青形成梯队,有针对性地进行团队培养。由教学经验丰富的老教师对年轻教师进行校内教学的示范和引领,薪火相传,把好的作风传承下去;为年轻教师搭建展示把先进专业知识和教学理念平台,进行青年教师授课大赛;鼓励中青年教师考取注册测绘师等职业技能证书;力争培养一支高素质高水平的测绘“双师型”教学团队。 3.2 加强培训,提高“双师型”教师的专业素质 大多数高校教师都是从学校毕业后直接走上讲台的,他们中的许多人对参加专业技能培训不感兴趣,自身实践经验缺少,甚至有人认为从事实践教学的教师是因为不能胜任理论教学而为之。因此要对教师加强职业思想的教育和引导,使他们从思想上重视测绘职业技能的培训【5】。首先送派具有一定理论基础和实践经验的教师到科研机构,生产单位,学习和从事测绘生产一线工作,来提高其测绘理论水平和实践能力,同时通过到企业进行专业实践、现场考察或挂职锻炼等方式,教师可以了解自己所从事的测绘专业目前生产一线的现状和测绘科学的发展趋势,在教学中及时补充反映测绘生产一线的新情况、新技术;教师也可带着教学中的一些问题,向有丰富实践经验的测绘工程技术人员请教,在他们的帮助下提高测绘专业实践能力和技能水平,当大批教师回校后则能作为各测绘专业课程“双师型”教师的带头人,然后利用这批人再带动其他教师,从而达到共同提高的目的。 3.3 制定激励机制,促进和保障测绘“双师型”师资队伍的建设 “双师型”教师具有大学本科或本科以上学历,获得“双证”,培养周期长,难度大。首先,把“双师型”师资建设纳入学校教育发展总体规划,建立继续教育的培训制度,根据教师的年龄、学历、经历制定出具体的培训计划。其次,建立“双师型”教师评价考核体系,促使更多教师成长为应用型本科院校的“双师型”教师。对测绘专业而言,要以测绘专业“双师型”教师的岗位职责为基础, 以品德、能力和业绩为导向的发展性人才评价机制 ;探索将教师参与测绘新技术应用、测绘工程社会服务等作为专业技术职务评聘的重要指标, 并纳入绩效考核内容;不断改善测绘专业“双师型”教师的工作、学习和生活条件;进一步改革内部分配制度, 形成重能力、重实绩、重贡献的激励制度;对做出突出贡献的优秀的“双师型”教师给予大力表彰,以此促进和保障测绘“双师型”师资队伍的建设。
建筑技术论文:对我国建筑给排水技术的发展的研究 引言 随着社会的发展以及技术水平的不断进步,建筑中给排水技术面临着机遇与严峻的挑战,在对建筑设计给排水系统的过程中,设计人员需要坚持“以人为本”的原则,不管是对工业建筑还是对民用建筑进行设计,都需要加以重视,只有设计得体、安装得当,才能够保证该系统的正常使用。下文从生活给排水系统、消防给水系统等多方面分析了我国建筑给排水系统的发展,以供大家参考。 1、我国建筑给排水技术现状 1.1生活给水系统 建筑给排水系统的安装是一项复杂的系统工程,其中生活给水系统的安装是给排水系统中的重要工作环节,与人们的日常生活密切联系。但是在安装生活给水系统的过程中,往往存在着各种问题,影响到该系统的正常使用。1)在安装塑料生活给水管道后与使用前,安装人员并没有对其进行水压试验,大多数情况下,都会存在着渗漏问题,甚至在使用过程中,因为水压过高而导致管道破裂,一方面浪费了大量的水资源,另一方面扰乱了交通秩序,导致城市更加拥挤。2)由于情况特殊,有部分的管道暴露于阳光之下,又因为采用的是塑料管道,当受到外界过热或过冷的气候时,管道就会发生破裂,尤其是在冬季,水从破裂的管道处流出,在其周围结成冰块,不利于人们及车辆的行走。3)由于在安装生活给水系统的过程中,安装人员并没有在减压阀的前后设置阀门,并且没有设置相应的过滤器,所以在管道使用过程中极容易因为杂物的进入而堵塞,从而形成漏水现象,当情况严重时,会使水流浸湿周围建筑物的基础部分,最终发生严重后果。据此,我们需要在管道的沉降伸缩处采取有效的补偿措施,这样能够有效的防止给水管道的破裂,避免了水资源的浪费,维护了交通秩序。 1.2排水系统 排水系统是建筑中有一重要系统,它能够将人们生活中或者工作中的用水排出。由于在排水的过程中,水流中存在大量的物质,这些物质极容易堵塞管道,所以我们需要对其进行定期的维护,以保证水流正常的排除。但是在实际工作中,工作人员在安装排水管道时,没有按照规定来设置清通设备的位置,再加上管道安装不够合理,这就导致管道极易堵塞,从而影响到建筑的正常排水。当前我们所采用的排水管道是UPVC材料,在对建筑进行安装过程中,安装人员并没有在建筑的屋顶部分或者墙体部分设置套管,这样就会导致管道在使用过程中出现渗水的现象。据此,我们需要按照相关规定进行安装,例如在对墙体或者屋顶部分安装排水管道的过程中,需要设置防水套管,当管道的直径超过110mm时,施工人员需要在管道的端口处设置阻火圈,这样才能够保证其安装质量以及只用质量。在对该层建筑设置排水系统时,施工人员需要每隔六层设置一个检查口,便于后期的维护与检修。如果管道的水流转角超过45°,那么在该处需要再设置一个检查口,这样可以避免管道在使用过程中出现堵塞的情况。 1.3消防给水系统 消防给水系统是人们生活中的重要保障,当建筑发生火灾时,需要通过消防给水系统来消灭火灾,在很大程度上保障了居民的生命财产安全,这足以说明消防给水系统在建筑中以及人们日常生活中的重要性。近年来,我国各区域内出现火灾的情况时有发生,并且财产损失极为严重,这主要是由于消防给水系统没有安装到位,不能够及时消除火灾,从而造成严重的经济损失。在实际工作中,安装人员并没有按照相关规定进行安装,忽视了减压阀的重要性,这就造成消防栓端口的压力过大,最终影响到消防栓的正常使用。 2、建筑给水的发展 建筑给水的任务是将符合水质标准的水送至生活、生产和消防给水系统各用水点,满足水量和水压的要求。这涉及水的分配,计量、输送、储存和加压以及水质标准和防水质污染。在水的分配方面,我国已明令限期禁用普通旋启式水龙头,而代之以瓷片式水龙头。瓷片式水龙头节水,使用方便、冷热水混合效果好,但缺点是水流阻力大,对系统的影响是:直接影响水箱设置高度和给水方式。节水技术方面,光电和红外感应控制己从水龙头出水控制扩大至小便器和大便器的冲洗用水。管道连接除了不同材质的给水塑料管采用相应的接口方式外,沟槽式管接头是一项重大进展,沟槽式连接方式不破坏镀锌层、拆卸方便、不动用明火、施工快速、口径运用范围大、耐压值高、优点突出,已成为和螺纹、法兰、承插口连接并列的一种新的接头方式。 建筑给水的水泵有设在室内、有设在小区的,不论设置位置在何处.都要求水泵运行时,其振动和噪声在容许范围内,低噪声泵的研制、开发和应用是室内水泵装置的主要成就。在此之前,流量变化扬程不变的切线泵;以水冷替代风冷,运行噪声低的水冷泵。体积小、功效高的机电体化水泵,占用面积小的深井泵;防锈蚀的不锈钢泵。非自灌方式能使水泵迅速投入运行的自吸泵,都在工程中得到实践并在实践中积累了不少成功经验。水泵隔振技术己从橡胶隔振垫、弹簧减振器、橡胶隔振器、发展到第四代的复合减振器和第五代的钢丝(绳)减振器。 3、建筑消防领域的技术发展 建筑消防为建筑给水排水技术人员所重视。建筑消防正处于以消火栓给水系统为主向以自动喷水灭火系统为主,临时高压消防给水系统向稳高压消防给水系统发展、卤代烷灭火系统向系统替代和卤代烷替代物替代的转折期。常规灭火设施的发展有:阀后控制,不易堵塞的第三代减压稳压室内消火栓的问世,有具有水流状态可调,水量可调、水带方向可理顺、后座力小等功能的多功能轻型消防水枪的研制成功,有射程远、流量大适用于大空间和室外堆场的消火炮的实际应用。喷淋系统确认了快速响应早期抑制喷头的喷水灭火系统可用于高架仓库、自动喷水泡沫联用系统可用于汽车库可燃液体火灾,重复启闭预作用系统可用于防水渍损失,防二次复燃的3种新的喷水灭火系统使自动喷水灭火系统在应用范围得到进一步的扩大,使用效果得到更可靠的保证。喷头是自动喷水灭火系统的关键组件,自动喷水灭火系统的发展史实质上是喷头的发展史。 4、结束语 通过上述,建筑的给排水工程是一项系统工程,作为建筑中的基础设施,在安装过程中必须要按照规定进行,这样才能够保证给排水系统的正常使用。随着我国社会的发展以及人民生活水平的提高,建筑行业得到了全面的发展,随之带来的必然是给排水技术的发展,所以在安装给排水系统的过程中,需要采用先进的技术进行安装,以保障人们的生活、工作用水和生命财产安全。 建筑技术论文:论现代化水利水电工程建筑的施工管理和技术 摘要:在越来越强调管理和技术进步的今天,水电水利建筑的施工也不例外,水利水电工程对社会有着巨大的影响,每一项水利水电工程的实施都必然要和相应的技术相联系,同时由于水利水电工程建筑本身的特点,其对技术及管理的要求特别高。 关键词:水利水电工程 施工技术 管理 一、水利水电工程建筑的施工技术及管理作用和地位 水利水电工程建筑的施工技术及管理是将水能转换为电能的综合工程设施生效的平台。一般包括由挡水、泄水建筑物形成的水库和水电站引水系统、发电厂房、机电设备等。水库的高水位水经引水系统流入厂房推动水轮发电机组发出电能,再经升压变压器、开关站和输电线路输入电网。 1、水利水电工程建筑的施工技术的作用和地位 水利水电是清洁的可再生能源,它的利用是社会进步到现阶段的产物,在水利水电工程建筑的实施中,技术是它的根本,只有技术作保障才能在艰巨的重大工程中完成工程建筑的施工,水利水电工程建筑[文秘站:]的施工技术将直接关联作用到水电水利的效益和产生的影响,它并不只是简单的一个工程而已,它是构成整个水电水利工程的一个重要要素。只有将技术含量高与社会相紧密联系的技术用到水利水电工程建筑的施工中,水利水电工程建筑才能真正发挥其作用。 2、水利水电工程建筑的施工管理的作用和地位水利水电工程建筑在施工过程中若仅有技术和资金等硬件,而没有管理的软件,则它将会成为一盘散沙,没有目的没有纪律没有指挥的工程将会是没有灵魂的走肉,并不会发展成为任何的大项目并运用于人类,只有在水利水电工程建筑的施工中把管理运用好,管理好了各种设施及整个建筑工程的实施,那么项目才会真正的发挥作用,才会是建筑工程的每块发挥作用,从而使整个建筑工程达到质的另一个提升。所以综上所述,在水利水电工程的施工中技术和管理都具有同等重要的作用和地位,只有把管理和技术同时运用好,才能使工程发挥作用。 二、建立现代化水利水电工程建筑的施工的管理和技术相糅合 1、技术管理 水利水电工程建设存在工程规模大,建设周期长,施工技术复杂,质量要求高,工期限制严格,以及工作环境艰苦、不安全因素相对较多等特点,技术管理是对水电厂生产中的一切技术活动进行科学的管理和严密的组织,使科技转化为生产力,从而提高经济效益。提高效益的保障是安全,安全的核心是管理,管理的结果是效益。运行管理单位,实行企业管理,一是内部生产经营管理粗放,缺乏激励机制,二是传统就业制度过于包容,致使企业人员文化程度低、技术素质差,大部分职工末受正规培训,缺乏应有的知识。 2、加强运行管理,完善管理制度。根据国家的法律、法规和有关规程,结合实际,制定《安全生产管理岗位责任制》、《生产事故调查实施细则》、《生产管理办法》、《电厂及变电站通讯中断事故处理办法》、《反事故措施计划》、《工作票、操作票签发制度和工作许可制度》等以适应生产经营管理的需要。在运行中严格执行“两票”“、三制”(操作票,工作票,交接班制,巡回检查制和设备缺陷管理制),做好设备运行记录,改正不良的习惯操作行为。同时还应建立运行分析制度,即对运行中通过仪表指示、运行纪录、设备巡检和操作等反映的各种问题和现象进行分析,及时找出产生各种问题和现象的原因、规律,并采取相应措施及对策。 3、加强维护检修管理,加强技术监督。在“质量第一、安全第一”的前提下,结合本厂实际进行挖潜,技术更新,技术改造工作。逐步把恢复设备性能转变到改进设备性能上来,延长检修周期,缩短检修工期,保证设备的检修质量。要努力学习新技术,掌握新工艺,熟悉新材料的物理化学性能及使用方法:改革传统的检修方法和步骤,充分利用网络计划技术,制定检修网络图,使检修质量提高,工期缩短,耗材降低,工力减少。运用各种科学试验方法进行技术监督,对各种设备进行定期或不定期的检验和检测,了解掌握设备的技术状况及在运用中的变化规律,保证设备有良好的技术状况。加强仪表监督、绝缘监督、金属监督和技术监督。技术监督还是一个薄弱环节,有待于进一步加强。 4、强化水利水电工程施工中的生产和经济运行考核制度水利水电工程建筑的施工中经济考核由于其生产过程复杂、业主及管理方式的不同,目前还没有比较有效和公认合理的标准。国家电力公司时期曾推出过水能利用提高率指标,并纳入到达标创一流标准的评定,但因该法对水量和综合出力系数的计算存在较大误差或不确定性,其程序的计算结果难于取得管理方和相关部门的认可,结果没能切实推行。 从维护水电厂正常生产秩序的要求出发,水电厂生产运行指标应能充分体现各项工作的成效,反映设备管理维护和水能利用的水平,至于具体工种、岗位的工作成效应作为发电厂对各部门和员工的考核指标,它们综合起来反映发电厂宏观的生产和经济运行管理水平。 5、抓安全促生产,提高工作人员技术水平,安全生产以人为本 水利水电工程建筑的施工中技术管理工作应始终把安全放在首位,应建立健全安全生产组织制度,采取一系列行之有效的措施,强有力的制度来约束人。狠抓落实,用血的教训说明安全生产与每个职工切身利益密切相关,使职工增强执行规程制度的自觉性。并对各类大小事故认真开展调查分析及时写出调查报告和事故 通报。用安全规章制度约束人,用事故教训教育人,以奖优罚劣激励人。在职工中形成“抓安全就是抓生产的综合性治理”,从而使职工做到安全生产警钟长鸣。平时加强职工培训,提高整体素质,水利水电工程建筑的施工中属技术密集型企业,对人的素质要求高。 建筑技术论文:建筑工程装修工程技术的简述 地面石材泛碱已成为精装修工程中的常见问题之一,本文从地面石材泛碱的成因、预防、措施等方面进行分析,从各个角度提出了泛碱主要原因与预防措施。 关键词:石材,泛碱,原因,预防,措施 前言 随着精装修市场的推进,住宅品质对于精装修工程的要求也逐渐变高,同时,在精装修施工中也有很多质量通病出现,例如石材泛碱等现象,对于此种问题在后期石材养护也同样会发生,如何从成因、预防、措施中加以考虑与处理,本文将从以下几个方面简单阐述: 一、什么叫泛碱现象 湿贴天然石在安装施工期间,石材板块会出现似"水印"一样的斑块,随着镶贴砂浆的干燥和硬化,"水印"会稍微缩小,甚至出现消失,其孤立、分散地出现在板块中,但随着时间的延续,特别是是在潮湿天气或受雨水影响较多的户外区域,水从板缝或石材表面等位置渗入,天然石的水斑就会慢慢变大,同时在板缝中形成片状并析出白色的结晶体,常年不消退,外观受到严重影响,工程上称此种现象为泛碱现象。 二、石材泛碱成因: 首先我对泛碱的成因作以阐述。由于天然石材结晶在一定程度上相对较粗,我们肉眼几乎很难看到其中的毛细管,例如花岗岩孔隙率大概为0.5%至1.5%,大理石孔隙率大概为0.5%至2.0%,其抗渗性能相对普通水泥砂浆而言较差。对于花岗岩,虽然其吸水率在0.2%至1.7%,数值较低,但水仍可经过石材中的毛细管渗入到另一面。因此,由于天然石材的特殊性及毛细孔的存在,在某方面反而为石材粘接剂中的水、盐、碱等物质的侵入提供了通道,最终形成了泛碱。 此外,在粘结剂产生含盐、碱等物质是渗入石材毛细孔产生泛碱的直接物质来源。其中主要是砂浆中析出的Ca(OH)2伴随多余的拌和水沿石材的毛细孔逐渐渗透到板块中。拌和水越多,移动到砂浆表面的氢氧化钙就越多,水蒸发后,氢氧化钙就存积在板块里就形成了泛碱。而水是泛碱物质的溶剂和载体。 对泛碱成因了解之后,我们知道目前石材铺贴工艺是离不开水泥,砂子和水的,但是只要解决了水入侵石材板材的问题,就能有效控制石材泛碱的现象,所以我们一般工程中使用的地面石材都是要求要做六面防护的,通过在石材板底涂刷树脂胶,再贴化纤丝网格布,形成抗拉防水层,使石材表面封闭水汽不能进入,但是有的工程为什么还是会泛碱呢? 三、预防方法 针对泛碱现象的成因,可以相应从切断泛碱的途径,减少Ca(OH)2、盐类等物质的生成,同时减少水的渗入,基于以上三个方面采取对策,从而起到预防的效果。 (一)石材安装前的准备 1、在设计的角度上考虑杜绝泛碱,应可能设计成干挂方式,充分考虑结构的防水处理,同时应以吸水率指标及其他物理性能均符合要求的石材为主。 2、对于施工前期,应提前作好预防措施,事先考虑到未来可能发生泛碱的各个施工工艺[2]环节,做到样板先行原则。 3、在材料方面,做到相关材料应先检验后方可使用,不仅要求整体外观合格、对于尺寸、物理性能指标也要满足条件。 (二)防碱背涂剂的使用 1、对于石板安装,则需要在施工前在石材背面和侧面均涂刷专用处理剂,通过该溶剂渗入到石材堵塞毛细管中,从而使水、盐、Ca(OH)2等其他物质无法进入石材毛细孔,大大降低了石材泛碱的可能性。 2、此外,应注意在石材板底面涂刷树脂胶,通过贴化纤丝网格布起到抗拉防水层,同时也要在侧面做好涂刷处理,两者缺一不可。 建筑技术论文:关于信息技术在建筑管理过程中的应用 摘 要:在阐述了信息技术、建筑管理信息化两个基本概念之后,本文对将信息技术应用到建筑全过程中的策略提出了一些看法。 关键词:信息技术;建筑管理;实践应用 全球化与信息化进程加快,在建筑行业中也体现得越来越明显,怎样把信息技术合理有效地应用到建筑管理中去,是值得我们每一名工作人员考虑与研究的问题。 一、信息技术管理的常规应用 信息技术管理,其基本定义为企业应用合理有效的办法,对管理经营中所涉及到的信息进行搜集、处理、加工、储存,并用以帮助企业进行发展决策的管理。在当代,信息技术管理主要指的就是计算机信息技术管理。单就建筑施工管理来讲,不但要解决需不需要用到计算机技术这一问题,还要解决怎样利用计算机技术这一问题。上世纪九十年代迄今,世界范围内的计算机技术都得到了极大进展,硬件设施在存储量、价格等方面的优势越来越使其普及变为可能与必然,而软件开发的进展让这种可能与必然充满了生机与活力。信息的沟通及处理与计算机的关系变得日益密切,信息的网络化、社会化、经济一体化管理,无一例外地都受到了计算机技术的影响。网络让人们的学习与工作方式都产生了极大变化,而建筑工程管理中应用以计算机技术为支撑的信息技术,可以很好地解决在管理中出现的各种问题。用信息系统来明确建筑单位各部门的工作职责,可以让业务工作实现顺利交接与进展,提升各部门工作效率,尤其是提升合作水平。伴随市场的成熟,建筑施工项目管理的信息系统化工作在完善自身的同时,更给发展建筑行业指明了方向。那些与建筑单位自身管理方向相一致的信息技术产品与服务是很容易为市场所接受的,它可以给建筑管理提供研究与发展的系统支撑。 二、信息技术应用在建筑管理中的必要性 建筑信息管理指经由各系统、各工种、各数据的科学管理,让所有的信息都可以有效方便地实现搜集、储存与应用。当前,信息技术管理不断产生与发展新型产品,对建筑企业自身既是一种激励,也是无形的挑战,如果建筑企业不能适应市场发展潮流,及时采纳与应用新型信息技术管理,就极容易被同行业的其余企业所赶超,进而有遭到淘汰的危险。为应对这种挑战,更多的企业选择了建筑管理信息技术对外发包的办法,而外包这种形式,其关键是要对系统进行理性分析,掌握合理的节奏与齿度,明确哪些信息可以外包,实现工作效率最大化,而哪些只能在企业内部运行,以保证工作的便捷性与商业机密的可操控性。 在建筑管理工作中,一定要彻底改变以往那种耗费人力、物力、财力很多,而工作效率始终上不去的落后局面,充分利用起计算机的大存储量、快传送性功能,实现高质量、准确、快速的自动化建筑管理工程应用,树立起建筑行业在管理上的先进性、自动化、规范化、现代化办公形象与办公意识。而在硬件配备上,应进一步提升建筑工程企业管理者的工作素质与先进思维,让其有信息化管理的工作态度,管理办公条件进行全面改善,为信息技术在建筑管理工作中全面应用打下坚实的物质基础,最终实现企业的经济效益与社会效益双丰收。我们明确了信息技术应用在建筑管理中的必要性以后,还要注意以下三点:要注意数据挖掘技术的研究与应用,通过海量的数据筛选处理,在其中找出创新动机,实现构想方案的最优化。第二是信息技术要同建筑业务作紧密的融合,让信息技术在管理上的优势转化为建筑企业在业务中的优势。第三是建筑管理信息化讲求的是团队协作,而信息技术中的信息化软件应当把这种优势继续传承下来,在形成企业竞争优势时,要逐渐培养以建筑管理为核心,以信息技术为标尺、以集体协作为半径的工作队伍。 三、信息技术应用在建筑管理中的现状 (一)缺乏明确认识与核心技术 多数企业对信息技术重视程度不够,认为信息技术只是上网查资料,收邮件。而没有认识到信息技术在工程监控、流程协调、业务管理、资源统筹上的重要意义。而对于实测工程成本、工程变化、提出工程预警等方面,很多企业也均没有明确的认识。 (二)各企业水平不一致,差距比较大 因为思想意识与经济实力的区别,一些效益好、规模大的建筑企业对于信息技术应用重视程度较高,而经济效益一般,规模小的企业受到思维的局限与经济实力的制约,不愿意花精力与物资返岗入到信息技术中来。 (三)志门的软件匮乏,需要进一步开发 从我国建筑行业现状来看,还很缺少专门的信息技术软件,技术发展的不成熟,同国外有很大差距。一些国外进口的软件又同我们国家的实际建筑情况有比较大的差距,难以有效利用。 四、信息技术应用在建筑管理中的应用 智能型建筑管理同计算机技术、建筑管理控制技术、通信技术的发展都有着紧密联系,它在我们国家的建筑行业发展中呈现出蓬勃发展的态势,成为众多地产商的重要发展手段,一些相对比较特殊的建筑,都在不同程度上实现了建筑自身的智能化,比如珠海机场、北京的名人广场、还有位于深圳的罗湖商业中心等。而上海金贸大厦、人民银行总部等建筑,更是智能化建筑的经典。根据资料显示,全国到目前为止,已经有近一千五座智能型建筑。 建筑管理扩而广之,则是城市管理。数字城市综合运用到了网络、虚拟仿真、多媒体、GIS、遥测、遥感等多项技术,对于城市基础设施的功能机制完成信息化自动搜集,并实施监测管理的动态化,与辅助决策的技术化。为了推进数字城市的建设,建设部业已充实调整了组织机构,制定印发出了新的建筑管理工作信息化工作要点以及数字化城市工程等两项规范。当前,用更为先进有效的信息技术武装建筑企业信息管理的工作系统,应当抓好两方面的工作,以两方面的工作来保证建筑管理的科学性与实效性。要在硬件和软件上一起下功夫。如果单纯注意建设系统硬件、门户改造,只在建筑企业管理标志物上下功夫,那就会走入到错误的发展道路上去。我们在注意硬件设施的同时,也要注意信息系统中的软件开发与人员素质调整。为了推进数字化城市建设,我国建设部已经作出调整、优化提升了建设部信息领导小组办公室工作人员及工作职能,制定了建设领域工作信息基本要点。 数字化城市工程已纳入到国家重大科技项目之中。当前,应用先进的信息技术手段建立企业管理信息规范系统,摆在第一位的应当是实效性。 我们了解到,推进建筑管理工作的信息化,本身也是对建筑自身的一种功能性改造,又是企业深入改革的必然过程,这说明了建筑管理工作信息化的严肃性与重要性。这其中,进度控制的重要性需要着重说明,应用网络技术,可以很清晰地显示出关键工作的工作进展 情况,各项目的制约关系情况等,再以网络技术对这些基本情况进行汇总、整理、分析,编制出更为合理的次一步骤进度工作计划。从资源分配、材料预算、人工设备清单等角度导入数据,生成系统而又可以细化的实施计划,并根据施工进展情况进行实时调整。 总结: 信息技术业已应用到建筑工程的质量管理、费用结算、工期进度等多方面,而管理的不完善仍是我们当前急需改善的问题。我们在人才引进、制度建设等诸方面要积极进行探索研究,才能把建筑管理信息化做得更好。 建筑技术论文:建筑工程施工中的防水技术探究 改革开放以来,我国的经济建设一直处于快速发展的状态,建筑行业在经济发展的带动下也得到了极大的发展,各项建筑技术都得到了极大的提升,这对保证我国建筑工程的建设质量有着非常重要的作用。随着我国经济建设的发展,人们的生活水平得到了提升,人们对居住环境的质量要求越来越高。房屋建筑作为人们居住环境的主要组成部分,是人们生活、工作的主要场所,其质量的好坏不仅关系着人们对生活质量的要求能否实现,同时还关系着人们的生命财产安全。建筑防水施工是保证建筑工程质量的重要施工项目,要是该项工作不能落实到位,会直接导致房屋渗漏现象的发生。怎样才能提高建筑物的防水性能、增加建筑物的使用寿命,这是当前我国建筑企业必要重新思考的问题。就当前我国建筑工程施工的防水技术而言,还有很多方面都不够成熟。本文首先对建筑工程防水施工进行了概述,然后分析了建筑工程防水施工中常用的防水材料,最后对建筑工程重点防水部位的施工措施进行了解析。 一、建筑工程防水施工概述 建筑防水技术是保证建筑物结构不受水侵蚀的专项技术,在建筑工程施工中有着非常重要的作用。防水工程质量的优劣对建筑物使用者的感受以及建筑物的使用寿命有着直接性的影响。根据水的来源不同,防水工程主要在三个部位进行:其一,针对雨水对建筑物的影响,需要做好建筑物外墙和屋面的防水施工;针对生活用水对建筑物的影响,需要做好建筑物卫生间以及地面的防水施工;针对地下水对建筑物的影响,需要做好建筑物基础以及地下室的防水施工。 二、建筑工程防水施工中常用的防水材料 防水工程质量的好坏,除了与施工技术有极大关系以外,还受到防水材料质量的影响。要选择合适的防水材料,需要对防水部位以及施工现场的气候条件等因素进行综合分析。一般来说,根据防水材料的施工条件以及材料构成的不同,常用到的防水材料有以下三类。 (一)刚性防水材料 刚性防水材料主要是指防水混凝土,它既可以作为建筑工程的结构,同时也兼顾到了防水作用。刚性防水材料主要应用于建筑物的基础部分以及地下室的防水施工中。防水混凝土的密实度较大,对防水有显着效果。在刚性防水材料的防水施工中,首先要设置模板的形状,材料的配合比也必须要适当;其次,要在施工前对防水材料的可行性进行验证,并编制出切实可靠的施工方案,经验证通过以后才能进行施工。 (二)卷材防水材料 卷材防水材料的主要组成物是纤维、沥青和胶体材料。将这些材料按照一定的比例进行混合、加热并做成卷装的防水材料。在卷材防水材料的防水施工中,首先要将施工面清理干净,接着再对卷装材料进行高温加热,将其与施工面紧密结合,压实到不留任何缝隙即可。当前在我国最具代表性的卷材防水材料是石油沥青纸,因其具有价格低、柔性好、施工简单等优点,在我国建筑物的屋面防水施工中得到了广泛的使用。 (三)高分子合成材料 高分子合成材料主要兴起于近几年,其中最具代表性的是涂膜防水材料。高分子合成材料是以合成树脂、合成橡胶为主要成膜物质,再加以辅助材料配制成的防水涂料。不过,高分子合成材料中含有极多的有机溶剂,如果施工不当,容易对周边环境造成污染。因此,在高分子合成材料的防水施工中,必须要注意施工技术。 三、建筑工程重点防水部位的施工措施 (一)屋面防水技术 在屋面防水施工中,常使用卷材防水材料作为主要防水材料。 1、基层施工 在钢筋混凝土屋面板施工过程中,必须要将其安放平稳,板缝间隙要嵌密实。为了防止建筑物室内水汽进入保温层,应该要在混凝土屋面板板面上设置隔汽层。隔汽层的设置一般都是采用铺设卷材或油毡的方式,在铺设油毡时,要确保搭接宽度不少于50mm。 2、保温层施工 在保温层施工中,常用到的材料可分为整体保温材料和松散保温材料。在施工中,要确保保温材料的含水量必须符合相应的要求。如果没有特殊要求,该材料的含水率相当于自然风干状态下的含水率。憎水性胶结材料以及水硬性胶结材料分别不得超过5%和20%。在松散保温材料的铺设过程中,要确保将其压实,每层的虚铺度不得大于150mm,压实的厚度以及压实程度都要严格按照设计要求进行控制,压实之后,短时间内不得在保温层上堆放重物。 3、找平层施工 在找平层施工中,应该采用1:8沥青砂浆或是1:3水泥砂浆细石混凝土进行施工,要按照设计要求进行坡度的设置,在屋面的转角处要留设圆角,圆角要具有一定的刚度和强度,其半径不得大于100mm。要将找平层的含水率控制在9%以下,其表面必须要保持整洁。 (二)地下室防水技术 1、材料的制作要求 地下室防水技术对材料的要求比较高,在防水混凝土的配料中,宜选用火山灰质硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥以及粉煤灰硅酸盐水泥,其标号不得低于350号。另外,若是要掺入外加剂的话,也可以选择矿渣硅酸盐水泥。混凝土中的水泥用量应该控制320kgm2,混凝土的吸水率要确保在1.5%以下,其中石子的最大粒径要小于40mm,灰沙比要控制在1:1.5~1:3之间,含沙量要控制在36%~45%之间。 2、防水混凝土施工 在防水混凝土施工时,要保证其坍落度小于5mm。在使用搅拌机械对混凝土进行搅拌时,搅拌时间要控制在两分钟以内,振捣时间以10~20秒最佳。底板混凝土施工时要做到连续浇灌,确保不留下任何缝隙。在墙体施工中,不能留设竖向施工缝,只能留设水平施工缝,且要确保施工缝的位置要比底板高200mm以上。另外,还必须要加强对防水混凝土的养护,养护时间要控制在14天左右。 (三)卫生间防水技术 卫生间地面和墙体中会有较多的管道穿过,这给卫生间的防水施工增加了很大的困难,而且卫生间的面积较小,平面形状复杂,这也增加了卫生间的防水施工难度。如果使用卷材防水材料进行防水施工,因为接缝和剪口极多,会出现粘结不牢,密封不够的情况,不能起到良好的防水作用。因此,在卫生间的防水施工中宜采用涂膜防水。 当前在卫生间防水技术中,一般都是采用聚氨酯防水涂料进行施工。该防水涂料能够形成较厚的涂膜层,具有延伸性好,抗拉强度大等优点,是卫生间防水的理想材料。但是因为该材料的成本较高,施工的难度也相对较大,因此,在施工时务必要认真仔细,以防材料的浪费,导致成本的增加。使用该材料进行防水施工的程序是:清理基层——涂布底胶——配置涂料——涂膜防水施工——保护层施工——质量检查。 四、结束语 总而言之,在建筑工程中,防水施工是极其重要的环节,其隐蔽性极高,如果施工不当,不仅会导致施工成本的增加,还会影响到建筑物的正常使用,威胁到使用者的生命财产安全。因此,建筑企业在施工建设中必须要 高度重视建筑工程的防水施工。 建筑技术论文:高层建筑沉降观测技术及数据分析的探讨 0 引言 伴随社会不断的进步和物质需求与精神文明的逐步提高以及日臻成熟和完善的建筑施工技术水平[1],同时,也因日益增多的人口与土地资源的矛盾,高层建筑物越来越多[2]。 为了对建筑的安全性能提供严格保障,产生了针对高层建筑物的变形观测。所谓建筑物的变形观测就是对建筑物本身的水平位移观测、沉降观测、倾斜观测等等。沉降观测的意义是:能够有效的为工程施工质量和地基基础设计质量的评估提供依据,并能及时的反映出建筑体建造过程中随着负荷的增加,和地基附加压力的增大,其竖向压缩变形的沉降从零开始直至沉降稳定的变化情况。因此,工程施工过程中对建筑物进行沉降观测[4],具有非常重要的作用。 1 沉降观测原理与方法 1.1 建筑物沉降的原因 1.1.1 施工误差引起的变形 在建筑物的施工过程中,出现因施工误差而造成建筑物的荷载分布与预计分布不均匀的情况是不可避免的,这种细微的差错就会导致建筑发生形变[5]。 1.1.2 建筑物的合理变形 在建筑物施工和运营阶段,其自身结构形态造成荷载分布不均匀会导致建筑物发生形变。 1.1.3 外部因素 随着建筑物的建设,由于建筑物的荷载不断增加,其地基土在压力的作用下被不断压实,体积缩小,从而引起建筑的沉降变形。 1.2 沉降观测原理 沉降观测(亦称沉陷观测)是变形观测中用得最多的,它是指对所设置的观测点进行持续的垂直位移观测,根据工程特点分阶段地得出沉降观测成果,据此推断或验证工程实施的可靠程度[6]。 变形观测中沉降观测极为重要。沉降观测作业简单但精度要求高,它不仅能提供沉降量,还可以推算建筑物的倾斜以及水平构件的挠度等。工程建筑物从施工开始到竣工,以及建成运营后很长一段时间,沉降是不可避免的。沉降在一定的限度之内属正常现象,但一旦超过某一限度[7],就会危及建筑物的安全。 1.3 沉降观测方法 沉降观测的方法有:水准测量方法、三角高程测量方法、数字摄影测量方法、InSAR方法、GPS方法、地面沉降监测站(基岩标和分层标组)、地下水动态监测等[8]。 2 高层建筑沉降观测实例 2.1 工程概况 该项目占地面积为67854.09m2,建筑结构形式为框架剪力墙结构,地基类型为桩基基础。建筑设计单位为西南设计院,建筑施工单位为成都建工5公司;设计用途为住宅,层数为25。 2.2 观测点的布设和观测 2.2.1 观测点的布设 在建筑物的四角、大转角及建筑物的外墙每10-20m处或每隔2-3根柱基上布设沉降观测点。市场营销毕业论文网同时在高低建筑物、纵横墙交界处、建筑物裂缝或沉降缝两侧、框架结构建筑物部分基柱上设置观测点。间距大约15m,地质复杂以及膨胀土质的建筑物,在承重内隔墙中部设内墙点。片伐基础、箱型基础底板或接近基础的结构部分之四角处及中部位置设置观测点。 根据建筑物结构及基础吃力层特点,拟在建筑物主题布设12个沉降观测点,如图1所示: 2.2.2 沉降观测 采用天宝生产的DINI03电子水准仪及相应的铟瓦水准尺和尺垫按照二级水准观测精度,从基准点开始组成闭合、附合或结合水准路线进行观测。 2.2.3 沉降观测的周期 施工过程中3#楼每3层观测1次,封顶后每2-3个月观测1次,在主体竣工验收(静荷载加载完毕)时如沉降数据达到《建筑变形测量规程》规定的稳定标准,可停止观测,否则应继续进行观测工作,直至达到稳定标准为止。 3 沉降观测数据综合分析 图2详细记录了从第1期到第12期的各个观测点的高程数据,从表中可以看出随着建筑物的逐渐修建过程中,各个观测点的高程数据的值是在成逐渐减小的趋势,说明建筑体在发生沉降变化,也说明整个建筑的变化状态是符合理论实际研究的。 曲线在首次观测后即发生回升现象。产生这种现象的原因,一方面,可能是初测精度不高;另一方面,也可能是施工区内降水变化引起的;如果是施工区内降水变化引起的,则属正常现象。 如果是因为初测精度不高所引起的,曲线回升超过5mm,应将第一次观测成果作废,而采用第二次观测成果作为首测成果,如曲线回升在5mm之内,则可调整初测标高与第二次观测标高一致。 曲线的波浪起伏现象。曲线在后期呈现波浪起伏现象,此现象在沉降观测中最常遇到,常常是测量误差所造成的。曲线在前期波浪起伏所以不突出,是因建筑物下沉量大于测量误差之故,但到后期,由于建筑物下沉极微或已接近稳定,因此在曲线上就出现测量误差比较突出的现象。处理这种现象时,应根据整个情况进行分析,决定自某点起,将波浪形曲线改成水平线。 曲线自某点起渐渐回升。产生此种现象一般是由于水准点下沉所致,水准点是逐渐下沉的,而且沉降较小,但建筑物初期沉降量较大,即当建筑物沉降量大于水准点沉降量时,曲线不发生回升,到了后期,建筑物下沉逐渐稳定,如水准点继续下沉,则曲线就会发生逐渐回升现象。因此在选择或埋设水准点时,特别在建筑物上设置水准点时,应保证其点位的稳定性,如已查明确系水准点下沉的原因,则应测出水准点的下沉量,以便修正观测点的标高。 曲线在中间某点突然回升。发生这种现象的原因,是水准点或观测点被碰动所致,当水准点碰动后低于被碰动前的标高及观测点被碰动后高于被碰动前的标高时,才会出现回升现象的可能。由于水准点或观测点被碰动,其外形必有损伤,比较容易发现对这个问题必须进行合理的处理,其办法是:选择结构、荷重及地质等条件都相同的临近另一沉降观测点,取该点在同一期间内的沉降量,作为被碰动观测点的沉降量。此法虽不能真正反映观测点的沉降量,但如果选择适当,可得到比较接近实际情况的结果。 4 结论 沉降观测对高层建筑的施工以及运营都有极为重要的作用,通过对沉降观测技术的应用,可以加强对施/!/工过程的监控,能够更加合理的指导施工工序,预防在施工过程中出现不均匀沉降,并及时向施工部门反馈详尽的第一手资料信息,避免造成因建筑体的沉降而导致其结构破坏进而造成的巨大经济损失的情况。在今后的高层建筑沉降观测作业中,我们应根据工程特点恰当的选择观测方式,高质高效的完成观测工程。 建筑技术论文:论述防渗漏技术在建筑工程中的应用 1.建筑工程防渗漏技术 建筑工程的质量形成是设计质量从无形到有形的转化,施工质量管理就是为实现设计质量的全部活动过程,设计质量的优劣在很大程度上决定了工程的最终质量,而住宅工程主要的渗漏缺陷有:屋面渗漏、厨房卫生间地面渗漏、外墙渗漏、外窗渗漏等。 2.屋面防水 2.1渗漏现象 屋面设施与现浇层之间的节点部位渗漏;女儿墙和墙角部位温度应力裂缝造成墙角部位渗漏:现浇屋面的不均匀沉降裂缝造成条状渗漏:卷材屋面空裂、开裂渗漏;天沟、檐口渗水:屋面反梁过水孔渗水(见图1):屋面出入孔渗水:防水层剥离、脱缝、收头脱落等原因引起的渗水。 1-防水层;2-附加层;3-冷底子油;4-找平层;5-找坡层 6-结构层;7-预埋管;8密封材料;9-卷材收头 2.2防水层施工 1)找平层上均匀涂刷基层处理剂,对屋面节点、周边、转角等用毛刷涂刷,基层处理剂、接缝胶粘剂、密封材料等应与铺贴的卷材材料相容。 2)防水层施工前,应将卷材表面清刷干净;热铺贴卷材时,玛啼脂应涂刷均匀、压实、挤密,确保卷材防水层与基层的粘结能力。 3)卷材大面积铺贴前,应先做好节点密封处理、附加层和屋面水较集中部位(如屋面与水落口连接处、檐口、天沟、檐沟、屋面转角处、板端缝等)细部构造处理、分隔缝的空铺条处理等,应由屋面最低标高处向上施工:铺贴天沟、檐沟卷材时,顺天沟、檐沟方向铺贴,从水落口处向分水线方向铺贴,尽量减少搭接。节点、附加层和屋面排水比较集中部位.出现渗漏现象较多,先行认真处理,检查无误后再开始铺贴大面积卷材,这是保证防水质量的重要措施之一。 4)叠层铺贴时,上下层卷材间的搭接缝应错开;叠层铺设的各层卷材,在天沟与屋面的连接处应采取叉接法搭接,搭接缝应错开;接缝宜留在屋面或天沟侧面,不得留在沟底,搭接无滑移、无翘边。 5)高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材的搭接缝,宜用材料性能相容的密封材料封严。 2.3 细部构造处理 1)天沟、檐沟应增设附加层,采用沥青防水卷材时,应增铺一层卷材:采用高聚物改性沥青防水卷材或合成高分子防水卷材时,宜采用防水涂膜增强层:天沟、檐沟与屋面交接处的附加层应空铺,空铺宽度不应小于200mm:天沟、檐沟卷材收头处应密封固定。 2)女儿墙为砖墙时卷材收头可直接铺压在女儿墙的混凝土压顶下,如女儿墙较高时,可在砖墙上留凹槽,卷材收头应压八凹槽并用压条钉压固定,嵌填密封材料封闭,凹槽距屋面找平层的最低高度不应小于250mm:女儿墙为混凝土时,卷材的收头采用镀锌钢板压条钉压固定,钉距≤900mm,并用密封材料封闭严密;泛水宜采用隔热防晒措施,在泛水卷材面砌砖后抹水泥砂浆或细石混凝土保护,或涂刷浅色涂料,或粘贴铝箔保护层。 3)管道根部600mm范围内,砂浆找平层应抹出高30mm坡向周围的圆锥台,以防根部积水;管道与基层交接处预留20mm×20mm的凹槽,槽内用密封材料嵌填严密;管道根都周围做附加增强层,宽度和高度不小于300mm;防水层贴在管道上的高度不应小于300mm,附加层卷材应剪出切口,上下层切缝粘贴时错开,严密压盖:附加层及卷材防水层收头处用金属箍箍紧在管道上,并用密封材料封严。 3.外墙防水 3.1外墙渗漏其主要渗透动力为毛细渗透。 3.2外墙材料提倡采用保温节能新型墙体材料,满足现代建筑设计要求。 3.3高层建筑混凝土结构与填充墙交接处加上一层300宽度的点焊网,以避免受温度影响收缩不均而产生开裂。对于轻质墙,宜加一层点焊网。 3.4高层建筑设计时,应综合考虑结构造型、地基条件等因素,尽可能地消除应力裂缝,伸缩缝、沉降缝应认真处理,做到既能伸缩(沉降)自由,又能防水。 3.5对于空心砌体,建议采用构造防水、设置等压结构,消除压羞渗透动力。 3.6外墙分格缝可以使用一次性塑料分格条等代替,外墙饰面砖的勾续采用聚合物水泥砂浆以减弱水泥砂浆的脆性:外墙找平层如遇不同材料交接的可加金属条以抵抗因不同材料的线膨胀数不同而引起的开裂;抹灰用砂要严格控制含泥量,杜绝使用风砂等。 4.外门窗防水 4.1制作阶段 4.1.1角部处理 彩铝铝合金门窗组角时必须用防水胶垫,断桥铝合金门窗组角时必须用组角胶,塑钢门窗时焊接缝绝对不能开裂。 4.1.2固定玻璃镶嵌时 干法:胶条必须一周只能断开一处,断开处在上角,胶条与型材、玻璃必须搭配合适,胶条不能塞不进或是有脱落现象; 湿法:须用中性玻璃胶,防止胶在凝固时出现揪开扣条的现象。打胶必须严实、均匀不能有断裂现象。 4.1.3窗扇与窗框的搭接 扇与框的搭接不能太小,扇框的四周必须有胶条。 4.1.4如遇到有拼接或是转角窗时 拼接料、转角料必须做防水处理一或用防水胶条通长粘贴,或用密封胶进行密封处理。 4.1.5所有门窗均必须有出水孔,并应有防风盖 4.2安装阶段 4.2.1净口安装 1)外饰面为瓷砖时不能参照规范节点图进行施工,规范要求:加强网包襄在洞口上,瓷砖贴于其上,形成窗洞口外侧高于内侧,容易造成泛水。 2)建议一切门窗洞口的内侧高于外侧。 3)净口安装的膨胀胶管的处理必须圆周图密封胶,以便于积水不会渗透,通过发泡胶渗透到室内。 4.2.2毛口安装 所有门窗外槽口必须用实物填充后安装,以便与主体结构密封密实。 4.2.3密封胶 密封胶施工均匀,胶体粘结在窗框上不能少于5—8mm,室外用防水密封胶。 5.厨卫间防水 5.1沿墙根墙面渗漏、穿楼板管道处渗漏、浴缸底部积水渗漏,其主要渗透动力为重力渗透。 5.2有防水要求的建筑地面必须设置防水层,墙面采用防水砂浆抹灰,防水砂浆分2次刮糙。 5.3有防水要求的楼板周边除门洞外,应向上做一道高度不小于200mm的混凝土反梁,梁宽同墙宽,与楼板一同浇筑,地面标高应比室内其他房间地面低30mm。 5.4主管道穿过楼面处,应设置金属套管,上下水管预留洞口坐标位置应正确,洞口形状为上大下小。 5.5防水层施工前,应先将楼板四周清理干净,阴角处粉成小圆弧。防水层的泛水高度不得小于300mm。将防水层上翻300mm是保证墙角处不渗漏水的有效措施。另外,靠近沐浴的墙面还应在贴磁砖前在找平层上涂刷防水层。 5.6地面找平层朝地漏方向的排水坡度为1%~1.5%,保证地漏口最终标高比相邻地面低5mm。 5.7烟道根部向上300mm范围内宜采用聚合物防水砂浆粉刷或采用柔性防水层粘贴。 6.结语 要确保建筑工程不渗不漏:一是从结构设计方面进行分析是否符合设计规范要求;二是从施工过程方面进行分析是否达到质量验收规范要求;三是从防渗防漏的 原材料方面进行分析是否达到设计要求。总之,对建筑工程防渗防漏要从多方面原因进行分析,严格按规范要求进行质量验收,质量验收合格后才进行下一项工序进行,要在施工过程中做好建筑工程防渗防漏。 建筑技术论文:有关建筑工程中的防渗漏技术探论 近年来,房屋建筑渗漏问题成为居民住宅质量投诉的热点。因此,防渗漏技术在建筑施工中的位置越来越重要,从而使其在工程中的应用越来越广泛。在我国的建筑工程施工过程中,屋面、墙体和裂缝、厨房、卫生间以及各个门窗的渗漏问题是需要引起重视的。本文对防外墙渗漏技术进行简要论述,并通过对外墙、门窗、厨房和卫生间、墙体、屋面的防渗漏技术的研究和分析,针对建筑工程中的防渗漏技术提出一些个人观点。 一、外墙防渗漏技术的简要概述 在外墙施工时,将防渗漏工作做为外墙施工的重点,门窗、厨房和卫生间以及屋面的墙体的细部处理做为外墙的关键环节。作为一名建筑工作者,在作业时要严格按照GB50203-2002《砌体工程施工质量验收规范》中的规定来进行操作,对砌筑的质量给予充分的重视,砖块要提前进行浇水湿润,外围的墙体应当“满刀灰”砌筑。比如,在工程施工过程中,当降雨量超过10cm/h时,墙面构成整批水幕,这时墙面的净水压为70kg/m2,就可能会出现外墙渗漏的情况,此为造成外墙渗漏主要的外部原因之一。因此,外墙施工每个技术环节及施工步骤都直接影响防水,为确保不发生渗漏,在对外墙进行防渗漏处理时,要对外墙容易渗漏的部位,有全面的、客观的了解。总体来说,外墙的防渗漏工程是一个系统工程,因此在主体开始施工的时候,就要适当的采取一些措施,使建筑处于多设防的状态下。下面针对建筑工程的施工,分多个结构部位逐一阐述相应的防渗技术。 二、门窗防渗漏措施 门窗属于建筑物上的活动范围内,且是面积和次数最多的地方,因此门窗的防渗漏工作难度也相对高一些,不仅需要建筑人员的操作技术含量较高,而且要有较强的建筑理论知识,通过将两者进行结合,才能够做好门和窗区域的防渗漏工作。在门窗防渗漏工作中对于门窗的安装和今后的功能使用方面,都要给予充分的重视,活动次数的多少和门窗的面积,都会对建筑物的美观造成影响,且对居住者以后的使用也有着较为重要的影响,因此对于门窗的防渗漏处理时,要对整体的美观情况进行充分的考虑。在进行外墙铝合金窗的施工工作时,选用的铝材一定要符合国家的相关标准,并要满足图纸设计规定的要求,在搬运和安置的过程中要注意尽量不使半成品发生变形、损坏和扭曲等情况,禁止在半成品变形后人工的进行修正,选用的配件也要符合相关标准,确保安装牢固且开启紧密后,要在室内封闭的状态下,切身感受有没有风吹入,如果发现有风吹入,那么要对不密实的地方进行重新的封闭,直到感觉没有风吹入为止。另外在窗框安装完成之后,要在四周进行塞缝处理,一般都采用干硬物和集合物防水砂浆,按照 1:2 的比例进行分层的填实工作,在外侧涂刷改性防水砂浆两面道,确保塞缝不会空鼓,要派专业人员逐一的对塞缝进行检查。保证外窗台与内窗台的高度差值不高于20mm,并要做出物向外配水坡度,上面的窗眉要做成鹰嘴的形状,坡度要保持高于20%,并要把板底涂刷的普通乳胶漆改为防水性能较好的外墙涂料。 三、厨房和卫生间的防渗漏措施 厨房和卫生间是建筑物中用水最多的两个地方,不论哪处的防水工作不好,都会对人们的工作和生活造成危害,因此在建筑工程中,厨房和卫生间的防渗漏工作都是十分重要的。厨房的地面度要低于客厅和卧室地面50mm,在结构施工过程中,要做出高度差,并按照相关规定进行起坡,地漏口要比相邻的地面低 10mm 以上,厨房和卫生间的墙体在 0-1.8m 的范围内要进行内抹灰,并要加入防水粉,烟道和穿楼板管道的封堵材料要使用细石混凝土和微膨胀剂,在周边要进行凿毛,并将其清洗干净,支撑上模板,用细石混凝土进行封堵,在管道四周的200mm 的范围内,要从管边开始向外进行找坡,厨房和卫生间在进行地面防水施工之前,先要对结构进行试水工作,一旦发现有渗漏的情况,一定要找出渗漏的源头,并对其进行彻底的处理,然后按照设计的要求进行防水涂膜工作。 建筑技术论文:分析高层建筑灌注桩施工应用技术 摘要:结合实际工程案例,针对高层建筑灌注桩施工技术进行了探讨,详细介绍了灌注桩施工方法及关键工序操作要点,并阐述了各种质量通病的处理技术,为今后其他灌注桩的施工提供了参考和借鉴。 关键词:灌注桩施工;灌注桩;建筑 1 项目概况 本工程拟建4幢21层商办楼,整体设3层地下室。基坑面积8280m2,基坑开挖深度为11.7m(承台处开挖深度为12.2m)。经设计主体基坑采用直径850mm~1000mm钻孔灌注桩排桩围护,设直径850mm三轴水泥土搅拌桩止水帷幕,坑内沿竖向设2道钢筋混凝土支撑。 2 灌注桩施工技术及工艺流程 2.1 钻孔灌注桩施工方法。在开孔初期,一定要采用轻压慢转的工艺并保持浆液浓度在1.2以上,以确保地面下孔壁完整,确保充盈系数在1.1以上。在本工程中,有部分桩相邻间距比较小,为防止发生坍孔、窜孔等情况,在相邻桩施工时,打完一根桩时,将钻机挪至本桩4倍桩径范围外施工另外桩,严禁为图方便不挪桩位,直接相邻桩连续打的现象。钢筋笼制作:原材料进场后及时收集质量保证书并进行报验,协同质量员、监理现场取样复试,同时进行模拟焊送样试验,全部合格后,才能进行钢筋笼制作。围护桩钢筋笼按长度分节制作(一般9m一节),采用GPS-10型钻机垂直度好的主卷扬机进行钢筋笼安装。二次清孔:先检查导管的密封、磨损等情况,用3PNL泵进行泥浆循环清孔,必要时增加进浆流量,使沉渣厚度达到规范要求。混凝土灌注:混凝土灌注时应检查隔水球及放料阀的正确安放情况,灌注过程中随时测量导管的埋管情况,及时做好记录。上述施工技术方案的每道工序都由值班技术员自检合格后,再协同监理进行复核,签认现场值班记录表后,方进行下一道工序施工。 2.2 第一次清孔。当钻至设计标高后,应停止钻进,并及时用换浆法进行一次清孔。具体方法:在钻进终孔后利用成孔钻具直接进行,清孔时先将钻头提离孔底10cm~20cm,转盘回转冲孔,泥浆循环不断地进行,并时常串动钻具,以提高一次清孔效果。一次清孔的时间不宜定死,应根据钻具回落测试孔底沉渣厚度和返浆比来决定清孔是否可以结束;为确保孔壁质量,一清泥浆进浆比重应小于1.15,返浆比重应小于1.25,手触泥浆无颗粒感觉,一次清孔即可结束。 2.3 钢筋笼吊放。吊放钢筋笼时,可利用机架直接吊放钢筋笼。为保证钢筋笼的安放深度符合设计标高,安放前由施工员测定具体标高尺寸,确定吊筋长度,以保证偏差在±50mm以内。钢筋笼吊放入孔时,不得碰撞孔壁。如下放有阻,应查明原因。如焊接垂直度不好,应重新调正后再下放。如为孔径缩径,则应提出钢筋笼重新扫孔至符合要求。为防止灌注混凝土时钢筋笼移位及上浮现象发生,钢筋笼下到设计位置后必须固定好,以确保钢筋笼保护层偏差为±20mm,笼顶、底标高偏差在±50mm之间。 2.4 水下混凝土施工按设计要求工程桩身混凝土强度为水下C35(围护灌注桩为水下C30)。采用250导管进行水下混凝土灌注,商品混凝土质量及混凝土灌注应按下列要求控制:导管下入孔内之前应仔细检查连接丝扣、焊点及密封槽的好坏,并编号、丈量、记录长度,导管底口距孔底高度一般控制在50cm左右,且底管长度应大于4m,以保证初灌时导管埋入混凝土面大于1.2m。水下混凝土的灌注应在二次清孔后30min内进行,若超过30min应重新测量孔底沉渣厚度,如不符合要求应重新进行清孔。同时,混凝土因故搁置时间超过3h,不再使用。混凝土灌注前安放好隔水球后,导管提离孔底50cm,混凝土初灌量必须符合规范要求,控制在3m3以上,装满提升开压水板时,商品混凝土车内混凝土连续放入,第一斗混凝土灌入后导管埋入混凝土面大于1.5m,第一斗混凝土灌注后不得提升导管,待第二斗混凝土灌注后,经过测试确认混凝土面埋入导管1.5m以上,方可小幅度提升。 3 灌注桩施工通病及处理技术 通过结合本工程实例及笔者的工程实践经验,总结出对于灌注桩施工中常见的质量通病及其有效的处理技术,为同行提供借鉴。 3.1 桩位偏差。在开工前用高精度测量仪器对甲方提供的大样点进行复核,经确认无误后引出控制点,在场地周围建立控制网,其中永久性控制点不得受到施工干扰,对临时性控制点必须经常校核,桩孔定位必须严格遵照下列程序:计算复核实地测量,每道工序由专人负责复核检查,实行签字通过制度。在钻机开钻之前,由专职测量员使用全站仪进行测量,测量护筒埋设偏差必须小于20mm。校对护筒所用控制点距桩位应在30m之内,2m之外。整个放样过程应认真、细致一丝不苟。测设场地要求平整,测站同导向点要求通视良好。爱护仪器设备,使仪器、钢尺保持清洁、干燥,保护好测量控制点。 3.2 偏孔事故。事故原因:由于场地不坚实、不水平、钻机安装不水平(或在施工时出现歪斜)、天车与孔口中心不在一直线上,钻机运转中振动过大,主杆没有导正,摆动过大,钻具刚性小,加之钻进中转速过快,钻压大且不均匀,人为造成孔径不规则,换层、换径或遇到较大坚硬障碍物等。根据以上各种原因,应该在施工中加以预防,一旦出现偏孔现象,应该利用翼片较多的扫孔钻头慢转,从偏斜处上方往下反复多次扫孔,或者直接使用筒状钻头加以修正,向孔内回填粘土,捣实后重新缓慢钻进。 3.3 堵管事故。根据以往施工经验结合本工程实际情况,造成堵管原因会有如下几种: 1)导管原因:导管内壁不干净,造成混凝土在下降过程中局部受阻,或由于导管接头处于不完全密封,造成管内进水而使混凝土局部离析,或者导管因变形导致垂直度与内径尺寸无法保证。 2)泥浆原因:泥浆比重过大,增加导管底部反压力,使管内混凝土无法正常压出。 3)混凝土质量原因:混凝土制作时搅拌时间不够或过长,造成混凝土和易性降低,严重导致混凝土在管内离析,或在运输途中振动离析。 4)粗骨料原因:由于配置混凝土内卵石级配不符合施工要求或夹杂粒径较大的杂物。 5)埋管原因:埋管过深造成混凝土面混凝土初凝,埋管过浅在浇筑过程中,可能导致脱管,使泥浆与砂浆混合物反压入管内。 6)操作原因:导管没有位于钻孔中央,以致在操作过程中,不慎将导管底部插入孔壁。 7)其他原因:如孔口杂物不小心掉入导管内,或有水流入导管内。事故处理方法:提升导管2m左右,在孔口板上上下振动,让混凝土在其自重力作用下压出导管,或使用高频振动器安置在导管顶部,开启振动器可以使管内混凝土因振动液化原理而压出导管。以上办法无法解决,证明导管被堵严重,应立即提离混凝土面,重新插导管或使用大斗浇入混凝土。在两混凝土面交接处反复捣插,使其混合均匀,重新浇入混凝土强度等级应提高一级。该办法应该在孔内混凝土初凝时间不到方可使用,并作好浇筑记录。 3.4 浮笼事故。导管埋深过大是浮笼的重要原因,故在底管接近笼底时,应尽量减少埋管,泥浆比重过大或泥浆中含砂率过大亦会导致浮笼,由于导管接头法兰外突,故在提管过程中也会造成浮笼,此时应顺时针旋转导管,让钢筋笼自动脱离法兰。 3.5 桩顶标高过高或过低。由于含地下室工程,桩顶标高的控制是一项重要的质量控制环节。若超灌则造成经济上浪费并给地下开挖带来麻烦;若欠灌则导致桩顶混凝土强度不够,而要求接桩。本工程为1层地下室,控制好桩顶标高非常重要。其具体控制方法为:在灌注混凝土时,现场施工员要严格把关,认真计算混凝土方量。根据理论计算及实际灌注混凝土数量,可以推断混凝土标高是否符合设计要求,同时在灌注过程中应随时用测绳测量混凝土面高度,然后将混凝土面探测取样器插入孔内,提取混凝土样本,从而判定桩顶标高,桩顶混凝土强度是否满足设计要求(探测取样器装置由长度可以调节的铝合金水管加硬质钢丝探头制成 )。 3.6 断桩、夹泥、夹心事故。该事故在施工过程中须严格禁止,故从以下几方面加以预防:灌注混凝土应及时连续,中途停顿时不宜超过30min。二次清孔时孔内沉渣必须清理干净,达到设计要求。同时泥浆比重应控制在1.15~1.25之间。注意混凝土质量:坍落度是否符合要求,有无离析等。凡不符合要求的一律杜绝使用。浇筑过程中严格按操作规程进行拔管,埋管深度宜控制在2m~6m。在浇筑过程中,应注意假灌现象。严格检查桩顶3m范围内的浇灌质量;严禁出现混凝土与浮浆混合,在拔出导管过程中应尽量利用导管自身反复插管以保证混凝土的密实。 4 结语 钻孔灌注桩作为一种成熟的施工工艺已经广泛的用于许多结构物的基础,但因属隐蔽工程,成桩后质量检查比较困难。施工中任何一个环节出现问题,都将直接影响到整个工程的质量和进度,甚至给建设者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。各施工企业应在各个施工环节中充分重视、精心施工、加强质量管理,提高施工水平,减少质量事故。 建筑技术论文:基于建筑工程施工管理与网络计划技术之谈 摘要:网络计划方法自20世纪60年代传入中国后,在生产中得到了应用。目前我国在网络计划技术的理论水平与应用方面成效显著,但在应用管理上,特别是计划执行中的监督与控制以及跟踪调整方面比较落后,基本上停留在计划的编制上。如何在施工管理中提高网络计划技术的应用水平是本文所要讨论的问题。 关键词:施工管理网络计划 1应用网络计划技术的必要性 建筑工程施工与一般工业生产相比具有自身的特点,表现在:①生产空间不断变化。由于工程产品固定,且整体难分,因而施工经常处于流动过程中。生产空间的变化意味着施工条件或环境的改变,工程项目的施工组织与管理将随着施工方法和顺序的变化而变化,以适应新的条件。②施工期限较长。同一工程项目的施工一般都要经历四季气候条件的变化,这给露天施工作业带来很大的影响。为了缩短施工期限,可利用工程体型庞大等特点,组织多层次立体交叉作业和平行流水作业,利用空间以争取缩短施工期限。这种组织施工的方法要求不同的施工单位或不同的工种之间密切配合,因而需要制定详细的施工组织计划,并严格按计划执行。③工程项目个性化强。不同工程项目因其用途及地理位置的不同会带来自然和技术经济环境的变化。因此,不同的工程项目具有不同的施工组织特点,不可能进行批量生产。④工程项目的复杂性增大。随着科学技术的进步,工程项目的规模和复杂性持续增加。由于工程的复杂性,就有必要实行专业化,因而必须加强项目施工中各工种的协调。项目经理只有使用工程项目计划,才能把他所强调的时间、费用、质量和信誉传达给工程技术人员。工程项目施工具有的单件生产、环境多变及严格而密切的配合等特点,决定了施工组织与管理的复杂性。只有在施工管理中应用网络计划技术,把一项工程作为一个整体来考虑,按照一定的程序对它进行合理安排,并通过网络计划本身所特有的反馈作用,调整和改进施工管理工作,才能使施工得以全面地达到优质、节省和快速的要求。施工实践证明,应用网络计划技术组织与管理施工,一般能缩短工期20左右,降低成本10左右。 2应用中存在的问题及原因 2.1存在的问题 2.1.1应用普及率不高。我国现有施工企业,企业素质差别很大,企业发展也很不平衡。据统计,中央直属和省级施工企业,管理水平较高,每年应用网络计划组织施工面达40左右;地市级施工企业,每年应用网络计划组织施工面在15左右;而县级及其以下施工企业,技术管理水平较差,每年应用网络计划组织施工面仅为5左右。 2.1.2应用管理水平低。绝大部分施工企业网络计划技术的应用只停留在编制计划上,对计划执行中的监督与控制及计划调整缺少有效的管理方法。 2.1.3应用深度不够。施工网络计划的编制往往只能反映整个项目中各工作单元之间的相互关系。没有根据施工方法确定工作单元中各项工作的相互关系,编制深度不够,更谈不上网络计划的优化。 2.2原因分析 2.2.1外部环境的影响。外部环境的影响包括:工程设计多变、工期的确定受行政干扰多、工程进度付款没有与网络计划紧密联系、工程款拖欠等。工程设计经常变化给网络计划的制定和调整带来了很大的困难,使施工企业应接不暇,无法使用网络计划实行施工管理;有些工程建设期限的确定违反科学规律,工程竣工日期一再提前也使企业无法按网络计划去组织管理;工程付款不及时以及付款时没有与网络计划紧密结合,也从客观上减弱了企业应用网络计划的责任感。另外,目前市场上网络计划的编制软件很多,但适用于进度控制的软件却很少,而且通用性比较差,从客观上阻碍了施工企业应用网络计划实施项目进度控制。 2.2.2企业自身素质的制约。①传统工作方式的阻碍。传统施工管理采用手工管理且很多工作都是靠经验来完成的,企业对实施网络计划管理的必要性认识不足。很多施工人员拒绝网络计划是因为他们觉得它会限制他们的行动自由,没有传统管理方式那样得心应手。②施工管理粗放。施工管理中现场跟踪检查没有形成制度,随意性比较大,进度数据收集不全面、不完整,进度数据的整理、统计、加工、分析能力差,无专人负责等。③高素质管理人员缺乏。目前大部分施工企业的管理人员同时又是工程技术人员,他们往往只注重施工技术的研究,进度的管理依赖于施工横道图管理,对网络计划技术知识的掌握不系统。 3提高应用水平的对策 3.1规范建筑管理体制,为应用网络技术提供良好的环境 3.1.1加强工程设计管理,合理确定建设工期。通过建章立制,促进工程设计和工期确定科学合理,严禁设计的频繁变更和建设工期的主观确定。 3.1.2完善项目监理制度。工程监理在监督工程质量的同时,要对工程项目的进度进行监理,保证进度控制与质量控制、投资控制的一致性和协调性。 3.1.3建立严格按网络进度计划拨付工程款的机制。工程款拨付与网络进度计划紧密结合,不仅提高了企业应用网络计划进行施工管理的自觉性,同时也促使网络计划编制更可行。为了实现这种结合,签订施工合同时,应将进度计划中的主要工作与工程款拨付建立对应关系。 3.2适应科学管理的需要,加强人才培养和应用研究 3.2.1制定有关规程,加强标准化工作。结合国情和行业特点,制定网络计划技术编制和管理规程,统一画法、术语和各种类型的网络模型,便于推广和应用。 3.2.2多途径培养人才。行业协会和行政主管部门应组织编写实用的培训教材,举办网络计划技术与计算机应用培训班,对施工企业的技术领导和施工管理人员进行培训,学习和掌握网络计划技术;高等学校要增加现代化管理技术课程,使 学生毕业后即能适应现代化管理的需要。 3.2.3开发适用的网络进度控制软件。科研机构、高等学校与施工企业应通力合作,在深入调查研究的基础上结合工程实际,开发实用的网络进度计划与控制的通用软件,培训使用人员。 3.3提高认识,注重实效,扎扎实实提高企业管理水平 3.3.1转变观念,充分认识应用网络计划技术的重要性。网络计划方法的最大特点是它能够提供施工管理所需的多种信息,有助于管理人员合理地组织生产。施工管理中推广应用网络计划方法必将取得好快省的全面效果,进一步提高施工管理水平。对于这个问题,企业的领导应该有充分的认识,把应用网络计划技术放在关系到企业生死存亡的高度去重视,逐步抛弃传统的凭直觉管理的方式,克服困难,投入一定的人力与资金,推动网络计划的应用。 3.3.2采用易于接受的控制形式。横道图是工程技术人员最熟悉的控制形式,具有直观、易懂、绘制简便、所需时间少、费用低的特点,但其缺点是不能反映各项工作之间的相互依赖、相互制约的关系,对大中型工程的进度控制困难。可在网络计划技术编制和调整进度计划后,转换成横道图形式去实施,这种做法既有网络一样的严密性,又兼有横道图简单易懂的优点,减少网络计划实施中的阻力。 3.3.3管理人员与技术人员紧密结合。网络计划的编制与实施是建立在已知的施工方法基础之上的,施工管理人员除了熟知网络计划方法之外,还应了解各项工作的工艺及组织。根据网络计划法的性质和特点,并非应用网络计划法就一定能任意缩短工程期限,它只限于给管理人员提供应在哪些工作上合理赶工以及工期与成本的关系等信息,从而使增加的费用最少,成本最低。至于能否实现赶工,最终还是取决于施工组织方法和物质技术条件。因此,管理人员制定科学合理的进度控制计划必须与工程技术人员紧密结合。 3.3.4循序渐进,注重实效。应用网络计划技术应本着循序渐进、先易后难、注重实效的原则,稳步推进网络计划技术的应用。应用网络计划,从工程规模上讲,应先从较小的工程项目或分部分项工程做起,逐步积累和总结经验。同时还应慎重地选择工程项目,充分证明执行网络计划的工程既省事且效益显著,增强人们应用网络计划技术的信心;从编制和调整深度上讲,应先粗后细,逐步深入,不断积累管理所需的信息,形成规范的信息收集、整理、统计和加工方法。 建筑技术论文:对建筑工程混凝土浇筑技术述评 1.混凝土配合比的设计和优化 在大体积混凝土浇筑施工过程中,其关键的一个环节就是混凝土的配合比,混凝土的配合比不仅要满足工程设计的强度,同时在一定程度上还能降低其水化热,促使混凝土具有良好的可泵性和和易性,减少对水泥和水的用量。大体积混凝土的配置,关键在于降低水化热,这就要求在设计配合比的时候尽量选择水化热较低的矿渣水泥,且添加适量的粉煤灰。在混凝土中添加适当的粉煤灰不仅可以增强混凝土的可泵性,同时还能节约水泥,达到提高表层混凝土强度的目的。 2.建筑工程大体积混凝土浇筑的具体施工方案 (1)常用的浇筑手法为分层浇筑法和推移式连续浇筑。为了确保在施工过程中不会产生施工缝,其必须要满足以下要求:混凝土的铺摊厚度,应该结合混凝土的和易性以及振捣器的作用深度来明确,在进行泵送混凝土时混凝土的铺摊厚度不能大于600mm,而在进行非泵送混凝土时,混凝土的铺摊厚度应小于400mm。 (2)由于大体积混凝土的单方水泥用量较少,需要另外添加粉煤灰等外加剂,同时混凝土搅拌时间也要适当地延长,其每槽的搅拌时间应该控制在30min,准确地投放各种材料的量,派专人来投放粉煤灰或者其它类型的外加剂。 (3)在进行混凝土浇筑时,在第一层浇筑结束后,再进行第二层的浇筑,但要注意的是在进行第二次浇筑之前,应该确保第一层浇筑的混凝土没有初凝,并在此基础上进行逐层地连续浇筑,直到完工为止。同时在采取分层连续浇筑或者推移式连续浇筑时,其层间的间隔时间最好缩短,层间的间隔时间应比混凝土初凝时间要少,其中混凝土的初凝时间可以通过试验来确定。 (4)在进行大体积混凝土分层浇筑的时候,水平施工缝的处理应该结合以下几点内容:第一,在软弱混凝土表面层浇筑之前,应清除干净浮浆和其它的松动石子,并均匀地露出粗骨料;第二,在浇筑前层混凝土之前,应该用压力水把混凝土表面污垢清洗干净,确保混凝土的表面湿润且无积水;第三,在非泵送混凝土浇筑的时候,应该采取相应的接浆措施。此外,在使用这种浇筑法时,其建筑结构平面尺寸不能过大,从短边进行浇筑,沿着其长边逐渐推进。 (5)大体积混凝土的养护方法主要有两种,即保温法和保湿法。保温法主要是为了使混凝土表面的温度不会过快地散失,降低混凝土表面温度的梯度,避免其表面出现裂缝,从而使混凝土的抗拉强度比混凝土平均总温差产生的拉应力大,避免出现贯穿裂缝。保湿法的主要目的是使混凝土强度保持在潮湿的环境下,从而避免混凝土的表面脱水而出现干缩裂缝,便于水泥水化的顺利进行,增强混凝土抗拉伸的强度。此外,为了使混凝土具有适应的硬化条件,避免在混凝土浇筑早期因干缩发生裂缝现象,应该在浇筑混凝土结束后的12h内进行覆盖浇水。 3.结语 综上所述,随着社会经济的快速发展以及信息技术的进步,高层建筑和混凝土结构的发展,在大体积混凝土浇筑施工过程中,施工技术控制的一个重点就是混凝土裂缝问题。为了防止裂缝的产生,在施工过程中施工单位应结合工程的实际情况,结合工程的施工特点,根据产生裂缝的原因,采取相关的预防措施和补救措施,在其萌芽阶段做好相应的防治措施,并添加适量的外加剂由此提高混凝土的力学性能和耐久性,从而确保工程的施工质量,推动建筑工程的发展。 建筑技术论文:探究建筑防雷技术 1、防雷系统的施工要点 防雷系统主要由接闪器、引入线和接地装置三部分组成,其中,接 闪器包括避雷针、避雷带、避雷线和避雷网等等。下面就防雷装置的选 择和施工要点做一具体分析: 3.1接闪器 避雷针适用于保护较低的库房和细高的建筑物,尤其适用于防雷 导线和室内管线隔离的场所。避雷带适用于山墙、通风管道和平屋顶的 边沿处。避雷网适用于面积很大的屋顶。避雷线适用于长距离的高压供 电线路。在确定合适的接闪器后,要注意对接闪器都应进行热镀锌并涂 漆的处理,并且要注意公用天线杆顶上的接闪器不能直接用来保护建 筑物,而应该和防雷系统的引下线相焊接后再来使用。 3.2引下线 引下线分为明装和暗装两种形式,常常采用的是暗装形式。 暗装引下线常常利用直径不小于12mm的结构柱钢筋作引下线。由 于在高层建筑中,引下线的敷设困难,并且易产生高电位,所以在高层建 筑中不宜采用专门的扁钢作为引下线。常常采用的措施是将引下线与各 楼层的等电位连接母线相连,从而降低了室内的反击电压。所以,应该 在高层钢筋混凝土建筑物的每层都预埋与房屋结构内防雷导体相连的 等电位连接板,以便于和接地主干线相连。 3.3接地装置 接地装置中的接地极一般采用的是圆钢或者是角钢。人工接地体 在土壤中埋设的深度不应小于0.5m,垂直接地体长度宜为2.5m,其间 距以及人工水平接地体的间距均宜为5m,并且两个接地极之间要用扁 钢焊接或者采用接地母线。接地极还可以采取周围式的接地方式,即在 靠近建筑物的基础沟槽的外延进行敷设,此时不用再注意与外墙的距 离了,因为靠近基础钢筋能有效的均衡电位。与独立式接地方式相比, 周围式接地的冲击电阻小,并且和各种金属管道的连接方便,所以,周 围式接地方式要优于独立式接地方式。 2、防雷接地系统的质量控制 2.1做好预控工作监理人员首先需要熟悉设计图纸、理解电气设 计中的供电方式、对防雷系统有全面而深入的认识,这是做好防雷工作 的基础。2.2严格控制材料质量 监理人员要严格的控制材料的质量,包括 材料的规格、材料的三证和材料是否符合施工要求等方面。并且,要注 意在接地材料的选择中,优先选择热镀锌材料,避免劣质材料现象的发 生。2.3审查专业队伍资质 在实际工程中,由于施工人员的专业技术 不过关而造成的防雷工程不合格的现象时有发生。防雷接地焊接贯穿 于整个施工过程,所以,要对焊接工人进行严格审查,保证防雷接地队 伍的资质等级和专业人员的高水平操作能力。2.2加强对关键部位和工序的控制 为了保证防雷接地施工的质 量,一定要加强对关键部位和工序的控制:找出施工中易出现质量问题 的环节,具体表现如下:2.2.1地基接地焊接。在接地施工中,地基接地焊接是第一个环节。 在焊接前,要按照基础图逐一检查接地点,确认伸缩缝处的基础钢筋是 否能够跨接连通。焊接后,通过对接地电阻值的测试来确认是否符合要 求,若是出现偏差,则要采取相应的补救措施。2.2.2柱筋为引上线的接地网的焊接。在焊接过程中,要防止漏焊 或者错焊问题的出现,所以要查清钢筋的焊接根数,并且要在每层按轴 线位置将每根柱子的位置标清。特别是在转换层的位置要反复核实。2.2.3避雷针和避雷网了。避雷针和避雷网的施工质量直接影响着 防雷接地的可靠性,所以,要加强对避雷针和避雷网的监控力度。表现 如下:(1)选择符合设计要求的规格;(2)保证安装的牢固和可靠;(3) 要与金属物体焊接为一个整体;(2)引下线要选用规定直径的镀锌圆钢 与结构柱内主筋。2.2.2门窗等金属物等电位连接。等电位连接是用等电位连接导体 或者电涌保护器将分开的导电装置各部分做等电位的连接,其目的是 减小建筑物金属构件与设备之间或者设备与设备之间由于雷电流产生 的电位差。所以,对于高层建筑物来说,在门窗等金属物的位置进行等 电位连接能够有效的预防侧击雷,减少雷电灾害。2.2.5浪涌保护器。随着科技网络信息的迅速发展,感应雷防护也 成为大家关注的问题。对于建筑物来说,电源系统、网络信号系统安 装浪涌保护器也成为一种趋势。浪涌保护器的作用原理是把窜入电力 线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围 内,或者将强大的雷电流泄流入地,从而保护系统或设备不受冲击而损 坏。 结语 建筑防雷系统与建筑内外的设备、人员的安全具有直接的联系,所 以,在对防雷系统的设计中,要综合考虑多方面因素,选择最合适的材 料规格,并且要加强对施工过程的管理和监督工作,保证防雷系统的方 方面面都能满足各项施工要求。 建筑技术论文:建筑工程给排水施工技术之我见 随着我国建筑事业的不断发展以及施工材料、施工工艺的不断创新,促使着建筑工程给排水系统施工人员进一步研究给排水系统施工技术,以促进给排水系统施工质量的提高,为使用者提供安全、有效、优质的给排水系统。目前,我国建筑工程给排水系统施工技术较为先进,针对给排水系统施工的每一个环节都能给出有效的解决措施,保证给排水系统施工的有序、高效进行,也为施工质量的提高提供了保障。笔者基于多年给排水系统施工技术研究与实践经验,将对建筑工程给排水系统施工技术的应用进行简要探讨,以为给排水系统施工人员提供技术参考。 一、建筑工程给排水系统施工准备工作 给排水系统施工人员在施工之前必须做到以下几点。(1)详细阅读施工图纸、了解施工图纸的设计意图,并与相关工作人员深入探讨适宜的施工流程,以避免因对施工设计理解不清而导致的施工失误发生。(2)放线测量是给排水系统施工准备工作中最为重要的一项,因此施工人员必须按照施工设计图纸以及相关要求与标准进行放线测量工作,以为给排水系统施工提供有效的参考。(3)施工人员还必须做好事前预留套管、孔洞、管井等的工作,从而在保证施工工序与质量的基础上,尽量降低对建筑工程的破坏,为使用者提供安全、舒适的环境。 二、建筑工程给排水系统施工技术的应用 我国建筑工程给排水系统施工已经得到快速地发展,尤其是新工艺、新技术与新材料的不断涌现,为建筑工程给排水系统施工质量的提高提供了有利条件。但是,人们生活水平的提高以及对工程施工要求的增多,也给给排水系统施工带来了巨大的挑战。因此,在建筑工程给排水系统施工中,施工人员必须注意以下施工中常见的问题,并针对问题应用适宜的施工技术,以保证施工质量。 第一,给排水管道敷设与安装问题。随着我国新材料的不断涌现,给排水管道所应用的材料质量与性能也在不断地提高,这为给排水系统使用质量的提高提供了基础,但是也给给排水系统的施工增加了难度。因此,施工人员在进行施工的过程中,首要注意的即是管道的安装与敷设问题。(1)给排水管道管材不同时,管道接头设置也不同,选择可热熔管材时需将接头设置在地下,非热熔管材则可将接头设置在地上,以便于管道的检修与维护。(2)管材连接前应注意清楚管材内的杂质,并应用无旋转方式将两个管材相连,同时,对管材进行加热与校正以形成标准的凸缘,在足够冷却的时间内将管材连接牢固。在给排水管材连接过程中,还可以应用排水胶粘接。在粘接之前要先将管材边缘打磨,均匀刷上胶水,在规定时间内将管材有效连接,以提高连接效率。(3)给排水管道安装过程中,需要根据实际需要与设计图纸合理装设伸缩节,同时规定伸缩节间距不能超过4米。在管道安装之后还需要进行适宜球径的通球试验,以保证安装的管道能够正常使用。另外在管道设计安装与敷设过程中还需充分考虑地势问题,要顺势敷设,以保证给排水管道的通畅。 第二,给排水管道的试压问题。给排水管道安装之后,需要进行科学、合理的试压试验,这是为了检查给排水管道安装的质量,确保给排水系统在使用过程中不会发生漏水、渗水等情况。在管道试压之前,施工人员需要全面考虑试压过程中将会发生的所有问题,并制定应急方案,以保证试压试验的有序进行。(1)强度试压试验中水压的选择。根据相关规定显示,在未有特殊说明时,给排水系统管材所能够承受的试压水压与工作压力之比是3:2,并规定最小试压水压值为0.6兆帕。(2)严密性试压试验的水压选择多是以给排水管道工作时所能够承受的压力为准,并不会提高水压,这是对严密性检验的有效水压。 第三,卫生器具管道的施工技术选择。卫生器具管道的安装时给排水系统施工中重要的组成部分,施工人员必须提高重视,以保证卫生器具管道的通畅。(1)坐便器管道口的设置。施工人员设置坐便器管道口时,可以根据建筑工程设计标准中对坐便器管道口设置的规定进行,一般来说,将坐便器管道口设置在距离墙面34厘米左右的位置最佳。(2)地漏水封问题。常用的地漏是网框式地漏,这种地漏需要设置合理的水封,以避免排水管道内气体的溢出。根据国家相关规定,地漏的水封最小深度为50毫米。另外,还有新型的气水两封式地漏,或者在地漏下加设存水弯,都能够有效提高地漏性能。 结 语: 综上所述,我国建筑技术的不断发展为给排水系统施工技术的创新提供了条件,施工人员综合素质的提高也为建筑工程给排水系统施工质量的提高提供了基础。因此,在建筑工程给排水系统施工过程中,施工人员必须提高对适宜施工技术的选择与应用,合理设计施工方案,建立科学的施工管理体系,对给排水施工的每一个环节都进行详细的分析与探讨,制定科学、有效的解决方案以满足给排水系统施工的需要,进而提高施工技术应用的效率与施工质量,为建工程提供优质的给排水系统,进而促进建筑工程整体质量的提升。 建筑技术论文:浅论高层建筑土建工程施工技术 1.工程实例 某高层建筑高26层,地下2层,建筑高度176m,建筑总面积为98206平方米,工程平面图为长方形,长为86m,宽56m。地下2层主要是由钢筋混凝土做成,地上部分两侧为劲性钢筋混凝土简体,中央结构属钢结构,于6~10层、22~24层、26~屋面1层位置设置钢桁架,联合抗震墙。外墙材料采用金属玻璃。工程由上而下土层为:2m填土、0.6m粉质粘土、5.2m淤泥质粉质粘土、9.2m淤泥质粘土、6.7m粉质粘土、4.1m粉质粘土、3.5m细粉砂。 2.施工难点分析 第一,基坑开挖平均深10.9m,最深处大于16m,因为建筑四周有其他建筑,地下埋有管路,施工时不可对其造成破坏。 第二,施工时紧靠地界红线,且非常靠近地下1室,导致地下室外墙防水层施工难度较大。 第三,地下室顶板承受的两侧简体的压力较大,故在地下室设置了4榀桁架,均长5516m。 第四,建筑混凝土简体垂直度误差须控制在10mm以下。但因为建筑带有很多没有规则的外伸钢牛腿,造成模板及脚手架施工具有困难。 3.施工技术分析 3.1深基坑围护施工 3.1.1围护结构构成 通过计算,工程人员规划围护结构由以下几个方面构成: (1)地下连续挡土墙:考虑到工程基坑深度及周边建筑实例,采用c30混凝土做成地下连续挡土墙结构,长33m、厚1m。 (2)钢筋混凝土圈梁、围檩及支撑:c30混凝土,共三道。将第1道支撑标高控制在最小范围内,根据地下室及挖土机械特点,确定支撑标高,支撑设计要满足围护结构的稳定需要,南北向采用混凝土对撑,周围采用混凝土边桁架和角撑。 (3)立柱:材料选择工程钢管桩,为省时省工,尽量使用原工程桩进行支撑平面布置。 3.1.2施工技术措施分析 (1)土体加固:因土抗剪能力小,成槽前,用a700mm水泥土搅拌桩对槽壁两侧进行加固处理,以确保成槽的质量;采用劈裂注浆技术对坑内被动土进行加固处理,提高其抗剪能力。 (2)降水:利用轻型井点降水方法降水2周;采用20m长的喷射井点,对深层土体进行降水,使土体固结,从而使土体抗剪能力得到响应提高。开挖时,地下水降至基坑以下约1m时,施工效果最好。 (3)利用支撑作栈桥:该工程施工场地狭小,仅有一条宽约5m的公用施工道路位于建筑西侧。为此,利用第1道支撑南北向的对撑,设计2个施工栈桥,宽12m左右,和公用道路连通,使问题得到解决。未解决基坑出土困难问题,在栈桥完工后,2道栈桥靠近南侧各设置1台qtg260起重机,最后出土量达4000m3/d。 (4)分层开挖:先适量挖建筑四周土体,是土体应力得到一个缓慢的释放,避免因突然卸载使地下连续墙受力猛增而变形。挖土时,同时卸载立柱桩四周土体,以确保立柱桩周边土压力的平衡。 3.2地下室外墙防水层施工 3.2.1施工流程 按照设计要求,需要在地下室外墙迎水面和底板底部设置防水层,并要着重考虑防水层端部、节点及贯穿部位的防水工作。本工程围护结构与地下室外墙之间供施工人员进行外墙防水层施工地空间十分有限,为此,工程设计人员决定在地下室结构前进行防水层施工。 3.2.2防水层施工 (1)底板工程桩端防水层施工:先清理工程桩周围垃圾、杂物,使其表面洁净平整。涂防水涂膜于桩周围宽10cm左右的位置,并1层涤纶布环桩粘贴,然后重复均匀涂3~4层涂膜,贴网眼麻片于最后1层涂膜上。 (2)地下室墙体与垫层接缝处防水施工:底板下防水层施工完成后设置fc板保护层。墙体与垫层接缝处,先将涂膜刷在涤纶布上,涤纶布与墙体及垫层防水层搭接,考虑上部结构的沉降,在墙体及垫层阴角处预留一定长度。 3.3地下室预应力混凝土桁架施工 3.3.1预应力混凝土桁架施工 建筑地下1层两简体间c、d、e、f轴各有1榀预应力混凝土桁架,其中上弦杆采用后张法施加预应力,每根上弦杆配4束钢绞线,施加4000kn的有效应力,超张拉103%。采用4根大梁对称张拉,每根梁内4孔进行对称对角张拉。施工过程中,张拉时必须保证顶板受力均匀,避免先浇混凝土导致约束受力不均,故先不浇捣桁架竖腹杆和斜腹杆,等到上弦梁板中应力稳定后,再进行竖腹杆、斜腹杆的支模及混凝土浇筑施工,并且混凝土后浇桁架不会容易出现裂缝。在施工过程中,利用排架支撑地下室顶板。 建筑技术论文:地源热泵技术与建筑节能 作者: 收录来源: 中国建设科技网 【摘要】随着经济的发展和人民生活水平的提高,公共建筑和住宅的供热和空调已成为普遍的需求。在发达国家中,供热和空调的能耗可占到社会总能耗的25-30%。我国的能源结构主要依靠矿物燃料,特别是煤炭。矿物燃料燃烧产生的大量污染物,包括大量SO2、NOX等有害气体以及CO2等温室效应气体。大量燃烧矿物燃料所产生的环境问题已日益成为各国政府和公众关注的焦点。我国的供热已经历了一家一户的小煤炉到燃煤锅炉的转变。现在又进一步禁止在城镇建设中小型燃煤锅炉房,体现了政府对保护大气环境的高度重视。因此,除了集中供热的型式以外,急需发展其他的替代供热方式。热泵就是能有效节省能源、减少大气污染和CO2排放的供热和空调新技术。 一、 热泵与建筑供热空调 随着经济的发展和人民生活水平的提高,公共建筑和住宅的供热和空调已成为普遍的需求。在发达国家中,供热和空调的能耗可占到社会总能耗的25-30%。我国的能源结构主要依靠矿物燃料,特别是煤炭。矿物燃料燃烧产生的大量污染物,包括大量SO2、NOX等有害气体以及CO2等温室效应气体。大量燃烧矿物燃料所产生的环境问题已日益成为各国政府和公众关注的焦点。我国的供热已经历了一家一户的小煤炉到燃煤锅炉的转变。现在又进一步禁止在城镇建设中小型燃煤锅炉房,体现了政府对保护大气环境的高度重视。因此,除了集中供热的型式以外,急需发展其他的替代供热方式。热泵就是能有效节省能源、减少大气污染和CO2排放的供热和空调新技术。 热泵(制冷机)是通过作功使热量从温度低的介质流向温度高的介质的装置。建筑的空调系统一般应满足冬季的供热和夏季制冷两种相反的要求。传统的空调系统通常需分别设置冷源(制冷机)和热源(锅炉)。建筑空调系统由于必须有冷源(制冷机),如果让它在冬季以热泵的模式运行,则可以省去锅炉和锅炉房,不但节省了初投资,而且全年仅采用电力这种清洁能源,大大减轻了供暖造成的大气污染问题。 采用热泵为建筑物供热可以大大降低一次能源的消耗。通常我们通过直接燃烧矿物燃料(煤、石油、天然气)产生热量,并通过若干个传热环节最终为建筑供热。在锅炉和供热管线没有热损失的理想情况下,一次能源利用率(即为建筑物供热的热量与燃料发热量之比)最高可为100%。但是,燃烧矿物燃料通常可产生1500-1800℃的高温,是高品位的热能,而建筑供热最终需要的是20-25℃的低品位的热能;直接燃烧矿物燃料为建筑供热意味着大量可用能的损失。如果先利用燃烧燃料产生的高温热能发电,然后利用电能驱动热泵从周围环境中吸收低品位的热能,适当提高温度再向建筑供热,就可以充分利用燃料中的高品位能量,大大降低用于供热的一次能源消耗。供热用热泵的性能系数,即供热量与消耗的电能之比,现在可达到3-4;火力发电站的效率可达35-58%(高值为燃气联合循环电站)。采用燃料发电再用热泵供热的方式,在现有先进技术条件下一次能源利用率可以达到200%以上。因此,采用热泵技术为建筑物供热可大大降低供热的燃料消耗,不仅节能,同时也大大降低了燃烧矿物燃料而引起的CO2和其他污染物的排放。 热泵利用的低温热源通常可以是环境(大气、地表水和大地)或各种废热。应该指出,由热泵从这些热源吸收的热量属于可再生的能源。 二、空调热泵的分类及其优缺点 以建筑物的空调(包括供热和制冷)为目的的热泵系统有许多种,例如有利用建筑通风系统的热量(冷量)的热回收型热泵和应用于大型建筑内部不同分区之间的水环热泵系统等。这里主要讨论利用周围环境作为空调冷热源的热泵系统。就其性质来分,国外的文献通常把它们分为空气源热泵 (air source heat pump, ASHP) 和地源热泵(ground source heat pump, GSHP)两大类。地源热泵又可进一步分为地表水热泵 (surface-water heat pump,SWHP)、地下水热泵 (groundwater heat pump, GWHP) 和地下耦合热泵 (ground-coupled heat pump, GCHP)。我国对热泵系统的术语尚未形成规范的用法。例如对地下水热泵系统有“地温空调”的商业名;而地下耦合热泵则在一些文献中称为“土壤源热泵”,或直接称为“地源热泵”。 空气源热泵以室外空气为一个热源。在供热工况下将室外空气作为低温热源,从室外空气中吸收热量,经热泵提高温度送入室内供暖。空气源热泵系统简单,初投资较低。空气源热泵的主要缺点是在夏季高温和冬季寒冷天气时热泵的效率大大降低。而且,其制热量随室外空气温度降低而减少,这与建筑热负荷需求趋势正好相反。因此当室外空气温度低于热泵工作的平衡点温度时,需要用电或其他辅助热源对空气进行加热。此外,在供热工况下空气源热泵的蒸发器上会结霜,需要定期除霜,这也消耗大量的能量。在寒冷地区和高湿度地区热泵蒸发器的结霜可成为较大的技术障碍。在夏季高温天气,由于其制冷量随室外空气温度升高而降低,同样可能导致系统不能正常工作。空气源热泵不适用于寒冷地区,在冬季气候较温和的地区,如我国长江中下游地区,已得到相当广泛的应用。 另一种热泵利用大地(土壤、地层、地下水)作为热源,可以称之为“地源热泵”。由于较深的地层中在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度,远高于冬季的室外温度,又低于夏季的室外温度,因此地源热泵可克服空气源热泵的技术障碍,且效率大大提高。此外,冬季通过热泵把大地中的热量升高温度后对建筑供热,同时使大地中的温度降低,即蓄存了冷量,可供夏季使用;夏季通过热泵把建筑物中的热量传输给大地,对建筑物降温,同时在大地中蓄存热量以供冬季使用。这样在地源热泵系统中大地起到了蓄能器的作用,进一步提高了空调系统全年的能源利用效率。 地下水源热泵系统的热源是从水井或废弃的矿井中抽取的地下水。经过换热的地下水可以排入地表水系统,但对于较大的应用项目通常要求通过回灌井把地下水回灌到原来的地下水层。最近几年地下水源热泵系统在我国得到了迅速发展。但是,应用这种地下水热泵系统也受到许多限制。首先,这种系统需要有丰富和稳定的地下水资源作为先决条件。因此在决定采用地下水热泵系统之前,一定要做详细的水文地质调查,并先打勘测井,以获取地下温度、地下水深度、水质和出水量等数据。地下水热泵系统的经济性与地下水层的深度有很大的关系。如果地下水位较低,不仅成井的费用增加,运行中水泵的耗电将大大降低系统的效率。此外,虽然理论上抽取的地下水将回灌到地下水层,但目前国内地下水回灌技术还不成熟,在很多地质条件下回灌的速度大大低于抽水的速度,从地下抽出来的水经过换热器后很难再被全部回灌到含水层内,造成地下水资源的流失。此外,即使能够把抽取的地下水全部回灌,怎样保证地下水层不受污染也是一个棘手的课题。水资源是当前最紧缺、最宝贵的资源,任何对水资源的浪费或污染都是绝对不可允许的。国外由于对环保和使用地下水的规定和立法越来越严格,地下水热泵的应用已逐渐减少。 地表水热泵系统的一个热源是池塘、湖泊或河溪中的地表水。 在靠近江河湖海等大体量自然水体的地方利用这些自然水体作为热泵的低温热源是值得考虑的一种空调热泵的型式。当然,这种地表水热泵系统也受到自然条件的限制。此外,由于地表水温度受气候的影响较大,与空气源热泵类似,当环境温度越低时热泵的供热量越小,而且热泵的性能系数也会降低。一定的地表水体能够承担的冷热负荷与其面积、深度和温度等多种因数有关,需要根据具体情况进行计算。这种热泵的换热对水体中生态环境的影响有时也需要预先加以考虑。 地下耦合热泵系统是利用地下岩土中热量的闭路循环的地源热泵系统。“地下耦合热泵”的名称直译自英文,不通俗。通常也称之为“闭路地源热泵”(closed-loop ground source heat pump)以区别于地下水热泵系统,或直接称为“地源热泵”。它通过循环液(水或以水为主要成分的防冻液)在封闭地下埋管中的流动,实现系统与大地之间的传热。在冬季供热过程中,流体从地下收集热量,再通过系统把热量带到室内。夏季制冷时系统逆向运行,即从室内带走热量,再通过系统将热量送到地下岩土中。因此,地下耦合热泵系统保持了地下水热泵利用大地作为冷热源的优点,同时又不需要抽取地下水作为传热的介质。它是一种可持续发展的建筑节能新技术。1998年美国能源部颁布法规,要求在全国联邦政府机构的建筑中推广应用地下耦合热泵供热空调系统。为了表示支持这种节能环保的新技术,美国总统布什在他的得克萨斯州的宅邸中也安装了这种地源热泵空调系统(见2001年5月18日参考消息)。 三、地源热泵供热空调系统的经济性分析 地源热泵系统可实现对建筑物的供热和制冷,还可供生活热水,一机多用。一套系统可以代替原来的锅炉加制冷机的两套装置或系统。系统紧凑,省去了锅炉房和冷却塔,节省建筑空间,也有利于建筑的美观。地源热泵系统的另一个显著的特点是大大提高了一次能源的利用率,因此具有高效节能的优点。地源热泵比传统空调系统运行效率要高约40-60%。另外,地源温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,整个系统的维护费用也较锅炉-制冷机系统大大减少,保证了系统的高效性和经济性。 迄今为止制约地下耦合热泵系统在我国应用的障碍主要是在地下埋管的初投资较高,以及政府、建筑设计人员和公众对这一技术缺乏了解。地源热泵空调系统的经济性取决于多种因素。不同地区,不同地质条件,不同能源结构及价格等都将直接影响到其经济性。根据国外的经验,由于地源热泵运行费用低,增加的初投资可在3-7年内收回,地源热泵系统在整个服务周期内的平均费用将低于传统的空调系统。 四、结束语 在建筑供热空调中采用热泵技术可以有效地提高一次能源利用率,减少温室效应气体CO2和其它燃烧产生的污染物的排放,是一种可持续发展的建筑节能新技术。在本文所讨论的几种主要的热泵系统中,空气源热泵的初投资最少,但效率较低,且应用条件受一定的限制,仍将在部分冬季气候温和的地区得到较多的应用。地下水热泵和地表水热泵系统受水资源条件的制约,应用范围受到限制。地源热泵(地下耦合热泵系统)适用范围广,运行费用低,节能和环保效益显著。地源热泵在北美和欧洲的许多国家已得到广泛的应用,是一种成熟的技术;但我国在地源热泵的应用方面还刚刚起步。推广地源热泵技术需要政府的政策引导、对设计和施工人员的培训、所需设备和材料的配套以及提高公众对地源热泵技术的了解程度。在供热空调中应用热泵技术的主要制约因素曾经是电力供应不足和人民群众消费水平较低,对热泵空调系统的市场需求尚未形成。随着改革开放以来我国经济的发展和人民生活水平的提高,以上两个制约因素已不复存在,空调和供热已成为普通百姓的需求,并逐渐向农村和南方扩展,市场前景很好。通过政府部门、科研机构和工程技术人员的共同努力,借鉴国外的成功经验,我国的地源热泵应用将得到较快的推广和发展。
材料力学论文:材料力学公式分类记忆方法 【摘 要】根据课程特点,结合教学实践,摸索出了一套行之有效的材料力学计算公式分类记忆方法,取得了良好的教学效果,学生的计算准确性和学习积极性均得到提高。 【关键词】材料力学;计算公式;分类记忆;教学效果 材料力学是针对我校机械类、材料类专业学生开设的一门理论性较强的技术基础课。由于课程内容复杂,计算公式繁多,多数学生在记忆上存在一定的难度,计算准确性和学习积极性受到影响,进而导致教学效果很不理想。因此,材料力学计算公式的记忆问题成为一个急需解决的主要问题。根据课程特点,结合教学实践,借鉴他校和他人教学改革思路[1-4],摸索出了一套行之有效的材料力学计算公式分类记忆方法,取得了良好的教学效果。 经过观察不难发现,这几组公式的结构完全相同,都是分数的形式。如果记忆的是轴向拉伸和压缩的计算公式,那么后面的剪切、扭转和弯曲的计算公式可以记忆为:分子中的截面内力变换一下形式,分母中的截面参数和变形刚度也相应变换一下形式。 类似地,还有主应力、主应变和主惯性矩公式也可以用这样的替换方法来记忆。 通过分类记忆,就算再难的公式也会记住的。养成分类记忆的习惯,不仅有助于提高记忆力和观察力,还有助于提高想象力和创造力。 2 教学效果 在分类记忆方法的影响下,学生就能主动地记忆看似复杂、繁乱的材料力学计算公式了,课堂练习和课后作业的计算准确性就会相应地得到提高。在教师的正确引导下,学生学好材料力学的信心就会逐渐增强,学习积极性不断提高,从而体会到学习材料力学不再是一件很痛苦的事情,而是一件很快乐的事情。 2.1 提高了学生的计算准确性 以往学生对学习材料力学缺乏兴趣,原因之一就是计算公式没有记住。在教学过程中,经常有学生反映材料力学公式多,不好记,结果导致课堂练习和课后作业的计算准确性低。经调查发现,这种情况具有普遍性。这个问题如果解决不好,势必会影响教与学的效果。引入分类记忆方法后,公式记住了,学生的计算准确性自然就提高了。 2.2 提高了学生的学习积极性 以往学生对学好材料力学缺乏信心,原因之一就是辛勤付出没有回报。经常出现这种情况:虽然学生学习很努力,但是成绩不理想。分析原因,公式没记住,解题错误多,努力没收获,结果导致学生的自信心受到打击,学习积极性上不来。引入分类记忆方法后,公式记住了,成绩上去了,付出有回报,学生的学习积极性自然就提高了。 3 结束语 材料力学计算公式的分类记忆探索取得了一定的成效,现已获得校方和学生的认可。通过对材料力学计算公式的分析整理,进行分类记忆探索,进一步强化对知识的学习和掌握要求,不仅仅是能领会教材中的知识,而且能把获得的知识在头脑中记忆下来。只有这样,才能在作业、考试及以后的工作中灵活运用,也才算真正掌握了知识。因此,这种记忆方法值得进一步推广,以获得更好的教学效果。 材料力学论文:对新时期材料力学教学的几点思考 【关键词】 材料力学;青年教师;思考 材料力学是工学学科中力学类、机械类、土木类、航空航天类等专业一门重要的专业基础课。在上述专业课程体系当中,按照授课时间排序,材料力学是第一门系统性讲解变形体(杆件)在外部载荷(以集中力、布力、集中力偶与温度为主)作用下形变与内部应力相关计算的课程,内容上完成了从质点、刚体到变形体的过渡,上承高等数学、理论力学,下启弹性力学、结构力学、岩土力学、机械设计等专业课程,是连接基础课与专业课的不可或缺的一环。目前,以建设世界一流大学和一流学科为目标,笔者所在的上海理工大学正实施“卓越工程师教育培养计划”,同时大力推进多个专业的工程教育专业认证。在这样的背景下,如何将材料力学这门由于内容相对经典且逻辑性强,而在部分学生眼中显得抽象枯燥的课程讲好,使得学生通过课程学习能够掌握材料力学中的思想方法及重要结论,并具备将其应用于解决实际工程问题的能力,是值得从事材料力学教学工作的青年教师思考的一个重大问题。下面,笔者结合工作实践谈几点自己的看法。 一、讲好绪论课 材料力学的绪论部分一般包括对本课程研究对象、研究内容、研究方法、基本概念、实际应用,以及历史沿袭、最新进展、未来趋势等的介绍。由于绪论并不涉及具体的公式推导与问题求解,容易被相当数量的习惯于应试导向性学习的学生贴上“内容空洞,学而无用”的标签,甚至一些授课教师也持有类似观点,以几句话将绪论匆匆带过,进入相对“言之有物”的后续内容。实际上,绪论的重要性并不亚于其他章节,一堂好的绪论课不但应当能够使学生对课程内容产生清晰的整体印象,还应起到拓宽其视野,激发其学习兴趣的目的。绪论课的作用就好比“藏宝图”加“指南针”,使学生在后续的学习过程中可以主动地按图索骥而不至迷失方向,最终获得“宝藏”――即解决问题的思想方法与需要掌握的知识点。 材料力学教材绪论部分所包含的知识点之间联系相对松散,不存在能够串起全部知识点的较长逻辑链,因而在讲课方面留给教师自由发挥的余地较大;但也正是由于无定式可循,讲好绪论课的难度甚至还要高出讲好具体理论课程的难度。为了使绪论课发挥其应有的作用,组织课程内容时不妨考虑以下几点: 1. 以现实生活中常见实例作为开头,以设问的形式引出材料力学的研究内容,即强度、刚度与稳定性的概念。如,由建筑地基不均匀沉降导致的墙体裂缝多与地面呈45°的现象,以及2012年8月24日发生的哈尔滨阳明滩大桥垮塌事故,引出强度的概念与重要性;由客机起飞时通过舷窗所观察到的机翼弯曲现象,以及1998年6月17日发生的因Ka-50直升机上下两副反向旋转的旋翼桨叶碰撞而导致的坠机事故为例,引出刚度的概念及重要性。 2. 以材料力学的发展史为主线,重点介绍做出过突出贡献的著名科学家及其工作,如伽利略、胡克、欧拉、拉格朗日、纳维等人,使学生在深入学习具体理论之前即对课程内容的背景及历史沿革有所了解,对课程产生更加立体的第一印象。与此同时,还应适当增加与中国古代材料力学成就相关的部分内容,如东汉末年经学家郑玄对于胡克定律的等价描述0,建于公元600年前后、世界现存第二古老的单孔敞肩圆弧石拱桥――赵州桥,以及建成于公元1056年、世界现存最高大的古代木构建筑――山西应县佛宫寺释迦塔等等。 3. 在讲解材料力学基本假设时,不但需强调其在理论推导方面的意义,同时还应从正反两个方面举例说明其适用范围,使学生对真实世界的复杂性与理论的局限性产生一定的感性认识,为将来进一步学习更高层次的课程做一铺垫。如,对于连续性假设,可指出只有物体所占据的空间内均充满物质不存在空隙,且物体变形后不发生重叠或开裂现象时,物体的变形及内力才能表示为物体内部每一个物质点的坐标的连续函数,便于利用数学分析的方法进行研究。尽管此假设在原子尺度上、甚至对于某些多孔材料在微米尺度上不再成立,但只要作为研究内容的材料的力学行为所发生的尺度远大于上述范围,则仍然可以应用此假设。如果物体的确包含宏观裂纹或类似缺陷,那么采用断裂力学的分析方法则更为适合。对于均匀性假设,可指出此假设意味着物体内部各物质点处均有相同的力学性能,所以材料属性可以是独立于物质点坐标的常数。尽管此假设对于金属材料在晶粒尺度上、对于某些包含颗粒或纤维组分的复合材料甚至在10 μm的尺度上不再成立,但在宏观尺度上仍可应用均匀性假设。对于各向同性假设,可指出其适用于大多数金属与高分子聚合物工程材料,但同时也存在大量不满足此假设的常见材料,典型如竹子、木材、连续纤维增强型复合材料单层板等。另外,还可举例说明宏观尺度上各向同性的材料在细观或介观尺度上并非各项同性。最后,应特别强调各向同性只是针对材料的弹性行为而言,并不包括强度,避免学生混淆概念。 二、优化课堂内容 现阶段我国高校中材料力学的教学进程大多沿著“直杆轴向拉压圆截面轴扭转直梁对称弯曲应力状态与强度理论组合变形”的主线展开,再附加压杆稳定与能量法有关内容;对于杆件的三种基本变形(拉压、扭转、弯曲),又多沿着“变形假设几何关系本构关系平衡条件应力公式变形公式”的顺序进行演绎推导。国内外多种教材的内容也基本按照上述思路编排或略加调整0-0。这种整体进程安排符合由浅入深、从易到难、循序渐进的一般教育原则,同时通过讲解杆件的三种基本变形问题,可加深学生对于材料力学中普遍采用的分析方法的理解与记忆。但是另一方面,这种传统安排的不足之处表现为教学内容重复性较大,且各部分之间的逻辑联系不够紧密,不利于学生在较短时间内掌握材料力学的核心内容0, 0,影响学习效率与积极性的提高。面对传统的教学进程安排、有限的课时(根据学生专业不同通常为64或48)与不断增长的对实际传授知识量的需求三者之间的矛盾,优化课堂内容显得十分必要。 1. 由于生活在信息时代、习惯于在若干目标间快速转移注意力的学生难以被包含较长逻辑链的数学推导过程长时间吸引,所以需要将传统的“连续式”教学过程变为“脉动式”教学过程,将每堂课所应覆盖的内容归纳划分为若干个知识点,每个知识点都包括设问形式的开头、具体内容讲解、为下一个知识点铺垫的结尾所构成。考虑到学生一般可持续集中注意力的最长时间约为10 分钟左右,每个知识点所需讲授时间在10~15 分钟左右为宜,这样一节时长45分钟的课程中即可安排3~4个知识点。 2. 对于杆件的基本变形,除按照现有教学顺序进行讲授之外,还可在每一种基本变形相关内容讲授完毕之后,沿“外力内力应力应变能量”的主线0重新演绎所学内容,使学生从不同角度观察分析问题,拓宽思路。在所有基本变形讲授完毕之后,应充分比较直杆在轴向拉压、扭转、弯曲时的分析方法与重要结论,并归纳提炼出共同特征,使学生从更高层次上整体理解与掌握课程内容。另外在不改变基本教学顺序的情况下,还可适量增加教材以外的内容,目的在于加强学生对于解决材料力学问题的一般方法的理解,不求艰深。例如,可利用推导直梁横力弯曲时平衡微分方程的微元法,推导直杆轴向拉压与圆截面轴扭转时的控制方程0,而后两者在现行教材中一般较少出现。 3.形形色色的有限元分析软件已经在工业界得到了大规模应用,而材料力学的知识又是掌握有限元软件使用方法的必要前提。为了培养学生的工程实践能力,同时加深对于材料力学所学内容的理解,可以在课程中增加有限元软件的简单介绍与实际操作模块,使学生具备利用ANSYS或者Abaqus解决简单材料力学问题的能力。 三、合理运用现代化教学手段 目前,以微软公司的PowerPoint(简称PPT)为代表的电子演示文稿已经成为各高校必不可少的多媒体教学手段。传统的以板书为主的教学模式中,授课教师需花费大量时间在黑板上写字绘图,期间背对学生,无法观察学生的反应,与学生的互动时间也会相应减少。而且板书的表现力有限,难以用生动的形式解释某些较难理解的概念。同时,以板书为主的教学模式要求授课教师对于在课堂上所要呈现的全部内容都烂熟于心,否则一旦记忆不牢,就有可能在面对空白的黑板时无从下手,致使教学效果大打折扣,而这也正是许多初上讲台的青年教师所要面对的问题。板书的弱项却是PPT的长项,若以PPT为主要教学手段,由于不用花费时间在黑板上写字绘图,授课教师可一直面对学生,便于师生互动,提高教学效率。另外,因为大部分讲授内容均已预先记录在PPT上,教师不用为偶尔忘记内容担心,实际上减轻了教师的负担。不过另一方面,PPT在展示数学推导过程方面也有自身的局限性,由于所有内容均为事先制作,缺乏根据需求临场改变的自由度,不便于教师根据学生的反馈而从多个角度解释部分推导过程。此外,较快的显示速度也不利于学生对于推导逻辑的理解消化,而高度集中的注意力也容易造成学生的疲劳。在这方面,板书的点显而易见,理论推导过程明晰,节奏适中,便于学生理解。因此,青年教师应合理结合传统板书与以PPT为代表的现代教学手段,利用自身熟悉多媒体素材与手段的优势,用大量可视化的内容解释材料力学中理论性较强、相对晦涩的概念;而在进行理论推导时,则依靠板书,详细讲解思路与每一步的依据,并结合学生的反馈,重复重点步骤,这样才能取得更好的教学效果。 智能手机是另一个可以利用的教学手段。尽管目前智能手机的滥用已经成为一个普遍存在的影响课堂教学效果的因素,但不可否认的是智能手机与互联网的结合的确大大加快了信息传播的速度,也大大方便了人与人之间的交流。正如大禹治水,堵不如疏,与其禁止学生在课堂上使用手机,不如引导其适度“正面”地使用手机或其他移动通信终端,使手机为提高课堂教学效果服务。 材料力学作为工学学科多个专业的一门重要的专业基础课,随着“卓越工程师教育培养计划”的实施与工程教育专业认证的推进,对这门经典力学课程的教学效果提出了更高的要求。作为从事材料力学教学工作的青年教师,在不改变现行教学体系的前提下,可充分发挥主观能动性与熟悉新兴教学方法与传播手段的优势,从讲好绪论课、优化课堂内容、合理运用现代化教学手段三个方面着手,精心打磨材料力学,使其在新形势下焕发生机,为培养适应时展要求的创新型工程技术人才作出自身的贡献。 材料力学论文:材料力学虚拟实验系统设计与实现 摘要:本论文Y合我校实验教学的实际情况,同时借助于材料力学理论知识,自主设计并开发了材料力学虚拟实验系统。材料力学模拟实验系统是一个基于web平台开发,采用B/S模式三层架构,通过J2EE、SQL等技术开发而来的一款网站系统,通过网页接入服务器方式,在客户端网页进行虚拟的材料力学模拟实验,从而替代或补充在现实世界进行的真实材料力学实验教学活动。该论文将详细分析材料力学虚拟系统的各种需求和特性,以及所需的各类技术支持,剖析材料力学模拟实验系统内部的逻辑实现。 关键词:虚拟实验系统 web 材料力学 1 引言 随着计算机的发展,计算机已经在日常各类教学活动中扮演着无可替代的角色,计算机的高效和智能解决了教学生活中许多重大或者难以解决的问题。计算机网络也继承了这些特性,同时,计算机网络比起计算机软件又拥有着许多特有的优点,比如计算机网络可以做到实时更新与维护,而且比计算机软件占用更少的资源,开发难度也大大降低。 虚拟实验是以计算机技术为基础的虚拟技术。早起仅在模拟电路中被提出。比如著名的电路模拟软件Labview便是虚拟实验系统的典型案例。在结构和力学领域,国内外采用有限元软件、结构设计软件、以及部分建造软件进行实验,但是,这一类软件主要是以分析和设计为主,但是在功能上,操作的流程和实验的现象展示往往很难满足实验教学的需要。 力学实验教学一直是力学教学中一个必不可少的组成部分,但是随着力学科学的发展,以及力学学科内部划分的纷繁复杂,力学实验器材种类特别繁多复杂,而且作为教学器材,数目巨大,且频繁使用增加了器材的损耗,这无疑大量增加了教学费用的开支。 本课题利用计算机网络所具有的特性,通过计算机web的开发,利用计算机网络技术,制作了一款解决现实世界材料力学实验教学所面临的各类问题的虚拟实验系统,通过网页接入的方式,非常方便快捷高效的将现实世界材料力学实验教学移植于网络平台。将所有教学活动网络化,将使材料力学实验教学变得非常低廉、高效和可持续。 2 系统结构概述 材料力学虚拟实验系统开发分为以下几个阶段完成。第一个阶段由材料力学教研室完成典型的实验项目和内容,为进一步开发提供理论保障;第二阶段由学习材料力学的学生提实验操作的实际要求,操作的简易程度;第三阶段由开发人员根据教师和学生提出的实验要求进行开发和推广。材料力学虚拟实验教学系统的总体设计目标为:(1)对已有的教学实验内容和项目进行有效分析、整理和完善。特别对影像照片、力学图纸、力学使用说明和操作流程等技术资料进行归档,为后期开发提供素材;(2)利用计算机虚拟技术,在线模拟实验的全过程,再现不同测试方法和实验现象,将该技术应用于本科实验教学的各个环节;(3)利用大型虚拟设备,并借助于虚拟现实技术再现实验外的典型应用和操作流程,用于本科生入学,其他专业学生和实验人员开展相关活动。 本系统主体是web网站,采用了B/S模式下的三层架构的实现模式和 JavaEE及相关技术进行界面开发,采用SQL数据库管理技术对信息进行高效安全管理。系统主要由三大功能模块组成:学生界面模块:主题是在线模拟实验模块,同时包含在线交流答疑、公告广播接收等辅助功能。教师界面模块:主要提供模拟实验的更新、公告广播的、学生档案管理等功能。数据库模块:主要是对各类信息数据的管理。 3 系统的需求分析 在力学虚拟实验系统中,系统需求分析主要分为三块,一块是学生端实现,一块是教师端实现,另一块为数据库实现。 3.1 学生端 学生端主要为虚拟实验的实现。系统的虚拟实验模块,虽然包含多个物理实验模型,但其基本技术原理相同,受文章篇幅的限制,本文将以拉伸实验为例介绍虚拟实验模块的原理。 3.2 学生端登陆 学生若要使用本系统,必须拥有已注册于服务器的账号,如若没有则需通过注册向服务器录入学生个人信息。注册将会对注册信息进行必要的合法性检查,其利用本地的JavaScript,通过后才会将个人信息录入服务器数据库中。登陆完成后即可进入学生端界面。 3.3 虚拟实验 虚拟实验界面中包含“实验大纲”、“实验指导”、“仪器试件”、“虚拟实验”、“实验报告”、“留言答疑”以及“我的信息”等板块。“实验大纲”、“实验指导”界面为收录的本次实验的原理教学和实验流程,“仪器试件”则通过图片形式展示本次实验所用到的各类仪器。学生用户可以通过浏览这些分类板块了解本次实验的原理、流程、目的以及实验要求等信息,达到实验前的教学目的。当学生充分理解实验后,就可以正式开始“虚拟实验”环节,这也是本系统核心功能模块。 “虚拟实验”环节开始后,系统会通过前提JS,一些复杂的实验则通过后台servlet和 javaBean,依据具体实验随机生成一定合理范围内的实验数据,并通过request或session对象传递给jsp页面。当完成以上实验步骤后,学生用户即可将虚拟实验所得数据代入具体公式计算得出实验结果,至此整个“虚拟实验”环节结束。 3.4 报告提交 当学生完成整体虚拟实验后,即可将整个实验流程和所得数据结果整理成报告,并通过网络上传提交与服务器数据库中,以备教师调阅或者学生自己查阅。同时系统也提供在线答疑功能,学生可将实验步骤中难以理解的环节通过邮件形式发予任课教师进行咨询,回复也以邮件形式发回学生邮箱中。 3.5 教师端 教师使用此系统也需要进行账号注册以及信息的验证,验证过程同学生模块,注册完成后将信息收录数据库中。教师模块的权限要高于学生模块,教师模块拥有整个系统的控制权限,教师可以通过教师端界面管理整个系统的数据库。 3.5.1 报告管理 当学生将实验报告提交于服务器数据库之后,教师即可通过“报告管理”模块查询到所需要调阅的报告。查询功能采用模糊搜索方式,可以根据 “名称”、“起始时间”、“结束时间”等条件对数据库中的报告进行检索。教师拥有对报告数据库表的更新管理权限,可以随时删减数据库中的报告文件,并且教师可以上传报告模版文件,供学生下载使用。 3.5.2 成绩管理 通过“成绩管理”模块,教师可以在线打开学生提交于报告数据库中的文件。在打开后的报告界面会出现“评分”选项,教师可以通过审阅学生提交的报告对学生虚拟实验的完成情况进行等级评定工作。当评定完成之后,评定的结果信息会被储存于服务器数据库中,对不及格的报告,教师可在“报告管理”模块将其删除。学生可在收到评定结果为“不合格”的消息后再次进行模拟实验并重新提交报告,直至评定结果为“合格”为止。教师也可在评定结果后再次进行修改,更改评定的结果。 同时,教师也可在此模块中进行检索,搜索出所有“合格”或“不合格”的学生信息及报告,并通过相应模块做后续的管理操作。 4 结语 本文通过详细的介绍,描述了材料力学虚拟系统的组成结构及工作流程,阐述了材料力学虚拟系统的优越性,以及对现实物理实验所面临的问题的解决策略,材料力学模拟系统极大减少了现实物理实验的人力财力支出,是对现实物理实验的强大补充和替代。 材料力学论文:材料力学在力学学科及工程实际中的应用 摘 要 材料力学是力学及机械、土木等相关专业的基础学科,其主要任务是研究杆状材料的强度、刚度和稳定性。本文重点探讨材料力学在其他力学学科,包括弹性力学、板壳力学及振动力学等学科中的应用。此外,还介绍了材料力学在工程实际中的应用。这不仅能深刻阐明学习材料力学课程的意义,还通过实例及工程背景来加深学生的印象,提高教学效率。 关键词 材料力学 弹性力学 板壳力学 振动力学 工程应用 0 引言 材料力学①是研究杆状材料的强度、刚度及稳定性的学科,也是力学、机械工程、土木工程等专业的必修课程。该学科的应用范围非常广,不仅能解决一些强度校核、稳定性验证问题,还与其他力学学科,例如弹性力学、②板壳力学③和振动力学④等的交叉非常普遍。此外,材料力学在工程实际和生活中的应用也非常多。本文就通过材料力学在力学学科及工程实际中的应用这两部分来进行说明。 1 材料力学在力学学科中的应用 1.1 材料力学在弹性力学中的应用 弹性力学是研究弹性体在外力作用、温度变化及支座沉陷等外部因素作用下产生的应力、应变、位移的一门学科。其研究对象、基本假设及研究方法与材料力学不同,且它的基本研究思路是基于平衡方程、物理方程和几何方程。其中,弹性力学中物理方程的推导与材料力学息息相关,如图1所示,根据广义胡克定律,容易得到 式(1)中,%l1,%l2和%l3分别是材料力学中的第一、第二及第三主应力,E和%e分别为弹性模量和泊松比。材料力学在弹性力学中的应用还有很多,例如平面应力问题和平面应变问题的区分、应力集中现象在弹性力学中的推广、圣维南原理、利用切应力来求解弹性力学问题等等,此处不再一一赘述。 1.2 材料力学在板壳力学中的应用 板壳力学是研究工程中的板壳结构在外力作用下的应力分布、变形规律和稳定性的学科。其主要研究内容为薄板弯曲理论以及经典解法、薄板稳定问题、薄壳一般理论。板壳问题的求解过程中,通常会用到材料力学挠曲线方程的微分关系,例如,1820 年,Navier 首先成功求解了均布荷载作用下的简支矩形板的挠度问题,如图2中,四边简支矩形板的边界条件为 其中,挠曲线的曲率等于0,即是利用了材料力学中简支端的弯矩M=0的概念。此外,该方法求解简支矩形板的挠度,还利用了材料力学中的力法及位移法建立方程,且最终得到板的最大挠度发生在矩形的中心位置,即=a,=b处,这也与材料力学中简支梁中心位置处挠度最大的概念相符。 1.3 材料力学在振动力学中的应用 振动力学是研究机械振动的运动学和动力学的一门学科。固有频率的计算,是振动研究重点关注的问题之一。而利用柔度法求解系统固有频率时,材料力学的应用可以让问题大为简化。如图3所示为一带有质量块的悬臂梁,为得到系统的固有频率,可以将梁等效为弹簧,列振动方程进行求解,然而该方法比较复杂。此处,可以根据材料力学中集中力作用下悬臂梁自由端的挠度公式得到梁的柔度,从而可以进一步得到系统的刚度和固有频率,让计算和推导过程简单化,基本计算过程如下: 类似地,还可以将材料力学中弯曲变形的概念应用于振动测试当中。如D4(a)、(b)表示用力锤法测试固支梁固有频率和阻尼比的振动测试实验及其原理图。其中,实验构件由四根两端固支梁和两块矩形钢板组成,用力锤敲击矩形板的侧面,测试出的系统固有频率即为四根固支梁的振动频率。将系统看成四根并联的弹簧,由材料力学知识,单根两端固支梁的刚度为: 其中,E为弹性模量,I为惯性矩,L为固支梁的长度,系统总刚度即为 = 48EI/L3,再根据 = ,即可求解出系统的理论固有频率,并将其与振动测试设备得到的固有频率相比较,便能验证该实验的精确性。 2 材料力学在工程实际中的应用 除了在弹性力学、振动力学等力学学科和专业课程以外,材料力学在工程实际和现实生活中的应用也非常广泛。例如,如图5利用有限元软件分析结构的强度,其中,材料的属性:包括弹性模量、泊松比等都需要参考材料力学的内容,且分析结果的正确性及其精度,也都可以通过材料力学的理论分析予以证明。在数控机床强度分析、大型自然通风冷却塔的优化设计中,通常会涉及材料力学的基本概念。 此外,如图6(a)所示,法国著名景点埃菲尔铁塔的形状,也可以利用材料力学中弯曲内力的概念予以解释。由于铁塔水平风向通常仅受到水平方向风力的作用,因此从单个方向上可以将其等效为悬臂梁受水平风载作用,其在均布载荷作用下的弯矩图如图6(b)所示。越靠近地面,弯矩越大,要保证结构的强度,对建筑物的尺寸要求就越高。再考虑塔身自重以及不同高度和不同季节情况下风速的差别等原因,才最终确定了埃菲尔铁塔的形状。巧妙利用了材料力学中弯矩的概念对建筑结构进行优化设计,这也是它与其他塔型建筑物的最显著区别。 最后,在日常生活中接触到的包装袋会有锯齿形状或者小孔裂缝,方便与人们撕开,这就用到了材料力学中小孔或者缝隙处会发生应力集中的现象。此外,在汽车、船舶等交通运输工具中,通常会有材料拼接,拼接处由于材料不同,刚度出现急剧变化,此时也会发生应力集中现象,因此,一味增加此处材料厚度往往会适得其反。这些也都是材料力学在工程实际或现实生活中的应用。 3 结束语 随着工业4.0概念的普及,高校教育越来越偏重于信息化、智能化,对学生的要求是理论联系实际、知识用于实践。本文通过介绍材料力学在力学学科及工程实际中的应用,既可以激发学生对材料力学的兴趣、提高课程的教学效率,又能让学生真正了解材料力学的工程背景和实用价值。 材料力学论文:材料力学教改思考 摘 要 材料力学是工科类专业的一门重要技术基础课。本文从培养目标、教学内容、教学手段三方面出发对材料力学课程的教学改革进行了初步的探讨和思考,以期能够在今后的教学实践中培养出适合国家需要的多层次、多类别专业人才。 关键词 材料力学 教学内容 改革 材料力W是工科类专业的一门重要技术基础课,对航空航天类、土建类、机械类各专业显得尤其重要。材料力学课程的任务是为解决工程实际问题(强度、刚度、稳定性)提供必要的理论基础。随着材料制造工艺的飞速发展及计算机技术的日益普及,传统的材料力学课程在教学方法和内容上需要改革调整。本文以下结合笔者所在高校的教学实践活动,对今后材料力学课程的改革进行了初步的探讨和思考,以期能够在新的历史时期下,培养出国家所需要的多层次、多类别的专业人才。 1 进一步明确培养人才的目标 目前,中国正处于快速发展阶段,急需大量的各行业人才,而培养人才的重任便落在各种高校身上。中国有几百所工科大学,但每所高校培养人才的方式不一样,其中绝大多数高校是以培养应用型人才为主,少数高校是以培养研究性人才为主。以培养应用型人才为主要目标的高校,学生毕业后绝大多数都流入了生产型企业,他们主要从事相关产品的研发和设计工作,是产品生产过程中的中坚力量。而以培养研究型人才为主要目标的高校,学生毕业后有相当一部分会流入研究所和设计研究院,主要从事以技术创新为主的研究和深度研发工作,是产品研发阶段的创新型人才。培养技术应用型人才的高校,应侧重教会学生如何“用”的问题。而对于培养研究性人才的高校,更为重要的是告诉学生“为什么是这样”的问题。所以,首先应该根据学校自身的定位,明确学生的培养目标,从而合理组织教学内容。其次,应根据不同的专业设置来明确教学内容。 材料力学是力学、航空、航天、机械、动力、土木、水利等专业的一门重要专业基础科,而且是一门理论性很强的学科,其包含的公式,定理,思维方式,建模思路等对于各行业的产品研发,创新发展,优化问题等方面起到很大帮助作用。不同专业对材料力学课程所要求的深度、广度和侧重点有所不同。所以,必须根据不同的专业设置,来安排和组织教学。在但无论培养什么样的学生和什么专业的学生,都应注重学生分析问题的能力和解决问题能力的培养,另外也应注重学生的创新能力的培养。 2 教材内容与时俱进 传统的材料力学课程主要以宏观尺度的一维杆件为研究对象,在教学内容上先安排讲授杆件的四种基本变形形式及对应的强、刚度问题,在此之后讲授组合变形并通过引入应力状态的概念引出组合变形模式下的强度问题,最后安排讲授压杆的稳定性问题。以上讲授内容,自上世纪八十年代中后期就已经成型,到30年后的今天仍然是材料力学的核心讲授内容。这样的教学方式和考查形式着重培养学生学习材料力学中的定理,理论和研究方法,然后解决一些传统的问题,然而这并不利于培养学生的创新能力,与我国快速发展的现状越来越不适应。因此,使教材内容适应国家发展是很重要的。 随着科学技术的不断发展,材料制造工艺水平的不断提高及新材料的不断涌现,对材料力学这门“成熟”的课程提出了全新的力学问题。如何在传统的材料力学课程中适度、适时地反映这些全新的课题和进展是十分必要的。特别是近年来有限元思想的快速发展,这对材料力学的学习和教学有了很大影响,在研究工程变形和静定结构的基本变形中,有限元思想更是突出了它的便利之处。另外,随着新的交叉学科的不断涌现,传统材料力学中的一些结论和分析方法,也已在其他一些学科中得到了具体应用。但是,这种全新的应用并没有在传统的材料力学课程中得到体现。因此,在当前学科交叉日益密集的趋势下,如何对传统的材料力学内容进行安排和重组,以反映这种学科间的交叉和渗透也是十分必要的。 传统的材料力学内容已不能满足现代工程技术的发展,这并不是说要舍弃那些传统内容,而是要保留核心内容,并加入一些新的思维方法,重组教学内容,优化课程体系,以达到完善教材,适应时展的效果。这不仅可以激发学生的学习积极性,还可以提高学生的创新能力,提高学生解决问题的能力,并有利于高校培养专业的人才,满足国家的需求。因此,教学内容与时俱进势在必行。 3 完善教学手段 目前,随着计算机技术的飞速发展,利用计算机的计算能力来解决实际工程问题以成为当前的一种主流趋势。计算机的普遍使用,也为材料力学课程教学方法提供了很大发展空间,老师应该利用学生对计算机的兴趣,合理使用计算机辅助教学,不仅可以提高信息的输送和表达,而且还能激发学生的学习热情和创造性。另外,利用多媒体教学,还能加深学生对材料力学基本概念的理解,相应的提高了学生解决问题的能力,计算机教学方式是传统教学手段的有力补充。还有一些大型的商业有限元软件,尤其是ANSYS软件早已被用来进行结构的强度计算。很多工科院校也已经将ANSYS作为本科生或研究生的一门必修课程,通常都安排在材料力学课程之后学习。但是,在讲授材料力学的过程中,也应该充分利用ANSYS直观形象的图形显示能力和强大的计算分析优势,来演示材料力学课程中的一些重要结论和验证一些主要假设的合理性问题。举例来说,在学习梁的弯曲变形时,采取了平截面假设,也就是说当梁发生弯曲变形的时候,变形前原为平面的梁的横截面变形后任保持为平面,且仍然垂直于变形后的梁的轴线。①这一假设的实质是忽略了剪应力对梁弯曲变形的影响,而且仅对长高比较大的梁( 5)近似成立。 在教学过程中,一般仅是定性的告诉学生这一结论。利用ANSYS软件,通过不同的单元选择,比如可以利用Timoshenko梁单元,二维实体单元和三维实体单元,具体形象地展示不同单元的数值结果,从而定量的告诉学生这一假设合理性及适用性的问题。此外,另外一款数学软件Matlab也因其强大的分析和仿真功能,被广泛地应用于研究及教学领域。事实上,Matlab也早已被列为本科生的一门选修课。国内一些高校也开展了Matlab和材料力学课程相结合的一些有益探索和尝试,比如利用Matlab计算超静定机构的支反力及绘制挠曲线的形状等。②在材料力学课程中的把ANSYS,Matlab等仿真类软件引入到材料力学课程教学中来,不仅可以激发学生的学习兴趣,还可以加深学生对材料力学基本概念的理解,并有助于提高学生实际分析能力和解决问题能力的提高,为其将来更好更快地解决实际工程问题打下基础。因此,在今后的材料力学教学中,应该加大ANSYS,Matlab等软件的介绍,在更深的层次上和教学过程相结合。 在利用计算机辅助教学的同时,也应该注重加强学生进行材料力学试验,材料力学是一门理论性较强的学科。学生在学习基本概念和理论后,并不能完全理解,@就需要进行材料力学试验来加深学生对理论的理解,使理论与实践相结合。从简单的力学现象引出复杂的问题,通过理论的学习进而解决力学问题揭示力学原理,激发学生的学习热情,通过看得见、摸得着的实验可以加深学生对抽象概念的理解,提高学生的自主学习能力和创新能力。 最后,要完善教学课堂,老师在完成规定的教学内容后,应该不断鼓励学生乐于提出问题,并在课堂上解决,这不仅能激发学生的思考和发散思维,还能起到现学现用的作用,更能加深学生对基本概念的理解,提高学生解决问题的能力和创新能力。对于学有余力的学生,应该给他们一些力学问题,让他们合作解决,最后在课堂教学之余举行一个小竞赛,促使学生独立思考和钻研。这种教学方式不仅增强了学生自己查阅文献和书籍的能力,还提高他们的学习积极性,培养他们接受新知识、新思想的能力,在使学生独立思考的同时,也让学生意识到团队合作的重要性,加强了学生发现问题、解决问题的能力。总之,材料力学这门课程虽然是理论性学科,但是从课程理论学习、教学方式、课堂实验的创新等各个环节入手,并在各个过程中大胆创新,努力实践,最终可以提高教学质量,促进学生学习,提高学生创新能力,使学校培养出高素质,复合型人才,满足国家对工程性技术人才的需求。 4 结语 材料力学是工科类专业一门重要的技术基础课程,笔者作为工科类材料力学课程的一线授课教师,对材料力学课程今后的教学改革方向提出了以上几点思考和建议。为了培养出国家所需要的多层次、多类别的专业人才,在今后的教学工作中,只有明确了培养目标,不断改进教学方法、与时俱进地更新教学内容,才能使学校培养出的学生肩负起时代所赋予的责任。 材料力学论文:以学生为主体的启发式材料力学实验课程改革 [摘 要]材料力学是工科高等院校十分重要的专业基础课,涉及机械工程、土木工程、石油工程等许多专业。针对工科高等院校材料力学实验课程,提出以学生为主体的启发式课程组织方法以及相应的保障措施,打破传统的材料力学实验教学模式,能使学生真正形成从“被动”向“主动”,再由“主动”到“创新”的转变。 [关键词]材料力学;学生主体;启发式;方法与措施 材料力学是工科高等院校十分重要的专业基础课,涉及机械工程、土木工程、石油工程等许多专业。该课程的本质是探寻不同类型材料对于各种外力的承受能力以及内部变化,从而进一步分析各种材料的强度、刚度和稳定性。因此,在课堂理论教学的基础上,它非常强调与之对应的各种材料力学性能实验。良好的实验教学过程,不仅能够提高学生对基本理论知识的掌握,而且能够激发学生的学习兴趣,培养其分析和创新能力。 一、材料力学实验课程现状分析 当前的材料力学实验教学效果不尽如人意,总体而言存在以下几个方面的问题。1.教学模式单一。目前,材料力学实验教学均采用传统的教学模式,即教师讲解实验原理及实验过程,之后学生分组进行实验,最后填写统一的实验报告,获取实验成绩。2.学生参与度和积极性不高。由于缺乏对材料力学实验教学的认识,学生普遍存在不重视实验的问题。由于材料力学实验均为分组实验,每组成员2~8人不等,因此部分学生在实验过程中完全依赖同组其他同学,有些对于实验原理都不甚了解。3.缺乏质疑能力和创新意识。当前,高校学生的学习具有很强的惰性,一味地接受书本和教师传授的知识。在实验过程中,学生不会对实验的原理或者方法展开自己独立的思考或者提出疑问,更不会在现有实验的基础上进行更深层次的研究和创新。 二、材料力学实验课程的改革方法 针对以上问题,本文就材料力学实验课程提出以下改革思路。 (一)从被动“填鸭”式向学生主体式转变 当前,课程教学改革大力倡导以学生为中心,培养学生的学习能力、质疑能力以及创新能力。同样,对于材料实验课程,也需要从传统的以教师为主的教学模式,向以学生为主体的教学模式转变。具体实施办法为:充分发挥学生在材料力学实验课程中的主体作用,由学生自行分析材料力学实验原理、参照大纲制定实验方案、分配实验任务、操作仪器设备、获取试验结果、撰写实验报告等。在这一系列过程中,教师的身份要由从前的“讲师”转变为“导师”,即在学生遇到问题时以参与者的身份负责答疑解惑。同时,为督促和提高每一位学生对实验的参与度和积极性,在实验完成后,教师针对每一小组各随机选取一名成员作为汇报人,对实验原理、方法和结果等以前完全由教师讲授的内容进行讲解,该名成员汇报的得分,将成为本小组最终的实验成绩。这样不仅能够有效地促进小组成员之间的沟通和学习,而且能够很好地避免部分学生的惰性和依赖性。 (二)从表格式的实验报告向小论文的转变 传统的材料力学实验报告形式单一,学生在完成实验后,只需将实验结果逐一填入设计好的表格中即可。这样的实验报告不仅会在很大程度上限制学生的分析思考能力,而且非常容易出现相互抄袭的现象。为此,若能将格式固定的表格式实验报告转变为小论文的形式,将会从根本上解决这一问题。在材料力学实验小论文中,学生需要简述该实验的实验原理、制定实验方案的依据、人员组织、具体实施情况、实验结果以及本次实验所存在问题等。教师对小论文的评分也应从单纯地重视实验结果,变成对以上各方面内容的综合评判。对于实验结果不理想的学生,若能在小论文中正确地分析其原因,并且找出切实可行的解决方法,同样能够获得较好的实验成绩。 (三)基础实验与开放实验相结合 在当前高等院校大力倡导提高学生创新意识的大环境下,材料力学实验教学应进一步向基础实验与开放实验相结合的方向发展,为学生提供一个良好的实践平台,从而提高学生的思考、创新以及实际工程应用能力。开放实验的题目,可通过三种渠道获取。1.学生自拟。通常由3~5名学生形成实验小组,根据材料力学课堂理论教学和基础实验内容,结合自己的学习兴趣,拟定相应的开放实验题目。实验教师为学生提供所需的实验条件和相关理论指导,使其实验内容能够顺利实施。2.教师提供。以学生未来的职业和专业为导向,教师为学生提供2~3个开放实验题目供学生进行选择。例如,材料力学中的直梁弯曲正应力实验,其原理是直梁弯曲时,其表面粘贴的应变片产生电阻变化,由应变仪将信号放大并显示其应变情况。虽然学生在实验仪器准备充分的情况下,大都能够顺利地完成实验,但是很少有学生能够亲自动手粘贴应变片或者搭接电桥线路。因此,教师可以在此实验的基础上,提供相应的开放实验题目,给学生提供深入学习和实践的机会。3.研究生科研项目带动。工科高校研究生在完成科研项目时,通常需要进行相关的实验。例如,研究生利用力学实验室材料试验机进行PDC复合片压缩实验。在其实验过程中,可带领1~2名本科生开展相关实验工作。这样,不仅能够提高本科生的学习兴趣,培养其应用及创新的能力,而且能够为他们今后的学习或者研究工作奠定基础。 三、材料力学实验课程改革的保障措施 为了保证以上材料力学实验课程改革的顺利实施,需要做好相应的保障工作,具体而言包括以下方面。 (一)实验教师能力的提升 新的材料力学实验课程组织方法,突破了传统的教学模式,必然会为实验教师带来更多的挑战。实验教师自身的能力和素质,很大程度上决定了材料力学课程改革的效果。传统的材料力学实验教师只需根实验大纲和指导书按部就班地指导学生进行相应实验。然而改革后,实验教师更多的是扮演“导师”的角色,参与学生的实验,为其提供指导和帮助。这样,势必要求实验教师具有更深更广的专业基础知识,以及辅导各类型实验的综合能力。为此,对于现有材料力学实验教师而言,应当不断充实自己。对于学校来说,应当吸引更多有能力的优秀人才从事材料力学实验教学工作,并且提供有利的条件,加强其与其他开设相关课程的高校之间的交流和学习,让实验教师“走出去”,把好的思路和想法“引进来”。 (二)实验设备条件的保障 加强现有设备的维护和保养,并在此基础上,增加新的仪器、设备的投入。目前一些学校的材料力学实验设备,如静态应变仪、扭转试验机的年代都相对比较久远,已无法完全满足新的材料力学实验课程的需要。因此,对于有条件的学校,可购置一批先进的实验设备,以保证课程改革的需求。同时,在新的材料力学课程组织模式下,应把基础实验与开放实验相结合,各类型实验设备和实验室之间需要进一步加强协调与配合,制定相应的管理制度,这样才能保证材料力学实验课程改革的顺利开展。 (三)给予学生创新实践学分激励 在材料力学实验课程改革中,学生的主体地位,学生的积极性、主动性和创造性直接影响着新的实验课程的实施程度。只有充分调动学生的学习热情和积极性,才能从真正意义上打破传统教学模式,提高材料力学的实验教学水平。然而,当前大学生学习具有很强的惰性,只要与学分无关的事情就不愿意去做。作为学校,恰好可以利用学生的这一特点,采用创新实践学分激励的办法,对于材料力学基础实验后,成功完成相应开放实验的学生,给予额外的学分奖励,由此推动材料力学实验课程改革的顺利进行。 四、结语 打破常规实验教学模式,充分发挥学生的主体作用,提高学生的学习兴趣、培养学生的创新能力,是以学生为主导的启发式材料力学实验课程改革的关键。同时,需要从实验教师、实验O备等方面为改革的实施提供保障。本文所提出的材料力学实验课程改革方法,也能为其他相关实验课程的改革提供参考和思路。 材料力学论文:材料力学与结构力学课程的相互渗透与融合 【摘 要】本文通过材料力学和结构力学两门课程的对比,已完成教学上两门课程的融会贯通。 【关键词】材料力学;结构力学;融会贯通 0 前言 材料力学是许多工科专业的一门重要基础课,是一门为设计工程实际构件提供必要理论基础、理论与实验相结合的课程,主要研究杆件在拉、压、扭、弯等基本变形以及组合变形形式下构件的强度、刚度以及稳定性的计算,而且还为结构力学、混凝土结构等课程奠定良好的基础。 结构力学则是力学以及土木工程等专业的更为重要的专业基础课程,是一门为设计实际工程结构提供理论依据和计算数据的课程。材料力学和结构力学这两门课程在土木工程专业中占有非常重要的地位,同时又是该专业硕士研究生的考试课程之一,课程中许多地方有着几乎相似的知识体系内容,但又因研究的结构体系的复杂程度不同而有差异,若能将两门课程深入研究,在讲解结构力学课程的同时将两门课程知识内容相互渗透与融合,完成课程间的衔接过渡、交叉与融合,完成在学习新的知识内容的同时又能进一步理解原有基础知识的内容,实现两门课程的融会贯通,从而可以取得良好地教学效果。 1 材料力学与结构力学课程的不同与相似之处 材料力学主要研究简单构件的强度、刚度以及稳定性的计算原理和方法而结构力学则是研究复杂构件体系相同方面的计算,所以结构力学要研究结构的几何组成分析。 材料力学是基础课程,它为更多的不同工科专业奠定基础,如机械设计与制造、材料成型、机械电子工程、土木工程、化工机械、轨道交通等众多专业都以此课程为基础,因此该课程内容涉及范围广泛,变形杆件的变形复杂,相应的不同变形下的内力以及位移计算复杂,甚至包括各种组合变形形式下的内力和位移计算,虽然构件体系简单,但变形复杂多样。因此不同变形形式下的内力、应力以及位移计算各有不同。 结构力学是工科专业的专业基础课程,只有少数专业开设结构力学课程,如:土木工程、桥梁隧道、水工工程等专业,由于它更注重于大型复杂结构体系在弯曲、剪切、拉压这三种变形形式下的强度、刚度以及稳定性的计算,相对于材料力学,涉及到的变形简单,基本不涉及组合变形的计算,相应的计算弯曲、剪切、拉压变形形势下的内力以及位移的方法则更加具体灵活,相应的方法也更加简单多样,所以应用结构力学的方法来解决材料力学的某些弯曲及拉压问题则显得非常简单,特别是材料力学中由于弯曲或拉压引起的位移计算尤为简单。 2 材料力学课程与结构力学课程的相互融通 材料力学课程是结构力学课程的基础,尽管材料力学所提供的各种计算方法与结构力学的方法相比显得较为麻烦,但如果没有这些最基础的方法的奠定,后面的方法在学习的过程中理解起来会有一定的难度。如在材料力学中所提供的计算位移的方法虽然很多:(1)变形位移比较法;(2)实功方程法;(3)挠曲线微分方程法;(4)叠加法;(5)能量法的卡氏第二定理,虽然方法很多,但这些方法更具基础性,分析和计算都较为繁琐,有些还有一定的局限性。而在结构力学课程中由变形体系虚功原理的虚功方程导出的计算位移的单位荷载法,则无论是任何因素引起的位移也无论变形体系的变形在什么变形范围都可以解决。特别是应用单位荷载法莫尔积分的图乘法可以较为轻松的解决线弹性范围内荷载作用下的位移计算问题。不仅如此,各种广义荷载因素如:温度变化、基础沉陷、材料收缩、制造误差等众多因素引起的位移计算都变得非常简单。如果能够掌握结构力学中杆系结构的内力计算,那么解决单个杆件的内力那也将易如反掌。所以学习好结构力W对更好的理解和掌握材料力学的教学内容起到很好的促进作用。只要老师在讲解结构力学的同时,与材料力学的知识内容相互结合并比较,就可以完成两门课程知识内容上的融会贯通,这样不仅可以提高学生的学习兴趣,还可以充分理解以往所学材料力学课程的知识内容,使得两门课程的知识内容衔接自然流畅,完成材料力学和结构力学两门课程的完美结合,知识内容的融会贯通。 材料力学论文:对比法在材料力学教学中的重要性及应用举例 【摘 要】材料力学作为土木工程及机电工程系学生重要的专业基础课程之一,其在基础力学教学中有着非常重要的位置,这部分内容学习的特点是需要记忆的知识点比较多比较散,学生记忆掌握起来比较困难,很多学生往往是课程开始兴趣十足,学到一半却兴趣尽失。那么如何在讲课中避免这种现象发生呢?本文从对比法在材力研究的问题、方法、公式及有关规律等几个方面的应用举例出发,阐述了对比法在材料力学教学中的重要性。 【关键词】材料力学;教学方法;对比法;应用举例 材料力学作为土木工程及机电工程系学生重要的专业基础课程之一,其在基础力学教学中有着非常重要的位置,这部分内容学习的特点是需要记忆的知识点比较多比较散,学生记忆掌握起来比较困难,因此,这部分内容对学生而言学习起来感觉比较头疼,往往是课程开始兴趣十足,学到一半却兴趣尽失。那么如何在讲课中避免这种现象发生呢?讲课中多采用对比法不失为一种行之有效的方法。 1 从材料力学中研究的问题上对比 材料力学主要研究地是件在各种基本变形及组合变形情况下的强度、刚度及稳定性计算问题,而研究强度、刚度及稳定性问题都从外力入手,然后研究其构件内部受力及内力图,进而进一步研究应力、变形及相应的强度刚度和稳定性条件,进行必要的强度、刚度和稳定性计算。从这些研究内容上看,每种变形研究地问题都是相同的,但是因为多数教材体系分章是以变形形式为主线进行的分章,从而使研究的问题相同这一特点变得不再明显,也即人为造成学生第一知觉是材料力学的内容比较多,知识点比较散。如果教师在讲完绪论后,讲授具体问题之前,能把研究的问题做个比较说明,那么学生就会对所要学习的能容有个比较清晰的认识,就会在教学过程中始终让学生感觉到材料力学的内容是形散神不散,从而达到学起来事半功倍的比较好的教学效果。 2 从研究方法上对比 首先,从大的方面看,强度计算和刚度计算方法是类似的,即强度计算和刚度计算都是从外力、内力计算、应力和变形计算入手,然后用工作应力和杆件变形量与各自许用值作比较建立一个不等式的强度和刚度条件,进而解决三种类似的问题,即强度和刚度校核问题,设计截面问题和确定许可载荷问题,所不同的只是强度条件与刚度条件中描述应力与描述变形的量所用的记号不同,计算公式不同,所以讲课时如能对这两部分的内容做个简单的比较说明则同样也可达到事半功倍的效果。 其次,从具体内力计算方法、正负规定、内力图作法和应力公式推导方法上看,各种变形下的内力计算基本方法都相同都是截面法,但截面法不是最好的方法,因此,在其基础上又总结出规律法,如求指定截面上的轴力、剪力和弯矩的规律法,规律法的具体规律虽各不相同,但规律的基本骨架基本相同,而各种内力的正负规定内力图的规定方法也都相同,即正负都是从微段变形情况出发规定各种内力正负,内力图都是平行杆轴的坐标表示界面位置,垂直杆轴的坐标表示内力,正的内力在位置坐标上负的在下(土木工程的弯矩正负规定除外)。除此以外,各种变形的应力公式推导方法也是相同的,即都是从观察试验入手,然后提出假设,再综合其变形几何关系、物力关系和静力学关系推导出具体公式,而且这种方法不仅仅是推导应力的专属,在求解超静定问题时同样是结合这三个方面进行的推导计算,所以由此可见,在材力教学中采用对方法的重要性。 3 公式和规律方面的对比 材力中除了研究问题和研究方法有相同之外,各种基本变形的应力公式、各种基本变形的变形公式及变形能公式及强度条件和刚度条件也都有着相似性,除此以外求各种内力的规律也是相似的,如果在讲课中能加以比较,使学生在比较中去记忆势必使记忆变的容易,这不仅可以避免记混淆,而且还可以起到温故知新、加深理解的目的从而也能达到事半功倍的教学效果。 综上所述,在材料力学教学中应用对比法不仅可以使研究问题和相关知识点变的清晰,让学生感觉到其形散神不散,也能让大量的公式和规律记忆起来不易混淆,使学习变的更容易,从而避免学生因内容繁杂、枯燥、难记而丧失浓厚的学习兴趣,激发学生自主学习热情,进而收到事半功倍的教学效果。 材料力学论文:探讨材料力学在水利水电工程中的应用 摘 要:伴随着近些年大型水利工程建设各种失败案例的发生,人们越来越清楚的认识到材料力学和水利水电工程中的重要作用,无论是水平水电工程强度的合格与否,或者是怎样选择更合适的材料,材料力学都提供了有效解决措施。本文从材料力学的应用原理入手,详细探讨了材料力学在水电工程中的实际应用情况,通过本文的研究,更好的表明了材料力学在水利水电工程中发挥的重要作用。 关键词:材料力学;水利水电工程;应用 在科学技术日渐发展的时代背景下,人们越来越重视管理的进步和科学技术的创新,在水利水电工程中也是如此。材料力学主要探索的是材料在外力条件下发生应变、应力、强度的变化以及对材料造成的破坏极限等,其被广泛的应用于生活的方方面面。无论是机械中的结构,还是生活中的食品包装,所有的物件都必须要满足其应有的强度、刚度以及稳定性,才能够真正的做到安全,可见材料力学的重要作用。那么,现将材料力学应用于水利水电工程中,能够有效的将水工建筑安全性和稳定性问题解决。 1 材料力学的应用原理 从力学材料变形的原理看,其结构为:R-S≥0,其中,S代表的是结构作用的效应量,R代表的是抗力。在具体应用中,除了要对一系列在和工况以及不利载荷组合条件下的变形进行计算之外,还需要构建变形和强度以及稳定性之间的函数式子。通过材料力学法,能够把不同载荷情形下的各个截面的压应力以及截面中心点的变形等等计算出来[1]。值得注意的是,由于在水利水电工程中,抗力R是有特别规定的,所以,在计算效应量S之后,便能够知道设计的合理与否。 2 材料力学在水利水电工程中的应用 2.1 材料力学在混凝土变形中得应用 首先,混凝土在绝对湿度以及恒温条件下,受到水化作用的影响而造成体积的变形,这种变形我们称之为自身体积的变形。它实际上是和水泥的用量、水泥的类型以及掺用混合料等有着直接联系的。膨胀性的自身体积变形,在混凝土结构降温时,对拉应力会产生补偿作用。从宏观层面看,自身提及的变形应该是比较均匀的,因而,它对由于室内外存在夭疃造成的温度应力是没有补偿作用的。 其次,混凝土的干湿变形。混凝土如果没有了水分的保证,便会产生收缩作用,而一旦吸入水分,则又会产生膨胀,而我们知道,在干湿度作用下造成的体积的变化便是我们所说的干湿变形,混凝土的内部温度状态会对环境的温度和导湿性等造成巨大的影响[2]。 再者,混凝土的温度变形,如果没有任何的约束,直接在温度变化作用下产生变形,则为自由温度变形,则怀中变形的公式是:。其中α所表示的是热膨胀的系数,它会对温度应力的数值产生直接的影响,所以,它是一个关键性的参数,不容忽视。 最后,混凝土的弹性变形,如果处于单向受力条件之下,它的应力以及应变之间会遵循这样的规律:,其中,E代表的是弹性模量。按照这样的规律,可以知道,如果应力不变,应变也随之不发生改变,但在现实情况中,却并不是这样。相关的研究也证明了应力不变的情况下,混凝土的应变会随着时间的增加而不断增加,这种现象我们称之为混凝土的徐变。 2.2 材料力学在混凝土实际应力计算中的应用 假设θ规定从x轴到外法线n上的逆时针转向的方位角θ是正向。那么,通过公示,我们可以得到: 从而,可以得出最大主应力以及最小主应力,其公式为: 那么,最大剪应力的公式为: 2.3 材料力学在建筑材料选择中的应用 2.3.1 预应力混凝土 预应力混凝土的结构主要指在结构承受到负荷之前,事先对它加压,使其在外荷作用的这一过程中,受到拉区混凝土内,从而形成压应力,以压应力将外载荷出现的拉应力抵消,当然,这一过程,必须要保证结构在使用的过程中,没有裂缝产生。 2.3.2 水利水电工程的构造设计 水利水电工程工件的构造设计中,材料力学主要是把固体作为研究对象,研究的内容则是构建受到拉力、剪力以及弯曲力等作用时,材料力学的性能。当然,对于不同的材料,其在这些外力作用下的材料力学性能也是各不相同的,所以,按照不同的力学性能,进行构件材料的选择就显得十分重要了。 首先,拉力,在受到拉力作用之下,构件的材料选择需要对构件内不由于拉压存在而造成的反向应力进行充分的考虑。钢材以其良好的抗拉压能力而成为了比较好的建筑材料。实际上,很多单一的材料或多或少都会体现出抗拉压的特点,如果将一系列具有不同性能的材料,通过复合作用混合在一起,从而使其变成力学性能好、物理化学性能优的复合材料。 其次,剪力以及弯曲变形力。当构建在弯曲变形力之下,会产生拉压应力,在扭曲变形和剪切作用之下,构件的横截面会产生剪应力,但是,两者之间是存在着巨大不同的。在剪力作用之下,构件的断面是不会有相对错动产生的,同时构件的表现局部会有应压力,因而在工作状态下,建筑的构建会发生扭转变形,这样一来,无论是构件的强度,还是刚度,都会被大大削弱,所以,在设计阶段,就应该尽量减少扭曲变形的出现,如果有可能,应该完全避免扭曲变形的产生。 综上所述,水利水电工程项目是一项重要的工程,它和我国的民生息息相关,是一项利国利民的特殊工程,所以,必须要对其引起足够的重视。而在科技日益进步的时代背景下,对材料力学的研究也将日渐深入,在今后的探索实践中,必然会涉及出安全性、可靠性更好,性能更好的水利工程,带动我国经济的更进一步发展。 材料力学论文:结构案例法在材料力学教学环节中的应用 摘要:建筑专业材料力学是重要的专业基础课程,是解决工程实际问题的前提,可是传统的教学模式及方法不能够很好地调动学生的积极性和创造性。针对这一突出问题,本文借助已有力学实验设备,利用各类不同构件让学生自由组合成不同结构案例来测定其在荷载组合作用下各杆件的力学性能,这样不仅能够让学生掌握材料力学的特性及实验方法,而且还能更好地培养学生的技能和创新意识与能力,以适应新时期大学生培养的要求和目的。 关键词:建筑力学;教学模式;结构案例;力学特性 一、前言 目前,大多数高校在进行材料力学课程教学环节中所采取的主要方式还是“教师在讲台讲授、学生在下面听课”的模式,有条件的高校还会以实验教学环节作为必要的补充,二者是相辅相成互为补充的。但这种教学方式和方法缺乏科学性,难以调动学生求知的积极性和创造性。特别是有时在实验过程中,有的实验项目学生往往不能人人亲自动手,甚至有的人只能演示实验后记下实验报告中所要求记录的数据。这样一来容易使得学生产生依赖性,对在实验过程中出现的其他实验现象和数据不记录分析,更不会总结和提问。这样就严重束缚了学生的自主性,阻碍了学生大胆探索和勇于创新的能力。 二、建筑力学结构案例法 所谓案例(case)也被称作实例,是来源于生产实践的。案例教学法是将生产实践中的实际工程实例为基础,将之应用在课堂教学中的一种教学方法。案例本质上就是提出一种决策的两难情境,没有特定的解决之道。在教学中,教师扮演着设计者和激励者的角色,鼓励学生积极参与讨论,而不是像传统教学模式传授教学法那样,教师扮演着传授知识者的角色,这样才能使教学变得更加生动和有趣[1,2]。而所谓材料力学结构案例法,其实质就是通过学生自己动手、自由组装来确定合理的结构模型形式,并且要求该结构模型必须要涵盖所要实现的实验教学内容和环节,从而使学生能够应用所学过的力学课程知识,达到自己设计结构形式、实验内容,已改以往被动接受学习的模式为主动求学的模式,这是传统力学教学模式改革的一种尝试。 培养创造型人才,大学生的创新能力是当下高等教育的首要任务,而创新型人才的健康成长则需要实实在在的创新实践。特别是对于建筑专业的学生而言,学生的创新灵感和智慧不会从书本和教师那里直接学到,教师通过对有工程意义和背景的实际案例来积累和探索实践过程,从点滴收获中逐渐领悟和感悟出来[3]。通过甄选适合本专业学生特点和教育要求的案例,展现创新实践的魅力,就能让学生们在探索实践中体验到研究的快乐,激发出无限创新的欲望[4]。因此,将材料结构案例教学法应用于建筑专业的材料力学教学环境中,可以改变传统的教学模式,激发学生的求知欲,提高材料力学课程的教学质量,从而最大限度地发挥学生的创造潜能,培养学生的创新能力和想象空间。通过自主学习、独立思考、创新思维、营造崇尚真知、追求真理的氛围,使学生能够综合应用所学的力学理论和知识,提高分析问题和解决问题的能力。加强理论与实践相结合,对提高学生的材料力学整体教学效果具有深远意义。材料力学结构案例教学法则是培养学生创新精神和实践能力的一个有效途径。 三、建筑结构案例分析 建筑专业材料力学课程是重要的专业基础课程是解决工程实际问题的前提,还涉及到与实践教学环节相互配合、相互补充。因其主干课程地位,实验教学的任务就不只是巩固理论知识,了解掌握力学检测技术和手段的问题,还应在力学理论的深化、运用、工程问题的认识等方面有所要求。而加强实践教学,提高创新能力,是高校人才培养模式改革的重点和难点。材料力学实验教学是涉及面较大的理工科专业的重要基础实践教学环节,加强和改进这一环节对巩固力学概念、加深理论认识、了解力学检测方法与检测技术、增强力学分析意识、提高力学分析能力具有重要意义。 1.传统材料力学实验教学。按照现行材料力学及其实验教学大纲中的要求,其主要包括金属材料的拉伸实验、弹性模量实验及电测试验等。传统的授课方式是在教师讲述完实验原理及方法后,让学生以小组为单位按照所讲述的实验步骤重复模仿进行实验,所得的实验结果基本相近,实验所写报告形式统一。这样讲授的好处在于学生只要按照固定的实验步骤进行操作就不会出现问题,结果不会有太大偏差;而不好之处在于学生无需认真动脑去思考,只要按照教师的要求去做就可以,对结果不会去追究其“怎么得到的”、“为什么会得到”。学生完全是一种“填鸭式”的被动受学模式,从而磨灭了学生的求知欲、探索精神和主观能动性,何谈学生的创新精神和创造性,因此有必要对这种教学方法进行改革。 2.材料力学案例分析。减少验证性、演示性实验,增加综合性、设计性实验是实验教学改革的重要方向。同样是上述的实验项目,如果能够选取一系列合理的建筑结构模型案例形式,使其涵盖所要求的实验内容。这样,学生通过自己设计、思考来组合不同的结构模型,而后通过不同的加载方式、不同的加载点和不同级别的载荷可以得到无穷的实验结果,这样极大地调动了学生的热情和积极性、造性和求知欲,改变其被动学习为主动学习。这种模式的好处还在于即使是同一种结构、同一种加载方法,其所得的结果也是不一样的,从而可以避免和杜绝学生的抄袭现象,使理论和实践得到统一。具体表现在:(1)能够组合搭接出多种结构构型,具有真正的设计功能;(2)各种构型具有实际的工程意义;(3)组合构件尽可能简单,组合搭接与拆解方便;(4)加载与测量方便,投入成本低。 本研究以秦皇岛协力科技有限公司研制的新型XL3418T系列材料力学多功能实验台为基础来进行研究。上课时将之稍加变动,即可进行教学大纲规定内容的多项实验,在保留了原有的基础实验上增加了由多根杆件搭接的桁架结构,横向压杆和组合梁组合的框架结构,桁架可任意组合拆卸。学生可以利用学过的理论力学和材料力学知识,根据自己的认识实践自行设计喜欢的结构类型,并根据不同阶段的实验教学目的设置加载方式,以实现拉伸、弹性模量、应变片的粘贴、弯曲正应力的测定等一系列实验。这样可以充分调动学生的积极性和创造性,实现变被动学习为主动学习,“从学未知”到“求未知”的转变。 学生根据事先设计好的桁架模型在实验台上进行组合,同时配上静态电阻应变仪、数据采集系统等实验设备便可实现对加载的整个过程实时采集和处理。这种实验装置和教学模式不适用于进行破坏性实验项目的研究及教学工作。 四、结论 培养创新能力既是培养适应社会需求的高质量人才的必然要求,也是一种全新的教育思想和理念,应该从那种单纯书院式的课堂教学方式中走出来,更多地和实践与工程相结合,让学生在“干”中“学”、在“学”中“干”。理论课教师没有必要讲得很系统、很完备,可以留下一些空间让学生自己去体验,适当地拿出部分学时给实验课无损理论课教学。 案例教学为学生提供了一个近乎真实的场景,缩短了教学与实践之间的距离。其成功之处在于教学内容针对性强、接近实践,缩小了学校培养目标与社会职业素质需求的距离,抓住了职业素质中最本质的因素。案例教学着眼于学生创造能力和分析问题、解决问题能力的发展。以教师为主导、以学生为主体的案例教学在不断循环中完成知识的更新或创新。加强案例教学的研究,对于创新人才的培养将具有重要的作用。 材料力学论文:ANSYS软件在材料力学教学中的应用研究 摘 要:ANSYS软件是材料力学中常用的基础性软件,同时也是世界上应用最为广泛的应用程序。在教学中应用ANSYS软件,可以凭借其自身强大的分析功能,将图形形象的显示出来,让学生对相关知识原理及现象有直观的了解,加深学生对知识的理解程度。本文就ANSYS软件在材料力学中的应用作简要阐述。 关键词:ANSYS软件;材料力学;应用研究 作为一款有源分析软件,ANSYS将多学科知识融于一体,包含了结构,电磁,流体,声学以及热等领域。在应用方面则涉及到了造船、生物、轻工、水利、能源等科学研究领域。通过软件应用方面可以看出,在相关领域知识学习具有一定的难度,如果单纯依靠教师用传统方式进行教授,在教学效果方面一定是差强人意。ANSYS软件应用其中,则可以起到一定的辅助作用,教学工作可以达到事半功倍的效果,学生学习质量也有了一定的保证。 1 材料力学教学现状及内容 (一)教学现状 材料力学科目自身的特点在于具有一定的抽象性,导致理论知识理解方面存在一定难度。教学工作安排不合理,教学时间没有从学生的理解能力以及应用能力方面考虑,学生没有充足的学习时间,教师在教学过程中为了在有效时间内完成相应的教学任务,在教学的方法上存在一定的不合理性,没有有效的调动学生参与学习的兴趣与热情。 (二)教学内容 材料力学中有几部分关键的知识难度较大,学生在理解的时候存在一定的问题。比如应力集中。所谓应力集中是指构件在受力的情况下,形状及外形发生了突变从而导致的局部范围内的应力显著增大。教材通常只给出了应力集中的影响因素,但对于在相关因素的影响下具体的系数却没有给出确定值,学生对于这一点知识未能深入理解。 2 ANSYS软件及有限元 ANSYS软件是由美国一名博士在1971年推出的,最早的版本仅仅提供了热分析及线性结构分析,其不足之处是只能在大型计算机运行,并且只是批处理程序。在上世纪70年代初期及后期有一定的发展,随着技术不断的进步,ANSYS软件的功能也越来越强大,为用户对某些问题进行深入的研究提供了帮助。有限元的发展有三个阶段,探索时期,独立发展时期,专家应用与其它软件相互补充,共同发展时期,并且呈现出了相应的趋势特征。 3 ANSYS软件特点 (一)处理能力强大 处理能力强大主要体现在四个方面,其一是建模,其二是网格划分,其三是参数设置,其四是与CAD无缝集成。网格划分主要有两种方式,自由与映射网格划分,对于不同的几何体而言,则有拖拉网格,层网格,局部细化。无缝集成方面,能够与多款件进行数据交换。 (二)加载求解 在ANSYS软件中,位移,温度,力等任何载荷可在任意几何体或有限元实体上,可以是数值,也可以是相关的函数。 (三)后期处理 对于利用ANSYS软件获得的数据,可以采用不同的方式进行输出,比如,图表,动画,此外还可以进行载荷叠加分析。 (四)开放性 开放性主要体现在与其它软件的有效对接,用户在开放的环境下可以根据自己的需要对软件进行相应扩充,对于边界条件,材料结构等可以由用户自定义。在不同类型的需求方面还可以进行二次开发。 ANSYS软件将自身技术与相关软件有效的结合在一起,自带的语言可以进行二次开发。比如用户可以在CAD中建模,然后通过接口将数据导入到ANSYS软件中进行相关计算。也可以用程序自带语言建模,计算,此时采用的是命令流的方式。 4 分析步骤 ANSYS软件分析步骤主要有三个方面。首先是模型创建,包含读入或创建模型,定义属性,以及网格划分。其次是施加载荷及选项,条件设定并求解。最后一步是结果的分析及验证。 5 ANSYS软件在材料力学教学工作中的优势 (一)教学效果提升 材料力学首先是一门专业基础课,其次是将多专业知识集中于一体,主要研究内容是构件在力的作用下产生的变形,损坏,以及失效等存在的规律。教学内容涉及到公式多,逻辑性强,计算过程难度大,计算量大,如涉及到微积分等知识,学生对于知识的掌握及理解存在问题,对于教师而言,如何进行有效的教学是不得不思考的问题。 ANSYS软件针对问题进行建模,将数据转化为图象,从对人体大脑的刺激来看,视觉上的刺激更为有效,大脑对于信息的理解量更大,层次也更深。将抽象的知识变为具体,有效降低了学习难度。并且ANSYS软件教学是动画过程,学生对于知识以及相关原理的变化有清楚的认识,表现形式更加生动有趣,能够在一定程度上调动学生学习的热情和积极性,实现教学质量的提升。 (二)应用能力培养 材料力学理论知识的学习是为了更好的在实际工作中应用,单纯的理论教学不足以培养学生的实践应用能力。学生对于学习存在畏难情绪。ANSYS软件应用通过建模对实际情景进行模拟,学生在一种高度真实的环境下学习,无论是理解能力方面还是在实践能力的培养方面都有很大好处。 (三)增强探究性学习能力 ANSYS软件在生活中的应用非常广泛,学生有必要了解熟悉并掌握。学生动手的过程是为今后积累一定的经验,培养并提升其解决问题的能力,同时也为走向社会奠定基础。 6 实例探究 在对ANSYS软件有了基本的了解之后,可以结合具体的例子加深认识。比如ANSYS软件研究不同载荷下的悬臂梁。现假设有一悬臂梁,长、高、厚度分别是500,60,20。弹性模量为200GPa,泊松比为0.3。分别在载荷1500N及集中力偶230N・m发生横力与纯弯曲。 由左图可看出正应力在自由端附近为零,随截面位置左移,应力相应增大,最大值出现在固定端。在固定端处最上与最下分别存在最大拉应力,最大压应力,二者相等。 图3为载荷下的米塞斯应力图,左为集中载荷,右为集中力偶。结果与实际情况完全相符合。 7 结束语 本文对ANSYS软件相关方面进行了说明,立足于教学实际,从软件在教学工作中的优势以及目前材料力学教学现状作阐述。教师在教学工作中将软件教学作为教学工作的一个重点来抓,让学生通过自身动手实践,对书中知识及原理有自身的领悟,同时培养学生的专项技能。无论是从教师教学还是学生学习的角度来看,ANSYS软件应用都具有无可比拟的优势,是针对教学存在问题的有效解决途径。教师要重视,学生也要重视,学校更应该重视,从多方面为教学工作提供相应的保障。 材料力学论文:基于ANSYS软件在材料力学实验课程中的应用 摘 要:材料力学课程概念较多,知识比较抽象,学习起来难于理解,而ANSYS软件模拟分析能力很强,能够使相关知识变得更直观、形象,因此,可以实现两者的有效融合。文中运用ANSYS重点分析了拉伸实验中拉伸应力、应变及弯曲实验中梁的弯曲应力应变情况,展示了ANSYS与材料力学相关实验相结合的可操作性。 关键词:ANSYS 材料力学 拉伸 弯曲 1 材料力W课程实验特点 材料力学[1]对于机械专业而言是一门必修课,目前,“材料力学”课程中一些重要的内容,如拉压、扭转和弯曲变形,除课堂上多媒体教学外,通常依靠现有的实验条件进行验证性实验教学,而有时存在实验条件不具备的情况,这样就无法对相关知识进行实验验证,此时如果在实验教学中采用直观的图形显示,也可以将抽象的概念形象化,同时增强学生对结构的感性认识,培养较强的结构分析能力,因此,可以尝试引入ANSYS软件进行简单的建模计算,并将计算结果形象地展示给学生。 2 ANSYS软件应用特点 ANSYS软件[2]中分析计算模块包括结构分析,可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析,能形象、直观地显示结构的变形、位移及应力分布情况,同时还能以动画的形式展示结构从最初加载到最终变形的整个过程。 3 ANSYS在材料力学实验中应用实例 (1)拉伸实验。材料力学中的低碳钢拉伸试验[3]通常在实际中通过拉力机拉伸,宏观上可以观察到试样缩颈现象,在此,可采用ANSYS模拟,选用拉伸试样弹性模量为0.175e6,泊松比为0.3,密度为7.85 kg/m2。图1为材料拉伸变形的整体过程,其中a图为变形初始,b图为变形后期。 通过加载求解后,得出试样拉伸变形应力变化和应变变化如图2和图3所示。 (2)弯曲实验。材料力学中的弯曲实验[4]通常采用简支梁、悬臂梁等结构进行实验分析,该文采用简支梁进行分析,给梁沿长度方向施加均匀载荷10 kN,梁的横截面积1.5 mm2,转动惯量IZZ=0.28125,IYY=0.125。力的加载如图4所示。 通过ANSYS模拟,绘制出的剪力图、弯矩图分别如图5、图6所示,这样得出的结论和实际计算结果相一致。 4 结语 通过ANSYS对拉伸实验和弯曲实验的模拟,将其与材料力学课程教学有机结合起来,既发挥了计算机的数值计算功能,又与直观的图形显示功能相结合,使得学生更易于理解和掌握所授课程的抽象力学概念,培养了学生的兴趣,提升了学生的形象思维能力,拓宽了学生的视野,提高了教学质量和效率,同时也培养了学生的计算机应用能力,有助于学生运用软件进行实际工程实例分析,在一定程度上可以使学生理论联系实际,为以后的工作打下坚实的基础。 材料力学论文:6005铝合金材料力学性能研究 摘 要:采用万能材料试验机,对典型车用的6005铝合金材料进行准静态拉伸试验。输出载荷-变形量关系,获得应力-应变曲线,进而分析材料的弹性模量、极限强度、极限应变、屈服强度和延展率等力学性能。 关键词:6005铝材;准静态拉伸;应力-应变曲线;力学性能 1 概述 车辆用6005铝合金属于Al-Mg-Si系中等强度铝合金。由于其优良的挤压成形性、耐腐蚀性和良好的焊接性,在国外被广泛用于高速列车、地铁列车、双层列车和客货汽车车体所需的薄壁、中空的大型铝合金壁板型材以及其它工业用结构型材。在我国,铝合金大型材已研制成功并投入生产,随着我国交通运输业的发展,6005铝合金在高速、轻型铝合金列车和地铁列车以及轻型客货汽车上的应用必将越来越多[1-3]。 6005具有较高的工艺性能。万普华等人对6005铝合金试样进行了水淬和水淬并深冷处理,来观察金相组织、抗拉强度等对6005铝合金力学性能的影响[4]。张健等人利用热塑性试验研究了6005A铝合金的热裂纹敏感性[5],张大新等人将6005铝合金铸态试样和挤压制品试样在不同温度固溶加热后淬火处理,制备金相组织,用混合酸溶液侵蚀后在金相显微镜下观察金相组织[6]。 文章主要就6005铝合金材料的力学性能性能通过万能材料试验机开展了系统的实验研究。测定试件在准静态拉伸时,材料的应力应变曲线;提取加载曲线中的屈服点、强度极限;同时,测量实验前后试件实验段(即试件的标距段)的长度变化,算断裂伸长率和断面收缩率。 2 准静态拉伸试验 2.1 试件及仪器 运用Instron 5969标准电子万能拉伸试验机对6005铝材进行了准静态拉伸试验。试件参照GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验第一部分:室温试验方法》[7]制作。板状试件的尺寸示意图如图1所示。本试验采用比例试件,形状为板状,其厚度为4mm,平行长度为55mm,总长度128 mm。 2.2 试验结果 将试验试件在室温(10~35℃)环境下,试验试件及试验用夹头安装在试验机上,试件轴线应与力的作用线重合,将引伸计连接在试件上。试验机匀速进行拉伸,加载速率为10mm/min,测试试件在拉伸过程中的载荷-变形量的关系。针对横向切取和纵向切取材料,分别进行五次试验。试验过程如图2所示。 将试验结果绘制曲线,得到如图3所示的位移-载荷曲线。 名义应力可定义为?滓=F/A0,即载荷F除以原始截面积A0,而对应的名义应变可由?着=?驻L/L0计算得到,即伸长量?驻L除以原始标距L0。将结果绘制曲线,得到如图4所示的名义应力-名义应变曲线。 名义应力应变曲线并未真实地反映出材料随应变变化的关系,因而实际过程中的应力应变要进行相应的修正,需将实验所没测的名义应力与应变曲线转化为真应力真应变曲线。试验中采用引伸计,可直接测得拉伸过程中的应力和应变数据,绘制得到如图5所示的真实应力-真实应变曲线。 各次试验的结果如表1所示。 3 结束语 由准静态拉伸的位移-载荷曲线、名义应力-应变曲线、真实应力-应变曲线,得到以下几点结论:(1)相同应变情况下,真实应力略大于名义应力。分析可知,此现象符合实际。因为拉伸试验过程中,横截面发生收缩,小于初始横截面积,导致真实应力大于名义应力。(2)6005铝合金样件所能承受的最大拉伸力在2500-2750N范围内。(3)6005-T5的抗拉强度可达到260MPa,屈服强度约为230MPa,五次重复试验测得试件的延展率均为12.08%。 材料力学论文:创新材料力学实验的几点想法 摘要: 提出了目前材料力学实验教学中存在的几个问题,结合实际情况提出了几点创新,提出要更新传统材料力学实验教学模式,重视基础实验的延伸,按专业类单独设课,实行开放性实验和网上选课等创新方法。 关键词: 材料力学实验 创新 0引言 在《材料力学》科学发展史中,实验促进了材料力学理论的发展,同时由于材料力学的理论是建立在将真实材料理想化、实际构件典型化、公式推导假设化基础上的,他的结论是否正确以及能否在工程中应用,都只有通过实验验证才能确定。 1材料力学实验教学现状 1.1 材料力学实验教学水平落后实验教学一直处于理论教学的从属地位,试验方法单一,只注重拉伸、压缩、电测等几个基础实验教学。教学设备、内容方法陈旧,测试技术和手段落后,学生所学材料力学知识与工程实际不能同步,学习兴趣不大。材料力学实验大部分为基础实验。以材料拉伸压缩试验为例,课上只是对典型的塑性材料低碳钢和脆性材料铸铁做测试,一般只提供标准试件,能够测试出低碳钢弹性模量E、屈服强度?滓s、抗拉强度?滓b、延伸率?啄和断后伸缩率?鬃以及铸铁的抗拉压强度即可,测试要求比较简单,学生只是被动接受,很难有兴趣。 1.2 现有的材料力学实验教学指导书不能与新进的实验设备同步材料力学实验设备――特别是电测设备更新是比较快的,这样就要求实验教材必须与设备的更新同步。 1.3 学生对实验课的认识存在误区由于材料力学实验是非独立实验,实验成绩所占该门课程的总成绩比例较小,对期末成绩影响不大,形成了重理论、轻实验的思想。 材料力学实验大部分为分组验证试验,许多同学认为只要会做实验就可以了,甚至有些学生认为实验课上不上无所谓,实验报告的处理也是拿别人的数据照抄应付。 1.4 各学校的实验教学水平参差不齐一些学校由于投入等原因,可能连基本实验还难以保证。一些学校则开发了设计性、综合性、开放性的实验,以及相应的实验装置等。有些学校还开发了新的实验设备,并获得了具有自主知识产权的实验设备专利。这些都是近年来我国高等学校教育教学改革所取得的成果。 2实验教学的几点创新 2.1 授课中穿插力学史,激发学生兴趣比如在讲述电测实验时,可介绍电阻应变计测试技术起源于19世纪。1856年,W・汤姆逊(W・Thomson)对金属丝进行了拉伸试验,发现金属丝的应变与电阻的变化有一定的函数关系;惠斯登电桥可用来精确地测量这些电阻的变化。1938年,E・西门斯(E・Simmons)和A・鲁奇(A・Ruge)制出了第一批实用的纸基丝绕式电阻应变计。 2.2 重视基础实验的延伸以材料力学性能测试为例,可以使测试材料多样化,除碳钢、铸铁两种材料以外再提供塑料、铝合金、木材、玻璃等多种材料,有条件话,还可以使用各种新型材料。要求学生分别测试不同材料的性能指标,通过比较,自己得出结论。同种材料不同截面(圆截面、矩形截面等)、不同尺寸,让学生结合理论课知识自己测算标距,求出所有参数。通过这种脱离只提供标准试件的模式,使简单、枯燥的材料性能试验多样化,活泼化,可以让更多的学生动起手来,从而提高学生的实验兴趣。 弹性模量E和泊松比?滋分别在材料的拉伸试验和电测实验中测得。这两个参数的测试方法很简单,学生一般在老师讲授完后很容易就能测定出来,由于操作简单,学生做完实验后很容易忘记他们是如何测得的,也很少有学生去研究实验原理。在学完了电测实验后,可鼓励学生自己动手粘贴应变计,研究如何接桥,利用电阻应变仪把弹性模量E和泊松比?滋在拉伸试验机上测试出来。 2.3 更新传统材料力学实验教学模式,探索新的高效直观的教育方法实行传统教学与多媒体教学相结合的教育模式。该校工程力学实验中心从2007年开始在几位老师的精心努力下,开发了一套直观、形象的材料力学实验多媒体教学课件,在实验课板书教学中通过穿插多媒体课件,大大激发了学生对材料力学实验的兴趣。为了改变以往材料力学实验设备陈旧和测试手段落后的现状,从2002年开始在原有液压万能试验机的基础上,陆续引进了新型的电子万能试验机若干台;陆续淘汰了旧的、低效的电阻应变仪和配套组合装置,开始使用操作简单、自动化程度高、数据处理方便的电测仪器。 2.4 实行开放性实验和网上选课系统给学生充足的时间和空间,突破材料力学实验教学的传统方式,实现全面开放实验室,建立相对独立的实验教学体系,打破班级授课制,开发网上选课系统,让学生自己在网上选课,按分散式教学模式组织实验教学。全面开放实验室,调动学生的主观能动性,使每个学生都有动手操作机器的机会,提高仪器设备的使用率。同时实验室开放能最大限度地利用实验室资源,实验室开放后,学生自己选择实验项目,实验的频率和实验循环的节奏由学生自己调节,这使得实验室的容量大幅度提高,实验用房得到充分的利用。 2.5 加强实验室建设要更新观念、提高效率,抛弃固有、陈旧的管理模式,选拔一批爱岗敬业,有高度责任心和事业心的优秀青年来充实实验室队伍。重视实验教师的培训,多与国内外知名高校交流,提高实验教师的业务素质。 3总结 材料力学实验实验课是一门技术基础课,在工科院校中占有相当重要的位置。但是,受多种因素的影响,力学实验教学设备陈旧,内容枯燥乏味,学生难有兴趣。传统的材料力学实验内容远远达不到培养学生实验技能的目的,也跟不上科技发展的步伐。因此,对实验内容必须进行大胆的改革和创新。 材料力学论文:材料力学课程教学方法的实践 【摘要】本科阶段《材料力学》课程主要培养学生对简单杆件结构进行强度、刚度和稳定性进行分析的能力,是土木工程和道路桥梁与渡河工程等专业的一门重要专业基础课。针对实际课程教学中存在的问题,提出了一些改进措施。如适当引入前沿知识,激发学生求知欲和学习兴趣;恰当使用传统板书和多媒体授课方式;有效利用虚拟仿真技术;引入科技竞赛活动,培养学生的实践和创新能力等。实践证明上述措施有助于学生掌握相关知识。 【关键词】教学方法 教学手段 实践能力 创新能力 一、概述 《材料力学》是许多工科专业的专业基础课,我校的土木工程、道路桥梁与渡河工程、机械设计与制造、材料成型等专业均开设这门课程。它主要培养学生具备对简单杆件在外载荷下的强度、刚度和稳定性问题进行分析和设计的能力。对于土木工程专业而言,它还是一门承上启下的课程:《高等数学》和《理论力学》是它的先修课,而它又是《结构力学》、《钢结构设计》、《混凝土结构设计》、《弹性力学》和《组合结构设计原理》等课程的先修课。因此掌握好该门课程的基本概念和知识十分重要。但是该课程内容多、概念多并且相对抽象,同时还缺少足够的实践动手机会,因此一些学生反映该课程理论抽象、内容乏味,甚至少部分学生产生畏学现象[1]。所以,需要进行多方面的教学改革,以期达到预定的学习效果。近年来,在实际教学中进行了一些教学方法的改革和实践,取得了一定效果。 二、激发学习兴趣 好奇心和兴趣对于学生学习效果有决定性的作用,培养学生的实际工程应用能力和创新能力需要培养学生对科学的兴趣[2]。因此在实际教学过程中需要不断激发学生的好奇心和兴趣。主要采取的措施是适当引入前沿知识和身边的力学知识和案例。如在绪论课中介绍近年来我国和其他国家的典型的建筑物和道路桥梁等。同时从其他专业相关的国际权威期刊上检索相关文献,通过多媒体介绍其他相关专业中材料力学知识的一些应用,如展示Journal of Biomechanics杂志上检索到的膝关节置换术中需要解决的生物材料力学性能测试的问题;展示Journal of Biomechanics和Journal of Mechanical Science and Technology中检索到的关于鞋子设计中的材料选择和鞋底外形设计的问题;展示International Journal of Mechanical Engineering检索到的齿轮齿形设计和优化的材料强度问题;展示Ocean Engineering中关于海洋石油钻井平台的强度和刚度设计问题;展示Engineering Failure Analysis中关于大型矿用自卸车车轴断裂的分析。同时,结合时事介绍材料力学所研究的一些问题,如天宫二号发射时,介绍卫星发射塔及周边建筑物在面临强动载和高温时所面临的强度和刚度问题,介绍空间站在太空中所面临的恶劣环境及遭受空间碎片超高速撞击时的强度问题。这些内容的适当增加一方面可极大激发同学的好奇心和学习兴趣;另一方面也能拓展同学的眼界,这些知识也将告诉学生将来读研究生时也可选择其他相关专业。 三、合理使用传统板书和多媒体授课 过去的课堂教学手段主要是板书,这种授课方式对《材料力学》这种概念多和理论公式推导多的课程比较有效。其优点是学生和教师共同思考同一个问题,学生能紧紧跟随教师的思路和节奏[3],教师边板书、边讲解、边推导、边启发和边提问,而学生则眼、耳、口和脑并用,这样可形成多维印象和刺激,就有利于学生掌握相关知识。但传统的板书也面临一些挑战:(1)展示复杂的变形形式时耗时较多,如实心圆柱在扭转载荷作用下的变形以及任意位置切应变的计算和推导需要画出较复杂的图形。(2)该课程的工程实践性较强,板书时无法有效传递实际工程的相关信息。而这两个缺点恰恰可以通过多媒体教学进行弥补。这种教学方式的展现能力强,信息传递量大,可以创造生动和逼真的教学氛围,激发学习兴趣。因此,涉及复杂图形特别是变形图的绘制以及变形过程的展示时可以借助多媒体技术进行授课,同时需要结合工程背景时也可通过多媒体展示。 四、有效利用虚拟仿真技术 《材料力学》是一门与工程实践密切联系的学科,因此安排有试验课程。但为使学生达到预期的学习效果,试验课通常安排在理论课讲授相关内容之后进行。但这样带来的一个问题是理论课堂上部分学生对相关知识理解不到位。比如讲授低碳钢在单向拉伸载荷下的力学性能时需要讲解径缩并计算应变值,应变值通过引伸计测得的伸长量除以原始标距段长度得到。但这种单向拉伸试验应变值的计算是建立在均匀变形的基础上的,而径缩后材料的变形在标距段内已不再均匀,因此径缩后按原公式计算得到的值理论上已不能再叫作应变。仅凭讲课和图片展示有时不足以让学生理解透彻,这时可以利用有限元计算提前完成单向拉伸试验的仿真,并展示其变形过程及变形过程中应变的分布,这样就能直观地讲解径缩,并清晰地展示径缩前后应变的分布情况。 另外,部分变形形式较复杂和抽象,部分学生无法深刻理解和掌握。如扭转载荷作用下实心圆柱的切应变分布,部分同学不能理解切应变随半径的线性变化。这时可以建立实习圆柱扭转的三维有限元模型,施加扭角,然后在后处理时显示标距段内3/4横截面的应变分布,这样便可以清楚展示应变的分布情况,易于学生深刻理解和掌握该知识点。 五、引入科技竞赛活动 《材料力学》是一门理论课程,但它来源于工程又服务于工程,在培养学生逐步建立工程概念和逐渐形成解决实际工程问题能力方面有着十分重要的作用。但对于一般和新建本科院校而言,通常缺少充足的实践锻炼机会和试验设备。近年来,科技竞赛活动渐多,如省级结构建模大赛、中南地区结构建模大赛等。在这些竞赛活动中需要设计和制作出屋盖、塔式建筑、桥梁、输电塔、广告牌支撑结构等。通过这些竞赛,学生需要确定具体的分析对象,通过检索文献资料和力学分析确定初步结构形式,完成制作,进行加载和多轮优化等,这对于巩固理论知识,培养实践能力和创新意识具有重要意义。为让更多同学参与这种活动,在学校层面设计了“挑战杯”竞赛活动,并将这种竞赛活动纳入《材料力学》课堂教学,在成绩评定中计入该项成绩。 六、结语 《材料力学》是一门重要的专业基础课,又能直接服务工程实际,但内容相对多且枯燥。因此在教学过程中,要注重激发学生的学习兴趣;合理使用传统板书和多媒体技术进行授课;在相关知识的讲授时可以采用虚拟仿真技术增加直观性,以便于学生理解和掌握;同时,还要重视科技竞赛活动对于巩固理论知识、培养学生实践能力和创新意识方面的作用。
航空服务论文:航行情报服务在现代航空中的重要性 摘要:随着现在科学技术的发展,人们生活水平和经济条件不断提高,人们对出行方式的要求也越来越高,航空事业逐渐成了人们出行的主要交通方式之一,这就要求航空事业对飞机飞行的安全度做出保证,但是就目前的情况来看,在航空领域还存在着很多的安全隐患,而影响飞机飞行安全的因素可以概括为安全管理因素、航行情报因素、航空气象因素和人为因素这四个方面,本文主要就航行情报服务对现代航空的影响做出简要的分析研究。 关键词:航行情报服务;现代航空;作用;安全;影响 1前言 随着社会的不断发展,飞机出行已经成为现在很多人出行的选择,飞机以其安全、速度、方便的特点逐渐获得了越来越多人的青睐,但是,航空事业的发展并不是完全成熟的,毕竟飞机在天空中飞行时会受到很多不确定因素的影响,不像火车、汽车这类地面的交通工具益于联系,这也更加的体现了航行情报服务对于现代航空工作的重要作用。尤其是近些年来飞机的失事事件屡次发生,使得人们不得不对飞机飞行安全引起重视,而航行情报服务作为影响飞机飞行安全的一个重要因素,当然也受到了人们的广泛关注。 2什么是航行情报服务 说到航行情报,不得不解释一下到底什么是航行情报,目前在国际上来看,并没有一个标准、统一的说法来定义航行情报,不同的专家、不同的研究领域有着自己不同的见解,用通俗的话的来说,所谓的航行情报服务就是为飞机航行过程中提供各种各样情报的服务。由此可见,航行情报服务对于航空事业安全性是十分重要的。航行情报服务主要是为了能及时将各种各样的情报、信息及时、准确的传达给飞机驾驶员,使得飞机驾驶员或机长能够根据及时、准确的航行情报做出飞机的飞行计划。尤其是当飞机在飞行过程中遇到突发状况时,航行情报服务就更加显得重要,及时准确的航行情报服务能够帮助飞机做出正确的应急方案,对于飞机处理突发情况有着非常明显的效果。一般情况下,我们所了解到或者我们所认知的航行情报服务主要就包括提供通信导航、天气状况等气象信息以及交通管制等等。但是飞机在高空中飞行是非常严谨的一个过程,整个航行都是形成了一个科学合理的系统,所以航行情报服务还包括其他一些我们平时不太了解的内容,比如公安、卫生、机场场建、油料等等,只要是影响到飞机飞行或者是对于飞机飞行有利的一些信息因素都应该涵盖在航行情报服务中。比如航空禁区、限制区、危险区的提示,在飞行过程中所飞行区域的气象如气流、风向、降雨、可见度等等的的实时监控,所要降落机场的跑道、障碍物等位置的准确提供等,这些都属于航行情报服务的领域。航行情报服务必须要涉及到航空过程的每一个领域、每一个细节,才能为飞机的安全飞行提供一个强有力的保障。 3航行情报服务的现状分析 目前,航行情报服务虽然已经初步形成了一个系统,但是还有很多需要改进的地方,近些年来,因为航行情报服务不够到位而造成一些损失或者误差的现象也时有发生,虽然造成严重航空事故的事件不多,但是由于航行情报服务与航空事业的安全息息相关,所以航行情报服务的系统性和全面性不容忽视,下面主要针对目前航行情报服务中存在的一些问题以及发展现状进行简要分析。 3.1没有认识到航行情报服务的重要性 航行情报服务是近几十年来才渐渐的受到人们的关注,慢慢形成系统的。所以从事航空事业的一些工作人员还往往不能够认识到航行情报服务的重要性。在一些工作人员眼里,航行情报服务只是在为飞机航行提供一些基本资料而已,也可能大概知道会关系到飞机的飞行问题,但是往往不能够真正的从根本上认识到航行情报服务对于航空事业安全问题的重要影响,而且也有很大一部分员工不能够真正的意识到自己的责任,责任意识不够强烈,吧航行情报服务仅仅是当作一个工作而对待,却不知道航行情报服务有可能关系到上百甚至上千人的性命。责任心不够和对于航行情报服务重要性的认识不到位就会直接影响到航行情报服务的工作效率和工作成果。 3.2航行情报服务体系不够系统 这里所说的航行情报服务体系既包括航行情报机构建立不系统也包括从事航行情报服务的工作人员工作不系统。航行情报服务体系的形成并不是很久之前的事,它是在近几十年才渐渐受到重视并且形成系统的,所以可想而知,航行情报服务体系一定还不够成熟,还需要再不断地实践过程中逐渐寻找漏洞、缺陷以及补救的办法,使得我国的航行情报服务体系逐渐的完整科学,使其越来越完善、合理。另外就是工作人员对航行情报的获得、处理、传送、交换等等不够熟练速度,使得航行情报服务的效率上不去,这也是航行情报服务体系中缺乏合理有效的情报处理方式以及员工管理方式所导致的。 4航行情报服务对于航空和事业的重要意义 航行情报的目的是为了飞机的飞行安全而服务的,所以航行情报服务对于整个航空系统都是不可或缺的,对于我国航空系统的完善和健全具有重要意义。所以健全航行情报服务体系对于整个航空系统的发展都有特殊意义。为了将航行情报服务更加系统科学化,我国应该让从事航空事业的工作人员从根本上认识到航空情报服务的重要作用,使其具有责任心和使命感,在平时的工作生活中大力的宣传渗透航行情报服务的重要性。而且要重视航行情报服务领域的管理,是情报的管理和员工的管理都形成系统,使其得到合理的统一,不断的健全航行情报服务的工作体系。只有将航行情报服务的工作体系逐渐完善,才能保证飞机飞行过程中的信息来源。 5结语 总而言之,航行情报服务对于航空工作是十分重要的,所以做好航行情报服务是完善航空体系不可忽视的工作内容。近些年来,航行情报服务也逐渐的引起了我国以及世界各国的重视,国家对于航行情报服务的规划与完善也逐渐提上了日程,在不断地研究探索中,航行情报服务体系定会越来越完善。 作者:武连威 单位:民航山东空管分局 航空服务论文:航空气象服务与直升机飞行安全探讨 摘要:直升机在我国海空立体救援中扮演着重要角色。航空气象服务与直升机飞行安全密切相关,天气现象、气象要素时刻影响着飞行活动的各个阶段,直升机飞行有特定的天气标准。蓬莱沙河口机场经过多年的气象服务建设,形成了信息渠道广泛、服务内容多样、服务方式多元的救助飞行气象服务特点,建立了相对完整的航空气象服务体系。 关键词:气象服务;气象因素;天气标准;飞行安全 直升机具有高效、快捷、地理空间受限小的特点,能够快速到达海(水)陆作业现场,实施搜寻救助、物资输送、空中勘察等工作。作为通用航空器,直升机一切飞行都在大气中进行,大气时刻不停地运动,产生风云雨雪、冷暖干湿等各种自然现象,这些现象与直升机飞行安全、运行效率、任务成败密切相关。蓬莱沙河口机场(以下简称蓬莱机场)作为交通运输部北海第一救助飞行队(以下简称北一飞)下属通航机场,是海上救助事业成长壮大的见证者。截至2015年6月,北一飞已从波涛汹涌的海面、洪水泛滥的山区、孤立无援的海岛挽救了1404条鲜活的生命。上述地区开展救助有时会遭遇雷雨、大风、低云和低能见度等危险天气,对直升机飞行和作业构成威胁,增大了海空、陆空救援难度,导致救助任务失败乃至取消。相较于船舶、车辆,直升机对气象条件的要求更高。因此,做好飞行气象服务保障工作,努力摸清大气活动规律,掌握天气演变特点,及时准确的提供气象实况数据和预报信息,对于直升机飞行趋利避害,保障飞行安全,增强人员信心,确保行动顺利,具有重要意义。 1飞行安全中的气象因素 1.1天气现象对飞行的影响 在众多的天气现象中,雷雨、地面大风、低能见度、低空风切变、低云、积冰和颠簸是危及直升机安全的危险天气。雷雨,即强降水伴随雷暴的天气现象,大雨冲刷座舱玻璃,会降低目视飞行能见距离;雨水附着在跑道,减小摩擦力,致使直升机滑跑距离变长;雷电干扰中短波无线电通信,还易击伤机体或机载电子设备。地面大风(17米/秒及以上)则会破坏直升机飞行的稳定性,增大飞行操作难度。低空风切变对起飞、着陆阶段的直升机威胁较大,风向风速的突然转变易造成直升机偏离起落航线,掉高度甚至导致触地事故。低能见度降低了直升机的地标观测距离,机组容易判断失误,诱发飞行事故。低云则是造成飞行事故的主要天气现象,在低云遮蔽机场的条件下,直升机必须穿云飞行,飞行能见距离降低的同时还可能遭遇到积冰和颠簸。冬季过饱和云内飞行可能出现旋翼、发动机、空速管积冰,导致直升机升力、功率、飞行参数异常,引发直升机进入危险飞行状态。云内上升气流、湍流、乱流则造成直升机颠簸,使机身摇晃剧烈,操纵困难,带来不良后果,危及直升机安全。在实际观测中,危险天气并不孤立出现,通常是一种或几种天气伴随出现。例如大风、雷雨使能见度恶化,强烈发展的积雨云会产生雷暴、低云、风切变、积冰和颠簸等极端天气现象。 1.2气象要素与飞行的关系 湿度、气温、气压、风等气象要素也间接或直接影响着直升机的飞行品质。蓬莱机场毗邻黄海,海上潮湿空气会腐蚀直升机发动机和其他金属部件,增大机务维护难度。气温高低影响发动机推力、载重量、滑跑距离,让机载高度表数值失真。气压是直升机起飞、降落和航线飞行时,必须使用的一个参数,由于各地气压变化,往往造成机载气压高度表显示误差。地面风会直接影响直升机的操纵性能,高空风关系到直升机航速和油耗。 2直升机飞行天气标准 直升机起降及飞行最低标准实际上就是天气标准,以对飞行影响密切的能见度和云底高为限制条件。目前,蓬莱机场运行标准为:云底高不低于200米、能见度不小于2公里。北一飞严格禁止直升机在低标准或危险天气条件下运行,为此《运行控制手册》中明确了直升机目视、仪表、海上航线飞行需要满足的天气标准。 2.1目视飞行规则最低天气标准 在修正海平面气压高度3千米以下,能见度不小于5千米,距云的水平距离不小于1500米,垂直距离不小于300米。在运输机场以外的空域,在修正海平面气压高度900米以下或者离地面高度300米以下(以高者为准),按目视飞行规则运行直升机时,能见度昼间不小于800米/3000米(海上),夜间不小于1600米/5000米(海上)。 2.2仪表飞行规则最低天气标准 当天气条件不低于起飞最低标准,但低于仪表飞行规则着陆最低标准时,机组不得按照仪表飞行规则起飞直升机,除非在距起飞机场1小时飞行时间的距离内有备降机场。机组按照仪表飞行规则起飞直升机或者进入仪表飞行规则飞行或者云上运行,要求直升机到达着陆机场的预计时刻,天气条件达到或者高于仪表飞行规则着陆最低标准。仪表飞行中的备降机场天气条件同样应等于或者高于该机场最低天气标准。 2.3海上航线飞行下降高度天气标准 昼间云高不低于200米、能见度不小于3公里,夜间云高不低于300米、能见度不小于5公里。在该标准以上,机长可决定下降高度,从云中飞行转入海上能见飞行。 3航空气象服务措施 蓬莱机场通航飞行活动多、任务种类杂,针对每一种飞行任务的特点,航空气象服务的手段和方法不同。其中救助飞行是蓬莱机场气象服务的保障重点,相较于一般飞行,救助飞行距离远、作业难度大、海况天气复杂,北一飞气象人经过多年建设和经验积累,总结出一套行之有效的做法,确保救助飞行安全。概括而言,目前蓬莱机场航空气象服务具有信息渠道广泛、服务内容多样、服务方式多元三个特点。 3.1广泛气象信息获取渠道 3.1.1救助基地所在机场提供气象信息 北一飞蓬莱基地自身拥有机场,其观测设备设施相对齐全,足以帮助气象员直接、快速地报告本场天气实况和预报信息,大连基地也可通过联系大连机场获取必要的气象信息支持,为救助机组决断提供参考。 3.1.2气象服务网站提供所需气象资料 除登陆中国天气网、中央气象台等官方网站,查找强对流天气预报、雾霾预报、降温大风沙尘预报等服务信息。根据气象服务协议,气象室获得了青岛航空气象网使用权限,并注册成为民用航空气象综合服务平台的专业用户,可以查找全国190多个机场实时气象报文、重要天气预告图、重要气象情报和天气预警信息,为气象员开展工作打下了坚实的信息基础。 3.1.3民航空管站气象台提供气象咨询服务 2013年9月,北一飞与民航青岛空管站签署了《青岛空管站气象台与蓬莱机场保障服务协议》,空管站气象台向北一飞提供重特大飞行任务(应急救援或保障任务)期间飞行航路天气预报和所在地区天气趋势预报,使气象员面对复杂多变的天气状况时,可以征求专业咨询意见。 3.1.4海上船只、平台提供作业海域天气实况 当救助直升机飞赴远海执行救援任务时,在条件允许的情况下,通过电台、电话等通信方式提前向海上救助船舶、遇险船只、石油平台询问作业海域天气实况,间接了解实际天气状况,增强判断力,佐证预报结论,为救助飞行提供决策支持和气象保障。 3.2多样化的气象服务内容 3.2.1地面观测服务 地面气象观测在机场范围内,蓬莱机场气象员按照规定,在飞行活动前一小时开始定时观测直到飞行活动结束。定时观测每一小时开展一次,观测项目包括:天气现象、主导能见度、云、地面风向和风速、气温、湿度、气压。观测结果详细记录在地面观测簿中,气象员按照民航观测和报告标准编制机场例行天气报告(METAR)。当机场救助警报拉响后,气象员应在十分钟内做好包含例行天气报告的气象报告单,当面呈送给机组,低于天气标准的气象条件要明确指出。 3.2.2危险天气告警服务 当蓬莱机场遭遇危险天气,气象员要及时报告机场管制室和运行控制部,收集气象信息及有关资料,同时加密观测,密切注视危险天气发展动向;及时了解起飞(降落)机场、航路及备降机场的天气预报、天气实况;向飞行中的机组发出本场告警,并提出相关建议;禁止直升机在危险天气中起飞(降落),选择天气形势转好或趋稳时放行。 3.2.3趋势预报服务 航空气象预报是组织和实施飞行的重要依据,由于气象要素在时间和空间上的多变性和技术上的限制,气象员需要综合地面实况、天气图、卫星云图、雷达图等观测数据,结合数值预报产品,依据天气学原理和方法对蓬莱本场、目的地机场及救助区域的天气趋势作出合理判断,得出预报时段内各气象要素最有可能出现的值以及最有可能出现的天气现象。对于可能威胁直升机飞行、影响机场运行的天气,提前向机场保障、机务和空勤人员发出预警,做好防范措施。 3.2.4高空预报服务 高空预报包括航路预报、区域预报,直升机一般飞行高度较低,执行救助任务时通常不走航路,所以一般只提供区域预报,气象中心以预告图的形式,分为重要天气预告图和高空风/温预告图。当直升机执行远距离救助任务时,气象员整理并打印3000米以下重要天气预告图、1500米高空风/温预告图交给机组,重要天气预告图内包含雷暴、热带气旋、颠簸、积冰、云、锋面、对流层顶高度和急流等可能对低空飞行构成威胁的天气现象和云。 3.2.5气象通告服务 气象员根据协议使用青岛航空气象网、航空气象服务综合平台等网络平台,实时查询了解各地机场警报、区域预警、天气通报及快报、终端区重要天气预警等气象通告。通过救助基地、塔台或船舶,对影响机场起降或航线飞行的救助直升机及时发出预警信息,帮助机组掌握天气动态,在遭遇危险天气前,尽快做出避让、绕行、备降或延后飞行的决策。 3.2.6专题会商服务 针对重大气象灾害,气象室会召开专题会商,汇总各方气象员意见,形成未来2-3天趋势预报的书面报告。以2015年10号台风“麦德姆”为例,在福建登陆后一路北上,针对可能造成的灾害性天气和由此引发的海上险情,7月24日上午气象室召开专题研讨会,讨论台风“麦德姆”移动路径、发展趋势以及北上对山东、辽东半岛带来的风雨影响。会商后,气象室撰写了书面报告,向运控部、飞行部通报台风动态变化和相关影响。 3.3多元化的气象服务方式 3.3.1面对面气象服务 气象室可根据不同阶段差异化需求,提供多元化的救助飞行气象服务。在接到险情救助后,值班气象员向机组呈交天气报告单、趋势预报,当面进行报文讲解或直接参与天气会商,详细分析天气特点及变化。针对飞行中可能遭遇的天气状况,与飞行员充分沟通,尽可能提供全面、精确的气象业务指导,让飞行员做到心中有数,防患于未然。 3.3.2网络气象服务 通过办公QQ群、微信群和短信平台,为飞行人员乃至全队职工提供综合、快捷、便利气象信息服务。例如台风“麦德姆”过境山东半岛前后,值班气象员及时利用网络平台一日三次最新台风信息及“近期天气趋势预报”,提醒员工加强防范、提高警惕,采取必要的防抗措施。同时运控部通过短信平台台风天气预警,为台风期间发生的三起救助任务提前做好气象保障,帮助飞行员合理利用台风窗口时间,成功救起3名海上遇险人员。 3.3.3飞行期间气象服务 在救助直升机从本场起飞后,气象室全程跟踪,密切关注落地机场、航线、救助区域的天气变化,实时更新雷达图、卫星图、机场天气报告以及所在城市整点实况,关注机场警报和区域警报,区分天气系统威胁程度,努力通过多种通信方式,将可能危及飞行安全的天气系统的出现时间、移向以及强度变化,告知执行救助任务的机组,解答机组疑问。 4结语 北一飞建队以来,航空气象服务保障工作已伴随直升机隆隆的旋翼声走过了11个春秋,新老气象员放飞直升机16872架次,保障救助飞行任务870起,没有发生一起天气原因造成的飞行事故或事故症候,确保了全队飞行正常、可靠、安全。展望未来,在如何提高气象服务质量上,结合实际工作,我提出四点建议和想法。一是苦练内功,“打铁还需自身硬”,气象员要保持进取心,主动学习新知识,精进业务能力,提高预报水平和气象保障能力。二是规范业务流程,及时保质保量地完成各项观测、预报任务,形成良好的业务习惯。同时针对突发天气事件做好预案,周密安排,提前做好应急准备。三是积极与运控、飞行、航务及其他保障部门交流沟通,建立良好的协作机制,考虑各自的实际需求,做好气象定制服务。四是在气象仪器设备建设上给予必要支持,建立更全面的天气观测及要素信息采集手段,同时为气象员配备专业的MICAPS业务终端,帮助气象员及时掌握数值预报最新成果,为气象服务工作搭建一个牢固的硬件平台。 作者:郭泓麟 单位:交通运输部北海第一助飞行队 航空服务论文:分布式通用航空服务站系统探讨 摘要:文章主要从分布式通用航空服务站系统构建的意义及其功能与组成两个角度对文章主题进行了分析。所谓的分布式通用航空服务站系统的本质为一种地面设施系统,其主要功能在于对有关飞行方面的信息进行处理,并将其分类汇总,以为有关人员对于上述问题的研究提供参考。就目前的情况看,我国对于这一系统的构建已经取得了较为良好的效果,同时,系统的应用也对我国航空领域的发展带来了很大的价值。 关键词:分布式通用航空服务站;系统;功能;组成 随着社会对于通用航空要求的不断提高,传统的航空服务站中的诸多缺陷开始逐渐暴露出来,为了使我国的通用航空领域能够得到更大程度的进步,必须要提出相应的措施去解决其中存在的问题,这样才能使航空运输的安全性以及效率均得到不断的提高。分布式通用航空服务站系统的开发与应用能够有效的解决传统航空服务站中存在的问题,因此有必要对这一系统进行充分的研究。需要注意的是,CNS技术属于支撑系统运行的一个主要技术,因此对这一技术研究也非常必要。 1分布式通用航空服务站系统构建的意义 分布式通用航空服务站系统构建的意义主要体现在能够解决传统航空服务站中存在的低效率以及低安全性的问题方面,同时,对这一系统进行构建也是社会经济与科技发展的必然要求。当前,技术水平已经成为了社会评价一个领域发展现状以及发展前景的主要标准,这一规律在国与国的范围内同样适用,作为一个国家软实力的主要体现,技术水平的提高对于一个国家整体综合实力的提高能够起到巨大的作用。分布式通用航空服务站的构建体现的便是我国航空领域技术水平的提高,另外,鉴于系统的应用对于交通运输效率以及安全方面的重要性,人民的生命以及财产安全也能够得到最大程度的保证。由此可见,有必要对这一系统进行构建。 2分布式通用航空服务站系统的功能与组成 以下文章主要从系统的整体构成、飞行情报中心、功能对比以及数据共享四个部分对分布式通用航空服务站系统的功能与组成方面的问题进行了阐述,希望能够为有关人员提供参考,具体情况如下所示: 2.1分布式通用航空服务站系统的功能与组成 分布式通用航空服务站系统主要包括专用数据中心、飞行情报中心以及服务站终端三个部分。其中专用数据中心包括一个,飞行情报中心与服务站终端则可以根据具体情况无限制的进行设置。服务站终端的主要功能在于将所获取的情报反应给飞行情报中心,对于服务站终端而言,其有权利对飞行情报中心的数据库进行访问,可以根据其数据库中的内容对有关飞行方面的种种信息进行获取。在收到情报之后,飞行情报中心会对数据进行整理,并与其他地区的情报中心进行沟通,从而实现数据的互相交换使用,以保证预测结果能够更加具有准确性。 2.2飞行情报中心 飞行情报中心的构成情况较为复杂,同时也与多方面存在联系。总的来说,与飞行情报中心之间存在联系的部门主要有管制中心、航空情报中心、通航用户以及服务站终端。第一、飞行情报中心会向管制中心提供综合监视数据,而管制中心则会向飞行情报中心提供必要的监视信息,这一过程需要通过ADS-B专线来完成。第二,飞行情报中心会向航空情报中心提供综合航空情报数据,而后者则会向前者提供永久性的航空资料,两者之间需要通过航空情报专线实现互相联系。第三,飞行情报中心会向通航用户提供通航服务信息,而后者则会向前者提供用户信息,两者之间的联系需要依靠互联网来实现。第四,飞行情报中心向服务站终端提供的数据与信息为综合性的,即前三者的结合,而服务站终端所反馈的信息也是前三者的结合。需要注意的是,服务站终端、飞行情报中心与通航用户三者之间是互相联系的。 2.3功能对比 通过两者之间的对比可以发现,相对于服务站终端而言,飞行情报中心无论在空地通信、监视手段、数据处理或空中交通服务方面均具有较为强大的实现手段。总的来说,飞行情报中心的功能主要体现在以下方面:第一,能够实现数据的交换与融合。飞行情报中心能够将系统中各个部分的信息接收,并将所得到的信息传输到系统各个部分,这使得系统开始成为了一个整体,同时也就能够使不同的数据之间实现交换与融合,对于各部门之间的协同运作具有重要价值。第二,能够实现监视功能。飞行情报中心能够通过对定位等技术的应用实现监视功能,实践证明,其监视效果较为良好,同时也准确性也能够得到保证。第三,VA虚拟应用也是其一个重要功能。这一功能的价值主要在于能够实现监视数据与互联网数据之间的互联,而通过互联,前者能够对后者的数据随时获取,但需要注意的是,后者只能对前者的数据进行查看,而并不能获取,这是出于对监视数据安全性的考虑而采取的一种措施。第四,提高服务水平及其完整程度。飞行情报中心能够为飞行员提供诸多的参考数据,其中便包括对天气情况的转播以及对相应的咨询服务,通过这一功能,飞行员能够随时有效的获取最新的天气信息,同时也就能够在恶劣天气到来之前采取措施进行预防,因此也就能够避免出现飞行事故,对于航空运输安全性的保证具有重要价值。上述文章已经指出,监视数据与互联网数据两者之间是可以实现信息共享的,且处于对监视数据的安全性的考虑,后者并不能随意获取前者的数据,对此,需要应用图片中的系统去实施物理隔离。需要注意的是,数据交换的过程需要根据不同情况来具体实施。虚拟应用(VA:VirtualApplication)是实现隔离的主要设施,在服务器中会包含两张网卡,两者所负责的内容不同,通过在服务器中设置防火墙的方式,便能够完成对数据安全性的保证。 3结束语 通过上述文章可以看出,作为航空服务站功能实现的主要支撑性部分,分布式通用航空服务站系统的应用对于解决航空运输效率以及安全性方面具有重要价值。这一系统主要由服务站终端、飞行情报中心以及专用数据中心三个部分构成,每一部分所发挥的作用存在差别,但对于整个系统的运行而言均十分重要,对其功能与组成的了解,能够为有关人员对系统的操作以及应用提供基础,这样才能从根本上保证我国航空领域整体水平的进一步提高。 作者:张建勤 单位:中国民用航空华北地区空中交通管理局飞行服务中心 航空服务论文:航空公司延误补救服务研究 摘要:随着我国民航运输的快速发展、旅客运输量的不断增长,运输服务的水平并没有与之完全适应,航班延误时有发生。鉴于此,我们采用调查访问及统计分析的方法,寻找新视角,通过对民航旅客的行为分析和航空公司服务补救措施研究,在航班延误已发生或预期发生的情形下,为航空公司的延误补救服务方面提出可行建议,提升服务质量,同时为航空公司预案的制定提供参考。 关键词:旅客行为;航空公司;航班延误;补救服务 随着社会经济、科技水平及人民生活水平的提高,航空出行已经成为越来越多人的选择。然而在我国民航运输快速发展、旅客吞吐量不断增长的同时,航班延误问题成为了航空运输的主要问题。数据表明,2006至2014年全国航班量持续快速增长,9年间增长了130%,年均增长达10.8%,但是航班正常率也呈下滑趋势,2009年之前正常率为80%以上,2010年开始持续下降,到2014年降至68.37%,年均下降1.46%,如图1。2015年1-11月,航班延误班次达106.6万班次,占总航班的1/3,其中被取消的航班数为5.9万,遭遇延误13538万人次,遭遇取消745万人次。2014年全国航班量排名前10位的航空公司中,航班正常率位列前三的依次是国航、南航、川航,均高于70%,航班量分别位列第一、第三及第十。也由此看出航空公司的运输量对航班正常运行并没有显著影响,而保障措施和管理的重要性突显出来了。航班延误似乎成了永恒的论题,很多人对此展开研究,但多数人选择了从航班延误原因来分析航空公司的补救服务措施。我们寻找新视角,从对旅客行为分析的角度来制定航空公司的服务补救措施。文章旨在通过对民航旅客的行为分析和航空公司补救服务措施的研究,对航班延误已发生或预期发生的情形下,为航空公司的延误补救服务方面提出可行性建议,提升服务质量,同时为航空公司预案的制定提供参考。 1航班延误及赔偿的相关规定 对于航班延误的一般定义为,航班降落时间比计划降落时间(航班时刻表上的时间)延迟30分钟以上或航班取消的情况称为延误。对于航班延误的具体应对措施和赔偿规则,民航局曾做出严格规定:要求航空公司对因自身原因造成的延误达4小时或以上的要对旅客进行“相应的经济补偿”。但是具体经济补偿的标准的权利却下发给各航空公司来制定。然而很多延误的原因难以明确界定,且各大航空公司的赔偿标准不尽相同,落实情况不尽相同。 2民航旅客行为调查与分析 航班延误事件中的群体之一为民航旅客,可以说对于旅客行为的调查研究是研究航班延误的重要基础,对于航空公司补救服务措施的提出具有指导性意义。此次研究选取民航旅客行为作为主要观察点,通过对航班延误下旅客行为和心理的调查研究,旨在将乘客在航班延误后的行为选择数据应用于补救服务的实施当中。通过线上与实地调研结合的方式进行问卷调查和访谈,对民航旅客普遍存在的航班延误后反应进行观察并实现对话,对行为产生的相关因素进行把握。其中,实地调研的考察对象主要为天津滨海国际机场及北京首都机场的离港旅客。受访人群包括商务旅客、闲暇旅客等各类民航旅客,涉及民航业内外的各行业人士,年龄跨度和职业跨度大。共发放1000份问卷,回收980份,有效问卷956份。 3延误补救服务措施 补救服务即服务提供方对服务失误所采取的有效补救行为。在出现服务失误时,服务提供方通过做出及时性和主动性的反应,将服务失误对顾客感知、员工满意及服务满意带来的负面影响减少到最低。但是,这种延误补救反应并不以旅客抱怨为发生前提,并逐渐将关注重点放在旅客行为的主动性和事前反应,以主动的行为模式替代被动。实际调研过程当中,不难发现,多数的航空公司对于补救服务并没有实施足够成熟的配套措施或出台相关规定。虽然类似于不正常航班管理规定、航空客运大面积航班延误处置程序这样的文件并不少见,但是很多公司的补救服务并没有贯穿一起延误事件的前中后,对旅客行为关注度高但研究较少。此次研究在前期大量调查及对旅客行为进行研究的基础上,对航空公司延误补救服务措施提出建议如下,分为延误事件的事前、事中和事后,考虑对延误事件中相关群体,旅客、媒体及其他民航单位。 3.1事前措施 在延误发生后再去落实补救工作,这往往不够,而且往往事倍功半。航班延误时常发生并且往往是不期而遇,航空公司在日常就需对航班延误做足工作。这不仅仅局限于对内部员工的延误后服务的培训或是对于其他公司服务的效仿学习或创新。在航班延误发生之前,做好前期的补救服务措施十分重要,可以有效减少延误发生时的不必要的麻烦。 3.1.1出台一份标准化的赔偿标准并做好宣传 界定好航班延误的概念并明确指出航班延误后的各项赔付细则及配套服务项许诺,阐明相关政策条件。这将作为航班延误发生后,航空公司的赔付依据及民航旅客的求偿依据。当然,面向大众的规定,仅仅让内部员工明晰于心是远远不够的,大众需要知道航班延误造成的损失可以获得怎样的物质或精神上的补偿,航空公司需要这份坦诚收到的信任,这项规定也需要坦荡的存在,彰显它的价值与活力,所以面向大众的宣传显得十分重要。具体的实施方式,可以通过公司官网、官方微博微信等对外平台,借助机场专用值机柜台进行信息公示或是媒体力量进行大众传播,也可以与旅客进行直线联系,发送相关政策出台的消息通知或简介说明至他们的手机。同时,通过热线服务或邮箱、平台回复等方式回收大众意见,友善接纳旅客对于规定存有的异议,采纳合理意见,以周期对政策进行修订和再宣传。 3.1.2与常旅客甚至偶有旅客建立好良好的沟通渠道 除了运用好微博、微信等新媒体,还要多输出有效信息并与大众进行有效沟通,加强与旅客的一对一沟通,通过短信等方式发送即时消息,如订票信息,接收航班消息,延误时向旅客致歉并告知旅客航班延误情况及准确的预计起飞时间,让旅客可以根据信息安排等候时间甚至推迟到机场的时间。这样的人文关怀可以赢取更多旅客的理解,更能有效避免双方的不必要麻烦。 3.1.3民航延误知识科学普及 加强对旅客的民航知识教育是当务之急这项长期工作。调研结果及典型案例均表明,多数旅客对民航常识、民航旅客运输的生产流程、航班正常运行的必要条件都不甚了解。因混淆日常的天气概念和民航用语的航路天气,旅客对于航路天气原因造成航班延误很不理解,甚至认为是航空公司刻意欺骗,诸如此类事件时有发生。所以,为旅客普及民航延误知识,让旅客发自内心的理解延误很有必要。方式可多样化,如自媒体、大众媒体宣传相结合,通过线上活动或是媒体访谈等形式形成良好互动;通过公益广告或是宣传海报对航班运行及延误等相关方面进行宣传与知识普及等;比如制作一个“航班延误常识特辑”,在机场多媒体设备上播放,为广大旅客普及延误常识,让旅客再遇航班被告知延误时也能对号入座,以理智的情绪对待航班延误。当然,这也要求航空公司能够将航班延误原因空开透明化,不可故意欺骗旅客。 3.2事中措施 航班延误发生,服务工作切忌延误,航空公司最需要做的便是及时、准确、有效。 3.2.1各部门配合、各单位协调 延误一旦发生,配套的硬件设备与服务必须到位,与各大单位的延误信息沟通机制必须运行良好。航空公司各部门,突发事件小组、航空公司总值班经理、运行指挥部、飞行部、客运营销部、地面服务保障部、飞机维修部、配餐部、空中乘务部、总务部、信息部、保卫部、党群工作部、分公司运行基地和各驻外营业部办事处等部门人员团结合作。此外,通过与空管中心、机场现场指挥中心、地面服务保障部门等相关单位保持紧密联系,确保准确获取航班的实时信息。 3.2.2通知信息及时,避免信息不对称 除了前台询问,还要为旅客开通短信回馈、微博私信等更多的细节信息询问渠道,在减少一线工作人员工作压力的同时,也可以有效避免柜台前群众堆积。通过大屏幕及广播进行延误信息传播,甚至通过短信方式发送至相应旅客,告知延误原因及预计起飞时间。航班延误一旦发生,航空公司应立即与从该公司官网购买机票的旅客沟通,同时也要求机票商与旅客及时沟通,做到不同渠道购票的旅客都能在第一时间获取延误通知,以便于旅客及时调整自己的行程,不耽误出行计划。同时,主动与媒体取得联系,就延误原因、延误时间及相关服务补救措施等重要信息反馈给媒体,保证媒体理性面对旅客的声音,进行公正公开的报道与航空知识普及。需要强调的是,航空公司务必以一定周期对公开延误的信息进行更新,保证信息相对准确透明。旅客了解到的延误消息是实时的,不同的延误情状下的服务也是匹配到位的。 3.2.3对一线员工的授权 作为旅客与航空公司最为直接的沟通口径,一线员工的言行在一定程度上代表了公司形象,给每位员工分配一定量的资源调动权限,调动员工积极性和主动性,及时地采用直接有效的措施控制现场,有效避免由下而上逐层汇报走流程造成的措施不及时,及时降低旅客不满意度并有效提高服务满意度。相比增设娱乐设施来缓冲旅客的等待疲劳期要更为直接。 3.2.4合理有效利用机场资源,完善机场基础设施建设 大多情况下,旅客遇航班延误后,只能在机场静静等待,枯燥乏味。所以,航空公司应当与相应机场合作,不断完善的机场设施会在旅客的等候时期里发挥巨大作用。如设置专门的儿童娱乐专区,防止孩子过度哭闹为家长带来负面情绪;提供丰富商业资源,让滞留在机场的旅客可以通过餐饮购物来打发时间与分散注意力;与机场建立相关的合作机制,在不影响其他航班正常运行的情况下为旅客提供娱乐活动,缓解滞留在机场的旅客的负面情绪。 3.3事后措施 延误现场的补救服务措施的重要性不可小觑,但是在延误事件发生后采取相关有效措施亦为重要。这个阶段的工作重心在于数据的收集和处理分析。 3.3.1面向旅客,增设延误反应的数据库 相应航班延误发生后,对相关旅客尤其是常旅客进行回访,收集旅客的延误时的反应情况及对延误补救服务的意见及建议信息,对不同旅客进行个性化标注。在条件允许的情况下,对于一些特殊旅客定制具有针对性的服务补救措施,做好数据备案,方便调用。 3.3.2面向相关员工,建立好延误服务数据库 根据旅客回馈的延误后服务信息及各单位的主动上报和部门间的监督报告,有效建立延误服务资料库,对于具体的延误原因及现场情况进行明确标注,对于具体的解决措施及处理效果进行详细记录。对相关人员进行合理奖惩的同时,对上期延误做好总结并对历史数据进行分析,对有效措施进行标记,将创新服务纳入补救服务候选项,并对无效甚至造成恶劣影响的服务明确好红线。 4结束语 研究航空公司延误补救服务措施对航空公司有效应对航班延误,提高航空公司服务质量及旅客满意度,进而有效为航空公司预案的制定提供参考,具有现实意义。文章以民航旅客主要研究对象,分别从年龄、学历、乘机次数、延误后遭遇及旅客心理等角度切入,对延误后具体的旅客行为展开详尽分析。采用调查访问与统计分析结合的方式,基于数据结果,参照结合现有的航空公司补救服务措施,进行反思,从延误事前措施、事中措施及事后措施三个维度提出延误补救服务措施,涵盖航空公司自身及延误事件中相关的群体,旅客、媒体及其他民航单位。文章立足多个角度,对航空公司的延误补救服务措施提出建议,相对于从单一角度,单一指标来说,更具有指导意义。在后续的研究中,将对具体措施实施的有效性,展开进一步的分析,结合实际进行调整并进行完善,在延误补救服务方面对航空公司提供更为精确、具体的指导。 作者:陈璐 宏磊 任鑫 王楠 王颖 单位:中国民航大学 航空服务论文:阿联酋航空服务营销分析 【摘要】成立于1985年5月25日的阿联酋航空凭借其出色的客户服务体验及经营管理之道,已荣获400多个国际奖项其中包括全球最佳航空公司等,(阿航官网)也被评为世界一流的航空公司网站。本文将根据服务营销8要素为框架,分析阿联酋航空成功之处,并就其创新化差异化策略进行分析。 【关键词】服务营销;阿联酋航空;服务营销8要素 一、服务营销8要素分析 “8P”代表着在一个竞争的市场环境里为了满足顾客需求制定可盈利的持续性战略所必备的要素。其中”8P”指Product(产品),Price(价格及成本),Place(渠道),Promotion(促销),Process(流程),Physicalenvironment(实体环境),Participan(t人员),Production(生产效率和质量),而阿联酋航空的成功也离不开一个成功的8P战略。 (一)Produc(t产品) 服务产品是一个企业营销战略的核心,其中核心产品用来满足顾客的主要需求。而作为一家航空公司的产品则是提供从甲地到乙地的转移,企业产品差异很小。1.核心服务提供安全运输是航空公司的核心服务。与其他航空公司不同的是,阿航在远程航班上调遣两名高级副驾驶员执飞,而绝大多数航空公司只有一名机长和两名高级副驾。在迪拜建造的新航空学院已在2007年8月启动,先进的设施每天可为多达2500名学员提供航空安全与服务的专业培训。例如,学院内就有一个专为A380客机机舱服务员而设的紧急疏散训练机,模拟万一发生紧急状况时,该如何争取在90秒内协助乘客逃生;同时阿航还拥有一支技术过硬的飞行和机务维修技术力量(海湾航班维修)等。因此阿航仍凭借其极高的飞行安全性进入2015年全球十大最安全航空公司名单。2.支持性服务阿航的支持服务又可分显性支持服务和隐形支持服务。以显性支持服务为例,航站服务是支持服务中的重要一环。目前北京首都国际机场3号航站楼总面积达890平方米的贵宾休息室沿袭了阿航全球航线网络上所有机场休息室的标志性元素。阿航北京机场贵宾休息室可同时容纳152位乘客,阿航头等舱和商务舱乘客以及金卡会员均可享受该休息室的尊贵服务:3个标准设计的淋浴室、89个光泽皮质沙发椅、9个脚凳、42英寸等离子电视机、英特网接入设备和WIFI无线网络。乘客们同时还能享受众多冷热美食饮品,以满足各国乘客的不同需求。在隐性支持服务方面,阿航重视技术创新和服务创新。阿航花费225.8万美元改进技术,推出机上移动通信服务,从而成为全球率先提供这种服务的航空公司。即可以始终保持通讯。空中无线网络服务,几乎在所有A380客机上都可以体验无线网络。使用座内卫星电话与家人或同事保持联系也可使用屏幕短信和电子邮件服务发送消息。3.附加性服务附加服务作用在于增加乘客感知服务价值,在此企业可以有充分的想象空间和创造空间制造差异,从而形成竞争优势。阿航是第一家提供实时BBC新闻的航空公司以及第一家装备空中无线E-mail和短信服务系统的航空公司。阿航在特选机型的头等舱中提供了更舒适的私人套间。在头等舱、商务舱提供睡椅以及平躺式座椅。乘客均可在座位上收发短信或电子邮件、拨打或接听电话。以阿航的北京-迪拜往返航机的机型波音777-200LR为例,该机型配备有头等舱私人套间,商务舱座椅可平躺成床,同时先进的机上娱乐系统可提供1000多个频道的节目供乘客欣赏,还有近40款空中游戏。除此之外,阿航还为头等舱和商务舱乘客提供免费专车接送服务,可直接将乘客送达酒店、会议地点等。 (二)Price(价格及成本) 由于阿航目标定位为中高端消费市场,主要瞄准商务旅客和政务官员客户群,所以并不以价格取胜。但阿航除了高端市场,对低端市场也给予了高度重视,配置了足够的硬件资源。以波音777-300为例最少的作为数量也达到了364个,最多的甚至达到了442个,同样的机型,在世界其他航空公司设置的作为数量一般在300个位置左右。比竞争对手更多的座位设置,使得阿航也有机会提供更富竞争力的价格,吸引大量的中低端客源。 (三)Promotion(促销) 阿航主席将赞助活动视为公司市场营销战略的中流砥柱,他说:“我们相信赞助活动是与乘客进行沟通的最好方式之一,这种方式让我们能共享并支持乘客的兴趣爱好,并与他们建立更紧密的联系。”阿航一直是欧洲多家顶级足球俱乐部的主要赞助商,赞助的球队包括西班牙的皇家马德里足球俱乐部、英国的阿森纳俱乐部等。还赞助了英式橄榄球、澳式足球、板球、高尔夫球等项目。阿航2007年正式成为国际足联的全球合作伙伴,在2010南非世界杯和2014巴西世界杯上,阿航都成功的利用比赛在全世界推广了自己的品牌,在人们心目中打造了自己全球化的形象。 (四)Place(渠道) 阿航是第一批使用直连服务的航空公司即目前只能在阿航官网即上购票,采用网上直销系统客人可以在网上选位置、定餐食。而阿航总裁也表示正在开发自己的分销系统,届时该系统能使航空公司更好地掌控票价和基于顾客数据的定制化价格。 (五)Process(服务流程) 阿航的服务流程堪称完美,以网上预订为例:登录官网后即可预订航班,同时可以预约租车,预约成功后可在线办理登机手续,随时查看航班状态,输入乘坐航班号即可查看航班上的服务和设施。而在线下体验中阿航也将顾客体验放在了最高地位,着重于服务流程中的有形因素。以迪拜候机室为例,迪拜候机室以奢华著称,各种自助美食、点餐服务和新鲜果汁吧,甚至你还可以花些时间享受舒缓的水疗、按摩或美容护理,而且头等舱旅客和阿航Skywardsa白金卡会员还能在私人酒窖中选购独一无二的葡萄酒佳酿。 (六)Participant(人员) 阿航在迪拜和全球各地拥有超过7.5万名员工,其中超过1.2万名员工任职超过十年,又有将近3000名员工任职超过二十年。阿航的飞行员队伍来自逾80个国家的飞行员组成,这样一支跨过队伍极力强调文化理解的重要性。总部在迪拜的阿航为机组人员提供国际化的生活方式,工资免税,还包括免费的高质量住宿和与多文化团队工作的共赢机会(配齐空调、家具、厨房的两房公寓,无须负担市内电话费、水电费、煤气费和洗衣费)。为机组人员提供具有竞争力的工资待遇,和有吸引力的旅游津贴以及优异的职业发展机会。 (七)Physicalenvironment(实体环境) 阿航的机队是全球最年轻的机队之一主要以空客A380和波音777-300ER为主,其运行效率比波音141要高20%。到2016年底,在完成旧机退役和新机接收之后,阿航机队的平均机龄将达到5、6年,大大低于全球平均水平。阿航总裁表示“:阿航将进一步提升机队燃油效率,在降低机龄方面继续引领航空业,并继续将服务水平提升至新高度,以满足乘客的期望。” (八)Production(生产效率和质量) 不断创新是阿航全球发展战略的核心,阿航认为飞机型号越新,性能越可靠,运行越高效,因此不断致力于机队的更新换代以提高效率和声誉。而与此同时阿航凭借其ice数码宽屏娱乐系统连续第十一年荣获SKYTRAX“世界最佳航空公司机上娱乐”大奖。 二、创新及差异化分析 阿航的成功并不在于与其他航空公司的竞争,而是专注于自己服务品质与创新进步,其硬件软件同时创新。硬件上机队的更新换代,包括从1992年在所有座椅后背安装个人电视屏幕到13年直播电视再到14年在客机中推出免费WIFI服务,其技术创新不断给顾客带来更高的满意度。而软件中仅空中服务一项就力压所有竞争者,其他比如为年幼乘客提供特别关照包括设置特别的家庭乘客登机手续办理柜台,确保家庭乘客优先登机。在迪拜机场可以挑选一辆免费提供的婴儿车等都体现了阿航的创新性和差异化服务。另外阿航的机上抽奖活动、机上机票拍卖活动都是创新性的吸引乘客的服务,使得有着下一次乘机的期待。 航空服务论文:航空服务专业人才培养论文 一、航空服务专业的发展前景及现状 随着吉林省经济的快速发展,航空基础设施建设稳步推进,航空运输持续高速增长,呈现出良好的发展势头。吉林省“十二五”发展规划中明确指出:投资72.7亿元,在五年内全省形成以龙嘉机场为主、以原有及将要新建的九个支线机场为辅(一主九辅)覆盖全省的网络格局。通过对吉林省内航空企业的走访调研发现,航空从业人员大多是经过三到四个月的“速成”培训便登机服务,地面服务人员中拥有专业学历背景者也很少。航空企业表示,今后将不再聘用未接受专业系统学习与培训的空乘人员和地勤人员。综上所述,航空企业每年需要专业服务人员数以万计,尤其是接受过专业职业教育,既有实际应用技能,又具有一定理论知识的航空服务人才更加缺乏,而我们现有人才培养模式已远远不能满足社会对航空人才的需求。 二、专业人才培养目标的确定 (一)确定人才培养目标 通过社会对航空服务人才的需求调研,确定航空服务专业主要面向航空公司、机场以及航空运输销售等企业单位,培养在航空服务第一线从事空中乘务、民航安全检查、民航客票销售、民航旅客运输、民航货物运输等工作,具有公民基本素质和职业生涯发展基础的中等应用型技能人才。 (二)确定人才培养规格 航空专业所培养的人才应具备以下知识、技能与态度:良好的职业道德和敬业精神,良好的人际沟通能力、团队合作精神和客户服务意识。了解旅客和货主的心理领域,灵活运用服务、公关沟通技巧,使用规范的岗位服务用语。了解社交礼仪知识,达到航空服务各个岗位对仪容、仪表和言谈举止的要求。熟悉航空服务各个岗位的流程和要求,并拥有本专业相关岗位的专业操作技能。熟悉航空服务各个岗位的英语运用,能与旅客和货主进行交流沟通,并能阅读日常工作中的英文业务文件。 三、人才培养模式的构建 (一)构建“双翼式2+1工学结合”人才培养模式 根据人才培养目标,构建“双翼式2+1工学结合”人才培养模式。“双翼式”即以职业能力和职业素养为人才培养的“双翼”,职业能力重点培养学生的专业能力、方法能力、社会能力,实现专业课程实训与综合实践相结合、校内实训与校外实习相结合。专业课程实训与综合实践相结合主要表现在课程设置上,如航空港旅客服务、客舱服务、机上急救、航空服务礼仪、安全检查等都是理实一体化课程,边理论,边实践。通过“龙翔实训中心”功能性实训场所,让学生感受到真实的工作环境。同时,以航空服务岗位核心技能培养为目标、以课程体系要求为依据、以教学模式实现为主线开展了实训基地的建设,使学生走出教室,在模拟仿真的工作情境中开展技能训练。校企深度合作探索,形成特色鲜明的“专业+基地+企业+师生员工”的专业实训培养方式。营造航空企业文化氛围,引进企业服务理念、服务品牌和高端服务要求,在实训基地的结构设计、环境布局上尽量做到职场化,在实训室墙壁悬挂职业道德名言名句、航空服务文明用语、服务忌语、行为礼仪守则、操作规程等宣传牌,以培养学生的人文素养,提高学生的服务意识和服务素质,实现课程实训与综合实践相结合。在校内实训与校外实习相结合方面,充分利用航空企业资源,按照“合作共建”的原则,我们开展了与长春龙嘉国际机场、海南航空公司、南方航空公司的合作,保证学生的顶岗实习与对口就业。建立就业实践基地,使教学与实训紧密结合,为学生提供实践平台,使实习和就业有机结合,增加学生的社会经验,提升其航空服务岗位适应能力。校企双方立足于专业特色,结合行业需要,举办由航空企业、学校共同参与的“蓝天之梦”航空专业技能大赛。以巩固航空服务专业知识、提高礼仪素养及专业技能为宗旨,以利于引起学生对学用结合的高度重视。通过竞赛加强与航空企业的联系与协作,定期交流,相互促进,共同发展,形成校企良性互动,为毕业生优质就业打下坚实的基础。在职业素养培养上,以学生内在素质与外在形象、体能素质与内心修养提升为最终目标。礼仪教育和艺术教育既是学校的特色教育,也是航空服务专业的修养教育,这是我们“双翼”中的一翼,职业素养要靠礼仪和艺术来完善。“2+1工学结合”即在校系统学习专业知识和技能两年,学校的各种教学活动都与航空企业工作任务、岗位能力需求紧密关联,拉近校园文化和企业文化的距离,缩短学生和员工间的差距,培养技能型可持续学习的实用型人才;在航空企业顶岗实习一年,感受真实的航空企业环境,在空中服务和地面服务工作岗位上体验真实的服务操作流程,按照员工标准完成对实习学生的培养,校企携手,企业自始至终深度参与学校教学的全过程,实现校企资源共享、互利互惠、相互促进、共同发展,培养技能型、实用型航空专业服务人才。 (二)建设优质核心课程 组建由行业、企业和学校等多方参与的课程开发团队,按照“双翼式2+1工学结合”的人才培养模式及岗位职业能力的要求,与企业合作完成优质核心课程建设,共同制定职业标准,进行项目驱动,通过两年时间建设专业优质核心课程三门,充分发挥优质核心课程在课程理念的体现、课程呈现的方式、课程实施的模式、课程资源和课程评价等方面的引领示范作用,全面推进专业课程的建设质量。 (三)创建多元化评价体系 通过充分调研论证,制定《学生学习质量评价体系及办法》,建立“学生评教、教师评学、同行评课、专家评质、社会评人”的工学结合、校企合作的教学质量监控体系。制定体现以职业能力为核心的课程考核标准,对课程内容分模块进行考核,推行过程考核与终结性考核相结合的考核方法。采用笔试、口试、操作等相结合的成绩评定形式,校企共同对学生在实习阶段的职业道德水平、工作能力、工作绩效进行综合评定,纳入学分管理体系,并探索课程考试与职业资格鉴定相融相替的评价方式,使课程教学评估服务于课程建设,从而改进课程设置,完善人才培养模式,促进航空服务专业人才的培养。 作者:魏桂花 单位:长春市公共关系学校 航空服务论文:多普勒雷达在航空气象服务中的应用 1多普勒雷达探测原理 1.1降水回波中的多普勒频率信息 在航空气象服务中最普遍的降水测量活动中,常规的数字化雷达只能借助雷达波的回波强度来对降雨区域的分布、强度和垂直结构进行判断。而多普勒雷达则能够根据降水回波频率和发射频率之间的变化信息对降水的强度、气流速度等航空关键信息进行测量。根据多普勒定律当波源与观测者作相对运行的时候,观测者所观测到的频率与波源的实际频率是不同的,这种频率的差异与波源与观测者之间的相对运动速度成正比。根据这一定理多普勒雷达就可以根据降水粒子的回波频率和发射频率的差异性,分辨出降水例子的运动速度、方向,并通过不间断的监测形成降水粒子的运动轨迹。并在此基础上形成对降水强度、分布和变化趋势的客观认识,同时也形成对该区域气流强度、方向和变化趋势的认识。 1.2多普勒雷达的体制 多普勒雷达与传统雷达之间的主要区别,就在于它能够区别出信号回波的微弱变化,而这种相对于发射频率的微弱变化正是形成多普勒雷达特殊气象监测能力的关键。通常情况下为了实现多普勒雷达的这一功能,雷达内部会采取工作频率和初相位不变,或者锁定工作频率的方式。从整体上看当前应用于航空气象服务的多普勒雷达主要有两种,一种是全相干多普勒雷达,一种是自相干雷达。其中全相干多普勒雷达的主要特点是应用了晶体振荡器发出的单频脉冲波,这种脉冲波束的稳定性极强,频率稳定性可以达到10-9,基本上可以满足锁定工作频率的要求,与回波对比能够发现其中的细微差别。自相干雷达的主要特点是应用了锁相位技术,虽然其自身发出的高频率脉冲具有强烈的不稳定性,但是锁相位技术的应用让发射波和系统回波能够进行动态比较,进而提取形成气象因素显示的气象信息。 2多普勒雷达在民航气象服务中的应用分析 2.1零径向速度的意义 在具体的多普勒雷达的民航气象服务应用中,经常会出现某一点的径向速度为零的情况,这是多普勒雷达在气象服务中应用的一个难点。通常情况下当出现径向零点的现象时,其位置的真实情况可能是两种。一种是该处的真实风向与雷达的径向垂直,因而雷达无法分辨出这一位置的风向信息。另一种情况是该区域的风向确实为零。从航空气象服务的安全角度出发,出现径向速度为零的情况时,首先应该作第一种情况的假设,即这一位置的风向与雷达径向垂直。在这一假定的基础上对该位置的风向分析可以依据区域的风向图分析,如在该位置的00方位耨一处径向速度也为零,那么该处就只能是东风或者西风。如果在该处的左侧临近点径向速度为负、右侧临近点的径向速度为正,则可以进一步判断该处风向为正西风。 2.2锋面附近多普勒速度图像 气象现象中的锋面现象会导致天气环境的突然变化,是航空气象监测中的主要检测对象,通常情况下多普勒雷达对锋面现象的发现主要是通过锋面两侧的环境信息变化来实现的,当锋面现象形成的时候,以锋面为界限两侧的基本环境信息会有很大差距,一旦监测到一个狭长地带的两侧环境信息差值达到一定程度,就可以判断其是锋面现象,并可以确定其环境因素变化最大的区域就是锋面所在,而根据两侧环境因素的差值信息和锋面的运行信息,就可以判断其是冷锋还是暖锋,并判断其基本运动方向。根据锋面现象的基本信息结合气象分析系统就可以判定其可能造成的天气变化和天气变化的位置。并对相应航班进行调整,使其规避危险天气区域。 3结论 航空交通作为一种新兴的交通方式,其本身的安全性是最为重要的影响因素,而现实的航空活动中对飞行器安全影响最大的就是天气因素,所以对多普勒天气雷达在航空气象服务中应用的研究具有鲜明的现实意义。本文从多普勒雷达的探测原理和多普勒雷达在航空气象服务中的具体应用对这一问题进行了简要分析,认为多普勒雷达与传统雷达相比的主要优势在于能够分辨系统发射波与回波之间的细微差别,进而对气象环境的具体信息进行分析,并借助其他气象分析软件实现对航空气象的全面监测。 作者:刘雪佳 单位:民航贵州空中交通管理分局 航空服务论文:航空公司服务提升年心得体会 2014年是我们航空公司服务提升年,公司高瞻远瞩,已经将“提升服务品质,拓展高端市场”上升为公司战略重点,努力为客户提供最优质的服务和最大的附加值,不断追求客户和企业的共同发展,开创星级服务与高端客户市场互动的新局面。新的形势,新的起点,新的要求,作为我们客舱部乘务人员,如何提升乘务员的工作责任心,如何有效推进三二一工程,更好地与旅客沟通;如何有效发挥客舱安全监察员的作用;如何做好两舱旅客的服务工作等十点,我想就自己的工作实践,谈谈自己的工作感受和体会: 一、抓学教,加强团队建设是前提 如何提升乘务员的工作责任心?如何有效推进三二一工程,更好地与旅客沟通?如何有效发挥客舱安全监察员的作用?我认为,抓好学习教育,进一步加强团队建设是做好这三项工作的前提。为什么这样讲? 因为工作责任心也好、与旅客沟通能力提高也好、安全监察员作用有效发挥也好,通过组织人员学习政治业务和开展各种教育活动,来加强团队建设,不仅可以增强乘务员的工作责任心,提高他们与旅客沟通的艺术,同时,组织安全监察员形成学习教育制度,可以有效发挥这部分人的作用,不辱使命,坚持原则,一丝不苟,实施全方位安全监察。 在学习教育活动中,需要创新形式,通过经验交流会,理论研讨会、航线专题会、班组协调会等以会代训式会议提升工作能力,增加队伍的凝聚力、感召力、战斗力、向心力。使乘务员和安全监察员队伍个个有压力、人人有动力,能够真正各负其责,尽职尽责。同时,搭建内部宣传平台,展现队伍先进风采,充分发挥榜样人员的作用,以激励先进,鞭策后进,以比学赶超为载体形成相互促进,良性互动的竞争局面。 二、抓质量,提升服务品质是关键 如何做好两舱旅客的服务工作?如何提升旅客满意度?如何有效杜绝机上投诉?将为民服务十项承诺有效贯穿至航班中?我想,必须以“四心”为服务理念,做到“对客户热心、对岗位诚心、对公司忠心、对业务精心”,同时,制定多管齐下提升服务质量和服务水平,做到:梳理工作流程,言行举止规范,服务方便快捷,保证旅客满意。让两舱旅客对我们人员服务满意,和使机上投诉为零,就是要在提高服务质量上下功夫。 具体地,就是注重我们的服务语言、服务技巧的养成和提高,应该带给客人一个良好的印象和感受.而要使乘客有好的印象及感觉,在整个服务过程中就要求我们乘务员立足自我,注重细节,从小事做起,用心、用感情服务,体现票务全心全意为顾客服务的诚信.急乘客之所急,解乘客之所需,充分满足乘客一点一滴的需要,将服务承诺兑现在一点一滴之服务行动中,为他们提供人性化和贵宾式服务,不断提高服务质量。 三、抓创新,细化管理是基础 如何创新客舱工作?如何创新管理?所谓创新客舱工作,就是要创新服务理念,创新服务机制,创新服务作风等。细节决定成败,创新管理,就是要进一步细化管理,实行精细化管理,如为旅客服务,从客舱各种专业服务到各种生活基本服务,都要求人员精通,既是卫生员、服务员、通讯员和勤务员,同时,又是旅客的保健员、消防员和警卫员,做到旅客有求必应,排忧解难。一句话,通过创新客舱工作和创新管理,使旅客能够确确实实享受到超值服务。 因此,在创新管理的过程中,在提高服务质量的同时,需要知道乘客的期望和需要,这就要我们用心去了解和接近我们的乘客,从我们的服务意识上侧面对其了解,为我们的服务提供有力的依据,使我们在提供整个服务过程中给他们一个意外惊喜,令他们觉得物有所值,最主要是在精神上让他们得到最大满足,值得他们再次消费.通过我们专业形象与细心周到的服务,让乘客感觉到有如归之温馨,这就无形中提升了我们航空公司的良好形象。让我们的服务给乘客留下最美好的印象,当他们再次选择旅行时,我们航空公司成为他们的首选。 没有最好,只有更好,相信通过我们的努力,一定可以把十点工作新要求,有效贯穿于航班各个服务管理之中,落实在我们每天实实在在的服务行动上,共同塑造我们航空公司崭新形象。 航空服务论文:高职专业课程航空服务论文 1目标课程模式的内涵 课程的目标模式(theobjectivemode)l的基础和核心是课程开发的目标,课程目标的确定及其实现和评价是目标课程开发模式所围绕的中心点。课程的目标模式强调四个步骤,即:确定教育目标、选择教育经验、组织教育经验、评价教育计划,这四个步骤构成了著名的“泰勒原理”。①在编制课程的四个步骤中,泰勒认为,教育目标的确定是课程编制者所有活动中最为关键的因素。 2高职航空服务专业课程目标及内容建构 高职航空服务专业课程开设的目标是培养能服务于航空服务以及其他相关服务领域的高素质技术技能人才。这一目标的确定主要包括两个方面的来源和依据:一是学生特点和学生需求状况,二是社会需求状况。高职航空服务专业的课程开发和建设具备如下特点: 2.1开发课程以岗位职业能力及素质需求为依据。岗位划分及分析、岗位能力需求分析不是由学校教师单方面完成的,而是在行业企业的帮助下共同完成。学校以专业群为单位建立了专业建设指导委员会,委员会成员主要来自行业企业,也有兄弟院校,协助学校开发课程、制定专业人才培养方案是专业指导委员会的重要职责之一。(表一) 2.2课程设置遵循“学历证书+职业资格证书”的双证书制度。高职民航服务专业严格执行国家“双证书”教育制度。学生经过三年的学习,除了获得大专文凭外,还应获得以下职业资格证书之一才可顺利毕业,这些职业资格证书包括大学英语等级证书、普通话等级证书、助理物流师、物流师、公关员、安检员、秘书职业资格证书、导游师、茶艺师、调酒师以及国际航空运输协会(IATA)颁发的其他职业资格证书。为了配合学生考证,在课程设置上充分体现了这一点。 2.3构建与职场无缝对接的实践课程体系。学校培养的人才怎样才能顺利融入职场、与职场无缝对接?实践课程的开设在最大程度上解决了这个问题。实践课程占所有课程的一半或以上,它的开设优化了课程结构,使整个课程体系更科学合理、更符合学生的认知规律。(表二) 3高职航空服务专业课程的有效组织 根据泰勒的目标课程模式理论,学习经验组织包括垂直组织和水平组织两种方式,垂直组织指的是在不同时期或阶段学习经验之间的联系,水平组织是指不同领域的学习经验之间的联系。学习经验组织有三个准则:第一,连续性,是指课程要素或内容的重复出现。第二,顺序性,是指先得知识成为后得知识的铺垫,并在某些方面更广泛、更深入。第三,整合性,是指课程知识的横向联系,学生应能把所得知识有机整合,形成自己一致的思想和观点,并能融入到自己的行为当中去。②(图1)从以上流程图可以看出,课程在时间安排和顺序上体现了能力和知识目标达成的衔接性、循序渐进性和学生认知的特点。在专业理论课的安排上,第一学年注重学生基础技能和人文素养的达成,要求学生对专业有一个基本的全面的认知。在第二学年,则要求学生在对专业认知和具备基本技能的前提下,加深对专业核心技能的掌握。因此,重要的专业课程一般都集中在这一学年。而在第三学年,所开设的课程则是为学生即将走入社会、迈向职业岗位做准备,同时也注重了技能和知识的拓展。 4高职航空服务专业课程的教学评价 职业教育场所的开放性为职业教育的评价提供了更高的自由度和灵活性。评价从以下三个方面进行了改革:①考试形式和内容的改革。在考试形式上,学期末考试与日常考查相结合,书面考试与实践考查相结合,以客观题为主的闭卷与以主观题为主的开卷考试相结合。在考试内容上,除了教材上的知识,还把情景演练完成情况、团队合作完成情况、调研写作创业等纳入了考试范畴,做到考试形式多样化、考试内容全面化。②评价主体的改革。在实践课程的考核上,改变了传统的以教师为单一的评价主体的状况,企业指导老师、师傅、学生本人以及团队成员都参与了评价。③过程和结果的统一。传统的考试只重视分数和结果,忽略了学习的过程。而改革后的考试方法将把课堂学习情况、完成作业的情况等学习过程、学习方法以及态度等纳入到考核范围。课程的教学评价是目标课程模式的最后一环,它使课程目标最终得以实现,也为课程的不断改进、日臻完善起到了重要作用。 作者:肖温雅单位:重庆城市管理职业学院 航空服务论文:人才培养航空服务论文 一、我国高校航空服务人才培养现状 随着民航业快速发展,国内很多院校纷纷开办以航空服务、旅游管理、商务英语或文秘公关等专业为主的航空服务专业方向。数据显示,目前全国开设航空服务专业的各类院校超过百家,其办学背景不同,特色各异,主要集中在中专、高职和本科三个层次。由于开办时间普遍较短,各院校没有统一的教学标准,课程体系和教材建设各有不同。师资队伍素质参差不齐,人才培养质量不能令人满意。具体表现在以下方面: 1.航空服务专业总体发展情况1999年黑龙江北开职业学院开办空中乘务专业大专班,开创国内空中乘务专业高等职业教育的先河。之后多所院校开始试点,面向全国招生。2002年后,空中乘务专业迅速发展。目前全国很多省市院校均开设有空乘服务或航空服务专业。除了公办院校,很多民办院校也纷纷加入招生行列,招生人数逐年增长。但大部分学校办学层次为高等职业教育、专科层次,本科层次只占一成左右。毕业生去向主要集中在客舱服务、地面乘客服务及酒店等其他服务性行业,随着毕业生人数的不断增长,就业压力逐渐加大。再加上人才质量不高,尤其是民办学校的毕业生质量令人堪忧,就业质量也不断下降。只有高层次的航空服务人才仍然十分紧俏。 2.人才培养现状目前,国内航空服务专业学历教育主要有三个层次,各层次院校针对学生的实际情况,制定了不同的人才培养目标,总体而言,高职高专院校是培养航空服务人才的主要平台,其办学方向和办学思路较为明晰。大多以就业为导向,以服务为宗旨,以产学结合为方针,立足高等教育层次,突出职业教育特点。而且这些院校的人才培养目标较为明确,专业定位比较合理。下面以北华航天工业学院(以下简称华航)航空服务专业为例,在介绍其经验的同时找出具体的问题并剖析其成因。 二、航空服务人才培养存在的问题 本专业成立于2008年9月,由外语系负责建设。历经六年的探索、实践和完善,航空服务专业发展成为我院的特色专业。在专业建设中,根据学院的实际情况,结合民航业的发展形势,确定符合市场需求的人才培养目标和模式,在遵循语言教学规律和基本教育原则的前提下,努力构建科学合理的航空服务专业教学体系,在专业建设、师资队伍、特色建设、第二课堂、教学成果等方面都取得了一系列成果。虽然航空服务人才培养取得了很大的成绩,但也存在诸多问题,本专业建设只有6年时间,经验明显不足。课程体系建设方面,没有完全以企业需求为导向,课程安排不尽合理,表中公共基础课(思想、邓小平理论等)是学院面向所有专业开设的,故无法变动。专业基础课(语言类、民航形塑、礼仪等)和专业类课(航空服务专业理论)及专业选修课等理论课程占总学时比重过半,即使加上专项实践教学,理论课比重是51%,仍然高于实践课的49%。其中,本专业依托外语系,理论课程设置彰显航空服务“以英语为主,兼顾其他外语”的培养特色。英语类课程668学时,占全部理论课程的41%,语言类课程892学时,占全部理论课程的55%。 总体而言,课程体系相对重理论、轻实践。教材建设方面,坚持以选用规划教材、教育部推荐教材和航空服务类专业系列教材为主,同时鼓励教师有重点地自编一部分适合本专业人才培养目标要求的教材。目前已编写出版《民航地勤英语》、《民航英语基础教程》、《民航客运英语教程》等教材,但是这些教材缺乏国际化的课程开发理念,也没有基于工作过程导向,更没有与企业共同开发。实习实训设施及基地建设层面,经过几年的建设,实验室设备包括航空服务专业技能训练类(如形体礼仪实训室、舱服务训练舱等)和航空延伸服务技能训练类(如语音室、商务英语综合实验室、现代化办公手段实训中心等)。受各种条件限制,实验设备和实验条件只能基本满足航空服务专业的课程实训、实习、毕业实习等实践教学活动的需要。同时,本专业与企业合作实践教学,先后建立了华北民航局、航天人才培训中心、中科廊坊科技谷有限公司、新奥艾力枫社酒店等多个实习基地。这些实习基地专业与岗位关联度不是很高,因此,有效、长期、稳定的校企合作模式仍需要进一步探索。师资队伍方面,本专业任课教师共计12人。其中讲师10人、助教2人。92%教师拥有硕士学位,来自不同高校。教师职称、学历、学缘结构较为合理,但多数老师为语言类,艺术类教师有2人,具有行业背景的教师1人且为兼职。虽然聘有企业专家来校定期进行专题讲座,但数量上远不能满足实际需求。 三、华航航空服务人才培养的SWOT分析 SWOT分别代表优势(Strength)、劣势(Weakness)、机会(opportunity)、威胁(Threat),SWOT分析又称为态势分析,通过系统地列举分析与研究对象密切相关的各种内外部因素,得出科学结论,据此制定相关发展战略。下面将采用该方法对华航航空服务人才培养进行分析。 1.优势华航位于廊坊市区,首先拥有得天独厚的地缘优势,周边遍布首都机场、天津机场。多半面积位于廊坊的首都新机场即将建设,人才需求持续旺盛。其次,本专业以外语为特色,顺应国际化大趋势。第三,专业开办6年有余,积累了一定的经验,毕业生就业质量较高,社会影响力逐年扩大,吸引了更多生源。 2.劣势学校位于京津冀高校密集区,知名度较低,无力与京津高校竞争。本专业以艺术类招生,生源文化素养普遍偏低。加之外省市考生不参加统一招生面试,外在形象得不到有效保障。此外,本专业的课程设置没有完全与社会需求接轨,理论实践课程比例不尽合理,双师型人才严重短缺,校外实训基地尚待进一步开拓。 3.机会首都第二机场在京廊交界兴建,廊坊开始全力打造临空经济区。随着京津产业外溢以及国际产业转移尤其是近期京津冀协同发展上升为重大国家战略,航空服务专业迎来了前所未有的战略机遇。 4.威胁基于良好的就业前景,本专业已经成为热门专业,公办、民办学校纷纷上马,同行竞争日趋激烈,行业评价标准不断提升。目前,在国家大力发展职业教育的背景下,航空服务学历教育压力增大。 四、廊坊航空服务人才培养策略 首先,树立“以服务为宗旨、就业为导向、产学相结合”的建设方针和“校企合作、工学结合”的建设思路,打造具有鲜明特色的航空服务专业。突出外语加行业特色,培养具有国际视野的人才。其次,深化与民航企业的合作,聘请行业资深人士作为校外导师,按照民航运输业各岗位的职业标准,以航空服务各岗位工作任务为导向,以学生为中心,优化专业课程体系,改革课程内容,在企业专家的参与下,实施项目载体、学做互动教学方法和校企双重评价方式,实现“教、学、做”相融合。最后,努力培养引进双师型人才,加强专业教学团队建设。同时要大力拓展校外实训基地,创新实践教学模式,定期去用人单位回访,获取信息,及时调整。 作者:李亮单位:北华航天工业学院 航空服务论文:素质教育航空服务论文 一、基于行业标准的岗位专业化管理的必要性 航空服务专业群包括空中乘务、空中保安、航空会展等相关专业,是民航类院校的特色专业,肩负着为航空公司输送从事客舱服务、民航地面服务及民航业安全保卫工作的高技能人才的重任。面对民航事业发展的良好形势,只有审慎分析当前航空服务专业群的学生情况,才能制定出更加符合民航高素质技能人才培养要求的方法。 1.学生数量增加,文化素质不高,管理频度增加近几年,由于严酷的竞争、招生指标的压力和区域的差异,许多高校不得不放低录取的要求,从而导致航空服务专业学生在数量逐年递增的情况下呈现出整体生源质量不高的情况。许多学生的文艺特长突出但文化成绩偏低,外形靓丽但素质不高,学生日常管理中需要处理的日常事务和突发事件的数量上升,增加了管理的频度。 2.学生缺乏对职业素质和行业文化的了解,管理效果欠佳通过对2014届空乘空保学生在入学初的调查发现,仅有53.33%的学生比较了解职业素质和行业标准,仅有33.33%的学生知道且了解职业素质和行业标准。有的学生甚至存在一定的误区,认为航空服务岗位仅仅是对学生外形条件要求高,其他的职业素质和文化内涵只需要通过短期培训就可以获得。这样的误区实际上是与当前航空企业更加理性、按需设岗的形势是不相匹配的,也与航空公司、机场等对航空服务专业毕业生越来越高的素质要求不相符合。这样的误区更导致航服专业学生在日常管理中的自觉性和配合度下降,管理效果欠佳。 3.学生个性突出,纪律意识不强,管理难度增加航空服务专业的学生大多经过高考前的专业面试,外形条件比较突出且大多拥有文艺、体育特长,有些学生家境殷实。所以他们在学校往往能够迅速成为各类社团、学生组织中的佼佼者,使得其个性化特征更加明显,容易出现自我膨胀和自我标榜的现象,造成整体纪律性的下降,增加了管理的难度。 二、基于行业标准的岗位专业化管理模式的探索 高职院校在如何实施和加强素质教育存在着“另起炉灶式”和“嵌入式”两种路径选择。“另起炉灶式”是通过设立专门的素质教育课程或独立于专业教育外的素质教育体系;“嵌入式”是在专业课教育的过程中融入素质教育的思想,将专业教育和素质教育融合。相较“另起炉灶式”,“嵌入式”路径能将知识、能力、素质培养有机融合,将做事教育与做人教育有机结合,能考虑到实际的教育条件和资源,更符合教育规律,也更具有可行性。基于行业标准的岗位专业化管理模式采用的就是一种“嵌入式”路径。它将行业标准与素质养成有机契合,以岗位用人标准、岗位技能要求为依托,是一种按照学校全面建设的需要实行的内部规范化的管理,它比常规管理内涵更丰富,要求更严格,影响更深远。岗位专业化管理共分为目标体系、内容体系、保障体系三大模块,各个模块相互支撑,相互作用,共同构成岗位专业化管理的模式 1.基于行业标准设定目标体系,培养高素质的技能人才高职教育把高素质技能型人才作为自己的培养目标,高素质的技能人才不仅强调技能高,更强调素质高。结合当前航空公司的用人需求和空勤人员的行业标准,岗位专业化管理结合行业标准和企业文化,制定了“三大素质养成”的目标体系,不仅培养学生如何做事,更培养学生如何做人。 (1)思想素质养成。《民航乘务员国家职业标准》对乘务员的职业守则做了以下规定,即“遵纪守法,诚信守则;爱岗敬业,忠于职守;保证安全,优质服务;钻研业务,提高技能;团结友爱,协作配合。”针对行业标准,岗位专业管理制定相关措施不断加强学生的思想素质的养成,努力培养“品行正、修养好、纪律严”的航空服务专业高素质技能人才,逐步把学校教育的发展从单一地帮助学生就业转移到培养学生的创新能力、学习能力和社会责任担当上,从而实现高素质技能人才的培养目标。使其不仅技能突出,而且在核心价值观的选择中有所为有所不为,养成知荣知耻的价值取向。 (2)职业素质养成。民航业是高风险、高技术应用和国际化的行业。航空服务及空中保安的工作任务及其工作特点表明,从事该行业的人员必须具备以下职业素质:高度的工作责任心,强烈的安全意识,较强的服务意识和专业的服务技能,良好的团队精神。岗位专业化管理贴近岗位要求和行业标准,从学生的仪表仪态到内涵建设,从学生的着装要求到团队活动都提出了不同的管理方案。通过不同方式加强学生对行业标准的认同、对职业道德的遵守及对职业前景的规划,努力促进学生的职业素质养成,实现育“人”与育“才”统一、技术教育与素质教育的统一,为学生的精彩人生奠定坚实的基础。 (3)身体素质养成。身体素质是思想素质和职业素质的基础。航空服务不同于一般服务,特别是空中作业的空乘空保岗位更不同于普通的地面作业,对航空服务专业学生的身体素质提出了较高的要求。《中国民用航空人员医学标准和体检合格证管理规则》(CCAR-67FS)(民航总局第101号令)中明确指出Ⅲb级和Ⅳa级、Ⅳb级体检合格证是根据我国有关法律、法规制定的,对乘务员、航空安全员等工作人员的体检要求做了规定,心率、视力、脉搏等不达标者是不能够从事此行业的。岗位专业化管理结合行业标准,通过制定相关管理办法和培养方案,努力提升学生的体能素质和协调能力,使之成为符合航空公司的招聘条件、适合空中作业的高技能人才,同时在身体素质养成的实践过程中逐步形成良好的生活习惯。 2.依据目标体系设定内容体系,促进行业标准和素质教育的契合行业标准和素质教育的契合需要知识层面的理论教学、能力层面的文化活动和检验效果的顶岗实习。岗位专业化管理在目标体系的指引下,设计了“岗位技能训练”“校企合作训练”和“习惯养成训练”三大模块。其中既涵盖了打基础的理论教学,又涵盖了谋提升的文化活动,也涵盖了检验成效的顶岗实习,共同构成了相互联系、相互促进的内容体系。 (1)岗位技能训练。通过走访国航、南航、东航等航空公司,反复调研企业需求和企业文化,参照《中华人民共和国职业教育法》《民航乘务员国家职业标准》《航空安全员管理规定》《航空安全员合格审定规则》(CCAR-69)(中国民用航空总局令第184号)等行业标准,我们设计了岗位技能训练课程。每天早上6:50———7:30,航空服务专业学生按照专业由不同的指导老师带领训练,训练内容主要涵盖礼仪姿态的站、立、行、走、微笑、引导、问候,体能训练的立卧撑、单双杠、跑跳跨立。同时,在技能训练中融入《民航学生职业素质教育实施手册》和《民航乘务员国家职业标准》《航空安全员管理规定》的理论学习,使师生对基于行业标准的素质教育有了更加理性的认识,不断内化效率、竞争、团队意识等职业素质。 (2)校企合作训练。校企合作是我国高职教育发展和改革的重要方向。为了增强岗位专业化管理的效果,及时检验管理的落实情况,巩固提升训练成效,岗位专业化管理采用了“引进来”和“走出去”两种校企合作训练方式。①引进来:通过邀请企业代表、专家学者走进校园参与校园文化活动,使校企文化有机融合。例如,学院每学期召开岗位专业化管理动员大会,邀请企业代表参加讲解企业实际需求;每学期举办岗位专业化管理汇报展示和“空乘空保职业技能大赛”等活动,邀请专家学者和企业代表观看并给予建议。②走出去:通过学生实习、社会实践活动参与、校企合作培训等方式增强学校与企业等社会组织的互动,与企业开展全方位、多层次的合作,形成校企合作互惠互利的长效共赢机制。例如,学生通过校园招聘的途径在三年级奔赴国航、南航等各大航空公司参与实习,再如选派学生作为礼仪志愿者参与世界广府人恳亲大会、广州市“一奖两会”、电商论坛等社会活动。这些活动不仅增强了学生的社会实践能力,而且使理论学习和文化活动的效果在实践中得到了检验,为学校扩大了声誉。 (3)习惯养成训练。行为习惯也是职业素养的外显和外化,这一点也决定了学校在日常管理中必须注重对学生的行为训练,培养学生良好的行为习惯。为此我们制定了《内务评分标准》和《制服日着装要求》,组织学生进行学习。每月由学生代表和素质导师组成的内务管理大队不定期的抽查,结果及时整理反馈学生,要求学生针对问题进行整改。同时还制定了一周考评制度和仪容风纪规定,进一步完善岗位化管理方案。 3.基于契合的可行性设定保障体系,提升高职院校人才培养质量行业标准和高职素质教育在内涵上有着相通的意蕴,在历史上有着相同的源流,在操作中有着相融的环境,这些都为两者的契合提供了可行性。为有效保障岗位专业化管理的顺利进行,学院巧抓行业标准与素质教育的契合点,从环境营造、师资培养、管理方法等方面加强了对岗位专业化管理的实施保障。 (1)环境营造。学院通过在学生中征集标语的方式选择了师生评价较好的文化标语,例如“优秀是一种习惯”“秉承民航精神,放飞蓝天梦想”“于云端绽放花样年华———我的梦里不是梦”。通过将这些标语悬挂营造良好的环境,以达到“润物细无声”的良好效果。为了增强航服专业学生的职业素质和职场感觉,促进学生对民航行业规范和文化的认同,学院还设定了每周二、周五为空乘空保制服日,要求学生按照标准统一着装,同时制定了《制服日着装标准》,对学生从头花领带佩戴到制服穿着都进行统一规定,并提出在制加强学生的日常习惯养成,增强学生的职业行为规范。 (2)师资培养。岗位专业化管理实行以辅导员和专业教师双向管理的模式,同时聘请社会、企业的劳模、优秀管理人才、技术能手、优秀校友等为兼职职业素质养成培训教师,建立由学院领导、素质导师、专业教师、兼职培训教师组成的师资团队。定期举办各类培训,增强对素质教育、行业标准的学习,选派优秀教师参与企业培训,学习了解民航文化,建立民航强国的共同愿景。 (3)管理方法。通过高年级担任低年级训练导师的“梯队式管理”、在各年级设立训练中队长、小队长担任学生助理的“自我式管理”,转变学生“要我学”的意识,逐步在航空服务专业形成“我要学”的共识。同时引入企业的绩效考核制度,对全员实行“日考勤,月汇报,学期总结”的考核方法,对学生助理实行“德能勤绩”的考核。加强与企业的联系,根据各大航空公司招聘的要求提供学生考勤情况,增强学生的纪律意识、竞争意识和适应社会的能力。 三、基于行业标准的岗位专业化管理模式的实施效果 基于行业标准的岗位专业化管理模式自2011年10月实施以来,经过182名2014届航空服务专业学生和2015届468名航空服务专业学生的实践,成效明显。 1.职业教育特征得到彰显,更加符合学生需求岗位专业化管理是一种以民航院校的大背景为前提所提出的一种新型的管理模式,它更加贴近民航行业标准、贴近学生就业需求,改变了过去教师单一管理的传统方法,将校企合作融入到学生的日常管理和习惯养成中,使学生更加容易产生对管理方式的信服度,提升了学生管理工作的实效。 2.学校管理效果提升,更加符合行业要求探究人才的核心能力培养如何与行业企业的岗位要求相对接,保证人才培养对于人才培养目标的适切性和对行业的适应性,是行业高职院校的首要任务。岗位专业化管理贴近行业、贴近学生,在学生、学校与企业之间搭建了一个桥梁,使行业院校更加清晰企业需求,从而在人才培养中融入了企业元素。 3.高职学生素质得到提升,更加符合企业需求以2014届空乘空保毕业生为例,他们通过一年的岗位专业化管理,一次性通过国航实习招聘面试的学生数量达到64人,占到整个年级数量的35%,比未参加过岗位专业化管理的2010级空乘空保专业学生同比高出近15%。截至2013年8月,通过国航、南航、海航、东航等各大航空公司实习招聘的学生人数已经达到了133人,占整个年级的73%。截至2014年7月,11空乘空保除去未能按时毕业学生外就业率已经达到100%。这些数据说明了岗位专业化管理对学生素质提升的作用和企业对学生的认可。 作者:赖赛珍张予单位:广州民航职业技术学院 航空服务论文:简述航空服务在妇产科的用途 本文作者:梁静杨延军杜令席工作单位:西安解放军323医院妇产中心 布局、环境 我院妇产科门诊设计独特,突出方便、效率、人性化、独立的就诊环境,更有利于“航空式服务”的实施,导医台、候诊厅、挂号室、6个妇诊室、2个产检室、收费室、药房、化验室、彩超室、心电图室、阴道镜室、输液室、阴道治疗室、物理治疗室等,均在同一层相对独立的空间,标识清楚,诊区温馨整洁。 一站式服务 从患者进入妇产科开始就诊,到收费、取药、化验、检查、治疗、手术等,每一个环节都有导医、医助引导、指引,一站式完成。手术患者电话预约后由医助或导医引导至手术室。大厅和诊室走廊有醒目的身披红色绸带、上面写着“妇产中心为您服务”字样的导医巡视,及时解决患者的困难,最大限度地满足、方便了患者,尤其方便了孕产妇这样的特殊人群,同时也为医生的诊治节省了时间。候诊大厅宽敞明亮,设有军人、老年人、急诊患者就医绿色通道。 人性化就诊、治疗空间 患者就诊、治疗时采取“一人一诊室一治疗”模式,真正做到了“专人专诊专机专用”的“航空式服务”。独立的6个诊室、5个治疗间,最大限度地保护了患者的隐私,每张检查床、治疗床都是独立的空间,治疗室设有背景音乐,以放松患者的紧张情绪,达到最佳的治疗效果。输液室配备数字化超大电视。 首诊医生负责制 实施首诊医生负责制,最大化地方便患者,缩短就诊时间,提高工作效率。即门诊初次就诊患者的整个诊疗过程,以及以后的复诊、术后康复、随访等均由首诊医生全权负责,每一个诊室医生配1个医助。 “感动服务”理念的融入 从患者一进科室询问、指导、解答、指引、陪同等贯穿始终,术前多关怀、术后多慰问、治疗多观察、离科多嘱咐,交代好复诊的时间,及时回访并做好记录,衔接好每一个环节,每一个组室落实好本组的服务流程。冬季在患者输液时提供暖手袋,对中午、下午、甚至晚上滞留在诊区、治疗室、手术室、输液室的患者提供免费牛奶、饮料、开水、糕点。根据患者、孕产妇的要求,我们允许家属陪同检查,同时注意患者的隐私保护。 开办“孕妇学校” 凡在我院行产前保健的孕妇均可免费参加每月2次定期孕妇学校的讲座,由高年资医护人员通过授课、多媒体等形式让孕妇了解产前检查、孕期用药、饮食指导、乳房护理、安全分娩、产褥期康复、新生儿护理等知识,课后参观病房、产房、婴儿沐浴游泳扶触室,了解病房、产房的布局、设施及服务项目。随着城市流动人口的日益增多,针对不同人群的个体化授课方式成为孕妇学校今后的发展趋势[4]。 定期考核 “航空式人性化服务”开展以来,科室定期针对考核标准进行综合检查,与绩效考评挂钩,内容包括医护人员的仪容仪表、工作礼仪、服务流程及健康教育、随访等的落实,每月2次发放患者满意率调查表,对于优秀科室及个人给予适当的经济奖励。另外每月1次根据护士的职称、年限对基础护理、操作技能、交接班质量、护理文书的书写、消毒隔离等护理工作,组织护理质控、感控小组进行考核检查、讲评。通过以点带面培养专科护理人才的工作模式,真正提高了临床护士的实践能力[5]。从护理质量的实质上推进“航空式服务”的深入。护理服务工作影响医院的整体形象,决定了医院在患者心目中的印象,更重要的是直接关系到患者的生命与健康。中心推行的“航空式人性化服务”,为患者打造了一个真正至上的“航空式人性化服务”基地。实施“航空式人性化服务”以来,增强了医护人员的工作主动能力,增强了安全意识,将“航空式人性化服务”中的“四心”理论和医疗护理工作相结合,使“人性化”服务体现在医疗护理工作的每一个环节,让患者和家属感受到温暖。 航空服务论文:惠普EDS进军中国航空业外包服务市场 在一幅惠普EDS全球客户分布图上,欧洲和美洲地区插满了代表客户群的小红旗,但是在亚太地区还有一些空白的地方。“每天我想得最多的就是如何在亚太尤其是中国市场推动惠普EDS的业务发展,这既是一种压力又是一种动力。”惠普EDS亚太区运输业副总裁亚当・罗克(Adam Roark)表示,“中国航空业的市场潜力巨大,而惠普EDS最大的优势在于拥有端到端的解决方案和多年的实践经验,这为惠普EDS大规模进军中国航空业外包服务市场奠定了良好的基础。” 全球航空业正面临着一次严峻的考验。航空业的结构处于调整之中,国际金融危机导致需求急剧减少。无法预料的核心成本变动(如燃油价格的波动)、行业并购、资本的限制、环保问题等对航空业的发展产生了巨大影响。对于中国航空业来说,当务之急是降低成本,提高增值收入,而实现这一目标的前提是建立先进的管理机制,通过企业内部的不断创新去解决发展过程中可能遇到的各种问题。 中国航空业外包服务市场的机会到底在哪里呢?当前,我国民航系统内部一些旧系统正面临着升级改造的问题。旧系统不但操作复杂,而且存在应用孤岛,很可能发生系统中断等情况,这就要借助专业的IT及应用服务(比如惠普EDS的应用现代化服务),实现旧平台向新平台的平滑过渡。一些新业务、新应用,比如预定酒店、汽车甚至某些旅游服务等也被纳入了民航业务系统的范畴,这就要求外包服务提供商能够提供从客户体验、航线管理、营收管理到企业管理的全方位的解决方案。“据统计,企业70%的IT投入都用于日常的系统维护工作,这使得企业没有足够的精力和财力用于业务创新。惠普EDS的责任就是将这一比例扭转过来,通过有效降低成本、提高效率、简化管理的各种手段,让企业将70%的资金投入到业务创新中去。”亚当・罗克这样表示。此外,环保问题也是民航业必须重视的一个问题。通常情况下,航油的成本占航空运输成本的43%,而选择优化的航线、理想的飞行高度等都可以达到节省航油的效果。惠普EDS的飞行计划服务优化了飞机航线和速度,最大化有效负载,同时减少燃油的消耗。 亚当・罗克介绍说,惠普EDS不仅可以提供跨行业、跨应用的具有通用性的专业服务,而且可以针对不同的行业提供定制化的应用管理服务。在航空增值服务领域,惠普EDS可以提供包括下一代乘客服务系统、航空公司SOA(面向服务的架构)、电子管理等在内的全方位的航空增值服务。借助惠普EDS的解决方案,航空公司可以通过自动化技术的协同使用和标准化,提高数据质量及外包收入,显著减少人员数量和成本,提升竞争力。 航空服务论文:航空服务质量和消费情感对顾客满意度的影响研究 [摘要]以往顾客满意度的研究主要从认知角度考虑影响顾客满意度的因素,而忽略了情感因素的重要性。基于认知和情感的视角,本文以航空服务业为研究背景,考察了航空服务质量、正面情感、负面情感、感知价值和顾客满意度的结构性关系。研究结果显示,航空服务质量和感知价值对顾客满意度有正向影响,而负面情感对顾客满意度有负向影响,同时正面情感通过感知价值间接影响顾客满意度。以上结果表明.航空服务质量和消费情感对顾客满意度都具有重要影响。 [关键词]航空服务质量;消费情感;感知价值;顾客满意度 1 引言 随着技术的不断进步及服务标准化、规范化的普及,航空业在飞机硬件、服务质量之间的差距逐渐缩小,航空产品的同质化现象日趋明显,航空公司间的竞争越来越激烈。虽然总体上顾客对航空服务业的需求是逐年上升的,但在1960~1990年间每台飞机的收益率以平均每年3.4%的比例下降,而且近年来出现逐步加强的趋势。为解决航空业的结构性问题,每个航空公司不仅努力进行成本控制,而且千方百计地提高服务质量,通过让顾客满意来争夺市场。这是因为顾客满意度直接关系着有利于企业发展的顾客重复购买行为和忠诚度,而且还影响企业的利润和市场占有率。 对于顾客满意度,目前学术界最常引用的理论模型是美国学者奥利佛(Oliver)于1980年提出的“期望一实绩”模型。根据这个模型,顾客满意度取决于顾客对产品或服务的期望与消费中感受产品或服务的实际绩效水平的比较判断,如果实际绩效达到或超过顾客的期望,顾客就会感到满意,否则就会感到不满意。“期望一实绩”模型实际上把顾客满意度描述为一种理性的认知评价过程,强调了认知过程对顾客满意度的影响。但是,最近的研究表明,顾客在消费过程中感受到的消费情感也是影响顾客满意度的另一个重要因素,甚至是一个不可缺少的先行变量。 综上所述,顾客满意度不仅取决于顾客的认知过程,而且还受到消费过程中所发生的消费情感的影响。但是,大部分的研究只是从顾客的认知角度分析顾客满意度,忽略了情感因素对顾客满意度的影响,而这样的倾向在国内研究中尤为突出。虽然说国内仅有的几篇文献涉及了该领域的研究,但这些研究主要集中在餐饮业和银行业,还没有针对航空服务业的实证分析。因此,本研究以航空服务业为背景,充分考虑影响顾客满意度的认知因素和情感因素,通过结构方程模型明确航空服务质量、消费情感、感知价值和顾客满意度之间的结构性关系。本研究的结果不仅对提高航空服务质量有重要的现实意义,而且对完善和补充顾客满意理论有着重要的理论意义。 2 理论背景 2.1 服务质量和航空服务质量 目前被学术界普遍认可的服务质量概念由格罗路斯(Gronroos)提出,他将服务质量定义为顾客感知服务质量,是顾客所期望的服务质量和所体验到的服务质量之间的差异。潘拉索拉曼、隋赛莫尔和贝里(Parasuraman,Zeithamal&Berry)根据服务质量差距分析模型,提出了重要的测量服务质量的SERVQUAL量表。他们分别使用22个项目测量顾客对服务质量的期望与感知,通过顾客感知和期望之间的差距来评价服务质量,并在实证研究确立了服务质量的5个纬度:有形性、可靠性、保证性、反应性和移情性。他们强调SERVQUAL量表具有较高的信度和效度,但是应用于不同行业时,对题项和5个维度可作适当的调整,以满足不同类型企业的特殊需要。此后,克罗宁和泰勒(Cronin&Taylor)对潘拉索拉曼等人的差距分析方法提出了质疑,主张直接用服务表现的顾客感知来测量服务质量,并提出了相应的SERVPERF量表。SERVPERF量表在题项上跟SERVQUAL量表基本相同,但是只测量顾客感知到的服务质量,而不用测量所期望的服务质量上是否有区别。同时,他们还通过实证分析检验了该量表优于SERVQUAL量表。 航空服务质量因具有异质性、无形性和不可分割性等特点,难以准确描述和测量,至今为止还没有一个统一的测量标准。坎宁安、杨和李(Cunningham,Young&Lee)以SERVPERF量表基础上增加行李处理、超额售票(bumping procedures)、运营和安全(operations and safety)、飞行中的舒适性(in-flight comfort)、联系(connections)等5个行业关联特性变量来测量航空服务质量,验证了量表的信度与效度,并得出了很多有价值的研究成果。陈劲甫(ching-Fu Chen)根据SERVQUAL量表用员工/设施、产品、交易、可靠性等4个维度来衡量航空服务质量,发现期待对感知服务质量具有重要的正向影响。此外,张(Chang)在服务质量的5个维度上再加机内餐来衡量航空服务质量,并比较了SERVQUAL量表和SERVPERF量表对顾客满意度‘的影响程度,其结果发现,SERVPERF量表相比SERVQUAL量表在简明性和解释性方面更具有优势。据以上分析,本研究将采用SERVPERF量表来衡量顾客在航空服务中的感知服务质量。 2.2 消费情感 近年来,许多学者都认识到了情感对消费者心理和行为的重要影响。德赛和马哈詹(Desai,Mahajan)认为,顾客在产品和服务的消费过程中经历的情感与认知结构结合在一起对产品态度产生重要的影响,而有时比认知结构发挥更重要的作用。对于消费情感哈夫莱纳和霍布鲁克(Havlena,Holbrook)定义为“产品使用或者服务消费期间所引发的情感反应的集合”,而梅农和杜布(Menon,Dube)认为“消费情感是顾客对产品和属性与最终获得的消费价值的情感性反应”。 大部分学者认为,情感可以分为正面情感和负面情感。在进行研究时,也都从这两个方面来考虑消费情感。但是,在正面情感和负面情感的相互独立性问题上,存在两种不同的观点。拉塞尔(Russell)认为,正面情感和负面情感是单一空间中的两个不同的极端(unidimensional bipolar)。他把情感分为愉快一不快(pleasure―displeasure),唤醒一厌烦(arousal―boredom)两个不同的维度,并主张这两个维度才是相互独立的,因此正面情感和负面情感是单一维度上相互负相关的概念。与这一观点相反,沃森和泰雷翰(Watson&Tellegen)主张正面情感和负面情感是相互独立,存在零相关。他们认为愉快和不快只表示某种情感的状态,并不是情感的一个维度。有关消费情感的以往研究也表明,顾客在一次消费中,确实可以同时体验到正面情感和负面情感。据以上分析,本研究将采用正面 情感和负面情感的独立性观点,在模型中同时考虑消费情感的两个方面。 在消费情感和顾客满意度的关系中,现有的文献大部分表明正面情感对顾客满意度产生正向影响,而负面情感对顾客满意度产生负向影响。但是,以医院住院病人为研究对象的杜布和梅农的研究表明,病人因病情产生的负面情感对他们的满意度产生显著的正向影响。可见,尽管国内外学者对消费情感和顾客满意度的关系进行了一系列的研究,但是还没有得出比较一致的结论,因此有必要对它们之间的关系做进一步分析。 2.3 感知价值 感知价值是顾客对企业提供的产品或服务所具有价值的主观认知,属于外部顾客认知导向。目前,学术界对感知价值的理解仍然存在着较大的争论,但是大体上可以分为两类:一是从价值比较角度来分析感知价值,二是从总体价值角度来分析感知价值。隋赛莫尔(Zeithaml)认为感知价值是“消费者在所得与所失的感知基础上,对某一产品效用的总体评价”,而门罗(Monroe)把感知价值解释为感知利益与感知付出的比例。换言之,感知价值就是感知利得(perceived benefits)与感知利失(perceived sacrifice)之间的权衡(trade-off)。其中,感知利得包括物态因素、服务因素及产品使用相关的技术支持等质量因素,而感知利失包括顾客购买时所付出的所有成本,如购买价格、获取成本、维修或表现不佳的风险等。如此一来,顾客要想提升感知价值经由增加感知利得或减少感知利失来实现。与第一类的定义不同,伍德拉夫(Woodruff)认为感知价值是“顾客对特定使用情况下有助于实现自己目标和目的的产品属性、这些属性的实效,以及使用的结果所感知的整体评价和偏好”,强调了价值来源于顾客通过学习得到的感知、偏好和评价。 对于感知价值的测量存在着两种不同的看法:第一,感知价值是一个单一维度的变量,可通过多个指标来测量;第二,感知价值包括多个维度,如情感价值、社会价值、质量价值和价格价值等四维。由于本文的研究重心是认知和情感因素对顾客满意度的影响程度,为了保持模型的简约,将采用权衡观点的单一纬度的感知价值变量。此外,最近的研究表明,感知价值不仅是顾客满意度和行动意图的重要的先行变量,而且还跟服务质量有着密切的联系。 2.4 顾客满意度 目前,学术界对顾客满意度的定义多种多样。安东(Anton)提出顾客满意度是当产品和服务达到或超过顾客的需要、需求和期望时的一种思想状态,这种思想状态使顾客再次购买并保持对产品和服务的忠诚感。奥利佛认为,顾客满意度是顾客期望与实绩的一种对比,强调了认知过程的重要性。吴和朴(Oh&Park)则提出顾客满意度是人类一种非常复杂的行为,它涉及人类的认识过程和情绪过程,也涉及其他心理和生理过程。此后,一些学者分析了以往的文献之后,指出顾客满意度有认知状态(cognitivestates)、认知评价(cognitive evaluation)、情感反应(emotional response)、认知和情感相结合的满意度判断(satisfaction judgment)等4个方面的定义。 对于顾客满意度的形成,现有的大部分研究依然采用奥利佛的“期望一实绩”传统模型,但是这个模型只强调了认知方面的因素,而忽略了情感因素的作用。韦斯特布鲁克(Westbrook)的实证研究表明,情感因素和认知因素对顾客满意度的影响程度基本相同。此后,奥利佛也认识到了情感因素的重要性,在“期望一实绩”模型中增加了情感反应变量,并进行了一系列的实证分析。这些结果都表明,消费情感对顾客满意度有显著的影响。 3 研究假设与模型 3.1 研究假设 顾客满意度的先行和结果变量的研究表明,感知服务质量影响顾客感知价值和满意度,而顾客满意度最终决定行动意图。丘吉尔和萨普里南特(Churchill&Surprenant)认为,顾客对产品和服务实绩的感知,会对他们的满意度评价产生重大影响。奥利佛和德萨博(Oliver&DeSarbo)在实证研究中发现,影响顾客满意度的前测变量中感知绩效是仅次于比较差距(disconfirmation)的第二个重要因素。类似地,施普伦、麦肯齐和奥尔沙夫斯基(Spreng,MacKenzie&Olshavsky)认为服务质量不仅直接影响顾客满意度,而且还通过认知判断结果变量,即通过感知价值来间接地影响顾客满意度。在航空服务领域的研究中,朴、罗伯森和吴(Park,Robertson&Wu)发现期望服务质量对顾客满意度有负的影响,而感知服务质量对顾客满意度有正的显著影响t34[。此外,陈劲甫对以台湾旅客为研究对象的实证分析发现,感知航空服务质量通过感知价值间接地影响顾客满意度。根据上述分析,提出如下假设: H1:感知航空服务质量对感知价值有正向影响; H2:感知航空服务质量对顾客满意度有正向影响; H3:感知价值对顾客满意度有正向影响。 认知和情感的关系上,学术界存在着两种不同的观点:其一,认知是情感的先行变量;其二,情感和认知是相互独立的,是自发发生的。消费者行为学的研究传统上往往采用第一种观点,即对应于外部事物和刺激的认知,产生与此相关的情感。消费者在消费产品和服务的过程当中,要经过认知一情感一行动的决策过程,而此时所感知的服务质量有可能对情感产生影响。与这样的观点一致,奥利佛对汽车消费者的研究发现,感知服务质量对正面情感有正向影响,而对负面情感有负向影响[301。此外,菲利普斯和鲍姆加特纳(PhilIips&Baumgartner)也通过实验发现了同样的结果。根据上述分析,提出如下假设: H4a:感知航空服务质量对正面情感有正向影响; H4b:感知航空服务质量对负面情感有负向影响。 顾客满意度的研究大部分遵循“期望一实绩”模型,而最近的研究表明,消费情感是影响顾客满意度的另一个重要的因素。韦斯特布鲁克和奥利佛认为消费情感和顾客满意度有着密切的联系,而奥利佛发现,认知和情感共同影响满意度的形成过程。马诺和奥利佛(Mano&Oliver)通过实证分析发现,正面情感对顾客满意度有正向影响,负面情感对顾客满意度有负向影响。此外,海托华、布雷迪和贝克(Hightower,Brady&Baker)对游憩服务的研究发现,消费情感对感知价值有重要影响。根据上述分析,提出如下假设: H5a:正面情感对感知价值有正向影响; H5b:负面情感对感知价值有负向影响; H6a:正面情感对顾客满意度有正向影响; H6b:负面情感对顾客满意度有负向影响。 3.2 研究模型 根据如上综述,笔者构造了检验上述假设的因果关系模型(图1)。在这个研究框架中,笔者主张顾客 满意度取决于认知和情感两个方面的因素。其中,感知航空服务质量是顾客认知因素,正面情感和负面情感是顾客情感因素。此外,模型中还引入了感知价值变量,衡量了顾客对航空服务效用的总体评价。 4 研究方法 4.1 研究样本 本研究选取最近利用过航空服务的旅客为对象,对其进行问卷调查。在查阅有关学术和实务资料的基础上,设计出调查问卷的初稿,然后以有航空服务经验的某企业的员工为对象进行预调研,并参考他们的意见,删除或修改了一些题项,确定了问卷的最终版本。 数据收集主要在延吉朝阳川国际机场进行,时间为2008年5~6月,历时两个月。此外,还通过传真、电子邮件、电话等多种形式对身边的亲朋好友也进行问卷调查。本次调查总共发出了问卷423份,回收有效问卷363份,有效率85.8%。 在本次调查所涉及的旅客中男性213名(占58.7%),女性150名(占41.3%),男性的比例稍大于女性。受教育程度方面,高中94名(占25.9%),大学188名(占51.8%),研究生81名(占22.3%);在职业分布上,企业员工154名(占42.4%),学生111名(占30.6%),专门技术人员55名(占15.2%);在旅行目的上,观光旅游153名(占42.1%),商务旅行60名(占16.5%),探亲访友59名(占16.3%)。 4.2 变量的测量 本研究模型中的变量都采用了多指标衡量法及李克特5点量表来测量(1代表“完全不同意”,5代表“非常同意”),所有的量表都是参照前人研究采用过的、信度和效度有保证的测量指标。航空服务质量借鉴了坎宁安、杨和李以及陈劲甫的研究,用23个题项来测量(例如:业务知识拥有程度、顾客需求理解程度、解决问题努力程度、飞机起降准确程度等);消费情感借鉴奥利佛(Oliver)的研究,正面情感用6个题项,负面情感同样用6个题项来测量(例如:航空服务中感受到的舒适、快乐、失望等);感知价值借鉴陈劲甫的研究,用2个题项来测量(例如:相对于机票价格航空公司提供的服务充分程度等);顾客满意度借鉴安德森和福内尔(Anderson,Fornell)的研究,用3个题项来测量(例如:对提供服务的航空公司留下好印象程度,对航空公司的整体满足程度等)。 5 数据分析与结果 5.1 量表的信度和效度 为确保数据分析结果的正确性,在进行研究假设检验之前,笔者先进行了信度和效度的检验评估。量表的信度采用Cronbach’s“系数进行检验,其结果见表1。表中除了航空质量的二阶因子机内餐之外(Cronbach’s a=0.67),所有变量的Cronbach’s a系数均超过了0.7,表明本量表具有较高的信度。 此外,通过Lisrel 8.70对本研究的测量模型进行验证性因子分析。鉴于本研究的测量项目比较多,通过小规模的验证性因子分析来评价量表。因此把变量分为两组:(1)外生变量;(2)内生变量。验证性因子分析结果表明,模型的整体拟合度较好(模型1:x2=498.77,df=224,x2/df=2.23,CFI=0.970,NFI=0.947,RMSEA=0.052;模型2:x2=327.46,df=113,x2/df=2.89,CFI=0.966,NFI=0.952,RMSEA=0.079),所有指标的因子载荷都在0.5以上,相应的t值均达到了较高的显著性水平(p 5.2 假设检验 在本研究的结构模型中,航空服务质量是多维变量。因此,笔者遵循常见的做法,用每个维度下所含题项得分的简单算术平均值来代表该维度的得分,再用维度得分作为潜变量的指标。表4总结了假设检验的结果,尽管该模型有一个显著的卡方值(x2=631.69,df=221),但是其他指标都是良好的(x2/df=2.86,CFI=0.966,NFI=0.949,RMSEA=0.073),这说明该研究模型具有较好的拟合度。从表4中可以看出,感知航空服务质量对感知价值和顾客满意度有显著影响,且有正的路径系数,因此假设Ⅲ和H2获得了支持(p 6 结论与讨论 认知和情感都是消费者重要的心理现象,如前所述,尽管对谁因谁果的问题依然存在争论,但是目前学术界趋于一致的观点是,二者之间存在紧密相关的关系。基于认知和情感的观点,本研究以航空服务业为背景,分析了航空服务质量、消费情感、感知价值和顾客满意度之间的结构性关系。本研究的结果验证了两种观点在解释顾客满意度现象时的互补性。 假设检验的结果表明,同丘吉尔和萨普里南特(Churchill& Surprenant)的结论相一致,航空服务质量对顾客满意度有直接的影响,而不是在传统的差异理论中所描述的那样,通过比较差距对顾客满意度产生间接影响。此外,本研究还发现了航空服务质量通过感知价值间接地影响顾客满意度,这个结果表明,感知价值在感知绩效和顾客满意度的关系中起重要的连接作用,从而验证了伍德拉夫(Woodruff)、陈劲甫等人的主张。这一研究结果暗示业内人士,在保证航空业各项服务的同时,准确理解和把握顾客的感知价值,通过与顾客的交流和对话,建立企业和顾客之间的相互理解和信任等一系列措施,加强顾客期望管理、服务过程管理和服务情景管理,从而提高顾客的感知价值。 假设检验的结果表明,航空服务质量对正面情感有正向影响,而对负面情感有负向影响。这个发现跟韦斯特布鲁克和奥利佛以及弗里达(Frijda)的观点一致,说明认知是情感的先行变量,即对应于外部事物和刺激的认知,产生与此相关的情感,从而经过认知一情感一行动的决策过程。本研究还发现,正面情感对感知价值有正向影响,而负面情感对感知价值有负向影响。这个结果表明,在顾客对整体服务质量指标,即感知价值的评价过程中,情感和认知因素共同发挥重要的作用。此外,这个结果还表明,情感状态是相当复杂的心理现象,在一次服务经历中,正面和负面的情感可以同时存在,并对服务的整体评价起着完全不同的作用。 本研究的结果还显示,负面情感对顾客满意度有负向影响,相反,正面情感对顾客满意度没有显著影响。负面情感对顾客满意度的影响跟马诺和奥利佛的观点一致,而正面情感对顾客满意度的影响未能验证马诺和奥利佛的主张。但是,本研究的实证分析结果表明,在航空服务业中,顾客的负面情感相比正面情感在顾客满意度的形成过程中起着更为重要的作用。其原因可能与行业特性有关:例如,航空服务业由于其行业的特殊性,经常发生飞机延误起飞和到达,长时间的安全检查导致顾客等待时间延长等许多意外的事情发生,这些因素都有可能引起顾客的负面情感,对满意度产生强烈的负面效果。这些结果再次提醒航空服务业的管理人员,一旦发生意外情况,必须事先做好与顾客的沟通和交流,进行疏导,尽量避免让顾客产生不愉快的心情,以至于影响此后的行动态度,使企业失去忠诚顾客。此外,正面情感虽然没有对顾客满意度有直接的影响,但是通过感知价值间接地影响顾客满意度,从而突出了感知价值的重要性。 近年来,服务质量和顾客满意度对服务性企业的重要性已经得到了学术界和管理界的广泛认同。本研究采用实证分析的方法,在同一模型中同时探讨了航空服务质量、消费情感、感知价值和顾客满意度之间的关系,其研究结果表明,航空服务质量和消费情感在对顾客满意度的影响中发挥着相互互补性作用。 最后,本研究存在以下局限性:第一,对于影响顾客满意度的认知属性变量,本研究只考虑了感知绩效,但是期望和差异变量也有可能影响顾客满意度,以后的研究应考虑这些变量做进一步研究;第二,本研究背景是航空服务业,而特殊的研究背景有可能对结果产生不同的影响,因此很难主张所出现的结果同样适用于其他行业。为了开发普遍性的理论,以后的研究应把理论模型应用到其他服务业,做进一步分析。
工程测量测绘论文:工程测量测绘之无人机航拍技术要点探讨 摘 要:随着无人机技术的发展,工程测量测绘中的无人机航拍技术吸引了世界各国的目光。本文先是对无人机航拍技术进行简述,然后探讨了工程测量测绘中的无人机航拍的技术要点,最后分析介绍了无人机航拍技术在工程测量测绘中的实际运用。 关键词:工程测量测绘;无人机;航拍技术;要点 1 无人机航拍技术概述 无人机航拍技术,是一种集成了高空拍摄、遥控、遥测技术、视频影像微波传输和计算机影像信息处理的新型应用技术。 (一)无人机技术 无人机航拍技术发展的前提是无人机的出现。无人机,顾名思义,是一种不载人的航空器,主要包括固定翼型无人机、无人驾驶直升机两类。之所以可以实现无人驾驶,是由工程师在地面上通过无线电遥控设备操控机载计算机程控系统而进行的。无人机的出现,一开始主要是为了开展有人飞机不宜执行的任务,如危险区域的地质灾害调查、空中救援指挥和环境遥感监测。经过几代产品的更新,无人机由最开始的主要是在军事上的应用后来逐渐发展到用于作战、侦察及民用遥感飞行平台、农业生产等多个领域。在工程测量中运用无人机,能够有效解决小面积低空摄影存在的问题。无人机的实际操作使用步骤主要包括以下几个方面:野外像控点的布设和测量、取得测区资料数据、内业空三加密以及数字测图。 (二)机载遥感设备 要让无人机航拍得以实现,除了无人机这个“空中平台”外,还需要能够获取信息、处理图像信息、并能够按照一定的精度要求制作成像的机载遥感设备,这些机载遥感设备都具有体积小、精度高、储存量大的优点。当前使用的主要有高分辨率CCD数码相机、红外扫描仪、磁测仪等。根据不同类型的遥感任务,选用不同的机载遥感设备。目前,制造的数字航空测量相机已经可以达到很高的像素,能够在航拍时,同时拍摄彩色、红外、全色的高精度航片。此外,科学家们为了能够提高遥感飞行的效率,还同过使用多台哈苏相机进行组合照相。这些机载遥感设备不仅仅能够对工程的静态、物理几何结构,还可以进行一种动态地全过程监测、把握实时的微小变化、通过对观测结果的比较分析,从而对即将出现的问题进行预防、防患于未然,同时能够对物体未来的发展变化趋势进行预测。 (三)无人机影像处理流程 无人机利用机载遥感设备获取影像资料以后,根据POS相关数据,自动建立航带内与航带间的拓扑关系系统网,航带规划设计包括单次航飞时间设计、航飞架次设计和航带带宽划分。而测区范围的规划,首先要设定测量区域最大外接矩形,得出测区四角标注之后,计算航拍次数。根据控制网布设GPS控制点去构建目标区域控制网,根据典型地貌特征点的选择、对测区现场进行均匀布控。然后根据主点坐标、对称畸变参数和CCD非正方形比例参数进行影像比例的纠正。第二步骤,根据区域网平差计算、加密点物方空间坐标解算、影像的外方位元素,计算空中三角测量。最后,进行DEM数据匹配,即进行多模型、多重叠DEM匹配、采集,以测区为单位创建像对正射影像。随后生成DOM成果。 2 无人机航拍技术的要点 (一)无人机航拍的申报 对于无人机航拍,我国出台了专门性的管理政策法规,再加上无人机航拍自身的飞行特征,共同决定了无人机航拍的申报流程的独特性。按照我国的政策法规对无人机进行划定,其属于一种无人驾驶航空器,因此需要按照我国通用航空相关规定进行操作和使用,如果严格按照规定执行的话,只有具备执照的人才能操作无人机进行航拍作业,我国在这方面也不断加强管理的力度,目前主要的负责机构为中国私用航空器拥有者及操作手协会。另外,在操作和使用无人机之前,还需要提前申报空域,并在飞行前的15小时就需要向管理部门申报飞行计划,一般情况下,在发出申报3小时之内就可以得到回复。但是为了确保安全,操作人员还需要在飞行之前再次通过电话进行核实。 (二)航拍画质的稳定 与消费级无人机不同,航拍无人机对画质的要求更高,并不是随便拍出分辨率较高的画面就可以了,而是需要对目标物进行持续的、长时间的拍摄,对拍摄的要求非常高,拍摄角度和距离具有特定的要求,同时对目标凝视和画面防抖都具有较高的要求,这就需要在航拍无人机上安装稳定平台,如陀螺仪稳定的测距仪,这种设备首先在战列舰上出现。由于无人机自身的特点,对陀螺仪的灵活性和稳定性都具有更高的要求,一般在无人机上使用重量小集成度高的微机电MEMS陀螺组件。此设备具有检测平台角度和角速的作用,并将信息反馈给平台驱动电机,这样就可以减轻飞行器姿态变化的影响,保证平台上的摄像机的视轴稳定。 在风力较大的情况下,要想拍出画质较好的影像,就需要熟练应用云台。在无人机飞行过程中,由于风力较大,会执行抗风动作,这就导致机身出现倾斜或旋转的情况,从而摄像头与地平面发生倾斜,导致画面的质量下降。而使用云台,则可以防止无人机倾斜导致摄像机倾斜,从而减少了风力对拍摄造成的不利影响。在无人机上,保证拍摄质量的重要设备为减振垫和减振橡胶。减振垫和减振橡胶具有减少机体振动对飞控部件的影响的作用,防止无人机拍摄出来的画面会产生扭曲现象。 (三)特殊环境中的使用 在低温环境当中,无人机要进行操作需要提前对减振橡胶或者减振柱进行更换,以便减轻低温环境对拍摄质量的不利影响。另外,无人机的锂电池也容易受到低温的影响,温度越低,锂电池的化学活性越低。经过试验发现,当电池温度低于15℃的时候,其化学活性已开始降低,当温度更低的时候,锂电池的放电能力显着下降。因此,为了防止无人机坠毁,在操作无人机的时候,需要在低空悬停1分钟以上,了解无人机在低温环境中的表现情况,从而根据无人机的情况来调整飞行计划。 在高原地区拍摄时,较小的空气密度使无人机的旋翼需要更高的转速来产生足够的升力,此时无人机的耗电速度要比平时快。操作手要注意时刻监控电池状态,以免无人机坠落。另外,高原地区操作手要准备多块电池,随时准备替换。这是因为高原地区风力较强,无人机飞行需要耗费大量的能力。 3 工程测量测绘之无人机航拍技术的运用分析 我们在工程测绘测量中运用无人机航拍技术能够收集更加丰富、更加全面的资料。无人机摄影,可以提供一个不可替代的高位俯角,反映一个地区、一个区域的全貌。还可以对某一具体物体进行高清晰度拍摄,灵活方便。并且随着科技的进步,其拍摄的图像也有分辨率逐步增高、单次航拍时间延长、单次航拍储存信息容量逐渐扩大等趋势。例如无人机可以对矿山进行测量,在煤炭资源开发的同时,加强对矿山周围环境变化的把控,进行有效的监管。既实现了高效率的开采,又实现了环境的保护,双管齐下。无人机还可以加强对矿山整体的整治,以便于对矿山资源的保护。整治自然少不了宏观层面的指导,尤其对矿山这种面积又大,开采过程中还极容易发生环境污染的区域。利用无人机航拍提供的结果,可以有针对性地采取措施,对自然资源进行保护。无人机航拍技术已经成为我国经济建设、社会发展、应急救灾、突发事件处置、数字城市建设、国土资源调查、地质灾害、矿山监测、环境变化监测、工程设计等一系列国家重大需求的重要技术。 4 结束语 综上所述,无人机航拍技术作为一种新型的技术,具有其他产品不具有的突出优势。所以,我国应该加大在无人机技术领域的研究,加强与世界其他国家的经验交流与合作。而无人机航拍技术的运用也为现代工程测量测绘事业提供了便利,成为一种必不可少的手段。我们应该把握这一未来的发展趋势,促进工程测量测绘之无人机航拍技术的发展,从而促进我国经济的飞速发展! 工程测量测绘论文:基于测绘发展现状的工程测量测绘技术应用探索 摘 要:随着经济技术的发展与社会的不断进步,我们越来越看重测绘工程测量,测绘工程测量作为工程建筑的基础,是推动我国建筑发展的一大关键。工程测量测绘技术是结合质量与效果于一体的一门技术。这门技术可以促进了建筑业更进一层楼。我们现在要分析如何利用新的工程测量测绘技术,如何全面提高测量的精确度。从而实现我国工程测量测绘技术的新高度。 关键词:工程测量测绘技术发展现状;工程测量测绘;技术应用 0 引言 为了深入推进我们工程建筑的发展,我们的相关工作人员要深入了解工程测量的各个方面的知识。工程测量测绘技术不是一门简单的技术,它是有关于测量学和工程测量的一门技术。测量测绘技术包括很多方面的技术,其中一门技术是大地测量学,它是研究在地域上设置控制网,从而可以实现测定地球形状、大小和重力场的内容;另一门重要的内容是地形测量学,它是研究将地球表面小区域 ,然后进行工程建设勘测设计、施工和管理。传统工程测量技术已经远远不能满足我们现代的需求,它服务领域仅仅包括建筑、水利、交通、矿山等部门。但是,现代工程测量己经远远突破了只为工程建设服务的概念,一方面它包括对测量结果的分析,对物体发展变化的趋势预报,在另一方面,它还包括工程的静态、动态几何与物理量测定等方面的内容。现代工程测量给我们的生活带来方便,促进了我们国家工程测量的发展,我们要大力推广这门技术,造福于人类。 1 工程测量测绘技术的发展过程 工程测量测绘技术的探索的历史悠久,而且过程曲折。在我们古代中国,我们进行的工程测量比较简单,这是我们工程测绘测量技术的原始,它标志了工程测量测绘技术的开始。拿测量来说,在古代,在工作的时候如果处理不当,就会使得测量结果出现误差,干扰到后续活动的开展。许多许多古代的建筑都非常繁琐、形状比较的奇怪,比如故宫等古代建筑就是最好的代表,在古代,测量工作的难度非常大,除此之外,测量活动还会受到外界因素的干扰,比如不良天气,国家政策的变更,王朝的更替等。这些因素都会导致测量时间会拉长,最终无法按时完全工作。古代的生产工具落后,技术水平落后,如果遇到恶劣的天气状况,可能就无法完成测量工作。直到二十世纪八十年代,受到西方工业革命的影响,工程测量测绘技术得到快速发展。 此时比较先进的地面测量仪和数字化的测量以及摄影技术的发展,工程测量测绘技术巧妙的运用,所以得到快速发展。这些先进的地面测量仪器,体现了当时测量测绘技术、工具及方式上的超前性,现代性。而且这些仪器可以降低测量工作量,还可以避免人工测量计算易发生的失误。在此基础上,相关的测量y绘仪器的进一步发展促进了测量测绘的准确度,测量测绘的工作质量和工作效率得到全面的提高。二十一世纪的今天,出现了更为发展的测量测绘技术,测量测绘的数字化又是一大进步,与大比例尺地形图和工程图的测绘是传统工程测量相比较,数字化测量测绘克服了手工测绘存在的许多缺点,如工作量太大,程序既复杂又麻烦。到近几十年来,测量测绘技术已经发展为相关经济生产领域一个重要的技术工具。所以我们要大力运用现代测量测绘技术解决相关经济生产领域的复杂问题。 2 工程测量测绘技术的现状 在中国,工程测量测绘技术不断的得到运用。随着经济与技术的发展,工程测量测绘技术有着很显著发展。工程测量测绘技术的发展和电子与空间技术等新技术的发展使电子经纬仪、全站仪、超站仪、测量机器人等先进测量仪器广泛应用在相关的测量与测绘工作中。并且现在GPS测量技术及影像提去技术也在我国的工程测量测绘技术中得到推广和普及。和传统的工程测量测绘技术方式相比较,GPS测量不用进行点同点的相互透视。这个好处让GPS测量有很大的机动性,可调性。工程测量测量技术的发展给我们带来了实质性的效益,所以我们工程测量测绘技术的工作人员必须要不断地推广现有的工程测量测绘技术和不断发展新的工程测量测绘技术,来保证工程质量。实现我国工程测量测绘技术的大发展大繁荣。 3 如何让工程测量测绘技术与时展并进 在21世纪工程测量测绘技术发展的前景是比较广大。与工程测量测绘技术的相关产业很多,所以相应的会产生产业链,比如,摄像技术,计算机技术,GPS技术等等。摄影测量技术还可以降低外部作业的相关工作量。工程测量测绘技术具有高精度、高测量效率的特点,数字化测量测绘软件的应用而迅速发展起来的全新内容,广泛用于测绘生产、水利水电工程、土地资源管理、城市道路建筑规划、生态环境保护和军事工程等部门.数字化测量测绘作为一种机助测图技术具有显著优势和发展前景,是测绘发展的技术前言,作为反映测量测绘技术现代化水平的标志之一。因此,在建筑物的形态,工程的地籍测绘,城市的地形图等方面,都可以发挥传统测量方式所不能达到的作用。摄影技术对于工程测量测绘技术十分重要,而且应用到的范围也越来越广。我们要发挥我们的创新精神,与时俱进,不能故步自封,创造更高端的技术,更前沿的科学技术。 4 工程测量测绘技术在生活中的实例 我们当代社会很多方面都运用到了工程测量测绘技术。比如我们熟知的神舟7号飞船的发射,我们巧妙地运用这个技术,更加拓展了我们的天空范围。还有我们2008年奥运会的举办也是运用到了工程测量测绘技术,使我们的奥运会场地圆满建成等。工程测量测绘技术对我们的生活和我们的经济建设和社会建设十分重要,我们要把工程测量测绘技术深入到生活的各个方面,让这些技术造福于我们的生活。比如我国现代建筑也充分的运用到测量测绘技术,让我们的建筑物抗震系数高,并且还可以使建筑物的外形更加美观,再也不是传统的建筑物风格,运用工程测量测绘技术,可以使建筑物具有古代建筑的典雅,还不失现代建筑物的时尚,还充分吸收外国建筑物的风格,使得建筑物中西合璧,更好的服务于人类。所以,工程测量测绘技术对于我们的作用是十分显著的,我们的工作人员还要继续努力,把工程测量测绘技术做大做强,不仅仅服务于我们我家,也能走出国门,走向世界。 5 结语 在二十一世纪,是我国经济发展的重要战略机遇期,也是我国掌握信息、生命、空间等高新技术发展的重要战略机遇期。新的工程测量测绘技术要得到更高层次的提高。这需要相关研究者的思维创新、精神创新。我们都相信如果相关人员艰苦奋斗,不断探索,坚持不懈,肯定可以在这方面得到巨大的进步。我们要抢占国际竞争的战略制高点,自主创新刻不容缓。历史发展已经证明,核心技术不可能从别人那里买来,核心竞争力不可能从外部得到,要想在国际竞争中不受制于人,必须依靠自主创新。只有这样,才能真正把发展的命运牢牢掌握在自己手中。由大及小,工程测量测绘技术发展也要如此,不断研究探索,掌握世界领先技术,成为工程测量测绘技术领域的领导者,我们要实现让世界掌握中国的核心技术,让我们的科技面相世界,面相未来。 工程测量测绘论文:无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用 [摘 要]伴随社会不断发展和进步,工程测绘工作成为了人类身边的一种艺术。近年我国的不同行业发展迅速,展现出良好的趋势,高科技无人机航拍技术受到了广泛的关注和重视。为顺应时代的发展需求,传统的工程测绘方法必将被取代,当下必须加大无人机航拍技术应用的重视度。笔者对在工程测绘中应用无人机航拍技术进行了分析,仅供参考。 [关键词]无人机技术 测绘 工程 应用 引言 科技不断的改革完善,各种先进技术不断的被应用到各行业领域中,近几十年我国的工程建设行业获得了很大的成就。无人机航拍技术可以提升工程测绘工作的准确度,帮助工作人员获取更可靠清晰的数据来源,在实际应用中已经体现出更多的优势,是未来工程测量工作中必不可少的技术。 1.无人机技术概述 现代社会不断发展进步,传统的信息技术已经不能符合需求标准,很多的地区面貌发生了改变,很多的港口、机场、车站等工程建设都需要更加详细的数据,无人机航拍技术的应用是顺应社会发展的需求。 无人机技术包括无驾驶人员的飞行器技术、通信技术、遥感技术、以及全球定位系统技术,是多种现代化技术手段的结合运用。该技术目前被应用在地理信息测绘和测量当中,最大的特点是非常智能、自动化程度高、专业技术水准也较高。 这项技术已经被广泛的应用在工程测量当中,是我国专业技术人员研究工作的重点,是日后的遥感技术发展重要目标。 2.无人机航拍技术的优越性 无人机测绘是遥感领域用于地形测绘的新兴技术,在使用过程中资金投入量比较小,勘查过程中反馈能力好,时间消耗少,方便不同地区的转换应用。对比过去的大飞机搭载摄像机航拍作业工作方式,无人机飞行技术的优点更加突出。大飞机对起降场地需求十分高,无人机已经实现了就地起降,省掉了很多的路程。 具体的工程测绘任务中,航摄小组可以灵活变通,将地点选在测区附近的高速公路服务区或者是停用的砂石买卖场,加长了拍摄工作时间。以往的工作过程可能会受到自然环境的影响,对天气要求比较高。 无人机对于外界自然环境要求相对比较低,并且离地面的高度可以自行控制,方便获取更加详细高分辨度的资料。工作人员可以灵活控制无人机的速度,将航速控制在最优化范围内,甚至可以达到每小时几十公里,对于突发状况可以进行变通,得到更加准确的信息资料。 3.无人机航拍技术的系统组成 3.1 遥感信息采集系统 3.1.1 无人机遥感平台 无人机遥感测绘系统包括两大部分,分别是遥感信息采集系统,遥感信息处理系统。航测遥感技术利用无人机装载航空数码相机 ,并采用IMU(惯性测量)/GPS(全球定位系统)技术而进行导航的航空摄影,其优势在于可以快速、精准、高效地获取地理信息数据。 3.1.2 飞行控制系统 无人机飞行控制的关键内容就是飞行控制系统,其具体的工作内容包括对定位系统导航开展科学的利用,进一步达到信号定位,实时的掌握加速度计、陀螺等飞行器平台的具体工作状态变化,通过这种工作流程实现无人机的数字化监控,基础实现定点信息采集任务。 3.1.3 地面监控系统 全向天线、监控软件、供电系统、便携式计算机几部分系统构成了地面监控系统,不同的环节解密结合相互关联,技术工作人员可以操作地面监控软件,相关的数据进行科学的设定,包括导航模式的选择、相机曝光、基本飞行参数的设置等等。 3.2 遥感信息处理系统 3.2.1 遥感像片处理 在整合数据工作完成无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用后将勘查照片按照规定要求进行处理,主要有航带的整理、质量监测、照片的预处理、照片的并行更正等等。遥感像片处理最突出的功能是对相关数据文件的整合处理,处理的内容包括任务航摄规范表、相机检定参数等。 3.2.2 空中三角测量系统 遥感信息处理系统运行过程中,空中三角测量系统有着极其重要的位置,是系统运行的关键环节,具体工作内容包括将初步规划好的航带列表合理科学的融合,将相间的相互关系正确的认定;对影像进行内定向,经过影像间连接点的布局、像控点量测、平差计算进行自动空三加密, 构成完整全面的三维立体模型,最后实现模型定向及生成核线影像。 3.2.3 三维建模系统 三维建模系统的应用可以实现地图形的推断, 求出具体的相关信息, 实现三维虚拟地形地物的可视化,是一种图像表征数据思维,工作人员直接感受到具体的区域环境或者是设计方案,加快方案设计分析设定,实现共同交流,优化方案选择。现有的软件包括ArcGIS、Civil3D、TerrainCAD 等等。 4.无人机航拍在工程测绘中的应用 4.1 对航线进行有效的规划 具体的细化工作开展前必须合理的进行航海规划,规划研究内容必须包括相机参数、地形特点、作业范围、精度要求,对于各项数据进行整合,保证准确高效性。该环节十分重要,其对于后期遥感信息采集工作开展提供重要的技术数据支持。 普遍的航线规划包含几项检查内容,首先要保证航线走向的合理性,认真核实是否出现主点落水不利的情况,其次确保区域覆盖的完整性和划分的科学性;最后准确的选择摄像机基面,确立航高设置的准确性。 4.2 体系化的相片控制 在布置向控点时,应当充分结合区域的具体状况,并按照区域网进行有效布点,区域网的大小和像控点之间的跨度应综合考虑成图精度、 地面分辩率、产品用途、 地形特点等多种因素, 以能够满足空中三角测量精度为原则, 进行优化设计。 5.实际应用分析 5.1 新农村建设测绘 测绘的主要内容包括水系统、电力、交通、房屋等等。为了控制数据的精确,可以在开展调查工作时不断的纠正。具体可以根据《新农村建设测绘保证服务技术大纲》开展工作。 5.2 土石方测量 在无人机飞行的时候具有固定的高度,通过对于高度的计算可以得出一定的轨迹,轨迹研究可以推算出高程值,应用现代化的三维软件技术就可以得到土石方量。 5.3 地图形测绘 根据实际的要求标准控制好无人机工作中的比例尺寸, 相机拍摄的分辨率, 重叠率等等。具体的图片成像后,可以先进行矢量化的处理,在通过实际的比较控制正确性,在此基础上确定全部的坐标和测绘。 5.4 体积计算的测量应用 无人机航拍技术本身灵活性高,计算精确,安全可靠,经济节约,可以大力引用在测绘工作当中,还对应用在资源开发,农林监测估产,体积测量当中,于我国的城市建设和管理效率有很重要的作用。无人机航拍技术的应用可以大幅度减少因为认可度造成的纠纷问题。为体积计算测量工作带来了极大的方便。 6.结束语 传统的技术已经不能跟上测绘工作进步的速度,当下无人机航拍工作形式已经被大范围的应用,工程建设中的测绘工作具有十分重要的意义,测绘工作的高效准确性是保证质量的前提。该项技术的应用是进步发展的需要,其可以更快的提升测绘工作效率,是实现高效工作的保证。未来的工程测绘工作必将大量的使用该项技术,迎来发展的新时代。 工程测量测绘论文:电力工程测量测绘应注意的问题论述 【摘要】加强对电力工程测量测绘应注意的问题的研究,有利于提高电力工程测量测绘水平,具有重要的现实意义。本文笔者对电力工程测量测绘应注意的问题进行了分析和探讨。 【关键词】电力工程;测量测绘;问题 前言: 电力工程施工是一项非常重要的基础性工作,但是由于大部分企业对工程测量测绘没有引起足够的重视,使得一些非常简单但是又非常重要的工作没有做到位而导致有工程返工的情况出现。为了避免这种情况的发生,在今后的电力测量测绘工作中我们应指派专业性较强的专业人才进行测绘、指导施工,从基础建设施工中来总结吸取经验,使我国的电力工程测量测绘技术有一个很好的突破。 一、分析电力工程测绘工作需求及应用 以计算机技术、网络通信技术、光电技术、信息科学和空间科学等作为基础,以RS、GPS等作为技术核心,测量地面已有的界限和特征点,利用一定的绘图技术并结合一定测量数据形成一定图形去反映地面状况,这就是测试技术。行政管理和工程建设的规划设计都会使用这种技术。由于电力工程本身具有的特殊性,在电力工程施工中往往需要非常强的专业性人才对工程施工进行指导施工,但由于在思想上对测绘工作的不重视,导致工程返工、增加工程成本还影响了工作进程。为了解决这种情况,需要认真对待工程开工前的测绘工作,结合工程特点,积极研究新的测绘技术来解决测绘工作中出现的问题和难点,降低测绘难度,提高测绘质量,使电力工程施工进行顺利。 测绘技术应用大概分为以下几类。第一,因为GPS有全球、全天和实效性等特点使得测绘技术在最近这些年得到了广泛的应用在工程建设中,因为它能够提供精确的位置和时速给客户。而且对电力测量测绘的数据也可以进行收集和处理。目前,很大部分的测量人员已经对GPS测绘技术认可了,所以在电力工程建设中,GPS测绘技术很大程度的给测绘人员减轻了工作量,而且还提高了工作效率,体现处理GPS强大的应用前景。第二,连续运行的卫星定位系统CORS集成了多媒体技术、GPS技术和电子通讯技术等形成了连续的地面信息采集系统而具有非常鲜明的特点应用于测绘技术中。在实际施工作业中,由于COPS系统能够快速准确的对土地的三维数据和土地性质进行全面的数据测量然后绘制全面的、非静态的数据,使得它能全天不间断的给客户提供准确的信息,给客户的策划和统筹工作提供方便。再者,因为它很大程度的减少了人力物力,提高了工作效率和准确度,降低了测绘工作难度,节省了各种成本。第三,根据电磁波理论发展成的遥感技术能够采集和处理远距离目标辐射和反射的电磁波信息,根据专业软件成像,还能勘探和识别区域范围内的地形地质。在实际工程测量中,由于RS技术有高实效性、数据综合性和大面积同步观测的优势,可以对指定区域进行高分辨率观测和测量。而且为了得到更完整更有效的地理信息,通过航空摄像中获得的地形图对测量区域进行准确分析。还有就是,为了更及时的了解施工中遇到的不同问题,随时了解监测施工现场的动态,及时对出现的问题进行及时有效地指导,保证施工质量和进度。第四,影像提取技术是在电力工程建设中出现送电线路测量困难、地质偏僻等问题上发展形成的,而为了有效地解决施工过程中遇到的这些问题,影像提取技术让在这些问题上的测量测绘工作变得相对简单了。而影像提取技术就是利用的测量测绘设备对施工现场进行影像提取,根据专门的分析软件对提取的影像数据进行相应处理获得电力工程图,完成测绘工作。利用影像提取技术也能有效地简化测绘工作,减轻工作量。第五,数字化测绘技术是一种新兴的测绘技术,它是伴随微机软硬件技术和全站仪的应用发展而相应发展起来的。它如今成为了主要的地形测图方法,被广泛应用于测绘生产和水电工程中。数字化测绘技术在电力工程中的应用是为了实现一体化的地理信息分析、采集和管理,根据专业软件实现三维成果输出。数字化测绘技术相比传统测绘技术变得更加方便处理和简化,有效地解决了劳动强度大,测绘困难的测绘工作,有利于电力施工进行顺利。第六,融合了GLONASS技术和GPS技术的RTK技术是一种新型的卫星定位测量技术。这门技术的应用,使得外业测量的劳动强度降低,摆脱了对工程测量仪器的过分依赖,相应的测量的精度和测量效率都提高了,促进电力工程测量技术的革新。RTK技术可以直接测量流动站对象控点的平面坐标和高程,缩短测量时间,方便操作。而且对地形、水域的测量只需很少的基准点就能实现测量目标。对提高测绘工作的效率和质量很有作用。 二、对测量测绘技术在电力工程中的应用建议 要想测量测绘技术在电力工程中获得更好的发展,根据施工过程中出现的问题提出对应的解决方法是很有必要的。比方说,1在电力工程的建设上提供技术上的支持就得更多的引进先进的测量测绘技术和设备。2加大我国施工人员的培训力度,使他们的技术水平得到一个更好的提升让他们把测量测绘设备的使用方法和工作原理掌握透彻,并把这种技术熟练准确的应用到电力工程建设中去。3合理管理电力工程测量测绘中出现的各种问题,比方说明确规定对资源分配问题和对人员的调度问题,提前安排合理的施工方案,大家各尽其职,这样可以有效的提高的人员的工作效率。而且为了减少对材料的破坏、损失和浪费,降低工程建设成本,可以对各种建设材料使用情况进行登本造册。4为了防止在电力工程建设中对环境造成破坏,将环境污染降低到最小,应该使用一些安全、无污染、性能高的设备,对被破坏的制备进行重新补种,保障原地的生态平衡。 三、数字化测绘技术在土地测绘中的优势 数字测绘与传统测绘方式相比,其数字化和自动化的程度有着明显的提升。测绘人员通过计算机的运用,可以对测量地的地形地貌进行更为直观和真实的反馈,多种数字化仪器的运用,使得地图数据的获取更加便捷,直观度较高,令人可以清晰明了的看到地图。除此之外,其精度较高的优势也不言而喻。仪器测绘比手动测绘的精确度有着大幅度的提升,基本可以将测量结果控制在毫米之内。现势性强也是数字测图的另一个优势。数字化的测图可以有效地综合各方面的数据和信息,形成较为全面的地理信息系统,为人们提供更为便捷的检索。可以在今后的运用过程中,查阅需要的数据资料。与此同时,数字化测绘也方便工作人员的更新和维护,使得其具有着更强的时效性。根据数字化测量的结果构建起的地图,是对多重要素的累积,与传统测绘结果相比更为细致和精确,符合我国地质测量工作的需要,为全面建立起土地管理系统提供了数据基础。在经济和技术快速发展的今天,互联网技术的普及使得数字化测绘的应用日益广泛,其较好地完成了外业作业向室内的转变,减轻了外业工作人员的工作强度,也使其工作环境得以优化。数字化测绘这种精度高、速度快的优势更是不可小觑的,在近些年来更为凸显。 结束语: 总体来说,电力测量测绘技术在我过经济发展中起着很大的作用,为了保证我国经济的平稳有序增长,对电力测量测绘技术也得保持提高。对于工程中存在的问题,我们要及时、合理、妥善、科学地处理,为我国现代化建设保驾护航。 工程测量测绘论文:基于测绘发展现状的工程测量测绘技术应用探析 摘要:随着我国社会经济的发展,科学技术的进步,地质工程测量得到了飞跃的发展,计算机技术、通信技术、网络技术等逐渐应用到测绘技术中,使测绘技术发生了巨大的改变,提高了测绘技术的精确度。地质工程中,测绘新技术发挥着重要的作用。本文介绍测绘新技术的特点,分析其在地质工程测量中的应用。 关键词:测绘发展;测绘技术应用;工程测量 引言 随着社会的不断发展,工程测量中引入了许许多多的测绘技术。这些测绘技术的使用,不仅提高了工程测量的准确性,还进一步促进了工程事业的发展。然而,当这些测绘技术被广泛的应用到工程测量当中去的时候,也出现了许许多多的问题,这就严重影响到了测量的结果。于是,本文将对测绘技术在工程测量中的应用和改进进行更为全面的分析和探究。 一、现代测绘技术的特点 随着现代测绘技术的不断发展和工程测绘技术的不断提高,现代测绘技术表现出了巨大的优越性,具有以下几个方面的特点:一是精确度高。由于我国进行市场经济改革以及加入世界贸易组织,我国许多的科学技术得到了进步与发展,并在实际生活当中得到了广泛的应用,特别是在工程测量方面的应用较广。比如水利、建筑、交通等等,由于这些工程的性质和特点的需要,测绘技术的精确度要求也就越来越高,现代测绘技术正好满足了他们的这个需求,使得工程测量中的数据精确度变得更高。二是自动化加入到现代测绘技术当中。由于测绘技术要进行一定的数据的处理,所以现代测绘技术加入了自动化和智能化,对于那些测量的数据能够自己进行收集和处理,然后自动绘图。这样就大大的提高了工程测量以及绘图的效率。同时,自动化的加入避免了人工操作带来的新的失误,使各项数据也变得更加科学可靠。三是人力投入减少。在工程测量的过程中,需要我们的人员进入到工程实地进行考察,并且搜集相关的数据来进行绘图,因此投入的人员较多也较大,工作人员也十分辛苦。而现代测绘技术则可以运用自动化的手段进行数据的收集和绘图,这样就减少了人员的投入。四是提高了存储能力。在现代测绘技术当中,数字化技术得到了广泛的应用,同时随着科学技术的不断进步以及配套领域科学技术和数字化的发展,现代测绘技术的存储性也将会得到极大的提高,测绘人员可以将利用现代测绘技术自动测绘的图形保存到软盘当中,以便于我们随时进行运用,若发现了错误或者失误我们还可以进行修改。 二、现代测绘技术在工程测量中的实际应用 1、测量信息采集点分析 在建筑工程测量中,信息采集点可以对建筑主体结构予以全面体现,确保了建模工作规范、合理、有效的展开。在具体工作中,其操作如下:在设计建筑主体结构的时候,要对工程三维坐标数据进行分析,构建平面图、轴线图、立面图。在测量建筑结构差异的时候,需要分别对三维坐标数据展开分析,进而有效划分建筑工程测量主体。针对混合结构而言,可以选择结构柱或者墙体;针对承重墙而言,可以选择内承重墙或者外墙;针对框架结构而言,可以选择外墙或者结构柱列。在测量天花板的时候,一定要认真收集吊板数据,对吊板标高予以确定。在测量楼梯的时候,一定要认真收集栏杆、阶梯长度与高度、平台等相关数据,并且明确影响附属结构的各种因素。 2、现代测绘技术在高程控制测量中的应用 建筑工程领域的工程测量工作中需要在合理间距外设置高程控制点,相邻高程控制点还需要通过设置水准路线来构成高程控制网,而高程控制测量中有效运用现代测绘技术,可以在高程控制测量过程中建立完整的高程控制网,高程控制网在设计过程中一般都是采用等外闭合水准路线控制的方法进行设置,所以在建筑工程测量中需要根据测量工作实际需求采用自动安平水准仪,利用自动安平水准仪的顺时针观测和微倾水准仪的逆时针观测来完成高程控制测量工作。工程测量中的计算工作需要对视距和高差进行计算,这便需要通过使用公式来辅助完成这两项的计算工作,如果在针对高差误差在5mm以上的计算结果必须对其进行复核,只有找出影响计算结果的原因才能保证建筑工程项目的顺利施工。水准检核过程中必须要予以闭合差足够的重视,如果在工程实际测量工作中发现闭合差超过限制,则要通过技术手段来找出导致闭合差过大的原因,这是现代测绘技术在高程控制测量中必须重视的几点。 3、现代测绘技术在平面控制测量中的应用 平面控制测量是建筑工程领域工程测量工作的核心内容,其对工程测量结果的影响最为直接,建筑工程项目具体实施阶段中很多材料的准确性都受其影响,因此,现代测绘技术在平面控制测量中的应用对提高工程测量精度有着重要作用。现阶段交会法定点、导线测量以及三角测量等测量技术已被广泛运用到平面控制测量中,为了有效实现对测定控制点的平面位置进行高度精确的控制,在平面测量工作中可以采用分级布网、逐级控制等方法对其整体或局部进行测量,这对提高平面控制测量的精度及准确性有着重要意义。 4、数字化制图工程测量测绘技术的应用 传统的绘图方法通常是通过绘图人员进行实地勘察和自己的智慧来进行,是一项繁重的工作,这种传统方法往往需要我们的绘图工作人员存储大量的室内数据为后面的绘图工作提供基础性的资料。这种绘图过程十分长并不能够将与我们快速发展的时代步伐相结合,也不能适应城市建设的需要。而数字化绘图工程则能够将数据的采集过程和绘图过程进行有机的融合,并且自动进行绘图,这种方法就有效地降低了传统绘图的难度,将现代绘图技术与计算机技术得到了很好的融合,实现了工程测量中绘图的自动化。同时,数字化绘图工程还将全球定位系统和地理信息系统以及遥感卫星三者进行了有机的结合,进一步精确了绘图数据的准确性,可以说为工程测量提供了一个很好的决策平台。 三、工程测量测绘技术发展前景的展望 随着经济的发展与社会的不断进步,极大的促进了现代工程测量技术的前进与发展,因此可以从中窥见相关技术的发展趋势与方向。受到人工测量的一些误差影响,传统的测量测绘方式非常容易产生一些失误与偏差,而这些偏差会对整体工程质量造成严重影响,后果严重时会导致整个工程的重建。因此为了有效地避免这种现象发生,要不断的推广与使用新技术,以此来实现数字化、自动化工程测绘与测量,最大限度的确保工程质量,提高相关企业的经济与社会效益。 然而在应用新技术时也需要注意以下几点:当采用GPS测量方式时,鉴于各种垂线的偏差无法得到准确的测定,因此无法将以法线为标准的GPS成果转化为采用垂线为标准的施工测量保持一致。在对隧道进行施工测量的过程中,其横向的贯通误差基本上凭借于对方向观测的准确度。针对上述情况,鉴于各个点的垂线偏差无法准确的测定,因此不能够将以发现作为标准的GPS成果转变为以垂线为标准的施工测量成果。同时要加强测绘人员的学习新知识与新技术的能力,不断的完善职业技能,从而确保工程测量测绘新技术能够得到及时的推广与使用。 结束语 现代测绘技术在新时期的高速发展对提高工程测量工作水平有着重要作用,但是随着我国建筑工程项目日趋多样化及工程测量环境越加复杂化,建筑工程领域对工程测量技术及现代测绘技术提出了更高的要求,只有不断加强对现代测绘技术的研究与创新,才能使其更好的服务于我国工程测量工作的开展。 工程测量测绘论文:简论工程测量测绘技术的发展与在施工中的具体应用 【摘要】工程测量学为工程建设提供精确的测量数据和大比例尺地图,保障工程选址合理,按设计施工和进行有效管理,在工程运营阶段对工程进行形变观测和沉降监测以保证工程运行正常。 【关键词】工程测量;测绘技术 建立测绘工程系统控制是为了更好的使系统持续的质量改进,确保工程的质量,使系统获得更好的效率和效益。测绘是采集、量测、处理、分析、解释、描述、分发、利用和评价与地理和空间分布有关数据的一门科学、工艺、技术和经济实体,具有基础性、前期性和公益性和特点。测绘工程的主要任务有控制测量,碎部测绘,线路测绘,施工放样,数据处理等工作。控制测量就是在测区范围内建立统一的控制网,根据实际需要确定是否与国家控制网和城市控制网联测,以便统一各局部的地形测量工作,并根据测区地理位置和平均高程而定,使所测的地形图能相互拼接构成精度均匀的整体,控制网分为平面控制网和高程控制网。 一.我国工程测量测绘技术现状探讨 我国工程测量技术有着悠久的历史,是测绘学中应用较为广泛的学科之一。在计算机、数字技术快速发展的今天,工程测量测绘技术得到了飞速的发展。电子技术、空间技术等新技术的应用与发展为工程测量测绘提供了良好的基础支持。同时测量测绘本身的进度也为工程测量测绘提供了新的方法。目前,工程测量测绘技术主要应用电子经纬仪与全站仪进行测量测绘工作。以电子测绘仪与全站仪的交互应用实现了数据的测得、处理与图形编辑等工作。随着工程测量测绘技术的不断发展,近年来我国 GPS 测量技术、影像提取技术等在我国的工程测量测绘中得到了应用与推广。新技术的应用提高测量效率与测量质量、降低了测量工作的劳动强度,同时也为解决野外测量难点、解决测量通视等问题奠定了基础。 二、工程测量与测绘新技术探讨 1 工程测量与测绘新技术应用的探讨。 自上世纪 80 年代以来,工程测量测绘技术得到了飞速的发展。先进的地面测量仪器、GPS测量技术、数字化测量应用以及摄影测量技术得到了推广与应用。GPS 测量技术在近年来得到了广泛的应用。该技术能够实现全天候、连续、高精度的三位坐标以及相关技术参数。GPS 测量技术是利用了GPS技术中的静态接受卫星信息以及动态三维坐标点位方向两大功能。将这两大功能以及相关技术应用于工程测量工作能够实时、有效、准确的进行工程测量。同时该技术还能够改善传统测量测绘工作中通视难题,为公路、铁路工程的测量工作提供了便捷的技术。影像提取测量测绘技术是在数字摄影基础上,利用被测而为影像提取三位信息的基础。这一技术目前在我国公路工程建设中有着一定的应用。将被测区域按照多个像控点进行影像拍摄后,利用计算机影像提取技术将工程计算住工程所需测量信息,实现快速、便捷的测量测绘。受公路工程、铁路工程建设中通视效果不佳、地形复杂等因素影响,这一技术能够有效的减少上诉因素对测量精准度的影响,通视还能够大大降低测量工程的难度与工作量。 2 工程测量测绘技术发展前景展望。 在现代工程测量技术不断发展的今天,可以从工程测量测绘技术的应用以及技术发展看出其发展趋势和发展方向。数字化采集与处理、测量工作标准化、测量工作自动化将成为新世纪工程测量测绘技术展的主要方向。受人工测量测绘中各种因素的影响,工程测量测绘数据等极易造成偏差。测量测绘数据的偏差将直接影响工程建设施工质量、严重时还将导致工程的重建。为了有效避免这类情况的发生、提高工程测量测绘以及建设施工质量,工程测量测绘技术以自动化、数字化采集与处理的方式提高了测量测绘的精准度。而且,数字化测量测绘技术还能够加大的提高测量测绘工作效率、为保障现代工程建设施工工期、提高工程建设投资经济效益奠定了基础。 三、当前阶段工程测绘技术在具体工程施工中的具体应用 1工程测绘中数字技术的应用 在工程测绘技术发展的早期阶段,对已有的测绘方法的应用显得非常单调,由于当时掌握的科技情况有限,对于地理测绘必须依靠工程勘测和实际取样来进行,并且这种方法对于施工地域的整体性勘测不完整,在很大程度方面可能造成测绘误差,对于测绘质量和测绘效率都很难得到保障。在测绘技术发展的现阶段,通过对网络信息化的普及和应用,在已有的成熟技术的基础上,对GPS、Google Eerth、bing Map等地理信息网络的应用,通过对设备测绘技术的革新,研发出数字化测绘软件,使现阶段工程地理测绘技术有了很大的发展。通过对网络集成数字技术在工程测绘方面的应用,能够通过数据分析对测绘目标区域进行地理信息模拟,通过网络资源共享、软件计算和数据库信息备份等测绘步骤,能够极大地提高工作效率。在测绘前期对于施工区域的数据和信息采集可以通过GPS的主体采集来进行,以此可以大幅提升信息采集的准确率和完全覆盖率。在现行地理数字信息网络的服务体系下,能够通过卫星定位技术对收集的测绘信息进行全面反馈。基于现代工程测绘网络的发展情况来看,我国在地理信息测绘网络系统的构建和研发上也在不断深化,尤其是在地理信息资源网络共享的环境下,加强了与地理信息监管部门,高校研发部门的合作,开发出我国目前已经成功采用的地理信息测绘基站,并且拥有相关配套软件的辅助应用,提高了对于测绘信息管理的准确性。另外,地理信息网络集成化的应用也对工程测绘过程中使用的数据分析进行加工取样,作为研发新型工程测绘软件的实验样本。在具体的数字化网络测绘信息推广之前,测绘结果都是通过手工绘制工程图纸来进行表现的,如果施工区域面积较大,地下工程结构就需要多份图纸进行综合表述,但目前建立在地理信息网络化系统中的测绘技术,能够更加直观的从一张电子图纸上看到整个施工区域的多层地质结构分析,省去了图纸的重合分析和复杂的保存工作。 2地图数字信息技术在工程测绘中的应用 现代工程测绘技术建立在地图数字信息系统上,地理测绘信息是建立在原有的测绘数据上进行模拟处理的,数据库资源的建立和共享极大地提升了工程测绘信息的实效性,节约了大量的人力物力,从而减少了工程项目的测绘开支。全球定位技术广泛应用于工程地质测绘的信息收集阶段,对测绘区域的地理环境和地质情况能够实时做出信息反馈,确保信息采集的真实性。全球定位系统对于工程信息的测绘是采用时间性精确排列的,在时间精度下便于对数据的查找,根据对中心区域的数据布点控制,可以高效绘制出施工区域内的坐标图,借助坐标数据分析软件对施工区域内的地质状况进行实际比例分析。工程信息遥感技术具有高效性与实效性的完美结合,其测绘方法更为经济实用,遥感信息测绘能够实现大范围空间的同步信息观测,目前已经成为工程地理测绘技术的重要手段。遥感技术能够根据摄影采集到的地理信息进行任意比例的缩放,这些固定比例尺寸的模拟绘图可以通过3S地理信息集成技术进行关联位置的确定,从众多遥感信息中提取需要的数据本分进行应用。 四、关于工程测量与测绘技术发展过程中相关问题的探讨 工程测量测绘技术的发展提高了对工程测量测绘人员的技术要求。虽然工程测量测绘技术与仪器整向着自动化方向发展,但是设备的使用以及相关技术的了解与应用仍然需要工程测量测绘人员不断地加快技术学习与知识结构的补充。通过工程测量测绘人员知识结构的完善以及新技术的学习为确保新技术的推广与应用、确保新技术应用过程中相关问题的解决、确保工程测量测绘质量奠定基础,促进我国工程测量测绘行业技术水平的整体提高。 工程测量测绘论文:工程测量测绘中的技术应用与方法探讨 【摘要】工程测量学为工程建设提供精确的测量数据和大比例尺地图,保障工程选址合理,按设计施工和进行有效管理,在工程运营阶段对工程进行形变观测和沉降监测以保证工程运行正常。 【关键词】工程测量;测绘技术; 一、 测绘工程概述 测绘是工程建设获取基础数据的重要手段,数据测绘工程中的主要任务包括各种控制测量及相关数据的处理,建立测绘工程系统控制是为了更好的使系统持续的质量改进,确保工程的质量,使系统获得更好的效率和效益。测绘是采集、量测、处理、分析、解释、描述、分发、利用和评价与地理和空间分布有关数据的一门科学、工艺、技术和经济实体,具有基础性、前期性和公益性和特点。测绘工程的主要任务有控制测量,碎部测绘,线路测绘,施工放样,数据处理等工作。控制测量就是在测区范围内建立统一的控制网,根据实际需要确定是否与国家控制网和城市控制网联测,以便统一各局部的地形测量工作,并根据测区地理位置和平均高程而定,使所测的地形图能相互拼接构成精度均匀的整体,控制网分为平面控制网和高程控制网。 二、 我国工程测量测绘技术现状探讨 目前,工程测量测绘技术主要应用电子经纬仪与全站仪进行测量测绘工作。以电子测绘仪与全站仪的交互应用实现了数据的测得、处理与图形编辑等工作。随着工程测量测绘技术的不断发展,近年来我国 GPS 测量技术、影像提取技术等在我国的工程测量测绘中得到了应用与推广。新技术的应用提高测量效率与测量质量、降低了测量工作的劳动强度,同时也为解决野外测量难点、解决测量通视等问题奠定了基础。 三、工程测量与测绘新技术探讨 1 工程测量与测绘新技术应用的探讨。 自上世纪 80 年代以来,工程测量测绘技术得到了飞速的发展。先进的地面测量仪器、GPS测量技术、数字化测量应用以及摄影测量技术得到了推广与应用。GPS 测量技术在近年来得到了广泛的应用。该技术能够实现全天候、连续、高精度的三位坐标以及相关技术参数。GPS 测量技术是利用了GPS技术中的静态接受卫星信息以及动态三维坐标点位方向两大功能。将这两大功能以及相关技术应用于工程测量工作能够实时、有效、准确的进行工程测量。同时该技术还能够改善传统测量测绘工作中通视难题,为公路、铁路工程的测量工作提供了便捷的技术。影像提取测量测绘技术是在数字摄影基础上,利用被测而为影像提取三位信息的基础。这一技术目前在我国公路工程建设中有着一定的应用。将被测区域按照多个像控点进行影像拍摄后,利用计算机影像提取技术将工程计算住工程所需测量信息,实现快速、便捷的测量测绘。 2 工程测量测绘技术发展前景展望。 在现代工程测量技术不断发展的今天,可以从工程测量测绘技术的应用以及技术发展看出其发展趋势和发展方向。数字化采集与处理、测量工作标准化、测量工作自动化将成为新世纪工程测量测绘技术展的主要方向。受人工测量测绘中各种因素的影响,工程测量测绘数据等极易造成偏差。测量测绘数据的偏差将直接影响工程建设施工质量、严重时还将导致工程的重建。为了有效避免这类情况的发生、提高工程测量测绘以及建设施工质量,工程测量测绘技术以自动化、数字化采集与处理的方式提高了测量测绘的精准度。而且,数字化测量测绘技术还能够加大的提高测量测绘工作效率、为保障现代工程建设施工工期、提高工程建设投资经济效益奠定了基础。 四、当前阶段工程测绘技术在具体工程施工中的具体应用 (一)工程测绘中数字技术的应用 在工程测绘技术发展的早期阶段,对已有的测绘方法的应用显得非常单调,由于当时掌握的科技情况有限,对于地理测绘必须依靠工程勘测和实际取样来进行,并且这种方法对于施工地域的整体性勘测不完整,在很大程度方面可能造成测绘误差,对于测绘质量和测绘效率都很难得到保障。在测绘技术发展的现阶段,通过对网络信息化的普及和应用,在已有的成熟技术的基础上,对GPS、Google Eerth、bing Map等地理信息网络的应用,通过对设备测绘技术的革新,研发出数字化测绘软件,使现阶段工程地理测绘技术有了很大的发展。通过对网络集成数字技术在工程测绘方面的应用,能够通过数据分析对测绘目标区域进行地理信息模拟,通过网络资源共享、软件计算和数据库信息备份等测绘步骤,能够极大地提高工作效率。在测绘前期对于施工区域的数据和信息采集可以通过GPS的主体采集来进行,以此可以大幅提升信息采集的准确率和完全覆盖率。在现行地理数字信息网络的服务体系下,能够通过卫星定位技术对收集的测绘信息进行全面反馈。基于现代工程测绘网络的发展情况来看,我国在地理信息测绘网络系统的构建和研发上也在不断深化,尤其是在地理信息资源网络共享的环境下,加强了与地理信息监管部门,高校研发部门的合作,开发出我国目前已经成功采用的地理信息测绘基站,并且拥有相关配套软件的辅助应用,提高了对于测绘信息管理的准确性。另外,地理信息网络集成化的应用也对工程测绘过程中使用的数据分析进行加工取样,作为研发新型工程测绘软件的实验样本。在具体的数字化网络测绘信息推广之前,测绘结果都是通过手工绘制工程图纸来进行表现的,如果施工区域面积较大,地下工程结构就需要多份图纸进行综合表述,但目前建立在地理信息网络化系统中的测绘技术,能够更加直观的从一张电子图纸上看到整个施工区域的多层地质结构分析,省去了图纸的重合分析和复杂的保存工作。 (二)地图数字信息技术在工程测绘中的应用 现代工程测绘技术建立在地图数字信息系统上,地理测绘信息是建立在原有的测绘数据上进行模拟处理的,数据库资源的建立和共享极大地提升了工程测绘信息的实效性,节约了大量的人力物力,从而减少了工程项目的测绘开支。全球定位技术广泛应用于工程地质测绘的信息收集阶段,对测绘区域的地理环境和地质情况能够实时做出信息反馈,确保信息采集的真实性。全球定位系统对于工程信息的测绘是采用时间性精确排列的,在时间精度下便于对数据的查找,根据对中心区域的数据布点控制,可以高效绘制出施工区域内的坐标图,借助坐标数据分析软件对施工区域内的地质状况进行实际比例分析。工程信息遥感技术具有高效性与实效性的完美结合,其测绘方法更为经济实用,遥感信息测绘能够实现大范围空间的同步信息观测,目前已经成为工程地理测绘技术的重要手段。遥感技术能够根据摄影采集到的地理信息进行任意比例的缩放,这些固定比例尺寸的 模拟绘图可以通过3S地理信息集成技术进行关联位置的确定,从众多遥感信息中提取需要的数据本分进行应用。 五、关于工程测量与测绘技术发展过程中相关问题的探讨 工程测量测绘技术的发展提高了对工程测量测绘人员的技术要求。虽然工程测量测绘技术与仪器整向着自动化方向发展,但是设备的使用以及相关技术的了解与应用仍然需要工程测量测绘人员不断地加快技术学习与知识结构的补充。通过工程测量测绘人员知识结构的完善以及新技术的学习为确保新技术的推广与应用、确保新技术应用过程中相关问题的解决、确保工程测量测绘质量奠定基础,促进我国工程测量测绘行业技术水平的整体提高。 工程测量测绘论文:基于测绘发展现状的工程测量测绘技术应用探析 【摘要】在现代工程测量中,测绘技术应用非常广泛,测绘技术的发展影响着工程建设进度以及工程的质量。因此,测绘工作者一定要不断学习新理论、新知识、新方法,不断更新观念,加强学习,促进测绘技术向前发展。本文就主要对基于测绘发展现状的工程测量测绘技术应用进行了简要分析。 【关键词】测绘发展;工程测量;作用 引言 随着一些新的技术在工程测量中的运用,这给我国工程测量人员自身素养提出了更高的标准,全球定位技术、地理信息技术以及遥感技术等新的技术在工程测量中的运用一方面推动了工程测量工作的效率,特别是很好地解决了一些比较恶劣环境下的测绘所碰到的难题,另一方面工程测量人员要不断提高运用这些新技术的能力,只有这样才能够为工程施工打下坚实的基础。 一、现代测绘技术的作用 无论是楼房、桥梁或是水利工程,都离不开工程测量。工程测量就是将设计图纸上标注建筑的尺寸、位置还原到具体的土地或者水域上,或者在建筑完工后对各项数据进行测量,以保证建筑的稳定和安全。它与设计图纸是理论与实践的关系,它对建筑是否能够按照计划的位置坐落、建筑是否符合设计中的尺寸起着基础性的决定作用。工程测量一旦出现偏差,极有可能产生蝴蝶效应,影响整个建筑的质量,从而对社会经济和人身安全造成危害。而现代测绘技术能够最大程度保障工程测量的准确性,间接地提升了建筑的稳定性。 在修建新的公路、铁路、地下铁路或者水路运输时,现代测绘技术是一种有利的辅助和保障。例如,在修建地下铁路或者挖掘隧道的时候,前期一定会计算分析抗压性,那么在测量领域就绝对不能超过误差范围,不能挖多也不能挖少。此时,现代的测绘技术就会提升测量精度,使得整个工程能够顺利进行。另外,地形比较复杂的城市,修建公路的时候也需要用现代测绘技术确保规划的保障实施。 二、现代测绘技术的构成 1、数字化成图技术 数字化成图技术是现代测绘技术的一个重要构成部分,它改变了传统的作图模式,极大的提高了测绘工作的精准度。以往的作图模式不仅需要处理需多繁杂的数字信息,耗时耗力,而且也难以达到现代工程测量的技术标准,无法跟上现代城市建设的步伐。而数字化成图技术的出现相当程度的扭转了这种局面,因而在大比例尺工程图和地形图的测绘工作中取得了极为普遍的应用,一跃成为现代工程测量中不可或缺的一部分。随着数字化成图技术的深入发展,为了满足实际工程测量中的需求,逐步发展出了功能更为完善的器械,如全站仪、绘图仪以及电子经纬仪等。这些专业仪器相互配合、相互补充,构成了一整套完备的测绘体系,不仅能够为测量人员提供所需要的图纸,还可以满足工作人员的其他需求,极大的降低了测量人员的工作量,为测量工作的专业化和自动化提供了必要的技术保障。 2、全球定位技术(GPS) 全球定位技术在工程测量领域的应用是工程测绘工作迈出的一大步,标志着传统意义上的定位技术以测距、测角和侧水准作为基础工作办法的时代的终结,取而代之的是高精度、高效率的全球定位系统。传统的测绘办法比较复杂,任务比较繁重,要求完成控制网的布局和检测等工作,往往需要通过运用经纬仪、全站仪或者测距仪完成对数据信息的测绘工作,还要布置环形或者线形的控制网。相比之下全球定位系统就显得更加高效,基本上不会受到人力和天气的影响。 3、地理信息技术(GIS) 将地理信息技术应用到工程测量中来,能够利用其庞大的数据库信息存储,第一时间利用计算机软件进行成图处理,对于工程测量成图效率的提高以及工程设计进程的加快有极大的帮助。由于地理信息技术是以计算机技术为操作基础,因此可以相应的减少野外测量的工作时间,在降低了测量人员的工作强度的同时也使工程测量的精度得到了极大的提高。 4、遥感技术(RS) 遥感技术具有大范围的同步检测能力,时效性比较高,测绘数据的可比性以及经济性比较强,因而在工程测量中得到了广泛的应用。具有高分辨率以及多光谱摄影图像的遥感卫星是对地检测搜集基本地理信息的主要设备。在实际测绘工作中,遥感技术主要应用于各种中小型比例尺的工程图和地形图的绘制工作,对于各类地形图的实时更新提供了技术上的有力支持。 三、工程测量测绘技术的应用 1、数字技术的应用 测绘技术发展在很早的时候,测绘方法单一,科技水平低下,地理测绘需要依靠工程勘测来进行,这种方法不利于施工地域整体性勘测,容易形成测绘误差。当今网络技术的普及和应用,GPS、Google、Eerth等地理信息网络系统在测绘技术中的运用使测绘技术发生革命性的变革,研发出了数字化的测绘软件,优化了地理测绘水平。另外加强网络集成数字技术在工程测绘中的使用能实现网络资源共享,能更加方便、快捷地对测绘目标区域进行地理信息模拟分析,能对数据库信息进行备份从而提高工作的安全性和效率。 以检测矿产资源为例,运用到的技术很多,检测时要做到技术和实际地质情况相结合。如今我国寻找矿产的技术理论不断发展和完善,但依然解决不到找矿难,开采过程复杂的问题,因此需要更多的科技来做支持。为了提高施工效率,首先我们要研究岩石的物理性质,然后找寻出矿产资源形成的规律以判断该地区是否有矿产资源;其次,我们需采用先进机器设备来提高找矿的准确率和精确度;最后,我们要利用网络信息技术加强对信息的收集、处理和分析,为企业做决策提供理论依据。 2、现代化的测量测绘技术的应用 (1)移动测量技术 空间同步技术、移动信息传输技术、多传感器集成技术和自动提取技术共同组成了移动测量技术。野外全息技术和基于DMI的信息提取技术是移动测量技术生产的产品。移动测量技术主要是对专题热点进行数据采集,能实时地对地理信息进行控制。 (2)航天拍摄测量技术 传感器的姿态控制技术、航天拍摄二维和三维信息提取技术以及平流层平台摄影测量技术共同构成了航天拍摄测量技术,这些技术是航天拍摄测量技术的重要组成部分,发挥着巨大的作用。这种技术改变了传统测量作业方式,降低了测绘成本,缩短了周期,能有效提高测绘效率。 四、工程测量领域现代测绘技术未来发展建议 首先是要提升测绘信息的反馈速度,及时地给出测量数据,这样对工程测量的效率,对整个工程的效率都有所提升其次是测绘行业并没有相关的标准,当前并没有因此出现混乱,但是随着测绘技术的广泛应用,而工程测量对建筑质量起到的作用很大,未来可能会出现一些问题,必须要尽快建立相关的标准和规范,确保测绘行业健康发展。再次,现代测绘技术对于地表或者水面的测量比较精确,但是对于地下或者是水下的测量技术并不成熟,要对这方面重视起来,多方位、多层次地研究技术进步,将工程测量技术提升到整个地球的维度。最后是由于现代先进的测绘技术成本比较高,还不能普及。所以未来随着科技的发展,现代测绘技术应当研究如何降低使用成本,普及到民用领域。 结束语 科技发展促进测绘需求的多元化,传统测绘技术无法满足新社会需要,因此测绘行业要更新科学技术,建立新颖的工作模式,积极攻克发展中遇到的难点和问题,努力完善测绘人员的思维模式,只有这样才能最大限度提高工程施工质量,保证工期顺利完成,只有这样才能促进我国测量事业健康有序发展。 工程测量测绘论文:基于测绘发展现状的工程测量测绘技术应用探析 摘要:测绘技术的发展和应用,将大大提高了工程测量的水平,为工程建设提供精确的数据和精准的地图,保证工程建设合理选址,促进工程建设的有序进行。本文主要对测绘技术的相关内容进行了叙述,仅供参考。 关键词:测绘技术;发展现状;工程测量;应用 引言 随着经济与社会的发展,相关测量测绘技术已经得到迅速的发展,本文在基于测绘发展的基础上对工程测量测绘技术的应用进行了以下几个方面的探究: 一、工程测量以及测绘新技术的探讨 从二十世纪八十年代以来,工程测量测绘技术得到快速的发展,较为先进的地面测量仪器以及GPS测量技术还有数字化的测量以及摄影测量等技术都得到了不断的推广与应用。而在实际生活中,这些技术经过实践的检验在不断的发展与完善,成为了当前工程测量测绘的重要方式。 首先先进的地面测量仪器,其主要实现了当前测量测绘技术工具以及方式上的超前性,促进工程测量逐渐朝向现代化、自动化以及数字化方向发展。与此同时,先进的地面测量仪器能够帮助降低测量工作量,同时使得设备仪器等自动计算功能避免由于人工计算所产生的误差。在这种基础上,相关测量仪器的不断发展进一步的增强了测量以及测绘的精准程度,从而全面提高了工作质量。 其次选用GPS测量技术,同传统的测量方法相比较,GPS测量方式主要有以下几个方面的特点:(1)在各个观测点之间无须通视,能够有效地降低测量工作的人力物力与财力,同时可以灵活的选取点位;(2)定位的精准度较高;(3)观测所需时间较短;(4)能够提供三维坐标;(5)操作比较简单;(6)能够实现全天候的作业;(7)能够有效地避免在传统的测量方式之中为了保证测量的准确度需要大量的砍伐树木,对生态系统带来严重破坏的问题。 最后影响提取测量测绘技术,其主要是在数字摄影的基础之上,在充分的利用被测从而提供三位信息的基础之上,来促进国内公路建设的发展。其能够将被测区依据多种像控点来施行影响拍摄,之后再利用计算机进行影响的相关提取,从而达到快速和便捷的测量测绘效果。 二、当前阶段工程测绘技术简介 1、地图数字信息技术在工程测绘中的应用 现代工程测绘技术建立在地图数字信息系统上,地理测绘信息是建立在原有的测绘数据上进行模拟处理的,数据库资源的建立和共享极大地提升了工程测绘信息的实效性,节约了大量的人力物力,从而减少了工程项目的测绘开支。 全球定位技术广泛应用于工程地质测绘的信息收集阶段,对测绘区域的地理环境和地质情况能够实时做出信息反馈,确保信息采集的真实性。全球定位系统对于工程信息的测绘是采用时间性精确排列的,在时间精度下便于对数据的查找,根据对中心区域的数据布点控制,可以高效绘制出施工区域内的坐标图,借助坐标数据分析软件对施工区域内的地质状况进行实际比例分析。 工程信息遥感技术具有高效性与实效性的完美结合,其测绘方法更为经济实用,遥感信息测绘能够实现大范围空间的同步信息观测,目前已经成为工程地理测绘技术的重要手段。遥感技术能够根据摄影采集到的地理信息进行任意比例的缩放,这些固定比例尺寸的模拟绘图可以通过3S地理信息集成技术进行关联位置的确定,从众多遥感信息中提取需要的数据本分进行应用。 随着一些新的技术在工程测量中的运用,这给我国工程测量人员自身素养提出了更高的标准,全球定位技术、地理信息技术以及遥感技术等新的技术在工程测量中的运用一方面推动了工程测量工作的效率,特别是很好地解决了一些比较恶劣环境下的测绘所碰到的难题,另一方面工程测量人员要不断提高运用这些新技术的能力,只有这样才能够为工程施工打下坚实的基础。 2、遥感技术(RS)和集成技术3S(GPS、GIS、RS) 遥感技术在测量中的使用主要是通过物体对波谱产生响应不同的原理来识别地面上各类地物,它探测地面物体性质通过遥感器从空中来探测,方法是遥远感知事物,当今,遥感技术的应用范围已经比较广泛,水文、气象、地质、地理、资源环境等领域都在使用,属于非常先进的一门空间探测技术。目前,地形图测绘的重要手段就是航空遥感技术,这项技术在在实践中的应用已经非常普遍,另外,卫星遥感用于测图成果也很显著。3S将遥感RS、地理信息系统GIS、全球卫星定位系统GPS紧密结合起来,这项技术可以快速准确的收集各种空间信息和环境信息,并且还能够及时处理和更新各种空间信息和环境信息。3S的综合应用更加方便了人们收集各种空间信息和环境信息,为地形测量获得更加精确的图形和数据提供了保证。 3、.三维激光扫描测量技术的应用 随着科技的不断发展,使得三维激光扫描测量技术也得到了很好的发展,该技术克服了原有测量技术的局限性,三维激光扫描测量技术是利用非接触的主动测量方式来获取外界事物的三维数据,它可以对外界物体随时进行扫描,并且它还不受外界条件的限制,可实现昼夜测量,能够把信息快速的转换成可以利用的数据。三维激光扫描测量技术具有快速扫描、高精度、数字化程度高的等特点,在实际生产中他能够大大地降低作业成本,并且使用非常方便,数据信息的输出格式能够和CAD以及三维动画等工具软件直接对接。 三、测绘技术在工程测量中的主要应用 1、测图的主要内容 原图的数字化,当测量工程中对数字地形图的要求不高,且工程经费又相当有时限,可以考虑采取该方式。原图的数字化能够将现有地形图的价值最大限度的发挥出来,借助于计算机一级扫描输入设备,作业人员能够使用数字化软件在很短时间内即获取所需的数字化地图。该方式主要包括手扶跟踪数字化与扫描矢量化两种不同的工作方式。相对而言扫描的矢量化能够获得较高的测量精度,工作效率也有所提高。但是,与原图相比。采取扫描矢量化方式获得的数字图精度要稍低,这主要是由于处理的过程所产生的误差所致。而且该方式只能反映出自纸成图时地表各种地物的基本样貌,其适时性并不强。因而该方式常常被用于工程中的应急性测量措施。 地面数字测图,当工程测量精度要求较高,没有合乎要求的大比例尺地图,则可以考虑采用地面数字测图的方式,该方式是典型的内外业一体化数字测图方式,在工程测量项目中也是应用最为广泛的作业方式。采取该方式获取的数字地图具有较高的测量精度,借助于一定的测量手段,能够将重要地、物与其邻近控制点的精度控制在5cm范围以内。 2、测绘在数字地球中的应用 数字地球是以计算机为载体,构筑统一的地理坐标框架体系,并将对应的社会信息存储在相应位置,用户借助于通信网络,即可实现对上述数据的访问,获取所需的信息。与传统的测绘工程不同,数字地球是一项综合性较高的系统工程,并牵涉到诸多的部门和技术,并需要各部门的协调与配合。 四、我国测绘技术创新发展 我国目前的新型测绘仪器怎样才能在实际的工程中得到更好的应用;目前人们不同的生活环境怎样开发出适应时代测绘仪器,怎样研究利用新的测绘技术和方法,来满足新的社会环境的特殊要求,这些问题的良好解决都对推动测绘技术的发展有极好的作用。现在测绘技术新的发展通常集中在几个方面: 第一,近些年来测绘相关传感器的研究也取得了很大的进展,应用和集成更好的发展传感器是一个非常重要的概念,它是泛指各种能高精度、自动化、全方位地采集数据的设备。第二,数字化测绘技术在工程领域的应用,数字化测绘技术不仅得到了普遍应用,利用大比例尺测图技术使得测绘技术不断的向着数字化、信息化的方向发展。第三,摄影测绘技术的应用也不断的扩大,摄影测量技术在很多的城市与工程测绘领域中得到了良好的应用,摄影测绘技术因有高质、高精度、高效率、低成本的优点,并且摄影测量仪器结合了计算机技术,摄影测量技术不仅可以提供一个完全的、实时三维空间信息,而且还不需接触物体,大大的减少了测绘的外业工作量,很好地提高了测绘精度,很好地提高了效率,降低了成本。第四,变形监测自动化技术也成为了重要的测绘手段,变形监测自动化技术是目前测绘中变形监测的一个非常重要话题。第五,大型与精密工程测量及工业测量得到了很好地发展,随着我国国民经济的飞速发展,众多的大型工程建设、超高精度机械设备安装、自动化生产线及大型工程建造和运营过程都需要进行安全监测,这些也就对测绘工作提出了新的要求。 结束语 随着一些新的技术在工程测量中的运用,这给我国工程测量人员自身素养提出了更高的标准,全球定位技术、地理信息技术以及遥感技术等新的技术在工程测量中的运用一方面推动了工程测量工作的效率,特别是很好地解决了一些比较恶劣环境下的测绘所碰到的难题,另一方面工程测量人员要不断提高运用这些新技术的能力,只有这样才能够为工程施工打下坚实的基础。 工程测量测绘论文:基于测绘发展现状的工程测量测绘技术应用探析 摘要:在现代工程测量中,测绘技术应用非常广泛,测绘技术的发展影响着工程建设进度以及工程的质量。因此,测绘工作者一定要不断学习新理论、新知识、新方法,不断更新观念,加强学习,促进测绘技术向前发展。本文就主要对基于测绘发展现状的工程测量测绘技术应用进行了简要分析。 关键词:测绘发展;工程测量;作用 引言 随着一些新的技术在工程测量中的运用,这给我国工程测量人员自身素养提出了更高的标准,全球定位技术、地理信息技术以及遥感技术等新的技术在工程测量中的运用一方面推动了工程测量工作的效率,特别是很好地解决了一些比较恶劣环境下的测绘所碰到的难题,另一方面工程测量人员要不断提高运用这些新技术的能力,只有这样才能够为工程施工打下坚实的基础。 一、现代测绘技术的作用 无论是楼房、桥梁或是水利工程,都离不开工程测量。工程测量就是将设计图纸上标注建筑的尺寸、位置还原到具体的土地或者水域上,或者在建筑完工后对各项数据进行测量,以保证建筑的稳定和安全。它与设计图纸是理论与实践的关系,它对建筑是否能够按照计划的位置坐落、建筑是否符合设计中的尺寸起着基础性的决定作用。工程测量一旦出现偏差,极有可能产生蝴蝶效应,影响整个建筑的质量,从而对社会经济和人身安全造成危害。而现代测绘技术能够最大程度保障工程测量的准确性,间接地提升了建筑的稳定性。 在修建新的公路、铁路、地下铁路或者水路运输时,现代测绘技术是一种有利的辅助和保障。例如,在修建地下铁路或者挖掘隧道的时候,前期一定会计算分析抗压性,那么在测量领域就绝对不能超过误差范围,不能挖多也不能挖少。此时,现代的测绘技术就会提升测量精度,使得整个工程能够顺利进行。另外,地形比较复杂的城市,修建公路的时候也需要用现代测绘技术确保规划的保障实施。 军事测试学是军事生活中的一项基本学科,无论是在演练还是在实战中,敌我双方的地形和目标的位置都是双方必须牢牢把握住的信息。目标位置可以运用先进的技术进行定位,但是地形只能通过提前测绘进行了解。完整细致的测绘信息对于军事演习甚至是战斗在某些情景下甚至能起到颠覆的作用。 二、现代测绘技术的构成 1、数字化成图技术 数字化成图技术是现代测绘技术的一个重要构成部分,它改变了传统的作图模式,极大的提高了测绘工作的精准度。以往的作图模式不仅需要处理需多繁杂的数字信息,耗时耗力,而且也难以达到现代工程测量的技术标准,无法跟上现代城市建设的步伐。而数字化成图技术的出现相当程度的扭转了这种局面,因而在大比例尺工程图和地形图的测绘工作中取得了极为普遍的应用,一跃成为现代工程测量中不可或缺的一部分。随着数字化成图技术的深入发展,为了满足实际工程测量中的需求,逐步发展出了功能更为完善的器械,如全站仪、绘图仪以及电子经纬仪等。这些专业仪器相互配合、相互补充,构成了一整套完备的测绘体系,不仅能够为测量人员提供所需要的图纸,还可以满足工作人员的其他需求,极大的降低了测量人员的工作量,为测量工作的专业化和自动化提供了必要的技术保障。 2、全球定位技术(GPS) 全球定位技术在工程测量领域的应用是工程测绘工作迈出的一大步,标志着传统意义上的定位技术以测距、测角和侧水准作为基础工作办法的时代的终结,取而代之的是高精度、高效率的全球定位系统。传统的测绘办法比较复杂,任务比较繁重,要求完成控制网的布局和检测等工作,往往需要通过运用经纬仪、全站仪或者测距仪完成对数据信息的测绘工作,还要布置环形或者线形的控制网。相比之下全球定位系统就显得更加高效,基本上不会受到人力和天气的影响。 3、地理信息技术(GIS) 将地理信息技术应用到工程测量中来,能够利用其庞大的数据库信息存储,第一时间利用计算机软件进行成图处理,对于工程测量成图效率的提高以及工程设计进程的加快有极大的帮助。由于地理信息技术是以计算机技术为操作基础,因此可以相应的减少野外测量的工作时间,在降低了测量人员的工作强度的同时也使工程测量的精度得到了极大的提高。 4、遥感技术(RS) 遥感技术具有大范围的同步检测能力,时效性比较高,测绘数据的可比性以及经济性比较强,因而在工程测量中得到了广泛的应用。具有高分辨率以及多光谱摄影图像的遥感卫星是对地检测搜集基本地理信息的主要设备。在实际测绘工作中,遥感技术主要应用于各种中小型比例尺的工程图和地形图的绘制工作,对于各类地形图的实时更新提供了技术上的有力支持。 三、工程测量测绘技术的应用 1、数字技术的应用 测绘技术发展在很早的时候,测绘方法单一,科技水平低下,地理测绘需要依靠工程勘测来进行,这种方法不利于施工地域整体性勘测,容易形成测绘误差。当今网络技术的普及和应用,GPS、Google、Eerth等地理信息网络系统在测绘技术中的运用使测绘技术发生革命性的变革,研发出了数字化的测绘软件,优化了地理测绘水平。另外加强网络集成数字技术在工程测绘中的使用能实现网络资源共享,能更加方便、快捷地对测绘目标区域进行地理信息模拟分析,能对数据库信息进行备份从而提高工作的安全性和效率。 以检测矿产资源为例,运用到的技术很多,检测时要做到技术和实际地质情况相结合。如今我国寻找矿产的技术理论不断发展和完善,但依然解决不到找矿难,开采过程复杂的问题,因此需要更多的科技来做支持。为了提高施工效率,首先我们要研究岩石的物理性质,然后找寻出矿产资源形成的规律以判断该地区是否有矿产资源;其次,我们需采用先进机器设备来提高找矿的准确率和精确度;最后,我们要利用网络信息技术加强对信息的收集、处理和分析,为企业做决策提供理论依据。另外工作人员之间互相沟通配合,提高自身在工作中与其它人员的合作和配合能力也能提高找矿效率。 2、现代化的测量测绘技术的应用 (1)移动测量技术 空间同步技术、移动信息传输技术、多传感器集成技术和自动提取技术共同组成了移动测量技术。野外全息技术和基于DMI的信息提取技术是移动测量技术生产的产品。移动测量技术主要是对专题热点进行数据采集,能实时地对地理信息进行控制。 (2)航天拍摄测量技术 传感器的姿态控制技术、航天拍摄二维和三维信息提取技术以及平流层平台摄影测量技术共同构成了航天拍摄测量技术,这些技术是航天拍摄测量技术的重要组成部分,发挥着巨大的作用。这种技术改变了传统测量作业方式,降低了测绘成本,缩短了周期,能有效提高测绘效率。 四、工程测量领域现代测绘技术未来发展建议 首先是要提升测绘信息的反馈速度,及时地给出测量数据,这样对工程测量的效率,对整个工程的效率都有所提升其次是测绘行业并没有相关的标准,当前并没有因此出现混乱,但是随着测绘技术的广泛应用,而工程测量对建筑质量起到的作用很大,未来可能会出现一些问题,必须要尽快建立相关的标准和规范,确保测绘行业健康发展。再次,现代测绘技术对于地表或者水面的测量比较精确,但是对于地下或者是水下的测量技术并不成熟,要对这方面重视起来,多方位、多层次地研究技术进步,将工程测量技术提升到整个地球的维度。最后是由于现代先进的测绘技术成本比较高,还不能普及,例如在一块地址不太好的地区建筑高层住房,施工单位不愿意花费较大开支去引用先进的测绘技术。所以未来随着科技的发展,现代测绘技术应当研究如何降低使用成本,普及到民用领域。 结束语 科技发展促进测绘需求的多元化,传统测绘技术无法满足新社会需要,因此测绘行业要更新科学技术,建立新颖的工作模式,积极攻克发展中遇到的难点和问题,努力完善测绘人员的思维模式,只有这样才能最大限度提高工程施工质量,保证工期顺利完成,只有这样才能促进我国测量事业健康有序发展。 工程测量测绘论文:电力工程测量测绘应注意的问题分析 【摘要】随着科学技学的不断发展,高科技产品逐渐的融入到千家万户中,这些在某种程度上更加剧了人们对电力的需求,并推动了我国电力工程事业的高速发展。工程测量测绘技术是在科技发展的基础上逐渐发展和完善的,在电力工程中起着十分重要的作用,工程测量测绘技术能够有效的提高电力工程中数据提取的精确度,为电力工程事业的建设提供了有效的理论指导,同时也为电力工程事业的发展做好了扎实的铺垫,为我国现代化的建设提供了可靠的后台保障,因此对电力工程测量测绘问题进行分析和研究,对我国经济的发展具有十分重要的意义。本文主要是从多方面对电力工程测量测绘中存在的问题进行论述,希望工程测量测绘技术在电力工程中取得更大的作用和进步。 关键字:测量测绘技术 准确 高效 科技的指导 由于我国近年来对电力工程事业需求量的不断加大,我国的电力工程事业正在向着更加优化的道路上进行着积极的调整,与此同时电力工程测量测绘作为电力工程建设的基础技术,对电力工程中工程质量的提升、材料的节省起着十分重要的作用。工程测量测绘技术,是通过现代化的科学仪器,在工程施工的过程中,通过对施工现场进行精确的测量和制图,对位置、形态、空间关系中的各种信息进行采集,然后再对收集到的数据进行提炼分析,从而为工程设计提供了有效的依据。电力工程施工中就是通过这种方法,有力的保障了工程信息的来源,提高了电力工程建设的工期。 1电力工程测量测绘的应用和需求分析 电力工程测量测绘技术贯穿在工程施工的始末,有力的保障了工程施工准确、高效的进行。第一,映像提取相关的测量测绘技术在电力施工中的应用,受到施工地理位置或某些突发状况的影响,有些数据的提取就变得非常的困难,这时可以通过这项技术,对工程现场按比例进行拍摄,从而提取到有用的信息,然后再通过电脑对数据进行分析,并制定合理的方案,有效的降低了工程信息提取的难度,第二,卫星定位相关的测量测绘技术在电力施工中的应用,这是通过高程的拍照控制技术,全局的对数据进行提取,实时的对工程进行监控,从而有效的降低了人力的投入、减少了数据采集过程中的困难、提高了数据采集的精确度,通过前面的叙述,我们可以看出测量测绘技术在电力工程建设过程中的重要性和需求性,随着我国电力工程建设规模的不断扩大和建设难度的不断加深,电力工程建设对测量测绘技术有更多的需求。 2 科技对电力工程测量测绘起到的推动作用 科学技术的不断进步推进了电力测量测绘技术水平的不断提升,使人们在现代工程建设中对数据高精确度的要求得到了满足。科学技术最大的产物就是计算机技术,测量测绘技术把这一技术合理的运用起来,有效的提高数据处理的精确度和效率;同时电力工程测量测绘技术还将遥感定位技术加入其中,有效的确定了施工的方位,并对施工现场进行了准确的监管,合理的控制着工程建设的各各关节;摄影测量技术的加入又使电力工程测量测绘技术得到了更大的突破,这一技术是把摄影、图像处理、地理定位有效的结合在一起,使工程现场更加直观的展现在我们的面前,得到的信息量也更加丰富、明朗,从而有效的对工程建设做出了指导。由此可见,电力工程测量测绘技术是科学技术发展的产物,并且科学技术有力的推动了我国电力工程技术的发展。 3电力工程测量测绘应注意的问题 虽然我国的电力工程测量测绘技术在科技的指导下已经有了较大的发展,但是其中仍然存在着很多问题。首先,在测量测绘技术的应用方面,由于测量测绘技术具有非常高的专业性,因此必须通过运用一些专业的人才,才能对一些测量设备进行使用、并对收到的数据做出准确性的判断和分析,而有关施工方对专业人才的短缺和对员工培训力度的不够,这些就导致了对高超的测量测绘技术很难做出合理的利用,再加之一些施工方片面追求工程成本,对先进技术和设备的引入不够,这些都影响了工程测量的准确性,导致了工程质量的下降和工期的增加;其次,在人员管理、资源分配方面存在的问题,电力工程的建设是一个非常大的工程,其中涉及的人员和资源都非常多,有些施工方并没有形成一套合理的管理机制,对员工进行的分配不够科学,并且有时对员工进行随意的调度,这些都降低了员工工作的效率,同时对资源的利用也存在不合理的地方,如:在一个建设的重点工程中原料过多或过少的使用造成的安全事故,资源管理不当造成的资源浪费和损失,这些都影响到了工期质量和工程成本,为工期的建设埋下了不安全的因素;最后,电力工程测量测绘对周围环境造成的影响问题,在电力工程的施工过程中,一些设备的使用会对周围的土壤、空气、植物造成很多不好的影响,如:施工需要对局部地区进行改造,从而造成地质的破坏;一些辐射器材的使用对周围生物生长造成的不良影响;施工范围、噪音对周围居民生活造成的影响等,这些都是电力工程测量测绘在现阶段所面临的问题,这些问题也在某些程度上阻碍我国电力工程向着良性的方向发展。 4测量测绘技术在电力工程中的意见和建议 为使电力工程测量测绘技术得到更好的发展,同时使其中面临的问题得到有效的解决,我们应该全方位的付出自己的努力。首先,在技术的提升上,我们应该将多样化的测量测绘设备进行引进和使用,让这些好的技术在适合它们使用的地方,充分的发挥它们应有的作用,为电力工程的顺利建设做出技术上的支持;其次,为了解决我国工程人员技术局限的局面,我们应该加大对他们的培训力度,让他们熟练的掌握测量测绘设备的使用方法和工作原理,使测量测绘技术准确的被运用到工程的建设中去;对于电力工程测量测绘中的管理问题,我们可以事先制定好合理的施工方案,对人员的调度问题、资源的分配问题做出明确的说明,让员工按照所分配的任务有计划的进行施工,有效的提高员工的办事效率,同时对各种建设材料进行登记,并进行保护,减少材料损失、破坏和一些可以避免的浪费情况,进一步减少建设的成本;对于电力工程中的环境破坏问题,我们可以使用一些安全、无污染的设备,把一些可以避免的环境污染降到最小,对一些破土造成的植物破坏的问题,把土壤进行回填,并对周围的植被进行一些补充种植,从而有效的保障周围的环境的生态平衡。 总结:综上所述,测量测绘技术在我国的电力工程建设过程中起到了十分重要的作用,同时・电力工程事业的建设也为我国能源事业的发展起到良好的推动作用。为了让我国电力工程的建设满足经济发展的需要,我们应加大测量测绘技术的引入力度,提高电力工程测量测绘的水平,为我国电力事业的发展打下坚实的基础。对于电力工程测量测绘中所面临的问题,我们应该制定科学的设计方案,加强对相关人员的培训力度,为我国的电力工程注入新的血液,希望这些措施可以促进我国电力工程事业的高速发展,为我国现代化的建设提供良好的能源支撑。 工程测量测绘论文:工程测量测绘技术应用研究 摘要:在当前的发展下,工程测量测绘技术得到了阶跃式的进步发展,本文介绍了工程测量的重要性,阐述了工程测量技术的应用,展望了工程测量新技术的发展方向。 关键词:工程测量;测绘技术;工程应用 引言: 在经济建设的快速发展下,工程建设也实现了大幅度的开展。在工程建设中,从施工开始直至竣工结束,都离不开工程测量技术的配合与支持,工程测量技术的使用可以使整个工程项目质量能够得到有效的保障,对工程项目的建设具有重要的作用。因此,加强对工程测量测绘技术在工程中应用的研究,对工程建设具有重要的意义。 一、工程测量的重要性 如果没有工程测量工作的有效执行,将会使得整个工程项目失去施工、设计依据。下面我们以工程测量技术在实际工程中的应用为例,简要分析测量技术存在的必要性。在一般的土建施工过程中,往往需要现场的技术人员事先做好工程勘探测量工作,否则将无法为后续的工作提供参数指导,而这项工作是决定工程质量好坏的基础。根据测量定位,确定施工机械的布置点。在桩基施工过程中,需要依据工程测量来定位。为保证整个工程的地基承载力,必须通过过程测量准确的确定桩的位置。再次,在建筑物主体施工过程中,要依据工程测量确定墙、柱的位置,与地面的垂直性等,还包括垂直方向的高度,也是工程测量的内容。最后,主体工程完工后,装饰工程中,局部部位的装修的尺寸确定,墙面装饰的垂直度的保证都离不了工程测量。通过上面分析可知:工程测量是整个工程有序施工的前提,在前期工作中一定要做好工程测量工作。 二、工程测绘技术概述 随着我国科学技术的的发展,工程中所用的测绘技术也越来越先进。尤其GIS(地理信息技术)、GPS(全球定位技术)、数字化技术及RS(遥感技术)等测绘技术在工程测量中的应用,使我国的工程测绘技术已达到数字化和高效率的目标,与世界发达国家相比差距越来越小,在路桥、水利、房屋建筑等领域的工程测量中应用。降低了工程测量的误差,提高了测量精度。 现代测绘技术适用与各种复杂的工程环境,具有如下的优点 1、测绘对象的主要形象特征可以在计算机屏幕上反映出来,比之二维系统符号、线条的测绘方式,在测绘效果方面更加直观。 2、在应用效率上,与传统测绘产品相比,现代数字化技术的测绘产品应用效率更高,且修正产品信息比较及时,并且在地图修正后,能将最新的地图产品及时提供。 3、通过对项目不同筹划与构想的剖析与比较,得到的要素信息更加准确,自动化的测绘作业离不开计算机技术,在计算机等现代化的操作流程中,测绘产品的应用将达到很高的技术水平。此外,在现代信息化社会中,数字化测绘技术以其无可比拟的先进技术在将来测绘的发展上,一定会取代传统测绘技术。 4、工程测量是工程施工的关键项目,若要确保测量工作中的每一个步骤都符合要求规定,需要施工技术人员在加强管理的同时,积极应用各种新的测绘技术,以将测量误差降至最低。特别是在工程测量中应用GIS、GPS、及RS等新的测绘技术,不但能促进测量工作的技术改进,还能保证了工程质量优良。 三、测绘技术在工程测量中的应用 1、工程建设测量 工程测绘技术,主要是根据对工程建设现场的地形、地貌、工程建设的性质、地理信息等多方面的内容,进行研究和分析,并且建立其相应的施工控制网,采用不同的技术手段以及不同的放样方式,将相关的设计图纸逐一的转变成为地上的实物,在实际的工程建设当中,有着非常重要的应用。在工程建筑的运营期间之内,为了更好的对安全进行监视、对实际的情况进行分析和鉴定,需要深入的对设计结构的合理性以及理论的正确性进行验证,这就需要针对建筑物的结构、位稳、沉陷、以及倾斜等方面进行研究,并且实时的对相关的数据信息进行反馈,绘出图标信息,帮助在实际操作当中予以重视。 2、工程测量数字测绘技术 数字化测图技术是在测量工作的基础上,利用计算机技术来形成图像的过程,也称计算机成图技术。在实际的测量工作中,在建立地理信息系统的时候,通常应用大比例尺来进行实地测量形成图形,因此需要对这些原有图形进行数字化处理。如果形成的地面数字图在满足一定精确比例的情况下就可以直接通过常规的方法、数字以及摄影方式进行数据擦剂,最后在计算机软件的帮助下,将地图中的坐标以数字化存储方式表示出来。在测绘技术发展的现阶段,通过对网络信息化的普及和应用,在已有的成熟技术的基础上,对 GPS、Google Eerth、bing Map 等地理信息网络的应用,通过对设备测绘技术的革新,研发出数字化测绘软件,使现阶段工程地理测绘技术有了很大的发展。 3、建筑物的变形等检测 我国法律法规对高楼大厦建设的位移变形的数值等规定了其允许范围,并且需要使用符合要求的一些设备进行测量。建筑物的位移观测要符合照相应法律法规中的二级精度。采用精密全站仪等符合法规的设备,将处理后的结果整理成报告提交给甲方。在建筑物的变形监测过程中,尽量避免人工干预,包括记录数据、数据处理等。要尽最大可能的全部使用计算机来处理数据和绘制成图。全站仪设备和全球定位系统同样也普遍应用在建筑物的变形监测过程中,相较于一般的设备,其有明显的优势,用时少,效率高,数据准确。 4、3S集成技术的应用 在本论文前半部分的内容中已经部分介绍了3S技术的应用。所谓3S集成技术也就是:全球定位GPS技术、地理信息技术GIS和遥感技术RS。这三项技术基本上可以代表测绘技术的数字化,它们的出现给工程测量注入了新的生命。在有关工程测量的文献中已经详尽的介绍了3S技术的工作原理和使用方法,在此不多赘述。 5、测绘技术应用之控制测量 由于现在测绘技术的发展,控制测量已经可以快、准、好的为工程测量提供基础数据。GPS测量技术的成熟给控制测量带来了前所未有的突破。只要保证GPS采集设备操作的准确性,加之其内部软件的计算,我们可以得到最终的结果,无需大量人力读数、计算和处理。真正意义上实现了自动化。GPS测量技术已可以轻松完成传统测量方法:如采用经纬仪、水准仪、测距仪等设备完成的三角测量方法和几何水准测量方法等。传统测量方法不仅需要诸多的测量仪器,还要求工作人员具有很高的职业素养,这样才能保证读数的误差控制在一定范围内。控制测量已经越来越依赖于GPS测量技术、全站仪等现代先进的设备和方法,以追求更高的精度,更快的速度,更低的投资,更少的人力。 6、工程测量三维激光扫描技术 三维激光扫描仪是现代社会发展中的又一测量技术,其主要是以技术为基础、GPS手段,通过软件构成三维激光测绘技术,与传统工程测绘相比,三维激光扫描测绘提供工作效率降低测量成本,数据的可靠性和信息准确性更高;应用的范围更广操作更为方便,此外还可以获得比较完整和详细的三维图形。常情况下,我们会将这一技术应用在对地质边坡的稳定性或者地表移动情况的测量当中。 7、结束语: 传统测绘技术与数字化测绘技术比较,发现数字化测绘技术对工程测量科技进步具有很大的推动作用,减少工作时间,通过动态监测,减少了人力消耗,提高效率,与传统的测绘技术相比有较大的提高。现在的工程测量技术的发展方向是:测量数据的采集和自动处理化、实时化、数字化、测量数据科学管理化、标准化、规格化,测量数据传递与应用的网络化、多样化、社会化。现代测试技术的多样性使用,使其在工程测量中起到重要作用。 工程测量测绘论文:探讨工程测量测绘技术 摘 要:经济的发展带动测绘技术的快速发展,测绘是专门研究建立土地信息档案理论与技术方法的一门学科,随着高科技测绘技术的应用,地籍测绘成果已经是各级政府对土地资源的规划、开发、使用、保护和管理等工作中所必需的基础资料之一。 关键词:土地调查;测量测绘技术;地理国情 引言 现如今土地资源是人们每天生活的地方,是一切活动的基础和承载体,土地资产作为一种资源,在地方经济和国民经济中起着非常重要的地位,是可持续发展的重要保障,是地区经济快速稳定发展的重要依据,在我国的土地管理法中明确规定要珍惜、合理利用土地资源,村庄土地资源作为我国土地资源的重要组成部分,土地的调查工作就显得非常的重要,本文就对如何做好土地资源的调查和地理国情测绘做简单的研究。 一、土地利用的测绘调查 土地利用现状调查时对土地的利用情况进行动态的分析和调查,方便开展对于地方的宏观调控和经济措施。从96年开始,国家就开始对土地进行每年一次的调查,这样方便及时掌握土地的使用情况和发展情况,对土地的利用率,土地类型等都进行了非常全面的调查分析。直到2000年,一些经济发达的地方开始使用比例尺对土地情况进行分析调查,很好的解决了土地所有权的一些问题,对很多以前界限模糊的地方重新进行了区域的整合和划分。第一次土地调查中采用的是1954年的北京坐标系。 在我国第二次的土地调查中,使用了1980年西安的坐标系,在这次土地调查中,使用的是一些先进的科学工具,通过GPS、GIS等工具,进行数字测绘,这些类技术的发展和完善很大程度上促进了土地点差的数字化,方便了信息的综合管理,建立了整体土地情况的资料库,为以后实现土地的综合管理奠定了可靠的基础。这些高科技工具的优点在于操作方便,并且测绘的结果精确,可以很好的节省人力和物力,在对土地进行分析调查时,严格按照国家和地方的相关标准,把土地信息内容从数字化到数据话转移,并建立整体的数据库,实施数据整体的共享和管理。及时跟新了土地的变化情况,建立了一个完整的信息管理体系。 二、测绘技术在监测中的具体应用 1、3S技术在地理国情监测中的应用 3S技术是一种综合通讯技术、计算机技术、传感技术以及空间技术、导航技术等的现代信息技术。在地理国情普查工作中,主要以卫星定位与导航技术、地理信息系统技术以及遥感技术,即GPS、GIS、RS等技术,动态获取、分析以及评估城镇化、土地利用率、地形地貌以及城市布局等地理要素信息,以完成地理国情监测。其中,GPS技术能够快速且精确地提供地理国情监测中所需的点、线、面等三维坐标信息,具有监测的效率高与精度高等特点;GIS技术对监测的各类信息进行分层分级的高效管理,并能将监测的地理信息实行组合分析、修改更新等处理。“可视化”功能是GIS技术最为显著的功能,它能够以计算机屏幕为载体,实现地图上地理信息的再现,并可实现各类地理信息的动态监测。GIS技术具有强大的数据输入、编辑、预处理以及数据管理等各种功能,在地理情报普查工作中,进行灾害监测、区域以及生态规划、土地利用评价等各方面都具有广泛的应用。 2、利用遥感影像图进行权属调查 利用高分辨率的遥感影像图作为权属调查的工作底图,比传统的线划图更为直观,可以直接在图上进行宗地的编号.设计,显著提高效率,并且对测制完成的数字线划图有一定的检查作用,将遥感影像图进行合适的转换与数字线划图进行套合可以对测区的粗差进行内业核查,发现的问题在外业实地解决。利用高分辨率的遥感正射影像图和已有的数字线划图,并对农村和城区建成区范围内的建筑.道路等各种地面地物进行属性调查,在现状调查中将影像图与之对应的线划图套合作为调查的基础图件。 3、GPS外业控制测量 为提高测图精度,我们采用了以四等控制点为基准把控制点引入需要的镇区。由于GPS实时动态测量的观测数据均为独立观测值,无法通过数据计算来检验其精度,因此我们采用了重复观测和全站仪导线复测的方法以确保成果的可靠性,共重复观测了50个点,已知点26个。重复观测数据表明:重复观测点中误差为±2.3 lcm,测量结果满足精度要求。 4、数字摄影测量技术 数字摄影测量是基于数字图像和摄影测量的基本原理,应用计算机技术、数字图像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论和方法。航空摄影测量很大,大比例尺地形图、地籍测量的重要手段和方法,可以提供数字,图像映射的行,线,和其他形式的产品。数码摄影工作站的出现,结合GPS技术的应用在摄影测量、摄影测量自动化、数字化方向发展。全数字摄影测量系统的应用,改变了从形象到摄影测量产品4 D产品,如,为了建立各种专业的信息系统和基础地理信息平台的数据提供了可靠保证。 5、信息化测绘技术 信息化测绘技术的发展,我国传统的数字测绘技术实现转型,跨越到另一个新的发展阶段后,新技术具有高效率的特点,它代表了我国测绘技术发展进入新世纪后现代化的总体战略方向。最重要特征是信息化测绘技术可以实现地理信息服务,随时随地可以为工程测量提供很大的帮助。信息化测绘技术的前沿技术包括现代坐标基准建筑技术、新网络RTK技术等,在工程测量中应用在各个方面,使工程测量精度、信息化测绘技术在生态建设,节能减排,以及新农村建设的广泛应用,为国家和人民带来了巨大的经济效益和社会效益,也大大提升了我国的综合国力,实现国家和社会的可持续发展。 三、工程测绘测量技术的发展 工程测量技术从最初的传统的测量技术发展成了现在的数字化测量技术,经过了一段漫长的历史时期。随着现代化技术的不断发展,工程测量内外作业正逐步向一体化发展,即将处理和获取数据变得更加自动化,将测量过程的控制变得更加智能化以及将测量结果变得更加数字化。测绘技术应用于工程测量中有助于提高我们现代化建设水平,传统的测绘工程测量技术一般只应用于建筑、交通等领域,而数字化测量技术可以同时应用于地形测图和施工放样两种测量当中。 将新型数字化技术应用于测绘工程的测量,能够利用计算机技术生动形象地表达出模拟信号,可以使测量成果的使用、维护和更新变得更加方便快捷,确保产品信息的实效性。还可以根据客户提出的不同要求,利用这项技术合理地处理和加工各种信息数据,使用功能变得越来越多,使测绘工程的测量变得更加智能化、自动化及规范化。测绘工程中曾经也使用过一些比较先进的地面测量仪器,如电子经纬仪、电子水准仪、全站仪、精密测距仪、激光扫平仪、光电测距仪以及激光准直仪等,这些仪器都在一定程度上为现代工程数字化测量技术的发展提供了便利的条件。现代测量技术的发展对传统工程测量中的工程控制网布置、道路测量以及施工测量等比较落后的作业进行了改进,大大提高了测量的工作效率。可见,将新型数字化技术发展应用于测绘工程测量具有重要意义。 结语 综上所述,我国工程测量科技进步很大,发展很快,取得了显著成绩;但是发展还很不平衡,尚跟不上国民经济建设发展和社会进步的需要。令人可喜的是,随着计算机技术的进步发展,以及GPS、RS、GIS、3S 集成技术等测绘新技术以及数字化测绘、地面测量等先进技术设备的应用,仅保证了土地测量信息的准确性,而且作为一种便捷的测绘工具,给地籍测绘工作带来很大的便利,也很大程度上减轻了测绘人员的工作量。 工程测量测绘论文:工程测量测绘技术应用研究 摘要:随着我国社会经济和科学技术的不断进步,同时也带动了我国其他行业的进步和发展,尤其是在我国建筑行业的发展,同时,也带动了工程测绘技术的不断发展和进步。在进行工程测量的过程中,各种新型的测量技术和测量方法也在不断的更新,其中最常见的、应用最为广泛的就是3S技术。本文就针对于这三个技术和3S技术在工程测量中的应用进行了简要的归纳和总结。 关键词:工程测量;测绘技术;应用 前言 工程测量是测绘学在国家的各项基础设施建设中的直接应用,也是测绘科学应用的最为广泛的一个分支。现代测绘技术在工程测量领域的应用极大地提高了工程测量的精准度,对工程测量的发展具有革命性的意义。如今在工程测量领域中,各种更为先进的测绘技术,比如全球定位技术(GPS)、地理信息技术(GIS)、数字化技术以及遥感技术(RS)等都为工程项目的测绘工作带来了质的飞跃,为工程测量提供了坚实的技术保障。这些新的现代技术的应用,在工程测量中起着至关重要的作用。 1.现代测绘技术分类 1.1、数字化成图技术 现代测绘技术是由数字化成图技术组成的,这种技术和以往的作图方式都不相同,提高了测量的准确性。传统的作图方式相对于来说较为费力,并且需要多次处理更改数据,这种方式很难以满足工程测量的技术要求,不符合当前社会城市的发展。而数字化成图技术正好解决了这些问题,因此被广泛使用在大比例尺度的地形图和工程图的测绘中,成为了工程测量中必不可少的技术。 1.2、全球定位技术(GPS) 全球定位技术在工程测量领域的应用是工程测绘工作迈出的一大步,标志着传统意义上的定位技术以测距、测角和侧水准作为基础工作办法的时代的终结,取而代之的是高精度、高效率的全球定位系统。传统的测绘办法比较复杂,任务比较繁重,要求完成控制网的布局和检测等工作,往往需要通过运用经纬仪、全站仪或者测距仪完成对数据信息的测绘工作,还要布置环形或者线形的控制网。相比之下全球定位系统就显得更加高效,基本上不会受到人力和天气的影响。 1.3、地理信息技术(GIS) 将地理信息技术应用到工程测量中来,能够利用其庞大的数据库信息存储,第一时间利用计算机软件进行成图处理,对于工程测量成图效率的提高以及工程设计进程的加快有极大的帮助。由于地理信息技术是以计算机技术为操作基础,因此可以相应的减少野外测量的工作时间,在降低了测量人员的工作强度的同时也使工程测量的精度得到了极大的提高。 1.4、遥感技术(RS) 遥感技术具有大范围的同步检测能力,时效性比较高,测绘数据的可比性以及经济性比较强,因而在工程测量中得到了广泛的应用。具有高分辨率以及多光谱摄影图像的遥感卫星是对地检测搜集基本地理信息的主要设备。在实际测绘工作中,遥感技术主要应用于各种中小型比例尺的工程图和地形图的绘制工作,对于各类地形图的实时更新提供了技术上的有力支持。 2.工程测量测绘技术的应用 2.1、GPS技术的运用 GPS是现代测绘技术中的一种。在现代地籍测量的过程中,GPS主要使用在整个测绘的区域,以满足工程对精确度的需要。随着GPS技术的不断发展,GPS RTK技术在工程测量中的应用更加广泛。这种测量的模式可以在准确的获取地籍坐标的准确信息,能够满足地籍测量精度较高的前提之下,在作业现场提供经过检验的测量结果,摆脱在后期处理的过程中出现问题的原因。 (1)GPS RTK接收机+测图软件。使用GPS RTK接收机在野外进行各个数据的测量,使用GPS数据处理软件进行处理,并且按照相关的个数对数据进行处理,并且最后生成图案。GPS RTK接收机是一种精度较高、效率高、速度快的数据采集设备。其显著的有点就是可以减少控制点,提高测量的效率。 (2)GPS RTK接收机+全站仪+掌上电脑+测图软件。克服集中数字测量模式的缺点,发挥各自的优点,可适应任何地形环境条件和任意比例尺地籍图的测绘,实现全天候、无障碍、快速、高精度、高效的内外业一体化采集地籍信息。 2.2、GIS技术的应用 之前已经介绍过地理信息可以将整个地球上发生的事情通过成图来进行分析,并且可以实现储存并处理地理数据等多方面功能。GIS更多的是使用在土地开发或城市规划中,在工程测量中可效率短时间的将存储的信息处理成图像,对工程的进度也起到加速作用。地理信息系统可以在降低户外测量难度的同时获得更效精准度更高的效果,这也是GIS在工程测量中的巨大优势,相辅相成缺一不可。 2.3、RS技术的应用 使用这项技术可以进行大面积的观测。因此,RS技术可以使用在大面积区域内部的测量工作,这项技术可以进行同步观测,因此,应用相对于较为广泛。RS技术的测量原理主要就是通过分辨率相对于较高的对滴遥感卫星配合多光谱航空摄影,来实现对大面积区域的同步测量观测,然后在根据所拍摄到的相片以及测量到的数据进行对比,以获得所需的测绘成果。 3. 工程测量中数字化技术的运用分析 在测绘技术的应用领域,大比例地形图以及工程测绘都是测绘工作的最基本内容。随着社会科技的不断进步和发展,已经有越来越多的科技装备已经开始使用到工程测量中,从而促进了测绘技术的不断发展。例如说全站仪等设备,以及GEOMAP以及GEOSTAR等软件的运用,在一定程度上促进了我国传统的测绘技术向数字化技术的不断转变,通过先进的测量设备和程序相互的结合,能够有效并且高质量的完成测绘的工作。当前情况下,数字化测绘技术已经广泛使用在我国大比例尺基本地形图和地籍图的测绘中,并且对比分析可以得出以下集中测绘技术应用效果较好: 在工程测量中,就是使用一种最常用的测绘技术,在借助RTK GIS技术和全站仪设备在野外对数据进行搜集和处理,并且对收集到的数据进行草图的绘制。在整个过程中,所有的信息数据都是以数字化的模式来进行储存的,在对数据进行处理的过程中,可以通过一些辅助设备和相关的程序,对需要的数据进行读取,并且和草图相互配合,从而完成对图形的编辑和对数据的处理工作。采用这种方法所获得的地形图还可以和GIS系统相互交换。在测绘的过程中,最常用的设备就是遥控电子平板设备,虽然可以借助棱镜来实现现场进行测绘的过程,但是在实际野外测绘的过程中,所投入的设备效果和实施测绘的速度也很不成功,因此,在这样的测绘地形的条件之下,使用使用电子手薄结合操作的施测方式更为经济实用。 结束语 工程测量工作一直都是新建工程项目的前提,工程测量工作的质量对于新建工程项目的整体质量都有着直接的影响。利用现代化的测绘技术,通过数字化成图技术、全球定位技术、地理信息技术以及遥感技术实现测绘数据信息的自动化、实时化和标准化,可以有效地提高工程测量工作的质量,满足新建工程项目建设和使用的需求。 工程测量测绘论文:工程测量测绘技术应用研究 摘要:在当前的发展下,工程测量测绘技术得到了阶跃式的进步发展,本文介绍了工程测量的重要性,阐述了工程测量技术的应用,展望了工程测量新技术的发展方向。 关键词:工程测量;测绘技术;工程应用 引言 在经济建设的快速发展下,工程建设也实现了大幅度的开展。在工程建设中,从施工开始直至竣工结束,都离不开工程测量技术的配合与支持,工程测量技术的使用可以使整个工程项目质量能够得到有效的保障,对工程项目的建设具有重要的作用。因此,加强对工程测量测绘技术在工程中应用的研究,对工程建设具有重要的意义。 一、工程测量的重要性 如果没有工程测量工作的有效执行,将会使得整个工程项目失去施工、设计依据。下面我们以工程测量技术在实际工程中的应用为例,简要分析测量技术存在的必要性。在一般的土建施工过程中,往往需要现场的技术人员事先做好工程勘探测量工作,否则将无法为后续的工作提供参数指导,而这项工作是决定工程质量好坏的基础。根据测量定位,确定施工机械的布置点。在桩基施工过程中,需要依据工程测量来定位。为保证整个工程的地基承载力,必须通过过程测量准确的确定桩的位置。再次,在建筑物主体施工过程中,要依据工程测量确定墙、柱的位置,与地面的垂直性等,还包括垂直方向的高度,也是工程测量的内容。最后,主体工程完工后,装饰工程中,局部部位的装修的尺寸确定,墙面装饰的垂直度的保证都离不了工程测量。通过上面分析可知:工程测量是整个工程有序施工的前提,在前期工作中一定要做好工程测量工作。 二、工程测绘技术概述 随着我国科学技术的的发展,工程中所用的测绘技术也越来越先进。尤其GIS(地理信息技术)、GPS(全球定位技术)、数字化技术及RS(遥感技术)等测绘技术在工程测量中的应用,使我国的工程测绘技术已达到数字化和高效率的目标,与世界发达国家相比差距越来越小,在路桥、水利、房屋建筑等领域的工程测量中应用。降低了工程测量的误差,提高了测量精度。 现代测绘技术适用与各种复杂的工程环境,具有如下的优点 1、测绘对象的主要形象特征可以在计算机屏幕上反映出来,比之二维系统符号、线条的测绘方式,在测绘效果方面更加直观。 2、在应用效率上,与传统测绘产品相比,现代数字化技术的测绘产品应用效率更高,且修正产品信息比较及时,并且在地图修正后,能将最新的地图产品及时提供。 3、通过对项目不同筹划与构想的剖析与比较,得到的要素信息更加准确,自动化的测绘作业离不开计算机技术,在计算机等现代化的操作流程中,测绘产品的应用将达到很高的技术水平。此外,在现代信息化社会中,数字化测绘技术以其无可比拟的先进技术在将来测绘的发展上,一定会取代传统测绘技术。 4、工程测量是工程施工的关键项目,若要确保测量工作中的每一个步骤都符合要求规定,需要施工技术人员在加强管理的同时,积极应用各种新的测绘技术,以将测量误差降至最低。特别是在工程测量中应用GIS、GPS、及RS等新的测绘技术,不但能促进测量工作的技术改进,还能保证了工程质量优良。 三、测绘技术在工程测量中的应用 1、工程建设测量 工程测绘技术,主要是根据对工程建设现场的地形、地貌、工程建设的性质、地理信息等多方面的内容,进行研究和分析,并且建立其相应的施工控制网,采用不同的技术手段以及不同的放样方式,将相关的设计图纸逐一的转变成为地上的实物,在实际的工程建设当中,有着非常重要的应用。在工程建筑的运营期间之内,为了更好的对安全进行监视、对实际的情况进行分析和鉴定,需要深入的对设计结构的合理性以及理论的正确性进行验证,这就需要针对建筑物的结构、位稳、沉陷、以及倾斜等方面进行研究,并且实时的对相关的数据信息进行反馈,绘出图标信息,帮助在实际操作当中予以重视。 2、工程测量数字测绘技术 数字化测图技术是在测量工作的基础上,利用计算机技术来形成图像的过程,也称计算机成图技术。在实际的测量工作中,在建立地理信息系统的时候,通常应用大比例尺来进行实地测量形成图形,因此需要对这些原有图形进行数字化处理。如果形成的地面数字图在满足一定精确比例的情况下就可以直接通过常规的方法、数字以及摄影方式进行数据擦剂,最后在计算机软件的帮助下,将地图中的坐标以数字化存储方式表示出来。在测绘技术发展的现阶段,通过对网络信息化的普及和应用,在已有的成熟技术的基础上,对 GPS、Google Eerth、bing Map 等地理信息网络的应用,通过对设备测绘技术的革新,研发出数字化测绘软件,使现阶段工程地理测绘技术有了很大的发展。 3、建筑物的变形等检测 我国法律法规对高楼大厦建设的位移变形的数值等规定了其允许范围,并且需要使用符合要求的一些设备进行测量。建筑物的位移观测要符合照相应法律法规中的二级精度。采用精密全站仪等符合法规的设备,将处理后的结果整理成报告提交给甲方。在建筑物的变形监测过程中,尽量避免人工干预,包括记录数据、数据处理等。要尽最大可能的全部使用计算机来处理数据和绘制成图。全站仪设备和全球定位系统同样也普遍应用在建筑物的变形监测过程中,相较于一般的设备,其有明显的优势,用时少,效率高,数据准确。 4、3S集成技术的应用 在本论文前半部分的内容中已经部分介绍了3S技术的应用。所谓3S集成技术也就是:全球定位GPS技术、地理信息技术GIS和遥感技术RS。这三项技术基本上可以代表测绘技术的数字化,它们的出现给工程测量注入了新的生命。在有关工程测量的文献中已经详尽的介绍了3S技术的工作原理和使用方法,在此不多赘述。 5、测绘技术应用之控制测量 由于现在测绘技术的发展,控制测量已经可以快、准、好的为工程测量提供基础数据。GPS测量技术的成熟给控制测量带来了前所未有的突破。只要保证GPS采集设备操作的准确性,加之其内部软件的计算,我们可以得到最终的结果,无需大量人力读数、计算和处理。真正意义上实现了自动化。GPS测量技术已可以轻松完成传统测量方法:如采用经纬仪、水准仪、测距仪等设备完成的三角测量方法和几何水准测量方法等。传统测量方法不仅需要诸多的测量仪器,还要求工作人员具有很高的职业素养,这样才能保证读数的误差控制在一定范围内。控制测量已经越来越依赖于GPS测量技术、全站仪等现代先进的设备和方法,以追求更高的精度,更快的速度,更低的投资,更少的人力。 6、工程测量三维激光扫描技术 三维激光扫描仪是现代社会发展中的又一测量技术,其主要是以技术为基础、GPS手段,通过软件构成三维激光测绘技术,与传统工程测绘相比,三维激光扫描测绘提供工作效率降低测量成本,数据的可靠性和信息准确性更高;应用的范围更广操作更为方便,此外还可以获得比较完整和详细的三维图形。常情况下,我们会将这一技术应用在对地质边坡的稳定性或者地表移动情况的测量当中。 结束语 传统测绘技术与数字化测绘技术比较,发现数字化测绘技术对工程测量科技进步具有很大的推动作用,减少工作时间,通过动态监测,减少了人力消耗,提高效率,与传统的测绘技术相比有较大的提高。现在的工程测量技术的发展方向是:测量数据的采集和自动处理化、实时化、数字化、测量数据科学管理化、标准化、规格化,测量数据传递与应用的网络化、多样化、社会化。现代测试技术的多样性使用,使其在工程测量中起到重要作用。
地质灾害防治与环境保护研究:地质环境保护与地质灾害防治的措施 摘要:现在我国不少矿业企业对地质环境的保护都不够重视,为了达到利益的最大化,不断地对矿山进行无限量的开采;还有不少的人们对于地质灾害的认识不够,没有在地质灾害发生之前采取有效的防治措施,灾害发生时造成了巨大的损失。针对目前的情况,开展有效科学的地质环境保护工作,对地质灾害起到了有效的防治效果。本文主要就地质环境的保护措施和地质灾害的防治工作两个大方面作为切入点,希望可以做好地质环境保护与地质灾害防治工作,保障好社会的经济发展和人们的生命财产安全。 关键词:地质环境;地质保护;地质灾害 随着世界经济的不断发展和环境资源使用率的越来越高,人口、经济和环境三者的协调发展已经成为了人类社会发展中的所需要面临的最大问题。近年来各国对于这几个问题都作出了相应的保护措施,我国也是把人口控制和环境的保护列入了重要的国策之中。也正是因为环境保护受到越来越多的重视,地质环境作为地球生态环境中的重要一环,自然也受到了越来越多的关注,如何防治地质灾害也成为了环境保护的重要工作。 地质环境保护以及地质灾害 地质环境是自然环境的基本组成部分,是指人类活动所涉及的地球岩石圈的一切物质和作用的总和。它包括各种岩、土及所含矿产资源、地质地貌景观和由内、外动力形成的各种地质作用及所造成的地质灾害。 1995年眉山大洪山芒硝矿在开采过程中,因回风巷道穿过了顶板芒硝淋溶带,致使井下涌水达到10000余方/日,导致地表水及地下水疏干,造成矿区附近6 000余居民缺水;70年代,西昌市由于大规模的基建,并且把挖矿过程中产生的大量废土堆置在盐井沟,后来在大雨的诱发下发生了大规模泥石流,造成了104人死亡。从以上的例子可以看出,泥石流对人类社会造成的巨大影响,我们一定要采取有效的措施去进行地质环境的保护,有效预防地质灾害的发生。 地质环境保护的措施 1、政府要充分发挥好在地质环境保护工作中的领导地位,发挥政府的职能优势,做好地质工作的防治工作。因为政府不是环境的直接使用者,所以政府应该在环境保护中担任中介的作用,担任环境保护的管理与监督者,与各个环境资源的使用者一起做好地质环境保护的工作。 从1990年开始,各个省政府开始推进全省的地质环境管理工作。在省内的各市建立了地质环境监测站,逐步推进各市、地、州地质环境监督管理和地质灾害防治工作。 2、健全地质环境保护的规章制度。各级人民政府要根据具体的《环境保护法》、《矿产资源保护法》和《土地管理法》等法律法规制定出符合当地实际情况的地质环境保护制度,为加强地质环境保护工作提供有效的法律保障。要对地质环境保护目标进行明确,将保护环境的责任落实到地方政府的每一个部门,各有关部门要按照“污染者付费、利用者补偿、开发者保护、破坏者恢复”的原则,规定环境保护、防止环境污染和生态破坏以及资源破坏浪费的经济政策和措施。 3、加强对环境意识的宣传和教育。这是一件非常有必要进行的工作,无论是当地的百姓群众还是矿山产业中的工人管理者,都一定要有良好的地质环境保护意识,要充分地认识到地质环境保护与人类社会可持续发展之间的紧密联系。同时政府领导要发挥指挥的作用,调动所有矿业产业和平民百姓共同参与,把地质环境保护的工作做好。 4、加强对采矿业的管理,严禁违法开采。 1995年宜宾维兴镇在采煤过程中,未留足保安等原因致使坡顶发生地表开裂、形成一定面积的塌陷带,前缘发生大规模崩塌,致使10余户民宅被迫搬迁;70年代,西昌沪沽铁矿区由于管理不善,在连日大雨冲击下发生泥石流,严重危害到成昆铁路孙水关大桥与下游环境的安全。 所以要进行有效的地质环境保护,必要前提就是要有严格的监督制度。矿山的建设一定要严格执行“三同时”制度,在采矿工作进行时也要开展地质环境的保护工作,要保证各项环境保护措施与设施、主体工程要同时设计、同时施工和同时投产。各级人民政府都要对各地的矿产业进行严格的监督和审查,一旦发现有违规施工的情况,要处以严厉的处罚。 二、地质灾害的有效防治措施 除了地质环境的保护,对于地质灾害的防治工作也是非常重要的一环。要是地质灾害的防治工作做得不到位,当地质灾害来临的时候会给人民百姓造成不可以估量的财产生命损失,所以各个城市各个基层一定要做好地质灾害的防治工作,为广大人民百姓的生命财产提供有力的保障。 1、完善机制,进一步加强地质灾害防治队伍的建设,人民政府可以以政府招聘的方式进行地质灾害防治队伍人员的招聘,与在该地区的地质灾害防治人员进行合同的签订,挑选的人员应该着重在政府干部间进行挑选,确保队伍的文化素质和纪律性。还应该就地质灾害防治队伍的建设进行专项的拨款,用于人员的培训和专门设备的购买,还需要对队伍内部人员进行年度的考核,按照合同要求对年度的工作变现进行奖惩,确保地质灾害防治队伍能够在地质灾害防治工作上起到作用和效果。 2、加大对地质环境的检查,对地质灾害防患于未然。要认真抓好农村山区等地质灾害频繁地区的检查工作,把确实存在灾害威胁和影响人群众多的地区划入灾害隐患点,将其纳入地方政府地质灾害防治规划与群测群防的体系之中;对部分还不能确定灾害性,但是在一定条件下会造成严重影响的地区也不要掉以轻心,也应该进行重点的排查。 例如广西省就出台了《广西国土资源系统地质灾害气象预警预报及响应工作方案》。这是全国首部国土资源系统的气象地质灾害预警预报应急响应的规范性文件,对我国的地质灾害预报工作提出了新的要求和新的规范。 3、在地质灾害的防治工作上应该要采用刚柔并济的工作手段,才可以有效地减少地质在灾害的发生概率。国土资源部应该要发挥组织协调的作用,充分调动起各个基层乡镇政府等各方的优势,充分利用各种手段进行地质灾害防治的宣传。在农村地区可以通过宣传画的宣传和面对面对广大农民进行防治知识的宣传,应该通过前期迹象识别到地质灾害的来临,做到在灾害发生之前有足够的预防措施;在城市应该通过多媒体或者互联网的宣传,将地质灾害防治的有关知识进行有效的传播,达到具有一定影响力的宣传教育效果。 比较强硬的手段就是建立一系列的法律规范,如《全国地质灾害防治“十二五”规划》。在日常巡查的过程中,要是发现一些违法违章的建筑等对地质环境造成伤害,一定要严格遵守相关的法律条文予以拆除或者惩罚,要形成足够的震慑力和威严性,才可以让各种违章违法建筑工程不敢继续作业,并且实行严格的奖惩措施,为地质环境得到有效的保护提供了前提条件。 结束语: 我国的地质灾害一直都是环境问题中比较严重的一部分,而且种类繁多,分布广泛,给我国百姓的人身和财产安全带来了严重威胁。近年来,在我国政府的正确引导下,不同阶层的地质灾害防治措施已经越来越完善,地质灾害的防治不仅仅是政府或者几个部门的个别责任,是需要所有人一起群测群防的重要工作。政府可以发挥自己的引导性,让所有的人都参与到防治工作当中,采取有效的防治措施,将地质灾害造成的损失降到最低,给百姓的正常生活和经济工作提供有力的保障。 地质灾害防治与环境保护研究:地质环境保护与地质灾害防治措施 【摘 要】地质灾害与地质环境是一对互为影响、互为关联的矛盾统一体。地质灾害是在特定的地质环境条件下孕育发展的,它的发生受到其所处地质环境的制约。反过来,地质灾害对地质环境又具有改造作用,经常会导致产生新的、更大的地质灾害,形成恶性循环,制约经济、社会的可持续发展。因此,防治地质灾害和保护好地质环境是人类在经济、社会发展中面临的重要任务。 【关键词】地质环境;保护;地质灾害 0.前言 人口、资源、环境是当今人类面临的三大问题,已引起世界各国的密切关心和注意。我国政府在社会发展和经济建设中,对此非常重视,正式把控制人口,保护环境列为国策,并已取得明显效果。地质环境是自然环境的基本组成部分,是指人类活动所涉及的地球岩石圈的一切物质和作用的总和。它包括各种岩、土及所含矿产资源、地质地貌景观和由内、外动力形成的各种地质作用及所造成的地质灾害。它是人类赖以生存和发展的主要场所。 1.地质问题的提出 地质灾害是由于自然或人为作用,多数情况下是二者共同作用引起的,在地球表层比较强烈地危害人类生命、财产和生存环境的岩、土体或岩、土碎屑及其与水的混合体的移动事件。“地质灾害”一词一经被提出,先行者就考虑了地质灾害防治的地质技术因素、相关立法社会保险方面的需求。今天,地质灾害不但是科学界研究的课题,也是公共管理和社会建设共同关注的涉及人类生存与发展的重大问题。 2.地质灾害与地质环境相关性 2.1地质环境对地质灾害的制约作用 无论何种类型对地质灾害必然涉及到地质体, 既要以地质体作为地质灾害的载体,又将地质全作为灾害作用的对象。而任何地质体均存在于特定的地质环境中,是构成地质环境要素的不可分割的部分。因此,地质灾害的发生必然受到其所处的地质环境的制约。 2.1.1地质灾害赋存于特定的地质环境 所谓地质灾害即指那些对地质环境造成劣化影响,对人类生存构成危害的地质事件,而这些地质事件的本质就是地质体的相对运动、状态改变如地壳应力的释放产生地震, 反映形式为地壳震动与地表破裂,形成地裂缝、砂土液化及软土震陷, 表现形式是地表岩土的运动和移位; 其他灾害如崩滑流、地面沉降、塌陷等也均以岩土体的移位或状态改变形式完成成灾过程。 2.1.2地质环境制约地质灾害的发生 如前述,地质灾害是在特定地质环境条件下孕育发展的,若环境条件不具备,则灾害难于形成。即地质环境一方面构成地质灾害发生的条件,另一方面又限制其发生, 起制约作用如泥石流灾害有其发展阶段性,对应于地质环境条件则在沟谷发育的成熟期为泥石频发期, 此前,随着沟谷地貌形态的发育和地质环境的变化,泥石流处于孕育发展阶段,并不成灾.由此可见地质环境对于地质灾害的制约作用。 2.2地质灾害对地质环境的改造作用 2.2.1地质灾害的发生伴随地质环境变化 我们说地质灾害是某地质体相对于所处环境的运动变位及状态改变。那么地质灾害发生的过程也同时完成了地质灾害对于相关地质环境的重塑即改造过程。随着岩崩、滑坡的发生一部分岩体失去势能, 由不稳定而达到暂时稳定。这时完成移位的地质体―灾害载体得到了新的环境条件下的平衡。而地质体的周界―崩塌后形成的临空面及滑坡后壁则改变了原始的应力状态及在环境中所处的地位而构成新的灾害载体,重新孕育下一次地质体的运动变位. 在整个过程中,一部分地质体经过运动变位达到稳定, 另一部分地质体变成了新的灾害载体构成不稳定因素。此间地质体所处的环境相应产生变化。 2.2.2两类灾害环境效应的共性与异性 由前述地质灾害的成灾特性可知两类灾害都具有后效性,对环境产生劣化影响,此为其相同点.突发型地质灾害对环境的改造明显直观,灾害突发,地貌改造均为一次性完成, 缓变型地质灾害对环境的改造不明显。要经过一个累积过程, 灾害长期作用的累进影响反映为环境的变化, 其长期效应明显,且环境效应渐次增强。 3.地质灾害防治体系与防范措施 地质灾害防治工程体系主要包括地质灾害调查评价、监测预警、避让搬迁与治理、应急体系建设和科学技术研究支撑等。 3.1调查区划体系 实施地质灾害调查评价工程是为了建设地质灾害调查评价体系,基本目的是查清地质灾害发生的地质环境条件、评价其危险性,进行地质灾害风险区划,确定重大地质灾害隐患点,为合理开发利用地质环境、实施地质灾害监测预警和防治工程提供依据,为省级和国家层面决策管理提供支持。 3.2监测预警体系 地质灾害监测预警体系包括技术和行政2个方面,是防灾减灾成效突出的重要手段。一个运行良好的地质灾害监测预警体系能够在地质环境条件发生变化时及时捕捉前兆信息,针对不同对象及时发出防灾减灾警示信息,为地质灾害避险决策或应急处置提供依据。搬迁治理工程体系根据地质灾害调查监测结果,对确认危险性大、危害严重的地质灾害隐患点,经过地质勘查评价,采取搬迁避让或工程治理措施,彻底消除地质灾害隐患。在条件具备时,治理工程可以和灾后重建的土地整理或地质环境合理利用结合考虑,以实现防灾减灾与土地资源再开发的双重目的。 3.3应急处置体系 坚持以重大突发地质灾害应急管理需求为导向,立足于现有科学技术资源集成整合,逐步建成适应公共管理需要的重大地质灾害应急处置技术支撑机构、信息网络系统平台、技术装备体系和应用技术系统,科学、高效、有序地做好重大地质灾害应急响应服务。 3.4科学技术研究支撑体系 开展地质灾害防治科学技术支撑研究,对重大地质灾害成生的典型地质环境、内在机理和成因模式进行研判,开展地质灾害风险区划、监测预警、防控方法和防灾减灾技术标准等研究,建立应急响应与模拟仿真研究体系。 由此可知,我国地质环境利用的无序性与有组织的地质灾害减轻行动之交叉与矛盾,即战略层面的被动和战术意义上的主动将持续相当长一段时期,因此非常需要树立更加主动地为人居环境建设的地质安全服务,更加主动地为国家重大工程规划、建设与安全运营提供地质服务,更加主动地为提高社会公众防灾减灾意识,推动和支撑各级政府科学管理地质环境的理念,以实现地质环境利用效益最大化,地质灾害风险最小化。 4.结语 为避免和减轻地质灾害风险,就必须树立持续利用地质环境的科学观,把人与地质环境和谐共存放在第一位,把规范人类自身的行为融入到顺应与改造自然过程之中,跳出单纯工程地质评价和地质灾害防治的习惯性思维,突出立足地质环境变化研究建设工程地质环境安全,变保护地质环境和防治地质灾害为持续利用地质环境和主动进行地质灾害防治风险管理,从而避免出现地质环境的不可持续利用现象和减轻地质灾害。 地质灾害防治与环境保护研究:矿山地质灾害防治与地质环境保护 【摘 要】在开发利用矿产资源的同时,如何防治地质灾害,搞好地质环境保护,已成为地质工作的一个重要课。本文在论述我国矿山地质灾害及发展超势的基拙上,提出了矿山地质灾害防治与地质环境保护对策。 【关键词】矿山地质;地质灾害;保护防治 矿山是人类工程经济活动对地质环境影响最为强烈的一种场所。 人类在开发利用矿产次源的同时,也改变或破坏了矿山地区自然地质环境,从而产生众多的地质灾害,降低环境质量,影响人类自身的生存和生产环境。 1 矿山生产活动与地质灾害 矿山,是矿业活动的中心,其生产活动一般包括矿石采掘、矿坑排水和选矿冶炼三大部分。由于上述活动, 而造成地下采空、地下水位降低等八种对地质环境的作用形式(见图1),成为巨大的人为地质营力。矿山地质环境,根据矿业活动的影响范围,可分为大气(近地面) 环境、地面环境、水(地表水与地下水)环境和采场(露天采场与地下井巷、采场)环境四大部分。 矿山地质灾害,是指由于矿山生产活动而造成的对地质环境的作用,使矿山地区地质环境发生异变,而产生的影响人类正常生活和生产的灾害性地质事件。我国矿山地质灾害十分严重,常见的有酸雨、采空区地面沉降、崩塌、滑坡、岩溶塌陷、水土流失、水土污染、突水、溃泥等26种(见表1 )。每年由于矿山地质灾害造成的人员伤亡数以千计,经济损失则以亿元计,严重影响矿业的经济效益和社会效益,并不同程度地破坏了矿山地区的生态环境。矿山地质灾害的种类多,其分布空间又涉及矿山的大气、地面、水和采场环境,在每一个矿山构成一独立的地质灾害系统。这个系统的基本特征,即灾害的种类及多寡、灾害的强度和时间、空间分布等,除取决于矿区特定的地质环境(即地形地貌、气候、矿床水文地质工程地质条件等因素)外,亦与矿床开采方式、方法及选冶工艺密切相关。这个系统内的各灾种, 由于其主控作用往往相同或相似,而显示出灾害发生的伴生性和链生性。每一种对矿山地质环境的作用形式,常产生一群相互伴生的地质灾害。一种主导性地质灾害的发生,往往会链生一系列诱发地质灾害。 矿山生产活动类型 对矿山地质环境的作用形式 图1 矿山生产活动对矿山环境的作用形式图 2 矿山地质灾害发展趋势分析 随着我国经济建设的发展,矿业作为一个重要产业,随着矿山采掘规模和强度的增大,矿山地质灾害也必将趋于增多。地质灾害防治工作量和防治难度将超过以往历史上任何时期的水平。 (1)地质环境中矿山侵占土地和废弃物排放数量越来越大。增加了防治范围和治理工作量。我国采掘工业已侵占了大部分的土地面积并且速度在递增。造成矿山侵占土地的原因主要是露天采场、各类渣场及工业垃圾堆置场,这种侵占,对土地来说,即是破坏性的。矿山废弃物包括废气、废水、废渣和尾矿等。以废渣为例,每生产一吨金属或煤,往往需要消耗和排放数十吨,成百吨的矿石和废石。 (2)需要防治的地质灾害将越来越多,防治难度也越来越大。煤炭矿山地质灾害防治问题仍然比较突出。开发时,必须重视研究与水环境变化有关的地质灾害的防治。非金属,建材矿山,由于点多、分散, 其开采的影响范围几乎涉及城乡各地,在非金属、建材工业大发展的同时,必须重视日益增多的水土流失、土地沙化、水土污染等地质灾害的防治。黑色,有色金属矿山及化工矿山,随着一批矿山生产能力的消失,不论是新开发的矿山,还是挖掘现有矿山的潜力,多将扩大对地质环境影响的地域,而增加地质灾害防治工作量及难度。 应该引起高度重视的是发展中的乡镇矿山,由于其自身一些不完善因素难以在短时期内得以改善和克服,矿产资源利用率低,乱采滥挖严重,选治工艺落后,矿山地质灾害会更加严重。 表l 矿山地质灾害种类综合表 3 矿山地质灾害与地质环境保护对策 我国矿山地质环境保护,通过大量生产实践的经验与教训,已从初期只关心采矿效益和自身作业安全阶段,发展到目前的矿产资源开发与地质环境保护并重阶段,将来势必会发展到在保护地质环境的前提下,考虑矿产资源合理开发利用的阶段。做好地质灾害防治,是现阶段实施矿山地质环境保护的关键。 3.1 制定矿山地质环境保护法规 环境保护是一项基本国策。矿山地质环境作为整个环境的一部分, 其特点是:生产活动强烈、地质灾害发育、环境破坏严重,成为整个生态环境遭受污染或破坏的泥头之一。地环境是自然环境和生态环境的基础,更应成为保护的重点。 3.2 建立和健全矿山地质环境管理体制 地质矿产部作为国务院地质矿产行政主管部门,负有矿产资源开发管理、地质环境保护管理及地质灾害防治管理的政府职能。矿山地质环境管理与矿产资源开发管理两者密切相关。各级地方地质矿产行政主管部门应该有责任加强和履行矿山地质环境保护管理及地质灾害防治管理的职能,建立起矿产资源开发全过程的地质环境监督管理体制。 3.3 做好矿产资源开发全过程的综合防治 (1)矿产资源勘查阶段,即矿床勘探阶段。主要是查明矿区环境地质条件,在现状评价的基础上,预测矿床开采后对地质环境产生的影响和主要地质灾害,提出防治建议,为矿山整个环境影响评价、建设可行性研究和设计提供依据。预测评价的重点: 一是矿床疏排地下水后水环境的变化和可能产生的地质灾害,其评价范围应包括一个完整的水文地质单元; 二是矿床原生地质体(矿石及其围岩) 采挖、位移、堆放后岩土环境的变化, 可能在矿山地面环境和采场环境产生的地质灾害。以及因矿石、废石引起某些元素扩散而造成的环境污染等灾害。 (2)矿山设计阶段 1)设计准备阶段。主要是做好地质环境影响评价,作为建设项目审批的依据。以往不少矿山建设前也编制有环境影响评价报告书, 但大都局限于以“ 三废” 为对象的环境影响评价,缺少以矿山地质环境合理利用和保护为基础,防止或减少地质灾害发生发展为目的的全面评价,使矿山地质环境保护与矿产资源合理开发难以同步进行。 2)设计阶段。矿山建设项目中的地质环境保护设施和地质灾害预防工程,必须与主体工程同时设计。初步设计中必须有地质环境保护和地质灾害防治篇章,利用高科技技术,针对性地提出保护地质环境的开采方式、方法和选冶工艺等。 (3)矿山基建和生产阶段。矿山基建时,地质环境保护设施和地质灾害预防工程必须与主体工程同时施工,一并验收并移交生产使用。 矿山生产时,主要是加强管理,规范矿业活动,及时采取防止或减少地质灾害发生发展的各种措施,治理“三废”和已发生的地质灾害, 对废渣堆放场地实施复垦。要重视监测水、“三废”排放对环境的污染。对可能发生的突发性地质灾害,如崩塌、滑坡、泥石流、突水、瓦斯突出等实施监测预报,以尽量减少灾害的损失。 (4)矿山闭坑阶段。主要是做好矿山土地复垦,即以“造地复田” 为主的综合治理复耕地、种草绿化、营造林木、人工造湖等,使矿山恢复成为环境质量状况良好的地区做好上述工作,在矿山开采结束退役时,必须对矿山地质环境进行现状评价,对采坑、场、塌陷区等提出切实可行的整治方案,并作为矿山闭坑报告的重要篇章。 地质灾害防治与环境保护研究:地质灾害防治与地质环境保护 【摘 要】地址灾害和地质环境是息息相关,相生相应的,地质灾害是在特定的地质环境条件下孕育发展的,它的发生受到其所处地质环境的制约。相反地,地质灾害又对地质环境具有破坏作用,制约其经济发展。所以,防治地质灾害势在必行,保护好地质环境任重而道远。本文中,将从地址灾害发生的原因着手,以及保护地质环境的方法措施,阐明保护地质环境的重要性和必要性。 【关键词】地质灾害;地质环境;保护 0.前言 地质环境是人类赖以生存和经济、文明发展的基础,而地质灾害则是由于自然环境和人类行为不当使地质环境遭到破坏。地质灾害的频发与地质环境的日渐恶化,都不同程度的制约着社会经济发展,阻碍人类文明的进步。因此,防治地质灾害和保护地质环境刻不容缓,有效的防治措施亟待采取,为可持续发展战略工作提供可靠保障。 1.地址灾害频发的原因及造成的影响 1.1地质灾害频发原因 地质环境是一个动态系统,由于自然和人为的作用常超出生态环境允许的程度,使地质环境恶化,最终给人类自身发展带来不利的影响,也就是地质灾害。可以看出,地质灾害是由于自然和人为地质作用使地质环境恶化,并造成人类生命财产毁损以及人类赖以生存的资源、环境严重破坏的事件。 1.2地质灾害造成的不良影响 近年来,虽然在地质环境保护、预防地质灾害、保护人民生命财产安全等方面做了大量工作,但是由于在地质环境开发利用与保护方面至今还没有一部较为完善的法规来进行规范,人们对地质环境的认识及重视还停留在较为初级的阶段,加之某些地区地质环境条件较差,不合理人类工程活动等日益加剧,从而导致地质环境问题日渐突出。经济活动诱发的地质灾害在频度、程度上都大大加强,进而导致对地质环境的破坏越来越严重。频发的地质灾害和恶化的地质环境,严重制约了经济、社会的可持续发展。 2.防治地质灾害和保护地质环境的主要问题 2.1人类活动使地质环境遭到破坏 随着人类活动的不断发展,对自然改造能力的迅速提高,人类在利用地质环境的同时,其活动作为一种日益强大的动力因素对地质环境的破坏也越演越烈。水土流失,土地砂化,土地盐碱化,冻融,地震等现象发生频繁。地质环境质量日趋下降,自然资源损失严重,人为地质灾害频繁发生,整个地质环境向紊乱、衰退的演替趋势发展。再加上“三废”抛掷无度等等一系列人类工程,经济活动已造成了相当严重的地质环境问题。 2.2保护意识薄弱 我国具有许多在国际和国内都享有盛名的地质遗迹。但由于保护不得力,开发利用粗放,管理滞后,破坏地质遗迹现象屡有发生。例如,嘉荫龙骨山的恐龙化石有的被风化破坏,有的被江水冲走;五大连池火山地貌被开辟为采石场,碎石成堆;勃力硅化木被推土机推出,弃之如粪土。诸如此类事件比比皆是,几乎省内的每个地质遗迹都遭受了不同程度的破坏。地质遗迹的破坏不仅使地质环境改变了,同时也使得经济发展受到了阻碍。增强保护地质环境意识刻不容缓,所有公民都有义务参与其中。 2.3矿产资源浪费现象严重 在大规模开发利用矿产资源的同时,也大大改变了矿山生态系统的物质循环和能量流动方式,产生了严重的生态破坏和环境污染,给矿山地质生态环境和资源带来巨大压力。矿山整体地质生态环境质量下降,天然植被覆盖面积降低,裸露岩石增加,地下水资源枯竭,水质恶化,降低了整体防风固沙、蓄水保土、涵养水源、净化空气、保护生物多样性等生态功能,加剧了水土流失、土地沙化等地质灾害。对矿山开发建设构成威胁,严重制约矿山地区的发展[1]。另外,由于我国人口众多,又是发展中国家,资源需求量极大,出现掠夺式开发与利用矿产资源的现象。尤其省内许多不登记的集体和个体企业技术落后,装备差,回采率低,布局混乱,产品结构不合理,造成资源浪费严重。 3.地质灾害防治的方法措施 3.1建立地质灾害监控体系 建立健全适应不同建设需要的地质灾害监测体系,评价地质灾害的稳定性及动态趋势,以达到预防的目的。充分利用现代技术,包括地理信息系统技术(GIS)、遥感技术(RS)及全球定位技术(RS)等[2],在这一领域的技术优势,包括有关高等院校、国家专业实验室及科学研究机构,对地质环境与地质灾害现状开展系统的大规模调查与建档工作,重点查明重要城市、经济带、交通干线及人口密集区地质环境状况及地质灾害的发展趋势,为防灾减灾决策提供基础依据。建立地质环境与地质灾害监测及监控体系;利用现代信息技术,建立地质环境与地质灾害的信息系统、危险性分析评价系统和防灾减灾决策支持系统,并通过网络传输的手段,实现信息的全社会服务体系,为各级政府决策提供科学依据。 3.2改善人类活动与地质环境的关系 环境恶化和破坏的根本原因在于人类没有充分认识到环境对于人类的重要性,在于人类忽视甚至违背自然规律而对环境进行的不恰当的过分干预。因此,当务之急是改变人类的基本观念,增强环境和可持续发展意识,建设符合人与自然和平共处、协调发展的新环境文明。建立同步发展观,即应该追求人、社会、经济和环境同步发展的观念;建立整体效益观,即把追求经济效益、社会效益和环境效益的统一作为社会的发展目标;因为惟其如此,人类的整体生活质量与其所处的环境质量才会得以保障和提高。环境质量的提高,消除了地质灾害滋生的土壤,从根源上抑制了地质灾害的发生。 3.3合理利用资源降低灾害发生平率 自然界承受人类活动的冲击是有限的,也就是说,在特定的地质空间里,地质环境的容量是有限度的。人类所有生产和生活的消费物质,都是直接或间接地取自地质环境。同时,人类在生产和生活过程中产生的一切废弃物,又都直接或间接地排放到地质环境中[3]。然而,地质环境系统供给人类利用的一切物质都不是取之不尽,用之不竭的,对人类排放的有害废物的容纳能力和自净力也不是无限的。地球上资源和环境有限的客观存在,迫使人们不得不改变资源和环境无限的传统看法,改变掠夺式开采资源和利用环境的方式,必须有节制性,合理性地利用资源和环境,这样才能使人口、资源和环境协调统一,逐步改善已被人类破坏了的地质环境,从而有效的降低地质灾害发生的频度和程度。另外,对于地质遗迹也要进行合理利用,并加大保护力度。 4.结语 防治地质灾害和保护地质环境都是不可忽视的环节,人类长期以来自私地只为自身利益而不顾身边环境的恶化,造成了地质灾害频频发生的严重后果。因此,在实现社会经济高速发展的同时,也务必注意合理利用资源,降低地质灾害的发生率,从而有效地保护地质环境不遭到破坏,实现可持续发展的战略目标,造福人类。 地质灾害防治与环境保护研究:地质环境保护与地质灾害防治措施 摘 要:当经济建设脱离了外界不良因素的干扰,最主要的是面对自然条件地质灾害的突发影响,所以环境地质灾害的现状情况和防治措施成为当前社会经济发展建设有序性的主要制约因素。本文对地质环境保护与地质灾害防治措施进行阐述。 关键词:地质环境保护 地质灾害 防治措施 一、地址灾害频发的原因及造成的影响 1、地质灾害频发原因 地质环境是一个动态系统,由于自然和人为的作用常超出生态环境允许的程度,使地质环境恶化,最终给人类自身发展带来不利的影响,也就是地质灾害。可以看出,地质灾害是由于自然和人为地质作用使地质环境恶化,并造成人类生命财产毁损以及人类赖以生存的资源、环境严重破坏的事件。 2、地质灾害造成的不良影响 近年来,虽然在地质环境保护、预防地质灾害、保护人民生命财产安全等方面做了大量工作,但是由于在地质环境开发利用与保护方面至今还没有一部较为完善的法规来进行规范,人们对地质环境的认识及重视还停留在较为初级的阶段,加之某些地区地质环境条件较差,不合理人类工程活动等日益加剧,从而导致地质环境问题日渐突出。经济活动诱发的地质灾害在频度、程度上都大大加强,进而导致对地质环境的破坏越来越严重。频发的地质灾害和恶化的地质环境,严重制约了经济、社会的可持续发展。 二、防治地质灾害和保护地质环境的主要问题 1、人类活动使地质环境遭到破坏 随着人类活动的不断发展,对自然改造能力的迅速提高,人类在利用地质环境的同时,其活动作为一种日益强大的动力因素对地质环境的破坏也越演越烈。水土流失,土地砂化,土地盐碱化,冻融,地震等现象发生频繁。地质环境质量日趋下降,自然资源损失严重,人为地质灾害频繁发生,整个地质环境向紊乱、衰退的演替趋势发展。再加上“三废”抛掷无度等等一系列人类工程,经济活动已造成了相当严重的地质环境问题。 2、保护意识薄弱 我国具有许多在国际和国内都享有盛名的地质遗迹。但由于保护不得力,开发利用粗放,管理滞后,破坏地质遗迹现象屡有发生。例如,嘉荫龙骨山的恐龙化石有的被风化破坏,有的被江水冲走;五大连池火山地貌被开辟为采石场,碎石成堆;勃利硅化木被推土机推出,弃之如粪土。诸如此类事件比比皆是,几乎省内的每个地质遗迹都遭受了不同程度的破坏。地质遗迹的破坏不仅使地质环境改变了,同时也使得经济发展受到了阻碍。增强保护地质环境意识刻不容缓,所有公民都有义务参与其中。 3、矿产资源浪费现象严重 在大规模开发利用矿产资源的同时,也大大改变了矿山生态系统的物质循环和能量流动方式,产生了严重的生态破坏和环境污染,给矿山地质生态环境和资源带来巨大压力。矿山整体地质生态环境质量下降,天然植被覆盖面积降低,裸露岩石增加,地下水资源枯竭,水质恶化,降低了整体防风固沙、蓄水保土、涵养水源、净化空气、保护生物多样性等生态功能,加剧了水土流失、土地沙化等地质灾害。对矿山开发建设构成威胁,严重制约矿山地区的发展。另外,由于我国人口众多,又是发展中国家,资源需求量极大,出现掠夺式开发与利用矿产资源的现象。尤其省内许多不登记的集体和个体企业技术落后,装备差,回采率低,布局混乱,产品结构不合理,造成资源浪费严重。 三、地质环境保护的措施 1、政府要充分发挥好在地质环境保护工作中的领导地位,发挥政府的职能优势,做好地质工作的防治工作。因为政府不是环境的直接使用者,所以政府应该在环境保护中担任中介的作用,担任环境保护的管理与监督者,与各个环境资源的使用者一起做好地质环境保护的工作。 从1990年开始,各个省政府开始推进全省的地质环境管理工作。在省内的各市建立了地质环境监测站,逐步推进各市、地、州地质环境监督管理和地质灾害防治工作。 2、健全地质环境保护的规章制度。各级人民政府要根据具体的《环境保护法》、《矿产资源保护法》和《土地管理法》等法律法规制定出符合当地实际情况的地质环境保护制度,为加强地质环境保护工作提供有效的法律保障。要对地质环境保护目标进行明确,将保护环境的责任落实到地方政府的每一个部门,各有关部门要按照“污染者付费、利用者补偿、开发者保护、破坏者恢复”的原则,规定环境保护、防止环境污染和生态破坏以及资源破坏浪费的经济政策和措施。 3、加强对环境意识的宣传和教育。这是一件非常有必要进行的工作,无论是当地的百姓群众还是矿山产业中的工人管理者,都一定要有良好的地质环境保护意识,要充分地认识到地质环境保护与人类社会可持续发展之间的紧密联系。同时政府领导要发挥指挥的作用,调动所有矿业产业和平民百姓共同参与,把地质环境保护的工作做好。 4、加强对采矿业的管理,严禁违法开采 1995年某镇在采煤过程中,未留足保安等原因致使坡顶发生地表开裂、形成一定面积的塌陷带,前缘发生大规模崩塌,致使10余户民宅被迫搬迁;70年代,某铁矿区由于管理不善,在连日大雨冲击下发生泥石流,严重危害到铁路大桥与下游环境的安全。所以要进行有效的地质环境保护,必要前提就是要有严格的监督制度。矿山的建设一定要严格执行“三同时”制度,在采矿工作进行时也要开展地质环境的保护工作,要保证各项环境保护措施与设施、主体工程要同时设计、同时施工和同时投产。各级人民政府都要对各地的矿产业进行严格的监督和审查,一旦发现有违规施工的情况,要处以严厉的处罚。 四、地质灾害的有效防治措施 除了地质环境的保护,对于地质灾害的防治工作也是非常重要的一环。要是地质灾害的防治工作做得不到位,当地质灾害来临的时候会给人民百姓造成不可以估量的财产生命损失,所以各个城市各个基层一定要做好地质灾害的防治工作,为广大人民百姓的生命财产提供有力的保障。 1、完善机制,进一步加强地质灾害防治队伍的建设,人民政府可以以政府招聘的方式进行地质灾害防治队伍人员的招聘,与在该地区的地质灾害防治人员进行合同的签订,挑选的人员应该着重在政府干部间进行挑选,确保队伍的文化素质和纪律性。还应该就地质灾害防治队伍的建设进行专项的拨款,用于人员的培训和专门设备的购买,还需要对队伍内部人员进行年度的考核,按照合同要求对年度的工作变现进行奖惩,确保地质灾害防治队伍能够在地质灾害防治工作上起到作用和效果。 2、加大对地质环境的检查,对地质灾害防患于未然。要认真抓好农村山区等地质灾害频繁地区的检查工作,把确实存在灾害威胁和影响人群众多的地区划入灾害隐患点,将其纳入地方政府地质灾害防治规划与群测群防的体系之中;对部分还不能确定灾害性,但是在一定条件下会造成严重影响的地区也不要掉以轻心,也应该进行重点的排查。 3、在地质灾害的防治工作上应该要采用刚柔并济的工作手段,才可以有效地减少地质在灾害的发生概率。国土资源部应该要发挥组织协调的作用,充分调动起各个基层乡镇政府等各方的优势,充分利用各种手段进行地质灾害防治的宣传。在农村地区可以通过宣传画的宣传和面对面对广大农民进行防治知识的宣传,应该通过前期迹象识别到地质灾害的来临,做到在灾害发生之前有足够的预防措施;在城市应该通过多媒体或者互联网的宣传,将地质灾害防治的有关知识进行有效的传播,达到具有一定影响力的宣传教育效果。 比较强硬的手段就是建立一系列的法律规范。在日常巡查的过程中,要是发现一些违法违章的建筑等对地质环境造成伤害,一定要严格遵守相关的法律条文予以拆除或者惩罚,要形成足够的震慑力和威严性,才可以让各种违章违法建筑工程不敢继续作业,并且实行严格的奖惩措施,为地质环境得到有效的保护提供了前提条件。 结语: 防治地质灾害和保护地质环境都是不可忽视的环节,人类长期以来自私地只为自身利益而不顾身边环境的恶化,造成了地质灾害频频发生的严重后果。因此,在实现社会经济高速发展的同时,也务必注意合理利用资源,降低地质灾害的发生率,从而有效地保护地质环境不遭到破坏,实现可持续发展的战略目标,造福人类。
浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:煤矿机电设备故障诊断与维修技术 摘 要:文章介绍了矿井机电设备故障诊断意义及诊断方法,通过对设备故障的早期预报及时的采取处理对策,以保证生产顺利进行,对矿井机电设备的故障诊断具有指导意义。 关键词:煤矿机电;监测;维修;问题 1 煤矿机电存在的主要问题 1.1 矿井供电 当前,矿井开采的深度逐年增加,有些矿井的垂深甚至达到1000m,平均垂深也在400~600m之间。矿井工作主要采用多水平提升、接力式排水的方式,这也就引起了矿井供电负荷的增多,同时供电线路较长、供电网络也相对复杂。对于矿井开采来说,安全生产是至关重要的,随着瓦斯等级的增加,加强安全监测系统的可靠性已迫在眉睫。为此,必须进行科学合理的管理,加快技术改造的步伐,增加安全技术投入力度,否则就会埋下安全隐患,甚至造成重大事故,给人们的生命财产带来巨大损失。 1.2 排水系统 排水系统存在设计不合理、设施陈旧等现象,因此系统的排水效率不高。由于资金投入不足、技术较为落后,泵房的安全保护监测装置可靠性能不佳,管网效率也不高。此外,排水泵房在每一水平都有设置,致使需要更多的工人来进行设备的维修工作,导致更多的资金投入,吨煤成本也随之上升。 1.3 矿井通风系统 矿井通风网络长、负压增大,总回风断面减小,所以导致通风设施运行不合理。 1.4 提升系统 目前所采用的提升系统,其提升环节过多,提升绞车原设置的保护存在不够齐全和部件老化的现象,还有一部分保护的灵敏度不足。对于钢丝绳,需要定期进行试验,并且每日都需要进行常规检查,然而在实际生产中却忽视了这一工作,有些钢丝绳已经超期却仍然使用,给矿井安全带来隐患。 1.5 电瓶车和带式输送机 井下电瓶车安全性不够,存在严重的多拉车和超载现象,不适用制动装置进行刹车操作,保险丝用8号线导致过载保护作用无法实现,声音和光信号以及闸瓦和撒沙装置不全。胶带不具有阻燃作用,各项保护如防滑保护、过载保护、烟雾报警、欠电压保护没有较强的可靠性,所需的保护设置也不够齐全。 2 故障诊断及维修种类 2.1 事后维修 故障发生后所采取的处理对策,属于被动性的。由于多在无准备的条件下进行,结果难以完善和彻底。 2.2 计划性定期维修 这种维修方式属于强制性的维修。维修周期的确定通常是根据以往的经验,检修时所采用的手段并不复杂,然而其灵活性却不足,无论设备是否需要维修,根据计划就必须实施维修,因此,导致设备运行完全正常也进行维修,而对于具有偶然性和随机性的故障,却不能及时发现和预防。 2.3 计划性状态检修 计划性状态检修是一种较为先进的检测技术,随着科学技术以及计算机的广泛应用,设备检测技术也逐渐完善和发展起来。通过在线检测和诊断装置,获得设备状态的数据,进而根据这些数据科学合理地制订出修理计划和具体措施。对于设备可能发生的故障进行预测,从而在发生故障之前及时维修,消除设备的安全隐患,不仅能够使设备的使用寿命得以延长,还可以确保生产的安全顺利进行。 3 故障诊断技术 3.1 故障诊断依据 在运行过程中,机械设备会发生各种物理和化学变化,而这些变化则以温度、压力、流量、电流、电压、功率、转速及效率等形式表现出来,并且可以对系统的运行状态进行或直接或间接的反映。机械设备的相关信息都是有一定规律可循的,对这些规律加以利用,就可以有效判断出设备的工作情况,并很快识别故障发生的部位和原因。因此,机械诊断技术应运而生,通过机械诊断技术,能够解决计划性定期维修失修和过度维修的问题,不仅可以使机械零部件在良好的状态下运行,还可以及时发现故障、及时维修,使设备运行的可靠性和安全性都得到提升。 3.2 信息采集 3.2.1 对于设备的运行情况直接进行观察,这种方法要求检测人员具有一定的经验,因其简单易行、方便快捷而得到普遍的应用。进行故障判断时,可以根据声音、振动、温度等信息来进行分析和判断。 通过观察,如果l现机械有磨损变形、松动、泄漏、动作异常等现象,就可以判断出设备的零部件损坏。此外,还可以借助磁粉、硬度计等仪器和手段来进行设备外观的检查。 3.2.2 如果检测的对象是整个设备,则通常需要对其性能进行测定。所采用的方法一般为比较法。即对设备的输入和输出、以及输出变量之间进行对比和比较。对于机械设备来说,其输入和输出并非随意的,而是有一定的规律可循的。只要发现并掌握其中的规律,就可以很快地判定故障所在部位和原因。输入不变而获得的输出较低,又或者输出不变的情况下需要的输入增加,这些都说明设备效益的降低。电流、电压、功率、压力、流量、温度和速度等是体现矿井设备整机性能指标的主要参数。此外,也可以更加直观地用矿井设备的出煤量或运煤量来加以衡量。 3.3 故障诊断方法 3.3.1 很多机电设备发生故障时,都会通过温度的升高来进行预警,因此对设备温度进行监测是一种有效的故障诊断方法。通过将监测和采集到的温度数据制成图表并进行分析,可以对设备的故障进行预警。具体方法是,将温度的数据点连成直线,计算出直线的斜率,由此可以得出机械零件温度发展变化的趋势。进而推算出未来某时刻机件可能的温度值,并与正常工作允许的最高温度进行对比,从而在故障发生前发出警报。 3.3.2 振动监测可分为简单诊断仪和精密诊断系统。对于预防性的维修,振动监测非常有效,因此获得了广泛的应用。简易诊断仪的特点是简单易用、便捷,因此通常采用便携式。由测振传感器接收振动信号,并通过测量放大器进行信号的放大,进而在检波器上显示其振动峰值或有效值,由此可知机械振动的具体情况。对于设备的定期及在线检测,可以通过精密诊断系统来实现。利用系统的磁带记录器的记录功能将振动信号记录下来,并利用中央处理机或计算机对信号进行分析,也可以利用示波器使振动信号直接进入控制器和显示装置。通过对振动信号的分析,更够准确而科学地判断出设备故障的部位和原因,从而针对原因制订合理的维修措施。 3.3.3 铁谱监测:铁谱技术应用于煤矿机电设备的监测虽然时间不长,但已取得了比较好的效果,铁谱监测的仪器,如旋转式铁谱仪、颗料定量仪等,在煤炭系统已研制成功,并成功地投入了使用。铁谱分析的原理:使带有磨屑的润滑油流过一个高强度、高梯度的磁场,利用磁场力把铁磁性磨屑从润滑油中分离出来,且依磨屑的颗粒大小次序沉淀在基片上,则成谱片,以供观测和分析,可以用铁谱显微镜进行观测和用光密度测量仪对磨屑的分布状况进行定量测定,也可以用电子显微镜进行观察。 4 结束语 在煤矿机电设备的使用中,通过运用先进的检测技术,对设备的故障进行诊断,能够实时监测设备的运行状态,判断设备是否正常工作。对于故障的发展趋势进行预测和报警。通过故障诊断,可以快速识别故障发生的部位及原因,对其危险程度进行评价,进而提出相应的对策和建议,快速而有效地排除故障,提高设备运行的安全性和稳定性。 浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:矿山机电设备故障诊断技术分析 摘要:随着我国社会主义市场经济的迅速发展,矿产资源需求量逐渐增加。因此需要提高现有矿产资源开采工作效率。从矿产资源开采角度来看,矿山机电设备的应用尤为重要,机电设备的应用有效提高了矿山资源开采工作效率,因此有必要加强矿山机电设备的应用,并且做好矿山机电设备故障的研究。本文在分析矿山机电设备故障诊断技术原理基础上,进一步对矿山机电设备故障诊断技术及设备故障诊断技术应用注意事项进行介绍。以此对矿山机电设备故障诊断提供具有参考价值的建议。 关键词:矿山机电设备;故障诊断;技术分析 在矿山开采过程中,为了有效提高矿山开采工作效率,矿山机电设备的应用显得尤为重要。矿山机电设备在应用过程中,由于受到较多因素影响,特别容易发生故障,因此需要做好矿山机电设备故障诊断,从而能使得矿山机电设备的正常应用得到有效的保障。鉴于此,本文对“矿山机电设备故障诊断技术分析”意义重大。 一、机电设备故障诊断技术原理分析 矿山机电设备的应用有效提高了矿山开采工作效率,但是由于多方面的原因,矿山机电设备极易发生故障,因此需要提高矿山机电设备诊断效率,诊断主要依据以下原理: (一)建立数学模型 在机电设备在运行过程中,具有较多的数据,主要依靠这些数据来观看机电设备运行状态,从而机电运行数据在机电设备故障诊断中显得尤为重要。鉴于此,为了对机电设备运行数据进行分析,需要建立数学模型,以此来对机电设备运行数据及故障进行相关联[1]。从而有效通过观看数学模型来确认机电设备是否正常运行,从而有效判断出产生故障原因。 (二)采集、处理及分析信息 所谓采集信息主要是对机电设备运行数据进行采集,同时在机电设备上安装各类传感器,以此来发出机电设备运行中发出的各种信号进行采集,在此基础上,并对收集信息进行储存。在此之后进行信息处理。由于在机电设备运行过程中,收集的所有信息并不是都能对机电设备诊断有用,因此需要加强信息处理,将无用信息进行清理,以此真正完成信息采集。最后,对机电故障进行诊断,对收集到有用的信息进行分析,主要是将机电设备运行数据信息与机电设备的标准运行进行相对比,从而有效明确机电设备故障,找出机电设备故障原因[2]。 (三)故障预测 在机电设备运行过程中,由于长期的设备运行,机电设备会出现老化或者自然损坏现象,为了有效增加机电设备使用年限,需要加强机电设备的维修保养,因此需要加强机电设备运行故障预测,从而能够及时有效进行日常维护保养工作,为增加机电设备使用年限提供了有效的依据。 二、 矿山机电设备故障诊断技术 矿山机电设备在运行过程中,极易发生故障,因此需要矿山对电设备诊断技术进行分析,以此使得矿山机电设备的正常运行得到有效的保障。具体内容如下: (一)主观诊断技术 在进行机电设备故障诊断过程中,一般情况下,技术人员先通过自身诊断经验对机电故障进行分析,这种技术被称之为主观诊断技术,这种技术在运用过程中比较方便。目前为了有效提高机电设备故障诊断效率及准确性,通常情况下,技术人员将会借助一定技术设备进行机电设备故障诊断。目前,主观诊断技术对诊断技术人员要求较高,主要是需要技术人员专业知识技能过硬及工作经验较高[3]。此外,对机电设备运行故障进行分析,主要凭借技术人员进行主观判断,导致诊断准确性较低。 (二)仪器诊断技术 目前,为了有效提高机电设备故障诊断准确性,通常情况下,对机电设备运行故障进行仪器诊断。主要是通过各种仪器设备对机电设备运行数据进行分析,以此来对机电设备故障进行诊断,其主要优点在于诊断准确率较高,因此在机电设备运行故障诊断中得到广泛的应用[4]。随着科学技术的迅速发展,机电设备故障诊断仪器功能逐渐增加,并且流通在市场上。 (三)数学模型诊断技术 在机电设备运行故障诊断过程中,为了提高机电设备故障诊断的效率,一般情况下,会对机电设备运行数据进行采集处理,进而选择相关数据建立数学模型,从而对机电设备运行数据进行有效分析,从而实现快速机电设备故障诊断。数学模型诊断技术主要依靠数学知识,在此基础上,将动态检测技术及传感器技术进行相融合,以此使得机电设备故障诊断的及时有效得到保障。此外需要值得注意的是,数学模型诊断技术应用的关键在于能够通过数学知识建立一个合理并具有科学根据的数学模型,才能使得故障诊断准确性得到有效的保障。 (四)智能诊断技术 随着科学技术的迅速发展,我国人工智能技术同样取得了一定的成就,尤其是人工神经网络的迅速发展,促使机电设备故障诊断技术进入了新的阶段。智能诊断技术首先需要建立一个智能诊断系统,以此来进行能机电设备运行数据获取、传递及处理,以此来对机电设备运行故障进行诊断[5]。此外,对规定好的运行数据能够进行动态识别及预测,从而有效对机电设备进行监控管理,不但有效提高了机电设备诊断效率,而且能有效对机电设备故障进行预测,从而有效提高了机电设备使用年限。 三、结语 综上所述,随着社会的发展,矿产资源需求量逐渐增加,从而需要提高矿山开采工作效率,以此满足社会发展对矿产资源的需求。矿山机电设备的应用,有效提高了矿山开采工作效率,在实际的矿山机电设备运行过程中,由于多方面的原因,导致机电设备经常性发生故障,为有效提高矿山开采工作效率,因此需要加强矿山机电设备故障诊断技术分析。目前主要运用到的机电设备故障诊断技术有主观诊断技术、仪器诊断技术、数学模型诊断技术及智能诊断技术。以上诊断技术有效排除了机电设备中常见的故障问题,有效提高了矿山开采工作效率。 浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:矿山机电设备故障诊断技术的应用研究 [摘 要]随着我国科学技术的不断进步,社会各生产领域都开始向机械化方向发展,矿山企业生产中,也积极运用机电设备,以提升工作效率、保障人员安全。在机电设备的长期使用中,极有可能出现一些故障,还需要技术人员运用科学的故障诊断技术,减少故障隐患,以避免因设备故障引发的安全问题和消极影响。本文就矿山机电设备故障诊断技术的应用进行了研究分析。 [关键词] 矿山;机电设备;故障诊断技术;应用 前言:矿产资源是支撑我国经济发展的重要资源之一,近年来,我国经济水平得到了快速提升,新矿山也在不断的建设生产,为提升矿山生产效率和质量,矿山企业将大量的机电设备投入生产,由于机电设备产生故障具有不确定性,因此,还需要相关人员能够充分运用故障诊断技术,定期对设备进行保养维修,消除故障隐患,保证矿山稳定生产。 1 矿山机电设备故障产生原因 矿山机电设备中各零件关系的变化会引起自身故障的产生[1]。在机电设备长期使用中,会因多种因素造成零件的损伤,例如使用中零件受到损伤、设备老化等,导致零件尺寸、形态等发生一系列的变化,并与其他零件之间的关系产生变化,引发机电设备故障。 工作能力的大幅度损耗会使矿山机电设备产生故障。矿山设备在长期使用中,会出现老化、零件磨损等情况,工作能力受到不断的损耗,再继续使用,将会引发更多的故障问题。 超负荷运转也会使矿山机电设备产生严重的故障。每一台设备都有自己的运作极限,一旦实际运作输出的参数超出了设备规定的最大限度,将会因超负荷运转而引发严重的设备故障,需要相关人员立即对设备技术参数进行调整,并提升设备承受能力,以减少故障隐患。 2 矿山机电设备故障诊断技术方法 2.1 矿山机电设备故障主观诊断方法 主观诊断主要是工作人员在进行设备故障诊断过程中,依靠长期工作中获得的经验、借助一定的检验仪器进行诊断的方法。这种方法的使用对工作人员的技术水平和个人经验提出了较高的要求,虽然与其他诊断技术相比具有简单快捷的优势,但是仅适用于一些常见、易于诊断的故障,对于较为复杂的故障,这种方法尽可以作为参考。 2.2 矿山机电设备故障仪器诊断方法 仪器诊断主要是以设备内的液压系统温度、压力及振动等参数为依据[2]。诊断过程中,工作人员需要首先对这些参数进行收集,在运用信息化系统进行科学的分析,从而获得矿山机电设备故障诊断结果。目前在矿山机电设备故障诊断的仪器诊断中,主要运用的仪器为综合、通用、专用三种。 2.3 矿山机电设备故障智能型系统诊断方法 智能型系统诊断主要是运用计算机进行设备信息的收集整理,使其具备与人脑相似的思考过程,以便对数据进行合理的科学判断,得出诊断结果。这种诊断方法相对来说比较复杂,适用于产生复杂故障机电设备的故障诊断工作。 2.4 矿山机电设备故障无损坏检测诊断方法 无损坏检测诊断是在检测过程中,对机电设备主体、零件、金属材料之间的隐蔽部分进行的检查,这种诊断方式主要运用超声波、射线照相等先进技术,因此并不会对机电设备造成损伤。由于无损坏检测诊断的运用需要花费大量的费用,因而在我国矿山机电设备故障诊断中鲜少有人运用。 2.5 矿山机电设备故障压力诊断方法 压力诊断法主要是通过传感器,将机电设备运行中的各项参数传递给工作人员,由工作人员进行故障分析的一种诊断方法。这种方法不受环境和压力的影响,能够使工作人员进一步了解机电设备所处环境、温度、运行压力等,并具有快捷、精确等优势。 2.6 矿山机电设备故障诊断专家系统 故障诊断专家系统是一项先进的矿山机电设备故障诊断技术,适用于较为复杂的设备故障,能够结合多种诊断技术,对故障进行系统、全面的诊断,为工作人员提供最为完整的诊断结果。 3 矿山机电设备故障诊断技术应用过程 在故障诊断技术的应用中,工作人员首先需要建立数学模型,以便能够将接下来收集的设备数据融入模型中,使机电设备实际运行情况得以清晰展现,令工作人员充分了解机电设备中各部分数据与故障之间的联系,为诊断工作提供科学依据。 信息的采集是诊断工作中的重要内容[3]。工作人员需要利用机电设备上的传感器进行设备运行中各项数据的收集,所收集的数据会直接被储存在系统的数据贮存器中。随后,工作人员应对收集到的数据进行整理分析,将无用的数据去除,有用的数据转换成便于理解的内容,并将所得结果与标准运行参数进行比较分析,了解设备实际运行情况,明确设备故障及其产生原因。 另外,工作人员还需要根据设备的分析结果对其使用寿命等方面进行预测,以便为今后的设备保养、维修工作提供参考依据。 4 矿山机电设备故障诊断技术的具体要求 4.1 遵循机电设备故障诊断原则 在矿山机电设备故障诊断技术的应用中,要求工作人员严格遵循机电设备的诊断原则。在故障诊断前,工作人员应遵循准确性原则,收集机电设备故障相关信息,根据矿山特性,选择相适应的A/D采集模块、传感器等设备,以保证所收集信息的准确性。针对安全性要求较高的矿山,工作人员需要遵循“防水、防尘、耐高温、抗干扰、防震”等原则,选择符合要求的传感器。 4.2 科学提取机电设备故障信号特征 要想准确判断设备故障原因,必须要较好的识别出故障信号特征[4]。矿山这一地质情况较为特殊,工作环境十分恶劣,机电设备故障信号特征相对微弱,因此,工作人员在运用故障诊断技术时,需要从设备的轴承与齿轮的剥落、断齿、擦伤等较为明显的故障开始诊断。再运用自适应提升小波分解算法与特征匹配准则提出信号特征[5]。同时,工作人员也可以运用初始双正交滤波器组,对机电设备的提升算子、对偶算子等进行获取,以构建新的小波基函数,并运用预测期和更新器对原始信号进行预测更新运算,以获取设备产生的高频、低频信号,确保自适应提升小波分解算法的实现。 4.3 故障诊断后的设备维修 故障信号特征对工作人员的故障诊断提供了充分的科学依据,有助于工作人员快速诊断出设备的故障原因。在经过诊断后,工作人员需要对设备进行维修,维修工作可以分成四种方式。 第一种是预防性维修,即针对故障诊断过程中诊断出的故障预兆进行维修,以便将机电设备故障扼杀于萌芽状态。第二种是周期性维修,需要工作人员根据诊断结构,制定合理的周期,并按照周期对机电设备进行检查和维修,实现对早期故障的有效控制。第三种是计划性维修,工作人员通过对诊断结果的分析,预测设备可能发生故障的时间、内容等,并根据这一时间实时检查、维修,减少安全隐患。第四种是事后维修,是工作人员在故障发生后进行维修的方法,因工作人员已经获得故障诊断结果,因此维修工作效率能够得以提升。 结论 矿山机电设备的运行情况与矿山工作安全有着重要联系,一旦出现设备故障,不仅会给矿山企业造成巨大的经济损失,同时也会严重威胁工作人员的人身安全,因此,要求相关技术人员科学运用机电设备故障诊断技术、明确技术运用过程和要求,以保证设备的安全稳定运行,促进我国矿山开采事业健康发展。 浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:煤矿机电设备故障诊断及维修技术分析 [摘 要]本文首先简要分析了煤矿机电设备的常见故障,其次分析了煤矿机电设备故障的检查方法,最后重点分析了煤矿机电设备故障的维修方式方法 [关键词]煤矿机电;故障诊断;维修技术 煤矿设备既是保证煤炭开采,实现经济效益的基础,又是矿工生命的保护者。煤炭生产系统存在大量的开采、掘进、运输、提升、通风、排水、供配电、控制、钻探等设备。设备维修是确保设备正常运行的主要手段,是煤炭企业一项重要的管理工作,是生产费用支出的主要部分。煤矿井下设备工作环境复杂,工作对象主要为坚硬的煤炭和岩石。且生产场地动态移动,加上开采过程中伴随着大量的粉尘产生,设备的磨损、老化、劣化、锈蚀,局部损坏等故障多。加强机电设备管理,减少设备故障,保证设备安全、经济、可靠运行,是企业生产经营管理的基础工作,是企业产品质量的保证,是提高企业经济效益的重要途经。因此做好煤矿企业机电设备的故障分析及维护管理是煤矿企业重要的基础工作之一。 1、煤矿机电设备的常见故障 通常来说,各种各样的煤矿机电设备故障不断出现,而故障原因非常复杂,新的故障加大了维修难度,而大部分煤矿机电设备故障率都随时间的变化而发生变化,根据其发生的阶段不同进行分类如下: 早期阶段:机电设备刚开始投入生产初期,会有一段时间的磨合期,在磨合期里往往发生故障的几率比较高,磨合期的长短和故障率与产品的性能、产品的结构设计以及产品制造的质量有关。早期的故障大多与机电设备的设计缺陷、制造缺陷或产品使用环境及操作人员技术水平有关。 中期阶段:磨合期以后进入稳定期,即所谓的中期。这一阶段的仪器性能已经趋于稳定,设备故障率很低,使用起来比较稳定,也是设备的最佳工作期,设备寿命的长短也决定于此阶段的工作期限。在此阶段,故障的发生是偶然的、随机的,主要的故障原因是设计、使用不当及维修不力。 晚期阶段:设备使用后期,故障发生几率逐渐增大,因为设备的所有部件在经过长时间使用后,都会出现磨损、疲劳、老化、腐蚀等现象,在这阶段经常出现的故障类型有:①设备性能参数突然下降,②振动的异常,③声响异常,④磨损残留物的剧烈增加,⑤排气成分的变化,⑥过热现象,⑦裂纹的形成与扩展,⑧电压和电流的剧烈变化等。 2、煤矿机电设备维修技术分析 (1)维修方式策略分析 设备的维修方式是指对维修时机的控制,具体方式主要在以下几种:事后维修又称故障维修,是当设备发生故障或损坏、造成停机之后才进行的维修;定期维修又称计划维修,指设备只要使用到预定的维修时间,不管其技术状态如何,都要进行规定的检查和维修工作;视情维修又称按需预防维修或状态监测维修,它不是根据故障特征而是由设备在线监测和诊断装置预报的实际情况来确定维修时机和内容机会维修,它是与视情维修或定期维修同时进行的一种有效的维修活动,实施这种维修可获得较好的有效度。在故障发生频繁、人力、备件费用或停工损失很大时,改进设计是最好的办法。从理论上讲,通常确定维修方式的基本原则是:对经济效益、安全生产影响比较大的设备,若能够运用状态监测手段探测故障征兆,应采用状态维修,否则应用计划预防性维修 对处于连续生产线上且没有后备机械的设备应采用计划性预防维修;对经济效益和安全生产影响不大或有备用机的设备,应采用事后维修;对故障征兆无法有效监侧,以随机故障为主要故障形式的设备,应采用事后维修。 (2)维修类型策略分析 维修类型的确定便于人们根据具体的故障情况选择相应的维修方式,从而实现对机电设备的维修控制和故障率的最低化。基于对机电设备故障类型的分析,机电设备的维修类型可分为偶发型维修和寿命型维修两种。 偶发型故障维修一般是不能预测的,通常采用事后修理方式,对特别重要、连续不间断运转、不允许突发故障停机的设备,可采用在线连续状态监测,配以备用设备和保护系统,以预防因操作失误、检查疏忽等造成的故障。 寿命型维修一般是可预防的,主要根据维修和故障停机的损失及安全性的要求选择维修方式。 3.煤矿机电设备故障的诊断方法 3.1 参数值的检测与控制 通过参数对设备进行检测是一种快速的检测方法,主要通过对运行中设备关键部位的各项数据进行实时的检测,通过实测数据与历史数据的对比,判断出设备运行的正常与否。举例说明,有依靠温度参数的变化做出诊断的案例,很多设备在运行出现故障时,都会伴随着温度的上升,利用这个规律就可以通过检测温度是否异常来判断设备是否在正常运行。 3.2 网络技术的运用 庞大的网络技术能够对矿山中发生的机电设备故障进行统一的分析诊断,利用庞大的数据量进行反复的验算与模拟,从而从故障的隐蔽性及渐变性背后找出引发故障产生原因同某种模糊征兆之间的关联性,并以因果对照的方式形成一定的对应矩阵,为专家分析提供科学的数字依据。 3.3 建立故障诊断数据分析库 故障诊断系统的建立是以记录以往故障情况为前提的,并在清楚知晓设备各部位运行参数的基础上,将故障数据同正常数据进行比较和分析,最终得出故障预判的体系。这是一个逐步完善精进的优化过程,需要通过不断的数据添加,使得系统的计算更为严密和准确。 4.机电设备的维护及排障方法 4.1 提高维修专业水平 人为因素也是机电设备出现故障的一个重要原因,操作者操作过程中没有按照相关规定进行,最终引发出一系列的故障问题,所以为了避免这种问题的出现,要对操作人人员进行相应的技术教育和培训,保证设备的操作人员全面了解相关知识,可以通过考试等形式确定操作人员的专业知识水平;经典案例分析,对于一些有代表性的故障问题,组织所有操作人员进行分析学习,最终实现提升操作人员综合素质的目的。 4.2 严格管理设备检测维修 煤矿企业的管理层要在生产过程中树立安全管理的意识,将机电设备的管理作为企业生产管理的重点,加强设备管理及操作人员的管理。可以在相关人员中推行责任制,将每个环节落实到实处,确保工作人员的行为符合相关规定;可以建立完善的激励机制,直接将员工的业绩和设备维护及检修联系起来,并在这个过程中设置奖金以及福利等,将员工的工作积极性调动起来;对生产过程中违背相关操作守则的员工进行处罚,对表现优异的员工给予物质奖励等。在这种榜样力量的引导下,可以带动整个员工队伍的工作热情。 4.3 重视培养职工的安全技术能力 如果实地作业人员能够经过技术培训,对机电设备的构造、原理及性能有所了解,就能够在使用中发挥检查和排除故障的作用,避免使用设备时造成超负荷运转,以达到增长设备使用寿命和利用效率的目的。 4.4 广泛利用液压系统 在采矿作业中,利用液压系统进行物资的运输,就可以很大程度上避免运输过程中油体渗漏、液体自燃等事故的发生,从安全性能上看得到了保证,并且还减少了物资的占地面积。但在实际操作过程中,液压绞车也时常发生设备故障,这就需要对绞车状态进行监测,实现液压绞车参数状态的检测,从而对故障的判别和维修做出指导。 4.5 引进现代化新设备 在对技术人员及监测系统进行升级改造时,还要关注设备的利用率及环境污染等问题。为缓解上述问题,尽量选择技术先进的设备,将低噪音、低能耗、低污染作为选择机电设备的重要考核标准。这样的举措在有效提高设备的性能的同时,还可以达到降低生产成本的效果,进而增加企业利润。 5 结语 设备的故障诊断,就是利用科学的监恻技术,对设备所处的状态进行监测,预测设备运行的可靠性,确定其整体或局部是正常或异常。它能对设备故障的发展作出早期预报,对出现故障的原因、部位、危险程度等进行识别和评价,预报故障的发展趋势,迅速地查找故障源,提出对策建议,并针对具体情况迅速地排除故障,避免或减少事故的发生
石油地震勘探技术研究:石油储藏的侦察兵――地震波勘探技术 摘 要:为了实现大规模的地质勘探而利用不同标准的波的固定传播速度(如纵波、横波、转换波……)发展地震波勘探技术。地震波勘探是地球物理勘探中一种最重要的的方法。 关键词:石油储藏;地震波;勘探 1 地震波发的勘探原理 地震波法的原理并不困难,基本办法是用高爆炸力的TNT炸药在地面激起人工地震波,震波沿着与地面垂直的方向传播,在碰到质地相对致密的岩层以后,一部分波被反射回地面,预先,在地面上安置起许多呈现点阵的检波器,这些检波器能够把地面微弱的震动变成电子信号,通过连接线传输到接收机里,接收机的功能是分道记录不同位置的检波器的电信号,早期是用把经过自动增益控制的放大的电流随时间的进程记录在照相纸上,最近三十年来已经使用模拟和数字法把信号记录在磁带上。 记录在载体上的地震波信号是一道道衰减的波浪,他们相互之间随位置的移动,其波峰和波谷逐渐变化,一个特征是,当出现了某一岩层的明显反射时,相邻的波峰或波谷会形象地叠合在一起.这样,如果沿着几条线逐渐放炮(激励地震波),并逐渐布置检波器阵列.则在拼合起来的记录上,可以看见这些波峰形成了一道墙,有时墙呈现出下凸的弧形,甚至在这条弧形线的下面还有一根上凹的弧形线,这就意味着两条组成如“眼睛”状的弧形线之间的岩层可能是封闭的。这个时候,地震工作者需要在与刚才那根地面侧线的垂直方向上再布置几条平行的侧线,看一看在同样的深度附近,会不会出现类似的两条眼状弧形线?如果证实确实也有,那么,在这个地区的地下深层,存在一个穹隆形的构造,它有可能是储藏石油的地方。 为了精确测定深度,还需要对记录上的墙出现的位置(它的横坐标是按时间,即毫秒作计量单位的,其原点表示爆炸发生时那一瞬间),这就需要把时间量度转换为距离量度,办法是一,使用纵波传播的速度和时间的乘积;二,按照时间差一定的传播轨迹应满足双曲线的规律,这样的转换被称为“归位”,经过归位运算以后的的地震反射波各点就是实际深度了.这样,我们只消精确地计下眼睛状曲线的各点,就能较为准确地圈定地下可能的储藏石油构造的位置和深度了。 实际情况远比上述简单原理复杂,首先,爆炸一瞬间并不纯粹产生纵向传播的,对确定岩层位置有益的好波,它同时可能产生强烈的声波和沿地面方向传播的水平波,它们对反射回来较弱的纵波进行干扰,常常使得对可能出现的构造模糊不清的现象,这就需要人们去掉这些害波. 除了上述的两类危害地震波勘探的坏波以外,还存在着在层间反复多次反射的无用的波,这种波也可以根据规律被滤掉.另外,还有一种诡异的波,它产生在地下可能出现的岩石的尖锐面上,仿佛在某个尖锐的点上,又出现了另一个爆炸源!,这个虚假的爆炸源很无聊地反向(向地面方向)传播波,又反向碰到下面的岩石被反射到仪器记录里,和有用的波混淆在一起,十分难以区别。 总之,现代地震波法勘探的任务就是要把有用的波收集起来,去掉干扰,换句话说,就是要提高信噪比.同时,地震信号也要作到准确的归位(实际上,纵波传输并不一定准确按照人们预先测定的速度在复杂的地下传播的),最后,加密检波器点阵以获得更细致的分析也很重要,而这,又加重了勘探的成本.在海上,还会出现波在海底与海面之间多次反射的干扰.最后,新型,高灵敏度的检波器群设置能够向着3D和全息的描绘地下构造的实现.另外,还要考虑地震波穿透岩层时的折射影响。 2 地震勘探的三种基本方法 根据震源激发出的振动(也称地震波)向四周传播的波型特征,地震勘探可分为三种基本方法。它们是反射波法、折射波法、透射波法。 2.1 反射波法 如果我们在离震源较近的若干接收点(1,2……,N)上布置检波器,就可以测出地震波从震源出发向地下传播遇到不同地层界面(Ⅰ、Ⅱ……)时反射回来的地震波及其依次回到地面各检波点的传输时间t1,t2……(t1,t2称为旅行时),旅行时的不同代表了浅、中、深地层在地下的埋藏深度的不同,运用这些微小差异就能直观地反映出地层的起伏变化。这就是反射波法地震勘探所依据的原理。 2.2 折射波法 炸药爆炸后,激发的地震波向四面八方传播,当遇地层分界面时,除有一部分反射波返回地面外,还有一部分地震波透过分界面并沿着该分界面在下面地层中传播。在一定条件下,这种沿分界面传播的地震波也会返回地面,这种地震波叫折射波。通过接收这种波来分析地层情况的方法就叫折射波法地震勘探。 2.3 透射波法 如果我们将激发点和接收点分别放在地质体的两侧,直接接收透过地质体的波,这种勘探方法叫透射波法地震勘探。目前,反射波法应用最广,折射波法次之,透射波法只作为辅助手段。 3 结语 由于地震波法所得到的数据量非常庞大,使得用于计算的计算机必须是大型,高速的,现今三大大型计算用的领域就包括了石油物理勘探。在我国,自大庆油田发现以来,绝大多数新油田都是由地震资料提供构造而找到的。世界上的墨西哥湾油田、中东油田、里海油田等许多大中型油田也是如此。可以预料,地震勘探在寻找油气方面仍将发挥重大的作用。可以说,如果没有地震勘探,现代油气勘探找油找气就很难进行。 石油地震勘探技术研究:非地震勘探在石油勘探中的重要作用 摘要:非地震勘探是指除地震技术以外的其他物探技术。自上世纪九十年代以来,非地震勘探技术发展迅速,比如新仪器的应用,使勘探精度有了很大的提高。加上电磁仪大量的植入地震仪的成熟技术,还有计算机技术和数据处理的不断进步,让非地震勘探技术应用更加的广泛。由于仪器精度的提高,非地震勘探的应用从油气天的概查和普查逐步扩大到详查和细测,非地震勘探成本低、效率高,在油气田的勘探中发挥着不可替代的作用。在国际石油动荡的大环境下,合理的开发并使用非地震勘探技术,对提高勘探的效益,降低风险具有战略性意义。 关键字:非地震勘探;重要;发展;应用 非地震勘探的方法和原理 非地震勘探包括重力勘探、磁力勘探、连续电磁剖面法(CEMP)勘探、大地电磁(MT)勘探,还有近几年的三维非地震勘探,时频电磁勘探等很多方法,而且在国内外,海陆的应用各有不同。 重力勘探是一种很常见的地球物理方法,它是根据地球内部的岩石的一些物理或者化学性质不同引起重力异常对地下进行构造或能源的勘探。在石油勘探上,重力勘探有着很高的应用价值。通过重力勘探能够精确的对油气层的储集层孔隙度、储集层封闭条件、裂隙的孔隙度进行评价,也能够发现矿场水的孔隙层,可以为新发现的油气层进行正确的评价,并做出生产计划评价,同时可以观察储集层的流体的状态。 磁力勘探是根据各种矿物和岩石的磁性的不用,在地面测定各个部位的磁力强弱来研究地下矿物的分布情况以及地质构造。在油气田区,会由于烃类向地面的渗透而形成还原性环境,可以把岩石或者是土壤中的氧化铁最终还原成磁铁矿,磁力仪就可以测出磁力异常,加上其他的手段方法就可以发现油气田的存在。 电磁法勘探是石油物探的一个重要的分支,随着石油需求的增加电磁法勘探的作用也逐渐的被认可和关注。电磁勘探法可以分为大地电磁(MT)勘探、连续电磁剖面法(CEMP)勘探。大地电磁测探法师用原有的交变电磁场做为场源的地球物探的一种方法。在交变电磁场以波的形式往地下传播时,不同的介质内会发生折射和反射现象,从而得知地下介质的电阻率情况。因为电磁场的趋肤作用,各种电磁波因周期不同会有不同的穿透深度。因此通过对地表的大地电磁场进行观测,研究它的响应频率就能知道它垂直地下的电阻率的分布情况。连续电磁剖面法(CEMP)勘探是大地电磁测探派生出的方法,它是根据预期探测深度选择一个或者多个固定的频率,对剖面同步进行磁场和电场的测量并求值,用于研究断面的横向变化。 非地震勘探的重要作用 1具有普查的导向作用 非地震勘探技术的主要应用是对区域进行普查。在时代进步,科技发展的新世纪,仪器和技术进一步提高,也加强了非地震勘探技术的普查导向作用。非地震勘探技术的主要优势在于它的周期较短,并有很高的精度,而成本低能够适应不同的条件,能够更准确的更有效的解决地质问题。国内外的实践证明,非地震技术在解剖新区上是最快捷而且便宜的技术方法,其中焉耆盆地的宝浪油田的勘探发现就是非地震技术应用,快速的导向,从而提高了经济效益。焉耆盆地位于塔里木盆地的北边,是一个小型盆地。最初的地质资料上甚至没有明确的轮廓。但是,在1993年四月到年底的时间内,重磁勘探队就完全的查清了该地区的基底构造、地层分布、断裂特征、隆坳分布等基本的地质情况。在测得的二次导数异常图中,可以清楚的了解到这个地区的地质构造分布情况。然后根据这些已知的构造上部署一些地震剖面,进一步探测构造形态和埋深情况。这种探测向导使得从新区启动到发现新油田只用了18个月。通过重磁的普查 扫面,在用户电法进行落实,让地震测线有一个很好的地质资料基础,能 够实现最快捷和经济的勘探。 2对勘探中的油田进行预测和评价 在地震技术或者是三维地震技术精确查明构造位置和形态的情况下,探井的部署成功率也只有40%~50%,主要是因为构造虽然落实了,但含油气的实际情况还是不清楚的。这是非地震技术就会发挥很好的作用。非地震技术能够为含油气情况提供非常重要的信息,为部署钻探提供有利参考,进而太高探井部署的成功率。在一个油气藏周围,由于油气的聚集或者运移等过程中必然会发生一些物理或者化学变化,形成不同于其他围岩的异常综合体。而这些变化主演表现在磁性、电性或是化学性质的渐变性,并不能呈现出很明显的物性界面,所有地震方法很难起到效果。然非地震技术是从油气异常的宏观整体特征出发的,能够非常有效的找到油气富集的所在,圈定这类异常体。 还有很多非地震技术能够发挥预测和评价的作用,比如油气的化探、复电阻率法、电场差分法、建场激电测探法等。其中的复电阻率法是国内应用最多的,也有很好的效果,对油气主体的很多参数异常特征研究。这种方法适合干井和商业油流井的评价。非地震勘探技术对油气田的预测和评价在我国的油气开发中起到了重要作用。 3镶补和替代在地震勘探困难地区的地震勘探 我国的油田勘探有很多的地区地质构造复杂,这是现在和将来都要面对的问题。但是技术在进步,勘探复杂地区的方法和技术也在不断的更新,适应。复杂地区的一些难题已经在新的方法和技术中的到了一定的解决,并取得了一定的成果,但是还有很多问题亟待解决。如,复杂的地表地区(碳酸盐裸露区、地表砾岩覆盖区等)以及复杂地质构造区(高陡构造带、山前逆掩推覆带)面临着信号能量弱,成像困难等问题,是勘探的困难区。 在这些地震勘探困难区,地表是能量衰减很快的高速层,所以有效反射的信噪比比较的低。因此需要寻找一种能够穿透高速层的物理场做代替。而电磁波法整合具有这种穿透性,这就和地震法勘探形成了很好的互补。但是,电磁法也有缺点,它的分辨率没有地震法高,对构造的主要电性界面反映不会有太大的差距。因此,电磁法可以为地震法做镶补。在依奇克里克地区进行的CEMP勘探就是成功的一例。这个地区受到了南天山的构造带的强烈挤压变形,形成逆掩带,背斜地层倾角大而且地表为山区。地震勘探投入大,依然存在问题,因此该区布置了CEMP实验测线做剖面产状。为该区无资料的部分做出了很好的镶补。随后此法也成了该区的有效勘探方法之一。 4对开发中的油田的储集层有监测作用 在一项研究中表明,孔隙度、饱和度和温度变化都会对电阻率产生影响,而且变化很灵敏,因此人们逐渐把电法或者电磁法应用到油田的开发上。具有对储集层进行描述和监测的一些非地震技术有井地直流电阻率法、大功率充电电位法、井间电磁层析成像法、井地建场激电法以及井中重力法等。 在国内,利用大功率充电电位法监测油藏的范围,有很好的效果和经验。作法是注水后采用井套管进行供电,地面布置监测网,通过观测注水引起的电位变化进行指导油田开采。西方主要应用夸孔电磁层析成像法,通过反演的成像监测两井间的电阻率变化和分布,这样可以动态监测油田开采的变化或寻找剩余的油气。这种方法的发展正处于起步阶段,并有着良好的应用前景。 结语: 非地震勘探技术多种多样,根据不同的原理可以在不同的地质条件下应用,能够很好的降低成本,提高勘探效益。也为复杂的勘探困难地区提供了新的方法,促进生产。非地震技术也在逐步的完善进步,在石油勘探事业中发挥着不可替代的作用,以后会发挥更大的作用。 石油地震勘探技术研究:石油勘探、数字地震仪和海啸探测器在其模拟电路中需要精密电阻器 地震仪系统是在勘探石油和天然气以及探测地震和海啸方面最常用的方法,它利用诸如炸药、落锤或气枪等表面冲击能量源,将冲击波前引入大地,其效果类似于制造一个小规模的受控地震。 虽然地质学家不确定清楚可能发现石油的具体确切位置,但是他们的确知道在特定类型的岩层中比较容易找到石油。它经常蕴藏在非多孔岩石层之间的多孔岩石中。这些岩层通常在所谓的向斜中倾斜或交叠向上,或背斜中交叠向下。 在地球的复合结构中,比如石灰石、页岩或盐之间的界面中,每个间断都形成反射能量。这种小能量被反射回到地震检波器探测的地表。地震检波器具有非常敏感的传感器,可跨越很大的距离。当每个分层界面的快速回响组到达地表时,被放大和记录。测量设备必须非常快地按顺序切换灵敏度,以便衰减最初浅处的高能量回响并探测最弱的大地深处的回响,不丢去传输过程中来自任何层的信号。此外,测量设备还必须没有噪声,以防丢失最弱的信号。 在修正地表层的风化和海拔高度、正常返回、第一个到达等因素后,通过对这些信号的计时和计量,就有可能生成一幅代表地球第一个约5英里深的横断面图。这些横断面显示出背斜、向斜、地层圈闭以及可能聚集了石油或天然气的其他结构。 这台现场应用过的宽带接收器和磁带驱动器上放大并记录反映地震信号的数字地震设备利用了匹配和分立的表面贴装的箔电阻器。 新的Z1系列BulkMetal高精度箔电阻器几乎能够保证无噪声地运行。无论在高温高湿的丛林还是干燥寒冷的北极,它们都能在个别地震系统内或几个相互关联的系统之间提供可预见的响应和非常精确的放大器跟踪。在以后的分析过程中对信号重建后,精密的放大器保证地质学家可以在这些精准的数据上构建他们的预测。 地震仪系统要求衰减电阻器具有快速响应的精度,以防止错过脉冲。他们必须对温度变化不敏感,必须有极好的相对跟踪温飘,这样才可以长期预见和重现增益设置和比率。电阻器还必须表现出非常低的电流噪声,以避免掩盖反射信号。鉴于工作时可能有很多信号输入通道,各放大器之间的相移一定非常紧密,故放大器模块必须互相跟踪。如果以后要对从世界各地收集到的信息进行有意义的比对,要绝对满足这些要求,特别是在跟踪方面。 地震仪系统的核心是其放大器模块。高增益放大器可选择频率,从而需要非常大的自动增益控制(AGC)的范围。 对这个单元提出的要求非常严格。由于第一个精确测量的能量突发是传送到地面,放大器必须先压低信号,然后当反映地震能量的信号减弱时再放大。 设备中使用的放大器逻辑包括增益级以及衰减器。一个电阻分压器网络允许在将信号衰减或传递到第一个放大器的各个步骤中存在信号衰减,这取决于放大器的输入范围。增益开关自动控制衰减量。 然后,信号进入可以提供完整信号或类似衰减的另一个电阻衰减器。这个衰减器连接到第二放大器级。以后的每个放大器级还包含一个可以提供精确衰减或完整信号的电阻衰减器。 虽然地震监测和海啸跟踪仪基本上与石油测井设备相同的,但是其最初动力冲击是由大自然造成的,而非人为造成的。 Z1系列箔电阻器超过以前所有精密电阻器的稳定性标准,它提高了温度稳定性、负载寿命稳定性以及防潮性的量级,所有这些在我们不可预测的全球气候方面变得更加关键。这些新基准水平的性能为设计工程师提供了搭建以前不可能实现的模拟电路的工具,同时由于不再需要在以前电路通道阶段仅用于稳定或迭代精度目的校正电路,从而降低了大多数关键电路的成本。 在箔技术之前,高频精密应用只能采用精密金属膜电阻器,但是它们不如绕线电阻器准确和稳定,而绕线电阻器不具有良好的高频响应。新的Z1系列箔技术向设计人员呈献了比绕线电阻器更精密的电阻元件,而且还适合高频和高温应用。第四代威世箔电阻技术生产出绕线电阻器不可能实现的小型表面贴装电阻器,同时比薄膜电阻的准确性和稳定性还高。BulkMetal箔电阻器的尺寸可以小至0603,作为板载二级标准,安装在设备的任何地方,甚至进入深度空间。新的Z1-FoilFRSM系列和SMR3P表面贴装片式电阻体现了创新的新技术。 在过去,电阻元件工程师试图通过降低元件内的固有应力提高电阻器的性能。例如,在精密的绕线电阻器中,他们尝试了多种方法使用足够的卷绕张力将线绕好,而在骨架上成形后又减小了应力。这在制造实现时非常的困难。然而,在实际电路中的应用过程中加热和循环后,该工艺无法避免应力改变电阻值。薄膜电阻器没有这个功能,因为必须将薄膜直接喷溅或沉积到基体上形成一个新的电阻集聚。因此,使用薄膜技术的工程师必须注意使用涂层和封装保护该膜。箔电阻技术实际上通过反作用运用应力使力达到平衡,从而利用这些应力生成一个非常稳定的电阻器。 在其他技术方面,针对大数热稳定元件,制造商努力在电阻材料方面达到最低的的电阻温度系数(TCR)。箔技术集中在实现无需最低TCR的箔,但是该箔在广泛的温度范围内具有最线性的TCR并确保它在极其严格的容差范围内重现。可以在一个比较厚的保持与其合金原料相同分子结构的冷轧箔中达到TCR。这是箔电阻器的基础,因为箔必须在电阻器在其整个设计寿命中可能会遇到的任何温度范围上作为一个整体结构,具有固定和已知的线性膨胀系数。 在构造中下一个最重要的元素是将箔装入独特的平面基体的粘合剂。它必须耐受高温、脉冲电源、水分侵入、冲击和振动、低温暴露、静电放电(ESD)等,而且仍然使箔元件牢固地粘在基体上。由于这些特点,箔电阻器的基本技术包含确立箔技术的基本的应力补偿。 BulkMetal箔合金具有已知线性膨胀系数(LCE)的已知正TCR。将箔结合到也具有已知LCE的扁平陶瓷基板上,选定该基板用于诱发箔中的预加应力。在这种结构中,在箔上施加了两个相对立的作用。第一个是随着温度上升箔片在阻值方面内在的增加,即一个正TCR。第二个是箔片粘接在基材上以至于被限定着随基体变化,选定的这个基板的特定的线性膨胀系数LCE比箔的LCE小。因此,当这个合成的结构经受温度上升时,由箔形成的电阻层则试图按照其固有的LCE膨胀,但却被基体较小的膨胀特性限制着。 结果是,试图抵抗基材的约束力而膨胀的箔经受了迫使其电阻下降的压缩力。在这种力的完美平衡中,由于温度升高而导致的电阻减小恰好抵消了由于同样的温度升高而导致的箔电阻的内在的阻值增加。最终产生了一个在-55~+225℃温度范围具有接近零的TCR0.2×10-6/℃的电阻。这种结构设计使得预加应力未超过材料的胡克常数,因此,在整个负载寿命和应用中保持平衡和电阻器稳定性一在设备的整个计划寿命期间将总电阻变化保持在0.05%以下。 箔电阻器的扁平结构与表面的电阻材料(封装前),有助于微调电阻至其电阻值的独特的过程。在气密封装诸如径向引线VHP100H系列或许多其它封装结构中可实现低至0.001%的容差。电阻元件是通过网格进行光蚀刻的。这个网格包含一个具有几何比例的连续环路,当连续少量增加电阻而未引起电流噪声、热点时,可以去除该环路。网格进一步设计成在邻近的路径具有反向的电流,以尽量减少高频性能的互感和电容。使用这些基本的技术创新,可以实现许多不同配置的电阻器,其中包括功率电阻器、电流检测电阻器、气密密封测量电阻器、带应力隔离柔性引脚的表面贴装片式电阻器,以及在航空航天,医疗设备,过程控制,或更多应用在需要高精密电阻器、电阻排和微调电位器的任何地方。 除了为电路设计工程师提供当今世界上最精密和最稳定的电阻元件外,采用BulkMetal箔电阻器Z1技术的表面贴装片式电阻器缩小了电路和降低了功耗,将全部性能优点融入一个小至0603的电阻器中。然而,减小电路面积引发了与热管理和意想不到的后果相关的新的设计挑战,并在某些情况下对ESD更加敏感。其中一个问题就是,只要在两种不同金属接合处存在温差的地方便有导致电压误差的热电动势(TEMF),比如内部电阻元件结合到电阻器的外部引脚处。不均匀的内部功率耗散、被散热器加热的引脚、以及沿导电路径中电路板的散热路径和基板材料本身都会在电阻器上逐渐形成温差。根据固有TCR和LCE设计的箔也具有很小的热电势0.05μV/℃。 这种与众不同的技术不是作为寻找更精确的新型电阻器的结果而到来,而是源自应变计应用的应力分析物理学。当箔技术的发明者和开发人菲力克斯·赞德曼博士通过隔离来自于在特定结构上有目的应变测量的所有外来影响来开发一种准确测量结构应变的方法时,已经在应力分析领域确立了世界范围的认同。后来,这些相同的隔离原则应用到了电阻器应用中,产生了一种比整个电阻器技术史上开发的任何电阻器都准确而稳定的新型电阻器。具有在箔和比以前更耐高温的粘合剂扩展性能的新改进的独特工艺的细节,如前面所描述。带柔性引脚和工作温度达到+240℃的表面贴装电阻器也可做到。 虽然通过平衡应力产生稳定电阻器的基本原则很好理解,只有极少数冶金企业有能力将金属合金冷轧到需要的那么薄,而且还不包含一旦蚀刻后便对电阻网格造成干扰的微孔。较厚的箔可以生产,但是他们限制了电阻范围,而且不拥有平衡箔TCR的恰当的LEC。起初,玻璃基板适合物理要求,但是很快就证明,在充满水分的环境中使用时存在着可靠性方面的风险。玻璃的自由离子与透过封装的水分渗透带来的微粒结合,形成对箔的低活性酸性蚀刻,导致偶发故障。进一步的研究表明扁平陶瓷基板会消除这一问题,但是除了无缺陷合金冷轧能力外,需要开发具有TCR和LCE恰当平衡的新合金。 石油地震勘探技术研究:石油地震勘探施工补偿情势简析 摘要: 地震勘探施工补偿费占地震勘探直接总成本较大比重。我们简析该项费用的支出特点,对科学预测和有效减少相关成本有很大的实际意义。 关键词: 地震勘探;施工补偿费用;土地协调 0 引言 近几年分公司总产值相对保持稳定,但是施工补偿费用逐年增长,已经对有效控制成本及拓展利润空间提出挑战,于是我们必须分析出该项费用不断增长的具体原因,随后才能做出有针对性的防预和控制决策。 1 地震施工补偿费用增长原因分析 1.1 满足甲方施工需求。尤其是在辽河探区都是实施精细三维地震,甲方对施工提出严格要求,对资料质量要求很高。而施工地区主要集中在稻田集中的平原地区或是鱼池等动物养殖场,为了圆满完成地质勘探任务,分公司就不可避免地要面临很多施工赔偿问题,直接导致国内市场施工赔偿费用不断增长。 1.2 通货膨胀和物价上涨的影响。国内通货膨胀率由2006年的1.5%增长到2008年的5.9%,物价直线上涨促使各项成本相应增长,在同样的地质条件和同样的施工因素下,要高质量完成勘探项目,就必须给相关施工受损方赔偿更高的费用。国内的客观经济形势促进了地震施工赔偿费用的隐性增长,使分公司有效控制成本面临严峻挑战。 1.3 分包商施工方法不当。在地震勘探实施过程中,对分包商培训不深入或是分包商没严格按照施工预案实施,不能达到HSE要求,直接或间接地对施工当地居民造成了损害,无形中增加了地震项目施工补偿费。 1.4 工区居民恶意刁难。分公司施工区域多数处于比较成熟的市场,老探区的居民逐渐对勘探行业有了深入了解,但是还有少数当地居民对地震工作采取不信任态度,不能合理处理好大局利益和眼前利益的矛盾,对我们的工作采取不配合态度或是蓄意恶性刁难,导致停工的事情屡有发生,最终赔偿费用激增。 1.5 踏勘准备工作不充分。细致周密的踏勘准备工作和缜密的踏勘分析报告能为科学的施工设计提供有力的根据和支撑,前期对工区地形、地质条件和环境了解得不透彻,也就不能合理提供施工期间应对损害赔偿的预警方案,结果就不能有效遏制恶性土赔事件,最终致使赔偿费用增加。 1.6 对当地民情和法律法规不了解。在少数民主地区或是国际市场,全面了解和掌握当地风俗民情和法律法规更有利于及时和当地政府和居民沟通,取得他们的信任和支持,漠视或是不了解其风俗和法律,容易招致他们的抵触情绪和恶意阻挠,既影响了施工效率,更有可能促使赔偿诉讼增加。 1.7 协调人员业务水平参差不齐。土赔员是联结施工单位和当地政府不可或缺的纽带。协调人员和谈判人员的业务水平对赔偿事件起着关键作用,有大局意识和专业素质的协调员能及时有效化解矛盾双方的误解和冲突,双方形成和谐的关系,能推动勘探项目顺利开展,还能直接减少赔偿费用支出。 2 减少地震赔偿费用的对策及建议 2.1 做好踏勘及其它准备工作。细致周密的准备工作是地震项目顺利开展和有效减少施工期间费用的前提条件。一是做好踏勘工作。专业技术人员进行周密踏勘,全面了解施工区域的地形、地质条件和居民环境,形成踏勘分析报告,阐述施工可能遇到的困难,以提前做好应对方案。二对施工区域进行人文调查。提前对施工覆盖区域居民的生活习惯、风俗文化进行调查,及时熟知这些当地民情会避免在施工中可能发生的误解和冲突。三是熟悉当地法律法规。及时了解当地特殊的法律法规,其中关于劳动用工乃至地震勘探的损害赔偿规定等,只有这样才能尽量规避法律冲突和减少不必要的赔偿支出。 2.2 及时与当地政府沟通。施工前必须了解施工区域所属的行政辖区和其政府组织结构,诚恳地和当地政府和相关管理部门进行沟通,取得他们的支持和信任,有助于施工期间事半功倍。另外,做好当地居民的工作,让其了解地震勘探的实际意义,消除误解和曲解,使其对一切工作尽量采取配合的态度。 2.3 做到规范施工。首先得有科学周密的施工设计和施工预案,施工时尽量避开人口密集地、经济作物种植地或动物养殖场,以避免不必要的损害及纠纷。其次分包商要严格按照要求施工。对分包商进行专业培训,不仅让其掌握操作技能还要其掌握施工HSE要求,在保证施工效率和项目质量的前提下,做到文明规范施工,营造和谐的施工氛围。 2.4 培养专业化的土地协调员队伍。一是牢固树立大局意识。树立很强的责任感,做好组织和当地政府的传输人,在保障组合利益的情况下促进双方的和谐关系,保证项目高效完成。二是要有较强的法律意识。全面掌握相关法律法规是做好土赔员的前提条件,尤其要熟悉勘探行业的损害赔偿法规。三是具备较强的管理沟通能力。对于当地政府或管理机关,及时沟通和互动,以诚心争取他们的政策支持。对于基层民众,以耐心争取他们的舆论支持,为顺利施工提供保障。四是保证工作队伍的稳定性。加强对土赔人员的培训,不断提升其实践能力,积累丰富的工作经验,同时保证队伍的相对稳定性。 2.5 及时处理好当期赔偿事宜。地震项目完成后及时处理相关赔偿事宜,减少土赔案件的延续和积压,在确认损害事实的前提下合理赔偿,一方面有利于维系与当地政府的和谐关系,增强其对我们的正面认识,另一方面也在一定程度上防止了对该区域后续项目可能会造成的干扰和阻挠,为后续项目顺利开展清除了隐患。 3 认识和体会 地震赔偿费用支出庞大,这是勘探行业共同面临的难题。如何建立科学的全面的预警系统,如何有效地进行管理沟通等都是我们亟待探讨的问题。从本公司的角度出发,为了从整体控制费用支出,还有如下认识: ①合理预算费用和强化考核力度。预算金额本身就是个制约性的量化指标,科学的指标能对地震队起到制约作用,有了一个支出的最高限额。同时用严厉的考核办法对其进行专项考核,实行节奖超罚,随着实践不断发展,不断完善考核办法,增加预算指标执行的刚性,使这些管理措施切实起到长远的激励和鞭策作用。 ②加强财务监管力度。对地震队的赔偿费用实施动态监控,施工时定期进行财务检查,依据施工进度而判定严重超支的,提倡采取严厉的管理措施。期间控制有利于增强地震队领导的责任感和危机感,能将分公司的利益和地震队的利益紧密联系起来,对于费用支出失控起到了一定程度的预防作用。 ③加强费用分析。科学界定赔偿费用的支出范围,逐渐细化分解,组织综合分析和专项分析,揭示费用预算执行过程中存在的问题,掌握费用支出的总体状况和具体异常情况,找出深层次的原因,为领导决策和采取管控措施提供有效的财务信息,不断推动成本费用工作的深化。 ④增强全员成本意识。营造人人关注成本,处处降本压费的氛围,使大家充分意识到成本控制不仅是地震队领导个人的事,而是员工人人有责。每一名员工既有义务也有责任,从点滴做起,从我做起,形成成本费用控制靠你、靠我、靠大家的氛围。
浅谈地质灾害防治体系:基于GIS的公路地质灾害防治管理体系的设计与开发 【摘要】本论文是基于GIS对河北省公路地质灾害防治管理体系进行的设计与开发,论文结合省内公路地质灾害防治的工作现状、地质灾害防治管理工作中存在的问题和公路地质灾害防治管理体系的建设方案,进而对公路地质灾害防治管理体系进行的设计与开发,采用Mapinfo+MapBasic的开发模式建立网络运营系统,实现省内公路地质灾害防治信息管理。 【关键词】公路地质灾害;防治信息管理体系;网络运营系统 前言 河北省地质环境而言,东临渤海,西依太行,南接黄河,北靠燕山,地质环境复杂,公路地质灾害也时常发生,如滑坡、泥石流等。公路地质灾害的不断增多,建立公路地质灾害防治信息管理体系的必要性日益凸显,通过该体系的建立,从而减少由公路地质灾害引起经济损失和人员伤亡。 1.开发与实现的技术路线 公路地质灾害防治管理体系在开发建设采用Mapinfo+MapBasic的开发模式,开发建设过程中要涉及到计算机技术、数据库技术、Mapinfo技术、Mapbasic 程序设计以及网络技术等,从长远、整体、可持续发展的角度看,系统应尽量采用最先进的IT技术保证系统的先进性、可发展性、系统的资源共享和开放。 本系统的开发采用的此种开发模式,结合GIS软件和可视化语言的二次开发方式,也是当今GIS进行二次开发的主流方向。其优点显著,既能充分利用GIS工具软件对空间数据库进行管理、分析,也可以充分发挥可视化开发语言的方便、高效等优点。集合二者的优点,不仅提高了开发效率,而且开发出来的应用程序外观美观、操作性高,且可靠性好、易于移植、便于维护。 2.开发原则与目标 2.1体系开发的原则 可靠性:该体系的设计与开发首先应遵循可靠性,在数据库设计方面筛选清晰、科学、可靠性高的数据,保证体系的科学性和可靠性。 可操作性:数据库的建立和体系的开发可以满足地质灾害及相关决策部门对信息的查询,用户可以自己操作,具有很好的实用性,可操作性。 规范性:体系的设计开发应规范相应的系统符号、信息编码、精度和坐标系统等。 可维护性:防治管理体系开发建立完成以后,应可以对其数据库进行更新和维护,当出现新的地质灾害时,应尽早更新数据库,从而保证其科学性。 2.2体系开发的目标 其设计目标为:应用于公路地质灾害信息的防治管理,可以实现公路地质灾害信息的录入、查询、分析、统计和输出等功能。利用开发平台(GIS)特点、计算机技术和Internet网络实现体系的统一管理和信息共享。为政府决策部门及时提供相关公路地质灾害信息,将灾害损失降至最低。 3.设计与开发 结合省内在建和运营中的公路的一些重点地质灾害突发路段的工程实际情况,利用GIS的空间分析能力和图像处理能力,以重点发生公路地质灾害路段的地形、地貌、天然降水量、地下水径流等数据的变化情况为计算分析基础,以解决公路地质灾害信息处理的相关问题,该防治体系从数据信息的获取、存储、查询和处理入手,提供地质灾害的动态查询和实时分析。 3.1数据库模块的设计与开发 公路地质灾害数据内容涉及信息量大,内容冗杂,且来源不同,可称之为多源化数据,按其数据类型可大致分为:图像、图形和文字数据信息。这就决定我们设计开发的数据库为广义的数据库类型,公路地质灾害数据库模块分为空间数据库和属性数据库两部分,空间数据库记录的是数据的空间信息和图元的基本属性,属性数据库记录的是文本、数值及对象。 3.2公路地质灾害评估模块的设计与开发 公路地质灾害危险性评估理论很多,包括:灰色理论、模糊综合评判法、稳定性模型综合评判等。但没有哪一种理论能够适应所有的工程和地质情况。鉴于此,本研究使用一种综合评估预报理论。此模块的设计与开发主要依托于以下三个方面的内容: 3.2.1公路地质灾害评估模型设计 公路地质灾害评估模型主要分为公路地质灾害危险性评估模型和公路地质灾害危害性评估模型; 公路地质灾害危险性评估模型的设计主要考虑地质灾害现有的发育程度及地质灾害的发展趋势。对已经存在的公路地质灾害进行分析,对存在时间较长的地质灾害应重点考虑其历史重复性,根据分析结果,给出公路地质灾害发育强度的评价结论。对已经发生且发生历史较短的地质灾害,和潜在的公路地质灾害主要分析其灾害的发展趋势的影响,对其发展趋势进行预测,生成发展趋势的预测成果。 公路地质灾害危害性评估模型的评价结果主要为评估已存在的公路地质灾害对自然、社会和人民已经造成的影响,主要包括直接、间接经济损失和社会影响等。该模型的评估主要依托于灾害对经济财产造成的损失,适当考虑其对社会的进一步影响。主要以公路地质灾害的危害程度和规模为依据,属于公路地质灾害现状的评价。 3.2.2评估模块的框架结构 参与评估的地质灾害评估的只包括常见的公路地质灾害类型:崩塌、滑坡、泥石流和地裂缝等。评估模块框架见图3-1所示。 3.2.3评估模块的基本算法 不同的模型采用的具体运算方法虽然有所不同,但是基本思路相同,均采用有限单元法。每一个单元是模型评价的一个基本单位,而数据模型运算的基础是单元数据,数据预处理就是将模型所需要的各种灾害按模型的具体要求进行单元化,网格化。 3.3防治管理体系主体的设计与开发 3.3.1程序设计与开发的思路 程序设计与开发的基本思路就是选择适合于该公路地质灾害防治管理体系的硬件平台和软件平台 硬件环境的选择主要以中高端微型计算机为核心,外部其他设备(扫描仪、打印机、磁盘、绘图仪等)灵活选择,支持多种输入输出管理方案,为该体系的进一步完善打好基础。 软件环境的选择以Mapinfo软件为开发平台,利用该平台提供的函数库,开发语言库,结合Visual Basic语言,确定该软件开发环境为: Windows XP + Mapinfo开发平台 + Visual Basic、Mapbasic 开发语言。 3.3.2体系主界面的设计 该体系的基本界面是一个地质灾害信息系统多文档界面窗口,自动启动多文档窗口见图3—2,它包括边框、标题栏、菜单栏、工具栏、状态栏、灾害工程集管理区域和数据窗口显示区域。该窗口为本系统的主控窗口。系统所提供的功能,均在该窗口下完成。 边框、标题栏、菜单栏、工具栏和状态栏都具有和windows XP 一样的属性。 3.3.3体系的数据管理 公路地质灾害防治管理体系的数据管理主要涉及图形数据管理和属性数据管理两个方面;数据的管理是对其相应的图形和属性进行输入、编辑、查询和维护等,其中属性数据也是对其图形数据的有力补充和完善。 4.结语 本文旨在结合河北省公路地质灾害频发的情况,利用地理信息系统(GIS)的相关功能设计开发公路地质灾害防治管理体系,对省内公路地质灾害信息进行管理,为地质灾害管理决策部门及相关部门提供控制和防治公路地质灾害的依据,从而减少公路地质灾害造成的经济财产损失和社会影响。 浅谈地质灾害防治体系:地质灾害防治管理问题和体系构建 [摘要] 本文通过介绍我国地质灾害的特点,分析了地质灾害防治管理对于国家经济建设的重要性,分析了我国现阶段地质灾害防治管理所存在的问题,还提出了关于完善地质灾害防治管理体系的相关建议。 [关键字] 地质灾害 防治管理 问题 体系 0引言 我国幅员辽阔,地质条件差异较大,也是一个地质灾害多发的国家,且灾害类型多样化、地质灾害影响面广、造成损失巨大,而地质灾害与人类活动又是相互影响的,地质灾害影响人们的正常生活、威胁人类的生命安全,人类活动也容易造成地质灾害加剧。随着我国各级政府的加强管理下,我国近年来地质灾害的防治与管理取得了令人可喜的效果。但我国每年仍然会由于地质灾害导致较大规模的人员伤亡、经济损失事故,需要政府部门继续加强地质灾害的管理,探索更加有效的管理体系和防治措施,以保障人民群众的生命财产安全,减少由于地质灾害带来的损失,为国民经济建设保驾护航。所谓地质灾害防治与管理工作主要指的就是我国的不同级别的政府以及相关的管理部门对地质灾害的防治工作实行关注和监督管理职责。通常意义上的地质灾害管理工作主要包括了下述几点内容:制定地质灾害防治计划并进行组织和实施该计划;根据相关经验及地质灾害调查报告划定地质灾害类别与区域并安排管理监督负责团队;管理和评价地质灾害勘察工作;制定有关的技术标准、行业规范;组织开展地质灾害监测、预报;负责地质灾害防治工程承担单位的资质管理;进行地质灾害责任鉴定和纠纷调处等[1]。根据现阶段我国地质灾害防治管理现状,我们可以将我国的地质灾害防治管理体系概括为:由政府领导的,通过各部门相互协作组成的,全社会共同参与的地质灾害防治的行政管理体系[2-3]。 1 地质灾害管理存在的问题分析 1.1没有完善的制度预防地质灾害发生 在进行工程建设时,进行不当的操作容易造成山体滑坡,需要相关部门开展地质灾害评估以及在进行坡地建设或采空区工程建设时,同样需要规划部门具备国土管理部门的相关批准意见方可施工。尽管政府具有坡地工程建设、地质灾害评估制度,但我国大部分地区还时常发生由于人为原因使得工程建设过程中出现地质灾害现象,其主要原因在于规划部门没有取得国土管理部门的批准,或工程实施之前未开展相关的地质灾害危险性评估工作,此外某些私人住宅建设,由于本身属于违法建设用房,在没有进行报批手续时就进行施工而容易引发未知的地质灾害。 1.2群众对地质灾害认识不够 南方多雨地区政府对地质灾害防治很重视,每年都要治理一批灾害点。这本来是一件皆大欢喜的事情,但是在实际操作中,存在居民不配合的情况。部分干部群众防灾意识淡薄,对地质灾害存在侥幸心理,认为十几年这样过来了都没事,不会发生危险。特别是在汛期暴雨来临要求危险区人员撤离的时候,矛盾表现得尤为突出。 1.3监管后续工作不到位 南方山区,山脚、山坡、山顶一般建筑密集。经常有住户、单位或者村组织私自开挖山坡现象,目的是平整土地后建房子。市国土局接到群众举报后,一般立即到现场,要求停止这种行为。但是由于地质环境管理部门没有行政处罚的权力,而现在国土资源部门的执法监察部门主要查处违法用地案件,没有介入地质环境保护管理,导致没有硬性手段来制止私自开挖山体现象,很多此类事件的最终结果是山体最终被开挖,既破坏了山林,又导致地质灾害的产生。 1.4地质灾害治理规范不完善 全国各地每年的地质灾害防治工程层出不穷,大小不同,工程规模大至几百万、千万,小至几十万元规模。一般地质灾害防治工程的设计工作通过公开招标的形式来确定具有相关资质的设计单位来承担,而由于国家在地质灾害防治方面没有完善的技术标准和规范,导致一般的设计方案出于安全考虑而过于保守,容易导致工程造价过于浪费。 1.5地质灾害治理缺少专项资金 《地质灾害防治条例》规定:因自然因素造成的特大型地质灾害,确需治理的,由国务院国土资源主管部门会同灾害发生地的省、自治区、直辖市人民政府组织治理。因自然因素造成的其他地质灾害,确需治理的,在县级以上地方人民政府的领导下,由本级人民政府国土资源主管部门组织治理。但是现在国家没有地质灾害治理的专项资金,地方也没有专项资金。每年地质灾害需要治理的点很多,但是资金不能落实。目前的情况是,除非市政府主要领导对某个隐患点有批示,才能到市财政部门落实治理资金,否则由于每年的治理资金没有纳入到财政预算,很难争取到治理资金。 2 地质灾害防治管理体系构建及相关建议 2.1提高市民的防灾意识 地质灾害的防治管理工作核心在于保护人民群众的生命财产安全、减少经济损失,但光靠政府部门管理人员和少数的科学研究工作者是远远不够的,而是需要广大的人民群众积极参与到里面来。只有广大的群众懂得了如何爱护环境,如何识别、预防地质灾害,才能够更加全面地掌握地区的地质灾害发生环境,才能够有针对性地实施相关的预防与治理工作措施。所以需要政府和相关管理部门向人们普及地学知识、宣传地质灾害的危险与防治知识,促使人们有意识地减少破坏地质环境的行为、避免由于人为原因产生地质灾害而危害他人或自身的生命财产安全[4-5]。 2.2 高质量编制完成地质灾害防治规划 加快地区性的地质灾害防治体系的建设,应在根据相关的地质灾害防治计划以及地区地质灾害分布特点,根据地区经济发展情况,统筹规划地区的地质灾害防治的总体目标与基本原则。各级政府的地质灾害防治规划要逐步完善,实行领导负责制,加强地方地质灾害管理机构对于所辖地的地质灾害的管理,及时发现地质灾害,严肃处理违反地质灾害规划相关条文的有害行为。 2.3完善地质灾害监测预警体系 完善地区的地质灾害预警系统,需要做到以下三个方面:首先是需要加强推广针对地质灾害监控的最新的技术,在拥有了先进的地质灾害监测与控制设备的基础上,可以全面地将地方的地质灾害预警水平提高。充分认识到"3S"技术的先进性、实用性和可靠性,结合该技术搭建地区性的地质灾害信息管理平台,根据对地区的地质灾害进行系统的信息采集、储存、汇总和分析,并及时处理相关的地质灾害状况,可以实时反映地质灾害并予以快速准确地提供援助措施;其次是强化地质灾害的监控,面对具有突发状况的地质灾害,可以充分发挥先进的地质灾害监控体系的优势,加强监控的力度与频度,做到尽可能地避免或减少由地质灾害发生所带来的经济损失和人员伤亡情况;最后还需要加强地质灾害监控技术的政策支持,确保地方上地质灾害监测人员可以获得足够的技术条件和财政支持[6]。 2.4 完善地质灾害应急救援体系建设 需要加快完善针对突发性的地质灾害的应急方案的预先制定工作,组建相关的指挥专家库与救援搜救队伍。根据突发性地质灾害应急处理方案的分工,细化不同预案所需的应急安置工作计划、设置必要的应急避险场所。强化地质灾害监控管理部门的专业力量,积极参加地质灾害高发地区的应急处置演习工作,提供广大群众面对地质灾害时的自救与防治伤害的能力,并提升人民群众配合地质灾害管理部门工作的能力,加强不同管理部门之间的协调管理能力。 2.5 加大地质灾害防治经费投入力度 地质灾害防治是一项功在当代、利在千秋的公益性事业。各级政府要提高对地质灾害防治工作重要性的认识,提高重视,将地质灾害防治项目纳入国民经济和社会发展规划,建立地质灾害防治专项资金并列入财政预算,建立稳定的投入保障机制,确保地质灾害得到及时调查、勘查与治理。努力探索地质灾害防治多渠道、多元化投入新机制,要把地质灾害防治与水利、交通、城市建设和防汛抗旱、扶贫等结合起来,要充分发挥国家、地方、部门、集体、个人的积极性,建立多元化、多渠道的投资机制。加大对威胁零星分散农户小型地质灾害隐患的排危除险力度,通过政府补助,引导受威胁群众主动参与防灾除险。按照"谁治理、谁受益"的原则,开展利用市场机制吸引社会资金参与地质灾害防治政策的研究,支持社会力量加大对地灾防治经费的投入,逐步形成"政府资金扶持、优惠政策支持、社会资本参与"的地质灾害开发性综合防治新机制[7]。 2.6积极探索矿山环境保护新思路,推进矿山地质环境保护工作 各级国土资源部门要进一步加强对矿山地质环境保护的监督管理,督促矿山企业落实地质环境保护方案和缴纳矿山地质环境治理恢复保证金。要组织开展对本辖区内矿山地质环境的调查工作,充分发挥地质调查专业队伍的技术优势,形成相对全面的调查工作成果。根据调查结果,加强对矿山企业地质环境的监测与信息化管理,对于发现的滥采乱挖等不按开发利用方案开采,破坏矿山地质环境的违法行为予以严肃惩罚;对于不落实矿山地质环境保护方案的企业,限期责令整改,不予整改的要提取矿山地质环境治理恢复保证金进行恢复治理,改善矿山地质环境。 3 结语 地质灾害对于我国来说依然任重道远,需要合政府部门、地学工作人员以及广大的人民群众之力共同来完成,这对于国家经济建设的可持续发展具有重大的科学意义和巨大的经济效益,因为地质灾害具有突发性和危害巨大性,其突发造成的危害所带来的危害不仅影响地质灾害发生处周边的人们的生命安全,也影响国家或地区正常的经济建设。本文主要分析了我国地质灾害防治管理中所存在的一些问题,包括缺乏完善的规划与管理制度、缺乏专业的管理团队、缺乏群众的配合、缺少政策与财政支持等。针对我国地质灾害管理所存在的相关问题,文章提出了如何构建我国地质灾害防治管理体系的相关建议。 浅谈地质灾害防治体系:重庆市地质灾害防治管理体系研究 【摘 要】随着全球气候环境的变化,世界各地地质灾害频繁发生,造成了重大的人员伤亡和财产损失,严重影响了国民经济的发展。地质灾害的发生与气候环境因素有关,但其主要的原因依然是不同区域的地质构造。我国地大物博,不同地区的自然环境与地质构造大不相同,形成了各具特色的地域风情,其不同地区的地质灾害类型各异,因此必须以区域为单位建立有效的地质灾害防治管理体系,才能更好的预防地质灾害的发生,抑制其对居民生命安全的影响,减少对国民经济的影响。本文以重庆市地质灾害现状为切入点,对地质灾害防治管理中存在的问题进行分析,并针对性地提出了完善重庆市地质灾害防治管理体系的建议和对策,希望可以为重庆市的地质灾害防治工作提供有效的参考。 【关键词】地质灾害;防治;管理体系;问题;完善 在地质灾害频繁发生的背景之下,根据不同地区地质灾害的类型,建立相应的防治管理体系是有效缓解地质灾害损失的方法之一。目前,我国的地质灾害防治已经形成了以政府行政管理体系为主,辅以群测群防的协助体系和专业监测预警体系以及专项科研和治理体系、科普宣传教育体系的综合防治管理体系,其核心是政府的相关部门。建立市级单位的地质灾害防治管理体系能使灾害的损失有所降低,保障国民经济不受较大损失。 1 重庆市地质灾害基本情况 随着全球气候环境的变化,地质灾害发生的频率越来越高,对人们的生命安全产生了危害,严重影响了国民经济的增长。了解地质灾害相关知识,做好防治管理是减少损失的有效方法之一。 1.1 地质灾害的定义 所谓地质灾害就是由于外部环境中的自然因素以及人类活动的破坏而导致危害人民的财产生命安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用相关的灾害[1]。我国是世界上地质灾害最为严重的国家之一,灾害种类多、灾情严重、分布面积广,给人们的日常生活以及社会经济发展都带来较大的损害。 1.2 重庆市地质灾害情况简述 重庆市是我国地质灾害频发的地区,地质灾害分布的区域较为广泛,类型也相对多样化,并且成分散发育的特点[2]。市辖区内局部的地质灾害类型统一,比较集中。近年来,重庆市地质灾害发生频率居高不下,其危害性相当大,社会影响也较大。 重庆市特殊的地形地貌和为了城市发展而进行的大规模工程建设引发了人为的滑坡、泥石流以及崩塌等地质灾害。随着城市建设的加快,这样的地质灾害可能会不断发生,严重影响人民群众的日常生活和生命财产安全,阻碍社会经济的持续发展。 重庆市位于四川盆地的东部边缘,整个城市的地貌以丘陵和山地,而且坡面的面积较大,气候温和,且雾多,全年降水量较多。受这些自然环境的因素以及人类的活动的影响,导致重庆地质灾害频发。为了能够减少地质灾害对人民生命、财产安全的危害,各级主管部门和相关的工程技术人员积极排查辖区地质灾害情况,摸清地质灾害发生的内在原因,使地质灾害的防治工作取得了新的突破。同时,还不断摸索,力求建立和完善成熟的地质灾害防治管理体系。 2 重庆市地质灾害防治管理中存在的问题 重庆市在长期的地质灾害防治管理中,结合当地地质灾害的相关情况,建立了地质灾害防治管理体系。但在具体的管理过程中,地质灾害防治管理体系仍然还存在一些亟待解决的问题。 2.1 地质灾害防治的信息分散,缺乏完整的信息管理系统 目前,全市虽然建立了地质灾害防治管理体系,但是在其发展的过程中地质灾害防治的信息过于分散[3],实际的防治工作要依靠大量的信息做参考,然后做出具体的决策,进而将防治工作落实到每一项具体的工作中。信息的分散制约了防治管理工作的有序开展,大量的信息不能进行有效的整合,成为分散的碎片垃圾,不能成为防治工作开展的有力信息,影响了防治管理工作的发展。 2.2 地质灾害防治管理的网络平台信息更新缓慢 重庆市地质灾害防治管理体系在信息化技术与网络技术的发展背景下,获得了较好的发展。然而,在具体的网络信息平台中,政府部门与广大企事业单位和群众的互动不足,信息搜集面相对较窄,地质灾害相关信息的更新速度总体较慢,导致防治管理工作有所滞后,进而影响地质灾害的防治效率。 2.3 地质灾害防治指挥决策缺乏科学性和主动性 在地质灾害防治管理工作中,只有科学的决策和管理人员主动积极的参与相关管理工作,积极开展与防治工作相关的活动,才能使防治管理工作落到实处。但是,在实际的管理工作中,辖区内的部分政府部门和相关的主管部门以及专业技术人员在具体的地质灾害防治工作中缺乏主观能动性,不能发挥其最大的职能作用[4],将相关具体工作落实到位。同时,由于管理人员的工作积极性不够高,对决策的考虑缺少学科性的依据,使得防治管理工作陷入困境,进而使得整个地质灾害灾害防治管理体系也缺少一定的科学性。。 3 完善重庆市地质灾害防治管理体系的对策 3.1 整合地质灾害相关信息,完善地质灾害监测预警信息系统 在实际的工作中要将收集的地质灾害信息及时录入地质灾害监测预警信息系统,并在实际的应用中不断完善该系统,这是防治管理工作的关键。通过实践的经验和信息整合技术不断完善监测预警系统[5],可以实时监测地质灾害的发生情况,在第一时间获得有效信息,组织人民群众做好灾害的预防措施,避免造成生命财产损失。 3.2 调动管理体系中各级工作人员的主观能动性,结合灾害情况作出科学的决策 地质灾害的防治管理体系中,工作人员的每一项工作都是不可缺少的一部分。因此,应调动各级工作人员的主观能动性,协调管理体系中的每一项工作,积极开展各项活动,尤其是普及地质灾害防治的相关知识。同时,还应结合具体的灾害情况作出科学的决策,将防治管理工作引向科学发展的方向。 3.3 建立地质灾害防治管理服务平台,通过网络向全民开放 随着信息技术与网络技术的发展,人们可以通过网络平台获取较多的信息,从而指导具体的生活。因此,地质灾害防治管理工作也应面向全社会进行,政府适时建立地质灾害防治管理服务平台,将地质灾害防治相关信息以网络信息的方式呈现在大众面前,使得人民群众可以多渠道获取地质灾害防治信息,更好地配合政府及相关管理部门做好地质灾害防治工作。 4 结语 在地质灾害日益频发的情况下,各级政府及相关部门积极建立并完善地质灾害防治管理体系,有效解决管理中存在的问题,将灾害的防治工作落到实处,减少了地质灾害带来的危害和影响。重庆市大力开展地质灾害防治知识的宣传工作,建立并完善了地质灾害防治管理体系,有效确保了人民群众的生命财产安全,维护了社会稳定。 浅谈地质灾害防治体系:基于工作过程系统化的地质灾害与防治技术专业课程体系构建 摘 要 不同于主要以培养学生“动作技能”为主的专业,高职资源勘查类专业主要培养的是学生的“心智技能”,在构建基于工作过程系统化的课程体系时困难较多。本文以地质灾害与防治技术专业为例,在市场人才需求调研的基础上,通过职业岗位分析、典型工作任务和工作过程分析,构建了该专业基于工作过程系统化的课程体系,旨在为高职资源勘查类专业“基于工作过程系统化”理念的课程体系建设提供参考。 关键词 课程体系 工作过程系统化 地质灾害与防治技术 资源勘查类专业 基于工作过程的教育课程理念与设计方法由德国菲利克斯・劳耐尔教授在20世纪90年代提出,2003年我国教育部首次在全国范围内引入“工作过程系统化”的理念,目前,在加工制造类、建筑类甚至农业类、服务类专业中,已经较好地体现和运用“基于工作过程系统化”理念,并取得了显著的成果。 不同于主要以培养学生“动作技能”为主的专业,高职资源勘查类专业主要培养的是学生的“心智技能”,在构建基于工作过程系统化的课程体系时困难较多。 1 专业概况及课程体系构建背景 我国地质条件复杂,是世界上地质灾害最严重、受威胁人口最多的国家之一。而我国正处于向工业化和城镇化转型发展时期,基础建设和资源开发占据着重要的地位。各类基础设施建设、国土资源调查、矿产勘探开发等项目开展初期和进行中都必须进行工程地质条件、水文地质条件、水资源、地质灾害条件的评价和调查工作。随着国民经济的快速发展,各种工程建设引起地质环境条件的强烈改变,对人类造成极大的危害,因此,在各类基础工程建设、资源及自然环境评价等工程的开展过程中,懂专业、会管理的高级应用型技术人才也有了更大的需求,特别是生产第一线的各类工程技术人员、施工管理人员普遍不足。 但是我们也必须面对这样一个现实:一方面,勘察行业用人单位人才需求量较大;另一方面却是大量高职地质灾害与防治技术专业的毕业生就业面临着新的挑战,一定程度上存在着就业困难,主要原因是用人单位嫌应届毕业生动手能力差、上手慢、基本技能掌握不够。造成社会对人才的职业能力要求与高职院校人才培养的差距是多方面的,其中专业课程体系的不合理是最根本的原因,其具体表现有:(1)以往专业课程体系重理论,轻实践,不能有效培养高等技能,这就要求教师应当具备“既是教师,又是工程师”的“双师”能力;(2)以往重知识的系统性,忽视了知识与具体工作任务的联系,这就要求时应以“工作过程为导向”重新开发课程;(3)以往专业基础课、专业理论课、专业实践课的机械分段排列之间越来越缺乏内在的有机衔接与灵活配合,这就要求专业学习领域的课程应“理论实践一体化”。 2 课题体系开发流程 高职院校课程体系开发流程可以用图1表示: 图1 地质灾害与防治技术专业课程体系开发流程图 3 职业岗位分析 地质灾害与防治技术职业(群)从事的是工程地质勘察、水文地质勘察、地质灾害调查与评价、地质灾害勘察与防治、地质环境评价、地质灾害监测与预报等方面工作。 地质灾害与防治技术入职岗位有工程地质技术员、水文地质技术员和灾害地质技术员。 工程地质技术员岗位:从事工程地质编录、采样,岩土体参数统计分析、工程地质资料整理、工程地质图件编绘和岩土工程勘察报告的编写等业务。 水文地质技术员岗位:从事水文地质测绘,水文地质观测与编录,水文地质资料整理,水文地质图编绘,水文地质勘察报告编制等业务。 灾害地质技术员岗位:从事地质灾害调查与评价,地质灾害监测,地质灾害勘察及防治施工监理,地质灾害危险性评估等业务。 通过上述岗位分析可知,该专业是以地质学与灾害学的理论和实践为基础,培养具有地质灾害调查、勘察与评价等专业领域实际工作的基本能力和基本技能,能适应21世纪工程建设发展需要,爱岗敬业,能在工程地质勘察、地质灾害防治、地质环境评价、基础设施勘查设计等单位从事地质灾害调查、勘察与评价、地质灾害监测与预报防等方面工作的高技能应用型人才。 高职地质灾害与防治技术专业应以上述职业岗位作为课程开发的平台,其中,工程地质和水文地质技术员岗位业务是专业基础能力培养的主要载体,地质灾害技术员岗位业务是专业核心能力和综合能力培养的主要载体。 4 典型工作任务和工作过程分析 各职业(群)岗位所对应的典型工作任务及总结出的工作过程见表1。 5 典型工作任务分析归纳为行动领域 行动领域是工作过程导向的课程基础,是与职业紧密相关的职业能力的工作任务的总和。地质灾害与防治技术专业行动领域可归纳为岩土工程勘察报告编制、水文地质勘察报告编制、区域地质灾害调查与评价报告编制、建设用地地质灾害危险性评估报告编制、矿山地质环境保护与恢复治理方案报告编制、地质灾害专项勘察报告编制等六大行动领域。 表1 典型工作任务及工作过程 6 基于工作过程系统化课程体系构建 与多家企业联合,根据人才培养目标和人才培养规格、专业知识和技能要求,结合岗位群特征和职业岗位能力要求,将地质灾害与防治技术专业基于工作过程系统化的学习领域课程体系由两类三块构成:两类即必修课和选修课两类;三块即专业学习领域、基础学习领域、拓展学习领域。 以“岗位(群)―典型工作任务―行动领域―学习领域课程”的开发思路,构建地质灾害与防治技术(地质灾害勘察)专业基于工作过程系统化的课程体系。该体系能满足专业人才培养目标的实现,是符合该专业职业岗位要求具备的能力、知识、素质要求的课程体系。 6.1 首先开发专业学习领域课程 通过调研,与省内外多家企业共同论证,确定职业岗位,分析各职业岗位的典型工作任务,归纳总结完成相应典型工作任务必备的职业能力,将典型工作任务归纳提炼为行动领域,再将行动领域转化为学习领域,开发专业学习领域课程共计14门课程。 专业学习领域包括理实一体课程、仿真实训、野外实习、校外顶岗实习。 理实一体课程(7门):(1)地质灾害调查与评价;(2)地质灾害勘察;(3)地质灾害治理;(4)地质灾害监测;(5)地质灾害灾情评估;(6)地基勘察与基础选型;(7)水文地质勘察与评价。 仿真实训(4门):(8)岩土工程勘察;(9)地质灾害勘察;(10)建设用地地质灾害危险性评估;(11)矿山地质环境保护与恢复治理。 野外实习课程(2门):(12)地质认识实习;(13)综合地质填图实习。 校外顶岗实习(1门):(14)校外顶岗实习。 6.2 其次开发基础学习领域课程 专业学习领域课程直接面向的是学生的职业能力,该领域课程的实施需要基础学习领域等课程的支撑。根据专业学习领域课程学习的需要,来开发基础学习领域课程,包括专业基础学习领域课程、文化基础学习领域课程和思想政治学习领域课程,共计19门。其中,专业基础学习领域课程是为学生学习专业基础知识、培养学生专业基础能力而开发的、学生完成学习性工作任务的课程,计9门;文化基础学习领域课程根据专业所需的文化基础和知识开发,培养的是学生的方法能力和社会能力,计5门;思想政治学习领域课程严格按国家教育部和云南省教育厅的精神和相关规定,结合学院实际情况设置,计5门。 专业基础学习领域课程(9门):(1)地质学基础;(2)测量与地图;(3)矿物岩石肉眼鉴定;(4)地质构造识别与分析;(5)地貌与第四系识别;(6)地质信息处理;(7)工程岩土鉴别与评价;(8)工程地质分析与应用;(9)水文地质分析与计算。 文化基础学习领域课程(5门):(10)交流与表达;(11)高职英语;(12)高等应用数学;(13)计算机文化基础;(14)大学生职业规划与就业指导。 思想政治学习领域课程(5门):(15)思想和中国特色社会主义理论体系概论;(16)思想道德修养与法律基础;(17)形势与政策;(18)入学教育;(19)国防教育和军事训练。 6.3 最后开发拓展学习领域课程 根据地质灾害与防治技术专业职业岗位能力要求,主要是职业拓展能力的培养要求和职业目标的实现需具备的能力。最后开发拓展学习领域课程共计4门,设为选修课。 选修课(4门):(1)工程建筑概论;(2)工程力学;(3)遥感地质解译;(4)气象与水文。 另外,通过选修课、专题课、讲座及假期社会实践活动等形式,设置体育课、三生教育、地质安全规程等课程,以促进学生全面发展。 地质灾害与防治技术专业基于工作过程系统化的课程体系见图2。 7 结语 本文以地质灾害与防治技术专业为例,尝试构建该专业基于工作过程系统化的课程体系,以期为高职资源勘查类专业“基于工作过程系统化”理念的课程体系建设提供参考。 浅谈地质灾害防治体系:加强地质灾害防治管理体系的构思 摘要:地质灾害是突然发生且危害巨大,由其突发所造成的危害不仅影响到人们的生命和财产安全,还影响着灾害发生地区的经济建设。本文通过对地质灾害防治管理体系现状的探讨,分析了其中存在的后续工作监管不到位、预防地质灾害制度不健全、地质灾害治理不规范等存在的一些问题,针对这些相关问题,提出完善救援系统、加大经费投入、强化宣传培训等加强地质灾害防治管理体系的解决措施,为地质灾害防治管理工作提供理论参考,以期能为地质灾害防治管理工作献计献策。 关键词:地质灾害;防治管理;构思 我国由于国土辽阔,地质条件形成差异明显,造成地质灾害多发,其类型多样、影响面广,对人们的生活生产造成很大的影响,威胁着人们的生命。在各级政府的正确引导下近年来对地质灾害的防治管理有一些成效,但由于人们的活动也使地质灾害现象加剧,导致一些较大规模的地质灾害事故发生,这就需要加强对地质灾害的防治和管理,以探索出更有效的防治管理体系,保障人们生命安全,减少灾害带来的一些损失。 1 地质灾害防治管理体系现状 目前对于地质灾害的防治管理有了一定可喜的成果,对地质灾害的防治工作有了一些实际的关注以及监督管理职责体系,但在地质灾害防治的行政管理体系中还存在着一些问题,地质灾害防治管理工作还未全面展开,我国局部地区人为地对地质环境的破坏现象仍然存在,甚至还有不断增加的趋势,地质灾害防治管理情况不容乐观。 1.1 后续工作监管不到位 在地质灾害的防治过程中存在着后续工作监管不到位的情况。在部分山区里山脚或者山顶的建筑物比较密集,有的住户或者村庄为建房子而平整土地,组织人力对山坡的土地进行开挖。被人民群众举报后国土局的相关工作人员会马上赶到现场要求立即停止挖掘,但是这样的现象属于地质环境保护管理,相关地质环境管理部门不能对其进行行政处罚,国土资源部门又主要是对违法用地案件进行查处,没有介入的权力,不能用一些硬性手段去制止这样的情况发生,导致山体被破坏,从而最终造成地质灾害不可避免地产生。 1.2 预防地质灾害制度不健全 在地质灾害的防治中没有完善的制度来预防地质灾害的发生,虽然政府对其有一些评估制度,但大部分地区还会经常发生由于人为的原因而造成工程建设中出现一些地质灾害现象,主要就在于对于土地的规划没有取得相关批准就开展建设,有的在工程实施前没有对相关地质进行危险性评估,还有的是私人住宅,其本身就是违法建设的住房,再加上私自扩建而施工,这些工程在进行建设时,如若进行不当就会造成山体滑坡等情况发生,都存在着地质灾害的隐患。 1.3 地质灾害治理不规范 虽然各个地区都会对地质灾害防治工程进行建设,都有其规模,但是对于地质灾害的治理不规范,即使在地质灾害防治工程设计中都会选择有资质的公司或者单位来承担,但在地质灾害的防治方面我国没有统一完善的相关技术规范,也会导致设计出来的方案较为保守,影响工程造价,造成浪费。 2 加强地质灾害防治管理的措施 2.1 完善救援系统 要加强地质灾害的防治管理,就要对其救援系统进行完善,对地质灾害的突发性要有应急措施,这就要预先制定好工作方案,建立相关救援队伍,再根据方案进行细化,对各项措施进行分工,制定不同预案所需的应急安置工作,及早设立应急避险场所,并明确标示出来。对地质灾害的监管部门专业力量进行强化,在地质灾害高发地区应定时组织应急演练演习,让人民群众能够面对地质灾害时学会自救以及防治伤害,也能提升群众与政府的凝聚力,让不同管理部门之间的协调管理能力得到提升。 2.2 加大经费投入 地质灾害带来的损失不可估量,这就需要各级政府对地质灾害加强重视,提高对地质灾害防治管理工作的认识程度,将地质灾害的防治项目加入到经济发展的规划中去,为其建立专项资金,加大防治管理经费的投入力度,健全稳定的保障机制,能够确保及时调查并治理地质灾害。防治地质灾害是公益性的事业,要努力探索对地质灾害防治的多种渠道的投入制度,将城市建设和防汛抗旱等灾害防治同地质灾害的防治管理等方面相互结合起来,让各部门、每个人的积极性都得到充分的发挥,为灾害的防治建设提供多元化的投资机制。通过政府加大对抗灾的经费补助,对威胁到人民群众的相关小型地质灾害中存在的隐患进行排除,带领受到地质灾害所威胁的人民群众能够主动参与到防治灾害的险情消除的工作中去,实施谁治理、谁受益的原则,利用从市场各处中吸引到的社会资金来参与对地质灾害防治管理的研究,在政府资金的扶持下积极使用社会力量,筹集社会资本开发新的地质灾害性防治机制。 2.3 强化宣传培训 要加强对地质灾害防治的宣传,普及预防地质灾害的相关知识,让广大山区尤其是地质多发地区的人民群众能够了解地质灾害对人类生活以及财产的危害,掌握监测地质灾害、及时撤离并且安全避灾的地质灾害防治常识,提高人民群众对防治地质灾害的意识以及实时监测、提前预防的水平。同时通过宣传培训让人民群众认识到地质灾害的产生大多数都与人类各项活动息息相关,即使天灾难测,但是人祸可以防范,让人民群众做到防治地质灾害发生,避免并且能够及时躲避灾害来临,做到避让与治理结合的相关原则,让地质灾害多发区的人民群众能够掌握到在地质灾害突然发生之前所产生的主要征兆,能够及时进行灾害发生后紧急的处置办法,还要帮助山区的人民群众加强对房屋的建设管理,对山区的房屋选址提供相关建议,对修建在山洪及地质灾害易发区的房屋及时提醒屋主尽快改建,让灾害来临时带来的损失降到最低,强化人民群众防灾减灾的意识,加强其自我保护的意识和能力。 3 总结 地质灾害的防治管理是需要长期并且艰苦的一项任务,这需要在防治地质灾害过程中,不断完善救援系统,提高防治水平,降低地质灾害造成的一些损失,促进人类的生存环境与经济发展相互协调统一。地质灾害防治管理体系的建立仍然任重道远,需要政府部门、地质工作相关人员以及人民群众共同的能力相互协调,相互配合之下共同完成,这对国家的经济建设可持续发展也存在着深远的意义。
基础工程论文:论电气工程基础的教学革新 一、改革教学模式 通过采用启发式和讨论式的教学模式,使学生产生较高的学习热情,进而提高课堂教学效率和教学质量,使培养的学生觉得学有所用,学有所长。师生在讨论式互动教学过程中坦陈已见,做到良好沟通,促进教学良性循环,从而达到教学相长的目的。 教师既要在课堂上讲好本课程的基本概念、基本原理和基本计算、分析方法,又要指明本课程的重点和难点,使学生对所学知识有整体把握。这就要求教师讲课时能够做到突出重点,牢固基础,透析各知识点的内在联系,连接好知识网络。对于本课程和相关领域内的新知识点、新技术应用及时适当补充、说明,拓展学生视野,以适应其工作需求。对于本课程教学中的一些相对次要内容,可以采用多媒体课件的形式,或引导、帮助有兴趣的学生课后学习。这种针对不同教学内容采用不同教学手段的教学模式,可以充分发挥现代化教学设备的功效。所采用多媒体课件和仿真实验、配电柜装配、试验台操作等的先进教学手段,可以较好地改变过去的教师讲、学生记的弊端,对于一些比较抽象的物理概念,通过直观化图形、动画教学课件使学生理解相对容易,并可吸引学生注意力,培养其学习兴趣。并不是要求所有课程内容都采用多媒体教学模式,要根据不同章节的不同知识内容采用不同的教学方法。对于电力负荷计算、导线截面选择、短路电流计算及电气设备校验等内容,仍采用传统的板书教学方法,在课堂上讲授好重点知识,学生通过课后习题、作业等对知识点进行加深理解和拓展。对电气工程基础等基本概念,继电保护装置整定计算,工厂供配电装置防雷与保护接地,高低压供电线路选择、设计与敷设,变电所地址选择与供电系统设计、布置,以及系统无功补偿与高/低压放电实验等内容,可以采用计算机仿真教学、观看现场录象和校外供电厂实习基地教学等手段,进一步增强学生对该知识点和领域的掌握与理解程度。对变压器和高低压供、配电设备,如各种配电柜等的结构、原理、设计方案和设计标准等内容,则充分利用校外配电柜实习基地的便利条件,以下厂培训为主,实物教学为辅,使学生充分理解和消化相关内容。 二、增加课程设计环节 电气工程基础课程设计是对学生进行工程概念渗透和培养的重要教学环节,也是电气工程基础课程教学与实践的有机结合。通过课程设计训练,可以让学生集中精力进行课程复习与设计,包括工厂供配电系统设计方案经济、技术比较,方案选择,具体设计步骤及设计内容等,保证了课程设计质量。通过课程答辩,强化学生对知识点的掌握,到企业后经比较短的见习就能较快适应本专业技术工作。 (一)选择设计题目 通常选择10/35kV变电所作为设计蓝本。在设计中,提供给学生较新的参考资料,如设计规范、设备手册等,供学生设计时参阅。这样,可以使学生课程设计内容与当前电气工程基础技术相适应,不至于落后甚至流于形式。同时,采用AutoCAD等工程设计软件,使学生能够跟上社会发展,满足社会对毕业生工作技能的要求。 (二)加强过程管理 加强并做好课程设计过程管理工作,充分利用并发挥班级学生干部和学习骨干的带头作用。将学生分成几个小组,每小组中选出一到两名学习成绩较好、责任心较强的学生为小组长,全面管理本小组设计工作,如制定设计方案,合理安排设计进程,对设计任务和小组成员进行任务分配与协调,定时进行考勤和组织讨论等,向教师提供本小组的设计成果,并进行总结与报告。指导教师主动、及时与小组长联系,既不包办,也不放任。指导教师可以提出指导性建议和意见,培养团队精神和协作能力,使学生课程设计能够圆满完成[7]。 (三)注重总结和考核,及时点评 要求学生提供完整的课程设计报告。设计内容可包括设计题目、设计任务(个人的设计专题部分)、设计要求、正文以及参考资料、设计收获、体会与建议等。其中,报告正文部分应该包括详尽的供配电系统方案分析、选择与确定,参数设计、计算与校验,设备选择与各种校验,以及绘制图纸等。设计结束时对申请成绩或评定成绩为中及以上学生进行设计答辩。答辩气氛严肃认真,可由指导教师提问,也可以由其他组的同学提问,或以抽取题签的方式回答问题。由指导教师对学生设计成果和报告说明等进行总结和点评,认真做好成绩考核与评定工作。 通过课程设计及答辩,指导教师在肯定学生设计分析能力和动手能力的同时,要使学生认识到诸多不足,指出应该改进的方面,并根据具体情况建议其今后的学习方向,为工作做好储备。 基础工程论文:工科院校机械工程基础实验项目分析和开发 21世纪要求高等工科院校培养更多高素质、高能力、有开拓进取精神的创新型人才,而实验教学是不可或缺的重要手段之一。实验教学不仅仅是学生获得知识的重要途径,而且对培养学生的学风、实际工作能力、科学研究能力和创新能力及工程师应具备的基本素质都具有十分重要的作用。 一、机械工程基础课程特点及内容 机械工程基础是普及机械和机械工程的基本知识、基本概念和基本内容的课程。对文科类、管理类、计算机类、艺术设计类等专业具有开拓学生的视野、增加知识面、拓宽专业、提高学生的工程能力的作用;其任务是培养学生认识机械和机械工程的能力,是工科类非机械类专业具有工程特色,适应高新科学技术社会发展的需要。机械工程基础的内容选择是根据机械工程的基本内容确定的。主要讲授机械发展与人类社会进步的关系及机械工程发展的趋势,介绍工程力学、工程材料、工程制图的基本知识,简述机械的组成原理与工作原理、常用机械零件强度、刚度的概念、机械产品的制造技术、液压传动和气动技术的概念、现代设计方法等等内容。学生通过对各部分内容的学习,了解机械及其产品从设计、制造到使用过程中需要哪些知识及其在机械产品中的地位和作用。 二、机械工程基础实验内容分析 机械工程基础实验按照实验课教学体系分为设计与制造工艺、检测与分析、材料与性能三个部分。机械工程基础实验是一门独立的实验课程,所有实验都在机械基础课实验教学示范中心进行。本实验课与工程力学、工程制图、机械原理、机械设计、工程材料及成型技术基础、互换性与技术测量基础等课程的理论教学相衔接。 1. 实验理论 (1)韧、脆性材料在受拉、受压和扭转时力学性能测试的原理和方法;电测法基本原理,单向、平面应力状态的静态应变测量与应力计算的原理和方法;冲击动荷系数测定的原理和方法;现代光弹测量的基本概念。(2)组合体模型的测量和组合体视图及剖视图的绘制方法和尺寸标注方法,机械零件功能和结构分析方法以及机械零件测绘方法和步骤,部件功能和结构分析方法以及部件测绘方法和步骤。(3)机构运动简图测绘与结构分析,机械运动分析方法,渐开线齿轮范成加工原理,刚性转子的动平衡原理,机械动力学,典型机械零件状态测试,滑动轴承性能测试与分析的原理和方法,减速器结构分析方法和步骤,各种典型机构及典型机械的综合分析方法。(4)金相显微分析的原理和方法;试样制备方法,Fe-C状态图、C-曲线;表面强化原理和方法;焊接接头显微组织分析的原理和方法;力学性能(布氏硬度、洛氏硬度、显微硬度、摩擦性能)测试的原理和方法。(5)机械加工完成后零件的尺寸误差、形位误差、表面粗糙度、螺纹几何参数误差的基本原理和方法;零件互换性所进行的必要的精密技术测量的原理和方法;测量数据的处理技术的原理和方法。 2. 实验教学 着重讲授如何用科学的手段来完成理论的验证;如何组织实验、处理数据和分析实验现象;介绍常用设备和仪器的原理、构造和使用维护方法以及综合实验内容的思路和方案设计等。 3. 对学生能力培养的要求 (1)培养学生运用实验原理和方法进行科学实验的能力,即如何从实验目的出发,根据什么原理,选择何种实验方案,配套哪些仪器设备,确定实验程序从而获得准确的数据并得出正确的结论。(2)通过实验熟悉常用仪器、设备的基本原理、结构、性能;学会调试仪器和排除故障。同时,要培养学生分析问题和解决问题的能力,使学生的实验技能进一步得到训练和提高。(3)通过本课程的学习,加深对相关理论课程教学内容的理解,加固理论知识。(4)通过实验过程以及完成实验报告,培养学生严肃认真、实事求是的科学态度和一丝不苟的工作作风。 三、实验项目的设置 1. 机构运动参数测定与分析实验 基本教学要求:初步了解电测机构运动参数的基本原理,利用计算机对平面机构动态参数进行采集、处理、实测、仿真比较优化设计,分析机构参数对机构动态参数的影响。 2. 机构运动简图测绘与分析实验 基本教学要求:掌握根据机械实物模型绘制机构运动简图的技能;计算自由度、验证机构运动确定性;了解正确选择长度比例尺方法。 3. 轴系结构设计实验 基本教学要求:熟悉和掌握轴的结构与设计,轴上零件的常用定位与固定的技术方法,轴系结构设计的要求与常用轴系结构,为后续机械设计打下良好的基础。 4. 金相显微分析法实验(铁碳合金平衡组织显微分析) 基本教学要求:研究和了解铁碳合金在平衡状态下的显微组织;分析含碳量对组织和性能的影响,初步掌握用组织相对量来估计碳钢的大致含碳量;进一步熟悉显微镜的使用方法及组织示意图的描绘技能。 通过对机械工程基础实验实验项目的分析和开发,有利于促进学生的思考能力、动手能力、创新能力等各方面能力提高,提高了教学质量,调动了学生的学习积极性和求知欲望,达到本课程的实验教学目的。 基础工程论文:信息化教学在电气工程基础课程教学中的使用 电气工程基础课程是根据1998年国家教育部颁布的本科专业目录的指导思想——以强电为主、强弱电结合,按电气工程及其自动化专业宽口径培养目标的要求而设置的一门专业偏基础课程。在该课程中几乎涵盖了有关电气工作的所有基本概念、原理和方法,与电气工程的各个方面均息息相关。随着网络信息技术的不断发展,各大院校应充分利用现代教育技术,运用先进的信息化教学方式改善传统教学模式中的不足,以此提高电气工程基础课程教学效率。 一、电气工程基础课程的特点及教学现状分析 电气工程基础课程的特点为:其一,课程涉及的知识点多。课程内容包括发电、输电、配电、用电等各个方面的知识,每一章都是一个崭新的内容,并涵盖大量的理论知识点,增加了“教”与“学”的难度;其二,电气工程基础课程是基础课与专业课的过渡课程,在教学过程中必须强化学习方法的指导和工程实训环节。 由于电气工程基础课程具备以上两个特点,所以对课程教学质量和效率提出了更为严格的要求。但是在传统教学模式下,电气工程基础课程的教学现状不容乐观,主要存在以下问题:首先,理论教学与实践教学相脱节。由于课程设置的教学学时数有限,即使教师在课堂教学中采用多媒体辅助教学,也无法全面讲授知识点以及与电气工程实践相联系,所以致使学生在课堂学习中,难以消化和理解较为抽象、深奥的理论知识;其次,课程教学没有把握住重点,学生始终处于被动接受知识的学习状态,导致学生对本课程的学习积极性不高,甚至跟不上教师的授课进度,加之教师缺乏对学生必要的课后复习指导,从而造成电气工程基础课程教学效率偏低;再次,课程教学方法单一、教学手段落后,没有将现代化的网络信息技术应用于教学实践中,导致教学效果完成依赖于教师的教学水平和教学态度。 二、信息化教学的优势 (一)信息化教学具备开放性的优势 信息化教学不仅仅局限于课堂教学上,使其具备较强的开放性,主要表现在以下两个方面:首先,开放课程资源,使学生通过网络平台进入教学资源系统,可以随时进行课程学习。同时,在教学资源系统中存储了大量的仿真实验、演示实验、虚拟实验等实验教学信息,可以供学生自主选择学习,弥补课堂教学中的知识缺失,拓展学生的知识视野;其次,信息化教学方式是一个开放的课程建设平台,不仅可以为学生提供充足的数字化资源,还可以有效促进产、学、研三者相结合,提高教师队伍的综合素质。 (二)信息化教学具备创新性的优势 网络信息化教学资源系统能够为课程教学提供丰富的教学资源。教师可以根据课程教学重点与难点,选择有利于学生发展的研究专题,让学生进行课外研究,使课内教学延伸到课外教学。学生在研究专题时,可以充分利用网络信息资源,充分调动起学生自主探究和自主学习的积极性,有利于培养学生创新能力和实践能力。 (三)信息化教学具备建设性的优势 信息化教学以网络信息技术为支撑,使教学场地和教学时间不受任何限制。由于网络信息实现了高度共享,所以学生可以学习不同学科、不同课程的知识,丰富学生的知识体系,拓展学生的思维能力,以满足学生差别化的学习需求,从而使信息化教学更具可持续发展性。 三、信息化教学在电气工程基础课程教学中的使用 (一)合理运用多媒体教学 现阶段,随着计算机网络技术的不断发展和进步,使得电气工程基础教学的内容不再只局限于教材当中,而是要充分地利用多媒体技术来完成教学。在应用多媒体计算机对教学进行辅助时,与教学质量息息相关的是教学软件。多媒体教学软件能够充分地发挥出多媒体教学的优越性,其通过各式各样、图文并貌的动画、音乐、图形和图像等,弥补了传统教学中感性材料不足的缺陷,进一步帮助学生养成了良好的思维能力。利用多媒体中声音和图像可以使原本较为抽象的事物,变得更加形象化、具体化、直观化,并且也在一定程度上激发了学生的学习兴趣。多媒体技术的应用,使教师能够将一些原本无法用语言描述的重点和难点问题,以生动、形象的方式展现在学生眼前,进而有利于学生对这部分知识的理解和记忆。多媒体最强大的地方就在于其能够进行一些模拟操作,这样能够有效地培养学生的动手实践能力。由于多媒体的使用完全是教师在控制。为此,在软件的选取和课件的设计上应尽量贴近教学内容,只有科学合理地使用多媒体技术辅助教学,才能真正达到提高教学质量的目的。 例如,可将发电机调速器的动作过程、凝气式火力发电厂的生产过程、一次设备及二次设备的调频过程、继电器保护器的分合闸过程、电气控制回路的动作过程、倒闸操作过程等等内容制作成多媒体课件,这种课件不但能够重复播放、反复操作,而且还能够出现不同的界面,这样的教学内容不仅可以吸引学生的注意力,激发其学习兴趣,同时这种教学形式也更容易被学生所接受。多媒体教学的有效应用,增大了课堂的信息量,课程的内容随之加深,理论与实际的联系变得更加紧密,对知识的理解和掌握也变得更加容易。 (二)构建实践教学资源系统 实践教学资源系统的构建应以电气工程应用型人才培养为基础,以现代化科学技术为手段,以计算机网络平台为支撑,以最优质的教学资源开发为核心。同时实验内容的设置应尽量以学生未来从事的工作岗位为依托,以此来体现出工程教育、职业取向的先进办学理念。该资源系统由以下四个模块构成: 1、管理模块。在整个实践教学的过程中,实验教师既是教学的指导者,也是信息网络平台的管理者和各种实验项目的开发者。这就要求实验教师应具备丰富的实践经验和教学经验,并将这部分经验有效地融入到信息网络教学当中,以此来监控学生的实际学习状况,并从旁引导学生,使之由被动学习转变为主动学习,真正成为学习活动的主体。 2、实验与实践模块。学生可以按照自己的意愿自主选择实验项目和具体实验时间,这样有利于开放实验室运行模式的顺利实施。教师可按照学生的个体差异为其设计必选和可选两类实验项目。学生则可借助信息网络平台,结合自己对各类实验的兴趣,合理选择所需的实验项目。当学生选好实验项目以后,教师按照实验项目的数目和具体参加人数,来编排实验时间表。对于一些教学以外的设计性实验,学生可自行组织成创新协作小组,然后进行提前预约,在获得相关负责人批准后,按照预先申请的实验内容和实验时间完成相关实验。信息网络平台除了能够帮助学生完成实验教学活动的组织以外,还能够按照相关的行业特点设置标准化的测试题库,这样便于学生在网上进行专业技能竞赛,进而提高实践教学质量。 3、实践教学资源模块。信息网络环境最大的特点就是信息获取便捷、各种资源丰富。为此,构建一个检索快捷、资源优质的实践教学资源库是实现信息化教学的重要基础保障,有利于学生 ! 4、协作交流模块。信息网络教学与传统的教学模式相比,其最大的优势在于能够以实时交互的形式实现生生之间、师生之间的交流和协作。不仅可以利用信息网路平台中的BBS及讯息等进行相互之间的交流讨论,也可以通过聊天室及视频会议等形式进行在线讨论,彼此间交流意见、答疑解惑。 (三)建设数字虚拟实验室 近年来,随着电力系统的不断发展,电气工程基础课程中原有的纯物理实验现已无法适应现代化电力系统的需要,这部分实验已经很难满足电力系统实验教学的要求。为此,必须对其进行相应的改进和完善。采用数字虚拟试验则可以有效地克服实验仪器方面数量和质量的不足,以及教学经费和实验场地等相关因素的限制。学生可以借助计算机对电力系统的各种运行状况进行监视,并且还可以在计算机上实现遥视、遥控、遥测和遥调,由于计算机的自动化程度较高,所以实验效率也较之以往有了极大程度地提升。原有的纯物理实验因为具有一定的安全性要求,致使实验难以达到设计性和开放性的目的,而数字虚拟实验却能够真正实现实验的设计性和开放性,这对于学生创新意识、实践能力的培养有着十分重要的作用。 基础工程论文:油田固井工程技术的研发基础 固井技术对于油田油井寿命和资源保护起至关重要的作用。是通过在井壁和套管中的环空部位注入水泥浆实际保护油井为目标的工程技术。随着钻井技术的进一步提高,为固井工程提出了新的要求,下面笔者就油田深层固井和超稠油浅井固井工程技术的应用谈几点看法。 一、油田深层固井技术探析 1.深层固井的难度分析 地层压力和地质情况对油田深层固井技术的实际运用会产生较大的影响,归纳起来,油田深层固井技术需要攻克的难关具体表现为下述几个方面:相对较高的泵压影响固井的正常施工。异常复杂的地质环境也增加了地层垮塌的几率和防窜的难度。较低的水泥浆抗高温水平。过高的井下二氧化碳含量在气窜作用下腐蚀套管。自身结构的不足不仅增加了配套工作的困难程度,而且套管风险出现的几率也会显着提升,降低施工稳定性。 2.油田深层固井技术有效运用的建议 第一,有效运用深层固井顶替工艺。一般而言,塞流与层流清除低边滞留的沉积钻屑与钻井液的实际效果要在一定程度上逊色于固井液在环空的紊流顶替作用,这主要是因为深层固井中套管居中度不佳。但是笔者单位几乎不可能实现水泥浆的紊流顶替,因为施工过程中对于水泥浆稳定的指标要求使得水泥浆必然会比较稠;然而利用调节前置液性能的方式来实现前置液在环空的紊流作用是具有很高的可行性的,也正是基于上述考虑,为了能够在更高程度上提升深层固井的顶替效率,则有必要高效驱替水平段与斜井段低窄边钻屑。 第二,严格控制水泥浆性能指标。对于深层固井而言,它对水泥浆的性能指标要求几乎可以用苛刻来形容,例如,应用于深层固井的水泥浆必须要具备抗高温、直角稠化、高早强、零析水、低失水等性能,而且,这些性能指标必须要同时具备,否则便会影响正常施工。需要重点指出的是,析水性能是对深层固井水泥浆最为严格的要求,它要求水泥浆能够在高温环境下具有非常好的稳定性,坚决避免出现水泥浆在候凝过程中形成自由水带和油气水窜通道的问题。具体要求是水泥浆能够在高温环境下。依照这样的性能标准配置的水泥浆非常稠,要求地面设备具备相应的配置能力。 第三,有效运用塑性水泥浆。采用以改性纤维和活性微粒为主要材料的早强增塑剂,能提高塑性水泥体系石抗冲击能力,增强水泥石弹塑性,满足小间隙油层套管的后期作业要求。 第四,有效运用深层固井气窜控制技术。气窜具有较大的危害性,可能导致井眼报废或形成严重的安全环保事故,应引起高度重视。深层固井与油层尾管固井中,要实现有效的防气窜,按照“压稳、居中、替净、封严”的要求,在水泥浆注替和凝结过程,必须保证浆柱当量压力与地层压力的平衡关系,做到水泥浆不漏,油气水不因水泥浆失重而造成窜流问题;清除和替净环空泥浆,提高水泥浆的顶替效率和水泥环的胶结质量;提高水泥石的密封质量,无局部水槽、横向水带和窜槽现象等。深层固井,应采用多凝水泥浆柱结构,确保候凝过程中能维持气层段的液柱压力;深井超深井尾管作业中,由于悬挂器以上为钻井液,水泥浆柱短,上部钻井液能在水泥浆的候凝过程中维持向下传递压力。要求钻井液泥饼薄而韧;采取有效的套管扶正技术提高套管的居中度;采取水泥浆减阻剂改善水泥浆流变性,进行水泥浆流变学优化设计,提高水泥浆顶替效率和水泥浆胶结质量。 二、超稠油浅井固井工艺技术 针对超稠油浅井固井难点问题,笔者单位从水泥体系、水泥浆密度设计、环空浆柱压力设计,井眼准备,固井工艺等方面入手,经多年的研究和实践,总结出一套行之有效的固井配套技术。 1.选用低失水、短过渡、微膨胀、沉降稳定性好的优质水泥浆体系 超稠油浅井固井首先急需解决低温防窜问题,因此必须设计低温早强短过渡沉降稳定性好的水泥浆体系。经多年研究,优选出低温降失水剂HN-100。HN-100是不渗透剂和早强性膨胀剂的混合物,它一方面在地层滤失中可形成不渗透膜;另一方面该种水泥浆体系具有一定的早强性和微膨胀性,水泥石体积不收缩,可以明显提高水泥浆的早期强度和缩短过渡时间,同时提高水泥浆的沉降稳定性,在水泥浆从液态到固态的转变过程中保持一定的浆柱压力,阻止地层流体窜入水泥浆,具有良好的防窜能力。 2.固井前对周边注、采井采取一定范围内的停采、停注方法 在总结经验教训基础上,笔者单位采取在钻开油层前半朋至固完井三天后的时间内,新钻井周围二百米范围内的井必须停止注汽,若周围井处于焖井期,必须在排液一段时间,地层泄压后方能钻开油气层,防止钻井过程中发生井涌、井喷。 3.固井施工中的防涌措施 由于长期注气开发,地下压力紊乱,并且在九十至一百二十米存在气顶油层,在钻井过程中经常会发生井涌。从现场施工看:一些区块钻井液密度低于每立方米一点四二克压不住井、而钻井液密度高于每立方米一点四五克就可能发生井漏,压力窗口小于零点九。因此,在这些区块钻井和固井时,必须搞好防喷及其它安全措施,并严格控制环空液柱压力在压力窗口之内,既能压稳高压层又不至于发生井漏。固井施工时笔者单位取消了清水冲洗液,采用低密度水泥浆作冲洗液,通过平衡压力计算确定各种密度的水泥浆用量,进行合理的浆柱结构设计,确保冲洗液对封固段井壁的“冲刷”,同时,冲洗液进入环空后,仍能压稳高压地层而又不发生漏失。 4.固井施工中防漏措施 从钻井及固井施工看:发生钻井液或水泥浆漏失主要集中在:一是表层套管鞋处;二是目的层上部、渗透性良好的砂层段。固井施工中笔者单位采取了如下防漏措施:下套管前对漏失层段进行堵漏。在钻井过程中发生过井漏的稠油浅井,在下套管前通井时,对漏层进行堵漏,提高地层的承压能力;注水泥浆期间防漏措施。为确保固井施工中水泥浆不发生漏失,上部封固井段采用低密度水泥浆,下部采用密度为每立方米一点九克高密度水泥浆,确保环空最大液柱压力大于地层压力而小于地层的漏失压力。另外,漂珠是一种较好的低密度材料,颗粒直径为四十至三百流明,壁厚为直径的百分之五至三十,密度为零点六至零点七克每升。因其密度低、颗粒小且呈空心状,易被吸附在微裂缝隙处,其对上部封固段具有一定的堵漏功能。 三、结束语 综上,笔者就油田深层固井和超稠油浅井固井两种较为复杂的固井工程技术的应用谈几点看法。在油田的开采过程中,固井技术对于油田油井寿命和资源保护起至关重要的作用。希望笔者所谈能随着钻井技术的进一步提高,为固井工程技术的进步具有建设性意义。 基础工程论文:地方文献数字化:中国数字图书馆工程的信息基础 中国数字图书馆建设工程正在进行中,而拥有大量地方文献的地方图书馆或认为那是国家和省图书馆的事,或因经费和技术的困难,对地方文献与数字化图书馆缺乏认识和责任感。本文旨在对数字化图书馆的介绍和阐述地方文献数字化是中国数字图书馆的基础信息,抛砖引玉,祈望能引起有关领导的重视和图书馆同仁的共识。 1数字化图书馆 “数字化图书馆”一词是由英文“DigitalLibrary”翻译而来的,又称为电子图书馆、虚拟图书馆、网络图书馆等。这都是从不同的角度去描述它的特征。计算机的应用,改变了图书馆传统的工作模式。书刊的借阅、文献的查询、信息的检索,都在文献数据库中进行,这是图书馆数字化的初级阶段。当信息技术和通讯技术高速发展和高度结合产生的网络环境日益完善,文献资源共享和远程利用已成为可行的现实,书目查询、信息检索已不能满足更深层次文献信息服务的需要,要求对文献信息或其它信息的更深入更全面甚至原始的揭示。图书馆应在书目数据基础上,建设书刊全文数字化图书馆。 1.1 网络时代是数字化传播的时代 数字化媒介是媒介信息的电子化表现形式,一方面可以代替传统媒介表现出相同的文字、声音、图像等信息;另一方面可以方便地管理、查询和阅读,并且通过网络技术进行广域传播和安全保护。Internet使信息传播方式发生了根本性的变革,海量的信息可以通过低廉的传输成本在全球性互联网络上高速传输,用户可以有选择性地从世界任何地方获取和使用自己需要的信息。电子化的信息数据不仅节约了传播的成本,同时加快了信息的增值,因此文献信息的数字化成为未来社会信息化重要标志。 1.2 文献信息数字化是数字化图书馆的基础 数字图书馆就是利用数字化技术对图书馆有价值的图像、文本、语音、音响、影像、影视、软件和科学数据等多媒体信息进行收集、组织规范性的加工,制作出保存人类智力成果的书籍、期刊、图像、录音等信息的数字拷贝和高质量保存管理。并提供在广域网上高速横向跨库连接的电子存取服务,实施知识增值。这是存在于因特网上并将在下一代因特网中扮演核心角色的一种知识网络,它在国际上已有七、八年的发展历程。目前,日益成为因特网上的主流信息。 数字图书馆的出现,是几个世纪以来图书馆工作的重大变革,它是未来图书馆的发展模式。 数字化图书馆改变了以往信息存储、加工、管理、使用的传统方式,借助网络环境和高性能计算机等实现信息资源的有效利用和共享。具有下列基本特征:一是文献信息资源的数字化存贮,即文字、图形、图像、声音、视频、动画等信息的存贮管理数字化,这是数字化图书馆的最基本特征;二是文献信息网络化传输和利用,计算机技术和通讯技术是数字图书馆的技术支撑,互联网络使信息传输与利用失去时间和空间,资源共享美梦成真;三是数字图书馆将改变目前图书馆的工作方式和服务模式,数字图书馆可以更好地履行图书馆在倡导、组织和服务中的重要职能。通俗地说,数字图书馆是没有时空限制、便于使用的超大规模数字化信息中心。 数字化图书馆的意义是实现文献信息的数字化存贮和网络化传播利用。21世纪的图书馆将通过先进的数字存储技术和计算机网络,保存人类文化遗产,传播科学文化知识,延伸社会教育职能,在信息社会中发挥不可替代的重要作用。 1.3 中国数字图书馆工程 中国数字图书馆工程是运用现代高新技术所支持的国家级数字资源系统工程,涉及信息资源采集、加工、存贮、检索、传输和利用的全过程,是国家信息化建设的重要内容,是知识经济的重要载体。这是一项在全国范围实施的、跨部门、跨行业、由超大规模高新技术组成的信息资源系统工程。 其总体目标是:实现中国数字图书馆的总体架构,在因特网上形成超大规模的、高质量的中文信息资源库群,支持国家整体创新体系的形成与发展,通过国家高速宽带网络系统向全国及全球提供服务,以现代信息技术把中国54年辉煌灿烂的文化成果数字化存贮和传播利用,恰当地表现出来和有效地传播出去,使之以信息形态进入知识创新和经济建设的循环,向全世界展示,为全人类所共享。 中国数字图书馆工程的实施,具有非常的意义:⑴数字化图书馆建成将使我国在综合国力的竞争中抢占先机,掌握发展的主动权,实现跨越式发展;⑵以中文信息资源为主体是数字图书馆建设的核心,它将迅速扭转互联网上中文信息匮乏的状况,形成中华文化在互联网上的整体优势。通过数字图书馆的建设,将我国悠久的历史、灿烂的文化,特别是当代建设的成就通过互联网向全世界展示,让世界了解中国,让中国走向世界。⑶数字图书馆的建设将促进我国信息技术的迅速发展。⑷数字图书馆建设是“科教兴国”战略的源泉和动力,也是实现公民终身教育的大课堂。⑸数字图书馆将改变目前图书馆的工作方式和服务模式。图书馆馆员将成为捕捉和整理信息的专家,读者可以在世界各地通过网络阅览数字图书馆中的丰富信息。图书馆的发展将进入一个前所未有的新阶段,发生根本性的变化。 2 地方文献数字化 国家文献系统除国家图书馆收藏的书刊资料外,更有遍布全国各地的数量庞大、种类繁多、形式多样的地方文献,这是国家文献信息系统重要组成部分,新世纪是网络化和数字化的时代,在虚拟与现实的网络电子图书馆中,开发和建设反映本馆馆藏特色的特色数据库和满足本地信息需求的专题数据库,提供别馆没有的信息资源,是未来地方图书馆存在和发展的基础。各地图书馆中最具特色的莫过于地方文献,这些地方文献是构成国家文献重要元素,只有把全国各地图书馆收藏的这些具有浓郁地方特色的文献资料数字化,建成以地方文献的重点藏书为核心的专题数据库群,与国家图书馆数字化文献系统一起在互联网络中形成完整的中国数字图书馆。因而地方文献数字化是中国数字图书馆工程的信息基础。 2.1 地方文献是中国特色文献 地方文献的内容涉及一个地区的自然、人文的历史和现状的各个方面。因而地方文献数字化,不仅方便了研究者的使用,也使得祖先留下来的灿烂文化能得以长久地保存。建立以地方文献的重点藏书为核心的专题数据库,是地域知识信息的活化,它既是地域知识信息的浓缩,又是地域知识的集合。这是地区优势也是地区特色,即使在国际上也是绝无仅有、无以替代的。在互联网络中,各地图书馆都把自己的特色馆藏呈现给用户,实现真正意义上的人类文化资源共享。可以极大增强各地图书馆数据库的服务能力。 地方文献是关于一个地方的有关资料,具有明显的地方性和资料性,其内容包括记载某地的文献、地方人士著作、地方志、地方出版物等。地方文献“记地理则有沿革、疆域、面积、分野;记政治则有建置、职官、兵备、大事记;记经济则有户口、田赋、关税;记社会则有风俗、方言、奇观、样异;记文献则有人物、艺文、金石、古迹产。”可见它所包含的内容非常广泛,上自天文、下及地理,旁至社会、人文诸事物的历史与现状。揽括了地方政治、经济、历史、地理、文化、科学、教育、军事、边防、民族、宗教、风土人情、自然资源等各个方面。是最有中国特色的文献,这些既反映地方特色,又体现时代特色和社会发展历程的地方文献,具有明显的区域性、资料性、时代性和多样性等特征。 在改革开放深入发展的今天,能为各级领导和有关部门的决策、 规划提供地方背景资料和历史借鉴;是专业人员了解当地有关情况,从事专业研究的宝贵资料;是各地、各部门进行爱国主义和革命传统教育重要参考资料;是修志、编写年鉴的历史的和现实的依据。是为子孙后代保存的重要史料。丰富的地方文献成为发展地方社会政治、经济建设、文化教育、科研活动的宝贵信息资源。 2.2地方文献种类繁多 地方文献多种多样,主要包括地方出版物、地方资料、地方文史资料、地方志等类型。我国图书馆界泰斗杜定友先生指出的:“地方文献是指有关本地方的一切资料,表现于各种记载形式的,如图书、杂志、报纸、图片、影片、画片、拓本、表格、传单、票据、文告、手稿、簿籍等”,时代的发展,又增加了方志、专著、期刊、族谱、地图、录音、录像,甚至科技报告、专利文献、学位论文等不同类型的新成员。载体不仅有手抄本、印刷品,也有缩微品、录音、录象、机读磁带等品种。 2.3 地方文献的数字化解决方案 汇江河而成大海。集国家、省、市图书馆共同构成全国文献保障体系,因而地方文献数字化必须在中国数字图书馆工程领导小组的指导、协调下,建立国家、省、市(地)三级地方文献数字化建设机制,制定工作计划,明确各级图书馆的义务和权利。 针对地方文献种类繁多,形式各异的特点,在地方文献信息数字化时,应根据文献的价值和使用价值,建设信息型数据库(如书目、索引、文摘或提要数据库)和全文数据库等供不同层次需求的数字化信息。全文型、信息型交叉混用,使国内外用户都可以随时随地通过互联网络检索到所需要资料的内容,最大限度地满足读者的需求。 2.3.1 地方文献书目数据库 地方文献数字化进程中,首先是书目数据库的建设,它是不同层次的读者利用最多的数据,查找文献的主要线索,也是地方文献开发和业务工作自动化的前提。虽然地方文献种类和形式多种多样,必须确保书目数据的标准和规范,特别注意在进行主题标引时要揭示和体现地方特性;其次是数据录入时不但要把地方文献的主题、分类等详细著录,还要进行深层次的挖掘,对某些地方特藏进行文摘或提要式录入,甚至全文录入。特别要注意某些地方文献的外部特征;第三,书目数据库应全面反映地方文献信息。不仅揭示文献的基本信息,还要标识出文献特点。包容的信息要具有一定的深度和精度;第四是针对地方文献的内容和形式,增加对文献的反映途径,要选取最能反映文献的特征且最有可能被用到的检索途径,这是提高信息率和便捷检索的关键。 2.3.2 地方文献专题数据库 多媒体存贮与网络传播技术的高速发展为数字化图书馆建设和发展提供了经济可靠的技术支持。面对数量巨大、种类繁多、形式各异的地方文献,应进行全面、科学的评价,既要根据本地经济建设和社会发展的需要,亦要考虑面向全国、全球的传播意义。分期分批地建设一些有较大政治影响和经济效益好的专题地方文献摘要或全文数据库。如旅游数据库、人物资料数据库、名胜资料数据库、名优特产数据库、地方法规数据等等。 专题数据库的建设,应充分发挥多媒体技术的性能,把专题书刊资料文字、声音、图像全面建库,并开发相关信息,如对旅游数据库中的风景名胜增加旅游服务电话,给人物资料数据库中的名人增加亲友联系方式,给名优特产数据库增加生产厂家信息,给地方法规数据库增加相关法律服务机构等。数据库建设中对纸质文献数字化最好用超文本标识语言(HTML)对文本进行格式编码,以方便检索利用;对静态的图片、画片、拓本、表格、票据、手稿等应利用数码摄影或扫描录入的方式建库,以保存文献资料的原形传真;对动态性的录音、录象、影片则应利用相应的数字化软件工具把它们转换成数码格式输入数据库。 2.3.3 地方文献数字化的软件系统 在图书馆数字化系统软件的选择上,首先要选用那些技术成熟、标准化程度高、能与国家数字图书馆工程相连接的软件系统;其次,统一标准是十分重要的问题,它直接影响到资源库的制作质量和查询服务效果。第三,系统应能操作简单、界面友好地把文献书目、全文、图像、声音、动画等输入数据库,并提供一站式的集文字、声音、图像、动画于一体的多媒体检索阅览平台;第四,系统不仅支持计算机检索利用,还应兼容宽带网络中即将出现的IP信息终端;第五,系统应提供数据上传和下载到各种阅览器的接口。前几年图书馆自动化建设中没有统一的建库标准也没有统一的利用平台,不同系统难以互相转换,无法挂到互联网上,难以实现资源共享的教训要好好记取。 目前,图书馆数字化技术和设备竞争日盛,但高昂的系统平台和技术转让费用是图书馆难以承受的。我认为以国家图书馆数字化系统为中心,建立中国数字化图书馆工程网站,向全国图书馆提供图书馆数字化技术和软件,参照版权图书馆规则,要求各图书馆上传特有文献的数字化数据,按照国家书目数据库建设中,奖励优先上传者的方法,向全国各地图书馆征集数据,这是统一标准,多、快、好、省的最有效方案。 2.4 有待研究解决的问题 虽然我国数字图书馆的研究和建设起步较晚,但发展速度飞快。各地图书馆数字化建设亦在紧张进行中,下列几个问题是必须要研究解决的:⑴共建共享中的统筹规划问题;⑵软件系统的标准、协调和兼容问题;⑶建设人员的组织培训问题;⑷建设者的权利与义务;⑸地方文献的知识产权问题等等。 数字化图书馆是国家信息基础设施重要组成部分,目前已成为评价一个国家信息基础水平的重要标志和本世纪各国文化科技竞争的焦点之一。因此,建设数字图书馆具有非常的必要性和紧迫性。但数字图书馆的文献除国家和省级图书馆收藏的书刊资料外,更有遍布全国各地的数量庞大、种类繁多、形式多样的地方文献,这是国家文献信息系统的重要组成部分,可以说,地方文献数字化是中国数字图书馆工程的信息基础。 基础工程论文:实施以校园网为基础的教育信息化工程 二十一世纪是科学技术竞争和民族素质竞争的时代,其实质是人才、教育的竞争。教育的历史告诉我们,教育的每次重大变革和发展都离不开科学技术,科学技术是第一生产力,也是教育发展的重要动力。进入九十年代以来,多媒体和计算机网络逐渐被引入教学过程,成为现代教育的技术基础。实施以校园网为基础的教育信息化工程,研究现代信息技术对教育思想、教育管理、教育内容、教育方法、教育手段和教育过程的作用和影响,探索建构现代教育技术环境下的新型教学模式,已成为新时期教育所面临的新课题。 作为首批全国1000所现代教育技术实验学校,我们在1997年正式启动这项实验:98年初我们建成包括多媒体控制系统和电教自动控制平台在内的多功能计算机室,99年建成千兆以太网为主干的校园信息网络系统环境。同时,我们把实验目标定位为以计算机和校园信息网络为技术基础,把计算机和网络的操作应用能力纳入每个学生必备的基本素质之中,使学生在应用计算机进行生活、学习的过程中,以计算机对于人的自主性、能动性、创造性所具有的延伸意义,同化、顺应到自身的认知结构之中,逐步形成基于计算机文化的智能知识结构,从而推进学生整体素质的提高。与此同时,通过实践,探索出一条利用计算机和校园网络构成的综合教育资源,建设一支具有现代教育思想、教育理念,掌握现代教育技术,适应21世纪发展的新型教师队伍。从促进学生素质全面发展和教师队伍建设两个方面来推进学校整体改革进程。 一.多媒体和网络技术是现代教育的技术内核,校园信息网络是全面实施素质教育的理想环境 (一)、计算机网络环境有利于促进学生全面发展和提高他们的综合素质 1、以计算机为基础的现代媒体具有优化教育、教学过程的多种特性,其集中体现就是能充分发挥学生的主动性与创造性。实践证明,把计算机引入教学过程可以为培养学生创新思维、创造能力和信息实践能力建构最理想的环境。 2、生态理论认为,人的智力不是在个体的脑子里,而是人脑和周围环境相互作用的结果。我们在教学实践中深刻体会到,现代信息技术创设的智能化学习环境,是儿童智力、能力、心理发展的一种理想环境。这是因为: ①、以往的传统教学中,学生的学习活动很大程度上需要依靠检测考试、师道训诫的外力,需要依靠教师对教材的重要性、必要性的反复强调来推动。而在计算机网络学习环境中,学生获得知识是在教师、同学的帮助下,通过独立探索或者和同伴协作交流,进行知识意义的主动建构进行的。在这个过程中,学生是对信息进行选择性加工的主体,不再是简单的“存储器“。这种变化,其实质是由传统“教“的序列控制向“学“的序列控制的转变,是由外在的纪律控制向内在动机控制的转变,这种转变为学生提供了更宽松、更安全、更利于个性发展的空间,十分有利于学生素质的整体提高。 ②、同传统教育信息的组织形式相比,计算机所提供的非线性网状信息结构,类似人,特别是儿童的认知结构,是更符合学生认知规律的信息组织形式。基于这种特性的信息结构,依托丰富实用的网络资源库建构的智能化有源学习环境,可以充分培养和训练学生的创造思维能力。 ③、按照杜威的观点,理解在本质上是与动作联系在一起的,真正的理解是与事物怎样动作以及事物怎样做有密切关系,网络学习环境中学生学习的过程是学生通过与计算机交互进行的,是在“做中学“展开的。学生应掌握的知识,包括新概念的提出,知识重点的展开和难点的化解以及知识的巩固应用,往往需要学生亲自动手操作才能完成。这种方式适应了儿童喜欢自主参与、探索体验的心理特征。它是学生获得学习动机的原型,它有效地调动了学生的内在需求。由于学生在解决问题中获得的是成功的体验,很自然就形成不确认自己的学习成果不肯罢休的心理,加之软件所提供的生动活泼的多媒体反馈信息,又不断刺激学生对新信息的搜索与提取过程,使学生始终处在兴致勃勃的创造活动中和在真切把握认知对象的感受下展开学习过程。学生不但获得了知识,更重要的是获得了具有创造意义的学习方法和实践动手能力。 ④、我国脑科学家的研究成果表明:人脑的相应功能区域在活动时,血氧和葡萄糖会超流量向这个区域供应,去处理信息。血氧和葡萄糖的流量、流速,和人处理信息的质量、速度密切相关。观察发现,处在计算机环境下学习的学生,尤其是当他们的兴致集中于有一定难度、有一定趣味的学习内容,或是具有竞赛成份的习题时,他们的呼吸和脉搏频率显示出加快趋势。这时的学生情绪愉悦,思路清晰,处理信息的速度显著加快,往往处在智能、技能的最临近发展区域上。 3、联合国教科文组织的第五届“改革学习,课程和教育理念:新世纪的革新视野“国际会议围绕21世纪的教育展开了激烈的讨论,给21世纪的未来教育提出了引人深思的科学课题。 美国亚利桑那州大学的VLVIAN OTA WANG博士提出了培养新世纪公民的几点方法: ①、 互相学习,学会合作。 ②、促进跨文化理解。 ③、开展跨文化的和平教育。 ④、为公民提供更多的平等机会。 ⑤、注重教学质量。 ⑥、着力于培养明天的领袖。 泰国教育部的RUNG KAENWDANG认为学习改革是 教育改革的中心,教育必须以培养学生具有通过自身学习来获取知识的能力为目标,从而使学生能够打破时空的限制进行终身学习。 香港教育学院的CHENG YIN在《新世纪的课程和教育理念》提出了一个新的多重智力学观点:认为人的智力可以分为相互联系的多重智力,即学习智力、经济智力、社会智力、政治智力及文化智力。他认为“现代信息技术能使学校、教师和学生全球化、地区化和个性化的多重智力得到最大限度的发展。“ 综合上述,计算机网络教育环境有利于发展学生的创新思维和实践动手能力。有利于培养学生健康的学习心理、良好的学习习惯、科学的学习方法和自主学习的能力。特别是有利于学生全球化、地区化和个性化的多重智力得到最大限度的发展。从而促进他们整体素质的提高。 (二)、利用校园网建构的智能环境把学校建成一个生动活泼的,充满生机的学习环境和场所 1、改革课堂教学模式,使学生的学习活动成为一种自主愉快、探索创 造的过程 教学模式是课程设计、教材建设、指导课堂和其它教学环境中教学活动的一种计划或范式。 专家指出,围绕着课堂教学多年来开展了不少教学改革试验,但是,多数还停留在单一的和浅表层,究其原因,是教学模式基本没有改变。 近年来,我们通过计算机与学科教学整合的实验,积极探索基于计算机和网络技术的“双主“教学模式。 ①、传统的以教师为中心的模式中,教师是整个教学活动的主宰,学生处于被动接受老师灌输知识的地位,教学的出发点和归宿是千方百计让学生掌握各种应试技巧。学习的基本过程是感知、理解、巩固和运用,教师在讲台上讲述、示范、演示,学生相应地吸收、记忆、存储,课堂上圈划重点,课后反复抄写、背誦。这种教学模式,虽然有利于系统的科学知识的传授,有利于对学生进行严格的训练和提高识记知识的效率。但它的致命缺陷在于,严重地抑制了学生的个性发展,束缚了学生创新思维和实践能力的培养。 ②、以学生为中心的模式,较之以教师为中心的模式是一大进步,它 有利于儿童天性的发展,使每个学生都可能找到适合自己学习个性的学习方法和学习内容。这种模式的问题在于,它很难有效调动其实很难以调动的儿童的自觉性,操作不到位则容易流于放任。 ③、依据何克抗、李克东等专家的研究,“双主模式“介于以教师为中心和以学生为中心的教学模式之间,它既要发挥教师的主导作用,又要充分体现学生的认知主体作用,既要把两者的长处吸收过来,又把两者的消极因素加以避免。这就是在基本保留“传递--接受“式教学活动进程的条件下,利用计算机作为教育过程的基本环境,在建构主义理论指导下通过人机交互让学生更多地去主动思考、探索、发现,从而形成一种新的教学活动进程的稳定结构形式。 ④、“双主模式“的可操作性的依据是,学生学习的主体性构成了教育学理论的基石,教育实践的主干职能、规范和具体操作方法,只能围绕主体并由主体来进行。a、“双主模式“ 提倡民主的教学氛围,鼓励学生大胆的质疑,培养学生的批判能力,有利于发挥认知主体的主动性,为具有创新意识和创造能力人材的成长提供了良好的土壤。b、“双主模式“是面向全体的教育,面向全体,是教学的基本原则。c、“双主模式“把学生看作是宝贵的教育资源,把学生的差异性也作为可供开发的资源。d、“双主模式“重视每个学生具有的发展和创造潜能,俗话说,跳一跳就可以把果子摘下来。e、“双主模式“引导学生参与学习的全过程,给学生主动权,让学生唱主角,多给学生提供讲和练的机会,培养学生自我表现的能力。f、“双主模式“注重教给学生学习方法,教会学生思考,教会学生讨论,教会学生总结,培养学生自得能力。 ⑤、“双主模式“的实践特征是, a、从教育技术学上看,是以“教“为中心的教学设计理论与以“学“为中心教学设计理论的结合。b、从整个进程看,教师有时处于中心地位,学生有时处于传递接受学习状态。但更多的是学生在教师指导和同学帮助下通过与同学协商协作、与计算机交互主动获得知识。c、从教学内容看,应用这种模式,对知识系统性强的学习应强调教师的主导地位、指导、设计作用;新旧知识之间相互关联、技能转化性的宜充分发挥学生主动参与;知识发散性,技能熟化、扩展性的宜以学生为主体。d、教师的主导作用,须依赖与熟练地应用计算机和多媒体技术,为学生不断创设符合教学内容要求的问题情景,提供新旧知识之间联系的线索,以及能引发学生思考和讨论的问题。 基于以上理论探讨,我们组织各学科实验小组,分别以小学语文四结合、异步教学和引探法教学实验为主干实验项目,积极进行“双主模式“的操作和实证的研究,这样既丰富了实验的内容,又使得实验的可操作性更强:譬如在低年级实验中,学生有效进行异步学习问题,引探教学中恰当处理 “引“和“探“的辨证关系问题,取得了初步成果: 实验教师董金宏的课例实证分析 教师首先让学生借助生动有趣的电子教材朗读对话,角色扮演,体会提示语作用,了解小马第一次为什么没有过去河,遇到什么困难呢,它是怎样对待的?接着让学生替小马想想它能不能过河,大家纷纷发表判断并说出理由,争议中明白了动物个子高矮和能否过河的关系。再让同学借助演示多媒体动画软件亲自试试,让学生自己在实践中悟出道理。老牛过河的轻松得意,松鼠过河的惊慌失措,小马过河的小心谨慎。同时也明白做事遇到困难只要向小马一样不怕困难,终究会成功的。 “朗读扮演“既有教师有目的创设情景加以启发引导,又是学生有个性的大胆创新的发挥练习,学生自己是主角,但教师的点拨很好地调动了学生的积极性,同时学生也能从中找到适合自己个性的方法,进行知识内化,从而达到自能读书的目的。 由“情境推理“到“亲自实践“是引导学生全体参与、全程参与,为创新思维提供了良好的土壤,这时,教师只要通过网络监控学生的学习过程,收集教学信息,判断学生的学习障碍,提供个别帮助,典型评议学生的学习活动。最后再“揭示寓意“并让学生结合自己的实际谈谈体会,由感性认识上升到理性认识就水到渠成了。 这一课的设计充分体现了“双主模式“既要发挥教师的主导作用,又要充分体现学生的认知主体作用的优势。整个教学中,每个学生都积极地主动地大胆地去探讨,师生之间、生生之间、人机之间交流反馈及时频繁,练习量大,符合“以学为本,因学论教“的原则,儿童身、心、脑得到协调发展。 实验教师唐筱勇的课例实证分析 如《荷花》一课,教师在让学生理解冒出水面荷花的姿态时,为了体现学生的主体作用,教师先让学生思考并在电脑中完成以下练习:“冒出水面的荷花有几种姿态?请展开合理想象,想想每种姿态的荷花像什么?“学生通过自主观察知道荷花有刚开、全开、未开三种姿态。同时学生展开想象的翅膀:有的说刚开的荷花像一位含羞的小姑娘;有的说全开的荷花正敞开胸膛,迎接灿烂的朝阳;有的说要开的荷花鼓得像一个个将要升空的气球……这样,学生的主体作用就得到了充分的发挥,同时发散性思维也得到了培养。学生“发散思维“这一认知过程,用计算机打出来,这一实标操作不仅激发了学生的主动性和积极性,而且学生手脑并用,让思维始终处于高度兴奋状态。认知主体作用得以体现,学生思维得以强化。在学生思考和练习后教师充分发挥其主导作用,通过 图片演示、视频播放、课文讲解、感情朗读的进一步强化,加强了学生的理解力。这样教师和学生在轻松而和谐的氛围中完成了教与学的任务。教师的主导作用和学生的认知主体作用得到了充分的发挥。 实验教师陈艳霞的课例实证分析 数学《平均分》一课的教学设计片段:首先在电脑屏幕上出示动脑筋爷爷和一个长方形的图象,启发学生,出示动脑筋爷爷和一个长方形的用意是什么?学生立即议论开了;有的说:“这动脑筋爷爷一定和长方形有什么关系?“有的说:“可能是动脑筋爷爷今天要告诉我们学长方形呢!“有的说:“这长方形里一定有许多秘密,老师是要我们动脑筋解开它的秘密。“教师接着提出了这样一个问题,用一条直线把这个长方形分成一样大小的两部分,怎样分?并且提示:不仅要看谁分的最多,而且还要看谁分的方法最独特。学生迅速投入电脑操作。不一会儿,有的想出了四种方法,有的想出了五种方法,有的想出了六种方法,学生想出的这些方法,图示:(省略) 找出上述几种方法之后,有的学生没有继续寻找,而是一边对已画的图形进行观察,一边沉思起来。他们力图找到独创的方法,有的学生还把已画出的图形在电脑上予以移动、组合……一个学生突然高兴地说:“老师,我发现了,只要通过长方形“最中心“的那个点画一条直线,都可以把长方形分成同样大小的两块。“教师将他画在电脑上的图播放给全班同学,并示意他陈述理由,演示操作过程,学生清楚地看到他独特的思维过程。他解释说:“我是通过把几种图形在电脑上予以重合,发现无论哪条线全都交在 一点。“他还补充说:“通过交叉点的直线都可以把长方形分成一样大小的两半,有无数种分法!“ 学生在操作中探索,在探索中发现了规律性知识,也正是在探索、发现规律性知识的过程中,学生思维的独特性品质得到了发展,学习者的主体地位得到确认。 实验教师吴新光的课例实证分析 《镜泊湖奇观》是第11册一课写景文章。这课教学中,教师作了如下设计: ①通过感情朗读体会情境。教师在教学中首先借助电子教材,指导学生通过朗读找出课文第3和第5自然段是静态描写,第四段是动态描写。然后教师选取第3自然段引读,让它和第4自然段形成静态美和动态美的鲜明对比。 ②创设意境朗读体会课文情境。提示学生听电子教材的朗读欣赏时,要带着作者描写的镜泊湖的景色是什么样?你们想不想也去亲眼到镜泊湖去看一看呢?通过读找出镜泊湖景色总体上的宁静和吊水楼瀑布“闻声数里“如“抛撒万斛珍珠“的气势,并且找出静态描写的佳句赏析,使学生很快掌握作者的写作意境。 ③在背诵中积累语言提炼精华 “角色朗读“,教师有目的创设情境加以引导,鼓励学生大胆去创新发挥,教师有的放矢让学生围绕“自然朴实“和“绮丽多变“这两个主线去找词语,并要求学生熟读和背诵,理解重点句。 ④发挥想象空间进行板书设计 由“情境朗读“到“亲自实践“,教师指导学生打开“电脑记事本“,进行“创造板书设计“,学生设计的板书如下: [板书①] 吊水楼瀑布 瀑布——万斛珍珠 千朵银花(动态) 千军万马 郁郁葱葱 [板书②] 地下森林 森 林 郁郁葱葱(静态) 野生动物 活 动(动态) 火山口 峭壁如屏(静态) [板书③] 地下森林的形成——火山不喷 浮土积累 降水较多 阳光射入 实验教师徐阳杰的课例实证分析 英语Can you read and write?(《你会读会写吗?》)一课教学设计片段:在学完新句型后,教师引导学生运用替换练习进行句型操练。学生只需点击课件的“单词“按纽,就可以进入相应学习内容,学生可两人一小组选择课件中的单词用新句型互相问答,并模仿计算机动画中的动作进行表演。过去的操练往往局限于本课或已学过的单词,但在本课新句型的操练中,教师通过多媒体课件给学生提供了大量的词汇,每个词都配有读音和浅显易懂滑稽可爱的动画说明,让学生根据这些词用新句型造句,这些词既有已学过的,也有未学过的,供不同层次不同兴趣的学生选择使用,学生可以选择比较简单的词进行操练,也可以选择感兴趣的词加以练习,基础好的学生还可以挑新词进行演练,其目的就是让学生按自己喜爱的方式对软件进行操作,让学生发挥自己的主观积极性去建构自己独特的知识认知模型,从而使教师能够得心应手地把握师生之间的双主体关系,并使知识的认知方式更加人性化、合理化。 又如在教课文时,常规的课文教法是教师讲解或提问,学生按老师指引的方向进行思考。但在本课的课文教学中,教师既不讲解也不提问,而是让学生利用图文并貌生动形象的多媒体课件自学课文。在进行课文学习之前,教师先把全班学生分为几个小组,让各组同学在自学课文的同时针对所看到的画面相互讨论,提问并找出答案,然后小组比赛,看哪个组提出的问题多?然后,教师引导学生把最佳问题与最佳答案汇合起来,形成课文的整体结构。这样就给学生营造一种协作学习的环境,变教师讲学生听为学生探究教师辅导,每个学生都有机会表达自己对于课文的独特理解,让每个学生都成为课堂的主人,真正发挥了教师的主导作用,确立了学生的主体地位,而学生的语言能力也在轻松愉快的气氛中得到了培养。 “双主模式“实验效果实证分析 a、英语实验班经过几年的实践,取得了初步的成绩: 在兴趣培养方面,实验班级五(3)班47名学生中,对英语极感兴趣的同学由原来的14人增加到了23人,95%以上的同学都对英语产生了浓厚的兴趣;在词汇量方面,80%的学生所掌握的词汇量比原来增加了一倍,尤其是优秀生,词汇量的递进速度非常之快,而且词汇的掌握的牢固程度和理解深度都与从前有很大的区别。这说明有的学生已经开始学会了初步的创造性思维,他们能够运用课件所提供的多媒体环境进行发散思维,自己组合知识单元或者自学新知识,从而使课堂的学习效果在课外也被放大或强化,而这正是我们培养知识创新思维的目的所在。第一学期期末考试中,实验班的优秀率和及格率比第二名的班级高出近10个百分点,班平均分比级平均分高4分;第二学期,班平均分比级平均分高出近6分,优秀率的比例达到90%以上。 b、小语四结合实验班与普通班语文素质测评比照表 表1学习能力测试 项正 目确率 独立学习 使用认知工具 解决问题的路径 朗读水平 主动预习并作记录 定期复习自我测评 留心观察爱写日记 查字典 用电脑 问别人 自己查资料 不去想它 读正确 流利有感情读 试验班 93.2% 87.4% 98.1% 99% 100% 35.1% 72.6% 3.3% 99.1% 97.4% 普通班 37.2% 49.4% 39.6% 91% 32.1% 58.4% 6.3% 35.3% 85.2% 47.9% 表2 学习成绩统计 项 目 得 分 实 验 班 普 通 班 应得分 860 860 识字(20%) 实得分 858 845 正确率 99.8% 98.03% 应得分 1290 1290 阅读(30%) 实得分 1108 890 正确率 85.9% 69.3% 应得分 1290 1290 作文(30%) 实得分 1205 834 正确率 93.4% 67.3% 优良人数 43 40 总 分 及格人数 3 不及格人数 1 平均分 96.8 91.3 2、为学生提供广阔的活动空间,使学生在轻松与宽裕的环境中逐步获得面向未来的能力 我们在实验探索中,没有把网络的功能仅仅局限在课堂教学中,我们特别注意了利用校园信息网络形成的智能环境为学生营造一个轻松宽裕、生动活泼的学习环境,创造环境。 我们通过虚拟互联网技术,把有益于学生身心健康的网站下载到校园网上,让学生在学校就可以上得国际互联网,让学生在实时上网的感觉中,开阔视野,提高能力,学会在互联网上浏览、查寻、搜集,获得有用的信息,学会在没有老师的情况下自己学习,获得21世纪社会所需要的能力,获得终身学习的习惯和方法。例如,在澳门回归的日子里,组织学生在网上收集有关澳门历史、经济、文化方面的有关文字、图片资料,建立网页,通过班队主题活动形式,对学生进行爱国主义教育,同时提高了他们的自主学习能力,综合运用知识能力,动手能力和创造能力。 我们还积极参加了国际“远程协作“学习实验项目,让孩子们在互联网上学会面向世界,学会同各国小朋友交际交往,让他们从小就和发达国家的孩子站在同一起跑线上。 在学科课程学习中,学生可以到校园网资源库或国际互连网站搜寻相关的信息资源,整合成有用的学习资料。在电子美术教室学生可以使自己的想象力任意驰骋,可以体会尝试油画、版画、水彩画的不同奥妙,可以在网上随时发表自己的作品。在网络上学摄影,学生可以博览100多年来世界各国生产的各式各样的照相机,可以感受扳动快门的乐趣,可以动手调调焦距,模拟实景拍上几张。学音乐,玩游戏,进入电子阅览室寻秘探宝,孩子们学得兴致勃勃,玩得兴致勃勃。 我们还利用校园网“三网合一“功能,建立起视频广播和视频点播系统,学生可以收看网上红领巾电视台电视节目,可以点播优秀教师课例,故事片、科教片和有益的卡通片等视频节目,丰富了学生的校园文化生活。 3、利用网络环境开展因材施教,为每个学生都提供适合各自发展的空间 利用网络环境开展因材施教,为每个学生都提供适合各自发展的空间是我校多年来实施以校园网为基础的教育信息化工程全面推进学校教育教学整体改革的不可忽视的课题。在长期的教学实践中,我们把校园网为基础的教育信息化看成是一项复杂、系统、长期的工程。在教学中我们提倡教师要面向全体学生,利用网络教学环境“允许差异的学生实施差异的教学方法“,因人施教、因材施教,为每个学生都提供适合各自发展的空间。 因人施教、因材施教,为每个学生都提供适合各自发展的空间适合于各种学科教学。我校音乐特级教师--王光荣在音乐教学中合理运用现代教学技术手段引导学生“听““想““唱““做““编“的一整套成功的教学经验独具建树,合理运用现代教育技术手段,引导学生“听、想、唱、做、编“的教学特点是:创设音乐情景,引导学生感受音乐,启发学生自主学习,帮助学生理解音乐。发挥学生主体作用,激发学生表现音乐。锻炼学生自编自创,提高学生音乐素质均进行了有意的尝试。 一位校长回忆自己小学阶段学习时, 因为常常很快学懂了老师所教的功课后没事可干,就去“惹事生非“,而经常被罚站时,深有感触地说:传统的教学模式下,往往聪明的孩子总是遭打击。难以适应不同层次的学生的发展需求,是传统班级授课制的弊端。 基于计算机和网络的智能教育环境,却能满足不同学生的发展需求。我校一位刚刚毕业于师大的青年教师,她的大部分教学是在网络环境中进行的,她在《口算除法》的教学中,进行了有益的尝试。她使用自己开发的智能化随机习题库,安排学生进行了5分钟的练习,取得如下的数据: 8-20题 21-35题 36-60题 61-74题 人均做题 4人 8人 27人 7人 40 统计表明,反应快和反应慢的学生做题速度相差是十倍!这种练习形式,题目随机出示,相邻计算机出题均不相同。学生每做完一题,计算机紧接着出下一题,这样有了竞赛的意味。学生做正确了,计算机作出“正确“的反馈,做 到一定数量播放几帧动画以示鼓励。做错了,计算机又做出提示纠正的反馈,遇到障碍还可以查询相应知识。学生的学习过程完全是自主进行的,做8道习题的学生没有压力,学得轻松愉快,做74道题的同学意犹未尽,全体学生兴致勃勃中,都在各自原有的基础上得到了提高。 同一目标段的学习内容,学生还可以多次重复选择,由于系统设置是随机出题,学生面对的是知识难度相当的不同题目,这既避免了学生学习过程中可能产生的厌倦情绪,又可以使学生对已经获得的内部经验性信息进行有益的复读,从而促进他们将知识内化为技能。 二、利用计算机和校园网络形成的教育资源,建设适应21世纪发展的新型教师队伍 教育信息化使计算机和网络步入核心的教学领域,基于行为主义的传统学习理论为当代认知学习理论所取代,它对教师的教育思想、教育观念、教学方法乃至教师的知识、能力结构都提出了全新的要求。 教师的信息技术能力是教育信息化的基础。新的教学模式形成、发展, 同教师的信息技术能力密切相关。学校教育信息化水平和普及程度,取决教师群体的信息技术能力。教育信息化的发展要求教师增强终身学习的能力,不断调整自身的知识结构,基于多媒体和网络的信息技术能力将是教师进入21世纪的资格证书。 学会使用局域、广域和国际互联网,应用多媒体、学会电子备课成为教师必须具备的基本功,掌握应用远程教育系统将成为优秀教师的新的技能。 知识经济时代,专业分工会越来越复杂,教育所涉及的领域也会越来越宽广,教师的知识结构需要更新,业务水平需要不断提高,尤其需要人工智能的补充。未来的教师队伍不但需要有丰富专业知识的教师,需要大量计算机硬件和软件人员,更需要在多方面都有建树的通用人才。 在建设一支高素质的新型教师队伍的实践中,我们体会到,计算机和校园网络为教师的信息技术能力的提高和推动,为教师队伍整体建设提供了最优化的资源配置。 (一)、教师队伍的信息技术能力是教育信息化的基础,教育信息化促进了教师队伍整体素质的提高 为适应信息时代教育对教师新的要求,我们把教师队伍的信息技术能力看作学校实现教育信息化的基础,同时也以教育信息化作为全面促进教师队伍整体素质的契机。我们站在“教育要面向未来“的战略高度,从建设适应21世纪发展的师资队伍出发,有计划、有步骤地举办了现代教育思想理论和教育信息技术培训班。 从1995年起,在校园网尚筹备过程中,我们就开始举办各种形式的现代教育技术理论讲座,先后邀请我国教育技术专家何克抗、李克东和计算机网络专家邓祖道教授以及其他教育理论专家来校上课。组织教师、管理人员学习了建构主义学习理论和创新思维培养理论。 我们还连续利用暑期及课余时间举办了5期面向全体教学、管理人员的计算机应用及软件培训班。聘请中央电大、江西师大教师,网络公司工程师进行授课,系统学习了 “Word“、“powerpoint“、“Internet“、及“Authware“、“Flash“、“Frontpage“等工具软件,学时300多小时。 派出包括校长和骨干教师在内的20多人次参加了中央电教馆、华南师大培训基地、省市电教馆组织的多次业务培训。 与此同时,我们在管理上不失时机的提出“不懂计算机不是合格的教师,不用多媒体不是好课“,把现代教育技术理论、计算机操作应用和利用工具软件开发课件,纳入对教师业务能力考核的量化指标中。我们按照考核标准,对全校教师的信息技术能力进行了分步考核,考核结果作为评定业绩和职称评审、聘任的指标之一。 通过系统的培训和有效管理,使全体教职员工的思想认识和理论研究水平得到提高。 a、确立了“现代教育技术是现代教育制高点“,和应用现代教育技术进行教育教学改革的紧迫感。 b、提高了全体教师的科研理论水平,确立了以建构主义学习理论作为实验研究的基础理论。 目前,在南头小学,研究现代教育技术理论,应用现代教育技术开展实验研究,已经成为学校整体改革的基础课题和有机组成部分。 (二)、利用校园信息网络系统建构过程提高教师队伍的整体素质 1、把校园网系统功能完善过程作为提高教师信息技术能力的时机 ①、在网络的建设上,我们把面向教师、面向学生、面向信息资源、面向管理作为校园信息网络建设的基本思想。 提出把校园网建成一个为教学科研服务、为全面实施素质教育服务,为大面积提高教学质量和效益服务,具有远程教育和行政管理以及通讯功能的智能信息系统。 “存得进、取得出、跑得快、能重组。“具有流畅的网上信息双向传输功能,满足网上备课需求,教师可使用任意终端查询、调用中心资源库数据。可利用“傻瓜“备课平台制作多媒体电子教案,可通过提取教案库中模板教案进行再创作的方式,实现教师教研成果与教学资源的共享。 提供信息化教育环境下全面实施素质教育的软、硬件整体环境,满足教育、教学模式实验探索的需要。为学生提供自主、协作学习和交互、探究学习等新型教学模式的场所,为学生提供搜集信息、获取信息、整合信息、创造信息的技术平台和技术环境。 具备快速国际互联网出口。教师、学生可实时上国际互联网浏览。 逐步实现教师在家庭上网备课,进行多媒体素材超级链接,实现全方位的备课多媒化和无纸化。 建立学校-学校、学校-家庭远程教育网,兄弟学校、学生和家长可通过拨号上网等方式进入学校多媒体课堂或学校主页,浏览学校相关信息,得到教师面对面辅导和教学咨询服务。 ②、基于以上环境建设目标,在建网的每一个阶段,我们都提出教师信息技术能力目标,通过[:请记住我站域名/]培训和实际应用操作全面推进,通过考核,保证效果。 a、如我们在网络开通初期,要求所有的教学人员懂得应用网上资源,学会查询、学会复制、学会建立新文件。 b、在专线开通和网站镜像完成后,及时进行Internet应用培训,要求教师会使用国际互连网,会在网上搜集、查询、整合信息,会收发电子邮件,会利用互连网资源 进行教学。 c、在网络资源管理数据库建成后,要求所有教师会进行网上资源点播,通过网上备课和通过资源重组进行教学。 d、在学校教育网站建成后,要求所有教师建立自己的网页或班队主页,逐步学会进行网上交流和远程辅导。 教师信息技术能力的不断提高,从根本上保障了硬件投入的效益和网络的综合应用水平。 2、通过教学资源的开发建设,提高教师队伍的信息技术能力 资源库的建设是一个系统工程、动态工程,在实践中我们体会到,动员一线教师参与资源开发,是保障资源质量、数量和实用价值的有效途径,也是提高教师信息技术能力的有效途径。 ① 、我们在校园网建设前后采用全员培训方式,组织全体教师进行多 媒体教材的开发建设。这样就使教师的业务能力和资源的质量、数量得到同步发展。目前,南头小学90%教师都能够制作教学课件,25%的教师达到较高的开发水平。 ②、组织骨干参与素材库的建设,学习资料数字化处理技术,掌握不同音视频文件格式的编辑、压缩、转换方法。建立起文件总数2万多个,数据量达到120G,以素材为主的教学资源应用系统。 ③、利用包括源程序在内的开放性电子教材,推动教师队伍的建设。 a、我们在校园网资源库中实行课件源程序文件的完全开放和共享,教师承担实验课和公开课,普遍采取重组改编已有课件的方式,这样迅速提高了教师开发能力,避免了低水平重复的浪费。 b、一批具有扎实教学基本功和丰富的教学实践经验的教师,迅速适应了计算机教学,从教多年的陈艳霞老师,过去很少摸过电脑,她把资源库中的数学随机习题的源程序文件经过改编后,应用在学生技能熟化的训练中,取得显著成效。 c、青年教师唐晓勇,以前没有条件接触电脑,任教南小后,他从零开始,一边学习计算机和网络操作,一边利用其他教师开发的源程序文件琢磨研究制作课件,一年来,他的开发水平迅速提高,经过他改编重组设计的《荷花》课件,在公开课中使用获得很高的评价。入选全国中小学计算机研究中心举办的“首届全国信息技术和语文教学改革研讨会“成果。被广东省推选参加教育部电教办举办的“全国现代教育技术实验学校软件评比“。 d、与开放型电子教材建设同步发展的是中青年骨干教师队伍的形成,以陈明祺、唐晓勇、李延错、裘伟群、黄丽、余虹、项刘桥、董金宏等为代表的25%的教师已经具有熟练地课件开发能力。初步形成了一支掌握现代教育理论,熟练运用现代教育技术的实验队伍。近几年,调离我校的教师中,不少人成为周边学校的业务骨干,有的成为大型软件公司的业务管理人员。 (三)、通过网络应用和开展教学实验提高教师队伍的整体素质 我们把计算机和校园网的应用和开展教学实验,也作为全面提高教师 整体素质的过程。 ① 、基于我校校园网具备的信息高速传输,数据多路并发和资源高度 共享的特性,我们提出用足、用透、用够校园网,提出把计算机辅助教学由试验研究和典型课例变为常规课、家常课。根据校园网使用统计,目前,全校各学科计算机和网络平均使用率达到50%以上,部分学科达到75%以上。 ② 、随着试验研究层次的不断提高,实验教师在教育思想、教育观 念,和教学科研的操作水平得到不断提高,从而推动教师整体素质的全面提高。 a、部分实验课的设计,已经发生了活动空间,即“前台“和“后台“的转变,由以往教师的前台表演为主,向后台的编导为主转变。 b、教师工作的科技含量更高,更多的时间投入到精心运筹为学生提供学习材料,创设最佳教学情景,如何组织学生学习活动中的探究和协作,如何通过语言文字、会话和表达,最终建构有意义的知识结构,以及如何对学生认知结构实施定性定量的分析检测并随时做出调控的工作。 c、校园信息网络的建设和应用实践,推进了教学实验的进程,加速了从以教为中心到以学为中心的教学模式的转变。 两年前,实验教师在《荷花》一课的设计中,着重利用软件突破重难点,通过荷花视频帮助学生观察理解荷叶“挨挨挤挤“,以及为什么作者说荷叶像一个个碧绿的“大圆盘“,通过动画帮助学生理解荷花从荷叶丛中“冒“出来的含义。 汲取已有的研究成果,唐晓勇老师在设计这一课时,利用网络中的《荷花》资源,把重点放在创设问题情景上:为什么作者用“挨挨挤挤“形容荷花叶?为什么作者要用“冒“形容荷花的生长过程?启发学生进行思考,让学生通过大量的动手操作和讨论协作,通过自己学习找出答案。他在软件中添加了大量的练习和文字图片资料,强化了软件的作为学具功能,使软件的应用朝着更有利于培养学生的自主学习能力、创造性思维能力,以及促进新的教学模式形成的方向发展。 d、实验教师在进行教学设计过程中,还注意调动学生积极主动参与,如《黄山奇石》、《荷花》、《我爱故乡的杨梅》等课的图片文本资料,基本上都是学生在国际互连网站上搜集到的。学生参与资源搜集的同时也是对教材预习的过程,是学习课本知识的过程,也是对教学内容扩充的过程。《秋天》一课的软件的开发过程,更具有典型意义,由于学生的广泛参与,软件中不但有图片,还包括了孩子们描绘秋天的画,描写秋天的作文、诗篇和歌唱秋天的歌曲。远远超过教师个人对教材知识内容把握的范围:信息时代教师或许不再是知识唯一的掌握者和知识量的最多拥有者在这个意义上已见端倪,或许将来师生在某些方面呈现的将是一种互补关系。同时,由于学生参与了教材设计的过程,不但使这些生活在南方的孩子比较深入地认识了秋天的特征,体会了秋天的美,更重要的是提高了他们的学习兴趣和学习能力,还可以使他们从小就获得搜集信息、处理信息、应用信息的能力,从而逐步成为学习的主人。 e、开展群众性的教学科研,形成了学校有课题,人人搞科研的喜人 局面。教师队伍整体素质的不断提高,逐渐产生一些“学习型“、“研究型“的教师,为学校教科研工作的可持续发展奠定了基础。 三、教育信息化全面推动了学校教育教学的整体改革步伐 教育信息化工程的实施,为我校深化教育教学整体改革注入了活力,实验研究成果逐步在学校教学的各个层面上推广开来。特别是体现在信息技术能力方面的学生素质培养和体现在教科研成果方面的教师队伍建设。 全校1600名1到6年级学生,全部安排了上机和网络操作实践课,学生普遍会使用校园网,会利用网上资源,具有了初步的信息技术能力。实验班和兴趣组的学生,每周上机时间3到8课时,他们分别会用计算机做画、制作贺卡、编辑电子小报,会做个人、班队主页,会收发电子邮件,会使用国际互连网,具有和同龄人相比较强的信息技术能力。各年级学生中出现了一批计算机和网络的“高手“,他们成为教师教学中的帮手,在参加市区有关竞赛中,捧回各类奖项。这些学生也是学校“远程协作学习“项目的骨干力量。 实验开题以来,我校先后承办了深珠港澳地区教学观摩会、99深圳(南山)现代教育技术研讨会,会议期间,实验教师提供的协商学习和个别化学习课例,受到与会的专家、教师的高度评价。 两年多来,学校先后为香港教育署、计算机学会和50多所学校官员和上千名教师提供了研究课。接待了来自全国18个省市的教育行政部门的领导和几百所学校的校长、教师。 有10多名教师的课例在全国教学比赛和省市级教学比赛中获奖。王光荣、徐阳杰获“第4届全国小学计算机辅助教学观摩比赛“二等奖;谢锦获“小学数学引探教学比赛“一等奖;陈艳霞获“异步教学“课例一等奖;董金宏、唐筱勇课例入选“首届信息技术和语文教学研讨会“成果;王光荣、陈明祺获“广东省教学创新课比赛“一等奖。实验教师徐阳杰成功地为首届“维美杯“全国计算机辅助教学大赛提供了观摩课等。 2000年初,南头小学在 全国中小学现代教育技术实验学校评估检查中,代表广东省实验学校作了工作汇报,受到专家和教育部领导的肯定。学校领导先后全国电化教育年会、教育部首批中小学骨干校长培训班、全国中小学整体改革专业委员会向近千名代表介绍南头小学开展实验情况。 《南头小学校园网系统建设报告》被收入中央电教馆、教育部信息管理中心编著的《校园网》一书,校园信息网络系统作为成功范例向全国介绍。 全国哲学社会科学95规划国家重点课题,“面向21世纪中国基础教育课程改革研究“的子课题“中小学电子教材的建设与实验研究“的组成部分,“小学开放性电子教材建设的研究“课题,由南头小学承担,日前通过专家鉴定,顺利结题。 有20多篇论文和研究成果分别在《中国教育报》、《电化教育研究》、《中小学电脑报》、《计算机世界》、《广东电教》、《陕西电教》、《教师报》、《中小学德育》、《师道》、《深圳教育研究》等杂志报刊发表。收集实验教师60多篇论文的专集由和平出版社、华东师大出版社出版。 40多篇论文先后获得教育部、中国电化教育学会、中国教育学会中小学计算机研究会、中国小学数学研究会、广东省教育厅、广东省教研室、广东省电教馆和深圳市及南山区教科研论文评比奖励。 学校教师开发的软件获得教育部电教办软件比赛、全国小语“四结合“总课题组软件评比二等奖,以及广东省、深圳市和南山区软件评比奖励。 作为南头小学软件专集的《全国中小学CAI集锦(五)》,已由全国中小学计算机教育研究中心(上海部)审定,正式出版发行。 中国教育电视台多次专题介绍南头小学开展实验情况。 通过教育信息化全面推进学校教育教学整体改革是一项系统工程,从比较高的尺度上来看,我们的实验仅仅是起始阶段,文章刚刚写了个开头。在教学模式的创建上,在学生素质发展的测评上,在如何使教师队伍适应实验的发展不断提高整体素质,解决发展不平衡方面,应该做的事情还很多。从全局来看,这项实验也不是一所学校所能完成的。我们将在今后的实践中认真学习兄弟学校的先进经验。在专家的指导帮助下,完成历史赋予我们的使命。 基础工程论文:镇人民政府关于统筹推进农村四大基础工程实施意见 按照区委、区府的部署和要求,为了统筹推进农村四大基础工程,加快农村发展,构建新型城乡形态,__镇结合实际,制定__区__镇统筹推进农村四大基础工程实施意见。 一、明确工作思路和目标 以加大全镇农村基础设施建设、改善民众生产生活方式为落脚点,用统筹发展的思路和办法引导工作,以农村产改制度改革成果为基础,以农村土地综合整治为手段,以农村新型基层治理机制建设为保障,以村级公共服务和社会管理为配套,以项目为载体,全力构建现代城市和现代农村和谐相融、现代文明和历史文化交相辉映的新型城乡形态。 二、按照总体规划,以项目带动、产业支撑为重点,全力打造“两区两化” 按照__总体规划,加快已确定项目的包装、招商和实施,全面启动和加快“两区两化”基础设施配套建设。 (一)加大城镇基础设施建设,全面提升宜居宜业环境 以__、__两个场镇、__农民集中居住区为重点区域,加大基础设施配套建设。1、以综合便民服务中心和均田社区、黄龙村综合服务站建设为网络,全面提升城镇管理和服务水平(项目牵头领导:周光富;责任领导:刘蜀云;承办部门:城建办、事管中心)。2、分阶段启动场镇街道路面整治,增设排污管网,实施区域和断面绿化,打造2条标美街道,配套街灯、消防等基础设施,结合城乡环境综合整治强化场镇保洁,提升宜居环境,逐步扩大场镇规模(项目牵头领导:张汉勇;责任领导:李建勋;承办部门:城建办、执法中队)。3、尽快完成新九路场镇连接段通道打造,着手规划,年初完成1600米连接道整治,提升场镇快速通道(项目牵头领导:张汉勇;责任领导:李建勋;承办部门:城建办)。4、以政府拆迁旧址为重点区域,加快旧城改造和新城区建设,年初完成总体规划,加快旧址开发规划和招商进程(新城区建设项目牵头领导:周光富,旧城区改造项目牵头领导张汉勇;承办部门:城建办)。5、强化场镇管理和经营,以场镇治理“五乱”和农村“四清”为基础,以整治环境和市场秩序为重点,以健全长效机制和开展专项治理为结合点,深入开展城乡环境综合整治。实行场镇垃圾清运收费制度,增强群众参与意识,充分发挥协管员和文明劝导员作用,彻底治理“脏、乱、差、丑”现象,大幅度提升宜居宜业环境,打造亮点产业和特色场镇(项目牵头领导:张汉勇;责任领导:李建勋;承办部门:执法中队)。6、加大教育、卫生投入,加强两所中学、两所医院基础设施配套建设,坚持对( //)上争取和镇财政竭力投入相结合,促进教育、卫生事业协调发展(项目牵头领导:刘蜀云;责任领导:刘继忠;承办部门:党政办、社会事务办)。 (二)加快农业开发项目、土地整理、农民集中居住区建设。1、按期完成九龙、翠云、三尺、广泉、飞石、均田区域农业开发项目(项目牵头领导:周光富;责任领导:李春梅;承办部门:农技片站)。2、积极申报“广泉、翠云”和“黄龙、飞石、九龙”及“均田、新华、三尺”土地整理项目,力争明年全面启动(项目牵头领导:周光富;责任领导:李建勋;承办部门:城建办)。3、年初全面启动黄龙村农民集中居住区建设(项目牵头领导:李建勋;责任领导:刘继忠;承办部门:城建办)。4、结合成绵复线拆迁,启动利济片区农民集中居住区建设,力争明年立项后年实施(项目牵头领导:周光富;责任领导:李建勋;承办部门:城建办)。5、着手九龙、飞石农民集中居住区申报,力争明年实施(项目牵头领导:周光富;责任领导:李建勋;承办部门:城建办)。抓住土地综合整治契机,突破规划、土地、资金屏障,形成可持续发展态势。 (三)依托青白江水资源,以港蓉公司农业开发项目为起点,全面打造青白江生态带。通过综合开发,一三产业互动,形成观光休闲、餐饮娱乐、会所颐养生态走廊。加快规划、项目申报,形成开发激励机制,通过生态带打造,加快农业结构调整,促进就业,增加农民收入,形成我镇特色亮点(项目牵头领导:周光富;责任领导:李春梅;承办部门:农技片站)。 (四)依托__火车站优势,错位发展,全力打造沥青特色产业集群。对上千方百计争取规划和土地政策,充分利用水泥厂关停,引进2-3家规模税源型沥青产业 企业,逐步形成西南地区最大沥青仓储基地之一。着手水、电、气、道路基础设施建设,争取__市特色产业布点(项目牵头领导:张汉勇;责任领导:李建勋;承办部门:经发办)。 三、统筹推进农村四大基础工程 (一)以土地整理、拆院并院为契机,实现土地整合整治全覆盖 抓紧实施“九龙、三尺、翠云、广泉、飞石、均田”农业开发土地治理项目,确保年底完成;加快“广泉、罗汉、翠云”土地整理项目工作进度,确保年底竣工及验收;明年尽早启动“黄龙、九龙、飞石”和“新华、均田、三尺”土地整理项目;加快利济片土地整理项目申报。明年初,全面启动黄龙村农民集中居住区建设,打造特色亮点;对上争取,尽快启动“九龙、飞石”、新华拆院并院项目实施;着手利济片农民集中居住区规划。 (二)充分利用产改成果,促进农业产业结构调整 充分利用农村产权制度改革成果,采取市场引导,政策扶持,信息和技术服务的手段,大力发展农村经合组织,促进土地规模流转,千方百计增加再就业,持续提高农民收入。20__年新增土地规模流转不低于3000亩,农村经合组织不低于5家,农民人均纯收入增长不低于15%。大力扶持同义恒绿蔬菜合作社,覆盖同义、柳泉、水梨村片区;大力扶持广泉绿农蔬菜合作社,覆盖广泉、翠云、三尺片区;大力扶持九龙蔬菜合作社,覆盖九龙、飞石、黄龙、均田片区;筹划建立界牌蔬菜合作联社,覆盖界牌、顺河片区。实现经合组织全镇全覆盖。 (三)以基层民主政治建设为抓手,深化完善基层治理机制建设 全镇18个支部(1296名党员),已新建4个企业联合支部,整合和建立顺河、均田、广泉、黄龙4个党总支,实现党组织全覆盖。继续实行党建工作目标管理,继续深化“三级联创”、“勤廉双优”、“五好班子”等活动。大力提高村“两委”班子凝聚力、战斗力,高标准发展党员。加强镇、村、社三级干部管理,充分调动和发挥镇、村两级干部带头示范作用,弘扬新风正气,切实转变工作作风,增强为群众服务的意识,全面提升服务能力。 全镇180个社、6个居民小组,重新海选村民代表930人(每社5人)、村议事会成员326人(每村25—35人)、监事会成员84人(每村7人)、理财小组成员36人(每村3人)。镇党委、政府牵头制定和完善章程,督促村级组织严格按规程议事和办事,强化督查,注重实效。 (四)全面推进村级公共服务和社会管理,做强公共服务能力 改革先行村黄龙村按照“1+13”已确定村级综合服务站建设项目,该项目总投资150万元,配套资金和融资86万元,其余资金通过市场机制运作解决。该项目已完成选址、规划,尽快实施。 继续抓好先行改革村(黄龙村)试点工作,形成规范示点村。全面推开均田、九龙、同义、界牌、顺河6个村(社区)第二阶段工作,坚持宣传动员是基础,民主决策是关键,整合资源是跳板,统筹城乡基础设施是目的。充分群众参与、民主决策程序。抓紧召开议事会、村民代表大会疏理、议定、表决实施项目。 着手完善村庄规划,做好融资工作,积极引导市资金参与,注重资源整合,全面提升村级公共服务和社会管理能力。 基础工程论文:水利水电工程基础处理技术的基础研究 水源是所有万物的生命之根,是人类生活和生产中不可或缺的物质,那么人类社会生产和发展中,是必须要不断的适应变化、利用和改善保护水环境的,而且为了不断的生存和发展,采取各种各样的措施对其控制、改造、目的是为了防止各种干旱的自然灾害,人类研究这类的活动使它们成为研究对象,研究的其技术理论知识和方法的体系被称为水利科学,研究其技术为了调控自然界的地下水或是地表水,目标也是为了除害兴利所建筑的工程兵被称为水利工程,所以我国的水利事业会慢慢的随着社会的生产力的快快速发展而兴起,这一现象已经成为了人类生活稳定和保证经济快速发展的重要支柱产业了。 1、水利水电工程基础处理的具体要求 1.1事关建筑物的安危情况,对于水利水电工程中的建筑物来说,其承受的荷载很复杂、运行的不利的因素很多,地基与基础是非常关键的,而且对于新闻报到中出现的一些事故,大部分都是由于地基不稳、险情来导致的。 1.2施工技术非常的复杂,前期的工作是非常重要的,水工建筑物的地基地址条件是具有复杂性和多样性的,而且建筑物的上面结构分布也是多样和复杂的,所以,地基的基础处理过程中也是多样复杂的,想要避免和减少错误的产生,减少损失,在地址勘察方面必须要工作作细,在进行施工之前,提前做好查探和现场试验的工作。 1.3对于隐蔽的工程方面质量的保证是关键,地基基础施工技术是属于隐蔽性的施工,在工程结束后很难进行直观的质量检查和检测,导致质量问题没办法马上发现,只能在建筑物在运用使用的过程中问题才会慢慢浮现,如果出现施工质量问题,返修和修补很困难,所以,建议在施工中一定要充分的做好质量检查和控制。 1.4必须要严格的按照地基与基础的施工图纸的要求来进行施工,同时还要具备相关的质地勘察报告、技术文件和了解施工现场的具体环境的情况。 1.5由于水工建筑物的施工工期短,在建设中一般都是在枯水期间进行施工,这样的情形下导致施工工期是非常紧迫的,而且施工过程中干扰的加大,必须要进行周密的调动和安排整个施工过程,因此,建议在施工过程中尽量使用功效高的施工方案和机械进行作业。 2、地基处理技术 2.1水利水电基础施工的新方法 一方面针对浅的基础情形,沿着进行测量的基准灰线直边切割出来一个槽边的轮廓线,最后并逐一的展开作业,对于地下水位、排水系统的降低和建造,都必须结合施工现场的地址情况和挖方的尺寸等方面进行施工,这样就可防治地基的结构能够完好,另一方面必须要保证地基与基础的硬度能够承受建筑物上面的全部荷载结构,就必须要满足基础的耐久性、防潮性、耐侵蚀性和抗冻的能力为前提的,为了确保地基稳定,必须让地基和基础有足够的工作面。地基变形值的范围也应该在许可的参考值数之内,这样才不会引起建筑物的开裂、倾斜或者标高产生相应的变化等等。 2.2软土地基处理的办法 2.2.1挖除置换方法。这种挖除置换方法是将水工建筑物基础底面之下规定范围之内的一些软土层将其挖除,之后再将散粒材料进行换填回去,但是注意换填的材料必须是达到要求的质量,是具有无侵蚀性及低压缩性的,里面回填的材料可以是灰土、沙石、煤渣等等。 2.2.2重锤夯实法。这种方法是带有自动自动脱钩装置的履带式起重机,其原理是将重锤吊起到高空的一定程度之下,让脱钩子自行回落,这时候利用回落的冲击将土夯实。 2.2.3排水固结方法。为了更好的提高软土地基的承载力量,也可以采用人为的处理办法,使地基表层或内部形成水平或垂直排水通道,在自重或外荷作用下,加速排水和固结,从而提高强度。 2.2.4混凝土灌注桩:在软土地基上采用混凝土灌注桩支撑上部结构的荷载,提高承载力。 2.2.5振动水冲法。振动水冲法是用一种类似插入式混凝土振捣器的振冲器,在土层中进行射水振冲造孔,并以碎石或砂砾桩,达到加固地基的一种方法。 2.2.6旋喷法。旋喷法是利用旋喷机具建造旋喷桩以提高地基的承载能力。 2.2.7旋喷法。此种措施在于防止地基渗水,具体操作措施为:当旋喷机的特殊喷嘴进行预先放置于土层的预定结构中,然后缓缓的将喷嘴提升,此时喷嘴内就会产生高压,在高压的作用下,水泥与固化浆液与土体之间的结合将会更为紧密,进而能够达到提高地基强度与密度的作用,从而有效的控制了地基渗水问题。 2.2.8振动水冲法。这种方案基本和换土的方法比较接近,在实际的操作过程中的具体措施是来利用振冲器的作业原理在原来已完成的地基基础上在进行二次打孔作业,之后再借用相关的填充物急性回填,最后在对地基进行夯实,最终促使地基更加的坚实、强度更加的稳固。 3、结束语 通过以上阐述的观点可以看出,在水工建设施工的规程中,地基的处理技术就是整个工程的生命线和关键点,一旦地基出现任何问题,都将会造成一定的经济损失,所以,必须要充分的认识到地基的处理在整个工程中起到的重要性,必须要给予高度的重视,必须要在施工前做好一切相关的准备工作,在施工中严格的按照图纸和相关的技术文件上的规定进行操作,以此来确保整个建筑物的稳定性和质量,地基的处理技术已经成为行业内永恒的值得研究的课题。 基础工程论文:小型水利工程基础处理中水泥土的应用 摘 要:在水利工程建设中地基强度不够是比较多见的。遇到这种情况会用水泥土置换的办法来处理这个事项。这篇文章重点是水泥土的运用方法和原理,从而概括水泥土在一些较小的工程基本管理中发挥的主要效力,并且详细讲解水泥土的使用方法和这些方法的好坏。 关键词:水利工程;水泥土;应用 水利工程建设期间地基强度不够是常出现的现象。我们国家的疆域辽阔,但是土地杂乱无章,一些腐烂的植物物质和粉土粉砂的地理现象很多见。这种土地质量的不足之处显而易见,比如说坝坡塌滑,受不住强烈振动,这对水利工程建设不容乐观。要想解决地基强弱就必须找到办法来改变土地质量。可用选择换土垫层、水泥旋喷等办法,这里所说的换土垫层适用于较小的水利建设。它的特别的地方就是节省支出,相比较而言效果也很可观,物美价廉。其原理是用很多不一样的原料对土地实行垫换。 水泥土就是沙土水泥和水按照相应的百分比搅拌在一起,之后经过一些工艺程序后得到的混合物,它的成分中有很好的功能。在土质不好的土地中加入水泥土,能大大提升土地坚硬程度和承受能力,土地中水泥土的含量越高,土质改善的也会越明显。换言说,水泥土的增加与减少也在一定程度上影响土地质量,土地中水泥土的比例越大,土地的本质也就越接近于混凝土。通常来说在需要添加水泥土的土地上使用,会使土地质量有明显的改善,是建设水利工程上常出现的解决办法。 1 水泥土的应用 1.1 水泥土应用的基本原理 施工人员尽可能根据各个地区的土料价钱等原因,通过对比拟定出较为合适的实施计划,从而进行购买。购买时也要注意相应的要求,比如根据直径参数设定一定范围,对购买回来的土料也要仔细的挑选,要把大的土块剔除,也可以弄碎。最后把挑选过的土料通过加工制作成水泥土填补挖空的地基。 1.2 水泥土的优点 水泥土也是根据土料本质的不同而存在一些差异,对于地基原本柔软的特性上有较大的优势。土料的出处很普遍,沙砾、碎石、土块都可以是原材料,也可以直接在建筑工地的周边进行土料采集,这样可以节约运费和够买成本,以低价钱买到高质量的土料。水泥土中主要是土料的成分,水泥的使用量较少,这样也减少了花销。水利工程时大部分都是水泥土,它的成本低,掌握起来也比较上手,有着别的办法不具备的好处。一般大家了解水泥土中的土料含量高,这使它的质量更贴近于大自然。所以使用水泥土的好处还有一个,就是渗透水通过土体的流动路径减少了。用水泥土和建筑材料两个填补的办法相比较,还是水泥土的办法好。用水泥土填充地基可以充分的改变土地质量,使水利工程建设更好的发挥它的效果。 1.3 水泥土的使用过程 1.3.1 在使用前判断出地基的土地质地,然后按照当前的状况挑选水泥土的土料。土料的首选是土壤颗粒组成中黏粒、粉粒、砂粒含量适中的土壤,也就是沙壤土。这种土填充地基时能明显改善渗漏问题。并且沙壤土因为土质的关系,很好采集,在建筑工地邻近的地方取土,便宜经济又实惠,对花费问题有一定的节制。根据对水泥土的用法,可以改变土地的承受能力,对建筑在以后的时间里安全指数增加。 1.3.2 水泥土属于混合物质,是土料和水泥和水搅拌加工而来的。这里面土料和水泥的成分分配并不是相同的,为此要想让土地的质量合乎标准的同时还想减轻花费问题,就必须让土料和水泥的分配率反复进行试验,达到理想状态。水泥和土料的混合比例不同也会导致水泥土性能的不同。通过不断的努力,从而来保证,土料和水泥哪种配置即可以在价钱便宜的状况下还可以体现出其效果的非凡,得出结论后的这个比例就是我们所期望的最好结果。 1.3.3 地基处理。在做地基处理期间,要依照地质的不同情况,实行机动处理。打比方说就是用机械把地基中不坚硬的土层清理出去,之后把较大的建筑材料填补到之前所挖的地方。再用一些小的碎石块补空,这样可以让淤泥不窜动。要是土层实在太脆弱,就得在地基的用一些不规石料建毛石墙。 1.3.4 夯实。在对基地水泥土置换时,把夯实工作做好,要把基础打牢。用土石方工程的做法来达到水泥土的巩固工作。一般采用蛙式打夯机来进行的。要先把已经处理过的水泥土填充到处理好的地基中,然后用打夯机从外面向中间进行夯实。打夯机转弯夯实时需要对速度进行控制,横 向打夯需要注意打夯的密度,纵向打夯需要对打夯的压力进行控制。 2 水泥土应用注意事项 2.1 水泥土的土料的好坏能直接导致水泥土的质量 这中间包含水泥土的密度和容量等参数都有影响。土料的质量都不一样,也都不是均匀的,即便在做过研究之后选择了最适合的配方,在实际工作流程中也会有所偏差的,偏差一般体现在土料和水泥混合后,制作出的水泥土的质量并没有达到试验时的成效。这时就要做到试验在取材料时地点不单一,仔细多做试验,进行完周密的取样研究才能够更贴近土料实际的平均水平,这样整体的水泥土跟试验的结果才能更接近。 2.2 水泥土的质量能否达到最好不光跟配比有关系,跟土料的质量也有关系 如果土料的颗粒大多偏大,那么出来的水泥土效果必然没有颗粒匀称较小的土料做出的水泥土得出的效果好。要处理这个问题就需要在土料进行制作前先进行初步的筛选,经过过筛去掉过大的土料颗粒,这样得到的土料颗粒就控制在一定范围内,所制作出的水泥土的质量也就得到了一定的保证。 2.3 水泥土施工的时间比较长,不会在短期内完成,是需要一定的时间的 水泥的凝固时间不长不短,但经过不同凝固时间的水泥各项参数是不同的。作为水泥土的成分之一,水泥的凝固程度对水泥土的质量也有一定的影响。如果施工时间过长,导致下层的水泥已经凝固程度大但是上面的水泥土还在浇筑,那么在中间会出现分层现象,主要表现为上下层的水泥土的衔接程度不好。要解决这个问题,就需要在进行水泥土的填回过程中分层进行,减少水泥凝固程度的差异。也就是说,下层的水泥土填回一部分的时候就需要进行养护,将含水量等一定参数保持到最好的水平时再进行下一层的填筑。 2.4 水泥土的耐久性是根据土料质量和水泥土料的配比有关的 不同的土料质量和水泥与土料的配比对水泥土的影响是不同的,主要表现为水泥土的抗冻和湿度平衡的能力。因此需要对土料进行慎重的选择并进行严格的设计配比,争取让水泥土的效果发挥到最佳。 2.5 设计值与实际不符。如果没有对水泥土层进行掩护,那么出来的效果也是不同的,也许达不到设计时所能得到的水泥土填筑效果,这样对水利工程的各项指标也许都有影响。因此在施工过程中,尽可能进行精确的配比,对土料的含水量进行处理,并及时进行养护。 3 结束语 在水利工程的研究之中,水泥土的使用非常广泛,但是要想让水泥土的使用效果发挥到极致,需要我们根据很多的实际经验进行总结从而来改善今后水泥土在水利工程中的作用。 基础工程论文:建筑工程质量及基础安全施工技术 摘要:保证建筑安全是提高建筑工程质量的前提条件,建筑工程质量和建筑施工安全,决定着建筑业的经济效益和社会效益。随着近年基坑工程的坍塌事故屡有发生,而且常常是多人伤亡的重大安全事故,因此本文对建筑安全与质量管理存在的问题进行了分析,并对建筑基础工程安全施工技术中桩基施工与沉井和地下连续墙安全施工进行了几点总结。 关键词:建筑工程 质量 基础安全 1 .建筑安全及质量 建筑安全和质量管理都受到了国家的高度重视。“安全第一、预防为主”是国家倡导的方针政策,对于质量强调的则是“百年大计,质量为天”。充分说明了安全与质量处于同等重要地位。他们的共同点都是为了防止和减少事故的发生,保证人民的生命和财产安全。 1.1 建筑安全与质量管理存在的问题 由于建筑业具有产品固定,人员流动大、露天施工、立体交叉作用多、建筑物变化大、形状不规则等特点,施工中危险大,工作条件差、不安全因素多,预防难度大。加之大量民工进城,从事的工作主要就是建筑施工,这些人缺乏必要的安全知识和自我保护意识,违章作业比较严重,建筑施工企业管理又跟不上、措施不力等原因,导致建筑施工安全事故频繁,人员伤亡,财产损失十分严重。 建筑工程最重要的就是要具有安全性、适用性和耐久性。安全离不开高质量的设计、高质量的管理。只有重视安全,工程质量才能得到持续和保证。只有安全生产才能有质量,出精品,才能达到预期的目标。只有确保工程质量,建筑产品的安全使用性能才有保障。工程质量的好坏直接影响安全事故发生与否,质量就是企业的生命,安全和质量是项目管理的两大硬指标,只有保证了这两个硬指标,项目管理工作才能取得圆满。 1.2 改进技术措施 (1)工程开工前要编制施工组织设计,并绘制施工现场平面布置图;编制安全防护措施及施工用电、基坑支护、脚手架搭设等专项施工方案,施工中严格按此执行; (2)做好施工机械的检测、维修和保养。不允许为了赶进度,违章作业,让机械设备“带病”工作。 (3)进入现场的作业人员必须带好安全帽,按规定佩带劳动保护用品。 (4)全面设置安全防护装置,在危险部位应挂设安全标志。 (5)做好文明施工,首先从思想上强化施工人员的职业道德意识,不扰民、不损害附近居民利益。施工现场要封闭施工,保证道路畅通。 (6)规范施工现场临时用电,各种带电设备要有防雨及安全保护装置,设专人管理、使用维修和保养;所有机器必须做到“一机一闸一漏一箱”,并接零保护,必须带电作业时要经有关部门批准。 2. 基础工程安全施工技术举例 基础是建筑物和地基之间的连接体。地基处理设计时,应考虑上部结构,基础和地基的共同作用,加强上部结构的刚度和强度,以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力;对已选定的地基宜按建筑物地基基础设计等级,选择代表性场地进行相应的现场试验。以下就桩基施工与沉井和地下连续墙施工安全进行针对性的分析。 2.1 桩基施工安全 2.1.1 打混凝土预制桩 利用桩机吊桩时,桩与桩架的垂直方向距离不应大于4m,偏吊距离不应大于2.5m;吊桩时要慢起,桩身应在两个以上不同方向系上缆索,由人工控制使桩身稳定。桩身附着物要清除干净,起吊后禁止人员在桩下通过。吊桩与运桩发生十扰时,应停止运桩。 插桩时,严禁手脚伸人桩与龙门架之间。用撬棍或板舢等工具矫正桩时,用力不宜过猛。打桩时锤击不宜偏心,开始落距要小,如遇贯入度突然增大,桩身突然倾斜、位移,桩头严重损坏,桩身断裂,桩锤严重回弹等应停止锤击,采取措施后方可继续作业。 拔送桩时应选择合适的绳扣,操作时必须缓慢加力,随时注意桩架、钢丝绳的变化情况。送桩拔出后,地面孔洞必须及时回填或加盖。 2.l.2 沉管灌注桩施工桩管沉入到设计深度后,应将桩帽及桩锤升高到4m以上锁住,方可检查桩管或浇筑混凝土。耳环及底盘上骑马弹簧螺丝应用钢丝绳绑牢,防止折断时落下伤人。耳环落下时必须用控制绳,禁止让其自由落下。沉管灌注桩拔管后如有孔洞,孔口应加盖板封闭,防止事故发生。 2.1.3 冲、钻孔灌注桩施工钻孔灌注桩浇筑混凝土前,孔口应加盖板,附近不允许堆放重物。冲抓锥或冲孔锤操作时,严禁任何人进入落锤区范 围内。各类成孔钻机操作时,应安放平稳,以防止钻机突然倾倒或钻具突然下落而发生事故。 2.2 沉井和地下连续墙施工安全 2.2.1 沉井施工安全沉井下沉时,在四周的影响区域内,不应有高压电线杆、地下管道、固定式机具设备和永久性建筑物,否则应采取安全措施。沉井的制作高度不宜使重心离地太高,以不超过沉井短边或直径的长度为宜。 抽承垫木时,应有专人统一指挥,分区域、按规定顺序进行。在抽承垫木及下沉时,严禁人员从刃脚、底梁和隔墙下通过。 井字架、扶梯等设施均不得固定在井壁上,以防沉井突然下沉时被拉倒发生事故。沉井顶部周围应设防护栏杆。井内的水泵、水力机械管道等设施,必须架设牢固,以防坠落伤人。 沉井下沉前应把井壁上的拉杆螺栓和圆钉割掉。特别是在不排水下沉时,应全部清除井内障碍和插筋,以防割破潜水员的潜水服而酿成事故。当沉井面积较大,采用不排水下沉时,在井内隔墙上应设有供潜水员通行的预留孔。井内应搭设专供潜水员使用的浮动操作平台。 采用抓斗抓土时,井孔内的人员和设备应事前撤出。如不能撤出,应采取有效的安全措施进行妥善保护。采用人工挖土机械运输时,土斗装满后,待井下工人躲开,并发出信号,方可起吊。采用水力机械时,井内作业面与水泵站应建立通信联系。水力机械的水枪和吸泥机应进行试运转,各连接处必须严密不漏水。 沉井在淤泥质粘土或亚粘土中下沉时,井内的工作平台应用活动平台,严禁固定在井壁、隔墙和底梁上。沉井发生突然下沉,平台应能随井内涌土上升。采用井内抽水强制下沉时,井上人员应离开沉井。不能离开时,应采取安全措施。沉井如由不排水下沉转换为排水下沉时,抽水后应经过观测,确认沉井已经稳定后才允许下井作业。沉井下沉采用加载助沉时,加载平台应经过计算,在加载或卸载作业范围内,应停止其他作业;沉井水下混凝土封底时,工作平台应搭设牢固,导管周围应有栏杆。 2.2.2 地下连续墙施工安全施工前,应做好施工区域的调查。挖槽开始之前,应清除地面和地下一切障碍物,做到场地平整、无积水,挖好排水沟,方能进行施工。导沟上开挖段应设置防护设施,防止人员和工具杂物等坠落入泥浆内。挖槽施工过程中,如需中止时,应将挖槽机械提升到导墙的位置。在特别软弱土层、塌方区、回填土或其他不利条件下施工时,应按施工设计进行。在触变泥浆下工作的动力设备,如无电缆自动收放设施,应设有专人收放电缆,操作人员应戴绝缘手套和穿绝缘鞋。并应经常检查电缆,防止破损漏电。 3 .结语 建筑施工安全问题是个系统工程,需要坚持不懈的努力、不断探索、不断改进,采取有效的对策,把安全措施落到实处,杜绝重大事故的发生和减少事故的损失,并通过对已发生事故的调查和处理起到震慑、吸取教训,才能保证工程安全及质量。 基础工程论文:高层建筑桩基础工程施工管理关键技术分析 【摘要】桩基础是一种深基础,它具有稳定性好、承载力高、沉降量小而均匀、良好的抗震性能、沉降稳定快等优点,因此在各类建筑工程中得到广泛应用,尤其在高层建筑中桩基础应用广泛,由于桩基工程的施工工序较多,且工艺要求高,影响桩基质量的因素具有不确定性,因此,本文主要就桩基础施工中主要存在的常见问题进行总结分析,以供广大建筑同行交流探讨。 【关键词】桩基础;施工;质量;问题;解决;措施 一、桩基工程施工中存在的主要问题及原因 桩基又叫桩基础,是工程建筑基础中的一种,由基桩和联接于桩顶的承台共同组成,桩基主要的作用是负责把荷载转给持力层,分为低承台桩基和高承台桩基;低承台桩基的桩身全部埋于土中,承台底面与土体接触;高承台桩基的桩身上部露出地面而承台底位于地面以上。 1、桩基出现缺陷主要有以下类型: (1)桩基顶部缺陷。在水下浇筑混凝土时会有泥浆的沉淀,对于泥浆的厚度很难做到准确测定,如果超灌桩顶的混凝土不足,就会出现夹泥的现象而影响了混凝土质量;再者在浇筑混凝土完成后,因不均衡地用力或过度用力而对钢护筒进行预埋和拆拔,就会干扰到桩顶的混凝土,以至于破坏混凝土质量。最后,因使用较大功率的风镐来凿除混凝土桩头,在一定程度上会扰动声测管周围的混凝土,对混凝土质量造成影响。 (2)桩基中部缺陷。在混凝土的灌注中可能会因勘探的失误造成因较差的地质条件而导致局部的发生塌孔,使混凝土的翻浆受到阻碍,以至于引起局部的缺陷。另外,如果过度的用力拆拔导管,混凝土受到连续性的扰动,混凝土质量也会受到影响。再者由于导管的气密性较差,在水下灌注混凝土时导管会插入到泥浆中,这就造成导管内外压强的不均衡,造成混凝土的质量的受到影响,更严重的可能使混凝土的下料受阻碍,不能正常进行翻浆,以至于引起断桩。 2、单桩承载力低于设计要求 单桩的承载力不符合设计要求主要是由于桩未达到设计的沉入深度;最终的贯入量过大以及桩的顶端未没有进入设计要求的持力层,但桩已进入到设计的深度,勘察报告所提供的地基承载力、地层剖面等数据与实际情况存在较大的差距,还有其他的原因如桩倾斜过大、断裂等也会导致单桩的承载力不能达到设计要求。 3、桩倾斜过大 由于预制桩的质量不符标准,导致桩顶面倾斜和桩尖的位置不正或者变形,从而造成桩倾斜;桩身、桩帽、桩锤的中心线偏离,导致锤击偏离了重心,桩机安装的角度不准确,造成桩架与地面的不垂直,桩端遇到坚硬的障碍物,桩距过小,错误的打桩顺序导致强烈的挤土效应产生,基坑土方开挖不当、测量放线错误等都会造成桩倾斜过大。 4、断桩 除了桩倾斜过大会导致桩断裂外,由于桩运输、起吊、堆放的吊点或支点位置出现偏差,在沉桩的过程中,因桩的质量或者障碍物的阻碍等原因导致桩身因过度的弯曲,设计要求的桩锤击与设计的贯入度存在较大误差,以致于施工时锤击次数过多、锤击过度导致桩断裂。 5、桩接头断裂 在桩需要设计的较长时,在施工工艺上,桩采用分段预制、分段沉入的方法,各段之间用钢制焊接连接件进行连接。导致桩接头断离现象其原因主要是桩倾斜过大,另外桩上下节的中心线偏离,桩接头施工技术不达标、质量差也是重要原因。 6、桩位偏差过大 造成桩的位置偏差主要是由于测量放线的差错、沉桩工艺落后以及桩身倾斜等原因造成。 二、提高桩基工程施工质量的方法 1、提高施工质量的管理方法 首先建立健全完善的施工质量管理体系。在管理人员上以项目经理为负责人,组建施工质量管理监督小组,组成人员包括安全负责人、测量工程师、工区质检员、试验工程师、技术负责人等。设定具体的质量监督标准由专职的质检人员进行质量检测监督,严格按照质量体系文件进行质量管理与控制,从工程投入和施工过程的控制上切实落实具体的管理制度并保证工程能够保证质量。在质量检查监督管理上要加强施工组织首先检查与监理工程师的质量检查二者的统一,特别是经后者的检查合格后才能够允许开展下一道工序的施工,对于检查结果不合格的工程应按照施工规范严格处理,特别是对于规避工程的检查验收,忽视质量的施工方应采取有关措施从严处理。 其次完善施工制度,从制度上 证施工质量。坚持联合审查图纸和技术交底制度,认真审查施工图纸,熟悉设计文件和施工规范,严格按照设计文件、施工图纸。在每一个进程开始之前的过程中,工程师负责工艺操作技术的解释,所有工作人员了解情况。每个过程中应严格的自检,互检和交接检验,及时通知监理工程师检查后实施,隐蔽工程施工前应坚持三级计量评审制度,认真保护测量桩点,特别是在施工过程中桩破坏。施工测量重复验证,确保中线,水平和结构尺寸和位置正确。 严格执行质量事故报告制度,严格按照质量事故发生后,事故处理程序报告,关键工序的施工是,施工方主管与监理工程师要全过程旁站监督质量,解决施工中遇到的问题,保证了施工全过程处于受控状态。在项目管理,施工准备过程中,对于施工信息的原始数据,应及时收集,整理,确保施工过程可追溯,为工程技术交工验收提供数据基础。 2、技术方法上保证施工质量 针对建筑桩基工程施工中存在的普遍问题,在技术上已经有了普遍适用的技术方法来处理,这些方法主要有:(1)补沉法。主要适用于预制桩的入土深度不符合要求、打入桩因土体的隆起向上抬起的状况,(2)补桩法。主要桩基承台前补桩法。适用于当桩距较小时的情形;另一种是桩基承台或地下室完成再补静压桩法。它的最大好处是可以利用承台或地下室结构承受静压桩的施工反力,操作方便,不会拖延工期。(3)纠偏法。适用于桩身倾斜,未断裂的,且桩长较短,或因基坑开挖造成桩身倾斜,而未断裂的桩的情形。(4)扩大承台法。此法主要适用于原有的桩基承台不能满足构造要求或基础承载力的要求而需要扩大桩基承台的面积的情况。(5)复合地基法。此法是利用桩土共同作用的理论,对地基作适当的处理,以提高地基承载力,来分担桩基的荷载。此外还有一些其他方法也同样适用。 3.对于不合格桩基要妥善处理 对于不合格桩基的处理关系到建筑工程的整体的工期和整体进度,同时对于整个工程的投入和施工技术有重要影响,例如对于桩位超偏的处理 ,在桩基进行开挖的时候,要对现场加强巡视检查和实测实量工作,在发现桩位偏差超出了设计的范围时,要通过设计人员来确定合理的处理方案,其一般处理方法为局部加大承台截面,在处理过程中应做好记录和隐蔽工程验收记录,并按规定留下影像资料。对于没有方法处理的桩基要分析造成的原因和责任的对象,以便日后总结和追责。 结语:对于桩基施工质量的控制,应纳入整个工程质量监督管理体系中,在施工中要严格按照标准施工,对隐蔽部位施工更要精益求精,同时应多采用新工艺、新技术来保证桩基础施工质量万无一失。 基础工程论文:某渠道工程湿陷性黄土基础处理技术分析 摘要:我国湿陷性黄土分布十分广泛,湿陷性黄土由颗粒组成,是欠压密土且非饱和,最大特点是拥有很大孔并且还很垂直节理,在正常湿度下它的强度就会比较高、压缩性比较低,遇到大量水时黄土强度就会明显降低,容易对建筑物造成危害。在湿陷性黄土渠道上进行工程施工时,要选择合理方法才能避免渠道湿陷对工程造成的影响。 关键词:渠道工程;湿陷性黄土;处理技术 由于湿陷性黄土中含有一些水分,当没有遇到水分侵蚀时就会有很大的强度,可是一旦遇到水分侵蚀,黄土强度就会减弱。而且有部分黄土受到重力和建筑物作用力的影响就会使得土壤结构被破坏,从而形成了湿陷性黄土。湿陷性黄土的处理方式一般都是用的预浸水法、强夯法、垫层法等,其实这种湿陷性地形在南水北调工程中就是很常见的,所以只有采取正确的处理方式才能将工程顺利完成,减少工程中不必要的损失。 1 渠道工程湿陷性黄土地形处理方法 1.1 垫层法 在渠道工程湿陷性黄土地形中有一种很简单的处理方法就是垫层法,它主要就是将渠道中湿陷的部分黄土进行清除,然后再用灰土进行填充,这就是最基本的垫层。这种垫层的方法不仅能够减少湿陷的黄土部分,还可以让地基的变形情况有所好转,让渠道的承受能力逐渐增强。关于垫层的设计,要考虑到实际的情况而决定垫层的厚度、宽度、压力系数等等。用垫层的处理方式来解决湿陷性黄土的问题,就是为了有效的满足渠道对地基稳定性的把握,满足渠道工程发展的需求。 1.2 强夯法 强夯法主要就是使用一些重量级的重锤等对地基进行重击或振动,从而提高地基的压实度,让土壤减少液化振动。这种方法主要就是利用给地基加固的原理来实现的,强夯法在物理学中就是指的给地基增加一个冲击力量,使得土壤发生物理变化,这就是让土体结构发生变化的一种方式,并且这种方法还能让排水量以及触变慢慢有所改善。这种强夯法会提高地基的强度以及孔隙的密度。 1.3 挤密桩法 挤密桩法适用于地下水位的湿陷性黄土,在实施这种方法时,一定要注意按照设计方案一步步的施行,比如说布置桩孔的位置,并且还要保证桩孔的成型,然后再将素土填入到黄土中含水量最丰富的位置,分层填充直到达到设计的高度为止。在实施挤密桩法的过程中会使得桩体对土地造成挤压的作用,而这种作用力正好可以增加土壤间的密度,让地基变得更加科学。 1.4 预浸水法 预浸水法就是指的在修建工程之前对湿陷性黄土进行大量的灌水,这灌水的原因就是可以让黄土在受到重力的同时也让湿陷紧密程度增大,这样就使得地基地陷的部分有所好转。这种预浸水法不仅可以将地基形变有效的减缓,提高地基的承受能力;而且还能让湿陷性黄土因受到重力影响的土地有所好转。而这种预浸水法一般适用在厚度比较大、湿陷性比较大的黄土地基,可是这种方法有一个不好的效果就是它容易让周围地基开始出现下沉开裂的情况,从而形成很多的空洞,而空洞跑水就会对建筑物造成很大影响,因此,这种方法就应该在比较空旷的地域使用,这样才能避免产生大量空洞的现象。 2 强夯法与挤密土桩法施工因素对比 2.1 强夯法 这种方法在实际工程中运用十分广泛,而关于影响夯实的因素有以下2点: 2.1.1 含水量 含水量是确认土壤湿度的物理标准,一旦土壤的含水量有明显的变化,这就会导致土壤强度的变化。而在湿陷性黄土之中,含水量一般都比较小,因此在强夯的过程中,对于那些加固饱和土地来说,就不会出现空隙中水分扩散的现象,这也是强夯施工的优势。 2.1.2 孔隙 在强夯法中就是将松散的黄土变为紧密黄土的过程,所以说孔隙比在土壤结构中是很重要的。由于在湿陷性黄土中,天然的含水量较小,所以在强夯法的作用下,土壤的孔隙度就会大大减小,紧实度也会有所提高。而在实施强夯处理后,土壤在密实情况上就会有所好转,并且空隙体积也会大大减小以及土壤饱和度也有了明显的提高。 2.2 挤密土桩法 挤密土桩法主要就是以下几个注意事项: 2.2.1 处理范围 在这种方法中基地面积一定要大于建筑物层面积。使用整片处理时,如果处理面积大于建筑物外墙基础部分外缘宽度,那么超出的每个边都要大于基层宽度的1/2 2.2.2 处理深度 地基处理深度一定要符合国家规定,无论是在工程建设要求、处理场域的土质情况还是成孔设备等都必须要和国家规定相符。 2.2.3 桩径 在设计桩径的时候就要注意到它的大小,无论桩径是过大还是过小,都会影响到处理效果,如果桩径过大,就会导致土壤紧密度不够,增加了成孔的要求;如果桩径过小,就要增加桩数,工作量也会大大增加。 2.2.4 桩距 桩距和挤密效果是有很大关联,要想土壤紧密度有所提高,需要在实施处理过程中有很精确地桩距。 3 结语 湿陷性土壤如果不能够正确的处理就会造成一些不必要的危害,现在的南水北调工程是很重要的水利工程,所以处理好湿陷性黄土的问题就是一个势在必得的任务了,根据上面所述,可以知道在湿陷性黄土处理方法中最好的2种方法就是强夯法和挤密土桩法。 基础工程论文:水利工程的基础处理技术研究 摘 要:水利工程基础质量的好坏直接影响到工程主体的施工安全和后期运行,然而在水利工程施工过程中不可避免的要遇到一些含水量高、密度低、孔隙比大、强度低、压缩性高的软弱地基,因此为了保证水利工程基础质量需要对软弱地基进行处理。通过分析水利工程地基和基础处理技术的发展,以及其中存在的主要问题,阐述了水利工程主要的地基和基础处理技术,并进一步提出了水利工程的地基处理技术的选择建议,对于优化水利工程的地基和基础处理,保证工程整体质量和安全具有十分重要的意义。 关键词:水利工程;基础;地基处理 1 引言 水利工程对于地表、地下水的合理控制、调节,以及科学的开发利用发挥了重要作用。近些年来随着经济水平的发展和技术水平的提高,我国水利工程的兴建规模和数量呈现出逐年增大的趋势。然而在水利工程施工过程中不可避免的要遇到一些含水量高、密度低、孔隙比大、强度低、压缩性高的软弱地基,但是目前我国很多设计、施工单位对其重视程度不够,导致水利工程施工完成以后出现严重的质量问题,直接影响到工程主体的施工安全和后期运行,因此为了保证水利工程基础质量需要对软弱地基进行处理。 2 水利工程地基和基础处理技术的发展历程及存在问题 地基处理技术最早起源于欧洲,后来伴随着理论技术的发展,先后出现了砂石桩、土桩挤密法、振冲法、强夯法、高压喷射技术,随后出现了复合地基、加筋法、真空预压法等地基处理方法。我国水利工程的地基和基础处理技术的发展起步比较晚,但是经过多年来广大岩土工程人员的辛苦努力,取得了十足的进步,但是仍然存在一些问题。 2.1 地基、基础处理方案选择不合理 对于水利工程来说地基和基础的处理方法比较多,但是每一种处理方案都有其特用的适用范围。目前我国很多水利工程在施工过程中,经常会遇到淤泥、填土、湿陷性黄土、高压缩性土等软弱或不均匀地基,但是由于先期的工程地质勘察不到位,或是设计方案不合理,导致很多水利工程的地基、基础的处理效果不佳,不仅整个水利工程的施工质量,还可能造成极大的工期和资金浪费。 2.2 地基、基础处理的施工不规范 目前我国很多水利工程在进行地基和基础处理时,存在很多施工过程不规范现象,比如施工单位资质条件不符合要求,施工设备落后,在施工过程中施工单位为追求经济利润与工期进度,没有按照相关规范、标准施工,不能针对软土地基的实际情况进行施工,使得一些水利工程的软土地基处理效果差强人意,最终引发整个水利工程发生严重的质量或安全事故。 2.3 地基、基础处理的设计、施工监管不到位 目前我国许多管理、监督部门,缺乏责任心,对于水利工程地基和基础的设计、施工过程没有进行有效的监督和管理,对于设计单位的设计方案没有进行严格审查,对施工单位的操作施工过程没有做好监督管理,使得工程中的一些施工质量和安全隐患没有被及时发现。 3 水利工程的地基和基础处理技术 当水利工程修建在淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土、软土、湿陷性黄土、膨胀土、红黏土、冻土或其他高压缩性土层构成的地基上时,需要做好地基和基础的加固处理,以改善地基土的剪切特性、压缩特性、透水性、湿陷性、膨胀性和动力特性等。目前水利工程中常用的地基和基础处理方法主要包括换填法、强夯法、挤密桩法、振冲法、深层搅拌法、高压旋喷注浆法等。 3.1 换填垫层法 当水利工程基础下部持力层为软土或湿陷性土层时,常采用换填法来进行地基处理,即将基础下部的软土、湿陷性黄土、杂填土或膨胀土等的一部分或全部挖掉,然后换填密度或水稳性好的灰土、砂石、矿渣等材料,然后分层夯实或碾压使其密实,以提高地基持力层的承载力,减少地基变形量。 3.2 强夯法 强夯法是利用夯锤自由落下的巨大冲击能、冲击波对地基土进行反复夯击,以提高地基的承载力、稳定性,降低压缩性,消除湿陷性和震动液化性。一般来说强夯法的夯击能比较大,因此处理的地基深度也较大,对于湿陷性黄土、粉土、砂土、饱和软黏土等非常有效。 3.3 挤密桩法 挤密桩的型式有很多中,对于水利工程来说,目前比较常用的挤密桩法主要包括砂桩挤密加固、土或灰土桩挤密加固、爆破挤密桩等。 (1)砂桩挤密加固 br 砂桩挤密加固法对于密松散杂填土、砂性较大的黏性土、松散砂土特别适用,该方法能有效提高地基的密实程度和承载能力,加速土体排水,并消除砂土地基的震动液化。但对于黏性大的饱和软土地基、软弱的高湿黄土地基,挤密效果不显著。 (2)土或灰土桩挤密加固 土或灰土桩挤密加固地基属于人工复合地基,其地基处理深度也比较大,该方法在提高地基承载能力的同时,减少地基变形,特别适用于湿陷性黄土。 (3)爆破挤密桩 爆破挤密桩是利用爆破法来挤密土层,该方法简单实用,但是对环境污染比较大。 3.4 振冲法 振冲法是利用振动和水冲对土体进行加固,通过石块、砂砾组成的主体,与地基土形成复合地基,来共同承受水利工程上部结构荷载。振冲法特别适用于砂土地基,但是近年来随着技术水平的提高,对于一些粘性土地基中也开始应用。 3.5 深层搅拌法 深层搅拌法是通过深层搅拌机,将地基中软粘土和水泥浆等固化剂强制搅拌在一起,从而提高软粘土的整体性、水温性和强度。该处理方法适用于一些含水量高、孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高、渗透系数低、沉降稳定时间长的沉积土层。 3.6 高压喷射注浆法 高压喷射注浆法是在钻机钻孔中,将带有特殊喷嘴的注浆管下放到需要加固的软弱土层深度后,以20mpa以上的高压喷射流,切割、破坏土体,并将土体与浆液均匀搅拌在一起,形成一种强度较高,并具有截水帷幕作用的水泥土体。这种处理方法适用于砂类土、标准贯入度n 10的粘性土、淤泥或不含、稍含砾石的填土地基。 4 水利工程地基和基础处理方案的选择 水利工程的工程规模比较大,上部结构荷载也比较大,结合多年工作经验,笔者认为对其进行地基和基础处理时要最大限度地利用地基土的潜在能力,尽量采用天然地基,或简易的处理措施。同时地基处理方法的选择,还应考虑上部结构的特点,对需要进行大面积填方的工程,应在建筑物施工前完成填方工作,使地基得到预压。在建筑物施工后进行填方,会使建筑物产生不均匀和较大的附加沉降。建筑物的上部结构和地基是共同工作而又相互影响的,因此当地基不能满足设计要求时,不要只限于考虑地基加固,有的可以通过加强上部结构的措施而得到解决,或者两者兼施。 5 结束语 总体来说在一些比较复杂的地区,水利工程的地基和基础处理至关重要,选择一个有效的处理方式,不仅能够保证水利工程施工的顺利进行,还能保证整个水利工程能够长期安全、可靠的运行。 基础工程论文:桥梁工程扩大基础的施工技术控制措施 【摘 要】随着我国城市基础设施建设的迅速发展工程规模越来越大,分析了桥梁基础施工技术以及质量控制措施,为今后类似工程提供设计、施工、监理等工程技术指标参考依据。 【关键词】市政工程;桥梁;扩大基础;施工;技术;措施 扩大基础或明挖基础属于直接基础,是将基础底板设在直接承载地基上,来自上部结构的荷载通过基础底板直接传递给承载地基、扩大基础的施工方法通常是采用明挖的力式进行、在开挖基坑前,应做好复核基坑中心线、方向和高程,并应按地质水文资料,结合现场情况,决定开挖坡度、支护力案以及地面的防水、排水措施、如果地基土质较为坚实,开挖后能保持坑壁稳定,采取放坡开挖、实际工程由于土质关系、开挖深度、放坡受到用地或施工条件限制等因素影响,需采取各种护壁措施,诸如挡板支撑、钢木结合支撑、混凝土护壁等等、在开挖过程中有渗水时,则需要在基坑四周挖边沟或集水井以利排除积水、在水中开挖基坑时,通常需预先修筑临时性的挡水结构物。因此,对桥梁的扩大基础施工技术进行方案优化意义重大。 1. 桥梁扩大基础施工技术控制措施 扩大基础的种类有浆砌片石、浆砌块石、片石混凝土、钢筋混凝土等几种,基础施工的用料通常应在挖基完成前准备好。 1.1 浆砌块石基础施工的主要控制点。 1.1.1 控制点如下。 (1)砌块在使用前必须浇水湿润,将表面的泥土、水锈清洗干净。(2)确保在无水状态下砌筑施工。(3)禁止带水作业及用混凝土将水赶出模板外的灌注方法。(4)基础边缘部分应严密隔水。水下部分圬工应将水泥砂浆或混凝土终凝后才允许浸水。 1.1.2 浆砌块石基础应分层进行砌筑,砌第一层砌块时,对于基底为岩层或混凝土基础,应首先将基底表面清洗、湿润,再坐浆砌筑。各层应先砌筑外圈定位行列,然后砌筑里层,外圈砌石与里层砌块应相互交错、连成一体。各层砌块应安放稳固,且砌块间应砂浆饱满,黏结牢固,不得直接贴靠或脱空。片石砌体宜以2~3层砌块组成一工作层,每层的水平缝应大致找平,各层竖缝应相互错开,不得贯通。应选择形状方正尺寸较大,长短相同的片石作为外圈定位行列和转角石,且应与里层砌块咬接,砌缝宽度一般不应大于4cm。较大的砌块应放在下层,对于石块的尖锐突出部分应敲除。竖缝较宽时,在砂浆中塞以小石块填实。块石砌体砌筑时每层石料高度应大致相同,外圈定位行列和镶面石块,应丁顺相间或二顺一丁排列,砌缝宽度不大于3cm,上下层竖缝错开距离不小于8cm。 1.2 片石混凝土基础施工。 对于片石混凝土基础施工,当基底为非黏性土或干土时,应将其夯实、润湿;基面为岩石时,应加以润湿,铺一层厚20~30mm的水泥砂浆,然后于水泥砂浆凝结前浇筑第一层混凝土。对于基底为岩层或混凝土基础,应先将基底表面清洗、湿润,再坐浆砌筑;对于基底为土质,可直接坐浆砌筑。混凝土中填放片石时应符合以下规定: (1)应选用未被锻炼的且无裂纹、夹层的、高度小于15cm、具有抗冻性能的石块。 (2)石块的抗压强度应不小于25mpa及混凝土强度等级。(3)埋放石块的数量不宜超过混凝土结构体积的25%;当设计为片石混凝土砌体时,石块可增加为50%~60%。(4)石块应清洗干净,应在捣实的混凝土中埋人一半以上;石块应分布均匀,净距不小于locm,距结构侧面和顶面净距不小于15cra;对于片石混凝土,石块净距可以不小于4~6em,石块不得挨靠钢筋或预埋体。 1.3 钢筋混凝土基础施工。 (1)钢筋混凝土基础应在对基底及基坑验收 完成后尽快进行钢筋的放置和绑扎;在底部放置混凝土垫块,保证钢筋的混凝土净保护层厚度,同时安放墩柱或台身钢筋的预埋部分,保证其定位准确;对钢筋根数、直径、间距、位置等进行验收,满足设计文件和技术规范要求时,即可浇筑混凝土。进行混凝土的浇筑时,对于已拌制好的混凝土,运输至现场后,若高差不大,可直接倒人基坑内;若倾斜高度过大,为防止发生离析,应设置串筒或滑槽,槽内焊上减速钢梳,保证混凝土整体均匀运人基坑,用插人式振捣密实。 (2)混凝土的浇筑应分层进行,但应连续施工,在下层混凝土开始凝结之前,应将上层混凝土灌注捣实完毕。基础筑完凝结后,应覆盖草袋、麻袋、稻草或砂子,并经洒水养生。养生时间一般普通硅酸盐水泥混凝土为7昼夜以上,矿渣水泥、火山灰质水泥或掺用塑化剂的混凝土应为14昼夜以上。 (3)水下灌注混凝土一般在排水困难时才采用。基础圬工的水下灌注分为水下封底和水下直接灌注基础两种。前者封底后仍要排水再砌筑基础,封底只是起封闭渗水的作用,其混凝土只作为地基而不作为基础本身,适用于板桩围堰开挖的基坑。现代桥梁基础水下灌注混凝土广泛采用垂直移动导管法,其具体施工方法将在本章第二节“桩基础施工”中介绍,值得注意的是:当封底面积较大时,宜按先低处后高处、先周围后中部的次序用多根导管同时或逐根灌注,并保持大致相同的标高进行,以保证混凝土充满基底全部范围。同时,根据封底面积、障碍物情况、导管作用半径等因素确定导管的根数及在平面上的布置。导管的有效作用半径则因混凝土的坍落度大小和导管下口超压力大小而异。水下混凝土的流动半径要综合考虑到对混凝土质量的要求、水头的大小、浇筑面积的大小、基底有无障碍物以及混凝土拌机合机的生产能力等因素来决定。通常,流动半径在3~4m范围内是能够保证封底混凝土的表面不会有较大的高差,并具有可靠的防水性的。对于大体积的封底混凝土,可分层分段逐次灌注。对于强度要求不高的围堰封底水下混凝土,也可以一次由一端逐渐灌注到另一端。在正常情况下,所灌注的水下混凝土仅其表面与水接触,其他部分的灌注状态与空气中灌注无异,从而保证了水下混凝土的质量。至于与水接触的表层混凝土,可在排干水而外露时予以凿除。 2. 扩大基础施工质量检验 2.1 地基检验应符合下列要求。 基坑内地基承载力必须满足设计要求。基坑开挖完成后,应会同设计、勘探单位实地验槽,确认地基承载力满足设计要求。地基处理应符合专项处理方案要求,处理后的地基必须满足设计要求。基坑回填时,对于当年筑路和管线上填方的压实度标准应符合规范的要求。在正常情况下,所灌注的水下混凝土仅其表面与水接触,其他部分的灌注状态与空气中灌注无异,从而保证了水下混凝土的质量。至于与水接触的表层混凝土,可在排干水而外露时予以凿除。 2.2 基坑回填应符合下列要求。 除当年筑路和管线上回填土方以外,填方轻型击实压实度不应小于85%。填料应符合设计要求,不得含有影响填筑质量的杂物。基坑填筑应分层回填、分层夯实。现浇混凝土基础质量检验应符合规范要求。 3. 结语 为确保工程质量满足设计必须加强市政道路与桥梁工程的管理,必须加强基础工作、加强质量控制和检验严把质量关,多学习和借鉴国内外已经成型的施工经验,定会使我国的桥梁设计水平与施工技术管理水平取得巨大的进步。 基础工程论文:建立矿区工程基础坐标系统的探讨 【摘 要】通过对矿区现状分析,说明建立矿区工程基础坐标系统的必要性,以及优势。理论上探讨建立工程基础坐标系统的可行性,利用现代测绘技术完全可实现理论方案。 【关键词】工程基础坐标系统;似大地水准面;水准测量 工程基础坐标系统是矿业生产的一项重要基础建设,建立矿区工程基础坐标系统,是开发矿藏资源不可缺少的重要一环。基础坐标系统质量的好坏,将会直接影响矿区建设速度、效率、安全和工程质量,其具体表现在以下两个方面: (1)工程基础坐标系统是测绘地形图、地籍图的基础。在基础坐标系统的控制下,应用现代测绘仪器可以便捷地测定特征点的三维坐标(平面坐标和高程坐标)。测绘的地形图、地籍图能相互拼接并保持精度均匀,不致发生重测、漏测的现象。 (2)工程基础坐标系统是矿区各种工程测量的基础。在矿区建设和生产的各个阶段,都要进行各种工程测量。如建筑物的放样,大型设备安装,井上下联系测量,贯通测量,井塔变形监测,采空区的地表移动观测,铁路地基变形监测,钻孔定位,等等。建立基础坐标系统,既可以保证各种工程测量的成果精度,又使测量工作的组织简单易行。 下面以济宁二号煤矿为例,进一步探讨建立矿区工程基础坐标系统的方法。济宁二号煤矿位于山东省济宁市任城区兖新铁路以南,东西宽10km,南北长6~11km,面积约为90 。本矿区属于平原地形,井田内部地形平坦,地势北高南低。地面标高在 左右,地势坡度约为0.4‰,是一个由东北向西南逐渐降低的滨湖冲积平原。 矿区的平面四等控制网是以6个国家三等控制点(北京54系统)作为起算点,该网原为附和网,但由于起始数据仍采用三等三角点的坐标,精度较低。为满足生产需要,又建立一套利用导线测量测得的自由网点(在西安80基础上改造形成新北京54坐标系统)。因此,济宁二号煤矿控制网目前有自由网和附和网两套坐标,正常使用的是自由网。济宁二号煤矿属于新建矿井,涉及到多种坐标系统。由于过去矿区平面系统是采用导线测量的方法来建立的,精度较低,而且其坐标系统是依靠所测的导线点来维持的,由于地下开采以及周边农村村民等的人为破坏,原传递坐标系统的控制点,多数已经丢失或移动,已不能对原有的坐标系统进行维持,不能保证矿井安全生产和建设的要求。重新建立浪费人力、物力、财力。一旦发生突发事件用过去常规方法建立的坐标系统将无法应付。因此建立矿区基础坐标系统,以满足日常工作要求,特别是满足处理偶然事件或突发事件的要求,提高矿区控制网的安全性与可靠性是必要的。 1 常规方案存在的问题 建立井田控制的基本原则是:坐标系统统一、精度一致、密度均匀。应用常规方法建网,设计、施测等工作均按此原则进行,整网成果在短时间内也能达到这一原则要求。但是随着时间的推移,由于采矿或其它人为因素的影响,控制网中的部分控制点受到不同程度的破坏,从而破坏了坐标系统的一致性与延续性,维持坐标系统的控制网也就失去了意义,这是常规方法致命的弱点。 如果要补充建网,就会出现有两套坐标系统的情形;如果要重新建网,不但有多套坐标系统的问题,而且还存在需要经常重复建网的问题。否则,一旦发生突发事件,用常规方法或gps定位方法均不便进行快速定位而难以应付。 济宁二号煤矿的近井网已经遭受破坏,井田范围控制网的部分控制点也已受到损毁,问题已经出现。为了工程建设和生产需要,为了避免常规建网方案存在的缺陷,必须采用新的技术、新的思路、新的方案。新的方案的基本思路是:通过建立基础坐标系统,利用新的测量手段来保证整个矿区各项工程建设和生产需要。 2 新方法的利用 1、平面坐标系统是依靠少量的控制点(设计的主点)来维持的,且主点位于工业广场和生活小区中,不易受到破坏且易于维护,即使部分控制点受到人为的破坏,利用gps测量也比较容易恢复;另外,利用主点建立工程基础坐标系统,可以对矿区范围内任意点进行快速定位。主点网是矿区平面基础坐标系统的主要组成部分,是实地基础坐标系统的具体体现,起保持基础坐标系统的作用。利用主点网可以对副点网的变形情况进行定期监测,保证矿井建设的顺利进行与安全生产;当副点网遭受破坏时,可以由主点网恢复,避免了从国家控制网上引测,因而 可节省大量的人力、物力和财力。主点网保持平面坐标系统基准(坐标、方位和距离基准)并提供常规高程测量起算点。 2、建立高程坐标系统的必要性。 根据方案设计,在建立矿区高程坐标系统、形成矿区的似大地水准面模型工作中,按照规范要求,每个gps水准点的控制范围约为1~2 时,测区内可以满足至少四等水准测量的要求。因此,在测区范围内布设约50个gps水准联测点,水准测量按三等水准测量要求施测。起始高程点采用工业广场和小区内的3个二等水准点。50个gps水准联测点较为均匀地分布于整个矿区,平均距离1.5公里左右。其中,有6个国家三等控制点也作为gps水准联测点,目的是为了确定与矿区原有坐标之间的转换参数。 3、应用gps技术建立工程基础坐标系统的主要工作内容 (1)应用gps技术建立济宁二号煤矿工程基础平面坐标系统:2000国家大地坐标系统; (2)将济宁二号煤矿的原有控制点进行坐标系统换算; (3)应用gps技术建立济宁二号煤矿工程基础高程系统,确定似大地水准面的曲面模型。 4、济宁二号煤矿工程基础坐标系统的技术方案 (1)布设gps主点网(8个主点)和副点网(2个副点),布设gps高程网(由48个水准联测点组成); (2)gps外业观测; (3)gps内业数据处理; (4)精密水准测量; (5)精密水准测量内业数据处理; (6)建立测区似大地水准面曲面模型; (7)计算济宁二号煤矿原有平面坐标系统与新的平面坐标系统的转换参数;(8)原有控制点资料的坐标系统换算; (9)济宁二号煤矿工程基础坐标系统的技术总结。 3 建立工程基础坐标系统的优越性表现在如下几个方面 1、多用途 应用gps技术建立起来的工程基础坐标系统,提供平面测量基准,坐标、方位和距离;以wgs-84地球椭球为基准,提供矿区似大地水准面。它们是矿区地形测量、地籍测量图根控制的基础,是采区地表沉降观测、铁路地基沉降监测、井塔沉降变形监测的基础,是各种工程测量的基础,是钻孔精确定位的基础。能满足矿区安全生产对测绘的要求。 2、易保护 应用gps技术建立的工程基础坐标系统,由一组gps点保持。这些gps点只需要开阔的天空,不需要相互通视;可以建立在长期固定的建筑物、构筑物上或者在它们的附近,便于长期保护不受破坏。基础高程系统,既由一组gps点保持,又通过wgs-84地球椭球面保持;因此,即使一组gps全部遭受破坏,基础高程系统也不会被破坏。 3、施测灵活 保持工程基础坐标系统的gps点,由6~8个主点和2~3个副点组成。主点作为永久性控制点保持平面坐标系统(坐标、方位和距离基准)、高程坐标系统,提供常规高程测量起算点;副点(经常性使用控制点)提供常规平面测量的后视方向和起算基准。副点建立在标志性建筑物上,相互通视,便于常规观测;副点一旦遭受破坏,可以由主点恢复。建立起工程基础坐标系统后,既可以用gps技术进行各种测量工作,又可以为常规测量工作提供基础数据。
0引言 蔗糖产业是广西着力打造的千亿型产业。崇左市发展糖业已经有60多年历史,被称为“中国糖都”[1],其中的江州区是崇左市唯一的城区,甘蔗种植涉及13个乡(镇)、街道、农场,105个行政村(社区)。江州区80%以上的农业人口从事原料蔗种植,种蔗收入占江州区农民总收入的70%以上,占财政收入的60%以上,制糖和甘蔗种植长期以来都是该区的支柱产业,蔗糖产业的发展直接影响着江州区的国计民生。2017年的中央一号文件把粮、棉、油和糖列为影响国计民生的重点战略物资,广西作为国家食糖战略安全的最后主屏障,肩负着国家食糖安全战略和经济社会发展的多重使命。在国家加大糖业发展扶持力度的机遇中,广西于2013年12月出台了《广西壮族自治区人民政府关于促进我区糖业可持续发展的意见》,明确自2014年起,利用5年时间,在全广西建成33.3万hm2平均每666.7m2蔗茎产量力争达到7.00t、蔗糖分超14%的“双高”基地,最终目标是实现糖料蔗基地经营规模化、水利现代化、种植良种化和生产机械化的“四化”目标。2014—2021年崇左市糖料蔗“双高”基地建设经历了探索—小结—实施—总结的一系列探索、决策、实践和建设过程,现结合作者的工作体会,回顾总结江州区“双高”基地建设的得失,为继续做强做大江州区蔗糖产业提供可借鉴经验。 1“双高”基地建设实施前江州区糖业发展面临的困境 1.1种植面积接近饱和,面积与产量遇到发展瓶颈 江州区(2003年以前为崇左县)自1958年建设第一家机制糖厂以来开始大规模种蔗,近十多年以来甘蔗种植面积与甘蔗总产量连年抬升,种植面积从改革开放初(1978年)的3933.0hm2发展到2014年的7.4万hm2,原料蔗进厂总量从1978年的7.93万t发展到2014年的426.00万t,种蔗面积约增长了20倍,甘蔗产量增长了60多倍[2]。截至2014年,江州区约8.7万hm2耕地面积中的85%以上用于种植甘蔗,宜蔗土地几乎已得到充分利用,很难再扩种甘蔗。2014年江州区5家制糖企业日处理甘蔗量7.00万t,按榨季100d计,可处理甘蔗总量达700.00万t以上,每年缺口原料蔗270.00多万t,制糖企业产量严重不足,企业经济效益不高。 1.2甘蔗品种退化严重,引种推广体制不健全,新品种更新换代步伐较慢 江州区甘蔗当家种植品种新台糖22号从1999年引进种植,经过十多年的生产,已严重感染宿根矮化病和黑穗病,且新台糖22号为中熟品种,糖厂开榨初期糖分较低,不利于早期开榨。因此,江州区广大蔗农和制糖企业迫切需要一个与新台糖22号农艺性状相当的品种,以解决目前品种单一化存在的高风险问题,使江州区甘蔗种植形成早、中、晚熟品种合理搭配的甘蔗种植新局面,做到早期开榨糖分高、高糖高榨、后期糖分不退化。多年以来,江州区甘蔗新品种主要通过制糖企业、科研院所和区直相关部门及中介机构和甘蔗种植大户引进,引进方通常各自为战,信息独立闭塞,引进和繁育体系均不够健全,时常造成重复引进不适应品种而浪费时间与金钱,制约了优良新品种的推广[3]。 1.3甘蔗生产规模小,生产力水平低,机械化程度不高,抵抗自然灾害能力弱 1950年江州区的原料蔗单产为22.50t/hm2,1978年为20.25t/hm2,2014年为63.00t/hm2,而甘蔗生产强国巴西的产量为79.50t/hm2,美国为82.50t/hm2,澳大利亚为89.40t/hm2,说明江州区甘蔗单产处于中等偏下水平。江州区地处桂南旱片中心,属喀斯特地貌,地表水较少,打井出水也较困难,历来“十年九旱”,特别是春旱和秋旱严重影响甘蔗的出苗和拔节生长,直接影响甘蔗有效苗数和单位面积产量,是甘蔗总产偏低的决定性因素。地块存在散、小、乱现象,据不完全统计,江州区7.4万hm2种蔗土地涉及44.2万块地,面积最小的只有66.7m2;适合机收蔗地面积仅占8%,全江州区仅有机械收割机6台,种植和砍运基本上以人工为主,如2014年外籍民工到江州区帮砍运甘蔗人数达2万多人。 2甘蔗“双高”基地建设经验 2.1推进“双高”基地建设,夯实糖业发展基础江州区把“双高”基地建设作为破解糖业生产瓶颈、做大做实做强糖业的一场大变革,认真学习实施方案,外出学习先进生产经验,坚持把“双高”基地建设作为糖业“二次创业”的第一主战场,创新举措,全力推进甘蔗生产,为糖业全产业链提供充足的原料。 2.1.1创新工作思路,敢于担当,摸索创新发展之路 根据地方实际把上级政策进一步细化和实化。在法律法规允许的情况下对各项政策进行调整、细化、补充,出台《崇左市江州区优质高产高糖糖料蔗基地土地整治实施工作细则》《崇左市江州区优质高产高糖糖料蔗基地水利化实施工作细则》和《崇左市江州区优质高产高糖糖料蔗基地建设资金统筹使用管理办法》等地方项目和资金管理细则,完善土地整治和水利化建设相关方案与资金支付方式。在良种补贴方面,将资金直接补贴到自治区确定的良种繁育基地,确保基地培育的种苗均为接近原料蔗价格的限价苗,严格执行《广西“双高”基地甘蔗良种补贴项目实施方案》,对翻蔸新种良种给予7500.00元/hm2的资金奖补并直接发放到种植者手中。相关政策调整和完善后,“双高”基地建设的操作性更强,吸引力更大,解决了地方和实施主体在推进基地建设中遇到的关键难题[4]。 2.1.2严格规范项目实施,在严格建管中树立品牌 严格按照国家项目建设和自治区“双高”基地建设规定要求,把“双高”基地每一个片区作为一个项目来开展建设管理工作,在项目选点、立项、建设方案设计、专家评审、选定建设单位、建设管理、竣工复核和验收等环节,建立完善的项目建设工作流程、项目建设资料收集目录清单,工作各环节均依法依规实施,环环相扣,同时明确各环节的监管责任单位和责任人,确保项目建设经得起历史考验。2014—2019年江州区共实施双高基地建设项目片区691个,实施面积约4.0万hm2,全部按照项目建设规范实施。 2.1.3解放思想开拓创新,建立“双高”基地 建设新模式,打造高标准示范片区坚持因地制宜,积极探索创新,推行“政府+制糖企业+种植公司+农户”的“四方共建”建设模式,打造罗白乡益兴公司333.0hm2、孔香200.0hm2和通康166.7hm2水肥一体化等高标准示范片区,不断通过示范基地片区的辐射带动,使更多的群众看到“双高”基地建设的好处,提高参与建设的积极性。 2.1.4引导发展“政企银”共建,着力破解“双高”基地建设启动资金难题 “双高”基地建设(尤其是前期建设)投资大,江州区通过引导商业银行给缺乏资金的建设主体(专业种植公司和农民合作社)预付资金、项目验收奖补资金到位后及时返还贷款的方式,形成资金滚动运行机制,有效破解了“双高”基地建设中的资金难题。2.1.5项目管理权责下放,释放基层自主建设活力从2016年开始,江州区将“双高”基地建设的权、责、利下放到乡镇(街道)和农场,增加乡镇(街道)和农场在项目建设工作中的“话语权”,调动了基层建设“双高”基地的积极性,工作开展更加高效顺利。 2.2坚持“四化”同步,创新甘蔗种植管理模式,不断降低甘蔗种植成本 江州区通过政府引导、企业自主、农民参与、创新运营和管理举措等,进一步扭转了甘蔗种植规模化程度不高、生产效率低和种植品种单一的被动局面,实现了“双高”基地甘蔗种植规模化、良种化、专业化和科学化,有效降低甘蔗生产成本,甘蔗生产经营者收入得到不断提高,种植甘蔗的信心得到进一步增强。 2.2.1坚持推进土地整合“小并大”模式,初步实现甘蔗种植规模化 通过“双高”基地土地整治,实施“小块并大块”,将群众零散、碎小的土地约1.9万hm2整合成“田成方,路成行,沟相通,渠相连”的2.0万多块土地。在“小并大”基础上,继续按照自愿原则,由农户在基地里进行多户再联合,组成“农民互助联营”小组(专业种植公司或农民合作社),进行“小块并大块”的“二次整合”,将土地进一步整合成1.8万块规模化、集约化程度更高的地块,初步满足适度规模经营的要求[5]。 2.2.2坚持引进推广优良品种,扭转种植品种单一局面,初步实现甘蔗种植良种化 江州区在2014—2017年累计建成甘蔗良种繁育基地8个,基地面积666.7hm2,形成了拥有一级、二级和三级良种繁育体系的县区,并不断建设完善良种繁育推广体系,结合糖料蔗绿色高产创建项目,累计推广桂糖42、柳城05/136和粤糖93-159等高产高糖品种种植面积6.0万多hm2,一举扭转新台糖22号十多年来作为单一当家品种的局面,加快了甘蔗品种更新改造步伐。2017年4月,江州区被农业农村部批准认定为全国区域性甘蔗良种繁育基地[6]。 2.2.3坚持严格“双高”基地耕种管收标准,初步实现甘蔗种植专业化 以江州区2016年12月成为全国甘蔗种植标准化示范区为依托,引进专业种植管理公司,按照全程机械化要求进行管理。在甘蔗种植上,按照1.2m行距标准,采用拖拉机GPS定位导航技术精确开行、深耕深松种植作业,实现下种、施肥和布管等一次性同步完成;在田间管理上,运用测土配方和无人机喷防技术开展统防统治;在甘蔗收获上,采取小型履带式切段收割机集中连片收割,实现机耕、种植、用水、施肥、打药和砍运“六统一”,进一步提高了甘蔗生产的组织化和专业化水平,种植成本不断降低,种植企业形成良性发展循环[7]。 2.2.4坚持高标准起步,解决水肥药一体化难题,初步实现甘蔗种植科学化 充分发掘江州区多年以来在甘蔗高效节水灌溉方面探索取得的全国领先技术优势,引导自主引进“水肥药一体化”灌溉设备,专业服务公司统一开展技术指导和售后维护管理,蔗农根据甘蔗生长需要,适时实施精准浇灌和定向施肥,做到精准化、科技化施肥和打药,有效减少水肥蒸发流失。据测算,采用甘蔗生产水肥药一体化种植后,可节约用水或用肥达70%左右,有效降低生产成本30%~50%,每公顷产量增加30.00t以上。此外,合作社还通过签订“双高”基地水利化建设“水肥药一体化”灌溉设备采购协议书,先“免费”获取所需灌溉设备,待甘蔗入厂后再直接从糖厂扣减相关费用,有效减轻合作社的资金压力。江州区水肥药一体化管理模式多年来累计实施12个片区约2300.0hm2,占江州区“双高”基地建设总面积的5%以上,探索了一条适合南方地区大田农作物水肥药一体化的道路[8]。 3甘蔗“双高”基地建设存在问题 3.1“双高”基地全面实施水利化建设推进难,建设成效达不到预期 3.1.1项目片区难以保证常年持续稳定的水源 江州区属桂南喀斯特地貌,地下溶洞发育较成熟,虽然有左江和黑水河过境,但无常年的天然湖泊,大部分耕地处于工程性缺水状态,江州区实施的约4.0万hm2“双高”糖料蔗基地中,仅有约1.7万hm2可实施水利化建设(在基地周边2km范围内水源相对充足),部分利用小溪、小河、山塘和水库水源的水利化项目因长时间干旱缺水(尤其是春季和秋季)而无水可用。 3.1.2水利项目建成后发挥效益难 中央和自治区专项补助资金仅能满足水利化项目的水源工程建设,只能做到引水到田头。而田间管网、肥料配施等配套设施建设需要地方配套资金和实施主体自筹资金共同建设,但地方财政困难,配套资金难以到位,而实施项目的业主或一些由合作社实施项目片区内部的群众也不愿意筹措资金,造成水到田头却无法用水,“双高”基地水利化难发挥效益。 3.1.3水利设备管护使用困难 甘蔗属于粗放管理、经济效益不高的作物,按每公顷生产75.00t甘蔗计,每公顷产出仅3.75万元,扣除生产成本投入,每公顷净产出仅1.20万元,相比种植香蕉、水果和西瓜等高产出的作物,收益极为低微。因此,群众用水灌溉甘蔗积极性不高,项目建成后对水利设施的使用率不高,难以筹措管护经费,难落实管护主体和人员,极易导致水利设施报废。3.2全程机械化程度特别是机械化收割程度不高项目建设基地除部分项目片区由专业公司种植外,“双高”基地甘蔗种植仍以户经营为主,虽然相对面积有所增大,但总体上仍属于小而分散状态,机械化程度低。受江州区丘陵地形影响,机械作业主要进行新植蔗犁地、耕地、开行、装载,田间管理、作业及收获机械化水平仍不高,只能使用小型收获机械,其中,2018/2019年机械收获仅为约20.00万t,仅占江州区进厂原料蔗量的4%。如何在甘蔗生产全程机械化上取得质的突破,仍有很长的路要走[9]。 4提高甘蔗“双高”基地建设成效的对策建议 4.1地方要完善“双高”项目建后管护机制,确保项目建成后可持续发挥效益 必须调动一切社会资源的主动性,社会资本、农民能人、专业种植公司、科研院所互相协调。加强工程后续管理工作,完善工程项目移交手续,加大对管护主体的培训力度,确保水利化项目建后能投入使用,探索建立建全水利化管护后续工作的措施(机制),做好项目管护试点,如引进辖区制糖企业参与水利化项目建后管护,引导农民积极参与项目使用管理,保障水利化项目持续发挥效益;项目建成后,应遵循“谁收益、谁负担”的原则,制定建后管护管理办法,明确管护经费由农户、制糖企业和县级政府共同负责并落实,县级管护经费纳入年度财政预算;建议自治区和市级财政也落实部分管护经费,确保“双高”基地建后能正常运行。 4.2全力抓好甘蔗生产全程机械化创新融合 组织农机部门和制糖企业积极引进甘蔗收获机械,多尝试、多探索、多对比,找到适合本地生产实际的收获模式。重点推进甘蔗全程机械化区域服务中心项目建设,大力引导和积极配合各种机械研发企业,加快中小型甘蔗收获机本土研发,不断开创甘蔗生产全程机械化发展新局面。组建农机服务团队,为江州区及周边地区提供农业机械研发改进、维修保养和技术培训等服务,形成农机生产销售服务产、学、研一条龙体系,解决农机购买、使用的后顾之忧[10]。 4.3全力抓好甘蔗良种繁育基地建设 江州区是全国认定的区域性甘蔗良种繁育基地,必须围绕甘蔗种业为切入点,加快推进现有甘蔗良繁基地的升级改造,加强与广西农业科学院甘蔗研究所、中国热带农业科学院和广西大学等种业科研单位的强强合作,打造全国最大的甘蔗良种研发、培育和供应基地。同时,建议国家级甘蔗科研机构进驻崇左市建设科研分中心,开展甘蔗科研工作,每年由研究机构直接将选育出来有潜力的甘蔗品系,作为甘蔗优良新品种投放到江州区,以缩短甘蔗良种从实验室到大田生产的时间,加快崇左市甘蔗优良品种的推广普及步伐。同时,在已建成的“双高”基地片区大力推广应用优质甘蔗新品种,全面优化江州区甘蔗品种种植结构;编制完善江州区甘蔗良种繁育推广体系建设规划,科学合理布局江州区良繁基地,打造江州区布局合理、科研与大田生产有效衔接的现代甘蔗种业体系。 4.4全力抓好其他农作物改种蔗工作 严格遏制基本农田“非粮化“、“非农化”的势头,大力推进“退蕉(果、桉)还蔗”工作。重点整改已建成“双高”基地和糖料蔗生产保护区非“双高”基地内种植香蕉和速生桉等擅自改变糖料蔗生产保护区用途的违规行为,制定甘蔗生产工作奖励办法,引导制糖企业加大将其他作物改种蔗的扶持力度,解除种植业主改种的后顾之忧,确保“退得回,稳得住”,从而确保糖料蔗生产保护区面积的稳定。 5结语 “双高”基地建设是一项系统性工程,由于甘蔗生产的季节性非常强,如何配合甘蔗种植开展“双高”基地建设也没有可供借鉴的成功经验,因此,“双高”基地建设是一个不断探索的过程,只有不断解放思想、勇于突破,遵循农业发展规律,建立一整套科学合理的建设、运营和推广机制与体制才能为原料蔗生产建立一个科学合理、搭配比例适宜的甘蔗品种种植和生产体系,为广西糖业的健康发展打下良好基础。还需不断总结“双高”基地建设的经验,为继续开展高标准农田建设,不断夯实广西糖业发展基础提供参考依据。 作者:农雪萍 罗春毅 单位:崇左市糖料发展与基地建设服务中心 崇左市江州区审计局
测绘科技论文:科技发展对测绘技术的影响浅析 摘 要:随着科技的发展与进步,测绘技术也得到了飞快的发展,进行了一次又一次的革命创新,先进的测绘技术无不显示了科技发展对其的影响。本文分析了科技发展对测绘技术的影响。希望本文的研究能为测绘技术的发展带来新的启示作用。 关键词:测绘技术;科技;影响 科学技术的迅猛发展,给整个测绘领域带来了很大推动作用,也带来了整个测绘科技领域的技术革命的到来。尤其是“3s”技术的飞速发展,解决了空间地学在动态和静态条件下出现的各种各样的问题,它的服务范围很广泛,包括民用、军用、地下和空间等行业,以及服务类的行业中的各个领域。测绘技术贯穿于整个工程建设的每一个阶段,不仅包括规划(选址)测量、控制定位放线测量,也包括工程施工测量及设备安装、变形监测等方面。 一、现代测绘科技体系的建立与形成 “科学技术是第一生产力”这句话表明在当地经济发展的过程中科学技术起到了很大的推动与促进作用。同时,科学技术的发展也很好的促进了现代测绘科学技术的振兴与发展。如计算机技术的普及,“3S”技术、空间技术的发展,数据采集和数据处理的研究深入,使得现代测绘科技体系中可以分为两大部分:数据采集和数据处理两大部分。经典的测量中应用数据采集的特点是对离散式和分离式的野外测量进行相应的记录和测算。如控制测量的以下方面主要以三角测量为主:踏勘、选点、造标、测角、量边、平差,高程,其中的水准测量起到的是算高程的作用。 地形测图主要以大乎板仪测图为主,经纬仪配合小平板仪,或航空摄影相片调绘,内业成图,其工作强度大,有外业、内业2个工作环节。外业观测数据需专门的后处理,从观测到获得空间三维坐标有一定的时间滞后。观测目标是建立在“不动”或固定的基础上的。测绘成果、成图建立在纸质或薄膜胶片上,精度不高,更新缓慢。现代测量是集成测绘技术,表现为外业、内业、成图一体化,集成化的数据处理在测绘工作中发挥重要作用的是现代电子测绘仪器,如全站仪、GPS接收机、电子水准仪等,能够直接测量空间三维坐标的集成化仪器,数据存储电子化、信息化、可视化、实时化,数据信息建立在自动瞄准、自动读数、自动记录、自动存储、管理、分析、交换数据,用绘图仪自动绘图的基础上。可以这样说:“没有现代科技的进步,就没有现代测绘科技的发展。”因此,现代测绘科技实质上是现代高新科技与地学科学、资源与环境学科的完美结合与渗透,进而将空间问题从整体上予以解决。 二、现代科技创新对测绘仪器的影响与促进 随着现代科技的发展和电子计算机技术的广泛应用,自20世纪80年代以来,许多先进的测量仪器陆续问世,并且很快在测绘领域广为应用。目前最为普及的测量仪器——全站仪。就是以电子计算机技术为依托,结合光电技术和精密光学、机械技术的产物,它是一种集自动测距、测角、计算和数据自动记录及传输功能于一体的自动化、数字化及智能化的三维坐标测量与定位系统,是一种当今广泛应用于数据采集、工程测量、工业测量的电子测量仪器。测量结果自动记录数据,自动传输到计算机上,使用专用程序进行数据处理和图形编辑,实现了测图工作向数字化、自动化方向发展。 以南方测绘仪器公司为代表的国内测绘仪器厂家,坚持自主技术创新,自主开发,在近10年时间里,历尽艰难,掌握了先进测绘仪器的开发制造核心技术,开发生产了国际先进水平的仪器,终于实现了大批测绘仪器的国产化。南方测绘仪器公司同时大踏步走向国际市场,出口量逐年攀升,中国成为世界测绘仪器制造王国的梦想将会在不远的将来得以实现。而国外的徕卡公司、蔡司公司和索佳公司等率先推出了TCRA全自动全站仪和TCA全自动跟踪全站仪,以及powersat-R系列无目标全站仪和Ehas系列马达驱动自动跟踪全站仪等,能对一系列目标实现自动测量,即所谓的“测地机器人”。这类仪器已在精密工程测量和大型工程变形监测以及工业自动测量中得以应用。 数字电子水准仪在1990年推出,它的问世革新了传统意义的水准测量。它的测量原理是利用水准标尺上(条形码)得到的光学图像转换成数字电子图像并加以处理,避免了测量员目估分划值带来的误差,极大地提高了测量精度和生产效率,它具有速度快、精度高、使用方便、劳动强度低和实现内外业一体化的优点,使工程几何水准测量向自动化、数字化迈进。还有专门用于施工与安装测量的高精度激光扫描仪、激光准直仪、激光铅直仪,亦已广泛应用于高层建筑物施工、深竖井及高塔架的铅直定位测量与变形监测测量。保证了工程的质量和安全。 20世纪80年代以来,随着GPS定位技术的问世和发展,导致了传统的控制测量发生了革命性的变革,它不仅对大地测量,而且对工程测量的发展也产生了深远的影响,使测绘科学技术进入了一个崭新的时代。 三、现代科技创新对测绘技术的影响与促进 随着目前科学技术的飞速发展使得测绘技术在内容、方式、手段上越来越丰富,也逐渐变得模糊起来。其中最具有代表性的重要成就是全球定位系统(GPS)和遥感(ns)。 遥感的优点在于不接触物体就能解译物体的性质和数量,可以从客观上解决矿产资源、国土资源、森林资源、农业估产、地图制图等一系列问题的勘测和监测;GPS则是美国国防部实施的投资仅次于“阿波罗登月计划”的重大空间工程项目,可以实时、精确、自动、全天候地进行空间定位,克服了多年来种种常规定位方法的不足和缺陷,而GPS,GIS,RS的有机结合使得地学问题的定量、定性、定位得以解决,也就是迅猛发展的“3s”技术。 新材料技术、微电子技术、计算机技术促进了测绘仪器向自动化、小型化、数字化、集成化方向发展。从某种意义上说,测绘仪器的变迁是浓缩的测绘史:既是历史的延伸,又是现实的折射。现代测绘仪器总是同现代高新科技密切联系在一起的,从20世纪60年代出现的光电测距仪、80年代的全站仪到90年代的GPS接收机,无疑是现代新材料技术、微电子技术、计算机技术的结晶。改革开放以来,我国学习、吸收、消化国外先进的测绘仪器研制经验,已能成功地批量生产各种现代测绘仪器,南方测绘仪器公司就是一个杰出的代表。传统模拟测图的局限性是众所周知的,数字化测图技术的优点已为测绘界所公认。如何从模拟解析制图转向数字化测图,靠的是信息技术。正是现代信息技术使空间测量数据从采集、传输、存储、处理、变换、输出成为可能,没有现代信息技术,就无法存储处理大量的空间测绘数据。 测绘科技论文:试论测绘科技论文语言的规范表达 摘要:随着我国现代科学技术突飞猛进的发展,科技论文已经成为传播和推广科研成果以及转化为生产力的很实用的工具。所以,怎样使作者更好地运用科技论文的语言规范表达出来,把自己的科研成果更准确和更生动以及更有效地推向社会,是指得我们深入探讨研究的课题。测绘科技论文,有其自身的特点,在语言规范表达上也有特殊要求。 关键词:测绘科技论文语言规范表达 1. 科技论文的语言特点 科技论文的语言符号就是在人类社会中的人们互相约定的交流思想内容的符号系统。语言在不同的环境是不一样的,对它的要求也是不一样。科技论文一定要用书面语言来书写。从表现形式上看可以分为自然语言符号系统以及人工语言符号系统。自然语言符号系统就是指我们全民族共同使用的文字书写符号的系统。但是科技文章中的自然语言有着它独特的内容,它包括全民族同时使用的基本词汇,必修要服从全民族的语法使用规范,同时它还有一些特殊性。所谓特殊性主要是表现在词汇的方面上,还有就是语法以及修辞上。所谓人工语言符号系统就是指在语言符号系统之外可以用来交流思想以及传递一些信息的书面符号系统。像公式和图表以及定理等等。现代科技语言的最重要的特点就是人工语言以及自然语言的相交性符号系统以及使用。 2.测绘科技论文对语言的要求 测绘科技论文的写作是不同于其他的文艺性的论文创作,它内容具有科学性以及概念的准确性还有理的逻辑性等等特点。(1)准确,测绘科技论文的语言要求必须的准备。所以科技论文的生命是在于科学性,这就要求了科学内容必需的精准。要想做到准确的运用词语就一定的做到这几点:首先,科技性的术语要使用正确。科技术语的特点是单一性以及相对稳定性。在科技论文中运用科技术语能提高论文语言的准确性。每一个学科术语都各有不同,即使是在同一片文章里,对同一个概念,也只能用一个术语。像测量和测绘这两个名词都可以同时在一篇科技论文中出现,但是全篇文章只能使用一个,不能一会换这个,一会换那个。还有即使是意义相近但词语不同的词都不能互相代替。像在物理学中的速率和速度,化学中的无色和白色,没有变化和无变化。口语中的语言不要用在书面语中,除了这些以外,术语的使用量并不是越来越多的好,一定要适量,不要用的地方就不要用,以免画蛇添足。其次,在数量的表达上一定要精确。尽量不要用可能和大概以及估计等等这些不确定的词语。在表示范围程度的时候一定要用实际的范围的词语。(2)简明,所谓简明就是简练明了,不用含糊的词语。用尽可能少的文字来表达更多丰富的内容。要想让语言简练就的训练自己的思维,培养自己对问题的分析能力。还有就是对内容以及材料上剪裁。(3)清晰,测绘科技论文是用来交流科技信息的,他不是让人来欣赏的艺术品,而是让读者更容易的里说明自己的文章,说以说科技论文必须清晰明快,一定要开门见山,不要兜圈子等。(4)平实,平实就是测绘科技论文在语言的风格上不要追求华美和生动等而是要求平实和质朴无华。科技论文的价值就在于内容是科学性以及先进性等,不在形式上的新、科技论文的语言平实性主要是在语言的材料以及修辞方式上体现出来的。句式要用陈述句,不要使用其他的句型。在修辞上不应用夸张的手法。(5)使用大量的抽象词,测绘科技论文的陈述不带感情色彩, 抽象词用得较多。像理论、实验、结果、具有、存在、如下、包括等等, 这些词不具有形象性和感情色彩。 3.测绘科技论文的词汇特点 每一个学科都有自己的专用术语,科技论文的一大特点就是很通常的情况下大量的使用本学科以及相关学科的专业术语。反映科学的认识成果,具有高度的概括性,这是科学术语的特点,具有科学的特点,在语义上应该有明确多的界定,大多学科的术语都是来自于外来词,有音译还有意译的。例如测绘标准、测量规范、地形图图式等这些术语。 4.测绘科技论文的语法特点 (1)缺少形态变化,世界上的所有语言都是有形态的,像英语中现在时和将来时等时态的变化,形容词的比较及以及最高级的形态变化。但是汉语没有这些变化。(2)词序比较固定,由于缺少形态的变化,汉语表示语法有意义的手段是语序和虚词,在复句中的没一个单句就叫做分句。分句之间有因果以及转折还有假设等等。(3)固定结构多,科技论文中的固定结构比较多。像正比和反比、在什么情况( 条件) 之下等,这些结构词语精练, 使用也方便。 5.结语: 总之, 测绘学是一门古老的学科。作为一名测绘科技工作者,要想把自己的科研成果公布于社会,造福我们人类,不仅要在科研的过程中付出辛勤的汗水,还要在测绘科技论文中严格遵守写作的规范,并且一定要注意语言特点。只有这样才能写出有高水平的测绘科技论文, 并通过论文的发表使科研成果为社会所共知,转化为人类知识宝库中的新内容, 为人类的进步贡献力量。 测绘科技论文:测绘科技创新的任务和方向 摘要:本文介绍了测绘学的发展,新时期的任务和发展方向。 关键词:测绘科技遥感GPSGIS 1、概述 (1)空间技术,各类对地观测卫星使人类有了对地球整体进行观察和测绘的工具,好像可以把地球摆在实验室进行观察研究一样方便。由空间技术和其他相关技术,如由计算机、信息、通讯等技术发展起来的3S技术(GPS,RS,GIS)在测绘学中的不断出现和应用,使测绘学从理论到手段都发生了根本的变化。测绘生产任务也由传统的纸上或类似介质的地图编制、生产和更新发展到地理空间数据的采集、处理和管理。GPS的出现革新了传统的定位方式;传统的摄影测量数据采集技术已由遥感卫星或数字摄影获得的影像所代替,测绘人员在室内借助高速高容量计算机和专用配套设备对遥感影像或信号记录数据进行地表(甚至地壳浅层)几何和物理信息的提取和变换,得出数字化地理信息产品,由此制作各类可供社会使用的专用地图等测绘产品。 今天,光缆通讯、卫星通讯、数字化多媒体网络技术可使测绘产品从单一纸质信息转变为磁盘和光盘等电子信息,产品分发可从单一邮路转到“电路”(数字通讯和计算机网络传真),测绘产品的形式和服务社会的方式由于信息技术的支持发生了很大变化,实现了信息化的发展。 (2)随着我国经济的高速发展和经济所有制成份和运行体制的改革,需要开放民用国家测绘产品。从技术方面看,西方国家卫星测地技术可制作全球几乎任一地区(相当1:10000比例尺)的地图,卫星上的GPS又可将这种纳入全球框架和转换为他们的国家坐标系,中、小比例尺国家地图的保密价值已大大降低;对于军事敏感的重力数据,卫星重力技术所发展的低阶全球重力场模型已足够用于他们的远程战略导弹发射。目前全球高阶重力场模型(如EGM96)分辨率已达50km,已接近我国现有重力数据的分辨率,其保密何价值也需要重新评估。这一形势使绝大部分测绘产品可以作为普通商品服务于社会,测绘业从单一国家事业逐渐转变为社会主义市场经济的产业,这无疑为测绘学的发展注入了新的活力和扩大了发展空间,这也是一个有重要意义的历史性转变。 (3)综上所述,由于以空间技术、计算机技术、通讯技术和信息技术为支柱的测绘高新技术日新月异的迅猛发展,测绘学的理论基础、测绘工程的技术体系、其研究领域和学科目标,正在适应新形势的需要发生着深刻的变化,表现为正在以高新技术为支撑和动力,进入市场竞争求发展,测绘业已成为一项重要的信息产业。它的服务范围和对象也在不断扩大,不仅是原来的单纯从控制到测图,为国家制作基本地形图的任务,而是扩大到国民经济和国防建设中与空间数据有关的各个领域。它必将随着21世纪更加成熟的信息化社会的到来向更高层次发展,在未来数字地球的概念和技术框架中占据重要的基础性地位。 (4)我国测绘科技发展的总体水平与国际先进水平相比还存在较大差距,表现在空间数据获取手段缺乏,遥感数据的自动化、智能化处理技术水平不高,空间数据管理与显示技术落后,空间数据标准化建设不力等。面对多学科相互渗透的知识经济时代,我国现代测绘科技和测绘事业要想占领一个制高点,有较强的竞争能力,就必须加强测绘科技人员的科技创新意识和创新能力。 2、测绘科技创新的任务 建立和维护地区性和全球的三维大地网,以一定的时间周期检测这些网随时间的变化,为大地测量定位和地球动力学研究提供高精度地面参考框架和地面基准点网;监测和解释地壳运动、地球自转变化、地球潮汐、海面地形、海平面变化等地球动力学现象;建立我国高精度重力基准网。 以建设中国卫星导航定位动态服务体系为目标,按照接收多国卫星信号的要求,开展GPS差分定位、数据处理和信息发播系统关键技术的研究,研制相关标准和硬、软件。开发GPS精密星历、卫星钟差、大气延迟等数字信息产品和网络分发系统,实现基于多国卫星的全国范围内卫星实时动态定位和导航服务。 一体化遥感数据获取和智能化处理技术研究积极推进基础地理信息航天遥感获取系统建设,开发实用化、智能化遥感数据处理软件系统;开展合成孔径雷达干涉测量、激光成像雷达测图、微波遥感和测绘卫星等研究,建立机、星、地一体化的空间数据快速获取与智能处理系统;发展重大自然灾害遥感监测与非工程措施减灾实用系统。 3、综合制图与大型网络地理信息系统技术研究 开展多类型、多尺度地图数据自动综合的研究,开发实用化的地图设计与编辑系统、多媒体地图和网络地图制作系统;开发多维、多分辨率大型空间数据库管理软件,基于空间数据的虚拟现实表达软件,真三维地理信息系统软件,以及网络环境下大型地理信息系统基础软件;研究和发展开放地理信息系统互操作机制和多源空间信息系统集成技术。 4、空间数据生产、管理与分发技术研究 结合国家基础地理信息系统数据库建库工程,开发各类数据采集、处理、更新和数据管理的实用化技术和软件系统,完善全数字摄影测量系统;加快国家基础地理信息系统及其数据传输网络建设,建立业务化运行的生产调度管理系统和基于英特网的地理信息网络交互查询系统,促进地理空间数据的全社会共享。 5、测绘科技创新的方向 (1)在测绘科学基础理论研究方面,包括地球空间信息学的认识论和方法论研究;地球信息形成机理和地球信息表达的基础理论研究;空间数据的不确定性研究;空间参考框架和空间投影新理论的研究;我国坐标参考框架向国际参考框架逼近的理论和技术研究;空间三维坐标向二维坐标投影的理论和方法研究;数字地球几何参考框架研究;确定我国厘米级大地水准面的理论与方法研究;现代重力场理论研究;航空重力阶梯测量及卫星跟踪卫星SST技术研究;卫星重力学研究;时变重力场研究及其地球动力学解释;高阶位重力场模型求解技术及可靠性检验方法研究;高准确度和高分辨率全球和局部重力场模型研究;定量遥感中尺度效应与尺度转换理论、成像光谱理论、成像雷达理论研究;自动化智能化遥感影像识别的理论与方法研究;图像信息机制与地球信息图谱的研究;多种传感器遥感成像的复合机理和影像解释理论研究。 (2)在测绘技术研究方面,总体的关键的技术创新方向是精确、动态、实时的大地数据获取、处理、存储、分发技术,多制式兼容空间定位技术,低成本、多尺度、高分辨率空间数据获取技术,遥感信息智能化提取技术,元数据模型与标准,信息共享与新型数据产品可视化技术,时空多维数据系统分析与预测技术,大规模空间数据库管理技术,大型网络地理信息系统技术,地理信息自动化更新技术等。在数字化的基础上,建立高精度、高动态、智能化、信息化、网络化、集成化的测绘技术新体系。其中包括建立国家统一的高精度三维动态空间大地网的技术与研究;遥感影像数据自动化、智能化获取与处理技术研究;遥感数据的智能存储技术研究;空间数据的制图处理及其可视化技术研究;空间数据处理、管理与分发技术研究;空间数据分析的理论、技术和方法;地理信息系统基础软件开发;3S集成与应用技术研究等。 (3)测绘工作作为社会中的一个行业它在满足社会需求的同时,也必然随着社会的进步而发展。 测绘科技论文:加强测绘人才队伍建设增强科技创新能力 科技强测,归根到底是人才强测,当前我们正处在信息社会时代,研究和探讨测绘人才队伍的建设,具有十分重要的现实意义。虽然当前我们的测绘单位专业技术人才,基本上已经能够满足生产任务的需要,但满足需要并不是止步不前,但还要根据测绘事业的发展,根据不同时期有计划的培养和使用人才。 当前我院人才队伍的状况,85%以上为院校毕业生,其中高级工程师,工程师,助理工程师,已经成为整个生产技术的骨干力量。职工综合技术达到了历史最高水平。在这些专业技术人才中,最近几年我们从专业院校招聘有15名,从社会招聘近20多名,送到专业院校培养的3名,参加各种函授25人,专业文化层次上已上了一个大的台阶。作为不同的单位,其具体情况各不相同,作为像我们这样外业测绘院,在现有的体制下,完成好各项测绘任务,最主要的就是: 一、立足现有人才队伍和专业技术力量,鼓励他们在实践中自主创新 最近几年由于仪器设备更新的较快,使外业测绘工作变得比以往简单,特别是GPS全球卫星定位系统等现代测量仪器的使用,使测绘职工从繁重的和大量繁杂的工作中解放出来,因此就现有人才队伍的情况来看,完成现有的工作任务应该是没有多大问题的,所以要合理使用好现有的人才队伍,使他们在各自的岗位上充分发挥自己的聪明才智。 首先要合理打造人才队伍结构。这几年,我们始终把人才队伍建设作为一项重要工作来抓,使我院人才队伍结构得到了明显的改善。我院从2003年开始先后从武测招聘了2名本科生,从专业院校招聘了10名专科生,从2000年开始,我们每年都安排3-5名表现比较优秀的职工参加中专大专及专升本的学习。目前本科文化程度占职工总数20%以上,专科占约75%,优化了队伍的结构,使职工的整体专业技术水平上了一个新的台阶。 其次是在人才队伍建设上,知人善任,量才使用。近些年来,我们在用人方面一直做到人尽其才,各尽所能,院中层以上的干部学历都是本科以上,凡是业务技术比较好的都被放到重要岗位上,进行锻炼,让他们挑大梁,担当重任。比如去年我们从武测招聘的一名职工,专业技术比较强,我们就把他放在几个重要的测量任务上去锻炼,他看到院领导对他比较器重,工作积极性特别高,不但在规定的时间内提前完成了任务,而且质量优秀,类似的事例还有很多。 第三是在人才队伍建设上,要善于发现员工的闪光点。从基层的实际出发,加强人才队伍建设,更需注重调动职工的积极性,积极为经济建设又好又快发展服务。在实际工作中要善于发现员工的闪光点,鼓励他们自主创新。近些年来我们每年都召开会议,对自主创新的问题进行专题研究,并号召职工在实践中大胆探索,勇于创新。近几年我院先后有十几名职工在地籍测量,房产测量,工程测量中,利用一定的软件为平台,自主开发出便于使用和掌握的测量软件,大大的提高了生产的效率。为了鼓励他们的积极性,院里专门为他们提供了技术和资金的支持,这几年我们每个测区,每个中队都有几个能人,有效的解决了生产中的难题和困难,为院里创造了可观积极的效益。 二、加快人才队伍建设,必须转变人才培养的模式 人才培养理念是人们对人才培养现象,本质,特点,规律以及如何培养人才的认识和看法。它指导人才培养全局,贯穿人才培养的全过程,渗透于人才培养各个环节。从现实情况来看,我们在人才培养方面还存在着突出的问题,一是重使用轻培养,二是重学历轻能力,三是重当前轻长远,其突出表现就是只要有任务,就不停步,工作安排得满满的,有的能力与学历倒挂,学历很高,能力较差。解决这些问题我们必须更新观念,转变人才的培养模式,一是由零散型向集中型转变。目前,我们培养人才多数情况下都是零星的或松散式的方法,系统性和计划性不强,专业人才没有形成规模化效应,因此我们应在一定的时期内,有计划,有组织的进行集中培训。二是在内容设置上应由单一型向综合型转变,促进人才队伍素质的综合化,把培养专才和通才结合起来。我们现有的职工多数只能单打一,通才全才的人才太少,有的职工一辈子自始至终就会干一种工作。三是要由封闭型向开放型转变。现在我们培养人才一般的方法是老师带学生,老兵教新兵,知识和能力在低层次上循环,知识面窄,视野不开阔,靠老经验,靠老办法。因此我们要瞄准测绘科技的前沿,请专家学者进行讲学,传道授业,如果需要可以出国进行短期培训,还要利用科研院所和远程教育接收最新的科研成果来为我们的事业服务。四是继续教育内容设置要有针对性,时间要有保证,不能走过场。现在我们每年进行的继续教育大都是为了应付检查,完成上级规定的内容,被动式的教育,这种形式的继续教育不光浪费时间,而且浪费了人力和物力,起不到任何效果。正确的方法应该先进行调研,每次一个主题,不会什么学什么,缺什么补什么,使受教育者真正能学到东西。 三、加强对人才队伍的管理,为他们提供良好的成长和发展环境 我们的测绘事业需要高素质的人才,高素质的人才成长进步需要科学的、系统的管理机制,只有这样,他们在实践中才能敢立潮头,勇于创新。首先要教育他们高举中国特色理论的伟大的旗帜,坚持科学发展观,树立正确的人生观、世界观和价值观,从政治上打牢他们全心全意为党、为国家、为人民服务的思想基础,甘于奉献。其次要建立完善的人才竞争机制,最大限度的体现公平竞争的原则,优胜劣汰,充分调动职工的积极性,不搞人情化,不搞任人唯亲,不论资排辈,能者上,庸者下,对年终考核要细化,坚持原则,真正把那些能干事的人提拔到应有的位子上来。要建立完善的激励机制,不搞平均主义,不吃大锅饭,使人才自觉的为经济社会发展服务。第三在生活上要关心他们,营造良好的工作环境。前几年我们也先后从有关院校招聘了部分本科生,但不到一年有的就自动辞职了,其原由是多方面的,但害怕艰苦是最主要的,因此这几年我们积极营造良好的工作环境,极大地改善了职工的生活环境,稳定了职工的思想,调动了职工的积极性,安心基层工作,再没有出现自动辞职的情况发生。最后领导要树立科学的人才观,有爱才惜才容才的气度和大胆用才的魄力,做到人尽其才,才尽其用,只有这样,我们人才队伍才能在实践中创造出更多的奇迹,描绘出美丽的图画。 责编:周蕾 测绘科技论文:测绘科技水利水电论文 1我国水利水电测绘事业现状及问题 1.1技术方面的挑战 服务于水利水电建设的专题地理信息系统仍然有待完善。专题地理信息系统的缺失印证了“3S”技术在水利水电测绘和管理方面存在不足之处。在水利水电测绘中,GPS和RS的结合在现代已成为行业标准,为水利水电测绘提供了传统手段完全不具有的经济效益、时间和成本优势,卓有成效,但是与GIS的整合这一环却严重缺失,虽然GPS和RS的结合和应用有助于水利水电工程项目的开展和实施,但缺少依托GIS的信息资源化和集成化却往往成为后续产业链条发展的掣肘。这个环节的缺失将会制约“3S”技术以及未来大数据产业的建设和发展。各数据、技术的应用与耦合尺度研究缺乏。由于新数据和新技术的应用多来源于国外文献,而非行业标准,相应的适用范围,应用前提和技术之间的衔接和处理存在很多不确定因素。例如基于NMGCOSR的CORS系统在国家三角点破坏严重的背景下成为解决平面起算点的重要方法,但是其应用与全球定位系统测绘规范的标准存在偏差和误差,在不能满足时如何增加控制点,精度控制方面有待研究。在此环境下,因GPS高程测绘以其监测点不需要通视、劳动强度降低、不累计误差,效率高等优点取胜,具有一定优势。但是研究表明参考椭球面的法线与铅垂线之间的差异即垂线偏差所带来的影响,理论上需要进行高层系统之间的误差计算,尤其在高纬度地形复杂的山区,然而误差的计算和修订研究缺乏。以目前的技术水平,GPS高程测绘误差在实际应用中,尤其是4等以上几何水准精度要求差强人意。该方法的优势在误差的不确定下反而难以成为真正的优势。 1.2管理方面的挑战 信息资源化与大数据建设支持薄弱。虽然水利水电测绘队伍在不断壮大,但水利工作和管理者在信息意识方面不是佷强,在信息资源化建设中,看重硬件建设,轻视资源开发的现象还有很多的;对信息资源建设没有足够和合理的投入,没有测绘科技信息资源开发的大的远景规划。信息资源网络化只是水利水电工程测绘电子信息化最为基础的步骤,中国现在已迈向大数据时代,大数据理念和项目如何在测绘行业中得到对接、应用与实践,大数据产业如何与水利水电工程耦合以实现数据、工程、服务产业链条的三位一体这是水利工作者的所面临的一项重要课题。信息技术人力资源不足。各水利测绘单位长期以来培养和造就了一批信息开发、研究、服务的专业技术人员,但随着计算机技术、网络通讯技术的深入应用和信息市场的迅速发展,水利测绘行业迫切需要一批既懂信息,又懂技术、懂开发、懂经营、会管理,能创新的专业人才群体。这类专业人才缺乏的问题如得不到解决将使得水利水电事业的发展和繁荣受到制约。 2我国水利水电测绘的建设远景 首先应加强测绘科技创新,加强对于国内外先进水利水电测绘技术和方法的研究,尤其注重在国内环境下应用的现实问题,以做到将先进知识和科技转化为现实的生产力,达到真正的科技创新和进步。其次,科技的竞争,归根结底是人才的竞争,加强水利水电测绘专业队伍的建设,要做到科研与工程,管理和技术并通、并重的人才培养,有利于我国水利水电事业的发展。再次,要研究制定水利测绘信息资源共享的使用立法规范,建立系统内测绘信息资源共享机制,规定信息数据的密级划分,按照互惠互利的原则交换数据来发挥整体功能,有助于大数据产业的建设和发展,服务行业和社会。第四,要完善测绘档案计算机辅助管理机制,还应该对原有测绘档案资源开展数字化建设,建成测绘档案信息数据库和基于局域网络的综合管理数据库,实现水利测绘科技档案管理计算机化、信息网络化。 作者:刘鎏刘志龙王松单位:贵州省水利水电勘测设计研究院 测绘科技论文:中国测绘科技馆,打造虚拟科普游 背着厚重的行囊,扛着沉甸甸的仪器,整日风餐露宿,攀珠峰,到南极,他们的足迹遍布我国的各个角落,一提起这种工作方式,人们脑海中不免会想起我国的测绘人员。正是由于他们不断的行走和测量,才会有我们手中那一张张精准的地图。 对于普通人来说,测绘人员的工作似乎离我们很远,面对那一摞摞的测绘数据很多人都会感到望尘莫及。但如果人们足不出户就能接触到直观、生动、有趣的测绘知识,那么了解测绘也会变得很简单!而现在中国测绘科技馆就为人们打造了这样一个平台。国家测绘地理信息局组织开展了网上中国测绘科技馆建设,以实现中国测绘科技馆的虚拟游览功能。 为了能给予用户最大程度的方便,中国测绘科技馆利用计算机、网络、多媒体、三维等手段对中国测绘科技馆实体馆内的空间、展项提供逼真的体验展示。用户可以根据箭头引导,按顺序轻松参观每一个场馆,也可以根据个人兴趣,有选择地参观各类展馆。 此次网上中国测绘科技馆特意选取了实体馆的41处典型场景,涵盖了现有技术装备厅、历史沿革与科技创新厅、地图厅、数字地球厅等4个实体馆内容,集成了数千张馆内实景照片,利用实体馆已有文字、图片和视频素材共设置各类兴趣点近200个,全面向公众系统展示了中国测绘的历史以及测绘科技的进步等内容。 比如极地测绘与珠峰测量,进入极地测绘互动展厅,人们能看到遥远的南极那可爱的企鹅标本,欣赏到它们憨态可掬的模样,南极的风光虽好,可也隐藏着风险。为此测绘馆还专门利用红线装置模拟出了冰面上的动画效果,使参观者能够体验到冰面破裂,海豹来袭的场景。这些场面是即使亲身到过南极的人也难以见到的珍贵情景。可现在用户只需要动动鼠标,就能轻而易举的看到。 这些画面中的场景并不是凭空想象出来的,而是测绘工作者在我国南极长城站、中山站、昆山站和北极黄河站等科学考察一线采集的数据。此外,珠峰测量厅里还播放有登山队员登顶世界第三极珠峰的模拟动画,并陈列着当年登上峰顶队员穿过的羽绒服、登山鞋。这使人们在电脑这头仿佛亲眼见证了当初这些英雄人物征服珠峰和南极的情景。 而影像中国漫游更像是一幅掌上中国地图,人们在这里能查找全国地级以上城市,逼真的画面帮你细致地观察城市的任何角度。其后台数据库集成了覆盖全国30米分辨率的卫星影像,部分省份达到2.5米、省会城市更是达到1米~0.2米,以及全国数字高程模型数据、地名数据等,人们可以方便地寻找自己的家园。北京六环以内有0.2米的分辨率,这种精细的数据使你甚至还能看清自家窗台上摆放的花。 除此以外,人们还能看到测绘仪器原理、地图制作过程演示等。地图是以历史长河的方式展示着我国各朝代疆域的变化以及该时期内测绘技术水平、制图理论的发展等。另外还有北京地图的地域变迁以及移动测量虚拟体验等都可以在这里一饱眼福。 都说虚拟世界是不真实、摸不着的,但中国测绘科技馆的虚拟游览活动却是建立在严密的数据分析以及准确的事实基础之上的,它突破了原本实体馆时间和空间上的限制,使人们可以随时随地,随心所欲的参观、浏览中国测绘馆内的内容,有了虚拟游览活动,人们可以深刻的感受到测绘正在我们身边发挥着巨大的作用。 测绘科技论文:初探勘察测绘科技档案管理系统设计与实现 摘 要:随着社会不断发展,对资料的保密性和对数据记录、查询的便捷性要求不断提高,以至于勘察测绘档案管理的要求也不断提升。但是,目前无论是测绘档案管理方法还是测绘档案管理机制都处于比较落后的水平,这对于测绘事业的发展来说有着非常大的影响。为有效摊就目前测绘资料档案管理存在的问题,本研究深入分析了测绘资料档案管理的发展现状,并结合当代技术发展的成果,对测绘科技档案管理系统设计与实现进行了研究,并深入分析其主要的功能,以期能为测绘科技档案管理的科学、有序发展提供参考和借鉴的依据。 关键词:测绘科技档案;管理系统;设计;实现 0 引言 测绘档案资料与其他的档案资料不同,测绘档案资料不仅能为国家经济建设、国防建设等方面的建设提供重要的参考资料,同时还关乎我国领土安全的保密性[1]。在信息化、数据化不断发展的今天,相关部门在国土资源调查、道路交通建设、城市规划、政策落实等方面都对测绘档案资料有着较广泛的应用。因此,针对测绘档案资料的管理具有非常高的要求,对于信息的查询和管理也有着较高的要求。在传统的测绘档案资料管理过程中,基本上是以手工档案管理为主,工作起来不仅费时、费力,且效率非常低,难以满足目前社会各个领域中对测绘档案资料的利用需求。而随着信息化技术的不断发展,对于测绘档案资料的管理也不断朝着信息化、数据化的方向发展。建立起测绘档案系统管理能有效提高测绘档案的管理效率,进而有效促进测绘事业的发展。 1 系统结构及目标 测绘档案综合管理与服务系统的设计目标,就是通过建立起一个安全可靠的管理系统来对测绘档案进行自动化管理,实现测绘资料档案馆内各个部门之间的业务传输能够自动化、网络化和共享化,以促进各个部门之间的资料共享[2]。此外,建立起测绘档案综合管理与服务系统将能进一步提高档案信息的服务功能,及时有效地位社会各界快速、准确地提供相应的服务信息,确保信息的及时有效更新。而这一系统的设计目标,就是能够将测绘档案及测绘档案管理于信息化时代相结合,跟上时展的主流,使得测绘档案的信息管理能够有所创新与发展。 2 系统功能涉及 2.1 档案检测系统设计 档案检测系统主要是检测的是档案资料的纸质情况,包括其酸性及老化程度、抗张强度等,此外还可根据霉菌滋生情况事实动态的检测,以便于及时掌握纸张的指标的变化情况,便于其长期保存[3]。而系统的酸性检测还能有利于档案管理人员对档案进行补救及管理,提高测绘档案管理的效率。 2.2 档案保护子系统设计 档案保护子系统的设计主要目的就是实现档案的保护。档案保护子系统中主要涉及以下几个环节,一是通过自动控制消毒柜来对档案资料定期进行消毒,确保档案中的有害微生物能及时清楚;二是采取无线胶装机来装订档案资料,实现无金属装订;三是集体采用文件碎纸机来对秘密档案资料进行集中销毁,避免资料的外流,加强对档案资料的保护。 2.3 档案业务管理子系统设计 档案业务管理子系统主要是对测绘档案进行综合管理的服务系统,而档案业务管理子系统主要基于计算机、网络和数据库进行运行[4]。一般情况下,档案资料经过整理汇编后录进到计算机内,通过服务软件来进行管理。因此,该子系统主要包括数据的录入、维护、信息的查询检索、制表的打印、文件的浏览等功能。当业务人员在通过客户端进入到系统后,业务人员可通过高档图形工作站来实现对系统的操作,以实现对数据的著录、检索、统计等功能,实现档案的一体化管理。 2.4 项目文件上传入库功能 所谓的项目文件上传入库,管理人员能够通过项目文件入库来进行信息的更新,以便于形成电子文档信息,便于用户查询项目信息。一般情况下,操作人员通过制作电子文档或者使用扫描来完成数据成果,该系统会对导入的原始数据进行严格、有效的检测,通过对信息的检测来确保导入数据的一致性及准确性。同时,在系统的引导下,能够给不同的任务进行标号命名,存放在不同的项目中,明确对不同的图层位置进行定位,便于用户的查询。 2.5 文件下载及在线浏览功能 测绘档案综合管理与服务系统与传统档案管理的本质区别在于测绘档案综合管理与服务系统能够实现在线浏览资料或者下载资料,而无须查找纸质版的目标成果文件,在该子系统中,设置了“项目资料在线浏览和文件下载”功能,用户可以选择在线浏览或者直接下载*.dwg 格式的电子文件来进行查阅,而数据在下载过程中还可通过SSL协议来保数据的安全。其中该子系统通过可视化系统显示的左侧为勘察测绘项目文件列表,右边则是文件夹下的详细信息。此外,该系统中还有“任务查询类别”,用户在点击“任务查询类别”中可选择“任务查询任意条件”和“按母项名称查询”两个按钮,进而通过输入条件来获得自己所需的数据。此外,作为该系统还能与管理系统进行联合互动,将用户下载的情况及用户信息自动记录到下载日志表单里面,便于管理人员对信息进行管理。 3 系统的实现 通过对系统功能的分析可知,测绘档案综合管理与服务系统能有效提高测绘档案的管理,也适用于各种不同环境条件的查询中[5]。为有效探究该系统在现实中的使用情况,本文以辽宁省某测绘档案管理局为例,探究其功能实现情况。由于该测绘档案管理局中,档案的类型比较复杂繁多,因此,根据实际条件,该档案管理局建立的数据库有两个,一是测绘元数据库,其主要功能用于存储档案数据,便于形成数据化的信息管理模式,方便用户对档案数据的采集与录入;而是档案管理数据库,该数据库主要用于档案管中借阅、归还等记录、清单的储存。在该系统的应用中,首先选择Microsoft SQL Serve数据库来建立相应的档案数据表和业务管理表。然后在下编程实现系统需要的各种功能。在测绘档案综合管理与服务系统中,该测绘档案管理局实现了自动化的信息查询和管理,有效提高了管理效率和管理质量,确保了数据信息保存的永久性。用户通过该系统的信息查询功能,或在线浏览,或下载文档,有效获取到了准确的数据信息。而通过该系统进行管理,还能有效提高资源的利用率和共享率,是辽宁省测绘档案信息管理部门的典范。 4 结语 在科技水平不断提高的基础上,为有效应对社会各界对于测绘档案的查询、统计及利用,相关的政府部门对于测绘档案的管理也不断提高了要求。为此,相关的部门开始不断实现测绘档案综合管理与服务系统的功能,以期能不断提高测绘档案管理的质量,确保能及时。准确地位需求者提供服务。而系统的设计与实现还是一个长期的过程,因此,测绘资料档案馆还需要不断加大系统建设的投入力度,不断完善系统的建设,以充分利用现代化手段来为测绘档案的管理提供有力的支持,进而有效促进测绘事业的发展。 测绘科技论文:浅议新科技背景下地质测绘应用技术的改革 [摘要]随着科学技术的不断进步,地质测绘技术也紧跟步伐。地质测绘技术拥有数字化、自动化、网络化的特点,因此运用广泛。将地质测绘技术运用于地质工作中,可以很大程度的提高工程测量的精确度,从而保证工程的安全性和质量,也使工程的成本大大降低。本文针对新科技背景下地质工作中运用地质测绘技术的新方式做出阐述。 [关键词]新科技背景 地质测绘 应用技术 改革 1引言 随着3S技术的不断发展,以及高精度和高效率测绘仪的出现,使得地质测绘与现代测绘技术结合起来,改变了以往地质测绘的模式。当前测量地质资源的位置以及地质类型的分布情况等,采用的是现代的地质测量技术。从当前的地质测量工作形势来看,建立更加全面的地质资料数据库和地质资料管理系统已成为必须。然而,对于这项工作的完成,传统的地质测量方式所起的作用不大,而现代测量技术和方法反而起了极其关键的作用。 2地质测量技术 地质测绘的专业性很强,其测量所得的数据具有法律效力。所以,地质数据的精准度必须很高。地质资料的内容包含很多,如表、册、图等等。这些资料的某一部分需要更新时,其他资料也必须跟随变更,所以地质测量技术拥有专业性。对于地质测量工作来说,现代测绘技术包括GPS测量、遥感技术、野外数字化地形测量模式和扫描数字化地质测量模式四种。这四种技术被广泛运用在地质测量工作中。 3新科技背景下地质测绘应用技术的改革 3.1 GPS技术 全球卫星定位系统又称GPS,该技术是由美国国防部研发的。其工作原理是将卫星的信号接收后,利用三角测量计算原则来确定空间位置。GPS 卫星围绕地球质心旋转,是一个全球的地心坐标系。GPS与传统的测量技术相比具有速度快、准确性高、作业程序简捷、成本低的优势。GPS测量技术省去了传统意义上测距、测角的繁重工作,并且测量范围更加广阔。 地质测绘工作是非常复杂繁重的,并且对于精准性的要求非常高。在地质测绘中应用GPS技术进行填图工作,往往能缩短定位的时间,降低工作的成本,而且不受天气影响。运用GPS技术定位有两个模式,一个是静态的相对定位、一个是动态的相对定位。静态相对定位模式操作起来比较简单,只要将多个接地接受装置布置在施测区,同时接收卫星数据即可。动态相对定位,即是将接收机固定在基准点上,再把另一台接收机安放在可动的载体上,两台接收机都观测同一组卫星,通过这种方式来确定运动点的位置。 使用特定功能的GPS系统,有时还需虚拟现实技术的辅助。使用该种GPS技术可以很快的得到三维技术的计算机虚拟仿真技术图像,并清楚的显示在计算机的屏幕上。在测绘工作中,分析模拟图像是非常必要的,并且在分析过程中要保持程序的可操作性和安全性,以便提高往后的决策条件。在分析与统计GPS测量结果时,计算机技术也是必不可少的,它不仅能满足测量工作中的基本需要,还能充分发挥虚拟现实技术的作用,保证了GPS测量技术在测量工作中的作用被充分发挥。 3.2数字影像和遥感技术 近年来,遥感技术发展迅速,这种发展主要集中在传感技术的应用和发展上。在计算机技术和航空航天技术的影响下,遥感技术进入了新的领域。 数字影像和卫星遥感在现代地质测绘中前景广阔。目前,多平台、多时和多传感器是未来航空影像获取信息的途径,这类影像获取信息的途径有高光谱的特点。在地质测绘工作中,保证测量的精确度是极其重要的,而数字摄影的测量方式主要是依靠大比例的航空相片来采集数据,数据采集后,再依靠数字处理软件进行处理,以便为完成地质测量的后续工作做准备。数字影像测量所采集到的图像数据不仅具有几何特点,还拥有直观的数字特点。 3.3野外数字化地形测量模式 将现代的信息技术与计算机的制图原理结合在一起,是数字测绘技术的最新成果。这种技术目前已成为地质测绘技术的主要运用技术。国土资源、城市建设、房产规划和水利工程等部门的信息库主要来源于全野外的数字测绘技术。而地质管理系统质量的高低取决于野外数字化地质模式所采集到的数据资料。这些资料,如果质量够高,将其提供给不同部门使用是没有问题的。这种资源共享的模式可以避免财政的重复投入。野外数字化地质测量有测量地质及编绘地质、保证测绘工作运作、保证测绘质量三个环节。在测量的同时要合理的选择所需工具,全站仪是野外数字化测绘的主要仪器,在测绘过程中可以搭配其他仪器使用。 全站仪+电子记录薄+测量图像软件。电子记录簿有PC-E500、GRE3、GRFA等种类。这种硬件搭配所用的数据资料,主要来自全站仪在野外进行实地测量的各个地质要素。这种混搭的硬件在工作时要依靠采集数据软件的控制,将信息实时的传送到电子记录系统中。信息在处理后,以相应的格式保存在电子数据的文件中。对于绘制草图工作,可利用测量绘图软件来进行。以这种配备进行地质测量工作,可以使配备的职能得到提高,并省去了计算角度与距离的工作,操作简单。 全站仪+便携式笔记本+测量图像软件。全站仪、便携式笔记本和测量图像软件相配合是一种将数据采集与数据处理相结合的测量方式。使用全站仪来收集数据,利用电缆将数据传送至便携式笔记本中,最后利用测量图像软件对数据进行处理。因为这种绘图方式一般是在现场进行的,所以这种配备具有直观、高效率、高速度的特点。 全站仪+PDA+测量图像软件。这种配备与全站仪+便携式笔记本+测量图像软件配备的操作方式一样。这种系统主要运用在数据采集前的定位工作中,其外业的测量主要依靠便利的PDA来满足。从测量过程上看,这种系统具有很多功能,例如能将多种数据格式融合、测量方法和可视化、自由测站的自动化计算等。PDA的价值相对其他机器来说很优惠,且操作简便,能够实现现场制图,保证测量工作的效率。 3.4扫描数字化地质测量 采集现有的地形地质图像可使用扫描数字化地质测量模式进行。地形地质特征的坐标数据可以利用GPS得出,也可以将现有的坐标数据存入电脑中,之后将这两种数据叠加到一起,并在数据处理软件的控制下做出地质图像和地质表册。“准地质测量”是最新型的内业式扫描数字化地质测量模式,这种模式是利用地质图上的地质点记录簿来绘制地质体、划分地质编号和类型。这种模式的运用优势在于,当地质图上的地质点标注模糊或无法保证精准度时,可以在经过调查后,对其进行改变和填补。扫描数字化地质测量模式的运用前提是区域里的地形地质图像必须具有很强的现势性,并且控制点和目标点必须完善。 4结论 从以上所述的地质测绘中得出,新科技背景下的地质测绘技术拥有数字化、网络化和专业性强的特点。这些特点表明,数字化的地质测量数据采集模式可以满足地质测量专业性强的特点。并且能够完善网络系统和数据库,让网络办公自动化不再成为梦想。在基本建设的发展中,地质测绘工作变得越来越繁重,将地质测绘技术引进地质测绘工作中,可以减少工作的繁重度。地质测绘技术的引进不仅减少了工作人员的工作量,降低了人工成本,还保证了测量的精准度,使我国的地质普查工作有了更强的保障。 测绘科技论文:测绘科技投入产出的经济理论与测算方法 【摘要】:随着市场经济的不断发展,测绘市场的行业发展趋势也在逐渐走向高度信息化和系统化,相应的,测绘产品的生产量和服务广度也在日益增大;为了合理测算出测绘科技投入产出实情,并依据此做出更加合理的行业发展和内部运营等规划,需要进一步完善和构建更加科学和系统的测绘科技投入产出的经济理论与测算方法。本文旨在从投出产出分析的基本方法和数学模型入手,结合测绘科技的行业实情,探讨当前测绘科技行业投入产出的经济理论与测算方法。 【关键词】:测绘科技 投入产出 经济理论 测算方法 1、前言 近年来,测绘科技在包括互联网用户、电信、公安、金融、环保等诸多行业中的产品需求不断增大,在一定程度上来说,测绘可以给国民经济发展和建设、国防和政府服务等各方面都带了较大的社会价值,不仅使得生活更加便利,也促进了包括信息行业以及相关产业技术的发展作出了巨大的贡献;在经济方面讲,其也带了较为全面的各行业经济效益增长,而我国的市场经济体系,还在完善阶段,在测绘行业方面来讲随着,其科技形式和运用方向也进入了全新的时期,相应的,其投入产出的经济理论和测算方法也需要作出及时的更新和优化,做到能适应行业发展前景和保证的测算结果的科学性;这样才能为测绘科技行业提供制定经济计划,进行相关定量分析以及测绘方案制定提供合理的决策依据 2、测绘科技投入产出的经济理论 2.1影响测绘行业经济增长的因素 影响测绘行业经济效益的核心因素包括行业生命周期、行业的市场容量和盈利空间、行业发展趋势、上下游关系等等,其中,行业环境是对相应经济收益影响最直接的外部因素;而行业的资本结构、市场结构的合理性,以及其行业内是否具有良性的竞争环境也是决定测绘科技发展前景的重要因素之一;而影响测绘行业经济增长的主要内部因素包含生产要素的合理配置、测绘技术使用的有效性、以及技术队伍数量的增长和素质的提高等等,当前测绘行业主题模式已经发生根本性的变化,即由模拟形式逐步发展为数字形式,并广泛运用在地理信息测试中,其产业广度大幅度扩张,行业效率也在稳步提高;而在测绘行业经济不断增长的大环境下,维持经济结构的稳定性是一个至关重要的环节,经济结构受到综合因素制约,其中起到决定性作用的是社会对最终产品的需求,而测绘科学技术的进步效率也对经济结构的变化发挥了重要影响。总而言之,测绘行业经济增长收到了多方面综合因素的影响,并具有客观制约性,而投入产出分析模式正是研究其客观发展规律的一种科学手段。 2.2测绘科技投入产出模型 只有合理运用计划与行业市场等两种配置资源的经济手段,才能使得测绘可以有效的按照科学计划方向发展;而在关于测绘科技投入产出分析法中,把消费看成是测绘产品再生产的投入,将经济收入看成是劳动力的产出,在结合当前测绘行业内部实情后,编制投入产出表,并建立合理的数据模型,通过消费和收入二者间存在线性函数关系,其中将中间产品作为内生变量,将投资、消费或产值作为外生变量的模型,从而合理反映出测绘科技各部门产品的价值形成过程,并科学、客观的反映测绘科技各部门之间的投入产出关系,中间投入产品及其最初投入的状况,合理探究相关行业内微妙的经济技术联系以及产业结构。而具体到该数学模型中,需要计算增加单位产值所需的投资,并构建将其内生化的模型,并且由单一的投入产出模型发展为与现代科学管理方法相结合,即投入产出模型与经济计量方法、最优控制理论等的结合。 3、测绘科技投入产出的测量方法 3.1编制投入产出表 表一 投入产出表 如上表1所示,投入产出表是由投入表与产出表交叉而成的,旨在综合反映出各种产品的生产投入情况以及使用去向情况,并衡量相关时期内各部门间相互联系和平衡比例关系;其主栏为中间投入,宾栏为中间使用,表中的基本内容即第Ⅰ象限主要反映部门间的技术,也是投入产出表的核心,如表中一种所示,横向,表明第i个测绘部门的服务提供给第j个产品部门使用的数量;纵向,表明第j个产品部门在生产过程中消耗第i个测绘部门的服务的数量;而第II象限和第I象限的主栏数同样为n,而其宾栏考量的是总投资、总消费、进出口等各种最终使用指标,旨在合理反映出是各测绘部门提供的各种最终服务的使用数量以及最终使用构成等等;而第III象限主要是为了体现了国内生产总值经过分配和再分配的最终结果,其主栏由劳动者报酬、生产税净额,营业盈余等各种投入质保构成;旨在通过相关数据的计算来反映各产品部门的增加值情况,并体现了国内生产总值的初次分配;而一般来说,第I象限和第III象限可提供国民经济各部门产品在生产经营活动中的投入情况资料,反映了国民经济各部门产品或服务的价值形成过程。总而言之,通过制定投入产出表可科学、客观的反映测绘科技各部门之间的投入产出关系,中间投入产品及其最初投入的状况,合理探究相关行业内微妙的经济技术联系以及产业结构,能为测绘科技行业提供制定经济计划,进行相关定量分析以及测绘方案制定提供决策依据。 3.2建立相关数学模型 在投入产出表所反映数据关系的基础上,需要建立相应的数学模型来计算和分析,并以此来进行如经济分析、计划论证和产值预测等工作。首先,根据投入产出表中数据,定义并计算消耗系数aij,其含义为生产单位j流程需直接消耗i流程产品的数量,在此数学模型下其计算公式为:aij=Xij/XI (i、j=1,…,n),其中N代表新创造价值向量,反映的是测绘技术流程中的经济消耗及社会纯收入,Y代表最终产品向量,反映的是收入在生产领域初次分配如积累、消费、净出口等的情况,X表示企业总产品向量,具体含义为企业收入分配和再分配的最终使用情况。值得注意的是,企业总产出与总投入的恒等是投入产出表的基本前提,从而可以建立投入产出分析的基本关系是:AX+Y=X或X=(I-A)-1Y,明显的,在求得消耗系数aij的情况下,就能分析并规划出计划期末的最终产品数量以及分配比例,依据与此,最终确定出最终产品向量Y,则各流程的总产品数量在计划期限内的最优值可以得出。在实际工作中,如当要求预测测绘科技各部门之间生产和消费相互依存关系,推测预测目标的变动方向和程度,则可以运用此种在投入产出关系上建立的数学模型。 3.3结合行业实情进行数据优化 在投入产出表中的相关数据直接影响到了数据值,而测绘科技投入产出表的设计也需要按照地域大小的不同具体构建,如分为全国表、地区表和企业表等,或者按计量单位分为价值型和实物型;并在测绘行业内部,如考量的具体测绘产品方向不同,其实际经济产值、总产量等都会有差异性,则应该依据不同的投入产出表的现实意义来具体统计相关数据;而在建立的数学模型中,相关数据的计算和分析工作,也应该注意考量到其在测绘科技投入产出中的实际意义,数据与最终测量结果明显存在着统计学意义,而其将最终影响到测算结果;所以,在投入产出表中的数据需要在校正和优化后才能带入计算,以此来保证测算结果的准确性。 3.4分析重要的宏观经济比例和产业结构等问题 宏观经济是指总量经济活动,具体到测绘行业中来。是指整个行业的经济活动和运行状态,如生产总值总值及其增长速度、总供给与总需求、等等;而在进行上述一系列工作后,得出投入产出测算结果,其现实意义就在于,针对于相关行业发展中的不足之处,通过与市场相结合的计划进行宏观调节功能和微观指导功能。而在确定最终产品向量Y后,由于社会对最终产品的需求是决定产业经济结构的核心因素,需要检测其是否能适合行业发展和社会需求的实际情况;而只有在这一前提下,测绘可以行业才能推动科技进步和生产率提高;并且在满足顾客需求等的前提下,实现最大化的经济效益。 测绘科技论文:深化测绘地理信息科技体制改革的思考 【摘要】测绘地理信息科技制度是我国测绘单位管理制度的重要组成,其对测绘企业的发展有着较大影响,通过提高科技创新能力,可以保证测绘强国战略目标更快实现。我国对深化测绘地理信息科技体制制度提出了要求与部署,在科技创新的过程中,要以统计数据为参考依据,还要对现行科技体制中存在的问题进行改进,还要在传统市场导向机制出加入创新的思路与理念,实现政府职能的转变,提高测绘地理信息技术水平。本文对深化测绘地理信息科技制度的改革提出了几点思考,以供参考。 【关键字】深化改革测绘地理信息科技体制 随着科技的不断进步,我国测绘单位也应该对传统的地理信息科技体制进行改革,对传统的测绘技术的优化与改进,这样才能保证改革的深化程度,才能使改革效果更好的达到发展的要求。提高测绘地理信息科技创新能力,有助于加快测绘强国的建设,可以使我国的测绘技术更加先进与高效。下面笔者对深化科技体制改革的认识、存在问题以及对策进行简要的分析与介绍。 一、深化测绘地理信息科技体制改革的认识 测绘地理信息科技创新对我国测绘强国的建设有着重要意义,随着社会的不断进步,我国中央对科技改革以及创新工作越来越重视,而且出台了相关政策对科技体制改革进行了引导,也增加了科技以及资金的投入,并取得了较大的科研成果,使我国科技实力得到了较大的提升。在“十八大”召开以来,国家领导人对科技创新提出了新要求,还印发了有关深化科技体制改革的建议以及意见,这加快了测绘地理信息科技体制的改革。 科技创新可以增强国家的实力,我国现行的测绘地理信息科技体制存在的一定漏洞,这极大的制约了科技的发展以及改革的深入程度,使得我国近年科技创新改革成效较低。改革是一项长期的工作,在科技体制不断改革的影响下,我国财务经费以及分配制度也出现了变化,测绘企业需要不断的深化改革,才能实现经济效益的提升,才能处理好市场供给的需求。另外,在改革的过程中,要转变政府的职能,还能健全技术创新机制。 二、深化测绘地理信息科技体制改革存在的问题 1、财政经费不足 在“十一五”期间,我国科技领域得到财政经费支持较少,其约占系统生产服务总值的2.19%,由于财政经费明显不足,所以,我国科研水平并不高。测绘地理信息行业想要更快的发展,必须增加经费投入,其经费的主要来源有:第一,基础测绘的试验经费,非盈利科研单位提供的业务费以及修缮购置费等。第二,向国家申请的专项费。科技支撑计划基金以及自然科技基金等。这些资金由于受到用途的限制,所以无法应用在测绘地理信息科技中,而且经费的支持并不稳定,为了促进科技水平的提升,必须对科技体制进行改革,通过成立公益性科研专项项目,有助于改善当前现状。 2、市场作用没有得到充分的发挥 我国测绘地理信息行业拥有较多的科研项目,在研究的过程中也取得了较大的成绩,但是也有很多科技项目转化率较低。在测绘行业,个人专业比较多,但是产业化率也比较低,相关奖项与证书较多,但是科研成果的实用性以及应用率不高,造成了资源与资金的浪费。这主要是因为科技项目不符合市场是需求,而且转化机制不够健全,使得科研机构无法适应社会发展的需求,无法实现产业化的发展目标。 3、创新能力比较低 随着测绘地理信息的发展,其逐渐转变为交叉性学科,其需要在基础的理论上,对原始信息进行理论创新,这样有助于提高科研的成果。但是由于我国培育性领域并不支持,所以测绘地理信息基础性研究发展较慢,而且创新能力不强,科研成果集成创新性不强,研究人员缺乏活力以及创新能力,科研单位的相关资源分配机制不够合理,严重制约了体制的改革。 三、深化测绘地理信息科技体制改革的建议 1、树立技术中性理念,转变政府职能 对于大工程、大项目,可以采用集中力量办大事的方式进行。但是对于科研创新,尤其是基础理论创新,不是一蹴而就的事,需要长期稳定的支持。因此,政府部门应统揽全局,不挑选哪个技术是合适的,这项工作应交给科研机构去探索。但就我们的国力和发展阶段而言,政府又不能完全放手,可以在跟踪国内外发展的基础上,在立项之初明确一些支撑行业发展必需的技术方向,余下的项目由科研机构自由探索,集中精力做好为行业创新提供畅通无阻的全程服务。 2、加强顶层设计,探索项目分类管理 测绘地理信息行业明确了建设测绘强国的战略目标,其最终目标的实现必须依靠科技创新能力的提升。要围绕构建智慧中国,监测地理国情,壮大地信产业的重点任务,抓好信息化测绘体系各个环节的项目布局,做好测绘地理信息行业科技创新的顶层设计。探索项目分类管理,从研究经费上分重大项目、重点项目、面上项目等三类;从研究周期上分长期(3年以上)、中期(2-3年)、短期(1年及以下)三个级别;从支持类型上分政府直接组织开展、政府支持开展和政府鼓励开展三类;从支持方式上分事前、事中、事后三种。 3、突出主体,完善产学研协同创新机制 测绘地理信息企业规模普遍偏小,有能力设立研发机构的为数不多,没有发挥出技术创新的主导作用,直接制约了行业自主创新能力的提升。要改革现有科研项目的组织方式,按照市场主导、自愿结合的原则,有效利用高校、科研院所的创新资源,形成多学科、多领域、多部门、开放式的集团作战、协同创新模式,密切产学研各个领域、各个环节的沟通联系和协作,不断探索,使企业成为产学研创新的主体。 四、结语 通过调查发现,我国测绘地理信息科技体制不够先进,很多科技技术较为落后,这与资金投入较少有一定关系,也说明我国科技体制存在缺陷与漏洞。为了促进科技强国的建设,相关人员必须对科技体制进行改革,还要转变政府的职能,增强创新意识,拓宽创新资金的来源,避免由于测绘地理信息科技水平不高,而影响整个测绘地理信息事业的发展。测绘地理信息科技体制的改革,需要创立公益性科研资金,还要加强对前沿理论以及技术的研究,实现测绘地理信息产业的快速转型,这样才能使我国的科技水平更加发达,才能实现科技强国的建设。 测绘科技论文:数字地球与现代测绘科技的发展 摘要 现代测绘学的发展,实现了测绘工作的信息化、现代化,实现了测绘学发展的新天地。数字地球有效提高测绘的效率,促进了现代测绘学技术的科学发展。数字地球对现代测绘学的科学发展起到了很好的推动作用,也为现代测绘学提供了丰富的数据库,使现代测绘学的发展增强的活力,带来了极好的发展机遇和前景,所有这些都为测绘学有的新发展和新突破奠定的基础。 关键词 数字地球;现代测绘;科技发展 科技信息的快速发展进一步推进了社会信息化,不仅促进了我国信息产业的大发展,也促进了整个世界的科技发展与普及。NSDI的建立、因特网GIS软件的开发和利用,再加上发展起来的全数字化摄影测量技术的应用,以及利用计算机强大功能对数字化影像进新科技的处理,使得新型的测绘产品和模型得到了进一步研究和发展。作为测绘工作者,我要结合测绘行业中的实践工作就数字地球与现代测绘科技的发展谈一些粗浅的看法。 1 现代测绘学的发展 测绘技术电子化和自动化从20世纪50年代起迅速发展起来的。如测距仪器的变革由各种电磁波测距仪采用三角测量、精密导线测量或是三边测量,使得测绘测量的准确度大大提高。后来电子计算机出现应用到测绘学中,给测绘测量带来了发展机遇,使解析测图技术得以实现,不仅改变了测绘仪器和方法,而且大大提高的测量和计算的速度与精密度,同时也给测绘工作带来方便和快捷。随着时间的推移,时间跨入60年代,计算机带来的自动绘图机出现,实现了地图制图的自动化,使测绘测量实现了跨越飞跃。1957年我国第一颗人造地球卫星的发射成功,观测人造地球卫星的应用,使得测绘工作实现了跨时代的飞跃。卫星测量和遥感技术的应用成功的实现了卫星定位和导航自动化和现代化,成为真正意义上的现代测绘时代。随着脉冲星和类星体的发现,无线电干涉测量以及测绘仪器的电子化和自动化,再加上空间测绘技术的应用,实现了测绘作业的革命。空间技术、3S技术(GPS,RS,GIS)、遥感卫星技术、数字化测绘、光缆通讯、卫星通讯、数字化多媒体网络技术在测绘作业中的广泛应用,实现了测绘工作的信息化、现代化,实现了测绘学发展的新天地。 2 数字地球和现代测绘学 数字地球是数字化地球仪的简称。这样把地球空间看做坐标,将地球表面上的行政区划、道路桥梁、水运水系,街道公园、区域地名、地表信息、甚至土壤数据、人口分布、社会经济等数据都可以纳入数字地球数据网。这样就分成直观清晰、使用方便、便于操作,可以有效提高测绘的效率。 航空摄影和航天遥感的在现代测绘学中的运用,使测绘学的现代化程度达到了极高的状态。地表数据、地质构造、水系分布、矿产资源开发等等自然科学资料的获取显得极为便利,也为人们宏观地分析、微观的研究自然地貌特征,以及地球内部的密度结构、大地构造等方面的研究,提供了科学的数据实信息。这种利用可见光、红外、微波手段所获的信息,通过信息技术手段处理和提取后,可以弥补我们用肉眼不能观察或以前传统的测绘办法不能识别的数据信息。从这个意义上来说,航空摄影和航天遥感等遥感技术为我们认识大自然,开发大自然,利用大自然提供了强有力的手段和途径,也使测绘学实现了真正意义上的现代化。据不完全统计,全球很多国家已经掌握了现代化的卫星遥感技术,所拍摄的图像分辩率极高。现代测绘学现技术已经在全世界广泛应用。 三维数字地球可以任意缩放,利用这个特点可以借助计算机显示器,利用鼠标随意查看所有观测的对象,并可以进行宏观分析、微观研究,甚至可以立体观光,还可以对地球内部的岩层分布、地震活动深入分析。诸如地形地貌、道路桥梁、地表地标、丛林绿化等实地摄像信息,都可以及时上传到计算机终端或在大屏幕展示。总之,现代测绘学中的数字都可以在数字地球信息资源中获取。 3 测绘学和地球空间信息学 现代测绘学在新的历史条件下,与现代信息论的观点是想通的。测绘学中传统的测绘准确度往往受测量技术高低的影响,也受测量工具本身的精确度以及测量的当事者的态度的影响。因此,传统的测量手段和材料仪器都要随着信息技术的高速发展而发展。为了适应现代社会对现代测绘科技的发展要求,我们测绘工作者要不断加强测绘学的研究,提高测绘技术,切实增强责任心,循着现代测绘学发展的规律,关注现代测绘学的发展现状,加强空间技术、GPS技术、卫星遥感技术以及航测技术的学习与训练,逐渐扩大测绘的范围和空间,巧妙借用计算机网络信息技术,把测绘学发展到一个全新的历史高度。数字地球对人类最大贡献就是有效对自然环境恶化和灾害的发生可以及时观察、发现,有效避免;并为获取相关的数据以及提高分析的准确性和可能性提供了便利,为协调人与自然的关系做出了新贡献。 4 建议 1)及时更新GPS定位网的链接,必要的时候实行区域联测统一,强化各省市GPS定位网管理系统的管理,加强GPS定位网的交流与协调发展。 2)重点推进高原、山地、丘陵、沙漠等地域的检测,特别是对自然灾害(如地震、地质性自然灾害、滑坡和火山爆发)的预测、测量定向和定位;并进一步利用GPS定位网用于大范围检测与统计,开采与利用,推动数字地球与现代测绘科技的发展。 3)对陆地GPS定位框架的研究,要制定周密的方案,力争最大限度的减少GPS定位系统的误差。切实提高GPS定位系统的使用率。 4)加快对现代测绘科技的发展的研究,尽快完成GPS因特网新的重力数据库,发展卫星遥感新技术,争取多生产高效的现代测绘仪器,为社会主义现代化建设贡献力量。 总之,数字地球对现代测绘学的科学发展起到了很好的推动作用,也为现代测绘学提供了丰富的数据库;随着数字地球构想的实施,现代测绘学进入到一个新的历史发展机遇,使现代测绘学的发展增强的活力,带来了极好的发展机遇和前景,所有这些都为测绘学有的新发展和新突破奠定的基础。 测绘科技论文:如何促进测绘地理信息科技事业快速发展 [摘要]"十二五"期间为我国测绘地理信息事业的发展指明了方向,即构建数字中国,监测地理国情,发展壮大产业,建设测绘强国。刚召开的党的十八大明确指出要建设美丽中国,实现中国硬件、软件的两手共同发展,测绘地理信息科技事业要根据社会发展的趋势走向,结合经济发展的动态,科学谋划我国测绘地理信息的发展蓝图,丰富测绘地理信息的资源,加大开发力度,加快实现自主创新的脚步,健全信息安全保障体系,完善基础设施建设,充分发挥测绘在国家信息化建设中的作用。 [关键字]测绘 地理信息 科技事业 发展 0 引言 测绘工作国家经济、文化建设和社会发展的一项前提保障性工作,是一个国家地信信息产业的基础组成部分。它为国家经济建设和社会发展提供与地理位置有关的各种专题性和综合性的基础信息,其成果是进行资源调查、环境监测、农田建设、能源、交通、水利等大型工程建设、城乡规划建设、土地开发利用、重大灾害监测预报和科学研究、国防建设以及国家宏观管理决策必不可少的基础资料。从八十年代初期,测绘业开始着手对传统测绘手段和生产工艺进行技术改造,开展了数字化测图、机助地图制图、地图数据库、地理信息系统(GIS)、人卫激光测距(SLR)、全球卫星定位系统(GPS)、遥感(RS)等方面的基础研究和应用研究。尽管我国测绘业取得了长足的进步,但是,其整体技术水平同国际测绘先进水平相比,存在较大差距,远远满足不了国家经济建设与社会发展的需要,这主要表现在:数字化测绘技术体系的若干关键技术问题尚未解决,完整的数字化测绘生产技术体系尚未形成;测绘生产中生产速度慢、更新周期长、产品形式单一、地图印刷质量较低等状况尚未得到根本性转变;测绘基础理论研究相对薄弱,尤其是在遥感、地理信息系统、地图制图学等领域,从而严重影响了技术的进一步发展;测绘信息综合开发应用水平较低,测绘高新技术集成化尚处于起步阶段,在国际市场上的竞争能力较弱,参与全球问题的国际合作研究尚待进一步拓展。 本文就如何促进我国测绘地理信息科技事业的发展做以下建议。 1 积极推进基础地理信息资源建设 第一,利用新技术、新工艺,加强对基础地理信息系统的改造和优化升级,积极开展各级各类专题数据库建设。将基础地理信息更新工作摆在更加突出的位置,加紧研究建立新形势、新技术条件下的基础地理信息更新机制,加快信息更新步伐,切实提高基础地理信息的现势性。第二,加强各级各类基础地理信息资源的整合,积极推进各级测绘部门之间以及测绘部门与有关部门之间的信息共享,实现不同数据源、不同类型、不同尺度基础地理信息数据的集成应用。第三,尽快形成中央和地方测绘部门分级管理、标准统一、种类齐全、互联互通的基础地理信息共享平台,为实现测绘部门基础地理信息快速传送和充分利用创造更加有利的条件。 2 创新思维,以新的理念引领测绘地理信息转型发展 测绘地理信息人勇于实践,大胆创新,勇敢地举旗亮剑,提出24 字总体战略,成为测绘地理信息发展新坐标。新理念的形成,让我们突破传统思维的桎梏,实现了由“测绘”向“测绘地理信息”的嬗变;让我们更加与时俱进,推动数字中国向智慧中国迈进;让我们打破了传统的测绘工作模式,开辟了地理国情监测新领域;让我们加快转变发展模式,真正实现了公益性测绘地理信息事业和地理信息产业两条腿走路。只有敢于打破常规,突破惯性思维的束缚,才能形成测绘地理信息文化“快”的灵魂、“干”的精神、“好”的品质,才能发扬好“热爱祖国、忠诚事业、艰苦奋斗、无私奉献”的测绘地理信息精神。 3 加强测绘科技人才资源建设 人才是科技创新和竞争制胜之本,没有人才就没有创新。一流的学术思想、一流的技术成果,需要有一流的人才。测绘科技人才资源建设包括三个方面:一是千方百计稳定现有科技人员,增强科研与生产单位对人才的凝聚力和吸引力;二是有计划地引进和培养优秀测绘科技人才,逐步开展成绩优异高级工程师的选拔评审,充实和壮大测绘科技创新队伍;三是培养和造就一批科技经营管理人才,提高测绘科技创新队伍的整体素质和创新管理水平。建立人才合理有序流动的机制,鼓励测绘生产单位设立特聘专家岗位,吸引优秀人才进入测绘生产一线;鼓励职工开展技术发明、技术革新活动,并作为职工个人业绩考核的重要指标;通过重点学科、重点实验室、工程技术中心和博士后科研工作站的建设、重大科技项目的实施以及在科技项目立项、评审和验收中设置人才培养指标等方式,培养造就一支由科技领军人才、学术技术带头人、科技创新骨干和基层单位技术骨干等组成的测绘科技人才队伍。 4 加强基础研究和软科学研究 跟踪国际测绘学科前沿,发展测绘科学技术理论和方法,积极开展现代大地测量理论和地球动力学、新型数字摄影测量和遥感机理、地理信息科学、地理空间信息网格理论与技术等研究,提高原始创新能力,增强测绘科技持续发展的后劲。结合测绘事业的可持续发展,开展测绘软科学研究,用以指导测绘管理实践,重点加强测绘发展战略、测绘管理理论、测绘管理体制、测绘法律法规、测绘统计指标体系、测绘工程设计管理以及地理信息产业发展政策等方面的研究。 5 总结 坚持以测绘信息化带动测绘事业发展全局,促进测绘工作在完善体制机制、科技自主创新、快速传送信息等方面取得新的突破,全面提高测绘部门的利用、监管、保障和服务水平。以推进国家信息化发展全局为着眼点,以数字中国地理空间框架建设为重点,以地理信息资源开发利用为主线,加快信息化测绘体系建设,健全测绘公共服务体系,逐步实现地理信息的获取实时化、处理自动化、服务网络化和应用社会化,显著提高测绘行政管理的信息化水平。大力促进地理信息产业发展,为全面建设小康社会和构建社会主义和谐社会提供更加有力的测绘保障。 测绘科技论文:数字地球与现代测绘科技的发展 [摘要]本文通过对数字地球和现代测绘科技的深入分析,对数字地球与现代测绘科技的发展进行了详细阐述,以供同行探讨。 [关键字] 数字地球 现代测绘 科技 0引言 所谓的数字地球也即是指一个用地球坐标为依据,同时具有多分辨率的海量数据以及多维显示的地球虚拟系统。数字地球看成是"对地球的三维多分辨率表示、它能够放入大量的地理数据"。而现代测绘科技则是以计算机技术和光电技术以及网络通讯技术,同时加上空间科学和信息科学为基础的科学技术,而随着全球定位系统的不断完善,以全球定位系统和遥感以及地理信息系统为技术核心,并且将地面原有的特征点以及界线都通过测量手段获得反映地面现状的图形和位置信息,供工程建设的规划设计和行政管理之用,从而为社会的生产和发展创造了有利的条件。而随着科学技术的发展,在当前社会的各领域和行业中,各种技术和理论都得到了长足的发展,并且还涌现出了大批先进的技术和理论,而在当前的数字地球和测绘科技中也不例外,随着大量先进技术以及理论在数字地球和测绘科技中的应用,极大地提高了数字地球和现代测绘科技的水平,从而为社会经济的发展奠定了坚实的基础。然而就数字地球和测绘科技的实际情况而言,其中还存在着一些较为严峻的问题,这些问题不仅影响到数字地球和测绘科技的发展,还制约了社会经济的发展。 本文从测绘学的现展出发,对数字地球和现代测绘科技进行了深入的分析,然后对数字地球与现代测绘科技的发展进行了详细阐述。希望能够起到抛砖引玉的效果,使同行相互探讨共同提高,进而为我国数字地球与现代测绘科技的发展起到一定的促进作用。 1测绘学的现展 随着社会的发展,人类改造自然的能力也不断提高,因此人们迫切的需要加深对地球的认识,从而才能够更好的改造自然,从而促进人类社会的可持续发展。 测绘学是人类认识自然和认识地球的重要手段,随着测绘学的发展,人们对地球的认知水平也得到了大幅度提高。尤其是随着近几年来计算机技术的高速发展,在测绘领域中也加大了对计算机技术的应用力度,从而使得现代测绘水平得到了进一步提升。我国幅员辽阔,国土面积达到了九百六十万平方千米,而利用现代测绘学将测绘我国的地图就能够大幅度缩短工期,从而解放了许多劳动力,进而有效地节约了成本。 今天,光缆通讯、卫星通讯、数字化多媒体网络技术可使测绘产品从单一纸质信息转变为磁盘和光盘等电子信息,产品分发可从单一邮路转到"电路"(数字通讯和计算机网络传真),测绘产品的形式和服务社会的方式由于信息技术的支持发生了很大变化,实现了信息化的发展。当前,随着我国经济的高速发展和经济所有制成份和运行体制的改革,需要开放民用国家测绘产品;从技术方面看,西方国家卫星测地技术可制作全球几乎任一地区1m分辨率(相当1∶1万比例尺)的地图,卫星上的GPS又可将这种地图纳入全球参考框架和转换为他们的国家坐标系,中、小比例尺国家地图的保密价值已大大降低;对于军事敏感的重力数据,卫星重力技术所发展的低阶全球重力场模型已足够用于他们的远程战略导弹发射。 2数字地球和现代测绘学 地球上一切事件都发生在一定的空间位置,人类社会经济活动所需要的信息绝大部分(约80%)都与地理位置相关。中国21世纪议程62个优先发展项目中,约有40个需要建立或应用地理信息系统。数字地球是利用海量地理信息(即地球空间数据)对地球所做的多分辨率、3维数字化描述的整体信息模型,便于人类最大限度地实现信息资源的共享和合理使用,为人类认识、改造和保护地球提供一种新的手段,这里在数字地球的概念中突出显示了地理坐标的框架作用,因此NSDI是数字地球的基础设施,要求提供(地球)空间数据框架,包括大地测量控制框架(国家定位网和重力控制网)、数字正射影像、数字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地籍等基础地理数据集。在此框架上加载各类地球自然信息和人类社会经济活动等一切所需要和感兴趣的人文信息。为数字地球提供上述地球空间数据框架是测绘业本身的"专职",但又对测绘学提出了更高层的技术要求。 3测绘学和地球空间信息学 在本文第一部分已谈及测绘学在新的技术进步推动下的现展趋势。 从现代信息论的观点看,测绘学本质上就是一门关于地球空间信息的学科,传统的测绘受地面测量技术、时空尺度和精度水平以及投入的局限,其产品主要是单一的地形图和在地形图基础上编绘的专用地图。它不能反映、至少不能及时反映地球表面形态的变化,特别是大范围和全球变化。其产品制作周期长,已不能满足地区经济和全球经济高速发展的多种需要。信息技术加快了人类社会的运行速度。 测绘学应该是提供人类生存空间自然环境及其变化信息的学科,它的学科内涵发生了巨大的变化,因此如何界定测绘学的含义,已是世界各国测绘工作者所关注的问题。于是从90年代开始,国际上将测绘学(Surveying and Mapping)更改为一个新词,以准确反映学科实质,Geomatics一词由此应运而生。随后,有关Geomatics的提法在我国学术界,主要是地学界成为热门话题,由于对其含义理解不同,其中文译名也是五花八门,现在将它译成"地球空间信息学",已基本得到认同。不管人们对Geomatics的含义如何理解,但根据ISO的标准定义和国际测绘联合会(IUSM)对"测绘学"的定义,两者的含义是基本类同的,只不过Geomatics所涉及的地球空间信息的范围更宽一些。Geomatics更准确地描述了测绘学在现代信息--通讯社会中的地位和作用,适应了现代社会对地球空间信息的极大需求的特点,因而发展和提高了测绘学的研究和工作领域,符合现代测绘学发展的实际。 4结束语 随着这些测绘技术以及测绘理论的应用,使得现代测绘科技水平得到了有效地提高,从而为帮助人们认识地球和促进经济的发展奠定了坚实的基础。通过本文对数字地球与现代测绘科技的深入分析,同时加上对数字地球与现代测绘科技发展的详细阐述,相信读者对其也有了更深刻的认识。 总而言之,数字地球与现代测绘科技是促进社会发展的重要手段,因此,为了进一步提高现代测绘的水平,还必须要加大对其的分析研究力度。
化工工艺论文:超滤膜作载体的生物接触氧化工艺研究 摘要:针对经典的污水处理生化工艺的缺陷,提出用超滤膜作载体的生物接触氧化处理工艺。试验结果证明:经初沉处理后的生活污水,当接触时间为3 h左右时,CODCr、BOD5、SS和NH3-N的去除率分别可达到83%、92%、94%和60%左右。理论分析亦表明此法在污水生物处理方面前景良好。 关键词:污水处理 充氧 中空纤维膜 生物膜 载体 用好氧微生物处理污水的一个关键环节是要保证有足够的氧气供微生物氧化水中的有机物。为保证氧气供应,一般采用向污水中充氧的方法。生物膜在氧化有机物的过程中,由于溶解氧的浓度梯度方向与有机物的浓度梯度方向一致,造成生物膜的底部出现厌氧层,导致生物膜脱落而混入处理水中。因此,要设二沉池进行膜水分离。 若想获得一种高效、经济、紧凑的生化处理系统,关键是找出一个能“静静”地将氧气溶解到水中的方法,而微孔膜和选择性透气膜材料的出现与推广使得解决这个关键问题成为可能,这就是所谓的无泡充氧法。无泡充氧法即用疏水性的微孔膜或选择性透气膜材料将液、气两相相互隔离,根据Henry定律,气体可借助于气、液间的分压差透过微孔之间的气、液界面或选择性透气膜而溶入或溶出液体。这一过程中没有肉眼可见的气泡产生,氧气自然也可借此充入水中完成充氧过程。 根据上述分析,笔者设计了一个将反应器与沉淀池合并的试验装置,进行了污水净化试验。 1 材料与方法 1.1 材料 聚偏氟乙烯中空纤维,外径0.8mm,内径0.5mm,微孔最大孔径0.2μm,开孔率80%,由天津纺织工学院提供。 1.2试验装置 试验流程如图1所示。其中反应器用玻璃量筒改制而成,内径60.3mm,有效容积1.27L。中空纤维组件兼充氧及生物膜载体双重功能。该组件用塑料片做成支架将中空纤维盘绕其上制成。中空纤维组件间水平间隔5mm,上下层间隔5mm,交错布置。膜总表面积为416cm2,总体积为504cm3(相当于生物膜载体堆积体积),折算成比表面积为82.5m2/m3,空隙率97%。试验在室温下进行。 1.3 试验水质 原水为唐山市西郊污水厂一沉池出水,其水质为:CODCr=100~300 mg/L,BOD5=50~150 mg/L,SS=100~150mg/L,pH=7.0~7.3。 2 试验过程 试验分为对中空纤维特性的测试(包括耐压性能和微生物生长试验)和污水处理试验。 测试中空纤维浸在水下时内部充气最大安全压力的具体作法是:将几根中空纤维两端用环氧树脂封在玻璃管中,然后向浸没在水中的中空纤维内充气,同时观察中空纤维表面是否有气泡出现。结论是内外压力差≯4.5kPa就可以保证安全运行,且无气泡产生。 微生物生长试验是将上述试验用水换成污水。为提高充气效率,须提高中空纤维膜中的氧气分压,故向中空膜中充入纯氧并维持内外压力差为3.0kPa。在向污水中加入从污水厂曝气池中取得的活性污泥进行接种后,发现靠近氧气进气端的中空纤维表面微生物膜生长较好,而远端则较差,封口端甚至不长。将封口端也接通氧气后,该端附近的生物膜生长情况好转。经分析原因有二:①中空纤维内充入的是纯氧,其中的氮气、二氧化碳等气体分压为零,故水中的上述气体会从水中溶出而进入中空纤维内部使其中的氧气分压降低。在远端随着氧气溶入水中导致氧分压降低幅度较大,使得向水中充氧能力下降,从而影响了微生物的生长。 ②中空纤维内气体的溶进与溶出是沿全长进行的,所以中空纤维内氧气流动速度在封口端为零,进气端则最大,这样就会将已溶入中空纤维的氮气等气体带至远端。所以在中空纤维内沿长度方向氧气的浓度(分压)不是均匀分布的,并且由于进气端氧气流动速度最大,产生的湍流也最强,因而氧气渗入水中的条件最有利。 根据以上分析,在气路中加装一个循环泵后得到了沿中空纤维全长均匀生长的生物膜。 污水处理试验过程则是将装置按流程装配完毕之后接通氧气,注入污水并加入活性污泥进行接种。为了加快生物膜的培养过程,在污水中还加入了用可湿性淀粉、肉汁和一些无机盐组成的营养物质。经2周的培养,生物膜的厚度稳定在约为1.2 mm左右,出水变清后停止添加营养物质,并让生物膜在原污水中适应一周后开始测试。 3 试验结果 3?1 去除有机物和SS 用本法处理污水前后BOD5、CODCr和SS的结果见表1。 表1 对BOD5、CODcr和SS的去除效果 水样 编号从而堵塞载体或滤料间的空隙;其次,因为厌氧细菌产生的代谢物质的作用,导致生物膜脱落;另外,为了保证给微生物足够的溶解氧,一般采用污水流速较快或曝气的方法,这也易使生物膜脱落水中,所以要在其后设一个沉淀池将其分离。 在本工艺中污水的有机物和氧气分别从生物膜的两侧进入,即二者的浓度梯度方向是相反的。这对分解水中的有机物很有好处,如在生物膜的最外层有机物浓度最大但溶解氧浓度最小,而在生物膜的底部则恰好相反,这样好氧微生物的两个生长控制因子得以相互协调和抑制,其结果是使生物膜协调地生长于一个相对固定的厚度范围,不会因有机物的浓度大而过度生长形成堵塞。在试验中观察到的生物膜沿水流方向的生长状态也证明了这一点,从污水进水端至出水端,有机物浓度相差逾十倍,生物膜的厚度却基本一样,仅仅是生物膜的密实程度进水端较出水端密实一些,颜色也略深一些。同样因为本工艺充纯氧,生物膜上不存在厌氧层,全部生物膜都是活性生物膜。在生物膜的最外层有一个微溶解氧层,在该层有机物的浓度最大。这一情况极适于衣球细菌生长,这种细菌对有机物有着极强的分解能力。试验中观察到生物膜的表面从进水端到出水端附近约三分之二一段生长着一层白色丝状菌膜,根据任南琪等人的描述[1],此即衣球细菌菌膜。这一现象在其他工艺中是不多见的,笔者认为这是本工艺去除有机物效果较好的关键。 4.2 SS的去除 从工艺流程中可看出反应器内水流是由下向上流动的,可将其视为一个竖流式沉淀池与一个接触氧化池的组合体。由于试验的接触时间是3~4 h,上升流速仅为0.018~0.024mm/s,只相当于一般竖流式沉淀池所采用上升流速的1/10~1/5,所以污水中所挟带的悬浮物除胶体外几乎全部可以通过沉淀作用而去除。试验中观察到反应器靠近进水口处的混浊程度明显大于其上部,这一现象佐证了上述分析。另外生物膜吸附也去掉了一部分SS。 4.3 去除氨氮 由试验结果可知,随着试验时间的推移,处理水中的亚硝酸盐浓度在增加,到45d时,氨氮的去除率已达到60%,但亚硝酸盐氮浓度增加量与氨氮的下降量并不一致。按照硝化过程: 氨氮的减少数量与亚硝酸盐氮的增加数量应当是对应的,但在本试验中并非如此。合理的解释应当是同时还进行着另外两个过程: 由于出水的pH值并未显著降低,猜测以过程(3)为主,但因条件限制,本次试验未能就此加以验证。 去除氨氮效果较好的原因与本工艺中微生物所处的特别环境及其特殊的微生物种群分布有关:在生物膜的最内层即与中空纤维相接部分是溶解氧浓度最大的部分,而污水中的有机物浓度经过外层微生物的降解后抵达此部位时已经大大降低,在该部位污水中的C/N比值也大大下降,这非常有利于硝化微生物生长。所以笔者认为与其他工艺不同,在本工艺中硝化作用不仅仅是发生在反应器的末端,待污水中总有机物浓度降低到一定程度后才开始,而是在原污水接触到生物膜一段时间,当有机物浓度略有下降后就已经在其后的生物膜内层开始了。如果原污水的有机物浓度较低,则可以认为几乎全部生物膜内层都有一个生长良好的硝化细菌膜存在。所以得出结论:降解有机物和去除氨氮在本工艺中是同步或部分同步进行的。 本工艺脱除氨氮效果较好的另一个原因就是采用了纯氧,这可使硝化微生物的活性提高数倍。 4.4 抗有机负荷冲击能力 本试验中进水的有机物浓度最高值与最低值之间相差2.5倍,但出水的BOD5数值波动不大。每次受到有机负荷冲击后经2~3d的适应,出水水质便恢复良好,这说明本工艺与其他生物膜法一样,有较好的抗有机负荷冲击能力。 4.5 接触时间与有机物去除率的关系 本试验接触时间与有机物去除率关系如图2。从中可以发现,只要接触时间>3h即可分别得到90%(BOD5)或80%(CODCr)以上的去除率。 4.6 生物膜的老化与更新问题 常规生物膜法存在生物膜老化与更新的问题,因此需设置二沉池进行泥水分离,其原因是生物膜底层有一层厌氧层,该层所产生的代谢产物要透过好氧层向外逸出,结果是使好氧层生态系统的稳定状态遭到破坏,导致生物膜净化功能下降,即出现老化问题。又因气态代谢产物不断逸出,减弱了生物膜在其载体上的附着力,造成脱落与更新问题。 但就本工艺而言,生物膜中没有厌氧层存在,部分老化、死亡的微生物停留在生物膜上被氧化掉,因而只有少量的生物膜脱落,但它们不会随着处理水流出,而是沉入反应器底部与沉淀的SS一同排除。 4.7 进一步研究、改进的展望 ①本工艺的一次性投资比较高,主要是目前中空纤维膜的生产并未形成规模,所以售价比较高。随着膜工业的发展,这一问题会得到解决。 ②本工艺除有氧化降解有机物的功能外,尚有良好的硝化功能,但这并未完成污水脱氮过程。如能对中空纤维组件加以改进,使中空纤维外侧或附近有一些能让厌氧微生物附着生长的普通载体,则可利用污水中的有机物作为碳源,完成反硝化,实现脱氮,同时也提高了氧的利用率。 ③虽然本试验在中空纤维中充入的是纯氧,但是通过前面的分析可以发现,经过一段时间的运行,气体循环回路中的气体已不完全是纯氧,而是混有许多在分压差作用下从水中溶出的氮气、二氧化碳等其他气体,在气体循环回路中充入纯氧仅提高了气体中的氧分压。这就有了一个启示:可否直接用空气进行充氧,其结果将会大大降低运行成本。 ④由于本工艺中微生物种群分布的特殊性,生物膜上微生物的种类和数量等可能与其他常规微生物法有所不同,这需要作进一步的研究,为本工艺的完善找出生物学的指导依据。 5 结论 ①用本工艺处理城市污水,可以在一个反应器内使BOD5、CODCr和SS的去除率分别达到92%、83%和94%。 ②本工艺去除氨氮的效果良好,去除率可达60%。 ③本工艺有特殊的微生物生长环境和种群分布,使各类具有特殊降解污染物能力的微生物都有良好的生长环境,并且可以将生物膜厚度自动维持在一定范围内而无堵塞问题,所以运行管理非常简单。 ④本工艺产生的剩余污泥非常少。 ⑤本工艺采用的无泡充氧方法可使污水处理过程在密闭条件下进行,对环境几乎没有影响。 化工工艺论文:化工工艺流程萃取剂选择问题探究 摘 要:萃取作为化工工艺流程中的一种重要分离手段,主要是利用萃取剂将两种不同溶解度及分配系数的溶液分离。在分离过程中萃取剂起着不可或缺的作用,它不仅关系到萃取工艺成功与否,而且影响到其经济性及实用性。为此选择合适的萃取剂至关重要。本文就此先分析了化工工艺流程萃取剂的选择原则,并重点探讨了选择合理萃取剂的有效方法。 关键词:化工工艺流程;萃取剂;原则;方法 化工工艺流程主要是通过化学反应将原材料转变为产品的过程,包括原料处理(净化、乳化、混合)、化学反应(氧化、还原、聚合)及产品精制(去除杂质及废弃混合物)三个步骤,且每一个步骤都有固定的流程和要求,涉及到催化剂、萃取剂、原料选择等诸多内容。萃取分离法在化工工艺流程中占重要地位,而萃取剂的正确选择是保证萃取工艺安全运行且经济合理的关键所在。本文共分为两个部分,第一部分分析了化工工艺流程萃取剂选择基本原则;第二部分重点探讨了正确选择萃取剂的有效方法,旨在给相关人员提供一定的借鉴作用。 1 化工工艺流程萃取剂选择基本原则 萃取作为一种经典的分离手段,利用萃取剂把化合物从一种溶液中有效转移到另一种溶液中,在这个过程中要选择合适的萃取剂。根据多年来的化工生产经验,总结出化工工艺流程萃取剂选择要遵循物理性质及化学性稳定、毒性小、选择性良好等原则,具体来说主要表现如下。 第一,物理性质及化学性稳定原则。化工工艺流程生产过程中涉及到很多化学反应,如氧化反应、还原反应等。为此需选择物理及化学性质稳定的萃取剂,减少对化工工程生产流程的影响,保证萃取质量。 第二,毒性小原则。随着化学化工工艺的不断发展和进步,对化工生产质量提出更高的要求:优质、高效、经济安全、毒性小。为此一方面要完善各项生产工艺,减少毒性。另一方面选择毒性小的萃取剂,减少化工生产整体毒性,实行安全操作。 第三,选择性良好原则。化工工艺流程萃取剂选择性要良好,这样可以有效扩大分离系数,且分离系数越大,萃取剂越合理。 第四,经济实惠原则。现代社会提倡节能环保,化工工艺流程生产也不例外。在保证萃取剂质量的基础上尽量选择经济实惠的萃取剂,节约成本,尽可能地以最少的成本投入获取最大的经济效益。 2 正确选择萃取剂的有效方法 2.1 正规溶液理论选择萃取剂 正规溶液理论作为萃取剂选择的一种常见手段,具有形式简单、操作方便等优点,但其不足之处在于使用范围有限。具体来说,正规溶液理论可以根据纯物质的性质直接判断混合物的性质,在中低极性混合溶液中应用较多,可作为非极性分子(分子力为色散例)判断的重要手段。但不适用于极性分子,主要是因为极性分子间力相对较复杂,可见该理论对萃取剂的选择有一定的局限。为此很多学者建议在极性溶剂中采取内聚能形式,利用无限稀释活度系数计算极性分析相关数值,在某些极性分子检测中获得成功,适当扩展了该理论的适用范围,但仍然有使用限制。 2.2 unifac模型选择方法 化工工艺流程萃取剂主要由有机物组成,虽然有机物类型多样且混杂,但在某种程度上它们是由几十种基团组成,于是很多研究者着手研究从几十种基团中判断混合物的性质,从而选择萃取剂,这就是所谓的unifac模型选择法。 unifac模型选择法有两种基本概念:①基团溶液。基团溶液主要是在基团贡献模型基础上发展而来的。②局部组成。局部组成概念是在拟化学理论的基础上发展而来的,最初使用该概念的是uniquac 法。随着时代的发展,unifac模型开始被提出并不断完善,如gmehling 的修正模型、hooper 的修正模型、kikic 的修正模型等。其中以第一种修整模型最为重要,具有参数齐全、适用范围相对较大等优点。随后gmehling等人对该修正模型不断改进和创新,最终得到简化公式,根据该供述可以快速有效地获得无限稀释活度系数,在萃取剂选择上有着较大的灵活性且精确度高,可作为化工工艺流程萃取剂选择的重要手段。 2.3 nrtl 模型法 nrtl 模型是由prausnitz提出的,他意识到液体混合物中局部组成且混合过程不是随机的,因此他增添了非随机参数,提出基于液相分层的nrtl 模型法。随后相关学者(如意大利学者vetere)对该模型法进行了一系列深入研究和拓展,使得nrtl 模型法除了在含 水体系中应用外,还可以在其他体系中运用,且预测精度较高。 2.4 选择反萃取能力强的萃取剂 利用萃取剂进行化工萃取工艺时,若萃取过程中环境受到影响,那么萃取物质也容易发生变化(从有机物质转变为水),这就要求萃取剂具有较强的反萃取能力。为此需根据化工生产工艺及实际条件选择合适的萃取剂,且保证该萃取剂具有化学性稳定、毒性小、物理性质良好、经济实惠等功能。 2.5 化工工艺流程萃取剂选择注意事项 第一,控制萃取剂的含量。对混合物进行萃取时,应严格控制萃取物的容量,即萃取期间,其单位容量能够对强保留分离物进行保留,该方式才能充分体现单位萃取剂的萃取能力。除此之外,萃取剂还具有保存有效成分的特点,即萃取期间,可以分离原材料中的杂质和有效成分。目前,市场上的萃取剂种类非常多,例如:醇、醛类中性萃取剂、羧酸类酸性萃取剂、螯合萃取剂、季铵盐类胺类萃取剂等。由于萃取剂的过程存在差异,其萃取效果也各不相同。因此,进行实际萃取期间,根据萃取需要选择合适的萃取剂,如利用萃取技术处理工业废水时,可选择环乙醇类、苯等萃取剂。本文笔者主要采用多种萃取剂处理酸化废水,发现环乙醇类的萃取效果明显高于其他种类的萃取剂。因此,笔者认为,当废水的ph≥7时,可采用乙醇类萃取剂处理。 第二,低互溶性。基于对材料的萃取功能,应保证萃取剂的密度与材料的密度存在差异,即两种物质相溶性较差。萃取剂具有油溶点低的特点,而水溶相对较好。取萃取剂对材料(水)进行萃取时,可以促使材料分层,有效避免乳化现象。因此,工业人员应基于材料的密度,选择与其密度差较大的萃取剂进行工业萃取,能够充分保证萃取质量。 第三,保证萃取剂化学性质稳定。萃取剂化学性质主要包括熔点、沸点、相对密度及腐蚀性等,保证上述这些化学性质符合要求,如熔点及沸点要低、相对密度要小、腐蚀性低等。举例来说,煤化工污水中主要有害物质为酚,需通过合适的萃取剂把酚含量有效降低。目前煤化工萃取剂主要有重苯、二异丙基醚、粗苯等。其中重苯、粗苯等物质易挥发,易造成二次污染;二异丙基醚相对上述物质具有乳化性弱、挥发性弱等特点,因此煤化工污水处理可选取二异丙基醚。 3 结束语 萃取在化工工艺流程中占有重要地位,且萃取分离工艺的正常运行及经济合理性与萃取剂的选择有着直接的联系。为此要根据化工工艺流程生产实际情况选择化学性及物理性稳定、毒性小、选择性高、经济实惠、反萃取能力强的萃取剂。同时严格按照萃取工艺标准或要求操作,安全高效地分离化学物质,充分发挥萃取剂及萃取分离法在化工工艺流程生产中的作用。 化工工艺论文:浅谈石油化工管道焊接工艺与质量控制 摘要:焊接的质量控制是石油化工管道施工之中的一项非常关键的工作,焊接质量的控制管理也是相当的复杂,如果焊接质量控制不好,很容易产生质量问题,因此焊接质量控制至关重要。本文介绍了管道焊接的方法与工艺,再针对石油化工压力管道施工中存在的问题来进行阐述,并且提出其质量控制的措施。 关键词:石油化工;管道;焊接工艺;质量控制 引言 石油化工管道的安装在质量控制方面的不利因素较多,管理难度大;由于石油化工管道介质种类繁多,多数介质是易爆易燃且有毒有害的物质,因此对焊接质量的要求相对较高。 1、石油化工压力管道施工中焊接方面存在的问题 (1)由于施工单位技术、质量管理力量不足,不能及时采用近年来管道施工最先进、科学的管理理念,如:单线图管理、焊接与无损检测的软件化管理、管道的工厂化预制等,管理水平几十年徘徊不前。 (2)焊接施工过程中存在未取得施焊项目合格证的焊接操作人员,或者没有在合格证核定的项目及规定的期限内承担焊接作业,造成焊接质量失控。 (3)焊接技术交底不清楚或焊接工艺指导书执行不严格,容易产生焊接工艺参数失控。有的施工工人随意改变坡口的尺寸及形式,改变电流电压等参数,为了早点下班甚至加快焊接速度,使焊缝产生诸如裂纹、咬边、气孔、夹渣、未融合等多种超标缺陷。 (4)焊接材料的种类很多,因为焊材的烘烤、发放、回收工作流于形式,不能做到彻底的跟踪管理,当班剩下的焊材不能及时回收,或者没能及时重新根据规定烘干,导致焊材的混用和焊工随意取用焊材。也有的焊条保温桶的使用不规范,致使焊条受潮,以上所有这些都会对焊接质量产生不良影响。 (5)管道施工焊接的场地不断变换,焊接设备不断移动,引起设备零部件损坏,从而导致焊接参数改变,最后影响焊接质量。施工环境管理不当,不能根据现场的环境变化及时采取防护措施,这也会妨碍焊接质量。 (6)管道安装大多是露天野外作业,地点很多且分散,技术、质量管理、无损检测人员不能及时到位,点口错误,控检比例不够,无损检测找焊口困难、无损检测结果滞后、不能根据缺陷情况及时制定返修工艺、返修不及时等,都将直接影响焊接质量。 2、常规的管理措施 从当前全国石油化工工程项目施工及焊接的实际情况看,管道工程大多是现场焊接,焊接工况不易控制,容易产生质量问题。 2.1加强焊工的培养和继续教育 焊接是一种先进的制造技术,在工业、农业、石油化工等领域的应用日益广泛,焊接技术工人的短缺也成为一个必然的趋势。焊接工人技术水平的高低将直接影响到压力管道的焊接质量。所以需要培养大量的焊接技术人员。同时对现有焊接工人的需继续教育,即结合项目工程实际,时常组织焊工进行学习。另外,还应该建立焊工管理档案,实行奖罚制度,勉励和促进焊工不断提高自身的作业水平。对那些焊接一次合格率高且稳定的焊工,委派其担任重要管道或管道中重要工序的焊接任务,使焊接质量得到保证。 2.2建立全面规范的管理制度和焊接管理体系 建立健全规范的管理制度和焊接管理体系,是确保压力管道焊接质量管理工作顺利进行的有力武器。一般来说,安装单位建立了相关的质量管理体系和规范的管理制度。如材料(焊材)验收入库、保管发放回收体制、焊接管理体制、焊接设备管理体制、焊接检验与返修管理体制、各部门及责任人的职责制度、焊工入场考核规定等相关质量管理程序及规定。 2.3焊接前的施工准备及体系审查 焊前应熟悉设计文件、技术条件及相关标准中对焊接质量的要求,编制详细的焊接工程质量检验试验计划;编制相关的焊接工程施工方案和焊接工艺规程(wps);提供满足现场实物需要的焊接工艺评定文件。认真验收材料,特别是管子、弯头、法兰等的材质、规格、尺寸偏差等应符合设计要求,实物标记应与质保书一致。检查焊接设备性能及完好状况,有关计量仪表灵敏可靠等。项目质保体系建立情况的检查也是必要的,各责任人是否到位到岗,其履行职责的能力,对于不能胜任者必须调整。 2.4焊接中的施工质量管理 针对石油化工厂生产特性,压力管道焊接施工全过程的质量控制、管理工作,必须严格按照以下几点进行:所有的焊材是从焊条烘干室领用的,并且由焊 本人签字,具有可追溯性,防止焊接材料发放、使用错误;再者是环境防护的检查,特别是有风、雨雪等恶劣环境情况下,必须检查其防范措施是否有效,如果环境情况不能满足规范要求的,就必须坚决停止施焊;另外,要加强焊接过程中的自检,对于在焊接过程中发现违规情况,要立即处理。 2.5焊接后的焊接质量及管理控制 首先,焊缝外观的检验应在无损检测之前进行。可以采用标准样板、焊接检验尺、手电筒和工程师镜等,对其进行100%的外观检测,对压力管道焊缝余高、宽度、咬边与母材的过渡、接头错边量、棱角度等进行检查,并做好焊接检查记录。不同标准对不同级别的管道外观合格的判定宽严程度是不同的,必须熟悉相关标准,按照标准执行。其次,焊缝内部质量的检验通过无损检测方法来判别,无损检测方法和检测比例要满足设计、标准、规范的要求。此外,及时对射线探伤底片、无损检测报告进行检查,对于需要返修的焊缝,应严格执行返修工艺,并做好返修施焊记录。返修必须是在热处理和压力试验之前进行。 3、近年来先进的管理理念 3.1加强工厂化预制 鉴于管道工程大多数是现场焊接,焊接工况不易控制的现实,自2000年以来国内大型石油化工工程大力推广管道的工厂化预制,如上海赛科90万吨/年乙烯工程,由中国石化集团投资,在距离安装现场2km~3km的范围内征地,建立了五个大型管道加工厂,即使是管廊上的管道也都在加工厂预制,连直管段也是将两根定长12m的管子焊接在一起再拉到现场安装,这样算下来管廊的管道预制量也超过50%,装置区的管道预制更是到达75%以上,极大的保证了焊接质量和施工工期 3.2推行单线图管理 20世纪80年代欧美、日本等工程公司就将单线图设计、单线图管理的理念带到中国。经过三十年的消化吸收,目前国内设计院3d模型设计,单线图管理的理念也基本确立,也最终被中国石化、中国石油、中海油等公司所接受和推广。单线图管理从材料领用就可以发挥它的作用,实现材料的集约化管理,极大的减少材料浪费;将焊口号在开始预制之前就经过转化标注在单线图上,作为班组施工的依据,具有很强的指导和前瞻预防作用;班组在预制过程中再将管线号、焊口号、焊工编号标注在预制的管段上,将焊工编号、焊接日期、管子、管件的炉批号等信息标注在单线图上,真正实现材料的可追溯性管理;班组依据无损检测比例申报无损检测焊口,确保焊接质量,最后所有焊接、无损检测、热处理、硬度检测等信息都标注在单线图上,形成一份完整的交工资料。 3.3采用焊接/无损检测软件化管理 大型石化装置的管道往往上百公里计,焊接量更是超过千万达因(寸径),管道施工工程量的统计和焊接质量管理难度很大,随着计算机技术的发展,各种焊接/无损检测管理软件应运而生,投资不需很大,却能极大的提高管理的软环境。具体实施时由施工单位的技术员按照单线图采集各班组焊接完成量,将管线号、焊缝编号、焊工号、焊接日期、施工班组等信息输入计算机,监理公司完成焊缝外观检查、指定无损检测焊口号信息输入计算机,无损检测单位将无损检测结果输入计算机。从而可以实现焊接完成量、焊接质量控制等重要信息的实时分析与输出,为焊接质量管理提供有力工具。 结束语 焊接质量的好坏将直接关系到石油化工管道的施工质量。所以,建立完善的焊接施工质量管理体制,大力推行工厂化预制、单线图管理、焊口标识管理、焊接/无损检测软件化管理等科学先进的管理理念,对关键因素层层把关,严格过程质量控制,才能达到石油化工管道焊接施工质量经济性和高可靠性的要求。 化工工艺论文:五味子水溶性多糖提取及纯化工艺的优化 作者:姜波,孙静,刘春,范圣第 【摘要】 目的研究五味子多糖提取工艺参数及参数的评价方法。方法用水提取醇沉法提取五味子多糖,通过单因素及正交实验,研究固液比、提取温度、提取时间及提取次数对五味子多糖得率的影响,并对多糖得率的质量评价和含量评价方法进行探讨,同时进行了多糖的纯化研究。结果提取温度对五味子多糖得率的影响最大,固液比、提取时间对五味子多糖得率影响较小。通过测定提取的多糖含量计算五味子多糖得率与单纯用多糖质量(所得沉淀)计算的五味子多糖得率的比较存在一定的差异,表明采用含量测定的方法比单纯的质量比所确立的条件更准确。结论五味子多糖提取的最佳工艺条件为:固液比1∶30,提取温度90℃,提取时间4 h,提取3次。用活性炭与sevage法联合使用纯化多糖,使提取的多糖纯度由43.48%提高到66.43%。 【关键词】 五味子 多糖 提取 纯化 五味子为木兰科植物五味子的果实,因其甘、酸、辛、苦、咸五味俱全,故得名五味子。五味子是名贵中药材,《本草纲目》中记载,五味子益气主治,咳逆上气,劳伤羸瘦,补不足,强阴,养五脏,除热,止呕逆,补虚劳,明目,壮筋骨,除烦热,解酒毒,生津止渴,补元气不足等[1]。临床多用于久咳虚喘、津亏口渴、遗精、自汗、久泻、神经衰弱、肝炎等症[2]。近年来通过大量动物和临床实验发现,五味子还具有保肝、抗衰老、耐缺氧、增强机体免疫力等活性[2,3]。 近年来研究发现活性多糖具有抗肿瘤、抗病毒、增强免疫力、延缓衰老、降血脂、降血糖、解毒、抗辐射等功效[4~8],其作用日益受到人们的重视。本文利用对环境无污染的水提取的方法,研究了五味子多糖的提取工艺条件,并进行了粗多糖的纯化及多糖含量的测定。在人们常采用的通过依据提取多糖质量的多少(所得的多糖沉淀的质量除以样品的质量)来判断提取工艺条件[9~11]的同时,本文又通过测定提取的多糖中的多糖含量(测得的多糖含量乘以提取多糖质量除以五味子的质量)来选择多糖的提取条件,并将两种方法进行了比较。实验结果表明,采用含量测定的方法比单纯的质量比所确立的最佳条件更可靠。 1 仪器与材料 1.1 仪器与试剂 wfj2100型分光光度计(上海尤尼柯仪器有限公司),uv-9200紫外-可见分光光度计(北京瑞利分析仪器公司),微型植物试样粉碎机(天津市泰新特仪器有限公司),电子分析天平(上海奥豪斯公司),恒温水浴锅(金北得工贸有限公司),tdl80-28台式离心机(上海安亭精密仪器厂),电热恒温干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)。 试剂均为国产分析纯。 1.2 材料五味子:市购。 2 方法 2.1 材料的预处理 将五味子在65℃烘箱中烘干后用粉碎机粉碎,过80目筛,于棕色磨口瓶中存放备用。 2.2 五味子粗多糖提取方法 称取一定量的五味子粉于具塞三角瓶中,按实验的设计加入一定量的蒸馏水,放入水浴中按一定的温度浸提。冷却后,以4 000 r/min离心20 min,所得提取液浓缩至原体积的约1/5,然后加入5倍体积的乙醇,摇匀后,在4℃冰箱中放置24 h,以4 200 r/min离心18 min。所得沉淀蒸干乙醇后,在70℃烘箱中烘至干燥,所得固体即为五味子多糖。 2.3 粗多糖的纯化方法 五味子预处理蒸馏水浸提离心浓缩sevage法脱蛋白活性炭脱色醇沉离心干燥研磨干燥检测。 质量比多糖得率(%)=提取的多糖质量五味子试样质量×100% 为了便于区分这个得率以下称为质量比多糖得率。 2.4 多糖的含量测定方法采用硫酸-苯酚法,用葡萄糖作为标准测定多糖含量。 标准溶液的配制及测定:准确称取0.10 000 g已干燥的标准葡萄糖,溶解后至100 ml容量瓶,用蒸馏水稀释到刻度。用移液管分别取上述配制的葡萄糖标准溶液1.0,2.0,3.0,4.0,5.0 ml,转移至100 ml容量瓶,并用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。得浓度分别为10,20,30,40,50μg/ml的葡萄糖标准溶液。 从上述已配制的葡萄糖标准溶液中分别取出0.6 ml于10 ml具塞试管中,再分别加入5%苯酚(w/v)溶液1.2 ml,迅速加入浓硫酸4.0 ml,摇匀,室温静置15 min,30℃水浴中放置15 min,在486 nm下测其吸光度。 样品溶液的配制及测定:准确称取0.01g粗多糖,用蒸馏水溶解后,分别转移至50 ml容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。用与标样测定相同的方法测定样品中多糖含量。 通过标准曲线测得样品浓度后带入以下公式可得到0.01 g粗多糖中多糖含量,再乘以粗多糖干燥后产量可得到2 g五味子中粗多糖量,最终可算出五味子多糖得率。 多糖含量(%)=样品浓度×稀释倍数×样品体积多糖试样质量×100% 五味子多糖得率(%)=粗多糖多糖含量×粗多糖质量五味子试样质量(2 g)×100% 2.5 单因素实验固液比(m/v)选用1∶10,1∶20,1∶30,1∶40,1∶50五个条件,提取温度采用75,80,85,90,95℃ 5个条件,提取时间为1,2,3,4,5 h 5个条件,提取次数为5次。 2.6 正交实验选l9(33)正交实验,以确定五味子中水溶性多糖提取的最佳工艺参数。水平因素见表1。表1 水平因素(略) 3 结果与讨论 3.1 多糖含量的测定 经紫外光谱扫描确立多糖测定的最大吸收为486 nm,测得的葡萄糖标准曲线的相关系数为0.999 6,线性方程为y=0.006 9x。 3.2 五味子多糖提取的单因素实验研究 为了更准确地反映出提取多糖的量,本文除了采用人们普遍使用的直接利用提取的多糖质量与试样质量之比的多糖得率计算方法来考察因素外,还利用定量分析提取的多糖中的多糖含量,继而换算出五味子试样中多糖得率的方法来指示各因素提取多糖的多寡,进而指示各因素的优劣。这样可以避免提取的多糖质量高,即提取的多糖质量与样品质量之比的多糖得率高但多糖含量不一定高的问题。同时也可以说明有的文献中出现的异常数据,使各因素考查的结果更具可信性。 3.2.1 固液比对多糖得率的影响 在提取温度为80℃,提取时间为3h条件下,进行固液比实验。结果见图1。 实验结果表明,随着固液比的增加,多糖得率逐渐增加,但当固液比达到1∶40后,质量比多糖得率却有所下降,但经过多糖含量测定计算的五味子多糖得率逐渐上升,由此可以看出单凭由质量比多糖得率来确立提取条件的不准确。这同时也说明了一些研究中随着固液比的增大,多糖得率反而减小的现象。由图1可以看出,当固液比达到30%以后,五味子多糖得率增加缓慢。 3.2.2 提取温度对多糖得率的影响 在固液比为1∶30,提取时间为3 h条件下,进行提取温度实验。结果见图2。 由图2可以看出,在所选的5个提取温度下,随着温度的升高,多糖的提取率随之升高,到达90℃时最大,而当温度95℃时提取率下降,这可能是由于在较高温度下提取使大分子多糖的糖苷键断裂造成了多糖的部分损失。提取温度考虑为90℃。质量比多糖得率与五味子多糖得率随温度变化趋势基本一致。 3.2.3 提取时间对多糖得率的影响 在固液比为1∶30,提取温度为90℃条件下,进行提取时间实验。结果见图3。 由图3可看出随提取时间的增加多糖得率增加,到3 h后增加幅度缓慢。五味子多糖得率随时间增加缓慢增加,而质量比多糖得率当提取时间为5 h略有降低。 3.2.4 提取次数对多糖得率的影响 在固液比为1∶30,提取温度为90℃条件下,提取时间为3h条件下,进行5次提取次数实验。结果见图4。 由图4可见,第1次提取多糖的得率最高,第2次次之,第3次以后多糖得率较小,实验提取次数3次为宜。质量比多糖得率与五味子多糖得率随温度变化趋势基本一致。 3.3 五味子多糖提取的正交实验在单因素实验的基础上,选定3因素3水平正交实验。结果见表2~3。表2 正交实验l9 (33)结果,表3 正交实验方差分析(略)。 比较3个因素的极差r值,rb>ra>rc,可看出温度对提取多糖得率影响最大,其次为固液比,最后为浸提时间。最佳工艺组合为a2b2c3,即固液比为1∶30,温度为90℃,提取时间为4 h。在此最佳提取条件下提取,得每2 g五味子多糖高达到69.39 mg,五味子多糖得率为3.470%。 3.4 多糖的纯化采用活性炭与sevage法联合纯化多糖。首先用活性炭处理。将提取液在水浴中加热至90℃,活性炭与提取液按1∶5(w/v)量加入,搅拌30 min,过滤,用蒸馏水洗涤活性炭层4次,合并滤液后,浓缩。然后用sevage法脱蛋白,氯仿∶正丁醇比例为4∶1(v/v),与提取液的比例为1∶5(v/v),用力振摇30min,4 200 r/min离心15 min。醇沉后,得到精制多糖。 3.4.1 活性炭处理实验结果 用紫外光谱在280 nm下测定多糖提取液的紫外吸收,活性炭处理前后的吸光度见图5。 由图5可见,活性炭处理除掉了大部分的杂质。 3.4.2 sevage法脱蛋白用sevage法除蛋白,共做了5次,每次去除蛋白情况见图6。 由图6中可看出蛋白质含量在经过1次sevage处理后的吸光度有所减少,但随着处理次数的增加,差异不明显。说明多糖中的大部分游离蛋白已去除,多糖中可能存在结合蛋白而不能单独去除。 3.4.3 纯化后多糖含量在优化后的最佳条件下提取的多糖用硫酸-苯酚法测得其糖中多糖含量为43.48%,纯化后的多糖含量为66.43%。 4 结论 在提取水溶性多糖过程中,因素水平对五味子多糖得率的影响顺序为温度>固液比>提取时间。多糖提取的最佳工艺条件为固液比为1∶30,温度为90℃,提取时间为4 h,提取3次。 用硫酸-苯酚法测定多糖含量,加硫酸后立即摇匀,室温静置15 min,30℃放置水浴15 min。在486 nm下测其吸光度。显色稳定,标准曲线的相关系数为0.999 6。 通过测定提取多糖中的多糖含量换算出五味子试样中多糖得率的方法来指示各因素提取多糖的多寡,比用单纯的质量比考察各因素的结果更具可信性。 通过活性炭与sevage法联合使用纯化多糖,使提取的多糖纯度由43.48%提高到66.43%。 化工工艺论文:复方龙脉宁滴丸纯化工艺实验研究 作者:郝建萍 孙静 王昌利 苏卓,朱玲 【摘要】 目的通过实验研究进一步完善复方龙脉宁滴丸纯化工艺参数,为该制剂实现工业化生产奠定基础。方法以葛根素含量为指标,采用薄层色谱法和高效液相色谱法测定其含量,对ab-8大孔吸附树脂纯化该制剂处方进行纯化实验研究。结果采用静态吸附-动态洗脱的纯化方法较为合理,需3bv的70%乙醇即可洗脱完全。结论该纯化工艺参数合理,方便可行,重复性好。ab-8型大孔吸附树脂具有较好的纯化效果,可有效除杂,从而降低服用量,同时保证药物制剂疗效。 【关键词】 复方龙脉宁; 纯化工艺; 葛根素 滴丸剂系指药材经适宜的方法提取、纯化、浓缩并与适宜的基质加热熔融混匀后,滴入不相混溶的冷凝液中,收缩冷凝而制成的球形或类球形制剂[1]。复方龙脉宁滴丸由葛根、穿山龙等4味中药提取加工而成,具有通络活血、消炎化瘀的作用,用于治疗中风所致半身不遂,肢体麻木,口眼歪斜及胸痹所致胸闷,心悸,气短等症。该制剂的基础研究相对成熟,通过两年的实验研究,得到了重复性较高,较为科学、合理的提取工艺参数。为了降低服用剂量,对该复方进行了大孔吸附树脂纯化实验研究,通过纯化处理制备的滴丸剂,服用量大大的减少,初步的药效学观察,该制剂具有较好治疗作用。本文在已有的研究基础上,进一步对大孔吸附树脂纯化复方的工艺进行研究,为该制剂实现工业化生产奠定良好基础。 1 仪器与材料 hitachi液相色谱仪:l-2130泵、hitachi检测器、orgnizer色谱工作站。甲醇为色谱纯(天津康科德化学试剂),水为重蒸水。葛根素对照品(中国药品生物制品检定所,批号:0752-9907);其余试剂为分析纯。葛根、穿山龙等4味药材混合提取药液(自制)。ab-8大孔吸附树脂(上海树脂厂有限公司,批号20080505)。 2 方法与结果 2.1 药材的提取将葛根等4味药按处方比例和最佳提取工艺提取。 2.2 葛根素的含量测定方法 2.2.1 色谱条件色谱柱为accurasil c18(5 μm,4.6 mm×250 mm);流动相为甲醇和水(25∶75);检测波长250 nm[1];柱温为室温; 流速1 ml/min。 2.2.2 标准曲线的绘制精密称定葛根素对照品10.0 mg,加30%乙醇定容于25 ml容量瓶中,摇匀。精密吸取1 ml葛根素标准品溶液置于50 ml容量瓶中,加水至刻度线,摇匀,即得浓度为0.008 mg/ml的标准品溶液,作为对照品溶液[2]。分别精密吸取对照品溶液(c=0.008 mg/ml)2,4,6,8,10 μl,按上述色谱条件测定峰值面积,得标准曲线及线性范围。以峰面积为纵坐标,葛根素含量(μg)为横坐标计算回归方程为:a=22 158c+14 157相关系数r=0.999 4,线性范围0.016~0.080 mg。 2.2.3 含量测定精密吸取0.45 μm微孔滤膜过滤后的提取液10 μl,注入液相色谱仪,测得峰面积,代入标准曲线计算其含量[3]。 2.3 纯化方法的筛选 2.3.1 纯化方法本实验将静态吸附-动态洗脱与动态吸附-动态洗脱两种方法进行对比,优选最佳纯化条件。以处方中葛根素的含量作为评判指标。 静态吸附-动态洗脱方法:将处理后的ab-8大孔吸附树脂按径高比1∶3装柱,倒入过量混合药液使其充分吸附,吸附后倒入重蒸水进行冲洗,加70%乙醇以2bv/h的速度洗脱,洗脱液每5 ml为一份,测定每份中葛根素的含量。 动态吸附-动态洗脱方法:将处理后的ab-8大孔吸附树脂按径高比1∶3装柱,倒入过量混合药液使其充分动态吸附,流出液速度为15 d/min,洗脱方法同静态吸附-动态洗脱。 2.3.2 洗脱结果按“2.2.3”项含量测定方法测定每一份流出液中葛根素含量。结果见表1~2,图1。用tlc的方法验证每一份流出液的葛根素含量。结果见图2~5。结果显示第10份流出液葛根素含量极低,可认为已洗脱完成。表1 动态吸附-动态洗脱结果(略)表2 静态吸附-动态洗脱结果(略) 3 结论 将薄层色谱法和高效液相色谱法所得的含量测定结果结合,综合比较选择静态吸附-动态洗脱的方法较好,需3bv的70%乙醇即可将葛根素洗脱完全。 4 讨论 复方龙脉宁滴丸中所含化学成分极其复杂,含有葛根素、薯蓣皂苷元、阿魏酸、黄酮等多种成分,故有效成分的富集,精制,纯化存在一定的难度[4~7]。如何寻找一种既能满足精制度要求,又能在大生产中推广应用的新技术是中药产业工程化之关键。作者采用ab-8大孔吸附树脂纯化葛根素,从实验结果看,其对葛根素洗脱完全,因此大孔树脂适宜于葛根素的纯化,并通过中试研究证实了该技术放大生产亦是可行的。 化工工艺论文:板蓝根多糖的提取和纯化工艺研究 作者:张体祥,刘捷,张萍,马丽,卢奎 【摘要】 目的研究板蓝根水溶性多糖的提取纯化工艺条件。方法通过正交实验,考察液料比、提取时间、提取温度、醇沉时间、醇液比对多糖得率的影响。结果液料比是影响提取工艺的主要因素,最佳工艺条件为:液料比30∶1,提取温度90℃,提取时间6 h。三氯乙酸法脱蛋白,葡聚糖凝胶柱层析纯化分离。结论板蓝根多糖得率25.63%,多糖含量76.42%。纯化后的板蓝根多糖为分子大小均一的单一组分多糖,不含核酸和蛋白质。 【关键词】 板蓝根多糖 正交试验 提取 纯化 分离 板蓝根为 中国 传统中药,有清热解毒、凉血利咽的功能。用于瘟毒发斑、舌绛紫暗、痄腮、喉痹、烂喉丹痧、大头瘟疫、丹毒、痈肿等症[1]。板蓝根多糖是板蓝根的主要化学成分之一。研究发现, 板蓝根多糖具有免疫调节作用, 对特异性免疫和非特异性免疫均有一定的促进作用[2,3], 此外还有降血脂作用。 随着人们对多糖生物活性和特殊药用功能认识的进一步加深,意识到板蓝根多糖可能是板蓝根生物活性和特殊药用功能的主要作用因子之一。 目前, 板蓝根多糖的提取大多采用水煮醇沉法[4,5], 提取的粗多糖溶液为胶体溶液, 性质差别很大, 提取得率和多糖含量并不理想,这为多糖的的进一步开发造成了困难。为了提高多糖的活性, 本实验以北板蓝根为原料, 采用正交实验对板蓝根的提取工艺进行优化, 对提取的粗多糖脱蛋白, 通过sehadex g-100凝胶色谱柱进一步分离纯化, 以期为板蓝根多糖的开发利用提供理论基础。 1 材料 板蓝根,购自郑州仟僖堂药店。 2 方法 2.1 板蓝根多糖的提取纯化工艺路线[6,7]其流程如下所示: 提取:板蓝根粉碎称量乙醚脱脂热水浸提离心取上清液残渣重复浸提两次合并上清液减压浓缩透析测含糖量乙醇沉淀有机溶剂洗涤真空干燥板蓝根粗多糖 纯化:粗多糖溶液 sehadex g-100柱层析洗脱液浓缩乙醇沉淀冷冻干燥精制板蓝根多糖 2.2 正交实验优化板蓝根多糖的提取工艺选择液料比、提取温度和提取时间3个因素,以多糖得率为考察指标进行3因素3水平的正交实验,对板蓝根多糖的提取工艺条件进行优化。 2.3 多糖含量的测定[8]苯酚-硫酸法,以葡萄糖为基准物作标准曲线。根据标准曲线 计算 多糖含量。 板蓝根多糖得率的计算公式: 粗多糖得率(%)=多糖质量板蓝根粉末的质量×100% 2.4 脱蛋白方法称取一定量板蓝根粗多糖,加入蒸馏水溶胀2 h,在100℃下煮沸1.5 h,离心,浓缩。本实验采用了4种去蛋白方法: sevage法:在粗多糖浓缩液中加入等体积的一定浓度的氯仿-正丁醇溶液,混合振摇,离心除去沉淀,经透析、醇沉、洗涤、干燥,即得脱蛋白多糖。 三氯乙酸法:在粗多糖浓缩液中滴加一定量的三氯乙酸,剧烈搅拌20~30 min,离心除去沉淀,经透析、醇沉、洗涤、干燥,即得脱蛋白多糖。 hcl法:用hcl调节粗多糖浓缩液至ph=3,10~20℃静置过夜,离心除去沉淀液,再透析醇沉、洗涤、干燥,即得脱蛋白多糖。 正丁醇-三氯乙酸法:在粗多糖浓缩液中加入等体积的三氯乙酸-正丁醇试剂,振摇10 min,于分液漏斗中静置分层,收集下层的水溶液,经透析醇沉、洗涤、干燥,即得脱蛋白多糖。 2.5 板蓝根多糖的纯化将一定量的脱蛋白多糖,用蒸馏水溶解后上样,0.15 mol·l-1 nacl进行洗脱,流速控制在0.3 ml·min-1,洗脱液由分布收集器进行收集,苯酚-硫酸法跟踪检测,分别合并出峰的流出液,减压浓缩至一定体积,醇沉、过滤、干燥,即得精制多糖。 2.6 纯度鉴定将sephadex g-100装柱,用nacl平衡1 d。上样,nacl洗脱,按3 ml体积部分收集,用苯酚-硫酸法跟踪检测。配制一定浓度的板蓝根多糖溶液,以二次重蒸水为空白, tu-1800pc紫外分光光度计于190~800 nm的范围进行扫描。 3 结果 3.1 液料比对多糖得率的影响固定提取温度为90℃,提取时间为7 h,醇沉比4∶1,醇沉时间24 h, 称取一定量板蓝根分别在5∶1,10∶1,20∶1,30∶1,40∶1条件下提取。结果见图1。 由图1可以看出,随着液料比的增大,多糖得率呈上升趋势,当液料比达到25∶1,多糖得率变化不大。如果水用量过多, 不利于以后的浓缩分离。因此, 选择液料比在25∶1左右。 3.2 提取温度对多糖得率的影响按照液料比25∶1,提取时间7h,醇沉比4∶1,醇沉时间24 h, 称取一定量板蓝根分别在60,70,80℃,90,95,100℃温度下提取。结果见图2。 由图2可以看出,提取温度从60℃升高到90℃时,多糖的得率迅速增加,超过90℃则多糖的得率变化平缓,而温度达到95℃之后多糖的得率反而有所下降。若温度过低,溶剂的渗透能力和溶解能力差,多糖不能有效溶出;温度过高虽对细胞的破坏作用增大,有利于多糖的浸出,但是会导致多糖裂解,使得多糖得率降低。所以, 提取温度选择80~95℃时效果较好。 3.3 提取时间对多糖得率的影响固定液料比25∶1,提取温度为90℃,醇沉比为4∶1,醇沉时间为24 h, 取一定量板蓝根分别在5,6,7,8,9 h下提取。结果见图3。随着提取时间的延长,多糖的得率逐渐增加,到7 h后多糖得率增加缓慢。故提取时间选择6~8 h时效果较好。 3.4 醇液比对多糖得率的影响由图4可以看出,随着乙醇与多糖浓缩液比例的增加,多糖得率呈增加趋势,当醇液比达到4∶1后,多糖得率增加不明显。因此,醇液比选择4∶1~5∶1时效果较好。 3.5 醇沉时间对多糖得率的影响由图5可以看出,随着醇沉时间的延长,多糖得率逐渐增加, 24 h后多糖得率降低,但是醇沉时间对多糖得率影响不大。因此, 醇沉时间选择16~24 h之间。 3.6 正交实验在单因素实验的基础上,确定液料比、提取时间和提取温度作为实验因素,设计3因素3水平的l9(34)正交表,以多糖得率为指标对各因素进行评价和选择,见表1,正交实验结果见表2。表1 因素水平(略) 从表2可以看出,影响板蓝根多糖得率因素的顺序为:液料比 提取温度 提取时间,最优工艺组合为a3b2c1,故最佳提取条件为液料水比为30∶1,提取温度为90℃,提取时间为6 h。表2 正交实验(略) 3.7 验证实验按照板蓝根多糖提取的最佳条件: 液料比30∶1,提取温度90℃,提取时间6h,醇沉比例4∶1,醇沉时间24 h进行验证实验,板蓝根多糖的得率为25.63%,多糖含量为76.42%。 3.8 板蓝根多糖的纯化 3.8.1 脱蛋白方法的选择为选取最优的脱蛋白方法,以多糖含量和a280吸光值作为指标, 分别采用sevage法、三氯乙酸法、hcl法、正丁醇-三氯乙酸法4种方法进行比较。结果见表3。正丁醇-三氯乙酸法的a280吸光值最小,多糖含量最高,除蛋白效果较好,但是多糖得率较低,;三氯乙酸法的多糖得率较高,多糖含量达到91.46%,a280吸光值为0.106,除蛋白效果也较好。综合各方面因素, 本实验选用三氯乙酸法去除板蓝根多糖的蛋白质。表3 4种脱蛋白方法的比较(略) 3.8.2 葡聚糖凝胶(sephadex g-100)柱层析纯化分离 板蓝根多糖sephadex g-100柱层析纯化分离的洗脱曲线如图6。出现4个洗脱峰, 收集其中含量最高所对应的5~7号管, 透析, 浓缩, 加入3倍体积95%乙醇, 离心分离, 冷冻干燥, 得到板蓝根多糖。 3.9 纯度鉴定对sephadex g-100层析柱上纯化分离得到的5~7管的板蓝根多糖组分在190~ 800 nm范围进行扫描,结果见7~8。在260 nm和280 nm处无核酸和蛋白质的特征吸收峰,说明产品中不含核酸和蛋白质。经sephadex g-100柱层析洗脱,所得的峰形状为对称的单一峰,表明纯化后的板蓝根多糖为分子大小均一的单一组分多糖。 4 结 论 利用水煮醇沉法从板蓝根中提取水溶性多糖, 通过单因素实验和正交实验对板蓝根多糖的提取工艺进行优化, 确定的最佳提取条件为: 液料比30∶1,提取温度90℃,提取时间6 h,板蓝根粗多糖的得率为25.63%,多糖含量达到76.42%。 对脱蛋白方法进行了优化, 采用三氯乙酸法去蛋白的多糖得率43.87%, 多糖含量91.46%, 脱蛋白效果好。 利用葡聚糖凝胶sephadex g-100柱层析对板蓝根粗多糖进行纯化分离, 收集主峰。纯化后的板蓝根多糖为单一组分多糖, 不含核酸和蛋白质。这为下一步对板蓝根多糖的分离纯化和结构的分析奠定了基础。 化工工艺论文:含羞草中总黄酮提取纯化工艺研究 作者:乔文涛,张静,俞凌雁,马婷婷,袁珂 【摘要】 目的研究提取纯化含羞草中总黄酮的最佳工艺条件。方法以芦丁为对照,含羞草总黄酮得率为考察指标,通过正交实验法优选超声提取总黄酮的最佳工艺。在此基础上,采用真空薄膜浓缩,超声脱色,大孔吸附树脂diaion hp-20吸附分离纯化含羞草总黄酮提取物。结果最佳提取工艺为用10倍量的80%乙醇为溶剂超声提取3次,10 min/次。最佳分离纯化工艺为:采用大孔吸附树脂diaion hp-20进行分离富集,以不同浓度的乙醇进行梯度洗脱,洗脱流速为5 ml/min,收集40%~60%乙醇洗脱部位并减压浓缩得总黄酮提取物,总黄酮的含量达到76%。结论优化了含羞草中总黄酮的提取纯化方法,为含羞草资源的综合利用和产业化开发提供了 参考 。 【关键词】 含羞草 总黄酮 提取 纯化 含羞草为豆科含羞草属植物含羞草mimosa pudica的全草[1],又名知羞草、怕羞草、喝乎草、刺含羞草等。主要分布在我国华东、华南、西南等地的山坡丛林、湿地、路旁,具有清热利尿、化痰止咳、安神止痛、凉血止血之功效,临床多用于急性肝炎、神经衰弱、失眠、肺结核咳血、血尿、结膜炎、跌打损伤、带状疱疹等症[2]。含羞草中含有大量对人体有益的活性物质,包括黄酮类、酚类、生物活性多糖、氨基酸类、有机酸类和其它微量元素。其中的黄酮类化合物具有显著的生理活性[3~5],如抗脂质过氧化、抗衰老、清除自由基、抗肿瘤,降低血脂、抗菌抑菌、增强免疫力等作用。本文通过正交实验考察了超声提取含羞草总黄酮的工艺,同时采用大孔吸附树脂进行吸附分离,并结合真空薄膜浓缩、超声脱色等方法对含羞草提取物进行分离与纯化,以期为 工业 化生产提供参考依据。 1 仪器与材料 1.1 仪器uv-2102pcs紫外可见分光光度计(上海龙尼柯仪器有限公司);kq-250b超声波提取器(昆山市超声仪器有限公司);njl07-3型实验专用微波炉(南京杰全微波设备有限公司,额定功率800w);millipore simplicity型超纯水器(美国millipore公司);re-52a旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);真空薄膜浓缩装置[6](自装);101-1型电热恒温干燥箱;微量分析天平(eettler ae 240瑞士),微孔滤膜(上海医药工业研究院);芦丁对照品( 中国 药品生物制品鉴定所提供)。 1.2 材料与试剂 含羞草于2003-05采自海南三亚,由海南大学植物学教授黄世满鉴定为豆科含羞草属植物含羞草的全植株;所用试剂均为分析纯。 2 方法与结果 2.1 标准曲线的绘制 准确称取干燥恒重的芦丁对照品12.8 mg,加60%乙醇(体积分数,下同)溶解并定容置100 ml的量瓶中,摇匀得质量浓度为0.128 g/l的对照品溶液。分别取上述芦丁标准溶液0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0 ml于6只10 ml量瓶中,用60%乙醇补充至5 ml,各加入0.3 ml 5%亚硝酸钠,摇匀,放置5 min后各加入10%硝酸铝0.3 ml,摇匀。5 min后再加入1 mol/ml的氢氧化钠溶液4 ml,混匀,用60%乙醇稀释至刻度。10 min后于510 nm处测吸光度,试剂为空白参比,以芦丁质量浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线,用最小二乘法进行线行回归,得芦丁含量与吸光度之间的回归方程:a=9.049 1c+0.006 4, r=0.999 7。 2.2 不同溶剂提取所得提取物得率及总黄酮得率的比较 2.2.1 不同溶剂提取所得提取物的得率比较 称取粉碎并过60目筛后的含羞草原料4份,每份20 g,分别选用50%的乙醇、80%的乙醇、甲醇、70%的丙酮4种不同的溶剂进行索氏提取,溶剂用量均为200 ml,提取时间为5 h。分别将提取液浓缩至稠膏状移入烘箱中烘干至恒重。称重, 计算 得率。结果见表1。表1 不同溶剂提取所得提取物及得率的比较(略) 2.2.2 不同溶剂提取所得总黄酮的得率比较 分别吸取一定量由不同溶剂提取所制得的含羞草提取液于10 ml量瓶中,添加60%乙醇溶液使体积约为5 ml,按照上述绘制芦丁标准曲线的方法,依次加入0.3 ml 5%亚硝酸钠、0.3 ml 10%硝酸铝、4 ml 1 mol/ml的氢氧化钠溶液,混匀,用60%乙醇稀释至刻度。静置20 min后用紫外可见分光光度计法测定不同溶剂提取所得提取液的吸光度,重复3次测定,并根据标准曲线换算出总黄酮的得率,计算平均含量及rsd。结果见表2。表2 不同溶剂提取所得提取物中总黄酮的得率比较(略) 由表1可以看出,由4种不同的溶剂进行索氏提取,以70%丙酮进行提取所得提取物的得率为最高;由表2可以看出,以80%乙醇为溶剂进行提取,所得提取物中总黄酮得率相对最高。虽然以70%丙酮提取得率最高且总黄酮的得率与用80%乙醇提取相当,但考虑到乙醇与丙酮相比,具有无毒安全,廉价易得的优点,故提取溶剂选用80%乙醇。 2.3 超声提取工艺的优选 2.3.1 样品溶液的制备与测定分别精密称定干燥并过60目筛的含羞草粗粉9份,每份20.00 g,以80%乙醇为溶剂,按正交实验表中所选取的因素水平分别进行超声提取。分别吸取一定量含羞草超声提取液于10 ml 量瓶中,添加80 %乙醇溶液使体积约为5 ml,按照上述绘制芦丁标准曲线的方法,依次加入亚硝酸钠、硝酸铝和氢氧化钠溶液,混匀,用80%乙醇稀释至刻度。静置20 min后测定吸光度, 计算 样品中总黄酮的含量。 2.3.2 正交设计通过正交实验,以芦丁的含量为考察指标,通过紫外法对超声提取方法进行正交实验,以优选出最佳提取工艺。选用l9(34)正交方案,以超声时间、超声次数及溶剂用量3个因素,每个因素3个水平设计实验方案。结果见表3~4。表3 考察因素与水平(略)表4 正交实验设计及实验数据(略) 2.3.3 超声提取最佳工艺 从表4中的直观分析可以明显看出提取的最佳组合为a1b3c3,即用10倍量的80%乙醇为溶剂超声提取3次,10 min/次。 2.4 分离纯化工艺优选大孔吸附树脂diaion hp-20特别适合对黄酮苷类化合物的富集分离,因此本实验采用大孔吸附树脂diaion hp-20对含羞草黄酮粗提物进行分离纯化。具体操作为:取药材1 kg,干燥后粉碎过60目筛,按照以上最佳工艺进行超声提取,得到的粗提物经真空薄膜浓缩至体积减半,加2%活性碳室温超声脱色2次,20 min/次。抽滤,除去滤渣后继续真空薄膜浓缩至无醇味,得提取物。用大孔吸附树脂diaion hp-20进行湿法装柱(色谱柱:6 cm×80 cm,柱体积:450 ml),以水、20%乙醇、40%乙醇、60%乙醇、80%乙醇、乙醇溶剂系统进行梯度洗脱,控制洗脱流速为5 ml/min。分别收集不同浓度的乙醇洗脱液。将各部分洗脱液进行真空薄膜浓缩、后转移至旋转蒸发仪中真空浓缩至干燥粉末,计算得率。同时按照上述的紫外法检测总黄酮的含量。结果见表5。表5 大孔吸附树脂分离纯化实验结果(略) 由表5可看出,用中等浓度40%乙醇洗脱效果较好,总提取物得率达到43.48%,总黄酮含量可达到87.38%;从洗脱情况看,总黄酮主要集中在40%~60%乙醇洗脱部位,水洗脱部位经理化检测发现除含少量的黄酮外,还含有较多的多糖等大极性化合物,可将这部分弃去,而20%乙醇、80%乙醇及乙醇洗脱部位相比之下则含少量的黄酮类成分。因此,按照以上方法对含羞草总黄酮粗提物进行分离富集与纯化,收集各洗脱部位,将40%~60%乙醇洗脱部位合并,进行真空薄膜浓缩后即可得到总黄酮提取物,经紫外测定总黄酮的含量达到76%。 2.5 最佳提取纯化工艺 由实验得到最佳提取纯化含羞草总黄酮的工艺:新鲜含羞草干燥后粉碎过60目筛室温超声提取提取液真空薄膜浓缩至体积减半浓缩液加2%活性炭室温超声波脱色2次抽滤除去滤渣脱色液继续真空薄膜浓缩至无醇味上大孔树脂diaion hp-20柱用水及乙醇混合溶剂梯度洗脱分别收集洗脱液将40%~60%乙醇洗脱液合并减压浓缩至干干浸膏样品检测含量成品。 3 讨论 本实验选用芦丁作为对照品,因为芦丁是黄酮化合物中比较有代表性的一种,其b环的3,4-邻二酚羟基部位发生紫外吸收,可以通过测定芦丁对照品的吸收度,从而求算供试品中总黄酮的含量。这是总黄酮含量测定实验中比较经典的方法。 通过实验证明,提取含羞草中总黄酮的最佳工艺为用10倍量的80%乙醇为溶剂超声提取3次,10 min/次。 本实验采用大孔吸附树脂diaion hp-20分离含羞草中的黄酮类成分,选择不同浓度的乙醇溶液进行洗脱,得出40%乙醇溶液洗脱效果较好,总分离物得率达到43.48%,总黄酮含量达到87.38%。另外水洗脱部位得率较高,含少量黄酮,还含有较多的大极性化合物。在用大孔吸附树脂分离含羞草总黄酮时,可先用水洗脱,除去大量的大极性化合物,减少影响,再用40%乙醇进行洗脱。 现代 药理研究表明,黄酮类化合物在心血管系统、内分泌系统和抗肿瘤方面具有明显的药理作用。含羞草总黄酮的药理活性未见深入研究。本文利用大孔吸附树脂分离纯化含羞草总黄酮,为进一步研究含羞草总黄酮的药理活性,更好地开发利用含羞草资源奠定了基础。 化工工艺论文:高职应用化工技术专业化工工艺类课程改革探索 应用化工技术专业化工工艺类课程体系主要包括有机化工工艺、无机化工工艺、精细化工工艺三大部分。无机化工工艺涉及氨、硫酸、磷酸、纯碱、烧碱等无机产品的生产工艺:有机化工工艺涵盖了烃类、c1—c4系列(甲醇、乙酸、丙烯腈、芳烃等)等有机产品的生产工艺:精细化工工艺则主要介绍染料、涂料、胶黏剂、颜料、表面活性剂等精细化学品的生产工艺。 一、课程现状 目前多数高职化工工艺类课程的授课方式以教师的理论讲授为主,学生被动接受,对知识的感性认识不足;教材内容组织结构固定,不能体现地方化工企业工艺岗位群的知识需求,无法与地方化工企业主打产品的工艺形成良好对接:课程评价方法多以终结性的理论考试为主,考完就忘,谈不上对知识的理解运用。对此,为更好地贯彻“以服务为宗旨,以就业为导向,走产学结合的发展之路”的高职办学指导思想,形成能力本位的课程模式,笔者认为有必要对高职应用化工技术专业化工工艺类课程体系进行改革。 二、课程改革的思路 l.精选内容,整合课程,自编教材 本着高职教学“以应用为目的,必需够用为度,加强针对性实用性”的方针,建议将三门课程的传统内容进行整合,形成一门新的综合性化工工艺类课程,自编授课教材, 课程内容的选取以适应行业企业的需求为原则,.注重与学生职业能力的良好对接。具体实施上:①对院校周边各化工企业进行调研,广泛听取企业或行业专家的意见。②大量收集毕业生的就业反馈信息,明确化工工艺岗位群的知识需求。③最终以区域经济发展和学生就业为导向,确定有机、无机、精细三种工艺内容的比例。教材中可适当加入企业文化、企业工艺技术发展过程等内容的介绍,为学生提供就业面试信息的同时,兼顾学生职业道德和人文素质的培养。 2.完善校内外实习实训基地建设,增大实践教学比例 应用化工技术是典型的工科专业,就业岗位对实践技能的要求远远超过理论知识,化工工艺作为专业核心课程,是培养和锻炼学生实际动手能力的重要平台。因此,必须有完善配套的校内校外实习实训基地进行实践教学,尽可能地实现工艺生产过程的再现,让学生接触实际的生产工艺流程。基于化工行业的特殊性,在校内建设真实的工艺生产流程是不实际的,所以校内实训基地的建设可以单元操作模拟、仿真实验室为主,最重要地还是要多发展校企合作企业,与企业密切接触,大力发展“厂中校”,加大现场教学的力度。 3.改革教学方法与手段,实现“项目引导,教、学、做一体化” 教学方法上,课程整合后应由理论向实践逐步倾斜,注重专业技能的培养,使教学方法和模式更加符合技术应用型人才的培养目标。可综合采用动画演示、视频播放、仿真教学、现场教学等多种方式。如一些危险性较大的生产工艺,可采用视频播放和仿真教学的方式;其它工艺过程,在客观条件允许的情况下,尽可能地采用现场教学模式,以增强授课内容的直观性。具体教学实施过程,可将同一产品的生产工艺作为一个项目,充分利用校内外实习实训资源,理论教学与实践教学同步进行,或在完成理论教学之后,立即进行相关的实验或实训,理论与实践穿插进行。学生根据自己的就业倾向,可重点选修某些工艺项目,提高学习和就业针对性。 4.优化教师资源配置,提高授课效率 在教学团队的组成上,做到专兼职教师合理搭配。一方面充分发挥专职教师课堂理论教学的优势;另一方面,充分利用企业兼职教师丰富的实践工作经验,配合课程的现场教学。 5.建立合理有效的学生考核体系 新的课程体系、教学内容、实施手段必须有新的考核方式与之匹配。应改革传统的期中、期末考试制度,建立理论考试和实践动手相结合的学生评价体系。应重视学生的学习过程,在保留一定比例理论考试的基础上,引入实地流程讲解、流程设计分析、小论文、仿真操作等考核方式,将实践技能的学习与考核和谐统一。 三、课程改革的意义 通过对三门工艺课程的整合,削枝强干,提高了教学内容的实用性和针对性,学生学习目标更加明确。自编的综合性工艺教材,便于体现工艺类知识的整体性和联系性,启发学生对比认识不同工艺的特点,形成合理、互通的知识结构和认知结构。 “知识+技能”的全方位考核方式可弥补部分学生理论基础较差的现状,增加其学习的信心和动力。 校内外实践基地的建设,将理论教学、仿真训练、现场参观、实际操作融为一体,实现了“教、学、做一体化”的教学模式。理论知识和实践技能有机结合,增强了学生对生产工艺流程的感性认识,加深了对知识的理解,学习效率和教学效果大大提高。教师在组织和实施现场教学的过程中,有机会参与企业的各项生产经营活动,一方面提高实践能力,重构教学能力,提高双师素质:另一方面更加了解现代企业需要怎样的技术人才,使教学更加具有目的性、实用性。 课程体系的改革,使学校与企业的联系更加紧密。企业在为学校提供实习实训基地的过程中,可与学校签订“订单式教育”协议,共同参与选拔学生、组织教学、考核上岗等一系列教育教学活动,围绕企业生产实际需要进行有效的量体裁衣,满足企业发展对专门人才的需求,节约新员工人职培训的时间和成本。学校在此过程中,有利于找准自身在当地经济社会发展中的地位和作用,提高高职院校的社会服务能力,增强职业教育的生命力。最终实现行业企业与高职院校相互促进,区域经济与高职教育和谐发展。 化工工艺类课程作为应用化工技术专业的核心课程,其课程体系和内容的改革,是提高该专业人才培养质量的重要手段,是实现高职教育产学结合人才培养模式的关键,势在必行。 化工工艺论文:化学工程中化工生产的工艺解析 化学工程中化工生产的工艺解析 1 引言 化学生产工艺是化学生产过程中一直处于开发状态的技术,化工工艺的开发与发展在近年来更加火热,主要原因在于化工生产常常造成一定范围内的污染。随着人们对环保理念的关注,化工生产的工艺受到了挑战。以往化工厂的污染问题一直得不到彻底的解决,污水化学残留物的排放,给人们的生活带来了很大的影响。化学生产造成污染,从很大程度上是其生产工艺存在问题。因此,为了解决其污染问题,并在一定程度上提高其生产效率,重点就在于改善其化学生产工艺。 2 我国化工生产的现状分析 我国工业的几大主体:机械工业、煤矿工业以及化学工业。化学工业之所谓成为工业的重要组成部分,其重要因素在于化工生产能够在很大程度上满足人们生产与生活的需要,从而推动了我国的工业以及农业的迅猛发展。化学肥料是目前我国农业农作物的主要肥料,在很大程度上维持着我国农业的发展与稳定。然而,由于化学生产过程中必然会产生化学废物,造成一定范围内的污染,尤其是排放的废水以及废渣,成为了自然中的主要污染源。从目前我国的化工厂的化工生产分析,总体上处于一种以牺牲能源以及环境为基础的化工生产。具体分析如下: 化工生产的效率不高;我国工业发展存在一个共同的弊端,主要在于其生产的效率不高。在化学反应过程中,主要由于生产环境以及生产设备的不过关。例如在进行化学肥料的生产过程中,反应器皿往往无法达到反应温度。从而使反应不充分,造成废气以及废物的产生。不仅如此,反应不充分,造成的最大问题在于反应后生产的化学产品合格率太低,无法满足人们的生产以及生活的需要。最为严重的是,不充分的化工生产,造成巨大的能源与资源的浪费,从而大大降低了化工生产效率。 化工生产造成自然环境污染严重;化工生产是目前我国主要自然污染的源头之一,尤其是重金属的生产与化学反应。在化工场附近的废水检测中的结果显示,废水中的重金属严重超标,造成水源的污染,从而影响土质,造成自然环境的失衡。此外,对于化工生产过程中造成的废水与废物,化工厂为了节约成本等原因,而采用直接排放的方式,将污水以及废物直接排放到自然中,造成了大范围的污染。 化学工程中,连续的化工生产环节不连贯,造成整个工程的连续性不佳,工程的进度容易受到影响,尤其是当整个生产环节出现脱节的时候,就会对化学工程造成很大的影响。而化工生产环节中,出现的影响,其主要原因也在于生产工艺的不合格。 综上所述,目前我国化工生产的主要现状为生产效率不高,防污染环节不重视,没有专门的污染处理系统以及化工生产的不完善等。这些问题,一起阻碍了我国化学工业的发展。 3 我国化工生产工艺解析 从上文中,对于我国目前的化工生产过程中,存在着主要的问题就在于我国的化工生产工艺还不是非常完善。针对这些存在的问题,化学的生产工艺需要有哪些改进呢?在化工生产过程中,采取哪些最新的化学生产工艺能够降低化学生产所产生的污染呢? 首先,化学生产过程中,提高反应条件以及反应环境。反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到高效生产,提高生产效率,减少废料的产生,反应条件是最为关键的因素。因此,提高化工生产效率的最为关键的因素就在于加强化学生产过程中的反应条件。催化剂以及反应所需条件一定要达到所需标准,才能保证在化工生产过程中,高效生产,并减少废物的产生。其中,废物包括废水、废气以及废渣。保证这些废物不直接排放到自然环境中,就能保证化工生产的相对环保。 其次,化工生产过程中,并非只是提高产品生产的环境,更应该能够提供废物处理的程序以及治理系统。目前,我国规定,有毒物质以及重金属是绝对不允许直接排放到自然环境中的。此外,还包括我们经常看到的废气,这些都应该经过适当处理后才能进行排放。废水的排放一般要采用化学综合的化工工艺。其原理很简单,主要是通过化学反应中最基本的原理,将废水中的重金属通过沉淀的方式,使其沉淀,从而减轻其危害性。此外,废气的处理应该在排气的中部以及顶部,都设置一出废气处理系统,这些装置可以将废气中的有毒气体以及废气中的粉尘过滤,从而保证排放到空气中的气体符合国家要求的标准。 最后,真正从化学工程中的化工生产工艺技术入手,工艺技术是指从不同的反应原理以及反应条件进行分析与探讨。例如制造氧气的方式就有很多种,那么哪种方式才是最为简单、效率高并且更适合化工生产呢?当然,在不同的环境下,对于生产的原料以及方式都是可以随机改变的,并能通过改变来进行适应性生产,从而提高化学生产的效率,并实现高效以及绿色生产。 总之,化工生产工艺的提高,应该从当前的现状分析,找出生产环节中的弊端吗,从而大力发展化工工艺。 4 结语 以上分析主要探究化学工程中,化工生产的工艺问题。化工生产在环保以及节能减排等多个主流理念的影响下,开始不得不提高其生产工艺。传统的生产工艺以牺牲自然环境为代价,生产大量的化工产品。虽然这些化工产品对于我国农业以及整个工业的发展都起到了非常重要的作用,但是合理生产、绿色生产才是工业发展的基础。化工生产的工艺亟待提高,因此出现最新的化工生产技术以化工生产工艺,旨在能够在提高生产效率的同时,并能满足节能减排以及环保的要求。如果生产工艺无法真正实现环保与节能减排,那么也可以开发化工后期的环保处理工艺。总之,最大限度提高化工生产工艺,从根本上解决化工生产中的问题,实现合理化生产。 化工工艺论文:关于化工污水工艺处理流程的实验与分析 摘 要:利用气浮-水解酸化-sbr组合的工艺去处理含有8000mg/l的ss与5000mg/l的codcr的高浓度的废水,完全可以有效地除去ss、n、codcr和p。出水的指标完全符合《中华人民共和国污水综合排放标准》的二级排放标准,它还有着剩余污泥少比较少,耗费成本比较低等特点,本文根据实际工程案例用大量的数据分析和探讨了采用气浮-水解酸化-ubf-sbr工艺处理硫酸卷曲霉素生产废水的有效性。 关键词:水解酸化 抗生素废水 序批式活性污泥系统(sbr) 抗生素的工业产生的废水它的最大特点就是污染物浓度高、残留的抗生素大都具有很强的生物毒性,加上它的色度大、组成成分比较复杂,很多年以来一直困扰着工业废水处理行业,它属于典型的难以处理的污水类型。本文总结了北京万邦达环保技术股份有限公司在一些重大污水处理工艺中的具体案例,采用气浮-水解酸化-ubf-sbr工艺处理高浓度抗生素废水,分析了在不同的工艺处理条件下的处理效果。 1 工艺流程 在工艺流程中为了确保生物处理环节的有效性,再加上工业污水的水质复杂不均以及ph值变化过大,所以在工艺设置上,多采取中和调节-沉淀-气浮预处理的工艺流程来降低ss浓度和调节ph值的大小。通常还根据工业废水的污染物杂质的浓度过高,导致了可生化性逐渐降低的趋势,我们选择了水解酸化的工艺流程以便有效地提高废污水的可生化性,为提高后继的处理环节中污染物的除去率目的。 2 工艺选择 2.1 气浮药剂用量 经过一些学者的实验和研究,目前已经出现了很多种的气浮药剂,据试验的数据显示,这些药剂处理高浓度的抗生素工业废水的能力都得到了很高的ss与codcr去除率,国内的有些学者才用分散型水介质阳离子pam处理ss浓度68500mg/l,codcr浓度50000mg/l硫酸庆大霉素制药厂所产生的废水,ss与codcr的去除率分别高达到98.7%和75.9%。与它不同的是本工艺流程处理中对气浮药剂的选用是采用聚合氯化铝和阳离子型的pam。聚合氯化铝配制浓度为1%,pam配制的浓度为0.03%,将配置好的聚合氯化铝分别加入浓度200mg/kg, 150mg/kg,100mg/kg,把pam分别加入浓度为10mg/kg,5mg/kg,3mg/kg,然后进行气浮药剂的实验,测定出、进水中ss和codcr浓度。 2.2 水解酸化 水解酸化工艺流程主要是通过对控制污水的酸度、停留时间将厌氧消化反应控制在酸化和水解阶段。它是利用产甲烷菌与产酸菌的世代周期、ph值以及生存环境等条件的不同,经过水解酸化的不断处理,流出的工业污水中那些较为难以分解的一些大分子就会逐渐降解为一些比较容易分解的小分子颗粒,从而确保了抗生素生化毒性的降低,保证了废水的可生化性提高的可能。本文阐述的水解酸化的工艺流程中设置了2个5m×5.3m×5.3m的反应器,他们的有效容积达到120m2;每一个反应器底部3.4m~1.5m处设有xy型弹性的药剂填料层,填料占空间占整个反应器容积的40%左右,当水解酸化的反应器里面布设了填料,既可以通过挂膜的方法,进行废水的上流过程中所产生的水解酸化程度的不断提高;同时还可以阻留和过滤细小的轻质杂质污泥,从而大大降低了出水cod浓度、ss以及污泥的流失率。然后通过2台抽水泵的运行,不断地向2个反应器中注水,让气浮后的工业废水能够在水解酸化的反应器中长时间的停留,停留最佳时间为分别为26h、13h、6.5h。然后在测定出、进水中的nh3-n、bod5、codcr浓度以及出水中的所有的有机挥发酸(vfa)的浓度。 2.3 sbr负荷 sbr工艺流程具有厌氧与好氧两个过程不断交替进行,它的优点是耐冲击负荷性能强、脱氮除磷处理效率高、各工序可根据水量、水质灵活调整,无须二沉池、占地省、工艺流程简单、造价低等特点。它主要是用于那些间歇排放以及小流量污水处理工程。高浓度的抗生物废水通常都是采用好氧-厌氧等多种方法进行联合处理,好氧性反应器的主要作用就是进一步地处理那些在厌氧环节中出水,使其能够达标排放标准。本工艺流程中对sbr采用了2个5.2m×6.3m×5.4m的反应器,他们中最大的有效容积为125m3;污泥的浓度高达2000mg/l;排出比为35%。排水1h,沉淀1h,进水1h,通过不断地加入自来水或调节池的储水,就可以调节进水cod浓度分别为1500mg/l,1000mg/l,通过调整操作的时间分别是8h,6h,4h,可以调整污泥负荷0.05kgbod/kgss·d~0.2 kgbod/kgss·d,测定在不同条件下出、进水的nh3-n、bod5、codcr浓度,以确定sbr对负荷的承受能力。 3 结论 运用气浮-水解酸化-sbr工艺处理硫酸卷曲霉素是切实可行的,不同负荷处理结果表明系统抗冲击性能较好。本工艺较适宜的运行条件为:气浮工艺pam浓度5mg/kg、聚合氯化铝浓度100mg/kg;水解酸化反应器废水停留时间13h;sbr反应器污泥负荷为0.14kgbod/kgss·d。在此参数下运行,出水水质能够达到cod 150mg/l、bod5 50 me,/l、nh3-n 20mg/l。 化工工艺论文:化学工程中化工生产工艺思考 摘要:这个世界是由不同种类的化学物质组成的,我们的衣食住行中处处都可见化学品的影子,我们依靠这些化学物质来使生活质量进步,从而带动社会继续发展。在化学生产的过程中,化学品的生产属于非常重要的环节,所以本文是从化学工程的角度出发,对化学生产中的工艺技术方面进行解析,对化学生产工艺未来的发展走向加以探讨。 关键词:工艺;化学工程;化工生产 在我们目前所接触的工业中,化工是非常重要的一个步骤,虽然不像航天事业那样惊喜动魄,也不如军事可以直接用来保家卫国,可是化工却能渗透到很多行业中,其中很多都是足以值得我们骄傲的行业,化工通过提供优良以及合适的材料,来促进社会发展和科技的进步,起到基石的作用。本文主要是以化工生产作为入手点,将生产化学物品的新工艺融入到化学工程里,以寻找到更加安全环保的方法为目的,以便研制出更多又好又新的材料。 1目前化工行业中所存在的问题 作为中间环节的化学生产工艺作用非常重要,直接关系到产品的纯度、原材料的利用率并要严格控制环保,确保无污染物排出,无论什么时候都要确保人民的生活环境质量,这也是衡量国家化工行业是否发达的一个重要的参考准则。我国在化工行业的发展起步有些晚,所以亟待解决的问题也相对比较多,最主要突出的就是环保方面的问题。 1.1目前我国的化工生产率比较低 世界各个国家的工业都在迅速发展着,所以存在的问题也就更加突出,我国目前的化工产业在产率方面与发达国家的差距比较大,而在化工生产时,对于压力以及温度的要求比较高,也就是说在生产过程中所使用的生产设备要非常达标才可能有较高的产率。举例来说,比如我们在生产肥料时,器皿温度是否达标是一项很关键的因素,而我国目前的反应器皿大多都无法达到理想的温度状态,温度不足会导致化肥在生产时反应进行的不够充分,导致废料产生过多,即对原材料是种浪费,也会污染环境。而更严重的事情是,由于生产时反应不充分,会直接导致产品合格率很低,无法达到生产所需要的条件,造成了能源以及资源方面的浪费,这直接导致目前化工产率较为底下的现状。 1.2化工厂的环保能力低下 在进行化工生产时,如果环保的能力较低,则会直接导致空气以及环境污染。这也是造成我国污染严重的罪魁祸首之一。像印刷、造纸、印染、重金属以及纺织业都属于污染环境较为严重的行业。这些行业的废水检测结果,一般都是重金属超标非常严重,对环境造成的危害不可估量,从而严重影响人们的衣食住行,也影响了我国的环境污染指数。这些重金属污染型废水的排放会严重影响我国人民饮水的质量以及土壤的质量,使得生态环境失调。 1.3不能使化工生产过程连续化 众所周知,连续性的生产过程无论在哪个行业都能极大地节省人力财力,同时又能最为充分地利用资源和能源。但我国的化工行业却存在化工生产过程连续性不好的问题。生产过程可能会因为连续性不佳而造成生产过程的中断,使得整个生产过程脱节,对化学品的成品质量造成极大的危害,并造成原料的浪费,这也是化工生产中最容易出现问题的环节。 2关于化工生产工艺的研究 我国工业是由化学工业、机械设计制造工业和煤矿工业组成的。而化学工业是其中最为重要的组成部分,因为化工工业与人民的生活密切相关。我们吃的粮食是有糖类等碳水化合物组成的,我们穿的衣服是有纤维或者尼龙等化学品制成的,我们用的工具更是由化工材料做成的。 2.1努力改善反应环境和条件 作为化学工程中的起始工作,反应环境和反应条件对化工生产过程的产率起着很大的作用。尤其是反应条件,它既关系着反应是否能顺利进行,又关系着化工生产过程产率的问题,反应条件好了,自然可以达到高效生产,减少废弃物的产出,提高原料产率。综合以上原因,为了能够达到高效生产我们最应该做的就是加强化工生产过程中的反应条件。催化剂能够有效地缩短反应时间,降低反应能垒,增加反应的速率。 2.2合理处理废弃物 在化学品的生产过程中,反应条件和反应环境固然重要,但废弃物的处理也很重要。我们国家是一个资源大国同时也是一个人口大国,使得人均资源占有率很有限,为了以后子孙后代的发展,我们不能走先污染后治理的道路,应该合理处理好废弃物。我国现行的法律规定,化工生产过程中产生的重金属和有毒污染物一定不能直接排放到江河湖泊中。另外,对有毒废气也要经过处理才能排放到大气中。被污染水质的排放应该严格采用化学原理对其进行化学处理,等到指标合格后,才能通过专用渠道,排放到自然环境中。比较简单的则是通过基本反映,利用沉淀的方式,将重金属离子转变为化合物沉淀下来,使其危害性降到最低。而废气则应该在排放装置的中部和顶端设置有效的废气处理系统,过滤掉有毒的粉尘和气体,之后再排放到空气中。 2.3优化化工生产的工艺技术 除了这些工艺以外,我们还要真正改善化工生产中的工艺,对化工反应的一系列的反应条件和反应原理进行研究。例如,乙烯的合成方式有很多种,可以裂解石油品也可以将乙醇脱水,还可以将长的碳链断裂成短的碳链。出现多种方式时,我们就需要研究哪种方式更为节省能源,哪种方式的原料来源更广,怎样的工艺流程设计能取得最大的经济效益以及最高的产率。不同的原料,所需要的化工原料和生产方式都是不一样的,我们需要针对不同的情况采取不同的工艺流程,使得这些流程能更好的适应工业化生产,来提高化工生产过程的有效性并且达到绿色环保高效的目的。 3结论 在化学工程中,化工生产是很重要的过程,只有保证在化学生产过程中的有效性,使化工生产的工艺达到设计的要求,同时也要提高生产设备水准,增加在生产过程中的利用率,提高产量。要将小的化工厂进行合并,组合成规模比较大、在处理污染方面更有能力的化工厂,同时也要提高化工生产工艺的水平,使工艺在进行过程中可以最大程度的连贯起来。 作者:吴艳鹏 化工工艺论文:化学工程中的化工生产工艺 摘要: 化学工程其实就是指一系列的化学生产活动,在现代的环保减排理念之下,化学工程的整个过程应该节能减排和低碳环保。也正是随着这些理念的出现,一系列新型的化学工艺以及加工生产技术逐渐走进化学工程当中。综合生产效益和生产效率的两个点,化工生产应该在环保化的基础之上促进高效化发展。将对化学工程中的化工生产工艺进行全面的分析。希望对相关技术人员有所启发。 关键词:化学工程;化工生产工艺;化工技术 目前,化学生产工艺在化学生产中的发展一直处于开发阶段,而化学工艺的研发在近几年却变得逐渐火热起来,其护腰原因还是因为化工生产在一定程度上对我们的自然环境造成了污染。随着节能环保和低碳生活理念的持续火热,人们对环境的关注度也越来越重,因此,化工生产就应该及时做出改变。在过去,化工生产的污染排放问题一直得不到科学合理的解决,化工废料污染的排放,给我们的生活环境造成了较大的污染。 1我国化工生产的现状 机械工业、煤矿工业和化学工业是我国三大工业主体。之所以化学工业能够成为三大工业中的一部分,其主要原因就是因为化学工业能够生产出大量我们生活所需的物件,能够最大限度的满足人们的生活需求,进而推动了我国农业和工业的进一步发展。肥料是支撑我国农业不断发展的基础要素,在很多程度上维持这我国的经济水平稳定。但是,在化学生产过重,势必会产生一定的化学废料并对周围环境造成一定范围的污染,尤其是化工企业所排放出来的“三废”。 1.1化工生产效率较低 我国三大工业存在一个相同的问题,那就是整体生产效率较低。而在化学工业这方面,其主要的原因就是因为生产环境较为恶劣,再加上化工生产设备存在质量问题。例如,在生产化学肥料时,反应器皿往往不能达到正常化学反应所需的温度,进而导致化学反应不充分,最终导致废气问题出现。另外,如果化学反应不充分,那么最终形成的化学产品合格率就比较低,难以满足人们生活的使用需求。 1.2对自然环境污染较为严重 化工生产可以说是我国目前最为严重的污染源之一,尤其是重金属和化学废料的污染。从化工厂附近的水源当中抽取检测发现,水中的污染物严重超标,进而导致水源受到污染,间接影响到周围的土质,导致范围内的环境出现失衡问题。另外,化工企业为了节约生产成本,违反国家的环保法律,直接将一些化工废料排入到自然环境当中,进而造成大范围严重的化工污染。而在化学反应过程中,化学生产的连续性较低,进而导致整个化学工程反应迟缓,工程的进度受到严重的影响,进而导致整个生产环节出现脱节现象,这就会导致化工生产受到较大的影响。而导致脱节问题出现的主要原因还是应该化工生产工艺不合格所导致的。简单来说,我国的化工生产主要存在生产效率低、企业环境保护意识差“、三废”处理不科学和化工生产技术低下等问题。也正是这些问题的存在,严重阻碍了我国化工生产的发展。 2降低我国化工生产污染的措施 从分析我国化工生产现状发现,我国的化工生产技术和环境还不是很完善,各个工作环节都还存在缺陷。而针对这些问题的特点,我们就应该对化工工艺进行改进,而从化工工艺角度来看,我们又应该从哪几个方面做起呢?笔者经过实践工作总结了解,要想降低化工生产中的污染问题就必须做好以下几点: 2.1优化反应环境,强化反应条件 反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到最高效的化工反应,提高生产效率,降低废料的出现量,反应条件就必须做到最好。所以,提升化工生产质量的关键点就在于提高化工生产中的反应条件。所使用的催化剂必须在一定反应时间之后才能够使用,进而保障生产过程中的高效性,降低化学废料的产出量。 2.2做好废料环保处理工作 目前,我国法律明文规定,化工生产中产生的重度污染物不能直接排放到自然环境当中。另外,还有我们常见的废气,这些化工生产废料都应该在经过处理之后才能够进行排放。化工生产废水的排放必须采用化学综合的方式来对其进行处理。其工作原理非常简单,就是通过化学反应的原理,将废水中的重金属物质通过沉淀的方式过滤出来,进而降低废水的污染度。 2.3从化工生产技术入手 只有从化工生产技术入手,才能够从化工生产根本上解决环境污染问题。例如,生产氧气的方式有很多,那么哪一种生产方式才是最有效和最环保的呢?因此,我们应该针对生产环境的不同,选择科学的生产方式,对于原料的选择更是应该灵活应对。 3结论 化工生产中的工艺问题还有待进一步的研究,更多的技术点还有待进一步的强化,自然和化工生产之间的平衡点我们还未找到,因此,则应该更加努力的加强研究,对传统化工工艺进行优化。 作者:罗泽鹏 刘森 都颖 刘思乐 单位:沈阳化工大学科亚学院化学工程系 化工工艺论文:石化工业节能工艺技术发展分析 0引言 石化工业在我国所有重工业行业中,是能耗较高的行业,近年来,随着化工领域内节能技术的不断发展,化工行业的能耗已经开始逐渐降低,呈现出一个良好的发展势头。但是当前整体的能耗降低水平与发达国家相比还存在一定的差距,我国化工产业技能技术的改进与发展还有不小的空间。 1石化工业节能工艺技术 石化工业节能工艺技术是当前石化工业企业转型升级的重要途径。很多的石化工业企业都在致力于对节能工艺技术的研究与开发,通过一系列新型节能技术的投入使用,大大的降低了成本的同时,也降低了能耗,实现了双赢。目前我国石化工业节能工艺技术处于不断升发展阶段,但是在节能技术领域的探究还无法与发达国家相比,因此还需要很长的一段发展时间。2015年作为“十二五”规划的最后一年,也是“十三五”规划最关键一年。目前石油和化学工业规划院开展了《石油和化工行业“十三五”规划前期研究》。研究提出,未来化工行业要以化工新能源、新材料等为主要发展方向,着力提升产业的国际竞争力和可持续发展能力。所以说,总体上还是朝着节能工艺的方向在发展。随着数据化、智能化的不断推进,也必将影响到化工工业,传统的化工生产制造方式将发生颠覆性变化,从技术到市场各个领域都将发生一定的变革。 2石化工业节能工艺技术发展进展 化工工业技能技术通过上面的阐述,我们已经了解到当前化工行业的大致情况。下面笔者将举例阐述石化工业节能工艺技术的发展。 1)环氧氯丙烷新技术。来自于齐鲁石化公司氯碱厂所研发的环氧氯丙烷高温氯化法环化新技术,这一项技术在工业应用中取得了一定的成功,已经通过了中石化集团的技术检定,该项技术相关的设备装置优化了操作,同时提升了环化反应收率,污染以及能耗都得到大大的降低,该项技术曾引进日本的生产技术,同时结合其它国家的技术,通过多年的不断研究与实验,对原有的技术设备进行升级改造,使得技术指标得到一定程度上的改善,为化工工业做出了一定的贡献。 2)聚丙烯新技术的改进与发展。由山东东明恒昌化工有限公司自主研发的真空回收和低温精馏丙烯回收工艺技术,达到了国内领先水平。该项技术经过一定的改造与升级后,大大降低了聚丙烯的生产成本,并且提高了设备的安全系数,降低的污染与能耗,除此之外,操作便捷也是其一大优势,综合起来让这一技术成为集合环保效益与经济效益为一体的优势技术。 3)无动力氨回收技术。在化工生产过程中,合成氨的节能降耗是很多企业所关心的问题,中科院理化技术研究所利用深冷原理开发出了这套技术,其最大的特色就是不需要额外动力合成氨,该项技术目前已经在一些企业中得到了推广与使用。这是中科院理化研究所经过多年研究出的成果,他们进行了大量的实验与调研,不断的尝试,最后总结出不少技术经验。这项技术投入使用,适合合成氨企业的合成氨回收效率得到提高,降低了成本,每年至少多出几百万的经济效益。 4)新型合成氨新型催化剂的研究推进。合成氨工业企业除了面临上面所提到的回收问题,还有很多其它方面的问题,例如对于高效氨合成催化剂的开发与应用问题,就是当前合成氨企业技能减排的一个大的方向。由浙江工业大学等研制出的新型氨合成催化剂Amo-max-10型氧化型等催化剂,投入使用后,取得了良好的反响,被广泛的运用在国内很多的合成氨企业。 5)异丙醇胺制备新技术。这项技术目前有南京宝淳化工有限公司自主研发的技术,对提高我国烷醇胺生产工艺水平和质量的提高有着重要的意义。并且在生产过程中有着较为显著的节能节水效果,也降低了能耗,作为一项节能环保的新技术帮助企业提高了生产效益。从以上阐述我们能够看出,当前我国化石工业的节能技术正在不断的推进与发展,很多的企业致力于对节能技术的运用,在很大程度上为化工型企业降低了生产成本,提高了生产效率,这对化工企业来说是好事。但是从上面的阐述我们也能够发现,当前我国化工业的节能工艺还需要得到进一步的发展,突破性的进展并不是一朝一夕的事,需要在不断的研究与实践积累的基础上。 3结语 化工业作为我国重工业的刚需行业,在发展中的节能减排问题成为化工行业所面临的一大难题。随着近些年化工业节能工艺的不断进步与发展,我们从中看到了很多能够提升的空间,技术改进后,大大实现了节能减排目标的同时,也产生了新的经济效益,为化工企业的“双赢”局面做出了一些贡献,当前化工业的节能工艺还需要持续不断的加大研发与运用的力度,才能让我国的化工业更上一层楼。 作者:岳雷 单位:湖南省岳阳县第一中学 化工工艺论文:化工工艺课程教学方法和实践探讨 近些年,世界高等教育格局和形势日新月异,尤其是自美国兴起的MOOCs席卷全球,其影响力逐步扩大。在新形势下,如何进行传统的工科教育,比如化学工程与工艺专业的教学,已经成为广大的高等教育工作者必须要思考的问题。而且,中国在经历了十几年的高等教育大发展,其主要的贡献有目共睹,但同时其中的弊端也日渐显现。首先就业形势的逐年恶化,尤其是一些传统的学科,由于设计专业的高等院校较多,每年有大量的毕业生进入加剧了求职的难度。其次,学生学习热情的下降。由于多年的连续扩招,大学已经走下神坛,学生们的质量也变得良莠不齐,特别是对于省属院校,由于自身的教育资源和生源质量处于相对的弱势,教育效果和质量更大大折扣。因此如何在实际的教学实践中进行改革和探索,提高学生的专业认可度和学习热情,受到各个高校的普遍重视[1,2]。化工工艺学,作为传统化工学科的专业课,其课程教学任务量大,信息量丰富,理论要求高,与实际生产联系密切,是化工专业的必修课,对于毕业生今后的工作具有重要的指导意义。然而,在新的高等教育发展形势下,传统的化学工艺学的教学实践显然已经无法满足目前的形势和总的课程设置。比如,目前专业课学时数相对压缩,课程内容大幅精简,导致学生在学习中难免出现盲人摸象的现象。再比如,尤其学生数量的大幅增多,如何保证良好的教学质量变得更加重要。 1教学形式改革—先实践后课堂 课程的教学不再是单纯的课堂内容灌输,而是先进行工厂实践,实地考察化工企业,对于工艺流程有简单清晰的具体认识,将大大提高课堂讲解的效率,有利于提高学生的兴趣。 2教学顺序改革—先设计再讲解 将典型的工艺流程放手交给学生设计,考察学生的实践效果以及基本化工原理的掌握情况,然后再进行有的放矢的指导和讲解,使得课堂教学深深植根于实际生产。 3教学手段改革—借鉴MOOCs的优点 大力提倡网络信息化教学,拓展教学的思路和深度,使得学生学习不仅仅局限于课堂,而是结合平日的资料搜索和自我学习,尤其是借鉴和引入国外优秀的教学课程和教学资源,提高学生学习兴趣和积极性。 4教学内容的改革—增加典型工艺的历史教学 比较典型的化工工艺流程,比如合成氨工艺,具有百年的发展历史。如果在课堂引入该工艺的历史教学,将极大的激发学生学习热情,而且有助于拓宽学生眼界以及解决问题和发现问题的思维能力。此外,对于合成氨类的典型工艺采用点—线—面结合的授课方式,首先分段讲解各个工艺,比如原料气—氢气的制备工艺,然后将整个工艺穿成主线,最后丰富整个的工艺流程,从而使学生对于整个合成氨工艺,甚至包括制氢、压缩、循环工艺等流程有深入而细致的了解。 作者:尹振 刘秀军 高建 单位:天津工业大学环境与化工学院 化工工艺论文:化学工程中化工生产工艺分析 1当前化工生产的主要问题分析 众所周知,化工生产在我国占有非常重要的地位,对农业生产等起到了很大的作用,不过我们也不可避免地看到当前化学工程中化工生产过程中的工艺也存在着一些问题,需要引起我们的重视。 1.1化工生产效率有待提高 由于我国很多化工生产都一味追求“量”,而忽略了对“质”的要求,就造成了化工生产的效率低下问题的存在。这不仅和化学反应的生产设备有关,而且还和化学反应的环境是分不开的。比如,在生产化学肥料时,反应器皿往往无法达到反应温度。从而使反应不充分,造成废气以及废物的产生。同时,还存在着反应不充分的问题,反应的不充分一方面造成了产品不能满足人民的生活生产需要,而且对资源也是极大的浪费。 1.2对环境造成污染和破坏 目前,化工生产是环境污染和破坏的一个重要原因,尤其是有毒有害气体以及重金属的排放。在化工生产中,很多企业都是为了节省成本,对有害气体和重金属超标的废水随意排放,不仅造成空气、水的污染,而且对土质也带来了破坏。在我国很多城市的周边都出现了河水的严重污染,甚至影响到了居民的日常用水。 1.3生产工艺不合格 另外,当前化工生产中工艺的不合格也是一个非常普遍的现象。这是因为,在化学工程中,连续的化工生产环节不连贯,造成整个工程的连续性不佳,工程的进度容易受到影响,尤其是当整个生产环节出现脱节的时候,就会对化学工程造成很大的影响。而化工生产环节中,出现的影响,其主要原因也在于生产工艺的不合格。 2有效加强化学工程中化工生产工艺的分析 从上文中可以看出,化学工艺的不完善使得我国化学工程中化工生产存在着一些问题。下文笔者就将结合这些问题提供一些行之有效的加强措施: 2.1改善化学反应的条件及环境 在化工生产中,化学反应条件是一个至关重要的影响要素,如何有效改善化学反应条件是提高生产效率、减少废料的产生的重要条件。因此,在实际生产中,务必要按照相关的标准对催化剂等所需的条件做严格检查,对于不达标的坚决不能用于化工生产。同时,产生的化学反应废料不要直接排放到自然环境中,以保证化工生产能处于一个相对良好的环境中。 2.2依据实际情况对工艺进行调整 对生产工艺的改善,并不是仅仅从反应条件入手,是要对不同的反应原理等都做深入的分析和研究。以制造氧气的工艺来分析,我们要仔细考虑采用哪种工艺才能生产中高效、利于投入生产的氧气呢?当然,在不同的环境下,对于生产的原料以及方式都是可以随机改变的,并能通过改变来进行适应性生产,从而提高化学生产的效率,并实现高效以及绿色生产。 2.3对化工生产产生的废料进行合理处理 对化学工程中的化工生产来说,产生废料是不可避免的,而如何合理地对废料进行处理,开发出有效的程序及治理系统,则需要我们去仔细进行考虑。当前,有毒物质以及重金属在我国的相关的法律中有明确的规定,不允许直接排放到环境中去。因此,对于废水来说,要经过相应的废水处理工艺,将水中的重金属采用沉淀的方式使其沉淀,这样就避免直接排放到环境中从而带来危害。而对于废气的处理,要在废气的中、顶部设置废气处理过滤系统,这些过滤系统可以将废气中的有毒气体以及粉尘等过滤掉。在废水和废气经过处理后,还应该对处理的水、气按照相关的标准做出检测,使其满足国家相应的标准后才允许排放到环境中去。 3结语 综上所述,传统化工生产所带来的以牺牲自然环境为代价的生产工艺已经不能适应当前“可持续发展”、“节能减排”和“环保”的理念,需要对其进行改进,大力发展绿色生产。在实际生产中,我们要依据生产的实际情况对工艺进行改进,敢于尝试和采用新工艺和新技术。即使生产的产品不能满足节能减排等的国家要求,也要对后期的处理工艺进行改进,从而在最大程度上降低因化工生产工艺不合理所带来的环境污染和破坏,从而实现绿色生产。 作者:王杲 吴晶 单位:浙江省天正设计工程有限公司 化工工艺论文:催化裂化工艺化学工程论文 1引言 催化裂化具体的工艺过程是为实现特定的操作条件服务的。在一定程度上也限定了操作条件的调整范围。但就反再系统来说,操作条件就包括诸多方面,如温度、剂油比、停留时间、催化剂的预提升与预提升介质、油气与催化剂的接触、两者的混合与流动、两者的分离、反应的终止、催化剂中油气的汽提、催化剂的性能以及催化剂的再生条件等。尽管操作参数众多,但平时可调整的却屈指可数,有些参数,反再系统工艺路线已经确定,也就基本确定下来,不能再调整或无法调整了。 2操作条件的影响 催化裂化在接近常压的低压下操作,在这个压力范围内压力对热力学的影响微乎其微。较低的烃分压有利于裂化,不利于生焦,因而是有利的。最小总压取决于后续分离系统,目前在300l(Pa以下。烃分压可以通过喷入水蒸汽的方法来降低(一般喷入水蒸汽的量占进料的1~5%),也可以将一部分轻烃气体打循环,但循环量需要根据具体的经济性来确定。 3焦炭燃烧动力学 催化裂化焦炭的收率一般在4~8%之间。在再生器的典型温度条件下,富氢化合物要么挥发,要么裂化成可挥发性组分和焦炭。催化剂再生所需要的时间主要由焦炭的较慢的燃烧速率决定。焦炭燃烧的活化能约为147kJ/mol。催化剂焦炭含量为1%、燃烧后烟气中的氧含量为1%催化剂焦炭含量为1%、燃烧后烟气中的氧含量为1%,烧焦时间与温度之阃的函数关系如图1所示。该函数关系非常重要,因为它确定了催化剡的总量与再生器的大小。减小再生器的大小与催化剂的总量很重要,原因有两个:FCC再生器在整个装置的造价中占有很大的比重,减小其大小有利于降低装置的投资;减少催化剂总量,不仅有利于减少操作费用,而且还有利于根据原料与产品的变化迅速改变催化剂。FCC装置是一个“热平衡体系”,热催化剂为裂化反应提供了部分热量。FCC装置的热平衡与催化剂的活性、原料性质、原料的预热和反应温度有关。此外,热平衡还与再生烟气CO2/CO的理想比例有关。焦炭燃烧的一次产物有CO、CO2和H2O,CO与CO2之比是温度的函数。CO与O2反应生成CO2是自由基反应,在有固体存在的条件下反应速率会减慢。如果烟气中含有过量的空气,则只要一没有固体就会燃烧。到目前为止一直是这样。为了促进CO的燃烧,现在都加含有Pt等贵金属的助燃剂。使CO转化成CO2也可以通过提高反应温度来实现。CO均相燃烧生成C02的活化能较高,约为293kJ/mol,在空气充足的情况下,在7000C以上CO可以完全转化。从热平衡的角度,达到7000C以上的再生温度毫无问题,但是再生器的材质和催化剂限定了最大再生温度。催化剂在高温条件下容易烧结,也易于水热失活。当然,如今的催化剂可以保证在高达850℃的高温条件下不会造成烧结破坏,但水蒸汽的老化作用要求温度要比该温度低得多。设计者在迸行反应器设计时,在降低再生温度以减小水热失活与提高再生温度以减小再生器大小之间权衡。另外一个减小催化剂水热失活的方法是采用两段再生:在第一段,在较低的再生温度条件下,进行富氢焦炭的再生;二段在较高的温度下操作。燃烧所需的停留时间是根据等温反应计算得到的,而FCC再生器并不总是等温的,尤其是催化剂颗粒温度不均匀。再生过程中质量传递的影响要降低到最小,以便催化剂颗粒内部温度不超过气相温度。燃烧过程中的扩散控制是反应速率快造成的。扩散速率是催化剂颗粒直径的平方的函数,而反应速率则是温度的函数。颗粒直径需要在200岫1以下,再生器才能在6500c以上操作而避免颗粒内部产生高的温度梯度。固定床反应器的最小颗粒为1mm,移动床反应器的约为3mm,只有流化床反应器的催化剂颗粒直径小于200μm。对于焦炭收率很低的情况,可以考虑采取稀释空气、由此降低绝热温升的方法保护催化剂。这种方法理论上可行,实际操作过程中空气量太大,有一定的问题。 4结语 本文介绍反应的压力、温度、停留时间和催化剂的再生等的影响,对于进一步了解催化裂化工艺相关设计问题具有一定帮助。
混凝土施工技术在桥梁工程中的运用:混凝土施工技术在道路桥梁工程中的应用 摘要:如果经济发展是一个生命机体,那么道路桥梁就贯穿其身的大动脉,所以做好国家道路桥梁施工工作至关重要。在道路桥梁施工技术中,混凝土施工技术占了很大的比例,所以,重视混凝土施工技术在道路桥梁工程中的应用是十分必要的,也是很具有现实意义的探索。本文就主要对混凝土施工技术在道路桥梁工程中的应用相关问题进行了简要分析。 关键词:道路桥梁;混凝土;施工技术 引言 近几年,随着经济的不断地发展以及人们物质文化层次的不断提高,人们对于基础设施的关注程度在不断的加强。人们的传统观念在不断的改变,以前人们对于公共类的基础设施的感觉是与自身没有太大的关系,而如今,人们认为时时刻刻都与自身的生命财产有关,这样,我们的社会基础设施的建设才会更加的有保障。当今道路桥梁的施工单位很多,面临着严峻的压力,想要企业在竞争的过程中更具实力,就要不断的提升自身的综合竞争力,只有这样才不会被淘汰。 一、我国道路桥梁的施工特点 1、桥梁工程施工具有单一性 桥梁工程施工要严格遵守国家的相关规定进行施工,地点的选定等方面要根据实际的情况。在我们的工程方面,施工与设计是两个不同的方面,都是单独进行的,由于地理条件,实际的需求等方面,不会出现完全相同的两座桥梁,这就是我们常说的单一性。 2、工程组织协作工作复杂 路桥工程涉及的专业很广泛,不单单是土木工程一个方面。在施工设计的方面要与工程地质,工程力学,水力工程等方面进行协调合作。这样在实际的施工过程中就会出现多样的施工队,在不同的领域进行施工,在施工的过程中十分容易出现问题,有些工作要讲究先后顺序的,如果协调不当就会损害工程的整体质量。在各个不同领域的人一定要专业有责任心,只有这样才能更好的完成项目。我们看到了工程组织协调十分的复杂也十分的重要,我们一定要精诚团结才会取得更好的收益。 二、道路桥梁混凝土施工前的准备工作 在道路桥梁工程混凝土施工之前,应做好其相应的准备工作。首先应该加强对工程项目设计图纸的审核,施工单位应该协同业主、工程设计单位以及工程监理单位,联合审查施工图纸,若发现问题,应及时地将其指出并采取相应的解决措施。在审查过程中,应重点审查容易出现设计变更的施工位置,尽量避免发生设计变更问题。其次,细化工程的施工内容,了解并掌握施工过程中的相关技术要求,确定每根钢筋以及每个螺丝的具体放置位置,特别要重点分析钢筋保护层,处理好施工缝以及后浇带等一些特殊部位,确保工程设计的合理性。最后,还应该做好工程项目的交底工作,不管是技术管理人员还是施工人员,都应该了解及掌握混凝土施工技术的有关要求,并熟悉工程项目的施工流程,严格按工程技术的相关规范要求以及施工流程来施工,从而确保施工质量符合要求。 三、混凝土施工技术在道路桥梁工程施工中的应用 1、控制好生产混凝土时的配比问题 (1)要根据施工的各项规范,结合工程施工的实际情况,对水灰比和坍落度进行有效的控制与掌握。为了最大程度的减少泌水情况的发生,一般要将坍落度控制在80-100毫米的范围内。 (2)对混凝土的初凝时间要进行严格控制,一般7小时左右正适合,同时要保证混凝土中的含气量在1.7%之内。 (3)要根据实际情况合理选择混凝土材料,一般都采用硅酸盐类的水泥,并对强度等级进行确定。注意水泥的厂家以及批号等情况,同时要保证在同一工程中只使用同种类型的水泥。 (4)为了确保骨料的质量符合相关的标准,就要合理选择骨料。一般都选择颜色相同、强度高、级配连续的碎石,对其中的含泥量要控制在1%以内,如果里面混有杂质,要及时清理干净。粒径一般要在5-31.5毫米之间,对它的产地也要加以注意。在选择细骨料的时候,要选择中粗砂,而且要保证其中的含泥量在2%以下,细度模数要在2.5以上,里面不能混有杂物,同时要对砂子的细度、颜色、出产地加以注意。 (5)在选择减水剂时,要选择具有高效能的,并且要结合实际需要来控制外加剂的掺入量,对外加剂的厂家以及品牌也要进行关注。为了避免对混凝土的坍落度以及泌水率产生影响,要注意减水剂与水泥是否匹配。 (6)在选择掺合料时,要选择好矿物的掺合料,这种掺合料可以在一定程度上对混凝土的性能进行改善,既要使其有一定的活性,也要将粒径混凝土内部充填的密实性发挥出来。 2、按照工艺要求进行施工,保证混凝土的施工质量 (1)关于混凝土模板施工技术的分析 混凝土施工中的重要技术之一就是模板施工。在进行道路桥梁的施工时,要对模板进行设计,要考虑到模板安装与摘除的方便性以及模板支撑施工的牢固性与方便性。同时要保证模板要有符合标准的强度、硬度、平整性以及稳定性,避免模板产生变形或因密实性不好造成浆体流失。 对模板材料要进行合理的选择,模板材料要有较强的吸水性与耐腐蚀性,而且它的表面要光滑、平整。要结合不同构件的不同规格选择适宜的模板材料,如果是E形、T形这种复杂的构件,可以选择竹胶板;如果是圆形的构件,一般选择钢模板会比较适合。 如果选用了钢模板,就要对它的表面进行抛光,这样可以保证混凝土有较强的光洁度。同时对一些细节也要加以注意,比如在固定模板螺栓的时候,要尽量不使混凝土表面出现破损现象,这也是对其牢固性的一种保障,在拆除模板的时候也会很便捷。 (2)对混凝土的浇筑质量加强控制 在混凝土施工过程中最关键的环节之一就是混凝土的浇筑,所以一定要加强对道路桥梁的混凝土浇筑过程的掌控。 要对混凝土的送料时间进行严格的控制,送料一定要在混凝土发生初凝之前。同时要注意混凝土坍落度的测量,一定要贯彻逐车测量的原则。 在浇筑之前,一定要与前一次混凝土的色彩进行对比,检查结果合格后再进行浇筑,浇筑过程中要采用分层浇筑的方法,对每层的厚度也要严格进行控制。 对混凝土的振捣也要做到及时掌控,为保证能够进行充分的振捣,要合理选择振捣设备,防止振捣过度或振捣不足的现象发生。一般可以采取两次振捣的方法,这样可以在一定程度上减少振捣混凝土表层产生的气泡数量。 3、关于道路桥梁工程混凝土施工后的养护 (1)关于混凝土的养护分析 在道路桥梁工程完成后,一定要对混凝土做好保养工作。在混凝土的硬化、强度不断增加的过程中,要以混凝土的水硬性特点为依据,对它的持久度与强度作出相关的保障。如果不进行保养,则很可能造成表面水分流失,从而产生裂纹、色差现象。 要以混凝土的强度为依据,结合施工时的实际气象状况,一定要待试压块的强度达到规定的强度时,再将混凝土的各项构件侧模拆除,注意不能提前拆除。拆除模板后,可采用传统的浇水法对混凝土的表面进行防止干燥的养护,还可以使用特定的养护遮盖物覆盖在混凝土的表面。如今一些新型的混凝土养护膜与养护剂也被广泛应用到混凝土的养护过程中,这也是一种很好的养护方式。养护的时间一定要根据实际气候的情况来决定,一般都在12个小时以上。 (2)对混凝土的施工缺陷及时修补 在道路桥梁工程中,混凝土的施工可能存在着一些缺陷,这就需要后期做适当的修补。一定要对混凝土的泌水性和模板偶然漏浆状况加以重视,以便进行有效的掌控。混凝土表面可能会有气泡状孔洞或砂带的现象发生,这时就需要采取适宜的措施进行修补,拆除侧模后要及时对混凝土表面的浮浆与砂带进行相应的处理。 结束语 随着我国经济的发展,建筑工程的种类越来越多。所以我们在施工中应抓住重点工程,制定合理有效的方法来保证施工的质量。作为建筑施工的基础,混凝土施工技术的高低,直接关系着道路桥梁工程施工质量的好坏,因此,我们应该切实加强道路桥梁建设方面的研究,不断创新道路桥梁工程中混凝土的施工方法,以提高工程质量。 混凝土施工技术在桥梁工程中的运用:高性能混凝土技术在道路桥梁工程施工中的应用 摘要:高性能混凝土是建筑业不断发展的必然产物,为我国道路桥梁施工做出了重大贡献,在使用初期,就表现出较强的使用价值,能够增强建筑的强度、稳定性以及耐久性,同时随着施工建设的不断复杂,其价值得到了更为显著的体现,唯一需要注意的就是在应用高性能混凝土时应该基于工程实际情况,灵活的改变其调和比,使其发挥出最大的功效。最终使施工企业的经济效益以及建设工程的社会效益得以实现。 关键词:高性能混凝土;道路桥梁施工;应用 一、高性能混凝土特点概述 1、耐久性高 随着车流量的逐渐增多,对路桥工程的施工质量有着更高的要求,混凝土是工程建设的主要材料,通过对混凝土性能的研究,可以不断提高其性能。高性能混凝土的提出以及在工程建设中的应用,对提高工程质量有着显著的功效,尤其是在耐久性能上,与传统混凝土相比具有更明显的优势,不但可以经受车流量的荷载,即便是在台风等较强因素的影响下,工程也不会出现致命病害,可以继续使用。例如上海东海大桥,施工时选用高性能混凝土,耐久性比较高,可以在大桥结构上每隔10m停放一辆大型集装箱卡车,工程使用年限比较长。 2、抗压强度大 抗压强度是评价混凝土质量的主要指标之一,更是保证工程施工质量的主要因素。高性能混凝土在路桥工程中的应用,可以有效的提高工程抗压强度,与传统混凝土相比在强度上可以扩大一倍,同时并不会增加工程结构的自重。此种特性尤其适合应用在桥梁工程建设中,在降低自重的基础上,保证能够横跨的跨径更长,主梁之间的间距可以工厂,对降低工程造价与工程质量之间矛盾具有重要意义。 3、环保性能强 在节能降耗背景下,路桥工程的建设也需要秉绿色施工,而高性能混凝土的应用正好满足这一要求。因为其所具有的特点,使其在与传统混凝土相比,在保证相同强度的条件下,可以有效减少材料用量,达到节省资源的目的。另外,也在一定程度上减少了运输车辆的油耗"尾气排放等,降低了对生态环境造成的影响。并且,高性能混凝土的使用能够有效缩短工程周期,提高造价管理效率。 4、坍落度小 坍落度指的是混凝土的和易性,决定着其能够完全满足工程施工建设,是影响工程施工质量的另外一个重要数据。与常规混凝土相比,高性能混凝土坍落度更小,在运输以及施工过程中更难出现离析情况,不会对混凝土强度造成太大影响。进而路桥工程投入使用后,结构出现裂缝、不均匀沉降等病害的可能性会比较低,对交通运输质量造成的影响也相对较小。另外,高性能混凝土具有更强的粘接性,在加上离析程度小,对提高路桥工程稳定性以及安全性具有重要意义。 二、高性能混凝土的实际应用 1、高性能混凝土在桥梁中的应用 高性能混凝土与常规混凝土相比具有更高的强度、刚度,这一特点正好符合桥梁工程的建设要求,例如大跨度桥梁的主梁、墩基等部位的施工。另外,因为高性能混凝土具备的便于浇筑振捣的特性,以及良好的体积稳定性等特点,可以有效提高桥梁结构在恶劣环境下的应用,在提高其使用寿命的基础上,还具备流动性高、耐久性高以及强度高等有点,降低工程结构出现质量问题的概率。高性能混凝土在桥梁工程的引用,主要是将粉煤灰等废料作为掺和材料,来提高混凝土的强度、耐久性以及抗腐蚀能力,不仅可以节省材料,降低施工难度,同时可以提高工程结构的稳定性,保证工程施工质量满足建设要求。高性能混凝土应用于桥梁工程,主要表现在几个方面,即在保证结构稳定性与强度的条件小,有效延长桥梁跨径,增加主梁间距,并且可以节省材料,降低结构自身质量,在保证施工质量的同时降低造价。 2、高性能混凝土在道路中的应用 高性能混凝土的施工性非常高,还有较高的体积稳定性,所以,在冲刷、冰冻、酸性腐蚀等恶劣环境中,它依然能够保持很强的生命力。所以,它在道路的修建中也得到了很广泛的应用。将高性能混凝土运用到道路中时,它的耐久性能更加明显。这一性能会使路基的施工质量大大提高,即使再重的车辆通过道路时,也不会发生倒塌现象;同时在道路中使用高性能混凝土时,由于它的物理特性,就节省很多水泥的使用,这样,在修建道路时,不仅可以提高质量,同时更能节约原料,达到事半功倍的作用。 道路在使用高性能混凝土时,还要参照道路混凝土的具体标准。再结合高性能混凝土的的特点,把各个方面的具体要求考虑到以及要做到仔细的研究。同时,如果从改变混凝土工艺的角度出发的话,应该采用高流态方式,这样就能使道路混凝土施工的内涵得到丰富,由此赢得的经济效益也当然是很可观的。 三 、高性能混凝土的技术要点 1、制备环节 在制备高性能混凝土时,混凝土配合比的制定需要结合具体的需求来进行,并且混凝土混合的成份也会直接影响到混凝土的强度。从理论上来讲,如果使用的水泥有着较高的强度,那么生成的混凝土也有着较高的强度,但是要想提高混凝土的强度,并不能对水泥的用量进行单纯的增加,需要将水泥和水的配比作为重中之重。要对混凝土抗压强度的水泥强度和水的配合比综合考虑,混凝土的力学性能以及耐久性会直接受到配合比差异的影响,混凝土的抗压强度会直接受到这些因素的影响。因此,结合具体的施工要求,将需要的各种原材料给确定下来之后,需要合理划分配合比的等级,以此来促使工程的具体要求得到满足。 2、浇筑环节 在整个施工过程中,非常关键的一个环节就是混凝土的浇筑,在配合比设计方面,需要结合高性能混凝土搅拌性能试验方法标准来进行试验,这样各项设计技术指标以及土建施工要求才可以得到满足。另外,在浇筑混凝土之前,相关的监理工程师需要严格控制模板的尺寸、强度以及刚度,并且仔细检查钢筋和其他预埋件的位置和数量;要综合考虑配筋的结构和数量,来科学确定浇筑厚度。在此基础上,还需要保证那些杂物或者油渍等不会污染到模板和钢筋,在清洗的过程中,需要避免有积水存在于木质木板上。需要结合具体情况,将一定的排水措施和防水措施等应用过来,如果混凝土的浇筑工序是在雨雪天进行,那么就不能够露天进行。 3、混凝土养护要求 在完成混凝土浇筑之后还应该进行混凝土养护工序,在结束混凝土浇筑后的12小时内加以覆盖,进行浇水养护,另外,由于水和石灰的结构性能小,而高性能的混凝土的结构性能较高,因而在成功完成混凝土浇筑后,要求及时采取保温措施和保湿措施,从而防止混凝土塑性收缩,避免因温差而造成混凝土应力分布不平衡,有效阻止混凝土出现裂缝的变形现象的发生。 结束语 通过上文的叙述分析我们可以得知,相较于普通混凝,高性能混凝土有着一系列的优势,将其应用到道路桥梁工程施工中,可以显著提高结构性能,延长使用寿命。但是,要想将高性能混凝土的效用给最大限度的发挥出来,就不能够采用常规操作拌合、浇筑以及养护方法,需要对混凝土的材料配比进行提高,做好浇筑以及捣实等工作,来促使混凝土的性能得到有效提升。本文简要分析了高性能混凝土技术在道路桥梁工程施工中的应用,希望可以提供一些有价值的参考意见。 混凝土施工技术在桥梁工程中的运用:混凝土施工技术在道路桥梁工程施工中的应用 摘要:在经济持续发展的情况下,道路桥梁工程也开始了大规模的建设,人们对其的需求大幅度增加。其所使用的原材料混凝土质量的优劣将会直接对于道路桥梁的实际施工质量带来影响,所以要运用科学的实施技术,对混凝土质量进行严格的掌控,以保证道路桥梁工程施工的高品质。 关键词:混凝土:技术:施工 引用 随着城市现代化的发展,我们的社会整体工业水平也得到了很大的提升,道路桥梁建设发展步伐也更加紧凑。由于混凝土施工在我国道路桥梁工程施工中起到了非常重要的作用,所以要通过调节混凝土水灰比、优选原料等方式,强化传统混凝土的强度等,来使混凝土的质量得以提高。与此同时我们也应该更注意道路桥梁混凝土施工中存在的问题,让道路桥梁更安全有保障。 一、混凝土的发展情况及施工中出现的问题分析 (一)混凝土材料本身主要是通过水泥、水、集料、外加剂、混合料等物质依据一定的科学比例来进行配比。在混凝土之中所存在的内部结构详细来说主要涉及到以下几个方面:直接把水泥、水混合搅拌之后,便形成了水泥浆,而通过砂料的添加,能够直接将水泥浆充分的包裹在砂的孔隙之中,从而形成砂浆材料,最后,砂浆材料会将集料石子包裹,从而将其中的空气完全填满。通过这一整个配比流程,水泥、砂、石等多种材料便能够充分的混合在一起,当完成了凝固之后,便转变成为了相应的混凝土。当今的混凝土施工技术已经发展到了一定的地步,我们的混凝土施工技术也已经不仅仅是和原来的混凝土一样了,现在的混凝土已经告别了传统的混凝土的特点。现在我们的混凝土有着许多不同的特点,就像新发展的沥青混凝土,它不但具有许多现代工艺发展的新优势,还具有许多适应我们现代工业发展的新特质,这也是我们现代混凝土工业施工的新格局。 (二)普通混凝土在路桥施工中出现的问题,使桥梁工程相关人员也非常烦恼。这些问题主要表现在以下几个方面:第一,抗拉力不强。因为普通混凝土是由水泥、碎石或卵石、砂和水拌合,经过硬化形成的一种材料。砂和石在混凝土中抑制了水泥的收缩;水泥和水形成水泥浆,包裹在粗细骨料表面并填充骨料间的空隙。第二,弹性不好。在路桥面的荷载量非常大且受力不均匀的情况下,荷载力不能驱散均匀,这样就导致某一个构件不堪重力,最终产生裂缝。第三,收缩易变形。普通混凝土具有热胀冷缩的性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土也将发生收缩变化。然而,收缩容易导致变形,若变形遭到约束,则会在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。第四,耐久性较弱。普通混凝土的抗渗性还是非常强的。抗冻性是指混凝土在使用的环境中,经受多次冻融循环作用,能保持强度和外观的完整性的能力。普通混凝土的抗冻性很弱,当气温在零度以下时,混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,就会出现裂缝。抗侵蚀性指在酸、碱、盐等环境中对水泥石的侵蚀所表现出现的免疫力。 二、混凝土施工技术在道路桥梁工程施工中的应用措施 (一)我们在选择混凝土时,要在那些评价好、质量有保证的地方进行购买。对购买地方与施工现场之间进行合理的安排,混凝土浇筑的速度也要事先进行好估计,结合多方面的影响因素选择合理的方式,使混凝土的质量在到达施工现场时得到保障。在混凝土浇筑施工技术中,我们要确定混凝土材料一次浇筑时要用多少,哪里比较容易出现裂缝等各种各样的原因,减少在建筑工程施工中的混凝土浇筑施工技术中出现问题。混凝土材料本身一般都具有一定的泌水能力,再加上一些因素的作用下会有裂缝出现,所以还要在混凝土材料的表面有一个二次压抹处理的过程。裂缝不仅直接影响桥梁的使用性能,而且破坏了桥梁的外观结构,直接削弱了桥梁结构的强度和刚度,进而增加施工过程中工程事故的发生率。在建筑工程施工的过程中我们可通过永久式的伸缩方式控制温度的变化,减少混凝土浇筑施工中产生裂缝的可能性。但是在建筑工程施工中很多情况下都会导致裂缝的出现,主要是收缩应力的问题,而结构长度问题是决定收缩应力的主要因素。因此在建筑工程施工中设计时,要考虑裂缝会产生的一些原因,同时也要依据自身的一些实际情况进行具体分析,使用最安全有保障的设计方案。 (二)在道路桥梁工程完成后,一定要对混凝土做好保养工作。在混凝土的硬化、强度不断增加的过程中,要以混凝土的水硬性特点为依据,对它的持久度与强度作出相关的保障。如果不进行保养,则很可能造成表面水分流失,从而产生裂纹、色差现象。 要以混凝土的强度为依据,结合施工时的实际气象状况,一定要待试压块的强度达到规定的强度时,再将混凝土的各项构件侧模拆除,注意不能提前拆除。拆除模板后,可采用传统的浇水法对混凝土的表面进行防止干燥的养护,还可以使用特定的养护遮盖物覆盖在混凝土的表面。如今一些新型的混凝土养护膜与养护剂也被广泛应用到混凝土的养护过程中,这也是一种很好的养护方式。养护的时间一定要根据实际气候的情况来决定,一般都在 12 个小时以上。对混凝土的施工缺陷及时修补,在道路桥梁工程中,混凝土的施工可能存在着一些缺陷,这就需要后期做适当的修补。一定要对混凝土的泌水性和模板偶然漏浆加以重视,以便进行有效的掌控。混凝土表面可能会有气泡状孔洞或砂带的现象发生,这时就需要采取适宜的措施进行修补,拆除侧模后要及时对混凝土表面的浮浆与砂带进行相应的处理。 (三)高性能混凝土广泛用于离岸结构物或长跨度的桥梁建造中,包括长跨度桥梁所用的拌合物、主梁、墩部和墩基。高性能混凝土在施工中的应用使桥梁设计中可以采用更坚固、更轻便的结构,使主梁的间距更大、桥梁的跨径更长、结构设计更为合理,即便是在非常恶劣的环境下也能够保证桥梁有较长的使用寿命。高性能混凝土具有早期强度高,体积稳定性好和韧性高,在恶劣的使用条件下高强度、高流动性、寿命长与优异的耐久性等特点而被应用广泛。推广高性能混凝土在桥梁中的应用可延长桥梁的使用年限并且获得更好的经济效益,耐久性、养护的难易程度以及建设的经济性已成为桥梁工程建设的目标。国内应用较好的如上海东海大桥用的高性能混凝土,设计使用寿命为100年,使用的“高性能海工混凝土”既有耐久性、高强度、抗腐蚀等特点,又易于施工,直接节约材料成本2000万元。高性能混凝土是一种能满足特殊用途和特殊性能的混凝土,仅采用普通材料、常规拌和、浇筑和养护等措施不能够达到高性能混凝土的要求,必须要通过提高浇筑、捣实等制作工艺来提高混凝土的初期强度、刚度、长期力学性能和体积稳定性以及延长高性能混凝土在恶劣环境下的使用时间等诸多特点。 (四)高性能混凝土由于本身性能的提升,面对道路应用中车辆、气候等问题的影响时,能够大大降低破损等问题出现的几率,能够提升道路结构的稳定性,降低外在因素对其的影响。同时,在传统混凝土进行道路工程建设时,通常需要增加水泥的添加量来改变其强度低的问题,但是在混凝土中,水凝的添加量过大又导致的其结构耐久度降低,使在传统混凝土的应用中出现矛盾,高性能混凝土的应用能够有效结构的强度,并不会对其耐久度产生影响,合理地解决了这个矛盾。道路高性能混凝土应根据道路混凝土的特点,结合高性能混凝土的优点,综合考虑其各方面的性能要求来进行开发研究。但如何能从改变道路混凝土的施工工艺出发,不采用滑模摊铺施工,而采用高流态(接近自流平),坍落度达240~270mm 的混凝土来施工,则该方法进一步丰富了道路高性能混凝土的内涵,其带来的经济效益和社会效益将是不可估量的。 结束语 道路桥梁施工并不是一个简单的事情,道路桥梁施工是有很多部分组成的,而混凝土作为一种现代社会发展的新型工业材料,代表着我们现代工业发展的脚步,在道路桥梁施工中有着举足轻重的作用,和道路桥梁工程自身的质量和安全有着紧密的联系,只有不断发展混凝土的施工技术,才能使道路桥梁发展起来。 混凝土施工技术在桥梁工程中的运用:浅谈水泥混凝土在桥梁工程中的应用 [摘 要]在桥梁施工过程中,不论是混凝土施工还是混凝土养护都起着很重要的作用。结构表层混凝土的耐久性质量在很大程度上取决于施工养护过程中的湿度和温度控制。作为施工单位我们要注重每一个环节,按时保质、保量的完成每座大桥的建设。 [关键词]水泥混凝土;桥梁工程;应用 0、引言 在桥梁施工过程中,不论是对水泥混凝土施工还是水泥混凝土养护都起着很重要的作用。结构表层混凝土的耐久性质量在很大程度上取决于施工养护过程中的湿度和温度控制。作为施工单位我们要注重每一个环节,按时保质、保量的完成每座大桥的建设。 1、水泥混凝土在桥梁工程施工的一般要求 水泥混凝土的施工和温度有很大的关系,在炎热气候进行混凝土施工的时候,一般要求在浇筑前的混凝土温度不应超过32℃。作为施工单位,应采取各种措施以保持混凝土温度不超过32℃如集料及其他组成成分的遮阴或围盖和冷却;用致冷法或埋水箱法或在部分拌合水中加碎冰以冷却拌合水,但在拌和完后,冰应全部融化;与混凝土接触的模板、钢筋、钢法兰盘及其混凝土前应冷却至32℃以下,其方法有盖以湿麻布或棉絮、喷雾状水,用保护罩覆盖或其他认可的方法;桥面板及桥面铺装混凝土浇筑温度应不超过26℃。当蒸发率大于每小时0.5 kg/时,则不应在桥面板、桥面铺装或其他暴露的板式结构上浇筑混凝土;在炎热气候下浇筑混凝土时,应避免模板和新浇混凝土受阳光直射,应尽可能安排在傍晚浇筑而避开炎热的白天,也不宜在早上浇筑以避免气温升到最高时加速混凝土的内部温升。在相对湿度较小、风速较大的环境下,宜采取喷雾、挡风等措施或在此时避免浇筑面板等有较大暴露面积的构件;浇筑混凝土时应定时测定混凝土温度以及气温、相对湿度、风速等环境参数,并根据环境参数变化及时调整养护方式。 2、冬季的混凝土施工 冬季必须要采取必要的措施、如室外日平均气温连续5 d低于5℃,混凝土工程施工除其材料及施工要求应符合本规范有关规定外,承包人应向监理工程师提交一份关于冬季浇筑混凝土及养生的施工方案,详细说明采用的施工方法和设备,保证混凝土的温度在浇筑后的前7天不低于10℃。应备有足够数量的能连续记录的温度计,在前7天内,约每30混凝土,在其附近放置一个温度计,设专人连续观测记录。对断面较大的构件,承包人还应留测温孔测构件内部温度,其位置与数量由监理工程师选定,温度记录送交监理工程师;混凝土拌和时,各项材料的温度应满足拌和所需要的温度,为满足拌合温度,材料可分别加热;当确定拌合材料温度时,应考虑混凝土拌和时及运输至成型的热量损失;当掺用氯化物于加热后的混合料时,混凝土初凝应不早于混凝土浇筑结束,并不得用蒸汽养生;在已硬化的混凝土上继续浇筑混凝土时,结合面的温度至少应有5℃,且在浇筑混凝土过程中仍应维持5℃或以上的温度;搅拌混凝土时,搅拌时间应延长50%;在冬季寒冷气候条件下,应负责保护混凝土,任何由于保护不善受冻而损坏的混凝土都必须清除后重新浇筑,其费用由承包人承担。 3、水泥混凝土养护一般要求 桥梁上水泥混凝土浇筑完成后,待表面收浆后尽快对混凝土进行养生,暴露于大气中的新浇筑混凝土表面应及时浇水或覆盖湿麻袋、湿棉毡等进行养护。如条件许可,应尽可能采用蓄水或洒水养护,但在混凝土发热阶段最好采用喷雾养护,避免混凝土表面温度产生骤然变化。此外,还应保证模板连接接缝处不至于失水干燥;对于水胶比低于0.45的混凝土和大掺量粉煤灰混凝土,在施工浇筑大面积构件时应尽量减少暴露的工作面,浇筑后立即用塑料薄膜紧密覆盖(与混凝土表面之间不应留有空隙),防止表面水分蒸发,待进行搓抹表面工序时,可卷起塑料薄膜并再次覆盖,终凝后可撤除薄膜进行水养护;在混凝土浇筑后的抹面压平工序中,严禁向混凝土表面洒水,并应防止过度操作影响表层混凝土的质量;混凝土的入模温度应视气温而调整,在炎热气候下不宜高于气温且不超过30℃,低温下不宜低于12℃;应合理确定混凝土施工的浇筑、养护方法与工序,并在施工养护过程中实际测定关键截面的中点温度和离表面约5 cm深处的表层温度,实行严格的温度控制。一般情况下,混凝土的温度控制值为:混凝土入模后的内部最高温度不高于70℃,构件任一截面在任一时间内的内部最高温度与表层温度之差不大于20℃,新浇混凝土与相邻的已硬化混凝土或岩土介质之间的温差不大于20℃,淋注于混凝土表面的养护水温度低于混凝土表面温度的差值不大于15℃,混凝土的降温速率不超过3℃/d;当周围大气温度低于养护中混凝土表面温度超过20℃时,混凝土表面必须保温覆盖以降低降温速率;现浇混凝土应有充分的潮湿养护时间。在整个潮湿养护过程中,应根据混凝土温度与气温的差别级变化,及时采取措施,控制混凝土的升温和降温速率;构件体积较大,水泥含量较高,或采用特别养生方法进行养生的构件,其养生方法应经监理工程师批准;构件不应有由于混凝土收缩而引起的裂缝;结构物各部分构件,不论采用什么养生方法,在拆模以前均应连续保持湿润;同样构件尽可能在同一条件下养生;当结构物与流动性的地表水或地下水接触时,应采取防水措施,保证混凝土在浇筑后7 d之内不受水的冲刷。当环境水有侵蚀作用时,应保证混凝土在浇筑后10 d内以及其强度达到设计等级的70%以前,不受水的侵袭;养生期间,混凝土强度达到2.5 MPa之前,不得使其承受行人、运输工具、模板、支架及脚手架等荷载;混凝土的拆模时间除需考虑拆模时的混凝土强度外,还应考虑到拆模时的混凝土温度不能过高,以免接触空气时降温过快而开裂,更不能在此时浇凉水养护。 4、混凝土施工养护方法 洒水养护宜用自动喷水系统和喷雾器,湿养护不应间断,不得成干湿循环。提供的覆盖材料应事先征得监理工程师的同意;洒水养生应根据气温情况,掌握恰当的时间间隔,在养生期内保持表面湿润;气温低于+5℃时,应覆盖保温,不得洒水养生;防水纸应尽可能采用大幅宽纸。相邻纸应至少重叠150 mm,并用胶带、玛脂、胶水或其他批准的方法紧密结合,使整个混凝土表面形成完全防水覆盖,应固定防水纸不被风吹移动。养生期内任何纸破碎或损坏时,应立即修补该部分。不应使用丧失防水性能的纸段;蒸汽养生,采用蒸汽养生时,应事先经试验确认,对于加入外加剂的混凝土构件,经蒸汽养生后确无有害影响,并取得监理工程师的批准,才能进行蒸汽养生;蒸汽养生按JTJ 041-2000公路桥涵施工技术规程第11.8节及第14.2节规定进行;模板拆除及蒸汽养生均应加以选择,以免混凝土开裂;经蒸汽养生的构件,不得再洒水养生。 5、结束语 随着社会的发展,中国近几十年来一座座大桥拔地而起。本文简要介绍了桥梁工程混凝土施工及养护方法,并对桥梁工程的养护提出了粗浅的分析和具体的养护措施。桥梁工程的混凝土施工受施工条件的影响很大。养护是桥梁工程必不可少的一道工序,正确的桥梁养护方法是桥梁正常运营的关键,为了保持桥梁施工后的良好状态,有必要通过养护的办法加以解决,从而达到良好的运营目的。 混凝土施工技术在桥梁工程中的运用:清水混凝土的施工工艺在市政道路桥梁工程中的应用 摘要: 清水混凝土(As-cast Finish Concrete/BareConcrete)又称装饰混凝土,因其极具装饰效果而得名。它属于一次浇注成型,不做任何外装饰,直接采用现浇混凝土的自然表面效果作为饰面,因此不同于普通混凝土,表面平整光滑,色泽均匀,棱角分明,无碰损和污染,只是在表面涂层或两层透明的保护剂,显得十分天然、庄重。清水混凝土是钢筋混凝土施工技术发展的课题之一。我国的清水混凝土技术相对于国外而言起步较晚,因而在研究水平以及施工技术、规范上与国外相比都还有着一定的差距。 关键词:清水混凝土 施工工艺市政道路道路桥梁应用 一、清水混凝土的特点 清水混凝土是混凝土材料中最高级的表达形式,它显示的是一种最本质的美感,体现的是“素面朝天”的品位。清水混凝土具有朴实无华、自然沉稳的外观韵味,与生俱来的厚重与清雅是一些现代建筑材料无法效仿和媲美的。材料本身所拥有的柔软感、刚硬感、温暖感、冷漠感不仅对人的感官及精神产生影响,而且可以表达出建筑情感。因此建筑师们认为,这是一种高贵的朴素,看似简单,其实比金碧辉煌更具艺术效果。 二、清水混凝土技术存在的问题 1 、 无全国标准 目前国内尚无统一的清水混凝土施工质量标准和质量验收标准,给施工单位和建设单位带来了一些困惑。伴随着清水混凝土在工程实践中的大量使用,国内出台一部统一、明确的关于清水混凝土施工方面的规范已成当务之急。通过颁布规范来实现施工的过程控制和质量检验标准的控制,改善清水混凝土工程的过程控制,减少质检部门的盲目性。关于清水混凝土的施工技术及质量控制标准,许多文献已有阐述,但是很大一部分都是结合具体的工程实例得出的“内参式控制标准,很少有建立在严格试验基础上结合大量对比试验得出的清水混凝土施工技术及质量控制标准因此有必要,借助试验室条件,在理论基础上得出有一定适用性的清水混凝土施工工艺和质量控制标准。 2 、 基本研究匮乏 由于我国的清水混凝土的应用起步较晚,所以我国目前对清水混凝土的基本研究相对较少。尤其是从材料的微观作用机理的角度对清水混凝土的各个方面进行研究更是少。笔者认为我们应该借助于实验室的设备、仪器,较之于工程实际条件,更易于从理论上分析清水混凝土的微观作用机理,从而对清水混凝土表观缺陷的形成、防治、修补和清水混凝土长期使用维护等方面作出理论指导。 三、清水混凝土配合比设计和生产控制 新拌清水混凝土必须具有极好的工作性和粘聚性,绝不允许出现分层离析现象。在材料和浇筑方法允许的条件下,应采用尽可能低的坍落度和水灰比。根据现场实际要求,坍落度一般控制在(90±10)mm,以减少泌水的可能性。同时控制混凝土含气量不超过1.7%,初凝时间6~8 h。清水混凝土在原材料方面有严格的限制。水泥应首选硅酸盐水泥,并要求确定生产厂商、强度等和批号,同一单位工程要能做到采用同一水泥。粗骨料要求选用强度高、粒径5~31.5 mm、连续级配、同颜色、含泥量小于1.0%和不带杂物的碎石,也要求定产地,确定规格和颜色。细骨料应优先选用中粗砂,细度模数2.5以上,含泥量小于2%,不得含有杂物,要求确定产地、砂子细度模数、颜色。外加剂应采用高效减水剂,要求确定厂商、品牌及掺量,且应重视解决外加剂和水泥的适应性,以减少混凝土的泌水率和混凝土坍落度的经时损失。矿物掺合料作为混凝土不可缺少的成分,在考虑掺合料活性的同时,应充分利用各种掺合料的不同粒径,在混凝土内部形成紧密充填,增强混凝土的致密性。因此,为改善清水混凝土的流动性和后期强度,可掺入粉煤灰,宜选用细度达到Ⅱ级以上的粉煤灰产品,且不得含有任何杂物。 清水混凝土生产过程中应使用同一种原材料和相同的配合比,必须严格按试验确定的配合比投料,不得带任何随意性,并严格控制水灰比和搅拌时间,随气候变化随时抽验砂子、碎石的含水率,及时调整用水量。水灰比的控制是关键之一,因为不同水灰比将导致硬化后混凝土颜色变化。另外,骨料对外观的影响也不可忽视,因此砂、石的色泽和颗粒级配要求均匀,同一个视觉面的混凝土工程应采用相同类型的骨料。 为了确保每块混凝土所用的配合比严格一致,应加强清水混凝土生产过程的监督。对首批进场的原材料,经监理取样抽检合格后,应立即进行“封样”,以后进场的每批来料均与“封样”进行对比,发现有明显色差的不得使用。 四、清水混凝土施工控制 1、清水混凝土在施工过程中,其模板体系的设计、制作与安装,钢筋绑扎等要求相当严格,其中模板工程是关键技术之一。清水混凝土施工用模板需根据建筑物具体构造进行设计订做,且所用模板多为一次性的,成本较高。模板设计应充分考虑拼装和拆除的方便性,支撑的牢固性和简便性,并保持较好的强度、刚度、稳定性及整体拼装后的平整度,确保在混凝土侧压力作用下不产生任何变形,以保证结构物的几何尺寸均匀、断面一致,防止浆体流失。模板材料也有很高的要求,表面要平整光洁、强度高、耐腐蚀,并具有一定的吸水性。要求根据构件的规格和形状,合理选用不同的模板材料。对圆形构件选择钢模板,对E形、T形等截面形式复杂的构件可采用强度较高的竹胶板和自制钢模板。钢模板内表面均应进行抛光处理,以保证混凝土表面光洁度。 2、清水混凝土养护与表面修补控制 清水混凝土如养护不当,表面极易因失水而出现微裂缝或产生表面色差,影响外观质量和耐久性,因此加强混凝土早期硬化期间的养护十分重要。清水混凝土各构件的侧模要根据当地气候条件与混凝土强度发展情况而定,应在预留混凝土试块试压强度达到要求规定时方可拆除。模板拆除后,其表面养护的遮盖物不得直接采用草垫或草包,以免造成永久性黄颜色污染,而是应采用塑料薄膜严密覆盖养护。 由于混凝土内部一定范围内的含气量对混凝土的耐久性有利(特别是在北方地区),因此混凝土中应常掺一些引气型高效减水剂,并允许混凝土表面有气泡。另外,尽管已采取了各种措施,但拆模后由于混凝土的泌水性、模板的漏浆等,清水混凝土表面局部仍可能会产生一些小的孔眼和砂带等缺陷。需对这些缺陷进行适当修复,方法是:拆模后,应立即清除清水混凝土表面浮浆和松动的砂子,采用相同品种、相同强度等级的水泥拌制成水泥浆体,修补这些部位。待水泥浆体硬化后,用细砂纸将整个构件表面均匀地打磨光洁,并用水冲洗洁净,以确保表面无色差。 五、清水混凝土在市政高架桥中的应用实例 在某立交桥桥墩施工中,正式施工前,笔者针对清水混凝土的原材料、配合比、模板、浇筑、养护等环节进行了全面控制,并进行了模拟试验。经多次墩柱试验,最终确定采用大块定型钢模板、吊装浇筑、插入式振动器振捣、外包塑料薄膜补水养护的施工工艺。确定清水混凝土正式施工的数据及配合比:入模温度取30℃ ,坍落度80 mm,水泥为42.5级普通硅酸盐水泥,配合比为水泥400 kg、砂650 kg、碎石1 120 kg、水175 kg、Ⅱ级粉煤灰50 kg、外加剂5kg。由于聚羧酸系减水剂与水泥相对有更好的相容性,即使在掺量较低时也能使混凝土具有高流动性,同时还有相当的减水和增稠效果,使混凝土分层和泌水现象得到较大改善,抗离析能力大大提高。另外,对于低水胶比具有低粘度和较好的坍落度保持性能。通过配合比试验发现,相对萘系减水剂,聚羧酸系减水剂更适宜清水混凝土的配制。采用该配合比的坍落度损失在30 mm h以内,含气量为2.5%。混凝土表面处理剂采用日本进口产品,其干燥时25℃条件下,表干小于8 h;耐磨性优良,在500 g加荷、500转条件下,质量损失小于3 mg;在饱和Ca(OH)2溶液中不起泡、不脱落;耐热、耐腐蚀。该产品涂膜坚硬,施工简单,涂刷一道即可,在工程中综合效益良好。经过多次模拟试验后,正式施工的墩柱取得了较好的外观效果。工程实践表明,清水混凝土施工费用与传统施工费用基本持平。尽管清水混凝土施工造价比普通混凝土每m3增加约20%,施工投入的人力略有增加,土建工期也约增加10%,还需考虑保护液的费用,但由于清水混凝土不需抹灰、吊顶、装饰面层,且结构梁、板、柱及相关基础材料也可减少,维保费用也少,因此采用清水混凝土其经济性也是可行的。 结语: 随着人们环保意识的不断提高,返朴归真思想的深入人心,现在世界上越来越多的建筑结构采用了清水混凝土工艺。近年来,我国的清水混凝土工程也得到长足进步。因此“清水混凝土”对市政建筑施工水平是一种极大的挑战,其难点主要体现在项目管理要求科学、严谨。我国目前具备清水混凝土施工能力的企业仍然有限,因此应加快我国清水混凝土施工机械化、标准化进程,以彰显其在市政工程建设中的优越性。
浅谈地质灾害与环境保护:地质环境保护与地质灾害防治的措施 摘要:现在我国不少矿业企业对地质环境的保护都不够重视,为了达到利益的最大化,不断地对矿山进行无限量的开采;还有不少的人们对于地质灾害的认识不够,没有在地质灾害发生之前采取有效的防治措施,灾害发生时造成了巨大的损失。针对目前的情况,开展有效科学的地质环境保护工作,对地质灾害起到了有效的防治效果。本文主要就地质环境的保护措施和地质灾害的防治工作两个大方面作为切入点,希望可以做好地质环境保护与地质灾害防治工作,保障好社会的经济发展和人们的生命财产安全。 关键词:地质环境;地质保护;地质灾害 随着世界经济的不断发展和环境资源使用率的越来越高,人口、经济和环境三者的协调发展已经成为了人类社会发展中的所需要面临的最大问题。近年来各国对于这几个问题都作出了相应的保护措施,我国也是把人口控制和环境的保护列入了重要的国策之中。也正是因为环境保护受到越来越多的重视,地质环境作为地球生态环境中的重要一环,自然也受到了越来越多的关注,如何防治地质灾害也成为了环境保护的重要工作。 地质环境保护以及地质灾害 地质环境是自然环境的基本组成部分,是指人类活动所涉及的地球岩石圈的一切物质和作用的总和。它包括各种岩、土及所含矿产资源、地质地貌景观和由内、外动力形成的各种地质作用及所造成的地质灾害。 1995年眉山大洪山芒硝矿在开采过程中,因回风巷道穿过了顶板芒硝淋溶带,致使井下涌水达到10000余方/日,导致地表水及地下水疏干,造成矿区附近6 000余居民缺水;70年代,西昌市由于大规模的基建,并且把挖矿过程中产生的大量废土堆置在盐井沟,后来在大雨的诱发下发生了大规模泥石流,造成了104人死亡。从以上的例子可以看出,泥石流对人类社会造成的巨大影响,我们一定要采取有效的措施去进行地质环境的保护,有效预防地质灾害的发生。 地质环境保护的措施 1、政府要充分发挥好在地质环境保护工作中的领导地位,发挥政府的职能优势,做好地质工作的防治工作。因为政府不是环境的直接使用者,所以政府应该在环境保护中担任中介的作用,担任环境保护的管理与监督者,与各个环境资源的使用者一起做好地质环境保护的工作。 从1990年开始,各个省政府开始推进全省的地质环境管理工作。在省内的各市建立了地质环境监测站,逐步推进各市、地、州地质环境监督管理和地质灾害防治工作。 2、健全地质环境保护的规章制度。各级人民政府要根据具体的《环境保护法》、《矿产资源保护法》和《土地管理法》等法律法规制定出符合当地实际情况的地质环境保护制度,为加强地质环境保护工作提供有效的法律保障。要对地质环境保护目标进行明确,将保护环境的责任落实到地方政府的每一个部门,各有关部门要按照“污染者付费、利用者补偿、开发者保护、破坏者恢复”的原则,规定环境保护、防止环境污染和生态破坏以及资源破坏浪费的经济政策和措施。 3、加强对环境意识的宣传和教育。这是一件非常有必要进行的工作,无论是当地的百姓群众还是矿山产业中的工人管理者,都一定要有良好的地质环境保护意识,要充分地认识到地质环境保护与人类社会可持续发展之间的紧密联系。同时政府领导要发挥指挥的作用,调动所有矿业产业和平民百姓共同参与,把地质环境保护的工作做好。 4、加强对采矿业的管理,严禁违法开采。 1995年宜宾维兴镇在采煤过程中,未留足保安等原因致使坡顶发生地表开裂、形成一定面积的塌陷带,前缘发生大规模崩塌,致使10余户民宅被迫搬迁;70年代,西昌沪沽铁矿区由于管理不善,在连日大雨冲击下发生泥石流,严重危害到成昆铁路孙水关大桥与下游环境的安全。 所以要进行有效的地质环境保护,必要前提就是要有严格的监督制度。矿山的建设一定要严格执行“三同时”制度,在采矿工作进行时也要开展地质环境的保护工作,要保证各项环境保护措施与设施、主体工程要同时设计、同时施工和同时投产。各级人民政府都要对各地的矿产业进行严格的监督和审查,一旦发现有违规施工的情况,要处以严厉的处罚。 二、地质灾害的有效防治措施 除了地质环境的保护,对于地质灾害的防治工作也是非常重要的一环。要是地质灾害的防治工作做得不到位,当地质灾害来临的时候会给人民百姓造成不可以估量的财产生命损失,所以各个城市各个基层一定要做好地质灾害的防治工作,为广大人民百姓的生命财产提供有力的保障。 1、完善机制,进一步加强地质灾害防治队伍的建设,人民政府可以以政府招聘的方式进行地质灾害防治队伍人员的招聘,与在该地区的地质灾害防治人员进行合同的签订,挑选的人员应该着重在政府干部间进行挑选,确保队伍的文化素质和纪律性。还应该就地质灾害防治队伍的建设进行专项的拨款,用于人员的培训和专门设备的购买,还需要对队伍内部人员进行年度的考核,按照合同要求对年度的工作变现进行奖惩,确保地质灾害防治队伍能够在地质灾害防治工作上起到作用和效果。 2、加大对地质环境的检查,对地质灾害防患于未然。要认真抓好农村山区等地质灾害频繁地区的检查工作,把确实存在灾害威胁和影响人群众多的地区划入灾害隐患点,将其纳入地方政府地质灾害防治规划与群测群防的体系之中;对部分还不能确定灾害性,但是在一定条件下会造成严重影响的地区也不要掉以轻心,也应该进行重点的排查。 例如广西省就出台了《广西国土资源系统地质灾害气象预警预报及响应工作方案》。这是全国首部国土资源系统的气象地质灾害预警预报应急响应的规范性文件,对我国的地质灾害预报工作提出了新的要求和新的规范。 3、在地质灾害的防治工作上应该要采用刚柔并济的工作手段,才可以有效地减少地质在灾害的发生概率。国土资源部应该要发挥组织协调的作用,充分调动起各个基层乡镇政府等各方的优势,充分利用各种手段进行地质灾害防治的宣传。在农村地区可以通过宣传画的宣传和面对面对广大农民进行防治知识的宣传,应该通过前期迹象识别到地质灾害的来临,做到在灾害发生之前有足够的预防措施;在城市应该通过多媒体或者互联网的宣传,将地质灾害防治的有关知识进行有效的传播,达到具有一定影响力的宣传教育效果。 比较强硬的手段就是建立一系列的法律规范,如《全国地质灾害防治“十二五”规划》。在日常巡查的过程中,要是发现一些违法违章的建筑等对地质环境造成伤害,一定要严格遵守相关的法律条文予以拆除或者惩罚,要形成足够的震慑力和威严性,才可以让各种违章违法建筑工程不敢继续作业,并且实行严格的奖惩措施,为地质环境得到有效的保护提供了前提条件。 结束语: 我国的地质灾害一直都是环境问题中比较严重的一部分,而且种类繁多,分布广泛,给我国百姓的人身和财产安全带来了严重威胁。近年来,在我国政府的正确引导下,不同阶层的地质灾害防治措施已经越来越完善,地质灾害的防治不仅仅是政府或者几个部门的个别责任,是需要所有人一起群测群防的重要工作。政府可以发挥自己的引导性,让所有的人都参与到防治工作当中,采取有效的防治措施,将地质灾害造成的损失降到最低,给百姓的正常生活和经济工作提供有力的保障。 浅谈地质灾害与环境保护:地质环境保护与地质灾害防治措施 【摘 要】地质灾害与地质环境是一对互为影响、互为关联的矛盾统一体。地质灾害是在特定的地质环境条件下孕育发展的,它的发生受到其所处地质环境的制约。反过来,地质灾害对地质环境又具有改造作用,经常会导致产生新的、更大的地质灾害,形成恶性循环,制约经济、社会的可持续发展。因此,防治地质灾害和保护好地质环境是人类在经济、社会发展中面临的重要任务。 【关键词】地质环境;保护;地质灾害 0.前言 人口、资源、环境是当今人类面临的三大问题,已引起世界各国的密切关心和注意。我国政府在社会发展和经济建设中,对此非常重视,正式把控制人口,保护环境列为国策,并已取得明显效果。地质环境是自然环境的基本组成部分,是指人类活动所涉及的地球岩石圈的一切物质和作用的总和。它包括各种岩、土及所含矿产资源、地质地貌景观和由内、外动力形成的各种地质作用及所造成的地质灾害。它是人类赖以生存和发展的主要场所。 1.地质问题的提出 地质灾害是由于自然或人为作用,多数情况下是二者共同作用引起的,在地球表层比较强烈地危害人类生命、财产和生存环境的岩、土体或岩、土碎屑及其与水的混合体的移动事件。“地质灾害”一词一经被提出,先行者就考虑了地质灾害防治的地质技术因素、相关立法社会保险方面的需求。今天,地质灾害不但是科学界研究的课题,也是公共管理和社会建设共同关注的涉及人类生存与发展的重大问题。 2.地质灾害与地质环境相关性 2.1地质环境对地质灾害的制约作用 无论何种类型对地质灾害必然涉及到地质体, 既要以地质体作为地质灾害的载体,又将地质全作为灾害作用的对象。而任何地质体均存在于特定的地质环境中,是构成地质环境要素的不可分割的部分。因此,地质灾害的发生必然受到其所处的地质环境的制约。 2.1.1地质灾害赋存于特定的地质环境 所谓地质灾害即指那些对地质环境造成劣化影响,对人类生存构成危害的地质事件,而这些地质事件的本质就是地质体的相对运动、状态改变如地壳应力的释放产生地震, 反映形式为地壳震动与地表破裂,形成地裂缝、砂土液化及软土震陷, 表现形式是地表岩土的运动和移位; 其他灾害如崩滑流、地面沉降、塌陷等也均以岩土体的移位或状态改变形式完成成灾过程。 2.1.2地质环境制约地质灾害的发生 如前述,地质灾害是在特定地质环境条件下孕育发展的,若环境条件不具备,则灾害难于形成。即地质环境一方面构成地质灾害发生的条件,另一方面又限制其发生, 起制约作用如泥石流灾害有其发展阶段性,对应于地质环境条件则在沟谷发育的成熟期为泥石频发期, 此前,随着沟谷地貌形态的发育和地质环境的变化,泥石流处于孕育发展阶段,并不成灾.由此可见地质环境对于地质灾害的制约作用。 2.2地质灾害对地质环境的改造作用 2.2.1地质灾害的发生伴随地质环境变化 我们说地质灾害是某地质体相对于所处环境的运动变位及状态改变。那么地质灾害发生的过程也同时完成了地质灾害对于相关地质环境的重塑即改造过程。随着岩崩、滑坡的发生一部分岩体失去势能, 由不稳定而达到暂时稳定。这时完成移位的地质体―灾害载体得到了新的环境条件下的平衡。而地质体的周界―崩塌后形成的临空面及滑坡后壁则改变了原始的应力状态及在环境中所处的地位而构成新的灾害载体,重新孕育下一次地质体的运动变位. 在整个过程中,一部分地质体经过运动变位达到稳定, 另一部分地质体变成了新的灾害载体构成不稳定因素。此间地质体所处的环境相应产生变化。 2.2.2两类灾害环境效应的共性与异性 由前述地质灾害的成灾特性可知两类灾害都具有后效性,对环境产生劣化影响,此为其相同点.突发型地质灾害对环境的改造明显直观,灾害突发,地貌改造均为一次性完成, 缓变型地质灾害对环境的改造不明显。要经过一个累积过程, 灾害长期作用的累进影响反映为环境的变化, 其长期效应明显,且环境效应渐次增强。 3.地质灾害防治体系与防范措施 地质灾害防治工程体系主要包括地质灾害调查评价、监测预警、避让搬迁与治理、应急体系建设和科学技术研究支撑等。 3.1调查区划体系 实施地质灾害调查评价工程是为了建设地质灾害调查评价体系,基本目的是查清地质灾害发生的地质环境条件、评价其危险性,进行地质灾害风险区划,确定重大地质灾害隐患点,为合理开发利用地质环境、实施地质灾害监测预警和防治工程提供依据,为省级和国家层面决策管理提供支持。 3.2监测预警体系 地质灾害监测预警体系包括技术和行政2个方面,是防灾减灾成效突出的重要手段。一个运行良好的地质灾害监测预警体系能够在地质环境条件发生变化时及时捕捉前兆信息,针对不同对象及时发出防灾减灾警示信息,为地质灾害避险决策或应急处置提供依据。搬迁治理工程体系根据地质灾害调查监测结果,对确认危险性大、危害严重的地质灾害隐患点,经过地质勘查评价,采取搬迁避让或工程治理措施,彻底消除地质灾害隐患。在条件具备时,治理工程可以和灾后重建的土地整理或地质环境合理利用结合考虑,以实现防灾减灾与土地资源再开发的双重目的。 3.3应急处置体系 坚持以重大突发地质灾害应急管理需求为导向,立足于现有科学技术资源集成整合,逐步建成适应公共管理需要的重大地质灾害应急处置技术支撑机构、信息网络系统平台、技术装备体系和应用技术系统,科学、高效、有序地做好重大地质灾害应急响应服务。 3.4科学技术研究支撑体系 开展地质灾害防治科学技术支撑研究,对重大地质灾害成生的典型地质环境、内在机理和成因模式进行研判,开展地质灾害风险区划、监测预警、防控方法和防灾减灾技术标准等研究,建立应急响应与模拟仿真研究体系。 由此可知,我国地质环境利用的无序性与有组织的地质灾害减轻行动之交叉与矛盾,即战略层面的被动和战术意义上的主动将持续相当长一段时期,因此非常需要树立更加主动地为人居环境建设的地质安全服务,更加主动地为国家重大工程规划、建设与安全运营提供地质服务,更加主动地为提高社会公众防灾减灾意识,推动和支撑各级政府科学管理地质环境的理念,以实现地质环境利用效益最大化,地质灾害风险最小化。 4.结语 为避免和减轻地质灾害风险,就必须树立持续利用地质环境的科学观,把人与地质环境和谐共存放在第一位,把规范人类自身的行为融入到顺应与改造自然过程之中,跳出单纯工程地质评价和地质灾害防治的习惯性思维,突出立足地质环境变化研究建设工程地质环境安全,变保护地质环境和防治地质灾害为持续利用地质环境和主动进行地质灾害防治风险管理,从而避免出现地质环境的不可持续利用现象和减轻地质灾害。 浅谈地质灾害与环境保护:矿山地质灾害防治与地质环境保护 【摘 要】在开发利用矿产资源的同时,如何防治地质灾害,搞好地质环境保护,已成为地质工作的一个重要课。本文在论述我国矿山地质灾害及发展超势的基拙上,提出了矿山地质灾害防治与地质环境保护对策。 【关键词】矿山地质;地质灾害;保护防治 矿山是人类工程经济活动对地质环境影响最为强烈的一种场所。 人类在开发利用矿产次源的同时,也改变或破坏了矿山地区自然地质环境,从而产生众多的地质灾害,降低环境质量,影响人类自身的生存和生产环境。 1 矿山生产活动与地质灾害 矿山,是矿业活动的中心,其生产活动一般包括矿石采掘、矿坑排水和选矿冶炼三大部分。由于上述活动, 而造成地下采空、地下水位降低等八种对地质环境的作用形式(见图1),成为巨大的人为地质营力。矿山地质环境,根据矿业活动的影响范围,可分为大气(近地面) 环境、地面环境、水(地表水与地下水)环境和采场(露天采场与地下井巷、采场)环境四大部分。 矿山地质灾害,是指由于矿山生产活动而造成的对地质环境的作用,使矿山地区地质环境发生异变,而产生的影响人类正常生活和生产的灾害性地质事件。我国矿山地质灾害十分严重,常见的有酸雨、采空区地面沉降、崩塌、滑坡、岩溶塌陷、水土流失、水土污染、突水、溃泥等26种(见表1 )。每年由于矿山地质灾害造成的人员伤亡数以千计,经济损失则以亿元计,严重影响矿业的经济效益和社会效益,并不同程度地破坏了矿山地区的生态环境。矿山地质灾害的种类多,其分布空间又涉及矿山的大气、地面、水和采场环境,在每一个矿山构成一独立的地质灾害系统。这个系统的基本特征,即灾害的种类及多寡、灾害的强度和时间、空间分布等,除取决于矿区特定的地质环境(即地形地貌、气候、矿床水文地质工程地质条件等因素)外,亦与矿床开采方式、方法及选冶工艺密切相关。这个系统内的各灾种, 由于其主控作用往往相同或相似,而显示出灾害发生的伴生性和链生性。每一种对矿山地质环境的作用形式,常产生一群相互伴生的地质灾害。一种主导性地质灾害的发生,往往会链生一系列诱发地质灾害。 矿山生产活动类型 对矿山地质环境的作用形式 图1 矿山生产活动对矿山环境的作用形式图 2 矿山地质灾害发展趋势分析 随着我国经济建设的发展,矿业作为一个重要产业,随着矿山采掘规模和强度的增大,矿山地质灾害也必将趋于增多。地质灾害防治工作量和防治难度将超过以往历史上任何时期的水平。 (1)地质环境中矿山侵占土地和废弃物排放数量越来越大。增加了防治范围和治理工作量。我国采掘工业已侵占了大部分的土地面积并且速度在递增。造成矿山侵占土地的原因主要是露天采场、各类渣场及工业垃圾堆置场,这种侵占,对土地来说,即是破坏性的。矿山废弃物包括废气、废水、废渣和尾矿等。以废渣为例,每生产一吨金属或煤,往往需要消耗和排放数十吨,成百吨的矿石和废石。 (2)需要防治的地质灾害将越来越多,防治难度也越来越大。煤炭矿山地质灾害防治问题仍然比较突出。开发时,必须重视研究与水环境变化有关的地质灾害的防治。非金属,建材矿山,由于点多、分散, 其开采的影响范围几乎涉及城乡各地,在非金属、建材工业大发展的同时,必须重视日益增多的水土流失、土地沙化、水土污染等地质灾害的防治。黑色,有色金属矿山及化工矿山,随着一批矿山生产能力的消失,不论是新开发的矿山,还是挖掘现有矿山的潜力,多将扩大对地质环境影响的地域,而增加地质灾害防治工作量及难度。 应该引起高度重视的是发展中的乡镇矿山,由于其自身一些不完善因素难以在短时期内得以改善和克服,矿产资源利用率低,乱采滥挖严重,选治工艺落后,矿山地质灾害会更加严重。 表l 矿山地质灾害种类综合表 3 矿山地质灾害与地质环境保护对策 我国矿山地质环境保护,通过大量生产实践的经验与教训,已从初期只关心采矿效益和自身作业安全阶段,发展到目前的矿产资源开发与地质环境保护并重阶段,将来势必会发展到在保护地质环境的前提下,考虑矿产资源合理开发利用的阶段。做好地质灾害防治,是现阶段实施矿山地质环境保护的关键。 3.1 制定矿山地质环境保护法规 环境保护是一项基本国策。矿山地质环境作为整个环境的一部分, 其特点是:生产活动强烈、地质灾害发育、环境破坏严重,成为整个生态环境遭受污染或破坏的泥头之一。地环境是自然环境和生态环境的基础,更应成为保护的重点。 3.2 建立和健全矿山地质环境管理体制 地质矿产部作为国务院地质矿产行政主管部门,负有矿产资源开发管理、地质环境保护管理及地质灾害防治管理的政府职能。矿山地质环境管理与矿产资源开发管理两者密切相关。各级地方地质矿产行政主管部门应该有责任加强和履行矿山地质环境保护管理及地质灾害防治管理的职能,建立起矿产资源开发全过程的地质环境监督管理体制。 3.3 做好矿产资源开发全过程的综合防治 (1)矿产资源勘查阶段,即矿床勘探阶段。主要是查明矿区环境地质条件,在现状评价的基础上,预测矿床开采后对地质环境产生的影响和主要地质灾害,提出防治建议,为矿山整个环境影响评价、建设可行性研究和设计提供依据。预测评价的重点: 一是矿床疏排地下水后水环境的变化和可能产生的地质灾害,其评价范围应包括一个完整的水文地质单元; 二是矿床原生地质体(矿石及其围岩) 采挖、位移、堆放后岩土环境的变化, 可能在矿山地面环境和采场环境产生的地质灾害。以及因矿石、废石引起某些元素扩散而造成的环境污染等灾害。 (2)矿山设计阶段 1)设计准备阶段。主要是做好地质环境影响评价,作为建设项目审批的依据。以往不少矿山建设前也编制有环境影响评价报告书, 但大都局限于以“ 三废” 为对象的环境影响评价,缺少以矿山地质环境合理利用和保护为基础,防止或减少地质灾害发生发展为目的的全面评价,使矿山地质环境保护与矿产资源合理开发难以同步进行。 2)设计阶段。矿山建设项目中的地质环境保护设施和地质灾害预防工程,必须与主体工程同时设计。初步设计中必须有地质环境保护和地质灾害防治篇章,利用高科技技术,针对性地提出保护地质环境的开采方式、方法和选冶工艺等。 (3)矿山基建和生产阶段。矿山基建时,地质环境保护设施和地质灾害预防工程必须与主体工程同时施工,一并验收并移交生产使用。 矿山生产时,主要是加强管理,规范矿业活动,及时采取防止或减少地质灾害发生发展的各种措施,治理“三废”和已发生的地质灾害, 对废渣堆放场地实施复垦。要重视监测水、“三废”排放对环境的污染。对可能发生的突发性地质灾害,如崩塌、滑坡、泥石流、突水、瓦斯突出等实施监测预报,以尽量减少灾害的损失。 (4)矿山闭坑阶段。主要是做好矿山土地复垦,即以“造地复田” 为主的综合治理复耕地、种草绿化、营造林木、人工造湖等,使矿山恢复成为环境质量状况良好的地区做好上述工作,在矿山开采结束退役时,必须对矿山地质环境进行现状评价,对采坑、场、塌陷区等提出切实可行的整治方案,并作为矿山闭坑报告的重要篇章。 浅谈地质灾害与环境保护:地质灾害防治与地质环境保护 【摘 要】地址灾害和地质环境是息息相关,相生相应的,地质灾害是在特定的地质环境条件下孕育发展的,它的发生受到其所处地质环境的制约。相反地,地质灾害又对地质环境具有破坏作用,制约其经济发展。所以,防治地质灾害势在必行,保护好地质环境任重而道远。本文中,将从地址灾害发生的原因着手,以及保护地质环境的方法措施,阐明保护地质环境的重要性和必要性。 【关键词】地质灾害;地质环境;保护 0.前言 地质环境是人类赖以生存和经济、文明发展的基础,而地质灾害则是由于自然环境和人类行为不当使地质环境遭到破坏。地质灾害的频发与地质环境的日渐恶化,都不同程度的制约着社会经济发展,阻碍人类文明的进步。因此,防治地质灾害和保护地质环境刻不容缓,有效的防治措施亟待采取,为可持续发展战略工作提供可靠保障。 1.地址灾害频发的原因及造成的影响 1.1地质灾害频发原因 地质环境是一个动态系统,由于自然和人为的作用常超出生态环境允许的程度,使地质环境恶化,最终给人类自身发展带来不利的影响,也就是地质灾害。可以看出,地质灾害是由于自然和人为地质作用使地质环境恶化,并造成人类生命财产毁损以及人类赖以生存的资源、环境严重破坏的事件。 1.2地质灾害造成的不良影响 近年来,虽然在地质环境保护、预防地质灾害、保护人民生命财产安全等方面做了大量工作,但是由于在地质环境开发利用与保护方面至今还没有一部较为完善的法规来进行规范,人们对地质环境的认识及重视还停留在较为初级的阶段,加之某些地区地质环境条件较差,不合理人类工程活动等日益加剧,从而导致地质环境问题日渐突出。经济活动诱发的地质灾害在频度、程度上都大大加强,进而导致对地质环境的破坏越来越严重。频发的地质灾害和恶化的地质环境,严重制约了经济、社会的可持续发展。 2.防治地质灾害和保护地质环境的主要问题 2.1人类活动使地质环境遭到破坏 随着人类活动的不断发展,对自然改造能力的迅速提高,人类在利用地质环境的同时,其活动作为一种日益强大的动力因素对地质环境的破坏也越演越烈。水土流失,土地砂化,土地盐碱化,冻融,地震等现象发生频繁。地质环境质量日趋下降,自然资源损失严重,人为地质灾害频繁发生,整个地质环境向紊乱、衰退的演替趋势发展。再加上“三废”抛掷无度等等一系列人类工程,经济活动已造成了相当严重的地质环境问题。 2.2保护意识薄弱 我国具有许多在国际和国内都享有盛名的地质遗迹。但由于保护不得力,开发利用粗放,管理滞后,破坏地质遗迹现象屡有发生。例如,嘉荫龙骨山的恐龙化石有的被风化破坏,有的被江水冲走;五大连池火山地貌被开辟为采石场,碎石成堆;勃力硅化木被推土机推出,弃之如粪土。诸如此类事件比比皆是,几乎省内的每个地质遗迹都遭受了不同程度的破坏。地质遗迹的破坏不仅使地质环境改变了,同时也使得经济发展受到了阻碍。增强保护地质环境意识刻不容缓,所有公民都有义务参与其中。 2.3矿产资源浪费现象严重 在大规模开发利用矿产资源的同时,也大大改变了矿山生态系统的物质循环和能量流动方式,产生了严重的生态破坏和环境污染,给矿山地质生态环境和资源带来巨大压力。矿山整体地质生态环境质量下降,天然植被覆盖面积降低,裸露岩石增加,地下水资源枯竭,水质恶化,降低了整体防风固沙、蓄水保土、涵养水源、净化空气、保护生物多样性等生态功能,加剧了水土流失、土地沙化等地质灾害。对矿山开发建设构成威胁,严重制约矿山地区的发展[1]。另外,由于我国人口众多,又是发展中国家,资源需求量极大,出现掠夺式开发与利用矿产资源的现象。尤其省内许多不登记的集体和个体企业技术落后,装备差,回采率低,布局混乱,产品结构不合理,造成资源浪费严重。 3.地质灾害防治的方法措施 3.1建立地质灾害监控体系 建立健全适应不同建设需要的地质灾害监测体系,评价地质灾害的稳定性及动态趋势,以达到预防的目的。充分利用现代技术,包括地理信息系统技术(GIS)、遥感技术(RS)及全球定位技术(RS)等[2],在这一领域的技术优势,包括有关高等院校、国家专业实验室及科学研究机构,对地质环境与地质灾害现状开展系统的大规模调查与建档工作,重点查明重要城市、经济带、交通干线及人口密集区地质环境状况及地质灾害的发展趋势,为防灾减灾决策提供基础依据。建立地质环境与地质灾害监测及监控体系;利用现代信息技术,建立地质环境与地质灾害的信息系统、危险性分析评价系统和防灾减灾决策支持系统,并通过网络传输的手段,实现信息的全社会服务体系,为各级政府决策提供科学依据。 3.2改善人类活动与地质环境的关系 环境恶化和破坏的根本原因在于人类没有充分认识到环境对于人类的重要性,在于人类忽视甚至违背自然规律而对环境进行的不恰当的过分干预。因此,当务之急是改变人类的基本观念,增强环境和可持续发展意识,建设符合人与自然和平共处、协调发展的新环境文明。建立同步发展观,即应该追求人、社会、经济和环境同步发展的观念;建立整体效益观,即把追求经济效益、社会效益和环境效益的统一作为社会的发展目标;因为惟其如此,人类的整体生活质量与其所处的环境质量才会得以保障和提高。环境质量的提高,消除了地质灾害滋生的土壤,从根源上抑制了地质灾害的发生。 3.3合理利用资源降低灾害发生平率 自然界承受人类活动的冲击是有限的,也就是说,在特定的地质空间里,地质环境的容量是有限度的。人类所有生产和生活的消费物质,都是直接或间接地取自地质环境。同时,人类在生产和生活过程中产生的一切废弃物,又都直接或间接地排放到地质环境中[3]。然而,地质环境系统供给人类利用的一切物质都不是取之不尽,用之不竭的,对人类排放的有害废物的容纳能力和自净力也不是无限的。地球上资源和环境有限的客观存在,迫使人们不得不改变资源和环境无限的传统看法,改变掠夺式开采资源和利用环境的方式,必须有节制性,合理性地利用资源和环境,这样才能使人口、资源和环境协调统一,逐步改善已被人类破坏了的地质环境,从而有效的降低地质灾害发生的频度和程度。另外,对于地质遗迹也要进行合理利用,并加大保护力度。 4.结语 防治地质灾害和保护地质环境都是不可忽视的环节,人类长期以来自私地只为自身利益而不顾身边环境的恶化,造成了地质灾害频频发生的严重后果。因此,在实现社会经济高速发展的同时,也务必注意合理利用资源,降低地质灾害的发生率,从而有效地保护地质环境不遭到破坏,实现可持续发展的战略目标,造福人类。
金属矿山论文:实时变形监测系统在金属矿山尾矿库安全监控中的应用 摘要:基于GNSS技术的实时变形监测系统,通过分布在尾矿库的各种终端感应设备,实时在线全自动监测尾矿坝各种数据的变化,一旦发现不正常现象将立即提出警示,评估尾矿坝结构的可靠性,为尾矿库的管理与维护等提供精确及时的数据依据,从而形成尾矿库安全监控、安全分析评价,安全预警,安全指挥管理系统,对尾矿库的安全状态进行实时的监测、分析与预报。 关键词:尾矿库 变形监测 预警系统 GPS 0引 言 金属矿山尾矿库的安全关系到矿山环境以及其影响区域内人民生命财产的安全[1]。 国务院将非煤矿山企业全面开展安全达标、强制推行先进适用的技术装备、强制淘汰落后技术产品等内容列入《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发〔2010〕23号)中,并提出明确要求和政策措施。要求对三等以上尾矿库要在2011年底前达到安全标准化最低等级,2013年底前,所有金属非金属矿山和尾矿库要达到安全标准化最低等级,并明确要求100万立方米以上尾矿库要安装全过程在线安全监控系统[2]。基于GNSS技术的尾矿库安全监测监控系统的应用对于加强尾矿库的安全监管,掌握尾矿库的安全现状,减少尾矿库的事故发生具有重要意义。 1系统结构 高精度实时在线尾矿库变形监测系统由数据采集、数据传输、数据处理、分析预警、综合管理等五个子系统组成。该系统依托智能的软件系统,当金属矿山尾矿库监控对象出现异 常时,能及时预报预警,提醒企业尽快启动相应的处理措施及预案,保障尾矿库的安全运行[3]。 1)综合管理系统可有效进行用户管理、数据管理、系统运行管理,确保系统安全和数据安全,可方便进行参数设置、状态本地/远程浏览、数据本地/远程下载以及数据共享等。 2)数据采集系统采用多星多频高精度GNSS模块,可对变形体的实际性状实施高精度、实时、连续、自动监测,运用静态相对定位和动态相对定位两种数据处理方法,为判断变形体安全提供必要的信息,确保数据集准确。数据采集系统一般由基准站、监测站以及包括野外电源和防雷装置组成的保障支持系统组成。 3)数据传输系统可采用RS232、专线有线/无线Modem、TCP/IP、GPRS无线、CDMA无线、3G无线、UHF无线电台、无线网桥及其他无线网络等方式,组建方便灵活。系统不仅支持野外就地拖拽式下载,还能实现远程实时数据流传输和文件包下载。 4)数据处理系统可进行长时间连续实时数据处理,数据解算采用先进的卡尔曼滤波集成单历元整数解算法,轻松达到毫米级定位精度,确保系统运行稳定及数据的可靠性。 5)分析预警系统的数据分析处理能力强大,分析角度多、手段丰富,能计算三维位移分量及各向变形速率,自动生成变形历时曲线、变形分布图和多因素相关图;能根据实地地形数据生成三维仿真图形,并生成变形场等高图和渐变色谱图以及变形场实体任意剖面图;能综合其他相关监测数据进行初步综合分析与简单评价;能根据预设警界值进行风险判别并能实时以网页、短信、语音电话、警报声音、大屏幕显示等形式进行多渠道状态信息和预警信息的。系统基本结构如图1所示。 2系统功能及特点 2.1系统功能 1)系统1.5小时连续监测尾矿坝的水平精度优于±3mm、垂直精度优于±5mm,完全满足一般工程监测精度的要求; 2)系统能够进行长期、稳定、不间断运行,真正做到无人值守,操作简便,勿需进行手工重复劳动,可以节省大量人力物力; 3)能实现最高20Hz的高速数据采集,关键时候能完美再现监控变化过程的细节; 4)具有远程数据传输、远程状态浏览、远程系统设置以及数据管理、用户管理、安全管理等功能;网络通讯方式灵活,系统自动化程度高,可以方便实现远程控制、远程监测、远程数据下载与共享; 5)能根据实地地形数据生成三维仿真图形,能根据变形监测数据生成实体变形场等高图,并能生成变形场任意剖面图,这是传感器类、声纳类、光波类、影像类、频谱类监测手段不可比拟的; 6)能对变形监测数据进行初步分析与简单评价,并可根据数据的危险程度采用短信、网页、邮件、声音、大屏幕等方式和渠道进行分级,预警信息的,方便灵活[4]。 2.2系统特点 高精度实时在线变形监测系统具有目标明确、结构简单、流程清晰、功能完备等特点。该系统数据可靠、运行稳定,既能准确表达监测点的工作状态,也能对相关数据进行分析并提出初步风险评价,还能多渠道多形式适时分级预警信息,为矿山随时随地掌握尾矿库安全和决策部门在关键时刻的决策分析提供了坚实的技术支持与信息参考,具体特点有: 1)数据采集快:轻松实现高达20Hz连续高速实时的精密数据采集; 2)变形监测精度高:算法先进,能运用小波精密分析法对数据进行分析处理,实现单历元毫米级高精度连续解算; 3)硬件层次少:系统组成简单、结构清晰、运行稳定、维护方便; 4)分析手段多:能计算三维位移分量及各向变形速率,能自动生成变形历时曲线图、变形空间分布图、多变量相关图,能根据实地地形数据生成三维仿真图,并能生成实体变形场等高图或渐变色谱图及其任意剖面图; 5)信息快:能对变形监测数据进行初步分析与简单评价,并能根据预设警界值和实测值进行对比判别,及时进行多渠道多形式预警信息或状态信息的,随时随地掌握运行状态,真正实现远程监控和无人值守; 6)应用范围广:本监控系统不仅能应用于各类尾矿库实时安全监测监控,还可以在滑坡地质灾害监测、矿山边坡变形监测、矿山采空区沉陷监测、海涂吹填区沉陷监测、水库大坝变形监测、堤防渠道变形监测、深基坑及周边影响区变形监测、大型桥梁健康监测、高层建筑及大型场馆健康监测等领域中广泛应用。 3 系统应用 系统由库区监测终端(GPS)、网络通讯系统、监测数据处理服务中心、预警系统四部分组成,如图2所示。监测系统的典型配置方案可以有定期经济型、永久基站型、分体网络1型、分体网络2型、一机多天线系统等五种形式,以满足不同现场的需要。 该系统是全天候、全方位的,可以不受时间、气候的影响,建立尾矿库安全监控、安全分析评价,安全预警,安全指挥管理系统,对尾矿库的安全状态进行实时的监测、分析与预报,能确保尾矿库的安全管理,同时,提高安全监管部门对尾矿库安全管理这方面的能力,有效避免尾矿库事故的发生。 4结束语 长期以来,由于尾矿库管理监测监控系统不完备、监测监控技术落后、专业监测人员缺乏等原因,造成许多尾矿库的运行参数检测误差较大,难以及时掌控尾矿库的各项安全技术指标,这些都极大影响尾矿库的安全管理。基于GNSS技术的中海达高精度实时在线变形监测预警系统在尾矿库的实施和应用,全面提升尾矿库安全监管和日常管理水平,增强企业、社会、政府对于尾矿库灾害的预警响应能力。实践证明,该系统技术成熟、性能稳定、投资经济,应用前景广阔。 金属矿山论文:GIS在金属矿山地质灾害信息管理中的应用 摘要:以广西大厂锡矿山矿区为范例,在VB环境下进行组件式GIS二次开发,建立了金属矿山地质灾害信息管理系统,对地质灾害信息进行方便、快速、有效的管理。解决了我国金属矿山以往普遍采用的人工记录、档案管理模式中的管理不便、使用不便的问题。便于发现地质灾害与其他因素的内在联系,总结灾害发生的规律,对矿山的防灾、减灾以及灾害损失评估具有重要意义。 关键词:GIS;金属矿山;地质灾害;信息管理系统 1 引言 广西区南丹县的大厂锡矿是广西最大的有色金属产区,也是突发性地质灾害重灾区。以往对灾害信息资料的管理都是采用人工记录,档案管理的模式[1]。随着时间的推移,积累了大量的灾害数据资料,这些资料中含有大量有价值的信息,通过总结分析,可以找到地质灾害与其他环境因素的内在联系,发现灾害发生的规律,对当前矿山地质灾害的防治、预警和受灾损失评估都有很大的帮助。但档案式管理有很多弊端,翻阅和查找都相当费时费力,使得这些资源得不到及时有效的管理和利用,也难以发现其中的规律。地质灾害信息管理系统的开发,充分解决了档案式管理模式中的这些矛盾。 2 系统开发的目标 该系统的主要目标为:以广西大厂锡矿为示范矿山,以VB和组件式ArcGIS9.0为平台,开发大厂锡矿灾害信息管理系统,建立矿区地质资料数据库、图形图像库等,有效融合航天遥感资料、地面地质调查资料、矿山开发资料和地理资料等,达到动态、多维的反应灾害地质体的现状和演变过程,判断灾害地质体发展成灾的趋势。实现快速的灾害信息采集、存储、管理和检索,预测灾害突发成灾的影响范围和对矿山与周围地区的影响程度,进行概略的损失评估,为矿山灾害风险管理提供信息。 3 系统的总体架构设计 系统总体架构如图1所示,主要包括矿山属性数据管理、矿山空间信息管理、地质灾害三维模拟三大模块。 4 数据结构设计 数据是整个信息管理系统的基础,数据结构设计的优劣直接关系到整个信息管理系统的运行性能。地质灾害的数据的物理组成包括空间数据和数据库数据。针对矿山地质灾害数据的特点,确定使用如下几种数据结构:MXD地图文件、SXD三维场景文件、数据库文件、数据表、图层、图元。 文件是本系统管理的最高层对象,以矿点为单位,每个矿点建立一个MXD地图文档、一个SXD三维场景文件和一个Access数据库文件。 图1 系统的总体架构图 数据表是纪录同一类型信息的数据的集合,是组成数据库的基本单位。根据数据性质,本系统对不同类型的信息数据设计了对应的数据表[2],见图2。 图2 数据表构成图 图层是表现同一类主体的要素集合,是构成地图文档的基本单位。不同类的主体具有不同的属性表,数据操作和管理也有很大的不同。为区分不同类的主体并便于对各类主体的属性进行独立操作,需要对不同主体的数据进行分层管理。系统中设计了如下图层,见图3。 图元是图形信息的最小单位,也是矢量图层的构成单位,由点、线、多边形三种基本类型。根据不同地物各自不同的特点,分别用不同类型的图元来表示。图元的编码在同一个MXD文档中要唯一,不能重复。系统采用图层代号+图元代号+序号八位数字表示图元编码,前两位是图层代号,第三位是图元类型代号,后边几位表示图元序号,根据图元的数量来确定位数,并留出了一定的余地,以便系统将来进一步资料扩充。 图3 信息管理系统系统图层构成 5 系统各功能模块设计及实现 系统包括了三大功能模块,矿山地质灾害属性数据管理模块、矿山空间数据管理模块、模拟预测模块,针对各个模块的数据资料及功能特点,我们采取了不同的数据组织和开发策略。 矿山地质灾害属性数据管理模块主要包括矿山基础数据管理、矿山地质数据管理、矿山开采数据管理、矿山灾害数据管理。对这些属性数据主要采取数据库的形式存放管理。系统外挂了Access 数据库,将整个矿区的灾害属性数据,存放在数据库中,从系统中用ODBC连接数据库,进行相应的查询修改操作。这部分模块开发的主要功能有: 信息输入、数据修改等数据库管理子模块和向导式查询、SQL 查询、浏览式查询等子模块。 矿山空间数据管理模块包括、图像数据管理、空间属性数据查询三大模块。 图形、图像数据管理主要包括对系统中的地形图、地质图、行政区划图、遥感图像和地质影像数据的添加和删除。矿区提供了1∶1万的地形图、1∶1万大厂锡矿区地质图、相应区域的1∶1万DEM高程数据和行政区划图。在入库之前,要对纸质资料进行转化,用扫描仪将纸质图件扫描成能存储在计算机中的栅格影像。为了便于在以后的查询分析中使用方便,还要将这些栅格影像进行矢量化。矢量化采用ArcGIS自带的ArcScan组件来完成,首先对影像进行坐标配准,指定其坐标系统。然后根据不同的数据主体,分层进行矢量化。矢量化完成以后,对各矢量图层的属性表字段进行修改,并对图元进行编号,丰富完善属性数据,最后根据矿点位置分别存放成MXD文件。在VB环境中添加MapControl控件,并导入相应得MXD文档,调用相应的接口进行开发,实现相应的管理和查询功能。 空间属性数据查询主要是实现对系统中的空间数据库和属性数据库以及灾害数据库的数据查询和修改。这部分主要在VB环境下进行组件级二次开发,调用相应的接口,实现空间数据的查询、定位、地图漫游、缩放等功能。利用ArcGIS Engine 中的ToolBar控件可以方便的实现部分查询、漫游等功能。 模拟预测模块这部分主要包括三维地形模拟和尾砂库溃坝地质灾害演进动画模拟,主要实现地质灾害的分析评估功能,将地质与气象数据耦合,根据降雨量的不同,估算汇水量、溃坝淹没面积及经济损失。 图4 三维地形模拟 三维地形的模拟[3]是在ArcGIS中的ArcScene组件中完成的。首先在ArcScene中将矿区的DEM高程栅格数据导入,再将卫星遥感影像导入,将DEM栅格图像图层的属性中”Base Hight”设置为从DEM栅格数据层获得高程,这样栅格图像影像就变成了具有高程的三维地形了,在三维地形的表面再贴上遥感影像的纹理,就获得了比较逼真的三维地形模拟效果。将这个场景保存成SXD文档,在VB环境下利用SceneControl控件加载这个SXD文档,就在系统中获得了三维地形。如图4所示。 矿区尾矿库潜在的溃坝灾害,是对矿区最大的威胁。数十年来的矿山开采,形成了几十座大小不一的尾矿库,库容量最大的是车河灰岭尾矿库,设计总容量为3000多万立方米,库容量在百万立方米以上的尾矿库也不鲜见,这些尾矿库一旦在雨量过多时发生溃坝,危害巨大。这也是矿区重点防护的灾种。所以在系统中利用SceneControl控件开发了溃坝灾害动画演示模块,以帮助对溃坝灾害的分析评估。 6 结束语 本系统的成功开发,实现了矿区地质灾害信息数据的无纸化管理,极大地提高了数据信息录入和信息查询的速度,也方便了在海量信息中寻找地质灾害发生的规律。对溃坝灾害的动态三维演进模拟,为溃坝的危害提供了更直观的展示,也为矿区的地质灾害的预警和防灾提供了科学的有力的决策依据,提高了工作的效率。 金属矿山论文:地下金属矿山智能化开采综合技术研究 摘 要:地下金属矿山开采的智能化发展,可以实现现代矿山的高效、安全、低污染开采,有效提高矿山资源的综合利用水平,对推动有色金属行业的振兴具有重要意义。本文基于地下金属矿山开采的智能化技术结构的基础上,探索智能化开采综合技术的实施及其影响因素,为矿产资源的智能化综合利用提供有效参考。 关键词:地下金属矿山;智能化开采;综合技术 随着我国对矿产资源的不断开发,矿山开采逐步由浅地层开采转为深部开采,传统采矿方式面临着成本高、生产作业危险性高等问题,新型智能化矿产资源开采综合技术的探索,是现代社会发展资源结构逐步拓展与优化的必然性趋势,结合现代地下金属矿山智能化开采技术的概述,积极探索实现地下金属矿山绿色、安全、可持续开采的有效途径。 1 智能化开采综合技术概述 1.1 智能化开采综合结构概述 智能化开采综合技术的拓展,是基于传统采矿技术的基础上,结合计算机自动化系统,综合定位系统等多种现代智能管理系统,实现现代技术资源的综合性整合应用,依据现代金属矿山的采矿工艺,智能化开采综合技术的结构主要包括:信息采集系统、信息交互管理系统以及智能化系统三部分[1]。信息采集与综合通信系统在计算机虚拟平台下实现矿山数字化管理,从而达到数字化与全部开采过程相关的信息资源综合性收集整理;其次,综合智能化开采技术的实现也借助GIS系统建立矿井综合信息管理平台,实现金属矿山信息的信息化、集成化管理,通过GIS系统一方面建立以数据库为中心和基础的信息管理新平台;另一方面,实现内外部信息、功能系统以及过程管理系统的有效集成;最后,人员追踪定位、矿体模型更新、生产自动调度、自动采掘、自动运输、生产环境地下监测与控制、设备监测与监控维护等都达到智能化管理,最终实现矿山多个开采环节的智能化应用[2]。 1.2 智能化开采综合技术实施因素 结合以上对地下金属矿山智能化开采综合技术基本结构的概述,对影响地下金属矿山智能化开采的影响因素总结,主要包括:其一,网络计算机平台的综合性应用,计算机虚拟平台和综合资源的应用是实现智能化开采的必然基础;其二,双向性网络通信技术和通讯渠道的建立,例如:金属矿山资源的综合运用必须具有良好的信息交互平台,保障地下矿产资源开采的信息准确性,确保开采技术应用的准确实现;其三,地下金属矿山智能化开采综合技术资源的综合性实现,必须配备有相应的智能装备以及对应的自动控制技术,将收集的信息和技术人员的操作切实转化为现实生产力。结合以上对地下金属矿山智能化开采综合技术的分析可知,快速准确的信息、稳定可靠的通信网络以及智能装备在矿山的应用等因素缺一不可。 2 地下金属矿山智能化开采综合技术实施的原则 地下金属矿山智能化开采必须以保障生产安全为第一原则,以提高生产效率、保证产品质量、改善劳动条件、提高经济效益为目的,采用行之有效、质量可靠的先进技术和设备。此外,在实施地下金属矿山智能开采应同时遵循以下原则:(1)经济实用性原则。在设计智能化开采系统的时候,要仔细分析矿山的各个采矿工段是否具备采用智能化方式进行开采的条件,要针对不同的采矿环境采用人工采矿或智能采矿的方式,在确保安全的情况下,寻找最佳经济效益的方案。(2)整体性原则。智能化开采是多个开采环节的有机结合,信息采集监控、信息交互、智能设备远程控制等等组件单独使用都不能有效发挥智能化开采的功能,必须保障智能化开采各个环节的能够有效衔接,相互配合,整体联动。(3)开放性原则。随着现代智能化技术开发的发展与更新,软件、通信手段、智能装备等产品更新换代速度非常快,在实施智能化开采时必须要考虑今后的改进扩充,要预留出接口进行扩充以帮助系统不断的完善和进步。 3 地下金属矿山智能化开采综合技术的实施 3.1 金属资源综合评估 地下金属矿山资源智能化C合评估技术的实施基础,是基于现代采矿技术应用的基础上,结合GIS技术,三维可视技术以及计算机辅助模型,对地下金属矿产资源开采进行全面的信息扫描,并对地下资源进行全面的信息分析,新型智能化平台的应用实现了地下矿井资源的综合评估[3]。例如:GIS技术可以获取矿山地质结构和矿石分布情况;三维可视技术和计算机辅助模型能够建立地下矿井三维仿真虚拟模型,从而大大提升了地下金属矿产资源开采的效率,减少矿产开采的前期投资和运输损耗。 3.2 金属矿山资源信息收集 金属矿山资源信息收集也是智能化信息开采的主要分支,智能化开采系统可以将矿产开采的检测、控制以及调度等分散的矿产开采步骤结合为一体,通过计算机网络平台的系统性操作,保障现代地下金属开采的地上信息控制与地下同步。例如:金属矿山开采的传感器通过雷达,激光,热传导等技术将地下金属矿山的开采情况进行综合性分析,并实现金属矿山开采信息的及时性传达;同时建立金属矿山数据监测网络虚拟信息平台,从而保障金属矿山的开采信息传输收集的稳定性[4]。 3.3 金属开采通信结构 地下金属矿山开采的信息通讯是智能化综合开采技术实现的重要部分,结合我国现代地下金属矿山开采的技术结构主要包括综合性信息传输、通信接收方案以及综合通讯网络结构。综合性信息传输是地上人员获得地下信息的重要途径,主要包括地下金属矿山中视频、图像等信息资源的传输;而通信接收方案主要通过现代通信的数字信号保障矿产开采中信息资源的交互,保障矿产开采过程中的信息的内部接收以及外部传输的稳定性,例如:地下金属矿山开采中普遍采用普通有线通信信息传输以及无线信息传输的方式;综合通讯网络结构是基于现代网络传输中以太网为基础的信息交流平台,主要包括建立信息管理系统,网络服务器,终端接收网络信息的传输平台等。及时可靠的信息交互系统在地下金属矿山的建立,能够及时地监测井下状况,同时为地上操作人员提供操作依据,有效减少了盲目性开采,避免了安全生产事故的发生[5]。 3.4 智能化开采 地下金属矿山智能化开采技术的最终目的是实现资源的合理性开采。一方面,智能化系统开采技术可以实现地下金属矿山开采的人工管理和设备管理的智能化发展,例如:为了建立完善的地下金属矿山开采信息系统,计算机系统对开采的人工信息和设备信息进行标号信息存储,同时建立定位跟踪系统,当人工进行地下金属矿山进行采矿作业时,地上信息系统能够准确的定位人员和设备的地理位置,最大限度的保障了地下金属矿山开采人员的安全性;另一发面,地下金属矿山开采智能化的实现需要智能装备及其远程控制技术,例如:采矿技术人员通过地面上的技术操作,控制地下井矿中的凿岩车、铲运车等装备完成自动作业,自动化操作技术可以在地下金属矿产开采难度较大的工段进行作业,提升了金属矿产资源开采的效率,减少金属开采中的损失,同时也保障了地下金属矿山开采的安全性。 4 结语 地下金属矿山智能化开采技术的发展,是现代资源高效综合利用的开发趋势,结合现代智能化开采技术,通过金属矿山的信息采集,信息集成管理以及智能化开采,实现现代金属矿山采矿技术的逐步创新升级发展。 金属矿山论文:金属矿山安全标准化信息管理平台的开发 摘要:推动工矿企业的安全标准化建设是未来安全管理的重要组成部分,作为近年来安全事故频发的重灾区之一,金属矿山企业的安全生产标准化的建设既需要企业自身不断的摸索与改进,更需要一些先进成熟的经验来进行指导。而安全标准化信息管理平台的开发及运用不仅能够督促工矿企业的安全标准化管理进程,而且对于规范行业整体的安全标准、提高全行业的安全观念与安全技能,最终实现各金属矿山工矿企业的安全生产而言也是极为重要的。 关键词:金属矿山;安全标准化;信息管理;平台 去年12月1日,国家正式实施的新安全生产法给当前的国内工矿企业的发展提出了更为严格的安全要求和安全标准,这不但是科学发展观所带来的必然选择,也是近年来全国各地每年发生数十万起各类安全事故、数万人伤亡的惨重代价换来的血的教训。 一、金属矿山工矿企业与安全标准化 由于以往的安全管理经验金属矿山并不作为各地安全管理工作的重点(相比于危化品及煤矿而言),因此常常疏于监管。如某地在2013年之前对于金属矿渣选炼厂没有任何依据进行管理,结果导致很多企业在没有安评报告、没有安全生产许可证的情况下"合法"的生产,由此导致其生产过程中存在着大量的事故隐患。然而,作为事故后果极为重大、事故影响极为恶劣、事故伤亡极为惨重的金属矿山企业而言,安全第一的理念应深入每一个管理、作业人员的内心,成为企业经营、管理、作业的第一准则。因此,在当前国家大力推行安全标准化建设以及构建安全标准化信息平台工作方面大力推行金属矿山的安全标准化信息管理系统,并促进各金属矿山特别是涉及高危险工艺(如爆破掘进)、高危险区域(地质断裂发育不成熟)的金属矿山企业的安全标准化建设,提高全体工矿企业的安全责任意识和安全管理水平,在当前的安全管理工作中是极为重要而且极为迫切的部分。 二、金属矿山安全标准化信息管理平台的组成与搭建 安全标准化信息管理平台的实质是信息和数据的汇总与公示、共享、交流系统,或称之为局域网络。它可以是采用文件资料共享的形式或者数据流交互的形式存在。当然,在数据信息化时代,纸质文档资料共享基本被淘汰掉,除非有一些比较特殊的东西。现在很多地区在进行金属矿山安全标准化信息管理平台的开发与建设中均是借助集成交互的或者是局域网络将各移动数据终端有效地连接在一起,并在当地安全管理政府部门行政办公网络中,或是有些地方由当地安监局授权当地金属矿山协会或是安全学会对该系统进行日常的更新和维护;或者是由某企业自身单独建立一个安全管理信息平台,由安全管理部门进行日常的维护与管理,并到生产各工序及各行政职能管理部门,包含安全法规、安全教育与培训、安全技术、安全措施保障、事故应急、事故信息、安全程序审批等。但不管以什么形式,一般的金属矿山安全标准化信息管理系统都具有行政审批、安全监管、安全/事故信息共享以及安全技术交流等多重功能,当然其中的很多功能还有待于未来的发展不断优化和完善,但大多已经形成了较为系统的信息管理平台雏形。 (一)企业内部安全标准化信息管理系统的建设 在某大型金属矿山企业自主搭建的安全标准化信息管理平台中采用Internet Web平台综合安全标准化管理规范的十四个要素,根据金属矿山实际安全生产管理实际需求将本单位安全标准化信息管理平台划分为安全信息管理系统,安全指标及各级指标分解系统,安全组织结构及安全组织保障系统,风险辨识与分析系统,安全法律法规及行业标准信息追踪系统,安全教育与培训考核系统,安全绩效稽核系统,安全投入、安全科技与工伤意外保险管理系统,事故报告、调查与分析等多个子系统,通过局域网各接口与下属各子公司(矿)和各职能管理部门的移动终端的数据连接来达到整个企业安全管理系统的一体化运行。 除此之外,该企业在进行安全标准化信息平台搭建时还额外增加了一项审批流程系统(类似于财务系统使用的NC系统),用来线上办理各种与安全相关的手续的审批,在规范化、标准化的同时也提高了审批效率,节省了大量的时间和精力。当然,由于该种审批还无法通过技术移植到个人移动式数据接收终端(如手机),而且由于客观条件的限制(危险作业安全审批前必须进行现场稽核),各种现场危险作业的安全审批依然无法实现线上审批。 (二)某地区安全监管金属矿山安全标准化信息管理平台建设 某地区为了更好地促进各金属工矿企业的健康发展,规范企业经营管理的安全行为,提高各工矿企业安全管理水平,特建立了覆盖各金属工矿企业的局部地域金属矿山安全标准化信息管理平台。该平台通过互联网数据系统,分给各工矿企业一个独立的登录账号,凭借单独的账号和密码来实现企业安全管理信息数据与安全监管网络数据的接轨。 该系统整合现代计算机系统,利用GIS系统构建思路,根据安全标准化的规范要素,并依据安全管理的系统安全原理及事故致因理论,开发出了包含安全法规要求、安全对标检查、安全标准规范、安全信息公开平台、事故信息和安全技术措施的共享、安全审批签理以及各企业安全管理现状评分及公示等子系统。 该地政府部门将服务运营权限下放给当地非煤矿山安全学会,由专业安全技术工程师对各企业对标检查反馈的信息和本地区相关安全事故、隐患、不足的统计与分析,摸索出了一条远程调控企业安全管理,线上实现线下安全监管的行业监管道路。这一行为运用到了现在比较流行的大数据概念,但由于技术和知识水平的限制,并没有形成较为出色的成绩和轰动的反响。而且,由于大数据概念的数据容量和数据筛选本身带来的难题导致了该思路在一经使用便陷入了巨大的困境,难以圆满解决。 三、对未来安全标准化信息管理平台建设的启迪 在未来各地主推安全标准化建设的浪潮下,安全标准化信息管理平台的建设势在必行,有了以往的各种尝试和实践经验,在未来的平台系统建设方面应该汲取过去的经验和教训,并能做到系统科学、有的放矢。 (一)共享数据面的拓宽 在未来的金属矿山安全标准化信息管理平台的开发和建设方面,应着重注意对可能涉及的安全数据和安全信息的共享,并不断提高数据信息共享的频次和深度以及广度,从而让各种安全信息可以更快地得到分享、交互,更好地服务各矿山的生产。 (二)数据的即时更新 在当前平台建设方面,数据信息的更新过缓过慢使得信息平台作为交互专业信息网络的功能被削减过甚,甚至于单单成为了单方面的行政审批功能,丧失了大部分的意义。 (三)信息流交互面的拓宽 企业自身建立的信息管理平台应主动地与当地安全监管部门主导的信息管理平台相互对接,从而加速信息流的传递并且使得当地政府决策者可以更好地了解到各企业的实际生产情况,当然,在当前的社会环境下,该问题还存在有较大的探讨空间。 结语: 而在安全标准化信息管理平台建设的最大问题存在于专业人才的匮乏,特别是既懂得计算机技术,又熟知安全管理、深谙安全管理精髓,且清楚金属矿山生产管理实际的专业人才的严重匮乏使得该平台的建设始终达不到人们预想的高度,而这个问题是需要广大同仁倾尽智慧而解决的。 金属矿山论文:金属矿山深部开采地温预测分析 摘 要:开采金属矿山时所面临的环境基本上都较为危险,伴随着不断增加的开采深度,矿山深层次里面的高温岩体带来的高温效应渐渐变大,矿井深处的热害困扰也日益加大。该文用实际地段考核的模式来校对预测数值与现实测量数值,对于地温相关推算数值实行预估,依据文章里面的结论能了解到此方案针对矿井地温的预警检测存在比较高的真实性。 关键词:金属矿山 深部开采 地温预测 当前中国关于有色矿床资源于地面浅层几乎已然断绝了,关于深度矿床相应的开发工作便属于必然之行。为了给热害治理提供科学化的根据,针对金属矿山深处进行开采的温度实行科学化预测便是必不可免的。 1 矿井深部温度预测模型的建立 1.1 传导型深部地温预测 传导型地温场指的是地球里面热能全部通过热传导的形式来传输到达地壳浅部,产生地壳浅层次地热类型的地温场。若山岩体属于均衡性质与水平层状态岩层,而且对于其他热源相关因素不作考虑,地温场温度分散便能利用一维热传导式子进行表示: 公式(4)与公式(9)里面均包含热量值所属参数,都能实行热流运算,现实运用当中需选取出一个更加有依据的方式。从公式(9)能了解到,大地热流值q属于其直线斜率,若深部地层对于其他热源相关因素不作考虑,大地热流值属于常数。不过公式(3)里面的地温梯度G属于其直线斜率,因为矿山地下都是非均质岩层,因此地温梯度便也不属于常数,相对比来说,公式(9)在进行运算时热流值以及深部温度推演过程中比较稳定,适合用在较多情况,对比公式(4)在分析现实状况时有较强的可靠性。 1.2 传导-对流型深部地温预测 2 地温预测实例分析 为检验矿区社区深处所属的预测地温模型的可靠性,此文选取了山东省大柳行所在的金矿当作探究基地,与笔者2010―2015年几年间的现实工作经验相结合,利用关于矿山深处施工期间实行钻孔检测,测量之后获得相关预测测量数值与现实测量数值之间的比较结果,由结果能了解到,预测数值与现实数值几乎可以看作是同等的,仅仅存在士0.5 ℃~1.2 ℃大小的误差,从这便能了解到此类预测方案可靠性比较好。 3 结论 在开采矿山其深度持续加深的形式之下,矿井因高温所带来的热害困扰也渐渐变得严重。该文利用关于金属矿山深处进行的开采地温预先检测实行了详细的分析,最终获得如下结论。 (1)地温场于一定深度时重点还是因水文条件与地质因素实行着操控,所以针对矿山深处地温实行预先测量便应该考虑地温场及与它有关的背景因素,从浅层渐渐探究到深层对温度实行推演以及预测。 (2)依据矿山深处地温检测的模型进行测量获得的预测数值与现实数值对比而言几乎没有差别,能够把控在0.4 ℃~1.2 ℃,从这便能表明此类预测方案的确切性还是比较强的,所以可以针对矿山深处开采的温度检测实行较为可靠的测量。 金属矿山论文:分析金属矿山安全培训与考核系统开发 摘要:根据我国金属矿山安全标准的要求,对矿山开采企业进行安全培训,建立考核系统,在企业内树立起“以人为本”的管理理念,通过培训的方式让企业员工能够识别危险,建立安全意识,减少危险事故发生的几率。通过安全培训和考核系统,让企业管理人员和基层员工严格规范工作行为,使企业收获最大的利润。 关键词:金属矿山;安全培训;考核系统 对于金属矿山企业来说,安全是这家企业能够长久发展的核心问题,是衡量这家企业管理水平的标准。无论从企业的管理,还是企业对社会的影响,企业内部进行安全培训和开发考核系统都是至关重要的。在矿山企业中进行安全培训和开发考核系统开发有助于企业和谐、稳定的发展。矿山安全培训和考核系统的开发标志着矿山企业已经迈向了现代化企业的道路,将创造企业经济效益和社会效益双丰收的局面。 1矿山安全培训和考核系统的现状 社会体制逐步完善,虽然越来越多的矿山企业意识到安全的重要性,但是受到很多因素的影响,在实施的过程中,很难达到想要的效果。 1.1矿山企业安全培训现状 安全培训没有实际作用。现在很多矿山企业在安全培训方面只是停留在理论方面,没有落实到实处。大多数矿山企业是为了对付相关部门的检查,设置的培训内容方面非常潦草,很多内容和矿山安全没有丝毫的关系。 参加安全培训的人员文化程度非常低。由于矿山工作的特殊性,属于高强度、高危险的职业,从事这项工作的人员大多数是偏远山区的劳动力,主要集中在30岁到40岁之间,这个年龄的农民文化程度都相对比较低,他们对于安全意识、保护意识薄弱,缺乏对危险的识别能力。还有很多矿山的承包商自身素质很低,只关注眼前的利益,忽视安全问题。这些问题都导致安全培训无法取得实质性的效果。 员工参加安全培训缺乏主动性。造成这个现象最主要的原因是花时间参加培训,无法产生直接的经济效益;员工的安全意识差,没有意识到安全对自己的重要意义。 很多矿山企业没有条件提供安全培训,缺乏专业的培训老师,没有合适的培训地点,矿山设备非常老化。 矿山企业对安全培训的重视程度不够,很少投入资金,并且矿山企业管理人员认为进行安全培训会影响正常生产,造成经济损失。 1.2矿山企业考核系统开发的现状 目前,我国有关部门非常重视矿工企业安全,专门安排人员制定科学合理的考核系统。虽然考核系统的内容相对比较完善,但是在落实的过程中,受到制度等关系的约束,在实际的工作中遇到了很多问题。 我国很多矿山企业属于私营企业,他们虽然设置了安全管理部门,但是安全管理部门的工作人员综合素质偏低,考核系统不完善,没有合理的管理策略和考核细则。在实际的考核中,如同虚设,无法起到实际的效果。 2金属矿山安全培训和考核的内容 2.1金属矿山安全培训的内容 要想使金属矿山安全培训取得实质性的效果,需要实施多种培训方法,提高培训质量,同时,矿山企业要了解安全管理的重要意义。金属矿山安全培训的内容分为以下几个方面: 第一方面,按照法律法规制定安全生产管理制度。安全生产管理制度主要包括安全生产责任制、安全检查机制、安全教育培训机制、重大安全隐患整改制度、安全生产管理制度等等。 第二方面,安全管理。安全管理主要包括安全目标管理、危险辨别、职业健康安全管理体系、安全生产标准化等等。 第三方面,矿山开采安全技术。主要涵盖了矿山地质安全、通风安全、露天开采等等。 2.2矿山安全考核的内容 矿山的安全考核内容主要分为三部分,分别为责任制度法、日常考核法和隐患整改法。 责任制度法指的是矿山企业要制定合理的安全生产目标,为了确保年底实现安全生产目标,各个部门签署责任状,到年底的时候进行安全总结,并逐一进行考核。 日常考核法指的是矿工企业安排专业的人员进行安全管理的监督、检查工作,一旦发现隐患行为,及时制止,并对相关人员进行处罚;在日常考核中,严格落实安全规章制度,对表现突出的人员进行表扬和奖励。 隐患整改法指的是在日常检查中,如果发现安全隐患,要及时下达整改通知,相关人员进行整改,整改合格后,才能进行生产,如果整改不合格,坚决不允许生产。 3矿山安全培训和考核系统的开发 3.1突破守旧的培训模式 安全培训是保证矿山企业稳定发发展的基础。要想将安全培训工作落实到实处,必须突破过去的培训模式,打造全新的培训方式。第一点,将安全培训工作和实践工作联系在一起。如果只是单纯的改变理论培训工作,只是纸上谈兵,无法落实到实际工作中;第二点,举出真实的案例。深入矿山企业发生安全事故的家庭,通过他们对事故的讲述,了解到矿山企业安全管理的重要性;第三点,请有关部门的专家进行现场讲解,通过视频短片、照片等,让矿山员工真正的了解矿山事故发生的可怕,引起每个员工重视安全。 3.2提高矿山员工的风险防护意识 要想使安全培训工作落实到实处,必须转变人们陈旧的思想。由于员工参加安全培训的主动性差,矿山企业要制定一系列的鼓励策略,{动员工的积极性;对员工的风险意识进行测评,根据他们的风险意识等级安排他们参加相应的培训和安排工作;对于危险系数高的工作岗位,要对这个岗位的员工进行重点培训。员工只有一定的安全意识,才能了解危险事故的可怕,从而避免危险发生。 3.3制定合理的安全培训机制 监督管理部门要发挥职能作用,保证矿山企业的安全培训质量。在培训课程中,制定合理的培训计划,让每项工作落实到实处。安排专业的人士给与现场指导,结合实际的情况,设置培训计划;将安全常识、专业技能和综合能力进行综合培训;在培训内容中,添加案例分析,让员工对安全知识有更加深刻的认知;在企业内部建立安全培训档案,做好跟踪和反馈工作。 3.4严格执行矿山企业的考核系统 矿山企业的考核系统分为日常考核和突击考核,在实际生产过程中,实行动态考核,消除一切危险隐患。制定科学合理的安全培训考核系统,在考核中发现问题,及时解决,将安全培训落实到实际工作中。 4总结 金属矿山安全培训和考核系统的开发时,要结合矿山企业自身的发展情况,打破陈旧的思维模式,创新思路,将安全培训管理落实到实处。金属矿山企业不断注重安全管理,将使矿山企业赢得经济效益和社会效益双丰收的局面。 金属矿山论文:新疆有色金属矿山开采的技术状况及发展方向 [摘 要]新疆有色金属矿山还是比较丰富的,但是在开采的过程中,受开采技术条件的限制,还没有更好地进行开采,所以本文进一步探讨了新疆有色金属矿山开采的技术状况,并对其发展的方向进行了深入的分析,希望能够为今后新疆有色金属矿山的开采工作带来参考和借鉴。 [关键词]新疆;有色金属矿山;开采技术;发展方向 前言 进一步明确新疆有色金属矿山的开采工作,才能够更好地利用该方面的资源,目前在技术的应用方面,还存在许多不足,所以明确这些不足的地方,采取更好的技术方法,明确它的发展方向,也是极为必要的工作。 1 我国有色金属矿藏总况 我国的矿产资源丰富,在华夏大地上均能找到世界上已发现的矿产资源种类,已探明的矿种就有148种,大大小小共计一万六千多处矿产地,是世界第三大矿产大国。相对于其他国家而言,我国的铅、锌、锑、镍、锡、镁、汞以及稀土等有色金属在质量、产量上有相对优势;部分有色金属矿藏则处于劣势,如铜铝资源量不足、质不好,开采出的有色金属不能满足冶炼的需要,因此我国每年的有色金属产品生产有四分之一需要依靠原材料的进口。 我国有色金属矿山的分布不均衡,中小型居多、大型矿少;贫矿多、富矿少;边远山区多、沿海地区少;矿产资源共生矿多、单一矿产少,这些资源的分布特征使得我国的矿业开采难度大。 2 有色金属矿产资源和勘查开发现状 新疆国土面积166万km2,约占全国陆地总面积的六分之一。与俄罗斯、哈萨克斯坦、蒙古等八个国家接壤,地跨中亚、特提斯两大成矿域。与周边国家对比分析,在32个成矿区带中有16个延伸到新疆境内,成矿条件较为有利。自20世纪80年代以来,国家加大了对新疆矿产资源的勘查力度,在天山造山带、准噶尔北缘等重点成矿区带开展了成矿预测和找矿勘查工作,获得了一批有重要价值的成矿远景区、矿化点和物化探异常,在铜、镍、金等有色金属矿产找矿方面取得了一系列重大突破,先后发现并评价了喀拉通克铜镍矿、阿舍勒铜锌矿、可可塔勒铅锌矿、铁木尔特铜多金属矿等一批大中型矿床。 到2000年底,全区已发现有色金属矿产13种,其中探明储量的有铜、铅、锌、铝、镍、钴、铋、钼、锡等,探明有储量的矿产地80处。铜、镍是新疆有色金属矿产中的优势矿产,其次是铅、锌、锑等。自20世纪80年代阿舍勒铜矿、喀拉通克及黄山铜镍矿床发现后,新疆铜矿产地大大增加,已发现铜矿床、矿点和矿化点271处,包括大中型矿产地8处、小型矿床30处,探明铜储量近500万t,是我国北方铜保有储量超过百万吨的三个省区之一,阿舍勒铜矿是国内罕见的大型富铜矿。正在进行勘查的东天山土屋、延东等地铜矿床控制资源量在700万t以上,预计全疆铜矿潜在资源量接近6000万t,居全国第一。新疆已探明镍矿储量120万t,仅次于甘肃,居全国第二位,已发现矿床8处,包括超大型矿床1处,大中型矿床4处。预计全疆镍矿潜在资源量达1750ft。新疆铅锌矿自80年代中期相继发现可可塔勒铅锌矿、阿舍勒铜锌矿等一批大中型矿床后,目前已控制储量600多万t,主要集中分布在阿尔泰南缘、西南天山、西昆仑北缘3个成矿带上。由于新疆铅锌矿地质工作程度低,资源潜力尚未查清,从已有资料分析,铅锌矿成矿条件好,有大的找矿远景。新疆的铜、镍、铅、锌等有色金属矿产具有矿点多、分布广、成矿条件好,成矿类型齐全的特点,已圈出了部分成矿带和成矿远景区,但目前探明储量只要潜在资源量极少的一部分。矿产勘查和开发利用前景较为广阔。 3 我国有色金属矿产资源开采技术可持续发展对策和建议 3.1 提升装备水平,加快信息化建设步伐 加大技术装备研发投入,研发适合我国国情及资源赋存条件的采矿装备、采矿过程控制设备、安全监控检测装备及信息化管理系统,淘汰一批落后的采矿装备,使采矿装备机械化、自动化和大型化,矿山规划管理动态化、信息化、专业化,矿山安全监测监控智能化、日常化,进而提高矿山旷工劳动生产率。 3.2 实行分级分层次管理 针对我国有色矿山大型矿山少,小型矿山多的现状,建议实行分层次管理,提出不同要求及政策。对大型矿山要尽快实行信息化、自动化建设,保障资源供给;对资源禀赋较好的中型矿山,要鼓励其向信息化、自动化方向发展;对其他中小型矿山,要进一步推进整合重组步伐,实现集中化管理,同时鼓励科研单位、矿业装备研发机构,为这些矿山量身定制切实可行、投入较少的信息化、自动化整体解决方案。 3.3 建立完备的评价管控体系 为实现资源的有效利用,应制定相应的指标门槛。目前“三率”指标、能耗指标等标准体系正在建立,该工作非常重要,有必要进一步补充使其更加完善(如可补充贫化率、劳动生产率等指标),根据矿山规模、资源禀赋进行分级分层次管理,提出不同要求,同时应与环保、安全等其他指标相结合,进行综合评判,融入到项目审批、建设、年审、后评价等全过程,实现对资源利用全过程、矿山寿命全周期的全程管控,同时建立与指标配套的奖惩机制。 3.4 进一步推动科研攻关工作 应进一步推动难采资源、特殊环境资源开采的技术装备研究工作,鼓励科研院所对残矿资源、低品位资源、深井资源及高海拔高寒地区资源等进行深入研究,开发复杂环境下的高效安全开采技术与装备,开发绿色、清洁的无废害采矿工艺技术,提升技术装备水平,扩大可利用资源量。 4 结束语 综上所述,在明确了新疆有色金属矿产开采的技术状况之后,我们要进一步研究更好的技术方法,并对技术的研究状况进行分析,才能够为今后更好地发展有色金属矿山的开采工作带来参考和借鉴。 金属矿山论文:金属非金属矿山供电系统的技术改造优化 摘 要:经济的快速发展加大了对于矿石等基础资源的需求,现今在金属非金属矿山的开采中通过大量的使用过机械设备使得金属非金属矿山的开采效率大幅提高,为确保金属非金属矿山的安全生产在金属非金属矿山的开采过程中需要确保对于整个矿场的电力供应。文章在分析金属非金属矿山供电系统所存在的问题的基础上对如何做好金属非金属矿山供电系统的技术改造进行了分析阐述,以提高金属非金属矿山供电系统的安全性和可靠性。 关键词:金属非金属矿山;供电系统;问题;技术优化;改造 前言 随着经济的快速发展及科学技术的进步,现今在金属非金属矿山的开采中机械化的水平大幅提高,为确保金属非金属矿山中的各种机械设备的使用及矿井中的用电安全应当对金属非金属矿山企业中的原有的供电系统进行优化改造以提高金属非金属矿山企业的用电效率和用电的安全性。 1 金属非金属矿山企业供电系统的基本特征和技术要求 在金属非金属矿山的开采过程中,电力供应是其中最基础也是极为重要的。相^于其他区域的供电系统,金属非金属矿山中的供电系统所处的环境更为复杂对于供电系统安全性的要求也越高。在金属非金属矿山的开采过程中需要选择合理的电源及规范化、合理化的供电线路以确保金属非金属矿山中的正常供电。在金属非金属矿山配电网的组成上主要包括有发电机、升压和降压变压器以及各种类型的配电线路,在金属非金属矿山中的配电线路的架设中,由于金属非金属矿山中的工作环境极为恶劣,为保障金属非金属矿山矿井中的正常供电在配电线路的架设上对于电源部分需要使用双回独立的线路,此外在电源线的架设上要避免其他一些负载接入其中。同时金属非金属矿山矿井中恶劣的工作环境也使得电力系统在设计和架设的过程中需要加入的是过负荷、防触电以及防爆以及过流保护等的多项保护措施以提高金属非金属矿山供电系统的安全性。此外,金属非金属矿山供电系统还需要确保供电电压的稳定性,供电电压的偏移应当控制在具体定制的5%的范围内,而整个金属非金属矿山供电系统中的功率因数则需要高于0.9。 2 金属非金属矿山供电系统所存在的问题 随着多年的建设和发展各地金属非金属矿山中的供电系统已建设的趋于完善但是在其使用的过程中仍会出现各种问题影响金属非金属矿山供电系统的安全使用。在金属非金属矿山的井下供电系统的架设中多采用的是光缆联通电路的形式,但是由于井下工作环境较为恶劣空气及土壤中的湿度较大从而导致漏电事故时有发生严重的影响了金属非金属矿山开采的安全、顺利的进行。此外,由于金属非金属矿山中的恶劣环境使得井下供电系统的内部元件以及开关设备的老化速度加快使得其绝缘性大幅降低,当其与空气或是土壤中的水进行接触时则极易导致金属非金属矿山供电系统漏电事故的发生,为提高金属非金属矿山供电系统的安全性在做好对于金属非金属矿山供电系统维护及加装各种保护措施的同时也应当做好对于金属非金属矿山井下供电系统的技术升级改造,确保金属非金属矿山开采的安全、高效的进行。 3 金属非金属矿山供电系统优化改进的措施 在金属非金属矿山供电系统中电力输送质量受到以下几个方面因素的制约:(1)配电线路电能的输送中其输送的电压与导线截 面是影响供电线路输送电能的主要影响因素之一,在配电线路中其输送电能的能力与配电线路的电阻及电抗呈现出反比关系而其与供电电压呈正比。(2)在供电系统中功率因数及相应的导线截面是影响压降的主要影响因素之一。为降低金属非金属矿山供电系统中的无功损耗可以通过降低供电系统中的变压器的安装容量减低变压器台数等的措施以实现降低变压器损耗的目标。 做好金属非金属矿山中的供电系统的优化改革首先应当从供电系统中所使用的各种供电元件入手尤其是做好金属非金属矿山供电系统中的电缆的保护。供电电缆在运行的过程中容易受到周边环境的挤、压、砸、割等的物理性的损害,同时潮湿的地面会使得发生漏电事故的几率大幅增加。因此在金属非金属矿山电力线缆的放置过程中应当加强对于电力线缆的保护避免周边环境对于电缆的破坏,同时在金属非金属矿山的供电系统中还应当加装漏电保护装置并应当做好对于可能漏电的供电设备进行封闭以降低供电系统的漏电威胁。在金属非金属矿山供电系统的运行过程中还应当做好对于供电系统的定期检查维护以提高供电系统的安全性,避免各供电元件的老化或是短接而导致供电系统事故的产生。此外,在金属非金属矿山供电系统的设计、选取过程中应当选择电压低且技术先进、可靠的设备。在金属非金属矿山供电系统的改造中应当选择各种防护能力强的设备以降低金属非金属矿山供电系统运行过程中的爆炸事故的发生,此外,对于金属非金属矿山供电系统中的各设备自身的极限湿度都应当引起足够的重视以确保其能够在井下湿度较高的环境下正常运行。此外对于金属非金属矿山供电系统中处于瓦斯或是粉尘密度较高的区域应当加强对于供电设备的改造,选用一批防护等级较高的供电设备以降低金属非金属矿山供电系统事故发生的几率,提高金属非金属矿山供电的安全性与可靠性。此外在金属非金属矿山供电系统的改造过程中应当注意加入供电安全监控系统,对金属非金属矿山井下空气中的可燃气体及一系列的杂物进行严格的监控通过对金属非金属矿山井下空气中的深度及各种可燃性气体的浓度进行监控以便实现对于井下各设备的开关状态进行相应的控制,确保供电系统的安全性。 在金属非金属矿山供电系统的优化改进过程中对于供电电网的优化可从以下几个方面入手:(1)对于金属非金属矿山用电系 统中的各设备配置进行优化,尽可能的减少供电系统中的变压器的数量,从而使得供电系统运行的过程中供电系统中的各变压器能够进入到相应的负荷中。(2)对于金属非金属矿山供电系统中的负荷进行科学合理的调配,对于用电负荷较为密集的区域在改造的过程中应当加装电容自动跟踪补偿装置以实现对于局部用电负荷较大区域的功率进行有效的提高。(3)对于金属非金属矿山供电中距离中心站较远的居民生活区域应当加装电容集中补偿装置以便更好的对居民区域进行供电。(4)做好对于金属非金属矿山供电系统中的供电线路的优化,增减供电线路中导线的截面。在对供电系统的改造过程中应当对井下的供电模式进行重新规划及优化。此外在对于金属非金属矿山供电系统的改造过程中应当及时的将功率因数更替偏低的用电设备替换下来从而实现对于金属非金属矿山供电系统中设备功率因数的有效的提高。对于金属非金属矿山供电系统中的老化、落后的设备及时的予以更换选用可靠性更高的设备。在金属非金属矿山供电系统的改造过程中还需要注意引入计算机监控系统,以便对于供电系统的运行状况进行实时的监控以提高金属非金属矿山供电系统运行的可靠性。对于金属非金属矿山井下的电气设备应当选用防爆系列的新技术产品并对这些设备进行无功功率补偿以使得大型设备的功率因数能够得到迅速的提高,从而使得供电设备的安全性得到较大的提高。 4 结束语 金属非金属矿山的开采是现今乃至今后一段时间我国经济发展的重要基础,做好金属非金属矿山供电系统的安全、可靠的运行是金属非金属矿山能够安全运行的重要保障。本文在分析金属非金属矿山供电系统运行特点的基础上对如何做好供电系统的改造提出了几点建议。 金属矿山论文:金属矿山井下测量常用方法及技巧 摘 要:在金属矿山行业的建设和生产的过程中矿山的井下测量工作是重要的阶段,也是能保证矿山安全生产的主要途径。在金属矿山井下测量的项目与企业单位有着密切的关系,直接关系到经济效益和社会效益,同样也关系到国家生命财产安全。因此,金属矿山的井下测量工作具有很大的意义。本文主要阐述金属矿山井下测量的常用方法,及测量技巧,以求为我国的矿山井下测量工作提供一点力所能及的帮助。 关键词:金属矿山;井下测量;常用方法;测量技巧 伴随着我国社会经济的迅速发展,促进了科学技术水平的不断提高,各种新的采矿工艺以及生产技术都应用到当前的矿井测量工作中,这一方面为我国矿山的发展提供了技术方面的支持,另一方面却使得整个工程的建设项目大大增加,也使得开采的内容日趋的烦琐。矿山的井下测量工作是为了有效地监督和指导矿井的安全生产,矿山的井下测量工作意义重大。 1.金属矿山井下测量工作的主要特征 目前,在矿山生产建设的过程中矿山井下测量工作是主要的一个环节,并且也是矿产单位的未来发展不可缺少的一部分。它决定着矿产企业的生产建设状况以及对未来发展前景的预测。 金属矿山井下测量的工作主要包括井下测量系统控制和地面测量系统控制。对地面控制系统来说,在进行测量时应该按照国家规定的相关制度进行严格地测量,对井下测量系统来说,监督部门对测量的每一个过程都要严格地监督。而且为生产阶段中容易出现很多有关预测的问题,因此出现问题就应该及时采取有效措施,专业人员要绘制出合理科学的测量图,这样就能满足矿山井下的施工要求需求,因此,能够保障矿山安全生产。除此之外,一定要按照金属矿山的地理条件状况,在设置进行标注,有助于金属矿山井下的测量工作。同时还能够有效地保障生产的安全。 2.金属矿山井下测量工作中出现的问题 2.1 观测员不认真造成测量数据不准确 通常在井下测量工作的工作中,金属矿山井下是否能正常进行开展是由测量能否正常开展观测工作人员所决定,因为他们的工作态度对测量结果起着决定性的影响。这部分的工作人员的错误经常会出现在对整度的记录上。当前我国大部分矿山井下的测量工作所用设备都是电子设备,虽然其准确度大为的提升,然而这些电子设备往往会受到特殊地质条件的影响,如矿山井下的重金属以及井下的湿度等都会对测量仪器带来一定的影响,造成误差的出现。 2.2 井下工具遗漏 测量人员在开展井下工作时,个别人员会因为粗心大意导致测量工具遗漏地面的场所。如有些人员已经进入井下时才发现忘记带记录本、垂球、工具、笔等测量必需品,这就造成这些测量人员很难准确的完成测量任务,然而返回地面拿工具就会大大的耽误测量工作的进行,从而造成工作效率低下,延误了施工工期。 2.3 观测数据的遗漏 矿山井下测量工作需要有着非常认真严谨的工作态度,而且还需要有一定的工作经验,然而部分测量人员因为马虎或者是失误造成测量数据出现遗漏,这就对后期的工作带来不小的影响。井下测量数据的遗漏或者是丢失会造成测量的数据不完整,不准确,如在进行测量前视点高时,不少测量人员因为忙着标定,却忽略了相关数据的记录,这就造成巷道的标高难以准确的计算出来。 2.4 复测不到位 一般而言,矿山的井下测量工作需要有较快的施工进度,短时间内完成数据的测量工作有着较大的工作量,因此这就导致矿山井下的复测工作很难跟得上计划进度,从而出现复测的偏差和遗漏,造成了资源的严重浪费。鉴于上述情况,只能重新施工,开挖一条新的巷道,这就给工作面的安全和衔接带来了较大的困难,也使得开采工作出现了较大的难题。 3.金属矿山井下的测量工作有效方法及技巧 3.1 金属矿山井下的测量准备工作 对相关的资料进行搜集,对原有的相关资料进行检查核对,是否出现问题,如果出现问题进行有效解决。在测量之前对测量人员分配好工作,准备好相关的仪器设备,在井下工作都要完成自己的任务,这样不仅有质量,而且还有效益。 3.2 高程点的设置 在井下的高程点,进行设置一些固定设备,这样可以保存的时间长。自井底车场的高程基点起,应该在300m~500m之间设置一组,但是每组不能多于3个,最好的间距为30~80之间。在高程点也可以使用永久导线点。同时在高程点对标号进行统一,并且也要在点的周围做好明显的标记。 3.3 熟练掌握控制测量部分,设置高程联系测量 通常在井下开采的施工过程中,要队施工加强控制,并且认真的测量定线放样,在定线测量的阶段中,首先要根据计划来进行实行。对井下施工中控制测量过程中,一定要把两个部分进行结合再进行联系测量,这样就形成一套高程系统的控制平台。现在平面联系测量通常采用的就是运用三角形测量方式,把地面靠近矿井的控制点坐标及方向传输到井下的控制点上,从而得到井下的起算坐标与方向。而随着科技的发展,现代技术也不断地应用进矿井测量工作中来。在必要的情况下,要对地面建筑物以及井下的掩体系统进行全面地观察、测量,从而对施工中的变化进行全方位的监控,保证施工安全。 3.4 测点观测 前视测量工作人员。要做到统一编号、选点恰当、标记点好;监督前方车辆及人员动静;照好标记;做好前视点工作;必须等待仪器搬至前视点后方可离开。后视测量员。找准点号;注意后方来往车辆及人员;做好后视工作;携带仪器箱。观测人员观测。找准点号,安置仪器,按照规程规范规定的测量方法及精度要求进行施测;读数要清楚,量仪器高。 3.5 加强员工培训 单位要提高业务培训能力,培养测量人员专业知识和素质,使每个测量工作人员在实际中进行多学习多联系,加强自身对工作的责任心,是他们对工作形成良好的习惯;在地面对算的过程中首先要认真对数据和检查井下测量角度进行核对,对相关资料的整理做到准确无误;在井下实行测量的过程中,测量的工作人员在测量之前对影响测量的因素进行清除,相关领导也应该亲自在实际施工中进行核实测点和前后视测点的位置,这样能够有效地避免工作人员用错测点。 3.6 严格执行作业准则 在检测的过程中一定要坚持对资料检核,必须做到百分之百的检查,即记录员上井后对在井下记录算出的成果重新检查计算一遍,计算者使用记录时重新算一遍,检查者再算一遍。对于井下巷道和测点位置一定要绘制草图。对于日常的测量工作,必须坚持一条最重要的原则,就是复测复算。 结语 总而言之,测量的工作开始到结束主要注重质量管理,提高质量管理水平,主要在于测量技术人员,培养他们对工作坚持认真负责的态度,能够通过自己所了解的理论知识,在根据工作的实际情况,进行思考和分析,结合自己的想法对工作的经验总结,吸取教训,慢慢地改进工作方式,提高自身素质,矿产一定会安全生产,保障了矿产单位具有良好的经济效益和社会效益,同时对国家矿产资源的合理开发与利用得到了保障。 金属矿山论文:金属矿山两井贯通误差预计与测量精度分析 摘要:伴随着社会的不断发展,科学技术的不断进步,金属矿山两井贯通的测量需要越来越精确,贯通测量时大型矿山测量工作的重要组成部分,对于金属矿山的生产以及经济效益有着直接的影响,为了促进金属矿山的顺利发展,必须就两井贯通测量进行严格把控,本文首先就贯通测量进行了细致的阐述,然后对于金属矿山两井贯通误差的预计的相关问题进行了分析以及对于测量精度的相关问题进行了致的分析 关键词:金属矿山 两井贯通 误差预计 测量精度 一、贯通测量概述 (一)采用两个或多个相向或同向掘进同一井巷时,为了使其按照设计要求在预定地点正确接通而进行的测量工作称为贯通测量 。采用贯通方式多头掘进,可以加快施工进度,改善通风状况与劳动条件。 (二) 在工作中测量人员应遵循下列原则 1.要在确定测量方案和测量方法时,保证贯通所必须的精度,即不因精度过低而使巷道不能正确贯通,也不盲目追求过高精度而增加测量工作量和成本。 2.对完成的每一项测量工作都应有客观独立的检查校核,尤其杜绝粗差。 (三)贯通测量的基本方法 测出贯通巷道两端导线点的平面坐标和高程,通过计算求得巷道中线的坐标方位角和巷道腰线的坡度,使坐标方位角和坡度与原设计相符,误差在容许范围内,同时计算出两端点处的指向角,利用上述数据在巷道两端分别标定出巷道中线和腰线,直到贯通相遇点处相互正确接通。 (四)贯通测量的种类 井巷贯通一般分为一井认锏拦嵬ā⒘骄之间的巷道贯通和立井贯通三类型。本次的贯通为两井之间的巷道贯通。贯通长度6000米,其中地面导线1600米,平巷导线2400米,斜井导线880米,贯通导线1120米。贯通巷道断面规格为2.3×2.5米巷道坡度为-3‰。 (五)井巷贯通测量的容许误差 贯通巷道接合处的偏差值可能发生在三个方向上 1.平面内沿巷道中线方向上的长度偏差,这种偏差只对贯通在距离上有影响,而对巷道质量没有影响。 2.平面内垂直于巷道中线的左、右偏差 3.平面内垂直于巷道腰线的上、下偏差 (六)贯通方案 在地面两个近井点先用索佳250RX控制测量,依据v矿山测量规范w,v三角高程测量规范w确定贯通容许误差为:垂直方向±0.2m,水平方向±0.5m. 1.平面控制测量方案:地面控制测量的目的是为了控制全局,限制测量误差的传递和积累,保障测量工作的相对精度。施测方法:我们使用导线网,把导线网布设成闭合型,5秒复测导线,施设等级四级,使用仪器为智能型全站仪,作业限差按5秒级经纬仪导线的限差进行。 2.地下控制测量方案:由于是在井下巷道中测量,所以并不能像地面那样布置成三角或三边网、边角网、导线网作为井下平面控制。 (七)井下高程控制测量方法 井下高程控制分为Ⅰ级和Ⅱ级控制,Ⅰ级控制是为了建立井下高程测量的首级控制,其精度高,基本上能满足在高程方面的精度要求,Ⅱ级水准测量的精度较低,作为Ⅰ级水准点加密控制,主要是为了满足矿井生产的需要。 因导线点A0―x1、2X5-C22属于平巷,所以我们采用传统的水准测量。X1-X3、2X1-2X5属于斜巷,测量高程采用三角高程测量。 金属矿山论文:浅谈金属矿山采场现场安全管理 摘 要:近年来,随着我国经济快速发展,金属矿山基础产业也迎来新一轮的发展。但相关调查结果显示,金属矿山采矿现场因受各种安全危险因素影响而降低采矿质量。文章则从多方面分析采矿场现场安全管理措施,望给予工作人员提供参考。 关键词:金属矿山;采场;现场;安全管理 矿产资源是一种综合性技术行业,包括采矿、地质、爆破、安全、运输等各个方面。其中采矿工作因受到采矿活动空间制约,现场安全状况十分恶劣,极大威胁矿产安全开发,因此分析金属矿山采矿现场安全管理对促进采矿事业发展有着重要的现实意义。 1 金属矿山采场危险因素 1.1 爆破伤害 从金属矿上采矿作业条件、爆破方式、从业人员安全以及该行业事故分析,对爆破事故进行预防是采石场安全管理重要内容之一。通常导致爆破的危险多为地面建筑物因爆破产生振动,从而形成共振和裂缝。露天边坡振动会让沿岩层结构弱化且出现破坏,最终造成滑坡和岩石松动等地质灾害。此外岩边坡会在重力作用下当下滚动造成边坡滚石事故。 1.2 边坡伤害 边坡结构要素由于原岩影响而存在较大的危险因素,这些因素在生产过程中有引发大规模滑坡并由此引发大范围采场破坏,道路损害等的可能性。边坡稳定性是露天矿安全生产最重要的因素之一,构成露天矿边坡的岩体,结构,地下水条件,以及原应力状态都很复杂,边坡岩体的变形与破坏,是岩体内部应力相互作用的结果。 1.3 机械伤害 金属矿山采矿场多为露天形式,一般采用空压机、运输汽车、装载机、凿岩机、挖掘机等设备,而生产中常见的安全伤害之一即机械,会造成轧伤、卷入、撞击等机械伤害。其中空压机属于压力容器,一旦没有按照相关规定进行清洗维修,极有可能造成爆炸事故。 2 加强金属矿上采场现场安全管理措施 2.1 完善安全管理体系 提高采矿现场质量 当前金属矿山采矿重要环节之一即安全管理,整个采矿项目质量在一定程度上受其质量控制影响,因此采矿企业在施工中建立科学的质量控制制度,为保证金属矿山采矿质量提供优质的外部环境。金属矿山采矿在健全制度下还应将其贯彻落实到每个采矿环节当中,如采矿人员配备、材料设备选用、采矿地点选取等。必要时还应建立和采矿实际情况相符的保障机制和质量责任制度、质量控制规范及相关技术方法,为综合实现土金属矿山采矿质量控制目标声不断探索。安全是金属矿山采矿首要考虑因素,不管是在采矿筑行业还是其他行业都要第一时间充分考虑安全,尤其采矿行业更应将其放置重中之重。对于金属矿山采矿而言,工作人员应严格遵守安全采矿原则,如果不能实现安全施工,除了不能保证金属矿山采矿质量,还会损害金采矿企业形象,严重会出现安全事故,出现此类情况很大程度和工作人员没有树立良好的安全意识,所以要求企业内部应定期组织员工参与安全意识培训,建立安全生产规章制度,从大层面有效避免金属矿山采矿安全事故出现。完善安全管理体系在金属矿山采矿中十分重要,也是采矿的重点和难点,要求金属矿山采矿企业设置单独的部门制定安全体系,以此保证有良好的指导性,也符合金属矿山采矿实际情况,同时及时评价体系应用情况,做到不断完善体系。 2.2 增强安全技术保障 落实安全现场管理 金属矿山采矿质量安全管理不同于其他工程,特指采矿中安排安全生产施工的总过程,通过细化控制采矿因素降低风险和安全[患,甚至可以起到杜绝隐患的效果,进一步保障企业利益。可以说贯彻落实金属矿山采矿质量安全管理十分有必要。不断加强采矿现场技术监督与控制,这也是保障金属矿山采矿质量的有效手段之一。因为在金属矿山采矿过程中,影响其质量因素取决于现场是否准确执行技术要求,如果没有有效监督和控制金属矿山采矿技术,会造成在具体采矿和不符合预期设计情况,最终导致金属矿山采矿技术没有准确的应用采矿施工中。所以在金属矿山采矿施工中要严格控制和监督施工技术在施工现场应用情况,由此保证施工现场技术符合预期要求。众所周知,中国有着宽广的国土面积,以致于地区之间环境和气候有较大的差别,再加上地质条件差异明显,从而矿山采矿过程中也会存在不同的软土地基。对于上述情况就需要在实际工作中及时开展土地调查,通常软土地基承载能力和稳定性不如其他土质,为进一步防止土质沉降不匀情况出现在施工中,因此就需要了解采矿当地环境条件和土壤条件,同时选择适合处理土质的措施,常用于软地基处理方法有化学加固和换填垫层等,必要时需和建筑施工现场软土地基类型相结合来确定处理方案,减少软土地基变形,提高金属矿山采矿稳定性和安全性。 2.3 提高管理人员素质 保障采矿生产安全 毫无疑问,金属矿山采矿现场主体是人,更是采矿核心,因此一切采矿现场安全管理和措施都要以人为中心,控制和规范施工管理者、质量管理人员、技术人员等行为,增强每个部门工作人员的创造力、积极性、责任感,更培养施工人员安全质量意识,使管理者、施工者、质量管理人员、技术人员能相互监督,齐心协力,共同控制金属矿山采矿质量。采矿企业要定期组织工作人员参与技术和管理理念培训,保证施工人员在管理中能完全遵循金属矿山采矿项目要求,从而提高采矿效果。金属矿山采矿中最不可缺少的一部分就是原材料,也是采矿的基础构成,需要相关工作人员严格挑选和控制原材料数量、规格、性能、质量等。必要时要前往原材料的生产地区进行考察,争取做到严格把关,同时在使用中也根据原材料规定操作。此外设备是除原材料在金属矿山采矿中另外重要组成部分之一,工作人员要根据采矿设计图纸和具体施工内容采购施工设备,如果以自身评判购买,十分容易买多且浪费资金,相反少了会中断施工进度,因此保证施工设备采购数量至关重要。其中价格过高的设备质量虽然较好,但如果不符合实际施工情况同样会造成资金浪费,如果价格便宜,质量也会面临考验,为金属矿山采矿造成安全隐患,后期再控制质量就较为困难,所以要严格施工设备生产厂家,尽可能挑选质量优等和性价比高的设备。 3 结束语 总之,金属矿山采矿在我国经济建设中起着重要作用,但目前还存在较多的问题。其中质量问题最为紧要,要求金属矿山采矿单位改变传统采矿质量理念,加强安全制度建设和工作人员、施工设备及原材料控制,同时落实安全采矿管理,进一步提高金属矿山采矿质量。 金属矿山论文:惯性圆锥破碎机在金属矿山中的应用研究 摘 要:随着社会经济的快速发展,对金属矿山的采矿要求也进一步提高。惯性圆锥破碎机是一款具备现代化节能效果,同时拥有独特结构和原理的超细破碎设备。在破碎过程中,该破碎机能进行选择性破碎,满足现代化工艺中“多碎少磨”的要求;另一方面,该设备同时具备破碎比例大、细度均匀、节能省电、破碎材质范围广等优点。对此,笔者将对惯性圆锥破碎机的基本结构和相关工作原理进行叙述,在此基础上对部分核心性能和使用效果进行相关的阐述,希望能为读者提供相关信息参考。 关键词:惯性破碎机;多碎少磨;节能 1.惯性圆锥破碎机基本结构与工作原理 惯性圆锥破碎机是俄罗斯最新研制的破碎界的“领头羊”产品,其以先进的设计理念、合理的机械结构和优良的使用性能代表了破碎设备技术的最高水平。 惯性圆锥破碎机的基本结构如图1所示,整个机体通过隔振元件坐落在支部的支架上,其机身通过定锥和动锥组成工作机构。体上附有一层耐磨衬板,而在衬板之间的空隙就是设备的主要破碎腔。在具体操作过程中,动锥轴插到轴套上的激振器,而激振器在旋D时产生一定的惯性力,从而迫使机身内动锥绕球面瓦的球心做旋摆运动。在动锥靠近定锥的过程中,原料受到挤压被压碎,然后在动锥离开动锥时,物料便会通过专门的排出口排出。整个过程相辅相成,最终完成物料的破碎流程。 2.惯性圆锥破碎机的参数性能 惯性破碎机主要有以下几方面的良好性能,包括选择性破碎、破碎物料硬度较大、破碎比大、产品粒度可调、技术指标稳定以及能实现“多碎少磨”等多种优势,表1是沈阳某工业生产科技有限公司生产的惯性圆锥破碎机的相关技术参数。 3.惯性圆锥破碎机的应用 3.1 概述 随着现代工业的快速发展,各种原料都需要进行物料的处理和破碎。惯性圆锥破碎机已经广泛应用于各种矿业的开采环节,例如金属与非金属的开采、磨料磨具、玻璃、建材、冶金等工业原料生产的破碎领域。在使用过程中,其可以凸显出巨大的经济效应和商业价值,同时显现出一定的社会效益。 3.2 性能与效果 根据现有的破碎设备(即惯性圆锥破碎机)在工业生产中的使用情况,表2给出采用惯性破碎机破碎产品的分粒度。 3.3 发展趋势 根据现代工业的发展速度和使用设备的相关要求来看,工业技术不但需要超越以前的速度,更多的是要在提速的同时,提高生产质量,同时贯彻环保理念。本文研究的惯性圆锥破碎机在金属工业生产中的应用正是满足了现代化工业中节能环保要求,其“多碎少磨”的工艺流程,在初期使用的过程中,已经明显地体现了其巨大的工业性和经济性优势。 结语 本文从现代化工业的需求出发,研究了惯性圆锥破碎机在金属矿山中的应用,并对产品的内部结构,工作原理等进行了详细描述,相信其在金属矿山中的作用会愈发重要,并得到进一步的普及与推广。 金属矿山论文:测绘新技术在有色金属矿山中的应用与发展 摘 要:测绘技术主要利用先进的计算机处理、摇杆技术、图像处理技术等等技术的有效结合来完成的,在测绘过程中随着新技术的发展,也给有色金属矿石的测绘带来了新的发展,在进一步应用过程中,也提高了有色金属矿山测绘水平,本文通过简明分析测绘技术的原理,进一步明确了测绘新技术在有色金属矿山的应用,通过分析也旨在明确相关发展,也为国家有色金属矿山开发进有效力量。 关键词:测绘新技术;有色金属;矿山;发展 引言 测绘技术属于综合学科,通过测绘技术的分析,我们明确了测绘是通过多种方式结合实现的,包括计算机图像处理、摇杆卫星监测、网络通讯等,这些技术直接存在一定联系,也提高了测绘技术的有效性,从测绘发展看,测绘技术在矿山测量过程中有了新的发展,在发展过程中更要重视相关技术之间的有效合作,从而积极进行创新,从新技术的应用出发,利用有效手段,提高测绘研究的高效率,下面具体分析测绘技术在有色金属矿山中的应用。 1 测绘技术的原理介绍和测绘新技术方法分析 测绘学中主要是针对于大地的测量,所以可以称作大地测量学,从主要研究方面看,研究过程中涉及到诸多对于空间以及地质表面的分析,在具体工作过程中,测绘技术发展是一个集成过程中,主要通过有效手段,提高测绘数据的准确性,在技术应用过程中涉及诸多方面,地质测绘过程中也投入了大量的高科技,实现对地表人工设施和自然物体的大小、空间位置及其属性测量,测绘技术的发展过程是集计算机技术、光学处理技术和图像处理技术、遥感技术等高新技术发展的过程。测绘以全球定位系统(GPS)、遥感(RS)为技术核心,采用对地理信息特征显著点标定和位置信息计量方法,结合图像分割和特征点的信息提取,实现对地球空间信息的测量。 2 测绘新技术在矿山测量中的应用 基于以上分析,下面对测绘新技术在矿山测量中的应用进行具体分析: 2.1全站仪在矿山测量中的应用 实际的矿山测绘过程中,在使用电子全站仪方面,不但提高了对于位移、角度的测量,也提高了高度差的对比,从测距方面看,可以进行距离上的微处理,能够把坐标进行自动控制,通过这些内容最后进行计算,实现数据提取与利用。全站仪的完整名称是全站型电子速测仪,也可以叫做电子测速仪。策略有色金属矿山过程中实现了空间点的掌握,也可以对目标的移动变化进行实施监测,在监测过程中望远镜的视准轴、测距发射轴和接受轴之间实现了功能的连接,能够有效运行。同时,从全站仪的技术整合方面看,在矿山中能够准确的把计算机与信息技术想结合,测量的结果能够准确的表现出来,也可以用于通讯中,在操作方面也十分简单,实现了稳定性发展,尤其在有色金属矿山_发过程中,必然有着独特的作用,包括采矿业的发展,也会利用到该技术,从而以便实现智能化与数字化发展。 2.2 空间信息技术在矿山测量中的应用 空间信息技术是集合了计算机和卫星等技术的优势,是一种比较先进的矿山测量技术,主要由GPS、GIS以及通信系统和计算机等技术组成,其中GPS,GIS,RS等技术统称为“3S”技术。其中遥感技术的应用体现为:可以实时监测矿区地形的沉陷面积和沉陷程度,有利于合理确定矿山的开采范围和规模;对矿区的污染面积和程度进行实时监测,尽量降低环境污染的程度和范围;若是露天矿山,则可以对边坡的稳定性实现实时监测,确保安生产。GIS(地理信息技术)在矿山测量中起到重要作用,在数据的采集中能实现三维显示,还具备空间提示、预测及辅助决策等功能。它结合了扫描矢量化技术、全数字摄影技术以及数据库技术等,促进矿山测量工作走向科学化、高效化、标准化。GIS技术自动采集数据、分析数据,对地表环境、井下环境和生产流程等一系列的数据自动化处理,可以动态化地反映矿区土地的分布规律和开发状态。 2.3 惯性测量系统在矿山测量中的应用 惯性测量系统在矿山中,多数是利用加速度计与陀螺平台共同组成,在矿山测量中属于新技术,用于有色金属矿山的重力、纬度方位等控制与策略,该技术的运用不但得到发展,也是部分技术测量过程中的补充技术,可以弥补一些技术不足,优势十分明显,所以在重要发展过程中,也应该积极进行讨论与分析,可以通过一定的创新,提高利用价值,也为有色金属矿山的查找与开发进有效力量,在具体矿山应用中,不但可以实现对管线检测,也可以控制地震重力等,值得有效实施与发展。 2.4 悬挂罗盘在矿山测量中的应用 悬挂式罗盘作为矿山测量的设备之一,具有体积小、操作简单、便于携带、测量点间无联系、不受空间限制等特点,在地势狭小、角度大的矿井中均可运用。为了提高悬挂罗盘的测量精确度,在使用过程中,我们应严格按照操纵步骤进行:(1)进行数据的测量、计算。利用悬挂式罗盘,借助计算机技术,通过测量倾斜长度、倾斜角度和方位角,完成矿山的高差及坐标值的计算。(2)转化悬挂式罗盘的坐标数。为了便于测量计算,人们按照统一的计算公式将最初的数据转变成平面坐标数。(3)根据“磁方位角二坐标方位角+改正角”,测量最初的磁方位角。 3 测绘新技术在矿山测量中的发展 在实际发展过程中,测绘技术越来越专业,在发展上测绘技术应该积极的运用于有色金属矿山中,这样才能够实现测绘数据的准确判断,也能够提高处理数据、输出数据,最终变成一体化,为有色金属矿山测量发展提供更有效数据,更好的促进矿山的进一步开发,提高开采效率。在实际发展效率过程中,相关工作人员,也要重视新技术的投入,以新技术创新发展为基础,明确各个技术直接的有效联系,从而找到一套符合实地有色金属矿山发展的测绘技术。此外,工作人员要积极引入技术,从工作效率出发,明确技术是带动发展的重要途径,也要积极进行换位思考,这样才能更加完善新技术发展,从而让其更好的引用于有色金属矿山测绘中,使科技水平得到进一步提高。 结束语 总之,本文针对测绘新技术进行了几点分析,通过分析当前测绘技术,也明确了迅速发展下新技术的具体应用,从有色金属矿山勘察与开发过程中看,要利用新技术发展,主要得益于先进的计算机技术、设备仪器等,这些方面在投入新技术的时候,也要结合实际情况,按实地发展出发,积极促进测绘技术的有效转型,也大力进行新技术的创新,提高技术水平的同时也提高开发矿山能力,在发展过程中,有了新技术,不但促进了国家测量工作发展,也提高了有色金属矿山开发效率,虽然发展过程中存在不足,但相信,在日后不断发展过程中也会有所完善,必然会为国家经济建设尽微薄之力。 金属矿山论文:地下物探在有色金属矿山寻找隐伏矿体的应用 摘 要:有色金属矿山寻找隐伏矿体是一种难度较大的工作,隐伏矿体在寻找的过程中,是在露天的情况下进行的,因此会存在着较大的难度,隐伏矿体在找寻的过程中需要使用地下物探技术,这样就能够对有色金属矿山进行相应的探测,能够对隐藏的矿体进行准确的判断,提高找矿的效率,经过了相应的实践可以证明,地下物探在隐伏矿体寻找的过程中发挥着重要的作用,能够提高地质勘探的效果,是值得大力推广的。 关键词:地下物探,有色金属矿山;隐伏矿体 有色金属矿山寻找隐伏矿体是采矿中非常重要的工作,在寻找矿体的过程中需要使用地下物探技术,地下物探技术的应用需要在地下进行接收装置的布设,这样就能够利用仪器对矿体进行探测,通过加深深度来提高找矿的准确性,利用地下物探技术对有色金属矿山进行隐伏矿体的寻找,能够降低找矿的盲目性,对矿产行业的发展是极为有利的,一定要重视地下物探技术的应用。 1 大功率深部多源充电法 1.1 在铜镍矿体中的应用 大功率深部多源充电法是一种比较普遍的地下物探技术,这种技术在有色金属矿山中应用可以提高找矿的效率,也能够对矿山深部的矿物质进行相应的探测,对于矿体能够圈定一个较大的范围,这样就能够提高矿产勘探的效率,在这样的情况下,使用大功率深部多源充电法需要选择比较正确的充电点,作为工作人员也要在已经圈定的范围内进行电位的测量,这一技术在隐伏矿体的寻找中可以对异常现象进行相应的分析,如果异常值出现偏移的现象,那么对于异常值就要进行反复的确定,这样就能够对整个矿体的性质进行确定。如果矿体深部有着较好的导电性,那么就可以将其判定为是Cu-Ni矿体,这种矿体在判断的过程中,可以根据矿体的实际走向来对矿体和地表矿体进行相应的分析,找到两者存在的关系,也可以明确矿体的分布范围,从而获得一定的突破。 1.2 在金矿体中的应用 金矿是一种分布比较隐秘的矿体,这种矿体在寻找的过程中可以使用大功率深部多原充电法,在对金矿体的延伸方向或者是走向M行圈定之后,就可以在圈定的范围内进行充点电的设置,在充电之后就能够对相应的图像进行观察,如果图像出现了异常,就要将充电点存在异常的虚线投影到相应的矿山中,这样就能够找到一定的规律。在整个观察的过程中会发现矿体出现了偏移的现象,在这样的情况下,就需要对异常圈的走向进行相应的分析,还要对岩体长轴的方向进行相应的对比,如果发现了岩体的走向和延伸方向是一致的,那么就可以根据相应的特征来对矿化富集带的走向进行判断,还可以估算电位值,如果电位出现了衰减速度较快的情况,那么就说明了充电体与定位体是不符的,除此之外,还可以通过充电体的厚度对电位等值线的分布进行分析,这样能够增加深部钻孔的科学性和准确性。 1.3 在铅锌铜中多金属矿体中的应用 大功率深部多源充电法可以应用在铅锌铜多金属矿体的找寻中,在这样的情况下,就需要对整个矿区进行充电点的设置,充电点在设置完毕之后就可以对整个矿区进行测量,由于铅锌铜多金属矿体的分布是十分混乱的,在这样的情况下,深部的延伸也会比较大,尤其是在矿体相连的位置,可以对矿体尖灭的情况进行观察。多金属矿体在探测的过程中,需要将整个矿区进行划分,这样就会出现最大限度的保证矿区探测的科学性与准确性。矿区的规模较大,而矿靶区也会出现一定重叠的现象,在这样的情况下,出现的异常情况会比较多,尤其是在深部探测的过程中,对于多金属矿体的分布有着详细的了解,掌握较多的信息,对于矿体的开发是极为有利的。 2 井(坑)自然电位法的应用效果 2.1 在寻找铜镍矿体上的应用 某地是我国比较有名的镍矿产地,在对矿区进行开采的过程中,发现在地质勘探的过程中,已经对表层的矿体进行了探测,发现了一层硫化镍特富矿体,但是在经过了线管的钻孔之后并没有发现这一矿体,因此对于早期的资料进行了相关的分析,对于相关的编录资料进行分析,经过了进一步的勘探对于1250中段所对应的中下段进行相应的分析,使用自然电位法进行观测的过程中,获取的测量结果具体如图1所示。 从图中可看出,自然电位Vm极大值达-418(mv),且坑道右侧的Vm值明显大于坑道左侧,表明异常体赋存于坑道右侧,与地质勘探时期提交的矿体位置相符,根据负的自然电位异常性质推测:异常体应从东往西侧伏,延伸长度达100m,又对照已施工的钻孔分析,认为施工孔深度不够,且应在1250m中段施下斜钻,进而确定了下一步钻机的方位及倾角。 2.2 在寻找铜矿体上的应用 2.2.1 测区地质概况:测区坑道平面出露地层为昆阳群,包含黑山组杂色板岩、因民组紫色板岩、泥沙质白云岩以及落雪组白色中厚层细粒至中粒硅化白云岩。测区内断裂发育。断层分EW和SN向两组。前者生成较老,后者多见破坏矿体。 2.2.2 物探成果解释:图2为测区地质物探综合平面图。物探部分为自然电位Vm曲线。曲线形态为一负一正的“波型”。即硅质层铜矿体上延头部为矿体的负极。而下延尾部为矿体的正极,正值区明显大于负值区。由于多种矿体的存在,B中段的自电Vm曲线反应不明显。为此,又利用充电电位法,在矿体上直接充电。利用充电和自电方法,推测了硅质层铜矿体的规模。经钻孔验证和坑道开拓,圈定的矿体延伸边界与推测相符。 3 结论 在应用地下物探技术对矿体进行探测的过程中,收到了良好的效果,这项技术的应用范围在不断扩大,相关技术人员也对地下物探技术进行了优化,使其在矿山寻找隐伏矿体的工程中,发挥着不可取代的作用。有色金属矿山寻找矿体是一项专业性比较高的工作,其也具有一定危险性,只有合理应用地下物探技术,才能保证作业人员的安全。 金属矿山论文:金属矿山电气节能措施探析 摘 要:金属矿山是我国较为重要的能源性矿产资源,其优化发展与国民经济长远运行密不可分,在我国倡导节能减排的可持续发展要求下,金属矿山的电气节能也就显得至关重要。而金属矿山的电气节能并不是一项简单的工作,其运行本质及流程化项目,都直接决定着其系统化作用。电气节能措施的推进不仅能够进一步提升矿山运行的安全系数,更能在一定程度上降低资源不合理消耗,因此,对金属矿山的电气节能措施进行深入研究十分必要。 关键词:金属矿山;电气节能措施;措施分析 金属矿山的电气节能措施的深度落实,能够对矿山中的电能消耗问题进行精准控制,这不仅是对电能的合理化节约,更能减少降低设备的电能耗损,但是节能并不是减少生产必须电能,其节能宗旨就在于在满足生产需求的前期下,减少能源的消耗,因此,电气节能可以有效提高金属矿山的产量及产值,在提高经济效益的同时,丰富社会资源获取量。本文就从电气节能的内容入手,对其节能措施进行了探讨及分析,以期为提高能源利用率提供合理化参考意见。 1 金属矿山电气节能内容阐述 1.1 金属矿山电气节能的作用 对于金属矿山来说,电气节能所发挥的作用是不容小觑的。通常情况下,金属矿山中还涵盖着一些后期新建的矿山,而另外的矿山则被间接纳入到扩建改造范畴中,因此电气节能措施的x择也需要以矿山类型为依托进行合理化确认,只有从矿山类型出发,采取有针对性的优化措施,才能提高节能效率,减少能源损耗,做到真正意义上的电气节能。除此之外,金属矿山电气节能的作用还可以从另一层面得以凸显,由于金属矿山的需求特点,导致其用电设备的容量相对较大,但是用电分布状况又呈现出较为集中的特点,这就说明电气节能措施的优劣性,只有通过金属矿山的特点才能够得以判断及检验。 1.2 金属矿山节能原则 由于金属矿山的电气节能是一项系统性工程,其运行也需要以自身原则为根本,在保持规范性的同时,确保节能工作更加高效的完成。一般情况下,金属矿山的用电设备都会设置在固定区域,通常集中点就在选矿厂及采矿部分上,这将直接造成矿区总降压变电所的位置会选择在这一区域范围内。除此之外,在矿山节能环节工作人员还应当对变电所进出线方向进行综合考量,使其更加符合用电标准,在确认节能措施时,则需要根据线路功率的相应损耗规划具体方案;工作人员在推进金属矿山的节能工作时,要尽量避免对线路造成不必要的损耗,只有这样才能确保节能方案与实际用电需求相衔接,在提高用电效率的同时,构建更为合理的供电网络中心。 2 金属矿山电气节能措施 2.1 提高功率因数 实现金属矿山电气节能的首要前提就是科学提高功率因数。首先,为了确保功率因数提升不会对用电设备造成不良影响,相关工作人员应当在做出提升动作的同时,应用相关容器设备进行无功补偿,只有这样才能确保提升效能达到既定标准,确保电能的安全稳定传输;其次,工作人员在提升功率因数的推进环节还需要在原有基础上,探究更加多样化的金属矿山电气节能路径,所以在体适能功率因数时应根据实际情况,精准选择电动机等设备,为调减线路感抗夯实基础,达到提高供配电系统电力运行指数的目的。需要注意的是,工作人员在选择无功补偿电容器时,应当通过负荷计算,选择更加适合的设备完成功率因数提升工作。 2.2 减少无功损耗 金属矿山电气节能的核心就是最大化的降低无功消耗。工作人员在降低无功损耗的基础上,为了进一步提升有功功率输出及补偿容量,需要以提高功率因素为连通渠道,降低无功损耗,从而更加科学、合理的优化变压器运行结构,提升效率,提高产能。工作人员在降低无功耗损耗的持续性节能过程中,需要将无功补偿参数控制在一定范围内。另外,在降低无功率损耗时,工作人员需要借助于外部装置,对相应损耗进行吸收处理,在这一环节,技术人员需要根据金属矿山的实际情况确定节能方案,避免措施单一性问题的发生,只有这样才能实现减少无功损耗、强化功率因数,确保运行安全稳定的目标。 2.3 从用电设备入手推进节能措施 由于金属矿山的用电设备多、容量大,因此电气节能的关键点也就落在了用电设备上。首先,工作人员在这一要求下开展节能工作时,应当在条件允许的情况下,选择具有节能优势的用电设备,与此同时,噪声小、能耗低的节能变压器也可以优先应用到实际项目中;其次,工作人员在对用电设备开展节能工作时,需要以相关准则为依据,进行数据研究及优劣对比,确保同一型号的变压器在运行过程中所产生的损耗与之前相较呈现下降趋势,使其更加符合金属矿山节能措施的优化标准。另外,用电设备作用的发挥不仅需要选择本身自带节能属性的设备,工作人员更需要结合实际需求,合理选择变压器的容量及配置数量,子啊考虑经济运行效率的同时,减少线路损耗问题的发生频率。 2.4 使用电动交流机 金属矿山电气节能离不开电动交流机节能的支持。首先,工作人员在使用电动交流机来进行节能时应当对于较为常用的电动交流及诸如交流鼠笼型异步电动机或者是绕线转子型异步电动机以及同步电动机等有着足够的了解与认识;其次,工作人员在使用电动交流机来进行节能时应当通过控制其端电压、转矩转速、功率因数、传动效率来实现更好的电能节能效果。与此同时,工作人员在使用电动交流机来进行节能时应当根据负荷特性和运行要求,使之工作在经济运行的范围内。 2.5 合理谐波抑制 金属矿山电气节能离不开谐波抑制的支持,工作人员在合理谐波抑制的过程中应当理解到电力系统中的无功功率主要由相位角和高次谐波造成的。在这一过程中,用电设备的非线性负载产生了高次谐波,并且也增加了电力系统的无功损耗,因此这意味着工作人员在合理谐波抑制的过程中应当将重点放到优化供配电系统的设计上。 综上所述,金属矿山电气节能措施的推进,能够有效提高电气运行效率,降低能源损耗,提高矿山运行安全系数,是确保金属矿山实现最大化经济效益的有效途径。在进行电气节能的同时,可以最大化的减少安全事故的发生,并且节能优势的发挥并不会影响井下的正常作业,这对促进我国矿产行业的长远发展大有裨益。
土地管理论文:土地管理体制变革背后的深层矛盾 去年底我国决定实行省以下土地垂直管理体制,这意味着省级以下土地管理部门的官员将主要由上级土地管理部门管理。事实上,上收管理权力、强化部门权威的土地管理体制变革很早就发生了。早在上个世纪80年代中期,面临改革开放后的第一次圈地浪潮,我国自上而下成立了专门的土地管理机构,开始实行城乡土地统一管理。进入90年代,面对第二次圈地浪潮,建设用地的主要审批权开始上收到中央和省级政府来行使,实行集中化的分级管理。这一次改革则实现了土地管理机构人事权力的上收,在省以下实行垂直管理。土地管理体制发生的几次变革,深刻反映了作为发展中的人口大国和土地资源紧缺国家,我国在土地资源利用和管理上面临的一系列深层次矛盾和冲突。 保护耕地与建设用地 我国是一个人多地少的发展中的人口大国。一方面,我国人口基数大,人均耕地少,可开发利用的宜农后备土地资源极其有限。而人口增长速度虽已大幅度减缓,但是人口总量还在增长。按照一般预测,未来三、四十年内我国都将面临人口持续增长带来的压力。面对持续增长的人口,粮食安全问题将是我国经济社会发展中不能掉以轻心的一个基本的全局性、战略性问题。因此,在今后相当长的时期里,保护耕地、保障国家粮食安全必然成为我国土地管理的一项重要任务。 另一方面,我国又是一个发展中的国家,正处于工业化和城镇化快速发展时期。我国经济社会的全面发展、“三农”问题的最终解决都依赖于工业化和城镇化的快速推进。最终实现全国几亿农民的小康目标,需要通过向非农产业和城镇转移农民来富裕农民。按照一般预测,如果2020年我国人口总量控制在14亿左右,总体城镇化水平达到55%左右,届时将有近8亿人口居住在城镇。也就是说在今后近20年中我国城镇人口将会净增约3亿人,平均每年增加1000万人以上。虽然,通过撤县设市、撤乡建镇、撤村建居,一部分农村人口会就地城镇化,但是,大部分农村人口还是要通过由农村向城镇的易地转移来进城。大量人口向城镇转移集中,将直接带动城镇住宅用地和各类公共基础设施用地需求的增加。 正是我国的基本国情和所处的发展阶段决定了,在今后相当长的时间里,我国将面临保护耕地与建设用地之间的尖锐矛盾,这是世界上许多国家现在没有和曾经没有过的。这一内在矛盾要求必须建立世界上最严格的土地管理和耕地保护制度,全面统筹保护耕地与建设用地之间的关系,在宏观上保持重大用地关系协调,在微观上保持农地利用、保护和农地转用过程中的利益均衡。而事实上,过去每一次土地管理体制变革都是在保护耕地与建设用地这一基本矛盾失衡、激化后中央政府做出的反应。 中央政府与地方政府 统筹协调保护耕地与建设用地之间的矛盾,需要积极发挥政府有形的手的作用,而不能单纯依靠市场手段来调节。但是,问题是对于这一矛盾着的两个方面,由于所处管理位置上的差异等各种原因,中央政府和地方政府有着不同的态度。中央政府更多关注的是带有全局性、战略性的宏观目标,如耕地保有量、国家粮食安全、农民利益保护和社会稳定等;而地方政府则更看重本地区局部的、短期的发展目标,如工业发展、城镇建设、土地资产性收益等。在处理保护耕地和建设用地的关系问题上,中央政府和地方政府的优先目标不可能完全一致,分级管理体制也很难保障地方政府自觉地按照国家有关法律法规和土地利用总体规划的要求管理土地。 在分级管理体制下,地方政府为了追求本地区的率先发展和“以地生财”及其“政绩”,以各种形式变相规避上级政府的规划管制、计划控制和审批管理,违法违规批地,圈占并低价向市场供应土地,大量土地被乱占滥用和闲置浪费,造成土地市场秩序混乱。特别是,在征地中,以低价征收农民的土地,造成许多农民失地、失业、失去生活保障。实行省以下土地垂直管理,目的是要强化中央和省级政府的宏观调控能力,保障国家土地资源利用的全局性、战略性目标能够得到落实。 公共管理者与土地所有者 分析起来,地方政府之所以在土地问题上不能优先从全局利益和长远利益出发,其中一个不可忽视的重要原因是,在现行土地制度下地方政府在承担土地资源公共管理职能的同时,也承担着城镇国有土地所有者的职能。我国城镇实行土地国有制,法律虽然规定国务院是国有土地所有权的唯一主体,但是不可避免的是城镇国有土地的所有权职能必然要由县(市)人民政府来实际行使,城镇国有土地出让的大部分收益要归入地方财政,中央政府只能是法律名义上的国有土地所有者,而不可能成为经济上的国有土地所有者。 正是实际承担着国有土地所有者的职能,使地方政府拥有了“以地生财”的权利。也就是说,地方政府作为公共管理者的同时,也是在其所管理领域中逐利的“局中人”。地方政府在土地管理问题上,往往发生双重角色的混乱,甚至利用这种双重角色来“谋利”。很典型的就是地方政府以公共管理者的身份动用土地征收权低价征收农民集体土地并将之变为国有土地,然后以国有土地所有权人的身份予以出让,从中获取土地增值收益充实地方财政,或者在征地后低价出让国有土地使用权以变相获取合法或非法的租金收入。实际上,90年代中后期中央上收用地审批权的土地管理体制改革,就是在国有土地所有权“地方化”后不得不采取的举措。 在实践中,地方政府承担的土地资源公共管理职能和国有土地资产管理职能要由地方政府土地管理部门来具体执行,这就决定了地方土地管理部门处于了地方政府和上级土地管理部门不同工作目标的聚焦点上。在分级管理体制下,一方面,地方土地管理部门在业务上受上级土地管理部门的指导,在分级土地利用总体规划控制下,按照上级核定的用地计划指标,安排建设用地,保护开发补充耕地,执行土地资源利用公共管理职能;另一方面,地方土地管理部门还要按照地方政府的经济社会发展规划和实际需要保障各类建设用地,按照地方政府的要求代行国有土地资产管理职能。这就是说,保护耕地与建设用地之间的矛盾在实践中还具体表现在地方政府与土地管理部门之间的冲突上。 由于作为地方政府的一个职能部门,地方土地管理部门主要领导人的人事任免权在本级地方政府,因此,地方土地管理部门不得不完全听命于本级地方政府,土地管理部门自上而下的规划管制、计划控制、用地审批等管理措施的落实受到严重干扰。实际上,许多违法用地都得到了当地地方政府及其土地管理部门的事前默许,甚至一些地方政府的土地管理部门在本级政府的压力下和用地者合谋变相转用、占用耕地。比如,在最近国土资源部公布的一些严重违法案件中,多数违法主体就是地方政府,有的违法占地量很大地方政府土地管理部门不可能不事前知晓。实行省以下垂直管理,目的是通过强化部门的条条管理,以此来约束地方政府的行为。当然,实行省以下垂 直管理,可能会加大条条和块块之间一些新的摩擦。比如,在建设用地审批方面,由于中央政府和省级政府拥有主要的用地审批权和人事权,在部门垂直管理的监督约束下,如何提高用地审批效率,及时、有效、合理地保障各类建设用地,这类问题如果处理不当就有可能成为新的矛盾焦点。文秘站版权所有 总之,我国土地资源利用和管理中面临的一系列深层次矛盾和冲突说明,要妥善解决我国经济社会发展中的土地问题,就必须进行全方位的配套改革和制度建设。这包括:建立和完善农用地分级分类保护体系,如以基本农田保护为核心的耕地保护体系、以基本草原保护为核心的草原保护体系等;在保护农用地尤其是保护耕地的同时,加快建立和完善一整套农业支持和补贴体系,补偿农民因承担耕地保护、国家粮食安全保障、可持续发展等公共利益所承受的损失;改革征地制度,缩小征地范围,提高征地补偿标准,规范政府征地行为;建立新型的经营性农地转用制度,保障农民在经营性的农地转用和转出中拥有自主决策权,保障农民集体分享土地增值收益的权利;在必然要转用一部分农用地的情况下,通过完善土地租、税、费体系,保障将农地转用中取得的一部分土地增值收益持续稳定地投入到农用地开发、整理和农村闲散、废弃的居民点用地复垦、整理中去,建立和完善耕地补偿机制;修订和完善各级土地利用总体规划,使之更加切合各地经济社会发展的实际需要;深化城乡土地使用制度改革,完善以土地使用权为核心的土地产权制度,开通城乡建设用地市场;改革二元土地所有制基础上的城乡分割管理体制,完善以土地用途管制为核心的城乡土地统一管理;完善事实上存在的国有土地分级所有制,强化对土地资产性收益的专项管理;完善部门垂直管理体系,强化对地方政府的有效监督和约束。 土地管理论文:落实科学发展观创新农村体土地管理机制 科学发展观的第一要义是发展,核心是以人为本,基本要求是全面协调可持续,根本方法是统筹兼顾,因此国土资源工作必须服务发展,必须把观念从单独注重gdp的增长,注重经济的发展转变到城乡统筹、区域统筹、全面协调和可持续发展上来,选择科学的资源利用方式,妥善处理资源利用过程中的各类矛盾和问题。而农村将是我们的主战场,集体土地将是我们重点研究和管理的对象,正如顾局长讲的,我们的工作重心将会转向农村,这是因为: 一是农业、农村、农民问题始终是党和国家事业发展的大事,事关全局。不管是革命时期,还是建设、改革时期都是必须高度重视、认真对待、着力解决的问题。有人认为农业在经济总量中从30年前的27.9%下降到目前的11.8%,不怎么重要了。本人认为,不管农业在经济总量中的份额如何下降,农业的基础地位不会改变,不管我国经济发展到什么程度,吃饭问题始终是大事,任何时候都马虎不得。 二是改革发展的突破口。十七届三中全会《关于推进农村改革发展若干重要问题的决定》中指出,坚持改革开放,必须把握农村改革这个重点,在统筹城乡改革上取得重大突破,给农村发展注入新的活力,为整个经济社会发展注入新的动力。推动科学发展,必须加强农业发展这个基础,确保国家粮食安全和主要农产品有效供给,促进农业增产、农民增收、农村繁荣,为经济社会全面协调可持续发展提供有力支撑。 三是稳定的基石。促进社会和谐,必须抓住农村稳定这个大局,完善农村社会管理,促进社会公平、正义,保证农民安居乐业,为实现国家长治久安打下坚实基础。《决定》用“三个没有”和“三个最”对推进农村改革发展的必要性和紧迫性作了精辟概括。没有农业现代化就没有国家现代化,没有农村繁荣就没有全国繁荣稳定,没有农民的小康就没有全国人民全面小康。农业基础仍然薄弱,最需要加强;农村发展仍然落后,最需要扶持;农民增收仍然困难,最需要加快。 四是土地管理的薄弱环节。点多面广管理人员少,政策滞后且不配套,所有权虚置,所有权人缺失,使用权不明晰、不稳定,流转无章无序无政策支持,但又确实存在隐形交易,集体土地权能不清,财产权利没有显化,耕地保护有责有权无利无保障措施,一句话在这一块还存在许多政策和管理上的盲区。 “三农”问题最关键还是土地问题。土地革命时期是打土豪分田地,互助合作社、初级社到也是以土地、农具、耕牛作为入社的基础。改革开放时期,分田到户,实行家庭联产承包。市场经济时期,土地的资本化。简而概之都与土地有关。目前农村已进入以工促农、以城带乡的发展阶段,进入加快改造传统农业,走中国特色农业现代化道路的关键时刻,进入着力破除城乡二元结构,形成城乡经济发展一体化新格局的重要时期。站在这个历史时期,作为国土资源管理部门应该做些什么呢?这是我一直在思考的问题。本人认为: 一、牢固树立三个意识 一是必须牢固树立耕地保护的意识。耕地保护是立局之本,是第一位的责任。在耕地保护的问题上,中央领导、农民、学者比我们站得高、看得远、呐喊的力度大。有人讲经济发展了,有钱能买粮食吃,但真正粮荒时,有钱是买不到粮食的。耕地是农民的命根子,农民看得非常重,我现在有点不敢到乡下去,因为我们的管理还不是很到位,经常听到骂声,作为土地监管者深感惭愧。所以我们在做土地利用规划和用地选址时一定要有保护耕地的意识,要敢于对一些用地单位说不,对领导要多宣传,国土局第一责任就是保护耕地,国土局成立的初衷就是要明确一个专门的部门统一管理土地,保护好耕地,所以我们必须高举耕地保护这面旗帜。 二是要牢固树立服务意识。农业基础仍然薄弱最需要加强,农村发展仍然滞后,最需要扶持,农民增收仍然困难最需要解决。农民是弱势群体,在农村公益事业的发展、农民建房审批、办证等方面,我们要设身处地为他们排忧解难。比如农民建房他选在基本农田保护区范围内,我们不能一句话不行就了事,而要换位思考,帮助他们另选地方,甚至还要做一些协商、调解等工作,排除干扰和阻力,把好事办实。“哑巴建房”的小品可以说是农村的真实写照,事做好了他们会一辈子感激,杀狗、杀鸡是发自内心的感谢。农民最容易满足。所以我们能为他们多分点忧就应多分点忧。特别是土管所的同志,时刻与他们打交道,一定要记住他们是弱势群体,为民服务是我们的应尽之责。 三要牢固树立维权意识。切实保障农民的合法权益,始终把实现好、维护好、发展好广大农民根本利益当作我们的出发点和落脚点。要有统筹城乡的发展观,在征地和土地方面,流转一定要想得通,不要总想着不要好了“她(他)”。国家对农村的政策是多予少取放活。农业税都不收了,而且还要补贴,我们为什么不能让利于农民哩?我讲的是思考问题、研究改革时应有这种思想和境界。当然在执行政策,必须一碗水端平,一视同仁,不能厚此薄彼,农民不贫患、患不平意识最强。比如现在的增减挂钩政策要大力宣传推介,这一政策既解决了用地指标的瓶颈问题,又能为农民改造房屋、农村土地整理开发等新农村建设解决一部分资金问题,何乐而不为,我们要当好这个中介。 二、建立六种机制 (一)耕地保护的经济补偿机制 在原有占补平衡的占用耕地补偿制度、提高有偿使用费缴纳标准、控制建设用地规模和五级五长责任制、违法占用耕地的责任追究等制度的基础上,为确保基本农田总量不减少、用途不改变、质量有提高,还应建立耕地保护的经济补偿机制,对保护责任人也就是耕地承包人进行经济补偿,保证保护人在经济上不吃亏。 (二)规划控制的引导机制 这里主要解决规划的编制问题和执行规划的刚性问题,过去我们的土地利用总体规划着重解决的建设用地规模和城镇建设的空间布局,而村庄建设问题研究太少,对产业聚集、村落分布、生态涵养的空间布局关注太少,实现的手段也缺乏,而现在集体建设用地流转、增减挂钩都应当符合土地利用总体规划,不能造成刚刚投资搞的土地开发整理项目区又要调成建设用地、有新房无新村的问题、房子建在地质灾害易发区、永久基本农田保护区中间等。要增强规划的科学性、实用性。 (三)用途管制机制 这次十七届三中全会决定,明确土地经营承包权流转三个不得:即不得改变土地集体所有性质、不得改变土地用途、不得损害农民土地承包权益,这里就面临对承包地转让后挖鱼塘、种果树、种草皮等问题。种经济作物好说,种花卉苗木又可以退一步作可调整地类,但如果一步步蚕食我们应该怎么看、怎么管,值得我们研究。 (四)同地同价的征地补偿机制 按照十七届三中全会的决定,现行的征地制度肯定会要改革,对公益性和经营性建设用地的征地补偿标准肯定会有区别。同时决定还强调要按照同地同价的原则,及时足额给农村集体组织和农民合理补偿,解决好被征地农民就业、住房、社会保障。在土地利用规划确定的城镇建设用地范围外,经批准占用农村集体土地建设非公益性项目,允许农民依法通过多种方式参与开发经营并保 障农民合法权益。这些规定给我们留下了很多的想象空间。 (五)集体建设用地流转机制 集体土地流转基本可以分为五块:荒山荒地转让、出租、抵押;承包地经营权流转(转包、出租、互换、转让、股份合作);林权流转;集体建设用地流转;农民宅基地流转。 目前我们要管的主要是集体建设用地流转,这个问题在国土系统内探讨了很多年,湖南省从20__年开始调研,20__年在郴州、长沙两市开展试点,最近省政府通过集体建设用地管理暂行办法,明确了符合土地利用总体规划、城镇规划和村规划的集体建设用地可以流转,包括存量土地和新批的集体建设用地。因此我们要加紧研究、细化措施,确保政策的顺利执行。 (六)违法用地的预防机制 要确保违法用地减少,最关键也是最节约的办法就是要贯彻执行预防为主的原则,加强巡查力度,加大责任追究力度,建立共同责任体系,充分调动农民及集体经济组织本身保护土地的积极性和意识。 三、当前急于要做的几项工作 1、搞好农村土地确权、登记、颁证工作。 2、抓好农村宅基地的管理。 3、要制定集体建设用地使用权的基准地价和实行有偿使用、流转的最低保护价以及集体建设用地流转的工作程序。 土地管理论文:新农村建设背景下农村土地管理的研讨 【摘要】社会主义新农村建设是我国推进中国特色社会主义的基本必要执行政策之一,其内容涵盖了土地管理、农业经济发展、全面文化发展、以及农民主体生活等多方面的建设性问题,是一项系统建设工程。也就是说,三农政策下的相关问题始终是我国经济建设发展进程道路中首要解决的重点问题之一,即土地管理问题一直关系着农民生存与农业建设,是促进农业经济发展的大计。 【关键词】新农村建设;土地管理;问题;举措 新农村建设背景下强加强土地管理十分必要,这不仅由于三农问题关系着国家农业发展经济与社会发展,同时三农中的土地规划问题也是农民赖以生存的主体。也就是说,三农建设进程下土地管理问题已经成为重点问题,随着社会主义经济建设进程步伐的加快,一些亟须迫切解决的问题以逐步凸显,如土地利用不当或受其他外部因素及客观因素的影响,导致问题逐步激化,进而给农民生活带来困扰。由此可见,在新农村建设背景下,土地管理问题直接关乎到农民自身的切身利益,同时也关系着国家国民服务经济的发展与国家基本建设。 1 新农村建设背景下土地管理建设进程现状与存在主要问题 1.1 土地征用管理体系机制缺乏约束性、农民基本权益保障明显不足 我国农村经济建设发展进程中,农村土地征用问题在当前看来十分普遍,同时征用范畴也未能具体明确,征用范畴较广。尤其是现行征地体系机制中,土地征用的实则所有权已经国家所有,即由农民土地集体所有权转归国家所有,从此农民经济收入的主要生产工具被逐渐剥夺,进入了以自身劳动力输出的人口就业范畴。虽然农民主体理所应当的收到了一次性土地补偿与后期安置补偿,但是当前看来农民主体的社会保障也明显不足,农民土地被国家征用也就失去了最为基础的物质生活保障。 1.2 农村土地所有权法规条例界定不清 我国关于农村土地所有权的法律条款主要存在于《宪法》、《民法通则》和《土地管理法》等几部重要法律之中。这几部法典都明确规定,“农村土地归集体所有”。然而,这些法律中或者只是做出了原则性规定,未明确所有权主体,或虽然做出了较为具体的规定,但却存在多重的权利主体法律界定,造成关于农村土地产权司法实践上的巨大困难。 1.3 土地管理体系制度存在弊端、资源流转与流动规模受限 改变农业经济生产现状,实现现代化农业经济发展建设,是我国现阶段三农建设的重要内容。在现行土地征用管理体系机制下,作为土地权力所有者的农民主体所拥有的权益是使用权与收益权,而除此之外的其他权益根本没有直接兑现,其中最为主要的土地处置权根本难以保障。也就是说,农民土地处置权限逐步丧失会使得土地规模流动受限,进而直接导致农民土地占有量不足,影响基本农业生产量。同时,在不能获取有效经济补偿的形势下,不少农户肯定是不愿意放弃自身土地所有权,进而促使形成了土地资源闲置与过度浪费的现象发生。 2 新农建设背景下农村举措 2.1 明确权利主体使之土地所有权能够公正平等 结合我国依法治国战略来看,首要要解决的就是土地征收体系的法律法规内容完善问题,以此才能在实行改革举措的基础上实现成效。也就是说,土地管理问题要结合实际并从长远角度看起;即做到切实维护农民主体的切身权益,就要真正明确土地的所有权受益主体是农民。具体来说,应当重新修订国家土地征收管理相关的法律条例内容,统筹规划土地所有权的概念性问题,以此才能逐步激发更多公平有利的土地权能。如延缓土地承包期限,进一步提升农民主体的土地生产经营观念,避免因公务学等因素所导致的土地承包权脱节问题的发生,即不仅要保证农民土地权益要与国家实现同等公平对待,还要能够认真贯彻与长久坚持土地承包机制相关的惠民政策。 2.2 建立制约体系机制,确保征用土地范畴合理 现行农村土地体系管理机制下,农业用地如果被国家征用一般所实行的模式是“国家征用—政府批租”。而在当前产业化经济迅猛发展的今天,如果一直沿用这种体系管理模式势必会使得土地资源配置效率降低,并使得征用的农业土地征用范畴制约职能作用弱化。因此,当前形势下,应当维护土地征用所应具备的公共权益,如果是政府用于国家设施建设及公益事业而必须征用的土地,可以合理设置征用土地范畴及规模,避免或严厉打击非公益性质的征用土地行为发生。也就是说,在满足土地集体所有权益及国家所有权平等地位的基础之上,大范畴的地方土地使用就不再仅仅单纯依赖国家土地,而应当建立明确市场机制,由市场形成宏观调控,从而才能保证土地供需的制衡,真正体现农民在市场中的主体地位。 2.3 转变政府基本管理职能、促进农村土地流转市场 首先,对于政策政策的贯彻与土地基本管理职能的发挥,应当着重考虑土地所有制的差别问题,即避免由土地所有制差别引致的土地权益二元机构的形成规模继续壮大。也就是说,必须打破政府垄断土地初级市场的现状,建立统一的土地交易制度和流转市场,同时政府应退出土地经营职能,树立土地管理的“裁判员”角色,转向土地的规划、管理以及市场的监管与调控等,为建立农村土地流转市场创造条件。 结语: 总之,新农村建设背景作用下,三农政策顺利推行势必会提高土地征用管理的执行效率与质量。但同样不可否认的是,三农政策的贯彻与执行需要政府参与、社会参与、广大农民主体等多方群体共同积极参与。为此,我们有必要提高认识,认真研究推动当前形势下的土地管理改革相关的重要内容,从而才能为社会主义新农村建设提供良好的执行环境与必要条件。 土地管理论文:农村土地管理中存在的问题及解决措施 摘要: 随着我国工业化、城镇化建设的步伐加快,社会经济得到快速的发展。国家对农业政策进行了大幅调整,随着集体土地效益的提升,农村土地问题也不断的增多,严重影响了社会主义新农村的建设步伐,阻碍了农村经济的平稳、快速的发展。本文主要探讨了在农村土地管理中存在的问题,并提出一些解决措施以供参考。 关键词: 农村土地;管理问题;解决措施。 土地是农民赖以生存和发展的生活保障,是农民最基本地生产资料。近年来,我国农村政策的不断变革,使土地效益得到了大幅的提升,这使农村中的土地问题日益增多并凸现出来。土地和农民的利益紧密相连,解决好农村的土地管理问题关系到新农村建设的步伐。因此我们要认真的审视土地管理中存在的问题,努力的找出解决的办法,以促进农村的可持续发展。 1、农村土地管理中存在的问题。 改革开放以后,我国农村土地采取家庭联产承包责任制,各项法律法规也随之不断完善,得到了广大农民的拥护,促进了农村的发展。但是,也有一些地方无视法律的存在,有法不依,违背农民群众的意愿,侵害农民的合法权益,影响了农村的稳定发展。总的说来,农村的土地管理中存在以下几点不足: 1.1农村村民宅基地违法层出不穷。 目前,农村宅基地主要存在着以下三类违法现象:一是未经批准擅自占地和采取欺骗手段骗取批准宅基地;当前,有不少建房户采取隐瞒已有房屋、虚报家庭人口、变更户籍等欺骗手段骗取批准宅基地。二是非法转让宅基地,利用集体资产进行隐形交易;《中华人民共和国土地管理法》第63条规定: “农民集体所有的土地的使用权不得出让、转让或者出租用于非农业建设;但是,符合土地利用总体规划并依法取得建设用地的企业,因破产、兼并等情形致使土地使用权依法发生转移的除外”。《中华人民共和国土地管理法》第62条规定:“农村村民出卖、出租住房后,再申请宅基地的,一律不予批准”。在我县的土地信访件案中有很多是反映部分村民通过不正当的手段取得了两处甚至多处宅基地,然后将宅基地倒手转让,从中非法获取暴利。这种现象尤其在县城结合部和城镇郊区比较突出,无形中建立了土地隐形交易市场,既影响了宅基地管理,也给社会造成了许多社会不安定因素。三是超面积占地、擅自改变农村宅基地用途现象时有发生;《湖南省实施<中华人民共和国土地管理法>办法》第32条规定:“每一户用地面积使用耕地不超过130m2,使用荒山荒地不超过210m2,使用其他土地不超过180m2”,而在实际操作中,每户都大大超出了批准面积。依据《中华人民共和国土地管理法》76,77条规定,对违法建筑的处理是限期拆除建筑物和其他设施、恢复土地原状或没收新建的建筑物和其他设施,而法律赋予土地管理部门的执法权力就是单一的制止权,按照法定程序处罚、申请法院执行,还得需要很长的时间,期间违法建筑已成规模,这时候再去执行,群众抵触情绪极端强烈,它必定牵扯着农民的经济利益。没收或拆除很不现实,这是当前土地管理中非常棘手的问题,违法占地处理难的问题。因此,对违法占地行为,必须采取合理有效的行政、经济和法律手段综合处理。 1.2节约集约用地意识薄弱。 随着我国工业的发展,城镇化建设步伐加快,这使人地关系呈现紧张的状况,同时在土地利用方面,资源浪费和资源短缺现象并存。主要体现在三个方面:一是当前的非农建设大量的占用耕地,导致农村的土地面积的减少,影响到农民的利益。据调查,每年的非农建设所减少的耕地面积在整年所有减少的耕地面积中占据的比例至少为30%,尤其在城镇周边或者主要交通干道附近的优质耕地,这些损失是难以用开发出的荒地来弥补的。二是截至2010年12月31日,中国耕地面积为18.26亿亩,比1997年的19.49亿亩减少1.23亿亩,保护耕地的压力不断增大。中国人均耕地面积由10多年前的1.58亩减少到1.38亩,仅为世界平均水平的40%“,当前,一些地方在房地产开发、城区改造和各类园区建设中,仍然存在着占用耕地、城郊菜地甚至基本农田的现象。虽然各地有序开展农村土地整治,对土地实现了”占补平衡“的管理,补充了新增耕地,但是新增耕地的质量也不过关,这必然会影响到农民的收入。三是当前城镇建设的步伐加快,有些地方为了追求建设的速度,忽视了建设的合理安排与规划。在建设中没有对用地进行合理的规划,造成土地闲置现象较多,另外农村的居民点不集中,呈现分散状态,一户多宅、空心村以及超标用地现象也造成了土地资源的严重浪费。 1.3土地承包经营操作不规范。 农村税费改革以后,农村集体经济收入大大地减少,导致集体经济较为薄弱,入不敷出。一些地方的经济来源除了较少机动地承包费以外,几乎没有其他收入,甚至出现了新债务。因此,为了提高集体经济的收入,一些地方的基层干部随意的变更《土地承包合同》、收回或者调整农民的承包土地,使农户的权益受到很大的损害。还有一些地方的基层领导为了在城镇建设中获得个人的利益,不经承包户的许可强制流转农户的承包地,出卖集体土地,或者是通过高价对外出租获取经济效益,其中挪用农民的土地补偿费和安置补助费的现象最为突出,造成农民的不满,甚至出现群体上访事件。 2、解决农村土地管理中的对策分析。 2.1严把宅基地审批关,要规范宅基地审批程序。 新建宅基地由村民个人申请,经村民会议2/3以上成员或者2/3以上村民代表的同意,并张榜公布,乡镇国土资源所负责宅基地的审查申报工作,县国土资源局统一审核,对符合条件的进行审批,登记确权,颁发证书。在审查的过程中,要严格执行农村村民一户只能拥有一处宅基地,每户宅基地的面积不得超标。农村村民一户有两处宅基地的,必须由村民组或村委会将多余的宅基地依法收回,统一安排使用。对经村民大会或村民代表会议讨论通过,且事实上已形成超标准的建房用地,原则上要尊重农民意愿,不得强行拆除。对于房地产继承等原因形成的多处住宅,村民可以出卖多余的住宅,也可以维持原状,但不得翻建,房屋损坏后多余的宅基地应当依法收回。 对于新建的房屋,要做到建房用地审批结果公开及审查到场、定点到场、开工放线到场及竣工验收到场,接受群众监督。 2.2严格遵守农村土地承包经营管理制度,维护农民的合法权益。 由于农村普法的大力宣传,广大农民对我国的土地政策和法律法规有了充分了解,懂得了自身的权利和义务,懂得如何维护自身的合法权益。基层干部就更应当提高法律意识,因此应当组织基层干部认真学习土地管理的相关法律法规,提升他们的法律意识,做到依法执政,确保相关政策、路线以及方针的落实到位。在土地承包期间,村干部不得干预或强制农民进行土地的流转,不能损害农民承包土地期间的自主决定权。农民有权决定土地的流转期限以及流转方式,关于土地的补偿款和标准都应当由双方自行商讨决定,坚决抵制通过不法途径进行土地流转和违反合同的行为。在坚持稳定和健全农村土地承包经营制度的前提下,遵循有偿、自愿和依法的原则,努力探索土地流转的新机制。 2.3做到保护耕地和经济发展并重,严格土地的补偿标准。 严格按照依法批准的征地方案组织征地,征地拆迁安置补偿依法按规定足额补偿到位,切实做到先安置后拆迁,依法维护被征地农民合法权益,在城镇化和工业化进程中,不仅要看到经济发展的重要性,还应当坚持发展的可持续性,保证耕地的合理利用,防止浪费土地。努力实现经济、社会的全面发展。以严格增量、管住总量、盘活存量、集约高效为准则,开源节流,对旧城老村实施大力改造,盘活闲置基地,努力提高土地利用率。在农村的征地问题中,普遍存在的问题就是土地的补偿费低,且土地增值分配不科学的现象严重,这也是导致大量耕地被占用的主要原因。因此为了农村的持续发展,应当严格征地补偿标准,严格区分公益用地与经营用地征地补偿,结合当地的土地市场价格,使老百姓得到应有的补偿。全面考虑本地农民的生活状况,并按照最低生活标准赋予土地应有的市场价值。 2.4加强执法监督,严肃处查违法占地的行为,为失去土地的农民提供必要的社会保障。 不断建立和完善执法巡查制度,加大对违法占用土地损害农民利益的行为查处力度,坚决维护农民的合法权益,保障社会的稳定。虽然近年来国家颁布了一系列农民的土地优惠政策,但是由于农业的经营效益不高,我国经济发展速度不断加快,物价持续上涨,农民的土地创造出的净利润降低,仅仅依靠土地的收入难以维持生计。农村的医疗、养老保险以及最低生活保障制度尚不完善,且覆盖面较窄,失去土地的农民根本无法维持正常的生活。因此国家应当加快建设并完善农村的社会保障制度,保证其真正的落实,尤其对于失去土地的农民,应当优先的考虑,保证其基本的生活。失去土地的农民大多数没有技术、文化索质不高,少i没有一定的资金来源和经营之道,在就业方而存在着很大的困难。地方政府可以设立专门的就业保障机构,对失去上地的农民进行职业培训,在一定的程度上促进其就业,使其生话得到保障,同时也提高了农民的文化索质,有利于新农村的精神文明建设。 3、结语 农民的权益自接关系着国家的女定和发展,土地作为农民赖以发展和生存的基础,自接影响着农民的根木利益。因此,在城镇化建设、农业发展中,应当强化上地答理制度,严格的依法办事,维护农民的利益。作为基层的一部份,应当不断地增强法律意识、用科学发展观的理念武装自己的头脑,转变思想,切实的落实国家的相关上地政策,维护农民的合法权益,促进社会主义新农村的建设,实现社会的可持续发展。 土地管理论文:测绘工程在土地管理中的应用 摘要: 随着我国科学技术的快速发展,我国土地测绘技术取得了较大的进步。各种先进测绘技术在土地测绘中进行应用,不仅能够获取到更为精准的土地信息,而且为土地资源的合理和高效利用提供了重要的信息保障。基于此,本文将着重分析探讨测绘工程在土地管理及利用中的应用,以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。 关键词: 测绘工程;土地管理;利用 正文: 1、测绘工程关键技术 1.1、GPS 随着社会的不断发展,GPS技术已经开始在地理信息的测绘工作中得到了充分的运用。目前我们在生活中经常用到的手机地图就是借助GPS技术所建设起来的。从这一技术的应用环境来看,准确的定位功能可以让这一技术在陆地、在交通工具和航海领域得到充分的运用。准确化的定位功能也可以让它在测绘工作中发挥出自身的功能。因此,应用范围的广泛性成为了这一技术在实际应用过程中所表现出来的主要特性。在对GPS技术的作用机理进行探究以后,我们可以发现,定位系统在GPS系统中发挥着重要的作用。在将定位系统应用于测绘领域以后,测绘人员可以利用好以下两种方法来进行测量。①工作人员可以借助系统所发出来的信息来对与之对应的测量方式进行应用。②测绘人员在对GPS技术进行应用的过程中,也可以从它的自身特点入手,在对发射中心与用户之间所发射的信息之间的差距进行测量的方式来开展测量工作。 1.2、GIS 这叫做地理信息系统,是一项采用目前的计算机图形和数据库技术来处理地理空间和有关相关数据的计算机系统,它能够利用各种颜色的平面直观图将地形中的各类事物区别开来,把有关信息通过屏幕显示出来,为现代地形测量测绘提供重要数据,用来对地形进行合理规划、评价。在信息技术不断革新的过程中GIS技术也不断提高了系统集成技术和智能系统有关技术,为地理信息系统在现代地形测量测绘技术中发挥作用也起到很重要的作用。 1.3、遥感技术 所谓的遥感技术也就是利用人造卫星、飞机等飞行器通过电磁辐射,实现对有关地理环境数据信息的采集分析,以此满足有关的测绘工作实际要求。现阶段,遥感技术已经普遍的应用在了土地资源的勘查测绘中,在很大程度上提高了土地资源的实际利用效率,还满足了现代化城市经济建设的相关要求。土地管理具有高精度、连续性和综合性,遥感技术关键部分是监测精度。有时土地状况会不断变化,为获得精度需要,测绘人员要结合土地利用图进行对比,把城市人文、生态指标都纳入土地测绘资料。如果要求的精度较高,则需要GPS高分辨卫星影像补充。遥感技术应用在土地测绘上最重要的是提取变化信息,以固定土地资料和时段内产生的变化相关量来提取变化信息,再进行时间差计算,得出土地变化规律,可为日后整体规划提供参考。现阶段,在航天航空对地面的观测已获取地面实际信息的一个重要的手段。在土地测绘工程中积极应用遥感技术可以全面准确的提供工作信息,其作为一个新型的土地测量技术手段,可以切实有效的提高土地测量工作的准确率,并且现阶段在一个数字化的发展时代,遥感技术已经得到了很广泛的应用。 1.4、其他现代化测绘技术手段 1)摄影测量。地籍测量过程中的摄影测量技术应用,可以提高测量水平,绘图速度非常快,而且测绘质量比较高,具有精度高、价值大等特点,具有较大的商业应用价值。2)数字化内业扫描及测量。该技术手段的应用,无需室外作业,仅需通过室内操作即可。然而,该种作业方式需要有基础原图,经扫描形成数字化采集模式,将预先测量的界址点坐标数据信息输入到计算机之中。在具体操作过程中,需进行详细的测算。比如,对街坊、街道调查编号,对座落、地名、门牌号以及层数和构造等详实标注,对其中不合理之处及时更正。3)现代测绘技术。实践中应当充分考虑测区状况、作业单位以及适用环境等情况做出经济、高效的测量。从某种意义上来讲,现代测绘技术手段,较之于以往我们可通过对各种地籍测量技术的应用,其特点正朝着专业化、数字化以及网络化方向发展。 2、测绘工程在土地管理及利用中的应用 2.1、进行土地规划设计 土地利用规划是土地利用的过程中为了可以很好的节约土地资源,实现对土地资源的合理规划目,对土地利用结构布局的调整和分配方案。在土地规划和设计,首先需要做的和相关的信息收集所有的土地,整理和分析工作。这类信息,不仅能为土地规划和设计的后续工作提供重要的参考依据,同时也要明确土地性质,以确定质量,在后期开发过程中,可利用的土地面积和土地面积是不可用的,确定预留用地的具体范围,适合土地利用和各种城市发展。 2.2、在城市地籍测绘中的应用 图解法、部分解析法以及解析法是城市地基测绘工作开展过程中的主要方法。正确掌握地籍测绘相关基本作业步骤,对于提升城市地基测绘工作质量具有重要意义。具体工作程序如下:将基本控制测量应用于测区中;控制测量在地籍图根中的应用;测量碎部;清绘整饰地籍图并采取有效措施对其进行一定程度的补测和修侧;最后是输出地籍测量成果。 2.3、在城市不动产测绘中的应用 实测成图是展开城市不动产测绘的关键途径,而另一种方法就是编绘成图。航空摄影测量法测图、平板仪测图和野外数据采集数字化测图是实测成图的三种重要方法,在实际进行测绘工作的过程中,要求工作人员应从整体入手,逐步向局部地区展开测绘,并首先进行整体控制,最后才可以展开碎部测量工作。只有这样,才能够提升城市不动产测绘工作质量和精确性。 作者:李春梅 单位:喀喇沁旗国土资源局 土地管理论文:土地管理制度问题及对策 摘要: 从1949年建国以来,我国土地管理制度不断地发生着变化,对农村经济发展及土地的充分利用方面都产生着巨大的影响力。上个世纪八十年代初我国大陆开始推行农村家庭联产承包责任制,到现今这一制度取得了不少的辉煌成就。社会发展,时代不断进步,我国土地管理制度上也表现出了诸多缺陷。本文将对我国土地管理制度中存在的些许问题进行具体的分析,并提出相关完善对策意见。 关键词: 土地管理制度;矛盾问题;对策 几十年来我国土地管理制度伴随着社会经济制度不断地发展变化着,人们对传统意义狭义的土地制度理解上已经改变,注重对土地管理制度广义概念上的理解,特别是我国推行家庭联产承包责任制以后,农村经济得到快速的发展,这一制度改变了农村旧的经营管理制度,解放了生产力,极大的调动了农民的生产经营积极性。农村经济得到发展,土地所有制度、土地使用制度、土地国家管理制度得到重视的同时,土地也得到了充分的利用,在这种新形势下产生了新的土地发展关系。一方面土地管理制度促进了农村经济的发展,但在发展过程中随着社会的变迁另一方面也表现相对不足的地方,其中突出问题就是农民收入增加的减缓,主要原因即是受到制度的制约,所以在土地管理制度上我们还要进行积极地改革,解决现今土地管理制度存在的问题,进而促进农民各项收入都能得到快速地增长。 1我国现今土地制度 目前我国土地制度已不是狭义上的概念,不是人们理解的仅仅局限于土地的国家管理制度、所有制度和使用制度,更是一种广义上概念,实际意义上它不仅是一种法权制度,还是一种经济制度,同时反映出人与人、人与地之间关系的重要制度。广义上的土地制度囊括了一切土地问题,包括土地的所有权及土地利用的所有土地关系的总称。 2我国现今土地管理制度存在的问题分析 1)土地所有权与经营权之间的矛盾问题。我国《宪法》、《农业法》、《土地管理法》及《民法通则》都有条例明确表明农村的土地属于集体所有,而土地所有权里的“集体”一词定义较为模糊,没有指定是哪一级别的集体,就会有土地所有者上的缺位,加上土地关系的法律法规不清晰及农民们各自的不同理解,土地权属问题更是形成了混乱的局面,农民对土地使用权上会产生许多疑问,这会直接影响到农民土地经营的热情,可能就会导致土地的荒置,土地盐碱化、沙化、荒漠化等恶劣现象逐渐加重,笔者身处内蒙古,目前草原退化、土地沙化、荒漠化现象已经越来越严重。土地所有权与经营权之间的矛盾尖锐,亟待政府进行来改变这一现状。 2)土地承包经营与土地使用率的矛盾问题。随着科学的进步,时代的不断发展,现代农业较多已经开始采用规模化生产和专业化分工的生产模式,规模化生产加大了农业生产规模,专业化分工则是生产组织内部的资源的优化配置,两者的结合极大地提高了农业生产率,进而使农业经济效益得到大幅度提升。时代变迁而目前我国沿用的《土地制度法》是根据当时具体情况制定的,现在已经出现了一些弊端与漏洞,土地承包时在土地使用审批管理方面有所偏重,缺乏与土地经营管理有关的明文条例,土地有偿期限抵押、转让、出让等方面规定也比较含糊,对现在的土地承包经营不能起到统一规范的作用。土地归集体所有为基础的土地制度已经不适合现在市场经济的需要,土地不能通过市场而流动,整体来说土地没有真正流转起来,应运而生了土地承包经营与土地使用率的激烈矛盾。 3)农民利益与征地补偿制度之间的矛盾问题。我国《物权法》里确定对农用地进行补偿范畴主要有劳动力安置补偿费、土地补偿费、土地附着物及青苗补偿费、社会保障费,农民其他方面的损失不予补偿。征地补偿是按照土地原用途的年产值的倍数来进行补偿的方式,没有体现出土地潜在收益和利用价值,没有考虑土地对农民承担着生产资料和社会保障的双重功能,从而导致农民利益得不到保障,更没有体现土地市场供需状况,不符合现今市场经济规律,实属不完整的补偿标准,在市场经济的大背景下显得很不科学。 3讨论问题的对策并完善土地管理制度 1)完善土地管理制度。珍惜国土资源为前提,为了维护好农民的切身利益,更快更好的发展农业经济,我们必须要制定出适应生产力发展的土地制度与相关法律法规。农民集体所有的土地核发证书还没得到全面的开展的情况下,为了防止政府强占土地所有人的地权,国家可设立专门的农村土地管理机构,发给土地所有者地权证,对全国土地进行统一编码的工作,积极全面负责农村用地的分配、经营及管理。同时国家应建立土地调查机构,并派监督人员对土地调查机构人员进行监督,进一步健全且严格规范农村土地管理制度,确保全方位且准确地提高国家对土地资源及其利用的掌控。 2)改革土地承包经营权的流转制度。改变农村用地的抵押权的现状可以解决农村剩余劳动力的问题,比如农村用地可以抵押的话,即能保证农户在土地流转中的主体地位,这样一来其一可以有助于提高土地的生产效率,其二可以加快农村剩余劳动力的转移。因此面对前面阐述的相关矛盾,能解决问题的关键在于农村土地在集体范围里的自由流转,以“依法、有偿、自愿”为原则,扩大土地经营规模,看准时机实现农村用地在农民间的自由流转与规模经营。 3)继续发挥市场配置资源的基础作用。依据市场原则,征用农村集体土地应依法给予公平补偿,增加农民收入,其中公平补偿是按照反映出土地真实价值的市场价格标准来进行的,补偿标准制定后,还要全面考虑,即有土地用途补偿,又要有土地用途转化后的补偿差异,着实充分为农民的生产权益和发展权益着想。 4结论 结合上面的阐述,土地是农民赖以生存的根本,土地与农民密不可分,土地管理制度的改革要切实从农民的切身利益出发。文中对我国目前土地管理制度中存在的些许问题做了详细的分析,并提出了相对应的可行的对策,希望能给有关工作人员一些建议。政府工作人员在改革和完善土地管理制度时,从农民利益出发的同时还要把各条款落到实处,最后达到促进国家农业经济发展,加快社会主义新农村建设及社会经济健康发展的目的。 作者:韩飞 单位:内蒙古阿拉善盟额济纳旗国土资源局 土地管理论文:现行土地管理制度反思 摘要: 土地资源是一个国家的基础财富,从建国以来,中央政府建立了一系列严格的土地管理制度体系。本论文通过对当前阶段现行土地管理制度的概述,分析了现行土地管理制度失灵的原因,提出了中国现行土地管理制度的重构的具体措施。 关键词: 土地管理制度;存在问题;现状反思;重构措施 1.当前阶段现行土地管理制度的概述 1.1现行土地管理制度的目标 《土地管理法》以及《刑法》作为我国现行土地管理制度依据的主要标准,明确了我国土地管理制度的目标,即保护耕地以及推进国有土地使用权制度改革。在保护耕地目标具体实施过程中,主要参考《土地管理法》中土地利用总体规划以及土地利用年度计划制度,从而进行一系列的保护措施,例如,加强土地管理制度的专业化,建立完善的土地管理体系;对于基本农田的保护制度,防止在农田使用过程中对农田造成损害;关于农田的占用,应按照相应农田占用管理制度,依据对农田进行占用补偿;就区域性范围内,应保证耕地面积与其他地域面积达到一定的平衡,具体到每个农村时,应保证每户一宅的实施标准。国有土地使用权制度改革目标实施阶段,主要通过《土地管理法》的国有土地有偿出让制度对土地进行管理。即在管理农村集体所有土地的过程中,可根据管理法进行乡镇企业的建设工程,同时农村居民也可进行居民住宅的建造,并且可以建设农村公共设施或者公共事业。但是对于一些非农的建设工程,或者企业单位以及个人对土地进行建设,需要向有关部分依法申请土地的使用权。 1.2现行土地管理制度存在的问题 首先,随着时间的不断推移,我国每年耕地面积的减少数量在逐年上升。造成这种现象的主要原因是地方政府将土地使用的计划指标提前完成。导致中央政府迫于土地使用的形势修订了《1997-2010全国土地利用总体规划纲要》。其次,虽然中央政府在进行国有土地的管理时,对土地的供应量进行严格的控制。但是在实际运用中,常常出现以下情形。例如,在占用土地的阶段,占用的土地面积远超于实际所使用的土地面积,并且存在将较好的耕地作为劣质土地征用,甚至出现乱战滥用的问题。最后,根据《土地管理法》的相关规定,对农村土地市场进行依法制止。但是从另一角度来说,农民也失去了对自家农地进行自主开发的权利。部分农民为了达到自己的目标,只能进行违法出租或者使用其他用地。而对于大部分的农民来说,只能通过外出务工来解决发展的问题。这就造成城市的人口在逐年增加,城市的各种资源的使用频率越来越高,城市的就业压力不断增大并且房价也越来越高。而相对于城市,农村则逐渐败落,农民的生活水平也在不断降低。加大了城市与农村之间的经济差距。 2.现行土地管理制度失效的原因 2.1政府土地管理制度的内容存在冲突 尽管在建立国家土地管理制度的初始阶段,政府的主要目标是确保国家耕地面积的数量区域稳定,从而保证国家能够生产出满足全国人口生存的粮食。在此基础上,加强城市化建设的步伐,增强地域性经济的不断发展,提高我国在国际经济市场中的地位。同时建立严格的土地有偿出让管理体系,增加国有土地的经济效益,并且在一定程度上保护土地所有者的权利,防止地方政府剥夺土地所有者使用的土地的权利。然而在具体实际执行阶段,通常会由于各种外界因素而对制度进行各种调整。例如,在我国社会经济下滑阶段,地方政府要保障经济建设项目的用地需求,从而稳定经济的发展。而对于加快城市化进程的发展阶段,则需要不断加强农耕土地的占用情况。整体来说,随着我国的不断发展,土地管理制度的内容与现实的发展存在一定的冲突。 2.2地方官员过分提升自身利益 地方官员为提升自身的发展机会,省级以下的地方政府官员通常在进行土地占用的招标阶段,会尽最大程度的保护本区域的耕地保护指标,同时从各种途径获得建设用地的指标。而对于省级官员来说,只是相对的作为耕地保护责任人,定期对耕地保护责任目标进行考核。但是只要地方政府能够达到地域耕地保护目标,省级人员没有直接的动力去检测地域耕地保护目标的具体位置。 3.中国现行土地管理制度的重构 3.1确定国有和集体土地的产权 通过研究表明,只有将耕地的使用权利具体到每个农民,才能避免各种外界权利的侵犯。作为国家的主人,公民只有保证拥有并且能够切实的使用土地所有者的权利,土地管理者以及地方政府执行者才不会随意占用自身的财产。 3.2通过比例原则提高土地管理的转变效率 在转变中央政府土地管理职能的过程中,应按照具体的比例原则进行具体转变改革。例如,必要性原则。即政府所实行的土地管理制度作用到具体的实施目标这一过程是必要的。同时不允许存在其他各种形式的措施方案进行替代。相称性原则。即政府在保护粮食安全的前提下,对其他公民或者组织使用土地的权利进行制约,同时应保证粮食安全与城市化建设之间的相对平衡。 作者:窦金野 窦国友 单位:辽宁阜新市国土资源局海州分局 辽宁阜新市国土资源局清河门分局 土地管理论文:我国土地管理法与物权法的作用 【摘要】物权法是当前市场经济条件下所必须的财产法,土地作为重要的不动产,是物权法管理中的重要内容,土地的物权并不能紧靠物权法规定,而需要更具针对性的管理法。土地管理法与物权法对土地物权制度都有着明确的说明,土地管理法与物权法彼此相互作用也存在制约。笔者就对土地管理法与物权法间的关系进行了分析,以促进不动产市场更好地运用土地管理法与物权法。 【关键词】土地管理法物权法不动产市场 1土地管理法对物权法的积极意义 物权法是市场经济条件下最为重要的财产法,指的是依据安全与客观公正的原则支配财产,实现财产的流通,以维持社会经济秩序的稳定发展。在当前的市场经济条件下,任何交易在本质上都是权利间的交互,物权法则是对财产权利进行了规定,确保权利间的交易可以实现公正公平。 1.1促使物权法进一步完善 实际上,任何交易都是物权的交换,而维持物权交换的公正性对于维持市场经济顺序是极为重要的。物权法的目的就在于保证财产分配与财产流通的公正客观性,土地作为重要的不动产之一,关系到人们的日常生活,土地物权也成为了目前最为重要的物权种类之一。物权法中对土地财产权的变更交易进行了规定,但是由于土地物权涉及的内容较多,因此,作为民法而制定的物权法虽然在你一定程度上弥补了征收土地后的补偿政策,但是仍存在一定的不足。我国当前对土地的使用多是通过国家征用,将土地的产权由农村集体转换为国家所有,但是征用方式却没有给予明确,同时对宅基地等农村建设用地的产权变更和交易也没用明确的指示[1]。因此,物权法在土地产权的管理方面仍存在很大的不足。土地管理法对物权法有着一定的完善作用,为物权法的使用提供了依据,同时明确了土地产权的变更及交易方式,使土地产权管理更具针对性。 1.2土地管理法为物权法的建立奠定了基础 土地管理法明确了土地物权的基本原则,这为物权法的建立奠定了良好的基础,不动产物权包括所有权及使用权,对于土地产权来说,指的是对土地的物权或是设立在土地物权基础上的物权,因此,对土地物权的法律规定在不动产物权中占有重要位置。相较于动产物权,不动产物权更具重要性,就我国现阶段对土地产权的管理情况来看,我国在尚未制定物权法的前提下,便预先设施了土地管理法,这在一定程度上为物权法的制定奠定了良好的基础。在土地管理法中明确规定了不动产财产权利,这为不动产物权体系的制定提供了依据,有助于物权法的制定与进一步完善。 1.3推动物权法的发展 我国领土面积较大,耕地总体面积也比较大,但是人口数量的不断增加导致人均耕地面积不断递减,特别是近几年社会经济的快速发展带动了城市化进程的不断加快,使耕地面积逐渐缩小,无法满足社会发展需要。土地管理法的修订与颁布明确了对耕地的保护规范,在基本农田耕地转化为建设用地等非耕地时需要上报到相关的政府部门,在相关部门审批后再转化为非耕地,这在一定程度上对耕地起到了保护作用,规范了耕地使用,避免耕地建设的不规范[1]。耕地虽然归属于不动产的一种,但是土地管理法对耕地却起到了强制保护作用,使其免受物权法中人可以随意处置的破坏。因此,在土地管理法的约束下,耕地成为了一种特殊的不动产,能够享有一定的保护政策,同时土地管理法也明确了不动产产权的交易流通方式,这在一定程度上推动了物权法的发展。 2物权法对土地管理法的积极意义 2.1对土地管理法的指导作用 物权法中的物不仅指不动产,也包括动产,而不动产中土地是为重要的一部分。物权法中对土地产权的一些规章与原则对土地管理法都有一定的指导作用,在物权法的指导下,土地管理法可以进一步完善自身的不足。土地管理法中要求在土地产权发生变更时需要进行详细登记,也就是不动产产权变更登记,但是土地管理法并没有对不动产的变更手续进行明确规定,这也是使得土地登记成为了一种管理方式,只停留在表面,在土地产权变化中并没有发挥其真正的作用,在土地产权变化中无法达到预期目标[2]。在物权法中针对这一问题有专门的一章“不动产登记”,在这一章节中明确指出了只有经过具有法律效应的登记手续才可以进行物权的变更、转让等,土地管理法中则明确指出农村集体所有土地包括土地管理权与经营权归村民委员会所有,物权法中则更加具体化,集体所有的不动产产权归属于其成员,这在一定程度上为每一位集体成员的利益提供了保障,同时也会定了集体内的所有成员具有维护集体产权的义务,因此,物权法既明确了集成成员的利益,也明确了其义务,这对土地管理法的制定与完善具有一定的指导作用。 2.2对土地管理法的补充作用 物权法对土地管理法除了具有一定的指导作用,对土地管理法也具有一定的补充完善作用。我国在征收农村土地产权时,土地管理法仅根据建设需要,要求国家在征用农村土地时给予其与土地相等价值的补偿,这在一定程度上可以保护公众利益,但是也存在一定的漏洞,认为只要给予征收土地的农民一定的经济补偿就可以,但是未能明确解释公众利益,这也导致许多地方政府为了经济建设与城市发展不规范征用农民土地,破坏了农民的实际利益[1]。物权法便对土地管理法的不足进行了一定的补充,指出以农民公众利益需要为目的可以依法征收农民集体所有土地的产权,这里的征收土地是以农民公众利益为征收土地的前提,同时明确了土地征用的流程,要求征用流程可以符合法律法规要求,这在很大程度上保护了农民的土地产权,同时也规范了相关政府部门在征收土地时的手续,避免发生地方政府滥用土地征收权而引起的公众利益被破坏的问题。物权法在土地管理法的基础上进一步补充了对土地征用的补偿条件,为增添了安置费等,以保证农民土地征收后的正常生活。 3土地管理法和物权法相互制约 土地管理法与物权法虽在一定程度上相互补充,但同时两者间也存在一定的制约,在一些条款上两者存在一定的矛盾,比如,土地管理法中明确指出建设用地的范围既包括国家所有土地,也包括为农民公共利益而征用的农民集体所有土地。物权法则认为建设用地只包含国家所有土地,其范围远小于土地管理法中的建设用地范围。土地管理法中指出,为建设农村公共设施或保障农民公共利益可以征用农民集体所有地,但是农民集体所有土地却未不受物权法约束,这也造成了土地管理法与物权法间的矛盾[2]。 4结语 土地产权是个人产权中最为重要的组成部分,关系到每个人的日常生活,因此,关系到土地产权的土地管理法与个人产权相关的物权法间存在着一定的关系,两者既彼此作用也彼此制约。随着社会的快速发展,对个人产权将会更加重视,土地产权也将会进一步规范,因此,土地管理法与物权法必须相互协同,彼此补充完善,尽可能地实现土地管理法与物权法的统一,进而更好地保护土地所有者的根本利益。 作者:陈羡洁 单位:南京农业大学公共管理学院 土地管理论文:土地管理整治行动工作方案 一、总体要求 以“三严三实”重要思想为指导,全面落实省厅关于土地管理领域专项整治行动的要求,强化土地出让收支和耕地保护问题的整改落实,规范土地利用和管理秩序;举一反三,剖析根源,堵塞漏洞,完善制度,不断健全土地管理体制机制;加强国土资源领域党风廉政建设,努力打造廉洁高效、敢于担当的管理队伍,为“稳增长、促改革、调结构、惠民生、防风险”提供更加有效的服务和支撑。 二、主要任务 (一)积极查找问题抓好整改落实。结合我市土地管理情况,参照去年国家审计署审计重点和其他市州审计发现的问题,举一反三,积极查找问题并进行整改纠正。 1.土地规划计划执行方面:重点查找建设用地“寅吃卯粮”、建设用地规模超规划计划控制规模等问题,深化整改落实,维护土地利用规划计划管控的严肃性。 2.建设用地审批和土地征收方面:重点查找少批多征、超越权限批地、未批先征等违法违规行为,少数地方少付拖欠挪用征地补偿费、社会保障资金落实不到位、套取骗取征地拆迁补偿费等问题,深化整改落实,严格建设用地审批,维护群众权益。 3.建设用地供应方面:重点查找虚假“招拍挂”出让土地,违规协议出让经营性用地和工业用地,违反《划拨用地目录》规定划拨建设用地,违规“毛地”出让建设用地和超出用地控制标准供应建设用地,违反国家工业用地最低价标准等规定低价出让建设用地,违规向限制类、禁止类行业供地,违规为不符合条件的土地办证等问题,深化整改落实,维护土地市场秩序。 4.土地违规抵押融资方面:重点查找用公园、绿地、广场等社会公益设施用地抵押,用未完成征地拆迁手续土地抵押,高估地价抵押,以及重复抵押、直接办理虚假国有土地使用证用于抵押、挪用土地抵押融资等问题,深化整改落实,规范土地抵押融资行为。 5.耕地保护方面:重点查找耕地面积有所减少、质量有所下降、耕地保有量低于目标考核量、基本农田划定不合规、基本农田闲置荒芜、土地整治项目补充耕地不实等问题,深化整改落实,严格耕地和基本农田保护,坚守耕地红线。 6.存量建设用地规模较大方面:重点查找建设用地征而未供、供而未用问题,结合节约集约用地专项督察后续整改工作,着力盘活利用征而未供、供而未用和闲置土地,推动节约集约用地。 7. 违规使用土地方面:重点查找用地单位以租代征、非法占地等用地违规行为,深化整改落实,依法依规组织查处,严格执行土地管理法律法规及政策,杜绝发生类似问题。 8.工业企业用地方面:重点查找工业企业用地容积率和投资强度不达标、开发强度不够等问题,督促用地企业限期整改,完善工业用地评价、考核、监督等相关制度,切实提高工业企业土地开发强度 同时,配合财政等部门,督促整改审计发现的违规减免、返还、少征土地出让收入,土地收入未纳入预算管理,违规安排支出和使用土地出让收入,少缴新增建设用地土地有偿使用费,挪用、套取土地整治资金等问题。配合发改等部门,向社会公布开发区评价成果。 (二)着力推进建章立制工作。在抓好整改工作的同时,结合职能转变、深化改革、依法行政等要求,着重从制度建设和制度执行两个层面入手,进一步堵塞漏洞,完善制度,建章立制,健全体制机制,不断加强和改进土地管理工作。 1.完善土地利用规划计划管理。加快推进土地利用总体规划调整、完善规范计划管理,加强城乡建设用地增减挂钩和工矿废弃地复垦利用试点项目管理。 2.改革完善建设用地审批管理。研究建设用地审批制度改革,进一步简政放权、放管结合、优化服务,提高审批效率。积极研究解决用地审查报批中遇到的困难和问题,保障稳增长用地需要。 3.完善建设用地供应管理。规范国有建设用地使用权招标拍卖挂牌供应程序,调整工业用地出让最低价标准,加强闲置土地监管,促进闲置土地利用,探索土地供应前期开发政策。 4.完善耕地保护制度。加快推进城镇周边永久基本农田划定,落实特殊保护制度;加强耕地占补平衡管理。 5.完善土地登记制度。强化国有土地资产保护,依法解决土地权属争议问题,做好确权登记服务工作。 同时,配合财政部门研究完善土地出让收支管理制度和土地储备融资政策等。 推进建章立制要遵循部、厅要求,结合我市实际着力政策协同,规范管理制度,完善政策措施。各地要依照规定要求,结合本地实际,从确保国家和省政策不折不扣贯彻落实的层面加强研究,进一步推动制度政策落到实处。 三、工作进度安排 专项整治行动分三个阶段进行。 (一)研究方案与部署阶段。市局按照省厅统一部署,研究制定专项整治行动工作方案,明确任务和要求;各区市县、园区局召开专项整治行动动员部署会,迸一步统一思想,部署全面整改。 (二)深化整改和建章立制阶段。组织开展专项整治行动,深化审计发现问题整改落实,从制度建设上研究提出加强改进工作的政策措施。市局有关责任科室要将本级及各区市县、园区的整改情况汇总后形成书面报告报市局专项整治行动办公室。 同时,市局有关责任科室要根据分工要求,推进建章立制工作,形成制度性成果。 (三)整改报告阶段。市局梳理汇总本级及各区市县、园区的整改落实情况和建章立制情况,形成工作报告报省厅。 四、相关要求 (一)加强组织领导。专项整治行动在市局“土地管理和矿产资源领域专项整治行动领导小组”(另文通知)领导下进行,统一组织、统一部署、统一推进。领导小组下设土地管理领域专项整治行动办公室,具体负责组织协调,推进工作。各单位要高度重视,切实把思想和行动统一到市局党委的统一部署要求上来,要明确分管领导和联络员,加强组织领导,成立工作班子,认真组织开展好本行政区域内专项整治行动。 (二)从严从实实施。要把“三严三实”要求贯穿于专项整治行动全过程,以严的标准、实的作风,扎实推进问题整改和建章立制工作。针对审计发现的问题,要依法依规、实事求是,确保问题整改到位;围绕建章立制,要注重问题导向、充分调研论证,把准实情,提出实招,务求实效,着力破解难题,提升支撑服务能力。 (三)统筹安排推进。专项整治行动要立足现有工作基础,结合年度重点工作安排,统筹部署,扎实有序推进,确保取得良好效果。工作中,要注意区分情况、分类推进。能立行立改的,要明确整改措施,抓紧整改落实;需要完善制度政策的,短期内能出台的要尽快出台;短期内难以出台、需要通过改革和立法完善的,要加大改革力度,积极争取列入立法、修法计划。 (四)强化协调配合。各级国土资源部门要与各有关部门加强沟通、协调配合。要及时向当地党委、政府汇报,在当地政府的组织领导下,按照工作方案的要求,积极开展相关工作。要与财政、审计等有关部门协同配合,共同研究解决存在的问题。 土地管理论文:土地管理低碳经济论文 1构建低碳土地管理制度的重大意义 1.1有利于有效控制温室气体排放 从大气二氧化碳排放来源看,土地利用变化是仅次于化石燃料燃烧,是导致大气中二氧化碳含量增加又一要素。从碳排放的分类来看,土地利用碳排放可分为土地利用类型转变产生的碳排放、土地利用类型保持产生的碳排放和各种土地利用类型上所承载的全部人为源碳排放等三类。通过构建低碳土地管理制度,制定政策有效开发、利用及管理土地资源,改变土地利用方式、优化土地利用结构,实现土地利用低碳化,有效减少土地利用碳排放,控制温室气体排放。有关研究表明,优化土地利用结构减少碳排放的潜力约为常规低碳政策的1/3,合理组织土地利用是有效控制温室气体排放的重要途径。 1.2有利于加快转变经济发展方式 目前,我国三次产业中,工业的比重偏高,服务业比重偏低,工业内部结构中,又以高碳的重化工业为主,比例达70%左右。我国正处于工业化和城市化加快推进阶段,大规模的建设需要钢材、水泥等原材料的供应,这些“高碳”产业是我国当前经济增长的带动产业,其发展具有一定的合理性。但以此为理由,千方百计地推进重化工业的发展,我国的资源支撑不了,环境容纳不了,更何况还要给子孙留有足够的资源和空间。因此,我国“十二五”规划纲要指出要把加快经济结构战略性调整作为转变经济发展方式的主攻方向。通过构建低碳土地管理制度,鼓励发展低碳产业,逐步限制高碳产业发展,减少单位GDP的资源量和环境代价,是我国转变经济发展方式的重要突破口。 1.3有利于全面推进“两型社会”建设 建设“两型”社会是缓解我国资源环境压力、加快经济发展方式转变、实现经济社会持续发展的重大战略举措。土地作为一项重要的基础性资源,是不可再生资源,节约土地资源是节约型社会的重点和关键,因此,创新土地管理制度,构建低碳土地管理制度,解决经济建设和资源环境的体制性矛盾,为“两型社会”建设提供体制机制保障。 2构建低碳管理制度的基本思路 2.1控制高碳产业建设用地总量 不断抑制高碳产业项目建设用地总量,在用地审批过程中进行严格限制,与此同时,给低碳产业发展项目给予用地上的支持。具体到操作环节,土地供应参与低碳经济建设主要是通过土地利用总体规划和土地利用年度计划这两个手段来进行调控,通过土地利用总体规划,在制定土地利用总体规划过程中可以为低碳产业项目在总量和布局上进行安排,并用规划图件和相关调控指标的形式来表现。通过土地利用年度计划,确定各地区低碳产业项目的年度用地,严格限制新批准高碳项目,限制向高碳项目供地,以此来调节高碳经济与低碳经济的用地总量、结构和速度,以降低高碳经济的用地比重,促进低碳经济持续、健康、快速发展。 2.2及时优化调整土地利用结构 构建低碳土地管理制度,发展低碳经济,要注重及时优化土地利用结构调控这一重要手段。具体的手段可以从减少碳排放和增加碳汇两个方面来实施。其中增加碳汇的土地管理手段有:积极植树造林,增加林地的比重,提高森林覆盖率;积极推进城市绿化工作,增加城市绿地面积;落实退耕还草工作,增加草地面积。减少碳排放的土地管理手段有:充分挖掘存量建设用地,尤其是废弃的工矿用地,控制新增建设用地总量;加强区域内建设用地集约节约管理,做好开发区建设用地集约节约利用评价,提高建设用地集约节约利用水平;倡导农地施用有机肥以及秸秆还田,减少农业碳排放;构建土地生态补偿机制。 2.3制定促进低碳发展的土地储备政策,逐步回收高碳项目用地 制定促进低碳发展的土地储备政策,逐步回收高碳项目用地。政府为了给城市发展留足空间,除了征收农村集体土地外,政府还可以运用土地整理、土地置换等土地政策工具,加速淘汰高耗能、高排放、高污染的项目,依据土地储备政策接收其项目用地,以供应土地一级市场。 2.4创新低碳产业项目土地供应方式 针对当前部分地方政府出于政绩及可支配资金的最大化考虑,倾向于采取对不同用途土地采取不同出让方式的差别定价策略。例如,对于商业、住宅用地倾向于采取招拍挂的方式追求一次性收益,而对于工业用地,地方政府看重的则是工厂建成之后给本地区带来的GDP、税收、就业等政绩利益和长期收益。为此,不惜采取各种优惠政策,包括压低地价,甚至零地价以至负地价,以达到招商引资的目的。为此,2007年国土资源部和监察部联合发文,要求:“工业用地必须采用招标拍卖挂牌方式出让,其出让价格不得低于公布的最低价标准。”对于低碳产业项目用地,尤其是战略性新兴产业项目,除了一般的招标、拍卖、挂牌等出让方式外,政府还可以通过协议出让的方式出让土地。 2.5充分发挥地价杠杆作用,支持低碳经济项目 对于促进低碳经济发展的项目用地,若在一级市场获取土地使用权,政府可以在价格上给予一定的优惠;若在二级市场转让获得土地使用权,政府可以在转让税费方面给予优惠,通过土地价格和税收政策积极引导资本和资源向低碳方向转移。对于低碳产业项目的用地,除了可以在土地价格、土地税费等方面给予优惠外,政府还能制定政策在土地信贷、土地抵押等方面给予支持。此外,可以简化低碳产业项目融资用地审批。 2.6改革考评体系,增加土地供应的碳排放指标考核 为适应低碳经济发展需要,改革地方政府官员考评体系,形成发展低碳经济的倒逼机制。在考评体系中增加碳排放指标或绿色GDP等指标,全面评价区域主导产业用地碳排放状况,招商引资过程中低碳项目比重,促进土地供应向低碳产业倾斜。 作者:霍迪 刘贵峰 单位:齐齐哈尔市土地矿业权储备交易中心 齐齐哈尔市土地统征工作站 土地管理论文:物权法对土地监管机制的影响 本文作者:朱颉1高丽飞2作者单位:1廊坊市国土资源局2沈阳市规划和国土资源局于洪分局 使土地权利制度进一步完善 从制度层面上看,土地制度涉及到整个国家的经济和社会发展。在土地制度中,土地权利是土地市场交换的客体《,物权法》对各种土地权利的完善直接推动了土地市场的发展。《物权法》使土地权利制度进一步完善,主要表现在进一步明确了集体土地的产权代表,明确了建设用地使用权可以通过出让或者划拨设立,明确了建设用地使用权期满续期及地上附属物的归属问题等。《物权法》显化了土地资源的资产特性,揭示了土地作为不动产是物权所有人的权利客体,明晰的资源产权和有偿的使用制度的确立必将合理利用和保护土地资源,解决了由于产权不清、主体不明等引起的土地使用效率不高等问题。比如《,物权法》详细规定了建筑物区分所有权,并将建设用地使用权、土地承包经营权明确为用益物权,这些规定填补了我国在这方面的一项空白,使建筑物区分所有权有了具体的法律依据,使建设用地使用权、土地承包经营权更加稳定、明确,从而有利于促进土地市场的发展和完善。另外,《物权法》还确立了土地用益物权的基本体系,使中国土地权利制度建设取得一定的成就。 加强对土地市场的有力监管 《物权法》的实施,使土地市场化更加深入,《物权法》对土地管理制度的影响还表现在加强对土地市场的有力监督方面。《物权法》规定:工业、商业、旅游、娱乐和商品住宅等经营性用地以及同一土地有两个以上意向用地者的,应当采取招标、拍卖等公开竞价的方式出让。这一规定在充分肯定我国以市场化方式配置土地资源改革成果的基础上,将工业用地实行招标拍卖挂牌方式出让从国家政策上升为法律,一方面对国土资源管理工作提出了新的要求,另一方面也为强化土地市场监管,深入推进以市场化方式配置土地资源奠定了坚实的法律基础。此外,《物权法》首次将工业用地实行招标拍卖挂牌出让写进了法律,扩大了以市场化方式配置土地资源的范围,第一次规范了《国有土地使用权出让合同》的内容制订全国统一的国有土地出让合同示范文本,既是落实土地管理相关法律法规的要求,也有利于规范出让方和受让方的权利和义务,减少可能发生的合同纠纷,保护合同当事人的合法权益,对进一步规范土地使用权的出让行为,进一步健全和完善国有土地出让制度,保护当事人的合法权益具有十分重要的意义。 推动土地管理部门依法行政 土地行政管理部门在管理国有资源的过程中,要转变国土资源管理理念,不但要运用传统的行政手段,还要具备民法意识,比如在土地使用权出让、征地审批、土地招拍挂程序中应当更多地引入民法中的合同和竞争机制,从而深化国土资源管理方式变革,全面推进依法行政。总的来看,《物权法》既有对现行土地管理政策的继承,又作出了许多创新性规定,有利于推动土地行政管理部门依法行政,为下一步土地管理法规体系的完善提供了重要依据,我们可以以此为契机,推进《土地管理法》的修改,制定《土地登记条例》、《征地条例》、《土地市场管理条例》等有关法律法规。 土地管理论文:国土局加强土地管理规范化实施方案 为了把整改工作具体化、目标化、责任化、制度化,使整改工作目标更加清晰的、要求更加明确、责任更加落实、实施更加到位,根据《*县开展第一批深入学习实践科学发展观活动实施方案》的总体要求,特制定《*县国土资源局深入学习实践科学发展观活动整改落实方案》。 一、指导思想 坚持以中国特色社会主义理论体系为指导,认真贯彻党的十七大和十七届三中全会精神,深入学习实践科学发展观,进一步解放思想,改革创新,以构建保障和促进科学发展新机制为主线,以坚守耕地红线、节约集约利用资源为目标,坚持最严格的耕地保护制度和最严格的节约用地制度,统筹保障发展与保护资源的关系,促进节约集约利用资源,严格执法监管,维护群众权益,提高服务水平,为促进我市经济平稳较快发展提供强有力的资源保障。 二、基本原则 解决突出问题、完善体制机制是学习实践活动整改落实的主要内容,是学习实践活动取得实效的关键。要按照总体布局、重点推进的原则,抓好突出问题的解决,根据解决突出问题、完善体制机制的轻重缓急、难易程度,分门别类地逐步推进。既要抓突出问题的解决和体制机制的完善,又要抓思想观念的转变和执行力的提高,既要抓当前问题的解决,又要抓近期和今后一个时期工作的推进;既要抓机关和事业单位反映出来的问题,更要抓基层普遍关心和相关部门反映的问题,切实保证整改事项落到实处、见到实效,真正做到党员干部受教育、科学发展上水平、人民群众得实惠。 三、目标任务 以“坚持科学发展、依法管理国土资源”为主题,明确目标,落实责任,重点抓好制定整改落实方案、集中解决突出问题、完善体制机制等工作,扎实整改,力求取得推动科学发展的实践成果和制度成果。 四、具体安排 整改落实阶段工作从7月1日开始,到8月20日左右结束。 (一)紧密结合实际,制定整改方案 各支部整改方案要以科学发展观为指导,以领导班子分析检查报告为依据,把分析检查报告中提出的整改思路和措施、把解决问题和完善制度的工作结合起来,使整改落实工作有章可循、群众满意度测评有据可依。整改方案要做到“五定一建一公开”,即定整改落实的事项、目标、措施、责任人和时限要求,建整改台帐,向群众公开。一要明确整改重点。把征求意见和分析检查出来的问题,进行全面分析和归类梳理,一项一项列出来,提出整改措施,事关群众切身利益、维护社会稳定方面的突出问题纳入整改落实重点。二要明确整改责任。对需要整改落实的重点问题,要从明确责任、加强协调、完善监督等方面提出具体的工作步骤和办法,增强整改落实的实效性。要注意落实责任,对整改落实的工作由谁主管、由哪个股室或哪个单位办理、由谁来完成、完成不好怎么办,都要作出明确规定。三要确保整改落实。要建立健全整改落实督促检查制度和责任追究制度,督促责任科室和责任单位集中时间、集中精力抓好整改落实。对需要解决的问题要公示,并采取相应措施,使问题得到有效解决;对需要一段时间努力解决的问题,要列出大体的时间表,并跟踪问效,逐步予以解决;对于那些受客观条件限制,一时不能解决的问题,要向群众做好解释工作。各单位整改方案要在一定范围内公布,重要事项要作出公开承诺,整改落实情况要向党员、群众通报,自觉接受监督。各单位整改方案经主要负责人审阅把关后,报局学习实践活动办公室备案。局整改方案经局党组审阅把关后,报县委习实践活动办公室备案。 (二)切实转变作风,集中解决问题 各单位要结合“作风建设年”活动工作部署,有效防止在集中整改过程中搞形式主义、短期行为和“政绩工程”,要解决执行力不强、政令不畅、行政效能低下、责任追究不力等问题。通过强化问责治庸,保障各项整改任务落实到位。要在前段边学边改、边查边改的基础上,根据整改落实方案,集中力量解决几个影响和制约科学发展的突出问题,办几件群众普遍期待的实事好事,以解决问题的实际成效取信于民。要根据当前形势的变化,着重解决影响和制约国土资源事业较快发展的思路、措施等问题以及涉及政策层面、本单位职能范围的突出问题。特别是对失地农民和历史遗留问题要加大解决的力度。要始终把人民群众的安危冷暖放在心上,扎扎实实解决群众的切身利益问题,确保社会和谐稳定。 (三)着力完善制度,健全体制机制 积极稳妥地推进体制机制创新和制度建设,努力解决制度缺失和体制障碍等突出问题,逐步形成保障和促进城乡一体科学发展的制度体系。各单位要认真学习掌握党的方针政策和国家法律法规,充分借鉴调查研究的成果,充分运用领导班子分析检查报告,充分听取各方面的意见和建议,对现有的政策文件、规章制度进行系统清理,切实做好废、改、立工作。要重点围绕县委提出的统筹城乡空间布局、统筹城乡产业发展、统筹城乡基础设施建设、统筹城乡公共服务、统筹城乡社会管理、统筹城乡市场体系、统筹城乡党建工作等方面做好体现科学发展观要求,有利于推进城乡一体化工作规章制度的建立和完善,建立健全统筹城乡工作促进科学发展的体制和机制。 (四)认真组织测评,做好总结工作 1、搞好情况通报。学习实践活动基本完成时,要做好活动的总结工作,并采取适当方式向党员群众通报,接受党员群众监督。 2、开展群众满意度测评。测评内容包括:人民群众对解决影响制约科学发展突出问题的满意度;人民群众对开展学习实践活动实际效果的满意度;人民群众对开展学习实践活动组织领导工作的满意度。参加群众满意度测评的人员一般应有本单位党员、基层单位代表、党代表、人大代表、政协委员、村组代表以及直接服务对象的代表。测评结束后,要以适当方式向群众测评结果;要根据测评结果进一步完善整改措施,确保学习实践活动中尚未解决的突出问题继续得到有效解决;对多数群众不满意的科室和单位,要及时“补课”,限期整改。满意度测评可结合情况通报同步进行。 3、抓好总结表彰。各单位要对开展学习实践活动的做法、效果、经验、典型以及需要引起注意的问题,从实践和理论上进行全面系统的总结,形成专题总结报告报局学习实践活动办公室,局专题总结报告报县委学习实践活动办公室。学习实践活动基本结束后,局党委对在学习实践活动中思想认识有新飞跃、解决问题有新成效、创新机制有新突破、科学发展有新局面的单位以及涌现出来的先进个人给予总结表彰。 五、组织领导 整改落实阶段是学习实践活动出成果、见实效的关键阶段,广大党员干部群众更加关注。各支部要切实加强领导,主要负责同志要履行第一责任人的职责,投入足够精力抓整改,领导班子其他成员要结合分工,认真抓好分管股室、单位的整改落实工作。局学习实践活动领导小组要加强工作指导,掌握整改落实阶段工作的进展情况,及时发现问题,认真研究解决,保证整改落实阶段工作健康开展。局学习实践活动领导小组办公室要加强对制定整改方案的指导,并督促所在单位抓好整改方案的实施,确保整改落实阶段工作不走过场,取得实效。 (一)搞好思想动员,增强做好整改落实工作的自觉性。 各单位要结合实际,召开转段动员会议,总结分析检查阶段工作,对整改落实阶段的工作进行动员部署,搞好思想发动,进一步增强广大党员干部特别是领导班子和党员领导干部搞好整改落实的自觉性和主动性。要充分运用报刊、广播、电视、互联网等媒体做好宣传工作,深入宣传学习实践活动整改落实进展情况、成果经验、生动典型和实际效果,切实增强舆论宣传的感召力和感染力,使人民群众真正感受到学习实践活动带来的新变化新气象。 (二)坚持领导带头,发挥党员领导干部示范表率作用。 局领导要带头抓好整改落实,进一步转变作风,改进工作,提高效率,要求各事业单位做到的,局机关首先做好;党员领导干部要带头落实整改措施,自觉接受群众监督,要求党员和群众做到的,领导干部首先做好。通过领导和党员干部带头整改落实,发挥表率作用,推动整改落实阶段工作的扎实开展。 (三)坚持依靠群众,扩大群众参与面。制定整改落实方案,集中解决突出问题、完善体制,机制等各项工作,都要注重扩大群众参与面,主动邀请本单位党员、基层单位代表、党代表、人大代表、政协委员、退休干部、组代表以及直接服务对象的代表参加,充分发挥他们的作用。要坚持并创造性贯彻群众路线,切实做到问政于民、问需于民、问计于民,集思广益制定整改方案,凝聚力量解决突出问题,群策群力推进体制机制创新,吸收群众全程参与,自觉接受群众监督。 (四)坚持统筹兼顾,做到“两手抓、两不误、两促进”。 当前各项工作千头万绪、任务繁重。各单位要切实把握好时间,把握好进度,处理好工学矛盾,统筹抓好学习实践活动和其他各项工作,把学习实践活动激发出来的精神力量转化为强大的物质力量,推动国土资源事业较快发展,确保群众生活安定,促进社会和谐稳定。同时,要正确处理抓好机关自身学习实践活动与抓好下属单位学习实践活动的关系,正确处理抓好领导班子、党员领导干部学习实践活动和抓好普通党员、一般干部学习实践活动的关系,正确处理集中开展学习实践活动与建立长效机制的关系,切实把学习实践科学发展观不断引向深入。
农业气象论文:农业气象学实验课程革新举措 农业气象学是高等农林及农林职业技术院校中农学类各专业必修的一门专业基础课程。主要介绍气象要素光、温、水、气的分布、变化规律,它们与农业生产的关系和调节措施;天气形成、变化原理及灾害性天气发生规律,地区特征和防御途径;气候形成、区划,农业气候资源的开发及利用等。农业气象学不但是农学类各专业必修的一门专业基础课,更是一门重要的技术课,其实验课程教学改革势在必行,以培养学生的创新意识和动脑、动手能力,才能与时俱进,真正体现出“以人为本”的现代教育理念。因此,必须对实验教学内容、实验教学方法、实验考核办法进行改革,充分发挥教师的主导和学生的主体作用,培养学生严谨的科学态度和良好的科学作风。 1 实验课程教学内容改革的针对性 1. 1 压缩验证性实验教学内容 依据实验课程教学大纲应开设的实验有太阳辐射的观测、空气温度和土壤温度的观测、空气湿度的观测与查算、气压和风的观测、蒸发和降水的观测、农业小气候的观测及地面气象观测资料整理等。除农业小气候的观测以外,基本上都属于验证性实验。为尽可能地压缩验证性实验,给学生增加设计性与探索性实验的机会,将实验四、五压缩合并为一个实验,取消了气压的观测,对风的观测内容进行了缩减,只讲小气候观测仪器的使用,气象站使用的仪器只要求学生了解。资料整理中农业界限温度起止日期的确定和积温的求算,将原来的多种方法,如界限温度求算中的五日滑动平均法、偏差法、日平均法等压缩为前一种,其余由学生自学。 1. 2 注重设计性实验教学内容 农业气象学实验课程的设计性实验主要是让学生自己根据社会实践中可能遇到的实际问题,按照教师的要求自行设计方案,并组织实施,有计划、有目的地解决这些问题。在验证性实验教学内容的基础上,注重增加设计性实验内容。 1. 2. 1 增加农业气象调查实验 通过调查方案的设计、调查过程的组织实施、调查资料的整理、调查报告的撰写等,使学生学会从实践出发解决生产实际问题的能力。 1. 2. 2 增加农业气象试验设计 开设一部分设计性实验,比如农田(果园、温室、菜地)温光因子的观测方案设计、农业害虫生育进程、危害期的起始温度和积温研究的方案设计等。结合这些方案,学生可以根据自己的情况,有选择地组织实施。这样学生可以结合自己的专业,对通过查阅图书资料或向专业教师咨询等各种方式得来的多方面的知识进行综合分析,设计出科学的方案。这一过程既锻炼了学生的动脑、动手能力,又丰富了学生的实践知识,增加了学生的学习兴趣,还培养了学生的综合能力和创新意识。 1. 3 增加探索性实验教学内容 在实验课程教学中,依据学生的专业和兴趣,引导学生自行设计实验方案,并进行实验,探索实验结果。在太阳光照度和日照时间的观测中,植保专业学生对光对昆虫的影响这一内容比较感兴趣,就引导他们尝试做一些这方面的实验,如不同的昆虫对光照度感受的能力及指标、同一昆虫不同生育期对光照度的感受能力与指标等;园艺专业的学生对光与园艺植物的关系应用方面感兴趣,就引导他们做通过改变光照时间的长短来控制花期的实验,并对不同的花卉控制指标进行探索。学生通过做这些探索性实验,并进行讨论,可以总结自己实验设计方案的优劣,既能满足学生的求知欲望,也能锻炼学生的思维能力,还培养了学生的创新能力和创新精神。 2 实验课程教学方法改革的必要性 2. 1 实验教材的改革 以前实验教材主要是验证性实验,而且内容与形式不利于学生自学和预习。因此,必须对实验原理、仪器原理和仪器使用方法及操作步骤、注意事项、数据处理方法等进行改革,做到重点突出,并在每个实验中加入“预习思考题”和“技术关键”两项内容。设置“预习思考题”是为了让学生对此次实验有大致的了解,做到心中有数,在实验过程中能够得心应手,掌握主动权。在实验中增加“技术关键”是为了让学生在实验中掌握重点、难点,另外还设置了多种思路和问题,使学生在实验过程中充分发挥其主观能动性,积极拓展思路去解决这些问题,从而使学生的能力得到提升。 2. 2 实验讲授方式的改革 改革后的实验讲授分为两个阶段。一是提问与讨论阶段,提前通知学生实验内容,让学生提前预习,对实验内容、实验过程等有初步的了解,避免学生在实验中的盲目性,使学生在实验过程中处于主动地位。二是讲授与模拟阶段,根据学生的提问及学生的讨论情况,在讲授时只针对学生的问题及本次实验的重点、难点进行讲授,对实验过程中易出现的问题进行简单模拟与演示,强调技术的关键,使学生在较短时间内便能够掌握整个实验的内容与技术。通过这两个讲授过程,保证了实验的顺利进展,并能很好地降低实验物品的损耗率。 2. 3 实验教学方法的改革 2. 3. 1 开放实验室 让学生自行安排实验顺序,给学生更多的主动权。学生可以根据自己的情况安排实验顺序,首选自己感兴趣的实验,并允许学生按教学计划要求提前完成自己的实验任务。2. 3. 2 提供知识咨询由于增加了探索性实验和设计性实验,学生在学习、实验或实践过程中遇到的问题,在较短的实验课堂上不能够完全加以解决,必须在课外时间进行。这就强化了教师的咨询作用,要求教师及时给予学生帮助,知识咨询的内容以评判方案、提供有关的仪器或资料、解答问题为主。 2. 3. 3 组织兴趣小组 结合学生的专业,向学生提出不同的实验课题和让学生进行调查等形式去实实在在感受农业气象的重要性,激发学生的学习兴趣。学生对自己感兴趣的问题可设实验课题,在教师的引导下使自己的兴趣得以激发,使学生的思维得到锻炼,能力得到发展,知识得到拓展,还能增强团队意识。 3 实验课程考核方法改革的督促性 实验考核主要从学生预习、实验的操作过程、实验态度、实验报告等几方面综合评定。其中,预习占考核成绩的30%,主要从预习与实验课有关的理论内容、熟悉有关仪器的使用方法、查阅实验中所用仪器的性能参数或额定值及与农作物有关的指标、能够设计有关的观测实验方案、写出预习报告等几方面来衡量。实际操作占考核成绩的50%,主要从正确使用各种常用仪器与器皿和准确读数、按照实验的具体要求正确操作、在规定时间内完成实验并写出实验报告、不损坏仪器和浪费实验材料、实验完成后的整理情况及物归原处等几方面考核。实验报告占考核成绩的20%,主要从根据要求整理实验数据绘制相应的曲线或图表、对实验数据进行分析并得出结论、记录和讨论实验中发现的问题与解决办法、正确回答农业气象学实验课程中提出的问题、报告语言通顺、条理清晰等方面进行考核。同时学生还可以提出提高实验效果的改进建议,对一些综合性、设计性实验,还要求附有实验设计的方案,以培养学生科学实验的能力和完整、准确、科学表达自己观点和思路的方法。这样,通过对学生实验课程实行全程管理、全程考核,让学生对每一个实验、每一个环节都加以重视,增强学生学习的主动性和自觉性,充分体现实验考核的督促作用。 4 结语 根据学校培养学生的目标要求,省属高等农林及农林职业技术院校的大学毕业生多数都面向农业生产基层工作第一线的实际,通过十多年来对农业气象学理论和实验课程教学过程每一环节的亲身经历,在实验课程教学改革具体实施的前提下,写出此文,以期同行们参考并恳请提出宝贵意见。 农业气象论文:国内农业气象状况与趋势 我国的农业气象学科在老一辈科学家竺可祯、陈凤桐、赵九章、吕炯等的倡导、主持和宛敏渭、江爱良、刘明孝、潘怡航等参与下,于1953年建立起中国第1个现代农业气象研究机构,经厉了40个岁月,走过了创建、艰苦、波折、发展的道路,奠定了农业气象发展的基础。今天,我们在回顾过去,瞻望未来时,应当缅怀农业气象先驱者们的功绩。我们坚信再过40年,我国农业气象科学将走在世界的前列。 l主要成就与水平估计 1.1建立了一支配套的农业气象科技队伍 1953年以气象、农学专业人员相结合,开展了农业气象研究,举办过提高不同层次的讲习班。1956年在大学建立第1个农业气象专业,1958~1961年相继有5所大学设立了农业气象专业。先后有近40个研究单位设立了农业气象研究机构,培养了大批农业气象专业人才,造就了一些与世界同一专业相当的农业气象学家和专家,一大批有才能的中青年农业气象学科技人员正在成长,他们是农业气象发展的有生力量。据不完全统计,全国有4000多从事农业气象研究和业务工作的科技人员,居世界第1位,其中研究人员约80。余人。 1.2形成了分支学科较齐全的专业结构 农业气象在切多年的发展过程中,与世界农业气象发展相呼应,与国家经济建设孺要相适应,由单一的农业气象发展有作物气象、农业气候、农业小气候、畜牧气象、森林气象、农业气象灾害、农业气象预报、农业气象仪器与监测等专业。这些专业在原有的基础上不断地更新内容,得到新的发展,一些新的领域正在出现,以温室气体大气成分对气候与农业影响的研究已开始,农业生物学与气象关系的微观结构的研究起步,农业气象数值模拟已开展,并向动态模拟模式发展,农业产后气象学扩大了小气候的研究领域,与全球环境变化相联系的农业环境气象已经提出或起步。这些为农业气象学科注入了新的内容,促进农业气象学的发展。 1.340多年农业气象取得了一批主要成果 在农业气候资源利用和农业气候区划、农业气象预报、农业气象灾害、早地农业的类型和防单体系,作物气候生产力、区域农业气候和局地农业气候等都获得过国家奖或重大进展,其中许多项达到国际水平,引起了国内外同行的重视。如中国农业气候资源与区划、中国农作物气候规律,以农业气候与小气候为依据的橡胶北移成功、湿害防御技术、亚热带东部山区农业气候与小气候、农业气象预报等取得重大成果,早地农业类型与防早技术体系、干热风、低温冷害等也取得重要进展。这些研究成果促进和保证了农业生产的发展。 1.4农业生产的发展得到农业气象理论和技术的支持 农业发展规划、农业生产布局和农业生产结构的调整、作物栽培、农业气象灾害防御对策、农业自然资源特别是水资源的利用、农业设施的结构设计优化与小气候调控等得到农业气象学有效的理论和技术的支持。如橡胶北移成功是以气候资源、地形小气候和生物气象理论为基础的,种植制度的调整是以气候条件的分析为主要依据,早地农业水分调控和节水农业措施是建立在气候的水分平衡的基础上,气候变化和灾害发生规律研究为农业生产波动找到原因和对策,农业气象预报为农业生产安排与保护提供了有效保障,农田生产管理科学化的实现和高效,浦要协调作物生育、技术措施与水、热、气、肥关系,亦是以天气气候为基础、以小气候规律为指导的。一大批农业气象基础工作如农业气候资源图、作物气候图、各种农业气象著作等在农业生产中起到积极作用。由此不难看出农业气象理论和技术原理,正在农业生产和农学各个领域中,直接或间接地发挥了巨大的知识力量。 1.5水平估计 目前我国农业气象科学的学术水平在总体上处于中等地位,在农业气候、农业气象灾害、农业气象预报等领域和其它领域个别环节上达到国际先进水平,比美国、日本、原苏联、以色列、英国、德国、法国、荷兰等有些方面有差距,比其它国家略高,但在应用方面处在世界的前列。我国与世界农业气象学科主要差距:美国的农业气象体系并不明显,但在基础研究(水分平衡等)、基础资料积累、农业气象模拟、农业小气候等方面领先;日本整体水平较高,基本上适应农业生产,在低温冷害方面的研究领先;原苏联在机构设置、资料积累和研究工作方面都有较坚实的基础,在农业气候、作物气候方面有许多先行的研究,但由于基础理论较薄弱,近年没有重大进展。其它如英国在植物小气候、德国在森林小气候、荷兰在农业气象动态模拟等方面领先。我国除在这些湃究领域有差距外研究设备和手段方面差距很大,基础工作的基本资料、积累、基础理论研究方面都有较明显的差距。 2主要问题 经过40多年的努力,农业气象研究取得长足的进步,但也存在不少问题。 2.1研究工作面很广,但深入的少;研究的间题多,但重点不突出 我国的农业气象工作从早期研究面狭窄走向多方面研究;不限于研究各分支学科内的问题,而且研究的对象很广,涉及农业生展间题也多,但系统深入研究的问题少,许多研究工作只走完第一步即中止。如低温冷害在气候规律、某些机制上取得进展,但到进一步解决低温冷害时由于条件限制未深入;湿害在解决实际问题有明显成效,但在理论上没有取得重大进展。同时由于研究的问题广,没有进行梳理和聚焦,在一个阶段没有形成重点,或形成重点但对学科的发展没有“带头”作用,对农业气象学的发展促进不大。2.2模仿引进的多,创立的少大部分农业气象基础研究没有摆脱模仿阶段,没有建立、提出新思想、新理论。当前兴起的农业气象数值模拟,其模型大多是引用国外的,没有创立中国的模拟模型,没有走在世界所建模型之前开展研究,没有创立模型的凉型,使许多研究工作长期与国外保持。时问差”,处于紧迫的状态。这是有碍于我国农业气象学发展的。 2.3基础工作薄弱,农业气象装备落后 许多方面基础研究不够,缺乏必要的资料和数据,而许多农业气象科学数据是弓{用国外的,有些极为重要的数据如温室气体的农业排放量,由于缺乏观测资料,在一些国际会议卜沙有充分发言权。此外,大多数研究单位设备简单,仪器和信息采集及处理手段落后,主要是资充源少,使农业气象设备长期得不到更新换代。目前国内尚无专门研制农业气象仪器设备机构,研究手段长期落后的状态,必然影响农业气象的发展,与国外的差距越来越大。 2.4理农业气象理论体系尚未形成,缺乏解决农业实际间题的能力 成为农业气象学的三大理论基础都是从其它学科中移植过来的,如生物气象来源于生物学的某些领域,农业小气候理论基础是微气象学,农业气象预报的理论是借助于气象预报理论与方法。农业气象的交叉与边沿地位应该体现在研究领域和学术问题上,而不应长期处于依附的地位。在理论基础薄弱的同时,农业气象技术体系也未建立,两者是相辅相成的。这是发展农业气象学科至关重要的根本。 3农业气象面临的形势与任务 从世界与我国农业气象研究的发展过程看,都有过不同程度的起伏。西欧70年代,在植被与大气环境理论、植物生长与作物生产模拟,美国在生物环境小气候方面,日本在低温冷害、温室环境控制等方面都取得重大进展,进入80年代农业气象的理论成就并不十分显著。美国近期转向气候变化对农业影响的研究又有起色。我国的农业气象因多种原因而起伏更大,曾三起三落。这说明农业气象学科稳定地位的基础并不牢固。当前我国的农业气象学正处在关键时期,一方面如不奋起加强和改革,又有落人低谷的危险;另一方面又面临农业要求农业气象必须发展的形势,也即是说当前农业气象处在不断增长的客观需求和自身理论与技术极不完善的双重艰巨任务下发展,这对农业气象科学来说既背负生存和发展,又面对挑战和机遇。 3.1国民经济的发展要求农业气象科学参与国家农业发展战咯决策。我国的国民经济要求在本世纪末翻两番,农业上两个台阶,农业气象可以从农业气候资源,农业发展重大措施的农业气象依据等方面提出决策建议,虽已错过某些时机,但仍有大量工作可做。 3.2我国农业生产不稳定性,是围绕农业发展进程的长期因素。我国处在东亚强季风气候区,大陆性又很强烈,农业气象灾害十分颇繁,是造成我国农业生产不稳定性的主要原因。农业气象学要为保证农业生产稳定性发挥重要作用。40多年来,粮食生产最大波动可达17.6%,一般年景可达5%左右,在粮食总产4boo多亿kg的水平,每年约损失200多亿kg。解决农业生产的不稳定性,使农业生产稳定发展,这是农业气象学科的重大责任。 3.3我国农业生产特别是粮食生产的形势仍然严峻,同时对多种优质农产品的需求在不断增长,影响农业生产发展的基本的环境因素是气候。解决我国的农业生产问题,不仅对我国的稳定和发展十分重要,而且也是对人类的生存发展的重大贡献。因此,要求农业气象学科更快拿出更多、更高的理论与技术成果,为解决农业生产中的农业气象问题作出贡献。 3.4当代科学技术的飞速发展推动许多科学的发展和知识的更新换代,新技术、新方法、新观点应运而生,冲击着农业气象学科的传统阵地,使农业气象面临前所未有的形势,这既是挑战,也是机遇和条件。但是,在当前形势下,作为农学的基础分支学科的农业气象学科,不能与飞速发展科学技术相适应,还没有形成独立理论体系与技术体系,严重地影响了农业气象的地位和发展,我们要抓住当前的时机,既要发展,又要创新、既要引进,更要创立,建立起自身的理论体系和技术体系,以适应日新月异的世界科技发展形势和农业不断增长的需求,这也是农业气象学不能回避,又必须面对的重要任务。 3.5农业气象学科还面临着没有引起重视而已存在的问题,即多学科伸向同一个农业气象研究间题,既开展协作,又展开激烈的竟争,如农业干旱间题,虽是农业气象间题,但是农学各分岁学科、地理、水利、大气、植物、生理、环境、自然灾害等学科都会伸向这一领域,一旦列为重点课题,争夺这一课题会激烈化。同时市场经济的发展带来的竞争机制,也势必加剧科学研究的竞争。当然,这对发展科学是十分有利的,但也对农业气象学科提出了严重警告,如不加强和提高,增强研究实力,必然会在竞争中败下阵来。这也迫使农业气象加快步伐,加强基础工作,提高竞争能力,以适应未来科学研究的发展形势。 4当前农业气象学科发展的生要趋势 除了一些共同的特点外,诸如研究的问题愈来愈深入,涉及的领域越来越宽广,难度越来越大等,从当前看农业气象学科的发展趋势: 4.1农业气象由单纯学术间题研究向农业生产重大问题靠拢。如由开展气象与作物关系研究、气象灾害危害规律和特征、农田小气候特征、农业气候资源数量评价等研究转向农业水资源及水分问题、农业气象灾害、农业布局和结构调整、重大工程的农业气象评价、农业发展战略决策等重大农业生产问题。世界范围和我国进人70年代,有关气候异常与农业生产,特别是粮食间题的研究,80年代关于农业水分间题研究,用于农业发展战略和布局的农业气候资源和区划,种植制度的气候向题研究等等,都是当前农业生产发展的重大间题,农业气象向这些重大问题靠拢,开展大规模研究,取得重大进展,不仅为农业发展提供依据,也为解决这些重大间题发挥了学科作用,提高解决实际问题的能力,加强和提高农业气象在农业生产中的地位,这是农业气象得以生存和发展的基础。美国的农业气象学家也认识到农业气象不与经济间题结合起来是没有生命力的。 4.2农业气象理论引进在加速,同时促进农业气象向农学各分支的渗透。计算机的发展和应用推动农业气象学的前进,使农业气候出成果的速度加快;采用遥测遥感等现代信息科学手段,使农业气象预报理论和方法迅速更新,准确率大为提高;模糊数学应用使农业气象的许多工作的定量化更明确了;摘的观点引进,阐发了生态环境劣变导致嫡增,更易诱发灾害和群发性的关系,大气温室气体增加的气候变化效应,引发了大气成分对农业影响研究等令。这些引进推动了农业气象学理论的发展,开拓了新的研究领域,丰富了农业气象的内容,有利于促进农业气象学理论和技术体系的建立。与此同时,农业气象学科也加强向有关学科渗透,农业气象由处于解释农业生产问题的作用进而伸入有关学科,达到共同解决农业生产问题。如以生态气候为基础,根据天气气候分析,与植物保护学科共同探讨农业昆虫迁飞的规律;根据气候季节变化和农田小气候规律,与栽培学科共同解决作物生育促控的条件与措施,农业小气候关于近地层热水平衡或热水输送的研究,使早地农业研究更深入一步。总之,农业气象学的介人,促进农业生产各要素协同理论得到发展。 4.3农业气象当前有向微观结构探入,向宏观综合联系扩展的趋势.经过几十年的努力,农业气象学广泛地探讨气候与农业的一般关系,这在农业气象初期发展阶段中起过重要作用,但没有适时地引向深入,使农业气象学的发展在较长时间内处于徘徊境地。近年来出现一些新的动向,如霜冻的研究,利用高倍显微镜观察和摄影可以记录到植物霜冻过程的微细结构;霜冻冰核活性细菌成冰作用和提早与加重危害影响的发现,对霜冻提出新的见解。其它如湿害、干热风向生理反应的研究方向发展,生物工程的微环境研究已开始。大气湍流扩散以及热量传输等物理过程和动力过程的微细结构已进入农田边界层的研究。生物与气象条件的微细结构的深入研究,将使农业气象取得新的重大进展。利用光、温、水因子对生物生长发育和特性的影响和控制,有可能发展成为新的农业气象产业。在宏观联系方面向大范围、多因子扩展,如农田小气候由单一结构的研究进而研究大面积朴体系统能量与物质输送,在气候生产潜力方面从单项气候条件与产量关系进而研究农业诸多因子与气候的关系,作物栽培中研究各要素与气候因子协同的关系,农业气候区划由单纯的气候条件区划到考虑农、林、牧和环境等多方面的综合区划,在山地气候研究方面向小、中、大尺度相结合的研究发展,农业气象与社会经济领域相结合有利发挥农业气象学参与宏观调控的作用.农业气象的这种综合研究动向将导致农业气象学产生更大的效益。 4.4注意全球性农业气候问题的研究。气候变化往往是大范围洲际性甚至是全球性的。如1972年我国发生大范围干早,与此同时非洲、原苏联、北美等都发生不同程度干早。当今出现的温室效应导致的气候问题,是全球性的,影响人类生存环境,也会导致我国的气候变暖、变干或变湿,势必影响农业生产的发展。联合国开展全球行动,我国正参与全球气候变化问题和对农业生产影响的研究。美国航空和空间管理机构制定的Eos(地球观测系统)计划,世界上许多国家参加,对陆地、海洋、大气、生物圈等进行了大规模观测。全球性有关农业气象科学活动的增加,扩大了农业气象学研究的视野,有利子我国农业气象的发展。 4.5农业生产人工环境小气候调控的研究有加强的趋势。由于人口的增长,耕地的减少,社会藉求的增长并趋于多样化和周年供应,特种农产品的供应也有新的需求,必然要发展和增加设施农业生产来补充和满足经济发展的需要。人工环境设施农业生产的关键性技术是小气候调控,目前这方面在国外的研究应用已有很大进展,但我国的小气候自动化调控的装备和监测程度还很低,设施内无病环境的调控哑待解决,目前研究正向温室理想环境调节发展,利用计算机综合控制温、光、水、肥、co:浓度等,达到产品产量的增加速度任何时候都保持最高点。今后在一定程度上对这方面还会提出更多更新的要求。 农业气象论文:农业气象学混合式学习探索 农业气象学是高等农业院校植物生产类专业基础课, 目的是介绍对农作物生长发育和农业生产活动有影响的大气科学知识。其学习内容具有较强的拓展性和实践性, 单凭传统的课堂讲授进行教学存在一定的困难。在高等学校实施质量工程的背景下, 我们希望通过借助网络教学来提高该课程的教学质量。在应用网络改进教学方面, 应用混合式教学已是大势所趋,因而我们采取混合式教学的方式实施农业气象学课程教学改革。 1 混合式教学的基本原理 一般认为, 混合学习要将网络教学的优势和传统教学优势相互融合, 它不仅是一种学习方式的混合,更是教育理论、教育理念的混合, 包括教学方法、教学模式、教学资源、教学环境、教学媒介、教学目标等教学各要素的混合, 其目标是整个教学系统以最小的投入获得最大的回报[1][2]。我们认为, 混合式学习 ( 在本研究中 “混合式学习”等同于 “混合式教学”) 就是把传统学习方式的优势和 E- learning ( 即数字化或网络化学习) 的优势结合起来的教学方法。 2 农业气象学课程开展混合式教学的实践 2.1 开展混合式教学的试验研究设计 (1) 试验研究的目标。本研究旨在探索如何构建适用于混合学习的农业气象学课程资源, 如何应用课程资源开展混合式学习, 如何对混合式课程资源以及所进行的教学进行评价。 (2) 试验内容与教学对象。试验内容包括农业气象学整门课程的教学内容。在对课程所有章节进行知识目标划分后, 我们确定了课堂讲授、网络教学、实践操作三种不同教学方式的分布和时间 ( 见表 1) , 该表列出了课程哪些可以通过网上学习、哪些是课堂讲授、哪些是实践课程, 分别占多少课时以及划分的依据。教学对象为仲恺农业技术学院农业与园林学院园艺专业 2006 级本科生, 共 30 人, 试验环境包括多媒体教室、网络教室、实验室。 (3) 试验研究的方法。试验研究主要采用行动研究和评价研究。行动研究主要应用在开展自主学习的教学策略、操作流程等方面。评价研究主要应用在检验网站对学生自主学习的作用、教学效果方面。 2.2 开展混合式教学的网络资源和教学策略的设计 (1) 网络资源学习平台设计。混合学习是将传统教学与网络教学有机结合并有效实施, 那么, 有效开展网络教学首先要搭建网络学习平台, 网络学习平台构建的好与坏直接影响到网络教学效果。在本研究中, 我们制作了农业气象学网络课程并用于网络教学。根农业气象学网络课程的应用方式即混合学习中的网络学习, 它的设计与开发主要遵循了两条原则: 第一, 不同知识内容采用不同媒体表现。对不同类型的知识, 在网络教学资源中可以有不同类型的课件来表现, 我们设计的课件比较常见的有流媒体 ( 视频) 课件、操作练习课件、资料呈现课件、物理模拟课件。对于生产实践性比较强的课程网络教学资源的设计, 充分考虑到学生在生产实践方面的不足, 尽可能地设计一些教师课堂讲授或生产现场操作的录相资料, 并借助于一些物理模拟技术, 弥补学生在实践环节动手不足的缺陷, 从而缓解有限的教学资源与教学、生产实践、技能训练的矛盾。因此, 农业气象学网络课程中, 视频类的课件使用最为普遍。 第二, 支持自主学习。由于网络学习主要是自主学习, 因此, 在网络课程的设计过程中, 我们通过有效的设计策略来促进学生的自主学习, 提出了应用混合学习的网络课程需具备 5 个支持系统: 学习内容支持: 明确学习目标, 建立完善的知识结构, 提供丰富的多媒体资源; 学习活动支持: 设计专题探究活动;交互支持: 建立教师导学模块; 导航支持: 设计清晰的导航策略; 评价反馈支持: 设置多种评价手段。 (2) 混合学习教学策略的设计。常见的混合式教学策略有基于问题的混合式学习、基于专题的混合式学习、基于案例的混合式学习、基于研究性学习的混合式学习、基于任务的混合式学习五种。根据教学的实际需求, 农业气象学主要采用了基于案例的混合式学习, 基于研究性学习的的混合式学习、基于任务的的混合式学习三种教学策略。教学策略、混合方式、混合学习活动成分三者的对应关系如表 2 所示。 课堂教学主要在多媒体教室进行, 目的是解决一些难点问题, 主要采用基于案例的混合式学习、讲授法,约占总课时的 39%。网络学习主要是学生在课后在宿舍自主学习 ( 由于部分学生因缺少计算机等原因不能在宿舍内访问网络课程, 我们采取了折衷的办法, 为这些学生申请免费的计算机机房使用, 从而保证每一位学生都可以参与到网络学习中) , 也组织了 3 个课时的集中学习。网络学习约占总课时的 27%, 主要采用基于问题的混合学习、自主学习和教师的在线指导三种策略。实践操作主要是课程的实验课部分, 学习场所主要是包括实验室、校园、农场, 旨在培养学生的动手能力, 学习时间约占总课时的 34%。实践操作部分首先要求学生通过网络学习掌握实验的基本步骤, 观看实验视频, 认真填写实验计划后才进行实地实验, 主要采取了基于任务的混合学习策略。 2.3 开展混合式教学的实施过程 农业气象学课程从 2007 年 9 月底开始到 12 月底结束, 利用主要的学习方式: 面对面的多媒体教学、网络学习、实践教学环节。学生必须按照规定的参与课堂讲授学习, 其中包括教师知识讲解、疑难问题解决、学习讨论等。其基本的教学流程包括对学生的各种问题答疑, 以问题为导向与案例分析结合起来突破教学的难点。除了面对面课堂教学以外, 约有 1/3 的课时是网络学习, 网络学习活动包括: (1) 学生按教师的要求, 浏览网络课程, 在规定时间内完成某部分内容的自主学习。 (2) 学生以小组为单位, 围绕 4 个专题完成课程作业。课程作业要求学生多途径搜集资料, 包括网络搜集、图书馆报刊、实地考察测量数据等途径, 最后形成电子作品在网络课程的作品展示模块中。 (3) 学生利用网络学习平台提出问题, 教师可以通过同步或异步的方式进行问题解答, 从而使得学生获得问题解决的方法。 (4) 完成自测题目以及学习量表, 对自己的学习效果、学习方法、学习体验进行检验。课程考核包括课堂考试、平时表现、期末考试、网络学习经历等, 成绩评分的比例分配见表 3。 3 开展混合式教学的效果评估 在混合式教学试验研究结束之后, 为了了解学生对开展混合式教学的态度, 我们采取随机抽样的原则, 抽取了 40 位学生作为调查对象, 以问卷调查的形式对这些学生进行了调查。从教学实施、教学效果、教学资源三方面展开调查, 调查以研究者直接到所在班级发放问卷, 当场收集问卷的方式进行。问卷调查共发放问卷 40 份, 回收问卷 40 份, 有收率为100%, 数据统计使用了 SPSS V11.0。通过数据处理、分析, 我们发现了以下问题。 (1) 教学资源的评价。对混合学习使用的网络课程的评价,我们设计了 7 个问题对资源库、课堂教学PPT 讲义、教师授课录像、课程学习内容、在线测试、作品展示、在线交流进行了调查, 结果表明: 该班同学对农业气象学网络课程对学习的支持作用是肯定的, 几乎所有观测点的好评率到都在 80%以上, 说明了我们的设计策略是比较有效的。 (2) 教学效果的评估。对混合学习教学效果的评价,我们设计了 4 个问题对混合式学习对课程内容、信息技术应用能力、学业成绩、学习效率的作用进行了调查, 分析结果如下表 4 所示。从上表可知, 该班同学对采用混合式学习所取得的教学效果是肯定的, 说明了此次混合式学习的教学效果比较好。 (3) 教学实施的评估。学生对混合式学习的反应普遍比较好, 97.5%被调查者表示喜欢这种学习方式,并且 65%的同学认为本次混合式教学开展的很好 ( 或较好)。当问及 “混合式学习的优点”时, 40 名被调查同学一共选择了 129 个关于该种授课方式的优点, 其中“师生及同学之间的互动较好、讨论压力较小” “增加网络及信息技术工具的使用技能” “增强对课程内容的兴趣” “参考资料可立即分享”是感受比较强的优点。 尽管同学们对混合式学习的授课方式比较认同,但在实施的过程中, 也暴露出一些问题。首先是学生网络学习的时间比较少, 在 1 小时以下的占到 40%,这种情况可能与较多同学缺乏个人计算机, 需要到网络教室上机不够方便所致。对于此次混合学习的缺点, 同学们反应最多的是 “网络速度不快”, “互动情况不佳”和 “教师指导不够”也是较大的缺点。并且, 他们认为网络学习中的主要困难包括: 网上学习时间不够, 网络资源不足、网络学习工具不好用。这些反馈意见对我们以后改进组织方式、教学策略明确了方向。 4 结论和讨论 本研究根据媒体适用性原则和自主学习原则构建了课程资源, 采用课堂教学结合网络学习、实践操作开展混合式学习的教学策略, 通过调查问卷的方式对课程资源、教学效果和实施过程进行了评价。课程试验结果表明, 面向混合学习的教学设计模式是可行的, 得到了教师和学生的认同, 充分发挥了学生学习的主动性和教师教学的主导性作用, 课程的教学效果是良好的。根据实践的经验我们认为, 尽管混合学习的内涵比较广泛, 而适合当前高校实际情况的混合学习包括以下三种: (1) 学习资源的混合: 不同类型课件的混合; (2) 学习方法的混合: 教师主导与自主学习的混合; (3) 学习环境的混合: 常规课堂讲授、实践操作环节与在线学习的混合。 农业气象论文:灾难天气给农业气象工作的启发 2008年1月12日至2月5日,我国南方地区出现了历史同期罕见的大范围持续低温雨雪冰冻灾害过程,对我国农业生产、农村经济和农民生活造成了十分严重的影响。由于这次灾害的复合性强、持续时间长,因此,灾害发生后我国相关部门及时开展了调查和研究。气象部门较多地分析了灾害发生的机制和成因[1-4]。但为客观、正确评估该农业气象灾害对农业生产造成的影响,掌握第一手资料,检验农业气象服务和科研成果的应用情况和效果,探讨应对此类突发性、复合性强的灾害所需加强的科研、业务建设,提高业务服务的能力。全国各相关部门都及时开展了实地考察和调研,获取了大量宝贵的资料[5-6]。通过考察,提出了农业灾后恢复、重建以及春季农业生产的应对策略;同时,探讨了农业气象灾害监测、预警、评估等业务需求和科研方向,为开展农业防灾减灾的科研、业务开发提供了重要依据和资料。 1 低温雨雪冰冻灾害概况 2008年1月10日以来,我国天气形势发生了显著的变化。从去冬以来的晴暖、少雨天气转变为低温、多雨雪天气。这次罕见的低温雨雪冰冻灾害主要由4次天气过程造成,发生的时间段分别为1月10-16日, 18-22日和25-29日, 31-2月2日。总体上,具有范围广、强度大、持续时间长、灾害影响重的特点,大部分地区为50年一遇,部分地区达到百年一遇,属历史罕见。 1•1 范围广 持续的低温雨雪冰冻天气,影响了贵州、湖南、湖北、安徽、江西、广西、重庆、广东、浙江、福建、四川、陕西、江苏、云南、甘肃、河南、青海、西藏、山西、上海等20个省(自治区、市)。 1•2 强度大 1月10日以来,河南、四川、陕西、甘肃、青海、宁夏6省区降水量达1951年以来同期最大值。长江中下游地区的最低气温降至-6~0℃,日最高气温与最低气温接近。武汉和长沙市连续半个多月日平均气温接近或低于0℃;湖北、安徽、江西、湖南和贵州5省大部的气温比常年同期偏低2~4℃,湖北中东部、湖南大部、贵州东部偏低达4℃以上;河南、湖北、湖南、广西、贵州、甘肃、陕西平均气温均为历史同期最低值,江西、重庆、宁夏为次低值。江南、华南及西北大部地区过程最大降温幅度达10~20℃,其中华南西北部超过20℃。浙江暴雪是1984年以来最强的一次,安徽和江苏的部分地区积雪深度创近50年极值。 1•3 持续时间长 2007年12月1日至2008年1月31日,长江中下游(江苏、安徽、湖北、湖南、江西、上海)及贵州日平均气温 1℃的最长连续日数仅少于1954/55年,持续时间为历史同期次大值;长江中下游及贵州雨雪日数超过1954/55年,为历史同期最大值;冰冻日数接近1954/55年,为历史同期次大值。其中湖南、湖北省雨雪冰冻天气是1954年以来持续时间最长、影响程度最严重的。 1•4 灾害影响重 持续低温雨雪冰冻天气给湖南、湖北、安徽、江西、广西、贵州等20个省(区、市)造成重大灾害,特别是对交通运输、能源供应、电力传输、通信设施、农业生产、群众生活造成严重影响和损失,受灾人口达1亿多人,因灾直接经济损失1 516•5亿元,农作物受灾面积和直接经济损失,均已经超过2007年全年低温雨雪冰冻灾害造成的损失。 2 对农业造成的影响 农业是此次灾害过程中受损失最严重的部门之一。据中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业减灾研究室对受灾影响的20个省(市、自治区)的评估,受灾作物种类包括油菜、蔬菜、果树、茶树和小麦等,其中油菜、蔬菜和果树受灾最重,小麦受灾相对较轻(表1)。 2•1 农业生产遭受损失重大,受灾范围广 全国有20多个省(市、自治区)的冬季农业生产普遍受到影响,据民政部副部长李立国2月23日提供的数据,在这次低温雨雪冰冻灾害中,农作物受灾面积为1 200万hm2;而据国家发展和改革委员会主任张平4月22日向十一届全国人大常委会第二次会议报告抗击低温雨雪冰冻灾害及灾后重建工作的有关情况时透露农作物受灾面积更是高达1 400万hm2,绝收205•1万hm2。秋冬种油菜、蔬菜受灾面积分别占全国的57•8%和36•8%。因灾死亡畜禽7 455•2万头只,水产养殖受灾面积97万hm2。(1)影响品种多 油菜、蔬菜、果树、茶树、甘蔗、马铃薯等农作物遭受严重冻害,生猪、家禽、水产等养殖品种因灾死亡较多。(2)受灾程度深 各种农作物成灾面积达584•3万hm2,绝收176万hm2,受农资价格上涨,劳动力短缺等因素,给春季农业生产带来明显的不利影响。(3)设施损毁严重 因在损毁塑料大棚4万hm2、畜禽圈舍1 943万m2、水产养殖设施1 485万m2、农机具64万台、机库棚62万m2。农业原种场、良种场等育种设施也遭受到重创。 2•2 农民收入受到较大影响 灾区农民人均直接农业损失在100元左右,对农民增收有较大贡献的蔬菜、瓜果等经济作物、园艺产业和畜牧水产养殖业受损严重,实现全年农民增收目标的难度加大。 2•3 鲜活农产品有效供给和价格稳定的压力加大 由于冬季蔬菜主要供应地区的蔬菜、禽类、生猪及水产养殖业受灾严重,使我国春季部分地区的蔬菜、肉鸡、鲜肉和部分水产品出现季节性、区域性和结构性供应紧张,全国跨区域鲜活农产品调运压力增大。此外,由于油菜、甘蔗等受灾严重,将使全年食用油、食用糖等供应以及农产品价格上涨的压力加大。 2•4 对一些农业生产领域带来持续性影响 灾区农业良种繁育体系和农业生产设施严重受损,幼龄柑橘和种苗、亲鱼及鱼种以及仔猪大量死亡,破坏了部分地区的农业生产力。尽管这次灾害没有影响到我国粮食生产大局和农业发展的总体趋势,但对蔬菜、油菜、果树、茶叶和养殖业等“菜篮子”产品的影响十分严重,特别是对设施农业、果树等的影响需要一定时间的恢复。 3 对农业气象工作的启示 农业气象是气象部门为“三农”服务的重要领域,回顾这一次重大自然灾害,我们也看到了在农业气象灾害研究和服务方面存在的不足,有许多工作需要加强。 3•1 农业气象服务能力有待提高 当前农业气象的业务服务工作已经得到了很大的发展,服务领域不断拓宽,服务对象不断增加,服务手段不断加强,技术水平也在不断的提高。特别是在农业气象情报服务和主要作物的产量预报方面,均实现了历史性的突破,受到了各级领导和政府部门的认同。但在农业气象灾害的业务服务方面依然存在很大的问题,服务不够及时、缺少有效的手段,特别是应对突发性灾害和极端气象灾害的服务能力严重不足,其时效性和有效性仍需加强。 3•2 农业气象实验条件有待改善 农业气象灾害的研究必须在实验研究的基础上开展,而目前,我国农业气象试验站的实验条件较差,大部分站多年来几乎没有经费支持仪器设备的更新改造,更不用说增加新的现代化观测设备,技术人员严重缺乏,且缺少技术交流和必要的培训,实验能力也不能满足现代农业气象实验的要求。总体来说,农业气象的实验能力和观测设备要远落后于气象领域其它专业,对农业气象科研和业务的支撑作用还不能满足要求。因此,为了满足农业气象发展,急需改善实验条件,增强农业气象科研能力。 3•3 农业气象灾害监测预警能力仍不足 目前,各省农业气象的业务部门几乎都没有开展农业气象灾害的监测预警服务业务,仅有限的几个省在近年开展了部分农业气象灾害的监测预警工作,特别是农业气象灾害的预测服务远不能满足当前农业生产发展的需求。因此,在农业气象灾害的监测预警方面,必须加大研究的投入,尽快建立农业气象灾害的监测预警服务系统,特别是提高对极端农业气象灾害的监测预警能力。 3•4 农业气象灾害防御措施的有效性欠缺 农业气象灾害防御技术是减轻农业因灾损失的重要手段,目前虽对农业气象灾害防御技术的研究很多,但在极端灾害出现时往往不能发挥有效的作用。特别是当灾害发生面积较大,影响程度较严重时,其防灾效果不能满足需要。本次灾害发生时,有关地区针对具有较高经济效益的作物也使用了较多的通用方法,但效果甚微,典型的例子是使用烟熏来减轻霜冻灾害的危害,但由于低温时间过长,低温程度严重,再加上光照不足,这种措施没有起到任何作用。而在当前来说,还没有更有效的技术。 3•5 极端农业气象灾害研究的重要性 我国对于农业气象灾害的研究基本都集中在常发性的单灾种研究,对偶发性和复合性的极端农业气象灾害的研究极少[7]。但极端农业气象灾害虽然发生的几率很低,但一旦发生往往由于准备不足而造成巨大的损失。因此,有必要开展极端农业气象灾害相关方面的研究工作,特别是要加强极端农业气象灾害以及复合型农业气象灾害对农作物影响的机制、监测预测方法以及减灾措施的研究,并建立相应的服务机制和应急响应机制。 3•6 农业气象科研工作要适应农业生产结构调整的需要 随着农业结构的调整和农业布局的变化,当前的农业生产正在飞速发展,名、特、优、新产品不断涌现,设施农业、精准农业的发展势头迅猛。农业气象工作要适应当前新形势下农业生产的需要,特别是在本次灾害中设施农业的影响最为严重,大量的塑料大棚被压塌就是典型的事例。此外,大量高产、优质新品种的引种,由于缺乏农业气候的论证也受损严重,给当地农民造成了巨大经济损失。 3•7 加强农业气象灾害风险评估研究 农业气象灾害风险评估是保证农业高产稳产的重要保证,要在农业气象灾害监测预警和防御技术研究的基础上,进一步加强重大农业气象灾害的风险评估、风险预测、风险区划、保险区划、风险管理、综合影响评估技术体系和综合服务系统。要进一步提高我国重大农业气象灾害监测预测水平和评估的准确率,提高服务的时效性以及信息化水平,对提升农业防灾减灾的能力和水平,最大限度地减轻农业气象灾害造成的损失都有重大意义。 农业气象论文:农业气象学课程成绩分析研究及实践 平时成绩是为弥补考试制度的不足而设计出的主要措施,是现行考试模式下成绩评定最重要的补充。《农业气象学》是我国高等农业院校农学类专业,包括农学、林学、园林、园艺、植保农业资源环境及其相关专业的专业基础课,是目前我国高等农业教育中最重要基础课之一,已有多年的开设历史[1-2]。多年以来,该课程的成绩的构成一直是由平时成绩、实验成绩与期考成绩按比例合成作为最终的总成绩,这种评价模式,也是是农学类专业其它相关课程成绩评定中最常见的方式。 长期以来,《农业气象学》平时成绩的评定主要是由学生出勤率高低、作业完成情况以及学生课堂听课状况等按印象打分,往往就是上课出勤率高的,作业写的认真的就可以获得较高的平时成绩。这种情况虽然可以在一定程度上强迫学生走进课堂,并且有助于学生写作业认真一些,但对学生上课的效率,比如是否专心思考,是否认真完成作业,是否进行预习复习,听课效果如何等作用甚微,因此平时成绩的改革,势在必行。为此,笔者以河北农业大学中荷园艺学双学士学位合作项目班为试点班进行了平时成绩改革的初步探索,通过参与式、互动式的教学方法,激发学生自主积极性的课后作业方式。结果表明,较之其它按传统手法比较的班级,成绩有了显著提高。所以笔者认为,如果在日常教学过程中,通过科学合理的管理方法、激励方法,提高学生在教学过程中积极参与,再结合课程设定合理的教学手段或方法,全面科学的制定平时成绩的考评,就能促使学生提高听课效率,勤于思考,变被动学习为主动学习,有效地提高学生学习的能力,同时也提高了教学质量。 一、中荷园艺学双学士学位合作项 目班《农业气象学》课程简介中荷园艺学双学士学位合作项目(简称“中荷班”)是河北农业大学与荷兰王国荷兰应用科技大学的校际合作项目之一。学习方式采取2+2模式,即转入后的学生先在河北农业大学按培养方案单独培养两年,英语成绩达到雅思6.0或托福网络考试80分,并通过由荷兰应用科技大学与河北农业大学联合组成的面试小组测试,进入荷兰应用科技大学农学院学习两年。从2009年开始招收第一个中荷班共18名同学,2010年中荷班共招收学生25名。《农业气象学》(简称气象学)是该项目学生的专业基础课,于新生入学第一学期开始开设,共16学时,包括讲授10学时,实验6学时。理论课主要包括辐射、温度与大气中的水分三种主要气象要素的基本概念、变化规律,另外主要讲授这三种主要的气象要素对园艺生产的作用,如不同光谱的辐射对花卉着色的影响、不同温度对蔬菜营养与生殖生长的影响以及空气湿度与设施园艺小气候的关系等;实验主要包括空气温湿度与地面温度的观测,农业小气候的测定与比较两部分内容,主要涉及各种温度、湿度仪表的使用与安装原则,小气候的测点布置、仪器使用方法,以及在园艺生产中的主要应用。 二、平时成绩改革探索实践 (一)试验组平时成绩改革方式 1.课堂出勤与课堂表现方面 态度是不可观察的一种假设结构,它必须通过对客体做出积极或消极的评价结果来测量[4]。因此,学生的学习态度可以从其学习出勤的表现中间接地反映出来。本次试点班通过点名方式记录学生考勤,满勤学生,记60分,以此做为基准。请假,无论事假病假学生均扣2分,迟到早退扣3分,无故不出勤扣4分。不出勤会影响学习效果,论什么假效果都是一样,但请假不是主观故意,故请假一次扣2分;迟到早退影响正常行课学习,但依然有一定的学习结果,故扣3分;而无故不出勤属于逃课,态度不端正扣4分[3]。 2.随堂教学活动方面 课堂讲授是我们目前教育体系中主要的传授知识的方式,也是最能反应学生平时表现的场所。本课程采用课堂同学提问、教师提问的互动方式,同时采取学生参与教学的方式。教师提问上次课讲授的问题,可以有效反应学生复习的状况,学生课堂提问可以反应他思路是否在与教师授课同步。每课时结束前5分钟,由学生自愿简短的发表对该堂课的一些意见或者建议,具体规定如下:能积极参加课堂活动的(如主动对课堂授课知识提出看法),且达到参与目的的(问题能较为准确的反应该生思路与授课同步)加5分,没有达到参与目的的(如可以积极对授课知识提出问题,但问题目的不明确,不能准确反应该生认真思考)加2•5分。被动参加参加课堂活动的(如被点名就课堂知识发表见解以及回答问题等),但达到参与效果的加2.5分,被动参加参加课堂活动的(如被点名就课堂知识发表见解以及回答问题等),且未达到参与效果的不加分;课堂上其它违纪表现,如上课睡觉及走思、心不在焉、上课吃东西的扣2.5分;大声说话,开手机接打电话等严重影响课堂秩序扣5分。 3.课后作业方面 “书为心画”,书写工整,卷面情况,在很大程度上可以侧面反应学生对待作业的态度,虽然文字书写习惯不同,书写文字水平有很大程度是能力问题,但书写工整、卷面整洁则是态度问题。内容与教师要求的契合度,作业完成的水平从反应了学生对课堂讲授知识的消化比例,又从另一个方面反应了学生上课听讲的态度。以此把学生作业分为“优秀”(加8~10分)、“良好”(加5~7分)、“一般”(加2~4分)、“差”(加1分)4个等次。 4.笔记与课堂记录方面 维特罗克认为,记笔记是一个技术生成的过程[3,4,7]。笔记有助于指引个人注意和发现知识的内在联系,进而建立新知识和旧知识之间的联系。前人通过调查研究发现,笔记的连贯性以及笔记状况记课堂笔记与成绩之间呈现显著的正相关[5,6],所以,通过观察学生的笔记,可以非常有效的反应学生上课思路的连续性与学习态度。因此作出如下规定:不记笔记或笔记数量不足课时一半的的同学不加分;整理笔记超过一半但不完全的加3分;能连续按行课顺序记笔记的加5分,笔记完整并能提纲挈领的反映重点,且有后续整理情况的8分。 (二)主要实验组设定方法 本试验均以中荷班为研究对象,以2009年开课的中荷班为“对照组”,采用传统的平时成绩考核方式,以考勤和回答问题为主要依据给出平时成绩。以2010年开课的中荷班为“试验组”,采用平时成绩改革后的管理模式给出平时成绩。两组学生都开设完全相同的实验课与理论课,经学生与教师测算,考试用试卷难度系数十分接近,实验课开设情况完全相同。 三、结果分析 (一)成绩构成比例比较分析 表1显示的是试验组与对照组中荷班各项成绩构成情况,由表可知,平时成绩一项中,对照组学生中平时成绩80分及以上比例为100%,远多于2010级的76%,但90分以上的比例试验组要高于对照组,由于对照组采用的传统平时成绩管理,所以由于学生出勤率较高,80分以下的未出现,而试验组则有24%的学生都是80分以下。两个班均为出现60分以下的学生;期末成绩与总评成绩比例两项90分以上学生比例,都是试验组远高于对照组,平均高出28•9个百分点,实验成绩中试验组90分以上学生比例,试验组稍低于对照组。 (二)平时成绩与期末成绩和总评成绩的相关性分析 表2所示为试验组的平时成绩、期末成绩与总评成绩的相关性分析。由表2可知,试验组学习由出勤率、课堂表现、课后作业、笔记等多方面因素共同组成的平时成绩,与考试成绩呈现极其显著的正相关(r=0•899,p=0•01),与总评成绩不仅呈现极其显著的正相关,而且相关系数更大(r=0•491,p 0•01);表3所示为对照组的平时成绩、期末成绩与总评成绩的相关性分析。由表3可知,对照组平时成绩与总评成绩呈正相关(r=0•525,p 0•05),但相关系数但相关系数明显小于试验组,而平时成绩与期末成绩无显著相关(r=0•332,p 0•05)。 (三)平均成绩分析 图1所显示的是对照组与试验组平均成绩的情况,可以看出,试验组的总评成绩、期末成绩与总评成绩的平均值都要超过对照组,其中期末成绩与总评成绩的平均值分别高于对照组2•6分和3•9分;试验组唯有实验成绩平均值低于对照组1•8分。 (四)试验组各项平时成绩与期末成绩之间的关系分析 表4所显示的是试验组平时成绩构成要素与期末成绩的相关性分析表,由表4可知,平时成绩的构成要素中,出勤率成绩与期末成绩无显著相关(r=0•194,P(0•05),作业成绩与期末成绩则则呈负相关(r=-0•286,P(0•05)。课堂表现与笔记记录成绩则与期末成绩成极显著正相关,分别是课堂表现成绩与期末成绩的相关系数r=0•881,笔记成绩与期末成绩的相关系数r=0•813。表5所显示的是试验组平时成绩构成要素与总评成绩的相关性分析表,由表5可知,平时成绩的构成要素中,出勤率成绩与总评成绩无显著相关(r=0•309,P(0•05),作业成绩与总评成绩则则呈负相关(r=-0•253,P(0•05)。课堂表现与笔记记录成绩则与总评成绩成极显著正相关,分别是课堂表现成绩与总评成绩的相关系数r=0•9481,笔记成绩与期末成绩的相关系数r=0•798。 四、结论与讨论 平时成绩是教学活动所不可缺少的重要环节,也是课堂教学的重要补充。平时成绩的管理除了更加全面的反应学生成绩的构成外,还应该成为教师教学活动中激发学生学习兴趣与开发学生潜力的重要手段。因此,认真、严格搞好平时成绩考核,可促进教风、学风的建设和教育体制改革,对提高教学质量,培养高素质的合格人才具有重要的意义和作用[7]。适当的平时成绩的管理方法可以有效的提高学生的学习积极性,使学生可以充分挖掘学习潜力,并且奖惩分明的管理方法使得学生更能发挥自身的学习特长。本研究显示,学生的平时成绩与期末成绩、总评成绩之间存在明显的相关性,但采用传统的平时成绩管理模式下的相关系数明显低于新管理模式下的试验组的。试验组的期末成绩与总评成绩都要高于对照组,这说明改革后的平时成绩管理模式对于学生的学习,是有着积极的促进作用的。研究还发现,平时成绩中各部分构成要素对期末成绩与总评成绩的影响差异很大,其中出勤率与期末成绩和总评成绩无显著相关,而作业成绩与期末成绩与总评成绩还成负相关,课堂表现成绩与课堂笔记记录情况则与期末成绩与总评成绩成极显著正相关。这说明,在学生平时成绩中,传统平时成绩考核模式,即依靠学生出勤与课后作业作为依据记录平时成绩,是有很大弊端的。而真正能反应学生真实学习情况的则是学生课堂表现与笔记记录情况。当然基于样本的限制,学生平时成绩构成中哪些具体的表现会对成绩有显著的促进作用,还有待于进一步观察研究,以期形成一套有效的平时成绩管理机制,把那些平时成绩中对于学生成绩有显著促进作用的活动进一步强化,以此来从源头上提高学生的学习效率。 农业气象论文:农业高校的农业气象学教学革新及尝试 《农业气象学》是高等农业院校农学、林学、园艺、植物保护、资源与环境科学等涉农学科的专业基础课,也是在农业科学与气象学基础上相互渗透而发展起来的一门气象学、农学以及农业生态学边缘学科[1-2],在各农业高校已有很多年的开设历史。但由于种种原因,《农业气象学》一直并未受到足够的重视,仍然只是对系统的、成型的知识进行讲授[3]。另外,还存在课程学时数过少、教学设备陈旧、教学观念滞后等诸多问题。针对《农业气象学》原有教学体系的不足,笔者拟对该课程体系进行深入改革(图1),提高教学效率,提高学生运用综合知识,解决实际问题的能力,培养出“厚基础、宽口径、个性化、研究型”高素质的复合型人才。 1梳理教学内容 目前,高等农业院校开设的《农业气象学》主要包括农业气象、农业天气与气象灾害、气候和农业气候资源和农业小气候等4个部分的内容[4]。其中农业气象部分是研究的重点,主要介绍与农业生物和农业生产活动有密切关系的光照、温度、水分、气压与风等气象要素,阐明这些要素与农业生产的关系。因此,从研究内容来讲,《农业气象学》课程的教学目标应围绕高等农业院校的专业特色,为涉农类专业提供一个学习专业知识的平台,使学生在了解气象学相关知识的基础上,重点将气象知识与农业生产、科研联系起来。比如,“熏烟法”防御重要的农业气象灾害———冻害,综合应用降低地表有效辐射、潜热热交换等知识点达到保护农业生产的目的。《农业气象学》课程教师应正确处理“气象”与“农业”的关系,梳理教学内容,明确教学目标,把握好侧重点,始终以“农业”为主线,以达到良好的教学效果。 2改革教学手段 2.1激发兴趣,构建学习思路《农业气象学》作为一门系统的课程出现,对于所有学生来讲都是崭新的。虽然《农业气象学》中的一些知识点或者名词在其他课程中有所提及,但涉及的专业知识较少且范围有限。所以,上课之前应先梳理学科内容,帮助学生构建一个完整的学习思路。因多数学生对于枯燥的理论知识缺乏兴趣,可紧密结合相关生活实例,有针对性的讲解疑难知识点,提高学生的学习积极性。如在讲解气象学分支学科时,涉及到小气候部分,可通过举例“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”,或者“橘生淮南则为橘,淮北则为枳”,讲解小气候的特征及其形成原因等。另外,如通过浇灌越冬水来增加土壤的比热容进而保护作物安全越冬,以及在清晨具有逆温层时喷洒农药等都是讲解农业气象知识与农业生产联系的生动案例。实践教学表明,激发学生的学习积极性可使教学效果远好于单纯灌输理论知识。在此基础上为学生铺设一个宏观的学习思路,引导学生由表及里,由浅及深的学习,培养学生的学习兴趣,并最终让学生获得从理论到实践,再从实践丰富理论的一种学习思路。 2.2改革教学手段,完善教学方法 2.2.1采用板书与多媒体相结合的授课形式。《农业气象学》课堂教学比较枯燥,即使是平时能够观测到的大气现象,在理论教学中也无法随时都遇到。比如云的成因与分类、台风的结构、大气环流、压强带分布等知识点单靠教师语言讲述,很难达到理想的教学效果,需采用多媒体生动教学。而实验教学中也存在诸多抽象的知识点,如EL型电接风向风速计的构造,以及其记录风向与风速的原理等。还有涉及大量计算或者演算的,如太阳高度角的计算,拉普拉斯压高公式的应用以及地球自转偏向力的形成等,则需以板书依次计算的方式效果更好。因此,应采用板书与多媒体相结合的授课形式,依靠现代技术手段,使学生既重新巩固了所学的知识,又能更为直观的观看一些现象的产生和发展以及其演变规律,加深对相关知识点的理解与领悟,同时板书也能突出学习重点,提高学生的学习效率。 2.2.2开发趣味性课堂教学。《农业气象学》课程内容涉及地理、物理等多学科领域,与实际生活紧密相连。因此,针对这一特点,可开发趣味性农业气象教学。综合多种教学手段,激发学生学习兴趣。如在学习气压与风章节时,涉及地球自转偏向力的知识点。若直接讲解物理公式,多数学生理解起来可能存在困难。在讲授之前可先做个小游戏,将一滴墨水滴在地球仪的北半球部分,然后飞快的旋转地球仪,慢慢的就发现墨水偏离了原来下滑的轨迹,向右侧偏转,要求学生对此现象进行观察讨论,并给出合理解释。进一步结合实例,如我们在马路上都是靠右侧行走;我们跑步都是逆时针绕操场等,促使学生深入思考,激发学生的求知欲。在此基础上,全面讲解相对抽象的知识点,取得良好的教学效果。同时,教师应充分利用课余时间搜集形象生动的教学素材。如在网络上收集Flash的动画实例,其中包括昼夜长短的变化,太阳直射点的季节变化,热量平衡,风的形成,大气的运动,三圈环流,锋面系统,地面雨,海陆风等。通过多种方式提高教学的趣味性,使教学内容更加生动直观,活跃课堂气氛,达到良好的教学效果。 3调查学情 《农业气象学》与《植物生理学》、《植物学》、《基础生物化学》等基础课程相似,面向的开课对象不仅专业门类众多,而且年级级别也不同。不同专业年级的学生拥有不同的知识背景,这给《农业气象学》课程教学带来一定的难度,应采用灵活多变的教学方案。比如讲解辐射与农业生产章节,大二、大三的学生已在《植物生理学》课程中学过此部分内容,应将重点放在气象要素与农业生产的相互影响机理的讲解上,而对于大一新生则应全面的概述讲解。授课教师应统筹安排教学进度,在面对农学、植物保护、园艺、环境科学、旅游管理等不同专业的学生开设《农业气象学》时,需要因材施教、因势利导,有针对性开展教学活动。在依照教学大纲的前提下,通过不同的教学案例来引导学生发挥已有知识体系的优势。如讲授农业气象灾害时,针对环境科学专业学生可从环境灾害的角度讲解;针对农学专业学生可从大田作物的灾害角度讲解,针对旅游管理学生可从天气灾害对旅游的影响角度讲解。因此,在《农业气象学》开课之前,应提前调查学情,针对不同的专业、不同年级的学生设置不同的教学体系,并最终使学生在掌握农业气象学基础理论知识的基础上,最大限度的领会到该课程与其专业之间的联系,并能充分地将所学知识应用到专业课程的学习与实践之中。 4完善实践环节 4.1加强理论与实践相结合的教学理念 长期以来,《农业气象学》课程的实践教学一直被作为理论教学的附属,导致教师重视理论教学,忽视实践教学;学生重视理论考试,忽视实际能力训练;管理者重视教学效果,忽视实践教学管理。从而形成了“以教师为中心,以课堂为中心,以教材为中心”的传统教学模式,严重影响《农业气象学》教学质量的提高,也制约了学生社会实践能力的发展和综合素质的提高。因此,应加大实践教学的力度,完善实践教学体系,培养适应社会需要的复合应用型专门人才。在《农业气象学》教学过程中,从转变教学思路入手,逐渐将课堂教学与实践环节紧密联系起来,形成学生重视并积极参与实践教学的良好的学术氛围,具体实施包括2个方面。①指导思想。实践教学融政治思想教育、专业技能培养和为生产服务于一体,通过实践教学,树立学生学农、爱农和务农的思想;培养学生勤奋、朴实、严谨、创新的工作作风;提高学生适应生产、适应社会的能力;保障高等农业院校教育的培养目标和基本规格的实现。②基本思路。以实验室建设和实习基地建设为基础,以增加投入为保障,以提高师生素质为重点,以加强管理为关键,以提高质量为目的。全面贯彻教育部对各个农林院校提出的总要求、总计划和总任务。 4.2加强实践教学环节 《农业气象学》实验教学包括实验课程和教学实习2个部分,教学重点放在基础课和专业基础课学习阶段。实验教学的主要目的是加深学生对课堂所学知识的理解,提高学生动手能力和进行科学实验的能力。因此,应全面加强农业气象学的实践教学环节,主要包括3个方面。①合理安排实践教学内容。实验课的开设要精选实验内容,优化实验项目,在保证实验开设率的前提下,减少验证性实验。相关课程的实验课开设相互兼顾,减少重复和遗漏。实践性较强的课程需安排一定时间的教学实习,部分课程的实验课实行单独开设。②合理配置实践教学仪器设备。根据实践教学的指导思想和基本思路,结合现代农业教育的特点,合理配置教学仪器。在实训课的仪器配置中,应坚持使用符合地面气象观测范围的常规仪器,杜绝非气象仪器的使用。同时,向学生介绍当今农业科研和工作实际中所使用的较为先进的仪器。仪器的合理配置既保证了教学仪器的正规性与先进性,也使学生具有了一定层次的知识储备。③结合实训开展实践教学。可结合实训提高学生运用气象知识分析和解决实际问题的能力,如农业小气候观测,根据不同的小气候环境设立观测项目,安排学生分组分时连续观测,对比不同小气候环境间各气象要素的差异,分析出不同小气候环境下温度、湿度、风等不同要素变化的原因与规律,进而将这些知识应用到农业生产中去,指导农业生产实践。 5结语 《农业气象学》做为高等农林院校的专业基础课,是公共课与专业课之间的纽带,对开展农业相关的教学、科研与生产有着重要推动作用,尤其涉及环境对农业生产的影响方面。笔者从教学实践中总结了部分《农业气象学》教学改革的思路与方法,主要涉及学生学习兴趣的激发、教学方法的完善、学情分析以及实践教学的改进,旨在进一步提高《农业气象学》授课教师的教学效果,同时也提高学生的学习效率,使农业气象学更好的为农业的教学、生产与科研服务。 农业气象论文:农业气象学教学理论分析 在农业生产与外部环境条件的相互关系和相互作用过程中,包含着农业生产对象———农业生物和农业生产过程两个方面。在农业生物的生命周期中,它既受人类活动影响,同时又与其所处自然环境发生联系,外界环境条件的优劣决定着生物体生长发育状况的好坏,直至决定最终产品质量和数量。在农业生产过程中始终伴随着农业生物受其外部自然环境的这种影响,同时农业生产过程本身也必须充分考虑这种影响。因此,现代农业研究的重要任务之一就是要揭示农业生物与其所处外界环境条件之间的相互关系,了解农业生物的生长发育所需的适宜环境,通过合理安排种植制度、甚至通过环境调控,能够为农业生物的生命活动提供良好的外部环境条件,从而为有效解决粮食安全问题,实现农业高产、优质、高效的目标服务。 农业气象学课程是全国农业院校的基础课程,也是应用气象专业的专业主干课程,其教学目的就是要求学生通过理论学习和实验技能训练,认识农业生物与农业生产过程与气象条件的相互关系和作用规律,特别是要掌握农业生物和生产过程对气象条件的定量要求,确定各种农业气象指标,计算有关生物物理、化学过程中的重要物质交换、能量转化等,为后续专业课程的学习打下坚实的基础[1-3]。而要实现上述教学目标,首先必须对农业气象课程涉及到的生物与环境之间的相互作用有深刻的认识。 一、外界环境条件的最小因子限制性 太阳辐射是地球上一切生物的能量来源,绿色植物通过光合作用将光能转变为生物化学能,形成“初始生产力”或“第一性生产力”(PrimaryProductivi-ty)。影响植物光合作用强度的环境因素不仅包括光,还有水分、环境温度和二氧化碳浓度等,以及这些要素的组合。如果哪一种要素不适,都可能导致生长停止。例如,在我国青藏高原高海拔地区,那里的光照充足,降水丰沛,二氧化碳浓度可维持在光合作用所需水平,但是由于气温过低,植物组织活力很弱,甚至不能成活,因此一年中大部分季节不能进行光合作用,也就无法发展农业生产。同样,在世界上广大的干旱地区,光能充足,气温适宜,二氧化碳浓度满足需要,但是由于降水严重缺乏,植物处于萎焉状态,气孔关闭,光合作用受阻,因而也不能发展农业生产。通过这两种极端典型的事例,说明影响生物体适宜生长发育的环境条件具有综合的特点,任何一种最不利的气象条件都可能起决定性作用,并且其不利影响不能被其他任何要素所补偿[4],这正像所谓的“水桶定律”一样。由此进一步说明,不同地点由于光照、水分和温度条件的适宜程度不同就构成了农业生物的生长发育、产量和品质的差异,甚至构成各地种植制度、作物类型等极大的不同。 二、农业生物与其所处环境的系统性 学好农业气象学课程必须要有系统的观点,只有运用系统的理论和方法才能处理好农业生物与环境条件的关系。植物的地上器官为大气所包围,植物的根系扎入土壤之中,因此植物同时受大气和土壤两种介质的影响,从而构成了土壤-植物-大气系统。在植物生长发育过程中,始终伴随着这一系统中各组分之间的能量交换、物质输送以及信息传输等过程,农业生产的目的就是要获取最大收益时的干物质贮存和经济产量。例如,植物根系从土壤中吸收水分,向茎叶输送,并通过气孔扩散进入大气中,这样就完成了该系统的水分输送过程,但是在水由液态变成气态向外扩散的过程中需要消耗汽化潜热,因此同时又完成了该系统的部分能量交换过程。消耗的汽化潜热能量来源于系统所吸收的太阳辐射,因此,太阳辐射不仅用于通过光合作用系统的化学能的转化,同时还用于从辐射能到热能的转化,即系统所吸收的辐射平衡或净辐射转变为热量平衡中的各项支出,包括用于植物与大气的显热交换、植物蒸腾和土壤蒸发潜热、土壤热通量等,真正消耗于光合作用的辐射能仅占辐射平衡的很小比值,但这并不意味着光对植物生产不重要,只是在全球大多地区,光并不明显成为限制农业生产发展的环境因子。 在教学过程中特别要提起学生注意的是,在土壤—植物—大气系统中,每一种过程,如发育过程、蒸腾过程、光合作用过程等都是系统中的子系统,各子系统之间相互联系、相互作用,只有正确处理好每一子系统,才能够处理好整个系统。如果对子系统涉及的过程认识不清楚,那么就必然影响到对整个系统的认识。如植物的光合作用这一子系统涉及到影响水分利用效率的植物蒸腾过程、影响叶面积扩张的干物质分配过程等,而蒸腾过程又与土壤水分平衡过程有关,因此必须有效地估计土壤水分平衡、蒸腾速率、干物质分配等,才能较好地估计光合作用速率;而呼吸作用、养分吸收等子系统所涉及的过程也非常多,光合作用、呼吸作用、养分吸收等子系统之间又存在着密切联系,要想获得植物干重的增长、产量等信息,就必须了解和掌握这些过程,因此系统分析和处理的方法显得非常必要。 三、生物体与环境的互为反馈性 通常我们认为生物体对环境的响应是被动的,这对刚开始接触这门专业知识的学生来说更是有这样的认识,其实在农业生产过程中,并不都是这样。植物可以通过对环境的影响形成独特的植物微气象(或小气候)环境,反过来又会影响植物本身的生长发育状况。例如在郁闭的冠层中,可以形成特殊的光分布环境;由于土壤蒸发和植物蒸腾使空气中的水汽浓度增大,因而产生了湿润的空气;同时由于植物冠层吸收辐射的特征与其他下垫面不同,对冠层的气温也产生一定影响,这就构成了独有的植物微气象。由于光的分布而影响不同高度叶片的光合作用,最终决定着群体的光合作用;由于空气湿润,空气饱和差减小,从而减弱土壤蒸发和植物蒸腾;在植物冠层内空气中的二氧化碳浓度变化也有其特点,夜间由于土壤和植物呼吸释放二氧化碳,加上夜间大气层结比较稳定,因此冠层空气二氧化碳浓度非常高,甚至超过500ppm;但是在白天,由于植物光合作用吸收空气二氧化碳,使得冠层空气中的二氧化碳浓度降低,不过,由于白天大气垂直交换较强,因此植被上方的二氧化碳不断向下方补充,从而可以满足植物光合作用的需要[5]。生物体与环境的互为反馈性对于温室作物栽培来说更为有用,因为在几乎密闭的温室环境中,植物的蒸腾使空气湿度增大,过湿的环境对植物生长不利,同时还会产生病虫危害,因此,这就需要进行通风降湿;另外,植物光合作用不断吸收和固定温室内空气二氧化碳,使温室二氧化碳水平很低,从而降低光合作用强度,这时就需要考虑对温室补充二氧化碳,以提高作物生产力。 四、农业生物的质变与量变对环境的依赖性 质变与量变一直贯穿于农业生物的整个生命活动周期,而环境条件影响其质的转化和量的增减。这一特性的总结能够让学生从哲学的深度更好地认识农业生物体的生长与发育如何受环境的影响。植物的一生要完成不同的发育阶段,这是由植物遗传特性和内部矛盾决定的。从一个阶段发育到另一个阶段是植物性质的变化,而某一发育阶段进程的快慢则是植物数量上的变化。植物这种量变和质变的变化始终与环境的作用联系在一起,如越冬作物的春化作用需要冬季一段时间的低温经历,才能在以后的生长阶段顺利进入生殖生长,完成开花结实。再如短日作物需要短于一定界限的日长才能开花结实。植物的发育速度也依赖于环境条件,如在一定的温度范围,随温度升高,其发育往往加快,同时日长也会产生一定的影响,这就表明作物要完成某一发育阶段需要一段时日的温度积累并考虑日长的修正。因此,通过研究作物发育速度和温度及日长之间的数学关系[6-7],就可以进行发育期的预报,从而用于指导农业生产。另一方面,植物干物质积累的速度以及最终产量的高低与环境条件紧密联系在一起,如充分适宜的水分是保证植物气孔开张,使二氧化碳扩散进入植物体内进行同化作用形成干物质的前提条件,一旦水分不足,会产生植物凋萎,气孔关闭,从而降低同化作用。光照和温度同样影响植物的同化作用,因此,运用这种数量影响关系可以进行作物产量预报[8]。 五、结语 在农业气象学教学中,从以上四个特性出发,借助实例,阐述农业生物与气象条件的相互作用和关系,可以让学生从多角度和多层面,由表及里、由浅入深地来学好这门课程。如果通过设计一些实践和实验课程,把一些生物生理过程和气象条件相互作用的关系用现代探测设备跟踪并演示,可以让学生更直观地掌握农业生物与环境条件之间的相互作用规律,使这门课程的教学效果达到更佳。 农业气象论文:创新教学方法对农业气象学教学启发 当今世界面临的许多重大问题,如粮食、能源、环境保护、资源利用与保护等,都与大气科学有着密不可分的联系,大气科学的分支之一的气象学可为之提供理论、方法与技术,这说明气象学对社会的各个领域的发展有重大作用。不论是从学科发展还是从现实情况出发,我们都必须对气象学有所了解。 《农业气象学》属应用气象学范畴,是气象学与农业科学相互交叉形成的一门边缘学科,主要讲述了气象学的一些基本概念、原理、方法和这些原理方法在农业科学中的应用。《农业气象学》这门课程涉及到数学、物理学、化学、地理学、生物学等多学科知识,对学生的知识面要求较高,所以,大多数学生在学习这门课程中,普遍感到比较难学。因此,如何提高《农业气象学》课堂教学效果,使学生不再感觉气象学是个难学的课程,是一个很值得探讨与深思的课题。以下是笔者在教学过程中总结出来的提高课堂教学效果的一些方法。 1课堂教学中存在的问题 笔者在教学过程中发现,许多学生在学习本课程时,都觉得难学、难懂,在与学生交流过程中发现了其中的原因:(1)由于该课程的多学科性,使得许多同学难以适应。如前所述,农业气象学涉及的学科较多,课程内容相对难以理解,再加上现在的大学生对气象学所涉及的众多学科的知识涉及程度不深,因而学习起来常常感到力不从心。(2)在整个农业气象学课程体系中,始终贯穿“变化”的思想,与学生的固有思维方式相冲突。对大多数学生而言,有规律的、固化的东西比较容易理解记忆,而对于处于变化中的事物难于掌握。而《农业气象学》中大气科学部分研究内容要用变化的思维方式去理解记忆,这恰恰是学生的弱点。(3)教学方法单一,讲课内容枯燥无味,学生在上课过程中没有兴趣,提不起精神,这也是学生感觉难学的原因之一。 2几种教学方法的应用及效果为了提高《农业气象学》这门课程的教学效果,笔者在教学过程中,不断研究与摸索,积累了一些有益的教学方法与经验,取得了良好的效果。 2.1实例教学法 相信绝大多数教师在讲课过程中都会穿插实例来对理论知识进行讲解,也会收到一定的效果,但是,如果举例生动形象,且是大家都熟悉的事例,那么就会使教学效果更上一层楼。例如本课程中,大气稳定度部分是难点,它分3种情况,其中之一就是稳定大气,就是有一团空气在某一平衡点受到外力作用后,离开平衡点到达新位置后,其具有返回平衡位置的趋势,具有这种属性的大气就是稳定大气。怎么理解它呢?我们可以举例,稳定大气就像弹簧一样弹,当我们人为将弹簧一端从平衡位置拉到一个新位置后,弹簧具有返回平衡点的趋势,相反,将弹簧从平衡点压缩到一个新位置后,弹簧也具有返回平衡位置的趋势,稳定大气就像被拉伸或被压缩的弹簧一样。这样,我们就会对稳定大气产生一个感性的认识,理解就会更加深刻了。 2.2互动式教学法 互动式教学法就是师生之间就某一问题进行探讨交流,以期使学生对问题的看法更加深刻,同时也有助于提高学生学习的主动性与积极性,对培养学生的学习兴趣很有意义。比如就全球气候变化之类的问题,大家都熟知但又不是非常理解的问题,可以进行更深层次的探讨与交流,这种教学方法比单一的“填鸭式”教学更有效果。 2.3角色转换教学法 角色转换,顾名思义,就是学生和教师位置对调,让学生也体验一下当教师的角色。我们事先给学生布置一个与所学课程紧密相联的一个问题(知识点),给他们一定的准备时间,然后让学生走上讲台,发表自己对该问题的看法,同时,可以和讲台下的学生进行互动交流。这种教学方法的优点是,可以使学生主动地熟悉教材中的理论知识和主动的查阅相关文献,来充实自己所讲内容,变被动学习为主动学习;在此过程中可以发现学生所具有的某些潜能,如语言组织能力、表达能力、临场发挥应变能力等;可以极大地激发学生学习本课程的兴趣。现在的大学教育倡导素质教育,我们要在课堂上给他们一个展示自我风采的舞台,在有限的课时要求条件下,尽量给学生创造机会,使学生知道为什么学习和学习什么。 2.4多媒体技术应用于教学 多媒体在教学上的应用发展很快,它具有信息量大、图文并茂、动静结合等优点,运用在教学过程中,对提高教学效果有很重要的作用。笔者在运用多媒体进行教学的过程中,在加大信息量的同时,注重分清主次。因为在教学中,有的学生不分主次,忙于记笔记,对所讲述内容不能很好的去理解,这时,就要提醒学生哪部分需要掌握,哪部分需要了解,这样,学生就会有的放矢,可以达到多媒体教学应有的教学效果。 2.5理论与实际相结合 结合理论课程教学实际,为提高学生的动手能力,由教师拟定题目或由学生自由选题开展“课程论文”活动,极大地激发了学生的学习研究积极性和主动性。把同学分成若干组,每组一个题目,从查资料、定方案、做实验、写论文到小组交流会形式的小答辩(答辩委员会由学生代表组成,教师是顾问),学生们表现出极大的热情。该环节可以使学生综合掌握、运用学到的知识,充分挖掘了学生学习潜力,激发了他们的主动性,提高了他们对理论知识的实际应用能力,使他们对教材上理论知识的理解更加深刻,同时也培养了同学们的团结协作意识,既提高了教学效果,也提高了学生们的综合素质。 3总结 教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标,完成共同的教学任务,在教学过程中运用的方式与手段的总称。笔者通过灵活运用启发式、探究式、协作式、讨论式等多种教学方法,调动了学生参与学习的积极性,既提高了课堂教学效果,又培养了大学生的综合素质。 农业气象论文:非农气象系的农业气象学教学创新 《农业气象学》是农业科学和气象科学相互渗透而形成的边缘学科,它也是农业科学的重要基础。农业气象学的课程教学内容包括气象学、天气学、气候学以及应用气象学等领域的相关知识。农业气象学作为一门高等农业院校非农业气象专业开设的专业基础课,具有一般专业基础课所具有的一些共性,如学生的学习积极性不高、教学内容乏味等。但该课程是高等农业院校农学、园艺、植物保护和资源环境等专业学生必修的专业基础课程之一,且与后续的专业课有密切联系。另外,随着高校教学改革的全面实施,农业气象学课程授课时间不断被压缩,这在一定程度上也加大了本课程的教学改革难度。本文根据农业气象学课程特点及其在实际教学中所面临的现状,并结合教学实践经验,就农业气象学课程教学改革浅谈几点认识。 教学内容的改革 教育部于2007年2月27日了“关于进一步深化本科教学改革,全面提高教学质量的若干意见”,文件中对教学内容改革提出了明确要求,即要根据经济社会发展和科技进步的需要,及时更新教学内容,将新知识、新理论和新技术充实到教学内容中,为学生提供符合时代需要的课程体系和教学内容。其主体是要求把大量新的内容反映到课程体系和教学内容上,使之能符合时代需要,而教学内容的改革也应围绕这一指导思想来开展。根据这一指导思想,在教学内容改革中,首先要考虑专业基础课的课程定位,专业基础课作为学生素质教育的重要环节,有其明确的教学目标,即培养和提高学生专业科学素质、科学思维和研究能力,并为后续专业课程的开设打下基础和提供桥梁与工具等。 其次,要考虑课程体系中教学内容的取舍,在此基础上考虑加入一些新的内容。农业气象学作为高等农业院校非农业气象专业开设的专业基础课,有其独立的课程体系。目前我国高校非农业气象专业的农业气象学课程内容可划分为以下三个单元:第一,与农业生物和农业生产活动有密切关系的大气、辐射、热、水和风等农业气象要素的形成与变化规律以及农业生物生长发育和农业生产活动对这些气象要素的反应;第二,单元内容为主要天气系统的形成、灾害性天气的发生机理和时空分布规律及其对农业生产的影响和相应的防御对策等;第三,有气候的形成和分类、气候变迁、中国的气候、农业气候的分析、区划及农业小气候的利用与调节等内容。根据农业气象学各单元教学内容特点,认为应从以下几个方面进行教学内容的改革。 1.农业气象学课程教学体系中的第一单元内容是高等院校非农业气象专业,如农学、园艺及植物保护等专业的诸多专业课知识的主要结合点。因此,在教学内容改革中,对这部分内容的取舍尤其要慎重。即在保持原来知识结构的前提下,对一些不合理的教学内容进行适当删减。例如,辐射相关教学内容中有作物群体内的辐射状况、光饱和点和补偿点、光照时间随季节和纬度的变化、植物的光周期现象、光照时间与作物引种等,其中,除作物群体中的辐射状况和光照时间的变化规律外,其他已在植物生理学等其他课程中学过的内容。所以,作物群体中的辐射状况和光照时间的变化规律是需要重点讲授的内容,其他可以略带而过。剩下的时间可以介绍一些新的内容,如,基于作物冠层反射光谱的农业遥感理论、农田植被消光系数的测定原理和方法等。对于本单元的其他知识点,也可通过类似的方法,把一些新的理论、研究成果引入到新的教学内容体系中。 2.天气系统及灾害性天气是第二单元的主要内容。我国的农业气象灾害相当频繁,它主要由降水、温度等的较大年际变化所引起,农业气象灾害也是引起我国粮食大幅减产的主要自然灾害之一。通过该单元知识的学习,提高学生的防灾减灾意识,培养学生防御农业气象灾害的能力。另外,我国幅员辽阔,具有除极地气候和地中海气候外的各种气候类型,各地所发生的农业气象灾害种类繁多,差异较大。因此,根据不同地区农业气象灾害发生规律和分布特点,可适当调整教学内容,使教学始终围绕当地主要天气系统及农业气象灾害来展开。如,对于华北地区来说,春旱、冻害、干热风、风沙害等是经常发生的气象灾害,教学重点也应围绕上述几个气象灾害和主要天气系统的形成来展开。 3.气候的形成和分类、气候变迁、中国气候、农业气候区划、利用与调节、农业气象观测、农业气象情报预报等是农业气象学课程体系中的第三单元内容。对于应用气象专业来说,该单元知识是学习后续专业课程的基础,但对于非农业气象专业来说,农业气候区划、利用与调节等是这一单元中重点讲授的内容,这些知识也是学好作物栽培、园艺作物栽培、植物保护等后续专业课的基础。全球气候变化是当前的科学热点之一,其中有关全球气候变化对农业生产的影响评价研究更是农业气象和作物生长模拟模型研究的热点内容。把全球气候变化对农业生产的影响评价研究与大气污染、全球温暖化等新的内容引入到新的教学体系中,不仅有利于学生了解全球气候变暖的原因、气候变化对农业生产的影响及其评价方法、适应对策等,也有利于提高学生的环境保护意识。在大力强调环保意识的大趋势下,农业气象学的教学内容改革也应该顺应这种时代潮流[1]。 教学方法的改革 教学方法和手段的改革是加强课程建设,提高教学质量的重要途径,要遵循系统性、整体性、综合性、动态性、全体性和启发性原则[2]。通过教学方法和手段的改革,为学生独立思考和主动探索提供宽松的环境。 1.采用多媒体教学法,提高教学效果。随着现代信息技术的发展,信息技术正逐渐成为提高高校教学质量的重要手段。教育部明确指出,要进一步培养和提高教师制作和使用多媒体课件、运用信息技术开展教学活动的能力,培养和提高本科生通过计算机和多媒体课件学习的能力,以及利用网络资源进行学习的能力。制作并使用多媒体课件是充分利用现代信息技术进行课堂教学的有效方式,多媒体课件把抽象的知识变为生动、形象、具体、直观的内容,有利于激发学生的学习兴趣,加深对抽象概念的理解和快速准确地掌握所学知识。农业气象学的很多教学对象时空范围广,动态性强,非常适合用多媒体课件进行课堂教学。如气象要素的空间分布、锋面天气的形成、台风及云的形成、科里奥利力的产生过程等内容都非常适合用各种媒体手段来直观地表现出来。教学是一个由教师、学生、教学内容、教学方法、教学工具及教学手段构成的系统,多媒体是这个系统的一个组成部分,它只有与教师、学生、教学内容等其他因素有机结合起来,才能发挥其应有的作用,但如使用不当,会带来相反的效果。多媒体课件质量不高,调动不了学生学习的积极性;内容太多,主次不分,淡化主体;不管课程性质,滥用多媒体等[3]都是多媒体教学中经常出现的问题,只有克服多媒体教学的这些诸多不足,才能达到提高教学质量的目的。 2.采用灵活多样的教学方法,调动学生学习积极性。传统的课堂教学方式是以教师为中心的,其特点是由教师通过讲授、板书及教学媒体的辅助,把教学内容传输或灌输给学生。在这种模式下,作为认知主体的学生是被动接受者,在整个教学过程中始终处于比较被动的地位,很难达到较理想的教学效果,也不利于培养出创新型人才。因此,在课堂上应坚持学生为主体、教师为主导的原则,通过各种教学手段和方法,增强学生学习的主动性,创造学生独立思考和主动探索的环境。根据教学内容的特点,教师可以向学生提出问题,学生则带着问题去学习、归纳、思考、解决问题,并向教师提出问题,实现教师与学生互相沟通[4];同样,教师也可以针对某些教学难点或其他一些与专业课密切相关的知识点,组织即兴课堂讨论,激发学生学习兴趣,调动学生学习积极性。如,前年年初我国南方冰雪灾害的成因、危害及防御对策、农田植被消光系数的计算方法及其在作物学研究中的应用等内容都可以成为即兴课堂讨论的题材。 3.充分利用校园网资源为拓宽学生的知识面创造有利条件。目前大部分高校已基本建成校园网络,且已开始在高校教学、科研及行政管理等领域发挥着巨大的作用。在教学过程中如何利用校园网资源来提高教学效果是值得探讨的问题。网络版多媒体课件是提高校园网资源利用效率的有效途径之一,能对传统课堂教学起到补充和辅助作用。利用校园网资源,为学生提供由于受教学时间的限制而未能在课堂上讲授的教学资源,如气候分布与纬度、灾害性天气、气候变迁、大气污染与气候变化的关系、全球气候变化及其对农业生产的影响评价方法等多种媒体组成的大量资料,从而为拓宽学生的知识面和培养学生的科研能力创造有利的条件。 结束语 教学改革的根本目的是通过教学内容和教学方法的不断改革,提高课程的教学质量,培养学生科学思维和研究能力。随着时代的发展,《农业气象学》课程内容也不断发生变化,它主要体现在新的研究成果的不断涌现,这些变化要求对教学内容进行不断地改革。另外,教学时间被进一步压缩这一现实也促使教师在教学方法改革上也要有新的突破。因此,教学改革可以说是一个没有终点,需要不断总结、探索和创新的过程。只有教师通过各种途径不断提高自身综合素质,丰富和完善教学内容,改善教学方法,教学改革才能见成效。 农业气象论文:农业气象学课程教学分析及革新 农业气象学是研究农业生产与气象条件之间相互关系及其规律的科学,农业科学的基础学科之一,气象学科中应用气象学的重要分支。农业气象学研究的目的在于围绕农业的发展与现代化,不断认识和解决生产中的气象问题,提出促进农业生产的最优气象条件和措施。农业气象课程的学习,使学生系统的学习农业气象学的基础知识和基本原理,较全面地掌握光照、温度、水分、大气、风和气压等农业气象要素的意义、特征、变化规律及形成各种天气过程的原因;初步弄清天气与农业天气、气候与农业气候的基本知识,掌握小气候与农业小气候的形成、变化规律及调节原理,掌握基本的农业气象要素和小气候的观测原理、方法及气象资料的分析整理方法,明确气象条件在农业生态环境中的重要性,为学习其他专业课程和以后分析农作物与气象条件的关系,充分合理地利用农业气候资源,调节和改善农田气象环境条件等方面打下坚实的农业气象学基础。 目前,在全球气候变暖的背景下,极端气象灾害增多增强,农业病虫害趋多趋广,给农业生产带来了严重的影响,面临的自然风险也更多更大[1]。随着农业气象学科的快速发展和当前新的历史时期对农业气象学更好服务于农业的新要求,课程的教学存在学生学习的主动性不高,不知道农业气象学的具体作用和功能,教学内容、教学理念、教学手段单一,不重视实践能力培养等问题,农业气象学的优势和为农业服务的作用没有得到充分的展示。因此,如何根据农业气象学课程自身特点及专业学生的培养目标,有针对性地进行教学改革,使学生能快速、准确掌握知识并应用与生产实践中是一个值得思考的问题。 1使学生明确农业气象在农业生产中的重要作用 农业生产离不开气象服务的支撑和保障。据统计,2000年以来,我国每年因自然灾害造成的农业损失占农业生产总值的15%~20%,远高于自然灾害损失占全国GDP2%~5%的比重[2]。现代农业气象是现代农业生产与现代气象业务的高度结合,现代农业生产与气象条件密切相关,对气象保障服务需求更为迫切。随着气象为农业服务深入发展,农用气象服务工作也日益显示其重要作用,成为气象为农业服务的重要手段。 1.1农用气象预报服务 包括农业天气分析评估、农业灾害性天气、病虫害、作物适宜播种期、收获期、重要物候期、土壤水分、未来气候趋势预测和极端气候条件预测及对农林牧业生产影响的预评估等服务产品。同时预报服务也包括农业气象旬(月)报、雨情、墒情、温情、灾情、农业干旱监测专报,作物生育期间的农业气象条件分析,年度农业气候评价,气象灾害评估与风险分析产品等服务产品。 1.2农用气候服务 包括农用气候专题分析、作物气候生态适应性分析、气候变化对农业生产的影响分析、农用气象灾害专题分析、农用气候资源开发利用、开展精细化的农用气候动态区划及成果推广应用、退耕还林草气候适应性分析等服务产品。 1.3特色农业气象服务 包括开展特色经济作物种植的气候环境评价。如中药材(当归、党参、黄芪、甘草);制啤酒原料(啤酒大麦、啤酒花);油橄榄、百合、黄花菜、花椒、白兰瓜、酿酒葡萄、苹果、桃、板栗等作物。开展特色作物播种期、采摘期等时机、适宜天气预报;开展特色作物对气候变化和极端天气事件的响应;开展特色物极端天气条件和病虫害预报等服务产品。 1.4为农业生产提供综合服务 在产前,根据各区内农业气候资源状况,为合理制定栽培计划及选择适宜各区农业气候条件的优质、高效的优良品种,提供气候预测分析服务和适播期预报服务;在产中,通过进行实时平行对比观测和测量,及时获取有关农业气象资料,开展农业气象研究和服务,进行产量、品质的预测预报服务,重点对影响产量和品质的气象因素进行研究,并提出对策;在产后,及时对当年基地生产期间的农业气象条件利弊影响进行分析鉴定,做出气候影响评价,总结当年基地生产经验教训,从中总结规律,指导来年计划和决策,并做好收获和储运期间的气象服务[3]。 2加强和完善现有的教学体系 2.1突出学生创新思维,以能力培养为本位 培养大学生的创新精神最重要的是培养他们在实践活动中的创新行为,有了创新行为,创新精神才有生命力,才有实际价值。科学方法的掌握与学生能力的培养都必须依靠学生的实践。对于高校学生而言积极参加社会实践活动是培养其科技创新能力的有效途径。一方面大学生通过实习、见习、参观、社会调查、业余兼职等多种社会实践,在具体的实践活动中,学生们会遇到许多生搬硬套书本知识所不能解决的问题;另一方面学生可以通过将科研与教学相结合来培养创新思维和创新行为[4]。农业气象学是一门实践性很强的学科,比如说农田蒸散量是由作物叶面蒸腾和土壤表面蒸发造成的农田水分损失量,它是决定农田水分状况,作物光合作用和生长状况的重要因素。对于蒸散量的测定方法很多,无论那一种方法的测定都会有各自的优缺点,针对此问题如何以一种创新的思维去理解农田蒸散量的测定,由老师加以引导,逐步培养学生的创新理念,以期在测定方法上有所突破和创新。农业气象学本身具有专业性强、实践性强的特点,同时也是其他相应专业课的基础课程,为今后的专业课程学习起到铺垫的作用,如果在基础课阶段的学习中,学生没有培养起基本的科学思维方式和动手能力,专业课的学习势必会非常被动。因此,确立以学生综合能力培养为本位的教学思想,注重教学各个环节的科学性、灵活性和针对性,启发学生独立思考和解决问题就显得尤为重要[5]。比如说研究同一个农业气候区域内,由于地形不同而形成局地的气候差异以及对农业产生影响,是农业气候的一个重要内容,其研究方法一般是对典型的地形进行短时间的气象观测,并用物理模型进行计算或数理统计分析,确定地形影响气候条件的规律及其农业意义。学习这个知识点的过程中,老师可以采用讨论式教学、案例分析教学法、启发式教学法、互动式教学等方法,充分调动学生积极主动思考,要求学生在后面学习地学课程中注意把握,不同的地形条件下会产生不同的农业气候区域,那么对于不同的地质地貌类型的形成是否和当时的气候条件有关呢?因此,农业气象学的学习为其他专业课程的学习起到了很好的知识积累作用,同时也是创新思维和能力培养的良好开端。 2.2重视实践教学,改进教学方法 我校农业气象学实验课学时较少,目前开设的内容仅为辐射、温度、湿度、蒸发、降水、气压和风这几个主要气象要素的观测,由于课程设置的限制没有涉及综合性实验。我们认为应根据专业的不同,在安排实验课教学时有区别地对待。对于农林专业,建议将各气象要素观测开设为地面气象综合观测实验,集中在一次对各个气象要素同时进行测定,这样有利于学生认识气象要素之间的相互联系和影响,促进学生深入分析气象要素的综合表现差异而产生的不同天气状况。对于资源环境专业类的学生,不仅仅要安排农业气象基本因子的观测,同时可采用选修课、课程论文、毕业论文的形式增设验证性实验、综合性实验和部分气象数据的处理和建模。比如利用我校现有的气象观测设备,完成对农田蒸散量的计算,通过学生对最高温度、最低温度、平均温度、风速、日照时数等气象要素的测定,利用Penman-Monteith公式推导农田蒸散量的数值,既加深了同学们对该知识点的掌握,同时也锻炼了学生实践操作动手能力。与此同时,教师在课堂上讲授完理论知识后,有选择地设计一些题目,让学生利用业余时间(主要是节假日),通过社会调查了解生产实际问题,既开阔了学生视野,增进了对社会的了解,又锻炼了学生分析问题、解决问题的能力。如调查家乡主要农作物的种植、家乡土壤的解冻期、作物的播种期、某一天的温度变化(温差)情况,主要生理病害等情况,以及它们和气候之间的关系。选择自己感兴趣的题目,并查阅相关资料,进行交流,班级同学可分为几组,设定不同的题目,最后通过大家每一组的调查讲解,实现相互之间的知识共享。 2.3使学生了解农业气象学的发展前景 兴趣是最好的老师,学生的学习兴趣在很多情况下是需要老师引导和激发的,它能使学生对感兴趣的东西给予优先注意并促使学生积极主动地去研究它、领会它和掌握它。农业气象学涉及的学科前沿性问题有全球气候变化与作物适应性问题,环境胁迫和调控,灾害规律和预警,界面过程与水热传输,资源利用、持续生产力与利用率,信息与遥感应用,精细农业或精确农业中物质能量输导等方面[6]。 从20世纪70年代以来,农业气象学在观测手段研究方面正逐步实现自动化、遥测和精确化。在作物气象条件研究方面,从过去单因子研究向多因子综合研究发展,其方法上突出的特点是开展数值模拟和模型实验[7]。如作物-天气-土壤的各种统计模式和动态模式的试验研究,作物的生长发育和产量同气象条件的关系等。在农业气候方面,应用聚类分析、模糊数学等近代数学方法,使农业气候相似研究和农业气候区划工作更加客观化和定量化;应用线性规划和统计决策等方法,使农业气候区划工作由只考虑单个生产对象发展到综合考虑多个生产对象在不同区域的最优配置。综上所述,为了适应目前新形势下农业气象学的新任务和农林专业学生发展的要求,农业气象学必须进行积极的教学改革和思维转变。只有通过不断优化该课程的知识体系,做到以能力培养为本位,才能够更好地为教学、科研和农业生产服务。 农业气象论文:农业气象学教学模式创新 农业气象学是一门研究农业生产与气象条件相互作用及其规律的科学,是把农业生产对象与天气气候联系在一起的科学体系,也是重要的农业基础科学。长期以来,农业气象学一直作为高等院校农学、植保、园艺、林学等农林专业的基础课开设,它根据农业生产的需要,运用农学及气象学技术,揭示和解决农业生产中的农业气象问题,以谋求合理利用农业气候资源,战胜不利的气象因素,促进农业发展,其目的在于让学生通过该门课程的学习,为后续农业生产类课程的学习以及从事农业生产与科研活动打下良好基础,为学生解决在农业生产中遇到的气象问题提供理论依据。它既是应用气象学的一个分支,又是农学的一门基础学科。随着自身知识体系的完善,农业气象学在农业生产中的地位也越来越重要。为了提高我校农业气象学的教学质量,通过以下几方面对该课程的教学进行改革探索,以便充分发挥农业气象学的特色,使学生更准确地掌握其精华内容。 1讲好绪论 绪论是对全书的高度概括和总结。讲好绪论部分是激发学生学习兴趣和了解农业气象学课程内容的关键。农业气象学绪论首先给学生一个关于这门课程组成结构的整体介绍,首先让学生了解气象学、农业气象学的基本概念;农业气象学研究的对象、任务和方法;在此基础上会重点介绍与农业生产关系密切的光、温、水、气等气象要素的变化规律、相互关系以及对农业生产的影响;然后是与农业生产关系密切的灾害性天气及其防御措施;最后介绍农田小气候、设施小气候的特点及其调节措施。通过绪论的学习使学生认识到本课程环环相扣的结构及其与实际生活的密切关联,开始对农业气象学产生浓厚的兴趣。 2引用农谚,运用实例深入浅出讲授理论 气象学是研究大气中所发生的各种物理过程的本质及其变化规律的科学,可以形象地把大气比喻为“天气变化的舞台”,水汽是“天气变化的主角”,太阳辐射则是“天气变化的动力”。正是由于各种气象要素在天气变化的舞台上既相互联系、又相互制约,所以在不同的条件下错综复杂地结合,才表现为各种复杂的天气和气候。根据土壤温度垂直分布的特点,把土壤深层比做夏天的“电冰箱”,冬天的“保温箱”。利用这种特点进行深贮藏,使蔬菜水果等农副产品越冬过夏、果树枝条安全过冬,不失为既省事省电、省钱、保鲜,又调节市场供求关系、提高农副产品价值的一种有效途径。这种形象比喻,对学习理论起到了提纲挈领的作用。又比如,在讲雾、云的形状和特点时“,早上有雾,晌午晒布”能很好说明辐射雾多预兆晴天的特点。用“天上鲤鱼斑,明日晒谷不用翻”来说明透光高积云的特点。又如,在讲解锋面天气时“,一日黄沙三日雨,三日黄沙九日晴”能形象说明冷锋过境的天气特点。在讲锋面气旋时,首先从三国时诸葛亮借东风火烧赤壁谈起,在简单介绍这场经典战役时,巧妙地将两军的布阵位置、东风的由来与锋面气旋的结构联系起来,学生能快速准确地把握该天气系统内各个区域风向的差别以及降雨产生的具体位置。这样在兴趣提升的同时,会激发学生主动思维,这时再让大家共同讨论,教师最后补充完善,知识点的掌握就会非常牢固。 3应用多媒体技术提高教学质量 当前,多媒体技术应用于课堂教学,已成为现代化教育手段发展的新趋势。在农业气象教学中,对于难以表达的、学生难以理解的抽象内容、复杂变化过程,多媒体演示手段都能予以解决,使学生容易掌握,既可增加课堂教学的生动感,又可利于知识的获取,从而突破教学的重点,淡化教学的难点。例如,在讲解引种时,各地光照时间长短的变化规律是很重要的内容,引种及新品种推广必须清楚各地光照时间长短的变化规律,光照时间长短的变化直接受当地太阳高度角大小的影响,而太阳高度角的变化比较抽象。运用多媒体来模拟太阳光线照射到地球上的变化情况就可以使抽象的太阳高度角的变化具体化、形象化、生动化、直观化,从而使学生轻松了解光照时间随季节、纬度不同引起的变化规律。讲解锋面天气时,运用多媒体展现锋面移动过程,就可以很轻松的示范锋面降雨的过程。而在讲灾害性天气时,利用多媒体再现如“干热风”、“龙卷风”、“台风”等各种灾害性天气的发生情况,同学们可以很直观地看到灾害发生时所带来的损失,就可以充分理解抗灾防灾的重要意义,也大大提高了防灾意识,就可以主动去了解当地经常发生的气象灾害及发生规律,以便及时地采取措施,防御灾害,以减轻灾害带来的损失,从而达到预期的教学效果。 4注重实验,增强学生动手能力 农业气象学的一切理论是在实践的基础上建立的,对农业气象学实验技术的掌握已经成为在新的高度和水平揭示天气奥秘的需求。我校农业气象学实验课学时较少,林学、园艺和植保专业目前开设的内容仅为辐射、温度、湿度、降水、气压和风这几个主要气象要素的观测,没有设计综合性实验;农学、资环专业在这些观测实验基础上还有综合性农田小气候观察和到气象站的综合实习。我们认为应根据专业的不同,在安排实验课教学时有区别地对待。对于林学专业,建议将各气象要素观测开设为地面气象综合观测实验,集中在一次对各个气象要素同时进行测定,这样有利于学生认识气象要素之间的相互联系和影响,促进学生深入分析由于气象要素的综合表现差异而产生的不同天气状况;园艺专业则可以增加温室大棚建设与地理纬度的关系方面的知识介绍,考察当地温室大棚的建设;而植保专业,则可以增加灾害性天气对作物病害、农业生产的影响方面的知识,增加相关资料调查方面的实验。这些实验的开设将有助于学生通过调查方案的设计、调查过程的组织实施、调查资料的整理、调查报告的撰写等,使学生学会从实践出发解决生产实际问题的能力。这样学生对通过查阅图书资料或向专业教师咨询等各种方式得来的多方面的知识进行综合分析,设计出科学的方案,这一过程既锻炼学生的动手动脑能力,丰富学生的实践知识,又增加学生的学习兴趣,还能锻炼学生的综合能力和探索精神。 综上所述,为了适应新形势下农林专业学生发展的要求,农业气象学必须进行积极的教学改革。只有通过改革才能不断优化该课程的知识体系,更好地为教学、科研和农业生产服务。 农业气象论文:民族高校的农业气象学运用计算机教学创新 随着高等教育的不断改革与发展,学时少、信息量大、效果差已经成为各高校教育工作者的共识,也已经成为各高校教育工作者迫切需要解决的问题之一。较传统教学法相比,多媒体技术具备处理文字、数据、图形信息和综合处理图像、声音、动画、视频信息的功能,已经成为各高校教育工作者普遍借助的手段。本文尝试以新疆塔里木大学为例,尝试探讨多媒体技术在少数民族高校《农业气象学》课程教学中应用的优势及存在问题,旨在探求适合少数民族高校《农业气象学》的教学法,也期望为各民族院(校)的教育工作者提供理论参考。 1《农业气象学》课程性质及现状分析 1.1课程性质 《农业气象学》属于应用气象学的一个分支学科,涉及地理学、生态学、农业科学、大气科学等的交叉边缘性学科,研究对象涉及到农业生物、农业生产过程及农业技术措施与气象条件间的关系及作用[2],是各农学类专业学生必修的一门专业基础课程,其气象要素的观测具有很强的规范性,数据分析具有很强的专业性。 1.2现状分析 笔者通过查阅参考文献、网络查询及与同行交流等途径发现,该课程在各农业高校重视程度普遍不够,均不属于骨干课程,教学时间一般多为40学时左右,个别高校仅为30学时左右,这无疑给《农业气象学》课程教育工作者增大了难度,尤其是对存在语言障碍的民族高校学生。以新疆塔里木大学为例,该课程仅为30学时,改革后仅为32学时(2011年开始执行),通过笔者6a的观察与统计发现:70%以上的汉族学生和90%以上的民族学生认为该课程内容多、很抽象,教学时间太短;汉族和民族学生普遍认为该课程十分有用,通过该课程的学习,能初步了解常见气象要素时空变化规律性及灾害性天气发生规律及防御措施,能够很好地指导农业生产,趋利避害。基于上述种种问题,笔者发现采用多媒体讲授《农业气象学》课程可为教学提供诸多方便,但也发现了诸多问题。 2《农业气象学》多媒体教学的优势 2.1有利于提高教师计算机操作能力和提升学生学习兴趣,促进学生创新性能力培养 在以往的教学中,有些教师往往采用灌输式教学方式;有些教师采用诸如简单挂图、模型等进行演示讲解;有些教师则采用黑板绘制图形方式进行教学,这往往因设备、教师绘图水平等因子限制而无法生动形象地表现气象要素和天气系统的时空变化性,使教学质量低下。而借助多媒体技术可将各气象要素及天气系统的时空动态性巧妙展示,是传统教学所不能比拟的。在实现高质量多媒体教学环节中,教师就需要不断借助网络平台获取各种专业媒体资料,不断学习诸如Pho-toshop图像处理软件、Flash动画、PowerPoint中的“自定义动画”、UlerdGIFAnimator动画制作软件。比如可借助Flash动画直观、连续展示气旋从初生、发展、锢囚到消亡的生命史及各阶段特征,也可促使学生对诸如“这些图片及发展过程是怎么做出来的?”一系列问题的思考。在一定程度上讲,有利于促进学生创新性学习能力的培养。 2.2直观形象、切中教学重点难点,提高教学效率 在少学时、短时间的课堂教学中,突出重点难点,吸引学生注意力是每一位教师经常思考的问题。教师可在章节内容讲授前采用“一般知识点、重点、难点”进行引导,授课过程中采用不同颜色突出重点难点,在章节结束时采用“了解、掌握、理解”等字眼进行总结;在讲解诸如冷锋、暖锋、准静止锋等天气系统时,配合过境时和过境后的天气现象,使抽象问题具体化;在讲解影响达到地面太阳辐射量及光照时间的太阳高度时,可采用PowerPoint中的“自定义动画”来模拟太阳光线到达地面上的变化情况,使抽象的太阳高度角变化形象化、具体化和直观化。笔者认为,采用高质量的多媒体教学手段,可节省10%~20%的时间,增加20%~30%的课程信息量。尤其对存在语言障碍的民族学生效果甚好,教师可采用慢节奏、高质量完成课堂教学内容,使学生能直观、形象地了解和认识气象要素及天气系统变化规律。 2.3及时展现最新天气事件,活跃课堂及课间氛围 在授课过程中,结合典型天气事件可加深学生对课堂知识的理解,时刻关注天气变化。比如在讲解辐射、温度、水分及气压和风等章节时,可通过“问天网”展示区域各气象要素变化曲线,实地进行讲解分析;在讲述灾害性天气与农业气象灾害时,可通过观看“98特大洪涝灾害与副热带高压”、“2010西南地区冬春初夏连旱”、“沙尘暴”视频及图片,可让学生及时了解和认识各种极端天气事件,也可引起学生高度的注意力。在课间休息环节,教师可有目的地播放学生喜欢的音乐和视频,以调节课件气氛,缓解课堂疲劳。 2.4能将理论—实验—实习环节紧密结合,提高学生动手能力 《农业气象学》实验和实习环节与其他课程明显不同,具有很强的规范性,需严格按照《中国气象局地面气象观测规范》进行操作,由此很容易受天气、人数、场地和设备的影响,因而可采用观看“观测视频”、“实地演示”和“学生亲自观测”相结合方式,达到省时、高效的目的。比如空气温湿度、土壤温度观测时,可采用实验、视频和亲自观测记录相结合的方式,使教学取得良好效果。笔者认为,在时间短、规范要求高、学生语言存在障碍的少数民族高校,采用多媒体技术,促使理论—实验—实习有机地结合,无疑是《农业气象学》教学的一种择优手段。 3《农业气象学》多媒体教学存在的问题及对策 借助相同的多媒体教学手段,而不同教师的教学方式及教学效果却明显不同。笔者发现,有的教学流于形式,照课件宣读,枯燥乏味;有的教师却注重感官刺激,课件制作过于夸张;有的教师课件则是课本的堆积,字体大小不科学。笔者认为,应根据各课程性质不同,合理定位,科学利用多媒体技术。就《农业气象学》来说,应主要从以下几方面着手: 3.1转变思想观念,树立服务理念,慢节奏、高质量教好每一节课程 在少数民族高校,民族学生语言存在障碍,数学、地理基础相对比较薄弱,这就需要教师具备服务意识,关心学生,课堂上慢节奏、高质量地掌握好每一个教学环节;不断提升自身专业技能与专业理论,制作高水平的多媒体课件,最起码达到“台上一节课,台下8h”的标准要求。 3.2板书—多媒体—实验—实习环节紧密结合 各高校对《农业气象学》课程教学的重视程度普遍不够,教学设备较差,尤其是偏远地区。笔者认为,合理的《农业气象学》教学应采用“4块上下移动的黑板+多媒体技术+实验+实习”的模式。比如在讲解对称或不对称温压系统随高度变化时,可采用多媒体演示+黑板(板书)的方式效果较好,较为直观,学生容易理解。 3.3建立与充实校内气象网,帮助学生课后自学 除了课堂、实验和实习环节讲授外,校内气象网的建立和充实,无疑是对学生课程学习的多媒体补充措施。比如南京信息工程大学“气象网络教学”和华中农业大学“气象万千”网的建立,可为学生提供视频自学、天气谚语、气象知识、在线测试及交流平台,很值得各高校教育工作者借鉴与参考。 农业气象论文:农业气象学的教学研究及创新 在农业生产与外部环境条件的相互关系和相互作用过程中,包含着农业生产对象———农业生物和农业生产过程两个方面。在农业生物的生命周期中,它既受人类活动影响,同时又与其所处自然环境发生联系,外界环境条件的优劣决定着生物体生长发育状况的好坏,直至决定最终产品质量和数量。在农业生产过程中始终伴随着农业生物受其外部自然环境的这种影响,同时农业生产过程本身也必须充分考虑这种影响。因此,现代农业研究的重要任务之一就是要揭示农业生物与其所处外界环境条件之间的相互关系,了解农业生物的生长发育所需的适宜环境,通过合理安排种植制度、甚至通过环境调控,能够为农业生物的生命活动提供良好的外部环境条件,从而为有效解决粮食安全问题,实现农业高产、优质、高效的目标服务。 农业气象学课程是全国农业院校的基础课程,也是应用气象专业的专业主干课程,其教学目的就是要求学生通过理论学习和实验技能训练,认识农业生物与农业生产过程与气象条件的相互关系和作用规律,特别是要掌握农业生物和生产过程对气象条件的定量要求,确定各种农业气象指标,计算有关生物物理、化学过程中的重要物质交换、能量转化等,为后续专业课程的学习打下坚实的基础[1-3]。而要实现上述教学目标,首先必须对农业气象课程涉及到的生物与环境之间的相互作用有深刻的认识。 一、外界环境条件的最小因子限制性 太阳辐射是地球上一切生物的能量来源,绿色植物通过光合作用将光能转变为生物化学能,形成“初始生产力”或“第一性生产力”(PrimaryProductivi-ty)。影响植物光合作用强度的环境因素不仅包括光,还有水分、环境温度和二氧化碳浓度等,以及这些要素的组合。如果哪一种要素不适,都可能导致生长停止。例如,在我国青藏高原高海拔地区,那里的光照充足,降水丰沛,二氧化碳浓度可维持在光合作用所需水平,但是由于气温过低,植物组织活力很弱,甚至不能成活,因此一年中大部分季节不能进行光合作用,也就无法发展农业生产。同样,在世界上广大的干旱地区,光能充足,气温适宜,二氧化碳浓度满足需要,但是由于降水严重缺乏,植物处于萎焉状态,气孔关闭,光合作用受阻,因而也不能发展农业生产。通过这两种极端典型的事例,说明影响生物体适宜生长发育的环境条件具有综合的特点,任何一种最不利的气象条件都可能起决定性作用,并且其不利影响不能被其他任何要素所补偿[4],这正像所谓的“水桶定律”一样。由此进一步说明,不同地点由于光照、水分和温度条件的适宜程度不同就构成了农业生物的生长发育、产量和品质的差异,甚至构成各地种植制度、作物类型等极大的不同。 二、农业生物与其所处环境的系统性 学好农业气象学课程必须要有系统的观点,只有运用系统的理论和方法才能处理好农业生物与环境条件的关系。植物的地上器官为大气所包围,植物的根系扎入土壤之中,因此植物同时受大气和土壤两种介质的影响,从而构成了土壤-植物-大气系统。在植物生长发育过程中,始终伴随着这一系统中各组分之间的能量交换、物质输送以及信息传输等过程,农业生产的目的就是要获取最大收益时的干物质贮存和经济产量。例如,植物根系从土壤中吸收水分,向茎叶输送,并通过气孔扩散进入大气中,这样就完成了该系统的水分输送过程,但是在水由液态变成气态向外扩散的过程中需要消耗汽化潜热,因此同时又完成了该系统的部分能量交换过程。消耗的汽化潜热能量来源于系统所吸收的太阳辐射,因此,太阳辐射不仅用于通过光合作用系统的化学能的转化,同时还用于从辐射能到热能的转化,即系统所吸收的辐射平衡或净辐射转变为热量平衡中的各项支出,包括用于植物与大气的显热交换、植物蒸腾和土壤蒸发潜热、土壤热通量等,真正消耗于光合作用的辐射能仅占辐射平衡的很小比值,但这并不意味着光对植物生产不重要,只是在全球大多地区,光并不明显成为限制农业生产发展的环境因子。 在教学过程中特别要提起学生注意的是,在土壤—植物—大气系统中,每一种过程,如发育过程、蒸腾过程、光合作用过程等都是系统中的子系统,各子系统之间相互联系、相互作用,只有正确处理好每一子系统,才能够处理好整个系统。如果对子系统涉及的过程认识不清楚,那么就必然影响到对整个系统的认识。如植物的光合作用这一子系统涉及到影响水分利用效率的植物蒸腾过程、影响叶面积扩张的干物质分配过程等,而蒸腾过程又与土壤水分平衡过程有关,因此必须有效地估计土壤水分平衡、蒸腾速率、干物质分配等,才能较好地估计光合作用速率;而呼吸作用、养分吸收等子系统所涉及的过程也非常多,光合作用、呼吸作用、养分吸收等子系统之间又存在着密切联系,要想获得植物干重的增长、产量等信息,就必须了解和掌握这些过程,因此系统分析和处理的方法显得非常必要。 三、生物体与环境的互为反馈性 通常我们认为生物体对环境的响应是被动的,这对刚开始接触这门专业知识的学生来说更是有这样的认识,其实在农业生产过程中,并不都是这样。植物可以通过对环境的影响形成独特的植物微气象(或小气候)环境,反过来又会影响植物本身的生长发育状况。例如在郁闭的冠层中,可以形成特殊的光分布环境;由于土壤蒸发和植物蒸腾使空气中的水汽浓度增大,因而产生了湿润的空气;同时由于植物冠层吸收辐射的特征与其他下垫面不同,对冠层的气温也产生一定影响,这就构成了独有的植物微气象。由于光的分布而影响不同高度叶片的光合作用,最终决定着群体的光合作用;由于空气湿润,空气饱和差减小,从而减弱土壤蒸发和植物蒸腾;在植物冠层内空气中的二氧化碳浓度变化也有其特点,夜间由于土壤和植物呼吸释放二氧化碳,加上夜间大气层结比较稳定,因此冠层空气二氧化碳浓度非常高,甚至超过500ppm;但是在白天,由于植物光合作用吸收空气二氧化碳,使得冠层空气中的二氧化碳浓度降低,不过,由于白天大气垂直交换较强,因此植被上方的二氧化碳不断向下方补充,从而可以满足植物光合作用的需要[5]。生物体与环境的互为反馈性对于温室作物栽培来说更为有用,因为在几乎密闭的温室环境中,植物的蒸腾使空气湿度增大,过湿的环境对植物生长不利,同时还会产生病虫危害,因此,这就需要进行通风降湿;另外,植物光合作用不断吸收和固定温室内空气二氧化碳,使温室二氧化碳水平很低,从而降低光合作用强度,这时就需要考虑对温室补充二氧化碳,以提高作物生产力。 四、农业生物的质变与量变对环境的依赖性 质变与量变一直贯穿于农业生物的整个生命活动周期,而环境条件影响其质的转化和量的增减。这一特性的总结能够让学生从哲学的深度更好地认识农业生物体的生长与发育如何受环境的影响。植物的一生要完成不同的发育阶段,这是由植物遗传特性和内部矛盾决定的。从一个阶段发育到另一个阶段是植物性质的变化,而某一发育阶段进程的快慢则是植物数量上的变化。植物这种量变和质变的变化始终与环境的作用联系在一起,如越冬作物的春化作用需要冬季一段时间的低温经历,才能在以后的生长阶段顺利进入生殖生长,完成开花结实。再如短日作物需要短于一定界限的日长才能开花结实。植物的发育速度也依赖于环境条件,如在一定的温度范围,随温度升高,其发育往往加快,同时日长也会产生一定的影响,这就表明作物要完成某一发育阶段需要一段时日的温度积累并考虑日长的修正。因此,通过研究作物发育速度和温度及日长之间的数学关系[6-7],就可以进行发育期的预报,从而用于指导农业生产。另一方面,植物干物质积累的速度以及最终产量的高低与环境条件紧密联系在一起,如充分适宜的水分是保证植物气孔开张,使二氧化碳扩散进入植物体内进行同化作用形成干物质的前提条件,一旦水分不足,会产生植物凋萎,气孔关闭,从而降低同化作用。光照和温度同样影响植物的同化作用,因此,运用这种数量影响关系可以进行作物产量预报[8]。 五、结语 在农业气象学教学中,从以上四个特性出发,借助实例,阐述农业生物与气象条件的相互作用和关系,可以让学生从多角度和多层面,由表及里、由浅入深地来学好这门课程。如果通过设计一些实践和实验课程,把一些生物生理过程和气象条件相互作用的关系用现代探测设备跟踪并演示,可以让学生更直观地掌握农业生物与环境条件之间的相互作用规律,使这门课程的教学效果达到更佳。 农业气象论文:气象为农业防灾减灾服务的探讨 摘要:本文结合驻马店市气象局气象为现代农业生产服务实际情况,探讨现代农业生产对气象服务的需求,提出气象为现代农业生产防灾减灾服务对策,以供相关部门参考。 关键词:气象为农服务;现代农业;防灾减灾;服务思路 驻马店市位于河南省中南部,地处北亚热带与暖温带过渡地带,是典型的大陆性季风型半湿润气候,气候温和,雨量充沛,光照充足,年平均气温为14.9~15.0益,年平均降雨量为850~960mm。农业是驻马店市第一产业,是农民经济增收主要来源。随着全球变暖,驻马店市气象灾害频发,严重威胁农业生产。为确保农业高产丰收,驻马店市气象局将农业气象服务作为工作重点,通过拓宽气象服务领域,增强服务水平,为驻马店市农业现代化发展提供可靠气象服务。 1现代农业生产对气象服务的需求 1.1现代农业增产高效的气象需求 为确保各区域内特色农业稳产高产,应保证特色农业整个生长发育期气温、光照及降水量等符合生长适宜气象指标,为特色农业提供精细化水平更高的气象服务。如驻马店市主要经济作物是小麦和玉米,除了解小麦和玉米各生长发育阶段对气象条件需求外,还要准确掌握农田土壤、土质及营养成分等[1]。 1.2现代农业气象灾害防御的需求 与传统农业相比,现代农业生产对气象灾害敏感性更强,受灾害性天气危害更大。应做好现代农业布局气候区划和气象灾害风险区划,充分利用当地气候资源,根据农业品种生长发育指标,结合气象灾害风险区划,找出适宜农作物生长区域,再加上品种更新速度快、集约化程度高,这就需要精细化气象服务为支撑。因此,驻马店市气象局在为当地农业生产提供针对性气象预报预警服务同时,还要增加种植、养殖的不同品种生长发育阶段内病虫害等综合信息[2]。 2气象为现代农业生产防灾减灾服务对策 2.1建立气象灾害应急响应体系 驻马店市气象部门应尽快建立以政府部门为主导、各单位共同参与的气象灾害应急响应体系,制定气象灾害应急预案,建立健全野预警到乡、预案到村、责任到人冶机制并不断完善。在农村各乡镇及自然村建立气象灾害预警信息工作站,配备信息协理员和信息员共同开展气象灾害预警。市级、县级气象部门应加强沟通交流,充分发挥气象协理员和信息员作用。利用各种现代化媒介做好灾害性信息传播,确保农民第一时间接收到气象灾害预警信息,在灾害发生后做好灾情上报,减少灾害性天气造成的损失。 2.2加大防灾减灾科普宣传 驻马店市气象部门应在政府部门和有关单位积极开展气象防灾减灾宣传,提升各级政府部门和相关单位对现代农业生产气象防灾减灾认识,提供切实可行的方针政策和规划建议,并尽快落实。此外,借助电视、网络、报纸、新媒体等平台共同组成气象防灾减灾科普宣传网络,确保政府领导和社会大众认识到气象防灾减灾工作的重要性,并根据气象防灾减灾要求开展工作。综合农技推广站和气象站建立科技资讯和技术培训体系,利用培训班、讲座、技术推广、专题咨询等形式对种养殖大户、农技人员、合作社及相关负责人开展气象灾害防御指导和培训,确保气象防灾减灾技术广泛应用,充分发挥在其现代农业生产中的作用[3]。 2.3建立气象为现代农业生产气象灾害预测预报体系 随着现代农业快速发展和现代化新型农村建设工作稳步推进,驻马店市气象部门根据高效农业和特色农业实际需求积极开展专业、专项农业气象灾害预警预测工作。在提升农业气象预报时效性和准确性的同时,做好气象灾害预报预警工作,结合当地特色农业、设施农业、畜牧业、林业等,做好干旱、暴雨洪涝、冰雹、大风、寒潮、霜冻等灾害防御;针对重大农业气象灾害和林业病虫害及时进行预警预报工作。以农业生产各环节及农作物生长发育阶段具体需求为依据,增加与农业生产相关的观测项目,做好关键农事活动的气象预报。 2.4加快建设与现代农业发展相适应的观测站网 不断调整并完善驻马店市境内区域性气象观测站网,确保现代化气象综合监测网络具有多要素、自动化、高时空密度特征,增强气象监测资料及时性、准确性及高效性。县级气象部门正确调阅和应用辖区内各区域站气象要素实况资料、预警信息、雷达回波资料等。做好加密采集,在本地区建立综合数据库,提升气象部门对气象灾害监测能力[4]。 2.5更新农业气象服务理念 以现代化生产为背景,更新现代农业气象服务理念。不断完善农村经济结构,分析农业生产受气象灾害危害程度,运用现代化观测仪器设备和科技手段,建立各种信息监测手段、预警信息、气象观测站等,及时掌握农业生产中各类气象灾害,作出相关预防预警,降低气象灾害对现代农业生产危害,推动现代化农业可持续发展。 3结语 做好气象为现代农业生产防灾减灾服务,不仅可以确保农业稳定发展,还能提升社会经济水平。气象人员应加强专业知识学习,提升气象预报准确性,充分发挥气象为农服务作用,加快推动现代化农业生产走可持续发展道路。 作者:王芦 单位:河南省驻马店市气象局
施工管理论文:公路施工管理过程中的测量研究 引言 从事公路与桥梁施工测量工作的目的是根据施工的需要,将设计图纸上的工程建筑物或构筑物的平面位置、几何尺寸和高程,按设计要求以一定的精度要求敷设在施工现场地面上,并在施工过程中进行一系列测量工作,以衔接和指导各工序间的施工。 施工测量工作贯穿于整个施工过程中,从道路导线、水准联测、中边线 放样、桥隧等构筑物的轴线定位,到基础工程施工,桥梁下部构造到桥梁上部构件的安装和桥梁的桥面系施工以及施工场地平整等,都要进行施工测量。只有这样,才能使工程结构或建筑物各部分的尺寸、位置和高程符合设计要求。有些高大或特殊的建筑物及软土地质的路基及结构物在建成后,还要定期进行沉降观测与变形观测,以便积累资料,掌握下沉和变形的规律,为今后建筑物、道路及结构等的设计、维护和使用提供资料。 为求得放样位置尽可能的准确,以上放样工作必须遵循“先控制、后碎部”的原则进行。放样中线的程序是先进行导线点的敷设与联测,继而放出中线。为防止施工与设计的周期差而导致的导线控制网的偏位,在放样时还应对控制网进行复测,这些复测工作不但在平面上进行,在纵面上也要进行,如水准点的复测等。 1必须逐级控制做到层层放样 定位和放样工作中,习惯上是按“逐级控制”的办法来进行,这种控制分为平面和纵面控制。对于路线放样,目前有三种平面控制方法:一种是沿路线附近设置的由一系列的导线点来构成的所谓“专控导线”,亦称为“自由导线”。这些导线点和国家高级控制网联测,其坐标取自国家高级坐标系统。一般而言,测设的导线点的坐标是经过严密的平差计算后而成的,公路中线是以这些控制导线点为依据,再确定公路中线上各桩点位置的。实际上是确定导线点与公路中线点之间的相对距离和相对方向,继而确定出公路中线。 以上两种控制的放样方法是先放路线导线,再放中线,最后放边线,即逐级控制放样。 对于斜、弯、坡桥放样逐级控制的方法是,先在“专控导线”基础上,围绕桥梁设一个闭合导线圈,这些闭合导线点跟路线的控制导线进行联测,在符合精度要求的前提下,经过导线平差计算,得到闭合导线的精确坐标;再以导线点为基础,放置桥梁的轴线桩、桥或墩台中心桩和基础轮廓及开挖边线等,这些是一种平面逐级控制的方法。再如,施工大型结构物往往要在结构物附近引测几个水准点,这些水准点均引自路线水准点并经平差,再以这些水准点控制结构物各部位施工标高,这是纵向逐级控制。 2 坚持复核签认符合精度要求 公路工程施工测量工作中,一个必须引起重视的问题是严格执行测量复核签认制,以保证测量工作质量,防止错误,提高测量工作效率,保障工程质量符合设计要求。必须做到: 2.1在测量工作的各个程序中实行双检制 (1)施工单位测量队应该核对有关设计文件和监理签认的控制网点测量资料,应由2人独立进行,核对结果应作记录并进行签认,成果经项目技术部门主管复核签认,总工程师审核签认后方可使用。 (2)测量外业工作必须有多余观测,并构成闭合检测条件。控制测量、定位测量和重要的放样测量必须坚持。两人两种方法”制度,坚持采用两种不同方法(或不同仪器)或换人进行复核测量。利用已知点(包括平面控制点、__方向点、高程点)进行引测、加点和施工放样前,必须坚持“先检测后利用”的原则。 (3)测量后,测量成果必须采用两组独立平行计算进行相互校核,测量队长、测量组长对各自的测量成果进行复核签认。 2.2测量工作互检复核和签认各工点、工序范围内的测量工作,测量组应自检复核签认,分工衔接上的测量工作,由测量队或测量组要进行互检复核和签认。 2.3 施工单位对控制网点和重大工程的放样进行复核测量 施工单位测量队组织对控制网点和测量组设置的施工用桩及重大工程(如桥梁工程)的放样进行复核测量,经项目经理部技术部门主管现场进行检查签认,总工程师审核签认合格后,报驻地监理工程师审批认可。 项目经理部总工和技术部门负责人要对测量队、组执行测量复核签认制进行检查,并做好检查记录。 3 规范测量记录分类整理归档 (1)测量记录与资料必须分类整理、妥善保管,作为竣工文件的组成部分归档,具体包括:④项目交接桩资料,监理工程师提供的有关测量控制网点,放样数据变更文件;②项目及各工点、各工序测量原始记录。观测方案布置图,放样数据计算书;③测量内业计算书,测量成果数据图表}④计量器具周期检定文件。 (2)控制测量、每项单位工程施工测量必须分别使用单项测量记录本。测量记录统一使用水平仪簿和经纬仪簿。 (3)一切原始观测值和记录项目在现场记录清楚,不得涂改,不能凭记忆补记、补绘。 4 正确选用仪器使用方法合理 4.1尽量消除仪器误差 由于受测量仪器、观测者和外界条件等的影响 ,不可避免地造成测量误差,因而对某一施测对象进行测量而得出的数值并非是其真值。尽管如此,我们总希望取得最接近真值的值(即最或然值)。测量放样工作中讲究确定观测值的最或然值及其精度评定,这也是施工测量技术人员必须注意的方面。例如,为减少或尽量消除某些误差,测量时应采取一定的措施,为消除仪器本身误差而引起的测量误差,经纬仪在测角时用正、倒镜测回法,这样做是为了消除横轴不垂直于竖轴及横轴不垂直于视准轴对水平角观测结果的影响;又如在使用水准仪进行水准测量时,应尽量使前后视距离大至相等,这样可减少和消弱由于仪器视准轴不平行于水准管轴对测量结果的影响。 4.2强调多次放样注意反复校验 由于不可预见的因素,在实际工作中,尽管我们十分谨慎和仔细做了大量的测量工作,但难免有遗漏和疏忽之处,为此,放样后的点位应至少校验2~3次,力求万无一失,特别是对桥梁和隧道等重要工程结构物尤应如此。 施工管理论文:农田水利工程施工管理的质量控制分析 农田水利水电工程的施工质量至关重要,只有抓好工程进行前的前期工作,严格监管和控制工程进行中的各个环节,按照规定进行详实的检查验收,才能真正保证工程的质量,使农田水利水电工程真正发挥其重大作用,为改善农民生活、改变农村面貌、促进农业发展而贡献力量。 一、影响工程施工质量的主要因素 农田水利工程一般分布在基础条件差的农村,项目范围大,涉及面广,工程零散,一般一个项目要覆盖几个乡镇,少则几万亩农田;单位(座)工程量小,单位工程造价低,一般一个单位(座)工程造价少则几万,多则几十万;工程施工季节性强,一般在秋冬施工;工期较短,一般为三、四个月工期。影响工程施工质量的因素很多, 归纳起来主要有以下5个方面, 即:人、材料、机械、方法、环境。 1、人员: 是生产经营活动的主体, 也是工程项目建设的决策者、管理者和操作者。凡是参与建设的全部人员都直接或间接地影响着施工质量,提高工程质量的关键在于提高人的整体素质,包括人的政治思想水平和专业技术水平。 2、机械设备:是提高施工质量的重要手段。一些施工队设备老化、陈旧, 在施工过程运行中常常出现故障, 严重影响工程质量。 3、工程材料:是保证施工质量的基础, 质量不合格的材料制造出的整体工程质量肯定不会满足质量规范标准。任何进入施工场地的材料,如钢筋、水泥、碎石、卵石、砂、块石必须进行抽样检查,符合设计要求方可使用。 4、方法:是保证施工质量的前提。施工方法包括施工方案和施工工艺,合理的施工方案和先进的施工工艺能够缩短工期和节省投资,反之, 就会拖延工期,造成施工企业为了赶进度而影响施工质量。 5、施工环境:是保证施工质量的必要条件。施工中认真搞好文明生产, 保持良好的施工秩序,合理利用时间和空间。只有在良好的环境中,才能创造出优质的工程。 二、农田水利工程施工管理质量控制的措施 1、提高施工队伍人员素质 在工程招标时,必须确保每个中标的施工企业都应有该工程项目所要求的施工资质,国家水利部认可的项目经理、“五大员”的数量、技术工人的比例都必须符合要求。施工前,监理工程师必须会同发包方代表复核该施工队伍关键技术人员与中标通知书上是否一致,确保施工企业不存在非法的分包与转包。施工队伍自身也要提高施工人员的质量意识,还要搞好施工人员培训,对施工人员进行质量知识、施工技术、安全知识等方面的教育和培训,提高施工人员的综合素质。特殊工种如开挖掘机、起重机等机械、爆破工、钢筋焊接等施工人员必须经过学习培训,考核合格并取得执业证书后方可上岗。要求所有施工人员熟练掌握施工技术,坚决杜绝由于施工人员操作不当而导致质量问题。 2、加强原材料进场控制 建筑材料进场后,施工方要会同发包方、监理人员对进场材料的厂家资质、出厂合格证和使用说明书进行检查,特殊材料还要有实验报告和生产许可证,对钢材、水泥、防水材料、混凝土外加剂等主要材料必须进行复试和见证取样试验,当检验不合格时,要加倍取样或全数检验,如仍不合格,则该批原材料不得使用。水工金属结构、启闭机及机电产品进场后,有关单位应按合同进行交货检查和验收。安装前,施工单位应检查产品是否有出厂合格证、设备安装说明书及有关技术文件,对在运输和存放过程中发生的变形、受潮、损坏等问题应做好记录,进行妥善处理。无出厂合格证或质量不合格的产品不得用于工程中。 3 、加强对自然环境的控制与管理 我国地形丰富多样,山地、丘陵、盆地、平原、高原、戈壁等类型齐全,因此,不同的地貌对于水利工程项目的建设要求也都不尽相同,水利工程施工企业应该在施工前期就做好充足的地质勘测,根据当地的实际自然环境来进行工程规划设计和具体的施工操作,这样才能更好地推进水利工程建设工作的开展,以减少后期因环境问题等造成的工程质量问题。 4、 完善管理机制、加强农村水利工程管理 农田水利工程的管理,最重要的是安全管理,在防止水利工程受到洪水等自然灾害侵袭的同时,也要防止少部分唯利是图者人为破坏。一方面要加强《水法》的宣传,使水利为社会的观念深入人心。另一方面要加大水利执法力度,打击各类水事违法案件。对重点工程设专人重点管理,落实目标责任制,确保已有工程项目特别是重大型项目的设施管理安全。按照分级管理的原则,建立健全河道管理保护制度,加强在河道管理范围内建设项目开发利用活动的管理,努力建立河道管理的长效机制。 5、 健全质量保证体系,抓好施工质量管理 施工中的质量管理涉及建设、监理、设计、施工四个方面。建设单位是主体,具有协调其他各方对工程质量进行全面监督检查和管理的责任和权利。各方应积极配合,努力提高工程建设质量,创造优质工程。具体说来,施工中应着重抓好以下环节。 (1)建设单位的质量管理 建设单位应根据有关的规定和要求建立健全质量保证体系,严格履行基本建设程序。根据工程特点和技术要求,确定合理标段、合理工期、合理造价,通过项目招投标,选择具有相应资格的设计、施工和监理单位。 (2)设计单位的质量管理 设计单位必须按资质等级及业务范围承担相应的设计任务,建立健全设计质量保证体系,加强设计全过程的质量控制,建立完整的设计文件的编制、复核、审查、会签和批准制度。 (3)施工单位的质量管理 施工单位必须严格接受质量监督机构对其资质和质量保证体系的监督检查,依据有关的工程建设的法律、法规、规章、技术标准和规范的规定,对其施工的工程质量负责。 (4)监理单位的质量管理 监理单位应根据承担的监理任务和监理合同的要求, 向工程施工现场派驻相应的监理机构、人员和设备,认真审查施工组织设计和技术措施,进行工程质量检测,参加工程质量事故处理和工程验收。同时还必须对进场的材料和设备进行把关验收,对检验不合格的材料和设备不得进场使用。 (5)政府建设主管部门的监督 要建立集体监督机制,保证执法监督的公正性和准确性, 深化工程质量监督机构改革,提高工程质量监督力度。建立预见性、服务性的质量监督模式,做到服务与执法的有机结合。 (6)社会监督 市场经济既是法制经济,也是信用经济,要完全靠社会监督来推进工程质量诚信体系的建设,加强对建设工程质量责任主体和有关机构的不良记录管理,建立工程质量诚信体系,提高各类市场主体的信用意识和信用水平。 总之,农田水利工程项目施工过程涉及面广,是一个极其复杂的综合过程,项目施工的质量比一般工业产品生产的质量管理难度更大,在任何时候、任何条件下都丝毫不能放松。在工程施工过程中必须严格把好质量关,才能有效的提高工程质量。 施工管理论文:对水利工程中几个施工管理问题的探讨 1.水利工程施工的任务及特点 水利工程任务艰巨,是一项多系统、内容复杂的工程项目,与其它工程项目相比有着自身的特殊性。 1.1 水利工程施工的任务 水利工程施工的主要任务可归纳为如下几点: ( 1) 依据设计、合同任务和有关部门的要求,综合工程所在地的自然条件,当地社会经济状况,以 及设备、材料和人力等资源的供应情况和具体的工程特点,编制切实可行的施工组织设计。 ( 2) 按照施工组织设计,做好施工准备,加强施工管理,有计划地组织施工。保证施工质量,合理使用建设资金,“多、快、好、省”地全面完成施工任务。 ( 3) 在施工过程中开展观测、试验和研究工作,促进水利建设的科学发展观。 1.2 水利工程施工的特点 水利工程施工管理具有实践性、复杂性、风险性、多样性和不连续性等特点,其主要表现为以下几个方面: ( 1) 工程量大,工期较长,耗资大。 ( 2) 施工受自然条件影响大,需要修建临时导流工程,以此解决施工期间通航供水等问题。 ( 3) 由于水利工程有很强的季节性,须充分利用枯水期施工。 ( 4) 专业工种多、技术较复杂。应用系统工程学的原理,因时因地选择最优的施工方案,达到缩短工期、均衡施工强度的目的。 ( 5) 施工工期长和临时设施多,规模大、投资大。 ( 6) 运输量特别大。 ( 7) 技术的发展和创新对工程建设影响较大。 ( 8) 需要做好施工组织设计,必须合理安排计划,精心组织施工,及时解决施工中的防洪、度汛及冰凌等问题。 2.水利工程的导流与排水 2.1 施工导流 水利施工有两种基本的导流方法: 一是全段围堰法,即河床外导流。方法是先用围堰拦断河床,将河水逼向河床外临时修建的泄水建筑物,如明渠、隧洞( 涵管) 等往下游宣泄; 另一类是分段围堰法,即河床内导流。方法是先用围堰包围出一部分河床,形成基坑,进行部分建筑物施工,水流通过被束窄的河床宣泄。 2.2 截流 一般截流过程为: 先在河床的一侧或两侧向河床中填筑截流防堤,这种向水中筑堤的工作叫进占。戗堤进占到一定程度,河床束窄,形成流速较大的泄水缺口叫龙口。为了保证龙口两侧堤端和底部的抗冲稳定,通常采用工程防护措施,如抛投大块石、铅丝笼等,这种防护的堤端叫裹头。封堵龙口的工作叫合龙。合龙以后,龙口段及戗堤本身护底、合龙、闭气等四项工作。截流的基本方法分为立堵和平堵,在施工过程中应根据水文、地形、地质、施工条件及材料供应等条件选择,设计出一套技术上可行、经济上合理的施工方案。 2.3 基坑排水 在围堰合龙闭气后,就应排除基坑的积水和不断流入基坑的渗水,保持基坑干燥,这样有利于基坑开挖、地基处理及建筑物的正常施工。基坑的排水工作安排水时间和性质,可分为初期排水和经常性排水。初期排水是指排除围堰闭气后基坑内的积水、渗水和降水; 经常性排水是指在基坑开挖和建筑物施工过程中,排除基坑内的渗水、降水和施工废水等。此外,安排水的方法还可以分为明沟排水和人工降低地下水位两种。 3.水利施工管理重点事项分析 根据水利工程施工的特点,以下重点探讨关于施工目标、施工计划、工程质量、工程成本和施工安全等方面的问题。 3.1 水利工程施工进度管理措施 进度控制的措施主要有组织措施、技术措施、合同措施、经济措施和信息措施五种。 ( 1) 组织措施包括: 落实项目进度、控制部门的人员; 具体控制任务和职责分工; 进行项目分解、建立编码体系; 确定进度协调工作制度,包括协调会议的时间、人员等; 对影响进度目标实际的干扰和风险因素进行分析。 ( 2) 技术措施是指采用有效的方法加快施工进度。 ( 3) 合同措施主要有分段发包,提前施工以及各合同期与进度计划的协凋等。 ( 4) 经济措施是要保证资金供应。 ( 5) 信息管理措施主要是指通过计划进度与实际进度的动态比较,定期地向建设单位提供比较报告等。 3.2 水利工程施工投资管理 施工阶段项目投资总额是通过工程概预算来确定的。它主要要由工程质量成本、材料成本、人工成本、机械使用成本、施工管理费、计划利润、税金、规定的取费及不可预见费等方面组成。其中计划利润、税金、规定的取费及不可预见费属于固定费用 ,不可控制。 ( 1) 总工期是指从工程破土动工到竣工交付使用的全部日历天数。它直接影响工程投资总额、投资回收期和建设项目效益的发挥。若在施工过程中,工期发生了变化,无沦是工期延长还是加速施工,都会带来投资金额的变化。 ( 2) 工程质量成本是指为保证建筑安装工程质量所付出的代价总和。长期来,工程质量成 本混淆于工程成本之中,而工程产品优质优价问题—直未得到合理解决,常常发包人只提出工程的质量要求,而不为高质量付出代价,工程质量也就得不到应有保证,这严重影响了对投资的控制。 ( 3) 施工阶段的材料成本、人工成本是通过工程概预算确定的,属于可变动的直接成本,与已完工程量成正比。若实际成本超过计划成本,将增加工程总投资。 ( 4) 施工机械使用成本是通过施工图预算确定的,属于工程投资小的直接成本,这种直接成本既包含固定成本,也包含可变动的混合成本。使用租赁施工机械的租金,属固定成本。使用自有施工机械械的成本是混合成本。 ( 5) 施工管理费是通过工程概预算确定的,是一种可变的混合成本。由于它包括的内容繁杂,金额较大,对投资的影响也较大,且具有综合性。 ( 6) 如果并非承包人自身的原因而造成的成本增加或工期延误时,承包人可以根据合同条款的有关规定向项目法人提出索赔要求。由于索赔直接影响到承包人的经济利益,承包人往往通过索赔渠道,提出过高的索赔要求或提出一些投机性的索赔,但是如果处理不当,将使项目投资失控。 3.3 影响工程质量的控制措施 (1)人的控制。操作人员的质量意识、遵守操作规程与否、技术水平、操作熟练程度等,对工程项目质量的影响较大。 (2)材料控制。通过全程对材料的质量控制全方位对工程进行系统的监督与控制。 (3)方法控制。方法控制主要有三种方式: 审查施工组织设计、施工质量保证措施、施工方案等。 (4) 施工机械设备的控制。合理选择符合质量进度要求的施工机械型号、性能参数及数]量,加强对施工机械的维修、保养和使用管理,是对施工机械设备控制的有效措施。 (5)环境因素的控制。环境因素控制的措施主要是创造良好的施工环境,排除环境的干扰等。 3.4 施工安全控制措施 (1)施工准备阶段 在工程项目正式开工以前,项目经理及其项目组主要负责人,要对施工区域的周围环境,地下管线,施工地质情况进行全面考察。特别要注意以下问题: 如施工区域内有地下电缆,水管或防空洞时,要派专人进行妥善处理,并给出所在位置,使施工人员事先知晓; 在编制施工组织设计时,要注意防止施工设施对周围居民的安全、住宿和交通等方面造成不良影响,并采取必要的防护措施; 在安排施工进度时,要妥善安排每个工序的进度,防止进度过紧或工作时间过长。 (2)基础施工阶段 基础施工阶段的安全生产,主要是防范土方坍塌或深坑井内窒息中毒。在深坑部位,应采取支护措施,并计算边坡荷载能力,采取必要的加固边坡的措施。在雨季施工或地下水位较高的地区施工时,要做好基坑支护和排水措施,并密切注意防止基坑两侧土体滑塌。在深基坑内施工时,要注意防止沼气或有毒气体因通风不良造成施工人员窒息死亡。 (3)结构施工阶段 在结构施工阶段,建筑物的高度不断上升,要特别注意高空作业安全,尤其是注意作业人员的坠落或被坠落物扎伤。为此在施工过程中要完善结构施工层的外防护,预防高处坠落事故; 做好结构内各种洞口的防护,防止落人落物; 加强起重作业的管理,预防机械伤害事故; 特别注意危险工种的安全保护。 结语 总而言之,水利建设是我国基础建设的重要部分,因此在施工的过程中作业人员要牢记各项施工要点,结合具体水利条件,综合分析水利施工管理中的重点事项和措施来完善水利建设。 施工管理论文:加强市政道路施工管理提高工程质量 近年来,国家经济的战略转型以及国家经济发展的多元化,依然不断推动城市化建设战略以及西部大开发战略向着更深、更广的方向上实施,市政道路作为这两项战略实施都必须进行建造的基础性工程,其建设需求量依然存在很大的缺口。而工程建设作为一项比较复杂的人类大型创造,我们必须加强对其施工的过程的控制与管理,以保障道路工程施 工的高水平实施。下面我们就对此展开比较详尽的探讨。 一、市政道路工程施工管理要素的分析与探讨 对市政道路工程施工管理要素进行分析与探讨,有助于我们从施工的每一个环节发现施工管理在各要素上存在的不足与漏洞,然后据此制定比较有针对性的措施和建议,从而全面提高工程建设的综合质量水平。主要的内容有以下几个方面: (一)道路施工中的人力资源是工程施工管理的第一要素 人类是一切活动的实施者,工程施工中所运用到的施工人员在专业上和数量上都是众多的,这些施工人员专业能力和综合素质决定了其施工技术水平的高低,从而决定了工程综合质量的高低。在道路施工的过程中,我们根据工作性质的不同可以简单地将其细分为管理人员、技术人员、采购人员、设计人员、施工工人等等。通过对这些施工人员进行科学地管理,从而约束他们的工作行为,使工程施工向着更加科学、合理的方向上前进,所以说它是我们施工管理的第一要素,毕竟所有的施工作业都是通过人类的劳动来实现地。 (二)道路施工中的物力资源是工程管理的基本要素 在道路工程施工的过程中,所运用到物资设备是比较众多地,既有工程实体的组成材料、也有施工的辅助性材料、还有辅助工程的建造材料等等。无论什么样的材料,其质量水平的高低都会对工程施工的质量造成一定程度的影响,尤其是工程实体的构成材料。而工程用材料能够对工程质量造成重要影响的是工程材料从市场到投入到使用的每一个环节,比如说采购时生物质量、储存保管时的质量、投入到使用前的质量以及工程材料使用中的质量,从保障工程质量的角度来看,这些全都是需要我们重点管理的内容。 (三)道路工程施工过程中的机械设备也是需要我们管理的重点所在 随着道路工程建设机械化程度越来越高,工程施工中所运用到的机械设备越来越多,比如说搅拌机、压路机、压光机、摊平机等等。从工程施工质量以及造价来考虑这些机械设备,我们必须对其进行有计划性的管理,以确保这些机械设备能够在最佳的工作状态下以及最合理的组合下来实施工程作业,从而有效地提高工程施工的效率、质量以及投资收益。 (四)关于质量、技术制度和计划以及施工方案等工程建设的组织性文件 在工程施工的过程中,有许多的组织性文件制定于工程施工之前和施工的过程中,这些组织性的文件是对工程整体或者是某一时段的施工进行整体上的计划与统筹,尽管这些组织性文件的侧重点不尽相同,但是工程施工的相关指标都是紧密相连的,比如说工程质量、造价和工期,这三者之间有一个出现变动,其他两个指标也会出现相当明显地变动。因此,加强对这些组织性文件的管理,以保障这些组织性文件从制定到优化再到实施、甚至到评价全过程的科学规范性,对于工程施工的质量提高有着相当重要的意义。 二、市政道路施工中加强管理,提高工程质量的措施 通过我们对市政道路工程施工管理中的要素以及他们与工程质量之间的关系进行分析与探讨,我们就可以针对性的制定一些加强管理提高质量的措施。主要的内容有以下几个方面: (一)组建高水平的施工团队,提高全体工作人员的质量意识 1、鉴于道路工程施工过程中人力资源的重要性,我们必须从施工的各个环节的切实需要来组建一支高水平的施工团队,通过高水平施工团队的高质量作业来提高工程的管理水平和质量水平。具体的措施主要是:首先,建立一支高水平的管理团队,挑选一些专业知识高、管理能力强以及实践经验丰富的工程师、项目经理等等组成管理团队,对工程建设进行高水平的指导与监管。其次,加强对基层施工人员的综合素质培养,主要从培养他们的质量意识和专业技能上入手。最后,组建高水平的施工技术团队。根据工程建设的实际需要来选择技术人员,如果技术人员不足的情况下应该及时进行抽调,有必要的情形下还应该聘请技术团队进行整体上的技术指导。 2、提高全体工作人员的质量意识。建设高水平的道路工程光有综合素质较高的施工团队还是不行的,必须这些施工人员积极的参与到工程的施工中来,并且对自己的行为负责到底,树立起较强的质量意识以及责任意 识,才能切实的做好工程施工作业。具体的措施可以采取:首先,加强工程质量重要性的宣传,让全体员工在心里树立起质量的意识。其次,建立岗位责任制度,将质量责任落实到个人,全面提高他们的责任心。最后,建立质量管理制度以及管理制度的保障机制。质量管理制度应该从质量标准、人事管理以及技术标准等多个方面来综合性的制定,而管理 制度的保障机制主要有质量监督体制以及质量评价机制等等。 (二)做好工程用材料的质量管理工作 做好工程用材料的质量管理工作的有效措施主要是:1、做好工程的材料采购工作,从源头上控制好工程材料的质量。选择性价比比较高、信誉卓着的材料供应商进行材料的供应。2、做好工程用材料的验收工作,确保进场材料的高质量标准。检验的内容主要包括材料的质量、数量、产地说明、规格品种以及出厂发票等等。3、做好材料的保存、保管工作,防止材料出现质量下降或者是变质。在这个阶段我们一般要做的工作是将材料分类别、分性质的分别储存,并做好防雨淋、暴晒、受潮等自然因素引起的质量损失以及虫咬、失窃、丢失等引起的经济损失。4、做好材料投入使用前的质量检测工作。确保进入施工现场的材料能够达到所要求的质量标准。这也是控制好工程用材料质量的最后一道关卡,同时也是我们必须做好的重要环节。此外,还应该做好材料制作的质量控制工作,比如说混凝土、沥青混合料的制作质量控制。 (三)加强施工现场管理是控制质量最有效的措施之一 现场施工是直接建造工程实体的重要建设过程,加强施工现场的管理主要从施工人员管理以及施工技术管理两方面着手。具体的做法有两个方面:一方面,安排足够的施工管理人员和技术管理人员对工程建设的每一个环节进行全天候的监督管理,对于不符合施工技术标准和质量标准的施工行为坚决制止和整改。另一方面,对于工程设计变更应该及时地进行审查,确保设计变更符合实际的工程建设需要。此外还应该建立施工现场质量管理的评价机制,对施工现场管理存在的漏洞和不足之处及时地进行调整与弥补,始终保证施工现场管理的科学有效的实施。 总结:市政道路工程施工管理是一项工作量大、施工期限长以及影响因素多的工程建设活动,我们在此就从以上几个方面对其进行简要的论述,具体的措施还需要工程建设的实地条件以及施工所处的环境来客观的制定。本文主要的目的是与同行业从业人士进行学术上的沟通与交流,同时也希望有更多的专业人士参与到这个课题的研究中来,为确保市政道路工程建设事业的高水平发展而共同努力。 施工管理论文:建筑施工管理职责分配的现状 论文关键词:建筑施工 管理职责分配 论文摘 要: 随着我国不断深化建筑施工现场管理,保证建筑工程质量的一项重要措施就是细化施工管理工作,明确建筑施工管理职责。本文首先分析了建筑施工管理的基本规律,并对当前建筑施工管理职责分配的问题进行了重点探讨,研究了建筑施工管理职责分配的现状。 众多国内外学者都研究了建筑施工安全质量事故的原因,其中一大部分原因是管理系统方面,主要有管理的规章制度、监督的有效性、管理的程序以及员工训练等,造成了安全质量事故的发生都是管理失效的原因。因此,建筑施工安全质量事故的有效地防止与控制,其关键在于加强管理。而在建筑施工中往往存在着多个责任主体,包括了建设单位、监理单位、施工单位、设计单位等等。目前很多人认为安全质量事故大多是由施工单位方面的原因造成的,这种想法是不对的,安全质量事故的发生有很多责任主体,因此,明确建筑施工管理职责分配具有重要意义。 一、建筑工程管理中存在的问题 (1)建筑设计方面存在的问题 建筑设计有广义与狭义之分,广义的建筑设计包括了一个建筑物或建筑群从立项到竣工所有进行的设计工作,这个过程需要所有设计人员的合作。而建筑设计从狭义上来说,指的是合理安排建筑物内部各种使用空间以及使用功能,建筑物与各种外部条件以及周围环境的协调配合,设计好各个细部的构造方式,如何得到艺术的内部和外表的效果,以及综合协调好建筑与各种设备以及建筑与结构等等相关技术,以及在实现上述各种要求的前提上,如何保证使用的材料、劳动力、投资以及时间是最少的,并最终建设成适用、经济、坚固、美观的建筑物。 建筑设计涉及的内容有很多,因此建筑设计也存在着很多管理方面的问题。比如说在安全方面,如何同时实现结构设计、防火、抗震以及加固等功能。设计与各个技术工种之间往往存在着很多矛盾,进而也会存在着很多管理上的疏漏,因此如何解决这些矛盾是建筑设计面临的主要问题。这么矛盾包括可能与需要之间的矛盾;设计本身与投资者、使用者、城市规划以及施工制作之间,以及由于建筑物考虑角度不同而使得它们彼此之间产生的矛盾;建筑物外部与内部之间、建筑物群体与单体之间存在的矛盾,以及在技术要求上各技术工种之间存在的矛盾;建筑的几个基本要素之间,包括了适用、坚固、经济、美观等等之间的矛盾;这些矛盾有时候是可以通过管理来解决,但很多时候是不可解决的矛盾,管理者在进行决策的时候往往会犹豫不决,甚至做出错误的决定,造成安全质量事故的发生。 (2)施工安全与质量方面 政府及社会各界自汶川地震发生之后越来越重视施工安全与施工质量,建筑施工出现质量安全等问题,不仅给国家和企业本身带来巨大的损失,还让民众对中国建筑失去一定的信心。然而,在施工安全与施工质量方面,各责任单位在管理方面还存在着很多的问题,比如说,一些建设单位不遵守建筑方面的相关法律法规,甚至是不按施工企业的资质要求来承接业务,使得建筑市场混入了很多不合格的施工企业。还有的施工项目对应招投标的项目不实行招、投标,使得建筑市场一派混乱,并且出现了恶性竞争,甚至还有一些有资质的施工单位为了收取管理费,允许没有资质的施工单位挂靠其名下,以他的名义承揽工程,但事实上这些施工单位没有技术和资质,其管理水平也很低,是有名无实、虚有其表的伪施工企业。这些管理问题都是导致质量安全事故发生的原因。 (3)建筑材料质量问题 建筑材料的质量是整个工程质量控制的决定性要素,直接影响到工程结构的安全使用功能和工程使用者的人身安全, 同时也直接影响投资建材者的经济回报。因此选择并合理使用合格的建筑材料是施工质量控制的重要环节。目前,材料质量问题主要体现在三个方面, 即钢材、水泥和机械设备。(1)钢材引起的工程质量事故, 一方面是钢材本身材质的问题, 另一方面是没有严把质量检验关。(2)水泥是混凝土和砂浆的胶凝材料, 但目前使用的水泥质量较差, 主要表现在安定性不良、强度不符合规定以及成品、半成品、构配件问题。(3)机械设备包括设计设施、施工机具、检测设备等, 这些设备是现代化工程建设和质量管理中不可缺少的设施。这些设施的完善可有效降低劳动成本和提高工作效率, 如果不能及时更新和检修设备,定期校核计量用具、机械设备故障, 也很可能引起工程质量问题。 二、建筑施工管理职责的分配现状 (1)建设单位的管理职责 《建设工程安全生产管理条例》已经明确规定了建设单位的安全生产责任,建设单位不仅会由于安全生产事故的发生而造成直接或间接的经济损失,甚至还会承担法律上的责任。因此,对于法律法规上明确规定的安全责任,建设单位以及管理人员必须要实施。首先在招标的过程中,建设单位选择的进行建筑施工的承包商必须要具有相应的资质。其次,建设单位在施工过程中需要安排专门的管理人员对施工单位的安全生产进行监督。再次,为了保障建筑的安全质量,建设单位还要积极地提供保障措施,对勘察、施工、设计、工程监理等单位提出的要求必须要符合相关法律法规的强制性标准规定。 (2)施工单位的管理职责 项目的直接实施单位就是施工单位,为了保证安全地进行建筑施工,对于现场的安全管理工作,施工单位要时刻做好。施工单位首先要配备专职安全生产管理人员,最好是设立安全生产管理机构来保证现场安全。项目经理要大力支持安全管理人员的工作,加大人力、物力的投入,还要对安全管理人员进行培训,使其具备高度的安全质量意识。 (3)监理单位的管理职责 监理单位对于建筑施工的质量安全也有着重要作用,能够有效监督施工的质量安全生产。监理人员首先要认清自己的工作职责,尤其要加强施工现场的巡视,若能发现建筑施工过程出现的质量安全隐患,必须要求施工单位立即整改或者是及时上报给建设单位,对于情节特别严重的,有权利要求建设单位让施工单位责令限期改正。如果施工单位坚决不执行整改,监理单位必须向有关 主管部门报告,按照合同中规定的强制性措施强令要求施工单位消除隐患。 (4)设计单位的管理职责 设计单位在建筑的施工过程中也承担一定的责任,并不是提供了施工图就不再承担任何责任的。在进行设计的过程中,必须要考虑防护的需要以及施工安全操作,还应在设计文件中注明涉及施工安全的重点部位和环节,并提出防范生产安全事故的指导意见。注册建筑师及其所在的设计单位要对其设计负责。 结语 由多年以来发生的建筑工程质量安全事故来看,事故发生的责任不仅仅是施工单位方面的责任。建设单位、监理单位以及设计单位等等各参建方都对建筑工程的质量安全承担着一定的责任,本文的切入点是各方责任主体在建筑施工中存在的安全管理职责问题,并对目前我国的安全管理职责分配现状进行了分析。要合理解决存在的问题,就必须合理分配建筑施工过程中各建筑主体的管理职责,本文就此提出了一些建议和思路。通过加强政府有关部门的监管力度以及明确各方安全责任,在进行建筑项目施工的过程中要加强安全管理工作,对安全生产事故的发生要有效预防和控制,有利于提高建筑施工的安全。 施工管理论文:通信网络工程施工管理 一个以工程项目质量管理为核心的企业生产经营管理体制已基本形成,施工企业逐步走向规范化,普遍实行了项目经理负责制,特别是工程项目质量管理在施工企业中显现出越来越重要的地位,工程项目质量的管理工作已越来越被企业的老总们所重视。质量的优劣,关系到国家和民族的未来,企业的兴旺。施工项目的质量控制已成为确保工程质量的头等大事之一。 一、通信工程施工管理控制原则 对施工项目而言,质量控制,就是为了确保合同,规范所规定的质量标准,所采取的一系列检测,监控措施,手段和方法,在进行施工项目质量控制过程中,应遵循如下几点原则: 1、坚持"质量第一,用户至上"。 社会主义商品经营的原则是"质量第一"。通信工程项目作为一种特殊的商品,使用年限长,是"百年大计",是直接关系到用户的切身利益,所以工程项目在施工过程中应自始自终地把"质量第一,用户至上"作为质量控制的基本原则。 2、"以人为核心" 人是质量的创造者,充分发挥人的主导作用,人作为施工的直接组织者、操作者、指挥者,调动人的积极性,加强质量意识,不断学习通信施工的规程、规范和标准,以提高人的技术水平、业务水平和心理素质。因此,质量控制必须"以人为核心",以人的工作质量保工序质量,促进工程质量。项目管理者联盟 。 3、"以预防为主" "以预防为主",就是要从对质量的事后检查把关,转向对质量的事前控制,事中控制,从对工程项目的质量检查,转向对工作质量的检查,对工序的检查,这是确保工程项目的有效措施。 4、坚持质量标准,严格检查,一切用数据说话。项目管理者联盟文章 质量标准是评定工程项目质量的尺度,数据是质量控制的基础和依据,二者是经过论证后而制定的。工程项目质量是否符合质量标准,是要经过严格检查,以测试的数据说话的。 5、贯彻科学、公正、守法的职业规范 工程项目经理在处理质量问题过程中,应面对事实,尊重科学,正直地、公正地、不持任何偏见地、遵纪守法地处理问题,杜绝不正之风,做到既要坚持原则,严格要求,秉公办事,又要谦虚谨慎,实事求是,以理服人,热情帮助的态度。 二、通信工程施工管理控制因素 影响施工项目质量因素主要有人、材料、机械、方法、环境等,事前对上述因素严加控制,是保证工程质量的关键。 1、人是直接参与施工的组织者,指挥者和操作者,作为控制对象,要避免产生失误,作为控制动力,要充分调动人的积极性,发挥人的主导作用,为此,除了加强对施工队伍人员的思想教育,劳动纪律教育,职业道德教育,专业技术培养,健全岗位责任制,改善劳动条件,激励人们的劳动热情外,还要根据工程特点,从确保工程质量出发,对技术复杂、难度大、精度高的工序或操作,应由技术熟练,经验丰富的施工人员来完成,严格禁止无技术资质的人员上岗操作,对不懂装懂,无技术知识,有意违章的行为和苗头,要坚决制止。总之,在使用人的问题上,项目经理应从政治素质和身体素质等方面综合、全面加以控制。 2、材料控制,对于工程项目来说,质量是关键,器材是保障,项目经理要了解器材的质量、性能、特点、技术参数。必须把好材料的质量关,正确合理地使用。特别是通信线路方面的器材,更应该注重适用于使用地点的气候条件,环境因素,掌握,验证产品的合格证,使用许可证、入网证,杜绝"三无"产品,以旧充新,以坏充好的伪劣产品,避免器材质量问题而影响整个工程质量和使用寿命。 3、机械控制,工程项目经理不但要用好人,正确检验好器材,还要正确合理地使用好机械设备和仪表等,根据不同的工艺特点、测试方法、技术要求,选用合理的机械设备和仪表正确使用、管理和保养好机械设备和仪表的校正。要健全"人机固定"制度,"操作证"制度,岗位责任制度,交接班制度,"技术保养"制度,"安全使用"制度,机械设备检查制度等,确保机械设备处于最佳状态。 4、方法控制,项目经理要懂得制定施工方案,做出施工组织设计,采取的施工技术措施,还应切合实际,解决施工难题,加速进度、降低成本、提高效益、确保质量。 5、环境控制,通信工程项目,由于点多面广,施工周期长、流动性大等特点,对不同的工程,影响工程质量的环境因素也不同,要根据工程技术环境、劳动环境、工作环境等具体条件和特点,采取有效的措施来控制环境因素,对工程质量的影响。尤其是施工现场,应建立文明施工和文明生产的环境,杜绝"野蛮"施工和违规施工,保持器材工料堆放有序,道路畅通,工作场所清洁整齐,施工程序井井有条,为确保工程质量、安全创造良好的条件。 三、通信工程施工管理控制的方法 1.对施工项目管理全面负责的管理者,是施工项目的管理中心,在整个施工活动中起着举足轻重的作用,因此具备一有知识二有经验的前提下,抓好施工项目的进度控制,质量控制,成本控制和安全控制。特别是质量控制,因为工程项目质量的优劣,不但关系到工程的适用性,而且直接影响到国家经济建设的速度,甚至同国家财产和安全,社会环境的安定有着密切的关系,要深刻认识到施工项目质量控制是工程建设质量管理的最重要一环。******主席说过:"提高产品质量,提高经济效益,是实现我国经济发展第二步奋斗目标的一个重要经济发展战略……"。工程质量是一个极其重要的问题,项目经理在实际工作中,应本着全心全意为人民服务的原则,既要对建设单位的成果性目标负责,又要对企业效率性目标负责,切切实实抓好每项工程的质量。 2.例如程控交换机软件测试时,调测人员贪省时省力,对常用的、重要的数据指令都逐一测试,而对个别尚未开放或开发的新业务功能以及日常维护中难于用到的数据命令,不作测试,在软件测试签收本上以"ok"填上交差。在竣工验收时不可能对每条数据命令一一验证,交付使用后,需要用到这些命令时,就暴露出问题,命令无法使用。上述的两例不难看出,不重视施工过程中的质量检查、控制,不在施工过程中严肃认真排除一切有害于工程质量的因素,不按施工规范要求,是很难保证工程质量的。由于工程项目施工涉及的面广,是一个极其复杂的综合过程,再加上工程项目生产流动,结构类型,质量要求,施工方法,建设周期,自然条件等不同情况,施工阶段质量控制是工程质量控制的重点,必须抓住、抓好。施工质量控制控制原则。对施工项目而言,质量控制,就是为了确保合同,规范所规定的质量标准,所采取的一系列检测,监控措施,手段和方法,在进行施工。 3.要经过严格检查,以测试的数据说话的。贯彻科学、公正、守法的职业规范。 工程项目经理在处理质量问题过程中,应面对事实,尊重科学,正直地、公正地、不持任何偏见地、遵纪守法地处理问题,杜绝不正之风,做到既要坚持原则,严格要求,秉公办事,又要谦虚谨慎,实事求是,以理服人,热情帮助的态度。 4.通过审核有关技术文件,报告和直接进行现场检查等方法来实施施工项目的质量控制,因而对技术资质证明文件,开工、施工方案、施工组织设计,器材质量检验的报告,工序质量动态统计资料和控制图表,工程质量检查,问题的处理报告,对工程质量进行全面控制的重要手段。而现场质量检查,是通过目测法,实测法,试验检查等对工程项目开工前、工序交接、隐蔽工程质量检查的具体方法,必须经常深入施工现场,对施工操作质量进行巡回检查,追踪检查来实现的。 施工管理论文:建筑施工管理信息技术的研究 1.1提高企业管理水平 建筑施工企业主要有人员流动性强、工程项目分布点多、劳动密集等特点。传统的信息统计方法是书面记录,信息化不同于传统方法最明显的优势在于信息的易得性和准确性。将数据信息化有利于企业信息交流的流畅,不会出现横向或者纵向信息交流不畅的现象,这样就能有效进行各种信息交流,使得企业更进一步发展。计算机网络信息系统恰好能适应建筑施工企业流动性强、数据量大、项目范围广的特点,将计算机通信技术作为施工企业信息交流储存的有利武器,打破企业空间、地域、时间的局限,为管理人员创造出新的管理方式与环境,使其准确、及时地获取企业各种信息。因此,创建计算机网络信息系统为企业建立共同交流信息的平台,企业成本的核心为施工信息,系统中的信息也主要来自于施工信息。 1.2提高施工技术的整体水平 建筑施工行业有传统的施工习惯以及固有的行业特点,这些特征都会影响施工企业在施工过程中对信息技术的运用。在传统施工过程中引入以计算机为核心的信息技术,以期通过新型的计算机信息技术改造传统的生产、施工方式。 1.3杜绝扰乱建筑市场的不良行为产生 各行业的主管部门若没有科学的管理方法,将会扰乱市场。在招投标活动中,若是没有及时有效的信息公布、广泛的信息传递,投标单位可能就会减少很多,这样的活动不符合投标规范要求,若是运用信息化管理手段,就能及时传递招标信息,在一定程度上能保证招投标过程中的公平、公开、公正性,从而对建筑市场进行有效的监督,对施工企业加以管理,营造一种和谐竞争的行业环境。 1.4降低信息的风险性 建筑工程具有庞大的信息量,时时刻刻都有新信息的产生,新技术、新材料的推广,各种资讯、咨询信息的交流,寻求合作的信息,因此创建建筑工程信息系统是极为有必要的,可以保证信息的及时性。在系统数据流通的过程中,若是有阻碍信息传递的阻力存在,就会对人力、资源产生不必要的浪费,既会对企业利益产生损害,又会影响建筑市场的发展。由此可见,利用信息化管理可以弥补信息反馈、传递机制的不健全。在项目实施过程中进行网络信息化管理,可以使得材料供应商、设备供应商与开发商、业主、分包商、承包商、工程师、设计师等之间进行协同工作,达到减少成本、降低风险、保证质量的目的,同时还能合理地缩短工期。 2信息技术在建筑施工管理中的设计和应用 2.1进度控制信息化管理 进度控制信息化管理主要包括施工总承包进度和进度管理模块与其他信息模块相连接两大内容。施工总承包部的管理工作主要有两种工作方式:网络——子网络和WBS(项目工程分解结构)。依据制定的工程总体进度网络计划,通过建立里程碑,将WBS节点上分配的资源自动导入网络图。这样就可以利用网络下发工作并对其进行分解,接受分包商上传的任务完成情况,同时进行实际进度的自动统计汇总,做出与计划进度的对比分析。进度与其他信息模块的连接主要有以下四点:进度与合同管理模块连接;进度与采购模块连接;进度与支付申请连接;进度与设计变更、合同变更连接。 2.2机械设备管理信息化 机械管理主要包括:设备进出场的记录;设备的编制与审核;设备易损件的查阅和统计;设备维护的提示维修保养时间;设备的损耗统计;设备档案等。 2.3质量与安全控制信息化 2.3.1质量控制信息化。工程项目的质量信息化管理是指在工程施工质量管理规范和标准的约束下,对工程项目中每一质量控制单元进行管理,主要包含的功能模块有工序检测、质量检测管理、质量缺陷、工程项目划分及事故的登记处理等。每个管理者应当依据国家标准进行相应模块的质量管理,保证在施工过程中严把质量关,以期做出精品工程。 2.3.2安全控制信息化。施工安全信息化管理是指相关施工安全信息的收集与维护,主要有安全检查、安全措施、安全操作规范、安全事故及处理、伤亡事故、安全会议、安全培训等。 2.4合同与资料管理信息化 2.4.1合同管理信息化。所谓合同管理信息化工作,就是要对工程施工各个部门有关该项目的合同进行信息化建档、分类、归档。分包商、施工总承包部就能以多种形式依据自己权限的不同进行对分包合同、总承包合同、材料采购合同等进行追踪、查询,以监督合同的执行情况,同时还能对归档的文件进行变更的全面化管理。 2.4.2施工资料管理信息化。进行施工管理的时候,会产生许多施工资料,这些资料数目繁多、种类繁杂,并且还与时间编号有着极为紧密的联系,这就要求这些资料要按照一定的顺序进行归档,并依据资料管理的规程、国家标准以及城建档案馆的要求和规定,保证进行施工管理的过程中,资料具有可追溯性。仅依靠传统资料整理是很难做到这一点的,只有 利用施工管理信息化管理模块,对施工过程中的信息进行管理,才能实现资料的电子化综合管理,进行迅速存档、便捷查询、简洁输出,以便管理人员及时获取准确的知[!]识。 3结语 建筑工程质量系统是一个繁复的系统工程,在项目的拟建、在建、竣工验收的过程中包含着许许多多的质量信息,凭借先进的信息技术对这些信息进行收集并做加工处理,提供充分的信息支持在建筑工程施工管理中是极为重要的,也是决定工程质量的关键所在。建立建筑工程信息系统网,整合建筑信息,汇总数据,进行信息管理,进行有效的信息交流,保证信息的及时性与准确性,使得参与项目的各个部门可以对工程进度开展情况以及各部分的质量进行实时的监督、管理,这样既能使各部门相互之间关系友好,又能避免争端,对重大事故的发生也有一定的预防作用。 施工管理论文:水利施工管理中存在的问题与相应改进措施 摘 要:水利工程施工管理的重要性出发,首先分析水利工程施工管理的内容,结合多年的工作经验总结目前水利工程施工管理中存在问题,最后针对存在的问题,提出相应的改进措施,为水利工程施工的顺利进行提供了坚实的基础。 关键词:水利施工管理; 合同; 监理; 验收 水利工程施工管理是水利工程施工的关键环节,直接影响着水利工程是否能够顺利进行,因此,一定要重视水利工程的施工管理。水利工程施工管理的影响因素多,而且多变,其组成也非常多样,因此,施工管理相对复杂。为了加强水利工程施工的管理,必须首先了解水利工程施工管理的目的,也就是尽快的在最短的时间内,让施工高效,在保证质量的前提下,尽量用最小的投入获得最大的回报。总之,作为施工企业,要想在日益激烈的竞争中立于不败之地,必须加强水利工程的施工管理,不断的发现施工中遇到的问题,并寻找有效的解决方案。为此,笔者从水利工程施工管理的重要性出发,首先分析水利工程施工管理的内容,结合多年的工作经验总结目前水利工程施工管理中存在问题,最后针对存在的问题,提出相应的改进措施,为水利工程施工的顺利进行提供坚实的基础。 1 水利工程施工管理的主要内容 要想提升中国水利工程施工管理的水平,必须首先了解水利工程施工管理的主要内容,笔者主要从施工前期,施工过程中,以及工程完成后三个阶段介绍水利工程施工管理的主要内容。 1)在施工前期,必须要形成以监理工程师为核心的合同管理模式,项目法人(业主)、承包方、监理工程师之间相互协调。这一期间,施工管理的主要内容就是合同的管理,在合同控制中要明确投资,工期和质量的相关问题。2)在施工过程中,施工相关人员的管理内容主要包括,对施工图纸进行严格的审核,保证施工人员能够按照图纸正确的进行施工,检查施工现场的安全防范措施等等。另外还要核实完成工程量的多少,整理相关文件等等。3)在工程完成后,施工管理的主要内容就是要协助相关的监督部门,做好竣工验收的工作,保证工程质量[1]。 2 水利工程施工管理中存在的问题 笔者通过多年的工作经验,并结合相关资料,总结出如下水利工程施工管理中存在的问题:施工相关人员的质量意识淡薄,管理人员素质不高,前期准备工作不足,目标管理不细致,现场管理混乱。 2.1 施工相关人员的质量意识淡薄 对于工程项目来说,质量永远是第一位的,一旦质量有问题,其它的一切都是免谈。要想提高质量,首先要培养施工相关人员的质量意识。而目前,我们很多的水利施工单位中,施工人员的质量意识相对淡薄,导致出现了较多的豆腐渣工作,严重影响工程的质量,究其原因都是由于施工人员疏忽大意,没把质量放在第一位,没有按照规定办事所致。由此可见,施工相关人员质量意识淡薄是影响我国水利工程施工管理水平的一个重要因素。 2.2 管理人员素质不高 管理人员素质不高也是影响水利工程施工管理的一个重要因素。在很多水利工程施工中,很多管理人员缺乏良好的技术素养,对工程的进度、质量、成本没有很好的把握和控制,另外也缺乏现场的经验和技术,这些都导致管理水平不高的现象,严重影响水利工程的施工。 2.3 前期准备工作不足 对于水利工程施工来说,前期的准备工作非常重要。同时,如果前期的准备工作如果能够做充分,对于管理水平的提高也非常关键。但是现在很多的工程项目,在前期调研中遇到很多的问题,但为了尽快的进行项目,赶工期,就忽略了这些问题,带着问题进入施工阶段,这样就无法保证施工的质量和安全,严重影响了施工管理水平。 2.4 目标管理不细致 要想让工程能够有条不紊的顺利进行,必须要有一个明确的目标。然而,很多施工单位对于目标管理非常模糊,成本管理不落实、控制不到位;质量管理重结果轻过程、或重形式轻本质等等。这些严重影响水利工程项目的有效进行。 2.5 现场管理混乱 施工的现场对于施工的顺利进行是具有举足轻重作用的,现场的管理好坏,直接影响着工程是否能够进行下去。目前很多水利工程单位在施工中,缺乏科学的现场管理,缺乏有效的监督[2]。 3 水利施工管理的改进措施 针对以上水利施工管理中存在的问题,提出以下改进措施。 3.1 完善质量保障体系 从多年的工作经验中我们可以看出,有效的质量保障体系可以知道施工管理,保障工程的顺利进行,在施工中遇到质量问题,做到了有章可循,因此,完善的质量保障体系对于管理水平的提高尤为关键。在以后的工作中,我们要不断的完善质量保障体系,从措施、制度、组织等各个方面着手,建立健全工程质量保障体系,从管理层面加强对工程质量监督与监控,只有这样,工程质量才能有切实、有力的制度保障[3]。 3.2 强化资金管理 资金是保障施工顺利进行的关键。因此,必须强化水利工程施工的资金管理,尽可能的做到用最小的成本,建设出较高质量的工程。避免浪费,对资金做到合理有效的利用。 3.3 重视材料管理 很多的水利工程所处环境复杂,需要的材料品种多,变化性大。因此,为了保证施工管理,必须重视材料管理,一定要做好材料的计划管理,做好材料的进场验收,做好材料的储存与保管,做好材料的使用和监督,做好材料的回收利用。只有这样,才能做到节约投资成本,保证施工顺利进行。 3.4 加强机械设备的管理 为了加强机械设备的管理,必须做好以下几点:人员和机械一定要相对固定,实现操作证制度,加强机械设备维护保养工作,保证机械设备的安全作业。 综上所述,水利工程施工管理工作是水利工程的重要环节,为了更好的加强水利工程施工管理,在以后的工作中,我们必须强化意识,加强各方面的管理,落实责任,从根本上提高水利工程施工管理的水平。 施工管理论文:浅析水利工程施工管理 实际上水利工程施工管理上存在着复杂多变的因素,不仅有各种设施的配套问题,更重要的是人的技术能力和创新能力问题,当然最重要的是作为水利工程的管理者来说就应该优化资源配置,把提高工作效率和工作质量作为重中之重,只有组织高效益的施工,才能适应当前日益复杂的市场环境对于企业的要求,要适度地增强企业施工管理的软实力,尽可能地利用现代化的管理手段,把企业职工的积极性调动起来,发挥好企业的人力资源优势,才能很好地促进施工企业获得良好的社会效益和经济效益,就目前而言,笔者从如下几个方面来谈谈施工工程管理方面存在的问题以及改进策略,恳请相关专家予以指正。 1.目前水利工程施工管理中存在的问题 在建立现代企业制度的今天,一些水利工程企业都得到了很大的改变,在制度设置以及人员管理上呈现出了很大的变化,这是目前的一种发展趋势。但是,在取得成绩的同时,我们也不能不正视水利工程企业存在的一些问题,在目前的水利工程施工中,存在着责权不分以及管理混乱的现象,特别是一些领导在施工中不能以大局为重,缺乏监督意识和责任意识,造成了不好的影响。还有一些企业中的项目管理存在着责权不分或者分的不到位的现象,没有明确的责任划分,也就没有很好的施工质量的保证,特别是一些国有的企业甚至还相当明显,因为项目管理的责任制存在滞后的问题,不能及时地发现问题处理问题,造成了监管上的疏漏,这样就给具体的施工造成了一定的影响,特别是限制了施工的质量的提升,而如何加强项目部的管理上的职能,很好地配套相关的管理制度,这些方面都与施工的科学性的要求还存在一定的距离。 另外就是人员的素质问题,这实际上一直是制约相关水利施工企业的难题,因为没有高素质的管理人才和技术人才的配置,才会出现这样那样的问题,严重地阻碍了施工工程的顺利进展。说到底施工企业管理问题的存在,还是一个人员的素质问题,我们看到在些施工企业中,一些综合素质偏低的人员缺乏对成本、质量以及进度的控制能力相对多一些,这样就势必影响工程质量的有序开展,还有的人缺乏必要的现场经验,即使是讥真地完成了本职工作,但是还与实际的要求有很大的差距,还有的缺乏相关的财务知识,不能很好地看到企业的实际投入,因此这些负面的因素都给施工带来了很大的消极的影响。另外,在施工管理中,我们一些领导的官僚主义作风还在影响着施工的有序进行,在实际工作中还存在着质量管理只重结果而轻视过程的现象,不是狠抓质量工程,而是只看重施工结果,这显然是舍本逐末之举,还有一些施工单位成本管理不良,因为不能很好地进行预算决算,所以在成本控制上常常出现问题,控制不落实的现象也刚有发生,随意性较大,这给企业的管理带来了意想不到的后果。比如在具体的工作环节中个,约定合同是一套而在具体的操作过程中义是一套,一些合同的设置似乎只是给相关领导以及检查刚备用,在具体的环节中也不追求科学性和严格性,领导放任一些不合理的现象出现,因此必须看到这种工作作风的负面作用,各级领导要下定决心把这种重形式而轻本质的现象必须予以扭转。可想而知,在具体的施工现场,如果说系统的组织性不强,没有一个坚强的领导作为工作的核心,那么工作的顺利开展也就无从谈起,一些必要的安全和监督流于形式,只要规范性利自主性的管理较少,那么必然人们趋于应付的空间增大, 旦趋于应付性的工作,那么一些施工现场符理上存在的混乱的现象依然很突出。 2.水利工程施工管理控制措施 作为相关的水利工程管理的管理者,定要在思想上高度予以重视,要从讲政治的高度来看到企业存在的各种问题,并下决心扭转管理中存在的各种各样的问题,要制定出合理的制度,因为制度是一切事业成功的基石所在。要合理地制定成本预算,在各种流量目标的正确执行下有序地看站各项工作。要注重于企业的软实力建设,加强对企业职工的各种培训,不仅增强他们企业主人翁的热情和积极性,同时还要增强他们的技术实力。一个成功的实力工程施工企业,必须高度重视对于人才的尊重,因为人才是企业发展强大的动力所在。如何管理好这些人才,利用好这些人才,这是一个很大的问题。我感觉必须让人才发挥自己的优势,切实发挥在企业施工r巾的核心作用,要在物质上适度予以奖励,同时必须在制度上做好文章。而良好的企业形象和环境是实现大水利施工人才的保证,是充分利用的基本条件。笔者以为,作为实力工程施工的建设企业,首先要在思想上高度重视,然后群策群力进行更大的 努力,必须集中管理规范,在管理上要成绩。 除了做好人才的管理和引进工作之外,我觉得对于水利工程管理者来说,能否有效地提高管理水平,则主要体现在相关制度的量化和制度化建设上。价值链管理的意义就显得很重要,它是水利工程企业中优化核心业务流程,因为它的宗旨在于适当降低操作成本,以减少整个组织成本, 提高企业管理和运行效率,实现价值的增长。确保其核心是“成本优势”而非单纯的“降低成本”,以成本管理为基础,在推动这个价值链管理的过程中要确保在整个水利工程施工的过程中要全面规划,积极行动,渐次推进,先易后难。对于管理者来说就是对项目进行分解、控制、核算,这就要求相关管理者要统领全局指挥整个工程的进展,而要密切把全员成本控制、全过程控制、开源节流相结合起来。 一定要在具体的施工过程中要开源节流,注意避免不必要的浪费。国家近年来采取的是财政紧缩政策,这就给相关企业融资带来了很大的困难。而作为水利工程企业,必要从大处着手,降低企业的成本核算,在资金运作方而要建立健全相关的审批制度,在物流方面也要客观控制物流成本,从而达到降低能耗增加技术含量的目的。今天大多数的水利工程施I企业处于一个资金短缺,导致收益低、运行困难的时期,这个现象实际上在提醒我们企业管理者的工作对于企业的平 稳运行多么的重要。在具体的管理中要特剐必须改变观念,要绿色施工,要保证自己的工程成为优质工程的同时,还是环保工程。 总而言之,所谓水利丁程施工的管理者,要在大局上把握好明确的工作方向,提高自己的工作效率和工作的想法,密切注意加强制度建设和自身建设,这是企业发展的基础所在。在管理控制上,力求做到:心中有数、装备过硬、快速高效、树立品牌意识。而在施工管理控制意识上,必须做到:制度先行,精心施工,顾客满意。 施工管理论文:水利施工管理主要问题 1项目管理的层级与内容 水利施工企业实施项目管理后,从企业的角度来看,企业的层次可以分为两层:一层是企业管理层,二层是项目管理层。从项目管理层级来看,项目管理可以分为三层:一层是企业管理层,二层是项目管理层,三层是劳务作业层。企业管理层指企业本部机关,企业管理层的人员包括企业的领导人员、各职能部门的主管人员和一般管理人员。企业管理层项目管理的内容:制定和健全施工项目管理制度,规范项目管理;加强计划管理,保证资源的合理分配和有序流动,并为项目生产要素的优化配置和动态管理服务;对项目管理层的工作进行全过程的指导、监督和检查。项目管理层指项目经理部,项目管理层人员包括项目经理部的领导人员、各职能部门的主管人员和一般管理人员。项目管理层项目管理的内容:负责施工项目从开工到竣工全过程的施工生产经营的管理,实现所承担的项目管理目标。 2企业管理层项目管理的关键问题 2.1项目管理目标责任书与绩效考核方面的问题 ①项目管理目标责任书签订不及时或没有目标责任书。水利施工项目有许多是应急、抢险工程,可能会出现由业主指定承接或议标承接,施工时间紧急,这时候往往项目管理目标责任书来不及签订,甚至有的工程直至施工结束也没签订目标责任书。没有目标责任书,项目管理就缺乏指导,项目盈亏界限模糊。②项目管理目标责任书目标设置不合理。有的项目管理目标责任书各项目标设置不合理,表现在企业往往看中经济目标的设置,对质量、工期等目标设置不明确或根本就没有。③项目管理目标责任书目标水平定得不合理。有的项目管理目标责任书各项目标水平定得不合理,随意性较大,缺乏科学的方式与手段来制定项目管理的各项目标。如有的项目成本目标定得过低,违背了定立目标的初衷;有的项目成本目标定得过高,失去了定立目标的意义。④绩效考核不合理。有的项目管理目标责任书中绩效考核规定的不合理,对项目经理和项目经理部的奖励不明确或不合理,使项目经理和项目经理部成员工作积极性不高,以至出现完不成项目目标的情况。 2.2项目经理部的组建与管理方面的问题 ①对项目经理责任制认识不够。有的企业法定代表人认为项目经理是自己的下级,可以让他干,也可以不让他干,随意干涉项目经理的工作,不严格执行与项目经理签订的项目管理目标责任书,造成项目经理工作积极性不高。②项目经理素质不高。有的项目经理经常以领导者自居,喜欢强迫命令,不注意团队精神的培养;有的项目经理满脑子“挣钱”,从不关心政治学习,甚至违法;有的项目经理把自己当成了一名普通技术人员或管理人员,忘记自己是领导者,整天忙于事务,失去了领导者的作用;有的项目经理知识不全面,又不接受培训,较易在一些决策问题上出现失误;许多项目经理虽经历了不少工程,但不善于总结经验,缺乏解决实际技术、管理和经济问题的能力,项目管理水平很低;还有的企业项目经理人员众多,但高素质项目管理人员缺乏。③项目经理部组织结构不合理。项目经理部的组织结构形式不适应工程施工的要求。有些项目施工内容单一,工艺也不复杂,但在组建项目部时派出了庞大的管理人员,所设部门也有重叠和臃肿之嫌,造成了人浮于事和内耗的发生,这种现象在那些工程项目少、经济效益差的单位表现特别突出。而有的项目需要较多的管理人员和齐全的职能部门时,又不能派出相应的施工管理力量,过分地强调一人多岗、一人多职,造成管理人员疲于应付,不能有效地开展工作,这种现象主要表现在那些施工项目多、人员紧张的单位。④部门间接口不畅。部门间接口不畅表现在两个层面上和层面问的相互关系上。从项目经理部层面看,所属各部门内部沟通协调有时难以顺畅、有序,职责接口经常错位、漏位;从企业管理层面上看,有些职能部门监督、服务不力,很少做自己份内的监管工作,也几乎失去了服务意识,甚至只要与项目经理关系好,或从项目上得到了好处,对项目的一些违规操作也睁一眼闭一眼,失去了应有的监督作用。从层面的关系上看,有的企业不能很好地处理项目与企业的关系,有相当一部分人错误地认为项目管理完全是项目经理部的事务,片面地扩大项目经理的职能和职权,忽视企业总部对项目经理部的服务、控制和监督的职能;也有一些企业的经营者习惯于用行政的手段管理项目,越姐代厄,不适当地干预项目经理的职权和工程项目的日常管理。 2.3项目过程管理与控制方面的问题 ①项目成本管理方面。有的施工企业为了在激烈的市场竞争中承揽工程,不惜牺牲利润,以低标价中标,甚至答应业主的无理要求,他们以将工程项目承揽到手为第一要务,没有很好核算和预测实际成本。这一现象在水利施工行业非常普遍,一定程度上增加了施工企业的风险,损害了施工企业的经济效益。有的项目管理人员缺乏成本意识,企业在成本管理方面没有足够的重视,没有制定相应的措施。②项目质量管理方面。有的项目发生严重的质量问题,工期拖后,被监理通报批评;有的项目管理责任不明,出了质量事故,管理人员相互推诱。③项目进度管理方面。有的项目进度严重拖后,影n向了总工期;有的项目工期安排缺少计划性到哪算哪。④项目安全管理方面。有的项目施工人员安全意识不强,产生麻痹思想;有的项目特殊工种操员没有上岗证,极易发生安全事故。⑤现场标准化管理(文明施工)方面。有的项目经 理老资格,不善于学习、借鉴,现场标准化管理依旧沿袭自老一套,不符合现代项目管理的要求;有的项目现场管理标准化管理不到位省就省:有的项目管理出于临时观念,能凑合就凑合,现场管理很乱。 3结束语 企业项目管理的良性运行机制的建立是搞好单个项目管理的前提,针对水利施工项目管理的特点,做好水利施工企业(企业管理层)项目管理工作是应着重思考的问题。 施工管理论文:浅论建筑工程项目施工管理的创新 摘要: 建筑工程项目施工管理是建筑施工企业根据经营发展战略和企业内外条件,按照现代企业运行规律,通过生产诸要素的优化配置和动态管理,以实现工程项目的合同目标、工程经济效益和社会效益。本文通过分析建筑工程项目施工管理存在的问题,阐述了项目施工管理创新的必然性,提出了创新的原则和方案。 我国建筑施工企业的工程项目施工管理走过了20余年的历程,逐步形成了具有现代管理意义的工程项目施工管理,但还存在很多问题和不足,特别是近几年我国市场经济体制逐步走向完善的情况下,需要我们在实践中不断创新,努力探索有中国特色的现代建筑工程项目施工管理模式,以适应生产力发展,适应市场经济的需要,适应企业文化及品牌效应的提升。 1、创新的必然性 1.1工程项目施工管理创新是现代企业制度建设的需要 建筑施工企业在招标承包制下,推向了市场,接受了改革风雨二十余年的洗礼,人们的思想观念、经营意识,人们的市场观念、竞争意识逐步形成,并不断加强,清除了人们思想中长期形成的“等、靠、要”的思想。生存、发展靠市场、靠自己的观念形成,并被加强。看到改革成果的同时,冷静思索一下,建筑施工企业的管理体制还没有大的变化,机制不活。建筑施工企业建立现代企业制度的落脚点应该是不断创新和完善项目施工管理,而施工项目能否全面、顺利实施,解决好项目与企业的关系是关键,项目与企业间责任不明、关系模糊,激励不够,约束不严,不确定因素过多等严重影响着项目施工管理的正常实施,必须通过创新才能使项目施工管理适应现代企业制度建设的要求。 1.2工程项目施工管理创新是时代的要求 纵观历史发展的长河,无论从社会学的角度还是从政治经济学的角度,没有创新就没有进步。创新、改革、发展一体化,己成为我国长期坚持的基本战略。创新是一个民族的灵魂。没有创新,跟在别人的后面,落后于别人是要挨打的,这是历史深刻的教训。工程项目施工管理推行十几年来也是时适应、时阻碍生产力发展。面对新的世纪,如何建立不断适应生产力发展需要,适应市场需要,适应提升企业文化及品牌效应需要的项目施工管理模式,努力走一条“创新、改革、发展”的一体化道路,是建筑施工企业亟需面对的一项艰巨而关键的任务,只有不断创新才能使项目施工具有强大的生命力。国家西部大开发战略的实施、“十五”期间四大重点工程的开工以及交通、能源、水利水电建设、城市建设的热潮等等无疑为建筑施工企业带来了广阔的发展空间,市场的扩大意味着将重新被瓜分,企业如果没有管理、资本、机制、体制、技术等方面的优势,将无法占有相应的市场份额,意即其市场份额将减小并逐步被市场淘汰,特别是面对即将到来的国际承包商进入中国建筑施工市场和国内建筑施工企业进入国际市场,使我们面临着世界最大的竞争对手,不管愿不愿意,建筑施工企业必须参于世界经济的大循环。时代的巨大变革,迫切要求建筑施企业加强项目施工的创新。 1.3项目施工管理的创新是建筑市场不断发展和日趋完善的要求 建筑施工企业在工程投标中存在的过渡竞争,相互压价、低价中标,仍然是普遍现象。业主由于处于买方市场,合同中不合理的要求、不平等的条款,使业主摆脱责任,承包商地位十分被动,设计和监理不能很好履行职责,也难以履行职责,职能错位常常不自觉地发生。国有建筑施工企业与集体、个体企业存在着不正当竞争,影响公正、公平的实现;行业保护、地区保护仍然较为严重,建筑市场行业、地区间的壁垒,阻碍和影响着市场的健康发展。建筑市场是整个市场经济的一个重要组成部分,虽然建筑市场有其固有的特性,特别是在我国建筑市场的发展存在以上种种问题还不能完全按照市场经济的规律运行,法律法规没有健全,存在着许多人为因素、政策导向、政府行为乃至灰色交易,但无论怎样市场经济的潮流是不可阻挡的,建筑市场的逐步完善和国际化必然要求我们的项目施工管理不断创新来适应市场经济运行的规律。 1.4项目施工管理的创新是先进的管理科学理论的要求 管理科学产生于第二次世界大战期间,本世纪50年代该理论体系形成并正式存在,管理科学的目的是通过把科学的原理、方法和工具应用于管理的多种活动,制定用于管理决策的数学和统计模型,并把这些模型通过计算机应用于管理,减低不确定性,以便使投入的资源发挥最大的作用,获得最大的经济效益。目前较为成熟的管理科学模型有:决策理论模型,盈亏平衡模型,网络模型、资源配置模型、对策模型等。项目施工管理的创新就是要求我们将不断进步和日趋完善的管理科学的理论及时运用于项目施工管理和企业管理当中,及时转化为生产力,提高企业的竞争力。当今世界科学技术日新月异,发展顺猛,如何将其及时有效地运用于企业的管理、生产实践当中,对于建筑施工企业而言关键是结合项目施工进行创新。 2、创新原则 2.1项目施工管理的创新要有利于适应生产力的发展 生产力发展的水平不同对管理模式的要求也不同。两者是相互促进、相互制约的。只有生产力三要素即劳动者、劳动对象、劳动工具有效的结合,才能发挥潜在的生产力。在补缺经济时期,不愁劳动对象。而在市场经济时期,劳动对象是要靠市场竞争才能获得,如果在竞争中失败,得不到劳动对象,生产力诸要素就不能组合,潜在的生产力就不能发挥和转化,这就意味着被市场淘汰,这是十分残酷的现实;劳动者是生产力三要素的灵魂,是获得劳动对象,掌握、使用劳动工具的主宰。在市场经济条件下,对劳动者素质要求越来越高;劳动工具,在如今,“高、新、大”{技术含量高、设备新、产量大}设备、器具的使用,工程成本在劳动工具中的凝结就越多,它已成为关注的焦点,使生产力三要素很好、有效的协调组合,充分发挥并使之发展,这是建筑工程项目施工管理创新所遵循的原则。 2.2项目施工管理的创新要有利于适应市场的需要 市场是动态的、变化的,只有适应市场才能有所作为,才能获得效益。这里的效益是指在工程项目施工中为社会创造的效益和为企业创造的经济效益,良好的社会效益是企业占有巳有市场,开拓潜在市场的关键,如果所施工的工程质量不好,进度拖后,那么社会形象欠佳,获得市场就困难。企业获得经济效益就增强了企业开拓、占有市场的能力,这两者缺一不可。项目是指建筑施工企业与业主签订的合同项目规定的范围,从市场的角度,我们应把项目延伸到市场,即从市场中得到项目,在市场中执行项目,在项目的执行中增强竞争力,然后参与新一轮的市场竞争。所以项目施工管理的创新从广义上使项目的内涵前后延伸,深度上,更好地建设好项目,处理好企业与项目的关系,增强适应市场的竞争能力。 2.3项目施工管理的创新要有利于企业文化及品牌效应的提升 只有高素质的企业在激烈竞争的市场中,才能及时明确自身的市场定位,能够适应千变万化的市场需求,才能在市场中生存、发展。否则,市场已经变化了,你还没有弄清楚,根本不具备应变能力,这样的企业就会迅速被退出市场。所以在进行项目施工管理创新过程中,要充分考虑如何有利于提高企业的文化及品牌效应这一重要问题。通过工程项目的实施发现、造就一批高素质的人才,以不断充实、更新企业各级管理层;通过项目的实施为企业开拓市场,使项目部成为企业开拓市场的前沿阵地;通过项目的实施不断熟悉了解市场,为企业的改革创新提供市场信息。 3、创新方案 3.1观念创新 项目施工管理不断创新的关键是企业高层管理者的重视,提高经费的投入,加大人才的培养、引进和凝聚,切实加强创新意识,以创新的思维方式对企业进行管理,即以市场的需求为出发点,要深刻认识项目施工管理创新的紧迫性、重要性、艰巨性和长期性,建筑施工企业应将项目施工管理的创新放在企业发展战略的高度来定位并将创新工作切实落到实处。 项目施工管理的创新方案,并不是要固定某一种模式,而是要不断寻求符合实际的模式并不断创新完善。这一方案就是探索符合市场规律的建筑工程施工管理模式。创新方案要具有建筑施工企业的实际情况和项目施工管理的内在要求,要根据时代要求和遵循创新原则去提出创新方案。 3.2组织机构创新 建筑施工企业走过了几十年的历史,为国家创造了巨大的财富,为国民经济做出了重要贡献,但由于历史的原因,在项目施工管理中,把项目定义为合同签订后,合同明确的范围作为项目,然后对此项目进行管理。项目经理部随着合同的签订而诞生,随着合同的终止而完结。项目部代表建筑施工企业,但它本身又并不是企业,无法承担这一明确的有界限的责任,项目部在工程施工中往往只考虑自身的局部利益,不能将项目部的运作与企业的发展联系起来,给企业留下了潜在的隐患;项目经理拥有人、财、物的处置权,拥有指挥、决策权,企业对项目经理有责任书,但缺乏有效的制约;建筑施工企业一般同时进行着数个项目的工程施工,企业与项目、项目与职工三者之间的利益关系很难协调,这些都是需要不断创新来加以解决的问题。笔者认为有必要把建筑施工项目施工管理的内容进行空间、主体延伸,应从市场跟踪、投标竞争、合同签订、履约、获得社会效益和经济效益全过程出发,通过对项目全过程的有效管理来建立健全项目部的组织机构,即将项目部作为企业的分公司进行定位和设立。 3.3体制创新 对建筑施工企业项目施工管理进行机构创新后,必须给这一机构的体制进行创新。项目的生命周期仍然是合同履约期,但项目部不再仅仅是企业的派出机构,而是把项目部变成分公司,建立起现代企业制度。 首先要确立有限责任制度。企业是项目分公司的投资主体,制定资产经营责任制,做到产权清晰,依法建立新型的产权关系,作为所有者的企业退居到控股公司的位置,用股东的方式来行使自己的职责,同时承担有限责任,用这个办法来界定企业与项目部各自的边界责任。 第二就是要建立企业法人财产制度。使项目部拥有一块边界清楚的财产,用边界清楚的法人财产来承担法人责任。要依据边界清楚的法人财产来确定项目部独立的法人地位,没有法人的财产,够不上企业法人。这样项目部才能真正走向市场,自主经营,自负盈亏,独立的承担法人责任。 第三是形成科学的法人治理结构,形成来自所有者(对项目部分公司来说,企业就是所有者)的激励和约束,因为项目部分公司是企业出资来兴建的,必须充分体现企业控股公司的意志。控股公司的意志是一方面追求最高利润,另一方面尽量回避市场风险。追求最高利润是对控股公司的激励,促使项目部分公司要认真执行合同,切实抓好质量、工期、成本的控制,同时要回避由于合同缺陷、管理不善所带来的风险,使项目部分公司形成必要的约束,即来自控股公司的激励和约束。 3.4机制创新 项目施工管理创新方案确立了组织机构,明确了母、分公司的体制,并相应建立起了现代企业管理制度,创新的方案基本具备了,但这一方案的有效运行还要有创新的机制,方能使这一创新方案具有极强的生命力。创新的机制就是要使项目部分公司不断增强市场的竞争能力,牢牢占有已有的市场,不断开拓和占有潜在的市场。企业竞争力具体体现在企业的实力和企业对市场机遇的判断和捕捉能力,而企业的实力是来源于项目部的社会效益和经济效益,市场机遇的判断和捕捉能力是来源于项目部及时准确的信息和良好的业绩,因此要增强企业实力,实际上就是加强项目部的建设,提高其赢利水平,提高其社会形象,提高其市场敏感性,必须对其建立激励机制,鼓励各类、各层次的人才脱颖而出,为人才创造环境,要给人才适应的土地、阳光和雨露;必须对其建立约束机制,约束项目部必须遵守党和国家的方针、政策,按市场规律合法经营、守法经营,约束项目部的经营者和广大职工遵守党纪、国法和企业的规章制度。必须对其建立风险机制和决策机制,来规范项目部决策层的行为,实行民主、科学的决策程序,回避市场风险。 3.5技术创新 技术创新的实质是,企业应用创新的知识和新技术、新工艺、新装备,采用新的生产方式和经营管理模式,提高产品的技术含量、附加值和市场竞争力,占据市场并实现市场价值。技术创新采用从后往前做的模式,即根据市场确定产品,根据产品确定技术和工艺,最后确定所采用的技术是自主开发、合作开发还是引进。 项目施工管理只有在强有力的创新技术的支持下才能得以顺利实施,才能保证施士的质量和进度,才能获取最大经济效益;而且只有掌握了相关的核心技术才能占领相应市场使企业立于不败之地,同时技术创新还为体制创新、结构创新和机制创新提供支持和保障,是项目施工管理创新的基础。 建筑工程项目施工管理的创新对建筑施工企业的生存与发展起着越来重要的作用,项目部作为企业的派出机构是企业的分公司,是企业的缩影,代表着企业的形象,体现着企业的实力,是企业在市场的触点,是企业获得经济效益和社会效益的源泉,因此项目施工管理的有效运作是建筑施工企业的生命,惟有创新才能使生命之树常青。 施工管理论文:浅谈建设项目施工管理的重点及方法 1、进度管理 1.1制定进度计划 承包商根据现场施工条件和合同中的工期,编制出详细的施工进度计划。计划的内容包括确定开工前的各项准备工作、选择施工方法和组织流水作业、协调各个工种在施工中的搭接与配合、安排劳动力和各种施工物资的供应、确定各分部分项工程的目标工期和全部工程的完工时间等。制定进度计划时要考虑其它种种因素对进度计划的影响,如设计变更、工程量变化、自然条件变化、材料供应变化、业主违约等等因素的影响,使实际进度与计划进度存在差异。因此,在我们实际施工过程中使用网络计划技术进行进度调整和控制,及时的对进度计划进行必要的调整和补充,以保证建设项目在合同工期内竣工。 1.2组织进度计划的实施 施工进度计划经监理及业主审批后严格执行。承包商要与监理及业主保持密切的沟通,定期向监理及业主报告工程进展情况,对监理和业主提出的变更指令和赶工要求及时做出反应和处理;监督各分包单位的工作,及时协调各分包单位的施工配合,合理的调配人力、施工物资和资金,并确保到位。 1.3及时检查计划执行的结果和计划的偏差,找出进度计划的影响因素,采取纠正措施 施工进度的影响因素包括下面几方面。①施工组织不当:例如,施工的任务、目标不明确,劳力和施工机械调配不当,施工道路和场地布置不合理,各分包商之间施工干扰,均会引起工期延误。②技术原因:承包商有时会低估施工技术困难,对新技术、新材料、新工艺,在没有把握确保进度和质量的情况下,冒然采用;有时对设计意图和技术要求没有全面理解,会导致盲目施工,造成返工。③不利的施工条件:自然条件变化和施工中遇到合同中规定不可抗力因素,无法正常施工。④其它外部因素的影响。 采用的控制施工进度的措施:①组织措施:落实项目经理部各级管理人员的分工、职能和任务;进行项目分解,确定各个部分、各个阶段的进度控制目标;制定进度协调工作制度,定期开好调度会议;健全进度记录和报告制度;做好员工的思想工作。②技术措施:首先认真研究工程设计图纸和技术规范,做好施工组织设计,并根据施工过程中的变化,随时调整进度计划。对设计图纸中的疑点和问题及时以书面形式向业主和设计单位反映,要求澄清。施工方法的选择既要先进,又要可靠,选择成熟的技术。③经济措施:及时向监理和业主报告阶段进度,申请进度付款,争取按时取得支付签证;做好自身的财务管理,控制成本,预测流动资金的需求,合理调度资金。④信息沟通管理措施:在内部要及时收集实际施工进度数据,与计划进度进行比较,找出偏差,分析原因,制订相应的措施。 2、质量管理 2.1科学的编制施工组织设计,切实达到指导施工的目的 工程开工前要根据工程实际情况编制详细的施工组织设计,并将企业技术主管部门批准的单位工程施工组织设计报送监理工程师审核。对于重大或关键部位的施工,以及新技术新材料的使用,要提前一周提出具体的施工方案、施工技术保证措施,以及新技术新材料试验,鉴定证明材料呈报监理主管工程师审批。 2.2按优化的施工组织设计和方案做好施工准备工作 根据有关规范和企业编制作业指导书组织分部分项技术人员编制各工序工种的质量保证措施,做好图纸会审和技术交底及技术培训工作,将质量技术交底和作业指导书发到施工班组。对于推广应用的新技术、新工艺要组织有关人员认真学习。要求各级作业人员对施工工序、施工方法、注意事项和质量要求做到心里有数。正确选择和合理调配施工机械设备,搞好维修保养工作,保持机械设备良好技术态度。 2.3严格按施工程序施工 所有隐蔽工程记录,必须经监理工程师等有关验收单位签字认可,方可组织下道工序施工。对影响工程质量的关键部位设质量管理点,并设专人负责。工程施工过程中,除按质量标准规定的检查内容进行严格检查外,在重点工序施工前,必须对关键的检查项目进行严格的复核。如建筑物轴线坐标和高程;基础的土质、位置、标高、尺寸;梁、板、柱混凝土模板的尺寸、位置、标高,以及预埋件(管)和预留孔的位置;混凝土的配合比和钢材、水泥的试验成果资料;特殊项目大样图的形状、尺寸以及其它需要复核的项目。杜绝重大差错事故的发生。 2.4坚持“三检”制度 即每道工序完后,首先由作业班组提出自检,再由施工员项目经理组织有关施工人员、质检员、技术员进行互检和交接检。隐蔽工程“三检制”的基础上,请监理工程师审核并签证认可。对于工程施工过程出现的质量事故,一经发现,组织力量,严肃进行处理,事故的处理均由监理工程师负责全权组织。对于质量的处理,绝不允许心慈手软,必须按照事故原因不清不放过、事故责任者和群众没有受到教育不放过和没有具体的整改措施不放过的“三不放过”原则,认真处理,防患于未然。 2.5建立高效灵敏的质量信息反馈系统 以专职质检员、技术人员作为信息中心,负责搜集、整理和传递质量动态信息给决策机构(项目经理部)。决策机构对异常情况信息迅速做出反应,并将新的指令信息传递给执行机构,调整施工部署,纠正偏差。形成一个反应迅速、畅通无阻的封闭式信息网。现场质检员要及时搜集班组的质量信息,按照单纯随机抽样法、分层随机抽样法、整群随机提样法客观地提取产品的质量数据,为决策提供可靠依据。并采用质量预控法中的因果分析图、质量对策表开展质量统计分析。 3、安全管理 (1)实行主要领导安全负责制,公司要成立安全工作领导小组领导全面的安全工作,主要职责是领导公司开展安全教育,贯彻宣传各类法规,通知和上级部门的文件精神,制订各类管理条例,每周对各项目工程进行安全工作检查、评比,处理有关较大的安全问题。项目部成立安全管理小组,并设专职安全员,主要职责是负责进行对工人的安全技术交底,贯彻上级精神,每天检查工程施工安全工作,每周召开工程安全会议一次。制订具体的安全规程和违章处理措施,并向公司安全领导小组汇报 1次。各作业班组设立兼职安全员,主要是带领各班组认真操作,对每个工人耐心指导,发现问题即时处理并及时向工地安全管理小组汇报工作。在施工过程中,除正常的安全检查外,公司每月或每半月检查一次,项目部每周检查一次,发现问题落实到人,限期整改,确保消除隐患。 (2)按照有关法规以及有关文件精神,加强宣传教育,制订科学合理的施工方案,现场组织切合实际的作业程序,正确严格地执行和运用施工安全规范。对进场的工人进行摸底测试,统一进行安全教育,增强质量、安全意识。要认真学习和深刻体会施工技术规范和施工安全规范,经过培训交底达到合格的职工才允许上岗操作,为安全工作顺利圆满开展打下坚实的基础。在施工过程中,建立每周一次的安全教育,由项目经理或专职安全员主持。同时在每道施工工序进行前,由专职安全员做书面的安全技术交底,各班组长带领施工人员认真贯彻落实。 (3)坚持安全奖罚制度和特种人员持证上岗制度。对违规人员要严肃处理,对安全工作模范个人和班组予以表扬和适当的奖励。特殊工种,如机械操作工、电工等一定要持证上岗按章操作。人机配合作业区应有专人指挥管理。施工现场设立安全标语和安全标志牌,进入施工现场区内的人员一定要戴好安全防护用品。在施工过程中,对于施工现场的各种防护工作,如 "四口五临边"的防护以及各种安全设施的设置都要按照国家颁发的有关标准规范和市政有关规定严格予以落实。 施工管理论文:试论水利工程建设的立项与施工管理 论文关键词:水利工程 立项 施工 决策 论文摘要:从我国水利建设的形势切入,指出未来十年将是我国水利建设的高潮期。水利工程上马之前,首先要进行环境评价、地质评价和人文评价及经济效益评价,决策时应实行民主原则,防止地方官员为了GDP盲目建设。在工程施工过程中实行全面的质量管理,确保工程质量。只有这样,在决策立项和工程施工中都管理到位,才能保证水利工程真正造福人民,而不是变成水害工程。 引言 今年是十二五规划的开局之年,《中共中央国务院关于加快水利改革的决定》被列为第一号文件,可以预见在今后五年时间里,我国将掀起水利建设的高潮。据中央水利工作会议透出的信息,未来10年,每年水利投资的资金将是2010年的一倍。2010年,我国的水利投资2000亿元,也就是说今后10年,我国每年的水利投资达到4000亿左右。这意味着未来将有一大批水利工程上马。 水利工程建设不是一朝一夕的事,它对今后该地区的影响深远,水利工程建设的不好,将会对当地造成不间断的麻烦。对水利工程建设的管理,首先是立项管理,然后才是施工管理。本人长期从事水利工作,在此就这两个问题发表不成熟的意见。 2 水利工程的立项应科学决策 一项水利工程是否应该上马,需要对它进行多学科的研究,然后根据专家的意见,才能决定这项工程是否立项。工程立项就意味道这项工程不久将开始建设,如果决策不正确,将会使水利工程变成水害工程,贻害无穷。对设想中的水利工程进行立项,需要从多个方面对工程进行论证和评价。 2.1水利工程对气候环境的影响 水是生命之源,万物之母。水滋养着大地的一切生物,还具有调节气候和生态的巨大作用。在水利工程立项之前,首先应该进行环境评价,运用气象学、生态学的有关理论和方法,对水利工程完工后所造成的环境变化有一个比较详细的描述,哪些方面会变化,哪些方面会有影响,对生物链会产生什么影响,是否会造成洪涝和干旱频发,当地植被是否会发生改变等等。对这些问题的描述要有充分的数据作基础,不应笼统述说,结论的得出应建立在事实的基础上。 2.2水利工程对地质产生的影响 一项水利工程的建设,就是在一个地方平地聚上成千上万吨的水。在水利工程蓄水的过程中,必然会对当地地质产生一些影响,这种影响是否会引发地震、泥石流等到灾害,需要有个详细的说明。另外当地地质是否适合建设水利工程,也是对工程进行地质评价的一个重要选项。如果工程正好位于地质断裂带上,那这个工程无论如何也不应该立项建设,如果不顾事实执意建设,将会给子孙后代造成灭项之灾。 2.3对当地经济与社会的影响 我们建设水利工程,决不是为了建设而建设,是为了让它产生更大的经济效益和社会效益,才会去建设。在立项之前,应邀请经济学家和社会学家,对水利工程产生的经济效益进行详细的估算,拿出一个比较合理的数据,应让社会学家对工程完工后当地社会结构的变迁、人际关系的改变,甚至习俗与文化的保存会产生哪些影响,都要有一个比较全面的答案。 2.4立项决策应当采取民主原则 任何一项工程的上马,在短时期内都能对当地的GDP产生拉动作用,这也促成了当地官员对工程上马极度不正常的热心,至于该工程以后会造成哪些恶果,这些当政者根本不想管,因为那时他肯定已不这当官了。这也造成了我国的拍脑袋的工程众多。 因此,对于水利工程的上马应采取民主原则,各个方面研究者应根据学理和数据,拿出独立的报告,在决策会议上进行讲解,工程决策者应由各方面的专家和当地官员及群众代表组成,在听完各方面研究人员的报告后,决策者们在质询时得到圆满回答时才可投票表决,决定工程是否上马。这种决策机制防止了官员们为了GDP不顾后果的作法,也保证了工程决策的科学与民主。 3工程施工应强化质量管理 水利工程立项之后,不久就进入施工阶段,施工是将水利工程的蓝图变成现实的过程,这一阶段必须严格质量管理,才能保证水利工程达到设计的目标,发挥理想的工程效益,造福子孙后代。 3.1影响工程施工的几大要素 (1)劳动力要素。水利工程施工的劳动力要素主要包括人员和机械。在进行工程施工过程中,应对施工人员和机械有所选择,尽可能地选择熟练工人进场施工,高素质的劳动者能让工程质量锦上添花。工程机械也要适得其用,注重机械的先进性和实用性,对特殊设备要定期检查。 (2)工艺与环境。施工工艺的好坏直接影响工程质量,工程发包方应尽量选择施工工艺先进成熟的公司进场施工,在制定施工方案和工艺时,必须结合多方面的因素综合考虑,选取最有效最经济的施工工艺。环境因素是影响工程质量的重要原因,施工方不仅要顺应当地的自然环境进行施工,还要尊重当地民俗环境,保证施工顺利进行。 (3)设计图纸。任何一项水利工程都有进行设计,虽然图纸设计时充分考虑了当地地质环境,但在施工中也难免出现与图纸不相符的地方。这需要施工方与设计方进行及时地沟通,以避免不必要的损失。同时工程设计人员应该根据当地实际情况,选择更合理更经济的设计方法,设计出高水平的图纸,这样可以从根本上保证工程质量。 (4)管理问题。再好的工艺、再先进的图纸、再水平高的工人,如果没有很好的现场管理和目标质量管理,不能将工程质量目标化解到每一步工序中,并现场督促大家进行施工,这个工程要想取比较满意的效果也是很难的。在现场施工管理中,必须对进场的材料进行严格检查,不合格的坚决不许进场;在施工中,不合格的施工必须推倒重来。管理人员必须保证现场施工有序流畅地进行。 3.2加强施工管理的措施 (1)健全质量保证体系。水利工程施工中的质量管理涉及建设、监理、设计、施工四个方面。建设单位具有全面协调各方对工程质量进行监督和实施的权利与责任,其它各方要积极配合建设单位的工作,工程四方都要有自已的质检组织,建设单位要对在施工的各个阶段对工程质量进行检查,监理单位要按照业主的意图对每个环节的建设进行监督。图纸设计单位要积极与建设方和施工方沟通,保证工程按图纸施工,少出偏差;施工方要遵照建设方的要求施工。 (2)严格实行施工监理制。监理人员是受业主委托,对工程质量进行全程监督的,所以业主要大力提高监理人员的权威,施工方如果出现质量不合格,监理人员有权责令对方返工。充分发挥监理工程师的指导、监督、检查的职能,让工程承包商按业主要求建立质量体系,监督施工方在建设过程中的每一道工程的质量,在工程完工后对工程质进行全面的检查评估。如果发现问题,业主不仅要向施工方索赔,还要向监理方问责。 (3)严格禁止工程转包。工程质量出现,大多是因为转包造成的。工程一经分包转包,业方连追究责任的人都找不到,造成巨大浪费和不必要纠纷。业主在施工承包商订立协议后,应严格禁止承包商将主体工程分包出去。同时,业主对于进场施工的技术水平要严格检查,达不到要求的,要施工承包商换人, 4结语 水利工程建设的立项与施工管理,是保证水利工程的两个重要环节,它们互相联系,相互依存。如果立项阶段没有经过严格的论证,草率上马,那这个水利工程就有可能变成水害工程,即使后来施工质量再好,也只能起到危害作用。如果水利工程在施工阶段没有认真执行质量标准,也会让水利工程变成水害工程,对当地人民的生命财产构成巨大威协。要想让水利工程真正造福人民,首先要把立项做好,其次在施工中兢兢业业。这两个阶段的管理必须全部到位,缺一不可。 施工管理论文:新时期项目业主施工管理的工作思路 摘要:随着基础设施建设事业的迅速发展,建筑管理层次也随之不断完善和提高,施工管理作为工程建设最直接的管理阶段,关系着一个项目的成功与失败,因此丰富和发展其管理内容及其涵义。针对管理阶段施工管理理论的局限性,提出管理理论的补充和完善。 关键词:施工管理 理论 补充 工作思路 引 言 随着基础设施建设事业的迅速发展,一些业主的建设项目投资越来越大,相应的首先是基础设施的投入也越来越大,一般来说,小的几百万元,大的上亿元,随着社会的发展和精品工程的要求不断提高,建筑施工的技术以及监控的手段也相应越来越严格,以往的建筑工程施工管理人员和监理人员工作职责范围在“三控制”、“两管理”、“一协调”的施工管理理论也日益显得过于片面,根据多年的施工管理经验,个人认为在“三控制”基础上将“安全控制”、“环保控制”和“文明施工控制”纳入施工管理人员,尤其是甲方管理人员和监理人员的工作职责范畴尤为重要,这将是新形式下提高施工管理水平的一个有力的补充。施工管理人员和监理人员工作中需充分处理好“六控”的辨证关系,使建筑工程建设事业更上一个新的台阶。 一、问题的提出 改革开放以来,我国国民经济从传统的单一计划经济向有计划的商品经济转变,在建设领域,传统的指令性计划安排施工任务的旧体制被引入了市场竞争机制,工程开始实行了招投标,从1988年下半年开始至1990年,我国分别在全国25个省、自治区进行了施工监理试点①,经过总结,1993年进入了稳步推广阶段,从试点中专家们总结出了“三控制、两管理、一协调”的宝贵经验,十几年来,在这种理论的指导下,它凝聚着无数建设者的辛勤劳动和集体智慧,创造了全国翻天覆地的伟大变化,随着社会的发展和精品工程层出不穷,在日趋规范的工程施工管理中不断总结和积累,不断更新和完善。施工管理人员和监理人员工作的重要性越来越被人们重视,本人认为,在全社会普遍重视安全及生态环境的今天,“以人为本”的理念被放在更加重要的地位。在工程建设中应将人身、设备安全以及环境保护、文明施工提到一定的高度上来认识并付诸实施,并将其纳入监理的职责范围,将“三控制”更新为“六控制”(质量、工期、投资、安全、文明施工、环保控制),是有着更为深远的意义。目前,一些施工管理人员也曾有人提出“质量、工期、投资、安全、文明施工”“五控制”的要求,但个人认为把“环保控制”一同放入管理职责更能充分体现新时期管理职责的完整性。 二、如何做好施工管理人员和监理人员工作的“六控制” 施工管理人员和监理人员工作的“六控制”是互相矛盾又互为补充的,按照各自的控制原则为共同的目标开展工作,对搞好工程建设尤为重要。 (一)认真抓好质量控制工作 所谓质量控制,就是在质量方面为了满足使用要求而采取的一系列手段。工程质量与工作质量有紧密的联系。工作质量就是建筑安装企业为了保证工程质量所做的“控制”。工作质量是工程质量的保证,工程质量在一定程度上又是工作质量的反映。要使建筑安装工程的质量得到保证,必须既要管工程质量,又要管工作质量,而且应把工作重点放在工作质量上,通过提高工作质量来保证和提高建设工程的质量。施工管理人员和监理人员要按施工程序及时跟班到位进行监督检查。旁站监理不仅要具备现场质量控制工作的相应素质,加强合同意识,避免相当然的人为因素,而且需吃透合同规定,避免出现问题措手不及,要及时果断地处理质量和工期的矛盾。 (二)施工管理人员和监理人员工作要充分发挥主观能动性,抓好工期控制关 施工管理人员不要转嫁责任,放弃职权。应积极审查施工单位施工组织方案,寻找经济与进度的最佳结合点,认真编制施工进度?络计划图,找出关键线路,合理安排和调整工期,发掘一切有利因素,加快施工进度。平时要及时跟踪工程进度,全过程控制指导项目进展,减少窝工、怡工现象,有效地赢得工期。 (三)施工管理人员和监理人员工作要及时、规范、准确,把好成本关 降低成本是社会主义国家积累资金的基本方法,因此,如何管理好成本就成为极重要的事。投资控制的主要目的是工程项目在确保质量、工期、安全、环保和文明施工的前提下,不超出批准的总投资额,而且是合理的支付。质量、工期、安全、环保和文明施工与投资六者是辩证统一的,这就要求管理人员通过各种手段做好成本控制,因此管理人员对工程的每一个程序都要求做到及时、规范、准确,避免反反复复的无效工作,减少资源的浪费。 (四)重视安全、环保和文明施工控制 安全、环保和文明施工控制,在过去的一段时期内,尽管在施工过程中各项目业主和施工单位都不曾轻视过,而且在实践中也形成了一套针对此方面的条例和规定,但始终没有把其提高到建设项目实施阶段的管理理论来对待,随着“以人为本”的理念提出,把“安全、环保和文明施工控制”和“质量、工期、投资”并列起来是必要的和适时的。 1.安全,不仅从尊重人命这一观点来讲是重要的,而且事故的发生会给企业,甚至给国家财产带来很大损失。这里有一组来自建设部的统计数字:据建设部数据统计,2003上半年全国共发生建筑施工事故519起、死亡人数582人、重伤68人,与去年同期相比,事故起数、死亡人数分别上升24.5%和20.7%,重伤人数下降41.9%。 安全生产是党和国家保护劳动人民的一项重要政策,也是社会主义企业管理的重要内容之一。因此,在编制施工组织设计和施工计划时,要同时编制劳动保护、安全生产的技术措施计划。必须建立和健全严格的安全管理制度和安全操作规律,内容包括: (1)安全施工责任制度; (2)安全施工教育制度; (3)安全措施计划制度; (4)安全施工检查制度; (5)伤亡事故的调查和处理制度。 2.环保,是一个社会可持续发展的问题,这里所讨论的“环保”问题仅指项目施工中的产生环保问题,尚不包括项目可研阶段的“环保”问题。而主要常见的包括:(1)建筑垃圾;(2)建筑粉尘;(3)有毒气体;(4)其他。 随着国家基本建设的不断扩大,尤其是城市化发展,每年产生的建筑垃圾、废水等,据粗略统计,我国每年仅施工建设所产生和排出的建筑废渣就有4000万t。由此可见不正确处理建筑垃圾问题,将直接影响到人们的生存和健康问题。将现场的环保施工控制纳入施工管理人员和监理的职责对工程至关重要,所以管理人员应重视并监督施工单位对建筑垃圾的规范处理。 3.文明施工,随着市场经济逐步走向深入,建立文明的施工环境不仅是我们自身的需要,而且是整个社会的需要。文明施工不但与安全隐患存在着千丝万缕的关系而且还直接或间接地影响着人们的身体健康。举个例子:某港口是一个新兴的港口,在其进港公路扩建时,由于路障标志不明确、扩建材料堆放不规则、以及施工不洒水造成灰尘滚滚,以至施工期间出现多起严重的交通事故,损失惨重;该港口因开山填海运土车来车往,运输路面却不清扫、不洒水,港区整天灰尘滚滚,直接或间接地影响着当地居民的身心健康;该港区仓储项目较多,而大部分仓储项目是在海滩填土形成的陆地上建成,这些项目在基础处理时强夯、打桩不分日夜地施工,噪音严重地影响着当地居民的身心健康。 因此,将现场的文明施工控制纳入施工管理和监理的职责,并强制性执行对工程是至关重要。 (1)施工单位开工前,必须在施工组织设计中明确文明施工条款。 (2)施工现场周围必须设临时围墙或围挡,并做到及时修补损坏部位,保证围挡整齐。 (3)施工现场材料必须按施工平面图中规定部位堆放,并要求码放整齐。 (4)施工现场建筑垃圾必须放在指定位置,并及时清运。 (5)施工现场不得随便抛弃垃圾,施工区、生活区、道路等处应经常清扫,保持环境卫生整洁,施工区严禁吸烟。 (6)其他一些保障人们衣食住行的措施。 三、结 语 在建设项目实施阶段,重视安全、环保及文明施工控制的积极作用,充分调动参建人员的主观能动性,施工管理人员有必要做好“六控制”,并充分把握好六者的辨证关系,使我们的建筑项目在新时期更上一个新的台阶。 施工管理论文:浅析沥青混凝土路面施工管理 论文关键词:沥青混凝土路面;质量管理;控制措施 论文摘要:沥青混凝土路面在我国道路建设中使用非常广泛。随着科技的不断发展,许多新技术、新材料都得到了实际应用,各种规范、标准比较齐全,但从实际施工来看,尚有许多值得探讨的问题。在沥青路面施工过程中,质量的控制和检查是保证质量最重要的一环。本文主要谈了一下在沥青混凝土路面施工过程中的质量管理及控制措施,这对于保证沥青路面施工质量是非常重要的。 1质量管理与控制的内容 与其他产品一样,沥青混凝土路面也是工、料、机三个主要因素结合而生产出来的。因此,沥青混凝土路面的质量管理与控制就是对工、料、机的管理与控制。 1.1对人的管理 生产过程中各工序和主要岗位(含管理人员)必须由有经验的人员或经过培训取得上岗资格的人员操作或管理。要有明确、严格的岗位责任制。要有严格的奖惩措施。要把每个人的切身利益与产品的质量紧密联系起来。使他们既有干好的技能。又有干好的愿望和动力。要经常对全体员工进行产品质量重要性的教育。特别是各级领导者必须牢固树立质量是企业生命的思想。 1.2原材料的管理与控制 对用于永久性工程的材料。应严格按有关规定和要求进行质量检验。把好原材料质量关。保证使用的原材料全部合格。对各种混合料的管理与控制。首先是抓配合比设计。使用于生产的配合比设计理想。然后是抓生产过程中的质量管理与控制。对沥青混合料来说。一是控制好油石比和矿料级配。二是控制好各个环节的温度。发现问题及时调整。这两个问题控制好了。质量就有保证。对半刚性基层、底基层混合料主要是控制好水泥、石灰等稳定材料的剂量。这是保证强度符合要求的主要因素,不得减料,必须用足;其次是生石灰消解要充分,过筛要严格,防止未消解的石灰块,否则将造成路面拱起;此外,含水量要适当,否则难以压实。 原材料存在的问题是有些地方缺少专门按规范要求规格生产各种粗集料的厂家和产品,特别是底、中面层所需的粗集料尤为突出。大多是用其他用途的碎石代替。给矿料组成设计带来了困难,通常很难配出较理想的合成矿料级配。沥青混合料用量大的地区。有关部门应注意开发沥青混合料用的碎石和石屑。关于沥青质量的问题,有些沥青的质量不稳定。使用前应从沥青供应厂、沥青供应站取样检查。不合格的沥青不得运往拌和厂;在使用过程中应按规定的时间和次数检查沥青的质量,避免使用不合格的沥青。 1.3对施工机械的管理 先进、良好的机械设备是保证质量、提高效率、加快进度与改善劳动条件的基础。机械管理主要是让各种路面施工机械处于良好状态、充分发挥其应有的作用。拌和厂和工地应有一个精干的机械维修小组并配备足够、适用的机具和易损零配件。一旦发生故障应能很快排除或修复。各类操作机手应持证上岗,严格按操作规程运行。漏油的机械、车辆不应上路,以避免给路面造成污染和损坏。 2沥青混合料摊铺时的质量控制措施 2.1沥青含量的直观检查 如果沥青料黝黑黝黑。料车上的混合料呈圆锥状或混合料在摊铺机受料斗中“蠕动”则表明沥青含量正常。如果混合料特别黑亮,较车上的混合料呈平坦状或沥青结合料没有充分烘干,表面上看起来沥青太多,如果混合料呈褐色,暗而脆,粗骨料没有较完全裹覆,受料斗中混合料不“蠕动”,则表明含量太少。 2.2混合料温度 沥青混合料在正常摊铺和碾压温度范围内,往往冒出淡兰色蒸气。沥青混合料产生黄色蒸气或缺少蒸汽,说明温度过高或过低。通常在料车到达工地时,测定混合料的温度,有时在摊铺机后测定。每天早晨要特别注意做这项检查,因此时下承层表面温度和气温都较低,平时只要混合料似有温度较低现象或初次碾压,而压路机跟不上时,则应测定温度。测量铺层的温度时,应将温度计的触头插进未压实的面层中部,然后把触头周围轻轻用足踏实,目前也有许多地方采和电点温计测定。 2.3厚度检测 摊铺机在摊铺过程中,应经常检测虚铺厚度。 2.4表观检查 未压实混合料的表面结构无论纵向或横向都应均匀、平整、无撕裂、小波浪、局部粗糙、拉沟等现象,否则,查明原因,及时处理 2.5摊铺中的质量缺陷及防治对策 摊铺中常见的质量缺陷主要有:厚度不准、平整度差、混合料离析、裂纹、拉沟等。为了防止和消除在施工中可能发生的各种质量缺陷,应注意以下几点: 2.5.1浪形基层的摊铺。不必考虑摊铺厚度的均一性,实际的混合料用量应比理论计算的要多。在波浪地段,即使摊铺得很平整,在碾压后仍会出现与基层相似的波形,因此对有大波浪的基层应在其凹陷处先铺上一层混合料,并予以压实。 2.5.2摊铺机的操作及本身的调整摊铺质量很大,摊铺机速度的改变会导致摊铺厚度的变化。为了保持恒定的摊铺厚度。当速度变快时,厚度调节器就稍微向右转动。当速度减慢时,则稍微向左转动。其调整量还应根据混合料种类的不同而不同。 2.5.3沥青混合料的性质也是影响摊铺质量的主要原因之一。混合料的性质不稳定,易使摊铺厚度发生变化。如果温度过高,沥青量过多,矿粉掺量过多等都会使铺层变薄。 2.5.4沥青混合料中的沥青与矿粉过量减小其承载力,所以熨平板的工作迎角应增大,使铺层增厚一些,这种混合料还容易受温度的影响。一般温度应控制在140~160℃的范围内,当高于此范围后,混合料变软而承载力大大降低。温度过低时,混合产又会变硬,当矿料中的大颗粒尺寸大于摊铺厚度时,在摊铺过程中该大颗粒被熨平板拖着滚动,使其最大粒径小于摊铺厚度的一半。 3沥青混合料压实时的质量控制措施 3.1碾压温度 碾压温度和高低,直接影响沥青混合料的压实质量。在实际施工中,要求在摊铺过程完毕后及时进行碾压,一般来说。沥青混合料的最佳压实温度110-120℃之间,最高不超过160℃。 3.2选择合理的压实速度与遍数合理的压实速度 对减少碾压时间,提高作业效率有十分重要的意义。在施工中。保持适当的恒定碾压速度是非常重要的。一般速度控制在2~4km/h,速度过低。会使摊铺与压实工序间断,影响压实质量,从而可能需要增加压实遍数来提高压实度。碾压速度过快,会产生推移,横向裂纹等。选择碾压速度的基本原则是:在保证沥青混合料碾压质量的前提下,最大限度地提高碾压速度,从而减少碾压遍数,提高工作效率。压实质量的检测应根据合同有关文件的规定及要求进行。主要检测项目有压实度,厚度,平整度,粗糙度,而且要求表现密实均匀。当沥青混合料碾压成型后,其缺陷一般很难修整。对于一些较大缺陷,如厚度不足,平整度太差,松散,泛油等应及时返工,即使已成型也要返工,对松散,泛油往往是局部返工,而对厚度不足或平整度太差的往往要求一段落返工。当然,经济损失是较大的,因此,现场压实过程中质量的检查与问题的纠正是十分重要的,要努力把缺陷降低到最低程度,最好不出现返工现象。 4质量意识、管理的力度、科学制度的制定和严格执行是施工质量的保证 4.1不合格的原材料坚决不能用于道路建设,抓好混合料配合比的试验,严格进行现场检测和室内试验,这包括拌合厂、施工现场的各项温度检测与记录,包括规定频率的混合料马氏试验、抽提试验等,还包括路面外形尺寸检测记录、路面厚度、压实度、平整度检测等等。 4.2检测资料的管理与分析是工程质量建设的又一个方面,也是工程质量的实际记录。其中包括料场状况、按工日的混合料拌和记录、按工日的施工现场记录、检验资料的论定和反馈、按工日的工程质量指标图表、工程质量的动态分析等等。 5结束语 沥青路面平整度涉及的面很广,影响因素多。沥青混凝土路面施工的关键是人员、材料、设备的合理配置。在施工过程中要善于总结,克服不良人为因素,注重引进新技术、新材料、新工艺、新设备。对整个施工过程实施有效的动态管理,严格控制各种试验及检测。施工当中发现问题及时处理,只有加强管理,精心组织施工,才能铺筑出高质量、高水平的沥青混凝土路面,创造优良工程。
生物力学论文:击剑运动员膝关节的生物力学分析 1前言 弓步技术是击剑比赛中运动员得分的主要技术[5]。研究表明,在击剑比赛中,男子运动员平均每23.9s使用一次弓步,女子运动员平均每20s就会使用一次弓步[2]。弓步的质量直接关系比赛胜负,弓步速度是评价弓步质量的重要指标,也是评价击剑运动员竞技水平的重要依据[5]。有研究发现,击剑运动员弓步速度与弓步动作中后腿伸膝最大角速度显著相关,后腿的蹬伸速度是弓步速度的主要决定因素之一。舒建平[4]采用APAS系统对击剑弓步动作进行分析后认为,运动员弓步动作中双侧膝关节角度变化大小是决定击剑弓步速度的主要因素。在击剑弓步动作中,运动员前腿和后腿执行不同的运动模式,后腿伸肌群快速收缩使后腿蹬地为弓步动作提供驱动力,而前腿快速伸膝带动小腿向前踢出[14,15]。在弓步动作开始后,前腿的快速摆动能获得较大的冲力,延长后腿蹬地的时间,配合后腿蹬地带动人体总重心前移,且前腿向前摆动时膝关节的伸展程度能够对弓步深度产生影响。另外,有研究报道,弓步速度和前腿膝关节最大功率到达时间及平均功率存在关联[6]。综合已有研究可以发现,下肢双侧膝关节在击剑弓步动作中的运动表现是影响弓步速度的重要因素。然而,已有研究大多集中在运动员双侧膝关节在弓步动作中的生物力学表现与弓步速度的关系方面,而不同水平运动员双侧膝关节在弓步过程中的生物力学表现差异对弓步质量的影响鲜见报道。本研究通过比较一般运动员与优秀运动员双侧膝关节在弓步过程中生物力学表现的差异,探究影响击剑弓步速度的生物力学因素,为提高击剑运动员弓步质量提供参考。 2研究对象和方法 2.1研究对象上海市男子重剑队运动员7人,其中,运动健将4人,一级运动员3人,为优秀运动员;某体育学院运动训练专业及附属竞技学校男子击剑二级运动员9人,为一般运动员。 2.2研究方法 2.2.1实验方案测试之前受试者进行5min慢跑,跑步机速度设置为6.5km/h。慢跑完毕后再进行5min拉伸活动。测试时受试者面向剑靶,前后脚分别位于两块测力台上,剑靶与受试者的距离根据受试者身高进行调节,使靶面距运动员后脚脚尖水平距离为1.5倍身高[17]。要求受试者持剑以最快速度弓步刺靶(图1),每名受试者试刺5次。每名受试者正式测试成功采集至少6次,选取其中峰值速度最大的3次弓步动作进行分析。 2.2.2所用仪器和评价参数测试设备采用瑞士生产的KISTLER三维测力台(型号9287B,长×宽:90×60cm,内置信号放大器,采样频率1000Hz)和英国生产的16台VICONT40镜头红外高速运动捕捉系统(ViconMotionAnalysisInc.,Oxford,UK,采样频率100Hz),对运动员弓步动作地面反作用力(GRF)和运动学数据进行同步采集。 2.2.3数据处理将VICON系统中预处理过的数据(C3D文件)导入Visual3D(C-Motion,Inc.,Germantown,MD,U.S.A.)软件。运动学数据和GRF滤波采用4th-orderButterworth低通滤波,截止频率分别为12Hz和100Hz[18]。在Visual3D中构建14环节人体模型[11],根据人体惯性参数[20]确定人体重心位置,以人体重心在水平方向上的速度代表弓步速度。在Visual3D软件中计算下肢3维运动学和动力学数据(采用右手法则)并导出。力矩、角速度、功率指标,膝关节屈为负值(-),伸为正值(+)。弓步动作起点定义为前脚离开地面瞬间(前脚GRF=0),动作终点定义为前腿膝关节伸膝达最大角度。 2.2.4选取指标1)弓步过程中受试者水平方向重心速度峰值(Hori-zontalPeakVelocityofCenterofGravity,HVmax),单位为m/s;2)经体重标准化后的受试者弓步过程中后腿蹬地产生地面反作用力的水平方向分力峰值(GRFmax),单位为体重(BW);3)膝关节角度(KneeJointAngle)为小腿向量与大腿向量的夹角(°),大腿向量由膝关节指向髋关节,小腿向量由膝关节指向踝关节,下肢直立位膝关节角度为180°;4)膝关节角速度峰值(PeakAngularVelocityofKneeJoint)为伸膝阶段膝关节角速度最大值,单位为°/s;5)前腿伸膝时间(TimeofExtensioninLeadingKnee)为自前腿膝关节最小角度至最大角度所用时间,单位为s;6)通过逆向动力学计算关节力矩峰值(PeakJointMoment),关节功率峰值(PeakJointPower)为关节力矩与关节角速度乘积的最大值(均在Visual3D软件中直接计算)。力矩和功率峰值均为根据体重进行标准化后的结果,单位分别为Nm/kg和W/kg;7)前膝关节功率峰值到达时间(TimetoPeakPowerofLeadingKneeJoint)为自动作起点至前腿伸膝功率达峰值所用时间,单位为s。 2.2.5统计学处理选取每名受试者峰值速度最快的3次弓步动作,计算相关指标的平均值和标准差。采用独立样本t检验(Inde-pendentttests)比较两组受试者弓步动作过程中膝关节动力学、运动学相关指标及HVmax、GRFmax之间的差异,显著性标准设定为α=0.05。统计软件为SPSS20.0。 3研究结果 3.1不同水平运动员弓步表现优秀运动员弓步过程中HVmax(P=0.001)和GRF-max(P=0.016)均显著高于一般运动员(表2)。 3.2不同水平运动员弓步动作前腿膝关节生物力学指标两组运动员弓步动作中前腿膝关节运动学和动力学指标如表3所示。两组运动员屈膝程度均为正值,可见运动员前腿膝关节屈膝末膝角小于初始膝角,说明在弓步开始时运动员前腿伸膝前首先屈膝。不同水平运动员前腿屈膝程度不同,优秀运动员屈膝程度显著低于一般运动员(P=0.037)。在随后的伸膝阶段,两组运动员伸膝程度无显著性差异(P=0.293),但优秀运动员伸膝末膝角显著大于一般运动员(P=0.018),伸膝角速度峰值显著低于一般运动员(P=0.029)。在弓步过程中,两组运动员前腿膝关节伸膝力矩峰值(P=0.056)和功率峰值(P=0.074)均无显著性差异。 3.3不同水平运动员弓步动作后腿膝关节生物力学指标优秀运动员弓步动作后腿伸膝末膝角与一般运动员无显著性差异(P=0.079),但优秀运动员后腿膝关节伸膝力矩峰值(P=0.030)显著高于一般运动员,后腿伸膝功率峰值到达的时间显著小于一般运动员(P=0.021);运动员弓步动作中后腿伸膝角速度峰值组间无显著差异。 4讨论与分析 国内、外对击剑弓步动作的研究多以运动员弓步重心平均速度、最大速度以及弓步距离作为评判弓步质量的主要指标[12]。在多数研究中,只要求受试者以最快速度做弓步动作,并未设置弓步目标和距离,且受试者未持剑,这可能会使不同受试者在测试时选择不同标准的弓步距离,而运动员在做长距离大幅度弓步和短距离快节奏弓步时速度可能并不相同。在征求运动员和教练员建议的基础上,结合击剑运动员比赛状态下发动弓步的距离,本研究将剑靶设置在距运动员准备姿势后脚脚尖1.5倍身高处[17]。这一距离下的弓步为长弓步[17],要求运动员持剑尽力做快速弓步刺靶,将弓步动作中身体重心最大水平速度定义为弓步速度[9,10,16]。结果显示,优秀运动员弓步水平方向重心速度峰值(2.64±0.16m/s)显著高于一般运动员(2.32±0.13m/s,P=0.001)。可见,以弓步速度作为评价运动员弓步质量的指标,本研究优秀运动员弓步质量高于一般运动员。 在击剑弓步动作中,后腿蹬地获得的水平方向地面反作用力是弓步向前的驱动力,其大小是弓步速度的决定性因素[1,8,12]。本研究优秀运动员弓步动作后腿蹬地水平方向地面反作用力峰值(0.91±0.10BW)显著高于一般运动员(0.78±0.08BW,P=0.016),说明优秀运动员弓步向前的驱动力高于一般运动员。目前有研究认为,运动员后腿膝关节伸肌力量是影响弓步驱动力大小的重要因素。Guilhem等人[9]对优秀击剑运动员双侧下肢主要肌肉进行等速肌力测试,另外对其在弓步过程中的活动进行肌电测试,结合运动员弓步表现进行分析后发现,弓步后腿膝关节伸肌最大等速肌力与弓步速度峰值显著相关(r=0.60~0.81);在弓步加速阶段,运动员后腿伸肌的活动水平与此阶段运动员的重心平均速度相关,运动员弓步后腿臀大肌、股直肌、股外侧肌、比目鱼肌、腓肠肌外侧的收缩对弓步速度贡献明显。另外,Cronin等人[6]对击剑运动员膝关节伸肌进行等速肌力测试后发现,弓步速度与弓步后腿膝关节伸肌最大等速肌力的相关系数为0.62。通过已有研究可以发现,运动员弓步后腿膝关节伸肌是贡献弓步向前驱动力的主要肌群之一,其爆发力及在击剑弓步动作中的运动表现能够对弓步速度产生重要影响。 本研究结果显示,优秀运动员弓步过程中后腿膝关节所能达到的力矩峰值(2.87±0.27Nm/kg)显著高于一般运动员(2.37±0.38Nm/kg,P=0.030),后腿伸膝功率峰值到达时间(0.45±0.06s)显著小于一般运动员(0.59±0.13s,P=0.021),且优秀运动员后腿伸膝功率峰值(12.21±0.27W/kg)在统计学上有高于一般运动员(10.16±2.28W/kg,P=0.082)的趋势。可见,优秀运动员弓步后腿膝关节在短时间内能产生更强的关节功率,反映出优秀运动员具有更强的膝关节伸肌爆发力。本研究认为,优秀运动员弓步速度大于一般水平运动员的重要原因是优秀运动员弓步后腿膝关节伸肌具有更强的爆发力,在蹬地时能产生更大的水平方向地面反作用力,而这个力是弓步向前的驱动力,弓步驱动力的增大必然有利于弓步速度的提高。在对弓步后腿膝关节运动方式的研究中,彭道福等人对影响12名击剑运动员弓步速度的生物力学因素进行灰色关联分析后认为,后腿膝关节角度变化越大,对运动员弓步速度的影响也越大,降低重心减小弓步动作膝关节初始角度有利于弓步速度的提高。另外有研究表明,在击剑运动员弓步动作中后腿膝关节最大角度平均在170°以上,后腿基本接近伸直。然而,不同水平击剑运动员在弓步准备姿势中的后腿膝关节角度以及弓步动作中后腿膝关节最大角度是否存在差异尚不清楚。本研究结果显示,优秀运动员和一般运动员弓步动作中后腿膝关节初始角度、伸膝末角度均无显著性差异(P>0.05)。可见,优秀击剑运动员与一般水平击剑运动员在弓步动作中后腿膝关节运动方式基本相似,弓步后腿膝关节的运动方式可能并非导致不同水平击剑运动员弓步速度差异的原因。近年来,前腿膝关节在击剑弓步中的运动方式引起了研究者的注意,有研究发现,不同水平运动员弓步动作中前腿膝关节运动方式存在差异[7]。 Gholipour等人[7]使用高速摄像机分别采集优秀击剑运动员和击剑初学者的弓步动作,对比分析后发现,弓步开始后受试者前腿膝关节并非直接开始做伸膝动作,而是先屈膝后伸膝,优秀运动员屈膝程度(20°±12°)显著低于初学者(38°±15°,P<0.05)。研究结果显示,两组受试者在弓步准备姿势时前腿膝角无显著性差异(P>0.05),在弓步启动后所有受试者前腿膝关节先做屈,优秀运动员屈膝程度(13.86°±6.52°)显著低于一般运动员(25.35°±11.84°,P=0.037),优秀运动员屈膝末膝角(113.64°±12.57°)显著大于一般运动员(100.26°±10.66°,P=0.037),与Gholipour等人的研究结果相似。本研究认为,一般运动员在弓步动作中增大前腿伸膝之前的屈膝程度,使前腿股四头肌初长度被拉长,为之后的加速伸膝积蓄了能量,有利于小腿向前加速摆动。结果显示,一般运动员前腿伸膝角速度峰值(428.50±135.13°/s)显著高于优秀运动员(287.08±82.31°/s,P=0.029),说明一般运动员前腿伸膝过程中小腿向前摆动的速度更快。从本研究的结果看,一般运动员后腿蹬地水平方向地面反作用力峰值显著小于优秀运动员(P<0.05),推测一般运动员因后腿蹬地为弓步提供驱动力不足,故通过增大前腿伸膝前的屈膝程度来提高伸膝角速度,使前侧小腿向前快速摆动带动身体总重心前移,以代偿后腿蹬地力量的不足,试图将弓步速度维持在较高水平。另外,一般运动员前腿伸膝之前较大的屈膝程度可能会对弓步效果产生不利影响。运动员弓步启动时前腿离地,后腿迅速蹬地产生向前的地面反作用力。本研究认为,优秀运动员前腿由于屈膝程度较小,能更早地配合后腿蹬地进行伸膝,并迅速向前踢出小腿完成弓步;而一般运动员前腿屈膝程度较大,可能会延长屈膝时间,导致前腿伸膝与后腿蹬地衔接较慢,表现为前腿伸膝动作更加仓促。本研究结果显示,在前腿伸膝阶段,优秀运动员前腿伸膝时间(0.39±0.09s)显著长于一般运动员(0.27±0.05s,P=0.005),与上述推测一致。提示,相比于优秀运动员,一般运动员因为前腿膝关节伸膝动作开始较晚,故需要更大的关节角速度在更短的时间内完成伸膝动作。这可能会造成一般运动员弓步动作不如优秀运动员更加舒展、有效,表现在前腿的过分使用,并可能对弓步末期前腿的落地造成不利影响。从战术角度考虑,优秀运动员前腿更加宽松的伸膝时间可为最终的出剑和下剑选择创造条件,而一般运动员前腿较快速的伸膝和落地反而会造成出剑和下剑选择较少,难以做到根据对手反应适时改变剑的落点。此外,优秀运动员前腿伸膝末膝角(169.35°±4.51°)显著大于一般运动员(160.61°±7.66°,P=0.018),说明优秀运动员前腿在相对宽松的伸膝时间内得到了较充分的伸展,前腿摆动幅度更大,有利于增加弓步距离[4]。综上,优秀击剑运动员弓步速度高于一般水平运动员,主要原因与弓步动作中后腿膝关节动力学表现的差异有关。优秀运动员弓步后腿膝关节动力学表现优于一般运动员可能是由于优秀运动员后腿膝关节伸肌爆发力强于一般运动员。运动员弓步启动后前腿首先屈膝后伸膝。在后腿提供驱动力相对较小的情况下,一般运动员弓步启动时通过增大前腿伸膝前的屈膝程度来增大小腿摆动速度,带动身体重心前移,以代偿后腿蹬地力量的不足,试图将弓步速度维持在较高水平。但是,一般运动员弓步动作中前腿伸膝前相对较大的屈膝程度可能会限制弓步距离,同时,对出剑选择及弓步落地后续连接动作产生不利影响。 5结论与建议 后腿膝关节在弓步动作中的动力学表现是决定击剑运动员弓步速度的主要原因。不同水平击剑运动员弓步动作中后腿蹬地能力的差异导致了前腿膝关节运动学表现的差异,一般运动员通过增加前腿伸膝前的屈膝程度,增大伸膝阶段的小腿摆动速度,带动重心前移来代偿后腿蹬地为弓步提供驱动力的不足。在击剑运动员力量训练中,加强后腿膝关节伸肌爆发力训练,有利于提高运动员弓步动作中后腿蹬地提供的驱动力。减小弓步启动时前腿伸膝前的屈膝程度,提前伸膝动作,可减少前腿在弓步动作中的负担,有利于提高弓步动作的有效性。 作者:管延飞 郭黎 吴娜娜 郑加财 刘海瑞 单位:上海体育学院 生物力学论文:探索生物力学融入高院体育教学实践的研究 随着国家对人才培养由“应试教育”向“素质教育”转轨之际,笔者认为学校体育教育改革应在充分尊重学生人格,注意个体差异,重视个性发展,培养学生自主创造能力的基础上,将培养学生的生理健康、心理健康、道德健康和社会适应力等内化到全体学生的体育素质同步向前发展的目标之中。本文从教育学角度出发,提出将运动生物力学知识融入体育教学实践中并加以分析、探讨,旨在为高校体育教育改革拓宽思路,更好发挥学校体育在实施素质教育过程中的价值和功能。 一、高校体育教学中存在的问题 我国学校体育教育是在前苏联学校体育教育体系的基础上形成和发展起来的,基本满足了当时社会发展与建设的需要;随着我国教育与体育事业的不断发展和经济体制改革的日益深入,传统的学校体育教育已与社会对现代人才培养的需要相互脱节,程式化、强制化、成人化、训练化的体育教育,严重影响着学生身心全面发展。 当前学校体育教育中存在着“身体素质+专项课(选项课)+理论讲座”的状况,其中理论讲座占全部授课内容的不到10%,学生对运动技术的掌握、对运动知识的获得缺乏系统性和科学性。“大学的牌子、中学的形式、小学的内容”——高校课程教材内容与中小学体育课教材内容重复率达63%,高校远没有形成符合自身规律和特色的理论、实践体系。 随着高校不断地进行扩招,体育教学班的人数也在不断增加,加上受场地、器材,师资力量等因素制约,40、50人一个教学班现象很普遍。教学方法、手段、内容得不到及时有效的改善,已远不能满足学生对良好锻炼效果和渴望掌握更多体育知识的需要。 体育首先要让人感到身心愉快,而现行体育课是按“大纲”,“计划”授课的,因而具有严格的计划性和约束性,教师只能按部就班地格式化组织教学,简单地将体育课变成‘达标课’、‘技术课’、‘纪律课’,使体育课丧失应有的休闲、娱乐成分,导致学生失去对学习的兴趣和自信心,造成学生产生厌学、恐惧、惧怕失败的心理。 二、将运动生物力学融入到高校体育教学实践中的可行性 体育教学是富有时代性的实践活动,有特定的教学思想、内容、方法。在不同历史时期有不同的育人目标,同时也就形成了具有时代特征的体育教学合理性标准。特别是在现代社会里,如果体育教育仍停留在竞技教学和身体素质教学这种简单模式之中,不善于按照时代要求变革体育教学实践,机械地传承过时的实践活动或照搬他人的经验,它的地位只能日益下降,既谈不上质量,也更谈不上什么效益,只能成为教学改革的落伍者。 大学生年龄一般都在18~22岁之间,他们的兴趣爱好趋于稳定、集中,他们已不满足被动受教的学习方式,他们更热衷于开放、活泼、主动参与的体育锻炼形式。另外从锻炼的基础来看,大学生经过12年的体育教育,具有良好的体育意识、基础与经验,能在较高的起点上选择符合个人需要的学习内容与形式。 运动生物力学是将体育动作技术,赋予生物学和力学的观点及方法,使复杂的体育动作技术奠基于最基本的生物学及力学规律之上,并以人体解剖学、力学、生物学及体育技术原理的形式加以描述。如能适时地、有针对性地在相关学科的体育教学中将运动学与运动生物力学理论知识相互结合进行教学,不仅可以调动学生学习的兴趣,还可潜移默化的使学生加深对自己本学科知识的理解与巩固。 三、运动生物力学在教学实践中的运用 (一)加强基础理论讲授,提高大学生体育文化素质 体育教育的根本基础在于体育文化,没有文化就形成不了体育,没有文化也发展不了教育。在体育教学中理论与实践相结合的文化科学素质的培养,主要是通过基础理论知识的学习、基本技术的掌握、基本技能的形成过程进行智能教育,培养学生学会学习、创造、求真。将运动生物力学运用到教学实践中,实际上就是加强对学生体育文化素质的培养。比如,每个学期停课前的最后一个月,根据现在的教学大纲要求室外课居多,炎热和寒冷往往使学生没有兴致上课,教师既怕学生中暑、冻伤生病同时又担心完不成教学计划,只好在两相矛盾中硬着头皮上课。与其这样,还不如索性将课改到室内上,最大限度的消除由于环境气候等外在因素带来的安全隐患,教师可就室外课的技术动作结合运动生物力学知识进行分析、讲解。如足球运动中对转身速度的要求很高,为什么有人与人之间对同一动作的结果却不相同?此时教师以运动生物力学中的人体惯性参数中转动惯量原理加以分析、讨论。 根据转动惯量公式可知,转动惯量与质量的大小、质量的分布及作用点离轴的远近有关,学生很快就会明白自己在转动时的错误,并能自行改正甚至指导他人的实践,培养学生脑体结合、综合使用脑力和体力的能力。 (二)运动生物力学在不同学科中的运用 在体育教学实践中根据高等学校文、理、医、工等学科专业的区别,有针对性地在相关学科的学生中,运用运动生物力学知识讲解、分析体育运动技术动作的原理、结构特点,对于技术动作的掌握将起到积极的作用和高效率的结果。如在对理工类学科的学生做足球停球技术动作的教学中,教师不要急于去做示范,先用简单的启发性语言要求学生用弹性碰撞、非弹性碰撞的原理去理解停球技术,让学生自己凭着对停球技术动作的一些感性认识尝试着去做练习、体会。练习完毕,组织学生根据自身的实践,总结技术动作要领,各抒己见,即使有点错误的观点也是可贵的。由于学生专业本身使然,很快便掌握了技术动作。以上例子不是讲解、示范与学生练习教学顺序简单的调换,而是观念的转变,让学生自我实践、自我思维这一过程大大地发挥了学生的主体作用,学生不再是传统体育教学中教师背后的机械模仿者,创造能力是体现学生主体作用的一个重要方面。 (三)运动生物力学在不同人群中的运用 教师应充分认识到学生在个体、运动喜好,体质等方面存在着差异。实际教学中采用因材施教区别对待的教学原则,将那些先天残疾、不适宜参加正常体育锻炼以及渴望掌握更多体育理论知识的学生组织在一起单独进行教学。不要因为他们与生俱来的生理和身体上的一些问题,就疏远他们、抛弃他们,他们拥有和其他学生一样受教育和运动的权利。授课中,教师应充分利用现有设备如多媒体、图片资料等,使学生通过这些渠道对由于自身受限而难以企及的技术动作加深感性认识,从而对这些技术动作不再陌生或者一无所知。同时,再结合运动生物力学的知识,向他们讲解、分析、讨论这些技术动作的运动生物力学特点、原理等。在教师的启发下学生可以凭借自身的认知程度去思维、去实践(能力许可的范围)。让他们以丰富的体育理论知识,充实自己的头脑,从而满足不同学生对体育知识的兴趣与渴望。 (四)加强运动生物力学同相关学科之间的交流,建立健全体育教学 运动生物力学是以人体解剖学、人体生理学、力学的原理与方法,研究人体运动器系的生物力学特性和人体运动动作的力学规律以及器械机械运动力学规律的学科。因此必然带有数学、力学、生物学等学科的痕迹。长期以来高等学校中文、理、医、工等学科专业相互之间缺乏必要的交流、渗透与融合,学生知识的获得与消化局限于一个狭窄的领域。 四、运动生物力学融入到体育教学实践的意义 高校体育教师要不断提高自身的体育理论水平和业务素质,加强教育理论、体育理论的学习与思考,以自己高尚的道德情操和渊博的才华学识来赢得学生的尊敬和信任。 将运动生物力学融入到体育教学实践中,可以使教师在教学中有利于选用教材和教法,并根据学生体质的实际状况,重点发展其较为薄弱的环节,让他们得到全面均衡的发展,为终身体育打下坚实的基础,从而适应素质教育的要求。 将运动生物力学融入到体育教学实践中,使学生从观念上改变对运动知识性与科学性认识,有利于激发学生的学习兴趣,充分满足不同学生对体育知识的渴望,发展学生个性,通过身体、心理多方面素质的培养,促进学生的正常生长发育,提高身体活动机能,培养学生脑体结合能力,最终学生自己可根据个体差异及不同的需要开出运动处方。 将运动生物力学融入到体育教学实践中,通过生物力学作导向和指导,使相关专业、相关学科有机的结合在一起,相互促进、教学相长,建立健全体育教学,最终使高校体育教学真正成为培养大学生综合能力的实践课堂。 生物力学论文:种植义齿下部结构生物力学探究论文 摘要摘要:种植义齿的生物力学相容性是影响种植义齿的远期成功率的主要因素之一。本文从种植材料、种植体形态、种植体表面结构、种植数量、种植体在颌骨内的排列和分布、受植区颌骨的形态结构等方面对种植义齿下部结构的生物力学特性作一综述。 自Branemarkr提出骨结合理论以来,种植义齿已成功地应用于临床,解决了以往传统义齿的固位、舒适等新问题,取得较好的修复效果。但临床上仍常出现种植体四周骨组织吸收、种值体断裂、松动、脱落等新问题[1,2。许多学者认为种植义齿的生物力学相容性是影响种植义齿远期成功率的主要因素之一。本文对种植义齿下部结构生物力学探究概况作一综述。 1种植材料对种植义齿生物力学的影响 Nishihara等[5通过动物实验探究表明种植体四周骨内的应力分布和种植材料的性质、材料的弹性模量关系不大,而是更多的和种植体的形态、颌骨的形态及结构有关。Rieger等用三维有限元法(finiteelementmethod,FEM)分析,也得出相类似的结果。但从生物力学的观点来看,不同材料和不同弹性模量的种植体对应力在种植体骨界面的分布是有影响的。邹敬才等[4用有限元法在5种不同弹性模量、相同的负荷条件下,对单个螺旋形种植体骨界面的应力分布规律作比较,结果表明种植体的弹性模量越高,种植体颈周骨内应力越小,而根端骨内应力越大;种植体弹性模量越低,种植体和骨界面的相对位移运动就越大。适宜的种植体的弹性模量在70000MPa以上。 目前,由于金属及金属合金材料具有优良的生物力学性能而被广泛应用于种植体的制作,其中钛和钛合金等被认为是最合适的种植材料。近年来许多学者探究了用生物陶瓷作为种植材料[5,认为生物陶瓷种植体在植入后的始阶段可以获得较钛及其合金更好的生物相容性,但在行使功能后终因生物陶瓷本身力学上的易碎性导致生物陶瓷种植体生物力学的相容性较差,Glantz等[6通过实验也证实了陶瓷种植体和陶瓷涂层的种植体因生物力学上有较差的相容性导致种植后较高的失败率。 2种植体的形态对种植义齿生物力学的影响 Victor[7用三维有限元法对3种不同种植体系统(Branemark系统、Bud系统、IMZ系统)的不同形态的种植体,在不同的加载条件下,种植体四周骨内的应力分布情况进行了探究。结果表明3种不同种植体四周骨内最大应力均位于种植体颈部四周和种植体翼的下方,且越近种植体根尖部,骨内应力越小。种植体的翼可以减少应力在种植体及其四周骨内的分布,去掉翼不但增大种植体颈部骨的应力,而且将改变整个应力分布的情况。在其他因素不变的情况下,增大种植体颈部直径,种植体四周皮质骨内应力大大降低,故认为种植体颈部的直径对种植体四周的应力分布水平影响最大,两者呈负相关。岑远坤等[8对叶状和柱状种植体支持的全下颌种植覆盖义齿在不同牙位下应力分布的情况进行了探究,结果表明叶状种植体和柱状种植体应力分布的基本规律相似,种植体颈部以及其四周的骨皮质界面均为应力集中区。但叶状种植体在其颊舌面和近远中面交界的尖锐线角处,应力集中更明显,其骨界面的应力峰值均大于柱状种植体。Holmgren等[9探究认为圆锥形种植体比圆椎状种植体更有利于种植体骨界面的应力分布,黄辉等[10探究认为螺旋形种植体螺旋顶角的改变可以导致种植体在支持组织内应力分布水平的变化,并指出螺旋顶角为60%26ordm;的种植体应力分布最合理。 3种植体的表面结构对种植义齿生物力学的影响 有学者从生物力学角度探究认为表面有微孔的种植心得形成更好的种植体-骨界面结合,当孔径为50-200%26micro;m时可获得最佳的结合强度。陈安玉[11探究表明由于表面微孔的存在,可在种植体骨界面形成机械的锁结功能,从而改变微界面应力的功能方式,使得在大界面上每一个区域均有小界面的压应力存在,使拉应力和剪应力转变为压应力;另一方面微孔增加了界面的接触面积,降低了平均应力水平,从而更有利于应力的合理分布。 近年来许多学者提出种植体表面的生物活性涂层可以诱导骨性结合。Michael等[12经临床观察报告HA涂层种植体成功率(7-8年)达97.5%,Adell认为HA涂层种植体有利于早期愈合。有学者探究表明BTG钛基复合种植体植入颌骨内后,早期固位优于钛种植体,具有较高的界面结合强度,并且在界面上可产生化学结合、金属结合、机械结合3种方式。但也有资料提示随着种植体接受功能负荷时间的延长,成功率下降,临床上亦出现涂层和钛芯结合强度不足导致涂层剥落者。 4种植体的数量以及在颌骨内的排列和分布对种植义齿生物力学的影响 种植义齿由多个种植体支持时,应力分布情况由种植体的数量,种植体在颌骨内的方向、排列所决定。一般认为种植体的数目越多,每个种植体上承担的应力就越小。Skalak探究认为多个种植体支持的种植义齿当受到水平方向力功能时,力量可以较均匀地分散到各个种植体,且分散到每个种植体上的力量要小于总功能力。当垂直方向力功能于种植义齿时,力量不会均匀地分散到每个种植体,越靠近功能力点的种植体受力越大。 对于全口种植义齿,Skalak认为4-6枚种植体即可支持全口固定种植义齿。Bschwartzman探究表明4个或5个种植体支持的全颌种植义齿在应力分布规律上无差异,并认为当垂直负荷功能于全颌种植义齿远端悬臂梁时,最靠近悬臂梁端的种植体产生的应力最大。Davis通过实验探究得出相似的结果。Osier[13用静态工程原理分析进一步指出最靠近悬臂梁的种植体所承受的负荷通常是总负荷的2.5-5倍,是非悬臂梁状态的1.75-3.5倍,主要承受的是压应力,而远离悬臂梁端的种植体主要承受张应力。悬臂梁越长,末端种植体所受的应力越大,故认为在种植义齿设计时,应尽量避免使用悬臂梁,如一定要使用悬臂梁时,种植体应尽量离散,且悬臂梁的长度不能超过种植所能承受的范围。 Federick等[14用光弹法探究了由2个种植体支持的全颌种植义齿的应力分布,结果表明种植体在颌骨内应垂直于牙平面并平行放置,以利于牙力通过种植体垂直传递,减少种植体的力矩和界面过大应力。但临床上为取得共同的就位道,往往使种植体之间形成一定角度,Naert等[15指出在同一牙弓中种植体之间的相互偏差角度不宜超过20%26ordm;,以使负荷没种植体长轴传导。Hertey等[16探究表明,种植体在颌骨内的分布呈曲线型排列较直线型排列者界面的应力要小,种植体为直线型排列缩小了其后方向的分散程度,导致游离臂和抗力臂比例增大。 5受植区颌骨的形态结构对种植义齿生物力学的影响 从生物力学观点看,颌骨是一种多相的、各向异性的、非均质性的、多孔的复合体。人类的颌骨是具有一定屈曲性的弹性体[17,可以承受一定的压力,但其皮质骨和松质骨都有一定的抗张力和抗压力的极限,当颌骨受力水平高于其极限值时,就会产生微骨析,最后导致骨质吸收破坏。 Lundgrens[18指出种植体的成败和颌骨骨皮质的密度、厚度、颌骨的宽度以及受植床血供等直接相关。Jensen指出受植区的颌骨形态和结构较整个颌骨的形态和结构对种植义齿的应力分布影响更大,一个理想的受植区颌骨至少要能提供10mm的骨性结合区,其水平宽度至少为6mm。Victor等[7用三维有限元法探究了由3种不同厚度皮质骨的颌骨支持的种植体在不同的负荷下,种植体及其四周骨内的应力分布,结果表明3种情况下种植及骨界面应力分布的规律基本相同,最大拉应力、压应力均位于种植体的颈部四周。但最大拉应力、最大压应力的值却有显著差异。皮质骨越厚,种植体及其四周皮质骨内的应力越小。但在垂直瞬间加载时,最大拉应力位于种植体颈部,最大压应力位于种植体底部,当种植体的颈部和底部同时位于皮质骨内时,可以明显降低种植及其四周骨内的应力。Papavasilion[19也指出当皮质骨缺乏时,可导致种植体骨界面的应力增高,从而导致种植体四周骨的微骨折。 生物力学论文:大学生不良步态的生物力学特征及影响因素 关 键 词:运动生物力学;步向角;足底压力中心;等动肌力;功能性动作筛查;大学生 随着社会的发展,人们对不良步态的关注程度越来越高,不仅成为儿童青少年家长关心的热点问题,也备受在校大学生的关注,这在经济发达地区尤为明显。2011年9-10月,本研究团队在广州市各大医院儿童足科跟随测试的结果表明,200名3~10岁儿童中被确定为内八步态的有46名,占23%,其中90%以上的家长有矫正的愿望。本研究团队2014年对450名文科、理科、体育学院在校大学生进行问卷调查的结果显示:80%以上大学生认为不良步态会影响理想就业,甚至降低择偶标准;超过60%的人对不良步态的认识存在误区;最不能接受的不良步态依次为O型腿(68.8%)、内八步态(60.1%)、X型腿(58.5%)[1]。然而,国际上对内八步态的研究主要集中在下肢骨骼关节的解剖学特点和矫形器矫正治疗方面,把内八步态看作与下肢形态相关的疾患,由医院诊断并运用矫形器进行矫正,而对内八步态形成的生物力学原因及机制尚未达成一致意见。有人认为随着年龄的增长,多数内八步态会自行改善,有人认为不采取矫正措施会导致其他不良姿态的形成[2-3]。本研究运用足底压力、等动肌力、功能性动作筛查等方法,对在校大学生进行步态、下肢等速肌力及功能动作筛查等方面的测试,旨在探讨内八步态形成的生物力学因素及机制,为内八步态的预防和矫正提供理论依据。 1 研究对象与方法 1.1 受试对象 2014年1-12月,在华南师范大学大学城校区随机对124名在校大学生进行步态测试,从受试者中募集内八、外八、正常步态男女各10名,进行下肢等动肌力、功能动作筛查、动态平衡等测试。经单因素方差T检验表明,受试者在年龄、身高、体重方面没有显著性差异。 1.2 研究方法 1)步态测试。 平放于地面的RSscan测力板(0.5 m,300 Hz),上铺延长EVA辅道,防止受试者刻意踏板而改变步态。首先,让受试者目视前方在测力板辅道上行走,进行适应性练习,直至步态自然;然后,正式测量左、右足3次的有效数据。测试指标:步向角、足底压力等。 步向角(Progresive angle):行进方向直线与足跟中点和第2跖骨连线形成的夹角,“+”表示足向外偏离行进方向,“-”表示足向内偏离行进方向[4]。受试者个人步向角取3次有效数据的平均值。 足部分区:为了便于对比分析,按国际惯例将足部分3个区域:FF(足前部)、MF(足中部)、RF(足后部)。 2)下肢等动肌力测试。 受试者穿运动鞋、裤,5 min热身后,由经验丰富的实验员指导,在Cybex-NORM 等动肌力测试系统上进行适应性练习,直至受试者感觉动作自然流畅,然后进行正式测试。受试者平躺于测试床,膝关节伸直,用固定带固定身体,足跟对准仪器轴心,足底贴合仪器,测试左、右踝关节旋内、旋外角速度分别为30(°)/s、120(°)/s时的等动肌力指标。每个角速度重复测试5次,取平均值,两种速度测试之间间隔20 s以上,左右侧测试时间间隔10 min以上。 3)功能性动作筛查(FMS)。 受试者依次完成7个基本动作(举棒深蹲、肩扛棒跨栏、弓步下蹲、肩部灵活性、单侧直腿上抬、躯干稳定性、旋转稳定性)和3个确认动作。由经过培训且有评分经验的2名测试人员分别从被试者的正面和侧面进行观察,根据评分标准[5-6]进行评分,并详细记录被试者动作模式特点。 4)动态平衡测试。 测试在安静、光线均匀、宽敞的房间进行。受试者正式测试前进行适应性练习,熟悉踏步节奏。如图1所示,受试者双脚并拢,标记两足跟与足尖的初始位置,分别连接左右足跟中点A和B,左右足尖C和D,左足跟中点A与右足尖D、左足尖C与右足跟中点B,把两线段AD和BC的交叉点O设为原点。然后让受试者站在初始位置,戴上眼罩和耳机原地踏步1 min(播放频率为120 Hz的节拍器节奏的MP3,与耳机连接,夹在被试者背后腰部附近,以不影响动作为原则)。受试者踏步结束,耳机提示受试者保持静止不动,等测试人员在地面标记。测试者按照以上程序重新标记左右足的位置,确定O′的位置。然后用量角器测量AB和A′B′延长线的夹角α,用钢卷尺测量OO′的长度(位移大小)。角度方向规定:向左旋转逆时针为“+”,向右旋转顺时针为“-”。每人测量3次,取3次中偏移角度和偏移幅度最小值。期间不暂停,不受外界声、光等因素干扰。 5)数理统计法。 排除受试者标准:年龄小于18岁,近6个月有下肢病症者或下肢有外科手术史者。3种步态分析前,剔除数据不全者4名,采用SPSS19.0软件进行相关统计学分析。组间差异用独立样本T检验或单因素方差分析,数据用均数±标准差( ±s)表示,百分比的显著差异性用卡方检验。P 0.05差异具有显著性,P 2 研究结果及分析 2.1 内、外八步态发生率 124名在校大学生的步态测试结果显示:在校大学生的步向角度为(7.5±8.4)°。按照Chin-Shan对正常步态的界定(步向角的正常范围为平均数加减1个标准差)[3],本研究以单侧或双侧步向角小于-1°为内八步态,大于16°为外八步态;左右侧不对称性以每人左右两侧步向角差值是否超过标准差8.4?为依据。测试结果显示:(1)在校大学生内八步态有35名,发生率为28.2%,外八步态33名,发生率为26.6%。(2)男、女大学生步向角均左侧大于右侧,不具显著性,但左右不对称比例分别为12.8%和43.6%,具有非常显著性。(3)男、女大学生步态性别差异非常显著。一方面,男生步向角左右侧均大于女生,导致男性外八步态发生率高,女生内八步态发生率高;另一方面,女生左右不对称发生率显著高于男生(见表1)。 研究表明,在校大学生步向角范围为(7.5±8.4)°,与Chin-Shan[3]对7岁左右儿童的研究结果基本一致,说明7岁左右步态基本定型。比课题组前期研究成果,儿童内八步态23%的发生率、大学生28%的内八步态发生率偏高,间接说明在没有干预的情况下,儿童内八步态自我矫正的几率几乎为零,如果生活、学习中有不良动作习惯,还会导致内八步态发生率提高。 本研究还发现,步态特点性别差异存在非常显著性:(1)男生双侧步向角均大于女生且有非常显著性,这一结果与张秀丽等[7]“男性大学生步向角较大,外八步态发生率较高;女大学生步向角较小,内八步态发生率较高”的观点相一致。儿童步态特点与发育特点有关,大学生步态特点的形成与中国传统文化、观念及由此产生的行为习惯密切相关。一般认为,男性走路时足外展是男子汉、霸气的象征,女子走路足内收则是淑女、有修养的象征。(2)左右不对称发生率较高,且女生明显高于男生。人体是一个整体关节链,左右侧步向角不一致会造成身体其他部位的不对称,如果进行高强度的运动,那么急、慢性损伤风险就会增加。因此,左右侧步向角差异程度较大的学生需要进行矫正。 2.2 不同步态足底压力特征 1)足底压力中心(COP)移动轨迹特征。 图2中虚线为COP轨迹(实线为步向角的判断标志线,足跟中点与第2跖骨的连线),展示足底压力步行支撑阶段不同时相的形状特点。(1)整体形状:正常步态的COP移动轨迹成平滑的弧弓,外八步态弧弓更大,且压力轨迹不如正常步态平滑,内八步态呈直线状态,没有弧度或弧度很小。(2)后跟着地时相:正常步态COP移动轨迹呈现“勾”状弯曲,内八步态无“勾”。(3)全足支撑阶段:正常步态COP移动轨迹呈平滑弧线型从足跟向足外侧转移后,又回到足前中部,内八步态则呈直线状态过度到中足,压力中心轨迹较陡直,外八步态的弧度较大且不如正常步态平滑。(4)蹬离地面时相:正常步态COP移动轨迹平稳过渡到前足中部后转向第1趾,内八步态在第3跖骨处有一个明显的折角,之后转向第1趾,外八步态在该时相与正常步态类似。 图2 内八(左)、正常(中)、外八(左)步态COP移动轨迹 2)足底冲量特点。 行走过程中,足底各区域所受冲量是重点关注的指标。但由于体重等个体性差异较大,本研究中足前、足中、足后部的冲量用相对于全足的相对值表示。如表2所示,内八步态足前部冲量比显著低于正常步态和外八步态,但正常和外八步态之间的差异不具显著性;内八步态足中部冲量比高于另外两组,与正常步态相比差异不具显著性,与外八步态差异有显著性。足后部占比,内八步态高于另外两组,与正常步态相比有显著性差异。 内八与外八步态同属不良步态,其相同点:足底压力中心移动速率峰值均较正常步态大,出现较晚且均在支撑阶段65%处。不同之处:(1)足跟着地阶段,正常步态和外八步态较相似,其压力中心移动轨迹较长且呈曲线,移动速率较大,使得足跟部压力更为分散;内八步态压力中心移动轨迹较短,移动速率较小,其足跟部压力更为集中。(2)全支撑阶段,正常步态压力中心移动轨迹是一条平滑的弧线,分布更为均匀,以较小且稳定的速率从足跟部平滑过渡到足中及前部,而内八步态是直线过渡到足中及前部;以较大速率过渡到足前部后速度突然降低,压力中心在足前部处缓慢移动,不能充分利用足底内外侧纵弓的缓冲作用。(3)足底不同区域所受冲量有合理的比例,相比正常步态和外八步态,内八步态足跟处尤其是足跟内侧冲量及峰值压强都较大,而外八步态的足底冲量分布特点与正常步态相似。 2.3 不同步态下肢等速肌力特点 1)下肢等速肌力力矩。 如表3所示,内八步态30 (°)/s旋内峰力矩,平均力矩均小于正常步态且差异具显著性;旋外峰力矩与旋外平均力矩内八均小于正常和外八步态,且具非常显著性;内八步态120 (°)/s旋内峰力矩、平均力矩小于正常步态,且差异显著,旋外峰力矩、旋外平均力矩小于正常步态和外八步态,且平均力矩都具有显著性;外八与正常步态相比无显著性差异。 1)与正常步态比较,P 2)下肢旋内、旋外等速肌力矩比例特点。 表4数据表明,在测速速度为30(°)/s时,内八步态峰力矩比值、平均力矩比值均值在3组中最大,且和外八步态比较具有@著性差异。外八步态峰力矩旋内旋外比值和平均力矩旋内旋外比值小于正常步态,且具有非常显著性。在测试速度为120(°)/s时,峰力矩旋内旋外比值、平均力矩旋内旋外比值,内八步态大于正常和外八步态,都具有显著性;正常步态均大于外八步态,但差异没有显著性。 以性别作为控制变量,对旋内、旋外等速肌力矩比值与步向角度进行相关性分析,结果显示:在测试速度为30(°)/s时,平均力矩比值与步向角度的相关系数为-0.290(P 3)下肢旋内、旋外关节活动幅度。 如表5所示,下肢关节在旋内、旋外关节活动幅度总体中比较,正常步态最高,内八步态次之,外八步态最低,但差异均不具显著性。旋外关节活动幅度方面,内八步态低于正常步态且具非常显著性,而旋内关节活动幅度3组之间差异不具显著性。 本研究显示:相比正常步态,(1)内八步态旋内和旋外等速肌力矩,不论是在30(°)/s还是在120(°)/s测试速度时都较小,且差异具有显著性,这和本课题组的前期相关研究结果一致:内八步态下肢肌力比正常步态肌力更为孱弱[7];而外八步态30(°)/s和120(°)/s角速度的旋外、旋内力矩均与正常步态接近,但均没有显著性差异。(2)内八、外八步态旋内或旋外力矩比值均与正常步态有显著性差异。相关分析结果表明,步向角与30(°)/s和120(°)/s两种角速度旋内或旋外平均力矩比值呈弱相关(R=-0.287和R=-0.290)且存在非常显著性。(3)内八步态的下肢关节旋外关节活动幅度较正常步态小,且差异具非常显著性,外八与正常步态的差异不具显著性。建议:对内八步态的矫正,一方面,应注重旋内、旋外肌力同时加强的基础上提高下肢旋外肌力;另一方面,需要采取有效方法提高下肢各关节旋外关节活动幅度。 2.4 劝瞬教FMS评分特点 表6显示:(1)正常步态FMS总分显著大于内八和外八步态,内八和外八步态之间无显著性差异;(2)正常步态举棒深蹲、肩扛棒跨栏、弓步下蹲3个动作评分均显著高于其余两组;(3)躯干稳定性动作评分,正常步态高于内八步态且具非常显著性,但与外八步态没有显著性差异;(4)内八步态单侧直腿上抬动作评分显著高于正常和外八步态。 FMS以日常生活、休闲娱乐、体育项目等身体运动中的基本动作为主要内容,以受试者完成动作模式是否符合生物力学原理为评分标准,通过7 个基本功能动作判断人体运动链中存在的薄弱环节,发现潜在的伤病风险,为进行个性化体育锻炼和训练提供依据。本研究显示,内八、外八同属不良步态并表现出相同特点:功能性动作筛查评分分别为13.4分和14.5分,与正常步态16.9分具显著性差异。这一结果表明:一方面,内八、外八步态的形成不仅与下肢因素有关,而且与人体更多的薄弱环节相关,通过矫正动作提高FMS评分可以作为内、外八步态改善的方法之一;另一方面,如果参加同样强度的体育活动,内、外八步态者发生伤病的可能性更大。 与正常步态相比,内八步态者有5个动作的评分较低,分别是举棒深蹲、肩扛棒跨栏、直线弓步下蹲、单侧直腿上抬和躯干稳定性。其中,举棒深蹲、肩扛棒跨栏、直线弓步下蹲3个动作,包括日常生活及各种体育活动中下肢支撑完成的3种模式:双足左右站立、单足站立及双足前后站立,单侧直腿上抬反应髋屈灵活性,躯干稳定性反应核心力量的强弱。 深蹲动作以双足左右支撑站立完成,是日常生活中的基本动作元素。该动作要求下蹲过程中身体保持稳定,棒置于头上,膝关节不出现内扣现象,前移不超过足尖。内八步态的均分为1.8分,外八步态为2.0分,均显著低于正常步态的2.8分。内八低分的原因主要是下蹲过程中双膝内扣,这会导致髌骨和膝关节附属韧带负荷较重,软骨及半月板受力不均,在时间延长或外部负荷加大的情况下,急慢性运动损伤风险会增大。肩扛棒跨栏步以单足支撑站立完成,要求躯干正直、身体平衡稳定的同时,对侧下肢抬起一定的高度并能控制地还原,日常生活中的走、跑、跳等都以这个动作为基础。内八和外八步态的均分均为1.8分,显著低于正常步态的2.4分。低分的主要原因多为摆动腿膝关节内扣或外展,躯干左右摇晃或肩部左右旋转。直线弓步以双足前后分立支撑完成,要求受试者下蹲过程中身体稳定,头、躯干、骨盆保持功能解剖中立位,对核心力量和下肢关节灵活性有一定的要求。内八和外八步态分别为2.2分和2.4分,显著低于正常步态组的2.8分。内八步态者低分的主要原因是动作完成过程中躯干不能保持稳定,左右摇晃。 综合肩扛棒跨栏和直线弓步下蹲两个动作特点可以推断:相对正常步态者,内八和外八步态者完成有单足支撑动作任务的经济性和表现力可能会较差,如相同时间内跑步距离、相同距离跑步用时、相同时间和距离以及受伤几率等,均有待于进行后续研究。 躯干稳定性要求受试者做一个标准俯卧撑,即要求受试者躯干保持平板的情况下,双臂肘关节伸直撑起。内八步态均分仅为1.0分,低于正常步态2.4分,差异非常显著,说明内八步态的形成不仅是下肢因素所造成,核心力量强弱、躯干稳定性大小也是主要原因。与其他动作评分结果不同,单侧直腿上抬动作内八步态评分显著高于正常和外八步态,即相对于正常和外八步态,内八步态者的髋关节屈曲灵活性较好。由于缺乏这方面的研究资料,尚不能对这一现象做出解释,有待进一步深入探讨。 2.5 内八步态动态平衡特点 如表7所示,内八步态动态平衡能力较正常步态和外八步态差,表现在闭眼1 min原地踏步走过程中的偏移和旋转均较大。偏移距离,内八步态最大,正常步态次之,外八步态最短,但无显著性差异;旋转角度方面,内八步态也是最大的,且与正常步态具有显著性差异。 1 min闭眼原地踏步属于无干扰自动态平衡检测,在排除视力情况下对受试者动态平衡能力进行测试。影响人体平衡能力的因素很多,可分成内因和外因,重心、稳定角和支撑面等为外因,性别、体重、年龄、视觉、前庭感受器、本体感觉和骨骼肌力量等为内因。本研究中1 min闭眼原地踏步受试者均为医学上的健全人,体重、性别、年龄差异均不具显著性,戴眼罩排除了视觉因素,走路对肌肉力量要求不高。因此,本研究的动态平衡测试检测的主要是受试者的本体感觉和前庭感受能力。内八步态者动态平衡能力较正常步态者差,主要体现在偏移角度;3种步态方面,内八步态最大,与正常步态相比差异具显著性。在踏步的过程中,主观意识在保持踏步动作的完成一致性,但是本体感觉及前庭功能的薄弱,致使每一次踏步之间产生的微小差异不易被感知到,导致踏步持续偏转和偏移。 综上所述:一方面,外八与内八步态同为不良步态,有相同的特点,如足底压力中心移动速率峰值出现较晚,功能性动作筛查评分均较低等。另一方面,两者的生物力学特点不是简单的相对或相反,外八的很多特点与正常步态相似或相近,如足底冲量分布、下肢肌力、关节灵活性、动态平衡稳定性等。这也意味着影响外八的生物力学因素及形成机制与内八步态不同,需要更多的深入研究。 生物力学论文:白内障手术精细化,数据“描绘”角膜生物力学特性不可少 “身处在医改大潮中,很多y解的医学课题需要我们去攻克,除了科研问题,在当前医改工作当中,不管是公立医院或是民营医院,如何解决好看病难看病贵的问题,是当下作为一名医师和医院管理者必须要做好的一件工作。” ――天津市眼科医院院长汤欣 过去几年中,对角膜组织的生物力学特性及其对角膜疾病影响的研究越来越多,成为预防和评价相关眼科疾病关注的话题。 在精准医学・创新学术论坛暨2017济南协和眼科中心高峰论坛上,中华医学会眼科学分会常务委员、天津市眼科医院院长汤欣教授从临床思考的问题出发,深入阐述了白内障手术中角膜生物力学特性。汤欣教授从4个方面揭示了角膜生物力学性能测量在角膜疾病诊断、角膜屈光手术效果预测及眼内压测量等方面的重要意义――应用可视化角膜生物力学分析仪(Corvis ST)测量老年人角膜生物力学参数,分析了角膜生物力学特性;观察白内障超声乳化术后轴性高度近视患者角膜生物力学变化;同时分析了不同手术切口方式的生物力学改变;并比较了飞秒激光辅助的白内障手术与超声乳化手术术后角膜生物力学变化。 汤欣教授首先介绍了力学的基本概念。他指出,力的效应是指在人体内广泛存在力对介质、组织和器官的运动效应。生物体内应力应变与细胞生长的关系就是应力与生长关系的理论。应力作用于单位面积上的表面力。在力学中按受力后是否形变分为刚体和变形体,角膜属于变形体。 生物力学研究对角膜有何意义? 生物力学是指应用物理力学的方法和理论来研究生物和人体在宏观和微观水平上的力学性质和行为。它是分析发生在生命活动过程中的各种力学现象和过程,也是了解生物和人体一部分及相对于另一部分,以及整个机体在空间和时间上发生位移和运动的力学规律。 角膜与青光眼、屈光密切相关。与生物力学相关的角膜组织结构特点有:角膜从前到后分为上皮细胞层、前弹力层、基质层、后弹力层、内皮细胞层5层。角膜组织是人体典型的粘弹性组织,其5层结构有其不同的与组织结构相关的生物力学特点。白内障的摘除手术,主要经历三个阶段,首先是撕囊,在晶体前囊膜开一个圆形的口子;然后进行超声乳化,将白内障的晶体核震荡成小碎块吸出来;最后,植入人工晶体。以前眼科医师对角膜的生物力学特性了解不多,只是看看角膜是否透明,十几年前白内障手术被视为复明手术,如今白内障手术已经归结到屈光手术,需要我们更多地了解影响屈光手术疗效的因素。 角膜整体抗张强度主要来自含有胶原纤维的前弹力层和基质层。了解到这一点,对我们设计手术切口十分重要。前弹力层结构特点如下:8~12μm无细胞透明结缔组织,由直径20~20μm的胶原纤维以非束状且无规则方式排列而成,人眼角膜各层组织结构中其黏附性抗拉强度最大。基质层粘合力:角膜基质层间黏合力最强至最弱的区域依次为周边前部1/3基质、中央前部1/3基质、周边后部2/3基质、中央后部2/3基质、后弹力层。(王雁,赵堪兴,《飞秒激光屈光手术学》,人民卫生出版社,2014,北京)。 手术切口如何设计才是合理的?很多医师为节省时间,行白内障手术是一刀直接插入,但我们始终行三平面透明角膜切口,对黏合度、术后的密闭性和预后更好。阶梯状隧道切口切断板层组织相对更少,对术后角膜切口的张力强度更有益。手术切口设计优劣的衡量标准主要有两条:一是减少术后角膜源性散光,二是避免术后可能造成的切口严重感染。 弹性(Elasticity)是指材料变形后恢复原有形状的能力。弹性模量为描述角膜弹性材料特性指标之一,弹性模量=应力/应变,弹性模量值越高,代表材料越硬。人角膜应力-应变关系呈现非线性的特点。黏性(Viscosity)是指流体受到剪切力或拉伸应力时抵抗形变的能力。黏性是流体的固有属性,描述流体黏性大小的物理量为黏度,也称粘滞系数。黏弹性(Viscoelasticity):材料在变形过程中同时表现出弹性和黏性,产生蠕变,应力松弛和滞后。各向异性(Anisotiopy)是指材料特性在各方向上不具有一致性。角膜不同部位胶原纤维交联不同角膜,中央板层之间的黏合力明显小于周边部,下方层间黏合力小于上方、鼻侧及颞侧周边。 以往对角膜的注意点如下:角膜的非对称Q值:非球面IOL,手术导航系统/角膜后面表面的散光:Toric IOL。角膜切口的构型,密闭性和生物力学性能。角膜作为人体最重要的软组织之一,对其特性的完整描述除了角膜厚度、曲率等形态学指标,还应包括角膜在受力时表现出的生物力学特性。角膜生物力学特征颇为复杂,且不是固定不变的。临床眼科中角膜的微观结构发生变化,角膜生物力学属性也会随之发生变化,且随年龄增长呈现下降趋势。 角膜生物力学性能的测量主要包括离体测量和活体测量两类,前者包括角膜轴向拉伸法、角膜膨胀法、离体全眼球膨胀测量法等,不能真正反映活体角膜生物力学特性,临床医师很少使用。后者可包括激光共焦显微镜、超声弹性显微镜、眼反应分析仪(ORA)、可视化角膜生物力学分析仪等进行测量。 Corvis ST是一种新型的活体角膜生物力学性能的仪器,可以客观地显示这一过程。全球第一台可视化角膜生物力学测量仪,可快速、非接触、自动化采集。其原理是通过超高速Scheimpflug拍摄技术,以每秒4330帧,空气脉冲后在31毫秒内可捕获140幅图像,拍摄范围为水平方向8mm。初始状态(Original state)是角膜未接触气压脉冲。中央角膜厚度(CCT)即角膜顶点处角膜前后表面垂直距离。第一次压平包括时间、速度和长度。第一次压平时间(First applanation time)是指角膜由初始状态至第一次压平经过的时间;第一次压平速度(Velocity in)是指第一次压平时,角膜顶点压陷的速度,方向为正值。最大压陷是指角膜顶点处于最大变形幅度时。最大压陷时间指的是角膜由初始状态至最大压陷经过的时间。反向曲率半径是指最大压陷时,角膜前表面曲率半径。峰距是指最大压陷时,角膜非变形部分最高点之间的距离。变形幅度是指角膜由初始状态至最大压陷,角膜顶点产生的垂直距离。 第二次压平(applanation2)是指角膜中央0.5mm区域形态由凹面向凸面转变的瞬间,包括时间、速度和长度。第二次压平时间是指角膜由初始状态至第二次压平经过的时间。第二次压平速度(Velocity in)是指第二次压平时,角膜顶点反弹的速度,方向为负值。第二次压平长度是指第二次压平时,角膜前表面压平部分的长度。 眼轴长度、角膜曲率:对角膜生物力学参数有无影响? 汤欣教授介绍,我院的第一项研究是应用可视化角膜生物力学分析仪,Corvis ST测量不同眼轴长度和角膜曲率的老年人角膜生物力学参数,分析探究其生物力学特性。研究收集拟接受白内障手术术前人群,共220人(426只眼睛),平均年龄为69.97±5.81岁(60-80岁)。依据不同性别分组,眼轴长度(AL)在22~24mm,角膜k值在42~44D之间:男性44眼,女性49眼,依据不同眼轴长、不同角膜曲率分组,观察不同眼轴长组间的生物力学是否有变化,同时进行正常眼轴长的不同角膜曲率组建的生物力学对比分析。结果显示,不同性别的组间角膜生物力学没有明显改变。 我们对不同角膜轴长进行分组(角膜k值42~44D):第一组为22~24mm,平均数22.92,标准差0.53,共53例;第二组为24~26mm,平均数24.64,标准差0.52,共54例;第三组 26mm,平均数28.64,标准差1.76,共54例。同时在不同角膜曲率分组中发现,角膜曲率越大,角膜越陡峭,需要更大的力量来压平。角膜达第一次压平时,在同一气压脉冲的作用下,第一压平长度越小。第二压平状态中,此过程的作用力主要包括角膜黏弹性、眼内压和逐渐减小消失的气流。角膜曲率越大,可能会导致角膜本身的黏弹性降低,角膜在返回原始状态时所受的回弹力相对小,导致第二压平长度越小。 不同眼轴长的组间分析结果显示,随着眼轴的变长,角膜变陡峭,角膜曲率增大,角膜本身的黏弹性降低,角膜在返回原始状态时所受的回弹力相对小,导致第二压平长度越小。眼轴长度增加到一定长度时,眼球整体扩张而角膜厚度也会随之变薄。角膜的厚度增加角膜的硬度,相应的具有抗变形和快速修复的功能。眼轴越长,角膜厚度明显变薄,导致角膜在气压脉冲的作用下发生形变过程中角膜抗压强度小,相应的最大合莘度变大。用生物力学测量的眼压,是修正了角膜厚度和硬度的因素得到的,因此更为准确。随着眼轴长度的增加,眼内压有逐渐增高的趋势,且眼轴长度大于26mm,眼压增高的幅度最大,与本研究中眼压随眼轴长度的变化趋势一致。眼内外受压后的变化速度与角膜的黏弹性有关;眼轴长的角膜厚度薄,抗压能力也就变弱,在同一压强的条件下,抵抗力弱的角膜达第一压平状态所用的时间也就越长。 高度近视的白内障患者手术切口要精细 第二项研究是应用Corvis ST测量仪观察白内障超声乳化术后轴性高度近视患者角膜生物力学变化。Valbon等研究发现超声乳化术(PHACO)会引起角膜厚度增加及角膜生物力学性质减弱,从而导致角膜生物力学特性发生改变。随眼轴的过度增长及高度近视的发展,角膜的微观结构会随其发生变化,引起角膜损害,从而导致角膜生物力学特性发生改变。 轴性高度近视角膜和正常人角膜在进行Phaco手术前后,角膜生物力学参数的变化是否一致?我们设置了实验组与对照组两组。年龄54.85±4.78 vs.56.41±5.29,性别(男/女)18/16 vs.15/19,眼轴29.04±1.72mm vs.23.04±0.37mm,角膜曲率45.34±1.31 vs.44.48±1.42。晶状体核硬度Ⅱ级核16例,Ⅲ级核18例,Ⅱ级核15例,Ⅲ级核19例。研究结果显示,术后1周变化值与眼轴长度有正相关关系。 随着眼轴变长而眼球扩张胡使角膜变薄。角膜的生物力学特性大部分由基质层体现,组成基质层的胶原纤维的结构及成分决定了角膜的弹性性能,超声乳化术(PHACO)术后基质层角膜细胞密度明显增加。术后1周角膜不同程度的水肿及角膜基质层细胞的增加,使角膜抗压强度增强,在同一气压脉冲的作用下使最大压陷深度减小,由于角膜厚度增加,最大压陷深度减小从而导致峰距增大。正常眼轴组术后中央角膜厚度呈先增厚后逐渐恢复,主要是由于术后暂时性、可逆性的角膜水肿引起,角膜生物力学的相关参数也随角膜水肿的消退而恢复到术前水平。随着高度近视眼轴长度的增加,后部巩膜出现葡萄肿而变薄,通过力的传导作用,对角膜产生向周围的牵拉作用,使角膜的基质层发生细微的生物学变化,角膜的生物力学也会随之发生一定的改变。长眼轴组生物力学参数在术后一周的变化量要比正常组大,且长眼轴组术后1月与术前相比变化量要比正常眼轴大,且结合手术各个时间点的变化趋势图可以看出,长眼轴组术后角膜生物力学更易发生变化且恢复速度较正常组慢。 在相关性分析中发现高度近视组术后1周中央角膜厚度的变化量、矫正眼压的变化量、最大形变幅度的变化量与眼轴存在正相关性,而正常人组与眼轴均无相关性,从另一方面证明了角膜生物力学及眼压会受到眼轴的影响。本研究的结果提示我们,对于高度近视的白内障患者,在进行手术中,手术切口的设计和制作要更加精细,隧道的长度应适当延长,尽力避免外切口边缘的豁口。此外,由于手术后恢复的时间延长,手术后验光配镜的时间应适当延长。 飞秒激光与超声乳化术,术后角膜生物力学有何变化? 第三项研究是应用Corvis ST测量仪,比较飞秒激光辅助的白内障手术与超声乳化手术术后角膜生物力学变化。飞秒激光技术在临床上应用越来越多,但在白内障手术的辅助作用也存在争议,目前比较认可的是飞秒激光撕囊更精确。对手术技术好的眼科医师而言,飞秒激光的性价比有限,但在精准方面有一定的优势。飞秒激光对每个患者角膜切口的结构能实现一致性,撕囊口更居中,直径大小完全一致,更加精准。对于普通硬度的白内障晶状体核,飞秒激光术后预后好,但对于更硬的晶状体核,飞秒激光术后角膜水肿的情况反而会加重。白内障晶状体核硬度越大,需要采用的超声能量越大、时间越长,对角膜组织内皮细胞的影响越大,角膜水肿越明显。这也提示我们,要根据实际情况进行先进设备的临床应用。发达国家的白内障患者应用飞秒激光效果很好,因为晶体核硬度普遍不高,碎核容易;我国白内障患者晶状体核往往硬度很大,飞秒激光碎核的效果就不太理想。 传统超声乳化白内障手术的对象和方法是,应用前房穿刺刀在11点方向作一透明角膜缘隧道切口,大小约3.0mm,辅助切口位于角膜缘2点方位。飞秒激光白内障手术应用LenSx飞秒激光系统进行环形截囊、晶状体核裂解、透明角膜隧道切口的制作,在11点方向做角膜缘隧道切口,参数大小均设为3.0mm,辅助切口均位于透明角膜缘2点方位。 超声乳化术(PHACO)组术后1周第一次压平长度变大,第二次压平长度变小,术后1个月恢复至术前水平。飞秒激光超声乳化手术(FLACS)组第一次压平长度、第二次压平长度术后1周、术后1个月较术前无明显变化。术后1周PHACO组第一次压平长度比FLACS组大、第二次压平长度比FLACS组小,两组术后1个月均恢复至术前水平,无统计学差异。 PHACO组术后一周峰距、最大形幅度变大,术后1个月恢复至术前水平。FLACS组峰距、最大形变幅度术后一周、术后1个月较术前无明显变化。术后1周PHACO组峰距、最大形变幅度距比FLACS组大,两组术后1个月均恢复至术前水平,无统计学差异。 PHACO组术后1周的角膜生物力学还是有一定的变化。手术切口的构型不确定,第一次压平长度变大、第二次压平长度变小、峰距变大、最大形变幅度变大,但到术后1个月,随着术后伤口的愈合,角膜生物力学参数就恢复到术前水平。超声能量使用过大,导致角膜水肿,术后1周角膜中央厚度(CCT)变厚,眼内压(IOP)升高。术后1个月,随着术后伤口的愈合,角膜生物力学参数恢复到术前水平。 角膜是一种非常复杂的各向异性(anisotropic)组织。中央角膜的强度取决于层间蛋白多糖结合,角膜基质板层间的黏合力和胶原纤维交联作用在前部及周边的角膜基质层分布较大,可以向下方板层传递向心的作用力,从而提高角膜的抗张力与韧性。角膜生物力学描述角膜组织对施加到它们的力的反应,包括外部施加的力和角膜固有性质之间的相互作用。 角膜的基质层约占角膜总厚度的90%,包含了约200~250个胶原纤维板层,相邻的纤维板层之间有相互交联的胶原纤维束,为角膜板层间剪切阻力,以及板层间张力负荷的传递,提供了重要的结构基础。而且前部的角膜基质板层排列比后部更加致密,具有更多的倾斜分支和交联。因此前部的角膜基质层较后部基质层承担着更大的生物力学作用。此外,周边部角膜的基质也比中央区具有更强的延展性,即更强的的韧性与张力。 汤欣教授介绍,最近我们还在开展阶梯状隧道切口(微切口)和普通切口的临床分析研究。初步发现1.8mm的微切口组和2.8mm的普通切口组两组间无明显差异。提示我们,在手术中一味追求微切口,以至于对不同硬度的晶状体核都采用微切口是不可取的。用微小的切口去处理更硬的晶状体核,使用的超声能量会越大,时间会越长,因此在临床中应根据具体情况应用不同的切口方法。比如,对于Ⅴ级(极硬核),传统的小切口白内障囊外摘除术(ECCE)能给予非常好的处理,术后第一天角膜非常透亮,而用超声乳化或飞秒激光可能角膜水肿严重。在手术切口制作方面的临床研究结果显示,阶梯状隧道切口好于单面隧道切口,隧道切口不能过短,切口两侧不能有豁口,隧道上层不能过薄,外切口位置不要位于角巩膜处,避免球结膜水肿,影响手术操作。 他最后强调,随着医疗检查诊断技术的发展,眼生物力学性能的重要性被逐渐认识,角膜生物力学性能测量,在角膜疾病诊断、角膜屈光手术效果预测及眼内压测量等方面都具有非常重要的意义,需要引起临床研究者更多的关注。 生物力学论文:竞技武术散打踹腿技术的运动生物力学分析 摘 要 众所周知在武术散打运动项目中,腿法技术训练质量越高,运动员成绩越好,在瞬息万变的激烈比赛中腿法技术运用的实效性越好,运动成绩越好。在散打技术中,蹬腿和侧踹腿是遏止国外运动员擅长的重拳及近身搂摔打法的实效技术。在训练中要针对性的提高其动作速度和攻击威力,对于运动员反守反击意义重大。我们通过生物力学软件对前腿侧踹这个具有代表性的动作进行客观而系统的分析,从而归纳其内在的运动生物力学特点和规律,对今后的教学与训练提供科学的理论依据,对提高散打运动员的成绩有十分重要的意义。 关键词 竞技武术 散打踹腿技术 运动生物力学 分析 1绪论 根据散打的动作特征和技术要求,每一个踹腿动作过程中都要经历提膝、翻小腿和踹击三个阶段,而踹腿动作中的翻小腿和踹击往往是同时进行的,所以我们将其分为提膝和翻踹两个阶段。同时为了叙述方便,我们将为完成技术动作支撑人体重心的腿称为支撑腿,而进攻击打目标的腿称为攻击腿。运动技术水平的表现跟腿法技术密切相关,自古就有谚语“手是两扇门,全凭腿打人”,这充分说明了腿法技术在散打运动中的重要作用。根据马学智对1999年全国武术散打锦标赛的研究表明:在进攻技术中,腿法比拳法的运用次数多。而在众多的腿法中踹腿是直线性腿法的典型代表,又有“先锋腿”之称。因它在技、战术上具有能攻善守之优点,且在打击力量、打击速度等方面明显优于其它腿法动作故被运动员视为进攻得分的主要动作之一,是散打中运用率较高的腿法。马莉芳、韦海峰对武术散打王争霸赛腿法技术的运用进行分析得知,侧踹腿共运用544次,占整个腿法使用总数的24.8%,仅次于横踢腿,是有效的得分手段之一。从现场观察统计来看,侧踹腿攻击部位多在胸腹部,缺乏高、中、低位的变化,攻击距离也有一定的局限性。梁亚东、肖红征对“第5届世界武术锦标赛”散打决赛腿法技术运用进行分析,结果表明:运动员掌握腿法技术的好坏直接影响其比赛成绩。腿法技术训练质量越高,在瞬息万变的激烈比赛中运用的实效性越好。蹬腿和侧踹腿是遏止国外运动员擅长的重拳及近身搂摔打法的实效技术。在训练中要针对性的提高其动作速度和攻击威力。对前腿侧踹这个具有代表性的动作进行客观而系统的分析,从而归纳其内在的运动生物力学特点和规律,对今后的教学与训练提供科学的理论依据将有十分重要的意义。 2研究现状 查阅《体育与科学》、《中国体育科技》、《体育文史》及北京体育大学、上海体育学院等12所体育院校的学报,《浙江体育科技》、《辽宁体育科技》等14家体育科技期刊近十年来有关散打运动方面的研究文献以及武术领域专著和论文后得知,国内学者对散打运动训练方法、战术应用、营养卫生及赛制改革等方面的研究取得了一定的成绩,但真正对散打运动技术动作进行深入研究还显得不够,运用运动生物力学的研究方法进行探讨散打动作技术的成果还非常有限,其文献报道寥寥无几,更谈不上综合分析和量化指标。关于竞技武术散打踹腿术的生物力学分析这一课题目前尚属缺乏。武术对抗性项目的开展,从武术套路的攻防含义中彻底地分离出来,形成了具有实用性技击对抗的体育项目――竞技武术散打。它是两人按照一定的规则,运用武术中的踢、打、摔和相应的防守等技法进行徒手格斗对抗的现代竞技体育项目。是中国武术的重要组成部分。武术是中华民族文化的瑰宝,在几千年的发展过程中,由于科学技术不发达,没有先进的实验仪器和科学的理论支持,没有条件对拳理、拳法做科学的分析研究。因此,前辈武术家在练拳习武的过程中,只能由感而发,将拳理、拳法中的一些原理及规律以感性认识的方式记录下来,以指导后人习练武术,少走弯路。理论源于实践,理论反过来又能指导实践,促进实践更好地发展。竞技武术散打作为一项体育运动,已经推向世界,如果没有坚实的理论为基础,它的发展就不容乐观。所以,竞技武术散打的发展需要有一系列的科学理论为其奠定基础,对散打基础理论的科学化、系统化研究已经成为摆在我们面前亟待解决的问题。运动生物力学作为体育运动的基础理论,也是散打技术改M和提高的重要依据之一,故用运动生物力学原理对散打技术动作进行分析具有重要意义。人体任何合理的动作都要遵循运动生物力学原理,竞技武术散打运动也不例外。任何合理的散打技术动作都必须符合人体解剖学、运动生物力学原理、运动学规律和武术技击原理。运动生物力学是散打运动存在和发展的最重要的理论依据之一,散打任何技术动作都是在人体自身的内力与外力整体作用下完成的,运动生物力学原理贯穿在散打每个技术动作中。竞技武术散打与运动生物力学原理交融渗透、密不可分。竞技武术散打作为一项体育项目,其动作技术有着自身内在的规律性,如果不对这些规律进行科学把握,没有一个标准化的通用技术,竞技武术散打就不可能更好地发展下去,甚至难以让世人接受。竞技武术散打要想走向世界,和西方体育运动相互融合,共享一个“蛋糕”,就必须与现代科学知识相结合,走科学化的发展道路。本人在查阅了大量的文献资料发现在散打中有关技法的论述较多,但大多是基于经验介绍,缺乏应有的理论依据。运用生物力学手段对技术动作进行诊断和评价的报道极为鲜见,即使有也是零星的缺乏理论深度的或者研究方法和测试仪器已经不能适应现代体育运动发展要求的。从目前运动生物力学动作技术研究的方法和范畴分析,已经深入到通过三维测试分析系(下转第146页)(上接第144页)统等来评价和诊断动作技术,但在竞技武术散打运动中还很少见到。 3研究方法 本人采用QUALISYS-MCU500红外远射测试系统与三维测力平台测试系统对散打腿法中较为常用的前腿踹腿技术进行研究,对不同水平运动员(优秀组与非优秀组)每组10人,共20人的踹腿技术进行髋、膝、踝关节角度测试、速度测试,并分析,力求找出前踹腿技术的运动生物力学特点及内在的规律,为进一步丰富、完善散打技术理论、优化动作技术、规范技术规格、预防损伤和科学选材作前瞻性探索。 5结论 建议散打运动应该更加科学化地发展,对动作技术的研究应该多借助一些运动生物力学、解剖学、生理学的研究方法和手段,并采用当今先进的实验仪器进行测试与分析,使散打理论得到科学的验证与补充,不断丰富散打理论,以推动其更好的发展。 生物力学论文:攀岩中“侧拉”动作的生物力学分析 摘 要 采用文献计量方法对中国知网上发表的关于攀岩训练中动作分析的论文进行了研究重点的分析。研究主题包括肘关节屈伸肌的力学特征、肘关节等速肌力评定和“侧拉”生物力学分析。侧拉技术的生物力学合理性表现为侧对岩壁时人体重心更靠近岩壁,重力产生的倾倒力矩小;膝关节的屈伸不会把人体顶离岩壁;人体重心在形成侧拉两关节点的连线附近,几乎不产生使人体翻转的力矩,可以使另一手臂和腿做较大幅度的自由运动,分析得出最合理最省力的侧拉动作。 关键词 攀岩 生物力学 侧拉动作 技术分析 本文运用文献资料法对动作技术的分析加以概括,特别是关于运动生物力学的研究分析。很多研究中都运用到了运动生理学的相关指标,如肌电测量分析法,当然生物力学的实验研究少不了,如平面定点摄影测量法。这些方法均是为了找出优秀动作的运动学参数指标,寻求该动作过程的运动学特点,揭示运动员完成合理动作的规律和技术动作要领,并制定针对性的科学训练方法,促进运动员快速掌握动作技术,进而提高攀岩运动的竞技水平。 1侧拉的分类 侧拉动作 1:开始动作时运动员身体正对岩壁身体重心离岩壁远而不利于完成动作。 侧拉动作 2:开始动作时运动员身体侧对岩壁,但支撑腿(左)和岩壁之间的角度太大。 侧拉动作 3:开始时运动员身体侧对岩壁,支撑腿的外测尽量贴近岩壁。 2平面定点测量的结果分析 2.1攀岩时人体重心的特点 人体重心是人体各环节所受重力合力的作用点,攀岩时只有手和足附着在岩壁上人体其它部分均在岩壁之外,由岩壁与人体的位置关系可知,攀岩时人体重心在岩壁之外,重力不仅对人体产生向下的作用力,同时还产生使人体向外倾倒的力矩,因此重力是破坏人体平衡的主要作用力,人体重心的位置对攀岩时人体的平衡非常重要。 2.2保持平衡所需力量 人体重心的位置对攀岩时人体的平衡非常重要。动作1和动作2在做起始动作时重心在两支点连线的左方但中间动作时在两支点连线的右方,在这个过程中为了保持身体的平衡手臂做了很多的功也就是手的拉力用了很大的劲,而动作 3 的起始动作时重心在两支点连线的右方,所以在完成动作时很省力,动作是科学的。 3三种侧拉动作的力学分析 侧拉动作1和侧拉动作2在起始动作时重心在两支点连线的右侧,但中间动作时在两支点连线的左侧,在这个过程中为了保持身体的平衡,克服重力给人体带来的转动效果,手臂的拉力起了主要的作用,用了很大的力量。而动作3的起始动作时重心在两支点连线的右方,人体重心主要是垂直方向的运动,所以在完成动作时比较省力。同时侧拉3的动作特点是身体侧对岩壁,身体对侧手脚接触岩壁,另一只腿伸直用来调节身体平衡。人体重心更靠近岩壁,倾倒力矩小。另外支撑腿在由屈到伸的过程中人体重心只是向上移动,不会被顶离岩壁,倾倒力矩不会增加,随人体重心提高侧对岩壁可以使右臂仍然可以向下拉,抵抗倾倒的力矩不会减小,平衡维持比较容易,同时可以利用全身的高度去抓握上方支点。 4采用侧拉技术动作合理性(侧拉动作3)的力学分析 侧拉动作3的特点是身体侧对岩壁,身体对侧手脚接触岩壁,另一只腿伸直用来调节身体平衡。力学合理性表现为两个方面,一是由于侧对岩壁,人体重心更靠近岩壁,倾倒力矩小。另外支撑腿在由屈到伸的过程中人体重心只是向上移动,不会被顶离岩壁,倾倒力矩不会增加,随人体重心提高侧对岩壁可以使右臂仍然可以向下拉,抵抗倾倒的力矩不会减小,平衡维持比较容易,同时可以利用全身的高度去抓握上方支点。 另外,侧拉时人体重心点一直在左手和右足攀登附着点的连线附近,由于力臂很小,这样在人体上升用右手触摸下一点时人体重力几乎不产生绕纵轴的使人体翻转的转动力矩,这样右手就可以比较自如的去触摸和把握下一点,左腿也可以进行较大幅度的活动。 5不同类型侧拉技术肌电测试结果的分析 在三种侧拉动作的对比中侧拉动作3的膝关节角度开始变化时肱二头肌还没开始发力,股外侧肌是促使身体向上移动的主要发力肌肉。 另外,在三种侧拉动作的对比中侧拉动作3的发力顺序间隔明显股外侧肌――腓肠肌――背阔肌――肱二头肌,说明在侧拉动作3的过程中股外侧肌是最先参与发力的而且发力而且持续时间长,贡献的力量最大,是主要用力肌肉,相反肱二头肌的参与时间晚,持续时间短,贡献的力量最小。不同侧拉动作各肌肉发力大小比较可以看出侧拉动作3的肱二头肌积分肌电值最小,股外侧肌积分肌电值最大。 在难度攀岩中如何合理的应用技术动作调整身体平衡,节约上肢力量直接决定运动员的比赛成绩,从以上对比看出侧拉动作3是这三种动作中最合理的动作,同时也提醒我们在日常训练中不要单单注重上肢力量的训练,下肢力量的训练也是很有必要的。 生物力学论文:不同专项特征动作中足部运动的生物力学研究 摘要:本文采用文献资料法,结合前人研究结果和方法,对网球、足球两个专项的特征动作的足部运动进行了生物力学分析,研究结果表明:1. 足部承担离地蹬伸任务时前足承担主要载荷,中后足受力不显著,足部承担落地缓冲任务时,后足和中足受力增大,前、中、后足共同承担身体载荷。2.足球项目前足内侧压强峰值最大,网球相对较小。3.网球运动中,趾区的压强峰值超过第一跖趾关节区;足球运动中,第一跖趾关节区和趾区压强峰值大。 关键词:足底压力分布、踝关节、专项运动 生物力学的研究范围包括整个人体,足部生物力学的研究是其中重要的一部分。由于体育运动中,运动损伤的多发性使其成为众多科研项目的焦点内容。其中,踝关节损伤是所有运动损伤中最常见的运动损伤之一。这类损伤经常发生在篮球、排球和足球等通常需要迅速敏捷地跑动、急停和跳起的项目中。因此,不同专项足踝部的伤病发生机制与防治已成为学术界研究的热点。此外,随着专项运动员和教练员对专项运动鞋的防伤能力和功能表现力的要求越来越高,对不同专项动作中足踝部的生物力学特征研究就显得尤为紧迫和重要。本文在阅读大量相关文献的基础上,应用目前最先进的足底压力分布测试系统,对网球、足球2个专项的6名男子大学生运动员进行了2个特征动作的足部的生物力学分析。试图通过不同项目指标的对比分析得出不同专项的足底压力和运动学特征,从而为足踝部损伤研究和运动鞋专项化的相关领域提供实验依据和理论基础。 1.研究方法: 1.1文献资料法 1.2实验法 1.3对比分析法 2.研究对象:本研究选取湖北大学体育学院6名本科生为研究对象,其中三名为足球专项,3名为网球专项。6名受试者均无下肢足底足踝病痛史。 3.实验器材:1.Novel Pedar system (鞋垫式足底压力测量系统)――垂直压力测量/静止状态和运动状态. 2.身高、体重测量器 4.实验步骤: 4.1.进行Novel Pedar system 足底压力分布测试系统的连接和调试。 4.2要求受试者均穿着运动服装、体操鞋,测量受试者身高、体重后登记受试者情况。 4.3选择符合各受试者鞋内底尺码的测试鞋垫,确保测试鞋垫边缘无折痕,鞋垫大小与鞋内底边缘吻合,配戴测试设备后,受试者进行3-5分钟适应性动作练习。 4.4采集网球、足球2个项目运动员各自专项特征动作的足底压力分布数据,共2个特征动作分别是网球项目中网前急停反手截击球(右手执拍), 足球项目中的急停转身跑左转90度,每人每个动作测试三次,2次动作间隔2分钟。 5.测试指标: 压力峰值:分区内所有传感器在测试阶段内受到的最大合力。 压强峰值:分区内每个传感器在测试阶段内所受压强的最大值。 压力峰值百分比:某分区压力峰值占前中后足的压力峰值总和的百分比。 6.实验数据处理: 6.1采用Excel进行数据分析。 6.2选取网球和足球受试者三次动作取平均值进行分析。 6.3将每只鞋垫分为前足区、中足区、后足区三个分区,这三个分区覆盖了整个足底,此外在定前足区内义了三个特定区域,第一跖趾关节区、趾区、除趾外其他四趾^。 7.实验结果与分析: 7.1网球(网前急停反手截击球) 在网球急停反手截击动作中从跑动、急停到最后的截击步仍然以前足的承载为主趾区的压力峰值尤其显著、后足尤其是支撑脚后足的受力从跑动截击过程有不断增大的趋势,中足几乎不受力,支撑脚的足底压力峰值普遍大于发力脚,急停和截击步足底受力大于跑动步。 7.2足球(急停左转向跑) 由跑动到急停,足球运动员的前足受力面积变小,前足受力集中到前足的局部。 在跑动步离地蹬伸阶段,趾对身体向前移动起着举足轻重的作用,但在急停步的落地缓冲阶段,趾的作用减弱,其他四趾对地的制动作用增大。我们从左脚和右脚的跑动步和急停步对足球急停左转向跑动作的足底压力进行分析可以看出从跑动步到急停步,前足压力峰值明显降低后足的压力峰值明显增大,但前足内侧的压强峰值始终维持较高的水平。 两个项目足底压力分布的对比: 1.第一跖趾关节和趾的足底受力模式。第一跖趾关节区和趾区是前足受力明显的两个特殊区域,这两个位于前足内侧的区域通常是各个动作中前足压力峰值和压强峰值发生的区域。此外,比起缓冲阶段它们在足部主动发力的离地蹬伸阶段起着更重要的推动人体向前的作用。 2.网球运动中,趾区的足底压力峰值表现显著,显示了网球运动中趾作为推动人体重心移动的最后一个小关节,其支撑稳定性和关节力量比起第一跖趾关节更为重要,足球运动中不论是第一跖趾关节区还是趾区都表现出2个项目动作中最大的压强峰值。比较2个项目前足内侧压强峰值情况,可以得到足球项目动作前足内侧压强峰值较大,网球项目动作较小。 3.对比网球急停反手截击球和足球急停转向跑动作,从跑动到急停时后足均有受力增大的变化趋势,因此急停阶段后足明显的受力增大趋势是由于急停阶段为了增大身体重心向后的加速度,运动员必须增大对地受力面积以增大对地反作用力从而达到急停的目的,尽管后足受力增幅较大并且分担了前足载荷的很大部分但是从压力峰值百分比上仍然可以看出,前足依然是急停阶段最主要的承载区域。 8.结论: 8.1足部承担离地蹬伸任务时前足承担主要载荷,中后足受力不显著,足部承担落地缓冲任务时后足和中足受力增大,前、中、后足共同承担身体载荷。 8.2足球项目前足内侧压强峰值最大,网球相对较小。 8.3网球运动中,趾区的压强峰值超过第一跖趾关节区,足球运动中,第一跖趾关节区和趾区压强峰值大。 9.建议: 综上所述我们从运动生物力学的角度出发,对2个专项的运动鞋设计提出以下建议: 9.1网球运动网前截击等动作需要其专项鞋考虑到指在网球特征动作中的重要作用和影响应当增大鞋底跖趾关节部位的灵活性以及趾区域足底支撑的稳定性,以利于趾部位在网球动作中更好的充当最后关节支撑面的作用。 9.2足球运动专项鞋应当具备良好的前足减震缓冲能力并提供稳定性来抵抗踝关节在跖屈位置时的内翻力,通过对鞋面材料进行加厚和加固以增加运动员踢球的舒适度同时提供正常的距下关节灵活性。 生物力学论文:运动生物力学在高尔夫球运动中的运用 摘 要:本文基于运动生物力学的应用性特点,结合高尔夫球这项高雅运动的性质,联系高尔夫球运动的发展趋势,以及目前高尔夫球专项运动的发展需求,使运动生物力学的应用性与高尔夫球的技术需要相结合,为高尔夫球运动的发展核技术提高提供借鉴。 关键词:运动生物力学 高尔夫球 "高尔夫"是荷兰文kolf的音译,代表的是"有绿地和新鲜氧气中的美好生活"。所以说高尔夫球是在优美环境中,一项高尚娱乐性运动。一些国家叫"贵族球",主要是因为此项目所要求的设备相对贵。以前高尔夫球运动,被称为贵族运动的代名词,甚至是身份阶层的代表,但相传,当时在苏格兰,牧羊人无事时候经常用驱羊棍击石子玩,比谁击的远准的娱乐活动。从高尔夫球的英文单词GOLF可以看出来:G-绿色(green);O-氧气(oxygen);L-阳光(light);F-友谊(friendship)。可以说是一种把享受大自然乐趣、体育锻炼和游戏集于一身的运动。 1860年,最早的高尔夫球比赛也是出现在英格兰。19世纪,此运动传入美国。1922年,第一次国际性比赛是"沃克杯",英国对美国的对抗赛。在20世纪初这项高雅的运动才开始进入我国。 随着我国社会经济的发展,高尔夫球这项高雅的运动,不仅仅是中上流社会的运动项目,特别是近几年这项运动在我国发展相当快,在未来的发展过程中,高尔夫球也必将成为一项重要的健身娱乐性项目,随着科学技术的发展,新型材料的应用,这些对高尔夫球技术的发展或多或少起着不可忽视的作用,这些我们可以间接的从高尔夫球的远度以及杆种的变化看出。 时间摧移社会发展,运动生物力学相关知识的不断丰富和完善,其研究手段和方法也在不断的更新,在内容和层次上也不断加深且更加系统化。[1]其在认识运动项目的规律性和提高运动技术的水平上,都起到了显著的作用,而其在高尔夫球运动中的研究还不够系统,不够深入。 1.运动生物力学在高尔夫球运动中的 高尔夫球运动是一项非常特殊的运动,球员利用手中的杆和肢体的动作进行配合,利用身体的扭转,带动球杆以一定的速度、弧度、动量、动量距击打静止的固定球,球获得动能后,以一定的速度、弧度飞向目标洞。飞出球与目标洞的偏离角直接影响其运动成绩好坏,我们利用现在生物力学的三维摄像技术,对高尔夫球运动技术进行诊断,从中找到球员转体的最佳角速度、最佳关节角度、最佳身体转动角度以及球杆运动过程中的最佳轨迹,以及在接触球瞬间的最佳触球面。还可以结合三维测力台,对运动员击球动作过程中脚下的力量大小、方向进行分析,与三维摄像技术进行结合分析,找到最佳的技术动作。利用体表肌电测量技术,对运动员的肌肉启动顺序先后、肌肉的用力大小进行研究,为运动员运动技术和预防运动损伤进行指导借鉴。 2.力学理论研究方法在高尔夫球运动中的应用 运动生物力学是以力学理论为基础研究人体机械运动的规律。[2]人体运动是在神经控制下的非常复杂的运动,各个环节的运动都在神经系统的控制下协调、有序的进行。主要的对人体运动仿真性的简化、抽象的模拟。一般包括的步骤;首先根据动作的特征建立相应的目标函数;然后根据模型选择确定相应的刚体自由度;随后建立相应的运动动力学模型;再根据实测的已知道的数据求解;最后根据求解的数据结果对运动规律作出解释,也就是将所得到的数学规律化成体育的专业语言,从而进行合理的指导[4]。为找到更好的击球技术动作或者对相应的辅助联系器械进行改进,可以利用力学的研究方法对相应运动的关节力和关节力矩进行摧算得到。从而丰富、优化高尔夫球动作的技术的相关数据,为练习者教练员提供参考指导。 2.3运动生物力学实验仪器在高尔夫球的应用发展分析 2.31运动生物力学在高尔夫球项目中的应用 随着信息时代的不断发展,不同学科不同专业之间的信息知识的共享和借鉴成为主流,交叉学科,综合学科已经成为现代社会科学技术发展的主力军。高尔夫球同样可以借鉴其他运动项目中的运动生物力学仪器进行相关性的研究。利用三维测力台,我们可以直接测的球员在击球过程中,球员与地面的作用力大小和方向。利用脚底压力鞋垫,我们可以在运动员打球过程中,测的脚底的压力分布,利用得到的数据,对用动员的鞋子设计或者改进提供参考,间接性质的为球员技术提供服务。高尔夫球是近似于围绕身体垂直轴的运动,在扭转过程中我们利用肌电仪器,进行肌肉活动顺序和肌肉强度测量,利用此我们可以详细的知道参与活动的主要肌群和辅助肌群,从而为专项力量训练天提供参考。 2.32同步测试 随着运动生物力学的不断完善和发展,多机同步测试是现在研究的主要手段,随着高尔夫球的不断发展,科学技术的不断进步,运动学、动力学、肌电测量、人体生物力学测量必将趋向多维度的视角同步测试。这将会对高尔夫球运动有更实效、更准确、更全面的指导性作用。 2.3.3运动技术测试仪器反馈的专项化、快速化 运动生物力学的仪器的发展的完善,技术测试仪器的专项化、反馈快速化,将在运动技术中得到体现,高尔夫球也不例外。近年来运动运动学、动力学、生物力学,测试仪器的质量、功能、效率都在其他专项运动中不断出现。这也将为高尔夫球运动技术的诊断提供参考,可以将速度加速度传感仪器做到很小的情况下,安装在高尔夫球和高尔夫球球杆上,可以对球飞行及球员挥杆击球过程中受力进行监测,得到瞬间的运动学和动力学参数,这些专项化、快速化的技术仪器的运用,也将为高尔夫球运动的理论和实践,带来更快捷和真实的帮助。 2.4运动生物力学的理论研究和时间研究也得紧密结合 首现理论研究是实验研究的前提和基础,没有科学的、扎实的理论研究,实验研究就缺乏科学的理论依据,实验研究就可能误入歧途;理论来自于实践,特别是科学实验。实验研究为理论研究提供可靠的论据,使理论更站得住脚,因此在高尔夫球运动中运动生物力学的理论研究与实验研究应相结合。理论为高尔夫球提供了运动的普遍规律,对分析有理论指导意义。实验为理论研究和时间应用架起桥梁,能是理论更好的结合实际,为实际服务。 3总结 随着科学技术的不断进步,运动技术得更加规范规律化,在运动技术诊断、提高方面,借助于科学的仪器和专业性的设备尤为重要。在高尔夫球这项优雅的运动中,利用和开发研制先进的科学仪器,对运动技术进行分析、进行有效的训练、损伤机理的预防和研究领域有为重要。而运动生物力学或与相关技术的结合恰恰能为此做出服务,为高尔夫球的运动技术提供技术服务。 生物力学论文:桡骨头三维有限元模型建立及生物力学分析 【摘要】 目的:构建起肘关节三维有限元模型,借助三维有限元法对桡骨头在各种损伤程度下、各种位置上及肘关节各种屈曲程度下生物力学改变的情况进行分析,为研究桡骨头病理形态及生理功能变化提供实验依据。方法:将1名身体健康的成人志愿者作为研究对象,不考虑肘部的所患有的疾病,前薄层扫描CT图像扫描右肘及前臂,在软件中导入Mimics、ANASY、LS.DYNA97数据以构建起肘关节三维模型,开展装配、分配网格、将属性赋予材料以及有限元计算等工作。结果:所构建起来的肘关节三维有限元无限接近实体解剖标本,对桡骨头实际解剖状态与生物力学行为进行了全面真实的体现,同时与CT切片图相对比以验证了其精确性。结论:借助三维有限元模型将生物力学模型可以为桡骨头正常力学行为以其病变、损伤的临床诊疗提供病理形态及生理功能变化基础,为临床诊疗奠定更坚实基础。 【关键词】 桡骨头; 肘关节; 三维模型; 有限元分析 锕峭返纳理功能具体指的是传递应力以及保持肘关节外侧处于稳定状态,在维持肘关节稳定与功能方面发挥着举足轻重的作用[1]。桡骨头骨折属于一种关节内部发生骨折,相当于肘部骨折的30%左右,其骨折过程实际上是肘关节所在的部位稍微弯曲、前臂旋转到前位过程中手掌以较大力度与地面贴合在一起,引发肱骨小头与桡骨头受到猛烈碰撞而导致骨折[2]。对于桡骨头的治疗手段,从刚开始的非手术治疗逐步演变到在内部固定、切除桡骨头、以人工假体进行代替等,但治疗方案的选择大多以临床实践为基础,治疗后常遗留较为严重的后遗症[3]。近年来,有限元法在骨科领域的研究越来越多,国内外学者也提出了不少腕关节的数字模型[4-7],其基本原理是根据几何外形、材料性质以及受力条件等因素将弹性物体划分成有限数量且互相连续的单元,在不伤害身体组织的前提下重新创建复杂构建的构造、外形、所能承受的重量以及材料力学性能,使传统实验生物力学能够重复与不具有可比性、对身体组织造成伤害的缺点得到较大弥补。所以,本实验在建立肘关节三维有限元模型的基础上,立足于各个层面对桡骨的生物力学做了全面深入的研究与分析,而且通过多个侧面给出了治疗桡骨骨折的手段,同时为更加深入地探究做好铺垫,现报道如下。 1 材料与方法 1.1 研究对象 将1名身体健康的成人志愿者作为研究对象,男,31岁,身高:175 cm,体重:74 kg,不考虑肘关节与前臂受到的损伤及其他疾患。该研究已经伦理学委员会批准,患者知情同意。 1.2 设备与软件 Philips 64排螺旋CT扫描机。软件为Mimics 16.0(比利时Materialise公司)、Hypermeshl 0.0(美国Altair 司)和LS.DYNA971(美国LSTC公司)。 1.3 数据获得 志愿者身穿防护铅衣,应当借助64排双螺旋CT分别实施0°、30°、60°、90°以及120°弯曲度的薄层扫描,并以DICOM格式保存,并将数据导入Mimics 16.0。 1.4 建立肘关节的三维模型 在三维软件Mimics中导入CT数据,对图像进行仔细筛选,将四周组织图像完全剔除,同时设定目标图像的阈值,重新构建肘关节、肱骨下部、桡骨、尺骨上部以及环形韧带的三维图像,而且将边界坐标完全对外输出。借助普遍使用的Auto CAD造型软件Unigraphics NX当做实体搭建模型的平台。导入由Mimics产生的轮廓数据,进而形成三维实体模型,提高模型的光滑度,将它承受重力的一面与接触面都成为平面。此外借助Hypermesh软件把相对的肘关节轮廓线I GES线条全部连接以后成为平面,再将几何模型的表面以单元大小1 mm为单位进行面网格划分,最后采用四面体实体网格划分技术生成四面体,也就是在对模型的线条、平面以及体进行有关操作的基础上得到肘关节三维有限元模型,同时划分有限元网格,构建起有限元网格模型。 1.5 将材料属性赋予有限元模型 开展有限元分析与计算,将密度、弹性模量、泊松比等各种材料属性都赋予有限元模型中的所有单元,进而成功搭建起材料性质非均匀特点的有限元模型。本实验把模型所包含的组织材料都精简成具有相同属性的均匀弹性材料。按照相关文献资料开展材料属性赋值,从而构建起肘关节三维有限元模型,见表1。 1.6 负荷加载实验 为了对模型的有效程度进行检验,针对模型实施负载实验,把获得的结果和过去得到的实验数据相互比较对模型的有效性进行验证。固定好模型肱骨一端,通过腕关节对尺骨施加100 N垂直负载,将有限元计算软件LSDYNA971导入以后对前臂旋前位肘关节进行0°、30°、60°、90°以及120°弯曲角度下肘关节桡骨与尺骨关节面承受力与力量分布进行分析,见表2。 2 结果 利用计算机辅助技术手段与软件Mimics、Hypermesh,完成了肘关节与桡骨三维有限元模型构建,也就是获得在各种肘关节弯曲程度下,肘关节的五大有限元模型。成功建立模型以后通过肘关节各种程度旋转的纵向负载实验获得有关数据,与实际解剖的结果比较接近,从而对模型的有效性进行了科学检验。本研究借助即时扫描与保存的方式,有效地防范了收集数据过程中核心信息的流失,而且保证了以全数字化方式构建模型,使模型的建立更加精准。 3 讨论 3.1 构建桡骨三维模型的意义 桡骨远端骨折在临床常见,约占所有骨折10%,且随着老龄化加剧,骨质疏松患者增加,更加剧了桡骨远端骨折的趋势,故对这方面的研究也显得更加必要[9-13]。尤其对于不稳定类型的桡骨远端骨折,手术行复位治疗是最佳选择,但是各种并发症也屡见不鲜[14-18]。过去人们对骨骼骨折与固定的相关情况实施有限元分析过程中,由于形态不规整大部分只做简单处理,把骨的形状看作圆柱体,同时将其等同于一个刚体来分析它的应力,导致骨骼腔的存在被忽视,分析得到的结果将不可避免地存在偏差,并且与其相关的骨折或内部固定的探究与分析都需要重新审视[19]。为了保证计算模型体现现实状况,本论文将桡骨的物理外形作为分析目标,以构建起肘关节三维有限元模型,而且通过实验获得的桡骨负载的重力,按照桡骨的真实部位在桡骨模型上进行添加,进行有限元分析,具有精度高、成本低、可重复等优点,为桡骨头的生物力学分析及疾病治疗等奠定基础。 3.2 桡骨受力的分析 通过本实验分析研究可得到以下结论:肘关节在0°、30°、60°、90°以及120°弯曲角度下,桡骨头的负荷分别是57.8 N、59.8 N、55.1 N、47.3 N、49.5 N。桡骨头传递应力的大小由于肘关节位置不同而有所差别,如果位于前臂旋转伸轴时,桡骨头将发挥杠杆功能,对肘关节负载的重力进行传递,同时对肘关节加以固定,在肘关节传递应力与保持肘关节外侧稳定性方面,桡骨头有着非常关键的作用。桡骨头在很大程度上决定了肱尺迟关节外侧应力的传递,而且肱尺关节外侧面深受桡骨头的作用,二者相辅相成、紧密联系。肱尺关节内侧面与尺骨鹰嘴中间嵴应力传递的变化并不明显,发挥分散和平衡肘部应力的功能,其他国家的研究人员在对负荷容器传导器与肱桡关节之间的应力传导情况进行分析研究的基础上,获得的结论是:肘关节在0°~30°前臂向前旋转时通过桡骨头传导的应力最大,当前臂向后旋转与肘关节弯曲角度提高时通过桡骨头传导的应力逐步削弱,如果肘关节完全处于水平状态时,肘关节接触面积超过弯曲时的接触的面积,经桡骨头传导的应力亦较大[20]。说到稳定性,如果内侧副韧带抗外翻稳定性是最重要的结构,那么重要性紧随其后的就是桡骨头,其在维护肘关节后外侧旋转稳定性方面同样发挥着重要作用[21]。另外,桡骨头的尺寸也关系到前臂轴向稳定性,在置换人造关节时,假体尺寸必须与桡骨头完全吻合[22]。Takatori等[23]为代表的研究人员利用触感传感装置、压力敏感膜、三维有限元分析法对肱桡关节之间应力的分布情况进行分析,得到的结论是当桡骨头前臂向后旋转时应力大部分分布在桡骨头外侧,当前臂向前旋转与保持在中间位置时应力大部分分布于桡骨头内侧。同时我国学者对肘关节处于水平位置r桡骨头应力传导的情况作了研究与剖析[24],切除桡骨小头以后,肘关节负载的应力全部加载到肱尺关节上,肱尺关节外侧将发生较为突出的应力集中的现象,继而使其退变更加严重。这有力验证了在肘关节传导应力过程中,桡骨头发挥着重要作用,其对保持肘关节稳定性的关键作用。 3.3 本研究的意x 对于发生桡骨头骨折以后是否需要切除,人们并未形成一致认识,站在解剖学与生理学的立场进行分析,功能完善的肘关节可以更顺利地发挥它的功能和作用。本论文以三维重新构建与有限元分析作为切入点,有力地证明了在维持肘关节的功能方面,桡骨头发挥着举足轻重的作用。 总之,本论文构架起的肘关节三维有限元模型接近于人体解剖的现实情况,肘关节有限元接触模型能够对各关节之间接触范围与应力的调整进行更科学地分析与计算。对肘关节进行力学分析可知桡骨头在肘关节的应力传导及稳定性方面起到重要作用,应避免在肘关节屈曲0°~60°时受到较大暴力,或者受到外力作用时应当采取相应的保护措施加以保护,防止损伤关节或造成骨折,临床上出现的多种桡骨头损伤应当尽量重构建桡骨头,预防由于桡骨头损伤引发相应的并发症,将肘关节的稳定与完整性恢复到正常水平。 生物力学论文:滑行技术的革命:速度轮滑双蹬技术的运动生物力学研究 摘 要:采集速度滑双蹬技术的运动学与足底受力参数,定量分析其技术动作原理与规律,为高效滑行技术推广与专项训练指导提供科学依据。方法:13名速度轮滑运动员,采用双蹬技术按规定路线以慢速和快速各完成一次直道滑行,2台摄像机分别从侧面和正面拍摄一个完整的复步动作,足底压力分布系统同步采集8 s足底压力数据,提取滑行时间、距离与速度,足底压力的压力时间变化、中心位移变化及足底各区着离地起止时间等参数。结果:随滑行速度的提高,单脚支撑滑行时间变短,平刃滑行时间与路程比例降低,内外刃动力推进时间与路程比例大幅度提高;且各时相的平均速度内刃要高于外刃动力推进阶段,单脚高于双脚支撑阶段。一个单步滑行包括内外刃2次蹬动动作,且外刃蹬动时间长,内刃蹬动时间短。足底压力中心变化幅度单脚大于双脚支撑阶段,内刃大于外刃滑行阶段;滑行速度越快,压力中心变化幅度越小,且前移趋势越明显。结论:速度轮滑双蹬技术一个右单步可分为右平双、右外单、右平单、右内单与右内双5个连续阶段,右脚外刃蹬地有利于保持速度,内刃蹬地是滑速提高的主要动力源,双蹬技术能充分发挥体重蹬地的技术优势,是一种高效的滑行技术。 关键词:速度轮滑;双蹬技术;滑行技术;时相;足底压力 我国速度轮滑与国际轮滑竞技水平相比有很大的差距,主要制约因素为滑行技术的落后,速度轮滑双蹬技术在我国选手中的使用率还很低[1];然而,关于双蹬技术动作原理研究的文献极少,仅有的相关报道也只停留在定性分析层面,因此,本研究拟采用三维摄像法与足底压力分布测试系统获取速度轮滑双蹬技术动作的运动学与足底受力参数,定量分析双蹬技术的动作原理,为把握其特征与规律提供科学依据,努力为先进高效的滑行技术推广,并对其他滑冰类项目提高专项训练水平提供借鉴。 1 研究对象与方法 1.1 研究对象 受试者均为经过多年系统训练的速度轮滑运动员,经病史询问与健身检查,身体健康且运动能力良好。其中:男子,国际健将2人,健将4人,一级2人;女子,国际健将1人,健将2人,一级2人。受试者的基本情况见表1。 1.2 研究方法 1.2.1 实验方法 受试者身高、体重等基本指标的测量在实验室内完成。运动学与动力学参数测试工作在温暖、无风的12块并连的室外篮球场内进行(场地长约130 m,宽约80 m),用2根标志杆提醒拍摄区域。要求受试者穿着运动服装、轮滑鞋,戴轮滑帽。2台摄像机(日本松下,型号为NV-MX300EN/A)分别从运动员运动方向的侧面和正面,拍摄运动员完成双蹬技术时一个完整的复步动作。2台摄像机的主光轴夹角为75 °,拍摄频率为50 Hz,具体摆放位置如图1a所示。以2台摄像机同时捕捉网球击打彩色平板的方法实现影像同步,以便后期影像的采集处理。运动员滑行前和滑行后分别在运动员滑行区域中央进行2次三维标定拍摄,如图1a阴影区与图1b所示。 选择符合受试者鞋内底尺码的测试鞋垫,确保鞋垫边缘无折痕,鞋垫大小与鞋底边缘吻合,配戴测试设备后,连接与调试Foot Scan足底压力分布系统(比利时产,每只鞋垫共325个传感器,密度为4个/cm2,采样频率500 Hz)。确保受试者配戴的测试设备不影响动作技术的完成,受试者进行3 min左右的适应性练习,正式测试时要求受试者采用双蹬技术按照规定的路线直道滑行,以慢速和快速各完成一次滑行。受试者进入影像拍摄区域前,足底压力分布系统即开始采集数据,采集卡数据记录时间8 s,每人次滑行后及时把数据导入电脑储存,以备分析。 1.2.2 数据处理与分析 1.2.2.1 动作阶段划分 以右腿为例,双蹬技术一个完整的单步为(如图2a所示):右脚用外刃从后位中心位置向身体左侧蹬至最远处,随后从左侧最远处向后位中心位置拉;过后位中心位置时左脚着地,右脚开始用内刃向右侧推。两腿交替滑进,滑行路线呈正弦曲线式,且前进方向与中线吻合。据影像资料中运动员动作变化特征与足底压力的时间变化特征,以右脚为例,将一个单步分为5个时相(如图2b所示):右脚平刃滑行双支撑阶段(右平双,RGD,right foot glide double support)、右脚外刃蹬地单支撑阶段(右外单,ROS, right foot outside blade single support)、右脚平刃滑行单脚支撑(右平单,RGS, right foot glide single support),右脚内刃蹬地单支撑阶段(右内单,RIS, right goot inside blade single support)和右脚内刃蹬地双支撑阶段(右内双,RID, right foot inside blade double support)。其中,右平双和左内双同属一阶段,右外单、右平单、右内单与左脚浮动摆腿阶段(左浮摆,LFW, left foot float wiggle)同属一阶段,右内双和左外双同属一阶段[2]。 1.2.2.2 数据处理与统计学分析 实验测试所得影像资料,经艾利尔(Ariel)影像解析系统进行影像的捕获、同步等一系列影像转化数字处理,模型选用松井秀志人体模型。数据平滑采用低通滤波法,截断频率6 Hz。提取每位受试者快速和慢速滑行条件下,一个单步5个时相的滑行时间、路程,位移,速度及P节角度等运动学参数。足底压力数据经Footscan Software7.00软件处理,导出足底压力的时间变化、中心位移变化、足底各区着地与离地时间等动力学参数。 应用SPSS17.0统计学软件进行数据处理,数据的正态性检验应用单样本K-S检验,连续性变量以均数(标准差)或中位数[四分位差(25%~75%)]表示;采用双向分类方差分析(Two-Way Classification ANOVA)对速率(高速、低速)与性别两因素(男、女)及两者的交互作用进行分析。组间比较采用SNK-q检验,并参考Bonferroni法与Tukey法检验结果,统计学显著性水平定为P 2 研究结果 2.1 双蹬技术动作的运动学测试结果 2.1.1 双蹬技术一个单步时间、路程及速率的运动学参数结果 在Ariel解析系统中,以时间、位移和速度等作为关键词提取X轴方向,即运动员滑行前进方向的一个右单步的时间,路程和速率等运动学参数,之后对每名运动员每个时相对应的数据进行统计处理,结果见表2。从各时相占整个单步滑行时间的比例关系来看,低速与高速滑行时,均以右外单最高,右内单最低。低速滑行时,男、女单脚支撑时间占整个单步滑行时间的61.3%、57.1%,平刃滑行时间占整个单步滑行时间的41.9%、40.9%,内外刃单脚蹬地时间占整个单步滑行时间的40.9%、38.1%。高速滑行时,男、女单脚支撑时间占整个单步滑行时间的56.4%、52.8%,平刃滑行时间占整个单步滑行时间的33.3%、34.1%,内外刃单脚蹬地时间占整个单步滑行时间的43.6%、40.3%。即随着滑行速率的提高,单脚支撑时间变短,平刃滑行时间比例降低,但内外刃动力推进时相所占的时间比例则大幅度提高(P 从各时相滑行路程占整个单步滑行路程的比例关系来看,低速与高速滑行时,均以右外单最高,右内单最低。低速滑行时,男、女单脚支撑滑行路程占整个单步滑行路程的65.2%、62.9%,平刃滑行路程占整个单步滑行路程的42.0%、44.4%,内外刃单脚蹬地滑行路程占整个单步滑行路程的43.6%、39.4%。高速滑行时,男、女单脚滑行路程占整个单步滑行路程的58.9%、55.0%,平刃滑行路程占整个单步滑行路程的32.2%、33.1%,内外刃单脚蹬地滑行路程占整个单步滑行路程的46.2%、42.5%。即随着滑行速率的提高,单脚支撑滑行时间变短,平刃滑行路程比例降低;但内外刃动力推进滑行路程所占的比例则有大幅度提高(P 从各时相内的平均速率来看,低速与高速滑行时,男女各时相平均速率从大至小的顺序皆为右内单、右外单、右平单、右平双、右内双,即内刃动力推进阶段的平均速率要高于外刃动力推进阶段,且单脚支撑阶段的平均速率要高于双脚支撑阶段;但从整体看,各时相的平均速率变化不大。另外,低速与高速滑行时皆为男性大于女性,且具有显著性差异(P 2.1.2 双蹬技术滑行腿一个单步髋、膝、踝3个关节的角度变化轨迹 慢速状态下支撑腿关节角度变化的数据能够较好地分析双蹬技术的身体姿态情况。图3中3条线分别代表男女支撑腿踝关节、膝关节和髋关节变化轨迹。从所测数据可知,男子踝关节最小角度为65.1 °,最大角度为113.9 °,女子踝关节最小角度为64.9 °,最大角度为114.6 °,都出现在右内双阶段;男子膝关节角度最大为153.2 °,女子最大为154.6 °,均出现在右内双阶段,男子最小膝关节角度为99.8 °,出现在右平双阶段。女子最小膝关节角度为100.1 °,出现在右外单阶段;男子髋关节最小角度为67.0 °,最大角度160.0 °,分别出现在右内双开始时刻和结束时刻。女子最小角度为66.1 °,出现在右内单时相的前部,最大角度为150.2 °,同样出现在右内单阶段的结束部分。 2.2 双蹬技术动作的动力学测试结果 2.2.1 足底压力的时间变化规律 受试者慢速与快速滑行时足底压力的时间变化曲线如图4所示。由图可知,不同滑速下足底压力时间变化曲线的形状大致相同,且均呈双峰形。从一个完整的单步5个时相来看,首先,第1个波峰之前的一段时间内,足底压力随时间延长呈现较小的增幅,此为右平双阶段。接着,足底压力时间变化曲线出现第1个波峰,且波峰的形成时间较长,为右外单阶段。其次,足底压力在较短的时间内由波峰快速降至波谷,为右平单阶段,此时足底压力的波谷值出现低于受试者体重的现象。随后,足底压力在较短的时间内由波谷值快速升至第2次波峰值,为右内单阶段。尤其是受试者快速滑行时,足底压力时间曲线的第2次波峰值明显高于第1波峰值(右内单阶段)。最后,足底压力由第2波峰值又迅速下降至脚部刚触地时水平,此为右内双阶段,且此时恰好对应左平双阶段。即一个完整的单步滑行动作包括内外刃的2次蹬动动作,由此获得了2次推进力。而且,由外刃主导的第1次蹬动动作的作用时间较长,起到维持现有速度与延长单脚支撑时间的作用;由内刃主导的第2次蹬动动作的作用时间较短,下肢运动环节爆发用力,因而获得了更大的前进速度。受试者足底压力的时间变化曲线与双蹬技术的动作结构相符。 2.2.2 足底压力中心位移变化 足底压力中心(center of foot pressure,CFP)随支撑时间变化往复移动会在支撑期形成一条足底压力中心(如图5所示),足底压力中心变化规律可反映不同运动状态下足底受力的位置变化与压力分布特征[3]。 受试者低速与高速滑行时足底压力中心的位移距离(X轴与Y轴位移)变化见表3。由表3可知,男女受试者右单步与五时相的足底压力中心X轴、Y轴位移距离,低速滑行时均大于高速滑行时,且具有显著性差异(P0.05)。各时相足底压力中心位移距离相比,男女受试者X轴与Y轴位移变化幅度从大至小的顺序皆为右内单、右平单、右外单、右平双、右内双,即足底压力中心位移距离单脚支撑阶段大于双脚支撑阶段,内刃滑行阶段大于外刃滑行阶段。 2.2.3 足底压力各区的着离地时间特征 为便于研究足底压力的分布与传导特征,通常将足底分为前、中、后3个区。进一步细分为:足后区外侧(1区)与内侧(2区),代表足跟部;足中区(3区),代表足弓部;足前区外侧(4区,代表第4、5跖趾关节部)、中部(5区,代表第2、3跖趾关节部)与内侧(6区,代表第一跖趾关节部)。反映足底不同区域着地与离地顺序的足底特定区域着地与离地时间测量值见表4。由表4可知,低速与高速滑行时,男、女受试者足底各区开始着地时间,以1区测量值最小,2区测量值其次,3区测量值与4、5、6三区中某两区的测量值接近。男、女受试者足底各区开始离地时间,以2、3区测量值最小,1、4区测量值接近且居中, 5、6区测量值最大。即速度轮滑一个完整的单步首先是足跟部着地,之后由足中区过渡至全足;离地时足部先内翻,前脚掌外侧离地,之后内侧离地。 3 分析与讨论 3.1 双蹬技术动作的运动学特征分析 3.1.1 双蹬技术动作的技术特征分析 由图4可见,支撑腿关节角度变化规律基本接近。在右平双和右外单阶段,运动员长时间基本维持身体姿态,各关节角度变化不大,此时运动员需要很好的保持各关节的稳定性。在右外单结束时刻,各关节角度开始产生变化,进入右内单阶段,各关节角度迅速变小,继而在进入右内双阶段出现最大的转折,各关节角度迅速变大,直到达到最大值。尤其是髋关节和踝关节变化最为明显。右内单和右外单2个时相中,各关节角度剧烈变化说明,此时运动员为主要产生动力阶段。右外单阶段,各关节数据也出现明显变化,但相比之下,变化较小。 滑行类运动项目均强调运动员合理地利用体重来完成技术动作[4-5]。传统滑冰运动员任何有效的动作均是通过冰刀刀刃与光滑冰面的相互作用得以实现,在技术使用时要求滑行腿着地后按照一个方向一直蹬下去,直至离开地面,强调“极限”效果,即深蹲远蹬,从右内双阶段的各关节变化曲线也能看到此趋势;但速度轮滑的滑轮在摩擦力很大的地面上滑行时,这种可能性就会受到限制。原因在于:深蹲远蹬至一定程度时,运动员无法获得类似冰刀蹬冰一样的理想动力,反而会增加无用功的比例。另外,与传统滑行技术相比,双蹬技术滑行时支撑腿不仅要支撑身体,它还增加了一个外刃蹬地的动作,滑行腿在右外单阶段脚落地后经外刃向另一条腿方向蹬后,又有一个向内拖拽的阶段,以便经平刃滑行转至内刃蹬地,再离开地面。这个向另一条腿蹬的动作产生一个更靠近或超过身体中线的推力(此腿的反方向)直至最大位移处,弥补了轮滑滑行很难完成的、传统的、较为费力的低膝屈曲动作,因而提升了滑行效率。这种下肢各关节角度“非极限性”的蹬伸做功能较好地调控身体姿态,以应变变化性极大的轮滑比赛,从而做出符合轮滑鞋这种特殊器械下做出最大限度地蹬动幅度和滑行位移。运动员在不用有意进行深蹲远蹬的情况下,就能有效地增加蹬动距离,进而把消极的自由滑行阶段变成积极的加速阶段[3,6]。 3.1.2 双蹬技术动作的时空参数变化分析 随着滑行速度的提高,单脚支撑时间与滑行时间均变短,平刃滑行时间比例降低,但内外刃动力推进时相所占的时间与路程比例均大幅度地提高,尤其是内刃蹬地的增加幅度更为明显。单脚支撑时间的缩短和双脚支撑时间的相对延长,能够在某种程度上说明为了追求更快的速度,双脚需要提高步频来实现更多的动力形成时间,自然导致双脚支撑时间比例相对增大。传统思想认为右平单阶段是一个非常快速地由外刃滑行向内刃滑行过渡的阶段[7],但从本研究的测试结果来看,这一阶段所占的时间比例并不小。尤其是当运动员运动速度较低时,此时相占整个单步的时间比例会更大。分析认为,应该是运动员为了维持身体平衡,转换身体重心,合理利用体重蹬地造成的,而且,当运动员想要滑得更快时,需要外刃快速变内刃,以便快速形成身体对地面的更大的推力,这样就自然减少了平刃滑行这一非动力获得阶段的时间比例。低速状态下单脚支撑外刃变内刃时,运动员外刃蹬地阶段略长于内刃蹬地阶段,且随着速度的提高,双蹬技术对内刃蹬地技术的应用则在提高,即内刃蹬地(push)在滑行技术中越来越重要,外刃蹬地(under push)这一技术环节则在提高速度时较内刃蹬地起到的作用小。前人研究也认为,在强调提高速度时,传统蹬地动作在滑行技术中发挥着主导作用,而外刃推地则对滑行速度的保持起到一定作用。即其一方面维持发力,一方面对肌肉放松和协调整个身体起一定作用[8];另外,右内单时间在慢速状态下和快速状态下的鲜明对比能够说明,单脚支撑更有利于运动员的肌肉放松,而在高速状态下右内单时间的显著延长,进一步证明了内刃蹬地是双蹬技术的主要动力来源[9]。 通过对运动员各时相的速度变化分析,内刃动力推进阶段的平均速度要高于外刃动力推进阶段,且单脚支撑阶段的平均速度要高于双脚支撑阶段。整体来看,各时相平均速度的变化不大,说明与传统滑行技术的速度化相比,双蹬技术表现出相对较小的振幅[10]。双蹬技术中支撑腿在滑行时外刃和内刃的2次蹬地能使身体获得相对均匀的推进力,有利于保持和增加速度,并且速度相对稳定,从而有利于运动员保持身体动态平衡状态,便于根据比赛情况的变化调整相应的滑行方案[11]。 3.2 双蹬技术动作的动力学特征分析 3.2.1 双蹬技术动作的力学分析 轮滑运动员滑行时,尽管身体总的前进方向是固定的,但身体重心即刻速度方向是动态变化的。即轮滑的技术特性决定了浮足着地后的滑行方向是可以选择的[12]。对速度轮滑双蹬技术进行力的分解与合成研究,有利于将该项目动态复杂的技术动作简化。由图6可知,右脚外刃静摩擦力f右外1与左脚静摩擦力f左内1的方向相同,是f左内的延续。这个动作相当于弯道的开步动作,只是不连接交叉步,滑行的主要动力是f左内。从右脚的滑行轨迹上看,从右平双到右外单阶段,身体在f左内和f右外的连续作用后相对于滑足向右移动,而右脚则向左后方蹬地。这2个阶段是轮滑双蹬技术动作与传统轮滑技术动作的最大区别阶段,即右脚外刃向左偏后方向蹬地阶段。此时的身体重心在外刃蹬地静摩擦力的作用下,由右脚的上方相对于右脚向右移动,同时推动身体向右侧前方做加速运动[13],然后,身体获得的动能在右平单阶段进行释放。尽管f右外数值较小,但它的存在改变了右脚着地后只能做减速惯性滑行的局面,这也是双蹬技术的优势与合理性的关键所在。右平蹬阶段是外刃转平刃克服阻力惯性滑行阶段,即2次蹬地后的惯性滑进阶段,此时身体重心从右脚的右方相对移动到右脚的上方。此阶段与传统滑法的外刃着地后向平刃转换并克服阻力滑行是一样的。右平单阶段,由于右腿肌群的弹收,使轮子对地面的压力减少。右内单和右内双阶段,身体重心从之前的右脚上方向左移动,此时和传统滑法的平刃转内刃蹬地动作是一样的。由于右腿肌群的弹蹬,使轮子对地面的压力增加。f右内和f左内是左右脚对称的内刃蹬地时对应的静摩擦力。 3.2.2 双蹬技术动作的足底压力变化分析 速度轮滑项目中复杂多变的技术动作的改变,是经受试者足部与地面间相互作用力的改变而得以实现的[14]。在足底压力时间曲线上,第1波峰与第2个波峰时间差为受试者的单脚支撑时间长度,这一时间长短可反映受试者滑行步频的快慢。通过对图6中2个速度下2条曲线的分析可知,同一名运动员随着滑行速度的增加,峰值压力减小,单支撑时间缩短,步频增加,说明与步长这一因素相比,步频是提高速度轮滑双蹬技术滑行速度的主要因素。另一方面,“一蹬(外刃蹬地)”作用的时间较长,主要起到维持现有滑行速度的作用,并延长单脚支撑的时间;“二蹬(内刃蹬地)”作用时间较短,能充分发挥下肢肌群的爆发力,进而获得比“一蹬”更大的加速。由此说明,双蹬技术以“二蹬”为主[5]。在“一蹬”与“二蹬”之间有一个低于体重的力值波谷,这种低谷式的体重压力减少了地面的摩擦力,有利于降低“一蹬”与“二蹬”之间的速度损失,维持已有的滑行速度,同时也是运动员轮滑变刃的重要调整阶段。此时,需要运动员合理地利用腰腹力量,产生类似身体轻微“滞空”的滑行状态,这也可以解释在速度轮滑训练中体重蹬地这一技术的重要性。即在蹬动结束时要迅速降低体重压力,开始蹬动时又要迅速增加体重压力。在单支撑阶段,人体各部分既处于用力蹬地的绝对运动状态,又处于调整身体重心的相对运动状态[15]。 运动员滑行速度越快,足底压力中心的变化幅度越小,身体重心越趋于稳定,且足底压力中心的前移趋势越明显。说明运动员在追求速度时,不是通过更多的远蹬,而是依靠频繁的变换内外刃蹬地来完成,这完全符合双蹬技术的特点,也为轮滑项目提高速度时不必深蹲远蹬找到了好的解决方案,从而验证了双蹬技术在轮滑项目中的合理性[16]。另外,由各时相内足底压力中心X轴与Y轴位移变化幅度可知,运动员单脚支撑时变化幅度相对较大,有利于运动员快速蹬地,形成动力;然而,在双脚支撑时,运动员身体重心不便转化太快,自然蹬地幅度也会相对变小。内刃滑行时压力中心变化位移较外刃滑行时大,说明内刃滑行时身体能够做出更大幅度的动作变化,有利于产生更大的身体推进力。足底各区着、离地时间特征表明着地时,首先是足跟部,之后由足中区过渡至全足,离地时足部先内翻,前脚掌外侧离地,之后内侧离地。这验证了双蹬技术动作时相划分的科学性,也为轮滑运动员学习双蹬技术提供了理论参考。 3.3 双蹬技术动作的生物学特征分析 传统技术的自由滑行时,下肢肌群不仅为推动身体前进提供动力源,而且过多地处于支撑体重的静力紧张状态下,这种肌群的等长收缩会在不提升滑行速度的情况下进行代谢,过早地消耗很多的能量,并导致乳酸的堆积,从而产生疲劳[13]。通过对下肢关节角度变化分析可知双蹬滑行时下肢静力支撑的时间比例相对较小,运动员下肢肌群进行有规律的,收缩与舒张交替放松的动态工作,从而能够延迟肌肉疲劳的产生。同时,双蹬技术延长了浮动摆腿的时间,可以使部分肌群,尤其是大腿部肌群做功后有相对更长的放松时间,从而能有效地缓解肌肉疲劳[17]。当然,这也要求运动员具备良好的协调和控制能力,使沿运动轴呈对称分布的肌群做快速的、要求相对力量较高的收缩。由于完成2次蹬动,使用双蹬技术时参与做功的腿部肌群要比使用传统滑行技术时多。由外刃蹬地经平刃自由滑行到内刃蹬地,下肢小腿和大腿部要做一个内收再到外展的过程,而传统的滑行在滑行脚着地后很少会做踝部内收和大腿内收的动作。这就要求运动员下肢除了做传统滑行时的屈伸和外展,踝部和大腿部内收肌群也要提高参与主动做功的比例。肌肉的这种工作方式不仅有利于肌肉弹性能量的发挥,还会发生类似肌肉牵张反射的生理学效应,有利于神经肌肉系统兴奋与抑制的转换,对运动员肌群的随意放松起到很好的调节作用[18]。综上所述,双蹬技术在要求运动员具备很高的身体协调能力的基础上,能够使运动员有效地发挥体重蹬地技术产生动力,并能充分利用动能势能良性转化和共振原理,用较少的能量摆动,保持与获得更快的滑行速度。 4 结论 速度轮滑双蹬技术具有明显的2次蹬动技术特征,与传统滑行技术相比,尽管内刃蹬地使运动员获得加速度的效果更加明显,但额外的外刃蹬地不仅能使运动员克服传统技术惯性滑行时的身体降速现象,还能够产生有效的动力加速。另外,运动员通过提高内外刃滑行时间占单步滑行总时间的比例和增加步频来更好地利用体重产生蹬地动力,从而节省体能消耗,延缓疲劳的产生,因此,双蹬技术是一种既高效又节能的滑行技术,其它滑行类项目训练时可从中寻求借鉴。 生物力学论文:优势侧和非优势侧跑步支撑期的生物力学偏侧性研究 摘要:探讨无损伤男性受试者跑步支撑期优势侧与非优势侧下肢生物力学的差异性。方法:选取普通健康无损伤男性受试者12名,采用Vicon红外高速运动捕捉系统和Kistler三维测力台对受试者跑步支撑期的运动学和动力学指标进行同步采集。结果:1)优势侧跑步支撑期髓关节最大伸和膝关节最大屈曲角度小于非优势侧(P0.05);在额状面的关节角度两侧差异均无统计学意义(P 0.05)。2)跑步支撑期,内侧地面反作用力峰值优势侧大于非优势侧,而到达峰值的时间晚于非优势侧(P0.05)。3)根据垂直地面反作用力峰值和第1载荷率计算的对称性指数显示两侧存在不对称性。结论:1)在跑步支撑期,优势侧与非优势侧矢状面内髋膝角度存在差异性,提示了在跑鞋、鞋垫及下肢矫形器等设计和临床研究中,不能仅仅选择一侧来评价跑步的整体感觉、损伤风险和康复效果。2)跑步支撑期在内外地面反作用力峰值存在的差异性、第1峰值和载荷率所表现出的偏侧性,结合膝关节屈曲角度的差异性可能会增加优势侧损伤的风险。长期积累,有可能会造成优势侧胫骨应力性骨折、足底筋膜炎及ACL的损伤。 关键词:优势侧;非优势侧;生物力学;偏侧性;损伤;跑步支撑期 学者们对跑步损伤的机制研究了近30年,但是其损伤的病因一直是专家和临床医生研究的难点,且近年来损伤的概率一直在增加。流行病学研究报告指出,每年有高达70%的跑步者忍受着因跑步损伤带来的痛苦。有研究对1583名老年人进行调查,结果表明膝骨性关节炎发生在右侧(优势侧)的概率高于左侧。如果损伤经常出现在一侧肢体,这可能与下肢不对称性相关,也就是说下肢偏侧性或不对称性可能是造成一侧持续损伤的重要原因之一。此外,下肢不对称性或偏侧性已被证明是影响损伤发生率的因素。为此,了解跑步时下肢优势侧和非优势侧的生物力学的偏侧性对预防和治疗下肢损伤具有重要的作用。 偏侧性是Broca首次提出的,并指出人体在左右两侧的运动组织和大脑功能不同。研究表明偏侧性10%~20%取决于遗传,80%~90%取决于后天的环境因素,性别、工作的复杂性及发育特征也扮演着重要的角色。相对于步态分析,偏侧性在其他科学领域如神经生理学和运动控制研究已久,但是偏侧效应或不对称性与跑步相关的损伤并未引起学者们的广泛关注。一些研究者只选择优势侧进行研究来代表下肢整体感觉,或是将损伤者与无损伤者进行对比_,也有的学者甚至将左右两侧的数据进行平均来比较。上述研究者并没有考虑受试者优势侧与非优势侧是否存在差异性,这在一定程度上就默认了优势侧与非优势侧肢体生物力学特征的对称性。关于无损伤者跑步过程中优势侧与非优势侧是否存在差异性,学者们对他们的优势侧与非优势侧跑步时所穿跑鞋的舒适性、受试者生物力学特征等方面的对称性或差异性进行了研究;但是上述研究得出两侧的对称性程度存在不同程度的差异性,并未达成共识。考虑到不同的性别对下肢力学影响机制的不同及无损伤男性受试者跑步支撑期下肢两侧生物力学的偏侧性鲜见研究者探讨。 鉴于此,本研究采用Vieon红外高速运动捕捉系统和Kis-tier三维测力台无损伤男性受试者跑步支撑阶段优势侧与非优势侧的运动学、动力学特征进一步对比分析,并结合与损伤相关的载荷率指标等探究两侧下肢在跑步支撑期是否存在一定的偏侧性,以期为指导运动员训练及预防运动损伤提供重要的借鉴价值。 1研究对象与方法 1.1研究对象 本研究选取普通健康无损伤者男性受试者12名,年龄(23.0±1.1)岁,身高(173.5±2.1)cm,体质量(63.9±4.7)kg。受试者在实验前进行问卷调查,并确认其在实验前24 h之内没有进行过大强度运动,在过去的1年里没有下肢损伤,没有进行过手术,身体各方面机能良好。 1.2实验仪器 本研究采用英国生产的Vicon红外高速运动捕捉系统(包括8台型号为MX13的红外摄像头、PC主机和标准配件等)采集下肢髋、膝、踝关节运动学数据,采集频率为200 Hz;根据Vi-con系统中的下肢模型(PlugInGait),将16个Marker球精确地贴在人体下肢各环节的标志点上,如图1所示。 支撑期的力学指标使用瑞士生产的Kistler三维测力台采集,如图2所示,采样频率为1000 Hz,经转换模块将Kistler力台与Vicon进行同步。 1.3实验流程 1.3.1测试方法 实验前利用跑步机进行5 min左右的热身活动,利用踢球法来判定受试者的优势侧与非优势侧,踢球时左右两侧均采用原地踢球。实验之前,首先让受试者熟悉此动作,正式测试时,每侧各进行3次踢球动作,记录每一次的成绩,分别选取两侧最远的成绩进行评定,踢球距离最远的一侧评定为优势侧。这是国内外常用的一种判定下肢优势侧与非优势侧较为简便有效的方法。 要求受试者统一身着实验室的紧身短裤,赤脚站立,与肩同宽,此时对受试者的身高、体重、腿长、膝宽、踝宽等形态学指标进行测量。正式测试前,要求受试者赤足在长约8 m的木质地板上(力台安放于之间)试跑几次,调整起始步位置使测试足完全踏在力台上面,使受试者足底适应接触的力台,减少测试仪器对受试者跑步动作的影响,直至受试者感觉自己可以正常测试为止。要求受试者在此跑步过程中“无视”力台的存在,避免出现跨步、踮脚、忽快忽慢等现象,要求受试者的跑速控制在(3.5±5%)m/s。跑速的测试仪器采用苏大自主研发的光电感应计时系统,主要包括起点触发设备、终点采集设备、电脑控制端。将起点触发设备放于8 m距离的起点,终点采集设备放于8 m距离的终点。受试者从2采集器中间穿过,仪器结束采集并自动计算受试者穿越起点和终点设备的时间,计算跑速。正式测试时,每个受试者的两侧各按要求做3次动作,每次动作间隔2 min,以避免疲劳对研究结果的影响。 1.3.2指标选取 1)运动学指标包括髋、膝、踝关节在矢状面和额状面内的角度。矢状面包括:足跟着地时刻、足趾离地时刻的髓、膝、踝关节角度;踝关节最大背伸角度;膝关节最大屈曲角度;髋关节最大屈角度和最大伸角度。额状面包括:足跟着地时刻、足趾离地时刻的髋、膝、踝关节角度;踝关节最大外翻角度;膝关节最大内翻角度;髓关节最大内收和外展角度,单位是(°)。 2)动力学指标主要是经体重标准化处理后的三维地面反作用力峰值。包括:垂直方向的第1和第2地面反作用力峰值(FGRF and SGRF);内外方向上的地面反作用力峰值(MGRFand LGRF);前后方向的加速力峰值和制动力峰值(peak accel-eration GRF and peak braking GRF,AGRF.and BGRF)。如图3所示。 3)经支撑期总时间标准化处理后的着地时刻至地面反作用力峰值的时间Δt。 4)载荷率(LR),单位是kg/s,公式为:垂直方向的第1载荷率=第1地面反作用力峰值除以到达第1峰值的时间;垂直方向的第2载荷率=垂直第2峰值减去波谷值再除以两力值之间的时刻差。 5)对称指数(SI),本研究主要计算垂直地面反作用力和载荷率对称性,公式如下: SI是由Robinson等首次提出的,用来量化左右两侧的差异,当SI=0时表示两侧完全对称,SI≤10%时,表示两侧比较对称,SI越大说明两侧对称性越低。其中XD(Dominant)代表优势侧,XN(Non-dominant)代表非优势侧。本研究未对内外和前后方向的地面反作用力对称指数进行计算,主要是因为SI不适合较小数值的运算。 1.3.3数据处理 本研究采用SPSS 17.0统计学软件包对实验数据进行处理,数据以均数±标准差表示。优势侧与非优势侧的各指标差异进行配对t检验,检验水准选α=0.05。 2研究结果 2.1优势侧与非优势侧跑步支撑期的运动学特征 从跑步支撑期优势侧与非优势侧关节角度(见表1和表2)可以看出:优势侧与非优势侧跑步支撑期额状面内的髓、膝、踝关节角度两侧比较差异无统计学意义(P 0.05);在矢状面,非优势侧膝关节最大屈曲角度大于优势侧(P 2.2优势侧与非优势侧跑步支撑期的动力学特征 2.2.1优势侧与非优势侧跑步支撑期的地面反作用力峰值特征和对称指数 优势侧与非优势侧支撑期地面反作用力峰值见表3,垂直地面反作用力峰值及到达峰值的时刻两侧差异比较无统计学意义(P 0.05),前后地面反作用力峰值及到达峰值的时刻两侧差异比较无统计学意义(P 0.05)。内侧地面反作用力峰值优势侧大于非优势侧,而到达峰值的时间晚于非优势侧(P 地面反作用力峰值对称指数如图4所示,其中FGRF(21.62+11.37)均值大于10%,SGRF(6.47±4.56)均值小 2.2.2优势侧与非优势侧跑步支撑期的载荷率特征和对称指数 跑步支撑期载荷率特征如图5所示,跑步支撑期优势侧与非优势侧载荷率特征两侧差异无统计学意义(P 0.05)。第1载荷率(34.92±28.48)和第2载荷率(20.95+17.44)对称指数均值大于10%,如图6所示。 3分析与讨论 本研究发现在跑步支撑期,非优势侧与优势侧相比仅在矢状面内的膝关节最大屈曲角度和髓关节最大伸角度表现出差异性(P0.05)。关于无损伤者跑步支撑期优势侧与非优势侧下肢关节角度的研究较少,Brown等对研究指出无损伤女性受试者跑步时优势侧与非优势侧运动学参数未表现出差异性,性别和所选指标的不同可能是导致上述结果不同的原因。此外,有学者对优势侧和非优势侧单腿下落着地的生物力学偏侧性进行研究,指出非优势腿落地时膝关节和髋关节在矢状面活动范围较小增加了非优势腿在单侧动态运动时的损伤风险;而有研究对两侧连续纵跳的生物力学进行了分析,指出非优势侧可能在屈伸与外旋方向进行了较大的运动限制,减小了其下落损伤的风险。上述研究说明了不同的运动形式表现出不同的下肢对称性,其易损伤的机制可能就有所不同;因此,在不同运动形式中所呈现出的下肢不对称性及损伤的机制有待学者们进一步探索,对下肢损伤与康复具有重要的作用。本研究所呈现出的运动学差异性,提示了在跑鞋、矫形仪器以及临床康复治疗时,不能只选择一侧来代表整个下肢的感受或康复效果,需要考虑其存在的差异性。 优势侧和非优势侧在跑步支撑期所表现出的运动学差异可能与下肢僵硬程度有关。Brauner等对单腿跳跃时优势侧与非优势侧腿部僵硬程度进行了研究,并指出优势侧较大的肌肉力量可能会导致其腿部僵硬程度较高;但研究结果却表明两侧的腿部僵硬程度相似。De等指出赤足跑与穿鞋跑相比,在支撑期腿部更加僵硬。本研究受试者赤足跑步支撑期优势腿与非优势腿是否存在不同的僵硬程度,有待进一步研究。此外,下肢屈伸肌肉力量也可能是造成上述\动学差异性的原因之一,Lanshammar等对159名健康女性(非运动员)下肢优势侧和非优势侧屈伸肌力量进行了对比,指出优势腿的屈肌弱于非优势腿,伸肌力量强于优势腿。Rahnama等也指出足球运动员优势腿膝关节屈肌较弱。优势腿较弱的膝关节屈肌可能是造成膝关节最大屈曲角度较小的原因。由表1和表2可知,髋、膝、踝关节无论是在矢状面还是额状面,在足跟着地时刻和足趾离地时刻两侧角度的差异比较均无统计学意义(P 0.05),在跑步支撑期相似的着地和离地角度。说明无论是优势侧还是非优势侧在着地和离地时刻分别采用了相同的控制策略,间接反映了两侧在此时刻的控制机制的相似性。此前已有研究指出跑速会影响跑步时运动学参数的变化,由于本研究对受试者的跑速进行了控制,那么随着跑速的增加,在着地和离地时刻或者说在整个支撑期的关节角度是否会因跑速的增加表现出不同的差异性,今后的实验研究中可以考虑跑速的变化对两侧下肢运动学参数偏侧性的研究。此外,从研究结果还可以看出:矢状面内的髋关节最大伸角度和膝关节最大屈曲角度两侧差异具有统计学意义(P0.05),从足跟着地时刻过渡到支撑中期再到足趾离地时刻,神经机制是如何在控制下肢运动,使得矢状面两侧髋膝角度在支撑期经历了相似、差异、相似的过程,未知而复杂的神经控制机理可能是学者和临床医生对跑步损伤的原因研究多年,还一直有所困惑的重要原因之一。 在跑步支撑期,优势侧与非优势侧主要在内外地面反作用力峰值存在差异性,内侧地面反作用力峰值优势侧大于非优势侧,外侧地面反作用力峰值非优势侧大于优势侧(P 由图3可以看出:垂直方向的地面反作用力呈现出“两峰一谷”的特征,其中的第1峰值(A)出现在足着地期为冲击力峰值,而第2峰值(C)出现在蹬地时刻为推动力峰值,也有学者将第2峰值称之为活跃峰值。本研究中的第1峰值和第2峰值两侧相比差异没有统计学意义(PI 0.05),但是优势侧和非优势侧的第1峰值(冲击力峰值)对称性指数SI(21.62±11.37)大于10%,说明两侧在脚着地后所受的冲击力值出现了偏侧性。脚着地初期所受到的较高的、较快的冲击力一直被认为是造成下肢损伤的重要原因之一。相比非优势侧,优势侧在跑步支撑期较小的膝关节屈曲角度和髓关节伸角度,却承受与非优势侧相似的冲击力,较小的膝关节屈曲角度,使得膝关节内部承受的压力增大,瞬间表现出ACL张力增加,以及两侧在脚着地后所受的冲击力值的偏侧性,都说明了优势侧膝关节更容易损伤。有研究指出,在支撑相前50%的时间内较小的膝关节屈曲角度,此时主要股四头肌的长头腱在维持膝关节的稳定,膝关节易损伤就预示着前交叉韧带(ACL)损伤的概率大幅提高,甚至会出现ACL断裂的现象,提示了优势侧膝关节ACL容易损伤。冲击力峰值出现在脚着地之后,此时冲击力主要是通过足跟垫、跟骨、距骨然后转移到腿部,将冲击力转移到骨也是一种缓冲震荡的机制,也可能代表了骨的载荷。Lieberman等指出冲击力转移出现在足跟着地后的前50 ms,而冲击力转移和垂直载荷率及胫骨冲击相关,可能造成骨和软组织损伤(应力性骨折和足底筋膜炎)。本研究中的第1载荷率和第2载荷率两侧相比差异无统计学意义(P 0.05),如图5所示。结合图6有关计算的载荷率对称性指数可知,其对称性指数均大于10%,说明两侧在跑步支撑期的载荷率并不对称。有学者指出载荷率反映了垂直地面反作用力需要多长r间可以达到第1峰值,也可以称为冲击载荷,其主要指身体在单位时间内吸收地面反作用力的快慢,单位时间内吸收的能量越多,其损伤的风险就越高。长期劳损积累,可能会造成优势侧胫骨应力性骨折和足底筋膜炎。从图5所得到的数据可以看出优势侧第1载荷率均值高于非优势侧,其对称性指数(34.92±28.4)大于10%。说明第1载荷率偏向于优势侧,不对称的载荷率,再一次说明了在跑步支撑期优势侧较易损伤。目前,关于跑步载荷率的研究主要集中于冲击载荷(第1载荷率),主要是因为冲击载荷与跑步常见损伤相关。 4结论 1)男性跑步者在跑步支撑期,优势侧与非优势侧矢状面内髋膝角度存在差异性,提示了在跑鞋、鞋垫及下肢矫形器等设计和临床研究中,不能仅仅选择一侧来评价跑步的整体感觉、损伤风险和康复效果。 2)跑步支撑期在内外地面反作用力峰值存在的差异性、第一峰值和载荷率所表现出的偏侧性,结合膝关节屈曲角度的差异性可能会增加优势侧损伤的风险。长期积累,有可能会造成优势侧胫骨应力性骨折、足底筋膜炎及ACL的损伤。 生物力学论文:模拟脑组织生物力学环境下温敏脐带间充质干细胞的分化特性研究 [摘要] 目的 模M脑组织弹性模量制备相应二维培养基,比较亚低温联合温敏脐带间充质干细胞(tsUC)与常温下脐带间充质干细胞(UC)的分化特性。 方法 应用单、双丙烯酰胺的聚合作用,制备弹性模量为0.5 kPa的聚丙烯酰胺(PA)水凝胶,用于模拟脑组织的生物力学环境,并测其弹性模量。从新生儿脐带中分离培养脐带间充质干细胞,通过感染携温度敏感型猿猴病毒40大T抗原(ts-SV40LT)基因的逆转录病毒来制备tsUC。实验分为3组:UC+常温+玻片组(A组)、UC+常温+0.5 kPa组(B组)、tsUC+亚低温+0.5 kPa组(C组)。动态观察各组细胞的生长情况和形态变化,并于7 d后行细胞免疫荧光检测各组细胞的分化水平并计算分化神经元的轴突长度。 结果 PA水凝胶弹性模量的检测结果为(0.50±0.03)kPa。B、C两组部分细胞出现细长的胞突,并存在β-tubulin Ⅲ阳性细胞,A组细胞镜下无明显神经元形态,也无β-tubulin Ⅲ阳性表达。B、C两组的神经元分化率以及荧光下轴突长度均明显高于A组,但组间差异无统计学意义(P 0.05)。 结论 在模拟脑组织弹性模量的环境中,tsUC具有向神经元分化的能力,可应用于亚低温治疗下脑损伤修复的细胞移植研究。 [关键词] 温敏脐带间充质干细胞;聚丙烯酰胺水凝胶;弹性模量;生物力学 细胞生物学性能的调控机制与细胞的生物力学特性有关,包括细胞内部的收缩力、细胞与基质之间的牵张力、细胞与细胞之间的相互作用力等[1-2]。体外培养干细胞时,培养基质的弹性模量是细胞生物力学的一个重要体现,且对干细胞分化具有调节作用[3-5]。人脐带间充质干细胞(umbilical cord mesenchymal stem cells,UC)具有多向分化的潜能,在弹性模量为11~30 kPa的培养基中多向成骨细胞分化,在2.5~5.0 kPa的培养基中多向脂肪细胞分化,而在0.1~1.0 kPa的培养基中,则可能向神经元进行分化[4,6]。 本课题组前期已经建立了一种温敏脐带间充质干细胞(temperature-sensitive umbilical cord mesenchymal stem cells,tsUC)系,发现tsUC在亚低温(mild hypothermia treatment,MHT)作用下可促进创伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI)大鼠神经功能的恢复[7-8],并对tsUC的增殖、温度敏感等特性进行了初步探讨[9],但其生物力学特性尚不明确。本实验拟在体外对人UC进行扩增以及力学诱导,观察其在模拟脑组织硬度的培养基中的分化情况,从力学角度探讨MHT联合tsUC的分化特性。 1 材料与方法 1.1 材料与试剂 新生儿脐带(由武警后勤学院附属医院妇产科提供,已通过武警后勤学院附属医院伦理协会审查),携温度敏感型猿猴病毒40大T抗原(ts-SV40LT)基因的逆转录病毒(加利福尼亚大学,美国),神经元β-tubulin Ⅲ一抗及荧光标记二抗(Millipore,美国),UC流式细胞检测试剂盒(BD,美国),单丙烯酰胺(Amresco,美国),双丙烯酰胺(天津光复精细化工研究所),硝化纤维、苯基叠氮化物交联剂(sulfo-SANPAH)、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、二氯二甲基硅烷(天津鼎国生物技术有限责任公司),I型胶原蛋白(Sigma,美国)。 1.2 聚丙烯酰胺水凝胶的制备和检测 将单、双丙烯酰胺(0.03%~0.3%)按不同比例混合[10],加入过硫酸铵(1/200 V)和TEMED(1/2000 V)置于凹槽中后盖以玻璃板。凝结后切取2 cm×1 cm×2 mm的样本,应用力学试验机(Instron 5865,美国)进行拉伸测试,重复测量10次,筛选出弹性模量为0.5 kPa的PA水凝胶。 1.3 模拟脑组织弹性模量二维培养基的制备 根据上述检测结果,配制弹性模量为0.5 kPa所对应的单丙烯酰胺和双丙烯酰胺混合液[11]。22 mm × 22 mm盖玻片表面均匀涂抹3-氨基丙基三甲氧基硅烷后浸泡在0.5%戊二醛溶液中,30 min后清洗、晾干,并在玻片表面涂硝化纤维以增加黏性。盖玻片均匀铺被25 μL混合液后加盖经二氯二甲基硅烷预处理的18 mm×18 mm盖玻片。待聚合完成后,暴露水凝胶并紫外消毒。将200 μL sulfo-SANPAH(50 mmol/L,pH=8.5)均匀滴在水凝胶表面,于无菌罩中紫外光活化5 min。将0.2 mg/mL的I型胶原蛋白均匀铺在水凝胶表面,0.2 mg/mL的I型胶原蛋白包被玻片作为对照组。 1.4 tsUC的建立与鉴定 从健康新生儿脐带中分离出UC,进行体外培养、扩增,用流式细胞分析仪(BD,美国)测定各类抗原的阳性率[6]。细胞融合率60%时,用含4 μg/mL聚凝胺的tsSV40LT病毒悬液对细胞感染48 h,并根据前期研究方法对细胞进行鉴定[7-9]。将感染成功的tsUC置于33℃培养箱中,余培养条件同UC[12]。 1.5 实验干预及分组 实验按培养温度和培养基弹性模量分为3组:UC+NT+glass组(A组)为玻片上常温培养UC;UC+NT+0.5 kPa组(B组)为0.5 kPa的PA水凝胶上常温培养UC;tsUC+MHT+0.5 kPa组(C组)为0.5 kPa的PA水凝胶上亚低温培养tsUC。各组细胞(5×103个/mL)均加入含有10%胎牛血清的DMEM培养基,置于含5% CO2的培养箱中培养,并定期在相差显微镜(Optic BD200-PH,美国)下观察细胞的生长情况和形态变化。 1.6 细胞免疫荧光 各组细胞培养7 d后进行免疫荧光染色以检测细胞分化情况。加入羊抗大鼠β-tubulin Ⅲ一抗和荧光标记的二抗,细胞核DAPI染色,于倒置荧光显微镜(Leica DMI4000B,德国)下观察。随机取10个位点计数,并计算各组阳性细胞占细胞总数的百分比,即为近似分化率。应用Image J软件测量神经元的轴突长度,计算各组神经元轴突的平均长度[13]。 1.7 统计学方法 采用GraphPad Prism 5.0软件进行统计分析,计量资料数据用均数±标准差(x±s)表示,多组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验;计数资料用率表示,组间比较采用χ2检验;以P 0.05为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 tsUCMSCs培养和鉴定 流式细胞分析结果显示,细胞表面标记CD90、CD105、CD73呈阳性表达,CD34、CD116、CD19、CD45、HLA-DR呈性表达。感染成功的tsUC呈漩涡状生长,类似于UC,形态多为梭形、多边形或成纤维细胞形态,大小均一(图1)。 2.2 以PA水凝胶为基础的细胞培养基 通过力学试验机的测量及筛检,最终得到弹性模量为(0.50±0.03)kPa的PA水凝胶。按相应比例于盖玻片上配制出该弹性模量的培养基。见图2。 2.3 光镜下细胞形态变化 各组细胞均贴于玻片生长,其中A组细胞在7 d内未发生明显变化,B、C组细胞的胞体大致呈圆形或椭圆形,与A组的细胞相比,胞体逐渐变小,并出现长而纤细的胞突。见图3。 2.4 细胞免疫荧光 B、C两组均有β-tubulin Ⅲ表达阳性的细胞,提示分化的神经元细胞;而A组无阳性表达。见图4。B、C组神经元总体分化率分别为11.3%和10.4%,差异无统计学意义(P 0.05)。 2.5 轴突长度分析 B、C两组细胞均有明显突起,B和C组分化的神经元轴突平均长度分别为(262.52±36.16)μm和(229.83±33.95)μm,差异无统计学意义(P 0.05)。 3 讨论 细胞生物力学已逐渐成为医学领域研究热点。在各种内外机械因素影响下,生物学信息可通过力学信号转导作用于人体细胞,影响细胞的生长、增殖和分化[14]。干细胞原位移植后,其周围不同弹性基质可诱导其分化为更接近宿主组织的细胞[15-16]。Engler等[6]研究证实,在弹性模量为0.1~1.0 kPa的培养条件下,间充质干细胞可向神经元分化。本研究以培养基弹性模量这一力学特性为基础,探讨了在模拟正常脑组织弹性模量的培养条件下tsUC向神经元分化的水平。在培养基的制备方面,本研究借鉴了Engler等[6]和Pelham等[11]的方法,根据单、双丙烯酰胺的不同混合比例,制备模拟脑组织硬度的PA水凝胶,并应用力学试验机对其进行检测,保证了培养基弹性模量的精确性,结合细胞培养液,制备二维培养基。 光镜下可见,在弹性模量为0.5 kPa的培养基中,tsUC向神经样细胞变化,胞体变小、胞突伸长,可见典型的轴突,这与相同培养基中UC的细胞形态变化类似,而玻片上的UC无明显形态变化。免疫荧光结果显示,神经元表达只在弹性模量为0.5 kPa的培养基中出现,且tsUC和UC之间无明显差异。上述结果表明,与UC相比,tsUC在亚低温条件下的分化能力基本不受影响,可向神经元分化。由此说明在亚低温的作用下,tsUC的生物力学性能并未发生明显变化。 生物力学在神经组织方面也有重要意义,正常脑组织的软基质能够诱导间充质干细胞向神经元分化,因此模拟脑组织能保证移植干细胞的存活率和分化率。TBI后不仅脑组织的理化性质受到破坏,而且脑细胞原本的力学微环境也发生相应改变,此时脑组织硬度明显增大[19-20],这便影响脑组织的原位细胞以及损伤处移植干细胞的生长和分化水平。本文以细胞生物力学为基础,模拟脑组织弹性模量,证实了亚低温作用下tsUC具有稳定的生物力学性能和神经元分化能力,从生物力学角度为亚低温联合tsUC移植治疗TBI的研究提供了重要依据,并推动该项研究向临床应用的转化。 生物力学论文:基于运动生物力学的人体运动建模方法 摘 要: 针对当前关键帧运动数据捕获方法进行人体运动建模准确度低的问题,提出基于运动生物力学的人体运动建模方法。首先进行人体运动的生物力学数据分析和插值重建;然后构建运动状态方程进行人体运动建模关键数据的捕获和特征分析;最后进行仿真实验,结果表明,该方法提高了人体运动分析的准确率,对运动步行、跳跃、侧手翻等人体运动的重构能力好,结果具有一定的合理性。 关键词: 运动生物力学; 人体运动; 插值重建; 建模方法 0 引 言 人体运动是一个复杂的生物力学系统,对人体运动的建模分析将在指导体育运动训练、计算机游戏开发、虚拟现实仿真、影视特效表演等方面都具有重要的应用价值。对人体运动的建模过程就是对人体运动力学信息进行数据分析和提取的过程,通过捕获人体的运动生物力学数据,进行特征压缩、信息检索和重构,实现对人体运动过程的合成和编辑,达到人体运动骨骼重构的目的,研究人体运动建模方法,在指导运动康复训练方面也有重要意义[1]。 传统方法中,对人体运动建模的方法主要采用关键帧信息提取方法,结合运动图像分析实现人体运动重构[2]。比如,采用曲线简化方法把人体运动过程看作是一条运动轨迹曲线的关键特征点跟踪过程,人体运动的骨段曲线是高维空间中的一个行为轨迹。采用分层曲线方法进行行为重建[3?4],取得了一定的成果,但是方法需要设定关键帧之间的分辨阈值,在存在较大的运动特征扰动干扰下,对人体运动重建的误差较大,人体运动建模的效果较差[5]。 针对当前人体运动建模准确度低的问题,提出基于运动生物力学的人体运动建模方法。仿真实验结果表明,本文提高了人体运动分析的准确率,对步行、跳跃、侧手翻等人体运动的重构能力好。 1 人体运动生物力学数据分析 1.1 人体运动生物力学数据的采集 常用的人体运动生物力学数据采集式有ASF/AMC (Acclaim Skeleton File/Acclaim Motion Capture data),BVH,HTR等,由于人体运动生物力学数据的非线性特性和随机分布性[6],本文采用ASF/AMC的文件格式进行人体运动生物力学数据的表达,采用安装在人体上的生物传感器和振动传感器进行信息采集,设在[k]时刻安装于人体上生物传感器的运动状态信息输出为[ωk=[ωxωyωz]T,]采用加速度计和磁力计计算人体位姿信息的输出为[bak=[axayaz]T,]运动姿态角输出为[bmk=[mxmymz]T。]设参考坐标系为大地坐标系(不考虑磁偏角),则在重力矢量和地磁场矢量的作用下,在人体的生物运动高维空间中,通过精确的姿态估计,得到人体运动的力学测量数据分别为[ra=[00-g]T,][rm=][[hcosα0-hsinα]T,]其中[g]为重力加速度绝对值,[h]和[α]分别为传感器数据随着地磁倾角的随动误差。 当人体在做步行、跳跃、侧手翻等运动时,得到一个封闭人体运动生物力学的空间运动方程组为: 式中:[θ]为人体运动的跳跃倾角;[?]为人体在做跑步运动时的俯仰前倾角;[α]为人体在侧手翻运动中的垂直偏移;[x,][y]为人体运动中姿态的水平和垂直位置;[ωx,][ωy]为非加速运动状态时在坐标系[Ox1,][Oy1]轴的力矩;[δz]为任意姿态时的身体偏角;[e1]为纵向运动的控制误差;[m]为人体的质量;[X,Y]为人体在跑步运动和跳跃运动中的空气阻力、升力、侧向力;[Mz]为俯仰力矩;[Jz]为人体运动中随着坐标系变换的转动惯量;[Jxy]为人体运动空间模型对速度坐标系[Oz1]的转动惯量。 通过上述构建的人体运动空间分布特征方程,进行人体运动生物力学数据捕获,得到步行、跳跃、侧手翻运动下的生物力学数据捕获特征方程描述为: 步行: 通过以上原理,进行人体运动生物力学数据的采集和特征分析。 1.2 人体运动的插值重建 根据上述人体运动方程和数据捕获结果,进行人体运动的插值重建,得到全局搜索下人体运动的生物力学数据观测方程: 式中:[k]为采样时刻;[qk]为[k]时刻人体运动捕获数据在载体坐标系中的姿态分解四元数;[Φk]为姿态转换阵,通过[ωk]计算出两个相邻关键帧的运动数据;[Hk+1]为观测阵,通过[k]时刻得到体运动状态空间的递归值[bak+1]和[ra]或者[bmk+1]和[rm];[εk]和[δbxk+1]分别为人体运动建模过程中的观测扰动;[Ξk]为扰动系数矩阵,通过原始运动序列和重构运动方程得到牛顿力学系数[qk]。 在人体运动状态方程重构中,采用姿态解算方法得到非线性运动姿态数据的表达方程: 为保证观测方程线性,通过二次滤波得到人体运动生物力学的捕获数据[bak+1]和[bmk+1,]由QUEST算法或者高斯牛顿迭代算法计算得出。读取穿戴在人体身上的传感器数据进行误差分析,通过插值重建方法[7?8],在观测空间中得到人体运动特征信息的卡尔曼方程: 若人体的姿态变换过程中力学分解具有非线性,采用四阶龙格库塔法求解人体姿态变换的力学分解过程为[qi(t1)=[w1,x1,][y1,z1],][qi(t2)=[w2,x2,][y2,z2]],上述分解过程表示为两个单位四元数,[θ]为采样骨骼点的夹角,表示为: 球面线性插值输出的姿态变换信息能合理反应人体运动的生物力学信息,由此实现人体运动建模力学重构。 2.2 人体运动建模实现及质量评价 用重建误差表示人体运动建模的约束指标。重建误差为原始运动序列和重构运动序列的平均运动力学矢量度量。利用加速度计和磁力计计算含有[n]帧数据的原始运动片段[om,]以[om]的骨骼生物力学作为采样点,采用运动数据插值拟合方法重建得到重建运动片段[rm。]考虑各肢体部位的速率之差,设[om,][rm]分别为原始运动序列和重构运动序列,其关节作用力矩的序列长度均为[n,]得到人体力学重构误差定义为[9?10]: 式中:[Dp(om,rm)]描述人体运动过程中相对于世界坐标系的姿势位置误差;[Dv(om,rm)]表示关节速率之差;[u]为更新的步长。 根据前期的试验可知,关节速率之差所占比例很小,所以本文设为1,由此得到人体运动建模的重构生物力学方程为: 3 实验结果与分析 将加速度计、振动传感器和力学传感器佩戴在人体上进行原始的生物力学采集,采用步行运动、跳跃运动和侧手翻运动三种运动行为方式进行人体运动建模分析,当地地磁场强度为[h=0.45 gauss,]最大迭代次数设置为5 000。将分层曲线拟合方法、帧序列重构法、遗传算法和本文方法进行对比,进行人体运动建模,得到的结果如图1~图3所示。 由图1~图3得知,采用本文方法进行运动建模,能比较好地重构原始运动,本文方法能准确提取出边界帧,使得原始运动和重构运动差别较小。 不同方法进行人体运动建模的重建误差曲线如图4所示。分析得出,本文进行人体运动建模的重建`差远远低于传统方法,得到最优重建误差,表明本文方法进行人体运动建模具有合理性。 4 结 语 通过捕获人体的运动生物力学数据,进行特征压缩、信息检索和重构,实现对人体运动过程的合成和编辑,达到人体运动重构的目的。本文提出基于运动生物力学的人体运动建模方法,仿真实验的结果表明,本文方法提高了人体运动分析的准确率,可以对各种运动进行有效识别,具有广泛的应用前景。 生物力学论文:躯干不同负重方式对人体步行的生物力学影响 摘 要:研究|干采用不同负重方式时人体行走的步态特征,探讨躯干不同负重方式对步态的影响,为日常行走的负重方式的选择或仿生机器人的设计提供参考。选用10名普通男性大学生为受试者,佩戴特制负重架,分别进行躯干基础负重、躯干前负重和躯干后负重3种状态下的行走,采用Kistler三维测力台、Motion红外高速运动捕捉系统同步采集运动学、动力学数据。结果显示,在行走过程中与后负重相比,前负重显著增加了步宽、重心的水平摆动幅度、踝最大背屈角度、最大伸髋角度、最大伸髋力矩、髋正功、最大伸膝力矩、膝负功,显著减小了步长、躯干前后倾幅度、踝最大跖屈力矩。结论认为,人体前负重行走时,具有更小的步长和更大的步宽,会造成更多的能量消耗;躯干的向后倾斜,腰背部肌肉更容易疲劳,长此以往,更容易造成下腰痛的发生;同时,大腿肌肉用力增大,消耗更多的能量,长时间行走,大腿肌肉会更快疲劳;在设计前负重两足步行机器人时也应适当调整相应参数,增大驱动力,满足更多能量消耗。 关 键 词:运动生物力学;负重方式;步行;躯干 负重行走往往发生在人们的日常生活中,如上班、上学、登山、野外拓展、物品搬运、军人行军等。而负重行走时有负重物作用于人体,身体和重物的总质心必然会发生改变,从而人体会做出一系列的身体姿势调整,来保持身体的平衡及稳定[1]。长期负重行走,易导致足底损伤、应力性骨折、下肢关节疼痛和腰背肌肉损伤等[2-4]。对不同负重方式步态变化研究,可以更深入认识脊柱的稳定控制机理以及下肢关节的力学行为,进而减少损伤[4-7]。 现在,很多搭地铁、公交车的人,为了安全,会把双肩背包反过来背,放在胸前,相当于躯干前负重,而长期胸前负重是否会对身体有所影响呢?近年,两足步行机器人大量涌现,模仿人类对平衡稳定性的控制,机器人完成行走、站立等各种动作,均需要身体各部分的复杂配合;机器人在完成负重行走时,躯干和下肢的驱动模式也是不同的,比如胸前搬运重物行走、背负飞行器行走,而对人体负重行走的运动学和动力学分析,对于两足步行机器人的设计具有重要意义。 目前,国内外关于人体负重行走的生物力学研究还多集中于背部负重行走,有关躯干前负重行走步态的研究较少。躯干前负重步行方式,为保持行走的平衡和稳定,其步态必然会做出相应调整。本研究旨在对躯干前、后负重方式下的步态特征进行生物力学分析,用可靠的运动学、动力学参数来评价两种负重方式,一方面可以为仿生机器人的设计和控制提供依据,另一方面也对日常背包方式的选择、登山拓展负重方式以及军队负重行军等方面具有重要意义。 1 研究方法 1.1 受试者 10名普通男性大学生年龄:(22.8±1.9)岁;身高:(174.1±3.1)cm;体质量:(67.1±6.2)kg,均习惯穿欧码42的鞋,实验前24 h内未进行剧烈活动,且无神经系统和运动系统疾病。 1.2 数据采集与处理 本研究通过特制的负重架来改变负重方式(见图1)。负重架自重9.5 kg,前部扶手部位可固定受试者上臂运动,前后可固定杠铃片以制造负重效果同时改变前、后负重方式。受试者分别完成基础负重(仅佩戴负重架)、前负重(在负重架前方固定10 kg杠铃片)和后负重(在负重架后方固定10 kg杠铃片)3种方式行走。 采用8镜头红外高速运动捕捉系统(Motion Analysis Raptor-4,USA,200 Hz)与三维测力台(Kistler 9281CA,Switzerland,1 000 Hz)同步采集步行中的\动学、动力学数据。受试者身上共贴29个反光标志点(头顶点、头前和后点、右侧肩胛下角、第4、5腰椎之间、两侧肩峰、两侧肱骨外上髁、两侧尺骨茎突和桡骨茎突中点、两侧大腿前侧中部、两侧股骨外上髁、两侧股骨内上髁、两侧胫骨粗隆、两侧内踝、两侧外踝、两侧足尖和足跟)。 测试时,受试者佩戴负重架,双手约束在前部扶手上,距离测力台约10 m,听到口令后受试者在规定速度下((1.5±0.2)m/s)自然走过测试区域(见图2),通过便携式测速系统(Newtest Powertimer,Finland)监控速度,两个测速仪红外发射装置置于测力台一侧,二者间距3 m。在规定速度下,受试者以正常步态、无任何步伐调整并以左脚着在台面上视为一次有效测试,按随机顺序完成3种负重方式下的测试,每种方式下采集3次有效数据。 采集的所有标志点三维坐标采用Butterworth低通滤波法进行平滑,截断频率10 Hz。数据用Cortex2.1.0.1103以及Microsoft Office Excel 2007、MATLAB R2009a等软件进行计算处理。根据标志点坐标建立人体环节坐标系[8],其中膝关节转动中心为股骨内外上髁中点,踝关节转动中心为内外踝的中点,髋关节转动中心根据Bell等[9]的研究计算获得。采用欧拉角的方法计算髋、膝、踝的三维角度,采用逆动力学的方法[10]计算关节的三维净力矩,其中人体惯性参数采用DeLeva[11]修正后的Zatsiorsky-Seluyanovs人体惯性参数。关节功率为关节净力矩与关节角速度的乘积,采用梯形法计算关节功率对时间积分获得关节功。对于下肢关节运动学、动力学参数,本研究仅分析人体矢状面数据,对下肢动力学参数除以体重进行标准化处理,并对各指标按一个步态周期(左足跟着地到左足跟再次着地)进行标准化处理。 组间参数采用单因素重复测量方差分析进行比较,后续采用LSD检验方法,以P 2 研究结果 2.1 时空参数 前负重行走步长显著小于后负重行走(P 2.2 重心运动特征 前负重行走时重心水平摆动幅度显著大于后负重行走(P 2.3 躯干运动特征 前负重行走时躯干前后倾幅度显著小于后负重行走(P0.05),后负重行走时躯干的前后倾幅度显著大于基础负重行走(P 2.4 下肢运动学、动力学参数 1)前负重、后负重与基础负重行走时踝关节在矢状面的运动学、动力学参数检测结果(见表4)表明,与后负重相比,前负重行走时,角度最小值(踝最大跖屈角度)显著减小(P 不同负重状态行走时踝关节在一个步态周期内的矢状面角度、力矩、功率变化曲线如图3所示。 力矩、功率(n=10人) 2)前负重、后负重与基础负重行走时膝关节在矢状面的运动学、动力学参数结果(见表5)表明,与后负重相比,前负重行走时,角度最大值(膝最大屈角)显著增大(P 不同负重状态行走时膝关节在一个步态周期内的矢状面角度、力矩、功率变化曲线如图4所示。 力矩、功率(n=10人) 3)前负重、后负重与基础负重行走时髋关节在矢状面的运动学、动力学参数结果(表6)表明,与后负重相比,前负重行走时,角度最大值(最大屈髋角度)显著减小(P 不同负重状态行走时髋关节在一个步态周期内的矢状面角度、力矩、功率变化曲如图5所示。 3 讨论 1)在本实验中,前负重行走时,步长显著减小,步宽显著增大,步宽相比后负重行走与基础负重行走分别增加了28.69%、32.50%,因为本研究控制了步速,受试者为了保持固定的行走速度,通过步长的减小和步宽的增大来提高行走的稳定性,而后负重行走与基础负重行走在步长和步宽上差异没有显著性,说明后负重行走所带来的人体失稳的效应不如前负重强。 Donelan[12]认为,更大步态参数的变化会导致更多的能量消耗,例如减小32%步宽变化率,将会减小5.7%的能量消耗,分析其原因,步宽变化率的增大会增大每一步之间的转换所需要的能量,而积极的稳定需要适度的代谢成本。因此本实验中,前负重行走时,更大的步宽意味着有更大的能量消耗。有文献指出,步宽会随着负重的增加而增加,以加强行走的稳定性,这与本实验的研究结果相同。Menz[13]认为增大步宽可以避免将身体的线性动量转化为角动量影响躯干的稳定性,保持平衡。因此在设计前负重机器人的时候,适当减小步长,增大步宽,可以提高步态的稳定性,同时应加大驱动力,满足更多的能量消耗。Attwells等[14]通过实验证实,较高的载荷会使步长减小,这与本研究结果基本相同,前负重行走时步长显著小于基础负重行走,后负重行走步长小于基础负重行走,但不显著,推测当后负重重量增加,差异就会更加明显。也有学者认为负重对于步长的影响较小[15-16],这可能与本实验对步速进行了控制有关。 前负重和后负重行走时支撑相百分比均大于基础负重行走,表明负重这一干扰因素会造成支撑期的增长和摆动期降低,这与Charteris[17]的研究结果相同。这是因为人体在负重过程中随着负重的增加,势必会利用更多的支撑相来维持稳定,而减小摆动期,由于摆动期的比例降低,摆动腿加速摆动着地,势必会造成步长的减小,这些变化使人体加快形成一个动态平衡体系。前负重和后负重的支撑相百分比没有差异,说明这两种负重状态并不会造成支撑相和摆动相的改变。提示在机器人仿真研发中,负重增加时,应该相应延长支撑相,而前负重和后负重时,不用改变机器人的支撑相和摆动相。 2)在本实验中,前负重行走会增大重心在水平面内左右方向的偏移,而后负重行走减小重心在水平面内左右方向的偏移,表明前负重行走时身体重心更趋于不稳,而在后负重行走时具有更强的稳定控制能力。分析其原因,可能是由于前负重行走时,躯干的旋转幅度增大,从而造成了重心左右摆动增大,也可能是由于下肢各关节的角度、力矩发生改变,致使重心产生波动,还可能与下肢各关节额状面和冠状面的运动学、动力学参数的改变有关。 3)在本实验中,躯干的不同负重方式造成了完全不同的躯干运动特征,前负重时,身体和负重物的总质心会向前方偏移,因此躯干通过后倾调整总质心位置,保持稳定,在本实验中,前负重时躯干始终处于后伸位;而后负重相反。前负重行走时躯干的前后倾幅度显著小于后负重,与基础负重行走相比没有差异,而后负重行走时躯干前后倾幅度显著大于基础负重行走。 Kinoshita[15]就不同负重方式对行走步态的影响研究发现,背部背包造成躯干更大的前倾,而躯干前后均匀负重可以大大减小不必要的前倾,并且更接近于正常行走,而本研究中前负重行走时躯干的前后倾幅度显著小于后负重,更接近于基础负重的行走,而后负重行走时躯干的前后倾幅度显著大于基础负重行走,这一结果,与Kinoshita就不同负重方式对行走步态的影响的研究结果一致。从解剖学的角度来分析,躯干后伸的能力本身就小于躯干前屈的能力,而前负重躯干又处于后伸位,因此相比后负重,躯干前后倾幅度会减小;另一方面,前负重时,躯干处于后伸位,此时躯干周围肌肉收缩力更强,放电更多,具有更好地稳定控制能力,但长时间的话,躯干的肌肉更容易疲劳。 Zetterberg等[18]研究证明,躯干试图前屈时主要是腹侧肌活动较强,背侧肌活动较弱;试图后伸时背侧竖脊肌活动最大,腹侧肌也表现出一定的活动。范帅等[19]研究发现外部负荷大小、位置不同时,躯干的神经肌肉控制也会不同,负荷在身体前方时,腰背肌为主要做功肌,而负荷在身体后方时,腰背肌和腹肌的贡献比率接近相等。因此,在前负重时,腰背肌为主要做功肌,更容易疲劳。本研究在前负重时,身体是处于后伸位的,黄强民等[4]研究躯干在不同位置下负重时的肌电活臃⑾郑外部负重物的位置对躯干稳定性影响较大,尤其在身体后伸位时,负重增加,腰部闪动次数增多,更容易造成下腰痛的发生。 前负重时,躯干会有更大的后倾角度,而后负重时躯干会有更大的前倾角度,躯干角度的相应调整的目的,均是使其重心更加靠近支撑面中心,提高步态稳定性,同时也可减小外部负重物的偏心力矩的作用。这也说明躯干的前倾和后倾对于保持步态稳定性具有重要意义。这也提醒我们,当机器人在进行前负重或者后负重的行走时,需要躯干的运动特征进行相应的调整。 4)在本实验中,前负重和后负重两种行走模式之间比较下肢各个关节角度、力矩后发现,在支撑末期,外部力矩使踝关节背屈逐渐增大,因此踝关节内部产生逐渐增大的跖屈力矩与之对抗,此时踝关节的跖屈力矩与踝关节的跖屈肌结构的被动拉长有关,而前负重行走时,踝关节最大背屈角度显著增大,最大跖屈力矩均显著减小,说明踝关节周围肌群收缩减弱。髋关节最大屈曲角度发生在摆动末期,随后脚跟着地,髋关节产生伸肌力矩拉动身体质心向前,此时髋关节的伸肌力矩与髋关节伸肌的向心收缩有关,而前负重行走造成髋关节最大屈曲角度显著减小、最大伸髋力矩显著增大,说明伸髋肌群收缩加强。 关节净力矩是与肌肉作用效果等效,肌力矩所做的功将影响系统的机械能,当关节净力矩与关节角速度方向相同时关节功率为正值,肌肉向心收缩做正功,意味着能量被肌肉产生出来并向肢体传递;当关节净力矩与关节角速度方向相反时关节功率为负值,肌肉离心收缩做负功,这时外力对肌肉所做的功为总功,意味着能量由肢体环节流向肌肉,被肌肉吸收。行走时负功主要使肢体在抵抗重力时吸收能量,正功使人体向前运动,不管是正功还是负功,肌肉收缩都要消耗能量。在支撑相的初期即足触地的缓冲阶段,外部力矩要让膝关节屈曲的时候,膝关节内部产生一个很大的伸膝力矩,与关节角速度方向相反,膝关节周围肌肉做负功吸收能量,前负重行走时的伸膝力矩最大值以及膝关节负功显著大于后负重行走,这可能造成膝关节承受更大的冲击力,膝关节损伤风险增大,同时伸膝肌群离心收缩更大,吸收更多能量,更容易疲劳。而在离地蹬伸阶段,力是通过下肢各关节肌肉收缩释放,肌肉做正功,其中髋关节做正功最多,释放能量最多,贡献最大。而前负重造成髋关节做正功显著大于后负重行走,伸髋肌群收缩更大、用力更多,可能造成髋关节蹬伸肌群更容易疲劳。因此在设计前负重机器人的时候,应加大下肢的驱动力,满足更多的能耗。 在设计前负重的机器人或者进行机器人前负重的时候,应该适当减小步长,增加步宽,躯干适当向后倾斜,从而增加稳定性,同时应加大下肢的驱动力,满足更多的能量消耗。对比躯干前、后负重的步态,人体前负重行走时,具有更大的步宽,会造成更多的能量消耗;而躯干的向后倾斜,长时间下去,腰背部肌肉更容易疲劳,更容易造成下腰痛的发生;同时,大腿肌肉用力增大,消耗更多的能量,长时间行走,大腿肌肉会更快疲劳。因此,建议日常生活中负重尽量选择在背部。
施工技术型论文:抗裂型水泥稳定碎石基层施工技术在公路工程中的应用 摘 要: 随着国民经济持续高速增长,我国公路事业也得到了极大的发展空间.为提高工程的整体质量,施工企业必须找出原因,从根本上加强公路工程质量控制。抗裂型水泥稳定碎石基层施工技术作为高层建筑工程施工的重要技术,其施工技术水平的高低对公路工程的整体质量起到决定性的作用。本文主要对公路工程中抗裂型水泥稳定碎石基层施工技术的施工准备及应用进行分析与探究。 关键词: 公路工程;抗裂型水泥稳定碎石基层施工技术;施工准备;应用 随着我国经济发展速度的不断提高,我国公路工程事业也得到了极大的发展空间。基于此,人们也越来越重视公路工程施工的质量。为确保人们出行的安全性,施工企业必须重视公路建筑工程施工的整体质量。作为公路工程施工的重要技术,其抗裂型水泥稳定碎石基层施工技术水平的高低直接关系着整个工程质量的优劣。因此,施工企业在施工中必须重视并掌握抗裂型水泥稳定碎石基层施工工艺,只有这样确保工程的质量。 一、准备工作 水泥稳定级配集料是当今国内外使用最普遍的一种半刚性基层材料,其中又以水泥稳定碎石性能最为优异。然而水泥稳定碎石基层并没有消除半刚性材料的缺点,因此如何进一步减少其反射裂缝的产生,依然是充分发挥路面结构整体性能的关键之一。因此有必要对水泥稳定碎石基层进行研究,以便能为将来更为广泛的应用提供经验。 1、施工机械准备 拌和机。拌和机必须采用定型产品,至少要有五个进料斗。摊铺机。选择摊铺机需要结合路面摊铺层的实际情况,如宽度、厚度等。压路机。配备20T以上单钢轮振动压路机3台或12T左右双钢轮振动压路机3~4台,同时配备3-4台25T以上的胶轮压路机。自卸汽车。根据拌和设备、摊铺设备、压路机的数量等确定自卸汽车的数量。装载机,不少于2台。⑥洒水车,不少于2台。⑦水泥钢制罐仓。 2、检测仪器 检测水泥胶砂强度、凝结时间、安定性的仪器设备。检测水泥剂量的仪器设备。用于振动和压实成型的仪器设备。重型击实的仪器设备。制作水泥稳定碎石抗压试件的仪器和设备。标准试件养护室。检测基层密度的仪器设备。标准筛。检测土壤液的仪器设备。检测压碎值的仪器设备。针片状测定仪器。取芯机。 3、底基层的验收 底基层外形的检查。在对底基层进行验收的过程中,检查验收的内容主要包括高程、中线偏位、宽度等。检查底基层压实度。通常情况下,检查底基层主要涉及压实度和表面松散度两个方面的内容。检底基层沉降查。在沉降速率方面,如果底基层表面小于5mm/月,并且连续持续两个月,那么就可以铺筑基层。根据《公路工程质量检验标准》(JTG F80/1-2004)的要求检查底基层的质量。 4、混合料组成设计 (1)材料要求 水泥,在原材料选用方面,水泥主要包括:火山灰质硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥。碎石,合成碎石的颗粒组成。水,施工用水以饮用水为主。 (2)设计混合料组成 选择现场的碎石,进行水洗,对碎石的组成比例进行确定。选择现场的水泥,根据水泥剂量的不同,分组进行试验。根据试验,确定含水量,拌制水泥稳定碎石混合料。按照标准条件养护水泥稳定碎石试件。将水泥稳定碎石浸水7天,无侧限抗压强度代表值R应不小于设计值。水泥稳定碎石的生产配合比通常情况下按照强度要求进行确定。 5、试铺 验证混合料的配合比。拌和机进行调试;调整相应的拌和时间;检查混合料的含水量、级配、水泥剂量等。确定松铺厚度、松铺系数。确定施工方法。控制配比;确定摊铺方法和机具等;增加含水量;选择压实机械。协调拌和、运输、摊铺之间的关系。确定作业段的长度。对拌和、运输、碾压等工序进行严密组织。 二、抗裂型水泥稳定碎石基层施工技术在公路工程中的应用 随着国民经济的不断发展,在公路工程建设中存在越来越多的质量问题,这些问题的大量存在给人们的出行增添了许多安全隐患。为提高公路工程的整体质量,施工企业必须找出原因,从根本上加强公路工程质量控制。在公路工程施工中,抗裂型水泥稳定碎石基层施工技术的大量应用,可以有效提高公路工程的整体质量,延长工程的使用周期,同时还能促进企业的健康发展。 1、测量放样:在验收合格的底基层上恢复中线,直线段每20m一桩,曲线段每10m一桩,并在底基层两侧边缘外0.5m设指示桩,在指示桩上标出挂感应线的标高(一般比松铺后的标高再高出20cm),并在底基层上标识出水稳层铺筑边距的位置。培路肩:在验收合格的路基上,标出路肩内外边线,进行培土路肩,充分压实路肩后报监理工程师进行复检。清扫:路肩土铺筑压实合格后,将计划铺筑水稳碎石基层的段落内全部进行清扫。 2、洒水碾压:在水稳碎石基层铺筑前,为了始终保持级配碎石底基层的湿润、平整和密实,在水稳碎石基层摊铺前,将级配碎石底基层洒水碾压一遍,并随时对摊铺机和运输车辆造成级配碎石底基层表面损坏和表面干燥松散部分及时洒水碾压处理。 3、拌和:采用水泥稳定土厂拌设备集中拌和。正式拌制前,先通过称量后的石料进行拌和和筛分的结果,调整拌和机皮带的转速,使混合料的颗粒组成和含水量达到规定的要求。当原集料的颗粒组成发生变化,进行重新调试设备。 4、运输:为防止混合料装车时出现离析现象,拌和站卸料装置高度安置不能过高。车辆到工地现场每个环节都要有专人指挥。 5、摊铺、整型:采用带自动调平装置的稳定土摊铺机摊铺,采用下列两种方案施工: (1)一次性摊铺成型 先用平地机摊铺第一层碾压完毕,检测压实度达到规范要求后,紧接着用摊铺机摊铺第二层,及时碾压,以便使之形成一个整体。但注意在第二层施工时不宜采用重型振动压路机碾压,以免损伤下基层。先用平地机摊铺第一层,初步碾压找平后,用摊铺机摊铺第二层,并用大吨位的压路机及时碾压,使分两次摊铺的两层形成一个整体。 (2)分两次摊铺 先采用带自动调平装置的稳定土摊铺机摊铺第一层(17cm),碾压成型后洒水养护七天,钻芯检测合格后,清扫水泥稳定碎石基层第一层表面,⑺泥浆并及时用带自动调平装置的稳定土摊铺机摊铺第二层,摊铺碾压完毕,检测各项指标,洒水养护七天,最后钻芯检测。 6、 设置横缝 连续摊铺水泥稳定碎石混合料。横缝垂直路面车道中心线,通常情况下,按照下列步骤进行设置:碾压碎石混合料,摊铺机在碾压完毕后沿斜面转移到下承层。压路机沿斜面开到施工的基层上。压路机沿着接缝进行横向的碾压。平整度方面,碾压后的接缝符合设计要求。 7、养生及交通管制 路面碾压后,需要进行质量方面的检查和验收,同时进行相应的养生。养生方法:方法一:用塑料薄膜进行覆盖养生,在7天内应保持基层处于湿润状态。方法二:将麻布或透水无纺土工布湿润。在养生期间应封闭交通。 三、结束语 随着公路工程事业发展速度的不断加快,施工企业在施工中必须重视抗裂型水泥稳定碎石基层施工准备工作,还要加强其施工技术水平,只有这样才能确保公路工程的质量。 施工技术型论文:网格植草型生态道路施工技术 [摘要]本文介绍一种新型网格植草型生态道路施工技术,该工艺结合了BIM土方平衡和BIM排版预策划等技术,做到减少对原有土方扰动,优化裁剪和铺设,防止道路雨水冲刷和积水,增加摩擦力,既保证临时道路安全行驶,又保证植草的存活率。 [关键词]网格植草;生态道路;土方平衡;绿色施工 面对环境污染越来越严重,绿化与环保成为建设者们共同考虑的主题,在加快城市化建设的同时绿化与环保也不容忽视。在工程设计与施工中,应对项目前期进行综合考虑,形成绿色建筑与绿色施工相结合,建设环境友好型项目。对传统生态道路分析和总结的基础上改革创新,并利用BIM的预排版技术,形成大面积网格植草型生态道路的施工工艺,并应用于广西百色干部学院(一期工程)绿化道路施工,解决了传统方法完成后效果差;二次恢复利用难;道路建设中水土流失和生态恢复难;客土喷播工艺繁琐以及植草砖绿化面积低;道路排水性差;路面常有积水等现有的绿化道路问题。 1.工程概况 广西百色干部学院(一期工程)绿化道路为网格植草型道路,该道路为1#楼行政楼与2#楼报告厅;4#楼教学楼与6#楼图书馆;5#楼交流中心与4#楼教学楼的主要交通道路,道路全长约1400m。道路主要建设于山地之中,山体地势高低起伏、错落不一,我们运用基于BIM的土方平衡技术,做到最少的扰动原土,达到设计要求的功能和景观美化效果。道路中存在转弯、上下坡、雨水井及雨水篦等影响网格排版的障碍,应用BIM技术将植草网格根据道路的走向及路面障碍物合理化排版,既能达到最优化裁剪,减少标准件的损耗,又能符合绿色环保、节材、美观的效果。 2.构造原理 为增加网格植草型道路的渗透性,通过材料的合理化选择,使各层结构既满足道路承载力要求又有足够的孔隙率使路面水在植草格生态道路自然渗透,保持道路表面干燥,并加大路面绿化面积,减少草皮受力,并在各结构层中合理增加一定比例培植土,使路面草皮根系稳固生长,达到功能性、环保性和舒适性的使用要求。网格植草型生态道路主要分成植草层、稳定找平层和碎石层三层。植草层为道路面层,道路绿化面积大,需要草皮标高略低于植草格面层标高,且草皮弹性较大,因此主要由植草格承受道路传递来的荷载。稳定找平层由细骨料颗粒组成,可使植草层与稳定找平层紧密接触,当受到植草格传递而来的荷载时,将荷载较均匀向下传递。碎石层由粗骨料与细骨料混合而成,做为道路基层使用,由于网格植草型生态道路柔性较大,无需担心路面断裂,因此碎石层无需做刚性处理,即无需混入水泥。 3.BIM技术在网格植草型生态道路施工的应用 3.1基于BIM技术的土方平衡 百色干部学院项目地形高低起伏,原始地貌复杂,用于网格植草型生态道路路段地质条件差,道路设计标高与原始标高相差较大,土方挖填量大,土方工程成本较高。为解决土方挖填量大的问题,引用了基于BIM技术的土方平衡技术,应用eivil3d软件精准计算各单体土方挖填量,然后将土方运输问题抽象成目标规划模型,进而确定调配方案,并最终实现土方运输平衡。BIM在网络植草型生态道路主要应用分为以下几个步骤:(1)将整个约1400m的网络植草型生态道路按照100m长度平均划分成十四个调配区域;(2)运用Civil3d计算各调配区域的土方工程量;(3)根据土方开挖量、土方回填量和土方运输距离等因素确定土方最优调配方案;(4)根据土方最优调配方案形成土方调配任务单;(5)将土方调配任务单通过项目信息管理系统平台推送土方调配任务。 3.2基于BIM建模的网格预排版技术 通过BIM技术进行建模和预排版,提高大面积植草格排版工艺工作效率,节约材料。预排板时,将路面分为直线路段、弯道路段和道路障碍物等几种情况进行考虑。 (1)直线路段的预排版原则:1)先确定道路宽度,根据道路的宽度编排植草格摆放的方向和模担2)在植草格编排时,延路宽方向,每边应多出路边5cm~10cm;3)确定道路路面后期需要安装的井盖、雨水篦等障碍物,在整体排版时留空,排版并安装完成后再填补;4)排版时,以弯道的起弯点延直线路段开始编排,弯道部分排版另行设计。根据规划,使用植草格道路的路宽为6m。路面设有圆形雨水井、污水井,路面井盖尺寸为φ700mm;方形雨水篦,雨水篦尺寸为750mm×450mm。我们选用的植草格单个尺寸为510mm(长)×450mm(宽)×50mm(高),在排版时,路宽排版范围应为6+0.05~0.1×2=6.1-6.2m。当以植草格长边延路宽方向排列时,0.51×12=6.12m,路宽6m,加上每边多预留的5cm-10cm,则可得此方案符合要求;当以植草格短边延路宽方向排列时,0.45×14=6.3m,则每边会多出5cm~10cm,造成浪费。如图1所示。 (2)弯道路段的预排版原则:1)弯道排版在完成弯道两端直线路段排版后进行;2)弯道排版与其中一端直线路段排版一致并向另一端铺设。同样以6m宽道路为例,两个直线道路之间有一个内半径为3m的弯道,在找到两个直线路段的铺设起点完成铺设后,剩余的位置为弯道植草格铺设位置。弯道铺设时,以其中一段直线路段植草格的铺设方向为基准向另一端连续铺设,直到与另一端相连接且不能放下整块植草格时为止。 (3)道路障碍物的预排版原则:弯道路段路面所遇到的井盖、雨水篦等障碍物处理方式与直线路段相同,将受到障碍物影响的植草格整块空出。弯道植草格之间的空隙与植草格和障碍物问的空隙采用裁剪与拼接技术将其填充,如图2所示。 3.3植草网格的裁剪 在植草格的路面预排板时,会遇到井口、道路弯道等非直线且不能连续铺设的情况。因此,在植草格需要裁剪与拼接时,如何保证道路受力的稳定性、合理性与材料的节约是此项施工技术的重点。植草格的裁剪:植草格为六边形连续结构,六边形构件受力均匀且结实。植草格每边都设有链接扣,可使每个植草格紧密相连。因此植草格在裁剪时所保留的部分则必须成为完整的六边形且保留有扣接键。若六边形由中间切断,在受到道路的竖向荷载及横向挤压力时,该植草格受力将不均匀,容易发生形变,受到破坏。在裁剪前,由于已经把能整块植草格编排的部分都完成,因此我们通过BIM技术将需裁剪的位置进行规划:1)将每一个需要拼接的井口、雨水篦、弯道等部位进行编号;2)将编号好的部位进行实地测量,利用BIM建立好单块植草格模型,将现场实际需要的尺寸在模型上进行虚拟裁剪;3)虚拟裁剪后剩余植草格进行重复利用,排版选择最优方案,做到浪费最小化。 4.植草网格种植原理 (1)培植土原料为粘性土添加适量有机肥料,配比适合草皮生长条件,同时在铺设碎石层与稳定找平层时,增加了一定比例的土壤,可使草皮的根系由植草层通过稳定层与碎石层和素土相连,让草皮稳固生长;(2)在植草格的凹植槽内填人种植土并用扫帚均匀扫入植草格孔内,土层高度与植草格面相平为基准。完成种植土铺填后,在土层面洒水,使松散的培植土填入密实,洒水量为15-20L/m3,完成洒水后土面将低于植草格5mm-10mm。植草格高于土面,在道路受压时植草格先受力,可减少草皮的磨损;(3)草皮铺植入植草格路面时,根据植草格单个六边形大小将草皮分为小块,然后人工栽种至植草格培植土内,后用人工踩实,使草皮与土壤结合紧密,无空隙,易于生根,保证草皮成活。 5.结语 本文结合广西百色干部学院(一期工程)项目实际情况,因地制宜,使用网格植草型生态道路施工技术进行研究,通过BIM建模模拟,运用了土方平衡、网格预排版等技术进行大面积路面绿化,减少施工中产生的扬尘、建筑垃圾和水土流失,也使道路生态得以恢复。植草网格可更换并回收利用,无污染,施工方便,节约人力物力,符合绿色施工环保要求。 施工技术型论文:大型FPSO可解脱式内转塔安装连接施工技术详解 摘 要:深海油田的开发通常由FPSO、多个井口平台、海底输油管线系统等多个系统组成,FPSO作为中心将这些设施组成一个整体,起着关键的作用。而系泊系统是FPSO的关键设施之一,系泊方式主要分为单点系泊、动力定位以及多点系泊。就世界范围来看,在FPSO和浮式储油船(FSO)上应用最多的系泊系统是单c系泊系统。大型可解脱内转塔式系泊则是其中科技含量最高也是最昂贵的一种,此类内转塔结构在建造时分为3大部分,建造完成后与船体进行总装。由于内转塔在FPSO中的关键位置及系泊功能的要求,对于旋转部分及相关组件,总装精度要求极高,安装连接控制存在很大难度。本文以第一个在国内进行大型可解脱式内转塔总装的PYRENEES FPSO项目为例,详解内转塔总装的安装连接技术,为以后类似项目和科研工作的开展提供参考和借鉴作用。 关键词:FPSO系泊;内转塔;连接;调平;精准度 1 前言 海洋,是人类可持续发展的重要基地。在深海石油开发中,浮式生产储油卸油船FPSO(Floating Production Storage and Offloading )是一个重要的装备。这种船兼有生产、储油和卸油的功能,在海上与水下采油装置和穿梭油船组成一套完整的生产系统.由于FPSO能很好地解决开采深海油田的经济性和可行性,所以自FPSO问世以来,,已成为国际上海上石油开发的主要设备。系泊系统是FPSO的关键设施之一,主要分为单点系泊、动力定位以及多点系泊。就世界范围来看,在FPSO和浮式储油船(FSO)上应用最多的系泊系统是单点系泊系统。单点系泊又可细分为浮筒式(CALM等)、塔式(软刚臂等)和转塔式(内转塔和外转塔)。 大型可解脱内转塔式系泊则是其中科技含量最高也是最昂贵的一种,此类内转塔结构在建造时通常分为几大部分,分别建造完成后再与船体进行总装。由于内转塔在FPSO中的关键位置及系泊功能的要求,对于旋转部分及相关组件,总装精度要求极高,而总装场地多为码头港池,安装连接控制存在很大难度。 2 大型FPSO可解脱式内转塔安装连接概况 目前国内建造安装的FPSO内转塔大多为小型简易内转塔,由船体甲板上的维修平台和船体中心井中的转轴模块组成,尺寸重量小,形式较简单。 随着单点系泊技术的发展,更多的大型FPSO内转塔结构得到应用。大型FPSO内转塔结构在建造时分为转轴模块、旋转平台及滑环操作平台等几大部分,总重量超过千吨,建造完成后分别与船体进行总装,其极高的精度要求对安装连接施工工作方式方法提出了挑战。 PYRENEES FPSO项目内转塔结构型式,其贯穿整个船体月池,分为转轴模块(LTM)、旋转平台(UTM)和滑环操作平台(SAS)3个部分,总重量达1200吨,组装后总高度达60米,船体月池直径超过12米。这给安装连接内转塔结构,尤其是旋转部件带来了不少的困难,而合理的安装连接施工技术能很好的解决这些问题,使得大型内转塔结构的安装连接变得简单可行。 3 大型FPSO可解脱式内转塔安装连接施工技术 下面将以PYRENEES项目为例,分别详解转轴模块、旋转平台及滑环操作平台相互之间的安装连接、与船体总装连接的施工技术。 3.1 转轴模块的安装连接 PYRENEES项目转轴模块重量为520吨,需要安装到直径12米的船体月池中。施工难点在于其精度,安装中转轴模块与月池壁最小间隙为40毫米,转轴与月池轴承配合间隙为5毫米,允许位置误差为0.5毫米。 为了达到此安装精度,施工技术的原理是使用力矩和力计算位移,具体是利用在轴承支撑位置布置的顶丝配合浮吊调节转轴模块的位置,通过间隙尺和压力传感器观察重心偏移的位置及在相应位置的压力,当偏移和压力数值时达到预先的计算值时,即保证了设计的中心定位。 其主要施工步骤详解如下: (1)船体在进行LTM安装前进行压载,使船倾斜一定角度(以保证前端压力传感器上能显示读数)。并对已安装在月池中的轴承段、安装导向的位置进行确认,保证LTM和底部轴承之间最大的间隙在船首0度位置。 (2)将若干个周向顶丝安装在轴承支撑结构上,保证所有的垂向顶丝和周向顶丝分别与轴承支撑结构的底部和外壁平齐。 (3)慢慢将LTM放入月池,直到轴承支撑环板的底面离月池尾部180度轴承支撑板中心上表面一定距离,以便灌注CHOCKFAST(一种机械用填充剂)。吊装过程中采用侧向导向拉绳来保证轴承支撑结构周向位置与船体纵向中心线对齐。 (4)用左右舷的周向顶丝来将轴承支撑结构定位在月池的中心位置。用浮吊将LTM向船尾方向移动,直到轴承支撑结构的外壁接触到月池尾部180度中心位置结构内壁。 (5)手动将轴承支撑结构上的垂向顶丝拧紧,直到所有垂向顶丝全部接触到月池支撑板。应用间隙尺来检查确认LTM在底部轴承的定位,并继续使用周向顶丝来调整。 (6)拧紧最后面的周向顶丝使LTM向船首方向偏移,偏移的距离应能在底部轴承位置产生需要的压力。 (7)测量检查距离船首中心线左右舷一定角度位置上LTM上所受的预应力,2千斤顶应同时作业,同时对LTM施加顶力,直到LTM与月池底部轴承面在船首方向0度位置的间隙值达到一定要求时,记录下千斤顶的读数。 (8)如果上一个步骤的预应力读数不符合要求,LTM的位置需要重新进行调整。 3.2 旋转平台及滑环操作平台的安装连接 旋转平台的底部与直径2米的转轴中心柱相对接,顶部需要安装支撑整个滑环组的直径2.2米,厚度200毫米的滑环底板(SSB)。施工难点在于其要求的水平度及同心度允许偏差仅为1毫米。施工的基本原理为先使用导向结构、木楔块配合浮吊进行安装调平;而滑环底板安装原理是考虑到旋转平台转动时滑环操作平台不发生转动,故在旋转平台及滑环操作平台安装连接完成后安装,利用固定在中心轴柱上的顶丝和布置在滑环底板周向和垂向百分表读数,配合旋转平台和中心轴柱的转动,逐步实现滑环底板的中心水平定位。 主要施工步骤如下: (1)安装前在UTM外边缘安装若干个临时支撑,防止UTM的重量全部集中在中心节点部位,临时支撑焊接在UTM第一层甲板下,在船体上准备木块和木楔用于UTM的调平,在与LTM中心轴柱对接部位安装导向板。 (2)浮吊将UTM吊起就位,通过在临时支撑下方放置的木块、木楔和千斤顶来调整与LTM的垂直度使得符合要求。UTM周向位置也应与LTM对齐。 (3)在UTM调平工作完成后,对UTM和LTM中心节点、斜支撑进行组对焊接。并去除吊点和临时支撑结构。 (4)在SAS结构安装完毕后,便可进行SSB的安装。SSB的水平度和同心度需要通过旋转UTM和LTM来测量。 (5)根据图纸,提前标注SSB在UTM上的定位点。 (6)准备2套百分表,固定在SAS结构支撑上,一个百分表测量SSB的水平度,一个百分表测量SSB的同心度。 (7)为SSB调平工作准备支撑导向和顶丝,SSB应保证水平度和同心度。 (8)通过码头吊和滑轮旋转UTM, 百分表读数每转一定角度时记录一次。保证SSB的水平度和同心度不超出允许误差。 (9)如果SSB的水平度和同心度误差超出,应通过调整顶丝和重复旋转UTM/LTM来调整SSB位置,直到SSB的水平度和同心度满足误差要求。 (10)在SSB位置调整好后进行SSB的焊接(增设控制焊接变形结构),需要进行焊前预热和焊后热处理。 (11)完成SSB的焊接后,再次旋转UTM/LTM和测量百分表读数确认水平度和同心度在允许误差范围内。 4 结语 由于大型FPSO内转塔的重量大,起重船的使用必不可少,合理的施工技术的运用在上述关键步骤上最大限度的压缩了浮吊工作时间,节省了昂贵的船天,并在其他步骤上做到合理的优化,使得项目在较少的人力物力投入下成功按时的完成。在PYRENEES FPSO项目中,安装连接施工还经受了不良天气、人员经验不足、物资缺陷等一系列考验,在上述合理的施工技术的使用下最终使得内转塔在预定工期内成功安装,并使得FPSO提前顺利投产。 施工技术型论文:大型跨线钢结构楼房施工技术 我国的大型跨线钢结构楼房施工技术仍处于起步阶段,相应的也存在着诸多的问题,建设经济效益问}和质量问}是现阶段亟待解决的。本文简要分析了我国建筑工程中大型跨线钢结构楼房施工技术评估的发展概况,井深入的研究和探讨了大型跨线钢结构楼房施工技术的具体方案,最后相应的介绍了建筑工程中大型跨线钢结构楼房施工技术中现场吊装难点的处理措施。 当前,我国针对一些房屋建筑工程|量通病的防治,保持了高涨的热情,随着其防治对策应用范围逐渐广泛,我们也发现了诸多在建筑系统运行过程中的纰漏与问题。像墙体部分破坏以及出力不足等问题,除此之外,相当一部分的建筑企业由于建筑系统的故障,从而引起一系列的弊端,进而在很大程度上制约了建筑的可持续发展以及安全、可靠运行。一小部分建筑还会引发各种事故的高频率发生。所以。相关工作人员必须针对此类问题于以高度的重视,坚决杜绝此类事件的再发生,以至于使建筑工程防水质量能够得到相对安全可靠的把关。这不仅降低了建筑的使用周期,还引起了巨大的经济损失。我们必须要切实弄清出现的原因。目前,大型跨线钢结构楼房施工技术具有很大的经济效益,因为钢管的制约作用,大型跨线钢结构中的楼房在三个方向上受压,极大的提高了楼房的抗压承载能力,并且具有一定的抗震性能以及延性。基于上述的这些优点。使得大型跨线钢结构楼房在我国实际应用中扮演了越来越重要的角色。除了在建筑中得到广泛应用之外,在桥梁与公路中使用钢结构也逐渐得到了推广。 工程概况 某大型跨线钢结构房屋。工程结构的形式是多层钢结构。其中,钢结构的主体桁架从8轴到16轴,纵向共4跨,横向共8跨,总宽度b=21m、长度L=42m。与此同时,此大型跨线钢结构楼房跨高速公路八车道部分的钢结构主体高度距离地面H=10m。 主桁架施工 主桁架支座跨的施工方法。参照现场的总进度。钢结构安装应该依据整体吊装或空中拼装的顺序进行施工。在实际施工中。依据钢承板、焊接接头补漆、接头探伤、接头焊接、钢次梁、钢柱间支撑、钢梁的安装顺序进行施工。 主桁架施工方案的选择。方案一:主、次桁架分散拼装法,预计工期30天。在桁架施工的过程中,将临时支承结构分为两级搭设。在临时支承平台上,将次桁架部分小单元拼装再吊装。在地面拼装焊接完成后,主桁架跨线部分借助于地面拼装法进行施工,再及时的焊接,最后将钢架整体提升。依据计算要求的速度与顺序。解除临时支承约束并拆除临时结构,而在屋盖桁架施工完成后。可以变成仅两端支承的实际大跨度形式。方案二:主、次桁架落地拼装整体吊装法,预计工期2。天。在地面拼装完成。采取9轴到15轴整体拼接完后,利用4部汽车吊来整体提升就位。紧接着借助已经安装的斜梁连接固定到8轴、16轴,再吊装连接8轴到9轴、15轴到16轴的其它构件,从而形成统一的整体。 方案比较确定:落地拼装整体吊装法,在支座跨施工时就能够进行拼装。然而需要大型的起重设备。吊装难度较高。参照现场施工条件以及工期要求。经过讨论决定借助于主、次桁架落地拼装整体吊装法。 落地拼装整体吊装的计算 整体吊装的计算。将主体桁架钢结构整体重量均匀分解到每个吊点才能够防止变型。拼接后主体桁架钢结构b=21m、长度L=42m重量G=260t、高度H=11m,幕墙骨架重量G=30t左右,整体总重量G=260t,借助4部200t汽车吊来整体提升就位,等到9轴到15轴整体吊装到位后,再吊装连接8轴到9轴、15轴到16轴预留的梁。 地面拼装的计算。在整体拼装时。根据图纸上估算出来最重的边上H轴、D轴2片。然后再一片一片翻身竖立起来连接横梁以及所有的斜拉支撑,重量为50t/片,图纸提供的尺寸长度为31.5m。120t汽车吊杆长L=16.6m、作业半径R=11m、安全吊装载荷是G=32.8t,参照吊车曲线表选用两部120t汽车吊来抬吊竖立是比较合理,两部100t竖立钢架计算如下:G=52.48t 51.8t。 现场吊装难点处理 吊装注意事项,左右两边主体桁架预留出来的主梁需要单根连接,等到主梁连接完成之后。才可以将左、右两边200t汽车吊脱钩,主体桁架吊装才算完成,4部200t吊车支腿用路基板垫牢固。然后每部车将绳扣挂好,注意吊点是设定在主体桁架钢结构底部大梁上面,以至于减少吊车杆伸得比较短。吊装能力更强。 驾驶员根据吊车电脑上数据调整吊钩起升的快慢,注意观察设备的水平度,指挥调整最终达到4部吊车同步。四台200t吊车位置及提升要求4部吊车对称布置在D、H轴外的10、14轴上。实现同步起吊。 总之。通过研究大型跨线钢结构楼房施工技术使建筑系统养护的成本极大的减少,系统维护程序便捷。建筑施工质量控制和工程管理及是一个复杂化、动态化以及系统化的过程。所有部门与企业都必须参考先进的管理理念,依照工程的实际情况利用有效的策略。综上所述。大型跨线钢结构楼房施工技术已得到了人们的高度重视。也取得了丰硕的研究成果,我们应该清楚的认识到,现阶段我国针对大型跨线钢结构楼房施工技术可靠性的改进需要我们逐渐的创新。基于对大型跨线钢结构楼房施工技术评估和应用的几种技术分析与研究。使得钢结构楼房施工技术的可靠性正向着有条不紊的方向快速的发展,从而为建筑系统中大型跨线钢结构楼房施工技术可靠性的改进提供便利条件以及以后的发展打下坚实的基础,本文旨在让人们直观的认识到大型跨线钢结构楼房施工技术的本质。以至于加大发展建筑工程的力度。更好地为人们生活的健康和舒适服务。 施工技术型论文:浅谈大型建筑施工技术综合管理 [摘 要]加强技术管理工作,选择技术上先进、经济上合理的施工方案,是关系施工企业微观经济效益的重要问题。不断地降低工程成本,多、快、好、省地完成建筑施工生产任务。建筑技术管理的主要内容应包括:施工技术准备工作。质量管理的目的是以最低的成本,按照规划规定的工期,以及按定额规定的人力、物力、设备的消耗,建造出满意的建筑产品。因此,对建筑产品的工程质量,光靠事后检查是很不够的,必须在搞好质量检查的同时,事先便采取措施,消除隐患,防止质量问题的因素发生,贯彻以预防为主的方针。 [关键词]质量管理,建筑产品,施工技术,建筑施工,技术管理 1.施工技术的管理 技术管理工作是建筑生产过程中有关技术性问题的处理、技术活动的监督以及工程验收等方面的日常生产技术活动。例如:在每一建筑物开始施工之前,施工承包单位必须根据工程的特点和本企业的情况,及时解决如下几个问题:选择适当的施工机械和施工方法;合理地确定工程的施工开展顺序和施工进度;计算出工程所需要的各种劳动力,建筑机械设备、材料、制品构件等的需要量及其供应办法等。这些问题的解决,可能有各种不同的方案、途径、办法,其技术经济效果也不尽一样。因此,加强技术管理工作,选择技术上先进、经济上合理的施工方案,是关系施工企业微观经济效益的重要问题。同时,技术管理工作的开展是建立在严格的技术管理制度基础上的,只有建立严格的技术管理制度,才能把整个企业的技术管理工作科学地组织起来,有目的、有秩序地开展技术工作,保证技术管理工作的完成。企业要加强技术管理工作,认真编制和组织实施施工组织设计或施工方案,要像“按图施工那样按施工组织设计施工”。做好图纸会审及变更洽商、技术交底、技术资料管理、原材料及施工试验的管理等工作。 技术管理的主要任务是:研究、认识和利用建筑生产的技术规律;正确贯彻党和国家的各项技术政策,以技术和经济相统一的原则来组织技术工作,加强生产过程中的管理,建立正常的生产技术秩序;充分发挥物质技术的作用,有效地保证工程质量,提高劳动生产率和技术工作的经济效果;不断地降低工程成本,多、快、好、省地完成建筑施工生产任务。 建筑技术管理的主要内容应包括:施工技术准备工作;施工过程中的技术工作;施工技术的开发、更新等方面的组织和管理工作。此外,还要建立相应的规章制度作为技术管理工作的基本条件,保证有章可循。 技术管理工作的基本要求是:严格按照科学的技术规律办事;正确贯彻党和国家的各项技术政策;全面讲求经济效益。要依靠科技进步,组织技术攻关,解决技术问题。为此建立企业施工制度是非常必要的,可以通过总结施工经验,积累本企业宝贵的技术财富,推动企业的技术进步。这样,有利于企业的技术积累,可以提高企业素质和施工管理能力,并能提高企业的技术管理水平,促使科技成果迅速转化为生产力,有利于企业采用新技术。 2.质量管理 质量管理的目的是以最低的成本,按照规划规定的工期,以及按定额规定的人力、物力、设备的消耗,建造出满意的建筑产品。也就是说,施工企业不但应强调优良的质量,也要强调成本、工期和消耗。如果不计成本,拖延工期,不讲质量,那么数量也就没有什么实质性的意义了。因此,质量管理的目的,也就是在一定的工期内,用最低费用,完成一定数量和质量优良的工程。 质量管理的任务,就是组织全体人员,认真执行国家颁布的技术规范和质量评定标准等有关规定,采取积极措施,贯彻预防为主的方针,消灭质量隐患,以保证和提高工程质量。 早期的质量检查,只是依照质量标准和设计要求,采用一定的测试手段,对施工过程及施工成果进行检查,使不合格的产品不出厂,不合格的工程不交付使用。这种质量管理属于事后把关的方式,它对保证工程质量起着一定的控制作用。但是由于建筑产品与其它工业产品不一样,事后检查出来的不合格或次品,可以不出厂或作削价处理。建筑产品一旦建成,如果发现关键部位不符合质量要求,需要返工或加固,便会造成巨大的损失。特别是有些隐 蔽工程,如事后检查出现不符合标准,往往是无法挽救的。因此,对建筑产品的工程质量,光靠事后检查是很不够的,必须在搞好质量检查的同时,事先便采取措施,消除隐患,防止质量问题的因素发生,贯彻以预防为主的方针。统计质量管理的方法是建立在质量检查的基础之上的。这一阶段的质量管理工作,不仅是事后检查,同时也有充分的A防措施,因此可以大大降低质量事故的发生率。全面质量管理要求企业的全部经营管理工作科学化、现代化,准确地完成计划。按质、按量、按期建造出用户满意的工程。开展全面质量管理,是企业管理的一大改革。为此,必须建立健全各级质量管理责任制,正确运用经济手段,实行质量奖惩制度,从组织上保证全面质量管理工作的顺利进行。 3.生产要素管理方面 生产要素管理重点是劳动管理问题。劳动管理是企业管理的重要组成部分,也是工程管理的重要组成部分。劳动管理的任务是在工程施工过程中,对有关劳动力进行计划、决策、组织、指挥、监督和调度,从而达到有效地管理。换言之,劳动管理工作的根本任务就是协调职工的工作,充分发挥职工的积极性,不断提高劳动生产率。开展建设成本分析,是企业走质量效益型道路的一项重要的管理活动。它的主要作用有:①可以促进企业领导和职工提高成本意识,保证产品质量,因为不合格产品的增加也会增加成本;②它有利于质量与经济的统一,把质量的提高落实到每一个岗位;③能够促进以质量责任制为主的经济责任制的落实;④可以促进技术成果的推广与应用,降低成本。为了使这一措施得以实施,还应拟定成本管理的工作程序。其目的是使各个有关的部门以及各个有关的岗位,不但责任明确,而且能够有序地协作、步凋一致。 从系统的观点来看,建立工作程序是从总体要求出发,把局部的工作联系成协调的整体,以发挥整体效应。劳动管理是对劳动力及其劳动活动的管理,直接关系到工程进度、工程质量和工程成本的目标的实现。所以,它具有特殊的重要性。在物质生产活动中,劳动力是最活跃的也是最重要因素。充分发挥劳动者的积极性和创造性,是搞好管理工作的基础;同时,建筑生产又具有流动性、单一性、露天作业,生产周期长等特点。因此,对劳动力进行有效的计划、组织和管理,就更具有突出重要的意义。 施工技术型论文:浅析水利工程施工技术新型应用方案 摘 要:为了满足我国现阶段水利工程基础的建设要求,进行施工技术新型方案的应用是必要的。随着社会经济体系的不断健全,水利工程施工规模日益扩大,社会对于水利工程的施工要求日益严格,通过对水利工程施工质量的保证,有利于社会的稳定性发展,有利于捍卫人们的生命财产及安全。通过对水电工程施工策略的优化,有利于提升水利水电工程的整体建设质量,实现工程施工预算的有效控制,大大推动水利工程质量建设工作的开展。 关键词:水利施工:施工技术;施工问题;勘探环节 1 水利工程现阶段施工状况 (1)为了实现水利水电工程的健全性发展,国家要建立健全相关的水利工程施工标准,确保其有法可依。在现阶段水利施工过程中,有的施工企业并不能进行施工规范的严格性遵守,只是做做面子工程,难以实现水利工程基础性施工活动的规范性落实。有的施工企业缺乏专业性的人才队伍,缺乏系统性的施工技术,他们大多数的工作能力来自于日常工作实践,确保正确的水利施工理引导知识。有的施工企业缺乏合理性的施工方案,难以做好对施工现场的规范化管理,在这个过程中,由于科学性管理理念的应用,有的工作人员盲目的进行施工,不服从管理,这不利于提升水利工程的整体质量。 受到水利施工经费的影响,有些施工企业的可行性报告、设计文件等缺乏有效性的准备该工作,从而难以实现对水资源的有效性配置,由于缺乏对施工区域环境及发展状况的分析,导致其细节性工作步骤的不稳定发展,难以满足水利水电施工评价及设计工作的要求,不利于提升水利工程的整体质量。 目前来看,我国施工企业的管理制度体系并不健全,施工企业存在各种各样的发展问题,有的企业缺乏专业性的施工管理制度,有的企业缺乏专项性资金,有的企业缺乏健全性的施工监督体系,等这些问题的存在,都利于施工企业的健康可持续发展。 (2)我国的很多施工企业缺乏对施工技术的科学性验证,导致施工过程中,一系列问题的出现,为了满足实际工作的要求,必须健全施工技术体系,做好水利建筑施工的整体性控制工作,避免出现较大的水利工程失误问题。 2 水利工程施工技术体系的健全 (1)为了实现工程技术的科学管理,必须要进行施工技术可行性的分析,做好水利工程的施工控制工作,进行新型质量控制方案的应用,确保先进性施工技术及工艺的应用。 在施工过程中,要提升对施工操作行为的积极性控制,在实际工作中,不同程序的工作人员具备不同的工作任务,在施工环节中,需要安排专业的技术人员进行每天施工进度的记录,实现施工问题的积极发现,确保新型施工解决方案的应用,提升水利工程质量的整体效益。工作信息记录模块是工程质量评定及验收的重要组成部分,在建设过程中,施工单位需要邀请专业性技术人员做好图纸的审计工作。 施工机构要根据实际施工状况及施工原则,进行机械设备的规范化控制,根据设备的质量及应用性能,实现设备选择方面的择优录取。在较小规模的水利工程施工环节中,要做好水利工程设备的配置优化工作,定期进行设备使用状况及检修规范的管理更新。 (2)为了实现施工体系内部各个工作环节的协调,进行施工工序质量控制方案的优化是必要的,落实好条件质量及效果质量的控制工作,实现整体施工工序之类的提升,实现对整个水利工程的规范化管理,需要按照国家的相关法律规范要求,进行水利工程整体质量的提升。 在闸坝工程的施工过程中,进行导流技术的应用是必要的,其对整个施工工程的质量模块、造价模块均有深远的影响。这需要做好工程施工的准备工作,从而解决工程施工过程中的施工导流问题,实现对水利工程河水的有效疏导,有利于提升水利工程的整体施工质量,实现对施工进度的有效控制。在这个过程中,需要按照国家的建设规范要求,做好导流流量方案的制定工作,实现对主体施工过程的有效性设计及控制。 (3)为了确保工程施工效益的有效性提升,必须进行造价预算模块的控制,实现工程施工进度的良好性控制,在枯水期施工过程中,需要做好混凝土工程及土石方工作环节的协调,整体来看,水利枢纽工程具备较强的季节性特点,从而导致施工过程中不均匀性问题的出现。为了提升水利工程的施工效益,必须进行财力、物力等因素的合理性使用,在洪水季节到临之前,需要做好建设坝工作。通过对安全度汛工作环节的协调,有利于实现水利工程整体进度的控制,这需要引起相关人员的重视,做好导流工程的相关设计工作,进行当地地理环境的深入调查。 在施工环节中,施工地基性质具备差异性的特点,为了提升水利施工的工作效益,需要结合具体地基环境的特点,进行相关地基处理方法的应用,挖掉破碎性岩石技术是常见的地基稳固措施。通过对先进性地基处理方法的应用,可以提升水利工程的整体效益,比如通过对回填灌浆模块、固结灌浆模块等的应用,实现地基整体稳固性的提升。通过对混凝土防渗技术的应用,可以实现地下渗流的有效性截断,有利于落实好地基加固工作,碎石加固模式、分层填啥工作模式是常见的地基加固方案,这些方案施工步骤比较简单,具备良好的施工效益。 (4)预应力锚固技术是水利工程施工体系的重要组成部分,其对于整个工程施工效益的提升,具备不可或缺的战略意义,通过对预应力锚固技术的应用,可以实现建筑物的有效性加固、补强,具备良好的水利施工效益,受到这种施工优势的影响,越来越多的施工单位倾向于预应力锚固技术的应用。在该技术的施工过程中,需要根据锚固的设计方向、力的大小等,进行主动预应力的添加,进行建筑物受力状况的改变,实现建筑物的有效性加固,造孔模块、放束模块、锚固模式是常见的预应力锚固施工步骤。 机械式、豁着式是预应力锚固的重要组成形式。纯水泥浆是后者施工模式的重要资料,大体积碾压混凝土技术的应用,是机械式预应力锚固的重要表现形式,碾压混凝土模式是一种新型的施工具备。随着时代的不断发展,其技术应用规模不断得到扩大,实现预应力锚固体系的健全,满足现阶段混凝土拌合及土石坝填筑等的工作要求。 (5)碾压混凝土坝具备良好的防渗效益,其具备高强度的特点,其内部混凝土体积较小,在土石坝的施工过程中,操作步骤比较简单,是一般混凝土施工的常见施工模式,随着社会经济的不断发展,我国的碾压混凝土方案不断得到更新,新型的碾压混凝土试验工作不断开展,区别于其他的混凝土性质,碾压混凝土具备良好的施工效益性,其施工步骤类似于石坝的填筑模块,通过对振动碾压机械设备的应用,实现石坝表面压实性的提升。在大坝式混凝土的施工过程中,柱状分块模式、插入式振捣模式是常见的碾压实混凝土施工步骤,这些工作程序具备良好的施工速度,有利于提升水利工程的整体施工效益,满足了现阶段复杂化水利工程施工规范的要求,这需要引起相关人员的重视,做好水利施工过程中的各个工作步骤,实现其内部工作模块的协调。 3 结束语 随着社会经济体系的日益健全,水利施工技术模式不断得到更新,随着市场经济的不断发展,我国的水利工程施工技术取得了良好的工作效益,但是整体来看,我国的水利工程施工技术体系依旧是不健全的,这需要引起相关人员的重视,遵循科学发展观的客观规律,进行先进施工技术的普及,实现工作人员工作技术体系的健全,实现新老技术的结合性施工,确保提升我国水利工程施工的整体技术效益。 施工技术型论文:屋面彩钢板原位压型安装施工技术研究 摘要:总结了彩钢板屋面传统运输吊装方法的不足,本着节约劳动力、减少对半成品材料破坏的原则,根据彩钢板屋面施工的特点,采用了屋面彩钢板原位压型安装施工新技术,其关键技术即彩钢板半成品原位压型技术,成型板现场堆放高度递减技术,板下暗钩支撑、拉结技术,突破了传统施工方法,提高了彩钢板屋面施工质量及耐久性,缩短了施工工期,节约了施工成本,比传统施工方法更安全、更环保。通过实例应用,证明了新技术具有实用价值。 P键词:原位压型;堆放高度递减;板下暗钩支撑、拉结 0 引言 钢结构具有质量轻、强度高、韧性好、抗震性好且加工制作方便、工期短等诸多优势,因此钢结构在现代建筑的应用越来越广泛。彩钢板屋面作为钢结构的组成部分,除具以上优点外,还兼备施工方便、自重轻、外形美观的优势,因此,也被广泛应用在现代建筑中[1]。 但是,传统的彩钢板屋面施工,是将彩钢板在工厂中按照要求压制成型后运至施工现场先进行堆放,再将其吊装至屋顶进行安装。按此方法施工,彩钢板屋面材料在运输及吊装安装过程中存在表面漆膜被破坏、卷边、渗漏等问题[2],从而影响了彩钢板屋面的施工质量及耐久性,同时增加了一些不必要的成本开支。因此,如何提高彩钢板屋面耐久性及施工质量、如何降低施工成本等一系列问题亟需研究解决。 1 原位压型安装关键技术及应用原理 防止彩钢板半成品在从加工地点运至施工现场再到施工工位过程中的破坏,保证彩钢板屋面的耐久性;防止成型材料在吊运过程中的破坏,保证施工过程中的安全;合理处理板间接缝问题,避免在板面上的人为开孔,减少屋面板的渗漏问题,提高彩钢板屋面的耐久性等等,是钢结构屋面板安装中亟需解决的实际问题,这对彩钢板屋面施工技术提出了较高的要求。 ①彩钢板半成品原位压型技术:统筹考虑影响彩钢板屋面半成品材料耐久性的因素,本着节约施工过程中的劳动力、减少施工过程对半成品材料的破坏、缩短工期的原则,开创性地将压型机搬运至现场施工工位,并做好保护措施,对彩钢板半成品进行现场原位压型。此技术避免半成品材料在运输过程中的破坏、折损,同时节约了材料的运输、吊装成本,提高施工效率,缩短施工工期。 ②成型板现场堆放高度递减技术:在保证屋架檩条在弯矩承受范围之内的前提下,通过对屋架檩条承载力的精确力学计算得知,屋架檩条在未按放彩钢板时,所承受的弯矩从两边向中间递增,从而确定出经压型后的彩钢板应从屋架两侧向中间处高度递减堆放,待装各堆放处之间依据堆放块数间隔特定的距离。此技术有效减少彩钢板材料的搬运次数,防止成型板在安装过程中的破坏,保证施工过程的安全,同时提高彩钢板屋面的施工质量。 ③板下暗钩支撑、拉结技术:彩钢板与檩条之间用特制挂钩进行支撑、拉结,改变以往用自攻螺钉、铆钉将彩钢板穿透直接固定在支撑件上的做法,这种独特的固定方式更牢固、能更有效地提高屋面抵抗风的作用,而且从工艺上避免彩钢板屋面受到破损,并使得彩钢板在受温度变化时能自由伸缩,减少屋面整体变形,板间接缝处配合采用卷板方式使面板之间真正完美结合在一起,从而保证屋面系统取得更好的防水效果。 2 施工工艺流程及操作要点 2.1 工艺流程 技术准备:①熟悉图纸领会设计意图 ;②绘制排版图、统计构件;③提出加工技术及技术要求;④加工及现场检查。 现场准备:①结构层检查;②测量放线;③构件位置处的基层处理。 现场施工:①内天沟吊装;②檩条吊装、安装;③压型机支架安装;④压型机现场定位;⑤彩钢板卷现场就位;⑥彩钢板原位压型;⑦成型板搬运、安装;⑧采光板带安装;⑨外檐沟安装;⑩屋脊盖沿、封檐压型钢板。 2.2 彩钢板半成品材料现场压型 鉴于钢结构屋面坡度长,因此在彩钢板安装过程中,将彩钢板屋面材料的半成品以彩板卷的形式运至施工现场,并将彩钢板压型机运至屋面施工工位,对彩钢板半成品进行现场压型加工,这样做可以避免彩钢板在运输过程中的折损,提高彩钢板材料的质量,同时可以提高工作效率,缩短工期;其次,此做法也便于现场整改,顺应安装的需要。 2.3 成型彩钢板现场堆放高度的确定 为解决成型后彩钢板的垂直运输困难,将压制成型后的彩钢板直接在屋架檩条上进行分组堆放,而后作水平移动。成型彩钢板的堆放方式经过力学计算确定,将屋架檩条沿横向进行力学分析,精简化后的屋架檩条力学结构如图1。其中q表示屋架檩条在自然状态下承受的风力及自身重力等均布荷载,l表示钢结构屋架沿横向的跨度,A与B表示屋架的两端。 根据力学知识可知:该结构为静定结构,受力平衡,因此端部A与B所承受的反力RA=RB=ql/2。支座A、B处的弯矩为0,即MA=MB=0,中间处弯矩最大,M中=ql/2×l/2-ql/2×l/4=ql2/8。所以屋架檩条结构的弯矩图如图2所示。 由弯矩图可知,屋架檩条中间弯矩最大,并由中间向两边递减,因此,在均布荷载作用下,一个屋架内中间所能承受的力最大,边缘处最小,所以在彩钢板进行堆放时,檩条端部堆放高度最大,并依次向中间递减,每组间隔距离视檩条跨度、每片彩钢板宽度及堆放高度不同而不同,使檩条弯矩分布沿跨度分布均衡。檩条上堆放彩钢板方式如图3所示。 2.4 屋面板安装――板下暗钩支撑、拉结 ①安装流程:支撑暗扣挂钩固定第一张彩钢板安装下一排暗扣固定件及彩钢板检查彩钢板公母肋是否正确扣合板间接缝咬合锁边按以上程序铺设后续屋面彩钢板。 ②铺设方向:按当地的顺年的最大频率风向进行横向搭接。由远及近。 ③安装方法: 1)拉线安装第一排特制暗扣固定件及中间肋支撑暗扣挂钩,每个暗扣固定件采用两个固定端固定在次檩条支撑面上,每个支撑面设置一个暗扣座。 2)将第一张屋面彩钢板依照与天沟正交的方向,排放在已固定好的暗扣座上,固定时先将中间肋对准暗扣的弯角,从中间向两端方向用脚肋或胶锤将中间肋及母肋依次扣合在暗扣上。 3)挨紧第一张屋面彩钢板按相同方向放好第二排暗扣座,使暗扣座的联锁肋拱倒挂在彩钢板边缘,固定好紧固件。 4)将第二张彩钢板放在第二排暗扣座上,将其母肋扣合在第一张板的公肋上,公肋与母肋的尺寸是配套的,扣合时必须注意要扣到位,以保证扣合的严密程度。 5)对板间接缝进行360°无缝咬合锁边,将相邻面板的立边与暗扣的钩头相扣合,锁边过程采用专用的封边机器全自动方式进行。 3 本技术创新点 ①适用性:采用彩钢板半成品原位压型技术,将压型机安放在现场的施工工位,能灵活地适用现场的施工条件,高效便捷,且不影响其他施工工序的顺利进行,能保证半成品生产尺寸的准确可靠。 ②安全性:成型板堆放高度递减技术,充分考虑了屋架檩条的抗弯力学特征,保证了施工过程的安全性;板下暗钩支撑、拉结技术增加了屋面系统抵抗风力、雨雪等荷载的能力,保证了结构后期使用的安全。 ③经济性:彩钢板的现场压型技术,降低了材料的运输费用;精细化的施工工法从工艺上降低了彩钢板在安装过程中的破坏、折损程度,减少了后期的维护维修费用,同时节约了人力物力。 ④耐久性:在屋彩钢板的板间接缝处理中,本工法改变了传统的螺栓连接,避免了在彩钢板上直接人孔穿孔,很大程度上减少了彩钢板屋面的渗漏问题,提高了其耐久性。 ⑤绿色环保性:把质量完好的原装钢板(卷)运至施工现场,避免了运输过程中材料漆面的破坏,减少了后期对材料的补漆维修,降低了施工现场的污染;板间接缝处用暗钩代替螺栓连接,避免了人工钻孔,减少了现场粉尘的产生,实现了的绿色节能减排的目标。 本项技术适用于工业与民用建筑、高度低于20m的钢结构材料屋面的建筑工程。 4 实例研究 “屋面彩钢板原位压型安装施工技术”应用于青岛某钢结构民用建筑项目,总建筑面积为19149.5m2,其中钢结构屋面面积8453m2,造价为101.44万元。 4.1 经济效益 应用彩钢板半成品原位压型技术与成型板堆放高度递减技术,降低材料在运输过程中破坏、折损程度的同时,大大减少了材料的运输费用;板下暗扣支撑、拉结技术,解决了彩钢板屋面的锈蚀、渗漏问题,节约了后期补漆维修的费用,同时节省了人工费、措施费,取得了良好的经济效果。具体经济效益分析见表1。 4.2 社会效益 本技术在应用过程中,解决了传统彩钢板屋面施工过程中的运输易损、安全性差、板面锈蚀、渗漏等问题,提高了其施工质量及耐久性,同时降低了施工现场的污染,实现了绿色节能的目标,具有良好的应用前景。 5 结论 屋面彩钢板原位压型安装施工技术,改进了传统施工方法中的不足,成功地解决了彩钢板屋面在运输、吊装过程中的折损、破坏及屋面板渗漏、耐久性差等一系列技术难题,安装质量可靠,工艺经济合理。通过实例应用的研究,证明了该技术具有良好的应用前景,为类似工程提供了借鉴,值得在实际应用中推广。 施工技术型论文:大型圆形地连墙施工技术分析 摘 要:本文针对具体工程施工的具体情况,对于大型圆形地连墙施工新技术的应用特点以及难点展开阐述,具体对圆弧形钢筋笼加工、圈梁竖肋锚筋施工和液压抓斗成槽圆形地连墙这些新技术进行分析,具体得出超大型圆形连地墙施工新技术的一些特性,可以依据本文的技术分析能够为相关的技术人员提供一定的借鉴。 关键词:超大型圆形地连墙;施工新技术;技术分析;难点阐述 当下,一些工程项目施工的过程中,基坑开挖是技术人员面对的主要施工难题,具体确保基坑开挖的科学有效性,一定要运用有效的围护结构来对基坑结构实施保护,然而当下工程项目运用的基坑围护结构主一般是运用的钢筋混凝土圆形地下连续墙展开工程的施工,与此同时针对大型的基坑工程一般,运用的都是超大型圆形地连墙施工新技术,这一施工新技术的运用,更有效的起到了隔水和挡土的作用,进而保障基坑的施工质量得到了有效的保障。 1.具体工程概况 1.1现场工程规模 这一超大工程项目在进行基坑开挖的过程中,它围护结构运用的施工方式就是钢筋混凝土圆形地下连续墙施工手段,运用这种施工方式,更好的起到了隔水以及挡土的作用,保障基坑开挖的质量。地连墙的内部半径主要为65m,其地连墙的墙壁厚度是1.5m,地连墙顶部的标高是主要为2.3m,它底部的标高是为-25.8m,这一地连墙可以分为多个段进行具体的施工,它的地连墙的标准段长度设定为4.625m。按照墙壁的内侧从上到下的进行钢筋混凝土圈梁以及竖肋的设定,钢筋混凝土圈梁的设定数量控制为4道,运用的混凝土要具备必要的强度等级,最理想强度等级为C25。 1.2该项目的地质条件 按照相一些的资料调查结果可以知道,这一项目工程中,顶部区域位于填海的过程中,地水力的冲刷作用所形成的粉细砂层,而在下部区域中,则地质土层多为粉细砂、粉质粘土以及粉土等一些类型,多种不同类型的土层相互参差,造成上部区域的承载力相对较低,且下部区域的承载力则相对比较大,还有上下两个区域的标贯击数不一样。 1.3工程水文条件 这一工程项目的内部区域,地下水主要是松散的孔隙渗水以及微承压水,这两种水体在地下空间中的标准高度主要在3.5-3.9m之间。 2.超大圆形施工技术特点及难点分析 2.1圆形地连墙的成槽设备和成槽工艺的设定 这一工程项目采用圆形地连墙展开施工,具体施工的过程中,要求施工队伍好好的配合,采用合理的施工设备,还要对成槽工艺进行合理的设定有效的保障施工的顺利进行。 圆形地连墙采用组合潜水钻成槽工艺,每个槽段成槽分幅多,而且每幅长度较小,地连墙槽壁为多折线形,但折线同圆弧最大偏差为4mm,基本同圆弧形槽壁吻合。采用潜水钻机成槽设备还是采用液压抓斗,经过多次方案讨论会讨论和方案优化后,最后决定采用液压抓斗成槽设备,液压抓斗分幅为2.8m,地连墙槽壁为折形,折线同圆弧最大偏差达到30mm即弦高30mm,钢筋笼不能顺利安放而且钢筋保护层不满足设计要求和规范规定,如何成槽才能使槽壁形状符合圆弧形是摆在技术人员面前最大的技术难题。 3.超大型圆形地连墙施工新技术应用的特点和具体效果 3.1液压抓斗成槽圆形地连墙新技术的一些方法 这一工程施工中,地连墙运用的主要施工方法就是纯抓发成槽施工,具体施工过程中,运用一些抓斗,其主要为液压抓斗,这一抓斗的有效利用,能保证地连墙施工成槽的进度得到有效的提高,同时连墙的施工整体效率得到有效改进,更好的满足工程施工的整体要求。 在对单段地连墙成槽施工的过程中,可以将成槽分为两个部分,其一就是在成槽的分界点位置上,抓斗的斗头与内侧导墙之间呈现出紧贴的关系,而在成槽的中心位置区域,也就是抓斗斗头的另外一端,要能够与外侧的导墙之间进行有效的紧贴处理,只有这样才能够使得抓斗的内侧部位能够与导墙的内侧相互贴合。应用液压抓斗成槽圆形地连墙新技术对工程地基进行施工,液压抓斗在没有的导向杆的情况下,只利用钢索式悬挂液压抓斗来进行抓斗平面的定位,这就有效的节省了抓斗平面定位处理的工序。 要使得抓斗平面定位的准确度得到有效的提升,就需要合理的对抓斗履带板的位置进行有效的调整,将为感的角度调整到适宜的角度,要保持抓斗的中心线与履带板的中心线保持在平行的状态上,这样能够有效的满足抓斗一端与内导墙以及外导墙的紧密贴合要求。 第二部分的成槽则需要将抓斗的位置与第一部分的成槽抓斗位置相对应,两者采用对称的方式进行布置,使得槽段中分界线的位置能够与内导墙之间形成紧贴的局面,而槽段的另外一端则能够与外导墙之间紧密贴合。在这两部分的成槽设定完成后,就需要可以在成槽处理过程中,所产生的死角进行有效的修补,这样就可以保证成槽处理的完整性和有效性。 3.2超大圆弧形钢筋笼加工新技术 首次加工圆弧形钢筋笼,采取了两项新技术措施:第一:加工平台选用移动式钢平台,并对钢横梁进行改装,焊接Φ25圆钢形成弧线。钢平台选用125型钢制作而成,首先沿钢筋笼长度方向布置三根通长型钢作为纵梁,纵梁上安放型钢作为上横梁,上横梁间距为2m,在上横梁顶部焊接Φ25圆钢,圆钢为弧线形,以满足主筋布置高低变化的要求,同时将穿筋阻力降至最小。第二:大箍筋胎具进行改装,内外边线改装成弧线形,以满足大箍筋内外弧线的特点。在大箍筋下料时,根据外弧弧长大、内弧弧长小的特点,施工人员严格控制下料尺寸和加工精度,之后将大箍筋安放在胎具上,再按照设计位置摆放小箍筋,大小箍筋点焊连接,最后封闭大箍筋,圆弧形箍筋加工成型。 3.3超大圈梁竖肋锚筋施工新技术 依据更多的工程施工中凿出圈梁竖肋锚筋的硅拆除量大、硅拆除困难、施工工期长的实际情况,为减少锚筋硅拆除工程量、提高施工效率,在本工程中采取了设置聚苯泡沫板的新技术措施。在钢筋笼加工时,在圈梁锚筋位置布置聚苯泡沫板,摆放锚筋,锚筋弯钩勾住泡沫板,将锚筋拉紧后于钢筋笼点焊固定。泡沫板厚度为5m,泡沫板宽度同钢筋笼宽度,高度为甸边宽出上下排锚筋l0cm。聚苯泡沫板随钢筋笼一并浇筑在硅内,泡沫板外面形成3-5cm,厚的硅薄层,泡沫板夹在中间形成“夹层”,由于泡沫板的存在,只需要凿除硅薄层和拆除泡沫板,就能将锚筋暴露出来,操作简单,省时省力。 4.结束语 根据具体工程项目的研究分析可以得到更多的具体办法,基于大型基坑进行施工的过程中,有效率的运用超大型圆形地连墙施工新技术具有明显的可行性,这一新型施工技术的运用,不只是能够有效的提高工程施工的质量需求,还能够保证工程的施工进度得到快速的提升,降低施工成本的应用,对建设企业的发展有着积极深远的影响意义。 施工技术型论文:高层建筑中箱型基础的裂缝与防治施工技术 摘要:在高层建筑的箱型基础施工中,因混凝土水化反应引起温度快速变化导致砼体体积收缩进而产生裂缝问题,此方面问题一直也是高层建筑箱型基础施工备受关注的一项关键内容。文章针对高层建筑中箱型基础的裂缝问题展开了分析,通过归纳阐述相关的防治施工技术,以期为类似项目施工管理提供更为宝贵的借鉴经验。 关键词:高层建筑;箱型基础;裂缝成因;防治施工技术;项目施工管理 认识高层建筑箱型基础的形成结构,定性分析裂缝成因,归纳引起箱型基础裂缝的主要影响因素,并通过采取一定的裂缝防治施工技术手段起到防患于未然的作用,保证施工质量和建筑物的使用性能,提升建筑物使用周期。下文将重点对高层建筑中箱型基础的裂缝与防治施工技术展开论述。 1 工程概况 涟钢2250mm热轧主轧线工程是由原涟钢棒材拆除而新建的,主轧线地下设备基础总长440m,基础最宽处42m,其厂房柱基础与设备基础相连,为箱形钢筋混凝土结构,设计没有留置永久的变形缝。其相对标高±0.000=118.6m,大面积基础埋深-9.9m,冲渣铁皮沟部分深度-14.78~-9.9m。基础所处地质以中上石炭系壶天群白云质灰岩为主,地表土层很薄。基础底板厚度1400mm,墙板厚度800mm或1200mm,顶板厚度变化较大,最厚的顶板达到4000mm,顶板及底板设计有大量的螺栓和螺栓预留孔洞,在粗轧机区、精轧机区及卷取机区顶板布置有设备的底座基础、电缆沟槽、楼梯等,标高变换大,结构造型复杂,施工难度相对较大。基础底板及墙板设计为C30S6混凝土,顶板设计为普通的C30混凝土(如图1所示)。主轧跨共设置后浇带11个,将主轧线分为12个区。后浇带按规范一般30~40m设置一道,后浇带的宽度为1000mm。 2 高层建筑中箱型基础裂缝的常见形式及成因 箱型基础主要由顶板、底板和若干纵横墙柱组成(如图2所示),其特有的组成和型式特点也决定了箱型基础在高层建筑中应用必然要面对垂直方向、水平方向、八字形等裂缝问题,而不同形式的裂缝成因各不相同。 2.1 垂直裂缝 通常垂直裂缝是由混凝土收缩变形引起。建筑结构设计布局不够合理,主体结构局部刚度过大,而刚度不同的交接截面位置极容易出现收缩裂缝。该类裂缝通常对于建筑结构性能不会造成较为严重的影响,但需注意设计阶段也应严格按照相关设计规范及程序执行,合理设置伸缩缝和后浇带,主体结构规划要尽量均匀和对称,特别在配筋率一致的前提下一定要确保钢筋直径和钢筋间距适宜,混凝土的浇捣施工须密实,相关的养护工作要到位。 2.2 水平裂缝 墙板和顶板交接处的水平裂缝,大部分是由于施工工艺不当所引起。在浇筑完墙板混凝土后,没有待墙体混凝土充分沉实和收缩,就进行顶板混凝土的浇筑,由于两者收缩方向的不同,在交接处很容易产生水平裂缝。 2.3 八字裂缝 墙板上斜裂缝是由于受力不均匀而产生的裂缝,它会影响结构的安全和使用功能。其原因主要是设计不合理,也有因施工顺序不当和墙板混凝土受到外部约束而产生。设计不合理主要表现于:绝对沉降量控制值偏大,引起同一基础相对沉降偏差大而产生裂缝;不按规范要求设置沉降缝或后浇带;箱形基础各个部位刚度分布不均匀,使各个部位的变形不均匀、不f调;施工顺序不当,也会引起墙面斜裂缝的出现。 3 高层建筑中箱型基础裂缝的防治策略 下面笔者从材料质量控制、钢筋下料与固定控制、模板拼装与支撑结构搭建的质量控制、混凝土浇捣施工的质量控制和养护质量控制五个方面进行阐述: 3.1 材料质量控制 严控施工材料质量指的是材料质量控制与优化。水泥材料宜用旋窑普通硅酸盐水泥,由它拌合高强混凝土可保证良好的抗硫酸盐侵蚀性能,且大幅降低水化热。粗集料选用级配碎石,其片状石约占15%(重量比),含泥量不应超过1%,碱含量则不超过3kg/m3。细集料可选用质量合格的河砂。外加剂则多选择高效减水剂和微膨胀剂两种,也可适量增加粉煤灰以保证拌合混凝土具有足够的强度、抗渗性、和易性和可泵性,并能减少水泥用量和减少水化热。 3.2 钢筋下料与固定控制 第一,箱型基础钢筋应以机械连接为主,每个截面钢筋接头数不宜超过总数的1/4,且接头之间的间距不宜超过200mm;第二,箱型基础底部钢筋的绑扎应严格控制间距和保护层厚度,竖向构件的插筋绑扎应以垫层面定位划线为标准予以绑扎,而底板上层钢筋网应将竖向构件的插筋以焊接方式予以固定,防止混凝土浇筑、捣固影响插筋的定位精度。 3.3 模板拼装与支撑结构搭建的质量控制 第一,外导墙模板以12mm厚竹胶板作为面板材料,横楞选用50×100mm木方,竖楞选用Φ48×1000mm架子管,以Φ12@600对拉止水螺栓和平均间距为1m的钢筋支架予以固定;第二,基础侧模选用砖胎模,可兼做外墙防水基层;第三,反梁模板选择木胶合板,竖楞以平均间距300mm加设50×100mm木方,水平背楞选用双钢管形式,以Φ12 PVC套管作为对拉螺栓予以固定;第四,地下室砖墙模板选用18厚层板材料,背楞选用50×100木方以0.3m间距竖向加固和Φ48×3.5双钢管以0.6m间距横向固定;第五,采用600×600Φ12对拉螺杆对模板辅助加固,并以横撑连接支撑系统和脚手架。 3.4 混凝土浇捣施工质量控制 箱型基础大体积混凝土的捣固施工宜在每个浇筑带之前提前配置7台插入式振捣棒,3台作为上部混凝土振捣所用且应放置于泵管出料口位置,另外2个则作为下部混凝土振捣所用且布置于坡角位置,这样做也能避免混凝土的过多堆积的问题,与此同时,为消除上下浇筑层之间的接缝,可将插入式振捣棒在振捣过程中向下层混凝土深入5cm厚度。另外,为避免混凝土集中堆料问题,可提前捣固已出料的混凝土,使其自然流淌并形成一定坡度,紧接着以0.4m为间距、以梅花形均匀布置捣固点,依次按点插入捣固实现全面捣固。值得注意的是,插入捣固须重点控制混凝土流淌的近端和远端,严格把控各个捣固点位的间距、振捣时间以及插入深度。于配筋密集部位的捣固应改用小径(一般为Φ30)振捣棒予以捣固,可随混凝土浇筑进程逐步推进,并随浇筑层高依次上移,从而可以保障每层混凝土的捣固质量。如需改变浇筑的方向,可于另一端向回浇筑并捣固,以此与原坡交集并构成集水坑,推进浇筑也将集水坑逐渐推向中间段,最终可由软轴抽水设备排出。另外,对待箱型基础大体积混凝土构件表面的水泥浆问题,可于浇筑完成2~3小时内施作处理,主要办法是利用2m刮尺根据控制标高予以刮压处置。混凝土初凝之前须以木抹子做两遍粗平压实,然后以铁抹子做两遍搓平压实,确保构件表面的密实性和平整度合格,最后一抹面做表面平整 处理。 3.5 养护质量控制 混凝土初凝以后以洒水润湿的方式养护不少于2h,然后于基础四周砌筑相应的挡水墙,要求蓄水深度不低于15cm,要求养护时间不少于14d;及时掌握箱型基础大体积混凝土的内部温度和表面温度二者的变化情况。我们需要做的是,基础底板内预先埋设全面积温测点(通常要求每一个温测点可辐射30m2范围),其中具有代表性的和可比性的温测点宜设于基础板后底部、中部和表面,但要求与边角和表面的距离不小于5cm;箱型基础混凝土内部温度监测应选用专业化程度高且符合国家行业技术标准的温测仪。按照温测点布置方案预先将探测头绑扎于墙柱竖筋位置,且露于板面的长度不小于20cm。探头线长度设计则依据板厚而定,外露探头须采用塑料袋予以遮罩,防止遭受污染。温测点可以上、中、下位置依次编号。插头插入主机的插座,启动电源开关即可得到温测点位置的温度值;混凝土浇筑完成(即终凝)可进行相应的测温工作,温度监测的频率一般以28天为准。前3天每间隔2h可完成一次测温;第4天至第10天每间隔6h可完成一次测温;第11天至第20天每间隔8h或12h可完成一次测温;第21天至第28天每间隔24h可完成一次测温。箱型基础大体积混凝土浇筑一般在第4天获得的测温数据最高,约为58℃左右,自第5天持m降温。因此,为保证下一道工序不受影响,可在蓄水第7天放水弹线,相应的测温工作与其同步进行。通常,测温工作进行到第7天,基本可以稳定在8℃~15℃之间,远低于不安全温差标准线(25℃),如此控制温度是非常理想的。 4 结语 混凝土裂缝控制是建筑结构施工的一大难点,特别是超长、大体积混凝土结构。高层建筑因其自身特点要求施工技术含量较高,且现场施工管理相对更严格。上文主要针对高层建筑中箱型基础的裂缝与防治施工技术展开分析与论述,特别要求在其施工阶段要做好材料质量控制、钢筋下料与固定控制、模板拼装与支撑结构搭建质量控制、混凝土浇捣施工质量控制和养护质量控制五个方面确保箱型基础的施工质量,方能保证整个高层建筑的安全、使用性能。 施工技术型论文:大型建筑混凝土施工技术探析 【摘要】在现代工程建设中混凝土具有举足轻重的地位。本文从混凝土裂缝的预防和控制,质量的保证措施以及混凝土养护时间方面进行了分析。 【关键词】大体积混凝土;技术管理;措施 改革开放以来,我国的各种大型建筑的建设工作层出不穷。如大型水库、大型建筑、大型桥梁等,使大型建筑混凝土的施工工程不断增加,建筑学家对大体积混凝土的定义是:“结构断面最小尺寸80cm 以上,同时水化热引起的混凝土内最高温度与表面温度之差预计超过25℃的混凝土称之为大体积混凝土。”在混凝土施工过程中,温度裂缝的是一个普遍存在的问题。 1. 裂缝的预防和控制措施 1.1在混泥土施工过程中,要控制水化热的产生,关键在于材料。材料不同,其特点不同,比如,具有早强性能的水泥,它的水化热较高,收缩性也较大。在施工中,我们可以优先选用普通硅酸盐水泥,碎石或卵石作为粗骨料。一般粒径在5~30mm 之间,含泥量一般应≤1%,其具有良好的形状,质地坚硬,细长和片状颗粒不多于10%,不含风化颗粒。就细骨料而言,一般选用中砂,含泥量≤1%,色泽均匀、干净,细度模数方面,控制在2.7 左右,砂率为30%~45%。UEA-M 复合膨胀剂可作为膨胀剂来选用,能够起补偿收缩的作用。为了降低早期水化热以及增强后期强度,可选用颜色浅、细度小、质量稳定的优质Ⅰ级粉煤灰以及木钙减水剂。为了延长混凝土的终凝时间,减少早期水化热的集中产生,我们在搅拌的过程中,还应该添加些缓凝剂;还应控制混凝土的塌落度,一般可以在18~22 之间,目的是减少用水量,从而使水化热降低。产生水化热的两个基本条件是水泥和水,我们可以通过上述办法减少两种材料用量从而减少水化热的产生。 1.2采用较大粒径的粗细骨料在规范允许的条件下,尽量采用较大粒径级配连续的骨料配制混凝土,因为增大骨料粒径,可减少用水量而使混凝土的收缩和泌水随之减少;同时亦可减少水泥用量从而使水泥的水化热减少,最终降低了混凝土的温升。实践表明,采用较大粒径的骨料配置同样强度的混凝土,在水灰比相同的条件下水泥用量可减少40~50Kg,用水量也会相应减少。 1.3混凝土配合比的调配。混凝土标号和抗渗等级应按设计图纸要求进行,应提供有合格证书的复合高效防水剂、水泥、砂、石,委托建设工程质量检测中心试配,做出合理的混凝土配合比,在施工中根据天气实际情况控制好砂石的含泥量和含水量,以保证混凝土施工质量和设计要求。 1.4采用合适的施工方法。大体积混泥土产生裂缝是由多种原因造成的,其中,采用合理的施工方法,是防止大体积混泥土裂缝的有效措施。 (1)混凝土浇筑方法。混凝土的浇筑按混凝土自然流淌坡度、斜面分层、连续逐层推移、一次到顶的方法进行。混凝土浇筑过程中,每层混凝土初泥前都确保被上层混凝土覆盖,保证上下层浇筑间隔不超过混凝土初凝时间,避免施工裂缝出现。依据设计图纸中的后浇带将整个大底板划分成厚薄、大小不同的区段,每个区段独立一次浇筑完成。 (2)混凝土振捣方式。在浇捣混凝土时使用振动棒。在混凝土初凝之前可进行二次振捣,这样就可以防止混凝土泌水时在粗集料和水平钢筋下部产生水分,形成空隙,使钢筋和混凝土之间的把握力增强。预防因塑性沉落的出现而产生的裂缝,使内部微裂情况的发生频率降低,保证混凝土更加密实,减少裂缝的产生,提高混凝土的抗压强度。 (3)泌水处理。在浇捣混凝土的过程中,将有大量泌水和浮浆涌出,然后顺着混凝土的坡面流入侧模底部,侧模底部的开孔可以将泌水从基坑中排出。当混凝土大坡面的坡角和顶端模版将要接触时,就换个方向浇筑,使水集中在一处,随即用水汞将水排出,减少混凝土表面裂缝,保证品质优良。 (4)表面处理。对于表面水泥浆较厚的泵送混凝土,浇筑大s2 到8 小时后,起初可以用长刮尺按一定程度刮平,为了使混凝土表面更加密实,刮平后用木板反复压过,最后用贴面板收面。收面后应该及时用塑料薄膜覆盖。 2. 混凝土的质量保证措施 2.1选择合适水泥。在选择水泥生产商的时候要选择规模比较大的,固定采购地点,可以保证水泥质量。 2.2减少水泥用量。减少水泥水化热,从而使混凝土的升温值降低。为了保证混凝土的可汞性,水泥用量应保持在450 千克每立方米。 2.3掺外加剂,控制水灰比。按照设计要求,混凝土中掺入的复合液为水泥用量的4%,复合液同时包括了防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂所具有的功能,其中所含的糖和钙可以使混凝土的和易性增加,可以减少20%左右的用水量,可将水灰比保持在0.55 以下,将初凝时间延长到了5 小时左右。 2.4严格控制骨料级配和含泥量选用10.4mm 连续级配碎石(其中10.3mm 级配含量65%左右),细度模数2.8~3.0 的中砂(通过0.315 凹筛孔的砂不小于15%,砂率保持在40~45%)。砂、石含泥量保持在1%以内,并且里面不能混有有机质杂物,一律不得使用海砂。 2.5加强技术管理。(1)加强原材料的检验、试验工作。应该严格遵守方案以及交底的要求,按要求指导施工,分工明确,各司其职。加强计量监测工作,固定时间进行检查并认真详细的进行记录。对于浇筑的时候可能出现的冷缝应该严肃对待,并采取措施防止其发生。(2)加强对人员的技术管理,在对每一个环节的施工节点时,施工前的技术交底工作一定要做到位,施工结束后应该进行总结,主要围绕施工过程中技术的应用。对大体积混凝土施工过程中产生的各种现象,尤其应该重视,认真细致的进行分析,讨论,深入研究,保证施工过程没有失误。 2.6合理组织劳动力及机械设备(1)施工人员分两大班四六制作业。每班交接班工作提前0.5 小时完成,且明确落实好接班应注意的问题,避免在交接班时的疏忽而引起潜在质量危机。(2)承台浇注采用自由式泵送,并用塔吊配合,避免接、拆泵或堵管时混凝土出现冷缝。每台泵输出混凝土量大概在22 立方米每小时浮动,塔吊吊运混凝土4.5 立方米每小r左右。人员的分工明确,在实施过程中有序管理所有工作人员。 3. 混凝土养护时间 (1)混凝土刚刚浇板浇筑完成后的12 个小时之内必须对其进行覆盖养护,可采用稻草、麻袋等覆盖,并要对其进行浇水,保持一定的湿度,对一般混凝土在刚刚浇筑完后的养护时间为≥7 小时,如果是添加缓凝剂或有抗渗要求的混凝土,在刚刚浇筑完后的养护时间为≥14 天。 (2)混凝土浇筑完成后的72 小时之内,严禁对其进行踩踏、支模、加荷等破坏行为;当混凝土强度≤10 米每帕时,严禁在浇板上吊运、压放过重物体,堆放重物时要尽量的减轻对现浇混凝土板冲击影响。施工过程中要注意对施工推载的控制工作,荷载量不能超出相关文件的规定荷载量。 4. 结束语 随着社会的不断进步,建筑行业也得到了猛速的发展,而在现代建筑中,混凝土材料是运用最广的材料之一,社会对混凝土的要求也越来越高,作为建筑工作者,我们要不断探索优化混凝土质量的配合之比,努力完善浇注的技术,提高养护混凝土的方式方法等,在施工之前做好充分的施工准备、加强现场勘察,及时的协调好各部门的工作,加强过程管理。在混凝土工程日益扩展的今天,我们必须不断总结经验,不断创新混凝土的技术,提高混凝土的施工质量,从而使混凝土工程进一步完善,顺应社会发展的要求。 施工技术型论文:城市工业建筑新型隔声吸声墙体施工技术 摘 要:S着社会的不断发展,各种高科技设备的出现,对城市环境造成非常严重的影响,主要影响表现在城市内部出现噪音的可能性有很大的提升。针对于这一点就需要采取有效的措施减少城市内部出现的声音污染,保证城市得到更好的发展。目前在对城市内部声音污染进行解决的主要方法在于进行工业建筑施工的时候选取新型隔音吸声墙体,这种墙体能够有效减少城市自身声音污染的扩散,借以改善城市自身环境。但是由于这项墙体建筑施工技术发展的时间还不是很长,其自身在实施的过程中还存在一些问题,因此,本文主要针对于这项墙体施工技术进行全面分析,保证这项施工更加顺利的进行。 关键词:工业建筑;隔音吸声墙体;施工技术 在对目前城市上出现的环境噪声进行全面研究中,了解到这种污染对人体造成的影响是非常大的,不仅仅会对人体健康和心理方面造成影响,而且人们长时间处于这种环境中还会引发自身过激的行为。这就需要对这种现象进行有效的解决。 1 隔音吸声墙体构造及选用材料 在对现在城市进行建筑隔音吸声墙施工的过程中,发现目前社会上进行这项工程选取的墙体结构大多数是多层次结构,并且在墙体内部添加有效的隔音材料,这样对加强建筑墙体的隔音效果起到非常重要的作用。在进行这种墙体施工的时候选取的内部填充材料主要在于水泥板层、玻璃棉包层和阻力层等,在三个层面对城市环境中产生的噪音都有非常良好解决作用,而且在进行隔声吸音墙施工的过程中,还要保证对这里设计的材料进行合理应用,从根本的角度上保证建筑吸声墙的施工合理性,减少施工过程中出现的问题。另外要想保证建筑施工的顺利进行,还要对其中涉及的数据信息有一个全面的了解,这样对于提升施工质量和稳定性都起到不可忽视的作用。 2 施工流程 总的来说,由于这种工业建筑新型隔声吸声墙在我国城市内部发展的时间还不是很长,这就导致这项工程在实施的过程中还存在一些问题,针对于这一点就要对整个工业建筑新型隔声吸声墙体施工的流程和相应工艺有所掌握,借以减少在施工过程中出现的问题。 在进行工业建筑新型隔声吸声墙体施工之前,需要对整个建筑物的结构和所处的地理环境有一个全面的了解,这样不仅仅能够促使施工更加顺利的进行,对于提升建筑整体隔声施工质量也起到不可忽视的作用。另外在分析工业建筑结构的时候,还要对整个过程中涉及的建筑施工材料质量进行有效检测,有效减少在进行这项工程的时候因为建筑施工材料等问题造成施工不能顺利进行的情况发生。一般来说,要想保证工业建筑新型隔声吸声墙体施工的顺利进行,还要遵循规定的施工流程,并对整个施工中涉及的步骤和相应数据做到全面遵循,缩小实际施工和计划之间的差异,这样对于提高工业建筑新型隔声吸声墙体施工质量和其他方面等起到非常重要的作用。 除了需要按照规定的施工流程进行建筑墙体施工之外,还需要保证施工人员在施工时的安全性,尤其在进行材料切割的时候,由于切割过程中会有大量颗粒物和纤维等在空中漂浮,因此在施工的时候要求施工人员做好个人防护是非常有必要的。另外在安装隔声吸声墙体之后,还要定期对墙体进行检修,保证墙体自身质量,使得工业建筑在城市中起到保护环境减少噪音污染的作用。对于在进行这项施工过程中出现的障碍物,还要对其进行有效规避,并在规避之后对建筑墙面进行合理固定,借以保证施工的顺利进行。 3 施工技术要点 3.1 安装过程中墙顶需做防水措施,防止雨水进入墙内。可用1层2mm厚白铁皮做压顶,通过栓钉固定在横向墙架上,白铁皮搭接范围内贴1道遇水膨胀的止水条,保证墙体防雨抗渗的功能要求。 3.2 在安装内侧水泥板时,可预先将次龙骨附在水泥板上一起安装。内侧水泥板安装完后,其内外两侧可双向施工。安装完次龙骨后,依据实际尺寸裁切水泥板与玻璃棉。水泥板采用纵向铺设,短边用自攻钉固定在横向主龙骨上。固定应从板的中间部分向周边进行,自攻螺钉头与板面平齐,钉距必须符合设计要求。 3.3 水泥板应做好嵌缝处理。首先将腻子刮入缝隙;然后在板缝上粘贴50mm宽的纸胶带或玻纤网格布,再用嵌缝腻子刮平;在丁字型或十字型相接处,如为阴角,应用腻子嵌满,贴上接缝带,如为阳角,应做护角。 3.4 在装饰性玻璃幕墙位置,幕墙后的水泥板上还需刷上色漆,加强玻璃的色泽。幕墙后水泥板用包边固定,保证平整度。 3.5 裁切好的离心玻璃棉用无纺布包起,塞入次龙骨间,棉包应略大于次龙骨间距,以保证填塞密实。 3.6 安装玻璃棉包时,玻璃棉包裁切时注意防止纤维四处飞散;玻璃棉包易沾水,堆放时应注意防水,安装完成后应及时封上水泥板;边角处工人易忽略填充,应加强检查。 3.7 阻尼为一层沥青物,位于外侧两层水泥板之间。由顶部向下铺设,相互搭接100mm,必须钉牢固,防止风吹下伤人。铺完及时安装外层水泥板,不可长时间暴露。 3.8 压型孔板的设计搭接长度为50mm,实际安装中可以进行适当的调整,但必须保证板的边缘在一条水平线上,而且上面板压下面板。在柱间支撑处,压型孔内板需根据实际情况进行设计和裁剪,以满足外观上的需要。 3.9 夹芯外板安装,外板为承插式,由下向上安装,安装底部第1板时必须控制好标高,并注意上下板对齐。 3.10 外板安装完后再整体撕去保护膜,吊篮内侧垫以泡沫板,防止上下运行时擦伤外板。 4 安装过程的成品保护 4.1 隔墙轻钢骨架及水泥板板安装时,应注意保护隔墙内安装好的各种管线。 4.2 施工部位已安装的门窗,已施工完的地面、墙面、窗台等应注意保护、防止损坏。 4.3 轻钢骨架材料,特别是水泥板材料,在进场、存放、使用过程中应妥善管理,使其不变形、不受潮、不损坏、不污染。 4.4 吊篮安装时应保证与墙体的距离至少20cm,防止刮蹭墙体次龙骨、阻尼等薄弱部位。 结束语 目前城市在进行工业建筑新型隔声吸声墙体施工的过程中,不仅仅需要对建筑物自身结构进行全面考虑,还要保证对隔声吸声墙体施工技术有一个全面的了解,有效保证这项工程能够顺利实施。在对这种墙体进行研究中,了解到这种墙体自身具备的优势非常多,因此在施工的时候还要对整个墙体自身具备的优点有一个全面的了解,这样对于保证工业建筑新型隔声吸声墙体施工的顺利进行起到非常重要的作用。另外在进行这种墙体施工的时候还应该通过一定手段提高这种墙体的品质,有效减少城市受到的噪声污染。 施工技术型论文:污水处理厂大型池体施工技术 [摘要]南京江心洲污水处理厂扩建工程,分为两期建设,其中一期两座生化池是本工程中规模最大的水 工构筑物,设计通过单元格将底板和外墙板的砼分割成25个单元,单元之间由橡胶止水带防水变形缝连接。工 程已经投入使用,效果良好。 [关键词]生化池;单元;橡胶止水带;抗渗;防水变形缝 1 工程特点和施工难点、重点 大型生化池平面尺寸110x100.9m,池体高7m,埋入地面 以下5m,属于大型露天构筑物。底板和墙板分别划分成25个单 元,单元之间由橡胶止水带防水变形缝连接(见下图所示),砼 总量为11000m3,钢筋含量1200T,砼强度等级为C25、抗渗等 级S6,具有实物工程量大,施工作业面积广,池体抗渗要求高, 橡胶止水带纵横交叉,上下连接复杂,施工难度大等特点。现将 施工难点和重点分析如下: 1.1 施工难度大。池体超长、超宽,设计划分为25个单元设置 的橡胶止水带防水变形缝长度长、数量多,施工不当极易造成 池体渗漏,且无法补救。 1.2 质量要求高。在不进行二次装修的条件下,要求池体外观 达到清水砼的效果。砼墙面不能出现接槎痕迹和其他质量缺 陷,必须内实外光,表面颜色一致。 1.3 管理要求严。池体占地面积11100m2,作业面广,施工体 量大,组织流水施工和工序交叉管理必须严格要求。砼墙体浇 筑高度达7m,模板支撑系统必须稳定可靠。砼浇筑时不得形成 冷缝,否则将会影响到池体的抗渗要求。特别是预埋、预留工作 量大,要求各工种相互紧密配合,避免遗漏。 外墙板和底板橡胶止水带位置分布、单元格划分及砼浇筑顺序示意图 2 降水施工 由于地处江心洲岛,地下水源丰富,地下水的分布情况上 部为微承压水,受大气降水及地表水渗入补给,水量充沛。孔隙 潜水与下部微承压水之间无良好隔水层,并与长江水水源联系 密切。池体底标高为2.7~3.1m,地下水位高度为5~6.1m。在土 方开挖前沿基坑四周共布置9套井点降水系统,每套总管长度 50m,生化池占地面积大,采用池体周边一级轻型井点降水,池 体中部水位难于降低,施工时在池体中间部位,另增加4套井点 系统,作为辅助方法进行“盆中降水”,当池体基础内水位下降 稳定后,在挖土过程中将池体中部4套降水系统逐步拆除,池体 外围9套井点降水系统继续降水至基坑回填土。 3 生化池施工 3.1 测量定位。要实现生化池在不抹灰的条件下,砼表面达到 清水砼的效果,首先必须从生化池的测量放线开始。为了控制 11Om长,1 00.9m宽大型生化池的平面尺寸位置准确,施工时 在纵、横方向共设置了6条控制轴线。测量定位采用全站仪进行 施测,把测量放线作为先导工序贯穿于施工各个环节,以确保 各环节的施工精度到达清水砼的效果。 3.2 钢筋工程施工。清水砼不能出现钢筋外露或明显锈迹,因 此钢筋的规格、保护层尺寸要求及接头、绑扎质量要严于普通 砼,特别是施工过程要确保底板上、下层钢筋的位置和墙体内、 外两层钢筋位置的准确。 生化池底板上下层钢筋采用Ф22~25,间距150mm绑扎而 成,重量大,施工时上下层钢筋网之间采用Ф25钢筋焊接竖向支 撑架,间距为1.Oxl.Om,呈梅花状布置,支撑部位应相应增大 砼垫块的分布密度,同时在绑扎橡胶止水带的夹筋时要求夹筋 与底板上下层筋满绑,以确保止水带夹筋位置固定不跑位,从 而保证橡胶止水带防水变形缝处的砼的连接强度。 墙板钢筋绑扎前,搭设好脚手架,先绑扎竖向钢筋,再绑扎 横向钢筋,内外两层网片间用“S”筋控制钢筋网片的位置。由 于墙体长度长,高度高,在绑扎钢筋网片过程中,采用临时支撑 固定,在安装模板前拆除。(底板和墙板止水带安装固定见下图 所示) 3.3 模板工程施工。模板是影响砼质量的关键,模板的支撑系 统必须牢固,要有足够的刚度,模板的拼接缝必须严密,不能出 现漏浆和接槎痕迹。施工时,底板和墙板模板的施工分别采取 了以下方法。①底板模板:底板侧模,采用竹夹板做模板,侧模 采用木方和钢管支撑系统固定,以确保有足够的刚度和稳定 性,墙板与底板交接处支设300mm高的吊模,由对拉螺杆和钢 管拉结,吊模顶部设(300mm高)一道钢板止水带,钢板止水带 嵌入墙板砼施工缝上下各150mm。②墙板模板:墙板的砼一次 性浇筑高度约6.5m,砼表面为一次成型,达到清水砼外观质量 要求,墙板砼采用12mm厚,质地坚硬、表面光滑的竹夹板 (1.2×24m)做模板,模板支撑系统选50×100mm木方和 Ф48mm钢管、扣件与底 板中预埋的“U”形地锚 连接固定(见连接示意 图)。 两侧模板采用M12 止水对拉螺栓对拉固定, 以400x500mm的间距 呈纵横排列布置,以确保 整体的刚度和稳定性,为 达到清水砼的外观要求,在池壁模板施工前刷脱模剂,使用后 要及时清除模板表面的砂浆、再次涂刷干粉脱模剂,对模板破 损处进行修补或更换,填塞模板上的螺栓孔洞,模板拼接缝处 粘贴泡沫胶带,并用50x100木方顺直压缝,同时保证模板工程 中相关的技术参数符合规范要求。 3.4 橡胶止水带防水变形缝施工。 3.4.1 橡胶止水带的安装。①橡胶止水带的连接。本工程主要 采用模具加热加压连接法进行橡胶止水带的连接。采用配套生 产的生胶条作为连接材料,加热设备采用氧气乙炔燃烧,连接 过程中采用电子测温计全程控制加热温度。②橡胶止水带的安 装。根据橡胶止水带的自身技术要求,橡胶止水带的中心圆环 应置于变形缝的中心线位置,以保证橡胶止水带在结构使用过 程中仍能保证其自由伸缩,从而达到应有的防水抗渗的柔性连 接作用。安装时,模板外侧的止水带用木条上下夹紧,内侧止水 带的上下部均采用扎丝或定位钢筋与主筋拉结,防止橡胶止水 带跑位;(见橡胶止水带安装示意图)当橡胶止水带与施工缝处 的止水钢板相遇并搭接时,以半幅橡胶止水带的宽(70mm)为 宜。止水钢板与橡胶止水带保持50mm的间距,以便于砼下料 和振捣,确保砼与止水带间有足够的连接强度。(见下图所示) 3.4.2 聚苯乙烯闭孔泡沫板的嵌填。聚苯乙烯闭孔泡沫板在 伸缩缝的一侧砼浇筑完毕拆模后紧贴砼侧面进行安装,为方便 以后聚硫密封膏的填充,在施工变形缝的迎水面处安装闭孔泡 沫板时,可通过埋设30x30的木条来预留嵌膏缝,但应在木条 的顶部加压或固定好木条,以防止砼浇筑时泡沫板浮起。对于 底板底部的变形缝处可直接安装闭孔泡沫板,使其封闭。在另 一侧砼浇筑完毕后,拆除木条再施工嵌膏缝。(见下图所示) 3.4.3 聚硫密封膏勾缝。拆除木条后,对嵌膏槽进行修理,使 嵌膏槽两侧平直、宽度一致,以保证以后变形缝的美观并清理 嵌膏槽内的灰尘,并使嵌膏槽内保持充分的干燥;在填充密封 膏前应首先在嵌膏缝内均匀涂刷赛柏丝(防水液)一道;进行聚 硫密封膏嵌缝时,每条缝宜一次性连续做成,缝内密封膏要填 塞密实,并用压条将表面压平,最后用铲刀清除多余的聚硫密 封膏。聚硫密封膏分为水平缝型及竖缝型,两者不可混用。 3.5 池体砼施工。 3.5.1 砼配制。清水砼要重视颜色的一致性,施工时选择同一 厂家、同一等级和品种、颜色纯正、安定性和强度好的水泥。 砼为现场搅拌,采用砼输送泵进行砼浇筑施工,配合插入 式振动器振捣,砼强度等级为C25、抗渗等级为S6,施工配合比 每m3材料用量为:水泥295kg、中粗砂707kg、石子1153kg、水 180kg、粉煤灰40.2kg、JM一Ⅲ25.2kg,水泥采用42.5级普通硅 酸盐水泥,中粗砂和石子的颗粒为5N31.5mm。 3.5.2 底板砼施工。池体砼浇筑根据其工程特点和设计要求, 各单元单独浇筑。各单元之间通过橡胶止水带将其间隔,单元 与单元之间进行间隔浇筑,间隔单元浇筑完成后,再进行中间 单元填充浇筑,浇筑顺序按单元编号进行(见单元分格图),每 单元底板砼须一次浇捣完成,砼浇筑时,采用2m宽浇筑带来回 循序浇筑,以避免出现冷缝,先浇筑厚部位再浇筑薄部位。采用 上述间隔跳仓浇筑各单元砼的方法,可使砼完成一部分早期收 缩,从而防止和消除整个底板砼完成后的收缩裂缝。 3.5.3 墙板砼施工。外墙板各单元格砼浇筑顺序同底板,导流 墙的浇筑也随同外墙所在单元格同步进行,并在分格处留施工 缝。 砼采用输送软管直接下料到模板内,下料高度不得超过 2m,以避免砼中砂浆与石子因高空坠落而离散,砼浇筑时分层 下料,分层振捣密实,采用8m长振捣棒进行振捣,振捣时严禁 振动棒直接接触钢筋、预埋件、橡胶止水带,特殊部位(如止水 套管、预埋件底)须加强振捣,防止漏振、漏浆而引起渗漏。 3.5.4 橡胶止水带部位砼施工。橡胶止水带处的砼施工质量 对变形缝的抗渗性能的好坏,关系十分重要,在施工中应严格 控制以下要点:①在砼浇筑前要检查橡胶止水带的安装位置必 须准确,固定牢固;其两侧表面要清理干净,不得有砂浆、泥浆、 锯末等杂物;②水平向的橡胶止水带浇筑时应分层浇筑,应先 将止水带底部灌满砼、振捣密实,赶出气泡后才能进行上部砼 的浇筑;③竖直向的橡胶止水带砼浇筑时,应在左右两侧对称 下料,在振动器的振捣下自然流淌而布满止水带的两侧,同时 振捣密实;④在橡胶止水带与钢板止水的带两带搭接处进行砼 浇筑时,要保证两带间的距离(50mm),对此部位砼注意对称 下料,砼振捣时应更换小型振捣棒,确保两带间的砼与两带的 连接强度。 4 施工效果及体会 江心洲污水处理厂扩建一期工程中的两座生化池已正式 通水投产运行,运行中池体未出现一处渗漏现象,主体砼面表 观质量内实外光,无需进行二次装修,达到了清水砼效果,得到 业主、监理、工程院院士的一致好评,取得了良好的社会效应! 大型生化池能一次性施工成功,顺利地达到了设计要求, 主要有以下几点体会:①施工过程坚持高标准、严要求,抓住从 降水到池体试水的每一个施工环节,精心施工,是取得上述效 果的重要环节。②大型生化池属于超长超宽露天结构,为了防 止池体在施工过程和建成后产生温度裂缝,除严格按设计要求 的伸缩缝分25个单元组织施工外,在施工前还进行抗渗砼的试 配工作,掺加了JM一Ⅲ早强抗渗外加剂和粉煤灰,从而改善了 砼的性能,保证了设计规定的砼强度等级和抗渗等级要求。⑧ 橡胶止水带的连接和安装质量是本工程施工的重中之重,关键 的关键,施工时我们选择了有施工经验的队伍和先进的连接加 工机具进行施工,从而确保了池体3000多米橡胶止水带防水 变形缝部位的施工质量。 施工技术型论文:59R2槽型轨精调施工技术 摘要: 本文以沈阳市浑南新区现代有轨电车项目为工程实例,对59R2槽型轨精调进行了阐述,对槽型轨精调所需的设备、仪器,精调方法、精调项目以及精调标准等进行了介绍,为以后同类工程施工提供参考。 关键词: 槽型轨;有轨电车;精调 0 引言 现代有轨电车是一种在传统有轨电车的基础上全面改良的介于公交和轻轨、地铁之间的先进的绿色交通工具,现代有轨电车投资少、工期短、运营成本低和中等运量的特点,是体现未来城市交通智能化的标志性运输工具。迄今为止国内59R2槽型轨无砟轨道施工经验较少,本文主要通过对59R2槽型轨无砟轨道精调施工技术的研究,总结出一套经济可行、技术先进、质量保证、进度超前、安全可行的施工方案、方法,为以后国内类似施工项目提供经验。 1 工程概况 沈阳市浑南新区现代有轨电车一期工程3号线是第十二届全运会的配套工程之一,该标段起点位于沈营路与创新路交叉口,终点位于21世纪大厦前,线路全长11.3km。该工程正线、辅助线及综合交通枢纽均采用59R2槽型轨,材质均为U75V。道床结构为无砟轨道结构形式,有轨电车最高设计速度为70km/h,59R2槽型轨轨道精调是有轨电车轨道工程施工的关键工序之一。 2 施工方案 2.1 铺轨基标测设 铺轨基标是轨道铺设平面和高程的基准,基标测设质量的好坏,将直接影响轨道铺设质量,为此,基标测设必须准确,以确保轨道铺设的质量,为列车平稳安全运行奠定基础。 2.1.1 基标测设 基标分控制基标和加密基标两种。控制基标设置标准为直线120m,曲线60m,曲线四大主点。基标可采用钢筋桩,设置在支承层上,为永久性控制基标。基标标高低于轨面(直线以左线左股为准,右线右轨为准,曲线以内股钢轨为准)450mm。 控制基标埋设完成后,应对其进行检测,检测内容、方法与各项限差应满足下列要求:①检测控制基标间夹角时,其左、右角各测两测回,左右角平均值之和与360°较差应小于6″;距离往返观测各两测回,测回较差及往返较差应小于5mm。 ②直线段控制基标间的夹角与180°较差应小于8″,实测距离与设计距离较差应小于10mm;曲线段控制基标间夹角与设计值较差计算出的线路横向偏差应小于2mm,弦长测量值与设计值较差应小于5mm。 ③控制基标高程测量应起算于施工高程控制点,按二等水准测量技术要求施测;控制基标高程实测值与设计值较差应小于2mm,相邻控制基标间高差与设计值得高差较差应小于2mm。 ④各项限差满足要求后,应进行永久固定。 2.1.2 加密基标测设 加密基标直线段每6m,曲线段每5m设置1个。 加密基标平面位置和高程测定的限差应符合下列要求:①横向:加密基标偏离两控制基标间的方向线距离为 ±2mm;②纵向:相邻基标间纵向距离误差为±5mm;③高程:相邻加密基标实测高差与设计高差较差不应大于1mm,每个加密基标的实测高程与设计高程较差不应大于2mm。 2.2 轨排的组装 钢轨在吊装、运输、存放中均不得倾斜和颠倒、扭曲。轨缝应为2cm左右,通过无缝夹板将两相邻钢轨夹紧以使接头平顺,轨缝接头错台保证施工要求(0.5mm)。精调后不得再松动无缝夹板,否则轨道方向、高程又要改变必需重新精调。轨排组装前应排轨,排轨原则按照岔前、岔后排轨。岔前、岔后各预留50m,按标准轨25m排轨,轨缝为30mm,最短轨不小于6.25m。 2.3 安装轨道支撑架 钢轨支撑架基本结构见图1所示。 安装支撑架时使用手拉葫芦将轨排吊起,在轨排下方放入支撑架。根据单位长度的钢轨和轨枕块的质量及支撑架的承载能力,对支撑架进行合理分配,钢轨接头处支撑架的布置可作适当调整。支撑架架设间距:直线段3m、曲线段2m设置一组,而且直线段应垂直线路方向,曲线段应垂直线路的切线方向。 整个支撑架可分为两层。上层为两调整螺栓及定距杆,调整轨道时两螺栓一松一紧带动定距杆实现钢轨的水平位移,对轨道起粗调的作用。下层为连接定距杆的拖式卡口,每个卡口的两轨卡螺栓可调整钢轨的水平位移,还可以实现对轨距的少量调整,完成对轨道的精调。钢轨由插板托起,在丝杆的作用下实现高度的变化。 2.4 轨道精调 轨排的调整是通过对钢轨支撑架上的高程和水平调节螺杆的调整来完成的。支撑架高程调节螺杆又是支撑架的立柱,调整范围:螺纹部分全长;水平调节螺杆横向可调整范围:±150mm。轨道进行精调时,支撑架两侧起固定作用的支撑杆应处于松弛状态。
石油化工行业论文:石油化工行业离心式压缩机干气密封典型故障案例分析 [摘 要]随着社会的不断发展,石油化工业逐渐得到了人们的关注。但应用范围的扩大也使得离心式压缩机的故障频发,主要表现为机组的能耗性过大、干气密封性不强、部件间的连接不紧密等等。针对以上问题,工作人员应该转变原有的处理观念,根据典型的离心式压缩机故障进行分析,提升机械的运行速度。因此,本文针对干气密封技术的基础原理,对典型故障案例予以讨论。 [关键词]石油化工;离心式压缩机;干起密封;典型故障;案例分析 从本质上来讲,干气密封属于一种新型的轴端密封设备,并在无液体的状况下形成非接触性流动中心。干气密封设备作为离心式压缩机的重要控制设备,能够在极大程度上促进机械的运转速度。但由于现代化工石油业的严格性需求,传统的干气密封设备已经无法满足现有的生产要求,使得故障频发。因此,主要案例的分析必不可少。 1 干气密封技术基本原理构造 干气密封技术的基本原理构造主要分为以下几个方面:第一,从设备的安装上来讲,弹簧、旋转环、不锈钢密封器件都是其关键部分。由于不锈钢弹簧座内含有O型颈环,工作人员要将动环组件固定在密封转子上,这样才能够保障在转子转动的过程中螺旋槽受到压力的推动,在根部外的无槽区形成密封孔位。第二,密封孔会在气压的阻止下形成对流,并增大气膜之间的间距。同时,螺旋槽在密度坝中起着重要的作用,它不仅能够对气膜表面的压力进行感应,对机组表面的构件气隙进行分配,还可以起到密度平衡的作用。试想一下,当动环组件脱离了气体膜,弹簧座也会受到影响,从而失去平衡。但如果干气密封孔位之间的距离相等,每两个组件之间都有一层稳定的气体薄膜,设备的两端面会在一定程度上起到连接纽带的作用,关键部位也不易出现磨损情况,减少了故障发生的频率。 2 干气密封故障典型案例分析 2.1 隔离气中断 隔离气中断是干气密封中非常容易出现的问题,其产生的主要原因如下:第一,在盘机启动的过程中需要一定的时间,工作人员要设定机械轴承的位置,保障驱动器的正常运行。但很多情况下,盘车的冷却速度会在压缩机组的影响下减小,驱动器中没有足够的压力来推动,使得润滑油无法正常提供,甚至出现中断的现象。此时氮气在管网中的分布会呈现不均匀的状况,使机组的运行受到影响。表现如下:在石油化工装置的运行过程中,两孔板之间的间距变大、其中个别板位上还出现了污染性杂质。经过一段时间的检修发现:干气密封的后壳已经出现了裂纹,甚至传送套也不能在润滑油的作用下进行运转,颈环表面出现了严重的裂痕。第二,在盘车机组的运行中隔离气中断,并进入润滑油当中。密封端面受到压力气体的影响已经不能够按照原有速度进行运转,在初期受到磨损。但动环在惯性摩擦下会使密封性减弱,以裂纹不断扩大的方式进入二级密封腔体中,使得大部分石墨粉泄漏出去。最后,干气密封也会因机组结构的混乱而加大裂纹的产生范围,并冲开动环构件,出现散落现象。 采取的主要措施:针对这种情况,工作人员要定期对干气密封设备进行检查,以内部管壁的布局为控制方向,更换干气密封构件。另外,如果隔离气源与标准气体的差异过大,工作人员也要进行测定,确定管道的吹扫空间,保证压缩机能够稳定运行。 2.2 机组喘振 导致机组喘振的主要原因就是公用工程系统故障的出现。工作人员要第一时间对相应构件进行检查,调整机组运行中的速度,并对最小转距进行调整,保障低压缸的震动频率。故障异常主要体现在以下几个方面:第一,当压缩机停止运行时,润滑油还在继续输送,甚至在两隔板处发现了压缸阻力浮动的情况,使得机组内部的运行混乱,出现了干气密封泄漏现象。第二,工作人员以两端轴承的连接情况为检点,并没有发现相关构件出现磨损。但在驱动器启动的前提下,设备外壳的金属保护层融化。故障出现的主要原因是机组在加速运行中离心设备的内置压力失衡,大量的密封气体被吸入到了缸体的缓冲区内,导致机械在振动的过程中出现损伤,润滑油淹没密封管线,对关键器件产生腐蚀。 采取措施主要为控制机组启动的速率。工作人员要通过阀门来调节机组的运动速度,使密封装置不受到阻力浮动的影响,满足设定的基本要求。同时,要关闭装配机组的阀门,对轴承两端的接线位置进行确定,并调整冲区的密封气体容量。 2.3 密封环浮动性 密封环浮动性故障出现的原因表现为以下几个方面:第一,机组空间的差异。一些干气密封环境相对较差,内部较为狭窄,会影响密封缓冲区的气流速度。同时,在机组运行前,工作人员没有对内部构件进行清洁性处理,使杂质在密封性装备中浮动,令现场出现泄漏情况。第二,由于干气密封金属器件的规模存在一定的差异。例如:在弹簧座的表面就容易出现密封圈过大的情况,使密封量超标并泄漏。根据这种现象,工作人员应该采取新工艺,在压缩机的端口对污染气体进行过滤,并将浮动密封圈的厚度降低,在隔离设备的中心处安装上前端处理器,阻止机组内部的气体与外部污染接触,以保证密封装置的使用效率,提升离心式压缩机的质量,达到故障减少的目的。 3 结语 综上所述,本文主要从两个方面进行论述。第一,分析干气密封的工作原理。第二,从实际故障出发,探讨操作中容易出现的问题和解决措施。从而得出:工作人员应该根据离心式压缩机的运行情况对机组状态进行整合,检查机械设备的启动速度,设计干气密封的流动空间。同时,也要做好机组的维修和保护工作,为石油化工的长期发展创造有利条件。 石油化工行业论文:石油化工行业节能策略及在间歇式本体法聚丙烯工艺中的应用 摘 要:石油化工行业受到能源短缺的严重影响,因此在使用化工行业中实行节能策略是建设社会主义和谐社会的必然要求。本文对石油化工行业的节能策略进行了简要的介绍,并对节能策略在间歇性本体法聚丙烯工艺中的应用进行了简要的分析。 关键词:间歇式本体法聚丙烯工艺;节能策略;石油化工行业 我国在经济飞速发展的同时也面临着能源和资源消耗量过大的问题,石油供需矛盾已经成为制约石油化工行业发展的一个重要因素。因此在使用化工行业中应该积极推行节能策略,提倡节能降耗改变传统的经济增长模式,推动石油化工行业的稳定、健康发展,改变粗放型的增长模式。 一、石油化工行业的节能策略 石油化工行业主要有三方面的节能策略:能量回收、工艺利用、能量转换和传输。3种策略之间相互影响、相互联系。因此石油化工行业的节能技术也可以分为三大类:能量充分利用与回收技术、先进工艺的开发与应用、能量的高效转换和传输技术[1]。 (一)能量充分利用与回收技术。在石油化工行业中需要一定的温度和压力条件,并且会产生一定的余冷、余热和余压资源,要实现节能策略就需要对这些能源进行回收和充分利用,这样能够取得良好的经济效益。一部分具有较高品位的低温余热资源可以用于制冷,用以替代电能或者蒸汽。余压资源也可以拖动机械设备,用以替代电能。当前还没有对余冷资源进行充分利用的技术,造成了一定的资源浪费。 (二)能量的高效转换和传输技术。通过一定的技术来使能量传输和转换的效率得以提高,达到节约能源的目的。当前有4种途径能够达到这一目的:①通过自发的装置对废水进行转换,使其成为蒸汽并加以利用,能够达到80%的综合利用效率。②通过窄点技术来对患者网络进行优化,使能源传输过程中的消耗减少。③将催化裂化装置催化再生器中排放出的烟气用于发电机发电或者驱动主风机。④通过热电联产来利用燃气透平发电的排放气体,使其成为加热炉中的燃烧空气加以利用[2]。 (三)先进工艺的开发应用。通过先进的工艺和技术能够进一步提高资源的利用率,降低能源的消耗。国外在石油化工行业中的炼油行业中已经开发出了很多节能降耗的新技术,应用新型的助剂和催化剂、新型节能蒸馏技术、新型过程控制技术和大型延迟焦化装置、内部换热型蒸馏塔等等,以及加热炉和新型换热器等节能设备,能够起到良好的节能降耗作用。 二、石油化工行业的节能策略在间歇式本体法聚丙烯工艺中的具体应用 (一)间歇式液相本体法聚丙烯工艺。上世纪70年代我国研发了间歇式液相本体法聚丙烯工艺,该工艺立足于我国炼厂气资源分散、储量丰富的特点。在高效催化剂体的作用下,精丙烯中的分子量调节剂为H2,在液相丙烯中分散催化剂颗粒。该工艺的压力范围为3.2-3.6Mpa,控制反应温度范围为72-76摄氏度,反映具体时间为3-5小时,该工艺得到的产品为立构规整性的聚丙烯产品[3]。 该工艺的优点在于建设快、投资小、设备简单、工艺流程短,能够取得良好的经济效益,在石油化工行业中应用的比较广泛。但是该工艺也具有加工损失大、装置能耗高、丙烯单耗高的缺点。 (二)工艺优化技术。1、新型催化剂的使用。在聚丙烯的生产工艺中催化剂发挥着核心作用。当前聚丙烯催化剂的发展方向为得到合适的聚合物粒径分布、有效控制聚合物分子量分布、高定向性和超高活性。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用的新型催化剂主要是第四代 DQⅢ型高效球形聚丙烯催化剂,该催化剂是由我国中石化公司研发的。该催化剂的优点在于产品加工性能优良、分布窄、产物粒子大、立构性好,是一种高抗冲共聚物、无规共聚物、均聚物树脂产品,具有良好的性能指标。2、运用智能控制。平滑衔接问题一直存在于聚合反应过程中的升温到恒温过程之间,在加热升温之后、开始反应之前会有大量的热能被释放出来。一旦停止加热,反应温度仍然会急剧上升,为了将多余的反应热量带走必须使用冷却水进行及时降温,这样对能源造成了极大的浪费。然而要实现该阶段的控制并不容易,其具有扰动因素多、聚合反应速度快、容量滞后大、时间常数大、聚合釜容积大特点,难以用常规的方法和仪表进行控制,需要使用更加先进的控制技术。预测性控制技术能够使聚丙烯的生产过程更加稳定,同时使生成过程中冷凝水的用量得到极大的减少。使用预测性控制技术之前,冷凝水的月使用量约为70万吨,在使用预测性控制技术之后使用量仅需52.4万吨,具有良好的节水效果。 (三)做好能量利用率传输工作。1、使用高效换热设备。如果产生了激烈的聚合反应,必须对气相聚丙烯进行回收,从而使反应的温度得以降低。在结束聚合反应之后进行间歇的冷凝套和丙烯气体操作。回收和冷凝操作具有不确定的时间,而高压丙烯冷凝器需要连续使用,造成循环水的极大浪费。使用双台冷凝器冷凝可以使应急回收的工作效率和冷凝能力得到提高,增大换热面积,从而使冷凝套的能耗得以降低。与此同时还可以将原有的指形内冷管换为U 形冷却管,使操作弹性得以提高,也能够起到提高担负产量、,提高各釜车辙能力的作用。2、维护和清洗传热设备。夹套中的冷却循环水会带走正常聚合反应中的热,因此循环水的利用率和聚合釜的生产效率都会受到撤热能力的影响。夹套内壁受到较高的釜温的影响容易出现结垢,温度越高的地方结垢程度越高,会对聚合釜的撤热效果造成影响。可以使用超声波除垢技术或者酸洗的方式来清洗夹套,降低循环水的使用量。 (四)回收丙烯。会有很多惰性气体氮气在聚丙烯闪蒸过程中随着丙烯气进入到气柜之中,这些氮气的压缩之后又会被排出,造成一定的资源浪费。可以使用有机蒸汽膜法来降低丙烯资源的损耗,提高丙烯的回收率。 在石油化工行业实行节能策略势在必行,化工行业会排放出大量的废物,也需要消耗较多的能量和原料。因此通过3项策略能够有效地节能降耗,促进石油化工行业的健康发展。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用节能策略能够取得良好的经济效益和环境效益。 石油化工行业论文:试论自动化仪表故障在石油化工行业中的分析和处理 【摘要】石化生产中,常规仪表主要分为四大类,即流量检测仪表、物位检测仪表、温度检测仪表及压力检测仪表,日常维护中,需要工作人员掌握这些仪表的工作原理、构造、性能指标等,同时,还要注重控制系统各个环节的特点、衔接及易发故障节点等,并熟悉相应的工艺流程及介质。本文从石油化工行业检测执行仪表概述,重点的讲述了自动化仪表故障分析思路及常规处理措施和方法。 【关键词】石油化工 自动化 仪表故障 分析处理 前言 在石油化工行业中,常规自动化仪表主要包括温度检测仪表、流量检测仪表、压力检测仪表、物位检测仪表等。工作人员在对这些仪表进行日常维护时,必须掌握好仪表的内部构造、工作原理、工作指标和性能等事项,与此同时要加强控制仪表中易发生故障的节点。由于工艺因素和仪表因素均可能是引起自动化仪表故障的因素,所以工作人员要熟悉仪表的工艺流程,及时、准确判断仪表故障出现的根源,在最为有效地时间内处理故障,确保正常生产,减少故障对生产造成的影响。 一、石油化工行业自动化工业仪表的特点 石油化工行业自动化控制仪表主要特点是采用先进的微电脑芯片及技术减小了体积,并提高了可靠性及抗干扰性能。概括起来主要包括以下几点: 1.自动化工艺仪表的可编程功能 在控制电路的过程中,硬件软化可以通过一些接口芯片来进行一个比较复杂的功能控制,它的软件编程就是以储存控制程序代替往常的顺序控制。如果在这个过程中用硬件代替,则需要一个完备的定时和控制电路。所以,总的来说,如果可以利用软件置入仪器仪表来代替常规的逻辑电路,则可以极大地简化了硬件的结构。 2.自动化工业仪表的记忆功能 往常,仪表采用的形式一般都是时序电路和组合逻辑电路,它们只可以在一定的时刻里记忆一些简单的状态,但是当下一状态到来之后,前面记忆到的状态就完全消失掉了。但自从把微机引入到仪表的应用之后,它的随机存储器本来就可以记忆前一状态中的信息,所以只要一充上电,这些记忆便可以一直被保护存下来,同时还可以记忆其它状态的信息,再进行信息的重现和处理。 3.自动化工业仪表的计算功能 由于微型计算机是自动配置在自动化仪表中的,因此可以实现高精度的多种复杂计算。在自动化仪表的计算中,我们还可以进行确定极大和极小、被测量的给定先检测和乘除一个常数等各方面的比较和运算。 4.自动化工业仪表的数据处理功能 在测量中,我们往往会遇到很多问题,例如自检自校、线性化处理、抗干扰和测量值和工程值的转换等等。但是因为有了微处理器和软件,我们都可以很方便地用软件来处理这些问题。第一,可以极大地减轻软件的负担,第二,丰富了处理功能。除此之外,自动化仪表在检索和优化等方面也是存在极大的功能的。 二、石油化工行业检测执行仪表概述 1.温度仪表 石油化工企业的管道内介质温度和现场生产设备温度均应在温度监控的状态下进行安全生产,一般温度控制的范围为-200℃~1800℃,大部分温度测量均采取接触式测量方式。在现场温度仪表中,常规使用的品种包括热电阻、顺贵金属温度计、热电偶等。其中,热电偶信号和热电阻往往可以直接与DCS或温度采集仪器相接入,在现场总线技术日益成熟的情况下,一体化温度变动器的应用具有较大的发展空间。 2.压力仪表 在石油化工生产中,压力控制与安全生产的联系十分紧密,所以压力控制一直被企业视为生产管理的重中之重。压力仪表在生产中可控制的压力范围为300MPa左右,对于变动器、压力传感器、特种压力仪表等设备,可以根据生产需要运用多种工作原理,如脉动介质、粉状、高温介质、粘稠状、易结晶介质等压力测量等,能够确保较高的测量精确度,现阶段,石油化工生产主要使用的压力仪表包括弹性式、液柱式、活塞式三种类型。 3.物位仪表 通常情况下,石油化工生产采用液位测量的方式,以提高测量的精确度,准确了解被浮力式仪表。物位仪表根据压力和压差的不同,其测量放肆也有所不同,主要包括静电式、雷达式、直读式、电容式、点接触式、浮力式、雷达式、辐射式、超声波式、重锤式、激光式、矩阵涡流式、磁致伸缩式等。在这些测量方式,具备较高测量精确度的方式为磁致伸缩式、雷达式和矩阵涡流式,并且已经在石油化工生产中得到了良好应用。 4.流量仪表 流量参数与温度、液位、压力参数共同构成了石油化工行业生产的重要信息数据基础,所以同样也必须确保流量参数测量的精确度。在流量考核中要遵循优化和稳定的原则,确保流量仪表能够准确获取单位时间内物体有效截面的流体体积、温度和压力补偿数值,为正常生产提供可靠数据。 三、石油化工行业自动化工业仪表的控制技术 1.常规控制 其实,石化工业自动化的顺序控制、批量控制和连续控制等这些基本控制策略是依然不变的,这些我们都可以从电动单元组合仪表、气动单元组合仪表、常规DCS和新一代DCS的变化中观察出来。这些控制主要包括很多方面的内容,例如比率调节、均有调节、前馈调节、自动选择调节、分成调节、串级调节、单回路控制、连续控制、分成调节、非线性调节和自动选择调节等。但是,PID调节依然是最基础的。具体来说,就是控制算法和功能块基本没有什么变化,而组态能力和控制方案的变化则是最大的。 2.先进控制和优化 在现代化的控制论推动之下,各种各样的智能化算法呈多样化。其实除了只能PID控制器之外的其他多变量控制都已经在石化行业和炼油行业实现了生产实践阶段的运用。虽然它的基础是DCS,但是它既可以是一个软件包,也是一个独立的个体。多变量动态过程软测量技术和模型辨识技术都是和它有着极大的联系的,多数都是采用PID串级控制和测控相结合的方式。单一油源在炼油厂中的成功率最高,尤其是在卡边控制上,它的平稳操作基础的增效效果是最明显的。 3.人机界面 目前,石化企业的形势已经不再是一对一的装置和控制室,二是发展到多个装置对应一个控制室的形式,并且他们的最终表现是以LCD和CRT显示屏为主的,偶尔辅以一些显示仪表和指示灯。鼠标和键盘操作为主,触摸屏和少数旋钮与按钮则是辅助工具。工业电视的摄像头画面也实现了以DCS代替专用屏的目标。 在DCS的组态过程中,人机界面的操作策略是和控制策略紧紧相伴的。在工位号操作的过程中,细目画面、趋势画面和分组画面等这类典型的“仪表棒图”都是可以相伴的,可以快速实现“组态”。但是模拟图的制作则需要比较谨慎,需要我们按照工艺要求来实现,这些都是关系到报警、优化操作、事故判断和信息处理能力等人机界面是否能够取得友好相处的问题。一方面,我们需要提高DCS和HMI等软件产品的性能,另一方面,我们除了需要控制方案等指标的实现之外,还需要注意控制在系统集成过程中的硬指标的实现,在人机界面这些软指标方面也需要尽到百分之一的努力,更加需要工作人员树立无私的服务思想,和工艺操作人员之间进行密切的配合,从而在工艺装置中实现最完美的操作。 4.安全仪表系统 石化装置的安全性要求如今越来越备受各方面的关注,主要都是由于连续化和大型化以及工艺过程中易燃易爆等原因引起的。以往的单纯又DCS设备来实现安全连锁保护的方法如今已经不能再满足企业的需求,所以紧急停车系统的加入显得尤其重要。自动化仪表基于IEC61508和IEC6151的安全仪表系统(SIS),正极大地满足了企业的安全需求。 四、自动化仪表故障分析思路及常规处理 石化生产中,常规仪表主要分为四大类,即流量检测仪表、物位检测仪表、温度检测仪表及压力检测仪表,日常维护中,需要工作人员掌握这些仪表的工作原理、构造、性能指标等,同时,还要注重控制系统各个环节的特点、衔接及易发故障节点等,并熟悉相应的工艺流程及介质。因为,通常仪表的异常现象,可能是由工艺因素、仪表因素或者二者共同引起的。当故障发生时,仪表维护人员需要与工艺人员确认后及时判断故障发生的根源,以在最短的时间内排出故障,保证生产安全平稳。 1.流量检查仪表故障分析及处理 流量指示经常会不正常,比如指示偏高、偏低等。 (1)流量控制仪表系统指示到最小时,首先检查现场检测仪表指示也最小,则检查调节阀开度,若调节阀开度为零,则常为调节阀到调节器之间故障。当现场检测仪表指示最小,调节阀开度正常,故障原因很可能是系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、介质结晶、操作不当等原因造成。若是仪表方面的故障,原因有:孔板差压流量计可能是正压引压导管堵;差压变送器正压室漏;机械式流量计时齿轮卡死或过滤网堵等。 (2)流量控制仪表系统指示值达到最大时,则检测仪表也常常会指示最大。此时可手动遥控调节阀开大或关小,如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成。若流量值降不下来,则是仪表系统的原因造成,检查流量控制仪表系统的阀门是否动作;检查仪表测量引压系统是否正常;检查仪表信号传送系统是否正常。 (3)流量控制仪表系统指示值波动较频繁,可将控制改到手动,如果波动减小,则是仪表方面的原因或是仪表控制参数PID不合适,如果波动仍频繁,则是工艺操作方便原因造成。 在此我以电动差压变送器为例(ROSEMOUNT 1151 系列)。仪表保运人员在处理故障时应先向工艺人员了解故障情况,了解工艺情况。 2. 物位检查仪表故障分析及处理 (1)液位控制仪表系统指示值变化到最大或是最小时,可以先检查检测仪表看是否正常,如指示正常,将液位控制改为手动遥控液位,看液位变化情况。如液位可以稳定在一定的范围,则故障在液位控制系统;如稳不住液位,一般为工艺系统造成的故障,要从工艺方面查找原因。 (2)差压式液位控制仪表指示和现场直读式指示仪表指示对不上时,首先检查现场直读式指示仪表是否正常,如指示正常,检查差压式液位仪表的负压导压管封液是否有渗漏;若有渗漏,重新灌封液,调零点;无渗漏,可能是仪表的负迁移量不对了,冲洗调整迁移量使仪表指示正常。 (3)液位控制仪表系统指示值变化波动频繁时,首先要分析页面控制对象的容量大小,来分析故障的原因,容量大一般是仪表故障造成。容量小的首先要分析工艺操作情况是否有变化,如有变化很可能是工艺造成的波动频繁。如没有变化可能是仪表故障造成的。 以电动浮筒液位变送器为例,当液位指示不正常,偏高或偏低时,首先要了解工艺状况、工艺介质,搞清楚被测对象是精馏塔、反应釜,还是储罐、反应器、用浮筒液位计测量液位,往往同时配置玻璃液位计。工艺人员以现存玻璃液位计为参照,判断电动浮筒液位变送器指示偏高或偏低,因为玻璃液位计比较直观。 3. 压力检查仪表故障分析及处理 当容器压力指示偏低、偏高或者不变化时,首先要了解被测介质是气体、液体还是蒸汽,了解简单的工艺流程。 (1)压力控制系统仪表指示出现快速振荡波动时,首先检查工艺操作有无变化,这种变化多半是工艺操作和调节器PID参数整定不好造成。 (2)压力控制系统仪表指示出现死线,工艺操作变化了,压力指示还是不变化,一般故障出现在压力测量系统中,首先检查测量引压导管系统是否有堵的现象,不堵,检查压力变送器输出系统有无变化,有变化,故障初处在控制器测量指示系统。 4. 温度检查仪表故障分析及处理 温度指示不正常通常指指示偏高、偏低或者变化缓慢甚至不变化等。 分析温度控制仪表系统故障时,首先要注意两点:该系统仪表多采用电动仪表测量、指示、控制;该系统仪表的测量往往滞后较大。 (1)温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小,一般为仪表系统故障。因为温度仪表系统测量滞后较大,不会发生突然变化。此时的故障原因多事热电偶、热电阻、不畅导线断线或变送器放大器失灵造成。 (2)温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象,多为控制参数PID调整不当造成。 (3)温度控制仪表系统指示出现大幅华南的波动,很可能是由于工艺操作变化引起的,如当时工艺操作诶有变化,则很可能是仪表控制系统本身的故障。 (4)温度控制系统本身的故障分析步骤:检查调节阀输入信号是否变化,输入信号不变化,调节阀动作,调节阀膜头膜片漏了;检查调节阀门定位器输入信号是否变化,输入信号不变化,输出信号变化,定位器有故障;检查定位器输入信号有变化,再查调调节器输出有无变化,如果调节器输入不变化,输出变化,此时是调节器本身的故障。 在此以热电偶为测量元件进行说明。 首先应了解工艺状况、被测介质的情况以及仪表安装位置,在气相还是液相等,可以通过询问工艺人员来了解。因为是正常生产过程中的故,而非新安装的电热偶,所以可以排出热电偶和补偿导线极性接反、热电偶或补偿导线不配套等因素。 5. 简单控制系统故障分析及处理 在实际生产中,控制系统经常会出现不稳定、输入信号波动大等现象,为了不影响生产及产品质量,我们必须对此作出及时的判断和处理。在处理这类故障时,作为仪表保运人员,必须很清楚控制系统的组成情况,在此我以流量on告知系统为例。简单的流量控制系统由电动差压变送器、单回路调节器和带电气阀门定位器的气动薄膜调节阀组成;此外,还要了解工艺情况,诸如工艺介质、简单工艺流程、流量类型以及介质的存在状态等。 石油化工行业论文:石油化工行业的预先危险性分析 摘要:基于预先危险性分析方法的理论基础,介绍预先危险性分析方法在鄂州球团厂的尝试应用。研究中尝试将生命周期法和木桶理论引入预先危险性分析方法,以求扩大预先危险分析法应用的时间范围,提高其分析精度,并使之分析更加系统化。 关键词:预先危险分析法;鄂州球团厂;生命周期法;木桶效应 一、预先危险性分析方法 (一)预先危险性分析方法概述 预先危险分析法(Preliminary Hazard Analysis,PHA)又称初步危险分析,[1]是一项为实现系统安全而进行的危害分析的初始工作,常用在对潜在危险了解较少和无法凭经验觉察其危险因素的工艺项目的初步设计或工艺装置的研究和开发中,或者用于在危险物质和项目装置的主要工艺区域的初期开发阶段(包括设计、施工和生产前),对物料、装置、工艺过程以及能量等失控时可能出现的危险性类别、出现条件及可能导致的后果,做出宏观的概略分析。在PHA中,分析组人员应考虑工艺特点,列出系统基本单元可能的危险性和危险状态,这些是概念设计阶段所要确定的,包括:原料、中间物、催化剂、三废、最终产品的危险特性及其反应活性,装置装备,设备布置,操作环境,操作(测试、维修等)及操作规程,各单元之间的联系,防火及安全设备等。当识别出所有的危险情况后,列出可能的原因、后果以及可能的改正或防范措施。 (二)预先危险分析法的步骤 PHA分析法包括三个步骤,及分析准备、分析和编制分析结果文件。 1.分析准备 (1)确定系统。明确所分析系统的功能以及其分析范围。分析准备PHA分析通过经验判断、技术诊断或其他方法调查确定危险源(即危险因素存在于哪个子系统中)。对所需要分析的系统的生产目的、物料、装置和设备、工艺过程、操作条件以及周围环境等进行充分详细的调查了解。 (2)调查收集资料。调查生产目的、工艺过程、操作条件和周围环境。收集设计说明书、本单位的生产经验、国内外事故情报以及有关标准、规范、规程等资料。分析组需要收集装置或系统的有用资料,以及其他可靠的资料(如任何相同或者类似的装置,或者尽管工艺过程不同,但其使用方法相同或者相似的设备的资料)。危险分析组应该尽可能地从不同的方面、方式和渠道汲取相关经验或者教训,包括详细装备的危险性分析、相似装置设备的操作经验、标准等。 (3)概念设计。为了让PHA达到预期的目的,分析人员必须写出工艺过程的概念设计说明书。因此,分析人员必须知道过程所包含的主要化学物品、反应、工艺参数以及主要设备的类型(如容器、反应器、换热器等)。明确装置需要完成的基本操作和操作目标,这些工作有助于确定设备的危险类型和操作环境。 2.完成分析 系统安全分析的目的不是分析系统本身,而是预防、控制或减少危险性,提高系统的安全性和可靠性。因此,必须从确保安全的观点出发,寻找危险源或者危险有害因素产生的原因和条件,评价事故后果的严重程度,分析措施的可行性、有效性,采取切实可行的策略,把事故与危险降低到最低的程度。PHA分析可能发现一些危险和事故情况,因此PHA还应对设计标准进行分析并找到能消除或减少这些危险的其他方法或途径,要做出这样的评判需要一定的经验。危险分析组在进行PHA的过程中应该考虑一下几个方面的内容: (1)危险物料和设备。如燃料、高反应活性物质、有毒物质,爆炸系统、高压系统、其他储能系统。识别危险的设备、零部件并分析危险发生的可能性条件。 (2)分析系统中各个子系统、各元件的交替面及其相互关系和影响。设备与物料之间与安全有关的隔离装置。如物料的相互作用、火灾爆炸的产生与发展、控制停车系统等。 (3)影响设备和物料的环境因素。如地震、振动、洪水、极端环境温度、湿度、静电等。 (4)分析工艺过程及其工艺参数或者状态参数。 (5)操作、测试、维修以及紧急处置规程。如认为失误的重要性、操作人员的作用、设备的可接近性、人员的安全保护。 (6)人机关系。包括人的适应性,机的可靠性、维修度,界面的以人为本等。 (7)辅助设施。如储槽、测试设备、培训设施、公用工程。 (8)用于保证安全的设备、防护装置等。如调节设备、备用设备、灭火以及人员防护设备。 (9)划分危险因素的危险等级。对工艺过程的每一个区域,分析组都要识别危险并分析这些危险产生的原因及可能导致的后果。系统或子系统查出的危险因素可能有很多。为了使采取的安全措施有轻重缓急、先后次序,对这些危险因素按照造成后果的严重程度,划分成四个危险等级。 (10)制定安全措施。针对危险因素出现条件及形成事故的原因制定相应的安全措施。 3.编制分析结果文件 为了方便起见,PHA的分析结果以表格的形式记录。其内容包括识别出的危险、危险产生的原因、主要后果、危险等级以及改正或预防措施。PHA结果表常作为PHA的最终产品提交给装置设计人员。 二、预先危险分析法应用实例 (一)实例简介:鄂州球团厂 武钢矿业有限责任公司鄂州球团厂是武汉钢铁(集团)公司在鄂东南地区投资兴建的一座特大型球团矿生产基地,[3]地处湖北省鄂州市鄂城区新庙工业园,占地面积66.7万平方米。该厂于2002年12月24日经武钢批准立项,2004年11月18日奠基开工,2005年12月31日建成投产。其球团一期工程拥有世界上单体规模最大的 500 万吨/年球团生产线,固定资产总投 资达人民币 11.7 亿元,采用国际先进的链篦机―回转窑―环冷机生产工艺,[4]由美卓矿机和国内长沙冶金设计院联合设计,并以外方为技术总负责,重要工艺设备全部引进国外的先进设备,自动化控制水平高,实现了计算机集中操作并进行工艺参数的调整,系统稳定可靠实用,各项技术经济指标达到国际先进水平,其中球团品位达 65%以上, Ф9~16mm,粒度均匀,各种化学成分稳定,硫、磷含量在 0.015%以下,FeO 工厂主要有原料作业区、球团作业区、检修作业区和运输作业区。这里我们仅选择球团作业区中的链篦机―回转窑―环冷机生产工艺为例,进行重点分析。 (二)预先危险性分析结果(选取部分示例) 三、关于预先危险分析法改进的建议 (一)预先危险分析法弊端 1.预先危险分析法主要针对某一特定的设备装置或者某一特定危险源,针对范围小,对于庞大的工厂难以适用。 2.预先危险分析法主要是定性分析,难以对危险和事故进行准确的量化分析。 3.预先危险分析法主要在事前进行预测分析,现状评价难以适用。 (二)改进性建议 任何方法都不应该是一成不变的,不应该说它改变了之后就不再成为原来的名字(预先危险分析法),随着实践情况、时代情况进行逐步调整,不仅是理论上的创新,而且有利于提升实际生产创造活动的效率,保障工作人员的身心健康。 1.概略方面 将生命周期法的思路引入安全评价的过程。任何系统都有一个产生、发展、成熟、消亡的过程,这个过程被称为系统的生命周期。[5]所谓生命周期法就是严格按照系统生命周期的各个过程和步骤去评价系统。包含两方面的内容:一方面,坚持完善的一种安全评价方法贯穿于某一生产活动的整个过程,而不是以往的事前用危险分析法,事中用安全检查表法等。整个生产的生命周期采用同一种方法不仅利于操作人员掌握,而且加强了衔接,避免了脱节,明确了责任,更重要的是,同一种安全评价方法起到了追踪的作用,有更好的安全评价效果。另一方面,预先危险分析法不仅应该有事前评价,而且应该有事后的反馈。这样,不仅可以有完善的评价过程,而且评价效果的经验和教训可以对以后的评价工作起到启发作用。 2.技术方面 在控制措施阶段根据木桶理论。木桶理论是指一只木桶想盛满水,必须每块木板都一样平齐且无破损,如果这只桶的木板中有一块不齐或者某块木板下面有破洞,这只桶就无法盛满水。是说一只木桶能盛多少水,并不取决于最长的那块木板,而是取决于最短的那块木板。也可称为短板效应。同样的道理,整个生产系统的安全性也是由最危险的环节决定的。首要对最危险的环节采取措施,不仅达到了安全的效果,而且符合经济性的原则。 总之,预先危险分析法简单,但又具有可编辑性。不仅适用于项目的初期,而且经过实际情况补充也适用于高级复杂的项目。尽管还有不足之处,但是其强大的应用功能将使其在工业生产中发挥越来越大的作用。 石油化工行业论文:浅谈石油化工行业消防设计的问题及遵循原则 摘要:近些年来,石油化工企业火灾频发,使该行业的消防设计受到广大行业内人士的重视。本文就石油化工企业消防设计应注意的问题进行了探讨,并对当下消防设计应遵循的原则进行了论述。 关键词:石油化工;消防设计;遵循原则 近些年来,随着国民经济的发展和交通基础设施的不断完善以及机动车保有量的快速增加,石油的需求量越来越大,内地越来越多的地区开始建设石油化工工厂的项目。 石油化工企业是以石油、天然气及其产品为原料,生产、储运各种石油化工产品的炼油厂、石油化工、石油化纤厂及其联合组成的工厂,其加工、储运、运输的物料多数具有易燃、易爆、高温、高压的特点。这些特点使石油化工成为了发生火灾的高危行业,尤其是近几年国内石油化工厂火灾频发,使石油化工厂内的消防设计受到了国大企业的重视。对于石油化工企业消防,应贯彻“预防为主,防消结合”的工作方针,针对保护对象的特点,合理设置固定式和移动式消防设施,减小火灾危害,保护人身和财产安全,同时做到消防设施安全可靠、技术先进和经济合理。本文就石油化工企业中消防设计中常见的问题进行论述,供相关设计人员进行探讨。 一.设计中存在的问题 1.1防火间距的问题 在总图布置时,不能严格审视周围环境条件,周密地考虑与相邻建筑物的关系和防火间距。不能严格按规范规定执行,存在着很大的随意性。如:某装置的消防水炮与装置之间距离不到8米,造成水炮仰角太大,不能有效地保护装置的设备;另外,如果装置发生严重火灾,则在火焰强烈辐射下,将不能进行水炮的正常操作和使用。又如,某火灾危险性为甲类的装置,在总图布置时,把装置的生产区布置在了南侧,装置所属的办公区建筑物布置在了北侧,造成与其南侧的另一个工厂的办公楼的防火间距不足20米,另外东北的常年主导风向为西南风,这样的布置给装置留下了消防隐患。所以,在总图布置时,应避免办公楼处于生产装置下风向,以此满足防火间距的要求。 1.2 消防站的设置 根据《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)的要求,大中型的石油化工企业应设消防站。即对于大中型石化企业,无论其周边的依托条件如何,企业自己必须设置消防站。该消防站的设置主要是考虑到大中型石化企业的火灾危险程度高,设置消防站立足于着火初期快速出车灭火,企业自救。消防站的设计规模则需根据企业的规模、火灾危险性、固定消防设施的设置情况及周边可依托的移动消防力量确定。对于固定消防设施设置完备,周边协作单位能够提供适用于扑救石油化工火灾的消防车,消防站的设计规模可适当减小。 对于小型石化企业,当周边设有消防站,该消防站在接到火警后消防车到达火场的时间不超过5min(对丁、戊类的局部场所,行车路程加大到4km),当其消防车的配置满足企业消防需求时,该消防站可作为企业的依托消防站。 对于园区内的大中型石化企业,即便是园区集中设置的消防站接到火警后消防车到达火场的时间不超过5min,能够提供适用于扑救石油化工火灾的消防车,考虑到企业内部消防站消防人员熟悉本企业内部情况,了解石化火灾特点,能第一时间到达火灾现场,对扑灭初期火灾、控制火势发展有很大作用,所以认为企业仍需设置自己的消防站,但消防站规模可适当减小。 1.3 设备选型问题 一些消防专业设计人员缺乏实际生产经验,造成了设计的消防设备不符合实际要求,一些设施不能正常工作。如某装置露天现场设置的火灾探测器,设计上选择了感温感烟型,投用后全部不能正常工作。作为业内人士都清楚感温感烟型式的探测器只适用于封闭的空间内,而唯一适用于露天场合的是光电感应型火灾探测器。又如,某氯盐加工装置,正常生产情况下现场挥发大量油气,而现场所设置的火灾探测器选择了感烟型,造成火灾探测系统误报频频。某化工厂,生产现场存在氯、氮、硫等杂环化合物,现场设置了催化燃烧型可燃气探测器,由于氯、硫化合物导致催化剂中毒,致使该现场设置的可燃气探测器全部失灵。 1.4 罐区消防冷却水系统的选型问题 《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)第8.2.4条注(4)规定“地上储罐的高度大于15m或单罐容积大于2000m3时,宜采用固定式冷却水设施”,而《石油库设计规范》(GB50074-2002)第12.1.5条规定“单罐容量小于5000 m3且罐壁高度小于17m的油罐,可设移动式消防冷却水系统或固定水枪与移动式水枪相结合的消防冷却水系统”,两者不一致,而且两规范规定的罐壁高度17m和15m也不明确,因为油罐都有基础,该部分高度是否计入总高度,规范及条文说明中都未提及。笔者认为:(1)油罐高度应从室外设计地坪标高算起,因为灭火救援行动中油罐高度就是从室外地坪到罐顶的垂直距离。(2)应以15m为分界点,并把“宜”改为“应”,原因为《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-2005)第7.4.6条中解释“经过训练的消防队员能够承受的水枪最大反作用力不应超过20kg,一般不宜超过15kg”。油罐越高,消防冷却时需要的水枪充实水柱越大、水枪出水量也越大,相应水枪的反作用力也越大。当油罐总高度超过15m时,根据水枪充实水柱公式Sk=(Hl-H2)/Sinα,水枪上倾角一般为45°,为了保证消防队员的人身安全和扑救效果,水枪的最大倾角不应大于60°,取α=60°,Hl=15m,消火栓灭火高度HZ=l.0m,由此可知,当油罐总高度为15m时,水枪充实水柱为16.2m;若为安全起见,取17m,水枪口压力则超过0.355Mpa,此时水枪的反作用力超过20.13kg,超出了消防队员承受的压力范围。 二.消防设计中应遵循的原则 对于消防设计中的常见问题,为了使消防设计更加合理、安全、可靠,应遵循以下几方面原则进行设计: (1)要以规范为设计依据 国家起草和颁布了相当数量的规范和各类行业标准,并且就一些已经不适应新形势的标准、规范,进行了重新修改和完善。现在,就消防设计而言,可以说是有法可依、有据可查。笔者认为,设计行为应严格地、认真地履行相关法律法规的规定,对于各种消防、防火、报警设施的设计,应严格按照规范执行。 (2)要以生产实际为依据 由于我国相关标准规范的不完善性、不具体性,导致在实践中一些具体问题无可适从。如对于固定式干粉灭火设施,哪些场所应该设置,哪些场所不应该设置,规范中就没有进行具体规定,只是笼统地说火灾危险性较大场所宜采用固定式干粉灭火系统。于是,在一些企业,固定干粉灭火设施到处泛滥,无论是封闭空间还是露天场所,无论着火介质适不适合当即扑灭,只要是火灾危险性较大,一律被设计单位所采用。根据生产实际情况,笔者认为,起码有两种场所不适合设置固定自动干粉灭火系统,一是露天场所,二是存在液化烃的场所。这是因为:1、固定自动干粉灭火系统属于全淹没式灭火系统,它只适用于封闭空间(开口面积不超过封闭面积的 15%),而露天场所存在气流的扰动,所以固定干粉灭火系统不适用于露天场所进行灭火。2、一旦因液化烃类气体泄漏而发生火灾,固定自动干粉灭火系统将自动喷发实施灭火。而液化烃类气体发生火灾后,如果无视现场状况而盲目把火扑灭,液化烃类气体的扩散更容易引发更为严重的后果。 (3)进行专家论证 实践表明,专家论证制度,是解决诸多实际难题的有效机制。如果规范中没有明确规定,根据实际情况也无从选择,则应该召开相关专家参加的专家论证会议,对所做的设计进行充分论证。论证会议通过的设计方案,设计工作可以继续进行。没有通过的设计方案,必须推倒重来,重新开始设计工作。 结语 本文对石油化工企业消防设计中经常遇到的问题进行了探讨,并论述了消防设计中应遵循的原则:在消防设计时,应严格执行现行规范要求;对于大型、特大型的项目,应根据项目的实际情况进行设计,并且设计方案一定要通过专家论证。 石油化工行业论文:浅析石油化工行业自动化仪表的安装调试 摘 要:随着科技的迅猛发展。石油化工行业的生产经营也步入了自动化,尤其是自动化仪表的广泛应用,更是为石油化工行业的发展带来了翻天覆地的变化。降低了人为的操作难度,提高了生产的效率,使得化工行业的产品质量更上层楼。本文就围绕着石油化工行业自动化仪表的安装调试谈笔者几点看法。 关键词:石油化工 自动化 仪表 随着科技的迅猛发展。石油化工行业的生产经营也步入了自动化,尤其是自动化仪表的广泛应用,更是为石油化工行业的发展带来了翻天覆地的变化。降低了人为的操作难度,提高了生产的效率,使得化工行业的产品质量更上层楼。 一、石油化工行业自动化仪表的施工工艺 1.仪表单体校验。首先对仪表进行外观检查。内容包括:铭牌及实物的型号、规格、材质、测量范围、刻度盘等,应符合要求。一般仪表单体校验应不少于五点,基本误差应小于允许误差。温度计示值校验应不少于两点,有特殊要求的温度计,应作四点试验。压力表校验过程中指针的上升和下降应平稳、无迟滞现象。一般真空压力表真空部分选取至少两点,压力部分测量上限超过零点三兆帕时,真空部分选一点。 2.调节阀调试要求。气密性试验将相当于调节阀输入量程上限的气源压力送到薄膜气室,切断气源后五分钟,气室压力应不下降;强度试验在阀门全开状态下用洁净的水(或煤油)进行试验,压力为最大压力的一点五倍;泄漏量试验试验介质为水或空气,试验压力为零点三五兆帕,当阀的压差小于零点三五兆帕时用规定允许压差。行程试验根据阀的输入信号要求,分别加入零、四分之一、二分之一、四分之三、一。允许偏差正负百分之零点二五(不带定位器);十负百分之一。灵敏度试验分别使阀停留在百分之十五、百分之五十和百分之八十五的位置上,增加或减小信号压力,测量使阀杆开始移动的压力变化值,不得超过信号压力的百分之一点五。行程时间测定事故切断阀和设计明确规定的全行程时间的调节阀,必须进行全行程时间试验。在阀全开(或全关)状态下,使阀动作并走完全行程趋于全关(或全开)。用秒表测定从阀开始动作东动作完成的时间,应符合设计要求。 二、石油化工行业自动化仪表的安装调试 要按照校验接线图进行零点调校:在AP为零时,调整调零螺丝,使输出电流为4mADC,向正压室加入AP,使输出电流满量程为20mADC,然后泄除压力,观察仪表回零隋况,反复几次,使零点稳定。测量范围的调整:缓慢加入压力信号到满量程,观察输出电流。调整量程微调螺丝,使得在规定量程下输出为20mADC。调整好量程后将输入差压信号分为五个点,对仪表进行基本精度的校验。 1.仪表的安装。 仪表要在现场条件具备后方可进行安装,其安装位置应考虑操作及维护方便,不宜安装在震动、潮湿、有强磁场干扰或温度变化剧烈的地方。仪表安装应进行外观检查,其外观应完整无破损,附件齐全,型号、规格、材质符合设计要求,安装时不得敲击、震动仪表,应轻拿轻放,安装应固定牢固平正。 直接安装在工艺管道上的仪表应在工艺管道吹扫后压力试验前安装,并随管道一道进行严密性及强度试验。仪表设备的接线引入口不应朝上,以避免灰尘、水或其它物品进入接线盒内,接线完毕,接线口应及时封堵。 2.关于调试应力的产生及处理办法。 调试应力的产生通常仪表内部都有机械传动部件,如差压(压力)变送器在调试过程中,对其机械支点及零点进行机械调整时,使其传动机构在正反作用力作用的情况下达到新的平衡点,从而使其零点及量程符合要求参数,但在新的平衡点建立过程中,调试应力随之产生。在调试中发现,仪表在相同的标准器、等值的输入信号、相同的调试环境下,在不同的时间进行调试,其所得到的参数不一致,其变差与机械调整幅度的大小成正比,经过分析,造成这种现象与机械传动机构在调整正、反作用力时受力产生的变形有关。所以平衡点会随着这种变形恢复过程而变化,产生调试应力,影响了仪表的精确度。 消除调试应力的方法消除调试应力采用恒温二次调试,具体方法如下:取仪表全量程的百分之零、百分之二十五、百分之五十、百分之七十五、百分之百进行校验,并观察仪表的稳定度和灵敏度,做好调校记录,校验合格后将仪表放进保温箱,进行二十四小时恒温(恒温温度参照当地该时段的自然平均温度或按仪表使用温度高限设定)。二十四小时后,取出仪表使其处于常态(温度、湿度),实测百分之零、百分之二十五、百分之五十、百分之七十五、百分之百输入一输出值,两组数据比较后发现产生变差,然后进行第二次调试。第二次调试宜采用仪表电气线路中的可调元器件进行微调,避免产生新的调试应力,使其零点、量程、线性误差符合要求。 3.石油化工行业自动化仪表各个参数的测量。 现场仪表测量参数一般分为温度、压力、流量、液位四大参数。根据测量参数的不同,来分析不同的现场仪表故障所在。 第一在分析现场仪表故障前,要比较透彻地了解相关仪表系统的生产过程、生产工艺情况及条件,了解仪表系统的设计方案、设计意图,仪表系统的结构、特点、性能及参数要求等;第二在分析检查现场仪表系统故障之前,要向现场操作工人了解生产的负荷及原料的参数变化隋况,查看故障仪表的记录曲线,进行综合分析,以确定仪表故障原因所在;第三如果仪表记录曲线为一条死线(一点变化也没有的线称死线),或记录曲线原来为波动,现在突然变成一条直线;故障很可能在仪表系统。因为目前记录仪表大多是计算机系统,灵敏度非常高,参数的变化能非常灵敏的反应出来。此时可人为地改变一下工艺参数,看曲线变化情况。如不变化,基本断定是仪表系统出了问题;如有正常变化,基本断定仪表系统没有大的问题;第四,变化工艺参数时,发现记录曲线发生突变或跳到最大或最小,此时的故障也常在仪表系统;第五,故障出现以前仪表记录曲线一直表现正常,出现波动后记录曲线变得毫无规律或使系统难以控制,甚至连手动操作也不能控制,此时故障可能是工艺操作系统造成的;第六,当发现显示仪表不正常时,可以到现场检查同一直观仪表的指示值,如果它们差别很大,则很可能是仪表系统出现故障。总之,分析现场仪表故障原因时,要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化,这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因。所以,我们要从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面综合考虑、仔细分析,检查原因所在。 另外,自动化仪表前期质量好坏,决定仪表本身的使用的好坏,使用的寿命长短。自动化仪表的中期,也就是仪表的使用过程,使用的好坏,维护的质量,对仪表的使用寿命来说起到致关重要的作用。 三、结束语 总之,有关部门注重提高仪表自动化建设的步阀,真正让仪表仪器取代人工操作。定能大大提高石油化工行业的生产效率,为石油化工行业的发展带来了翻天覆地的变化。 石油化工行业论文:石油化工行业工程项目的风险管理问题 【摘要】石油是当今世界最重要的能源,也是近代有机化工的重要原料,素有“工业的血液”之称,所以,在国民经济中占有重要地位。文章对石油工程风险管理的常见问题进行了探讨,针对各种因素对石油工程项目的不确定性造成的影响,提出了一些控制石油化工工程项目风险的管理措施,以供参考。 【关键词】石油工程项目,风险管理,风险因素,管理措施 1、石油化工工程项目风险管理的意义 石油化工工程项目风险管理就是以石油化工工程项目为对象,对石油化工工程项目的不同环节,针对自然风险(主要是地质风险)、技术风险、管理风险、技术风险、经济风险和政治风险(在跨国工程项目中考虑政治风险),进行风险管理规划、风险识别、风险估计、风险评价、风险处置、风险监控活动,来预防、控制、消除风险,实现降低石油化工成本,提高投资效益的目的。 在石油化工工程项目中实施风险管理,其意义在于:(1)有利于安全生产、人员健康和环境保护;(2)有利于减少各种事故的发生;(3)有利于减少工程项目成本,节约能源和资源;(4)有利于提高石油化工行业的风险管理水平,改善企业的形象;(5)有利于增强公司的市场竞争能力;(6)有利于把经济效益、社会效益和环境效益有机的结合在一起,为社会发展做出应有的贡献。 2、工程项目成本风险因素 2. 1经济风险 (1)采取其他不当筹措资金的方式,使得成本增加,导致不必要的损失;(2)业主信誉度低,对项目的支持度和满意度低,推迟对承包商支付的费用;(3)物价工涨,工资水平和材料价格增加了承包商的成本和经济损失也是许多工程项目失败的根本原囚。 2. 2技术风险 所采用的技术的先进性,安全性与可靠性,以及工艺技术在能耗,三废处理等方面是否能够满足项目预期的风险,以及技术认识不足可能的风险。承包商和是否有顺利完成该项目的能力和经验,风险管理的监测是否到位。还有由于技术的变更造成施工计划,材料、人工等方面的变化,影响到工程成本。另外要十分重视工程地质风险。 2. 3自然风险 (1)超标准洪水暴雨、不利的气象条件或地质灾害等自然环境条件,造成工程停工,财产损失;(2)环境污染健个法规要求严格,造成人员和财产损失。 2.4政治风险 主要是指项目所处宏观环境的局势稳定性,项目建设和运营所受法律法规的约束和政策性调控影响,以及项目的审核批准过程中各种不确定性问题。这类风险由下列因素引起:一是政府或主管部门对工程项目干预。二是产业政策调整,工程建设体制、工程建设政策法规变化或不合理。三是在国际工程中,国家间的关系变化等。 3.石油化工工程项目风险控制对策 实施风险管理,其目的就是通过这套管理来防止各类事故的发生。由于工程项目的工艺特殊性和工程项目场所的环境特殊性,各种突发事件随时都可能发生。为了将各种损失降低到最低限度以阻止事态的蔓延和扩大,必须制定一套针对工程项目活动中各种突发事件的应急计划,以保证在发生紧急情况时都能做到有条不紊、胸有成竹。 1.硬件措施 在削减风险危害的措施中,硬件措施必不可少。削减工程项目风险的硬件措施包括配备控制和消除危害的设备、仪器、工具、防护装置以及安全劳保用品等硬件的配置和保证设备、设施的完整性及有效使用措施。没有专门用于控制有害操作和保证设施完整性的硬件措施,削减风险也许就是一句空话。硬件措施包括:安全设备配置以及劳动保护措施。 2.技术措施 风险预防技术对策是以工程技术手段解决风险问题,预防事故的发生及减少事故造成的伤害和损失,是预防和控制事故的最佳安全措施。石油生产的特点决定了生产过程中存在着各种危险因素,采用新的工艺新技术,并运用到生产实践中,无疑会提高质量和速度。但由此可能会破坏危及原有的安全保护系统,对新工艺、新技术的掌握,也有一段适应的过程。为减少对工程作业人员的健康、安全危害,避免环境污染或因不适应新工艺、新技术而造成失误带来损失,进行技术变更时应同时做好以下工作: (1)针对采用的新工艺或新技术,对可能产生对健康、安全与环境的危害风险进行识别与评估,从而修改或重新制定新的预防和削减风险的措施; (2)当使用新的液体系或引用新的液化学处理剂时,须进行毒性试验和对人员健康及环境影响的评价,并制定相应的保护措施; (3)在施工中往往会因地质或其它方面的原因改变设计或原定的施工方案,由此可能会产生新的危害风险或原定的风险防范措施不再有效或不适应,需要制定新的措施; (4)当引进某项新工艺或新技术时,应针对新工艺或新技术的特点,对所有员工进行培训。培训的内容包括新工艺或新技术的掌握;新工艺或新技术可能带来哪些新的对工程作业人员健康、安全和对环境方面的危害以及防止、减轻和处理这些危害的措施、方法和技能等方面的知识。 3、 掌握市场信息 石油工程项目建设企业掌握、利用市场信息,显得尤为重要。石油企业要及时了解外信息,并根据市场供求关系的变化,有选择地多渠道、全方位地开经营活动,不仅可以大力开展合作经营,分包施工、配合工,而且还能有效保证规模效应及良好的收益。同时通过适地掌握项目东道国的新政策、新动向,与先进技术进步相联系,提高专业水平,强化资源的最佳配置,这也是追求规模经济效益最大化现风险转移和控制的有效途径。 4..建立完善的工程项目风险应急反应体系 包括应急反应组织、应急反应管理、应急反应指挥和应急反应实施系统;从工到下,有可靠的、方便的信息传递系统,保证应急计划的顺利实施。 (1)工程项目风险应急反应组织体系 风险应急组织属于风险管理组织的一部分,当发生重大险情时,应成立临时性的专门机构,如抢险指挥部。通常应急组织分为三个级别。①局属风险应急管理机构或应急管理部门;②公司风险应急管理机构或重大险情抢险指挥部;③队(平台)现场应急不组。 (2)应急反应管理的内容 应急反应管理是风险应急反应体系中的重要环节,内容包括:①应急反应组织机构和人员的落实;②应急组织及成员的应急岗位和职责与任务;③应急反应计划的制定与实施;④应急抢险防护设备、设施及工具的配置与管理,使其处于良好状态;⑤制定紧急情况下的报告制度;⑥员工的应急反应培训和应急演习;⑦应急反应准备情况的检查;⑧发生紧急险情后,实施应急处理的结果报告等。 5.对员工加强培训 由于人员变更改变或补充的组织机构成员、设备监督员及操作人员,为了保持其基本能力和风险管理工作的一致性和连续性,应针对油气工程项目的特点进行必要的培训。当员工的岗位改变或设备操作人员发生变更时,须针对新岗位的要求进行培训,对特殊工种需持证上岗的,必须经培训考取合格证后方能上岗。新参加工作的员工必须经过安全培训,取得培训合格证后才能上岗。 6.要考虑法律变更因素 公司和队应研究和评价己颁布的或新的法律、法规内容,使健康、安全与环境管理体系与这些规定的要求相适应。当有关法律、法规变更后,风险管理计划及相应的措施必须重新制定和修改。 结束语 综上所述,通过风险分析,提出预防、处置工程项目中各类突发事故和可能发生事故险情的应急反应计划,并且按照应急的要求,进行严格的训练和模拟演习,提高员工的应急处理能力。当工程项目中发生各种紧急情况时,能确保员工和财产的安全,最大程度地降低各种损失和影响。 石油化工行业论文:石油化工行业流量仪表选型 摘要:伴随着我国石油行业的不断发展,石油化工行业也在不断的发展。众所周知,石油化工的流量仪表是一个相对比较重要的能源计量器具.同时流量仪表也是自动化装置中的―个非常重要仪器,无论实在电力行业还是石油行业,它都发挥着相当重要的作用。但是因为仪表的种类、价格都有很大的区别.所以对于石油化工企业来说,选择适合自己的仪表也是相当重要的。本文就仪表的选用做出了简单的阐述。 众所周知,石化化工行业流体的种类相对比较多,流体主要包括蒸汽、新鲜水、软化水、等。从石油化工的原料或者产品来看,又主要包括瓦斯、液化油、轻烃等。因为存在着输送流体的管线粗细差别相对比较大,而且流体的一些物理性质也存在着一些差异,所以这就造成了无论任何一种流量计都不能够全部测量出以上的流量。所以对于石油化工行业来说,选择合适的仪表是相当重要的。 1 石油化工行业流量仪表选用时应该考虑的因素。 因为在石油化工行业中,经常会遭遇到高温高压的环境,或者是易燃或者易爆的工作环境。所以石油化工行业的流量仪表的选型首先必须要遵循石油化工自动化仪表选型的设计规范和一些相关的标准。必须要选用经过国家相关部门批准的仪表。一定要禁止选用一些没有经过工业部门鉴定仪器仪表。而且在同一个项目工程中,选用的仪表种类和规格应该尽量统一。以便为以后的维护工作作出一些方便。因为各类流量计都有一些各自的特点,而石油化工仪表的选型目的是为了发挥仪表的长处,避免仪表的短处。所以在石油化工行业中,应该选择最适合本厂使用的流量仪表。选型主要应该从以下的几个方面来考虑: 1.1.所选用的仪表的防爆性能是否满足相关要求。 1.2.选用的仪表是否满足工艺对压力损失的要求。 1.3.是否满足被测流体的相关特性。 1.4.各个仪表之间的准确度是否配合恰当。 1.5.选用的仪表是否可以满足现场的安装要求。 1.6.选用的仪表是否满足耐温和耐压以及抗振动的相关要求,以及是否满足日后修复和更换的相关要求。 同时我们也应该考虑到生产环境的温度和湿度等外界因素对仪表造成的损害,对于那些具备一定条件的管线,应该尽可能的安装副线,以便于日后的维修工作和离线校验工作的顺利进行。 2.流量仪表类型及选型。 2.1.流量仪表的分类。因为现在国际上对于流量仪表没有统一的一个分类的标准。所以我们可以从不同的角度、不同的层面,来对流量仪表进行分类。从实际运行情况来说,石油化工行业生产过程中主要应用到了五类流量仪表。 2.1.1.根据流体的差压和流量之间平方关系来测定的差压式仪表,这种仪表在石油化工行业的使用中仍然位居首位,这种流量仪表是一种应用非常广泛的流量仪表。但伴随着一些其它种类的流量仪表技术不断的成熟和价格的逐渐降低,这种仪表的市场竞争力也在不断的降低; 2.1.2.利用叶轮的旋转带动检测线圈中检测到感应电动的涡轮式流量仪表,这种仪表具有一些明显的优点,它具有结构相对简单牢固,安装费用相对较低,测量的范围相对较宽$等优点。 2.1.3.利用电磁感应现象来测定流量的电磁式流量仪表,这种流量仪表测量水的效果相对较好,但是这种仪表不能用于测量一些非导电的液体。同时对蒸汽和气体和对电磁的抗干扰能力也比较差。 2.1.4.由时差法和多普勒法这两种测量方法共同工作的超声式流量仪表,相对于其他种类的流量仪表,超声波流量计的价格相对较高。但是因为于管线的口径无关,而且也不需要对管线进行开口和加工,所以这种仪表的后期维护量小。 2.1.5.容积式流量仪表,这种仪表适用于油脂类和水等介质的测量工作。但是这种仪表不适和测量蒸汽和空气等介质,在应用上有一定的局限性。 除此之外,还有质量流量仪表等。这些仪表都有各自的特点,在工程选择中,我们应该发挥其优点,避免其缺点,才能更好地让企业有更大更好的发展。 2.2.石油化工行业流量仪表选用准则。 在石油化工行业流量仪表选用中,我们应该充分考虑以上的六个主要的影响因素,然后进行仔细的分析后,然后再选择一个具体的适用于现场生产的流量仪表类型。应该尽可能的满足以下的几点要求。 2.2.1_对于流量测量的相关系统,应该尽可能的具有较高的准确度,争取测量出来的流量和实际的流量相符。 2.2.2.对于流量测量仪器,流量测量的量程应该尽可能的达到一定宽度标准,高于正常生产中对于流量的要求,防止超流现象的发生。 2.2.3.对于石油化工行业,流量仪表要拥有较小的永久压力,应该尽可能的减少管道损失,争取降低能耗,实现企业利润的最大化。 2.2.4.对于石油化工行业,流量仪表的选用工作应该满足流量仪表具有良好的可重复l生和重复利用率。这样就可以很大程度上的减少开支。 2.2.5.直管段的长度应该尽可能的短一些,而且在没有流动调整器的情况下,流量仪表可以进行自身的流动来进行调整。 2.2.6.因为流量仪表的本身的部件要求是全部不能动的,所以这就要求流量仪表应该拥有较长的检定修理周期和较长的使用寿命。这样才可以可以降低后期的检修投资。 2.2.7.石油化工行业中的流量仪表应该具有较强的耐磨蚀能力、而且可以进行长期稳定工作。 2.2.8.石油化工行业流量仪表应该具有较高的性价比。因为现在是市场经济的模式,所以企业的投资应该尽可能的考虑成本的大小,所以,在流量仪表的选用工作中,选型何种流量仪表不仅单单要考虑技术上是否适用,同时我们也要考虑到投资的经济性。应该在满足技术的相关要求的前提下,选用合适的,较高性价比的仪表。 3.结语 其实石油化工行业的流量仪表选型是一项具有专业技术性、实用性、和责任性的工作,要想做好仪表的选型工作就必须对测量对象的一些工况条件、一些物理或者化学的性质等都有较好的把握,而且还应该熟悉各个流量仪表的生产厂家的最新动态,争取熟悉流量仪表的工作工艺,并且充分结合现场流体的实际状况来作出正确的选择。这有这样,才会做好石油化工行业的流量仪表的选型工作。 石油化工行业论文:石油化工行业低压配电系统的设计策略 【摘要】石化企业内采用何种供配电方式,既能满足生产需要,又能使供配电系统安全地运行是摆在我们面前急需解决的新 问题 。结合我国石油化工行业低压配电系统设计现状,根据大型石油化工企业供配电特点,介绍了石油化工企业内的供配电特点,并对其进行了较详细的 分析 比较,为石油化工行业低压配电系统的安全运行提供了借鉴。 【关键词】石油化工企业;低压配电技术;电气施工;安全 大型石油化工企业是由中、小型逐步扩容起来的,石油化工企业的规模不断扩大,电气低压配电正朝着智能化方向发展,但是由于电气设备的过电流和过电压耐受能力差,区域内发生雷击或设备直接遭受雷击,雷电的脉冲电磁场、过电流和过电压会通过控制线路、供电线路等途径进入到弱电电子设备当中,很多大型石化企业的供配电方式选择不合理将会给企业带来极大的经济损失。因此,大型石化企业内采用何种供配电方式,既能满足生产需要,又能使供配电系统安全、可靠、经济、合理地运行是摆在我们面前急需解决的新问题。 一、大型石化企业供配电特点 1.要求高 连续运行的石化企业对供配电的可靠性要求很高,电力系统故障容易导致造成大量生产装置停工,甚至引起灾难性的后果。而且要求负荷相对平稳,日负荷曲线的变化几乎数周甚至数月不变。以大型异步电动机拖动的风机以及异步电动机拖动的机泵为主。需要对其功率因数进行有效的补偿,缩短装置变电所故障时自动投入时间。 2.启动难 大型电动机的启动虽然次数很少,但启动时间会影响大型石化企业内供配电系统。有些规模大的用电需要本企业提供一定负荷及保安电源。石化企业的热电厂电力系统发生故障造成石化企业大面积停电,生产装置会立即停止用汽,需要石化企业要克服启动难的问题。 3.安全性 安全性对电气设备选择和控制方式的拟定有较大的影响。随着石油化工企业的不断壮大,企业在关注自身经济效益的同时,需要完善自身的安全机制,保障化工企业电气系统设计与线路安装的安全性,防止造成巨大的经济损失。这一形势下,石油化工行业开始采取防雷补救措施,采用浪涌保护器对回路的某部分实施保护。石油化工有很多易爆品,在生产准备阶段和生产过程中容易发生重大安全事故,在电气系统设计中应重点注意火灾,均衡设计线路走向及分支变电系统的安全性,保证走向的安全性。所以,线路设计时应保证足够的防火空间 二、石油企业低压配电设计的措施 1.接闪技术 电气施工质量控制中对于直接雷击的防护主要是由接闪技术,即建筑物防雷装置来实现的,现场低压配电系统的防雷中,应同附近储油罐设备的防雷措施结合在一起,共同进行设计,从而形成石油化工企业雷击的直接防护。 2.均压技术 均压技术在电气施工质量控制中的应用,是为了消除雷击瞬间电压放电和电流路径。电气主接线设计时,要考虑配电的可靠性、运行灵活性,然后确定推选方案。对于推选方案要给出电气主接简图。电气设备的选择结果应以表格的形式给出。对配电装置的保护和控制方式有较大的影响。需要结合低配系统的额定电压、站用电的电压等级以及开网的情况确定系统的输电电压等级及出线回路路线;金属设备的组件、设备同元件的设施和外壳连接在一起,连接到控制室形成等电位的完善连接。 3.接地技术 石油化工电气配电系统的接地技术主要是多点接触和浮地两种。多点接地技术是通过保护地进入系统,浮地技术是进行了电子设备外壳的保护接地,当存在较强雷电时,设备外壳同内部电子电路间就很可能产生高电压,击穿绝缘间隙,损坏电子线路。低压配电系统在供电系统的设计和运行中,还要考虑到可能发生的故障以及不正常运行情况。对配电系统危寄最大的是短路故障。需要按照短路电流计算电气主接线的方案。相与相之间的水中性点直接节地系统中的相与地之间的短接都是短路。为了保证配电系统的安全,要考虑系统等不正常工作状态。计算短路发生在短路电流为最大值的瞬间。 4.屏蔽技术 当前石油化工电气控制系统中,传递信号、集成电路、半导体电子器件电缆被大量的采用,这些元件会受到雷击瞬态电磁脉冲的直接辐射。同时,电源和信号线上也可以对瞬态过电压产生感应,沿线入侵到电子设备当中,造成电子设备的损坏和失灵。而屏蔽技术的应用就有效地衰减或阻挡了电磁脉冲能量的传播。控制室屏蔽技术,电气控制室采用无窗封闭结构,进行墙壁结构钢筋交点的电气连接,并同金属门框焊接起来,从而构成的屏蔽笼带门开口,再在墙壁四周接入防雷地,使得屏蔽笼同防雷地进行有效的电气连接;继电气屏蔽技术,将综合保护设备进行外壳接地处理,同时加装spd 于工作电源上,并将其计入到配电接地系统当中;电源线和信号线屏蔽技术,采用双屏蔽电缆或将电缆穿入金属管内,外层屏蔽采取多点接地,内部屏蔽采取一端接地,既保证了安全,又对低频干扰起到了抑制作用。 5.分流技术 分流技术的电气施工质量控制中的应用十分重要。根据企业的实际情况及可能的最大输出功率,拟定可行的接线方案,尽可能考虑继电保护及自动化装置等方面要求。接线简明清晰,故障影响范围最小。继电保护要简单,根据系统经济运行的要求,而限制石油企业的输出功率,考虑负荷曲线的变化和逐年负荷的发展。还要考虑低压配电系统的运输条件等因素,对于主变压器的10.5KV侧的中性点采用直接接地方式。在选择载流导体及电器元件时,为了保证设备在正常运行和短路情况下都能安全,可靠地工作,需对有关短路电流值进行动稳定、热稳定和开断能力的检验。为选择继电保护方式和进行整定计算提供依据。 石油化工行业论文:探析石油化工行业的安全管理措施 摘要:石化行业危险性大,通过采取安全管理措施,加大安全管理,做到事前预防和事后及时处理,才能创造最大的经济效益。本文对石油化工行业的安全管理措施进行了分析探讨。 关键词:安全;石化;管理;措施 一、石油化工行业加强安全管理的必要性 从原材料和产品的性质看,石化生产中涉及物料危险性大,发生火灾、爆炸,群死群伤事故几率高。石化生产过程中所使用的原材料、辅助材料半成品和成品绝大多数属易燃、可燃物质,一旦泄漏,易形成爆炸性混合物发生燃烧、爆炸;许多物料是高毒和剧毒物质,极易导致人员伤亡。 从工艺条件看,石化生产工艺技术复杂,运行条件苛刻,易出现突发灾难性事故。生产过程需要经历很多物理、化学过程和传质、传热单元操作,一些过程控制条件异常苛刻,如高温、高压,低温、真空等。 从生产方式上讲,石化生产装置大型化,生产规模大,连续性强,个别事故影响全局。装置呈大型化和单系列,自动化程度高,只要某一部位、某一环节发生故障或操作失误,就会牵一发而动全身。 从设备装置看,石油化工生产的设备大型化、立体化、集团化;管道纵横贯通,装置技术密集,资金密集,一旦发生事故,扑救难度大,损失严重。据有关资料对近年来世界石化行业重大事故进行分析,发现单套装置的事故直接经济损失惊人。 从动力能源上看,石油化工生产具有火源、电源、热源交织使用的特点。这些动力能源如果因设备缺陷、设置不当、管理不当等原因,便可直接成为火灾爆炸事故的引发源。石油化工生产安全管理是企业经营的重要组成部分,它关系到企业经营状况的好坏和企业的整体形象,是企业振兴与发展的一项重要工作。 二、加强石化企业安全管理的措施 1、建立安全模式体系 1.1把好设备质量关 随着石油化工企业生产规模的不断的改进以及产量的提高,常年运行的设备和仪器出现运行不正常,异响、振动、仪表指示不准,操作人员对其不熟悉,从而引发各种生产事故,所以化工企业应该重视设备安全管理,制定一套完整的设备设施安全管理制度,建立完善生产设备设施台账制度。 1.2完善安全预警体系 首先是建立健全安全制度体系。企业安全管理是一项综合性管理工作,建立和保持适用的安全管理体系是做好安全工作的关键所在。安全生产直接关系着每一位员工的身心健康、生命财产安全,关系着企业存亡和发展,一个企业如果没有安全保障,就根本不可能在激烈的市场竞争中取胜,企业要走向市场争取理想的经济效益,生产经营就必须以安全为前提。树立安全就是效益的经营理念,在市场经济体制下,企业建立健全安全自我约束、自我检查、自我纠正、自我改进的管理体系。 其次是建立安全事故隐患预防与控制的制度体系,是降低事故发生率的必需保障措施。必需要做到正确处理石油化工生产作业过程中留置的危险源,对生产工艺及流程中的危险要进行分析和研究,主要是针对针对一些工艺缺陷问题作重点预控,有必要的可建立起长期的预防与控制计划,有效实施现场动态监控,如发现有事故前的征兆,应立即停止生产,并及时报警和整改。在制度上有有效抑制突发事件的发生,从而避免企业的经济损失。另外,石油化工企业相关的安全主管部门应以常备状态做好安全隐患治理的预备工作,加大对安全生产的检察与管控力度,并以安全第一为基本原则贯彻实施石化企业安全管理体系,积极应用新兴的工艺技术和新型的设施设备,最大化的提高管控水平。 1.3用电安全技术措施 临时用电申请人、审批人等,在制订和落实安全技术措施之前必须充分了解用电作业的环境和火灾危险物质的物理性质和化学性质,如爆炸极限、引燃温度、闪点、密度等;了解现场通风状况;了解该环境属于何种爆炸危险区域,根据上述情况,制定相应的技术对策和防范措施。配电系统应根据负荷条件合理的进行规划,配电线路的导线截面应根据负荷的发展规划正确地进行选择;施工单位安装线路时应由电工负责,并应严格制度,不准乱拉电线和接入过多地负载;定期用测量或计算的方法,检查线路的实际负荷情况;安装合适的断路器、熔断器,以便线路过负荷时能及时切断电源;严谨滥用钢丝、铁丝代替熔断器的熔丝。 为了防止线路发生短路和过载,在安装电气线路时应重视导线的类型、截面和绝缘强度的选择,做到防患于未然。在干燥无尘的场所,可选用一般绝缘导线;潮湿的场所,应采用有保护的绝缘导线,如铅皮线、塑料线以及在钢管内或塑料管内敷设的一般绝缘导线;有腐蚀性气体的场所,可采用铅皮线、管子线(钢管涂耐酸漆)、硬塑料管线;高温场所,应采用石棉、瓷珠、瓷管、云母等作为绝缘的耐火电线电缆;可燃粉尘、可燃纤维较多的场所,应采用有保护的绝缘线。 导线与导线、导线与电气设备的连接,必需牢固可靠;为了防止接触电阻过大,必须经常对运行的线路和设备进行巡视检查,发现接头松动或发热,应及时紧固或做适当处理;大截面导线的连接可用焊接法或压接法,铜铝导线相接时,宜采用铜铝过渡接头。采用在铜铝导线接头处垫锡箔,或在铜线鼻子上搪锡再与铝线鼻子连接的方法,也是一种简单易行的减少接触电阻的措施;在易发生接触电阻过大的部位涂变色漆或安放试温蜡片,可以及时发现过热情况。有防爆性能的电气工具及通信器材,使用前必须认真检查铭牌上的防爆类别、级别、温度组别,当达不到使用环境可能释放物质的级别、温度组别,或类别不对时,应视为非防爆电气设备。当生产装置发生事故,工艺异常或生产中必须进行采样、脱水、排放等操作,临时用电容易引起爆炸火灾事故时,用电人员必须绝对听从生产岗位人员的指挥,立即停止用电,在非防爆区进行停送电操作。 2、做好安全事故的预防措施 变事后管理型为事先管理型:通过系统化的管理,强调对安全危害和风险进行事前控制,在尚未构成危害时及时纠正,而不是通过总结事故教训开展工作,变被动管理为主动管理。 加强差错管理:降低差错、杜绝违章是减少事故的根本,主要抓好以下管理:一是加强规范管理,完善安全规章制度并严格执行;二是科学合理地分配工作时间和人员,使各项工作井然有序;三互动纠错,发扬团队精神。 抓好职工安全教育、促进班组安全建设:构成企业的最小单元是班组,班组职工直接接触危险因素和操作生产设备,搞好职工安全教育,提高技术素质,消除主客观危害因素,才能实现以局部保整体的安全目标。对不同工种和岗位分类安全教育,使职工充分掌握石化行业的特殊性。加强新工艺、新技术、新材料、新设备、新操作方法的培训,经过正规培训,考核,持证上岗操作。 重视安全技术:为了预防或消除对人健康有害的影响和事故的发生,改善劳动条件,采取各种技术和组织措施推广使用安全技术,消除生产中的不安全因素,保护劳动者安全和健康,预防伤亡事故和灾害性事故发生。根据同行业的经验预测存在的不安全因素,研究控制措施,在设计安装的开始或生产运行期间,加强工艺改革,提高技术装备水平,加入安全技术的保障措施,消除生产过程中的不安全因素,预防事故的发生,主要采用防火防爆、电气、压力容器与管道、装置检修、石油化工操作等安全技术,使生产装置本质安全化,安装安全保护装置、报警装置措施。在预防事故措施和监控手段上采用先进技术,通过信息联网、遥控等措施,增加对异常情况、突发事故的控制和处理速度,通过自动控制,将职工从有危险的场所替换下来。 加大检修检测力度:及时检修、检测安全技术装置,如安全阀,泄压防护装置、超限自动保护、阻燃装置、各种报警仪,这些装置起到避免或减少事故发生的作用,必须确保灵活有效。这些装置如失效,将起不到任何作用,导致事故发生。 加大安全检查力度,抓好隐患整治:石化企业的生产现场是发生事故的重点部位,抓好安全检查,排查安全盲区,可及时发现生产过程中不安全因素,监督安全规章制度的落实情况。 结束语 石油化工企业安全生产不仅关系到企业的经济利益,更关系到企业生产人员的人身健康安全,因此,加强石油化工企业安全管理十分必要。要进行安全管理不仅需要国家的政策支持和规范,同样要求企业管理人员和企业员工在日常生产过程中落实安全责任和管理意识,强化生产安全的重要性,把握好安全生产的关键环节,防微杜渐。只有重视企业的安全管理,才能真正提高企业的生产效率,保证企业人员安全,从而实现企业的经济效益和社会效益,促进企业长远发展,实现我国新能源建设目标。 石油化工行业论文:石油化工行业人才需求及其培养途径的研究 摘要:本文通过对石油化工行业发展及人才需求市场调研的分析,阐述了石油化工行业生产的特点,当今石化产业发展的现代化发展的现状,指出了这一行业的人才需求定位,现阶段职业院校为满足社会需求而实施的人才培养途径与方法,从人才培养目标模式、教材、教学方法、实训基地、校企合作等方面提出具体做法,为高技能创新型人才的培养提供了一定的理论参考及实用价值。 关键词:石油化工 行业特点 发展现状 人才需求 高技能创新型人才 途径方法 劳动和社会保障部在《国家技能振兴战略》中提出,我国21世纪新人力资源的开发体系是“以职业活动为导向、以能力为核心的全方位的人力资源开发体系”。在职业培训教育的目标中明确提出了以能力为核心、实现能力人的培养。特别是高技能的创新人才的培养。职业核心能力的定义是:自我学习能力、信息处理能力、数字应用能力、外语应用能力、与人交流能力、与人合作能力、解决问题能力、创新能力8个模块。尤其强调为适应国际社会的飞速发展,要特别观注和强调职业院校学生的技能与创新创业能力的培养。 职业教育的规划布局必须适应产业的发展趋势。当今世界石油和化学工业发展趋势是“集约化、大型化、园区化、临港化”,而职业教育的相关专业布局却呈现“小型化、分散化”状态。调研中发现,差不多1/3的职业院校承载着60~80%的专业规模,相当数量的专业点属于“低水平”重复建设,不仅造成了资源浪费严重,也带来了管理上的难度和质量的严重参差不齐。教育部为加快推进《国家中长期教育改革发展规划纲要》的贯彻落实,成立并重组了53个行指委。2013年成立的全国石油和化工职业教育教学指导委员会(简称石化行指委),作为石化行业指导的有力抓手,在职业教育领域的作用逐渐凸显。行指委建议,应当压缩、撤减“小、散、差”的职教专业点,资金和政策向石化专业配套倾斜。 一、石油化工行业人才需求状况 (一)石油化工行业特点 石化产业的特点是生产规模大,资金、技术、人才密集,对安全生产要求高,生产连续性强,自动化程度高,对节能、环保及物流要求也比较高,因此对技能型人才也提出了新的要求,新近修订的“中华人民共和国职业大典”中,石化类职业岗位和职业资格标准有了很大变化。随着产业结构的调整和先进生产工艺、高科技产品和新型装备的不断应用,以及信息化程度的提高,企业对生产一线技术工人的技术能力、复合能力及综合素质提出了新的要求;在从劳动密集型向知识和技术密集型转变的过程中,企业采用了更多的先进设备和生产线,生产一线涌现出许多与高新技术有关的职业岗位,一线技术人员和技术工人原有的知识和技能已难以满足岗位的要求;在一些现代化程度较高的大型石油化工企业,对人员知识技术层次要求逐步提高,急需大批高端的具有良好理论基础和实践能力的技能型人才。 我国石油和化学工业是国民经济的能源产业、原材料产业、基础产业和支柱产业。经过60多年的发展,我国石油和化学工业由小到大,初步形成具有40多个子行业,生产6万多种产品,门类基本齐全,品种基本配套,具有一定国际竞争力的完整工业体系。2012年我国石油和化工行业经济运行克服了下行压力,实现企稳回升。全年规模以上企业完成工业总产值12.24万亿元,比上年增长12.2%,占全国工业总产值13.3%,利润总额15.3%。2013年,石化行业经济运行总体保持平稳态势,稳中趋好。目前我国石化行业共有规模以上企业2.7万家,从业人员700多万人。全行业经济总量位居全球第二,其中化学工业2010年起位居全球第一。“十二五”期间以及今后一个时期,石化行业仍然需要增加大量的技能型人才,全行业技能劳动者每年需要增加27.4万人,高技能人才每年需要增加10.4万人,而目前职业教育的培养能力远不能及。 在工业领域,随着自动化技术的广泛应用,传统的简单操作性技能人才需要量越来越少,大量的手工劳动已被机器替代。但与此同时,设备安装、调试、维修的难度越来越大,对操作者技术知识要求越来越高。生产者只有具备现代技术知识和创新能力,才可能解决生产中不断出现的各种疑难问题。要培养具有创新能力的学生,首先就要具有扎实的理论知识、熟练的操作技能、较强的创新能力。职业技术教育担负着培养一线创新型人才的重要任务。企业急需具有创新能力的技术技能型人才,只有培养目标和培养途径问题解决了,才能彻底打通学生就业之路。 (二)吉林省石油化工行业的发展 吉林省石油化工产业历经50多年的发展,已经形成了石油、天然气、汽柴油、基本有机化工原料、合成树脂、合成橡胶、合成纤维、化肥、农药、氯碱、浓硝酸、橡胶制品、涂料、化学试剂、赖氨酸、燃料乙醇、化工醇、化工机械、化工仪表等多门类千余种较为完整的生产体系,成为我省具有代表性的支柱产业之一,在全省国民经济和社会发展中占有重要位置。“十一五”以来,我省石化工业产值年均增长19.2%。2008年,完成工业总产值1311亿元,占全省工业总产值的15.6%,居全国同行业第16位;资产总计1274亿元,居全国同行业第14位;完成固定资产投资379.2亿元,居全国同行业第10位。主要产品生产能力形成规模。石油和天然气750万吨/年;原油加工量1200万吨/年;乙烯85万吨/年;燃料乙醇50万吨/年;赖氨酸50万吨/年;丙烯腈42万吨/年;尿素40万吨/年;氯碱30万吨/年。重点企业为中国石油吉林油田公司、中国石油吉林石化公司、长春大成实业集团有限公司、吉林燃料乙醇有限公司、中化吉林长山化工有限公司、通化化工股份有限公司、美国嘉吉生化有限公司松原分公司、四平昊华化工有限公司、中国石化东北油气分公司、锦湖轮胎(长春)有限公司、汪清龙腾能源开发有限公司、吉林省松原石油化工有限公司、吉林省新大石油化工有限公司、四平精细化学品有限公司等。重点企业工业总产值约占全行业85%左右。我省石油化工产业发展早,起步高,具备适当快速发展和产业跃升的条件。2009--2012年,石化产业实现工业总产值实现了2000亿元,年均增长11%;实现工业增加值达到780亿元,年均增长12%。地方化工企业总量有较大幅度增长。全省石化产业产值在全国位次前移。主要产品产量大幅增长。2012年,原油加工量达到1200万吨;乙烯达到115万吨;ABS树脂达到58万吨;化工醇达到100万吨;氯、碱产品达到40万吨;苯乙烯达到35万吨;丁辛醇达到48万吨;丙烯腈达到42万吨;苯酚丙酮达到37万吨;双酚A达到15万吨;乙丙橡胶达到7万吨;赖氨酸达到50万吨;苯胺达到30万吨;子午胎达到1000万条。 2009--2012年,建设吉林市国家级化工园区,重点发展石油化工、精细化工、化工新材料、生物化工、新能源化工;建设松原市省级石油化学工业循环经济园区,重点发展石油化工、天然气化工、煤化工、生物化工、石油机械;建设长春市玉米工业园区,重点发展多元醇、乳酸、氨基酸、合成纤维、生态和工程塑料、聚乳酸等生物化工;建设四平市氯碱化工基地,重点发展氯、碱产品;建设白山市临江硅藻土环保功能材料产业园区,重点发展新型建材、医用材料、复合颜料催化剂、精品助滤剂、无毒杀虫剂;农安、扶余、汪清、桦甸开发油母页岩,重点开发页岩油、联产发电、集中供热、轻质建材。所以,吉林省需要大批实用型高技能的创新人才。 (三)石油化工行业对人才的需求 最近几年,我国各类院校石油和化工及相关专业学生总量持续增长。2011年,在校生规模突破了百万,其中本科在校生占总量的59%,高职占25%,中职占16%。本科继续增长,高职与中职招生则出现连续下降。虽然人才总量持续增长,但却存在着结构比例失衡的问题。2011年,中国化工教育协会在全国范围内对部分石油和化工企业职工结构和新进员工情况进行了调查,结果显示:在员工总数中,生产人员所占比例最高,达69.09%;其次是管理人员,占13.71%;研发人员和营销人员的比例接近,在4%-5%之间。在新进员工中,生产人员的比例高达76%。另一方面,来自连续多年的调查显示,全行业每年新增从业人员总量中,职校毕业生占77%,本科教育和职业教育的培养规模与企业的需求存在着严重倒挂,这也预示着,大量本科毕业生将面对就业难题。行指委建议,今后一个时期,要控制本科规模,大幅度地增加高、中职后备人才的培养比例。以满足我国对石油化工行业大量一线创新型高技能人才的需求。 二、石油化工行业人才培养的途径和方法 (一)明确培养目标 梳理创新教育的教学理念、理论体系;归纳总结构建创新教学培养高技能创新型人才的各种新模式;投置创新实践活动体系。通过对吉林石油化工行业、企业的调研分析,企业普遍要求毕业生具有较好的职业素质和职业道德,良好的专业知识的实践应用能力,和良好的成长发展潜力。根据石油化工职业岗位群对从业人员的要求,石油化工生产技术专业的人才培养目标为:以就业为导向、职业能力培养为目标,培养具有较强实践动手能力,具备必需的文化基础知识、石油化工工艺基本理论和从事石油化工生产操作、工艺运行、技术管理等工作的职业能力和综合素质,在生产、建设、管理、服务等一线工作精工艺、懂管理的高素质技能型专门人才。 (二)途径和方法 通过对国内外职业院校培养创新型高技能人才的比较研究,我国创新教育培养创新型高技能人才的内涵研究,二十一世纪对高技能创新型人才具备的基本素质的研究,尤其是对我省石油化工生产技术专业人才培养新模式运用的研究,创新实践培养创新人才的实践基地实训研究及先进的教学方式方法、深化石油化工校企合作培养人才研究等。确立科学正确的人才培养途径和方法。 1.要提升学校对技能型创新人才模式培养理论教育水平 企业在发展中有与教育机构的需求和愿望;发挥校企合作中政府的作用,努力营造创新教育培养创新人才的实践环境;构建技能型创新人才机制的实践探索;职业院校技能型创新人才培养中存在的问题、难点与建议。对创新人才利益驱动机制、政策、法律保障机制的建立与完善。基于培养技能型创新人才的专业教学方案开发研究,基于技能型创新人才的课程教学资源建设、使用、评价研究。 2.撰写石油化工类企业人才需求和岗位要求调研报告 了解周边化工企业现状,分析化工技术专业的发展现状,预测化工技术专业的未来前景,为学校专业建设和调整提供依据。调查本专业毕业生在企业的就业岗位,明确岗位任务和要求,为制定人才培养方案提供依据。分析岗位工作任务,明确不同岗位所需的知识、能力和素质要求,为课程建设提供依据。调研周边典型企业对化工专业人才的需求情况和企业对高职院校毕业生的看法和基本要求,为我院教育建设指明方向。为吉林省石油化工行业的发展提供大量的较高技能创新人才需要培养做出贡献。 3.坚持深化“校企合作、工学结合”的办学模式,构建完善石油化工专业科学合理的课程体系 通过与企业人力资源部门探索“以工作过程为导向,以真实工作任务为载体”来构建课程体系的课改思路,实现“工学结合”人才培养模式的转变;召开实践专家研讨会邀请行业实践专家(如技师,班组长等),通过研讨会共同回忆和陈述个人职业历程及工作任务实例,确定本专业主要从事的职业工作岗位,找出各成长阶段有代表性和挑战性的工作任务,通过分组讨论和集体研究提炼出描述该职业领域的典型工作任务,并为教学过程设计确定这些任务的难度范围和归类,深入进行典型工作任务分析以及子任务的汇总,构建本专业的课程体系。 4.明确石油化工生产技术专业职业技术领域对应的工作过程分析、职业岗位分析 通过调研,企业可为石油化工生产技术专业毕业生提供的职业岗位主要包括:石油化工生产操作(工艺操作)、化工产品检验(化工分析)、化工设备维护(化工机械)、化工电器及自动化、化工产品营销、车间管理等岗位。其中石油化工生产操作是目前化工企业的急需岗位。需要的核心能力主要有:工艺操作能力,事故判断与处理能力,设备仪表使用维护能力,识图、制图能力(CAD),班组日常工作管理能力等。需要的基础知识包括基础化学知识、化工原理、化工机械与设备、化工仪表自动化、化工工艺以及对新知识的理解能力等。 各岗位对石油化工专业人才的要求各不相同。企业中大专层次毕业生的就业主要是生产车间的技术骨干、技术员、车间主任。对就业人员的基本要求为:具备扎实的基础化学知识,懂得化工产品的基本性质,了解化工产品的检验方法,熟悉化工生产流程,具有很强的实际操作技能、良好的人际沟通能力和一定的工作协调能力。 5.教学方法的改革和创新 采用多种多样的教学方法:理实―体化的教学方法;案例;行动导向教学法;项目教学法;实验法等等。 改革考试方式,减少背诵性的试题,实行终结性考核与过程性考核相结合的方式,以实际技能为导向,把实践能力和项目能力纳入考核范围,逐步与职业资格考试接轨。可采用笔试、口试、机试、综合作业、项目评审、毕业实习考核等方法,并以此全面衡量和控制教学质量。 6.石油化工生产技术专业师资与教学条件配置建议 继续参加国培省培,提高教师的理论素养和专业水平,拓宽教师的视野。技能型人才培养应采用专职教师与兼职教师相结合的方式。现有专业教师要定期到石化企业学习和实习,地方和学校要为教师的企业实践创造必要的条件。 7.合作开发实训资源,建成一流的应用化工实训基地 大资金投入,建立多功能的校内实训基地;校企结合,建立稳定的校外实习基地。 8.强化技能大赛引领专业建设 主题为“技能―中国化工”的石化行业技能大赛,自2005至2011年来已成功举办7届33场行业全国大赛的基础上,2012年中国石油和化学工业联合会成为23个与教育部合作主办技能大赛的部委及行业之一,全国石化行业职业院校技能竞赛首次纳入教育部技能大赛系列,由国家教育部、中国石油和化学工业联合会联合主办,各省市教育主管部门、中国化工教育协会、化工职业技能鉴定指导中心和承赛院校等承办。石化行指委提供技术支撑。来自全国29个省市地区的253个职业院校参赛队伍参加了石化类大赛。其特点:一是石化行业和教育部共同搭台,是政府与行业合作,教育与企业交流的平台;二是石化赛项专家组由行业企业和职业院校专家组成,比例各半,确保竞赛内涵与现代石化工业发展接轨;三是石化赛项技术方案由石化行指委相关专业委员会制定,覆盖化工领域职业教育的重点和主干专业,竞赛方案贴近行业对企业职工的技术技能要求,大赛内容覆盖专业核心技能点;四是公平办赛,办绿色竞赛,启用行业企业专家现场裁判,第三方执裁。赛场即是竞技场也是德育教育基地。使赛项内容引导专业教学改革,竞赛设备引领专业实训基地建设。积极参加各种技能大赛。 9.教产对接搭建职教与企业互动平台 10.文化对接 瞄准行业企业对人才素质的核心要求 总之,一方面,收集和发现和实践石油化工行业“技能人才”与“创新型人才”培养的成功经验,提出培养主要模式和各环节的规范性要求,以及评估验收标准;教学资源开发共享的办法。对人才培养模式进行模式化、标准化的梳理,提出“基于创新型人才培养的职业院校专业方案建设规程”等。另一方面,从制度机制上提出突破人才培养中存在的难题办法。着重提出解决企业与职业学校合作的积极性不高、学校师资队伍难以适应技能型创新人才培养教学的实际需要的可行办法,包括理法建议、政策建议、制度制定等。 石油化工行业论文:石油化工行业的安全管理和事故预防措施 [摘 要]提高石油化工企业的安全管理水平,抓好安全生产工作,才能保证石油化工生产过程的平稳运行。本文主要介绍了石油化工生产过程中安全管理的重性,提出了加强石化企业安全管理的措施以及安全事故的预防措施。 [关键词]安全;石化;管理;事故预防 前言 石油化工行业存在易燃易爆、高温高压、有毒有害等危险性较大的特点,安全管理是石油化工行业管理的重中之重,只有采取及时有效地安全防范措施和事故预防措施,对石化生产过程进行有效的安全监控与管理,才能保障企业财产和员工人身生命健康安全。 一、石油化工生产中安全管理的重要性 石化行业的特点是:程序多而且复杂,生产具有高度连续性,石化产品多以气体和液体形式存在,易泄露和挥发,遇火源即燃;石化产品或原料多含硫化物,氮氧化物等,本身既有毒又有腐蚀性。安全管理在石油化工生产过程中的重要性有以下几点: (1)从原材料和产品的性质看,石化生产中涉及物料危险性大,发生火灾、爆炸,群死群伤事故几率高。石化生产过程中所使用的原材料、辅助材料半成品和成品绝大多数属易燃、可燃物质,一旦泄漏,易形成爆炸性混合物发生燃烧、爆炸;许多物料是高毒和剧毒物质,极易导致人员伤亡。 (2)从工艺条件看,石化生产工艺技术复杂,运行条件苛刻,易出现突发灾难性事故。生产过程需要经历很多物理、化学过程和传质、传热单元操作,一些过程控制条件异常苛刻,如高温、高压,低温、真空等。 (3)从生产方式上讲,石化生产装置大型化,生产规模大,连续性强,个别事故影响全局。装置呈大型化和单系列,自动化程度高,只要某一部位、某一环节发生故障或操作失误,就会牵一发而动全身。 (4)从设备装置看,石油化工生产的设备大型化、立体化、集团化;管道纵横贯通,装置技术密集,资金密集,一旦发生事故,扑救难度大,损失严重。据有关资料对近年来世界石化行业重大事故进行分析,发现单套装置的事故直接经济损失惊人。 (5)从动力能源上看,石油化工生产具有火源、电源、热源交织使用的特点。这些动力能源如果因设备缺陷、设置不当、管理不当等原因,便可直接成为火灾爆炸事故的引发源。石油化工生产安全管理是企业经营的重要组成部分,它关系到企业经营状况的好坏和企业的整体形象,是企业振兴与发展的一项重要工作。 二、加强石化企业安全管理的措施 石油化工企业安全管理是一项综合性管理工作,建立和保持适用的安全管理体系是做好安全工作的关键所在。安全生产直接关系着每一位员工的身心健康、生命财产安全,关系着企业存亡和发展,一个企业如果没有安全保障,就根本不可能在激烈的市场竞争中取胜,企业要走向市场争取理想的经济效益,生产经营就必须以安全为前提。可以通过以下几种措施加强石化企业的安全管理。 (1)建立健全安全管理制度体系:树立安全就是效益的经营理念,企业建立健全安全自我约束、自我检查、自我纠正、自我改进的管理体系,实现科学、规范管理,做到“防微杜渐”,有效预防和遏制事故的发生。通过制度化建设来提高各基层员工的制度文化素质。安全管理制度是人创造的,但制度常常也能反过来塑造人,使员工不知不觉地适应于制度,从而达到约束规范员工的行为。 (2)用安全科学观建设企业的安全文化:科技越进步,文化事业越繁荣,人民的安全科技文化程度也需要相应提高,促进安全向着科学化管理迈进。科学的工作态度可以为人们提供正确的工作方法,科学、合理、有序地工作,成功防范各类事故的发生,使人类真正拥有安全、健康、和谐的环境,文明的社会。注重用安全文化的功能、安全文化的手段和力量去开拓基层员工的内心文化世界,去挖掘基层员工的精神文化世界;用正确的安全价值观去引导、激励基层员工的思想文化世界;用科学的思维文化方法去完善作业程序,提高操作技能,进而形成全体员工的安全文化场。 (3)培养安全工作管理人员:石化企业基层员工的安全文化和技术素质是石化企业建设安全文化的基石,在某种意义上决定着石化企业安全管理的效果,也决定着石化企业的命运。只有提高全体员工的安全文化素质,才能全面提高施工企业的整体素质和安全管理水平。一个安全工作者如果不懂施工专业知识,就发现不了问题。 三、做好安全事故的预防措施 加强安全管理力度,追求人身伤亡事故零指标管理,这是体现企业以人为本管理的一种追求,努力做到零指标,鼓励职工开动脑筋积极参与,实行全员安全管理。通过以下措施进行安全事故的预防。 (1)变事后管理型为事先管理型:通过系统化的管理, 强调对安全危害和风险进行事前控制,在尚未构成危害时及时纠正,而不是通过总结事故教训开展工作, 变被动管理为主动管理。 (2)加强差错管理:降低差错、杜绝违章是减少事故的根本,主要抓好以下管理:一是加强规范管理,完善安全规章制度并严格执行;二是科学合理地分配工作时间和人员,使各项工作井然有序;三互动纠错,发扬团队精神。 (3)抓好职工安全教育、促进班组安全建设:构成企业的最小单元是班组,班组职工直接接触危险因素和操作生产设备, 搞好职工安全教育,提高技术素质,消除主客观危害因素,才能实现以局部保整体的安全目标。对不同工种和岗位分类安全教育,使职工充分掌握石化行业的特殊性。加强新工艺、新技术、新材料、新设备、新操作方法的培训,经过正规培训,考核,持证上岗操作。 (4)重视安全技术:为了预防或消除对人健康有害的影响和事故的发生,改善劳动条件,采取各种技术和组织措施推广使用安全技术,消除生产中的不安全因素,保护劳动者安全和健康,预防伤亡事故和灾害性事故发生。根据同行业的经验预测存在的不安全因素,研究控制措施,在设计安装的开始或生产运行期间,加强工艺改革,提高技术装备水平,加入安全技术的保障措施, 消除生产过程中的不安全因素,预防事故的发生,主要采用防火防爆、电气、压力容器与管道、装置检修、石油化工操作等安全技术,使生产装置本质安全化,安装安全保护装置、报警装置措施。在预防事故措施和监控手段上采用先进技术,通过信息联网、遥控等措施,增加对异常情况、突发事故的控制和处理速度,通过自动控制,将职工从有危险的场所替换下来。 (5)加大检修检测力度:及时检修、检测安全技术装置,如安全阀,泄压防护装置、超限自动保护、阻燃装置、各种报警仪,这些装置起到避免或减少事故发生的作用,必须确保灵活有效。这些装置如失效,将起不到任何作用,导致事故发生。 (6) 加大安全检查力度,抓好隐患整治:石化企业的生产现场是发生事故的重点部位,抓好安全检查,排查安全盲区,可及时发现生产过程中不安全因素,监督安全规章制度的落实情况。 结束语 石化行业危险性大,通过采取安全管理措施,加大安全管理,做到事前预防和事后及时处理,才能创造最大的经济效益。 石油化工行业论文:浅析石油化工行业国际石油贸易安全管理的筹划 摘 要:石油化工行业国际石油贸易安全是涉及行业稳定和发展的大问题,必须在石油化工行业的国际石油贸易中加强安全管理的筹划。本文根据当前石油化工行业国际石油贸易的具体情况,以宏观环境打造、实际操作养成和微观竞争能力培育为手段,展开了对石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划的探讨,希望对石油化工行业国际石油贸易中加强完全管理,控制石油化工行业国际石油贸易风险,进而达到促进石油化工行业整体健康稳定发展的目的。 关键词:石油化工行业 国际石油贸易 安全管理筹划 宏观环境 竞争能力 石油是世界上最重要的战略资源,同时也是被国际炒家严重操纵的商品,任何的影响因素都可能产生石油价格的剧烈变动,因而,石油化工行业进行国际石油贸易的风险量是巨大的。我国年石油进口总量早已突破亿吨,并于2010年超越日本成为亚种最大的石油进口国,面对波动幅度大、风险显著的国际原油市场,如何降低国际石油贸易风险,提高石油化工行业问题,维护我国能源和材料安全成为一项重要的研究课题。当前,国际上降低和防范石油贸易风险的方式有很多,通常以优化石油来源地、影响石油市场走势、稳定贸易形势、优化资源结构等方法达到降低国际石油贸易风险的目的。作为石油化工行业应该在借鉴国际通行做法的同时,将目光转移到石油化工行业内部,在各个层面和各个角度探寻符合自身实际的措施和办法,形成有效的石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划,促进行业的发展,体现出石油化工行业对社会和经济建设的价值和作用。石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划是一个复杂性的系统问题,应该在建立石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划观念的基础上,根据当前石油化工行业国际石油贸易的具体情况,以宏观环境培育、实际操作养成和微观竞争能力培育为手段,科学地对当前石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划进行探讨,形成真正有效的措施对石油化工行业国际石油贸易加以筹划,在实现安全管理的同时,控制石油化工行业国际石油贸易风险,达到促进石油化工行业整体健康发展,稳定我国经济的根本目的。 一、打造石油化工行业国际石油贸易的宏观环境 根据国际通行的参照系数,国际市场油价每桶上升10美元并持续1年,通货膨胀率将会有0.8%左右的上升,可见石油对一个国家经济的重要影响。我们看到这一点,国际石油垄断组织也同时注意,这就为他们操纵石油价格,控制我国经济提供了原始动力。为了实现石油化工行业国际石油贸易的安全,就必须建造一个适合我国特点的宏观环境,降低宏观因素变化产生的石油化工行业国际石油贸易安全问题。 1.降低石油化工行业对国际石油的刚性需求 我们应该通过提高石油化工行业生产效率、提升石油化工产品质量,稳定对国际石油的总体需求量,当需要恒定时,就减少了相关炒家和操作者的获利空间,降低了他们提高石油价格的可能。 2.建立石油化工行业进口石油的基金 政府应该组织行业全体建立石油进口的专项基金,通过将基金注入海外石油资源的勘探开发、开辟新海运、管道和铁路的石油通道、参与国外石油期货市场交易等方式影响国际市场油价。 3.营造有利于石油化工行业国际石油贸易的世界典论 要将我国石油的需要与我国的发展和对世界的贡献练习在一起,让世界了解到,我国石油化工行业国际石油贸易的必然性,争取更大、更多的理解和支持。 4.积极开展有效的开展能源外交 政府应该主动加强与相关国家的合作,确保我国石油进口的稳定性,从而提高石油化工行业国际石油贸易的安全,实现石油化工行业国际石油贸易的经济性。 二、养成国际石油贸易实际操作的习惯 1.国际石油贸易观念的正确培养 我国石油化工行业在相当长的阶段,在国际石油贸易市场中将主要以买方的身份出现。因此,必须积极培育石油化工行业正确的国际石油贸易观念和风险意识,推进石油化工行业石油贸易安全管理筹划的体系构建。 2.国际石油贸易风险意识的正确树立 石油化工行业进行石油贸易时要始终把风险意识放在首位,将其融化在企业文化中,推行全员参与的以风险管理为核心的企业文化,把风险意识印到员工的头脑中,贯彻到企业考核中,与每个人的利益挂钩。 3.国际石油贸易风险预警机制的建立 石油化工行业石油贸易时应该组建专业的风险预警机构,实现风险预警专业化,累积风险预警方面的经验,开发风险预警分析技术。 三、培育石油化工行业的微观竞争能力 1.建立石油化工行业的内控制度 抓住国际石油市场上稍纵即逝的贸易机会,提高;二是权利过多地集中于上层管理者,一般员工不负责任。这两种情况都是与设立内控制度的初衷相违背的。 2.培育我国石油化工行业的石油期货队伍 建立高薪养能、养勤和养廉制度,将薪酬制度和从事石油期货的人员的业绩挂钩,实行股权、期权、延期支付等激励机制,使其更注重企业和自身远期的根本利益。 3.理顺进口与石油化工行业的关系 应适度引入竞争机制,优化石油贸易进口商,把进口商和国内石油化工行业利益联系在一起,形成紧密的利益共同体,实现石油化工行业国际石油贸易安全管理的筹划。 四、结语 综上所述,新时期面对世界资源和能源的激烈竞争,必须树立社会和行业的安全理念,特别是石油化工行业,面对着竞争激烈、价格变动频繁的国际市场,就更应该建立石油贸易安全的观念。本文从实际出发,提出了宏观环境培育、实际操作养成和微观竞争能力打造等不同层面的措施,希望为建立石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划有所启迪和帮助,以便使石油化工行业可以更加有效地实现国际石油贸易的安全,在确保行业稳定和健康发展的基础上,保障社会发展和经济进步的质量和速度。 石油化工行业论文:我国石油化工行业上市公司A股现金红利分配行为实证研究 作者简介:何之望(1992.5-),汉族,海南省琼海市,西南财经大学,工商管理专业,研究方向:数理统计以及信息管理。 摘要:股利政策关系着公司股东的利益还关系着公司的稳定发展,合理的股利分配政策对于股东的利益和公司的稳定发展都有着重要的意义。影响我国上市公司现金分红的因素有很多,本文选取了沪深两市石油化工行业的上市公司A股2011年的数据资料进行分析,通过实证研究找出影响石油化工行业上市公司现金股利分红水平的影响因素。并通过具体地分析,进一步为该行业股利政策的制定和规范提出具有合理性和可取性的建议,以提高企业的价值,实现股东财富最大化的目标。 关键词:上市公司;现金股利政策;实证研究 一、国内外文献综述 上市公司的股利政策受到诸多内外部因素的影响,采取何种股利政策虽然最终由管理层决定,但实际上在其决策过程中会受到许多主观和客观因素的影响。近年来,诸多学者针对其影响因素展开广泛而深入的研究,取得了一系列的研究成果。 (一)国外文献综述 Lintner(1956)从不同产业的600多家公司中选取了28家上市公司作为样本,并向其高层管理者进行实地调查股利政策的影响因素,在此基础上建立起了著名的Lintner股利模型。通过实证研究发现,该模型可以解释高达85%的股利变化,并认为每股收益是影响股利政策的重要因素。自Lintner之后,西方学术界开始重视有关股利政策的研究。Holder(1980)在企业规模、成本和交易成本的变量基础上,研究了企业的集中度与股利支付水平的关系,并得出二者具有负相关关系。 (二)国内文献综述 国内对现金股利政策的研究最早是刘星等人(1997)对1992、1993年的30家上市公司为样本进行检验,发现企业的盈利能力、股票市盈率以及资产流动性水平对公司的现金股利有显著影响。赵春光等人(2001)通过研究1999年底之前上市的210家A股公司的1999年相关数据研究发现,上市公司是否分配现金股利与是否分配股票股利、上年度是否分配现金股利有关;还发现每股现金股利与市盈率和主营业务利润增长率都有关系。 (三)文献综述小结 从国内外关于现金股利分配的文献综述来看,对现金股利分配的影响因素基本上集中于上市公司的盈利能力,公司规模,现金流动性,上年股利的支付情况和股权结构上。但是由于不同的学者在对这些不同的能力考察上选择的指标不同,得出的结论也可能会有差异。本文基于上市公司的盈利能力、偿债能力、现金流动性、公司规模、市场前景、上年股利支付情况和股权结构选择了一系列的指标来进行实证研究。 二、研究设计 (一)、问题的提出 经过分析及以前学者的研究,提出问题:影响石油化工行业上市公司现金股利分配分配的因素可能有该上市公司的盈利能力、偿债能力、现金流量充裕性、市场前景、公司规模、股利政策的连续性和股权结构。 1.上市公司的盈利能力 盈利能力是指特定时期内公司利用资源创造利润的能力,会直接影响其当期利润和未来利润,由于现金股利是以公司利润为主要来源。所以公司的盈利能力是现金股利分配最重要的影响因素和基础。一般而言,一个公司的盈利越稳定,则其现金股利也就越高。这是因为,从稳定股票价格、维持较好市场形象的目的出发,企业总是力图维持较为稳定的股利政策。公司股利政策的制定从一开始就要考虑到此项政策长期维持下去的可能性。盈利稳定的企业对保持较高的股利支付率更具信心。此外,收益稳定的公司由于其经营和财务风险较小,因而比其他收益不稳定的公司,更能以较低的代价筹集负债资金。对于中国的上市公司,一方面现行的财务制度已经规定公司当年亏损则不得分配利润,使得现金股利的分配受制于公司的盈利能力。另一方面,由于中国证券市场的历史较短,使得资本市场的发育程度不高,市场主体意识不强,“盈利多则多分,盈利少则少分”的现象比较普遍。 2.公司的偿债能力 公司的偿债能力强,那么公司的富余资金就比较充足。这样公司就有足够的资金支持其派发现金股利。 3.公司的现金流动性 公司资金的灵活周转是企业生产经营得以正常进行的必要条件。公司现金股利的分配自然也应以不危及企业资产的流动性为前提。企业的现金流量与资产整体流动性越好,其支付现金股利的能力就越强。而成长中的、盈利性较好的企业,如其大部分资金投在固定资产和永久性营运资金上,则通常不愿意支付现金股利而危及企业的安全。 (二)、样本选取及数据来源 本文对在2011年沪深两市A股主板的石油化工行业的上市公司进行初步选择的基础上,进行了相应的数据处理。首先,选择在2011年之前上市的石油化工行业的公司。其次,删除了样本中标示为ST和*ST的公司数据。最后,剩下了103个样本数据。公司的财务指标资料及数据全部来自大智慧软件的个股资料。 三、结论及建议 (一)、研究结论 采用理论分析与实证分析结合的方法,对沪深两市石油化工类上市公司A股进行分析,得出以下结论: 影响上市公司现金股利分红的因素有很多,但是本文实证作出的结论与理论分析和以前的国内外的文献综述之间存在很多异同点。从理论分析及文献综述中的叙述来看,上一年分配的现金股利、每股收益和现金充裕度都对本年度分配现金股利产生显著的影响,这在本文的实证研究中也得到了证明。但是在理论分析中,公司规模、股权结构还有市盈率这一系列的因素对本年度分配的现金股利产生显著的影响却在本文中没有得到足够的证明。在本文实证的研究中,选择衡量公司规模、股权结构的指标分别是总资本的自然对数和流通股比率。虽然从回归结果看有一定的相关性,但是显著性不强。可以看出,在衡量上市公司不同方面时选择不同的指标,实证研究所得到的结果也可能是不同。 每股净资产、每股经营现金流量、流通股比率、市盈率和总资产规模可能也是影响现金股利分配水平的因素,但从本文的实证分析结果来看,显著性并不强。 (二)、建议对策 1、努力提高上市公司盈利水平。企业自身的获利能力是保障先进股利分配的关键,企业应该通过加大技术改进创新、重塑品牌、多渠道融资以运用财务杠杆、进一步晚上产业链等多种手段提高企业的盈利能力。高回报的上市公司,应该进一步强化回报中小股东的意识,严格依照《公司法》和公司章程的规定,自动决策公司利润分配事项,制定明确的回报规划,积极主动保障投资人的合法权利。 2、证监会应该加强证券市场的法律环境建设,规范我国股利政策制度,提高上市公司上市门槛,严格上市要求,将现金分红与企业上市再融资以及退市制度结合起来。借鉴其他国家通过立法形式强制要求上市公司派现的做法,制定明细最低现金分红率,对留存盈利过多的现象用税率工具调节。进一步建立完善退市制度,对于连续亏损、不分红、违法违规、财务状况恶化、公众持股比重过低的上市公司予以退市。通过入市源头把关和退市制度可以优化证券市场结构,真正遏制炒作。(作者单位:西南财经大学)
市政排水管道工程施工质量篇1 市政排水管道建设工程虽然施工工艺相对不太复杂,但是由于大多项目是在市区施工,环境复杂,既有的地下管线及电缆情况不明,在确保既有工程安全的前提下,还要考虑地上交通等因素的影响,导致施工难度增加,施工质量和工期往往无法保证。现结合甘肃平凉城区污水回用工程施工中市政排水管道的实际施工经验,对市政管道施工中的质量如何控制进行探讨。根据市政管道施工的实际情况,可将施工的全过程分为管道铺设前的准备、管道铺设和施工场地恢复三个阶段。每个阶段的关键工程是: 1管道铺设前的准备 1.1道路的拆除与恢复 城区管道施工时,将有一定数量的既有路面被破除。根据平凉项目的情况,沥青面层和混凝土路面的恢复将由施工单位来施工,并按照甘肃省城市道路挖掘修复管理办法进行管理。为保证施工安全和路基质量,施工时要求管道在道路上开挖时,根据施工图纸设计要求,计算出开口宽度,并用白漆标注出开挖线,用切割机将路面切断,表层的破碎沥青面层及路基渣层,由挖掘机开挖,路基稳定砂层合理堆放以备回用,余土由自卸车运至弃土场。管道施工完成后,沟槽回填质量将直接影响道路的质量和使用功能。该工程管顶上500犿犿内回填素土,采用电动轻夯机分层夯实,以外采用蛙式打夯机分层夯填,回填时每层虚铺土层控制在250犿犿以内。每层夯填完成时,专职实验人员采用核子密度仪测量其密实度,以保证压实率达到95%以上。根据原道路结构情况,进行道路恢复。 1.2地上、地下公用设施的保护 管道沟槽开挖时,应根据地质土层情况及时采用支撑,以免造成滑坡、塌方。开挖边坡及支撑形式要交项目监理审查,得到认可后方能施工。在建筑物、构筑物基础及电线杆、灯杆附近开挖时应上报防止其下沉或变形的措施、加固工程计算书及图纸,并交项目监理审批。某些地段需要排水,以使开挖人员始终在干燥环境中工作。排水过程不得使地面产生过大的沉降,影响现场周围的建筑物、构筑物和其他公用设施的正常使用和安全。在建筑物、构筑物基础及电线杆、灯杆附近开挖,采用钢板桩加固。在高压线下开挖时,挖掘机要求不在电线正下方工作,必要时采用人工开挖。在公路边上开挖沟槽,在靠近公路一侧设立安全和警告标志,如护栏、路障及危险旗,在夜晚悬挂红灯。开挖过程中,遇有电缆、管道或其他构筑物时,及时与有关单位联系会同处理地下管线和各种构筑物,尽量临时迁移;如无法迁移,必须挖出使其外露,并采取吊、托等加固措施。 2管道施工 2.1沟槽开挖与支护 该项目中,土方的工作量占整个工程的很大比重,在安排上采用两台0.6犿3轮胎式挖掘机、一台75犽犠推土机配合开挖与人工开挖相结合,在需土方运输的地方配备两台自卸汽车。在开挖前逐一探明地下既有管道、电缆和其他构筑物的位置,将调查结果和处理方案送交业主和相关管理单位确认,以便进行相应的保护、迁移等措施,保证开挖工作持续进行。 2.2管道安装 1)管材的选用和检查。管材及主要配件由选定的合格制造商提供,管材进场后,由施工方材料工程师对产品的质量进行验证。当外观检查不能确保管材的质量时,进行内、外压试验。进场的管子必须是经过专业实验室批量检验合格并取得检验合格报告的产品。2)下管。根据测放的中心线,用细绳控制好管道的一侧边线。采用8狋轮胎式吊车下管,吊车沿沟槽开行至距沟边缘1犿处,以避免沟壁坍塌,影响沟槽边坡的稳定。下管时用专用吊钩或柔性吊索,严禁用钢丝绳穿入管内起吊。同时有专人指挥,绑(套)管子应找好重心,平吊轻放,避免扰动基底管道相互碰撞。在施工现场狭窄不便机械下管的地段,采用人工压绳下管。有架空线路时,保持一定的安全距离。管节下入沟槽时,避免与槽壁支撑及槽下的管道相互碰撞,严格控制水平与方向。管道的安装一定要符合质量要求:管道必须垫稳,管底坡度不得倒流水,缝宽应均匀,管道内不得有泥土、砖石、砂浆、木块等杂物;管座混凝土应捣实,与管壁紧密结合;管座回填粗砂应密实。 2.3管道闭水试验 管道回填土前应采用闭水法进行严密性试验。1)闭水试验前的检查工作。检查管道及检查井外观质量合格;管道未还土且沟槽内无积水;全部预留孔洞均封堵且不漏水;管道两端堵板承载力经核算并大于水压力的合力;除预留进出水管外,其余封堵坚固不漏水。2)闭水试验的方法。排水管道作闭水试验,宜从上游往下游分段进行,上游段试验完毕,可往下游段倒水,以节约用水。试验管段应按井距分隔,带井试验,每3个井段由监理工程师任指定一段进行。试验段上游设计水头不超过管顶内壁时,试验水头从试验段上游管顶内壁2犿计。试验段上游设计水头超过管顶内壁时,试验水头以试验段上游设计水头加2犿计。当计算出的试验水头超过上游检查井井口时,试验水头以上游检查井井口高度为准。 3施工场地恢复 3.1管沟回填 管道安装完毕并经水压试验合格后,经项目经理批准后及时进行管沟回填。管道回填采用人工回填。检查井回填前先将盖板坐浆盖好,并通过测量保证标高准确后,井墙和井筒周围同时回填。管沟回填前清除槽内遗留的木板、草帘、砖头、钢材等杂物,且槽内不能积水。将所有回填土的含水量控制在其最佳含水量附近(其差值不超过40%)。还土时按基底排水方向由高至低分层进行,管腔两侧也同时进行。工程完工后,迅速、仔细地复原所有施工地面,使之恢复施工前的状态,达到监理认可的程度。并维护上述地面直至缺陷责任期结束。 3.2路面恢复 1)沥青混合料摊铺。摊铺沥青混凝土前2犺~3犺,在水泥稳定砂基层上用汽车式沥青喷洒机浇洒透层沥青;在与路缘石、雨水口等其他构筑物侧面浇洒粘层油。粘层油采用液体慢凝1号或2号石油沥青或用60号石油沥青与汽油掺配而成。在路面接槎或与检查井、雨水口接触处应涂刷一层薄沥青。在铺筑过程中现场应设1人~2人来回检查,防止车辆、施工人员及其他机械碰撞支撑杆或钢丝。摊铺前将熨平板预热15犿犻狀~20犿犻狀,使其接缝处原路面的温度达65℃以上再新开始铺筑路段,应使高度为各层的厚度乘以各层的松铺系数,使熨平板与路面横坡一致,然后在全宽度范围内填5块木块,使熨平板放稳。当接着已铺好的沥青层铺筑时,应量出横缝处新铺路面的实际厚度,再乘以各层的松铺系数,确定在已铺路面上应垫的高度。再在全宽度范围内垫5块木块,使熨平板放稳。开始摊铺时,逐车检测混合料的温度,应不低于130℃。调整摊铺机的振夯频率及振幅,使摊铺后的沥青混合料具有80%以上的初始密度。摊铺速度应根据拌合设备的生产能力和热料仓的贮料数量、运输距离、配备的运输车及压实能力来综合考虑;更重要的是应使摊铺保持匀速,连续不间断地铺筑。连续稳定的摊铺是提高路面平整度的最主要措施。2)沥青混凝土碾压。沥青混合料各层的碾压成型分为初压、复压、终压三个阶段。初压主要是为了增加沥青混合料的初始密度起稳定作用。由一台犆犆21光轮振动压路机完成。静压、振压各一遍。振压用高频率低振幅,速度为3犽犿/犺,紧跟摊铺机,尽量少喷水,坚持高温碾压,一般初压温度在130℃~140℃左右。复压主要解决压实问题。复压开始温度应在100℃左右,通过复压达到或超过规定的压实度。中粒式沥青混凝土面层由一台犇犇110光轮振动压路机和一台16狋轮胎压路机完成。将轮胎压路机加重至16狋,轮胎气压调至0.5犕犘犪,使各个轮胎气压相同。犇犇110振动压路机采用高频率,低振幅振压两遍,速度为5犽犿/犺,再由两台轮胎压路机各压3遍,共6遍,速度为6犽犿/犺。粗粒式沥青混凝土面层由两台16狋轮胎压路机各压4遍,共8遍,速度为5犽犿/犺。终压主要是消除压实中产生的轮迹,使表面平整度达到或超过要求值,碾压终了温度应不低于70℃。沥青路面边缘压实时应先留下30犮犿左右不压,待两个压实阶段完后再压,并多压1遍~2遍,靠路缘石处压路机压不到时,用振动夯板补压。经过终压后,由专人检测平整度,发现平整度超过规定时,应在表面温度较高时进行处理,直至符合要求。为避免碾压时混合料推挤产生壅包,碾压时应将驱动轮朝向摊铺机;碾压路线及方向不应突然改变;压路机起动、停止必须减速缓行。对压路机无法压实的死角、边缘、接头等,应采用小型振动压路机或手扶振动夯趁热压实。压路机折回不应处在同一横断面上。在当天碾压的尚未冷却的沥青混凝土面层上,不得停放压路机或其他车辆,并防止矿料、油料和杂物散落在沥青面层上。要对初压、复压、终压段落设置明显标志,便于驾驶员辨认。对松铺厚度、碾压顺序、碾压遍数、碾压速度及碾压温度应设专岗检查。压实完成12犺后,方能允许施工车辆通行。 作者:李光泽 张国力 市政排水管道工程施工质量篇2 1市政排水管道工程施工质量控制的意义 市政排水管道工程是城市的基础排水管网系统,分布于城市的每一个角落,数量大,尤其是污水管网,在现代化设施、工业设施、公共服务设施等处,都存在着排污管道.因此,市政排水管道工程是与人民生活息息相关的基础设施,其使用功能的完善性,涉及千家万户的切身利益,其质量的优劣是社会关注的热点,关系着城市防涝及防止地下水或土壤被污染的生存问题,同时,市政排水管道工程是属于隐蔽工程,存在着维修费用大,甚至于无法进行维修等弊病.所以,确保排水管道工程施工质量至关重要. 2市政排水管道工程现状 市政排水管道工程,应保证管道不裂、不漏、排水畅通、不倒流水,管道之上或检查井周围的地面或路面不发生沉陷、变形.但由于施工中的管理和操作失误,常产生一些质量缺陷,使得市政排水管道工程质量不容乐观.一是因为从事市政排水工程施工的专业技术人员的数量比建筑工程少得多;二是贯彻有关规范、规程、标准的水平相差很大;三是市政排水管材,尤其是小管径的素混凝土管,生产厂家多且杂,混杂有不少的劣质管材流入建设市场.再加上近年来,建设工程大量使用民工,一些企业施工管理力量薄弱,又缺少熟练的市政专业技术人员的指导,造成施工质量粗糙,质量事故时有发生.因此,迫切需要施工企业加强自身基础建设,健全内部质量保障体系,提高施工管理人员的管理水平及操作工人的技术素质,增强预防质量通病的理论知识和实践能力,尽量消除质量通病的出现,确保工程质量. 3市政排水管道工程常见质量通病原因分析 3.1管道位置偏移 (1)表现形式:中线位移超标、管道反坡、管道错口.(2)产生原因.①测量差错:施工人员施测时,读数误差过大,引用高程错误.②施工变形:管道挂边线安装,挂线出现松弛,致使井段中部出现缓弯;浇筑混凝土管座时,单侧灌注高度过大,将管道推动移位;管道胸腔回填土,双侧夯填高度不一致,导致中线错位;意外避让原有构筑物,产生位置偏差.③管材不标准:管材质量不一,管壁厚度薄厚不均匀,造成管道内径偏差过大,施工时易产生位移. 3.2管道渗、漏水 (1)造成后果:地表沉陷,水土污染,甚至于管道断裂,影响正常使用.(2)原因分析.①管道基础问题:基础不均匀产生沉陷,或槽底土基被水浸泡,土质变软产生较大变形,造成局部积水,出现管道断裂或接口开裂.②管材质量原因:管材质量差,存在裂缝或局部混凝土松散、有蜂窝,抗渗能力差,产生漏水.③管道接口施工质量问题:接口施工质量差,主要表现在水泥砂浆抹带产生横向和纵向裂缝、空鼓、脱落;接口不严;钢丝网偏移;抹带砂浆质量不稳定;管带与管座结合不严密;平基管座接口处混凝土不密实;冬季施工保温养护差;接口填料不合适等.④检查井施工质量问题:检查井施工质量差,井壁与连接管的结合处渗漏.⑤预留支管处理问题:预留支管未封堵或封口不密实. 3.3检查井变形 (1)产生的影响:地面沉陷不平整,影响使用质量.(2)原因分析:检查井基础未浇成整体,降低了整体承载能力,造成井墙掰裂;砂浆和易性差、砌筑砂浆不饱满,使井墙竖缝内砂浆不实或无砂浆,造成空缝、通缝、鱼鳞缝,影响整体强度;井室抹面空鼓裂缝,腐蚀性气体及水质,侵蚀砌体降低强度;圆井收口不均,受力不匀,造成表面不平,井盖坍塌. 3.4回填土沉陷 (1)产生的后果:地表凹凸不平,沉陷处易出现地表积水,影响行人和车辆的正常通行.(2)产生原因.沟槽填土局部地段或部位填料质量不符合要求、含水量控制欠佳;沟槽内积水、淤泥、有机杂物没有清除;碾压夯实时,局部漏夯;松土回填,未按要求分层夯实或超厚夯实;检查井周边回填土夯实未达到标准要求. 4施工质量控制措施 4.1管道位置偏移的控制 (1)施工前要按施工测量规范和规程进行交接桩复测与保护,施工放样结合水文地质条件,根据设计要求进行,严格控制测量误差大小,做好轴线和纵坡测量,精心测设全井段的中线和高程的控制点.(2)采用挂边线安装管道,管子半径高度丈量要准确,挂线要绷紧,安装过程中要随时检查.(3)浇筑管座前,要用同标号的水泥砂浆,将管子两侧与平基相接处的三角部分填实后,两侧再同时浇筑混凝土;混凝土振捣时,防止振捣器与管子碰撞.(4)回填夯实两侧同时进行,其高差不得超过300mm.(5)意外遇构筑物须避让时,应在适当位置增设连接井,其间以直线连通.(6)严把进场管材的质量检验关,对个别规格超标,管壁厚度偏差过大的管材,施工时要控制使用. 4.2管道渗、漏水的防治 (1)认真按设计要求施工,保证管道基础的强度和稳定性,对受水浸泡的槽底土基,应进行换土处理,挖除松软土层,用砂石或碎石等稳定性好的材料回填密实.(2)地下水位以下施工时,要进行槽底部排水和降水,保证干槽挖掘.(3)管材质量要符合设计标准,应有质检合格证和力学试验报告,外观无松散、蜂窝、麻面现象,对有问题的管材应进行有效处理方可使用.(4)选择合适的接口填料,采取合理的施工方法,严格按照操作规程施工.(5)冬季施工,要覆盖进行封闭养护.(6)检查井砌筑前封堵预留支管,砂浆标号不低于M7.5,并具有良好的稠度. 4.3预防检查井变形 (1)检查井基础与流槽、管端基座要整体浇筑.(2)检查井砌筑砂浆要饱满,内外抹面要全面,并注意养护.(3)要保证检查井的砌筑质量,控制井室和井口中心位置及其高度,防止井体变形. 4.4保障回填土密实 (1)管槽回填时必须根据回填的部位和施工条件选择合适的填料和压式机械.(2)填料中不得含有碎砖、100mm以上的干硬土块及粘土块和冻土块;含有的淤泥、树根及其腐植物要清除彻底.(3)不同的填料、不同的填筑厚度应选用不同的夯实器械,以取得较好的压实效果.(4)检查井周边应有机动夯、人力夯补夯措施.(5)填料的含水量应控制在最佳含水量,潮湿的填料应晾晒后再分层填筑压实.(6)对于局部小量沉陷,应将土挖出,重新分层填筑夯实;面积、深度较大的严重沉陷,除挖出夯实外,还应会同设计、建设、质检、及监理等单位共同检验管道结构有无损坏. 5结束语 市政排水管道工程是一项公共基础设施,其质量的优劣与人民生活息息相关,在施工过程中要加强管理,采取合理的施工技术和方法,努力克服各种质量通病,确保整体工程施工质量达到优良. 作者:李章珍 卜娜蕊 单位:河北建筑工程学院 市政排水管道工程施工质量篇3 1工程概况 南宁—吴圩机场高速公路城市道路犖犗.2合同段是南宁市机场高速公路建设的一项子工程,于1998年11月20日破土动工,工程投标单价为8000万元。工程起点为犓2+400,终点为犓3+016.55,全长616犿,其中100犿为桥梁工程,桥梁横跨南防铁路干线,工程各项技术标准道路等级:城市快速路;计算行车速度为60犽犿/犺;设计荷载:汽车—超20设计;挂车—120验算;设计洪水频率:1/100;抗震设施:桥梁按Ⅵ级简易设防;道路宽度由100犿过渡到60犿,机动车道为双向六车道。工程于2000年9月28日竣工通车,对该工程排水管道的质量控制着重抓了以下几个环节。 2开工前的质量控制 2.1熟悉图纸 1)会同甲方、监理方进行了三方图纸交底;2)结合图纸深入施工现场了解本工程的基本全貌;3)依照图纸确定的桩号走向水准测量复测一遍,避免出错;4)每隔百米左右设置一个水准高程参照点,建立准确的水准高程控制网,便于对管道施工进行测量。 2.2排除故障 开工前,除保证三通外,还结合管线走向及施工开挖工作面和堆土堆料所占场地与地形地貌、地物、交通问题等因素,对任何妨碍施工的因素都做了详细的书面记录,聘请有关单位或部门协助排除。另外,由于管线有时与城市道路交叉等,这些也在障碍排除的范围,开工前会同有关单位进行研究解决。 2.3施工放线 放线前必须做好严密的准备工作,可利用电脑犆犃犇软件输入道路中桩坐标绘出中线图,然后根据管线距中桩距离在软件中自动计算出该段工作面各个井位的犡,犢坐标,再根据各个井位坐标,利用全站仪现场放出各个井位。这样做不仅速度快,而且又能得到较为精确的数据。另外,打桩撒灰放线时,要考虑中心线、边坡系数加宽后因开挖受限制,开挖面非变窄不可,就要考虑沟槽内设置支撑保证安全施工,以免塌方伤人造成事故。 3施工中的质量控制 3.1选购合格的排水管材 1)要选择正规厂家生产的管材,并且检查管材的出厂合格证及送检力学试验报告等资料是否齐全。2)要重视管材的外观检查。管材不得有破损、脱皮、蜂窝、露骨、裂纹等现象,外观检查不合格不能使用。 3.2认真测量放线 不得擅自变更管道走向,并且要对测量放线进行复测。若遇建筑物须避让时,建设方出具设计变更,在适当的位置增设连接井,其间以直线相通,连接井转角应大于135°。 3.3沟槽开挖 在沟槽开挖过程中,经常会出现边坡塌方,槽底泡水、槽底超挖、沟槽断面不符合要求等一些质量问题,为此采取了如下防治措施:1)防止边坡塌方。施工前根据土壤类别、土的力学性质确定适当的槽帮坡度。实施支撑的直槽槽帮坡度一般采用1∶0.05,对于较深的沟槽,宜分层开挖。挖槽土方妥善安排堆放位置,一般情况堆在沟槽两侧。堆土下坡脚与槽边的距离根据槽深、土质、槽边坡来确定,其最小距离应为1.0犿。2)控制沟槽断面。在确定开挖断面时,考虑生产安全和工程质量,做到开槽断面合理。3)防止槽底泡水。雨季施工时,施工方在沟槽四周叠筑闭合的土埂,在一些必要的地段还在埂外开挖排水沟,防止雨水流入槽内,在地下水位以下或有浅层滞水地段挖槽,设置排水沟、集水井,用水泵进行抽水。沟槽见底后应随即进行下一道工序,否则,槽底应留20犮犿土层不挖作为保护层。4)防止槽底超挖。使用机械挖槽时,在设计槽底高程以上预留20犮犿土层,待人工清挖,如遇超挖,则采取以下措施:用碎石(或卵石)填到设计高程,或填土夯实,其密实度不低于原天然地基密实度。 3.4抓好平基管座的施工 主要技术措施有:1)在沟槽内有积水和淤泥的情况下,先将沟槽彻底清除干净,清除淤泥,并铺设砂垫层,保证干槽施工,如果槽内有地下水则采取排水措施。2)严格控制平基的厚度和高程。在浇筑混凝土平基前支搭模板时,复核槽底标高和模板弹线高程,在确认无误后,再浇筑混凝土,以保证管座厚度。3)检查管座模板的强度、刚度和稳定性。支杆的支撑点不能直接支在松散土层上,加垫板或桩木,使模板能承受混凝土灌注和振捣的重力和侧向推力,确保不跑模。4)严格控制混凝土的质量。严格按配合比进行下料,使混凝土搅拌均匀,对混凝土振捣要密实,防止出现蜂窝、孔洞现象。 3.5管道安装 1)正确计算管道铺设长度。施工前根据图纸和规范确定两检查井间管道铺设长度,管子伸进检查井长度及两管端头之间预留间距。2)严格控制管道的顺直度和坡度。安管时要在管道半径处挂边线,线要拉紧,不能松弛;在调整每节管子的中心线和高程时,要用石块支垫牢固,相邻两管不得错口;在浇筑管座前,要先用与管座混凝土同标号的细石混凝土把管子两侧与平基相接处的三角部分填实,再在两侧同时浇筑混凝土。 3.6管道接口 1)严格控制抹带的施工质量。水泥砂浆要按配合比下料,计量要准确,搅拌要均匀,要保证砂浆的强度及和易性。抹带前先将抹带部分的管外壁凿毛,洗刷干净,刷水泥浆一道,管径大于400犿犿时分两层抹压;管径不大于400犿犿时,可一次抹成;对于管径大于700犿犿的管道,管缝超过10犿犿,抹带时应在管内接口处用薄竹片支一脱垫,将管缝内的砂浆充满捣实,再分层施工。抹完后应覆盖并洒水养护,防止抹带空鼓,开裂。2)控制内管缝与管内壁间的平整度。管径不大于600犿犿的管道,在抹带的同时,配合用麻袋球或其他工具在管道内来回拖动,将流入管内的砂浆拖平;管径大于600犿犿的管道,应勾抹内管缝。3)保证铁丝网搭接长度。对于铁丝网水泥砂浆抹带接口,应保证铁丝网与管缝对中,并且铁丝网搭接长度和插入管座的深度要不小于10犮犿。 3.7检查井施工 1)严格控制检查井基础的质量。不能带水浇筑垫层和基础,要保证基础的几何尺寸和高程符合设计要求,待混凝土达到一定强度时才能砌砖。2)严格控制井墙的砌筑质量。井壁必须竖直,不得有通缝;灰浆要饱满,砌缝要平整,抹面要压光,不得有空鼓、裂缝等现象。3)流槽的做法要规范。雨水流槽高度应与主管的半径相平,流槽的形状应为与主管半径相同的半圆弧;污水流槽的高度应与主管内顶相平,下半部分是与主管半径相同的半圆弧,上半部分与两侧井墙相平行,宽度与主管管径相同。4)严格控制踏步、井圈、井盖的安装质量。铸铁踏步安装要牢固,污水井踏步要涂防锈漆;安装井圈要坐浆饱满,井盖和井圈要配套,在交通量大的道路上必须安装重型井盖。 3.8闭水试验 1)做好试验准备。试验前,需将灌水的检查井内支管管口和试验段两端的管口,用1∶3水泥砂浆砌240犿犿厚砖堵死,并抹面密封,待养护3犱~4犱达到一定强度后,在上游井内灌水,当水头达到要求高度时,检查砖堵、管身、井身有无漏水,如有严重渗漏要进行封堵,待浸泡24犺后,再观察渗水量,测定时间不应小于30犿犻狀。2)控制闭水试验的水位。试验水位应为试验段上游管段内顶以上2犿,如上游管内顶到检查井的高度不足2犿,闭水试验的水位可到井口为止。3)正确计算渗水量。在闭水试验中要真实记录各种数据,并根据数量正确计算渗水量。 3.9回填土 1)选好土质。填土中不得含有碎砖、石块、混凝土碎块及大于10犮犿的硬土块;填土含水量以接近最佳含水量为宜。不得回填淤泥、腐殖土、冻土及有机物。2)控制回填土厚度。每层管沟回填应分层夯实,每层厚度不大于30犮犿。3)控制回填土密实度。管沟胸腔部位密实度不小于90%;管顶50犮犿范围内密实度应在85%~88%之间;管顶50犮犿以上密实度要求同路基密实度一样。 3.10钢筋混凝土井座的施工 在南宁市机场高速公路犖犗.2标段道路工程中,首次尝试在检查井处做钢筋混凝土井座。钢筋混凝土井座尺寸:1.8犿(长)×1.8犿(宽)×0.2犿(厚),井座采用犆25混凝土现浇。井座顶与道路二灰碎石基层顶平齐。井座中间为600犿犿圆孔,与井筒孔口对齐。井座与井盖框之间的连接采用预埋螺栓。在浇筑混凝土时,注意预埋螺栓的准确定位。井座配双层钢筋,主筋为Φ12螺纹钢筋,箍筋为Φ6.5圆钢筋。井座施工方法:在做好道路二灰碎石基层后,以检查井井筒中心为基准,每侧各放出90犮犿,定好井座外框线,将线内二灰碎石挖去20犮犿,并清扫干净,再将井筒下降至同一平面。在井筒口铺底模,将预先绑扎好的钢筋骨架放入井筒基坑内,垫好保护层,再将井筒口内模立好。采用犆25商品混凝土浇筑井座,振捣密实。根据铸铁井盖厚度,在安装井盖部位控制好混凝土标高。在混凝土初凝前将预埋螺栓定位。施工结束后设置围挡防止车辆压坏井座,并派专人对井座混凝土进行养护,养护期不少于7犱。摊铺沥青混凝土时,在井座顶面设置双向受力型玻纤格栅。格栅覆盖井座全部(洞口除外),延伸至二灰碎石基层每侧长度不小于2.5犿。南宁市机场高速公路犖犗.2标段管道工程属隐蔽工程,其在竣工时只有检查井可供人们检验。尽管如此,在排水管道主体结构工程的时候就按照优质工程的标准进行施工,在施工过程中严格按照设计要求施工,努力克服各种通病,该工程于2000年9月28日全面竣工交付使用,现已经过7年的开通运行,效果良好。实践证明,市政排水管道工程在施工过程中要加强管理,采取合理的施工技术和方法,努力克服各种质量通病,才能确保整体工程施工质量达到优良。 参考文献: [1]李章珍,卜娜蕊.市政排水管道工程施工质量控制[犑].河北建筑工程学院学报,2007(3):8990. [2]杨臻.市政排水管道工程施工质量通病分析及预防措施[犑].沿海企业与科技,2006(1):4041. [3]连天.市政排水管道工程常见问题及防治措施[犑].建设科技,2006(1):2930. 作者:廖家芹
轨道交通毕业论文:上海轨道交通9号线基坑围护设计优化 摘要 本文主要介绍了上海轨道交通9号线泗九区间smw工法围护结构的设计优化,通过优化缩短了工期,减少了工程造价,降低了施工难度。为同类工程施工提供了经验。 关键词 围护结构 设计优化 1 工程概况 上海轨道交通9号线泗九区间全长658.986m,共有地下及地上两部分组成,其中地下部分344.239m,起讫里程为dk18+631.239~dk18+287;地上部分314.747m,起讫里程为dk18+287~dk18+972.253。采用明挖法施工,基坑最大开挖深度12.80m,最大开挖宽度20.75m,其中dk18+631239~dk18+205基坑围护结构采用smw工法,dk18+065~dk18+205段,沪松公路侧基坑围护采用格栅型水泥土挡墙.地下部分结构为闭合式单孔、双孔及三孔箱型框架结构,地上部分结构为“u”型坞式结构。 2 原围护设计情况 地下线围护结构为smw工法围护,基底加固采用双液注浆加固,加固深度为基底下4m。支撑水平间距为3m/道,设计围檩为400mm×250mm×12mm×15mm。 原设计地下部分围护结构平面图如图1,剖面图如图2。 3 设计优化原因 本工程区间地下线部分,开挖深度相对较浅,最深处也只有12.8m,地层为砂性粘土和粉质粘土, 同时基坑开挖深度2倍范围内无高层、重要建筑物,并且地基进行了双液注浆加固,与上海其他地铁基坑同类围护结构相对具有可优化性,同时通过受力计算,完全满足安全要求。 (1)安全分析:dk18+631.239~509上、下行线路间土体较薄,最窄处为3.48m,最宽处为7.9m,且基坑最深处为12.8m,如上、下行同时施工,基坑开挖和支撑架设时土体内力的支撑预应力变化复杂,同时支撑加力不对称,中隔土体受力不均匀,产生偏压,造成中隔土墙不稳定,出现中隔土体破坏,造成严重的安全隐患;如上下线分开施工,在后序施工的线路土方开挖过程中,形成的纵向土体位移不均匀,使已施工的相邻结构受力和结构位移不均匀,造成已施工成型的结构开裂、破坏,为确保施工安全,避免结构位置发生偏移,取消上、下行线间的中隔土体,将上、下线基坑合为一个基坑,同时开挖。 (2)工期分析:通过围护结构的优化,在保证安全的前提下,搅拌桩数量减少、搅拌桩日施工进度明显加快,由8m·d-1提高至12m·d-1,同时通过将第二道支撑提至顶板上20cm,避免换撑,缩短了原设计中的边墙养护时间,加快了施工进度。 (3)环境分析:在dk18+631.239~+377段区间两侧无高层、重要建筑物,附近无地下管线,围护结构优化后,周边环境不会受到影响。 (4)费用分析:本优化方案h型钢节约费用约410万元,围檩、支撑及结构增加费用约250万元,综合节约工程费用约160万元。 4 优化方案 (1) dk18+631.239~+509上、下行线路间劲性水泥搅拌桩及深层水泥搅拌桩取消,上下行线路间土体与上、下行线一起整体开挖,坑底进行抽条地基加固,支撑钢管(?609—16)加长对撑;dk18+631.239~+509段上、下线主体结构顶板采用横梁结构连接,横梁净距为2m/道,宽1m,厚度与顶板相同。具体形式见图3、4。 (2) 原设计:dk18+631.239~+438.1采用φ850劲性水泥搅拌桩,每孔插700×300×14×20型钢围护。优化为:dk18+631.239~+571.239采用φ850桩,隔一孔插两根700×300×13×24型钢围护;dk18+571.239~438.1采用φ850劲性水泥搅拌桩,隔孔插700×300×13×24型钢围护,dk18+438.1~dk18+377φ650劲性水泥搅拌桩每孔插500×300×14×20型钢围护,优化为?650劲性水泥搅拌桩隔孔插500×300×11×18型钢围护。 (3)将dk18+631.239~dk18+438.1段圈梁高程由原高度降至地面下2m;将dk18+438.1~dk18+377冠梁高程由原高度降至地面下1m,型钢顶面高程同圈梁高程一致,地面需进行放坡,坡面采用土钉砂浆防护,dk18+631.239~+377段第一道支撑改设在圈梁上,第二道支撑设在主体结构的顶板上20cm处。 优化后施工图见图3~5。 5 结束语 通过设计优化节约工程成本,降低了施工难度,加快了施工进度;通过现场施工发现优化中未充分考虑上海地下水位较高这一特点,导致冠梁与smw工法接口处局部有渗水现象。 轨道交通毕业论文:从运营角度谈城市轨道交通的总体设计 摘 要 从运营的角度对现行城市轨道交通总体设计中的客流、线路配线、列车配属、环控制式、轨道等提出了看法。在新一轮城市轨道交通建设高潮中,必须要从系统的角度,综合考虑已建轨道交通存在的一些问题。 关键词 城市轨道交通,总体设计,运行 作为城市公共客运体系的骨干和城市最大规模的基础设施项目,城市轨道交通的建设不但决定了城市公共交通发展的水平和方向,而且对城市经济、城市结构和规划发展方向均产生了巨大而深远的影响。由于我国绝大多数城市处于一种超常规发展阶段,城市总体规划滞后,交通规划、轨道交通的路网规划处于一种不稳定状态或空白状态。作为城市轨道交通的总体设计单位必须要认识到这一特征。笔者结合自己十多年参与轨道交通建设、运营的切身体会后认为,运营业绩应是贯穿城市轨道交通总体设计的主线,应成为轨道交通建设的出发点和归宿点。为此,从运营角度谈一谈自己对城市轨道交通总体设计的一些看法。 1城市轨道交通总体定位 城市轨道交通的总体定位是决定项目建设的战略性问题,它应偏重于宏观性、整体性和策略性的分析。由于各城市在轨道交通前期研究阶段技术积累不多,因此对轨道交通总体定位的把握在宏观层面上、定性分析上就显得格外重要。主要体现在以下几个方面。 1.1 客流预测 客流预测是通过交通预测模型并在分析现状的基础上,对各年限内轨道交通线路客流的模型、分布、特征、规律等进行预测。然而,这种预测是利用没有轨道交通情况下的现状数据建立交通方式的分担模式,由于模型与城市发展的规划与变化的矛盾影响了其结果的可信度,因此对客流预测的结果要有一个理性的分析。要充分认识到现行客流预测不足的一面,以及还需要经过运营实践反馈调整的另一面。国内对城市轨道交通系统规模的决策完全依靠预测客流这一做法,虽列入《地铁设计规范》等国家标准,但设计依据似乎仍嫌不足。上海地铁自1号线开通以来,关于客流大小的争论就是一个最好的例证。唯客流论很容易掺入人为的因素。因此,不妨依据客流预测结果,再以国际上其它一些城市的形态、中心城市人口总量、人口密度和功能定位等相当的城市客流作为参考来比较,可能更接近实际情况。从表1可见,上海的市区人口数、人口密度、中心城区面积等指标,与东京、汉城等城市比较接近,所以其客流可参考这两个城市来考虑。 1.2 城市超常规发展 我国正处于一个城市化进程加速发展阶段,然而城市的总体规划以及交通规划、轨道交通路网规划处于一种滞后或不稳定的状态。根据发达国家的经验,当城市发展成熟以及复合化功能提高以后,居住地和工作地选择将会更加自由,交通更加活跃,地域之间的交通量将会更大。如东京市民生活半径为60km,而北京市民生活半径仅为20km。因此,现阶段在轨道交通总体设计上对一些预留项目一定要有预见性。如车站换乘问题,以上海轨道交通4号线(明珠线二期)为例,作为上海路网中唯一的一条环线,它与路网中其它直径线的换乘必然很多,如果全部采用“岛—岛”换乘模式,不论在换乘客流上怎么自圆其说,其在预见性方面的考虑显然是不足的。北京复兴门站换乘方式也有很深刻的教训。笔者认为,像上海城市轨道交通的换乘型式,应首推华盛顿地铁“侧—岛”换乘模式。 1.3 建设规模、速度及标准 各地建造城市轨道交通都面临资金压力,因此怎样控制建设规模、建设速度和建设标准,不仅需要一个科学的态度,而且需要掌握好分寸,具有前瞻性。轨道交通工程尤其是地下工程有一个最大的特点,就是建造完以后很难更改,因此一味为了追求建设规模和速度而人为降低建设标准是不足取的。 2 线路总体设计与路网的关系 2.1 路网对单条线路的影响 每一座城市要修建轨道交通都不能没有路网。每条线路在总体设计阶段都需要在线路走向、换乘点设计、规划控制、联络线设计、修建顺序、停车场布置等方面和路网发生关系。线路走向不稳定会影响路网整体布局的合理性;换乘点不明确会导致换乘方式严重缺陷以及增加后续工程的建设难度;没有预留停车场和联络线用地位置,就不能从整个线路的角度做到资源共享,这对工程建设和运营的经济性都十分不利;不重视修建顺序的研究,很难尽早合理发挥轨道交通的整体效益。 做好路网的规划,最终是为了控制建设用地规划,保证路网规划的可实施性,减少今后工程实施难度并降低造价。在这一方面我们的教训应该说是很深刻的了,如上海地铁1、2号线人民广场换乘问题,东方路站节点等问题,都是路网和单条线路没有很好衔接的最好例证。 路网的规划一定要做到专业规划的深度。仅有概念性的路网规划等于没有路网规划。除此之外,路网规划还应考虑大交通网络,包括公交、私车、市郊铁路、地铁轻轨等多种形式,应是一个多样化的综合体系。轨道交通的铺设方式也应是多样化的,地面、高架、地下有机结合,不能一味修建地下线。 2.2枢纽站设计 由上海市和法国索菲图公司联合编制的上海城市轨道交通路网规划中,共设置了16座大型换乘枢纽站,其中4线换乘站为2座,3线换乘站12座,2条市域线换乘站为2座。这种以大型换乘枢纽站为锚固点,根据城市形态进行路网规划的主题思想是合理的。但在枢纽站设计过程中,应与商业中心、行政中心、地面交通中心合理分布,不宜过于集中。应避免一味强调所谓“零距离”换乘。大型换乘枢纽站设计原则应“疏而不散”。作为客流的集散中心,必须要有充分的空间提供给客流“集与散”。像东方路这种4线换乘枢纽站,远期日均客流总量可能高达60~70万人次,如果不与周边地块规划较好地融合(最好同步规划),客流会对附近地面道路形成很大的冲击。如法国巴黎著名的换乘枢纽站———拉德芳斯,全天客流为50多万人次(其中包括少量公共汽车系统),换乘客流达40万人次,而整个换乘枢纽站占地面积(结合地块开发)达750hm2。 3 线路的配线设计 线路配线设置包括渡线、折返线、联络线、车辆停放线、存车线以及出入库线。对比国内外线路配线的设计不难看出,国外配线设计注重功能设置,而国内线路配线设置则较多注重“形式”。如《地铁设计规范》规定:每隔3至5个车站的站端设渡线或车辆停车线。为满足规范要求而设一条渡线的例子举不胜举。国外配线设计还表现在注重长远,甚至考虑到土建结构大修时运营组织方案;而国内配线设置只看到眼前,如投资规模是否大,建设节点目标能否完成等。这种线路配线的设计很难在运营阶段发挥较好的客运效果。图1为德国慕尼黑路网配线图,从中可以得到一些启示。 应该先有运营组织的设想,再考虑线路的配线设计。而我们较多的线路设计对远期运营方式还是停留在“纸上谈兵”阶段,线路总体设计在运营方式上考虑还是“烂泥萝卜吃一段揩一段”。这对运行里程较短的线路,问题还不算十分突出,无非是运行效能发挥不是最优,运营灵活性差一些。而对上海路网中规划长达100多km的市域线来说,若不尽早进行研究运营模式,将来运营问题可能会非常突出。很明显,市域线采用一个交路的运营模式肯定是不经济的,而采用何种模式的确值得探讨。研究市域线的运营模式一定要结合上海的城市特征及总体规划。 笔者认为,市域线如果是一种制式,应在中心城区和市郊区采用交错运营的模式,交错点的选择可分别设置在内、外环线附近,中间折返站最好采用双岛式车站方式,便于两端折返。以规划中的上海市r3线为例,其运行交路设想如图2所示,具体折返点的选择可根据规划、客流等作进一步研究后酌定。 如果客流分布悬殊或因市域规划等因素,中心区客流高度集中,新发展的城市带发展不快,造成客流“中间大两头小”的特点而很不匹配,即使采用图2的交路也避免不了土建设备投资的浪费;则采用不同制式的轨道交通,则可能会更为经济合理,其运行交路亦可采用“纺锤型”。 4 列车配属数 列车配属数主要是根据客流和行车组织方案来表示。总体设计往往根据客流预测表,通过大小交路的设置,提出运营组织方案来满足客流断面的要求。初期列车配属数通常约为每公里一列车。如上海现运营线路长度为65km,列车配属数为64列384节。从国内现有运营地铁线路的实际情况来看,这种方式配属列车不太合理。首先,客流断面没有明显变化的情况,正常运营方案小交路很难实施;若采用大交路运营,列车行走里程增加,原有的列车配属就显得紧张。其次,按现行建设管理的实际情况,在土建、机电设备安装完成后,列车才能陆续抵达进行调试;列车全部调试结束,一般比试运营要晚2年左右;为了使早已完工的线路尽早发挥运营功能,往往采用从其它线路借车的办法,使原本不够的车辆更加紧张。此外,客流的不确定性,以及土地利用和交通之间本身明显的互动联系,在客流预测阶段不能很好地反映出来;若规划没有很好对地铁沿线用地进行控制的话,轨道交通的导向作用将导致沿线地块迅速开发。如上海地铁1号线南延伸段沿线的开发密度过大,造成客流激增。鉴于以上因素,建议列车配属按近期考虑。表2为国外部分城市车辆配属一览表。由表可知,若按6节编组计算,每公里列车配属数约为2列。 5 环控模式 地铁的环控模式不外乎3种:开式、闭式和屏蔽门模式。按新颁布的《地铁设计规范》,在夏季当地最热月的平均温度超过25℃,全年平均温度超过15℃,且地铁高峰时间内每小时行车对数和每列车车辆数的乘积大于120时,可采用空调系统。鉴于此,上海地铁环控系统制式也只有闭式系统(开、闭运行)和屏蔽门系统两类。有趣的是,上海地铁1号线采用屏蔽门系统(缓装),2号线采用闭式系统(开、闭运行)方式。从表3可看出,线路规模相当的两条地铁线,且1号线客流大于2号线的情况下,2号线的照明、空调费就比1号线多将近1000万元。由此,两种制式技术经济指标一目了然。 因此,上海地区地铁环控最佳制式是采用屏蔽门系统。至于采用屏蔽门系统后长大区间隧道温度升高问题,可采用局部预留冷源或增设中间风井的办法来解决。香港地铁“香港—九龙”海底隧道就是采用预留冷源的办法。上海地铁4号线设计时则采用增设中间风井的方法。 从地铁新老规范中关于采用空调系统的规定对比来看,新标准的制定是有意识降低空调的使用条件,鼓励使用空调提高舒适度。然而,现上海正在实施的部分线路中,车站设计采用“路堑”式,单层、侧式站台,环控只考虑通风不使用空调。这一设计标准值得商榷。显然,现行做法可能与规范修订的初衷相违背。 6 轨道结构 地铁轨道结构的设计有别于干线铁路,其自身的特点决定了轨道结构的设计原则是“减振、降噪,少维修”。国内外大量研究表明,地铁轨道结构按其减振效果来划分,可分成3大类:第一大类为一般扣件,其竖向刚度在20~69kn/mm,有一定的减振效果;第二大类为柔性扣件,其竖向刚度在10~25kn/mm之间,用于减振要求相对较高的区域;第三大类为特殊要求的减振轨道结构(减振型轨下基础),用于对减振降噪有特殊要求的地段。 上海自地铁1号线建设以来,在轨道结构设计上由于受特定环境的限制,走了一些弯路。地铁1、2号线总体设计原则没错,但考虑到当时的投资及市场环境的制约,减振扣件设计采取模仿国外产品。但从这么多年的使用效果来看,是“有其形、无其魂”,主要还是归结到橡胶制品加工工艺、配比、材料选用等问题。对此,虽做过大量反复改进,使产品的测试能满足设计指标,但橡胶实施阶段的老化问题总过不了关。不难理解,这是因为涉及到橡胶行业核心技术,不是凭简单的模仿可以学到的。从国外轨道结构的设计来看,设计者对轨道扣件的设计只是产品的选型,而非轨道扣件产品的设计。设计只提供技术指标和相关参数,产品生产厂家去做动力学分析,设计出产品。从国外通行的做法中可以看出它的合理性:厂家的产品竞争不仅是价格竞争,还是专利和核心技术的竞争。这种产品选型的习惯做法既有利于技术进步,也有利于保证产品的质量。 轨道交通3号线自开通以来,噪声影响一直是困扰管理者的一个难题。这个问题既涉及设计理念,也涉及建设标准。在轨道结构设计中,片面强调扣件高度可调节量而忽视扣件弹性,不能不算是一个失误。高架结构噪声是一个综合性的问题,需要采用综合措施才能解决。国内外的专业人士对解决这一问题的相关措施都较熟悉,但关键是建设标准怎么控制。如果一味强调造价,其结果是将使后期改造费用更高。 轨道交通毕业论文:浅析我国城市轨道交通系统的发展现状 摘 要 从运输能力、速度、造价等方面界定各类城市轨道交通系统, 并结合我国目前城市化水平的实际情况, 阐述我国城市轨道交通的发展方向。 关键词 城市轨道交通 路网规划 交通分类 国产化 1 引言 改革开放以来, 我国城市规模和经济建设飞速发展, 城市化进程日益加快, 城市人口急剧增加, 100 万人口以上的大城市已有34 个, 其中300 万以上的有8 个。这些大城市一天的客运高峰期间, 旅客高度集中, 流向大致相同, 低运量的交通工具已远远不能满足民众出行的需要。而采取城市轨道交通系统, 发展多层次、立体化、智能化的交通体系, 是从根本上改善交通需求的重要战略措施之一。 2 我国城市轨道交通建设发展的目标 现代化城市的交通体系, 应该在满足广大人民群众生活需要的基础上, 与城市发展布局高度协调, 把长远规划目标同近期调整改善结合起来。在我国, 近期应做好与城市交通量基本相适应的道路网络系统, 逐步改善常规公共交通的服务管理质量, 有机地结合好综合交通规划, 拓展空间利用条件, 重点发展以轨道交通为骨干的公共交通网络, 积极引入具有大、中客运量的地铁和轻轨交通方式, 适应城市的可持续发展需要。 我国城市轨道交通尚处于初步发展阶段, 应该以统筹兼顾, 优化格局, 合理分配资源, 净化环境, 方便快捷, 因地制宜, 造价适中为目标。 3 城市轨道交通系统的选型原则 当今世界, 地铁、轻轨、中心或侧导式橡胶轮新交通系统、全部悬索的空中列车、线性电机车、跨座式单轨系统、磁悬浮列车, 无论是成熟的还是尚处试验阶段的轨道交通系统五彩纷呈。图1 为目前世界上正在运营、研制的主要城市轨道交通系统; 表1 为各类轨道交通系统性能指标。我国目前正在运营、规划、筹建的轨道交通系统大致包括有轨电车、轻轨、地铁、独轨、城市快速路等几种形式。 表1 轨道交通系统输送能力及旅行速度参考表 城市轨道交通系统的选型, 应根据路网规划, 参考图1、表1 的数据, 从输送能力、旅行速度、造价等方面, 选择适宜的形式。 4 各类城市轨道交通系统的适应性 4. 1 有轨电车 有轨电车输送能力为2 000~ 1 500 人h, 运送速度一般为15~ 20 km /h, 与其他交通方式混合行驶, 能力较为有限。只在大连等少数城市作为风景保留, 不宜推广。 4. 2 轻轨交通 根据我国城市情况分析, 通常认为人口在100 万~ 200 万人的大城市, 高峰小时形成2 万~ 3 万人客流, 配备轻轨交通系统已能满足公交客运的需要。轻轨交通可以有专用车道, 也可以在地面与其他交通方式混合行驶, 多与城市道路网平建, 仅在交通繁忙道口或路段转入地下或高架。相对于地铁而言, 造价低, 容易建设, 建设周期短, 见效快。我国的中小城市适宜修建轻轨交通系统。 4. 3 地下铁道 人口在200 万以上, 高峰小时常形成4 万人客流以上的特大城市, 其客运交通需要采用大运量的地铁来承担, 同时还要修建轻轨交通加以辅助联网。市区内, 地铁大部分在地下隧道中行驶, 车站也建在地下, 在接近市郊区而环境条件又允许时, 可尽量采用地面或高架线路, 以节约投资; 地铁系统必须有专用车道, 采用全封闭形式。它的缺陷是投资昂贵, 施工难度大, 运行周期长, 见效慢。只有当一个城市的经济发展达到较高水平时, 方可考虑修建地铁。我国目前只有北京、上海、天津、广州等城市拥有地铁。 2. 4. 4 橡胶轮轨 橡胶轮轨系统是一种全线高架的轨道交通系统, 运行在专用轨道上, 不占用地面道路面积, 具有振动小, 噪声低, 爬坡能力大, 转弯半径小, 投资省(1 km 地铁资金可修建3 km 以上高架铁路), 建造速度也比地铁快许多。当前的独轨、新铁路交通系统和val 系统均属橡胶轮系统。独轨运输能力为6 000~ 20 000 人次h, 重庆市的独轨线 正在从日本引进。新交通系统是在铁路和公路两大交通系统的基础上发展起来的, 客运能力为5 000~ 150 000 人次?h, 目前在我国还是空白。 城市快速铁路是城市与远郊或卫星城市间的理想交通系统, 输送能力大, 速度高, 旅行时间一般不超过30~ 45m in 。在市区外全部建于地面, 市区内有与地面隔离的专用车道或部分高架部分地下运行, 较地铁造价低。 5 建设标准及技术装备国产化 现代城市轨道交通系统体现了当今高新技术的应用水平。我国的经济条件还不是很富裕, 以高昂的代价来获取高标准的城市轨道交通系统是不可取的。当前, 应着重在技术成熟、便于实施国产化、适应于大众化的客运条件, 并满足安全、经济、快速和适当舒适的前提下来发展我国的轨道交通事业。 我国的北京、天津、上海、广州都已有轨道交通运行线, 地下铁道的技术进步及其装备的国产化也取得了巨大的进展。但大量的技术设备还是从少数发达国家全盘引进, 常常是引用某国的贷款, 就必须购买某国的设备, 造成设备标准不一、一个城市一个样的局面, 很难统一管理; 并且价格居高不下(为同样国产设备的9~ 10 倍), 有的在整个轨道交通建设中占的比例高达60% 以上, 超过以往任何土建项目, 严重制约了我国轨道交通事业的全面发展。为了改变这种状况, 应坚持“ 技贸结合”的方针, 有计划、有组织地消化吸收国外先进技术, 努力开拓轨道交通技术设备国产化, 不断扩大产品国产化率, 把外贷影响降到最低限度, 使我国的轨道交通事业驶上快速发展的轨道。 6 结语 大力发展轨道交通事业是我国目前的一项基本国策, 是我国各大城市实现可持续发展的基本策略。“十五”期间, 国家计划城市轨道交通的投资达8 000 亿元人民币。显然, 这是在为了迎接w to 的挑战, 早日把我国建设成为中等发达国家的大背景下, 为城市轨道交通的发展提供的历史性机遇。可以预见, 城市轨道交通在我国大城市走向国际化过程中必将扮演重要的、不可取代的角色。如何适宜地发展我国城市轨道交通系统, 有很多政策性和技术性的课题需要研究。只有在充分研究论证的基础上, 统筹规划、精心设计、合理引进消化, 建立适合中国国情的城市轨道交通系统, 才能避免日后因现在的粗放发展而付出惨痛的成倍的代价。 轨道交通毕业论文:美国城市轨道交通项目评价方法 摘要: 回顾了美国城市轨道交通项目评价方法的主要特点及基本原理,重点对um ta 评价方法的发展变化过程进行了综述,分析各个时期um ta 评价方法的特点. 从中可以看出美国在进行城市轨道交通项目评价时的思路、价值取向、评价指标及存在问题,这对改善我国现行的评价方法有借鉴作用. 关键词: 城市轨道交通; 项目评价方法; 评价流程; 评价指标 在未来的5 至10 年,我国城市轨道交通建设将以超常速度发展. 由于我国是发展中国家,各类建设很多,建设资金相对紧缺,这就需要应用项目评价方法对轨道交通建设项目的建设时机、建设方案进行综合比较和筛选,以便取得良好的投资效果. 目前,我国城市轨道交通建设项目预可行性研究及工程可行性研究中已有一套项目评价方法,但这种方法仍然有一定的局限性,其评价指标及评价方法尚待改进。 我国城市轨道交通建设体制与美国等发达国家有很大差别,但是,随着我国加入wto , 城市轨道交通领域可能引入国外投资,相应的项目评价方法也应适应国际化发展的要求. 本文试图综述美国,尤其是um ta(urban mass transportation administration , 城市轨道交通管理局) 在城市轨道交通项目评价方面的发展状况及特点[1~3 ] ,为改善我国城市轨道交通项目评价方法及提高评价水平提供借鉴. 1 交通项目评价方法的回顾 从19 世纪中期到20 世纪20 年代,美国各类运输项目的投资决策、票价优化及政策制定等一直沿用欧美经济学家提出的保本分析法. 早期运输经济学的发展是建立在效率概念的基础上. 经过几十年的相对沉寂之后,交通运输经济学家从20 世纪50 年代开始改进交通经济分析方法,主要有经济效果法和费用-效率分析法,从而可以更好地评价交通供给、交通需求及其平衡关系,较合理地确定票价和投资水平[4 ]. 相比而言,费用-效率法在各类期刊中出现得更多。 1. 1 费用-效率法 1978 年,fielding 等人[5 ] 提出了9 项评价交通项目的指标,其中3 项反映效率,4 项反映效益,还有2 项两者兼有. 效率指标与各个城市当时的发展目标密切关联,因而具有较强的地方及时间特征. 由于这种指标系中不包括资本成本,因而对投资者(公司、财团等) 的资金优化配置不能起指导作用. 1981 年horn 曾收集9 个具有轨道交通的发达国家大城市(其轨道交通运量分担率为2 %~40 %) 的费用-效率法评价指标,发现它们之间存在很大差异[6 ]. 他不赞成使用费用-效率法,因为其指标的标准化是很难办到的. 他认为,没有一套指标体系能够公正地评价美国各城市的轨道交通项目. stokes 认为,在轨道交通系统选择时应当主要考虑各城市的具体发展目标[7 ]. um ta 不赞成这种观点,因为没有一个统一的评价指标系,就不能有效、公正地进行联邦政府对城市轨道交通的投资决策. 构建一个具有广泛适应性的评价指标体系,难免会引起指标的相互交叉和重叠. 为此,有人提出了归并为单一指标的做法. 1980 年伦敦交通运输部使用单位总成本的客运周转量来评价交通系统的改善效[8 ]. 1984 年forkenbrock[9 ] 提出单位投资增量所引起的旅客增量这一指标. 这种做法虽然能够简化评价过程,对备选方案加以筛选,但是不能直接度量整个项目的经济效益总量变化,因而不能得到项目投融资者的支持. 1. 2 经济效果法美国有关交通规划的教科书普遍建议同时使用费用-效率法和经济效果法,费用-效率分析法对地方的项目评价较为适用,但是国家政府的投资分析应该采用经济效果法,即使经济净现值取得最大值. 轨道交通项目一般有两个目标:净现值的最大化;设备利用的最大化. 这就要求评价中对各种影响效果,例如居民的迁移、低收入乘客、空气质量等进行量化,甚至包括社区目标的量化. 在评价指标中应该包含经济福利的因素[1 ]. 2 项目评价的基本原理 2. 1 经济理论 轨道交通项目,属于公用事业,在理论上可以通过比较其替代方案的经济成本和效益来进行评价. 一般来说,项目目标就是要使净效益最大化,即将整个项目在工程寿命期内的成本和效益均被贴现到基年(项目立项或开工时),其贴现率应合理地体现社会对资金的时间成本及资本金的机会成本. 交通项目的直接成本是预计的建设费用和运营费用,间接成本是指如空气、噪声污染等额外影响造成的费用. 直接效益包括运营收入、出行时间的节省、从其它交通方式转移过来的乘客所避免的交通事故等. 间接效益包括比采用其它交通方式乘客所节省的时间效益,其中工作时间效益通常以平均工资率来进行估价,非工作时间效益以该价值的一半进行估价. 分析期内的出行需求根据所研究地区的交通规划按比例增加. 支付意愿(wtp) 是一个用来衡量直接和间接效益的概念. 对大多数的乘客来说,wtp 比他们实际支付的费用高. 城市轨道交通出行的wtp 可以利用标准出行模型来估计. 间接效益的wtp 可用条件评价法[10 ] 来分析. 2. 2 政策评价理论 交通项目评价在重视项目经济效益的同时,应从福利经济学的概念和原理出发进行分析. 除了评价项目在经济方面的影响外,还必须评价非经济方面的影响,例如,城市人口分布的合理性、政治上的公平性,这些可能难以定量计算,可以采用比较性的、描述性的文字或表格来定性说明. 其中一些比较重要的影响因素要提交专家讨论,经确认后可以作为项目方案设计的约束条件来看待,例如重要场所周围的空气质量、历史遗址的保护等. 够定量分析时,需要进行盈亏分析及不确定性分析. 因为很多预测数据往往与实际差异很大. 例如,上个世纪80 年代对北美已建的轨道交通系统的客流预测进行了评价,发现预测值高出或低于实际值至少10 % , 还有一些高出30 % 甚至更多[11 ]. 1984 年gordon 等人采用回归方程对世界各国城市轻轨客流预测结果误差做了较系统的分析,发现客流预测值普遍偏高[12 ]. 3 umta 采用的评价方法 3. 1 umta(1976 -1978) 评价规则umta (1976) 项目评价规则于1976 年正式使用. 该规则把经济效果看作是费用-效益评价分析的理论基础,明确地提出了多种成本和效率水平的评价指标,其中效率通过“总体目标”和“局部目标”两方面来量度[13 ],总体目标没有分层次,不可计量,也没有进行国民经济效益的评价. 因此在1978 年,umta 依据联邦政府的“城市轨道交通发展政策”修订了1976 年的评价规则,它规定联邦政府轨道交通发展基金只分配给“人口稠密且具有明确的市中心区的城市”(一般指那些“较古老的市中心”). 同时,申请财政援助的城市必须提交一份财政规划和支持交通运输的措施,例如车站附近地区的停车政策,在中央商务区(cbd) 的汽车限制. 考虑到方案比较时的不确定性,1978 年的umta 评价方法规定:“申请者必须清楚地说明交通设施进行部分或全部立体交叉的必要性??. 这就意味着,如果有一个常规公交方案在主要性能上与轨道交通方案差不多,那么常规公交”方案将会被选中. 轨道交通方案要获得支持必须提供更有力的证据[14 ]. 1978 年um ta 评价方法仍然有其不足之处. 例如,在1983 年对加利福尼亚萨克拉门托的轻轨项目的评价实践中[ 14 ] ,尽管使用了节约能源、加速经济增长等指标,但这些指标难以定量化,这使得评价者对某些指标的实际作用模糊不清,因人而异. um ta 看重规划年度单位乘客的年平均总成本,该指标偏好于高架方案;当地城市规划者则倾向于使用规划年度的年总运营和维修成本,该指标偏好于轻轨方案. 3. 2 umta(1984) 评价规则 um ta(1984) 评价规则是1984 年修订的,该方法引入福利经济学的概念,采用边际评价,其评价规则涉及:成本-效率、地方财政的支持、私营部门的参与、方案定量分析结果、亏损行业的参与、地方政府的支持. 在评价前期,该方法通过设置约束条件排除一些明显较差的方案,这些约束也包括政治方面的因素. 在评价后期的方案选择时,该方法把国会的有关标准合成了一个综合指标,以便能对项目进行明确的等级划分[ 15 ]. 项目评价过程分为三轮. 在第一轮评价中,轨道交通备选方案必须满足两项必要条件. 一是线路的单向高峰小时最高断面流量至少达到1. 5 万人次,二是被评价项目每日每乘次的出行成本不大于10 美元. 10 美元大约是一个公共汽车乘客改乘轨道交通后平均节省的社会效益的3 倍. 人均出行成本有两种算法: ① 每日每乘客的工程投资、运营及维修成本和乘客的旅行时间成本之和,即为“ 总成本-效率”(ce) 指标; ② 上述总成本中除去当地政府投资成本,即为“联邦政府的成本-效率”(fce) 指标. 在第二轮评价中,轨道交通项目必须满足下面三项条件: ① 相对于公共汽车方案来说,轨道交通项目引起公交客运总量的增加; ② 在已有的备选方案中,推荐方案的每个乘客的成本最小; ③ 该项目每日每个新增乘客的联邦政府的成本应不大于6 美元. 在第三轮评价中,根据ce 及fce 将项目分成高、中、低3 个等级. ce 及fce 指标都较大的方案归入高等级,两种指标都不高的方案归入低等级,其它情况归入中等级. 为了提高推荐方案的等级,当地政府会设法提高当地融资的匹配条件,该条件可以降低每个新增乘客的fce , 提高其评价等级. 同样,如果当地的运营维修成本能通过税收或其它途径来保证,方案的评价等级也可提高. 另外,当地的汽车停车和限制政策也会在一定程度上提高轨道交通项目的评价等级. 这套评价规则的一个明显特点是将轨道交通项目引起的新增乘客看作是某种经济利益. 它认为每增加一个新乘客,就意味着轨道交通向社会作出了将近6 美元的社会效益. 这种度量方法是以估计所节省的时间成本及汽车行驶成本为基础的,由此估算出乘客的支付意愿. 该方法用于政策分析有不少优点:评价标准减少;对它们的限制条件的减少;通过三个阶段的评价来处理不确定性因素;它是一个合理的、全面的费用-效率法. 这种方法最后归结为一个指标来选择方案,使得方案比选易于操作. 但是,这种方法在某些方面还存在一些缺点,例如对每位新增乘客成本及乘客支付意愿的确定方法还不能令人信服,有些规则仍然有一定的模糊性. 3. 3 umta(1986) 评价规则um ta 于1986 年更加完善的评价规则(一本手册),这又使评价方法进了一步. 该方法补充了乘客的支付意愿的评价标准[16 ] ,还对效益、成本的定义和指标都进行了标准化. 为了减少各城市在客流预测方面弄虚作假带来的影响,该规则加强了对需求预测模型的检查和限制,对项目运营维修成本的范围也做了规定. 为了消除重复计算,对土地价值的增加、出行成本的减少等作了区分. 该手册同时强调,如果项目是有效益的,即使公共客流量减少,联邦政府也可以对其进行拨款. 这套规则最明显的改进之处就是基于出行预测模型的数据对估算出行效益的支付意愿进行确定. 在评价指标方面还有一些需改进之处:更精确地定义了时间成本;独立计算方案的外部效应,而不是假定它们与直接效益成比例;为各城市的支付意愿调查推荐了一种标准方法. 这种方法引入了一些有用的政策分析概念,使人们可以更全面地进行分析. 此外还在分析指标中,加入决策过程中的一些非指标数据的分析,这在一定程度上可以影响项目的等级划分. 这是一个有用的框架结构,考虑了非经济信息的作用. 该方法承认规则中的不确定性,但是没有考虑实际评价中的不确定性,这会导致在项目评价中产生不良影响. 4 结语 (1) um ta 把成本-效率作为最重要的评价指标,而不是去度量项目的经济效益. 应该尽可能去评价包括间接成本和效益在内的社会经济效益,改善其实用性. (2) 如果对空气污染、交通拥挤阻塞和其它间接影响能够以公平的方式实行货币化估算,那么就可以对非经济方面的影响进行权衡分析. 这样可以让决策者更全面地进行项目的决策. um ta 应当使用均衡分析法,对项目非经济方面的影响作出客观公正的评价. (3) 不确定性和偏差. 评价指标涉及多方面的因素,如何减少这些因素的不确定性对评价结果的正确性有重要意义. 评价中的一些关键数据,如预测客流量、运营及维修费用等,其数据往往有较大偏差,如何减少这些因素的影响对改善决策的正确性也是很重要的. 在我国近阶段的城市轨道交通建设中,需要借鉴国外经验逐渐完善项目评价方法,确保所推荐的建设项目具有显著的经济效益和社会效益,这样才能维持和促进地方政府、中央政府、各类企业等多方面的资本投入城市轨道交通建设,尽快改善我国的城市交通条件. 轨道交通毕业论文:我国城市轨道交通AFC系统的现状及发展 摘 要 介绍我国城市轨道交通自动售检票(afc)系统的发展历程,指出“一卡通”是afc系统的发展方向,ic卡技术的应用促使地铁收费系统与其他公共交通收费系统共用一张卡进行收费。为使afc系统稳健发展,提出保证系统顺利实施和高效运作需要把握的关键和相应措施。 关键词 城市轨道交通 自动售检票系统 ic卡 在地铁大系统中,自动售检票系统(afc系统)以其高度的智能化设计,扮演着售票员、检票员、会计、统计、审计等角色,以数据收集和控制系统实现了票务管理的高度自动化。随着电子技术的高速发展,自动收费系统理念和技术也发生了巨大变化,一卡通、电子钱包等便利手段的应用愈来愈普及。面对这种日益膨胀的社会需求,我们有必要回顾我国城市轨道交通afc事业的发展历程,切实解决目前及今后afc事业发展必须考虑的问题,使系统建设有序健康地开展。 1 我国城轨交通afc事业的发展历程 十几年来,我国轨道交通afc事业从无到有,从小到大,经历了启蒙、实践、调整三个阶段。 1.1 启蒙阶段 20世纪80年代末,上海地铁凭借在国外收集到的资料,艰难地开始了afc系统和设备的研制,当时城轨交通afc系统概念在中国还是一片空白;在90年代初广州地铁1号线可行性研究报告中,票务收费方式是人工还是自动仍是一个重要章节。在这个阶段, 对afc系统的功能设置是以学习国外成功的系统经验为主。在此期间,香港地铁把其宝贵的建设和运营经验传授给内地;同时,国际著名的专业厂家也通过产品和系统介绍,将其城轨交通afc系统许多好的技术和经验推荐给了我国,这些都为广州地铁和上海地铁afc系统在建设之初就拥有基本完善的功能奠定了基础。 我国城轨交通首个afc系统供货合同签订正值20世纪90年代中期。当时国际上的磁卡afc系统技术已相当成熟,而ic卡技术在交通收费方面的应用研究才刚刚开始,巴黎地铁和香港地铁正考虑将非接触ic卡应用到轨道交通及公交收费,我国对公交ic卡应用的研究还只是处于接触式ic卡水平。由于当时ic卡成本非常高,所以在磁卡、ic卡、条形码等多种媒介之间,都倾向于选择磁卡。 1.2 实践阶段 从1998年底开始,afc系统在中国内地的城市轨道交通中投入使用,逐步展现出其良好的票务管理水平和高效的客流处理能力,使地铁公司票务收益管理实现了以最少的人力物力、高效低成本的运作,系统所发挥的作用令设计者、建设者和乘客接受了它。在这个阶段,国内的轨道交通afc系统用户通过使用和摸索,在掌握原系统丰富多样、科学严谨的功能的同时,整理归纳了许多适用于轨道交通票务管理需要的新功能,使afc系统的功能更为完善。经过几年的实践,可以从以下几方面看到轨道交通afc系统的优越性。 (1) 准确的客流及票务统计分析数据:为运营调控、市场营销、新线建设提供了科学的决策依据,也为提高服务质量和信息处理能力创造了条件。 (2) 高效的afc设备:使车站客流井然有序、快速通过,减少了有意、无意的逃票,保障了地铁公司的票务收益。 (3) 自动售检票系统:可大大减少现金交易、人工记账及统计工作,人员可精简,准确率和效率较高。 (4) 维修管理系统:使维修资源得以较好的利用,并可达到反应快、修复快的效果。 1.3 调整阶段 在短短几年内,ic卡技术在轨道交通afc系统的应用由研究摸索迅速发展到大规模的实际应用。非接触式ic卡以其储存量较大、保密性较强、可实现一卡多用等特性,逐步取代了磁卡的地位,如今已成为各城市轨道交通收费系统的首选票质媒介。 非接触式ic卡技术在轨道交通afc系统的大规模应用,猛烈冲击着以磁卡为车票媒介的已有afc系统,同时也推动新建线路的afc系统在功能上扩展和性能上提高,使系统结构更为简单、高效,成本得以下降。 广州和上海在建设新线的同时,重视对已有系统的调整,把改造原有的磁卡afc系统提到了重要的议事日程。在调整阶段,遇到了与国际上许多大都市同样面临的抉择:一是一步到位地改为全ic卡系统,即所有票种均为ic卡;二是先将储值票改为ic卡,单程票仍沿用原有的磁卡,时机合适再改为全ic卡系统。 我们在考虑改造方案时认为,我国与国外大都市轨道交通的最大不同点之一在于:我国的线网才开始修建,而国外一些大都市已建有上百公里基本稳定的线网。在国外大都市线网内,储值票改用ic卡、单程票仍沿用磁卡是完全可行的;而我国城市轨道线网才刚刚开始建设,新线采用全ic卡系统势在必行,如果原建线路仍沿用磁卡单程票或只部分增设ic卡单程票,则磁卡单程票就不能在新线通行,或造成系统内两种单程票通行,使系统变得复杂,乘客容易混淆。因此,已建线网越简单,进行全ic卡系统改造越有利。在分析对比了国内外情况后,广州地铁果断决策:在修建广州地铁2号线afc系统的同时,改造1号线的原磁卡收费系统,将其改造为全ic卡系统,使新建线路的afc系统有一个统一的技术标准。目前广州地铁的全ic卡afc系统已投入使用,上海地铁也已经完成改造和使用了ic卡储值票,并即将启用ic卡单程票。 1.4 现状 现在全国新建的轨道交通afc系统都选用了非接触式ic卡技术,具有很高的信息处理能力和更高的安全性,系统设备更为简化,卡票现象大为减少,机械维修和调整维修的工作量也相应减少;同时,也为乘客带来更大的方便,乘客不需从提包中取出车票也能方便地检票通过。 ic卡技术的应用使公交行业联营成为发展趋势,为广大乘客带来更大便利。目前,上海“一卡通”和广州“羊城通”系统已拓展到多个城市的交通领域,如上海在公交、地铁、出租车、轮渡、停车场及轻轨交通中采用一卡通,北京、大连也实现了公交、轻轨交通的一卡通。 2 把握afc系统发展的关键 afc事业符合城市信息化建设的发展方向,人们可以凭借一张卡享受公共交通、市政、金融、医疗、购物、园林等服务。但我们还要看到,无论对于正在扩展线网的上海、广州、北京,或正在起步建设线网的深圳、杭州、南京等,以及正在策划afc建设项目的城市,在系统建设时应把握以下7个方面。 2.1 系统的安全性应放在首位 系统安全是城市交通一卡通成功的关键,它关系到市民、乘客的切身利益,也关系到各营运方的经济收益。在系统设计时,必须把系统安全放在首位,建立一套严格的安全管理体系,制定一系列规范要求,从防范对卡的攻击、健全密钥管理体系、强化设备及网络安全等方面着手,全面保证系统的安全。密钥管理体系是系统安全的重要组成部分,由于系统对各运营商是开放的,要考虑各运营商的独立性和安全性,既保证密钥的高安全性,同时又要方便相关运营商的加盟,以保证系统合理健康地发展。因此,城市一卡通必须具有统一的密钥管理标准和ic卡结构规范。 2.2 基于线网确定afc系统功能 一般来说,城市轨道交通是网状线路,在修建每个城市轨道交通的afc系统时,要对系统进行总体规划,确保系统稳定运行和可持续发展。afc系统在整个线网中是一个功能统一的大系统,应该以路网而不是以单条线路来确定系统的功能需求,必须把确定线网的票务政策放在首位,以尽可能完善的票务政策作为系统功能需求制定的基础,这将决定系统的规模、应用和投资。即使是刚刚起步建设第一条轨道交通线路的城市,也应该从线网角度来考虑功能需求,可预留部分功能和容量,切忌采取先建一个简单系统来满足现在需求、待日后再去完善的做法,以免造成很大的浪费。 在系统结构方面,要考虑到将来多应用系统的特点;在系统的可扩展性和兼容性方面,要考虑电子和计算机技术的更新周期以及信息量的增加;在现场设备选型方面,要有前瞻性以及人性化的乘客操作界面;在系统构成方面,可以区域中央计算机取代每条线路中央计算机,提高管理和指挥的层次。 2.3 协调推进城市公交大系统的健康发展 公交一卡通是城市一卡通的子系统之一,也应遵循建设部关于ic卡实行“统一规划、统一发卡、统一标准、一卡多用”的原则。由于ic卡在“大公交”行业(包括公共汽车和轨道交通)应用较早,许多地方的条件已比较成熟,因此可以首先建立和完善城市“大公交”一卡通系统,同时考虑城市一卡通的兼容和进入条件,根据统一的原则和规范,再扩展到煤气、自来水、园林、小区物业管理的市政、购物等其他服务收费领域。 必须注意,在建立交通一卡通系统之初,运营各方就必须从搭建共同的信息平台出发,充分协商系统的功能定位和接口标准,做好系统的总体规划,避免各自为政或先入为主,避免功能欠缺或不能兼容,避免重复建设和资源浪费。因此,协调建立城市轨道交通与地面公交一体化的高效、安全的城市大公交系统,是我们今后一个时期的工作重点。 然而,由于系统建立过程会涉及多个营运公司的经济利益,为了有效地推进项目的顺利实施,最大限度地发挥城市公共交通的作用,以及城市一卡通的早日实现,需要地方政府给予大力的协调和支持,目前上海在这方面的工作成效是显著的。 2.4 加强信息管理和利用 在经济全球化时期,企业随时掌握和分析市场信息至关重要。ic卡技术的应用为信息利用开辟了广阔的空间,交通一卡通在给市民带来方便的同时,系统也搜集了大量的公共交通信息。通过这些基础资料,可以分析各公交运营系统的发展趋势,为城市公交资源的利用和调整提供决策参考,促进城市管理水平的提高,同时也促进各公交系统的运营管理、服务水平和经济效益的提高,使企业走上可持续发展的成功之路。 因此,提高信息利用率、增强系统的决策分析能力是afc系统的发展方向之一,应强化系统的整理分析原始数据和信息的能力,把票务系统与线网的信息管理系统相结合,找出票务收益规律,为城市公共交通服务和管理提供及时、准确的决策分析意见,促进交通市场的营销推广。 2.5 维修管理方式的优化 随着线网的形成和发展,在afc大系统中必然不断有不同公司的产品集成进来,afc现场设备数量和品种会越来越多。由于软件维护和硬件维护工作量大、技术难度高,要求有高素质的系统维护人员,因此应该将获得最佳质量和最高效率的维修方式作为线网afc系统持续发展阶段的工作重点。 香港地铁的现行维修管理模式非常值得借鉴。当城市具备2条轨道线路以上时,地铁公司宜采用车站一体化管理的维修策略,将大量较为简单的现场设备日常维护工作交由负责车站维护的通用机电工种人员完成或委外维护,而让具有afc维修经验的人员集中去做技术含量高的系统维护和车间维修工作,从而充分利用现有的技术资源,提高业务水平。当然,对于新线系统的一线维护的掌握和新人的现场实践是不可缺的,以使系统维护可良性地运作。 2.6 按标准化建设新系统 现在,全国许多地方都在为本地的信息化建设而积极推进城市一卡通或交通一卡通,这是一个既令人兴奋也令人关注的态势。 我国ic卡应用发展很快,而相应的技术标准和规范制定却比较滞后,先行建立的系统缺乏统一的协调和规划,同一地区、同一行业之间的系统技术标准和水平相差较大,没有建立统一标准的信息平台,没有统一的密钥系统和数据格式,系统的扩展性和兼容性不足,给城市一卡通和交通一卡通的实施带来较大的困难。因此,一卡通标准化必须引起高度重视。 目前,国家和行业对ic卡及机具产品已有了明确的标准和规范,在今后的ic卡工程建设中,用户和系统供应商都要严格按标准和规范执行。为了使城市一卡通和交通一卡通系统健康平稳地发展,还要加快afc系统有关标准、规范的制定和完善,在项目建设时要保证系统的软、硬件技术标准一致,以有利于系统的扩展、更新和升级,使系统安全和产品质量建立在统一的技术标准平台上,资源共享,互连互通。 2.7 全面实现afc系统的国产化 城市轨道交通afc系统国产化是用户和系统集成商共同关注的问题。纵观我国目前的轨道交通afc市场,系统设备的国产化正逐步推进,国际知名的专业厂家为获得中国市场的更大份额,纷纷与国内厂家联手,在中国制造高品质的afc现场设备,一些核心部件也逐步实现国产化,形势非常喜人。 与此同时,也应该清醒地看到,国内目前还没有非常成熟的城市轨道交通afc系统软件开发商,原因在于开发商必须具备丰富的票务管理经验并将其融入到程序设计中,而不是简单地按业主的需求编程序。目前,国外的专业厂家对软件设计并没有开放,导致用户在项目的维护和升级方面对其依赖性很强,而国内厂家也暂时无法给予很有效的帮助。 鉴于这种情况,国内的afc设备厂家和系统集成商应主动寻找合作机会,弥补系统开发能力不足的缺陷,使afc系统国产化得以全面实现。建议国内这些厂家和系统集成商聘请国际上经验丰富的afc系统设计专家,参与和指导软件设计,建立高效、实用、严谨、全面的程序库,逐步实现afc系统软件的标准化。 3 结语 我们展望我国轨道交通afc系统的前景充满信心,相信其完善的系统功能和性能,将为施展灵活的营销策略和管理手段提供便利的工具;加快城市信息化建设,早日实现城市一卡通,为市民带来更多便利。 轨道交通毕业论文:上海城市轨道交通体系社会经济效益估算分析 摘 要 由于轨道交通项目的非排他性与公共性,其效益具有外溢性和间接性,不仅体现在轨道交通项目微观经济效益本身,而且体现在巨大的外部宏观社会经济效益,对整个城市发展和社会进步具有举足轻重的作用。依据2000年交通统计资料,采用项目“有无对比法”思路,对上海市已建成轨道交通体系的社会经济效益进行了量化评估和非量化说明。 关键词 城市轨道交通, 社会经济效益, 估算分析 城市轨道交通体系从经济属性上讲,它属于城市公共产品,是根据国民经济和社会发展需要而产生的,对于国家、社会或交通使用者所产生的宏观国民经济效益远远超过其建设者或运营者本身的微观经济效益,极大地促进了所在城市和地区的经济发展。在实践中,由于轨道交通体系的外溢经济效益具有间接性和不易量化的特点,因而通常不易被人理解。本文结合2000年上海市已建成的轨道交通体系实际统计资料,对其经济效益进行量化估算和分析,为进一步的城市轨道交通项目投资决策提供依据。 1 上海市已建成城市轨道交通网络概况 在上海市现行城市轨道交通总体规划方案中,未来上海客运交通主体将由地铁和轻轨相配合的城市轨道交通体系来承担,共设有11条地铁线路(总长约385km)和10条轻轨线路(总长约177km)。而到目前为止,上海市已建成并投入运营的3条城市轨道交通线路总长65km;轨道交通1号线南起莘庄,北达上海火车站,全长20.97km,远期日运载能力为100万人次;轨道交通2号线一期西起中山公园至浦东张江,全长19km;轨道交通3号线明珠线一期从上海南站至江湾镇,全长24.97km[1]。从运营线路全线范围看,其平均站距为1.4km左右,客流直接吸引范围半径为600~800m,相邻车站客流直接吸引范围已经接近重合,以各线路为轴线的带状区域都处于城市轨道交通系统的客流直接吸引范围内,大大改善了轨道沿线的地面交通拥挤状况,具有明显的外部经济效应。 2 城轨交通项目社会经济效益的一般构成 城市轨道交通项目的社会经济效益按照其是否可采用经济尺度来计量的原则,可以区分为有形效益和无形效益。有形效益指能在市场上定值的效益;无形效益则是指不易用贷币衡量的效益,或者量化只存在理论上可能的效益。另外,该效益亦可以区分为直接效益和间接效益:直接效益是指与项目主要目标效益密切相关的效益;而间接效益是指与项目非主要目标效益相关的效益,即带有“副产品”性质的效益。依据这一分析框架,可对城市轨道交通项目社会经济效益作如表1分类和总结。 3 上海市轨道交通体系社会经济效益分析 通过对城市轨道交通体系社会经济效益内容构成的分析,并结合上海城市轨道交通统计资料实际数据,考虑到相关资料可获得性,对上海市轨道交通体系社会效益进行量化估算和非量化说明1)。 3.1 对减轻地面公交系统投资压力的社会经济效益b1 随着轨道交通1、2号线及3号线的逐步建成并投入运营,初步形成了上海市轨道交通网络的骨架,在针对中、长距离的居民出行中越来越体现出它的吸引力,在很大程度上分散了轨道交通沿线地面公交客运承载压力,减少了地面公交系统基础设施的大量投入,节约了社会资源。 3.1.1 取代公交车辆购置费 根据2000年上海市交通统计资料:城市轨道交通系统日均客流量51.03万人次;单位车辆日均客运量,常规公交及专线车为404人/辆·日,出租车48人/辆·日;客运结构中常规公交及专线车、出租车、地铁分别占客运量的73.8%、21%和5.2%;地面客流分配至公交车及出租车的比例为3.52∶1。若将2000年上海市轨道交通日均客运量按现有的客运结构分配至地面,完全由地面公交和出租车来承运(即无轨道交通项目时),则客流分配结果为:常规公交及专线车39.73万人次,出租车11.3万人次。由此,以目前轨道交通对地面客运量分流后的地面公交饱和程度及拥挤程度为标准,需增加配备的车辆数量为:常规公交及专线车984辆,出租车2355辆,共计3339辆。若客车按中档市价约80万元/辆计,出租车采用普桑轿车市价约11万元/辆计,共需初始投资104625万元。根据国家民用汽车报废标准,客车使用年限为10年,出租车使用年限8年,采用直线折旧法,则2000年总计节约车辆使用费用约11110.13万元。 3.1.2 节约交通基础设施投资费 在现有的机动车辆保有量(2000年全市机动车总量为104.7万辆)基础上,增加3339辆大型机动车辆必将对城市道路交通系统增加巨大的交通压力,造成新的交通堵塞和拥挤。如要维持现有的交通状况拥挤水平,必须增加城市公交基础设施建设,以适应新增车辆的运行。 (1) 需增加的城市道路水度及道路面积:2000年上海市车均道路面积126.04m2/辆,车均道路长度9.21m/辆,单位面积道路投资约为235元/m2。增加3339辆大中型客运车辆后,要维持当前的道路交通状况,则需增加城市道路长度30.75km,需增加城市道路面积42.08万m2,总共需投资约为9888.8万元。若使用年限按标准10年计,并采取直线折旧法,则2000年需增加道路折旧费用约为988.88万元。 (2) 需增加的城市停车泊位数:2000年上海市总计停车泊位97773个,车均泊位供给数为0.2个/辆。从而以现有停车泊位使用密度为标准,新增加3339辆车后共需增加停车泊位668个,按普通停车泊位规格(5m×2.5m),共需投资196.23万元。同样采用使用年限10年及直线折旧法,则2000年需增加停车泊位折旧费用约为19.62万元。 综上可知,2000年上海市已建轨道交通体系减轻地面公交系统投资压力所节约的社会资源约为12118.63万元。 3.2 节约乘客出行时间的社会经济效益b2 节约乘客出行时间效益是指乘客旅行时选乘轨道交通而不乘地面公交车辆所节省的时间为社会创造价值而产生的效益。从理论上讲,轨道交通乘客节省的乘车时间效益可以由工作出行时间价值和休闲出行时间价值两部分构成。但由于实际生活中轨道交通乘客属于工作时间出行所占比例很小,可以忽略不计,而近似用闲暇时间价值来衡量。另外考虑到上下班途中所节省时间应该作为闲暇时间效益来衡量,故采用如下模型计算: b2=q×t×1/2×g 式中:b2为乘客出行节约时间效益;q为轨道交通年客运量,万人次;t为单位乘客平均节约时间,小时(按国际惯例,休闲时间价值为工作时间价值的25%~75%[2],故本式中取为工作时间价值的1/2);g为人均小时国民收入,元/h。 根据上海市2000年客运量资料[1]:轨道交通1号线日均客运量30.46万人次/日,平均乘距9.55km;轨道交通2号线日均客运量11.94万人次/日,平均乘距6.16km。市中心区公交车辆平均速度约12km/h,轨道交通平均速度35km/h。据《上海统计年鉴2001》,计算出工作客流系数为0.56,人均小时gdp为17.08元/h(假设每人每月工作小时为168h)。 由以上资料及模型,可以计算出2000年上海市轨道交通体系吸引地面客流实现的节约乘客出行时间效益b2为6.221亿元2)。 3.3 安全性提高的社会经济效益b3 轨道交通系统为全封闭全隔离交通,其本身事故比地面交通事故要少的多。同时,由于轨道交通对地面公交客运量的分流,缓解了地面道路交通的拥塞程度,从而间接减少了地面机动车辆发生交通事故的频率。这不但减少了交通事故损失,而且还给社会、个人和家庭幸福创造了有利条件,形成了巨大的社会效益,有利于整个社会的安定团结。对于采用轨道交通体系的安全性提高效益,可按同样客运量条件下每增加一辆机动车平均每年增加的交通事故损失进行估算3)。 根据上海市2000年客运量资料[1]:1999年全市发生交通事故26104起,交通事故损失15924.4万元;2000年全市发生交通事故41262起,交通事故损失20391.6万元。而1996年到2000年平均每年全市机动车辆增加数量约为5万辆,从而在现行交通状况下平均每增加一辆机动车辆所增加的事故损失费为893.44元/辆。由此,在现有道路设施供应及机动车辆保有量条件下,增加3339辆机动车辆可能增加的交通事故损失费为298.32万元。即轨道交通体系提高交通安全性的直接效益b3约为298.32万元。 3.4 提高劳动生产率的社会经济效益b4 由于在途时间短,乘车疲劳度下降,轨道交通舒适度可使乘客的劳动生产率提高。根据苏联“固定基金、基本建设投资和新技术经济效果研究会”与苏联科学院经济研究所的研究表明,运输疲劳使劳动生产率降低的数值:轨道交通为1.4%,公交车为7%[3]。即乘客乘坐轨道交通比乘坐公交车可使劳动生产率少降低5.6%。按照项目有无对比法的思路,假定无轨道交通之前乘客的交通工具为公交车,可采用以下模型计算轨道交通系统提高市民劳动生产效率效益: b4=(q/n)×η×g×w×6.2% 式中:b4为减少乘客交通疲劳的效益;q为城市轨道交通年工作客流量,人;n为工作客流往返系数,介于1~2之间;η为工作客流系数;g为人均小时国民生产总值,元/h·人;w为劳动者日工作时间,h;6.2%为轨道交通乘客比公交车乘客生产率提高的增加系数,其计算方法为[(1-1.4%)/(1-7%)-1]。 假设工作客流往返系数为1.8,运用本模型及上海市2000年客运量资料[1]可计算出2000年城市轨道交通减少乘客交通疲劳效益b4约为2.68亿元。 3.5 轨道交通体系节省能源的社会经济效益b5 从能源情况看,城市轨道交通系统使用的是无污染、廉价的电能。较之公交车,它不仅具有无污染、噪声小等优点,而且节能、运量大、方便快捷、运输效率高。无论是从环境保护、可持续发展等国家大政方针而言,还是从节约燃油等国家能源政策讲,它作为主要的常规“绿色交通”,其未来发展前景是公共汽车难以比拟的。 图1为几种主要交通工具的单位能耗示意图[4]。铁路交通单位能耗量相当于公共汽车单位能耗的57.8%,节约能源42.2%。而轨道交通由于车体轻、路况好,单位能耗低于一般铁路。按一般铁路能耗计,轨道交通单位能耗比公交车节约能耗30kj,比私用汽车节约2131kj。 根据2000年客运资料[1]计算出轨道交通年客运公里数为1.33×105万人·km。按前文客流公配比例(3.2∶1)将轨道交通客流分配至公交车和出租车,得出同等公交车客运公里数为1.04×105万人·km,同等出租车客运公里数为2.95×104万人·km。由此可得节省能耗数量为9.71×1011kj,相当于汽油约2.11万t,以现价计折合人民币7846.92万元。 3.6 改善城市污染状况的社会经济效益b6 城市轨道交通作为一种出色的绿色交通工具,通达、有序,安全、舒适,低能耗、低污染,为减轻现阶段由于城市交通污染造成的城市生态环境日益恶化的程度、改善城市居民生活环境做出了巨大贡献。 3.6.1 减少交通废气污染的社会经济效益b6.1 上海市因近年机动车辆的大幅增加,机动车尾气污染物排放已成为大气环境的主要污染源。以1996年为例,上海机动车尾气co、cox、nmhc占市中心区排污分担率分别达到了86%、56%和96%。可见机动车尾气污染已成为城市大气污染的主要因素,严重危害着市民的健康,已成为严峻的社会问题。而城市轨道交通系统由于采用电力牵引,可以在城区实现大气污染的零排放,有利于减轻城市大气污染,改善城区大气环境质量。其城市生态环境效益可依据以下模型计算: b6.1=tq×pfzl 式中:b6.1为废气污染减轻效益;tq为轨道交通替代的公交客运车辆数,t·km;pf为公交车单位排放废气量,l/t·km;zl为治理废气单位成本,元/l。 3.6.2 缓解城区热污染的社会经济效益b6.2 机动车辆尾气散热、排放的co2,以及公路硬表面吸放热,是造成城市热污染、产生城市热岛效应的主要因素。据研究测试,昆明城市热岛效应最大值为2.7℃[4]。由于上海市光辐射强度高于昆明,且城区远大于昆明,其热岛效应(即热污染)更为严重。 图2为不同交通工具单位运量排放的co2系数。当铁路的co2排放系数为100时,公交车为268,小汽车为834[4]。而城市轨道交通承担的co2排放到了远离城区的电站所在地,大大减轻了城区的co2污染,降低了市中心的热岛效应。 由上文计算可知,2000年上海市因轨道交通系统分流城市公交客运量而节约燃油、减少城区排放温室效应气体co2约为1.6万t(吨油co2排放系数为0.75)[4]。据世界银行估算,每吨co2造成的温室效应带来的损失为20美元[4],则全年可减少温室效应损失32万美元,折人民币约264万元。 3.7 带动沿线不动产增值的效益b7 城市轨道交通体系的建成通车,提高了沿线居民和企业可达性,造成轨道交通沿线土地和房产的需求增加,从而使沿线的不动产增值。其增值效益可采用以下模型计算: b7=∑(p2i-p1i-δei) 式中:b7为沿线不动产的增值效益;p1i为轨道交通建设前沿线不动产i的价格,元;p2i为轨道交通建设后沿线不动产i的价格,元;δei为由其他原因造成的沿线不动产i的价格上涨幅度,元。对于δei的测算采用市场比较法,即选定一块与不动产i的地段、结构、类型相似,但不在城市轨道交通沿线的不动产j,比较在轨道交通建设前后不动产j的价格变化之差即为所求的δei。 3.8节约用地效益b8 与一般地面交通相比,城市轨道交通最突出的特点是它绝大部分在地下或高架上运行,对地面占用比较少。即使仍在地面运行,由于其运输能力大,单位人公里占用土地面积减少,也节约了城市用地,这对土地日益稀缺的城市来讲显得尤为重要。城市土地不断增值的规律,使城市轨道交通的此项节约效益从长期来看是一笔十分可观的收益。轨道交通建设节约城市用地的效益为: b8=(ag-aq)×ps 式中:b8为城市轨道交通节约用地的效益,元;ag、aq分别为公交车和轨道交通单位人公里占用土地面积,m2/人·km;ps为城市土地机会成本,元/m2。 3.9其它难以量化计算的社会经济效益b9 轨道交通体系所形成的社会经济效益是十分广泛的,除了上文提到的较易量化的社会经济效益以外,还包括其它很多在现实中难以量化的社会效益。主要包括:轨道交通体系建设带动沿线地面、空间、地下交通和其它经济项目成片开发的效益;沿线企业利用轨道交通体系效益的外溢性所产生的间接微观经济效益;改善城市交通结构,吸引大量客流,增加城市活力的效益;减少城市交通噪声,提高居民生活质量,增加就业机会等方面效益。这部分社会效益也是相当可观的。但是定量计算的难点在于轨道交通对这些相关效益的影响程度无法明确界定,本文限于篇幅不再作详细讨论。 4 结语 上海市是一个发展中的现代化国际大都市,公共交通问题已成为制约其发展的一个重要因素。城市轨道交通体系作为未来上海市客运网络骨干,以其严密的组织运行,快速、准时、安全、舒适的特性及高水平服务质量吸引大量地面客流,有效缓解地面公交系统的客运压力和拥挤程度,改善地面交通状况,形成巨大的社会经济效益。另外,由于该系统对地面客流的吸引,可以减少城市各种机动车辆的运用数量,从而使城市中机动车排放废气和噪声总量降低,缓解道路公交因客流的快速增长而产生的日益加重的城市环境污染,体现出了可观的生态环境经济效益。 城市轨道交通系统能够实现城市经济效益、社会效益、生态环境效益三者的有机统一,是具有巨大国民经济外溢效益的现代化城市交通工具。 轨道交通毕业论文:浅论咨询设计在城市轨道交通建设中的作用 摘要:工程咨询设计是利用准确适用的信息和专家的智慧及经验,运用手段、管理、和工程技术等方面的知识,为建设项目的决策和管理提供咨询的智力服务。城市轨道建设项目是大型的系统工程,有其自身的特殊性,本文针对当今城市轨道交通建设方兴未艾的形势,结合城市轨道交通项目的特点,重点论述了咨询设计在该特殊行业的作用及如何发挥其作用的。 关键词:轨道交通;咨询设计;项目管理 o引言-中国城市轨道交通建设方兴未艾 据统计,今后五年中国城市轨道交通将有大,将建成总长度四百五十公里左右的城市轨道交通线路。中国人口过百万的三十四个城市中,有二十个超大城市和特大城市正在建设和筹建自己的轨道交通。其中,北京、上海、广州在续建地铁。北京规划未来地铁总长将达到四百零八公里。上海目前已有三条地铁线投入营运,“十五”期间将建设包括磁悬浮、轻轨、地铁在内的十条轨道交通线路,全长超过二百公里;广州全长十八点四八公里的地铁一号线已在一九九九年六月通车,目前全长二十三公里的地铁二号线工程正在积极展开,预计到2010年将构成全长近一百三十公里的广州轨道交通网络。此外,深圳、南京已在动工兴建地铁。西安、沈阳、成都、大连、青岛、哈尔滨、郑州、天津、长春、重庆、武汉等城市已在拟建地铁及轻轨交通。中国城市轨道交通建设方兴未艾。据中国国家计委有关部门提供的资料显示,“十五”计划期间,中国城市轨道交通建设投资将达二千亿元人民币。 轨道交通建设项目是大型的综合性系统工程。它具有投资大、建设周期长、专业繁多、设计面广的特点,在其整个建设过程中,设计咨询起着至关重要的作用。设计咨询是一种高智能的技术服务活动,咨询设计的质量及效果直接项目的结果。咨询设计服务,将贯穿于建设项目的前期策划、设计、建设和运营管理过程中。随着中国加入wto的临近,建设项目的管理和设计咨询业务均必须与国际接轨,使之规范化、科学化、国际化,尤其是设计咨询更应超前,同时带动轨道交通项目建设管理的规范化。 1城市轨道交通建设项目的特点 城市轨道交通交通建设项目与一般的建设项目有很大区别,它主要表现在以下几个方面:投资大 一项轨道交通建设投资动辄几十亿、几百亿元,京、沪、穗近年来修建地铁的综合平均造价已高达每公里六亿至八亿元人民币。投资的巨大使得工程的资金风险很大。 工期长 一个轨道交通建设项目从筹划运作开始到运营使用一般需要5年左右的时间,如受政府审批和资金筹措等方面的因素影响,时间会更长。 涉及面广 轨道交通项目是一个城市的生命线工程,它直接关系到居民的生产、生活,关系到城市的国民经济发展,她除能解决沿线及周边地区的交通外,还能促进房地产市场、市场的开发,带动整个地区乃至城市的繁荣和发展。在建设过程中,会涉及到城市交通、建筑、市政、环保等方面,甚至带动相关产业的发展,它涉及到的方方面面及建设的意义,是一般建设项目远不能及的。 系统、专业多,接口繁杂 轨道交通项目包括土建、机电、运营管理和投资经济四大系统,下有二十几个子系统三十多个专业,有多个单独的分项分部工程,各系统、专业接口复杂。 由于城市轨道交通的上述特点,首先运作项目的业主必须具备专业的项目管理能力、宽泛的专业知识和较强的决策能力,但仅靠业主的实力是远远不够的,这就必须充分发挥设计咨询公司在城市轨道交通交通建设项目中的作用。 2设计咨询在城市轨道交通交通建设项目中的作用 城市轨道交通项目同其它建设项目一样,都必须经历从酝酿、策划开始,进而通过可行性、论证决策、计划立项之后,进入项目设计和施工阶段,直至竣工验收和交付使用的项目周期。从项目建议书开始,咨询设计贯穿于整个项目建设过程。在项目策划阶段,即参与项目的组织策划、项目融资策划、项目目标策划和项目管理策划。 项目组织策划指建立工程项目法人责任制(即项目甲方),按现代组织模式组建与项目建设有关的管理机构及人事安排;融资策划即为实现项目建设提供资金保障;目标策划即制定项目投资目标、质量目标和进度目标的体系设定与实现;项目管理策划是对项目实施的任务分解和任务组织工作的策划,着力于提出行动方案和管理界面的设计。 项目管理策划结构如下图: nbs p; 3优化项目管理模式,充分发挥咨询设计公司的作用 以上谈到城市轨道交通建设项目的系统性和行业特点以及设计咨询的作用。作为一个城市轨道交通资深的设计咨询公司,我们积累了近年来国内多个城市的轨道交通建设经验,近几年国内各个城市的轨道交通的建设及国外的建设模式,可以归纳为以下三种方式: 第一种方式:政府作为投资的主体,委托项目法人代行政府控制的职能。这种模式在已建成的地铁线路中采用,如北京地铁复八线、城市铁路;上海地铁一、二号线;广州地铁一号线。 第二种方式:采用多元投资体制,促进轨道商业化运作。这在正在建设的北京地铁5#线、上海正在建设的几条线路中采用。 第三种方式:交钥匙工程,即由工程总承包商负责整个项目的融资、设计咨询、施工及调试。这在国际上已是通行的建设模式,相信在加入wto后,建设模式会逐步与国际接轨,而在这方面,设计咨询公司有很大优势,这与建设部对勘察设计行业改制的要求也是一致的。 以上建设方式可在今后的实践中继续摸索,但不管采用怎样的建设方式,设计咨询的作用是不变的,甚至如果采用第三种方式,设计咨询公司将成为项目的主体。 轨道交通建设项目的管理,追求的是成本、质量和工期三大目标,咨询设计也是同样的,为实现上述三大目标体系,充分发挥咨询设计公司的作用,必须制定相应的管理模式,配置合理的组织机构,具体措施是: 实现工程咨询设计的相关主体单位: a.甲方即业主或委托方,甲方应设专门机构对设计咨询系统实施全程监控,并根据设计方的主要技术要求,提供或配合设计方搜集所需的基础资料,编制并下达设计任务书,组织项目设计方案竞赛与设计招标策划。 b.乙方即设计方,对于大型系统工程,由于多系统、多单项工程,往往会涉及到多家设计单位,因此为实现项目设计的总体协调,必须设定一家有资质的设计单位作为总体单位,统一设计原则,协调系统接口。 c.监督方即设计监理方,由有资质的单位承担,代表甲方对设计方的设计质量进行监督,审查全套设计图纸。 项目咨询设计系统管理结构 a项目咨询设计的组织结构如图3。建设项目法人聘请设计技术决策机构、设计监理和专家组,后者代表业主对设计咨询成果进行评审决策,总体设计单位是设计咨询工作执行的主体,对整个项目各子系统起协调和统一的作用,分项设计单位可根据情况设置一个和多个,总体组由多个设计单位的资深专家组成。这样的层次结构能明确执行层和决策在技术和管理上的归属。 以上组织结构是实现项目咨询设计系统三大目标体系的组织保障。 规范的质量保证体系是实现项目质量控制的保障 咨询设计提供的产品为具有高含量的咨询设计成果。设计方案的优劣与质量的好坏决定整个工程建设的造价和质量,质量是建设项目追求的关键目标。 ①严格按iso9001质量保证体系进行设计控制和管理,各分包单位也要制定相应的质量保证措施并交总体院和甲方审查备案; ②对单项工程的协调和管理建立专门制度和纪律规定,如方案审查制度;定期例会制度;文件审查会签制度;资料管理制度;相互来往联系单制度;统一软件环境制度等等。以上活动均以表格进行记录,并按照统一要求编号,使管理规范化。 ③严格按工程质量控制程序进行设计。 高素质的人才是项目成功的保证 设计咨询业与其他行业的不同关键在于它具有较高的技术含量。因此,高素质的人才是项目成功的保证。在项目实施过程中,有三类人是非常关键的,他们是:既懂技术又懂管理的项目负责人;有较高业务素质、认真敬业的专业技术人员;懂、会经营、熟悉国际工程运作的经营管理人员。这三种人不论对设计咨询单位还是对业主,都是非常重要的。 咨询设计单位加强规范化管理,与国际接轨 总之,工程项目的咨询设计,包括投资机会、编制项目建议书、可行性研究、工程设计(包括初步设计、技术设计和施工设计)、建设阶段咨询、生产准备阶段咨询、生产阶段咨询包括后评估等。轨道交通工程作为大的系统工程,必须严格按照建设程序进行项目建设,并突出设计咨询系统的重要作用,使项目的建设更经济、更合理。 轨道交通毕业论文:城市轨道交通建设的市场化融资策略研究 摘 要:城市轨道交通建设对城镇化水平提高具有非常重要的影响,为加快推进城市轨道交通建设,就需要拓宽融资渠道,更多介入民间投资。投资行为市场化是激励城市轨道交通建设高效运作的捷径。由于传统体制的原因,在操作过程中会存在诸多障碍,所以打破行业垄断、建立有效的价格机制以及民间投资的服务和监督是市场化融资行为得以落实的保障。 关键词:城市;轨道交通;市场化融资策略 一、城市轨道交通:未来城市交通方式的主要选择 (一)城市轨道交通的世界趋势 城市轨道交通全称叫做城市快速轨道交通,是指利用轨道作为车辆导向的运输方式,以客运为主,目前国际上技术比较成熟、已经上线运营的城市轨道交通主要有地铁、轻轨、市郊电车、有轨电车和单轨交通、导轨以及线性电机牵引的轨道等7种子系统,其中以市郊铁路、地铁、轻轨和有轨电车的应用最为广泛,以线性牵引电机牵引系统最有发展前途。从19世纪60年代世界上第一条城市地铁诞生起到目前,由于城市轨道交通具有占地少、载客量大、运载效率高、节省能源、污染少、使用寿命长等其他任何路面交通工具无法比拟的优势,再加上有自己的专用通行道,与城市道路没有平面交叉,不受市内道路交通的干扰等特点,已成为世界许多大都市客运交通的骨干。城市轨道交通是解决时间集中、客流量大的大城市交通问题的最有效和最理想的方式。像东京、伦敦、巴黎、莫斯科等世界发达国家的都市在城市轨道交通方面已经达到很高的水平。这些国家虽然家庭汽车的拥有率很高,但绝大部分人仍选择轨道交通作为主要的交通工具。国外研究结果表明,当城市规模大于100万人时,以城市轨道交通为骨干方式的交通系统结构具有明显的技术经济优势。在人口不到100万的大中城市,为适应可持续经济发展战略的长远需要,也需要发展城市轨道运输。发达国家的大城市中在改善市区交通的同时都在积极发展与卫星城间的公共运输系统,城市轨道交通是城市发展的必然选择。 二、城镇轨道交通建设思路的总体构想 城市轨道交通作为城市发展的重要基础设施之一,为了提高其建设效率必须开放市场,打破垄断,形成有序竞争的格局。(1)政府职能转换:更新观念即放弃“政府有责任提供基础设施,就等于基础设施必须由政府投资”的传统观念,政府无须大包大揽城市轨道交通和社会公用设施项目。政府的作用应体现为资金先导、政策指导、信息引导,政府应充分运用各项政策杠杆,将有限的财力与民间潜在的资金实力相结合,形成城市轨道交通和公共设施建设中的巨大合力。(2)市场环境营造:在市场机制能基本发挥作用的领域,政府实施维护和促进竞争的政策,保证各类投资主体公平合理地参与基础设施领域的竞争;在公共性、自然垄断性较强的供水、供电、供气等领域,政府应根据市场准入、价格和服务等具体因素,制定约束市场供求双方的规则,以形成基础设施建设有序竞争的格局。(3)经营城市理念:加快推进经营性城市基础设施的市场化运作必须破除城市基础设施建设必须由政府投资,城市基础设施运营必须由国有企业承担或由国有企业控股的陈旧观念,将政府投资逐步退出社会资本和其他国内外资本有投资意愿的经营性基础设施项目,通过多种方式吸引各类经济成分和国内外投资者参与项目建设和运营,实现政府投资的放大效应。(4)运行机制创新:首先是资金筹措多元化。坚持市场导向,依据市场规律,注意发挥政府投入的示范效用和对非国有经济的带动作用,以政府杠杆资金吸引社会资金的广泛参与,努力实现建设资金来源多渠道、筹集多形式、投入多层次,并按市场原则实行资金要素的合理流动。其次是建设行为企业化。将企业行为引入基础设施建设和发展中去,实现建设主体逐步由政府转向企业,创新运作机制,做到既有政策引导和政府支持,又有价值规律与市场杠杆的自动调节,形成基础设施建设和发展的高平台。第三是资源享用商品化。将部分城镇资源适度商品化和商业化,改变无偿享有公用设施和社会资源的状况,优化资源配置,创造可持续融资机制,实现建设资金的良性循环。第四是有偿转让市政项目的经营权。借鉴bot(建设、经营、移交)、boo(建设、拥有、经营)、boot(建设、拥有、经营、转让)、abs(资产收益抵押)投资模式,在不改变城市轨道交通原来用途的前提下,有偿、有期限地转让城镇道路、桥梁、公园、公厕、电力、通讯、自来水、热电等公共设施经营权,有偿转让供水、供气、公交等公用事业企业的部分股权。走社会化服务、市场化运行、企业化经营的路子,由福利性服务向经营性服务转变。 三、城市轨道交通的市场化融资方式选择 根据城市基础设施所能带来的未来现金流的差异可以将其划分为经营性基础设施、准经营性基础设施以及非经营性基础设施三种类型,对于不同类型的基础设施应该采取不同的投融资策略。城市轨道交通属于准公共产品,具有较强的公益性;轨道交通运输在一定程度上是可分割的,因而具有排他性,其运营具有时空局限性,盈利空间有限;权益具有放大性,资产的保值增值能力强,具有极强的现金获取能力。正是由于城市轨道交通的准公共物品性质和经营上的上述特点,所以其建设和运营上就不一定必须单一地依托财政支持。目前制约我国城市轨道交通基础设施建设的主要因素是缺乏资金,在城市轨道交通建设融资中存在三大问题:投资主体的投资模式单一,票价机制尚待进一步完善,综合开发观念尚待形成。城市轨道交通基础设施,相对于一般的城市道路和桥梁设施建设,对私人投资有较大的吸引力,政府应制定切实可行的优惠政策,采取多种方式,鼓励社会资本参与投资,并由政府提供必要的财政资金进行补贴和引导。 (一)金融衍生工具选择 金融衍生工具在城市轨道交通建设过程中是一种很好的市场化融资模式:(1)有保护的可提前退还债券:政府政策的制定或改变、税法更改、汇率波动等,可能导致基础设施项目未来现金流的不利变化,使基础设施项目的经济价值下降,从而给债券持有者带来损失。而设计一个保护性可提前退还债券,可以允许债券持有者在不利事件发生时,以预先确定的价格提前退还债券,收回现金。债券的持有者不但购买了债券本身,还购买了债券的看跌期权。(2)可退还股票:可退还股票的购买者有权在发行后的若干年内以预先规定的价格退还股票。此类可将普通股退还给发行者的金融创新用来减少首次公开发行时股价的低估和信息不对称问题。由于信息的不对称,投资者不能肯定政府是否会对该基础项目的建设持支持态度,因此由于信息不足造成的对政府的不信任也许会导致股价低估甚至无人购买股票。所以,一旦这种可将股票退还获得现金的承诺由主办政府来承担,股价下跌所带来的风险就可以被这种可退还的允诺所规避。因此,通过这种方式就可以吸引原本害怕无法收回投资成本而不愿投资的私人投资者。从另一个方面来说,这种附在股票上的可退还性也可以增加股票的价值。(3)可转换含看涨期权的债券:可转换债券的持有者有权在将来某些事件发生时,将债券转换成公司的股票。当基础设施投入营运后的收益由于特殊事件的发生达到或者甚至高于人们的期望时,对于发行者而言可以提前付清欠款而要求赎回,债券持有人为了分享更多的利益,可以把债券转换为股票。原本的负债就可以转变为公司的权益资本。 (二)有偿转让市政项目的经营权 1.bot模式:即(build-operation-transfer),是1980年代以来国际上广泛采用的一种比较新颖的基础设施项目投资方式,即在一定的经营期内,将基础设施项目交由国内或国外承包者建设、经营,特许经营期结束后,此项目设施完整地转交给国有部门单位管理经营。这种方式对解决基础设施瓶颈矛盾、缓解资金紧张以及加快经济发展有一定作用,实质是一种债权与股权相结合的产权形式。适合城市轨道交通基础设施建设项目的融资。bot有三个基本特征:(1)包括建设、拥有、经营和移交全过程,在国际上也称为boot。项目公司在特许期内对项目资产的所有权不是完整意义上的所有权。(2)政府特许经营。即项目公司必须经政府特别许可才拥有建设、经营资产的权利,政府与项目公司的关系由特许经营协议确定。(3)项目融资。项目融资是一种无追索权或者只有有限追索权的融资贷款,其核心是归还贷款的资金来自于项目本身。bot也存在一些明显的缺点:前期准备和谈判阶段就需要较大投入、咨询费用高、运作周期长、过程复杂。该方式在运营过程中需要一定的适用条件,即需要支持项目融资的国家金融体系来支撑。 2.tot模式:即(transfer-operation-transfer),国际上较流行的一种项目融资方式。它是指政府部门或国有企业将建设好的项目一定期限内的产权和经营权有偿转让给投资人,由其进行运营管理,投资人在一个约定的时间内通过经营收回全部投资和得到合理的回报,并在合约期满之后,再交回给政府部门或原单位的一种融资方式。tot模式也适合城市轨道交通设施建设项目的融资。tot融资模式由转让方负责筹资建设,受让方不介入项目建设,从而也就不承担建设期风险,它只要用与已建成设施经营收费权资产价值的等价资金作为投资,就可获得未来收益的权利,而与城市交通基础设施资产价值的形式无直接的关系。 3.ppp模式:即(public private partnership),是指政府、营利性企业和非营利性企业基于某个项目而形成的相互合作形式。ppp的基本特征为共享投资收益,分担投资风险和责任。ppp模式的本质即通过政府政策的引导和监督,在政府资金的支持下,在项目的建设期和运营期广泛采取民营化方式,向公用事业领域引入民间资本。在该模式中通常将公用事业的大部分甚至整个项目的所有权和经营权都交给社会投资者,从而引进专业化管理,达到建立市场竞争机制、提高服务水平的目的。ppp模式是一种公共部门与私人企业合作模式,是指政府、盈利性企业和非盈利性企业基于某个项目而形成的相互合作形式,适用于包括城市轨道交通设施在内的基础设施项目的融资与建设。通过这种合作形式,合作各方可以达到比预期单独行动更为有利的结果。合作各方参与项目时,政府并不是把项目的责任全部转移给私人企业,而是由参与合作的各方共同承担责任和融资风险。在项目建设期,政府直接投资可理解为资本补贴或前补贴;在项目运营期,政府提供资金支持可理解为运营补贴或后补贴。为简便起见,将这两种在不同阶段政府资金介入的ppp模式命名为前补贴模式和后补贴模式。(1)前补贴模式。具体做法是:把整个地铁项目分为a、b两个部分。a部分包括地铁车站、轨道和洞体等土建工程的投资和建设,由政府出资的投资公司来完成;b部分包括车辆、信号等设备的投资、运营和维护,由社会投资组建的ppp项目公司来完成。运营期间政府部门保障ppp公司的收益,在双方核定的期限结束后ppp项目公司无偿将地铁项目的全部资产移交给政府或续签经营合同。(2)后补贴模式。具体做法是:按照目前国内固定资产投资项目的资本金制度,国有企业与民间企业共同出资组建项目有限责任公司,负责地铁新线项目的投资、建设和运营。在项目投入运营后,当实际发生客流量比预测客流量增加或减少的幅度超过一定比例,由政府和项目公司按一定比例共同承担或享有。在双方核定期限结束后,企业同样要无偿将项目全部资产移交给政府。 4.证券融资:通过发行股票进行城市轨道交通基础设施建设融资,可以达到利用外资而不借外债;利用内资不借内债的效果。尤其是在经济发达地区,成立轻轨、地铁等专门股份有限公司,由公司承担发行股票、募集资金,并进行综合开发经营。同时,政府还应赋予股份公司在土地征用、制定运价、建设方面一定的优惠政策。在成立城市轨道交通基础设施股份公司时,国家的入股形式可以多样化,既可以投资入股,也可以以现有的交通基础设施作价或其他形式入股。在融资的同时,应注意加强国有资产股的管理,防止国有资产流失。 (三)市政债券的实施 市政债券在美国、日本、英国和法国等西方发达国家是一种成熟的、信用等级非常高的融资工具,已有近百年的发展历史。战后的日本将市政债券作为一种强有力的融资工具为其基础设施的建设提供了大量资金。美国在1920年代就开始发行市政债券来募集基础设施所需要的大量资金。市政债券由市、县、镇等地方公共机构发行,目的在于募集当地开发公共设施建设所需资金。发行市政债券确实能够给小城市轨道交通建设解决资金的压力问题,但在实施过程中也有很多需要注意的问题:(1)政府发行市政债券的目的是为了弥补财政赤字和扩大公共投资,市政债券作为地方政府债券在主要解决上述问题的同时还要注意其他各种证券的竞争风险;(2)发行者必须具有很高的信用等级,对于我国,发行者必须是政府机构,尤其是经济比较发达地区的政府机构;(3)市政债券的发行规模是一个很严肃的经济学问题,总的来说不能超过地方政府每年财政收入的一定比例,不应过少,如果数量过少,就会影响债券的流通性,并且不能满足城市基础设施建设的需要。但也不能过大,因为数量过大,如果政府不能到期还本付息,一方面会降低政府的信誉度,另一方面会增加地方政府的负债规模。 (四)信托参与方式 基础设施项目投融资改革成功的关键是能够通过参与各主体的协调,设计出好的融资计划,风险控制方案、收益共享方案。在这个过程中,信托公司等金融中介机构不仅能够凭借自己的专业经验和技能参与设计融资计划,而且,信托公司和其他机构还可以积极参与发起项目公司,成为小城市轨道交通项目建设的主办人。信托公司作为项目的投融资中介,接受分散的投资者的资金信托,主要有贷款信托和股权融资方式:(1)贷款信托:信托公司以发行债权型收益权证的方式接受投资者信托,汇集受托资金,分账管理,集合运用。通过项目融资贷款的方式对基础设施项目提供支持。项目公司以项目的经营权质押和机器设备等实物抵押。项目主办人专门为项目的融资和经营成立一家公司,项目公司是一个独立的经济单位,以自己的名义而不是项目主办人的名义向外贷款。信托公司以信托人的身份作为贷款方,着眼于该项目的收益向项目公司贷款,而不是向项目主办人贷款。在项目融资贷款信托中,贷款人即信托公司依赖项目投产后所取得的收益及项目资产作为还款来源。对于项目的主办人来说,大额的项目融资贷款不增加投资人的负债,不引起资产负债表的情况恶化。(2)股权融资:基础设施投资基金通过私募的形式募集投资公司、实业企业,为基础设施项目或企业直接提供股权支持,并从事资本经营与监督。它集中社会闲散资金用于对具有较大发展潜力的基础设施项目进行股权投资,并对基础设施项目公司提供一系列增值服务,通过股权交易获得较高的投资收益。通过基金管理人对资金的集中运作和专业化管理,保证基金股东获取比单独投资更高的收益。 五、结论与讨论 城市轨道交通建设投融资是一个非常复杂的问题,要从根本上解决这个问题需要考虑到各方面的因素,并且也不能寄希望在短时间内就可以得到解决。结合现实在初步研究的基础上笔者认为可以得出如下结论。(1)打破行业垄断是非国有经济进入城市轨道交通领域的关键。打破民间投资的所有制禁区和行业壁垒,切实清理现行投资准入政策中有形无形的体制性限制,放宽民间投资的准入领域。根据不同的项目性质,民间资金可以以不同的程度分别进入。允许民间资金以控股方式进入,要打破行业垄断,适度引入民间投资。(2)建立城市轨道交通的价格形成机制是基础。由于城市基础领域所提供的服务是面向全社会的生产者和消费者,具有竞争性与垄断性并存、公益性与盈利性并存的特征,要通过收费补偿机制或财政补贴的方式获取合理的利润。理顺公用产品和服务的价格体系,形成一个政府宏观指导下的市场定价模式。(3)加强对民间投资的监管与服务是保障。政府管理部门要从直接经营管理城市轨道交通,向创造竞争条件、管理经营秩序、营造市场机制转变。首先政府要积极创造条件,鼓励和引导非国有经济投资城市轨道交通;其次要制定城市轨道交通特许经营管理的地方性法规,将政府有关部门承担的工程监理、设计、评估、担保、咨询、法律、社会审计、会计、招标等机构剥离出来,推进投资中介服务的市场化。 城市轨道交通建设投融资机制的建设是一个非常复杂的问题,还有很多问题值得进一步讨论,包括政策性融资机制问题、债务性融资机制问题等是否就是低效还值得进一步研究。很多发达国家在公共产品的建设上是绝对计划经济方式的,并且也未曾见得低效,笔者认为这中间主要还是在于执行。所有的融资机制实质上就是中央财政融资机制在不同时期和不同体制背景下,体现财政分配的特征、实现财政投资职能的具体实现形式。每种融资机制都有其作用的基本经济环境,毋庸置疑,一旦条件改变,则融资机制的作用领域和方式也需相应调整,启用适应新的管理和投资体制的机制。随着我国投资体制、财税体制以及金融体制改革的深化,新的融资机制会给基础设施建设的融资行为创造更大的融资选择空间。但传统体制下的一些优点也要尽量的保留。 同时城市轨道交通的市场化进程中还存在着制度约束。正如前文所述,可以在区分城市轨道交通性质的同时加快其建设的市场化进程,但是在我国要真正实现市场化融资过程还需要一段时间,因为留存在着很多障碍:(1)运行体制:像城市轨道交通这样低风险、高回报的产业虽然没有明文限制非国有经济进入,但是由于部门垄断,“系统内”的项目有审批、资金等优惠安排,项目设计、施工、维护等都有所倾斜,非国有经济进入的相关配套政策没有落实,实际操作中不能做到一视同仁,部门、行业垄断和歧视性准入政策仍然存在。(2)配套政策:主要表现在首先是税负不公。与其他传统竞争领域一样,非国有经济投资轨道交通这样的城市基础设施领域仍然存在“低国民待遇”现象,无法享受到国有企业、外资企业的税收优惠政策;其次是配套政策不完善。由于城镇公用事业单位改革滞后,非国有经济投资城市基础设施的收益没有保障。(3)融资体制:相对于其他投资主体,民营企业在融资上表现出融资渠道窄、融资成本高以及融资规模小的缺陷,使其在参与城市基础设施建设中处于不利地位,适合民营企业发展需求的金融产品有效供给不足,金融创新受限制较多,企业通过资本市场融资的功能与作用未能得到有效发挥。(4)信用基础:由于城市轨道交通的价格管理体制改革严重滞后,非国有经济投资城市轨道交通的利益保障问题无法真正落到实处,投资阶段政府积极招引、回报阶段政府撒手不管的现象屡有发生,这一失信行为严重挫伤民间投资的积极性。同时政府思想观念上仍然不放心让非国有主体投资基础设施,总是担心国家失去控制力担心其服务质量问题。尽管宣称“只要不是禁止的产业都可以投”,但又不具体公布哪些方向因而非常模糊不清。最终导致民营经营城市轨道交通有名无实。 轨道交通毕业论文:北京市城市轨道交通建设探析 【摘要】文章通过对北京发展城市轨道交通建设的必要性以及发展规划、环境现状等实际问题进行了探析,并借鉴国内外发展城市轨道交通的经验,提出了具体可行的策略和方案。 【关键词】城市轨道交通;线网规划;交通负荷;环境保护 一、引言 随着我国国民经济持续稳定向前发展,工业化进程加快,致使我国城市化速度不断加速,城市规模急剧扩张,城市人口飞速增加,居民出行与物资交流高度频繁,客货运输需求急剧增长。而我国大中城市交通设施建设却严重滞后,城市土地减少、道路堵塞、车辆拥挤、交通秩序混乱、空气噪声污染严重。城市交通环境与交通质量面临着严峻的挑战与危机,恶化了我国大城市的投资环境,严重地束缚和限制了城市经济的发展。进人2l世纪,我国城市化水平将进一步提高,人口密度将进一步加大,大城市的交通拥挤问题必将成为制约经济发展、影响城市环境的关键因素。 二、北京发展城市轨道交通建设的必要性 (一)北京市交通现状 北京市交通负荷集中度还在加剧,城市的土地开发、旧城改造等仍在大规模地进行,环绕二、三、四环路的各项建设有增无减。仅2002~2003年,经规划部门审批的各类建筑面积已达13541万平方米,其中2218万平方米集中在城四区原有的商业、居住用地上。单一功能的新城难以摆脱对主城的依赖,导致了对外联络通道的拥堵。其次,机动车增长迅猛,城区路网压力骤增。这也是造成交通拥堵的一个重要原因。2003年,全市新增机动车38.6万辆,2004年1、2月份又新增5.5万辆,5月份机动车总量已达227万辆。其中私人机动车142.3万辆,含小客车96.6万辆,占机动车总量的44.8%。近几年,市区道路交通流量以每年10%左右的速度持续增长。 (二)城市轨道交通的类型和特点 一般来说,城市轨道交通可分为地下铁路、城市轻轨、有轨电车、市郊铁路、自动化导向交通和磁悬浮交通系统等。各种轨道交通方式具有各自独立的优势和特点,如表1所示: 眼下,北京市区土地开发已趋于饱和,受公路建设发展的局限性所致,道路运输的规模和水平受到控制,地面交通可持续发展的矛盾日益突出。然而,城市交通需求是必须要满足的。轨道交通具有占地面积小、运行速度快、污染少等特点,被称为是一种对环境友好的“绿色交通”系统。从运输效率和城市环保的角度看,轨道交通最有优势,大力发展大运量、高效率、低污染、低能耗的轨道交通逐渐成为人们的共识。 (三)轨道交通是各大城市发展的必然趋势 世界各个国家,不论贫富程度如何,各个城市,不管是大城市还是中小城市,地铁轻轨以及城域轨道交通发展都很迅速,尤其是最近20年发展势头非常迅猛。先看大城市:比如巴黎。大巴黎各个卫星城到市中心,突出利用轻轨,而且是双层列车,非常方便。巴黎市中心充分利用地铁,承担了出行量的8o%。再看中等城市:比如加拿大的多伦多市。在市区大力发展轻轨,而且是高效的、大容量的轻轨,比如像直线电机轻轨列车。亚洲的泰国曼谷比北京的交通堵塞还要严重,它下决心搞立体交通布局,上下三层,上面是公共汽车,中间是轨道交通。下面是地铁,充分利用空间。波多黎各是个不发达国家,但它的城市也在大力发展地铁。欧洲各个城市轻轨普遍很发达,已经逐渐代替公共汽车,成为一个非常高效的交通工具。美国与欧洲不同,由于二次世界大战期间没有受到任何破坏,高速公路已经形成系统,大的交通格局没法改变。但是在美国除了大城市外中、小城市也开始发展轻轨,既有利于环保,而且景观很好。 三、北京市轨道交通建设中要研究解决的问题 (一)重视城市交通的总体规划 城市轨道交通的建设,尤其是在市中心修建地铁是一项复杂的、涉及面广、多专业相互协调配合的系统工程。工程投资大,一旦建成无法修改。工程做得好,乘客深受其益。因此,做好城市轨道交通的规划具有十分重要的意义。要做好城市轨道交通的规划,必须做好城市轨道交通的线网规划,因为线网不合理,比如线路走向不合适或换乘不方便等,就会造成没有客流、缺少客流或不吸引客流;客流量小、运量小,就谈不上城市轨道交通的骨干作用。因而,结合城市的总体客运需求,合理布置线网是发挥城市轨道交通骨干作用的必要条件。 北京市政府制定了《北京交通发展纲要》,其中大力发展公共交通,特别是城市轨道交通是这一战略的重要内容。北京市轨道交通规划已明确,2008年轨道交通运营线网长度将达到220公里以上。预计日承担运输量为400~450万人次,占公共交通总运量的25%~30%,据了解,近十年北京市对城市交通的年均投入占到gdp的5.24%,道路里程增长了33%。 北京制定中长期城市轨道交通建设规划,依初步设想,北京市远景轨道交通规划线网由16条地铁(m线)、6条城铁(l线)和6条市郊铁路(s线)组成,分三个阶段实施。届时,北京市将拥有28条轨道交通线路。据了解,规划既包括线网设置和组成,也包括客流预测和融资方案。2020年规划线网将由19条线路组成,总长度561.5km。市区线路15条,425.7km,包括m1-m11、m15(至顺义),其中m10与m11将形成第二个地铁环线,这个环线将充分服务于中关村科技园区,商务中心区、奥林匹克公园等今后北京的多个中心区域。其他城市区内的地铁线路都将围绕已有的环线地铁及m10与m11形成的第二个环线,向北京的各个郊区发散,第二个环线区域内的居民出行可在5min之内到达地铁站。到2050年之前,北京还将在城区内建设m16,它将与m4相连接,形成贯穿南边的地铁主线。同时,奥林匹克公园等区域也是轨道交通重点发展的区域。到2020年,北京还将修建城市铁路l1、l2。这两条城市铁路将从北京的城区内向东北方向和西南方向出发,通往京郊的顺义和大兴方向。通往郊区的线路有4条,里程将达到135.8km,包括良乡线、昌平线、黄村线以及亦庄经通州至顺义的s6线。 (二)开发国产化,降低建设成本 从运输效率和城市环保的角度看,轨道交通无疑最有优势。但相对于其他交通方式,轨道交通系统所需投资巨大,往往是城市基础设施建设中最大的一项投资。我国城市轨道交通平均每公里综合造价,地面形式为0.5~1.5亿元,高架形式1~2.5亿元,地下形式5~8亿元。而且轨道交通的运营维护费用也非常昂贵,目前世界上建有轨道交通的144个城市中,只有香港、大阪等少数几个城市能够回收运营成本。即使在正常情况下,城市轨道交通项目也属于高风险投资。跨越这一障碍的关键在于:一是以新的融资方式和金融工具,打通民间资本大规模进入城市轨道交通设施建设的渠道;二是以明确的中央和地方政府“政策投入”,刺激国内外各类投资者投资于轨道交通。 针对我国城市轨道交通的现状,国家制定了既积极支持城市轨道交通发展,又要大幅度降低造价的方针,提出要求制定“量力而行,经济实用,安全可靠”的建设标准,使技术装备实现国产化,确保国产化率不低于70%。轨道交通应该是大运量、快速,运送中、长距离乘客的交通工具,需要其他交通工具为其输送客源,以达到大运量、高负荷的目的。大站距可以提高旅行速度,缩短旅行时间。“低线网密度,大站间距”模式不但可以降低工程造价,而且还可以降低运行成本。为了科学合理地确定路线的敷设方式,应结合城市总体规划,沿线地质、水文、环境情况,经过技术经济比较,确定路线敷设方式,能采用地面线的不采用高架线;能采用高架线的不采用地下线,地下线的复土深度力求减小,以此达到节省投资降低运输成本,而且还方便乘客出入。资源共享、社会化的配套也是降低成本的一条有效途径。可利用社会资源服务的功能从地铁中分离出来,我国一些城市也将地铁中一些后勤服务功能实现社会化,并得到了显著效果。同时可以进一步扩大资源共享,并进行社会化服务。显然,这是一条降低建设运营成本,提高企业效益的好路子。 (三)注意城市轨道交通的环境保护 城市轨道交通的环境污染,主要以建成通车后的振动和噪声污染为主,其次为电磁辐射污染和景观污染等。防治措施通常采用主动和被动两种形式。主动防治即先行分析污染源、污染产生的机理、影响因素,而后对症下药,从污染产生的源头上采用先进的技术设计手段,阻断或削弱污染。 运营期间轨道交通的环保是指线路开通后的被动环境污染防治问题,主要有以下几种措施: 1.轨道交通列车运行时,由于钢轨腹板较薄,横向刚度小,轨腰容易产生振动,引起噪声,防治措施是在轨腰两侧粘贴减振橡胶和钢板,达到衰减阻尼振动和噪声的作用。日本高速铁路采用这种方式后,噪声降低了3~5db。 2.在钢轨踏面部分涂增粘物质,可以减小车轮在轨顶面的滑动,从而有效的减小滑动摩擦产生的噪声;在小曲线钢轨内侧涂油,可以减小振动和啸叫噪声。 3.车轮定期维修、打磨,使之圆顺,对减小撞击和滚动产生的振动和噪声效果明显。 4.消除钢轨局部不平顺,可有效的减小振动和撞击噪声。 四、结语 北京市目前的轨道交通路网,仍滞后于客流的增长。服务设施,以及换乘与过轨衔接,现在仍显不顺畅。面对这些问题,在未来的建设中把质量与服务放在重中之重的位置,把推进环保、社会福利,作为公共交通建设的重要任务;强调以最少的投资获得最大的效果;重视多种交通方式的关系协调。落实起来,应着实地树立“以人为本”的观念。 轨道交通毕业论文:关于宁波市城市轨道交通建设的思考 【摘要】城市轨道交通是一种满足几百万居民外出安全、快捷、准点、大流量的交通工具,是解决大城市交通拥堵问题的好方案。在我国,城市轨道交通建设已经取得了一定成就,但城市轨道交通又是一个投资巨大,造价高昂,运营复杂,需要一定财政补贴的公益性基础设施。建好管好城市轨道交通是一个世界性难题。本文结合宁波实际情况,分析国内外城市轨道交通现状,提出了优化宁波市城市轨道交通建设的几点建议,以期宁波走出一条具有特色的城市轨道交通建设运营之路,成为后来居上的典范。 【关键词】宁波;城市轨道交通;建议 随着私家车和人口的急剧增长,宁波市城区的交通拥堵状况日趋严峻。有数据显示,在最拥堵的路段,上下班高峰时段塞车时间近半个小时,市民出行困难增加。这一现象会随着宁波经济的快速发展和人口增长而加剧。为进一步保障和推动宁波市经济的快速可持续发展,宁波市政府加快了城市轨道交通的规划和前期工作,2004年10月《宁波市城市轨道交通线网控制性详细规划》通过了专家评审。按照这个规划,宁波中心城区的轨道交通网将辅设三主三辅共计6条快速轨道,共计223.4公里,预计2007年后动工建设。223.4公里城市轨道交通,若按地铁5.5亿元人民币/公里计需投资1228.7亿元。若按轻轨2亿元人民币/公里计需投资446.8亿元。数百甚至千亿的投资是宁波有史以来最大的城市基础设施项目。如此庞大的公益性投资项目在规划建设初期应该做好各种调研和基础性研究工作,从规划建设模式、投融资模式、运营模式和设备选型等几个方面进行深入的研究,以防各种风险的发生。 笔者在对国内外地铁建设发展运营情况进行广泛研究的基础上,对宁波市城市轨道交通建设提出几点建议,希望对未来宁波地铁的建设有点帮助。 一、宁波市交通面临的困难与压力 改革开放以来,宁波市高度重视公共交通基础设施规划建设,取得了较大的成就,为经济快速发展做出了贡献。但是随着私家车、人口数量的快速增长,宁波交通又面临各种困难,其原因主要有: 1私家车爆发式增长。近几年,宁波私家车年增长率在50%以上。2003年宁波人均gdp超过3400美元,全市汽车拥有量超过21万辆,汽车年增长率呈放大趋势。市区道路交通量相应也呈高增长态势,平均增幅近20%。最拥堵路段交通量增幅达30%左右。道路交通量中私家车比重已接近45%,私家车对道路交通量增长的贡献率超过80%。如此高速的私家车和道路交通量增长,远远超出道路基础设施可能的增长速度,宁波市的道路交通状况正进入高度脆弱的敏感期。 2人口增长较快。随着宁波市经济快速发展和城市化进程的明显加快,周边地区人口和外地人员迅速向市区及城市组团集中,全市人口总规模迅速扩大。2003年底宁波市户籍总人口为549.07万人,常住人口606.3万人,市区总人口207万人。根据《宁波市城市总体规划纲要》,2005年市域人口规模将达620万,2010年市域总人口将超过640万,市区人口将达到300多万,2020年市域总人口将超过700万。 3城市交通过于平面化,缺乏快速交通通道。宁波处于从中型城市向大城市转型的阶段,整个交通体系过于平面化。街道虽较宽,但十字路口和斑马线较多,车速较慢。缺乏城市高速环线和贯通全市东西南北的快速主干通道。 4公交系统过于单一。在私家车快速发展的同时,宁波市城市公共交通体系依然单一,轨道交通建设尚未启动,部分地段公交运行环境恶化。从中长期来看,宁波要从根本上解决交通拥堵问题,借鉴国内外经验,就必须依赖以轨道交通为骨干的立体化多方位的城市公共交通体系。 二、国内外城市轨道交通现状 (一)国外城市轨道交通现状。 目前,城市轨道交通已成为国际上一些发达国家和地区解决城市交通难的有效措施。如日本东京,人口高达1000多万,拥有汽车600多万辆,但绝大多数上班下班、上学及购物均乘坐地铁和市郊铁路,很少乘私人车辆,轨道交通运输承担了东京全部客运量的80%。巴黎轨道交通运输占全部客运量的66%,莫斯科和香港这个比例是55%。显然,发展城市轨道交通已成为世界各大城市发展的客观规律。 (二)国内城市轨道交通现状。 1我国城市轨道交通建设现状。上个世纪90年代以来,我国许多大城市交通拥堵现象日趋严重,已成为经济发展的瓶颈,在一些城市交通拥堵已严重影响市民的正常生活。发展大容量城市轨道交通已经成为各大城市的共识,许多城市加快了城市轨道交通规划建设步伐。上海、北京、广州、深圳已建成地铁,天津、重庆、南京、杭州、沈阳等城市已开工兴建地铁,总数在16条以上,总长度在350多公里。还有一批城市已提交修建轨道交通的可行性研究和预可行性研究,等待审批。已建成的城市轨道交通在城市公交客运中发挥的作用越来越明显。以上海为例,2003年城市轨道交通客运量已超过5亿人次,日均客流量已占全公交客流总量的12%,呈现快速、持续增长的趋势。据预测2010年上海轨道交通线日均客流量将从目前的130万人次增加到600万人次,日均客流量占全市公交客流总量的比例将增加到35%左右。从而形成上海轨道交通网络新形态。 2我国城市轨道交通规划现状。我国有百万以上人口的城市34座,其中超过200万人口的大城市有11座。在这些城市的规划中,约有20座城市拟定了轨道交通的发展规划。其中北京规划轨道交通408.2公里,上海规划了500多公里,天津规划地铁106公里,轻轨50公里、环线地铁1条71公里,共227公里;广州市规划了206.5公里;南京市规划了263.1公里。如果再加上其他城市,规划的轨道交通线路共计2200公里左右。 三、国内城市轨道建设运营的先进经验 1香港的“算账”模式 世界各国的地铁公司大多都不盈利,甚至负债经营。而香港地铁公司却一枝独秀,在近10年的时间里一直都保持在近10%的利润增长率,其中房地产开发的收益一直都在地铁营运收入中占有重要的比重。 香港地铁所遵循的是一种综合开发模式。简单地说,就是房地产开发与城市公共交通运输系统以及车站设施紧密相连,以公共交通运输系统,特别是城市轨道交通系统为先导,最大限度地利用它的区位条件和市场环境进行房地产开发,从而获得远比其他形式的房地产开发更高的经济效益。 香港地铁开发运营的成功,从技术层面上看,确实有很多值得内地城市学习的地方。其中关键一点是,香港的地铁建设投资要“算细账”。香港政府虽然握有地铁公司70%的股权,但后者完全按照企业模式运作,讲究成本效益和合理的投资回报。 2深圳的bot模式 深圳借鉴香港地铁模式,面对巨额投资也学会了“算账”。2005年年初,深圳市政府与香港地铁有限公司签署原则性协议,采用bto形式(bto是buile-operate-transfer的英文缩写,意为“建设-经营-移交”),引进香港地铁公司参与总投资近60亿元的深圳地铁四号线二期工程的投资、建设和运营,协议期限为30年,期满后无偿移交给深圳市政府。作为双方主要合作条件之一,该公司将获得四号线沿线预计总建筑面积约290万平方米的物业开发权。深港地铁合作模式对目前国内一些正在或计划兴建地铁的城市具有启发意义。 四、几点建议 (一) 参与长三角轨道交通网规划的整合,优化宁波市城市轨道交通建设规划,做到周密精细。 1首先要进一步做好总体交通规划。“先有路,后有城”是我国和世界几千年来的古训和经验。建了“路”才能促进城市的发展,带动沿路的经济繁荣。城市发展要首先做好交通总体规划,并且明确规划高速铁路、城际铁路、高速公路、城市轨道交通各自的关系和地位,形成整合效益。 2以城市轨道交通建设为契机做好交通枢纽规划。城市轨道交通是城市交通的大动脉,起着骨干作用。在输送大量乘客过程中,人们的换乘在城市轨道交通网络中不可避免。它不应在站外大街上到处分散进行,应力求在换乘枢纽站上达到交流。根据人们的经验与心理要求,在外出到达目的地的途中,并不一定要求路径最短,但却要求时间最短和一路顺畅。因此,规划好城市轨道交通的客运枢纽布局,建设能力强大的客运枢纽,对于实现城市快速客运至关重要。 3城市轨道交通应与其他交通方式融为一体。城市轨道交通要发挥其快速、大量、方便、准时、舒适的特点,其线网规划要与城市地面交通、公路、铁路、市郊铁路、民航等大交通相协调。为此,轨道交通规划应该纳入并服务于城市的建设规划和相应的交通总体规划。尤其是在枢纽布局上要有长远规划,在建设上留有余地,在管理上打破条块分割的管理模式。否则,不仅会出现许多不合理的设计,使造价提高,给市民带来很多不便。因此,城市轨道交通要与其他交通方式融为一体,建设成一体化的轨道交通网络。这是因为它们服务的对象是共同一致的乘客,在运送过程中互为客源、客流互补。在这方面,与轨道交通有着千丝万缕联系的铁道部门与地方政府应统一协调城市轨道交通枢纽的规划,共同组织客运枢纽的布局和建设。要把大型铁路客运站和市郊铁路的终点站,与城市轨道交通的车站融为一体,作为城市的重要客运枢纽,通过互相接运,以充分发挥城市轨道交通强大的优势,成为城市客运的大动脉。建议宁波市政府在建设地方的综合客运枢纽时,要考虑出台优惠政策,以资鼓励。 (二)做好城市轨道交通的基础性研究工作。 城市轨道交通网是宁波市有史以来最大的城市基础设施项目。如此大的项目必须建立科学的决策机制,做好基础性研究工作,先“算好账”再做最后的投资决策。科学的决策机制包括信息情报系统、专家咨询系统、决策体系、决策执行机制、监督机制和信息反馈机制。目前最要紧的是建立信息情报系统、专家咨询系统,做好规划建设模式、投融资模式、运营模式和设备选型等基础性研究,为宁波市城市轨道交通的科学决策打下坚实的基础。这样做不但能降低建设成本,而且为城市轨道交通的建设运营指明了方向,保证项目的成功。 1组建宁波市城市轨道交通研究专家咨询小组,从组织上保证宁波市城市轨道交通项目的科学决策和基础性研究的深入进行。为进一步做好城市轨道交通的基础性研究工作,应将有关设计院所和高校等机构及专家组成专家咨询小组,为宁波市委、市政府决策提供各种优化方案,为科学决策打好基础。 2充分借鉴其他城市的经验教训,努力做好城市轨道交通的基础性研究工作。在规划建设模式上可以借鉴香港的经验,搞好地铁运营、房地产为主,商贸、地铁设备产业为辅的综合开发。以城市轨道交通系统为先导,最大限度地利用它的区位条件和市场环境进行房地产开发,从而获得远比其他形式的房地产开发更高的经济效益。为此,在规划中应为未来的地铁房地产开发留有较充分的余地;在运营上,未来宁波市地铁公司的体制上应完全按照企业模式来运作,讲究成本效益和合理的投资回报;在投融资模式上,应考虑引进民间资本。比如在地铁的商业部分、地铁设备产业开发等方面引进民间资本。 (三)做好规划和设备选型工作,努力降低宁波市城市轨道交通建设成本。 解决城市轨道交通造价高,运营亏损这个世界性难题的关键在于规划和设备选型两大问题上。我们应做到以下几点: 1要有合理、正确的指导思想。城市轨道交通是社会公益性的交通工具,必须经济实用、安全可靠,不能违背这个基本原则,追求先进、舒适、豪华和商业多功能,造成造价居高不下.背上沉重的财政包袱。 2规划要合理。如果规划不合理,工程从一开始就存在一些不合理的地方,将使总造价上升,也为今后的运营埋下亏损的隐患。因此,优化城市轨道交通规划既是当务之急,也是一个长期性的工作。除专家以外,应充分发动社会各界和乘客一起民主参与,切实搞好优化城市轨道交通规划工作。 3城市轨道交通建设标准要适当。 首先,要因地制宜地选择适宜的线路类别,地下比例不宜太高。线路类别不同,其造价差别明显不同。简单来说,地面线、高架线和地下线造价比例是1:3:7。在国内,地下铁道的优越性已广为各界认可,但对城市中建设少量高架城市轨道交通还需进一步提高认识。在这方面,国外有许多成功的例子可以学习。 其次,车站设计标准要适当,要朴素实用,出口不宜太多。 第三,地铁车站体量要加以控制。地铁车站的造价也比隧洞的造价大得多。因此,控制地铁车站的体量是降低地铁工程造价的关键之一。加大体量后,必然要提高造价,而且随着空间的加大,耗电也大量增加。 第四,地铁设备选型和车站现代化建设不能搞一步到位。 在设备选型和车站现代化建设上要尽可能提高设备的国产化比例。广州等城市地铁在设备选型上搞一步到位,豪华装修,功能过剩的经验教训值得我们吸取。要把初期建设资金降下来,技术装备的现代化可以在设备更新改造时分段实施。 4城市轨道交通技术装备的国产化程度要提高。 (四)抓住市场机遇,联合多方力量,抓好城市轨道交通设备国产化工作。 未来几十年,我国城市轨道交通建设投资规模将达数十万亿。世界没有哪一个市场可以和中国比。国家和地方都应该高度重视地铁设备科研和国产化工作。这方面宁波有机会走在全国的前面,可以从两方面来做:一是积极主动走联合之路,整合市场资源,集团招标采购,集团开发,避免被国外厂家各个击破;二是在联合暂没有达成的情况下,宁波应借全国地铁设备这个大市场东风,凭借宁波独特的资金、技术和制造业优势,联合有关地铁科研单位先行发展自己的地铁产业。 (五)抓好城市轨道交通人才队伍建设与人才储备工作。 建设运营管理好城市轨道交通是一个难度很大的工作。更好更快的抓好宁波的城市轨道交通建设工作关键之一在于人才队伍建设。许多城市都要上地铁项目,而我国的铁路大专院校地铁专业人才供应量很少。因此近几年内城市轨道交通专业人才将是十分稀缺的。面对这种情况,抓好人才引进、培养和储备工作是我们的当务之急。 轨道交通毕业论文:上海市城市轨道交通网络规划方案评价 摘 要 介绍上海市城市轨道交通网络规划方案评价的过程,提出分层次评价(粗选、筛选、优选) 网络方案的思路,重点说明了定量评价指标体系及指标综合方法。 关键词 城市轨道交通,网络规划,方案评价 在城市轨道交通网络规划工作的后期,其焦点问题方案评价。若评价指标及评价方法不当,可能会在无意中选差弃优。因此,方案评价的研究在网络规划中非常重要。 1999 年6 月~2000 年5 月,根据上海市政府要求,上海市建委组织有关单位对上海市轨道交通网络进行优化研究[ 1 ] 。作者参与了这项工作,承担轨道交通网络方案的评价研究。本文主要介绍这项研究工作中的评价指标及评价方法,抛砖引玉, 期盼同行深入地讨论城市轨道交通网络规划方案的评价问题,以提高我国大城市轨道交通网络规划水平及决策的科学性。 1 方案评价的思路 在进行上海市城市轨道交通网络方案评价工作之初,我们试图参与国外的一些做法,但未能如愿。如巴黎、柏林等国外大城市,其轨道交通建设开始于20 世纪初,因受当时交通规划水平及认识程度的限制,网络规划所考虑的时限较短,主要从具体某条或几条线路的角度进行局部性的效益评价[ 2 -3 ] 。60 年代后, 随着交通需求分析理论的发展,到交通网络对城市土地利用的动态作用及其社会效益,开始重视路网方案评价。法国巴黎在70 年代规划建设的地区快速铁路网(rer) ,主要是支持60 年代初提出的城市总体规划,为开发建设距巴黎市中心8~10 km 的9 个副中心及距巴黎市中心25~30 km 的5 座新城服务。美国在70 年代末制定的大城市轨道交通发展规划[ 4 ] 的评价指标为: 重构节省能源的城镇体系,恢复中心区活力,促进旧城改建,改善环境,改善中心区的居民出行可达性,实现社会平等。可见,国外轨道交通网络的评价重点是定性分析,在定量评价方面的研究还不深入。即使在定性分析方面,我们也不能套用这些指标,因为欧美等国的人口密度、城市化历程等与我国现状及未来的发展特征有很大差别。 在国内,比较代表性的评价方法是北京城建设计研究院在《广州市城市快速轨道交通网络规划研究》中的做法[ 5 ] 。这种方法参照近年来公路、城市道路网络规划方案评价研究的成果,如多目标决策分析法、系统聚类分析法、层次分析法、层次熵决策分析法等[ 6 ] ,建立了3 个层次共18 项评价指标,试图对路网方案进行全面的综合评价。虽然广州的评价指标比较全面,但在具体应用时由于指标数目多,且有些指标受主观影响较大,各指标权重的取值可能会发生较大偏差,从而导致方案比较结果模糊不清,难辨好坏[ 7 ] 。 这次上海市轨道交通网络规划方案评价的特点是:分阶段、分层次进行方案评价;定性分析与定量分析相结合; 在选择评价指标时,尽量减少指标间内涵的重复性;定量评价指标中尽量减少主观性指标。具体评价思路及过程如下: (1) 通过战略性分析粗选方案。对于城市轨道交通规划中的一些战略性问题,如新城与中心城间的出行总量、轨道交通占公交出行比例、路网规模、轨道交通系统模式等,组织专家反复论证,形成明确的目标。达不到这些目标的方案,即与城市总体规划、城市综合交通战略目标不相适应,必须淘汰。本次网络规划中,规划小组在第一阶段方案设计时拟定了17 套规划方案,经过定性及定量分析后,粗选出5 套符合要求的可行路网规划方案供进一步深入研究。 (2) 通过方案设计原则及方案的定性分析筛选方案。规划小组通过多次讨论和专家咨询,明确了轨道交通网络规划的原则。逐条对照规划原则,考察各网络方案与城市总体布局的配合、与城市主客流走向的配合、与城市主要客流集散点(市中心、副中心、地区中心、对内及对外交通枢纽等) 的配合、规划近期网络的可实施性、网络结构的合理性等方面。通过规划小组集体的经验及综合判断能力,将不合适的方案淘汰。被淘汰的方案中,可能存在一些局部的优点或特色,这些将被添加或组合到保留下来的方案中。因此,在筛选方案的过程中,也会派出或组合出新的方案。本次规划在对5 套粗选方案进行踏勘、客流分析、类比分析等研究过程中, 对上海市城市规划、城市综合交通情况有了更深刻的认识,对路网方案的规模、结构形式、层次等也有了更多的了解,构思出12 套比较可行的方案。然后对照各条原则进行取舍,选出较好的3 个方案。最后广泛听取有关专家的意见,总结归纳出2 个有代表性的方案 方案一与方案二。 (3) 通过定量分析优选方案。最后保留下来的方案都是各具特色且是总体上比较优秀的方案,这些方案从定性分析的角度看是难分高下的,因此需要建立定量的评价指标进行精确的比较。由于轨道交通涉及面广,用单一的评价指标无法全面反映各方案的影响效果,故需建立由多个指标构成的评价指标体系。为达到方案比较的目的,还需采用一定的方法对各指标进行综合。 上述3 个评价阶段,充分利用人的经验及综合判断等定性分析能力,把不同层次、不同影响程度的方案比较问题分解开来。到最后一个阶段,由于比较对象在定性分析方面的综合影响基本相同,所以可以把定量分析从复杂的定性、定量综合分析体中分离出来,使相应的定量评价指标较少,综合比较只需进行单层次的指标综合。此举不仅简化了指标综合方法,而且也提高了评价工作的透明度及准确性。下面重点介绍这次规划方案评价所采用的定量评价指标体系及指标综合方法。 2 定量评价指标体系 文献[7 ] 、[8 ]探讨了城市轨道交通网络规划方案评价的指标体系。但在实际运用时,这些评价指标受城市特点以及所能获得的数据资料等具体条规划与方案件的限制。这次评价对指标体系作了适当调整,实际采用的比选性评价指标有如下4 项。 (1) 公交出行时间(万人h/ 日):指使用公交的全部乘客的出行总时间,反映轨道交通带来的居民出行方面的效益。该值越小,出行者的出行距离越短或旅行速度越高,出行越方便,说明网络结构及换乘布置总体上越合理。 (2) 轨道交通周转量强度(万人km/ km 日):指平均每公里轨道交通线路的日周转量,为轨道交通日周转量除以轨道交通线路长度,反映单位长度轨道交通线的直接效果。该值越大,轨道交通运营公司的经济效益越好。 (3) 轨道交通占公交周转量比重(%) :是指轨道交通日周转量占公交日周转量的比重。该值越大,说明轨道交通在公共交通系统中发挥的作用越大,对改善地面交通系统拥挤状况及环境越有利。 (4) 轨道交通网络长度(km) :指轨道交通网络运营线路总长,反映轨道交通网络的建设成本。在建设标准相同的条件下,长度越大,工程造价越高。 上述4 项指标从效益和成本两方面来评价轨道交通网络的总体性能,较全面地反映了轨道交通网络对居民出行、运营效果、城市发展、经济效益的影响。其中效益评价考虑了居民、运营公司、社会(公共投资者)3 个方面。这4 项指标构成的指标体系的缺点是不能反映路网负荷均匀性及车站分布密度。其原因是由于前者的数据难以获取,而后者在方案筛选阶段已经对站间距作了优化研究,因而不影响方案比较结果。 根据上述4 项指标,可得到在轨道交通轨道规划评价中习惯使用的其它指标。 (1) 轨道交通周转量强度×轨道交通网络长度= 轨道交通周转量;轨道交通周转量÷平均乘距= 轨道交通客运量;轨道交通客运量÷轨道交通网络长度= 运载强度;轨道交通客运总量÷公交客运总量= 轨道交通占公交运量比重。 (2)“居民出行时间包括轨道交通乘客的车内时间、换乘时间以及轨道交通系统之外的公交接驳时间和步行时间。它反映了公交平均速度,也反映了轨道交通网络与城市客流集散点衔接的好坏,还反映了轨道交通网络与城市规划的人口及工作岗位分布的吻合程度。 (3) 在一定面积、一定人口的区域上,轨道交通 网络长度与轨道交通面积密度、轨道交通人口密度 是一一对应的。 3 指标综合方法 单层次的指标综合如下式所示,只是简单的代数运算,直观易做。各评价指标的计算值bi 如表1 所示(上海市综合交通规划研究所利用emme/ 2 软件采用城市总体规划数据及相应的轨道交通网络规划方案进行计算所得) 。 表1 方案一与方案二定量评价指标计算值 由表1 数据可知: 比方案二差。如果票价为0. 3 元/ 人km ,则每天方 ①两方案规模基本相同。 案一要比方案二少收入41. 1 万元,10 年累计达15 ②方案一的居民出行时间比方案二少10 万人 亿元。h/ 日,因此从节省居民出行时间看,方案一好于方 ③方案一的轨道交通客运周转量比方案二小 本次规划向20 位专家进行了4 轮专家咨询,经过137 万人km/ 日,因此方案一的轨道交通运营效益 整理后得到的表2 的权重结果。 ④方案一的轨道交通占公交周转量比重比方 案二。如果每人小时的时间价值按5 元计算,方案 案二大1 % ,有利于减少道路交通阻塞及改善环境一每天节省的时间价值达到50 万元,10 年约节省 质量。18. 3 亿元。 权重wi 可通过特尔斐法专家咨询法确定[ 9 ] 。 表2 方案一与方案二指标综合 表2 中,指标综合值p1 p2 ,由此可判断,方案一总体上略优于方案二。 4 结语 象上海这样的特大城市,未来可能要形成400 ~500 km 以上的轨道交通网络,建设总投资将超过2000~3000 亿元。如此庞大的投入,必将对城市布局、土地利用分布及强度、交通结构与效率、居民生活方式及方便程度等产生巨大而深远的影响。城市轨道交通网络规划方案形态结构、线路走向、线路连接方向的微小差别,可能会给城市带来不小的影响。因此我们必须审慎地对待方案比较。本文提出的方案比较指标体系及指标综合方法尚需进一步深化,尤其在车辆配置、运营效率等方面。还要注意的是,实际的轨道交通方案评价是复杂细致的工作,除了受所能获取的数据制约外,还要根据城市的具体情况选择对解决城市问题有针对性的指标。从这个意义上讲,评价不仅是一种技术,而且是一种艺术渗透着规划理念及战略思想的评价,综合运用定性分析与定量分析的评价。 轨道交通毕业论文:谈阳泉市的轨道交通规划 摘 要:结合阳泉市公共交通现状,对轨道交通在阳泉的适应性和阳泉市轨道交通系统的功能定位进行了分析,提出阳泉市发展轨道交通的远期规划目标与近期采用快速公交的方式,以提高公交运营质量。 关键词:轨道交通,有轨电车,轻轨交通,快速公交 随着社会经济的发展与城市人口的增长,人们已逐步形成共识:作为在城市公共交通中起骨干作用的城市轨道交通,必将成为城市公共交通的主要发展方向。发展轨道交通在很大程度上取决于城市的经济发展水平、生活质量、生态环境等方面的因素。 1 阳泉市区公共交通现状 1.1 阳泉市区道路系统 阳泉市区由于受地形限制道路系统不够完善。尤其是桃河的阻隔,使南北方向的交通主要集中在桃河桥上,车辆拥堵严重。北部地区由于地形高差较大,东西向的联系也很薄弱,南部地区由于受地形限制,很多道路曲折,坡度很大。因此总体规划的重点任务是完善道路交通网络系统,提高城市道路的通行能力。 1.2 阳泉市区公共交通系统 阳泉市城市公共交通系统由公共汽车和准公共交通(小公共汽车、出租汽车)两部分组成。 阳泉市公共交通线路网系统是在现有公共交通线路基础上,根据客流变化情况、道路建设及新客流吸引中心的需要,对原有线路、运营指标等进行了调整后逐步形成的。阳泉市现状公共交通运送能力为15万人/d,公交出行约占35%,公共交通网络覆盖面较大,基本能满足居民的出行需要。 2 轨道交通在阳泉市的适应性分析 随着国民经济的发展以及城市化进程的加快,城市的功能、作用在不断加强,特别是近几年由于汽车工业的发展,许多城市中机动车的速度与增长幅度大大高于城市道路建设的速度及增长幅度。因此,城市交通拥堵已经成为必然,与此同时,发展城市轨道交通也成为客观需要。 轨道交通具有运能大、速度快、污染低、安全、准点、舒适等优点,但是由于它投资大,建设时间长,在规划和实施中还会受到一定的制约。 轨道交通按照其作为公共交通的服务水平和运行方式,可以分为有轨电车、轻轨、地铁、独轨、缆索轨道等五种交通方式。比较而言,有轨电车和轻轨交通更适合阳泉市未来社会、经济、环境的可持续发展。 2.1有轨电车 有轨电车是城市中最早的一种轨道交通形式。现代有轨电车完全采用新的设计和技术,它具有与其他交通方式混合行驶的特点,车站设在人行道上,或者在街中修建长条形的月台,以便上下客。有轨电车通常由单节或两节车辆组成,其运送能力在2000人/h~5000人/h,运送速度一般在15km/h~20km/h,车站设置间距500m。 2.2 轻轨交通 轻轨交通是一种中容量的轨道交通系统,介于有轨电车与地铁之间,其覆盖范围较大,灵活性也很大。它具有以下特征: 1) 以电力为牵引动力。 2) 整条线路可以包括地面、高架或地下区段,地下区段仅限于必要的地方,通常距离比较短。 3) 可以有专用道,也可以在地面与其他交通方式混合行驶。为了保证一定的运送速度,在平交道口采用优先通行的交通信号系统。 4) 沿线设置车站,站台高度可以与车厢地板相当,也可以是较低的站台,或在地面上直接上下客。 5) 由多节车辆组成列车运行,通常不是很长的列车。 6) 车辆可以采用铰接的结构形式。轻轨列车的编组一般不超过4辆,其运送能力在5000人/h~30000人/h,运送速度一般在25km/h~35km/h,车站设置间距为800m~1200m。轻轨交通的最低水平接近于有轨电车,最高水平接近于地铁。 轻轨交通的线路走向应服从城市总体规划,应成为城市客流集中的交通走廊,通常是连接一些重要的客流集散点,如铁路车站、汽车客运站、大型商业、经济活动中心、体育场等重要活动中心,以及规模较大的住宅区等。线路的纵断面设计,最大坡度限制为6%,坡道长度不超过500m;坡度为5%的,坡道长度不超过1000m;坡度小于5%的,坡道长度不受限制。 3 阳泉市轨道交通系统的功能定位 在公共交通方式中,有轨电车、轻轨及常规的公共电汽车在运送能力、适用范围、造价、运营速度、准时性等特征上各有优劣,因此适用于不同类型的城市、不同的社会经济发展阶段以及城市中不同的地点。从总体上,根据城市交通需求特点,合理确定不同交通方式的构成及其分担比例,建设完善的城市综合交通运输系统,是城市交通运输系统建设的根本目标和发展方向。 3.1 交通型 交通型的发展战略以联系阳泉组团、平定组团、荫营组团、开发区的轻轨交通为主要发展方向。 根据阳泉市总体规划,规划期末规划市区人口达到75万;阳泉组团、平定组团、荫营组团分别承担城市的各项功能。阳泉组团的行政、文化、商业中心功能将吸引平定、荫营两组团的大量人流,为了缓解中心城市区的交通拥挤,增加平定、荫营两组团与中心城市之间的吸引力,满足居民乘坐舒适、迅速、方便、准点的要求及公众对生存环境质量的要求,轻轨交通将是城市未来公共交通的理想方式。 3.2 延续型 延续型的发展战略以维持现状交通网络,适当调整交通方式的构成及其分担比例为主要发展方向。阳泉市具有独特的地域文化特色,典型的自然风貌,未来阳泉的城市设计应充分体现其独特的气质。现代、美丽的阳泉必然在城市的生活质量、生态环境等方面有更高标准的要求。在公共交通方式的选择中,采用有轨电车取代公共汽车,以减少汽车尾气对大气环境的污染,同时采用方便老人、幼儿、残疾人的特殊服务,使轨道交通更具人性化。 4 结语 阳泉市的规划建设正处于新时代、新理念的开端,从阳泉市所处的地域环境、社会经济发展、城市的财力、城市居民对交通的需求,以及城市现状特点等条件分析,其在近期还处于加强城市道路建设,采取有效交通组织解决现状交通问题的阶段。根据阳泉市的公交运送能力分析,近期可采用快速公交的方式提高公交运营质量,轨道交通作为阳泉市远期规划目标更切合实际,轨道交通的发展将有利于城市功能的发挥,逐步成为对环境友好的“绿色交通”,满足普通市民出行的需求,同时也会给城市带来活力,符合城市可持续性发展的需要。 轨道交通毕业论文:上海市浦东新区轨道交通L4线工程港城路站方案设计 摘 要:针对上海市浦东新区轨道交通l4线工程港城路站建筑方案设计,详细论述了地铁(轨道交通)车站建筑在与环境的结合、平面功能、交通流线组织、空间构成及立面意象的生成。 关键词:环境;功能;交通流线;空间构成;立面意象 港城路站是上海市浦东新区轨道交通l4线的起点站,有效站台中心里程为ak0+57,位于通园路以西,骑跨港城路。站位所在地现为高桥电器厂等小厂及仓储用地。主要客流来源为高桥老镇居民和m1线跨江的浦西、浦东交换客流。规划m1线沿港城路布置于本站下方,由于l4线已接近终点,考虑客流量不大等因素,故本站按高架考虑,站台形式为侧式,与规划地铁m1线形成站台十字换乘,两线可共用站厅。为尽量吸引客流、车站设两个主要出入口,分别设于港城路南北两侧,设计为敞开式出入口,尽量减小对周围环境的影响;全方位照顾各个方向的人流,真正体现“以人为本”的设计指导思想。 1车站工程影响范围环境现状及规划概况 港城路车站站后设有折返线,交叉渡线等,并设有车辆出入段线接入港城路车辆段。线路在车站前后的范围内,顺浦兴路西侧由南向北依次跨越规划浦东铁路、规划轨道交通m1线、城市主干道港城路。在港城路下,南侧道路红线内布置有3600×3200×3孔合流污水箱涵,总宽9.6m,埋深2.7m左右;北侧红线内1m处布置有φ300输油管。 规划浦东铁路是沿海铁路大动脉和上海铁路枢纽的重要组成部分,属国家i级铁路干线标准,平行布设在港城路南侧,并在浦兴路附近设有外高桥铁路车站,配有正线一股,站线四股,预留站线一股以及铁路专用线牵出线,车站有效长度850m。 地铁m1线目前尚在规划研究阶段,其走向沿港城路东西向布设,线位则受l4线港城路站站位的影响,应考虑二者换乘的方便合理。工可方案将其设置在港城路及浦东铁路之间,与l4线港城路站呈十字或t型换乘。 2 平面功能 公共区由检票机和栅栏分隔成付费区和非付费区,非付费区南北两侧设置自动售票机和半自动售票机两组,公共区两侧设自动检票机,引导和疏通客流。设备管理区主要布置了车站管理用房和设备管理用房。集中管理,合理、紧凑。站厅布置功能分区明确,进出客流不交叉,能很好的满足交通建筑的要求。 本站共设2个出入口,车站沿通园路共布置有两个出入口,分别设于港城路南北两侧,均位于道路红线以外,满足规划要求。设计为敞开式出入口,结合出入口设计集散广场,全方位吸引客流。 3 客流组织 进站客流分别由敞开式非付费区,经购票、检票进入付费区,再进入站台。出站客流则由站台经检票进入非付费区,然后选择所需出入口到达地面。换乘客流自本站站台中段预留楼扶梯直接到达m1线站台、实现两站站台间的直接换乘。 规划地铁m1线沿港城路走行,在通园路设站,下穿本线。因l4线需上跨规划浦东铁路,轨顶较高,且两站均为侧式车站,故本站站台中段预留楼扶梯直接与m1线站台相连、实现两站站台间的直接换乘。同时两站可共用站厅,本站南端站厅敞开式非付费区,集散广场可与规划浦东铁路车站站前广场连通,使l4,m1及浦东铁路三线在港城路实现简单,直接而有效的“零换乘”。 4 空间构成及立面意象 立面纵向突破传统三段式构图手法,横向趋于对称,籍此构建其庄重典雅的风范。细部处理运用传统与现代相结合,互生互长的原则。在充分尊重内部功能的前提下,运用一些不乏活力的现代符号作为活跃元,使之具有鲜明的时代特征,加强了对该车站作为交通建筑的性格刻画,削弱了高架车站对人体感官心理上的压抑感。通过宜人的细部尺寸来增强该车站的亲和力。另外,通过点,线,面的巧妙结合,体块的有力穿插,虚实的强烈对比,使整个车站体型翘然翼然,意味隽永。强有力的轮廓线不乏拙朴的风韵,清晰的表达了与原有环境的协调性和颇具时代气息的构成意味,有效的扩大了空间的感染力,将人的意识从世俗的物体、时空的差别升华并达到一种对未来的豁达理解,形成与众不同的,饱含激情和责任的巨大力量,在场所深深的沉寂中,爆发出强大的穿透力,从而赋予车站这一城市构成元素以活的灵魂和与众不同的场所精神。 顶部强有力的线条,深深断开的裂缝以及车站两端经过切割的壳体,大块的玻璃及质感润泽的金属材质的运用,给予建筑以勃发的朝气和作为交通建筑明快的节奏和俊朗的外形。 色调处理结合上海海派文化风貌及现代都市的双重性格,突出车站体型的雕塑感和色彩的纯一性,使得车站构件的实际功效与哲学内涵达到形与神的统一,也暗含着开放与发展,立意深远而富有特色。 车站雨棚的造型隐喻了另一个特点:“站”---既是起点,又是终点”这一古老的不解情缘。 综上所述,地铁车站建筑的设计,必需针对车站的周边环境,合理选择车站站位,优化车站总平面设计,尽可能的避免房屋的拆迁和管线的改移,合理布置出入口,最大限度吸引客流、减少车站规模。才能确保车站实施的可行性、经济性、合理性、并能方便运营管理,满足环境保护要求。只有对车站站位、车站型式、配线、换乘方式、出入口设置等进行深入细致的研究分析,才能提出合理可行并富于特色的设计方案。 轨道交通毕业论文:基于虚拟仪器的轨道交通测试自动化 摘要:介绍了使用labview开发虚拟仪器软件的方法,即用以计算机为核心的测试测量与控制系统取代传统的记录分析仪器,在有限的条件下做到实验设备的重复利用,达到实现轨道交通测试的自动化. 关 键 词:虚拟仪器;测试;自动化;轨道交通 1 引 言 轨道交通,包括地铁、轻轨、磁悬浮以及城际铁路等,是关系到国计民生的大事,为确保运行安全,通常以现场测试数据作为建设与维护的依据之一.业内公认作法是将具有代表性的被测参数通过传感器转换为电信号,经仪器调理送入记录装置后对其进行分析.随着科学技术的发展和计算机的普及,近年来逐渐被以计算机为核心的虚拟仪器取代传统的记录仪器. 虚拟仪器,是将计算机软件技术与和高性能模块化硬件结合在一起,建立起功能强大又灵活易变的基于计算机的测试测量与控制系统.其本质就是一种基于计算机的自动化测试仪器系统.虚拟仪器通过软件将计算机硬件资源与仪器硬件有机的融合为一体,把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起,大大缩小了仪器硬件的成本和体积,并通过软件实现对数据的显示、存储以及分析处理.与传统记录仪器相比,虚拟仪器开发灵活,可与计算机技术保持同步发展;它的关键是软件,虚拟仪器系统性能升级方便;由于仪器间资源可重复利用,价格低廉;用户可定义仪器功能;可以与网络及周边设备方便连接;开发与维护费用低;技术更新周期短. 为使虚拟仪器在轨道交通测试自动化发挥其应有的作用,我们进行了几年的实践和探索,取得了一定的经验,本文介绍的是nationalinstruments公司的labview6.1在实现轨道交通测试自动化的原理和方法.我们还将继续努力,使虚拟仪器在轨道交通测试自动化和其他领域的自动化测试中发挥更大作用. 典型的自动化测试中,信号的传递可以用如下流程框图(图1)表示. 2 自动化测试的原理 目前,为测试各类工程参数而研制的传感器已有相关的生产厂家生产,如:应变桥、测振传感器、压电式和电磁式加速度传感器等各类传感器均能满足测试精度的要求,各种新型传感器正处于进一步研究发展之中;而与传感器相匹配的各类放大器如:动态电阻应变仪、电荷放大器、测振放大器等也已有专业厂家生产并已投放市场;传统的记录分析仪器主要是指光线示波器、模拟磁带机等,这些仪器精度低、体积大、价格昂贵、功能单一,不能根据具体要求灵活定制功能,维护与扩展也相当不便,记录下的数据存档不便并仍需人工读取,影响了后续工作的分析精度和效率,成为影响测试工作的瓶颈因素之一.随着计算机技术的日益发展,计算机正逐步被广泛应用到测试领域中.采用以计算机为核心的仪器代替传统的记录分析仪器正成为一种发展的必然趋势. 开发虚拟仪器软件是实现测试自动化的关键,通常可以采用通用软件开发平台,如microsoft的vb、vc++,borland的delphi、c++builder等,也可以采用专业开发平台,如mathworks的matlab,agilent的vee,nationalinstruments的cvi和labview等.采用labview等专业开发平台可以大大提高开发效率. 3 虚拟仪器软件的实现 为了方便开发和维护,我们在轨道动力学测试软件开发平台选用的是nationalinstruments公司的labview6.1,对于使用更高版本labview的部门只需对已开发的vi进行重新编译. 3.1 采集程序的设计方法 labview采用框图式开发方式,用数据流控制程序的运行,见图2所示. 在编制数据采集程序时应力求简单,杜绝由于算法复杂而造成的资源浪费与故障隐患.程序在将数据存盘的同时送屏幕监测.利用数组操作的方法将每个通道的数据分别送至指定的窗口,确保发生故障时可以迅速判断出故障位置. 采集程序首先用“aiconfig”函数设置参数,然后由“aistart”函数触发采集过程开始.进入循环体后,一方面硬件把采集到的数据不断交替写入buffer,另一方面“airead”函数定时读出buffer中的数据,并清空位置,留给后续的数据.子程序“mydataproc”对“airead”函数读出的数据流加以处理、送屏显示并以二进制格式存盘.采集结束后,“aiclear”函数清空buffer,释放资源. 利用labview开发出的采集程序具有人性化的操作界面(见图3所示).操作者可在备注信息栏中填入简要的描述,选用合理的采集频率,利用按钮选择所需的通道,定义数据存盘的文件名,若有同名文件存在则运行后有对话框提示覆盖或取消.程序运行后由操作者通过菜单控制启停、存盘以及翻屏.数据经简单的数组拆分操作后按通道送各指定窗口供操作者实时监控.存盘的状态由纵贯屏幕的变色条指示, 存盘后的数据可依据文件头进行自描述. 3.2 处理程序的设计方法 对于较理想且有一定规则的数据可以使用程序自动回放处理(见图4所示).程序按照操作者设定的回放参数对数据进行分析,将识别出的峰谷标记在回放窗口的波形上,并依照轨道动力学的专业知识,进一步计算出其它分析结果,同时在后台通过activex方式调用microsoftword等生成报表.程序识别波形峰值时调用了“peakdetector.vi”函数,该函数对处理的数据进行了多项式拟合,因此,直接由此函数计算出的峰值点有时并不在原始数据波形上,但可以此点为中心,在限定的时间偏差内利用数组操作找出真正的峰值. 对于某些特殊的数据以及个别不理想的数据文件,可采用手工回放处理.由于多数情况下有效数据均出现在波形的“峰值”与“谷值”中,因此,手工回放程序中加入“磁吸”效果(见图5所示),可以自动捕获预定范围内的峰谷数值,提高读值效率. 在某些实验中,由于特殊的要求,希望可以在现场对实测数据进行初步的分析,这就要求在现场对已有测试软件做扩展,其中包括临时增加的psd分析.我们可以直接调用labview所提供的“fftpowerspectraldensity”函数模块,对原程序框图只做极少量的修改即达到了满意的使用效果(见图6). 4 虚拟仪器测试平台的特点 4.1 解决了轨道交通测试实时性强的难点 轨道交通测试常要求多个部门同时运作,在决策者调度的有限时间与地点内进行在线测试,因此通常不具备重复试验的条件.采用虚拟仪器软件进行实验操作时,除事先排除故障隐患外,在测试过程中可对各通道进行独立的实时监控,发现问题立即解决,避免影响后续试验.这就有效地解决了轨道交通测试实时性强的难点. 4.2有效解决了轨道交通测试频带宽、数据量大的问题 被测信号中有效成分的频率分布相当宽,路基与桥梁仅几赫兹,而轨道则超过1000hz.为了尽可能完整地还原信号,单个通道采样频率常在10k以上.如以最常见的8通道测试方案计算,采用单精度浮点数转换,每秒中将有4×10000×8=320000(byte),合312.5k之多,若转换为文本格式后将会更大. 正确选择硬件是测试成功的必要条件之一,例如,选择nationalinstruments的数据采集卡daq-6024e,它的ad转换速率在12位精度下可达200ks/s,完全能够满足转换速度;采用labview设计软件的时候,在存盘时调用“binaryfilevis”中的“writetosglfile.vi”,将采集到的数据流以二进制格式直接存盘,避免了由于格式转换而产生的时间与资源消耗,对于等待期间的数据流则只送屏幕供监测,不存盘.这样,既解决了宽频带信号的采集问题,又保证了大量数据流的存盘. 4.3 实现了初步分析的自动化 以轨道交通的提速试验为例,在提速试验中,试验车将以超过现行速度的情况下运行,每个测试工况均存在危险性.决策部门要求每趟试验车通过后立即将几项安全运营指标的分析结果上报,以指导后续试验,确保人身财产的安全. 类似于这样的要求,可在采集后立即对数据进行初步分析,检测出所需的数据,按实验要求计算出结果,调用microsoftword(等)形成报表.由于时间紧,数据量大,试验环境差影响操作者情绪与效率,因此,整个初步的分析过程由计算机自动完成更为快捷和可靠. 4.4 能够方便地进行现场维护与扩展软件 在有些实验中,由于不可预知的因素需要在现场对已开发的软件进行维护或功能扩展.labview采用模块化的开发方式,由“流”驱动软件的运行,工作原理一目了然,加上功能强大的模块化函数库,使现场维护扩展成为可能. 另外,由于条件所限,各实验部门使用的计算机操作系统有可能会是windows9x、windowsme、win dows2000、windowsxp甚至是linux等.以常见的windows系列操作系统为例,这些系统下同一种硬件的驱动方式可能大不相同.如果在选购采集卡时统一选择nationalinstruments公司的产品,那么,即使由于条件所限,各部门的采集卡型号不同,也可以通过nationalinstruments提供的ni-daq使程序达到g语言源代码级兼容. ni-daq为硬件驱动与顶层调用提供了一个接口层,在labview中表现为一些函数模块.无论什么操作系统下,这些函数模块在g语言源代码级兼容,开发者在编写vi时通过调用ni-daq操作硬件,完全不必考虑底层的驱动问题,在使用不同硬件以及跨平台维护扩展时也不存在任何问题. 5 有代表性的测试实例 5.1 秦沈客运专线科技攻关项目现场测试 2002年9月山海关秦沈铁路客运提速实验,测试地点在野外,空气温度在35℃以上,采集卡等仪器的工作温度可达80℃,个别工况的连续测试时间超过2小时.要求每趟试验车通过后立即将有关的安全运营指标的分析结果上报,以帮助决策部门指导后续试验,确保人身财产安全. 5.2上海地铁一号线车载测试 上海地铁一号线车载测试,从始发站到终点站正常情况下全程运行时间超过30分钟,要求在不间断采集与存盘的同时分析出被测信号的功率谱密度(psd). 5.3 特殊条件下的测试 2003年4月齐齐哈尔铁路测试,除通常实验特点外,适逢全世界人民共同抵抗非典之际,为保障实验者的人身安全,要求参加人员尽可能少,实验周期尽可能短. 以上实验在采用了labview开发的虚拟仪器测试程序后,均成功地完成了测试任务,达到了预期效果. 6 结 语 在轨道交通测试中,采用了labview开发的虚拟仪器取代传统的记录仪器,在有限的经费内做到软硬件的重复利用,缩短了开发周期,降低了开发成本,提高了测试自动化程度.而软件平台labview采用图形化的开发方式,配以功能强大的函数工具箱以及各种专业软件包,开发效率很高.因此,采用虚拟仪器技术为轨道交通日新月异的发展提供了一分强有力的保障,我们将通过不断的探索和开发使轨道交通测试的自动化程度将更趋合理和完善. 轨道交通毕业论文:上海轨道交通M8线ⅠC标施工技术 摘 要 叙述上海轨道交通8号线ⅰc标工程的周围环境、施工方案、施工技术,尤其对基坑的围护形式、开挖过程作较详细介绍。在地质条件差,周边环境复杂的情况下,采用了多种施工技术,通过信息化管理,充分利用时空效应,使800m长的ⅰc标工程取得了较好的施工效果。 关键词 基坑施工 围护结构 环境保护 施工监测 1 工程概况 上海轨道交通8号线ⅰc标工程位于中原路上,南起开鲁路车站,北至国伟路,横跨殷行路、开鲁路,沿中原路呈南北向布置。全长800m,包括开鲁路站折返段(a1轴~开鲁路站22轴)和殷行路出入段(里程rdk0+223~rdk0+725)。 开鲁路站折返段(d1~d13)结构长298m,基坑开挖深度为14m、宽11~16m。出入段包括暗埋段(r1~r13)和敞开段(01~07),暗埋段结构长22m,基坑开挖深度为7~14m、宽10~14m;敞开段结构长180m,基坑开挖深度为0~7m,宽10m。 围护形式有地下连续墙、smw工法、钻孔桩和搅拌桩。 2 工程特点 2.1 地质条件差 8号线ⅰc标位于中原路上,中原路下原为河浜,浜底深3.8m,浜填土成分复杂,性质极差;基坑开挖深度为14m,此范围内土层由②3层砂质粉土、③层淤泥质粉质粘土与④层淤泥质粘土层组成,②3层砂质粉土较松散、渗透性较好,在地下水渗流作用下易产生流沙、管涌现象;④层淤泥质粘土属高灵敏度、高塑性软土,易产生触变、流变。 2.2 周围环境复杂 工程周围是大片居民小区,施工用地红线紧贴居民的公房,而居民住宅多为多层砖混结构,基础形式为条形基础。基坑施工若变形过大,将直接影响周围居民的生命和财产安全。 折返段和暗埋段基坑开挖深度为14m,西侧的围护体距上水dn1000仅800mm,东侧的围护在2条平行管线之间施工,其中1条为埋深7m的dn1500污水管,1条为埋深6m的dn1800雨水管,两管中心距为3.8~4m,管子净距2m,两管基础净距1.5m。另有污水dn600、煤气dn00、上水dn1000、上水dn300等4条管线横跨基坑。 2.3 线路长、工期紧 800m长的折返段和出入段为首先进行铺轨的标段,为满足铺轨要求,必须在10个月内完成施工。 开鲁路和中原路、殷行路和中原路的交叉口,交通繁忙、管线复杂,在施工全过程中,始终要保持中原路、殷行路、开鲁路交通的通畅,为此,根据现场施工环境条件和管线搬迁情况,殷行路和开鲁路在结构施工过程中必须经过2次道路翻交,因而工期十分紧。 3 施工方案优化 (1)分段选用合理的围护结构。折返段(d6~d13)基坑宽16m、开挖深度为14m,西侧围护距dn1000自来水仅1m,距2幢6层民房仅3m,为配合管线翻交,折返段d8段采用盖挖法,并将smw围护改为地下连续墙围护,既满足了环境保护的要求,又提高了盖挖法施工的安全系数。 (2)d1段中间设有污水泵房,为顺作施工。因26m深的smw围护结构加上满堂加固,对17m的开挖深度是不够的,为控制基坑变形,保护周边环境,先开挖至14m,施工d1段底板,待d1段底板达到一定强度后,再开挖至17m,进行污水泵房施工。 (3)为缩短工期、节约成本,改变先拆除管线,后施工围护结构的施工顺序,而是将围护结构外放1m,先进行主体工程围护施工,在开挖过程中,再将埋深7.5m的dn1500污水管(位于中原路东侧,与400m长的线路水平位置重叠)进行清管,从而节省了开挖、回填、地基处理等施工步骤。 4 施工技术 4.1围护结构施工 (1)a15轴(里程rdk0+107.80)~开鲁路车站21轴的围护结构为600厚地下连续墙,深25m,每幅5~6m,采用液压抓斗工法施工,护壁泥浆性能指标及配合比设计见表1、表2。 (2) 里程rdk0+107.802~rdk0+425围护结构为 850smw搅拌桩,桩长有21、23、25、26.5、26m5种,桩与桩之间搭接厚度为250mm,内插h700×300×13×24型钢,型钢中心间距为1200mm;里程rdk0+521∽rdk0+425为 650smw搅拌桩,桩长有17、19、21m3种,桩之间搭接厚度为200mm,内插h500×200×10×16型钢,型钢中心间距为900mm。采用单向挤压方式连续施工,浆液中水泥掺量为20%,供浆流量为240~260l/min;搅拌速度为26r/min;提升速度为1.40~1.60m/min;下沉速度为0.93~1.25m/min。 为了管线搬迁和道路翻交,共设4堵封堵墙,其施工应穿插进行,施工中存在的冷缝处采取补搅素桩方案。为保证补桩效果,素桩与围护桩搭接厚度约10cm。 (3)里程rdk0+656~rdk0+521围护结构为钻孔灌注桩,钻孔灌注桩的外侧为1排 700的深层搅拌桩隔水帷幕;里程rdk0+521~rdk0+697为4排 700深层搅拌桩重力式挡墙围护,桩之间搭接为200mm。隔水帷幕及重力式挡墙由 700@500mm深层搅拌桩连接而成,搅拌桩水泥(325#普通硅酸盐水泥)掺入量为13%,浆液由灰浆搅拌机制备,水灰比为0.5。 在隔水帷幕施工3~5d后,进行内侧灌注桩的施工。 600钻孔灌注桩深9~14m,间距700mm。钻孔灌注桩施工成孔时,钻机定位应准确、水平、稳固,钻机回转盘中心与桩中心的偏差 20mm。在成孔的过程中,钻机塔架头部滑轮组、回转器和钻杆应始终保持在同一铅垂线上;注入孔口的泥浆比重≤1.15,漏斗粘度控制在18~22s;排出孔口的泥浆比重≤1.3,漏斗粘度控制在20~26s。 4.2 地基加固和井点降水 (1)采用双轴搅拌桩对基坑底进行加固,因东侧基坑内在8~9m处有1根dn1500污水管,搅拌桩无法施工,改为旋喷桩加固。 (2) 根据基坑开挖及基础底板结构施工的要求,采用轻型井点和深井管井点疏干,经基坑底板稳定性验算,共设置5口降压井。 4.3 基坑开挖 4.3.1 开挖方案 根据管线搬迁、道路的翻交、场地条件、施工工艺、施工进度等情况,将800m长的工程全线划分为7个区域施工,开挖方案见表3。 图2为盖挖法顶板下土方开挖示意图。 4.3.2 施工顺序 (1)先施工五区(暗埋段r4~r8)smw,并在r4北端和r8南端各设1堵smw封堵墙,然后进行基坑开挖、结构施工; (2)开鲁路第一阶段管线搬迁后,施工七区(敞开段)钻孔桩加隔水帷幕、四区(暗埋段r9~r13、折返段d1~d5)的smw、二区(d8)和一区(折返段d9~d13)的地下连续墙,进行地基加固(包括搅拌桩和旋喷桩),并在d5南端、d8北端、d13南端各设1堵smw封堵墙; (3)围护完成后,先施工d8的顶板,再开挖四区(暗埋段r8~r13和折返段d1~d5)和一区(折返段d9~d1)基坑、结构施工; (4)r4和d8顶板完成后进行第二阶段管线,最后施工三区(暗埋段r1~r3)的smw和六区(d6~d7)的地下连续墙,进行基坑开挖、结构施工。 4.3.3基坑开挖注意事项 (1) 为防止基坑因开挖放坡坡度过陡而产生纵向滑坡,故基坑综合放坡坡度应控制在不陡于1∶3,较深部位需设中间平台; (2)开挖深度在12m左右时,应分4层放坡开挖;每一层平坡上布置一台液压挖掘机,接力将基坑底的泥土传送至地面装车运走; (3)应根据基坑的开挖深度和围护的方式,设置2~4道钢支撑( 580和 609);在施工便道上停放50t履带吊,配合支撑的吊放; (4) 基坑开挖时要做到:平面分层、竖向分段,先撑后挖、随挖随撑、快速开挖、快速支撑、快速封底。 4.4 结构施工 (1)结构施工前要做好材料、设备和劳动力等各方面的准备工作; (2)基坑挖到设计标高后,一般要求在5天内完成底板浇捣工作; (3)底板施工完成后,割除深井降水管,作为结构施工期间临时泄水孔; (4)浇捣内衬墙前,要对地下墙和接缝进行堵漏、凿毛、清洗处理,在侧墙与smw桩体间用油毛毡隔离。当渗漏量较大时,可注浆或引流处理渗水。堵漏材料要满足具有延伸率大且能抵抗设计水压,又和混凝土基面有较好粘结力要求,堵漏施工要简单可行,但要精心操作; (5)顶板施工严格控制混凝土级配,加强混凝土施工管理,保证混凝土标号和抗渗指标符合设计要求,加强养护;做好诱导缝或施工缝。 5 施工监测 为了确保基坑开挖顺利进行,按国家《建筑基坑工程技术规范》要求,根据环境和基坑具体情况选择有代表性的部位布置测点,监测支撑轴力、墙体变形、沉降、建筑物倾斜率、基底回弹等,以反馈的监测数据指导施工。使工程红线外的中原纪联小区、开鲁新村、中原新村、中原小学、东升中学和上海市杨浦区建设总公司等大量多层住宅和商业用房及中原路和殷行路下重要的 1400mm雨水管、 1500mm污水管、 900mm给水管以及36孔信息电缆等地下管线均得到保护。由于采取了跟踪注浆加固措施,确保了一区西侧2幢6层砖混结构民房的安全。 在基坑开挖过程中,监测到地下连续墙墙体最大位移为-19.5mm,smw围护墙体最大位移为-17.6mm,建筑物最大倾斜率为2.3‰。 6 结束语 上海轨道交通8号线ⅰc标于2004-06-24开工,在施工中采取了合理的技术措施,经过1年的努力,完成了土建施工,达到了施工期间对周围环境影响较小、施工速度快、工期短、造价低的目的,取得了良好的社会效益和经济效益。
石油化工应用论文:DCS在石油化工中的应用 摘要:DCS主要由控制站、操作站和工程师站、数据通信及网络等三部分构成,它具有模拟量的数据采集和控制,开关量的顺序控制,开关量、模拟量结合进行控制,即混合控制功能,除此之外还有人机界面友好、安全可靠、易于安装、容易使用、便于维护、便于扩展和升级换代等特点。该系统在石油化工等行业中应用广泛。 关键词:控制站;操作站和工程师站;数据通信及网络;应用问题 1DCS在石油化工等行业中的市场情况 基本控制器可以分散的设置,通过数据高速公路的数据总线把多台控制器与操作站连接在一起,形成各节点都有计算机的分布式计算机控制系统,这类产品统称DCS(Distributed Control System)。 DCS能在石油化工系统中广泛应用是因为它能满足以下功能:①模拟量的数据采集和控制;②开关量的顺序控制;③开关量、模拟量结合进行控制,即混合控制。除此三项控制功能外,还有人机界面友好、安全可靠、易于安装、容易使用、便于维护、便于扩展和升级换代等特点。 据估计,由于DCS在石化行业大中型自控装置中近五年内没有可替代产品,到2005年,我国石化行业要有一千多套装置需要应用DCS控制,而设备更新改造扩容也需要扩大原来DCS系统,至於日常维护、备品备件,那也是很可观的,所以今后一段时间内,DCS在石化行业中的重要性是不容置疑的。 2DCS的主要构成 DCS主要由控制站、操作站和工程师站、数据通信及网络等三部分构成。 2.1 控制站DCS系统中,控制站是一个完整的计算机,实际运行中可以暂时在不与操作站及网络相连的脱机情况下,完成过程控制策略,保证生产装置运行。从计算机系统结构来说,控制站属于过程控制专用计算机,其微处理器从8位发展到今天的32位甚至64位。控制站作为一个完整的计算机,它的主要I/O设备为现场的输入、输出处理设备,即过程输入/输出(PI/O),包括信号变换与信号调理,A/D、D/A转换。在信号变换过程中采用隔离技术以防止来自现场的干扰信号,以及与现场连接的端子及输入、输出信号的物理位置的方便确认,这是至关重要的。 控制站是整个DCS的基础,它的可靠性和安全性最为主要,死机和控制失灵的现象是绝对不允许的,而且冗余、掉电保护、抗电磁干扰、构成防爆系统等方面都有效而可靠,才能满足用户要求。 2.2 操作站和工程师站DCS系统形成初期操作站各工程师站合一,即操作站具有操作员功能、工程师功能、通信功能和高级语言功能等。其中工程师功能中包括系统组态、系统维护、系统通用(Vtility)功能。 DCS操作站是典型的计算机,有着丰富的外围设备和人机界面。目前大多数DCS操作站和工程师站已采用高档PC机或工控机,Windows NT(或Windows98以上)操作系统、客户机/服务器(C/S)结构、DDC(动态数据交换)或OPC(用于过程控制对象链接嵌入)接口技术,可通过以太网接口与管理网络相连。在采用通过监控图形软件(如iFIX、Intouch)这一点上,各DCS厂家做法不一,有的厂家以此为平台,形成“软DCS”操作站,这多用于中小型DCS系统,或以此类软件为核心,进行二次开发;有的厂家对原来的组态软件进行改造,使之符合上述特点,满足系统开放要求。操作站要实现其多项功能,必须完成数据组织和存储两方面任务,如与工位号相关的一些数据,在操作站中要对由某控制站某端子与现场仪表相连的,由物理位置决定的工位规定工位号(即特征号或标签Tag)各工位说明(可以用汉字),使之与工艺对象一致,以保证工艺操作人员的操作,工位号可以在整个系统中通用。其它还有系统配置、操作标记、趋势记录、历史数据管总貌画面组态、工艺单元或区域组态等,这些均组织成文件,最终形成数据库,存储在硬盘的相应区域,使数据具有独立性和共享性、保证数据的实时性、完整性和安全性。 DCS系统组态、操作站组态、控制站组态(上小节中已讲到)均有相应软件,为DCS用户的工程设计人员提供人机界面。 2.3 数据通信及网络上两节所述控制站、操作站、工程师站,均为通信网络的节点,DCS网络上的节点还可能有上位机(或称高级控制计算站)、与工厂管理网相连的网关等。DCS网络是DCS的生命线,在DCS整个系统的实时性、可靠性和可扩充性方面起着重要的作用。 在当前DCS中通信功能的发展是与全厂管理网络(以太网)技术相融合,逐渐实现通信网络由多重结构向扁平化过渡,所以更具有开放性。 DSC系统的规模与通信能力有关系,而通信的复杂性主要表现在品的互联问题,这样才能够既保证了系统的扩展性,又保护了用户的初期投资。到目前为止,IEEE802.4令牌总线传输方式的通信协议和IEEE802.5令牌环网传输方式的通信协议在DCS系统中应用最广,又近年来因为采用以太网的互联网的普及以太网技术的提升,IEEE802.3办公自动化用局域网标准(人们俗称以太网标准)在DCS系统中已有多家采用。 3结语 到目前为止,用户对DCS所存在的问题,有三个方面的意见是一致的,即系统开放性问题;与现场传感器、变送器、执行器的接线问题;价格较贵问题。这些问题在第三代DCS中已开始得到解决。在21世纪,新一代的DCS应满足用户这方面的需求。下面谈谈在石油化工行业中应用DCS两个问题。 ①选型问题。DCS选型应在标书中多列出国际或国外的各项标准同时,也要重视国内DCS相关标准。②服务问题。服务问题成了DCS厂家或系统集成商的新亮点。如何做好前服务、中服务、后服务是非常重要的。 目前DCS系统在炼化公司广泛使用,而且种类较多,主要有HONEYWELL公司的TPS和TDC300系统,横河公司的CS1000和CS3000系统等等,在今后即将投建的新装置中,将把这些系统各自的特点更好的加以总结,选择更好的DCS系统为炼化生产服务。 石油化工应用论文:自动化仪表在石油化工发展中的应用 摘 要:随着自动化水平的不断提高,自动化仪表在石油化工发展的过程中起着越来越重要的作用,关于自动化仪表在石油化工行业中的应用更是一个关键问题。目前自动化仪表在企业中已经得到了很多的应用,对生产产生了很多积极的帮助,本文就自动化仪表在石油化工中的应用进行了探讨。 关键词:自动化仪表;石油化工企业;应用 1自动化仪表 石油对于我们现代社会来说是一种宝贵的资源,也是我们社会发展必不可少的资源,无论是机动车还是其他的一些生活用品,都需要从石油中来获取能源和原材料,石油的需求量也是十分的巨大,因此石油市场得到了很快的发展,并且市场规模十分巨大,在石油的生产中,自动化仪表发挥着很大的作用,可以说自动化仪表是石油化工企业不可缺少的一种设备。 所谓的自动化仪表,就是由很多自动化元件构成的一种具备很多功能的工具,它能够检测一些参数,并且将检测到的内容通过传输系统输出,具备显示功能,并且对于检测到的数据可以进行记录。比如在工业生产中,很多环节都有自动控制的仪表,有电动、气动控制的调节仪表。对于自动化仪表来说,它可以是一个单独的自动控制系统,也可以是对于整个系统而言的一个小的环节,在整个工业生产当中,自动化仪表的作用就是将输入的信息显示出来,让人们随时掌握生产的状态,这样才能保证生产的效率和安全性,在石油化工企业当中,各种自动化仪表在生产中发挥着重要的作用。 2自动化仪表技术在石油化工中的应用 2.1温度检测仪表 在石油化工生产过程中,温度的变化对于生产有着很大的影响,因此要对温度进行实时的监测。温度仪表中有一类是接触式仪表,这种仪表的构造一般比较简单,并且测量温度比较准确,但是温度仪表和被测物体的温度达到一致才能保证这种精度,这靠的是热传递的原理,被测物的温度变化之后,需要有一定的时间才能让接触式仪表达到相同的温度,因此,在检测过程中,存在一定的延时,而且如果温度过高的话,也会对仪器产生一定的影响。非接触式仪表,是通过热辐射的原理来进行测量的,测量过程中,不需要进行接触,可以有一定的距离,测量的温度范围也较广,反应速度比较快,但是由于其与被测物体有一定的距离,容易被其他物质影响,测量精度难以保证。在目前的温度仪表中,非接触式的有红外线式的和辐射式的,接触式的有热电阻式和压力式等几种。 2.2压力仪表 在石油化工生产中,压力也是一种十分常见的测量参数,压力如果不在正常范围之内的话,会对生产产生很大的影响,甚至会阻断生产的顺利进行。在压力的测量中,有很多的类别,有绝对压力、负压力等等。压力测量的原理也很多,比如电容式、电感式、液柱式等。压力检测的范围也比较广泛,因此,针对不同的测量需求,有很多对应的压力仪表可供选择,选择合适的压力表来精确的测量压力值,对于生产来说十分的重要。 2.3流量仪表 石油化工企业中,生产的产品很多都是流体性质的,在生产中,流量仪表也是最为常见的一种仪表之一。它主要测量的就是在一定时间之内,通过管道的流体的体积,这个在石油化工企业中的很多环节都要用到,比如石油的开采过程,运输过程以及最终的交易过程都需要流量仪表来对流量进行精确的测量。在实际的生产过程中,需要对流量进行精确的控制,来保证合理的生产,自动化的流量仪表在生产中可以对流量进行实时的检测,如果流量大于之前设定的值,那么仪表将可以提示控制系统,从而对阀门做出控制,减少阀门的大小,来控制流量,这样可以保证其他环节与生产相配合,保证生产的精度,自动化仪表还可以将这些数据记录下来,可以在一些分析软件中进行分析,从而做出调整,让生产过程更加的合理,生产更加安全,效率更高,对于石油化工企业来说,这无疑是保证其经济效益的重要一环。 2.4物位测量 在石油化工生产过程中,常遇到大量的液体或固体物料,它们占有一定的体积,堆成一定的高度,对此物料高度的测量称为物位测量。物位测量主要有两个目的:一是通过物位测量来确定容器中的原料、产品或半成品的数量,以保证连续供应生产中各个环节所需的物料或进行经济核算;另外通过物位测量,了解物位是否在安全范围内。这两个作用无疑对于生产是很重要的,如果物料不足,难以保证下一步生产的顺利进行,对整体的生产会有阻断,而如果物料过多,超过了一定的值,那么对于生产来说,同样会出现问题,所以,必须靠物位仪表来保证生产的进程和安全。物位仪表按测量方式的不同可分为直读式、浮力式、超声波式、雷达式、辐射式、激光式、磁致伸缩式、矩阵涡流式等等。他们的测量精度高,反应迅速,测量数据可靠,石化企业中的物位仪表与阀门配合,当物位超出设定值时阀门会相应的开启或者关闭,可以保证安全的物位高度,在石油化工企业中得到了普遍的应用。 3结语 在科技的不断发展过程中,科技的进步给石油化工企业的生产带来了很多的便利,在石油化工企业的生产中,比较重要的一个应用就是自动化仪表,它的应用使得生产的各个环节都能够在科学合理的掌控之下,对于企业生产的安全和效率有着很大的帮助,可以让企业实现更多的经济效益,而自动化仪表以后还有很大的发展空间,还有很多地方可以进行创新,相信在不远的将来,自动化仪表能够给企业带来更多的帮助,实现更多的价值。 石油化工应用论文:石油化工方向应用型人才培育改革试点思考与实践 摘要:学校化工专业2014年被列入“应用型人才培育改革试点”专业,本文结合团队教师及其他参与共建教师的经验,对本专业改革过程中的经验进行思考与总结,如教师工程背景、企业参与力度、课程体系建设和机制建设等,以期提高本专业的改革成效。 关键词:石油化工;应用型人才;人才培育改革 应用型人才培养示范专业重点突出适应广东省产业升级和结构调整需求,且与产业行业对接紧密的应用型本科专业。学校化学工程与工艺专业石油化工方向充分依托中国石化集团茂名石油化工公司,注重“理论联系实际、科研促进教学、强化英语教学、培养国际视野”,培养适应社会需求,主要在石油化工及相关行业工作的应用型人才。本专业是学校石油化工特色鲜明的标志性专业,对在应用型人才培养试点过程中的经验进行思考与总结,以期提高本专业的改革成效,更好地服务于学生。 一、加强专职教师的工程背景 本专业专职教师每年有近一个半月的时间去炼油厂或润滑油厂指导学生进行生产实习和认识实习,为年轻教师及学生提供接触企业装置和工艺的机会。我校联合茂名石化公司,针对缺乏工程背景和经验的年轻教师,为他们进行相关培训。 途径一:针对专业建立的课程群,定期聘请企业一线的有经验工程师为校内教师进行专题讲座。比如,对《乙烯生产》这门课程,定期聘请茂名乙烯厂各个车间的工程师来校为教师做专题讲座,主要针对每个车间(如裂解车间、芳烃车间、苯乙烯车间、丁烯车间、环氧乙烷车间等)的产品、装置、工艺流程、生产原理、实际遇到的技术问题等进行讲解,一方面可提高任课教师对课程的直观深入的认识,理论联系实际,另一方面为教师和企业人员搭建沟通、交流的平台,通过技术交流和探讨,促进教师和企业人员的科研合作,以科研促进教学。 途径二:定期送教师外出培训、交流、实习。学校会选派教师去参加一些高水平、高质量的培训,达到提高教师工程经验的目的。比如,学院曾经与茂名瑞派化工设计院达成培养协议,选派三名新进教师去该公司进行为期3个月的“Aspen plus”软件应用专题培训。这几位教师均表示这类专题培训非常专业,能很快地掌握此软件的应用并将其应用于教学和科研过程中。他们在教学过程中指导学生参加“大学生化工设计大赛”、“大学生创新创业竞赛”、“毕业论文”等环节得心应手,学生给出的反应都比较好!这在某种程度上间接地提高学生的实践和社会服务功能。此外,学校也定期外派教师去国外大学(如英国知山大学)进行交流和培训。本专业教师队伍应积极走出去进修或参加学术交流,扩宽视野,吸收更好的教学方法和构建课程体系的经验。 途径三:实施新进教师的“导师制”和“听课制度”。最近几年,学校引进很多新教师,并安排有经验的教师或专家做新进教师的指导教师,对这些新教师的教学把关,同时将这些教师引入学科团队,使其发挥所长。此外,学校建立了新教师的“听课制度”,成立学校或者学院“教学督导小组”,定时对新教师进行听课,与他们一起分享上课的技巧或方法,使其能够更快地适应角色,承担教学任务,在一定程度上可以提高新进教师的教学质量和教学水平,为更好地完成本专业的改革服务。 二、加强企业参与力度 学校建立了企业参与的应用型人才培养模式,加大投入,加强企业参与力度。 1.近两年来,学校依托广东茂名石油化工公司、湛江东兴石化公司和广州石化公司等企业,获批三个国家级工程教育实践中心,使学生的化工认识实习、仿真实习及生产实习等实践环节得到保障。同时,充分利用可共享资源,培养工程素质好、动手能力强、踏实肯干的应用型人才,取得学校、学生、企业、社会多方共赢的效果,实现良好的社会效益和经济效益。学生在企业的学习情况,由专家组采用现场考察或问卷调查等方式来检查企业培养方案的落实情况。 2.学校制定形成“企业参与的3+1人才培养模式”实施细则,聘用企业技术人员参与制定人才培养的有关制度,明确人才培养过程中学校、学生、企业的权责,制定培训费用、兼课人员的酬金发放、学生的实习生活补助等事项。学校与企业签订“实习基地建设协议”、“毕业生就业见习基地建设协议”等,建立“以师徒定岗培训形式进行实践培训”的机制,完善各种配套管理措施,为落实人才培养方案提供保障。 3.本专业以“专业认证”和“卓越计划”为契机,跟踪开展专业人才社会需求调研,了解市场和人才的双向需求。比如,本专业教师去北海炼化调研时,发现很多毕业生结合实际工作需求,对学校某些课程及内容的设置都有自己独到的见解和体会。用人单位也不例外,北海炼化人事部部长反映:现在对石油化工专业人才需求的趋势和方向将可能侧重于“煤化工”,企业希望毕业生既具有石油化工的专业背景,也具有煤化工的专业背景,建议可在石油化工专业方向增加几门煤化工的相关课程,拓宽学生就业渠道和适应企业需求的能力。而且,炼油厂工程师反复向学校教师反映:“现在既懂工艺又懂设备的人才太少了。”基于此,学校考虑为化工专业开设一些设备方面的课程,或将这些知识渗透到课程中,以适应社会和企业的用人需求。明确工作中所需要的知识、能力和素质等,学校会开展有针对性的研究。 三、加强课程体系建设 人才培养是通过课程教学内容实施的,选择什么样的课程内容,设置哪些教学环节,要根据所从事的职业能力要求来确定,但所有的课程设置都需要为培养必要的职业能力服务。 根据学生能力与课程的对应关系,将课程内容进行归类、整合、安排,形成脉络鲜明、清晰的课程结构,以真正有利于实际能力的培养。 1.学校构建出适应“应用型人才培养示范专业”要求的课程体系。主要改革内容为:①在学校完成3年的主要教学内容,第四学年主要在企业参与实践教学;②化工设计课程结合全国大学生化工设计大赛项目和学校化工设计大赛项目进行课程改革;③认识实习分散进行,为新生进行专业教育并增设《化工导论》课程;④第七学期的主要教学内容为生产实习(含仿真实习),分散到各个企业,以师徒定岗的培训形式进行实践培训;⑤第八学期的主要教学内容为进行毕业设计或撰写毕业论文,部分学生可在企业选题,由企业专家与学校教师共同指导。 2.目前本专业建立“油类”课程群,如《石油炼制工程》、《石油化工工艺学》、《石油储运基础》等,形成课程群网站,加强课程群中各个课程之间的内容划分、整合与衔接,使每个课程单元中的各个内容模块与实际工作所要求的能力要素相对应和适应。 3.将工程案例教学法引入部分课程的理论课堂教学中,广泛搜集、筛选和整理、编写涉及“油类”课程群的典型工程案例。将整理收集的“油类”课程群中的典型工程案例引入课程教学,让学生以工程师的角色去体会解决工程实际问题的过程,感受理论知识运用、设计过程、工艺操作等面对的实际工程问题,为学生搭建理论学习与工程应用的桥梁。同时,促使教师深入生产一线,编写具有知识性、科学性、实践性和启发性的高质量工程案例,并在教学过程中正确地把握案例教学的节奏和方向。 四、加强机制建设 应加强应用型人才培养模式改革保障体系的建设,对保障机制进行研究与改革是应用型人才培养的关键环节之一,学校逐步加强应用型人才培养师资队伍、教学条件、教学管理体制、学生管理与考核、教学质量监控、教学质量评价等系统建设,制定科学的人才培养质量监控机制。只有建立好这些保障措施和监控机制,才能保证应用型人才的培养水平和培养质量。 五、总结 为了进一步加强学校化工专业应用型人才培养改革试点的顺利进行,本文就上述若干层面提出一些个人的见解和思考,或许存在片面性,仅供参考! 石油化工应用论文:石油化工仪表控制系统的应用分析 摘 要:随着科学技术的发展,仪表控制系统逐渐向智能化、信息化、数字化、微型化的方向发展,信息化的发展直接推动着我国工业的发展,石油化工仪表控制系统取得了非凡成就。但是我国的石油化工仪表控制系统的发展也存在一些不足。本文将对石油化工仪表控制系统的应用进行分析。 关键词:石油化工;仪表控制系统;质量控制 近年来,随着社会主义市场经济发展速度的不断加快及科学技术水平的提高,我国化工仪表自动化设备及控制系统也得到了极大的发展。石油化工仪表越来越趋向于多样化、精密化及智能化与数字化的方向发展。在工业生产过程中,石油化工仪表是检测、显示、记录及控制工艺参数的基础。随着自动化工业发展速度的不断提升,要求加大仪表控制系统的力度,实现数字化电动仪表的目标。 1 石油化工仪表控制系统的应用 石化企业经营管理中,仪表控制系统是否完善将直接影响到整个企业的管理水平。基于此,相关部门必须严格按照相关要求,对石油化工仪表控制系统中存在的问题进行充分了解及分析,提高技术水平,规范操作流程,建立与完善石油化工仪表控制系统。只有这样才能做好风险防范与控制工作,才能实现企业发展的利益最大化。 1、新型自动化检测与分析仪的应用 随着科学技术水平的不断提升,化工仪表系统也逐渐发展为数字化、智能化及网络化,这种发展极大地提升了是由化工企业自动检测仪表的使用水平。现场总线型变送器为满足现场总线控制系统的需求,也得到了极大的发展。现场总线型变送器作为新型自动化检测仪表的重要组成部分,其特点主要表现为全数字式、结构简单、高可靠性与操作性,与其他智能型变送器相比,现场总线型变送器具有较高的分辨力、稳定性,基于此,在石油化工事业发展中得到了广泛地应用。 在线分析仪表的广泛使用及推广,在提高石油化工产品质量方面起到了关键性的作用。在对石化企业产品质量及先进控制应用水平提升的同时,石化系统也逐渐完善。其中主要包含以下几个内容:在线油品质量分析仪、在线气相与液相色谱仪等。在石化企业炼油调合系统中在线多路近红外光谱分析仪这种新型分析仪得到了大量的应用,并获得了良好的应用效果。在中石化杭州炼油厂等企业内新一代实验室低成本汽油质量指标快速测定仪已经开始使用,并得到了广泛好评。 2、先进控制的应用 目前,随着我国社会主义市场经济的快速发展以及石油化学工业的不断进步,人们开始对自动化仪表提出越来越高的要求。过去传统的自动化仪表已无法满足现代化石油化学工业的需求,所以必须进一步提升自动化仪表的控制技术,使之实现网络化、集成化与智能化,只有这样才能取得最大化经济效益与社会效益。选用先进控制作为石化企业生产装置,不仅可以对装置运作的稳定性、安全性进行有效提升,还可以起到产品质量及收益提升的作用。同时先进控制的应用可以达到运作成本降低及实现企业经济效益最大化的目的。现阶段石化企业化工仪表控制系统内部分先进控制技术已经日渐完善,如多变量预测控制技术等。其特点主要体现在以下几点:首先,基于模型的控制策略。如模型预测控制与推断控制等。现阶段智能控制与模糊控制主要为知识控制的范畴,这也是今后先进控制发展的主要趋势。其次,一般情况下先进控制都是用于复杂多变量过程控制问题处理中。如多变量耦合等。作为在常规单回路控制以上建立的动态协调约束控制,先进控制必须符合具体工业生产过程中的动态特点及操作规定。最后,实现先进控制必须具备较为强硬的支持平台,如计算能力。其主要实现工具为上位机、DCS、FCS。目前我国石化系统和美国Honeywell公司合作,实现了催化裂化装置先进控制的应用。 2 石油化工仪表控制系统的质量控制 为有效提升石化企业自动检测仪表的使用能力,必须逐渐向数字化、智能化等方向发展。在保证关键仪表系统质量时,应进行工序质量控制点和共检点的设置,在石油化工仪表系统安装过程中,应做好以下几点,才能实现质量控制的良好效果,也只有这样才能做好预控工作,才能实现企业的社会效益与经济效益。 1、安装就位变送器后,为确保仪表系统导压管线的质量符合相关规定,应选用2.5到5倍的工作压力用水对一次阀后的仪表导压管线进行试压作业,这样可以防止使用过程中因焊接不牢及安装不正确等原因,导致泄漏等问题的出现。 2、检查仪表接线。在确保端子接线符合相关规定后,必须对线路电阻进行准确测量,并对各线末端标记情况进行详细检查。导线屏蔽接地线必须连接到计算机房一侧,同时确保中间端子箱的防爆接头等不存在损坏情况。 3、检查与确认计算机系统送电前的相关条件。作为整个安装过程的中心环节,计算机系统送电前检查结果是否真实将直接影响到未来的使用状况。基于此,相关部门必须组织设计单位、施工单位等相关工作人员对其实际情况进行检查。其检查内容主要含有:检查中央空调、UPS不间断电源与计算机接地系统等。 4、计算机硬件的性能测试及软件组态。遵循相关设计要求,检查其基本功能测试内容,组态任务主要由设计代表和软件组态单位一起完成。自控仪表设计交底和图纸会审由监理组织设计人员与施工技术人员完成。在对设计图纸与设计文件认真审核的基础上,进行仪表安装作业。在安装前期应进行技术交底工作,要以会议纪要为主要依据。安装过程中如发现问题,应及时改正,尽可能降低失误与危害。同时校验仪表单机,对仪表元件进行测试检查。对其仪表的质量及精准度进行检测与确定。如不符合相关规定,由有关单位以书面形式通知制造厂商进行处理与更换。避免安全问题的产生。 5、在仪表工程设计施工图中未作出具体规定的部分应执行《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093―2002和《石油化工仪表工程施工技术规程》SH/T352―2007;对引进装置的仪表工程,施工应执行有关国外标准规范和参照安装手册;在执行过程中应做好各类仪表调试安装记录,应填写仪表工程交工资料记录表,要求做到数据真实,字迹端正,各级签署完整,按照规定上报。为了保证电缆敷设顺利进行,应在汇线桥架完工合格的基础上,对全部待敷设的电缆进行现场清查、核对型号、规格、实际长度、绘制电缆作业表,并测其绝缘电阻值,做好各种位号标记,以防混错。特别应注意的是室内外本安电缆和非本安电缆应分开敷设,不得混放以防信号干扰。 3 结束语 综上所述,随着石油化工仪表事业发展速度的不断提升,其控制系统也愈加完善。逐渐向着数字化与微型化的方向发展。新型自动化检测与分析仪作为石油化工仪表控制系统的重要组成部分,其技术水平的高低对整个系统的顺利运行起到关键性的作用。为满足社会经济的发展要求,为确保仪表控制系统的正常运作,石化企业必须重视相关技术的应用,规范操作流程,只有这样才能实现其经济效益。 石油化工应用论文:催化精馏技术在石油化工中的应用探究 摘 要:近年来,我国经济得到了快速发展,在社会的各个行业中石油化工行业的发展尤为突出,并且该行业在最近几年中的总产值在不断的上升,为国家的经济发展做出了巨大的贡献,在此基础上该行业在各类产业技能方面也不断发展改进,以此不断适应行业及社会发展的需要。本文就针对石油化工行业中的催化精馏技术来分析其特征、作用及应用探究。 关键词:催化精馏技术;石油化工;应用探究 催化精馏技术是石油化工行业中普遍应用的一项科技,由于催化精馏技术便于实践、应用性较强且相比其他技术拥有生产效率等的优势,所以该技术得到了石油化工行业的重视,并加大了该技术的利用领域。催化精馏技术之所以能到的广泛引用,是由于该技术具有应用价值高、投入资本较低、温控技术便利、反应速度快等优势特点。所以本文就催化馏技术的特征及其在石油化工中的应用进行探究,进一步了解其在石油化工行业中所起到的作用及贡献,并对应用技术进行总结,以此归纳催化精馏技术的应用经验,为该技术的发展革新提高文献资料。 1 催化精馏技术的认识及特征分析 1.1 对催化精馏技术的概念认识 催化精馏技术是从其形成原理的角度来书是指由化学工程中通过合成或者分离耦合的方式来促进催化精馏塔性能的一种技术。而从根本上来讲,该技术的整个过程是较为复杂且对于技术应用的要求是极为严格的,我们从其采取固体催化物质的方法可以看出,其原理是较为新颖且高效的,而且,该技术在催化的过程中还需要将催化物质用科学的方式在塔内进行布设,以此使得催化作用更加高效安全,与此同时最重要的是化学反应与精馏分离相结合进行协同操作,由此可见,新颖操作理念和高要求的操作是该技术成功的最主要的原因。 1.2 催化精馏技术的特征分析 催化精馏技术之所以得到极为广泛的应用,是由于其在传统的催化反应和精馏分离中得到了不断的发展和革新,使得两种技术合二为一。催化精馏技术作为反应精馏中的一种,将催化反应过程和精馏分离过程两个独立的过程结合到一起,并进行了设备的结合,以此大大提供了催化效率。从其具体特征来看,催化精馏技术具有选择性优良、转化率较高、耗能较低、设备投资成本较低等特点。从选择性优良方面来说,其主要优势是能够极快的将连串反应过程中的中间目标产物清离,使得后续反应得到高效、高质量的反应效果。转化率较高则能提高难分离物质的分离效率。耗能较低则体现在节约能源、促进能源可持续利用并节约生产成本等方面。投资成本较低的则是由于催化精馏技术本身为石油工程节约了大量的时间、资金设备,并且提高了工作效率,以此节约了大量的投资成本。 2 催化精馏技术在石油化工中的应用 2.1 催化精馏技术在石油化工中应用的作用 上文中我们就催化精馏技术的们就催化精馏技术进行了深入的认识,并且得出了催化精馏技术的一些先进性的特点,而且,在石油化工行业中也常常运用依稀装置,并且近年来依稀装置已经成为了石油生产中的一项重要技术。所以,为了适应社会对石油质量的要求的不断提高,我们必须采用先进的催化和分馏技术,并且,需要不断的改进装置,来满足行业发展的需要。而近年来各个行业间的竞争日益激烈,质量、效率、成本成为了一个企业成功与否的关键,而从催化精馏技术的几个特点来看,它不仅仅能够提高生产效率,生产出高质量的产品也能节约能源和降低投入资本,以此使得石油化工的原油分离工作事半功倍,所以,在石油行业中引进依稀装置汽油催化精馏塔催化技术是及其必要的。 2.2 通过催化精馏技术提高石油化工效能 基于石油化工行业中的一些生产问题,我们将针对性的将催化精馏技术应用到其中,以此改进石油化工生产环节的生产装置,从而起到提高生产效能的作用。例如;石油化工行业中常用的依稀装置在高温环境下运作,而催化精馏技术本质上也有热能传导的作用,所以,我们可以引进催化精馏塔装置来改进石油化工生产环节的一些生产装置。此外,催化精馏技术本身集催化反应过程和精馏分离过程为一体,并且将这两个过程放入同一个装置中运作,所以这在无形中便减少了许多环节,从而节约了生产时间,提高了生产效能。 2.3 催化精馏技术在石油化工生产中的总和考虑 从现今情况来看,由于社会对石油化工产品的质量要求不断提高,石油化工行业面临巨大的压力,因此,该行业现今最主要的是技术革新和设备换代,而催化精馏技术虽然在石油化工生产中的实践经验不足,但其生产优势也是显而易见的。所以,若能将该技术应用到石油化工生产中,将能极大的提高生产效能,而节约下来的资源可以用了扩大产业规模,有利于规模经济的发展形成。所以,催化精馏技术在石油化工行业中的应用不仅可以提高产业效能,还能促进石油化工行业的可持续发展,促进生产的安全性和管理的高效性。 综上所述,石油化工生产行业面临挑战,而催化精馏技术也能在一定程度上提高石油化工行业生产效率、降低其生产成本,可以改善行业内部资源利用情况,是石油化工生产行业改革生产结构的一个重要节点。所以石油化工行业引进催化精馏技术,可以为行业内部生产提供新的技术力量,促进行业的发展进步。此外,面对国内外行业间严峻的竞争压力,石油化工行业必须及时的抓住机遇,推进技术革新,不断的改进自身的生产设备,在谨慎决策的同时大胆尝试新科技,在发展、创新科技的同时,走可持续发展的道路。 石油化工应用论文:石油化工污水处理技术的应用与分析 【摘要】油化工废水成分复杂、水质水量波动大、污染物浓度高且难降解,污染物多为有毒有害的有机物,对环境污染严重。对不同种类的石化废水,往往需要不同的处理技术才能达到理想的效果。近年来,石油化工的废水处理技术研究成为热点,以化学法、物化法和生化法为主的大量新的处理技术。 【关键词】石油化工;污水处理技术 一、物理化学处理技术的应用 (一)高效絮凝浮选技术 随着我国煤油加工能力的不断提高,废水处理规模也需要及时扩大。而废水回用目标对废水处理后的水质要求更高。气浮技术是利用微气泡捕捉并除掉水中的细分散油、乳化油、胶质及悬浮物,既为生化处理提供水质保证,也常用于生化后处理,是煤油厂废水处理中必不可少的单元。其中叶轮气浮由于具有设备结构简单、投资省、占地少、能耗低、操作简单等特点,发展得更快。在叶轮气浮除油技术中,自吸式气液混合叶轮是关键之一。针对现有自吸式气液混合叶轮存在的问题进行攻关,开发了一项能有效去除含油废水中的油和COD的技术-FYHG-DO型叶轮气浮除油技术。该技术的叶轮真空度和吸气量均明显高于对比叶轮,很好的解决了吸气量和吸液量的协调问题,肯有良好的气液混合效果。实际结果表明,隔油池出水经叶轮气浮除油技术处理后,今油废水中的油去除率为67%COD去除率为31%。专家建议尽快进行工业应用试验。 (二)光催化技术 目前Tio2,纳米颗粒光催光催化处理废水的先进性已被公认,但如何将TIO2应用于难降解有毒有机物废水的产业化处理过程,却是光催化技术在环保领域发展的瓶颈问题。南京工业大学化工学院完成的TIO2晶须光催化处理难降解有毒有机物废水成套技术及装备研究解决了这一难题。该项目通过烧结法和离子交换法,成功地俣成出外部具有微米级尺寸、而内部具有纳米级的连续光催化废水处理剂。采用TIO2晶须催化剂的连续光催化废水处理装置的废水处理效率与小试相比难以分离、回收及工业化困难等问题。以TIO2晶须光催化降解印染废水,可将未经任何处理的印染废水的COD降至50mg/l以下,色度小于40倍(稀释倍数),并可将苯环等大分子有机化合物转化为烯烃类的化合物。 二、石油化工污水生物处理技术的应用 (一)菌种选育技术 用用生物自固定化技术分离选育出了株油脂化工废水高效降解菌、1株制药废水高效降解菌和2株焦化废水高效降解菌,工程应用发明高效菌对污染物降解能力强,以自固化后可有效地截留在反应器中并保持其降解活性。他们还分离筛选了降解石化和化纤废水的高效菌8株,开发了适合高效菌种附着的特殊生物填料。此外,他们对高停职硫有机工业废水建立了硫酸盐还原菌的筛选和培养技术,分离了5株可提高废水打中生化性并达到理想脱硫效果的厌氧脱硫菌。工程投运后解决了企业废水的处理问题,并指标均优于废水排水票准,降低了建设与运行成本。 (二)生物强化(QBR)技术 炼油碱渣废水是炼油厂在油品电精制及脱硫醇生产过程中产生的强碱性、高浓度、验生物降解的有机废水,含大量的中性油、有机酸、难生物降解的有机废水,含大量的中性油、有机酸、挥发酚和硫化物等有毒有害污染物。由于污染物浓度高(COD约为2×105 mg/L,挥发酚和硫化物约为3×104 mg/L,含盐量为150 mg/L以上),采用常规方法验以达到处理要求。QBR技术是一项专门针对高浓度、验降解的有机废水的处理技术,是将现代微生物培养技术应用于好氧废水处理技系统中,通过生物强化技术将专一性、活法10倍以上的容积负荷,将传统生物法验以处理的高浓度、高毒性废水进行生化处理,极大地降低了高浓度有机废水的处理成本。采用QBR技术的设资、运行费用只有湿式催化、焚烧法的几分之一或几十分之一,运行管理简单,处理效果稳定,而且不产生废气和废渣等二次污染。 (三)4MBR技术 MBR技术是将生物降解作用与膜的高效他离作用结合而成的一种高效水处理工艺,采用这种工艺几科能将所有的微行物截留在生物反应器中,使出水的有机污染含量降到最低,具有流程简单、效率高、操作简便、易实现自动化控制、投资少、费用低,出水水质稳定等特点,在废水处理与回用中良好的应用前景。采用MBR的废水处理工艺在美国应用以来,在水处理领域受到高度重视,美国、日本、德国、法国、加拿大等国的应用规模也不断增大,处理量从103 mg/L扩大到100003 mg/L,处理对象出不断拓宽,除了对生活污水进行处理并回用外,还在工业废水如食品工业废水、水产加工废水、养殖废水、化妆品生产废水、染料成本、石油化工废水及填埋场渗滤液的处理获得成功。 三、生物法与物理化学法组合技术的应用 (一)电-生物耦合技术 硝基苯类、卤代酚、卤代烃、还原染料等都是重要的工业原料或产品,但它们都很难被微生物所降解。以前这类废水的处理一直是企为业面临的一项难题。中国科学院过程工程研究所经过深入研究发明了电-生物耦合技术,利用电催化反应将水中难降解有机物催化还原(或氧化)成生物易降解的有机分子,微生物则在同一个反应器中同时将它们彻底去除。以含硝基苯质量浓度为100 mg/L的废水为例,经过10h的处理,硝基苯去除率大于98%,COD去除率大于90%,出水达到国家排放标准。 (二)化学模拟生物降解处理技术 该技术采用微生物法与降解废水处理综合技术。该技术采用自行研制的可逆氧化还原“活性物”,在化学模拟生物降解池中的有机物降解,然后现利用电化学技术再次将废水进行有机降解,然后再利用电化学技术再次将废水进行强制处理和脱色,从而取得较好的废水处理效果。 四、结束语 综上所述,在石油化工污水水质分析的基础上,结合近年来石油化工发展的动态,深入探究了石油化工污水处理技术,指出清洁生产、组合工艺、污水回用是石油化工污水处理的发展方向。 石油化工应用论文:催化精馏技术在石油化工中的应用 摘 要:伴随社会经济发展速度的不断提升,我国石油化工行业也得到了极大的进步。与传统反应和分离单独进行的过程相比,催化精馏具有投资少、操作费用低、节能、收率高等特点,日益受到人们的重视,其研究与应用日趋广泛。 关键词:催化精馏;石油化工 1 催化精馏技术的概况 催化精馏是将固体催化剂以适当形式装填于精馏塔内,使催化反应和精馏分离在同一个塔中连续进行,是借助分离与反应的耦合来强化反应与分离的一种新工艺。由于催化剂固定在精馏塔中,所以它起到了催化和促进气液热质传递的作用。其优点如下: 1、催化精馏技术具有高生产、高收率的能力。这是因为通过可逆反应的利用这种方式,产物能够得到不断地生产,从而有效增加了反应速率,使反应物的浓度增大,而在这个过程中的原料的转化率还得到有效的提高,因此该技术的生产及收率能力较高。 2、催化精馏技术具有低消耗、低投入的优势。在精馏塔中催化反应与精馏可以共同进行,这样既使流程得到简化,又节省了能量,减少了资金、资源等的投入与消耗。 3、催化精馏技术具有高选择性。这是由于可逆反应大多是平衡移动的,这就从某种程度上抑制了副反应或是逆反应的发生,进而使选择性得到提高。 2 催化精馏催化剂装填技术分析 由于催化精馏过程中,催化剂起到催化和促进气液热质传递的作用,所以不仅要求催化剂结构有较高的催化效率,同时又要有较好的分离效果。目前,用于催化精馏的催化剂主要是离子交换树脂和分子筛等,催化剂必须采取特殊的装填方式,满足反应和精馏的基本要求。肖剑等圆将催化剂装填方式分为两类,即固定床式和规整填料式,这两类装填方式中均有成功的应用实例。规整填料型催化剂装填方式更适宜于精馏操作,气液接触好,塔内不需要特殊构件,催化剂利用率高。但这种装填方式中的催化剂更换困难,需要停车后人工进塔更换。Sulzer公司采用新型催化精馏填料是Katpak型填料,有流体力学性能测试和热模实验的研究报道 。反应段采用特殊的催化剂装填方式,一般有3种方式: 第一,将粒状催化剂与惰性填料混装,该法的优点是催化剂装卸方便,但细颗粒催化剂堆放在塔内导致上升蒸汽阻力过大。 第二,将粒状催化剂置于多孔容器中形成催化剂构件,多孔容器可以是尼龙丝等编织物,也可以是铝、不锈钢等材料的丝网。这种催化剂构件又必须和弹性构件相连形成催化精馏元件,并具有较大的开孔空间。这种放置方式应用较广,但因催化剂置于多孔容器中,扩散对反应有一定的影响,且构件复杂。 第三,催化剂颗粒放入金属波纹丝网或平板丝网的夹层以及多孔板框的夹层中。这种放置方式传质效果好,但装卸麻烦。 3 催化精馏技术在石油化工中的应用 1、催化精馏技术在酯化反应中的应用 乳酸正丁酯在食品、医药、燃料及电子工业等部门得到了广泛的应用。传统的乳酸正丁酯合成采用间歇反应釜,操作复杂,催化剂分离、净化等工序繁琐。杜海明研究了用Hβ沸石催化剂合成乳酸正丁酯的催化精馏酯化工艺。他们发现,催化精馏技术的引入,不仅减少了设备投资,而且可以进行连续化生产。 2、催化精馏技术在醚化反应中的应用 迄今,催化精馏技术在MTBE和ETBE的工业化生产中的应用已比较成熟,其他的过程也逐渐发展起来,如用于异戊烯醚化和二醇醚的生产等。异戊烯是一种非常重要的精细化工中间体,可用于生产农药和香料。目前,广泛采用甲醇与C5馏分中的粗异戊烯醚化制取甲基叔戊基醚再分解为高纯异戊烯的方法。该工艺的核心是粗异戊烯的醚化。范存良等在外循环固定床反应器、中间取热固定床反应器和催化精馏反应器。 3、催化精馏技术在加氢反应中的应用 在加氢反应中,应用催化精馏技术可以降低投资费用,提高目的产物的收率,延长催化剂寿命等。目前,催化精馏技术在选择加氢、苯加氢、加氢脱除含硫化合物中都有应用。选择加氢主要用于C4,C5原料的预处理,以除去对某些深加工过程和产品均有负面影响的有害杂质,应用催化精馏技术有利于不需要的烯烃杂质选择加氢,并减少发生连串反应。渠红亮等采用氧化铝粉末制备了镍基拉西环催化剂填料,用于MTBE装置C4原料的催化精馏预处理工艺中。 4、催化精馏技术在水解反应中的应用 在工业中,乙酸甲酯常以副产物的形式出现,将乙酸甲酯水解成甲醇和乙酸是比较常见的处理方法。传统乙酸甲酯水解工艺系采用固定床水解工艺,其水解率低,回收系统能耗高、流程复杂,而采用催化精馏技术可提高水解率,实现节能降耗。苏文瑞采用催化精馏工艺实现了乙酸甲酯的水解。结果表明,催化精馏工艺的水解率比常用固定床工艺高出一倍以上,处理能力比固定床水解塔大得多,且其反应温度低于固定床工艺,催化剂的结垢现象比固定床少,催化剂的寿命较长,回收能耗比固定床节省27.8%。 5、催化精馏技术在酯交换反应中的应用 乙酸正丁酯是重要的基础有机化工原料。近些年,文献报道了酯交换法制备乙酸正丁酯的催化精馏工艺,可以得到高纯度的甲醇、乙酸正丁酯,且丁醇的转化率有很大地提高。其反应系统主要由再沸器、催化精馏塔、冷凝器、进料泵和回流比控制器组成。其中催化精馏塔有由集液板、升气管、催化剂包、支撑板和底板组成的催化反应段;在集液板下端的升气管的管壁上有溢流孔,其高于催化剂包;在底板上有泪孔;在支撑板上有催化剂包和筛孔;位于支撑板和底板之间的升气管的管壁上有漏液孔;将物质的量比0.5∶5的乙酸甲酯和正丁醇分别从催化反应区的顶部和底部加入到塔内,反应温度50~90℃,回流比0.5~30,常压下进行操作。该工艺提高了乙酸甲酯的转化率,简化了操作步骤,克服了设备腐蚀等问题。 6、催化精馏技术在烷基化反应中的应用 乙苯是重要的溶剂和中间体,加在汽油中还可以提高抗爆性能。目前,大量生产乙苯仍然是靠在酸催化下苯与乙烯的反应,与固定床反应工艺相比,采用催化精馏技术时,该反应过程的反应温度不受泡点温度制约,避免反应区热点的形成,提高了催化剂的寿命,消除了大量苯的循环,使反应放热得到了有效利用,而且操作压力较低、乙苯选择性高、副产物生成量少。研究表明,采用催化反应精馏技术克服了传统工艺不足,实现了高收率、高质量地合成N-异丙基苯胺。 4 结束语 综上所述,催化精馏是一种改进工艺的重要手段。但只有当反应与精馏的条件相适合时,二者才能耦合。另外,催化剂的类型及装填方式的选择也是非常重要的,其发展重点在于如何制备高效适用的催化剂及开发合理的催化剂装填方式。催化精馏模拟研究主要集中在对过程的模型研究及模型求解,试图通过数学模拟方法获得工程放大所需的参数。但催化精馏过程较为复杂,建立的模型外延性较差,用于工程放大时与实际生产有一定差距,这方面还有待深入的研究。 石油化工应用论文:石油化工过程及装备课程教学中项目设计的应用 【摘 要】本文分析石油化工过程及装备课程教学中项目设计教学环节的意义,提出石油化工过程及装备课程教学中项目设计教学环节的实施措施。 【关键词】项目设计 石油化工过程及装备 卓越工程师 2010年6月23日,教育部在天津大学召开“卓越工程师教育培养计划”启动会,联合有关部门和行业协(学)会,共同实施“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)。东北石油大学的过程装备与控制工程专业是国家级和省级“卓越计划”试点专业,石油化工过程及装备是过程装备与控制工程系根据“卓越工程师”培养要求,对该专业课程进行调整和整合出的一门专业主干课程。本文试以东北石油大学为例,对石油化工过程及装备课程进行项目设计教学研究和探讨,以培养学生解决实际问题能力,并促进构建具有鲜明工程教育特色的卓越工程师培养体系,为进行专业认证奠定良好基础。 一、项目设计教学环节的意义 石油化工过程及装备是一门综合性、实践性较强、涉及知识面较广的课程。该课程既具有较强的理论性又紧贴工程实际,对学生毕业后从事设备专业及相关工作具有举足轻重的作用。为了提高课程教学质量,有必要引进项目设计教学环节。 项目设计教学环节是在学生掌握了有关基本知识和分析的基础上,在教师精心策划和指导下,根据教学目的和教学内容要求,运用实际案例设计,通过学生的独立思考和集体协作,提高学生自主学习的能力,培养其解决实际问题的能力。 石油化工过程及装备是过程装备与控制工程专业的核心课程,该专业培养模式以专业核心课程的学习为专业能力培养的基础。在石油化工过程及装备课程的教学过程中,通过项目设计的训练,可以使学生加深对课程主要知识点的理解和掌握,加深对核心知识点与典型设备设计之间的对应关系的掌握,从而以一个未来工程师的角色定位面对本专业课程知识的学习。 二、项目设计教学环节的实施措施 针对学生设计能力差、对课程中学习到的典型设备设计不会应用、理论联系实际能力差、绘图能力差等问题,为了解决问题,实现卓越工程师的培养目标,从2013年开始,东北石油大学过程装备与控制工程专业在石油化工过程及装备课程中增设了项目设计环节,注重培养学生对典型设备的设计思路与方法,它通过实际案例的设计,使学生深入理解典型设备设计的过程,更重要的是让学生掌握如何利用所学理论知识去解决工程实际问题。 (一)项目设计教学环节培训目标。石油化工过程及装备课程项目设计教学环节是配合学生在学习了有关设备类课程的基础理论和基本知识后,对基本技能的训练,培养学生设计能力和解决实际问题能力。通过本项目设计教学环节,使过程装备与控制工程卓越工程师教育培养试点专业的学生掌握过程装备中典型设备的工艺计算、结构设计和强度计算,以及工艺流程类图的阅读和绘制等。 (二)培训对象。石油化工过程及装备课程项目设计教学环节的典型过程设备包括换热器、塔设备和反应器。过程装备与控制工程专业3个班,90人,采用小组合作学习的方式,分成30组,每组3个人。30组对应30个设计题目,其中10个换热器题目,10个塔设备题目,10个反应器题目,每组3个人的部分设计参数不同。学生通过课下以完成大作业的形式进行项目设计,课上配比4个学时供教师与学生研讨,制订了详细的实施计划,规定每一个环节必须达到标准后才能进入下一个环节,更好地保障设计任务的完成。 (三)项目设计教学环节的内容。具体如下: 1.化工工艺图。为了促使学生熟练阅读工艺流程图、掌握工艺流程图的绘制原则,在这部分实训内容,需要每名学生绘制1张带控制点的工艺流程图并撰写工艺流程;绘制1张辅助管道系统图。 2.典型过程设备设计。完成一种典型过程设备的设计计算。以苯-甲苯连续精馏塔设计为例。 设计条件如下:在常压连续筛板精馏塔中精馏分离含苯41%的苯、甲苯混合液,要求塔顶馏出液中含甲苯不大于4%,塔底釜液中含甲苯量不低于96%(以上均为质量分数)。苯、甲苯混合液处理量6t/h;泡点进料;操作回流比取为最小回流比的1.8倍;塔顶压强,4kPa(表压);热源,低压饱和水蒸气;单板压降,不大于0.7KPa。 设计步骤如下:(1)工艺计算。运用给定的工艺参数进行工艺计算,采用图解法求得理论塔板数,如图1所示,图解得NT=12-1=11(不含塔釜)。其中精馏段NT1=5块,提馏段NT2=6块块,第6块为加料板位置。并得到部分塔的操作工艺条件及相关数据。根据工艺计算数据,然后进行结构设计。(2)设备的结构设计。根据塔设备的常用结构,参考有关资料和规范确定塔的各零部件的结构类型和尺寸,并进行塔板上的流体力学验算,得到塔板负荷性能图。(3)设备的强度计算。根据规范和相关标准对设备进行强度、刚度、稳定性进行设计和校核计算。(4)撰写设计计算说明书及绘制设备的总装配图。通过前面的工艺计算、结构设计及强度校核,每名学生撰写一份设计计算说明书,并绘制相应设备的装配图。 图1 苯-甲苯气液相平衡曲线及图解理论板层数 3.化工过程模拟软件的应用。利用化工流程模拟系统ChemCAD对塔的工艺参数和结构参数进行辅助设计和操作性能的验证。首先选择精馏单元的Shortcut模块,算出最小理论塔板数及相关数据,然后用SCDS模块依据此塔板数,计算出塔顶、塔底组分是否满足给定的工艺条件,得到相关数据,模拟得到塔顶苯的摩尔分率95.999998%满足要求,模拟得到塔板数为15块,进料板位置为第8块。最后采用了最优化方法中的灵敏度分析,以进料板位置为自变量,以再沸器负荷与回流质量流率为因变量,分别得到再沸器热负荷、回流质量流率随进料板位置变化的曲线,如图2、图3所示。由图2可看出,第10块塔板进料时,再沸器热负荷最小,第8块塔板到底11块塔板进料,热负荷变化较小。由图3可看出,第10块塔板进料时,回流量最小,第8块塔板到底11块塔板进料,回流量变化较小。通过对比,软件模拟和计算稍有差别,软件模拟对过程进行了优化,找到最优的进料板。 图2 再沸器热负荷随进料板位置变化的曲线 图3 回流质量流率随进料板位置变化的曲线 4.成绩组成。项目设计环节占石油化工过程及装备课程成绩的30%,这30%组成包括4个部分,化工制图部分占30%,工艺设计计算部分30%以及设备设计与制图部分占40%。 经过以上项目设计环节的训练,可以培养学生以下方面的能力:设计化工过程设备能力;绘制工艺流程图、设备装配图等化工制图的能力;应用化工流程模拟软件进行设备设计模拟与分析,学习优化设计,从而降低成本的能力。同时,由于采用小组学习的形式,每组学生的设计条件相近,经常在一起研究设计,因而也可以提升团队意识,培养吃苦耐劳的精神。 总之,项目设计教学环节使得学生从实际工程问题出发进行本专业课程知识的学习,激发学生对实际工程问题的兴趣,引导他们探索并掌握解决实际工程问题的途径与方法,也为学生从事石油石化设计工作打下基础,是高等工程教育的有利途径。 石油化工应用论文:浅谈换热器在石油化工中的应用及维护 摘 要:换热器在石油化工中是非常重要的,因为石油化工中涉及到的生产流程是非常多的,这样就需要进行不同程度的换热,换热器的主要作用就是进行流体温度的转换,这样就可以满足石油生产的需要。本文就是对换热器在石油化工中的应用及维护进行具体的分析,为相关的研究提供借鉴。 关键词:换热器;石油化工;应用及维护 石油化工的生产是一个比较复杂的过程,每一个环节都是极为复杂的,如果没有将这些环节中的换热工作做好,就会影响着产品的质量,也容易出现安全事故。换热器主要的作用进行进行温度的转换,将温度比较高的流通传达给温度比较低的流体,这样就可以保证受热的均匀性。换热器必须有一定的安全性和稳定性,否则就会产生泄露,造成的危害是无法预料的,因此在使用换热器的过程中,要做好应用维护工作。 1 换热器的主要类型和原理介绍 在石油化工中使用比较广泛的换热器是单相流换热器,这种换热器一般是用在气体到气体、液体到液体和液体到气体的换热中,流体在换热的过程中,不会出现相变的现象,在石油化工生产中,主要的形式是对流传热,利用对流传热的方式需要使用螺纹管、内波外螺旋管和波纹管,波纹管和内波外螺旋管的主要作用是增加壁面的扰动,而螺纹管的主要作用就是将表面传热的效果增大。厚壁波纹管和内波外螺旋管在加工方式上是比较相近的。在石油化工生产的过程中,换热器的应用是极为重要的,也是不可或缺的一种设备,换热器的主要作用就是换热,加热、预热、蒸发、制冷和过热,换热器就是在温度上进行一系列的变化。 温度在发生变化的时候,有着多种方式进行操作,例如复合型换热、蓄热式换热、表面式换热和流体连接式换热,这些方式在石油化工生产中是经常使用的,但是无论是什么样的方式都是离不开换热器的,换热器的种类也是非常多的,按照换热器的结构进行划分主要有固定管板式换热器、浮头式换热器、板式换热器和U形管板换热器,但是在使用的过程中,一定要注意一些事项,否则会给具体的使用带来很大的问题,需要注意的问题如下:(1)要保持网管的清洁,不管是在什么时候,工作之前和工作之后都要将网管清洁好,这样就可以最大程度的避免出现网管堵塞的现象,这样换热器就无法正常的使用。(2)在软化水的使用上要严格的把关,在对软化水进行处理的过程中,一定要做好软化罐和水质的检查工作,这两者都会影响着软化水的质量,在确定合格之后,才能够使用。 2 换热器在石油化工中的应用及维护 2.1 螺旋缠绕管式换热器的简单介绍 2.1.1 结构特点 这种换热器主要是对管束、壳体和中芯管构成,在管板与管热管相连接之后,就要使用焊接技术进行固定。在壳体和两端的接头上会有流体进出。除此之外,还有缠绕管束的影响,缠绕管束主要是由螺旋管缠绕形成的,必须要保证层与层之间是保持着一致的,在缠绕方向上也要是相反的,最大程度的保证流体的均匀分布,避免出现短流的现象,在使用的过程中,也容易产生很多的危险性因素,需要引起我们的注意。 2.1.2 性能优势 这种换热器可以最大程度的保证质量,对应力可以实现自动化的消除,如果是大温差的一些工艺,使用缠绕管束结构,可以最大程度的提高设备的使用寿命。对螺旋缠绕管进行表面处理,可以最大程度的保证污垢的降低率,在沉降速度上也会加快。螺旋缠绕管式换热器在结构上是极为简单的,重量也较轻,可以腾出更多的空间,这样就会节省大量的费用,在维护费用上也会大量的减少。 2.2 浮头式换热器的简单介绍 浮头式换热器主要是由浮头部分构成的,这一结构可以按照不同的要求进行设计,在设计的过程中,一定要满足壳内自由的浮动,保证管束和壳体是绝对自由的,这样在温差较大的时候,壳体和管束之间就不会产生较大的温差应力。浮头端也可以自由的进行拆卸,这样管束既可以设计成为可拆卸的,也可以设计成为不可拆卸的,在检修的过程中也是极为便利的,清洗也十分的方便。 浮头换热器的浮头部分结构,按不同的要求可设计成各种形式,除必须考虑管束能在设备内自由移动外,还必须考虑到浮头部分的检修、安装和清洗的方便。钩圈对保证浮头端的密封、防止介质间的串漏起着重要作用。随着浮头式换热器的设计、制造技术的发展,以及长期以来使用经验的积累,钩圈的结构形式也得到了不段的改进和完善。钩圈一般都为对开式结构,要求密封可靠,结构简单、便于制造和拆装方便。浮头式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性,在长期使用过程中积累了丰富的经验。尽管受到不断涌现的新型换热器的挑战,但反过来也不断促进了自身的发展。故迄今为止在各种换热器中扔占主导地位。 2.3 泄露问题 焊接质量是换热器制造上的关键。换热器管子与管板焊接时,在焊缝两侧形成热影响区,这是焊接接头的薄弱部位,容易产生残余变形和残余应力,即容易形成应力腐蚀的基本条件。若遇到腐蚀环境的影响,例如在H2S、OH-等环境中,就会发生应力腐蚀开裂,造成换热器管接头处泄漏。管子与管板之间的缝隙处存在不流动液体,与缝隙外液体形成浓差电池,引起缝隙腐蚀,也会造成换热管接头处泄漏。管子与管板焊接结构的特点是具有排列紧密的小圆形单道焊缝,如果焊接工艺不当,就易造成焊缝根部夹渣、熔合不良、裂纹、气孔等焊接缺陷。在运行过程中这些缺陷受到交变应力的影响便会扩展,使泄漏通道扩大,导致泄漏。 2.4 维护 2.4.1 清洗 换热器运行一段时间或一个周期,就要进行清洗,换热器循环冷却水中含有大量的盐类物质、腐蚀产物和各种微生物,由于未对其进行水处理,换热器运行一段时间后水侧会结有大量的钙镁碳酸盐垢及藻类、微生物淤泥、粘泥等,这些污垢牢固附着于内表面,导致传热恶化、循环压力上升、机组真空度降低,影响机组的运行效率,造成较大的经济损失。 2.4.2 注意事项 ①施工人员进入现场必须按规定戴好劳保用品,需要穿胶鞋、胶皮手套、口罩及眼罩;②施工现场要有良好的通风,操作现场要有方便、充足的水源。③在搬运有腐蚀性的药品时,应尽量采用叉车等专用搬运工具。严禁溅入眼、口、皮肤上。如误触,立即用大量清水冲洗,严重者,请立即就医。④施工药品应放在阴凉通风处,并做好"危险品勿动"等醒目标记。 3 结论 综上所述,技术人员应当加深对换热器的了解研究,掌握正确的换热器应用方法与维护策略,以保障换热器的工作效率与质量。充分节约能源,提升生产效益。 石油化工应用论文:石油化工油品储运自动化系统中PLC技术的应用研究 摘要:近年来,石油化工油品储运自动化系统(也即罐区监控系统)中PLC技术应用极其广泛,其重点实现数据采集功能,以及监控现场执行机构功能,能够有效增强系统的实时性、安全性和可靠性。 关键词:油品储运 自动化系统 PLC技术 数据采集 监控 针对所有石油化工企业生产经营活动而言,如何做好油品储运工作都是其必须认真面对的关键工作环节之一。应该说油品储运属于综合性工程科学领域范畴,其涉及范畴广泛,并且针对不同行业、企业及部门其要求也存在较大差异。比如说军用和民用油品储运存在差别,矿场和炼油厂油品储运也存在较大差别,尽管其从理论上差别较小,然而设备以及技术措施却各具特色。并且,其涉及业务较多,包括的内容较广,比如油品的存储、核算和计量以及管理等各方面工作均有所涉及。实践表明:实现油品储运自动化对于石油化工企业生产成本的降低、生产损耗的减少以及经济效益的提高等方面都具有重要意义。 1、油品储运自动化系统简介 该系统主要包括装卸车控制及其销售管理自动化系统,以及罐区监控管理系统(包括油品在线调合功能),部分还有储运污水处理监控管理系统等几个系统组成。由于对储罐甚至全部罐区进行监控与管理工作是油品储运的核心工作所在,所以这里的罐区自动化技术直接决定了油品储运系统的总体自动化技术水平高低。本文主要对PLC技术在油品储运自动化系统(也即罐区监控系统)的实际应用情况进行了研究。 2、油品储运自动化系统中PLC技术的应用 通过PLC技术重点实现的就是罐区现场数据采集工作,再把采集数据向上位机进行传递,与此同时按照上位机所发指令要求,进一步控制罐区现场执行机构工作,执行相关指令。这里需要的罐区现场数据采集信号包括很多类别,其中有开关量信号(比如电磁阀回讯信号、输出的各种报警信号等等;模拟量信号(比如可燃气体报警器等等);以及脉冲信号(比如刮板和涡轮等流量计);还包括数字信号(比如质量流量计和液位计等)。其中控制输出信号包括开关量信号、模拟量信号以及PID调节模拟量信号等组成。 2.1 关于PLC的重点技术指标要求 (1)输入指标要求。这里的检测精度全部针对系统本身而言,而传感器、变送器等并不包含在内(下同)。 1)字检测要求:不能有附加误差产生。 针对质量流量计和钢带液位计等具有各种通讯协议功能的数字输出变送器可以实现兼容。 2)模拟量检测要求:其精度必须±0.1%以上。 要求输出变送器为:4-20mADC、0-20mADC、1-5vDC、0-10VDC。 3)脉冲量检测要求:不能有附加误差产生。 要求计数频率50KHz以下,输入电压5-24VDC以下,比如涡轮、齿轮以及腰轮和刮板等流量计。 4)开关状态检测要求:必须全部采用开关量读入模式,具体无触点开关容量在24VDC500mA。比如阀位、泵开关、液位开关和气体报警开关等。 (2)输出指标要求。针对输出的控制信号,要求无触点开关的具体容量是24VDC500mA。采用4-20mADC、1-5vDC、0-10VDC进行模拟量输出,以及通过比率PID进行调节输出。 (3)PLC数据采集要求。1)定时采集。即根据确定的采样时间对被控对象进行数据采集操作,同时在数据区进行存储。2)变化采集。就是在采集量变化超出精度范围时进行数据采集操作,对采集时间也要记录下来。当采集量未超出精度范围时不采集实现数据区的节约。针对本系统定时采集主要在现场模拟量信号应用,其采集周期一般以500ms/次。而针对来自现场仪表脉冲量而言,PLC通过高速计数单元完成采集操作,可能通过PLC的定时中断功能获得采集信号频率信息。而针对液位计、质量流量计等数字信号而言,其是以通信形式传递的,因此可经过通讯口与PLC的专用高级语言模ASCII进行连接,能够避免采集数据和现场测量仪表没有误差产生,实现PLC下(数字信号与I/O信号)的统一采集和控制管理功能。为了预防采集数据时可能产生的干扰,针对脉冲量可执行定时中断采集子程序的方法,确保脉冲不会有丢失现象。针对模拟量可运行数字滤波技术(平均值或者加权平均等)预防干扰问题。 针对本罐区监控系统来说,最关键最核心的工作就是实现罐区现场执行机构的控制执行以及过程监控功能,针对各储罐的收付油、循环以及注水等尤为重要。 通过PLC监控现场执行元件的方法一般有两种,其一为“看门狗”监控,其二为动作反应检测的方法,分别是看设定时间内的动作完成情况,以及在不考虑延时时的动作执行情况。他们的逻辑关系大体一致,只是其一不读取回讯信号,PLC不增设I/O点,实现相对简单;另一对回讯信号进行反馈,PLC增调了I/O点,能够实现实时监控功能。 为了实现隔爆功能,针对储罐控制阀门通过以气动阀门为主,并经由电磁阀实现控制操作。因此监控罐区储罐阀门需要“看门狗”检测与动作反应检测有机结合起来进行,如果开关气动阀,就可以检测到两点的回讯反馈信息。再经过PLC编程后,能够让气动阀两点回讯之间有逻辑关系产生,这样控制执行与监控就变得可靠性更强,基本不会有失误现象。上述都为开关量检测,通过PLC也可实现模拟量监控功能。具体需要同时对两个传感器信号进行采集,对比他们的测量值,看偏差范围的大小确定,如超过规定范围时,对时间再行判断,一旦超过误差时间和范围的情况,则表示存在问题。 3、结语 实践表明:通过PLC进行数据采集以及控制执行等操作,能够有效增强系统的实时性、安全性和可靠性。纵然与上位机脱离也能根据预定程序执行相关操作,尤其是新型PLC拥有更大的数据存储区,能够存储大量数据信息,因此在石油化工油品储运自动化系统中PLC技术的应用近年来迅速得以推广应用。 石油化工应用论文:石油化工企业仪表自动化控制系统应用研究 摘 要:科技在不断的发展,对工业生产有着重要的影响,科技的进步使得工业生产的效率也得到了提高,在进行石油化工的生产时,对科技的要求的是非常高的,石油化工在生产的过程中需要使用仪表自动化控制系统,这一系统的应用对化工企业的发展是十分有利的,需要得到我们的重视。 关键词:石油化工;仪表自动化;控制系统 石油化工企业的发展对国家的经济有着十分重要的影响,随着科技的不断发展,人们对石油化化工的要求在逐渐的增加,在整个石油化工的生产中,需要使用仪表自动化控制系统,这一系统随着石油化工企业的发展,要求在逐渐的增加,在这样的发展状态下,就需要进行改进,在企业生产的过程中使用的是智能化的仪表,也就是仪表自动化系统,这样的系统在整个功能上有了很大的提升,还在效率上也得到了极大的提高,这样对石油化工企业的生产是十分重要的,使用仪表自动化控制系统为石油化工企业的发展做出了贡献。 1 石油化工企业仪表的重要性 石油化工企业要想发展就离不开仪表,仪表系统在整个化工企业的发展中扮演着重要的角色,现在的石油化工企业生产已经逐渐的走向了现代化和数字化,数字化的应用提高了使用的效率,在仪表中除了使用数字化,还使用了智能化、网络化等手段,这样就可以很大程度的促进石油化工企业的发展。随着石油化工行业的不断发展,人们对石油化工仪表的要求在逐渐的增加,在这样的发展趋势下,对仪表进行了改进,尤其是自动检测仪,自动监测仪在性能上的改进是十分大的。 从现场的总线上来说,可以更好的适应了工业的生产,在性能上的提高使变送器也在不断的发展,这样对整个变送器来说也是十分有利的。现代化的自动化仪表在使用的过程中需要在安全性和稳定性上得到提升,这样就可以将整个石油化工企业的发展水平体现在仪表系统的使用上,因为自动化仪表的改进可以提升石油化工企业的生产侠效率,对整个生产有着十分重要的影响,需要得到我们的重视。 数字化仪表的出现不仅仅在性能上得到了极大的提升,在结构上也得到了极大的提升,数字化仪表在操作的时候变得更加便捷,因为现在的很多货物都是进出口贸易,这样对整个生产的要求就在逐渐的增加,在这样的情况下,就需要在产品的质量上有着严格的要求,尤其是在整体性上,需要将整体性总合的运用到仪表控制系统中,还要将在仪表的管理上加强,使用性能和结构较好的仪表,对生产的产品也是非常有利的,在质量上可以得到保证,这样出口到过国外的产品就会更加的受欢迎,对整个企业的影响也是非常大的,因此要使用较为先进的仪表自动化控制系统,这样对石油化工企业的生产是非常重要的。 2 石油化工企业仪表自动化系统的介绍 2.1 DCS(分布式控制系统) 在石油化工的生产中,使用的较为频繁的系统就是分布式控制系统和集中式控制系统,这两大系统在石油化工产业中是十分关键的。但是在我国的石油化工企业中使用的都是DCS系统,DCS系统在性能和结构上都有着一定听的优越性,相对于传统的仪表自动化系统来说,DCS系统在使用的过程中,使用了数字化和智能化技术,在兼容性上是非常好的,这样对整个企业的发展就有了要求,在整个企业的发展中,一定要有着足够的重视,兼容性的体现是DCS系统在功能上有着优越性的体现,在整个企业的生产中,需要将整个企业的发展作为重点,因此兼容性就变得十分重要,在企业的发展中,可以将本企业不同的型号的系统与厂商的DCS系统连接在一起,这样就可以形成一种控制体系,对整个企业的发展是十分有利的,在控制的时候也是非常便利的,提高了企业的生产效率,在出现问题的时候也可以及时的沟通,这样对整个企业的生产有着十分重要的影响。 2.2 新型DCS系统 DCS系统在石油化工企业的发展中是非常重要的,尤其是在炼油的时候,炼油是不能够离开DCS系统的,在生产的过程中,会生产出半成品和成品,在石油化工企业中使用DCS系统可以增加其控制能力,提高自动化的性能,石油化工企业的生产可以利用DCS系统进行石油化工的生产,应用DCS系统进行控制,在一定程度上能够更好的利用系统进行控制和管理,但是,还是有很多的企业在进行生产的时候无法更好的利用DCS系统的所有功能,导致自动化系统在使用的时候出现情况复杂的问题。我国在DCS系统生产方面也有很大的发展,在这种情况下,很多的软件开发更加适合于石油化工企业的生产,这样在功能方面也出现了更好的情况,同时在使用的时候可靠性也是非常高的。 3 具体分析 3.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200~1800℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。 3.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。 石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。 4 结论 石油化工在生产过程中实现了安全生产,同时在控制方面也发生了很大的变化,因此,企业在发展过程中要不断提高自动化控制水平,这样能够保证企业在激烈的市场中获得更好的发展控制,提高企业的竞争力。 石油化工应用论文:石油化工行业节能策略及在间歇式本体法聚丙烯工艺中的应用 摘 要:石油化工行业受到能源短缺的严重影响,因此在使用化工行业中实行节能策略是建设社会主义和谐社会的必然要求。本文对石油化工行业的节能策略进行了简要的介绍,并对节能策略在间歇性本体法聚丙烯工艺中的应用进行了简要的分析。 关键词:间歇式本体法聚丙烯工艺;节能策略;石油化工行业 我国在经济飞速发展的同时也面临着能源和资源消耗量过大的问题,石油供需矛盾已经成为制约石油化工行业发展的一个重要因素。因此在使用化工行业中应该积极推行节能策略,提倡节能降耗改变传统的经济增长模式,推动石油化工行业的稳定、健康发展,改变粗放型的增长模式。 一、石油化工行业的节能策略 石油化工行业主要有三方面的节能策略:能量回收、工艺利用、能量转换和传输。3种策略之间相互影响、相互联系。因此石油化工行业的节能技术也可以分为三大类:能量充分利用与回收技术、先进工艺的开发与应用、能量的高效转换和传输技术[1]。 (一)能量充分利用与回收技术。在石油化工行业中需要一定的温度和压力条件,并且会产生一定的余冷、余热和余压资源,要实现节能策略就需要对这些能源进行回收和充分利用,这样能够取得良好的经济效益。一部分具有较高品位的低温余热资源可以用于制冷,用以替代电能或者蒸汽。余压资源也可以拖动机械设备,用以替代电能。当前还没有对余冷资源进行充分利用的技术,造成了一定的资源浪费。 (二)能量的高效转换和传输技术。通过一定的技术来使能量传输和转换的效率得以提高,达到节约能源的目的。当前有4种途径能够达到这一目的:①通过自发的装置对废水进行转换,使其成为蒸汽并加以利用,能够达到80%的综合利用效率。②通过窄点技术来对患者网络进行优化,使能源传输过程中的消耗减少。③将催化裂化装置催化再生器中排放出的烟气用于发电机发电或者驱动主风机。④通过热电联产来利用燃气透平发电的排放气体,使其成为加热炉中的燃烧空气加以利用[2]。 (三)先进工艺的开发应用。通过先进的工艺和技术能够进一步提高资源的利用率,降低能源的消耗。国外在石油化工行业中的炼油行业中已经开发出了很多节能降耗的新技术,应用新型的助剂和催化剂、新型节能蒸馏技术、新型过程控制技术和大型延迟焦化装置、内部换热型蒸馏塔等等,以及加热炉和新型换热器等节能设备,能够起到良好的节能降耗作用。 二、石油化工行业的节能策略在间歇式本体法聚丙烯工艺中的具体应用 (一)间歇式液相本体法聚丙烯工艺。上世纪70年代我国研发了间歇式液相本体法聚丙烯工艺,该工艺立足于我国炼厂气资源分散、储量丰富的特点。在高效催化剂体的作用下,精丙烯中的分子量调节剂为H2,在液相丙烯中分散催化剂颗粒。该工艺的压力范围为3.2-3.6Mpa,控制反应温度范围为72-76摄氏度,反映具体时间为3-5小时,该工艺得到的产品为立构规整性的聚丙烯产品[3]。 该工艺的优点在于建设快、投资小、设备简单、工艺流程短,能够取得良好的经济效益,在石油化工行业中应用的比较广泛。但是该工艺也具有加工损失大、装置能耗高、丙烯单耗高的缺点。 (二)工艺优化技术。1、新型催化剂的使用。在聚丙烯的生产工艺中催化剂发挥着核心作用。当前聚丙烯催化剂的发展方向为得到合适的聚合物粒径分布、有效控制聚合物分子量分布、高定向性和超高活性。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用的新型催化剂主要是第四代 DQⅢ型高效球形聚丙烯催化剂,该催化剂是由我国中石化公司研发的。该催化剂的优点在于产品加工性能优良、分布窄、产物粒子大、立构性好,是一种高抗冲共聚物、无规共聚物、均聚物树脂产品,具有良好的性能指标。2、运用智能控制。平滑衔接问题一直存在于聚合反应过程中的升温到恒温过程之间,在加热升温之后、开始反应之前会有大量的热能被释放出来。一旦停止加热,反应温度仍然会急剧上升,为了将多余的反应热量带走必须使用冷却水进行及时降温,这样对能源造成了极大的浪费。然而要实现该阶段的控制并不容易,其具有扰动因素多、聚合反应速度快、容量滞后大、时间常数大、聚合釜容积大特点,难以用常规的方法和仪表进行控制,需要使用更加先进的控制技术。预测性控制技术能够使聚丙烯的生产过程更加稳定,同时使生成过程中冷凝水的用量得到极大的减少。使用预测性控制技术之前,冷凝水的月使用量约为70万吨,在使用预测性控制技术之后使用量仅需52.4万吨,具有良好的节水效果。 (三)做好能量利用率传输工作。1、使用高效换热设备。如果产生了激烈的聚合反应,必须对气相聚丙烯进行回收,从而使反应的温度得以降低。在结束聚合反应之后进行间歇的冷凝套和丙烯气体操作。回收和冷凝操作具有不确定的时间,而高压丙烯冷凝器需要连续使用,造成循环水的极大浪费。使用双台冷凝器冷凝可以使应急回收的工作效率和冷凝能力得到提高,增大换热面积,从而使冷凝套的能耗得以降低。与此同时还可以将原有的指形内冷管换为U 形冷却管,使操作弹性得以提高,也能够起到提高担负产量、,提高各釜车辙能力的作用。2、维护和清洗传热设备。夹套中的冷却循环水会带走正常聚合反应中的热,因此循环水的利用率和聚合釜的生产效率都会受到撤热能力的影响。夹套内壁受到较高的釜温的影响容易出现结垢,温度越高的地方结垢程度越高,会对聚合釜的撤热效果造成影响。可以使用超声波除垢技术或者酸洗的方式来清洗夹套,降低循环水的使用量。 (四)回收丙烯。会有很多惰性气体氮气在聚丙烯闪蒸过程中随着丙烯气进入到气柜之中,这些氮气的压缩之后又会被排出,造成一定的资源浪费。可以使用有机蒸汽膜法来降低丙烯资源的损耗,提高丙烯的回收率。 在石油化工行业实行节能策略势在必行,化工行业会排放出大量的废物,也需要消耗较多的能量和原料。因此通过3项策略能够有效地节能降耗,促进石油化工行业的健康发展。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用节能策略能够取得良好的经济效益和环境效益。 石油化工应用论文:管线试压技术在石油化工工艺设计中的应用 [摘 要]管线是石油化工生产活动中的重要组成部分,石化企业可以通过运输管线完成对各种原材料的运输工作。在石油化工企业中,大部分危险品的运输和存储都是由管线完成的,因此,管线在石化企业的经营过程中发挥着不可替代的作用。而在石油化工工艺设计中,管线试压技术是保证管线运行安全的重要措施,只有提高管线试压技术的水平,才能确保石化生产的正常运行。本文将对石油化工工艺设计中管线试压技术的应用进行分析和探讨。 [关键词]管线试压技术;石油化工;工艺设计;应用 1引言 近年来,随着社会经济的快速发展,人们对石化产品的需求量正在逐步增加,这为我国石油化工行业的发展带来了前所未有的巨大挑战。石油化工企业生产中使用的材料都具有易燃易爆的特性,为了保证这些材料的安全,企业通常采取管线运输的方式来实现这些材料的运输和存储。在材料的运输和存储过程中,一旦管线中出现了某些故障,就会影响整个材料运输过程,导致石油化工生产工作无法顺利进行,降低生产工作效率,严重的还会引发生产过程中的安全事故,造成巨大的经济损失。管线试压技术则能够对管线的质量进行检测,保证管线的正常运行,提高企业生产活动的安全性。因此,我们必须在石油化工工艺设计中重视管线试压技术,保证企业安全生产。 2 管线试压技术的概念 管线试压技术是石油化工企业生产过程中最常用的一种检验技术,其检验的对象是石化企业生产系统中的材料运输管线,目的是为了检验这些运输管线的完整性、密封性、管道强度以及管线支架稳固性等指标,进而掌握运输管线的实际质量状态,发现其中存在的问题,并针对问题产生的原因对其进行妥善的处理。在石油化工工艺设计中应用管线试压技术,能够将此项技术贯彻落实到石化工艺中的所有环节中,并在这些环节中发挥重要作用,提高石油化工工艺设计水平,有效的控制石油化工工艺的实施质量,保证石化企业运输管线的安全性和稳定性,减少安全事故的发生概率,确保企业生产过程的顺利进行。 3 管线试压技术的应用的前期准备工作 在应用管线试压技术的前期准备阶段,需要做好相应的前期准备工作。在这一阶段,科学合理的准备工作是管线试压技术能够发挥作用的前提条件,只有做好了这些工作,才能保证管线试压技术应用中各环节的有效性,确保管线试压技术的应用效果。前期准备工作主要有以下几点内容: 3.1 做好技术准备工作 在石油化工工艺设计中,管线试压技术是一项技术水平较高的检验技术,需要技术人员具有较强的专业能力以及综合素质,能够根据石化运输管线的实际情况对其进行深入的分析,探讨并制定针对性的管线试压技术实施计划,这些具体的计划完成后,要提交给上级部门审核计划的可行性和规范性,在通过审核后,才能正式的形成相关文件,用于指导管线试压技术的实施。此外,技术准备工作中还需要制定完善的安装计划,安装计划的制定要以管线试压技术实施计划为依据。只有这些技术准备工作都按时完成,才能够为管线试压技术的实施提强有力的供技术支持。 3.2 做好试压材料的准备工作 试压材料是管线试压技术的关键因素,是保证管线试压技术能够顺利实施的前提条件。为了能够保证管线施压技术的合理性,必须选择符合管线实际情况的试压方法,通常情况下,试压方法主要分为液体试压与气体试压,其中气体试压的材料为具有较低成本的气体,一般使用氮气作为试压材料。而液体试压的成本投入则相对高些,需要使用纯净的水作为试压材料。因此,要根据不同的试压方法准备相应的试压材料,保证这些材料的质量符合技术实施要求,并确保材料数量充足,不会出现试压过程中材料短缺的现象。 3.3 做好试压管线安全性的检测 在管线试压技术的实施过程中,必须保证试压操作与管线的安全性,这就需要在试压技术应用前对整个管线的状态以及附属的安全附件做好安全检测工作,对于不符合安全规范要求的环节采取相应的维护措施,保证试压管线的安全性,为管线试压技术的实施提供一个安全的应用环境,降低管线试压过程中安全事故发生的概率。 3.4 做好管线的完整行检查工作 运输管线的完整性是保证管线功能性以及安全性的关键,只有完整的管线系统才能够完成其在生产系统中的运输和存储功能。在管线试压技术实施前,我们有必要对管线的完整性进行全面的检查,确保管线具备完整的运输与存储功能。 4 管线试压技术在石化生产系统中的应用 4.1 在塔装置与容器系统中的应用 在石油化工工艺设计中,塔装置是非常重要的组成部分。塔装置的类型主要为分馏塔和气体塔,塔在进行石化生产时还要有与其配套使用的各种容器。在工艺设计中,塔与容器之间的运输管线需要进行科学的设计和铺设。在设计过程中,要尽量杜绝管线中存在位置不稳定或产生振动的现象。为了保证这些装置能够稳定的运行,必须要采用管线试压技术对塔与容器之间的管线进行管线实施试压检验,工艺设计人员则需要对试验结果进行分析,并根据分析结论确定汽液两相流的布置,保证石油化工工艺设计的安全性和稳定性。 4.2 在泵装置管线中的应用 在石油化工企业的生产过程中,泵装置是为石化材料运输与存储提供动力的主要装置。想要确保材料运输与存储系统的正常运转,必须确保所有泵装置能够安全稳定的运行,需要根据实际情况对泵装置入口处的支架、管道柔性以及汽阻等进行检查。利用管线试压技术检查并控制管线中的汽阻状态,获取并分析与泵装置连接管线的内部所受压力的装填,确保泵管线的稳定性,提高石化材料的运输和存储效率,减少因管线质量原因对生产造成影响。 4.3 在管线支架装置中的应用 在管线试压技术中,对于管线支架稳固性的检测也是重要的组成部分。在对管线支架进行工艺设计时,必须保证弹簧支架设计的合理性,为管线的稳定性提供基础支持。但是,弹簧支架的成本相对较高,在应用中需要对结构进行适当的优化,减少支架的使用数量,控制成本投入。管线试压技术能够完成对管线支架稳固性的检验,设计人员需要根据检验结果优化管架设计。 5 结束语 总而言之,为了保证石油化工生产过程的安全性,我们需要在工艺设计中合理的应用管线试压技术。通过试验技术的检验提高管线的稳定性,保证管线在石化生产中做好材料的运输与存储工作,提高生产效率。 石油化工应用论文:高效液相色谱技术在石油化工中的应用分析 [摘 要]高效液相色谱(HPLC)技术的研究在许多工业领域上都得到了应用,同时也成为石油化工生产中广泛使用的技术。HPLC技术优势有很多,尤其体现在在难挥发化合物、复杂混合物以及多环芳烃的分离中,具有巨大的发展前景。 [关键词]高效液相色谱 石油化工 分离 应用 由于高效液相色谱 ( HPLC )的分离能力具备高效、迅速、高灵敏检测的优势,因此受到各领域的青睐,在生物医药、石油化工、食品、环保以及检疫等等不同领域上均得到广泛推广和应用,跃居成为当今其中一个最受欢迎的分析技术。色谱甚至贯穿了石油化工的整个生产流程,从石油开采、炼制、成品、质量检测监控,成为不可替代的技术。本文将简要论述高效液相色谱在石油炼制和石油化工产品分析中的应用。 一、高效液相色谱在石油炼制中的应用 原油是石油化工企业进行化工生产所必需的原料,它的族组成与加工工艺的方式有着紧密的关联。原油的简单族组成是通过将其组分分离进行分析,主要为饱和烃、芳烃、胶质和沥青质四种,而较重的原油组成也相对复杂。传统方式是通过常规四组分法对原油中沥青和重质油族组成进行分析,但类似这种传统的柱色谱法,除了分析流程长之外,还要耗费许多溶剂和吸附剂。 HPLC初始是借助于硅/矾土柱来对轻质石油组分进行分离,通过不断发展后开始通过键合相 HPLC柱来对重质石油组分进行分离。相比ASTM 方法来说,此法在分析速度上具有明显的优势,并且重复性好,自动控制较为容易、稳定。而我国石油化工行业也早已引入了HPLC技术来进行原油组分分析,并出台了相应的石油天然气行业标准。 随着国家的不断发展,石油资源的开发进程也越发深入,使油品陷入不断重质化、劣质化的趋势,给催化裂化工艺带来了巨大的挑战,重质油组分的分析也成为了控制流化催化裂化和加氢工艺条件的基础,此时,HPLC技术开始得到认可与推广。 一方面,清除沥青质是色谱柱进行分离前的重要步骤,因为沥青质会对饱和烃洗提过程中的吸附和沉淀对定性定量结果产生较大的干扰。另一方面,HPLC解决了上述挑战性难题,其切换反冲阀反冲技术在氰基柱上使原油中的重质组分分析得到了实现,特别是胶质含量的分析,借助比较法对使用极性和非极性不同溶剂反冲洗实验研究来确定极性溶剂测定的结果较为准确。此外,成跃祖等人还对化学键合相高效液相色谱和反冲技术分析原油烃族组成的色谱条件相结合进行研究,对四种国产原油进行了烃族组成分析。 而后,俞鹏程等相关研究人员进行了典型分子的测定校正因子和切片进行分类后,成果的实现了用 HPLC技术来进行含有渣油的催化裂化原料油中的芳烃类别的监测,并得出了最为理想的催化裂化原料油为饱和烃、一环芳烃以及二环芳烃。在这之后,国外研究人员对HPLC法进行了进一步的优化,并对示差折光、紫外检测器进行了结合,借助质谱来进行数据的比较,最后得出了饱和组分的含量会随着馏分的变重而逐渐减少,而芳烃组分的含量则会随着馏分变重而逐渐提升,并得出了在利用紫外检测来进行单环芳烃的测定时,最理想的波长是210 nm。 HPLC技术除了可以使用在原料油的族组成分析上外,还可以运用在沸点和分子量分布的测定上。如果将HPLC的模拟蒸馏与ELSD法进行结合,则可以进行重油中的从中到高沸点馏分的测定,而且这样的方法可以直接进行不可蒸馏组分的测定,省去了内标的需要,并且该方法与GC模拟蒸馏测定的结果是完全相符的。在HPLC的测定方法中,以正构烷烃为标准物来建立的重质馏分油的分子量分布校正曲线,并进行面积归一化,则可以清楚的知道实际油样中每个分子量分布范围的百分比。不仅如此,HPLC技术还是石油炼制过程中分析抽提溶剂质量的一种较为理想的选择。 二、高效液相色谱技术在石油化工产品分析中的应用 (1)高效液相色谱技术在汽油产品分析中的应用 在汽油产品分析中,GC的使用非常广泛,特别是在烃族组成和单环芳烃的检查分析中,使用的频率更高,在这一点上,HPLC同样有着一定的效果。在进行汽油中芳烃的测定是,HPLC技术的使用不仅有着更高的效率,而且操作简单,同时还可以清楚的知道C6到C10芳烃的含量以及部分异构体的含量。如果利用硅胶柱串联氨基柱来作为固定相,正己烷作为流动相,再利用示差折光检测器来进行石脑油中烷烃、芳烃的含量测定,不仅可以有的提高测定的准确性,还可以简化测定过程,同时情况下只需9分钟就可以完成一次测定,这样的HPLC测定方法比GC法有着明显的优势,所以在进行较重油品中的芳香烃类化合物测定时,HPLC技术同样也是一个非常理想的方法。 (2)高效液相色谱技术在润滑油中的应用 高效液相色谱技术在润滑油、柴油中也有着非常不错的效果。目前,HPLC除了应用在石油产品的烃族组成分析外,在石油化工产品添加剂中也同样运用到了HPLC法。在润滑油的使用过程中,经常会出现氧化、缩聚等情况,导致润滑油的质量变差,如果在其中适当的加入抗氧化剂则可以有效的防止润滑油氧化反应的发生,使其抗氧化性得到更换的提高能。而在润滑油抗氧剂的制备过程中,HPLC则是一种必不可少的方法。 (3)高效液相色谱技术在聚合物中的应用 除了上述中高效液相色谱技术的运用外,在许多的塑料、橡胶等聚合物的生产过程中也普遍的使用到了HPLC技术。在聚合物的生产过程中,都需加入相应的添加剂,例如:抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、染色剂等。而HPLC在添加剂的分离、分析中,可以在不破坏分析物的结构的基础上进行,相对于GC有更更明显的优势,灵活性更大。除此之外,运用反相 HPLC进行PVC塑料中光稳定剂的提取与分离检测同样有着效果高、结果准确的效果。 三、结论 综上所述,在石油化工企业生产过程中,高效液相色谱(HPLC)已经成为其不可替代的技术之一,尤其是HPLC在复杂原油、重质油等石油化工产品组分的分离、分析上的突出贡献,能够使样品结构、性质不受破坏的同时,还能将样品进行无损回收,完全将传统的 LC法整体比下去,达到高效迅速分离分析的目的, 体现出其巨大的应用价值。将HPLC技术与其他先进的检测技术、多维分析模式进行适当的结合应用,还能够大大提升HPLC定性、定量的准确率,将实现其在石油化工领域中应用逐渐趋向最大化。 石油化工应用论文:浅谈催化油浆在石油化工方面的应用 摘 要:我国的石油资源还是很缺乏,燃料油价格的不断上升,这就要求我们加快催化油浆在石油化工中的应用,催化油浆特有的价值可以为企业减少成本,本文将对催化油浆在石油化工方面的应用做出明确的分析。 关键词:催化油浆 应用 软化剂 溶剂 对于石油化工产业来说,能否拥有高产量的油浆就意味着企业的经济形式的好坏和资金运转的好坏。一般催化,裂化过程中能够产生高量的油浆,从而能够在一定程度上提升企业的效益,保证企业资源的合理使用。如今,我国的石油资源还是很缺乏,燃料油价格的不断上升,这就要求我们加快催化油浆在石油化工中的应用,催化油浆特有的价值可以为企业减少成本,本文将对催化油浆在石油化工方面的应用做出明确的分析。 1催化油浆在石油化工方面的应用 据专家所了解,催化油浆里面含有一些碳氢元素,尽管其所占的比例非常小,但整体的密度却是比其他石油的密度大。由于其含有的碳氢元素形成各种芳烃,便具备了这类化学物品的特性。就当前情形来看,我国专家对它们进行了猜测和研究,能够有很大的把握认定它们是各种附加化工商品的重要原材料。例如,能够软化橡胶的试剂,填充油制品,纤维材料的生产,增加塑料可塑性的试剂等,我国需要采用高科技进一步对催化油浆的应用做出研究与探讨。 1.1在石油化工方面可以作为软化剂 软化剂一般被用于改变橡胶等产品性能方面,主要包括改变塑料的可塑性,减少塑料的粘性,降低时间等。一般来说它可以分为三类,其中包括芳烃软化剂,而催化油浆中含有的芳烃化学物品就是很好的一种软化剂,对改善橡胶产品性能方面有很好的效果。在橡胶软化剂的制作过程中,由于催化油浆中的原料所含有的密度非常大,且碳氢元素所形成的化学物品含量非常高,粘度也比较高,就能够很好的参与到橡胶的加工过程中去,软化橡胶的功能是非常显著的,而且可以有效地实现油浆资源的使用功能,对石油化工企业产品的制造带来了巨大的便捷。 1.2可以作为改善沥青质量的溶剂 随着我国经济的快速发展,交通运输方面也得到了很大的发展,人们对道路沥青的需求也呈现持续增长趋势,因此,生产沥青的企业具有光明的发展前景。但我国往年沥青的生产等级都比较低,很大一部分原因来源于石油的质量问题,以往生产沥青时都采用的是含蜡程度比较高的油,用此建造的道路质量问题得不到保障,人身安全问题更是遭受危险。而今可以采取催化油浆来对沥青的性能进行改善。过去使用沥青的质量不达标,很难生产出比较高质量的道路,所以目前油浆根据自身密度较大,含蜡比例较低,粘度较小的特点,可以将自身的芳烃化学物品和其他物品保留在沥青中,使沥青的品质能够得到很大程度的改善,进而修建出高质量的公路,且降低了道路修建部门的成本,解决我国的道路沥青含蜡量较高而带来的道路质量问题。 1.3可以生产出优质的石油焦 油浆在化工企业的用途十分广泛,不仅作为普通的日常燃料油,还可以进行优质石油焦的提炼。石油焦的生产工艺非常繁琐,精准,它需要大量的芳烃化合物和较少的杂质,而其他原料油不包含这些高价值的原料,另外,优质石油焦的产生需要许多较复杂的程序,对各方面的要求也很高,如在提炼过程中对温度的控制等,这些工艺过程导致难以形成针状焦。而催化油浆很好的解决了针状焦生成原料不足的问题,达到了油浆的合理利用。另外,优质的石油焦可以用来制作纯度非常高,结晶度也很高的石墨产品,它被广泛的应用于钢铁等行业中。 1.4可以作为废油的蒸馏活化剂 在石油工业企业中,进行废油的提纯和循环利用是节约成本的一个重要举措,因此需要通过蒸馏体制的完善进行废油的提炼。然而提高蒸馏的出馏率是一个相当有难度的工作,但如今随着科学的不断发展,技术的不断进步,可以通过活化剂进行蒸馏体系的强化。工业企业目前采用催化油浆作为基本的活化剂,主要根据是油浆中含有很多数目的芳烃化合物,它是蒸馏活化剂的一种,能够非常有效的将原料中的物质放入到工业原油中去,进而快速的提高蒸馏出率,增强企业资源利用的程度。 2结语 石油化工产业在不断的发展进步,但为了能够长久的在这个市场上生存下去,我们必须开发新能源,进行催化油浆的充分合理利用。目前,我国催化油浆在石油化工方面的应用取得了良好的效果,专家通过将油浆与石油化工企业中不同工艺的正确结合,研究出了一些新型化工产品,在此基础上能够有效改进原有产品的特性,减少企业的综合成本。因此,对我们国家来说,进行催化油浆资源的合理开发及应用具有十分重大的意义,这需要广大石油化工企业和人员的共同努力。
室内系统设计论文:室内环境质量无线监测系统设计 摘 要:高校实验室在上课期间,人员集中,室内环境质量恶劣,对师生的健康和学习效率有着很大的影响。文中选择高校实验室作为研究对象,通过对实验室室内环境监测技术的研究,为营造健康舒适的高校室内环境提供了一种技术支持,从而为实现高校室内环境质量的健康可持续发展奠定了基础。 关键词:室内环境质量监测;温湿度;光照;ZigBee 0 引 言 健康舒适的室内环境对任何一种建筑来说都尤为重要,实验室作为人员密集型建筑,良好的室内环境有助于提高学生的学习效率。如果温度过高或过低,湿度过湿(高于70%)或过燥(低于30%),光照的过明或过暗,都会使学生产生不适感,影响正常排汗和情绪、降低注意力。由此可见,实验室环境的不尽人意,在无形中影响了学生的健康和学习效率。因此,开发了室内环境质量无线监测系统,以便24小时监控实验室的环境质量参数。本无线检测系统的主要特点如下:(1)该系统可以延长实验室里面设备的使用寿命,为设备提供一个安全的使用环境;(2)该系统能够提高管理效率,温湿度数据可以远程传输,管理人员在巡查的时候不必到机房去就可以远程了解实验室的环境问题;(3)本系统可以代替管理人员24小时监控非上班时间实验室存在的安全隐患,达到对实验室远程监控的目的。 1 系统总体设计 在日常生活中,由于存在个体差异,在各种条件下要找到一个单一的指标来准确反映人体对环境的舒适性是很困难的。因此,在环境舒适性的检测过程中,我们往往关注三个比较重要的影响环境舒适性的因素:温度、湿度、照度。所以本系统针对实验室的环境分别采集温度、湿度、照度这三个因素来衡量实验室环境的舒适性。系统的总体设计框图如图1所示。 图1 室内环境无线监测系统的总体设计框图 本文所述的室内环境无线监测系统分为硬件设计方案和软件设计方案两部分。 1.1 硬件设计方案 该系统采用模块化的硬件设计,由STC12系列单片机微控制器、温湿度传感器、光照传感器、CC2530芯片的ZigBee收发模块、液晶显示模块、电源模块等组成。该终端具有室内环境参数的自动采集、计算处理等功能,它可以连续自动地测量温度、湿度、光照这些指标,各种要素经过传感器将模拟量转化成相应数字量,供采集器定时处理后给单片机进行处理,实现数据的采集、显示及无线传输。 1.2 软件设计方案 室内环境无线监测系统的软件设计由主程序、温湿度传感器驱动子程序、光照传感器驱动子程序、LCD12864液晶显示子程序、串口通信子程序等组成。对于硬件方案用到的编程软件其中包括对于微控STC12C5A60S2进行C语言程序编译的Keil软件,将Keil软件生成的.hex头文件烧录至MCU中的下载软件STC-ISP中。 2 室内环境质量无线监测系统的硬件设计 实验室室内环境质量无线采集系统在硬件设计过程中,使用了模块化的设计方法,分别为微处理器电路设计、数据采集模块电路设计、显示模块电路设计、串口通信电路设计、无线收发模块。在本系统中,对实验室室内环境质量参数数据的采集主要依靠各种传感器,如温湿度传感器AM2301、照度传感器模块GY30。这些传感器的工作原理是利用物质各种物理性质随环境变化的规律把温度、湿度、照度等转换为模拟量或数字量进行输出,通过单片机采集这些电量数据并对其进行计算即可确定各环境参数的数值。在室内环境质量无线监测系统的设计中,本文使用了STC12C5A60S2单片机进行设计。具体包括:单片机最小系统,温湿度接口电路,光照接口电路,接口电路,电源电路,串口通信接口电路。 2.1 MCU的选型 本系统设计采用的是STC12C5A60S2单片机。STC12C5A60S2 在众多的51系列单片机中,算是国内STC 公司的1T增强系列中更具有竞争力的一种,因为他不但和8051指令、管脚完全兼容,而且其片内具有Flash工艺的大容量程序存储器。如STC12C5A60S2单片机内部就自带高达60 K的 FlashROM,这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写。而且STC系列单片机支持串口程序烧写。显而易见,这种单片机对开发设备的要求很低,开发时间也大大缩短。写入单片机内的程序还可进行加密,很好地保护了用户的劳动成果。 2.2 温湿度传感器AM2301 DHT21数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容式感湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT21传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中,传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口,使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗,信号传输距离可达20米以上,使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择。 2.3 光照传感器模块GY30 本系统采用新型单片测光芯片GY30模块,该模块的工作电压为3.3 V,内置了BH1750芯片,可以对广泛的亮度进行1勒克斯的高精度测定,实现了照明度(1~65 536勒克斯)数字值的直接输出。主控器通过I2C(Inter-Integrated Circuit) 通讯接口读取GY30采集到的数据,然后按照用户要求的形式通过界面将数据呈现出来。 2.4 ZigBee数据传输模块选型 本系统中所使用的ZigBee模块为某电子公司的无线模块,该无线模块在产品类型中分为三种:ZigBee(Coordinator-协调器)模块、ZigBee Router(路由器)模块、ZigBee End Device(终端设备)模块。 ZigBee能耗无线监测终端的硬件设计中,无线ZigBee模块(Router-路由器)的功能是以无线方式发送数据资料包,并寻找最适合的路由路径,当有其他终端节点加入时,其也可为其他终端节点分配地址。CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能,其内部包含一个8051 CPU,且系统内可编程,其支持TI官方指定的IAR编译软件,并具备8 KB RAM,因此,CC2530是一个完整的SoC解决方案。通过其可以建立强大的无线传感器网络。 2.5 ST7920型12864液晶显示模块 为了在节约硬件资源的基础上可以得到更丰富的显示内容,并考虑到低功耗的要求,本系统设计中的显示电路采用ST7920型12864带字库的液晶显示模块。 3 室内环境质量无线监测系统软件设计 本节的主要内容是进行室内环境质量无线监测系统的软件设计,软件设计的核心为底层硬件温湿度传感器AM2301模块、光照传感器GY30模块、LCD12864液晶、串口通信等编写驱动程序,使得监测系统在上电后可以分别正常监测温湿度值、光照值的显示,及进行串口通信。室内环境质量无线监测系统主控程序流程图如图2所示。 图2 室内环境质量无线监测系统主控程序流程图 3.1 温湿度传感器AM2301驱动子程序设计 DATA数据线用于MCU与 AM2301之间的通信。四十比特完整的数据=十六比特的湿度数据值+十六比特的温度数据值+八比特校验和。例如,接收四十比特的数值,温湿度传感器AM2301的数据格式如图3所示。 图3 温湿度传感器AM2301的数据格式 空闲时总线为高电平,通讯开始MCU拉低总线1~10ms,然后释放总线,延时20~40 μs后主机开始检测响应信号。从机AM2301的响应信号是一个80 μs左右的低电平,随后从机在拉高总线80 μs左右代表即将进入数据传送。长的高电平代表的是信号1;短的高电平代表的是信号0。温湿度传感器AM2301数据传输的时序图如图4所示。 图4 温湿度传感器AM2301的数据传输时序图 3.2 光照传感器GY30驱动子程序设计 GY30与主控器之间的通讯使用I2C通讯协议。时钟线为高电平时,数据线由高电平向低电平变化表示开始信号;时钟线为高电平期间,数据线由低向高变化表示结束信号。I2C通讯协议的起始信号与终止信号时序图如图5所示。 图5 I2C通讯协议的起始信号与终止信号时序图 3.3 串口通信子程序设计 上位机对单片机所存储的数据的读取是通过USART实现的。由于单片机内部集成有USART模块,因此MCU只需要连接MAX232芯片,就能和PC通信。首先,单片机要设置异步通信的比特率数据位、停止位、校验方式等,最后才打开中断。在本系统中,异步串口通讯模块比特率设置为9 600,通信模式采用模式l,即每次发送的有效数据为8位,另加一位停止位。串口通信的软件设计流程图如图6所示。 4 结 语 本文针对室内环境质量的关键问题,基于物联网技术,采用无线数据采集与传输等先进信息技术手段,准确采集室内环境质量数据,使实验室室内环境质量在计量、采集、统计方面更加完善,同时确保实验室的正常、高效、健康、稳定地运行。管理人员只需要通过网络就可以了解实验室环境的实际情况,从而极大地减轻对实验室的管理工作,实现实验室的科学管理。 室内系统设计论文:基于DW1000的超宽带室内定位系统设计 摘要:为了提高室内无线传感器网络的定位精度,设计了一个基于UWB的无线传感器网络定位系统,该系统在上位机软件上运用TDOA算法进行定位计算,硬件设计上锚节点采用decaWave公司生产的DW1000为无线收发芯片,在其控制器STM32内部写入嵌入式程序,完成数据记录、收发。该系统理论定位精度可达到10cm,抗多径能力强、稳定性高,为无线网络传感器定位提供了更多的参考。 关键词:无线传感器网络 UWB TDOA DW1000 随着物联网时代的到来,人类已经置身于信息时代,一种全新的UWB技术与21世纪最具影响力的无线传感器网络的完美结合,正在改变着科技,改变着人类工作生活的方式,连通了现实社会、计算机世界、人类社会这三元世界。人类社会对目标进行检测、定位、跟踪和导航要求日益增高,尤其在环境复杂的室内,常常需要确定物品与设施的具体位置,所以急切需要开发通信能力强、成本小、能耗低、可靠性高的定位系统。相比于其他无线传感器网络通信技术,基于UWB[1]的无线传感器网络技术低功耗、低成本、高容量、高安全性的特点,非常适合于多点数据通信搭建室内定位平台。 1 系统构架和定位原理 1.1 系统整体构架 本定位系统主要由硬件和软件两部分构成,硬件部分是基于UWB(IEEE802.15.4)协议的无线传感器网络,其中包括标签节点(Tag)、锚节点(Anchor),软件部分包括硬件嵌入式软件和运行于上位机上的实时定位系统(RTLS)软件。 在系统中锚节点的设计是关键,锚节点对标签节点TOA信息进行的记录[2] [3],并且,记录锚节点之间的时间同步信息,然后发送给上位机定位软件,由上位机定位软件完成TDOA[4]定位分析计算,定位位置显示,并对Anchor/Tag进行配置管理。如图1所示。 1.2 定位原理 定位系统基于TDOA定位方法,这种方法只要求锚节点之间同步,不要求锚节点与标签之间同步,便与工程实现。通过标签节点向位置已知的锚节点发送无线电波信号,测量出标签节点到达锚节点的时间差,因为在空气中无线电波传播的速度近似于光速,所以,可以得到标签节点到锚节点的距离差,然后根据双曲线原理,利用最小二乘可以求出标签节点的坐标[5],完成定位。如图2所示。 已知有三个锚节点A 、B 、C 的坐标,未知标签节点T ,T到A与T到B的距离差 ,T到A与T到C的距离差 ,根据几何原理,标签节点T必定位于以锚节点A、B为焦点、与两个焦点的距离差恒为 的双曲线上。同时,标签节点T也位于以锚节点A、C为焦点、与两个焦点距离差恒为 的双曲线上,则有, 因为各个锚节点的位置都已知,可以求出 , , ,得到位置标签T ,的位置。 2.硬件设计 2.1 锚节点总体架构 锚节点和标签节点是硬件设计的关键,标签节点的功能很单一只是按固定周期发送广播数据包,设计比较简单,与锚节点设计相似,这里以锚节点作为重点进行介绍,下图是锚节点设计总体架构,锚节点主要有处理器模块、无线收发模块、嵌入式软件组成。锚节点以STM32F107VCT6为MCU,通过SPI[6]连接DW1000无线收发芯片,对其进行控制管理,集成EEPROM芯片,用于存储锚节点MAC地址、IP地址、RTLS定位服务器IP地址等,锚节点还设计有Ethernet接口用于上传数据、提供电源。如图3所示。 2.2 处理器模块 定位系统节点在MCU的选择上,采用意法半导体公司推出的互联型系列微控制器STM32F107VCT6,此芯片集成了各种高性能工业标准接口。它基于ARM Cortex-M3内核,主频72MHz,内部含有256K字节的FLASH和64K字节的SRAM,LQFP100封装。板上除晶振外的所有IO口全部引出,方便扩展及开发。内部集成高性能以太网模块,支持802.3协议定义的独立于介质的接口(MII)和简化的独立于介质的接口(RMII),支持DHCP、Telnet、TFTP、HTTP等协议。提供256字节的I2C端口,提供18Mbps的SPI接口,含有USB 2.0 OTG全速接口,支持从USB接口取电或通过控制对USB设备供电。 2.3 无线通模块 无线通信模块采用decaWave公司提供的DW1000无线收发芯片,它是一个遵循IEEE802.15.4-2011 UWB标准的低能耗、低成本无线收发芯片,支持精度定位和同步数据传输,定位精度可达到10cm,抗多径能力强,在RTLS系统中支持高密度存在,长寿命的电池适用于极小系统的消耗,支持TOF测距和TDOA精确定位,支持6个从3.5GHz到6.5GHz射频波段,数据传输速率为110 kbps,850 kbps,6.8 Mbps,功率消耗低,睡眠模式电流1 ?A,深度睡眠迷失电流50nA,拥有完整的MAC层支撑软件,提供SPI接口,可连接主处理器,6 mm x 6 mm 48引脚小型封装包,引线间距0.4 mm。适用于无线传感器网络。如图4所示。 2.4 SPI接口设计 SPI是一种同步串行外设接口,本系统中STM32作为主设备通过SPI实现对从设备DW1000无线收发芯片内部寄存器和RAM的读写操作,进行通信以交换信息、发送命令。SPI接口设计有4跟线,其中SCLK表示主设备STM32产生时钟信号,完成对通信的控制, MOIS表示STM32输出数据,DW1000接收数据, MIOS表示DW1000输出数据,STM32接收数据, CS1/CS2表示DW1000的使能信号,由STM32控制。如图5所示。 2.5 I2C设计 I2C[7]模块采用24C02的EEPROM芯片,该芯片容量为2Kbit,256个8字节,内有一个16字节写缓存器,支持I2C总线传输协议。I2C总线由数据线SDA和时钟线SCL构成,可以在MCU与DW1000、DW1000与DW1000之间进行双向传输,各种被控制的电路都并联在这条总线上,每个模块都有自己唯一的地址,根据所要完成的工作,在信息传输的时候,每一个模块既是控制器,又是发送器。本系统主要用于存储Anchor MAC地址、IP地址、RTLS定位服务器IP地址、decaWave DW1000收发器芯片的硬件配置信息。如图6所示。 3 嵌入式软件设计 嵌入式软件开发采用Keil公司的Keil uVision4,编程语言使用C语言,该软件的编译与调试能够与ARM器件高效匹配。编写在MUC中的嵌入式软件主要完成标签节点到锚节点TOA的测量、锚节点之间TOA信息的测量、将获得信息传送给RTLS。 嵌入式软件的信息处理流程采用串行处理,单线结构就可完成所需功能,包括 STM32复位和时钟配置模块(STM32-RCC)、I2C读取模块、Ethernet模块、DHCP动态IP获取模块、UDP5555端口初始化模块、UDP4646端口初始化模块、定时器配置模块、decaWave DW1000收发器配置模块、上层应用初始化模块、发送无线广播数据包模块、中断处理程序。当无线收发收发芯片收到或发送一个数据帧的的时候,会向MUC发送中断请求,中断程序主要中断产生的类型、判断中断位置是否正确、读取数据接收帧的源地址、读取数据接收帧的类型、接收数据帧、读取TOA信息、将读取的信息进行封装发送给RTLS。如图7所示。 图7 嵌入式软件流程图 4 上位机软件设计 上位机软件采用微软公司开发的WPE框架,使用C#编程语言。主要完成TDOA定位分析计算,Anchor状态显示、定位显示、配置管理。Anchor状态显示主要显示Anchor是否连接到TDOA-RTLS,Anchor能够接收到那些Anchor的Pacer-blink信号,以及Anchor两个无线模块的工作状态;定位显示主要显示Anchor位置和工作状态(有无信号发送),Tag位置和工作状态(有无信号发送),Tag历史位置(或活动轨迹)指示;配置管理功能主要包括定位软件的功能配置和Anchor的管理配置。 4.1 上位机软件接口 嵌入式软件通过端口号为6666的UDP连接向RTLS发送TOA分析计算和Anchor之间的时钟同步所需的信息,该端口上传输的信息包括长度分别为76字节和70字节的数据包;RTLS通过端口号为3535的UDP发送管理配置信息,该端口的信息完全可以通过IP Tools网络监测工具进行数据包的截获和分析,并且这些信息可以与I2C芯片中读取的信息进行对比分析;RTLS通过编号为2346的UPD将定位计算结果直接发送给各个显示客户端;RTLS通过端口编号为2345的UPD发出TDOA定位计算结果。如图8所示。 4.2 上位机软件工作流程 上位机软件的设计比较复杂,主要有主线程、TDOA计算线程、UDP6666数据包接收线程、UDP6666 socket数据包收发线程、UDP3535处理线程、UDP2346处理线程构成。当定位系统开始运行时,RTLS系统通过端口6666的UDP连接就收上传数据,当数据包接收完成后对数据包进行解析,76字节数据包提供标签到达锚节点的TOA信息,70字节数据包提供锚节点之间的TOA信息,之后通过TDOA计算线程调用定位算法函数进行定为计算,最后通过UDP2346处理线程显示出定位结果,整个过程中UDP3535处理线程一直处于打开状态,进行管理配置。如图9所示。 5 结语 本文设计了一个基于与DW1000的超宽带室内定位系统,该系运用TDOA定位算法,原理简单,易于工程实现,硬件部分采用DW1000无线收发芯片,具有定位精度高、稳定性强、成本低等特点。同时,本系统的设计为无线传感器网络室内定位提供了一个参考样本,具有一定的参考价值。 室内系统设计论文:室内消火栓系统设计探析 [摘 要]消火栓系统是最基本、最重要的灭火设施,对消火栓系统的设计理应引起足够的关注和重视。本文分析了消火栓系统的特点,探讨了室内消防竖管设置的最小间距,并研究了高位消防水箱设计的几个问题。 [关键词]消火栓;消防竖管;高位消防水箱 1 消火栓系统的特点 消火栓系统是我国使用最早、应用最为广泛的消防系统。消火栓系统包括室内外消火栓设备、消防管道、消防供水等设施,在灭火时有以下几个特点: (1)人工操作的消防系统,也意味着发生火灾时,消防人员的到位会有一定的滞后; (2)系统本身灭火效果也会受到火场条件的影响,比如:较高的火场温度,浓烟降低了火场能见度,建筑构造设计不完全符合消防要求等; (3)火灾最终需要由消火栓系统来收尾。 作为室外、室内都使用的消防系统,消火栓系统是最基本、最重要的灭火设施,对消火栓系统的设计理应引起足够的关注和重视。本文即对室内消火栓系统设计中所遇见的几个问题进行分析。 2 消防竖管最小间距的确定 《建筑设计防火规范》(以下简称“建规”)规定:室内消火栓的布置应保证每一个防火分区同层有两支水枪的充实水柱同时到达任何部位[1]。 《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称“高规”)规定:消防竖管的布置,应保证同层相邻两个消火栓的水枪的充实水柱同时达到被保护范围内的任何部位[2]。 《消防给水及消火栓系统技术规范》规定(以下简称“水规”):室内消火栓的布置应满足同一平面有2支水枪的2股充实水柱同时达到任何部位的要求[3]。 依以上规范条文可知,消火栓布置时可根据水枪的充实水柱长度、建筑层高和水带长度得到消火栓的保护半径,使得建筑内各处均处于两个以上消火栓的保护范围内即可达到要求。由此结合建筑内部形式可基本确定消防竖管的最大设计间距。 但上述三部规范并未详细规定消防竖管的最小间距,当两个消火栓布置间距过近或紧连着布置一处时,一旦火势威胁到某处消火栓,两个消火栓极易同时受大火影响,无法起到互相保护的作用,这种情况应该避免的。所以消防竖管布置应保证最小间距,根据对安全出口应分散布置并保证至少5米最小间距的要求,保证5米是一个比较合理的最小间距。 3 高位消防水箱设置的必要性 消防水箱是设置在高处直接向水灭火设施重力供应初期火灾消防用水量的蓄水设施。对于高位消防水箱,部分人认为消防水箱可少设或不设,因为建筑高处设置的水箱可能会影响建筑立面处理,增加结构荷载和抗震防护要求,而且水箱作用有限,自身并不一定完全满足最不利点水压要求,且在消防主泵投入较早较及时的情况下,可以基本保证消防供水。 但笔者认为,考虑到我国的电力供应和消防设施管理情况,结合已发生的火灾案例,若不设高位消防水箱很有可能影响到火灾的初期灭火,而能否及时、快速的在火灾大范围蔓延之前控制火势是至为关键的。况且如下文所述,消防系统在设计时可以降低水箱设置高度,或设置在下层,通过设置稳压泵来达到水箱的设计压力要求。所以,在临时高压消火栓系统中设置高位消防水箱是非常有必要的。 4 高位消防水箱的设置高度 《水规》规定:高位消防水箱的设置位置应高于其所服务的水灭火设施,且最低有效水位应满足水灭火设施最不利点处的静水压力,并应按下列规定确定:1一类高层公共建筑,不应低于0.10MPa,当建筑高度超过100m时不应低于0.15MPa;2高层住宅、二类高层公共建筑、多层公共建筑,不应低于0.07 MPa;多层住宅不宜低于0.07 MPa;3工业建筑,不应低于0.10 MPa,当建筑体积小于20000m?时,不宜低于0.07 MPa;4自动喷水灭火系统等自动水灭火系统应根据喷头灭火需求压力确定,但最小不应小于0.10 MPa[3]。 由上述条文可见,《水规》要求需满足最不利消火栓处7m 、10m和 15m水柱的净水压力,但符合《水规》要求的消防水箱设计仍有可能出现以下两个问题: (1)满足《水规》要求消防水箱的设置高度,并不能完全保证最不利消火栓处的正常使用压力。根据工程实践计算,最不利消火栓口所需压力与水带长度、水带材质、水枪喷口直径、所需充实水柱长度和水枪射流量有关。19mm水枪配65mm衬胶水带,水带长度25m,则当消火栓出流量取5L/s时,最不利栓口所需水压为0.189MPa。由此可见,当保证最不利消火栓处7m 、10m和15m水柱的净水压力,并不能保证最不利消火栓的灭火需要。 (2)消防水箱的设置高度不应仅为满足最不利消火栓处的压力需求,在实际工程中,自动喷水灭火系统(以下简称自喷系统)亦需设计高位消防水箱,而且自喷系统与消火栓系统常共用一座消防水箱。此时,消防水箱还应满足自喷系统最不利喷头处的压力需要。根据实际工程计算可知,此处一般需0.2MPa以上的静水压力。 综上所述,从尽可能满足最不利点处灭火要求来看,高位消防水箱的设置位置应高于其所服务的水灭火设施,且最低有效水位应满足水灭火设施最不利点处的静水压力(自喷、消火栓均应满足最低压力)。当高位消防水箱不能满足此静压要求时,可增设稳压泵和稳压水罐,成为设有稳压泵的临时高压消防给水系统。 5 高位消防水箱有效容积 《水规》按照建筑物性质和标准确定高位消防水箱的有效容积有明确规定:1一类高层公共建筑,不应小于36m3,但当建筑高度大于100m时,不应小于50m3,当建筑高度大于150m,不应小于100 m3;2多层公共建筑、二类高层公共建筑和一类高层住宅,不应小于18m3,当一类高层住宅建筑高度超过100m时,不应小于36 m3;3二类高层住宅,不应小于12 m3;4建筑高度大于21m的多层住宅,不应小于6 m3;5工业建筑室内消防给水手机浏览当小于等25L/s时,不应小于12 m3,大于25L/s时,不应小于18 m3;6总建筑面积大于10000O且小于30000O的商店建筑,不应小于36m?;总建筑面积大于30000O的商店,不应小于50m?,当与本条第1款规定不一致时应取其较大值[3]。上述规范条文要求基本清楚,但有以下两个问题: (1)高位消防水箱的有效容积能否满足初期火灾水灭火系统所需消防用水量的要求。高位消防水箱火灾初期灭火的重要供水来源,常见的初期水灭火设施包括室内消火栓系统和自动喷水灭火系统,以建筑高度超过50m的一类高层公共建筑为例。《水规》规定此类建筑室内消火栓用水量为40L/s,火灾初期以10min计,则需水量: 40L/s×10min×60s=24m3 另外此类建筑又须设自动喷水灭火系统,又需水量: 30L/s×10min×60s=18m3 10min初期灭火用水共需水量: 24+18=42m3 由此可见,规范所要求的水箱有效容积实际上是不够10min满负荷灭火需要的,但考虑到火灾初期消火栓和喷头使用数量有限,消防主泵正常情况下可以及时启动,所以对水箱有效容积的要求有所减小。 (2)完全依照建筑物性质和标准确定消防水箱容积也有一定的局限性。如建筑高度低于24m但面积较大的商场建筑,其火灾危险性是非常高的,在设计消防水箱容积时就可能套用规范规定而采取偏小的消防水箱容积。 6 结束语 消火栓系统是最基本的灭火设施,在设计室内消火栓系统时,应注意控制消防竖管最小间距以使临近消火栓能互相保护;临时高压消火栓给水系统中应设置高位消防水箱,其有效容积应尽量超过现行设计规范要求,以满足初期火灾消防用水量和水压需求。 室内系统设计论文:基于ZigBee网络的室内环境监测系统设计 摘 要:本文基于ZigBee技术设计了室内环境监测系统,对室内温度、湿度、烟雾、可燃气体等参数进行测量和采集,并对异常情况发出报警。给出了系统的整体设计方案,介绍了系统的传感器选型及控制方案,并对系统进行了数据测试分析,验证了系统的稳定可行性。 关键词:ZigBee技术;环境监测;传感器 0 引言 ZigBee技术是近几年发展起来的自组网无线通信技术,节点之间可很方便的进行组网通信,有效的解决了单点无线传输的距离问题。诸多事故的发生都源于未知,室内环境的监测对于生产和生活都具有重大意义。本文为室内环境参数的监测提供了一套完整的解决方案,并给出了相应的阐述。 1 系统整体设计方案 室内环境监测系统主要包括监测节点和数据接收处理主机。节点主要负责室内各项环境参数的数据采集和监测,包括温湿度检测模块、烟雾检测模块、可燃气体检测模块以及PM2.5检测模块;采用单片机负责检测的控制,并将采回的数据通过ZigBee模块送出。ZigBee每个节点都自动分配唯一的ID,每一个节点可管理254个子节点,一共可扩展管理多达65000个节点。数据处理主机主要负责接收每个监测节点的数据,对数据进行处理,包含显示模块、人机交互设置模块、报警输出模块和联动控制模块。系统整体设计方案如图1所示,给出了单个节点的组成框图和主机的组成框图,节点的个数可根据用户需求进行扩展。 2 系统硬件设计 基于ZigBee技术的数据采集节点 主要采用了DHT11温湿度传感器、烟雾传感器、可燃气体传感器、夏普PM2.5灰尘传感器。 2.1 温湿度传感器 设计采用数字温湿度传感器DHT11进行温度和湿度的检测。DHT11是一款复合型温湿度传感器,采用单总线方式直接送出温度和湿度值,使用时只需要电源和任意一个I/O口配合上拉电阻便可对其操作和访问。DHT11供电范围为3.3-5.5V,可以很方便的应用于各种单片机和嵌入式系统。DHT温度测量范围为0-50度,湿度为20%-90%RH,完全满足室内环境的监测。 DHT11接口电路如图2所示。 2.2 气体传感器 设计采用电阻型MQ-2气体传感器对空气中的烟雾和可燃气体进行检测。MQ-2气体传感器采用二氧化锡气敏材料进行气体的检测。二氧化锡在纯净的空气中电导率很低,一旦空气中有其他气体的存在,其电导率随空气中气体的浓度增加而增加,通过简单的电路便可将气体浓度信号转换成对应的电信号。MQ-2传感器不但对如液化气、甲烷、氢气等可燃气体灵敏度很高,而且对烟雾也有着理想的响应曲线。 MQ-2气体传感器测试电路如图3所示。传感器需要提供加热电压进行预热,加热过程大概30秒,然后便可以正常输出。加热电压和电源可采用统一电源供电,选择合适的负载电阻即可。 2.3 PM2.5灰尘传感器 PM2.5检测采用了日本夏普公司的GP2Y1010AU0F灰尘传感器,该传感器电压输出与灰尘浓度具有良好的线性关系。传感器采用光学方式进行灰尘的检测,通过控制内部LED发光时间然后检测对应光学腔内接受到的光强,经过内部相应的放大处理从而得到对应的电压。传感器采用5V供电,输出电压范围为0.75-3.5V,对应的灰尘浓度为0-0.5mg/m3,输出电压和浓度成一次线性关系。GP2Y1010AU0F传感器输出为模拟电压,所以需要配合AD转换器进行数据的采集,传感器接口电路如图4所示。 3 系统软件设计 基于ZigBee自组网的特性,无线部分程序设计变得相对容易,只需要记录和校验每个节点的ID即可进行数据的交互。节点的主要负责数据的采集和等待主机的数据发送请求,当收到请求时进行ID验证,若为本机ID则发送数据,否则继续等待,节点程序流程如图5所示。主机的程序设计主要负责数据的请求和接收处理,进行显示、报警、人机交互和联动控制,主机程序流程如图6所示。 4 结论 本文给出了基于ZigBee技术的室内环境监测方案,详细的分析了系统的整体设计方案,对系统的传感器电路设计做出了相应的介绍,分析了系统的可行性。最终对系统进行了整体数据采集和通信测试,良好的验证了系统的稳定性和可靠性,对室内环境的监测具有一定的指导意义和参考价值。 室内系统设计论文:基于PID控制理论和步进电动机的冬季室内温度控制系统设计 摘要:我国北方,冬季取暖一般采用暖气技术集中供暖,用户不能自主地调节温度,室内温度过高,资源浪费的现象严重。本设计应用PID控制技术,以步进电动机作为执行元件,根据实时测量的室内温度,来控制阀门的开度,调节暖气管道内热水或热气的流量,从而达到了控制室内温度的目的,增强了居民室内生活的舒适度,减少了能源的浪费。 关键词:PID控制;流量;PM2.5;编码;解码 引言 我国北方属于典型的温带大陆性气候,冬季寒冷干燥。目前为了改善室内温度环境,我国北方城市普遍采用集中供暖[1]。各市均建有大规模的地下暖气管道网,由政府指定的供暖公司负责运营。集中供暖有着较为明显的好处:资源利用率高,平均成本较低,供暖效果好。但是,也存在不少缺点:一是无论白天还是黑夜,不管用户是否需要,暖气始终全天供热;二是用户没有办法自主调节室内温度的高低,造成室内温度过高,空气流通不好。居民非常容易出现皮肤发紧,口唇干燥、咽部发痒、咳嗽、流鼻血等“暖气病”。用户为了降低温度,只能打开窗户散热,使宝贵的能源白白浪费了。近年来,我国北方地区冬季雾霾频发,pm2.5频频爆表,燃烧煤炭作为集中供暖的主要手段,成为罪魁祸首,成为众矢之的。如何才能在不降低冬季室内生活的舒适度的前提下,实现节能降耗的目的呢? 本设计采用步进电动机来控制阀门的开度,进而调节暖气管道内水或气的流量,实现了控制室内温度的目的,从而增强了居民室内生活的舒适度,为节能降耗做出了巨大贡献。 一、系统设计方案 本系统由两个模块组成,一个是温度设置及测量模块,一个是驱动模块,两个模块在物理上相互分立,使用时可以将温度和测量模块放到远离暖气片的地方,保证温度测量的准确性。驱动模块直接到暖气管道上控制暖气的流量。两个模块之间通过红外遥控发射/接收芯片PT2262/2272传递控制信息。温度设置及测量模块又分为键盘输入、温度测量、温度显示三个单元。人们可以通过键盘设定自己需要的温度,温度的测量采用数字温度传感器18B20,18B20将采集到的温度信号以串行数据的形式传递给单片机AT89C51,经过处理后,在数码管上显示当前测量的温度。同时,AT89C51把实时测量的温度和用户预先设定的温度比较和分析,得出调整指令。通过红外遥控发射/接收芯片PT2262/2272将调整指令传递给驱动模块的单片机,由驱动模块单片机控制步进电动机完成阀门开度的调整,实现改变暖气管道内热水流量的目的。系统框图如图1所示。 图1 系统框图 二、温度传感器18B20 18B20是美国Dallas 半导体公司创造的数字化温度传感器。该温度传感器外形如一只三极管,温度感应元件及转换电路集成在一个芯片上。现场温度直接转换成二进制数字表示的温度,存储在18B20内的存储器里,18B20和单片机之间仅需要一条数据线连接,单片机可以通过数据线向18B20写入或读取数据,而且可以通过数据线提供18B20正常工作所需要的电源。每个18B20都有不同的序列号,所以多个18B20可以使用同一根总线和单片机相连接,单片机通过序列号识别不同的18B20并发起读写动作。这一特点使用户组建温度传感器网络变得十分容易。通过程序设定,DS18B20 可以达到9~12 个二进制位的分辨率。测量温度的范围为-55°C~+125°C,在-10~+85°C范围内,测量精度可以达到±0.5°C[2]。由于DS18B20 具有体积小、测温精度高、适用电压范围宽、采用一线式总线、可组网等优点,在实践中的得到了广泛的应用。 三、红外遥控发射/接收芯片PT2262/2272 PT2262/2272采用CMOS工艺制造,分别具有编码和解码的功能,其中PT2262是编码电路,PT2272是解码电路,PT2262/2272必须配对使用,可用于无线数据的发送和接收。PT2262/2272分别拥有18个管脚,最多可以设置12位地址端管脚和6位数据管脚。地址管脚可以设置成“0”、“1”、“悬空”三种状态,但是必须保证PT2262和PT2272的地址管脚设置相同,否则PT2272不能解码。在实际应用中,我们一般采用4位数据码和8位地址码的方式。 编码芯片PT2262发出的编码信号称为码字,一个完整的码字包含地址码、数据码和同步码三部分。解码芯片PT2272在接收到PT2262发来的信号后,首先分离出地址码,并对地址码进行比较,只有当接收到的码字的地址码和2272的地址码相同时,2272的VT管脚才能输出高电平,表示解码成功。单片机在检测到VT脚高电平的信号后,开始读取PT2272接收到的数据。 四、步进电动机 步进电动机也称为脉冲电动机,它可以将电脉冲信号转换成相应的角位移,每输入一个电脉冲信号,步进电动机就转动一定的角度,由于该电动机的转动方式是步进的,所以把它叫做步进电动机。步进电动机具有以下优点:一是步进电动机转动的角度和输入电脉冲的个数成正比,转动的速度由输入电脉冲的频率决定,频率越高,速度越快。而且在不超出步进电动机负载能力的情况下,以上关系不受负载大小、电压高低等因素的影响;二是步进电动机在不失步的情况下,每转动一圈的步数是固定的,所以电动机的步距误差不会积累;三是步进电动机具有良好的控制性能,在开环控制系统中,转速具有很宽的调节范围,而且能够快速启动、制动和反转。正是由于步进电动机具有以上优点,所以在数字控制系统中经常被用作执行元件。 五、软件设计 该系统的软件设计分为两大部分,分别对应系统硬件的两个模块。其中驱动模块的程序设计包括控制量的读取和步进电动机的控制。温度测量模块包括温度采集子程序(读取18B20测得的温度数据)、显示子程序、键盘输入子程序(用户设置室内温度)、PID温度控制子程序(计算控制量)。前面几个程序都比较简单,这里不再赘述,下面我们详细介绍一下PID温度控制子程序的设计原理。单片机首先读取18B20测量的实时温度数据,然后把测量温度和设定温度进行比较得到温度误差,把温度误差作为PID控制系统的输入信号,由PID算法计算得出控制量。PID控制系统的结构框图如图2所示。 图2 PID控制系统的结构框图 系统的控制规律可以用u(k)= u(k)+u(k-1)和u(k)=Kp[e(k)- e(k-1)]+Ki e(k) +Kd[e(k)- 2e(k-1)+ e(k-2)]两个算式表示[3]。其中u(k)表示每个测量周期阀门的变化量,Kp表示PID控制系统的比例系数, Ki表示PID控制系统的积分系数、 Kd表示PID控制系统的微分系数,e(k)表示k时刻的温度误差。由于室内温度是一个相对缓慢的变化过程,所以我们在该温度控制系统中采用了周期性的控制方式,即在一个温度采样周期内保持控制量u(k)恒定不变[1]。 结语 为了验证系统对室内温度控制的准确性和稳定性,我们做了多次试验,下表为实验记录的测量数据,分析记录数据可知,本设计控制温度准确性高,达到了预期目标。 本系统采用PID控制理论,以AT89C51单片机为系统的控制单元,以红外遥控发射/接收芯片PT2262/2272为数据传输的纽带,选用步进电动机作为系统最终的执行机构,根据室内温度和设定温度的误差来改变阀门的开度,较好的实现了室内温度的调节。实验表明,该系统具有稳定性好、控制精度高、节能环保等优点,具有一定的实用价值。 室内系统设计论文:基于射频及超声技术的室内二维定位系统设计 摘 要:该文通过对比几种常用室内定位(In-location)方法,设计并实现了基于射频和超声波技术相结合的室内二维定位系统。系统采用C51系列单片机为主控芯片,nRF24L01芯片作为射频通讯芯片,结合超声波发射与接收电路,融合射频和超声技术对二维平面上一点的位置信息进行获取,并通过LCD12864进行测量结果的显示。文章详细的分析了系统的工作原理并进行了测量电路的设计,由实际测量的数据对结果进行误差分析可知,测量数据误差在2%以内。 关键词:射频 超声波 参考节点 室内定位 众所周知,对于室外定位系统,全球定位系统(GPS)[1]已经应用的成熟可靠,目前常用的车用导航、物流定位等大多数都利用的是此原理。但是对于室内定位,例如机场大厅、矿井内部、大型展厅内部、大型室内停车场以及大型购物商场,由于室内环境复杂多变,建筑物的结构,内部布局,以及人为因素等影响,所以实现精确定位的难度较大。目前诺基亚、谷歌、博通甚至一些知名大学比如美国杜克大学(Duke University)和芬兰奥卢大学(University of Oulu)都有专门研究室内定位的小组。美国研究机构ABI称:“室内定位技术(In-location)是下一波热门定位技术,该技术将在2015年-2017年间得到大量部署和实施,是今后移动互联网领域的一个关键环节。” 目前室内定位常用的方法有红外线室内定位技术、超声波定位技术、蓝牙定位技术、射频识别定位技术和超宽带定位技术等。表1[2]分析了几种常见无线定位系统的性能表,参照表1,该文设计了基于51单片机使用超声波和无线射频相结合进行室内定位的测量系统,可以有效结合两种方法的优点,设计思路清晰,成本较低。根据实际测量结果分析,系统采样稳定,数据误差较小,具有一定的现实意义。 1 系统的设计思想及原理 由于射频信号传输速率接近光速,远高于超声波传播速率,因此可以利用射频信号先激活待测节点,之后使其接收超声波信号,利用时间差的方法进行测距。这种技术成本低,功耗小,精度高[3]。该文便是采用此种方法实现在二维平面内对一待测节点位置信息的获取。 1.1 系统设计原理 如图1所示。在一个二维平面中,要确定某未知点的位置信息,其实质便是求得其在平面坐标中的坐标值。由数学知识可以知道,确定平面上某一未知点(x,y)的坐标值只需要知道该点到平面坐标中已知的两个参考点(x1,y1),(x2,y2)的距离d1及d2,再利用两点间的距离公式(1)式,求解方程组即可求得未知点的坐标信息。 (1) 系统的关键就是通过超声波测出图1中的距离d1及d2,现在假设系统某一节点A具备射频发射模块和超声波发射电路,系统另一节点B具备射频接收模块及超声波接收电路。A节点同时发射超声波与射频信号,即发射电磁波。由于电磁波的速度接近光速远远大于超声波在介质中的传播速度,射频信号传播到节点B的时间忽略不计,当节点B接收到射频信号时,启动计时,当接收到超声波信号时停止计时。时间间隔t即是超声波由A传播到B所用时间。设声速为V,则A,B间距离为:。 1.2 系统整体设计 该文系统采用C51系列单片机作为控制芯片,nRF24L01作为射频通信芯片,利用LCD12864液晶屏进行坐标显示。如图2所示。系统主要包括三个节点,分别为1号总控制主节点,2号参考节点,以及3号待测节点。硬件设计上,各个节点都包括51单片机最小系统及上电指示电路,射频收发模块(nRF24L01)电路;另外总控制节点和参考节点具备超声波接收电路,待测节点处安装超声波发射电路。 系统整体通信流程简述如下:1号总控制主节发出射频触发信号,3号待测节点接收到射频信号之后报警指示灯亮。同时发射出射频同步信号及发射超声波。射频同步信号很快到达1号总控制节点及2号参考节点,两个节点启动计时器,待3号节点发射的超声波分别到达1号节点和2号节点后,接收到超声波信号,停止计时。分别获得超声波由3号节点到1号节点及2号节点的传播时间。1号节点总控制节点计算出节点1,3距离。2号节点参考节点计算出节点2,3距离,再利用射频模块将数据无线传送给1号总控制节点。总控制节点再依据两个距离数据,已知的节点1,2的坐标计算出3号待测节点的位置坐标。至此,完成系统一个单程通信,如此反复通信10次,求得位置坐标平均值通过1号节点处的液晶显示模块LCD12864显示待测节点位置信息。所有的通信流程由1号总控制节点控制。 2 系统电路设计 2.1 硬件设计 硬件设计上,文中系统主要涉及单片机小系统,射频收发电路,超声波发射与接收电路,LCD显示电路,射频收发模块供电电路。这里主要介绍系统的射频收发电路,超声波发射与接收电路。 系统无线通信模块的发射与接收主要采用nRF24L01芯片作为主控核心。nRF 24L01是一款新型单片射频收发器件,工作于2.4~2.5 GHz ISM频段。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块,并融合了增强型ShockBurst技术,其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置[4]。由于采用SOC方法设计因此只需要少量外围元件便可组成射频收发电路,再配合简单的通信协议,就可以实现无线数据传输[5]。将nRF24L01相应的控制引脚连接到单片机的P1口上,利用串行通信方式与单片机进行通讯,可以设置为增强型模式(ShockBurst)下的接收或是发射状态,启动自动应答及自动重发功能。采用nRF24L01增强型模式时内部芯片堆栈区先入先出,数据可从低速微控制器送入,高速发射出去,地址和校验码由硬件自动添加和去除[6],可以提高系统整体的性能和效率[7]。 系统超声波发射电路框图如图3所示。系统利用定时器由单片机的I/O端口输出40 kHz左右的方波脉冲信号,信号送给推挽式功放电路进行功率放大,用以驱动型号为TCT40-16T的超声波换能器,发射出超声波信号。 系统超声波接收电路框图如图4所示。接收电路的核心是红外线检波接收专用芯片CX20106。由于红外遥控常用的载波频率38 kHz与测距的超声波频率40 kHz比较接近,可通过外接电阻微调芯片内部滤波器的中心频率。当超声波探头未接收到40 kHz信号时,芯片信号输出引脚为高电平;当接收到与CX20106中心频率(40 kHz)相符的超声波信号时,信号输出引脚输出下降沿脉冲,将此信号连接到单片机外部中断引脚上,可触发中断,从而停止超声波传播计时。 2.2 软件设计 系统软件设计流程图可以参考图2。系统软件按功能划分可以分为LCD显示,超声波发射,射频通讯,坐标计算几大部分。其中,LCD显示部分主要是通过时序对液晶屏进行相应的读写操作,超声波发射部分采用定时器中断产生40 K方波信号,坐标位置计算算法依据的公式(1)进行计算。下文主要针对射频通讯部分所进行的软件配置进行简述说明。 在图2的“3射频同步信号 超声波信号”过程中,系统各节点射频收发配置如图5所示。由于nRF24L01在每个通讯频道上具有6个不同的数据通道,因此在设计上,3号节点与1号节点通过数据通道0传输信号,与2号节点通过数据通道1传输信号。3号节点发出具有发送地址编码的射频信号被1,2号节点接收后,1,2号节点分别启动定时器计时并通过各自的数据通道返回应答信号给3号节点,表示通讯成功3号节点可以发出超声波信号。值得注意的是,3号节点若是启动自动重发功能,则每次重发等待时间为250 us,这将导致系统测量误差过大,因此该系统禁止自动重发,而是由软件编程重发3次,判断是否次数溢出或是接收到应答信号,这样可以将每次重发产生的误差控制在15 us左右。同时,图2在“1发出射频触发信号”及“4传输距离数据”两个过程中,射频通信均采用数据通道0进行数据通信,并且开启相应的自动重发功能2次,经测试系统射频通讯流程性能稳定。 3 实测数据分析 系统测试实验环境为室内地面,其中主控制节点(1号节点)坐标安装在原点(0,0)上,参考节点(2号节点)坐标安装在y轴点(0,100)上,单位为cm。测量工具为卷尺,精度精确达0.1 cm。对于测试平面上10个不同位置点分别测量10次,得到100个数据,结果见表2。 通过分析图中数据,可以得出以下实验结论。 (1)定位范围。 经过测试表明,该系统基本可以实现对于在地面上200 cm×200 cm的二维直角坐标系中移动节点的定位。 (2)系统的平均定位误差。 X轴的平均定位误差为3.01(cm) Y轴的平均定位误差为3.14(cm) (3)系统的平均定位精度。 X轴平均定位精度:(200.0-3.01)/200.0×100%=98.50% Y轴平均定位精度:(200.0-3.14)/200.0×100%=98.43% (4)误差分析。 通过实验测得数据并分析,系统测量误差主要来自以下几个方面: ①超声波信号的衰减问题。从表1及表2可以看到,虽然系统测量平均误差不算太高,但是针对不同的测量区域其测量误差明显不同,随着各节点之间距离的不同,超声波信号的衰减程度会不同导致接收到超声波信号的时间点不同,引入测量误差。 ②超声波发射角问题。从表中数据可以看出,在区域边缘地带数据的测量误差偏高,由于超声波存在发射角度局限问题,导致超声波信号接收时间点不同引入测量误差。 ③系统软件设计时,在3号节点发射同步射频信号和超声波过程中,禁止自动重发次数而采用软件编程发送次数溢出的方法在每次重发数据过程中需要等待15 us,总共软件设计为重发3次溢出,所以此处可能会引入50us左右的测量误差。 ④数据算法计算。系统数值计算的精度也会引入测量误差。综合考虑系统测量要求,51系列单片机的运算能力及速度,以及软件整体的效率和整洁度。该次系统软件计算精度都采用16位无符号位整数数据类型,而未引入浮点数据类型计算,所以对最终显示结果会造成测量误差。 ⑤温度引起误差。声速随温度变化关系可以表示为:V=(331.45+0.61t/℃)m・s-1。但是该系统中没有考虑温度补偿,而是以声速标准值340 m/s进行数据计算,因此会引入一定测量误差。 4 结语 该文设计了基于射频和超声波技术的室内二维定位系统,并通过设计得系统进行实际数据的测量,分析实验数据可以得出系统的误差较小。对于存在的误差提出了可能产生的原因以及后续的解决方法,期望通过后续的改进可以使实验误差进一步减少,测量范围也相应的增大。 室内系统设计论文:无线市话室内信号分布系统设计探讨 【摘 要】无线市话室内信号是室内常用的信号系统,能够对于手机通信进行有效的补充。本文对于室内信号分布系统的原理以及设计方式进行探讨,对于设计中的信号源选定、分布系统选择以及布置等多种方法进行选择,从而设计适合室内的信号分布系统。 【关键词】室内信号分布;建筑内部;设计 0 前言 近年来,随着个人便携电话系统的迅速发展,人们对于通信服务的要求越来越高。当前的建筑大多为钢筋混凝土骨架结构,对于无线电信号的屏蔽衰减特别厉害,比如在地下商场、地下停车场等患者的通信信号微弱,通信质量严重下降。为了保障无线电通信信号,解决室内信号固定的问题,采用无线市话室内信号分布系统是保证通信质量的有效方式。采用无线市话室内信号分布系统是通过有线的方式,将无线信号引入室内,从而为室内的用户提供稳定、可靠的室内信号。参考我国“信息产业部电(2000)604号”的文件,无线市话室内信号是固定电话网的补充与延伸,而且使用的频带为1900MHz~1910MHz,载频间隔为300KHz,主要采用TDMA的多址方式、TDD双工方式。 1 无线市话室内覆盖系统的建设意义 1.1 无线市话室内系统覆盖现状 随着无线市话的信号发展,室内覆盖的问题也日益突出:(1)因为建筑物的屏蔽以及吸收作用,导致无线电波的传输衰耗,从而造成无线信号的弱场强区甚至盲区,而且受到基站天线的限制,会造成无法正常覆盖;(2)建筑物高层空间容易受到无线频率干扰,从而影响语音质量;(3)因为一些公共场所,比如会议中心以及大型购物商场,无线市话的使用密度过高,导致网络容量不能够满足用户需求。 1.2 室内分布系统特点 采用无线市话室内信号分布系统,能够有效的覆盖建筑物的盲区,适用于建筑结构复杂和人流密集、话务量高的建筑物内部的信号覆盖,室内分布系统特点表现如下:(1)建筑物的信号分布相对均匀,而且采用分布系统,能够抑制信号弱区内的乒乓效应,能够适应于系统扩容与多网合一;(2)室内分布系统的设计与施工相对复杂。总体而言,采用室内分布系统,能够适用于大面积和内部结构复杂的建筑物室内信号覆盖,是当前覆盖优化最主要的手段。 1.3 建设室内分布系统的必要性 与传统的SDMA和GSM网络相比,无线市话具有基站成本低和手机性价比高的方式,对于室内区域,解决信号覆盖问题相对复杂。而且当前无线市话室内覆盖系统的质量与容量受到影响,所以为了解决当前的信号覆盖的问题,应该将3G网络与PHS网络融合,从而降低室外网络的整体干扰,保证室内通信质量。 2 室内分布系统设计的基本流程 无线市话室内信号分布系统设计的关键在于合理选择分布系统与天线安装为主,一般而言,室内分布系统的基本流程为:现场勘测原信号覆盖情况、确定设计要求、选取合适信号源、选择室内分布系统、设计分布系统方案、硬件安装与开通测试,具体的设计工作如下。 2.1 勘测工作 勘测工作是为设计工作提供参考资料,为了保证设计的合理性,首先需要详细的建筑结构图并且进行实际勘测,根据建筑物的实际情况做好标注,对于可能会引发信号影响的因素进行分析,从而得到该建筑的传播损耗模型。在建筑物的勘测工作中,需要对建筑物的电梯、隔墙材料等信息进行收集,根据建筑物的结构图进行无线环境路测,从而为设计提供参考。 2.2 设计工作 设计是无线市话室内信号分析系统的关键工作,对于室内信号起到决定性的作用。为了完成设计工作,需要对设计中的问题进行综合考虑。 2.2.1 信号源选取 无线市话室内分布系统可以采用PHS系统或3G系统,PHS系统可以再用500mW的lC7T基站,而对于3G系统,可以采用基站信源和直放站信源两种类型,为了保障室内系统的通信质量,需要合理选择信号源,在选择的过程中,需要从建筑物的容量与覆盖两方面进行考虑,为了满足室内的通信质量,需要合理选择适当的信号源,适当提前考虑信号源机房的预留。 2.2.2 室内分布系统的选择 为了保障室内信号的有效性,需要根据覆盖面积以及不同环境选择覆盖系统:(1)对于覆盖面积小而且结构简单的建筑,优先选择无源分布系统;对于覆盖面积大而且结构复杂的建筑,可以采用分区覆盖的方式;(2)裙楼一般位于建筑物的低楼层,需要考虑容量的问题,标准楼的空间间隔较为规则,主要注意纵深处的信号控制,地下层通常为信号盲区,需要解决覆盖问题,电梯需要满足语音业务的覆盖需求,应注意保持信号连续性,因此通畅采用在电梯井内安装高增益定向天线或敷设泄漏电缆的方式进行覆盖。 3 方案设计的关键点 3.1 上下行平衡问题 无线市话室内信号分布系统中,需要对干线的增益效益进行合理设置,避免输入信号幅度过大或是过小形成的设置不合理。在设计的过程中,同时需要对链路预算进行计算,根据天线口的功率计算系统设计的衰减,保证合理传输。 3.2 干放使用原则 对于无线市话室内信号分布系统而言,同一组的基站不能接入太多干放,建议不超过5套,而且所有的干放尽量不要串联。设计中低噪声放大器一般处于接收机的前段,性能对于整机性能与接收灵敏度具有重要的影响。合理控制信号源干放,能够将上行信噪比控制在较为理想的水平。 3.3 天线布放原则 室内分布系统应该遵循“小功率、多天线”的原则,降低小天线输出能够减少外协信号强度,因此采用多天线小功率方案覆盖效果更好。在天线布放过程中,需要合理确定天线出入口功率,根据模拟测试效果选择天线布放位置,保证系统的稳定性。 4 结语 无线市话室内信号分布系统对于建筑屋内的信号传输具有重要的意义,随着建筑楼层的增多,当前的信号传输不能够满足室内信号的需求,合理设计室内信号分布系统,能够保证室内信号强度,使室内信号满足建筑内部通信需求。 室内系统设计论文:一种Zigbee无线传感网络的室内温度监控系统设计 Zigbee无线模块作为节点,具有协议简单、成本低、功耗小、组网容易等优点, 利用Zigbee组建的无线传感网络,对下端设备进行数据采集和无线控制。本文针对室内温度监控设计出了一个切实可行的室内温度监控系统,此系统可控性好,可靠性高,同时适合在智能家居方向扩展与应用。 【关键词】Zigbee 无线控制 室内温度监控 无线传感网络 节点 传统室内监控系统大多数都是用有线连接方式。当监控节点数大时,就会导致布线繁琐、安装困难、维护不便等诸多问题。利用Zigbee技术来构建无线传感器网络的室内监控系统,就可以解决上述的各种问题。本文介绍了一种无线室内温度监控系统,文中详细介绍了Zigbee技术的工作原理以及实时温度监控系统的设计与实现。 IEEE802.15.4-2003标准定义了物理层和媒介层,Zigbee联盟在此基础上建立了网络层以及应用层。Zigbee网络由三种设备类型组成,分别是协调器、路由器以及终端节点,这三种设备类型的组网拓扑又可分星形拓扑、树形拓扑和网形拓扑。为了提高通讯效率,Zigbee组网不论采用哪种拓扑结构,网络都将按照Zigbee协议算法选择最好的路由路径作为数据传输通道,此系统采用网络形拓扑设计。 1 监控系统设计 终端节点通过采集温度传感器数据,经路由器节点发送给协调器节点,并接收协调器的控制命令从而作相应处理;路由器节点在系统中的主要任务是数据中转,确保协调器节点与终端节点间的数据交换正确,加大了Zigbee网络的覆盖面积;协调器节点接收终端节点采集到的传感器温度数据,把该数据由串口发给上位机,同时接收上位机发过来的指令信息,并发给对应的终端节点;上位机主要实现对监控设备状态信息的管理,包括系统调控配置、实时状态显示、节点控制、数据管理及数据查询等,系统结构模型如图1所示。 2 Zigbee温度监控系统硬件设计 该监控系统主要由路由器节点和终端节点组成。终端节点模块包括数据采集和外设控制两部分,终端节点模块结构如图2所示。温度采集采用传感器DS18B20,温度采集范围-55℃―+125,-10℃―+85℃测量精度为±0.5℃。传感器将测得的温度数据传送给Zigbee模块CC2530,CC2530对数据进行处理后,发出控制信息控制下端设备(空调)调节室内温度。 3 Zigbee温度监控系统的软件设计 3.1 Z-Stack协议栈的软件设计 本系统的Zigbee无线模块采用操作系统的思想来构建软件系统协议栈,通过自适应轮询算法处理,系统初始化后,即进入休眠状态,当检测到事件发生时,系统立即被唤醒,并作出相应响应,事件完成后,系统继续进入休眠模式,如果几个事情同时发生,系统将按照中断事件优先级按序处理,Z-Stack工作流程为:启动系统、操作系统OSAl初始化、硬件驱动初始化、自适应轮询。 3.2 协调器节点的软件设计 协调器在系统中主要是完成建立和管理Zigbee网络的任务,它能够自动允许其他节点加入网络,收集终端节点传来的温度数据,通过串口将数据发送给上位机,同时接收上位机的控制命令,然后将命令发送给终端节点以控制其采取相应的处理措施。协调器建立网络并处理节点请求的程序流程如图3-1所示。 3.3 Zigbee节点与路由节点软件设计 路由器节点的作用是选择路由、转发数据。Zigbee设备有64位的MAC地址和16位的网络地址。网络地址是设备入网后,由协调器或者路由器分配,在网络中是独一无二的。为了保证每个节点所分配的网络地址的唯一性,Zigbee的分配网络地址的方案采用分布式寻址。Zigbee节点与路由节点网络流程图如图3-2。 3.4 终端节点软件设计 终端节点是用来采集室内温度数据的,它一方面与协调器建立一定关系将温度数据发送给协调器,另一方面接收协调器发来的控制命令,控制下端设备空调器做出相应的操作。 在终端节点以终端的身份启动并加入网络后,即开始与协调器建立关系。一旦关系建立就 可以在不需要知道明确的目的地址的情况下发送数据。终端节点数据传递流程如图3-3。 4 上位机的软件设计 本系统上位机利用JAVA、Apache、Mysql和PHP实现,它的主要功能是可以通过串口或者有线网络接口接收Zigbee无线网络传送的被监控室内温度数据,将该数据处理后,结果可在上位机窗口实时显示,实现室内温度的无线监控和自动或手动的温度调节控制;借助后台MYSQL,将室内温度信息储存,可以方便的在上位机界面上对历史信息记录查询和对监控数据信息管理。上位机登陆界面和上位机监控界面如图6、图7所示 5 结语 本文给出了一种室内温度监控系统的Zigbee无线传感器网络的设计方案,解决了有线网络存在的布线、维护和扩展性等问题。系统以CC2530为核心,搭建了一个物联网络平台,经试验证明,该系统可以很好的完成温度数据的采集、传输、处理和记录等任务,能够通过控制外设完成对室内温度的调节工作,对智能家居的发展也有一定的指导意义。 室内系统设计论文:CDMA室内分布系统设计中的相关问题分析 【摘 要】通过对CDMA的信号发送和接收境况进行全面的分析和讨论,就室内布线系统的设计思路进行了详细的分析,介绍了室内天线和信号源的选取方式,并对CDMA室内分布系统设计中需要考虑的问题进行了全面的分析。 【关键词】CDMA;室内系统设计;噪音 在移动通信的CDMA网络建设的过程中,CDMA的网络信号由于基站的分布,而产生主导频污染的现象,导致信号受到干扰,在一般的大型商场和商业楼宇之间的基站不能布置的太密,在大规模的CDMA网络铺设完成之后,需要对网络的信号场强进行测试,以及对用户的使用报告进行检测分析,可以明显的看出,在室内还存在信号分布不足,信号不稳定,网络通话质量存在问题,连通率比较底下,影响CDMA的通信质量。 1 室内分布系统设计思路 CDMA信号在室内系统设计主要包括CDMA信号源与室内CDMA信号的具体分布方式等相关内容的设计。 1.1 CDMA信号源的选取 CDMA信号源的接入是室内布线系统必须考虑的问题,这个信号源的接入必须通过一个特定的接口才能与室内分布系统接入,这样室内的布线系统才能收到信号源的信号,信号源的接入手段一般有蜂窝接入或者光纤耦合或者空间耦合等接入手段。 (1)基站直接与信号源相连接的手段,接入到室内布线系统。 (2)通过基站与信号收发的端口进行耦合的方式,通过耦合器能够很好的对信号进行控制,排除其他信号的干扰和污染主导频信号,它主要适合于主基站离室内分布式布线比较近的接入方式。 (3)光纤直放站耦合的接入方式。在原理与基站直接耦合的方式相似,主要是采用光纤将基站的信号接入,并将信号接入到室内分布式系统。它适合室内布线系统与基站距离比较远的分布式系统,但是在施工时难度比较大。 1.2 室内分布系统中天线的选取 室内天线的选择是保证信号能够正常接收的重要保证,一般采用全向吸顶天线,它安装方便,能够有效的覆盖整体楼宇,而鞭状天线和定向天线的覆盖范围比较大,能够有效的覆盖电梯和人群比较密集的地下室、车库等相关的场所。室内天线的选择需要根据具体的布线情况而定,也要根据室内的信号结合方式而定,要符合环境保护和美观的需要。在实际室内布线工程设计中,要结合CDMA信号变化情况,根据室内分布系统规模的不同和具体的情况,从天线设计的效益、成本、投资等方面对天线进行具体的设计,要保证信号能够覆盖整个建筑物。 针对10000平方米大中型室内CDMA信号覆盖系统,要求的话务量和CDMA信号覆盖的强度比较大,需要根据具体的情况进行设计,信号的接入可以采用光纤与基站直接接入的方式进行连接,在一般无源器件发送的信号不能满足覆盖要求时,可以采用干线放大器等设备对信号进行放大。当室内面积小于5000平方米时,可以采用微小型室内信号覆盖系统,采用全向型的天线,来实现CDMA信号的全面覆盖,也可以采用小功率的无线天线直放站作为室内分布系统的信号源。在对室内分布系统进行设计时,要根据信号场强的大小和建筑物的特征,选择适当的、信号增益能够满足要求的定向、或者全向的天线施工方式。 2 室内分布系统设计中CDMA信号场强分析 2.1 覆盖边缘场强分析 边缘场强的取值对CDMA信号的分析具有直接影响的作用,整个CDMA信号覆盖的场强的计算,需要依据边缘场强的确定,如果将CDMA信号的边缘场强取值过高,就要求室内的场强相应的提高,室内信号覆盖的强度也会提高,增加室内信号覆盖的成本,如果降低边缘场强,就会减少室内信号覆盖的程度,降低覆盖的成本,但是这也会影响室内CDMA信号的通话质量。在一帮的情况下,基站和手机的接收效率也会与边缘场强的取值有很大的关系,根据CDMA信号覆盖的要求,对于楼宇进行CDMA室内布线设计时,一般将边缘场强取值为-80dB,对于楼梯和一般的地下室等相关的场所的边缘取值为-85dB,以满足信号覆盖的要求。 3 CDMA室内直放站作为信号源时应注意的问题 3.1 室内CDMA无线直放站安装环境要求 针对CDMA信号无线直放站的要求,设计时,信号的主天线安放位置应根据实际的情况确定,但是至少要能够接收到强导频信号的软切换分支少于3个信号源,这样才能够避免室内分布系统的主导频信号受到污染,在施主天线的安装位置,要求主基站的导频的频率信号不能受到污染,确保室内信号的强调能够满足要求,保证通话质量。这样,基站接收的基站的信号强度要满足-70dB,为保证信号的通话质量,在主天线安装位置周围,要保证信号的外界的强干扰源的信息噪声小于-113dB。 3.2 室内信号无线直放站施主天线与转发天线隔离度的分析计算 根据CDMA信号的覆盖要求,和实际的天线经验,为有效避免和建设无线直放站之间信号的干扰和自激现象,要求无线直放站的施主天线与转发天线二者之间的信号隔离度应大于8dB,满足信号不能互相干扰的要求。具体的计算要求:,式中,为CDMA信号主天线的前后比,为CDMA信号转发天线的前后比,Li为CDMA信号的自由空间损耗,位置为CDMA信号的建筑物或者障碍隔离损耗,在实际的工作设计中,需要考虑障碍物、施主单位和转发天线的实际情况进行设计。 3.3 直放站对CDMA信号的施主基站噪声分析 4 结语 CDMA信号的室内分布系统的设计需要对具体的情况进行综合的分析,需要根据移动通信的建设方案和优化程略进行具体的分析,要以最低成本投入,达到最大的收益,促进CDMA市场的发展。 室内系统设计论文:移动通信室内分布系统设计探讨 【摘要】本文介绍了移动通信中的室内分布系统的概念及应用,同时介绍了室内分布系统的设计原则、设计方法以及设计时要关注的要点。 【关键词】室内分布系统;工程设计 一、概述 近年来,随着移动通信的快速发展,移动电话已逐渐成为人民群众日常生活中广泛使用的一种现代化通信工具,同时广大移动用户对移动通信服务质量的要求也越来越高,他们已不再单单满足于良好的室外移动通信服务,而且也要求在室内(特别是星级酒店、大型商场、高级写字楼等)能享受优质的移动通信服务。而现代建筑由于多以钢筋混凝土为骨架,再加上全封闭式的外装修,对无线电信号的屏蔽衰减特别厉害,使通话质量严重下降。在此情况下,室内分布系统应运而生。室内分布系统是针对室内用户群、用于改善建筑物内移动通信环境的一种成功的方案;是利用室内天线分布系统将移动基站的信号均匀分布在室内每个角落,从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖。 二、室内分布系统的组成、应用及类型 室内分布系统通过功分器、耦合器等无源功率分配器件和干线放大器等有源器件及馈线、室内天线等设备将无线信号均匀分配到室内各个区域,实现无线信号对室内的延伸覆盖。 1.室内分布系统由两部分组成: (1)信号源(微蜂窝、宏蜂窝、直放站、BBU+RRU等); (2)分布系统(同轴电缆、光缆、泄漏电缆、光端机、干线放大器、功分器、耦合器、天线等)。 2.需要建设室内分布系统的区域有: 室内盲区:新建大型建筑、停车场、办公楼、宾馆。 话务量高的大型室内场所:车站、机场、商场、体育馆、购物中心,增加微蜂窝建立分层结构。 发生频繁切换的室内场所:高层建筑的顶部,收到多个基站的功率近似的信号。 3.室内分布系统有以下几种类型: (1)同轴电缆分布方式无源分布系统 信号源通过组合使用的耦合器、功分器等无源器件进行分路,经馈线将信号均匀分布到室内各个角落。通过仔细的链路计算,达到信号的均匀分布。天线使用适合室内使用的吸顶式或壁挂式天线。覆盖面积小,适用于中小型楼宇室内覆盖场所。 (2)同轴电缆分布方式有源分布系统 在建筑物覆盖面积较大时,前述的无源天馈线很难满足需要;可增加中继设备,如放大器,以补偿信号在传输过程中的损耗。 (3)光纤分布系统 当覆盖的区域比较分散、相距较远或地形比较复杂时,可以采用光纤分布系统,通过拉远的方式对各个分离的室内区域进行覆盖。光纤站近端在信号源所在之处,通过近端实现光电转换,将射频信号转换为光信号,并经光分路器分配进入光纤传输至各远端;光纤远端为光电转换取出射频信号,并经过功率放到输入室分天馈系统。 (4)泄漏电缆分布系统 信号源通过耦合器、功分器等无源器件进行分路后,送入泄漏电缆中,并通过电缆外导体的一系列开口,在外导体上产生表面电流,从而在电缆开口处横截面上形成电磁场,这些开口就相当于一系列的天线起到信号的发射和接收作用。在信号传输过程中,将信号均匀的分布在所经过的区域,这种方式称为泄漏电缆分布系统。 三、室内分布系统设计 进行室内分布系统设计时,应把握的总体原则是: “小功率、多天线”的覆盖原则 “先局部、后整体”、“先平层、后主干”的设计顺序 主干线上主要用耦合器,平层主要用功分器 主干线尽量采用7/8馈线,平层小于30米采用1/2馈线 进行室内分布系统设计时,有以下几点需要注意: 1.室内分布系统天线布放方式 (1)走廊交叉位置布放天线 在走廊交叉位置布放天线,可以使该天线能够照顾多个方向的覆盖,在满足覆盖要求的情况下做到天线数量最少。 (2)切换区域布放天线 在电梯厅附近布放天线,在覆盖房间的同时,兼顾电梯厅的覆盖。 停车场出入口布放天线,布放位置一般选择在拐角处。 (3)房间内布放天线 为了减少穿透墙体带来的损耗,对于大型会议室、办公区域等,如果物业允许的话,可以将天线布放到房间内。 (4)定向天线防止信号泄漏 对于一些容易发生信号泄漏的区域,如走廊尽头靠窗位置,可以布放定向天线进行覆盖,定向天线的主瓣方向朝里,利用定向天线后瓣的抑制特性,防止信号泄漏到室外造成干扰。 (5)干扰区域布放天线 如果在室内存在室外干扰信号的区域,而且客户要求在室内区域必须占用室内信号,那么从室内覆盖优化的角度(相对室外基站优化调整),则需要根据干扰信号强度和区域来决定室内天线的布放位置。确保天线布放后,在室内干扰区域,室内信号的导频功率比室外干扰信号导频功率高5dB以上。 2.电梯覆盖需单独考虑 天线主瓣方向朝向电梯井道一般可覆盖4层;天线主瓣方向朝向电梯厅一般可覆盖3层。 3.室内分布系统的功率分配原则 (1)“先平层设计”,主要用功分器(保证天线口功率平衡);根据天线数量确定采用何种功分器,平层馈线小于30米一般用1/2馈线。 (2)“后主干设计”,主要用耦合器(可以节省功率);根据主干信号功率和平层需要功率确定耦合器的耦合度;馈线一般用7/8馈线。 (3)如果主干线全采用耦合器,可能引起天线口功率不平衡,因此,主干线可采用耦合器+功分器分配功率方式。 4.系统切换设计 (1)一般建筑物大堂出入口切换区域建议在室外距离门口5~7米范围内。切换区域不宜离马路太近或进入室内过深。 大堂切换设计策略: “小功率、多天线”方式; 定向天线从门口往里覆盖; 天线口功率可调。 (2)电梯切换设计策略: 通常建议电梯内为同一小区; 当楼层太高,不能同一小区时,需要引入相邻小区信号; 非全楼覆盖时,电梯井道天线主瓣方向朝向电梯厅; 电梯内外不同小区时,切换区域选择在电梯厅。 (3)车库出入口切换设计:在车库出入口位置安装天线保证切换。 5.干扰和泄露 为建立较完美的无线覆盖网络,在设计时应兼顾边缘场强的计算,保证不会产生明显的信号泄漏。 小功率、多天线”覆盖技术解决室外干扰和控制室内信号外泄; 在易外泄区域安装定向天线控制室内信号外泄; 室外网络优化。 四、结束语 室内分布系统的建设,可以较为全面地改善建筑物内的通话质量,提高移动电话接通率,开辟出高质量的室内移动通信区域。同时,使用微蜂窝系统可以分担室外宏蜂窝话务,扩大网络容量,从整体上提高移动网络的服务水平。室内分布系统的设计是一项复杂的工作,需要考虑诸多方面的问题。本文只是从天线布放、电梯覆盖、功率分配、系统切换、干扰和泄露几个方面进行探讨,在实际工程设计时还有许多问题需要考虑。 室内系统设计论文:低功耗、便携式室内空气质量检测系统设计 摘 要:本系统以MSP430F5529单片机为核心,采用MQ138甲醛检测传感器、MS2200-P1一氧化碳检测传感器等多种传感器检测室内空气中甲醛、一氧化碳等有害气体并检测甲醛浓度;利用AM2301温湿度传感器对现场温湿度进行实时监测,并通过段式液晶显示屏实时显示甲醛浓度读数,温度、湿度读数。整个系统体积小,重量轻,采用电池供电,携带方便。系统功耗低,价格低,适合家庭使用的空气质量检测系统,能快捷服务健康生活。 关键词:MSP430F5529;有害气体检测;温湿度检测;超低功耗 居室、办公室、宾馆、饭店、商场等场所使用的装潢材料中含有大量的有害化学成分如:甲醛等有害气体常引发眼睛和喉咙疼痛、皮炎等一系列健康问题,习惯称之为“装潢病”,在导致“装潢病”的诸多物质中甲醛可算是罪魁祸首。且甲醛是一种潜在的致癌物质,对人体健康有较大的危害。专业机构测量甲醛等有害气体价格昂贵,而且在时间方面受到限制。现代家庭使用的天然气、液化气可能发生泄漏引起爆炸。因此,设计一种低功耗、便携式室内空气质量检测系统具有广泛的应用价值。 1 系统组成及工作原理 该检测系统由MSP430F5529单片机为核心,由传感器、A/D转化模块和液晶显示模块组合而成。通过MQ138甲醛检测传感器检测室内空气中甲醛浓度,通过ms2200CO检测传感器检测一氧化碳气体,通过空气质量传感器 MQ135传感器检测室内空气中其他有害气体和可燃气体,AM2301温湿度传感器对现场温湿度进行实时监测,采用MSP430单片机自带的AD转换器对传感器采集的信号进行模数转换,利用段式液晶显示屏显示检测结果。系统结构如图1所示: 2 硬件电路设计 2.1 主控芯片MSP430F5529功能介绍。MSP430F5529是一种16位超低功耗、具有精简指令集的混合信号处理器。寻址方式丰富,运行速度快,高达25MHz。当系统处于省电的低功耗状态时,中断唤醒只需5μs;并且体积小,电压低,功耗低,适用于需要电池供电的便携式仪器中。此外,内置的A/D转换器的分辨率达到了12位,提高了转换精度,使测量更加准确,内置A/D转换器进一步降低了功耗。 2.2 MQ138甲醛检测传感器。MQ138传感器的敏感材料是活性很高的金属氧化物半导体,当在空气中加热到一定温度时,发生氧化反应,氧原子吸附电子变成氧负离子,浓度升高。遇到还原气体时氧负离子因发生还原反应导致其表面浓度降低。MQ138传感器模拟信号和电平信号同时输出,模拟量输出随浓度增加而增加,浓度越高电压越高。用于家庭、环境的挥发物探测装置,适宜于醛、醇、酮、芳族化合物的探测,气敏感元件测试浓度范围:苯 1 to 100ppm、甲苯10 to 100ppm、甲醛 1 to 10ppm。MQ138甲醛检测传感器测量原理图如图2所示。 2.3 MQ135空气质量检测传感器。MQ135空气质量检测传感器用于家庭、环境的有害气体探测装置,适宜于氨气、芳族化合物、硫化物、苯系蒸汽、烟雾等气体有害气体的探测;气体敏感元件测试浓度范围:10 to1000ppm;对硫化物、苯系蒸汽、烟雾等有害气体具有很高的灵敏度;具有长期的使用寿命和可靠的稳定性。MQ135空气质量检测传感器测量原理图如图3所示。 2.4 ms2200CO检测传感器。ms2200CO检测传感器用于检测一氧化碳气体,工作在-10至60摄氏度,检测浓度范围:0-1000ppm(CO气体);对一氧化碳、烟、HC挥发气体有高灵敏度,可用于该类气体定性检测;具有使用寿命长和稳定性可靠等特点。ms2200CO检测传感器测量原理图如图4所示。 2.5 AM2301温湿度传感器。AM2301传感器又叫DHT21传感器,是一款含有已校准数字信号输出的复合式温湿度传感器。该传感器包括一个电容式感湿元件和一个NTC感温元件,并与高性能单片机相连。 2.6 报警系统。为了使本系统对室内空气品质的监测更为直观,采用了由显示屏和一个蜂鸣器构成的声光报警电路。其中对应每一种有毒气体都有一红一绿两个发光二极管与其对应,正常情况下对应绿色的发光二极管亮,蜂鸣器不响;当气体的浓度超标时,对应红色的发光二极管亮,并启动蜂鸣器。 2.7 AD转换电路。气体传感器出来的信号是模拟信号,而微处理器MSP430F5529只能处理数字信号,故需要对模拟信号信号进行转换,将其转换为处理器能识别的数字信号,由于经过放大电路出来的模拟电压变化范围在0~3V,故采用MSP430F5529单片机自带AD进行模数转换。 MSP430F5529对输入模拟量要求:信号单极性,电压范围是0-3V,若信号太小,必须进行放大;输入的模拟量在转换过程中应该保持不变,如若模拟量变化太快,则需在输入前增加采样保持电路。ADC0809的时序接口为51系列单片机的标准总线接口,操作方便,如同对存储器或I/O操作一样,A/D转换精度为8比特,满足本课题要求。输入的模拟电压为0~3V,一次A/D转换时间为100μS。 2.8 超低功耗。MSP430F5529继承了MSP430单片机超低功耗的特点,可以软件配置6种超低功耗模式,其处理功耗(1.8~3.6V,0.1?A/Power-down,0.8?A/Standby,250?A/MIPS)和口线输入漏电流(最大50mA)在业界都是最低的。可以满足本系统对超低功耗的要求,实现电池供电。 2.9 液晶显示模块。本系统所要显示的数据一共有5个,分别是两种有毒气体的浓度和室内的温度、湿度,显示模块采用单片机自带的段式显示屏。这种LCD是102x64矩阵LCD,带背光,驱动简单,适用于耗电量小为便携式应用的场合。 3 软件电路分析 系统软件流程图如图5所示。 4 系统实验方案 4.1 温湿度检测模块设计实验方案。选择AM2301模块进行温湿度传感器对现场温湿度进行实时监测,将测得数据与标准温湿度表进行比较,修正室内空气质量检测系统测量准确度。 4.2 有毒气体检测模块设计实验方案。有害气体检测模块与MSP430单片机连接,利用单片机内置的A/D转换器将气体检测传感器模块输出的气体浓度信息转换为数字信号,并在显示屏上显示出来,将显示出来的值与标准有害气体浓度相比较,修正室内空气质量检测系统测量准确度。 5 结束语 检测室内甲醛气体浓度和可燃气体(甲烷、丙烷等);还可检测室内温度、湿度;可实时显示甲醛浓度读数、温度、湿度读数。体积小,重量轻,携带方便;采用电池供电,系统功耗低,价格低;适合家庭使用的空气质量检测系统。 室内系统设计论文:基于多网合一的室内覆盖系统设计 摘要:如何利用现有资源减少投资,实现多种网络合一的室内覆盖规划设计,是3G和后3G建设的热点问题。 关键词:室内覆盖系统 多网合一 覆盖规划 0、引言 不同运营商的室内覆盖系统之间不仅频率不同,制式也不同,无法充分利用,既浪费投资又影响建筑物内的美观,同时也给网络维护带来隐患。本文就多网合一的3G室内覆盖系统的系统间干扰、容量、功率匹配等方面进行探讨,本文的设计方法可以保证多系统的正常工作,互不干扰,可有效应用于实际的网络建设中。 1、多网合一系统的关键问题 在多网合一室内覆盖设计时,由于不同系统的设备输出功率不同,不同频段信号在馈线中的传输损耗不同,不同频段无线信号在空间中的传播损耗也不同;各系统设备及性能指标不同,导致各系统的接入节点位置不一致。在建设多制式通信系统合一时,运营商需要考虑多方面问题。 1.1系统合路:系统合路是在原有系统增加新的信号源,如原有室内覆盖系统是无源方式,且器件工作频段涵盖了800MHz~2500MHz,则无需再改动。增加新系统时需在信号源部分使用双频或多频合路器对信号合路/分路后(对上行是合路,对下行是分路)送到室内分布系统。 1.2覆盖与容量:共用室内分布系统需满足各种系统的覆盖和容量要求。3G室内覆盖系统设计建议优先采用“多天线、小功率”的方式,减少室内天线的输出电平,以控制信号泄漏电平。 对于大型建筑物,信号在传输和分配过程中,信号强度低到一定程度就需增加干线放大器对其放大,此时需用合路器把信号合路/分路,通过各系统的干线放大器放大后,再通过双频或多频合路器进行合路。 1.3功率匹配:多系统共用分布系统的一个突出问题是功率匹配。均需要在设计中进行综合考虑。 1.4系统间干扰:多网合一的室内分布系统设计的重点,需要分析各系统间的干扰并提出抑制方法,保证各系统的正常工作。 在工程上运营商可以采用合路器隔离度、增加滤波器、空间隔离等几种方法满足杂散隔离度需求。 2 、系统的多网合一改造实例 某办公楼的原有GSM室内覆盖系统需要进行优化改造,使系统能兼容WLAN和TD-SCDMA系统。该建筑物有13层,地下有1层,有两部电梯。楼内多为办公区、会议室等。大楼中间为走廊,两侧为办公区,结构具有代表性。 2.1 GSM、TD-SCDMA、WLAN系统的合路:信号源方面,TD-SCDMA目前多采用BBU+RRU的方式,能够将远点射频模块就近于天线安装,降低了信号在馈线上的损耗。这种方式施工方便,对原有系统变动小,工程成本较低,无需依赖干放,是一种经济的室内覆盖系统组网方式。 TD-SCDMA设备RRU的输出功率(27dBm左右)比GSM设备(40dBm左右)低,而在馈线中的损耗却比GSM大,设计中不考虑在机房内进行合路,在无源器件中间级择机合路,采取功率倒推的方式,根据模拟测试结果,计算出天线口需要的功率,返回推算出TD-SCDMA设备接入的合适具体位置。根据大量测试经验,TD-SDMA系统天线口功率一般建议控制在7~10dBm左右,那么,从天线口至合路器位之间的馈线和器件及合路器损耗,应该控制在17dB左右。 WLAN系统的工作频段比TD-SCDMA系统的工作频段更高,如采用与TD-SCDMA系统相同位置合路的情况下,由于室内型AP设备输出功率有限(一般在100mW以内),为扩大单个AP的覆盖区域增大,工程上需要采用WLAN功率放大器,将AP信号放大,通过AP+干放的方式来解决覆盖问题。通过链路计算,WLAN干放的输出功率大致需要在30dBm左右。 2.2 功率匹配:根据工程经验,TD-SCDMA和WLAN系统天线口功率建议控制在10dB左右,这就需要通过对RRU和AP干放的输出功率的适当调整,使天线口的功率符合设计要求,在开通测试后优化调整,尽量保证信号的边缘覆盖场强的同时控制信号的外泄情况。 2.3 信号覆盖:对大楼原有系统进行摸查核实,对所有器件及天线等进行认真核查,检查是否与原有存档的文件相符合。对于部分格局发生变化的区域,根据现场覆盖情况,进行天线的增补。原有电梯内的覆盖,是采用八木天线安装在电梯井顶部和底部方式,天线间距很远,另外电梯覆盖原有采用八木天线,由于八木天线的频带无法覆盖到2GHz频段,因此考虑本次TD-SCDMA系统的电梯覆盖,采取重新布放馈线和宽频定向天线的方式。 信号覆盖方面:TD-SCDMA系统,需对大楼实现全覆盖;WLAN系统,主要覆盖办公区和会议室等重点区域,而电梯及地下室等区域,无需考虑WLAN的信号覆盖。 2.4 系统容量WLAN系统:工程设计上一般每AP接入用户数在20~30个左右应该比较合适。由于本大楼平层面积不大,对覆盖区域内的用户数进行估算,同时为净化信道环境,减低信道干扰,并结合实际工程经验,对于在办公区域,每两层楼采用一个AP来进行覆盖,基本能满足用户需求。对于特殊热点区域,如大型会议室等场所,可采用多个AP合路的方式来解决。如果要进一步扩大用户容量,可采用支持802.11g标准的设备,该标准下单个AP最佳最大并发用户接入数是75。 TD-SCDMA系统:采用BBU+RRU的方式,分布式基站使容量和覆盖能彼此独立来规划,使室内覆盖系统的规划变得简单,并且带来很大的灵活性。由于目前项目处于试点阶段,初期用户数目少,网络提供的业务相对简单,对容量要求不明显,主要完成室内的信号覆盖,本方案暂时对每小区配置3个载波。 2.5 系统共存时的干扰:在多网合一的室内分布系统的设计中,对系统间干扰的分析和抑制显得至关重要。根据前面的理论分析和计算,只要合路器的隔离度满足大于90dB,就可以采用合路器隔离的方式来抑制3个系统间的干扰。 3、结束语 多系统室内覆盖应重点考虑不同系统间的杂散和互调的影响,当系统较少时,可只考虑杂散指标的要求。考虑到工程成本、建筑物美观及特殊场景需求,多系统共用室内分布系统是未来的发展方向。 室内系统设计论文:基于光纤光栅探测器的室内温度检测系统设计 【摘 要】为了精确、稳定地获得粮仓内大范围的温度分布,设计了光纤布拉格光栅测温系统。系统通过光纤网络对粮仓内进行大范围温度检测,利用光纤布拉格光栅所测温度与中心波长之间存在线性的关系,根据光谱线性频移函数获得仓内各位置的精确温度。其中每个光栅的工作波长相互分开,经3dB的耦合器反射后,再用波长探测解调系统对多个光栅的线性频移进行测量,即可检测出仓内各处的温度。实验采用FBG封装的光纤、LPT-101型光源、放大处理电路等设备获得采集得到的温度信息。通过Origin软件画出了被测温度与波长频移的关系图,同时与传统的测量方法K型热电偶的测量数据进行比较。实验结果显示,光纤布拉格光栅测得温度与标准温度更接近,且抗干扰能力更强,满足粮仓内大范围温度监测的要求。 【关键词】光纤布拉格光栅;温度检测;光谱线性频移;粮仓 0 引言 温度检测在很多领域都有应用,生产厂房的温度检测、住宅区的室温控制、农业生产中温室大棚的恒温监控等。目前,国内外对于温度检测的主要方法有:热电偶型测温系统,具有结构简单,探测区域大的特性,而其属于接触式测量,易污染、精度较低。数字集成温度探测芯片,该温度探测器功耗低、体积小,常应用于单点探测,在多点位大范围测试中误差较大。除此之外,光纤测温器也是一个常见类型,其灵敏度高、适合远距离检测,但多路检测测量难度大、工艺复杂、价格高;半导体吸收式光纤温度传感器温度监测系统,其优点是将光纤仅用于传输,测量采用其它光学或机械的元件完成,监测被测温度的变化;智能(数字)温度传感器温度监测系统,其内部包含处理芯片,适用于测温位置在线处理的场合。我国传统的内部温度测量方法是直接将温度计插入粮食中检测,工作量大、效率低、精度差;除此之外,国内还有采用基于PN结或热敏电阻的温度检测系统[11],但其传统电路设计上存在干扰、滤波不稳定,线路复杂等问题。而测温电缆技术在实际应用中不但工艺复杂,且部分结构需要专用设备,十分不便。 相比之下,采用波长调制的光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器[12-14]避免了温度测试信号受光源变动、光纤损耗等的影响;采用波分复用技术在一根光纤中串入多个布拉格光栅实现分布式测量,大大降低了系统复杂度;采用光谱线性频移的监测手段,测量精度高、范围广、分布密度大。本文在采用分布式光纤布拉格光栅结构的基础上,利用光纤布拉格光栅所测温度与中心波长之间的线性函数关系,提出了一种通过光谱线性频移反演分布式粮温的新方法,提高了检测精度、温控范围和温度数据密度。 1 温度探测系统设计 系统采用了一种新的分布式光纤布拉格光栅测温方法,即通过光纤布拉格光栅温度探测器对粮仓各处的局部温度进行监测。由于光谱线性频移程度与被测温度存在函数关系,即中心波长与被测温度之间呈线性关系。分布式光纤探测系统是可从整体上大范围地对被测物理量的变化进行监测的探测网络。本文采用的是分布式光纤布拉格光栅探测结构,根据系统性能,建立了粮仓的数学模型。处理器控制宽带光源发射探测光,通过耦合器进入多组光纤通道,每组光纤通道中设置光纤光栅探测器,在粮仓内网络式分布,从而获得粮仓内各处的粮温数据。回波信号经解调仪解调,将带有温度信息的数据传给处理器,经过处理器将粮仓各位置粮温数据显示在控制台上。 2 光纤光栅基本原理 在光纤光栅之前,将在平面光波导中沿入射光传播方向制作的多层介质结构,即布拉格光栅。光纤中的光栅反射实际上是一种层状介质的反射,由光纤中沿轴向分布的多层介质结构构成光纤布拉格光栅。 常用的电类温度传感器有热敏电阻温度传感器、热电偶温度传感器,其极易受外界的电磁干扰,会由于测量距离、辐射系数等因素导致测量精度降低。而光纤光栅温度传感器不仅具有普通光纤温度传感器的优点,还有光谱特性好、损耗率低及稳定性高等特点,且波长编码信息不受光源功率波动或耦合损耗等的影响。同时,在一根光纤中可设置多个光栅,使光栅阵列信息量大,结合波分复用等技术非常适合大范围的分布式网络化的粮温监测。 光纤布拉格光栅探测器中的宽谱光源可采用面发光二极管SLED或放大自发辐射光源ASE等,光传输及转换部分由光耦合器或光环形器构成。当光源系统发出一定带宽的光入射到光纤光栅后,由于光纤光栅对中心波长具有选择作用,只有符合波长关系的光被才会被反射,并再次通过光传输结构送入解调装置解调,最后解调光会体现出光纤光栅反射波长的变化特性。当利用光纤布拉格光栅原理检测粮仓内局部粮温时,由于粮温变化引发的光栅自身的折射率或栅距的改变会使反射波长产生相应的变化,最终对由解调器检测得到的波长变化推导计算即可求得相应位置实时的粮温数据。探测器获得的尖峰波长随着粮温的变化持续变化,探测器带宽是指光纤布拉格光栅反射峰对应的带宽,其检测精度越高,则带宽就越小,由于工艺水平的限制,一般在0.2-0.3nm之间。 3 解调仪 光纤布拉格光栅采用波长调制,对布拉格波长移动的检测获取粮温变化信息的重要步骤。目前国内外实用化的解调技术主要有:采用可调谐F-P滤波器和宽带光源扫描传感光纤光栅的反射谱;采用大功率可调谐窄带激光源对传感光纤光栅进行波长扫描;采用建立在色散元件和阵列相结合基础上的光谱成像技术进行波长分析。ASE光源发出的宽带光经过F-P(Fabry-Perot)滤波器,因为不同的扫描电压所对应的中心波长各有不同。在扫描电压的控制下,窄带光穿过F-P滤波器,其中透射光经耦合器的分光后,产生多个可与测量通道相接的光路,3个测量通道的反射光回波信号被光电探测器采集从而获得反射谱。这些反射谱都是电压信号,被放大滤波后传输给信号采集模块,最终导入计算机,从而解调出粮温信息。 4 结论 本文针对粮仓内大范围的粮温实时监测困难大,设计了基于光纤布拉格光栅测温原理的分布式粮温网络监测系统。系统根据光纤布拉格光栅所测温度与中心波长之间存在线性的关系,利用光谱线性频移函数获得仓内各位置的精确温度。实验采用LPT-101型光源、FBG封装的光纤及处理电路等获得模拟粮仓中的分布温度数据。通过计算光谱线性频移量及温度标定的方法获得对应处温度信息,再由Origin软件画出了被测温度与波长变化的关系图,与传统的K型热电偶单点测温方法进行比较。实验结果显示,光纤布拉格光栅测温法的精度满足设计要求,且具备抗干扰能力强,可获得大范围多点的实时粮温数据。 室内系统设计论文:高层建筑TD-SCDMA室内分布系统设计与优化探讨 【摘要】高楼林立是大都市的特色,而混凝土和金属材料的大量使用却使建筑物对无线信号产生屏蔽。因此室分系统在TD室内业务覆盖和性能指标中起着举足轻重的作用。本文主要针对高层建筑条件下TD信号的特点提出适合的室内分布系统的设计方案,并结合测试结果提出优化方案。 【关键词】TD-SCDMA室内分布系统高层建筑优化方案 一、引言 移动通信业务中,只占覆盖总面积的20%左右的室内,但却产生了70%的业务量。而建筑材料会对包括TD信号在内的无线信号造成屏蔽。高层建筑物的较低层,TD基站的信号较弱;而较高层,信号虽较强但杂乱,会出现干扰严重甚至没有信号的现象。 为解决上述问题,TD网络有必要引入室内分布系统以清除盲区,吸收室内话务量,改善室内通话质量。另外,TD室内覆盖方案还要考虑融合并充分利用楼宇内已有的2G或其它制式的3G室分系统。 二、室内覆盖技术特性 2.1空间损耗分析 TD的频段为高频段,衰落比GSM900大,本文选取2010 MHz-2025 MHz频段来计算TD与当前2G系统在室内环境的传播损耗差值。由于室内电磁波的辐射模式相对简单,采用自由空间模型。计算结果表明在自由空间里,TD的传播路径损耗约比GSM900高6.6 dB,比GSM1800高0.8 dB。 2.2天馈系统的损耗 在天馈系统中,如果原系统使用的馈线为7/8与1/2的组合,TD系统的综合损耗约高于GSM900系统2~5 dB,高于GSM1800系统约1 dB;如果原系统中含有8 D、10 D等馈线,则分别高出为5~8 dB和2 dB。 2.3遮挡物典型损耗值 TD信号传播能力差,深层覆盖不理想,TD网络将出现更多盲区和弱信号区。遮挡物损耗值如表1所示,从表1中可见,钢筋混凝土的遮挡损耗值最大。 三、室内分布系统设计 3.1设计技术指标 (1)无线覆盖区内可接通率达区内约90%,且MS在99%的时间里可以接入网络。(2)话音、CS64k、PS数据的块差错率分别在1%左右、0.1~1%及5~10%。(3)无线信道呼损不超过2%。 3.2边缘场强要求[1] (1)主公共控制物理信道载干比PCCPCH C/I≥-3 dB。(2)外泄电平在室外10米处的接收信号码功率PCCPCH RSCP≤-95 dBm。(3)无线覆盖边缘场强PCCPCH RSCP≥-85 dBm。 3.3功率配置方案 (1)信源采用PCCPCH信道功率进行功率预算,按32 dBm(12 W、6载波)进行功率预算。(2)PCCPCH信道功率在楼层天线口为5~10 dBm,在电梯天线口为10~15dBm。(3)单站RRU数量小于等于6个的,不采用光缆级联方式。(4)覆盖半径取6~10米。 3.4小区配置方案 (1)切换区域适中。如过大容易引起小区间的干扰,而过小不容易保证切换时间的要求。(2)室分系统小区切换到室外的宏基站规划在进入建筑物处;别的区域,则需要控制信号室内外相互泄漏。(3)楼层是室分小区边界,因而楼梯处即为切换带。(4)电梯内信号覆盖可与较低楼层共在一个小区或单独划分,与电梯外信号的切换尽量设置在电梯的门厅处。 3.5信源规划及设计 TD室内覆盖可选择的信源有BBU+RRU、光纤直放站、无线直放站三种类型。考虑到目前TD-SCDMA网络重点覆盖数据业务需求区域的建设策略,采用BBU+RRU作为信号源。另外,对于2G室内分布改造站点,BBU的安装位置应尽量接近原有2G信源设备(微蜂窝或光纤直放站),以利于方便引接原有的传输设备或传输光缆[3]。 3.6功率核算 (1)信源输出功率:PCCPCH信道功率(双码道)为32 dBm[3]。(2)边缘场强:普通建筑物PCCPCH RSCP≥-80 dBm C/I≥0 dB;地下室、电梯等封闭场景PCCPCH RSCP≥-85 dBm C/I≥-3 dB。(3)天线口功率≤10 dBm。(4)TD基站和终端间的最小耦合损耗应大于57.5 dB。 3.7切换区规划 (1)进出建筑物的切换:切换带在建筑物门口外5米以内非马路的平坦地面。(2)建筑物窗口处的切换:室分系统的天线可放置在近窗边位置,使室内小区尽量覆盖全部室内用户;或者通过改变小区选择/重选的参数,使用户优先选接室内小区;而建筑物高层的室内和室外小区则用单向邻区策略,也可以不配置邻区关系。(3)电梯间的切换:上下电梯的切换设在电梯口;用户在乘坐一台电梯的过程中无需切换。 3.8泄控制 要精确控制电信号的泄漏,可采取辐射功率小的多根天线。主要通过利用减小天线辐射功率、利用建筑物的屏蔽作用、合理选择天线布放位置来完成。使PCCPCH RSCP达到室外10米处满足≤95 dBm或室内小区外泄比室外主小区低10 dB[4]。 四、室内分布系统优化分析 室内分布系统有施工难度大,走线复杂,容易造成覆盖盲区等特点。因此很容易出现问题,从而严重影响网络质量。如果不预先防范,将对后期优化工作带来很大的障碍。 4.1室分系统问题定位 经过测试取样,室分系统出现最多的问题是信号在部分楼层与电梯间内无法覆盖。另外部分天线失效、电平泄露、乒乓效应等问题也偶有出现。经过进一步勘测和分析,造成以上问题的主要是RRU和馈线的原因。主要表现有: RRU配置不当;馈线、光缆或器件故障;RNC功率低。 4.2常见问题优化分析 (1)RRU故障类问题。RRU故障是导致室内无信号覆盖问题最主要的原因,造成RRU故障的主要原因则是RRU的配置不当,在确定正确配置RRU后问题如果仍存在,则可能是硬件问题或馈线故障。(2)馈线故障类问题。导致部分楼层无覆盖或者弱覆盖的第二个主要原因是馈线故障。在排除馈线故障时可以首先从馈线线头松动和规格不匹配这两个方面入手。(3)室内的小区切换问题。高层建筑的信号由于建筑物内的空间基本都是相对隔离的,信号分布状况相对复杂。在进行室内覆盖设计时,要选择人员活动较少的空闲的角落作为切换带。 五、总结 室分系统设计对TD网络建设具有意义重大。本文针对高层建筑内无线信号特点和业务需求,提出高层建筑室分系统在设计阶段应统筹考虑覆盖,切换等关键问题。然后根据测试结果发现室内覆盖出现问题的主要原因是信源、馈线故障以及小区切换规划设计。因此在施工阶段,要特别注意上述内容。另外网优人员也应及早介入室内分布系统的优化测试中,及时解决覆盖中遇到的问题。
精益化管理论文:基于精益化视角的高校人力资源管理方法研究 摘 要 我国经过了很长时间的研究,在高校人力资源管理方面取得了很大的成果。大部分高校都非常重视人才,但是有一些学校甚至盲目的引进人才,他们对人才的培养和利用不是很清楚,所以就导致一部分人才的流失。对于这种现状,高校应该采用精益化管理思想对学校进行管理。精益化管理已经在企业内部有了广泛的应用,它能够有效的激励和选拔人才,对人才的管理更是有着不可替代的作用。这篇文章简单介绍了精益化管理思想的作用和方法。 关键词 高校人力资源 精益化思想 管理方法 近几年来,我国的教育教学不断发展,很多高校的教育资源和教师队伍也在不断的增加。这样就出现了一个重要的问题,如何更好地选拔和管理人才。在当今这个时代,传统的人力资源管理方式已经被逐步淘汰,因为它不能很好地满足高校的要求,还会造成人才的流失现象。所以精益化管理思想将会给高校的人才管理带来很多好处。 1述精益化人力资源管理 人力资源管理包括六个模块,其中有人力资源规划、培训人才、薪资管理、招聘人才、劳动管理以及业绩管理。因为人力资源管理就是为了合理利用人才资源,使得人才各自发挥其作用,而不至于流失。所以将精益化思想结合在高校的人力资源管理中,能够有效的节约管理成本,以实现低成本、高效率的管理目的。 在一般的企业之中,人们总是偏执地认为学历越高,就越有才能,其实不是这样的,将人才运用到合适的位置,才能使他发光发热,倘若用错了地方,人才也便不会有好的工作效率。这正是精益化思想所强调的用人要恰当。将合适的人招聘到合适的岗位,他就是人才。可以说精益化人力资源管理的内涵就是人尽其才。 2高校的人力资源现状 就目前而言,各大高校在宏观体制上已经难以获得国家的大量贷款,因为教育资源已经接近饱和状态了。国家干部也提出,高校的教育要以人为本,培养人才,不拘一格,不要遵循陈旧的教育观念,积极创新,人尽其才。 由此可见,各大高校要想继续发展,就必须自己寻找资源,招聘人才。因为我国的管理模式与外国有很大的不同,这就使得在与外交流学习的过程中不能很好的协调,所以我国的管理方式总是会浪费一些人才,这就是当今高校存在的一大难题。 另外,高校的人力资源管理不能够一味地模仿企业内部的管理,毕竟二者存在差异。高校的管理主要抓得是学历、教育和科研的能力。其次,除了平常的教学任务之外,也重视人力资源的开发。人力资源在高校的管理中也是一个很重要的模块,它主要管理的对象是教师队伍、外部招聘人员以及后勤部门工作和者,这就是与一般企业的区别。 3精益化人力资源管理的具体方法 从各个角度分析,在高校之中运用精益化的管理模式远比想象的要复杂。随着当今时代科技的不断发展,高校的竞争力度也越来越大,以至于人才资源的不断缩减,所以能够合理利用人才必将在社会的竞争之中站稳脚跟。 3.1人力资源管理的具体结构 人力资源管理的前提是组织结构,组织结构也是整个管理体系的重要组成部分。新型的组织结构是多角度立体的,包括企业集团制度和模拟分权结构等等。从精益化的角度分析,组织结构应该相应的解决不合适的问题,将高校内部的各个部门组织好,尤其是协调好二级部门和职能部门之间的关系。这样有利于让组织更加有竞争力,处理问题的能力更加强。有两种组织结构,一种是模板分权管理组织,另一种是无线扁平组织。 3.2不断激励人才 精益化管理的关键就在于恰当用人,使人们发挥个性,发挥长处,实现自我价值。管理的要点是将每个人的潜能激发出来,耗费最少的资源,获得最好的管理效果。 国内的高校在管理上一定要结合自己的特点,不仅要了解学生的感受和老师工作态度,还要结合老师在科研知识方面的提高方法,更重要的是管理人员在职期间所获得的一些奖励、称号和荣誉。所谓的精益化思想就是要不断激发工作人员的潜能,为他们提供一个可以发挥自己才能的舞台,同时也要给予他们适当的职业危机感。 3.3人才的选拔与培养 现今,在各大高校中青年教师是一个比较尴尬的位置,因为人们关注的往往不是教师讲课的能力,而是他的职称。这种传统的关念是不正确的,所以,高校对于人才的选拔应该运用新的方式,才能够拓宽渠道。在人才的培养中,坚决不能吝啬教学资源,一定要将学校的专业优势发挥出来。不只是简单的培训,还有教师个人的形象、称谓的设定以及科研水平的提高都要涉及到。对于高校中那些教学经验丰富的老教师,就要运用传统的老师带领徒弟模式,在群体中找一个合适的接班人,按照预想的期限努力培养出来。按照这种方式,设置三年为一个期限,不到十年的时间,就会培养出一批优秀的教职人员,为学校带来新的生机,并且使学校有一个更高的知名度,更重要的是带来更多的生源。 4结语 通过这篇文章对于精益化管理方式的简单介绍和讨论,可以了解到提高高校人力资源管理的重要途径就是合理运用精益化思想。使得高校改变传统的思维方式,积极创新,减少对于人力资源管理的投入成本,创造更多的经济利益。高校一直在追求教育教学和人才管理的快速发展,精益化人力资源管理便是高校追求卓越的一个坚实的基础,它为高校的人力资源管理开辟了崭新的道路,做出了巨大的贡献。在新时代的强烈竞争中,精益化管理无疑是一个优秀的管理模式。 精益化管理论文:仓储精益化管理模式下的电网库存规模长效管控机制研究 [摘要]随着电网的快速发展,电力物资需求日益激增,导致库存物资积压问题突出。为落实仓储精益化管理要求,盘活库存资源,围绕源头治理、过程管控、平衡利库三方面,探索建立库存规模长效管控机制,推动电力公司效率效益双提升。 [关键词]仓储精益化管理;库存规模管控;平衡利库 1电力物资平衡利库概述 11电力物资平衡利库的定义 平衡利库是指在物资需求阶段,预先考虑已有仓库物资库存量后,再形成采购申请的过程。由于电网业务覆盖范围广,形成多级电力网络服务体系,电力物资存储仓库布局呈现相对分散的特点。因此,电网物资的平衡利库范围也进一步扩大,不再局限于区域性仓库,跨区域、跨层级的平衡利库成为大势所趋。 12平衡利库对电力公司的意义 一是有利于降低仓储成本。推进电力物资平衡利库,加快库存物资周转率,可避免仓库物资大量积压,减轻电力公司仓库存储压力,进而降低部分仓储成本;同时,兼顾库存物资变现能力差的特性,减少仓库长期滞留物资的价值损耗成本。 二是有利于提高库存物资利用率。推进电力物资平衡利库,在全市、全省甚至全国范围内,实现各级电力公司仓库结余、废旧等积压物资合理利用,盘活库存资源,优化电力资源配置,避免物资重复采购,造成资源浪费。 三是有利于降低物资积压风险。推进电力物资平衡利库,加快积压物资的消减速度,合理控制库存规模,在一定程度上可降低物资由于长期积压仓库发生的货损率,进而减少电力公司库存物资损耗和报废风险。 2库存规模长效管控机制研究 21库存规模长效管控机制目标 建立库存规模长效管控机制,强化需求源头平衡利库,充分发挥现有库存物资效能,严控积压物资,实现“物尽其用,资源统筹”,推进库存“零积压”,最终实现电网仓储物资精益化管理水平全面提升的目标。 22库存规模长效管控机制内容 221加强源头治理,提高采购计划准确性 一是加强项目前期管理。按照国网公司“提出一批,设计一批、审核一批、储备一批、建设一批”的原则,适度提前开展设计采购,确保所有储备项目设计完成后方可进入储备项目库;强化增补项目下达与项目实施的协同;加大项目前期工作力度,规范建设路径规划许可等审批手续,并结合设备成套化采购措施,从源头上降低项目物资偏差;充分考虑物资采购批次、采购周期和供应商合理生产周期,适度提前开展初步设计和评审工作,避免出现需求迟报、漏报情况。 二是提升物资标准化水平。优化精简设备物料编码,提升物资通用性和互换性;建立健全采购技术规范动态修编工作机制,及时在技术规范书中明确运输等最新要求;建立健全设计单位绩效考评机制,强化物资标准化成果在设计过程的应用,督促设计单位严格按照精简后物料开展设备材料清册编制,严格按照采购标准要求开展技术规范书编制。 三是加强采购计划审核。项目单位依据投资规模,从储备项目库中按照排序选择项目,采用项目物资累加的方式确定采购规模,优化协议库存需求预测管理;物资部门会同本单位项目管理部门以各类物资历史用量为审核依据,根据公司典型设计,强化协议库存预测计划的审核。 222强化过程管控,降低物资积压风险 一是严控主网项目结余物资。各单位提高可研、初设审查质量,减少项目实施过程设计变更;加强项目建设与物资生产协同联动,及时开展供应计划和合同调整工作,切实减少项目结余物资;强化现场物资到货验收管理,严格按实际到货数量办理验收、入库、领料手续。 二是完善配农网物资双重管控机制。各单位协议库存执行计划采取“项目资金量与物资预测量”双重管控,即对各单位的执行量与预测量和月度拟完成投资金额进行比对,按照单位、标段、金额等多维度信息进行核查,避免出现盲目上报需求造成库存积压的情况;针对因预测不准确导致执行计划有调增需求的情况,经相关部门协商后,从其他单位预测份额中进行调剂。 三是建立积压库存与供应计划联动机制。针对可利库库存中的主网结余物资,物资部门将其纳入对应利库项目的物资供应计划中,并按项目时序及时组织项目单位办理结余物资领料出库手续;针对可利库库存中未及时完成消减的配农网物资,按照“积压未消完、新增延到货”原则,适度调节部分物资即将到货的供应计划,降低配农网物资新增积压风险。 223加强平衡利库,提高库存资源利用率 一是建立可利库物资信息库。对易形成库存积压的主网结余物资以及到货后长期不用的配农网通用物资,建立统一的可利库资源库,确保可利库库存物资即时可用、即时可调;对到货后两个月未领用的配农网通用物资,由ERP系统自动转入可利库资源库,严禁随意转出;对配农网的10千伏电缆,须在可利库库存台账中注明分盘信息。 二是完善主网项目结余物资处置机制。各单位建立主网项目收尾工会制度,对接供应商及时全面梳理结余物资;建立可研阶段结余物资平衡利库机制,定期召集结余物资平衡利库会议,制定结余物资利库消减方案;完善初设阶段结余物资平衡利库机制,在项目初设阶段相应开展结余物资利库消减方案评估;加强物资采购计划审核环节平衡利库扎口管理,各级物资部门依据本单位最新利库台账,组织项目单位开展主网物资需求计划的平衡利库工作;建立主网结余物资利库跟踪机制,及时对已明确利库项目的主网结余物资办理领料申请和出焓中,并做好利库台账物资的出库统计。 三是加强配农网物资平衡利库执行力度。各级物资部门计划专职在收集、汇总、审核执行计划期间,必须严格按要求开展本单位执行计划的平衡利库工作;对跨市县调拨利库的,由调出单位负责物资的装卸和运输,调入单位合理安排仓库库容,做好接收准备。 23库存规模长效管控机制实施保障 231管控月报定期报送 各地市公司、省物资公司,需在规定时间内,完成本单位仓储物资精益化管理提升月报,内容包括主网结余物资和配农网可利库物资的库存情况(新增和存量)、平衡利库情况、供应计划调整等情况,及时报送公司物资部。 232建立考核通报机制 物资部对各单位提报的月报数据进行汇总分析与跟踪比对,将月报数据的准确性纳入公司相关考核;对各单位平衡利库实施情况定期进行通报和考核;对各单位消减其他单位可利库库存,在绩效考核与同业对指标体系设计中形成加分项。 3结论 平衡利库是电网库存管理的重点和难点,成为各电力公司重点监测的日常性工作。本文以平衡利库为抓手,探索建立库存规模长效管控机制,完善项目计划管理、项目物资消耗管理、平衡利库管理等相关机制,对电力公司开展库存规模管控工作、降低物资积压风险、提高库存资源利用率具有一定借鉴意义。 精益化管理论文:电力企业项目精益化管理之探索 【文章摘要】 精益化管理就是通过科学系统的管理手段实现用最少的投入,取得最大的效益。项目管理是企业管理的重要组成部分,随着国家电网公司“三集五大”的不断深入,ERP、电子商务平台、PMS系统的推广应用,对项目管理也提出了更高要求,如何用有限的项目奖金,解决生产经营过程中需要解决存在的问题,是各级生产经营管理人员必须面对的难题。 【关键词】 项目;精益化管理;实施 1 国家电网公司的项目管理概要 国家电网公司的项目主要分为:基建项目、技改项目、大修项目、小型基建项目、科技项目、信息项目、零购项目、应急项目等。其中技改项目属于资产性投资,大部分会形成固定资产,大修项目属于损益性投资,一般不会形成固定资产。 国家电网公司的项目物资及服务采购有二种方式:国家电网公司集中组织和省公司组织。招标方式主要有:公开竞争性招标、有限竞争性招标、询价采购和直接签订合同。根据物资属性又分为:电子商务平台招标采购、协议库存采购、超市化采购。 项目的立项依据主要是:上行项目由各单位根据“五年规划”、“三年滚动计划”、每年的设备状态评价结果及应急情况处理情况确定项目上报,各级审批后形成综合计划再下达。下行项目由上级部门根据宏观政策、相关规定等确定项目后下达。 2 凤滩水电厂项目管理特点 凤滩水电厂是国家电网湖南省电力公司的下属机构,总装机容量近900MW,于1978年第一台机组投产发电,承担系统调频、调峰、调压任务,主汛期也承担系统基本负荷,自建厂投产以来共发电680亿度。 凤滩水电厂项目的实施主要有三种途径:通过招投标确定的外委施工(采购)、通过招投标确定的关联单位施工(采购)、企业内部二级机构组织的施工。外委施工(采购)是通过国家电网公司集中组织和省公司组织招投标确定的外部企业中标,实现的施工服务或设备采购。关联单位施工(采购)是由于国营企业改革过程中剥离出来的多经企业中标,而实现的项目工程施工(采购),其实此也属于外委施工(采购)范畴,只是因为此关联单位与承包方有千丝万缕的联系,且长期服务,对现场和设备比较了解,才决定了它的特殊性,所以单独进行分析。企业内部二级机构组织的施工,因为凤滩水电厂是国企老厂,为进行事故抢修和日常维修,配备了专门的检修队伍,负责全厂设备的大修、消缺及更换、改造工作,并完成了大量的技改、大修项目。 为适应项目管理要求,凤滩水电厂2013年专门成立了项目管理中心,采用职能式项目管理结构,由项目中心进行牵头与协调。 近年来通过项目的实施,凤滩水电厂解决了许多生产设备老化、技术落后、效率低下等问题,使全厂的机电设备、水工设备、大坝观测设备、水库调度设备都处在一个完好状态,为实现无人值班、少人值守、远程集控提供了保证,并实现了安全与发电的历史佳绩。 3 目前项目管理存在的问题 近年来凤滩水电厂项目管理通过磨合、PDCA循环、持续改进,其管理水平不断得到提升,由最初的粗放型,逐步走入正轨,从项目开始、计划、执行、控制、收尾全过程进行管理,国内成熟的项目管理理念也逐步植入到企业项目管理中来,但要实现精益化管理还是大有文章可做,目前的管理体制下,设备及服务的招投标已规范,但要实现项目精益化管理还是存在以下几方面主要问题。 项目的立项不过严谨,有的项目没有系统考虑,不是改造的最佳时机,可能赞成盲目投资。 部分项目设计深度不够,实施过程中容易赞成变更,不利于项目管理。 因项目采用职能式管理结构,各职能部门难以协调,项目的现场过程管理有待加强。 企业内部二级机构组织的施工项目,因都是甲方,没有乙方概念、没有合同约束、没有水电设备的检修定额,项目实施过程中材料使用随意性强,存在串项目使用材料现象,造成项目成本不好控制。 通过招投标确定的关联单位施工(采购)的项目,因关联单位的特殊性,项目实施过程中未严格按项目管理规范进行运作,关联单位追求的效益最大化与项目精益化管理相冲突,在合情、合理、合法的基础上得寻找一种平衡。 4 做到精益化管理的改进方法 4.1 通过近几年来项目管理的运作,要做到项目的精益化管理可从以下几方面加以改进 (1)做好项目规划、立项工作,立项前要充分论证,层层审批,确保项目的必要性,小项目报项目建议书,大项目进行可行性研究报告。 (2)提高设计深度,确保设计质量 设计是项目实施的龙头,龙头舞好了则行如流云,一气呵成,如没舞好,则预算、采购、实施、结算各个环节都会出现问题,给项目管理带来难度。实践表明,很多的项目投资失控及未达到预期目标,很大一部分都是由于设计深度不够引起,尤其是非修非改项目,方案变更较多。最优的方案首先前期调研要准确,并应进行现场勘察,考虑好材料明细,工艺流程,施工组织等各方面因素,施工前应达到施工图设计要求,并完成方案审批,不要让审批流于形式。 (3)设备品牌及施工后应达到的效果应统一定位 电网及电厂设备运行安全至关重要,因此对新设备应定位准确,是否采用国外品牌,是否采用一线、二线或三线品牌产品,应根据全厂设备状况,设备性能及生产厂家的售后服务确定,不要产生设备的“短板效应”。品牌选择不一样,价格相差悬殊太大,低价格也有高性能,建议尽量采用性价比高的产品。施工后应达到的效果可根据总体规划,周边环境及企业文化内容确定,使之达到整体协调,尽量避免重复性施工。 (4)强化项目的现场过程管理 项目的实施应保证施工安全、确保施工质量,加强项目协调,做到有问题及时发现、及时纠正,当进度、成本、质量发生偏差时,应分析并进行纠偏处理。对于隐蔽工程、单元、分项、单位工程应及时组织验收,验收工作必须通过“三检制”,内部项目验收由班组、车间、厂部完成,外部项目由施工方、监理方、建设方完成,施工工序完成后及时进行工程量的签证,为以后结算及审计提供依据,避免竣工验收完成前集中签证现象。项目现场过程管理中协调的问题应形成书面材料,随项目资料保存。项目技术资料(方案、四措、试验报告、内部验收卡、施工总结等)凤滩水电厂一直以来都坚持得比较好,但项目管理方面的资料却不够重视,资料较少。做项目得学会二条腿走路,一边是施工,一边是资料准备。目前国家电网公司项目管理方面已完成了很多软件管理平台,大量的资料应挂入相应的软件系统,如电子商务平台,ERP系统、法律事务、PMS系统等。 (5)项目的精益化管理也是企业管理的一种提升,因没有项目经理负责制,项目管理的职责被分摊到项目负责人、施工负责人、技术负责人及各职能部门身上,所以首先应从制度上明确各方职责,完善管理流程,协同完成项目精益化目标,避免相互推诿,多头管理现象。 4.2 因体制因素形成的二大问题,通过以下方法可以改善 机组标准化成本建设,是凤滩水电厂的一项管理创新,解决了机组设备检修没有预算依据的问题,也算是凤滩水电厂的企业定额,但这一成果还不具备统计功能,一直未实际应用,如果使用这一成果,对于企业内部二级机构组织的施工项目,成本控制将会得到有效控制。但这一成果的真正使用还需不断完善改进。要想涉及内部施工范围,还需完善辅助设备、水工机械设备标准成本建设。 企业内部二级机构组织的施工项目,在下达检修任务书的同时,明确材料、辅助人工成本,再结合绩效考核,可能项目成本会得到一定控制。加强企业内部二级机构组织的施工项目材料管理,此类项目材料费占主要部分,加强材料管理可大大节省项目资金,主要做好材料申报审核、材料领用控制、材料使用督查、材料回收管理环节,要求节俭使用材料,未使用的材料及时回库。 关联企业承担的项目,还是按外委项目管理去要求,做到合情、合理、合法。 5 结束语 对于国营企业项目管理来说,要实现项目的精益化管理有不少的工作要做,既有体制方面的因素,也有人员观念方面的因素,除以上主要内容外,还牵涉的内容很多,包括项目的团队建设、资源的计划、进度、质量、进度控制、沟通与协调等,要解决以上问题还得不断进行管理上的创新,使之规范化和程序化。 精益化管理论文:电网企业实施精益化人力资源管理问题探讨 摘要:电网企业实施精益化人力资源管理有助于解决传统人力资源管理模式下存在的人员冗余、工作效率低等问题,本文分析了电网企业精益化人力资源管理的内涵,在此基础上从电网企业组织精益化、电网企业岗位管理精益化、电网企业工资管理精益化等三个方面提出了电网企业实施精益化人力资源的策略,对其具体做法和安排进行了探讨,希望能够对电网企业实施精益化人力资源管理有所帮助或借鉴。 关键词:电网企业;人力资源管理;精益化 1.引言 随着电网企业的快速发展和市场化改革的逐步深入,改变传统的粗放式管理模式向精益化管理转变已经成为摆在我国电网企业面前的突出问题,人力资源管理作为电网企业管理的重要领域,目前还存在着较多的问题,由于人力资源是决定电网企业发展的根本问题之一,电网企业资本、技术密集型的特点以及电网企业自身在整个国民经济和社会发展中的突出位置,都使得电网企业实施精益化人力资源管理变得十分重要而富有价值,本文对电网企业精益化人力资源管理的内涵及其实施策略进行了分析和探讨。 2.电网企业精益化人力资源管理的内涵 精益管理其核心就在于投入产出比的最大化,即以最小的投入获得最大化的产出,通过科学的设计生产出具有成本价格优势的适合消费者需求的产品,在具备竞争优势的前提下为消费者提供优质高效的服务,并将最终成果转化为社会经济效益上来。 电网企业精益化人力资源管理就是通过降低或消除一切不必要的损耗或浪费,降低投入成本,提高管理质量和效益,通过科学的管理等途径和方法来提升电网企业在市场中的竞争能力,同时精益管理以明确电网企业各个层次组织机构的责任和职能为基础,将全体员工的责权利有机地联系起来从而调动每个员工的积极性,及时消除每个岗位上存在的浪费和缺陷。从电网企业的运行实践来看,电网企业精益化人力资源管理主要包括三个方面,即电网企业组织的精益化、电网企业岗位管理的精益化以及网企业工资管理的精益化。 3.电网企业实施精益化人力资源管理的策略 3.1电网企业组织精益化的实施策略 精益化管理是电网企业调整组织结构的重要手段,在坚持以人为本的前提下精益化管理更趋于人性化,可以有效地发挥人力资源的潜在效能,特别是在扁平化的组织结构中更能提高工作效率,这在于它最大程度上避免了员工职能的重叠或交叉,从而确保了电网企业内部部门设置的科学性。针对电网企业的科研项目或者工作过程,可以基于精益化管理构建一个相互依存的虚拟化组织,随着工程项目的启动虚拟小组成立并运行,随着工程项目的完成虚拟小组随之解散,这种虚拟化组织有效地突破了常规管理的限制并打破了传统职能部门的局限,根据需求对人才进行分配,从而降低了投入成本提高了工作效率。 3.2电网企业岗位管理精益化的实施策略 电网企业长期以来岗位和人员冗余所导致的人力资源结构不均衡问题一直比较突出,因此要实现人力资源精益化管理就必须解决此问题。为此需要从下面几个方面入手: 首先,针对电网企业的所有工作岗位进行评价和岗位职责说明,在此基础上强化定员管理,在生产规模、岗位设置、设备等确定的前提下制定统一的管理标准和规范,消除每个部门可能存在的空岗、缺岗或冗员现象,根据岗位职责和任职资格配备适合的员工;其次,构建科学合理的岗位管理体系,对员工工作进行等级划分和规范控制,同时合理地将工资进行分级;再次,合理确定薪酬水平,明确每位员工的岗位职责,加强部门联系和沟通;最后,对即将退修离岗员工要及时进行岗位调整,将区域相似的班组进行合并或者优化,对现有工作岗位进行规范,将作业由分散模式向集中模式转变。 3.3电网企业工资管理精益化的实施策略 采取科学的方法对电网企业的定岗定员情况和人数进行预评估,根据评估结果结合以往经营数据确定员工的工资额度和奖金津贴,从而保证预算年度内增人不增加工资、减人不减少工资,确保人数和工资额度的均衡。对于按照相关要求达到目标的职能部门要给予适当奖励,从而鼓励该部门自觉地控制用工数量,最终达到减员增效的目的,完善员工的工资机制,在效益和效率综合提升的基础上实现个人和部门工资水平的提升,对各职能部门的精益化管理情况进行监督,提高员工工作效率,另外对于重点电力工程项目要给予特殊支持,在定员范围内享有工资留用政策,并对工资结构进行优化,提高固定工资的比重,增强员工对于岗位的重视程度。 总结 电网企业实施精益化人力资源管理有利于提高电网企业的工作效率,同时这种管理模式也比较适合于电网企业的特征和人才管理的需要,从而有助于促进电网企业管理水平的提升和可持续发展,同时在电力体制市场化改革逐步深入的背景下,不失时机地推动电网企业精益化人力资源管理,也是保障电网企业在激烈的市场竞争中生存和发展的客观需要。 精益化管理论文:精益化绩效管理系统的研制与应用 摘要:自2012年开始,东莞供电局变电管理一所开始探索以业务量统计的形式对生产班组人员进行绩效评价,刚开始以手工记录的形式进行统计,但统计工作量庞大、统计结果不准确等问题十分突出。为了规范业务量统计方法、提高统计工作效率,东莞供电局变电管理一所研制了一套精益化管理系统,将生产管理系统的工作安排、两票等数据通过软件计算,结合民主测评功能,直接得出业务量统计结果,大大提高了绩效结果的公信度以及绩效评价的工作效率。 关键词:精益化;绩效管理系统;业务量统计;软件系统;绩效评价 1 概述 变电管理一所是东莞供电局属下的一线生产单位,在组织架构上,下设6个分部及18个生产班站,共有员工357人,其中生产人员321人。为做好员工的绩效评价,打破过去“做多做少一个样,做好做坏一个样,做与不做一个样”的劳动分配局面,变电管理一所根据运行、检修、继保自动化三个专业的特点,建立了各专业日常工作的量化评价标准,并研发了“精益化绩效管理系统”,从而优化了生产人员的绩效评价方法,实现全面、高效、客观地评估生产人员的业绩表现。 2 工作思路 随着广东电网公司生产管理理念的不断深化,强化了生产管理全过程控制,东莞供电局采用安全生产管理信息系统为生产管理的最主要平台,生产人员的每一项业务都可以在生产管理系统上查询到,即生产人员的业务量可以从生产管理系统中得到完整、可靠的数据支持,并且数据比较完整和规范,利于后续统计处理。需要评价生产人员的业绩情况,另一个很重要的环节就是要确定业务量的统计原则。每一项工作的难度、重要性、所费时间都不同,所以每一项工作在作业务量统计的时候应当有不同的权重,所以制定一套科学合理的业务量统计原则,是保证生产人员业绩评价公平公正的前提。评价生产人员的业务情况,除了要评价“量”以外,还要评价“质”。为了确保生产人员的工作质量,业绩评价需要增加民主测评环节,让上级、同事对自己的工作质量进行评价,确保业绩评价更加具有实际意义。 3 开发与应用 3.1 制定统计原则 根据各个专业的实际情况,列出该专业的主要业务内容,通过讨论和民主程序,确定每一项业务的统计方法和权重。变电运行专业的统计原则如表1所示。 3.2 系统开发与应用 精益化绩效管理系统主要包括业务考核端、数据库服务器、业务审阅端三个部分(如图1)。 图1 精益化绩效管理系统构成 图2 业务考核端界面 业务考核端由Excel的VBA编写完成,其界面如图2所示。考核端主要是通过关键字搜索,将从生产管理系统导出的生产计划表、工作票统计表、操作票统计表的数据导入到业务量统计软件中,然后通过所定制的统计原则,计算出业务量,再结合民主测评的结果最终得出生产员工的业绩评价分数。 业绩评价分数结果出来后,生产人员通过网络将结果上传到业务审阅端,相应的数据存于SQL Sever数据库中,部门绩效管理人员通过业务审阅端审阅上报的数据(如图3),以确保数据的合理性。 图3 业务审阅端审阅界面 3.3 系统使用的注意事项 (1)统计原则的制定要科学合理。统计原则是业务考核端业务量统计的核心,如果统计原则设置得不科学,各项工作任务的权重不合理,就会直接导致最后的业务量评价结果不公平,使业绩评价失去公信力;(2)所有的工作都必须录入生产管理系统。业务考核端的数据来源是生产管理系统的数据,为了确保业务量统计不出现遗漏,某些临时性的工作,例如抢修、临时的文案工作等,都应该录入到生产系统中,否则会导致统计结果不准确;(3)录入生产管理系统的生产计划必须规范,同时满足业务考核端的关键字匹配原则。因为在统计数据时,业务考核端是通过抽取关键字来匹配公式进行计算,加入关键字不正确,就会导致统计结果不准确。 4 结语 精益化绩效管理系统的原理简单来说就是将生产管理系统里面生产员工的日常工作记录,通过一定的计算原则换算出最后的一个得分,从而评价该员工的工作业绩情况,其主要目的就是达到以员工的业绩情况来实施劳动分配。经过一段时间的实践情况来看,精益化绩效管理系统的使用得到了生产员工的普遍认可。然而随着科技的进步和电网的发展,电力生产员工的日常工作方式、内容等都会发生变化,因此该系统也应该随之改进和完善,以确保生产员工绩效评价科学合理地运作。 作者简介:卢志健(1983-),男,东莞供电局变电管理一所工程师,工程硕士,研究方向:变电运行。 精益化管理论文:以往来款项精益化管理为基础深化内部控制体系 摘要:随着财务信息化系统的部署和不断深化应用,集中核算和业财一体化模式已充分建立,从根本上打通了业务与财务融合的信息壁垒,加强了数据关联和约束机制,为财务管理创新打开了新局面。在不断追求财务管理创新的同时,财务内部日常应收应付管理的信息化脚步出现了滞后,企业正面临着财务管理不断创新转型和日常应收应付管理方式落后的矛盾。 关键词:往来款项;清算;管理 往来账款清理工作是一项长期细致的工作,涉及管理对象多、款项多、频度高、挂账时间跨度大、缺乏有效的往来管理系统,传统的手工计算给财务人员增加巨大工作量。随着企业财务管理精益化、信息化、集约化水平的不断提高,对往来款项管理提出了更高的要求,亟待在现有基础上实现新的突破。经过精细的前期数据梳理工作,通过查看历史凭证、与往来单位对账等途径,开发出一套适应新形式要求的规范、高效的财务往来款项管理系统,以便进一步摸清家底、加强往来管理,将往来清理工作深入化、细致化。 一、往来款项清理―应收款项流程 节点1:由往来款项管理岗对企业的往来款项进行自查,逐条核定应收款项明细,追查形成依据,并寄发询证函与债务人落实经济性质、债务金额等。 节点2:在应收应付管理系统中通过查询客户明细,查询债务人应还款项,并与债务人函证核对。 节点3:通过查看债务人财务报表、查看债务人申请授信时或授信检查时提交的企业会计报表和其他财务资料、查看债务人的对外投资、存货、应收款项等确认债务人的偿还能力。若确实对方单位没有债务偿还能力则财务资产部往来专工整理坏账准备方案。 节点4:在系统中新增一条坏账准备的申请,手工导入一条申请单,上传相关佐证附件,递交企业领导审批。 节点5:坏账按照会计准则进行账务处理后,向税务机关进行备案,并填写《企业坏账准备损失税前扣除申报表》等资料,用于对坏账进行税前扣除。 节点6:企业大力推进往来款项清理工作,形成往来款项管理工作报告。报告中详尽的介绍往来款项明细,往来款项管理情况、降压情况,往来款管理工作面临的问题和困难和相关措施建议。 二、往来款项清理―应付款项流程 节点1:由前端部室提交财务资产部资金支付审批表,资金支付申请表必须标明部门、项目名称、报销内容、采购订单号、合同金额、累计已付款、质保金、实付金额、收款人、收款人开户银行、付款方式等,经经办人和审批人手工签字后递交财务部现金预算审核人员。 节点2:财务资产部现金预算管理人员审核该资金支付是否在上月上报的预算支出之内,若是上月已经将现金预算上报那需要将其传递给管理往来款项的人员,若是没有上报那么需要将其退回给前端业务部门。 点3:财务资产部往来款项管理岗需要对债权人是不是存在进行验证,查明存在那么应该在应收和应付管理系统中进行供应商明细的查询,并通过询证、发函等形式来和供应商进行核对,在核对无误后进行出纳付款的交出,若是这个债权人不存在无法进行账款的支付,那么需要由往来款项管理岗向企业领导提交应付款项结转营业外收入的申请。 节点4:若已支付款项,出纳将已支付的凭证交予会计进行付款账务处理。若款项不能支付,则由领导审批后交予会计结转营业外收入,进行转账会计处理。 节点5:将相关佐证材料交由税务局备案,将该笔无法支付而转入营业外收入的款项计入企业收益计算交纳企业所得税。 节点6:企业大力推进往来款项清理工作,形成往来款项管理工作报告。报告中详尽的介绍往来款项明细,往来款项管理情况、降压情况,往来款管理工作面临的问题和困难和相关措施建议。 三、应收应付管理系统功能架构及说明 通过应收应付管理系统更好的贯彻执行相关债权债务的制度、办法等,不定期采用电话核对或函证形式与挂账方核实往来款项余额,通过对往来款项的账龄进行分析,重点分析余额大、挂账时间长的款项。 建立长期挂账往来款项备案备查制度,建立 “三年以上长期挂账往来款项备查簿”,将长期挂账的情况详细的列出来,并将其作为基础来考核各个部门的业绩,避免出现新的三年以上的长期挂账款项,从而确保往来款项管理工作能够实现常态化。通过进行风险管理长效机制的健全,能够确保风险控制和企业总体目标相符,并且在其能够承受的范围内;重视资金使用效率的提高,对现有管理体系以及相关的控制流程来进行优化,精细化管理往来的账款;重视规章制度的建设,对内部控制体系进行完善,保证信息的真实性并及时的沟通信息,确保管理标准化的实现。 精益化管理论文:全价值链体系化精益管理见效益 2014年亏损15.2亿元,2015年一举扭亏为盈,2016年利润达到20.3亿元。改革,是逆转的突破口。 北方华锦化学工业集团有限公司(以下简称“华锦集团”)是中国兵器工业集团公司最大的民品工业企业,在2014年亏损15.2亿元、所属上市公司华锦股份因连续两年亏损成为sT公司的严峻形势下,坚持以问题为导向,以提升可持续发展能力为目标,全面落实全价值链体系化精益管理战略,2015年一举实现扭亏为盈,全年实现利润1.8亿元,同比增利17亿元,华锦股份解除退市风险提示;2016年企业利润达到20.3亿元,创造了历史新高。 以深化供给侧结构性改革为主攻方向,推动企业转型升级 华锦集团经过40年的发展,从单一的化肥企业成长为化肥和石化并举的产业集团,经营规模实现了快速发展。但是近年来,企业的结构性矛盾凸显,化肥板块受产能过剩影响,2014年以来连续亏损。石化板块装置规模偏小、产品结构不合理、附加值不高。沥青板块产业链延伸不够,制约着企业的可持续发展。面对这些问题,华锦集团以供给侧结构性改革为主攻方向,既做减法又做加法,有效提高了供给质量和效率。 持续做好减法,通过关停退出及合资合作,减少企业亏损点。2014年6月果断停运了规模小、能耗高、长期亏损的小乙烯装置,2014年和2015年分别减亏1.2亿元和1.8亿元,2016年通过优化下游聚丙烯、聚苯乙烯装置运行模式,进一步减亏0.2亿元。2016年9月对已经运行40年、安全风险较大、亏损严重的辽河化肥装置采取停产措施,实现减亏增效1474万元,并开始从肥料生产型企业向现有石化装置供应公用工程企业转型。新疆化肥与新疆生产建设兵团于2016年1月签署股权划转协议和合资合作协议,正在积极推进合资合作的后续工作。新疆化肥将利用华锦的技术、管理优势,新疆生产建设兵团的市场、资源优势,实现新的发展。 坚持创新驱动,开发满足市场需求的新产品,扩大中高端供给。华锦集团建立了以市场为导向的研产销一体化联动机制,进行个性化、差异化聚烯烃新产品开发,近年来先后有近20个高端牌号投放市场,聚烯烃高端产品销量由2014年的30.5%提高到2016年的51.8%,三年累计增效2亿元以上。通过炼油装置技术改造及攻关,35号柴油冬季产销量持续增加,2016年达到51.8万吨,与0号柴油比增效4.5亿元;响应国家绿色低碳发展的要求,2016年末完成了柴油国V升级工作,当年产销国V柴油40万吨,提质创效3600万元;新开发70#A级和90#A级重交道路沥青并通过认证,当年产销沥青2.3万吨,增效1830万元;产销航空煤油1.6万吨,与柴油比增利208万元。同时,聚丙烯锂电池隔膜专用料评价项目通过兵器工业集团的科技成果鉴定,成品润滑油、高效专用肥、车用尿素研发及市场推广取得阶段性成果,为进一步提质增效提供了技术储备。新产品贡献率由2014年的24.8%提高到2016年的30.9%。 优化产业结构,以规模经营和资源深度优化整合为目标,扩大有效供给。为解决石化板块规模偏小、资源利用不够优化的问题,华锦集团谋划了具有1500万吨/年炼油能力的精细化工及原料工程项目,该项目已获得立项批复并列入国家石化产业布局规划,正在推进与国内外大公司的合资合作;现有炼化一体化装置优化升级节能改造项目完成了总体设计,这两个项目将使华锦集团的炼油能力由目前的800万吨/年增加到2000多万吨/年。沥青板块30万吨/年环烷基馏分油加氢项目于2015年8月开工建设,2017年将建成投产,届时,华锦集团润滑油基础油生产能力将由目前的60万吨/年增加到90万吨/年,将为延伸产品链、发展成品润滑油提供稳定的原料保障。 坚持问题导向和市场导向,推动企业减负瘦身 2014年以来,华锦集团针对科技创新、公用辅助企业经营、人员结构、薪酬分配等重点和薄弱领域,坚持市场化导向,持续深化机制改革。 华锦集团的企业技术中心是国家级企业技术中心,但激励机制不够科学完善,制约着企业科技创新能力的提升。为此,华锦集团于2015年启动了技术研发中心的市场化改革,创新了课题组长选聘及科研考核等新机制,并于2016年出台了配套改革措施,对内实行市场化服务,对外主动拓市场、找项目。2017年初,华锦集团又对科技管理机构和职能进行了整合,修订科技创新激励政策,对照中国兵器工业集团公司2016年出台的《关于全面深化科技创新机制改革的指б饧》(简称“科技创新20条”),着手制定华锦集团的落实措施,体系化、全方位推进科技创新工作。 针对公用辅助企业危机意识、市场意识淡薄的问题,华锦集团以混合所有制改革为抓手,先后组织制定了进出口公司、规划设计公司、华锦宾馆、金秋宾馆、塑料分公司、工程分公司、热电公司、锦禾公司8个辅助后勤单位的改革方案,解放思想,多渠道寻求合资合作,2016年末,设计院、进出口公司、工程分公司分别与外部合资合作伙伴签署了混合所有制改革的意向协议,2017年上半年新的合资公司将组建运行。同时,按照市场化、企业化和集团化运营的原则,完成了内部水、电、蒸汽、互供料等关联交易价格的市场化改革,通过完全按照市场价格核算,让经营者看到了差距和不足,经营与改革的危机感和紧迫感明显增强。 针对企业办社会问题,在国家“三供一业”移交政策出台前,华锦集团在2014年就完成职工住宅供暖业务移交,2016年完成通讯业务移交。2016年辽宁省推进驻辽央企“三供一业”移交政策出台后,华锦集团成立专门工作小组,主动与地方政府和接收单位对接,仅用两个月时间就与接收单位签订了供水、供电和物业移交协议,目前,职工生活区改造、人员移交等后续工作正在积极推进,年节约人工成本1.5亿元。 针对企业薪酬结构不合理,激励手段单一的问题,2014年以来,华锦集团建立了覆盖各项经营指标和重点工作的绩效考核指标体系,并在每年年初与各单位签订责任书,将指标和任务层层分解,做到人人有指标,事事有考核;降低工资中固定部分的比例,将工资中的绩效部分比例由2014年的11%提高到2016年的35%;设立突出贡献奖和专项奖,对作出突出贡献的团队和人员给予重奖;每年进行干部多维度考核,并对考核排名前20%的中层干部给予奖励年薪,对考核排名后10%的扣罚年薪,增强了各级干部的责任意识;着手建立针对营销、原油采购、技术等关键岗位人员市场化的薪酬分配机制,留住核心骨干人才。通过一系列的措施,人力资源的潜力得到有效释放。 落实全价值链体系化精益管理战略,推进质量效益提升 近年来,中国兵器工业集团公司在全集团范围内全面推行全价值链体系化精益管理战略。华锦集团以此为契机,引进先进管理手段,创新管理机制和模式,通过全价值链的精益管理创造了实实在在的效益。 在原油采购环节,2016年通过持续抓好原油采购、卸船、运输各环节的成本管控,降低各环节损耗,降本增效1169万元;通过引入原油采购竞争机制、开拓新油种、稳妥开展原油套期保值业务等措施增效1.5亿元;原油采购价格比基础计价油种下降5.3个百分点。 在物资采购环节,积极推行集中化、规范化、信息化和阳光化采购,并通过利用电子采购平台采购、打破独家采购、框架协议采购、招标采购等,年降低采购成本10%以上,2016年降本达1亿元。 在生产环节,2014年以来采用线性规划PIMS优化软件进行炼化一体化装置原油选择及原油混配比例的深度优化,2014年、2015年及2016年分别增效1.1亿元、1.5亿元和1亿元,原油API度明显下降。扩大安全管理整顿,解决重大安全生产隐患,28套装置总体运转率达98.13%,乙烯和沥青装置负荷超过100%,实现了以高产创高效。 在销售环节,加大力度开发大客户和直供客户,2016年油品自主销量及液化产品大厂直供率分别达到78%和73%,利用企业内外部电子商务平台进行网上销售,仅2016年利用互联网平台销售沥青及轻油产品4.7万吨,增效近600万元,建立了应对市场快速响应机制,快速调整产品价格,全年累计调价400余次,总计增效3.54亿元。 在财务管理上,及时锁定远期汇率,避免汇率变动损失1.33亿元;通过2014年上市公司30亿元股票增发、资金的科学运作、经营质量的持续改善等措施,2016年企业资产负债率降至70%以下,降低了财务费用。 通过三年的深化改革,全面推进全价值链体系化精益管理,华锦集团焕发出新的生机和活力,呈现出企业上下人心凝聚、经营质量稳步提升、企业效益持续向好的发展态势。 针对公用辅助企业危机意识、市场意识淡薄的问题,华锦集团以混合所有制改革为抓手,通过完全按照市场价格核算,让经营者看到了差距和不足,经营与改革的危机感和紧迫感明显增强。 精益化管理论文:关于对办公室公文精益化管理的思考 【摘要】近几年,在办公室精益化管理理念的指引下,办公室公文管理水平得到显著提高,极大促进了各项工作的顺利开展,但也存在一定的问题。本文主要分析了办公室公文管理中存在的问题,并探讨其改善思路。 【关键词】精益化管理;公文 办公室工作由比较琐碎、繁杂的众多细节所组成,任何一个小的忽略或马虎,都可能导致问题出现。近年来,办公室公文管理水平得到显著提高,但也存在不精细的问题,需要不断改善工作思路,从而推进管理的规范化和精益化。 一、办公室公文管理存在的问题 (一)收文登记分类不清晰。收文指的是及时接收外部送达单位机关或公司的公务文书,主要包括文件、信函、资料、电报等。办公室在收文登记中存在分类不清晰的问题,一般公文、涉密公文等不同类型的公文没有进行精细化分类,也没有根据文件的轻重缓急进行分类登记,为办公室收文接下来的工作造成不便。 (二)公文传阅记录不完善。公文传阅指的是单位或公司文秘部门按照领导签署的传阅意见,及时将接收的公文资料等信息提供给相关负责人和其他部门人员阅办。办公室公文传阅记录存在不完善问题,公文传阅记录不完善会影响控制公文的行踪和传阅速度,造成公文积压,或出现丢失文件等严重问题。 (三)公文流转效率低。公文流转是办公室重要业务之一。现代化办公流程基本都已经实现自动化,但是实际操作过程中依然存在公文流转效率不高的现状,主要问题包括公文流转办理的时间长,各个部门之间的协调工作没有处理好等,这些问题都造成公文流转不及时。 (四)公文归档交接不清晰。公文归档中对于应归档公文与不需归档公文的区分不明确,造成工作效率降低;在公文归档交接过程中各项登记记录不完善,易造成公文归档错误;归档交接手续办理前,对公文的检查不到位,出现交接公文数量的缺失。 二、办公室公文管理的改善思路 (一)建立收文相关登记表格,规范收文登记,做到分类清晰精益管理。1.市委、市政府涉密公文单独分类登记保存。在涉密文件的收发、登记等工作上,严格按照《中国共产党机关公文处理条例》《国家行政机关公文处理办法》等相关法律法规处理。及时对涉密文件单独登记,根据其相互的联系、特征和保存价值分类登记,保证公文信息的准确、完整。省局纸质公文要与一般公文、涉密公文等区别开来,单独进行登记和保存。2.纸质公文单独登记保存。按照规定要求完成局(公司)纸质公文的登记、编号、盖章、发送、保管工作。公文的登记要按照登记表进行详细记录,保证文件的合理分类和保存。3.外来邮件登记。收到外来邮件及时M行拆封,按照要求在来文登记表中进行登记、编号,涉密文件要单独登记,提交部门主要负责人拟办,呈送领导批示,按领导批示意见呈送部门办理,并在公文传阅表中进行登记。及时收回传阅文件,妥善保管。 (二)建立公文传阅登记表,对公文传阅实行登记跟踪,防止公文在传阅环节积压或丢失。办公室要严格按照流程对文件进行登记,采用传阅登记表,登记内容主要包括文件号、送阅部门、接收人、接收时间、退回时间、备注等信息,实行登记跟踪,防止公文在传阅环节积压或丢失,信息泄露等问题,并且在出现问题后能够从公文传阅登记表上找到责任人。 (三)加强公文流转的督办工作,提高办文效率。首先,对公文流转提出时限要求,重要公文在1日内处理完毕;一般复杂公文或涉及多个部门的公文在3日内处理完毕。需要及时处理的公文信息要详细记录,按照公文要求在处理笺上标注出处理时限。公文管理部门要根据公文办理的轻重缓急及时询问处理情况,多督促相关部门按时完成公文流转,避免职责不明、无人办理现象的发生。其次,要做好督办工作,建立公文催办制度。一般事项15个工作日内通报一次,重大事项及时督办通报,有利于提高公文流转速度,改善工作作风,提高管理水平。 (四)做好与档案管理员的公文交接登记手续。首先,要区分归档与不归档的案卷,应归档文件及时移交给档案管理员。其次,要将交接的文档目录复印成一式三份,移交部门与接收部门各一份,档案盒内保留一份,还要附有《移交备考表》,详细记录移交人、接收人、交接时间等各项信息。现代化的档案管理软件有利于提高档案管理效率,是当前办公室广泛应用的管理方式。一方面,公文交接时,交接双方要严格检查文件质量,另一方面,检查案卷内文件的数量,与移交目录内所列的数量是否吻和。最后,严格办理公文交接等手续,对符合要求的公文文件办理移交手续,移交目录双方各一份,在核对无误后双方签字登记。办公室公文交接要做到每半年OA公文及纸质公文交接一次。 (五)收发文件做好文档归档和保密工作。办公室工作应及时将传阅完毕、办理结束的局(公司)文件进行整理归档,涉密文件要单独保存在保险柜中,确保文件资料的完整和安全。在次年的3月底前将文件资料移交档案室。 三、结语 随着现代社会分工越来越专业和精细,一个精益化的工作和管理时代已经来临。新形势下,将精益化管理理念融入办公室公文管理之中,实现办公室从粗放型管理向精益化管理的快速转变,才能不断提升办公室工作质量和服务效能。 精益化管理论文:探讨台区线损精益化管理提升方法 [摘 要]线损是供电企业一项综合性经济技术指标,是企业利润的重要组成部分。随着电力体制改革的深入推进,供电企业盈利空间被逐步压缩。同时,传统的、依赖高耗能行业拉动售电量持续高速增长的格局不能为继,电量和收入下滑与成本刚性增长间的矛盾越来越突出。向内挖潜,强化线损管理成为供电企业经营管理提质增效的必由之路。本文就低压台区管理线损异常影响因素进行了分析和探讨,提出通过加强计量管理、采集建设、反窃电、台区基础档案管理等措施,促进台区线损精益化管理提升,有效降低低压线损率。 [关键词]台区 线损 精益化管理 提升 方法 1 线损的含义和分类 1.1 线损基本概念 线损是电网经营企业在电能输送和营销过程中自发电厂出线起至客户电能表止所产生的电能损耗和损失。 线损电量是电力网在输送和分配电能的过程中,由于输、变、配设备存在着阻抗,在电流流过时,就会产生一定数量的有功功率损耗。在给定的时间段(日、月、季、年)内,输、变、配设备以及营销各环节中所消耗的全部电量称为线损电量。 供电量是电网企业供电生产活动的全部投入量,它由发电厂上网电量、外购电量、邻网输入、输出电量组成。售电量指电网企业卖给用户的电量和本企业供给非电力生产用的电量。 线损电量=供电量-售电量 1.2 线损的分类和构成 电能损失可按其损耗的特点、性质进行分类,降损工作要根据这些特点、性质采取相应的技术和管理措施。 1.2.1 按线损的特点 可变损耗,这种损耗是电网各元件中的电阻在通过电流时产生,大小与电流的平方成正比。如电力线损损耗、变压器线圈中的损耗。 不变损耗(或固定损耗),这种损耗的大小与负荷电流的变化无关,与电压变化有关,而系统电压是相对稳定的,所以其损耗相对不变。如变压器、互感器、电动机、电能表铁芯的电能损耗,电容器和电缆的介质损耗,以及高压线路的电晕损耗、绝缘子损耗等。 其他损失,也称管理损耗或不明损失,是由于管理不善,在供用电过程中偷、漏、丢、送等原因造成的各种损失。 1.2.2 按线损的性质 技术线损,又称为理论线损。它是电网各元件电能损耗的总称,主要包括不变损耗和可变损耗。技术线损可通过理论计算来预测,通过采取技术措施达到降低的目的。 管理线损,主要由计量设备误差引起的线损以及由于管理不善和失误等原因造成的线损。 1.2.3 按线损管辖范围和电压等级 线损率根据电网公司管辖范围和电压等级可分为一次网损率和地区线损率,目前一次网损率可分为500KV、330KV和220KV网损率,地区线损率可分为地区网损率和配电线损率。 一次网损率,由网、省(市、区)电网公司调度管理的输、变电设备产生的电能损耗,称为一次网损。 地区线损率,由供电公司调度管理的输、变、配电设备产生的电能损耗,称为地区线损。地区线损按照运行电压等级分为110KV、66KV、35KV地区网损和10(6)KV及以下配电线损。 2 台区管理线损影响因素 2.1 统计因素对台区管理线损的影响 2.1.1 采集建设和运维不到位影响台区线损。新增户采集未建档投运、老用户用采建设遗留、电卡表采集成功率低、负控采集数据不完整、采集终端故障、用户掉线、表计通讯模块故障、电表电量未冻结、电表电量冻结不同期等采集未建和采集失败因素均会导致用户线损统计参与率未达到100%。 2.1.2 户变关系错误影响台区线损。台区负荷切割时现场与系统切割用户不一致、现场切割与系统切割未同步、用户挂接错误、私自移表、关口表安装串户等因素导致的户变关系错误均会影响台区线损。 2.1.3 不装表用电影响台区线损。移动、电信小容量信号增大器用电、安防探头小容量设备用电、有线放大器用电、公变配电室自用电、河道清污用电、农村短期用户房屋翻建用电、抗洪排涝用电、农村季节性脱粒用电等不装表用电会导致台区售电量少统计。 2.1.4 调整电量影响台区线损。因计量装置故障、违约窃电、电价调整等因素调整电量会造成当期供、售电量变化。 2.1.5 小电量波动影响台区线损。小电量台区或空台区供售电量小,损失电量绝对值小,有小电量波动会导致台区线损异常。 2.2 计量因素对台区管理线损的影响 2.2.1 e接线影响台区线损。关口互感器极性接反、关口互感器电流电压回路接反、用户表计进出线接反、火线零线接反、用户互感器二次接线错误、集中器零线未按要求接入表计“10#”桩头、总零线接线松动、零线断线、接线盒零线连接片未接通等因素会影响台区供售电量的正确计量。 2.2.2 计量装置故障影响台区线损。表计烧毁、停走、跳字、频闪、外力破坏引起的表计故障和超容引起的CT烧坏、开裂、击穿等CT故障会导致台区供售电量计量不准。 2.2.3 计量超差影响台区线损。表计质量问题、用户超容等引起的计量超差会影响台区线损。 2.2.4 计量倍率错误影响台区线损。现场CT实际倍率与系统档案不一致会导致台区电量计算错误。 2.3 违约用电窃电因素对台区管理线损的影响 2.3.1 超容影响台区线损。台区末端大电量用户超容会引起线路损耗增加。 2.3.2 用户窃电影响台区线损。用户窃电会导致台区售电量减少。 3 台区线损精益化管理提升措施 3.1 建立台区线损管控机制。加强组织领导,落实管理责任,明确工作重点,建立线损管控体系,健全市、县、供电所三级线损管理网络,建立线损管理监控机制,定期召开线损稽查工作例会,定期通报,确保工作目标和管理要求落实到位。 3.2 扎实开展台区线损管理。加快关口及低压采集的安装和维护工作,及时完成老旧、故障表计的更换,加强与移动公司的合作及时消除信号盲区,保持用采全覆盖的前提下确保采集成功率在99.5%以上;认真做好户变关系的核对工作,综合利用户变关系测试仪应用、人工核对等措施确保户变关系准确率100%;加强台区关口及配电间自用电管理,重点解决关口表计接线错误、互感器极性反接、倍率错误等影响线损统计和计算的问题,认真分析配电柜显示屏、开关接触器、空调对线损统计的影响,解决新上小区和低负荷台区线损合格问题;及时清理营配台区资产,及时清理废弃台区和拆迁台区;加强台区现场稽查,通过对零电量、反向电量、抄表比对异常、违约窃电户的查处来提升线损合格比率;及时完善工作考核制度,加强工作考核,要针对不同的工作阶段有针对性的修订和完善本单位的线损管理考核制度,强化线损指标考核,推进线损管理提升。 3.3 深入推进台区线损精益化管理。完善理论线损计算工作,精确计算结果,充分发挥理论线损的实际运用,依托理论计算成果,对实际线损差异较大的台区进行核查整治;开展营销系统统计线损与用采系统在线线损比对,对差值在±2%之外的台区开展核查整治,确保实现零差异;合理利用现有技改资金,优化供电网络,对严重超载配变,卡脖子线路,三相负荷可调性差的公变进行整改,继续加大对淘汰表计的轮换力度,加大对计量装置封闭性改造的投入;充分发挥营销线损综合功能,加强统计分析和监测,及时发现和处理表计故障、表计异常、时钟超差、采集故障等问题,加大用电稽查力度,预防和打击各种违约用电和窃电行为发生;规范开展营销线损管理,对线损管理中暴露出的问题组织相关专业追根溯源,完善规章制度,堵塞漏洞,促进抄表、计量、采集运维、用电检查、档案资料等营销业务管理提升。 4 成效 通过台区线损精益化管理提升措施的实施,国网宿迁供电公司2016年低压台区综合线损率控制在3%以内,^去年降低0.2个百分点,增加电量销售785万千瓦时,增加电费约470万元。全年通过开展台区异常线损分析精准反窃电,挽回电量损失45万千瓦时,挽回经济损失138万元。取得了良好的经济效益和社会效益。 精益化管理论文:输电线路精益化运检管理 【摘 要】随着电力系统的持续发展,输电线路的运检管理也要求的越加精益化。为了有效的管理好输电线路的运检,提高输电线路的稳定性及安全性。输电线路的精益化管理将提高人员工作效率,更好的控制安全风险。本文将从系统因素、管理因素、人为因素三个方面来阐述对输电线路运检管理的影响。旨在提高输电线路的运检效率及管理水平。 【关键词】输电线路 精益化管理 运检 1 输电线路的运检现状 近几年,随着电力系统的发展和输电线路覆盖率的增长,原有的输电线路运检管理已经不能正常的对输电线路进行日常的运检管理了。输电线路的带电作业、维护、运行、检修等增加了输电线路的运检工作和检修任务。由于工作量的增加,相应的费用也不断的增大,工作人员之间常常出现发生故障责任不明的现象。因此,检修人员的利益分配不均而导致大家的积极性降低,在运检管理中出现漏洞。 除此之外,输电线路的运检安全问题也是目前不容忽视的。电力系统通常是比较复杂密集的,有些超高压输电线路距离不仅长而且设有重要的密集通道。在环境恶劣的条件下线路跳闸对电力系统的运行将产生严重的影响。一些不可避免的地理或认为因素给输电线路的运检带来了麻烦,我们应该有针对性的研究出治理方案。因此,探索输电线路的精益化运检管理具有重要的现实意义。 2 影响输电线路运检管理的因素分析 2.1 电力系统因素 目前,输电线路专业并不缺乏信息管理系统平台,但是电力系统的输电线路信息化水平较低。系统的信息收集、联动水平较低主要表现在信息条目的缺失,系统计算数据存在偏差。这将使巡检人员无法根据系统的多种参数进行计算,不能为决策者提供很好的帮助[1]。再者,数据出现漏洞之后很难形成完整的数据库;工作人员在调用数据只是没有相应的管理记录。各数据之间无法形成关联,人力调动方面都需要人工相互调动,费时费力。若是现场反应数据迟钝,随着时代的进步与电力系统的规范化,将会给工作人员增加工作量。上述问题所带来的困扰在较高层次的维护时会失去基础保障,应该引起重视。 2.2 管理因素 管理因素主要包括人为管理和系统管理。由人为管理带来的员工分配工作不均将会导致利益分配不均,大家可能会因此带着一种消极的心态工作。人在精神注意力不集中时难免会在工作中出现漏洞。而系统管理的执行度较差主要表现在不能很好的调用数据库,不能流畅的操作输电线路现场作业并及时将数据反馈给系统等。这一系列的问题将影响到系统的后续操作,导致运维数据的失真,给管理者的运维决策甚至是整个输电线路的运检管理带来重大的影响。 2.3 人为因素 人为因素主要包括以下几个方面。一是工作人员的疏忽,主要有对工作不负责、相应技术不过关以及专业指导存在缺陷等。在输电线路的检修之时,工作人员由于对工作的疏忽而使输电线路存在安全隐患等问题将会给社会带来严重后果[2]。若是发现故障不及时上报维护输电线路将会使线路不稳定,同样会存在安全隐患问题。另外,输电线路的精益化管理需要人工手动录入信息存档,若是操作失误将会为以后的思维决策造成误差。而这些因素所导致的问题都会带来更多的人力物力消耗,从而增加相关费用。以上人为因素所导致的问题若是第一时间能发现并及时处理的话,将会给输电线路的运检管理带来方便。 3 探究输电线路精益化的运检管理思路 输电线路的精华运检管理从执行者的运检思维出发构成新建的输电线路维护运行,形成固定化输电线路精益化管理系统。管理决策将根据系统反馈数据融合各项与线路输出的相关技术来指导作业人员的移动工作技术。以系统数据为基础对各自管辖范围内的输电线路、电线杆、缺失数据等动静态消息进行关联存储和管理。在保证技术人员的工作到位的同时,围绕“安全风险管控”这一重要主题将业务流程构建好框架,形成输电线路的专业化管理模式。 3.1 精益化系y管理 构建好输电线路框的架之后达成运作要求将以安全风险管控为核心,形成专业化的输电线路精益化运检管理模式[3]。在此基础上将展开风险评估,通过巡检质量到位及维修工作期间的监控系统加强管控。全面提升作业人员的风险意识和管控能力,增强输电线路的运检管理水平,确保输电线路的安全。 在确保输电线路的安全状态下,可以设备设计输电线路系统的规范化管理标准要求。从运检人员信息、管理决策思维、技术明细、地理信息等数据为基础,实现精益化的输电线路管理后还能简化运检管理系统,实现数据之间的关联。实现精益化管理系统的标准有助于实现输电线路的标准运作和风险管控,能及时发现问题、解决问题。 3.2 管理者的计划工作 输电线路的日常运检管理工作主要依赖工作计划的开展,由管理者负责计划工作内容。在计划生成之后合理的将工作费培育运检维护人员,使工作流程合理标准化,减少人员冲突。需要注意的是,在计划的实施过程中,管理者应当制定好某些突发问题的临时计划。通过输电线路系统的平台制作好工作计划后,系统将全流程的收到相关人员的监控。将有助于提高管理人员的思维决策和计划工作能力。 3.3 合理的控制人为因素带来的运检失误 输电线路是电力系统的重要组成部分,有效巡检及时发现安全隐患能使事故发生的概率降低,由此保证电力系统的安全稳定。 系统数据的信息化归根究底是认为操作输入的,相关管理系统也是相关人员设置的参数。包括巡检难度、运检质量、巡检效率等都是通过检查人员的记录笔记整理输入系统平台。在利用输电线路的精益化简化运检流程之后,前期的相关作业人员应该保有一种负责任的态度建立好关联数据[4]。数据越真实,对于风险决策管理能力越有益。这方面应该合理的控制好认为因素造成的系统差距而导致信息平台数据的失衡。 4 结语 综上所述,输电线路的精益化管理将提高人员工作效率,更好的控制安全风险。在输电线路的运检过程中,难免会出现人为因素、管理者决策失误以及系统数据失真的情况。合理的控制人为因素带来的安全隐患、规范好平台数据信息录入和精益化管理系统数据之后,将有效的提高决策者的管理能力。因此,为输电线路的建设迎来良好发展契机,从而提高输电线路的运检管理水平。 精益化管理论文:电力企业大客户精益化营销管理 [摘 要]电力企业大客户是电力企业最大限度地获取经济效益和社会效益的重要保障,电力企业必须构建精益化营销管理模式,从电力大客户的需求和利益角度出发,针对大客户的特点制定营销方案,为大客户提供优质服务,以不断提高电力企业核心竞争力。基于此点,本文对电力大客户精益化营销管理的内涵、实施背景和实践策略进行研究。 [关键词]电力企业;大客户;精益化;营销管理 前言 随着我国电力体制改革的不断深入,电力企业也逐渐开始采用精益化营销管理模式进行企业管理。精益化的管理模式能够在很大程度上优化资源配置,提高有限资源的利用率,面向电力大客户进行精益化营销管理,能够为电力大客户提供更加优质的服务,从而提高电力企业的信誉度,增加电力企业的经济效益和社会效益。 1、电力企业大客户的内涵 电力企业的管理模式,需要根据市场需求来构建。大客户理论是营销管理理论中的观点,主要是指对于企业的消费量大、产品消费频率高、客户利用率高的一些客户,这些客户能够对于企业的经济利润做出重要贡献,对于企业的发展具有重要影响。大客户是电力企业强大助推器,精益化大客户营销管理和企业的稳定发展息息相关。电力企业大客户主要是指在电力企业的供电范围内,用电量大、电压等级较高的客户。衡量客户是否是大型电力客户的标准主要是看这些用户在用电过程中的日常负荷情况,所使用的一些机械设备中的具体容量是否较大等。电力企业的大客户,对于电力资源的需求较大、要求较高,不仅体现用户对于电力资源的供电情况要求较高,同时还对于电力资源的利用率要求较高。电力企业大客户的用电系统通常是与电力企业相互连接的,因而电力企业的日常运行工作会对电力企业这些大客户造成直接的影响。 2、电力大客户精益化营销管理的实施背景 2.1 电力体制改革的迫切需要 自2002年国家实施电力体制改革以来,厂网分开、标杆上网、大用户直接供电试点等一系列措施的逐步落实,改变了电网企业垄断电力的格局,基本构建起电力市场化运作模式。在此形势下,电力企业要摒弃依靠提高供电量和电价的方式来获取企业最佳经济效益的经营模式,而是要以客户为导向,从提高服务质量和经营管理水平入手提高企业盈利水平。 2.2 城市经济发展的客观要求 随着城市经济的快速发展,电力客户的需求也随之呈现出多样化的特征。就营销管理角度而言,电力大客户对电力企业提出了更高的要求,如在普遍服务的基础上要求重点服务,在主动服务的基础上要求专业化、个性化、人性化服务。这就使得电力企业必须及时掌握电网运行状况以及客户用电需求特点,运用现代营销管理理念,制定精益化营销策略,提高客户满意度。 2.3 电力企业自身发展的需要 面对日益激烈的电力市场竞争环境,电力企业为了提高自身的核心竞争力,必须采取有针对性的营销服务战略,树立以客户为中心的服务理念,建立完整的组织体系和工作程序,重点做好电力大客户管理,在留住老客户的前提下开拓新客户,利用规范化、高效化、精益化的电力服务提高大客户的忠诚度和满意度。 3、电力大客户的精益化营销管理实践策略 3.1 精细划分大客户 首先是对相关指标和参数的详细分析,在工作中要根据用户用电的具体情况对销售出去的电量进行核算,最后得出这段时间内用户增容、减容的情况,这样就能够对该地区实际销售电量的变化有一个更加清晰的了解和掌握。其次是针对不同类型的大客户进行有效的分类和指导、电力企业中所面对的大客户涉及到不同的领域,所以针对不同的客户进行详细的分析可以有效的对各个行业的发展和变化情况予以更加及时的了解,这样就可以针对不同行业中出现的一些问题采取相应的措施进行解决,这样也可以更加有效的在为企业赢得更多经济利益的同时,为客户切实解决这一问题。 3.2 提供个性化服务 在电力营销企业经营和发展的过程中应该充分的体现出精益化营销的理念,在这一过程中应该为电力大客户提供更加有针对性的服务内容,具体来说可以主要重视以下几个方面,首先是实行一对一的服务模式,在这一过程中要派遣一些有验的人员担当大客户经理的职务,同时对大客户还要进行全方位的服务,在售后的服务方面也应该保证质量和效果,其次是要设置一个专门为大客户服务的专门的区域,这样就可以为电力大客户提供咨询或 者业务办理等提供更大的便利,在这一过程中,大客户经理应该对每一个环节都进行有效的管理和监督,同时还要以更加饱满的热情为客户解决遇到的任何问题,这样也就提高了电力营销企业服务的质量。再次是一定要为大客户提供一些符合客户实际需要的抄表和收费服务,在对客户的用电情况抄表以后可以按照电子邮件或者是MSN的方式通知客户,同时也要给客户提供一些更加实际有用的技术上的指引,这样客户就会对电费的产生有更加清晰的认识,最后是如果发生停电现象要首先通知大客户,可以通过网络或者是电话的方式进行执行,确保客户能够提前知道这一信息,对于计划停电提前半个月通知的大客户还要在停电七天之前再次进行告知,在停电半小时之前还要进行最后的确认,以便客户做好心理准备。 3.3 制定电费回收方案 首先,落实预购电制度。电力企业要全面推广使用预付费电能表,与电力大客户签订供电合同,实时监控信誉较差、经营管理不善的大客户电费回收情况;其次,实行分次收费方案。电力企业可对部分用电量较大、信用较好的大客户实行分次收费制度,利用人性化的营销管理方法减轻客户经济负担,确保电费顺利回收;再次,实行负荷控制购电方案。电力企业应采用电力负荷管理系统开展电力购售业务,并与电力大客户签订合同。电力企业根据大客户实际购电金额及确定的购电电价,作为电量供应的重要依据。 3.4 构建服务监督体系以及建立定期走访制度 精益化的营销管理不仅仅要靠电力企业来完成,客户也是一个非常重要的环节。电力企业为了更好地做到精益化的营销管理,就不得不让客户对企业进行监督,并从他们的角度给予企业一些建议和要求,这就需要构建一个服务监督体系。就现今的情况而言,需要构建服务监督体系,让客户对电力企业进行一定的监督,从客户的角度出发,对其要求给予充分的满足。为了更好地做到精益化,这是制定服务监督体系不全是由企业内部制定,还要让客户参与制定,要求要以客户为主体,建立一个相对而言较完善的服务监督体系。 4 结语 电力资源是现代社会进行各项生产生活的重要能源,对于人们的日常生活具有重要影响。电力企业为了满足人们的电力需求,需要提供安全有效的电力资源。电力大客户作为电力企业经济利润的重要来源,其对供电服务的满意度和忠诚度与电力企业的稳定发展息息相关。因而电力企业需要不断提高对于客户的服务水平,改进管理方法。精益化营销管理模式已经成为了众多企业进行管理服务的重要方法,面向电力大客户,电力企业也逐渐开始使用精益化的营销管理模式。 精益化管理论文:精益化管理在电力营销管理中的应用 摘 要:为了进一步落实“十三五”改革发展方案,实现改革发展精神,在电力营销的管理过程之中,需要进一步实现精益化管理,明确管理目标的前提下,改善管理机制与管理体系,建立精益文化,并且促进关键指标的相应提升。 关键词:精益化管理;精益理念;管理方法 随着社会的发展与电网公司的不断进步,也对目前的电力营销管理工作提出了更高的要求,电力企业只有不断推进并且深化精益管理工作,才能够以管理效益提升工作效率,从而形成电力企业利润创收与工作质量的双重提升。本文将以在电力营销管理工作中应用精益化管理的基本内涵为着手点,针对目前的实际发展状况,从而提出加强精益化管理在电力营销管理中的相应应用。 一、在电力营销管理中应用精益化管理的基本内涵 精益化管理的基本概念就是指精简管理工作,避免管理工作中所存在的浪费,在适应市场经济发展规律的同时,提升工作效率,加强创新与创造能力,以此实现发展质量与投入产出效率的最大化提升。而在电力营销管理中应用精益化管理不仅仅是在基于“十二五”的成果下[1],而成为的“十三五”继续进行的规划改革重点,同时也是目前电力企业针对自身的营销现状,所应该作出的顺应时展潮流,促进电力企业良性循环发展的重要决定。 事实上,在电力营销管理工作中应用精益化管理能够让电力企业能够更加明确自身的发展目标,增强企业的市场竞争力,提升企业整体管理工作的创造能力,促进基础管理工作的系统化与科学化,同时从体系机制的角度进行相应的完善,让不同的工作环节都能够实现协同高效工作,促进精益文化的相应形成,促进指标的提升与进步。实现电力企业的战略化发展,给予企业一定的管理方向与管理标准,电气企业的发展才会更具有方向性,各个环节才能够更加规范明确。 二、加强精益化管理在电力营销管理中应用的具体措施 (一)在电力营销质量方面进行精益化管理 事实上,目前的电力营销质量还不能够满足其发展要求,供电服务水平以及市场经济环境都会在一定程度上影响目前的电力营销质量。所以需要在电力营销质量方面进行精细化管理。在电力营销上需要全面推行两类业务,加强其管理智能化与精确化,对于生产模式也需要进行优化,优化“6+1”的信息系统,降低人力成本的浪费,前期的投入代替后期的持续投入,从宏观角度上看依然实现了更少的资源的投入。以项目管理机制为例[2],电力企业在进行项目管理的过程之中,需要利用机制的完善来实现项目进行的规范性,从立项开始,就需要进行有针对性的审批,科学有效地针对项目的可实行性进行精简,促进项目流程的完善,科学进行项目评价,强化对于项目的设定标准,从而实现项目施行,项目考核验收以及项目的固化等,只有促进了精益项目的全过程管理与应用,才能够促使专款专用,提高对于电力营销质量精益化管理的认识,另外在电力营销质量方面进行精益化管理也需要有相应的保障工具,可以利用精益项目库、标杆评价标准、运营管控平台、年度绩效评价、成果会等多种方式,实现对于电力营销质量的相应保障。从质量角度进行着手,降低人力、资金以及时间损耗的同时,能够以明确的绩效指标来实现质量的有效提升。 (二)对电力营销差错的精益化管理 建立科学的差错评价系统,分层次设置好每个营销岗位和节点的差错数据,让底线意识和红线意识深入人心,形成“人人心中有把尺,时时心中有红线”。以往的差错管理均比较粗略,经常的屡改屡犯,屡犯屡改,始终不得突破,很多时候都是因为员工对差错认识不足,差错改进方法针对性不强造成。例如面对客户投诉问题,如果只是表面追求客户满意而解决问题,而没有分析问题产生的根源性原因,那么反而会形成同类投诉案件增多的恶性循环。形成自动分析差错问题,对差错问题进行精益管理,将会突现热点问题和难点问题,给予重点解决,面对一些边缘差错问题也能早作防范,避免了重复犯错的可能。最大限度的优化人为可控差错和管理可控差错,才能使营销管理日趋完善。 (三)电力营销管理创新方面进行精益化管理 电力营销在管理过程之中,榱烁好地实现精益化管理,需要实现业务的创新,从而促进应用的推广,带动整体企业的发展,在目前的生产模式之中引用先进的技术,并且去拓展业务领域。目前电力营销的主要业务还停留在供电的主要业务上,所以推进新业务与新领域的开拓[3],能够为电力营销的发展带来更多的可能性,比如说在汽车产业之中发展电动汽车,或者是产融结合业务创新、业务协同创新等,通过其业务创新来带动企业的精益化转型,贯彻落实电力营销创新方面的精益化管理。探索“互联网+”新模式,不断吸聚新方法导入营销链条,创造新的发展生态,让电力营销与互联网在现有基础上再深入融合。 (四)对于电力营销人才的精益化管理 在对于电力营销人才的精益化管理方面,可以设立精益人才机制,在选拔环节、培养环节以及认证环节都都要进行完善,提升对于人才评价的科学性与有效性,完善对于人才的评定与资格认证体系,培养精益骨干以及精益员工,起到范本推广的作用,采取推广范本的方式,来实现对于日常管理工作的示范作用,对于领导干部与管理人员都要进行相应的精益化管理培训,才能够使精益管理观念真正推行深化,实现员工参与率的提升。另外为了更好地促进营销人才的进步,提升工作效率,可以通过设立达标激励机制,来促进精益化管理与绩效体系的有机结合,实现企业工作人员的全部覆盖,才能够带动管理行为的变化与改善。 结语: 电力企业在电力营销管理工作中对于精益化管理的理解、深化以及应用上,还有很长的一段路要走,电力企业需要正确认识精益化管理应用的重要意义,并在此基础之上,利用科学的指导进行机制体系、评价标准、思想建设、人才培训等多个方面的改善。真正促进电力企业管理工作的整体发展进步。 精益化管理论文:坚持问题导向 注重精益管理 实施“四化”党支部工作同业对标 [摘 要]政工工作千头万绪、任务繁重。落实政工工作任务的重点在党支部,难点也在党支部。党支部工作同业对标运用标杆管理、业绩考核理论,搭建了支部核心业务模型,硬化了支部工作任务,有助于加强政工重点工作过程管控,有助于落实党建等工作责任制。 [关键词]国有企业;党建工作;同业对标;问题导向;四化管理 党的基层组织是党的全部工作和战斗力的基础。面对愈发繁重的工作任务,立足队伍缩减的实际状况,如何构建新的工作模式,推动政工工作向下传导落实已刻不容缓。国网南昌供电公司始终坚持问题导向、底线思维,注重精益管理、点滴渗透,从构建“开放”指标体系、强化“闭环”过程管控、形成“刚性”质量约束、营造“互动”争先氛围入手,全面推行“任务指标化、管理流程化、考核制度化、业绩公开化”的党支部工作同业对标,充分发挥基层党支部在加强政工工作中的支撑、支柱作用,不断提高员工队伍“四个素质”,为加快“两个转变”、建设“一强三优”现代公司提供了坚强的思想保证、强大的精神力量和丰润的道德滋养。 1 党支部工作同业对标的理论意义 1.1 标杆管理理论的创新应用 党支部工作同业对标将标杆管理的思想和方法系统地引入支部工作的日常管理中,融合业绩对标和管理对标做法,通过对指标、对过程、对结果,变粗放管理为精细考核,实现了重要工作虚功实做,提升了支部工作水平,成为公司加强和改进党的建设、思想政治工作、企业文化建设等工作的重要抓手。 1.2 业绩考核理论的实践应用 业绩考核理论的关注点是关键业绩指标,因而支部同业对标也必须抓住体现关键业绩的指标。党支部工作同业对标从梳理分析党的建设、思想政治工作、企业文化建设等方面的各项任务入手,以体现关键业绩为导向,科学设置指标,分别设定评价标准,实现了业绩考核理论在政工工作中的落地实践。 2 党支部工作同业对标的创新点 2.1 创新了政工工作落地机制 一分部署,九分落实。基层党支部负责人大多为兼职政工干部,精力投注点大多放在生产经营管理上,使党支部成为工作任务向下传导落实的中间层“隔板”。推行党支部同业对标,使单位层面落实政工工作具备了良好的机制保障、坚实的基础支撑。 2.2 创新了工作过程管控手段 党支部工作同业对标的基础是对指标,关键是对过程,导向是对结果。在实际操作中,每个指标对标结果不仅要有可追溯的来源,而且要有可查证的过程。这一要求,倒逼各党支部全面导入相关管理标准,规范管理过程;滚动整改缺失节点,优化管理过程。单位和支部层面的双向互动,强化了工作过程的精细管控。 2.3 创新了政工工作评价方式 推行支部同业对标之前,支部工作考核存在线条粗、评价难、对比弱等难点。推行支部同业对标之后,不仅主要工作更突出,还明确了每项指标的定义和计算方法、权重、计分精确度,使对支部工作的整体评价更容易分出优劣、单项工作的评价更容易分出粗细、单位之间的对比更容易分出高下。 3 党支部工作同业对标的实施过程 3.1 实行任务指标化,构建“开放”指标体系 3.1.1 确立设置原则。坚持全面覆盖原则,指标包括基层党的建设、思想政治工作、企业文化建设、精神文明建设、离退休管理、信访维稳、工团工作;坚持紧跟形势原则,始终紧跟中央、国家电网公司和省公司党组部署,结合公司实际,滚动修编指标体系;坚持突出重点原则,针对党支部工作涵盖面广的特点,树立“抓重点带一般”思维;坚持求真务实原则,做到可为、可对标。 3.1.2 构建指标体系。《精神文明建设同业对标指标体系》共20个指标,每个指标由指标名称、计分单位、计分精确度、权重、统计周期、定义和计算方法6大要素组成。 3.1.3 明确指标内涵。在相关会议和培训活动中,深入宣传每个指标的意义和内涵,帮助各党支部加深对指标的理解,强化工作责任心。 3.2 实行管理流程化,强化“闭环”过程管控 3.2.1 建立程序化的对标工作管理流程,主要采取月初工作提醒、月中工作反馈、月底工作考核的管理模式。 3.2.2 建立细分化的单项工作管理流程,主要采取基层报送、部门检查、综合评分的管理方式。 3.2.3 建立月度化的工作分析管理流程,主要采取公司月度工作例会通报制度,基层党组织月度精神文明建设同业对标指标分析会制度。 3.3 实行考核制度化,形成“刚性”质量约束 3.3.1 从完成时限、完成质量、完成数量“三个要素”衡量指标完成情况,健全单项指标考核制度。 3.3.2 从月度排名、年度综合评价、年度综合排名“三个维度”,建立精神文明建设同业对标整体工作考核制度。 3.3.3 从公司年度绩效考核,基层单位牵头部门绩效考核、党内评优评先依据“三个层次”,完善精神文明同业对标考核结果应用制度。同时对基层单位牵头部门进行绩效考核,排名情况作为党组织、党务人员评优评先的依据。 3.4 实行业绩公开化,营造“互动”争先氛围 3.4.1 搭建业绩公开“三个平台”。通过公司月度工作例会平台,对上月精神文明同业对标排名情况及指标分析进行专题通报;通过精神文明同业对标网站公布指标体系和每月指标评价情况,实现多方位对比;通过精神文明建设微信群平台做到“公平、公开、公正”,体现便捷性、时效性和透明度。 3.4.2 明确业绩公开“三个重点”。公开“过程”,利用微信群等平台,布置工作、沟通信息、公布排名、接受申诉;公开“结果”,通过对标网站,公开单项指标分析、月度指标分析、单位排名月度对比等;公开“亮点”,举办“移动课堂”,利用微信朋友圈、微博等,展示基层员工忠诚、干净、担当的“微事迹”,展现党支部创造的“微经验”。 3.4.3 抓好业绩公开“三个延伸”。缺陷“查找”促整改,借助业绩公开平台,了解其他单位的不足,对照查找自身工作中的不足;经验“链接”促规范,通过电话沟通、微信互动、交流学习等多种形式,加强典型做法和成功经验的“链接”;亮点“复制”促提升,复制优秀成果、典型经验,植入本单位,推进资源共享、取长补短,做到拓宽思路、创新方法,努力提高工作规范化水平。 4 结束语 事实证明,推行党支部工作同业对标不仅焕发了党务工作者的工作热情,推动了政工工作向下传导落地,也促进了政工工作与行政工作有机融合,体现了政工工作与政工工作者的应有价值,对于抓政工工作具有较强的借鉴意义和较高的推广价值。 精益化管理论文:新形势下烟草企业精益化管理模式的探讨应用 摘 要:新形势下,烟草行业受宏观经济增速放缓、提税顺价以及消费者注意身体健康等因素影响,呈现出高位回落、增长乏力的发展态势,原有的依靠销量拉升利税的粗放增长模式已经难以为继。烟草企业要继续保持利税增长态势,除要寻找新的消费增长点外,还必须不断强化精益管理,从减工、降本、增效上挖掘潜力,向精益管理要效益。 关键词:烟草行业;精益管理;应用;效益 一、引言 精益管理理念起源于日本丰田公司,其核心是在不断控制成本的情况下,提高生产运营效率和效益。烟草企业要克服当前宏观与微观因素影响,增强经济发展的持久动力和健康态势,就必须引入先进的精益管理理念,把实际工作与对标、贯标、创新、流程化管理等深度融合,查找并消除各类浪费点,提高工作成效。 二、存在问题 精益管理对当前烟草企业的发展起着至关重要的作用。烟草企业要推进精益化管理,就必须先对自身发展过程中面临的宏观环境和运行机制有着清醒地认识和判断,准确分析其给烟草企业带来的负面影响,只有这样才能有的放矢地去发现问题,解决短板。当前,烟草企业作为国有垄断行业的一分子,普遍具有以下弊端: 1.计划经济色彩浓厚,市场化程度低。受垄断体制影响,烟草企业实行区域化管理,造成地方保护主义严重,进而影响到产品品牌和结构难以适应市场实际需求。 2.经营管理缺乏灵活度。企业经营管理上存在职责界定不清、推诿扯皮严重、团队意识不强、协调难度大等问题,呈现出灵活度偏低的特点。并且实行垂直管理,上级集权过重,制定的政策措施主观色彩浓厚,难以适应实际需求,导致下级单位缺乏生产经营的自主性,被动执行,灵活度偏低。 3.管理过程粗放,生产经营过程中存在大量的无价值活动。包括:过量制造、长久等待、重复劳动、互逆性劳动等。这些无价值劳动不仅不利于生产力的提高,反而具有反作用,造成了劳动成本增加,生产效率降低,阻碍了企业经营成果的增长。 4.思维固化,习惯于套路式的执行各类指导意见,缺乏创新性思维和管理举措,导致职工思维僵化,缺乏工作活力。通常表现在循规蹈矩、按部就班,习惯于穿新鞋走老路,不能针对新形势、新问题提出创造性的工作思路,长此以往造成企业表面上平平稳稳,实际缺乏活力和动力。 5.目标定位偏低或目标模糊,未引入对标管理机制,企业内未形成争当先进、争创一流的氛围,导致压力传导不畅,得过且过现象较为普遍。 三、解决思路 针对烟草企业中存在的以上问题,应从企业内部管理机制和管理办法入手,分析成因,剖析根源,建立系统化的整改完善体系,有步骤、有重点地予以解决。重点是围绕生产经营和内部管理环节采取节约挖潜、提质增效措施。 1.改进目标要做到明确化。凡事预则立,不预则废。企业要发展必须树立中长期发展目标,并对目标予以分解细化,确立小的目标规划。这首先需要发动全员对企业发展中的痼疾顽疾进行梳理,形成全面性的问题查摆明细表,对各类问题分类列示,利用鱼骨分析法等精益管理工具对问题进行分解。同时,由相关部门根据职责分工认领问题,分别确定问题的解决思路和完成时间,提出明确的、可量化的改进目标,由上层管理部门定期进行考核验证。目标的量化最终要体现在成本费用利润率的提升、物流成本的控制、三项费用率的降低、人均劳动效率的增加、工作质量的提高等指标上。通过目标的明确与量化,增强阶段工作的落实效果。 2.推进实施要做到系统化。为推动精益管理目标的实现,企业应按照问题的重要性和解决的难易程度制定总体工作思路,形成先易后难、急缓有序的推进实施方案,确定明确的管理目标,并将各项管理目标融合进该方案中,形成系统化的推进体系。通过明确管理主体和责任主体,细化目标进度和奖惩标准,保证系统化实施方案的推进落实。 3.岗位职责要做到流程化。针对工作中难于沟通、衔接不畅、重复劳动、职责不清等一系列问题,应在企业内推行流程化运作模式,即全面梳理各个岗位职责,按每个岗位职责编写工作流程,形成一套完整的、运行畅通的流程体系,如:岗位工作手册、作业指导书等,并在实践中加强验证,不断消除冗余环节,提高流程化运作效率。通过编写和推进岗位工作流程,可以使岗位接管人员能够通过学习岗位流程迅速适应岗位职责,进入角色。同时,流程化运作可以通过对关键节点落实情况的检验加强工作督导,提高效率。 4.创新管理要做到常态化。为破除因循守旧的弊端,烟草企业应大力倡导创新管理,在全员范围内征集合理化建议,查找浪费点和薄弱点,引导员工善于发现问题、解决问题,从思想根源上树立创新理念;对重点、难点问题可建立QC小组重点攻关,实施课题引领。日常工作中要把创新管理常态化,定期进行培训和观摩评比,对创新点突出、成效明显的项目要加强总结提炼和推广应用,制定推广方案,扩大推广范围,提高成果的转化利用效率。 5.对标管理要做到层次化。烟草企业应强化对标管理,在企业、部门、人员之间分别引入对标机制,通过树标杆、学标杆、赶标杆、超标杆引导员工高点定位、追求绩效。对标结果要公开化、透明化,要加大宣传引导和考核奖惩,不断修订实际结果与目标值之间的差距,推进工作质量和绩效的提升。 6.财审管控要做到精细化。烟草企业要提高利税指标,目前应重点在压缩成本费用上下功夫,广泛推广预算定额管理,结合辖区实际确定各项费用指标的合理定额标准,以预算控制日常费用开支;探索建立办公用品、用具配置标准,结合企业规模、生产环节、人数等确定日常办公用品、用具的合理配置,杜绝随意购置,减少浪费;要对投资活动进行综合调控,设立投资审批权限,消除重复投资和盲目投资,提高资金利用效率。要加强内部审计,建立起同级审计、离任审计、专项审计相结合的审计制度,延伸审计触角,消除监管死角,并加强问题整改跟踪,避免查而不改,改不到位的问题发生。 7.卷烟营销要做到市场细分化。目前,烟草企业要将卷烟营销工作推向精益化,就必须面向市场抓好现代零售终端建设,在提升服务质量和做好品牌培育上下功夫。特别是对待客户服务沟通方面要开展针对性的精益管理,不断改善沟通方法,拉近与客户的心理距离,逐步扭转货源上“客户需要的不是我们提供的”这一突出问题,以及客户对营销人员之间的逆反心理,真正面向顾客需求分析市场、细分市场、满足市场。例如:可以根据地理位置划分不同的商圈,区别性提供货源,如向建筑工地区工人提供大众化、价格相对低廉的卷烟品牌。也可根据消费事由进行专项市场开发,如婚庆市场开发、旅游市场开发、农村市场开发等。通过市场细分满足不同消费人群的消费需求。 8.烟叶生产要做到特色化和效益化。在全国烟叶原料面临高位库存和总量控制的背景下,烟叶生产要发展,就必须走提质增香和烟农增收的路子。一方面要结合该区域的气候、土壤等自然因素,实施测土和配方施肥方案,提高绿肥施用量,增强烤烟香质。另一方面要提高烟农的经济收益,按照“依法、自愿、有偿”的方式建立烟农合作社,成立专业化组织队伍,实施规模化作业,以土地资源、技术资源、人力资源的优化组合降低烟农的植烟成本;同时,要加强闲置资源的再利用,如:利用e置育苗大棚、闲置烤房等种植福寿花、党参、葡萄、大豆、谷子等经济作物或粮食作物,既可以实现作物轮作,改善土壤肥力,又可以给烟农增收,提高经济效益。 总之,新形势下烟草企业要实现健康稳步发展,必须克服盲目乐观或消极悲观的心态,在稳定生产规模、扩大消费领域的前提下全面实施精益化管理,通过审视企业内控机制,挖掘减工降本潜力,压缩不合理费用开支和多余工序,推动企业经营管理水平的优化提升。 精益化管理论文:烟草企业实施精益化财务管理的几点思考 摘 要:企业在全球化的背景下正面临着日益激烈的竞争形势,追求精益管理,进行精益改革已成为一个发展趋势。本文从精益管理作为切入点,分析了精益化财务管理要求和作用,提出了烟草企业推行财务精益化管理的实施要点,以实现烟草企业降本增效提质的目标,进而促进烟草企业的良好可持续性发展。 关键词:烟草企业 精益管理 财务精益管理 实施要点 在当前社会经济增长处于L型底部的背景下,国内卷烟市场趋于饱和,控烟禁烟力度不断扩大,烟草行业的发展已经逐渐从依赖“政策红利”、“市场红利”的外延式发展转变为“管理效益型”的内涵式发展。在此背景下,国家烟草总局提出“精益管理做除法”的战略部署,促进行业转型,挖掘发展潜力。 一、精益管理的内涵和意义 (一)精益管理的内涵 精益管理的精髓:“精”――意为精简、精细、精良,旨在提高效率;“益”――意为趋利避害,旨在提高效益。精益管理的核心是不仅要关注降低成本,同时还要以创造价值为目标“做正确的事”。简言之,精益思想就是在创造价值的目标下不断地降低成本。 (二)精益管理对烟草企业的特殊意义 宏观经济下行压力加大,卷烟市场消费能力持续下降,同时政府控烟措施不断强化,烟草企业面临外部市场萎缩的风险,要继续保持利润处于较高增长水平就必须实现管理转型,大力推行精益管理,尤其是推行精益化财务管理。 二、精益化财务管理的要求和作用 精益化财务管理涉及到财务管理的全要素和全流程,既是局部细节的精细化,也是总体目标的最优化。精益化财务管理在企业的筹资、投资、营运资金、成本管理等过程中,要求消除每一个环节、流程的误差和缺陷,不断关注并优化财务管理流程,利用最小的资源、较短的时间创造最大的价值,达到效益最大化。 精益化财务管理有助于企业建立无间断流程,实现全面动态管理。精益化财务管理要求企业建立精准有效的财务数据库和数据链,从而帮助企业及时把握生产经营动态指标,以便于“围绕利益最大化的目标”去适时的调整生产经营管理策略。 三、烟草企业推进精益化财务管理的实施要点 烟草企业要深化精益化财务管理措施,强化关键性财务指标管理,深挖降本增效潜力,提高企业经济效益,促进企业的经营目标实现和良性发展。在具体实施中应重点关注以下方面: (一)推进财务流程优化再造 全面梳理业务流程,整合、优化关键业务流程,优化组织结构和业务模式,理顺内部资源整合优化与业务协同,建立完善的会计基础规范和核算制度、预算管理、成本管理、风险管理、会计监督等制度体系,重视过程控制的精细化和财务监控,构建精益化财务管理长效机制。 (二)建立投资评价指标体系 烟草企业把投资目标和企业价值最大化这一根本目标结合起来,选择合适的投资标的、方式和渠道。根据精益管理的思想重新设计评价投资方案的指标体系,评价标准和计算方法,从更多的方面和更细的层次分析投资项目的可行性。 (三)强化现金流管理 ⒆式鸸芾硖岣叩胶诵哪勘辏强化资金时间价值观和现金流量观,提高货币资金保值增值水平。不仅要侧重于企业账上的现金或现金流,更要拓展到整个产业链条上,运用供应链金融工具,将上下游的现金流打通,提高调动资金资源的能力。同时,优化资金使用结构,提高资金利用率,坚持节流与开源并重,管好钱,用好钱,建立全省统筹的资金营运增收机制,提高资金资本运作水平。 (四)统筹平衡应付应收计划 根据自身生产经营活动的需要,适当、精准、合理的持有现金额度,运用理财方法,统筹平衡应付应收计划,保持适当的存货规模和数量。仅仅把“现金为王”作为一句口号已远远不够,资金管理者应该调查现金的来源和走向,获知现金赤字或者盈余的时间轴。 四、结束语 新时期的企业竞争,不仅是成本的竞争、技术的竞争,更是财务手段和管理理念的竞争。烟草企业要准确地把握我国卷烟市场的发展趋势,加速推行精益化财务管理。在精益化财务管理过程中,要找准关键环节,采取有力措施,进一步优化业务流程, 充分发挥降本增效作用,促进烟草企业加速管理转型并实现做强做优。
绿色农业论文:绿色农业科技论文 1.农业科技推广现状 创新体系建设加快。科云绿色农业技术集成中心连续多年加大对农业机械、试验设施装备等物资的投入,开展新品种新技术试验示范,举办观摩、展示活动,对农民进行现场培训。由于建设成效显著,该中心的基地已被农业部认定为“国家农业科技创新和集成示范基地”。此外,隆平高科国家级玉米种子研发中心建设正在积极推进,河南科技学院杂交小麦研究科研项目巳取得初步成效,这些都为济源市现代农业发展的科技含量提升奠定了良好基础。绿色农业防控体系逐步完善。建成济源市植保田间观测场及应急药械库,梨林镇东部万亩小麦病虫害综合防治示范区,大略镇寺郎腰村3500亩的大葱种植基地被定为绿色农业防控示范区。健全了市、镇、村三级监测防治体系,成立社会化防治组织100余个,推广应用大型车载植保机械300余台,构建起了“监测预警准确、扑控快速高效、监管规范有力”的动植物保护体系。高产示范区全面建设。针对土地流转率加大、农村劳动力结构调整等现状,济源市先后建成五龙口玉米万亩高产示范方,积城镇/j、麦万亩高产示范方以及多个千亩方、百亩方’为全市粮食稳产高产提供了科技保障。 2.存在的问题 济源市农业科技支撑能力逐渐加强,但与农业发达地区相比还存在差距,主要表现在:一是农业科技自主创新能力和关键技术成果明显不足,产前、产中、产后等技术集成配套不够。二是农业科技人才总量不足’结构不尽合理。直接服务于农业生产一线的实用型专家还不能满足实际需要,尤为突出的是基层农业科技人才弓I不进、留不住。三是由于体制机制等原因,农业生产、教学、科研、农民培训、新品种新技术推广等工作的衔接不够紧密,一定程度上影响了农业科技整体合力。 3.意见和建议 一要抓好项目实施。持续抓好百名科技人员包百村活动、基层农技推广体系改革与建设项目、新型职业农民培育三大重点工程。其中基层农技推广体系改革与建设’要围绕“小麦、玉米、蔬菜”三大产业,推广新品种、新技术,提高农业效能;新型职业农民培育要与认证、扶持政策协调配套,突出实用性和针对性。二要加强协调沟通。农业技术教学科研工作要根据相关单位的性质、职能来谋划,要定位在全市的层面,加强彼此的分工协作,进一步做好现代农业发展的技术支撑、信息支撑、数据支撑和平台支撑。三要培养农业科研创新领军人物。加强人才培养和引进,吸收一批高水平的高级农业专家,建立人才激励机制,建立科学的评价考核机制。四要开展农业科技体制创新试点。选择一批基础扎实、条件较好的科研机构开展综合创新试点。目前,济源科云绿色农业技术集成中心果蔬示范基地和玉米小麦新品种示范基地,已经被列为济源市种植业基地发展的重点,正在通过项目扶持增强其科技含量,起到示范带动效应。 作者:马正国单位:济源市农牧局 绿色农业论文:绿色农业经济论文 1发展绿色农业经济的优势 绿色农业经济是以市场需求和经济、生态协同发展为根本原则,在传统经济基础上发展而成的新型农业发展模式,是农业经济的必然趋势。绿色农业经济相较于传统农业的优势主要表现为: 1.1综合效益更高绿色农业经济是绿色发展的主要形式之一,是可持续发展战略在农业发展中的重要体现,其发展目的主要是将地方农业经济水平与社会效益、生态环境相结合,从而实现3者相互促进、协同发展。同时,绿色农业经济还能推进我国综合效益增长型农业建设的整体进程,对于我国农业发展模式的优化具有重要意义。 1.2经济与环境协同发展绿色农业经济要求在发展过程中遵循农业生态的发展规律,利用清洁、节约的新型农业技术,对多种农业资源进行合理开发,从而实现农业经济和生态效益的同步增长。相较于传统农业发展而言,可以更高效地实现经济与环境的协同发展。 1.3产品成本较低发展绿色农业经济可降低农产品生产及使用过程中的污染,最大限度地降低处理污染所需的人力物力等资源,使产品的整体成本水平显著降低。由此可知,发展绿色农业经济可有效降低农产品成本,间接促进农业经济水平的发展提高,具有较高的经济效益。 2绿色农业经济的现状及其问题 2.1发展现状近几年,我国绿色农业经济发展势头迅猛,可将其发展现状所表现出的特点总结为2个方面。 2.1.1实现规模化生产自2004年我国首个绿色农业经济生产基地在黑龙江省试点并取得良好成效后,各地相继在自身区域优势的基础上,积极进行绿色农业经济发展基地的建设,并以此为主要依托,发展优势最为明显的绿色农业经济。目前,我国已有592个绿色农产品生产基地,年收益超过2.5×107万元,且农民合作社已逐步成为近年来绿色农业经济的发展主体,绿色农业经济在我国的发展已初具规模。 2.1.2品牌效应日益显著绿色农业经济生产规模的扩大,也使得我国绿色产品种类与数量不断增多。有调查显示,我国的绿色产品不仅在国内具有较高的认可度,其品牌注册范围也已扩大至芬兰、英国等多个国家,全方位的绿色农业经济品牌模式正逐步形成。 2.2存在问题 2.2.1市场体制落后由于有关经验的缺乏,我国绿色农业经济的生产、销售、流通渠道等市场制度均存在较明显缺陷,不同地区间的绿色农业经济水平差异显著,整个市场的发展水平低下。政府的有关监督机制执行力度较差。绿色农业产品尤其是绿色食品产品良莠不齐,容易出现未达标产品,给顾客造成较严重损失。 2.2.2后继动力不足资金和技术层面的不足,严重制约了我国绿色农业的整体发展。由于缺乏有利政策和充足资金的支持,造成不同地区绿色农业经济的市场投资和综合技术水平出现明显偏差,从而导致我国的整体绿色农业经济出现明显发展停滞现象。 2.2.3带头作用不明显绿色农业经济的发展年限短,不同地区或企业间尚未形成较大差距,各绿色农业企业的发展水平基本相似,产业间缺乏具有带动效应的龙头单位,使企业间的生产、经营过程缺乏规范性,进而导致绿色农业产品的质量低下。此外,相关企业领导人缺乏较高的品牌意识水平,也是导致高实力龙头企业缺乏的重要原因。 3促进绿色农业经济发展的措施 绿色农业经济是我国农业发展模式实现有利改革的主要动力。加强绿色农业经济产业的建设与发展,对于我国国民经济整体水平的提高也具有积极促进作用。针对我国现阶段绿色农业经济发展过程中表现出的问题,笔者结合自身经验和有关文献资料,将绿色农业经济发展的改进措施归纳如下,以期实现我国绿色农业经济的整体腾飞。 3.1优化产业发展结构科学的产业发展结构在绿色农业经济的发展中具有事半功倍的积极作用,在现有基础上实现农业产业结构的进一步优化有极强的现实意义。实现产业结构优化的途径有:对农作物种植业、林木种植业及家禽畜牧业等产业的发展模式进行改革。可扩大烟叶、药材等较高经济效益农作物的种植范围,加强生态林、经济林等林业种植模式建设,并在家禽畜牧业方面增大财政投入,提高水产品等农产品在整体农业产品中的比例,更显著地提高经济效益。打造生产、加工、销售等产品一体化产业链,例如水果产业链、药材产业链等。产业链可最大限度地减少中间环节的资金损耗,间接地降低农业产品成本。此外,产业链的成功构建还能显著提高整个生产销售过程的规范性操作,从源头上减轻环境污染,很好地实现绿色农业。 3.2加强绿色农业技术研究绿色农业技术是绿色农业经济水平得到快速提升的根本保障,提高绿色农业生产技术的研究力度势在必行。应结合地方特色和发展绿色农业的技术需要,构建全方位、层次化的农业科技研究体系,通过政府直接投资和社会联合投资的方式加大技术科研投资规模,为绿色生产技术的研究奠定必要的经济基础。应在整个区域范围内推广新型绿色生产技术的应用实践,可先将某一农业生产基地作为绿色农业技术的试点地区,取得良好效益后将这一试点地区作为农业发展范例,鼓励各地区在发展农业经济时积极应用绿色农业生产技术,从而顺利实现区域绿色农业经济水平的整体提升。应大力实施农民培训项目,通过授课、讲座等方式,向农民传授绿色农业发展模式相关技术的研究现状和理论知识,提高农业工作人员的综合素质,使相关先进技术在农业生产中的应用过程更为顺畅。 3.3进一步完善法规建设法规建设是确保整个绿色农业经济发展市场健康、正常运营的根本基础。因此,政府应针对当前绿色农业经济的发展现状,在现有法规基础上,制定并颁布相关政策,使绿色农业经济实现规范化发展。为了进一步落实绿色农业经济法规,可通过广播、电视、报刊、杂志等多渠道宣传方式,向农业工作人员及社会各界人士宣传绿色农业政策及相关技术知识,更好地促进绿色农业经济实现健康发展。此外,还应将可持续发展作为绿色农业相关法律法规的制定原则,只有这样才能更好地确保绿色农业经济的健康长足发展。 3.4提高产业集中效应龙头企业的带头效应可有效提高绿色农业经济发展市场的竞争力度,实现各绿色农业相关企业更好、更快发展。因此,地方基层政府应鼓励农民形成合作社等组织,使地方绿色农业实现集中化发展,形成龙头产业,带动周边企业的发展,从而有效提高地方农业的整体绿色农业经济水平。龙头企业在发挥带头作用的过程中,也应严于律己,在企业内部形成完整的产品质量监督体系,进一步确保各绿色农产品的质量符合售出要求,不仅可为农民提供发展绿色农业所必需的技术等资源,还能为农民提供更准确的市场需求信息,为农民自身利益提供更可靠保障,真正实现绿色农业经济发展水平的整体提高。 4结束语 我国绿色农业经济市场的整体发展水平较高,但发展过程中仍存在以市场体制落后、后继动力不足、带头作用不明显3方面为主要表现形式的问题,给我国绿色农业的综合发展水平造成严重阻碍。因此,政府及有关工作人员应完善法规建设,进一步优化产业发展结构,使整个绿色农业的发展更具规范性;应加强绿色农业技术研究,为绿色农业经济发展提供技术基础;应提高产业集中效应,建立龙头企业并发挥其带头效应。只有这样才能使绿色农业经济的发展模式更全面,从而促进我国绿色农业经济效益的整体提升。 作者:曹艳双单位:榆树市弓棚镇农业经营管理站 绿色农业论文:财政政策对绿色农业生态补偿的支持 党的十七届三中全会通过的《决定》明确提出:“必须按照高产、优质、高效、生态、安全的要求,加快转变农业发展方式,要健全农业生态环境补偿制度,形成有利于保护耕地、水域、森林、草原、湿地等自然资源和物种资源的激励机制;到2020年,资源节约型、环境友好型农业生产体系基本形成,农村人居和生态环境明显改善,可持续发展能力不断增强”。[1]绿色农业以倡导农产品标准化为手段,推行清洁生产,实施“从土地到餐桌”的全程质量控制,限制或禁止化学合成物及其他有毒有害的生产投入品,要求使用可更新资源、可自然降解和回收利用材料,保障人体健康和生态环境不受污染,其生产过程表现出典型的正外部性特征。[2](P15-16)经过20多年的发展,我国绿色农业已初见成效,并逐渐成为未来我国农业发展的主流方向,但并未形成对绿色农业正外部性进行补偿的有效的制度安排,因此,本文试图从财政金融支持的视角出发,探讨绿色农业生态补偿的原因及如何实现补偿的问题。 一、绿色农业生态补偿的内涵 关于生态补偿目前还没有统一的定义。由于不同学者对生态补偿进行研究与阐释的角度不同,使得他们对生态补偿的概念出现了不同的内涵与外延界定,因而至今也没有一个统一的关于生态补偿的权威定义。一般而言,生态环境和自然资源具有“公共品”或“准公共品”的性质,而改善生态环境和保护自然资源是一种具有正外部性的行为,一部分人完全可能在不支付任何代价的情况下,享受到通过生态环境保护者的付出而带来的生态系统服务效益。为了防止这种不公平现象的出现,激励人们在进行经济活动的同时保护好生态环境,就必然要建立一种机制来实现对生态环境保护者所支付的额外成本以及对所丧失的发展机会成本予以补偿。因此,从经济学角度出发,所谓生态补偿就是生态效益补偿,是指促进生态保护外部性内部化的政策、法律与制度安排。它要求生态产品和服务的消费者支付相应费用,生态产品和服务的生产者、供应者获得相应报酬;通过制度设计解决好生态产品和服务消费中的“搭便车”现象,激励公共产品的足额提供;通过制度创新解决好生态投资者的合理回报,激励人们从事生态环境保护投资并使生态资本保值、增值。[3]本文所提出的绿色农业生态补偿是从绿色农业正外部性的角度来研究生态补偿。绿色农业生态补偿指的是给绿色农业生态产品以及生态服务提供补偿费用的一种制度安排。绿色农业生态补偿向绿色农业经营者支付生态发展、生态保护以及生态修复的直接成本和机会成本,以此激励人们改变传统农业生产方式,减少消耗和污染。同时,采用绿色农业生产方式,还可以增强绿色农业生态服务功能、保护和改善绿色农业生态环境、提高绿色农业综合效益,形成有利于绿色农业可持续发展的长效机制,最终实现农业经济效益、社会效益和生态效益的和谐统一。 二、绿色农业生态补偿财政金融支持问题透视 (一)绿色农业正外部性补偿的“市场失灵”从经济学角度来看,绿色农业模式的提出可以克服常规现代农业模式的负外部性,保证农产品的数量的同时还可以保证农产品的质量与生态、资源的安全,达到经济、社会与生态的长期协调发展。在绿色农业生产过程中,首先,要考虑农业生态环境的保护,良好的生态环境是绿色农业发展的支撑条件;其次,绿色农业在生产、加工过程中必须严格执行行业规定的技术标准和操作规程,限制或禁止化学合成物及其他有毒有害的物质投入到生产、加工工程中,实施“从土地到餐桌”的全程质量保证,确定产品的质量安全;再次,绿色农产品在加工环节中,必须使用可更新资源以及可自然降解和回收利用材料,避免过度包装等,保证人体健康和环境的无污染性。绿色农业生产过程中的这种安全性和环保性,将给全社会带来巨大的收益,而且这种收益是长远和可持续性的,只是这种收益很难通过市场机制体现出来。[4](P11-12)换言之,绿色农业经营者无法将这些溢出的正外部性通过市场机制得到相应补偿,表现为显著的“市场失灵”,而目前我国尚未有针对绿色农业正外部性进行生态补偿的财政、金融支持的制度安排。与常规现代农业模式相比,绿色农业经营者要承受更高的成本,对微观经济主体灵活的财政金融支持等政策手段的激励机制的缺乏,阻碍了市场经济主体对绿色农业生态补偿机制的投资。 (二)绿色农业技术创新缺乏有效的资金支持绿色农业技术是人们改造自然并使之适合生存与发展需要,且又不对农业生态环境和农村居民的生产与生活产生明显危害的工具与手段。绿色农业技术和常规的农业技术相比,它的特征主要体现在“绿色”上,体现在农业生态环境的保护功能上。必须予以说明的是,高新农业技术与绿色农业技术的概念是存在一定差别的。高新农业技术是把农业经济发展的效率作为衡量指标。而绿色农业技术主要是着眼于把农业生态环境与农村居民之间的协调关系作为主要测定因素。因此可以说,绿色农业技术是一种农业生态环境安全的技术,保证了农业生态资源开发的可持续性,促进农业与农村的可持续发展。对于高新农业技术来说,有些则可能是非绿色的,比如某些转基因食品就对人体和环境存在着潜在的危害。但从总体上看,绿色农业技术与高新农业技术可以相互依存的,体现在绿色农业技术可以是高新农业技术,高新农业技术也可以成为绿色农业技术,两者融合的技术可以称之为绿色农业高新技术。[5](P36-37)而这种绿色农业高新技术的创新从研发、推广到实施与一般农业技术相比,其在提高生产效率、改善农产品品质、保护农业生态环境等方面具有显著的优越性。但我们也应明确,由于农业生产的周期较长,决定了这种绿色农业高新技术的开发时间的长期性、人力物力的耗费性。当前我国对农业科技创新的财政金融支持力度尚很欠缺,所需科研经费无法得到充足保障,从而使得绿色农业发展中的科技进步贡献率较低。[6](P177-179) (三)绿色农业生态补偿缺乏有效的投融资机制绿色农业的生态补偿需要国有资本、外来资本和民间资本三者的共同支持,应充分利用各种资源,以满足我国绿色农业生态补偿建设的资金需要。投融资渠道狭窄,过分依靠政府投资,引导力和有效性不足是绿色农业生态补偿资金短缺的主要原因。近年来,虽然引入了部分银行信贷和外商投资,初步改善了仅依赖财政投资的单一渠道,但在资本运作、投资主体、运行机制、决策方式、经营管理等方面还存在严重缺陷。据有关部门统计,各级政府或公共资金的投入已超过环保投资总额的70%。[7](P155-158)目前,我国绿色农业生态补偿的投融资机制仍存在许多问题,表现在:第一,在资金结构上,财政性转移支付资金依然是绿色农业生态补偿的主要资金来源,绿色农业生态改善所需的资金基本通过政府直接投入和间接融资(贷款)来解决,直接融资所占比例很低。第二,外资利用规模较小,形式单一。目前我国绿色农业生态环境建设的外资利用主要包括外国政府援助、捐赠,世行、亚行贷款等,外商直接投资比较少见。第三,民间资本参与绿色农业生态补偿筹资机制没有形成,当然社会资金的进入退出机制以及合理的利益分享和风险分担机制也就无从谈起;同时生态补偿的封闭式运作,缺乏公开、公平、公正的市场竞争环境,致使绿色农业生态补偿的筹资、经营、资本回收等各个环节都极易出现阻滞,产生严重的信息不对称现象,这在很大程度上阻碍了民间资本的市场准入。[8](P77-78)绿色农业生态补偿的投融资机制的不健全,使得融资渠道单一,融资成本高,难以满足日益增长的投融资需求 (四)绿色农业环境产权界定不明确,导致财政投入的“杠杆作用”失效目前我国的环境保护法律和行政法规中,对环境产权的界定尚不明确。为了保证绿色农业经营者进行的生态环境保护活动所从事的各项活动的利益,从而使环境资源成本内部化,对绿色农业环境产权的明确界定是十分必要的。绿色农业为人们提供了优越的生态环境和优质、安全、生态的绿色农产品,确保了人们的食品安全。但是,由于环境资源具有弥散性与流动性的特点,没有明确的排他性和可转让性,使得环境产权的界定非常困难。[9](P56-57)由于环境产权界定的模糊性,绿色农业因此而增加的内部成本和产量损失,在一般情况下无法得到应有的补偿,市场机制亦无法直接调节,使得绿色农业经营者收益减少,成为生态环境改良和绿色农产品提供所产生的外部经济的买单者,造成绿色农业环境贡献者与受益者利益的“非对称性”。因此,现有的生态补偿制度有一个难以突破的技术难题,即如何界定生态环境产权,以明确生态效益的提供者和受益者。[10](P83-84)当前我国政府确立了“谁受益谁补偿、谁破坏谁恢复、谁污染谁治理”的补偿原则,但具体到绿色农业生态补偿行为时,生态效益的贡献者、受益者却很难界定。环境产权所有权界定的不明确,造成政府财政投入难以有效引导社会资本投向绿色农业,从而无法发挥财政生态补偿投入的“杠杆作用”,这与绿色农业生态环境大量的建设资金需求不相适应,致使绿色农业生态补偿实际运作举步维艰,不利于绿色农业的可持续发展。 三、绿色农业生态补偿财政金融支持实现路径与措施 (一)拓展绿色农业生态补偿的资金筹措渠道 1.政府财政设立固定的绿色农业生态补偿资金来源。这些来源主要包括: (1)将资源税收入中一定比例的资金专项用于绿色农业生态补偿。根据我国资源税结构和规模,建议在资源税中央共享部分中设立绿色农业生态补偿专项资金;而资源税地方收入部分则按一定比例用于绿色农业生态补偿。 (2)绿色农业资源有偿使用收益。绿色农业资源、环境有偿使用形成的非税收入,在这些收入中按一定比例专项用于绿色农业生态补偿。 (3)针对负生态效应外溢所形成的生态惩罚性收入。包括排污费等,建议将这类生态惩罚性收入的一定比例专项用于绿色农业生态补偿。 (4)土地出让金。建议在土地出让金改革中,截取一定比例作为绿色农业生态补偿的固定收入,一旦实现了中央和地方共享,则中央和地方分别按一定比例作为二级财政的绿色农业生态补偿固定收入。 (5)明确环境产权界定,开征环境优化税。将这一税收收入的一定比例,专项用于绿色农业生态补偿。上述财政性资金提取的部分,设立一个纯政府性的绿色农业生态补偿基金,按照专项资金管理办法进行管理,全额用于绿色农业生态补偿相关支出。 2.政府引导促成多渠道的绿色农业生态补偿资金来源。 应充分利用资本市场的融资手段,利用国债这一有利的融资手段,解决可能存在的环境资金缺口问题;同时考虑发行彩票或者中长期特种环保债券,筹集绿色农业环保资金;提供各种优惠政策,鼓励环保绿色农业企业上市,争取在股票市场中出现绿色环保板块;鼓励私人投资绿色农业产业;对私人从事绿色农业产业的投资,金融部门应给予优先提供低息贷款、延长贷款偿还期的信贷政策、加速固定资产折旧、税收减免等优惠政策;吸引外资投入绿色产业,应积极吸引国外资金直接投资于绿色农业,提高金融开放度、资信度和透明度及加强投资制度的一致性和稳定性,创造良好的条件以引进国外资金。 3.调动市场力量参与绿色农业生态补偿。 通过绿色农业生态成本内部化,增加企业用于绿色农业生态补偿的资金。通过参与生态补偿项目,形成来自市场的绿色农业生态补偿资金渠道。企业可通过如下途径,参与绿色农业生态补偿: (1)鼓励企业捐赠; (2)通过财政补贴激励企业参与绿色农业生态补偿; (3)在绿色农业生态效应生产地建设“经济特区”,用生态效应受益地的市场资源为生态效应生产地提供发展机会; (4)设立奖励基金,重点奖励帮助绿色农业生态效应生产地企业和居民的单位,促进企业和个人参与到绿色农业生态补偿机制建设之中; (5)引导金融部门企业参与绿色农业生态补偿。 (二)完善绿色农业生态补偿财政转移支付制度 1.在财政纵向转移支付方面。应继续加大对绿色农业生态补偿的投入力度,安排绿色农业生态补偿专项资金用于生态保护、生态恢复、生态发展等基础研究以及相关绿色农业高新技术的应用研究等方面。建立绿色农业生态补偿财政资金的绩效考核机制,杜绝“重拨款、轻管理”的现象,做到追踪问效,确保资金的使用效率。 2.在财政横向转移支付方面。一是确定绿色农业生态补偿标准。交易双方要达成建立生态补偿机制的共识,这是建立起绿色农业生态补偿机制的前提。首先,国家核定的生态效应指标体系,这是生态效应生产地取得横向转移支付的依据;其次,生态效应受益地政府提出、上级政府核定的生态效应指标体系,这是生态效应生产地政府取得横向转移支付的依据。二是横向转移支付的支付方式与载体。绿色农业生态共建共享基金,是由地方政府资金、社会捐赠资金组成的、不向法人或自然人征收的、专项用于生态补偿的财政性专项资金,是准公共的生态补偿机制所必备的工具。通过建立绿色农业生态共建共享基金这一平台,完成双方的横向转移支付。在建立横向财政转移支付制度的初期,需要横向补偿纵向化,即在确定横向补偿标准后,将生态受益区向生态保护区的转移支付统一上缴给省政府,由省财政通过纵向转移支付将横向绿色农业生态补偿资金拨付给绿色农业生态保护区政府。 (三)构建绿色农业生态补偿财政金融支持机制绿色农业生态补偿财政金融支持机制包括: 1.绿色农业生态保护补偿金融支持机制。补偿目的是激励农户转变传统农业生产方式而导入绿色农业生产方式,补偿内容包括农户因环保转产而闲置停用的原有农机具设施设备费用、因导入绿色农业生产而需添置的工具及农资费用、农户转产期间直接损失的农业收益等。补偿标准按生态保护的成本计算,包括农户为保护生态环境的直接投入成本、间接损失成本和机会成本。 2.绿色农业生态修复补偿金融支持机制。补偿目的是激励绿色农业生产者积极治理环境污染、持续修复生态环境,补偿内容重点为化肥农药减施补偿、蓄禽类便无害化处理及资源化利用补偿、水源地及湿地修复补偿等,补偿标准按生态破坏的修复成本计算,主要是水生态修复成本、土壤改良及耕地复垦成本、农业污染废弃物处置成本等。 3.绿色农业生态发展补偿金融支持机制。补偿目的是体现绿色农业生态服务价值、激励人们投资生态保护并使生态资本增值,补偿主体为全体绿色农业生态服务受益者,包括政府组织、经济组织及自然人,补偿内容包括农产品价格补偿、农业生态环境功能价值补偿、生态农业文化旅游综合服务价值补偿。补偿方式包括生态产品公共补贴、生态服务市场交易、生态资源限额转让交易等。补偿标准按生态受益者的获利计算,即按生态产品或生态服务的市场交易价格乘以交易数量的方法计算。 绿色农业论文:绿色农业信息化创建 一、绿色农业与农业信息化建设概述 (一)绿色农业的涵义 虽然绿色农业生产在我国已取得了明显的进展,但是,其在我国的发展历史还比较短,到目前为止,对绿色农业尚没有一个统一的定义。如果我们从发展绿色农业是为了农业与农村可持续发展这一角度出发,所谓绿色农业就是运用生态经济学原理,以绿色技术进步为基础,充分应用绿色高科技手段,集节约能源、保护与改善农业生态环境、发展农业经济于一体,并倡导绿色消费生活方式的可持续农业发展模式。绿色农业既不是对传统农业的回归,也不是对生态农业、可持续农业、都市农业等各类农业的否定,而是抛弃各类农业模式的种种弊端,取长补短,内容丰富的一种新型农业发展模式。发展绿色农业的首要目的就是要追求和实现人与自然的和谐统一,促进农业和农村经济的可持续发展。 (二)加强绿色农业信息化建设的必要性 绿色农业在我国的发展已初见成效,但是,尚存在诸多不利因素和亟待解决的问题。笔者以为,加强农业信息化建设对发展绿色农业具有重要的意义,而农业信息化建设又是绿色农业发展较为薄弱的环节。农业信息化也就是农业全过程的信息化,也就是说,在农业领域全面地发展和应用现代化信息技术,使之渗透到农业生产、市场、消费以及农村社会、经济、技术等各个具体环节,加速对传统农业的改造,大幅度地提高农业生产效率和农业生产力水平,促进农业持续、稳定和高效发展的过程。农业信息化的基本内容包括:(1)政策法规信息化;(2)农业经营信息化;(3)农业市场信息化;(4)农业科技信息化;(5)农业环境信息化;等。其基本特征主要表现在:(1)以高科技为依托,具有高投入性;(2)相互渗透,具有开发性;(3)促进规模经营,具有高效性;(4)引进竞争机制,具有挑战性。 在科学技术日新月异的今天,无论是绿色农业的技术创新,绿色农产品的生产,还是绿色农产品市场的开拓,以及绿色农业经济政策的贯彻执行,都离不开农业信息化,都要以农业信息化建设为基础。在知识经济时代,信息化是中国经济发展模式的最佳选择,农业信息化为我国绿色农业生产力“跨越式”发展提供了平台。同时,借助现代信息技术,可以增强农业抵御自然风险、市场风险的能力和增强农业积累;通过农业信息化可以改善农村基础设施、增加农村积累和丰富农村精神文化生活。因此,农业信息化是我国绿色农业可持续发展的重要保障。 二、我国绿色农业信息化建设的现状与问题分析 随着社会主义市场经济体制改革目标的确立,我国的农业信息化也逐渐起步。经过多年来的共同努力,我国的绿色农业信息化建设取得了显著的成绩,为建设社会主义新农村和发展绿色农业奠定了良好基础。但是,我们也要承认,目前的状况与推进社会主义新农村建设和促进绿色农业的持续、稳定发展的要求尚存在一定的差距,在进一步加强绿色农业信息化建设的过程中,还存在一些亟待解决的问题。 (一)绿色农业信息工作组织体系不断完善,但是绿色农业信息化人才缺乏 中国实施智能化农业信息技术应用示范工程项目,经历了研究探索(1990—1996)、试验示范(1996—1998)和应用推广(1998—2004)三个历史阶段,累计投入资金近亿元,开发了“863”农业专家系统开发平台,200多个网络农业专家系统可供农民直接使用。全国97%的地市和80%的县级农业部门都设立了信息化管理和服务机构,可以直接向农民传递信息的农村信息员已发展到18万人,从中央到地方的农业信息组织体系已具雏形。 但是,绿色农业信息化人才缺乏。这集中表现在三个方面:一是部分管理人员信息化知识更新速度缓慢,与快速发展的信息科技严重脱节;二是信息分析人员严重不足,使大量信息资源尚停留在低水平的开发状态;三是基层信息服务人员整体素质不高,能利用计算机网络等现代信息技术的人员比例很低。此外,人才激励机制也不健全,不仅难以把既精通现代农业技术,又熟悉农业经济运行规律的专门人才吸引到绿色农业信息化建设中来,就连农村中具有较高知识水平的青壮年也涌向了大中城市,而不愿留在家中务农。加之各项配套措施尚不完善,导致我国绿色农业信息化队伍水平不高,难以满足农业和农村经济可持续发展的需要。 (二)绿色农业信息网络体系初具规模,但是信息化建设投入不足,基础设施建设仍然很薄弱 农业部建立起以中国农业信息网为核心,集20多个专业网站为一体的国家农业门户网站,全国有3100多家农业网站与此建立了链接,其日均点击率在全球农业网站中居第二位,仅次于美国农业部。全国31个省级农业部门、80%左右的地级和40%的县级农业部门都建立了局域网和农业信息服务网站。全国有40%以上的乡镇建立了农村信息服务站,上网的计算机有1.7万多台。覆盖省地县乡的农业信息化网络体系初具规模,并以此为基础,正在逐步健全农村产品检测预警系统、市场监管系统和农村市场科技信息服务系统等三个应用系统。计算机网络技术的普及和应用,使各地农业部门的政务工作也发生了前所未有的变化,行政效率显著提高了,有的还实现了办事程序、过程及结果的三公开,强化了服务型政府的工作基础。随着科技的进步与发展,有人大胆预言,未来的经济是农业经济、工业经济与信息经济并列的三元经济模式,足可见信息化在未来社会经济发展中的重要作用。 但是,我国不少农民和农村干部对信息化特别是绿色农业信息化认识不足,缺乏“信息强国”的意识和信念。部分农民及农村干部受传统农业思想的束缚和自身条件的限制,在农业生产过程中全凭个人经验操作,捕捉、分析市场信息能力不强,对市场反应迟钝,信息意识较为淡薄。由此造成对绿色农业信息化建设的资金投入严重不足,而且资金结构也不尽合理,存在着“重建设轻维护更新”、“重硬件轻软件”、“重网络轻资源”、“重技术轻管理”等倾向和错误。据有关资料表明,2002—2020年,我国初步实现信息化,大概需要经费128.95亿元人民币。而现有的资金投入量严重不足,尤其是用于硬件建设、网络运行、软件开发和信息采集、加工、的资金短缺。同时,还存在基础设施建设参差不齐,计算机设置、传递、处理等设备陈旧,网络速度慢等弊端。 (三)绿色农业信息资源整合与开发利用不断加强,但机制尚不完善 近年来,我国不断加大绿色农业信息资源整合力度,已在农业、畜牧、水产、农垦、疟疾等领域形成近40个比较稳定的信息采集渠道,并建立了内部信息共享机制。从2002年开始启动了小麦、玉米等农产品监测预警工作,适时对国内外市场供求走势进行分析预测。从2003年开始面向社会推出《农业部经济信息日历》制度,定期各行各业信息,目前全国4万个农业产业化龙头企业、17万个农村合作中介组织、95万个农业生产经营大户、240万个农村经济人都可以得到农业部门的信息服务。“一站通”供求信息联播系统覆盖全国93%的县,已成为农产品流通的重要平台。 同时,绿色农业信息资源整合与开发利用机制尚不完善。首先,信息资源缺乏多样性。网络信息资源低水平重复利用,更新速度慢,信息开发性和共享程度低,数据库的利用率有待提高。其次,信息标准化程度不高。目前,尚没有全国统一的农业信息标准,各地开发的农业数据库大都自定标准,互通互联性不强,出现了横向“信息孤岛”和纵向“网站雷同”的问题。再次,信息资源的开发推广体系不健全。我国农业专家系统取得了不少成果,然而,对于全国的广大农村来讲,农业生产还没有达到科学指导的程度,农业专家系统的应用还没有引起农民的积极响应。农业管理信息系统的研制还没有达到实用水平,没有做到因地制宜,因而适应性差。 (四)绿色农业信息化服务工作不断加强,但信息服务体系尚不健全 各级农业部门积极转变政府职能、履行政府信息服务职责,全面探索信息服务模式,并逐渐走向制度化。农业部建立了信息日历制度,220多项信息通过部属网站、报刊、广播电视等媒体和农业部面向全国的数字广播(DVB)系统,定期向社会;在全国推广实施电话、电视、电脑“三电合一”的农业信息入户项目,建设农村信息综合服务平台,使信息服务检索化、立体化、形象化。各地创造出“百万农民上网工程”、“电波入户”、“信息公告栏”、“信息下乡”、“农报110”、为农服务热线等多种信息服务模式,这些创新的农业信息服务模式,为打通我国绿色农业信息服务的“最后一公里”发挥着不可忽视的作用。 然而,相对于其他产业而言,农业和农村在信息和通信技术应用方面进展缓慢,城乡之间“数字鸿沟”进一步增大,信息化服务体系急需进一步完善。长期以来,从农业行政管理部门到企事业单位,体制上各自为政、条块分割的现象比较突出,传统的信息传播媒体部门与信息化建设部门因利益问题难以融合,导致各信息媒体之间难以集成整合,缺乏一个宏观调控体系和统一整体布局。绿色农业信息化体系的法律化、规范化、标准化程度低,网络发展处于低水平重复建设状态,能为农民提供有效信息、访问价值大的网站并不多,而且农业为主的城市倾向严重,地域分布不均,涉农企业、生产和经销大户入网率低。信息传输链条短,难以深入农村地区,部分地市县互联网的信息服务平台尚未建立起来,不少乡镇村和涉农中小企业还与互联网无缘,缺乏现代化的沟通手段。信息化还没有真正深入到基层第一线,致使农业信息传递过程中的“最后一公里”现象十分严重,信息传输在县一级到最终用户之间被阻断,难以为农业和农村经济发展提供服务。 三、加强农业信息化建设,促进我国绿色农业发展的对策建议 面对我国绿色农业信息化建设的现状和问题,并借鉴国际成功经验,我国绿色农业信息化发展既要使绿色农业产业信息化,加速对传统农业的改造,提高科技进步在绿色农业发展中的贡献率;又要进一步加强农业电子政务和电子商务建设,不断提高绿色农业信息化水平。具体说来,可以从以下几方面来进行绿色农业信息化建设: (一)强化各级政府在绿色农业信息化建设中的主导作用,加强信息基础设施建设 我国的农业信息化建设,离不开政府的扶持与宏观调控。只有在国家政策、法规和标准的正确指引下,农村信息产业与信息技术才能沿着健康的轨道发展。政府要综合运用经济手段、法律手段、行政手段等杠杆,首先要确保信息化建设所需资金按时足额到位,尤其要保证信息基础设施的投入。立法部门要加大绿色农业信息化立法工作,使绿色农业信息服务法制化,做到有法可依,有法必依,发挥政府的权威规制作用。当前要重点抓好“金农”过程建设,健全和完善农产品预警、市场监管和农村市场科技信息服务三个应用系统,开发整合国内、国际两类农业信息资源,不断提升信息服务能力,全方位立体式推进我国绿色农业信息化建设。 (二)大力培养绿色农业信息人才,提高农业科技创新和转化能力 首要任务就是要培养一批既懂现代信息技术和现代农业技术,又懂经济管理的高素质复合型人才,以期实现对信息化农业的有效运营和维护。其次要深化农业科研体制改革,加快建设国家创新基地和区域性农业科研中心,在机构设置、人员聘任和投资建设等方面实行新的运行机制。把农业科研投入放在公共财政支持的优先位置,提高农业科技在国家科技投入中的比重。再次,要加强农业信息化的科学研究。在农业科技成果和信息技术的有机结合的基础上,加强农业应用信息系统和关键技术的开发研究,进行先进信息技术的系统组装、技术集成和应用开发。同时,要及时把研究成果转化为现实生产力,不断提高农业机械化水平。 (三)加大绿色农业信息资源的整合与开发力度 我国加入WTO后,农业作为周期长、风险大的弱质产业,面临的竞争更加激烈,因而更需要多方面、高质量的信息支持。而目前农业信息网站存在的一个主要问题是信息量缺乏,且已有的信息中,缺乏丰富、时效、多样的信息。因此要在农业信息的质与量上进行改革。一是要提高信息质量,挖掘信息潜在价值,集中力量开发推广精品库和应用,使得网络能真正吸引用户,进而成为农业用户生产、销售的依赖。二是开发信息要有行业标准,采用标准数据库浏览器。三是要扩大信息数量,促进信息多元化。农业生产者不但需要产中的科技信息服务,还需要产前、产后的市场信息服务,需要政策法规信息及农业相关信息。农民只有全方位掌握信息,才能保证其生产经营活动沿着正确的方向发展,才能使其生产经营活动与国民经济发展趋势和国家产业政策相一致,才能在生产经营过程中统筹兼顾,扬长避短,游刃有余,才能做出正确的生产和销售决策,从而获得较好的效益。 (四)培育和完善绿色农业信息服务体系 根据我国幅员辽阔的特点,建立符合各地实际的绿色农业信息服务体系,切实加强信息采集、整理、传播、扩散、采用工作,充分满足农业、农村和农民对信息需求多样化和信息覆盖面的要求。鼓励农业信息服务机构企业化,建立并发展多层次、多成分、多类型的市场中介组织,依据市场需求,充分运用价格杠杆作用,调节供求关系。加强对农产品主要品种以及农业生产资料国际国内市场行情、产销形势的分析预测。 绿色农业论文:建立国家级绿色农业示范区申请报告 地处秦巴山地、黄土高原和青臧高原交汇地带,市位于省东南部。东临、南接,全市辖八县一区,总人口270万,总面积2.79万平方公里。属亚热带向暖温带过渡气候区,素有“陇上江南”之美誉。境内海拔5501000米年平均气温515度,降水量4001000毫米无霜期166285天,日照达1800小时以上,亚热、暖温、高寒气候互相交错,高山、河谷、丘陵、盆地错落相间,形成了一山有四季,十里不同天”立体气候。独特的地理环境和层次分明的气候特征为多种动植物的繁衍生息提供了优越的自然环境,加之我市工业企业较少,无任何环境污染,境内溪流纵横交错水源充沛,空气湿润清新,土地肥沃无污染,气候温暖生长期长,为发展绿色农业奠定了良好的基础。 发展绿色农业已成为全国乃至全世界不可阻挡的历史潮流,有特色才有优势,有优势才有竞争力。从我市来看,绿色农业的发展、潜力和优势,不在粮食,而在林牧业和特色经济作物。市优越的气候、丰富的生物、水力和多样化的土地资源,造就了发展特色农业的先决条件,决定了必须把绿色农业开发放在突出的位置。大力发展绿色农业,市解决“三农”问题“牵一发而动全身”抓手。 发展绿色农业的目的生产安全、优质农产品,市委市政府充分发挥当地绿色农业资源丰富的优势,全市已建立油橄榄、核桃、花椒、银杏、蔬菜、茶叶、中药材、蚕桑、马铃薯、苹果、食用菌、草食畜等十二个绿色农业基地,全国最大的油橄榄、全国最优质的花椒基地。重视龙头企业的牵动作用,大抓大办了龙头企业建设,初步扭转了特色产业建设上“重基地、轻龙头”局面,截止年全市各类农产品加工企业发展到4500户,从业人员12340人。固定资产规模在50万元以上的农产品骨干企业达到140户,其中省级以上重点龙头企业2家,市级重点龙头企业14家。全市绿色农业经济稳步上升,以农业产业化龙头企业为纽带,内联基地、外接市场的绿色农业发展格局已初见成效,规模化、标准化、组织化、专业化程度不断提高,特别是生产过程中,注重施用优质农家肥、大力推广秸秆还田的同时,优先使用绿色专用农药,从生产、加工、包装、运输等各个环节严格执行国家标准,实现了从土地到餐桌”全程质量监控。 绿色农业是多元有机结合的可持续发展的大农业,近年来市委、市政府提出了打绿色牌,走特色路,努力创建以特色产业为主体的农村经济新格局”总体思路,把农业标准化与农业产业化经营紧密结合起来,省级无公害农产品生产示范基地县为突破口,积极开展农产品产地认定和产品认证工作,以此推进农业向标准化方向发展,促进了全市农业产业化经营整体水平的提高。建立了2个市级、5个县级农畜产品质量安全检测检验中心;全市创建无公害农产品基地65.3万亩,其中蔬菜31万亩,苹果22万亩,中药材2万亩,西瓜1万亩,茶叶9.3万亩。通过产地认定的面积达到33.9万亩,其中无公害农产品基地23万亩(蔬菜11.9万亩,茶叶2万亩,苹果7.1万亩、大黄2万亩)建立绿色食品基地10.86万亩(蔬菜5.3万亩,茶叶万亩4.56万亩,西瓜1万亩)认证有机茶园810亩。大黄、当归成功申报原产地域保护认证,3万亩“龙神茶叶”生产基地地理标志保护认证,各项检测手续已完成;区白龙江流域20万亩油橄榄适生区原产地域保护认证已上报国家质检总局,、分别被全国特产之乡推介委员会命名为“中国半夏之乡”中国核桃之乡” 目前,全市获得绿色食品证书的冬播马铃薯、茶叶、大蒜和获得有机食品的茶叶等7种农产品注册了商标。市益通茶业公司“翠芽”第六届“中茶杯”全国名优茶评比活动中获“优质茶”称号,碧玉”第三届国际茶文化节上获得2006中绿杯”中国名优茶评比银奖,文县“御泽春”获上海全国特色农产品博览会金奖。初步形成了以名牌带动绿色农业发展的良好势头。 建立国家绿色农业示范区,适应入世后市场对农业发展的必然要求,通过生产安全、优质、绿色农产品以保障人民群众健康的需要,保护和改善生态环境,建设陇上生态农业强市的必然选择,实现可持续发展、构建和谐社会的重要途径。总之,市在生态环境保护、绿色基地建设、特色经济发展、政府重视程度和群众认识高度等各方面都已具备了建立国家绿色农业示范区的基础和条件。特此申请批准建立市国家绿色农业示范区。 绿色农业论文:乡村绿色农业发展建设经验材料 一、主要做法 1、编制规划,强化监管。围绕生态示范区建设,结合我区农业的产业发展特点,我们先后编制完成了《县区优势农产品发展规划》、《农药投入、病虫害综防规划》、《农用薄膜使用回收规划》、《县区畜禽禁养区划分方案》和《县区畜禽养殖园区建设规划》,这些规划或方案的出台,为我区的生态高效农业发展指明了发展目标及空间布局。同时,加快实施《特色优势农产品区域布局规划》和《无公害农产品发展规划》,加强对各类无公害、绿色、有机农产品基地的监测,保证农产品的优质安全。 2、加强宣传,强化意识。利用网络、《农家报》、广播、电视等媒介,加强对绿色生态农业的宣传,使发展生态产业、促进社会协调发展成为各级领导、所有企业和广大群众的共识;以万名农民素质培训为载体,加大对“两高”农药危害性的宣传力度;认真组织参加农业部、省、市开展的“生态推介会”、农业博览会、()名特优新农产品展销会等绿色农产品推介活动,通过展示展销,不老神鸡、一品红、香鸭等一大批绿色品牌脱颖而出,并已在省内乃至国内享有一定的知名度。 3、抓好示范,分步推进。以保护农业生态,控制环境污染,改善农田质量,确保生产安全为重点,通过实施“811”养殖污染治理工程、测土配方施肥工程、农田氮肥减量增效工程和沃土工程等四大农业生态环保工程,农业生产实现可持续发展。目前,已对135家规模生猪养殖场进行排泄物治理,建成畜禽养殖污染治理示范点5个、畜禽粪便集中处理中心3个;规模畜禽养殖场的排污已基本达到排放标准,粪尿综合利用率达100,农村清洁能源率达43.9。努力提高秸秆综合利用,全面禁止,秸秆利用量达20.8万吨,秸秆利用率达到93.57;推广平衡配方施肥30万亩次,全区化肥使用强度265公斤/公顷;农药使用量2.98公斤/每公顷;农作物病虫害综合防治面积37467万公顷,综合防治率达74.10。 4、依托优势,创优品牌。立足当地资源和市场优势,通过实施农产品质量安全指标体系和无公害生产技术规范,积极开展农业新品种、无公害农业新技术的引进推广普及工作,在全区建立了一品红椪柑、三元猪、营养稻米、茶叶等绿色无公害基地,取得了良好的经济效益和社会效益。同时,以柑桔、粮食、畜禽、毛竹、茶叶、蔬菜、瓜果等特色优势产业为重点,加快实施农业品牌战略,积极引导和组织农业企业申报无公农产品、绿色食品和有机食品,提高我区农产品的市场竞争力。 5、加强治理,改善环境。努力探索畜禽粪便资源化利用与合理排放途径,实施畜禽饲养场排污申报和许可证制度,积极开展畜禽养殖污染治理指导工作。指导各乡镇开展清洁能源利用工作,农村清洁能源率达43.9;加强部门间协作,做好乌溪江饮用水源保护工作。对镇畜禽养殖污染情况作了进一步调查,摸清了全镇畜禽养殖数量,为污染整治工作提供依据;协助乡镇做好养殖业主及群众思想工作,重点抓好规模3000头以上的养殖大户的异地搬迁。 三、存在问题 虽然,我区在治理农业环境,发展绿色农业方面取得了一些进展,但也存在不少问题,如配套法规措施还不健全,资金投入还不足,保障机制还不完善等,具体表现在以上几方面。 1、农业面源污染不能有效控制.农药、化肥、农膜等农业投入品,特别是高毒农药在蔬菜、果树、农作物上,不能全面禁用,控制面源污染形势严峻。 2、动物饲料、兽药使用不合理。兽药超量使用,以及违规使用禁用药品、添加剂,导致动物产品污染加剧。 3、农村生态环境不容乐观。我区畜禽养殖大多集中在村庄内部,由于排污设施建设滞后,畜禽粪尿横流的现象在我区农村随处可见,畜禽养殖污染也进一步恶化了我区农村生态环境。 4、无公害、绿色、有机农产品基地规模及“三品”档次不高,还没有形成品牌效应。 5、拉动生态农业发展的绿色农产品加工龙头企业数量及规模不能适应生态农业进一步发展的需求。 6、农业科技开发与推广体系、农业信息网体系和农业产业化服务体系有待进一步健全和完善。 四、对策建议 虽然,我区在治理农业环境,发展绿色农业方面取得了一些进展,但也存在不少问题,如配套法规措施还不健全,资金投入还不足,保障机制还不完善等,必须采取措施予以改进。为此,我们要进一步提高对生态环境建设保护和农村环保工作重要性的认识,加强部门协作,扎实推进新农村建设,改善生态环境,促进农业可持续发展。 第一,注重产业提升,推动农业发展生态化。要进一步加大执法力度,重点抓好高毒高残留农药的检查管理,确保农产品质量安全;加快推进农业标准化,建立产业化与标准化互促互动机制,强化检测体系建设,加强对农业投入品、市场农产品质量安全的监督管理,实现农产品从“农田到餐桌”的全程质量监控;借助丰富的生态资源和旅游资源优势,努力找准农业经济、旅游经济的结合点与突破口,大力推进休闲观光农业和“农家乐”旅游业;围绕城郊农业发展,培植绿色农产品生产,加强绿色营销,培育绿色农产品市场,推动绿色消费,形成消费环节对农业生态环境建设的促进机制;加快绿色农产品基地建设,积极开展绿色农产品和无公害农产品基地的认定、申报工作,打响绿色生态品牌。 第二,注重污染治理,推动畜禽养殖清洁化。畜禽养殖污染治理工作涉及面广、情况复杂、困难多、压力大,是一项长期、艰巨、复杂的系统工程。针对我区畜牧业发展情况,我们要以实施沼气工程为抓手,以生态养殖园区建设为载体,加强畜禽排泄物整治,积极推广“畜禽-沼气-作物”等生态农业模式,推动畜牧业向小区化、规模化方向发展,实行清洁化生产,提高粪尿利用率、处理率、使用率。 第三,注重综合整治,推动农业环境生态化。通过再宣传、再发动,加强农业法律法规的宣传贯彻,推动农业产业循环式发展,减少农药、化肥使用量,提高农膜回收率和降低秸杆焚烧率,增强农民的环保意识,使生态建设成为全区人民共同参与的自觉行为;继续实施“沃土工程”,大力开展测土配方施肥,加强地力普查和地力增肥,调整和优化用肥结构,鼓励和引导增施有机肥,降低化肥使用量,努力提高耕地地力和土壤环境质量;实施农业综合开发工程,加快低产田改造步伐,提高秸秆等农业废弃物的综合利用率;加大高毒高残留农药的查禁力度,加强植保新技术和替代农药的开发推广;加强农作物病虫害综合防治,实施综合防治工程;提倡使用可降解地膜,提高农用薄膜回收利用率。 绿色农业论文:发展绿色农业探析论文 摘要:发展现代农业是社会主义新农村建设的首要任务,而发展绿色农业模式则是发展现代农业的前沿点。在世界农业现代化的进程中,农业部门采用现代化的设施及农业机械装备,依赖大量的投入化学肥料、农药、杀虫剂、除草剂,用高投入换取高产出。这种农业即使考虑到生态保护、农产品质量安全,也不很全面,因此这种现代农业是不完备的。 关键词:环境绿色农业意义途径 利用生态经济学原理为指导,在一定行政区域内生态良性循环,实施经济、社会全面健康发展。为绿色、有机农业、无公害农产品提供可持续发展的必要保证。 森林、草原和湿地等自然生态系统是地球环境的重要组成部分,它们起涵养分,防风固沙、保持水土、维持生态平衡等作用。自从有农业以来,人类对自然生态的破坏日益加剧。然而,我国自然生态环境的破坏是在最近50年来迅速扩大的,经济的迅速发展带来了对环境的破坏,为了维护良好的生态环境,2000年以来,黑龙江省在建设生态省的工作中将保护黑土地,合理退耕作为一顶重点工作取得了显著成效。 目前,在现代农业的架构下,出现了白色农业、蓝色农业、黑色农业、旱作农业、节水农业、立体农业、设施农业、观光农业等50多种农业模式。现行的这些农业模式有各自的特征和不足,都是从某一方面、某一技术层面上提出的,因此,具有很大的局限性。绿色农业则站在现代大农业的高度,用产业化、可持续发展的思路与相互和谐的理念贯穿到绿色农业的全过程之中,因此说是建设现代农业的最佳选择。 一、绿色农业的内涵 绿色农业具有“三先三保一个提高”的鲜明特征,并且强调人与自然、经济与社会发展的和谐。“三先”就是将先进的工业装备、先进创新的科学技术、先进的现代管理理念和绿色农业的概念融合;“三保”就是确保农产品安全、确保生态安全、确保资源安全;“一个提高”就是增加农民收入,增加企业收入,增加财政收入,进而提高农业的综合经济效益。 绿色农业主导模式具有三大内涵。一是倡导资源节约型、环境友好型社会的建设,追求的是清洁生产、绿色产品和资源循环利用,要求控制和合理地使用化学物质,对生产、生活废弃物实行资源化处理,对农业野生资源加强保护和利用,逐步改善农村生产、生活和生态环境。二是倡导树立“以人为本”的战略思想。提供营养合理、卫生安全、数量充足的食物是绿色农业发展的基本功能,绿色农业强调安全但不拒绝农药、化肥的合理应用,符合我国食物安全战略。三是积极倡导和贯彻农业全程一体化管理的理念,把优质、安全、营养的绿色食品作为终端产品的生产,转化为产前、产中、产后的全过程控制。同时,也注重发挥农业的多功能性,推进都市农业、观光农业等的发展。 绿色农业核心理念是科学、安全、高效、和谐。绿色农业将市场、资源、生态等约束变量内生化到农业体系,变事后监督为过程控制,强调农业整个产业链条的标准化,注重农业的经济效益和多功能性。 我国绿色农业的概念和模式是在总结国内外可持续农业、有机农业以及绿色食品和有机食品产业发展的实践基础上提出的,因此比较全面、科学、内涵丰富。 二、积极推动绿色农业模式发展具有重要的意义 首先绿色农业是真正的贸工农一体化。绿色农业把农产品按产业关联度,拓展为一个系列,在绿色种植、养殖、加工、流通等方面实行一体化经营。既强调产前的环境监测,又强调产中投入品的标准,还强调产后的绿色加工、销售,既具有种养业的环境标准、生产标准,又有加工、包装、贮藏、运输的生产标准和环境标准,通过企业建立绿色农产品生产基地,保证加工原料的品质划一,质量达标。 其次,由于绿色食品的收购价明显高于常规农产品(一般比普通农产品价格高40%左右),绿色农业具有高增值性。 第三,由于绿色农业倡导以保护优良生态环境为基础,以生产安全优质产品为核心,坚持合理开发利用资源,协调人与自然的关系,努力实现农业的良性互动而不是恶性循环,所以绿色农业特别强调可持续发展。 绿色农业概念的提出是基于以下现实背景:一是源于提升我国绿色食品发展的需要;二是基于现代农业环境的污染逐年加重,农业资源利用不合理的严酷现实;三是农产品安全性不够等问题凸显。 我国目前正面临着农业人口多,资源少,生产规模小,劳动生产率低等问题,已无法通过增加更多的农业资源来增加农产品的生产,只能通过提高资源利用效率的途径来解决。因此,大力提倡的绿色农业模式是符合中国国情的有效发展模式。只有选择绿色农业模式,才能做到传统农业和现代农业有机结合,生产和保护结合,合理开发和利用结合。只有将绿色农业发展模式作为现代农业发展的新模式,才能更好地促进现代农业建设的健康发展,更加符合人类生存和社会协调发展的要求。 三、发展绿色农业的有效途径 生态示范区,就是以生态经济学原理为指导,以协调经济、社会、资源环境建设为主要对象,在一定行政区域内生态良性循环的基础上,实现经济社会全面健康的持续发展的相对独立又对外开放的社会、经济、自然的复合生态系统。 1、充分利用自然优势,是创造可持续发展的有利条件。自然优势包括有利于开发有机、绿色、无公害农产品的丰富资源和良好的生态环境。人口的增加,环境污染是不断加重的,为此从“九五”开始加强了对环境污染的治理力度,加快生态建设步伐。同时对造纸、乳品、糖甙、制药行业的污染以及医院污水和生活污水的水污染,进行了有效的治理,使排出的烟、放出的水都达到国家排放标准,在治理污染的同时,积极植树造林。这些措施使资源利用和生态环境形成良性循环,形成人与自然和谐相处,使生态环境得到优化。 2、促进”三位一体”的整体推进。发展生态农业以来,人们先后制定了四作物包括土壤、水源、空气、种子、化肥、农药及产品质量、运输、储存等内容的《A级绿色食品生产技术规程》22项;根据国家颁布的有关标准,结合实际情况,总结多年的实践经验,对四大作物化学灭草,防治病虫害的26种二元、三元配方。规定了节制使用的农药品种;制定了高温堆肥的卫生标准,化肥的使用标准,对空气、水、土壤污染物浓度作了具体规定,为农业标准化生产、有机、绿色无公害农产品、生态环境可持续发展起到了积极的推动作用。 3、营造氛围,加大农业标准化推广实施的力度。农业标准化的实施,农产品质量管理工作的基础在生产环节,必须从生产者的教育、引导入手,使他们能自觉保护农业环境,实行科学种养,提高产品质量。要采取多种形式加大对农产品质量安全方面的有关政策、法规、标准、技术的宣传,增强农产品生产、加工、经营和消费等各个环节的质量安全意识,形成全社会关心、支持、推进农业标准化,加强农产品质量安全监管的氛围。 4、从点到面,逐步推行农产品质量安全的市场准入制。农产品质量安全的市场准入制度,是指通过有权开展质量认证、认定机构认证、认定的农产品或经检验质量安全卫生指标符合国家、行业、地方食品安全卫生标准、无公害标准的农产品准予进入市场流通的制度。同时,要在市区农贸批发和零售市场设立绿色农产品专区、绿色专柜和专门摊位或者建设专门的绿色农产品市场,以此来推动和促进绿色消费,打响绿色品牌,满足人们对营养健康食品的需求。 通过生态示范区建设,充分利用自然,走生态农业之路,抓好生态恢复与建设,可大力开发有机(绿色)农业,向国内外提供大量清洁食品,有利于人民健康和提高我国出口食品的国际声誉。从根本上扭转了长期以来大规模单纯农业开发所带来的生态失调和环境恶化趋势,必将极大地改善和提高生态环境质量,促进经济社会的持续增长。超级秘书网: 绿色农业论文:绿色农业经验交流 一、主要做法 1、编制规划,强化监管。围绕生态示范区建设,结合我区农业的产业发展特点,我们先后编制完成了《县区优势农产品发展规划》、《农药投入、病虫害综防规划》、《农用薄膜使用回收规划》、《县区畜禽禁养区划分方案》和《县区畜禽养殖园区建设规划》,这些规划或方案的出台,为我区的生态高效农业发展指明了发展目标及空间布局。同时,加快实施《特色优势农产品区域布局规划》和《无公害农产品发展规划》,加强对各类无公害、绿色、有机农产品基地的监测,保证农产品的优质安全。 2、加强宣传,强化意识。利用网络、《农家报》、广播、电视等媒介,加强对绿色生态农业的宣传,使发展生态产业、促进社会协调发展成为各级领导、所有企业和广大群众的共识;以万名农民素质培训为载体,加大对“两高”农药危害性的宣传力度;认真组织参加农业部、省、市开展的“生态衢州上海推介会”、浙江农业博览会、浙江(上海)名特优新农产品展销会等绿色农产品推介活动,通过展示展销,不老神鸡、一品红、阮小二香鸭等一大批绿色品牌脱颖而出,并已在省内乃至国内享有一定的知名度。 3、抓好示范,分步推进。以保护农业生态,控制环境污染,改善农田质量,确保生产安全为重点,通过实施“811”养殖污染治理工程、测土配方施肥工程、农田氮肥减量增效工程和沃土工程等四大农业生态环保工程,农业生产实现可持续发展。目前,已对135家规模生猪养殖场进行排泄物治理,建成畜禽养殖污染治理示范点5个、畜禽粪便集中处理中心3个;规模畜禽养殖场的排污已基本达到排放标准,粪尿综合利用率达100%,农村清洁能源率达43.9%。努力提高秸秆综合利用,全面禁止,秸秆利用量达20.8万吨,秸秆利用率达到93.57%;推广平衡配方施肥30万亩次,全区化肥使用强度265公斤/公顷;农药使用量2.98公斤/每公顷;农作物病虫害综合防治面积37467万公顷,综合防治率达74.10%。 4、依托优势,创优品牌。立足当地资源和市场优势,通过实施农产品质量安全指标体系和无公害生产技术规范,积极开展农业新品种、无公害农业新技术的引进推广普及工作,在全区建立了一品红椪柑、三元猪、营养稻米、茶叶等绿色无公害基地,取得了良好的经济效益和社会效益。同时,以柑桔、粮食、畜禽、毛竹、茶叶、蔬菜、瓜果等特色优势产业为重点,加快实施农业品牌战略,积极引导和组织农业企业申报无公农产品、绿色食品和有机食品,提高我区农产品的市场竞争力。 5、加强治理,改善环境。努力探索畜禽粪便资源化利用与合理排放途径,实施畜禽饲养场排污申报和许可证制度,积极开展畜禽养殖污染治理指导工作。指导各乡镇开展清洁能源利用工作,农村清洁能源率达43.9%;加强部门间协作,做好乌溪江饮用水源保护工作。对湖南镇畜禽养殖污染情况作了进一步调查,摸清了全镇畜禽养殖数量,为污染整治工作提供依据;协助乡镇做好养殖业主及群众思想工作,重点抓好规模3000头以上的养殖大户的异地搬迁。 二、存在问题 虽然,我区在治理农业环境,发展绿色农业方面取得了一些进展,但也存在不少问题,如配套法规措施还不健全,资金投入还不足,保障机制还不完善等,具体表现在以上几方面。 1、农业面源污染不能有效控制.农药、化肥、农膜等农业投入品,特别是高毒农药在蔬菜、果树、农作物上,不能全面禁用,控制面源污染形势严峻。 2、动物饲料、兽药使用不合理。兽药超量使用,以及违规使用禁用药品、添加剂,导致动物产品污染加剧。 3、农村生态环境不容乐观。我区畜禽养殖大多集中在村庄内部,由于排污设施建设滞后,畜禽粪尿横流的现象在我区农村随处可见,畜禽养殖污染也进一步恶化了我区农村生态环境。 4、无公害、绿色、有机农产品基地规模及“三品”档次不高,还没有形成品牌效应。 5、拉动生态农业发展的绿色农产品加工龙头企业数量及规模不能适应生态农业进一步发展的需求。 6、农业科技开发与推广体系、农业信息网体系和农业产业化服务体系有待进一步健全和完善。 三、对策建议 虽然,我区在治理农业环境,发展绿色农业方面取得了一些进展,但也存在不少问题,如配套法规措施还不健全,资金投入还不足,保障机制还不完善等,必须采取措施予以改进。为此,我们要进一步提高对生态环境建设保护和农村环保工作重要性的认识,加强部门协作,扎实推进新农村建设,改善生态环境,促进农业可持续发展。 第一,注重产业提升,推动农业发展生态化。要进一步加大执法力度,重点抓好高毒高残留农药的检查管理,确保农产品质量安全;加快推进农业标准化,建立产业化与标准化互促互动机制,强化检测体系建设,加强对农业投入品、市场农产品质量安全的监督管理,实现农产品从“农田到餐桌”的全程质量监控;借助丰富的生态资源和旅游资源优势,努力找准农业经济、旅游经济的结合点与突破口,大力推进休闲观光农业和“农家乐”旅游业;围绕城郊农业发展,培植绿色农产品生产,加强绿色营销,培育绿色农产品市场,推动绿色消费,形成消费环节对农业生态环境建设的促进机制;加快绿色农产品基地建设,积极开展绿色农产品和无公害农产品基地的认定、申报工作,打响绿色生态品牌。 第二,注重污染治理,推动畜禽养殖清洁化。畜禽养殖污染治理工作涉及面广、情况复杂、困难多、压力大,是一项长期、艰巨、复杂的系统工程。针对我区畜牧业发展情况,我们要以实施沼气工程为抓手,以生态养殖园区建设为载体,加强畜禽排泄物整治,积极推广“畜禽-沼气-作物”等生态农业模式,推动畜牧业向小区化、规模化方向发展,实行清洁化生产,提高粪尿利用率、处理率、使用率。 第三,注重综合整治,推动农业环境生态化。通过再宣传、再发动,加强农业法律法规的宣传贯彻,推动农业产业循环式发展,减少农药、化肥使用量,提高农膜回收率和降低秸杆焚烧率,增强农民的环保意识,使生态建设成为全区人民共同参与的自觉行为;继续实施“沃土工程”,大力开展测土配方施肥,加强地力普查和地力增肥,调整和优化用肥结构,鼓励和引导增施有机肥,降低化肥使用量,努力提高耕地地力和土壤环境质量;实施农业综合开发工程,加快低产田改造步伐,提高秸秆等农业废弃物的综合利用率;加大高毒高残留农药的查禁力度,加强植保新技术和替代农药的开发推广;加强农作物病虫害综合防治,实施综合防治工程;提倡使用可降解地膜,提高农用薄膜回收利用率。 绿色农业论文:绿色生态农业 在各户农民自己独立承包下,年产柿子约十万斤按每斤柿子平均销售0.8-1元/斤计,连同树下花生、红薯收入年产值不足人民币十万元,在**一、二、三产业中,第一产业在收入极低,土地综合利用率极低,主要原因有三点: 一、没有形成自己产品的独立品牌: 本来村南的柿子林,所产的都是盘山最为著名的磨盘柿,据老辈人相传,也曾作为御供,供奉静寄山庄,成为宫庭食品,我们却将其当普通山野果零散销售了,因此价值卖不出来,如果能将其当作品牌绿色食品,当作月饼一样的卖,肯定可以卖出更多的延伸品牌及包装价值来,这不是一户一人独立可以担纲的,需要依靠集体力量,公司化运作才有可能。 二、缺乏系统科学的种田: 在通过乡村整治以后,全村不仅有这230亩可耕地,还将会有砖瓦窑一队80亩宅基地将复耕,全村可耕地将达到310亩,再加上俩村的山林地,全村可供耕种的可耕地与山林地相加,即应高达2019亩,这也将是一笔巨大的财富资源,我们希望通过村民大会公决,将这部份有形土地资源,通过公司化运作,达到集约化、科学化、的方式去种田、种树,以使其达到增收的目的,为此需开展工作下工作: 1、对全村土地PH值进行测试。 2、对全村可耕地、山林地土垠成份、组分进行系统取样、测试、化验。 3、聘请农科院、农业专家对未来**农林业的发展,进行科学种植规划,以达到科学种植目的。 三、缺乏市场化的系统运作: 当今我国,已从一个完全行政管理产业的状况下,通过改革开放,各项生产均已逐步向市场化方向发展或转型,农业生产也逐步向土地的集约化、科学化、市场化方向发展变化,目前一村一户一人为单位的农业生产结构也已越来越不能适应市场化发展变化的严重挑战,所以按目前**农村生产现状与市场化运作的差距愈显严重,个体农业生产已无法适宜这种发展与变化来了,我们认为组织起来走公司化道路是唯一出路。 我们通过对近几年来农业生产收入低下状况的了解感受到土地资源的集约化、市场化、科学化运作才是第一产业发展、农民增收的一个重要因素,因此在编制此项规划时,拟通过筹组"**绿色生态农业发展有限公司"来改变现状,达到增产、增收的目的,也希望通过建大棚、引入新品种、种植适应当地气候、土垠条件的高附加值农产品,经过市场化、品牌化运作,达到上述目的。 四、筹组"**绿色生态农业发展有限公司" (一)土地资源现状的调研: 1、土地土质(PH值、土垠化学成份、土质物理现状)的科学调研。 2、土地将依不同土质条件、地下水、海拨测绘地形图。 3、委托专业机构、专家进行科学种植计划的规划方案编制。 4、请土地与投资机构对本村土地目前市场价值进行评估,提供一份系统的**土地资源详细状况报告,供可能投资者决策之用。 (二)将现有土地资源的市场价值经过量化、打折(更合乎客观公正)使其按资源总量、量化成资产总量,分配到每户户头(或人头)以此作为筹组绿色生态农业发展有限公司的股权基础。 (三)招商引资、引智,寻求合作: 在对我们现有土地资源状况充分调研基础上、在对土地价值有一个公允评估的基础上,由于农民已将土地资源总量,量化成一个可以计算的价值资产总量,即可以按市场化原则对外进行招商引资、引智,进行合作,其对象可以是国内、国际、农业科研单位,也可以是农业产品种植、投资机构,引入的是资金智力(人才)品种与市场。 由于有了上述第(一)(二)项基础,对于外来投资者合作方式可以是买断(承租)经营权或股份制合作。 上述组成可以是中外合资(合作)方式,也可以是国内股份有限制,根据上述第(二)项测算,农民股权配置就比较容易实施。 五、绿色生态农业公司的组成模式: (一)有限责任制公司: 依照公司法,该公司无论是与国内或国外合作,其性质必须也必然是有限责任制企业。 (二)公司注册资本: 建议为人民币200万元,其中70-90%可以是土地,其余30-10%可以是现金 (三)公司股本金配置: 1、建议每户村民占有0.5%股份,即价值人民币1万元,其中0.8万元以土地折让入股,其余0.2万元以现金入股,全村98户,即相当入股股份49%,每户都具有0.5%股权的股东。 2、村集体经营公司,占有21%股权,其收入主要用于未来公共积累及全村社会保险、文化、医疗费用及基础建设(维护费用)按比例应投入8.4万元现金,其余以土地公共财产折让入股。 3、吸引一个外来投资者(或内部竞聘)投资人民币60万元,占有30%股金,并负责目标经营管理,作为最大股东承担生产发展全责。 以此:土地2190亩(耕地230亩,复耕地80亩,山林地区性1880亩),现金88万,进行绿色生态农业发展有限公司的经营运作。 (四)经营保证: 为了保证全体村民现有土地经营管理的风险,外来承包经营或投资者,除缴纳人民币60万元投资款外,同时应向村委会缴纳30万元人民币的风险保证金,保证村民总的收入分配,不低于30万元/年起步。 (五)经营期: 暂订十年,即从2007年起,至2017年止,经营期满,经营业绩良好,可以续签,如在合同期中,经营承包方违约或不能经营达标,董事会有权对承包经营者处以违约罚金或终止经营权方式,予以处置。 六、绿色生态农业公司主要经营内容: (一)优质山地(平原)果品种植,新品种引入及加工。 (二)绿色蔬菜、果类、菌类的大棚、窖化生产。 (三)绿色农副产品的深加工、包装、品牌销售。 (四)上述新产品的收购、包装、品牌化销售与气调仓储、物流配送。 (五)配合农家乐旅游的现场采摘。 (六)果园地生态旅游餐厅的开放供餐。 (七)其他适宜绿色生态农业发展有限公司生产经营发展的模式。 绿色农业论文:农业局绿色建设经验交流 一、主要做法 1、加强宣传,强化意识。利用网络、《农家报》、广播、电视等媒介,加强对绿色生态农业的宣传,使发展生态产业、促进社会协调发展成为各级领导、所有企业和广大群众的共识;以万名农民素质培训为载体,加大对“两高”农药危害性的宣传力度;认真组织参加农业部、省、市开展的“生态衢州上海推介会”、浙江农业博览会、浙江(上海)名特优新农产品展销会等绿色农产品推介活动,通过展示展销,不老神鸡、一品红、阮小二香鸭等一大批绿色品牌脱颖而出,并已在省内乃至国内享有一定的知名度。 2、编制规划,强化监管。围绕生态示范区建设,结合我区农业的产业发展特点,我们先后编制完成了《县区优势农产品发展规划》、《农药投入、病虫害综防规划》、《农用薄膜使用回收规划》、《县区畜禽禁养区划分方案》和《县区畜禽养殖园区建设规划》,这些规划或方案的出台,为我区的生态高效农业发展指明了发展目标及空间布局。同时,加快实施《特色优势农产品区域布局规划》和《无公害农产品发展规划》,加强对各类无公害、绿色、有机农产品基地的监测,保证农产品的优质安全。 3、抓好示范,分步推进。以保护农业生态,控制环境污染,改善农田质量,确保生产安全为重点,通过实施“811”养殖污染治理工程、测土配方施肥工程、农田氮肥减量增效工程和沃土工程等四大农业生态环保工程,农业生产实现可持续发展。目前,已对135家规模生猪养殖场进行排泄物治理,建成畜禽养殖污染治理示范点5个、畜禽粪便集中处理中心3个;规模畜禽养殖场的排污已基本达到排放标准,粪尿综合利用率达100,农村清洁能源率达43.9。努力提高秸秆综合利用,全面禁止,秸秆利用量达20.8万吨,秸秆利用率达到93.57;推广平衡配方施肥30万亩次,全区化肥使用强度265公斤/公顷;农药使用量2.98公斤/每公顷;农作物病虫害综合防治面积37467万公顷,综合防治率达74.10。 4、依托优势,创优品牌。立足当地资源和市场优势,通过实施农产品质量安全指标体系和无公害生产技术规范,积极开展农业新品种、无公害农业新技术的引进推广普及工作,在全区建立了一品红椪柑、三元猪、营养稻米、茶叶等绿色无公害基地,取得了良好的经济效益和社会效益。同时,以柑桔、粮食、畜禽、毛竹、茶叶、蔬菜、瓜果等特色优势产业为重点,加快实施农业品牌战略,积极引导和组织农业企业申报无公农产品、绿色食品和有机食品,提高我区农产品的市场竞争力。 5、加强治理,改善环境。努力探索畜禽粪便资源化利用与合理排放途径,实施畜禽饲养场排污申报和许可证制度,积极开展畜禽养殖污染治理指导工作。指导各乡镇开展清洁能源利用工作,农村清洁能源率达43.9;加强部门间协作,做好乌溪江饮用水源保护工作。对湖南镇畜禽养殖污染情况作了进一步调查,摸清了全镇畜禽养殖数量,为污染整治工作提供依据;协助乡镇做好养殖业主及群众思想工作,重点抓好规模3000头以上的养殖大户的异地搬迁。 三、存在问题 虽然,我区在治理农业环境,发展绿色农业方面取得了一些进展,但也存在不少问题,如配套法规措施还不健全,资金投入还不足,保障机制还不完善等,具体表现在以上几方面。 1、农业面源污染不能有效控制.农药、化肥、农膜等农业投入品,特别是高毒农药在蔬菜、果树、农作物上,不能全面禁用,控制面源污染形势严峻。 2、动物饲料、兽药使用不合理。兽药超量使用,以及违规使用禁用药品、添加剂,导致动物产品污染加剧。 3、农村生态环境不容乐观。我区畜禽养殖大多集中在村庄内部,由于排污设施建设滞后,畜禽粪尿横流的现象在我区农村随处可见,畜禽养殖污染也进一步恶化了我区农村生态环境。 4、无公害、绿色、有机农产品基地规模及“三品”档次不高,还没有形成品牌效应。 5、拉动生态农业发展的绿色农产品加工龙头企业数量及规模不能适应生态农业进一步发展的需求。 6、农业科技开发与推广体系、农业信息网体系和农业产业化服务体系有待进一步健全和完善。 四、对策建议 虽然,我区在治理农业环境,发展绿色农业方面取得了一些进展,但也存在不少问题,如配套法规措施还不健全,资金投入还不足,保障机制还不完善等,必须采取措施予以改进。为此,我们要进一步提高对生态环境建设保护和农村环保工作重要性的认识,加强部门协作,扎实推进新农村建设,改善生态环境,促进农业可持续发展。 第一,注重产业提升,推动农业发展生态化。要进一步加大执法力度,重点抓好高毒高残留农药的检查管理,确保农产品质量安全;加快推进农业标准化,建立产业化与标准化互促互动机制,强化检测体系建设,加强对农业投入品、市场农产品质量安全的监督管理,实现农产品从“农田到餐桌”的全程质量监控;借助丰富的生态资源和旅游资源优势,努力找准农业经济、旅游经济的结合点与突破口,大力推进休闲观光农业和“农家乐”旅游业;围绕城郊农业发展,培植绿色农产品生产,加强绿色营销,培育绿色农产品市场,推动绿色消费,形成消费环节对农业生态环境建设的促进机制;加快绿色农产品基地建设,积极开展绿色农产品和无公害农产品基地的认定、申报工作,打响绿色生态品牌。 第二,注重污染治理,推动畜禽养殖清洁化。畜禽养殖污染治理工作涉及面广、情况复杂、困难多、压力大,是一项长期、艰巨、复杂的系统工程。针对我区畜牧业发展情况,我们要以实施沼气工程为抓手,以生态养殖园区建设为载体,加强畜禽排泄物整治,积极推广“畜禽-沼气-作物”等生态农业模式,推动畜牧业向小区化、规模化方向发展,实行清洁化生产,提高粪尿利用率、处理率、使用率。 第三,注重综合整治,推动农业环境生态化。通过再宣传、再发动,加强农业法律法规的宣传贯彻,推动农业产业循环式发展,减少农药、化肥使用量,提高农膜回收率和降低秸杆焚烧率,增强农民的环保意识,使生态建设成为全区人民共同参与的自觉行为;继续实施“沃土工程”,大力开展测土配方施肥,加强地力普查和地力增肥,调整和优化用肥结构,鼓励和引导增施有机肥,降低化肥使用量,努力提高耕地地力和土壤环境质量;实施农业综合开发工程,加快低产田改造步伐,提高秸秆等农业废弃物的综合利用率;加大高毒高残留农药的查禁力度,加强植保新技术和替代农药的开发推广;加强农作物病虫害综合防治,实施综合防治工程;提倡使用可降解地膜,提高农用薄膜回收利用率。 绿色农业论文:绿色农业治理经验交流 一、主要做法 1、加强宣传,强化意识。利用网络、《农家报》、广播、电视等媒介,加强对绿色生态农业的宣传,使发展生态产业、促进社会协调发展成为各级领导、所有企业和广大群众的共识;以万名农民素质培训为载体,加大对“两高”农药危害性的宣传力度;认真组织参加农业部、省、市开展的“生态衢州上海推介会”、浙江农业博览会、浙江(上海)名特优新农产品展销会等绿色农产品推介活动,通过展示展销,不老神鸡、一品红、阮小二香鸭等一大批绿色品牌脱颖而出,并已在省内乃至国内享有一定的知名度。 2、编制规划,强化监管。围绕生态示范区建设,结合我区农业的产业发展特点,我们先后编制完成了《县区优势农产品发展规划》、《农药投入、病虫害综防规划》、《农用薄膜使用回收规划》、《县区畜禽禁养区划分方案》和《县区畜禽养殖园区建设规划》,这些规划或方案的出台,为我区的生态高效农业发展指明了发展目标及空间布局。同时,加快实施《特色优势农产品区域布局规划》和《无公害农产品发展规划》,加强对各类无公害、绿色、有机农产品基地的监测,保证农产品的优质安全。 3、抓好示范,分步推进。以保护农业生态,控制环境污染,改善农田质量,确保生产安全为重点,通过实施“811”养殖污染治理工程、测土配方施肥工程、农田氮肥减量增效工程和沃土工程等四大农业生态环保工程,农业生产实现可持续发展。目前,已对135家规模生猪养殖场进行排泄物治理,建成畜禽养殖污染治理示范点5个、畜禽粪便集中处理中心3个;规模畜禽养殖场的排污已基本达到排放标准,粪尿综合利用率达100,农村清洁能源率达43.9。努力提高秸秆综合利用,全面禁止,秸秆利用量达20.8万吨,秸秆利用率达到93.57;推广平衡配方施肥30万亩次,全区化肥使用强度265公斤/公顷;农药使用量2.98公斤/每公顷;农作物病虫害综合防治面积37467万公顷,综合防治率达74.10。 4、依托优势,创优品牌。立足当地资源和市场优势,通过实施农产品质量安全指标体系和无公害生产技术规范,积极开展农业新品种、无公害农业新技术的引进推广普及工作,在全区建立了一品红椪柑、三元猪、营养稻米、茶叶等绿色无公害基地,取得了良好的经济效益和社会效益。同时,以柑桔、粮食、畜禽、毛竹、茶叶、蔬菜、瓜果等特色优势产业为重点,加快实施农业品牌战略,积极引导和组织农业企业申报无公农产品、绿色食品和有机食品,提高我区农产品的市场竞争力。 5、加强治理,改善环境。努力探索畜禽粪便资源化利用与合理排放途径,实施畜禽饲养场排污申报和许可证制度,积极开展畜禽养殖污染治理指导工作。指导各乡镇开展清洁能源利用工作,农村清洁能源率达43.9;加强部门间协作,做好乌溪江饮用水源保护工作。对湖南镇畜禽养殖污染情况作了进一步调查,摸清了全镇畜禽养殖数量,为污染整治工作提供依据;协助乡镇做好养殖业主及群众思想工作,重点抓好规模3000头以上的养殖大户的异地搬迁。 三、存在问题 虽然,我区在治理农业环境,发展绿色农业方面取得了一些进展,但也存在不少问题,如配套法规措施还不健全,资金投入还不足,保障机制还不完善等,具体表现在以上几方面。 1、农业面源污染不能有效控制.农药、化肥、农膜等农业投入品,特别是高毒农药在蔬菜、果树、农作物上,不能全面禁用,控制面源污染形势严峻。 2、动物饲料、兽药使用不合理。兽药超量使用,以及违规使用禁用药品、添加剂,导致动物产品污染加剧。 3、农村生态环境不容乐观。我区畜禽养殖大多集中在村庄内部,由于排污设施建设滞后,畜禽粪尿横流的现象在我区农村随处可见,畜禽养殖污染也进一步恶化了我区农村生态环境。 4、无公害、绿色、有机农产品基地规模及“三品”档次不高,还没有形成品牌效应。 5、拉动生态农业发展的绿色农产品加工龙头企业数量及规模不能适应生态农业进一步发展的需求。 6、农业科技开发与推广体系、农业信息网体系和农业产业化服务体系有待进一步健全和完善。 四、对策建议 虽然,我区在治理农业环境,发展绿色农业方面取得了一些进展,但也存在不少问题,如配套法规措施还不健全,资金投入还不足,保障机制还不完善等,必须采取措施予以改进。为此,我们要进一步提高对生态环境建设保护和农村环保工作重要性的认识,加强部门协作,扎实推进新农村建设,改善生态环境,促进农业可持续发展。 第一,注重产业提升,推动农业发展生态化。要进一步加大执法力度,重点抓好高毒高残留农药的检查管理,确保农产品质量安全;加快推进农业标准化,建立产业化与标准化互促互动机制,强化检测体系建设,加强对农业投入品、市场农产品质量安全的监督管理,实现农产品从“农田到餐桌”的全程质量监控;借助丰富的生态资源和旅游资源优势,努力找准农业经济、旅游经济的结合点与突破口,大力推进休闲观光农业和“农家乐”旅游业;围绕城郊农业发展,培植绿色农产品生产,加强绿色营销,培育绿色农产品市场,推动绿色消费,形成消费环节对农业生态环境建设的促进机制;加快绿色农产品基地建设,积极开展绿色农产品和无公害农产品基地的认定、申报工作,打响绿色生态品牌。 第二,注重污染治理,推动畜禽养殖清洁化。畜禽养殖污染治理工作涉及面广、情况复杂、困难多、压力大,是一项长期、艰巨、复杂的系统工程。针对我区畜牧业发展情况,我们要以实施沼气工程为抓手,以生态养殖园区建设为载体,加强畜禽排泄物整治,积极推广“畜禽-沼气-作物”等生态农业模式,推动畜牧业向小区化、规模化方向发展,实行清洁化生产,提高粪尿利用率、处理率、使用率。 第三,注重综合整治,推动农业环境生态化。通过再宣传、再发动,加强农业法律法规的宣传贯彻,推动农业产业循环式发展,减少农药、化肥使用量,提高农膜回收率和降低秸杆焚烧率,增强农民的环保意识,使生态建设成为全区人民共同参与的自觉行为;继续实施“沃土工程”,大力开展测土配方施肥,加强地力普查和地力增肥,调整和优化用肥结构,鼓励和引导增施有机肥,降低化肥使用量,努力提高耕地地力和土壤环境质量;实施农业综合开发工程,加快低产田改造步伐,提高秸秆等农业废弃物的综合利用率;加大高毒高残留农药的查禁力度,加强植保新技术和替代农药的开发推广;加强农作物病虫害综合防治,实施综合防治工程;提倡使用可降解地膜,提高农用薄膜回收利用率。 绿色农业论文:农业局落实绿色蔬菜生产方案 一、工作目标 种植各类冬早蔬菜11470亩,总产量22000吨,实现销售收入4350万元。控制洋葱种植面积,大力发展加工型农业和设施农业,引导农民种植效益好,品质佳,珍贵稀有精品蔬菜,加大蔬菜规模化,标准化种植力度,逐步使我乡蔬菜种植结构趋于合理。 二、指导思想 以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,解放思想,科学发展,扎实工作,以提高蔬菜产品质量和市场竞争力为重点,按照“规模化经营、标准化生产、专业化分工、信息化治理”的现代农业发展要求,加大科技投入力度,加速我乡绿色蔬菜生产发展。 三、认清形势强化措施增强领导推进我乡A级绿色蔬菜生产示范基地建造 (一)提高认识增强领导 各村委会、各站所、各村小组、要从贯彻落实科学发展观的高度,提高对发展A级绿色蔬菜生产重要性,必要性认识,始终把发展A级绿色蔬菜生产列入“三农”工作的重要内容,实行“一把手”负责制,切实增强领导,制定切实可行的工作措施,认真抓好2009年冬至2010年春A级绿色蔬菜生产中的各项工作。 (二)调动种植结构均衡上市延长菜季 增强蔬菜品种种植结构调动力度,应压缩洋葱面积,因我乡4月底5月初才收获洋葱,已失去优势。引导农户发展高产、优质、高效的精品蔬菜。(如菜豌豆、番茄、辣椒、豇豆等)番茄和辣椒是切忌连作的蔬菜,而元马、黄瓜园等乡镇年年种植,土地不能轮作,种植成本高,病虫害严重,而我乡多数村组属番茄、辣椒的处女地,只要增强技术指导,掌握好播种期,将会得到好的效益。 (三)增强培训推行规模化标准化生产 按绿色蔬菜生产技术标准,围绕蔬菜生产各个生产季节,通过集中培训、现场指导、技术服务相结合的方式开展培训,每个村小组培训1-2场次,宣传绿色蔬菜生产技术。加大土地流转,推行标准化和规模化种植,提高产品质量,乡农业技术部门在华竹村委会实施菜豆标准化规模化种植500亩,华竹村委会实施菜豆标准化规模化种植各100亩,平田村委会实施洋葱和辣椒标准化规模化种植各100亩,班果村委会实施小香葱和德国米葱标准化连片种植50亩,新昌村委会实施菜豆和早黄豆标准化连片种植100亩,在整个生育期做好产前、产中、产后各个环节的综合服务,从选种、育苗、栽培、施肥、用药、病虫害防治到收获、销售全过程进行技术指导和服务,统一品种,统一农资使用,标准示范基地必须统一病虫害联防联治,积极推广物理防治和生物防治等植保新技术,做到层层有示范,户户有带动,以示范样板带动全乡A级绿色蔬菜生产的发展。 (四)增强调解配合抓好农资市场治理 增强对农资市场的监管,除A级绿色蔬菜许可使用的农药、化肥外,其他违禁农药、化肥一律禁止在我乡境内销售和使用,对违反规定的,要从重从严处罚,积极配合县级职能部门抓好农资市场监管,发动群众,监督举报违规经营,违规使用禁用农资的行为,形成群防群治的局面,坚决把违禁农资堵截在乡门之外。 (五)抓好植保联防构造建造推广应用植保新技术 联防联治是防治病虫害的一种有效方法,各村委会要增强植保联防队的构造建造,充分发挥植保联防队的作用。确保辖区内的蔬菜病虫联防联治达种植面积的90%以上,积极推广使用杀虫灯、黄色粘虫纸、昆虫性诱剂、生物天敌、防虫网等无害化防治新技术在蔬菜生产中的应用。 (六)增强质量检测严把产品质量关 在农产品采收后,交易前,严把质量关,农残检测样品不少于500个,检测工作做到有专人负责。在蔬菜生产期间,各村委会、村小组应积极构造对农药瓶、农药塑料袋、农膜等田间废弃物的回收处理,避免废弃物乱丢乱放,形成再次污染。 四、保障措施 今冬明春蔬菜生产,乡党委、政府将对培训,宣传加大支持力度。使广大菜农充分认识A级绿色蔬菜的重要性,并与各村委会签订《A级绿色蔬菜生产责任状》,把今冬明春A级绿色蔬菜生产指导性种植计划分解下达到各村委会,明确职责,制定奖惩措施。各村委会也要制定出相应的措施,把A级绿色蔬菜生产各项工作落到实处。真正做到农业增长,农民增收。 绿色农业论文:农业局加强绿色农业发展交流 一、主要做法 1、编制规划,强化监管。围绕生态示范区建设,结合我区农业的产业发展特点,我们先后编制完成了《县区优势农产品发展规划》、《农药投入、病虫害综防规划》、《农用薄膜使用回收规划》、《县区畜禽禁养区划分方案》和《县区畜禽养殖园区建设规划》,这些规划或方案的出台,为我区的生态高效农业发展指明了发展目标及空间布局。同时,加快实施《特色优势农产品区域布局规划》和《无公害农产品发展规划》,加强对各类无公害、绿色、有机农产品基地的监测,保证农产品的优质安全。 2、加强宣传,强化意识。利用网络、《农家报》、广播、电视等媒介,加强对绿色生态农业的宣传,使发展生态产业、促进社会协调发展成为各级领导、所有企业和广大群众的共识;以万名农民素质培训为载体,加大对“两高”农药危害性的宣传力度;认真组织参加农业部、省、市开展的“生态衢州上海推介会”、浙江农业博览会、浙江(上海)名特优新农产品展销会等绿色农产品推介活动,通过展示展销,不老神鸡、一品红、阮小二香鸭等一大批绿色品牌脱颖而出,并已在省内乃至国内享有一定的知名度。 3、抓好示范,分步推进。以保护农业生态,控制环境污染,改善农田质量,确保生产安全为重点,通过实施“811”养殖污染治理工程、测土配方施肥工程、农田氮肥减量增效工程和沃土工程等四大农业生态环保工程,农业生产实现可持续发展。目前,已对135家规模生猪养殖场进行排泄物治理,建成畜禽养殖污染治理示范点5个、畜禽粪便集中处理中心3个;规模畜禽养殖场的排污已基本达到排放标准,粪尿综合利用率达100,农村清洁能源率达43.9。努力提高秸秆综合利用,全面禁止,秸秆利用量达20.8万吨,秸秆利用率达到93.57;推广平衡配方施肥30万亩次,全区化肥使用强度265公斤/公顷;农药使用量2.98公斤/每公顷;农作物病虫害综合防治面积37467万公顷,综合防治率达74.10。 4、依托优势,创优品牌。立足当地资源和市场优势,通过实施农产品质量安全指标体系和无公害生产技术规范,积极开展农业新品种、无公害农业新技术的引进推广普及工作,在全区建立了一品红椪柑、三元猪、营养稻米、茶叶等绿色无公害基地,取得了良好的经济效益和社会效益。同时,以柑桔、粮食、畜禽、毛竹、茶叶、蔬菜、瓜果等特色优势产业为重点,加快实施农业品牌战略,积极引导和组织农业企业申报无公农产品、绿色食品和有机食品,提高我区农产品的市场竞争力。 5、加强治理,改善环境。努力探索畜禽粪便资源化利用与合理排放途径,实施畜禽饲养场排污申报和许可证制度,积极开展畜禽养殖污染治理指导工作。指导各乡镇开展清洁能源利用工作,农村清洁能源率达43.9;加强部门间协作,做好乌溪江饮用水源保护工作。对湖南镇畜禽养殖污染情况作了进一步调查,摸清了全镇畜禽养殖数量,为污染整治工作提供依据;协助乡镇做好养殖业主及群众思想工作,重点抓好规模3000头以上的养殖大户的异地搬迁。 三、存在问题 虽然,我区在治理农业环境,发展绿色农业方面取得了一些进展,但也存在不少问题,如配套法规措施还不健全,资金投入还不足,保障机制还不完善等,具体表现在以上几方面。 1、农业面源污染不能有效控制.农药、化肥、农膜等农业投入品,特别是高毒农药在蔬菜、果树、农作物上,不能全面禁用,控制面源污染形势严峻。 2、动物饲料、兽药使用不合理。兽药超量使用,以及违规使用禁用药品、添加剂,导致动物产品污染加剧。 3、农村生态环境不容乐观。我区畜禽养殖大多集中在村庄内部,由于排污设施建设滞后,畜禽粪尿横流的现象在我区农村随处可见,畜禽养殖污染也进一步恶化了我区农村生态环境。 4、无公害、绿色、有机农产品基地规模及“三品”档次不高,还没有形成品牌效应。 5、拉动生态农业发展的绿色农产品加工龙头企业数量及规模不能适应生态农业进一步发展的需求。 6、农业科技开发与推广体系、农业信息网体系和农业产业化服务体系有待进一步健全和完善。 四、对策建议 虽然,我区在治理农业环境,发展绿色农业方面取得了一些进展,但也存在不少问题,如配套法规措施还不健全,资金投入还不足,保障机制还不完善等,必须采取措施予以改进。为此,我们要进一步提高对生态环境建设保护和农村环保工作重要性的认识,加强部门协作,扎实推进新农村建设,改善生态环境,促进农业可持续发展。 第一,注重产业提升,推动农业发展生态化。要进一步加大执法力度,重点抓好高毒高残留农药的检查管理,确保农产品质量安全;加快推进农业标准化,建立产业化与标准化互促互动机制,强化检测体系建设,加强对农业投入品、市场农产品质量安全的监督管理,实现农产品从“农田到餐桌”的全程质量监控;借助丰富的生态资源和旅游资源优势,努力找准农业经济、旅游经济的结合点与突破口,大力推进休闲观光农业和“农家乐”旅游业;围绕城郊农业发展,培植绿色农产品生产,加强绿色营销,培育绿色农产品市场,推动绿色消费,形成消费环节对农业生态环境建设的促进机制;加快绿色农产品基地建设,积极开展绿色农产品和无公害农产品基地的认定、申报工作,打响绿色生态品牌。 第二,注重污染治理,推动畜禽养殖清洁化。畜禽养殖污染治理工作涉及面广、情况复杂、困难多、压力大,是一项长期、艰巨、复杂的系统工程。针对我区畜牧业发展情况,我们要以实施沼气工程为抓手,以生态养殖园区建设为载体,加强畜禽排泄物整治,积极推广“畜禽-沼气-作物”等生态农业模式,推动畜牧业向小区化、规模化方向发展,实行清洁化生产,提高粪尿利用率、处理率、使用率。 第三,注重综合整治,推动农业环境生态化。通过再宣传、再发动,加强农业法律法规的宣传贯彻,推动农业产业循环式发展,减少农药、化肥使用量,提高农膜回收率和降低秸杆焚烧率,增强农民的环保意识,使生态建设成为全区人民共同参与的自觉行为;继续实施“沃土工程”,大力开展测土配方施肥,加强地力普查和地力增肥,调整和优化用肥结构,鼓励和引导增施有机肥,降低化肥使用量,努力提高耕地地力和土壤环境质量;实施农业综合开发工程,加快低产田改造步伐,提高秸秆等农业废弃物的综合利用率;加大高毒高残留农药的查禁力度,加强植保新技术和替代农药的开发推广;加强农作物病虫害综合防治,实施综合防治工程;提倡使用可降解地膜,提高农用薄膜回收利用率。
预处理论文:厌氧预处理对曝气耗氧量的削减作用和机理 摘要:厌氧预处理可削减曝气耗氧量的20%~30%。其机理既不是贮磷菌贮存过量的聚羟基丁酸盐(PHB)随污泥排出,也并非由于产生CH4、H2S的释放。而主要是兼性厌氧菌对糖类发酵作用产生H2、CO2的结果。 关键词:耗氧量 厌氧稳定 非贮磷菌 发酵 PHB 为控制水污染的日益加剧,目前国内正大举兴建城镇污水处理厂。这是一项保证国民经济可持续发展的战略举措,但也是一项只见投入,不见直接产出的公益行为。其不仅需要投入大笔的基建资金,而且还要付出可观的运转费用。一些地方大力筹资建成了污水处理厂,但却因难以承担运转费用而不能充分发挥环境效益。因此,降低能耗,节约运转费用对发展城镇污水处理事业具有举足轻重的作用。 在常规城镇污水处理中,曝气供氧的能耗最大,约占全厂总能耗的50%。因此,降低曝气耗氧量是节约运转费用的首要环节。降低曝气耗氧量的途径有两条:第一,前置预处理设施,削减进入曝气区的耗氧量;第二,优选运行条件和扩散装置,提高氧利用率。本文将就前者作进一步的探讨。 1 厌氧预处理对曝气耗氧量的削减作用 在A/O、A2/O系统中,厌氧区可去除水中大部分有机物。过去,一直将这种现象主要归因于贮磷菌的吸收和贮存PHB的作用。因PHB是过渡产物,在好氧区将作为碳源而被氧化。故这一过程并不削减后续的曝气耗氧量。然而,近年来的理论和实践都证明,厌氧区不仅具有吸收和贮存基质的功能,而且还产生脱氢氧化作用,并可大幅度削减继后的曝气耗氧量。 1.1 早先的发现和实践的证明 早在1983年,Lan等就发现在曝气区前设置一个厌氧区,可降低曝气区50%的耗氧量。继后,Randall等[1](1984~1987年)多次证实了这一发现,并将这一现象命名为“厌氧稳定”。Bordacs等(1988年)在曝气区前加了一只厌氧选择器,平均降低了30%的曝气耗氧量。其降低幅度与F/M(BOD/MLVSS)有关:当F/M为0.2时,降低36%,当F/M为0.8时,降低20%。王凯军等[2](1988年)将初沉池改成厌氧池,厌氧反应1.67~2.5 h后,曝气耗氧量降低约50%。McClintock等[3](1993年)应用A2/O 工艺与常规活性污泥法进行对比研究,前者厌氧、缺氧反应各1h,在同等的除氮效果下,A2/O 工艺所需的曝气时间由3.2h缩短至1.7h,曝气耗氧量降低近1/2。 1.2 氧平衡计算的结果 所谓厌氧稳定是指在厌氧过程中,有机物完全氧化或还原成气态尾产物释放,既不是转化为菌体随污泥排出,也不是转化为潜在的耗氧物在系统内外继续耗氧,是一种脱氢氧化行为。在A/O、A2/O系统中,除厌氧稳定作用而外,还存在两项可削减曝气耗氧量的因素,即:反硝化和排泥。为排除这两项因素的干扰,Randall等[1]应用物料氧平衡法对三项研究成果进行了评估。在氧平衡计算时,用氧当量表示有机物,统一进行量化。从全系统去除的COD氧当量中,扣除反硝化增补的和排泥损失的氧当量,则可计算出厌氧稳定的氧当量,及由此而削减的曝气耗氧量。第一项研究应用A/O工艺,厌氧反应1.7h,曝气3.9h。通过投药法抑制硝化作用的发生,免除反硝化增氧的干扰。扣除排泥带走的氧当量,测算出厌氧稳定削减的曝气耗氧量占23%~48%。第二项研究应用A2/O工艺,厌氧、缺氧、好氧反应的时间分别为1.3h、2.1h、6.9h,扣除反硝化增补的和排泥损失的氧当量,得出厌氧稳定削减的曝气耗氧量为23%~27%。第三项研究A2/O工艺与普通活性污泥法的平行对比试验,A2/O系统的厌氧、缺氧、好氧反应时间分别为2h、2h、4h,普通活性污泥法的曝气时间为8h。结果为:厌氧稳定削减了8%~27%的曝气耗氧量,A2/O工艺比普通活性污泥法降低23.2%~37.3%曝气耗氧量。 2 厌氧稳定削减曝气耗氧量的机理 厌氧预处理可削减曝气耗氧量的发现已得到国内外大量科研成果和生产实践的证明。但对其机理却众说纷纭,认识不一。占优势的说法是,贮磷菌细胞内贮存过量的PHB,未经氧化而以污泥形态排出系统;也有人将其归因于厌氧还原产生CH4和H2S的释放。近年来的研究证明,这两种说法均科学依据不足。 2.1 贮磷菌贮存过量的PHB流失的可能性这方面存在两种观点:第一,认为贮磷菌贮存PHB是厌氧反应的主导作用;第二,认为污泥中含有过量的PHB。在厌氧条件下,吸收并贮存PHB的主要是一类小型阴性短杆菌(Acinetobacter)也称除磷菌。这类菌在厌氧条件下仅能利用醇、酸等低分子有机物合成PHB,而不能直接利用糖类等复杂物。其对乙酸的亲合性特别强,只要水中有乙酸存在,无论在厌氧、缺氧或好氧条件下,也不管污泥处于循环周期的何种状态,贮磷菌就要释放磷而吸收乙酸。此外,必须指出,贮磷菌也是一类活性差、增殖慢、竞争力弱的菌属,其对环境条件有一定的要求和选择性,在A/O、A2/O系统中,将与其他菌种发生竞存和筛选作用。 近年来的研究表明,在厌氧条件下,除贮磷菌而外,还存在另一类能吸收并贮存有机物的非贮磷菌。两类菌既可共存又有竞争。Jakub等[4]曾做了这样一个试验,在葡萄糖和乙酸各50%的基质中,接种非贮磷菌。从0天~23天内,A/O系统的贮磷菌接近于零,但随着时间的推移,贮磷菌逐渐增加,而非贮磷菌相应减少,至131天后,两类菌数量相近。在整个试验过程中,不管两类菌种的比例如何演变,厌氧区出水的可溶性COD均很低,且变幅甚小。结果表明,非贮磷菌同样具有吸收并贮存乙酸等有机物的能力。然而,非贮磷菌以何种形态吸收并贮存有机物,是PHB、PHA、糖类,还是其他物质,目前所知甚少。 基于上述,在厌氧区贮磷菌和非贮磷菌均能吸收并贮存大量有机物。为深究这些贮存物的演变和最终产物,一些学者进行了探索。刘延华等[5]在以乙酸为基质的试验中测出:厌氧终端污泥的PHB高达200mg/L,而在好氧结束时,降至20 mg/L;在以葡萄糖为基质时,污泥的PHB始终处于40 mg/L的低水平,变幅甚小。Randall等对三项研究排泥的氧当量测定值为:第二、第三项研究排泥的氧当量为1.42 mg/(mg MLVSS);第四项研究中,A2/O工艺排泥的氧当量为1.34mg/(mg MLVSS),普通活性污泥为1.30mg/(mg MLVSS)。这些测定值与标准值1.42mg/(mg MLVSS)相等或接近。据此推测,排泥中的PHB等细胞贮存物数量甚微,不足以对曝气耗氧量产生重大的影响。 2.2 产生CH4、H2S所起的作用 在厌氧条件下,必然有甲烷菌存在并产生CH4。但一般的A/O、A2/O系统均在常温下运行,且MCRT较短(10天~20天)。这种环境条件不利于甲烷菌的增殖和代谢活动。虽然甲烷化能消耗一部分有机物,但不可能产生大幅度削减曝气耗氧量的结果。Wable(1992年)曾对一A2/O系统的尾气进行监测,未检出CH4,但该系统仍发生厌氧稳定作用。此外,在Randall等的第二、第四项研究中,虽发现一些还原硫化物,但数量甚微,这一过程消耗的有机物在氧平衡计算中所占比例甚小。 2.3 厌氧稳定的机理 如前所述,厌氧稳定既不能归因于细胞贮存过量的PHB等有机物的流失,也不是由于产生CH4和H2S的释放。其实这是由广泛存在,但被忽视的糖类发酵反应所引起。提起发酵反应,一般认为仅是将复杂的、大分子有机物降解为简单的、小分子有机物,发酵过程产生的氢以降解物或氧化物为受体,不排出系统。因此,发酵产物的COD与原基质相等,不导致削减COD的效果。这种认识只看到了发酵反应的一个侧面,而忽视了更为重要的方面。发酵反应是由多种微生物参与、反应途径多种多样的复杂过程。其中既有脱氢氧化作用,又有加氢还原作用。发酵产物既可能是甲、乙、丙、丁、乳酸,也可能是醇类。发酵途径和产物随着环境条件和优势菌种的变化而变化。近年来的研究证明,在A/O、A2/O系统中,有许多兼性厌氧菌能在降解糖类时释放出H2和CO2,从而削减了系统的COD总量。按经典的EM代谢途径,1 mol C6H12O6首先无氧酵解为2 mol的CH3COCOOH。 3 影响厌氧稳定的因素 影响厌氧稳定的因素主要有:原水含糖比、原水有机物浓度、MCRT、F/M、MLVSS等。 3.1 原水含糖比 发酵反应的对象是糖类等复杂的有机物,原水含糖比对厌氧稳定的影响最大。Randall等在其第二项研究中,曾以乙酸取代葡萄糖为基质,结果引起厌氧稳定效果的急剧下降。在MCRT为3天时,削减的曝气耗氧量接近于零。 3.2 原水有机物浓度 Randall等[1]在研究中发现,原水有机物浓度也对厌氧稳定效果产生重大的影响。应用相对较稀的腐化池出水作试验,当原水COD<190 mg/L时,厌氧稳定效果接近于零。但随着原水COD的提高而直线上升。 3.3 MCRT、F/M、MLVSS 这是三项互相关联的影响因素。Randall等[1]在第四项研究中,将MCRT由5天提高到15天时,厌氧稳定削减的曝气耗量由8%~18%上升至12%~27%,升幅达50%。而与此相应的是:MLVSS由1000mg/L上升至2000mg/L,F/M由0.2kgCOD/kg MLVSS降低至0.1mgCOD /kg MLVSS。结果提示,过低的MCRT将导致MLVSS下降、F/M上升,从而削弱厌氧稳定效果。 4 结束语 厌氧稳定是由一类非贮磷菌属的兼性厌氧菌发酵反应的结果,是一种脱氢氧化行为。厌氧稳定削减的曝气耗氧量可达20%~30%。厌氧稳定对含糖比大,有机物浓度高的污水较为合适。从削减曝气耗氧量的角度出发,厌氧稳定应是一个有利于产生并释放H2和CO2的过程,这个过程应促进NAD的再氧化并避免降解产物的还原。然而,迄今为止,有关厌氧稳定的理论知识仍相当贫乏,实践经验更是不足。如何优化筛选参与厌氧稳定的微生物,如何优化厌氧稳定的运行条件,如何将厌氧稳定与除氮、磷作用有机结合等一系列课题,都有待今后研究和探讨。 预处理论文:含毒有机废水生物处理前的预处理 大量的资料表明,我国目前及今后相当长一段时间内的环境问题主要是水环境问题,水环境问题又主要是有机废水的污染问题。因此,有机废水的治理是环保工作中极其重要的一面。 有机废水无害化处理的首选方法是生物处理。这是由生物处理所具有的处理的相对彻底性( 无二次污染或二次污染较小)以及运行费用低廉等优点决定的。 根据有机废水处理方面的特性可以将其划分为以下3类:①废水中的有机物易于生物降解,同时废水中的毒物含量很少。这类废水主要是生活污水和来自以农牧产品为原料的工业废水等; ②废水中的有机物易于生物降解,同时废水中的毒物含量较多。这类废水主要来自印染、制革废水等;③废水中所含的有机物难于生物降解(生物降解速度极其缓慢),同时,废水中毒物可能较多、亦可能较少。这类废水主要来自造纸、制药废水等。 第①类废水可直接进行生物处理。第③类废水较为复杂,此处不作讨论。本文主要对第② 类废水中的毒物作用机制及应对措施加以讨论。 1、毒物及其作用机制 废水中凡是能延缓或完全抑制微生物生长的化学物质,统称为有毒有害物质,简称毒物。这些毒物,从化学性质上来分可划分为有机物和无机物两大类。从处理的角度又可划分为能被生物处理段去除、转化的物质(如H2S、苯酚等,或称非稳定性毒物)和不能被生物处理段去除、转化的物质(如NaCl、汞、铜等,或称稳定性毒物)两大类。 毒物对微生物的作用机制主要有如下方式: (1)损伤细胞结构成分和细胞外膜。如:70%浓度的乙醇能使蛋白凝固达到杀菌作用;酚、甲酚、表面活性剂作用于细胞外膜,破坏细胞膜的半透性。 (2)损伤酶和重要代谢过程。一些重金属(铜、银、汞等)对酶有潜在的毒害作用,甚至在非常低的浓度下也起作用。这些重金属的盐类和有机化合物能与酶的-SH基结合,并改变这些蛋白质的三级和四级结构。 (3)竞争性抑制作用。当废水中存在一种化学结构与代谢物质相类似的有机物时便会发生。因为二者都能在酶的活性中心与酶相结合,它们的竞争将抑制中间产物的形成,使酶的催化反应速率降低。 (4)对细胞成分合成过程的抑制作用。当某些化学物质的结构类似于细胞成分的结构时,它们便会被细胞吸收并同化,结果是合成无功能的辅酶或导致生长停止。这种作用最典型的例子便是磺胺酸。 (5)抗生素对核酸的抑制作用。不少抗生素能专一地抑制原核生物的蛋白质合成,如链霉素会抑制氨基酸正确结合于多肽上。 (6)抗生素对核酸的抑制作用。如丝裂霉系C会选择性地阻止DNA的合成,从而抑制微生物的生长。 (7)对细胞壁合成的抑制作用。如青霉素便是通过干扰细胞壁的合成从而达到抑制微生物生长的效果。 2、菌种承受毒物的能力及菌种驯化法 需说明的是,微生物中存在不少能耐受常用代谢毒物的菌株,有的甚至能利用它们作为能源。化学物质对微生物的抑制作用与其浓度有直接关系,并随微生物的驯化而发生变化,经过驯化的微生物对有毒物质的适应能力将逐步加强。微生物这种巨大的适应性(变异性)是由它们的小体积决定的。如一个微球细胞仅具有约100 000个蛋白质分子所能容纳的空间,如此小的体积决定了那些近期用不着的酶是不能储备的,许多分解代谢酶类只有当存在合适的基质时才会产生。在某些条件下这类可诱导的酶可占蛋白质总含量的10%.正是微生物的这种变异性,才使生物法处理含毒有机废水成为可能。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的极限的(此时的浓度叫极限允许浓度),正是这种极限又要求含毒物有机废水在生物处理前需要一定的预处理。 前已说过,微生物由于其体积的细小,而具有巨大的适应性(变异)。因此可以采用人工改变微生物生活环境的方法进行诱导变异,让微生物直接适应原水中毒物浓度或提高微生物对毒物的去除能力。这种方法对稳定性毒物及非稳定性毒物均适用,是处理含毒有机废水的一种基本方法。 在城市生活污水处理厂中,当进水中酚的浓度突然增加到50 mg/L时,便会对生物处理系统产生巨大的破坏作用。严重时,会导致全系统的崩溃。可是,某焦化厂采用适应性变异的方法对菌种进行驯化即菌种驯化法,使微生物内的酶逐步适应了这种毒物的大量存在,便将这种毒物当成其底物而加以分解吸收。实际运行表明,进水中酚的平均浓度为117.5 mg/L时,酚的去除率高达99.6%. 含酚废水处理是应对一种不稳定性毒物的例子,当毒物很稳定时,亦可采用这种驯化方法以提高微生物对毒物的承受能力。但须注意,这种毒物的浓度必须满足最终出水排放标准或另外采取其它措施加以控制。 3、预处理方法 前已说过,驯化是生物处理法中应对毒物的一种基本方法。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的极限的,毒物浓度超过极限允许浓度时就需要一定的预处理。目前,预处理法主要有稀释法、转化法和分离法。 3.1 稀释法 污水中的毒物之所以成为毒物,是与其浓度有关的。当其浓度超过某一极限允许浓度时,毒物就成为毒物;在极限允许浓度以下时,毒物就不表现出毒性甚至成为营养。当废水中毒物浓度超过生物处理的极限允许浓度时,为保证生物处理的正常进行,可采用简单的稀释法,将废水中毒物浓度降低到极限浓度以下。 根据废水中毒物的稳定或非稳定性质,结合实际情况,可采取3种不同的稀释法:污水稀释法,处理出水稀释法,清水稀释法。 (1)污水稀释法。不同的污水中所含的物质不同,将它们混合起来,彼此稀释,可将毒物浓度降低到极限允许浓度以下,这便是污水稀释法。它最简单、最经济,是首选方法,不论毒物的性质是稳定或非稳定均适用。少量的工业废水混入大量的城市污水中,几乎所有的毒物浓度都会被降低到极限允许浓度以下。但是,少量的工业废水彼此间混合后,毒物浓度仍有可能在极限允许浓度以上,仍需继续采取其它措施。 污水稀释法除了上面所说的不同单位所排废水之间的大稀释外,还有同一工厂不同车间所排废水之间的小稀释。比如,制革工厂中,脱毛工段所排的灰碱废水中S2-的浓度高达1 000 mg/L以上,但脱毛工段所排的灰碱废水只占全厂总排水量的5%左右,只要建一较大的调节池(停留时间HRT一般在12 h左右),不同工段所排废水在此搅拌混合后,总出水中S2-的浓度便可降低到100 mg/L以下。这对后续处理非常有利。 (2)处理出水稀释法。这种方法只适用于废水中的毒物为非稳定这一单一情况。处理出水稀释法又有两种:①曝气池池型采用完全混合式;②处理出水回流稀释法。出于经济方面的考虑,方法①应是首选。 实例:制革废水中S2-的存在对生物处理具有极大的危害,生物处理的极限允许浓度为30 mg/L.制革废水经调节池调节稀释后,进入曝气池时S2-仍然在50 mg/L 以上。以前,许多设计单位主张采用分隔处理,即先把灰碱废水单独进行脱S预处理,把进水中的S2-降低到30 mg/L以下,再进行综合处理。有经验表明,可采用处理出水稀释法来消除S2-对生物处理的影响,不需要进行分隔处理,而直接进行综合处理。东南大学设计的南京制革厂废水处理站,采用的处理流程为调节池初沉池生物处理,生物处理采用的是氧化沟,该氧化沟沟宽6 m,有效水深3 m,沟内水流平均流速0.4 m/s,做如下两个假定:①废水进入氧化沟后经过1周的循环,其中的S2-经曝气氧化后全被去除(被氧化成单体硫或硫代硫酸盐);②废水一进入氧化沟后,横向扩散很好,横断面上各点水质完全相同。按S2- 的极限允许浓度30 mg/L进行计算,理论上可得该氧化沟进水S2-的最大允许浓度为 7776 mg/L.从30 mg/L到7776 mg/L可以看出稀释法的巨大作用。当然,在实际运行中①,②两条假定不可能完全做到,故实际进水最大允许浓度远远不能达到7776 mg /L.根据该厂长达12年的稳定运行经验表明,在调节池出水S2-不超过100 mg/L 的情况下,S2-对氧化沟的稳定运行是完全没有影响的,而且氧化沟出水S2-始终在排放标准1 mg/L以下。这是稀释法成功应用的一个例子。 (3)清水稀释法。这种方法只有在废水中的毒物为稳定性毒物,不能采用处理出水稀释,工厂内部及其附近又没有其它废水可以用来稀释它,而且这种毒物又不能采用分离法或转化法去除时才能使用。这是由于①这种方法的不经济性。采用清水稀释本身就要花费大量的水费;原水采用大量的清水稀释后,处理投资和运行费都要增加。②随着环境管理的加强,已由浓度排放控制过渡到排放总量控制。 实例:南京某石化公司化工二厂废水处理站,进水COD为6 000 mg/L,但同时含有CaCl 250 000 mg/L,如此高的盐度将会极大地抑制生物处理的正常运行,所以在生物处理之前必须对盐加以适当处理。考虑到生物处理对CaCl2无去除或转化作用,其它的分离或转化方法又不经济,该厂地处郊区,附近无其它工厂或本厂的另类废水可利用来稀释,故设计单位与甲方商量后采用了清水稀释法,即将原水加清水稀释10倍,将CaCl2浓度降为5 000 mg/L后,再进行深井曝气法处理,取得了满意的效果。 3.2 转化法 化学物质只有在特定的情况下才会表现毒性,比如,硝基苯毒性较大,转化为苯胺后,毒性就大为降低。Cr6+的毒性很大,可是被还原为Cr3+后,毒性就大为降低。所以,可以通过化学方法,将有机废水中的毒物转化为无毒或毒性较低的物质,以保证生物处理的正常进行。这种方法对稳定性毒物或非稳定性毒物均适用。采用这种方法一定要注意两个问题:①转化后,稳定性毒物的浓度必须在生物处理极限允许浓度以下,非稳定性毒物的浓度必须保证生物处理的正常运行;②最终出水中,毒物浓度也应满足排放标准。 实例:化工废水中的硝基苯是一种毒性较大,可生化性较差的物质。直接对它进行生物处理,由于毒物负荷的限制,使得生化曝气池的BOD负荷极低,效率不高。故绝大多数工程在废水进入曝气池之前进行预处理,用化学法(比如亚铁还原)将硝基苯转化为苯胺,苯胺与硝基苯相比,其毒性大为降低,而且可生化性大幅提高,使曝气池BOD负荷大大提高。 3.3 分离法 利用分离的手段,将废水中的毒物转移到气相或固相中去,以保证废水生物处理的正常运转,这便是分离法的原理。此法对稳定性或非稳定性毒物均适用。采用这种方法时应注意如下几点:①分离后,废水中稳定性毒物浓度必须在生物处理的极限允许浓度之下,非稳定性毒物的浓度必须保证生物处理的正常运行;②必须保证最终出水各项指项(包括毒物)达到国家排放标准;③转移到气相或固相的毒物必须进行妥善处理,不允许出现二次污染。 实例:制革废水中S2-是一种毒物,我们可以向废水中投加Fe2+使之形成FeS沉淀去除,出水可以直接进行生物处理而不受S2-的影响,沉淀的FeS可以送去制砖或进行填埋处理;亦可以向废水中加酸,将废水中的S2-形成H2S吹脱到空气中去,用NaOH吸收后形成Na2S再回用于制革生产。 4、结语 为保证生物处理的正常进行,可采用的消除毒物影响的措施是很多的,如何从繁多的方法措施中选择一个最佳方案,是一个全系统优化课题。优化的原则是:①废水中各项指标(包括毒物)必须达到国家排放标准;②必须保证生物处理的正常运行;③在此基础上,应努力追求工艺流程简单、投资省、运行费用低、无二次污染以及管理方便。 实例一:制革工厂中,灰碱废水中含有大量的S2-.为消除S2-的影响,可采用的措施有如下几条:①采用分隔处理,向废水中投加MnSO4,曝气,将废水中的S2- 氧化成单体硫或硫代硫酸盐;②采用分隔处理,向废水中投加Fe2+,使之形成FeS沉淀而去除;③采用分隔处理,向废水中投加酸,使之形成H2S,再用NaOH吸收;④综合处理,向废水中投加MnSO4,曝气,将废水中的S2-氧化成单体硫或硫代硫酸盐;⑤综合处理,向废水中投加Fe2+,使之形成FeS沉淀而去除;⑥其它方法。在这么多的方法中,东南大学经过多年的探索,最终总结出一条最佳工艺方案:不进行分隔处理,直接进行综合处理,调节池的HRT延长到12 h,搅拌混合后,可将废水中的S2-降低到100 mg/L以下,初沉后,曝气池采用完全混和型的氧化沟,可直接消除S2-的影响并将其去除。国内数十项此类工程的实际运行经验表明:这套综合措施是完全可行的。 实例二:南京某炼油厂某股废水中,COD为3000 mg/L,NH3-N 200 mg/L,S2-150 mg/L.S2-的浓度已经超过生物处理的极限允许浓度,故在进行生物处理之前必须先解决好S2-的问题。在确定废水处理工艺流程.这种方法就本段来看是完全可行的,但因该废水中HN3-N浓度较高,必须采用A/O法进行处理,被氧化过的S进入A/O段后,处理池中的厌氧环境又会将S还原为S2-,其毒性又恢复释放出来,必将破坏生物处理的正常运行。故采用这种方法从全流程上来看是不行的。最终选定的方案是采用投加Fe盐沉淀去除的方法。 预处理论文:复合预处理对大鼠肠缺血再灌注的保护作用 【摘要】 目的: 探讨复合预处理(亚低温下缺血预处理)对大鼠小肠缺血再灌注损伤的保护作用及机制. 方法: 将32只大鼠随机分为4组(每组8只):假手术对照组(Sham)、缺血再灌注组(I/R)、缺血预处理组(IP)、亚低温预处理组(MHIP). 比较各组小肠组织湿干质量比、Ca2+Mg2+ATP酶含量及血清乳酸脱氢酶(LDH)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)活力、总抗氧化(TAX)能力的变化,并观察各组肠组织超微结构及Bcl2, Bax蛋白表达. 结果: 肠缺血再灌注后小肠湿干质量比值增高,LDH, MDA含量明显上升(P 0.01),Ca2+Mg2+ATP酶、SOD活性及TAX能力明显下降,小肠组织Bcl2和Bax蛋白表达吸光度(A)明显增高(P 0.01);IP组与I/R组比较及MHIP组与IP组比较小肠湿干质量比值减小,LDH,MDA含量明显下降,Ca2+Mg2+ATP酶、SOD活性及TAX能力明显上升,小肠组织Bcl2蛋白表达吸光度(A)值增高,Bax蛋白表达吸光度(A)值降低(P 0.01, P 0.05),Bcl2/Bax吸光度(A)比值明显增高. 结论: 亚低温缺血预处理通过增加肠组织自身抗氧化能力、抑制脂质过氧化、上调Bcl2基因的蛋白表达与下调Bax基因的蛋白表达以抑制肠组织细胞凋亡的发生等机制对抗肠缺血再灌注损伤. 【关键词】 小肠;再灌注;亚低温;缺血预处理;基因表达 0引言 亚低温对脑和肝缺血再灌注损伤有保护作用[1,2],但亚低温缺血预处理对小肠缺血再灌注损伤作用的研究尚未见报道. 我们在缺血预处理和亚低温研究的基础上,应用大鼠小肠缺血再灌注损伤模型,观察亚低温缺血预处理对肠缺血再灌注损伤的保护作用,并探讨其可能的机制. 1材料和方法 1.1材料 1.1.1动物选用Wistar健康雄性大鼠32只,体质量230~280 g. 由咸宁医学院动物室提供. 将32只大鼠随机分为4组,每组8只. ① 假手术对照组(Sham):仅暴露肠系膜上动脉(SMA)而不夹闭,共2 h结束实验后取材;② 缺血灌注组(Ischemiareperfusion, I/R):夹闭SMA 60 min后松夹60 min再取材;③ 缺血预处理组(Ischemicpreconditioning, IP):夹闭SMA 5 min和松夹5 min作为预处理,余同I/R组;④ 亚低温预处理组(mild hypothermia ischemicpreconditioning, MHIP):在实施缺血预处理前在小肠周围充填碎冰造成小肠亚低温(33~35℃)[3],余同IP组. 1.1.2药品及试剂乳酸脱氢酶(LDH)、Ca2+Mg2+ATP酶含量、总抗氧化(TAX)能力、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)活性试剂盒均购自南京建成生物工程研究所,Bcl2, Bax免疫试剂盒由武汉博士德生物工程有限公司提供,其他试剂均为国产分析纯. 结果测定按试剂盒提供的说明书严格进行操作. 1.2方法 1.2.1模型制备100 mL・L-1水合氯醛(3.5 mL・kg-1, ip)麻醉后,仰卧固定,取腹部正中切口,暴露SMA,用无损伤动脉夹夹闭其根部导致缺血,松夹即为再灌注,在各设定时相点经髂动脉取血并迅速放血致死,同时取中段小肠匀浆. 1.2.2指标测定① 取定量肠组织制备组织匀浆测定Ca2+Mg2+ATP酶活性,并留取肠组织观察组织湿干质量比值;经髂动脉取血分离血浆,测定LDH活性,SOD, MDA含量,TAX能力;②冰冻切片后,用免疫组化方法,通过DAB显色,观察bcl2 及 bax 蛋白表达,在显微镜下用图像分析系统检测吸光度(A)值(每组选10个视野分别测量,计算均值);③冰冻切片后,光镜下观察并拍片,根据Chiu肠粘膜损伤进行分级,电镜标本严格制片,在日立H600透视电镜下观察并拍片. 统计学处理:所有数据均以 x±s表示,组与组之间采用t检验. 2结果 2.14组动物小肠组织湿干质量比Ca2+Mg2+ATP酶含量以及血浆TAX, LDH, SOD, MDA的变化肠缺血再灌注后小肠湿干质量比值增高,LDH, MDA含量明显上升(P 0.01),Ca2+Mg2+ATP酶、SOD活性及TAX能力明显下降(P 0.01);缺血预处理组与缺血再灌注组比较及亚低温预处理组与缺血预处理组比较小肠湿干质量比值减小,LDH, MDA含量明显下降(P 0.01, P 0.05), Ca2+Mg2+ATP酶、SOD活性及TAX能力明显上升(P 0.01, P 0.05, Tab1) . 表1大鼠肠组织湿干质量比、Ca2+Mg2+ATP酶含量、血浆TAX, LDH, SOD活性及MDA含量 (略) 2.24组动物小肠组织Bcl2, Bax和Bcl2/Bax蛋白表达吸光度(A)值的变化肠缺血再灌注后小肠组织Bcl2和Bax蛋白表达吸光度(A)值明显增高,与假手术对照组有显著性差异(P 0.01);缺血预处理组与缺血再灌注组比较及亚低温预处理组与缺血预处理组比较小肠组织Bcl2蛋白表达吸光度(A)值增高(P 0.01, P 0.05),Bax蛋白表达吸光度(A)值降低(P 0.01, P 0.05),Bcl2/Bax吸光度(A)比值明显增高 (Tab 2 ). 2.34组动物肠组织学改变光镜下,将各组肠粘膜损伤进行比较:假手术对照组肠粘膜基本正常,损伤均为0级;缺血再灌注组肠粘膜损伤(Ⅱ级2只,Ⅲ级3只,Ⅳ级3 只)明显高于假手术对照组(P 0.01);缺血预处理组肠粘膜损伤(Ⅰ级2只,Ⅱ级4只,Ⅲ级2只)明显低于缺血再灌注组(P 0.01);亚低温预处理组肠粘膜损伤(0级1只,Ⅰ级3只,Ⅱ级4只)低于缺血预处理组(P 0.05). 电镜下,假手术对照组肠粘膜上皮微绒毛排列整齐,各细胞器形态正常;I/R组肠粘膜上皮微绒毛稀疏、变短、脱落,线粒体明显肿胀,空泡变性,内质网排列紊乱、肿胀;缺血预处理组肠粘膜上皮微绒毛排列基本整齐,线粒体内质网轻度肿胀;而亚低温预处理组肠粘膜上皮微绒毛排列整齐,线粒体内质网肿胀不明显. 表24组小肠组织Bcl2、 Bax和Bcl2/Bax蛋白表达吸光度(A)值的比较 (略) 3讨论 1986年Murry等[4]提出预处理(preconditioning, PC)这一概念,他们在动物实验中,发现心脏经历多次短暂缺血后,紧接一个较长时程的心肌缺血,不仅没有“累积性损伤”,而且心肌对随后较长时间缺血产生更大的耐受力,这一现象称为缺血预处理的保护作用. 近年来,IP对脑、肾、肝I/R损伤的保护作用已有大量报道,并从内源性细胞保护物质、膜受体信息传递及细胞代谢因素等方面探讨其保护机制. IP对组织的保护作用毕竟有限,目前有研究表明,亚低温对脑[5]、肝[3]I/R所致氧自由基损害有保护作用. 我们在大鼠小肠I/R损伤模型上观察亚低温对IP的增强效应和亚低温缺血预处理即复合预处理对小肠I/R损伤的保护作用. 实验结果显示,I/R组肠组织湿干质量比值、LDH, MDA含量明显上升,Ca2+Mg2+ATP酶、SOD活性及TAX能力明显下降,表明肠I/R后,产生大量的氧自由基,作用于生物膜发生脂质过氧化,造成组织细胞损害. IP组肠组织湿干质量比值、LDH, MDA含量明显低于I/R组,Ca2+Mg2+ATP酶、SOD活性及TAX能力明显高于I/R组. 表明IP能提高小肠组织的抗氧化能力,抑制肠组织脂质过氧化反应,减轻I/R产生氧自由基所致的损伤. 但IP只能减轻不能避免这种损伤,限制了临床应用. 本实验在IP前对小肠实施亚低温处理,以期增强IP的保护作用. 实验结果显示,MHIP组与IP组比较,小肠湿干质量比值减小,LDH, MDA含量明显下降,Ca2+Mg2+ATP酶、SOD活性及TAX能明显上升,肠粘膜损伤程度及肠组织超微结构异常也明显减轻. 提示亚低温能增强IP的保护作用. 其机制可能是亚低温进一步抑制小肠因I/R所致的肠组织脂质过氧化反应,提高小肠的抗氧化能力,减轻氧自由基所致的损害,维护细胞的正常能量代谢及细胞器形态和功能的完整性. 我们发现,肠I/R后,小肠组织Bcl2和Bax蛋白表达吸光度值明显增高,与对照组有显著性差异;MHIP组小肠组织Bcl2蛋白表达吸光度值明显高于I/R组,Bax蛋白表达吸光度明显低于I/R组,Bcl2/Bax吸光度值比值也明显高于I/R组. Bcl2是一种细胞凋亡的抑制基因,Bax是一种细胞凋亡的促进基因,二者相互作用调控细胞凋亡[6,7]. 我们认为MHIP对抗I/R损伤的机制可能是诱导了Bcl2的表达,抑制了Bax的表达,从而抑制肠组织细胞凋亡的启动,减轻肠I/R损伤. 本实验结果的意义就是在基因水平上观察到复合预处理对肠移植的供体小肠血供复流时的再灌注损伤保护作用,为临床应用提供有效方法和理论依据. 预处理论文:选择性钠/氢离子交换抑制剂预处理对未成熟心肌的保护作用 摘要:目的 研究选择性Na+/H+ 交换抑制剂HOE642(Cariporide)预处理对未成熟心肌缺血/再灌注损伤的保护作用及机制。方法 20只健康新西兰幼兔(3~4周龄),利用Langendorff左室做功模型灌注其离体心脏,建立全心缺血/再灌注模型。KH液自主动脉逆行灌注心脏,向球囊缓慢注入生理盐水,调整至左室舒张末压(LVEDP)为10mmHg, 做功20 min,随机分为两组,组Ⅰ: 对照组,继续灌注15min;组Ⅱ:HOE642预处理组,用加入HOE642的KH液(浓度为5μmol/L)继续灌注15min。然后两组心脏均以St.Thomas停搏液诱导停跳,常温(37℃)缺血45min(保湿保温),再灌注60 min。记录冠脉流量(CAF),多导生理记录仪记录左心功能指标, 原子吸收分光光度计测定心肌细胞内钙(Ca)含量,自动生化分析仪测量冠脉流出液中磷酸肌酸激酶(CK)、磷酸肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶(LDH)漏出量含量,计算心肌含水量,透射电镜观察心肌超微结构改变。结果 CAF、左室发展压(LVDP)、左室压力微分(±dp/dtmax)恢复率,心肌组织内Ca 及心肌含水量,心肌超微结构变化,HOE642预处理组明显优于对照组(P 0.05)。结论 HOE642预处理通过减少细胞内钙超载,模拟缺血预处理的心肌保护效果,对未成熟心肌缺血/再灌注损伤有明显的保护作用。 关键词:Na+/H+ 交换;预处理;未成熟心肌;缺血再灌注损伤;钙超载 随着心血管外科、体外循环及围术期处理水平的提高,越来越多的先心病患儿在婴幼儿期、新生儿期进行早期手术治疗。术中良好的心肌保护是术后存活的关键,与未成熟心肌生理功能相适应的、有别于成熟心肌保护措施的寻求是小儿心脏外科关注的焦点[1]。这也为将来胎儿体外循环的心肌保护提供依据。 防治心肌缺血/再灌注损伤是心肌保护的关键,药物预处理是防治心肌缺血/再灌注损伤的有效措施。近年,心肌细胞钠氢通道(Na+/H+ exchanger,NHE1) 介导缺血/再灌注损伤的机制逐渐受到重视,有研究报道Na+/H+ 交换抑制剂对成熟心肌有保护作用[2] 。HOE642(cariporide)是第一个进入临床研究的NHE1拮抗剂,本实验探讨了HOE642预处理防治未成熟心肌缺血/再灌注损伤的作用及机制。 1 材料与方法 1.1 实验药品及仪器 HOE642(Cariporide)(德国Aventis Pham公司惠赠), Langendorff灌流装置,Powerlab多导生理记录仪(Bridge AD Instrument PTY Ltd, Australia ,Chart v5.0),P-300生理压力传感器(北京金三江传感技术有限公司),滚压泵(Stockert,德国),混合气(O2:CO2=95%,北京普莱克斯公司),超纯水(SZ-93自动双重纯净水蒸馏器,上海亚容生化仪器厂),Krebs-Henseleit重碳酸盐缓冲液(KH液)(mmol/L):NaCl 118.5、NaHCO3 25.0 、KH2PO4 1.2 、KCL 4.8 、 MgSO4・7H2O 1.2、 CaCl2・2H2O 1.8 、葡萄糖11.0 ,pH (7.4±0.5)。 1.2 建立实验模型 健康纯种新西兰大耳白兔,3~4周龄,雌雄不限,体重300~350g(阜外心血管病医院实验动物中心提供)。以戊巴比妥钠(30mg/kg)腹腔麻醉,经耳缘静脉肝素化(150IU/kg),由剑突剪开胸腔,迅速剪开壁层心包,快速摘取心脏并浸入4℃KH液中,主动脉修剪及轻挤心脏排尽心腔余血后立即将心脏悬挂于Langendorff灌流装置上,用恒温循环器预先恒温到37℃、95%O2+5%CO2混合气平衡20min的KH液,自主动脉根部逆行灌注心脏,冠脉流出液不参与循环,主动脉灌注压(CPP)为70 cmH2O,剪开肺动脉根部以利冠脉回流通畅。剪开左心耳,将与多道生理记录仪相连的小乳胶囊经左心耳放于左室,通过Powerlab压力换能器的换能作用,多道生理记录仪能记录心脏左室功能参数:左室发展压(LVDP)、左室压力微分(±dp/dtmax)。向球囊缓慢注入生理盐水,调整至左室舒张末压(LVEDP)为10mmHg,建立左室做功模型。 1.3 实验分组 37℃KH液平衡灌注心脏,做功20 min,将20枚幼兔心脏随机分为两组,组Ⅰ:对照组, 继续灌注15min; 组Ⅱ:HOE642预处理组,用加入HOE642的KH液(浓度为5μmol/L)继续灌注15min。两组心脏均以常温St.Thomas停搏液20ml诱导停跳(灌注压为80 cmH2O),常温(37℃)缺血45min(保湿保温),再灌注60 min,建立全心缺血/再灌注模型。 1.4 监测指标 心脏做功20 min时,记录冠脉(CAF)、 LVDP、±dp/dtmax作为基础值,再分别记录其再灌注10min、30min、60min测定值,计算其对基础值的恢复率。取再灌注5 min的冠脉流出液,以自动生化分析仪测定磷酸肌酸激酶(CK)漏出量、磷酸肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶(LDH)漏出量。再灌注毕,快速取下心脏,滤纸吸尽心脏表面水分,取心尖部心肌置于戊二醛固定做透射电镜观察心肌超微结构。切取左室心肌,电子天平(精度1×10-5)称量心肌湿重,置于60烘箱烘烤24h后称量其干重,心肌含水量为(1-干重/湿重)×100%,以百分比表示。留取干标本,用原子吸收分光光度计测定心肌细胞内钙含量(Ca)。 1.5 数据表达和统计分析 数据均以±s表示,采用SPSS 11.0统计分析软件,组间比较采用t检验, P 0.05为组间差异有显著性意义,P 0.01为差异有非常显著性意义。 2 结果 2.1 基础值及恢复率 心脏做功20 min时,两组心功能的基础值和冠脉流量测定结果比较无统计学差异。再灌注后10 min、30min 、60min,组Ⅱ的LVDP、 ±dp/dtmax的恢复率较组Ⅰ显著性增高(P 0.05 或P 0.01)。见表1。表1 两组心功能缺血前基础值及再灌注10min、30min、60min恢复率(略)注:与同时点Ⅰ组比较 * P 0.05,* *P 0.01 2.2 心肌酶 再灌注5min后冠脉流出液中心肌酶值于组Ⅱ较组Ⅰ明显降低(P 0.05 或P 0.01),见图1。 2.3 心肌细胞钙含量 见图1。组Ⅱ细胞内含钙量(9.9±3.4μmol/g.dry wt)明显低于组Ⅰ(16.4±4.8μmol/g.dry wt)(P 0.01)。 2.4 心肌细胞内含水量 组Ⅰ、组Ⅱ心肌细胞内含水量分别为85.(41±6.1)%、(82.3±7.5)%,组Ⅱ明显低于组Ⅰ(P 0.01)。 2.5 心肌组织透射电镜 观察结果见图2,3。组Ⅰ(图2):肌节长短不一,肌原纤维排列紊乱,收缩不规则;心肌细胞灶性肌浆凝集、灶性肌丝溶解坏死,有大泡形成;多数线粒体肿胀、空泡化,线粒体嵴断裂,嵴减少;肌浆网扩张、空泡化;细胞核染色质凝集;糖原颗粒明显减少;内皮细胞肿胀明显。组Ⅱ(图3):肌细胞结构正常,肌节清晰,I带、A带、M线、Z线清晰,少数肌丝灶性溶解;线粒体无肿胀,嵴清晰;少数肌浆网扩张;糖原颗粒较组Ⅰ明显多。 3 讨论 预处理是防治缺血/再灌注损伤的重要措施,可分为缺血预处理(ischemic preconditioning ,IPC)和药物预处理。IPC往往具有一定的致损性,临床应用是通过对IPC保护机制的理解,利用能激动IPC信号传导某一阶段的药物来模拟其作用。IPC对心肌保护机制可归纳为内源性保护物质的释放和离子及离子通道的变化,其中缺血/再灌注期间有害Ca2+内流的减少是一重要途径[3]。 Ca2+是调节心肌细胞收缩和舒张所必须的因素。心肌细胞浆内Ca2+浓度主要由肌浆网、线粒体、质膜上钙泵的调节来维持其动态平衡。在成熟心肌,胞浆中Ca2+浓度主要靠肌浆网的释放与隔离作用来调节。未成熟心肌细胞钙调节系统尚未成熟,肌浆网稀疏,钙泵活性低,但其质膜面积和细胞容积之比值较大,钙通道数量及敏感性较成熟心肌高,与成熟心肌相比,未成熟心肌细胞内Ca2+浓度的维持和调节更依赖于质膜上钙通道数量及敏感性[1]。传统的钙通道阻断剂通过阻断质膜上慢钙通道使细胞外钙的内流减少,减轻细胞内钙超载,对成熟心肌有明显的保护作用,然而对未成熟心肌则会因为减少质膜上钙通道数量及降低其活性而引起心肌细胞内Ca2+降低,导致心肌收缩功能下降。固此,针对未成熟心肌缺血再灌注时钙超载,有必要寻找传统钙通道阻断剂以外的能减轻钙超载药物。 哺乳动物钠氢通道[4](Na+/H+ exchanger,NHE)有7种亚型,分别称之为NHE1~7,而存在心肌细胞主要是NHE1,NHE1每排出一个H+就有一个Na+进入细胞。在正常情况下,心肌细胞NHE1 对调节心肌细胞内pH和细胞内Na+浓度具有十分重要的作用。当心肌细胞缺血时,糖酵解增加,产生大量H+,细胞内酸度提高,NHE1被激活;再灌注时,细胞外液H+浓度迅速下降,造成细胞内外H+浓度梯度增大,这会再度激活NHE1。NHE1激活后,大量Na+流入细胞内,[pH]i 迅速恢复;与之伴随的是细胞内Na+浓度升高及细胞肿胀,Na+跨质膜梯度降低和[pH]i 的升高又迅速 使Na+/K+-ATP酶和Na+-Ca2+通道激活,以便更好地清出细胞内过高的Na+[4,5];由于心肌缺血时ATP合成减少,Na+/K+-ATP酶活性降低,无法通过正常的Na+/K+交换将过多的Na+排出细胞外,Na+-Ca2+交换便活跃起来[5]。Na+-Ca2+通道以3个Na+交换1个Ca2+的方式进行, 引起Ca2+内流增加,最终造成心肌细胞内钙超负荷 。 正常心肌细胞的钙稳态主要依靠质膜钙转移系统、内质网 /肌浆网钙转移系统、线粒体钙转移系统[5]。质膜上有两个钙通道:高亲和力低容量的Ca2+泵(Ca2+-Mg2+ATP酶)和低亲和力高容量的Na+-Ca2+通道,前者需要分解1分子ATP。未成熟心肌肌浆网稀疏,肌浆网钙摄取与释放功能在缺血再灌注损伤钙超载机制中不起主要作用[1];而缺血再灌注期,ATP合成减少,Ca2+-Mg2+ ATP酶 活性受到抑制,故NHE1激活这一始动环节是激活Na+-Ca2+通道从而导致未成熟心肌细胞内钙超载的重要途径。鉴于未成熟心肌细胞糖原颗粒含量丰富和钙稳态调节的特点[1],特异性NHE1抑制剂抑制NHE1的激活,间接地抑制质膜上Na+/Ca2+交换,既能防治钙超载,又不影响质膜上未成熟心肌钙泵数量和活性,理论上是未成熟心肌保护的理想的药物,但尚无研究深入证实这一点。 本实验研究结果表明,NHE1拮抗剂HOE642预处理能模拟IPC的心肌保护作用,抗缺血/再灌注损伤的作用明显。其主要机制是(1)降低缺血/再灌注后Ca2+内流,进而防止细胞内Ca2+过度增加引起细胞挛缩、坏死、心律失常,本实验HOE642预处理组细胞内钙含量明显低于对照组;(2)维持细胞内Na+平衡,减轻微血管内皮细胞肿胀和组织水肿[6],本实验HOE642预处理组细胞内含水量明显低于对照组;(3)调节细胞内pH,调节心肌能量代谢,利于细胞内糖原储备,HOE642预处理组透射电镜显示,HOE642预处理组糖原颗粒含量明显较对照组多。 NHE1拮抗剂HOE642预处理是否可以激发未成熟心肌其它内源性保护物质如G蛋白、蛋白激酶C、KTAP离子通道、热休克蛋白等有待更进一步研究探讨。 预处理论文:高浓度粉丝废水预处理方法的研究 摘要:对高浓度粉丝废水的预处理方法作了实验研究。采用调节等电点酸沉的方法回收蛋白质,然后用聚合硫酸铁化学混凝处理上清液以降低COD的含量。实验证明了方法的可行性并得出了最佳实验条件。 关键词:粉丝废水 蛋白回收 混凝剂 聚合硫酸铁 废水处理 粉丝厂排出的废水可分为高浓度有机废水和泡豆、洗豆及粉丝洗涤废水两类。前者不仅COD含量很高,而且蛋白含量占原料质量的20%左右,若当作废水排掉,既污染环境又浪费了宝贵的蛋白质。废水中的蛋白质含量大,也增加了后续废水处理的成本。国内蛋白回收有的用气浮法但此设备结构较复杂。采用酸沉法工艺简单,运行成本低。 化学法废水处理是选用混凝剂使废水的胶体破坏,使分散状态的有机物脱稳、凝聚,形成聚集状态的粗颗粒从水中分离出来,达到降低废水中COD含量的目的。聚合硫酸铁因其高效、廉价已广泛用于水和废水处理中。即使同一混凝剂处理同一的废水,不同的条件下的混凝效果也不同,它受到水样的pH、温度、搅拌速度以及混凝剂投加量、废水的浓度、温度的影响,需具体问题具体分析,优化选择。 实验中所用聚合硫酸铁为液体型:碱化度B=0.4;pH=1.5;铁含量 0.5 mol/L。 实验中所用废水取自烟台粉丝厂。粉丝原料为豌豆。水质主要指标:浆黄色;pH 4.2;COD含量为7000~20000 mg/L。 1 主要实验仪器与试剂 7200可见分光光度计;JJ-3型六联定时变速搅拌机;TG-32A型电光分析天平;PHS-2C精密酸度计及其他常规仪器;TL-1型COD测定仪;COD测定专用氧化剂、催化剂;Ferron试剂(AR,进口)及常规试剂。 2 实验方法 2.1 实验流程图 2.2 粗蛋白的回收实验 2.2.1自然沉降 直接从现场取1 L高浓度粉丝废水置于大型透明玻璃容器中,间隔一定时间分别测量上清液高度和上清液中COD的含量。COD的测量采用重铬酸钾法在COD消解仪上进行。由于COD残余量的大小与蛋白回收率的大小成反比,实验中用COD残余量间接反映蛋白回收量(下同)。 2.2.2 酸 沉 实验发现自然沉降所得清液残余COD值仍较大,蛋白回收量必小。考虑到蛋白质的酸碱两重性,在其等电点附近溶解度最小提出酸沉的方法:通过调节水样pH来强化沉降,一方面可增加粗蛋白的回收量,另一方面可减轻后续水处理的负担。实验中分别取一定量的水样,调节其pH到指定值,静沉2 h,分别测定上清液COD值。对于最优pH,采用2.2.1的方法测定清液层高度和上清液的COD值。 由pH-COD曲线可得最优沉降所需的pH。 2.3 混凝实验 分别取500 mL水样,调节pH到指定值,控制水样温度恒温25℃,加入一定量的PFS,在六连搅拌机上快速搅拌1 min,转慢速5 min,静止沉降2 h。然后在液面下1 cm处取上清液在COD消解仪上测定COD。在该实验测定条件下,COD的标准曲线近似为COD=14700A mg/L (A为吸光度) 2.3.1最优混凝 pH的确定 分别取500 mL水样,调节pH分别为6.0、7.0、7.95、8.9、9.9,分别加入150 mg/L(以Fe计)PFS,做混凝试验。COD值最小时对应的pH应为最优pH。 2.3.2 最优混凝剂投加量的确定 分别取500 mL水样,均调节pH为最佳絮凝pH,分别投加不同量的PFS,混凝后,测定上层清液的残余COD值。作COD-混凝剂用量曲线图,找出混凝剂最佳用量。 3 实验结果与分析 3.1自然沉降与酸沉时清液中COD含量和清液层高度随沉降时间的变化 图 1 沉降清液层高度随时间的变化 由图1可以看出,沉降的时间在大于24 h后,清液高度不再变化。 图2 自然沉降与快速沉降时COD值随时间的变化 由图2可看出,在12 h左右,COD值变化已不明显。考虑到沉降后期主要是沉渣压紧的过程,清液高度在沉降后期变化很慢,因此可取12 h为pH=4.7条件下的沉降时间。 两种沉降曲线可以看出:当调节pH后,沉降所得清液的残余COD值更小,即蛋白回收量较大。 3.2 酸沉时清液中残余COD量随pH的变化 由图3可知,酸沉时的最优pH为4.7。从废水处理的角度看,COD值的减少量有限(由图1、2也可看出)。因此,蛋白回收后的清液仍需作进一步处理。 图3 酸沉时水样pH对残余COD值的影响 图4 水样pH对混凝效果的影响 3.3 水样pH对混凝效果的影响 由实验结果图4可知,聚合硫酸铁在粉丝废水中的最优pH为9.0。 3.4 混凝剂投加量对混凝效果的影响 选择不同的聚合硫酸铁投加量,测定混凝后的COD残余量,结果见图5。 图5 投加量对混凝效果的影响 由图5可看出,最优投加量为3 mL,折合Fe为85 mg/L。 4 结 论 (1)酸沉优于自然沉降。酸沉时水样的pH为4.6,沉降时间为12 h。 (2)聚合硫酸铁(PFS)在粉丝废水中的最佳混凝条件为:pH=8.9,絮凝剂投加量为85 mg/L。 (3)经过以上方法的处理后废水指标:pH=7~8;COD含量为500~1000 mg/L。基本接近泡豆、粉丝洗涤废水的指标,与其他废水混合处理后,完全可用于车间洗刷等。 预处理论文:简论植物油脂废水预处理技术 摘 要:随着国民经济的逐步发展,我国植物油脂的年产量也在不断增加,有相关数据显示截至目前全国范围内已有五千多家不同规模的植物油脂加工厂,油脂的年产量也已经超过了四千万吨,其中精制油脂的比例占到五分之一,就按每一吨的油脂产量,排放的污水也为一吨计算,每年由于生产植物油脂而排放的废水数目也是非常的惊人。 关键词:植物油脂;油脂废水;预处理技术 植物油脂生产中所产生的油脂废水,其成分中含有乳化油、溶解性油、有磷脂、皂脚等物质,如果这些废水不经过任何处理就排放,将会给大自然的水资源造成很严重的污染。对于植物油脂废水的处理工艺有很多种,本文将对这些处理工艺做简单的介绍,希望能对同行人士有所帮助。 1 植物油脂废水简介 植物油脂废水,主要是指植物油脂生产企业排放出来的蒸煮废水、水洗废水、冲地面废水、脱色、脱水、脱臭的真空蒸汽喷射装置冷凝器排出的含油含酸废水和废酸废碱水。有机物和乳化油等油脂的含量极高、金属和有毒物质含量低是植物油脂废水的特点,此特点使得油脂废水比较适合生化处理。我国目前存在的植物油脂企业大多为中小型,油脂废水的排放多为间歇排放,水质水量的波动较大,PH值也不稳定,给生化处理过程带来了一定难度。 2 油脂厂废水预处理技术 2.1 隔油 隔油池一般有三种型式:平流、平行板、倾斜板,其工作原理是利用油脂废水中悬浮物与水的不同比重而对其分离,属于依靠比重自然浮上分离装置。隔油池主要去除废水中上浮分散油,可能除去的最小油滴粒径为100-150μm。通常进入隔油池的废水,油的含量比较高,油粒径越大,利用隔油池处理的效果就越好。虽然隔油池对分散油的去除效果非常好,但是对乳化油的处理效果就相对较差,所以要向油脂废水中投入破乳剂,将乳化油转变为分散油再进行处理,就可达到理想的效果。 2.2 气浮 气浮与隔油的最大区别是,隔油是依靠自然上浮,而气浮则是利用微气泡,实行强制上浮。气泡所起到的作用是粘附在油滴上,由于气泡比重远远小于水的比重,所以有很大的浮力,使油滴迅速上浮,从而实现废水中油脂与水的分离。气浮也有三种型式:溶气气浮、电解气浮和机械碎气气浮。三种方式中电解气浮的设备最为简单,操作容易,在不需充气和加混凝剂的情况下,去除废水中乳化油和分散油的效率就可高达90%,但是电解气浮需耗用较大的电量,再加上电极材料等的原因,使得电解气浮多是停留在试验研究阶段,未能得到大的实际应用。机械碎气气浮在电能消耗上比另外两种方式都要低,并且设备投资资金也相对较低,但是目前在植物油脂废水处理中应用的很少。植物油脂厂中目前采用的废水预处理方式多为溶气气浮。植物油脂厂采用气浮技术进行油脂废水预处理,还必须注意以下几点: a.选用合理气浮工艺;植物油废水气浮工艺一般选用处理后废水部分回流加压溶气气浮工艺较为合适;b.选取合理的PH值;进水PH值试验表明,PH=7时单位体积内微气泡个数最多,平均粒径最小,气浮效率最高,所以在废水进入气浮前要进行中和处理,使PH为7;c.选择合理的释放器类型;当植物油脂废水预处理选择气浮方式时,为了达到理想的处理效果,要选用高效且不易被油粒和悬浮物堵塞的释放器;d.加入适当的破乳剂;油脂废水中的乳化油,自身带有负电荷,并且化学性能非常稳定,因此要在油脂废水中放入适当的破乳剂,将乳化油破解,以实现理想的气浮效果。 2.3 混凝破乳 混凝破乳常采用的工艺方法是盐析法,此法的作用原理为,将盐类电解质放入到植物油脂废水当中,使油滴与废水面的电层被压缩,从而实现预处理效果。常用的盐析剂有钙、镁、钠的氯化物及钙、镁硫酸盐。单靠使用盐析法对油脂废水预处理,常遇到的问题是需使用大量盐析剂,聚析以及沉降分离的时间都很长,设备占地面积大等,为了改善上述问题,很多植物油脂生产企业在研究尝试使用铝、铁盐混凝剂破乳,对铝、铁盐的使用出使得以上提到的问题被有效解决外,还可以使增宽最优PH值。 2.4 生物预处理 2.4.1 活性污泥法 活性污泥法处理油脂废水的原理是,在有氧条件下,向油脂废水中连续的通入空气,使得大量好氧性微生物能够连续、循环生长,此类微生物具有超强的吸附能力,并且在生长中可降解油脂废水中的油粒和悬浮物,转化为自身的有机成分,从而实现水油分离,达到废水预处理的效果。为提高溶解氧的浓度,常采用渐进曝气法、深井曝气法。 2.4.2 生物膜法 生物膜法与活性污泥法类似,都是一种好氧性生物预处理工艺。但是在型式上与活性污泥法还是有所区别,活性污泥法主要利用的是以菌胶团为主的微生物群进行废水预处理,而生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物(即生物膜)实现废水预处理,其附着的固体介质被称作滤料或载体。生物膜法对油脂废水预处理的工作原理是,生物膜首先附着在载体上,由好氧微生物将其分解,之后进入到厌气层进行厌气分解,随着新生物膜的生长,老化的生物膜会被流动的水层冲掉,重复此过程就可以对油脂废水进行预处理。生物膜法具有以下特点:(1)对水量、水质、水温的变化有极强的适应能力;(2)处理效果显著;(3)污泥量小且易于固液分离;(4)节省费用。 2.4.3 水解法 生物水解法是对油脂废水厌氧预处理工艺,主要用于处理浓度较高的油脂废水。生物水解法能够去除油脂废水中的有机负荷,该工艺将有机物的厌氧分解中的水解、酸化、酸性减退,甲烷化阶段始终控制在水解、酸化段,利用水解菌和产酸菌将废水中的大分子、难降解的有机物降解为小分子有机物。对油脂废水预处理时,在水解池中加入以光合细菌为主的高效降解菌和产酸菌,将油脂废水中长链脂肪酸类大分子有机物分解成小分子挥发性脂肪酸。目前该工艺已被广泛应用于植物油脂废水的预处理。 结语 对植物油脂废水除了采用上述生化处理工艺外,目前我国正在大力研究应用微生物选育技术和膜生物处理技术对油脂废水进行处理,此项研究工作,重点是朝着无污染的方向努力。然而不可忽视的是,各种油脂废水处理工艺都会存在一些这样那样的不足,这些还需要莘莘学子的努力改造,以保护水资源环境不被油脂废水所污染。 预处理论文:缺血预处理对大鼠肝移植缺血再灌注损伤后CyclinD1和CyclinE表达的影响 作者:裴旭东,叶启发,肖建生,明英姿,牛 冰 【摘要】 目的 探讨缺血预处理(IP)对大鼠肝移植缺血再灌注(IR)损伤后肝CyclinD1和CyclinE表达的影响,以了解移植肝再生能力和功能不良的影响因素。方法 将SD大鼠90只随机分为缺血预处理组(IP组)、对照组(OLT组)和假手术组(SO组)3组;用全自动生化分析仪来检测肝功能;通过免疫组化S-P法来测定移植肝CyclinD1和CyclinE的变化。结果 对照组中大鼠移植肝缺血再灌注损伤后血清中丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)明显升高,CyclinD1和CyclinE的百分含量较低,提示移植肝细胞再生不良;实验组经缺血预处理后血清中ALT、AST稍升高,幅度 对照组,CyclinD1和CyclinE的百分含量很高,提示移植肝细胞再生活跃。结论 缺血预处理能够启动内源性保护移植肝的相应机制,可促进肝CyclinD1和CyclinE的合成,激发肝细胞的增殖和再生。 【关键词】 大鼠肝移植;缺血再灌注;缺血预处理;CyclinD1;CyclinE 缺血再灌注(IR)损伤普遍贯穿于肝移植始终,它是临床上肝移植术后原发性移植物无功能的首要因素。Sasaki等证实IR损伤可使鼠移植肝细胞凋觯?],近年来的研究也表明肝脏再生能力的大小也是IR损伤后移植肝功能恢复的关键环节。缺血预处理(IP)是公认的对肝脏IR损伤有保护作用[2]。为研究移植肝IR损伤程度与肝细胞再生能力的关系,本实验以移植肝IR损伤后CyclinD1和CyclinE的表达作为细胞增殖指标,以检测IP对IR损伤后移植肝细胞增殖的影响,从而进一步探讨肝移植术后肝功能不良的原因。 1 材料与方法 1.1 实验动物与分组 纯系Wistar雄性大鼠90只,体重280~320mg,由湖南农业大学实验动物研究中心提供。普通喂养,自由进食,术前12h禁食,将大鼠随机分为3组:(1)取样缺血预处理组(IP组):即在供肝冷转灌注前缺血处理10min,10min再灌注,循环2次,然后行双袖套法原位肝移植术。术后2h、6h、24h各时间点取肝脏标本和经下腔静脉采血4ml待测。各时间点分别取样6只。(2)对照组 (OLT组):即单纯行双袖套法原位肝移植术,术后2h、6h、24h各时间点取肝脏标本和经下腔静脉采血4ml待测。各时间点分别取样6只。(3)假手术组(SO组):即血流阻断与复流及原位肝移植外,其余处理同上。分别取样6只。 1.2 实验器械与试剂 肝功能检测用全自动生化分析仪(AU800 Olympus)。免疫组化试剂CyclinD1单克隆抗体(兔抗大鼠),购于北京中杉金桥生物技术有限公司;CyclinE单克隆抗体(兔抗大鼠),购于上海长岛生物技术有限公司;DAB显色试剂购于福州迈新生物技术有限公司。 1.3 方法 1.3.1 原位肝移植模型的建立 按照Kamada[3]和孙君泓[4]报道的术式建立大鼠原位肝移植模型:即不重建肝动脉的双袖套法大鼠肝移植术。 1.3.2 标本的制备和测定方法 取移植肝组织用4%的复合甲醛固定待制石蜡标本,行光镜学检查及行免疫组化S-P法检查,同时将所采静脉血2ml,11000r/min离心5min取血清置于-70℃深低温水箱保存检测转氨酶。 1.4 结果判断标准 由两位病理医生在光镜200倍视野下,每张切片取5个视野,用HPIAS—1000型彩色图像分析仪系统测定CyclinD1和CyclinE表达情况,结果用阳性细胞率来表示:阳性细胞率(%)=视野中阳性细胞数/视野中总细胞数× 100%。 1.5 统计学方法 所有数据以均数±标准差(x±s)来表示,以SAS统计软件包分析处理,多个样本均数间比较用重复测量设计方法分析和单因素方差分析,IP组与OLT组比较用t检验。 2 结果 2.1 一般情况 该部分供肝手术时间、血管袖准备时间和受体手术时间分别为(30±3.30)min、(11±3.83)min和(31.5±3.20)min。其中无肝期为18~22min,平均(19.67±1.63)min,手术成功率94.1%。未处死的大鼠1周存活率达88%,最长存活72天。 2.2 各组血清ALT、AST含量 见表1。OLT组各时间点ALT、AST较SO组显著升高,且随再灌注时间延长而逐步升高,以移植肝再灌注2h升高最为明显,以后升高幅度降低。IP组各时间点ALT、AST升高幅度远低于OLT组,与之相比较,P 0.01。 2.3 移植肝细胞周期蛋白CyclinD1、CyclinE标记阳性细胞率 SO组CyclinD1、CyclinE均未发现阳性表达。IP组各时间点CyclinD1、CyclinE阳性细胞率均高于OLT组,尤以6~24h升高明显;而IR组6h细胞凋亡显著升高,增殖低下,24h仍维持很低水平。24h CyclinD1与CyclinE阳性细胞率分别为0.47±0.23、0.44±0.21与OLT组0.21±011、0.20±0.08比较,差异具有非常显著性(t=7.57,P 0.01),见表2。笔者还发现CyclinD1表达时限等同于CyclinE的表达,阳性细胞表达率高于CyclinE的表达率。 表1 移植肝IR损伤后血清ALT、AST含量变化 (x±s,u/L) 注:同时间点IP组与OLT组相比较,P 0.01 表2 移植肝IR后细胞周期蛋白CyclinD1、CyclinE阳性细胞率表达 (x±s) 注:IP组与OLT组相比较,P 0.05;IP组与OLT组相比较,*P 0.01 2.4 光镜下肝脏病理组织学变化与SO组肝脏组织相比较 OLT组(见图1、图2)中肝脏细胞广泛水肿,以中央静脉周围为主,肝组织结构混乱可见小滴样脂肪变性,肝窦内大量中性粒细胞浸润;灌注后24h可见部分肝窦狭窄,并有红细胞残片,界板破坏。而IP组(见图3、图4)仅有轻度肝细胞水肿,肝窦内有少许中性粒细胞散在,小叶结构基本完整。 3 讨论 IR引起损伤已在多种组织器官缺血再灌注模型中得到证实。Borghi[5]等观察16例临床原位肝移植术后细胞凋亡情况,发现IR后肝细胞发生一系列代谢、结构和功能的改变, 导致转氨酶升高,酶泄漏的发生,线粒体功能受损,活性氧化剂的增多,由此认为肝细胞的凋亡与肝IR损伤有关。本实验血生化结果证实了这种变化,并观察到OLT组随着再灌注时间的延长, 转氨酶(ALT、AST) 呈进行性升高。6h血清ALT、AST迅速升至最高,提示细胞严重受损,酶泄露严重;24h ALT、AST升高幅度开始回落,细胞修复能力加强;组织病理学检查有明显变化,并随灌注时间延长而加重。说明肝缺血再灌注损伤引发的细胞凋亡为一种动态过程,其原因可能是在不同阶段参与损伤的因素不同,是由多种因素综合作用的结果所致。Schlossberg[6]等观察小鼠肝IR损伤后细胞凋亡和组织修复的相关指标时发现细胞凋亡在肝叶IR后6h达峰值,且持续升高到20h以上,并在IR损伤急性期(1~3h)和亚急性期(6~20h)由不同的受体途径介导。在实验中,OLT组中CyclinD1、CyclinE的表达达最低值。 IP减轻肝IR损伤后肝细胞凋亡和增强细胞再生能力,目前已广泛证实,但其机制十分复杂;它与腺苷、一氧化氮、热休克蛋白、蛋白激C酪氨酸激酶依赖性信号系统、K+ ATP通道的激活等诸多因素有关[7]。本实验发现IP可通过上调(肝细胞抗凋亡基因bcl-2)活性来下调Fas凋亡途径中Fas-mRNA的表达和抑制caspase-3的活性[8],使细胞内容物(如DNA)避免氧化损伤,促使细胞周期中G1/S的转化启动,从而完成细胞再生[9]。Kuo[10]观察临床肝移植术后细胞凋亡情况时发现肝细胞凋亡与IR造成的生化损伤及病理学损伤参数改变呈正相关。实验中IP组肝移植前给予10min缺血,10min再灌注2次,血清转氨酶幅度较OLT组明显降低(P 0.01),病理变化显示肝细胞轻度水肿,小叶结构完整,超微结构变化示细胞膜结构完整,酶泄露少。再灌注后24h作为细胞周期正性调节蛋白CyclinD1与CyclinE在IP组24h的阳性表达率显著高于OLT组,提示移植肝细胞凋亡机制受限,肝细胞增殖机制活动增强。 增殖性细胞周期分为DNA及蛋白质合成准备期G1期、DNA合成期S期、有丝分裂准备期G2期、有丝分裂期M期。凋亡细胞的细胞周期常阻滞于G1/S期和(或)G2/M期,尤其G1末期限制性调控点“R”点的阻滞[11]。IP能够增加bcl-2活性,并于IR损伤后6h达高峰[8],bcl-2能够保护细胞避免各种形式释放NO诱导的凋亡,下调P53基因,干扰caspase-3活性(caspase-3是细胞凋亡效应分子,是Fas凋亡途径下游操作底物酶解的关键酶,被称为“凋亡执行者”);增加细胞周期基因及生长因子的调控能力[12]。作为细胞周期正性调节蛋白CyclinD1是肝细胞进入细胞周期G1期的显著标志,并随着细胞生长因子的增减而增减。CyclinD1能与CDK4和(或)CDK6(细胞周期依赖性激酶,与调节因子合称细胞周期引擎)特异性结合,形成CyclinD1-CDK4/CDK6复合物在G1中期激活,可使细胞周期中“R”限制点附近的抑制蛋白(如P503、Pb)磷酸化而失活,并释放转录因子E2F致使G1期缩短,同时加速G1/S的转换[13]。E2F又协同DP1启动G1/S转换相关基因的表达(如:CDK基因、CyclinE),在G1后期CyclinE与CDK2结合并激活CDK2形成CyclinE-CDK2复合物,使细胞通过“R”限制点,进入S期;同时减少细胞对生长因子的需要量,推进DNA复制和细胞的2倍增殖。由于细胞周期领带CyclinE的表达受转录因子E2F介导,而后者通过PRb被 CyclinD1依赖性激酶超磷酸化而激活,故CyclinE的表达依赖于CyclinD1依赖性激酶的活性,同时还受myc、Ras等基因调控。在本实验中笔者发现CyclinE的表达程度低于CyclinD1的表达,但表达时限基本相同[14]。据Meujoe[14]等报道,BACA/C大鼠肝IR损伤后12h CyclinD1RNA表达开始升高,在24~48h达最高峰,但术后2h比较差异无显著性,可能与细胞周期启动因子INF-α、IL-6、EHGF等调控在IR损伤术后4~6h才开始启动有关[15]。 IR 损伤和IR后的肝细胞增殖涉及到许多复杂的机制,从以上实验结果来看:IP作为移植肝IR损伤的内源性保护机制,增强bcl-2活性,抑制caspase-3及Fas-mRNA的表达,提高正性调节蛋白CyclinD1、CyclinE的调控能力,抑制细胞凋亡,促进再灌注早期肝细胞再生能力增强,从而使移植肝在灌注后肝脏功能迅速启动,为临床上预防肝移植术后原发性移植肝无功能及功能不良提供了新的理论依据。但IP如何使细胞增殖顺利通过G2/M期的机制尚需进一步研究阐明。 预处理论文:肺表面活性物质在缺血预处理肺保护中的作用 【摘要】 目的: 探讨肺表面活性物质(pulmonary surfactant, PS)是否参与了肺缺血预处理(IPC)对肺缺血/再灌注损伤(I/R)的保护作用. 方法: 建立兔在体I/R损伤模型,实验分为对照组(Control),I/R组和IPC组. 通过阻断左肺门造成兔在体I/R损伤,检测各组动脉血氧分压(PaO2)、肺通透性指数、支气管肺泡灌洗液(BALF)中白细胞数和中性粒细胞百分比;采用Bartlett法、Mason法和Lowery法检测BALF中总磷脂(TPL)、胞和卵磷脂(SatPC)和总蛋白(TP)含量,PS活性以SatPC/TP和SatPC/TLP来表示. 结果: 肺I/R损伤后,PaO2较正常对照组显著降低(P 0.01),肺通透性指数及BALF中白细胞数和中性粒细胞百分比亦明显升高(P 0.01);IPC组上述指标较I/R组均有显著改善(P 0.01). I/R损伤组SatPC/TP(ng/g)和SatPC/TLP(%)分别为124±23和36.5±4.9,明显低于对照组(P 0.01),IPC组上述两指标分别为159±28和44.7±6.8,显著高于I/R组. 结论: 缺血预处理可通过维持PS的分泌和功能而对肺I/R损伤有显著的保护作用. 【关键词】 肺; 缺血/再灌注; 缺血预处理; 肺表面活性物质 0引言 肺缺血/再灌注(ischemia reperfusion, I/R)损伤常见于肺动脉袖状切除、肺移植术,可致肺动脉高压、肺水肿及呼吸衰竭等,严重影响患者术后肺功能的恢复. 因此,对肺I/R损伤保护作用的研究具有十分重要的意义. 1986年,Murry等[1]首次报道了心肌缺血预处理(ischemic preconditioning, IPC),即短暂缺血后恢复血流再灌注,心肌对随后出现更长时间的严重缺血产生耐受的状态. 此后在多种脏器均发现IPC现象,已有报道IPC对肺I/R损伤也具有保护作用,但是其作用机制尚未明确. I/R损伤可导致内源性肺表面活性物质(pulmonary surfactant, PS)异常,而引起呼吸功能下降[2],IPC对PS活性有无影响鲜见报道. 我们在兔I/R损伤模型的基础上,探讨IPC对肺I/R损伤的保护作用及其对内源性PS活性的影响,为临床上肺I/R损伤的防治提供新的思路和理论依据. 1材料和方法 1.1材料 新西兰大白兔36只(第四军医大学实验动物中心提供,合格证号陕动字08015号),体质量(2.0±0.2)kg,牛血清白蛋白购于美国Sigma公司. 1.2方法将大白兔在无特殊病原体(SPF)的条件下随机分为3组,每组12只,即对照组(Control),I/R组和IPC组. 1.2.1制作兔原位肺缺血/再灌注模型手术前肌注阿托品0.1 mg,经耳缘苯巴比妥钠麻醉后(30 mg/kg, iv)仰卧位固定于手术台上,气管切开插管,接动物呼吸机,呼吸频率30次/min,潮气量10 mL/kg,吸入氧浓度1 L/L,股动脉插管监测动脉压. 胸骨正中切口,开胸后,肝素1 mg/kg iv. IPC组为阻断左肺门5 min,开放5 min,反复3次,然后阻断左肺门60 min,再灌注120 min. I/R组为直接阻断左肺门60 min,再灌注120 min. 对照组为开胸后仅游离肺门而不进行其他处理的假手术组. 1.2.2氧分压(PaO2)测定实验结束时,取半数动物用肝素化抗凝空针自主动脉取血2 mL, 保持密闭,测PaO2. 1.2.3肺通透指数测定实验结束后抽取半数动物肺动脉血制备血清;以Hanks液经左主支气管灌洗,收集支气管肺泡灌洗液(BALF),采用Lowery法检测BALF上清及血清中蛋白浓度,BALF中蛋白浓度与血清蛋白浓度之比为肺通透性指数. 1.2.4BALF中白细胞分类计数取BALF离心沉渣涂片,瑞氏染色,光镜下计数BALF中的白细胞数量,并进行细胞分类. 1.2.5PS测定用生理盐水10 mL/kg对其余半数动物经左主支气管灌入左肺,进行支气管肺泡灌洗,然后灌洗液流出,再注入与前次流出量相等的生理盐水,同法操作,共灌洗3次. 灌洗液经双层纱布过滤后计算回收量,然后于4℃下1500 r/min离心10 min,取上清分装后保存于-70℃低温冰箱中. 采用Lowry法检测BALF中总蛋白(total protein,TP)含量;Bartlett法测定BALF中总磷脂(total phospholipid,TPL);Mason法检测BALF中饱和卵磷脂(saturated phosphatidylcholine,SatPC)的含量. PS的活性以SatPC/TP和SatPC/TLP来表示. 统计学处理:所有数据均以x±s表示,组间比较采用SPSS 11.0软件进行方差分析及LSDt检验. 2结果 2.1PaO2肺I/R损伤后测PaO2为(11.65±2.34)kPa,较对照组(15.63±2.79)kPa显著降低(P 0.01);IPC组动脉血PaO2为(14.84±1.67)kPa,较I/R组明显增高(P 0.01). 2.2肺通透指数检测I/R组肺通透指数显著高于对照组(P 0.01),IPC组较I/R组显著降低(P 0.01, Tab 1).表1肺通透性指数和BALF中白细胞数和中性粒细胞百分比(略) 2.3BALF中白细胞计数及分类I/R组白细胞总数、中性粒细胞数显著高于对照组(P 0.01);IPC组较I/R组均显著降低(P 0.01, Tab 1). 2.4PS磷脂含量I/R组SatPC/TP和SatPC/TLP均显著低于对照组(P 0.01);IPC组上述两指标明显高于I/R组(P 0.01, Tab 2).表2肺表面活性物质磷脂含量(略) 3讨论 IPC作为一种机体内源性的保护机制,其对I/R损伤的保护作用超过了目前已知的任何药物,现在已越来越为人们所重视. 我们建立了兔在体I/R损伤模型,由于肺毛细血管通透性增高是肺I/R损伤后的基本病理改变,表现为血管内液渗出增多,有大量蛋白漏出,BALF与血清中蛋白浓度之比即肺通透性指数增高,因此,我们以肺通透性指数作为评价肺I/R损伤的指标. 我们在肺I/R损伤后检测到肺通透指数较对照组明显增高,而反复3次5min的短暂缺血即IPC使肺通透指数显著下降,表明肺IPC可减轻I/R导致的肺血管通透性增高而起到肺保护作用. PS是磷脂和蛋白质的混和物,由肺泡Ⅱ型细胞合成和分泌. 在肺泡腔内的液气界面提供磷脂形成单分子膜,降低肺泡表面张力,维持肺泡膨胀,对于维持肺的正常功能起着重要作用[3]. 而PS中的磷脂含量是决定PS功能的关键因素,它能有效降低肺泡表面张力及改善肺的顺应性[4]. 我们检测了肺I/R损伤时肺PS中磷脂含量的变化,结果表明,I/R时,内源性PS含量、成分和功能均有下降,使小气道和肺泡易于萎陷,肺顺应性下降,加重了通气障碍,I/R损伤时检测PaO2较正常组明显下降,导致组织缺氧. 而IPC可使PS含量较I/R组显著增高,磷脂含量明显增加,检测PaO2基本正常.以上结果表明,IPC可能通过影响PS的分泌而对肺I/R损伤具有保护作用. 肺泡Ⅱ型上皮细胞在肺损伤、肺泡修复和逆转肺纤维化的过程中起关键作用,它具有合成、分泌PS,以及PS相关蛋白的作用[5]. I/R损伤时,中性粒细胞浸润、激活并附着于肺毛细血管内膜上,释放大量的氧自由基、蛋白水解酶、炎症介质, 使细胞膜损伤和细胞自融,损伤肺泡Ⅱ型上皮细胞,致使PS 的合成和分泌减少. 我们检测了BALF中白细胞总数及中性粒细胞百分比,结果在I/R组白细胞数和中性粒细胞百分比均显著高于对照组;而IPC组白细胞数和中性粒细胞百分比较I/R组均明显减低. 因而,IPC可能通过显著抑制I/R时中性粒细胞的浸润、激活,减轻肺泡Ⅱ型上皮细胞损伤程度,保护了其分泌PS的功能而发挥肺保护作用. IPC对肺泡Ⅱ型上皮细胞有无直接的促增殖作用尚有待进一步研究证实. IPC作为一种强有力的机体内源性保护方法,开辟了组织器官保护的新领域,对肺IPC现象及机制的研究将加速其在临床上的应用. 预处理论文:气管插管前地卡因和地塞米松预处理对术后咽喉疼痛的影响 【关键词】 地塞米松 【摘要】 目的 评价气管插管前应用地卡因混合地塞米松声门表面麻醉对气管插管后咽喉疼痛的影响。方法 将190例病人随机分为试验组和对照组,试验组在气管插管前后用1%地卡因2ml加地塞米松5mg对声门区及声门下进行表面喷雾麻醉,然后气管插管,对照组常规气管插管对照,术后24h随访,用纤维喉镜检查咽喉红肿情况并记录声音嘶哑和喉痛发生率。结果 试验组声音嘶哑和喉痛发生率为4.2%,对照组为20.2%,两组术后咽喉纤维喉镜检查水肿发生率,试验组3.1%,对照组17.1%。结论 地卡因混合地塞米松气管插管前声门表面麻醉可减轻气管插管后的声音嘶哑和喉痛发生率。 关键词 地卡因 地塞米松 气管插管 疼痛 在危重病人的抢救、呼吸道疾病的治疗、全身麻醉和ICU治疗中目前大量使用气管插管技术,气管插管最常见的并发症是术后声音嘶哑、喉痛,严重者可发生上呼道梗阻,因此对其并发症的防治受到普遍关注。地卡因是一种快速、强效的常用粘膜表面麻醉剂,较利多卡因起效快和作用持久,本文采用1%地卡因混合地塞米松进行声门表面麻醉后行气管插管,拔管后用纤维喉镜观察声门及咽喉部,了解喉头水肿发生情况,以探讨地卡因和地塞米松预防气管插管并发症的效果,为防止气管插管并发症提供临床研究依据。 1 对象与方法 1.1 对象 本研究对象来自本院2001年1月~2002年12月我院外科收治的190例全麻手术患者。纳入标准:术前全身情况附合美国麻醉医师联合会分级标准ASAⅠ~Ⅱ级,年龄18~45岁之间,全麻气管插管下择期手术治疗患者。排除标准:喉炎及慢性咽喉炎症,有小颌畸形、张口度 3cm及颈短粗影响顺利气管插管者。将190例患者随机分为试验组和对照组。试验组96例,年龄(37.6±5.4)岁,男/女为65/31。对照组94例,年龄(36.2±4.5)岁,男/女为59/35。两组年龄和性别构成差异无显著性。 1.2 方法 试验组气管插管前用1%地卡因2ml混合地塞米松5mg对声门及声门下表面喷雾麻醉,然后将气管导管插入声门,对照组不用声门表面麻醉行常规气管插管。诱导均用维库溴铵和异丙酚,麻醉维持采用芬太尼和安氟醚静吸复合麻醉。气管导管均用德国产RUSH乳胶螺纹气管导管,导管选择按年龄进行计算,防止过粗和过细,术后清醒后拔除导管。两组气管插管均为主治医师以上人员操作以控制插管不熟练造成人为操作损伤。 1.3 测量指标 患者拔管后送入重症监护室监护24h,然后进行术后随访和纤维喉镜声门咽喉部检查,随访和检查均由重症监护病房医师担任以防止选择性偏倚,病房医师不知试验分组情况。记录两组患者的声音嘶哑和喉痛发生率,声门及咽喉部红肿、溃汤发生情况。 1.4 统计学处理 采用卡方检验,成组t检验,P 0.05认为有统计学意义。 2 结果 (1)两组患者气管导管留置时间:试验组为(4.5±1.5)h,对照组为(4.2±1.3)h,两组间比较t=1.34,P 0.05。(2)试验组术后声嘶、喉痛发生率为4.2%,对照组为20.2%,卡方检验显示两组声嘶、喉痛的发生率差异有显著性χ 2 =9.72,P 0.01,见表1。证明1%地卡因混合地塞米松预处理组声嘶、喉痛和喉水肿的发生率明显低于对照组。(3)纤维喉镜观察:对照组术后24h有16例患者咽部、会厌和喉腔有红肿,少数患者出现点、片状小溃疡,试验组仅3例出现咽喉腔红肿。两组患者术后喉镜检查咽喉腔水肿情况见表2。 表1 两组患者术后24h声嘶、喉痛发生情况 略 表2 两组患者术后24h纤维喉镜检查喉头水肿情况 略 3 讨论 气管插管的主要并发症是喉头水肿,表现为术后声音嘶哑,吞咽时咽喉部疼痛及喉部有发紧不适,病理改变主要为咽喉、会厌下和声门区肿胀,术后24h是发作高峰。并发症主要与(1)插管过粗;(2)插管后麻醉不平稳,呛咳;(3)插管困难,反复试插或插管用力过猛;(4)长时间置管;(5)术中头过度后仰,过多扭动颈部。此类并发症发生率3%~40%不等 [1] ,主要治疗为术后雾化吸入激素和抗生素类药物,预防上未见有关报道。本研究采用气管插管前声门区1%地卡因混合地塞米松表面喷雾麻醉以预防术后喉水肿,临床发现使用1%地卡因混合地塞米松组声音嘶哑、喉痛和咽喉部红肿发生率明显低于对照组(P 0.05),其机制可能是:(1)地卡因声门区表面麻醉后,声带松驰,可以减少声带对气管导管的磨擦而降低术后声带损伤;(2)地塞米松通过增高血管对儿茶酚胺的敏感性,抑制致炎活性物质的产生和激活,减少炎性介质的释放,稳定溶酶体膜,抑制趋化因子和移动抑制因子对炎性细胞的作用,使机体对炎症的耐受性增加以及炎症的血管反应和细胞反应降低,如 炎症早期的毛细血管扩张、渗出、水肿、白细胞浸润及吞噬反应 [2] ,从而缓解全麻气管插管操作引起的并发症。 Braughler等 [3] 认为地塞米松可明显抑制炎症反应,对组织有保护作用。其机理是:(1)抑制膜的脂质过氧化(lipid peroxidation,LPO);(2)增加损伤区血流量;(3)稳定细胞膜的离子通道;(4)作用于特异性糖皮质激素受体,抑制磷脂酶A 2 ,从而抑制花生四烯酸的产生。 也有人认为地塞米松可减轻术后疼痛介导的精神心理反应 [4] 。术后镇痛作用与激素抑制前列腺素合成及抗炎效果有关 [5] 。组织损伤可激活并释放炎性介质,地塞米松可抑制创伤部位的氧化酶活性和前列腺素合成,而发挥其镇痛作用 [6] 。研究结果显示,1%地卡因混合地塞米松组和对照组术后喉痛分别为6.9%和21.6%,试验组术后喉痛发生率显著低于对照组。 由于地卡因毒性较大,临床上使用时应当注意用药量,在显露声门区后,对声门区喷雾3次即可,本研究中未见地卡因过量中毒现象。试验表明气管插管前应用1%地卡因和地塞米松声门区喷雾表面麻醉可预防因气管插管造成的术后喉头水肿。 预处理论文:垃圾渗滤液中NH4-N的吹脱预处理实验 摘要:为了降低垃圾渗滤液中高浓度NH4-N对生物处理的影响,采用吹脱法预处理垃圾渗滤液中的NH4-N,对影响吹脱的因素进行了研究。试验结果表明:最佳实验条件为pH=8.5,曝气强度为180m3/(m2h),在最佳实验条件下,经24h吹脱NH4-N去除率可以达到55.6%,出水NH4-N不会对后续生物处理产生抑制。 关键词:垃圾渗滤液 吹脱 生物处理 垃圾渗滤液成分复杂、含有高浓度的氨氮和重金属等有害成分,其处理技术主要为生化法,但该废水中普遍存在的高浓度氨氮制约了生化法对其的处理应用和效果[1]。有研究结果表明,垃圾渗滤液中高浓度的氨氮对微生物活性有抑制作用,会降低生化系统对有机污染物的降解效率,从而导致处理出水难于达标排放[2]。因此在生物处理工艺之前,采用有效的方法预除去高浓度的氨氮尤为必要。工程中常见的的几种脱氮方法有:微生物法、氨吹脱法、折点加氯法、离子交换法、土地处理法等[3]。但对于高氨氮的垃圾渗滤液,较为经济有效的方法是吹脱法。而且渗滤液经吹脱后,不仅脱掉了大量的游离氨,还去除了部分苯酚、氰化物、硫化物及其他难生化的,对生化处理有抑制作用且毒性大的挥发物质,对后续处理较为有利[4]。吹脱法又包括空气吹脱和蒸汽吹脱,其中蒸汽吹脱效率较高,但能耗大,设备复杂,应用前景不大。本次实验采用空气吹脱进行静态实验。 对影响吹脱的各种因素进行研究,并得出最佳吹脱条件,为工程提供依据。 1 实验运行条件 1.1 渗滤液水质 渗滤液取自长春市某垃圾填埋场,其水温为18℃-23℃,pH为8.0-8.8 ,COD为2000-5000mg/L, BOD为600-1500mg/L,氨氮为1800-2300 mg/L。 1 --曝气头2 --吹脱池3 --空压机 图1 试验装置图 1.2 实验装置 实验装置如图1所示,实验装置为容积1L的吹脱池,这样可以保证气水在容器中的充分混合。曝气采用曝气效率为3L/min的曝气泵。曝气强度通过曝气头的个数来控制,每个曝气头的曝气强度为m3/m2.h, pH值用硫酸或氢氧化钠调节。在连续曝气的情况下,我们在不同的时间对各个反应条件下的水样进行取样测试,测试内容主要是NH4-N。 2 实验结果与分析 2.1 pH值对吹脱效果的影响 为了研究渗滤液pH值对吹脱后NH4-N去除率的影响,采用NaOH 和H2SO4溶液调节渗滤液的pH值为7.0、8.5和10,采用一个曝气头曝气,对NH4-N去除效果进行了研究。试验结果如图2所示,随着吹脱时间的增加,不同pH值条件下的去除率都不断增加,在同一吹脱时间下,pH=10的条件下去除率最高,其次是pH=8.5, pH=7时去除率最低。这说明NH4-N的去除率随原液pH值的升高而增大,pH 值越高越有利于渗滤液中的氨氮充分虽然转化为游离氨, 但是过高的pH 值不仅要求在调节时投入大量NaOH,而且在吹脱处理后,还要将过高的碱性用酸调节到接近中性,才能进入后续生化处理系统,这一系列的操作无疑会增加运行费用[5]。从图2可知,pH=10条件下NH4-N去除率高于pH=8.5条件下的去除率不是很多,由于该垃圾渗滤液中重碳酸盐碱度很高,对渗滤液的pH值有很强的缓冲作用,因此吹脱过程中,经酸碱调节过的渗滤液的PH值有向原始值接近的趋势,即在原渗滤液pH=8.0-8.8条件下,可以达到相对较高的去除率。如图pH=8.5时,吹脱时间24h,NH4-N的去除率为35.3%,吹脱后NH4-N为1195 mg/ L。所以本次实验pH值可以不经调节直接进行吹脱,吹脱后的pH值可以满足后续生物处理的中性范围要求,节省调节装置和运行费用,同样可以脱过延长吹脱时间可以进一步提高去除率。 2.2 曝气强度对吹脱效果的影响 为了研究曝气强度对吹脱效果的影响,分别在一个曝气头,两个曝气头和三个曝气头的条件下对垃圾渗滤液进行吹脱实验,实验的pH=8.5。试验结果如图3所示,随着曝气时间的增加,不同的曝气头条件下的去除率都不断增加,而在相同的曝气时间下,三个曝气头的曝气效果最好,曝气头的个数越多,曝气强度越大,曝气强度反映的是空气对渗滤液的扰动程度,随着强度的增加,游离氨从水中逸出到大气中速率增加,去除率也相应增加。根据实验结果,采用3个曝气头对渗滤液进行吹脱能达到较好的效果,在吹脱时间为24h的条件下,NH4-N的去除率为55.6%,吹脱后NH4-N为820 mg/ L。 2.3 曝气时间对吹脱效果的影响 如图4所示,去除率随曝气时间的增加不断增加,但当曝气时间增加到一定程度时,吹脱效率的增加不显著随着曝气时间的增加,即不同的时间段增加的速度是不一样的,在24h以内增加的速度较快,而在24h以后,增加的速度明显降低。这说明去除率随时间不是呈线性变化,曝气时间达到一定程度去除率的增加受到一定限制.这和NH4-N本身的浓度有关,在吹脱的初期去除率增加快是由于初期NH4-N浓度较高,有利于吹脱的进行,而吹脱达到一定时间后,渗滤液中NH4-N浓度降低,吹脱去除率增长缓慢。 2.4 最佳条件下的吹脱实验 经上述实验得出最佳实验条件为,pH=8.5,采用三个曝气头。试验结果如图5所示,最佳条件下NH4-N去除率与吹脱时间成二次函数关系,吹脱时间达24h,去除率可以达到55.6%,出水NH4-N值为820 mg/ L,根据后续生物处理的要求,可通过调节吹脱时间来改变吹脱后的NH4-N值,以达到后续生物处理能承受的限度。 3 结论 (1)试验的影响因素为渗滤液pH、曝气强度和曝气时间,其中是曝气时间易于调节,可用来控制出水NH4-N浓度,以适应后续生物处理的要求。 (2)最佳实验条件为pH=8.5,曝气强度为180m3/(m2h)(三个曝气头),在该条件下经24h吹脱,NH4-N去除率可以达到55.6%,出水NH4-N浓度不会对后续生物处理产生抑制。 预处理论文:CL多小波预处理方法在故障数据压缩中的应用 摘 要:在介绍CL(Chui-Lian)多小波基本理论的基础上,探讨了CL多小波的预处理方法及其对CL多小波原有滤波器响应的影响,分析后认为Haar和平衡预处理方法是CL多小波最有效的预处理方法。文章还做了将具有这两种预处理方法的CL4多小波应用于电力系统正弦信号和故障暂态信号数据压缩的仿真实验。仿真结果表明,基于Haar和平衡预处理方法的CL4多小波具有较GHM多小波和传统db4小波更好的数据压缩效果。 关键词:CL多小波;预处理方法;数据压缩;电力系统故障 1 引言 多小波分析是一种基于小波理论的近几年发展起来的新理论,多小波可同时具有对称性、正交性、短支撑性、高阶消失矩等属性,而这些属性是传统实系数小波不能同时具有的[1]。多小波有许多构造方法,如Geronimo等人[2]应用分形插值方法构造了具有短支撑、正交性、对称性和二阶消失矩属性的GHM多小波,Chui等人[3]利用多小波的正交性、紧支撑性、对称性和插值性构造了CL(Chui-Lian)多小波,Jiang[4]利用时频分析中的窗函数性质构造了具有最优时频分辨率的Jiang系列多小波,Mariantonia Cotronei等人[5]利用Hurwitz块矩阵和Gram矩阵构造了半正交多小波。本文在介绍CL多小波理论的基础上,深入探讨了CL多小波的预处理方法,并将其应用于电力系统正弦信号数据和故障暂态数据的压缩,还比较了GHM多小波与CL多小波的数据压缩效果。 2 CL多小波的基本理论 小波分析中的多分辨率即是将平方可积信号f∈L2(R) 的逐级逼近视为采用低通平滑函数φ(t) 对f(t) 作平滑滤波的结果,且逐级逼近时平滑函数φ(t)也作逐级伸缩。一个多分辨率分析由一个尺度 函数生成,且包含一个经平移与伸缩构成L2(R) 空 间基的小波函数。类似地,多小波分析中也存在多分辨率分析,一个多分辨率分析由多个尺度函数生成,且包含多个经平移与伸缩构成L2(R) 空间基的 小波函数,这些小波函数即称为多小波[6]。 多小波的多尺度函数φ(t)和多小波函数Ψ(t)满足以下二尺度矩阵方程[3] 式中 0≤k≤L ,Hk 和Gk 为r×r维系数矩阵;L为多小波滤波器长度;r为多小波维数。根据多小波的多分辨率分析,有如下快速多小波分解与重构公式[7] 式中 为多小波分解和重构的低频系数; 为多小波分解和重构的高频系数; 分别为Hk 和Gk 的复共轭矩阵。 位于区间[0,2]上的CL多小波的两个尺度函数φ1(t)、φ2(t)和两个小波函数Ψ1(t)、Ψ2(t)的支撑区间均为[0,2];位于区间[0,3]上的CL多小波的两个尺度函数φ1(t)、φ2(t)和两个小波函数Ψ1(t)、Ψ2(t)的支撑区间均为[0,3]。为方便起见,作者根据Daubechies系列小波的定义方式,将上述两种CL多小波暂称为CL3多小波和CL4多小波(即它们的滤波器长度分别为3和4),CL4多小波的滤波器系数矩阵[3]为 式中 H0 、H1 、H2 、H3 为低通滤波器系数矩阵;G0 、G1 、G2 、G3 为高通滤波器系数矩阵;下标0、1、2、3表示系数矩阵的次序,与传统小波的滤波器系数序列相同;S=diag[1,-1] 。 根据多小波的尺度矩阵方程绘出CL4多小波的尺度函数φ1(t)、φ2(t)和小波函数Ψ1(t)、Ψ2(t)的时域波形和频域响应波形分别如图1和图2所示。 与传统小波相比,CL多小波具有更为优良的属性:CL多小波的尺度函数和小波函数均具有紧支撑属性,使其具有良好的局域性;两个尺度函数分别与两个小波函数对称和反对称,保证其具有线性相位;CL多小波是正交的,使其变换后保持能量衡定;CL3多小波具有二阶逼近阶,CL4多小波具有三阶逼近阶,使其具有良好的逼近性能,GHM多小波与CL4多小波相似,滤波器长度均为4,但其逼近阶仅为二阶。 3 CL多小波的预处理方法 3.1 采用预处理方法的必要性 与传统小波相比,多小波在实际应用中必须解决的关键问题是对原始信号的预处理。预处理的关键问题是:①由于多小波的尺度函数和小波函数是多维的,而需处理的信号一般是一维的,必须对所有多小波的原始信号进行预处理;②不同的预处理方法对多小波应用性能的影响非常大,怎样根据应用需要选择相应的最优预处理方法是多小波应用的关键问题。 如不采用预处理方法,简单的方法是将一维信号分解为其多相形式 式中 z=ejω 。CL4多小波的低通滤波器响应H1(ω)和H2(ω)分别为 同理可求出其相应的高通滤波器响应G1(ω)和G2(ω),如图3所示。 由图3可见,CL4多小波的低通滤波器和高通滤波器响应均表现出带通和带阻两种不相同的属性,其他多小波也有类似属性,这种现象易导致多小波的低通和高通频带相互混叠,不利于分解和重构信号,即如不采用有效的预处理方法,多小波不能像传统小波那样对信号很好地进行去噪和压缩等处理。 目前多小波的预处理方法主要分为两类:预滤波(prefilter)法[8]和采用平衡多小波(balanced multiwavelet)法[9]。 3.2 预滤波法 对于预滤波方法的研究主要集中在GHM多小波的预滤波,本文将文[5]提出的odd/even、deriv.、Haar、mod.Haar预滤波法和文[10]提出的预滤波法应用于CL4多小波。经大量仿真分析后,作者认为采用Haar法可取得较好的滤波效果,图4为Haar预滤波方法对CL4多小波原有滤波器响应的影响。 由图4可见,Haar预滤波法在一定程度上改善了CL4多小波两个低通滤波器和两个高通滤波器的响应。 3.3 平衡多小波法 多小波低通部分如有不同的频谱属性,会使通道不平衡和复杂化矢量化过程,矢量化过程的多相方法产生了混合粗细分辨系数,仅用粗分辨系数重构信号时将产生强烈的振荡,称为不平衡现象[9]。消除多小波不平衡现象的方法是构造平衡多小波,主要有两种构造方法:采用复Daubechies小波系列滤波器构造平衡多小波和平衡已有的不平衡多小波(简称平衡法)。 以下采用平衡方法来平衡CL4多小波,平衡算子为 ,平衡后CL4多小波的低通和高通滤波器分别为 CL4多小波的低通合成算子LT 和高通合成算子TT 满足等式 式中 u1=[...,1,1,1,1,...]T ,即矢量 在低通支路 保持不变,在高通支路被取消,这时CL4多小波即是平衡的多小波[9]。图5为平衡法对CL4多小波原有滤波器响应的影响。 由图5可见,对CL4多小波采用平衡法不仅可使两个低通滤波器和两个高通滤波器的响应分别重合,还可较好地改善系统本身的低通、高通滤波器的响应性能。 4 CL多小波的应用 本文采用不同预处理方法的CL4多小波、GHM多小波和db4小波来实现对数据的压缩, GHM多小波和db4小波与CL4多小波非常类似,且具有正交性和紧支撑性,滤波器长度均为4。关于传统小波在电力系统故障数据压缩中的应用可参见文[11]。 采用电力系统的正弦信号和500kV高压输电线路单相接地短路故障相的电压信号(故障点距输电线首端的长度与输电线总长度的百分比分别为2.5%、12.5%、25%、37.5%、50%、75%、87.5%)作为原始信号,采样点为1024个,分解层数为6层。对CL4多小波采用Haar法和平衡法两种预处理方法;对GHM多小波采用GHM.init预处理方法(GHM.init是GHM多小波的所有已知预处理方法中综合效果最好的预处理方法之一);对db4传统小波采用直接处理采样点的方法。本文采用保留多小波分解后的若干最大系数的数据压缩方法。该方法的原理是:对原始信号进行小波尺度的扩展,保留绝对值最大的系数,这种情况下,可仅用全局阈值来压缩信号,以实现信号的压缩或相对均方差赋范信号的恢复,该方法可先确定数据的压缩比。定义信号重构后的赋范均方误差为 式中 f(n)、 分别为原始信号与恢复信号。 表1为采用该方法时,采用不同多小波对相应信号数据的压缩结果。 计算出其他故障点信号数据压缩的赋范误差、平均误差和均方差,得到压缩比为20:1时随不同故障地点变化的赋范误差曲线如图6所示。50%处故障的暂态信号随不同压缩比变化的赋范误差曲线如图7所示。 由表1、图6和图7中压缩效果参数可知: (1)GHM多小波及CL多小波对平稳信号(正弦信号)或暂态信号(故障信号)的数据压缩效果均比db4传统小波的好; (2)采用Haar和平衡法预处理方法的CL4多小波的压缩效果均明显比采用GHM.init预处理方法的GHM多小波的压缩效果好; (3)CL4多小波采用平衡预处理方法时,压缩效果总体上比Haar预处理方法的好一些。 5 结论 本文介绍和分析了CL多小波及其不同的预处理方法,采用保留分解后若干最大系数的数据压缩方法,对采用不同预处理方法的CL多小波在故障数据压缩中的效果与GHM多小波及传统db4小波进行了比较。综合各种压缩性能指标后认为,基于Haar法和平衡法的CL4多小波比基于GHM.init法的GHM多小波压缩效果优越,更适用于对电力系统信号的数据压缩。 预处理论文:水源水中微囊藻毒素预处理方法研究进展 近几十年由于富营养化水平的加剧,包括水源水库水在内的淡水水体经常发生蓝藻水华,蓝藻水华可导致水源水中微囊藻毒素(Microcystins,MC)含量升高,而水中MC对人类的健康构成潜在危害。MC对人体重要调节酶(蛋白质磷酸酶1和2A)有潜在的抑制作用〔1〕,被证实可导致人类、家畜和野生动物的死亡。许多国家根据世界卫生组织推荐值〔2〕建立了饮用水中MC-亮氨酸精氨酸(LR)限制标准,最高允许含量为1?0μg/L。我国的“生活饮用水卫生规范”〔3〕和“城市供水水质标准”〔4〕中都规定MC-LR最高浓度为1?0μg/L。MC的化学性质非常稳定,常规水处理工艺对其去除率较低。因此,在常规处理之前寻求有效去除MC的预处理方法,对于饮用水的安全保障具有重要意义。本文对去除水源水中藻毒素的预处理方法研究进展作一综述。 1 去除藻毒素的预氧化法 1?1 预加氯 自从20世纪,氯已被用来作为水处理试剂。20世纪初,美国就应用氯作消毒剂来代替砂滤。预加氯是应用最早和目前应用最广泛的氧化除藻方法,它常用于水源水的预处理工艺中以杀死藻类,使藻类及藻毒素易于在后续常规水处理工艺中去除。Tsuji等〔5〕的研究证实,MC的去除效果主要决定于水中自由氯含量, 观察了NaClO对MC-LR和MC-双精氨酸(RR)的去除效果,发现毒素易被降解且依赖于自由氯的剂量,用浓度为0?7mg/L的自由氯经60min处理后,水中仅有35%的MC被去除,当自由氯浓度增大到2?8mg/L时接触30min后,MC的去除率达99%。另外,MC的去除效果还依赖于pH值的大小,Nicholson等〔6〕发现,在高pH值条件下,NaClO和Ca(ClO)2的杀毒效果低。当pH值升高时,毒素的去除率大大降低,由pH值7时的79%降至pH值10时的0?4%。分析认为是由于氯溶于水中生成次氯酸,在pH值超过5后开始分解形成次氯酸根离子,pH值超过10后完全离解,而次氯酸是一种比次氯酸根离子更有效的氧化剂,因而随pH值增大,次氯酸浓度的降低影响了有效氯的氧化作用。氯化提供了一个有效的去除饮用水中MC的方法,它对MC的去除效果依赖于有效氯的投加量和足够的余氯。但有关氯化去除MC的机制和经氯化后MC的降解副产物的特征至今尚未清楚。 1?2 预加高锰酸钾 自20世纪60年代,欧美等地区开始大规模的将高锰酸盐应用于水处理技术中。高锰酸钾作为一种强氧化剂能氧化大量有机化合物,其对有机物分子中多键功能团的破坏能力非常强,甚至可以分裂苯环。在与MC水溶液作用时,它可以破坏MC分子中3-氨基-9-甲氧基-2,6,8-三甲基-10-苯基癸-4,6-二烯酸(ADDA)上的不饱和双键,因此,在消除MC毒性方面十分有效。有文献指出〔7〕,1mg/L的高锰酸钾30min内可去除浓度为200μg/L的溶液中95% MC-LR。对用氯和高锰酸钾作氧化剂(浓度均为2mg/L)氧化MC-LR的实验〔7〕比较显示,2种氧化条件下毒素有相似的衰减曲线。但观察到高锰酸钾在去除MC上表现更迅速,且保持恒定的氧化还原电位。 1?3 预加臭氧(O3) 臭氧的氧化能力极强,氧化还原电位为2?07V,在酸性溶液中仅次于氟。1886年法国最早进行臭氧技术研究,20世纪60年代末臭氧开始用于原水预氧化,主要用途为改善感官指标、助凝、初步去除或转化污染物等,目前它已被广泛应用于饮用水处理中。臭氧可以通过与有机物双键的迅速氧化反应生成羰基化合物。当臭氧作用于MC时,MC中ADDA的双键被氧化打开而使其毒性消失。早期的研究表明,1mg/L的O3对浓度为60μg/L的MC溶液的去除效果可达到100%。Rositano J〔8〕等研究发现,用0?05mg/L的O3处理15s后,99%的MC被去除掉。O3比Cl2、H2O2、高锰酸钾等能更有效地去除MC-LR,这与O3具有更高的氧化电位有关。研究证实,臭氧是一种去除饮用水中MC的有效方法。虽然关于臭氧分解MC的副产物的危害性方面仍需做进一步的研究,但臭氧氧化作为一种有效的净水方法,仍然具有很好的应用前景。 2 粉末活性炭法 粉末活性炭(PAC)在水厂最初应用的目的是为了去除水中的色、嗅、味等〔9〕。20世纪70年代以来,随着水源污染的日益严重以及消毒副产物(DBP)的检出,研究人员发现PAC对饮用水源中的酚类、农药、消毒副产物及其前体物等也有很好的去除效果〔10〕。因此,PAC在水处理中得到了普遍的应用,且有逐年递增趋势。Hoffmann等〔11〕应用PAC去除藻毒素的实验研究发现,PAC能去除蓝藻产生的MC,MC的去除效果依赖于PAC的投加量,要去除掉MC-RR和LR,PAC的投加量高达800mg/L(一般给水处理中PAC投加范围为5~30mg/L),Falconer等〔12〕的报道也证实了这一点。在对活性炭去除MC-LR的研究中发现,影响活性炭吸附的主要因素是孔的体积而不是比表面积,对MC-LR吸附最好的是中孔体积(孔径1?2~2?6nm)的活性炭。另外,竞争吸附同样影响PAC对MC的去除效果,在对高纯水和原水中MC去除率的比较中发现,由于原水中有机物对活性炭吸附点的竞争导致了MC去除效率的下降,天然有机物(NOM)的浓度尤其影响MC的去除。大量文献证实,PAC可成功应用于MC的去除,但在常规的水处理工艺中其性能会降低,另外MC是否吸附到活性炭上也不明确,它有可能被活性炭表面的生物膜降解而表现出安全性,也有可能被再次释放到水体中对健康造成危害。 3 生物预处理法 目前采用生物预处理工艺净化受污染原水,主要考察对有机物、氨氮、藻类、亚硝酸盐氮、浊度、铁、锰等污染物质的去除效能,而关于生物法去除MC方面的研究报道相对较少。吕锡武等〔13〕以人工配制的含微囊藻水为试验对象,在静态条件下考察生物接触氧化工艺对MC的去除效率,表明氧化工艺对MC的生物降解远比缺氧有效,氧化处理24h时3种MC去除率均超过90%,处理72h后水中已检测不到MC。关于生物法去除MC的机制被一致认为是生物降解作用,有学者〔14〕发现,MC-LR经生物降解后其ADDA侧链的共轭双键被破坏,从而证明ADDA侧链是生物降解的攻击靶位,正是由于其结构的变化才导致MC-LR毒性的降低或丧失。Harada等〔15〕分离一种菌种(Sphingomonas strain,B-9),它靠体内的3种水解酶(MlrA,MlrB,MlrC)来降解MC,首先环状MC在MlrA作用下转变为线型MC,MlrB进一步将其降解为四肽化合物,而水解酶MlrC又将这种化合物水解成更小的缩氨酸和氨基酸,从而使MC的毒性丧失。朱光灿等〔16〕采用三阶生物膜反应器预处理含MC的富营养化湖水,停留时间2h时,藻类的去除率 90%,细胞外MC-LR和MC-RR的去除率分别达到86?7%和81?7%以上,总MC-LR和MC-RR的去除率分别达到71?5%和80?5%以上。证明三阶生物膜工艺可作为水厂含MC富营养化原水高效、安全的生物预处理工艺。 4 结语 预氯化的高投加量和较长的接触时间限制了它在去除MC上的应用,而且还需考虑氯化后副产物的潜在危害;而关于高锰酸钾对MC破坏机制的研究还很少,因此,高锰酸钾预氧化去除MC效果需进一步研究。PAC去除MC不破坏其结构,因此,不需考虑副产物的生成,去除效果较好,但对截留或吸附后MC的处置应高度重视,它的应用必须采取安全严密的监控措施,以确保能达到预期的效果。预加臭氧是一种去除水源水中MC很有效的预处理方法,该方法运行简单,产生有害副产物的概率小,去除率一般可达到95%以上,是一种经济上较为合理的净化技术。近年来,生物降解有毒蓝藻及其毒素的研究表明,生物预处理法也是去除水源水中MC的重要途径之一,该方法安全简便,无须特殊的设备,投资较少,且对MC有较高的去除率,有望在水源水的预处理中得到广泛的应用。
科学教学论文:科学教学的实践性知识及其建构 摘要: 科学探究教学需要教师灵活运用相应的实践性知识, 这种知识包括科学探究教学的个人信念, 基于科学研究经验形成的关于科研过程和科研方法的知识, 科学探究的教学知识。TTR 模式是教师建构探究教学的个人信念和探究教学知识的有效方式,参与真实的科研活动是建构科学过程和科学方法知识的基础。 文章主要内容: 随着基础教育课程改革的推进, 科学探究教学对于学生终身发展教育的作用已经被广大教师所认同。但是, 实际教学中实施探究教学还会遇到很多困难, 除受传授、效率、应试等观念影响外, 教师的专业知识也是影响因素之一。教师有效地从事探究教学需要建构并灵活运用相应的实践性知识。 一、科学探究教学的实践性知识 教师的知识是指教师从事教育活动的经验知识和理论知识, 其中区别于一般大众知识和科学领域研究者的知识称为实践性知识。它“ 是一种在与个体相关的教育环境下, 在个体实际的教育行为中产生的, 反映个人对教育的一种理解, 并且只对个体的教育行为产生实质性影响的知识” 是“ 教师真正信奉的, 并在其教育教学实践中实际使用和( 或) 表现出来的对教育教学的认识”。 实践性知识具有以下特点: 一是依存于有限情境的经验性知识, 比起理论性知识来说缺乏严密性和普遍性, 但却是一种鲜活的、功能灵活的知识; 二是作为一种“ 案例知识”而积累并传承的; 三是以实践问题解决为中心的综合多学科的; 四是作为一种隐性知识发挥作用的; 五是一种拥有个性的“ 个体性知识”。 二、 科学探究教学实践性知识的要素 1 探究教学的个人信念 2 基于科学研究经验形成的关于科研过程和科研方法的知识 3 科学探究的教学知识 三、探究教学的实践性知识的建构 教师建构探究教学的实践性知识是教师学习的重要内容, 同样需要依托有效的学习方式, 包括教师个人积极地从事理论研修, 在教学中积累能“ 发育” 成探究教学的实践性知识的多种素材; 通过行动研究、实践反思以及教师共同体中的交流和探讨等“ 有心”的行为等建构探究教学实践性知识。 科学教学论文:初中科学生物教学中对学生问题意识的培养 摘要:身边的各种生物对学生而言,是习以为常的东西,学生在平时并没有认真、仔细的观察过,更没有对各种生物的结构、对环境的适应性等做过思考。因此在教学过程中,我们往往可以发现,有些学生虽然对学习各种生物有着浓厚的兴趣,但对一些理论和现象却难以提出自己的问题,并缺乏相关的思维方法和语言表达能力。有时无法发现材料中的问题,有时提的问题可能与教学内容联系不紧密,也可能与自己所想无法准确地吻合。 关键词:生物教学 创设情境 问题意识 在全社会的关注和期盼下,新一轮基础教育课程改革正进行得如火如荼。其生物课改核心之一是改变传统教学中过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现象,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。要实现以上核心,我认为其关键是在生物教学过程中培养学生产生问题的意识。问题是科学研究的出发点,是开启任何一门科学的钥匙。没有问题就不会有分析问题和解决问题的思想、方法和认识。从一定意义上说,问题是思想方法、知识积累与发展、发明与创新的逻辑起点和推动力量,是产生新思想、新方法、新知识的种子,没有“问题”也就没有创新。从本质上说,创新教育是以培养学生问题意识为起点的“问题教育”。培养学生问题意识的过程,就是使学生的问题意识从无到有、从隐到显、从弱到强的过程。那么,这一过程如何在生物教学中有效地完成呢?下面谈谈自己在这方面的一些探索和实践。 一、创设情境,发现问题 创设情境,是指教师充分利用形象资源,创设具体事物的场景,使学生“身临其境”,从而激发学习的热情与灵感,在“我要学”、“我爱学”的氛围中去发现问题。 问题是教学的核心。学生具有运用生物学知识去解决实际问题的能力固然很重要,但是提出一个问题往往比解决一个问题更有意义、更有价值。作为教师,除了培养学生具有运用生物学知识去分析和解决实际问题的能力外,还要鼓励学生大胆地提出问题,既要勇于提出自己不明白、不理解的问题,也要勇于提出自己进一步思考所产生的新的困惑、新的问题,前者可以进一步激发学生学习的热情,增强学习活动的参与性,后者可以使学习不断引向深入,并带动其他同学积极思考和参与。在新课导入时,要鼓励学生勇于提出问题,在教学进行过程中,也要给学生留有质疑问难的机会和时间,让质疑问难融于课堂教学的全过程。随着教学活动的展开,学生的思维将会不断地掀起波澜,因此,质疑问难不应该是一次性的。那么如何创设问题情境呢?关键就是设法让学生将要学习的概念与他们的经验建立联系。例如,在讲“植物体中物质的运输”一节时,课前先用一枝树枝在红墨水中培养一天,而在课堂教学时,用刀进行横切和纵切,认学生进行观察,学生随即产生疑问:为什么树枝中会出现红色,并且越往树枝顶端,红色越淡?这样通过演示实验手段来创设情景,使学生自发的去发现问题。 在生物教学中,可以通过精心设计问题、观察实验、放映多媒体课件、介绍生物学史、课堂讨论、讲故事、开展游戏活动等途径来创设情景。当然,这个阶段也不可忽视教师的示范提问,特别是提示发现问题的思维过程,培养学生的提问能力是个循序渐进逐步提高的过程。起始阶段教师不仅应把着眼点集中于自己的课堂提问,还要向学生展示发现问题的思维过程,为学生做出示范,使学生受到启迪,发现并学会提出问题的方法。 二、问题的提出 学生产生疑问,但这种疑问未必非常明确,例如,学生想表述切去胚芽鞘尖端,而往往表述成切去胚芽鞘。教师要指导学生将疑问用明确的语言表述出来,这个过程往往要经历逻辑思维和组织语言的过程。 三、问题归类,确定目标 学生提出的问题往往很多,从教学角度看又有重点和非重点、难和易的区别。这就要求教师对学生提出的问题要有合理的评价和对探索目标的定位。问题的评价主要看提问题时调动已有知识、经验的广度和深度,好的问题往往还需要丰富的联想和想象。课堂探索目标的定位可以参照课程标准。 例如,在学生提出的各种探究关于向性运动的课题中,有的想知道为什么植物会产生向性运动,有的想知识什么原因引起向性运动,还有的想知道更多的植物运动类型,有的想知道向性运动和感性运动的不同及造成这些运动的原因,有的想知道琼脂块是什么做的等等,对此教师进行记录并予适当评价,然后共同确定一个课堂上的探究主题,其余的问题让有兴趣的学生在课后通过各种途径来进行课题探究。 四、积极思维,解决问题。 首先要求学生进行独立思考,教师要为学生提供充足的思考问题的时间与空间,让学生通过独立思考来认识和判断问题。要教育学生明白这样一个道理:想要比不想好,想得不对,没有关系,这是在求知过程中的正常现象;随着错误想法的修正,新的、正确的认识便会由此产生。 让学生在充分独立学习、思考之后,再进行小组交流就是水到渠成的做法。在这个过程中,要培养学生“三会”:一是学会倾听,不随便打断别人的发言,努力掌握别人发言的要点,对别人的发言作出评价;二是学会质疑,听不懂时,请求对方作进一步的解释;三是学会组织、主持小组学习,能根据他人的观点,做总结性发言。使学生在交流中不断完善自己的认识,不断产生新的想法,同时也在交流中、碰撞中一次又一次地学会理解他人,尊重他人,共享他人的思维方法和思维成果。教师在听取小组汇报时要配合适当的板书,在重视采纳不同的意见方面为学生做出榜样,这既是对讨论本身的尊重,也是对学生人格的尊重,使小组讨论真正成为学生交流信息、互助合作、主动获取知识的重要渠道。学生讨论时,教师应该以听、看为主,把注意力集中在了解上,在此基础上,迅速地加以思考下一步的教学应该做哪些调整,哪些问题值得全班讨论,哪些问题需要教师讲解,教师要做出最恰当的选择。例如,在讨论中发现学生对生长素分布发生变化的原因以及胚芽鞘尖端长度的测量争议比较大,那么这两个问题就是课堂中需要突破的难点教学。 在这个过程中,当学生的思路与教案不吻合时,教师不要千方百计地把学生的思路“拽”回来;同时,当学生对问题的回答正是所期望得到的答案时,教师也不要立即抓住,如获至宝地加肯定或赞扬,不能因此就对某个问题的讨论就画上了句号。 五、产生新问题,激发求知欲 学生在教师的帮助下对前面获得的知识进行系统化的整理,并在新情境中加以应用。例如在对根的向地性和茎的背地性问题讨论中,一方面进行知识的应用,同时产生新的疑问,进一步激发其探索欲望。教师可以鼓励学生利用课外时间,查阅资料,去探索、去研究、去论证,让学生带着更多的问题走出教室,为下一阶段的探索学习做好准备。 以上就是本人在教学过程中的探索和实践。这样的教学,改变了过去 老师问学生答,学生围着教师转的现象。学生在课堂上始终处于自觉地学,主动地提问的状态之中,课堂气氛活跃,学生的问题意识得到了充分发挥。 古人云:学贵知疑,小疑则小进,再疑则再进。在课堂教学中,教师应更新教学观念,把握教材,创造条件,让学生敢于提问,愿意提问,善于提问,必将培养出具有强烈问题意识的人才,真正实现新课改目标——转变学生学习方式。 科学教学论文:如何在科学实验教学中培养学生的环保理念分析 摘要:实验在科学教学中是一个不可或缺的环节。本文通过三种途径对科学实验加以规范、补充、改进,从而减少、制止污染物产生、排放。培养学生在科学实验中的环保理念 关键词:实验教学 环保理念 环境保护 目前,环境问题已成为当今人类面临的严峻而紧迫的问题。人们已经意识到,仅靠环保技术对环境的改善是有限的,而应该把重点放到原始污染源的控制上。这就是科学实验教学环保化所追求的目标,也是科学实验教学环保化需要努力的方向。结合平时的实验教学,我认为科学实验教学工作者应该更新观念,把环保理念引入科学实验教学中,尤其是要在科学实验教学中对照环保化的目标,通过做好以下几个方面对现有的实验教学进行创新,实现科学实验教学环保化。培养学生在科学实验中的环保理念。 一、实验操作规范化,树立环保理念 在实验教学中,让学生了解常用化学试剂的有关性质、贮存和使用知识,以及预防环境污染的措施。如贮存硝酸时,要用棕色瓶存放在暗处,以免硝酸见光易分解而挥发,污染空气;贮存浓盐酸、氨水等易挥发物质的试剂瓶不能敞口放置,否则容易污染空气。 在实验操作中,教育学生一定要严格遵守操作规程进行操作,防止学生一味追求趣味而乱动手摆弄。要求学生在制取有毒气体时,尽量利用少量的反应物来制取少量的有毒物质,把污染减少到最低程度。 在科学实验中,不仅要少用药品减少废弃物,同时对其它废弃物也要妥善处理,决不能随意倾倒,造成环境污染。实验废液、废物应倒入废液缸中或放到指定地点,有的甚至还可以变废为宝。例如:利用高锰酸钾制氧气的残留固体可用做氯酸分解制取氧气的催化剂,最终残余物还可以施用于花、木、草、树是良好的化肥,铁与稀硫酸反应生成的硫酸亚铁溶液也可以用来养护花卉,等等。这样做既保护了环境,更重要的是让学生从一点一滴做起,养成保护环境的良好行为。 二、实验废弃物无害化,使学生养成良好的习惯。 随着工农业的迅速发展,废气、废水、废渣的排放量日益增多,严重危害人类生存的环境,影响着人们的身心健康。我国能源以煤为主,空气受二氧化硫和氮氧化物的严重污染,这些酸性污染物与雨滴形成酸雨,对人的危害比二氧化硫高10倍,引起肺水肿,使水体酸化,可使鱼类绝迹,尤其是重金属和一些致癌物质的污染,严重威胁着人类的生存。经专家研究已确认,化肥和农药的使用是癌症发病率提高的主要原因。因此,在化学实验中,不仅要少用药品减少废弃物,同时对其废弃物也要妥善处理,决不能随意倾倒,造成环境污染,有的还可以变废为宝。(1)浓酸和浓碱可以自己回收,让学生把反应完的倒进指定容器,用来做别的实验或刷洗容器。有腐蚀性的、有危害的实验废弃品倒到墙角旮旯里埋掉。(2)某些不能直接利用的有毒物质可用化学方法进行妥善处理,例如,萃取后的苯和实验中残余的一氧化碳可以燃烧;溴苯可以碱解;酸液中的重金属离子可用锌、铁等轻金属还原。(3)对有害尾气要增加吸收或转化装置,不能任意排入大气中。如在做一氧化碳还原氧化铜实验时,在尾气处理装置的设计上,做为开放性问题,要启发学生大胆设想,设计出减少有毒气体排放的装置,防止一氧化碳逸散空中污染环境。在实验操作中,还要教育学生一定要严格遵守操作规程进行操作,尽量利用少量的反应物来制取少量的物质,要求学生,每次实验完毕后的废液,一定要按指定处倾倒或回收,统一处理,严禁随意胡乱倾倒,力争把污染减少到最低程度。这样既可减少污染,也教育学生环境保护要身体力行,从自身做起,逐渐形成良好的环保习惯。 三、实验装置环保化,加强对学生的环境教育 在科学实验教学中,我设计一些实验,改进实验条件,深入环保教育,让学生在设计实验中,充分考虑到环保问题。如许多实验毒气外泄,其中一个原因就是装置漏气,这就要求我们要严格教育好学生,在实验前首先要做好气密性检验。在一些有毒气体的制备和性质实验里,增加尾气处理装置,或者及时烧掉,把有毒气体转化成无毒或毒性降解物。(1)、在做一氧化碳还原氧化铜实验时,在尾气处理装置的设计上,做为开放性问题,启发学生大胆设想,设计出减少有毒气体排放的装置,有的同学设计出燃烧装置,有的设计出储气装置,从而防止了一氧化碳逸散空中污染环境。(2)、在学习氧气的化学性质时,教材安排了一个实验:硫在氧气中燃烧,传统做法是把反应后的集气瓶放到窗外,我没有这样做。在描述完实验现象得出实验结论,学生们知道实验的产物是二氧化硫后,我问他们把集气瓶放到户外可不可以?学生们马上意识到了二氧化硫是污染大气的三个有害气体之一,放到户外的做法是不可行的。在补充了二氧化硫性质知识的基础上,学生设计出降低污染的装置:在盛装氧气的集气瓶中倒入一些氢氧化钠溶液,对二氧化硫进行了处理。做学生实验时,每组学生都对实验产生的二氧化硫气体进行了处理,没有将二氧化硫气体排放到大气中去,减少了对大气的污染。(3)、在探究用燃烧红磷的方法测定空气中氧气的体积分数的实验时,以往的做法是将足量的红磷放在燃烧匙中,点燃后伸入集气瓶中,充分燃烧后冷却打开橡皮夹,在此过程中生成的五氧化二磷产物容易污染环境,而且还会造成由于集气瓶中空气受热膨胀导致最终瓶中压强减小不足1/5的误差。由此学生提出了改进建议:使用着火点较低的白磷,不使用燃烧匙,将白磷放于集气瓶底部,用聚光镜聚光至白磷处,使白磷燃烧,充分燃烧后冷却打开橡皮夹,水从烧杯中进入集气瓶约1/5,这样不仅消除了大气污染,而且还减小了误差。(4)、在探究分子在不断运动的特征时,有一个传统实验就是:取两支玻璃棒,分别蘸取少量浓盐酸和浓氨水,慢慢靠近,观察到两支玻璃棒之间有白烟生成,由于氯化氢分子与氨气分子在不断运动,反应生成了氯化铵固体,但是实验过程中挥发出的氯化氢气体、氨气以及生成的氯化铵白烟对环境造成了很大污染。在掌握了浓盐酸和浓氨水易挥发的基础上,同学提出改进实验方案:在两个集气瓶中分别滴入2滴~3滴浓氨水 或浓盐酸,盖上玻璃片振荡,然后口对口放好,抽去玻璃片,可看到产生白烟,效果很好,而且不会污染环境。(5)、在做红磷、白磷着火点的比较、水中白磷燃烧的实验时,传统的实验方法是:①、在500毫升的烧杯中注入约400毫升的沸水,投入一小块白磷。在烧杯上盖薄铜片,再放一小块用滤纸吸去表面水分的白磷,可以观察到只有铜片上的白磷燃烧。②、对准热水中的白磷通入氧气,使水中的白磷燃烧,白磷燃烧时,其表面的水会暴沸,水下白磷会到处“乱跑”,部分白磷会浮上水面燃烧。实验过程中产生的白烟五氧化二磷容易污染环境,水中的白磷燃烧存在着不安全隐患。综合考虑燃烧所需的条件,同学提出了改进方案:①、将吸干水的白磷、红磷加入到短粗口径试管内,塞上橡皮塞、再将试管同时浸入热水里,红磷不会燃烧,让白磷在试管内安全的燃烧,不会对环境造成污染。②、将热水里的白磷用小漏斗罩住,通入空气,让白磷在水下漏斗内安全地燃烧,燃烧后的产物五氧化二磷溶于水可得磷酸,消除了隐患。 总之,在进行科学实验教学的同时努力把治理污染转变成预防污染。用环保理念对实验进行改革,环保化理念将进入教科书,走进我们的生活。这种预防污染的新理念和新实践正日益被人们认识、接受和重视。尽力减少科学实验对自然环境的污染,将成为人类共同的呼声。这也是我们从事科学实验教学工作的公民对于地球-母亲应尽的义务。 科学教学论文:科学观的后现代转向与理科教学改革 摘 要:对科学文化的根本理解既是理科教学设计、实施和评价的基本前提,也是理科教学的重要内容。因此,科学观的变化、发展及其教育选择将会对理科教学的发展起到至关重要的作用。目前,后现代科学观作为后现代思潮的重要内容不断冲击着人们原有的科学本体观、发展观、形态观和价值观,并通过种种途径对理科教学的发展产生着影响。因此,有必要认真分析后现代科学观的内容及其对理科教学的影响和意义,并据此提出改革策略。 关键词:科学观 理科教学 后现代 教学改革 随着科学“元勘学科”的发展,后现代科学观越来越受到人们的关注。但我们以往的研究“多侧重从其否定、摧毁之层面着手,而对其建设性的内涵则重视不够”[1]。其实,对后现代科学观应该以一种辩证的态度对待,既要关注它在突破科学主义者的静态、绝对、僵化、霸权的思维框架方面的贡献,也要看到它在很多方面走向极端犯了“过犹不及”的错误。对于科学教育、教学而言,目前我们对后现代的东西不是了解得太多了,而是相反。认真分析后现代科学观的源流与内涵,我们会发现这种思潮绝非空穴来风和恣意编造,它多是对现代科学的负面效应和狭隘认识的批判与反思,这对我们全面理解科学文化,反思当前理科教学中“科学观”的“合理性”与“合法性”具有积极的意义。 一、现代科学观的核心与困惑 现代科学观是在现代科学的影响下人们形成的对科学的总体认识。一般认为现代科学是指十六世纪中后叶以来,由哥白尼、笛卡尔、牛顿等科学巨匠开创和建立起来的科学体系。现代科学不但彻底改变了人们的世界观、自然观、人生观,而且也凭借自身的巨大力量使人们对科学本身“刮目相看”。现代科学对世界全面、深刻的解释以及借助技术和大工业的力量对世界的改造,使人们相信自己已经找到了理解、预测和改造世界的灵丹妙药。由此,带有浓重科学主义色彩的现代科学观不断萌发、滋长、生成和扩张。可以认为,现代科学观的核心内容包括客观主义的科学本质观、线性累积的科学发展观、学科体系的科学形态观、被动接受的科学习得观和科技万能的科学价值观。 对于科学的本质,现代科学观强调“科学是唯一的知识、永恒的真理”,“是客观实在的正确表象”,[2]科学知识一经发现、证实之后便永远也不会被推翻。与此相应,科学的发展是一个线性累积、不断壮大的过程,是“通过归纳所得并经由观察证实的真命题及其集合的积累”[3],由此,科学的发展是一种发端于观察和止于科学知识(真理)永远向前的线性过程。现代科学本质观和发展观决定了人们对科学形态持静止、封闭和僵化的理解。一方面,科学的真理观决定了人们对科学无比膜拜从而忽视社会科学和人文学科的作用,致使科学与其他人类文化缺少沟通;另一方面,科学体系内部各门科学之间“各自为政”、“画地为牢”、“老死不相往来”,终使对科学形态理解停留在“各门学科之和”的水平。如果科学就是真理、学科和观察归纳的结果,那么势必导致对科学的迷信和对科学认识过程的简单理解,最终导致在科学的继承中没有怀疑精神,缺乏积极性、主动性和创造性,使科学的习得成为被动、简单的接受活动。对于现代科学的价值观,培根的“知识就是力量”是最好的诠释。培根认为科学知识“是掌握自然奥秘的巨大手段,是通过认识而驾驭自然的巨大力量”[4],“自然科学的唯一目标就是更坚决地建立和发展人类优于自然的力量和统治”[5]。现代科学价值观反映了物我两分的二元对立思想,强调人类对自然的控制、改造、利用,认为科学技术是万能的,科学技术可以解决人类面临的所有问题,包括科学技术自身带来的问题。 随着科学的发展和对科学现象认识的深入,人们发现过去对科学的理解是简单、幼稚和肤浅的,面对现代科学观人们不免怀疑、茫然和困惑。这种困惑来源于三个方面的冲突,一是科学技术万能论与战后资本主义工业文明种种弊端的冲突。现代科学观认为科学是有力而“顺从”的改造世界的武器。但事与愿违,随着科技的发展科学技术的种种负面效应不断显露,能源危机、生化武器、生态灾难、人口过盛、环境污染等等成为困扰人类的痼疾,对此科学技术显得力不从心。二是故有科学理解与科学新发现的冲突。比如,现代科学告诉我们,世界运行具有精确的规律、物质运动严格遵守因果决定论、宇宙的演进将沿着熵增的方向等等,这些观点遭到了量子力学、相对论、非线性力学和自组织理论的普遍责难,现代科学观在科学内部遭到质疑。三是现代科学观与科学元勘学科研究结果的冲突。以科学哲学、科学社会学、科学知识社会学、科学史等为代表的科学元勘学科从多角度、多层面对科学文化进行了深入的解读,认为科学是人类与自然进行交流的特殊文化活动,具有明显的动态性、情境性、主体性和有限性,这些明显是对现代科学观的突破与超越。当然,后现代科学观是尝试解决如上冲突最有影响的尝试。 二、后现代科学观的基本意蕴 根据批判视角和激烈程度的差异,可以将后现代科学观分为两类,即激进的后现代科学观和建设性的后现代科学观。前者以波普尔、库恩、费耶阿本德、罗蒂和利奥塔等人为代表,其主张的共同点是对科学理性和科学真理属性的否定。而以大卫·格里芬为代表的建设性后现代主义学派“更多关注的是人与世界、人与自然的关系问题”[6],“反对现代哲学中的二元对立和还原论”[7]和“现代世界观的人类中心主义”[8]。建设性的后现代主义力主消解现代科学观中的人与自然、事实与价值、真理与道德、目的与手段的二元对立的局面,充满了人文关怀和对人类未来的忧虑,对科学观的变革具有深远的影响。虽然后现代主义对科学的认识也有所不同,但总的来看也存在着很多相似之处,至少可以概括如下几点: 后现代科学观贬斥科学理性。后现代主义者认识到,科学研究不仅需要实证、数学和逻辑等理性方法,而且还需要非理性的研究方法,尤其是在创造性的活动中非理性方法更为重要。费耶阿本德甚至提出“怎么都行”的方法论原则。他说“如果我们要支配我们的物质环境,那么我们一定要使用一切思想、一切方法,而不仅仅使用其中的一部分”[9]。后现代科学观否认科学活动是纯理性的,是达至真理的途径,重视科学活动中科学共同体的个别性、独特性和创造性,突出科学活动的过程性、发展性、情境性和不连续性,这些都是以往的科学认识所忽视的。遗憾的是,后现代反理性主义走向了极端,“根本否定了事物之后的‘实在’的存在,因而认识就没有必要也没有可能去把握什么东西,一切都是在差异、流变之中,人们对待现实与世界的态度只能采取游戏的态度,而且就连游戏的规则也是不必要的” [10],过分夸大认识的相对性,将相对性绝对化,这些是不足取的。但是,后现代主义在反对传统的理性主义将理性的作用绝对化、将理性的力量无限夸大方面起到了积极作用。 后现代科学观反基础主义、本质主义。后现代主义对笛 卡尔以来的基础主义持否定态度,认为“事物并没有固定的本质”[11]。后现代主义者对传统的本质主义者批评道:“他们自以为通过借助普遍概念或规律的科学方法把握了对象的本来面目和真实存在,实际上却是把对象十分丰富、十分生动的具体内容变成了僵化的抽象物。这种作为抽象物的概念或规律由于自身的空洞的普遍性,不仅无法完满地解释任何一个复杂的具体对象,反而成为有效地认识各种对象的障碍。”[12]后现代主义强调对事物认识的多元主义,认为不同理论是从不同角度对事物的透视,但它们之间是“平权”的,不同的理论自有其价值所在。由于承认多视角、多层面透视世界的合理性、平权性,后现代主义者自然地否定事物唯一本质的存在,转而寻求全面的诠释、说明和理解。相应的,后现代科学观衡量科学知识客观性的标准不在于它与世界的一致性,而在于其解决问题的有效性等等。后现代主义者在批评科学主义者、本质主义者滥用抽象的方法时,抛弃了抽象方法本身,这是后现代主义者的一大损失,但他强调事物的变化、发展特征,主张动态、全面、具体地理解世界是可取的。 后现代科学观否定真理的存在。在如何对待真理的问题上,后现代主义者的意见并不统一,但对其存在持否定态度是主流。自从现代科学得到迅猛发展以来,科学就总是被人们视为“正确”、“合理”、“客观的”、“真理”的同义词,人们逐渐在真理与科学之间划上了等号。然而,实际上科学绝非真理,这几乎是从波普尔、库恩到费耶阿本德、范弗森、罗蒂等的一致看法。将科学视为真理的弊端是显而易见的:对于科学的学习者而言,这不利于学习者批判精神、怀疑精神、求真精神、创造意识和创造能力的培养;对于科学本身而言,无疑人为地设置了障碍,阻碍了科学的发展。当然,盲目、简单地否认科学的真理性,既不客观也不合理,人类在认识世界的过程中毕竟取得了各种各样的进步和成就。其实,科学活动是人类对世界永无止境的探索过程,在这个过程中人类无限逼近但永远也无法达到真理。总体上来看,科学知识的真理成分会不断提高,但它并不等于真理。 后现代科学观关心科学与人文的融合。鉴于后现代主义认为科学与艺术、宗教、哲学之间并不存在本质的差异及其对科学的霸权地位和负面效应所持的批判态度,后现代科学观主张科学与人文走向融合,强调对科学进行人文理解。后现代主义“把科学看作是人类的历史活动,强调科学与其他文化的联系,特别是与人文文化的联系,强调人的价值取向在科学活动中的作用”[13]。对科学进行人文理解不仅是关心人、关心生命、关心人的生存状态、关心人的幸福、关心人的价值的人文思想在当代的呼声和要求,而且也是科学文化健康发展的需要。科学的发展需要人文的导引,人文的进步要以科学为基础。科学与人文的融合是科学“为人”本性的集中体现。 概括地讲,后现代主义者彻底否定了科学即是真理的科学本质观,认为科学不过是人与自然对话方式的一种,是人与自然进行交流、不断理解自然和自身的一种交往活动;在科学的发展观方面,后现代主义者认为科学的发展并非简单的“线性累计”式,而是一个曲折的、非线性过程,科学发展往往表现为科学范式的彻底更迭,其中科学共同体的个人兴趣、社会的价值取向、权威的影响和习惯信念等等科学活动之外的因素会起到重要作用;如此看来,科学的存在形态已不再是印刷在典籍上的定理、定律、公式和理论,也不是各种科学方法的汇集……,而是人类与自然不断交往的实践活动;而科学价值观即是规约这种实践活动的指针,这一指针始终指向“为人”的方向。值得注意的是,这里的“为人”指的是,既为个别的人也要为全体的人,既为时下的人也为未来的人。如此,“为人”便具有了生态学的可持续发展的意味。在“为人”的旗帜下“人类中心主义”得到部分消解。 三、后现代科学观对理科教学改革的启示 后现代科学观并非空穴来风,后现代科学观兴起的主要动力之一就来自科学的内部,也就是说,否定人们对科学现解的恰恰是科学本身。就像近现代科学给科学课程带来了巨大冲击一样,科学的后现解也会给理科教学来深刻的变革。 后现代科学观有利于我们全面理解理科教学的本质。以往我们更多地将科学视为静态的知识体系、永恒的真理,相应地理科课程设计就等同于对科学学科“忠诚”的缩写,理科课程的内容即是对科学知识“客观”地选择和组织。由此,符合逻辑的理科教学就变成了科学知识、客观真理的传授。后现代科学观启示我们,对科学知识的迷信势必造成理科教学存在三个弊端。一是降低了科学文化的教育价值。科学是一种不断发展的、动态的、可错的人与自然进行交流的探索活动,其内容包括科学知识、科学方法、科学活动、科学观念、科学精神,而科学活动是最重要的存在形式。如果将科学活动暂时的结果——科学知识视为科学的全部,势必会误导人们对科学课程持片面、狭隘、僵化的理解,最终是科学文化的其他教育资源难以进入教育者视野。二是导致科学教学的简单化。既然科学是一种不断演进、变化、发展的动态存在,那么即要求我们的科学教学要以一种动态的形式来实现,就像骑自行车是一种活动,骑车的技能必须以活动的形式来传授一样。动态的教学活动意指重视、渗透、体现科学的活动特性,使学生积极参与现实或模拟的科学活动,使学生比较全面、深刻地理解科学。三是致使理科教学的重要使命被忽视。这个重要使命之一就是学生能力,尤其是学生实践能力和创新能力的培养。前者不再赘述,至于发展学生的创新能力,培养学生合理的怀疑、批判意识、求异精神是其重要前提,显然我们过去的科学观对此很不力,而后现代科学观在消除人们对科学的迷信方面却可以起到重要作用。由此可见,理科教学不简单的科学知识的介绍和记忆,更是在不断发展、生成和调整的活动中学生的自我完善与实现的过程。 后现代科学观对理科教学目标的启示。后现代科学观对科学知识、科学方法的重新定位并没有降低科学文化的教育价值,相反,增加了理科课程的任务。后现代文化崇尚多元和互补,即对同一事物力争多视角、多层面地分析和理解,而不强调某种理论的解释是唯一科学的。后现代主义强调科学文化的多元理解,重视科学的人文性、发展性、动态性、情境性以及意识形态特征,无疑丰富了科学文化的课程资源。这启示我们理科教学目标不仅应该要求学生掌握科学知识,还要培养学生合理的科学观念和科学精神,使其了解科学的社会功用及其负面影响、具备对科学技术进行社会决策的责任感和素养,等等。在国际上,经过半个世纪的发展,“国际科学教育界普遍认为,在基础教育,尤其是义务教育阶段,科学素养教育应是学校理科教育的重要目标”[14]。笔者认为基础教育阶段理科教学的核心目标是培养学生的科学素养,而科学素养至少包括科学知识、科学技能、科学观念、科学精神和科学审美能力等五个方面。科学观念、科学精神、科学审美能力是以往我们的理科课程教学所忽视的,实际上,无论作为科技工作者还是合格的公民,这些素养是必不可少的。我们理科教育培养的不仅仅是工具化了的人,更应该是有知识、有思想、有能力、有情感、能创新的合格公民。 后现代科学观对理科教学运行机制的启示。后现代主义关于事物发展的有机整体观启示我们,理科教学活动是自主、有机、生成的发展历程,是教师、学生多元主体之间交往、对话的过程。多尔指出,“这种开放的、互动的、共同的会话是建构后现代课程的关键”[15]。其实这种不断地生成、发展、活动的理科教学活动思想早在杜威那里就有体现,只不过被大家连同洗澡水一起泼掉了。由此可见,后现代教学观念强调教学中的平权、民主、动态、交往、非线性与自组织特征,这完全符合后现代科学观中自组织观念的逻辑[16]。对于理科学习具有明显的后现代性的建构主义是一种影响广泛并不断为人们所接受的思潮,目前已经成为科学课程学习方式发展的一个重要趋势。科学课程建构主义学习方式的提出有两方面的思想来源:一是后现代主义对科学文化的建构属性分析,包括科 学社会学、科学知识社会学和认识论两个方面;再则是心理学建构主义思潮的兴起。总而言之,建构主义学习方式主要强调“以学生为中心”、“关注学生的个体文化”、“为学生提供探究的机会”、“促进学生之间的交往与合作”、“激发学生主动学习和思考的动机和活力”等一些议题。后现代主义科学观对科学课程的启示与要求远不止于此,这里仅举几点以示说明。虽然对后现代主义的评价不一,但它毕竟为我们思考问题提供了新视角,我们至少可以用后现代兼容并蓄的态度来对待后现代主义。 科学教学论文:种子科学与工程专业实验教学改革 摘要:针对种子科学与工程专业人才培养涉及的学科领域多、知识面广、知识更新快、实践性强的特点.探讨了新形势下如何通过完善实验教学体系、优化实验教学内容、改革实验教学方法、改善实验教学条件、改革实验考核方法和建立网上实验教学辅助系统等措施来开展实验教学,提高实验教学效果和水平,培养创新型人才。 关键词:种子科学与工程;实验教学改革;创新人才培养 种子是农业第一性生产资料,种子产业在农业生产中有着重要的地位。种子科学与工程专业是顺应国内外种子产业化快速发展的需要而设立。从2002年中国农业大学第一批招收种子科学与工程专业本科生后,全国先后已有lO余所高校开办了种子科学与工程专业。湖南农业大学是于2007年正式招收种子科学与工程专业本科生。作为实践性和应用性很强的一门学科,实验教学是培养种子学科专业人才创新能力的重要手段,系统、完善的实验教学有利于提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,也有利于学生创造性思维和团队协作精神培养】。近年来为提高学生的动手能力和思维创新能力,很多高校教师开展了相关的实验教学研究工作】。而目前,国内农业高校种子科学与工程专业开办的时间都不长,还是一个较年轻的专业,对种子科学与工程本科专业的实验教学基本上仍处于探索阶段。下面主要介绍一下湖南农业大学近几年来在种子科学与工程本科专业实验教学改革方面的一些思路和措施,以供其他院校一起探讨和参考。 1改革实验基本思路,完善实验教学体系传统的实验教学基本上是验证性的基础性实验,综合性实验少,研究性实验基本没有,这样的实验教学忽视了学生综合运用知识的能力和创新能力的培养。 针对种子科学与工程专业人才培养涉及的学科领域多、知识面广、知识更新快、实践性强特点,湖南农业大学种子科学与工程专业的实验教学形成以学生实践能力和创新能力培养为核心,实行分层次教学,实施“厚基础、宽口径、适应广、能力强、素质高”为基本内容的人才培养模式,在实验教学中构建传授知识、运用提高、研究创新的“一体化、三层次”实验教学新体系:第一层次为基础性、验证性实验,主要以训练学生基本实验技能和验证基础理论知识为目的;第二层次为综合、设计性实验,以提高学生自主实验和综合实验素质,培养学生实验动手能力及分析问题、解决问题能力为目的;第三层次为探索性、研究性和创新性实验,以培养学生创新素质和创新精神及独立开展实验科学研究能力为目的。 2联系当地实际。优化实验教学内容种子科学与工程专业人才的培养涉及到生物学、农学、生态学、经济学、机械与工程、系统科学等多个学科领域,涵盖种子生物学、品种引育、种子繁制、种子加工与储藏、种子企业经营与管理、种子质量检验与认证管理等一系列环节。为了避免种子科学与工程各专业课程实验教学的重复,内容分散等问题,根据种子科学与工程专业培养目标,将各专业实验整合为一门独立的实验课程种子学实验技术,实验学时72学时,3.0学分,分2‘个学期开课,另外加1周大实验,36学时。实验内容包括了常规实验项目和电泳法测定种子纯度等新内容,实验学时数和实验项目数都多于其他专业的专业实验课,实验课教学内容涵盖了主要农作物的杂交技术、田问测产技术、种子形态结构、种子生物学、种子质量检验、种子加工与贮藏等方面,逐步形成了一个基本能反映湖南农业大学特色的实验教学内容体系。在实际教学内容上重点让学生掌握主要农作物的杂交技术、田间测产技术、种子形态结构、种子生物学、种子质量检验、种子加工与贮藏等实验操作技术,熟悉所用仪器的原理,学会使用和维护。同时培养学生科学、严谨、实事求是的学风,提高学生的动手能力、分析问题能力、解决问题的能力以及创新性思维。 3改革实验教学方法,培养学生创新能力改革传统的实验课教学方法:(1)让学生参与实验课的准备工作,如配制试剂、准备材料、野外采样等。(2)结合学校和湖南省教育厅设立的大学生创新性实验计划项目,鼓励学生成立科研兴趣小组,自主设计实验方案,自主申报学校和省教育厅的科研创新基金。到目前为止,种子科学与工程专业有5个科研小组申请得到了学校和省教育厅设立的大学生创新性实验计划项目,通过参加这些科研活动,使实验教学与科研有机地结合起来,相互促进,从而提高实验课的教学质量。(3)实验室面向学生开放,让学生利用课余时间到实验室做实验,或结合毕业论文研究,参与老师的科研课题。这样可以充分发挥学生的学习积极性和主观能动性,扩大知识面,培养独立科研能力。(4)利用寒、暑假进行现场实验教学。在寒、暑假利用作物标本园、教学实验田、教师的科研试验田及种子企业进行现场教学,内容丰富、增强了学生的感性认识、扩大了学生的知识面。 4改善实验教学条件,提高实验教学效果实验教学条件影响到实验教学效果。过去开设植物幼穗分 化过程观察和作物不育系镜检,主要借助于光学显微镜或体视显微镜下观察完成,学生观察显微或微小结构与只有1—2名教师指导的矛盾必然造成教师只能照顾个别学生而顾及不到全班,这肯定影响教学效果。现在学校改善了实验教学条件,目前种子科学与工程专业建设有一个专门的实验室,实验室里配备有多媒体教学设备,有从事种子检验、种子加工与贮藏等仪器设备,另外配有一个综合实验室,配备有彩色电视显微镜成像系统,在实验教学过程中运用现代化教育手段,可以把抽象的微观世界变得形象具体、生动有趣,有利于提高教学效率和学生的学习兴趣,有利于学生对教学内容的理解和掌握,大大提高了教学效果。 5改革实验考核方法。完善实验评分标准实验考核是检查教师教学质量和学生掌握实验技能的重要手段。我们对传统的实验考核方法进行了改进和完善,形成一套综合评价学生成绩考核体系。考核体系由平时实验成绩和实验考试成绩2大部分构成,各占5O。平时实验成绩可根据学生上课出勤、实验态度、实验操作的规范性、实验结果、实验报告完成情况等内容综合评定给出。实验考试成绩包括实验笔试成绩和综合性实验操作考试成绩2部分。笔试考查学生对种子学实验技术的实验理论、基本知识、基本原理的掌握隋况以及对实验现象的分析、解释等,占实验考试成绩的30;综合性实验操作考试考查学生独立进行综合性实验的能力,占7O。通过建立这种综合的实验课考核体系,能较全面、客观、公正的反映出学生对实验知识和技能的掌握情况,有利于提升学生综合素质培养。 6建立网上实验教学辅助系统 充分利用了校园网这一教学平台进行了种子学实验技术网络课程建设,建立了网上实验教学辅助系统。将教学大纲、教学计划、多媒体课件、教案和讲义在网络课程上公布,便于学生及时了解课程的进度及安排,认真预习相关内容,了解有关背景知识,查找处理数据;将基本操作部分的实验内容放于网上,学生可以在自己方便的时候观看,这可以解决上课老师面对多个学生无法一一指导,以及上课教师个体差异而引起的教学质量问题。网上实验教学辅助系统的建立,使得实验教学内容得到了扩展和补充,增加了学生对实验课的兴趣,有效地提高了学习效率和教学效果。 7结束语 种子科学与工程专业实验教学对于学生掌握种子学研究的基本实验技能,培养学生的综合素质和创新能力是至关重要的。湖南农业大学在种子科学与工程专业实验教学改革中做了初步探索并取得了一定的实践经验。在今后的实验教学中,将继续不断完善实验教学体系,与时俱进地更新实验教学内容,不断改进实验教学方法和手段,提高实验教学效果。 科学教学论文:物理课堂教学中的科学方法教育的创新方法 所谓科学方法,是研究自然科学和社会科学的一般规律性理论.在中学物理教学中,科学方法教育的内容有:一是物理学的研究方法的教育;二是物理学习方法的教育.在物理教学中,教师在完成传授知识的同时,有意识、有目的地进行科学方法教育和指导,有利于促进学生智能的发展,培养科学的态度,使学生在学习中不仅掌握了物理知识本身,而且掌握了研究和学习物理的方法,以及探索物理的精神. 1 指导阅读课本,培养自学方法 在教学中充分利用教科书,指导学生读书的方法,是培养学生自学能力的有效途径.一方面通过读书掌握物理的科学语言;二是通过反复读书,使掌握的知识更加全面、系统、准确;三是通过读书提高自学能力,在学习上变被动为主动,充分发挥学习的主动性和积极性.那么,怎样正确指导读书呢? (1)基本概念、基本定律要着重读,对其中的重点字母要深入体会、准确理解.因为这些字句或揭露了事物的本质;或指出了事物变化的范围和条件;或反映两个事物的区别与联系.教学时,必须指导学生把这些重点字句“抠”出来搞清楚、弄明白.如功率的概念中把“时间”限制为“完成这些功所用的时间”,而不能简单说成“功率等于功跟时间的比值”.又如楞次定律:“感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”,“阻碍”的含义不是“阻止”,它是指:原来磁场增强时,感应电流磁场与原磁场反向;原来磁场减弱时,感应电流磁场与原磁场同向.在教材中“这段”、“该点”、“某时”、“某刻”、“任意”、“总是”等字眼很多,切不可轻视.要养成“抠”字眼的习惯,正确理解概念和规律的物理意义、适用条件. (2)指导学生识图、读图、画图.物理学上的图形很多,如速度图线、振动图线、波动图线、交流电的图线、气体状态变化图线、电场线、磁感应线、电路图、受力图等,是用来描述量与量之间关系或变化规律的,是最简单的物理语言.学会识图、读图、画图是一种基本功,决不能忽视.通过对图形的理解,以提高空间想象力,增强物理综合能力. 2 在物理知识的教学中渗透方法教育 科学方法教育既需要潜移默化的熏陶,也需要有目的的训练.脱离物理知识对中学生大讲科学方法,则犹如建设空中楼阁;埋头讲物理知识而不注意方法教育,则犹如给学生一堆砖瓦.因此,科学方法教育应渗透在物理知识教学之中,只有根植于物理知识沃土之中的科学方法教育,才会结出丰硕的智慧之果.在物理知识的教学中,处处蕴涵着科学方法.物理概念、物理规律的建立常常运用观察和实验、比较和分类、分析和综合、数学和推理、理想化等科学方法.如在概念教学中,将电势能和重力势能类比,学生很容易接受;在洛仑兹力教学中,由安培力演绎出洛仑兹力.在牛顿第二定律、玻-马定律、楞次定律等规律的教学中,常采用观察和实验、数学推理的方法来研究.如“电磁感应”的教学就是对学生进行科学方法训练的好例子,可将教学过程组织为较完整地体现科学研究一般方法的过程,使学生受到科学方法的训练. 具体做法如表1所示: 这样,在传授知识的同时,使学生感受科学方法在建立概念、发现规律中的作用,激发学生自觉地学习和运用科学方法解决实际问题的积极性. 3 重视物理学史,体会科学方法 物理教学改革的目的之一,是把科研人员应具有的素质和能力早一点对学生进行培养和训练,使教和学的思路去尽量接近科学家认识的思路.这就要求我们将物理教学和物理学史结合,当然教学过程不同于科学研究过程,但在必要时,结合重要的物理史料用模拟科学认识过程的方法进行物理教学,这也是物理教学实质性改革的途径和方向,是实现上述教学目的,培养创造型人才的有效途径.模拟科学认识过程的方法,就是让学生遵循前人科学发现和发明的思路来学习,学会科学研究的方法.这就要求我们将物理学史融于物理教学之中,将科学方法教育融于物理学史教学之中.具体地讲就是善于把学生推到若干年前,让他们从当时的科学背景出发去重温科学家们在什么问题上、什么环节中、什么情况下、用什么方法和思路作出了科学发明和发现,从而把这些关键的步骤联系起来.在“自由落体”教学中,首先应阐明:历史上,伽利略首先通过落体佯谬的思想进行实验,否定亚里斯多德的物体越重下落越快的结论;然后运用数学工具得出初速为零的匀加速直线运动s/t2=常量;进而用斜槽实验验证物体从光滑斜面下滑的运动是符合s/t2=常量的规律;最后将斜面实验推广,得出结论:落体运动是初速为零的匀加速运动.伽利略之所以敢于首先用一个理想实验批判亚里斯多德的学说,是因为他此前已进行过长期的实验研究.他曾多次观察过从同一高度同时下落的轻重不同的物体(如两个球体或两块石头等)的下落情况.伽利略认为自然界“总是习惯于运用某种最简单最容易的手段”这一哲学思考,使他大胆猜想自由落体运动是匀加速运动,他的关于落体的全部研究都是为了验证这一猜想而进行的.他的研究方法是观察—假设猜想—数学推理—实验验证—合理外推.他对自由落体运动的研究,开创了研究自然规律的科学方法,这就是“抽象思维,数学推导,科学实验”相结合的方法,对科学研究起到了重大的启蒙作用,极大地推动了物理学发展,是人类物理思想上最伟大的成就之一.然后引导学生重做伽利略的斜面实验,加深对方法的理解. 4 加强物理实验,体验科学方法 观察与实验是物理学研究的基本方法,物理学的所有规律都是通过实验建立起来的,也是学生学好物理知识的基本方法.在教学中,应培养学生六个方面的实验技能:一是掌握基本仪器的构造、原理和使用,能正确使用仪器进行观察、测量和读数;二是掌握中学有关实验的一般原理和实验方法;三是会正确记录实验数据,并能进行运算和分析,以得出正确的结论;四是了解误差概念,并学会初步的误差计算和分析;五是会写一般的实验报告;六是养成良好的实验习惯,包括爱护仪器、遵守安全操作规则和尊重实验事实的习惯等.例如“用温度计测温度”的教学中,可以对学生进行下述方法论的教育: (1)平衡原理:温度计与被测物体达到热平衡,温度计的液柱不再变化时的示数即是被测液体的温度;(2)转化原理:把被测液体的温度转化为温度计内液柱的高低,是看不见向看得见的转化;(3)放大原理:温度计内径做得应当小些,以便观察的现象明显,能表现出温度变化的微小差别;(4)使用所有有刻度的仪器仪表都需首先观察刻度盘刻度 和每小格的读数.实践表明:只要我们能从众多的实验中总结出共同的规律,引导学生观察时注意目标明确,层次分明,就可让学生掌握某种仪器的使用方法,而且使学生学会如何观察,提高观察能力. 5 巧妙设计习题,训练科学方法 科学方法教育的目的在于发展学生分析和解决问题的能力.实践表明:教师生动精辟的讲述,学生对于知识只能达到理解的水平,要达到运用的水平,就非要经过学生本人参与分析解决新问题的实践不可.因此,教师要创设情景,强化习题教学和训练,引导学生运用科学方法解决具体的物理问题,使学生实现知识向能力的转化. 在习题教学中进行科学方法教育,主要是进行思维方法的训练,提高思维能力和分析解决问题的能力.因此,教师要站在科学方法论的高度,认真研究题型、分析归类、精选典型例题和习题,对学生进行逻辑思维与非逻辑思维、集中思维与发散思维、正向思维与逆向思维、局部思维与整体思维、类比思维与联想思维等专项训练.在教学中有些习题明显要运用科学方法来求解,教师要点明这种科学方法,让学生学会这种方法的应用.如习题:一半径为R的光滑竖直圆轨道固定在水平地面上,并与水平地面相切,小球从轨道上距离桌面h(hR)高处由静止释放,求小球经过多长时间到达轨道的底端.这个题要和单摆相类比,用单摆知识来求解时间.在教学中要点明此题用类比方法,让学生在解题中体会到方法的重要性.又如习题:斜面A放在水平地面上,物块B放在斜面上,有一水平力F作用在B上时,A、B保持静止.A受到水平地面的静摩擦力为f1,B受到A的静摩擦力为f2,现使F逐渐增大,但仍使A、B处于静止状态,问f1、f2大小怎样变化?此题讨论f1的大小变化时要用到整体思维的方法,讨论f2的大小变化时要用到局部思维的方法. 总之,在物理教学中有意识地加强科学方法教育,是实现学生增长知识、发展能力、提高素质的有效途径. 科学教学论文:论生物教学中培养学生科学素质的方法探讨 [论文摘要]培养学生科学素质是新时期基础教育新课程提出的新要求,在生物教学中如果提高学生的科学素质,是生物教育工作者需要探讨的一个重要课题。本文提出,运用探究性教学法开展生物教学,是提高学生科学素质的一条必要途径。 如何运用探究性教学法开展生物教学提高学生科学素质,通过作者多年的教学实践,认为必须发挥教师的主导作用和学生的主体作用,要建立全过程教学管理,建立和完善合作学习与课题探究性教学共建的教学方法。 一、发挥教师在生物教学中的主导作用 1、进行生物教材加工寻求学生科技点 教师是学习的引导者、组织者、支持者和参与者,教师在生物教学中起着主导作用。探究性教学是以改变学生的学习方式为目的,以训练培养思维、实践、创新科技素养能力为核心,生物教师应依据课本要求和学生的学习状况,确定每节课的学习目标及各种探究活动的子目标,梳理出教材的重难点,对教材的使用撒到或全部或部分,或增或减,其中激发学生科技兴趣材料的选取,探究性学习素材的提供,探究性学习情景的创设,是教材处理的主要内容。主要是应把握好几个方面:一是满足初中学生的对于科技探究的学习兴趣,丰富课本以外的生物科技发展中的新动向、新知识。使学生对进人感官的事物主动地进行选择、转换、储存和应用,发展其认识过程。二是创设学习的新情景。学习的情景是现有经验向生物教材所包含的逻辑经验发展的过度体。它代表的一般是自然、社会、现实和科技成果发展的情景,目的是使学生的个人生活与自然和社会融为一体,与科技发展融为一体。学生可以把已有的背景知识与新材料、新信息等科技资源联系起来,依靠原有的“图式”去理解和解释科技现象,构建科学素质。 2、加强教学设计提升学生科技知识能力 在生物教学中,要对课内课后作业进行精选和组织。学生家庭作业对初中学生的学业成就具有积极的推动作用,要完成自己的家庭作业,特别是课后的科学实验探究等活动,教师对作业的质和量要精确控制和选择,对学生的作业要有充分的指导和反馈和评价,保证绝大多数的学生经过不是过分复杂的努力获得成功,通过积极有趣的科技探究活动强化学生的学习动机,以抵挡住无节制的体育运动、看电视等活动的诱惑,引导学生的外在学习动机向内在学习动机转移,以提高科学素质。 3、指导学生养成良好的生物探究思维习惯 教师把相应的科学方法的训练整合于探究教学活动之中,提高学生的探究水平,发展学生思维品质的广阔性、深刻性、灵活性、独立性及批判性。使学生获得成功智力、多元智力的训练,养成良好的生物探究思维习惯。如生物观察和实验法、生物假说提问法、生物统计和分析法等,以此来提高学生的科学素质。 二、发挥学生在生物教学中的主体作用 学生是探究学习活动的实施者、参与者、合作者和评价者。学生的主体作用,主要体现在对学习材料的心理倾向与接受、探究问题的提出、探究方案的设计、探究步骤的实施、探究结果的讨论与交流,自主地合作地完成教师提供的各种“主动作业”。自我监控探究学习的全过程,并积极地参与评价活动。学生在学习活动中学会选择、参与、发现。选择,就是让学生根据自我需要选择学习的材料,学习方式及解决问题的思维方式。参与,就是让每位学生在教师的主引下,根据自我的需要,确定探究学习的主课题,或子课题,提出自己的有创建性、有意义的假说,参与探究过程的实施和评价。发现,就是在探究生物问题及结果的过程中,学生大胆尝试,积极发现。从不同的角度、不同的实验方法。不同的情景去思考,去获得新经验,建立更高级的认知结构。只有发挥了学生在生物教学中的主体作用。其自身的科学素质才能得以提高。 三、加强生物课堂探究性教学过程的管理 由于探究内容的综合性、学科的渗透性、知识的前沿性,思维方法的发散性、创造性,教师的权威在这个时代受到强烈的挑战,同样也影响着生物课堂探究性教学的管理,影响着学生的科学素质。因此,在开展生物课堂探究性教学过程,要想提高学生的科学素质。一定要遵循探究原则,重点做好以下几个方面: 1、要建立和谐的师生关系 教育活动是师生进行的一种情感的交往与沟通。学生和教师的关系应是平等的教师和学生即是学习的伙伴、信息的产生者、输出者,又都是信息的接受者和收益者。和谐的师生关系、宽松的学习氛围,为学生在生物课探究活动中充分发挥科技智能潜力提供了最佳的情感背景,教师不仅在科学探究方法上要指导学生,在情感上要激励学生,只有情意相加。以情增意,才能孜孜不倦,乐此不疲地进行科学探究活动。教师不随意干涉学生的探究活动,努力创造一个民主的研讨气氛。在民主、平等、宽松的环境中,活跃学生的科技思维,发挥其创造力;与学生多交流,倾听他们的认识和感悟,并给予相应的认可和鼓励,培养和保护学生敢于提出不同见解的科技创新意识和思维。 2、要坚持课堂的开放性 任何一种课堂教学的模式都不是固定不变的,静止的,一个好的教学模式应具有开放前瞻的教学思想、科学新颖的教学设计、灵活创新的教学内容和务实高教的教学效果。就生物课来看,应具有探究问题的开放,情景的开放、过程的开放、结论的开放。生物教学内容的开放是指来源于教材,又不能拘泥于教材,适当补充有利于激发学生兴趣、培养能力、发展个性的新信息,也可让学生参与选择。教学方法开放是指教学方法不固定,应灵活多变,学生可自主选择适合自己的生物学习方法。教学时空的开放,让学生适度地选择探究性学习的时间和空间。教学评价的开放性,是指师生互评,生生互评,生 生自评。 3、要注重课内课外探究活动的协调 生物教师应当引导学生合理安排课内学习和课外活动的时间。传统教学模式的课前、课内和课后可谓径渭分明,而且是以课内为主,课后为辅。在完整和较大型的教学活动中,课内和课外学习就强烈的显示出是一个有机体,因为生物学本身是一门自然科学,学生在自然环境中的探究活动将决定他们在时间、空间更依赖于课外的学习与训练。 四、运行合作学习开展生物课探究教学 在以学生学为核心的生物课堂教学中,教师工作的重心是千方百计引发学生“交往”,即在教室里构筑一种人与人相互交往、相互交流、相互启发、相互促进的关系,让学习者与物、与教材、与同伴、与教师、与自我的对话成为教学的中心,形成合作学习的共同体。合作学习,不仅重视各类教学目标如认知、情感和技能目标上的均衡达成,而且具有改善人际交流的模式、增强学耳的互动性、在合作中发展个性、促进自主学习、发展智力等特点。在生物探究性教学中尝试以小组合作探究学习促进学生开展课题探究活动,发展智力,提高科学素质。 1、建立合作学习小组 每个学生都有自己的优势智力领域,在一个异质的小组中,每个人有自己的学习类型和方法,有着不同的学习经验。通过合作学习,学生可以借鉴别人拥有的“长”,补自己的“短”,通过交流,得到启发。促进各自智力的发展。 2、广泛开展生物实践 在实践活动中加强合作学习,促进实践性智力的发展。在生物新课程中,增加了许多社会实践的活动,包括调查活动(如调查我国植被的基本概况)、制作活动(如制作细胞模型)、课外实践活动(如设计并安放人工鸟巢或饲养台),这些活动,从策划活动的细节,人员的组织,实施中的每个环节的顺利进行,最后调查报告的撰写、表达和交流,都要求在全组同学的共同努力下完成的,它可以体现集体的智慧。可以提高学生比较全面的科学素质。 3、运用“角色扮演”进行教学 在生物教学中,运用游戏探究及“角色扮演”活动进行合作学习,促进科学素质的发展。如生物课“辩论和协商怎样保护白头叶猴”是一种新型的科学性与趣味性相结合的“角色扮演”活动。可以由三组同学分别代表当地农民、政府负责人和野生动物保护专家就“是否建立自然保护区,怎样处理改善农民生活与保护白头叶猴的关系”进行辩论和协商。辩论者代表的不是他个人,而是整个小组。成功的参与者要有一定的知识背景做底蕴,要有智囊团做他的后盾,从查找资料。准备辩论的提纲,辩论者上台后小组成员积极地声援,各自的啦啦队摇旗助阵,最后达成共识,上交书面决议。这都离不开小组成员的互助、互动,求太同,存小议,在合作中共同发展。 科学教学论文:提高初中科学实验教学有效性的思考的效果分析 科学课程的基本理念是立足学生发展,体现科学探究的精神,引导学生逐步认识科学本质。学生并不是记住科学概念和结论就能解决问题,不是靠死记硬背,也不能靠教师满堂讲。实验教学是课堂教学非常重要的一部分,如何利用实验优化课堂教学,突出科学学科特色,下面结合教学实践谈谈几点想法。 一、实验设计过程让学生亲身参与 科学学习应该是发生在一定社会和文化背景下意义建构的过程。当代科学本质观下的教师教学行为注重知识产生过程,以及学生对于知识获得过程的反思[1]。让学生重演知识的发生过程,才是科学教学的真谛。让学生参与实验的设计过程,亲历问题的解决过程,价值在于引导和锻炼学生的思维活动,还原知识形成和发展过程中的本来面目,掌握获得知识的程序和手段。科学课程中的演示实验,我们应当尽量再现实验设计过程,让学生多想想:应该怎样做?为什么这样做?换其他方法能不能做? 例如植物制造淀粉的实验,一般的做法是先介绍实验步骤:暗处理叶片部分遮光后光照酒精脱色清水漂洗滴加碘液清水冲洗观察现象。然后按步骤完成实验并得出结论,最后提出几个问题并解答。这样的教学看起来思路清晰,结论清楚,但由于是简单讲述,学生知道但难以理解,记忆保留的时间短。实验结束之后学生还有疑问:实验为什么这样设计?步骤为什么这样操作?究其原因是教师和学生只是循着课本做动作,没有让学生参与实验设计过程,没有与学生的思维活动结合起来。教学只有把结论变成过程,才能把知识变成智慧,改进后设计如下。 师:淀粉遇碘液变蓝,但是叶肉细胞中有叶绿体,叶绿体中含有叶绿素,呈绿色。有叶绿素的干扰?怎么办? 生:叶绿素不溶于水,但溶于酒精。用酒精将叶绿素溶解掉。 师:但是酒精加热易挥发,同时易着火燃烧,怎么办? 生:水浴加热,小烧杯受热均匀,温度控制在100℃以内。 师:水浴加热后,叶绿素已溶于酒精,但经处理过的叶片表面还有酒精,怎么办? 生:在清水中漂洗干净。 师:叶中的淀粉是原来就存在的还是后来光合作用合成的?如何排除其它因素影响? 生:放置在黑暗的地方一昼夜,进行饥饿处理,将叶内原有的淀粉运走或消耗掉,最后再滴加碘液,检验淀粉的存在。 教师基于学生的认知脉络设计问题,通过一系列问题引导,步步推进,师生交流讨论实验设计过程,从结论到过程,力求促进学生思考,注重“动脑”与“动手”的结合,在交流对话中解决问题。 二、实验原理让学生深入领会 在教学中,教师困惑的是:学生好像都听懂了,可做作业错误连连,题目换种提法就没有办法。原因之一是学生还没有弄懂学科知识的原理,要利用联系的观点与其它相关内容进行比较,认识实验的本质原理。如学生已经学习电压表、电流表,知道电压表要并联在用电器两端,电流表要串联在电路中,但如果将电压表和电流表串联后接在电源上到底有没有读数,有些同学就无法理解。从单一结构水平到多元结构水平,只有举一反三,把握问题本质,把两表看做是阻值不同的电阻,才能解决多元结构的问题。 普通装置的气密性检查,学生比较熟悉,很容易说清楚,如图1,整个气密性检查分为三个步骤[2][3]。 但当学生碰到其他不太熟悉的装置,进行气密性检查,往往模棱两可,无从下手。其实这正是教师教学造成的结果,平时往往关注气密性检查的步骤,锻炼思维的过程与环节被老师忽略或代劳了。检查气密性背后的原理是怎样的,为什么要这样做,学生没有真正搞清楚,碰到相应的问题会一错再错,知其然而不知其所以然。 其实可以先分析上述气密性检查三步做法,归纳出这样做的目的:封闭部分气体,根据改变气体压强后产生的现象来来判断是否漏气。然后由目的来讨论分析图2中检查气密性的原理和具体操作方法,如表1,并用相应的实验装置来证明,经过这样分析整理、实验再去解决其他气密性问题肯定是迎刃而解。 在教学过程中,教师不可能把所有的知识和结论全部教给学生,学生要利用有限的知识、实验原理来解决新情境新问题。只有通过教师引导,引导学生分析科学现象,逐步深入分析现象的本质特征,完善学生的认知过程,运用原理来解决新问题将得心应手。 三、实验现象引发学生疑问 科学不是看懂和听懂的,而是想清楚和做明白的,需要通过探究和实验来深入理解概念、规律的来龙去脉。亚里士多德曾说思维自惊奇和疑问开始,要使学生处于一种“心求通而未达,口欲言而未能”的不平衡状态,引起学生的探索欲望,促使其积极主动地参与学习,只有经过思考的才会属于学生自己。但简单的实验教师往往直接讲甚至忽略,这样留给学生的实验就少得可怜,通过实验探究想让学生体验鲜活的知识与技能也就成了无源之水。为什么作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在不同的物体上?可以用两只弹簧称称钩相接,一只弹簧称拉,另一只不动或互拉、竖直拉、水平拉来证明总是相等。简单的实验蕴含的道理深刻,我们要让学生从简单的实验中挖掘科学道理。如研究物体沉浮条件的实验,可以这样设计。 师:如果把小钢球和乒乓球放入水面以下,如果松手小钢球和乒乓球会怎么样呢? 生:小钢球会下沉,最后沉到烧杯底部;乒乓球会上浮,最后会漂在水面。 (教师演示。) 师:为什么小钢球下沉而乒乓球会上浮? 分析:根据阿基米德原理,浮力的大小与ρ液和V排有关,ρ液即为水的密度,是相同的,但乒乓球排开水的体积大于小钢球排开水的体积,也就是乒乓球受到的浮力大于小钢球受到的浮力。 师:如果把小钢球换成猕猴桃,放入水中松手,猕猴桃会怎么样呢? (学生猜想,教师演示。) 师设问:猕猴桃为什么下沉,根据阿基米德原理,把小钢球换成了猕猴桃,排开水的体积变大,浮力也变大,应该比乒乓球上浮的更快,为什么浮力大反而下沉呢? (思维碰撞,引起学生思考。) 分析:原来乒乓球受到浮力的作用上浮,而现在猕猴桃受到了浮力作用反而下沉,物体运动的方向改变了,即运动状态改变了,肯定是受到的力的作用,因为力能改变物体的运动状态。物体在空气中下落是因为受到了重力作用,在水中下沉也受到了竖直向下的重力作用。 学起于思,思起于疑,实验是极好的引起学生“疑”的途径。科学最有味道的就是实验,真正好的实验能够打动人,使人印象深刻,甚至使心灵受到触动。 四、实验数据分析处理建立模型,渗透方法 在科学概念和规律教学中存在这样的问题:教材中的介绍常常比较简略,教师对概念形成过程不够重视,在学生没有足够的感性认识,尚未建立初步的概念时,将概念和规律硬塞给学生[5],把形成概念和规律过程变成了“知识要点加注意事项”。部分同学只 是记忆没有理解本质,最后利用大量习题强化,长期以往的结果是学生失去学习兴趣。概念和规律教学要让学生真正体验概念的形成过程,通过同化和顺应建立属于自己的认知结构。 如磁感线是描述磁体周围的磁场的,磁感线看不见、摸不着,要使学生理解和掌握抽象的概念,教学的关键在于让学生参与概念的建构过程。磁感线的教学可以从磁场的性质入手,在条形磁体周围不同位置放小磁针,现象是不同位置小磁针北极指向不同,说明磁场是有方向的,而且不同的位置磁场方向不同。教师指出科学上规定的磁场方向,要求学生在小磁针旁用箭头表示磁场方向(图3a)。这样做很直观,但不可能把磁体周围所有点的方向都标出来。那怎么来表示整个平面的磁场情况?学生不难想到办法,用比小磁针更小的铁屑进行实验,学生观察铁屑分布的规律,并用示意图表示(图3b)。具体磁场方向的判断用小磁针放在弧线上几点,观察并标出小磁针指向(图3c)。教师引入磁感线模型,完成条形磁体周围的磁感线分布情况后(图3d),然后教师展示立体结构的磁板模型。最后拓展到蹄形、同名磁极和异名磁极磁感线分布情况。 磁感线的概念教学从点到面最后形成立体的结构,整个过程让学生观察、作图,渗透科学思想和模型法、转化等科学方法。形成概念的思路是从生动直观的实验到抽象思维,从抽象思维到实践。抽象的科学概念教学要提供给学生丰富的表象素材和感官刺激,增加直观感受,支撑学生的抽象思维,掌握知识的本质属性,软化突破难点。 学生对科学方法不断积累和掌握,形成借助科学方法获取知识、提高能力的心理定势。这样学生就会产生对问题的敏感性,能够用科学方法迅速地抓住问题的关键,找出解决问题的途径[6]。教学过程本身就是科学方法的示范,科学方法的真正掌握,要求学生必须亲身经历运用科学方法探索过程,最终提高学生用科学方法解决具体问题的能力。 五、实验验证发散成果 课堂上教师想提供给学生思考的机会,但实际往往把时间留给上课,给学生真正思考的时间并不多;有的学生虽然看起来知道,但讲不出所以然,可意会不可言传。要把课堂的主动权还给学生,减少知识灌输,发展学生求异和发散思维,同时教师应该给学生更多表达机会以完善思维品质。当学生看到自己的想法转化成为现实版的实验装置,自然有一种亲切感,想去弄明白他们的想法能否实现,自然主动性会大大增强。学生头脑中的思维活动与实验互相结合促进学生的发展。如证明电流产生热量多少的方法如下。 问题:电流产生热量的多少如何体现?学生讨论。 方案1:白磷从未燃烧到开始燃烧需要的时间。 方案2:发热导线切割石蜡速度或粘有石蜡的火柴棒受热后,看火柴棒掉下的快慢。 方案3:五水硫酸铜失水变白程度。 方案4:烧瓶中气体热胀冷缩,直观,时间很短效果明显。 方案5:烧瓶中液体热胀冷缩,用温度计能准确地测出液体温度变化,便于定量研究。 师生共同分析并用实验验证方案2和方案5。 师:与之类似,用吸引大头针的数量显示磁体磁性强弱,用握住刻度尺的长度显示人的反应快慢,像这样将难以测量的科学问题变成了可观察、可测量的具体问题,称为转化法。 建构主义认为:学习是学生自己构建知识的过程。整个过程从提出问题到学生的发散思维,最后收敛小结、实验验证,解决问题成为开放的过程,思维的单向变为多向,如简易温度计的改进也可以采用类似方法。从教师的教转变为学生的学,从关注课堂形式到学生习得水平及问题解决水平的转化,分析学生现有认知基础,及时捕捉课堂意外,强调生成多种可能的假设、解决问题的方法或形成新观点。学生只有经过多样化的思维过程和认知方式,多种观点的碰撞、论争和比较,才能获得结论,真正理解和巩固[7]。 有一则广告语这样说:人生就像一场旅行,不必在乎目的地,在乎的,是沿途的风景,以及看风景的心情。从三维目标的角度来说,目的地就是知识与技能目标;沿途的风景是过程与方法目标;看风景的心情就是情感态度价值观目标。要达成三维目标,提高学生的科学素养,需要实验和课堂教学紧密融合,需要教师精心设计才能实现。目标是唤起学生自主学习的兴趣和动机,最终培养出让我们钦佩的学生 科学教学论文:关于生物科学史教学中情感、态度与价值观目标的渗透 论文摘要:新课 程提 出了符合我 国教育 特点 的三维 目标——知识与技能,过程与方法,情感、态度与价值观,从以往狭隘单一的注重知识传授向引导学生学会学习、学会生存和学会做事转变,关注学生的学习过程、学习方式,注重学生思想品德的培养,以引导学生在学习掌握知识和技能的过程中,形成正确的价值观、人生观和世界观。 “情感、态度与价值观”目标体现了新课程改革“以人为本”的理念,是课程标准的三维 目标之一,也是教学实践中比较难以把握的目标。在生物教学中运用生物科学史能有效实现这一目标。 一、 利用生物科学史渗透情感、态度与价值观目标 1.培养爱 国主义情感 通过介绍生物科学史,可以加强青少年的爱国主义情感。如介绍 1965年 ,我 国的科学工作者经过六年多坚持不懈的努力,获得了人丁合成的牛胰岛素结晶。这是世界上第一个人工合成的蛋白质,标志着人类在探索生命奥秘的征途中向前跨进了重要的一步。这在无形中就激发了学生的民族自豪感。 2.激发学生敢于质疑,敢于创新的精神 科学的每一次进步 ,总要突破以往的窠臼,达到一个新的起点。敢于发现问题,敢于质疑,具有强烈的问题意识 、创新意识,是生物学家进行科学研究 ,取得创造发明的前提。 1975年诺贝尔生理学及医学奖获得者美国病毒学家特明经过多年对癌症的研究,在 1964年提出了着名的核酸“逆转录”假说:病毒能将其 自身转录成DNA,该再指导宿主细胞的代谢 ,使宿主细胞转化为癌细胞。当时生物学界普遍认为遗传信 息总是从DNA转录成的,而不能反方向进行,因此假说并没有得到人们的承认。特明努力通过实验来证实 自己的假说。1970年他在病毒中发现了逆转录酶,揭开了致癌病毒的核心秘密。特明敢于冲破传统和权威的束缚 ,去伪存真,大胆提出假说,精心设计实验加以证明,体现了真正的科学精神。这个事例有助于学生领悟到科学精神的真谛。科学家敢于质疑并最终取得科学研究成功的大量史实,都可以鼓励学生要善于并勇于提出问题 ,培养自己的问题意识。 3.培养学生掌握科学的研究方法 很多科学实验的成功,还需要科学的研究方法。在学习孟德尔研究生物遗传规律过程中,分析孟德尔获得成功的原因:选择严格自花传粉的豌豆做实验材料,保证后代的纯合性;通过人工去雄、套袋,进行异花传粉,有效防止了外来花粉的影响;在豌豆众多的性状中,只观察一对相对性状 ,避免了其他性状的干扰。对亲本进行杂交实验,观察杂交子一代的性状推翻了“遗传中和”假说 ;对子一代进行 自交 ,发现基因成对存在;科学的推理和解释,正交、反交的交配方式 ,测交的验证方法都体现了孟德尔缜密 的思维;在杂乱无章的数据 中,独特地采用数学统计分析的方法 ,最后发现了遗传规律。通过分析探讨孟德尔的科学研究方法,学生不仅能了解科学方法,还能进一步了解科学方法的产生和发展的历史 ,从而加深对科学方法的认识。 4.培养学生团结合作的精神 当今科学技术高度发展,使得社会分工越来越细,对人之间相互合作的要求也越来越高。在教学中培养学生学会关爱、养成团结协作 的团队精神 ,对学生的全面发展有重要的作用。作为 2O世纪最为重大的科学发现之一——DNA双螺旋结构的发现就是沃森和克里克合作的结晶。沃森和克里克虽然性格相左,但在事业上志同道合。沃森生物学基础扎实,训练有素;克里克则凭借物理学优势 ,又不受传统生物学观念束缚,常以一种全新的视角思考问题。他们二人优势互补,取长补短,并善于吸收和借鉴当时也在研究 DNA分子结构的鲍林 、威尔金斯和弗兰克林等人的成果,经过不到两年时间的努力便完成了 DNA分子的双螺旋结构模型。合作是他们取得成 功的必要条件。 二、生物科学史与课堂教学的整合 1.作为新课 的课题 引入 许多生物科学史生动有趣,用它们来创设情境 ,引入新课题,能激发学生的求知欲望,吸引学生的注意。 如在介绍伴性遗传时,教师可以讲史设疑 :血友病是一种出血后,血液不会凝固的疾病,最早发现于欧洲王室。英国的维多利亚女王夫妇身体健康,生育两个儿子和四个女儿。大儿子奥彼得因血友病天折 ,另一儿子爱德华健在并继承王位。另有两个女儿分别同正常男人结婚并各生下一个外孙女,其 中一个外孙女与沙皇尼古拉二世婚配生下一个患血友病的曾外孙 ,另一个嫁到西班牙王室,也生下一个患血友病曾外孙。从此俄国的皇室和西班牙的王室都因娶了维多利亚女王的外孙女造成了血友病的遗传 ,这就是着名的“皇家病”事件。学生听了这个故事,便急于想知道其中的原因,这样就充分调动了学生对生物科学知识的学习兴趣,顺利将学生引人新课的学习。 2.作为课堂 内容 的补 充和 扩展 性的 阅读材料 生物教材中很多生物科学史 的内容均属补充性和扩展性的阅读材料,教师要充分发挥它们 的作用拓展学生的知识面,加深学生对所学知识的理解和巩固。 如在讲完细胞膜的结构后 ,补充介绍尼科尔森和辛格提出的“流动镶嵌”模型,并对模型的优缺点进行简单的分析评价,这样既可以促进学生对生物知识的理解 ,又可以进一步提高学生的认识水平。 3.创设 问题 情境 在教学设计 中,教师都希望自己设计的问题具有启发性、生动性,能激发学生探究问题的好奇心。科学史例就是一个丰富的资料宝库。 在“DNA是主要的遗传物质”一节的教学中,教师可以系统地介绍科学家格里菲思和艾弗里的两个肺炎双球菌转化实验 ,以及赫希尔和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验 ,并提出系列问题 :有荚膜的死细菌中有某些物质进入了无荚膜的活细菌体内,使无毒性细菌转化为有荚膜的毒细菌,引起转化的物质是什么;S型细菌体内物质有多种,用什么方法可以证 明 DNA是遗传物质而蛋 白质等却不是等等。学生带着这些问题去学习新的知识可以起到事半功倍的效应。 4.进行探 究性 实验 生物科学史是生物科学探究的良好素材 ,它展现了生物发展的历程和科学家进行科学探究的过程,它与科学探究相结合,可以使探究活动变得更深刻 、更有效。 在向学生介绍科学家是如何发现生长素的经典实验时,可先介绍达尔文的胚芽鞘向光性实验过程和实验结果,然后师生共 同对实验结果讨论推断,获得个需进一步探究的结论。接下来可以不继续介绍温特的实验,而是让学生循着科学家的思维历程自己去探究、设计实验,这时学生的思维就被积极调动起来。在此过程中教师的任务是帮助学生、巡回指导、补充不足,使学生的主体性得到最大的发挥。学生可以深刻地体会到科学家的研究方法。当学生的设计和方法与当年科学家的做法不约而同,甚至超越时,就会产生一种成就感 ,激发了学生对科学探究 的兴趣 。 生物科学史在生物学教育中还有许多方面的教育功能,生物教师要尽可能的将它的多维教育价值展现给学生。学生学习生物科学史方面的知识 ,不但可以开拓其知识领域,更能使学生学习科学的观点、方法,体验科学探究的过程,形成科学品质和科学精神。因此,在生物学教学 中有效进行生物科学史的学习,是提高学生生物学素养的有效途径。 科学教学论文:浅议生物教学中的科学素质教育 以学科知识为载体,对学生进行全方位的素质培养是中国教育逐步走向成熟的标志。人的素质包括思想道德素质、文化科学素质、身体心理素质、劳动技能素质等方面,而科学素质又是文化科学素质的重要组成部分。就中学而言,科学素质包括科学观点、科学态度、科学思维、科学方法、科学精神等,所以重视对学生的科学素质培养乃是素质教育的一项基本要求。自然,中学生要想成为未来科技高度发达社会里一名合格的公民,无论他是一名生物学家还是一名普通百姓,都必须具备一定的科学素质,即掌握必备的科学知识和方法,具有良好的科学精神和态度。下面就谈谈中学生物教学中如何渗透科学素质教育。 一、根据教材内容的不同特点,对学生进行科学素质教育 在中学实施素质教育,应把重点放在素质教育的主渠道即课堂教学上去研究,因此,教师要充分挖掘教材,并从教材中提炼出科学的观点、方法及其思想,在课堂教学中根据教材内容的不同特点渗透科学素质教育。 教材中生物与人们生产生活相关的内容较多。例如为什么施肥过浓植物会出现萎蔫现象,蛇的“功”与“过”,园艺上为啥常对侧枝加以取舍,就可以造成一定形状的树冠,ABO血型之间的输血关系等等,这些都是科学教育的素材,教师在讲授这些内容时不仅要使学生掌握基本的生物知识,而且要使学生明白,学好生物,掌握了生物的结构、生理以及生物与环境的相互关系,就能够更好地协调人与自然,造福社会。比如在讲植物生长激素时,引入顶端优势原理,使学生知道种植棉花等经济作物时,利用顶端优势原理,可以提高产量。在讲环境保护时,教材中介绍了环境污染的原因、如何保护环境,并要求学生亲自去调查学校附近的环境保护情况,进行分析和评价,并且提出保护环境的书面建议。这些内容有利于培养学生树立环境保护意识,提高今后职业要求的生物素质水准,从而具备适应现代生活的能力。让学生掌握一些最基本的生物常识与技能,可以提高学生对生物的学习兴趣,激发学生对科学的探索热情。 教材中记述了不少科学发现的经过及科学家传记。例如法国生物学家巴斯德探索夏天食物为什么容易变质的着名的科学实验,这就给学生以生动的启示:平时只要细心观察、认真思索、勇于实验,就有可能发现自然界中的奥秘。这些内容不仅可开阔学生的眼界,还能使学生受到科学方法和科学思维的训练以及科学精神的熏陶。 教材中体现了辩证唯物主义的观点:? 生物体结构与功能统一的观点:自然界一切生命现象都有它的物质基础的。例如,细胞膜的磷脂双分子层和蛋白质的镶嵌结构是膜的选择透性的物质基础;DNA的双螺旋结构是遗传物质复制和传递的物质基础等。- 局部与整体统一的观点:生物体各器官、系统之间,各代谢活动之间,各生命特征之间都存在着相互依存和相互制约的关系。例如,高等多细胞动物体内细胞通过内环境与外界环境进行物质交换,以及通过神经系统和内分泌系统的调节,消化、循环、呼吸、排泄等系统与其他器官系统的协调;同化作用与异化作用之间的对立统一;遗传与变异之间的关系等。? 生物与环境相互关系的生态观点,例如生物个体内各种生理作用都受外界条件的影响和作用,同时,生物的生理作用也制约和影响着环境。ˉ 生物从无到有,不断变化发展的进化观点,世界上一切事物都是运动的、变化的、发展的。在生物个体水平上,表现为个体发育中的各种生理变化,在群体的水平上,就表现为物种的演变和进化。通过对这些基本观点的诠释与剖析,培养学生的辩证唯物主义思想。 同时,教材中还提供了丰富的科学审美教育的例证和基础。科学是规律的反映,而规律是美的内核,某种意义上说,科学与美是相通的。我国着名科学家钱学森就极力主张科学工作者应该懂得美学,这有利于他们自身的科学研究。生物界里存在着许多美的现象,如;科学家发现,叶在茎干上的排列无论是互生、对生还是轮生,它们自上而下都互不遮挡,形成镶嵌式的排列,这样可以使每一张叶都接受充足的阳光。科学家对这种天然形成的叶镶嵌以及它的合理性感到惊讶,并且深切地感到真善美的和谐与统一。因此,在生物课堂教学中,要逐步培养学生的审美情感和意识,充分调动教师的审美观念、审美能力、审美情趣,去感化和陶冶学生的审美知觉、审美理解以及审美注意,教师可以展示生物遗传的优化组合,结构的谐调对称,环境的雅致优美,从而激发学生的想象力,开拓他们的思路,引导他们从美的角度来探索科学的规律,这对于培养学生的科学素质无疑是有益的。 二、发挥实验教学的特殊作用,对学生进行科学素质教育 生物是一门以实验为基础的学科,实验在生物教学中占有相当重要的地位。在教材中广泛地采用了过程模式和情景模式,通过加强实验和创设情景来培养学生的观察能力、实验能力,培养学生对科学的探究能力和探究方法。 首先,教师可充分发挥实验的直观性、趣味性特点,利用课堂演示实验、分组实验等来激发学生探索生物奥秘的兴味与情趣,从而对未认识或未充分认识的生物过程和现象有着直观的了解。比如在水分和无机盐通过导管向上运输时,可通过演示一段木本植物枝条下端插入稀释的红墨水里,过了一段时间只有导管变红色的实验来引起学生的科学好奇心,加深学生对知识的理解、记忆。 其次在进行分组实验中,教师不仅要重视培养学生的协作精神,还要使其掌握观察实验现象的方法,用掌握的理论知识正确分析实验现象,最后总结出实验结果等一系列科学实验研究的基本方法,诸如定性实验、解剖实验等基本方法。除了教材中给出的分组实验外,课本上的“动动手”小实验也是培养学生科学素质的好材料,学生可以自己动脑动手独立完成,既培养了学生对科学的兴趣爱好,又有利于使学生掌握科学研究的基本方法和技能。 再次在实验教学中教师还要重视实习,这对于培养学生的能力、提高科学素质有重要作用。例如,让学生观察青蛙的受精卵发育成青蛙的过程并作记录,这类实习有助于培养学生独立的观察能力。又如,让学生 设计并观察某一种动物的某种行为,这类实习可以培养学生设计实验的能力。再如,让学生学习测定肺活量的方法,这类实习有助于学生掌握科学方法。还有,让学生到学校附近的树林、草地、池塘、农田等进行实地考察,或对周围环境情况进行分析和评价,都有利于培养学生对自然进行考察、研究的能力。 教师要以身作则培养学生养成严谨的科学态度,一丝不苟的科学作风。要使学生懂得科学发现既有其偶然性也有其必然性,唯有严谨求实的科学态度、坚韧不拔的科学精神才能使偶然变为必然。为此教师要从演示实验入手,借助于仪器、设备,用规范的语言、清晰的操作排除实验过程中的偶然性和次要的干扰因素,才能精确地发现规律,把握现象和事物的本质。另外,要鼓励学生勇于面对疑难,让学生懂得成功往往是经过无数次的失败才获得的。例如,在观察叶绿体中色素的提取和分离实验中有的同学反复几次制成的滤纸条都不理想,分不出四条色素带,这时教师应帮助学生分析原因,鼓励他们继续实验,结果经过分析是因为滤液细线划得太粗,以致于烧杯里的层析液没及滤液细线而造成,注意划滤液细线的方法后终于成功了。这样通过实践使学生明白,观察与实验必须与科学思维紧密结合,互相促进,才能取得科学上的突破。这种科学素质的培养对学生今后的学习、研究将有深远的意义。 三、把握课外活动的最当时机,对学生进行科学素质教育 首先形式多样的课外活动有利于学生掌握丰富的科技知识。比如开设选修课和举办专题讲座,向学生介绍生物学的新技术与新成就、基因工程与人类的未来、环境与人类的未来、种植技术、仿生学成就等,观看科技成果展览以及参观、访问等都可以使学生获得大量的课堂上难以接触到的科技知识信息,达到开阔学生视野、提高学生科学素质的目的。 其次学生在课堂上学到的知识在课外活动中可以得到充分应用。比如成立生物兴趣小组进行教具及标本制作,校园植物调查,制作叶脉书签;无土栽培,嫁接试验,植物激素的应用;培养草履虫,采集和饲养水螅和蚯蚓,血型鉴定等。这些生物科技活动对培养学生的科学素质具有十分重要的作用。学生们在这里将理论知识与生产实际、生活实践进行有机结合,充分认识到实验、观察和科学思维是相辅相成,不可偏废的,使学生确立科学的世界观与方法论。而且这些实践活动使学生掌握了一些基本的科学研究方法,使学生明确:“在研究、实验和观察的时候,要力求不停留在事实的表面上。切勿变成事实的保管人,要洞悉事实发生的底蕴,要坚持不懈地寻求那些支配事实的规律。”(巴甫洛夫) 总之,寓科学素质教育于生物教学之中是生物学科教育教学改革中一项突出进展,其对教育教学改革的意义是十分深远的。在具体的教学实践中作为教师一方面要端正思想,明确任务,更重要的是尽快提高自身的科学素质。这样,才能使科学素质教育避免流于形式,真正实现其目的。 科学教学论文:化学实验教学改革与学生科学素养的培养 辽阳县麻屯中学 郭忠友 随着再现现代科学技术的发展,我们的教育正面临着新的挑战,全面素质教育已成为人们的共识,而学校是实施素质教育的主阵地,因此,教师所肩负的使命就是不断地更新教学观念,优化教学方法,培养学生多种素质。 几年来,为了大面积地提高学生素质,我不断地探索着适应学生身心发展的新式的教学方法,在此谈几点体会。 一、化学实验是增强学生素质的重要手段 化学是一门以实验为基础的自然科学,实验教学不仅可以帮助学生建立和巩固化学基本概念和基本理论,获取化学知识,而且,还是素质教育的重要手段,所以,我在教学过程中,充分地挖掘教材,发挥化学实验的优势,激发学生的探究兴趣和开发学生的思维。 1、利用演示试验,开发学生的思维 在教材中,有些物质的性质,没有安排演示实验,如果只让学生阅读教材,默认其性质,学生会感到枯燥无味。为了激发学生学习兴趣,培养学生观察能力及思维能力,我常常根据具体内容,增添一些生动、形象的演示实验,把理论知识融化在实验之中,如:在学习氢氧化钠和二氧化碳反应时,我设计了一个“喷泉”实验,装置如图: 美丽的“喷泉”,使学生在不知不觉中,受到美的熏陶,心甘情愿地接受了美的教育,激发了学生的求知欲望和探索精神,比如:无色酚酞试溶怎么变红?“喷泉”是怎么形成的?碳酸钠是盐,怎么显碱性呢?HCL极易溶于水,是否可用HCL和石蕊试液做“喷泉”实验呢?学生们带着这些问题阅读教材,分组讨论,最后实现由感性认识向理性认识的飞跃。 2、利用分组实验,培养学生参与能力 演示实验有很大的局限性,为了使学生更深刻地认识事物及规律,我把一些演示实验改成“分组实验”,把学习的主动权让给学生,使每个学生都参与教学之中。如:在《二氧化碳实验室制法》的教学中,我做了如下改动。首先,准备了三组药品、石灰石、稀盐酸、石灰石、稀硫酸、碳酸钠、稀盐酸。其次,提出问题:实验室制取二氧化碳用哪一组药品呢?灭火器又用哪一些药品呢?为什么?再次,让学生带着以上的问题,进行分组实验,观察现象。第一,CaCO3+Hcl反应迅速发生,石灰石表面不断冒气泡。第二,CaCO3+H2SO4反应开始时,石灰石表现有气泡冒出,但过一会,石灰石表现停止产生气泡。第三,Na2CO3+HCl反应非常剧烈瞬时就进行完毕。最后,在实验基础上,引导学生积极思维,充分想象,展开讨论,师生共同完成本节课内容。 总之,化学实验的改革,常常给课堂教学带来了无限的生机和乐趣,使学生从形象思维过渡到抽象思维之中,在愉悦、和谐的气氛中接受新知识。 二、“设疑、质疑”是培养学生思维活动的有效方法 人的思维是从提出问题的,“读书无疑者,须教有疑”。这就是说,教师要善于激疑、激发思考、设疑、质疑、解疑的过程,就是提高思维能力,促进智力发展的过程,思维能力提高了,智力发展了,反过来又促进了学生的学习,我的体会是:1、搞设疑质疑法要由易到难分布进行,原因是思维能力的提高逐步的,急于求成,往往造成启而不发。第一步:先由教师设疑、质疑,以同座或前后座为一组,谈话随便,讨论热烈,以优带差,取长补短,然后选代表在伍班发言。第二步:教师设疑读书解疑或教师自解,需要学生阅读时我首先提出问题让学生思考,然后引导阅读,找出答案,教师讲的知识也先给学生提出问题,让学生带着问题听老师讲课,经反复试验,这样做学生对知识的接受率大大强于注入式数学。第三步:教师设疑学生单独答疑,这一步难于前两步。因此教师不仅要考虑所提问题的科学性,趣味性及深度,还要考虑照顾中差生,让多数人经过思考力所能及,另外不要出能抵到答案或不假思索张口就来的问题。因为靠独立思考才能促进思维的发展。第四步:学生质疑教师学生共同解疑,通过以上三步的锻炼,学生的思维能力有所提高,具备了独立提出问题的能力,但开始提不到点子上,经过引导会逐步提高,例如:有的学生提出碳原子最外层电子数是4,为什么属于非金属元素?这类问题的提出很有价值,说明学生的思维已经上升到一个高度,学生质疑,对教师提高知识水平和思维能力也是个促进。2、搞设疑质疑教学法,必须创设一种良好的教学情境。设疑质疑能不能搞起来,关键在于老师能不能充分发挥主导作用,调控课堂,调动起学生的积极性和主动性,开创生动活泼主动的学习局面,我的做法是①创造情感和谐、教学相长的情境,教师说话要风趣、幽默、态度诚恳可亲,诲从不倦,给学生以轻松愉快感,同时提倡教学相长,虚心争求学生对老师的意见,对正确的认真及时采纳,真正的师生平等使学生尊敬老师且不怕老师,敢于质疑。②创造不懂就问,质疑为荣的情境,学生答疑或质逢时正确的给以表扬,错误的也给以热情鼓励,指出当反面教员对大家有启发,对教学有贡献,使学生解除了顾虑,有的学生不举手也不站起来,或者打断老师的讲课提出问题,都不能给以指责,以保持学生质疑的积极性,对于礼貌问题课后耐心指出,如果学生提出了具有代表性的问题,就象立了功劳一样,将受到全体师生的赞扬和感谢,杜绝了上课发方受打击嘲讽的情况。这样,教师和学生都解放了思想,生动活泼的教学局面就打开了,设疑质疑法就不难实现。 三、运用记忆规律,加强学生记忆能力。 记忆是大脑活动的产物,记忆能力不是天生的,而在于后天的锻炼,在于有正确的记忆方法,教师在教学中不仅要传授知识,还要运用记忆的规律引导学生掌握正确的记忆方法,实践中我根据不同的教学内容,根据学生的实际情况,教给学生灵活的记忆方法,例如,无意识记忆法、理解记忆法、明确目标记忆法,兴趣记忆法、口诀记忆法、分解难点记忆法、各种感官协同记忆法,及时记忆法等十余种,现仅就其中几种方法谈谈自己的体会。 1、分解难点记忆法,这种方法特别适合中差生。例如需要长久记忆的知识,元素、分子式、化学方程式三节连在一起,非常集中,难度大, 记忆任务繁重,大批学生难以随在此掉队,根据分散记忆的规律,我从绪言就开始布置记忆的任务,把难度最大的化学议程式分解为三段记忆。第一段:文字表达式。镁+氧气点燃氧化镁。第二段:化学符号式:Mg+O2 点燃MgO2。第三段:化学方程式:2Mg+O2 点燃2MgO2,并在每一段对中差生进行单兵训练,设卡过关,立档记载,牢牢掌握中差生的记忆情况,以便随时提醒他们,帮助他们培养记忆的品质,使他们跟上学习的队伍。 2、兴趣记忆法,哪里没有兴趣,哪里就没有记忆,教师必须有意识地培养学生的兴趣记忆。例如关于氧化——还原的理论,我采取拟人法,编了个小故事引起学生的兴趣,使学生记忆很牢,学生也模仿老师,在学习供价化合物形成时自己编起了故事,不仅加深了理解,而且容易记住,我还利用人的本能的竞争因素,在课堂上举行各种比赛,小组赛、男女同学赛、口答、笔答案,百分赛等激发了学生的兴趣,收到良好效果。 3、口诀记忆法,我把过去靠死记硬背掌握的知识改为用口诀法记忆,收到了事半功倍的效果,例如:讲化学式写法时我把书上的一整个自然段归纳为“金前氧后”,成功地解决了写化学式时元素符号前后颠倒的老大难问题,学化学议程式配平无从下手,我给学生编了入门口诀:“有氧先看氧,无氧先看氢,最小公倍法,其它再找平,注意自来平,灵活又机动”。口诀押韵,朗朗上口,学生很愿意背诵,记忆效果非常好,模仿老师,学生也编起了口诀,在讲化合价时,学生自己编道:“金非结合金为正,氧非结合非为正,氢正一来氧负二,牢记单质价为零”。学生掌握了记忆的方法,就找到了打开知识宝库的钥匙。 总之,在教学过程中,采取不同的教学方法,对学生各种能力的培养是十分重要的。它不仅有利于化学质量的提高,还对学生综合素质的提高起到决定性作用。 科学教学论文:浅析初中物理教学中科学探究能力的培养 论文关键词:初中物理 科学探究 科学教学 探究能力 论文摘要:通过对科学探究的认识,指出在初中物理教学中教师要注重科学同居,不断创设物理情景,提供探究素材,精心设计课堂实验,鼓励学生积极探究,变验证性实验为探索性实验,为培养学生的科学探究能力创造教学空间。 科学探究式物理教育的重要内容和学习目标,它应贯穿于物理教学的各个环节。注重物理知识传授和技能训练的同时,应重视培养学生科学探究能力和创新意识,使学生素质得到全面发展。 一、科学探究的概念 科学探究是由美国著名教育家布鲁纳提出的。其核心思想就是要求学生在教师的认真指导下,能像科学家发现真理那样,通过自己的探索和学习,发现事物变化的因果关系,形成概念,获得真理。科学探究在学习中以获取科学知识,理解科学思想观念,领悟科学家们研究自然界所用的方法。在科学探究过程中,重在探索的过程,而非结果;重在收集证据,而非繁杂的计算;重在对结果的评价,而不迷信结果。 二、科学探究要素分析 (一)发现问题与提出问题 发现问题和提出问题对科学探究具有重要意义。如果没有发现问题、不能提出问题,科学探究便无从谈起,因此,发现问题和提出问题是进行科学探究的前提。同时,科学探究过程是围绕着所探究的问题展开的,正是由于有了明确、具体的探究问题,才能使探究过程具有明确的方向,使探究能沿着合理的假设一步一步走下去,可以说,问题是各个探究环节的核心。 (二)猜想与假设 猜想不是胡猜乱想,猜想是应用现有的经验和知识对问题中的事实寻求可能解释的过程。尽管所提出的猜想不一定是最终的科学结论,但对问题成因的猜想仍需要有一定的依据,这依据就是上述要求中所述的两点:一是已有的经验和知识,二是科学事实,即前面所说的“问题”。 (三)实验论证 科学探究需要通过具体的操作来获取证据和验证假设,制定探究计划、设计实验方案,将把探究的猜想与假设落实到具体的操作方案上来。在进行实验与收集数据时,如果由于实验环境的影响、实验条件的改变或者由于实验者的疏忽,造成所收集数据的失真或部分失真,将会对探究结果产生严重影响,甚至有可能得出与真正的科学结果完全相反的结论。 (四)评估与交流 评估是探究过程的重要环节,评估能优化探究的方案。通过对科学探究过程和结果的评估,从中扬其所长,克其所短,不仅能使探究的方案得到改进,而且在评估和改进方案的过程中,能增长知识,提高相关技能,为以后对类似课题探究方案的优化奠定了较好的基础。 三、在物理教学中注重科学探究的重要性 义务教育阶段的物理课程以提高学生的科学探究素质为主要目标。物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。物理学实验是人们认识世界的一种重要活动,是进行科学研究的基础。要让初中学生在学习基础物理知识与技能的同时经历基本的科学探究过程,受到科学态度和科学精神的熏陶,就应不断改革现行的教育方法,努力提高学生的探究能力。所以,我们必须在基础教育阶段突出科学探究,给学生提供充分的科学探究机会,在科学探究过程中体验科学探究的曲折、艰辛和乐趣,学习科学方法,发展科学探究所需要的能力,并增进对科学探究的理解。 四、注重科学探究的过程 科学探究是一种重要的学习方式,探究和接受是学生学习科学知识的两种基本方式。但目前多数初中教学中,接受式的太多,学生亲身经历、体验、探究的太少,这不利于学生理解、掌握知识,形成学习能力。在教学中,即使教师反复讲解、强调,学生表面上也承认教师说法正确,似乎也理解了物理概念含义,但在分析问题时仍然会以生活概念为依据进行思考。这种情况只有通过引导学生亲身探究,让他们发现已有经验与新发现的现象或事实之间不一致甚至冲突之处,他们才会自觉审视、反思并修正自己的经验和认识。 科学探究是为了学习物理知识、培养科学素养和创新能力。由于物理课程是针对于初中学生,他们的物理知识还相当的匮乏,因此,我们不能为了片面的追求探究的过程,而忽略物理知识的学习。接受式学习和科学探究式教学两者应该有机结合,在强调科学探究的同时,也应该注意接受式学习的重要性。 五、在物理教学中如何开展学生科学探究 (一)创设物理情景、提供探究素材。教师根据教学内容和学生实际,创设问题产生的真实情境,引导学生发现新的物理情景与已有知识的冲突所在,从而提出探究问题。 (二)精心设计课堂实验,鼓励学生积极探究。这一环节教师要进行必要的引导,精心设计,合理安排,鼓励学生积极探究。不能为了怕麻烦,就让学生按照课本上的实验步骤进行“照方抓药”,这样做虽然省事,却打消了学生对实验的探究能力。 (三)变验证性实验为探究性实验。做验证性实验,学生缺乏兴趣,学习物理的积极性降低,以至于讨厌做实验。而探究性实验,符合学生的心理特征,能激发学生学习物理的兴趣,调动学生学习的积极性。 六、在探究过程中应注意的几个问题 (一)培养学生的科学探究能力应循序渐进。探究的内容应由简单到复杂;探究的程度应由只包含部分要素的不完整探究逐步过渡到包括所有要素的完整探究;教师的指导应由强逐渐减弱。 (二)教材中并非所有内容都适合学生探究学习。因此,要把探究学习与接收学习有机结合,取得最佳效果。 我们应给学生提供充分的科学探究机会,让学生通过手脑并用的探究活动,体验探究过程的曲折和乐趣,学习科学方法,发展科学探究所需要的能力并增进对科学探究的理解。 科学教学论文:浅析初级中学科学实验教学初探 论文关键词:新课标 科学实验 实验教学 论文摘 要:科学实验不仅是学生获取知识、认识科学规律、形成科学概念、提高各种能力的途径,而且是学生学习的手段.是对学生创造能力的培养,是其他学科不能代替的。新课程标准也进一步加强了对实验教学的要求,重点强调了实验教学在实现初中科学教学目标过程中的作用。因此我们要重视科学实验这个基础的教学,努力培养学生的动手能力和创新精神。笔者结合多年的初中科学教学经验,就如何做好初级中学科学实验教学提出了几点合理化建议,以供大家参考。 1 首先要高度重视科学实验教学 大多数学校一般是把学生分组实验往往集中在中招实验考试前一个月才搞突击,甚至还是选择一些来做。根据调查,有的实验室形同虚设,甚至有的还没有符合标准规范的实验教室。常规仪器以及实验药品短缺比较普遍。也有少数教师怕麻烦,就懒的及时去做了。原因固然挺多,最重要的是部分教师也包括少数学校管理者对科学实验教学不够重视,没有从根本上认识科学学科的特点以及培养学生“素质”的真正内涵,学校为了省钱、教师省力,忽视了科学实验这一重要环节和手段,这样必然影响学生各中能力的培养和技能的训练、提高。对此,我们无论是科学教学人员还是学校管理层都必须对科学实验教学予以高度重视。 2 优化科学实验设计方案,提高学生学校积极性 实践是创造思维的摇篮,实验设计是一个动手动脑问题的能力的过程。通过学生自己思考设计实验,既可以培养学生动手动脑解决问题的能力,又可以培养学生的发散思维能力和创新设计的能力。教师在组织学生开展实验设计时,可引导学生阅读、查找一些实验小窍门、实验药品以及仪器的代用品、实验装置的改进等有关资料,以开阔学生的视野,启迪学生进行创造思维。例如,液体的压强是由于重力而产生的,但是液体压强的大小又跟液体的总重没有关系,对此学生很难接受,为了帮助学生学好这一知识,我们设计制作了简单的仪器。这个仪器的制作过程是:将溢水容器倒过来,在容器口上扎上橡胶薄膜(可以用气球,方便易得,且牢固耐用),然后在溢水口处塞上橡胶塞(连上长玻璃管)。用量筒量取适量水,由溢水口装入溢水容器中,塞好橡胶塞,可以看到下面的橡胶薄膜略有凸出。这时,取下橡胶塞,换上长玻璃管,把玻璃管逐渐举高,可见底部的橡胶薄膜越来越凸出。水的总重虽然没有增大,但由于深度增大,压强也增大;升到一定高度时,橡胶膜竟然被压破,这给学生留下深刻的印象。 3 实施探究实验教学方法,拓展学生的创新思维 探究性实验教学,一般运用了以下教学模式:创设问题情景—— 提出假设—— 设计实验方案—— 实施实验方案—— 得出实验结论—— 合作交流。我们从探究性实验教学模式可以看出,探究性实验教学的特点在于把教师的讲授转化成了精心引导,把学生的被动接受转化成了主动探究把学生的学习过程转化成了发现认识过程,促进了学生的动脑思维、动口表达、动手实验和动眼观察。探究性实验教学不仅要求学生十分重视课本知识的学习,还要求学生及时的、积极的、主动的把所学知识转化为解决实际问题的能力,要求学生运用发散思维、联想思维、逆向思维对教师提出的课题根据已有的知识和技能,根据现实条件制定不同的实验方案,并对方案进行筛选、验证,最终得出结论。这样不仅可以培养学生实验操作技能、观察能力,还可以培养学生分析、归纳现象的能力,极大地调动学生的积极性,从而最大限度地提升学生实验能力。 4 充分利用多媒体补充实验教学,激发学生的求知欲望 教学实践证明:从教学实际出发,同样的知识增加多媒体的演示补充实验教学,比教师在课堂上单纯的讲解和演示的效果更佳,尤其是对于步骤相对复杂、学生不容易理解的实验科目,多媒体补充的作用更加突出。因为多媒体放映,能为学生展示一个完整、全面的实验内容,教师也能在多媒体放映的过程中根据实验步骤的难易程度,进行调整,对于难理解的步骤可多次放映,并且着重讲解,这样不仅能够减少教师因为演示实验所耗费的时间,提高课堂效率,同时能增强教与学的主动性,提高学生学习兴趣和参与热情,也能使学生有身临其境的感觉,激发学生的求知欲望。例如:在力的作用效果的教学中,其中“力能改变物体的形状”这个知识,用弹簧和矿泉水瓶做演示简单方便,效果明显。但用手作用在课桌上,形变却看不见,有的学生就有疑问了,“这个没有发生形变”。为了解决这个问题,我就借助多媒体,利用flash展示了实验过程。当手作用在桌面时,根据光的反射原理,很明显的看到了形变。通过多媒体,将有关实验的全过程放映出来,并且对重点步骤进行讲解,这样不仅节约了大量的课堂时间,也使学生对实验有了一个十分清晰和直观的印象,学生也更加容易地掌握了实验的步骤和方法,同时激发了学生的求知欲望,达到了事半功倍的效果。 5 结语 科学实验是科学理论体系的形成和发展的基础,科学实验教学是科学学科教学的支柱和基础,也是培养学生创造性思维的有效途径。因此,初中科学教学中要充分利用实验教学的种种特点培养学生综合能力。作为科学教师一定要重视科学实验教学,在教学过程中不断探索新的教学理念,这样就可以更好地提高学生的科学素养,从而实现科学教学目标。 科学教学论文:试论加强临床教学工作,提高临床教学质量——湖南中医药高等专科学校中医药临床教学改革与实践 【论文关键词】临床教学 管理体制 中医药教育 人才培养 【论文摘要】在建立和发展高等中医教育的过程中,临床教学一直被视为培养中医人才的重要环节,受到学校、主管部门以至整个中医界的关注和重视。临床教学改革的关键是转变教学观念,改革临床教学模式,尽快实行“床边教学”,使学生早临床、多临床、反复临床,提高学生的临床思维能力和素质,密切理论与实践的关系,拓展学生的临床视野,提高学生的临床施治能力。同时注重临床师资的培训,提高师资队伍素质,确保教学效果。 新中国成立以后,随着我国经济、社会和中医药事业的发展,中医药教育实现了由传统师承教育方式向现代院校教育方式的转变,高等中医药院校已成为培养中医药人才的主要基地。为了搞好高等中医教育临床教学工作,各地高等中医药院校、临床教学基地和广大师生员工进行了长期的探索和实践,经历了一个不断认识、不断改革和不断建设的发展历程。教育部、国家中医药管理局曾在1997年1月召开的全国中医药教育工作座谈会和 1998年3月召开的第一次全国普通高等学校教学工作会议上,对中医药教育改革和发展作了全面部署。1999年初,又出台了2号和3号文件,对中医药临床教学工作提出了具体的意见。人类进人21世纪,特别是《中华人民共和国中医药条例》正式颁布实施后,中医药高等教育正面临着重大的机遇与挑战。人才培养质量是关键,而临床教学又是关系人才质量的重要因素,也是中医药教育的薄弱环节。几年来,我校为深化临床教学工作、提高临床教学质量进行了一系列改革与实践。 1提高认识.切实加强对临床教学工作的领导 临床教学是培养学生理论联系实际、加强临床能力训练的重要教学环节。它在高等中医教育的教学过程中占有举足轻重的地位,对中医药人才培养质量起着非常重要的作用。临床教学必须在医院进行,已渐成为各中医药学校的共识。因此,在加强临床教学基地硬件设施建设的同时,必须注重加强对临床教学基地的软件建设,在各医院建立以副院长为首的教学管理组织,临床教研室与医院各医技科室合并,教研室主任即科室主任。 2建设基地.改善条件是基础 2. 1抓好临床教学基地网络的建设,保障教学场所我校现有附属医院3所。一所附属医院达到三级甲等医院水平,2所附属医院达到二级甲等以上水平。教学医院12所,实习医院70所。 2. 2理顺临床教学管理体制,强化教学意识根据当前附属医院的现状,我们在1所直属附属医院实施“院系合一”的管理体制,成立临床教学部,对教学和学生进行管理。在另2所附属医院,我们实施学校与医院共管,医院成立临床教学部,负责整个临床课的教学和实习管理工作。临床教研室均设在病区内,尽可能实现教研室主任和临床医疗科室主任的统一。任课教师承担的教学任务是医院科室总任务的一部分。其结果是消除了过去长期以来在组织领导、人员配备工作任务分配等方面形成的“两层皮”管理,保证了管理渠道和信息传递的通畅。 2. 3加强临床教学基地的内涵建设 2. 3.1抓好临床师资队伍建设建设一支高素质的临床师资队伍,是保证临床教学质量的前提,必须十分重视师资队伍建设,把它作为临床教学基地内涵建设的首要任务抓紧抓好。(1)壮大临床教学师资队伍,由学校严把入口关。根据教学工作的需要,逐步从临床各科具有教学能力的医疗编制人员中,按一定程序选拔并聘任部分兼职教师,被聘任兼职教师的医疗编制人员按照规定条件和程序聘为教师专业技术职称。(2)充分调动临床教师的教学积极性。对长期承担教学任务的医疗编制人员,根据教学能力及临床带教水平,在评定职称时给予一定的倾斜。临床教师带教的实绩及教学研究论文、成果作为评定教学职称的重要条件之一。对临床教学工作成绩突出的人员给予表彰奖励,学校每年评定一次优秀带教老师(管理干部)。(3)加强临床教师业务素质和教学能力的培养。几年来学校和附属医院坚持从带教老师中选派优秀的中青年医师(老师)外出参加学术交流,如赴国内一流的广东省中医院参观学习,举办计算机应用技术培训班等;组织申报省厅级课题。从而不断提高临床教师的医疗、教学、科研水平。 2. 3. 2增加经费投人,改善教学、生活设施等条件在学校对教学基地经费投人有限情形下,怎样做到院校双赢,值得我们大家共同探索。我们校领导经与附属酸陵医院和附属331医院友好协商,经部分经费投入后,两院的教学硬件设施迅速有了很大改善,学生宿舍、教室、示教室等均以配套。为学校临床教学班级及时下医院创造了有利条件。 3深化临床教学改革,提高质量是核心 3. 1更新临床教学理念临床教学的主体在医院,医院临床教学的主体是中医。在此理念指导下,学校领导及时调整了教研室设置,由教务科牵头重新修定各专业教学计划,确定新的培养目标,从培养模式上保证中医药人材质量。 3. 2先试点后铺开从2002年开始,将护理专业73班的临床课教学放置附属医院进行,使学生在临床课程的学习将理论与实践紧密结合起来,学以致用,完整、熟练地掌握学到的知识和临床基本技能,受到学生的普遍好评,为后续年级的临床教学奠定了基础。2004年开始,临床课程全部由3所附属医院承担,目前各项工作进展顺利。 3. 3突出“早临床”的特点在中医基础理论、中医诊断学、中药学、方剂学教学过程中,除实验课外,即穿插了中医四诊八纲课间见习,使学生对中医的望、闻、问、切辨证辨病有了感性认识和初步的理性分析,积极启发学生思维能力,让学生理论联系临床,在掌握四诊八纲基础上,较好地运用辨证施治,打好“三基”基础。 3. 4突出“多临床”的特点根据顺序渐进的教学原则,在中医基础和临床过渡课程的教学中又一次安排课间见习是十分必要的。《伤寒论》、《温病学》、《西医诊断学》、《针灸学》等学科是实践性很强的学科,其教学质量直接影响到人才培养规格,故在教学中穿插课间教学见习,注重中医整体观在辨证论治中的灵活应用。此外,还根据温病学科特点,安排适量的西医传染病见习,为培养专业“通科”能力打基础。接着又安排l一2周集中见习,这种多临床实践的结果使基础课与临床课交替进行,理论与实践滚动联系,使学生临床能力进一步提高。 3. 5突出“反复临床”的特点为深化教学改革.我们把临床教研室移置于附属医院,从而逐步理顺了医学基础理论教学与临床课教学的关系.初步形成“院系合一”的管理模式,为临床教学模式改革奠定基础L:我们把临床课的教学从原来附属医院教师部分参与校本部教学,过渡到成建制的高年级多个班放人2个附属医院中教学,采取边上课、边临床的教学方法,充分利用“院系合一”形成的优势,使学生反复接触临床实践.进一步突出理论与实践滚动联系的特点。使学生的思维能力、辨证能力、动手操作能力得到充分提高,真正实现了知识向能力转化,全面提高了学生的综合素质。这种具有中医自身特色的临床教学模式改革,既激活了学生的学习积极性、主动性,又增强了临床自信心。 3. 6开展以“三基”(基本理论、基本知识、基本技能)为主要内容的基本功训练及竞赛活动中医选定中医基础、中医诊断学、中药、方剂;骨伤专业选定中医基础、中药、方剂、骨科诊断;护理专业选定护理学基础学;针灸推拿专业则选定了中医基础、经络、腑穴、推拿手法和针法灸法学。竞赛前将教师按要求编写的各专业的基本功训练指导发给学生,要求学生在完成正常学习任务的前提下,平时注意此方面的训练,并将竞赛定在每年的5月12日进行。学校拿出都分资金,奖励成绩优秀的学生。此项活动的开展激发了学生的学习热情,为以后的临床课程按学以及实习都奠定了坚实的基础。 3. 7加强课程建设我校教师主编了《推拿学》、《中医骨伤科基础》、《中西医妇产科学》、(生理学》、《内科护理学》、(无机化学》、《中医儿科学》、《外科护理学》、《中医伤科学》;协编了《针灸学》、《中药鉴定学》、《中药化学》、《生化》、《针灸学治疗学》、《骨科常用手术学》、《常用急症处理》等中医药临床学科的各种教材和教学参考用书达70余部。各教研室修定了教学大纲,建立了课程评价标准,每位教师都有不同专业、不同层次的教案。教研室组织教师集体备课,积极参与实验室建设,新开设了中医基础实验,制作了针灸穴位标本。 3. 8加强实习前培训,加快学生角色转换上岗前的培训是我校在新的形势下,为培养适应社会主义现代化建设和中医药事业实际需要,全面提高教学质量、提高中医实习医生整体素质,使之成为一名跨世纪的现代化中医人才而开展的一个新课题。进人实习前,我们用l一2周时间进行临床基本技能培训,以适应临床工作的需要,包括中医望、闻、问、切等病史采集技巧,如何正确书写中医病历,怎样开医嘱及中、西药处方的正确书写格式,常用理化检查的运用、正常值及临床意义,并进行规范体格检查示范表演。最后通过综合考核合格后进人临床实习。由教务科严格把关,不合格者推迟下临床实习。 4加强管理,建立机制是保证 4.l建立建全各项规章制度,严格执行根据国家中医药管理局(高等中医药院校临床教学基地评估指标体系》,建立建全各项规章制度.使各项工作有章可循,管理有序。建立激励机制和约束机制,对在临床教学中做出贡献的教师予以表彰和奖励。对拒绝接受教学任务、造成教学事故的,给予一定的处罚。 4. 2加强临床教学工作目标管理附属医院把临床教学工作列人医院发展规划和负责人任期责任目标,上级主管部门以此作为考核医院工作和负责人实绩的主要内容。教学医院、实习医院由一名院级领导负责临床教学工作,把临床教学工作列人重要议事日程和工作计划,统一领导,加强管理,确保质量。 4. 3加强临床教学过程管理学校把临床教学任务下放到医院,并不能一放了之。我们认为优化临床教学过程,是临床教学管理的重要内容。临床教学基地收到教学任务后,必须认真执行临床教学计划,严格按照教学大纲、实纲要求,组织实施临床教学工作,授课计划上交学校教务科备查。医院教学管理部门依据各项教学管理制度,定期检查教学质量,发现问题及时研究解决。作为学校一方,我们定期召开研究临床教学工作会议,每两个星期学校领导与教务科一道,下临床教学第一线监督和检查教学情况。期末召开临床教学基地会议,总结工作,交流经验。 4. 4加强临床教学质量管理临床教学过程中的每个教学环节,都应有规范要求。学校要抓好临床教学基本规范建设,制订《实习生规范》、《实纲》、《实习生技能训练项目和考核要求》以及《各科实习质量检查评估标准》等一系列文件。要建立实习考核制度,考核应注重素质要求,以临床能力考核为主,适当涉及有关理论知识;学生在实习期间的医德医风、实习态度和劳动纪律应纳入毕业成绩考核内容,按照学籍管理规定,严格管理。 4. 5加强学生管理学校有关的学生管理制度是比较健全的,但由于种种原因,在基地执行得不够理想,加之医院人手紧、管理经验不足,这是导致基地学生违纪较多的重要原因。我们采取在基地医院设班主任老师,与学校原有班主任老师共同管理学生,班主任津贴由学校支付。学生在基地医院也必须认真地贯彻执行这些规章制度。使基地医院的班主任做到“有章可依,有章必依”,使基地学生的管理工作呈现出良好的局面。 4. 6加强督促几年来我们始终将临床教学质量的检查与监控作为一项重要工作。先后制定了么期中、期末教学质量检查制度及运作方法》.《学生成绩分析统计表》、(后进生质量矫正补救措施》、《教师授课质量监控制度及测定标准》等制度与表格。通过教学检查,听课与评课制度实施,学生考试成绩的分析,考教分离原则的运作,加强了临床教学质量的检查与监控。在教学过程中,通过督查小组的听课、评课、学生对教学工作的评议、外控命题的使用,使我们较全面地了解了临床教学质量,并不断地将信息反馈到教学管理人员和教师方面,使临床教学水平不断得到提高。 5结语 我校中医药临床教学工作虽然取得了一定的成绩,但根据国家中医药管理局《关于加强高等中医教育临床教学工作意见》要求,还存在许多问题和困难,诸如经费短缺,临床教学条件有待于进一步改善,部分教学基地对中医临床教学工作未引起应有的重视,临床教学管理较为薄弱,临床教学和实践结合不够密切等,严重影响了临床教学,必须引起高度重视。总之,中医药临床教学工作在中医药教学中,是一个必不可少的教学环节和过程,其抓紧与否,做好与否,直接关系到中医人才培养的质量。 科学教学论文:浅论网络视频教学资源建设与大学生科学精神的培养 论文关键词:科学精神 网络视频 理性怀疑 多元思考 平权争论 论文摘要:我国高等院校学生接触的多是具体的学科知识和技能,很少获得系统的科学教育。网络视频教学节目在设计时可以从节目形式、选题、创作手法等几个方面实现科学精神的传播;同时引导大学生参与视频资源创作,培养他们理性怀疑、积极求证、多元思考、平权争论、宽容激励等科学意识,以潜移默化地将科学精神根植于学生心中。 随着信息技术在高等教育中的应用逐步深人,基于网络的研究性学习成为高校教学的重要模式。视频资源在创设情境、传播信息、传授知识方面有独特优势,因此在高校学习网站中储备丰富、系统的视频资源,对发挥学习网站的效能、拓宽学习视野、提高大学生综合素养有重要意义。但是,目前高校学习网站的视频资源建设还存在一系列问题,如视频资源不系统;缺乏对大学生学习心理的深人分析;网络视频创作观念陈旧,创作手法单一;只注重科学性,简单地罗列、图解知识,忽视科学精神的传播;镜头表现力严重滞后于节目内容等等,其中,只重视传播知识技能而忽视科学精神的培养,是高校网络视频资源建设函待解决的问题。 一、高校网络视频资源建设要关注大学生科学精神的培养 在工农业科技现代化的大趋势下,社会对人才需求有了很大变化,岗位技能的科技含量越来越高,变化速度不断加快。高等教育要想适应社会发展的要求,不仅要传授学生知识技能,更重要的是培养学生“学会学习、学会创造、学会合作、学会生存”,而团结协作、勇于创新、坚忍不拔这些品质正是科学精神的重要组成元素。 实际上,科学精神并不是抽象的,很多大学生的心口不一、做表面文章、抄袭作业、文过饰非等都属于科学精神缺失的表现,至于浅尝辄止、甘当容器、想象力匮乏等现象就更常见。目前,我国高等院校学生在学校里接触的多是具体的学科知识和技能,很少获得系统的科学教育,每一学科的教学大纲中都没有对科学的价值意义、科学的目标指向、科学兴趣、科学方法论、科学态度等这些构成科学精神的基本要素做出详细规定,以至许多教师对科学精神教育都感到陌生。 科学精神的培养不是一时一地之功,应贯穿于教育的每一个环节,充分利用每一种教学手段。其中,网络视频教学资源是可资利用的一个重要平台。一方面,视频资源易于创设生动的情境,加强体验,引导学生多角度、多方位观察,用科学的方法进行分析,进而冲破固有思维的定势,大胆想象,求新求变。另一方面,视频资源的建设一般是团队行为,汇集多人的观点和思想,最大限度地从科学精神的基本特征出发,客观地梳理、归纳已有的科学认知,然后使学生形象、全面、深刻地认知科学,并不断地发现问题、分析问题、解决问题,从而培养学生敢于不轻信、不盲从的优良品质。因此,高校网络教学视频资源建设要在传播知识和技能的基础上,关注学生科学精神的培养。 二、网络视频教学节目的设计要以传播科学精神为核心 网络视频教学节目如果只注重知识的说明和技能的演示,很容易造成单向度的传播效果,即学生被动的接受,无法引发理性思考和情感共鸣,科学精神和科学方法也无从体现。设计教学节日时,可以从以下几个方面实现科学精神的传播。 1.探索新的节目形式 相对科学知识,科学精神显得更虚幻、更概念化,传统视频节目的系统、顺序讲解知识的创作方法很难完成表现科学精神的使命,因此,需要探索新的创作手法和节目表现形式,从其他形态的节目创作中汲取创作元素,把科学赖以产生和发展的人文背景以及在科学活动中体现出的人的精神和价值表现出来,科学精神将随之被传播。如科学纪录片的创作手法就是一个不错的选择。它不仅讲述知识,还关注科学事件的发展过程。知识的获取、科学的发现是一个艰难的过程,这个过程充满了好奇、探索、反复、曲折、成功与失败等诸多情节要素,能够充分表现事物的矛盾冲突,形成生动感人的故事。在网络教学视频中,用科学家的探索过程为线索组织结构,一步步揭开科学的奥秘,不仅能激发学生的兴趣,而且在过程的叙述中,科学方法和科学精神得到了具体、生动、自然的传播,科学的魅力、科学家的人格力量也得到了充分的张扬。 2.选题上不要过于强调科学的应用和结论 网络视频节目要突出科学精神传播,还要注意在选题时不要只着眼于科学的应用和结论,忽视科学发展的本身。当然,拍摄科学知识和技能的应用和结论,没有问题,大学生需要这些形象的视频资源提高学习兴趣和学习效率,但问题在于,我们应该更理性、更有责任感地为学生将来的发展着想。而且,科学的出现一定就是有应用与结论的吗?目前没有应用与结论的科学或知识可能随着它的不断发展而成熟,自然而然地形成结论和应用。所以,我们应该能够看得更深更远,将思维方式放在创新发展的境地,而不要过于强调实用主义。 科学发展的最前沿是发现和探索,然后才能得出规律性认识(结论)和科学的应用(形成技术)。正是这些前沿的发现和探索最能代表科学本身,也是最富有趣味性和魅力的节目选题。在这里,科学家在探索,而且也会犯错误:科学家是怎样发现某个现象的,他做出怎样的假说试图解释它,他的假说有哪些漏洞,其他科学家是怎样反驳他的,其他的假说怎样解释这个现象……探索的路上到处是陷阱或者看上去根本无路可走,科学家们虽然有时想象力丰富得出了格,但他们总是遵守着一些法则,科学也因此得以健康发展,这样的节目选题展示给学生的将是最有价值的内容—科学方法、科学过程和科学精神。 3.长系列,故事性 我国的教学视频节目时间一般较短(课堂搬家视频节目除外),原因是当学生学习的注意对象是“枯燥”的教学内容时,注意力持续时间较短。而国外一些科学节目与我们的做法反其道而行之,他们的一些著名节目都很长。《发现》频道就十分擅长制作长系列节目,如《航空史话》《科学探案》以及反映对恐龙研究节目等等。但长系列对节目创作水平提出了更高要求,节目时间长还要有吸引力,所以很多节目通过故事来讲述科学内容,以抓住观众的注意力。 科学精神的最好载体往往是科学发展史,科学技术的发展都是曲折迂回的、纷繁复杂的。比如航空,从早期人类对天空的梦想,先驱们对鸟和流体力学大量的研究—一次又一次地走向错误的方向,到勇敢者第一次投人天空怀抱,为航空事业献身,以及后来的突破距离、升限、音障的成功失败、曲曲折折,在这样“山穷水复疑无路,柳暗花明又一村”的故事叙述中不仅讲述了科学知识和科学发展的过程,科学精神也被展现得畅快淋漓。 三、引导学生在参与网络视频节目创作中培养科学精神 鉴于大学生的动手能力比较强,我们还可以尝试开放教学模式,把部分网络视频教学资源开发的工作交给学生,设立课外兴趣小组,如FLASH动画设计制作、计算机软件编辑等(很多学生想象力的丰富程度、对色彩的运用、绘画功底以及对DV、计算机的操作水平都远远超出我们的预料),使学生成为创作设计学习资源的主体,允许他们按自己的构思来设计教学视频,教师则引导学生在生动的创作情境中亲身体验,独立思考、群策群力、动脑动手,经历一个由感性到理性、由量变到质变的过程,科学精神的种子在学生的头脑中悄悄地生根发芽。 1.引导学生理性怀疑、积极求证 崇尚理性的怀疑是科学精神的重要组成。属于科学精神的“怀疑”指的是不轻信,要求有确凿的证据和严密的证明,否则不予接受。 在学生参与网络视频节目的创作过程中,可以有意识地引导学生理性地怀疑并在实际应用过程中检验自己的新思路新想法。例如,当今的教育模式 片面强调答案的标准化与书本内容的教条化,使学生错误地认为书本知识就是真理,就是权威,极大压制了学生的怀疑和批判精神的发展。实际上,教育学家托马斯·库恩就曾经进行过批判,“很多教科书经常这样暗示:科学的内容是惟一地由书本各页所述的观察、定律、理论所呈现的;科学方法只是由收集这些教科书资料所使用的各种操作技巧、以及把这些资料与教科书理论概括联系起来所使用的逻辑运算的混合……这样一种科学观不仅大大影响了我们关于科学的本质及其发展的理解,也深深地影响了教学结构。因此,教学视频节目不要照搬教科书上的结构方法和叙述顺序,要引导学生对学习内容深人分析、挖掘,不盲目迷信教科书,如何开头、如何展开、怎样收尾,要通盘考虑,注意前后内容的连贯和照应,并准确把握所展示内容的深浅程度,遵循认识事物的客观规律,由已知到未知,由形象到抽象,由浅人深的演绎知识。 当然,仅仅“怀疑”是不够的,胡适先生曾讲过“大胆怀疑,小心求证”,在怀疑后必须积极求证,即不断用新的发现、新的认识来支持或否定自己的怀疑,这才是理性怀疑的真谛。在学生提出自己的想法后,不要直接肯定或否定,更不要直接开始创作,而首先要进行分析讨论,除了查找资料论证学生设置的整体结构和各教学环节是否设计科学,必要时还要先写出文字稿本并依此进行课堂授课,检查是否能够引人人胜、听课学生是否能够准确理解授课内容等等,制作完成后还要在实际的网络教学应用中检验其效果。 2.引导学生多元思考、创新思维 多元思考就是每个问题不要期待只有一种答案,而应多方面多视角多维度思考,是科学精神的重要组成元素。习惯多元思考法的人,不论面对任何问题都能从不同角度与观点进行分析,是未来社会需要的创造型人才,而“创新是一个民族发展的不竭动力”。 视频节目常使用提出问题、解决问题的结构模式,但提什么问题,如何提出,按什么思路解答,同样需要新颖精巧的构思,在这一环节上要引导学生大胆展开想象,多元思考,把学习的过程变成知识探究的过程。另外,学生要把某部分知识用视频镜头表现出来,就必须多角度、多方位的观察,发挥想象力,综合运用所学知识,研究探讨体验,从而获得深刻的印象。以制作视频节目“鸡蛋里的学问”为例:由学生来构思节目应包括哪些内容,如何来结构全片,选择哪种节目表现形态(故事片,动画片,还是纪录片)。实际上,小小的鸡蛋涉及物理、化学、生物多门学科知识,学生在参与、启发的活动模式中,分析归纳、综合应用,探索充满趣味性、开放性的学习内容,潜在的创造精神被诱发出来,从而在不懈的探究学习中培养科学精神。 3.引导学生平权争论、宽容激励 教学视频资源创作是一项复杂的任务,一般要由一个团体共同完成,团体中每个学生平等讨论、相互激励,在合作的过程中不仅碰撞出智慧的火花,科学精神也得到了培养。 视频创作是促进学生之间协作、交流的非常有效的活动。首先,这是一些开放的、具有一定复杂性、真实性的任务,可以使学生感受到间题的意义及挑战性,激发他们参与学习活动的兴趣。其次,不同学生会对创作过程中的很多具体问题有不同的观点和思路,从而具有讨论交流的必要。另外,方便将网络视频创作任务分成若干环节,围绕明确的主题和任务,组织小组合作学习活动。最后,作为活动的结果,各个学习小组能够提交一份“产品”或“作品”进行相互交流。 在创作过程中,教师要引导每个学生尽心合作,大胆说出自己的创意,表达自己对问题的理解以及解决问题的不同思路,并充分讨论交流,分析优劣,相互解疑、争辩、激励和评价,最后得到一个最有可行性的创意,然后分组负责不同的环节:剧本编写、选材、制作、编辑等,让每个学生都能体会到自己在团体中的价值,在大家相互鼓励下协作完成节目创作工作。 在这一过程中,为了取得预期效果,教师要注意创设自主、合作、探究的氛围,充分肯定新颖的想法,独特的见解,也要允许学生出现错误,鼓励大家平等讨论、互相指出不足,共同进步。学生可以各抒己见,出现矛盾,师生共同探究、讨论甚至争论。对于学生发表的一些意见,应追根溯源,究其原因,千万不要轻易拒绝或加以否定。 科学教学论文:小学科学课堂教学与课外实践相结合,培养学生环保意识的研究 论文关键词:环保意识 探究式学习 小课题研究 论文摘要:在世界十大环境问题中,中国所起的反面作用是那么令人瞩目。水资源危机,作为世界21个贫水国之一的中国,全国600多座城市中,缺水的就有300多座; 水土流失面积已达367万平方公里,每年至少有50亿吨沃土付之东流;与日俱增的工业垃圾、生活垃圾已包围了我国三分之二的城市;…… 这一切都源于人们缺乏环境意识,没有良好的环保行为、环保习惯。 在小学科学课堂教学与课外实践相结合,培养小学生环保意识的有效措施 (一)强烈的环保意识是建立在理性认识基础之上,充分挖掘科学教材中能够进行环保意识培养的内容。 1、从学科的内容和特点来讲,小学科学课与环保教育有着更多的共性,其内容丰富、知识面广。 2、充分挖掘其中的环境保护的内容,运用探究式学习方式,有效培养小学生的环保意识 (二)积极利用目前社会上空前高涨的环保气氛,大力宣传环保的意义 1、结合环保热点问题激发小学生“学环保、讲环保”的动机 2、结合有关环境的纪念日,激发学生的环保意识 3、联系生活实际,强化环保意识 (三)在“学生的小课题研究”的活动中进行环保教育 随着工农业生产的发展,各种污染物对环境、对人类健康、社会发展的危害,越来越受到全社会的普遍关注,保护人类的生存环境已成为全球人的共同呼声。2001年7月北京获得了2008年奥运会的举办权,北京提出了“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的举办理念。绿色奥运,就是将环境保护作为奥运设施规划和建设的首要条件。 但是在世界十大环境问题中,中国所起的反面作用是那么令人瞩目——全世界三大酸雨区,其中之一就在我国的长江以南地区,而全国酸雨面积占国土资源的30%;水资源危机,作为世界21个贫水国之一的中国,全国600多座城市中,缺水的就有300多座;水土流失面积已达367万平方公里,每年至少有50亿吨沃土付之东流;与日俱增的工业垃圾、生活垃圾已包围了我国三分之二的城市;大气污染已使我国600多座城市的大气质量符合国家标准的不到1%。 环境污染所造成的损失已占我国国民生产总产值的10%…… 这一切都源于人们缺乏环境意识,没有良好的环保行为、环保习惯。2007年9月,我对月苑一小中高年级的学生以及学校的大部分教师进行了有关环境保护知识的问卷调查,并对问卷进行了分析、研究。 一.小学生环境意识现状 (1)目前小学生的环境意识尚处于浅绿层。环保界对环保意识划分为浅绿层(关注环境卫生、绿化等身边的具体事)、中绿层(关注环境污染、噪音污染等恶化环境因素的解决)和深绿层(侧重于关注难以逆转的生态环境,包括水资源问题、土地荒漠化问题和生物多样性等)三个层次。由于各种原因,目前大多数的小学生环境知识较少,他们只是对日常生活型环境问题有所认识,而对环境污染的原因、生态环境的恶化等问题没有更深层次的认识,这表明,他们的环境意识尚处于浅绿层,这需要学校和社会共同努力改变现状。 (2)部分小学生存在消极从众心理,自觉遵守环境道德的主动性不强,环境意识淡薄。消极从众心理是指个体在群体压力下,放弃自己正确的环境认识和积极的环境态度,采取与群体一致的行为,这些行为多数体现在破坏生态与污染环境上。 由于学生长期生活在群体环境中,周围人群的言行对个体的影响很大,比如在校园里,看见地面上痰迹斑斑,明明知道不应该随地吐痰,但是为了图方便,趁人不注意,随地吐痰;手里攥着一张废纸,走了一段路也没发现垃圾桶,看到草坪上有垃圾,随手就扔掉了;在脏乱不堪的教室,你会把自己的垃圾自觉送到垃圾桶里吗?大多数人是不会的……这样的例子很多,他们知道这样做不对,他们还是这样做了,他们不愿意让别人视为异类,他们也不愿意用自己的行动去影响别人,最后,使我们的社会环境受到了污染。人们对经济利益急功近利的追求,对环境污染没有切实的感受,使得大多数学生对环境问题缺乏深层次的理解,致使学生对身边的环境问题关注较少,很少主动地保护环境,思考环境污染问题。 二.小学生环保意识淡薄的成因分析 (一)社会的原因 学校所教与社会现实所表现的是截然不同的两种方式。例如,老师教学生要集中处理或带到垃圾堆再扔垃圾,而现实生活中,一些人给学生的示范却是随地可扔、随手可扔,并不会受到社会谴责或处罚。由此可见,全民环境意识不强,直接影响学生环保意识的培养,进一步削弱了本来就很薄弱、不系统的学校环境教育。 (二)学校教育的原因 缺乏对小学生进行环境教育的正确认识,一些职能部门和有关领导、教师认识不到位。小学的环境教育还没有制度化,没有统一的环境教育教学大纲和教材,缺乏对环境教育应有的重视,甚至有的学校目前还没有开设环境教育课程。小学环境教育缺乏专职教师,大多数教师在环保知识、环境技能和环保法规方面未接受系统的培训,环境教育的师资培训还没有形成完整的体系和机制,师资的缺乏已经影响到了环境教育工作的大范围开展。小学的环保教育与学科教学未能很好结合起来。 (三)家庭原因 家长的一言一行影响着子女,正确的言传身教会起到榜样作用。如果父母做的与学校所教的不一样,则会削弱学校环境教育的效果,甚至还带来较大的负面影响。例如学生在学校接受环保意识教育,而回到家看到的是家长对水、电的浪费,为方便使用一次性用品等。 三、培养小学生环保意识的有效措施 1996年 12月,国家环保局、、国家教委联合制定《全国环境宣传教育行动纲要 (1996—2010),《纲要》指出:“要根据大、中、小学的不同特点开展环境教育,使环境教育成为素质教育的一部分”。学科课堂是学校教育的主阵地,环保教育同样也离不了这块主阵地。在当前的课程改革中,教育部在基础教育新课程的各相关学科的设计中都渗透了环境教育内容。 (一)强烈的环保意识是建立在理性认识基础之上,充分挖掘科学教材中能够进行环保意识培养的内容 在小学各门学科中,科学课与环境教育的关系可以说是最为密切的。《科学课程标准》中的总目标有这样一段论述:亲近自然、欣赏自然、珍爱生命。在情感态度价值观目标中也指出:珍爱并善待周围环境的自然生物,初步形成人与自然和谐相处的意识。小学科学中的生命世界、地球与宇宙都是与人类紧密相联系,因此,在科学课堂教学的过程中积极挖掘教材内容,有机渗透环境教育,让学生幼小的生命在学科课堂学习中浸染绿色。 1、从学科的内容和特点来讲,小学科学课与环保教育有着更多的共性,其内容丰富、知识面广。 (1)智能教育内容 教材以大量的篇幅讲述社会、经济、生态的持续发展,资源的持续利用;阐述环境问题的现状、起因与解决办法,揭示人与自然互动发展过程中的经验与教训。如六下第四单元的《共同的家园》、五下第四单元《岩石和矿物》、三上第二单元《我眼里的生命世界》…… (2)道德教育内容 教材告诉我们,自然资源不是取之不尽、用之不竭的,环境对废弃物的容纳能力是有限的,对资源的无节制掠夺开采,对环境的任意污染与破坏,必然受到自然界的惩罚,通过破坏环境来侵犯他人的利益,危及子孙后代的生存,必将受到社会的谴责,从而明确人对自然的道德责任和义务,树立 “保护环境光荣,破坏环境可耻”,“保护环境,人人有责”的新型环境道德观念。如四上第一单元《我们周围的空气》、六下第五单元的《神奇的能量》…… (3)行为教育内容 要求学生成为大自然的优秀管理员,从自己做起,从小事做起,讲究环境卫生,节约用水用电,收集废纸废铁,爱护花草树木,养成良好的行为习惯,积极主动参加环保宣传教育活动,投身于环保事业。如三上第四单元的《它们是什么做的》;三下第一单元《土壤与生命》、六下第二单元的《遗传与变异》…… 因此,结合小学科学课教学向学生进行环保教育,比其它学科有着更为有利的条件。 2、充分挖掘其中的环境保护的内容,运用探究式学习方式,有效培养小学生的环保意识 科学教材中,涉及环保教育的内容比较多,反映了环境和环保问题的方方面面,在教学这些内容时,要求教师对知识讲深讲透,同时还要注意适当延伸拓展,达到重点教育的目的。 (1)把科学知识与周围看得见、摸得着的环境紧密联系起来。 如在学习《关心天气》这一单元,要求学生根据自身的感受,分析冷热、刮风、下雨等现象,特别是经常影响本地的台风、寒潮等灾害性天气,使学生们知道这些主要是由自然原因产生的环境问题,人类只有认识自然规律,趋利避害,按客观规律办事,才能收到事半功倍的效果。 (2)课堂上巧妙穿插环保知识渗透环保意识。 科学课堂教学中,运用探究式的学习方式,教师不给出固定格式的结论,而是由教师指导学生通过搜集、阅读文字资料,实地调查问题现状等学习活动,使学生自己得出恰当的结论。学生自己得出的结论可能是各种各样,也可能是比较一致的,教师要根据一定的科学原理引导学生讨论所得结论的合理性,但不必统一到教师事先准备的结论上。因为环境问题本来就有多种解答方法,学生在课余到图书馆、阅览室、信息部门去搜集信息、查找资料、调查研究等。运用探究式学习方式培养小学生的环境保护意识,也是对学生进行如何利用信息资源来学习和探索的过程。 科学课毕竟不是环保课,教师在教学中切忌一味地单纯宣传环保。教师只能在围绕教学目标、抓住教学重点的前提下,巧妙的渗透环保内容,让学生潜移默化地去领悟、体会,自觉地成为环保的宣传者和参与者。 如三下第二单元第三课《植物和我们》就可以选择“植物对人类的作用”这一知识点,作为进行环保教育的切入点。运用了“情景体验法”, 大量过度放牧、乱砍滥伐、土地沙漠化的图片,长江中下游洪水、过度使用一次性筷子等视频资料,通过触目惊心的数据、图片, 让学生从反面深刻地体验到植树造林让人们受益非浅,迫坏自然生态环境必定会受到大自然的惩罚,“事实胜于雄辩”,残酷的现实情景再现,具有很大的说服力,最后在学生的思维达到最高潮时,让学生亲自动手设计保护植物宣传画,培养学生爱护植物的情感。 又如四上第三单元《奇妙的声音》的最后一课,我选择“噪声的危害”这一知识点,作为为了让同学们切实感受到噪声是一种环境污染,对人体健康很不利,课前我录了大街上各种噪声,有汽车的鸣笛声,人们的喧哗声,并用电脑进行了处理,加入了电锯刺耳的剧木声,机器的轰鸣声,小贩叫卖声。当讲到美妙的声音能让我们感受到舒服时,播放了一段优美的钢琴曲。同学们在优美的旋律中,听着,享受着,这时孩子们都沉浸在欢乐愉快的氛围中,几个有点音乐特长的同学还用手指在桌上模拟着弹起了钢琴。但听着听着,我又把音乐换成了录制好的噪声,不绝于耳的叫卖声,各种汽车的鸣笛声,工地里机器的轰鸣声……这时再看他们的表情,意外,惊恐,并纷纷用手捂住耳朵,多数同学显得烦躁不安。我及时关掉播放器等同学们安静一会后,抓住时机讲解噪声的危害:同学们刚才听到的这些嘈杂的声音就是噪声,噪声也是一种环境污染,如果人们长期生活在这种噪声很大的环境中,不但会心情烦躁,休息不好,还会导致听力下降,甚至会神经衰弱。为了使我们的学习环境不受到噪声的危害,为了我们每个同学的身心健康,请同学们以后在教室内、电影院内等公共场所控制自己的声音。从他们赞许的目光可以看出环境保护的种子已经播撤在他们的心田。 (3)结合实践操作,增加感性知识,深化环保知识的学习。 如在学习《土壤与生命》这一单元时,我们可以让学生亲手做肥料袋,种植植物等,学生不但获得环保的技能知识,而且在亲身的感受中潜移默化地提高了环保意识。 科学教材安排了大量的与环境教育有关的内容。如《植物的一生》、《它们怎样延续后代》、《生命之源——水》、《我们周围的空气》、《我眼里的生命世界》、《奇妙的声音王国》等等。可以说几乎每个单元都能挖掘出关于环境教育的内容,但这些环境教育的内容,多是以潜在的形式蕴含在科学知识之中的。这就要求我们在教学中,深入钻研教材,充分利用教材中提供的具体内容选准知识点,灵活机动地进行渗透。通过环保内容的渗透,让学生懂得每种动植物(包括人类)都需要一定的生态环境,保护好生态环境就是保护人类的生存环境,尊重生命的多样性和大自然的规律性。让我们生活的自然环境永远青山常在,绿水长流,空气清新。使祖国大地生机盎然、繁荣富强。 (二)积极利用目前社会上空前高涨的环保气氛,大力宣传环保的意义 1、结合环保热点问题激发小学生“学环保、讲环保”的动机 2001年7月北京获得了2008年奥运会的举办权,北京提出了“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的举办理念。2008年6月1 日,我国将在所有超市、商场、集贸市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度,一律不得免费提供塑料购物袋。发扬重拾菜篮或者使用其它环保节约的替代品。2007年1月,南京市环境保护局制订了三年绿色公交行动计划,通过三年时间,做到基本消除城区内公交车严重冒黑烟和超标排放现象;50%的公交车以天然气为燃料;80%以上车辆排放水平达到“欧II”标准以上。还有能源短缺体验、绿色照明推广。 结合2007年9月,科技部会同国家发展改革委、、中国科协、全国人大环境与资源保护委员会、全国政协人口资源环境委员会联合制定的《节能减排全民科技行动方案》。对此类身边深有感受的一些事例,学生既能思考又能理解,不但理解了政府政策导向,而且对有关水文、气候、工农业生产等知识有了较深理解,有效地接受了环境教育。 2、结合有关环境的纪念日,激发学生的环保意识 每年有关环境保护的纪念日有不少,如2月2日世界湿地日;3月9日中国保护母亲河日;3月12日植树节3月22日世界水日 ;3月23日世界气象日 ;4月7日世界卫生日 ;5月31日世界无烟日 ;6.5世界环境日 ;6月17日 世界防治荒漠化和干旱日 ;6月25日中国土地日 ;9月16日国际保护臭氧层日 ;9月22日世界无车日;10月4日,世界动物日;10月16日 世界粮食日;10月26日环卫工人节 ;12月29日,国际生物多样性日。 我们可以充分利用这些纪念日,有意识、有计划地开展一些有意义的活动,强化学生的环保意识。如3月 12日植树节,带领学生参加植树活动,学生实现了参与环境保护的愿望,在劳动中提高了环保意识,也深化了课本上有关知识的学习。6月5日世界环境日,开展保护环境热爱家园等主题的演讲活动,对身边环境问题的调查、研讨认证,得出一些合理的改进措施和方法,再进行广泛宣传,培养他们的全球观念,使他们形成科学的世界观、价值观,投身于环保事业。 3、联系生活实际,强化环保意识 在我们周围,还有很多破坏环境的事例,如向大海乱丢垃圾,随地吐痰,甚至随地小便,想必我们的学生不可能没见过这些不文明现象,教师都可以把这些插入到课堂中,并展示实地拍摄照片,交流这些现象对人类自身造成的危害,并让他们从现在做起,从我做起,为环境保护做出自己应有的贡献。 生活中有许多保护环境和破坏环境的现象,但学生不太明白,比如集市上买卖蛇,上树捉鸟……这些学生司空见惯的现象,他们不以为然,甚至认为不会破坏环境。我们可以围绕这些现象开展谈论,在谈论中引导学生正确认识,善于发现,仔细分析,才能分辨是与非。 (三)在“学生的小课题研究”的活动中进行环保教育 “学生的小课题研究”是一种很好的实践活动,它着眼于学生把学习过程中发现、探索、研究等认识活动突显出来。我们可以在各中队组织开展环保小课题的研究,让全体少先队员在研究的情境中,亲自实践,获取直接经验,让学生养成科学精神和科学态度,掌握基本的科学方法,提高和培养学生创新精神和实践能力的同时,提升学生的环保意识。 我们组织学生开展了一系列的有关环境保护的小课题研究: 一年级的学生我们开展:1、乱扔垃圾的危害;2、铅笔与环境保护…… 二年级的学生我们开展:1、树木的本领;2、马路上废气危害知多少;3、怎样节约水资源;4、我家附近的河流…… 三年级的学生我们开展:1、校园里的绿化环境;2、影响校园美的行为有哪些; 3、废弃垃圾的处理;4、防止废电池污染;5、白色污染的害处…… 四年级的学生我们开展:1、关于污染河流的调查;2、影响天空变蓝的因素; 3、噪音的危害;4、绿化环境破坏后造成的后果…… 五年级的学生我们开展:1、菜场卫生情况对比调查;2、秦淮河水污染的主要原因以及现状; 3、水资源浪费情况的调查以及处理措施研究;4、改善环境我们能做什么…… 六年级的学生我们开展: 1、环境污染的后果; 2、哪些疾病与环境污染有关;3、家庭环境污染主要有哪些; 4、工业废水流到哪去了…… 通过系列有关环保的学生小课题的研究开展,培养学生环保意识,锻炼学生的实践能力,促进学生的创新意识,培养创新能力,自觉保护自然资源,从小养成可持续发展科学发展观。 通过有关环保系列小课题的研究开展,形成符合小学生实际的环境教育实施目标,总目标:关心;知识;态度;能力;参与。 关心,即要深化个人对社会总体环境问题的关心,并对其具有一定的感受性;知识即个人对社会总体环境及其存在的问题有基本的理解;态度即要明确个人对社会的价值,具有保护和改变环境的坚强意志;能力即要掌握解决环境问题所必需的基本技能;参与即能为解决个人和社会的环境问题而采取适当的行动,深化对环境问题的责任感和使命感。 分目标: 一年级:1、认识校园的花木及周边的小动物(3种以上); 2、不乱扔垃圾,在老师的帮助下整理教室卫生。 二年级:1、观察一些花木的生活习性; 2、了解水与人们生活的关系。 三年级:1、大自然去观光游览,做到爱护花木,并能注意饮食的健康; 2、主动参与学校的“变腰行动”(即见地上有纸等垃圾能主动捡起)。 四年级:1、掌握初步的环保知识、了解河流与湖泊; 2、养成良好的生活习惯,懂得爱护劳动成果,积极参与学校的垃圾回收。 五年级:1、掌握基本的环保知识,能体验生活中的美,主动深化、美化校园,学会垃圾分类; 2、了解生物知识、生态平衡、环境的保护,积极参与环保宣传活动。 六年级:1、有较强的环境生活意识,初步辨别那些是环保,积极参与志愿者活动; 2、了解地球与人类密切关系,积极参与环保实践活动。 学生通过了一系列环保小课题的开展研究,学们对环保有了更深的认识,不仅加强了回收再利用的理念,还能积极参加环保征文活动。学生撰写的科学小论文《关于废旧电池回收现状调查与研究》、《南京矿产资源的开发与环境保护》、《为什么脏雪融化得快》、《电动车的利与弊》、《融雪剂的利与弊》……多次在省、市小学生环保论文比赛中获奖。通过参观考察和社会调查,在进行环境保护教育的同时,也增强和提高了学生的社会实践能力和分析、解决实际问题的能力。 因此,在科学课中利用教材,有机地将间接知识和直接知识、课内与课外、校内与校外结合起来、全员参与与重点辅导相结合,让学生多参与、多观察、多思考、多实践 ,从自我做起 ,成为环保活动的参与者、实践者,鼓励学生在实践中创新,充分发挥学生的主体作用和创新能力。综上所述,环境保护教育,只有上下一致,通力合作,从小抓起,从我做起,使每一位社会成员都树立起强烈的环境意识,人人爱护环境、保护环境、防止环境污染,才能创建一个美好的劳动生活环境,才能拥有一个充满生机的地球。
过程控制系统论文:中厚板二级过程控制系统技术升级 [摘 要]邯钢中板厂中板线轧机二级过程控制系统是技术升级后生产线的重要组成部分。此过程控制系统中主要包括数据通讯、数据管理、过程跟踪和模型计算等主要功能。完成后,结合实际生产过程,对该二级系统厚度控制模型、温度模型及轧制力模型等均进行了参数优化调整,进一步提高了系统模型预测数据准确性,保证轧机轧制模式稳定运行。 [关键词]过程控制系统;数据通讯;数据管理;过程跟踪;模型计算 1 前言 中厚板材市场竞争日益激烈,对中厚板材生产控制自动化水平的要求也越来越高。因此邯钢中板厂中板线进行了技术升级,二级过程控制是此的重要组成部分,主要包括数据通讯、数据管理、过程跟踪和模型计算功能。其中二级模型计算功能在中厚板生产中可以提高尺寸控制精度、成材率、轧制节奏及减轻操作强度,保证设备安全进行,有利于故障分析和质量分析。通过此次技术升级,产品厚度稳定性大幅提高,成材率同比提高0.55%,成效明显。 2 工艺布置 邯钢中板厂中板线轧机区主要设备及检测仪表布置如图1,主要包括两座加热炉、一个四辊轧机、轧机前后推床、高压水箱、7个高温计、1个测厚仪。二级过程控制系统的控制范围是从高压水箱输送辊道到矫直机前输送辊道。 3 过程控制系统 过程控制系统各功能模块的组成如图2所示,包括数据通讯、数据管理、过程跟踪和模型计算四个功能模块。 3.1 数据通讯 数据通讯模块每一个周期从基础自动化系统接收一批数据,譬如高温计等检测仪表的实测数据和各种实际的控制信号。然后二级过程控制系统保存、处理这些数据,对模型计算需要各种实测数据提供依据。并且与人机界面(HMI)系统进行数据通讯,读取WINCC的数据,实现人机界面的各种按钮功能,并在数据变化时随时更新,以至于最新的数据信息可以及时地在人机界面上显示出来。 3.2 数据管理 数据管理主要包括将数据写进数据库操作和从数据库中读取数据的操作。写数据操作是将炉内坯料的数据情况存入数据库中,从坯料的入炉时刻到出炉时刻,直到坯料轧制结束,将整个轧制过程的工艺参数和模型自学习系数均写入数据库中。读取数据库操作是指对出炉的坯料进行确认,将所查询得到的数据赋值到过程跟踪模块中,将轧件数据在内存中存储用于后面的模型计算。 3.3 过程跟踪 轧机二级系统根据三级发送的报文信息进行物料跟踪和数据指标的计算等,然后向一级发送轧钢控制指令。从加热炉装炉开始一直到轧机,对轧线上的每一块钢坯位置、状态等信息都进行准确详细的跟踪,保证数据完整无误,以提高二级数据计算的准确性。并且过程跟踪模块根据轧件实际生产数据判断坯料最佳出炉时刻,在避免前后轧件碰撞的前提下,缩短轧机的间歇时间,提高轧制节奏。 3.4 模型计算 中板线技术升级后主要体现在产品厚度稳定性大幅提高,成材率同比提高0.55%。而与厚度精度密切相关的模型有两个:轧机弹跳模型和轧制力计算模型。 7 结论 1)邯钢中板厂二级过程控制系统自技术后一直运行稳定,能够很好完成现场的实际需要,轧制节奏也相应提高; 2)本系统能够提高设备的自动控制水平及控制精度,减轻了操作强度,保证了设备安全稳定运行; 3)通过数学模型计算产品厚度稳定性大幅提高,成材率同比提高0.55%,后厚度控制得到明显改善。 过程控制系统论文:过程控制系统PCS7在中间二氧化钛生产中的应用 【摘 要】本文介绍了过程控制系统PCS7在中间二氧化钛(TiO2)生产过程控制中的应用,讨论了该控制系统中的硬件配置,控制网络和软件编程等内容。通过这几年的使用,该控制系统稳定可靠,实现了模拟仪表无法完成的复杂算法及管理功能,而且其性价比远高于模拟系统,特别适合化工工艺过程控制。 【关键词】中间二氧化钛(TiO2);PCS7 冗余控制Profibus 引言 近几年我国的钛白粉行业发展迅猛,国内对高档钛白粉的需求不断的提高。相应的对钛白粉生产的控制要求也越来越高。中间二氧化钛是氯化法钛白粉生产的过程中间产品,是生产不同用途钛白粉产品的基础原料。 因此本文采用西门子过程控制系统PCS7,使得中间二氧化钛(TiO2)生产过程控制平稳,提高了产品的产量和质量。 1 工艺简介 四氯化钛预热后,通过三氯化铝发生器进入氧化炉。同时,氧气经过预热后进入到氧化炉。在氧化炉里氧气与四氯化钛反应,生成中间二氧化钛(TiO2)和尾气。中间二氧化钛(TiO2)经过产品冷却器冷却进入袋滤器进行气固分离后,进入打浆脱氯罐,尾气返回氯化工序循环利用。打浆脱氯后的中间二氧化钛(TiO2)浆料进入后处理工序。 2 硬件配置 鉴于氧化系统的重要性,充分考虑系统安全可靠性,采用以S7-400H为主控制器构成的PCS7冗余控制方案,中央处理器采用CPU414-4H,I/O处理单元采用ET200M。为了保证系统可靠性,电源和通信采用冗余配置方案,Profibus-DP总线采用PROFIBUS电缆,保证了系统安全等级需求。采用双控制器,双电源模块。双通信模块,对于系统中的重要监视点,采用了冗余AMT硬件。系统有无扰动切换功能。容错型和安全型可满足供电中断和故障保护等特殊要求。 3 上位机系统 本系统的上位机系统使用WinCC控制,上位机系统和控制系统通过100Mbps的工业以太网络连接。上位机由操作站和工程站等主要设备组成。 工控机采有西门子工业计算机,型号为西门子RACK PC IL 43,配置主流硬件,在稳定性,安全性上有很好的保障。 4 模件配置 每个ET200M分布式I/O站的有源背板总线上插有2个IM153-2通信接口模块,分别通过2条独立的Profibus-DP现场总线与AS-400中央控制器进行实时通信。在系统运行过程中,当其中某一个IM153-2通信接口模块发生故障时,系统能自动地切换至另一个IM153-2通信接口模块,并可带电热插拔更换有故障的通信接口模块,不会影响到系统正常运行。 Profibus提供强大的系统级故障诊断能力,从总线系统的任意一点可通过Profibus-DP进行诊断、编程和控制,可以实时精确定位故障发生点和在线监控通讯负荷,并可通过人机界面实时显示。 现场的仪表所采集的信号中模拟量输入信号大多为4~20mADC的二线制和四线制信号,输出为4~20mADC信号,部分模拟量信号通过安全栅引入。数字量为干触点或有源信号。数字量的输出信号由带状态指示灯和外带保护二极管的继电器送至现场仪表。 5 控制系统 S7-400H按照“热备份”模式(无冲击、出现故障自动切换)的活动冗余原理运行。只要没有故障,两个子单元都是活动的。如果发生故障,起作用的控制器全面接管过程控制。为了确保无冲击切换和快速可靠地交换资料,需要使用中央控制器连接。 冗余自动化控制站(AS414-4H)用于实现现场设备的运行状态监测、数据采集及处理、自动闭环回路控制、电气设备开关控制等系统控制功能。 SIMATIC PCS7系统具有高度扩展能力、强大的综合通信能力、扩展的集成系统功能和易于执行的中央和分散结构。AS414-4H更采用了最新的冗余技术,两个CPU之间通过高速光纤同步专线相连,它可像标准PCS7系统那样进行处理、编程和设计。 6 电源系统 电源系统将由24VDC的直流电源构成冗余的24VDC供电系统,直流电源都将具有足够的容量和适当的电压,能满足设备负载的要求。任一路电源故障,将会自动切换,以保证任何一路电源的故障均不会导致系统的任一部分失电。 直流电源系统由西门子SITOP电源构成冗余的供电系统。 7 网络配置 在本系统中采用交换式工业以太网作为连接操作员站和自动化系统站的系统总线。通过CP-443-1通信处理模块,将S7-400H连接至工业以太网的通讯处理器。由于自身具有处理器,从而解除了CPU的通讯任务并减轻CPU的通信负载,还有助于另加连接 快速交换式工业以太网在工业以太网的通信协议基础上,将通信速率提高到了100Mbps。由于采用了全双工并行通信模式,允许站点同时发送和接收数据,通信速率可提高一倍。 8 软件设计 系统的组态软件为SIMATIC Manager,所有的组态工作均在工程师站上完成。系统采用集中的、从上到下的组态方式,其中包含上位机的操作员站和工程师站配置、下位机的CPU设置、对应的I/O通道建立以及与他们想连接的网络配置,具有集中的、友好的人机界面。过程控制与监视采用图形化组态,方便易用。人机接口部分的组态软件是WinCC。 9 WinCC组态 SIMENS PCS7系统采用了 Microsoft的SQL2000作为WinCC数据库管理系统。 9.1 CFC控制 CFC是一种简洁的图形组态工具,主要用于连续过程的自动化控制的组态,采用IEC-1131的标准。用CFC运行组态是以功能块为基础的,系统配置了很多预编程的功能块。因此,采用CFC可以完成很复杂的大型控制任务。 9.2 顺序控制 SFC也是一种图形组态工具,它也采用了IEC-1131的标准。组态时首先画出顺序图,图中可选择顺序、并行分支、交替分支和回路等局部结构,用大小两种方块分别表示步骤(Step)和转移条件(Transition)。因此,可把CFC中的信号引入SFC中。CFC与SFC的交替使用,可以很方便地实现复杂的顺控任务。 10 应用中应注意的问题 10.1 系统接地 每个PLC柜的屏蔽条和系统地通过电源电线汇总到一起后接地。PCS7系统的每一个主要部件,如输入输出卡件、卡件安装机架、现场接线端子板等均设有接地端子。接地电阻要求小于4欧姆。 10.2 ET200M分布式I/O站 现场控制站的ET200M分布式I/O站通过Profibus-DP现场总线与AS-400中央控制器实现通信,主要功能是采集现场I/O信号,通过ET200M的I/O信号接口将现场数字量或模拟量信号传送至中央控制器(CPU414-4H),同时将中央控制器发送来的控制信号送至现场。 11 结束语 由于采用了自动化程度高且安全可靠的PCS7控制系统,使得中间二氧化钛(TiO2)的生产周期和产品质量都得到了较大程度的提高,包括本控制系统在内的氯化法集成技术获得了省科技进步一等奖,为氯化法钛白粉的生产的自动控制技术积累成熟的工业生产经验。 过程控制系统论文:八钢中厚板过程控制系统 【摘 要】针对八钢4200mm/3500mm中厚板轧机,由宝信开发的二级计算机控制系统。在这套计算机过程控制系统中包括了数据通讯、过程跟踪、模型计算、相关的实时数据采集和统计处理、生产实绩收集、处理等主要功能。 【关键词】中厚板轧机;计算机过程控制;数据通讯;模型计算;过程跟踪 0 引言 将计算机应用到轧制过程,并以其为核心,由它按预定的程序来处理和加工与过程有关的信息,对过程进行有效的监督、控制和管理,所有这些就叫做计算机轧制过程控制。为了使轧制过程稳定,并生产出厚度在公差范围内且有良好的板形和表面质量的产品,必须根据具体的轧制条件正确的调整辊缝和速度,以及对过程进行实时的调节。产品的质量、产量等直接与控制系统的稳定性和计算的准确性有着密切的关系,因此采用计算机进行工艺的过程控制一直是人们关心的重要研究课题。 八钢中厚板生产线采用分布式控制系统,按功能层次可以分一下四个等级,如图1所示。 1 硬件配置 L2过程机系统由一台轧线计算机(惠普服务器)、精整线计算机(惠普服务器),每台计算机都有备用计算机。系统采用冷备方案,备用机兼做开发机。 2 系统软件分层说明 最底层:WINDOWS 2003 Server操作系统,构成系统软件的基础。 第二层:ORACLE数据库,专门用于过程数据的存储;SOCKET通讯:采用了当今比较流行的双紧凑的、面向连接协议的Client/Server方案。 第三层:为宝信中间软件iPlature以及XCOM-PCS,iPlature主要功能有画面、报表、通讯、ALARM管理系统等组成,为应用软件提供强有力的支撑。XCOM-PCS 目前主要完成了采用Tcp/ip通信的电文的处理。 第四层:公用子程序及应用软件。直接进行iPlature调用。 3 L2在整个系统中的位置 L2系统不但接收生产管理系统MES下发的计划(即图中的原始数据PDI)同时也向生产管理系统MES发送各环节的生产实绩。 L2负责与L1通讯,L2调整所有的设定值并发送给L1,L1将必要的测量值,跟踪信息等实时信息直接发送给L2。L2除了和L1通讯外,还包括了L2和标志机等一体品设备的系统的通讯。 所有系统之间都是通过TCP/IP协议通讯。 4 功能描述 4.1 道次计划计算 道次计划计算是整个轧线L2系统的核心任务,该功能是L2存在的根本原因。道次计划计算通过相应的模型公式计算道次压下分配规程,在轧机的作用下实现将板坯变成钢板的任务,并且保证最终产品达到尺寸、性能、板形等要求。 道次计划计算包括预计算和再计算、后计算以及自适应。板坯抽出时,根据板坯原始尺寸、出炉温度以及成品尺寸和终轧温度就可以计算一个完整的道次计划规程,轧机根据此规程基本可以将板坯轧制成为符合要求的钢板。为了得到高质量的产品,道次计划会根据轧制过程的实绩反馈,修正计算后续道次,并再设定给轧机执行,此为再计算。 4.2 温度计算与监控 板坯的温度计算对于轧制过程的力能参数计算极为重要,温度是计算轧制力、待温时间、冷却时间等的基础。 在道次计划计算时,根据给定的初始温度,以及相关参数,温度计算可以预测板坯进入轧机前以及各个道次的温度。 待温轧制是中厚板轧制的特点,因此温度监控的目的就是为了周期性计算处于轧线上待温阶段的板坯的温度,通过周期计算板坯的温度,可以提示操作人员板坯的待温情况。并可以激励板坯道次再计算,对后续道次规程进行修正。 4.3 轧线材料跟踪 材料跟踪是跟踪材料,根据材料的位置来协调调度过程控制的所有程序,材料轧线材料范围是从加热炉炉内开始到矫直机入口,在这段过程中材料跟踪对材料处理进行跟踪。材料跟踪在这个区域中的任务可以划分以下几个部分: 按照辊道分区,记录生产线的材料映象,任何时候都能得到所有材料的物理位置。 当材料到达或离开轧机某个位置时,材料跟踪必须准备好相关的材料数据(包含PDI数据,加热炉数据和其他相关数据),同时激励其他相关软件。当吊销材料时删去相关材料数据。 当跟踪映像和实物映像不一致,或跟踪异常时,操作工可以进行跟踪修正,确保跟踪映像与实物位置的一致性。 4.4 轧制计划管理 轧制计划管理接收部分加热炉系统已经存在的PDI数据,接收的数据按板号存储于数据库中,有画面对完整的轧制计划数据进行生成和调整等管理。人工可以通过该画面进行计划的输入,删除,修改等功能。 每个原始数据都包含板坯,轧制的板,母板和合同板的数据,此外还有板号,板坯号,板坯尺寸,产品尺寸数据,轧制指示(控温轧制,多块轧制,转钢),化学成份,合金补偿系数,最终温度,ACC入口温度,ACC冷却速率,出口温度等。 当该材料生产结束,计划数据将要记录保存。 4.5 设定功能 基于精确的材料跟踪,当材料到达指定的位置时,过程计算机给L1和特殊仪表进行设定,对轧机的设定工艺参数来源于道次计划计算,在设定时要对设定的参数进行最后的校验,防止出现引起设备超过极限能力的情况出现。 在跟踪不正确的情况下,操作人员可以从操作画面上对跟踪进行修正,在修正后把正确的设定数据发送给L1。操作人员可以对设定的数据进行修正。 4.6 实绩值收集处理 过程机接收来自PLC和特殊仪表的数据,由于来自于传感器的裸数据不能直接用于反馈控制,测量值必须要进行过滤和统计处理。测量值处理数据同时能够为工艺和自动化技术人员提供轧制生产信息以及用于产品质量分析。 L2的数据采集轧机的实际数据有水平辊的轧制压力,力矩,辊缝,速度,温度和计算的厚度,轧制信号等。 4.7 数据通信 利用宝信软件产品XCOM-PCS,实现与其他计算机系统的通信,具体电文格式参见基本设计规格书通信接口篇。轧线计算机加热炉计算机,精整线计算机,轧线L1,ACC计算机和仪表通信。其中轧线计算机与精整计算机之间运用了iPlature的相关功能,主机之间无需采用电文方式通信。 4.8 报表 报表程序负责工程记录的报表打印。这些报表反映了材料在生产过程中的相关数据,有如下的报表: 工程报表:包括的数据是轧制设定计算所涉及的数据,这些数据包括了材料相关的数据、来自轧制策略的数据、道次计划计算值、材料和轧机操作相关的重要数据。 班报:记录当班生产的产量,质量和停机情况。关于报表,具体格式可与用户商量讨论后确定。 5 结束语 中厚板计算机过程控制系统作为实现八钢信息化目标中的重要环节,其采用先进的工艺模型和控制技术,使厚板质量得到极大进步、生产治理更方便,增强了八钢产品的竞争力,其重要性也会在以后的生产当中越发的凸显。 过程控制系统论文:过程控制系统的设计与实现 摘要:过程控制系统是指在生产企业的制造自动控制系统中管理生产制造过程数据的计算机系统。过程控制系统通常需要将生产制造过程中各个设备的设定值进行计算,对生产过程中的数据以及产品质量数据、设备运行数据进行收集与整体,并完成生产计划数据、生产原料数据以及生产成品数据的统计,对物料在生产过程中进行全过程监视,并对不同的设备之间的运行状态进行统一的调节。 关键词:过程控制系统;设备数据管理;日志系统 1.过程控制概述 过程控制的主要任务是指通过各种的协调方法与协调措施,对生产制造过程中的各个设备的数据以及产品制造数据等进行统计与分析,从而防止生产过程中可能发生的生产计划脱离与目标偏差,并对已经出现生产计划脱离与生产制造目标偏差等问题进行处理,最终保证生产制造活动的顺利完成,保证生产进行控制、在制品控制、以及生产制造过程中的成本控制与质量控制。 过程控制系统一般是指由被控对象、测量变送、计算机和执行机构组成的闭环控制系统。其中控制器的设计用到经典的控制理论和现代控制理论,并通过计算机来进行相关操作与实现。计算机控制的建立在自动控制理论和计算机技术为基础之上的。其中,自动控制理论是计算机控制的理论基础。而不断发展的计算机技术为自动控制理论的发展与应用提供了丰富的空间。计算机网络以及各种通信技术的发展,使得过程控制的范围与阶段极大的得到了扩张。目前,企业生产管理的全过程的信息化的实现方法逐渐趋于成熟。 过程控制系统所涉及的数学基础可以从以下几个方面进行了解。由于在生产制造过程中的大部分物力参数通常通过模拟信号来进行表示,而计算机采用的信号通常是数字信号,为了保证信号传递的通畅无阻需要进行数模转化,从而实现两种不同信号的转换。过程控制系统通常起到的作用体现在连接生产管理系统与基础自动化系统的连接作用上。除了这些工作,过程控制系统还要对生产过程中不同的数据进行有效的管理。所以控制系统中需要进行信号的采样、信号的保持以及信号的变化。要对生产制造过程中的数学模型分为输入与输出模型和状态空间模型两种类型。输入输出模型主要是为了描述过程在输入函数的作用下的输出特性,它只刻画过程的外部特征。而状态空间模型则对过程的内容进行描述,通常揭示了过程内部的运动状态。 现代过程控制理论为过程控制系统提供来了理论技术。通过利用现代过程控制理论,不但可以有效地解决简单控制的问题,而且可以设计复杂的控制系统。特别是多输入与多输出系统,非线性响应系统,时变系统以及随机系统等等。现代控制技术涉及到过程控制的很多方面,比如系统状态的最优估计、最有控制、过程识别以及自适应控制等等。 2. 过程控制系统的主要功能与技术要求 过程控制系统具有以下功能:与生产管理计算机进行通讯的功能;能够接收并管理生产计划数据的功能;原料数据与生产要求数据的功能;工作人员交接班数据的功能;向生产管理系统发送生产计划申请的能力;原料数据申请的能力等等。 企业的生产作业计划一般采用如图1所示的模式。通常企业根据客户的需求制定整个产品的生产需求计划,并根据产品各个部件的零部件特征分发至各个加工车间,制定不同零部件的加工计划。为了保证生产作业计划的顺利完成,需要根据生产作业计划进行生产进度控制;为了实现产品制造过程中消耗资源与费用的降低,需要进行通过过程控制系统成本控制;为了经常保持科学的原材料、在制品的数量,需要进行高效的库存控制。这一系列工作于过程控制系统密不可分。 3. 现代生产企业的过程控制信息系统组成层次 现代生产企业的信息系统包含了过程控制层、制造试行层以及企业资源规划层。其中由于过程控制直接面向企业生产过程,因此对过程控制系统要求具有极高的实时性、可靠性、数据完整性与可用性。过程控制系统的工作原理如图2所示。 当前先进的网络技术为过程控制的实现提供了强有力的实施基础。现场总线是过程控制系统实现的重要基础。它与Internet等信息网络系统具有明显的区别。一般而言,现场总线是在标准网络协议的基础上实现的,并进行了一定的简化。现场总线一般只包括IOS/OSI七层模型中的三层。也就是现场总线只具有物理层、数据链路层以及应用层。过程控制系统利用现场总线,将企业生产自动化系统中最低层的现场控制器与现场职能仪表设备互联形成实时控制的通信网络,也被称为工程的底层网络。 过程控制因素是生产过程建模的参数,一般而言它是由不同模式下的生产特征与生产过程控制决策所共同决定的。在生产过程中,在制品的控制的最终目标是为了将在制品的库存数量保持在一个合理的级别。即能够维持企业正常的生产,又可以保证企业生产物流的连续性,从而尽量建设企业库存量,从而尽可能的降低企业生产成本。 企业在制品的控制主要取决与车间生产类型与生产组织的形式。在大批量生产模式下,在制品的通过加工路线单与工票凭证,来保证在制品数量的稳定。随着计算机网络在生产中的应用,不同的过程控制系统应运而生。这些过程控制系统利用先进的计算技术,实现了在制品物流信息的追踪与监督,为生产过程中的控制提供了动态的数据。因此,利用过程控制系统提供的在制品生产信息,可以实现对制造过程中产品控制的最终目的。 过程控制系统能够将生产过程中产品的各种质量问题与加工失误率降至最低。过程控制系统通过建设整个制造过程中产品的质量状况,通过对原材料与不同零部件的检验,使产品在各个生产阶段的不合格率尽可能的降低。 过程控制系统论文:八钢第一炼钢厂连铸过程控制系统的概述 摘 要:在钢铁行业微利的时代,如何提高我国钢铁企业的竞争力,很大程度上取决于我国钢铁企业的信息化水平。过程控制系统作为钢铁企业信息系统中重要的一环,在如何提高钢铁企业的竞争力将会发挥举足轻重的作用。介绍八钢第一炼钢厂的连铸过程控制系统,并分析该系统的应用功能。 关键词:连铸 过程控制系统 系统结构 功能描述 1 前言 八钢作为一家快速成长的大型企业,近年来更是发展迅速,从最初的20T转炉炼钢生产线到现代化的150T大型转炉炼钢,使八钢跻身成为一流钢铁生产企业。150T转炉从建设初期,就非常重视信息化建设,炼钢过程控制系统全线覆盖,而连铸过程控制系统作为炼钢系统中后的一道控制工序,在生产过程监控,提高钢坯质量和控制成本等方面起着非常大的作用。 2 连铸的工艺生产流程介绍 连铸即为连续铸钢的简称。在钢铁厂生产各类钢铁产品过程中,使用钢水凝固成型有两种方法:传统的模铸法和连续铸钢法。与传统方法相比,连铸技术具有大幅提高金属收得率和铸坯质量,节约能源等显著优势。连铸的生产工艺流程:将装有精炼好钢水的钢包运至回转台,回转台转动到浇注位置后,将钢水注入中间包,中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一,它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用,将结晶器内的铸件拉出,经冷却、电磁搅拌后,切割成一定长度的板坯。 3 硬件软件组成结构 3.1 硬件系统结构 主要由1台IBM xSeries 3650微机服务器,3台HP客户机,1台HP LaserJet 1505n打印机,1台CISCO2960/ 24换机,1台CISCO208/8换机和若干个网络连接设备组成。连铸过程控制服务器在L2机房服务器室,客户机一台位于连铸主控室,供连铸操作人员监控生产过程状态,另一台客户机位于连铸切割室,主要根据采集的生产数据通过切割优化模型计算出最佳切割定尺提供给生产操作人员做参考。还有一台客户机在L2机房,供维护人员使用。 3.2 软件系统结构 主要由服务器操作系统Windows Server 2008标准版,数据库软件Oracle Standard 11G,开发工具Visual Studio 2010专业版,与基础自动化通讯软件Kepware,客户机操作系统Windows 7,办公软件Office 2010等软件组成。连铸二级过程控制系统是基于微软的.NET 3.5 框架下使用C#编程语言开发。系统架构图如图1。 4 功能描述 连铸二级控制系统主要是跟踪收集连铸的生产实绩以及通过模型计算二冷水的动态配水量进行动态配水、通过跟踪数据和计算模型指导铸坯的切割和优化,以达到最佳钢水利用率。主要流程是接收三级系统的生产计划以及前工序的钢水信息,跟踪采集连铸生产过程中实绩数据,同时对二冷水动态配水计算下发设定、当铸坯到达切割位置时根据跟踪数据和模型设定,下发铸坯的坯号以及切割长度。当生产完成后将连铸生产实绩上传给三级系统。基于以上流程,连铸二级过程控制系统应包括以下功能: 4.1 与上级系统的通讯 连铸二级计算机过程控制系统通过以太网(Ethernet)总线,通过TCP/IP协议与上级系统通讯。 上级生产管理系统(3级)计算机向连铸二级过程控制系统发送数据如下: (1)接收炼钢3级系统下发的生产计划数据。(2)接收炼钢3级系统下发的生产标准数据。 连铸二级过程控制系统向上级计算机发送数据如下:(1)发送连铸炉次生产实绩数据。(2)发送连铸炉次生产状态。(3)发送连铸铸坯报告。 4.2 与基础自动化的通讯 连铸二级过程控制系统和基础自动化系统通讯,网络连接介质用工业以太网,通讯协议采用面向连接的TCP/IP协议,通过第三方软件Kepware读写基础自动化系统的数据项。 4.3 生产计划管理 生产计划是三级系统下发的与每炉钢水对应的生产计划数据。当三级系统无法运行时,该计划可由操作工录入。系统提供异常情况下对计划数据的修正和状态数据的补发功能。 当钢包到达连铸浇铸平台时,在没有传输钢包数据的时候由操作人员在一级画面上点击钢包到达的信息。当该炉次生产完成(该炉次跟踪完毕)后,系统自动把该炉次计划对应的生产实绩发送给上级计算机系统(三级系统)。 4.4 钢包管理 连铸各前工序在给连铸L2发送工序实绩的时候,会发送该炉次的钢水包信息,包括:钢包号、炉次号、重量、温度等。当连铸L2的接口程序收到这些包含炉次钢包信息的实绩后,会自动插入本系统的数据库表中。当需要查看这些钢水包信息时,通过界面程序提供查询。 4.5 前工序状态 连铸作为炼钢工艺的最后一个工序,需要了解前面各工序的状态和钢水数据信息。通过与其他工序的二级计算机系统数据通讯,并存贮在连铸二级数据库,在需要的时候,通过客户端程序的画面可以查询各前工序的炉次状态以及炉次实绩。 4.6 二冷水动态配水 二冷控制关系到连铸坯中裂纹和其它缺陷的产生。为确保生产出优质的连铸坯,必须根据钢种、浇注温度、拉坯速度、铸坯尺寸和铸机尺寸等参数来制定对应的冷却强度。该系统采用动态凝固控制模型计算各冷却段的设定值,其核心是计算沿铸流方向的表面温度分布和铸流凝固长度,并控制二次冷却系统各回路的水流量,从而达到规定的凝固长度,使板坯获得要求的表面温度。二冷水动态配水模块作为一个独立运行的模块,嵌入到连铸L2的系统里。 4.7 生产过程监控 生产过程监控功能负责为生产操作人员提供连铸工序处理信息。监控对象包括炉次计划信息(制造命令号、炉序、计划号等);钢包信息(钢水重量、温度等);中间罐信息(钢水重量、温度等);各铸流生产信息(浇铸长度、拉速等);各流结晶器信息(水流量、温差、液面高度、振动频率等);各流二冷水信息(控制方式、设定和实际水量等)。通过读取跟踪程序的写入的实际信息,生产操作人员在HMI画面上可以直观的监视连铸浇次内每个炉次的生产过程数据。 4.8 检化验数据管理 系统接收检化验系统发送的检验数据,保存在数据库,可以在客户端界面方便操作人员查看。 4.9 过程数据跟踪收集统计(炉次跟踪和主流铸坯跟踪) 跟踪、数据收集统计是管理相关的生产过程数据,并根据用户的需求整理成炉次和方坯的生产实绩。实际生产数据由基础自动化系统通过数据通信的方式传给连铸过程控制系统。该过程收集大包、中间包的重量等信息,以及大包、中包的水口开启/关闭事件、大包到达、大包臂旋转等事件;各铸流的工作状态和实时数据,包括拉速、浇铸长度、设定定尺长度等,以及各流的铸坯切割事件。在跟踪程序里完成炉次的生产过程跟踪以及对应铸流的生产过程跟踪,并依据厂方物流规则和物料条件,给出各切割坯的实绩信息(包括铸坯长度、重量、以及材质等)完成铸坯跟踪。 4.10 报表 在每一个大包炉次连铸生产完成后,自动生成该炉次的生产实绩数据记录。该生产实绩信息保存在数据库中,操作人员可以在HMI上查看,也可以导出Excel报表。最后生成的生产实绩数据会发送给三级系统以及后续工序。 5 结束语 目前,国家信息部已提出了建设信息化企业的战略目标,建立信息化企业已成为钢铁企业发展的必然趋势。连铸过程控制系统作为实现八钢信息化目标中的重要环节,其采用先进的工艺模型和控制技术,使铸坯质量得到极大进步、生产治理更方便,增强了八钢产品的竞争力,其重要性也会在以后的生产当中越发的凸显。 过程控制系统论文:包钢新体系2250mm热轧过程控制系统的应用与研究 【摘 要】作为计算机技术在冶金行业的最成功应用案例,包钢新体系热轧2250产线完整的采用了日本TMEIC公司的过程控制系统,系统控制范围覆盖整条产线的动作,包括除鳞,定宽,粗轧,精轧,层冷和卷取等工序,实现了高效,精确的板带轧制,从而降低生产管理成本,提高产品的竞争力。 【关键词】2250热轧;轧机;过程控制系统;PASolution 通常在冶金生产过程的分层结构中,按照功能大体可以分为4级,即传动级,基础自动化级,过程控制级和生产控制级。过程控制在结构中主要关注生产过程中的控制。利用高速网络实现控制的实时性,数学模型和模型自学习实现控制的准确性。 1 系统简介 包钢新体系2250热轧生产线采用的日本TMEIC公司的过程控制系统,整个系统主要包括非控和模型两个部分。非控部分主要包括了对轧线现场各种传感器数据的采集,提供准确的模型计算时刻,及时地把模型计算结果传送给轧线设备。控制部分主要是根据基础自动化级发送的现场数据和来自加热炉的PDI数据。在规定的时刻进行模型计算,并进行自学习。 2 PASlution平台介绍 PASolution是美国GE公司开发的中间件平台,TMEIC公司为适应现代工业自动化过程控制系统而开发的中间件。开发人员利用它可以完成过程控制系统的通信、数据采集、物料跟踪、进程管理、报警及日志等所有功能开发,为系统开发提供了便利的组态化开发平台,为系统维护提供了人性化的维护环境。PASolution在包钢新体系2250mm热连轧机过程控制系统开发过程中使用,为TMEIC轧机二级控制系统提供强大的支撑平台。 2.1 IO_service,功能是为系统中的各个进程之间提供信息通讯机制,通讯的内容包括事件和数据,其特点在于可以跨计算机跨系统平台无缝连接各进程,使各进程高效准确的进行协作工作。功能类似西门子的CORBA通讯中间件subsys实现的进程间通信。IO_service还是PASolution各组件之间联系的手段,是PASolution的基础组件,可以说是实现PASolution所有功能的基础。 2.2 Director是PASolution系统中的一个多用途的驱动引擎,也可以认为是一种进程的类,在PASolution中,用户可以用Drector生成不同的进程,通过修改Drector的配置文件来实现各种的功能,如物料跟踪,数据收集和数据接口。例如,TRK_JOB就是典型的Director例子。在Director的配置过程中,还可以配置来调用其他PASolution的组件。例如,在TRK_JOB的ioserv.cfg配置文件中,定义了对IO_SERVICE的接口,通过这种方式来使用组件。PASlution利用这个组件生成各种对象,通过继承和重载实现各种功能,完全的体现了面向对象的思想。 3 非控部分 轧机过程控制系统中的进程,通过PASolution的组件之一SSAM可以看到SCC服务器上的各个job程序,这些进程根据功能基本可以分为控制和非控制两大部分。以下几点讲述了非控制部分的主要几个job和他们之间的工作关系: 1)TRK_JOB,作为系统中最重要的job,它的作用主要是跟踪和调度,由于整个轧机过程控制系统是以事件驱动,所以物料的跟踪尤为重要。系统以钢板的跟踪位置为事件触发的条件之一(CHANGE DETECTOR对信号的监视实现),对其他JOB通过IOSERVICE的方式进行调用和通讯。例如在TRK_JOB会根据钢板的跟踪信息,在不同的位置触发MDL_JOB进行模型计算,通过定时器的使用,对MDL_JOB的工作进行监控。 2)MDL_JOB是模型的JOB,包括是SSP,RM,FM,CTC和DC的数学模型的计算,也包括模型中的前馈后馈算法以及模型自学习。 3)SET_JOB,是轧机过程控制系统向L1发送设定数据的JOB,在TRK_JOB得到MDL_JOB计算成功的信号以后,SET_JOB会从内存中提取L1所需的设定数据通过EGD网络下发给L1。 4)GAT_JOB是轧机过程控制系统用来数据收集的JOB,这些数据主要是为模型自学习和产品质量控制进行支持。数据收集后存放在POND内存中,为其他JOB提供强大的数据支持。 4 控制部分 4.1 RSU,粗轧计算模型,包括以下两个子模块 4.1.1 RSUC:粗轧设定计算 根据上位机下发的PDI数据,由外界机械极限值和操作员对模型的设定参数,计算出钢坯在粗轧机区域的设定数据,下发到定宽机,粗轧1以及粗轧2,设定数据主要包括轧制道次计划,每道次的压下量,扭矩,轧制力,轧制速度以及开轧制温度等等。 4.1.2 RMLC:粗轧模型自学习,通过对接收的实测数据进行分析,反馈到RSUC的设定计算中,实现对设定计算的在线调整作用,使设定计算更加准确。RMLC主要有以下3种学习方式:BTB,指在中间坯之间的学习。LTL,指在各个分组之间的学习,决定分组的因素有钢种,宽度和厚度等。PTP,指在各个道次之间的学习。 4.2 FSU:精轧计算模型,包括以下两个子模块 4.2.1 FSUC:精轧设定计算 在接收到RSU的中间坯数据和HTT的温度数据后,FSUC会对连轧机的设定进行计算,设定内容相比RSU增加了对张力的计算。 4.2.2 FMLC:精轧模型自学习,通过对接收的实测数据进行分析,这些数据包括轧机出口的测宽,测厚,平直度,凸度数据,通过FMLC对FSUC实现对设定计算的在线调整作用,使设定计算更加准确。 4.3 HTT:传输辊道设定模型 4.3.1 HTT Setup,传输辊道设定计算 根据RSU提供的板坯温度信息以及FSU所要求的开轧温度,HTT Setup会计算出TVD设定曲线,该曲线内容主要是在空间和时间上对钢板速度的设定。通过不断的计算和下发设定对辊道的速度进行控制,进而实现对钢板温度的控制。 4.3.2 HTT模型自学习,通过对接收辊道上的温度实测数据,反馈到HTT Setup的设定计算中,实现对设定计算的在线调整作用,使设定计算更加准确。 4.4 CTC:卷取温度控制模型,包括以下子模块 4.4.1 CTSU:层冷设定计算,通过对层冷区的辊道速度和喷水量的控制,实现对钢板温度的控制。 4.4.2 CTLC:层冷模型自学习,通过采集精轧出口,层冷中间和卷取前高温计的温度,然后对比CTC的设定,对CTC模型设定值进行修正。 4.5 FDTC,终轧温度控制,包括以下子模块 4.5.1 FDTC Setup,主要功能是通过对精轧7座机架的速度和喷淋水量进行计算,结合带钢温度模型,对带钢的温降进行计算,最终达到控制终轧温度的目的。 4.5.2 FDTC Learning,利用FDT(精轧出口高温计)的实测数据对FDTC进行修正,对下一块钢板的计算产生影响。 5 结束语 包钢新体系2250mm热轧产线采用过程控制系统,运行稳定,生产效率和精确度达到国内领先水平,为今后的产品开发和稳定生产起到了巨大的作用。 过程控制系统论文:《过程控制系统》课程教学和实践环节的改革与创新探索 【摘 要】《过程控制系统》课程是高校自动化专业的一门重要专业课程。本文分析了该课程的本科教学现状和存在的主要问题,从而有针对性地提出了过程控制系统的教学改革的基本思路和目标,介绍了一系列的教学改革措施和方法,实践表明教学和实验改革大大地提高了高校大学生的学习本课程的效率,提高了学生分析问题的能力。 【关键词】过程控制系统;教学改革;教学实践 0 引言 《过程控制系统》是控制理论、生产工艺、计算机技术和仪器仪表知识等相结合的一门综合性应用学科[1]。本课程的涉及内容较为广泛,主要包括控制系统的建模、控制理论算法和控制系统的分析与设计。在本课程的教学中,任课教师的主要任务是让学生在了解、熟悉、掌握流程工业生产工艺流程与生产过程的静态和动态特性的基础上,根据工艺要求,应用控制系统中的基本理论、现代控制技术方法,分析、设计与整定过程控制系统。同时,必须让学生清楚地认识工程应用中的相关问题,提高学生分析问题和解决的能力。随着计算机技术、控制理论、传感检测技术等相关技术的高速发展,过程控制技术这一自动化领域内的重要分支也在不断前进与发展,国际上的很多学者在此领域内做出了杰出的成就,并成功运用于电力、冶金、轻工等连续型生产过程系统[2]。然而过程控制理论与应用结合紧密、内容较广、实践性较强,从而造成学生在学习的过程中遇到很多的实际困难,任课教师在讲授的过程中也会感到学生的学习兴趣普遍不高,学习效率较低。因此,必须要求《过程控制系统》课程的教学内容、理念、方法和手段都必须随着新应用和新技术的出现而进行改革,以使学生更好地适应社会发展的需要,真正实现实践型与创新型人才的培养[2]。 本文重点分析了《过程控制系统》课程的本科教学现状和目前教学和学生学习中存在的主要问题,针对提出的问题,从而有针对性地提出了过程控制系统的教学改革的基本思路和目标,介绍了一系列的教学改革措施和方法,实践表明教学改革大大地提高了高校大学生的学习本课程的效率,提高了学生分析问题的能力。 1 《过程控制系统》教学现状与任务 目前在《过程控制系统》这门课程的授课过程中,任课教师通常先介绍过程控制系统中的各个环节的组成部分,然后针对具体的问题,介绍多种控制系统的结构和设计方法,最后,为了让学生能够将学习的理论知识加以应用,再介绍过程控制系统的应用实例[3]。这样的教学方法会导致学生只能片面地理解系统局部的设计信息,很难让学生掌握过程控制系统设计的精髓,更不用说能让他们做到灵活运用自己在课堂上所学的知识。另一方面,《过程控制系统》既是控制理论在工业生产过程中应用的技术课程,又是过程控制的理论课程,它强调工程观点、设计能力的训练,强调理论与实际的结合,以及提高分析问题、解决问题的能力。尤其是近些年随着控制理论、计算机技术、检测技术等其他相关技术的发展,过程控制系统技术也不断地发展,应用也越来越广泛,但课程授课学时却在减少。因此,基于上述的考虑,《过程控制系统》教学应该以如何提高学生的学习本课程的效率、培养学生的系统整体把握能力为本课程教学改革与实践的重点任务。主要包括针对教学方法、实验环节方面提出改进的教学方法和措施,加强过程控制系统的理论研究与实践教学环节的结合,合理增加先进性控制理论及设计验证实验,着重对传统实验设备替换和补充,开发出新型的实验教学设备,强调对学生创新思维和能力的培养。 2 教学内容的改革 随着自动化和计算机技术的迅猛发展, 对学生的知识结构和水平提出了新的要求。过程控制课程内容包括检测与控制仪表,过程建模及系统控制方案的设计等等。因此,任课教师在教学内容的选择方面,应该有所取舍,同时应积极跟踪过程控制领域内最新研究成果,提炼实际工程问题,不能仅仅局限于教材中的内容,也可以结合自己的研究课题,为学生做一些普及性的介绍,从而进一步提高学生学习本课程的兴趣。在讲授的过程中,可以将重点内容安排在过程建模和常规控制系统工程设计, 并补充神经网络建模的方法。扩充先进控制理论应用的成果,介绍一些先进的智能控制控制技术。另外,可以详细介绍了一些典型的计算机过程控制技术。另一方面,从应用的层面上展开介绍,而不是一味的重复知识点。最后在教学课时充裕的情况下,可开设一些讲座为学生介绍一些国内外正在应用和开发的最新过程控制技术成果,如复杂系统的多变量解耦控制、工业系统的自适应控制、模型预测控制等这些新的理论知识,使学生对这些理论能够做到有所了解。 3 实验环节的改革 《过程控制系统》实验环节的改革主要体现在两个方面。首先在实验教学方面,应着重训练学生的基本技能,培养他们的动手能力,让学生理解一些基本过程控制中的概念和基本方法。同时,在实验课时允许的情况下,应增加基于Matlab技术的计算机控制、先进控制、控制系统仿真等内容,从而达到为加深学生对实验内容的理解[4]。在后期的实验中,任课教师应提出实验内容和目的,而实验的方案步骤、实验过程所需要的仪器仪表、仪表的连接、控制的策略方法则完全由学生自己设计,在实验教师的监督下让学生独立自主地完成实验,最后写出总结报告,并组织课堂交流、分析讨论,以提高学生独立性和创新能力。在学校有条件的情况下,建设一套过程控制实验平台,该平台是一套集自动化仪表技术、计算机技术、通讯技术、自动控制技术及现场总线技术为一体的多功能实验设备。整个应系统包括流量、温度、液位、压力等热工参数,可实现系统参数辨识,单回路控制,串级控制,前馈-反馈控制,滞后控制、比值控制,解耦控制等多种控制形式。 过程控制系统论文:梅钢精炼炉过程控制系统应用功能实现 摘 要:随着梅钢公司产品结构调整及工艺装备升级技术改造要求,炼钢厂新建二期项目。在二期炼钢厂内建设1座双工位LF钢包精炼炉及相应的公辅设施。本论文介绍了新上线的精炼炉过程控制系统,着重从系统环境、系统功能、体系结构、通讯设计、关键模型技术等方面对系统进行了阐述。 关键词:精炼;过程控制;系统;模型 1 引言 随着公司产能的提升,二期炼钢项目的建成及投产,新精炼炉过程控制系统也随之上线运行,此次系统以炼钢一期两座精炼炉的过程控制系统作为设计依据,同时结合老系统开发过程中出现的问题,及系统上线后进行的功能完善情况,在系统设计时将部分系统功能进行了调整。同时结合Linux操作系统,使用C++语言对精炼炉模型程序进行了重新编写。 2 系统环境 该系统采用了ftServer 6210双路双模块冗余机架式服务器,服务器配备3个双口1000Base-T以太网卡。并使用以高效性和灵活性著称的Linux操作系统,同时使用IBM的DB2数据库,系统的应用结构其构建基础使用的是开放性好,可扩充能力强,应用开发功能完备的iPlature平台。 3 系统功能介绍 3.1 应用功能总体说明 精炼炉过程控制系统控制的范围是从前工序的钢包到达精炼炉的钢包台车开始,经钢包车到达处理位,炉盖下降、通电处理、测温采样、合金投入、喂丝、炉盖上升、钢包引出,到达吊点吊离为结束。 精炼炉过程控制系统从炼钢生产管理系统(L3)获取生产计划、制造标准、钢种变更、炉次确定等信息,接收分析计算机的成份数据,及其他相关计算机系统的运转状况及生产实绩信息。 精炼炉过程控制系统接收基础自动化控制系统(L1)的过程实绩数据,对现场的状态和生产过程进行跟踪控制、收集LF 生产的炉次实绩及生产过程关键事件数据。同时将精炼炉的运转状况及作业实绩数据发送给炼钢生产管理系统及相关区域过程控制系统。 3.2 工程数据管理 精炼炉过程控制系统的工程数据管理主要包括:接收L3系统下发的制造标准,并可以在L2系统中进行查询;接收L3系统下发的制造命令,并根据现场实际生产情况对制造命令进行变更、删除以及炉次确定;根据与L3的出钢计划接收约定,接收、处理和管理L3下发的出钢计划;根据现场实际生产情况,接收L3下发的钢种变更命令;接收炼钢分析系统的分析结果,并存入数据库,并显示在L2画面上;接收L1系统来的运转状况后,发送给炼钢L3及相关L2系统;当一个炉次结束吊离后,将本炉次的生产实绩发送给L3及相关L2系统。 3.3 过程控制 精炼炉过程控制系统主要是跟踪和收集从钢包到达精炼炉到钢包吊离的整个过程中设备管理信息、作业时间信息、通电信息、合金投入信息、测温采样信息、喂丝信息、能介信息以及定周期信息。除此之外,精炼炉过程控制系统在线使用的设备进行登记及统计设备的使用次数,收集生产过程中的各种实绩值,并保存到数据库中。 控制流程如图: 4 系统体系结构 该系统采集基础自动化的现场实际数据等信息,在进行相关处理后,显示在过程控制系统画面上,用以指导现场生产和执行相应的操作,同时将现场的事件信息及实绩数据发送给生产管理系统,结构图如下: 5 系统通讯设计 5.1 L2系统与L1系统和L3系统的通讯方式 精炼炉服务器通过TCP/IP Socket的方式与基础自动化控制系统和炼钢企业管理系统进行数据通讯。服务器与基础自动化控制系统和炼钢企业管理系统建立通讯回线(与基础自动化控制系统通讯使用的是静态回线,与炼钢企业管理系统通讯采用的是动态回线)。数据通过TCP/IP的方式完成发送或接收。TCP/IP Socket通讯的方式,所占用的资源少,参与通讯的L3系统以及各L2区域服务器无须开放本系统的数据库资源给对方,是L2与L3之间通讯的最优方式。 5.2 通讯中间软件 在系统通讯过程中使用了宝信开发的iXComPCS软件,它是一款面向开发人员的外部通信中间件平台,通过它可以实现网络上计算机之间的数据通信。作为通信中间件,对上层的应用程序提供了统一的编程接口。 其主要组成为: 后台进程管理服务通过通信核心服务,为应用提供实时可靠的数据传输服务,以及远程管理服务为分布式操作提供了实现途径;后台控制工具,控制通信核心服务中的各回线的启停;前台控制工具,可以在异地对平台进行控制;这里的应用泛指所有和平台打交道的外部服务,包括应用开发人员编写的应用服务和类似iPlature等中间件平台等。 6 关键模型技术实现 6.1 精炼炉加热模型 精炼炉加热模型从精炼炉加热及冶金学基本原理出发,对需要进行温度升高和成分微调的钢种进行处理,分为预报模块和推定模块。预报模块的目的是根据每一炉次开始获得的钢液状态、成分信息、首次测温、目标温度等信息,在精炼处理初期即给操作人员提供为达到一定钢水温度所必须的处理时间和通电操作等综合信息指导;推定模块的目的是在得到钢水基本信息和操作量信息,如合金投入量等信息以后,推算加热过程中钢水温度的趋势,及加热过程中所需要使用的通电操作信息。两个模块的综合使用能够逐渐优化精炼炉加热工艺,使操作人员更好的控制处理过程,从而达到满足生产节奏需要的同时降低生产成本的目的。 6.2 精炼炉合金模型 精炼炉合金模型的功能是根据钢液初始成分和目标成分的要求,以及各成分最小、最大值等各种限制条件,计算最优的各合金投入量与合金投入组合。计算完成后,把各个合金投入量的结果下发给L1的投料系统,以便使冶炼的钢水达到钢种要求的目标成分。 合金最小成本模型根据钢水初始成分和目标成分的要求,确定使合金投入总成本最小的合金投入组合、投入量。 7 结束语 本论文对梅钢精炼炉过程控制系统的应用功能进行了详细的阐述。随着梅钢产品品种的不断增加,精炼炉将发挥越来越重要的作用,梅钢精炼炉过程控制系统及相关模型上线以来一直稳定运行,系统采集到的实际生产数据为掌握精炼炉实际生产情况提供数据依据,而模型计算数据也给现场提供生产数据参考,为公司的降本增效做出贡献。 过程控制系统论文:过程控制系统实验创新模式探讨 摘 要:学生能力的培养和素质的提高需要在一个循序渐进、系统知识体系的传授中逐渐培养出来。注重学生理论知识的获得,把实验课程教学贯穿在整个教学活动中,强化实验内容的知识结构设计,理论教学链和实践教学链有机结合的教学模式,使学生个人的潜在能力得到充分发挥,学习的主动性和创造性得到有效发展。同时提高了专业课程教学效果和质量,提高了工科毕业生的就业率,对高素质人才培养和创新能力提升奠定了基础。 关键词:过程控制系统 实验 创新模式 过程控制系统是自动化专业的一门重要专业课程,涉及控制系统模型建立、系统控制方案确定、控制策略研究、控制器参数调整、系统元器件和执行装置结构选择、单回路控制系统、串级控制系统、复杂控制系统等内容,并且课程内容和实际系统联系非常密切,如何在有限的理论教学时间内,利用有限的实验条件完成必要的理论和实践教学,同时满足卓越工程师知识、能力、素质协调发展的培养,达到深化和拓宽学生知识体系,挖掘学生的创新潜力,激发学生创新实践热情是课题重点研究内容。 1 强化知识结构,构筑基于问题的探究式理论教学 卓越工程师的培养遵循知识掌握、能力培养、素质提高协调发展的原则。高等人才能力和素质的培养离不开知识的传授,而知识传授中课堂理论教学是必不可少的,随着新技术的不断出现导致专业课学时难以满足理论教学,如何在较短时间内设计适当的知识载体来进行知识传授以达到能力培养和素质提高的目的,为此提出了基于问题的探究式理论教学。过程控制系统的检测变送和执行器知识点(涉及传感器、电动调节器、机械调节阀等),以往限于课时所限课堂上教师仅仅简单说明,学生也只有轮廓概念,对知识的理解和掌握非常不利,就业后无法解决实际问题。本着知识的掌握在于实际应用的原则,课堂上我们针对需要掌握的知识点设置一个循序渐进的问题:锅炉水位控制系统(系统技术指标要求动态指标、静态指标、安全性等)。为了达到要求从控制角度提出构成最基本的控制系统类型,大部分学生提出采用检测水位高度和设定值比较的闭环控制系统,抽象绘出系统框图,引导学生完成任务系统必不可少的一个装置是什么?装置特性和工作原理如何?基于问题教师恰当地引出新知识点—调节阀,调节阀的类型、特点、使用场合等—电动调节阀、气动调节阀、液动调节阀,直观通过实际模型和实际应用例子使问题的解答构成一个探究式的知识体系,通过理论教学对学生思维的启发使学生的能力和素质在知识体系的传授中逐渐培养出来。带着实际问题的探究式课堂教学强化知识的应用价值,使每个知识模块构成一个实际的训练系统,从问题提出到问题解答再上升到理论,使学生从行业工程师的角度理解基本知识和基本理论,从实际应用中掌握基本技能和研究方法,从卓越工程师高度培养学生适合学科特点的思维方法和思维能力。 2 创新实践环境,构筑理论知识应用于实际的实验教学 加强实践教学是培养学生动手能力和创新精神的一项重要工作。过程控制系统涉及石油、化工、电力等多种行业,为此,2012年以校精品课程过程控制系统建设为契机,从培养高素质、工程实践能力强的卓越人才出发探讨专业课程的实践教学模式。力求创新实践教学环境,提高实践教学效率,激发学生的创新精神,同时将本课程与信号与系统、自动控制理论、控制系统仿真、计算机控制系统等课程有机结合,探寻专业课程体系新模式,构建创新型实践课程体系,建立理论与实践相结合的实践环境。 2.1 甄选实验内容,衔接多方位知识点 实验是学生检验知识和应用知识的主要途径。以往过程控制系统实验中,教师指定实验内容,给出实验要求和实验过程,学生盲目地按实验步骤来做。由于实验条件受限(目前仅有5套高级过程控制实验装置),导致大部分学生只是看别人做,抄抄数据,照猫画虎撰写实验报告,对应用理论知识解决实际问题多样性意义不大,特别是自主学习兴趣和创新实践能力无法激发。为此,我们从多方位知识点的连贯和衔接出发选择合适的实验内容。 单回路控制系统是过程控制系统中应用最多的一类,特别是锅炉控制系统,它是石油、化工、发电厂等工业过程中必不可少的动力设备,该控制系统涉及电路、控制理论、传感器、计算机控制等多方面知识。课堂上引导学生从周边锅炉(供热锅炉、水房锅炉)需要控制的量(液位、温度、燃烧等)考虑,指出锅炉控制系统包括锅炉本体水位控制、燃烧系统、给水系统等,而要完成控制任务,需要构成被控变量的单回路控制系统,控制器参数的确定又依赖被控对象的数学模型,控制理论所讲的解析法建模需要明确各个环节机理,这在实际系统中比较困难,如何采用实验方法建立系统数学模型,安排锅炉对象的实验建模内容?在实验中学生带着问题(正向飞升响应曲线和反向飞升响应曲线)设计实验方案,并从理论上回答为什么需在系统平稳后突加输入信号,正向和反向信号对模型建立是否有影响等一系列问题。实验完成后实验报告的撰写要针对问题从理论上加以解释。这样实验又反过来促进了理论知识的掌握,理论知识点和实践内容的有机结合,提升了学生的学习热情,激发了学生的创新能力。 2.2 仿真实验和实物实验有机结合,培养学生多方案解决问题的能力 目前我校过程控制系统实验装置无法做到一人一台,且实验的动态过程时间比较长,锅炉温度下降10 ℃需要十多分钟。锅炉单回路系统控制器PID参数整定过程,特别是研究参数变化(PID3个参数有无穷多组合)对系统动静态特性影响,即使仅研究三四种参数变化,在实验台上大约需要1.5小时,学生只能等待,影响实验进程。为此,我们大胆尝试新的实验模式,将控制系统仿真软件引入过程控制系统,虚拟模型构建实物装置实验,以实测实验对象模型建立仿真原型,按照过程控制系统的实际情况构建Simulink仿真模型,计算机上重点研究各个参数变化对系统动静态特性的影响,同时引导学生将仿真结果和理论知识点有机结合,以实验提升课堂知识的掌握。如控制器类型的不同仿真解决方案,要掌握控制系统无精差必须采用积分控制,而纯积分控制又易导致系统结构不稳定,积分时间常数对系统动态特性的影响等,快速、多种、图形化仿真实验为优选确定本次实验的最佳控制策略和控制器参数提供了直观、可靠的支持。仿真实验又回到实际系统,将仿真实验得到的最佳控制参数作为现场实验参数的初值,观测实验中所得响应曲线,并将仿真实验结果和理论知识结合针对实际情况向正确方向微调控制器参数,快速的仿真实验过程和高效的实际实验可使每个学生有机会自己动手完成整个实验,既可以解决实验设备不足的问题,又可利用软件提高实验效率与教学效果,大大拓展了学生对实际问题的抽象理论分析、研究、参数确定、优化控制策略确定的能力。仿真实验和实物实验有机结合,扩大学生自主获取知识和技能的能力,加深学生对课堂内容的理解和掌握,激发学生的学习兴趣和主观能动性,提升学生多种方案解决问题的能力和创新意识。 2.3 针对过程控制系统特点,安排系列实验提升学生创新能力 过程控制系统是专业性很强的课程,涉及实际化工、电力等系统,如何通过课程的理论学习和实验环节培养学生创新能力和就业以后应对不同的过程控制系统是本次教改的重要内容之一。电厂和民用锅炉水位控制、化工原料液位高度控制等均涉及液位控制,液位控制系统是过程控制的典型控制系统。在理论教学上我们把实际系统加以抽象建立描述系统的数学模型,根据系统性能指标要求的不同和系统存在的干扰情况有针对性地提出单回路控制方案和串级控制方案,并且对这两种方案的优劣及适应场合进行理论分析,同时为提升学生解决实际问题的能力和以实验加深理论知识的掌握,围绕液位控制开设了系列实验,具体做法如下: (1)使用实验装置现场教学使学生充分了解实验装置中传感器的类型和校验的必要性、系统的平衡状态、实际环境中的干扰信号、电动调节阀等。 (2)实验过程中带着问题(系统数学模型测试为什么要等系统平衡后突加阶跃信号?为什么要用正向和反向信号作用进行参数测试?)完成实验,被控对象建模理论知识确定实验方案和实验步骤,和实验教师讨论后自己动手搭接实验系统。 (3)根据多组测试实验数据结合多学科理论知识建立系统数学模型(包括模型的类型和参数),实验过程中教师抽查上述问题的解答。 (4)为完成系统的基本要求,构成单回路控制方案,在线整定控制器参数,分析系统的动、静态特性和干扰作用下系统的抗干扰能力,为激发学生的学习兴趣和主观能动性,锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,在实验过程中我们有目的地设置一些问题(如何降低干扰对系统的影响,如何提升控制系统的精度等)引导学生提出新的合理控制方案。 (5)串级控制系统设计,包括主控制器、副控制器类型和参数整定,系统在一次、二次干扰作用下系统的相应和动静态指标研究,实验过程中出现的各种问题(如串级控制系统为什么对主扰动具有很强的抗扰能力?为保证系统静态无误差主控制器为什么必须采用PI或PID?),教师不急于简单解答,而是激发学生从理论上分析得到结论,这种理论循序渐进到实践再升华回到理论的模式,改变了学生为实验而做实验的机械动作,从实验来加深理论知识,又应用理论知识解决实际问题,系列实验大大提升了学生创新能力。 3 实验教学拓展大学生创新研究,提高学生的科研能力 大学生创新项目是在导师指导下,学生自主选题、独立完成课题、撰写课题结题报告等工作,创新项目意在调动学生的主动性、积极性和创造性,激发学生的创新思维和创新意识。可以有效地训练学生在未知领域的探索精神、独立思考、独立创造性地分析和解决问题的能力。而过程控制系统课程安排在第七学期,学生的基本知识、基本技能、创新意识等逐步形成,为了使有潜力的学生尽早接受系统的科研能力的培养和训练,摄取学科前沿知识,在常规实验的基础上,对有坚实理论知识和深厚知识底蕴的学生指导申报国家、校级大学生创新项目,2009年确立国家级“仿生机器鱼”和2012年校级“智能机器鱼氯气监控系统”项目。项目的前期研究涉及过程控制系统控制策略和控制器参数确定实验,在实验中引导有能力的学生多方面考虑问题、多方面解决问题,实验的创新能力不知不觉就应用到科研活动,科研活动中遇到的各种问题又不断培养学生的创新思维,使学生利用扎实的基础及时摄取新知识,实验技能又推动获取知识和应用知识的创新能力。进一步发展了学生学科知识的横向关联,使学生将所学的理论知识与实际相结合,使学生的创新意识和创新能力得到有效培养。 4 多学科知识融合实验过程,培养创造性人才 过程控制系统的知识点和其他课程呈现立体交叉,多学科知识又融合于实验过程,为此,课题组在自动化系列课程实验过程中采用逐步递进的原则安排一些基础实验,为后续课程做必要的铺垫。例如,基本的开环控制和闭环控制的稳定性和动态特性研究在控制理论课程中已做了多方位研究,过程控制系统前馈控制为什么可以有效地消除干扰影响,前馈加反馈的复合控制为什么既可保证系统的稳定性又可提高系统的抗干扰能力,它是如何解决稳定性和稳态精度之间的矛盾等问题。要求学生先思考,教师辅助给出提示,从自动控制系统传递函数概念、稳定性分析和稳态误差与系统结构参数的关 系,融合多学科知识引导学生通过实验分析所得结果,最后合理正确地给出答案,使学生对实验研究得到全面和立体的概念,使实验升华到科学研究的探索实验,学生自身的知识无形中得到增加,巩固了以前其他课程中学习的知识,加强了多学科之间的融合,进而拓展了学生的创新思维能力。 5 结束语 专业课实验教学在高等学校工科教学中占有重要的地位,探讨过程控制系统实践教学新模式具有重要意义,通过连续5年的实践,在注重学生理论知识的夯实的基础上,把课程实验有机、科学地贯穿于整个教学活动,多方位设计实验内容、多学科融合实验过程和带着问题做实验等均以学生为主导,充分考虑学生的知识结构和学习规律。使学生个人的潜在能力得到充分发挥,学习的主动性和创造性得到有效发展。理论教学链和实践教学链有机结合的教学模式,充分调动了学生的积极性,在实践教学中注意激发学生的主动性,注重教与学的互动,注重培养学生的动手操作能力、解决问题能力和综合创新能力,提高了专业课程教学效果和质量,对高素质人才培养和创新科研能力提升奠定了扎实的基础。 过程控制系统论文:《过程控制系统》课堂教学方法的探讨 【摘 要】过程控制系统是自动化专业的核心课程之一,具有较强的理论性和实践性。根据课程教学的特点,针对课堂教学过程中出现的问题,从教学方法,教案设计等方面出发,探讨具有更好教学效果的授课方法,使学生能够真正理解和掌握这门课程。 【关键词】过程控制;课堂教学;教学方法 一、引言 过程控制是自动化专业学生的专业课必修课之一,是以实际工业生产过程为背景,自动控制理论为基础发展起来的,在自动化专业的整个课程体系中占有重要地位。课程内容涵盖了系统建模方法,工业过程特性控制理论和算法,控制系统的分析与设计等,不仅研究简单的单回路系统,也涉及复杂系统控制,先进控制系统等。由于课程理论与实际联系非常紧密,涉及面广且深,对学生理论基础有较高要求,传统的课堂理论教学难以保证学生对课程内容的理解和掌握,令学生感到抽象枯燥,降低学习机进行,教学效果不佳。针对这种情况,从教学方法,教案设计等方面出发,结合自身的教学体会,对“过程控制系统”的教学做了简单探讨,寻找更加能够激发学生学习热情,改善教学效果的教学方法。 二、教学内容调整和仿真软件的运用 以往的“过程控制系统”教学偏重于理论教学,在课堂上详细讲解公式和推导过程,理论性太强,使学生感觉课程内容枯燥难懂,失去学习兴趣。为了避免这种情况,通过总结经验教训,调整了教学内容,将学习重点从原来对理论知识的大量复杂的推导过程,转移到从工业生产实例引出理论知识上来。同时应用Matlab仿真软件来验证过程控制的理论,使教学过程更加形象化,使学生能够掌握过程控制的核心知识,并加深过程控制系统的理解和认识,大大提高学生的学习积极性。同时,为了体现课程理论紧密联系实际的特点,在教学当中引入与实际相关的控制方法以及信号处理等方面的内容,让学生掌握一定的实际应用背景,具有更大的知识量,调动学生学习的积极性,更加主动地学习这门课程。另外,由于科技的发展,过程控制系统更新快速,因此在上课过程中,除了必须的教学内容外,还应该引导学生了解过程控制领域最新的发展动态,了解该学科的最新信息,让学生更加了解所学知识在本专业领域的地位,从而更加积极主动的投入到课程学习当中。 计算机仿真软件的应用为过程控制教学提供了便利。在课堂教学过程中,仿真软件和多媒体教学的应用,能够为学生直观地展示控制系统的结构,工作过程,以及控制效果等。通过多媒体课件,使得课堂教学变得更加生动多变,有助于调动课堂气氛,而Matlab仿真软件丰富的工具箱,能够加深学生对所学知识的理解,通过基于Matlab的仿真实验,让学生充分理解相似的概念和参数变化对系统性能带来的影响,在理论教学的同时让学生掌握仿真软件的用法,一举两得。通过激发学生的学习兴趣,提高课堂教学的质量,锻炼学生发现问题,分析问题,解决问题的能力。 三、网络教学平台的应用 网络技术现在飞速发展,通过网络架构教学平台,将课堂教学延伸至互联网,丰富了教学内容,能够加强学生对教学难点的掌握和理解。通过网络平台,将详细的教学课件,仿真软件、程序和使用说明,教学日历,课程通知,教学问卷,以及测试复习题等内容上载,供学生下载使用。采用网络平台,可以丰富教学内容,并实现最大限度的信息共享,同时也可以通过教学平台实现答疑,学生间互相讨论和交流等。可见网络教学平台是课堂教学的有力补充,对于提高学生的学习效果和效率具有重要帮助。 四、注重与学生的交流 教学的目的在于让学生更好地掌握知识,应该注重与学生的交流,多听学生的体会和意见,了解他们所需的知识量,为学生制定更好地教学内容。另外作为老师,除了关心学生对本门课程的意见和建议之外,还应该以学生朋友的身份对他们的生活和学习提出建议和指导,尽量帮助学生的成长,尽量做一个受学生爱戴的好老师。 五、结束语 过程控制是自动化专业的一门非常重要的课程,与生产过程关系密切,在课程的课堂教学中,通过改进教学内容,采用先进的教学方法和教学手段,将传统教学与仿真软件相结合,根据课程实践性强的特点,在教学过程引入从实际问题中提炼出来的有代表性的实例,并充分利用网络平台,为学生重点讲解,从而培养学生的创新思维和独立解决问题的能力,激发学生的学习兴趣,进一步培养了学生综合应用专业知识的能力,从而全面提高了过程控制课程教学质量与效果。 过程控制系统论文:冷卷准备机组过程控制系统 摘要:本文介绍了某冷轧厂冷卷准备机组过程控制系统的软硬件结构,包括硬件平台和软件系统。基础自动化系统包括顺控,主令,跟踪,急停和HMI;着重叙述了过程控制的实现方法。 关键字:硬件,顺控,主令,跟踪,急停,HMI 系统概述 该冷卷准备机组为连续生产机组,用于取向硅钢(含SGO)和高牌号无取向硅钢冷轧后的钢卷处理,最大速度400m/min,是目前国内自动化程度较高的一条机组。整个机组自动化控制系统完成钢卷从入口运输,自动上卷及开卷,入口定位剪切,焊接,圆盘剪切边,定位剪切,卷取机卷取及卸卷,称重打捆整个过程。所有功能均可全自动或半自动完成。被控设备以入开卷机、张力辊、卷取机为核心, 辅之以入口钢卷小车、入口转向夹送辊、入口剪、纠偏辊、分切剪、出口转向夹送辊、卸卷小车、钢卷称等设备。 控制系统硬件及网络组成 控制系统的硬件分布于计算机室、操作室、电气室和现场,如图1所示。基础自动化系统的硬件设备组成: SIMATIC S7-400可编程控制器(CPU416-2DP):2块 高速技术模块(FM450-1):1块 DP通讯模块(CP443-5):1块 以太网通讯模块(CP443-1):1块 全数字交流传动调速装置(6SE70):多台 专用急停控制控制器(CPU315F-2DP):1套 及远程I/O站、PDA、工程师站、服务器、操作员站等组成。 通过快速以太网、PROFIBUS网络实现各自动化单元以及与上位机的通信,构成典型三层通讯网络的三级控制系统。 通讯网络的第一层:人机接口与PLC之间及PLC彼此之间的以太网,实现全线生产参数的设定和各设备的状态、电气参数及故障,生产工艺过程在人机接口HMI的显示; 通讯网络的第二层:PLC与远程I/O站之间及PLC与传动系统之间的PROFIBUS-DP网,实现PLC对系统控制指令的传送和系统状态及参数的收集; 通讯网络的第三层:PLC彼此之间实现控制信息及数据传送的MPI网。 图1. 自动化系统配置图 控制系统软件设计 软件功能主要由以下几部分。 3.1顺续控制和跟踪 钢卷运输,换辊,液压等一类单体设备动作的控制可归为顺序控制。顺序控制一般负责单体设备如液压传动设备、恒速电机等的控制。顺序控制还包括自动步,即将一系列动作为一个运动组来处理,实现系列动作序列的自动完成,如钢卷自动运输,自动上卷等。采用图形化的顺序功能图表“SFC”编辑生成。由于所有联锁是在执行机构控制级上完成的,因此这一级完整地保留下来以组织成适当的顺序控制。在程序中所有转移条件彼此独立,不用考虑彼此的联锁关系,通过简单易懂的与/或逻辑即可进行修改。每个顺序都可单独进行手动或自动选择。 物料跟踪包括带钢跟踪(SEGA)功能和物料(数据)(MAVE)跟踪功能。SEGA是基本的跟踪功能。它将整个生产线按一定原则划分成若干个区,每个区再划分成若干个段,跟踪就是基于这些段进行的。每条带钢焊缝经过线上区间,基于区间的段 利用内部记数器计算出(利用编码器给出的焊缝行程和区段的长度)整条线上的带钢镜像,用标志位标识(每个区间段数之和=整条线段数)。MAVE功能基于SEGA功能,MAVE用线上带钢的镜像(标志位)去跟踪带钢和整条线上的数据,MAVE能触发动作和在适当的时间和其他的自动功能就设定点/参考值进行通讯,尽管MAVE是基于线上的带钢镜像(标志位),但是动作仅仅在焊缝从一段跨越另一段时触发,可在这样的段边界中定义多个动作,动作点也可以使用来自其他系统的数据。 3.2 主令控制 主令程序负责全线带钢传输控制,也是整个基础自动化的中心,可以分为两部分,主速度发生器和线速度协调控制器,两者是主从关系,线速度控制器起主要作用。 线速度协调控制器负责整个生产线运行,协调带钢的处理过程,传输、启动相应的设定、定位、控制、剪切等程序。线速度协调控制器的功能包括操作模式的处理(运行/爬行,停止,保持,穿带/甩尾,快停,快停,紧急停车,联合点动,单独点动等)断带检测, 主速度发生器完成线速度协调控制器的控制值送到传动系统,包括传输带钢运行所需要的各种功能,启动、加减速,带钢定位控制,张力控制,开卷机控制,卷取机控制,速度设定值。 带钢定位控制是闭环,利用装在张力辊或夹送辊上的编码器对带钢定点定位控制,包括带钢头部定位,带钢尾部定位,自动减速功能。 张力控制。张力控制策略为:当机组启动时,张力值平滑上升到正常运行张力值。在机组临时停车时,张力值保持运行张力值不变;超过临时停车时间,张力切换到停机张力。如果机组停车时间过长,机组张力自动切断。 在运行中,某个区域的实际张力突然快速下降,这个信号将反应在张力控制的传动装置的实际转矩上,或某个张力计的实际检测值,断带检测程序发出断带信号,并对相应区域发出快停指令。 3.3 急停系统 急停系统负责全线的紧急停车。全线分为4个区域,线上区域1个,即从开卷机到卷取机的整个区域。线外有3个区,液压站,入口钢卷运输区,出口钢卷运输区。 急停控制的电气设备类型主要包括,MCC恒速电机,变频调速电机,液压驱动设备等。主要控制过程为:操作台上急停按钮触发急停,急停PLC收到信号,计算处理后发急停信号至急停继电器,后者将急停信号分发至MCC柜、变频传动柜,远程I/O站等。实现停车。急停事故回复后,必须在HMI上进行急停确认。 3.4 HMI系统 HMI (Human-Machine Interface) 人机界面系统是通过WINCC软件实现的。WINCC软件包括,组态界面,操作界面,报警系统,归档系统,报表系统,数据管理系统。在本项目中HMI系统,主要包括八个部分。 工艺过程跟踪:包括全线机组总览,重要设备的数据显示,修改; 液压和润滑系统:包括液压站,开卷机和卷取机的润滑站,全线的CPC和EPC的液压站。包含电机的启停控制和状态监视画面。 诊断画面:包括全线传感器的状态画面和DP网络通讯状态画面。 传动分合闸:控制全线传动设备控制装置的分断和合闸。 趋势:全线重要数据的趋势图。 自动步:用于监视所有的自动步及动作条件。 画面中符号解释画面:包括颜色说明,设备符号说明和介质系统符号说明。 HMI系统包括2台HMI服务器,2台HMI客户机。其中HMI的服务器放置在电气室,两台服务器之间为冗余系统配置。 HMI系统服务器之间以及HMI服务器和客户机之间均采用TCP/IP协议进行通信。服务器会保存过程值和配方数据;客户机只访问服务器,显示服务器提供的过程画面和过程值,并可接受操作员的输入 传给服务器,本身并不保存数据。 总结 冷卷准备机组过程控制系统的配置先进,控制精度高,其自动化程度降低了操作者的劳动强度,实现全机组4人生产,大大提高了生产效率;自投运以来,机组设备和整个生产线均运行良好,受到了用户的好评。 过程控制系统论文:基于ProfiBus的过程控制系统的软硬件组态 摘 要: ProfiBus现场总线具备传输快、结构简单、抗干扰等优良性能,已广泛应用于自动控制系统与分散I/O之间的高速通信。首先介绍了ProfiBus现场总线的特点,然后基于ProfiBus?DP和PA、Siemens PLC 300和Wincc组态软件,详细阐述了过程控制系统的结构,硬件、通信协议、监控页面的组态方法和步骤。 关键词: ProfiBus; PLC; WinCC; 组态 引 言 伴随着工业生产过程的大型化、复杂化、连续化和自动化发展,对工业控制系统的控制水平和品质也有了更高的要求。现场总线技术也应运而生,用于实现自动化系统最底层的现场控制器和智能仪表设备的互联和实时通信。它是一种开放的、具互操作性的、彻底分散的分布式控制系统[1]。本文将以ProfiBus现场总线为基础,介绍以Siemens PLC 300和Wincc组态软件为主体的过程控制系统的软硬件组态过程。 1 ProfiBus现场总线 ProfiBus现场总线是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术[2?3],可实现现场级到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络,从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案[4]。ProfiBus系列由ProfiBus?DP/FMS/PA三个兼容部分组成。其中ProfiBus?DP和PA的特点如下[1,5]: ProfiBus?DP适用于自动控制系统与分散I/O之间的高速通信;可取代24 V或4~20 mA的串联式信号传输;使用RS 485传输技术或光纤媒体。 ProfiBus?PA专为过程自动化设计;可将变送器和执行器连接到一根公共总线,可用于本质安全领域;数据传输采用扩展的ProfiBus?DP协议,还具有PA行规。 本文将采用ProfiBus?DP和ProfiBus?PA通信协议来构建过程控制系统。 2 系统架构 本过程控制系统用于模拟对工业现场液位、温度等信息的采集、处理,PID控制和控制工艺流程的实时监控。系统通过ProfiBus现场总线进行数据传输和交换,采用MPI通信方式与上位机进行通信和远程控制,从而使整个控制系统实现网络化和数字化。控制系统结构图如图1所示。 系统主要包含上位监控机、CPU、以太网通信模块、DP链路、分布式I/O和变频器DP从站、温度和压力变送器、阀门定位器、电磁流量计等。CPU采用Siemens的S7300 315?2 DP,既具有多点通信功能的MPI接口,又具有ProfiBus?DP通信功能 [6]。 过程控制系统论文:“热工过程控制系统”及其课程设计教学改革探索 摘要:“热工过程控制系统”在热工过程自动化专业课程体系中为核心专业课程,该课程在提高热工过程自动化专业学生的专业实践能力方面处于极其重要的地位。针对火力发电机组技术的发展和电力企业对热控技术人员的要求,从教学大纲、教学内容、教学方法和手段、实验环节以及课程设计等方面探讨了“热工过程控制系统”及其课程设计教学改革,在实践中取得了良好的教学效果。 关键词:热工过程控制;课程设计;教学改革 长沙理工大学(以下简称“我校”)热工过程自动化专业主要面对发电行业,学生主要在火力和核电等发电行业就业。根据我校办学特色及热工过程自动化专业培养目标,立足电力行业,突出电力特色。“热工过程控制系统”课程主要讲授过程控制的基础理论知识,包括单回路、串级、前馈、比值、解耦等典型控制系统的分析、设计、参数整定方法,以及火力发电厂汽包锅炉蒸汽温度、汽包锅炉给水、锅炉燃烧过程、单元机组协调等控制系统的构成、原理和系统分析。该课程作为热工过程自动化专业核心主干课程,占有举足轻重的位置,因此该课程的建设一直受到院系的高度重视。通过该课程的教学,使学生能够运用过程控制原理,结合火力发电过程对象,从事热工过程控制系统的分析、设计、运行与开发研究工作,增强学生的工程实践能力,进一步加深对火力发电厂锅炉各子系统的认识和理解。基于此,课程组对该课程从教学内容、教学方法、实验环节及课程设计等方面进行了探索性的教学改革,并在实际教学过程中取得了良好的教学效果。 一、“热工过程控制系统”课程教学改革 1.根据人才培养要求,更新教学大纲 教学大纲是课程教学内容的教学指导文件。经过课程组多次讨论,结合最新专业培养计划,按照拓宽基础、加强素质教育、培养创新能力和工程能力的思路拟定了“热工过程控制系统”及“热工过程控制系统课程设计”两门课程的教学大纲,进一步明确了该课程及其课程设计在整个专业课程体系中的地位和作用,规定了基本教学任务和要求。 2.课程教材建设 教材是进行课程教学的基本工具,是进行教学工作、有效提高教学质量的重要保证。该课程在教学中使用过两种正式出版教材,总体来看,所用课程教材内容比较全面。但是,由于热工过程控制技术和火力发电机组技术的不断发展,教材中有些内容就显得较陈旧,为此根据最新拟定的教学大纲,并参考国内有关火力发电机组最新技术和过程控制相关教材,结合课程组近几年形成的教学经验,编写并出版了“热工过程控制系统”课程的新教材。[1] 3.更新教学内容 “热工过程控制系统”课程内容几乎涉及到本专业先修的所有专业基础课程与专业课程。在组织课程教学内容上,根据最新出版的教材,每学期课程组依据收集的火力发电机组最新技术和过程控制技术在火力发电机组上的最新应用,在学期末课程组开会集体研究、整理,提炼出必要的内容充实到下个学期的课程教学中,不断更新教学内容,保持教学内容的前沿性和新颖性。同时注重不同专业课程内容之间的衔接,将检测技术、控制仪表、集散控制系统、锅炉原理、汽轮机原理、智能控制技术与控制系统仿真技术等知识融入到具体的控制系统分析和设计中,以有利于培养学生热工过程控制系统的分析、设计能力。[2] 4.改进教学方法和教学手段 在课堂纪律管理方面上,制作签到点名表格,学生上课时自己在签到表格上填写自己的姓名和学号。通过学生签到点名方法,既节省了全班学生姓名点名所花的时间,同时,也方便教师与学生之间的互动,并加强了对课堂的管理。在课堂上,通过学生的签到表,可以很方便对应地找到讲话、睡觉、玩手机、戴耳机等学生姓名,可通过点名或点名回答问题等方式提醒学生;与此同时,在课堂上积极跟教师互动、回答问题的学生都根据情况记录,在平时成绩上加分。 在教学方法上,注意运用启发式和互动式教学,课程中的基础知识点尽量讲解得生动形象易懂;对课程的重点和难点问题,在讲解后,采取提问或课堂讨论等互动手段加强学生对重点和难点的理解。课程教学采用多媒体课件教学,对重要的理论知识及时使用MATLAB/Simulink进行仿真,进一步加强理论知识的理解。[2]比如课程中的重点和难点:PID控制器比例、积分、微分三个参数对控制质量的影响,若是只将三个参数对控制质量影响的结论告诉学生,学生比较难以理解,但是通过Simulink仿真就能生动地将PID控制器的比例带、积分时间、微分时间三个参数变化对控制系统性能的影响通过曲线的形式体现出来,这样就加强了学生对课程内容的深入理解。[3] 5.实验教学改革 本课程的所有实验都放在热工检测与控制技术实验这一门综合性实验课程,并出版了该实验课程的教材,由实验室老师讲授,并指导学生独立完成实验。针对热工过程控制系统课程内容,开设了六个实验,包括单容水箱液位数学模型的测试、双容水箱液位数学模型的测试、单回路定值控制系统、水箱液位与流量串级控制系统、双闭环流量比值控制系统和上下水箱液位前馈-反馈控制系统。通过实验,使学生对对象动态特性的测量方法,单回路控制系统、串级控制系统、比值控制系统、前馈-反馈控制系统等控制系统原理及其调节器参数整定方法有了进一步的认识。 二、“热工过程控制系统课程设计”教学改革 “热工过程控制系统课程设计”是热工自动化专业继“热工过程控制系统”课程之后一项重要且必不可少的工程实践教学环节,是完成书本知识到实际运用能力转变的关键步骤,其学时为两周。其目的是培养学生运用所学的热工过程控制系统的设计和分析理论知识解决工程实际问题的能力,进一步发掘和培养学生的创新精神和工程实践能力,主要从教学大纲、课程设计指导书、课程设计选题、指导教师的团队化、课程设计与生产实习的关联性等方面进行改革探索。[4] 1.改革目标 按照热工自动化专业的“厚基础、宽口径、强能力”的要求,结合“热工过程控制系统”课程教学改革,使学生在完成课程设计任务的过程中进一步加深对过程控制理论知识的理解和掌握,并在该课程设计过程中努力提高学生的创新精神、实践能力。 2.课程设计选题优化 “热工过程控制系统课程设计”主要围绕火力发电厂锅炉各个子系统进行控制系统设计,给出了过热蒸汽温度控制系统设计、再热蒸汽温度控制系统设计、汽包锅炉给水控制系统设计、磨煤机多变量解耦控制系统设计与燃烧过程控制系统设计等5个子课题,4~6名学生一组,每组对应一个子课题,要求必须完成该组课题的方案设计、系统构建、参数整定、结果分析和答辩等任务,进一步提高培养学生的综合应用能力和创新能力。 3.指导教师的团队化探索 学生工程能力的培养,指导教师是关键。指导教师必须有丰富的生产实践经验,有相当的解决实际问题的积累。加强“热工过程控制系统课程设计”指导教师师资队伍建设,聘请学校附近电厂的热工骨干技术员担任辅助指导教师。整合理论课授课教师、实验课指导教师、课程设计指导老师、运行实习指导教师及电厂技术员五者优势资源,探索课程设计指导教师团队建设模式。 4.强化课程设计与电厂运行实习的关联性 我校热工过程自动化专业的“热工过程控制系统课程设计”和“电厂运行实习”都在大四第一学期开展,进一步分析课程设计与电厂运行实习的内在联系。合理安排课程设计与电厂运行实习时间安排,根据不同的课程设计题目对学生的电厂运行实习的教学内容进行有针对性的强化安排,强化课程设计与电厂运行实习的关联性,使得课程设计和电厂运行实习都能取得良好的效果。 三、结束语 在近几年来的教学中,对“热工过程控制系统”及“热工过程控制系统课程设计”两门课程教学改革进行探索与实践,逐步完善了教学过程中的各个环节,在教学大纲、教学内容、教学方法和教学手段、实验教学以及基于工程能力培养的课程设计等多个方面,都进行教学改革探索。通过这门课程理论教学及其课程设计的教学,使学生在面对火力发电厂时,加深了对热工过程控制系统的分析、设计、参数整定、仿真研究等理论知识的整体认识,并提高了学生的工程实践能力,使理论知识和工程实践得到了有效的融合。 过程控制系统论文:基于网络监控的供水过程控制系统 摘 要:针对目前水厂管网供水过程控制需求,设计供水过程综合控制系统,用网络将三套水厂控制系统连接监控,每套系统对水位、压力和流量检测,可对三套系统进行多种综合控制;并嵌入视频监控,监视水质和设备安全等;还引入labview信号处理模块,为现场调试和信号分析提供有力条件,最后探讨了Internet引入远程监控的可行性。 关键词:网络控制,视频监控,稳压供水,WinCC,变频器 1 前言 本供水系统从能源的最佳配置及安全角度出发,针对水厂多台中等距离水泵联网供水系统,综合现代网络控制技术,设计一个以工业现场实际生产控制的综合性、多功能网络供水控制系统,这个系统具有远程web监控、复杂的关联控制、生动的组态监控界面、对输入输出信号采集分析等功能。通过对工业供水、流体控制、城市供水、虚拟仪器应用、SCADA软件应用的研究和综合,结合实际资源和条件本文提出了这个网络供水模型控制系统。并探讨了远程web监控的可行性。该系统采用采用WinCC监控组态软件作为上位机,下位机西门子S7-300PLC进行控制,现场采用MPI总线网络,对水面以摄像头进行视频监控,远程以因特网连接,利用虚拟仪器软件优化控制参数,使控制达到最优。从而可实现对复杂的供水网络进行联网调度控制。 2 系统功能 控制系统分别由A、B、C三套独立中距离的设备组成,由一台PC机作为上位机进行监控和数据处理,并与Internet连接。下位机具有多种监测和控制功能,系统具有以下特点: (1)流量、压力、液位等过程量的检测,从而实现精确的流量、压力、液位控制;方便的数据记录和管理;(2)通过视频对危险或紧急事件进行监控报警;(3)利用虚拟仪器软件和相应硬件采集处理系统的输入输出信号,使控制得到最优化;(4)现场总线网络实现远程设备间的关联控制,实现对分散设备的集中操作和管理;能基于因特网或者局域网实现基于Internet的操作和监视。 系统模型如图1,现场中单个系统的各个传感器采集到信号后通过信号处理模块处理(AD转换)后把数字信号传到 PLC(CPU),然后CPU根据此信号进行相应的动作;适配器是连接PLC与PC机的桥梁。水质监控的模拟中采用的总线类型是目前较热门的USB,当然用户也可根据所提供的硬件选择不同的总线类型,只需解决相应的通信协议问题就行了。各个系统之间的PLC通信可通过与CPU配套的外接口进行MPI通信,而各PC机之间则通过Internet进行相互的连接。 3 控制系统硬件设计 硬件结构是系统功能实现的载体,有上下位机组成。上位机采用可靠性较高的西门子工控机,通过MPI网络与现场控制的下位机PLC连接。下位机控制系统需要对输入输出模块、传感器、执行器、控制器及其等关键硬件进行选型。本系统选用模块化的西门子中型300系列的S7-312C的CPU;远程压力传感器的模拟信号通过多通道输入模块,转换成数字信号送到控制处理器;利用控制处理器中的数据处理和控制程序进行数据处理和判断;输出模块332控制信号控制电动阀、变频器等执行器来控制流量、水位和供水压力等;安装有6个压力传感器,可对管道的多个监测点和池子的压力进行,还装有两个流量传感器,这可分别测量管道多点的水流量大小。本系统的执行器是一台有变频器控制调速的电机水泵及一台恒速水泵,可以方便根据需要进行调节。采用性能优良的摄像头和视频采集卡与工控机相连接,可得到水池和需要监测的生产现场的视频信号,然后用OLE技术可以把视频界面嵌入到工控机的人机界面,还可以进一步对该视频信号进行处理,以实现特定的事件处理,如自动的环境安全监视、设备运行状态的自动监测等等。 4系统软件设计 系统的软件设计包括PLC、WinCC等软件的设计,及相互之间的通讯。上位机软件是创建变量、界面数据输入与实时显示、数据采集管理、故障诊断、上下位机通信及视频处理等,其过程大致这样:建立与PLC的连接和创建变量,建立通信连接后便可以设置用于通信对话的变量。利用图形编辑器,进行组态、参数输入界面。如图2所示体现整个控制系统的大概控制流程:启动程序后进行初始化,清除寄存器里残留的数据信息,同时传感器采集到的信号传经AD模块后传到CPU,处理程序再根据这些信号相应的处理;其间可进行手动和自动操作。每个控制函数都独立分配一个数据块,这样方便数据信息的管理和防止数据出错。针对每个系统,单独建立参数输入界面。选择手动/自动、控制压力或流量对象、设定值与PID参数、函数控制、关联控制对象、标量转换参数输入等。在对各个部分的信号进行及时的最优化分析处理上,本系统引入LabVIEW,然后把这个信号及时反馈给控制程序,从而提高控制信号的精度。 对流量或者压力控制时,可以直接采用完全PID算法,能够直观输入和调整各PID参数,实际运算时则采用增量算法更加方便,计算工作量较少,运算速度较快,其增量式算法如下: 其中Δu(k)为k次控制的增量,A、B、C等分别为合并计算的常数。实现PID的控制程序由STEP7自带函数库的SFB 41函数实现,既可设定PID参数,还可设定上下限位及调用时间等多种参数。 5 网络化及视频监控 三套设备间不仅进行联网数据监测,并进行联网控制,对水网供水调度。工业上的供水是一个牵涉到多方面领域的问题,这就需要解决多方面的协调性与能耗等问题。这里主要讨论Web方式实行远程监控的可行性和实现方法,如图3所示。 供水系统的网络大而复杂,这里研究一种新的方法,可以解决目前由于传感器的限制而难以实现的监控系统。由于本系统融入了丰富的控制、监控、虚拟仪器等现代先进的测控技术,可用于控制系统的深入研究和用于综合性的实验教学。而视频嵌入牵扯到多方面的知识,如视频信息的采集、采用什么算法进行处理,视频调用的过程步骤等等都需要考虑。视频调用的步骤如下:(1)用C++编号一个exe的文件,并把此文件放在所建的Wincc项目文件夹里,相应的图像分析处理在这里可以进行功能扩展。(2)在WinCC 面板中调出个button ;(3)右击button 弹出一列菜单,选择“属性”,(4)选择属性里的“事件”,再接着是事件里的“鼠标”,“C动作”;(5)鼠标放在编程框图里需添加动作的位置处;接着点击编辑动作窗口的左树,把他们展开,然后调用windows中的program Execute),并把program_name改为调用的路径名即可。(6)调用的路径里把所有的“\”改为“/”。 6 结论 该网络过程控制系统通过一台主机监控,实现现场总线的网络检测与控制。可以分为三组,每套有自己独立的操作界面,可以单独进行实验,实时采集数据;实验时可以大范围改变参数,并且在屏幕上可以直接观测到输出量与检测量的对应曲线。每套系统嵌入视频监控和图像处理,将水厂的过程控制可以与视频监控完美结合;三台设备的联网性实验可以很好的模拟现实生活中的复杂供水网络,而且本系统具有试验切换容易,操作简便,稳定性好等优点。控制软件和监控界面的运作在实验装置上调试通过,并达到预期的效果。本系统的关联控制是通过建立数据块的映射实现的,所以只要把数据块循环刷新便可实现关联控制,而不依赖于通讯网络的结构。视频监控模块可以方便地嵌入过程控制实验系统中,这也是结合了当前工厂实际技术发展的需求方向。