电网工程论文:智能电网建设电力工程技术探析 【摘要】 电网是电力系统的重要组成部分,在经济社会发展中发挥着重要的支撑作用。在电网建设中,从人工到智能的转变可以说是一个重要的转型之举。鉴于此,本文首先对智能电网建设的特征进行介绍,并在此基础上分析电力工程技术在智能电网建设中的应用,以此来为日后智能电网的建设提供一定的参考依据。 【关键词】 电力工程;智能电网;建设;应用 1引言 电力工程技术是智能电网建设中的一项重要技术,随着我国智能电网建设发展脚步的不断加快,对电力工程技术的不断优化与完善也引起了相关部门的高度重视。电力企业如果想要从根本上提高电力工程技术,对其在电网建设中的应用进行全面、系统的了解是非常重要的。只有这样,才能够结合未来智能电网的发展趋势,实现电力工程技术的进一步完善。 2智能电网建设的特征 现阶段,我国智能电网建设主要包含以下几个特征:①电网的绿色环保。智能电网在建设过程中,不但对资源进行了有效充分的利用,还大大降低了对周围环境造成的污染,对生态环境起到了良好的保护作用。②电网的结构牢固。与传统电网相比,智能电网的整体结构得到了进一步完善,使其能够更好的适应各种气候和环境,确保了电网的安全、稳定的运行。③电网的经济性。随着我国社会经济的飞速发展,我国也面临着严峻的资源问题,为了更好的促进资源的有效利用,智能电网在建设过程中,综合考虑了多个方面的因素,从全局出发,控制工程建设成本,在确保能源质量的前提下,实现了资源利用的最大化。④电网的交互性。在能源供应的过程中,建立起市场与用户之间的交流模式,以用户的根本需求为主,向用户提供全方位的服务,提高服务的整体质量,以此来保障能源市场发展的持续性。 3电力工程技术在智能电网建设中的总体应用 3.1电力工程技术在电源领域方面的应用 智能电网中各个设备的电源都是由电力工程技术提供的,电源通常有交流、变频、恒频、直流电源等形式,例如:蓄电池充电一般都是直流电源。而在操作变电所的时候,可以使用交流也可以是直流电源,而在小型计算机或是大型计算机里,器开关电源都是高频的。 3.2电力工程技术在输电过程中的应用 对于智能电网而言,其对于电能最基本的要求就是要求电能足够的稳定,且电能的质量较高,为了能够实现这一目的,就要使用到电力工程技术的“无功补偿技术”和“谐波抑制技术”。在电力工程中,会不断的出现新装置,比如说薄型的变换器、无功补偿装置等。有些国家在建设输电工程的时候,如果输电容量较大,或者是线路较长的时候,就会采用直流输电的方式进行。而在我国,普遍是将闸管变流装置来做逆变闸、整流阀装置的。将这些装置用于配电网时,可以避免电压出现突然闪变或是电网突然停电的事故,从而增强供电效果,极大地保障电网的安全运行。 4电力工程技术在智能电网建设中的具体应用 4.1柔性交流输电技术的应用 将清洁度较高的新型能源传输到电网中的过程就是所谓的柔性交流输电,此输电技术一般是以电子技术、电力技术、微电子技术以及通信技术为主,多种技术的配合应用不仅实现了对交流输电的灵活控制,而且还能够更好的为电网稳定运行提供保障。在智能电网运行过程中,如果想要从根本上实现电网运行的安全性和稳定性,就必须确保高度清洁的新型能源顺利输送到电网中,并做好能源的隔离工作,柔性交流输电技术能够充分满足这一需求,正因为如此,该技术在当前智能电网建设中得到了广泛应用。 4.2能源转换技术的应用 据上文描述可知,智能电网最为显著的一个特点就是能够对能源进行充分的利用。伴随着智能电网的不断发展,相关部门对该方面技术的完善也给予了高度重视。能源转换技术作为开发经济、低碳节能的主要技术,将其应用于智能电网中具有必要性,其能够将传统电网建设中的能源转化为智能电网实现智能化、数字化所需的能源,比如说将煤炭发电转化为智能发电,从而将可再生资源充分利用,提高多种并网技术的利用率。 4.3电能质量优化技术的应用 电能质量优化技术在智能电网建设中的应用,重点要做好以下几方面的工作:①需要对电能质量进行等级划分,并在此基础上对电力质量的评估体系进行进一步优化与完善,比如说技术的等级和用户经济性评估体系等;②为了有效降低智能电网建设的成本,还应该提高供用电接口的经济性,建设人员应该根据电网建设的实际情况,设计多种供用电接口的可行性方案,并在诸多方案中选取最具经济性的建设方案,从而在确保电网建设质量的同时,降低电网建设的成本。 4.4高压直流输电技术的应用 高压直流输电技术的适用性很广,即使是在小岛上,也可以利用高压直流输电系统,完成电能输送工作。在高压直流输电系统内,交流电的应用也是不可避免的,因此必须设置相应的控制换流装置。当前,控制换流装置是由关断原件构成的,这种构成结构可以使电能的输送效果更为理想,也降低了电能输送的成本,具有较高的经济性,十分值得推广。 5电力工程技术在智能电网建设中应用时的注意事项 5.1确保网络结构的灵活性 智能电网建设最基础的一个要求就是能够确保网络结构足够的灵活性,具体需要注意以下几点事项:①确保高压电网又运行可靠;②加强我国电网的基本架构建设;③完善区域性电网建设;④改进配电网结构,增强配电网的可靠性、稳定性。总而言之,相关工作人员必须更加努力,采用最佳的策略,从而推动智能电网的建设。 5.2完善通信系统 为了有效提升智能电网的自动化建设水平,可以在智能电网中投入使用通信技术,同时,通过通信系统的完善,使得信息的传输变得更加的及时、全面。通信系统建设注意事项,具体如下:①确保通信平台的使用性能较为灵活;②明确划分信息层次;③融合电力业务与信息技术;④简化信息操作步骤;⑤确保信息平台具有良好的保密性能;⑥确保信息平台具有良好的自我保护性能;⑦增加通信技术的种类,完善通信功能。 5.3完善电力设备 为了有效提高电能的质量,增加电量,转变能源,则需要采用较为精良的电力设备,基于此,不难看出,完善电力设备是非常有必要的。在智能电网建设中,常用的电力设备有很多,例如:可控硅并联电抗器、动态电压恢复器、静止同步补偿器等等。为了提升智能电网建设水平,相关工作人员还应该继续研究,研制出更多好用的电力设备。 6结语 综上所述,我国智能电网的建设有广阔的发展机遇和发展空间,作为有极大潜力的电力工程技术在我国现代电网的建设中有着十分重大的意义。本文通过对智能电网建设特点的分析,提出了电力工程技术在智能电网建设中应用的必要性,并对其在智能电网建设中的总体应用以及具体技术应用进行了探讨。通过实践表明,电力工程技术的应用,对于促进智能化电网的建设,优化能源结构以及提高经济效益具有重要作用。 作者:谢剑波 单位:国网湖南省电力公司永州供电分公司 电网工程论文:智能电网建设电力工程技术应用 【摘要】 电网是电力系统的重要组成部分,在经济社会发展中发挥着重要的支撑作用。在电网建设中,从人工到智能的转变可以说是一个重要的转型之举。鉴于此,本文首先对智能电网建设的特征进行介绍,并在此基础上分析电力工程技术在智能电网建设中的应用,以此来为日后智能电网的建设提供一定的参考依据。 【关键词】 电力工程;智能电网;建设;应用 1引言 电力工程技术是智能电网建设中的一项重要技术,随着我国智能电网建设发展脚步的不断加快,对电力工程技术的不断优化与完善也引起了相关部门的高度重视。电力企业如果想要从根本上提高电力工程技术,对其在电网建设中的应用进行全面、系统的了解是非常重要的。只有这样,才能够结合未来智能电网的发展趋势,实现电力工程技术的进一步完善。 2智能电网建设的特征 现阶段,我国智能电网建设主要包含以下几个特征:①电网的绿色环保。智能电网在建设过程中,不但对资源进行了有效充分的利用,还大大降低了对周围环境造成的污染,对生态环境起到了良好的保护作用。②电网的结构牢固。与传统电网相比,智能电网的整体结构得到了进一步完善,使其能够更好的适应各种气候和环境,确保了电网的安全、稳定的运行。③电网的经济性。随着我国社会经济的飞速发展,我国也面临着严峻的资源问题,为了更好的促进资源的有效利用,智能电网在建设过程中,综合考虑了多个方面的因素,从全局出发,控制工程建设成本,在确保能源质量的前提下,实现了资源利用的最大化。④电网的交互性。在能源供应的过程中,建立起市场与用户之间的交流模式,以用户的根本需求为主,向用户提供全方位的服务,提高服务的整体质量,以此来保障能源市场发展的持续性。 3电力工程技术在智能电网建设中的总体应用 3.1电力工程技术在电源领域方面的应用 智能电网中各个设备的电源都是由电力工程技术提供的,电源通常有交流、变频、恒频、直流电源等形式,例如:蓄电池充电一般都是直流电源。而在操作变电所的时候,可以使用交流也可以是直流电源,而在小型计算机或是大型计算机里,器开关电源都是高频的。 3.2电力工程技术在输电过程中的应用 对于智能电网而言,其对于电能最基本的要求就是要求电能足够的稳定,且电能的质量较高,为了能够实现这一目的,就要使用到电力工程技术的“无功补偿技术”和“谐波抑制技术”。在电力工程中,会不断的出现新装置,比如说薄型的变换器、无功补偿装置等。有些国家在建设输电工程的时候,如果输电容量较大,或者是线路较长的时候,就会采用直流输电的方式进行。而在我国,普遍是将闸管变流装置来做逆变闸、整流阀装置的。将这些装置用于配电网时,可以避免电压出现突然闪变或是电网突然停电的事故,从而增强供电效果,极大地保障电网的安全运行。 4电力工程技术在智能电网建设中的具体应用 4.1柔性交流输电技术的应用 将清洁度较高的新型能源传输到电网中的过程就是所谓的柔性交流输电,此输电技术一般是以电子技术、电力技术、微电子技术以及通信技术为主,多种技术的配合应用不仅实现了对交流输电的灵活控制,而且还能够更好的为电网稳定运行提供保障。在智能电网运行过程中,如果想要从根本上实现电网运行的安全性和稳定性,就必须确保高度清洁的新型能源顺利输送到电网中,并做好能源的隔离工作,柔性交流输电技术能够充分满足这一需求,正因为如此,该技术在当前智能电网建设中得到了广泛应用。 4.2能源转换技术的应用 据上文描述可知,智能电网最为显著的一个特点就是能够对能源进行充分的利用。伴随着智能电网的不断发展,相关部门对该方面技术的完善也给予了高度重视。能源转换技术作为开发经济、低碳节能的主要技术,将其应用于智能电网中具有必要性,其能够将传统电网建设中的能源转化为智能电网实现智能化、数字化所需的能源,比如说将煤炭发电转化为智能发电,从而将可再生资源充分利用,提高多种并网技术的利用率。 4.3电能质量优化技术的应用 电能质量优化技术在智能电网建设中的应用,重点要做好以下几方面的工作:①需要对电能质量进行等级划分,并在此基础上对电力质量的评估体系进行进一步优化与完善,比如说技术的等级和用户经济性评估体系等;②为了有效降低智能电网建设的成本,还应该提高供用电接口的经济性,建设人员应该根据电网建设的实际情况,设计多种供用电接口的可行性方案,并在诸多方案中选取最具经济性的建设方案,从而在确保电网建设质量的同时,降低电网建设的成本。 4.4高压直流输电技术的应用 高压直流输电技术的适用性很广,即使是在小岛上,也可以利用高压直流输电系统,完成电能输送工作。即为高压直流输电系统构成,根据图中不难看出,在高压直流输电系统内,交流电的应用也是不可避免的,因此必须设置相应的控制换流装置。当前,控制换流装置是由关断原件构成的,这种构成结构可以使电能的输送效果更为理想,也降低了电能输送的成本,具有较高的经济性,十分值得推广。 5电力工程技术在智能电网建设中应用时的注意事项 5.1确保网络结构的灵活性 智能电网建设最基础的一个要求就是能够确保网络结构足够的灵活性,具体需要注意以下几点事项:①确保高压电网又运行可靠;②加强我国电网的基本架构建设;③完善区域性电网建设;④改进配电网结构,增强配电网的可靠性、稳定性。总而言之,相关工作人员必须更加努力,采用最佳的策略,从而推动智能电网的建设。 5.2完善通信系统为了有效提升智能电网的自动化建设水平,可以在智能电网中投入使用通信技术,同时,通过通信系统的完善,使得信息的传输变得更加的及时、全面。通信系统建设注意事项,具体如下:①确保通信平台的使用性能较为灵活;②明确划分信息层次;③融合电力业务与信息技术;④简化信息操作步骤;⑤确保信息平台具有良好的保密性能;⑥确保信息平台具有良好的自我保护性能;⑦增加通信技术的种类,完善通信功能。 5.3完善电力设备 为了有效提高电能的质量,增加电量,转变能源,则需要采用较为精良的电力设备,基于此,不难看出,完善电力设备是非常有必要的。在智能电网建设中,常用的电力设备有很多,例如:可控硅并联电抗器、动态电压恢复器、静止同步补偿器等等。为了提升智能电网建设水平,相关工作人员还应该继续研究,研制出更多好用的电力设备。 6结语 综上所述,我国智能电网的建设有广阔的发展机遇和发展空间,作为有极大潜力的电力工程技术在我国现代电网的建设中有着十分重大的意义。本文通过对智能电网建设特点的分析,提出了电力工程技术在智能电网建设中应用的必要性,并对其在智能电网建设中的总体应用以及具体技术应用进行了探讨。通过实践表明,电力工程技术的应用,对于促进智能化电网的建设,优化能源结构以及提高经济效益具有重要作用。 作者:谢剑波 单位:国网湖南省电力公司永州供电分公司 电网工程论文:电网生产准备工程技术人才培养 [摘要] 为展示援建西藏电网的实际效果,本文以笔者在国网西藏电力有限公司作为专责工程师从事三个月生产准备的工作经历和切身感受,讨论了国网西藏电力有限公司生产准备工作管理及生产技术人员管理,详细分析了存在的问题。并通过圆满完成援藏工作的实践,表明了所述方法的迫切性、正确性和有效性。 [关键词] 西藏;电网;输变电工程;生产准备;技术人员 0引言 2014年10月,笔者受国网吉林省电力有限公司白城供电公司委派,参加了对国网西藏电力有限公司生产准备工作的专项帮扶工作。本文以国网西藏电力有限公司电力生产准备管理工作为主线,对为期三个月的援藏工作经验和心得做了回顾和思考,讨论了援建西藏电网生产准备和工程技术人才培养工作中的遇到的问题,并给出了切实可行的建议。 1新建和扩建输变电工程生产准备工作管理 生产准备工作管理重点是对输变电工程施工质量、新设备调试质量、工程验收质量、新设备投运质量及质保期设备运维质量等5个方面的管理。在管理的过程中,笔者发现存在不少问题。一是现阶段承建西藏公司输变电新建、扩建工程的施工队伍的技术水平和施工水准不高,工程验收发现缺陷数量大,施工方消缺速度慢,消缺后复查发现问题也很多。2014年10月至2015年1月,西藏公司共验收了8个110kV变电站,10个输电工程项目,共发现缺陷1254条,其中严重缺陷226条,因施工质量低而造成的缺陷数量为总缺陷数量的87%以上。二是新建、扩建工程中新设备数量大、种类多,调试工作繁杂且无统一标准,影响设备调试工作进度。三是生产管理人员数量少,西藏地区气候恶劣且交通不便(以那曲为例,其平均海拨在4500米以上,空气氧含量低、气压低,公路交通不便,汽车限速50km/h,到达工作地点的所需时长及人员身体消耗都很大)等因素,造成验收工作不能顺利进行。四是新建、扩建工程投运后质保期内,施工方(代维方)责任心不强,设备检修和维护工作不到位,为设备安全运行留下了隐患。 1.1输变电工程施工质量 为保证工程质量,设备运维管理单位应积极介入工程验收,在施工过程中随时派出相关专业人员动态验收,发现问题应填写《输变电随工验收缺陷表》并及时敦促施工方整改,特别是隐蔽工程出现缺陷时,未经复查合格施工方不得进行下一步工作。在验收过程中,尤其应注意在高原特定气候及地理条件下对输变电设备的特殊要求,验收人员应对照相关国家标准严格查找不符合高原条件的设计、施工及设备缺陷,坚决勒令相关责任方限期消缺并进行专项复查。由业主项目部负责根据动态验收制订整改计划,督促施工方刚性执行消缺期限,验收组定期复查实施缺陷消除闭环管理。确因特殊情况无法消除的缺陷应由设备运维管理部门及业主项目部及时反馈给西藏公司运检部、建设部,对于无故屡整不改者挂牌督办,并采取相应处罚措施。 1.2新设备调试质量 设备调试方应选用技术水平高,并与设备运维管理单位长期合作的有相关资质的设备试验队伍。调试方应在入场调试前上报详细的试验计划并经运检部门审核,以刚性的原则执行试验计划,严格按时间节点完成计划任务,避免影响生产准备工作进度。由设备运检管理部门组织相关专业专家联合制订各专业的标准化试验方案和试验报告范本,调试过程中应严格执行标准化试验方案,防止验收试验缺漏项。设备运维部门应派出相关技术人员全程随同参加设备调试并做好试验记录,以便随时掌握调试中发现的缺陷。 1.3工程验收质量 启动验收前,可由西藏公司运检部实施地市公司专业人员横向调配,保证各相关专业验收人员数量充足。各专业验收组分片包干,每个验收部分都应责任落实到人头。在交通不便地区进行输变电工程验收时,验收组应在验收地域附近选择住宿地点,进行现场蹲点,保证验收工作的有效时间。验收组人员应严格执行有关规程规定的技术标准,及时发现问题并做好记录。验收记录可附缺陷照片并标注缺陷部位、判断缺陷依据、缺陷处理过程等,并将记录存档备案,为设备投运后的运维工作提供良好的技术支撑和参考。预验收及正式验收时,在各验收组的负责人中应选出一人,正式验收着重查验所有预验收、复验收发现的缺陷是否已全部处理完毕,正式验收后应达到零缺陷。 1.4新设备投运质量 一是召开投运启动会,成立领导小组,组织协调投运工作并负责对各方面工作进展情况进行督查。二是相关部门严把设备投运方案、现场运维规程及应急预案编写及审批关,确保投运工作顺利进行。三是设备运维管理部门领导和管理人员严格执行到岗到位要求,实施投运全过程管控。四是运维人员认真执行两票三措,严防投运过程的人身及误操作事故。投运中若发现异常状况时应立即停止操作,由项目部协调施工方、调试方及相关人员立即进行处理。需要测量保护相位的装置时,应由调试人员进行测试,本单位相关技术人员监督,待结果正确无误后,设备方可投入运行。 1.5质保期设备运维质量 在设备质保期内,宜实行设备运行质量后评价管理方法。由设备运维管理部门相关专业管理人员及技术人员组成新投运设备运行质量后评价工作组,通过对新投运设备进行定期巡视检查及问询运维值班人员,发现设备缺陷,并及时通知业主项目部,业主项目部负责督促施工方或代维方立即整改并复查整改结果。对于因消缺难度大未能处理的缺陷应持续跟踪,分析并审查施工方或代维方的解决方案。质保期内每个月工作组都要对新投运设备未处理缺陷情况进行分类、整理、归纳、分析和评价,将未处理缺陷类别化量化归纳后,提出有关改进措施并制订设备后评价自评报告上报西藏公司运检部。西藏公司运检部组织全公司优势技术力量(必要时也可请外聘专家加入)会同后评价工作组共同研讨并最终提出解决方案,随后,后评价工作组将方案下达业主项目部,再由业主项目部监督施工方按方案消缺,经复查无误后反馈信息至后评价工作组,形成闭环管理,最终达到质保期后设备“零缺陷”移交。设备运维管理部门派出相关专业运检维护人员全程跟随施工方或代维方的技术人员进行设备投运、定期检验、异常临检和故障排除等日常设备维护工作,对于参与的每一项工作都应做好记录,确保本单位生产技术人员能够熟知所辖设备,以便随时可接手设备维护及检修工作,保证在质保期后本单位设备运维的安全性和可靠性。 2西藏公司专业技术人员管理 提高专业技术人员的业务水平是保证生产工作顺利进行的必要前提,加强生产技术人员的管理是促进专业工作发展中必不可少的环节。 2.1保证一线技术人员数量 对于条件极其艰苦地区的生产员工,首先要保证其在高原长期工作中身体健康,同时还应采取其他的鼓励措施,解决其后顾之忧,使更多身体素质、思想素质过硬的员工愿意到一线工作。在新入企的大学生的岗位分配上向生产一线倾斜,是保证生产技术人员的数量和质量最有效的方法。新入企的大学生在基层工作满5年以上,才可通过竞聘进入管理岗位,既能为基层保证稳定的生产力量,又可在年轻的生产人员中选拨出极为优秀的、且已积累足够的基层工作经验及深厚的专业技术功底的人员进入管理岗位,为本单位生产管理岗位输送作风朴实、经验丰富且技术过硬的人员。 2.2保证生产技术人员的质量 培训是提高生产技术人员质量最直接的方式,可通过专业技术培训和班组师徒技能相授来实现。 2.2.1利用科学的培训方式保证专业技术培训的效果 建立科学实用的培训机制,考培结合、以考促培,用考试来检验培训成果,考试成绩与本单位生产员工的绩效收入挂钩,充分调动生产员工尤其是青年员工学习专业技术的积极性,使青年员工们迅速成长为生产技术骨干。培训方式还宜采用“请进来,走出去”的方法,聘请业务水平高的专业技术人员及各设备厂家的技术人员来藏授课,切实提高本单位人员技术水平,还可以派遣专业人员去内地基层进修及工作,增加生产管理和生产技术层面的交流,从比较中找差距,从学习中提素质,增强生产人才的整体素质。 2.2.2通过选择适合的援藏人员类型提高班组师徒技能相授的效果 目前援藏人员的选择方向主要以管理人员为主,而西藏公司的生产工作更需要能够深入生产一线的技能型帮扶人员。因此,要充分利用国家电网公司选派相关援藏人员专项帮扶的机会,挑选内地各运行检修专业的班组长或技术骨干,进入西藏公司各生产一线班组任班组长或技术员,对一线生产员工直接进行技能传授,可快速增强西藏公司的生产技术人员力量。 3结语 2014年以来,西藏电网设备新建及改扩建工程繁多,短期内大量新建、扩建工程需要投运,给西藏公司生产准备工作带来了困难。只有加强生产准备工作的管理,提升西藏公司生产人员的整体素质,保证安全生产工作可持续发展,才会对西藏公司的生产工作大局起到积极作用。 作者:李大勇 单位:国网吉林省电力有限公司白城供电公司 电网工程论文:电网建设工程造价安全风险管理 一、电网工程造价概述 完成某项工程需要的资金总投入称之为工程造价。工程造价管理展现出一定的整体性、技术性还有经济性,以妥善利用人工、设备及材料等部分为前提条件,参考协议要求的价格掌控施工成本,进而实现最佳的收益。近年来,中国电力事业以日新月异的速度前进,电网工程造价监管的改革也在进一步加深。 1.风险识别的依据和作用。 假使缺少工程造价风险意识,电力施工工程于风险管理部分则有不少的缺陷,亟需完善。在进行风险识别的时候,供电企业能够尽可能地发现制约工程造价的不良因素,进而在实际的落实进程里全面掌握整体工程,进一步掌控工程造价。因此风险识别可以确保供电企业电网建设工程的安全性。 2.风险识别流程。 由于多种多样的风险可以严重作用于工程造价,因此针对风险识别应该具备完善的操作流程,关键有下述几个方面:(1)判断不明确的客观因素。风险归类成客观、非客观两类,判断客观风险因素在风险识别中占据首要位置。(2)构建全面风险因素图标。有关人员能够通过之前的经验和真实情况紧密连接起来,把多种风险因素划分进一张图里,给下一步的分析工作奠定基础。(3)搜集风险信息。根据咨询专家获取的信息,进一步地提高风险意识。 3.风险识别途径。 3.1参照风险表。 可以根据风险管理团队及风险行业构建分析表以确定潜在风险。此类分析表里普遍包括潜在风险以及这些风险给项目带来的影响。 3.2敏感性分析。 在实行敏感性分析环节的时候,可以假设价格、产量、成本等出现调整,预计在各种情况下,工程的利润、现金流量等部分可能发生的变化及变化程度。敏感性分析能够通过各项数据的对比,发现对工程产生最大影响的因素。在各种变量因素出现变化的过程中,项目指标也在不断调整,敏感性分析根据计算其调整幅度以实施判断,在考虑多种影响因素的基础上进行决策。敏感性分析的一般的环节是:①明确测评的实际指标。②明确潜在影响因素。③计算多种影响因素对测评指标的作用水平。④获得最敏感因素,再进行决策。 3.3鱼刺图。 风险识别策略主要分为两类,以上两类策略是因为存在的风险判定直接的影响,也就是从原因至结果,而鱼刺图恰恰相反,属于根据结果查找原因的途径。选择鱼刺图法的普通的环节涵盖了:①明确所需研究的问题。②判定引起风险的潜在原因。③明确所有原因的引起因素。④民主分析所有因素的应对策略。 二、工程造价安全风险管理 安全生产风险就是在将来全体大众维护安全生产能够牺牲的代价。安全风险管理就是领导者选择一系列的策略,发挥多种多样的职能,全面协调及掌控电网工程安全建设的所有因素,排除不安全因素,从而增加投资及经济效益。电网安全监管环节的关键内容涵盖了:人身、电网、装置几方面的安全。电网建设工程造价风险监管落实于项目的决策时期、进行时期及使用时期所有的阶段。 三、影响电网工程造价的安全风险因素 多种多样的安全风险,作用于工程造价还贯穿于电网建设的所有环节。 1.投标合同时期的安全风险。 针对工程项目招投标时期而言,它的安全风险源头是在业主的建设要求方面,没有了解误差、没有妥善的研究市场有关数据,没有对电网工程建设施工所有环节需要的资金进行预算及没有投标方案等,明显的行为就是盲目报价。盲目报价的结果划分成两类:中标及失标。盲目报价的中标,势必引起工程造价不在预算范围内,供电企业自己不能获得计划的收益甚至于把投入的资金全部赔进去。盲目报价的失标,则导致供电企业的资金没有得到收益的机会。在合同签订时期,造成资本损益的有三个部分。①统筹计划部分:在签订的协议里清晰地指出电网建设工程进度规划、施工班子责权划分等,具有可行性风险。②过程资金监管部分:施工预付款合约、月度到款方案和所有费用的折扣点、资金周转度等,显现出财务承受水平风险。③结算增加款回收部分:调整资金的回收算法、核减费用范围、尾款给付还有申报增加费用环境等,具有责权清晰性的风险。 2.建设施工时期的安全风险。 施工时期是全部电网建设工程的关键步骤。据有关调查显示,2012年5月山东一个电网工程施工者在焊接高空管道的过程中,没有系好安全带,出现高空坠落,导致两人死亡。2012年8月,四川一个电网工程施工者在220千伏炳张线线路施工的过程中,出现快艇翻船问题,导致五人死亡。其中山东电网施工者坠亡,民营承包兼施工企业给予失事工人每人60万元赔偿。2009年10月,湖北省一个电网工程山区高压线路的立杆布线,离地距离不足,验收不符合标准,被责令全部返工。由此可见,施工时期和资本损益、工程质量、施工人身及电力装置的安全风险是紧密连接的,属于直接作用于工程造价明显时期。不重视安全风险管理会引起工程造价资金投入的大幅度增加。 四、安全风险管理在工程造价上的应用 1.选择安全风险评估,整体掌控工程造价。 在进行电网建设工程造价预算的过程中,需要权衡安全风险测评的成效。风险评估的步骤是:挑选有效的评估策略获得信息,建立妥善的风险测评模型,贯穿于整个项目建设的所有环节并指明结论。安全风险评估的意义在于,需明确了解因为安全风险而阻碍工程造价的不良因素。需选择安全风险测评结果,从而达到降低风险的效果。 2.落实安全风险掌控,降低工程造价影响。 工程进行过程中的安全风险掌控是极其重要的,是和项目掌控的所有环节紧密连接的,在项目控制中发挥着举足轻重的作用,还会在一定程度上影响工程造价的直接结果。有很多策略能够达到掌控安全风险的目的,妥善配置时刻存在的安全风险,于项目参与人员间实施风险责任细化,使得项目参与人员认清自己的安全风险义务,从而增强所有环节掌控的主动性。避免工程建设里资金投入没有按照计划进行,从而减少安全风险给工程造价带来的负面影响。 3.提高安全风险管理队伍素质,控制工程造价水平。 工程项目安全风险监管的有序落实,首要的问题在于构建专业技能高的项目管理队伍。尤其关键的是项目经理,其属于项目管理队伍的核心。项目经理需要头脑发达、创造性强,仔细考虑再进行决策。其安全风险监管的能力及自身素质的高低,直接影响着工程造价的水平。但电网工程建设施工时期具有工作多,施工位置多的特点,仅仅靠项目管理队伍自己,是不能落实好风险管理的,也需要培训领导成员及全部的施工群体,提高安全风险监管意识,才能全面掌控工程造价水平。 五、结语 供电企业的效益是和电网的稳定性及安全性紧密相连的,必须落实好安全风险管理环节,才能保障电网建设安全地进行及推动市场经济有序的发展。电网建设工程项目具有显著的复杂特性,必须严格执行安全风险管理策略,才能降低电网建设工程的风险,提升供电企业的经济效益。 作者:郭浩谦 单位:国网河北永年县供电公司 电网工程论文:智能电网电力工程技术应用 1智能电网的概述 1.1定义概述 智能电网是一种全自动化的新型电网系统,主要是把传统的电网和现代计算机信息技术有机的结合。同时在运行中运用网络云技术、通讯技术等相关的技术结合运用,实现电网的自动化运行、交互化的信息传递模式,实现了电网数字化、现代化、智能化。这种新型的电网满足了用户的整体发展需求,让电力资源得到合理的配置,提升整个经济效益的发展。 1.2智能电网的发展优势 1.2.1稳固性 因为智能电网运用的是全自动的智能控制系统,当遇到天气环境恶劣的情况或者出现故障的情况下,能够及时的做出自我防护、发出警报,后期的处理在效率和速度上会有所提升,有利于电网系统的正常运行。 1.2.2实用性 让电力市场和电力交易之间的联系加大,有效促进新的经济领域。同时,智能化的运行,减少人为方面的失误,提升整体的工作效率,代替了传统的人工繁杂的工作流程,人力和物力得到节省,成本降低。 1.2.3强恢复力 恢复能力也可以说是自愈能力。智能电网带有实时监控以及自身的评估系统,可以及时的了解电力传输过程中出现的问题,一旦出现问题自己会发出预警声音,自己能够诊断出出现问题的故障部位并且运用其自救系统自我修复。不需要人工排查,因为人工排查会出现很多人工的失误和排查不仔细忽略小问题的情况出现,这样会对整体的电网运行起到阻碍作用。 2电力工程在智能电网中的总体应用 2.1电源方面的应用 电力工程技术可以为智能电网提供电源,电源主要包括直流电和交流电。在运用蓄电池充电的时候运用直流电;变电所开展操作的时候也一般运用直流电;计算机的使用则运用的是高频的电源。 2.2电力输送的应用 智能电网要求在电能方面能够做到稳定平稳,那么要想达到这个要求补偿技术以及谐波抑制的技术就要使用其中。电力工程的使用和发展过程中会使用新的装置,比如说补偿装置。我国开展电力输送的时候,习惯把闸管变流装置当做整流阀装置使用。这些专业装置的使用能够让电网性能得到稳定,有效的避免电压的闪动以及停电的情况出现,让供电的稳定性得到提高,同时也提升了供电的整体发展效果。 2.3发电过程中的应用 电力的工程技术是一种新型的技术,主要是通过电力控制电脑,减少电能的消耗,起到了节约的目的,工作效率也得到提升。智能电网中的器件容量会有一定程度的提升,因而要向着高压方向发展。发展中一些新的技术也会出现,像电动传动技术。电力工程技术在发展过程中很多新的发电技术也出现,比如现在比较常用的风力发电和太阳能发电等相关技术。风力发电的原理是依靠变速的风电机组,机组里面的定子能够直接的进入到电网中,转子通过变频也进入电网,风力机的速率发生改变,变频电流会通入到转子里面。进而控制机组的运转功率,提高发电机的运行效率。太阳能发电是现在新型的发电方法,在生活中太阳能热水器广泛的应用。太阳能发电主要是由控制器、光伏阵列、蓄电池等几个部分组合而成。直流电的方式在发电系统的并网中应用,所以电流的大小要适当的调整,并网的时候功率的最大化一定要得以保障。控制电池充电和放电,保持电池电流输入的整体平稳性。 3电力工程在智能电网中的具体应用 3.1电能质量的优化 电能质量的优化建立在电能质量的划分以及评估上,对接口开展其经济情况分析,建立合理的经济和技术评估体系,运用多种方法完善电能质量,让电网的发展呈现良性发展态势。未来的电能质量要想得以保障就要的优化电能状况,运用滤波器、无功补偿、统一质量等核心关键技术。推动电能的质量得到提升,减低总成本,让市场的占有份额得到提升。 3.2柔性交流输电技术 柔性交流输电技术主要是运用清洁能力,在电力、通信和控制上面形成灵活的控制技术。高压电是我国电网主要输送的电能,但要参杂新的能源输送,因此能源隔离是有很大必要的。在工程和控制技术的发展中,电能稳固运行,能量的消耗得到有效控制,电路输送能力得到进一步提升。 4结束语 我国人口和面积能够跻身到世界前列,但能源分布不均衡,这是制约我国发展的一个关键性的因素。近几年,经济和制造行业的发展,能源的消耗也在加大,所以发展中的转变非常有必要。本文主要介绍了智能电网的概念以及特征,了解智能电网的总体应用以及具体应用,探究出电力工程技术在我国智能电网发展中所起到的作用,为智能电网的优化提供了相关理论支撑。 作者:李雪玮 单位:国网四川省电力公司攀枝花供电公司仁和分公司 电网工程论文:农村配电网工程降损节能技术应用 1线损的含义 电能产生后,就需要经一定线路传输到用户所需位置,在此过程中,会有有功电能、无功电能以及电压损失等出现,可以称之为线损。在国内,一般将线损分为技术以及管理线损两种,虽然在技术途径上有所差别,但都有效地降低了线损带来的危害。 2线损现象产生的原因分析 2.1分析出现技术线损的原因 2.1.1变压器使用不合理 在配电网中,变电器的使用一般都会存在容量不稳定的情况。当容量偏大时,就会出现资源浪费的情况,尤其是在农村地区,表现较为突出,有较强的负荷季节性,不够稳定,相应的设备损的情况也较为严重。而当存在较小容量时,就会出现过载或者过热现象,对变压器的正常运行造成一定威胁,也会导致变压器三相负荷出现不平衡的现象。 2.1.2电气线路使用较久,出现老化现象随着人们生活水平的提高,农村的用电量随增加,但是却没有意识到需要将导线的截面积相应增加。加之主干线的截面过于细小,许多线路运行时间较久,出现老化现象,导致线路的电压随之升高,最终致使电器损坏。 2.1.3电容器应用不合理 现阶段,我国的农村电网中,一般多应用变电站二次侧集中补偿以及用户低压补偿的方式。以我国电网的特性为依据进行研究可发现,当电网线路中感性负荷波动过大时,就会使电网的能耗增加,同时也会增加无功功率。导致这一现象的根本原因就是电容器的安装不够合理,导致很容易出现损耗现象。正确的选择是将在尽量接近负荷侧的位置进行分散式补偿电容器安装,实现分级补偿,达到就地平衡的状态,使电网的正常运行得到保障。 2.1.4配电网布局欠缺规划 因农村地区条件较差,设备较为欠缺,在线路建设时一般都会选择在有电源的最近位置建设,没有较为完善的规划措施,致使配电设施中出现许多问题,例如迂回供电以及供电半径较长。 2.1.5功率因数较低 在实际应用中,没有实施较为有效的无功补偿,致使电网的功率因数较低,且无功功率过大,影响供电效率的提升。 2.2分析出现管理线损的原因 (1)在许多地区,有用户不按规定用电甚至窃电。 (2)电网的绝缘性较差,易导致出现漏电现象。 (3)电表的设置不够合理,没有及时进行维修以及调换。 (4)一些电力的管理人员工作不够认真,没有形成较强的责任心,在抄表时还会出现失误情况,例如错抄、漏抄。 (5)以往使用的线损计算方式存在一定缺陷。 3应对配电网线损实现节能的方案 3.1技术线损方案分析 (1)变压器的正常运行。在农村的配电系统中,损坏量最大的就是配电变压器,因此,做好变压器的管理运行,能够有效实现配电网的节能降损。在实际应用中,应将变电站以及配电台区的用电负荷情况组织协调好,尽量使负荷值与主、配变电网的经济负荷值相接近,使变电器达到经济运行状态。此外,将配电变压器的有功损耗降至最低的方式还有更换节能型变压器。 (2)将运行电压适度提升。在配电网的降损技术中,将运行电压提高是一项较为重要的方式。电力网的压力升高以后,其电流就会相对降低,对配电网造成的损坏也会相对减少。 (3)整改线路措施。当无法实现升压时,可以利用增大导线截面的方式以及加入复导线的方式进行整改,从而使线路的输送容量有效增加,并降低线损。使分支线与主干线之间呈叶脉状网络分布,以免出现近电远送以及迂回供电的现象。 (4)使三相负荷相对平衡,若无法达到平衡,会导致各相负荷电流出现不平衡的现象,从而引发中性线电流的产生。此外,当相线出现损耗时,中性线也会同时出现损耗现象,致使耗损增加。因此,使线损有效降低的方式就是使负荷平衡,使电流不通过中性线。 3.2管理线损方案分析 (1)管理线损指标。在线损的管理中,最为重要且基本的一项工作就是理论线损计算。所以,应以电力网络以及负荷情况为基础,同时应用微机线损管理软件,将每条线路以及各个变电所的理论亏损计算出来。再经过一系列的相关实验或者实践,确定最终的考核线损指标。 (2)对计量设备加强管理,在实际应用中,应对用户的电流互感器、电压互感器以及电能表进行定期检查,保证其正常运行。在特别重要的部位,应该应用较为先进的全电子电能表,应用集抄系统,提高工作效率。 (3)对抄表以及核算工作应加强管理力度。 (4)应重点加强用电检查力度。在设备以及线路的应用上,应定期安排相关人员进行检查监督,严格打击窃电以及违规用电行为。 (5)对农村用电进行有效规划,使用电负荷保持在平衡状态。当出现用电不平衡时,应及时进行调整,以使线损最大化地降低。 (6)电力企业应做好线损资料的管理工作。在企业中,若想使线损率有效降低,使企业的经济效益最大化地提高,就应该从基层入手,建立健全专业性的线损资料档案管理部门。数据的整理归档应由专人负责,将所有数据进行汇总分析,最后以表格的形式呈现出来,方便日后工作中进行查找。对比某一区域的线损率是否符合常规要求,及时想出解决措施应对。 (7)做好线损的统计工作,线损率能够真实反应一个地区的用电情况,因此,应该高度重视线损率的统计工作。可设立相关的线损率统计部门,对各个区域的电力情况进行监督检查,保证统计的准确率。在工作的调配中,应该做好各部门的分工工作,将任务落实到每一个人员的身上,以激发工作人员的工作积极性,使其更加认真准确地完成任务。此外,还需应用先进的技术设备,使电力部门的工作效率得到有效提升。对于电网运行中出现的一些不利因素,应该由专业人员进行总结分析,以便尽快找到解决措施,进行改革。 4结语 综上所述,现阶段农村的配电网中仍存在较多问题,仍没有完全实现更新,许多配电网已经出现老化现象,加之供电线路较为复杂,更易使电网发生短路断路现象。且传统的电路存在能源消耗较高的现象,国家为此支出的费用相对较多。为了改变这一尴尬局面,国家出台了无功补偿优化等措施,对配电网加强降损节能建设。从技术以及管理两个方面入手,使用户的电费支出降低,使电网的工作效率得到提高,并达到最佳节能效果,从而提高国家的经济效益,最终达到节约资源的目的。 作者:蒙建军 单位:广东电网有限责任公司肇庆高要供电局 电网工程论文:配电网络建设工程监理论文 1配电网络建设监理工作的特点 1.1项目建设工期短,施工缺陷容忍度低 配电网络建设工期一般都比较短,最短几天,最长也只是持续数周,有的甚至要少于施工的前期准备和编制施工组织设计方案的时间。所以在通常情况下施工现场鲜有监理专属办公区,监理人员每日的工作一般是巡视检查各个施工现场,耗费的时间较长,交通成本较高。其他的工程项目如果发现施工中存在质量问题,监理都会要求停工整改或返工返修。但是配电网络建设项目,特别是电网改造项目,由于其特殊性决定了施工后就要立刻投入使用,即为千家万户送电。所以监理人员应该在审查前期施工准备资料和监督施工过程中,应该以自身的专业技能进行及时准确的判断可能存在的供电质量上的问题,一旦发现应告知施工单位进行处理,如果延误,只能停电才可修复,不仅损失了供电部门的经济效益,也不利于树立良好的供电企业形象。 1.2影响施工进度因素多,进度控制难度大 施工中可能出现天气变化、施工受阻、停电计划与区域保电发生冲突等客观因素,导致施工进程受到影响,这在一定程度上使得监理对于施工进度的把握难度增大,也容易造成施工单位和建设单位之间产生纠纷。 1.3工程协调难度较大 有的投资建设方之所以出资对电力设施进行搬迁,主要是为了清理建设场地,有的投资建设方是遵从政府的有关规定把已经建好的电力设施移交给当地供电部门,意在方便管理和维护。所以项目的投资建设方和业主使用方往往是两个机构。建设方是以工程项目的投资和进度为工作重点,使用方主要把工程的安全和质量放在工作的首位。而投资建设方虽然是配电项目监理的委托方,但业主使用方也应该被看作是委托方,所以监理在工作中还应该协调处理好各方的关系,力求达到各方满意的基础上,找到各方利益的平衡点,以便使得工程能够顺利发展。 2配电网络建设监理的应用 2.1监理在配电网络建设前期工程中的应用 事前控制和主动控制是监理的工作的重中之重。基于此,在工程的前期准备阶段,监理在对设计资料进行审查和施工现场的技术交底时,就要对整个工程的施工情况进行一个整体把握,这是做好监理工作的第一步。然后进行《监理规划(代监理实施细则)》的编制工作,以便于监理工作能够更加科学合理、可操作性更强的完成,最大化的发挥其应有的作用。施工单位在进行施工以前,必须向监理人员提出申请,经过审查合格后,方可施工。施工单位的施工条件是否在标准的范围内是监理应该检查的。有关于施工的各项方法措施的编制情况是重点应该检查的方面。内容的完整度,是否有施工单位的项目负责人的审查签字,现场工作人员是否达到任职资格,健康状况是否良好。另外,还要检查施工设备、检测仪器、绝缘工机具校验资料是否达到标准。 2.2监理在配电网络建设施工中的应用 工程周期短、规模小等客观因素决定了配电网络工程的施工现场不设置监理部,巡视监理是主要的形式。 2.2.1加强工程的施工监理工作 在铁塔、方杆等深基础的施工过程中,施工单位必须有相关的防护措施,监理的重要工作就是负责监督。开挖完成后还要对实际的地质条件进行核查,进行开挖尺寸的验收工作。关于施工材料的质量、钢筋绑扎的距离、焊接工艺、模板支护牢固程度是要在浇注前需要进行检查的。在浇注过程中应有专人在一旁进行有效监理。有些时候两个建设单位同时为一个电力线路改造项目工作,包括施工阶段和监理工作,其中进行土建施工的单位要移交和验收施工工序,要准备好相应的材料。要拿出所有具有说服力的施工合格的材料,如果有所缺失,即可能造成电力安装施工的不安全因素。 2.2.2注意设备材料的进场验收 配电电力设施的材料往往是整个工程造价的大部分,所以监理在施工现场要以设计资料为基础,逐项的核对设备材料的规格型号,这也是控制质量和资金投入力度的有效措施。 2.2.3做好资料收集整理 全面的对施工现场的各个环节进行有力监督和检查是监理工作的重要职责所在,但除此之外,监理还要做好工作笔记和收藏好有关的施工图片,以便降低监理风险的重要方面。 2.2.4推广的施工经验,提高施工水平 每个监理每年和配电网络建设的施工单位打交道是很多的,在这其中监理获得的施工经验是极为宝贵的,也是值得广泛推广的。监理在与众多施工单位接触的过程中,也成为了它们之间经验交流的媒介。监理在发现某一单位施工存在问题的情况下,会将其他单位的成功经验传授给他们,这在一定程度上提高了电力施工水平。 2.3监理在配电网络建设竣工验收阶段中的应用 由于人们生产生活用电的紧迫性,一般的配电网络建设都采取当日完工,当日送电的工作模式,有的问题是需要在送电前就要进行有效处理的,这就需要监理能够对发现的问题有一个明确的划分,严格要求施工单位对送电安全问题进行整改,其他问题可以在送电后进行整改。要做到这一点,监理必须既具有理论知识,又具有实践经验。 2.4竣工资料的审查和监理资料的归档 施工单位编制的竣工资料,应该以此项工程竣工时的实际情况为准,要真实、客观,也是电力运行部门管理电网的参考依据。由于配电网络建设工期短,工程的验收时间可能提前进行,要早于竣工资料的编制时间,各项要求达到标准是监签署竣工资料的根本原则。 3结语 配电网络施工单位虽然数量不少,但是资质普遍比较低,在编制竣工资料的水平上也表现得良莠不齐,所以要以实际要求为提前来进行竣工资料编制模板设计,还可以举办相应的资料编制方面的培训。在监理资料整理归档时,还要保留自施工报审开始起,监理签名的各项表单原件和隐蔽工程的图片资料,以备不时之需。 作者:王惠 单位:秦皇岛福安电力咨询有限公司 电网工程论文:配电网工程标准化管理论文 一、建立全领域覆盖的管理机制 统一工程管理制度。制定《配电网工程管理办法》,同时严格执行国家电网公司及省公司统一制定的有关工程建设的规划、计划、物资、财务及审计等专业管理制度,并强化制度的执行监督,落实分层管控职责,确保了工程管理制度落实到位。 统一工程技术标准。遵循《配电网规划设计技术导则》要求,按照《国家电网公司配电网典型设计》标准,同时结合《农网10kV柱上变压器台及进出线施工工艺》和《农网10kV及以下线路施工工艺》,积极采用“三通一标”,制定统一的工程建设标准和实施方案,并符合配电设施资产全寿命周期管理要求。 统一业务实施流程。根据机构职能定位,强化流程管控,明晰业务界面和衔接职责,突出纵向执行和横向协同,进一步细化横向部门之间和岗位之间的内部流程,搭建覆盖各部门、符合内控要求的业务流程框架体系,明确工程关键环节的条件和标准,达到了公司标准制度和内控基本规范的要求。 统一信息系统支撑。将配电网工程纳入ERP系统统一管理,固化工程管理流程,对工程全过程的执行与完成情况进行管理和监控,实现业务流程与信息系统的协调一致和有机融合。依托生产管理系统(PMS)、调度信息系统(OMS),并与经法、财务、审计等相关业务系统的衔接配合,全面支撑工程建设管理需要。 统一工程队伍管理。建立一支与工程组织体系相适应的掌握工程管理和业务流程的专业化管理队伍,通过强化工程全过程管理知识培训与实践,切实掌握先进理念和工作技能,提升工程专业管理水平;同时加大对参建队伍的管理力度,促进了工程建设管理的规范化、精益化。 统一评价考核机制。将管理、技术、工作事项进行明确责任,量化指标,并纳入绩效考核体系,定期开展指标统计与分析,及时发现管理的突出问题和薄弱环节,加大对参建队伍的检查和考核力度,确保了相关标准的全员、全面、全过程贯彻执行。 二、强化全过程管控的监督机制 由建设单位、监理单位和施工单位的相关人员组成配电网工程督察小组,形成对工程进度、安全、质量、造价、技术的“三横五纵”管控体系,进行全过程、全方位监督管理。 进度管理方面。加强材料设备的履约管理,确保物资采购按期交货;监理单位审查施工单位的施工组织设计;乡镇供电所协助施工单位做好停电计划安排工作,并履行属地协调职责,确保了工程按照里程碑计划进行实施。 安全管理方面。加强对施工队伍的资质审查,开展参建队伍实际施工能力核查;签订责任状,明确施工安全责任;安全督察队会同监理单位组织开展重点环节管控和监督,检查“两票”“三制”“三措一案”的针对性和全面性,确保了工程施工安全。 质量管理方面。加强设备材料进场验收管理,杜绝不合格设备材料进入施工安装环节;重点监督检查施工单位、监理单位对隐蔽工程的旁站监理工作,并采用数码照片存档等手段作为质量管理评价依据;采用定期和不定期检查的方式进行质量检查,严把标准工艺关,确保了验收后零缺陷交付运行。 造价管理方面。重点掌控项目建设过程中预算执行情况,加强设计变更及现场工程量签证确认,以及经监理单位签证后的工程预付款、进度款、青赔费和设备材料款的支付,并纳入月度现金流预算管控,做到了专款专用、专项核算,确保了不发生挤占、挪用和套取工程资金等违纪违法现象。 技术管理方面。组织参建单位对技术规范和标准工艺进行宣贯,确保规划、设计、施工满足标准要求;通过设计图纸会审、施工现场检查的方式进行相关技术原则和标准工艺的核实,确保了“三通一标”严格贯彻执行。 作者:张兴华 单位:国网山东宁津县供电公司 电网工程论文:农村电网建设工程管理论文 1农网建设管理工程计划要素分析 1.1制定工程计划 一份合理、科学的工程计划,会对工程造价以及项目工程整体经济效益的控制起到决定性作用。县级电力供应企业作为基层电网的管理单位,其掌握了最原始、最基础的现场材料,因此应该在计划上报前,抽调出专业性人员,对前期调研工作认真做好,以使得对工程现场的环境及各类影响因素能够更加系统、全面、综合地了解,从而便于为省公司、分公司制定计划单位提供可靠、真实的资料。 1.2工程计划实施管理 下达工程计划后,县级支公司还需紧密跟踪项目工期,并严格控制以保证计划可如期进行。在具体工作时,可采取网络计划方法与项目管理相应软件对项目进度进行控制,依据对所设定里程碑、关键点的检查和对工程进展状况的评审,来对项目进度进行优化,做好事前控制、事中控制与事后控制等,从而当工程出现施工资金、环境与人员变化时,可及时采用适当措施手法,实施紧急预案,以保证项目计划进展。在项目实施时,若发现需要调整与变更的项目,则要及时向有关部门上报,以防止不合理变更费用的支出或重复投资。 2农网建设管理工程质量要素分析 2.1工程质量监督系统 农村电网改造与建设工程涉及千家万户人的日常生活,为了保证设备与人身安全,工程质量管理必须做好。农村电网工程实施必须确保项目法人相关责任制度的严格执行,对项目质量终身负责。对35kV及以上的输变电项目工程必须严格执行工程监理制与招投标制度,项目建设需具备相应资质监理单位来全过程实施监理。对10kV及以下的配电网施工工程管理,必须建立起切实有效的质量保证与质量监督体系,从而由组织上来保证工程实施质量。 2.2工程技术体系 设计时,需遵循经济适用性、安全可靠及因地制宜等原则,要推行标准设计、典型设计与限额设计等。施工方必须严格依据施工标准与设计图纸进行规范施工,并努力推广利于工程质量提高的先进施工手段与技术,做到从技术上确保工程质量。针对农村电网隐敝工程与重要部位结构实行质量的预检与复检体制。监理方必须严格依据标准检验农网建设工程所选用的设备与材料质量,不合格产品要严禁使用,对弄虚作假、偷工减料等行为必须严厉惩处。 2.3工程质量的管理措施 对工程质量加强管理的主要措施包含对承包商资质进行审查,严格控制施工与材料质量,中间验收与竣工验收必须要做好,监理制度的实行,保证工程质量合同条款的签订以及各个工程管理环节所采用的问责制等。为解决县级供电企业电网建设工程实施现场的面广点多、山区地形复杂多变、工程项目管理难度较大以及当前普遍出现的工程专业管理人员较少与工期紧张的矛盾等问题,各县级供电企业需专门设立农村电网的工程管理部门,抽调出专业人员进行集中学习与培训,并结合国网ERP体系的上线,设立项目库,对工程管理实施标准与办法进行修订完善,通过工程管理标准化与规范化的实现,来确保农网的工程质量。 3农网建设管理工程安全要素分析 3.1建立并建全农网工程安全相应管理体系 县级供电公司成立相应的安全管理机构组织,详细制定出工作标准,分工明确,责任及人,对农村电网工程建设的组织、计划、指挥、监控与协调等一系列的工作进行直接管理,从而确保施工时的人身、设备、结构和财产安全以及施工环境相适宜。 3.2加强施工现场的安全监督 企业安监部门需对进入到电力项目工程部的全部施工人员展开安全考核与安全教育,做到上岗必须持证。并且,安监部门需加大工程现场的安全监督力度,及时通报所发现隐患并将责任落实。施工时要针对于电力的工程特征,分析工程的危险源、危险点,对安全交底体制进行严格执行,并定期开展安全学习相关活动,做好现场防护,然后在作业面上做出显著标志,并做好相应安全警示工作。 4农网建设管理工程造价要素分析 4.1对合同加强控制 合同是对双方行为进行约束的法律根据,所以必须保证合同条款的清晰、完整与准确,有较强的可操作性,对双方构成有效制约,并存档备查所有合同。在具体工作时,针对施工合同价款,必须明确其属于总价固定合同、单价固定合同,还是价格可调合同;对工程造价的计价方式,必须对取费标准明确约定,计价方法以及出现调整变更后的处理计价等方式;支付工程款的进度也必须在合同中进行明确约定,且约定好预付款的比例和预留质保金;对施工工程量、范围与承包界线要明确予以表述,以避免发生歧义,引起纠纷;对供电企业所要求的材料限价或是由甲方所供应的也必须于合同中进行明确表述。最后,合同里要避免使用待定、暂定条款。 4.2对工程变更加强控制 工程变更即合同发生变更,指的是对合同中工作内容做出修改,或是取消或追加某项工作。发生工程变更将会对工程进展与工程造价造成影响,所以审批必须要严格进行。①供电单位要做好前期的调研,尽可能降低甲方工程变更的提出。②在接收到施工方变更申报之后,需对工程变更部位、项目或合同中某一文件内容进行认真审核,并对变更依据、原因和相关图纸、文件、资料与变更费用也需进行认真审核。③变更工程要经工程监理与相应管理人员的批准,并严格执行企业所制定审批程序。变更时需注重时效性,且现场签证要及时做好,严禁在事后再补充资料。 4.3工程量签证 在农网实际工程建设时,工程量签证对工程验收、结算的意义均十分重要。县级支公司的工程管理相应部门需严格管理现场签证,三方签证体制要严格执行,供电单位、施工单位、监理单位代表需同时签字方可生效,且签证内容表述需明确、准确、清晰与细致,并量化工程量,和实际相符合。严禁不入现场进行核实,之后补签证或对合同内容简单复述,仅写出工程内容而不写出具体的工作量。对变更工程的签证,须由设计变更相关设计者签字方可生效。在审核工程结算时,避免施工方仅提供使工程费用增加的变更,而瞒报工程费用减少的状况。 4.4加强工程造价的审核管理 加强审核工程造价的预结算是对工程造价有效控制并公平确定,以及规范电网建设市场秩序较为有效的方法。对造价审核工作的搞好,县级供电企业工程管理相应部门的主要措施包含以下几项:①深入工程现场,对工程现场施工环境、施工技术和施工机械,以及设计有关变更与签证项目等进行准确掌握,为工程量审核提供详细的原始材料。②对工程峻工相应结算资料进行整理完善,其主要包含竣工图纸、承包合同、图纸的会审记录、施工组织设计、变更设计通知、工程协商记录、技术工程方案与现场签证的凭据等。③准确套价与取费,预结算需要实是求事并能客观反映实际工程造价,但施工方为了增大利润,通常会有意错算、巧立名目使得变更增加并重复收费,混淆机械、材料与人工消耗量,使工程造价增高,因此,工程管理相应部门需会同技术经济中心认真进行审核,以核减虚增的造价和工程量。 5结论 综上所述,对农网工程建设进行规范管理,先要找准当前农网其工程管理中的关键因素,然后按照工程管理的目标,对如何使农网运行能力提高的可行性方案进行认真研究。对农网的工程管理进行规范,并提升农网的运作水平,则更需和地方的具体实际进行结合,从而因地制宜对相应政策进行制定,如此方可获得最好效果。对于农村电网的工程管理,通过各部门相关工作者的协调合作,相信农网工程的建设改造必会又好又快进行,从而促使农民生活质量的提高。 作者:刘北龙 单位:国网四川安县供电有限责任公司 电网工程论文:电网建设工程项目管理论文 一、项目管理的发展以及分析 当前阶段,我国的项目管理的发展具有下列一些特点:首先,项目管理越来越全球化,国际间的合作交流越来越频繁。同时,人们创造了机遇与挑战,也为人们提出了更高水平的发展要求。其次,学科越来越专业化,从而促进项目管理专业的进步与发展。项目管理知识的不断完善与健全,使我国的项目管理可以依靠自己的教育体系变得越来越专业化。最后,逐渐完善培训教育以及认证制度。电网建设项目是一个相当复杂以及专业性要求严格的工作。而项目管理对我国电网建设具有重大意义:一个良好的项目管理有利于项目进展的更加顺利。 二、我国电网建设工程项目管理的特点以及其管理上的问题 我国电网建设项目管理在近几年来的发展还是较为显著的。目前,我国电网建设项目具有一些特点。第一,电网建设工程项目所涉及的区域较为广泛。其施工项目的地域可以广泛达到整一个市区,甚至更广。第二,电网建设工程项目所涉及的企业单位众多。从而导致涉及的工作人员众多,使电网建设项目变得更加复杂。第三,电网建设发展的越来越快。随着电力技能技术的发展以及人们生活要求的提高,电网建设的规模持续扩大,发展速度越来越快。在电网建设工程实施项目管理上,由于各自特点的不同,实际施工结果都不是很尽如人意。当今我国电网建设工程实施项目还存在以下一系列问题: 1工程征地以及拆迁等前期投入资金过高。随着社会的快速发展,征地以及拆迁所需要的费用越来越多,这就在一定程度上加大了电网建设的投资成本。 2在电网建设工程施工中造成的环境问题。最为常见的就是电网建设用地以及路径与城市的建设发展产生矛盾。电网建设所涉及的地域广泛,不可避免的会产生许多问题,从而导致建设工程无法按时完工。另一方面。电网建设也会与其他城市建设产生冲突。然后这些情况出现后,就需要花费大量的人力、精力以及资金去更改计划方案。同时,也会增长工程施工时间,增加工程成本。 3电网建设工程中会遇到一系列的人为因素或者自然因素所产生的风险。其主要风险包括技能技术、质量标准、管理监督以及项目组织风险。同时,电网建设工程也会受政治、环境以及经济变化的影响。然而,这些影响都会拖慢整个工程的施工进度。 三、对电网建设中实施项目管理的分析思考 完善电网建设工程实施项目管理可以推动国家的经济发展,有利于社会的建设发展。因此,对于电网建设工程实施项目管理的分析思考是必不可少的任务。 1计划的策划是认识电网建设工程项目管理的基础。工程项目的每一项工作都需要将计划作为基础,工程项目的计划是整个工程项目实施的关键性要点。工程项目计划就是将工程项目的全部过程、预期目标以及工程活动统一的加入计划。并且用一个可以分解的计划来协调整个工程建设项目。同时,这个计划要做到科学合理,依照尊重客观的规律,适度的原则,为整个工程项目打好良好的根基。 2部门之间的协调合作是了解电网建设项目管理的前提条件。每一个工程项目并不可能由单独一个部门完成,它需要各个不同部门之间的协调合作。项目管理的目的就是让不同部门、不同环节以及不同层次通过协调使它们的目标相同,在资源、资金、人员配备上达到一致。 3施工过程的调控是加强电网建设管理的重点。施工的质量控制是整个工程项目管理的最重要的部分,包括对施工、设计、监督单位以及供货商的检查管理。其需要对工程各部分所可能存在的风险隐患进行分析整改。另一方面,控制投资的关键手段是成本管理。通过避免设备资源采购的过多、质量低劣以及错误购买,从而最大程度的降低成本。 4完善监督体制是提高电网建设工程项目管理的保障。任何一个环节项目的实施都必须要有健全的监督管理机制。首先,需要充分发挥监督责任人在各个施工管理中的作用,全面的监督以及协调项目中的各个过程。坚决杜绝暗中操作等腐败现象的发生。依据工程项目的规章制度、工资标准以及质量标准,监督工程的全过程,保证施工的安全以及质量。 四、结语 电网建设项目管理会直接影响国家的财产以及人民生命的安全,有利于社会主义以及其事业的发展壮大。工程实施项目并不是简单的一个部门或者个体的工作,其是一个社会大众化、体系化的工程。唯有各个企业领导以及全部员工的高度关注、增加学习,持续不断的增加施工项目管理的质量意识,认真谨慎地贯彻实施国家以及行业的管理规则,踏实的工作用来保证工程项目的质量以及施工企业效率和收益。 作者:陈永辉 单位:广东电网清远连州供电局 电网工程论文:智能电网电力工程技术论文 1智能电网简述 当前,全球的平均气温在上升,全球的人口也在迅速增多,能源问题正在逐渐凸显,因此人们开始尝试建设智能电网。爆发金融危机以后,美国为了让经济迅速复苏,大力建设智能电网。建设智能电网的目的是缓解能源紧张局面,且利用电网的建设来推动其他领域的发展。中国是全球人数排名第一的国家,虽然国土面积有960万平方公里,可是地区发展不平衡,所以,在建设智能电力网络时,不可照搬其他国家的做法,而应结合我国的基本国情,并且还应当明晰建设的重点。当前中国智能电网的建设目标是“坚强智能电网”,将架构的建设与信息自主化相融合。 2智能电网的特征 在建设智能电网时,应当考虑我国的现实状况。国内智能电网的建设应具有这样六个特点: 2.1环保 此特点合乎我国当前生态经济的要求,也要求对电网资源加以再次加工利用,尽量降低工业生产给生态造成的负面影响。 2.2电网架构牢固 中国的自然灾害发生频率较高。灾害会对电网体系产生较大的不利影响,造成电能无功正常运送,所以智能电网在构建时应注重保障架构的牢固,如此才可以保障电网可以承受自然灾害的影响,不会因为外界环境的变化而停止运行。 2.3资源的优化 电网的建设需要运用到多种资源,可是,国内电网在建设时资源运用率较低,此也造成了电网的收益不理想。建设智能电网的过程中,对资源加以优化,最大化地提升电网的运行效率。 2.4经济收益 在智能电网的建设过程中应当全面考虑,尽量降低建造成本,如此不但保障了电能的品质,并且提升了物质收益。 2.5交互性 此特点是指在后面环节的能源供给过程中,应当构建一个高质量的市场沟通体制,可以第一时间掌握客户的需求,依据需求优化服务的品质。 2.6自动化 自动化主要是电网能够对故障进行自我诊断,并进行自我修复,不仅节约了时间,还降低了成本。 3电力工程技术在智能电网发展中的整体运用 3.1在电源部分中的运用 探究得知,电力工程技术的首个功能是把接连不断的电能提供给智能电力网络,包含两种电能类型:一种是直流电,另一种是交流电。其中,交流又包括两种:一种是变频交流,另一种是恒频交流。在变电所的操作中,一方面能够运用直流电源,另一方面能够运用交流电源,而且能够把高频开关电源运用到所有类型的电脑中。 3.2在供电过程中的运用 由于智能电网对电网工作状态与电能的品质有很高要求,所以在电网发展过程中,应高度关注电能品质与电网运行的平稳性,此就要求有机融合电力工程技术中的谐波管控技术与无功补偿技术。其中有两种是具有代表性的设置:一种是薄型交流变换器,另一种是超导无功补偿设施。 3.3在智能发电过程中的运用 经过调研剖析可以知道,这几年,电力工程技术逐步被运用到智能电网体系中,主要是通过电力、电子器件完成对电能的转化与管控。运用电力工程技术,有利于降低电量耗费,另外,减少机电设施的运用,提升工作效率。 4电力工程技术在智能电网建设中的具体运用 4.1质量优化与能源转换技术 质量优化指的是在智能电力网络的构建过程中将电能分成多个级别,然后运用评测判定的方式,进而构成完备的机制,智能电力网络发展的过程中应着重剖析经济性的方向,从而确定供用电接口方式,有效地构建电能品质评定机制和用户评定机制。此外,智能电力网络的发展过程中,电力工程技术的有关制度也在改进,这样就能够保证智能电网更加经济化。低碳能源会成为今后能源发展的方向,它降低能源的消耗量,从而减少环境污染、低碳能源主要是使用先进的技术来改善能量转换的方式,更加充分利用能源,目前太阳能和风能是使用最广泛的低碳能源。 4.2柔性交流输电技术 这个技术使用了微电子技术、电子技术、电力技术等等,展现了控制技术和通信技术,此种技术可以便捷地控制交流供电的过程,在国内智能电力网络发展过程中,电力工程技术大部分是运用在高压电输变电的过程中,需要把众多的对环境危害很小的能源运用到电力体系中,而且实现对能源的分隔等过程,因此,将电力工程技术与控制技术相融合可以控制与调整智能电力网络中的不同参数,提升智能电力网络的平稳性,另外,供电的过程会在较大程度上减少电损,进而提升运送电能的水平。 4.3电力工程技术中的高压直流输电技术 在当前智能电网中依旧运用的直流运送电体系中,有许多环节运用的是交流电,可是,在实际的供配电运行过程中应当保证运送的电流是直流的方式,为了完成逆变或者环流的工作,就一定要让控制换流器发挥作用,而且也唯有运用高压直流运电技术,才可以从根本上实现这一目标。换流器大部分状况下是采用部分具有管段作用的原件构成,有效地达成电力运送的平稳性与经济性,比如部分份量相对不重的直流输电体系,另外,此项技术不但能够运用到长距离的直流运送中,还可以运用到短距离的直流运送中,达成高效地为海岛等边远地区运送电能,在国内远距离运电技术中,积极的运用了高压直流运电技术,而且伴随技术的进步,此项技术还会被运用到更长距离、更大容量的运电项目中。 5结语 笔者主要针对中国的新能源在智能电力网络发展过程中的运用和发展方向,且对其特征加以简单论述。从本文中了解到智能电力网络发展过程中电力工程技术运用的关键性,其对电力工程技术的运用和有关问题加以探究。由此可知,电力工程技术的高效运用,对于中国智能电力网络的发展与优化均具有非同寻常的作用,而且对智能电网发展过程中的能源加以优化,从而达成能源、经济的长期、健康发展。 作者:吴燕 单位:国网湖北省电力公司武汉供电公司 电网工程论文:合理控制电网工程造价论文 一、电网工程造价控制中存在的问题 造成电网工程造价上升的原因很多,其中设备材料的上涨,,征地补偿费用标准的提高是主要因素。拆迁赔偿的费用在逐年增加,征地赔偿越来越成为电网工程的巨大开支。与此同时,对于材料和设备占总成本近六成的电网工程而言,每一种原材料涨价都带动了成本的攀升。除原材料投资提高之外,其他造成电网工程造价上涨的原因有:设备档次和规划容量的任意提高,工程装修标准过高,新材料、新技术的使用和更新。在这样一个电网工程发展日新月异的时期,有必要通过一些合理有效的途径和方法来控制电网工程造价,以利于更好地实现电网工程项目的投资效益和社会效益。 二、控制电网工程造价的途径分析 (一)加强电网工程科学决策和合理规划 电网工程的决策阶段,是决定和选择电力工程投资的阶段,是对拟建项目可行性的论证过程,是控制控制电网工程造价的源头。对工程科学地决策,在不同的建设方案的比较过程中择优选择合理规划,往往是控制造价最直接、最重要的手段。其中,可行性研究是项目立项的最终决策依据,因此可行性研究是整个决策阶段的关键工作。项目的可行性研究,就是在提交项目建议书之后,对拟建项目各方面进行调查,对建议书中提出的方案进行技术经济分析和评价,并在多种方案中比较论证,对项目建成后的效益情况作出科学预测。在此基础上,得出该项目是否有投资的必要性和可行性的结论性意见。在电网工程的可行性研究中,与造价有关的经济分析过程是财务评价和投资估算。财务评价又称经济评价,根据国家现行的规范和材料设备的价格,来分析拟建工程项目的投资、费用及投资回报能力和偿还能力,以此反应工程本身的可行性。财务评价是使项目决策科学化的重要手段,因为据此可以明确投资项目的财务水平和经济效益,可以最大限度地避免项目的投资风险,并最大限度地提高项目投资的综合效益。投资估算是在可行性分析通过批准之后,在财务评价和工程设计方案的基础之上,对整个项目包括建筑工程费,安装工程费,设备购置费,土地征用拆迁费等在内的全部费用。造价估算一般误差较大,可达20%~30%,估算要由专业技经人员进行编制,并参照类似的工程量进行核查。对不能直接计算而又对投资影响巨大的工程量,如建筑工程设计的标准和结构形式,安装工程的管道重量,桥架重量,油漆数量,电缆长度和重量等,要参考设计施工图或类似的工程资料,加以分析确定。投资估算的准确与否,会影响以后各阶段的造价限额。决策的内容主要指项目建设规模和项目建设水平,还包括建筑地点及路线,环境保护措施等。决策阶段工程规划的重要内容就是项目建设规模,合理的建设规模在一定技术环境的条件下,投资可以被充分利用,项目的投入产出比较大。制约规模合理化的因素有市场因素,技术因素,环境因素,这些都要在决策阶段对不同的方案认真比选。规模过小,建设和生产成本相对较大,资源得不到有效配置,经济效益降低。规模过大,则使建设周期变长,维护费用过大,资源闲置浪费。因此,电网工程规模应根据不同地区发展水平,在电网结构和变电容量方面视情况而定。项目建设水平主要指技术设备和配套建筑工程等方面的标准。建设水平是项目可行性评价和投资估算的重要依据。技术设备选用的原则是先进适用,安全可靠,经济合理。建设标准是否合理,也会直接影响电力的工程造价。出于现时投入和长远利益的综合考虑,现阶段大多数项目都采用适当超前的标准。尽管在技术装备的选择和工艺设计中应适当重视技术创新,还应综合运用工程理论和经济原理,分析投入产出,比较综合效益。 (二)推行工程设计招标,引入市场竞争 电网工程设计是建设项目具体规划建设方案和意图的过程。 初步设计阶段要根据工程建设的估算和初步设计图纸及说明书来编制。初步设计总概算审批通过后,初步设计概算将作为该电网工程项目的造价最高限额。初步实际完成后,要做出初步设计工程量和可行性报告工程量的变动说明,并应尽量将初步设计概算控制在可行性研究限额之内。此外,设计阶段还要编制施工图预算,即以施工图和说明书为基础,在充分参考设备,材料,工程量的取费标准,制定出限额设计任务书,将工程量和概算额的限量反馈到各个专业。以此进行设计方案的优化和控制控制工程造价。工程设计也要遵循市场经济规律,纳入市场竞争体系。只有这样才能化解许多问题,从而更好地实现工程造价控制。目前,工程设计中比较注重技术方面的问题而不太注重经济方面的影响,而运用设计招投标这一手段,可以在电网工程中引入竞争机制,促使竞争者对工程项目的规模方案,功能设备和投资控制做出全面的分析和管理,提出技术先进、创意独特、价格合理的方案。建设单位亦可以有极大的选择余地,在工程造价控制中握有较多的主动权。由于招投标制度在我国起步较晚,机制还很不完善,在电力工程招标工作中还存在不少问题,比如有些地方政府实行地方保护主义,有些项目招标文件不规范,内容不明确,甚至没有招标文件,合同不严密以致后续工作中出现纠纷,还有的在项目定标合同签订之后,又对合同内容进行较多改动,合同价格发生重大变动,也便失去了招标的意义。按照国网公司的要求,设计招标时要严格按照初步设计的审计意见书和概算所列的工程量、价格、规模水平进行招标,不允许任何单位和个人更改其中的数量和标准。招标价格要实行刚性标准,要严格限制在概算限额内,一旦签订中标合同,任何单位和个人均不得调整或加价。层层把关,严格控制,只有这样才能发挥出招标的优势。设备和材料也应进行招标管理,实行公开交易,通过招标获得价廉质优的产品,同时选择高质量低耗能的产品,从而降低电网工程造价,而且从招标市场采购,也可省一批购置费。 (三)以限额设计和典型设计来控制成本 限额设计就是将上一阶段审定得出的工程量和投资总指标,根据一定方法分解到各部分项工程和各单位工程,根据各分项工程的投资细分指标进行限额设计。在电网工程中,可行性研究方案和投资估算中的设计为最高限额,按照初步设计任务书和施工图设计中分配到个专业的投资限额控制设计。通过层层限额来控制不合理变更,保证总投资额在概算之内,实现电网工程造价的控制和管理。以往工程项目可行性研究受人为因素影响较大,使初步设计概算大幅度超过可行性研究估算,给国家和社会都会产生巨大的经济损失。因此,有必要严格管理和审查可行性研究和初步设计方案,使可行性研究达到科学客观的所要求,确保方案经济合理。可行性研究估算一经批准即是项目初步设计的限额,项目初步设计概算换算到与可研同一标准水平年,原则上不应超过可研估算。对于初步设计方案完成后,要填写“限额设计任务书回执”,比较初设与可研工程量,并说明增减原因。典型设计就是在长时间的设计工作中总结得到一些适用于某类情况的,安全性、可靠性高,最便于维护运行的设计,这样的设计工艺要求,工程标准,经济投入都较为理想,且具有较广泛的适用性。电网工程采取典型设计和通用设计也是较为常见的现象,在工程造价控制和管理上有较好的体现,是一种十分有效科学的设计方法。目前已有一些省份对一定规模的电网建设做了通用设计和典型设计的规范。据有关资料统计,推行通用设计后,整个电网工程造价有了明显下降。对不同规模的变电工程设计标准和设备档次的规范,为电网规划集中规模招标,资金管理,成本控制等集约化管理奠定了基础,有利于社会资源的合理配置,具有良好的社会经济效益。 (四)加强合同管理,建立合同约束机制 电网工程建设施工合同主要有总价合同、单价合同和成本加酬金合同总价合同指在在合同中规定一个完成工程的总价,承包人完成项目全部内容的合同。这类合同目前主要用于工程不大,工期较短,技术一般投资可精确估算,风险较小的项目。单价合同是按招标文件分部分项所列工程量和确定的分部分项费用的合同类型。单价合同分两种:固定单价合同和可调单价合同。成本加酬金合同是由电力管理部门向承包人支付工程所需的实际成本,并按事先约定好的某一指标,作为酬金支付标准的合同。这类合同的缺点是发包人对工程总造价不易掌握,承包人也不主动降低成本,但如果该种合同较好的应用,发包人与承包人能较好地信任与沟通,是一种有利于工程造价的合同形式。合同的约定最终起约束和激励作用。对于有利于工程进度和工程质量的行为在合同中应有相关鼓励性的规定,相反,对于违反工程质量要求的行为,应在条款中有对于违约惩罚的规定。在合同上规定鼓励性费用的支付方式时,正常情况下,基本费率的支付相比国家标准稍下降一点,对于降低工程造价,缩短设计周期,提高设计功能的行为,都应该按一定比率给予奖励酬金。反之要有相应处罚甚至追究法律责任的规定,比如,在签订合同时必须规定:如变更金额超出施工总额的一定比例时,则扣除一定的设计费用。依此来约束设计阶段的现场勘查或其他失误带来的施工变更过大,从而确保工程造价的稳定,降低工程风险。在工程实行过程中,经常会涉及到变更与索赔工作。由于索赔原因造成的工程成本很难预测,因而成为电网工程造价又一重要的影响因素。对于工程中设计变更的项目要严格把关,不可轻易变更设计。如有必须更改的地方,一般要经由建设单位会同监理、设计单位审批。对于较大的改动,需由监理和设计单位进行方案论证和工程增减费用估算,并提交变更审批表上报审批,以确保工程追加投资的合法性。近年来,赔偿在电网工程建设总体工程费用中所占的比例正逐年加大。要减少类似费用,就要加强合同管理,提高企业工程造价管理专业人员的素质,培养工程管理人员合同管理意识和耐心细致的作风,提高职业道德。 (五)加强竣工审计和决算工作,开展项目后评价 加强电网建设项目的工程竣工审计,是一种项目管理中的监督机制,也是一种行政执法手段。竣工审计用来治理管理中的违规运作,避免出现计划外项目,从而实现管理制度正常运作。通过竣工审计能及时发现一些问题并及时纠正,并追回一些违规操作的建设资金,比如,工程层层转包,违规承包、分包,承包价格不合理,没有实行招标,重复多记工程价款等。工程竣工结算时,各项费用均应实事求是,杜绝重复记列设备材料运杂费,严禁增加各类凭空捏造的费用、以概算价决算材料价格的事情发生。审核人员要做好决算审核调查,通过实地勘察,熟悉施工图、合同、变更证明等材料,对工程决算进行逐项审查验证,还要审查工程材料中定额套用的合理性和合法性。随着经济体制改革的深入和投资体制的发展,项目后评价被提出来并越来越受到工程界和投资人的重视。项目后评价的内容主要在项目建成投产的1~2年后对项目建设的目的,效益,作用影响和建设过程等进行全面的系统的调、分析和评价。项目后评价的作用还在于,弥补项目在决策到竣工决算过程中存在的失误,改进项目管理,提高投资效益和科学决策水平,对未来的投资和工程提供有意义的借鉴和启发。 三、结语 综上所述,电网工程造价控制与管理是一个动态的过程,贯穿于电网工程的从项目决策,项目设计,项目实施到项目竣工的全过程,涉及项目立项决策,可行性研究,工程设计到工程施工的各个环节。如何降低电网工程造价,不仅要加强工程建设过程管理,制定出规范工程每一个环节的控制措施,而且要层层把关,加强内部管理建设,使工程建设的各参与方改进认识,提高水平,严格执行程序,这样一定能够实现电网工程造价的有效控制。 电网工程论文:配电网工程建设论文 1、加强配电网工程造价管理与控制的重要性 配电网工程项目造价控制,就是在项目达到的质量标准的前提下在投资前期阶段、设计阶段、建设项目招投标阶段和建设项目实施阶段,把建设工程项目造价控制在合理的限额以内,也对随时发生的偏差进行纠正,以保证项目管理目标,力求在各个建设项目中合理使用人、财、物,取得较好的企业效益。配电网工程造价管理的基本内容就是合理、有效控制工程造价。合理控制工程造价,是电力基本建设一个永恒的主题。近年来,由于物资材料价格,施工人员施工费的飞速增长,导致电力工程造价在结算中出现误差较大,而且超出预概算投资计划。工程造价水平已成为影响配电网工程建设健康发展的关键,为适应市场经济的发展和社会各种因素的影响,需要建立一套适应客观条件,行之有效的工程造价管理方法,并对配电网工程项目的立项、资金计划、设计实施、和资产保值增值实行全生命周期的管理。加强配电网工程项目在各个阶段的管理与控制,才能有效地管理和控制工程造价。用有效的资金投入,赢得最大的企业效益。 2、配电网工程造价管理中普遍存在的问题 工程造价管理的关键是合理、及有效控制造价。目前,配电网工程造价管理主要存在三个方面的问题。一是在合同版本不规范,在签订过程中,对合同条款不统一、不明确,随意性强,没有对项目造价管理控制的普遍性和专属性规范合同内容,往往出现范围、计算依据和设计变更、现场签证、签发、确认等约定不明确。对于合同执行过程中可能出现项目施工过程中风险预控分析不足,不能事先提出解决的方法及预控措施,合理规避风险。二是在项目可研及施工图预算中对物资价格预测不客观,往往出现估算物资单价过低,市场价格变动较大影响整体项目预算,导致结算超支。二是在项目实施过程中,不能对工程项目成本进行事前预测,特别是可研设计阶段工作欠细化,实现属于被动控制,不注意造价的动态管理,施工当中设计变更较多,抓不住成本控制的关键,造成项目造价不可控,导致工程随意性大,结算严重超支。 3、加强配电网工程造价管理与控制的方法 3.1实现施工合同管理规范及标准化,要求与主网工程接轨 一要明确制定专门的合同管理机构和审批流程。施工及设计合同应形成规范的版式,应明确专门的合同管理机构完成编制合同版式使合同版本实现规范统一,并且在招标文件中明确合同版本及相关内容,使合同内容不但规范施工内容还明晰甲乙双方经济责任,负责审查合同的部门应为贯穿整个项目施工管理的相关门,包括:基建管理部门、安全质量管理部门、财务资金管理部门、物资管理部门、审计部门,企业法律管理部门等相关专业人员进行合同评审,根据各个管理部门的专业管理要求提,逐条进行研究,实施监督、管理与控制。同时特别是业主严嘉原广东电网公司肇庆供电局广东肇庆526060项目经理应提前介入参与合同的审阅,以更有利于日后工程实际管理利用合同规范管理施工及工程造价。二要细心制定合同条款,主要在于合同专用条款。制定合同条款的重点,要结合项目特点和施工实际需要情况,进行合同施工及造价风险预控的进行分析,设想在履行中可能出现的风险无论施工风险及资金风险,事先要提出预防的措施。合同专用条款要明确以上风险的各个方面,不但明确责任,还要对违反合同规定的人员及单位制定惩罚内容,使责任、权利及要写清楚,切不要因考虑不足或疏漏而使合同条款留下遗漏,给业主施工过程及造价管理造成困难,使企业合法权益蒙受损失。三要明确施工工期、质量达标要求和造价控制指标标准。在施工过程中由于不可控因数的影响不可避免地要出现设计变更、现场签证和甲、乙供设备材料差价等现象,所以合同中必须针对性的条款说明对价款调整的范围、流程、计算依据和设计变更、现场签证、材料价格的签发、确认作出明确规定,以规避风险和结算争议,争取工程可控,造价合同,达到效益最大化。 3.2工程前期阶段要有效控制配电网工程可研阶段物资价格 首先,可研单位要做好工程概算材料价格的控制,设备、材料费用是工程造价的重要组成部分,其概算价格的合理性对应着工程造价的合理性。把好工程材料关,要坚持品质为首选,在确保质量满足项目工程设计要求的前提,选择合理的市场信息价格作为参考,同时,要考虑市场经济的影响,外部客观条件,比如县线材中铜原材料的价格变动,国家政策对此材料的价格的影响,扩大物资信息价的参考范围,考虑的供货商供货排产时间的价格波动由为重要。其次,要科学控制物资申购工作。上级部门采用不同时期分批次集中按需求计划统一采购,下级项目管理单位则应该按批次一次性提交需求,不能同一项目同一材料分开批次申请需求,不同批次不同生产厂家和销售市场,由于不同厂家和不同时按照市场价格厂家投标的价格不同,则影响实际采购价格,同一材料就会有不同价格,影响项目的结算资金。 3.3加强工程项目可研设计管理 设计单位无论设计组负责人还是各个设计组员都在日常的工作中都偏重于设计效率、技术和设计企业的产值,而不够重视设计效果的经济性可行性。往往在施工过程中,由于前期设计原因造成工程造价超额的机会以及比率远远大于工程其他阶段工程成本的上升。如果一个工程设计阶段造价产生失控,无论在其他阶段如何严格地控制成本,都已无法改变项目整体的造价效果。技术与经济近乎相分离,情况总结分析得知许多工程设计技术人员的技术水平和工作能力都很高,但是他们大多数对项目的经济性分析欠缺,对如何控制工程造价考虑较少,把控制工程造价看成是与技术人员无关,认为是造价人员的主要责任,很少把工程项目设计过程中的技术与造价指标有效结合,更不能通过技术比较,造价分析等工作,正确结合技术标准与经济合理,使其能够对立统一。根据现在配电网实际操作的步骤来分类,主要控制造价的方式采用以下三个步骤: 3.3.1可研阶段造价的控制 (1)控制工程造价中可研阶段是工作的重点,首先要达该工作要求必须达到国家和行业现行规定的深度。 (2)要坚持设计工作流程,严格执行设计工期。配电网可行性研究一般项目需要4-6个月(含勘测2-3个月)。勘测必须要现场到位,充分考虑到施工中会碰到的设计问题,要避免不必要的设计变更出现,现实中特别是地下管线勘测,青苗赔偿估计不足,造成造价在施工中重复出现,使造价增大。 (3)每个专业组设计人员要严肃认真的确定设计工程量,设计的工程量要有余度的同时也不能高算,要求可研与初设工程量的误差范围不能超过5%。设计的深度及标准和造价指标的应严格采用典型造价,及标准设计,否则,应提交设计差异分析表,分析设计方式及造价影响,如发生较大差异时,则要分析并说明原因,原则上不能发生重大漏项。 3.3.2施工图设计阶段的造价控制 (1)施工图设计阶段造价应限制在批准的可研造价范围内。本阶段的最高限额同一价格年水平时可研的批准投资估算额。重点工作就是将可研中各专业的投资额和工程量进行分解,各专业定额定量进行设计。从可研的深度考虑,各专业的工程量可按实际情况进行调整,但最终的投资总额不能超过可研造价,若有较大超额应有分析报告说明,并做好优化设计的方案。 (2)施工图设计的限额设计采用“设计限额说明书”的方式操作。“设计限额说明书”由总设组织技经人员实施,将可研阶段单位工程的投资额及工程量反馈给各设计专业组,设计人员按定额定量开展施工图设计。设计限额说明书由技经人员编制、主设人员校核、专工审核、总设批准的流程进行审批,最后要送业主项目部造价员审查并由业主项目部经理最终批准。 (3)其他费用施工图设计阶段技经人员也应控制好,特别是可研阶段签订的姗料、供水、运输费用,特别是二次运输费用、征地、拆迁、青苗赔偿等内容,以上费用不必做较大调整,若由于外界因素影响及上级文件要求改变的时候导致造费用增加影响造价大幅度增加时,应进行其他费用分析说明,同时要取得业主方的相关文件说明。 (4)各专业施工图设计完成后要填写“设计限额说明书回执”将本工程施工图工程量与可研工程量作比较,并说明增减理由。回执经专业组组长签署后并的业主单位认可,返回设计技经人员。 3.3.3运用工程造价优化设计的实施 电力建设项目运用工程造价优化设计实施过程可以分为四个阶段:前期准备阶段、现场数据分析阶段、四新技术优化阶段、工作实施阶段,大致可以分为八项工作:①工程价值研究对象的确立;②资料归类收集整理;③作用分析及说明;④作用功能评价;⑤提出可行性优化方案;⑥方案的审核与定案;⑦测试结果;⑧定制最终实施方案。内部运用工程造价优化设计的整个实施过程应贯穿于整个设计阶段,虽工作较为繁琐,但对于工程造价的处于可控的状态有则一定程度的作用。通过以上方法的采用,我们地区供电局近两年来配电网的工程造价管理有了明显的提升,以控制配电网造价为主要目的,在项目可研设计中严格把关,完成了合同规范化、标准化,对估算、预算、及采购中物资价格管理,使设计变更明显减少,由原来的每个项目10多份的设计更减少到2-3份,物资采购的实际价格与概预算的价格误差不到3%,施工中施工单位严格执行合同条文,避免因条文不明确引起的费用纠纷,造价总体水平得到提升,保证了企业少投入,高效益的管理目标。 作者:严嘉原 单位:广东电网公司肇庆供电局 电网工程论文:智能电网建设中的工程技术论文 1智能电网在电网建设中的作用 1.1实现资源的最大化利用 智能电网可以在最大程度上实现资源的最大化利用,从而提高电网系统的整体工作效率,降低智能电网建设的投资成本,提高电网的经济效益。 1.2实现环保的目的 智能电网的建设可以保证资源的最大化利用,从而避免传统电网建设中对资源的浪费,更重要的是可以避免电网建设对环境的污染。 1.3保证网架的强硬度 网架的强硬度决定了电网系统的承受能力,而智能电网可以保证网架的强硬度,从而保证电网系统在建设和日常运行中的安全性。 1.4全面实现自动化 传统的电网建设对自动化程度并不是很重视,这样做的后果就是,当电网系统在日常运行中出现故障时,不能及时采集到相关数据,更无法自动对故障点的数据进行分析;而智能电网由于采用了大量的自动化技术,所以当故障出现时,可以在第一时间对相关故障的数据进行分析,从而为故障的后期处理提供重要的信息依据,促进电网系统的安全、稳定运行。 1.5提高市场的认同感 智能电网避免了传统电网中的一些问题,使得整个电网的安全、稳定运行有了保证,可以为用户提供稳定、高质量的电力,同时,也可以对突发故障及时响应。这些优点会提高市场和用户对电网系统的感知度,从而提高对电力系统的认同感。 2电力工程技术在智能电网建设中的应用 我国的智能电网建设主要涉及到发电、输电、配电、变电、调度、用电等几个方面,并与自动化技术、网络技术、通信技术、电子工程等有所融合,所以智能电网的建设也将会带动能源、信息、电子工程等产业的发展。但不论是哪种技术的参与,智能电网建设的基础还是电力工程技术。以下从电力系统的各个环节出发,分析电力工程技术在智能电网建设中的应用。 2.1发电环节 能源危机使得全世界都在对新能源进行不断的研究与探索,比如风能、太阳能、潮汐能等。这些新能源的开发为经济的发展提供了清洁、高效的能源,但同时也对现有电网也提出了并网的要求。新能源本身存在一些不足,比如地域性、季节性、发电的不稳定性等。在这种情况下,相关学者要更多地研究如何高效、安全地与这些新能源实现并网,降低新能源对现有电网的影响,使新能源能够高效、安全地接入现有电网。 2.2输电环节 我国的电网建设有着自身的特点,最近几年,国家电网提出了“以特高压电网为骨干,各级电网协调发展”的基本方针,特别是在电网的整体规划中提出了建设华东电网、华中电网、华北电网三大交流电网的规划,并着重提出了这三大电网之间的直流互连。我国的电网建设正稳步向着特高电压、大容量、交直流电互联的时代迈进,但由此也带来了一系统的问题,比如,电网的结构日益复杂;所使用的技术越来越高端,越来越趋于自动化;各大电网之间的互联给电网本身的稳定运行带来了很大的影响。为了解决这些问题,智能电网在输电环节上使用的是特高压直流输电技术。该技术与其他技术最大的不同在于系统中间没有落点,所以这种技术适合远距离的输电,而对于交流电网之间的互联,该技术有着其他技术所不具备的特点。所在在由交流与直流所组成的特高压输电网络中,使用特高压直流输电技术可以保证整个输电系统的稳定运行。电力工程技术在此输电环节上所使用的技术主要是对电网整体系统运行的监控、对运行状态的检测、对运行故障的管理和应急等。 2.3变电环节 智能电网与传统电网在变电环节中最大的不同就是变电站的智能化建设,这是对传统变电站或者说是对传统电网的一次突破,也是智能电网智能化、自动化发展的最好体现。在变电站的智能化建设中,电力工程技术的应用表现在很多方面。变电站的智能化建设就是对变电站中的物理结构、网络设计、信息的采集、通信协议等进行统一的设计和管理,使变电站的各个环节实现互联,实现信息的共享,从而实现变电站系统的智能化运行、自我诊断与恢复。这其中涉及到计算机网络的建设、高速传感器的使用等电力工程技术。 2.4配电环节 配电环节是整个电网系统内直接接入用户的一个环节,在智能电网中,这是极为重要的一个环节。而根据智能电网的总体规划,配电网还要承担各类中小型新能源的接入工作,这就对配电网的稳定运行和故障处理能力提出了更高的要求。在配电环节中,所使用的电力工程技术主要有:配电自动化技术、智能充电技术(主要是指电动汽车的充电技术)、智能化的高级储电技术和高级的检测技术等。 2.5用电环节 随着我国经济改革的不断深入,电力市场也在日趋市场化。在这种情况下,电能市场供需双方的互动越来越频繁,对于用户来说,需要稳定、可靠、便宜的电力能源;而对于电力企业来讲,则要实施精细化的管理,以最大程度地实现经济效益。智能电网的建设对智能城市和智能小区的建设都有重要的作用。其主要使用到的电力工程持术有:智能化的测量技术、高效的用户用电信息采集技术以及智能电表等。 3结束语 随着我国国民经济的迅猛发展,不论是经济的发展,还是居民的正常生活,对电力的需求都越来越大,这对电网系统的稳定运行提出了更高的要求。智能电网在满足电力系统新要求,为用户提供稳定、安全、高效的电力能源方面有着独特的优点。电力工程技术是发展智能电网的基础,在智能电网的建设中有着重要作用。本文就电力工程技术在智能电网建设中的作用进行了分析,希望能对这方面的研究有所帮助。 作者:李松 单位:国网四川省电力公司映秀湾水力发电总厂 电网工程论文:智能电网建设下电力工程论文 一、智能电网建设的特征 就我国目前智能电网建设的特征来看,主要体现在四个方面,首先是电网的绿色环保,智能电网在建设过程中,不仅使资源得到了充分有效的利用,而且还大大降低了对周围环境造成的污染,对生态环境起到了良好的保护作用。其次是电网的结构牢固,与传统电网相比,智能电网的整体结构得到了进一步完善,使其能够更好的适应各种气候和环境,确保了电网的安全、稳定的运行。再次是电网的经济性,随着我国社会经济的飞速发展,我国也面临着严峻的资源问题,为了更好的促进资源的有效利用,智能电网在建设过程中,综合考虑了多个方面的因素,从全局出发,控制工程建设成本,在确保能源质量的前提下,实现了资源利用的最大化。最后是电网的交互性,在能源供应的过程中,建立起市场与用户之间的交流模式,以用户的根本需求为主,向用户提供全方位的服务,提高服务的整体质量,以此来促进能源市场发展的持续性。 二、电力工程技术在智能电网建设中的总体应用 电力工程技术在智能电网建设中的应用是非常广泛的,归纳起来,主要体现在以下几个方面: 2.1在智能电网电源中的应用。 电源是电网结构中各项设备正常运行的基础保障,不同设备在运行过程中所需的电源类型也不尽相同。由于电网结构中设备到多种类型的设备,因此,为了确保电网正常运行,则必须要有多种类型的电源作为支撑。电力工程技术能够提供种类繁多的电源,比如说直流电源、变频电源、恒频电源以及交流电源等,很大程度上确保了智能电网的稳定运行。 2.2在输电过程中的应用。 智能电网的正常运行不仅与电能质量有关,而且还要确保其始终处于稳定的工作状态下,这些都与电力工程技术息息相关,其不仅能够为电网的正常运行提供无功补偿技术和谐波抑制技术,而且还能够为不断发展的智能电网建设创造新的装置,以此来更好的提升电网运行的稳定性,避免各类威胁电力安全稳定故障的发生。 2.3在发电过程中的应用。 随着我国智能电网建设脚步的不断加快,越来越多的先进技术被应用到电网建设中,电力工程技术作为诸多新技术的一种,在对电能进行转化和控制的时候,其主要是利用电子设备来实现的,这种转化方式不仅能够降低耗能量,而且由于应用的机电设备相对较少,因此还能够大大提高转化的工作效率。 三、电力工程技术在智能电网建设中的具体应用 3.1柔性交流输电技术的应用。 所谓柔性交流输电技术,主要指的是将具有较高清洁度的新型能源向电网中输送,该项技术主要以电子技术、电力技术、微电子技术以及通信技术为主,多种技术的配合应用不仅实现了对交流输电的灵活控制,而且还能够更好的为电网稳定运行提供保障。在智能电网运行过程中,如果想要从根本上实现电网运行的安全性和稳定性,就必须确保高度清洁的新型能源顺利输送到电网中,并做好能源的隔离工作,柔性交流输电技术能够充分满足这一需求,正因为如此,该技术在当前智能电网建设中得到了广泛应用。 3.2能源转换技术的应用。 上文提到,智能电网的一个主要特征就是对能源的充分利用。随着智能电网的飞速发展,对该方面技术的完善也给予了高度重视。能源转换技术作为开发经济、低碳节能的主要技术,将其在电网建设中的作用充分发挥出来至关重要。能源转换技术是将传统电网建设中的能源转化为智能电网实现智能化、数字化所需的能源,比如说将煤炭发电转化为智能发电,从而将可再生资源充分利用,提高多种并网技术的利用率。 3.3电能质量优化技术的应用。 电能质量优化技术在智能电网建设中的应用,首先需要对电能质量进行等级划分,并在此基础上对电力质量的评估体系进行进一步优化与完善,比如说技术的等级和用户经济性评估体系等。其次,为了有效降低智能电网建设的成本,还应该提高供用电接口的经济性,建设人员应该根据电网建设的实际情况,设计多种供用电接口的可行性方案,并在诸多方案中选取最具经济性的建设方案,从而在确保电网建设质量的同时,降低电网建设的成本。电能质量技术的应用可以将该项目标顺利实现,因此,在当前电网建设中得到了广泛应用。 3.4高压直流输电技术的应用。 高压直流输电技术也是当前智能电网建设中应用十分广泛的技术之一,虽然在当前电网中,直流输电系统中大部分环节所使用的都是交流电,但输电过程中利用的却是直流电。在高压直流输电技术中,对换流器的有效掌控可使电能按照需要实现逆变或整流。高压直流输电技术的应用趋势是大容量、远距离的电能传输。 四、结语 综上所述,随着我国智能电网建设发展脚步的不断加快,电力工程技术在电网建设中的应用也会引起相关部门的高度重视。从本文的分析我们能够看出,电力工程技术在智能电网建设中的诸多环节都有涉及,在未来的时间里,为了能够将电力工程技术的作用在智能电网建设中有效发挥出来,电力部门必须不断对电力工程技术进行优化与完善,以此来进一步促进我国社会经济的可持续发展。 作者:于琪 单位:广州供电局有限公司调控中心
石油化工毕业论文:石油化工火灾特性与处置对策 摘要:石油化工火灾因其火灾荷载大、现场情况复杂、影响因素多,易发生爆炸、爆轰等恶性火灾事故,事故同时会造成生产停滞、环境污染、群体恐慌等次生灾害。在分析当前我国石油化工企业火灾形势的基础上,深入研究了石油化工火灾的处置难点,探讨了石油化工火灾的处置对策,为消防部队灭火救援提供参考。 关键词:石油化工;火灾风险;处置对策 我国是石油化工产业大国,主要石油化工产品的生产能力位居世界前列,据公安部消防局石油化工行业火灾防控情况调研小组2015年统计,截止到2014年底,全国共有炼油企业240余家,炼化一体化企业23家。其中,建成千万吨级炼油企业28家,百万吨级乙烯企业16家,以及千万吨级炼油、百万吨级乙烯一体化企业14家,炼油、乙烯及芳烃联合生产企业9家。从规划布局来看,以进口资源为主的炼油、乙烯等产业主要集中在沿海地区,以国内资源为主的炼油、乙烯等产业主要集中在西北和东北地区。但是,全国除西藏、贵州、山西、四川之外,其他各省市均建有炼油企业,“多、小、散、乱”的产业格局现象仍然突出。与石油化工产业高速发展相比,我们的安全防控水平没有同步跟进,导致潜在的事故风险不断激增,石油化工行业已经成为安全生产事故的高发区、重灾区,灾害性后果呈现逐年增多的特点,并于近期形成了事故集中井喷的严峻局面。深入研究石油化工火灾事故处置对策,提升消防部队应对此类火灾爆炸事故的能力极其重要。 一、石油化工企业火灾形势 国家新型产业调整,伴随石油化工企业发展突飞猛进,科技迅猛增长与安全生产之间的矛盾凸显,石油化工火灾爆炸事故呈现几何规模上升,生产工艺的复杂性、物料储运的集中性、生产规模的聚合性直接导致火灾危险、火灾荷载陡增,处置过程稍有不慎,连锁事故随即而发,造成人员伤亡、环境污染、财产损失。[1]近年来全国多发恶性石油化工火灾事故,从2004年起,每年较大以上等级事故发生次数均在30起以上,死亡人数占工伤死亡总人数的13.8%,高居第一位。其中2001年至2014年发生512起重大事故中,造成2320人死亡,伤者不计其数。从发生的数起重特大火灾爆炸事故看,石油化工企业在规划设计、标准制定、安全管理及应急处置等方面存在着诸多问题,主要是企业的规划布局存在风险,工艺设计本身存在缺陷,本质安全要求缺失,安全设防水平偏低,消防设施的设置不能满足石化行业发展需求,单位主体责任不落实,安全管理措施不到位,应急处置灭火救援能力欠缺。石化产业的诸多问题是以安全隐患的形式存在,并将通过火灾、爆炸等极端形式暴露,消防安全现状不容乐观。2015年以来福建漳州“4·6”PX爆燃事故、江苏南京“6·12”德纳化工爆燃事故、山东日照“7·16”液化烃罐爆燃事故,天津滨海新区“8·12”危险化学品火灾爆炸事故,山东东营“8·31”爆炸事故的集中爆发,直接造成大量消防官兵伤亡。对消防部队综合应对能力直接敲响警钟。 二、石油化工火灾处置难点分析 (一)生产工艺复杂 近年来,随着能源利用率不断提升,充分利用石油资源,发挥物质最大效能性,生产能力不断加大,提油率不断增加,使得原有的加氢裂化工艺更为完整,随之引入的高温、高压反应链更是加大了容器的操作极限。在资源整合性方面,原油利用率不断提升,产能不断增大,单套常减压装置年加工能力由数百万吨陡升至数千万吨,生产模式由单一炼化型向炼化一体化进行转换,工艺流程更多、环节更精细、集成度更高。而技防规范的滞后性在发展上与规模产能却大相径庭,无法适应多单元、高密集的需求。同时,衍生石油制品催生民营精细化工业的发展,危化品种类和数量的急剧增加,造成火灾的危险和危害性大规模提升,给灭火救援工作带来巨大考验。 (二)储存量越来越大 根据公安部消防局石油化工行业火灾防控情况调研小组2015年对辽宁、浙江、山东等省调查统计,发现我国油品及液体化工品总储量已达240万m3,单罐储量:固定顶已达3万m3、内浮顶已达5万m3、浮顶储罐普遍达10万m3,液化天然气储罐已达16万m3,最大可达20万m3,球罐直径已达65m,原油储罐更是没有设置单罐存储上限。大连中石油“7·16”爆炸火灾事故,10万m3原油储罐全液面燃烧,事发地大孤山半岛油气总储量1600万m3。石化企业多数在集中区域设置,事故发生后,辐射、冲击波,以及原油的沸溢和喷溅作为灾害事故扩大的第一要素,集中区域可直接导致连锁性灾害。事故发生过程中的风力导向,灭火药剂的使用以及灭火用水的流经,又对事故区域造成次生影响,处理稍有不善,造成灾害升级和问题遗留。[2] (三)燃烧形式越来越复杂 石油化工储罐区和生产装置区一旦发生火灾事故,由于具有低闪点、高热量、大冲击等特点,往往伴有爆炸发生,在冲击波和气流作用下,造成现场大面积破坏的连锁反应,可能形成储罐火、地面流淌火、沟渠流淌火、生产装置火、管线喷射火等多种燃烧形式,以及重油沸溢喷溅会带来的重大人员伤亡。火场温度高,液体随地形肆意流散,临近装置和设备由于工艺失压、辐射影响造成的物理和化学连锁爆炸,造成灾情扩大,救援队伍无法第一时间接近火场进行有效控制。 (四)消防设计与企业发展不适应 石油化工企业的生产装置、储罐、输油管线密集化、集成化程度不断提升,由于先进工艺技术引进的同时应跟随更新的规范和安全系统不能同步,造成预案想定火灾规模仍停留在小装置小储罐时期,防火间距、安全距离不足、单位总体储量过大、单罐储值无上限、多种类别化危品混存、灭火用水量延续时间不足、泡沫系统设置范围偏小、设计储量不足、远程控制系统失控漏管等现象,均在不同程度上制约火灾扑救工作。 (五)公共消防设施建设滞后 石油化工企业在进行改(扩)建追求产能和效益的同时,消防基础设施建设却没有同步发展,使得石油化工产业发展与消防基础设施建设的矛盾日益凸显。一些大中型石化企业虽然设置了企业消防站,但是却缺乏统筹考虑设置公共消防站,造成消防站数量和布局不合理,况且在改(扩)建时没有充分考虑消防车辆装备的种类、数量,没有按照企业的发展配置和调整,造成种类单一,数量缺少,能力不足;在消防供水方面,大部分没扩建原有的消防水池、没更换原有的供水管网,造成供水不足。 (六)火场形式多变、应对困难 石油化工企业发生火灾后,由于高温造成设备装置损坏(基本都是钢结构),一般化工厂发生火灾时,设备基本都处于运转状态,常压、减压、裂化、催化、蒸馏、冷却等设备都在正常运行,某项工作装置的故障或发生火灾、爆炸,将会导致连锁反应链中断,造成局部物料和压力发生改变,反应环境和条件发生变化,反应不全或反应过度容易造成装置破裂、损毁,造成更多的易燃易爆及毒害物质泄漏,引发连锁爆炸扩大灾害,DCS控制系统失灵、反应失控,设备的进一步破坏将导致灾难性事故。在储存区域,连锁爆炸和辐射影响,也会导致管路损坏。前期灭火救援作业时,如射水方向错误,药剂投射失误,同样也会导致浮顶油罐出现卡船、沉船以及边缘罐壁融化包裹等现象,灭火救援处置应对困难。 (七)力量调集难、现场处置慢 对于石油化工企业较为集中的沿海地区,由于灾害多发,多种形式组成的消防队伍能够起到有效的作用,公安消防部队也作为消防安保和灭火救援的重中之重;但是对于经济欠发达的内陆省份,由于需求量较少,石油化工企业布局相对边、远、散,而灭火救援力量多集中于城市,针对城市火灾。[2]对于大型石油化工火灾的准备工作只能停留在理论和推演阶段,从事灭火救援工作的人员没有实际控火经验。但是,小概率不等于不发生,这类场所一旦发生灾害,在力量调集、装备集结、药剂运输方面将会出现理论和实际相脱节的局面。虽然内陆省份的石油化工企业厂区、库区也设有专职消防队,但由于业务素质参差不齐、装备种类质低量少,造成预警不及时、联动不配套,无法通过工艺连锁控制火势蔓延,移动设施成为企业应急处置的主要手段,未形成工艺控制与消防技战术的有机结合。由于平时会同公安消防部队、社会联动单位开展的综合应急演练较少,部分单位也因石化单位发生火灾概率小,而忽视应急准备和灭火器材、装备、药剂的储备。事故发生后,指挥者眉毛胡子一把抓,到处调集,造成到场较慢、器材种类、药剂不足,随之也会引发现场混乱、配合不好、协同不到、通信不畅等问题。欠发达地区发生的石油化工灾害事故,一旦达到一定规模,事故可控能力极差,引发的次生灾害更多,损失更大,造成事故处置滞后。 三、扑救石油化工火灾的措施 (一)科学调度、整合资源 石油化工火灾扑救应基于水冷却和泡沫窒息灭火,可配合使用干粉抑制火场自由基,应优先调集大流量、大功率消防车辆、消防水(泡沫)炮,确保灭火药剂射流能够到达燃烧和指定区域。同时,要将重型水罐车、高喷消防车、照明消防车、防爆通信消防车、侦检消防车、化学事故救援消防车、干粉消防车、泡沫消防车、灭火机器人、供水车组、移动充气等车辆充分调集到现场。设备冷却方面:应尽量采用便携式自动灭火设施,如遥控水炮、大力自摆水炮、灭火机器人等。灭火方面:合理选择泡沫发生装置,利用射流泡沫发生器、流淌泡沫发生器对地面流淌火实施作业,利用高喷消防车、车载泡沫炮、移动泡沫炮对储罐区和装置区进行灭火。如:大连“7·16”新港油库火灾,一次性调集14个公安消防支队、4个企业专职消防队、348辆消防车到达事故现场,同时动用飞机调运500t泡沫到达现场。福建漳州“4·6”PX项目爆炸火灾事故,一次性调集福建本省9个支队248台消防车,跨省调集广东总队38台消防车,共计286台消防车投入灭火战斗;并从山东、江苏、江西、广东等省调集泡沫1000余吨,福建境内调集泡沫600余吨。 (二)确保现场药剂输配不间断 扑救石油化工类火灾,应综合考虑水和其他灭火药剂的整体消耗,组建供水和其他药剂保障分队,科学拟定供水和其他药剂调集方案。火场前沿应尽量减少主战消防车辆,使用水泵流量在200L·s-1以上的大功率消防车,分干线、分段设置灭火作战区域,设置分区指挥员,确保灭火指挥和药剂保障的独立性。在药剂输配方面,应综合考虑固定消防设施、市政管网和天然水源,使用泵浦消防车就近取水,使用供水编组从天然、大型水源远端取、配水,选取60L·s-1以上流量的消防车作为长时运转的供给保障,干线消防车应配备备用消防车,防止车辆故障造成的供液中断,供水干线应尽量配备直径在150mm以上的抗压水带,有效减少输水压力损失。 (三)科学设置指挥部 按照垂直指挥原则设立总指挥、前沿指挥部、后方指挥部。前沿指挥部包含作战指挥、安全观察指挥、侦检指挥,后场指挥部包含供水指挥、通信指挥、战勤保障指挥、联动单位指挥。两个指挥部在总指挥部的统一领导下,要形成独立指挥向统一指挥梯次过度,相互协作、各司其职、互不干扰。为确保指挥独立性和权威性,应坚持令出一人,分级落实,避免多人下令造成火场混乱。 (四)强化侦检,全面掌控 有效利用各种侦检方法,充分掌握现场情况,了解现场工艺流程,遵循事物发展规律,科学开展施救。侦检组要优先取得企业储罐、生产装置的设备安装图、单位平面图、工艺流程图、道路交通水源图等图纸资源;会同企业的工程技术人员迅速查明事故区域、灾害类型、灾害点位置、储罐直径、压力、储存物料理化性质、最坏结果影响等,共同商讨科学合理有效的处置办法,可优先考虑采用工艺进行控制。针对储罐区重油火灾还应重点掌握水垫厚度,可考虑使用热成像仪掌握热波传递情况。同时要对周边环境和重点保护区域进行划定,为指挥部提供设立安全观察哨的位置,对事故征兆和撤离做好预判,确定进攻和撤退路线。 (五)合理选用战术措施 扑救石油化工火灾,现场控制应优先考虑工艺控火,在遵循事物发展规律的基础上进行施救,采取“以固为主、固移结合”的战术指导思想,着力进行“补位思考”,即移动消防力量重点部署在固定消防系统因火灾爆炸损坏而无法发挥作用的部位。要依托“确保重点,兼顾一般”的战术原则,重点防止临近部位的烤燃、烤爆。坚持“工艺措施和大流量枪炮配合使用”的方法,石油化工火灾的蔓延发展紧扣物料根本,有效控制物料流动、泄漏和流量,合理采取“冷热交互”降低物料温度、“关阀断料”切断物料供给、“输转倒罐”减少物料总量等方式进行合理搭配,最终有效扑救火灾。 作者:刘彦海 单位:黔西南州消防支队 石油化工毕业论文:石油化工铬钼钢管道焊接质量控制研究 摘要:本文就针对石油化工铬钼钢管道焊接质量控制进行分析与研究。 关键词:石油化工;铬钼钢;管道焊接;质量控制 铬钼钢材料具有良好的性质,在石油化工的管道施工中应用广泛,但是近些年来,在石油化工的建设发展中,出现了很多的铬钼钢管道焊接质量问题,大多都是由于焊接裂纹导致开裂,在铬钼钢管道焊接过程中没有做好质量的控制与管理,从而导致在石油化工中出现铬钼钢管道焊接质量缺陷。本文就针对石油化工中铬钼钢管道焊接的质量缺陷进行产生条件以及原因的剖析,从而加强对过程的质量控制,找到质量控制的措施,提高石油化工铬钼钢管道焊接的质量。 1石油化工铬钼钢管道焊接施工中常出现的裂纹质量缺陷与控制分析 在石油化工铬钼钢管道焊接施工中,常见的质量缺陷就是裂纹的产生,在冷裂纹中最常见的就是延迟裂纹,一般都是由于在铬钼钢管道焊接后会冷却降温到最低温度,经过一段时间的反应,会出现一些延迟的冷裂纹,随着时间的增加会不断的扩大增多。导致铬钼钢管道焊接出现延迟裂纹的条件有三个,分别是铬钼钢管道焊接接头受到的约束应力的作用,铬钼钢管道焊接接头所含扩散氢的数量,铬钼钢材质的淬硬程度,这是造成石油化工铬钼钢管道焊接出现延迟裂纹的三个产生条件。 1.1铬钼钢管道焊接接头约束应力的形成以及控制的途径 铬钼钢管道焊接接头的约束应力主要是由在石油化工焊接过程中的三种应力的共同作用产生的,主要包括:在进行铬钼钢管道焊接前的不合适预热,以及焊接过程中的不均匀加热导致在焊接冷却时产生的热应力;在铬钼钢管道焊接过程中会产生热循环过程,从而由于相变而产生的组织应力;受到铬钼钢管道焊接自身结构的约束作用所产生的应力。在铬钼钢管道焊接的过程中,不可避免的会产生拘束应力,在实际的焊接过程中,不能消除,只能针对拘束应力产生的条件进行过程的控制,从而降低铬钼钢管道焊接的应力大小,比如,在进行管道焊接前,要进行合适的提前预热,在焊接的过程中,注意焊接的顺序与流程,从而降低铬钼钢焊接结构的拘束力,也可以在焊接后进行热处理,从而降低焊接的组织应力。 1.2铬钼钢管道焊接接头所含扩散氢的来源及控制途径 在铬钼钢管道焊接的过程中,焊接接头处会产生扩散氢,主要是由于铬钼钢焊接材料中含有的水分,焊接表面存在一些污垢等,还有焊接施工现场的环境潮湿度,这些都是焊接接头扩散氢的来源。想要控制铬钼钢管道焊接接头处的扩散氢,可以采取一些控制的措施,比如,降低焊接钢材的冷却速度,将焊接材料在高温中多停留一段时间,使氢能够大部分的扩散逸出,从而降低氢的产生,降低扩散氢在焊接缝隙中的含量。 1.3铬钼钢材质的淬硬倾向程度发生条件与控制途径 铬钼钢材料硬度较大,具有一定的淬硬倾向,这大多都是由于铬钼钢材料所具备的化学成分与性质,钢种的壁厚,铬钼钢管道焊接的工艺水平以及焊接后的冷却环境条件等造成的。其中铬钼钢材料的化学成分与性质、壁厚等都是不能外力改变的,所以想要避免钢种产生淬硬倾向,可以通过焊接过程中的施工工艺以及焊接后冷却环境条件来控制。 2导致石油化工铬钼钢管道焊接出现裂纹质量问题的原因剖析 石油化工铬钼钢管道焊接之所以会出现延迟裂缝这样的质量缺陷,大多都是由于在焊接的过程中没有做好质量的控制,分析铬钼钢管道焊接出现延迟裂纹的原因,才能够在此基础上进行质量控制,以下就对产生质量缺陷的原因进行详细的分析。 2.1铬钼钢管道焊接相关人员的综合素质 在进行铬钼钢管道焊接前,要对焊接人员以及热处理人员的素质进行审核,因为焊接工作需要专业的技术能力,在进行焊接时,要严格的按照技术规范的要求进行操作,但是在实际的施工过程中,很多焊接施工人员的技术专业素质不过关,就会导致在焊接时出现质量问题。 2.2铬钼钢管道焊接的材料因素 造成焊接裂纹的一个重要原因就是扩散氢含量,在实际的施工过程中,焊接材料没有进行完全烘干处理,导致材料中的含水量比较大,导致焊接时出现扩散氢,严重时就会导致焊接裂纹的出现。因此在处理焊接材料时,要按照规范的要求进行。 2.3铬钼钢焊接前的预热问题 在进行石油化工铬钼钢管道焊接的过程中,必不可少的一个环节就是预热,提前预热可以提高焊接接头处的韧性,防止焊接裂纹的出现。但是在实际的焊接过程中,施工人员在预热时往往没有按照规定要求进行,出现不适当的预热,极大的降低了预热的质量水平,导致焊接质量裂纹的出现。 2.4焊接后的脱氢处理方面的问题 为了防止焊接裂纹的产生,一般情况下,在铬钼钢管道焊接后需要进行热处理,进行脱氢处理,热处理的时间要尽量长一些,以便焊缝里的氢能够最大限度的逸出,从而降低铬钼钢管道焊接接头处的扩散氢,进行热处理还可以降低焊接接头的冷却速度,避免钢种出现淬硬倾向,但是在实际的焊接过程中,施工人员往往不能及时的进行热处理,很容易因为扩散氢含量的增加导致质量裂纹的出现。 2.5焊接后的热处理问题 在铬钼钢管道焊接后进行热处理是必不可少的环节之一,不仅可以降低焊接接头处的材料硬度,还可以提高韧性,改变铬钼钢材的组织结构,消除焊接应力的残余量,提高变形能力,避免出现淬硬倾向,但是在实际的热处理过程中,往往会存在着很多的问题,比如,很多的焊接施工单位在评定焊接工艺时仍然按照原先的标准,使得焊接接头的硬度与标准不符,甚至还存在有一些施工检测单位并没有进行焊接接头的检测,就出具检测报告,使得检测报告严重的失真。其次,在铬钼钢管道焊接后应该立即就进行热处理,但是在实际的焊接工程中,一些施工单位为了利益,往往都是先进行无损的检测,再进行热处理,避免返修后还要再次的热处理,采用这种方法很容易掩盖接头裂纹,使得焊接的质量存在较大的质量与安全隐患。 2.6没有对铬钼钢焊接的缝隙进行全面的质量检测 在铬钼钢管道焊接后,还要进行焊缝的无损检验,铬钼钢管道焊接后很容易出现裂纹等质量缺陷,但都会经历一段时间,所以我们要完成热处理后才能够进行焊缝的无损检测,往往在实际的检测中,检测过早而导致裂纹并没有被发现,在检测后,要搁置一段时间后再次检测,确保焊缝的质量。 3加强铬钼钢管道焊接质量控制的措施分析 针对铬钼钢管道焊接过程中出现的质量问题,以及对这些质量问题产生原因和控制方法的分析,我们可以对石油化工铬钼钢管道焊接的质量控制提出几点建议措施。具体如下:(1)要做好石油化工铬钼钢管道焊接的质量管理,从焊接的施工单位,到过程的质量监理,以及石油建设单位等,都要做好质量体系的管理,要求焊接过程中要有专业的技术人才,从而做好整体焊接过程的质量控制。(2)要审核好每个铬钼钢管道焊接施工所提供的工艺评定的报告,与实际的焊接施工情况进行对比,查看是否符合真实的要求,要严格的遵守规范的标准进行焊接施工现场的控制,进行质量验收时也要严格控制,认真执行标准要求。(3)要对铬钼钢管道焊接的全过程进行工艺流程的控制,特别是那些容易出现质量问题的施工环节,要进行重点的管理与控制,对铬钼钢管道焊接前的预热,焊接过程中的热处理等都要重点选择措施进行控制。在进行铬钼钢管道焊接施工后的无损监测工作时,一般都是由焊接施工单位进行,但是为了保证焊接的质量,在完成后还要对焊接工程进行抽样的质量检验,这样可以最大限度的保证焊接的质量。 4结束语 总之,石油化工铬钼钢管道焊接过程中容易出现的质量问题比较多,需要注意的环节比较复杂,我们要做好焊接全过程的质量控制,提高铬钼钢管道焊接的质量。 作者:范伟敏 单位:九江石化工程建设监理有限公司 石油化工毕业论文:石油化工装置管道支吊架的设计思路 摘要:设置管架作为管道工程中一项重要的环节,对于装置管道起着不可或缺的作用。一般来说,管道工程图只绘出了管架符号、示意图及其具体位置。文章针对石油化工装置管道支吊架设计思路的构建,从管道支吊架的类型、选用支吊架应遵循的原则、石油化工装置管道支吊架位置的确定及其设计思路四个方面进行了具体的阐述,以供参考。 关键词:石油化工;装置管道;支吊架设计 在石油化工装置中,有很多不同类别的管道,在具体使用中,种类不同的管道使用方法有一定差异。管道支吊架在石油化工装置中起着十分重要的作用,在对石油化工装置管道支吊架进行设计思路的构建时,必须按照不同的种类所遵循的原则实行。为此,本文对石油化工装置管道支吊架设计思路进行探究,具有重要的现实意义。 1管道支吊架的类型 一般依据支吊架的不同作用,大致分为三种类型,即承重支吊架、限位支架与防振支架。 1.1承重支吊架 承重支吊架就是来承担管道的重量及其它持续性的负荷,并布设在管道系统中,从而避免超出管道负荷承受力而造成破损,确保管道及相关装置的安全。并根据支吊架的承重的特点,又可将其分为刚性支吊架与弹簧支吊架两种。 1.2限位支架 所谓限位支架,就是用来限制管道系统的位移变化。由于受热力的作用,石油化工装置的管道系统在进行运作时,会产生一定的位移,而导致系统不安全。而限位支架就是按照不同的使用效果分为固定支架、导向支架等,这些支架能够在一定程度上保证系统的安全。 1.3防振支架 在管道进行运行时,会有振动现象的产生,在这种状态下,就需要设置防振支架,能够将往复式机泵进出口管道进行有效地控制,并可以控制地震、水击等所排出的反力产生振动。 2选用支吊架所遵循的原则 支吊架主要在管道无垂直的位移位置进行使用。比如:对支架与管托进行移动,或是对支架与管托进行滚动等。而对于高度或是长度能够调节的支吊架,则作用于管道的无垂直位移。因此,支吊架所遵循的原则如下: 第一,确保管子在支架上固定好,不能产生任何位移。这种支架就是固定支架,主要的作用是将补偿器之间管道的热伸长进行平均分配,从而使支架上的管道无任何移动;由于此种支架的受力比较复杂,因此不仅仅要承受管道的重量,而且要对管道轴向压力所产生的反力加以承受。 第二,在支架上安装好管子。在热胀冷缩的影响下,管子与支架产生相对位移时,这种支架就被称为活动支架,具体分为两种,即滑动支架、滚动支架。使支架与管子产生相对运动的是滑动支架。此类支架有着较大的摩擦力,但制作相对简单,应用也更为广泛。而所谓滚动支架,就是将滚珠或是滚柱加入到管道滑托与支架间,使管子与支架产生相对运动,最终将滑动摩擦力转为滚动摩擦力。具体特征是有着较小的摩擦阻力,主要用于大管径,高介质温度且无横向位移的管道中。 第三,在管道有轴向位移的支架,对两侧装置钢挡块,确保在进行轴向运动的过程中,不偏离管道的轴线,此类支架是导向支架适用于管道作轴向位移,而不会在管道的轴线上产生偏离。第四,在有较大的垂直热位移,或是在管道应力与设备受力由于支吊架处过大的热胀力而超标的情况下,要使用弹簧支吊架。但应注意的是,弹簧支吊架不宜用于转动机器管口附近的管道。 3石油化工装置管道支吊架位置的确定 为了确保管道的挠度、弯曲应力和剪切应力适中,必须对管道上的法兰、阀门等部件集中载荷的作用加以重点注意。对于垂直管道支吊架,也要对间距进行把控,避免因为多种载荷组合作用而使管道产生过应力。而水平直管道的支吊架的间距应符合如下要求:第一,强度要在管道持续外载当量应力所承受的范围内,一般来说不高于16MPa;第二,其刚度应保证管道自重的弯曲挠度是管道疏放水的实际坡度的四分之一,从而使其在安全范围内正常疏放水。而对于一些有特殊要求的管道如有抗震效果,则应按照振因来将其管道的挠度加以控制,从而在适当范围内保证管道的固有的频率,一般而言,应小于2.5mm。第三,在对弹簧进行选用时,要保证荷载变化率在25%内。在弹簧的荷载变化率大于25%的情况下,要用两个弹簧进行串联。而所选用的串联弹簧要具有相同的荷载,并根据每个弹簧的最大压缩量的比例、总位移来来进行分配。一般通过计算刚度条件来确定管道所许可的跨距,并通过强度所支持的范围进行校核,取二者中的最小值。在计算刚度条件时,要将管道假定为一单自由度振动系统,为保证管道由于轻微外力而振动的不明显,应使装置内管道的固有振动频率在4Hz内。第四,在确定固定支架的位置时,要遵循方便石油化工管道的运行,并遵循管道安全的原则。一般来说,可以将固定支架分为L型、U型及T型等多个管段。并要坚持固定点间管段可以自然补偿的原则,设置在需要承受冲击载荷或限制管道振动等地方。 4石油化工装置管道支吊架的设计思路 首先,支吊架的位置设计除了依据最大跨度所允许的范围外,还应在下列位置进行设置:一是连接管系与设备的过程中,在适当的位置进行支吊架的设置,从而保证所受到的外力与力矩加以减少,并为了偏心荷载与弯矩得以减少,要使支吊架靠近集中荷载处。二是在有阀门或小型管道设备的管系中进行集中荷载时,为了偏心荷载与弯矩得以减少,应使支吊架靠近集中荷载处。三是应注意弯管附近、大直径管三通及分支管处的支吊架设计。四是对于有着垂直管段的管系,应将承重支架设置在垂直管段的上下部,并在较长的垂直管段中间设置符合规定间距的导向支架;此外,还要按照支点的垂直位移量,在水平敷设的管道向垂直管段转换的拐弯处,设置弹簧支吊架。 其次,要对建筑物、构筑物进行最大限度的利用,作为支吊架的生根点,但要对生根点所可以承受的荷载进行核算,在一定条件下,还应将跨距减少来使生根点的荷载减低。再次针对复杂的管系,为了使应力分析得以简化,要遵循方便石油化工管道的运行,并要遵循管道安全的原则,将管系用固定支架分割成能够自行补偿的若干管段。一般来说,可以将固定支架分为L型、U型及T型等多个管段,并将承重支吊架或导向支吊架设置在两个固定支架间,使其能够承受冲击载荷或限制管道振动。还有,当管系的热胀方向正对敏感设备的借口时,要设置止推支架。此外,当大刚度管道产生强大的推力时,也可以在合适的位置设置止推支架。 最后,管道在与设备进行连接时,支吊架要设置在利于设备检修与阀门操作的位置,还应注意的是,在设备进行检修或是设备移走时,临时支吊架的地方不需要设置。此外,还要注意不可以将焊接型的支吊架设置在时常拆卸维修及清扫的部位。 5结语 对石油化工管道支吊架的型式与位置的设计思路进行确定,能够确保管道工程的顺利运行。一般来说,对管道设计进行评价时,不但要看布置的合理性、美观度及操作检修的便捷性与一定的柔韧性,而且要看支吊架型式与位置的符合度。本文为此对石油化工装置管道支吊架的设计思路从上述四个方面进行探讨与阐述,希望对相关人员有所帮助。 作者:李坤 单位:天津辰力工程设计有限公司 石油化工毕业论文:石油化工设备的安装管理要点 摘要:随着我国经济的不断发展,石油化工产业作为我国支柱产业的重要组成部分,对石油化工设备的安装提出了更高的要求,大力推动了石油化工设备的生产和应用。但是由于石油化工设备对安装技术要求非常高,加大了施工难度,这就要求加强施工管理,避免造成不可估量的损失。本文从石油化工设备的特点及我国石油化工设备安装管理存在的一些问题,对石油化工设备安装的施工管理进行了探讨,在此基础上提出一些建设性建议。 关键词:石油化工设备;设备安装;问题;要点 引言石油化工生产系统是非常复杂的,一般有多个化工设备相连接而成,对原材料进行多次加工,形成最终产品的一些列设备的总称。在石油化工建设中,如果石油化工设备安装不到位,不能及时发现安装过程中的问题或设备质量本身存在隐患,就会影响整个生产系统的顺利进行,因此任一环节出现问题,必然造成一定损失,严重考验着石油化工设备的安装管理。 1石油化工设备科学安装的意义 1.1决定企业效益 经济的发展,带动了石油化工产业规模的扩大,一方面加快了基础设施的建设,另一方面石油化工设备的机械化程度得到了提高,石油化产品要求越来越高,导致设备构造也越加复杂。现代工业已不能简单的以劳动力来提高企业的市场竞争力了,企业主为了适应市场变化,高效益、高技术、可靠性稳定的石油化工设备成为其降低成本的主要变革目标。主要表现在以下几点:第一,可靠性且技术含量高的石油化设备可以提高产量及效率,为企业创造更多利益。第二,可靠性好且技术含量高的设备,可以长时间运行,避免闲置,提高生产效率。第三,科学安装石油化设备,可以降低维修费用,减少企业费用支出。 1.2为施工人员提供良好的安全环境 生产安全性是企业发展的根本保障。近年来,我国先后出台了很多法律法规,并成立安全生产管理部门,严格对生产企业进行调查,尤其是存在一定危险性的化工设备更为重视,如若不能进行科学管理,将给社会造成一定危害。而石油化工行业,为了安全生产,在石油化工设备安装阶段应予以重视,加强管理,使设备正确组装且运行,严格检验各部分环节衔接是否正常,阻止爆炸及火灾事故的发生。企业石油化设备的安装过程,是安装管理的重要环节,应提高其安装的准确及可靠性。 2石油化工设备的安装特点 2.1综合性强 石油化工设备涉及到的工种是复杂的,有电气仪表、机械、工艺安装及土建等多个专业,在安装过程中,这些专业知识缺一不可,需要生产、建设、施工、监管等单位的共同协作,相互协调,综合性极强。 2.2技术含量高 现代石油化工产品丰富多样,而各个产品对生产设备的要求各不相同,如设备结构、耐热性、耐压性、耐腐蚀性等,制造技术要求高。石油化工设备的超大、超重、超高、自动化程度灵敏性高的特点,使其在安装、调试、操作过程中十分繁杂。安装的合理及科学性对整个工程是否正常运营安全性起着非常重要的作用。 2.3风险大 石油化工设备的自身特点决定了其安装周期过长,人力、物力、财力投入加大,所以在安装施工过程中,每一个环节都很容易出现不必要的问题。一些超高、超重的设备在运输上也存在一定的风险。另外在生产过程中发现问题时,返修时间过长,维修困难,在一定程度上影响整个项目的进度。因此在石油化设备安装过程中,一定要做好验收工作,实时监测每一个环节安装情况,做到投入与产出成正比,杜绝可以避免的资金浪费现象。 3我国设备安装管理中存在的问题 3.1安装前准备工作不到位 石油化工设备特殊的服务对象,决定了其在使用过程中要承受一定压力,并且其运行环境相比普通设备而言,比较恶劣。例如,当石油化工设备在高温、高压、通风效果不好的环境下工作时,恶劣的环境因素对设备的各个零部件的协调能力和稳定性提出了更高的要求。但是对目前大多数的石油化工企业来说,采购质量不合格及不符合对应产品生产要求的石油化工机械设备和施工地选着随意性,是出现问题的关键因素所在。归结到低就是在安装前,企业准备工作不到位。需要做好的准备工作必须提前认真完成,不能马马虎虎。不合理的机械设备在安装、运行过程中不仅可能产生各种各样的故障,影响正常生产的进行,甚至还会引发某些不可挽回的事故,对人们的生命财产造成威胁。 3.2安装质量监督体系不完善 一个工程的实施,要想顺利进行且减少问题的频繁出现,不能缺少监管部门的配合。针对石油化工设备,尤其是组装设备,组装耗时长,任意零部件质量出现问题,都会延长设备的正常运行,导致工作停滞不前。目前就我国大多数的石油化工发展状祝来说,基本都缺乏比较完善的设备安装监督体系,对于石油化工机械设备在安装过程中质量的控制还不能达到要求,没有明确监督的职责是什么,一般都根据项目本身制定,缺乏科学性和严谨性。这直接影响了机械设备的正常运转,不利于石油化工企业的进一步发展。 3.3设备安装人员流动性大、技术水平低 任何企业的发展都离不开人才的需求,尤其是石油化工设备安装的复杂性,使化工设备安装的一线工作人才十分紧缺。针对我国目前石油化工设备的安装情祝来看,从事安装设备的相关人员综合素质偏低,对石油化工设备安装的基本原理及技术要求等不熟悉,存在一定局限性,这对安全的进行设备安装造成了阻碍,而且为后续生产管理埋下了隐患。不利于石油化工企业生产的顺利进行。 4石油化工设备安装管理要点 根据石油化工设备安装特点和我国目前设备安装管理中存在的一些问题,提出以下要点: 4.1做好石油化工设备安装准备工作 石油化工设备安装前的准备工作分三点,第一,设备安装前,管理人员必须熟悉相关技术协议及合同,因为他们是设备验收是否达标和施工管理的重要依据,也是后期处理合同赔偿及维修等的重要依据。因此,这就要求参与者认真阅读设备相关合同等内容,熟悉其性能保证、质量要求、交货条件、保修期限等合同条款.为设备的验收和安装等工作做好准备。第二,对施工现场进行清理。为设备安装提供适宜的场地是设备安装施工的前提,要保证施工现场地面平整,运输及消防通道畅通,有完善的水、电、气设备,另外防御措施要做到位。第三,设备验收。验收是设备安装前的必要步骤,由于其石油化工设备的复杂性,验收工作务必严禁。为了保证使用者的利益,使用者在接受设备时,应有买方、厂家、商检局等共同验货,对于有包装的设备要检查其包装是否有损,包装外型号等内容是否符合合同要求;对无包装的设备,外观要进行仔细检查,并对其各不分的零件进行清点。对进口设备要进行全面开箱验收,每一检查环节按照合同技术要求进行备案,若发现问题,应尽快与责任方联系,按照合同要求进行交涉。对于解体设备,收到货后,要尽快组装,严格检查、试验。开箱时要严格记录好箱号、箱数、设备名称、规格、型号等资料收集归档。 4.2建立完善的安装质量管理体系 石油化工设备综合性强的特点,要求项目实施前设立统一的领导小组,协调各方工作,抓好设备安装质量管理。首先,要加强施工队伍建设。施工队伍是整个施工项目是否能正常顺利进行的关键,在石油化工行业领域,对施工队伍要求非常严格,不仅要求施工队伍吃苦耐劳,更要求施工队伍具备较高的专业知识和技能,管理者要具备设备安装施工经验,掌握先进的技术,能独立管理好团队,从看图纸到安装完成的一系列过程能及时发现问题并及时解决。在此之外施工团队要严格按照管理的规章制度加以实行,确保整个安装过程谨慎操作、认真负责,重视监督和管理。其次要做好安装过程中的质量把关工作。一方面在项目管理中心要健全组织机构,完善质量保证体系,建立项目部、施工队和作业班三方的质量管理体系,做到全方位、全过程管理。另一方面管理人员要深入现场,确保每一环节的质量检查,及时掌握安装动态,一旦发现问题,可以及时找出问题点予以解决,从而提高设备安装管理效率。再者要抓好作业技术交底工作。作业技术交底可以节约安装时间,避免资源金浪费,是对项目施工方案的细分化。如安装前对整个工程的施工方法和质量技术标准进行恒定,对施工过程需要注意的问题、可预料的以外事故有相应的解决措施。最后对安装设备试运行。 在合同保修期内,要加强运行频率,使整个安装设备磨合到位,在发现问题时及时与厂家联系。针对进口设备,由于涉及到外事工作和技术服务合同规定天数的限制,所以进口设备的安装是很复杂的。因此在进口设备安装及调试过程中,外商技术专家到现场进行指导,施工管理人员应做好现场协调管理工作。主要表现在以下方面,首先要根据施工现场制定详细的安装方案和安装计划,协调好外商专家进场时间,且将翻译好的技术资料交给相关部门,做好安装准备工作。其次在外商技术人员到场后,与外商技术人员协商安装和调试时间等。要定期在现场召开会议,对安装过程中出现的问题及时进行探讨和解决。要对每天施工中存的问题、解决方法、设备运行情况等做好中英文记录,相关方签字认可。最后在整个合作流程中,双方要互相配合,建立友好关系,创造一个良好的合作环境,调动外商技术人员的积极性,为顺利合作奠定基础,避免合作纠纷、阻碍项目工程的进行,促使安装质量的提高和进度加快。在安装流程中,由于进口设备维修消耗时间过长,我们在外商技术人员在场时,应及时提出技术疑问,现场解决和实地实验,吸取外商技术经验,确保后期设备正常高效运行。 4.3提高安装人员技术水平 随着科学技术的不断进步,高技术人才成为企业发展的必要条件,尤其是石油化工安装施工企业,施工人员是否具备技术要求严重影响工程的顺利进行。因此石油化工企业必须加强对员工的培养力度,加大物力和财力的投入,提升整个施工团队的技术水平。为了提高工作效率,企业领导者要在内部制定奖励措施,充分调动员工积极性,要他们100%的投入到工作中,从而降低人才的流失率。另外,由于我国石油化工安装技术性人才缺乏,为了满足石油化工企业日益增长的需求,相关部门应积极引进先进的管理模式和技术人才,带动提高企业内员工的管理水平和安装技术,为行业发展提供动力。 5结语 石油化工设备的安装管理在整个石油化工生产体系中发挥着极其重要的作用,只有抓好安装前后的一些列工作,严格依据国家法定标准严格审核,才能有效避免不必要安全事故,更好促进我国石油化工行业的发展。另外随着我国化工行业的发展,石油化工建设工程日益复杂,对技术的要求也愈来愈高,相关工作人员在安装过程中要做到善于发现问题并及时处理,安装前做到预防为主,避免经常性问题的发生,要时刻积累经验教训,提高自身素质水平,为我国石油化工行业做出贡献。 作者:李希会 单位:山东石大科技集团有限公司 石油化工毕业论文:石油化工工艺蒸汽管道配管设计要点 摘要:本文介绍了石油化工装置的基本概念,并就蒸汽管道的设计模式予以深入分析,得出在蒸汽管道配管设计过程中,需要警惕的设计要点,旨在提高我国石油化工工艺装置中蒸汽管道配管设计的技术水平。 关键词:石油化工工艺;蒸汽管道配管;设计要点 在我国石油化工领域中,石油化工装置主要以石油为原料,并利用化学原理,实现化工产品的生产,其中,蒸汽管道在石油生产中有着极为重要的作用和意义,蒸汽管道的质量好坏直接关系着石油生产是否能够正常进行。因此,在石油化工生产中,相关施工人员需要对蒸汽管道配管设计进行全面分析和研究,明确装置位置,通过模拟的方式,对管道模型进行测试,以此来实现装置安装的安全性和可行性,从根本上保证了相关工作人员的人身安全。 1蒸汽管道中的设计模式 1.1蒸汽管道中的配管装置 为了确保蒸汽管道的安装符合国家施工标准,施工单位需要对配管装置的应用范围做出说明。通常情况下,施工单位利用塑料材质对管道进行配置,在施工操作之前,需要对施工周边环境进行全面仔细的勘察,使各个装置角落具有一致性,确保施工环境符合操作标准。在装置被广泛认可后,市面上出现了不同形式的装置,主要特点如下:第一种是压力较大的蒸汽;第二种是高超压力蒸汽;第三种是中等压力蒸汽;第四种是低级压力蒸汽。在具体蒸汽管道施工中,需要将具备以上特点的压力蒸汽管道分散于施工场地的各个角落,以此来确保管道配置操作的有效性和便捷性。由于在管道施工过程中,管道内部温度远远高于外界,因此,需要利用小型补偿设备,对管道内部膨胀性能进行消耗。需要注意的是,要将小型补偿设备与管道之间的的距离进行精确计算,以此来确保吸收效果的增强。一般情况下,设备与仪表线路处于相同位置,这就需要利用温度的变化对管道安装中的出现的情况进行分析和处理,将压力蒸汽管道之间的距离差异进行深入分析和研究,以此来确保整个蒸汽管道的正常运转,避免不必要的安全事故,在工业发展领域有着极为广阔的发展前景。 1.2装置压力蒸汽管道的排液设施设计 在装置运行中,压力蒸汽管道可能会产生排液体,因此,这就需要在压力蒸汽管道安装过程中,选用配置较低的管道设备,也就是小型的补偿设备,并将其放置于蒸汽管道配管的最低点,在此基础上,设置好相关的管道排液设施。针对型号超高压力蒸汽管道来说,排液体的处理要根据排液设施进行分析,主要是为了实现以下功能:一是由于与主要管道距离较近,需要对根部阀采取准确有效的控制,实现良好的排液设计;二是将排液设备与根部阀的距离拉近,确保液体不会外泄。处于低级压力蒸汽管道中,由于其特殊性,在正常运输中,不可能出现排液的可能。由此可见,当蒸汽管道处于低压位置时,在装置输送中就不会有排液现象的出现。 1.3关于布置压力蒸汽管道 一般来说,压力蒸汽管道的布置中,该管道与配管之间处于同一范围内,在蒸汽管道的装配中,在排液体之上安装一个小型补偿设备,为了防止水锤现象的出现,将其与补偿设备装在统一水平线上,或者配合科学合理的角度实现管道的高效利用。之后,施工人员需要对压力蒸汽管道进行全面观察和分析,并对装置疏水阀渗漏的液体予以检测,确保排液体自动回收于蒸汽管道之中,再停止相关操作。此外,还需要注意的是,在排液体回收时,设备之间的回收要应用法兰方式进行连接,并将其安装于接入口之内,确保管道形状的合理和正常。当排液体回收时,出现高温状况,施工人员需要利用多种方式进行疏水,并在其后方辅以止回阀,确保排液体的合理回收。一般情况下,水平方向进行的管道连接,与止回阀进行接触时,要采取法兰形式,实现排液体的回收。 2蒸汽管道配管设计要点 在蒸汽管道配置中,需要将管道的直径予以合理设置,严格按照施工标准和要求采取相关措施,达到蒸汽管道直径的基本要求。一般来说,当直径范围较大时,施工成本在无形中增加,热量也会有所消耗,冷凝水的回收质量也会削弱;当直径范围较小时,蒸汽在管道中的流速变大,蒸汽压降还会不断增大,可能会导致提供蒸汽的一端出现缺压现象。一旦出现水锤现象,在蒸汽管道的安装中,管道直径的选择不宜过大,也不宜过小,管道直径适中即可。在管道安装过程中,需要根据压力的具体需求进行蒸汽管道设计,避免蒸汽管道不必要的损坏。针对小型补偿设备而言,其推力设备的固定位置需要符合安装标准,将设备连接口与集箱压管道进行连接,以此来提高压力蒸汽管道的高效设计,有利于施工质量和效率的提升,最大限度的防止水锤现象的发生。为了避免水锤现象的出现,在连接分管道时,利用主管道最顶端的蒸汽管,以此来实现石油化工工艺装置蒸汽管道配管的设计,从根本上实现石油化工产品生产的质量和水平。 3结语 总的来说,由于在石油化工工艺装置中,排液体的温度处于流动状态,温度较高。因此,在压力蒸汽管道的设计中,需要考虑管道设备的外观和形状,各项施工操作要符合相关的管道施工标准,通过科学精确的计算和分析,利用模型进行测试,以此来确保整个压力蒸汽管道设备的安全性和实用性,进一步促进我国石油化工领域的蓬勃发展。 作者:陈瑞娣 单位:茂名瑞派石化工程有限公司 石油化工毕业论文:石油化工安全生产风险控制措施 摘要:石油化工是国民经济的重要组成成分,是化学工业中的基干工业,其生产的物品多具有易燃、易腐、易爆炸以及有毒性等风险特征,易引发安全事故,因而合理有效控制石油化工安全生产中的风险因素显得尤为必要。本文旨在探究石油化工安全生产中的风险控制措施。 关键词:石油化工;安全生产;风险控制 石油化工是以石油为原料生产化学产品的化学工业,安全生产时石油化工企业生存和发展的生命线,关系到国计民生,而在现实石油化工成产中,由于相关工作人员安全生产风险控制意识薄弱,没有贯彻落实安全生产要求,石油化工企业在化学药品开发、煤矿开采等方面发生的风险事故较多,给国家和人民的人身财产安全造成严重损失。因此,加强石油化工安全生产过程中的风险控制显得尤为必要。 1安全生产风险控制概述 石油化工属于高危行业,发生安全事故具有一定的必然性,但在生产过程中,进行严明的安全生产管理,严格控制生产流程,规范操作,可将风险发生率降到最低。一般可以从以下几个方面来进行安全生产风险控制:第一,人的安全可靠性。对于生产过程每一个环节,工作人员需要严格遵守规范操作,保证自身安全;第二,设备的安全可靠性。设备是石油化工顺利生产的重要决定因素,因而需要时刻保证生产设备安全稳定的运行状态;第三;环境的安全可靠性。保障设备、人员所处环境的安全性,避免因环境因素引发安全事故;第四;制定合理的生产管理制度,纪律严明,避免因管理不当而引发安全事故。安全生产风险控制是指企业根据风险评价报表,制定并落实相应的风险控制措施,从而将安全生产风险控制在合理范围[1]。一般风险控制措施包含两个方面:第一,预防安全事故的发生,即在石油化工生产过程中做好预防措施,防患于未然;第二,控制故事损失扩大的措施,即在事故发生以后,采取一系列针对性的挽救措施,将事故控制在最小范围,从而降低损失。 2安全生产风险控制措施 2.1安全生产风险控制措施内容 第一,采用先进工程技术手段实现安全生产,控制生产风险。工程技术措施是解决企业安全生产风险的优化方案,主要通过采用先进的工程技术手段来控制安全生产中的风险因素。例如,石油化工生产过程中易发生火灾等安全事故,可采用防火工程、消防技术等先进技术措施,做好风险控制管理,从而有效降低安全事故的发生率;第二,提高安全生产管理水平。人为因素在石油化工安全生产中起着决定性作用,因而在生产过程中,要加强安全管理,制定标准设备管理制度、员工行为准则和岗位职责制度,实现一体化的管理,从而提高化工生产安全性;第三;提高操作人员的综合能力。操作人员的专业能力和职业素质是影响石油化工安全生产的关键因素,企业需要提高操作人员的操作技术和职业道德素质,以此降低安全生产风险。例如,企业可开展思想道德教育讲座、讲坛等活动,利用多媒体技术播放优秀石油化工生产人员的工作事迹,以此对企业员工进行思想道德教育,增强员工的责任心;第四,加强个体防护措施管理。 2.2安全生产风险控制措施的制定与实施 安全生产控制措施是将风险程度作为参考依据,风险程度一般分为轻度风险、中度风险、重度风险。在制定控制措施时,要充分考虑到控制措施的可操作性、可行性、安全性和合理性。针对轻度风险,风险控制措施为:保持石油化工生产现状,检查生产设备,找出风险原因和解决方案,并作好记录;针对中度风险,一般根据风险制定相应的管理制度,从而控制风险;针对重度风险,首先要整理重大风险改进措施清单,清单中需要包含风险名称、风险现状、风险级别、责任部门和相应的风险改进措施。同时,还要制定包含风险名称、改进目标、改进指标、改进投入资金、实施时间和负责部门等条例的风险控制方案,严格按照风险控制方案执行风险控制措施,保证责任到人,以达到控制风险的目的。控制措施落实到位以后,还需要由该项目的负责人对实施结果进行审核评定,主要审核指标包括技术措施完成进度、完成质量和资金投入等,确保风险控制措施落实到位。 2.3风险信息更新 石油化工生产工艺繁多复杂,生产过程存在易燃、易腐、易爆炸以及有毒性等风险,易引发安全事故,因而企业要及时更新化工生产过程中的风险信息,以便做好防控风险措施,降低风险发生率。例如,企业每年定时对常规化工生产活动进行一次风险识别和风险评价[2],主要审核过去的风险评价是否完善、是否全面包含企业生产各个环节以及相应的风险措施是否有效、是否需要扩充等,进行必要完善后制成风险评价报告。针对非常规性、作业复杂、危险性较大的生产活动,在每一次开工前就需要对生产活动进行风险评价工作,确保生产设备安全可用、生产环境适宜等,并将其制成可行性报告上报给上级领导,得到审批后才可作业。 3结语 石油化工属于高危行业,也关系到国计民生,因而加强石油化工企业安全生产风险控制是十分必要的。企业可以从采用工程技术措施、提高安全生产管理水平、提高操作人员的综合能力、加强个体防护管理等方面来提高化工生产过程中的风险控制。针对轻度风险、中度风险、重度风险等不同风险级别采取针对性的控制措施,并定时进行风险信息更新活动,以此降低企业化工生产风险发生率。 作者:杨建伟 单位:玉门油田分公司炼油化工总厂空分车间 石油化工毕业论文:石油化工设备检修不安全因素及防范措施 摘要:伴随我国社会经济的飞速发展,石油化工企业在其中发挥着重要的作用。而石油化工设备其工作状态直接影响着石油化工企业的正常生产经营,关乎到石油化工企业的企业效益。在石油化工企业进行生产经营的过程中,由于化工原料常常具有较强腐蚀性、有毒有害、易燃易爆等特点,且容易残存在石油化工设备中,因此设备检修人员在对设备进行检修的过程中就存在着安全隐患。本文先分析石油化工设备检修过程中存在的不安全因素,并在此基础上提出相应的防范措施,希望能为石油化工企业的安全生产做出相应贡献。 关键词:化工原料;石油化工设备;安全隐患;防范措施 石油化工企业作为国家主要支柱产业之一,是国家的经济命脉,其是否健康有序发展,直接影响着我国社会经济的发展。而石油化工设备的运行状态直接影响到企业生产效率,影响到产品的质量和成本。因此及时对石油化工设备做好检修工作显得尤为重要,设备检修过程中尤其要做好相关安全防范措施,以防出现安全事故。 1石油化工设备的特点 石油化工是一个需要许多复杂技术的行业,其生产工作条件要求较高,整个生产流程较为复杂,同时也涉及到很多石油化工设备,其主要类型有加工炉、换热设备、反应设备、储罐以及各类仪表装置等等,这些设备通过各种管路、阀门连接起来,从而组成了石油化工设备系统。石油化工企业的生产过程是连续不间断的,其设备还具有联动性的特点,各个生产设备之间有着紧密的联系,当一个环节出现故障,甚至会影响下一个环节的设备运行。再加上化工原料具有腐蚀性、易燃易爆、高温高压等特点,使得石油化工设备在长期运行过程中很容易出现设备损坏而造成泄漏、爆炸等事故。 2石油化工设备检修过程中存在的不安全因素 石油化工企业其生产设备多具有规模大、自动化、复杂化等特点。因此设备检修人员对石油化工设备进行检修的过程中就经常存在任务重、时间紧、危险性高等问题。危险性高主要是由两方面带来的。一是设备内作业,二是动火作业[1]。设备内作业主要存在的不安全因素有: (1)设备内通风不好或含氧量不达标,容易导致设备检修人员窒息。 (2)设备内的易燃有毒气体没有清理干净,容易导致设备检修人员中毒。 (3)设备检修之前,设备检修人员没有做好自身安全防护工作,比如没有按照规定穿戴好相关安全防护用具等从而导致中毒或灼伤。 (4)进入高深容器检修作业之前,没有做好相关安全措施,可能遭受物体坠落打击事故。动火作业主要存在的不安全因素有: (1)动火作业负责人监督责任失职,没有充分辨识危险源,没有认真贯彻落实相关安全措施,没有向设备检修人员做好安全交底工作。 (2)设备检修人员安全意识、安全技能不高。 (3)动火前未采取有效的防火措施,可能导致火花溅落到四周从而引燃易燃易爆物质,进而引发火灾和爆炸事故。 (4)进行带压不置换动火[2]之前,没有做好动火系统内部的含氧量控制工作,没有确保设备内部始终处于正压状态,从而导致可燃气体从设备内部泄漏出来,再加之没有做好前期动火点周围滞留的可燃气体含量检测工作,在动火时就有可能引发火灾。 (5)动火作业完成后,没有做好现场遗留火种检查工作。 3应对设备检修过程中不安全因素的可行防范措施 3.1构建完善的设备管理机制 要避免检修过程中存在的不安全因素,首要之重就是要做好石油化工设备的维护管理工作,从源头减少石油化工设备的故障出现率。因此石油化工企业必须针对企业生产设备构建一套完善的设备管理机制和三级考核制度,以此来加强设备的维修保养。首先,严格贯彻落实设备管理机制的相关规章制度,指定专人负责定期对生产设备进行检查以及维护保养,并填写设备维护保养记录。其次,企业要提高对设备维护保养的重视程度,坚决杜绝“以修代养”,对设备保养工作要从人力、财力、物力上予以大力支持;再次,车间管理人员也应当参照企业设备管理机制,制定本车间生产设备保养计划,监督操作人员按照保养计划对生产设备进行保养工作,并填写完善的设备保养记录。最后,严格落实三级考核制度,公司每月定期对全公司石油化工设备维护保养工作进行检查,车间每周定期进行检查,班组每日进行检查,并将检查结果纳入月底考核,确保三级考核制度落到实处。此外,在满足生产工艺要求以及生产设备安全运行的前提下,石油化工企业还应当尽量采购标准型号的零部件以及结构较易维护保养的设备。同时,在选购备件、备品的时候,也要对备件、备品的生产厂家、性能、型号、规格等重要指标予以充分了解,要去专营经销商处进行采购,防止不合格产品被安装到生产设备上。如此,不仅降低了设备成本,而且方便维护保养,减少了检修次数,进而降低生产成本。 3.2做好事前准备工作 首先,在对生产设备进行检修之前,一定要对设备进行认真细致的清理工作。对于设备里的易燃有毒气体,可以利用水或二氧化碳等惰性物质与易燃有毒气体进行置换,从而将之排出。如果是采用氮气进行置换,氮气应当从设备的上方入口进入,下方出口排出,且用量体积是被置换气体的3倍。[3]如果是采用水进行置换,水应当从设备下方入口进入,上方出口排出。置换之后,还要将设备里残留的化学物质进行彻底清理,可以适当采用化学清洗、物理冲洗等办法,对于顽固的化学残留物质,可以运用高温蒸汽法来祛除。其次,动火作业负责人要切实履行好监督职责,充分辨识危险源,认真贯彻落实相关安全措施,并向设备检修人员做好安全交底工作,监督设备检修人员是否穿戴安全防护用具。再次,在进行动火作业前一定做好相关防火措施。比如做好检修现场周围易燃易爆物质的清理工作,以防检修过程中,火花溅落到四周从而引燃易燃易爆物质,进而引发火灾和爆炸事故。进行带压不置换动火之前,一是要做好焊前准备工作,要对焊点周围母材的厚度予以检测,确保在施焊的时候不会熔穿母材。二是控制好动火系统内部含氧量[4]。必须了解且分析系统内部的气体成分,确保系统内部含氧量在安全范围以下,才能实施下步检修工作。即使在检修过程中,也必须多次对系统内部气体予以检测,对其含氧量情况予以随时掌握,一旦发现含氧量升高,则必须立即停止检修,直至查出原因,排除故障,然后才可继续实施检修工作。三是确保设备内部始终处于稳定的正压状态[5],这是由于一旦出现负压,空气就会被吸入设备内部,进而引发爆炸事故。由于很难以确定数值控制压力大小,因此一般以不“回火”和猛烈喷火为原则。四是做好动火点周围滞留的可燃气体含量检测工作。因为一些比空气重的可燃气体很容易滞留在动火点四周的低洼处,如果没有进行含量检测工作,一旦实施动火作业,将会引发火灾甚至爆炸事故。总之,当一切准备工作做好后,才可以进行下步检修工作。最后,动火作业完成后,再次检查动火作业周边环境,确保无火种遗留下来。 3.3引进先进技术 石油化工企业还应当不断引进先进技术,利用远程监控和无损探伤来对生产设备进行故障检测,无需拆卸设备机箱,就能实现对设备的检测工作,进而避免检修不足或过度检修的情况出现。当设备出现故障的时候,能够凭借离子焊、粘接、热喷涂等先进技术对故障设备予以快速修复。利用先进技术,不但能提高设备的维修效率,减轻检修人员的劳动强度,延长设备的寿命和高效使用性,还能减少石油化工企业的设备维修费用,确保石油化工企业的正常生产运营,提升企业现代化水平。3.4加强人员培训工作在整个设备检修过程中,设备检修人员作为行为主体,是确保安全检修的最重要一环。因此石油化工企业一定要不断强化安全技术管理,通过各种途径来做好设备检修人员的安全培训教育以及技术培训工作,使设备检修人员在熟练掌握各项检修技能的同时,更要充分意识到安全检修的重要性,从而充分了解和掌握检修过程中存在的不安全因素以及各项安全注意事项,进而在进行设备检修的过程中严格遵守相关规定和要求,确保设备检修的准时性、有效性以及安全性。 4结束语 综上所述,做好石油化工设备在检修过程中的防范措施,对促进石油化工企业安全生产具有重大的意义。因此石油化工企业在充分认识到设备检修过程中的不安全因素的同时,应当积极探寻可行途径来做好安全防范工作。本文先简单分析了石油化工设备检修过程中存在的不安全因素,并在此基础之上从构建完善的设备管理机制,做好事前准备工作,引进先进技术,加强人员培训工作四个方面提出应对防范措施,希望借此给予其他石油化工企业化工设备安全检修方面一定的参考与借鉴,为促进我国石油化工产业的健康有序发展做出积极贡献。 作者:张泰 单位:中国石油化工股份有限公司济南分公司 石油化工毕业论文:石油化工电气设备与供电系统的维护措施 摘要:对于石油化工企业来说,电气设备和供电系统的重要性不言而喻,本文就重点针对石油化工企业电气设备和供电系统的运行维护进行了简要的分析和探讨。 关键词:石油化工企业;电气设备;供电系统;运行管理;维护 1运行与维护中应该遵循的原则 对于石油化工企业中电气设备和供电系统的使用来说,其运行管理和维护工作应该遵循以下几个方面的基本原则,进而才能够保障其运行管理和维护的有效性和高效性: (1)经济性原则,对于石油化工企业的经营管理来说,经济性依然是极为关键的一个指标和管理任务,这一点在电气设备和供电系统的运行管理维护中也应该得到一定的体现,这种体现主要就是体现在运行管理的能耗降低方面,采取恰当的措施来降低电气设备和供电系统运行的能耗,保障其节能目标的实现,当然,也不能够为了实现这一经济性原则而导致其运行过程中出现安全问题; (2)安全性原则,对于石油化工企业这一类危险性较好的企业类型来说,在针对电气设备和供电系统进行使用的过程中,必须要格外注意其运行的安全性,一旦其存在安全隐患,不仅仅会导致整个电力系统的安全出现问题,甚至还可能导致整个石油化工企业出现更大的危险事故; (3)创新性原则,即在石油化工企业电气设备与供电系统运行管理和维护中,应该加强相应技术手段的研究和创新,不断引入一些新型的技术手段来提升其运行管理和维护的水平,保障其运行的规范性。 2电气设备和供电系统的运行维护措施 2.1电气设备和供电系统的运行管理措施 对于石油化工企业电气设备与供电系统的使用来说,其运行管理是极为重要的一个方面,具体来说,这种运行管理主要涉及到以下三个方面的内容: (1)首先,在运行管理中必须要切实加强对于相关电气设备参数设置的关注,保障其参数设置的合理性和准确性,我们都知道,对于任何电气设备的使用来说,参数设置都是极为关键的一个方面,一旦参数设置出现了问题,不仅仅会影响到整个电力系统的正常运转,导致其无法正常生产,还有可能会对于石油化工企业的安全性产生一定的威胁,因此,加强对于这些参数的监控和把关就显得极为必要,并且这种控制和管理应该落实到每一天的日常管理中去,加强实时控制,避免其参数超出管理人员的控制;同时,利用电力自动化系统,实时动态跟踪数据内容的变更和报警,针对监控反映出来的具体状况进行相应的分析,然后如果发现存在一定问题的话就给予报警处理,保障问题能够得到及时的解决; (2)其次,有效落实好相应的巡视检查制度也是保障其运行管理效率的一个重要举措,基于整个系统中所有的电气设备进行全面的巡视检查是极为必要的,在当前很多石油化工企业运行中,其电气设备与供电系统的运行巡视检查都已经实现了较高的自动化和信息化,这必然在一定程度上降低了巡视检查的难度,但是仍然需要相关的管理人员提高注意力,密切关注其特殊状况的出现,避免运行故障的出现;这种日常巡视的存在其实也就是预防性维护,在预防性维护工作中,合理的应用各种现代化仪器是极为必要的,比如红外成像检测仪就是代表性比较强的一类设备,采用该设备能够针对系统中相关设备的温度进行有效监测,进而便能够发现故障元器件,并且进行报警处理; (3)最后,保障故障处理的及时性也是当前石油化工企业电气设备与供电系统运行管理中的一个重要要求,因为故障的存在是威胁石油化工企业电气设备与供电系统有效运行的重要原因所在,只有保障这些故障得到了有效地处理才能够确保其运行的稳定性,而处理的及时性则能够尽可能的避免出现设备运行的中断,把因为故障造成的损失降到最低,就当前的故障处理现状来说,继电保护装置的使用是极为必要的,其对于故障处理及时性的贡献是比较关键的,并且还具备一定的安全保障价值。 2.2电气设备和供电系统的维护检修措施 对于电气设备与供电系统的维护检修工作来说,应该重点做好以下几点: (1)首先,必须要切实保障维护检修的有效性和及时性,即针对所有的电气设备以及供电系统制定合理有效的维护和检修规划,尤其是对于维护检修的时间间隔必须要进行合理的制定,进而避免出现因为长久不进行维护而导致一些故障问题的出现,而对于检修维护的实效性来说,则应该重点加强全面性,确保每一个电气设备及其供电系统都能够得到相应的维护,避免出现遗漏现象; (2)其次,必须要重点加强相关维护和检修工作的安全性控制,因为对于石油化工企业来说,其电气设备与供电系统的运行存在着一定的危险性,因此,切实保障维护检修工作的安全性就显得极为必要,这种安全性既是指具体维护操作的安全性,也是指必须要保障其后期运行的安全性,这也是其维护检修工作的一个重要目的所在;对于这种安全性控制工作来说,切实做好工作票制度的落实工作是极为重要的一个方面,也是当前应用效果比较理想的一个工作制度; (3)最后,为了更好地保障其维护和检修工作的效果,还应该着重加强对于相关检修人员的培训和指导,因为对于石油化工企业中应用的电气设备和供电系统来说,其复杂程度是比较高的,包含的具体设备也是极为繁杂的,这也就对于具体的技术人员提出了更高的要求,必须要切实具备相关的技术能力和检修水平才能够保障其维护检修工作的执行效果。 3结束语 综上所述,在石油化工企业中,电气设备和供电系统是极为关键的一个方面,也是保障其生产效率的核心内容所在,基于这一点来说,加强对于电气设备与供电系统的运行管理和维护修就显得极为必要,尤其是针对这些电气设备正常运行过程中存在的各种故障问题来说,切实有效的排出故障问题所在,保障其运行的稳定性和有效性是极为关键的一环。 作者:王诗煜 单位:丰益精细化学(连云港)有限公司 石油化工毕业论文:石油化工总承包项目的物资管理控制 摘要:基于物资管理与控制在石油化工总承包项目中引起的越来越高的注意,分析了物资与管理的重要性。 关键词:石油化工;总承包项目;物资管理控制 一直以来,石油化工工程是一项工程投资大、设计建设环节复杂、技术要求高、人力物力储备格外丰富的项目,它相比于其他工程,专业化、标准化、模块化要求更高、实施更困难,在这样的背景下,石油化工的物资管理与控制引起了业界越来越高的重视。 1物资管理与控制的重要性 在总承包项目中设计、采购、施工一体化,材料和设备是贯穿项目整个过程不可或缺且不容忽视的一项,尤其对于采购和施工环节,材料和设备更起着主导影响作用,做好其管理与控制,对整个工程都有着重要的作用。 1.1物资管理与控制是采购控制的重要途径 采购是总承包管理项目施工建设的首要一步,跟整体工程的建设有着密切的关系,制定出严谨的采购进度计划和采购技术,采购管理得当,是工程建设成功的基石。采购过程无非就是对材料和设备的采购,它们的采购成本一般占工程建设采购总成本的一半以上,因而加强材料和设备的管理与控制,严格把关采购目标、采购规格、采购数目、采购时间、采购地点、采购价钱等事项,就能保质保量有效进行采购控制。 1.2物资管理与控制是控制工程投资的基础 材料和设备的采购是采购投资的主导部分,而采购投资又是总承包项目建设总投资的主导,采购投资大约占工程建设总投资的百分之六十左右,同时材料和设备的数量与工程建筑工作量、工作时间、工作费用也成正比例关系,不必要的材设的增多必也使得施工投资增大。因而严格管理控制材料和设备的投入成本,不随意增设设备、添加材料用量,是控制工程总成本的重要手段。 1.3物资管理与控制是工程施工进度的保证 材料与设备的增多会导致工作量加大,会导致仓储压力过大,同样的道理,如果材料和设备供应不及时或者材料和设备准备不齐全、材料和设备到厂时间拖延,就会导致工作量不足,该完成的任务不能按时完成,影响工程施工进度。在石油化工项目建设中,材料和设备种类多、要求高,施工还要保证专业化、模块化,材料与设备的供应管理更应做到有效的控制,才能保证石油化工工程施工有条不紊的进行。 1.4物资管理与控制是工程质量的基础 物资管理与控制不仅仅体现在对材料和设备的采购、数量上的控制,还要控制材料和设备的质量,设想一下,如果某个石油化工厂的材料设备质量上不过关,就算再优秀的设计再精锐的施工力量也不能保证项目的安全性,更不说经营运行了。 2有效进行物资管理与控制 如前所述,材料和设备的采购、质量、管理对采购控制、工程投资、施工进度以及工程质量都有着很大的关系,因而重视材设的管理与控制势在必行。针对如何在石油化工总承包项目中有效进行物资管理与控制,本文搜集了相关的资料并针对性地进行了调查研究,提出以下几点建议: 2.1组建专项物资管理组 可以成立专门物资管理控制小组,小组由控制经理、材料控制工程师、采购经理、采购计划工程师、费用控制工程师、催交员、仓库管理员、材料质量检测员等组成,不同地区不同规模的石油化工项目对物资需求不一样,小组成员视情况而定,但必须保证分工明确,责任分担合理。 2.2严格采购阶段物资管理 材料和设备要经历请购采办生产运输验收存库出库施工使用一系列阶段,设计广、时间空间耗资多、风险承担大,采购处于最前期阶段,如果材料和设备在采购阶段就遇到问题,则整个流程都将被迫受限或者停止,根本进行不下去,继而影响整个项目的建设。因而有效进行物资管理与控制,首要一步就是在采购上做到严格管理,采购管理中,可以建立材料和设备采购专项管理体系,比如依照石油化工项目设计进度,制定材料和设备的请购进度体系。 2.3严格施工阶段物资管理 施工阶段的物资严格管理也是重要的一步。石油化工总承包项目中,物资种类复杂繁多,材料管理不当就会造成浪费、设备使用不当就会加快损坏,浪费施工费用,影响施工质量,因而,必须要做好施工阶段的物资控制,根据施工进度安排物资供应,学会现场变通,根据不确定因素以及突发情况做到材料与设备的平衡使用与控制。3结束语总之,材料和设备的管理与控制对项目的投资控制、工程的进度保证、工程质量验收都起着重要的作用,进行物资的管理与控制将是石油化工总承包项目中的一项重要任务。 作者:张鹏宇 朱闫丽 单位:海工英派尔工程有限公司 石油化工毕业论文:石油化工仪表及系统接地设计 摘要:针石油化工仪表及控制系统接地的设计进行了详细阐述。 关键词:石油化工;仪表防雷;控制系统;接地设计 21世纪以来,DCS在石油化工行业的应用和技术都得到较大程度的突破,因此仪表系统接地的问题也受到相关人员较高程度的重视。虽然,我国早在多年以前就仪表系统接地问题进行研究和规范,并通过明文对仪表以及控制系统的等电位接地问题进行了统一的规范和详细说明,但仍有许多项目在实际执行的过程中存在许多问题未能按照标准执行,尤其是项目单独设置仪表接地极的问题,不但给项目的具体实施造成了不必要的麻烦,也不符合我国在仪表系统等电位接地问题上所制定的规范和原则。 1仪表系统接地分类 1.1保护接地 保护接地主要目标是为了保障人身的安全和设备的稳定运行。因为通常状况下,仪表和控制系统都会存在外露的导电部分,而这一部分会因为故障或是不正常运行导致高危电压的形成,给工程现场埋下了极大的安全隐患。因此,这类设备需要进行保护接地。除此之外,由于现场环境的复杂性和变化性,有时甚至会出现仪表导线附带高于36V的电压的情况,因此,处于安全性的考虑也会给仪表外壳进行保护接地。 1.2工作接地 工作接地作为保障仪表数据的精确度和可靠度的重要工程,其主要内容包括了信号回路接地、本质安全系统接地和屏蔽接地三种情况。信号回路的接地处理需要分情况进行处理,当信号系统处于非隔离情况时,通常将直流电源的负极进行接地处理;反之,若是隔离的情况,则会由于信号本身就处于绝缘状态,因此,可不实施接地。而屏蔽接地主要是为了防电磁干扰,因此大多数会在控制室进行接地处理。本质安全仪表系统由于安全栅类型的区别而划分为隔离式和齐纳式两大类。隔离式安全栅由于自身的特性无需接地,而齐纳式安全栅电路则需要在控制室采用同一接地体。 1.3防静电接地 防静电接地处理需要在没有保护接地和工作接地时进行。而且接地的标准需要根据建筑物的特性来划分,每一类建筑物都有特定规格的保护器。 2仪表及系统接地的设置 2.1接地系统的主要组成部分 接地系统包含了导线、铜板、电极。导线起连接功能,贯通各处。然而,接地导线需要根据使用途径、连接部位、数量和长度的区别选择合适截面积的接地导线。通常状态下,需要设置三块接地铜板:第一块是工作地的汇总铜板;第二块是保护地的汇总铜板;第三块是总接地的铜板。这三块铜板都需要进行绝缘固定,而且这些铜板厚度都存在严格的要求(不小于6mm),而尺寸则需要根据需求情况进行确定。 2.2接地系统的设计原则 我国现阶段的主要接地设计原则是防电位差,因为保护接地和工作接地选择多个接地点时,接地点会产生电位差,从而影响仪表系统正常运行。正常状况下,仪表盘、控制柜内因为同时存在保护接地和工作接地两种接地类型,因此需要分别接入两种接地装置专属的汇总铜板。而其中的本安仪表接地、屏蔽接地、信号回路接地需要先接入到各汇流条后再接入工作接地的汇总铜板。接地电阻值作为关乎评价接地情况符合标准与否的重要指数之一,对接地效果的反映非常直观和准确。设计师在进行接地方案的设计时,不但要对接地电阻值进行考虑,还要对接地连接电阻值进行充分的考虑。连接电阻值指从接地端到总接地板这两者之间的电阻值大小,而且需要保证这一电阻的数值始终保持在0~1Ω以内,除此之外,还需要将仪表接地系统的电阻控制在4Ω以内。因此,对接地电极、接地导线截面积、连接方式的选择等方面都会对接地电阻值产生直观的影响,会直接影响接地电阻值。因此,各线路之间连接与导线和铜板的连接都需要采用铜接线片和镀锌钢质螺栓的方式,或者采用焊接。除此之外,接地总干线和接地电极连接还需要进行热镀锌的处理。 3结束语 仪表及控制系统唯有利用科学合理的接地保护才能让仪表及控制系统进行稳定持续的运行,才能防止各类型的干扰。尤其是在DCS系统的运行过程中,必须对现场可能出现的干扰情况进行防治型接地处理,不然很难保障系统运行过程中的稳定性和持续性。一般的工业现场环境都十分复杂,为了保障仪表及控制系统运行的稳定性,不但需要制造商进行改进和调整,提高系统的抗干扰程度;还需要工程设计者在设计方案时就考虑好系统接地的工作实施。 作者:张宪发 单位:中石油中国昆仑工程公司大庆分公司 石油化工毕业论文:石油化工污水处理技术的发展趋势 摘要:石油化工产业在生产中需要用到水资源,也会产生大量的污水,如果不及时处理污水,将会带来严重的环境污染问题,石油化工企业将会投入大量治理污水的成本,对于企业发展带来了消极的影响,因此对于石油化工产业的污水综合处理刻不容缓。 关键词:石油化工;污水处理;发展趋势 石油化工产业在我国国民经济中占有重要位置,该产业的发展直接关系着国民经济的发展程度,其健康发展又关系着和谐社会的构建。在石油生产中会消耗大量的污水,如果污水排放到江河湖海中,将会给人民群众的生活带来不便。随着近些年来我国社会主义经济的持续稳步发展,生态环境却遭到了破坏,为此举国都在进行建设环境友好型和资源节约型社会,针对石油化工污水处理正在加紧在技术方面的研发,力求将污染降低到最低程度,以此促进国民经济健康发展。 1石油化工污水处理概述 石油是石油化工产业的主要原料,在经过一系列加工处理之后才能最终被人们所用。其产业加工过程复杂,需要经过很多生产工艺流程,也会使用到很多生产装置,排出的污水也会随之增加。除此之外,生产企业所使用的成分不尽相同,其污染物种类也会有所不同,更加复杂,在众多的污染物质中还有对人体有害的有毒物质的存在,为污水处理增加了难度[1]。伴随现代工业化的快速发展,人们的思想道德观念有所下降,对于环境不加以保护,资源浪费严重,经济发展中过于重视经济效益,忽略环境效益,没有正确处理好二者的关系,不能协调发展。从目前现状来看,建设环境友好型与资源节约型社会势在必行。 2石油化工污水处理技术分析 2.1石油化工污水处理技术的现状 2.1.1含硫量不断增加 含硫量的不断增加是目前影响企业发展的一种重要因素,受到国际油价的持续波动影响,油价忽高忽低,油价在上涨的时候,高、低硫石油的产量与贸易差价存在很大差距,低硫原油量开始下降,而高硫原油量却不断上升[2]。 2.1.2处理及回用的难度增加 现代科学技术的发展,使得水加工产业蓬勃发展,水质也发生了变化,传统处理方式不能满足于污水处理的需要,难以达到国家标准。有些企业进行深度处理时明显出现了不足之处,面对水资源紧张的现状,不能加以回用,很难达到通过污水重复循环使用来节约资源的目的。 2.1.3水质更加复杂 近些年来此产业出现了较为少有的石油变重、品质下降与杂质等现象,我国是一个对石油需求很大的国家,重质与高稠原油产量在持续上升,催促了产业深加工能力的提高,各种因素对于炼化一体化发展提出了更高要求,在生产过程中操作步骤增加,相对于以前略显繁琐复杂,这就增加了污染物种数量,增加了处理的难度[3]。 2.2石油化工污水处理技术的发展趋势 目前污水含硫量逐渐增多,对于含硫量过多的污水进行处理是重点解决的问题,我国对于含硫物质的污水处理主要采用碱吸收法与氧化法,石油化工产业采用的是气提法与氧化法,我国还发明了物理除硫的方法,通过氧化处理,还能够起到除臭的作用;纯净新鲜水资源的一部分少量成分能够以蒸发形式清除,但是其他绝大多数水中成分需要在经过处理达标后才能排放,因此达标排放成为污水处理回收利用的发展方向。 3结束语 通过本文论述可知,石油化工产业对于国民经济的发展具有重要的战略意义,对于污水处理是其产业日常管理运行中的重要管理内容。污水处理不仅只与企业有关,更重要的是坚持建设环境友好型与资源节约型的重要体现,更关系着人民群众的根本利益,因此对于污水处理绝不能含糊,要充分认识到处理工作的重要性,加强整体行业的宣传教育,提高环保意识,正确协调处理好经济效益、环境效益、社会效益三者之间的关系,以推动国民经济的持续稳步发展。 作者:李恺翔 单位:延安职业技术学院 石油化工毕业论文:石油化工项目的设计进度管理研究 摘要:我国石油化工产业设计进度管理有以下几个特点:工程投资巨大、工艺复杂、建设周期长、设计的材料复杂等,本文对石油化工总承包项目的设计进度管理进行了探讨。 关键词:石油化工;设计;进度管理 1石油化工设计进度管理的特点 1.1石油化工涉及专业广泛 石油化工的设计进度管理不光是工艺上的问题,结构、电气、管线、机械等都需要复杂的设计过程。他们之间有了较为复杂的逻辑关系,把他们串联整合到一起才能发挥出有效的作用,如果有一个节点出了毛病,将会影响到其他的环节。这就要求项目管理负责人需要有强大的思维逻辑能力,分清主次,对实际情况出现的问题及时处理;对于计划跟实际情况不符的时候,需要管理人员制定措施并纠偏。 1.2设计的进度滞后 设计阶段的工作,往往影响到后续更多的工作,项目设计无疑起着龙头作用的。一旦设计的进度滞后,会消耗更多的成本和时间,再设计完竣工时间的时候,就希望尽快投入建设,没有详细的规划会给施工单位带来无形的压力,这样的施工质量是无法保证的。有时项目的延误不光是现场的技术失误造成的,往往是由于设计进度没能按时详细的完成造成的[1]。 1.3设计文件的质量问题 设计中各个专业相关性不能保证,没有专业的技术作为指导,凭空想象,缺乏高质量的审核,一旦出现问题就可能导致更多不良后果。出现设计变更时,需要尽快修改,严重情况下,需要在施工过程中进行修改,造成更多的浪费问题。对于设计时,出现的关键问题的参数时应该进行论证,对于新技术或者新设备更应该进行详细研究。 1.4容易出现偏差 1)项目管理计划忽略了实际情况,盲目照搬前人经验。2)项目管理人员经验不足容易导致估算错误。3)执行者与设计者协调不一致,导致交流方面的隔阂,延误进度。4)设计管理人员对于相关专业不熟悉导致了盲目增加工程量,不能量力而行。 2设计进度管理内容 2.1设计、采购、施工与管理的结合 一个完整的项目需要设计、采购、施工按顺序依次完成。设计阶段是进行图纸设计,通过方案对比到施工图完成,需要进行详细的研究判断;采购阶段,从资源选定到进行价格商定,最后的采购需要合理的计算;施工阶段是最关键的阶段,石油化工的技术涉及范围广、工期长需要更加细致规范的管理来进行保证。三者与管理相结合,相互依存,理清关系,以完成相应的目标。设计、采购、施工三者需要高度的衔接才能保证与管理计划同步。把握三者之间的联系,需要项目计划管理统筹进行分析。首先是提前进行项目的策划,包括编制实施计划书、设计进度计划书、项目责任书、鉴定报告等等。其次是考虑穿插在其中的任务,保证在履行目标的同时实现自身的利润问题,这些都是承包商关注的问题。 2.2设计进度计划编制 石油化工总承包的设计计划需要分为四个级别,由总体到分散,由具体到详细。第一级是项目总体的计划,主要包括项目总体进度的关键日期,项目在某一时间段需要达到的理想效果,项目需要在每一阶段具体落实的事宜。第二级是在第一级的基础上进行完善,将总体项目分为几个分工鲜明的单位,每个单位需要需要做什么、怎么做、做到什么,将设计、安装、施工集为一体安排规划。第三级是详细进度的计划,每单位在每个工期的详细内容和目标。第四级计划在第三级计划上进一步的细化,具体到每一天的工期,主要包括图纸目录和工作量清单。在三、四级计划上,需要各个专业的负责人进行编制,各个阶段的衔接必须保证科学合理性。 2.3进度管理的跟踪 当项目计划制定完成后,则需要开始正式的实施阶段。计划配合项目施工,难免有问题产生,这就需要进行管理的调整。每个单位每天都需要进行项目的进展跟计划的进度比较,发现其中的差距,分析产生落后或者超前的原因并上报。每周进行提交包括施工图纸交付状态表、设计采购表、人力统计表、资源开发表等内容。月报则是对每个周的总结。这样对不合理的地方进行适当调整,使项目于施工中业主、监理和承包商三方进行相互协调,保证项目平稳进行。 2.4现代工程设计集成化系统 现代工程设计集成化系统是以数据库和网络为核心技术,贯穿于整个工程设计中的全过程。以三维模型设计为新的工作方式,实现集成化的设计思想。对于管理计划根据工作量和工作时间由计算机进行分析模拟,管理人员只需要在几个方案中优化出最有效的一个,通过数据模拟,将一个项目每一个步骤完整的串联起来,提高设计的准确度,保证数据的真实性和权威性。 3结束语 综上所述,一个好的计划进度管理对于技术复杂、投资巨大、工期长久的工程来说是至关重要的,它带动整个工程协调有序的进行建设。现阶段的项目计划显然不会一直延续下去,也会在以后的建设中暴露出弊端。未来一个时期是我国石油化工建设事业的重要战略时期,面对巨大的挑战,应该去努力摸索更符合国情的项目管理计划。 作者:张鹏宇 朱闫丽 单位:海工英派尔工程有限公司 石油化工毕业论文:石油化工仪表及系统接地的设计 摘要:针石油化工仪表及控制系统接地的设计进行了详细阐述。 关键词:石油化工;仪表防雷;控制系统;接地设计 21世纪以来,DCS在石油化工行业的应用和技术都得到较大程度的突破,因此仪表系统接地的问题也受到相关人员较高程度的重视。虽然,我国早在多年以前就仪表系统接地问题进行研究和规范,并通过明文对仪表以及控制系统的等电位接地问题进行了统一的规范和详细说明,但仍有许多项目在实际执行的过程中存在许多问题未能按照标准执行,尤其是项目单独设置仪表接地极的问题,不但给项目的具体实施造成了不必要的麻烦,也不符合我国在仪表系统等电位接地问题上所制定的规范和原则。 1仪表系统接地分类 1.1保护接地 保护接地主要目标是为了保障人身的安全和设备的稳定运行。因为通常状况下,仪表和控制系统都会存在外露的导电部分,而这一部分会因为故障或是不正常运行导致高危电压的形成,给工程现场埋下了极大的安全隐患。因此,这类设备需要进行保护接地。除此之外,由于现场环境的复杂性和变化性,有时甚至会出现仪表导线附带高于36V的电压的情况,因此,处于安全性的考虑也会给仪表外壳进行保护接地。 1.2工作接地 工作接地作为保障仪表数据的精确度和可靠度的重要工程,其主要内容包括了信号回路接地、本质安全系统接地和屏蔽接地三种情况。信号回路的接地处理需要分情况进行处理,当信号系统处于非隔离情况时,通常将直流电源的负极进行接地处理;反之,若是隔离的情况,则会由于信号本身就处于绝缘状态,因此,可不实施接地。而屏蔽接地主要是为了防电磁干扰,因此大多数会在控制室进行接地处理。本质安全仪表系统由于安全栅类型的区别而划分为隔离式和齐纳式两大类。隔离式安全栅由于自身的特性无需接地,而齐纳式安全栅电路则需要在控制室采用同一接地体。 1.3防静电接地 防静电接地处理需要在没有保护接地和工作接地时进行。而且接地的标准需要根据建筑物的特性来划分,每一类建筑物都有特定规格的保护器。 2仪表及系统接地的设置 2.1接地系统的主要组成部分 接地系统包含了导线、铜板、电极。导线起连接功能,贯通各处。然而,接地导线需要根据使用途径、连接部位、数量和长度的区别选择合适截面积的接地导线。通常状态下,需要设置三块接地铜板:第一块是工作地的汇总铜板;第二块是保护地的汇总铜板;第三块是总接地的铜板。这三块铜板都需要进行绝缘固定,而且这些铜板厚度都存在严格的要求(不小于6mm),而尺寸则需要根据需求情况进行确定。 2.2接地系统的设计原则 我国现阶段的主要接地设计原则是防电位差,因为保护接地和工作接地选择多个接地点时,接地点会产生电位差,从而影响仪表系统正常运行。正常状况下,仪表盘、控制柜内因为同时存在保护接地和工作接地两种接地类型,因此需要分别接入两种接地装置专属的汇总铜板。而其中的本安仪表接地、屏蔽接地、信号回路接地需要先接入到各汇流条后再接入工作接地的汇总铜板。接地电阻值作为关乎评价接地情况符合标准与否的重要指数之一,对接地效果的反映非常直观和准确。设计师在进行接地方案的设计时,不但要对接地电阻值进行考虑,还要对接地连接电阻值进行充分的考虑。连接电阻值指从接地端到总接地板这两者之间的电阻值大小,而且需要保证这一电阻的数值始终保持在0~1Ω以内,除此之外,还需要将仪表接地系统的电阻控制在4Ω以内。因此,对接地电极、接地导线截面积、连接方式的选择等方面都会对接地电阻值产生直观的影响,会直接影响接地电阻值。因此,各线路之间连接与导线和铜板的连接都需要采用铜接线片和镀锌钢质螺栓的方式,或者采用焊接。除此之外,接地总干线和接地电极连接还需要进行热镀锌的处理。 3结束语 仪表及控制系统唯有利用科学合理的接地保护才能让仪表及控制系统进行稳定持续的运行,才能防止各类型的干扰。尤其是在DCS系统的运行过程中,必须对现场可能出现的干扰情况进行防治型接地处理,不然很难保障系统运行过程中的稳定性和持续性。一般的工业现场环境都十分复杂,为了保障仪表及控制系统运行的稳定性,不但需要制造商进行改进和调整,提高系统的抗干扰程度;还需要工程设计者在设计方案时就考虑好系统接地的工作实施。 作者:张宪发 单位:中石油中国昆仑工程公司大庆分公司 石油化工毕业论文:石油化工中水质检验数据误差的处理方法 摘要:石油作为衡量一个国家工业发展水平高低的重要指标,其产品质量生产的好坏离不开所使用的化工工艺。石油在化工生产过程中不可避免的会产生大量的污水,对污水水质进行准确的检验,能够有效降低污水排放量,降低对水资源造成的污染。因此,本文着重介绍了石油化工污水水质的基本特征,石油化工水质检验中数据误差产生的主要原因,并提出了一些减小或消除水质检验中数据误差的处理方法。 关键词:石油化工;水质检验;数据误差;处理方法 1石油化工污水水质基本特征 石油化工生产以石油为主要原料,经过裂解、分馏、精炼、重整等一系列化学加工工艺最终将石油加工成多种有机物质。这一过程需要的生产装置众多、且生产周期长,需要消耗大量的水,所以产生的污水水量大。通常,石油化工污水中含有硫、氰化物、氨氮、酚等常见污染物[1]。但不同的石油化工企业因生产的石油类产品不同,所以污水中含有的污染物存在一定差异,而由于石油化工采用的是化学加工法所以该污水中还含有多种与有机化学产品相关的污染物,如芳香胺类化合物、多环芳烃类化合物等。这些污染物种类繁多,且有一部分为有毒物质,导致污水水质结构复杂,不便于处理。 2石油化工水质检验中数据误差产生的主要原因 2.1系统性误差 系统性误差是一种较为常见的误差,造成这种误差产生的原因是由某些固定因素所致,这就使得在一次水质检验过程中可能出现多次系统误差[2]。这些固定因素具体包括分析方法选用不合理、检验仪器精密度达不到检验要求、试剂材料纯度不够高、检验人员出现误操作等。例如,检验材料的称重。在称量前,检验人员可能没有将砝码进行校正。 2.2偶然性误差 与系统性误差产生的原因不同,偶然性误差产生的原因并不是由固定不变的因素造成的。在石油化工水质实际检验过程中,由于外界环境是一直变化着的,且检验人员每一次具体的检验操作与具体步骤存在一定的差异,这些都会导致水质检验偶然性误差的产生[3]。例如,检验过程中的温度、空气相对湿度等。 3减小或消除石油化工水质检验中数据误差的有效处理方法 3.1采用数字检验方法 要想提高石油化工水质检验结果的准确性与可靠性,尽可能避免误差产生与减小误差对水质检验结果的影响,就需要根据在总结与利用以往检验经验的基础上,进行不断的实践与探索,并继续积累经验与方法,对现有检测方法中存在的不足进行弥补与改进,积极引进国内外先进水质检验方法与仪器设备,在对自身检验方法进行改进的同时,发挥自主创造能力,努力研制出属于自己的高效实用、精确的水质检验方法。实践表明,数字化处理技术能够有效提高水质检验的准确性。所以,水质检验人员应在借鉴其他检验数据误差处理方法的基础上,利用现代化数字技术对石油化工生产的污水进行水质检验,并根据石油化工污水的特征确定最佳水质检验数据误差处理方法[4]。在实际检验过程中,安排三名以上工作人员对相关数据进行准确读取与记录,聘请相关专家对检验所得数据及其之间关系进行处理与分析。在读取滴定管数据时,应严格按照有关注意事项规定进行,具体包括所读取的数据应保留到小数点后两位,以提高所测数据的准确性与有效性;读取时,工作人员的视线应与滴定管中的水样凹面保持在同一水平线上。此外,由于在实际读数过程中,数据小数点后两位往往会存在一定偏差,因而为保证所读取数据的准确可靠,检验人员还可以采取多次读取策略。通过多次读取数据以及对这些数据进行对比,取这些数据的中位数,可以大大提高检验数据的准确性和有效性。 3.2处理结果分析 在石油化工水质检验过程中,经常会出现一些不符合预期结果的异常数据,对这些异常数据出现的原因、过程等进行分析,有利于检验人员发现所用检验方法中存在的弊端与不足,或意识到自身出现的错误操作,从而通过不断吸取经验教训来降低异常数据出现的概率,降低数据误差对检测结果产生的影响。对于数据读取与记录环节,为保证检测数据的准确可靠,检验人员应尽可能进行5次以上的检验,最少不能低于5次,并且还要保证读取与记录数据的有效性应大于80%。目前,对于石油化工水质检验数据误差的处理采用的主要是数值比较法,即在排除检验过程中的异常数据后,求出剩下数据的平均值与平均偏差,然后计算出检验数据与平均值之间的绝对值和两组数据之间的比值,最后将该比值与4进行比较[5]。如果比值小于4,则对相关检验数据予以保留;反之,则排除相应的异常数据。 4结语 由上文分析可知,石油化工水质检验会产生多种数据误差,有些误差可以通过规范操作来进行规避,而有些误差则需要借助相关技术进行一定的处理。由于各种因素影响,误差不可能完全消除,所以只能通过不断提高数据误差处理技术等措施来提高水质检验的准确性,提高检验人员对水质检验的重要性认识。 作者:崔玲 单位:山东省东营科技职业学院 石油化工毕业论文:计算机控制在石油化工生产的应用 【摘要】在新的时代背景下,计算机技术的出现和应用使得是石油化工生产向着自动化和规模化的方向不断发展。本文以石油化工生产中的计算机控制为研究对象,分析了计算机控制在石油化工生产中的重要作用,探讨了计算机控制技术在石油化工领域的发展趋势。 【关键词】计算机控制;石油化工;生产 1计算机控制在石油化工生产中的作用 1.1生产过程的自动控制 在市场经济条件下,企业之间对市场份额的竞争愈演愈烈,为了占有更多的市场份额,各个企业都在从多方面不断的改善自己。就石油化工企业而言,如何减少生产过程中的成本投入,如何有效的利用计算机控制来协助生产过程,如何不断提高企业的经济效益是十分值得关注的问题。自动化控制是现代化工业生产的方向,好多企业是借助过程控制仪表来完成工业生产过程。 1.2生产装置安全性、高可靠性的要求 石油化工生产过程具有一定的危险性,高温高压的生产环境为安全生产带来了一定的挑战。高安全性和高可靠性的生产装置是石油化工生产顺利开展的基础和前提,在计算机控制下开展的生产过程具有高安全性和可靠性,可以充分满足石油化工生产过程对安全性和可靠性的要求。 2控制仪表的发展过程 控制仪表最早出现在20世纪40年代,在控制仪表出现的初始阶段,最为常见的控制仪表就是就地式仪表。经过一段时间的发展,到了20世纪70年代,第二代DDZ电动单元仪表正式问世。又经过了大约十年的时间,人们又开发出了以DCS过程控制系统为核心的第三代计算机控制系统。进入21世纪之后,人们又对第三代计算机控制系统进行不断的改进,进而开发出了第四代智能控制系统,也就是现在非常常见的现场总线控制系统。 3DCS在扬子石化生产装置上的应用 3.1什么是DCS DCS的全称是DistributedControlSystem,中文的意思是集散控制系统,属于计算机控制系统。DCS的主要作用是对生产过程进行集中管理和分散控制。一个DCS系统主要包括五个部分,分别是操作员站、工程师站、上位管理机、通信网络以及现场控制站。在上述五个部分的协调之下,DCS系统才能实现其功能。 3.2DCS的特点 3.2.1监控操作方便在工作过程中,DCS可以利用计算机实现对生产过程的实时监控,保证生产过程处于正常状态。一旦出现意外情况,DCS系统可以进行报警处理,及时提醒工作人员解决生产过程遇到的问题。 3.2.2控制功能丰富 DCS系统的控制功能十分丰富,DCS可以借助各种复杂的控制算法和逻辑运算实现多种控制功能,包括预警功能,监控功能,连锁保护功能等等。 3.2.3信息和数据共享 尽管DCS系统拥有多个相互不影响的工作站,但是不同的工作站之间可以实现信息和数据的共享。 3.2.4系统扩展灵活 DCS系统具有扩展灵活的特点,不同的生产过程需要的DCS系统是不一样的,相关人员可以根据自己的需要对DCS系统进行配置。 3.2.5安装维护方便 就硬件而言,DCS系统的硬件设备都属于标准化的设备,在安装时是非常容易的。就软件而言,DCS系统的软件功能非常强调,可以进行有效的自我诊断,及时发现软件在运行时遇到的问题,并及时将问题反映给相关人员。 3.2.6系统的可靠性高 DCS系统中的微处理器有效的提高了系统的可靠性,降低了系统的危险性。此外,DCS系统中冗余措施在一定程度上提升了系统的整体可靠性。 4计算机控制技术的发展趋势 进入21世纪以来,各种新技术不断涌现,计算机技术也得到了不断的发展。现阶段,微处理器的体积逐渐变小,性价比也越来越高,现场检测仪表和执行器也向着智能化的方向发展。21世纪初,IEC提出了61158标准,也就是现在非常常见的现场总线标准,简称FCS。 4.1基金会现场总线FF 基金会现场总线简称为FF,是最为常见的一种现场总线。基金会现场总线通常被安装在生产现场的最底层网络,总的说来基金会现场总线是一种自动化程度比较高的总线。基金会现场总线的主要作用是度量生产过程中的变量,并对生产过程的相关信号进行控制等等。基金会现场总线具有下述优势①较高的系统开放性,可以和任何具有相同标准的设备兼容;②智能化程度相对较高;③系统结构具有高度的分散性,从而使得整个系统的可靠性更高;④抗干扰能力相对较高。 4.2PROFIBUS总线 PROFIBUS是ProcessFildbus的缩写,PROFIBUS总线也是使用范围很广的一种现场总线,PROFIBUS总线的提出者是德国西门子公司。PROFIBUS总线主要包含三个部分①PROFIBUS-DP,也就是外围设备;②PROFIBUS-PA,也就是过程自动化;③PROFIBUS-FMS,也就是报文规范。 5结束语 在新的时代背景下,各种新技术的出现极大的推动了社会前进的步伐。现阶段,计算机技术已经融入了多个领域,就石油化工领域而言,计算机技术的出现和应用使得是石油化工生产向着自动化和规模化的方向不断发展。
建筑概论论文:珠宝 建筑学概论 10 Corso Como上海空间周年庆嘉年华 沪上时尚设计概念地标10 Corso Como上海迎来开业一周年的庆典嘉年华。10 Corso Como上海开业一年间已成为上海乃至华东地区时尚人士购物、休闲、餐饮的理想去处。在周年庆典上,媒体人、时尚达人、品牌代表,VIP等嘉宾应邀相继光临,为10 Corso Como上海送上生日祝福,共襄跨越时尚、艺术、设计界限的感官盛宴,度过了精彩又难忘的夜晚。 进入首层空间后一阵淡雅的芬芳首先将嘉宾吸引至diptyque香氛专区,在这里法国香氛品牌diptyque为10 Corso Como上海周年庆典特别奉献了个人香氛系列的中国首发。另一边,意大利设计家居品牌Memphis品牌带来了缤纷有趣的新品首发Pop Up,不仅有黑白几何特色的Ettore Sottsass系列独家销售。 在二层空间的Playsam明星设计师特别慈善合作的展示以及三层空间法国高级时装品牌Paco Rabanne的8件古董衣作品的重磅展览区域也聚集了大批设计师与明星的忠实拥趸。同时Paco Rabanne2014秋冬新款也在三层空间首度登场。 在顶层画廊还举行了达达主义摄影师Erwin Blumenfeld展览开幕酒会。此次展览主要展出二战期间及战后他在纽约中央公园工作室创作的作品。他对色彩的实用,充满创意的构思和取景方式都让人眼前一亮,而他天生的图片布景拿捏的感觉和实验性的拍摄更是让他成为同年代摄影师中的翘楚,在时尚最前沿占有特殊的地位。 10 Corso Como品牌总裁Audrey Sun在周年嘉年华上兴奋地透露:“10 Corso Como继米兰、首尔、上海之后,很快将在北京开设全新店铺,我们希望把‘悠闲购物’(Slow Shopping)的理念带给中国更多的消费者,每一位来到10 Corso Como的顾客都可以享受到时尚、生活方式、设计、书籍、音乐及美食等等丰富的体验。” 高级衬衫品牌PYE「派携手北京尤伦斯当代艺术中心举办“编织故事,传情「派意”展览 艺术与时装往往是息息相关,从安迪・沃霍尔到村上隆的创作都不难见到。这个夏天,高级男装衬衫品牌PYE「派与尤伦斯当代艺术中心(UCCA)携手举办“编织故事,传情「派意”展览,为观众带来一趟游走在艺术和时装的创意旅程,并掀起时装与艺术的跨界对话。「派一直支持艺术创作,此次携手尤伦斯当代艺术中心与三位青年中国艺术家,于2014 年 8 月 28 日在尤伦斯当代艺术中心(UCCA)举办了一项名为 “编织故事,传情「派意”的特别展览,在以数百件「派衬衫构成的悬浮雕塑下揭幕由艺术家叶甫纳、蒋志和马秋莎拍摄制作、以“凝视”为创作概念的视频作品。艺术家叶甫纳更于现场演绎其《家春秋》系列内的其中一个角色,与参观者一同合影留念。 视觉通过光和色看见世界的动静。在当代艺术的语境中,影像是一种能够让观众从日常表象中发掘更深层的内部世界的重要媒介,通过律动的图像完成对感觉的架构。在艺术家将质地柔软的个体存在转化为极具形式感的视觉呈现的同时,「派的成衣衬衫被重新定义为每一处织入细节的中国品质、每一缕缝入针脚的东方传统。品牌的独特性被定位在优秀的做工、设计和材料上,恪守和发扬本土源远流长的商业道德,兼具世界大都市生活的当代感,与世界共同期冀未来的无限可能性。 除了在尤伦斯当代艺术中心(UCCA)的装置艺术展览场地,上述视频也将在「派的各间分店内和品牌网页上播放。 HUBLOT宇舶表中国当代艺术季首秀大幕开启 “90后”新生代艺术家挑战成规打造前卫橱窗艺术 作为艺术季首秀,宇舶表首次邀请中国艺术家为品牌打造“宇舶爱艺术”主题橱窗艺术展。“90后”新生代艺术家高露迪创作的波普风格艺术橱窗今天在北京、上海等6家专卖店与公众见面。高露迪分别甄选了2014年个人最新力作《四棵松》、《仙人掌》和《黄蓝线》进行数码化处理,借用三幅绘画作品中的直线框架来表现硬朗与明确的质感;同时,他更是以宇舶表Big Bang波普艺术女性腕表为色彩灵感,对画面进行了调整,使之更加鲜活、极富时代感。一个顶级奢侈品腕表的时间世界瞬间释放出自由、无畏的年轻生命力。随橱窗艺术同时在店面展出的Big Bang波普艺术女性腕表,在 2014年日内瓦表展一经推出即令全场惊艳。幽蓝、炫紫、玫瑰粉和苹果绿四款独特设计,让色彩在爆炸与碰撞中完美融合于腕表,这是对波普艺术最纯粹的重塑与解读,更开创了高级制表与流行艺术的突破性结合。 FENDI 联手 Blue and Joy 呈现与众不同的艺术橱窗 一向支持艺术,乐于与艺术创作结合的FENDI,联手驻扎于柏林的意大利艺术二人组―Fabio La Fauci和Daniele Sigalot,将两人艺术创作与FENDI 2014-15秋冬时尚完美结合。于9月起,在FENDI全球各地精品店的橱窗内,正式启航“Blue and Joy”合作项目。4,000多只以铝质金属打造的纸飞机雕塑,造型轻巧,颜色多彩。犹如儿时对于纸飞机的快乐记忆。届时,纸飞机会飞进全球27家FENDI精品店的橱窗,从香港八月开幕的置地广场精品店开始,紧接着在各个时尚之都,诸如米兰、巴黎、纽约和伦敦,以及罗马、慕尼黑、布拉格、东京、台北、北京、首尔以及更多首都城市中呈现。对于人事、物件中,一种特有的,一种出其不意而又具有一种遗世独立的感官意识的认知。将其复杂的认知透过纸飞机的各色形态及其方向各异的飞行路线传达出,在这个因矛盾和充满问题的世界,鼓励人去探险和发展个人心中的个性世界。届时,顾客将可以近距离观赏这个曾经在米兰三年展设计博物馆和那不勒斯王宫博物馆展所展出的艺术作品。2005年年底,Fabio La Fauci和 Daniele Sigalot组成了创作双人组,取名Blue and Joy。出生在意大利的他们,主要在柏林进行创作,并因大量的媒体合作项目而闻名。 Bonpoint法国童装高级定制 Bonpoint 深受欧洲皇室与好莱坞明星的喜爱。开设的门店遍及各大国际时尚地标,是蒙田协会与Comité Colbert 法国精品协会中唯一的童装品牌。Bonpoint 的品牌理念简单却独树一帜:奢华与童装完美结合,精致温馨的店铺里出售品质上乘又引领时尚的孩童服饰,细节设计露显低调奢华。店内营造的唯美童话气息打造属于孩子们的梦幻世界。Bonpoint 的品牌哲学蕴含对生活品质的深刻体验:赋予孩子与生俱来的优雅与时尚,让他们跨越童话的界限,踏着父辈的足迹走遍世界,一路收集时尚,建立属于自己的一片广阔天地。30 多年来,Bonpoint 的奢华童装理念在世界范围内声名远扬,其设计部门的工作形式则保留了巴黎高级定制服的悠久传统,在品牌创始人Marie-France Cohen 的倡导下,悉心打造每一个款式,每一朵绣花,每一个配件,加之完美的剪裁, 上乘的布料, 微妙的色彩处理,以质地、细节体现奢华的概念。如今品牌的创意总监Christine Innamorato 秉承了品牌的独特理念,将个人旅行经历中的丰富体验融入设计,创造出一个个动人心弦的Bonpoint 小精灵。 《KARL日报》巴黎创刊 时尚之王掀起全球新闻风暴 随着最新的设计方案细节不断公布,Karl Lagerfeld,这位亲身践行“全方位设计”的天才设计师已经惊动了整个时尚界。据透露,这位以全方位设计才华和无限创造力闻名的时尚界的标志性人物将要为他宏伟的时尚帝国加入新的媒体渠道:近日他的专属特别版报纸―《KARL日报》将正式出版。这份备受期待的带有调侃风格报纸的创刊号于2014年9月末登陆美国和欧洲,里面将配有Karl Lagerfeld新一季秋冬广告大片。此消息公布之后,各大新闻媒体开始流行起“他拥有超人类能力”的推断。这位设计师以多产而富于创造力的设计一直给人一种神秘感,在这样的大负荷的劳动量之下他是否还有休息时间一直还是个谜―看起来他的生存方式是违反人类基本的生理规律的。有报道称,他其实是一个有着深不可测时尚力量的外星人,但其报道的真实性尚待验证。报纸提供了对Karl Lagerfeld本人和他爱猫Choupette的采访报道,同时包括很多令人意想不到的爆料。 Bally巴塞尔艺术展致敬现代主义 携Kolkoz作品《Form Scratch》彰显设计魅力 Bally始终秉承精湛工艺、卓越品质和创新精神。如今,品牌在其全新产品中融入功能主义和现代主义元素,从经典品牌向现代奢华品牌转变。为庆祝品牌这一全新转变,同时作为艺术推广的长期支持者,Bally决定举办为期一年的巡回艺术展,围绕现代主义、功能主义和创新主题,颂扬现代主义设计师和艺术家。Bally邀请了世界著名艺术家Kolkoz以Pierre Jeanneret组合屋为灵感,打造出惊人的艺术装置作品,取名《Form Scratch》,该艺术作品占地10平方米,由连接Ostquai的吊艇机吊起,悬挂在巴塞尔港口的莱茵河上。作品以基本的建筑技术建造,与其说是一座建筑,不如说是一件玩具,仿佛要唤醒我们的童真,激发大家的想象力。Kolkoz以现代主义者的视角,为建筑平添了几分趣致。早在1990年代,法国二人组Samuel Boutruche和Benjamin Moreau就以“Kolkoz”的名号驰骋艺术界。他们孜孜不倦地探索着现实与虚拟的融合,打造出复杂的装置艺术作品和充满趣味的公众参与作品。Kolkoz始终寻求颠倒艺术和观众之间的关系,其在美术馆内的作品包括框架雕塑作品,完全由框架本身打造。另外还包括一系列摄影作品,展现了二人以游客身份流连于世界著名艺术作品前的情景。他们的作品收藏于Gallery Emmanuel Perrotin美术馆。 建筑概论论文:从建筑的启蒙与认知谈建筑概论课程对学生能力的培养 摘 要:本文从建筑学专业本科学生对建筑的启蒙与认知出发,在结合教学实践的基础上,对建筑概论的教学内容和方法进行分析,针对学生建筑设计基本认知能力的培养进行了探讨,提出了培养学生认知能力的方法。 关键词:建筑学 建筑概论 认知能力 培养 建筑概论是建筑学专业本科学生入学后首先接触的一门专业基础课,它是一门启蒙性的课程,目的在于使建筑学专业初学者获得建筑设计基础理论知识和设计的方法,通过本课程的学习,学生能对本专业有一个比较全面的了解。因此,针对学生认知能力的培养,探索一种比较好的教学培养方法非常重要。 1 课程特点和要求 本校建筑学专业为五年制,按照老版的本科人才培养方案,建筑概论课程为专业选修课,经过实践教学之后,新的培养方案已将其修订为专业必修课,并且开课时间从第二学期调整到了第一学期。这样更有利于课程之间的衔接,设置也更加合理。 建筑概论课程与建筑设计基础课程是紧密联系的。授课教师要把握好两门课程之间的关系,合理安排好各个环节。大一年级的基础课程涉及到教学的核心和基本问题――建筑的基本认知和传递,教师应该通过教学设计的主体线索呈现出来的。 2 传统的教学过程中存在的一些不足 2.1 教材涉及的学科知识较多,但篇幅相对较小,不容易做到深入和扩展 建筑学专业的建筑概论课程涵盖的知识面非常广,涉及到人、社会、环境、自然的方方面面,如果老师只是照本宣科,很容易陷入枯燥乏味的课堂状态,既让学生感觉无趣,又无法调动学生的积极性。学生如果不能将思维打开,只是停留在教材有限的内容,那么,对建筑的理解也不会很透彻。 2.2 教学方式被动,学生参与度不够,不利于思维能力的培养 建筑概论是一门内容更新较快的学科,传统的被动式的“教”与“学”已经不能满足学生获得新信息和新知识的能力,如果没有好的学习方法、无法保证好的教学效果,就无法做到对学生真正能力的培养。刚进入大学一年级学习的学生,对于建筑学的理解不深,如果不能积极参与课堂,学生很难理解很多基本概念和设计思维,最终创造性也得不到培养。 2.3 考核方式单一,缺乏合理性,不容易反映出实践能力 建筑概论课程的考核方式为考查,一般都是通过撰写课程学习论文的方式进行考查。建筑学专业是一门对综合能力要求很高的学科,学生要有很好的文字表达能力,但是,同时它又是一门技术性和实践性很强的学科,如果仅仅只是通过一篇论文或者一份报告去衡量学生的能力是不合理的。 3 从提高学生建筑启蒙与认知能力的角度进行培养 从传统教学过程中出现的一些不足我们可以看出,要取得较好的教学效果,作为授课者应该采取一些比较有针对性的方法来提高学生的认知能力,抓住重点,多角度考查,激发学生的积极性,让学生可以真正掌握建筑的基本理论和实践能力。 3.1 了解知识构成,提高综合认知能力 建筑涉及到科学、哲学、艺术、历史、文化和地理等诸多领域,建筑学专业对学习者的综合能力要求很高。一位优秀的建筑专业学习者要能够从人文看建筑、从工程看建筑、从案例看建筑,这些知识都需要相对长时间的系统学习和积累。教师要及时更新教学内容,加入一些联系实际的案例,通过多媒体展示加深理解。在讲解建筑的意义这部分内容时,一定要多结合实际,用深入浅出的方式使处于专业启蒙阶段的学生能比较容易接受。课堂上可以让学生结合自己的生活体验,谈一谈对建筑的意义的理解。讲到中国民居,可以让学生介绍自己故乡的民居特征,通过表达和交流可以让课堂气氛更活跃。这种方式不仅能让他们参与课堂,而且还能用一种比较轻松的心态进入学习状态。因为学时有限,学生不能局限于课堂学习,教师应推荐学生课后看一些建筑理论书籍,还可以上网观看建筑学相关的纪录片或者资料,例如:《梁思成与林徽因》《我的建筑师――寻父之旅》等纪录片。通过阅读书籍和观看影像资料,一方面能开阔眼界,增长知识;另一方面,还能了解著名建筑师的故事和思想,增加对建筑学专业的学习兴趣。这一部分的学习主要放在课外,要求学生最后提交2~3篇课程论文。 3.2 掌握尺度概念,培养空间认知能力 从学习建筑学的基本概念,到慢慢接触尺度,这是从理论落实到实践的一个重要环节。人在建筑所限定的空间里活动,人的各种活动尺度与建筑空间具有十分密切的关系,要真正做到开始设计,必须从熟悉人体活动的基本尺度开始。在这一部分可以设计一些绘图的小作业,例如:绘制不同形式的家具,表现人和家具之间的尺寸关系;设计住宅时如何考虑的建筑与人的基本尺度关系;测量你的宿舍中家具的尺寸,并绘制简易的图纸,表达尺寸关系。对于刚刚学习建筑学专业的学生来说,对空间的认知和体验是个难点。从单个空间到组合空间的学习也是一个循序渐进的过程,学生不但要了解单一空间,而且还要掌握多空间组合方式,其中会涉及到空间的围合方式、空间的情感、空间与人的行为之间的关系等。这部分除了课堂讲解和课后训练之外,还需要学生看一些参考书籍,希望他们通过学习能撰写读书笔记,教师根据学生的读书笔记,能及时考核学生的学习情况。 3.3 训练作品解析,提升图解认知能力 建筑作品的解析是培养学生图解能力的有效途径。通过分析经典建筑作品,学生能够真正体会到设计的理念和方法,强化平面构成的思维以及空间意识。建筑概论的学时较短,每安排周2学时为宜,这样有利于学生对知识的理解和消化,安排时间做一些课后的训练。例如:学生可以选取勒・柯布西耶、格罗皮乌斯、密斯・凡・德罗和赖特等建筑大师的作品进行解析。同时,授课教师要对学生的训练目的比较明确,主要有:通过对建筑作品形成背景的了解,认识建筑设计前期的环境资料;通过具体建筑平面、功能、流线等的分析,学习建筑设计的基本方法和思路;通过建筑形体、立面特征的分析,提高建筑设计的审美能力。交流的方法可以采用图纸展示和PPT汇报相结合的形式,要求能够清晰、有条理地向别人阐述自己的想法,还要有恰当的图示语言能力,表达建筑设计理念、构图和形式。这是在学习建筑的初期阶段就要养成的一种能力,通过这种训练也能加强学生的参与度,在考核时可以占较大比例。 4 结语 建筑概论课程学习是培养一个未来优秀建筑师的重要环节,抓好这个环节,才能环环相扣,保证整个专业学习过程的渐进和提升。专业能力的形成需要一个长时间积累的过程,一次讨论、一次汇报和一篇读书笔记的撰写都是提高能力的一小步,教师的引导和潜移默化的影响对学生起着非常重要的作用。 建筑概论论文:概论建筑施工中大体积混凝土的浇筑技术 摘要:大体积混凝土有着广阔的使用前景,会越来越多的应用于为建筑建设中,由于其涉及面广,稍有差池,就会出现质量安全问题,因此做好混凝土工程的施工、提高其施工技术水平具有重大的实际意义,只有通过施工过程中控制好每一道关键环节,才能建造出优质的大体积混凝土。本文对建筑施工中大体积混凝土的浇筑技术进行研究。 关键词:建筑施工;大体积混凝土;浇筑技术 前言 建筑业的发展以及人们对建筑质量的要求都使得大体积混凝土技术有了用武之地,成为了一门综合性的施工技术,从模板的施工、混凝土的浇筑振捣到后期的养护,每一个环节都关系着混凝土构件的质量。 一、大体积混凝土 通常来讲只要一次性的浇筑量大于1000m3,或者混凝土结构的最小尺寸大于等于2米,就可以称为大体积混凝土构件,而实际建造中的定义则是断面最小尺寸大于3米的构件或是水化热引起的环境温差超过25度的构件都可以成为大体积混凝土构件。大体积混凝土构件具有较宽厚的结构,较大的浇筑量,水热化的温度可能会超过25度以及施工难度大的特点。 二、建筑施工中大体积混凝土的浇筑技术 1、施工准备工作 1.1施工准备工作 大体积混凝土基础施工应同时满足生产工艺和设计规范的要求,其水平施工缝的设置应满足规范中温度裂缝控制的要求。大体积混凝土施工可供选择的模板包括木模板、钢模板和钢木模板,其中木模板保温效果较好,而钢模板对保温不利,采用时应满足温控要求。施工前,应根据实际情况验算大体积混凝土浇筑块体的温度应力和收缩应力,制订温度控制技术方案,有效控制施工阶段大体积混凝土的内外温差、升温峰值以及降温速率,防止施工中可能产生的有害温度裂缝,确保施工质量。 1.2、混合料配合比及其材料 为了避免大体积混凝土由于水泥水化速率过快而形成过大的温度应力,施工单位在经设计单位同意的前提下,且满足大体积混凝土强度等级大于C20,可采用混凝土试件60天后的强度作为混凝土配合比设计、交工验收及评定的依据。在进行大体积混凝土配合比设计时,在确保满足设计所要求的混凝土强度、耐久性及工作性的前提下,应尽量减少水泥剂量,并以降低大体积混凝土升温速度为原则,以此降低混凝土浇筑时的降温速率和内外温差控制的难度,同时减少后期养护费用。根据工程的大体积混凝土特点,建议混凝土公司根据施工图纸的相关要求提前对混凝土配合比进行试配,并根据其结果进行优化,建议设计配合比采用60天的后期强度,这可以有效地减少水泥用量。在实际的施工过程中,应根据气候条件和材料的实际含水量等情况变化,对配合比进行及时的调整,应尽量避免在暴雨天气进行混凝土施工。要求到达施工现场的混凝土坍落度应在140mm-180mm,砂率为38%-42%,水胶比应≤0.55,拌合水的用量应≤175kg/m3,混凝土泌水量不宜≥10L/m3。 2、混凝土浇筑 2.1在开始用砼泵进行浇筑前,应对泵管内壁用清水进行湿润,以免使用过程中发生堵管的现象;在确定泵管可以正常使用之后,再用水泥砂浆或者不含粗骨料的砂浆对砼泵进行润滑,注意砂浆的分散,避免砂浆浇筑在一处;在浇筑的过程中不要出现停顿,不得以暂停的时候最好不要超过20分钟,所以在使用前应该对料斗进行检查,保证浇筑过程的连续顺利进行。最后,砼泵一定要有专业的、受过培训的人员按照使用说明严格操作,保证砼泵发挥作用。 2.2浇筑的过程中因该在2到3米的范围内垂直于模板水平布料,每一层的浇筑候补不要超过500毫米,当超过这个数值时就应该采用坡度浇灌的方式进行,这样既能防止缝隙的出现又能保证水热化温度的保留。(3)在混凝土的振捣过程中会出现泌水,应在实现安排清理的人员,防止泌水堆积引起构件麻面、开裂或是降低混凝土的强度等问题;当然,为了避免泌水的麻烦,在混凝土配比的过程中可以缩小水灰的比例或是减少外加剂的使用,对凝结时间进行控制等办法都可以收到很好的效果。(4)在浇筑完成2到3小时的时候可以对混凝土的表面进行抹平处理,在初凝前用振捣器多次碾压,之后再次进行抹平,收水后,便可以进行二次抹面的工作了,全部完成后要在混凝土表面铺上塑料薄膜或是草帘进行保护。(5)在对地下室顶板进行浇筑的时候应该按照无缝混凝土的施工方案进行,浇筑开始于对地下一层墙板的浇筑,直至混凝土浇筑到了顶板的大梁下口,才能够进行顶板的浇筑。顶板浇筑的过程中裂缝多出现在初凝到终凝这段时间内,所以要注意对裂缝的控制,可以通过对顶板进行搓平、抹压的方式来减少裂缝的产生。 3、确定保温材料的厚度,预测混凝土表面温度 混凝土中心最大温升达47.3℃,假如浇筑温度是30℃,混凝土中心温度将达77.3℃。如果环境平均温度Tq=(35+23)/2=29℃。两者平均温差将有48.3℃,这是无论如何不能允许的。解决办法是在混凝土开始降温时,在其表面覆盖保温材料,使表层混凝土温度提高,达到减小混凝土内表温差的目的。一般规定:混凝土内表温差T1-T2≤25℃对于较厚的混凝土,此温差值可适当放宽。由此可见,即使在炎热的夏季,大体积混凝上在降温阶段要“保温”养护。 经过考虑可提出两种养护方案供施工时选择。一种是盖一层塑料薄膜和一层3cm厚的防水岩棉被。另一种是蓄水2~12cm养护,深度随当时混凝土内外温差增减。前者的优点是保温性能较好,可缩小混凝土内表温差,减慢降温速度,从而有利于混凝土抗裂,但缺点是可能因降温速度过慢而延长养护时间;但如遇环境温度骤降造成混凝土内表温差过大时,较难采取临时加强保温的措施。实际施工中采用了第一种养护方案,养护效果很好。塑料薄膜很有效地保证了混凝土表面的潮湿,既保证了表层混凝土的强度增长,又使前3周的降温阶段不致出现干燥收缩,还保证了微膨胀剂充分发挥补偿收缩的作用。基础大体积混凝土施工,一次浇筑量大,厚度大,强度等级高,在夏季炎热天气施工,技术难度大。混凝土浇筑后,经过3个星期保温保湿养护,效果理想。要施工好超厚、高强度等级的大体积混凝土,关键要有一个先进的混凝土配合比,有一套严谨的施工组织设计,有一套科学的养护工艺,有一种严谨的工作作风。 4、建筑大体积混凝土常见的问题和分析 通常来说,建筑的顶部施工存在着很大的风险,因为会受到来自外部空气、温度、降水等不良因素的影响,施工难度也较大,再加上风吹日晒的作用,很可能会导致建筑大体积混凝土出现问题,一旦出现问题就要及时地进行处理。常见的建筑混凝土大面积施工问题就是出现裂缝,产生裂缝的原因主要有以下几个方面:(1)受日晒、降水等自然因素的影响。高温的天气和突降的雨水很可能会导致混凝土因为冷热不均及水分蒸发变得越来越干燥,而出现裂纹,这些裂纹如果不加以及时的处理就很可能扩大蔓延。(2)水泥的用量不足影响工程建设。在进行建筑施工建设的时候,如果使用的水泥用量较少,不能起到防护作用,也很容易导致混凝土施工建设时出现裂缝。 对于混凝土的调配来说,一定不能忽视配比时的用水量,可以说水的用量与裂缝的出现有着很大的关系,在使用水泥的过程中,所含水量多少会直接影响混凝土施工面的收缩程度。如果施工表面的湿度不够,水分也不充足,就很容易出现表面裂纹。对于已经发现的问题,不能够推脱责任,要积极地进行处理和解决。针对上述导致混凝土开裂的两个因素,施工建设人员要根据情况找出相应的对策。我们都知道人的表面皮肤如果缺少水分就很容易干裂,与之同理建筑物的表面如果缺少水分也会出现开裂,如果施工时不能保证建筑物外表滋润含有一定水分的话,就很难防止裂缝的出现。对于另一个诱因温度问题也要重视,大面积的使用混凝土,也容易出现较多问题,不过这些问题要控制在一定的限度内,不同的情况有着不同的要求,所以应该针对实际问题做出实际的分析与思考,找到应对问题的最好对策。 结束语 随着科技的发展进步,建筑施工的技术也不断推陈出新,让混凝土高层建筑施工的质量越来越好,混凝土施工建设的抗压性和安全性也逐步提高,不过相关施工建设单位还应该不断的采取多重手段,选择合适的混凝土温度与养护方法,来不断的改进性能。 建筑概论论文:概论建筑结构的检测及加固方法 摘要:随着我国经济的发展,工程建设也迎来了发展的难得机遇。在建设工程飞速发展的同时,建筑物的质量问题也受到广泛关注,既被质量管理部门所监督,也被人民群众所关心。建筑物的安全性以及持久性是结构设计首要考虑的方面,而检测建筑性能的工作也是很有必要执行的。本文主要对建筑结构的检测以及加固进行探讨。 关键词:建筑结构;检测;加固 引言 结构的检测与加固技术可细分为检验测试技术、鉴定评估技术和加固改造技术。检验测试技术的基础,为鉴定与评估工作提供必要的信息和基本数据。鉴定与评估技术是该项技术的关键,是连接检验测试技术与加固改造技术的重要环节,通过计算、分析、比较和论证,确定影响结构性能的因素、各因素影响的程度、存在问题的性质,确定问题的处理方案。结构的加固与改造是针对结构存在问题的处理,包括施工图设计和施工操作,是对全套技术先进性、科学性和合理性的验证阶段。 一、建筑结构检测与加固意义 建筑结构的可靠安全在现代建筑结构设计和施工中是建筑工程的核心。建筑物在正常设计、正常施工、正常使用和维护的条件下,也就是说在规定的条件下,在规定的时间内,应满足建筑结构适用性、安全性和耐久性的要求。 二、建筑结构检测 建筑结构加固技术是在对建筑物进行检测、鉴定的基础上,对建筑物进行整体或部分构件的加固,使原结构降低的安全性得以恢复,或者使建筑的使用功能满足新的要求。因此,进行改造加固设计之前,有必要对原有建筑结构进行检测鉴定并提出检测报告和鉴定报告,为改造设计提供依据。对于使用时间超过20年以上的建筑,检测鉴定的重要性尤其突出。而目前的加固改造市场,检测这一重要环节往往被严重的忽视了。原因就在于,一方面甲方往往首先由资金或工期的出发点去考虑项目,而且多数甲方对检测的重要性没有充分认识;另一方面,设计单位由于激烈的市场竞争多数没有彻底的坚持自己的观点。客观上来说,中国的加固行业从国家的规范、图集到市场体制都还没有发展到一个成熟的阶段。建筑结构的检测按照检测目标的不同可分为混凝土结构检测、砌体结构检测、钢结构检测和地基基础及桩基检测。 三、建筑结构的可靠性鉴定与评估 对建筑物进行可靠性鉴定与评估,是建筑结构加固的依据。因此,对于先天不足或后天管理不善的建筑,或者由于不可抗力造成伤害的建筑,以及由于使用功能需要增层改造和步入“中老年”期需进行诊断、检查处理的建筑,都需要进行调查、检验,并作出科学的鉴定与评估。鉴定与评估可视具体情况一般按这样的程序:接受委托―初步调查―确定目的、范围―成立鉴定小组现场调查―安全性、使用性评级―可靠性评级―提出报告按照国家现行标准,对民用建筑的鉴定分为安全性的鉴定、正常使用性鉴定与可靠性鉴定。可靠性鉴定包括安全性鉴定与正常使用性鉴定;对工业建筑直接进行可靠性鉴定;对危险房屋进行综合性鉴定。最终对建筑结构进行评级,评级标准可按可靠性和危险性分为A,B,C,D或一、二、三、四等级。 四、建筑结构检测的内容 地震、洪水、风暴等自然灾害对建筑物的强度和稳定性等带来不同程度的影响,这种影响可能成为一种潜在的危险,一旦受到外界影响触发,会对人类的生命财产安全构成威胁。这就需要在建筑物遭受到外界灾害影响后,对建筑物的安全性或者适用性和耐久性进行评估,以确定建筑结构的安全程度,而评估的主要手段便是建筑结构检测。 1、常规的外观检测。如平整度、倾斜度、尺寸偏差等。此项检测是最传统的、最原始的检测方法。但也是最直观的检测方法。 2、强度检测。如材料强度、构件承载力、钢筋配置情况等。 3、结构内部缺陷的检测。 4、材料成分的化学分析,如混凝土的集料分析、钢材化学成份分析等。 五、建筑结构检测的常用检测方法 结构检测工作包括的内容比较多,按所检的结构种类把建筑结构检测方法分为:混凝土结构检测、钢结构检测和钢―混凝土组合结构检测等。对某些结构或构件,为获得其结构整体受力性能或构件承载力、刚度或抗裂性能,可进行结构或构件的整体性能的静力实荷检验。其中静力实荷检验可分为使用性能检验、承载力检验和破坏性检验。对某些重要建筑和大型的公共建筑还可进行结构的动力测试。 对混凝土结构的混凝土材料强度目前广泛应用的检测方法是钻芯法和回弹法。钻芯法结果准确可靠,但会造成对结构物局部的损坏。非破损法中的回弹法、超声法、超声一回弹综合法所测试结果精度不高。拔出法是一种介于钻芯法和非破损检测方法之间的混凝土强度微破损检测方法,操作简便易行,适应性很强,检测结果的可靠性也较高,是非常有价值的一种检验评定手段。 对砌体结构的检测目前主要使用轴压法、原位单剪法、推出法、砂浆片剪切法、点荷法。这些检测方法大致可分为两类:直接法和间接法,直接法的优点是直接测试砌体的强度参数,其缺点是试验工作量较大;间接法是测试与砂浆强度有关的物理参数,进而推定其强度,在实际使用中具有一定的局限性,但因测试工作简便,目前应用还比较广泛。检测方法的选用应综合考虑结构情况和建筑物的重要程度,选用直接或间接或两者综合的方法。 六、我国建筑业的考察检测基本设计思路与手法 设计思路首先考察建筑的寿命:耐久性――在一定的环境和使用条件下,随着时间的推移,建筑物对病害及老化的抵抗而保持基本设计功能的能力。设计耐用年限――在正常使用维护条件下,建筑物不需做较大加固处理,就能保证结构安全和主要设计使用功能的年数,在结构设计中又称为“设计基准使用年限”。使用寿命――建筑物或其重要部分从投入使用到废弃不用的时间。建筑物的病害及根源:设计质量水平,特别是设计中对耐久性的考虑;建筑材料性质、质量满足耐久性要求的程度;施工质量和水平、提高混凝土结构耐久性的工艺措施。建筑物使用所处的环境条件:主要是指大气、地下水、工业环境腐蚀因素。 加固原因大致如下:建筑物年久失修,结构有损伤或破坏,不能满足目前的使用要求或安全度不足;由于各种灾害事件的影响使结构产生裂缝或者破坏;施工质量低劣,如混凝土强度等级低于设计要求,钢筋混凝土结构构件有蜂窝、孔洞、露筋等缺陷,钢筋力学性能不符合设计要求;或砌体砌筑方法不当,造成通缝,空心砌块不按设计要求灌筑混凝土芯柱;或钢结构的焊接质量或焊缝高度达不到设计要求。修复加固受损构件应着重从安全可靠、简单易行及经济合理三方面综合考虑,加固后还需考虑对受损建筑的应力影响,同时注意被加固构件的施工方法及构造,确保加固构件可以与原结构共同工作。对受灾建筑的构件进行修复的施工方法与正常建设建筑物是不同的,修复加固时出现一点差错都可能导致受灾建筑不能再被修复甚至是永久损坏,所以修复加固建筑构件时一定要确保精心施工,保证修复加固的质量。 七、结构的加固与改造技术 随着结构加固技术的发展,结构的改造技术也得到了发展,结构的加固技术在结构的改造中发挥了作用。此外,替代结构技术、改变传力途径技术、预应力技术、托梁拔柱技术、结构增层和加层技术,在结构的改造中由广大的科技人员和工程技术人员发明和创造出来。结构的加固技术有待进一步发展。 新的加固材料的研制是推动加固技术发展的动力。以往的经验告诉我们,检测鉴定技术的发展依赖于检验测试仪器的发展,加固技术的发展依赖于新材料的发展。由轻质、高强、抗腐蚀、耐高温的新材料构成的效果好、易施工的加固方法可推动加固材料的发展。 加固改造理论的提高是该项技术发展的另一个方面。目前的加固基本上是针对构造和承载能力不足的构件,缺乏从结构总体上的把握与判别。在结构设计领域则有相应的理论,如建筑抗震设计中的概念设计,混凝土结构设计中的强柱弱梁强节点等。目前的加固有时会适得其反。例如:对多层砖混结构的某一层墙体做夹板墙加固,使得该层墙体的钢度大幅度增加,形成与相临楼层的钢度差,对结构的抗震不利。此外还有加固后构件的承载能力提高,防火等级大幅度下降等问题。这些问题需要从总体上把握,靠加固理论的提高来解决。 结束语 科学检测手段和合理加固措施的综合运用,要建立在行业规范以及严谨工作作风的基础上。随着建筑材料的推陈出新,建筑物所出现的问题由大众化逐步发展成个体化,这就要求检测加固的手段要能跟上时代的步伐,针对不同问题灵活解决,提升工作效率。完善的检测加固体系不仅能延长建筑物的服务年限、节省资源,更对保护人民的生命财产安全不受影响起到了不可估量的作用。 建筑概论论文:概论建筑施工中大体积混凝土的浇筑技术 摘要:建筑工程施工中采用大体积混凝土浇筑技术不仅仅在一定的程度上加快了工程浇筑的施工进度,同时对工程建筑质量方面也有很大的提高。本文主要对建筑施工中大体积混凝土浇筑相关问题进行了简要分析。 关键词:建筑工程;大体积混凝土;浇筑技术 引言 当前,我国基建工程规模不断扩大,建筑施工中对大体积混凝土的应用也已变得非常普遍。而混凝土作为建筑施工中必不可少的一种建筑施工材料,其自身浇筑和施工技术的好坏将会对建筑物质量产生一定影响。因此,在建筑施工中,施工单位必须对混凝土浇筑技术引起高度重视,抓紧混凝土浇筑质量控制,加大对建筑施工中大体积混凝土的监测力度,以保证大体积混凝土浇筑、养护等一系列工作的顺利开展,进而间接的为建筑工程整体质量提供有力保障。 一、大体积混凝土的特点 房屋建筑工程中的大体积混凝土具有体形较大、结构较厚、使用钢筋较密、工程中混凝土用量较多、施工技术要求较高以及工程条件复杂等特点。在建筑工程中,要特别注意防止混凝土因为水泥产生的水化热而形成的温度差,由于温度差而产生的温度应力会形成裂缝,严重影响建筑质量。为保证建筑结构安全和能正常使用,在建筑工程中,大体积混凝土施工技术要求较高,需要从材料选择、工程施工技术保证措施等有关环节进行妥善处理,并做好相关工作的前期准备工作,以此来保证大体积混凝土能顺利施工。 房屋建筑工程中的大体积混凝土其表面系数较小,混凝土中水泥水化热释放相对集中,其内部的温升比较快。在混凝土内部温度和外部温度差异较大时,极易形成混凝土温度裂缝,影响建筑结构安全。 二、大体积混凝土浇筑常出现的问题 1、泌水现象 泌水现象指的是因为水泥有着极强的吸水性,而造成很多水从混凝土外部析出的现象。混凝土在浇筑过程中使用的水越多,且其温度越低,那么其析出的水分也就越多。此外,混凝土的析出水量还会受到水泥颗粒大小及其物质组成的影响。在混凝土分层浇筑过程中往往会出现泌水现象,分层作业的时间差的大小在此过程中对这一现象有着严重的影响,这一差值太大太小均不可以,如果这种时间差值设置地不合理,混凝土内部的起着粘结作用的应力显然不符合要求,泌水现象势必不可避免。 2、由温度因素而造成的裂缝 在混凝土不断变硬的过程中,混凝土内部会产生大量的热,却很难散发,从而使得其内部温度逐渐增加,再加上混凝土内部的散热速率远远小于其外部的散热速率,如此混凝土表里之间的温度就会存在一定的差值,从而造成混凝土表里分别承受着不同性质的应力,如果混凝土自身的抗拉强度小于这一温度应力时,混凝土中就极易出现此种裂缝。 3、由于干燥收缩而引起的缝隙 大体积混凝土的浇筑往往使用泵送方法进行作业,这种方法使得混凝土中的水分相当多,含量较多的是游离水,等到混凝土变得坚硬之后,因为这种游离水的大量挥发,所以,混凝土就会变得非常干燥,与此同时也在不断收缩,又因为边界条件的限制和混凝土中存在的收缩变形,使得很凝土结构中出现了非常大的拉应力,如果混凝土自身的抗拉强度大于或等于这一拉应力,那么混凝土中就不会有裂隙出现,其结构是稳定的;否则,混凝土中就会出现裂隙,导致其结构受到严重的破坏。 4、施工中形成的冷缝 冷缝实质上就是一种在实际大体积混凝土浇筑时出现的各种形状的质量缝,其形成的原因有两个,第一,现实中的种种情况使得混凝土得不到有效供应;第二,实际混凝土浇筑过程中,使用的一些方式方法不合理。这种问题往往存在于混凝土分层浇筑这一工序中,主要是由于两相邻混凝土分层浇筑的时间设置地不合理,如果在第一层混凝土的浇筑初凝时间大于第二层混凝土的浇筑时间,那么混凝土连续浇筑作业就难以取得预期的效果,冷缝的存在也就不可避免。这种问题就会使得两相邻混凝土层之间结合得不太好,从而造成大体积混凝土的质量严重下降。 三、建筑施工中大体积混凝土的浇筑技术 1、混凝土优化设计 混凝土的混合比例直接影响混凝土的质量。配合比例的设计的主要要求是:既要保证设计强度,又要大幅度降低水化热;既要使混凝土具有良好的和易性、可泵性,又要降低水泥和水的用量。除此之外,严格禁止与其它品牌水泥混合使用,不同等级水泥之间以及旋窑与机立窑水泥之间都不得混合使用,以免影响混凝土性能。混凝土所用水、砂、石经检验应符合使用标准,避免用污染水及带有污泥的砂、石来配制混凝土。对普通结构混凝土,应控制合理的水灰比。其中水泥、砂、石子、水之间的比例,应根据不同的要求,设计合理的混凝土等级配合比。 2、混凝土原料的选取 上文提到大面积混凝土浇筑施工中混凝土及相关配料与水搅拌会产生大量的热能。为了减低混凝土中的产生的大量热能,需要对混凝土中的水泥进行控制,因为混凝土中水泥化过程产生水化人温度。所以,混凝土的配料需要重新分配,通过选择适当的原材料和正确的分配比例,达到有效的降低混凝土水化热,产生大量的热能。混凝土原料的具体选取办法是选取低水化热的矿渣硅酸盐水泥,同时采用适合建筑当地建设的混凝土,混泥土中的原料需要进行筛选。如在乌鲁木齐地区建设大体积混凝土浇筑施工,要根据当地的土质使用适当的混泥土的原料。所以,混凝土中的土、碎石、砂需要慎重考虑。 混泥土的原料选用准确是制作混凝土的第一步,混凝土的配比是混凝土制造第二步也是形成混凝土最重要的部分,根据大体积混凝土浇筑施工中对混凝土使用的标准化规定确定混凝土原料的配比,由于大体积混凝土浇筑施工中需要运用大量的混凝土,所以在混凝土按照混凝土配比标准操作过程中严格按照规定进行,避免混凝土配比中出现差错。 3、对混凝土配合比进行良好控制 混凝土配合比科学与否对于大体积混凝土的质量起着决定性的作用。要做到这一点需采取以下措施:对用水量和水泥用量需进行严格把关,保证含泥量符合规范要求,骨料级配适当,制定专题方案支设和拆除模板,在混凝土浇筑时必须防止定位筋,钢筋,模板等的变形和移动。由于大体积混凝土通常是采用泵送浇筑,因此配合比设计需从两方面进行考虑――降低单位水泥量及泵送要求。水泥用量不能过多,每平方米用量在300kg-320kg之间最为理想,不超过450kg。砂率应严格控制在45%-55%上下,采用级配良好的石子。通过采取这些措施,就能保证大幅降低水化热,确保黄泥塘具有良好和易性,降低水泥和水的用量。 4、选用合适的混凝土浇筑方式 在建筑施工中为了减少大体积混凝土表面热散发,通常选用砖模或木模。若要采用钢模,需考虑到它散发热量较快,会导致混凝土内外温差变大的特点,还必须要采取额外的保温措施。大体积混凝土浇筑方案可在遵循整体性设计要求的基础上,根据混凝土供应,钢筋疏密,结构大小等具体情况具体分析,采取斜面分层,分层分段等方式进行,保证混凝土厚度均匀上升。在混凝土浇筑时,要保证在浇筑好上一层之后下一层才初凝完毕,这样就能够避免在上浇筑层和下浇筑层之间产生施工缝,需采用二次振捣法,保证良好的接搓,从而提高密实度,分层厚度推荐为20-30cm。需安排专人进行混凝土振捣,且最好在振捣前进行相关培训,并安排专人监督,防止振捣不实或漏振,最大程度保证振捣质量。大体积混凝土浇筑过程中宜在正常振捣环节外,在混凝土初凝前进行二次振捣,可强化混凝土密实性,排除钢筋下的空气以及大粒胫骨料,消除干缩裂缝。 5、混凝土的拆模控制 混凝土在实际温度养护的条件下,强度达到设计强度的75%以上,混凝土中心表面最低温度控制在25℃以内,预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模;混凝土浇筑后,由于内部较表面散热快,会形成内外温差,表面收缩受内部约束产生拉应力,这种拉应力通常很小,不至于超过混凝土的抗扣强度而产生裂缝。但是,如果此时受到冷空气的袭击,或者过分通风散热,使表面温度降温过火就很易导敛裂缝的产生。 6、混凝土养护 养护工作对于提高混凝土的强度和抗裂能力具有积极重要的作用。混凝土浇筑完成后,等表面压平后,则需要在表面进行洒水,再覆盖塑料薄膜,最后则需要在塑料膜上面覆盖保温材料,这样在夜晚温度较低时可以起到较好的保温作用,但在中午温度较高时则需要把保温材料揭开,进行散热。同时为了有效的保证混凝土表面的湿度,则需要在底层塑料薄膜下设置补水软管,根据表面的湿润情况进行适当的注水,需要有专人进行养护的看护工作。在大体积混凝土初凝前还需要进行搓压工作,通过搓压可以有效的防止面层起粉和塑性收缩的发生,但在最后一次搓压进行时,则需要采用“边掀开、边搓压、边覆盖”的措施。比如:在城市的高楼建设工程中,混凝土养护是不可或缺的步骤,也是对工程质量影响较大的部分。 结束语 总而言之,由于超高层建筑的出现,大体积混凝土浇筑技术已经成为建筑施工中必不可少的技术之一。然而大体积混凝土浇筑中出现的裂缝使高层建筑的承载能力、使用寿命以及安全因子大大降低。因此,必须对大体积混凝土浇筑中存在的各种类型的裂缝进行仔细研究,以便可以在建筑施工过程采取有效的防范措施,提高建筑施工安全性以及建筑本身具有的稳定性。 建筑概论论文:建筑施工中裂缝的控制措施及管理概论 摘要:近年来,随着社会经济快速发展,建筑工程日益增多,对建筑施工质量保障要求越来越高。在建筑施工中,常常会遇到的施工质量问题就是建筑出现裂缝。建筑结构施工中裂缝的产生会影响建筑结构的力学性能,对于混凝土的整体性、耐久性以及防渗能力都带来了不小的破坏,给建筑物的使用带来隐患。本文主要根据建筑结构施工中产生的裂缝的种类以及原因,提出了施工中避免裂缝产生的措施和管理方法。 关键字:建筑裂缝;产生原因;解决措施 引言 随着城市化脚步的加快,现代建筑大量兴起。建筑的结构都是以钢盘混凝土为结构主体,是建筑中不可或缺的一个重要部分。裂缝主要发生在软土地基上,由于地基的不均匀下沉,会使得墙体承受较大的剪切刀,当结构刚度较差、施工质量以及材料的强度不能够达到要求的时候,就会出现建筑物的裂缝。混凝土裂缝对于建筑的伤害是致命的,一旦建筑中产生破坏性的裂缝,那么对于混凝土工程的耐久性,结构的安全性等等方面,都会产生巨大的影响,存在不同质量的安全隐患,造成不必要的损失。混凝土的施工过程中产生裂缝是在所难免的,因而解决混凝土的裂缝产生是一个最重要的问题。 一、建筑施工中产生工程裂缝的原因分析 1、引起裂缝的首要原因是混凝土的收缩 众所周知,混凝土在硬化过程中,由于水分蒸发、体积逐渐缩小,产生收缩,而板的四周由于受到支座的约束,不能自由伸展。当混凝土的收缩所引起板的约束应力超过一定程度时,必然引起现浇板的开裂,开裂的部位往往产生在应压力相对集中的地方。 2、施工技术不当 在建筑施工的过程中,需要浇捣混凝土,如果在此过程中振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽撤过快,都会严重影响混凝土的密度和实在性,造成混凝土的质地不高,成品质量不适应工程建设的需要,不符合建筑工程的要求,造成不必要的工程裂缝的出现,诱发一系列的工程问题。在施工的过程中,有些工作人员工作不细致,同时也有的为了控制工程造价,在对混凝土的外围就行抹面整修的时候,没有做到混凝土所需要的次数,这样也会造成工程建筑的裂缝出现,这些都是人为因素造成的。而且建筑工程的早期养护是十分重要的,如果建筑物得不到好的养护就会造成混凝土的脱水和脱皮而出现裂缝。 3、楼板的弹性变形及支座处负筋下沉产生裂缝 施工中在混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未到终凝时间就上荷载等,这些因素都可直接造成混凝土楼板的弹性变形,致使混凝土早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致混凝土裂缝。施工中不注意钢筋的保护,板的上层钢筋一般较细较软,各工种交叉作业,造成施工人员众多,行走十分频繁,无处落脚后难免被大量踩踏,钢筋弯曲变形、下沉,保护层过大,导致板面裂缝。 4、原料配比不均匀 配合比不当是指水泥的用量较大、含砂率不适当、骨料种类不良选用外等。由于原材料各部分比例搭配不均匀,在施工中经常出现离析现象,从而导致同一块混凝土的不同部位强度不均匀,部分抗拉能力低,因此出现裂缝。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,导致裂缝的产生。混凝土水灰比过大,或使用过量粉砂也可以使楼板产生裂缝。可添加掺合料及外加剂,粉煤灰是我国当前普遍使用的掺合料,可提高混凝土的易性,从而大大提高混凝土的工作效能和可靠性。 5、混凝土自身材质方面的问题 在建筑工程的施工中,混凝土是不可或缺的建筑施工材料,混凝土一般是指用水泥作为胶凝的材料,砂和石作为集料,和水严格的按照一定的比例进行调配而成配合,再经一定时间的搅拌、成型以及养护而获取的水泥混凝土,其又称之为砼。在建筑工程的施工过程中,混凝土的用量以及其使用的频率都是比较大的,所以要想使建筑工程的质量得到有效的提高,防止在建筑工程施工过程中裂缝现象的发生,就必须要调试好混凝土的配量,还要严格的管理混凝土的使用的过程。混凝土本身的抗压的强度是很高的,但是其拉伸的强度相对于抗压的强度不是很高,所以,混凝土的调试在一定的程度上决定了其的抗压强度以及其拉伸的强度。现今,许多的建筑施工人员很难把握混凝土调配的黄金配比,这样不恰当的调配就将会影响到混凝土的质量,进而也就导致在建筑工程施工过程中裂缝现象的发生。 二、避免建筑施工中裂缝出现的控制措施和管理研究 1、结构设计中的预防和控制措施 在建筑设计中,应保证建筑平面规则,避免平面形状突变,产生应力集中,导致应力裂缝。若不能避免形状突变,如在孔洞和变断面的转角部位,由于温度收缩也会引起应力集中,这时应作局部处理,做成逐渐变化的过渡形式,同时还应加配钢筋,以保证其稳定性。当平面有凹口时,凹口周边楼板的配筋应适当加强。建筑长度较长时,要按照相关规范合理布置伸缩缝、后浇带等。有条件的情况下可以在受力较小,影响不大的部位设置施工缝,引导裂缝在此处产生,然后集中处理。对非屋面板的楼层板钢筋也宜采用双层双向配筋,至少部分面筋拉通。 对于阳台板,由于受到温度、湿度变化的影响较大,必须采用双层双向配筋;采用热轧带肋钢筋密布,既可避免光圆钢筋被踩踏变形的缺点,又增强了钢筋与混凝土的握裹;大小阳角处楼板角部应在原配筋的基础上,上下表面均设置7 根放射形筋,防止楼板 45°斜裂缝的产生;在混凝土梁两侧增设足够的腰筋,保证 200mm 间距一道。设计人员要本着科学合理、负责的原则保证施工的可操作性和安全性,避免断裂的产生。 2、施工选材及混凝土配合比设计 在建筑工程施工建设的过程中,要依据建筑工程的确切需要来选择合适的建筑材料类型,在调配混凝土时,要关注砂石、水泥等原材料的质量,尽量避免或者不采用高强度的水泥来调制,在调制时,要严格按照混凝土的配制标准和比列进行,同时可以根据现实施工的要求添加一定的外加剂,合理设计混凝土的坍落度,发现问题之后,及时准确针对现场原材料的情况进行调整,解决问题,做好建筑物初步养护工作。 3、施工图的配筋 在工程建设的过程中,结构设计应妥善处理构件配筋的抗、放关系,避免设计时结构断面带来的应力集中,同时要采取有效补偿收缩混凝土的技术。在工程建设中,我们发现很多的工程建筑裂缝大都是混凝土的收缩而产生质变出现的,所以我们要采取针对性的措施,如掺用膨胀剂等。同时,设计人员应注意对构造钢筋的配置,强化这方面知识的学习,在工作中敢于质疑,敢于实践,若发现施工图中有问题就要及时上报,及时处理,及时解决。 4、提高监理队伍的素质和监理能力 要想规避建筑裂缝的出现就需要高素质的监理来监督工作,因此就必须提高监理队伍的素质和监理能力。对监理单位的审批一定要严格,不符合监理单位混凝土使用标准的一定让其达到资质标准才可审批,绝对不能让其蒙混过关,另外,对于没有独立实体的监理单位也不能审批。监理单位定期为监理人员提供培训,以便于提高工作人员的综合素质。更何况监理工作本身就需要工作人员有较高的综合素质,有很好的应变能力,所以作为监理单位,就应该具备该有的能力,要具备工程施工的监理能力,要具备设计监理能力。要具备工程质量的控制能力,要具备进度和投资的控制能力。由此看来,为了发展监理事业,监理单位必须要配备高素质的复合型人才,这样在工程的建设过程中才能认真负责,以专业的技术解决裂缝的相关问题。 结束语 综上所述,在建筑施工中裂缝的情况会经常出现,在认知到出现裂缝的原因之后就可以避免在施工过程中此类情况的发生,此文对裂缝控制的措施进行了初步的探讨,而且这些措施在实践的过程中也得到了一定的应用。在建筑施工过程中要注意观察、思考、分析、总结,在建筑施工中出现裂缝问题的现象是可以避免的。 建筑概论论文:概论建筑工程施工现场安全管理的现状及措施 摘要:随着国民经济的飞速发展,建设工程的规模越来越大,单位工程的体量、建筑高度、结构的复杂程度也随之增加,对安全防护的要求也必须相应提高。就此本文针对现阶段施工安全管理中存在的问题,提出对施工安全管理的一些措施,仅供参考。 关键词:建筑施工;现场;安全管理;问题;对策 引言 改革开放以来,我国社会经济快速发展,建筑行业体制也在进行不断的改革。建筑业已成为我国国民经济的重要支柱产业,建筑业的队伍规模也逐渐扩大。有些企业为了过分强调经济效益的重要,轻视了施工过程中的现场安全的重要作用,致使事故频繁发生。这样不仅给企业和国家带来财产的损失,同时还给伤亡人员的家属带来沉重打击。企业因此降低资质影响投标。 一、施工现场安全管理的现状概述 建筑工程的施工过程相对比较复杂,其施工材料、与施工人员以及施工工艺等方面的关系密切,所以,无论是哪种因素的影响,都会导致相应的安全问题出现,很容易引发人员伤亡等安全事故。目前,建筑工程的施工场地中主要存在的安全管理问题有:第一,施工场地中所需要管理的安全项目相对较多,工程管理者需要给予高度的重视。可是,在实际的管理过程中,因为部分管理者的思想认识比较差,在管理施工场地的时候比较松散,再加上对施工工艺比较缺乏了解,不能及时发现并预防潜在的一些安全隐患,从而致使施工场地的危险性增加,安全管理的效率也不高。第二,很大一部分施工单位对施工现场安全管理的重视程度不够,未能及时构建及完善相关的安全管理体系,并且未安排专门人员负责管理施工场地的安全等,从而导致施工现场的安全管力度不强,无法贯彻落实有效可行的安全管理措施。第三,一些建筑施工单位片面强调整个项目的施工质量,而且主要构建较多的质量管理制度,从而导致施工现场的安全管理制度比较缺乏且不健全,造成了整个工程的安全管理进度比较滞后,非常容易出现安全事故。所以,针对上述的相关安全问题,要及时采取相应的安全管理措施,来避免不必要的安全事故发生。 二、建筑项目施工现场安全管理问题分析 随着社会经济的快速发展,虽然国内建筑行业发展水平有了很大程度的提升,但实践中依然还存在着一些问题,总结之,主要表现在以下几个方面: 1、对安全管理工作缺乏足够的重视、执行不力不足 实践中可以看到,随着国内对建筑行业发展的不断规范化建设,相继出台了相应的法律、法规,但很多建筑项目施工现场的安全管理工作依然不容乐观,安全隐患问题屡见不鲜;同时,实践中还存在着违章办事、安全管理查工作落实不到位以及执行力不足等问题,法律警戒、制度上的约束力难以真正体现。此外,部分地区尤其是经济发展相对落实的地区,现有的安全管理制度形同虚设,地方政府片面的追求所谓的经济快速发展,严重忽视了建筑项目施工现场安全管理工作的重要性。 2、建筑市场混乱,挂靠、分包转包现象普遍 调查发现,当前建筑市场秩序较为混乱,为了谋取不法利益,很多无资质的单位或者小承包队,挂靠在有资质的单位上,越级承包工程项目,为了获取利益,不惜偷工减料,以致于各类安全事故频繁发生。在该种情况下,常见的现象是一个大型的建筑工程项目被层层的转分包成很多小项目,分包商也比较多,缺乏有效的安全管理机制,各自为政的现行非常的普遍,同时这也在很大程度上埋下了安全管理隐患。对于那些挂靠的小分包队而言,他们的技术不过硬、建筑施工条件不具备,应从很难缺乏施工现场的安全性和施工质量;安全资金资金不舍得投入,粗制滥造、滥竽充数。比如,升降机、塔吊等大型的机械设备应用过程中,因钢索、缆绳等不符合要求,安全防护网强度太小、质量太差,因此很可能会导致安全事故的发生。 3、建筑从业人员素质参差不齐,违反安全规程操作的现象非常的普遍 对于建筑从业人员而言,多数是务工的农民,该群体的特点非常的鲜明,即多以血缘、地缘以及业缘关系而集聚在一起,通过亲友的介绍,跟着一个包工头进程揽活,置于专业的施工技能、高素质等品质,根本谈不上。对于这样一个特殊的群体而言,就业不稳定、人员流动性非常的大;传统的思想观念成为农民工安全意识差、安全保护能力差的主要影响因素,在他们看来脏、重、累以及苦和险等工作,没什么大不了,自己根本就不在乎,以致于安全事故发生时,都是致命性的。 4、施工单位管理、安全投入不到位 首先,很多施工单位内部的管理缺乏规范性,对安全制度和岗位责任更是马马虎虎,甚至存在许多违规行为。目前,我国企业普遍存在项目挂靠的问题,尤其是建筑行业,有些企业甚至没有实力资质纯粹靠挂靠来取得建设项目的资格,导致许多挂靠项目得不到妥善的管理,有些甚至没有管理人员对项目进行安全监督和管理。 施工单位没有认真执行国家相关的标准和规定,对施工人员的安全教育培训流于形式,安全质量管理检查走马观花。另外,设计方案没有考虑实际施工现场状况,导致方案与施工现场不符,容易发生错误或存在隐患。 其次,由于企业对施工安全管理不够重视,认为安全管理资金的投入加大了成本,是一种浪费,因此许多企业对于安全管理工作很少能够做到全面到位。大部分企业对项目工程不愿增加安全投入,缺少施工现场安全措施费用、安全防护、保险、信号等装置,机械设备、工具、附件等有缺陷,对个人防护用品用具,包括安全帽、安全带、安全鞋、手套、防护服、护目镜、面罩等也无法保障。 三、建筑施工现场安全管理建议 1、建立健全建筑项目施工现场安全保障制度 正所谓无规矩不成方圆,针对当前建筑项目施工现场安全管理管理中存在着的主要问题,多数安全故障的发生与制度不健全、不完善以及缺乏实际可操作性有关。因此,实践中应当建立健全建筑施工现场安全管理与保障制度(如下图所示),从而使安全管理工作有章可循。 在此需要强调的是建筑项目施工现场制度不能只是停留在制定上,而是应当将其有效的落实到实处,笔者认为一项制度能够落实和执行的意义要远远大于其制定和存在的价值。具体实施方法是从建筑企业入手,充分利用责任、制度规范施工行为;建筑项目现场施工管理过程中,一定要建立一套自下而上、层层挂钩的生产安全管理体系和保障制度。同时,还要层层签订建筑项目安全生产责任书,将措施、责任以及思想和组织等,有效的落实到位。建筑项目施工现场安全管理过程中,施工企业一定要从工作环境、建筑实际出发,并在此基础上制定一些切实可行的安全管理制度,比如消防管理、材料采购及验收、机械操作、文明卫生以及安全生产和质量管理等方面的制度,相信将这些制度切实落实到位,必然能够减少安全事故的发生概率。 2、加强建筑项目施工现场的安全技术管理 建筑项目施工现场安全管理过程中,应当做好现场技术管理方面的工作,这是现场管理工作中的重要内容,同时也关系着建筑施工质量、成本以及施工进度等。因此,应当认真做好以下几个方面的工作。第一,加强施工现场从业人员的技术能力提升,定期对从业人员进行安全教育和培训,以此来提高他们的综合素质和业务技能,确保建筑施工操作的顺利进行。 第二,要求对项目施工图纸认真分析和全面认知,全面了解相关技术要领,并且对建筑项目施工条件科学评估,加强建筑施工工序的科学优化。第三,建筑项目施工过程中,应当注意具体施工细节,合理设计施工方案。第四,做好技术交底,全部施工人员都应当明确自己的职责.以此来提高安全管理效率。 3、细化建筑项目施工现场安全管理要求 首先,在施工现场明显的位置悬挂标牌、安全标志。在建筑项目施工现场入口位置,设置工程总平面布置图、工程概况牌、监管电话牌、建筑安全生产规定牌以及施工消防保卫牌和文明施工管理制度牌,以此来接受监督;在场区有高处坠落、触电、物体打击等危险部分应悬挂安全标志牌。其次,施工现场周围用设置封闭围栏。市区施工过程中,高度应当在1.8米以上,场内地坪硬化处理,确保到道路坚实畅通性。建筑项目施工现场的洞、孔、口以及沟、井等,应设围挡、或者警示标志,尤其在夜间应设置警示灯;施工脚手架应按标准要求进行设计,选用符合规定的器具,以专项安全施工组织为基础对其进行设计和搭建,并用绿色密目式安全网封闭。进入建筑施工现场的人员,一律要配戴安全帽,独立悬空作业过程中,还要配挂安全带。 4、确定重点,加大投入 “物”的安全管理包括文明施工和对安全设施的管理。首先要对安全生产资金的投入予以保证,对现场所需的设备和设施、安全防护用品给予配备。其次是查找危险源,寻找安全控制点,施工企业纷纷通过职业健康安全管理体系的贯标认证来规范企业的安全管理。这一管理体系之所以能够得到企业的认可,最大的优点是它可以通过对施工现场的危险源进行辨识,找出安全控制点,把握安全管理的关键。通过对施工现场的各个施工环节可能存在的危险源进行危害性的评价,对重大危险源列出清单,同时制定相应的控制措施,找出我们安全管理的关键点、最危险点。 建筑起重机械:备案登记、安装、拆卸、顶升、验收、使用和维修保养等情况;起重机械司机、信号工、司索工等特种作业人员持证上岗情况。 脚手架工程:落地式钢管扣件脚手架、附着式升降脚手架、高大模板支撑系统搭设、验收及使用等情况;脚手架搭设人员持证上岗情况。 深基坑工程:土方开挖、基坑支护、临边防护、变形监测等情况,各环节是否符合相关规定及安全生产技术标准规范要求。使我们能够在安全管理过程中有的放矢,有轻有重。 5、加强施工企业与政府监管控制职能 首先,施工企业与政府应改变安全管理工作中传统的落后的监管方式,一方面施工企业与政府应该改变传统的单一的监管方式,从多方面实施建立综合监管方式;另外一方面,政府监管应建立监管队伍,实行主动出击的原则,不区分普通工程建设项目还是特殊重要在建项目,不论项目是在建或拆除,全盘将所有工程全部纳入管理范围。其次,各级企业负责人与政府应该建立建筑施工安全监管体系,特别是各级政府应该将安全管理工作列于整个施工进程中的首要工作来抓,高度重视安全生产责任制,针对安全生产管理中存在的问题及时予以解决,为安全管理工作的顺利开展铺好道路;各级企业政府还应将施工安全管理工作层层落实到各单位部门及其负责人,建立安全监管小组,定期对项目某阶段的安全管理进行汇报总结; 结束语 一个事故不断的企业是无法生存的,不断的建筑施工安全质量事故所造成的损失也是一个建筑施工企业所无法承受的,因此建筑施工安全风险应该引起越来越多建筑施工企业的关注,尊重生命、关注安全。必须坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,按照建筑施工安全管理的要求,采取各种行之有效的安全技术,强化建筑施工企业内部管理,充分调动建筑施工企业内部力量,降低企业成本,取得最大经济效益,推动企业正常健康快速发展。 建筑概论论文:建筑电气节能概论 摘要:我国粗放型经济增长导致能源消耗高、利用效率低,大力倡导低碳经济、绿色建筑,能够最有效利用能源,降低污染,节地、节能、节水,为人们提供良好的生活环境。在能源紧张的今天,建筑电气节能显得尤为重要。本文着重对建筑电气节能进行分析讨论。 关键词:节能,建筑电气,照明,供配电节能 引言:经过改革开放30多年的高速发展,资源环境被严重透支,资源日益短缺。资源短缺的主要表现在以下方面:第一:水资源严重短缺。我国是水资源严重短缺的国家,人均水资源不足世界平均水平的1/4;第二:土地资源紧张.城市用地存在巨大需求,可供土地严重短缺;第三:环境污染。环境污染具有全球规模。第四:能源问题。我国可持续发展面临的问题主要是能源短缺、环境污染和低效利用问题。能源消耗快速增长的同时,能源利用效率却普遍低下。在资源消耗过快、环保负荷日重的情况下,能源的高效利用也越来越重要,节能、降耗、减排的要求越来越强烈的体现出来。《国务院关于加强节能工作的决定》中指出,必须把节能摆在更加突出的战略位置,必须把节能工作作为当前的紧迫任务。节能是缓解能源约束,减轻环境压力,保障经济安全,实现全面建设小康社会目标和可持续发展的必然选择,是一项长期的战略任务,必须摆在更加突出的战略位置。 一、建筑节能是节能、降耗、减排的重点领域,建筑节能是指在保证民用建筑使用功能和室内热环境质量的前提下降低其使用过程中能源消耗的活动。支持建筑节能技术与产品开发应用、既有建筑节能改造、绿色建筑建设,大力发展可再生能源建筑应用,可以有效节约能源、减少污染,对于促进全社会节能减排、建设资源节约型和环境友好型社会具有重要意义。 西方国家的建筑节能工作与上世纪70年代已经展开。日本的建筑能耗占全社会能耗的35~40%,早在1980年,日本就了“建筑物的节能标准”告示,迄今为止,日本政府已经颁布了节能法、循环性社会基本法、有效利用资源促进法、建设再利用法、容器再利用法等七项法律,日本的能源利用效率到2030年的目标是达到70,较2003年减少30%(以上数据来自《日本新兴产业调研系列报告》)。 我国的建筑节能起步较晚。直到1986年建设部推出了第一部关于节能的标准《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-86),节能率要求30%。1995年12月,建设部又颁布了第二个节能标准《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》(JGJ26-95),节能率要求50%。1997年通过了《中华人民共和国节约能源法》,2005年通过了《中华人民共和国可再生能源法》,2008年通过了《中华人民共和国循环经济促进法》,2008年颁布了《民用建筑节能条例》,这部条例对健全建筑节能工作机制、规范政府管理行为、明确主体权利义务、依法推进建筑节能工作作出了规定。建筑节能已成为全社会能源节约的重点领域。 现代建筑中广泛采用了变压器、空调、电动机、照明、电梯等耗能系统。建筑电气能源消耗在建筑能耗中占据了较大比重,所以,电气节能越来越引起人们重视。 二、在电能消耗中,照明用电占发电总量的比例:发达国家是19%,我国是10%。随着经济发展,人们越来越提倡绿色照明。绿色照明是指以提高照明效率、节约电力、保护环境为主要目的照明设计与控制方法,主要包含三项内容:照明设施、照明设计及照明维护管理。绿色照明”实际上是对采用节约电能、保护环境照明系统即照明节能的形象性说法。 三、根据《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)规定:照明方面节能措施主要有(1)、充分利用天然光源,应采取分区控制灯光,公共场所、室外照明宜集中遥控节能管理或采用自动光控装置。(2)、采用高光效光源、高效灯具和节能器材,尽量减少采用白炽灯,有效控制照明功率密度值。照明节能要求越来越迫切LED照明应运而生。据估算,我国照明用电约占总用电量的12%,2010年我国总发电量为3万亿度,假如半导体照明进入1/3的照明市场,就可节电30%,即年节电1000亿度,至少相当于三峡工程的发电量(以上数据来自中国经济导报)。LED作为一种节能无污染的电光源,可以和绿色能源结合起来,从而形成真正的绿色节能用电系统,其中与太阳能应用相结合就是一个典型的例子。LED太阳能路灯还有优良的气候耐性、温度耐性和超长的工作寿命。该路灯配用合适的蓄电池,在连续1周不见阳光的情况下,仍能保持电力供应。(3)、正确选择照明方案,应优先采用分区一般照明方式。(4)、灯具在使用过程中应经常清洁维护和更换光源。 四、另外,还有一些其他节能方法:(1)、减少线路损耗。我国的线损率比一些发达国家要高。在一个工程中,线路纵横交错,使用的导线及电缆不计其数, 所以在线路上消耗的有功功率相当大,必须减少线路能耗。减少线路损耗的方法有:选用低电阻率材质做导线,减小导线长度,增大导线截面,优化电网结构,选择最合理的供电路线。(2)、提高系统的功率因数。一是变压器无功功率损耗很多, 应考虑在一次侧装设静电电容器进行无功补偿;二是目前的建筑设计绝大部分采用二次集中补偿。(3)、减少变压器的功率损耗,合理选择变压器的负载率,合理选择变压器容量,以防止出现大马拉小车的现象,造成不必要的能耗浪费。(4)合理选择变配电室的位置。(5)、电动机的节能。主要是减少电机轻载和空载运行。(6)、智能控制。对空调、变配电、安防、照明等基于计算机控制平台统一管理,实现节能、高效的信息化管理服务。 结束语:全球环境的可持续发展,已经引起了世界各国的重视,已经成为未来的战略发展方向;以低碳经济作为新的经济增长点,对我国经济将产生深远影响。 建筑概论论文:概论面向全寿命周期的节能建筑设计方法 概述:经济的发展,能源消耗日益增多,能源紧张越来越成为人类的焦点。“可持续发展”成为每个行业都面临的重要课题。本文通过基于绿色建筑节能设计的理念。在建筑规划的节能设计、室外空间环境和绿化的设计、建筑围护结构的节能设计、地面节能设计、建筑设备的节能设计、利用可再生资源的节能设计以及节能建筑设计的细节设计等方面进行了简要分析。 关键词:全寿命周期节能建筑 设计方法 自改革开放以后,国家加大基础设施投资,成就显著。长期以来,投资建设项目时,我们往往只注重如何降低施工成本,然而忽略了建设项目未来的成本(包括操作费用,维修费用和报废处置费等)。事实证明:建设项目未来成本往往都大于施工成本了。这就要求我们不仅要降低建设项目的施工成本,更要考虑到建筑项目的全寿命周期成本,实现建筑项目全寿命周期经济性、合理性,环保性。 全寿命周期,是指寿命从开始到结束的时间。而建筑的全寿命周期,是指建筑的寿命周期,是建筑项目从开始到结束的时间。建筑项目全寿命周期是:主要的部分项目从构思到拆除的全寿命周期过程,可分为项目决策阶段、施工阶段(包括设计和施工阶段项目),使用和维护阶段,拆除阶段。 建筑节能设计的核心内容是:在建筑工程设计过程中,结合建筑工程的实际情况,运用科学合理的技术措施,实现资源的节约和再生资源利用及其资源的再利用。降低建筑能耗,科学利用资源的同时,提高效率,保证质量。 建筑节能与其他节能目的不同的是,建筑节能需要在遵循绿色、环保的基础上,结合工程所在地的文化背景、材料制作以及该地区的自然气候环境。 为了达到建筑的节能,这就需要建筑设计人员结合建筑工程的实际情况,有计划、有目的的进行合理、科学的规划。针对建筑节能在建筑设计中的应用,做以下简要分析。 一、 建筑规划的节能设计 在建筑节能设计的过程中,设计人员首先应准确的了解工程的实际规划状况,并结合规划中的每一环境,将节能理念渗入进去。在整个规划节能设计中,主要包括以下几个方面: 1) 建筑选址、布局。 在建筑规划的整体过程中,不同区域之间有着不同的规划方式。 在一些寒冷北方地区,设计人员在建筑规划中,习惯性将建筑物布置在向阳与避风位置,以便建筑物在使用的过程中能够有效的利用太阳能,避免建筑物热损失。 在一些炎热的南方地区,设计人员则要将建筑物与当地夏季主导风向相结合,加快空气热量流动,实现建筑节能的目的。 2) 建筑体型、朝向。 在建筑物的节能设计中,建筑物的朝向对建筑节能有着极大的影响。 二、 室外空间环境和绿化的设计。 在建筑工程节能设计中,其室外空间环境和绿化的设计不仅关系着人们的审美效果,同时还关系着居住的舒适度。 在环境绿化的设计中,设计人员需要结合工程的实际状况及当地的气候,选择与之相符的植物,最好以本地的植物为主,在确保植物成活率的同时,还能将绿化成本降到最低。 三、 建筑围护结构的节能设计。 在建筑工程节能设计的过程中,针对建筑围护结构节能设计,主要体现在墙体节能设计、外窗节能设计以及屋顶节能设计等几个方面。 1) 墙体节能设计。 在整个建筑工程节能设计中,外墙作为整个建筑外围护结构的核心组成部分,其使用的材料性能将直接影响着住户的日常生活及建筑的实际消耗能量。在整个墙体节能技术中,其节能方式主要是通过高效保温隔热材料实现的。通过相应的施工技术,将其填入墙体内,使其在原有的基础上形成复合墙体,在提高墙体热阻性能的同时,还能确保墙体的实际施工质量。 2) 外窗节能设计。 在整个工程建筑中,窗户的核心功能在于实现建筑工程的采光、通风,同时也有着围护作用。在整个窗户的节能设计中,设计人员应结合工程的整体构造,严格控制窗墙面积的比例,然后选择保温隔热效果好的窗户。利用“DesignBuilder”软件对采用不同玻璃类型和窗墙比的建筑模型进行模拟比较。结果表明,在乌鲁木齐、北京、上海、广州四城市,双层LoE玻璃最优;在昆明则应当选用单层反射玻璃。当南北立面窗户总面积固定时,乌鲁木齐、北京、上海、昆明四城市中最佳窗墙比分布为南立面40%,北立面15%;广州最佳窗墙比分布为南北立面各30%;与墓础模型相比较,当采用最佳玻璃种类和最优窗墙比分布时,建筑采暖制冷及照明总能耗可分别降低34%(乌鲁木齐),33%(北京),14%(上海),4%(广州),2%(昆明)。 3) 屋顶节能设计 屋顶节能主要是指通过在其屋顶上采取措施来实现建筑节能,在改善生态环境的同时,还能减少建筑资源的浪费与建筑成本的投入。在科学设计理论指导下,能够充分调动建筑资源的优势,最大限度的实现建筑节能的目的。如:隔热保温层的使用,可以凭借自身的优势,最大限度的阻挡屋面对太阳辐射热的吸收;屋顶绿化,既可以美化,又可以隔热保温;在我国一些南方地区,利用降水多和太阳光充足的自然条件,采用“储水节能环保屋顶”,斜顶、平顶的使用等。 四、 地面节能设计。 在建筑工程中,一般一层室内温度都低于以上几层。因此我们在设计时要对地面进行的保温处理,进而使底层室内热效果得到提升。在设计中,使沿外墙一米范围内的夯内,填上足够厚的干炉渣,并在其上面做合理的混凝土面层。这是提高室内地面保温,减少散热量的设计中一个非常简单并且可行的保温措施。 五、 建筑设备的节能设计。 随着人们生活水平的提高,对建筑设备的要求也越来越高。在建筑设备节能设计中,主要包括以下几个方面: 1) 采暖空调系统节能。 在采暖空调节能设计中,设计人员应从采暖系统热源出发,对其供暖系统进行完善,在提高系统供暖效果的同时,还能从根本上降低供热系统的实际耗能量。在整个空调节能系统中,设计人员应避免空调节能使建筑过多接受太阳辐射,且在实际设计的过程中,结合工程建筑的实际内部构造,将外窗大小与朝向相融合,以此来达到节能效果。 2) 电气和卫生器具的节能。 在建筑节能的设计中,电气及卫生器具的节能与人们的整个生活息息相关。针对电气节能,需要设计人员能够结合光源的实际状况,利用自然界的一切光源,并将其与实际设计相融合,确保电能的节约。 六、 利用可再生资源的节能设计 在绿色节能建筑设计的过程中,设计人员可以结合工程的实际状况,利用可再生资源来实现工程的节能设计。 在整个可再生资源利用中,主要包括以下几个方面: 1) 充分利用太阳能光热在建筑中的实际作用,使用一定的技术将其应用到人们的日常生活中,确保在节约生活能源的同时,还能提高能源的实际利用率。 2) 在可再生资源节能设计中,设计人员可以结合当地工程的实际状况,将一些自然能源如风能、太阳能、地热能等应用到建筑设计中,提高工程节能的时效性。 七、 节能建筑设计的细节设计 节能建筑设计应从细节入手。 1) 为避免发生“热桥”反应,使用可靠的保温材料。 2) 在阳台,飘窗,外墙上阳台,空调的外机架,壁柱,装饰线条等外墙的出挑构件和附墙部位都要采取隔断热桥的措施,并要做好保温工作。 3) 窗口周围的要做好外墙保温。 4) 门,窗框与墙体之间以及抹灰层之间的缝隙,应使用科学材料进行密封; 5) 隔断墙、玻璃幕墙、梁、楼板等之间的空隙,应用保温材料填充。 结束语 生产力的不断发展,人们生活水平的提高,各种新技术、新能源不断的涌现,绿色理念在建筑节能设计中的运用,在提高建筑工程自身性能的同时,还在原有的基础上节省了建筑资源,降低了工程成本。因此建筑节能理念在我国社会发展的过程中发挥着极其重要的作用。 建筑概论论文:生态建筑设计及其发展趋势概论 摘要:作为新兴事物的生态建筑,其在今后的研究与探索之中值得我们进行探讨的地方还是比较多。随着工业社会向信息时代的迈进,机器文明向生态文明的转变也变得不可阻挡,可持续发展将成为21世纪的主旋律。与之相关的,生态建筑理论的发展将会带来建筑科学技术内容和建筑艺术创造的不断丰富发展,推动整个建筑学的不断前进。 关键词:生态建筑;建筑设计;发展方向 一、生态建筑的概念 1869年由德国学者海格尔提出生态学这一概念,其实关于研究有机体与环境之间相互关系的科学。它把传统的动植物研究上升为人与环境相互关系的研究。其中,共生与再生原则明确了不同物质间的合作共存与互利关系,以及自然界中有限的物质资源。 自20世纪60年代以来,生态学与其他学科相互渗透,得到迅速发展,形成了多种边缘学科,其中的生态建筑学就是生态学在规划和建筑领域的体现。运用共生与再生原则,在结合自然、拥有良好生态循环的人居环境方面进行实践研究。生态建筑将人类社会与自然的平衡互动作为发展基点,将人作为发展的一部分重新认识和界定自己及环境在世界中的位置。因此,生态建筑概念着眼于两方面:(1)提供健康有益的成长环境,为使用者提供高质量的生存活动小环境;(2)尊重自然,保护环境,降低能耗。生态建筑既利用天然条件与人工手段创造良好的富于生气的环境,同时又控制和减少人类对自然资源的过分使用,实现索取与回报的平衡。 二、生态建筑设计原则和技术策略 历经数十年的实践发展,生态建筑逐渐形成了一些重要的设计原则、思想、方法。如环境原则、健康原则、人文原则等。其中,最为重要的是节约原则,即著名的3R原则――Reduce(质与能量的消耗及效率的高低)、Reuse(重复使用)、Recycle(循环使用及重复使用)。 本质上,生态建筑设计是由生态美学观、生态伦理观共同驾驭的城市建筑发展观。在实践中,生态建筑和城市设计应当遵循以下原则: 1、建筑与自然的融合 注意与自然环境的结合,人的行为与自然发展同等地位,这是生态设计最基本内涵。必须明白人是自然环境一部分,人的活动须建立在生态伦理道德基础上,须与环境建立起一种新结合与协作。生态建筑存在的根本是对自然环境的关心,是一种环境共生意识。首先要求建筑师调整自己的心态,正确认识到建筑仅仅是环境中的一分子,谦逊的姿态处理与环境的关系,给予自然环境更多的关心。 2、因地制宜高效利用自然资源 因地制宜地利用一切可利用的因素,高效地利用自然资源。根据生态学进化论,生态建筑设计包含资源的经济利用,其首要是土地利用。今后城市势必在有限的土地资源内进行发展,为了有效地节省土地,必须建立高效的空间体系,如在地面建立充满人情味、亲和大自然的低层高密度建筑;利用生态技术建立巨构城市,向地上空间要效益;充分开展地下空间综合利用等,使城市地下、地面、空中有机协调的连接为立体网络。其次是生态平衡和建筑节能,也就是减少资源和材料消耗,如建筑保温材料和太阳能的利用就是这方面研究。 3、减少人工层次,更加注意自然环境设计 加强对自然生态环境特点和规律的重视,确定“生态优先”和“整体优先”原则,减少人工层次,加强利用自然环境,使人工环境和自然环境交融。 4、注重生态建筑地方性 任何一个城市建设、区域规划或单体建筑,都须建立在对特定地方条件评价和分析的基础之上,其中包括地域地理因素、气候特征、建筑肌理特征、地方文化与风俗、有利于环境持续性的各种能源分布,如地方建筑材料的持久性和利用强度、当地的各限制条件等。 5、具有足够的弹性,包容未来科技应用与发展 可持续是一种动态的思想概念,体现在生态建筑中就是建筑应有足够弹性来适应未来发展。这就体现在对建筑设备、建筑结构等灵活性的要求上。 根据以上原则,生态建筑设计可在以下几环节进行操作。首先,宏观环境上,城市规划设计要根据生态原则了解城市发展过程,用它来指导土地利用和开发。同时协调好城市外部环境与内部结构的关系,在空间利用强度、方式、结构和功能配置等方面与自然相适应;区域规划要与城市整体环境相衔接,研究探讨城市更新、改造过程中的复合生态问题。其次,微观环境上,如园林景观设计、单体建筑设计等,要做好整体与局部、建筑与自然因素关系。由于微观环境方面极具灵活性和广泛性,所以其具体方式、途径、方法非常丰富,蕴含广阔的创造性生机。 三、建筑设计的未来发展趋势 未来的建筑设计是个大问题,它的发展主要有以下几方面: 建筑发展的可持续性 信息时代更应是生态文明时代。人类用高新科技,探索生活环境和生存生产的可持续发展模式,按照国际社会所承认原则进行设计:(1)对涉及地域性、地方性理解,重视地方场所文化脉络;(2)结合建筑功能要求,运用技术的公众意识,采用简单合适的技术;(3)树立建筑材料循环使用和蕴含能量意识,最大范围内使用可再生地方性建筑材料,避免使用破坏环境、高温能量、产生废物及带有放射性的建筑材料,开发利用旧的建筑材料、构件;(4)针对当地气候,采用被动式能源策略,尽量应用可再生能源;(5)完善建筑空间使用的灵活性,减少建筑体量,将建设所需资源降至最少;(6)减少过程中对环境的破坏、对资源及建材的浪费。 建筑时空的延续性 “以人为本”的建筑很大程度上是强调其自然方面因素,由自然性引发出时空中的循环延续,进而成为整体,使建筑生命周期成为设计中重要因素。建筑的时空延续性要求建筑设计创作需要在遵循自然前提下,从传统生活和工作形态中汲取养分,提取要素,结合当代建筑科技和居住需求,再现建筑地域空间文化,寻求建筑个性表达。这种延续使传统民居范式中的要素运用于现代建筑语言的创新中,其再现可是有形或无形,局部或全部,均可兼而有之,目的在给传统工作和生活一个延续和生存的空间,使之与时代同步、与传统文明相辅相成。 建筑时空的全面性 时空的延续性具有某种低于建筑空间文化的特质,实现了抵御建筑空间文化创新的再现,丰富了当前雷同的建筑模式。然而,仅是时空的延续性并不能完全符合现代人要求。为此,还须考虑时空的全面性。完成了自然空间与人性空间的合理结合后,需考虑适合现代社会发展的人类自身生活工作方式的必要因素,主要有建筑的舒适性、生态性、适应性、文化性、信息性、智能性等。 四、生态建筑设计的发展趋势 生态建筑正在西方国家得到大力推广,它渗透到人类生产、生活的各个领域。绿色设计是当今国际工业界的一种全新生产方式,“绿色消费”已成为发达国家公众生活的目标之一,它将促进人类新的绿色产业的出现,绿色设计和绿色建筑在人类持续发展的要求下将会不断完善和成熟。日本、荷兰、德国、英国等国家已建成多幢生态办公楼。这些建筑采用的建材不影响人体健康,采用节能光源,不用空调。德国法兰克福还设立了生态住宅建筑学院,专门培养生态住宅设计人员。人类应回归自然,而住宅的生态化、城市的绿色设计恰恰是人类回归自然的必然趋势。 结论 本文简要阐述了生态建筑设计的一些基本原则和方法,并借鉴国外的先进经验对其未来的发展作了探讨。虽然现阶段在我国生态建筑才刚刚兴起,但相信,在不久的将来随着国民生活质量要求的不断提高和国家节能减排的持续深入人心,生态建筑设计的理念定会在全国得到推广,生态建筑的发展不可小觑。 建筑概论论文:老年人居住建筑设计概论 摘要:老年是人生较长的一个阶段, 老年人与住宅的关系最为密切, 老年人居住质量的提高和改善对我国社会发展有积极的意义。老年住宅的设计目标就是要尽可能地维持老年人独立生活的能力, 提高其生活的自信心, 为老年人创造一个老有所居、老有所养、老有所依、老有所为、老有所乐的居住环境。本文介绍了老年人居住建筑的分类,探讨了老年人居住建筑设计。 关键词:老年人居住建筑设计分类 老年人居住建筑的研究涉及到很多方面的知识, 有心理学上的、医学上的、社会学上的。面对我国已进入老龄社会的严峻现实,我们应当制定符合我国国情的老龄住宅政策, 切实落实《老年人建筑设计规范》, 加大政策扶持力度, 在设计理念上遵循“以人为本”的原则, 做好人性化设计和开发, 并完善社区公共设施, 更加细致地安排为老年人服务的基层公共设施, 让老人们生活的更加舒适、快乐。 一、老年人居住建筑的分类 老年人居住建筑根据养老方式可分为三类: 1、居家养老居住建筑 居家养老是我国的主要的养老模式。老年人住宅是居家养老的主要载体。老年人住宅又分为纯老户住宅和多代户住宅, 即只有老年人的住宅和老年人与子女共同生活的住宅。根据家庭供养模式和家庭人口结构的不同, 住宅的布局可以是多种多样的。依老年人与子女居住的分离程度大致可分为下列三种: (1)合住型 依老年人的专用居住部分在住宅套型中的分离程度可以分为三种类别六种平面的组合: 居室分离型: 包括共用厕所和老年人专用厕所两种。 居室、厨房分离型: 包括浴厕共用和浴厕分离两种。 主要生活空间分离型: 包括门厅共用和门厅分离两种。 (2)邻居型 由本楼内两个居住套型组成。这种居住形式即有利于两代人生活完全独立, 又有利于两代人生活上的互相照料和感情上的交流。 两个居住套型近邻、共用一堵墙, 中间可打通联系。 两个居住套型在同一楼内, 但不邻接。 (3)分开型 老年家庭和年轻家庭高度独立, 但在同一居住区内, 符合现代居住潮流: “住得近, 分得开, 叫得应, 常来住”的模式。 2、社区养老居住建筑 现代意义上的居家养老不同于传统的家庭养老, 随着社会的发展, 现代家庭很难满足居家养老的各种需求, 养老功能逐步社会化。社区养老服务设施为居家养老的居家方式提供了可能性, 是其不可分割的重要组成部分。 社区服务养老设施主要由下列内容构成: (1)增设和完善居住社区的老年公共服务设施。主要包括:①老年人日间活动中心:为低龄老人和健康老人提供文体、兴趣的空间, 并且可以解决午间的餐饮和休憩的需要;②托老所: 为平日需要照料和护理的老人提供餐饮、起居、护理、保健的服务; ③医疗保健: 包括小型医院、门诊所和保健站, 为老人常见病预防、保健、急救服务; ④老年人咨询中心: 包括老年人权益、房产、婚姻、再就业、旅游等老年问题开展咨询服务。 (2)扩大和完善居住社区绿地和场地的建设。增辟室外健身、休闲、交往和娱乐的场地; 扩大绿地面积, 增加绿地的功能和设备设施。 (3)建立家政服务中心, 兴办老年学校,开展各种生活服务, 如购物、家务、送餐、保健和陪读、陪聊的日常服务工作。 3、社会养老居住建筑 社会养老是由社会提供的养老机构接纳单身老人和老年夫妇居住, 并提供生活起居、文化娱乐、医疗保健等综合服务的养老方式。社会养老居住一般包括老年人公寓、养老院、护理院和关怀医院等。老年人公寓根据其投资和服务对象性质不同可分为福利性老年人公寓和普通老年人公寓, 前者属于社会养老范畴是社会供养型老年人居住建筑; 后者是居家养老的范畴, 属家庭供养型老年人居住建筑。二者均是老年人设施, 属于设施养老范围。 (1)老年公寓 这是以家居形式为主, 辅助养老服务体系的老年人养老设施。在老年公寓内, 老人们独立分套自居, 或多个老人以家居形式半独立自居。根据老人需要照料的程度, 适当配置公用设施和服务管理人员。 (2)养老院( 福利院、敬老院) 主要接纳社会单身老人或老年夫妇, 提供集体居住的生活单元, 并提供生活、文化、娱乐、健康服务的老年人设施。 (3)护理院 接纳生活自理能力差, 活动能力差的老年人, 并重点提供医疗和护理服务的老年人设施。 (4)安怀院 是专为无望康复的老年人提供临终关怀的特殊老年人设施。 二、老年人居住建筑设计 1、老年人住宅的选址与总平面设计 长期以来我国的老人住房建设一直未受重视,由于受传统文化和生活习惯的影响,再加上经济条件的限制,往往考虑三代同住,即使有少量的敬老院也大都是为孤寡老人所建,选址往往在城市的边缘地区,采用院落式管理,相对封闭。这种方式往往忽视了老人与社会的交流,忽视了老人对社区活动的参与意识,容易使老人在精神上产生被社会抛弃的想法,不利于老人的心理健康。即使是现在所建的老年公寓,也有相当一部分在选址上也只考虑了周边的自然环境,而忽视了社区人文环境。建设得很好的社区街坊,一般都有可供老年人居住的良好环境,这里不仅有现成的公共设施,而且通常交通条件也较好,还有常常被忽视的优点就是这里可以得到来自青年、老年朋友和邻居对老人的关心和照顾。因此在建设场地的选择和总平面设计应考虑以下几点: (1)场地周边活动安全,不应以主要交通干线为界,保证购物、逛公园等一般室外活动不必穿过城市主要街道; (2)基本的地区公共设施如图书馆、保健服务、文娱设施等也都要靠近; (3)场地不宜直接邻近学校、儿童游乐场或为青年与成年人所活跃出入的娱乐区; (4)环境质量良好,环境符合老人的心理上的需求,对老人有较强的吸引力; (5)场地应有足够面积,以满足开展户外活动的要求。 (6)处理好合设或邻设的其他设施与住宅之间的关系,既提供公共交往空间,利于老人开展体育活动,又方便生活。 (7)生活气息浓郁,使老人们与各年龄段的居民们有各种各样的相互交往机会,避免产生与社会相隔绝,被社会所遗弃的消极心理; (8)设置坡道联系室内外空间,方便轮椅的使用; 2、老年人住宅的建筑设计要点 (1)采光优良,是目前衡量一套住宅价值高低的重要指标之一,而老年住宅采光,就不仅仅为了美观,还有特殊意义。老年住宅各个房间的门都应认真考虑,譬如,厨房和起居室,宜用玻璃和门扇,可以透光也可从外面看见,如果老人在厨房里滑倒,自己无法站起来或者晕过去了,外面的人就可以及时发现。否则,由于厨房抽油烟机的巨大响声,很容易把其他声音盖过。而在门上开一个玻璃窗户,声音传递就可以很方便了。推拉门,不用平开门; (2)玄关的设计。多数家庭中都没有扶手、坐凳,而且空间局促,由于凳子摆不下,致使老人一般需要扶着鞋柜等物的台面换鞋。此外,玄关还应该注意轮椅的收放空间问题住宅入口处面积要适当增大,门的宽度要适当增加,地面力求平坦,便于轮椅通过,并在老人经过处预留安装扶手的埋件 (3)老人容易摔倒,地面和浴池底都应防滑,浴池、厕所、楼梯及走廊两侧应设扶手,改变方向和高度的地方应用明显色彩; (4)老年人视力下降,易患各种眼疾,应提高房间照度,并抑制眩光,据日本分析,照度需提高2倍;各种设施上的文字说明应加大,以利老人识别。 (5)老人身高会缩短,有时高达6~7cm,因此,开关、门铃和门窗把手应适当降低安装位置: (6)卫生间的设计。老人容易失禁,卫生间应靠近卧室,并设长明灯;卫生间对于老年人来说是个容易出现意外伤害状况的所在。以选择淋浴还是浴缸这两样设备为例,大多数老人使用淋浴,尽管他们很喜欢使用浴缸,但确实后者比较危险。而我国在使用浴缸的条件上也有很多的不便,比如说热水、空间问题等,因此,浴缸不见得是适合老年人的洗浴方式。淋浴可以把使用浴缸进出而造成老人滑倒的危险降到最低。很多老人使用浴缸,因为体力问题,还需要配备一把坐凳,这样造成的温差很容易生发疾病。住宅可以考虑紧凑的设计,用省地营造便利,比如能用淋浴的帘子就不用淋浴屏,轮椅转圈的区位就可以扩大一些。如果非要用浴缸不可,就必须在适宜位置安装他们能够借力的扶手,尽量降低危险系数。卫生间洗面台下应凹进,以便老人可坐下将腿伸入操作。 (7)厕所宜用推拉门,不用平开门; (8)老人听力降低,应提高报警响; (9)厨房的设计则在于便利和安全的统一。如果是残障老人使用的厨房,就应该保证让他们坐上轮椅也可以正常操作,而不能是家里无人时,最基本的事情也做不到。以操作台为例,下部设计应留空,还有我们希望设计成连续操作台,这样坐在轮椅上也可以把一件东西搬到对面去。此外,还有炉灶和水池的位置关系也是有讲究的,我们认为L形布局是最理想的,老人在轮椅的转圈范围内可以够到。 建筑概论论文:老年人居住建筑概论 摘要:随着社会的发展,我国已逐步进入老龄化阶段,关于老年人的居住问题也越来越受到人们的重视。现代老年人的养老观念已慢慢改变,传统的养老方式也已不再适用于现代老年人的生活方式。因此,目前全国各地很多地方都是发展社会养老,推广更符合现代人居住的养老设施建设。 关键词:老年人;建筑设计;需求;景观 面对我国老年人日益增多,老龄化现象日益加剧的现状,在建筑设计上更应该以满足老年人的需求为主,这也是当前发展老年人设施建设重点解决的问题。目前我国虽然已经建成的服务于老年人的社会机构有很多,但是大部分还是没有充分考虑到老年人的心理和身体等特点,忽视了老年人的需求。对于老年人来说,更趋向于在一个舒适安全的居住环境里生活,配套设施相对完善,因此,老年人建筑更应以体现人性化的设计为主。 一、老年人的心理和生理变化分析 老年人阶段的心理和生理都发生了一定的变化,变化又因人而异。有的老人退休后进入老年大学,学习书法,学习舞蹈,有的老人则更希望安静的多与家人相处。我们在建筑规划设计中应充分考虑到这些变化和特点。1、信息的需求。老年人活动空间较小,但仍需获取社会信息,了解周围变化、市场行情,了解世情。 2、社会关怀理解和环境支持的需求。老年人渴望相互交往获得参与社会的平等机会,生活上则喜欢安静,但不希望寂寞。 3、工作的需求:这对于退休的老年人更强烈,他们多数希望再次从事工作,以体现自身价值。 4、依存的需求:老年人往往对家庭生活依存心理加强,希望有亲人照顾,外出就医有人陪伴。 5、和睦的需求:老年人所处的社会角色、人际交往关系的巨大变迁,使之常常会有孤独感和寂寞感,需要亲朋好友的交往。 6、支配的需求:老年人原来多为一家之主,掌握家中的支配权.但由于年老后社会经济地位的变化,老年人的家庭地位、支配权都可能受到影响.这也可能造成老年人的苦恼。 7、尊重的需求:老年人离开工作岗位可能会情绪低落,如果得不到尊重,就会产生悲观情绪,甚至不愿出门,长期下去,则会引起抑郁和消沉,埋下疾病的祸根。 8、求偶的需求:丧偶对于老年人来说是极其沉重的打击,心理表现无助,希望有人照顾。 二、适合老年人的公共设施设置考虑到老年人体能及心理的特征,按照自理、介助到介护不同的生活状态,设置必要的医疗、娱乐、文教、社交、供应、管理等公共设施,组成健全的生活保障网络系统。 1、考虑到要弥补老年人减退和丧失的身体机能,基地内的道路系统及交通组织上应以保护老年人的行动为前提,避免可能发生的环境伤害。采用人车分流或部分分流的道路交通结构,增强安全感,消除隐患。 2、要合理安排适合老年人的公共服务项目,如老年活动中心、老年大学、棋牌中心、老年医疗急救康复中心等,为老年人提供综合性的文化休闲活动,并能针对老年人的体能和常见病,提供相应的疗养设施和方便服务条件。 3、基地应有足够面积的室外活动场所,保证老年人户外活动的需要。而且室外环境平坦、视野开阔,与庭院结合绿化、造园,组合成若干个户外活动中心。适当布置一些建筑小品,如绿化、喷泉、凉亭、长廊等,同时备设坐椅、灯具及活动设施等,为老年人提供具有安全特征的用来休息、交谈、散步、晨练的户外场所。 三、老年人建筑设计要点 1、建筑设计要从老年人的安全出发,按照“以人为本”的设计理念,进行相对完善的综合考虑,增加生活上的安全系数,为老人提供舒适的居住环境。 老年人由于生理老化,腿、脚动作逐渐变得不灵活,所以室内地面材料要求防滑,并排除高差和门槛;由于老年人的判别力、行动力急剧减退,所以室内应安装紧急呼叫装置,可以方便、及时地或自动地发出警报,使老人在紧急、危险的情况下能够得到及时救助;在卫生间设置安全抓杆等必要的辅助设施,门最好设平开门,向外开启,并留有观察窗口,安装双向开启的插销;设置夜视灯,避免夜间老人起床摔倒。 2、建筑设计要从老人的心理出发,对各个功能空间大小进行控制,避免空间过大或过小对老人心理造成不适。 在各个使用功能空间之间连接部分的过道宽度一般保持在净宽1.8M,这样既可以步行通过也可以轮椅通过;通过式走道两侧墙面0.90m和0.65m高处宜设φ40~50mm的圆杆横向扶手,走道两侧墙面下部应设0.35m高的护墙板;老年人在行动中会有乏力感,体现在起立、下蹲比较困难,一般在需要起立、下蹲、坐、卧等地方设置与地面平行的安全抓杆两根相对地面标高0.3m和0.85m左右,两根相互垂直设置,或平行设置。在楼梯设置上,按照建筑设计专项规范《老年人建筑设计规范》JGJ122-99,《老年人居住建筑设计标准》GB/T50340-2003中的规定,楼梯踏步宽度大于等于300mm,踏步高度小于等于130mm。而且在建筑层数上面也有相应的限制,三层以上则需设置电梯等。3、建筑设计要从老年人的需求出发,设计上要紧跟时代的步伐,满足老年人日常生活和个人护理的需要。在建筑材料选择方面,使用贴近自然的材料,并注意使老人的居室、卫生间、厨房容易清洁。在建筑色彩上考虑老年人的心理特征,采用清新、明快、温暖的色调。老年人居室的色彩搭配应考虑个人爱好,因人而异。但要注意居室大色调的协调把握。比如在强调老人居室的厚重感时,要防止产生压抑感,居室的陈设不能一律呈灰暗色,而忽略明快、舒展的设计;在尊重老年人的色彩喜好时,尽量避免大面积的深颜色,以避免死板、沉闷感。另外老年人喜欢清净,居室的隔音性能要好。在老年人的居住空间里,家具十分重要,要具备宜人的功效,其形式的美感、色彩的刺激要符合老年人的审美经验和个性差异。而且老年人在室内的时间长,所以居室要考虑到日照、通风、采光和换气,让起居生活空间能直通阳光。同时设置种植菜地等区域,鼓励老年人发挥余热,根据老人们各自的体力情况,参加力所能及的养花、栽树、种蔬菜等趣味性劳动,增添生活的乐趣,从而为老年人身心健康、安度晚年创造更加有利的条件。 四、老年人建筑的景观设计 景观设计上根据实际情况,因地制宜的进行设计。将现在流行的园林设计手法用自然式的表现方法表达出来,给人营造一个丰富而有富于变化的环境。在不同的区域用孤植、群植、丛植等种植方式,来体现植物的个体美、群体美,从而营造一个自然的氛围。在植物搭配上,尽量体现季相变化,形成了“春花、夏荫、秋果、冬绿”的效果。并充分利用当地自然景物、材料,不仅具有一定的地方传统,而且使老年人不感到陌生,带来愉悦放松的感觉。五、结语 中华民族素有尊老扶幼的传统美德。因此,我们设计者应结合具体实际,为老年人参与行为,进行周密的规划、组织与设计,保证他们具有年轻人的平等参与机会。根据老年人对设施的多样化要求提供现代化的配套设施,满足老年人日常生活的各种需求,争取达到“老有所养、老有所为、老有所乐”的设计目标,为老年人营造一个美好的居住环境,这不仅是老年族群的需要,也是社会文明建设的需要,更是每一建筑师需要不断思考和探索的方向。 建筑概论论文:建筑砌块砌体施工技术的应用概论 【摘要】本文介绍了建筑砌块砌体的特性,阐明了施工前的准备即使施工中的质量要求,最后强调了砌块砌体施工质量保证措施。 【关键词】砌块砌体 施工技巧 保证措施 前言 为保证砌块砌体的施工质量,在施工过程中,我们不断地对其材性及施工工艺进行摸索。通过施工实践,为我们在砌块砌体的施工方面积累宝贵的经验 一、建筑砌块砌体的特性 砌体强度偏低,不稳定。墙垛、柱子及窗间墙等砌体强度比设计规定的偏低,且随时间不断降低,甚至出现压碎和开裂现象。原因是砌块本身强度偏低,且硅酸盐砌块碳化对强度的降低影响较大,加上砌体砌筑质量难于保证等。 砌块强度达不到设计要求和龄期不足28 d 的及潮湿的砌块,不能砌筑上墙,严格控制抗渗性及相对含水率,运到施工现场的砌块严禁浇水、浸水润湿,当天气干燥炎热时,可少加喷水润湿,严禁使用断裂小砌块。砌筑时小砌块应底面朝上反砌于墙上,严禁雨淋,雨天不得施工,砌完的砌体宜进行防雨保护。砌块用砂浆为加入改性剂后配制的专用砂浆,它是由胶结料、细骨料、水以及根据需要掺入的混合材和外加剂等,按一定比例采用机械搅拌后,专门用于砌筑混凝土砌块的砌砂浆,简称砌块专用砂浆。砌筑砂浆强度等级为Mb15、Mb10、Mb7.5 和Mb5。砌体水平灰缝应按净面积计算≥90%;竖向灰缝的砂浆饱满度≥80%,常温下砌筑高度≤1.8 m,搅拌至用完砂浆的时间应≤2.5 h。砌筑应对孔错缝搭砌,从转角或定位处开始,纵横墙同时砌筑时应交错搭接,上下皮砌块的搭接长度应为主砌块长度一半(190 mm),最小搭接长度≥90%,外墙转角处严禁留直槎,临时间断处不得留直槎外,应从墙面伸出200 mm 砌成阴阳槎,宜延至门窗洞口。砌筑好灰缝砂浆达到“指纹硬化”时即刻进行勾缝,清水墙面应随砌随勾颖。对不密实或砌筑中被碰撞而灰缝开裂的应取出该砌块,重铺新鲜砂浆后砌筑。复合夹心墙体应先砌内叶承重墙片,即(190 系列)2 皮高,紧靠内墙放置保温材料,再起外叶墙片,中间留有10~20 mm 隔气层,内外墙片之间的水平缝和竖缝应随砌随刮平勾缝。当墙体竖向灰缝中出现2 皮通缝时,必须设一道钢筋网片,沿墙高每隔600 mm 设一道拉结网片,埋在墙体交接处或芯柱与墙体连接处的水平灰缝中。 二、 施工前的准备 1、 砖的准备 砖应按设计要求的数量、品种、强度等级及时组织进场,按砖的强度等级、外观、几何尺寸进行验收,并检查出厂合格证。常温下施工时,砖应提前1d~2d 浇水润湿,以水浸入砖内10mm左右为宜,避免砖干燥吸收砂浆中过多的水分而影响粘结力,并可除去砖表面的粉末。但浇水过多会产生砌体走样或滑动,使施工操作困难。 2、砂浆的准备 砌筑用砂浆有水泥砂浆、石灰砂浆和混合砂浆。砂浆在砌体中的作用是传递上部荷载,粘结砌体,提高砌体的整体强度。砂浆种类选择及其等级的确定,应根据设计要求而定。一般水泥砂浆主要用于潮湿环境和强度要求较高的砌体。石灰砂浆主要用于砌筑干燥环境中以及强度要求不高的砌体。混合砂浆主要用于地面以上强度要求较高的砌体。 3、机具准备 砌筑前,必须按施工组织设计要求组织垂直和水平运输机械。其中垂直运输机械是影响砌筑工程施工速度的重要因素。常用的垂直运输机具有井架、龙门架、塔式起重机等。井架,通常带一个起重臂和吊盘,起重臂起重能力为5kN~10kN,在其外伸工作范围内也可进行一定的水平运输。吊盘起重量为10kN~15kN,可放置运料小车或其他散装材料。搭设高度一般为40m 左右,用缆风绳保持其稳定性。龙门架,它是由两根立柱和横梁组成的门架。在龙门架上设置滑轮、导轨、吊盘、缆风绳等,进行材料、机具等的垂直运输。根据立柱结构不同,其起重量为5kN~15kN,门架高度为15m~30m。近年来为适应高层建筑施工的需要,采用附着方式的龙门架技术得到较快发展,如MSS-100 型龙门架的架设高度可达100m,SSE-100 型可达80m 等。水平运输除可由塔式起重机进行外,也可用双轮手推车或机动翻斗车进行。 二、砖砌体施工技术的质量要求 1、横平竖直 横平,即要求每一皮砖必须保持在同一水平面上,每块砖必须摆平。为此,在施工时首先做好基础或楼面抄平工作。砌筑时严格按皮数杆挂线,将每皮砖砌平。竖直,即要求砌体表面轮廓垂直平整,竖向灰缝必须垂直对齐,对不齐而错位时,称为“游丁走缝”,会影响砌体的外观质量。墙体垂直与否,真接影响砌体的稳定性,墙面平整与否,影响墙体的外观质量。在施工过程中要做到“三皮一吊,五皮一靠”,随时检查砌体的横平竖直。检查墙面的平整度时,可采用塞尺塞进靠尺与墙面的缝隙中,检查此缝隙的大小。 2、灰浆饱满 砂浆在砌体中的主要作用是传递荷载,粘结砌体。砂浆饱满度不够将直接影响砌体内力的传递和整体性,所以施工验收规范规定砂浆饱满度水平灰缝不低于80%,且灰缝厚度控制在10mm±2mm 之间。影响砂浆饱满度的主要因素有: 砂浆的和易性。和易性好的砂浆不仅操作方便,而且铺灰厚度均匀,也容易达到砂浆饱满度要求。虽然混合砂浆的抗压强度比水泥砂浆低,但水泥砂浆的和易性要比混合砂浆的和易性差,因此砌体结构施工时常采用混合砂浆进行砌筑。 3、上下错缝 为了保证砌体有一定的强度和稳定性,应选择合理的组砌形式,使上下两皮砖的竖缝相互错开至少1 /4 的砖长; 不准出现通缝,否则在垂直荷载的作用下,砌体会由于“通缝”丧失整体性而影响强度。同时,纵横墙交接、转角处,应相互咬合牢固可靠。 三、砌块砌体施工质量保证措施 1、每层墙的最下和最上一皮,梁或梁垫的下面,墙的阶台水平面上以及挑檐、腰线,均应砌丁砖。宽度小于1 米的窗间墙应用整砖砌筑。半头砖和破损的砖,应分散砌在墙心和受力较小的部位。 2、水平灰缝和竖向灰缝的厚度一般为10毫米,其波动幅度应在8~12 毫米的范围内。砌筑砂浆的流动性应为7~10 厘米。灌缝应用流动性较大的砂浆,严禁用水冲浆浇灌灰缝。拌合好的砂浆,应一次用完,不能过夜。砖的边角不要碰准线(边角离准线2 毫米左右)。每砌5~6 皮砖后,用靠尺检查墙面的垂直度和平整度,其方法:将靠尺靠贴墙面,当线锤与墨线重合为合格,不重合则表示墙砌歪了;靠尺与墙面贴合紧密表示平整。 3、在门窗框边砌砖时,先用线锤吊正门窗框,框与墙接触面应留8~10 毫米的缝隙;窗台板砖面与窗框下窗头底离空30~35 毫米,以便粉刷完工后框底离空10~15 毫米,杜绝窗台渗漏返水。洞口墙阳角要吊正,防腐木砖、木门窗框每边至少砌入两块。 4、墙的转角及交接处应同时砌起,如必须间断时,在间断处应留斜槎(又称踏步槎),斜槎高度不大于1.2 米,其长度不应小于高度的三分之二。如留斜槎确有困难时,也可留成直槎,但应在水平灰缝中加设拉筋,其数量为每半砖厚度不得小于一根直径至少4 毫米的钢筋,间距沿墙高不得超过0.5 米;埋入长度从墙的留槎处算起,每边均不少于50 厘米;末端尚应做成90°的弯钩。墙的转角处不应留直槎。水平灰缝的砂浆饱满度不得低于80%。检查方法:揭开三块砖,把百格网放在砖面上,观测砖面上粘有砂浆的所占格数。取三块砖的平均值,每砌高1.2 米应检查3 处。 5、清水墙的面砖应挑选边角整齐,颜色均匀、规格一致的砖砌筑。有砖垛的墙,垛和墙身必须同时砌筑,并应逐皮搭接,搭接长度不小于二分之一砖长。 建筑概论论文:概论高层建筑与城市形象的塑造 摘要:本文首先介绍了高层建筑在城市形象中的作用,然后探讨了如何通过高层建筑塑造城市形象。 关键词:高层建筑,城市形象,塑造 一、高层建筑在城市形象中的作用 1 层次性 具有标志性的建筑作为城市表象的重要载体, 具有很多非纯功能的因素。展示是这类建筑的重要方面, 对城市总体空间和城市性格的形象化考虑, 大于对其本身内部功能的关注。它的表达性、象征性和统领性是尤为重要的。显然, 它不是填塞城市的普通建筑, 而是城市塑型的关键构件, 是城市空间和景观的主导。高层建筑标志性是隶属于其中的一种重要的形式, 在这些标志性中, 根据文化、位置等多方面因素对标志性的层次进行划分, 从纵向深度刻化城市的内涵和外放其固有的文化张力。 高层建筑标志性本身也要依据重要程度在层次上予以区分, 使城市在空间表象上富有层次, 形成一定的等级划分。有了层次和等级才能使整个城市的空间和景观, 既有秩序又富于变化。由于其等级不同, 辐射范围和空间控制区域则不同, 与之相匹配的城市空间也就不同。 2导向性 高层建筑标志性代表着一种空间的标识与象征, 它对人的行为路线具有很强的引导作用。地上标志在观察者的眼中, 认为是外向的参考点, 有实在的物体, 尺度上的变化很大。似乎对某一个城市比较熟悉的人, 愈来愈依赖地上标志作为向导, 来共享其独特、专一的特色。我们把城市引喻成为一个网络, 把系统内各个交叉相关的组成部分作为一个整体加以描述, 共同配合, 组成网络中的诸要素, 把关注点放在不同的网络终端, 使整个网络显示出内在的关联性, 形成有机的整体。高层建筑标志性所要承担的就是各个网络终端的支点与构架, 对城市个性化的建构提供有力的支持。 3天际线 现代城市中, 高层建筑在高度上的优势使其对天际线节奏变化的影响愈来愈大。随着城市建设速度的加快, 旧有的天际轮廓已经逐渐改变, 高层建筑的融入使新的城市天际线逐步形成, 而在这一地程中, 相近的体量、相似的风格使城市天际线显得缺乏层次, 重点不突出, 有待于在高层建筑标志性的建构中加以改进, 使天际轮廓线显得活跃、富于变化, 也使城市的文化风格具备鲜明的个性。高层建筑的各部位中, 顶冠部分的标志性处理对天际线的影响尤为显著。凯文
工程机械故障诊断系统研究:浅析工程机械故障诊断技术及维护 摘 要:近年来,随着施工规模的逐步增大,现代机械设备也日趋大型化、连续化、机电一体化,其性能与复杂程度不断提高,对设备故障的诊断也更为复杂。远程故障诊断技术就是通过设备故障诊断技术与计算机网络技术相结合,在施工机械设备上建立状态监测点,采集设备状态数据;而在技术力量较强的科研单位建立诊断中心,对设备运行进行分析诊断的一项新技术。它的诊断与维护的实现可使机械设备的故障诊断更加灵活方便,也能实现资源共享。 关键词:工程机械故障诊断技术 维护技术 近年来,随着施工规模的逐步增大,现代机械设备也日趋大型化、连续化、机电一体化,其性能与复杂程度不断提高,对设备故障的诊断也更为复杂。靠传统的填写值班日志、靠参数越限报警等人工或半自动化的方法来维护机械设备既落后,又不客观,虽然可以有类似黑匣子之类的自动数据记录器,但也只能做事后分析。而且这种陈旧的设备维护模式,无论是数据的可靠性或实时性,还是设备的维护质量均无法满足要求,导致施工机械在施工过程中停机多,检修时间长,严重影响到工程的进度和质量。建立远程故障诊断及维护系统是解决问题的很好的方法。 1 工程机械故障诊断及维护技术的行业特点 1.1 目的明确 诊断的目的就是要确定机械运行状况、检查故障部位、分析故障产生的原因和制定经济有效的维修方案。 1.2 交叉性强 诊断及维修涉及摩擦学、材料学、力学、化学等多种学科;需采用焊接、铸造、车、钳、锻、镀等多种工艺手段;要掌握维修理论,机构学及经营管理等多方面知识。 1.3 工作环境恶劣,实践性强一切诊断方法和维修技术都必须以机械的实际状况为基础,处理结果很快得到实践验证。 2 故障诊断技术 设备故障诊断技术包括故障检测与故障诊 断,通常合在一体统称为故障检测和诊断(FDD)。 2.1 故障机理 通常我们说设备工作正常是指它具备应有的功能,没有任何缺陷,或虽有缺陷但仍在容限范围内。异常是缺陷有了进一步发展,使设备状态发生变化,性能恶化,但仍能维持工作。故障则是缺陷发展到使设备性能和功能都有所丧失的程度。设备的异常或故障是在设备运行中通过其状态信号(即二次效应)变化反映出的。由于监测与故障是在设备不停机的情况下进行的,因此必然以状态信号为依据。二次效应就是设备在运行中出现的各种物理的、化学的现象,如振动、噪声、温升、油耗、变形、功耗、磨损、气味等,这些都是一种设备运行所固有的。监测与诊断就是要快速、准确地提取设备运行时二次效应所反映的特征。 2.2 故障诊断过程 2.2.1 状态监测主要是测取与设备运行有关的状态信号。状态信号的获取主要是依靠传感器或其它监测手段进行故障信号的检测。检测中主要有以下几个过程: 2.2.1.1 信号测取主要是通过电量的或传感器组成的探测头直接感知被测对象参数的变化; 2.2.1.2 中间变换主要完成由探测头取得的信号的变换和传输 2.2.1.3 数据采集就是把中间变换的连续信号进行离散化过程。数据是诊断的基础,能否采集到足够长的客观反映设备运行状态的信息,是诊断成败的关键。 2.2.2 特征提取就是从状态信号中提取与设备故障有关的特征信息。 2.2.3 故障诊断故障诊断就是根据所提取的特征判别状态有无异常,并根据此信息和其它补充测试的辅助信息寻找故障源。 2.2.4 决策根据设备故障特征状态,预测故障发展趋势,并根据故障性质和趋势,做出决策,干预其工作过程(包括控制、调整、维修等)。 2.3 诊断原理设备诊断是利用被诊断的对象(设备)提供的一切有用信息,经过分析处理以获得最能识别设备状态的特征参数,以便做出正确的诊断结论。机械设备运行时产生多种信息,当其功能逐渐劣化时,就出现相应的异常信息,如机器的状态变化而产生的异常振动、噪声、温度等机械信号;机械劣化过程产生的磨损微粒、油液及气体成分变化的化学信号等。利用检测仪器对最敏感的故障特征信号进行状态监测,做出正确的分析和诊断,及时预测机器设备可能发生的故障。传感器安装在诊断对象(设备)上,以传递温度、压力、振动、变形等信号,这些信号进一步转化为电信号,输入到信号处理装置,在信号处理装置中将输入的诊断信号与预先储存在系统内的标准信号进行比较,标准信号是根据事先积累的大量数据资料和实际经验分析归纳而制定出来的判定标准,是设备各种参数的允许值。通过比较做出判断,确定故障的部位和原因,预测可能发生的故障。 3 工程机械故障诊断及维护系统 由于工程机械故障的多样性、突发性、成因复杂性和进行故障诊断所需要的知识对领域专家实践经验和诊断策略的依赖性;人工神经网络能通过自身的学习机能建立故障征兆和故障模式之间的复杂映射关系,可以进行多因素预测。 3.1 系统简介 系统通过一个基于神经计算算法的“看门狗”智能单元对机械运行状态进行在线分析和推理,对机器的工况及相关信息做出相应评价;还可以通过电话线与远程单元相连,以便在异地获取机器工况及其性能信息,并以此做出评价。知识密集型智能工具“看门狗”可以随时对机器工况进行跟踪,获取和组织机器及其周围环境的数据。“看门狗”芯片作为机器的“黑匣子”,可以储存主要部件的状态“轨迹”。一旦发生失效,操作者可以读取“黑匣子”,获得最近几分钟的工况信息,迅速确定故障,并给予及时修复。当机械设备出现新的故障时,通过自学不断调整权值、阀值,以提高故障的正确检查率,减低漏报率和误报率。这些基于知识的信息同样可以为其他站点的用户所共享。 3.2 系统优点 远程故障诊断及维护系统的一个突出优点在于进行协作诊断和维护,及时排除故障。 3.2.1 故障工况数据收集通过远程诊断系统,可以积累更多的机器/过程的故障工况,由此,从各远程站点获取的故障工况中可以开发更好的诊断算法。 3.2.2 故障诊断不同地点的专家可以访问服务器中存放的有效信息,因此,分散在各站点的知识可以集成起来完成更复杂的协作诊断。 3.2.3 远程服务系统提供了多种类型的信息例如在线的过程/机器传感数据,故障/性能下降的历史数据等。进行性能评价时,必须对这些信息加以整体考虑。 4 结语 远程故障诊断技术目前还处于发展初期,还有很多问题尚待解决,这包括故障诊断技术本身要解决的问题及网络技术的问题。但是,无论是从经济观点出发,还是从整个施工来考虑,借助Internet,准确、及时、有效地实现工程机械远程故障诊断的方法都值得关注和研究。 工程机械故障诊断系统研究:探讨工程机械故障诊断和应急处理方法 摘要:随着现代大生产的发展和科学技术的进步,现代机械设备的结构越来越复杂,故障诊断技术的显得尤为重要,其意义在于能有效地遏制故障损失和降低设备维修费用。掌握有效的故障诊断方法和处理技巧,缩短维修时间,利于提高机械设备的完好率和使用率。本文介绍工程机械故障的概念、产生原因和分类方法等,分析了故障诊断的基本工作方法和技巧,可供同行参考。 关键词:工程机械;故障诊断;方法 1. 前言 工程机械在我国的公路桥梁、铁路、城镇设施、江河治理及军事工程等现代化建设中发挥着巨大的作用,机械设备在施工现场使用的频率极高。由于现代工程施工具有工期紧、任务重的特点,因而许多工程机械进人工地后,存在长时间连续作业的情况。繁重的作业任务和超负荷运转,导致机械设备容易出现故障,因故障而停工的现象也就屡见不鲜,其结果必将严重影响工程进度,给企业造成工期和经济损失。 现代工程建设中,大量的人力劳动已为各类机械所取代,工程机械已成为工程建设的重要力量。然而,多数工程机械必须在野外恶劣的环境中工作,有的更要经常受到冲击载荷的作用,因而出现各种故障也是在所难免。液压与液力传动、电液控制和电子控制等先进技术的应用提高了工程机械的技术水平和工作能力,但也同时带来了相应的故障,而且这些故障比传统的机械性故障具有更强的隐蔽性。因此,如何合理、快速、准确地诊断和排除各类故障已成为施工企业设备管理和维修人员必须认真研究的课题。本文旨在向同行读者提供一套通用的思路和工作方法。 2. 故障概述 2.1 故障及其产生的原因 工程机械故障是指工程机械或其某些部份丧失或降低了其规定功能,或者运行参数超出规定的许可范围的事件或现象。具体可表现为动作、温度、声音、外观和气味以及其它理化指标的异常。 引发故障的根本原因可分为内因和外因两个大类:内因主要有机件的磨损、腐蚀、气蚀、氧化、老化、变形、松弛、疲劳和设计制造缺陷等方面的因素;而外因主要包括恶劣的工作环境、不正确的操作、不按规定进行维护保养、不按规定提供合格燃料和各种工作介质,以及事故性损坏等方面的因素。 2.2 故障分类 熟悉故障分类有利于掌握故障特征,明晰故障分析思路,减少诊断时的盲目性。与故障诊断关系密切的分类方法主要有如下几种: (1)根据是否可以直接观察到故障部位可分为直观性故障和隐蔽性故障; (2)根据发展进程不同可分为渐进性故障和突发性故障; (3)根据影响范围不同可分为局部性故障和整体性故障; (4)根据影响程度不同可分为功能性故障和参数性故障。 3. 故障诊断方法 3.1 故障诊断的概念和思想方法 故障诊断是从故障现象出发,分析和查找故障原因的过程。在实际工作中,故障诊断有常规诊断和深层诊断两种明显不同的形式。常规诊断以实体为目标,以找出故障部位,通过修理、更换有故障的零部件消除故障为目的,其诊断结果易于验证。深层诊断以影响因素为目标,以找出引起系统发生故障或零部件损坏的根本原因,从而采取相应的预防措施为目的,具有较强的理论性,其诊断结论的确定性较差,验证也比较困难。一般性故障只须进行常规诊断,而重大故障或反复出现的故障应进行深层次诊断。 一定的故障现象必然与一定的故障原因相联系,分析现象与原因之间的内在联系是故障诊断的中心工作。在复杂的故障中,现象和原因之间往往显得错综复杂,这就要求诊断人员必须具备良好分析推理能力。因此,逆向分析、逻辑推理、逐步迫近是故障诊断最基本和最实用的思想武器。 当然,同样的故障现象可能产生于不同的故障原因,相同的故障原因也可能产生不同的结果,例如,空气滤清器堵塞,可导致发动机动力下降、温度升高和油耗增加等故障现象,而上述故障现象也可能出自供油系统、冷却系统、润滑系统工作不良或配气机构零部件磨损过大等原因。因此,诊断人员还须学会用辩证的方法去分析和解决问题,善于在复杂的系统中抓住主要矛盾,识别出主要因素。 3.2 故障诊断的分析工具 借助故障分析工具利于诊断人员把握全局,有条不紊。仅靠“跟着感觉走”,则容易误入歧途。常用的分析工具有因果图、故障树和流程图等。对同时有多种现象和多种可能因素的复杂故障,有经验的诊断人员可根据每个故障现象和每个故障因素之间的亲密程度进行赋值,建立数学模型进行概率分析。 3.3 诊断方法 3.3.1 准备阶段 在准备阶段,最重要的工作是掌握原理,弄清现象。熟练掌握诊断对象的构造特征和工作原理是进行具体诊断和分析的前提,否则只能是瞎摸。进行深层诊断时,诊断人员还必须掌握相关知识,具备综合分析能力。而弄清现象是进行诊断的依据。对机手或其它人员反映的情况要进行仔细的核实,而最好的方法就是诊断人员亲自操作试机。 在熟悉原理,抓准现象后应进行必要的推理分析,抓住重点,缩小查找范围。同时,要善于利用因果分析图等分析工具进行辅助推理分析,做到掌握全局,避免遗漏。 3.3.2 查找阶段 (1)坚持“由表及里、先简后繁”原则,少走弯路 在查找故障的过程中,必须坚持从简到繁的基本原则。具体要求就是要做到由表及里,先易后难,先低压后高压,先控制后主流。即把容易查找或能够准确判断的因素先期进行排查,避免出现“小题大做”的情况。在使用测量和试验手段上也要优先选择简单易行的方法。如液压故障诊断时,优先进行压力测量,最后才考虑使用流量试验。对发动机负荷变化引起的明显的转速变化和排气颜色变化也完全能够通过操作人员的耳目直接感知。 (2)注意抓住重点,集中突破 要注意识别系统的串、并联关系,善于分区域、分段落进行检查。对能够准确判断或排除故障范围的检查项目,可安排重点检查,这样有利于尽快缩小查找范围,做到集中力量,有的放矢。诊断过程中要不断把已确定或排除的因素和最新的故障现象进行进一步的分析判断,以便更好地选择下一步行动。 (3)重视测量和比较所规定的条件,避免出现误判 在查找故障的过程,进行必要的测量和试验往往很有必要。但在实际工作中,测量和试验的条件(如发动机水温、油温、转速、液压油粘度、温度、操作状态和环境温度等)往往容易被忽视,这样就有可能对测试结果产生重大影响,有时甚至会导致相反的结论。另外,测量和试验过程中除要观察和记录特定操作状态下的参数和状况外,还特别要注意观察不同操作动作及其转换过程中被监测参数的变化趋势。 3.3.3 “听诊器”原理的应用 在现场施工出现故障,因为客观情况,往往不具备利用设备诊断的条件,需要维修人员凭借丰富的经验或借助于简单工具、仪器,应用“听诊器”原理来进行检测。“听诊器”是凭人的感官及其长期积累起来的感性经验对设备状态进行定性判断。即对任何一台设备进行诊断,诊断人员到现场,通过问、看、嗅、听、摸等方法了解设备的情况,通过感官获取有关的信息,作出初步的评估。但感官判断的最大缺陷是缺少“量”的评估,纯粹凭感性经验分析问题,主观因素左右评判结果,可靠性差。 3.3.4几种简易的判断方法 (1)部份停止法:即人为使设备的某一部份停止参与工作,观察变化,来进行对比试验的方法。如多缸发动机用“断缸法”来判断某缸工作的好坏,或异响来自那一缸。 (2)交叉对比法:对调相同性质的管路,或调换某两个相同或同类零部件,或用正常的零部件替换有怀疑的零部件进行对比,从而判断被试零部件是否存在问题。 (3)短接隔离法:即把有怀疑的元件的输入端和输出端直接连通起来进行对比试验。这种方法适用于流程性系统,如怀疑滤芯堵塞时可以取掉滤芯进行试验。 (4)截止隔离法:即用截止装置在不同的流动节点处进行分段隔离,或代替执行元件进行制动,来进行对比试验。这种方法适用于流程性系统,如怀疑液压马达内漏造成工作压力不足时,可以用截止板堵塞马达来油管模拟“零内漏”来进行对比试验。 (5)强制状态法:对某些自动调节元件,用人为的方法取消其自动功能,强制其处于某种特定的状态,以减少可变因素来进行对比试验的方法。 (6)试探调整法:在怀疑某个零部件调整不当时,可以进行试探性调整,但调整无效时应恢复原来状态。 (7)同类机型对比法:当无法确定特性数值或状况是否属于正常时,用正常的同类机型相应的数值或状况进行对比。 3.3.5智能电子监测系统 这种诊断方法主要是通过安装在工程机械各部位的传感器,自动监测机械运行的工作状况,循环测量设定的参数,当机械工况出现异常情况时,监测系统根据预先设定的数据(报警值)分三级发出光或声光报警。它的工作原理是通过安装在各部位的传感器把机械各部位(油路、气路等部位)的工作参数――锰度、压力等物理量,转换成电量、电压或电流,经过前置放大器转换成电压量,输到主机相应的输入口,主机采用单片计算机作微处理器,应用计算机技术对输入信号进行实时数据处理,并输出相应的信号,实施显示和报警,提醒操作人员有可能会发生机械故障,需及时处理,防止事故的发生。 4. 几种应急维修技巧 4.1 设备修理时,经常会遇到螺栓经过多次拆装,六角头出现磨损,扳手挂不住螺栓头的现象,此时,如果操作空间允许,可以拿一把锤子,用力在螺栓头上敲击几下,使螺栓六角头呈现被墩粗现象,再使用梅花扳手套在六角头上,慢慢拧下。这种方法如果仍不能奏效,可考虑找一把小管钳,慢慢拧下螺丝。在安装时,该螺栓必须考虑更换。 4.2 在设备修理工作中,常会遇到原本属于过盈配合的部位,比如轴承内圈和轴之间或轴承外圈与孔之间,由于出现磨损而松旷,又不能对轴或孔进行加工,此时可以采取的办法是,在配合部位的轴(或孔)上,用尖头錾子凿出一些凹坑,整个接触面布满,然后进行装配,能够取得不错的效果。 4.3 使用滚珠轴承的连杆轴承常易损坏,损坏后轴承外圈仍镶在连杆孔内很难取下,而硬打硬敲又易使连杆损坏。这时,可将连杆夹于台钳上,选用重型套筒扳手中的套头,一侧使用比轴承外圈稍小的套头顶住轴承外圈,另一侧用比连杆轴承孔尺寸稍大的套头顶住连杆孔侧面,然后逐渐加力夹紧台钳,这样轴承外圈就会慢慢被压出来。没有台钳时,也可采用这两种套头顶好后,放在坚实的地面上用锤子轻轻敲击取下外圈。 4.4 装载机、挖掘机等设备各销轴处销套因长时间使用或缺乏润滑而损坏,更换时如不注重方法,常使销套安装不到位,造成端部损坏而无法使用,造成不必要的损失和时间浪费。对此,可将销套套在对应的销轴上,将销座孔中涂抹适量润滑脂,再将销轴穿人销套座孔对中定位,而后用手锤锤打销轴端头,使销轴头部将销套压入销套座孔内。此法不损坏销套、不产生歪斜,简单可靠。 4.5 变速箱、差速器、各种泵等箱体的接合表面常用密封垫片密封,并在垫片上涂一层耐油密封胶以增加密封效果,但如果一时没有密封胶,也可使用油漆代替;油漆的粘性较大并干后变硬,使密封可靠,效果较好。如轮式装载机后桥差速器故障,修理后安装时由于没有密封胶而在后桥盖密封垫上涂上一层油漆,经使用证实效果很好。 4.6 清洗发动机油底壳、机体内表面或者变速箱时,假如铁屑和杂质太多难以洗净,可以用适量的面团粘吸,可以较为彻底的清洗。家庭用的洗洁精,可以用来清洗机械零部件,尤其适合清洗橡胶零件,洗后不会发生溶胀和变形现象。用洗衣粉加锯末清洗沾有润滑油的零件,可以取得非常好的效果。 5. 几种能够在工程机械修理中应急代用的日常生活用品 5.1 当汽油机化油器的浮子破损时,可以用热水瓶的软木塞改制临时代替。 5.2 假如机动车的制动液泄漏流失,而身边没有备品,可以用白酒或一定浓度的肥皂水临时代替。 5.3 假如发现蓄电池电解液液面过低,为防止极板硫化,可以购买市场的纯净水、蒸馏倒入蓄电池内,注意在购买后一定要看一下包装上的说明,如添加有其他辅料则不可使用,切记千万不可使用矿泉水。 5.4 假如拆卸磁电机时不慎丢失高压触点炭棒,造成磁电机不能产生高压电,可以用干电池的炭芯磨短一段代用。汽车分电器盖中心电极碳棒损坏或丢失,可以用5号干电池中的碳棒稍磨后代用。 5.5 可以用洗净的丝瓜络或海绵代替空气压缩机或小功率柴油机空气滤清器的铁丝滤芯。 5.6 如果橡胶油封的自紧弹簧过松,可以用加添橡皮筋的方法予以弥补。 6. 结束语 科学合理的故障诊断方法和处理措施,能快捷、准确地判断机械设备故障部位和处理故障,有效地缩短待修时间和维修周期,提高利用率,为加快工程施工进度、降低工程成本、提高企业经济效益起着重要的作用。 工程机械故障诊断系统研究:关于工程机械故障诊断与处理的实例探讨 摘要:机械设备现场出现故障分析、判断,逐一检查找出故障点,及时排除故障。 关键词:故障、现象、诊断、排除故障 现代施工建设都是工期紧张,要求施工现场挖掘机、装载机等机械设备使用循环连续性很强,但使用过程中经常出现故障,如果不及时处理就会影响现场正常使用,甚至出现停工现象。现就现场出现的几例故障诊断与处理探讨如下: 一、 日立zx230挖掘机: 1、故障现象:经常产生高温,甚至发动机开锅,继而出现全车动作缓慢现象。 2、分析:经过检查仪表显示数据看出:先导油压冷车时是2.2MPa,热车时是1.2MPa,而标准压力为3.5MPa。显然先导油压损失较大,控制压力达不到要求,导致全车动作缓慢。 首先判断是信息阀(铝制)阀体内泄,压力降低无法工作。水温过高判断把水箱换掉,把风扇护圈装好。 处理过程:把液压系统的信息阀更换为新阀,测试先导压力可以达到3.5MPa左右,挖掘、回转动作速度快,不缓慢了,但行走又出现没有的现象,还是产生高温。 检测行走操作手柄下的先导阀压力,发现不行走时就没有压力,或者压力上来很慢,感觉是压力油没有过来?然后把行走先导阀拆下来检查,发现行走先导阀阀杆磨损,肉眼观察阀体孔磨损好像有点椭圆。清洗后安装又试机,还是出现行走没有,40多分钟开锅。 检查液压系统主压力是41MPa,有点高。把液压主溢流阀拆下检查,发现阀体里面有好多铁沫油泥,很脏,清洗,把系统压力调整为35MPa。 继续检查,让修理工把液压泵排量又调下来一些。把液压油温度调出来继续试机。发现液压油温度也是一直上升1小时左右就到90度以上,把机子停2-3分钟,液压油温度就下来,水温也同时降下来,这样试了几次后,下午一直干了2个多小时。 没有行走时,把液压锁杆来回动几下,行走就又可以行走,且速度也可以。又怀疑是否是液压锁杆阀有问题。 拆下液压锁检查,没有什么问题,它的的作用是把液压操作先导油路断开和打开,使液压操作锁主无法操作和打开油路液压动作,没有问题。那还是行走先导阀块出现问题,磨损后或者阀杆发卡,不能打开油路,动几下液压锁杆,使先导压力油冲几下把行走操作阀打开,行走就又正常,判断还是行走先导阀有问题。行走先导阀阀体是铝制的,遇到铁沫就磨损很快,和信息阀一样出现问题。 把液压油温度控制下来,就没有再发生开锅现象,看来是液压油温度太高引起的水温过高。只有想办法解决液压系统的温度才能彻底解决高温问题,清洗水箱,加大散热面积,把引擎盖打开等。 让司机继续再试挖掘机,主要把液压油温度观察好,高了就停下动作2分钟左右,再把行走试一下。 经过2天的试验,挖掘机可以工作,要把液压油温度降下来,就要彻底把液压系统检查一遍,检查每个部件,很可能是液压系统里局部产生了溢流或者内泄,摩擦产生高温。 二、 柳工225挖掘机 1、 故障现象:在工作三四十分钟后突然熄火,启动后再工作一会后还是突然熄火。 2、故障分析:发动机突然熄火可能的原因有:柴油油路不畅;空滤芯堵塞;高压油泵突然断油。 3、故障检查:首先检查燃油箱是否有油,检查有油;检查燃油滤芯,换新滤芯。经过试车还出现此故障。第二:仔细观察发动机在熄火瞬间高压油泵的动作。经现场查看,发动机转速、功率正常,突然熄火时,发动机转速不下降,就直接熄火,应该不是负荷太大引起的,大负荷时不憋车,但是发动机突然熄火,判断是油路突然断油造成。 检查熄火继电器,线路没有断掉、破损情况,经过拔掉、重新插后,再试机子,在发动机温度达到80度多以上时,历时40-60分钟左右,没有出现突然熄火故障。问题基本排除,要在工作中继续试机。 原因就是高压油泵上的熄火开关电磁阀线路接触不好,造成断开后就把油路断掉,发动机自动熄火。 三、WA320装载机故障 1、故障现象:突然出现档位失灵,只有前进挡,无论挂前进挡还是后退档都是只能前进。 2、现象分析:首先检查先导电路,然后检查先导电磁阀是否正常,最后检查档位换向阀。 3、故障排查:首先电工排查电路继电器都是好的,把其它正常动作的继电器换到前进挡上还是那个问题;再检查到换向阀的电磁阀互换后同样问题,没有变化,判断电路、电磁阀等应该没有问题,应该是档位杆卡死在前进挡上。判断是换向阀出现故障,要求维修人员把换向阀拆卸下来清洗,发现阀芯内部不干净,清洗干净后安装试机,前进、后天档位都有了,故障排除。 结束语:从以上机械设备故障处理过程来看,现场工程机械出现故障都不是单一的,也不是书本中罗列的故障,往往是机械设备各个部件、各个系统相关的连锁反应,首先要仔细观察故障现象,才能准确分析故障现象发生在哪些相关的系统、部件、部位上,再根据分析以及工作原理从简单到复杂逐一检查,最后找出故障点,排除故障。 作者简介:吉小库,男,1969年10月出生,1995年毕业于西安公路交通大学筑机系工程机械与起重运输专业,工作单位是中铁一局五公司,一直从事铁路、公路施工机械现场管理。 工程机械故障诊断系统研究:工程机械故障诊断研究 摘要: 主要分析了工程机械曲柄连杆机构的故障以及产生故障的原因,诊断曲柄连杆机构的故障,最后着重探讨了应对曲柄连杆机构故障的一些排除方法。为解决发动机故障提供参考意见。 关键词: 曲柄连杆机构;工程机械;故障诊断;排除方法 1工程机械曲柄连杆机构故障现象及原因 1.1活塞敲缸现象及原因分析 (1)现象。当发动机在工作时,气缸壁与活塞碰撞,从而发生出声响,则称之为活塞敲缸,主要现象表现为:当发动机在运转时,发出“当、当、当”节奏声音;随着发动机温度升高,异常的响声会逐渐减少或者消失;发动机排出蓝白色的烟色。 (2)分析原因。首先第一点,是因为气缸壁与活塞之间的间隙原因。当发动机在工作时,活塞顶部会有气体压力存在,在作功和压缩过程当中,排气和进气两个行程要小于气体对活塞的作用力,在作功过程当中,转过共线位置时候的连杆会呈现出倾斜状态,从而活塞会出现侧压力,这时候活塞一侧就会被压在气缸壁的左边。压缩过程中,活塞顶部有压缩气体压力存在,转过共线位置一直到越过止点时,压缩气体会将活塞压在气缸的另一侧。因此,引起气缸壁与活塞之间的间隙原因主要在于气体压力作用导致的,将活塞压在气缸壁上,当活塞运动时就会发生响声,会导致气缸壁与活塞的磨损。连杆扭转的原因,连杆承受着惯性力、气体压力、旋转离心力等,主要是做摆动较高速的长杆,由于连杆受力原因多变,容易导致连杆出现扭曲现象,如果发动机在不正常的燃烧情况之下,会造成连杆弯曲,之后连杆两端的轴线就会出现不平衡状态,连杆回转也不会在同一平面内,连杆活塞与活塞销摆动时候,会与气缸壁发生碰撞而发出异响。 1.2活塞销响 (1)现象。活塞销响的现象主要发出“咯儿”响声,而且声音比较尖锐,当怠速较高时候,这种声响较为清晰。 (2)原因分析。活塞销主要承受着冲击负荷,压紧活塞销,从而在运转时产生磨损。久而久之,由于修理不当导致增大配合间隙,当间隙增大到一定程度,活塞运动时,其方向、加速度大小也由于活塞位置而发生相应的改变,活塞销与活塞的压紧也会产生相应的变化,从而发出撞击的响声,如果没有润滑油的时候,活塞销的异响就会更加的清晰明显。 1.3连杆轴承 (1)现象,连杆轴承会因为轴径与连杆轴承之间的碰撞,而发出声响,当发动机工作时,会发出“当”节奏金属敲击声音,单缸断火之后会消失或者减少响声,随着负荷量逐渐的增大而响声也会逐渐的增大,转速提升会伴随着机油压力下降现象。 (2)原因分析。发动机工作时,由于连杆轴承与轴径配合间隙过大,导致连杆轴承发出异响,主要原因是因为磨损、连杆螺栓松动、修理发动机时,配合间隙不当导致间隙过大,致使连杆轴承发出响声。 1.4整体式曲轴主轴承响 (1)现象,发动机加速较为突然,敲击声会发出“刚”声响,严重时还会发生机体振动现象,随着负荷增大响声也随之而增强,较近的两个缸位断火时,声响会消失或者是减弱,并会伴随着机油压力下降现象。 (2)原因分析。在正常工作当中,曲轴主轴颈与轴承发生磨损,导致过大配合间隙,磨损缓慢且平稳,大部分都发生在损耗期间。由于发动机润滑系统故障、发动机温度升高、润滑油质量较差等原因,致使润滑油不良,便会在磨损进程中导致增大配合间隙。此外,曲轴主轴承盖螺栓松动也会导致增大间隙。 1.5曲轴轴向窜动声响 (1)现象,比较于曲轴主轴承声响,曲轴轴向窜动声响与曲轴主轴承声响有些类似。 (2)原因分析。轴承轴向间隙必须要有,但是有了间隙之后,由于受到轴向的影响,会导致曲轴前后窜动。为了限制窜动,一般会采用止推垫安装在曲轴上,当发动机工作时,曲轴止推垫必然会产生磨损,如果止推垫磨损必将会增大轴向间隙,会因为前后窜动而发出声响。 2工程机械曲柄连杆机构故障诊断与排除 2.1活塞敲缸故障诊断与排除 诊断活塞敲缸故障,要根据现象对活塞敲缸情况就进行确定,拆下喷油器,向气缸注入机油,撬动飞轮,估计机油流入活塞周围间隙后启动发动机。如果活塞敲缸响声消失,则说明是活塞敲缸故障。如果在早期就发生活塞敲缸故障时,主要原因是因为活塞销、活塞销衬套、连杆轴承过紧,从而导致活塞产生拉伤,这时应当进行单缸断火实验,如果断火之后异响消失,则表明有活塞敲缸,应当深入检查,采用针对性的措施来排除故障。如果在使用阶段发生故障,大部分的主要原因在于连杆变形原因,进行单缸断火实验,断火之后如果异响没有消失,说明是由于连杆变形引起的活塞敲缸,应当进一步深入检查和校正。如果在损耗期间发生活塞敲缸,随着温度变化而不断变化响声,排气管有蓝白色的烟,大部分是因为气缸壁与活塞磨损造成过大配合间隙,应当立即检修发动机。 2.2活塞销响故障诊断与排除 活塞销响故障发生,一般都是在损耗阶段,如果具有较高怠速,或者是油门抖动时,产生的异响是非常明显的。发动机温度逐渐升高,活塞销响的异响也随之而不断增大,单缸断火时的异响有变化。如果出现以上现象,则可以诊断为活塞销响。拆卸之后应当对其进行检查,对其进行更换,使得活塞销配合间隙符合要求。 2.3连杆轴承故障诊断与排除 如果在正常使用阶段、早期故障期间发生连杆轴承响声。大部分是因为连杆螺栓松动原因,堵塞了润滑油路、连杆轴承装配不恰当等原因。单缸断火实验之后,对缸位进行确定,如果单缸断火之后响声消失或者逐渐减小,则表明这个缸位有故障,否则表明故障在其他缸位当中,应当继续检查。如果在损耗期间发生连杆轴承异响,并且伴随着机油压力下降现象,表明每个缸位连杆轴承有过大的间隙,应当及时修理发动机。 2.4整体式曲轴主轴承响诊断与排除 如果发生在正常使用阶段,或者是早期阶段,曲轴主轴承响大部分是因为个别轴承盖松动,或者是润滑油路被堵塞,使得轴承磨损从而导致出现过大的间隙。这时候采用相邻的两个缸位进行断火实验,对缸位进行确定,如果断火实验时候响声消失或是逐渐减小,则表明这两个缸位轴承有响声,如果在损耗期间发生整体式曲轴主轴承响,伴随着机油压力下降现象,则说明轴承之间的间隙过大,应当对发动机进行全方位维修。 2.5曲轴轴向窜动声响诊断与排除 一般在使用很久之后,才会发出曲轴轴向窜动声响,怠速时候就能听到很清晰的“刚”金属响声。如果踩下离合器踏板就会减少异响,或者异响消失。这表示曲轴轴向窜动响。如果发动机在停转状态时,可以撬动飞轮,安装百分表测量,如果曲轴轴向窜动测量超过一定范围或者是数值,则说明曲轴轴向窜动出现异响,应当立即更换曲轴止推垫。 3总结 综上,采用图文结合的方式,介绍了发动机异响故障诊断方法以及排除方法。以实际情况,主要从工作原理、结构以及检测故障三方面进行了详细的论述。针对以上异响诊断,必须充分掌握异响的规律以及诊断方法,只有对这两方面进行熟悉了解,异响故障以及排除就容易得多。 作者:刘华平 单位:山西路桥建设集团有限公司阳泉分公司
采煤论文:机械化采煤作业现场管理论文 1.机械化采煤作业现场管理的特征 1.1情感化特征 在机械化采煤作业的过程中,施工现场的环境和管理办公的环境有着天壤之别,使得采煤作业现场的工人对管理人员颇有微词,从而挫伤其在工作中的积极性和主动性,进而对整个采煤作业造成不利影响。而采煤作业的现场管理不但可以拉近普通工人和管理人员之间的距离,便于管理人员向普通工人传输工作经验,而且可以让普通工人体会到来自管理人员的尊重和关怀,从而在工作中投入更多的积极性。在实际的工作中,机械化采煤作业的现场管理对于消除环境差异带来的不利影响极为有效,既体现了管理人员可以以身作则地深入生产一线,又体现了管理人员投身工程建设的决心,从而鼓舞普通工人在工作中的热情。 1.2走动化特征 机械化采煤作业在管理中遇到的主要困难为无法将采煤作业现场遇到的问题和管理工作有效对接,而且作业现场的复杂性使得管理人员无法及时解决采煤作业中出现的矛盾,从而使管理人员失去了对采煤作业过程的控制。因此,机械化采煤作业的现场管理具备走动化的特征。通过走动化的现场管理,管理人员可以及时处理机械化采煤作业过程中出现的问题,化解采煤作业过程中出现的矛盾,从而使采煤作业可以顺畅的进行。 1.3主动性特征 在煤炭企业的内部管理中,管理人员和普通工人之间的关系十分微妙,一方面管理人员需要加强对普通工人的有效管理,提高其在工作中的热情与积极性,使普通工人全身心地投入到采煤作业中,另一方面普通工人会采用各种方法逃避管理人员的监管,规避可能受到的惩罚。而通过对机械化采煤作业进行现场管理,既可以发挥现场管理工作的主动性,又有利于平衡管理人员和普通工人之间的关系,指导普通工人安心工作。 2.机械化采煤作业现场管理的工作内容 机械化采煤作业的现场施工涉及到诸多的环节,而现场管理的内容也包括许多方面,而管理部门需要依据管理的内容制定针对性的管理措施。从综合的角度分析,机械化采煤作业现场管理涉及的内容主要为四个方面:首先,管理人员需要深入到机械化采煤作业的现场,走动的范围需要覆盖所有采煤作业施工组与施工岗位,切实了解每个施工组的运行情况,加强与机械化采煤作业现场施工人员的近距离接触;其次,管理人员需要和机械化采煤作业的施工人员进行有效的交流沟通,以面对面的交流方式,了解采煤作业施工人员的想法和心理需求,及时解决其在采煤作业过程中遇到的问题和矛盾。同时,管理人员需要尽可能多的与采煤作业施工人员进行交流,保证交流的人数高于所有施工人员的10%,以确定所了解的问题和矛盾具有普遍性和真实性。再次,管理人员需要做到换位思考,真实体验采煤作业施工人员的心理感受和生活环境。管理人员可以在采煤作业的现场选择可以胜任的工作岗位,以现场施工人员的身份完成其一天的工作安排,从而体会到现场施工人员真实的工作感受。最后,管理人员需要定期在采煤作业的现场召开座谈会,围绕着现场施工人员的心理需求和工作中遇到的困难,让现场施工人员畅所欲言,以提高管理措施和问题处理措施的针对性和有效性。从具体的角度分析,机械化采煤作业的现场管理工作内容主要为:认真核查采煤作业的工作量和完成质量,并针对其中存在的问题提出有效的解决方案;仔细检查采煤作业施工方法和施工过程的科学性,监管现场施工人员依据规范标准和要求进行采煤操作;严格控制好机械化采煤作业的施工进度,协调好相关部门之间的合作关系;做好机械化采煤施工材料质量的检查工作,杜绝机械化采煤作业中的野蛮施工;监督各项管理措施的贯彻落实,保障机械化采煤作业的施工效率,提高施工人员的工作积极性。 3.机械化采煤作业现场管理工作的实施策略 机械化采煤作业的现场施工充满了复杂性和多变性,现场施工管理的工作也非常困难。因此,管理人员需要注重机械化采煤作业现场管理工作的实施过程,采取有效的实施策略。一方面,管理部门需要做好机械化采煤作业现场管理的前期准备工作,选择到施工现场走动的合适时间和地点,并将走动工作常态化,确保走动次数≥2次/月。同时,管理部门需要依据走动的结果,结合机械化采煤作业现场管理的要求,制定现场管理的实施计划、现场管理的内容与现场管理的方向。此外,管理部门需要依据制定的管理计划和管理措施,加大对机械化采煤作业现场管理的力度,贯彻落实各项管理的措施,保证管理措施落实到机械化采煤作业涉及的各个环节,监管采煤作业人员按照工作要求和标准开展工作,从而在确保采煤效率的基础上,提高采煤工作的质量。另一方面,管理部门需要充分发挥机械化采煤作业现场管理在了解现场施工情况和加强与施工人员沟通交流等方面的优势。为了保证现场管理信息的真实性和有效性,管理部门在进行走动巡查之前,不能将时间安排和检查的内容事先告知现场工作组,以免施工工作组做好准备,使检查失去了意义。同时,管理人员需要与普通工人建立良好的关系,这样既有利于管理人员向普通工人传达煤炭企业的决策信息与管理意图,让普通工人了解管理人员的职责和管理的流程,又便于管理人员听取现场施工人员对采煤作业工作的意见与要求,改进管理工作的方法和措施,提高管理工作的效率和质量。 4.结束语 总之,社会的进步和经济的发展使煤炭企业在迎来发展良机的同时,也对其机械化采煤作业的现场管理工作提出更高的要求。机械化采煤作业的现场管理在煤炭开采过程中起着重要的作用,也是提高煤炭开采工作效率的有效途径。煤炭企业的管理人员只有在工作中定期深入到机械化采煤作业施工的现场,对施工的过程进行深入的了解与走动视察,通过与现场施工人员的沟通交流,才能真正了解机械化采煤现场施工人员的心里想法,获取有价值的现场施工信息,这样既可以为采取有效措施解决机械化采煤作业中出现的问题提供有力的依据,又可以提高机械化采煤现场管理工作的效率和质量,为促进煤炭企业健康平稳可持续发展创造有利的条件。 作者:赵峰 单位:山西陵川崇安苏村煤业有限公司 采煤论文:采煤机工业设计论文 1工业设计在采煤机上的应用 (1)结构设计在采煤机上的应用 在采煤机造型的设计过程中,通过对采煤机外观的改进,以简洁的形态,赋予采煤机外观设计的整体美感;通过对采煤机零件或结构的改进,提高采煤机的性能与产量;通过对采煤机各部件的模块化设计,提高了整机产品的适应性和灵活性;通过对采煤机在使用中人机交互设计,实现了人机关系的和谐统一,形成了一种健康可靠,又不失当代工业化美感的新型矿山机电模式。某公司的采煤机,牵引部采用双T形导槽插装式滑靴架结构,通过对采煤机牵引部中平滑靴与箱体近凸形连接、间隙配合方式,此机构首先使滑靴架在采煤机机身方向上有良好的地位,并有效地保护了联接螺栓定位销的使用寿命,并且也有效地改善了该部位的装配工艺,同时能更有效地提高其安全可靠性,使在定位销及螺栓失效的情况下仍能有效地起到连接滑靴与机身的作用,在外观上也使采煤机外形上更加紧凑美观,也加强了采煤机的刚性化; (2)色彩在采煤机上的应用 长期以来,使用者及设计师更多考虑的是如何准确有效地实现采煤机的既定功能,往往忽略了在这种复杂、恶劣、昏暗的工作状态下,工作者长期工作产生的不良心理暗示,此时如果选用适当的颜色就能起到积极有效且潜移默化的舒缓效果,而不同的色彩又能产生不同的生理和心理作用。与其他机械产品一样,矿机产品的质量首先是功能,外观色彩是为体现产品的功能服务的,色彩设计必须反映和表达产品的特点和作用,充分考虑人的生理,心理和环境等各方面因素。从采煤机整体色彩来看:由于采煤机的工作环境是在井下,井下黑暗一片,采煤机在井下工作时,采煤机的色彩即不能和工况色彩冲突太大,使井下工作人员产生视觉疲劳,也不能和工况色彩太近相似,导致区分不明显,使人产生不稳定、压抑的感觉。适当正确的色彩应该能使使用者在工作的过程中保持亲切明快的感觉,调动并保持积极的情绪,从而提高工作效率,使操作者有一个舒适轻松的感觉。如采煤机以整体红色设计为主,红色为纯色,鲜而不亮,与工况环境颜色不会产生太大的颜色反差,滑靴为黑色设计,体现出采煤机的厚重稳重感,滚筒以天蓝、黄色或乳白色设计,色彩鲜亮,起到对采煤机以及工况环境的点缀作用,其占面积小,不会对视觉产生太大的视觉冲击; (3)人机工程学在采煤机上的应用 煤矿机械人性化设计应以人机工程学原理为基本的设计原则,同时运用人机界面学、产品语义学、造型美学、环境学和工程技术等原则,它是一项以人为核心的“人-机-环境”综合的系统设计。通过系统的最优选择和最佳设计等手段,使人与及其设备之间相互适应,功能分配合理,为人们设计合理、和谐的人-机-作业环境系统。比如某公司采煤机的牵引传动箱,设有安全型旋转式防护装置。此装置利用铰接销将防护板铰接安装在采煤机机身的箱体上,并用限位销限位,每组采用5个螺栓进行紧固,当采煤机出现故障需要打开机身防护装置检修时,只需拆掉5个螺栓,然后握住把手将防护板拉出至限位末端,顺时针(或逆时针)旋转180°即可,此时防护板由铰接销支撑,由于限位销的限位作用,防护板被拉至规定位置后不再移动,利用重力的作用,整个防护装置就悬挂在箱体上。与传统的采煤机防护板相比,此装置具有良好的人性化设计理念和紧凑美观的外形;重量轻便、容易安装、操作简单、维修方便、安全可靠等特点。这将大大减轻了煤矿井下维修工人的劳动强度,为井下安全生产提供了保障。 2工业设计针对煤机产品的意义 在传统的矿山机械中,功能与可靠性为其长久以来的主要攻关对象,而当前的形势是各家产品无论从开始的销售、设计、生产到使用与售后都逐渐标准化成熟化的时候,如何提高用户的使用感受及等多关注其用户体验性,关注其使用过程中的方便性,灵活性,舒适性,健康性就显得尤为重要,而当代机械产品的工业设计此时就充当了提升产品附加竞争力的重要角色,其综合运用产品形态、色彩、人机工程学等多个方面,不仅更充分地发挥了其使用特性,同时加强其人文价值,使产品更加易用,降低了劳动强度,提高了劳动效率,更成为一种对用户有效的长期的保护形势。在煤机发展基本成熟的今天,工业设计将成为采煤机设计的新方向之一。 作者:张丽明景明谢进单位:太重煤机有限公司 采煤论文:煤矿采煤方法科学技术论文 1煤矿开采技术现状及趋势 中国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一,据不完全统计,我国煤炭明总储量在9000亿t以上,含煤面积55万多平方千米,而且煤种齐全,我国一次性能量消费结构中,煤炭占75%以上,从煤中可以提取二百多种产品,因此煤炭工业发展的快慢,将直接关系到国计民生和我国的社会主义经济建设。新中国成立后,原煤产量飞速增长,到2003年原煤产量已达30多亿吨,居世界首位,近几年来,由于对采煤方法进行了改革以及更新了一批现代化采煤设备,已使一批煤矿跨入了现代化高产高效煤矿的行列,随着国民经济的发展,煤矿安全条件将进一步得到改善,煤矿采煤生产技术将达到国际先进水平。从1954年英国装备了世界上第一个综合机械化采煤工作面,长壁综采在世界上采用半个多世纪,已经成为煤矿开采的本质安全技术。发展长壁开采的早中期,也是煤炭科学研究异常活跃的时期。长壁工作面支架支护的目的,就是要把冒顶限制到最低限度,衡量支架效果的尺度是“冒顶”。 我国发展综合机械化采煤的初期实践也表明,控制顶板的关键,就是防止工作面端面的破坏,因而选择支架不仅仅要有足够的工作阻力,更重要的是对端面无支护空间顶板的有效支护。近年来,我国煤矿发展高产高效的重要经验之一,是以高阻力、大功率、数字化自动控制、高可靠性的装备支持工作面高速长距离推进,高产高效开采必须有可靠的地质保障系统,中国矿业大学韩德馨院士和彭苏萍教授提出,“高产高效矿井地质保障系统是根据高产高效矿井机械化、集中化程度高的特点,以地质量化预测为先导,以物探、钻探等综合技术为手段,并依托先进的计算机技术实现生产地质工作的动态管理。它要求为矿井设计、采区布置、生产准备、采面布置到回采等各个层次或阶段提供可靠的地质保障。因此,要实现煤矿生产的高产高效,除选择优势资源区块为开采场地外,更重要的是对影响煤炭开采的地质因素有系统和清楚的掌握”。需要指出,并不是所有的矿区和矿井都有“得天独厚”的条件,都能创造“世界纪录”。依赖于一定的煤层赋存条件,一个矿区必须有一个合理的开发强度,也决定了工作面应有一个合理的生产能力,才能获得最佳的经济效益。从生态环境保护角度探讨了矿区开发的可持续发展问题,认为应该坚持统一规划、合理布局、适度规模、分散开发、就近转化、保水采煤的开采总方针,坚决杜绝小煤窑滥采乱挖,组建大型集团公司统一开发,作好煤炭液化、气化、水与煤关系的研究工作,确保矿区经济发展与生态环境相协调。煤炭开采也要注意人与自然的和谐共存,夏玉成教授在“构造环境对煤矿区地表环境灾害的控制作用”一文中指出,在不同构造环境下,同样强度的地下采矿活动在地表所造成的环境灾害现象是有明显差异的。在不同构造条件的煤矿区,地质环境的抗扰动能力不同,因而对地下开采的承载能力也就不同。抗扰动能力强的煤矿区可以承受较大的开采强度,而抗扰动能力差的煤矿区,同样强度的地下开采,就会导致严重的地表损害甚至环境灾害。 从这个意义上说,与地下采矿有关的煤矿区地表环境灾害,源于采动,但其形式与发展受控于构造环境。而采动损害是指由于地下采动在地表产生的开裂、沉降和塌陷等严重损害地表生态环境的地质灾害。在构造介质、构造界面特征相似,开采强度也相同的条件下,煤矿区采动损害与其所处的构造应力场性质有关。在构造挤压区,一定的地下开采强度可能不会对地表造成强烈损害;而在构造伸展区同样强度的地下开采则可能对地表生态环境造成严重破坏。长壁开采应该提升到一个新的科学平台,进行开采环境评价以保证合理的开采强度,不损害地表环境。 2规范小煤矿采煤方法 李毅中局长在最近召开的全国小煤矿安全基础管理工作现场会上讲话指出,20世纪80年代初国家放宽办矿政策,提倡“国营、集体和个人一起上”、“大中小煤矿共同发展”,受“有水快流”的影响,个体煤矿大量出现。原有的集体所有制煤矿通过承包租赁、转让出售、股份改造等方法途径,转变为个体或民营煤矿。1995年全国乡镇煤矿多达72919处,产煤6.66亿t,占当年全国煤炭产量的48.9%。2005年8月煤矿整顿关闭攻坚战开始之际,全国共有小煤矿约2.3万处。经过近两年的努力,截至2007年6月底,累计关闭非法和不具备安全生产条件、破坏资源环境、不符合国家产业政策的矿井9075处。据统计在建、改扩建小矿约为3270处。以上合计,目前全国共有小煤矿1.7万处左右。经过整顿关闭之后保留下来的小煤矿,安全生产基础条件总体上得到改善,安全保障能力有所提高。这是对我国小煤矿发展现状的总体认识。目前“合法”存在的有以下几类:长壁留煤柱采煤法:其基本技术特征是工作面长壁布置、长壁推进。一类是每推进一段距离,保留一部分煤柱,形成问歇式推进;一类是在采空区保留一部分煤柱,以支撑顶板防止工作面切顶。现代房柱式采煤法:主要是指引进国外连续采煤机房柱式采煤法或短壁采煤法,和在此基础上发展的现代房柱式采煤,以连续采煤机或掘进机开掘巷房和回采煤柱、机械装煤、采用梭车或胶轮车运输、锚杆支护技术或专用自移支架为主要特征。条带采煤法和条带放顶煤采煤法:这是国内外“三下”采煤,为了控制地表下沉,广泛采用的一种采煤方法。开采区域采用类似长壁布置的方式,上、下部边界分别布置通风和运输平巷,垂直于通风和运输平巷划分若干个开采条带,条带间保留一定宽度的煤柱支撑顶板。还有在若干个条带开采后,保留一个宽度更大的隔离煤柱。采用条带布置,在开采特厚煤层时,沿底板布置开采层,放落其上放的顶煤,称为条带放顶煤采煤法。上述三类采煤方法,实际上也是国内外除典型的长壁采煤方法外,广泛采用的。都已形成自身的关键技术体系,鉴于文章分量限制,就不再赘述。长壁留煤柱开采,是国外在发展综合机械化采煤前,采用的四类采空区控制方法之一。主要是单体支柱支护的条件下,支护阻力不足以抗御顶板压力时采用。长壁留煤柱采煤方法长壁工作面不能连续推进,遇煤柱就搬家,一般采用单体支柱,制约生产能力,需要进一步改进。 3复杂地质条件下工作面高效开采技术 3.1地质条件 煤矿93下07工作面煤层平均厚度2.98m,煤层平均倾角11°,最大倾角15°,工作面整体为单斜构造,小构造极为发育,密度大,落差不太大。掘进过程中,上、下巷道及切眼共揭露小断层53条。工作面直接顶为细砂岩,直接底为粉砂岩。最大涌水量为72m3/h,低瓦斯,有煤尘爆炸危险。 3.2过断层技术的论证 根据断层密,而落差较小的地质状况,综合各种过断层方法的利弊,并通过经济技术比较、技术可行性研究以及对设备性能进行充分研究的前提下,决定采用加强支护强行过断层的方法开采93下07工作面。工作面强行过断层,由于断层带附近裂隙发育,煤岩的整体性破坏严重,断层附近的煤岩破碎严重,综采面向前推进很容易形成端面冒顶,影响工作面的正常生产,为了分析综采面过断层时产生冒顶的原因,下面以综采面过下断层从上盘向下盘推进为例来说明,当综采面从上盘接近断层面时,断层破碎带弱变区A范围内的煤层因破坏严重,其内聚力几乎为零,容易发生片帮,使端面空项距增大,破碎的顶板岩层很容易造成冒顶。 3.3端面控制 综采工作面破碎顶板的端面冒顶是影响生产的重要因素,据调查,因顶板控制不好造成工作面停产时间占总停产时间的2614%。93上07工作面由于断层的影响和顶板本身性质的原因,顶板管理难度较大,因此端面控制也是实现工作面高产高效的一个重点。(1)端面距是影响生产的主要因素之一,研究表明,随着端面控顶距离的增加,顶板冒落度也随着增加。在93上07工作面开采过程中,要密切监视和严格管理顶板,在断层顶板破碎处及巷道三角点处时要用坑代品、工字钢、板梁及时接顶,防止空顶。顶板出现冒落时,要及时打木垛控顶。此外,端面距增加也是煤壁片帮的一个原因,因此在开采过程中要控制好采高,利用好支架的护帮作用,尽量减少片帮的面积和数量。 3.4工作面开采过程中的其他因素 (1)采高。由于开采过程中顶板条件不是很好,采高不宜过大,适当的降低采高可以有效地控制端面距,防止顶板的大规模破碎,产生冒顶。(2)工作面推进速度。工作面的地质条件复杂,根据矿山压力显现特性,工作面推进越快,压力作用越不明显,掘进越慢作用越明显。(3)移架推溜方式。为了保护好顶板,应该先移架后推溜,这样及时支护减小了空顶面积,对维护顶板的完整性有很好的作用。(4)超前支护。根据矿山压力显现特性和岩体的连续性原理,超前支护可以有效地缓解矿压在切眼处的作用,从而对地质复杂而引起的顶板破坏有一定的保护作用。(5)端头支护。两巷道及切眼的连接处的三角煤处,压力最大最易显现,也最容易出现冒顶事故,在两头一定要加大支护强度,采用密集柱子支护加迈步抬棚支护。煤矿93下07工作面小断层极为发育且密度大,通过严密的论证和科学的施工,取得了252m长的工作面月进尺180.45m、生产原煤20.6万t的好成绩。 4开采方法选择 采煤方法的选择必须坚持符合安全、经济、煤炭采出率高的原则。采煤方法的选择在基于上述原则的基础上,应大力提高可采煤炭的回采率,看到具体煤层的优点以及它所适应的最合理的开采方法,减少资源浪费,加强环保。归纳为以下几点:(1)在煤层埋藏比较浅,地质条件比较好的煤矿中应大力提倡综采,依靠引进全套的先进设备,比如神华集团神东煤炭公司大柳塔,依靠先进的设备和优越的地理条件,实现了单井首次破千万吨,2002年综采工作面年产量达到847万t,刷新世界纪录。(2)对于煤层比较厚,且埋藏不是很浅的情况下,应充分利用放顶煤开采技术。比如兖矿集团兴降庄矿综采一队产煤超639.92万t,并创造了综放工作面最高月产63.2万t的全国纪录。(3)对于急斜煤层则可以采用水平分层放顶煤开采工艺,提高回采率,并且大大提高工作面年产量。 采煤论文:采煤生产数控技术论文 1数控技术简述 1.1数控技术的概念 数控技术,也就是通过计算机编码的形式,实现同设备的对接,并且进行自动化操作和远程运行过程的技术。这是一个将机械化同信息化相结合的技术,可以说比较广泛的运用在工业生产的过程中。而现阶段,由于信息技术的进一步发展,计算机的操作水平也有了飞跃性的提高,数控技术的复杂程度和精密程度也有了进一步的增强,在工业生产实践过程中能够发挥作用的领域也越来越广,因而能够进一步的在生产生活的过程中发挥自己的作用。 1.2数控技术的运用状况 现阶段的数控技术已经不仅仅是机床加工而已了,可以说从机械制造到使用方面,都可以有数控技术的具体应用。相对而言,自动化运行的成果,也是由于数控技术的产生而带来的,因而机械自动化方面,可以说是运用比较广泛的领域。就我国的现实情况来说,在工业生产方面本身已经达到世界先进水平,但就技术水平来说,还具有一定的差距。数控技术实际上也处于这样的状况,发展迅速但是距离高端水平尚有距离,因而在重视程度方面的加强,以及我国信息技术的发展,都可以说从环境方面加强了数控技术的发展空间。 2数控技术在煤炭工业中的意义 2.1对于精度和效率的提高 应当说在精度方面的提高也是很明显的,数控技术之下实现了机械的自动化运作,因而实际上误差相对于一般的人工操作就会有很大的缓解。由于自动化操作本身只是对于指令的重复执行,基本上只会因为机械本身为误差而出现问题,就精度来说,可以有效地避免人工操作失误的状况,对于精度也是有提升的。效率方面同样也是如此,数控技术本身的传导和操作都运转自如,也可以说是浑然一体,因而从煤的采集到输送方面实际上都是完全的数字控制,对于生产效率来说,必然的也是大幅度地进行了节约的功能。 2.2对于安全生产的促进 安全性的提升可以说也是显而易见的,由于数控技术的运用,使得操作人员能够相对远离操作一线,从而使得相对有一定危险性的采煤行业在对于人员的威胁方面有显著的下降。数控技术一般而言更加适用于露天的煤矿开采,在露天开采方面的使用也更加广泛,因而就这方面来说,对于开采的本身危险性的降低,以及通过精密化的操作来减少运行风险,都可以说不可忽视[1]。即使在井下开采,数控技术的运用同样对于及时的预警以及危险操作的替代,有着不可忽视的作用。即使需要特定人员对于数控系统进行监控,也并非亲临一线,靠近生产的最前沿,因而在环境方面也可以说有一定的安全保障。再加上自动监测系统的出现,也进一步使得生产系统的故障排除有了更多的依靠。 2.3对于采煤成本的节约 成本方面也可以说有相当的结约。首先是人力成本方面,在机械大量使用之前可以说是典型的人力密集型产业需要大量的人力成本,而在机械使用之后则会对于人力成本有明显的需求降低。而在数控技术发展普及之后,需要进行操作的人员需求则会进一步降低,从而更多的减少人力资源成本。而在技术成本上也可以这么说,大量的设备操作被简化到计算机控制,可以对于机械操作方面作出很大的节约。而智能控制之下也能够提高采煤的效率,从而减少对于原煤的筛选工作,进一步的减少成本支出。 3数控技术在采煤生产中的具体实用 3.1采煤机械制造方面 在机械制造方面,可以说数控机床的出现以及大范围的使用进一步加强了采煤机械制造的效能,从而可以在重工业的源头方面有着更进一步的发展。就采煤行业来说,采煤机是其主要的工作机械,而数控技术运用在机械制造方面,最主要的还是加强了机械本身的精密程度,并且能够进一步将一些需要更高精度的技术运用在新的机械方面,从而加强采煤机械的效能[2]。比如说对于气割的控制就属于数控运用的典型方面,通过这些方面的使用,可以说对于采煤行业本身来说,作用是不可忽视的。 3.2采煤机械运行方面 而在采煤机械的运用方面,可以说数控技术的使用则是更加的广泛,通过数控技术的有效使用,可以使得采煤机械真正的实现系统化的运转,并且完全实现自动化的效率使用。可以说对于控制来说,最主要的几方面包括对于数控的自动关停、以及对于采用量的控制以及传输的一体化方面都是可以看得见的。而同样的,在数控技术的自动故障检测方面,也可以说是大幅度的排除了安全风险,使得效率和安全水平有了进一步的提高。 4结语 可以说科学技术就是第一生产力,因而对于采煤行业来说,将技术及时的运用和普及,通过结合自身实际情况加以推广是非常的有必要的。数控技术的发展对于工业本身的促进十分明显,也可以说是对于采煤行业的革命性发展,因此及时地进行技术革新和管理适应,可以说十分的有必要。 作者:陈德航 单位:四川职业技术学院 采煤论文:采煤工作机电设备论文 1.回采工作面“三机”的选择 (1)对于采煤机的选择,首先采煤机的选择,要针对煤层赋存条件来决定采煤机截割高度,采煤机截割深度以及煤壁硬度抗剪强度进行参照开产;然后选用较为简便、维修方便、价格便宜的采煤机;其次,选择功能最为健全的采煤机;最后采煤机要满足本煤层的进尺工作强度,使作业能够有序进行。(2)对于刮板输送机的选择,首先要确保设备能够满足工作面落煤量的需求,其最大工作能力应该满足1.2倍采煤机生产能力;其次,刮板输送机的特征应该针对工作面的倾斜角度,根据铺设的长度等方面进行选择;最后所选择的刮板输送设备要完全能与采煤机配合使用,刮板输送机的结构及使用维护要方便。(3)液压支架的选择一般来讲,首先要考虑的是所要支护的地质条件,确定支护的强度;其次结合液压支架的支护面对通风口的空间位置,进行配合,确保在采风量达标的情况下完成支护工作;然后,根据煤层赋存,选择价格合适的液压支架;最后液压支架的选择要和采煤机与刮板输送机相互配合,支架的宽度要和刮板输送机溜槽长度相等,这样在一定程度上才能完成回采工作面的生产任务。 2.机械选型 第一,采煤机的选型要考虑到采煤机的切割速度,结合实际情况在提高采煤的同时,根据煤矿开采的进度来选择合适的采煤机。而这个时候我们还应该考虑到采煤机的额定生产能力,根据我们采煤机的能力计算方程:Q=60VHBP(H是开采高度,V是进尺速度,B是滚筒横截面宽,P是所采煤质的密度),来确定采煤机的选型。采煤机的功率大小一般取决于煤层硬度和开采厚度和采煤机牵引速度决定,在我国还没有确切的计算采煤机功率的计算方法,而上面的方程也只是粗略的计算,国外先进国家,因为其高度机械化,其计算也比较合理,其推算出的数值也更为精确。第二,液压支架的选型上,根据工作面的围岩压力进行选择,其中要考虑到的因素有巷道标高,围岩压力系数,顶板岩层垮塌率,底板冒底系数,煤层瓦斯储存量。这些都是我们选择液压支架的一项重要表准,是保证液压支架能在服务年限内正常工作的一项参照数据。而液压支架的支护强度计算公式,我们通常用的就是Q=K1H1og*0.001cosα(K1指的是支架上部顶岩厚度系数,Q是说所需支护强度,H指才高最大值,α就是煤层倾角)。根绝这个结算方法,计算出我们回采工作面所需要的是哪一类液压支架然后进行安排。第三,采煤工作面刮板输送机的选择上,近年来综合采煤技术的进程不断加快,综合采煤即机械采和人工采的配合采煤法,所以对刮板输送机的要求也与日俱增,主要仍旧是刮板输送机的负载量和额定输送功率的不断增加,导致了对刮板输送机的选择。随着综合机械化装备技术和综合管理水平的提高,对刮板输送机的输送长度有了新的标准,所以在选型上就有了新的参数标准。 3.创新几点设备开发和使用 3.1采煤机的防滑处理 首先在采煤机开机过程中,现场需要对采煤机牵引组、行走组、液压制动组、运输机组等机组进行检查,看是否需要维修。然后在割煤过程中,采用合适的回采工艺流程进行规范化的作业,进行轨道移驾,运输机弯曲尽量靠近采煤机。其中表现突出的就是双翼双向上行割煤,此割煤的时候,滚筒上下全部落地。针对倾角较大的采煤工作面,通过对采煤机的PLC程序的调整,可以启动采煤机进行割煤进程,应当先牵引后松闸,从而防止机器下滑。而采煤机要及时检查实心花键轴是否需要更换,防止大倾角采煤中出现滑轨事件的发生。最后,采用具有制动能效的四项变频技术进行采煤机的控制,可实现在恶劣作业环境下的均速割煤,启动前要检查制动系统的弹簧是否需要更换,从而确保采煤机的制动正常。 3.2液压支架的防滑处理 若要保障回采工作面的顺利和安全,防止液压支架的倒塌尤为重要,在实践中我们通过以下的有序操作和技术工艺来完成防倒滑工作。首先对于支架底部进行防倒滑处理,一般采用在下侧锚链加固,顶部进行稳定点支撑,中间进行螺丝加固。然后是工作面的机巷超前风巷回采,在根据回采工作面倾斜角度变化的情况下,不断的调整机巷的超前量,进而保证支架运输机的稳定。再然后跟顶跟底回采,第一次来压和断层褶曲面以及严重冒底片帮区时,采高应该严格控制。最后加强工程质量,严格控制顶底板切割线划分,同时保证液压支架和运输机的固定,进而保证各项作业不滞后。而针对顶底板起伏不稳定的地区,适当做出修正工作,确保液压支架的防滑工作。 3.3刮板输送机的安全治理措施 为实现有效的溜煤输送,在刮板输送机的刮板上适当的改进,应对大倾斜角度的运煤进程,而大倾斜角度的运输,往往是上下山运输,那么上坡时的功率就会加大,此时刮板输送机功率加大,就可能导致机械老化,或者起火,其液压润滑油要保证其充足,而电机负荷量应当在应对此类情况而进行更换,从而保证运输的安全性和稳定性。刮板输送机严禁站人,此项制度在井下作业中已经提出了好些年了,期间对工人的伤害也不是一例两例,输送机皮带载人,不仅加重了皮带的符合,还会影响到所载人的生命安全。刮板输送机中部煤岩破碎装置,可以减小煤块大小,从而使输送机的负载降低。从而保障刮板输送机的安全进程。 4.结语 我国现行综合机械化采煤工作的进程,其目的是把回采工作做到更为合理、科学、高效。而如何将这些任务紧密的结合在一起,就成为了实现采煤回采工作的重中之重,各设备之间合理的匹配,可以将工作效率科学化的提高到一个极限。机电设备之间的相互配套还能够有效的改善回采工作的作业条件,一定程度上还可以提高回采工作的稳定有序进程,从而降低危险系数。 作者:张迎春 单位:陕西延长石油巴拉素煤业有限公司 采煤论文:采煤设备机电一体化论文 我国煤炭开采量始终维持在世界高位,在使用传统采煤技术作业的时期,煤矿事故呈现比较高的发生率。随着我国科学技术的进步,采煤设备的机电一体化,其发展进程由引进原机、学习研究,到实现部分设备的国产化,对于一些技术含量较高的软硬件关键技术,我国目前尚在科研攻关与研究实验阶段。虽然我国的采煤设备机电一体化技术还处在起步阶段,但是,该技术带来的煤炭生产高效性与安全性,是无与伦比的;该技术给煤矿职工带来的舒适性与方便性,是前所未有的。因此,有必要进一步加强机电—体化技术对采煤设备的促进作用研究,让该项技术发挥更大的效果。 1采煤设备机电一体化技术的研究 1.1传感系统。采煤设备的机电一体化传感系统可以实现对电压、电流、功率、速度、温度、压力、液位高度、支架支撑力、液压流量等实施有效的测定。在传感系统的性能提升方面,首先,应提升对设备细微动作变化的感应检测,例如:采煤机机身倾斜度,摇臂摆动幅度、动力牵引、设备行径、煤岩分离、运输行程、油缸支撑度、液压支架压力和流量等;其次,在信号传输方面,应该进一步提高其可靠性、规范性与精准性。 1.2监测系统。监测系统的主要功能是依据计算机数据模式,收集采煤设备在日常工作状态中的各项情况,与计算机预先设定的数据进行比较,从而实现对设备的全面测量,同时,将计算机数据转化为人们可以识别的文字、数字与图案,方便操作者实施有效监测。监控系统是传感系统与控制系统的连接纽带,是人们探知设备工作状态的有效途径。 1.3控制系统。通过计算机技术,可以实现机电一体化的有效控制,在采煤设备正常工作的状态下,控制系统只要依照计算机事先设置好的指令,对设备进行有序的操控就可以了。能够凸显控制系统技术水平的时候,首先,能否控制采煤设备维持长时间运行的稳定,若能,则说明该系统性能比较优异。比如,在日常采煤的时候,对挖掘进程、传输过载、机具姿势调整等是否能够实现柔性调整;其次,当遇到突发状况的时候,控制系统能否及时实现智能化的有效控制。比如,在遭遇设备故障、煤层坍塌、异物堵塞等情况时,能否及时下达正确的指令,能否采取精确的动作,实现停机、倒车、减速等动作。目前,对于采煤设备可靠性控制是一个科技难关,如何开发微电子技术和计算机技术的更多功能,使之在设备自检自诊、故障自我检测与排除、作业环境监视与反馈、智能化无人化等方面实现突破,是科研工作者与设备操作者需要面对的研究方向。 2机电一体化技术对采煤设备的促进作用 2.1可以提高自动化操作程度。使用安装有机电一体化技术的采煤设备,通过简单的电脑操作,下达执行指令,就可以实现高效率的采煤作业。该项技术可以有效降低煤矿工人的劳动强度,可以大幅度提高采煤效率,可以有效规避因工人经验不足而引发的安全隐患。有些比较先进的装有机电一体化技术的采煤设备,甚至可以实现远程操控与智能化无人操作,彻底颠覆了煤矿工人的传统形象。 2.2可以在节能减排的同时提高开采效率。使用安装有机电一体化技术的采煤设备,首先,可以减少人力劳动成本;其次,可以整合各个分散的小设备,胶带输送机、通风机、提升机等,减少无效功的浪费;最后,自动化作业的最大优势就是可以大幅提高开采速度。因此,使用该采煤设备,可以有效提升煤炭企业的市场竞争力。 2.3可以降低维护强度与维修成本。使用安装有机电一体化技术的采煤设备,可以实现全设备的系统化监控与报警,对于一些较为简单的设备故障,系统通过识别,启动自我维护功能,将微小的故障及时消灭掉,避免设备带病作业。对于简化维修程序、降低维修成本、延长机器寿命、提高工作效率、改善职工工作环境都具有管理优势。 2.4可以提高工人队伍的整体作业水平。使用安装有机电一体化技术的采煤设备,必然会带动煤炭生产中的自动化改革进程。新的设备本身就具有较强的学习性与经济性,对职工自身水平的提高起到了督促与带动作用。新设备的工作模式必然拉动供电、排水、通风、提升等各项保证系统的升级换代,否则就会影响生产效率。对煤矿的软硬件系统进行必要的改进,在改进与以后的维护工作中,职工的作业水平必然会随之得到提高。 3结语 机电一体化采煤设备在煤炭生产企业得到了越来越广泛的应用,对我国煤炭生产做出了不凡的贡献。随着科技的不断进步,机电一体化采煤设备的升级研究与应用必然会得到更为长足的发展。 作者:孙绪斌 单位:陕煤集团神南产业发展有限公司 采煤论文:煤矿开采采煤技术分析论文 1缓倾斜长壁薄煤层的开采 对于采煤机的选择,可靠性高、体积小并且功率大的薄煤层采煤机或者刨煤机更受煤矿公司的青睐。除此之外,还应该采用适宜的采煤机来加强采煤机的稳定性,另外还需要依据开采的薄煤层的实际状况与所选用的采煤机运营合理且高效的配套开采技术,这样更能发挥出采煤机或刨煤机的作用,提高煤矿开采的工作效率。 2煤矿采煤工艺的主要技术 一般而言,井巷布置、开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯与火灾防治等是对深矿井进行开采的关键,同时也是煤矿井下开采生产技术所必须克服的技术难点,目前我国的煤矿井下开采技术有了一定的提高但仍有很多不足,这些问题的解决能够促进我国的煤矿井下开采技术有一个新的提高。 2.1巷道布置开采技术 巷道作为煤矿开采过程中的重要通道,它的合理性与安全性直接影响到煤矿井的工程能否顺利进行,也直接影响到煤矿井的开采成本的高低。所以,煤矿公司应该重视巷道的布置,应实地考察矿井,结合自身的井下采煤的方式,做出最合理的矿井巷道布置。在研究巷道布置的时候,应该充分考虑煤矿的开采技术的娴熟程度和该煤矿内的作业环境以及该矿井的地势情况,不仅能节约运输成本和节省工程时间,还有利于提高煤矿的工作效率。 2.2采场围岩控制技术 采场围岩控制技术对于我国的煤矿安全事业具有十分重要的意义,采场围岩的不稳定必然会造成采矿工作人员的安全隐患。在另一方面,结合现代化理论和分析法、计算测量技术,可以得出煤矿的地质结构情况。所以,应进一步完善围岩控制技术理论,这不仅能够保障煤矿开采的安全性,而且能将对煤矿采场的岩层情况置于掌握中,为井下开采提供便利。坚硬岩层顶板和破碎岩层顶板是煤矿井顶板主要的两种类型。深孔预裂爆破处理技术、高压注水处理技术是最为常见的传统岩层处理方法,但是因为在实际运用中其繁琐的操作程序以及高成本费用的缺陷,与现在高技术、低成本的要求相悖,因此无法满足采矿工程所要求的标准而很少被运用。因此岩层顶板处理技术的革新和进步是十分重要的,是必然的趋势。 2.3“三下”采煤技术 “三下”采煤技术比较适用于保护村庄的情形,其主要是通过模拟数值计算以及模拟相似材料来进行各项填充技术与组合的填充技术,另外还包括村庄的房屋的加固以及重建方面的技术。 3结束语 中国的储煤量大,分布广泛,所以我国的煤层储存条件十分多样。我国主要的煤矿煤层是缓斜、倾斜和急斜三种,其中缓斜占主要部分。但煤层的多样导致我国采煤方式的多样性。随着长期的实践和探索,采煤的生产技术有了很大的提高,采煤的方法也有很多的创新。但是随着时代的发展。采矿的技术和方法也需要不断地革新。这不仅有利于进一步改善煤矿的安全条件,也有利于提高煤矿的效率,取得更好的经济效益。 作者:崔振华 单位:山西高河能源有限公司 采煤论文:采煤塌陷区地质灾害论文 1北山煤矿采煤沉陷区地质灾害类型及特征 1.1滑坡北山煤矿采煤沉陷区存在3处滑坡,分别编号HP1、HP2和HP3。HP1属于黄土滑坡,平面形态不规则,滑坡长26m,宽31m,滑体平均厚度6m,体积约4700m3,相对高差18m,平均坡度37°,主滑方向292°,滑体岩性自上而下为粉土和粉质黏土,滑面为圆弧形;HP2为岩质滑坡,平面形态呈圈椅状,滑坡长22m,宽53m,滑体平均厚度4m,体积约4660m3,相对高差12m,平均坡度28°,主滑方向253°,滑体岩性自上而下为砂岩和泥页岩,滑面为折线形;HP3为楔形体岩质滑坡,平面形态呈“八”字形,滑坡长35m,最宽处约25m,楔形体最厚处为6m,体积约3800m3,相对高差32m,平均坡度56°,滑体岩性自上而下为砂岩、泥岩和砂岩,主滑方向66°,并沿结构面下滑3.5m,楔形体滑坡处于欠稳定状态,工况条件改变时可能再次发生滑动。 1.2不稳定边坡受采空塌陷及工程开挖共同作用的影响,采煤沉陷区内沿沟谷两岸断续分布有16处边坡,大部分为岩质边坡,少量为黄土边坡。岩质边坡的坡体主要为砂岩、泥岩,坡度较陡,一般为44~58°,坡高为4~12m不等,坡面风化严重,节理裂隙发育,整体稳定性较好,局部发生崩滑破坏;黄土边坡的坡体为马兰黄土,坡度较陡,近乎直立,坡高3~8m不等,大孔隙结构及垂直节理发育,局部发生崩滑,一处边坡已经发生滑坡。 1.3潜在泥石流采煤沉陷区内分布一条走向近南北的沟谷,沟谷三面环山,一面开口,呈长瓢状,沟底高程在1099~1186m,沟床纵坡比降平均140‰,沟坡高差24~49m,坡度40~65°;沟谷谷底及东部沟坡上存在3处煤矸石弃渣、建筑垃圾及切坡弃渣组成的松散状堆积体,体积大约25900m3;沟谷汇水面积约2km2。在暴雨等极端气象条件下可能诱发泥石流,对沟谷的建构物及下游村庄造成严重危害。 2北山煤矿采煤沉陷区生态环境破坏现状 大规模的煤炭开采对于原本生态环境脆弱的山西来说就是“雪上加霜”。北山煤矿工程、道路的建设及弃渣的随意堆积,使原本森林覆盖率达43.1%的乌金山国家森林公园出现大量大面积的斑驳,与周围生态环境严重不协调;煤矸石堆自燃产生的SO2、H2S等废气使乌金山国家森林公园部分区域弥漫着强烈的刺激性气味;在降雨条件下,煤矸石堆的淋滤液中含有大量的有害化学成分,能够腐蚀土壤、污染地下水。 3地质灾害与生态环境综合治理方案 北山煤矿采煤沉陷区位于乌金山国家森林公园内,治理方案的选择综合考虑了森林公园的生态环境、地质灾害的威胁、山西旅游发展战略及社会需求等诸多因素。 3.1采空区的注浆及地面塌陷、地裂缝的回填复垦采空塌陷坑面积广阔,且位于乌金山国家森林公园内,考虑到需要在塌陷坑内建设娱乐设施、蓄水池等构筑物,确定对采空塌陷坑进行工程治理后重新利用。综合考虑上述因素,采空区采用注浆进行工程治理,地表塌陷坑、地裂缝采用回填、整平、复垦、绿化等措施进行综合治理。注浆的范围包括采空区地表建构筑物附加荷载大的区域及蓄水池的区域,注浆面积为43034m2,总注浆量为91465m3,注浆材料采用水泥粉煤灰浆,水固比1∶1.2~1∶1.5,水泥含量占固相的20%,帷幕孔间距为20m,注浆孔间距为25m,呈梅花形布置;塌陷坑及地裂缝采用表土剥离,开挖,分层回填碾压的方式回填至设计标高,并回填10cm厚度的种植土,最后平铺草皮绿化。 3.2滑坡的综合治理方案采煤沉陷区内滑坡处于欠稳定状态,需要通过工程措施进行锚固。HP1和HP2采用削方+预应力锚索框架梁+植被绿化+截排水的综合治理方案,即通过削坡清除滑体、减小荷载、整平坡面;锚索锚固段长度为6~8m,锚索总长根据滑面位置和滑体厚度确定,框架梁尺寸为4m×4m,截面宽400mm,厚500mm,框架梁将锚索的拉力均匀分散到坡面上,与锚索一起为滑坡提供足够的锚固力;坡面绿化采用草-灌多层次立体防护,草本种类选用高羊茅并混播一定比例的紫花苜蓿,灌木类型则选用沙棘;坡顶距离框架梁5m处设置一道截水沟,截水沟断面尺寸依据汇水面积和降雨强度计算确定。HP3采用肋板墙+预应力锚索+生态绿化的综合治理方案,即通过削方使滑坡不同坡段的坡度保持一致;肋板厚400mm,宽6m,肋柱宽600mm,厚700mm,设置间距为3m;锚索设置在肋柱上,垂直间距为2.5m,锚索长度的设置与上述原则相同;待上述工程施工完毕后,沿着坡顶、坡底各栽植一排五叶地锦进行生态绿化;坡顶设置截水沟,方法与HP1和HP2的截水沟设置方法相同。 3.3不稳定边坡的综合治理方案对采煤沉陷区内16处不稳定边坡选取具有代表性的剖面,采用极限平衡法,在不同工况条件对其进行稳定性计算和评价。治理方案依据边坡的稳定程度可以分为2种:当边坡的稳定性系数Fs<1.05,处于欠稳定或者不稳定状态时,采用削坡+复合锚杆框架梁+排水的综合防治措施,即通过削坡,整平坡面并将坡度削为1∶1或更缓,框架梁尺寸为4m×4m,截面宽400mm,厚500mm,为了呼应乌金山国家森林公园的生态景观,在框架内使用浆砌片石砌筑一个拱顶直径为3m的拱形骨架,骨架内码放生态植被袋,坡顶依据地形设置截水沟,如图1所示;当边坡的稳定性系数Fs在1.05和边坡稳定安全系数Fst之间,处于基本稳定状态时,采用削坡+生态植被袋+排水的综合防治措施,即通过削坡清除坡面植被、整平坡面,自坡底向上按一定规则依次码放生态植被袋,如图2所示。 3.4潜在泥石流的综合治理方案综合考虑周围生态景观、地质灾害威胁、场地利用状况、治理费用等因素,确定潜在泥石流的治理方案为固源。即对3处松散堆积体物源依据地形条件按照1∶1.5的坡率分层碾压夯实,坡面采用浆砌片石拱形骨架进行护坡,拱形骨架宽3m,具体尺寸见图3,骨架内填铺一层厚30cm的种植土,然后铺设草皮进行生态绿化。 4讨论 采煤沉陷区内地质灾害的发育过程与生态环境的破坏状况并不是相互独立的,而是相辅相成、相互促进的。生态环境的破坏和地质灾害的发生往往同时存在,生态环境的破坏可以直接或间接导致地质灾害的发生;地质灾害的发生又会严重加剧生态环境的破坏。就榆次北山煤矿采煤沉陷区来说,地下采煤活动、人类的工程开挖和肆意堆填导致区内生态环境的严重破坏和众多地质灾害的发生。具体来说,地下采煤活动导致大面积地表沉陷形成塌陷坑和地裂缝,进而造成地表水土流失,植被严重破坏,生态环境愈发恶劣;区内植被覆盖率骤减导致地表水更易进入坡体,进而引发边坡失稳,发生崩塌、滑坡等地质灾害;煤矸石等松散堆积体不仅破坏植被,污染空气、水源、土壤,而且作为泥石流物源在暴雨等恶劣气象条件下可能发生泥石流等地质灾害。上述地质灾害发育过程及发生时,更会进一步加剧区内生态环境的破坏。由地质灾害和生态环境的相互关联性可知,采煤沉陷区内地质灾害的治理方案和生态环境的恢复治理方案必须全局统筹、综合考虑、综合防治。对采煤沉陷区的治理而言,不能仅对区内地质灾害采取工程措施而忽视生态环境的恢复治理,否则恶劣的生态环境将导致新的地质灾害的产生;也不能仅对区内生态环境进行恢复治理而无视地质灾害的威胁,否则地质灾害一旦发生,区内生态环境将在短时内发生严重破坏,之前耗费大量资金的生态环境恢复工程将失去意义;区内生态环境恢复和地质灾害治理分开前后来做也是不可行的,前后分开治理的方案不仅会造成经济上的浪费,还会导致地质灾害的工程与生态恢复工程之间存在缝隙,不能和谐统一、共同发挥作用,起到事倍功半的作用。 本文所述的综合治理方案,是在对采煤沉陷区内地质灾害现状和生态环境破坏程度综合分析评价的基础上、结合当地旅游发展战略和社会需求等多种因素统筹考虑下制定的,与其他治理方案相比具有以下5个方面的优点:(1)设计方案充分体现生态防护的理念,生态植被袋不仅增加了区内绿化面积,而且对边坡的稳定性起到了主导的防护作用;框架梁内、复合框架梁内及拱形骨架内的坡面植草不仅在生态环境恢复中起到主导作用,还能够对坡面起到积极的防护作用;(2)设计方案中五叶地锦等生态绿化措施有效地增强了肋板墙等工程措施的耐久性;(3)框架梁、复合框架梁、拱形骨架等工程措施在锚固边坡的同时,为坡面绿化提供骨架,使得整体坡面绿化看起来更有活力;(4)带状的生态植被袋防护系统、矩形的框架梁护坡系统、拱形的复合框架梁护坡系统、拱形的骨架系统使得区内生态绿化结构复杂多样化,为乌金山国家森林公园的景观添加色彩;(5)工程措施与生态恢复措施相结合、地质灾害治理工程与生态环境恢复工程相结合的综合治理方案,在经济上要优于其他方案。5结语(1)山西省在进行大规模煤矿开采过程中,采煤塌陷区内地质灾害频发,生态环境恶劣,在对采煤塌陷区进行治理过程中,需要综合考虑地质灾害治理、生态环境恢复、经济转型发展、社会需求等诸多因素;(2)山西榆次北山煤矿采煤塌陷区内地质灾害类型为地面塌陷及地裂缝、滑坡、不稳定边坡及潜在泥石流等;生态环境恶劣主要体现在植被破坏严重、废渣的肆意堆积、废气污染大气、废水腐蚀土地等方面;(3)综合考虑地质灾害治理、生态环境恢复、山西的经济发展战略及当地社会需求等4个因素,工程治理方案与生态环境恢复方案相互耦合、共同作用,形成一套完整的综合治理方案;(4)治理方案能够消除北山煤矿采煤塌陷区内地质灾害的威胁,恢复区内原来的生态环境状况,符合山西的旅游发展战略,满足社会需求,可以为山西省其他采煤塌陷区的治理提供思路和参考。 作者:秦朝亮龙建辉经明赵金亮单位:太原理工大学矿业工程学院山西冶金岩土工程勘察总公司 采煤论文:采煤概论课程教学论文 摘要:《采煤概论》是中职煤矿专业开设的一门重要的专业基础课程。这门课程对于采煤方面的理论阐释十分透彻,论述翔实。在现实的中职煤矿专业教学中,学生对采煤概论这门课的关注度比较低,造成这种情况的原因十分复杂,但无论如何,学生如果不学习好这门专业课,就无法良好构建专业理论基础。为了提高这门专业课在学生中的影响,当务之急是探讨适合学生学习的教学策略。 关键词:煤矿专业;中职教学;专业基础教学 中职院校是我国职业教育体系中重要的组成部分。中职院校为社会培养的是具有综合素质的专业型人才,也就是说,除了具有良好的操作能力和执行能力,学生需要拥有雄厚的理论基础支撑自己的操作。一些专业基础和专业理论的教学显得十分重要。对于煤矿专业学生来说,学习好采煤概论,对于未来的职业发展和个人提高有重要意义。 一、采煤概论课程的教学现状 采煤概论这门课程对于煤矿专业的学生来说十分重要,但却一直被学生忽略。这会直接导致学生在未来的工作和发展中缺失良好的理论基础,很难有本质上的提高突破。学生对这门课的态度不能单一地从学生一方面寻找原因,教师教学的方式也有待改进。面对采煤概论课程的教学现状,我们要从多个角度进行分析。1.课堂教学的内容与学生的实际生活脱节。采煤概论中涉及的内容是煤矿专业的基础理论,内容比较抽象。作为刚刚从初中升学至职业教育的学生来说,他们的生活阅历有限,即使已经进入这个专业,也没有见过开矿采煤的场景,很难想象专业操作的场景。例如,采煤专业中涉及的上山、下山、石门等名词,学生可能难以理解,这就给学生的学习造成很大障碍。一旦学习效果不佳,学生的学习动力和学习热情就会不足,就会本能地抵触这一课程。2.教师的教学方式难以唤起学生的兴趣。采煤概论的教学内容难以理解,如果教师的教学方式比较陈旧,学生更加难以提起对这门课的兴趣。在传统的授课方式中,由于采煤概论的理论性内容比较多,教师主要采取讲授式教学,简单来说就是教师讲,学生记。但没有理解的记忆是十分困难的,学生在听课时对专业词汇一知半解,课下难以将其与自己的经验结合在一起,时间一长,遗忘的内容就会比较多。在这样的教学方法和教学环境中,学生难以对这门课产生学习兴趣。 二、提高学生对采煤概论课程教学的关注策略 通过上面的论述,我们大概可以了解学生并不是不想学好采煤概论这门课程,而是在学习过程中遇到的阻碍太多。教师的任务是在教学中注重改革教学方法,为学生破除学习障碍。1.为学生设置任务,进行任务教学。由于采煤概论的教学效果比较抽象,学生难以在学习中获得成就感。教师应该为学生创设能够获得成就感的环节。任务教学法就是很好的方式。任务教学法可以将理论教学中的抽象内容分解为具体的教学模块,学生通过解决具体问题将整体的学习内容汇总到一起,这样既能够提高学生的学习效率,又能够让学生在学习中获得阶段性的成就感,感知到自己在学习过程中的进步。例如,教师讲解煤矿巷道中的各种名词时可以让学生先在课下预习各种名词的定义,然后在课堂教学中抽选学生上台为大家谈一谈自己对这些设施的理解。学生完成这个任务的过程中主动查相关资料,为大家讲解的过程中能够强化自己的理解。这样的学习会让学生看到自己学习的具体成果,能够更好地激发学生的学习兴趣。2.利用信息技术进行教学。在现代教学的实践中,信息技术与课堂教学的结合是常用的方式。信息技术的声、光等优势可以弥补传统课堂教学中的不足。采用信息技术,如多媒体投影、电子白板等可以让学生在学习中直观地看到教材中的理论在实际情况中的运用方式,能够让学生更简单、快速地理解自己所学的知识内容。例如,教师讲解巷道中的设施布置时可以为学生展示一些巷道中的实景图片或者实地录制的视频。在这些图像中,教师可以直接为学生指出每一种设施的作用,让学生直接看到这些设施的实际应用。在这样的教学方式里,学生再也不是凭空想象煤矿的场景,而是能够直观地看到自己未来的工作情况,这为学生的未来工作提供了一些间接经验,让学生能够更好地迎接自己未来的工作。 综上所述,学生对于课程不感兴趣,教师不能仅从教学内容上找原因。在现代教育方式下,很多教学中的问题可以通过技术解决。学生如果不能理解抽象的理论,教师可以利用具体的影像资料和更活泼的教学方式让学生获得学习成就感,提高学习兴趣。 作者:韩承花 单位:山西省阳泉煤矿技工学校 采煤论文:煤矿采煤自动化技术论文 1煤矿自动化系统主要控制方式 1.1恒压频比(V/F)控制 恒压频比控制属于开环调节,通过保持异步电机电压和频率之比近似相同以调节煤矿电机转速的调节方法。V/F控制最大的优点,就是使用简单,没有复杂的算法流程、坐标变换及电机模型辨识过程,用户使用起来十分的容易。而且,由于属于开环控制,即便在负载出现任意扰动的情况下,输出值也保持固定,不会受到什么影响。所以在某些时候,尤其是稳定度要求高的情况下,会采用该种控制方法。但由于其开环控制特性,控制精度低,无法像矢量控制那样实现无偏差控制。这种控制方式主要运用于对精度要求不高的煤矿设备,如风机、水泵等。 1.2转差率控制 根据电机转速计算公式,转差率控制是通过改变电机转差率的大小来实现对电机转速进行改变的控制方法。主要通过改变电机定子电压和转子电阻的方式进行。小功率电机或者电机转速较慢的情况下会采用转差率控制方法。恒压频比控制和转差率控制方式都是基于电机系统的稳态模型和在稳态运行规律下进行控制的。这两种控制方式无法对电机内部磁场的大小和位置进行控制,因而电机只能实现较为精确的转速控制,而转矩控制能力差。要想精确控制转矩,就必须在动态过程中对电动机的磁场大小和位置进行控制。 1.3矢量控制(VC) 矢量控制是目前煤矿自动化领域中比较先进的控制方法。交流异步电机是一个十分复杂的系统。矢量控制的基本控制原理就是通过对异步电机定子电流在不同坐标系下进行矢量变换,最终将电流分解为可以分别控制的用于励磁分量和用于产生电磁转矩分量。矢量控制策略的基本思路就是将交流异步电机的耦合变量解耦,实现各个变量的独立控制,使异步电机和直流电机一样,获得良好的控制性能。 1.4直接转矩控制(DTC) 直接转矩控制技术是基于矢量控制理论而建立的一种新型交流异步电机控制技术,直接转矩控制将不会像矢量控制那样考虑变量解耦的问题,而是直接控制电磁转矩。直接转矩控制不需要将交流异步电机转化为直流电机的数学模型,而只关注电磁转矩的变化。因此,和矢量控制不同,直接转矩控制无需进行复杂的坐标变换和电机数学模型。但是,直接转矩控制也有其缺点,例如低速情况下转矩脉动大,启动电流冲击大等。目前,兆瓦级的大功率电牵采煤设备中直接转矩控制方法运用的较为广泛。 2自动化系统在煤矿采煤中的应用 2.1试验台机械结构及总体布置 变速器试验台是一个综合了机械、电气、液压原理的机电系统。其具体工作原理是驱动电机连续输入额定转速和扭矩,以模拟变速器在煤矿采煤工作中的输入工况。由于驱动电机最高转速的限制,往往无法达到发动机最高转速的要求,因此,在驱动电机后加入一个升速齿轮箱,以满足采煤系统的试验能力要求。为了更接近矿区采煤的真实工况,在变速器输入端增加一个惯量盘,其旋转时的转动惯量与在离合器飞轮和传动轴旋转时产生的转动惯量相同。试验台的末端是加载装置及其匹配的冷却系统,它能给变速器施加阻力矩,以模拟设备采煤时的负载和道路阻尼。 2.2驱动设备的选择 驱动设备需要给试验变速器输入试验所要求的转速和扭矩,驱动设备可以采用内燃机,也可以采用电动机作为输入动力源。两种不同的动力源均有其各自不同的优缺点。采用内燃机作为采煤系统驱动端,使得试验更加接近变速器在采煤应用中的实际工况。但是内燃机也有较多缺点,比如噪声大,产生的废气污染环境,而且内燃机转速和扭矩不易控制,会导致试验结果产生较大的误差。采用电动机作为试验台动力源有噪音小、占地面积小、启停方便、无污染、易于控制等优点。正是因为采用电动机作为试验台动力源具有较多的优点,目前电动机已经广泛应用在各种煤矿传动系统试验设备上。 2.3加载装置的选择 加载装置在整个采煤系统中为被测变速器施加负载转矩,目前主流的工业设备一般采用测功机作为加载装置。测功机一般用于测试发动机的功率,也可作为齿轮箱、减速机、变速箱试验设备的负载装置。测功机主要由功率吸收、负载调速、转矩调节和冷却部分组成。根据负载转矩输出方式的不同,一般可以将测功机分为水力测功机、电力测功机和电涡流测功机三种。自动化采煤系统一般采用开式布局,在保证试验需求的情况下,基于上表的三种测功机的性能对比,采用电涡流测功机较适合于基础的自动化采煤系统。该文采用一台长沙湘仪动力测试仪器有限公司生产的CW-150系列电涡流测功机作为研究对象,其额定吸收功率为150kW,额定扭矩为520N•m,额定转速为2500rpm。 2.4发动机速度特性分析 该文所建立的自动化采煤系统模型,选用交流异步电机作为试验台架的驱动系统,驱动试验变速器及负载机构的运转。这里所选用的驱动电机应能完全覆盖被测变速器所匹配采煤设备发动机的全部性能和运行工况,同时还应具备转速和转矩的调节能力。为了使试验结果更加准确,这里我们先要对发动机的速度特性进行简要分析,从而为异步电机参数的确定提供理论依据。 2.5驱动电机主要参数的确定 在确定了采用交流异步电机作为驱动电机之后,就必须确定驱动电机的各种参数,从而完成异步电机驱动的变速器试验台动力学仿真。而部分电动机参数的确定必须参照发动机相关参数的确定原则,这样才能提高驱动电机模拟发动机驱动的精确度。对于任意的一台异步电机,它的参数例如定子电阻、转子电阻、定子漏感、转子漏感、定转子互感、电机极对数以及转子的转动惯量等是异步电机所固有的参数,需要通过电动机试验进行选定。而对于额定功率、额定转速和额定转矩等动力学参数,需要根据电动机所使用的特定场合进行选定。由于这里是用异步电机模拟汽车发动机作为驱动源,则其动力学参数参照发动机的参数确定则。 3结语 现阶段,自动化控制技术在煤矿领域中的应用越来越广泛,其性能的优劣直接影响到煤矿采煤的效率。通过模拟设备在实际采煤中的各种工况,从而能有效的检测煤矿设备的各项性能。该文主要研究了煤矿采煤系统及其驱动电机矢量控制系统,通过分析自动化采煤系统的总布置方案,确定了布置结构及其各个组件的选型。对比了发动机和不同类型电机的特性,最终确立了异步电机作为自动化采煤驱动电机的可行性。 作者:赵建平 单位:太原煤气化集团公司生产技术管理部 采煤论文:采煤机摇臂壳体耐磨层焊接工艺论文 1耐磨层焊接工艺及存在的问题 (1)工艺方案 摇臂壳体已精加工完毕,壳体的壁厚仅为70mm。如果直接在煤壁侧壳体上堆焊耐磨层,因焊接面积太大,焊接热量和应力释放将使摇臂壳体各轴承孔变形,因此决定在摇臂装配后进行焊接,以控制焊接变形,并采用耐磨板塞焊的工艺进行处理。具体工艺:用一块厚10mm材料为16Mn的钢板,按图纸要求将轴孔和外形尺寸切割好,各轴孔单边留10mm间隙,并将塞焊的孔钻好,板上按要求堆焊耐磨层,然后在装配好的摇臂壳体上进行塞焊,同时在耐磨层钢板的周边进行焊接,并在加工好的轴孔周边进行点焊。此工艺虽然避开了摇臂因加工后进行大量焊接而引起的变形,但是却存在很多问题。 (2)焊接后存在的问题 装配好的摇臂在焊接耐磨板时,由于耐磨板的翘曲变形,导致耐磨板和煤壁侧大平面不能贴合无法焊接。以至于在焊接时,对耐磨板翘曲部分进行不断的敲击使焊接部位贴合,工作量大而且很难保证焊接的质量,同时由于不断的敲击冲力,对摇臂装配精度也有很大的影响,再加之在点焊轴孔端周边时,虽然焊接量比较少,但是对摇臂轴孔端的轴承影响很大,更容易诱导轴承在加载时的噪音和抱死烧毁的发生,而且点焊和塞焊的效果在实际的使用过程中效果并不好,因为在截割煤的生产过程中,大量原煤的冲击和摩擦,导致点焊部位和塞焊部位过早开裂,使耐磨板剥落,防护时间有限。 2改进后的工艺方案 由于用户要求在后续的摇臂生产中新增焊接耐磨层,因此决定对耐磨层的焊接工艺进行改进,避免在精加工后焊接耐磨层。精加工后焊接耐磨层不但在实施和使用过程中都存在诸多问题,同时也与一般加工工艺理论相背离,因此要求将耐磨层的焊接放在精加工之前完成。 (1)耐磨层焊条性能及要求 DELCROME90为高铬铸铁合金堆焊材料,由于碳含量和合金元素高,具有铁基合金中最优良的耐磨性,堆焊层不宜进行切削加工。注意事项:①堆焊前焊条须经250℃左右烘焙1h;②可不予热施焊,但堆焊层会出现横向裂纹,用预热540℃和焊后缓冷措施可使焊层横向裂纹缩小到最小程度;③对于较大刚性的高碳钢和合金钢工件堆焊宜采用一定的预热和焊后去应力热处理。 (2)摇臂壳体的加工工艺流程及分析 摇臂壳体的加工工艺流程:划线-粗加工-焊水道盖板-去应力热处理-半精加工-精加工。如果放在半精加工后焊接,会因焊接壳体壁厚太薄(70mm)而变形,同时焊接后的应力释放又会引起精加工后轴孔的变形,因此放在半精加工之后不合理。同时从焊接耐磨层的焊条DELCROME90的性能和要求可以看出,耐磨层焊接的应力集中及热变形非常大,焊接后应进行去应力退火,这和摇臂的加工工艺流程中焊接水道后进行去应力热处理相吻合,因此将耐磨层的焊接添加到粗加工后的焊接水道盖板工序,是最合理的。但是摇臂煤壁侧大平面作为轴孔的加工测量基准及A、B面加工的安装基准如图2所示,如果按图纸设计要求焊接耐磨层,焊接后摇臂壳体在半精加工和精加工时,就失去了测量和安装基准,如果做其它的辅助基准也将给测量带来很大困难且不准确,因此需要对粗加工后的耐磨层焊接工艺进行探索和研究。 (3)工艺方案的制定 从上述的工艺分析可以看出,耐磨层焊接放在粗加工后的问题主要有2个方面:侧面加工基准和轴孔测量基准。首先对于侧面加工基准的解决,结合摇臂壳体加工图纸和焊接耐磨层的尺寸要求进行计算对比,发现摇臂在焊接耐磨层后,端面两端还有100mm和80mm宽的平面,即C、D面可以作为侧面A、B面加工基准,其次是轴孔的测量基准,考虑到测量基准的统一性,因此考虑在焊接时沿中心线留出40mm宽的平面做为轴孔的测量基准,同时根据现场的使用情况进行分析,留出的40mm宽平面,并不影响耐磨层的防护功效,因此,评定此方案可行。 3工艺方案的优化 为了保证焊接耐磨层尺寸准确及外形美观,制作了如图3所示的划线样板,在一个5mm厚的钢板上,按焊接耐磨层的尺寸进行切割,各孔边留出5mm的间隙,并将不需要加工的部位留出来,焊接前按样板进行划线,按划线范围进行焊接,保证了焊接质量,同时也给加工带来了便利,避免了因焊接超过加工尺寸,加工时损伤刀具。 4改进后的效果 经过工艺改进,耐磨层焊接质量得到了保证,避免了大量的人力物力浪费,提高了摇臂的生产率,在煤矿生产使用过程中效果良好。 作者:安学玲 单位:天地科技股份有限公司 采煤论文:采煤机械装备自动化技术论文 1我国目前的采煤机械装备 1.1电牵引采煤机 二十世纪末,煤炭科学研究院上海研究院与国外公司合作,致力于研究更为先进的采煤机,终于在二十世纪90年代成功研制出我国第一台交流变频电牵引采煤机。从此之后,我国的电牵引采煤机得到了非常快速的发展,我国的电牵引采煤技术也在日益的改进与实际运用中越来越成熟,基本实现了采煤机无线技术的目标。同时电牵引采煤机还具有截割电机、牵引电机、冷却系统的温度测验以及对机械等的保护功能。 1.2刮板式输送机 随着我国采矿技术的不断提高,对各方面的安全系数也有着越来越高的要求,我国的刮板式输送机技术水平也在不断提高。刮板式输送机引进了很多的新技术、新材料以及新工艺,技术含量在不断上升。刮板式输送机的成功,使我国的煤矿开采彻底摆脱了在大型输送机方面完全依赖进口的被动局面。 1.3带式输送机 带式输送机一直都是我国煤矿开采运输中的主流。随着我国采煤技术的不断提升,安全矿井的生产能力也在不断增强,对输送机的技能也提出了更高的要求。从目前来看,我国的大型输送机主要采用先进的变频驱动控制技术,能有效实现输送机的软启动。为了使输送机始终平稳的运行,即始终保持适度的扰度,在输送机上采用了先进的液压自控张紧装置。随收稿日期:2015-02-05作者简介:张宁(1980-),男,经济师,太原理工大学矿业工程学院矿业工程硕士研究生在读。着各式各类先进技术的运用,现在我国的带式输送机已经形成了系列,同时也提升了水平,最重要的是可以适应我国多样的矿井。 2采煤机械装备中的自动化技术 近年以来,我国的采煤装备以及技术等各方面都有了很好的发展,同时采煤机械设备的自动化技术也取得了较大的发展。 2.1液压支架中的电液控制系统 液压支架电液控制系统方面的功能主要有支架的自降功能、自动推移刮板输送机、自动化跟机作业、远程操作作业等等,并且液压支架的电液控制系统已经完全摆托了对进口的依赖,实现了国产化。国内有很多液压支架电液控制系统的研究单位,主要分布在北京、河南、山西、广东等地,其中北京是主要的分布范围。 2.2智能型采矿机的自动化控制 智能型采矿机已经基本实现了记忆割煤、检测采煤位置、摇臂调高控制以及机身水平测试等等功能。国内的采矿机厂家有很多,都实现了挖矿机的这一重要功能。 2.3刮板输送机中的自动化技术 刮板式输送机的自动化功能不仅仅包括减速器、温度测试,还有电机的降压启动、链条张力检测以及破碎机自动推移等等。刮板式输送机的自动化技术在国内多家成套装备供应商家那里已经取得了突破,“三机”控制系统已经实现国产化。目前,多家公司组织专门的技术研究人员参与自动化控制方面的研究,并将无线、视频、音频等手段应用于输送机的自动化控制,致力于实现“无人跟机作业,有人安全值守”的理念。 3与国外先进机械装备对比 不可否认,我国自主研发的电牵引采煤机、液压支架、刮板式以及带式输送设备等都具有很强的技术实力,即使是在国外,也是有很强的竞争力的。但是,我国目前的煤矿开采机械设备同国外的相比仍有很多不足之处,主要体现在可靠性、安全性、智能化、信息化、自动化等方面,这些都是我国需要进一步提高的方面。 3.1液压支架 国产的液压支架主要是在材料、元部件、高级控制方面输与国外高端产品,而中国的液压支架的全自动控制系统还处在刚刚起步的阶段,更不要说与外国先进设备一较高下了。 3.2采煤机 国产的采煤机主要是在智能化功能方面弱于国外高端采煤机。如记忆割煤、远程遥控等等方面。要想取得长远的进步,必须在已有技术的基础上,借鉴国外的先进技术,同时也要有自己自主创新的过程。 3.3输送机 与国外高端输送机相比,国内的刮板式输送机主要是在自动伸缩机头以及在线故障诊断等方面存在着不足之处;对于带式输送机,主要是在动态分析、自控张紧技术等方面属于国外。 3.4自动化技术 在自动化技术以及设备的自动化方面,国内的科研单位在三维检测、自动找直等方面弱于国外技术。另外,我国的采煤设备,主要是以单机控制为主,缺乏联动控制;缺乏运输设备智能的一体化控制等等。 4我国采煤机械装备以及技术的发展方向 要想实现我国采煤技术以及开采机械设备的真正独立,必须要依靠自主创新,以期能够实现即使是在极其恶劣的情况下,也能安全信息传输、煤岩识别以及对安全的感知等等;形成一套依靠视频、音频、感知等手段的集检测、控制于一体的智能控制装备。通过对自动化技术的运用,将我国现有的液压支架、电牵引采煤机、刮板式输送机、带式输送机等有机地结合起来,全面提升我国采煤机械装备以及自动化技术的现有水平。努力为我国参与世界竞争创造条件。 5结语 科学技术是一切生产力的关键,虽然我国的采煤技术方面已经取得了很大的进展,但从上面所述我国采矿业在各方面的不足可以看出,我国的采矿业要取得更大的进步,需要让核心技术与科学技术齐头并进、相互促进发展。 作者:张宁单位:太原理工大学 采煤论文:煤矿采煤的安全管理论文 1煤矿采煤技术安全管理与安全生产的关系 在煤矿采煤的过程中,必须重视安全生产在整个采煤过程中的重要性,它不仅仅是煤矿生产的重要组成部分,更是对煤矿的发展起到了不可替代的巨大推动作用。但在此过程中如何做好安全生产呢?这就需要相关煤矿工作人员必须加强煤矿开采技术水平以及管理方式的提高,针对各个开采环节出现的问题给予高度的重视,及时解决。 2煤矿采煤技术与安全管理存在的问题与不足 2.1相关资金投入不够。 现阶段,随着企事业单位的不断改革与创新,一些煤矿企业在产业结构调整以后,开始出现大幅度的下滑现象,有些企业甚至出现了自负盈亏的现象。企业要想获得长久的发展,就必须在技术上以及管理上超越其他同行业的发展水平,但往往需要大量的资金作为后备的技术支持与补充。技术的提升不仅仅需要工作人员业务操作水平的提高,更需要拥有先进的设备仪器作为支撑,整备的落后不仅仅导致管理上的缺失,更容易出现亏损。虽然在某些煤矿企业,领导极其重视管理安全以及采煤技术的重要性,但是由于缺乏资金,也很难在实际开采中提升技术水平与管理水平。 2.2安全生产纪律缺乏。 对于一个企业而言,纪律是安全生产的重要保障。但往往在实际的煤矿企业中,一些领导却忽视对纪律管理,从而导致安全生产上没有明确的规章制度,一片混乱,有的甚至严重影响了企业的正常生产经营秩序。其导致的不安全因素有很多,例如,员工在上下班以及轮休的过程中不能按照单位的制度执行,随意性很大,将安全生产纪律流于形式,不能发挥作用,这在很大程度上不仅仅影响了企业的发展,而且很容易因为这种散漫的工作态度而导致安全事故的发生,所以,必须建立严格的考察管理制度,将纪律责任落实到每一位员工的心里,制定严格的监督管理机制,发现问题及时解决处理,绝不能轻纵。 2.3员工素质普遍偏低。 大多数煤矿生产企业,员工素质相对都较低,一般情况下都是由底层的工作人员提拔到管理层的,对于管理的相关知识并不熟悉了解,但凭借经验进行管理,所以说管理水平差,很难在企业中发挥应有的效用,这样就为安全生产留下了极大的隐患。对于煤矿企业发展而言,必须提高其员工整体水平以及管理能力的培养,让安全意识贯穿于整个行业的发展过程中,促进行业的发展。 2.4安全教育培训缺乏。 一些煤矿生产企业为了获得更多的经济利润,不仅仅忽视员工整体素质的提高,还不断地进行裁员,缩短办公人员的人数,减少开支,从而使其大多数的煤矿工人要身兼数职,很多教育培训的开展也只是单独停留在形式上,没有一个很好的贯彻落实。不断的延长工作时间,降低工作效率,在企业发展中,建立完善的培训机制是极其重要的,缺乏有效的进步空间,这将大大降低员工的责任心以及安全意识,影响企业长久发展。 3加强煤矿采煤技术与安全管理的策略 3.1科学设计煤矿开采方案 对于煤矿开采的设计,开采设备的选择,相关的安全技术措施等等,都要进行整体规划和选择,满足煤矿开采的实际需要。在设计开采方案的时候,应该综合考虑地质条件、先进技术和设备的使用、先进工艺流程等情况,在巷道的布置上力求简单,在满足安全生产的前提下,注意节约资金。防治安全事故的措施要得力,对相关的技术方案和技术措施都要进行对比分析,提高方案的科学性和合理性,保证煤矿的安全生产。 3.2有效治理煤矿事故隐患 煤矿井下作业本身就受到水、瓦斯、顶板等的影响,如果生产环节中的某些工作处理不当,就会导致安全事故的发生,危及职工的安全。因此,必须排除煤矿生产中的安全隐患,对于小的隐患,也要及时排查和处理,以防止隐患上升,造成较大的安全事故。同时,还要建立健全的规章制度,完善事故监测手段,采取有效的安全事故防治措施。在煤矿开采的过程中,如果出现局部瓦斯超限的情况,采掘工作面接近含水层等情况,应该根据实际情况,制定临时管理措施,并加强管理工作,消除安全隐患。 3.3抓好煤矿安全生产要点 第一、在煤矿开采企业中,建立一通三防管理制度,并明确管理部门和相关责任人的职责,协调好各方的工作,充分发挥他们在管理工作中的合力。第二、重视矿井通风技术管理,做好对通风系统的设置和管理,对于不合格的通风系统,要及时进行改造,保证通风系统的正常运行。同时,广大员工要爱护通风系统,做好通风系统的防尘工作,避免人为破坏。第三,加大对通风防尘设施的资金投入,保证系统的安全可靠,提高整个煤矿的安全管理水平。 3.4依靠科技进步加强管理 科技进步在保障煤矿安全生产方面的作用是不言而喻的。所以,必须依靠科技进步,对采煤工艺进行改进,重视新技术、新工艺、新设备的运用,改善生产作业环境,保证煤矿开采的安全。值得注意的是,新技术、新工艺的运用需要因地制宜,并有足够的资金支持,只有这样,才能发挥最大的效益。 4结束语 总而言之,采煤技术的运用和安全管理工作对煤矿开采企业有着重要的作用。今后在实际工作,我们一定要充分认识安全生产的重要性,积极运用相关采煤技术,并加强安全管理工作,以保证煤矿的安全生产,杜绝安全事故的发生,提高煤矿生产的综合效益。 作者:高迎阁单位:山西乡宁焦煤集团王蟒沟煤业有限公司 采煤论文:采煤机截齿的设计特征论文 论文关键词:截齿模态分析有限元法动态设计 论文摘要:采煤机截齿截割煤体时,截齿承受随时间而变化的动载荷。为了掌握采煤机截齿工作时应力、位移的分布情况,避免共振现象的发生,对它进行模态分析和动态设计具有重要意义。所述模态分析和动态设计的内容和步骤,可为采煤机截齿的设计提供理论依据。 一、引言 采煤机截齿是直接破碎煤体的刀具。它在工作中经常受到强烈的冲击和磨损,更换截齿的工作也很频繁,它消耗量的大小直接关系到采煤成本的高低,因此,设计出结构合理、选材正确的截齿具有重要意义。 二、采煤机截齿的截煤原理和外载荷 通过讨论采煤机截齿的截煤原理,正确确定截齿所承受的外载荷,为截齿的动态设计及优化配置做好准备。 综合截齿截煤过程可以看出,采煤机截齿在正常工作时的受力是相当复杂的,截齿的截煤过程是“密实核”的形成、发育、收缩、再发育、再收缩直到消失的过程。同时,截齿所承受的截割阻力、推进阻力和侧向力也随之变化,即截齿将承受随时间变化的动载荷。 采煤机截齿外载荷的特性与截齿的几何参数有一定的关系。当截角较大时,刀具前面对煤体的力朝向煤体内部,煤因受到强烈的挤压而形成“密实核”,这时截割阻力较大,推荐值为55—65。;前角因与截角互为余角,所以前角的影响正好与截角相反;当后角小于5。时,截割阻力和牵引阻力要显著增大,推荐值为6—12。 截齿在滚筒圆周表面上的排列方式也直接影响着截齿外载荷的特性。为了减小外载荷的波动,提高机器运转的平稳性,截齿排列应遵守以下基本原则:端盘截齿应倾斜安装;端盘截齿所截出的截缝宽度不宜过大,以免增加截齿载荷,一般取80—120rlln3为宜;截齿应均匀地分布在滚筒的圆周上,使同时截入的截齿数基本保持不变,以保持采煤机工作的稳定性;截线距的大小是根据煤质硬度决定的,在中硬煤质里,截线距以40—60rlln3为宜,截线距过大,会造成单齿负荷增加,影响采煤机的工作稳定性;在螺旋叶片上的截齿,一般按0。安装,既不倾斜于煤壁,也不倾斜于采空区,这样可以充分发挥截齿的截割作用,减少侧向力。 三、模态分析在采煤机截齿动态设计应用中的方法 以模态分析为基础的结构动态设计是近年来振动工程界开展的最广泛的研究领域之一。模态分析在采煤机截齿动态设计应用中的方法主要有以下几方面: (1)载荷识别 由采煤机截齿的截煤原理知道,要想得到截齿所承受的外载荷的精确值,仅仅依靠理论计算的方法是比较困难的。可以利用载荷识别的方法达到此目的:首先测得系统的频响函数和模态参数,然后测得其在实际载荷作用下的响应,依此识别对应响应的外载荷。 (2)灵敏度分析 当截齿的某阶固有频率比较接近工作频率时,需要修改结构物理参数,这就是灵敏度分析所要解决的问题。需要从如下几方面加以考虑:修改质量对模态频率和模态振型的影响最大,而且,对高阶模态的模态频率和振型的影响大于对低阶模态的影响;模态振型中变形较大的部位是敏感部位,修改振型中变形较大部位对模态频率和模态振型影响较大;修改刚度对低阶模态振型的影响大,刚度变化对各阶模态特征值影响相同;修改阻尼对高阶与低阶振型的影响程度相差不明显。 (3)物理参数修改 有限元法(FEM)模态分析和实验模态分析(EMA)是模态分析的基本方法。前者比后者要方便得多,特别是在修改截齿结构时,能够快速、方便地预测修改后结构的各种动态特性。为了有效地利用FEM这一有力工具,可以使用EMA结果对截齿FEM模型进行修正,以得到准确的FEM模型。 (4)物理参数识别 物理参数识别是指仅从实验模态分析结果中识别物理参数,其实质是一个实验建模问题。 (5)再分析 再分析的目的是根据截齿物理参数的修改量估算修改后结构的模态参数,再分析与物理参数修改互为逆问题。如果是基于FEM模型的再分析,则只需要重新求解一遍特征值问题即可。如果是基于EMA模型的再分析,双模态空间分析法是最基本、最通用的方法。 (6)结构优化设计 截齿结构修改量是以物理参数(质量、刚度、阻尼)表示的,而工程设计中最终需要的是以结构参数(尺寸、形状、材料特性等)表示的修改量。如何修改结构参数,使结构特性(包括静态和动态特性)达到最优,是结构优化设计要解决的问题。结构动态优化设计是以结构的固有频率和动力响应作为目标函数或约束条件,通过优化设计降低振动水平,保证结构性能,改善工作环境。 四、模态分析在采煤机截齿动态设计应用中的内容和步骤 (1)截齿结构初步设计按照设计任务要求,从截齿结构原理出发进行初步设计,绘制初步设计结构图。 (2)应用FEM对初步设计结果进行动态性能校核和修改。 ①建立截齿力学模型根据截齿安装方法的不同,截齿分为径向截齿(即刀形截齿)和切向截齿(即镐形截齿)。这里以径向截齿为例。径向截齿由刀头和刀柄两部分组成,其中刀头由前面、后面、侧面、主切削面和侧切削面组成。根据径向截齿的固定方法和结构特点,整个结构被简化为齿柄固定,齿头自由的悬臂梁结构。②建立截齿有限元模型为了提高精度和加强曲线边界的适应性,并结合采煤机截齿的尺寸特点,采用8节点等参块单元进行有限元网格剖分。此单元是一个六面体,每一个面是平面或直母线的翘曲面。单元间在节点处铰接,每一个单元有8个节点。根据计算精度的要求,不同的部位采用不同大小的单元,相应单元网格的疏密程度也不相同。采煤机截齿的齿尖部分直接破碎煤体,它受到的冲击和磨损也最大,也最容易遭到破坏,因此,对于截齿齿尖部分的单元要划分得小一些、密一些。截齿齿尖的材料与刀头的其他部分的材料不同,因此把这一分界线作为单元的边界线。 截齿不同部分的位移和应力的分布事先难于估计,首先以粗略的网格进行第1次计算,然后根据计算结果,调整网格的疏密程度,再进行第2次计算,直到满足要求为止。 ③计算截齿的固有频率和振型与物理参数修改对采煤机截齿有限元模型进行模态分析,得到其各阶固有频率和固有振型。检验这些模态参数是否符合模态参数模型准则,如各阶固有频率是否远离外部激励频率,对结构振动贡献较大的振型,应保证其不影响结构正常工作。如不满足,通过特征灵敏度分析,求得修改质量阵和刚度阵,由再分析的方法或重新求解特征值问题,得到修改后的固有频率和振型,直到满足要求为止。 ④计算截齿的动态响应与物理参数修改根据理论计算或经验预估结构载荷,并由经验假设系统的阻尼,按上面得到的有限元模型计算系统的动态响应,包括位移、速度、加速度、变形、应力等,检验是否满足响应准则(预设的安全要求)。如不满足,通过响应灵敏度分析修改有限元模型,得到修正质量阵和修正刚度阵,重新计算结构响应,直到满足要求为止。此时可以制造截齿的实验模型。 (3)截齿实验模态分析 对截齿实验模型进行模态实验,得到实验模态参数。检验实验模态参数是否满足模态参数准则。若不满足,通过特征灵敏度分析和再分析估计修改后结构模态参数,直至满足要求为止。 (4)截齿结构动态修改 由满足要求的模态参数可继续开展以下工作:①物理参数修改:结合实验模态结果对由FEM得到的质量阵、刚度阵求修改质量阵和修改刚度阵,得到修改后的质量阵、刚度阵;②物理参数识别:直接求解广义逆特征值问题,求得、K、C;③载荷识别:根据实验模态参数和响应要求,估算系统的实际振动环境。 在上述3项工作的基础上,通过FEM计算系统响应,或者在修改截齿模型后实测系统响应,检验是否满足响应准则。如不满足,需通过响应灵敏度分析,修改截齿结构和再分析,估算模态参数和响应,直到满足要求为止。 (5)截齿结构优化设计 在上述截齿动态修改工作中,一般只能得到物理参数的修改量。若以截齿参数(尺寸、形状、材料性质等)为设计变量进行优化设计,可直接得到满足动态要求的结构形式。公务员之家 (6)生产正式产品 满足上述各步要求之后,截齿即可投人正式生产。 五、结语 (1)模态分析为截齿的性能评估和结构设计提供了一个强有力的工具。其可靠的分析结果可以作为产品性能评估的有效标准,围绕其结果开展的各种动态设计方法更使模态分析成为结构设计的重要基础。有限元法模态分析和实验模态分析是结构动态设计的基本方法。应用这些方法,可以大大提高截齿的动态性能,缩短设计周期。 (2)采煤机截齿截割煤体时,截齿承受的外载荷是随时问变化的动载荷。采煤机截齿在静、动态载荷作用下的结构特性具有很大的不同,必须对其进行模态分析和动态设计。 (3)截齿在工作过程中,与周围的煤体长时间摩擦,会产生大量热量,因此,在截齿的响应计算中,还应综合考虑温度应力的作用。 (4)文中所述模态分析和动态设计的内容和步骤,可为采煤机截齿的设计和生产部门提供参考,对一般复杂结构系统的动态设计也有一定的借鉴作用。 采煤论文:急倾斜煤层采煤研究论文 一、急倾斜煤层开采的主要特点 1.急倾斜煤层的构造复杂,断层和褶曲多,煤层厚度变化较大,开采煤层的赋存条件普遍较差、储量少、开采困难、采煤工作面生产能力小。因此,开采急倾斜煤层的矿井多数是中、小型矿井。 2.急倾斜煤层的倾角大于岩石安息角,采煤工作面采下的煤能自动下滑,从而简化了工作面的装运工作,但下滑的煤和矸石容易冲倒支架,砸伤人员,急倾斜煤层和围岩的节理发育,初次来压和周期来压与不明显,易发生无预兆的大面积突然冒顶垮落,造成顶板事故,给生产带来一些不安全因素。因此,生产的不安全因素多,安全性差。 3.急倾斜煤层顶板压力垂直作用于支架或煤柱上的分力比缓倾斜煤层小,而沿倾斜作用的分力大,煤层开采后,煤层顶、底板都有可能沿倾斜方向滑动垮落,支架稳定性差,易发生扭曲与倾倒。因而工作面支护工作的难度大。 二、急倾斜煤层开采技术存在的问题 总的来说,目前我国急倾斜煤层开采方法中不同程度地存在很多问题,这些问题主要表现在以下几个方面: 1.煤炭损失率高。主要存在于那些采落的煤炭与采空区冒落矸石无隔离设施的采煤方法,如斜坡式、小分段爆破、水力采煤、仓储式等。这些采煤方法的煤炭损失率有的高达40%-50%,与此同时,生产的煤炭往往有较高的含矸率。煤炭损失率高,不但给煤炭自燃创造了条件,而且浪费资源,缩短矿井寿命。 2.巷道掘进率高。这些问题主要表现在斜坡式、小分段爆破和沿倾斜推进的掩护支架等采煤方法中。这些采煤法,有相当大的一部分巷道是在支承压力带内掘进和维护的,维护这些巷道的工作量很大。掘进率高,增加了巷道掘进维护的费用,影响工作面的接替,给通风管理工作造成困难。尤其在有冲击地压危险的煤层中,巷道对煤体切割过多,增加了冲击地压的危险。 3.通风条件差。这一问题,大部分急倾斜煤层采煤方法都不同程度地存在,而斜坡式、小分段爆破、仓储式和长孔爆破采煤法尤为严重。这些采煤方法中,通风系统复杂,有的采煤工作面为独头通风,工作面风流中,煤尘和瓦斯的含量较高,对工人的健康和安全危害较大。 4.工人劳动强度大。这是所有急倾斜煤层采煤方法共同的缺点,由于煤层赋存条件的限制,急倾斜煤层中大部分巷道和工作面坡度大、空间小,工人在工作面落煤、支护、运料、行走均十分困难,劳动强度大。 5.开采效益差。与倾斜或近水平煤层比较,急倾斜煤层的开采不仅单产低、工效低,而且成本高、煤质差,因此,这类急倾斜煤层矿井规模小、效益差。 三、急倾斜煤层采煤方法的分析 1.合理划分采区,加大采区尺寸尽量加大采区尺寸,加大采区的煤炭储量。划分采区时,根据生产设备及回采工艺的要求,避免人为地划分采区边界,适当加大采区的走向长度,加大阶段垂高。 2.优化回采工艺,提高生产效率 目前我国急倾斜煤层开采工艺相对比较落后,绝大多数矿井采用炮采工艺和风镐落煤工艺,工人劳动强度大,安全状况差。优化回采工艺最主要的就是提高回采机械化程度。要提高矿井开采的机械化程度,可以从局部机械化和全局机械化两个方面来考虑。局部机械化指的是从支护方式、落煤方式以及运输方式几个方面单独考虑改进方法,以提高矿这几个方面的机械化程度。全局机械化是采用综合机械化采煤方式,从破煤、装煤、运煤以及支护四个方面来实现机械化。 在一定的条件下,对开采技术条件进行评价,寻求最适宜的采煤方法,并且通过对工作面开采工艺、设备及系统配置的分析,采取改造系统的薄弱环节、完善工艺系统和开采技术等措施来有效地提高工作面单产。如加大采区走向长度,改进回采工艺,合理确定采煤工作面的支护方式等。在通常情况下,急倾斜煤层采区的走向长度比较小,可采储量少,只能满足几个月的正常生产,造成采面搬迁频繁,而且需要留设大量的保护煤柱,影响资源回收率。这不仅影响矿井的正常生产,增加无效工时,同时也造成了资源浪费,降低了工作面设备的使用效率,影响机械化程度的提高。在生产过程中,根据矿井地质条件的变化,加大采区走向长度,不仅可以增加采区储量和服务年限,减少工作面搬迁次数,而且还能减少区间煤柱的损失,减少准备巷道的掘进工程量,进而增大采区生产有效工时比率。加大采区的走向长度,还可以增加采区同时开采的工作面个数,能提高采区的生产能力,有利于采区和矿井的集中生产。 3.改进巷道布置,优化生产系统 选择巷道布置方式时,首先要满足安全生产的要求,保证每个采区、回采工作面均至少有2个安全出口,实现工作面全负压通风。其次,巷道布置方式要与采煤方法一致,同回采工艺结合,充分考虑水平巷道、倾斜巷道各自的优缺点,尽量不采用垂直巷道,提出系统简单、布置合理的准备、回采巷道。 四、结论 我国开采急倾斜煤层的历史悠久,由于经济欠发达,受科学技术、国家产业政策和生产力发展水平等的限制,大、中、小矿井并存,且中、小型煤矿特别多,因此采用的采煤方法很多。本文总结与提升急倾斜煤层的采煤方法与采场矿山压力显现的规律;并针对目前开采存在的主要技术难题,提出急倾斜煤层开采的发展方向与对策,指导急倾斜煤层的安全生产实践,提高企业经济效益,促进急倾斜煤层采煤方法的发展。
城市轨道交通论文:城市轨道交通建设与城市可持续发展思考 可持续发展是我国的—项基本国策,城市的交通运输是城市可持续发展的重要组成部分:本文在简要论述了既有交通运输系统的不可持续特性,在详细讨论了轨道交通系统在环保、快捷、安全等方面的巨大比势,认为在大中城市建设以轨道交通系统为骨干的一体化综合公共交通系统是解决城市交通拥堵、环境污染,走可持续发展之路的必然选择。 【关键词】可持续发 展交通运输 轨道交通 引言 作为20世纪人类认识世界的重大成果之一的“可持续发展’理念的确立,是人类文明史上一个重要的里程碑,是我国的一项基本国策。城市交通体系是城市最主要的基础设施之一、是城市发展现划和城市增长的基本要素,是城市人流、物流、信息流的载体,是城市经济活动的命脉。城市经济社会活动要求城市交通体系能够安全、快捷、方便、舒适、经济地满足城市人流、物流、信息流的需求,现代城市的商品生产、流通、消费,居民出行,信息载体传递与交流都离不开城市交通体系,城市的一切经济社会活动都必须有现代城市交通体系予以支持和保障。因此。城市交通体系的良性循环对实现城市功能,促进城市经济和社会的发展发挥着重要作用。城市交通不仅是一个女n何达到便捷高效,提高人流、货流通畅效率问题,也是一个从根本上改善人居环境质量,有利于可持续发展的重要战略问题。随着城市化进程的加陕,城市“机动化’程度的提高,城市交通已越来越成方世界各国严重的城市问题,特别是大城市。我国的情况也是如此。 1 既有交通运输系统发展的不可持续性 城市交通的发展促进了社会生产力的进步,满足了人们增长的交通消费需求,促进了城市的繁荣,给人类社会带来了巨大的财富。但同时也造成了道路拥挤、事故频繁、大气和噪声污染以及能源紧张等等。交通拥挤破坏了使用汽车的中心目的:便于直接接近人、货物和劳务。如何选择适当的城市交通工具,达到降低污染物排放,实现有限环境资源的持续利用,而最终实现交通的可持续发展,是我们当前面临的一大难题。 要实现城市的可持续发展应全面提升城市的综合能力和市场竞争能力,实现自然系统与社会系统的全面协调,改变城市的不合理结构。可持续发展战略与交通系统建设具有密切的联系:可持续的人居环境建设、可持续消费模式的建立、能源利用与刘策等,均对交通政策、交通规划、交通设计、交通管理等产生深刻的影响。城市交通设施建设和交通管理是保证城市可持续发展的必要条件之一。所以用可持续发展的概念来重新审视交通建设的历史和现状是十分必要的。 传统的交通运输发展模式不注意考虑运输业在环境、安全、拥挤等方面形成的负效果,产生了许多日益严重的问题,如交通阻塞、交通事故、能源过耗、环境噪声污染、温室气体排放等,严重影响了人们的生活质量,造成了巨额国民经济损失,阻碍了城市社会、经济与环境的健康发展。同时由于政策实施的局限,对交通运输的外部性没有采取有效的处理对策,使人们在过多地依赖私人交通时,却没有承担其应该承担的全部费用,产生一定的不公平性等问题。 (1)空间资源的低效配置。公共交通发展不充分,导致交通结构不合理,道路、停车场等土地和空间资源低效配置。道路与交通管理设施建设滞后于车辆和交通流量的发展停车场等静态交通设施严重不足。 (2)时间资源浪费。交通拥挤已使城市机动车行驶速度急剧下降,并直接导致公共交通服务水平下降,客流减少。不合理的交通结构产生巨大的时间成本。 (3)环境污染。主要包括空气污染和噪声污染。—些大城市机动车排放的污染物对多项大气污染指标的贡献率已达到60%以上,北京70%的空气污染来自汽车的废气排放。交通污染治理已成为城市大气环境治理的主要内容之一。城市主要道路两侧的噪声污染不断加剧,全国80%以上大城市交通干线噪声超标(大于70dB),严重影响了居民休息和教育、文化活动。 (4)资源消耗。城市交通,特别是个人机动化交通消耗了大量的能源和其他不可再生资源。交通运输的资源消耗,主要表现为运输发展所需的土地、原材料以及运输的能源消耗。在土地占用方面,尤以小汽车为最,比如美国53个中心城市用地的30%被汽车占领,芝加哥、底特律等更是有将近一半的城市用地“被用于道路和停车”。而更为引人注意的是另一项资源——交通运输所消耗的能源。可以说,现代强大的交通运输系统是由巨大的能源消耗去驱动的。在发达国家,由于私人小汽车的普及,使其交通运输能耗在整个国家的总能耗中占有较高的比重。在欧盟国家中交通运输是能耗增长速度最为迅速的行业,从1985年至1997年该行业能耗涨幅为42%(年均3%),而行业的能耗仅增长11%,道路交通的能耗占交通运输能耗的73%。 (5)交通事故。部分交通参与者法制观念淡薄,交通违章现象十分严重。城市交通事故造成了大量的人员伤亡和高额的直接和间接经济损失。交通事故的损失非常高,在发达国家,仅公路运输交通事故的经济损失一般达到其GNP的1.5%-2.0%。 2 轨道交通系统的可持续发展 2.1交通运输可持续发展须遵守的原则 (1)环境承载力原则。环境承载力是指环境系统吸收污染的自身净化能力。交通运输可持续发展必须遵守“其污染物的排放不得超过环境的吸收能力”的原则。 (2)资源消耗速率原则.自然资源可以分为可再生资源和不可再生资源。对于司再生的自然资源使用速度应维持在其再生速率限度之内;对于不可再生的资源,其使用耗竭速率不应超过寻求作为代用晶的可再生资源的速率。这个原则要求运输部门必须提高资源利用效率,节约能源,采用先进技术,避免能源危机。 (3)公平性原则。运输活动的使用者通过运输而获益,但没有承担环境费用;相反,非运输用户却遭受着环境质量下降引起的损害,这是很不公平的。从代际关系上来看,当代人消耗大量运输活动以促进经济发展,却将严重的环境损害后果留给后代人承担,这也是不公平的。 (4)价值性原则。资源价值的无价或低价导致了不加抑制的过度使用,这是价格导向的错误。交通运输可持续发展必须遵循“环境成本是真实的经济成本”的原则,将环境成本纳入运输成本,分担到用户身上。 (5)协调性原则。交通运输可持续发展的目标仅仅依靠运输政策是难以实现的,必须与政策(如科技政策、财政金融政策、土地利用政策、环境政策)相结合,协调作用,才能收到良好的效果。 2.2快速轨道交通和其他交通方式比较的优势 目前中国正经历着迅猛的城市化进程,预计到2020年中国的城市人口数量将达到50%。现庄城市交通需求正在持续增长,而经济增长和收入增加将对未来的城市交通需求起到—种推波助澜的刺激作用,从而导致环境污染恶化和土地消耗增加以及城市交通阻塞。 城市社会经济的发展,需要安全、高效、清洁、经济的喊市交通运输系统;城市居民生活质量的提高需要安全、方便、舒适、,陕捷、低价的公共交通服务;城市环境的改善需要有利于环境改善的交通政策。因此,城市交通发展目标必须与城市社会的经济发展目标相协调,与城市可持续发展目标相—致。 以轨道交通为基础的运输系统与其竞争的模式相比具有较大技术优势:较大的运量,有效的土地利用,每人公里较低的能量消耗和环境污染。此外,轨道交通的发展轴作用可引导城市形态的变化,有助于实现商贸的聚集效益。它是特大城市及其交通可持续发展的必然选择。 通过对轨道交通与其他几种常见的出行方式的比较分析,我们发现,快速轨道交通相对于公共汽车、私人汽车、自行车等大众交通工具而言,具有运量大、低污染、低噪音、低能耗、高速度、低成本、占地少、舒适、全天候等得天独厚的优势,是其他交通方式无法替代的。在大城市特别是特大城市我们应当构筑以轨道交通为骨干的一体化综合城市运输体系,才能解决城市的交通拥挤问题,为城市的可持续发展提供保证。 轨道交通不仅提供高效、优质的公交出行服务,而且是一种集约化的交通方式,节约能源和土地资源。大城市机动化进渤D快,简单的阔路增车方法已无法解决城市交通问题,公交专用道的潜在利用能力毕竟有限,个体分散交通对土地资源利用的效率低下也是有目共睹的,中央商业区土地资源可提供的地面交通供给正逐渐耗尽,利用开发宝贵的地下空间资源,提供新的交通供给,以缓解地面空间资源紧张状况,支持城市的持续发展。 地铁、轻轨和市郊铁路等轨道交通方式在单通道宽度、容量、运送速度、单位动态占地面积等指标上,都较一般交通工具有明显优势。 环境是现代社会十分关注的问题,由于城市轨道交通一般采用电力牵引和大运量、集中化运输方 因此,每运送一位乘客所产生的污染大大低于其他交通方式。 2.3轨道交通系统对于一个城市或地区所带来的利益 由于轨道交通系统快捷、准时、舒适,乘客将更加愿意乘坐,并将吸引原先乘用轿车和自行车以及步行者,从而提高客运量。尤其如能争取乘坐私家车的乘客,将可缓解道路交通给环境所造成的压力如噪音、废气的排放和道路用地等,提高道路安全性,在不损害人员流动的情况下有助于减少市中心的交通压力。 大力发展轨道交通,对于提升城市结构,解决城市发展中面临的经济与社会矛盾,实现可持续发展战略,具有特别重要的意义。 轨道交通系统与交通方式比较,其优势主要表现在以下几个方面: (1)改善城市环境。用轨道交通替代公共电汽车成为大众通勤工具的首选,由于减少在市中心运 行的轿车和公交汽车的数量,将在很大程度上减少城区汽车尾气的排放,改善空气质量。国外研究表明,轨道交通单位运输量的二氧化碳排放量仅为小汽车的10%和公共汽车的25%; (2)大大地缓解交通拥挤。轨道交通还是一种运量大的交通工具,国外许多大城市轨道交通承担的客运量占全部客运量的—半甚至80%以上。地铁每小时单向运送能力为3~6万人次,轻轨为2~2.5万人次,而公共电汽车为2 000~5000人次。 (3)提高了交通的安全性,轨道交通的安全性要比轿车和公交汽车的安全性高出若干倍; (4)方便快捷的轨道交通系统,将提高市民的流动性和机动性; (5)交通可达性的改善必然使沿线城市地价上涨,提高沿线物业及房地产开发价值; (6)带动轨道交通沿线的旧城改造和新城区的开发。由于轨道交通可以为中长距离的通勤问题提 供快速和低成本的工具,因而,城区居民将沿轨道线向城郊扩散; (7)轨道交通系统的建设、运营与维护,将拉动内需,创造新的就业岗位; (8)轨道交通的发展轴作用有助于实现商贸的聚集效应,使城市形态发生变化,资源分配降更加趋向合理化,助于推动产业结构和消费结构的升级。 2.4轨道交通系统的社会效益 城市轨道交通系统的效益,主要反应在其产生的巨大的社会效益,可以从直接和间接两方面进行估算。(1)直接效益 直接效益可通过时间价值这一因子进行测算,市民由于乘坐快速、准时的城市轨道交通车辆而节约了时间,时间是有价值的,节约时间等于增加了收入;其直接经济效益为: ∑(利用人数·收入·节约时间/标准劳动时间) (2)间接效益 这是轨道交通产生的社会效益比较难计算的部分,由于轨道交通具有便捷、客流量大和环保的特点,例如在城市轨道交通系统的车站和沿线周围地区的房地产必然增值,应该把房地产增值的相当比例,例如1/4,作为城市轨道交通系统的间接效益;又如由于轨道交通系统的环保特点而减少的环保费用也应作为轨道交通系统的间接经济效应。 3 对策与建议 我国城市公共交通远期战略规划的基本目的有三个: ①提高人出行的效率、城市经济活力和竞争性; ②体现交通服务的社会公平性; ③实现环境上可持续性。 为保持城市轨道交通系统和城市的可持续发展,我们认为应采取以下对策有: ①实施公共交通优先政策和相应的产业、技术、经济、投资、财税政策。 ②长期坚持发展大容量的轨道快速交通系统,发展多种轨道交通系统,地铁、轻轨、市郊通勤铁路; ③延伸轨道系统到近远郊区的人口集聚地区,改善乘车的方便性; ④统—协调交通形式,综合考虑,互相衔接,建立良好的换乘系统; ⑤适当控制私人小汽车的拥有量和使用率,逐步减少自行车的利用; ⑥环境资源税收政策,环境资源税是国家为了保护环境资源、促进可持续发展而凭借其主权权力对一切开发、利用环境资源的单位和个人,按照其开发、利用自然资源的程度或污染、破坏环境资源的程度征收的一个税种。设置环境资源税种,扩大环境资源税所占比重,既可以为经济单位创造平等竞争的环境,又能抑制资源浪费,提高资源利用效率,减少污染物的排放量,从而达到保护环境资源的目的。 城市轨道交通论文:城市轨道交通高架桥选型的探讨 提 要: 上海地铁二号线东西延伸段、莘闵轻轨交通线,西安地铁等工程,系统探讨了城市轨道交通高架桥在选型上应考虑的方面和因素,并结合具体工程项目,对高架桥的梁部结构及墩柱的各种型式做了详细介绍,给出了选型的参考性方案。 主题词: 城市轨道交通;高架桥;梁部结构;桥墩;伴随着我国城市化进程的迅速发展,和中央开发大西北战略的确定,城市交通系统等基础设施的建设已成为优先实施的基本任务之一。城市交通系统中,除公共汽、电车外,主要有地铁和轻轨系统。我国许多大城市,除公共汽车、电车系统外,地铁和轻轨系统为数不多,亟待建设。 人们通常主要根据客运量和建设资金来选择修地铁或轻轨, 但由于地铁建于地下造价实在太高, 现在, 人们更倾向于将尽可能多的地铁建于地面上。修于地面上的地铁同轻轨一样, 土建结构大部分为高架桥。高架桥的选型和设计, 是当前桥梁工程师进行研究和实践的主要任务之一。 1、影响高架桥选型的主要因素高架桥选型主要包括梁部和墩柱的选型, 基础虽受梁部和墩柱型式的一定影响, 但主要还是由地质情况确定, 比较单一; 选型时主要考虑景观、经济、功能、施工、占地和工期等几方面。 1. 1高架桥应与周围城市景观保持一致鉴于高架桥作为城市的永久建筑, 人们期望其会成为城市的一道美丽的景观。但由于高架桥长、窄、平的特点, 要想达到此目标实际上非常困难, 而且将城市的着眼点过多吸引在高架桥上也并不可取。笔者以为高架桥在造型上应以简洁为基本原则, 采用融和法和消去法, 使之从属于城市环境。如上海, 道路用地范围窄, 两侧高楼林立, 宜使桥梁造型柔和, 色彩暗淡, 弱化视角效果; 如西安和兰州, 道路两侧视野比较开阔, 宜采用有力度感和色彩鲜艳一些的造型, 引起人们的注意。 1. 2高架桥应与当地人文景观相互和谐高架桥的造型,除了考虑与周围环境景观的一致外,还应重视当地人文景观的和谐。由于我国幅员辽阔,历史悠久,每个城市都积累了深厚的、富有地域性的人文文化特征, 在高架桥的造型上选型上,必须充分注意这种差别,比如,对江南城市和西北城市的造型就不宜采用同一型式。对于江南城市, 如上海, 可采用斜腹板箱梁, 配以独柱矩墩(采用大圆弧倒角)或双柱圆墩,以体现江南的轻巧柔和; 而对于西北名城西安或兰州, 则可采用直腹板箱梁, 配以独柱矩墩(不倒角),以体现西北豪爽刚直的文化氛围, 如图1:1. 3 高架桥在经济上应节约高效经济指标是确定高架桥型式的主要因素,它通常最主要是在纵向上限制桥梁跨长, 这也是桥梁在美观上受到限制的一个主要因素,因为大跨度更易体现桥梁的轻盈。经济指标一般具体体现在以下几方面:1)经济跨度:经济跨度一般与地质情况和规模化生产有关。如采用箱梁梁型、支架现浇法施工,对于上海,经济跨度在30 m 左右;而西安则为25 m 左右。 (2) 结构体系:结合城市轨道长的特点,采用连续结构要比简支结构经济。如(3×30) m 连续箱梁结构(3) 梁型:通常梁型越美观,造价也越高。如弧形外要比3 孔30 m 简支梁结构便宜约5~ 10% .当然,连腹板箱梁要比直斜腹板的造价高。续结构要比简支结构在设计和施工上都要复杂一些。 a 上海市高架桥造型参考方案 b 西安市高架桥造型参考,高架桥造型参考方案 1. 4高架桥施工应力求先进、快速现在,我国高架桥通常采用现浇法施工,比较落后。这主要是由于我国当前仍存在许多诸如运输、架设设备方面的问题,无法采用预制吊装法施工。比如,对于L p= 30m 的简支箱梁,双线每孔重约320 t,单线时约150 t,我国现阶段均无适合的运输、吊装设备。 但由于无碴轨道结构对桥梁变形的要求,为减少梁部结构的收缩徐变变形,一般控制承轨台施工与桥梁施工的时间间隔不小于一定数值,如L p= 30m 简支梁,一般为90 天。为便于合理安全施工顺序以缩短工期、工厂规模预制以降低造价和减少施工期间对周围居民噪音影响等,宜采用先进的预制吊装法施工。随着我国时速达250 km /h 的秦沈客运专线的启动,铁路系统已在1999 年研究成功了M Z32 移动模架造桥机、3BM 2600 型架桥机和420 t 胎式箱梁运输车等专用设备以及相关施工工艺和方法,笔者相信,随着城市轨道交通的发展,这些设备和方法也会转向高架桥的建筑方面。 2、高架桥梁部结构型理论上可采用和国外已采用的梁部结构型式有: 槽形梁、下承式脊梁、T 梁、板梁和箱梁等。 2. 1 槽形梁: 桥梁建筑高度低, 便于城市道路间立体交叉, 压低线路标高, 节约总投资; 且两侧主梁可兼起防噪屏作用, 景观程度很好。但需布置多向预应力钢筋。施工复杂, 进度慢, 造价较高, 且设计、施工经验少。 板梁:桥梁建筑高度较低,每线采用两片或四片空心板梁,受力清晰,设计、施工经验相当成熟。但各片板梁间铰接,整体受力性差;经济跨度一般在16~ 20 m,较小,景观性差;梁高较低,相应刚度较小,梁部后期收缩徐变较大,不利于轨道交通线路轨道调高要求;按常规预制、吊装施工时,也只能用于20 m 以下的小跨度。 箱梁:桥梁建筑高度适中,工程量较省;适用性好,既可作为区间标准地段,也可用于曲线、变宽、出岔地段;整体受力性好;外观线型流畅、美观;设计、施工程数量为:混凝土, 0151m立方米;预应力钢筋,31kg; 钢筋,经验成熟,对的传统的现浇法施工积累有丰富的经验。、 综上, 笔者推荐高架桥桥梁部采用箱梁型式, 现由如下: (1) 箱梁的闭合薄壁截面刚度大, 整体受力性能好, 对于斜弯桥尤为有利。箱梁顶、底板具有较大的面积, 可有效地抵抗正负弯矩, 并满足配筋要求。箱梁具有良好的动力性能, 收缩变形数值小。 (2) 箱梁截面外形简洁, 底面平整光洁, 线条流畅, 景观效果优异。 (3) 箱梁既适于中、大跨, 也适于简支和连续结构, 更适于各种地段, 如直线段、曲线段、出岔段和变宽段等, 便于同一条线路上减少桥梁类型。 (4) 箱梁具有相当成熟的设计、施工水平和经验。当前的现浇法施工虽有不足, 但尚可以克服, 如使预应力钢束锚固于梁内而不锚固与梁端, 从而可以同时开始多个工作面施工等, 而不致影响整个工程的进度。 (5) 从可持续发展角度看, 箱梁只要解决了大吨位的运输、吊装设备的研制和相关施工工艺问题, 即可实现工厂化、规模化生产, 经济指标将会大幅下降。 3、高架桥墩柱型式墩台基础除应有足够的强度和稳定性, 避免在荷载作用下的过大位移外, 其造型应能使上下部结构协调一致, 轻巧美观, 与城市环境和谐、匀称。在墩台选型上, 其一般服从梁部型式, 此外, 也受占地、道路、通视等的限制。通常有:T 形墩、倒T 形墩、Y 形墩、单柱墩、双柱墩等基本型式 3. 2 倒T 形墩: 主要适于单箱单室箱梁和脊梁等梁部支承点相距稍远的梁型。特别是对于外腹板微斜的箱梁, 如墩高适宜, 则可使梁的腹板和墩的边线斜度一致, 使上下部浑然一体, 造型美观。但该墩受力上较合理, 材料有浪费, 投资增加; 在墩高相差较大时, 整体造型不易协调。 3. 4 单柱墩:主要适于单箱单室箱梁和脊梁等梁部支承点相距较近的梁型。特别是对直腹板箱梁,可使箱梁底宽同墩横向宽度一致,从而使上下部浑然一体,显得挺拔有力度,对墩高的变化适应性极强。受力合理,材料较节省, 施工方便。 3. 5 双柱墩: 适于各种梁型, 用于多线或出岔地段。承载能力及稳定性较强, 墩可以做得纤细, 材料利用率高。但对桥宽仅810m 左右的高架桥来讲, 造型显得不够简洁。综上, 为与箱梁配合, (2) 受力合理, 比较经济。 (3) 上地较少, 施工方便、快速。 (4) 适应性强, 既适于墩高差别较大的情况, 也由于横向刚度较大, 尤其适于曲线地段。箱梁与上述几咱墩型的配合效果, 4 对城市轨道交通高架桥选型的建议高架桥选型现阶段宜采用箱梁配以轻型墩台, 基础应根据地质情况确定, 施工采用现浇法施工。但需抓紧大吨位运输、吊装设备的研制开发和施工工艺研究, 以降低造价; 同时也需对槽型梁和下承式脊梁的研究投入一定精力。 a 箱形倒T 形墩 b 箱形变形单柱墩 c 箱梁单柱墩 d 箱梁双柱墩 e 箱梁双柱墩 f 箱梁 城市轨道交通论文:我国城市轨道交通投融资研究 摘 要:针对我国城市轨道交通投融资的发展现状,研究国外发达国家的投融资模式,结合我国城市轨道交通发展的特点,探讨了适用于我国轨道交通建设发展的投融资方式。 关键词:城市轨道交通 投融资 模式 1 前言 世界上机动化水平较高的城市大多具有比较成熟与完善的轨道交通系统,有些城市轨道交通的运量占城市公交运量的比重已达50%以上,有的甚至已超过70%。在巴黎,轨道交通承担70%的公交运量,这一比值在东京是80%,在莫斯科和香港是55%,而我国的轨道交通刚刚处于起步阶段,但是发展速度很快,例如北京市的轨道交通规划方案,计划在未来十年内,全市轨道交通将以每年40公里的速度增长。到2008年,轨道交通里程将达300公里;到2020年,轨道交通的总里程将超过1000公里;上海市将在“十五”期间规划建成200km轨道交通线,初步形成轨道交通骨架网线,届时,轨道交通的日均客流量将达到全部日均客流量的50%。尽管轨道交通建设具有明显的社会效应,但是在投融资上它具有投资大,有能力投资的企业较少;建设和回报周期长,直接经济效益低,不容易引起普通投资者的兴趣等特点。特别是在我国,当前建设资金紧张,仅仅依靠计划经济下的政府投资模式不能满足现实轨道交通发展的需要,在这种情况下,对轨道交通投融资的研究就变得非常重要。 2 轨道交通投融资典型模式及国内外现状 2.1 政府财政投融模式 政府财政投融资模式是以政府为投融资主体,利用财政资金,统一协调和组织实施城市轨道交通工程,并在此过程中由政府作为信贷担保人,进行一系列重大的融资引贷活动。该模式的优点是可以集中财力物力和人才,加快城市轨道交通项目的建设进度,缺点是无法对建设者和经营者建立建设成本的激励与约束机制。世界城市轨道交通线路的建设大多以政府投入为主,如新加坡的地铁建设全部由政府财政投入;巴黎新线建设的出资比例一般为国家政府40%,当地政府40%,企业自筹20%,地铁公司本身负债为零;东京地铁建设在1991年也基本上由政府投资的;德国城市的地铁与轻轨建设资金,60%出于联邦政府,其余由州、市政府承担;北京地铁1号线(北京站-苹果园)和2号线和上海地铁一号线也以政府计划投资为主。可以说,在过去几十年里除了少数几个例子,政府投入几乎成为所有城市轨道交通系统建设中最重要的资金来源。 2.2 商业投融资模式 商业投融资模式是由一商业企业取代政府作为项目的投资主体,并采用商业原则进行经营,负责项目的融资、建设、运营、开发、投资回报与还本付息等。为使项目具有一定的赢利能力以吸引大型企业与财团的投资,政府可以采取如给予项目一系列特殊优惠政策,包括交通政策和土地利用政策等等,进行大量政府注资,改进项目的资金运营状况,创造良好的项目融资环境,降低项目融资成本等措施。此模式适用于人口稠密、商业发达和熟地开的城市与地区。该模式以香港地铁的建设与经营最为典型,其主特点是地铁是以政府划拨沿线土地给地铁公司,由地铁公司进行房地产开发和商务经营方式获取资金,政府为支持地铁建设还购买了约85亿港元的公司股份。值得注意的是,为体现间接受益者对地铁建设成本的补偿,政府一般采取转移支付的方式,如政府给予项目公司某些土地、物业和税收方面的特许权,以保证城市轨道交通建设的间接效益部分能够充分返还给城市轨道交通建设。 2.3 混合投融资模式 混合投融资模式是指政府和私营公司的联合投资行为,由政府财政向城市轨道交通开发部门提供补贴、减免税收或提供低息融资的方式。日本的城市轨道交通建设与经营所采用的就是混合投资模式。经营主体从资本所有者的角度可以分为三类:民间资本、民间资本与国家或地方公共团体的组合、国家或地方公共团体:资金筹措主要途径主要有政府补助方式、利用者负担、受益者负担、发行债券、贷款五大类;而广州地铁一号线的修建采用了政府通过与私人或团体合作建设快速轨道交通系统及开发快轨沿线的土地来筹集建设费用。 3 我国城市轨道交通投融资的主要问题 3.1 投资主体和投资模式单一 由北京地铁1号线(北京站-苹果园)、2号线和上海地铁一号线的现状,我们不难看出政府负担了所有的建设资金,并隐含着将来对车辆更新资金的再投入。这些都给政府财政背上了沉重的包袱,我国1996年~1999年的财政赤字已达到379321亿元,财政赤字的过去使政府支持基础设施投资的空间已很有限,并且其建设、运营管理体质都是源于传统的计划经济体制,造成政企不分,建管一家,业主缺位。 3.2 运营机制及票价机制尚待进一步完善 为避免运营管理上由于规模太大而产生的运营不经济,应当适当增加运营公司,形成运营管理的竞争机制;票价是轨道交通项目最敏感的因素之一,是项目投资者和市民最关心的问题,直接影响他们的切身利益,要在社会福利最大化和保护投资者利益之间寻找到平衡点,既能确保最大限度地满足市民出行需求,同时又能使运营企业和投资者有一定的利益回报。 3.3 良性开发机制有待形成 过去习惯于自己花钱、搞项目、自己经营获利,从而造成建设成本上升,开发收益流失;重视对有形资产的开发经营,忽视对无形资产的开发利用,重视实物资产的开发经营机会,忽视虚拟资产的开发经营机会。对借助于别人的力量、资金,盘活项目的存量资产、无形资产,实现低成本开发而获利的良性经营开发理念没有形成。 4 中国城市轨道交通建设融资模式建议 4.1 实行证券化 具体方式有通过发行市政工程建设债券:以有资信度的国有投资公司为主体,发行中长期企业债券;对一些特殊的机构,比如社保基金、保险基金等,可以以政府的名义,发行定向融资券。这是吸引个人投资的合适方式。并可以形成很好的投资概念。从而可以加速我国城市地铁建设,改善城市的投资环境。 4.2 建立轨道交通投资专项基金 通过设立专门的轨道交通建设或消费税,建立轨道交通投资专项基金,如“城市轨道交通建设基金”。如德国交通财政资助法规定,每年向购油者加收10%的税收作为城市交通建设资金。 4.3 将轨道交通和城市土地利用相结合 研究轨道交通建设与沿线土地“捆绑式”开发的运作机制,将轨道交通建设与沿线土地开发结合起来,特别是站点周围的土地开发权,使投资商获得的沿线物业和房地产开发权,形成以轨道交通带动土地开发,以土地开发保障轨道交通投资的良性循环。通过吸引投资商,增强融资商信心,从而增辟轨道交通的融资渠道,为轨道交通早日实现资金良性循环提供稳定的收入来源。 4.4 与供货商商讨融资租赁经营的方式,降低政府的投资压力 融资租赁经营借鉴国外成熟经验和我国铁道部门的实践,为减少投资压力,可与大的供货商(主要是车辆设备系统设备供货商)探索融资租赁的经营方式,实现前期一次投资减少;此外,为提高运营效率,可在填充线(或延伸线)的经营上,考虑委托租赁经营的方式,由骨干线运营公司经营填充线和延伸线,这样这类线路的投融资主要是城市轨道交通的固定设施的投资,可大大减少一次性投资并减少运营成本。 4.5 积极拓展利用外资 通过世行、亚行贷款项目,到目前为止,我国已经修建了一万多公里的铁路,对外借款一直是我国交通基础设施建设利用外资的主要形式,我们可以继续采用这一方式。另外其他利用外资的形式如引进外商直接投资,对外发行股票和城市轨道交通建设债券也可以积极采用。 4.6 国有资产存量市场化 我国庞大的国有资产存量配置不合理,可调整用来新增基础设施建设投资。通过盘活存量,吸引投资者。比如以全线票价收入的一定比例,作为对新建部分的投资回报。 4.7 制定合理票价,实行保本运营 要建立票价决定的科学程序。首先要加强对轨道交通建设和运营的财务审计,特别是成本审计,在此基础上确定轨道交通建设和运营的合理成本,推算出保本票价。然后结合价格听证制,确定实际的运营票价。如实际票价低于保本票价,对两者之间的差额,由政府设法弥补。 4.8 采用项目公司股份制 在轨道交通项目建设和项目投资上采取项目公司股份制,以市场机制运作。部分线路可以上市筹资。 4.9 积极发展混合投融资模式或商业投融资模式 4.9.1 采用灵活的混合投融资模式 结合我国轨道交通发展的现状,新的轨道交通线网优化建设尽量采用灵活的融资模式。如采用混合投融资模式,既有地方政府投资行为,也有国有企业投资行为,还有民营企业投资行为,而融资部门既有政府银行的款,也有债券或商业银行的借贷。在投资比例上和融资方法上,拓宽筹资思路,促进多元投资,拓宽资金来源。关键要发挥好政府资金的引导作用和政策的配套保障作用,实现轨道交通资金“借、用、还”的良性循环。 4.9.2 引入发展商业化投融资模式 必须针对不同类型的投资者,设计不同的引导策略,包括投资工具或投资方式,以引导社会资本投入轨道交通,加快轨道交通建设。在条件许可时,采用特许经营的BOT(Building Operate Trans?鄄fer,建造-运营-转移)模式选择合适的线路(如市域快线或市域填充线),减少投融资的政府压力。制定好未来运营模式和结算制度,引入政府引导的BOT前期项目操作,通过特许经营的招投标,使BOT特许公司在竞争中获得特许经营权。目前世界上成功的BOT投资方式有著名的英法海底隧道工程、澳大利亚悉尼海底隧道供电工程,曼谷高架铁路运输线,吉隆坡轻轨一号线等。我国第一个BOT项目是1984年在深圳市建设的沙角B发电厂。90年代初期的福建泉州刺桐大桥也是采BOT方式建成。通过采取私营企业筹资、建设、经营,来吸引各种投资参与。政府从项目公司建设和运营的活动中获取一定的税收,为今后接管此项目或其他项目提供部分资金基础,分散了投资项目的风险。如上海市通过采用BOT模式,引入商业化投融资,如贷款融资、证券融资、租赁融资、合作开发、土地开发、利益返回、民间资金启动方式等等。在其他的轨道交通建设项目中,我们也可以研究使用BOT模式。 5 我国城市轨道交通建设融资的前景及优势 5.1 城市轨道交通发展市场需求潜力大 我国各大城市正处于城市化加速发展时期,与发达国家大城市相比客流市场增长快,以上海为例,到2005年全市的出行总量将高达3500万人次,市民轨道交通出行量呈快速增长,未来5年上海轨道交通出行量占居民出行比重将从现在的10%提高到30%。 5.2 综合开发收益潜力大 中国大多数城市的空间布局结构尚处于调整重构期,再加上土地国有的特有条件,使交通枢纽和沿线土地综合开发所带动的房地产等行业的发展空间巨大。 5.3 多元化经营蕴含商机 通过地铁广告、商场贸易、酒店服务、住宅办公等多元化的商业运作,可带来丰厚的利润。 5.4 建设成本下降 随着轨道交通设备国产化、轨道交通建设运营机制改革等措施的积极推进,建设成本将大大降低,如上海在实施“四分开”(投资、建设、运营、管理)体制后,平均每公里轨道交通的建设成本下降了1亿元左右。 6 结论 轨道交通虽然存在一次性投入,投资回收期长等特点,但它也有独特的优势:一是生命周期长,如伦敦、巴黎等城市的地铁均有百余年的历史,可运营仍正常如昔;二是固定成本相对稳定,即在规划设计范围内,客流量增加所带来的成本上升微乎其微。从香港的发展实践来看,科学的线路规划、审慎的商业化运作、合理的成本控制、综合的土地开发、完善的政策配套,以及必要的政府投入等条件是香港地铁实现资金运作平衡的基本前提和有力保障。而且只要通过努力,这些条件在中国内地其他大城市是完全可以具备的。因此,通过借鉴成功经验,依托稳定增长的客流市场,建立良好的运作机制,创造必要的外部条件,中国城市轨道交通的发展在一定时期内有可能实现财务平衡,并给投资者带来合理的回报,从而走出一条轨道交通资金“借、用、还”良性循环的路子。 城市轨道交通论文:城市轨道交通站后折返站折返能力分析 【摘 要】 随着城市化进程的加快,城市轨道交通的迅速发展,针对目前城市轨道交通折返能力限制高峰时段运量的问题,论文重点研究站后折返方式,分析站后单线折返和双线折返的技术作业流程及特点,得出影响折返能力的发车间隔,并通过案例计算,比较不同站后折返形式折返能力的大小,为站后折返站的设计提供依据。 【关键词】 城市轨道交通 折返能力 站后双线折返 站后单线折返 1 引言 城市轨道交通列车的折返形式能力的大小主要由列车发车间隔时间决定的,折返能力与发车间隔时间成反比关系[1],目前,城市轨道交通列车折返主要以站前折返、站后折返为主,不同的折返站形式,折返能力计算根据折返方式的不同而有所差异。站后折返形式效率高,折返作业过程不带客,保证乘客的舒适性,减少运营难度,降低行车干扰[5]。论文通过分析站后单线、双线折返作业流程,提出影响折返能力的关键因素,比较不同站后折返形式折返能力的大小。 2 站后折返能力计算 2.1 站后单线折返时间计算 2.1.1 作业流程分析 站后单线折返作业过程如下[2]: (1)列车a接车进下行站台,停靠站台下车,同时办理进折返线进路。 (2)列车a在折返线上运行,停靠折返轨1列车a调车作业,同时办理出折返线进路;当a通过2后,b进站停站下客,同时办理进折返线进路。 (3)列车a驶出折返线,进上行站台,停靠站台上车;列车a出清折返线后,b进折返线,停靠折返轨1调车作业,同时办理出折返线进路。 (4)列车a驶出车站,排列b进站停站上客。后续列车按a、b作业过程循环往复。见图1、2所示。 2.1.2 折返时间组成 站后单线折返时间见图3。 站后单线最小发车间隔时间[3]t=t出站+t办理+t出折+t停站 t出站—列车驶离车站闭塞分区的时间t办理—办理出折返线进路的时间t出折—列车从折返线到出发正线的运行时间t停站—列车在车站停站上下客时间。 2.2 站后双线折返时间计算 2.2.1 作业流程分析 站后双线折返作业过程如下[2]: (1)列车a进下行站台,停靠站台下车,同时办理进折返线进路。 (2)列车a经折返线,停靠折返轨1调车作业,办理出折返线进路;当a通过2后,b进站停站下客,同时办理进折返线进路。 (3)列车a驶出折返线进上行站台,停站上客,b停靠折返轨2调车作业,办理出折返线进路,同时c进下行站台下客。 (4)列车c经折返线停靠折返轨1,a驶出车站,b驶出折返线进上行站台停站上客,同时c进行调车作业。后续列车以此类推。见图4、5所示。 2.2.2 折返时间组成 站后双线折返时间见图6。 站后双线a、b最小发车间隔时间[4]=t接车+t停站+t进折2+t进折2-t进折1。 站后双线b、c最小发车间隔时间[4]=t接车+t停站+t进折1+t出折1-t进折2。 t接车—列车接车间隔的时间t出折—列车从折返线到出发正线的运行时间t进折—列车从出发正线到折返线的运行时间t停站—列车在车站停站上下客时间。 3 站后折返方案分析 3.1 折返站技术参数计算 (1)折返站基本参数。车站为岛式站台,站后折返站,车站宽度10.5m,站台长度186m,折返线长度118m。见图7所示。根据折返站行车组织条件,选用dkz4型车辆,办理进折进路时间15s,办理出折进路的时间13s,停站上下客时间30s,进出站轨道电路分界点距车站站台始端长度为两个轨道电路区间长度为486m,制动加速度1m/s2,加速加速度0.8m/s2,站后道岔限速25km/h,出站运行最高速度为100km/h。 (2)进站时间。列车进站运行长度为486m,运行模式为列车以100km/h的速度运行,之后以a=1m/s2的加速度减速至站台停车。通过计算,列车进站所需时间38s。 (3)折返时间。入折返线列车运行模式:从站台以a=0.8m/s2加速至过岔速度25km/h之后以25km/h的过岔速度匀速通过道岔,最后以a=1m/s2减速至折返线停车。通过计算,所需时间52s。 (4)出站时间。列车离站运行模式:以0.8m/s2加速离站,在186m站台范围内,列车最高运行速度62km/h,未达最高速度的该段列车处匀加速阶段,所需时间22s。 3.2 站后折返方案 (1)利用单线进行折返。单独利用cd轨或者c’d’轨进行折返[3],最小发车间隔200 s,见图8所示。 (2)利用双线进行折返。利用cd轨和c’d’’轨交替折返[3],最小发车间隔1为200s,最小发车间隔2为150s,见图9所示。 通过上述方案比较,利用单线折返方案,发车间隔时间较长,运营效率较低,长期使用一条折返轨会造成轨道偏磨,但是相对运营组织形式简单,而利用站后双线交替折返方案能够提高列车的发车间隔,但是不均衡的发车间隔不利于全线的运营组织。 4 结语 本文论述了城市轨道交通站后折返线布置形式,通过分析站后单线和站后双线折返作业流程,考虑影响折返能力大小的因素,由此得到以下结论: (1)站后折返过程包含接车作业、折返作业以及发车作业,三个子过程相互联系与制约。 (2)研究列车发车间隔时间主要考虑进出站时间、停站时间、进出折返线时间、办理进路时间。 (3)站后双线折返能力大于单线折返能力,但不利于全线运营组织,可以采用站后混合折返方式,根据高峰低峰时的运力需求适时调整合理的折返作业过程。 城市轨道交通论文:城市轨道交通工程如何做好施工管理工作 一、城市轨道交通工程开展施工管理工作的必要性 在我国的许多城市,为了解决城市交通拥堵问题,兴建城市轨道交通工程已经成为了发展的必然。考虑到城市轨道交通的重要性,我们在施工过程中,必须要保证工程质量和安全性,为了达到这一目标,就要积极开展施工管理工作。从目前城市轨道交通工程来看,开展施工管理工作是十分必要的,其必要性主要表现在以下几个方面: 1、为了满足整体工程质量,必须开展施工管理工作 城市轨道交通工程在兴建的过程中,需要协调多个施工环节和管理部门,整个工程施工难度很大,涉及到的质量控制点也非常多,要想保证整体工程的施工质量,必须开展施工管理工作。 2、为了满足整体工程的安全性要求,必须开展施工管理工作 城市轨道交通工程涉及的施工环节多,在施工过程中特别要注意安全,如果工程施工过程中出现安全问题,那么将会对整体工程造成极大的影响。所以,出于保证整体工程安全性的要求,我们必须开展施工管理工作。 3、为了保证整体工程有序进行,必须开展施工管理工作 由于城市轨道交通工程施工程序多,整体工程相对复杂,所以在工程施工中必须要保证工程按照计划程序进行,保证工程的有效性,所以,要想保证工程有序进行,我们必须开展施工管理工作。 二、做好城市轨道交通工程施工管理工作具体措施 通过对城市轨道交通工程的实际过程研究后发现,其施工管理工作主要有以下具体措施: 1、城市轨道交通工程要明确施工管理的定义和特点 在城市轨道交通工程施工过程中,施工管理的定义是指施工开展中,施工空间、时间、安全防护以及配合资源的管理组织和安排,如施工计划管理、现场施工组织管理等。施工管理的特点主要表现为以下几点:(1)施工管理贯穿于整个城市轨道交通工程中,(2)施工管理是整个施工过程安全有效运行的基本准则,(3)施工管理在城市轨道交通工程中起到了有效指挥、全面管理的作用,(4)施工管理是整个城市轨道交通工程能够满足相关要求的重要手段和保证。由此可见,城市轨道交通工程要想取得预期的建设效果,就要积极开展施工管理工作,要以施工管理为主要手段,全面推进城市轨道交通工程的有序进行。 2、城市轨道交通工程要明确施工管理模式和管理内容 在目前的城市轨道交通工程的施工管理中,通常会选择项目经理负责制的管理模式。一般会先成立工程施工项目经理部,然后按照项目经理部的职责,组建整个管理体系,通过项目经理管理体系,划分并明确施工管理职责,通过具体的管理层推动工程项目的全面施工。这一管理模式的优势在于可以明确职责,保证施工管理质量。城市轨道交通工程施工管理的主要内容是对工程施工过程中的所有工序进行全面有效的管理。主要包括土建施工部分、电气施工部分,设备安装部分。在这几部分施工中实行施工管理,不但促进了工程质量的可靠提高,还保证了工程整体的安全性。因此,城市轨道交通工程的施工管理具有重要意义。 3、城市轨道交通工程要做好施工管理计划工作 由于城市轨道交通工程涉及的环节多,因此整体工程非常复杂,要想保证工程的有序进行,就要对整体工程进行全面的规划,而施工管理计划工作正是满足这一目的而产生的管理方式。在目前的城市轨道交通工程中,施工管理计划成为了施工管理过程中的重要组成部分,并在施工管理中发挥了积极作用。施工计划主要分为:时间计划,其中包括季度计划、月计划、半月计划、旬计划、周计划、日计划、临时计划。作业区计划:正线轨行区计划、车站内计划、车厂计划。作业性质计划:影响行车的计划、不影响行车的计划、影响客运服务的计划,不影响客运服务的计划等。施工计划的主要要素包括:施工单位、施工日期、时间、施工内容、施工区域、施工防护、施工配合。 4、城市轨道交通工程要做好工程列车的组织工作 在城市轨道交通工程的施工管理中,工程列车的组织工作是一项重要内容。工程列车的主要作用是辅助施工,其种类主要包括:(1)内燃机车:车厂调车(客车)、救援以及配合牵引平板车作业,(2)轨道车:配合牵引平板车作业,(3)作业车:接触网作业车、轨道检测车、接触网检测车,(4)平板车:普通平板、带吊臂平板。工程车组织的目标是为了安全有效配合作业,工程车组织的原则要满足以下要求:(1)工程车必须符合线路的车辆限界,(2)工程车可以牵引,也可推进运行,(3)工程车运行凭信号、行调命令、行车凭证或调车方式运行。由此可以看出,我们在施工管理过程中,要做好工程列车的组织工作。 三、城市轨道交通工程中施工管理起到的积极作用 从目前城市轨道交通工程的实际施工过程来看,施工管理对整个施工过程起到了积极的促进作用,其作用主要表现在以下几个方面: 1、施工管理促进了城市轨道交通工程的有序进行 施工管理在整个城市轨道交通工程施工中,起到了规范和指导作用,使整个城市轨道交通工程的施工过程有制度可依,保证了整个工程的施工秩序,使整个施工过程能够实现预期目标,完成预期的工程量和施工任务。 2、施工管理保证了城市轨道交通工程满足各项施工指标 施工管理的主要作用是提高工程管理效率和管理质量,切实促进城市轨道交通工程各项施工指标的实现,使城市轨道交通工程的整体质量和安全性均达到标准要求。因此,我们要明确施工管理对城市轨道交通工程的积极作用。 3、施工管理提高了城市轨道交通工程的整体施工效率和有效性 在城市轨道交通工程中开展施工管理工作以后,整个工程保持了良好的施工秩序,各项施工程序有条不紊的进行,满足了整个工程施工的需要。从作用上来看,施工管理出了保证工程的有效性之外,还对提高整体施工效率和有效性有着积极影响。 四、结论 通过本文的分析可以看出,在城市轨道交通工程中开展施工管理工作是十分必要的,施工管理对于保证整体工程各项指标的实现,促进工程施工指标的完成,提高整体施工效率和有效性均有重要作用。因此,我们要明确施工管理工作的要点,在城市轨道交通工程中,努力做好施工管理工作,促进整个工程质量和安全性的提高。 城市轨道交通论文:成都城市轨道交通建设与城市经营 摘要:本文从城市轨道交通与城市经济、交通和环境建设的相互作用出发,分析了成都目前城市规划和经营城市的方针之间存在的问题,探讨了建设城轨系统对城市规划的积极引导作用,并提出加大城市轨道交通规划强度,通过土地资源向土地资本转换,实现经营城市的可持续发展。 关键词:城市轨道交通 土地资源 建设 作为中国西部特大城市的成都市的经济快速增长和城市发展,对四川省和整个西部地区的发展都有着十分重要的指导意义。探索高经济增长情况下,城市规划与城市轨道交通建设的互动作用、以及作为政府可调控资源的土地开发,对确保成都市经济、交通和环境的可持续发展,和实现政府经营城市战略,有着十分重要的现实意义和深远影响。 2.城市轨道交通系统是城市经济可持续发展的重要交通保障 2.1城市经济与交通的相互作用 与东部和沿海相对发达城市相比,西部省会城市周边中小城市由于城市基础设施投入的不足,使得其投资和居住环境吸引力明显不足,而高速经济增长导致了省会城市的急剧扩张,形成了目前的特大型城市经济圈。由于历史和交通条件原因,成都的市拓展一直以圈层式发展,形成了成都市单中心、圈层式城市格局和放射状交通出行特征。这样的城市格局所存在的弊端已随着人口和交通出行日益增长而日渐尖锐。直接表现出的机动车快速增长、交通拥堵、城市环境的恶化已经成为妨碍地方经济和交通可持续发展的瓶颈问题之一。市政府通过规划和实施南部城市附中心和龙泉经济技术开发区来改变单中心的城市格局,但圈层式城市拓展和夹路建设的现象依然存在。分析其原因,一是快速公共交通未能实现,人们仍然习惯于传统的居住出行方式;二是中小实力开发商更看重低成本的开发,并期望在短时期内得到丰厚回报。随着这种传统的低水平城市规划与建设,城市有限的土地资源迅速流失。 再加上中心城市人口和机动车数量的快速增长,政府不得不配置更多的土地资源和修建更多的道路。这一方面步人了修路—堵车一再修路—再堵车的怪圈,交通得不到根本改善;另一方面,对城市管网、给排水、停车场等城市基础设施建设增加无休止负担,加重了地方政府财政负担。最终导致城市的土地资源和交通资源不能得到高效利用,使得地方经济、交通和环境不能进入良性循环。 2.2 轨道交通系统建立对城市规划和建设的积极作用 城市轨道交通系统的高运能、快捷、舒适、无污染和占地少等特点正好满足现代都市社会对高品质交通出行的需求,更重要的是为城市规划与建设提供了快速交通支撑。城市快速轨道交通将人们传统的数公里活动区域提高到数十公里的范围,’城市不再需要沿路规划和建设,而是以轨道线路车站为中心的办公、商贸、居住中心。这种“顺藤结瓜”式的城市规划与建设将有利于抑制特大城市生态环境的恶化。通过午站周边的高强度的规划与开发,使市民主要活动集中在轨道交通沿线的车站周边,从而减少路面交通出行量和道路需求。而地铁系统利用城市地下空间资源和占地少的特点,为城巾创造了更多的绿化空间,使城市生态环境与经济高速增长协调发展。这种城巾土地资源和交通资源的高效整合,对保证城市社会、经济和交通的可持续发展至关重要,对于成都这样的特大型、单中心饼状城市尤其如此。通过规划和兴建轨道交通,一方面可以解决城市中心的即有交通山行需求,也可使城市的拓展从圈层式向“葡萄串式” 的组团状方向发展,从而带动南部副中心、龙泉副中心以及周边中小县市的基础设施水平,使新增土地的利用率大大上升,并有效减少地方政府对道路、管网等基础设施建设的压力。 3.城市轨道交通线网规划与建设 如前所述,为使城市土地与交通资源的效益得到充分发挥,在进行城市综合交通规划时,需结合本地城市建设的历史格局、现状、近期规划和远期规划,提出符合城市经济发展水平、城市化进程和阶段性交通需求的轨道交通线网规划。作为城市交通保障的轨道交通系统就像人体的大动脉,维持着城市的有效运转。因此,应加大对轨道交通线网的规划控制,使之成为引导城市发展的重要手段。 3.1 轨道交通线网与城市规划的作用 在国家批准的成都市近期和远期城市规划中,划定以三环路为城市中心城区,以华阳南部城市副中心和龙泉国家级经济技术开发区。但在最近几年的实际实施过程中,除了中心城区和上述两个副中心的开发保持强劲外,高新西区和温江也分别形成了以高新产业和居住的新需求。从现状发展来看,至少暴露㈩两个问题,一是原有规划的土地供给已经落后于实际需求,这是地方社会经济高速增长和人民生活水平提高的必然结果;二是以各区县所制定的低水平规划使得新增土地的利用率较低,新建小区多以容积率低的多层建筑为卖点吸引买家。这种传统的规划建设模式从短期来看,可以使一定区域形成足够的“人气”和商机,但同时也让政府背上基础设施建设沉重的包袱。政府必须提供更多的土地来修建城市道路,敷设更多的城市管网、污水处理设施,以及修建更多的停车场。这与政府提倡的经营城市和保证可持续发展的初衷是相违背的。为了避免这种无序、耗费资源的低水平开发,市政府在审定规划权限和制定大成都规划时,应该以土地资源和交通资源效益最大化和可持续发展战略为指导,由规划部门制定包括用地性质、开发强度、交通保障、给排水、供电等控制性规划。对规划有城市轨道交通线路及车站的组团,应加大建筑容积率,使人们的活动集中在有限的范围内,使人们的出行更加方便,也使得组团的基础设施最小化。这只有通过强有力的规划控制才能实现。 3.2 轨道交通系统建设的时空协调 尽管成都目前尚没有正式兴建城市轨道交通,但政府和全体市民盼望修建地铁的急切心情是无需言表的。与沿海发达城市相比,成都市的经济总量还有差距,但目前成都的经济总量比当时修建第一条地铁线路的沿海城市的经济总量要大得多,比100年前修建地铁的西方城市经济总量更不能同日而语。对成都这样最适合居住、具有极大吸引力的西部特大城市,未来的城市发展方兴未艾,需要解决的交通问题也必须从基础抓起。成都市已经构建了包括5条城市轨道交通线路的公共交通为骨干的综合交通规划。到2020年,公共交通占有率要从目前的15%提高到40%,轨道交通要占其中的50%,也就是总出行量的20%(日客流约200万人次)。到2030年,公共交通的占有率要达到总出行量50%,轨道交通要占其中50%,也就是总出行量的25%(日客流约300万人次)。从目前开始准备修建地铁一号线起,我们计划用15~20年左右的时间形成以三角形为特征的成都市市区城市轨道交通线网,以满足放射状交通出行特征的需求。届时,地铁线路将连接所有的城郊客运枢纽和组团式城市副中心,构成中心城区以地铁线路为快速交通的公共交通网络。 4 城市轨道交通投资、建设与运营 城市轨道交通建设与运营是以政府为主体的公益型城市基础设施建设,以政府为主导的经营城市战略为指导,合理规划和有序配置土地资源和交通资源,最大限度地发挥其效益,是城市规划部门和城轨建设部门的共同责任。 4.1 政府、投资公司和地铁公司的主体行为 由于城市轨道交通项目的直接经济效益不明显,但社会效益和间接经济效益十分明显,尤其是对城市经济和交通的可持续发展至关重要。尽管项目的开发和经营不具备盈利,但项目仍有可能按照市场化方式来运作。四川省省委书记张学忠提出要实现四川经济的跨越式发展,政府必须实现“三个转变”,其中包括土地资源向土地资本的转变,从而保证城市经济、交通和环境的可持续发展。城市轨道交通项目的规划和建设,除了解决交通问题外,更重要的是提升了沿线车站周边土地价值,减少了不可再生土地资源的流失和浪费。为了使政府在土地资本运作过程中以市场化的方式进行,政府需要扮演核心角色。政府行为主要一是制定一系列促进城市轨道交通规划和建设的指导性政策和法规,二是按照成都市政府提出的政府投资项目投、建、管三分离的原则,组建政府投资公司和以国有股本为主的地铁公司;投资公司的行为则是负责项目资金的筹措和对国有资产的监管;地铁公司直接负责项目的筹备、建设和运营。这种专业化建设管理模式中,投资公司可以通过现有国有资产的有效经营,实现建设资金的筹集。建设资金的来源包括国有土地出让收益、现有国有资产变现、出让优质资产经营权、银行贷款和发行专项债券,实现社会资金向社会资本的转换。成都市城市水环境综合整治已经通过发行专项组合债券,筹集到部分建设资金,为政府城市基础设施建设多渠道筹措资金探索了新的融资渠道,实现了民间资金向民间资本的转变。 4.2 轨道交通事业可持续发展 依靠政府为主体的投资建设模式,必然会增大政府财政压力,而城轨项目的效益需要在形成线网规模后方能显现。就目前用地规划和地块拍卖的实际情况来看,由于土地出让较早,政府已不可能从中获取应有的增值份额,而规划车站周遍低强度开发又使极具价值的土地未能得到充分利用。为使成都城市轨道交通事业能健康发展,政府不仅仅通过出让和拍卖新增土地来获取主要的建设资金,还需要多方面探索各种可能的筹资途径,如以车站为中心递减的方式提高规划车站周遍地块的起拍价;利用资源置换、或以打捆的方式山有实力的房地产投资商直接承担地铁车站土建或配套设施的修建等,以资源开发时间和空间的置换,加快城市轨道交通系统的建设进程,实现政府和投资商的双赢。 成都市地铁建设领导小组办公室和成都市有关职能部门正在就如何加强土地资源和交通资源的有效整合,制定城市轨道交通建设管理办法和相应配套措施,为政府经营城市和保障城市经济、环境和交通的可持续发展奠定基础。 城市轨道交通论文:城市轨道交通微机联锁系统故障时的行车组织办法 摘 要:分析列车正点率对城市轨道交通的影响,针对微机联锁系统故障时的站间电话联系法的行车组织程序进行实例分解,分析站间电话联系法对行车组织的影响,提出取消路票和rm模式下提高运行速度的建议,并进行仿真测算。同时对列车运行间隔提出“压点”、“抽线”和“小交路”等调整方法。 关键词:轨道交通;微机联锁;故障;行车组织 1 列车正点率对城市轨道交通的影响 在日益激烈的运输市场竞争中,城市轨道交通要不断发展,必须全面提高服务质量,列车正点率作为公共运输工作中的一个重要指标,对轨道交通服务质量有非常重要的影响。 (1)列车正点率关系轨道交通运输企业的信誉和形象。近年来,轨道交通能得到社会的认可并得到快速发展,一方面是由于轨道交通使城市交通拥挤的状况得到缓解;另一方面是轨道交通拥有高度自动化的列车自动控制(atc)系统,具有较高的安全正点率。因此,安全正点既是轨道交通的优势所在,也是关系企业声誉和形象的重要标志。 (2)列车正点率是轨道交通良好运行秩序的保证。2004 年以来,广州地铁两条运营线路经过6次大的运行图调整,单线上线列车已从7列增加到17列,列车运行密度越来越大,列车间隔越来越小,目前行车密度达到高峰期 4 min 的行车间隔。如果某个联锁区段发生系统故障,则运行于该联锁区段的列车运行速度将会降低,造成列车晚点,也必然会影响其他列车,打乱全线的正常运行秩序。 (3)列车正点率事关行车和乘客的人身安全。正常的站车秩序是建立在 atc 功能良好,列车正点运行基础之上的,如果某个联锁区段发生系统故障,就会使部分列车晚点,列车自动监控系统(ats)上固定的运行线路被打乱,并易发生以下问题。 ① 联锁故障区段的列车需要靠人工驾驶运行,除限制运行速度外的列车运行安全仅靠驾驶员的目视保证。 ② 由于列车晚点会造成列车运力不足或集中到达,使车站客流组织难度加大,客运力量薄弱的车站,易发生客流拥挤甚至旅客受伤的情况。 ③ 由于晚点列车需要临时调整其停站时间或发车时间,给中央行车调度的指挥带来难度,易发生行车问题。 微机联锁系统(sicas)发生故障,一般持续时间长,影响范围广,给行车组织和客运服务都带来很大的压力,严重影响乘客的出行,影响城市轨道交通的信誉和形象。处理好微机联锁系统故障情况下的行车组织,在不降低列车运行安全系数的前提下,实现列车群对客流的均衡吸纳,并最大程度地提高列车运能利用率,减小对乘客的影响,是城市轨道交通应积极解决并不断提高处理效率的关键问题。 2站间电话联系法的行车组织 2.1站间电话联系法 当正线某联锁区sicas故障时,由中央调度控制中心的值班主任决定在该区段采用站间电话联系法组织行车。电话联系法组织行车的一般程序如下。 (1)列车在故障范围内的各区间凭路票运行,用限速的人工驾驶模式(rm)驾驶,每一站间区间及前方站的线路内只允许有一列列车占用。 (2)有关站值班站长接到行调命令后,分别在每个站台监控亭派值班员负责接发列车,并通知邻站采用站间电话联系法组织行车。 (3)进路准备。故障联锁站正线上的道岔均要开通正线,并使用钩锁器锁定。 (4)接发列车。接车站值班员确认站内线路及区间空闲后,电话通知发车站同意接车;发车站接到接车站同意接车的通知后,由站台值班员向司机派发填写好的路票并向司机显示发车指示信号,司机确认发车指示信号显示正确后动车出站。 (5)故障车站分别向行车调度及前、后方车站报列车的到、开点。 2.2 sicas 故障时的实例分解 广州地铁二号线赤岗联锁区sicas的故障演练以某次列车从赤岗站运行到中大站为例,车站线路布置见图1,其各段作业时间如下。 (1)由于sicas故障影响,列车从赤岗站晚到客村站时间为1min。 (2)sicas故障时起,发令采用站间电话联系法行车,在客村站增加停站时间4 min。 (3)鹭江站下线路钩锁道岔影响时间为11 min。 (4)客村站与行调确认区间是否空闲占用时间为 2 min。 (5)客村站与鹭江站办理发车请求及填写路票时间为3 min。 (6)安排站台值班员发车、司机确认信号后关门动车占用时间为2 min 10 s。 (7)客村—鹭江的行车时间为3 min 20 s(平均速度22.4 km/h)。 (8)鹭江站与中大站办理发车,列车发车时间为1 min 30 s。 (9)鹭江—中大的行车时间为4 min 40 s(平均速度21.7 km/h)。 (10)司机在中大站接行调恢复正常行车的命令,关门动车时间为2 min 30 s。 整个过程共用时 35 min 10 s,列车比正常运营时刻表中大站晚发31min,即sicas故障造成晚点31 min。 分析以上数据,车站间及与行调的电话联系和办理闭塞与进路的时间无法减少,降低晚点影响的关键是能否取消路票填写、交接和确认这些环节,以及提高列车在故障区段的运行速度。 2.3 路票作为电话联系法行车凭证的弊端 路票是由车站行车值班员按规定填写完整的固定格式的书面记录。行车值班员通过电话联系,确认区间空闲、邻站同意后即可填写,待列车到站后交给司机。此作业环节的安全关键是车站行车值班员要确保区间空闲。一般城市轨道交通的区间长度在1 000 m~1 500m,以行车速度25 km/h计,出清区间也只需 2 min 24 s~3 min 36 s,而利用路票作为行车凭证后的列车在站停留时间平均为4 min 15 s,超过了列车在区间的运行时间,成为制约列车运行间隔时间的关键。虽然路票具有凭证明确的优点,但这种路票交接方式对安全并没有关键性的意义,而且降低了作业效率,对于以“秒”为单位计算的具有“方便、快捷”特点的城市轨道交通,取消路票作为行车凭证是可行的。经实测,从填写路票到将路票送交站台值班员一般需时 2min 30 s,取消路票后,可有效缩短列车在站停留时间。 2.4 rm模式下提高运行速度的建议 目前在国内城市轨道交通列车运行的rm模式下,列车的驾驶速度一般都规定为限速25 km/h,当速度达到24 km/h时,列车发出报警,当速度达到25 km/h时,列车即产生紧急制动。经测试,广州地铁a型车各主要速度下的紧急(快速)制动距离如表 1 所示。 列车在20~25 km/h的低速下运行,司机通过前后推拉主控手柄对列车“牵引”或“制动”以保证列车速度,这种力度很难准确把握,为了不造成超速而出现紧急制动,给列车晚点运行带来更大的影响,司机一般将驾驶速度限定在20~22 km/h之间,比规定的限速低5km/h左右。 由表1可知,当列车运行速度达到30 km/h时,列车可在 48 m的“快速制动”或“紧急制动”下停车,加上人为反应的0.74 s(实验数据)内地铁列车运行6 m,司机在开始意识制动后的 54 m内制停地铁列车。a型车车钩防冲撞速度为 25km/h,即在最不利的情况下,54 m约两节车厢的距离,在地铁列车运行中司机可以在车钩允许接受冲撞速度范围内将列车制停。 目前,国内城市轨道交通系统正线使用 9#道岔,最小曲线半径是300 m;而车厂一般使用 7#道岔,最小曲线半径是 150 m,将rm模式的最高限速由25 km/h提高到30km/h,地铁列车是能安全通过道岔和最小曲线半径路段的。 为此,建议将目前rm模式下的设计列车限速25 km/h提高至30 km/h。 2.5 仿真测算 运用上述行车组织方法,对广州地铁二号线赤岗站联锁区间就取消路票填写并提高rm模式下列车运行速度至 30 km/h的有关数据分别进行了实操演练和仿真测算,部分数据如表2所示。 3 列车运行间隔的调整方法 为了实现列车群对客流较为均衡的吸纳,针对不同的区段采取不同的列车间隔调整方法是必需的。 3.1 “压点”法 在atc系统功能良好区段的列车,适当缩短两列车间的正常追踪间隔,实现晚点危害的“分散化”,由所有列车共同承担晚点。 基于列车间隔的意义,需要制定相应措施,在前车出站晚点发生的过程中,采用增加在站停留时间等方法,适当推迟后行列车到达下一站的时刻(应避免第一后行列车与第二后行列车之间追踪间隔的过大),这样既能保证充分的列车间隔,实现平均吸纳客流,又可以避免出现后车的站外停车。 3.2 “抽线”法 由于故障区段列车运行速度低、办理作业时间长,而atc正常区段列车运行速度高及行车作业时间短,势必造成列车堵塞的情况。通过减少线上列车数量(即抽线)的方法实现均衡运输,这样既便于调度指挥,又方便客流组织。 3.3 小交路折返法 如果联锁故障持续时间较长,保持客流吸纳均衡和较大限度地利用运能之间的矛盾就会非常突出,有可能造成线路的堵塞。此时仅靠“压点”和“抽线”的方法不能完全解决问题,在 atc 功能良好区段运行的列车可采取分段小交路运行。 3.4 行车调度工作建议 以上 3种方法的高效综合运用,极大地依赖行车调度员的指挥水平。为了减少故障直接引起的列车晚点在行车指挥调整过程中造成的其他列车晚点,需要行车指挥人员注意加强学习,提高自身业务水平;加强和有关车站的联系,准确掌握列车运行情况,周密考虑各种影响因素,以便做出最佳调整方案;对晚点列车要及时和车站、乘务、公安等有关部门互通情况,加强站车组织,努力压缩站停时间,尽快恢复正常运行秩序;将微机联锁故障的模拟或实操演练制度化,通过指挥手段的科学化,解决行车指挥人员水平参差不齐的问题,使行车指挥水平不断提高。 城市轨道交通论文:城市轨道交通信息集中监控系统的设计与实现 摘要:目前的城市轨道交通管理信息系统都是针对某具体系统或某类型设备进行管理与控制,且各条线路相互之间不通任何信息,是孤立的系统。无法对各线各系统运行情况特别是设备故障情况迅速准确把握。针对这种情况,整合现有资源,设计了轨道交通信息集中监控系统。该系统采集现有各系统设备故障信息进行处理和故障报告,并进行了综合分析和预测,给集中监控增加了智能决策功能;且只需在原有的网管系统上提供或新增所需要的北向接口,并不需要改变原有网络的拓扑结构,只要新增采集系统和集中监管系统,在实现上很简洁,相对投资也不大。 关健词:城市轨道交通,信息集中监控,网络管理 目前,城市轨道交通的信息管理系统一般分为传输、公务电话交换、调度电话、电源、无线调度、广播、图像监控(安防系统)、时钟、自动售检票等9大子系统;每个子系统的管理网络自成体系,且都有自己相应的网管中心或数据采集系统。所以,目前的管理系统不能形成一个有机整体,宏观控制管理能力弱,而且各条轨道交通线的信息系统间也都相对独立。 针对上述网络管理现状,为提高城市轨道交通信息管理能力,提出信息集中监控的构想。即对所有轨道交通系统网络设备实施统一监视与必要控制、管理。该方案不只针对某类单一系统设备的监控和管理,而是一个对各条轨道交通线上的上述9大子系统设备实施综合监控和管理的系统。该方案也不是针对各系统的所有参数进行监控管理,而是初步对设备故障进行实时的监控管理。 1 概述 对于各个系统,原有的管理网络或维护方法不尽相同。象自动售检票系统等管理系统就可将原有系统重新整合进解决方案。而象传输系统等,比如sdh(同步数字多级)设备,处在多厂商环境中,将涉及多厂商的sdh网管系统。这种网络设备的多元化,加上有些不同厂家设备还不兼容,因此造成综合网管的困难。所以,设计信息集中监控系统时,仅简单地从原有网管系统进行整合还是不够的。 对于把传输系统复杂的网管系统整合成集中监管,大致有三种途径:①综合化方法—在已有网管系统之上再加一级管理系统;②翻译法—在有信息交互需求的网管系统之间进行两两翻译;③标准化法—已有的各网管系统采用公共信息模型和功能集。 第二种方法有现成的支持标准(snmp/cm ip /corba)互操作的静态规范描述和动态交互式转化方法,适用于信息量不大的情况。第三种方法是比较彻底的综合网管方法,但需要将所有的网管系统被统一标准替换,故暂时还只是一个想法。本文提出的信息集中监控解决方案主要针对故障信息进行处理,而且为了避免各厂商间的交涉,将采用综合化方法,做到与原有网管系统的平滑过渡;这也与那些通过简单整合就可以实现集中监控的系统的做法很类似,系统也比较容易整合。这样,在各系统原有管理系统或网管系统的基础上再添一层管理者,在新的管理层上实现信息集中综合监管,从而解决了各系统间的“信息孤岛”问题。 2 系统架构 系统架构分为三层:管理监控层、层和应用层(如图i)。应用层是现有的各种硬件系统,比如传输系统、自动售检票系统等。层是数据集中的中间层。包括数据采集硬件和软件。管理监控层将对采集的所有数据进行综合处理并形成新的业务模型。 架构中,上层管理者管理若干网络体系、网络协议异构的系统,异构子网各自维护一套专业管理信息库。它们向综合监管系统提供q3,corba接口。 为了实现综合监管的目标,利用层将原有系统(应用层)在数据接口上达到统一,这样层加上应用层组成的新的网络将是管理监控层所需要的“统一”网络,在概念上可以想象成一个虚拟网络。管理监控层通过由层组建的综合数据库,对大的方面(比如现在的告警系统,以后通过统一其他系统的数据接口就可以实现其他方面的监控)进行全局性调配与管理,细节留给原有系统的网管系统或者管理系统处理。各系统通过层的软件(数据采集软件)的映射,完成数据接口的统一。 3 解决方案 3.1 硬件系统解决方案 图2是以某地铁线为例的集中监控系统拓扑图。其中a11是从传输网管nm11,采集数据的pc ; a12是从自动售检票管理系统nm12采集数据的pc。所有系统经pc采集数据后,通过路由器r,把数据送到数据库服务器ds。其他地铁线的拓扑都与该线类似。mis1 , mis2,mis3凡等是信息集中综合监管系统。比如mis1管理1一4号线,mis2管理5一9号线,mis3管理10一13号线。mis1—mis3对数据库服务器中的数据进行综合处理、显示、告警,以及统计和分析。mis1一mis3放在一起,这样在多个处理机上进行监管可以扩大可视范围,也达到综合监管的目的。 设备网管所提供的北向接口,有的是q3接口,可以通过网口进行采集;有的是串口,可以通过串口接收。如果通过串口接收数据,可以根据图3所示,用一个1-8多串口卡,使用一台pc机进行多个串口数据收集。 上述方案的可靠性:如果原有设备的网管系统提供的北向接口是串行方式,那么通过图3方式,一台pc机就可以采集8台网管的数据,但是串行方式的数据是通过重复机制来最大限度地确保信息的完整。所谓重复机制,是当信息没有被接收就重新发送,如果三次没有接收到就不再重发。这样的数据采集方式很不可靠。而采用tcp/ip方式进行采集,如果数据包没有被正确接收,将等待到可以正确接收的时候重新发送。所以在可能的情况下,此方案需要厂商提供网管软件的q3北向接口。 在安全性方面,整个系统并不通过公网,局域网能保证数据的安全、不被截获、破坏等。 3.2软件解决方案 软件解决方案中包括数据采集和数据处理。两个独立的体系,并通过数据库使两者形成整体。数据采集建立数据库,数据处理管理数据库。 数据采集部分是针对各个不同的分立系统对不同类型的数据进行收集。由于不同系统的数据存储方式对外提供数据的方式不同,就算同一系统的不同厂商设备的网管系统所提供的北向接口也不同,所以数据采集部分将针对每个系统进行编程。数据采集方式的多样性会导致软件架构的杂乱无章。为避免不一致和保证软件系统的易扩展及易维护性,应根据数据处理部分所感兴趣的数据内容制定统一的数据接口。解决方案如图4所示:数据采集平台将根据不同系统不同设备加载特定的数据采集dll(动态链接库)。对于同一系统,数据采集平台和dll之间的数据接口相同,而且数据采集部分和数据处理部分也将以统一的数据接口进行数据汇总。这样一旦有新增设备,数据采集系统只要针对新增设备编写dll,整个系统就具备良好的可扩展性。图4中简单列举了数据采集dll采集数据的三种方法:tcp/ip, rs232及直接读取相关数据库db。这些差异性将在统一的数据接口处消失。 数据处理部分是软件解决方案的核心,对汇总的数据进行分类处理并形成新业务逻辑。数据处理部分的主要功能如图5所示。其中:安全管理系统是对使用该系统的所有用户的权限管理;该模块将保证系统的安全性。告警系统对采集系统收集的所有数据进行实时处理,对所有设备的现有故障进行报告,对消除的故障进行告警清除(使设备告警状态复位)。收发文系统是在系统有新增设备故障告警时,在行政上上级对负责维护的部门进行派工单发放的业务处理模块;相关部门维护完毕后对所收到的派工单进行回执,这样可以明晰责任,实现了该解决方案的行政“监管”目的。统计报表系统是对故障告警历史信息进行统计和简单计算形成特定形式的报表。分析预测系统对故障告警历史信息进行统计分析,采用经验法和曲线拟合法对设备近阶段的运行状况进行预测告警,这样可以对故障发生概率较高的设备进行重点维护,最大限度地避免运营事故。 4结语 本文设计的系统,只是通过从现有网管系统的北向接口提取故障信息,或从现有的管理系统直接提取故障信息进行综合。在原有的网管系统上提供或新增所需要的北向接口,并不需要改变原有网络的拓扑结构,只要新增采集系统和集中监管系统,相对投资也并不大。数据的集中处理,能对运营的整个网络系统的设备运行情况进行宏观把握,并有现存管理系统所没有的派工单业务流程,不仅对设备运行情况进行了集中监控,还能对设备维护进行统一调配和管理。系统的另一个价值在于,可以对综合的数据进行智能分析和预测,可以根据预测进行有目的的检修,增强整个系统运行的安全性和可靠性。 城市轨道交通论文:深圳市城市轨道交通7号线动力照明系统设计 摘 要:通过对国内轨道交通动力照明系统设计及运行情况的调查研究,结合深圳地铁7号线的自身特点,提出本条线路动力照明系统的设计方案。 关键词:地铁车站;降压变电所;动力照明 1 工程概况 深圳市城市轨道交通7号线东西向横穿深圳市区,7号线西起于南山区丽水路,东至太安路,线路全长约30.173km。全线共设车站28座,全部为地下车站,其中设11座换乘站。本次工程参考深圳地铁1,5号线动力照明系统设计,对深圳市城市轨道交通7号线工程动力照明系统设计方案进行优化。 2 降压变电所 2.1 降压变电所的设置、分布及容量 车站动力照明设备由车站降压变电所供电,各车站均设置降压变电所,对于规模较大的地下车站,为了保证供电质量和减少大量的大截面低压供电电缆,车站两端设置一个降压变电所和一个跟随式降压变电所,分别供给半个车站和半个区间的电力负荷用电。对于车站规模较小,区间供电较短的车站设置一个降压变电所。 2.2 主接线及运行形式 2.2.1 降压变电所和跟随式降压变电所低压侧采用单母线分段中间加母联断路器的接线方式,并设三级负荷分母线。 2.2.2 跟随式降压变电所电力变压器35kv进线侧加隔离开关。电力变压器接线组别采用d,yn11。 2.2.3 正常时,两台电力变压器分列运行,同时供电。当一台变压器检修或故障时,可选择(手动或自动)切除三级负荷,低压母联断路器闭合;由另一台变压器向全所一、二级负荷供电。恢复正常后,母联自动切除。 2.3 继电保护 保护配置 (1)0.4kv进线设短路短路瞬动保护、短延时保护、过载保护、接地保护和失压脱扣保护。(2)0.4kv母联开关设短路瞬动保护、短路短延时保护。(3)三级负荷总开关设短路瞬动保护、短路短延时保护、过载保护。(4)0.4kv馈线设瞬时短路瞬动保护、过载保护。(5)为保障短路保护的选择性,除进行整定值与时限配合外,进线、母联、大截面短距离馈线回路间设区域联锁(zsi)。 3 动力照明配电系统 3.1 主要设计原则 3.1.1 供电方案 (1)地下车站设有一座降压变电所和一座跟随式降压变电所,负责半个车站及与之相邻的半个区间的动力照明负荷供电。对于车站规模较小,区间供电较短的车站设置一个降压变电所,负责整个车站及与之相邻的区间的动力照明负荷供电。(2)在车站两端站厅层环控机房附近设环控电控室,主要负责其所处的半个车站及与之相邻的半个区间的环控设备的供电和控制。环控电控室电源引自与之同侧的降压变电所。(3)在车站两端站厅、站台四个照明分区内设照明配电室,主要负责其所处的照明分区的照明系统供电,电源引自与之同侧的降压变电所或跟随所。 3.1.2 本系统采用三相四线制,接地形式采用tn-s系统。所有电气设备不带电的金属外壳均与pe线可靠连接。系统电压偏差允许值:车站动力照明电压偏差允许值为±5%。 3.2 负荷等级划分与配电原则 3.2.1 动力照明系统负荷等级划分 根据地铁系统用电设备的重要程度,本站动力照明负荷划分为三级,具体如下:(1)一级负荷。变电所操作电源;通信系统设备;信号系统(atc)设备;弱电综合;防灾报警系统设备;环控系统机械风机、回排风机等与消防有关的风机;给排水系统消防泵、车站废水泵和区间主排水泵、出入口排水泵;银行系统设备;站厅、站台公共区正常照明;出入口及通道照明、地下区间照明;车站应急照明;屏蔽门;兼做疏散用自动扶梯等。(2)二级负荷。环控系统与消防无关的风机;给排水系统污水泵;车站设备区房屋正常照明;垂直电梯、车站自动扶梯等。(3)三级负荷。环控系统空调机;冷水机组、冷冻泵、冷却泵;电热设备;广告照明及清扫维修机械等。 3.2.2用电负荷配电原则 (1)一级动力负荷由两路互为备用的独立电源在末端切换供电,其中环控系统一级负荷设备在环控电控室通过“两进线一母联”方式进行双电源切换,从环控室至设备为单回路供电;站台站厅公共区照明、出入口及通道照明由两路电源交叉供电至均匀分组的灯具上;地下区间照明由应急电源和正常照明电源交叉供电至均匀分组的灯具上;应急照明由集中应急电源装置供电。(2)二级负荷一般采用由两路互为备用的电源在变电所母线切换供电;对于距变电所超过半 个站台有效长度的二级动力负荷采用双电源末端切换供电。(3)三级负荷由一路电源供电。 3.3 动力配电设计 3.3.1 配电方式 (1)动力设备配电主要采用放射式配电方式。(2)环控设备由环控电控室集中配电,环控电控室的一、二级负荷采用两路电源进线中间加母联的方式供电。环控电控室另设三级负荷母线段,采用单母线不分段的接线方式,为冷冻水泵、冷却水泵等三级负荷配电。(3)车站内冷水机组及大容量非环控设备由变电所直接配电。通信系统(atc)、信号系统、弱电综合、防灾报警系统和屏蔽门系统等与行车和旅客安全密切相关的重要负荷,从变电所两段母线各馈出一路专用放射式回路,末端切换。(4)在车站站厅站台公共区、设备用房、出入口通道等适当位置设插座箱或插座,供维修及清扫机械等用电。 3.3.2 控制方式 (1)车站内风机采用就地控制、车站控制和中央控制方式。(2)车站内水泵采用就地控制、车站控制、自动控制方式。(3)车站内环控设备(不包括非连锁风阀、防火阀)由环控电控室集中控制,在现场设置现场控制设备。(4)环控电控室采用低压智能配电,并纳入车站设备监控系统(bas)统一管理。(5)在环控电控柜内加装智能模块,根据不同馈出回路性质的不同,分别进行监控,以实现智能配电功能。(6)车站内55kw以上的大容量电机(除去采用变频控制设备)采用软启动方式,其它设备采用直接启动方式。(7)排热风机、组合式空调箱、回排风机、冷却泵、冷冻泵等均采用变频器控制。非连锁风阀采用现场控制。防火阀由bas系统配电控制。 3.4 照明配电设计 3.4.1 照明分类 本系统照明分为正常照明、应急照明、广告照明及安全电压照明等;其中站厅站台公共区正常照明包括工作照明和节电照明,应急照明包括备用照明、疏散照明。 3.4.2 照明设置 (1)正常照明的设置。为了保证地铁系统的正常运营,在站厅站台公共区、生产办公用房、设备用房、出入口通道和区间隧道等处设正常照明。在自动售票机,自动检票口处设置加强照明。(2)应急照明的设置。为了充分的利用资源、减少投资,保持美观,本工程在布置灯具时将备用照明和疏散照明作为正常照明的一部分进行设计。为了确保发生灾害或出现故障时,能正常工作,在站长室、重要值班室、公安用房、车站综合控制室、变电所、配电室、信号机械室和通信机械室设置备用照明,其中备用照明的照度根据其所处场所的需要按正常照明的10~50%设置。为了确保发生灾害或出现故障时,能及时顺利地疏散旅客,组织抢险救援工作,在站厅站台公共区、出入通道和楼梯间等处设置疏散照明。(3)广告照明的设置。为了充分地发挥地铁的投资效益,在地铁车站的站厅站台公共区、出入口通道及地面风亭等处设广告照明。(4)安全电压照明的设置。为了保证检修安全,在建筑净高小于1.8米的电缆通道设安全电压照明;安全电压照明由24v安全电压变压器供电,并在安全电压变压器的24v侧设过电压保护器。 3.4.3 照明的控制方式 车站公共区正常照明、车站导向、广告照明、出入口正常照明、公共区应急照明等由设在车站综合控制室的智能照明控制系统控制;设备区应急照明、其它照明采用就地或就近控制。发生灾害时应急照明系统可由防灾报警系统强启。 3.4.4 照明系统供电方式 (1)照明系统采用放射式与树干式相结合的供电方式。(2)应急照明由带逆变装置的应急照明电源柜供电,其蓄电池容量应满足90min以上供电的需要。 3.5 电缆、电线选型及敷设方式 3.5.1 动力照明配电系统的配线线缆均采用铜芯,其中与消防有关的动力设备和应急照明配线线缆采用耐火型,其它配线线缆采用阻燃型;用于室内和地下电缆采用低烟无卤型; 3.5.2 车站电力电缆采用沿电缆桥架敷设或穿管敷设,导线采用穿管明敷设或暗敷设;对明管敷设的线路采取防火措施。 3.5.3 站台板下电力电缆利用35kv供电系统的支架或挂钩敷设,导线采用穿管明敷设。 3.5.4 电缆竖井穿越楼板、站厅和站台板,电力母线、电缆桥架(支架)穿墙,线缆保护管穿越墙、楼板、站厅和站台板,线缆进出柜、屏、箱等处均采取防火封堵措施。 4 防雷与接地 4.1 动力照明供电采用三相四线制,接地形式采用tn-s系统。插座回路和插座箱均 漏电保护。所有电气设备不带电的金属外壳均与pe线可靠连接。所有地面回路均加装浪涌保护。 4.2 地铁每个地下车站均采用综合接地系统,此设计应能同时满足牵引供电设备、车站机电设备、通信、信号等信息设备、给排水管及其它金属构件接地的要求,接地电阻≤0.5ω。 4.3 地下车站强(弱)电系统接地分别设置强(弱)电系统总接地母排,设于相应系统的设备房间内,供车站强(弱)电设备接地用。公用设施的金属管道等人体可触及的非用电金属件采用等电位接地,在车站站厅、站台适当位置设置等电位接线端子箱供车站等电位连接使用。 5 结束语 该设计已通过深圳市地铁集团有限公司设计部组织的专家评审。通过地铁车站动力照明系统的优化设计,使车站的供、配电系统更加合理,最大程度地降低了能耗,节省了能源,使车站机电系统有机地结合在一起,降低了工程的建设成本。 城市轨道交通论文:浅谈城市轨道交通的环境噪声及振动控制 引言 振动和噪声是城市轨道交通影响环境的主要方面。随着近几年城市轨道交通的发展,人们对此问题越来越重视。减小轨道交通的振动和降低噪声, 是提高沿线居民的生活质量,使轨道交通可持续发展的关键之一。当列车通过时,如果轨面和车轮踏面绝对平顺,则轮轨之间就不会产生振动, 噪声也就处于极微弱状态。但是轨面和车轮踏面都存在各种类型的不平顺,列车通过时轨道结构和车体都会产生振动。轮轨表面越不平顺,轮轨的振动强度也就越大。国内外的研究资料表明, 噪声和振动是密切相关的, 振动越大, 则噪声也就越大, 振动和噪声通过不同介质传播。所以就要根据振动和噪声的特性采用适当的方法,以达到减振降噪的目的。 一、轨道交通振动和噪声产生的原因 1.1 振动的产生 当列车以一定速度通过轨道时, 车辆和轨道都要在空间各个方向产生振动, 引起振动强弱的原因有: 轨道几何形位的静、动不平顺;钢轨顶面波浪形磨耗、 钢轨接缝;列车速度的大小;车轮踏面擦伤、车轮踏面不圆顺等等。由于车辆和轨道这两个系统的振动是一种耦合关系, 这种耦合振动最终要通过轨道结构传递形成输出。对于高架结构,通过桥梁墩台传递到地面; 对于地铁,通过隧道周围的土介质传递到地表。因此,轨道结构既作为振源,也是振动传播途径中一个重要环节, 直接影响最终的振动效应。从振源、传递因素的角度出发,研究轨道交通的减振性能是较为合理,也是最有效的方法。 1.2 噪声的产生 噪声是通过声源、途径及接受点这3个方面进行分类和研究。车厢内的噪声由乘坐该车的人所承受,车站内的噪声由在车站内候车的人所承受,而路边噪声影响着邻近线路附近区域居住或工作的人们。各种类型的噪声可能来自两个或几个的噪声源。并且由这些噪声源沿着各种各样的途径进行传播和扩散。根据前人的经验和方法,对声源、途径和接受点,可寻求相应的降低、衰减噪声的措施和途径,从而降低对人体造成的损害。 城市轨道交通的噪声级的强度直接与系统的特性有关。轨道设置的位置, 即设于地下、地面或高架等,是影响噪声级的决定因素。地下铁道一般比地面轨道产生更大的车内噪声级。高架铁路轨道产生的路边噪声级比地面轨道的噪声级要高。此外,还有列车的运行速度、采用钢轨型式、车轮踏面上的擦伤、 钢轨表面局部粗糙状况以及线路小半径曲线等其他因素,影响噪声级的强度。 地铁列车运行时,主要是由于轮轨互相撞击振动而产生噪声的。通过空气传播的噪声,称为空气声;撞击振动通过轨道、道床、隧道和平台立柱的结构,经钢筋混凝土传播到平台上方建筑物墙壁、地板的振动,称为固体声。地铁车辆段平台上居住小区所受到的振动与噪声影响属后类,其控制技术应以控制振动为主,其振动减小了,固体声随之减小。 二、振动和噪声的特点及传播规律 2.1 城市轨道交通的振动和噪声特点 城市轨道交通运行是间歇的,地铁或轻轨列车的运行间隔通常为2-6min, 一般为早晨5:00至夜间11:00行驶,其引起的振动与噪声不是全天候的。城市轨道交通产生的噪声与振动,主要来自于列车的轮轨系统和动力系统。轨道交通噪声的受声点与轨道的距离为几米至几十米, 按照点声源和线声源划分原则, 确定轨道交通中轮轨牵引电机、齿轮传动及空压机噪声的性质。除轮轨噪声为线声源外, 其余均为点声源。对某一受声点来说,其噪声应为这多种噪声的叠加, 它们各自含有多种频率成分,一般是互不相干的。 2.2 城市轨道交通的振动和噪声分类 列车运行时产生的振动,属于随机振动问题,其引起的振波通过梁、 墩台、 基础传至地基, 再传至建筑物的基础, 影响其他建筑物。导致竖向振动的因素有以下几种:轨道不平顺等随机性激振源;车轮偏心等周期性的激振源;车轮与道岔、钢轨的碰撞等。 列车运行噪声包括: 轮轨噪声、 车辆设备产生的噪声; 活塞风引起的噪声; 通风系统引起的噪声、通过承重柱体向临近建筑物传递的噪声、 高架结构的振动而辐射的噪声;架空接触网与集电弓之间产生的摩擦声、列车运行时产生的气流噪声等。城市轨道交通产生的噪声是上述噪声的综合效果,并且受列车运行状态和轨道设备状态的影响。 在产生振动和噪声的众多因素中,其所占的比重是各不相同的。根据日本高速铁路的噪声测试资料,其声源分析表明:在不采取任何措施的情况下,轮轨噪声占,集电系统噪声占,机械运动产生的噪声占,空气噪声占。所以,轨道交通的噪声及振动的控制,应主要针对轮轨噪声和集电系统噪声。 三、对振动和噪声的控制措施 对于振动和噪声控制主要通过振源与声源控制、振动传播与声传播控制以及承受物控制3个方面进行。一般说来,通过这3个方面的控制,能够使轨道交通的振动和噪声满足相关标准的要求, 针对不同的轨道交通线, 应综合治理, 达到投入最少,控制效果最明显,即要分区段、分敏感区域进行控制处理,以达到经理合理的目的。 城市轨道交通论文:城市轨道交通再生电能回收技术方案的研究 摘要:如果采用车辆吸收电阻吸收地铁列车运行过程中的再生能量,则将带来隧道和站台内的温升问题,同时也增加了站内环控系统的负担, 造成大量的能源浪费并使地铁的建设费用和运行费用增加。为了降低隧道洞体和车站内温度并提高洞内空气质量,应当进行再生能量吸收的相关技术系统研究并在地铁工程中使用成熟的再生能量回收装置。 关键词:城市轨道交通;再生;吸收;技术方案 1 引言 在城市轨道交通工程中,直-交变压变频的传动方式已经普遍采用。车辆在运行过程中, 由于站间距一般较短, 列车起制动频繁, 因此要求起动加速度和制动减速度大,制动平稳并具有良好的起动和制动性能。从能量相互转换的角度看, 制动能量是相当可观的。虽然电动车组在其直流回路设有电阻耗能装置, 但是受机车空间所限, 不可能设置足以完全吸收这部分动能的装置,剩余能量只能由机械制动补充。由于轨道交通整流设备采用的是二极管整流器,只能单向供电。当列车制动时, 再生回馈能量通过机车变频装置向直流电网充电,使直流电网电压升高,当直流电压大于整流器输出电压时, 二极管整流器被反向阻断。由于地铁系统的特点是区间距离短、列车运行密度高, 这样列车在全线运行过程中必将有频繁的启动、制动过程。根据经验,地铁再生制动产生的反馈能量一般为牵引能量的30%甚至更多。而这些再生能量除了按一定比例(一般为20%~80%, 根据列车运行密度和区间距离的不同而异) 被其它相邻列车吸收利用外,剩余部分将主要被车辆的吸收电阻以发热的方式消耗掉或被线路上的吸收装置吸收。据考察北京地铁750 v 直流供电电压在机车进站制动时可能升到1 000 v 以上,这是由于列车再生制动能量在直流电网上不能被相邻列车完全吸收造成的。当列车发车密度较低时,再生能量被其它车辆吸收的概率将大大降低。有资料表明,当列车发车的间隔大于10 min 时,再生制动能量被吸收的概率几乎为零,这样,绝大部分制动能量将被车辆吸收电阻所吸收, 变成热能并向四外散发。由于列车的制动主要发生在运行过程中,如果再生能量由车辆吸收电阻吸收, 必将带来隧道和站台内的温升问题, 同时也增加了站内环控系统的负担,造成大量的能源浪费并使地铁的建设费用和运行费用增加。在国内的部分地铁线路(如北京地铁) 上已经反映出温升问题相当严重。因此, 对再生能量吸收的相关技术进行系统研究并在地铁工程中使用成熟的再生能量回收装置,将会降低隧道洞体和车站内温度并改善洞内空气质量。同时, 合理的配置再生能量回收装置还能减少车载设备(车辆制动电阻),减少车辆的运营维护工作量,降低车辆成本,减少车辆自重,从而降低列车能耗, 提高车辆加减速性能, 并有可能在一定程度上降低电机的配置容量。 目前,我国在城市轨道交通中应用再生能量回收技术尚属起步阶段, 可借鉴加拿大、日本等国的成功经验。若在国内城市轨道交通系统中广泛应用此项技术,必将产生巨大的社会和经济效益。 2 可采用的相关技术 轨道交通车辆所采用的电制动方式一般包括再生制动和电阻制动两种方式,再生制动的最大优点是节能,但再生电能并不是都能被其它牵引车辆吸收,剩余部分则消耗在车辆制动电阻上并转变为热能散发到空气中。车辆采用电阻制动方式吸收电能比较稳定, 但制动能量消耗在电阻上, 既不能加以利用,又因在车辆上装设大容量制动电阻而导致车下设备的总体布置困难,车体重量和列车牵引耗电增加,同时还加大了对环境的污染。 为了减少制动能量在列车制动电阻上的耗散,抑制地铁隧道内温度的升高和减少车载设备,国外一般在牵引变电所的直流母线上设置再生制动能量吸收装置,所采用的吸收方案主要包括电阻耗能型、电容储能型、飞轮储能型和逆变回馈型四种方式。当处于再生制动工况下的列车产生的制动电流不能完全被其他车辆和本车的用电设备吸收时,线路上设置的再生制动能量吸收装置立即投入工作,吸收多余的再生电流,使车辆再生电流持续稳定,以最大限度地发挥电制动性能。如日本多摩、冲绳、东京、大阪的轻轨和地铁线路, 加拿大多伦多轻轨及意大利米兰3 号线等地铁均采用了再生制动能量吸收装置。 电阻耗能型再生制动能量吸收装置主要采用多相igbt 斩波器和吸收电阻配合的恒压吸收方式,根据再生制动时直流母线电压的变化状态调节斩波器的导通比, 从而改变吸收功率, 将直流电压恒定在某一设定值的范围内,并将制动能量消耗在吸收电阻上。该吸收装置的电气系统主要由igbt 斩波器、吸收电阻、续流二极管、滤波装置(滤波电容和滤波电抗器)、直流快速断路器、电动隔离开关、避雷器、电磁接触器、传感器和微机控制单元等组成。该装置的优点是控制简单, 其主要缺点是再生制动能量消耗在吸收电阻上,未加以利用;而且电阻散热也导致环境温度上升,因此当该装置设置在地下变电所内时, 电阻柜需单独放置, 而且该房间需采取措施保证有足够的通风量,需要相应的通风动力装置,也增加了相应的电能消耗。 电容储能型或飞轮储能型再生制动能量吸收装置主要采用igbt 逆变器将列车的再生制动能量吸收到大容量电容器组或飞轮电机中,当供电区间内有列车起动或加速需要取流时,该装置将所储存的电能释放出去并进行再利用。该类吸收装置的电气系统主要包括储能电容器组或飞轮电机、igbt 斩波器、直流快速断路器、电动隔离开关、传感器和微机控制单元等。该装置充分利用了列车再生制动能量, 节能效果好, 并可减少列车制动电阻的容量。其主要缺点是要设置体积庞大的电容器组和转动机械飞轮装置作为储能部件,因此应用实例较少。 逆变回馈型再生制动能量吸收装置主要采用电力电子器件构成大功率晶闸管三相逆变器,该逆变器的直流侧与牵引变电所中的整流器直流母线相联, 其交流进线接到交流电网上。当再生制动使直流电压超过规定值时,逆变器启动并从直流母线吸收电流,将再生直流电能逆变成工频交流电回馈至交流电网。该吸收装置的电气系统主要包括晶闸管逆变器、逆变变压器、平衡电抗器、交流断路器、直流快速断路器、电动隔离开关、直流电压变换器和调节控制柜等。该装置充分利用了列车再生制动能量, 提高了再生能量的利用率, 节能效果好,并可减少列车制动电阻的容量。其能量直接回馈到电网,既不要配置储能元件,又不要配置吸收电阻,因此对环境温度影响小,在大功率室内安装的情况下多采用此方案。 3 技术方案的研究与比较 3.1 有关系统的仿真模拟计算 仿真模拟是较为先进的研究方法之一,事实证明,这样的研究方法是可取的、科学的、可靠的。许多重大项目都要经过各种仿真模拟计算后才能够进入实施阶段,开发研究阶段的有关模拟分析参数的选择和确定将有可能影响到整个工程的方案决策、运行效果以及工程投资和系统的经济合理性。因此,在项目的设计阶段进行大量的、准确的仿真模拟是非常必要的。多年来中铁电气化勘测设计研究院已经在各条城市轨道交通的供电系统设计中多次运用这种方法。因此, 为了得到更为准确可靠的研究结果,在本课题的研究过程中对相关的系统进行了大量的模拟分析与比较。所应用到的主要模拟技术和分析流程见图1。 3.1.1 列车运行模拟 列车运行的模拟仿真是整个方案研究最基础的数据平台和依据,它的正确性和科学性将直接影响后续模拟计算的准确性和方案的可靠性。因此必须对与此相关的各个系统进行充分调查、分析与研究。主要包括车辆特性、车辆阻力、车辆运行工况的分析与研究,线路资料和有关运营资料的分析与整理,从而获得准确的全线列车运行数据。 3.1.2 不同运行图模拟 一般来说,在固定的列车追踪间隔运行状态下,列车的牵引用电负荷反映到牵引变电所是相对持续稳定的,不会因运行图上下行铺画的时间交错产生较大的波动变化。因此, 中铁电气化勘测设计研究院一般在设计牵引供电系统方案和容量的时候,只需对典型的高峰小时运行图进行模拟就可以满足要求。而再生能量回馈电流则是短时的、不稳定的,由于其他列车的运行状态直接影响到再生电流的吸收比例,所以在作回馈电流的模拟分析时,应该充分考虑运行图上下行铺画的不同时间交错情况下的回馈电流特性。在进行运行图模拟时,增加了以追踪间隔为周期,以2 s 为步长的多图模拟模型,为下一步的供电系统模拟提供更具广泛性的数据基础。 3.1.3 供电系统模拟 供电系统模拟是基于全线牵引供电网络数学模型之上,根据有限元分析的基本思想对全线网络模型进行一定间隔的切割,并对各个切割断面进行数据抽象,同时根据运行图数据对全线列车的运行状态扫描后进行全线的牵引供电网络分析,从而计算出供电网络各个切割断面的瞬态电气参数,并进行统计输出。本文在原有的模拟模型基础上, 加入了电能回馈吸收装置的简化数学模型(见图2), 使模拟的数据结果更加准确,为回馈吸收系统方案的建立和容量的选择提供可靠的依据。由于在进行系统模拟分析的过程中,主要研究目标为能量的流动过程, 因此为了简化算法,提高运行速度,将回馈装置在数学模型上简化为可调电阻,设定回馈装置的电压投入条件,通过调节可调电阻的大小来适应回馈功率的变化。通过各种运营状态下的模拟分析、统计,获得回馈功率的变化特点。 图2 回馈吸收装置的简化模型示意图 3.2 仿真模拟结果分析 考虑到再生回馈电能的负荷特点(短时性和随机性),对不同运行阶段的列车运行、不同运行图和供电网络进行大量的模拟分析和比较。以某牵引变电所为例的图3 可以看出,在相同的列车运行追踪密度下,再生回馈功率因不同的运行图铺画而差异很大。而在未来的实际运行中, 运行图可能会出现各种随机性变化。 图3 某变电所远期高峰小时-平均回馈功率曲线 3.3 再生吸收装置的分布方案与容量选择 因为当前没有相应设计原则可依照,根据再生回馈负荷的特点、大量模拟计算和数据分析并考虑到大部分再生电流回馈冲击都在20 s 以内,所以可认为各变电所回馈装置的容量是按照以下原则确定:(1)按照不同运营条件、不同运行图下的20 s 平均最大负荷确定;(2) 用不同运营条件、不同运行图下的短时最大负荷进行容量校核。 3.4 再生回馈/吸收电能的统计分析 通过对某地铁线路的模拟计算和统计分析,在不同追踪间隔条件下,全线的不同运行图平均回馈功率统计。在各种追踪间隔条件下的不同运行图平均回馈功率波动曲线见图4。在不同追踪间隔的条件下, 不同运行图的平均回馈功率波动不大, 回馈功率的大小与追踪间隔没有直接的关系。因此认为可以对各种运行条件下的回馈功率进行平均并作为全线全天回馈能量统计的基础。 图4 不同追踪间隔下的回馈功率波动曲线 按照每年365 天,每天运营时间18 h 计算,某地铁全线全年回馈吸收电能总量为ere。ere=365×18×1 331=8 744 670(kw·h)。 4 经济技术效果 通过以上对某地铁线路的技术分析,按照每度电价0.5 元计算,每年仅节省电费就达到470 万元。全线牵引所的回收装置设备费暂按照飞轮储能装置估计约4 000 万元。这样仅从供电系统的角度考虑,预计8~10 年就能够收回全部设备费用。另外,再生能量回收装置的安装将对地铁其他系统带来巨大的社会和经济效益,比如:大大降低隧道温升,从而降低隧道通风设备容量和相关投资;减少列车制动电阻容量, 从而使车体更轻、更节能、成本更低。由于篇幅所限, 本文不再对其他系统进行详细分析比较。 城市轨道交通论文:浅析城市轨道交通车辆用辅助电源系统 摘 要:城市轨道交通车辆一般采用直流供电,通过车辆上的辅助电源系统为车辆辅助设备供电,本文就城市轨道交通车辆辅助逆变器的电路结构、形式及辅助电源系统进行简单分析介绍, 并指出了城市轨道交通车辆用辅助电源系统的应用及发展。 关键词:辅助逆变器 pwm 调制 隔离变压器 斩波 控制电源 在城市轨道交通车辆中,通常是从电网获取直流电压(一般为1500vdc 和 750vdc),经由辅助逆变器( 也称静止逆变器) 变换输出380vac,给列车上的辅助设备供电。 城市轨道交通车辆一般采用两种型号车辆,对于两种车辆,逆变器的工作形式不同:a型车为拖车,其逆变器一路供给列车照明和风机电机;另一路输出 110vdc 控制电源,同时兼向蓄电池充电;b/c 型车为动车,其逆变器输出 380vac 分别向列车的空调机组和空气压缩机供电。 以下,就城市轨道交通车辆的辅助电路系统进行分析介绍。 1 辅助逆变器电路结构 城市轨道交通车辆中的辅助逆变器电路常见有两种形式:一种采用直接逆变方式(dc- ac),如图 1 所示;另一种采用先斩波(升 /降压斩波)后逆变方式(dc - dc - ac),如图2 所示。siemens 公司采用 dc — dc — ac形式, 如上海一、二线和广州一号线地铁车辆;bombardier 公司采用dc — ac 形式,应用于长春生产的车辆中。 其中dc — dc — ac 方式升/ 降压斩波中,升压斩波的系统应用在dc750v 供电网压的场合;降压斩波的系统应用在网压为dcl500v 的场合。采用升/降压斩波的目的都是为了使逆变器的输入电压稳定,当负载变化或电压波动时,保证斩波器有稳定的输出电压。 目前, 以 g t o 、i g b t 为代表的开关器件的开关频率足以满足在网压波动范围内,用pwm 调制实现逆变器稳定输出, 且满负荷运行,因此现在生产的车辆常采用直接逆变的方式。 2 辅助逆变器形式 目前我国城市轨道交通车辆使用的辅助逆变器有两种形式:一种为单台逆变器形式,另一种为两台逆变器串联形式。例如上海一号线直流地铁车辆使用单台逆变器形式,上海二号线地铁车辆使用两台逆变器串联形式。 2.1 单台逆变器形式 对于网压1500v,容量约200kva 左右的辅助逆变器一般使用3300v / 400a 的 igbt元件。这种形式结构简单、可靠, 逆变器用pwm 调制可使输出电压的谐波含量在限制值以内,是目前普遍采用的形式。 2.2 两台逆变器串联形式 有两种方案:一为两台逆变器输出至隔离变压器,通过隔离变压器的电路叠加,或磁路叠加,然后经滤波输出,这种方案的优点是逆变器可以用低电压的 igbt 元件;二为控制两台逆变器输出电压的相位差,当它们经过变压器的电路叠加或磁路叠加后,使变压器输出电压的谐波减少,这样对输出滤波器的要求可以降低,即可以减小滤波器的体积和质量。 需指出的是,这种电路较为复杂,尤其是变压器,用电路叠加的变压器,其副边绕组较为复杂。用磁路叠加的变压器,磁路设计较为复杂。另一方面, 这种电路的产生是在早期igbt 元件水平不太高的情况下出现的。因此已基本不再采用该形式。 2.3 辅助电源系统 以上海地铁一号线为例,其静止逆变器原理框图如图 3 所示。dcl500v 电源经l-c 滤波器后由gto 斩波器进行斩波调压至 770v,再经过中间滤波器送入六脉冲 gto 逆变器,其输出经隔离变压器后成为 ac380v。在隔离变压器次边还设有一组抽头,其输出交流电压经整流后提供 dc110v 电源。 控制单元的核心是微处理器,包括四个功能包: 电源功能包(p-pac)- 提供控制电源及斩波、逆变器的脉冲。 通信功能包(c-pac)- 传输逆变器及列车上的各种信号,寄存过程参数实际值。 接口功能包(i-pac)- 确定参数所需值,监控逆变器电压、电流、温度、延时时间及工作过程。 快速保护和控制功能包(f-pac)- 控制逆变器工作过程,寄存过程参数中实际值的模拟量,实现逆变器快速保护。 3 应用及发展 武汉轻轨一号线上, 辅助电源系统采用igbt 模块(1700v/1200a)构成静止逆变器,输出稳定的三相 ac380v 电源、dc110v 和dc24v 电源,供列车上的空气压缩机、空调、照明和电热器等使用,并对蓄电池进行充电,每列车配备两组辅助电源逆变器, 容量为140kva。 上海地铁二号线的辅助电源系统采用由igbt 模块(3300v/1200a)构成的静止逆变器,输出 ac380v 电源。列车的每节车均设一个辅助逆变器,容量为 90kva。a 车的逆变器供电给列车一半的照明和风机电机,同时提供 dc110v 电源,b、c 车上的逆变器分别向列车一半的空调机组供电。 地铁车辆大都采用两动一拖(3节车辆)构成一个单元,由两个单元构成一列车,每节车辆均配备一台静止逆变器, 每单元共用一台dc110v 的控制电源。每节车辆的辅助逆变器的容量为 75 ̄80kva,dc110v 控制电源功率约为 25kw。法国 alston 生产的地铁车辆,改为一个单元中配 2 台静止辅助逆变器,每台容量为 120kva,每台含 dc110v 控制电源,功率为 12kw。最近国外生产的地铁车辆采用集中控制,在 6 节编组中,每单元只配一台静止辅助逆变器, 容量约为 2 5 0 k v a , 直流110v 控制电源一台,约 25kw。 目前世界上在地铁与轻轨辅助系统中大都采用绝缘栅双极型晶体管 igbt(或 ipm)模块构成。为了人身安全,低压系统及控制电源与高压系统在电位上采用变压器隔离,现今国内外都采用直—直变换及高频变压器隔离这一方案。从冗余度与轴重均衡出发,常选用分散供电方案。
机电论文:跨国地铁协调管理机电工程论文 1新加坡大士西项目及机电工程简介 1.1新加坡大士西项目简介 中铁十一局新加坡大士西项目部担负新加坡轨道交通大士西延长线(TWE)C1686项目和C1687项目两个标段的施工。项目位于新加坡西海岸PIONEERRD和TUASWESTRD、TUASWESTDRIVE附近,工程涵盖铁路和公路高架桥、铁路车站、交通道改、公路修复、建筑物拆迁及大型临时设施等主要内容。项目主要采用英国标准,工艺和设计严格按照LTA设计标准及材料和工艺规范(M&W)。 1.2新加坡大士西项目机电工程主要工作内容 机电工程(E&M,ElectricalandMechanical)所涉及的工作是为建筑物达到实用和能够投入使用的目的,同时为项目的运行增值奠定基础。机电工程贯穿于建设工程项目实施阶段。新加坡项目机电工程涵盖信号系统、牵引供电系统、监控系统、通信系统、车旅信息系统等多达18个系统。其中给排水系统、接地网系统、接地电压保护系统由总包方负责设计、施工、测试,由总包方的机电部负责执行,其他专业由业主的13个不同分包商也即系统集成商(SWC,SystemWideContractor)分别负责设计、采购、安装、测试和试运行。除了三个专业的设计施工测试任务外,机电部还负责机电施工图设计及竣工图、与业主及各SWC协调接口事宜、主导协调各个SWC和建筑与机电施工的安装计划(CIP,CoordinatedInstallationProgramme、监督检查现场工作、提交各类报告等。可按不同阶段细分如下:设计阶段最主要工作内容是绘制综合服务图(CSD,CombinedSer-viceDrawing)和机电结构图(SEM,StructuralElectrical&MechanicalDrawing)。CSD反映各专业的设备设施布置、电缆及管道路由,SEM反映结构上的预留孔洞、预埋管件。设计方提供的结构图、建筑图、CSD/SEM以及其他各类图纸,需要机电部负责仔细审核设计图纸,重新优化绘制CSD/SEM。施工阶段按里程碑时间BSC(BasicStruc-turalCompletion)分为BSC前和BSC后两阶段(车站的BSC与铁路高架的BSC有所不同,机电安装主要集中在车站,本文以车站的机电安装为例)。BSC前机电部主要工作是制作安装各类预留孔预埋件,土壤电阻、管道漏水测试、拉通测试等,并邀请各SWC和业主进行现场检查,SWC和业主签字认可后才可进行下一道浇筑或装饰作业。施工照片和检查签字表等资料需保管好。此外,为保证各个SWC和总包方的建筑、机电部门在BSC之后施工任务有序开展,顺利进行,需在BSC三个月之前协调好CIP。BSC之后各SWC可以进场正式施工,此时机电部的工作重心转向监督现场SWC的施工,同时组织所属范围的专业工程施工,记录实际施工与设计图的差异,为竣工图做准备。动用前准备阶段主要工作是提交各类测试报告,提交CSD/SEM竣工图及所属专业竣工图。 2跨国地铁机电工程协调管理 新加坡大士西项目的大部分机电任务分包给各SWC来实施,由总承包方负责总体协调。因此总承包方的协调任务相当艰巨,在协调中占主导地位。 2.1跨国地铁机电工程协调管理难点 (1)各类报批程序严谨。 发达国家对工程的质量要求相当严格,新加坡也是如此。大士西项目需要向业主报批大量的施工图纸、方案、材料样品、风险评估等,并且每一次报批需要多个部门来协商决策。大多数情况下,业主会给出很多修改意见,往往需要提交3次以上才可能获得批复认可,从报批到批复周期漫长。很多图纸方案等还需要向其他政府部门或机构提交,如车站最后一个检查井连接至污水管网人孔部分陶土管施工需将由专业工程师签章的图纸方案提交至新加坡公用事业局(PUB)批准。 (2)各类交叉接口众多。 大士西项目机电工程包含18个不同专业的系统,有的系统还细分为不同的子系统。各SWC不同专业之间,SWC与机电部设施之间以及SWC与建筑部设施之间的接口协调任务相当繁杂。如安装在SERVICEBOOM(悬挂式管线槽道)里的灯具、监视器、控制箱、喇叭等需要和建筑部协调好安装位置,开孔尺寸,荷载重量等,还要考虑美观、散热、可维护性等,这些协调需LTA、各SWC、CR11建筑部及机电部参与,各方达成一致后方可出正式图纸。 (3)施工顺序协调困难。 在协调CIP时,各个SWC进场施工顺序需考虑以下因素:电缆或管道的位置及标高、主设备到场的时间、建筑装修计划、各类机房节点工期等。此外,LTA有关规范要求,同一机房内最多允许三个不同SWC同时施工。而各SWC工期紧,任务重,加上现场作业空间有限,导致CIP协调相当困难。 (4)人员变动相当频繁。 从开工至今3年来,大量的人员离职造成协调不畅。包括总包方、业主、各SWC、设计方都存在人员跳槽、调离等情况。业主的机电协调人员或辞职或调离,主管人员和协调人员至今已换了3回,甚至有段时间无人管理。各个SWC的协调员、总包方的协调员也有大半都换人了。两个设计单位的原主要协调员也换了。这些人员变动严重影响到机电协调工作的连续性和稳定性。比如前期协商好的某个问题,后来的人不知道又需要解释一遍。 2.2跨国地铁机电工程协调管理主要问题 通过三年的实践,大士西项目机电工程施工取得了一定成效,但也存在一些问题。就内部协调而言,内部协调问题主要反映在初期项目各单位、部门沟通不畅,信息传递较慢,造成彼此脱节,影响工程进展。如施工部曾经未通知机电部现场检查就浇筑混凝土,漏掉预埋管件;机电污水管与建筑雨水管在交越处施工未协商而冲突。就外部协调而言,外部协调包括两个方面:一是与业主和SWC等外单位的协调,二是与分包商的协调。第一类协调问题包括各SWC设计图纸更新不及时、差错多、太保守,SWC在CIP计划安排时施工持续时间冗长,SWC承诺的事项不能按时兑现,业主对我方上报的图纸、方案、设计问题咨询函(RFI)回复慢、评论不合理等。第二类协调问题包括少数分包商与我方对合同内容理解不一致,个别分包商不服从现场工程师指令,不能及时为分包商提供施工作业条件等。 3原因分析 造成种种问题的原因是多个层面的,主要可从以下几个方面剖析: 3.1人员与组织因素 新加坡大士西项目部组织机构经历过多次调整,有关规章制度建立较晚。从2011年底开工,直到2013年初,项目组织机构才基本稳定下来。组织机构稳定后才建立健全有关规章制度。组织机构动荡导致人心不稳,各部门推诿扯皮,办事效率低下,内外协调困难重重,也严重影响了现场施工进度。此外,有关管理制度不健全,职能分工不明确等也对项目造成了很多管理上的麻烦。项目初期招聘人员时把关不严,少数能力不足工作不积极的人员滥竽充数,浑水摸鱼,包括一些中高层管理人员。有些部门负责人缺乏中长期规划,走一步看一步是常态,越往后问题越多任务越重,进展缓慢。而机电协调需要其他部门互相配合,如果其他部门的步伐跟不上机电部的节奏,协调工作开展无疑寸步难行。此外,部分协调员工程师绘图员跳槽,也不利于协调工作的进展。 3.2设计因素 国内的图纸都是经过批准的施工图设计,基本可以直接用于施工,而新加坡大士西项目的设计方所出的图纸只相当于国内的初步设计甚至仅相当于概念设计,有大量问题存在。总承包商必须对设计方的图纸进行优化细化再重新提交报业主审批,还要报多个相关政府部门审批,程序严谨而复杂,周期较长。此外,业主或SWC多次变更设计,新的要求也层出不穷。而CSD/SEM是与结构图建筑图紧密相关,往往结构图建筑图一处小小的变化会引起导致CSD/SEM整体或局部都需要重新协调。 3.3环境因素 新加坡自然环境和社会环境与国内相比差别巨大。新加坡大士西项目是中铁十一局在发达国家承建的第一个地铁项目,国内人员对新加坡的水文地质、气候、法律法规、标准规范、文化习俗等都不熟悉,需要一个逐步了解和适应的过程。在了解适应的过程中,难免会有一些摩擦,甚至差错。 4几点建议 跨国建设项目的协调管理较国内建设项目更为复杂,本文结合具体的跨国建设项目进行了剖析,探究了跨国地铁机电工程的特点、难点以及问题,认为跨国地铁机电工程的协调管理应在以下几个方面加强和提高: 4.1加强组织建设与人员管理 组织是项目目标能否实现的决定性因素。项目上级机构应高度重视项目的组织建设,组建一个精简高效的团队。组织机构确立后,应立即做好管理职能分工和工作任务分工,制定相关规章制度、员工守则等。协调工作要靠每一个具体的人来完成,项目人员的素质对项目的协调管理至关重要。因此,应对招聘人员严格。招聘时要有针对性地选择身体好、经验足、能力强、思维灵活的人员,确保能胜任给定的工作。应当采取适当的激励与责任机制,对有能力有责任心的员工予以嘉奖,对那些工作懒散不积极的、想混资历跳槽的、能力有限的应尽早辞退。此外,还要做好员工培训。国外的很多安全、技术、质量等方面的管理与国内差别很大,很多岗位必须培训考核合格后才能上岗。 4.2加强内外沟通联系 对于内部沟通,应建立有效的沟通渠道,确保各部门之间信息畅通,及时发现问题解决问题。一般每周至少召集一次内部协调会,讨论各部门的计划、存在的问题和困难,协商解决办法,指定执行部门和相关责任人,在一定期限内处理。对于外部沟通,应定期或不定期召开有关SWC协调会、建筑协调会、技术讨论会、CIP协调会等,邀请业主、设计方、SWC等参加。不同类型的会议侧重点不同,会前需准备好相关资料,并将会议日程和上次的会议纪要发送给参会各方。此外,对分包商要加强管控,确保分包商服从指令,遵守有关规章制度,按时完成施工任务。 4.3加强图纸协同设计 不同专业、不同类别的图纸都是息息相关,往往牵一发而动全身,因此需加强图纸的协同设计,尽量避免和减少冲突。在报批图之前,各部门都要全面地审核图纸,要考虑其他部门的设施,要考虑后序施工和将来维护检修的便利。只有协同设计做得好,业主才会认可,施工过程才会顺利。 5典型工作流程 经过实践检验,新加坡大士西项目较为有效的机电与建筑、结构的工作流程。6 6结语 轨道交通是城市现代化建设的重要标志,是一项重要的民生工程。随着我国国力的增加,跨国建设项目日益增多,而保障地铁建设项目的保质保期完成,需要有关各方的共同协作。地铁机电工程贯穿整个建设过程,必须重视施工过程中的协调管理工作。 作者:邵亮 单位:中铁十一局集团电务工程有限公司 机电论文:高职院校机电实验室管理论文 一、高职院校机电实验室的特点与运行现状 1.实验室规模日益扩大 高职院校根据自身的实际不断加大对实验实训的投入,建立了具有服务课程、专业、技能模块等功能的各类实验室。机电实验室作为重要的技能训练场所,根据专业人才培养目标,建立了PLC、单片机、电力电子等实验设备装置。机电一体化布局日趋完善,综合性、设计性实验的质量有所提高。实验室技能培训容量从过去的数十人到上百人,投入资金从数百万元到数千万元。机电实验室投入和规模的增加,有力促进了学生综合技能的提高。 2.建设模式多元化 目前,机电实验室通常采用分散型、集中型以及分散型和集中型相结合的建设模式。所谓分散型模式,是指基于课程设计的实验室建设模式。如机械测试实验室,实验设备是根据课程教学要求,配合课堂教学和验证课堂理论而提出。而集中型模式是基于学科层次提出的实验要求,通过组合多种实验技术条件而建立的,或者为满足课程设计、毕业设计的需求而建立。集中型模式可满足多门课程的实验教学,还同时满足综合性、设计性实验教学以及课程设计和毕业设计等实践教学要求。机电实验室作为综合实验室,除了完成机电传动课程的实训外,还可以进行机电结合的实训。分散型和集中型相结合的建设模式是基于多个实验室的功能组合,通常情况下各实验室在科学规划前提下按照分散型模式建设,但各实验室在学科提出的实验要求下,又可集中相关的功能块,提供集中型模式的训练要求。该模式灵活机动,增加了实验实训中心的利用效率。 3.多种管理模式并存 传统实验室管理模式在经历了过去的院、系(部)、教研室三级管理的实验室管理体制基础上,逐步转变为院、系(部)两级管理的管理体制。这种调整,对于整合实践教学资源、节省投资、提高教育教学质量具有一定的促进作用。但有些高职院校,为了加强专业特色,培养学生的专业特长,仍然延续院、系(部)、教研室三级管理模式。这种模式对学生个性化发展是一种补充,但也带来了实验设备重复购置、管理人员增加、大型设备使用率的矛盾。 4.职业性和技术性特点日渐突出 高职院校的机电专业经过十多年的努力,已经从过去的迎合、适应社会需求向引领地方产业发展的方向迈进,如新型加工技术的革新,基于三维打印技术的零部件加工,高职院校机电实验室的职业性和技术性特点日渐彰显。基于实践教学设计的各种部件、模型等实训作品,表明高职院校的机电实验室逐步向职业化方向发展。教师参与的各种课题试验及研发,使机电实验室技术特点越来越明显。 二、高职院校机电实验室管理存在问题 目前,部分高职院校的机电实验室建设及管理体制仍然沿用上世纪50年代苏联的模式,即按课程设置实验室,并依附于教研室管理。尽管教育部在实验室评估条例中已经明确规定,实验室实行校(院)、系两级管理体制,但实际上不少高职院校机电实验室建设及管理仍然按三级管理模式运行。在这样的管理机制下,主要存在下列问题。 1.缺乏统筹协调管理,重复建设导致资源浪费 由于采用三级管理模式,实验室实际上仍然隶属于教研室。各实验室为了满足课程需要,追求“配置到位、自成体系”的目标,因而不可避免地造成了部分仪器和加工设备的重复购置,浪费大量的物力和财力。同时,实验实训需要的一些大型加工设备无法添置,影响了人才培养质量。各实验室一般采用封闭式管理,由于缺乏统筹协调,大大降低了一些仪器的使用效率,造成了资源浪费。 2.实验室多元化开放程度偏低 实验室开放是实验室生命力的源泉。这里指的开放包括实验室仪器设备和实验项目、实验时间和空间的开放两个层面。良好的开放环境对提高教师教学科研水平、增加综合性和设计性试验开发项目、增强学生实验参与度和培养学生的动手能力及创新意识具有积极的推动作用。总体来讲,高职院校机电实验室的多元化开放程度普遍较低,主要有如下几个因素:一是实验教师或能够操作固定仪器设备的教师数量匮乏,缺少教师现场指导,难以满足开放的需求;二是实验室容量有限,在应付实验教学需求外,没有足够的实验设备或空间;三是没有建立实验室开放的激励机制,教师缺乏积极性。 3.信息化管理水平亟待加强。要提高机电实验室的管理水平,离不开先进的信息管理技术。机电实验室管理的信息化、规范化,是实验室管理优化的重要保障。实验室信息化管理主要包括:实验室制度、实验教学资料、实验设备资料、实验教学资源与安排以及仪器使用和维护等信息化管理。通过信息系统平台,教师、学生可以动态了解或申请实验项目,学校管理人员也便于管理、监督和控制。部分高职院校已经试行实验室的信息化管理,但也有相当一部分高职院校机电实验室的管理还停留在传统的管理水平上。实验教学大纲、教学计划、实验报告、仪器的使用和维护仍由实验教学教师个人掌握,延续传统的封闭型管理模式。 4.安全培训措施不力。高职院校机电实验室“小而全”的建设布局,给实验室的安全管理带来不利因素。机电实验室安全隐患主要有两个方面:一是实验财产安全;二是学生人身安全。动力线布置不合理、用电负荷的增加、大型复杂仪器设备维护不规范、操作使用不当、防范措施不配套等都会导致仪器设备的损坏,造成财产损失。学生操作不当、防护面具和防护服穿戴不正确、事故处置培训不到位等,往往成为人身安全的隐患。加强高职院校机电实验室的安全管理,已成为亟需高度重视的问题。 三、改革高职院校机电实验室管理模式的思路 针对目前高职院校机电实验室运行中存在的诸多弊端,对高职院校机电实验室的管理提出以下几种改革思路。 1.改革实验室管理体制,强化系部管理职能 尽管高职院校逐步放弃了三级管理模式,但教研室本位主义及部分教师依赖实验室独自开展课题的原因,使教研室三级管理体系依然存在。因此,强化系部管理职能是高职院校机电实验室管理的当务之急。系部实验室建设要从长远规划和整体发展的思路出发,培养具有实际工作能力的专业带头人,统筹管理实验室的建设和运行,改善仪器设备的重复购置、投资分散、各自为政的局面。有条件的系部可建立实验中心,统一调配系内设备,协调实验人员的交流,统筹实验耗材,整合实验内容,以降低教学成本,提高实验设备的利用率。 2.运用信息化手段提高管理水平 采用信息技术管理高职院校机电实验室是规范实验教学内容、提高实验室运行效率的根本保证。通过建立信息化平台,有利于学生网上查询实验室、申请实验、预习实验、提交实验结果等,仪器设备、实验室人员、教学档案、安全等均实行标准化管理,以信息管理替代人工管理模式。 3.加强多元开放,提供实验室运行效率 传统机电实验室采用固定时间、固定设备、固定对象的模式开展实践教学,不利于学生科技创新活动、课程和毕业设计以及教师的综合性、设计性试验项目,降低了实验设备的使用效率。因此,科学合理的多元开放是提高高职院校机电专业实践教学水平的主要途径。可采取的开放方式有:(1)基于学生开放,可在课程实验、各类大赛以及毕业设计时,实行完全开放,充分提高学生的综合素质;(2)基于专业教师的开放,在教师课题、综合实验设计、兴趣小组以及“青蓝”工程等方面及时开放,满足专业教师的业务需求,发挥实验室的功能作用;(3)基于管理人员的开放,实验室定期向院系实验管理人员、督导开放,不断加强管理交流,改进管理方式,提高管理水平。 4.健全安全管理制度 尽管诸多机电实验室配备了安全设施,建立了安全管理制度,但在安全管理上仍然存在很多问题,有以下方面值得深入关注:一是设备运行与维护台账的建立,可以直接或间接了解设备状况;二是设备的增加应考虑线路的承载能力;三是设备的布局对设备之间、对学生操作有无干扰;四是学生实训前有无充分的安全教育和培训;五是极端条件下安全措施的预备方案;等等。总体来讲,保护人身和财产安全是机电实验室最重要的职责。 作者:朱燕祥 单位:南通农业职业技术学院 机电论文:煤矿安全生产机电设备管理论文 1煤矿安全生产中机电设备管理的意义 1.1提高经济效益 目前我国大多煤矿企业的机电设备都出现了陈旧老化的情况,缺乏必要的安全保障,机电设备部分型号的维修和养护都存在技术问题。我国煤炭企业的固定资产比例中有50%左右都是煤矿开采设备与设施,其是煤矿企业经营运作产生经济效益的关•安全技术保障体系•键因素,因此无法妥善的管理机电设备无疑会给煤矿企业的经济效益带来影响,无形中加大生产投入成本。因此机电设备管理在煤矿安全生产管理中能够提高企业的经济效益。 1.2保证开采安全 近几年频繁发生的煤矿安全事故给国家和群众带来了不小的经济和人员损失。在煤矿生产中安全是第一要素,当前煤矿发生瓦斯爆炸等安全事故有40%以上都是由于设备出现电火花造成,并且矿井下出现重大火灾的原因80%以上都是由于机电设备缺乏科学管理而造成的。由此可见,煤矿开采过程中规范管理机电设备的重大意义。 1.3提高生产效率 机电设备管理是煤矿生产管理的重要前提和基础,机电设备管理的工作范围甚广,涉及多种设备种类和专业技术,因此为了保证机电设备管理工作的正常开展就应该建立专业的机电设备管理小组,派设专人对设备进行定期检查和维修。设备在运行过程中如果出现异样要及时进行排查处理,从而保证设备的安全性和效率 2煤矿机电设备管理存在的问题 2.1设备管理观念薄弱 当前多种煤矿企业的设备管理观念还十分薄弱,仅仅处于凭借经验进行管理阶段,也不具备科学设备管理的制度和体系,而且在设备管理中也存在众多干扰因素。相关设备管理部门的管理层安全意识落后,管理制度欠缺,机电设备管理人员工作态度敷衍。为了追求高效益设备长期运行得不到维护修养,十分容易引发设备安全事故。 2.2设备管理体制不够完善 煤矿企业生产运营中管理层大多数只关注煤炭的产量和产生的经济效益,完全忽视了煤炭开采中机电设备的工作管理状况,这也是导致设备管理体制不完善的根本原因。机电管理部门是企业的重要安全部门,其主要工作责任就是对设备进行使用维护和管理。但是目前大多数机电管理部门往往形同虚设,只是将工作核心放置于生产任务,没有对机电设备进行安全监督检查和管理。另外,煤矿企业内部没有设立机电设备专业化管理队伍对设备进行定期的维修检查,长此以往设备的异常情况得不到解决,容易引发大范围的设备故障,导致开采工作无法顺利开展。 2.3缺乏专业的技术人才 煤矿企业的从业环境艰苦,企业内部缺乏有效的激励制度因此难以留下高素质的技术人才。而当前在煤矿从事一线开采的工作人员大都没有经过专业的训练,设备使用技能和专业知识极其缺乏,而且安全意识低下。缺乏经验的从业人员往往因为操作不当导致煤矿安全事故频发。人才流失严重,设备使用人员素质有待提高的现状严重阻碍了煤矿生产顺利运行。 3煤矿生产中机电设备管理的措施 3.1提高机电设备管理观念 煤矿企业管理层要意识到煤矿开采过程中机电设备管理的重要性,从设备使用的环节入手进行严格的控制监督。(1)关注机电设备的安全环节,保证设备的安装质量,这是保证机电设备正常投入运行的基本前提;(2)选择适合矿井的机电设备是保证设备正常安全运行的关键,不能一味地追求设备的低成本,无视矿井的实际情况;(3)在设备运行的过程中机电设备管理部门要进行定期的跟踪监督,当设备出现异常时保证能够第一时间处理;(4)通过信息化技术掌握设备运行的各项数据,设计好的维修计划,制定完善的检测维修流程,并且详细的记录相应数据;(5)对于原先使用不合理的机电设备要进行淘汰和改造,对于存在安全隐患的设备要及时维修处理,提高设备使用的按去哪性能。 3.2完善机电设备管理体制 完善机电设备管理部门的体制,建立机电设备的管理制度。认真执行机电设备的管理与维护制度,规范员工使用设备的安全行为。根据实际情况来对设备的操作、维护、检修等进行详细的制度规范,让机电设备使用的每一个环节都有章可循。转换机电设备管理部门的工作重点,将煤矿开采的工作重心向安全生产转移,赋予其适当的安全管理权力,建立绩效激烈制度,提高设备管理技术人员的工作激情。由于机电设备每天都会完成高负荷的工作运转,工作强度相对较大,因此需要定期对设备进行检测和故障诊断。机电设备的检修不单单是未来降低机电设备的故障率,更为重要的是要延长设备的使用期限,降低煤矿开采的投入成本,进而提高经济效益。 3.3提高设备使用人员素质 煤矿开采人员的综合素质是保证煤矿开采安全的重要环节,因此煤矿企业应该定期组织一线员工进行机电设备管理和操作的培训,提高员工的整体素质和专业技能水平。在适当的实际组织安全事故演练,加强员工的实战反映能力和处理能力。另外,加大对员工安全意识的培训,开展思想教育座谈会,让员工意识到安全生产的重要性。 4结束语 煤矿生产中的机电设备管理对于保证煤矿开采的安全进行有着不可或缺的重大意义。完善机电设备管理现状必须从小事做起,定期检测设备的使用状态,出现异常及时处理维护,以便最大程度地避免安全事故的出现。提高机电设备管理意识,构建完善的设备管理维护制度,提高设备使用工作人员的专业素质,定期组织企业安全意识讲座和设备使用技能讲座,全面提高设备操作人员的综合素质,从而全方位的对煤矿生产中的机电设备进行管理,保证煤矿开采的安全进行。 作者:王世锋 单位:霍州煤电集团晋南煤业公司 机电论文:计算机电子书包小学教育论文 一、教学生趣味认识和使用计算机 教学生使用计算机,最重要的是学会使用。当我们面对外表华丽但不会使用的计算机时,那样只能是空架子。面对计算机,我们首先要了解计算机的原理构造以及元件。计算机的使用不像我们想象的那么难。只有我们去了解计算机的人机交互界面,懂得计算机的最终目的是要为人所服务。计算机最终的目标就是和人产生交互,为人类解决那些繁杂的程序。计算机未来的发展前景,就是为我们服务。我们生活在计算机的时代当中,了解学会计算机才是最重要的。计算机是可以连接网络的计算机,且能实现资源共享和网络信息处理。计算机是真正为我们服务的。我们可以使用计算机做自己喜欢的事情。我们还可以利用计算机做很多的事情,如能让计算机为我们产生出财富。计算机的时代就是教会我们如何去把握计算机,如何去用计算机创造出财富来。计算机的IPV6将不断推出,计算机的科技时代已然到来。现在都已经云计算了,我们关键是要推动计算机的运行。计算机关键是运行的速度,不是看计算机的外表,而是为人们所服务的。只有真正懂得计算机,才能更好地与计算机交流。计算机让我们的工作更好地出现在屏幕上。如计算机可以做出数据图表来。在我们充分掌握计算机的时候,想过计算机以后的发展的方向吗?我们应该不仅要懂得计算机,而且要更好地用计算机处理庞大的信息数据库。 二、信息技术适合小学生的年龄特点 教学要有“术”,要有技巧,有针对性。小学生年幼,尤其是低年级,有的活泼好动,难以久坐,有的胆怯害羞,讷于言语,有的东张西望,心神不定,有的甚至气躁心浮,难以管束,不一而足。所以,教师要制定灵活多样的教学计划和学生匹配。一般而言,学生缺乏耐性。因此,教师在教学中就要使用良好的教学手段,让教育有声有色、趣味浓浓,让学生在欢声笑语中接受教育,学到新的知识,让他们喜欢学习,热爱学校。只有把学生的积极性调动起来,促使他们对新知识充满好奇,使他们具有丰富的想象力,并引领得体,才能使学生轻松做到安静快乐的学习,并做到“好学、会学、想学和学会”。我们要知道,不要说学习新的知识,就是再好玩的游戏,时间一长,学生可能也感觉枯燥无味,因为他们玩腻了。针对这一特征,教师应细致观察,知机识变,及时利用信息技术辅助教学,即利用学生喜闻乐见的方式传授新知。此外,教师教学方法要灵活多变,使学生感觉不是在学习,不是在学校上课,接受教育,而是和在家里看动画片一样快乐。这样就能使学生感受到学习的愉悦,认识到知识的美妙,学习起来就会欢声笑语你追我赶,乐此不疲,积极性高涨,并非常快地学会知识。而且,学生的创造性也得到了很好的发展。 三、发展电子书包 (一)电子书包是大势所趋 有人类以来,就存在着教育。教育不断发展,社会不断前进。从口耳相传到私塾讲学,从班级授课制到现代化的信息技术教育,随着技术更新,电子书包应运而生,成为素质教育的有力工具。电子书包具有全新的功能,并非简单地把书装到电脑里。它不仅仅把学生肩上的重负卸掉,而且作为现代化的学习,电子书包一改灌输式教学,给学生解脱和自由,让学生学习的灵性得以舒展,让学生的悟性得以增强。学生可以根据不同的学习需要,自主地进行探究式学习,从而使得课堂教学变得轻松无比。当然,反对与质疑同时存在着。有人提出,电子书包有损视力;有人说,电子书包内容纷繁,影响学生上课不专心;有人说,电子书包让学生玩游戏有了工具……一切事物,利弊相生,有积极的一面,就存在不利的一面。要想使新生事物得到发展,就不能因噎废食,而要尊重事物的发展规律,达到趋利避害的目的。 (二)电子书包定位 电子书包不等于教学资源化、电脑化,其内涵丰富,包括教学平台、新型的教学模式,适应时代的可持续发展。电子书包以课堂教学为核心,有效整合了丰富教学资源,通过五颜六色的图片、精彩纷呈的视频、交互式多媒体教学系统生动直观地将教学内容呈现给学生,实现了授课高效化、学习趣味化和作业个性化,将信息化产品的应用效率提升,使教育质量改善,真正让师生之间实现了高效互动。电子书包是集学习、练习、评论、交流、拓展、安全与游戏于一体的电子课堂,它具有移动性,便于携带。电字书包是师生之间的互动平台,也是学校、教育主管部门和家长之间的互动平台。我们要一起努力,让电子书包成为教育理念的创新产品,让电子书包成为学习方法的变革终端。电子书包随着改革的春风,以轻盈的身姿走进课堂,来到广大师生面前,融入“学与教”,焕发出青春的活力。这才是电子书包正确定位的基点。 (三)电子书包的优势不可取代 电子书包充满人性化的特点,携带方便,容量巨大,使用简单,优势多多。下面略作举例。 1.电子书包的重量轻,不会造成学生的疲劳。 且轻便环保,一般在一公斤以内,可以达到减少纸张甚至无纸学习的标准,对环境有着非常好的保护。 2.内容博大。 电子书包功能齐全,声色俱佳,视频、动画等多媒体形式尽在其中,教学形象,学习生动,教材、教辅、工具书等应有尽有。反馈学习也非常及时,教师指导方便快捷,且便于随身携带。 四、结语 综上所述,随着新时代的教育来临,教育者要知机识变,不能墨守成规,而要用新的教育方式做好教育工作,培育好新一代。 作者:朱小亮 单位:河北省迁安市沙河驿镇沙河驿完全小学 机电论文:现代高速公路机电工程论文 一、现代高速公路机电工程中通信系统的技术概要 1干线光纤数字同步传输技术 (1)功能。该系统主要可用于构建SDH的传输设备的网络平台。通常情况下,该系统可以连接省中心与各路段的分中心。主要可以用于为高速公路的电话网络提供相应的中继通道,还可以针对监控系统、收费系统提供相应的数字通道,同时也可以为闭路电视监视系统提供所需的图像与控制信号传输的通道。(2)干线传输系统的基本结构拓扑结构:根据传输数据的容量与干线传输自上向下会发生容量递减的特性,靠近中心的地方通道的需求量较大。干线传输网络可以延伸到每一路段的分中心的所在地。光纤类型与波长:光纤类型应该符合ITU-TG.652标准的单模光纤;短距离的工作波长应该使用1310mm的工作波长;长距离的工作波长可以选用1550mm的工作波长。干线网络的配置:该系统主要由单模光纤、分插复用设备、终端复用设备、光再生中继器与对应的维护设备构成。 2数字程控交换技术 数字程控交换技术是一个专用的、较为先进的进行语音交换的平台。(1)电话交换系统的主要结构通常,高速公路机电工程中的电话交换系统可以分为两个级别,一级交换中心设立在省级通信中心,主要负责本局的终端话务连接与省内的路段连接工作。二级交换中心被设立在路段通信的分中心,二级交换中心主要可以用于实现本局所辖范围内终端话务的交换与市话交换的业务。(2)基本功能指令电话系统指的是为分中心的工作人员提供可以在紧急的情况下进行指挥与调度的一种通信手段。该系统主要使用数字程控交换机热线、会议功能或者中继连接方式实现针对指令进行快速沟通的调度功能。 3支撑网系统 支撑网系统主要用于保证业务网的正常运行、网络功能的增强、网络服务质量的提高等作用。通常,支撑网包含数字同步网、网管网与NO.7信令网。其中,数字同步网主要具备相互同步方式与主从同步方式两种。网管网主要由网管管理系统、网元管理系统与对应的本地操作维护终端构成。 二、通信系统的设计与实现 一般情况下,现代高速公路的通信系统包含以下7个组成部分:光纤数字传输系统、语音业务系统、数据或图像传输通路、室外光缆、楼内电缆、通信电源和接地、通信管道工程。采用主从同步方式,以达到各个节点跟踪省中心时钟基准取得同步的效果。 1语音业务系统 采用光纤综合业务接入网的方式,语音业务由光纤终端V5.2链路接口与干线传输信道进行传输。对讲电话系统使用数字程控交换机的热线或者会议电话功能与软件进行功能实现。 2数据传输通路 监控数据传输通路分为以下4级:第一级是监控外场设备到近无人通信站;第二级从各个无人通信站到有人通信站;第三级提供以太网针对数据进行传输;第四级使用以太网实现数据传输。 3存储系统 分中心的数字视频光纤传输平台使用IPSAN录像的方式,图像数据使用统一存储,有利于进行数据检索及分析。 4网络浏览功能 分中心的数字视频光纤传输平台可以监控IP数字视频流,通过交换机实现局域网的视频浏览控制。 5光缆铺设 使用24芯光缆进行室外光缆的铺设。使用HYA型的市话电缆进行市话电缆的铺设,以达到保障综合通信网的音频数据传输的目的。 三、结束语 通信系统在现代高速公路机电工程进行数据传输的过程中占据重要地位,只有保障了通信系统的畅通与容量,才可以实现信息的同步传输。因此,本文针对现代高速公路中的通信系统进行了分析与讨论。本文在分析现代高速公路中通信系统基本概念的基础上,针对现代高速公路机电工程中通信系统的构成与技术需要进行了分析研究。最后,从不同的方面给出了通信系统的设计与实现分析。 作者:孙玺婷 单位:西安公路研究院 机电论文:物业管理与机电工程论文 1物业管理中机电工程管理节能的基本概述 在物业管理节能的过程中可以根据不同的建筑设施进行不同的节能手段。一,对宾馆、商场、酒楼等服务行业的建筑,最主要的节能手段就是淘汰、减少耗电量大的设备,使用耗电量相对比较低的设备,对于比较高档的地方,可以利用中央空调的余热回收技术进行一定的节能,对于电价存在峰谷的地方,可以采用冰或水的蓄冷技术进行节能;二,对于工业、企业等的用电管理,需要安排完善的生产工艺、生产技能,进行合理的安排调控,在用电高峰时段,企业可以暂时停止设备的使用与生产,在不是用电高峰的时候,进行连续的辅助生产,两者相结合,对用电的负荷采取最合理的控制,增加电的使用率;三,对于生活在其中的居民,可以采用物业的节能管理,宣传节能灯等节能设备的使用,并且选购节能型的家电设施,减少设备的大耗电量,提倡使用太阳能热水器,在用电的高峰期尽量避免使用大功率的设备,从而提高电能的节约。 2物业管理中机电工程管理节能的意义 2.1实现物业管理节能的必要性 物业管理作为我国近年来新型的行业,其发展还是比较快速的,在房地产行业的壮大下,物业管理也在不断地日益壮大,目前,我国大部分的建筑事业中都存在着物业部门,物业管理也在城市的建设中起着重要的作用,很多时候有些政府的职能也由物业来承担。物业管理对其电、水、气等管理的水平关系着整个城市的发展与建设。物业管理的主要目的是为业主提供服务,其服务的方式是以耗能的形式体现的,我国在高层建筑方面的耗能是其他发达国家的两倍,因而导致了资源的浪费,所以在物业管理中实现电能源的节约是必不可少的,也是提高资源利用率的有效方式。 2.2建立正确的节能意识 为了更好、更快的实现资源的节约,就需要我们建立良好的节约能源的意识,树立节约能源的意识我们可以从两方面入手。第一,提高使用者的节能意识,形成良好的节能习惯,在物业节能的过程中,业主是节能的主要人员,直接关系着节能的效率。所以,在物业管理的工作中,与业主进行良好的沟通是必不可少的,那么如何正确的把节能的理念宣传给业主,也是物业管理工作的重点,例如:可以在过道上设置公益广告,使业主建立节能意识;第二,加强物业管理人员的节能意识,强化节能的管理。在进行物业管理的过程中,物业人员必须遵循合理的科学规则,提高管理的力度,尽可能的减少管理漏洞和资源的浪费,在对业主没有伤害的前提下,实现物业的效益最大化。物业工程在管理的过程中还应该建立一定的制度,让物业管理工作者在合理的规章制度下,进行严格的管理,从而提高节能的意识。 3物业管理中机电工程管理节电的措施 3.1供水系统方面的节电措施 高层建筑的供水一般都是采用变频恒压、高位水池的方式。但是不论选用哪种供水方式,对电能的使用量都是比较大的。那么,对供水泵合理的选择与安装,是保证供水系统节电的重要措施之一。其主要措施还有选用节能效率高的设备、淘汰传统陈旧的电动机,并且对供水系统进行一定的改造,采用逐级加减泵的方法来替代功率大的变频技术,注意定期对设备进行维修与维护,避免因设备老化而造成电能的大量损耗。 3.2照明系统方面的节电措施 在物业管理的过程中,照明系统主要是指高层建筑的公共照明系统,其系统可以分为电梯的照明、地下车库的照明、路灯的照明以及楼梯的照明,对此我们一般采取的节能措施有:大力的选用绿色环保节能的照明灯具,把原来大功率的照明灯具换成节能的电子灯具;把照明路灯从人为控制的模式变为电子控制的模式,并根据季节的变化进行时间的调整,来达到节能的目的;在楼梯间、电梯间以及地下停车库,安装电子的声控装置,以便达到人走灯灭,人来灯就亮了,避免不必要的浪费,在经常需要照明的通道上,用一路照明的方式来满足照明的需求,并且合理的安装备用的灯具与照明线路,以便达到节约能源的作用。 4结束语 综上所述,随着社会的不段发展,电能已经成为了世界三大能源之一,影响着我国的经济发展,电的使用也在逐渐的加大,但是由于建筑本身的设备数量多,并且也复杂,所以对能源的需求也比较大。我国在节能产品的使用上还不是比较完善,对电能的损耗就更加大了。因此,在日常的生活中,加强节能意识的宣传,增加对设备的节能设备的管理工作,为我国的可持续发展战略做出有力的贡献。 作者:张溢 单位:深圳市广视后勤物业管理有限公司 机电论文:水电站机电工程论文 1水电站机电工程项目管理的基本内容 1.1对产品质量的管理 水电站机电工程建设并非单纯地组合安装机械,也并非只要求符合外形标准,最主要的是对水电站机电工程的建设质量进行严格控制。为了确保水电站机电安装的科学规范,要求相关企业建立健全产品质量安全管理机制;同时还要从建设材料、生产设备、操作程序、施工技术、劳动者素质等多个角度出发,综合考察提高施工质量的有利因素,并全面监控施工现场中的潜在风险,切实保障水电站机电设备满足产品质量安全并达到技术要求。 1.2对施工进度的管理 由于水电站机电的安装作业在整个水电工程施工项目中占有举足轻重的地位,因此,确保机电设备安装的科学性与管理的实时性,将整体的安装大型作业分割细化成一段段具体的短时工期进行阶段性操作,能在很大程度上有效控制好水电站机电工程施工进度的管理工作。然而,对施工进度的管理并非片面注重对施工速率的提升,最根本的还是要在保持高效率快速度的前提下,强调对机电设备安装的质量安全与使用效应的进一步优化。 2水电站机电工程项目管理的有效措施 2.1管理生产成本的有效措施 首先,水电站机电工程项目部应该设立一个专门的成本管理机构,从购进生产材料、更新施工器材以及竣工后可能发生的索赔事件等几个主要方面出发,严格将生产成本控制在项目部策划的范围之内,以保证盈利大于支出;其次,要将总体的成本控制目标分割成具体的阶段性目标。根据水电站机电施工现场的实际情况,将项目部最初做出的成本策划案进行分解与细化,使其落实到具体的施工阶段。同时,还要对已经竣工的上一阶段的工程项目成本进行核查检验,分析复核结果以发掘利润上升空间,从而优化调整成本管理计划;第三,要求项目总部制定好整体的成本管理方案,并将其下达至各个部门,落实到相应的责任人身上,使企业上下都明确自身职责,加大执行力度。同时还要严格监督执行结果,对效果不理性者给予及时改进。第四,要根据施工现场提供的实际生产建设费用做好统计,将统计结果与项目部给出的成本管理目标进行核对,如有超支的发展趋势,应及时找到解决办法,改进成本控制方案;最后,在水电站机电工程项目开工之前,要预先做好成本管理策划,在建设材料、施工器材、工作人员等生产成本方面全面考察所有可能要支出的费用,通过计算与分析,制定出一套切实可行的预算方案,以免出现施工资金不足的状况。同时,在施工过程中更要注意对现场资源的优化配置与合理利用,杜绝浪费。 2.2管理施工安全的有效措施 第一,建立健全施工安全管理体系,全面推行安全生产责任制,使施工安全理念深入人心,将安全知识贯彻落实到实际施工作业中去。同时,还要安排专门的监管人员进行定期检测,排查安全隐患。第二,科学制定机电工程安全施工策略,对于那些风险系数较大的特殊施工项目要给出专项的安全防护措施;第三,对参与施工的各部门及其工作人员进行定期的安全技能培训,普及安全知识,强化安全施工的意识。 2.3管理产品质量的有效措施 首先,培养一批工作热情与专业技能并存的优秀劳动力,加强技工队伍建设,要求施工人员不仅具备优良的职业操守和高度的工作积极性,将质量管理工作视为己任,切实维护企业的根本利益;同时也要具备高水平的施工能力和作业技巧,能够快速适应更新换代的施工设备,全面掌握各项施工工序,灵活应对施工过程中可能出现的安全事故,将质量管理限制在可控范围之内。其次,要在开工之前仔细审查施工图纸。通过反复检查及时发现问题,并进行协商与沟通,找出相应的解决措施,完善设计图纸。在之后的施工过程中,还要根据现场的实际情况作出适当修改,以便更好地保障施工质量安全。最后,在安装机电设备之前,水电站机电工程项目的总负责人要进行一次技术交底,并制定出一套科学有效的技术方案,为机电的安装质量提供强大的技术支持和智力保障。 2.4管理施工进度的有效措施 第一,要从整体出发,编制出一套施工进度总计划。第二,要根据施工现场的实际状况,将总计划切分细化为一项项具体的施工任务,分配落实到各个不同的施工小组,并对施工进度进行实时监控。第三,要分阶段进行施工进度管理工作,根据每个阶段不同的施工任务与现场施工状况,安排相应的人力资源和物质资金,以确保各阶段都能顺利竣工。第四,当施工进度有悖于制定好的总计划时,要求及时分析出现该偏差的根本原因,同时还要给出针对性的解决方案,适当调整施工进度,将其控制在合理的范围之内。 3结束语 根据以上提到的四大基本内容及其管理办法,可知我国的水电站机电工程虽存在着一些建设难题,但只要严格遵守科学合理的管理规律,结合施工进度与现场实际状况,灵活调整施工策略,尤为注重施工过程中的安全隐患,谨记施工安全准则,将产品质量的提高作为根本目标,我国的水电站机电工程项目还是能取得较大成就的。为实现企业经济利益的最大化,需要我们付出多方面的努力。 作者:曾琼生 单位:南雄市宝江水库工程管理所 机电论文:机电安装项目管理论文 1机电设备安装工程项目的特点 1.1技术要求高 人们生活水平的提高对工程建设质量有了更高的要求,尤其是对于机电设备安装工程来说,对此方面的技术要求更为严格,逐渐有更多新型技术与工艺被应用到工程建设中,但是相应的施工难度也在不断增加,为满足项目施工精准度的需求,需要更进一步地做好安装项目管理,提高工程安装技术水平。 1.2质量验收严 机电设备安装内容多,涉及的专业也比较多,这样在施工时就需要各个部门的相互协调。另外,因为工种相对复杂,并且各项资源呈现多样性,如果各部门之间协调管理不到位,很大程度上会影响到工程建设的进度与质量。并且机电设备安装是工程建设的关键,其施工质量在很大程度上影响了项目的实际质量,这就决定了工程质量验收的严格性。机电设备质量评估是工程质量验收的重要内容,确定设备安装是否规范,是否符合项目建设需求。 2机电安装工程项目管理难点分析 2.1进度管理 机电设备安装内容众多,涉及到的环节也比较多,整个安装施工的过程相对复杂,如果其中任何一个环节出现问题,将会对整个工程建设造成影响。因此,在对机电安装工程进行项目管理时,应做好进度管理工作,避免施工过程中出现突发事故而影响项目进度,保证项目可以按照要求顺利施工。通过对项目进度总目标的分析,来对项目管理以及进度管理来进行控制,各部分之间相互协调,将机电设备安装与土建工程、装饰工程等相结合,合理控制工程项目进度。 2.2质量管理 机电设备安装质量会受到各种因素的影响,例如施工工序、技术以及工艺选择等,施工时一般在工序确定后不会再发生改变,这就需要建立一个完善的质量管理体系来对施工质量进行控制。质量管理工作需要贯彻到工程建设的每一个阶段,包括工程准备阶段、施工阶段、验收阶段等,并且涵盖的内容要全面,包括施工技术、工艺、资源、人员以及环境等方面,通过对各方面的管理控制,将质量管理工作落实到位。 2.3成本管理 机电设备成本管理工作主要影响了工程建设的经济效益,合理地控制施工成本对提高企业经济效益具有要意义。对于机电设备成本管理来说,管理效果如何在一定程度上会对其他管理工作造成影响,应加大成本管理与控制体系,为其他项目管理工作打好基础。针对成本管理工作应结合工程实际情况制定成本计划,对成本项目内容进行详细分解,寻找降低成本的措施,制定完善的成本计划与控制方案,并将其落实到位,对其实施过程中存在的问题应进行调整。另外,应做好项目所有收支费用的详细记录,定期进行结算,并对结果进行分析,保证成本管理体系更加完善。 2.4安全管理 随着工程建设要求的日益严格,安全管理工作已经成为机电设备项目管理的重要部分。因为机电设备安装过程复杂,涉及内容与资源众多,在施工过程中如果管理不当很容易出现安全问题,针对此为保证机电设备安装人员安全,需要结合以往工作经验制定安全管理体系,做好安装人员安全意识与专业技能培训,使其提高安全防范意识,将安全施工落实到位。另外,还应全面展开安全施工责任课程,不断提高施工人员安全防护水平,提高其紧急处理能力,能够在第一时间预知危险并做好处理工作,为其提供安全保障。 2.5财务管理 机电设备安装工程的财务管理工作为一个动态管理过程,需要通过较高的管理水平来实现。财务管理工作需要贯彻到整个施工过程中,并与成本管理以及质量管理等工作联系起来,尤其是在工程进入竣工验收阶段时,财务管理工作会由建设单位来负责编制竣工结算报告,对项目筹建、施工、竣工以及交付等阶段所用建筑费用以及财务状况进行总结,对所有信息进行收集、整理、分析与总结,完成工程竣工财务管理,提高工程建设的经济效益。 2.6技术管理 安装技术的选择是影响设备安装效果的关键因素,在新技术不断发展的背景下,需要加强对新技术与新工艺的研究管理,选择合适的技术应用到机电设备安装工程中,不断提高工程安装的技术水平。新工艺、新技术以及新材料在机电设备安装工程中的应用,想要充分发挥其所具有的功能,需要提高安装人员的专业技能素质,使其能够熟练掌握各项技术的要领以及操作方法,建立完善技术管理体系,不断提高工程施工质量。 3机电设备安装工程项目管理难点建议及方法 3.1加强项目组织管理 一方面,应结合机电设备安装工程特点制定管理机制,主要包括全员参与动态性管理机制,将责任管理机制贯彻到底,明确每位员工所要负责的内容,通过增加其压力的方式来鞭策其不断前进,保证安装工程质量。同时也可以执行岗位持续性轮换原则,使得不同责任主体能够在不同岗位之间获得最大的锻炼,有利于企业培养综合型人才。另一方面,做好机电设备安装项目管理要点普及,提高管理制度的科学性与合理性,提高管理人员专业能力,可以最大程度地利用各项规章制度,提高机电设备安装的效果。而对于普通施工人员来说,应保证其能够全面掌握项目管理程序,促进机电设备安装工程的顺利进行。 3.2加强项目施工管理 对于机电安装施工管理的要点在于接地工作,需要确定安装接地的种类与目的,并且要明确安装可能带来的危害,在此基础上制定完善的施工方案。例如机电设备金属元件可以分为带电金属部分与非带电金属部分,这样发生触电的原因就可以分为接触带电导体直接接触事故与接触因漏电而带电非带电金属部分之间接触事故,事故原因不同采取的措施也就不同,在进行施工时应具体情况具体分析。 4结语 机电设备安装是工程建设的重要组成部分,为保证其施工效果必须要做好相应的项目管理工作,确定管理的要点,从多个方面入手,结合机电设备安装特点采取相应的措施,争取不断提高工程安装的效果。 作者:彭旭芳 单位:广州华南资讯科技有限公司 机电论文:民爆机电设备安全管理论文 1立足本职岗位,强化机电现场管理水平 加强民爆机电设备现场管理水平,提高安全质量标准化管理是企业提高生产水平、建设安全生产长效机制的根本途径,同时也是民爆生产行业安全质量生产的行业标准。只有机电设备安全质量标准化达到并保持一定的标准,才能使该厂处于安全生产的良好状态,才能够适应和保障职工生命安全和民爆行业现代化建设的需要。 2机电工作完成情况 2.1从2002年以来,笔者先后多次主持、参加了铵梯炸药生产线、雷管生产线的机电设备设计、改造工作,对铵梯炸药生产线的混合上料系统、装药上料系统,雷管生产线的装填工序、卡口工序等进行了全面扩能改造。先后对乳化炸药生产线、锅炉、水源井、变电所等进行了建设改造。尤其近年来对全厂的生产许可取证、安全评价检查、安标取证等以及四项技术通过改造达标,使该厂各生产线的工作环境得到了很大的改善,生产规模得到了很大提高,从而降低了职工劳动强度。同时安全生产质量标准化建设、四项技术等得到了一定的提高。 2.22008年任命为机电车间副主任(分管车间生产安全、动力科工作),2013年任命为机电车间主任(负责机电车间、动力科全面行政工作兼设备管理和机电专项工程的具体业务)。该厂动力科的业务主要包括机电设备、锅炉、环保、供电、供水、设备大中小修、专项机电工程改造、生产线改造等。首先从车间安全生产上,通过狠抓基础管理和现场管理,保证了车间多年来安全生产的正常运行。作为生产一线的后勤保障部门,针对加工的机电配件,该厂从严要求,坚决杜绝不合格配件进入库房,流失到生产车间。从生产供汽方面,笔者作为车间主任要求司炉工、锅炉维护工严格按照特种设备安全检察条例、锅炉运行安全技术操作规程进行作业,保证了生产车间正常用汽供给,为该厂的安全生产打下了良好基础。 2.3机电设备方面:作为主抓动力科业务的负责人,笔者紧紧围绕全厂各车间各项安全、生产、经营指标。首先对全厂机电设备做到了如指掌,对关键设备、大型设备的运行状况、运行周期、设备性能、关键零部件做到心中有数。同时编制修订了该厂机电设备管理办法,明确规定设备的管理机构和业务范围、计划更新大修、采购管理、基础管理、库房管理、统计管理、奖罚与责任追究等。每年和财务部门两次对全厂机电设备进行盘库核对。每年及时编制一五三厂机电设备大、中、小修周期检修计划,并严格按照周期性检修计划安排实施并每季度末进行验收。 2.4外围配件方面:严格按照设备的检修周期,核定设备配件的采购计划,对外围配件的采购坚决执行局里的物质采购三级审批手续,做到了采购回的配件100%合格,做到了账、卡、物品三相符。 2.5由于受国家产业结构调整,该厂于2007年、2008年先后对乳化炸药生产线进行了两次大的改造,使乳化炸药生产线达到了民爆行业规范要求,实现了自动化、远距离视频监控。2007年完成了两台10吨锅炉的安装工作,保证了该厂安全生产正常进行。2012年水源井的建设和两座6kV变电所的建成,彻底改变了该厂多年来用水紧缺和用电不安全的现象,保证了该厂安全生产工作。近年来主持全厂机电设备大修工程、专项资金工程,通过精心组织、精心施工,保质保量顺利完成了全部工作任务,为该厂的生产、经营任务顺利完成打下了坚实基础。 3机电设备大修完成情况 针对全厂机电设备使用情况按轻重缓急和设备定期检修计划,有序的进行设备大修。先后对生产线上的乳化装药机、全自动包装线、水相灌、螺杆式空气压缩机、乳化器、浸冷机以及锅炉、平爬坡矿链、提煤机等分批次有计划、有目标组织了大修,从而保证了该厂机电设备的正常、安全、经济运行。1994年和2003年笔者深入现场,两次对锅炉房至84#车间、85#车间投运35年来的主供气管道进行了大修,共计更换直径108管道1800米、直径133管道1200米,杜绝供汽管道跑、冒、滴、漏现象,保证了车间生产正常用汽,节约了能源的消耗。 4大型设备改造工作完成情况 4.12001年至2003年该厂投资65万元,并安排笔者作为甲方工地负责人,完成了85#车间DDNP生产废水改造工程,杜绝了生产废水不合格外排,保证周边环境不被污染。 4.22005年4月份笔者负责测量尺寸、绘制图纸、编制改造方案、编制施工预算等,组织车间工人对纸筒生产线进行了全面扩能搬迁改造,达到了国家民爆行业主管部门对危险生产工房定员的规定。 4.32005年7月份根据国家产业结构的调整,该厂安排笔者为现场机电安装负责人,完成了投资100多万对85#车间雷管生产线的装填工序、卡口工序、雷管编码工序等机电设备、供电、供水、供汽等进行了扩能改造。从而使该厂雷管产量由70年建厂时设计的1500万发/年,上升到了2500万发/年。 4.42006年至2007年该厂投资600万元,并安排笔者作为甲方现场负责人,对机电锅炉进行了全面更新改造。淘汰了耗能高、产汽量小的3台蒸发量为4吨/小时锅炉,更新为2台蒸发量为10吨/小时锅炉,有效提高了生产效率,满足了该厂生产需求。 4.52007年、2008年该厂先后两次投资700万元对乳化炸药生产线制药设备、供电线路、供水管道、供汽管道等设施进行了全面更新扩能改造,使生产能力由原来的6000吨/年,提高到了12000吨/年。同时生产线实现了远距离在线监控,人员得到了有效控制。 4.62011年6月份至2012年8月份该厂安排笔者作为甲方现场负责人,投资500万元完成了深度823米水源井1座,400立方米蓄水池1座,安装140kW深水泵1台、配电柜5台、软启动柜1台、315KVA变压器1台、37kW二次加压水泵2台以及地面配套并网管道370米。彻底解决了困扰该厂40年来生产、生活用水困难的现象。 4.72011年11月份至1012年5月份,由笔者负责完成了该厂中央变电所及84#车间变电所更新改造工程。该项工作共计安装高压配电柜11台、低压配电柜10台、后台保护装置1套、630变压器2台、直流屏2台、电容柜1台以及6kV高压供电线路1900米。解决了该厂多年来供电系统严重不足的现象。新变电所的投入运行,满足了该厂安全、生产、居民生活要求。 5结论 综上所述通过回顾机电工作中的经验,从中可以看出做出了一些成绩,同时看到自身的不足,自我反省,要成为一名真正机电技术管理人员还有诸多要完善的地方。在今后的工作中,笔者将坚持学习理论知识,强化业务水平,虚心求教,以实际行动搞好本职工作,为机电事业做出贡献。 作者:翟胜利 单位:铜川矿务局一五三厂 机电论文:计算机电子商务网络营销论文 1计算机网络营销在电子商务中的内涵分析 我们通常所说的计算机网络营销指的是贸易型企业充分利用计算机网络技术来对产品进行宣传、销售、售后服务等一系列的营销行为,该行为是一种在传统销售方式基础上发展起来的新型的营销模式。 1.1计算机网络营销是一种区别与传统销售模式的新型营销模式 计算机网络营销与传统对策营销模式不同,这种营销模式不但速度快、效率高,而且也具有很大的拓展空间和虚拟传播,同时它的传播地域要比传统销售模式更为广泛。在本质上讲,这种营销模式是一种利用媒体技术实现营销目的的综合手段,这种营销模式的广告宣传和公关业务都是使用网络技术,这是一种崭新的销售模式,这种模式的销售策略、销售理念及技术手段是基于传统销售模式的基础上的新突破。 1.2计算机网络营销的销售理念离不开传统的销售理论形式 计算机网络营销只是一种新型的销售方式,这种销售模式体现了企业信息和用户信息互动的一种手段,它只是一种销售技术手段和方法的改变,但是要想达到销售的目的,它还离不开传统销售理论的支持,离开了传统的销售理论仅仅依靠技术手段也很难实现营销的目的。这种营销模式也应该符合一些传统营销理论的支持,比如:这种销售模式也是以客户为核心,同时它也要求对市场进行细分,计算机网络营销作为企业总体销售策略的一个重要组成部分,离不开传统的销售理念而独立存在。 1.3计算机网络营销和网上贸易的不同之处 计算机网络营销的目的是为了实现商务行为的彻底网络化,但是这种想法仅仅是一种理想的情况,绝大多数情况下计算机网络营销是利用计算机网络进行信息的同时展示产品的型号和性能以及商品的价格和品质等,进行企业的宣传和售后服务也可以通过网络手段来实现,但是实现产品的贸易不一定通过网络来实现,这种营销模式能够达到与用户进行交流和互动的目的。 2计算机网络营销在电子商务活动中的优势非常明显 与传统的营销方式相比计算机网络营销占有许多的优势,毕竟这种营销模式是在原有的各种营销模式基础上的改革和创新,这些优势主要表现在以下几个方面: 2.1营销活动的效率较高 计算机网络的信息传播速度较快,这是计算机网络营销最显著的特点,同时信息传播的速度也十分的快,在极短的时间内就能快速实现信息的更新和更改。同时贸易单位产品的各种信息能够在计算机网络上快速显示出来,这些信息包括:产品生产企业的相关信息、产品的内容和销售价格、产品的优惠活动和售后服务等等,同时这些信息能够根据市场需求进行及时的调整和补充,这样就增加了企业对产品市场咨询的更改效率,同时也能够提高企业对市场的掌控能力,这样就提高了企业捕捉市场信息和用户需求以及反馈信息的效率和能力。这些及时的处置和应对措施能够拓展企业的市场,这就体现了在电子商务中,计算机网络营销的高效之处。 2.2计算机网络营销使用的费用较低 利用计算机网络进行信息的传播比以往的信息传播方式所使用的费用较低,过去利用传统的信息传播方式需要花费较多的人力物力。在传统的营销模式中,信息的及传播需要利用较多的人工、纸质广告以及广播和电视等媒体对产品进行宣传和推广,这些推广模式比较单一,同时成本较高,利用计算机网络进行广告宣传能够降低广告的和印刷以及邮寄的费用,这样就减少了企业产品宣传所要花费的成本。除此之外,计算机网络信息具有互动性,企业利用计算机网络可以及时地了解用户的反馈意见以及个人需求,这样企业就能够根据市场信息有的放矢地对产品进行生产,并有效地避免了企业因盲目生产而造成的浪费,为企业进行库存和降低备货打好了良好的基础,这样企业既能够满足市场的需求又能够降低因为销售而占用的成本,大大提高了企业的费用和企业利润。 2.3计算机网络营销能够帮助企业开拓产品销售市场 计算机网络能够帮助企业打破过去的销售地域限制,在极短的时间内企业能够通过网络把产品信息传播到网络所覆盖的全部区域。这样就能够在全球范围内提高企业的知名度和影响力,同时也能够增加用户的消费市场范围以及拓展企业营销网络。和传统的营销模式比较起来,计算机网络信息的受众十分广泛,因为计算机网络信息可以不受一些传统习惯和宗教信仰,以及人文风俗、种族及年龄的制约,同时也能够使企业摆脱国际销售和贸易的各种壁垒的制约,这样就为企业开拓更加广阔的市场和更好地参与全球范围内的市场竞争打下了良好的基础。 2.4计算机网络营销增强了企业的竞争力 通过计算机网络对企业产品进行宣传不但能够增强企业的影响力,而且也能够提高企业的知名度和美誉度,这样在无形中就提高了企业的软实力。网络营销不同于以往的营销模式,这种营销模式能够通过网络使得企业和用户能够互动交流,使得企业就能够在极短的时间内掌握用户的实际需求。这就是说,企业既能够在效能时间内掌握用户的基本信息,还能够掌握自身在产品生产和售后服务方面的存在问题,这样可根据用户的反馈情况进行产品设计的优化和创新工作,使得企业能够对产品质量及自身的营销策略等环节进行及时的调整,为企业在下一步发展和市场掌控能够有的放矢,所以计算机网络营销增强了企业的竞争力。 3计算机网络营销应该注意的几个问题 计算机网络营销是电子商务的核心内容,因此计算机在进行网络营销的时候应该充分利用自身的各种优势通过网上竞价、博客、论坛、电子邮件等展开各种营销方式,同时还依靠网站增加企业用户的点击率和参与程度,同时要提高计算机网络营销的质量和效果,从而进一步促进电子商务的发展。在电子商务活动中应该充分发挥计算机网络营销的作用。 3.1计算机网络营销要准确定位目标市场 计算机网络营销的过程中,企业应该在充分利用网络技术的基础上掌握市场的供求以及变化规律,从而使得企业能够及时获得市场的各种信息,这样企业就能掌握市场供求的主动权,并根据市场需求制定企业长久的发展目标,这样企业就能够对市场进行合理的规划、准确的定位,从而根据市场的供需进行科学的分析,并细分市场,优化产品和优化设计,为确定企业的最终发展战略目标和准确对市场进行定位。 3.2计算机网络营销要提高企业的调研决策水平 计算机网络营销具有较强的网络互动性,因此企业就能够根据与客户之间的各种互动信息来建立企业的样本调查框架,在调查研究的基础上建立企业的各种规章制度,并完善其互动和反馈形式,这样就使企业能够在较短的时间内获得对自身发展有用的各种信息,并在这些信息基础上进行一定的分析,针对调研结果制定新的决策,从而采用一种效率更高、成本更低以及符合市场变化规律的决策来。 3.3计算机网络营销应该加快技术的创新与产品的更新 计算机网络营销的交互性较强,这样就能够缩短用户和企业之间的距离,使得企业具备能够直接与客户对话的条件和能力。这也对企业提出了更高的要求,企业应该充分利用计算机网络营销的特点,对客户的消费倾向和消费爱好要有充分的了解,并对客户的要求规律和变化情况有充足的把握,在此基础之上根据客户的需求对技术进行不断的创新,同时对自身的产品进行不断的优化设计和调整,从而满足不同用户的各种需求。 3.4计算机网络销售的功效应该得到增强 计算机网络营销不但能为客户提供各种良好的产品,同时也为企业的发展提供了更大的便利,比如企业可以根据客户的在线预订情况、下订单情况进行充分的了解,企业还可以进行库存查询和送货跟进等电子交易方面的服务,这样企业还能够增强网络销售的数量以提高企业的销量。企业在销售的过程中应该充分利用计算机网络营销简单、方便、成本低、效率高的优势,通过降低产品的价格提升产品的质量来提升企业的市场竞争力,提高企业在计算机网络营销中的控制能力。 4结束语 通过计算机网络营销来进行电子商务活动,不仅为市场产品生产、推广等相关工作提供了便捷服务,而且推进了电子商务在市场中的进一步运用,提升了市场产品的市场的竞争力和控制能力,为电子商务市场化的长足发展奠定了良好的基础。 作者:尹雪婷 程强 柴红萍 单位:山西药科职业学院 机电论文:电力提灌工程机电设备管理论文 1机电设备的功能管理 高扬程电力提灌工程在提水过程中,各类设备所发挥出其本身效能就是它的基本功能。如变压器能改变电压,电动机能将电能转换为机械能,水泵能将机械能转换为水的压力能等。基本功能反映的是机电设备的使用价值,如果丧失了基本功能,它也就不存在使用价值了,设备本身也就没有存在的意义了。那么如何对机电设备的功能进行管理呢?就是通过技术手段对它的功能指标进行测试。例如按照水利电力部颁发的《泵站现场测试规程》,对功率、转速、扬程、流量等进行定期测量,判断是否达到额定指标,如果低于额定指标则认为功能已经下降,就要通过维修手段来弥补,如果功能下降严重,各种维修手段都无法弥补,并且耗资太大时,则考虑更换问题。但必须注意的是许多设备在设计制造过程中都有安全裕度,并遵循标准化,系列化技术政策中尺寸选取就高不就低的原则使设备的功能有冗裕,即设备可能实现的最大功能大于铭牌额定功能,这是考虑设备可靠性而增加的,事实上所测定的指标已经有所下降的功能。 2机电设备的可靠性管理 2.1机械设备的可靠性 机械设备的可靠性首先决定于组成元件和零部件的尺寸精度变化,也就是决定于构件和零部件在运转过程中的有形磨损(在机械学中,零件构成构件、构件构成机构,机构构成机器),磨损使它们的点、线、面等几何形态发生改变,从而破坏了传递运载的品质;其次,由于零部件和构件在工作中过度变形、断裂、表面锈蚀和内部机械物理性质变化等导致的失效;最后,零部件材质低劣,安装、检修时误差影响,运转时工作条件、工作环境变化,影响零部件、构件本身的可靠性。例如:(1)水泵轴承受传递载荷,在轴瓦内磨擦,要保持在规定时间内发挥正常功能。第一要求基本的质量指标全部合格,第二要求提供优良的工作条件,即良好的润滑、平稳的启动运行、限制倒转等;(2)水泵叶轮承受气蚀和冲刷,本身的材质和运行时间决定它的可靠性。 2.2电气设备的可靠性 (1)电气设备的绝缘:电力系统正常运行时,电气设备长期处在正常工作电压——额定电压下。但由于系统中某些参数的突然变化,有可能出现超过绝缘能力的电压使设备的绝缘击穿。又由于绝缘物受潮湿、污物、粉尘等侵害,使设备的绝缘强度下降;(2)导体的发热:电气设备的主导电回路长期通过额定工作电流,这时由于导体本身存在电阻和导体接头处的接触电阻,使导体发热,这些热量使导体绝缘老化,破坏电器性能;(3)电力系统的故障:电气设备在运行中发生各种各样的故障,其中短路故障是最严重的一种,由于发热及动力等效应,可能使电气设备遭严重破坏。根据类似特征,我们在对电气设备的可靠性管理时,首先要牢固树立“安全第一,预防为主”的思想。对绝缘问题,按水利电力部颁布的《电气设备预防性试验标准》每年春检进行扎实细致的试验,发现薄弱环节立即消除。同时下功夫改善电气设备的工作条件和使用环境;对发热问题,在电气设备使用前把导体的接头加强技术管理,通过增大接触面积,提高接触精度和光洁度,增大接触压力等技术手段来保证接触质量,在运行中加强通风冷却,将导体内部的热量散发出去;对电力系统的故障,针对经常性发生的问题设法在预防性检修中加以消除;对于短路故障,一方面要采取有力措施杜绝发生的一切隐患,另一方面要校验维护好自动保护装置,一旦短路发生,就要快速将故障设备从系统中切除出去。机电设备的可靠性管理就是在预计期限内不允许设备发生任何故障。可靠性管理的中心就是预防故障的发生,无故障设备就肯定可靠。所以平时加强保养维护,加强设备状态检查,在事故尚未出现之前就安排定期检修,以便消除隐患,并且通过试验测试仪器按国家和行业有关标准对各类设备进行试验和测试,然后将检查结果和试验数据进行综合分析,再通过空载试验来验证,从而得出具有置信度的可靠性结果。 3机电设备的维修管理 机电设备的维修是设备管理工作中最主要的技术任务。保证设备的可靠性,提高设备的利用率,并适时进行设备维修,是设备使用期间管理的首要大事。维修是延长设备使用寿命的唯一途径。设备在运行中由于磨擦、冲击、振动、疲劳、锈蚀、断裂、变形、变质、潮湿、发热、老化等影响,都会使它的功能降低或丧失。维修它的目的就是完善设备系统,提高或恢复设备的功能。修理的本质就是在物质形态给予补偿的同时,也补偿了它的使用价值。维修的核心就是根据设备损坏情况,结合提水灌溉任务和作物生长的特点,对具体的设备选择正确的维修期限、维修方式和维修层次,安排维修计划并付诸实施。同时对维修技术、维修组织、物资材料供应等方面进行合理布局。返修、更换和改装是设备维修的三种形式,针对损坏的程度对症使用。根据修理的内容、范围、工作量可把维修分为大修、中修、小修、项修(专项维修)和改造等几种层次。大修是对设备进行全部或大部分解体,重点在于修复或更换基础大件。通过大修使其功能基本达到出厂水平;中修是对设备进行部分解体;小修是更换或修复即将失效的零部件或元器件;项修是专门针对发生故障或将发生故障的零部件,电气元件进行事先或事后修复的层次;设备改造是用新技术,新材料在原设备的基础上进行布局改进,以提高其功能和可靠性的层次。电力提灌工程机电设备的种类繁多,功能各异,运行时昼夜连续,不容间断,维修内容广泛,技术复杂、项目繁杂、环节众多、工序临乱、工种较多,因而吃透所有设备的状况,编制切实可行的维修计划、规定适宜的修理期限、选择合理的维修方式、制定正确的维修方案和维修人员专责制的组织形式,工具器材的合理运用,修后质量的验收标准,通过维修所达到的目标等都要形成严格的制度。用制度来约束设备的维修是行之有效的措施。一切维修工作都要在确保质量的前提下进行。在各个环节,各种因素上进行质量把关。树立人人重视维修质量,全员管理维修质量的良好风尚。在设备使用阶段,维修管理工作有两个基本职能,第一个基本职能是对维修过程中的各个环节进行预测、计划、组织、指挥、控制和协调,以保证不间断地、最经济地按预定计划和要求进行维修工作,从而获得最佳经济效益。总之,在机电设备维修管理时,根据掌握的情况和拥有的资料进行预测,制定计划,组织实施,以质量控制为关键,制定计划,组织计划的实施为核心。 4机电设备的故障管理 故障是设备在规定时间内、规定条件下丧失规定功能的状况。故障是设备在使用中必然发生的现象,它的危害使设备暂时或永久地丧失功能。由于设备自身的原因,工作条件、环境影响等因素,设备的损坏是难免的。加上操作的偶然失误,都会造成设备的病态,所以故障管理就成为机电设备管理的一个部分。高扬程提灌工程的设备故障,有下面四个类型: 4.1突发性的破坏故障 如高压电气设备的绝缘击穿、放电、起弧、烧毁设备本身的现象。 4.2磨损性的危险故障 如大型电动机的轴瓦磨松后会发生扫膛的危险故障。 4.3间断性的临时故障 它多半是由外部原因引起的,如人工误操作,气温升高、载荷超量、小动物的危害等。消除这些外部干扰后,设备仍能正常运行。 4.4固有薄弱性故障 在制造和维修时使用的材料质量偏低,造成的先天不足,导致运行时所发生的故障。机电设备的故障管理,就是对设备状态进行监测、检查、巡视、诊断、分析和评价。努力增大对故障的预防性,以便利用相应的手段。另外,在对设备的使用,维护和修理中,尽量寻找减少和延缓故障的办法。 5结语 高扬程电力提灌工程机电设备管理的本质,就是以功能保障为前提、合理使用为宗旨、精心维修为手段、杜绝事故为目的,从而保证和延长它的使用寿命,否则不管机电设备的功能有多完善、技术性能有多先进,如不加强管理就会使其功能丧失,使用设备的人员如不具备相应的技术业务能力和良好的职业道德,就会造成人为损坏设备。如果设备在规定时间内不能保证工作,就会缩短它的使用寿命。如果不加强故障的预防就无法完成提水灌溉任务。如果不及时对设备维修,就会缩短它的使用寿命。如果不加强故障的预防就无法保证安全运行。所以忽视了哪个方面都无法保证设备的正常工作,工程效益将得不到充分发挥。我们机电行业的工作人员要足够地认识到机电设备管理的地位和重要性,不断提高科学管理水平,使管理思想、管理组织、管理方法、管理人材等方面逐步向规范化、科学化、现代化的方向迈进。 作者:文生垚 单位:白银市兴堡川电灌工程管理局 机电论文:机电类课程教学成人教育论文 一、知识讲授环节要有侧重,注重基础理论,简化复杂理论 在成人学员中,有相当一部分人由于长期从事相关技术工作,所以有着丰富的实际工作经验,但对技术理论的认识相对模糊,在实际工作中,当涉及理论论证和科学计算时便显得力不从心。针对这种情况,在授课时必须加强基础理论、基本计算的讲解,使学员在充分理解理论的基础上,能够运用基础原理和科学计算解决日常工作中的实际问题,并从中发现科学计算和经验估算的差别。同时,经过不断的实践,最终达到将基本原理、科学计算、工作经验三者互相结合、相互印证、相互补充,从而在工作中取得更好的实际效果。通过这样的教学模式,使专业理论和工作实际相结合,从思维方式和知识运用方面全面提高学员自身水平,从而达到成人教育的根本目标,彰显成人教育的意义。对于一些课程涉及的复杂理论,既不应该长篇累牍地冗长赘述,更不该草草略述,一带而过。道理很简单,一些复杂理论往往是应用技术的理论基础,是其原理所在,只有理解这些理论才能进一步推导出这些技术的实际操作方式。但这些理论的推导过程是十分繁复的,往往涉及复杂的数学过程并和其它学科的知识产生交叉,所以一般难以理解和记忆。鉴于这种情况,我们可以采取“深入浅出,化繁为简,注重理解,简单应用”的方法。也就是说授课教师必须将理论的原理讲解清楚,但不必让学员一定记住复杂的推导过程,可以有选择地跳过部分推导过程,将理论总结为可以直接应用到实际的方法和公式,使学员在遇到相关问题时,首先明白问题解决方式的理论归属,然后直接通过简单的方法和公式解决实际问题。 二、传统知识与新知识并重 谈到传统知识与新知识的关系,从成人教育机电类课程教学内容的演变过程就可一见端倪。上世纪90年代前,由于我国的经济和科技水平的落后,技术、工艺、设备几十年来还停留在早期水平,所以在成人机电类课程授课内容中传统知识占主导地位,而一些新知识只是作为介绍或展望,这是与当时国情相吻合的。但近些年,尤其是进入21世纪以后,我国经济有了飞跃发展,由于新的技术不断应用到生产中,社会发展对新知识、新技术产生了强烈的需求,所以机电类专业增加了许多新的课程,如数控技术、计算机应用等。由于总学制的限制,一些传统课程的课时压缩,授课过程中,传统知识部分的内容受到一定程度的删减。所以在不同时期接受成人教育的学员身上我们也能看到时代的印记。比如老学员对传统设备和工艺津津乐道,但如果使用需编程的数控设备就一筹莫展了;而新学员可以按图示尺寸、形位公差等技术要求编订完整的数控机床加工程序。但同样的加工任务,需编制适于传统设备的工艺流程,新学员往往也会出现许多低级错误。传统知识与新知识哪个更重要?在现实的科研和生产中,哪种知识会发挥最大的作用,更有现实意义?关于这个问题,在人类科技发展史中不乏经典的实例。作为全新知识和全新技术的典范,上世纪60年代初期,美国的SR-71黑鸟侦察机试飞成功,成为世界上第一种达到的“双3(飞行高度3万米,速度3马赫)”飞机。为了达到这一惊人的性能,飞机从材料到设计都采用了最新技术,如钛合金、机体涂料、混合喷气发动机等等;而作为前苏联航空工业的杰作MIG-25高空高速截击机同样达到了“双3”,但由于技术方面与美国的差距,飞机的设计与制造全部采用传统工艺,尤其是机体主材既没有用钛合金,也没有用铝合金,而是采用最常见的不锈钢焊接工艺,但所有工艺配合都达到了极佳的水准,正所谓把传统技术和工艺发挥到了极致,再进行天才的组合,最终达到惊人的效果;而我国生产的歼-7战斗机项目堪称传统知识、技术与当代最新知识、技术不断相互补充、相互融合的典范。这款战斗机的原型机是上世纪自前苏联引进的米格-21飞机,经过多年的不断改进升级,在传统技术上加入了大量的新技术、新工艺,使这款40余年机型老而弥坚,服役至今,不但仍然是我国空军装备的主力战斗机之一,而且产生大量的派生新型号,出口很多国家。从本质上讲最新的歼-7改进型号已经是和原型机大相径庭的全新机种了。从上面的实例我们可以看出,无论是新技术,还是传统技术,或是新技术与传统技术的有益结合都能达到最佳的效果。因此如何平衡传统知识和新知识的关系,做到传统与创新相结合是我们当前最重要的研究课题之一。在日常教学过程中,首先要学好传统知识,这是基础。然后,在新知识教学方面不能仅仅停留在了解的层面,必须付出和传统知识教学等同的时间和精力,因为新知识是传统知识的延续,是连接当代科技水平与未来更新的科学技术的桥梁。作为授课目的,必须让学员了解传统知识与新知识的联系与区别,最终目的是使学员在未来的实际工作中正确选择和应用传统知识和新知识,将新老技术有效融合,形成在某个时间段或某个具体任务中的最佳效果。 三、实践课要有的放矢,进行有针对性的实际操作练习 机电类课程所涉及的内容大部分属于应用科学,因此实践环节必不可少,这对所有学员更好地学习和理解课程内容会有很大帮助。除了一些基础课程所规定的实践课程外,所有学员还要进行若干综合实践,比如阶段课程设计、毕业设计等。综合实践课,传统的方式是所有学员都做一个或几个课题,对于普通高校和大中专院校的教学体系,这样做是合理且行之有效的,因为这些院校的毕业生的职业方向待定,这样的实践方式会使他们在就业后较快融入工作当中。而对于成人教育而言,这种实践课显然在一定程度上缺乏合理性。因为大部分接受成人教育的学员都是有了固定的职业方向和一定程度的专业经验。课程规定的一些实践内容可能对一些相关专业学员来说显得过于普通,而对于其他专业的学员来说,离他们本职工作又相去甚远。如果是这种情况,实践环节就失去了存在的意义。因此对于综合实践环节,可以进行另一种尝试,即根据学员专业构成情况设计综合型的实践课题,完成此课题可能涉及到的机械设计、结构设计、机加工、热处理、自动化方案设计、数控等等诸多门类的知识和技术,所有学员分成若干小组,负责整个课题的某个部分、某个工艺环节或某个阶段。学员可以发挥自身专业优势和同组学员一起做出所负责的方案。整个实践课题各个部分的方案完成之后,各组之间再寻找各自技术接口,进行方案对接。当方案的对接完成之后,全体学员再进行集体讨论,对整个方案进行整改或优化,最终在全体学员通力合作下,提出最佳方案,完成课题。这样既可以使每个学员得到与自己专业相关的实践锻炼,同时又可以了解其他专业的技术特点及与其他专业人员之间的配合经验,从而使所有学员在实践环节受益。 四、将学员在实际工作中的问题引入实践环节 如上所述,成人教育中的学员大部分是在职人员,他们所从事的专业内容也大多和所学课程相关。在工作中他们一定会有这样那样、或大或小无法解决或不够确定的问题。在实践环节中,我们完全可以将一部分学员在工作中遇到的比较典型、且与实践课程要求目的相近的问题引入到实践环节中,作为实践课题,这样不但可以使学员产生兴趣,同时也可以借助学校教学科研的优势条件解决实际生产中的难题,同时达到实践课程的教学目的。当今社会,随着现代科学技术的发展,大量科学技术被应用到企业生产实践当中,计算机技术的普及、工业控制技术的广泛应用、多学科技术交叉的出现,使机电类专业的技术人才,特别是实用人才的技能需求发生了质的变化,一方面要求从业人员掌握扎实的基本理论知识,具备一定的专业技能,可以较为熟练地进行一般机电专业操作,同时要求这些人对新技术、新设备,乃至相关科学技术的发展方向都有足够的了解和认识。因此,作为培养企业所需技术人才重要渠道之一的成人教育系统应该以社会对人才的需求为风向标,加强对教学方向、教学要点的研究和探讨,不断改进机电类课程的教学模式、教学方式,努力优化教学过程,实现最佳的教学效果。 作者:宫志欣 单位:天津市河东区职工大学 机电论文:煤矿机电设备安全管理论文 1煤矿机电设备安全管理存在问题 1.1安全管理、执行和职责落实不到位 在煤矿机电设备的安全管理中,存在安全管理控制职责不明确的问题,企业为了降低成本,对机电设备的质量检测不按照规范标准进行,在生产过程中没有按照机电设备安全管理相关规定执行,给煤矿生产过程埋下巨大安全隐患。与此同时,电力设备使用过程中存在很多不规范操作,安全管理执行较差,大大增加煤矿机电设备安全管理的难度。 1.2安全管理机制不健全,管理制度不完善 在煤矿机电设备的安全管理中,存在安全管理机制不健全和管理制度不完善的问题,严重影响煤矿开采的安全性。一方面,安全管理人员对安全管理的认识不够,没有较强的安全意识,致使机电设备安全管理相关制度得不到真正落实。同时,安全管理制度不完善,导致安全事故经常发生,给企业造成重大经济损失;另一方面,没有对煤矿生产工作人员进行安全管理和安全知识方面的专业培训,生产工作人员无法意识到机电设备安全管理的重要性,导致安全管理出现很多漏洞,造成安全事故频繁发生。 1.3生产工作人员素质水平不高,专业技术水平整体较低 由于煤矿生产环境比较复杂,在机电设备安全管理中,生产工作人员的素质修养水平不同、专业技术水平整体比较低等情况严重影响煤矿企业的安全管理水平提升。与此同时,机电设备安全管理过程中,专业管控人才避免缺乏,比较多的专业人员都不愿意进行煤矿企业,致使机电设备安全管理达不到预期效果。 1.4安全使用标准不完善,安全管理监督不到位 在煤矿企业的生产过程中,机电设备的安全管理需要不断完善安全使用标准,才能避免机电设备方面的安全事故,从而延长机电设备的使用寿命。企业为了降低成本,不注重机电设备安全管理方面的资金投入,导致机电设备故障检测仪器和设备出现老化现象,使机电设备安全管理得不到有效保障,严重威胁生产工作人员的生命安全。部分单位为了提高企业利润,对机电设备安全管理监督不重视,使煤矿生产现场的安全隐患得不到及时排查,导致各种安全事故不断发生。 2煤矿机电设备安全管理的有效对策 2.1提高全体安全意识,完善安全管理机制 在煤矿生产过程中,机电设备的安全管理,主要是以预防为主,通过提高全体工作人员对机电设备安全管理的认识,确保机电设备安全管理真正落实到煤矿生产的全过程。与此同时,不断完善机电设备安全管理技术,加强全体工作人员的安全知识教育和培训,以不断提升整体安全意识,从而保证煤矿生产的安全。 2.2明确安全管理职责,加强生产现场管控 在实践过程中,管理人员要明确各部门的机电设备安全管理职责,对生产工作人员进行严格的机电设备安全使用考核,不断加强煤矿生产现场的管控,才能保证全体工作人员的生命安全。例如:在实际工作中,要求生产工作人员必须佩戴安全帽、穿防电鞋等,严禁闲杂人员进入生产场所,避免意外安全事故发生。 2.3提升专业技术水平,加强安全管理监督 在煤矿生产过程中,注重生产工作人员机电设备安全管理培训,提升全体工作人员的安全管理意识,以促进企业机电设备安全管理水平不断提高。与此同时,注重专业技能提升和机电设备使用技术水平提升,吸收和引进先进技术人员,灵活运用现代信息技术、计算机技术,不断增强生产工作人员的工作积极性,提升企业的整体素质修养水平,从而快速、准确的完成机电设备的调试、检测、维修和保养等。 2.4完善安全使用标准,提升安全管理水平 现代化建设中,煤矿企业想要长远发展,就必须完善机电设备安全管理相关检测仪器和设备的使用标准,对原有设备仪器及时进行维修和保养,以保证整个生产过程的安全。不断加强煤矿生产过程的机电设备安全管理控制,提升安全管理水平,严格按照规范标准执行,严格把控相关机电设备的检测情况,避免机电设备过度使用和耗损严重情况出现,才能促进煤矿企业综合效应不断增长。在实践过程中,适当加大机电设备安全管理投入,加强煤矿开采全过程的安全管理,注重机电设备的动态信息管理,才能促进机电设备安全管理的信息化、智能化和现代化发展。 3结束语 综上所述,在实践过程中,煤矿机电设备的安全管理,需要提高全体工作人员的安全管理意识,不断完善机电设备安全管理制度,注重新技术、新设备的引进和应用,才能提高煤矿企业的机电设备安全管理水平,从而促进煤矿企业经济效益不断增长。 作者:白云翔 单位:宁夏王洼煤业有限公司银洞沟煤矿 机电论文:我国机电设备工程造价论文 1机电设备安装工程造价特征分析 1.1涉及多种材料 机电设备安装工程设计的材料是多种多样的,有着不同的品牌、种类与规格,其价格也存在着较大的差异,即使是采用同一种材料,产地不同厂家不同价格也存在差异,虽然在使用起来没有大的区别,但是种类过多就会给造价控制带来影响。 1.2有多种不确定因素 在安装机电设备时,为了保障设备的美观性,往往需要将以往设计方案改变,采用暗敷与暗装的安装形式,这不仅导致施工工作与设计方案出现了一定的差异。而采用了暗敷与暗装的方式后,这一部位是很难进行检验的,如果出现偷工减料问题,也无法及时地检出。 1.3新材料、新工艺、新方法层出不穷 在社会的发展下,与机电设备安装工程相关的新材料、新工艺与新方法更新速度也很快,新的材料、工艺以及施工方法层出不穷,价格变动也十分频繁,这就给造价控制工作的开展带来了极大的压力。 1.4安装变更多 设计图纸是很难充分反映出机电设备安装工程的施工情况的,究其根本原因,是由于安装工作有着特殊的施工特点,需要与装饰工程、土建工程等进行配合,为了保障美观性,就需要根据其他工程施工情况的变化进行适度的变更。 1.5安装定额工作更新快 在施工机械水平的提升之下,各种新技术与新材料开始在机电设备安装工程中得到了应用,这就导致现阶段的安装定额工作与实际施工情况会产生误差,难以适应实际施工工作的需求。 2影响机电设备安装工程造价的因素分析 2.1设计因素 对机电设备安装工程造价影响最大的因素就是设计因素,其中最大的影响因素就是材料费用,材料的选择不仅与工程质量息息相关,还会影响整体的造价。设计工作与设计人员的综合技术水平有着密切的关系,如果设计人员综合水平较差,设计方案繁琐,就会导致施工中浪费一些不必要的材料,提高工程整体造价。如果设计人员为了谋求一己私利与材料商相互勾结,也会导致工程造价虚高。 2.2设计修改因素 在机电设备安装工程的施工过程中常常会出现设计变更与更改的情况,如果处理不得当,就会导致工程造价偏高。 2.3施工单位的水平 部分施工单位为了谋求私欲就采取相关的方式让合同置于规范之外,在施工过程中可以钻空子,在该种因素的影响下,施工造价必然会超过工程预算;同时,部分施工单位故意曲解计算规则,只站在自己的角度上思考问题,没有按照规范进行收费,大量使用高价低质材料,虚报工程细节,这就会严重损害到业主的利益。 3控制机电设备安装工程造价的举措 通过以上的分析可以得知,影响机电设备安装工程造价因素的质量是多种多样的,导致造价失控的阶段主要集中在设计阶段与施工阶段,最大的影响因素就是人为因素,为了做好机电设备工程造价控制工作,可以采取如下的措施: 3.1制定出完善的造价控制目标 在进行开工之前,需要对招标文件、施工图纸与施工合同进行全面的审查,找出影响造价的各种内部与外部因素,分析造价控制的关键点,并以此为基础制定出完善的防范措施。如果发现图纸与施工出现了矛盾,则要在第一时间与设计单位联系修改,以免造成不必要的浪费。 3.2选择好分包单位 在机电设备安装工程中,有很多特殊工种需要承包给其他的施工单位,这些工作往往具有垄断性特征,其设备都是一口价。为了在保障工程施工质量的同时降低工程造价,就需要引入竞争机制,让更多有实力的供货商参与到报价工作中,这对于降低工程造价有着十分积极的效用。 3.3灵活应用询价体系 机电设备安装工程会涉及到多种多样的材料与设备,其价格对于机电工程的工程造价有着重要的影响,为了降低造价,就必须要控制好材料与设备的价格。为了达到这一目的,造价负责人员在施工阶段可以使用邀请招标的模式,从技术安全性、报价准确性、付款优惠性等方面选择最优的设计方案。此外,还要考察生产商与供货商的资质,将材料与设备价格控制在最优范围内。 3.4做好安装工程变更签证工作 在施工时,工程管理人员需要严格按照图纸进行施工,在保障机电设备安装质量的前提下降低工程造价。在施工过程与预算执行过程中,需要将施工图纸最为标准,把控好施工阶段的精度,根据材料供应方式来执行进度结算工作,在这一过程中,其他的部门需要做好把关作用,这也是降低工程造价的有利措施。 3.5做好造价管理人员的管理工作 造价管理人员的综合素质水平对于机电设备安装工程的造价有重要的影响,近年来,政府也出台了关于造价工程师注册管理方法与工程造价咨询单位管理办法,这些法律在约束造价管理人员的行为方面起到了一定的作用,但是还存在一些不足。在未来阶段下,还需要促进工程造价管理工作走向法制化,采取科学有效的措施提升造价管理人员的技术水平、道德水平,为造价管理工作的正常开展奠定好基础。作为施工企业,也需要加强对内部施工人员的教育与培训工作,帮助他们掌握基本的造价控制方式,将造价控制与薪酬制度挂钩,对于表现优异的施工人员可以予以一定的奖励,对于玩忽职守出现浪费的施工人员则要严惩不贷,只有采取这种双管齐下的措施,才能够有效降低机电设备安装的工程造价。 3.6做好竣工结算工作 设计预算、施工预算与竣工预算是工程造价的有机组成部分,其中竣工预算也是控制造价的最后一个环节,在开展预算工作时,建设单位需要严格根据施工图纸与合同对工程进行全面的复查,先评定工期与工程质量,再合适定额单价、工程数量,这样才能够有效控制造价。 4结语 总而言之,机电设备安装工程的造价会受到很多因素的影响,其中的人为因素是能够控制的,为了降低机电设备安装工程的造价,需要把好设计关、施工关以及竣工结算关,防患于未然,将每一个环节都控制在分项目标范围内,加强对施工人员的培训工作,提升他们的成本意识,只有这样,才能够真正降低机电设备安装工程的造价。 作者:王素玲 王荣敏 单位:河南能源化工集团鹤煤公司设计处 机电论文:网络信息资源中煤矿机电管理论文 1网络自动化监测控制系统集成及意义 在煤矿机电管理工作中,网络自动化监测控制系统集成日益重要,煤矿开采、经济繁荣与科学技术进步、创新能力提升之间的关系,从来不曾像今天这样紧密。现代科学技术体系的发展,近现代产业革命的进程,都充分表明,全球性经济危机往往催生重大科技创新突破和新的科技革命。从这个意义上讲,依靠科技创新实现网络自动化监测控制系统集成,创造新的经济增长点、新的就业岗位和新的社会发展模式,是应对经济危机冲击的根本出路;同时,也为产业升级、经济转型提供了动力和契机。机电自动化控制系统和分布式自动化控制系统实现了基于Web的生产数据集中管理和可视化调度指挥,提高了机电管理的信息化管理水平,能实时监测监控各个矿井机电设备的安全状况,避免和减少机电设备安全事故的发生,对煤炭企业实现安全、文明、科学生产具有重要的意义。因此,实现网络自动化监测控制系统集成具有十分重要的理论意义和实践意义。 2网络信息资源在煤矿机电管理中的应用 综合运用网络技术、Web技术、数据库技术、软件工程技术、系统集成技术是煤炭企业机电管理在网络信息资源应用的方向和重点,能够很好的处理机电管理信息的集成处理与、生产信息的集成与可视化、各种管理信息系统的规范与集成,建立一个企业机电管理自动化体系。实现网络信息资源在煤矿机电管理中的信息化应用,能使机电大型设备得到集中控制,为煤矿企业的煤矿采掘、供电、排水、提升、运输等一系列工作创造良好的条件,实现煤矿企业机电管理在实时数据流、信息流等各个领域的良好集成和共享。 3网络信息资源在煤矿自动化系统管理中的具体应用 梧桐庄矿煤矿企业建立的综合自动化集成系统是以千兆环网为基础,以自动化控制中心为核心,集成排水系统、供电系统、主运系统、副提系统、人员定位系统、原煤运输系统、水文及雨量监测系统、通防监测系统、主通风系统、视频监控系统等子系统的综合自动化系统。该系统主要实现以下功能: 3.1借助网络的集成,实现了统一的数字化信息处理和控制平台 在梧桐庄矿煤矿企业自动化系统煤矿机电管理中,敷设了3万余米主光缆,安装了9台主交换机,地面4台环网千兆交换机,其中,部署2台千兆核心交换机在自动化控制中心,为每台交换机配置UPS不间断电源,支持2小时延迟,井下5台千兆隔爆交换机,为井下每台交换机配置矿用隔爆不间断电源,支持2小时延迟。这样,就实现了一个从地面到井下的环形网络,能够进行矿井各种监控,并且能够监测信息的共享、集成、融合和信息综合利用,提供生产、安全层面的基于信息融合技术的决策支持,提高矿井安全生产指挥决策的科学性、有效性。 3.2为自动化控制室提供了非常可靠的供电电源 在煤矿机电管理中,可能出现一些突发事件,从而导致出现断电再通电的电流冲击,为此,该系统为拼接单元设计了电源保护,为自动化控制室提供了非常可靠的供电电源,为机电设备的正常安全运行提供良好的保障。与此同时,在配电柜中接入了防雷装置,使机电设备在遭受雷击等一些恶劣事件时仍然能够正常工作。 3.3实现了实时监控 自动化控制中心可以对子系统的工况及环境参数进行实时、准确的采集。软件集成和网络传输共同构成了自动化控制中心系统平台,可实现实时监控。同时,该系统在物理上和逻辑上充分考虑了硬件和软件冗余,当某子系统的通讯或元器件出现故障时,整个网络传输性都不会受到影响。 4总结 本文主要研究了网络信息资源在煤矿机电管理中的应用。通过本文的研究,得到了一些成果,但是,由于本人的水平有限以及研究时间等多种因素的限制,难免会存在一些不完美的地方,仍然需要下一步的继续深入研究,进行进一步的完善和提高。希望通过本文的研究,能够抛砖引玉,引起国内外专家学者对于该领域的进一步的重视。 作者:赵国清 单位:冀中能源峰峰集团梧桐庄矿
石油化工设计论文:石油化工管带的设计透析 荷载计算 管道水平推力管道水平推力作用对象分为:活动管架和固定管架。活动管架(不包括支承有振动管道的管架和跨越式管架)承受管道膨胀时产生的水平推力(当该推力大于摩擦力时,管架承受摩擦力),按规范所述满足下列条件之一即可不考虑管道的水平推力:①常温管道,介质的温度不超过40℃;②管道根数在10根以上,最高温度(包括扫线温度)低于130℃;③主要热管(指计算某构件时,对该构件产生最不利水平推力的那根管道)重量与全部管道重量的壁纸小于0.15。管道与管架之间具有相互制约作用,管道对管架除作为荷载作用外,尚应考虑其对管架的约束作用,当管架上敷设3根或3根以上管道时,中间管架轴向水平推力的牵制系数,必须考虑由于每根管道水平推力不同时出现,及各管道温度不同时升高等因素,对管架变形或摩擦力产生的影响,其牵制大小取决于主要热管所占比例,可根据规范给出的表格确定。但是,由于管道水平推力涉及的因素较多,上续专业一般不会提供足够的计算条件,水平推力在委托中一并给出,对于水平推力,应和上续专业沟通一下,确定水平推力是否是上续专业按应力计算而得出的,如果不是,则应根据规范的要求进行折减。固定管架的水平推力为管道补偿器弹力和活动管架的反作用力,设计时可根据配管专业提供的水平推力,并考虑两侧活动管架的不平衡水平推力。风荷载管架风荷载分为:管架横向风荷载和管架纵向风荷载。管架横向风荷载包括管道风荷载、纵梁或桁架的风荷载和每榀柱上的风荷载。管架纵向风荷载一般只计算跨越管架的纵向风荷载,跨越管架弯管风荷载的挡风面积为竖向弯管高度与所有弯管的直径和Σd的乘积,值得一提的是,该风荷载水平推力不应大于总摩擦力,总水平力大于总摩擦力时,管道产生滑动,对管道不利,应与配管专业协商调整管道布置方案。为跨越管架的风荷载示意图。在输入STS钢结构框架计算时,软件默认是按满面积计算风荷载的,这时需要折算一下挡风面积,得到实际挡风面积与满面积的比值即折减系数,对风荷载进行折减,折减有两种做法:一是折减基本风压,二是折减体形系数。对于电缆桥架槽盒的风荷载,如果建模时没有输入该层,则可以手动将槽盒的风荷载等效成水平力和弯矩作用到柱顶,水平风荷载在SATWE的数据检查中的“水平风荷载查改”中可以修改。以前存在一种做法是将软件中的基本风压填写为零,而将风荷载当作活荷载加到管架柱的每一层柱顶节点上,这样表面上是偏于安全,实际上虽然活荷载参与组合要比风荷载多,但是活荷载只加了一个方向,并没有考虑两个方向的影响,而管带由于顶层常常有电缆桥架,实际上总是在桥架一侧受力比较大,而另一侧较小,这样就对基础的计算有不小的影响,活荷载总是会使一侧基底弯矩增大,而另一侧削弱,使得基底面积是一侧放大,一侧减小,但是并没有考虑荷载相反的情况,这样就使得基础的计算不准确,故计算中应避免。垂直荷载作用于管架上的垂直荷载,其中永久荷载应为结构自重、管道自重、附件、保温重、防火层、管道内介质的重量、试压时的充水重、电缆和仪表槽盒重、操作平台和走道板的自重。平台和走道板上的活荷载标准值可采用2.0kN/m2。管架横梁宜按均布线荷载进行计算,此时需考虑管线的不均匀分布系数,一般取1.1~1.2;当有较大管道如直径大于等于300mm的液体管道、主要热管作用在横梁上时,应按集中荷载计算。当管道上有积灰的可能时,对直径大于300mm的管道,尚应考虑标准值为0.2kN/m2的积灰荷载。寒冷地区,当管壁温度在0℃以下时应考虑冰雪荷载,冰雪荷载的标准值乘以管道积雪分布系数0.7,另外,在设有冷凝水排放阀处,须考虑阀门裹冰荷载Gs,裹冰荷载按集中力计算Gs=2.5πd12,d1为冷凝水排放管外径(含保温)。 地震作用和抗震计算 抗震设防烈度为7度~9度的管架,满足以下条件之一时需考虑管架横向水平地震作用:①管架上直径大于等于500mm的管道多余或等于3根时;②容易产生较大次生灾害的单根管道,直径大于等于500mm时;③管架上有直径大于等于1000mm的管道时;④管架顶部支承空冷器等重型设备时;⑤设有重型顶盖的管架。抗震设防烈度为8度~9度时,跨度大于等于24m的桁架应考虑竖向地震作用,竖向地震作用标准值可分别取总重力和在代表值的10%~20%。计算地震作用时,管架的重力和在代表制应取结构、管道和介质自重标准值和各可变荷载组合值之和,作用在管架上的各可变荷载的组合值系数均取0.5。 结构计算 管廊式管架一般以一个温度区段作为一个计算单元,选择温度区段时结合伸缩缝的间距要求,对于钢结构管带,伸缩缝间距不宜大于120m,因此,温度区段的长度也不宜大于120m。管架柱与纵梁或桁架铰接时,管线的水平推力和纵向地震作用由柱间支撑承受,柱可按单向偏心受压构件计算,横梁承受管道的竖向荷载和水平推力,按双向受弯构件进行计算。水平推力理论上应该作用在横梁的顶面,但在结构计算软件PKPM中无法实现,常见做法是将水平推力等效的加在管架横梁两端的柱上,这样对于柱的计算没有什么影响,而横梁的实际受力情况是双向受弯,另外对于固定架还要考虑水平推力产生的扭矩,应单独核算一下,应用PKPM计算时应注意留点余量,由于这样的受力特点,因此固定管架的横梁宜采用有两个槽钢焊接组合的截面或加劲的H型钢以增加侧向刚度,形成抗扭强劲的矩形封闭截面,水平推力较大的固定点处,宜加设水平支撑。管架纵梁承受两榀管架的中间横梁所传递的垂直荷载以及管道补偿时的横向进出管道荷载。在对管带进行计算时,需要对所计算的管带的走向、爬坡等情况做一个全面的了解。这些情况对管带的计算也会有比较大的影响。在管道转弯处,纵梁会承受比较大的荷载,这时,柱的弱轴也会承受较大的力,有可能会导致H型钢柱无法满足,此时可考虑使用双向抗弯均比较强的箱型柱或双槽钢组合格构柱,这样从概念上讲也比较合理,当然若转弯处的管线不多,荷载不大当然就不需要这样,毕竟箱型柱施工起来稍微费事点。在管线爬坡处,如跨越道路、铁路和补偿处的跨越管架这时需要考虑额外多出的风荷载,另外,按规范规定:跨越管架和相邻第一个低管架的竖向荷载和水平推力均应乘以1.5的增大系数,此时若有振动管道,尚应乘以相应的动力系数。在设置桁架处,中间横梁会将管道荷载较多的传递给桁架的上、下弦,这样使柱的弱轴承受较大的荷载,与管道转弯处情况相似,可能导致H型钢柱无法满足,所以应该采取转弯处相同的措施来处理,可以设置箱型柱或双槽钢组合格构柱来保证。由于电缆桥架是以半层落在第二层管架上,所以第二层的荷载会比较大,因此该层的梁截面相应的也比较大,但由于取消了剩余的6m跨,而且柱也可以替换成较小截面的,因此总的来讲还是比较经济的。柱间支撑宜按受拉构件设计,对于地震作用或有振动管道的管家,柱间支撑宜按中心受压构件设计。在应用PKPM软件进行计算时,因为区段两侧设置了柱间支撑,所以可以将SATWE数据检查中“钢柱计算长度系数按有侧移计算”去掉,防止计算结果出现长细比超限。 基础计算 管架基础宜采用独立式钢筋混凝土基础,管架基础的地基承载力计算,应符合下列两个要求[1](式略)对于固定管架基础,除了满足上述两个条件外,还要求正常操作状态下零应力区面积不应超过基底总面积的15%。对于基础,JCCAD直接读取SATWE的荷载数据进行计算,若基底面积尤其是设置柱间支撑的柱的基础计算出来较大,可以考虑设置地梁以分担基底弯矩,从而减小基底面积。对于基础计算,有一点值得注意,上续专业在提供委托时,有时会人为的加点余量,实际上荷载很可能会比较小,这样不论是对于上部构件还是对于基础的计算都有影响,如垂直荷载人为放大,则基底垂直力增大,弯矩也会相应增大,这样就比较复杂,很难分清这样是削弱了还是增加了水平力如风荷载、水平推力的影响,所以,应提前与上续专业沟通,得知荷载的真实情况,用比较真实的荷载用模型备份一个再计算一遍,取二者计算的大值为最终计算结果。 管架的相关构造 (1)抗震设防为8度的管架,柱间支撑处沿地面以下宜设置基础系梁。(2)柱间支撑应满足:①柱间支撑宜各层连续设置,下柱支撑应确保水平力能直接传给基础;②交叉支撑在交叉点宜设节点板;③柱间支撑节点板的厚度不应小于8mm。(3)柱间支撑处的柱脚宜设置抗剪键,抵抗沿支撑传下来的水平力。(4)管廊式管架的伸缩缝宜采用双柱。当采用单柱时纵梁应设置可靠的滑动支座或滚动支座,其构造可按图3设椭圆孔。此处螺栓加弹簧垫圈且不铇得拧紧,钢牛腿顶部平加设厚度为8mm的聚四氟乙烯板,并应定期清理,以防污垢将伸缩缝堵塞。(6)桁架跨度大于等于15m,宜分成两段制造,运至现场后再组装。(7)当跨越管架柱采用钢格构式肢柱,柱肢高在6m以内时应在柱中部设两道横隔,高度在6~9m时应设三道横隔。(8)地脚螺栓中心到钢筋混凝土基础边缘的距离,对支承直径大于等于500mm的振动管道、管道根数不多于3根且管架高度大于10m的特种管架和柱间支撑处的基础不应小于150mm,一般基础不应小于100mm,柱脚底板边缘到基础边缘的距离不宜小于50mm,在地脚螺栓范围内箍筋宜加密,其间距不宜大于150mm。(9)考虑腐蚀裕度,地脚螺栓的直径应按计算值增大一级。(10)钢管架基础顶面应预留50mm的找平层,待柱安装后宜用高强度灌浆料填实,考虑经济情况也可采用C35无收缩细石混凝土填实,基础高出设计地面的高度,考虑到防水及防腐蚀要求,不宜小于150mm。(11)管架柱上的钢横梁、纵梁及横加上的钢横梁允许挠度值为0l/250[2],钢桁架的允许挠度值为0l/500[2]。 作者:潘新莹 倪光 闫素美 涂蕊 单位:中国寰球工程公司 石油化工设计论文:石油化工外管架设计要点 摘要:介绍了管架荷载的分类,对石油化工行业管架设计过程中的荷载推力进行了计算和分析,并结合实际工程经验的做法,提出了系统管架设计中应注意的事项,旨在对相关的工程设计提供参考。 关键词:管架;荷载;水平推力;计算 在石油化工厂区内,管道及管架是整个厂区的血脉,联系着全厂工序和生产装置。对于目前日趋大型化的石油化工厂设计,管架设计具有严格的规范性和技术性。笔者结合多个石油化工项目外管管道和外管架设计及现场管理经历,分析了一些外管架荷载、推力等方面的设计要点,在此提出来探讨,并从管道设计、管架设计整体考虑,做到经济、合理、安全。 1管架荷载的分类 1.1管架荷载 管架荷载可分以下几类:①永久荷载(恒荷载)———在管架结构使用期间,其值保持不变,或其变化值与平均值相比可以忽略不计的荷载,如隔热材料荷载、管道荷载、管件及其他管道特殊件荷载等;②变化荷载(活荷载)———在管架结构使用期间,其值随时间变化,且变化值与平均值相比不可以忽略的荷载,如管道输送介质的重力、水压试验或管路清理时的介质重力、雪荷载、风荷载等;③偶然荷载———在管架使用期间只偶然出现,荷载值较大、持续时间较短。这类荷载通常是动荷载,如管内流体动量瞬间突变(如流体锤)引起的瞬态作用力、地震荷载等。管道设计人员在以上荷载的基础上附加一定比例(通常是20%)提给结构专业作为计算荷载,该附加量通常包括管道壁厚的误差、保温材料密度的误差、热膨胀引起的荷载变化、管托支架等质量。该附加系数亦可参照SH/T3055—2007《石油化工管架设计规范》6.6中荷载分项系数。SH/T3073—2004《石油化工管道支吊架设计规范》附录C提供了每榀管架荷载的详细计算方法,可供设计人员参考。考虑厂区及管架的改、扩建,管道设计人员通常要考虑一定的管架预留,预留应控制在可预见的合理范围内,当预留管道无法确定时,可参考SH/T3055—2007《石油化工管架设计规范》6.1.2的计算方法。预留管道荷载和预留空间都不易过大,通常外管架预留约20%,装置内管架预留约10%,若预留荷载及空间太大,会形成较大的空间浪费和钢结构的经济投入,而且会影响牵制系数的计算,计算得出的牵制系数偏小,从而影响管架结构的推力计算。 1.2荷载转移 跨越管架和相邻第一个低管架、相邻高低跨管架由于水锤作用、管道竖向的收缩和膨胀作用,高低两个管架承受的竖向荷载比正常情况下的大很多,因此在计算荷载时,还需要在1.1节的方法基础上乘以增大系数(通常取1.5),以反映荷载的转移问题。水平方向转弯的管架可参照此条,距离转弯角较近的几榀管架的水平推力应乘以相应的放大系数。 1.3一些特殊管道的荷载计算 目前在大型化工、石化项目的管道施工验收中,为了保证施压安全,在没有特殊要求的情况下,一般采用水压试验。但当管架上出现某些大口径气体管道,且该大口径气体管道的充水荷载直接影响管架的结构设计时,若配管专业在提结构荷载时,全部按充水压力试验,则管架结构设计的经济性是不合适的。以中国五环工程有限公司设计的某120万t/a精细化学品项目为例,外管管架上的火炬排放气管道、CO2尾气排放气等管道,管径均在DN1400~DN2600之间,充水线荷载约3.5t/m,且在管架上敷设距离较长(约2.5km),若施工验收时采用水压试验,管架结构荷载较大,会增加钢结构的投资费用,同时增加施工耗水量。根据GB50235—2010《工业金属管道工程施工规范》中8.6.1条及8.6.2条中的相关规定,经设计单位和建设单位同意,符合条件的管道也可采用气压试验,或对所有环向、纵向对接焊缝和螺旋焊焊缝应进行100%射线检测或100%超声检测代替水压试验(具体详见GB50235—2010《工业金属管道工程施工规范》8.6.2条),故经建设单位同意,在管架设计阶段,上文提到的大口径气体管道未考虑充水荷载,从而大大地降低了管架结构的经济投资。 2管架的水平推力 管架的水平推力主要包括管道热胀冷缩所产生的推力及管内流体动量瞬间时突变(如流体锤)引起的瞬态作用力。根据管架与管道(管托)之间的连接形式及相对位移关系,即管道在管架上的支撑条件,管架通常可分为活动管架和固定管架。 2.1中间管架类型的判断 管道热胀冷缩会产生管道位移,但由于管架柱刚度的不同、管架柱位移量与管道位移量的不同,中间活动管架分为刚性中间管架和柔性中间管架。结构设计中考虑结构成本及安全性,管道位移量较大,且管架高度较低时,通常采用刚性中间管架;反之,通常采用柔性中间管架。刚性中间管架和柔性中间管架判别依据如下:Fuk≥Fgk为刚性中间管架,Fuk<Fgk为柔性中间管架。Fuk为等效水平推力,kN;Fgk为轴向水平推力,kN。目前国内大型石油化工项目中,管架荷载量大、热管温度高、位移量大,多采用刚性管架。 2.2刚性中间管架水平推力标准值计算 2.2.1基本计算公式 Fgk=Kj×Gk×μj(1)式中,Kj为牵制系数;Gk为正常工况时管道竖向荷载作用于横梁的标准值总和,kN;μj为摩擦系数,钢与钢滑动接触时,摩擦系数取0.3,钢与混凝土的摩擦系数取0.6。 2.2.2牵制系数 管道与活动管架之间因存在摩擦力而互相牵制,不同操作温度的管道及不同工况下各管道的水平推力也通过管架相互牵制。牵制系数Kj的引入是用于综合反应管束整体作用于管架上的水平推力的大小。牵制系数Kj按下列原则取值:①当管道数量n<3时,Kj=1.0;②当管道数量n=3时,当α<0.5时,Kj=0.5;当α>0.7时,Kj=1.0;当0.5≤α≤0.7时,用插值;③当管道数量n≥4时,当α≥0.8时,Kj=1.0;当α<0.6时,Kj=0.5-(0.6-α)1.8;当0.6≤α<0.8时,用插值;④当管道数量Kj<0.2时,Kj取值0.2。另外关于α的取值,实际工程中还应注意以下几个方面。 (1)当计算所在层上热力管线不止1根,且无法判定主要热力管道时,应每根热力管道分别计算α值,选较大值者。 (2)梁构件设计计算时,只考虑该梁构件上全部管道荷载,选取其中的一根主要热管计算α值。 (3)在管架柱和基础的设计计算中,当管架上部结构中相邻层间距较小时,管架结构自身及管道之间具有较强的牵制作用,水平推力计算时应考虑管架上的全部管道的竖向荷载,比较分析各层中的热力管道,选取其中起主要作用的一根计算α值,管架的水平推力作用点取该热力管道所在层。主要热管道所在层与相邻层间距较大时,管架上部结构中各层间牵制作用减弱,牵制系数Kj应适当加大;当管架较高层有大口径管道,且与主要热管道不在同一层时,该大口径管道层应单独计算水平推力。 2.2.3常温管道水平推力取值 按相关规范,活动管架上管道符合下列条件之一者,计算管架水平推力值时可不考虑:①介质的温度≤40℃的常温管道;②管道根数在10根以上,且介质的最高温度(温度应包括扫线时的温度)Tmax≤130℃;③主要热管重量与全部管道重量的比值α≤0.15。但是随着目前石化项目向大型化发展,管架上的架空管道口径也在逐渐增大,部分大口径常温管道的水平推力也是不可忽视的。如在内蒙古杭锦旗一个大型石油化工设计项目中,1根DN2600的常温CO2尾气管道敷设于管架顶层,由于管道口径及刚性较大,且敷设距离较长,在应力计算时考虑-20℃~40℃的环境温差,管道的水平推力最大处可达50kN,不可忽略,且对顶层的管架结构设计起到了决定性作用。为了减小钢结构投资,该管道部分管托采用不锈钢对聚四氟乙烯板,减小滑动管托摩擦力,有效减小了管道水平推力。 2.2.4管道的振动荷载及推力 管架上的振动设备进出口管道及其他振动管道,如直径≥200mm的蒸汽管道、高压锅炉给水管道等,管道专业在提结构条件的时候,应该明确向结构专业指出,并在垂直荷载上乘以一定的动力系数(通常取1.1~1.3),并以此计算管道水平推力。但是一些特殊管道(如下文介绍的可燃性气体排放管线),配管专业按事故状态提供荷载推力值时,荷载推力不再乘以动力系数。结构专业应按管道专业提出的振动管道位置及荷载推力考虑钢结构构造上的梁柱节点接焊缝位置。 2.2.5每一榀管架水平推力的取值 考虑到工程的建设进度、开车顺序等原因,管架上的水平推力可能出现某先投用的主要热力管道推力值为管架投用最大值的情况,每一榀管架水平推力的取值还需要比较按(1)式计算出来的水平推力与该管架横梁上主要热力管线的热应力水平推力,取较大值。 2.3固定管架 2.3.1固定管架的水平推力 由于管架上输送的管道介质温度较高或环境温度的变化,长距离管道会因热胀冷缩产生位移,为了限制管道位移,保障管束整体运行安全,通常每隔一定距离设置固定管架和补偿器。管道补偿器的弹力和中间活动管架的摩擦反力是构成固定管架水平推力的主要部分。管道补偿器弹力由管道应力专业根据管道走向、补偿器安装位置、补偿器类型、管道介质属性等计算得到。为了管网系统和管架结构运行的稳定性,管架上常用Π形补偿器,并尽量沿固定管架对称布置,以便管道系统在稳定运行时,管道固定支架两侧推力能抵消一部分,从而增强管架安全性。但是考虑到苛刻工况及管道运行的不确定性,如施工阶段的管道投用顺序、蒸汽吹扫预热及其他施工工况时推力产生的不对称性,固定架两侧的推力值不宜进行矢量累加,在实际工程设计中往往是进行绝对值累加,不考虑推力的方向性。在纵梁式管架设计过程中,管道专业应提供给结构专业每一榀管架的荷载及水平推力,即包括固定支架的水平推力和中间活动管架的水平推力。结构专业在进行结构建模时,往往会把中间活动管架的水平推力再累加到热力管道补偿器两边的固定管架上进行固定管架的结构设计,其实这是没有必要的。 在管道应力专业的计算模型中(如CAESAR等),计算程序已经将中间活动支架的水平推力累加到固定点上并给出应力报告。Nkmax、Nkmin为固定管架两侧管架纵梁的纵向拉力,按该规范7.2.3计算时,已包含该侧所有中间活动刚性管架处的摩擦力和管道膨胀节的弹性力、管道介质产生的压力等,并已考虑牵制系数。当管架结构模型按温度区段区分,且固定管架的水平推力严格按规范要求计算,在计算纵梁式管架的纵向整体结构时,只有固定管架(或柱间支撑)处有推力,其他中间活动刚性管架处的摩擦力已考虑在固定管架的推力计算中,故管架纵向整体模型输入时仅需输入固定管架(或柱间支撑)处的推力,不应再次输入各活动刚性管架的纵向推力。整体计算时只考虑固定管架的推力,活动管架的推力只是用来算构件。当一段管架中温度区段无法准确分辨时,可输入固定管架水平推力的各分项力。 2.3.2可燃性气体排放管线固定管架的水平推力 根据国内外工程实践经验,管道及管架的破坏事故主要是由管道内的气液(冷凝液)两相流的冲击造成的,且该冲击的方向和数值多变,很难在设计过程中通过软件程序模拟计算得到,SH3009—2013《石油化工可燃性气体排放系统设计规范》为保证全厂可燃性气体排放管线的安全可靠,避免凝结液破坏膨胀节,要求新建的工程管道应采用自然补偿,扩建、改建工程管道宜采用自然补偿,且对于有凝结液的可燃性气体排放管道对固定管架的水平推力取值,规定不应小于表2数值。当同一个固定管架上敷设有不止1根可燃性气体排放管时,该固定管架的水平推力不应按表2的推力值进行叠加,管道专业应该按照集中荷载的形式,把每个可燃性气体排放管的敷设点按表2所示的推力值单独提条件给结构专业,结构专业分别计算,按最不利情况设计管架结构。另外,管道专业在计算管道应力时,可燃性气体排放管线的热应力推力值应尽量不超过表3的数值的50%,若超过,则需要在表2推力值的基础上再附加应力计算值。管道专业应合理布置管道走向,尽量减小固定管架的热应力推力值。 3结语 在工程设计中,管架设计特别是管架荷载和水平推力的计算,需参照国家、行业等标准规范,同时还应结合工程实际,考虑主要热力管线和其他特殊管线的实际布置情况及可能出现的各种工况。配管设计人员和结构设计人员应当进行有效充分的信息沟通和反馈,合理设定管架的温度区段范围以及固定管架的位置,兼顾总图、电气、仪表等相关专业的要求,最终完成经济合理、安全牢靠的管架设计。 作者:臧连运;郑勇;王振书 单位:中国五环工程有限公司 石油化工设计论文:石油化工企业设计防火规范探讨 摘要:《石油化工企业设计防火规范》的制定旨在提高石油化工企业的安全防范意识,防止因为火灾而造成巨大损失,这一规范确切地说明了石油化工企业的设计,同时对相应的量化标准进行了规定。然而在实际运用时还存在一定的问题,所以加强对《石油化工企业设计防火规范》运用的研究十分必要。 关键词:石油化工企业;运用;防火规范 在进行石油化工企业相关设计时,必须严格遵守《石油化工企业设计防火规范》(以下,简称:《石化规》),这一规定颁布之后经过了两次较大的修订,能够在很大程度减少石油化工企业发生火灾,避免人民生命财产遭受迫害。然而在实际运用过程中怎样真正发挥出其积极作用是值得人们关注和探讨的。 1相关术语的定义 1.1闪点 闪点是指规定的实验条件下,当可燃液体或固体表面的蒸汽与空气相结合形成混合物,遇到火源出现闪燃,这种情况下液体或固体的最低温度。 1.2装置区 装置区指一个或多个独立石油化工装置或者联合装置共同组成的区域。 1.3爆炸下限 爆炸下限指那些可燃的蒸汽、气体成分在空气中形成的混合物,在与火源相遇后产生爆炸的最低浓度。其中可燃蒸汽、气体的爆炸下限是其在与空气形成的混合物中的比重。 2相关设备的火灾危险性类别 2.1物质 2.1.1可燃气体 在《石化规》中以可燃气体与空气混合物的爆炸下限为分类指标,把可燃气体划分成甲类和乙类。甲类爆炸下限<10%,乙类爆炸下限≥10%。 2.1.2液化烃及可燃液体 在《石化规》中明确规定了液化烃及可燃液体的火灾危险性类别。其中液化烃呈液态并具有可燃性。在这一规定中把液化烃与其他可燃液体合到一起,对其火灾危险性统一分类。蒸气压是判定可燃液体火灾危险性最有效的指标,当蒸气压较高时它的火灾危险性也越高。与其他可燃液体相比,液化烃的蒸气压相对较大,在《石化规》中通过蒸气压来判定它的火灾危险性,同时通过液化烃这一名称将其与其他可燃液体进行有效区分,它在火灾危险性中为甲A类。液化烃之外的可燃性液体的蒸汽压都相对较低,测量存在一定难度,因此大多国家都通过闪点来判定其火灾危险性,他们的闪点越低表明火灾危险性也越大。我国对可燃性液体的火灾危险性予以统一分类。其中乙、丙类可燃性液体的火灾危险性类别要受到操作温度的影响。这是由于这两类可燃性液体的操作温度比闪点高时,它们的气体挥发量较多,与此相应的火灾危险性也就增加。 2.1.3可燃固体 《石化规》规定要根据《建筑设计防火规范》的相关标准对固体的火灾危险性分类,其中依据的是《建筑设计防火规范》的分类原则。 2.2设备 《石化规》中规定对于设备的火灾危险类别要根据他们的处理、存储、输送介质的火灾危险性类别予以进行。例如把汽油及汽油泵的火灾危险性类别都规定为甲B类。 3混合物的火灾危险性类别 3.1物质 对于那些在石油化工企业中经常见到的而且自身的火灾危险性类别已经有确切规定的物质,可以在《石化规》中有效查询自身的火灾危险性类别。例如液化丙烯为甲A类,而原油则为甲B类。 3.2混合物 石油化工企业在实际生产过程中,常常需要有明确火灾危险性类别物质相结合成的混合物,例如甲、乙两类可燃气体等共同组成的混合物,其中各个可燃性气体在混合物中所占的比例在不同的生产工序中是不同的,当前这些混合物的火灾危险性类别在《石化规》中的相关规定仍未确切标出。 4装置区内部道路 相关参数设置厂内道路与装置内道路是装置区内部道路的重要组成部分,其中独立装置之间、联合装置之间以及这两者之间的道路为厂内道路,而独立装置与联合装置这两者内部的道路则是装置内道路。 4.1厂内道路 《石化规》中明确规定,应该在不同装置或者联合装置之间设置环形消防车道,其路面宽度应该≥6m,路面内缘转弯处的半径要≥12m,而路面上净空高度要≥5m,这些规定只有一个层次。在对这一规范进行实际运用的时候,应该按照工程经验,装置或者联合装置的火灾危险性、占地面积、石油化工企业消防车辆的型号、外形尺寸等,在大于等于相关规定的前提下,对厂内道路的参数进行分层。 4.2装置内道路 相关参数设置《石化规》把联合装置视为同一装置,所以应该将联合装置与独立装置进行同等对待,明确规定对于装置内消防道路的设置,其路面宽度应该≥4m,路面上净空高度应该大于等于4.5m,而路面内缘转弯处半径应该≥6m。对于那些占地面积在10000m2到20000m2范围内的设备及建筑物,它们周围的环形道路宽度应该≥6m,它们自身的宽度应该≤120m,彼此之间也应该 15m。 5《石油化工企业设计防火规范》的运用及建议 要想有效运用《石化规》必须对这一规范的内容进行确切理解,并与项目特点、风险评估、模拟计算等相结合运用。 5.1混合物 对于那些由已有明确火灾危险性类别的物质共同构成的混合物的火灾危险性类别的判定,可以先进行相关实验获取有关数据,在此基础上再进行判定。然而在石油化工企业的生产过程中,要想在实验中获取相关的数据具有一定的困难,所以当前在混合物的火灾危险性类别判定上还需要不断探索。对此可以有效参考《道化学公司火灾、爆炸危险指数评价方法》中混合物的物质系数被明确规定的做法,如果获取数据存在一定困难时,可依据混合物中浓度≥5%同时火灾危险性等级最高的成分对混合物的火灾危险性类别进行有效确定。 5.2分层次设置 装置区道路相关参数消防、设备安装、检修主要通过装置区内部道路展开。当前石油化工企业的重大火灾事故时有发生,在公安部消防部门对其进行救援过程中,发现厂内道路路面应当拓宽,同时要在装置的周围把适当的消防作业场地留出来,因为如果没有足够的场地就可能会阻碍灭火救援阵地的设置以及大型消防车的工作。所以在运用《石化规》的过程中,如装置区内存在很大火灾危险或者占地面积很大的大型独立装置或者联合装置,应该以消防扑救的难度、以道路分割的设备、建筑物区块占地面积为依据,对装置区道路的相关参数进行分层次设置。例如不能统一把装置区道路宽度规定为6m,而应该设置为 4、6、8、10m等多个等级。 6结语 当前能源安全已经提升到国家战略的高度,石油在能源中占有重要地位,因此其安全性尤为重要。有效防护石油化工企业的火灾对企业的生产发展与人员的生命安全都有着积极地作用。大家在遵守《石化规》的过程中,要不断地对其进行完善和创新,只有这样才能真正增强防火设计质量。 作者:曹俊 单位:江苏天工大成安全技术有限公司 石油化工设计论文:石油化工工艺设计思考 摘要: 在生产与加工石油的过程中,需要使用很多容易燃烧与爆炸的物品,而这些物品的装载都是通过管线来完成的,所以要经常对管线进行试压。在石油化工工艺的设计中最主要的技术要求就是对管线的试压技术。本文主要是分析管线试压技术在石油化工工艺设计中的应用以及重要地位。 关键词: 管线;试压实验;石油化工;工艺艺术 在石油化工工艺设计过程中,必须严格要求各种工艺管道的安装质量,避免出现有些易燃易爆以及有毒的物质泄漏,造成严重危险的后果。为了保证管线焊缝的质量以及连接处的密闭性,在安装工艺管线工程中必须要对管线进行试压实验。由此可见,管线试压技术在石油化工中是必须要掌握的技术之一。 1管线的总体设计分析 在石油化工生产过程中,为了能够确保泵体在工作时能够正常顺利的运行,我们主要使用泵吸入管道设计。这样的设计可以观察偏心大小头的变径情况来预防在变径位置上积聚气体。在通常的设计中,在安装偏心异径管的时候主要采用项平安装,但是有时项平安装并不适合,就需要换成底平安装法,这种情况就出现在异径管和向上弯的弯头发生直连时。而底平安装法相对于项平安装法来说可以省去低点的排液。在安排泵的入口管线式要注意气阻、管线的柔性、设计逆流换热、热应力等因素影响;在石油化工生产中,进泵管线处不能出现气阻情况,可是一般在化工设计时经常会有部分部位出现气阻现象,其中最容易被工作人员忽视的就是进泵管线处的气阻。所以在设计化工工艺是不仅要符合工艺流程图还要注意气阻影响,确保泵的正常顺利运行。在管道设计中要使得泵嘴能够承受一定力度的管道推力,防止出现转轴发现定位偏移的现象。另外冷设备管线的更换以及对于高温管线的热补偿都要特别注意。逆流换热是指冷换设备中的冷水上进下出,这样就可以将水排空,不用担心当换热器没有水时会发生问题。换热器通常被安装在管箱端,这样当换热器因为热胀发生位移时就会影响连接端管嘴的管道,所以为了减少管嘴的受力,需要合理的分配重沸器的管线长度。 2装置管线的试压工艺技术 2.1试压工艺技术的准备工作对于有着复杂错乱,盘根错节的工艺管线的大型石油化工来说,在技术问题上的准备工作对于试压工艺技术的顺利进行是必不可少的。在试压前主要要做的准备工作是要设计出有关试压工艺流程的试压方案,试压方案必须仔细精确,对于试压的各个流程都要有一定的依据,每一个细节都要详细,例如试压工艺使用什么方法、介质、试压的步骤、顺利进行试压所必须的安全措施等。 2.2检查管线的完整性只有通过了管线完整性检验才能进行下一步的试压检验,否则是不能够进行后面的工作的。我们要根据石油化工的各个方面对管线的完整性进行检验,例如管线的系统图、简易试压系统图、管面支架图、管面剖面图等方面技术文件,由此可见,对管线的试压工作必须十分严谨。检验管线完整性要经过自我检查、复查与审核三个步骤;第一步自我检查是指施工人员检查自己负责施工的管线,第二步复查是对管线再次进行检查,以防出错。最后一步是在前面两步检查都合格的情况下进行的,有申报单位、质监对管线进行审核。 2.3试压工作的前期物资储备情况为了降低试压工作的危险性,防止发生危险情况,准备充分的必要的物资是非常重要的。空气、氨气等气体介质以及水、洁净水、纯净水等液体介质是管线试压的两大主要介质,普通的试压管线通常使用水来充当介质。在进行试压时要布置好现场,提供足够的物资,维护保养并且检查一切试压设备,另外主要的是要注意各种安全技术方法等。 2.4规范安全技术在进行任何有危险的工作前,让工作人员提前做好安全措施工作都是必不可少的,这在进行管线试压时也是需要的。我们要严格检查在试验时使用的液压管段,要确保管段的加固是安全的可靠的。在试压时的压力表必须有两块或者两块以上,并且每块压力表都必须是高于一点五级的精度,有着被测压力的两倍的量程刻度。液压试验进行的最适温度是在5摄氏度以上,并且在水介质中不能有空气。在实验过程中,不得让任何无关人员进入试验地区,工作人员不能任意进行操作,必须听从指令。在结束试压试验后,需要及时将结果记录下来,将试验时的临时盲板拆除。 2.5压力试验管线的压力试验是非常危险的,所以在进行试验时,试验区域五米之内不能让让无关人员进入或靠近,并且要挂上警告标志,工作人员只有在做好各种安全措施之后才能进入进行工作。在试压的过程中,一旦发现任何异常情况,例如设备发生故障、压力下降、油漆脱落等,就需要立刻停止试验,并对出现故障的设备进行检查找出原因。在检查过程中,如果是接头出现原因,就需要将压力调至零,再对接头进行维修,维修完毕再重新试压。如果是其他部位或设备出现问题,也必须按照安全措施来进行维修,然后在试压。在压力试验结束后,将试验结果记录下来,然后将只能在试验中使用的部件拆除掉,防止有些工作人员不了解,错用了设备或机器。 2.6气体泄漏性试验气体泄漏性试验是指检查试压试验中工艺管道或设备的连结点是否存在泄漏的情况,气体泄漏试验是在达到试验所需要的压力后一段时间时对设备进行检查,对每一个连接点的检查都需要经过几次反复的检查确认,然后再将检查结果记录下来。3结束语管线试压技术对石油化工工艺的设计十分重要,管线试压技术是提高石油化工生产质量安全保证的基础。所以,我们要不断提高管线试压技术,从而来提高石油化工的安全生产水平。 石油化工设计论文:石油化工企业供配电系统设计 摘要: 石油化工企业在我国国民经济的发展中起着十分重要的推动作用,而随着社会经济的发展,我国更加注重石油化工企业的建设。在石油化工企业的正常运行中,供配电系统起着保障作用和决定性作用,因此,重视对石油化工企业供配电系统的设计十分必要。 关键词: 石油化工企业;供配电系统;应急电源;用电负荷 自20世纪70年代起,石油化工企业就已经以大油田为依托开始发展起来,经过20多年的发展,90年代的石油化工企业已经在生产技术上取得了很大突破,呈现繁荣发展之势。与此同时,石油化工行业的电气系统也发展起来。由于社会经济发展的需要,石油化工企业的规模随着用电负荷的增加而不断扩大,供配电系统的规模也随之扩大。因此,在科学技术得到深入发展的背景下,合理设计供配电系统,采用适当的供配电方式,在保证供电能够满足企业生产需要的基础上,实现供配电系统的安全、可靠、经济、合理变得十分紧迫。 1石油化工企业供配电特点 1.1必须保证用电负荷的稳定性保证用电负荷的稳定性是石油化工企业供配电系统设计最基本的要求,也是企业正常运转的基本保障。需要注意的是,对于比较重要的用电负荷,不仅要配备一级用电负荷电源和二级用电负荷电源,还要为其加设应急电源,且不允许在应急供电系统中接入其他负荷。此外,不允许应急电源与工作电源并列运行,以免在工作电源发生故障时,应急电源被拖垮。 1.2对系统的安全性和可靠性要求较高石油化工企业供配电对系统的安全性和可靠性要求较高,主要体现在以下三方面:①石油化工企业多为连续性生产,即使电力系统中只有几个周波出现异常,也会导致大部分生产装置无法正常运转,甚至停运,严重时,还会引发火灾、爆炸等重大事故,给企业造成无法挽回的损失。②随着石油化工企业规模的不断扩大,用电负荷和设备装置也不断增加,采取何种方式控制整个电力系统、选择哪些电气设备等都直接影响到供配电系统的安全性和可靠性。石油化工企业可以采取合理的防雷措施,利用浪涌保护器对系统中的部分装置和设备进行保护。③在石油化工企业中,易燃易爆品是常见物品,一旦存放不当,极易引发安全事故。因此,在设计供配电系统时,要保证系统的安全性,采取适当的防火措施。 1.3启动困难石油化工企业供配电系统的正常运行需要用到一定数量的大型异步电动机。这些大型异步电动机具有启动次数少,但启动花费时间长的特点,严重影响了企业供配电系统的启动和运行效率。 1.4需留有一定的扩容空间在石油化工企业中,用电负荷扩容是一种常见的现象。当企业进行改造或增加新的装置时,要相应的进行负荷扩容。因此,在设计石油化工企业的供配电系统时,要留有一定的扩容空间。 1.5拥有自己的热力发电厂石油化工企业基本都有属于自己的专用热力发电厂,从而为企业的正常运行提供多层保障。热力发电厂的规模取决于企业的规模和发展需求。此热力发电厂既可以为企业提供备用电源和一定的负荷,用于满足企业的内部用电需求,又可以对外售电。 2供电电源及其运行方式 石油化工企业需要的用电负荷一般都在60MW以上,其供电电源一般采用两个独立的电源,各级母线采用单母线分段运行方式。在运行时,既可以单独运行,又可以分列运行。双电源单运行时,只开启一个供电电源。当运行的电源发生故障时,另一个电源自动启动,投入使用,通过此种方式为企业持续供电。这种运行方式的优点是操作简单,缺点是容易引发生产混乱。双电源双运行则是两个电源都处于运行状态。应用此种运行方式的优点是当其中某一电源发生故障时,可降低对企业正常生产造成的影响,缺点是需要换电倒闸,操作比较复杂。 3供配电系统的设计 3.1分压防护方面均衡分压是指分解雷击后产生的高压,以避免供配电系统因遭受雷电高压而出现故障。此种防护措施主要用于电气施工控制。在设计防护系统时,要注重系统的灵活性,保证供配电的可行性,并以额定电压为参考依据,合理连接供配电设施,使电压的分担既均衡又有效,保证雷击发生时,防护系统可以及时释放雷电产生的瞬间高压,从而保障石油化工企业供配电系统的安全。 3.2雷电防护方面供配电系统的雷电防护是设计者必须要考虑的问题之一。当前,常采取的雷电防护措施是在建筑物上面设置一定的防雷装置。对于石油化工这种特殊性质的企业来说,应将储油罐等易燃易爆品的防护与防雷结合在一起,从而使防护作用最大化。另外,高强度雷击产生的高压会对电路造成一定的破坏,因此,在设计供配电系统时,还要将短路故障考虑在内。通过运用无窗封闭结构、屏蔽笼原理的屏蔽技术进行电路连接,以此减弱或阻碍电磁波传播,使系统设备在电磁波影响下产生的感应电流变小。 3.3节能方面对于石油化工企业庞大而复杂的供配电系统而言,节电是一个关键性问题,而从整个供配电系统来看,合理选择电力变压器容量和降低热损耗等是节电的关键。为此,可以应用新型铜芯变压器来解决这一问题。对于电力线路路段较长、数量较多、损耗大的问题,可以通过缩短线路铺设路径、在负荷集中的地方设立变电所等方式来解决。 3.4电气接地方面对供配电系统进行工作接地处理、对电气设备进行保护接地处理可以有效保障生产的安全,防止工作人员触电。通常,接地技术分为两种,即浮地接地技术和多点接地技术,前者是对电子设备的外壳作接地处理,将雷电击中建筑物或设备时产生的高电压及时、合理地释放出去,进而起到保护作用。 4结束语 鉴于石油化工企业在我国社会经济发展中的支柱作用,合理设计供配电系统,保障其运行的安全性和稳定性尤为重要。在设计时,应将石油化工企业供配电的特点和各种安全因素、节能因素考虑在内。 作者:潘阳 裴莹莹 单位:洛阳瑞泽石化工程有限公司 石油化工设计论文:石油化工工艺设计探讨 摘要: 本文以管线试压技术为主题,探讨它在石油化工工艺设计中的应用问题。首先从管线的总体设计对其进行了简要概述,主要从试压工艺技术准备、管线的完整性检查、前期物资储备、安全技术规范等方面具体说明装置管线的试压工艺技术在石油化工工艺设计中的应用。 关键词: 管线试压技术;石油化工;工艺设计 1管线的总体设计 在石油化工生产中,主要采用泵吸入管道设计,其目的在于确保整个泵体的安全运行。其中,泵入口管系统十分重要,一旦有变径情况产生,就会带来严重后果,如气体积聚等现象,因此,需要做好偏心异径管的安装工作,一般而言,以项平安装为主,但遇到异径管、向上的弯头等存在直连现象,则需要以底平安装为准,两种安装方式均可省去低点排液。然而泵入口管线的布置还是需要十分小心,因为它会受到气阻的影响、管道柔性的影响、设计逆流换热的影响以及热应力的影响,所以,应该在布置管线时,从整体上进行任务部署,安装中进行对应操作,确保其准确与安全的安装。 2装置管线的试压工艺技术 (1)试压工艺技术准备大型石油装置有复杂的管线系统,需要认真检查与维护,才能更好的确保试压工作的安全进行。首先应该对试压的工艺流程图有一个明晰的了解,然后按照相应的设计原则,做好试压方案。但在整个流程的疏理方面,应该以与试压工艺相关的介质、方法、步骤、安全技术保障措施等为要素加以分析,做好准备工作。(2)管线的完整性检查对管线进行检查,必须从完整性、连续性、安全性等方面仔细考虑,然后分工对应性检查,这样,可以保证整个检查的有效性。若未进行此项关于管线的完整性检查工作,则应该禁止进行试压实验,以保证设备与人员的安全。在检查方面,要求态度严谨、认真、有耐心。所谓“胆子要大,心要细”,即需要以石油化工管道系统图、简易试压系统图、剖面图、平面图、支架图等设计图纸、相关技术标准,严格执行,对照每一根管线,仔细检查;另一方面,需要检查人员以规则流程行事,如自查、复查、审核,都需要认真进行。因此,需要以施工班组为单位,先进行以设计图纸为准的管线自查;还应该对管廊上的管线布置;管廊上敷设的不同管道种类如工艺管道、公用工程管道、仪表管道和电缆等进行仔细检查。然后,安排施工技术人员进行管线的复查,(注意,应该对该试压系统的每一根管线的复检);最后,应该对整个检查工作进行总结与评估,并上报给质监部门加以审核。经过这些检查工作后,才可保证试压的安全,所以,需要认真处置。(3)前期物资储备考虑到试压工作的危险系数较高,应该在试压前做好物资储备。从管线试压的气体介质方面看,主要有空气、干燥无油空气、氨气等;从液体介质方面看,主要有洁净水、水、纯水等;因此,试压阶段,往往以水作为一般性的试压介质,还需准备试压临时盲板、压力表、打压机等。另外,应该对机械设备进行检查、维护,保证试验中的正常运行。 3安全技术规范 管线试压工作在技术上,要求非常严格,以此来降低危险系数。在一般情况下,选择液压试验管时,管段长度以1千米以内为宜,对临时加固措施需进行复检以保证安全,在标识方面,以醒目、清晰为主;对试验用压力表需进行精度调整,以五级以上为准,最好是2块及以上为宜;对于液压试验系统的注水问题,需在5摄氏度以上的适宜温度进行,先排空气,待排尽后,若达不到理想的环境,需做好预防措施,比如防冻措施;试压中,试压压力以符合下式PS大于6.5取6.5为宜;若是强度试验,合格后需稳压30分钟,防止泄漏产生;泄压阀可以水平安装,也可以垂直安装,但安装时应注意阀体气流与水流进出口方向。如泄压阀排水口位置较远,泄水管路过长( 20m),泄水管口径宜比泄压阀规格放大一档,以防止泄流不畅产生背压,保证泄压阀阀前管网压力稳定。对于气体试压中,泄压原理与此相同,安装时需注意泄压气体是否排尽。在试压现场,对整个范围严格控制,可通过设置警戒线,并禁止闲杂人等入内;操作人员的工作应该严格按照指示进行,防止自主操作或随意开关阀门;一旦试验结束,应该将所有的临时盲板进行拆除,做好试压的数据记录。 4判断试压与泄压 判断试压合格的标准,首先是在准备阶段,应该对装置、管线种类、数量以及设计方案等进行检查,对流程进行核准,对方法、步骤、安全技术加以复核;其次,应该对气体、液体试压合格标准加以注意,要求以无泄漏、无压降、焊接接头无瑕疵(阀门填料处、法兰式螺纹接头连接处、过滤器与视镜、放空阀、排气阀等)为合格。在泄压方面,泄压阀通常是根据系统的工作压力能进行自动启闭,一般安装于封闭系统的设备或管路上保护系统安全。当设备或管道内压力超过泄压阀设定压力时,即自动开启泄压,保证设备和管道内介质压力在设定压力之下,保护设备和管道,防止发生意外。泄压方面,应该以气体、液体排尽为合格标准。 5结语 在石油化工生产过程中,管道试压是一项不可忽略的环节,应该对其仔细研究,认真分析,确保安全、可靠运行,确保万无一失,以及做好整体的意外事故预防。 作者:李贤 单位:广东省茂名瑞派石化工程有限公司 石油化工设计论文:石油化工企业厂区内道路设计 1厂内道路平面设计需要注意的问题 1.1厂内道路交通量道路交通量的大小是确定道路的路面宽度的重要依据。特别是石油化工企业的货运道路宽度的确定需要考虑通过该条道路运输货物的总量,采用何种车辆及吨位、装卸车时间、一天内的作业时间,按照合理车速计算出采用几条车道合适,是否需要设置待车场地等。而对于生产装置和罐区四周设置的道路主要考虑消防车的通行和作业,货物运输车辆一般严禁在此通行,该区域的道路宽度主要考虑消防和检修等使用,宽度可按规范规定大于等于6m。但对大型企业,上下班时间员工大量进出,厂区主干道上会出现人流高峰,另外有许多企业会逐期扩建。这些在确定道路宽度时也应予以考虑。此外,根据《厂矿道路设计规范》(GBJ22-87),表1给出了不同类型企业厂内道路的路面宽度。 1.2厂内道路设计车速石油化工厂内车辆行驶速度一般小于城市中的车辆速度,厂内的货物运输车辆通时速常为15~20km/h,而从通行能力和交通安全两方面考虑,最高行驶速度不应超过25km/h。但对于运输易燃、易爆、有毒、有害等危险品的车辆在厂内行驶速度限制在15km/h以内。 1.3厂内道路最小转弯半径道路最小转弯半径指汽车转弯时汽车的前轮外侧沿圆曲线行走轨迹的半径,即,转弯半径=道路内缘半径+车辆宽度+安全距离。《厂矿道路设计规范》(GBJ22-87)中列出厂内道路最小转弯半径见表2。但供消防车辆行驶的道路最小转弯半径不应小于12m,如需供大型消防车辆行驶,该半径需根据车辆参数具体确定。厂内的运输道路也可按照行驶车辆类型来确定,如果是载重4~8t的单辆汽车,可将内边缘最小转弯半径设为9m;若单辆汽车载重10~15t,或汽车载重4~8t同时带一载重2~3t挂车,则该半径应设为12m;若单辆汽车,载重10~15t,应设为15m;若单辆汽车,载重40~60t,应设为18m。若厂内行驶60t拖挂车,考虑其转弯视距及安全,该半径一般不宜小于20m。 1.4厂内道路边缘与相邻装置及建构筑物的距离车辆排放的尾气可能携带火花,如果与易燃、易爆的化工装置和车间距离太近,可能引燃泄漏出来的易燃易爆气体,造成危险发生,所以厂区道路需要与装置及建构筑物的保持一定的距离。根据《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)中规定:石油化工企业厂区内的货物运输道路与甲类生产装置及车间间距不小于15m,与乙类和丙类生产装置及车间间距不小于10m。《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)要求,甲类生产装置及车间与厂区非货物运输道路的主要道路不小于10m,一般道路不小于5m;而《化工企业总图运输设计规范》(GB50489-2009)规定厂区内道路与非危险性的建构筑间距可按表3执行。 2石化企业厂内道路断面设计 2.1道路纵断面设计石化企业厂内道路纵断面设计时,要与厂区内的竖向设计、生产装置及建构筑物室外标高、工程管线以及铁路设计相协调,选择合适的道路标高以及坡度和坡长。具体说来,断面设计应满足纵向坡度及竖曲线等参数要求;道路坡度应尽量平缓,需考虑机动车行驶安全的需要;道路设计标高应与厂外市政道路标高相协调,保证在厂区出入口处顺利衔接。且道路设计标高还应满足场地排水的需要,避免自流的雨水和污水等与道路的坡向不一致,造成水沟或水管埋深过大。 2.1.1纵向坡度 2.1.1.1最大纵坡道路纵坡的设置需根据厂区场地的竖向及道路附近装置、建构筑物的标高综合确定,避免高差过大。最大纵坡设置要考虑车辆行驶的安全,特别是车辆转弯、下坡安全;寒冷地区还要考虑道路雨雪结冰时的影响,应尽量避免选用允许的最大值。道路纵坡的设置需要根据厂区场地的竖向以及道路附近装置和建构筑物的标高合理确定,避免进出装置和建构筑物的车间引道坡度过大。最大纵坡的设置还要考虑车辆行驶的安全,特别是考虑车辆转弯、下坡安全;同时在寒冷地区也要考虑道路有雨雪结冰时对车辆行驶安全的影响。在应用时应尽量避免选用最大纵向坡度。《化工企业总图运输设计规范》(GB50486-2009)中要求值见表4。若受场地条件限制,主干道、次干道、车间引道的最大纵坡可增加2%。但若道路交通比较频繁则不建议增加。另外,道路坡度确定还应考虑到车辆的爬坡能力,因当车辆满负荷上坡时,发动机内油料燃烧不完全,或冒出大量黑烟,损伤车辆,污染环境。 2.1.1.2最小纵坡最小纵坡要能满足道路排水要求,使路面不积水,一般最小取0.3%。但对于有些场地十分平整,道路纵坡达不到该值,也可采用更小坡度或零坡度,而道路两侧设置的雨水管、沟需要考虑合适坡度,顺利排除道路上的雨水。 2.1.2坡长限制厂内道路的最大纵坡度一般应≤8%,坡长限制在200m以内。 2.1.3竖曲线设置于纵坡变坡处相邻两坡度代数差大于2%处,其长度应≥15m,半径应≥100m。 2.1.4竖向标高的确定通常按照厂区出入口的标高与厂外公路的标高、坡度以及平整场地的标高综合确定。一般情况下,按照厂区内路面设计标高高于厂外道路路面标高为原则,如果厂区内的路面标高低于厂外道路标高,可采用在厂区大门处增设雨水篦子板,避免厂外道路上的雨水倒灌至厂区内部。 2.2厂内道路横断面设计厂区内道路横断面有城市型和公路型两种。城市型道路需设路缘石、雨水口,通过雨水管或雨水沟排水,横向坡度一般为1.5%~2%。这类横断面一般设在行人较多的地方和对整洁美观要求较高的生产区或办公场所。公路型横断面没有路缘石,采用道路两侧的明沟排水,横向坡度一般采用1%~2%。雨水量较大地区经常采用,通常设在人员较少的装置区,会加设透水盖板或在路边设置栏杆。而在厂区边缘和靠近山体地段的道路可不设盖板。 3石油化工企业厂内道路交叉口设计 厂内道路交叉口主要有道路道路和道路铁路交叉两种。 3.1道路道路交叉口的设计厂区内的道路道路交叉一般采用正交形式,如需要斜交交叉角宜大于45°。且主要道路交叉口处应考虑停车视距,距离不宜小于20m,视距范围内不能设妨碍视线的建构筑物、树木等。道路交叉口的纵坡一般小于2%,而且应保持主道路在交叉处坡度不变。 3.2道路铁路交叉口的设计厂区内道路铁路应尽量避免交叉过多。如有两处交叉,间距不宜小于一列火车的长度或厂区内最长列车长度,避免在紧急情况时列车挡住道路,救援车辆无法进出。道路铁路交叉一般采用正交。当采用斜交时,交叉角不宜小于45°。并且应该保持交叉点处铁轨顶面与道路路面的标高一致。 4结论 本文探讨了石油化工企业厂区内道路设计的一些重要问题。总之,石油化工企业厂内道路应根据工艺需求及不同的功能分区进行布置,并结合厂区周边的市政路网情况合理确定人员及货物进出口位置,同时考虑厂区的竖向,进行综合分析使道路设计更加科学合理,最大方便企业使用,为企业创造更多的效益。 作者:逄永健 吕学昌 刘园园 单位:山东建筑大学 建筑城规学院城市规划系 中海油山东化学工程有限责任公司 山东大学 控制科学与工程学院生医所 石油化工设计论文:石油化工公用工程软管站的设计 1软管站的设置位置 每一组软管站覆盖的范围为半径15m的圆,考虑到设备及其他障碍物的影响,圆与圆应重叠2m左右,根据覆盖区域来确定软管站的位置和数量(1)对多层厂房和框架,每层上应设置公用工程软管站;(2)在容器类的操作平台上应考虑设置公用工程软管站的必要性;(3)在工业炉区:箱式炉:在地面上和主操作平台的每一端以及对流段联箱附近;立式炉:在地面上和主操作平台上;(4)换热器区和泵区附近;(5)专用装车站附近;(6)锅炉区,设在地面炉前炉后、汽包附近及操作层燃烧器附近;上述的地方易发生火灾,受到污染,其中常含有固体颗粒、粘稠或泥浆特性等介质且有可燃及腐蚀性介质。 2软管站的管道设计 由于地面上的软管站经常用于泵或地面冲洗,其周围净空应保证不小于1200mm,管桥两侧的软管站宜设在柱子中心线外侧500mm处。软管站管道上的阀门安装高度离地面不宜大于1200mm。设置在构架上的软管站,管子通常设置在立柱旁,便于固定和操作,可根据需要及所覆盖的半径,软管站可设置在每层楼面上。设置在塔和立式容器平台上软管站,从操作方面考虑,软管站与软管架之间的距离最少应为600mm,而软管站与人孔或其他管道之间的空间不宜小于1000mm,软管接管不要妨碍人孔盖的开启及回旋。软管站管道上的阀门应安装在扶手栏杆的外侧,且离支架距离最小,这样在平台上操作时将不受软管站限制。塔的软管站管线一般只需设置两根管线沿塔而上,根据需要设置软管接头,并在接头前设置切断阀[3],管道的走向应充分考虑塔上管道支吊架的安装。锅炉区软管站设在地面炉前炉后、汽包附近及操作层燃烧器附近,若操作平台间距不大,可在平台各端交叉设置。换热器和泵附近的软管站应设在地面上并靠近柱子的地方。罐区软管站设置在罐区围堰外、罐区与泵之间的地面上和围堰周围靠墙附近的地面上。大型罐区,当围堰内公用工程使用点超出围堰外软管站覆盖范围时,也可在罐区围堰内罐与罐之间设置软管站[4]。 3软管站管道的防冻设计 3.1汽水疏水伴热方式地面上的软管站管道低于其总管时,蒸汽管道末端易形成凝液,水管道终端易结冰,应将蒸汽管中的凝液经疏水回凝结水总管,并将凝结水管沿水管道一同敷设。 3.2汽水混合方式在寒冷的冬天或炎热的夏天,单独用新鲜水或蒸汽冲洗地面都达不到较好的效果时,应根据装置的特点和地面的实际情况,在取得用户同意的前提下,将地面软管站中水管道和蒸汽管道连接在一起,使操作方便快捷。 4软管站的支吊架设计 在选用管道支吊架时,应考虑到软管站的管道直径小,容易受外载因素的影响,应按照支承点所承受的荷载大小和方向、管道的位移情况、工作温度、保温情况、管道的材质来选用安装合适的支吊架。(1)对于塔、容器或构筑物上的软管站管道支架可生根于平台栏杆上。(2)地面上的软管站一般设在立柱旁,利用立柱可生根支吊架来支撑管道,如果软管站设在无立柱的建筑物等处,则需设独立的管立柱。此时,水平布置的蒸汽管道上需设置管托,根据对管道热位移的考虑,确定是否设成导向支架,阀门附近需用U型管卡固定。(3)蒸汽管道等需要保温的管道,由于管子的自重和冷热伸缩,会使管道移动,为防止损坏保温层,应使用管托。对于高塔、立式容器或多层构筑物等从底部一直敷设到顶部的管路,应考虑在管道上两固定支架间设置一个补偿环圈。 综上所述,石油化工装置中软管站对装置的安全平稳运行起着至关重要的作用,合理的根据装置需要布置软管站的管道,能够最大限度的发挥装置的工效性,提高安全保障,产生优化的经济效益。 作者:王一帆单位:洛阳石化工程设计有限公司工艺室 石油化工设计论文:石油化工装置压力容器设计 一、石油化工装置压力容器设计方法分析 我国各行业领域的生产都离不开石油化工装置压力容器,国家也对其设计标准颁布了相应的规章制度,以此来规范设计工作,促进石油化工行业的进步。就我国当前的设计现状来看,虽然同其他先进国家相比仍处于较低水平,但在多年的发展过程中也取得了一定的成就,形成了两种石油化工压力容器设计方法,即为:以应力分析为标准的设计方法和以行业标准规范为依据的设计方法。不同的设计方法具有各自的弊端和优势,在设计过程中,一定要结合实际状况和用途,在设计原则的约束和限制下,站在整体的角度进行分析和考虑,使设计方法达到最优化。 在生产设计压力容器时,人们应用最多的一种设计方法为常规设计法,弹性失效准则是该方法在设计过程中遵循的主要思想,该方法要求设计工作人员必须具有较深的资质,实际操作经验丰富,专业技术能力较高,需要对生产材料性能进行研究和计算,最明显的优势就是方便、可行性高。而以应力分析为标准的设计方法要求应用一致性的许用应力,对各项承受应力进行统一和限制,提高设计安全系数,完善压力容器在应力设计方面的缺陷。 虽然以行业标准规范为依据的设计方法在一定程度上可以保障产品的功能,但如果遇到因为温度不同而承受应力,且还出现容器局部受到较大应力的情况时,局部较大的应力接近极限值,然而容器其余部位在承受应力方面还保留一定的弹性,压力容器依然能够正常的发挥作用。在这种情况下,必须要应用以应力分析为标准的设计方法,充分发挥现代先进电子信息技术和软件在设计领域的优势,使压力容器性能得到进一步提升,满足实际生产需求。但要注意这种设计方法流程比较复杂,包括多项内容,但其优点在于具有极高的安全、可靠性。 传统设计方法对弹性失效理论的运用不够完善,还具有很大的发展空间,有待进行进一步的探索和分析。在现代化生产的过程中,石油化工装置压力容器的各项参数的设置标准越来越高,这也是社会生产发展的必然需求,为了更好的迎合这种发展趋势,要对承受应力进行科学、系统的计算,优化设计方法中的不足之处,运用计算机技术和试验检测技术,提高容器结构的设计合理性,保障压力容器能够安全、稳定的高效运行。承受应力的重要程度分析、类别分析是压力容器的设计方法的关键,要全面的考虑容器因应力而发生的变化,进一步调整压力容器产品能的参数设计,降低设计成本,利用计算机设计软件,保障设计的科学性。 二、结语 石油化工产业的发展能够有效的带动我国国民经济的提升,而压力容器的稳定、高效运行又是保障化工装置正常工作的基础,因此为了提高石油化工生产效益,必须要从根本上加强对压力容器的设计要求和设计方法的分析和研究。应严格遵循国家行业标准,在多种设计方案和途径中选出最佳的一种,在实际工作中不断积累经验,提升设计水平,落实压力容器设计原则,保障压力容器性能。 作者:朱魁单位:中国石油集团渤海石油装备制造有限公司辽河热采机械制造分公司 石油化工设计论文:石油化工化验室通风系统设计 1变风量通风系统 通常化验室内的通风设备包括:通风柜(落地)、万向排风罩、原子吸收罩、气瓶柜、试剂柜等。通风柜作为化验室内最重要的一级防护设备,通常要求维持通风柜面风速恒定为0.5m/s,过高或者过低的面风速,均会发生污染气体泄漏的危险。对于万向排风罩、原子吸收罩、气瓶柜、试剂柜等局部排风设施,应能够持续高效地控制,安全迅速地将气体排出。变风量通风系统就是为了能够达到这些设计要求,并保证整个化验室内的空气质量,做到化验区域相对于区域之外为负压,以免对周围的办公休息区造成污染。在充分满足室内环境安全的前提下,大幅降低系统运行能耗,包括空调及排风机的能耗。与定风量系统相比,变风量系统加大了单台排风机携带的通风柜或其他通风设备的数量,为实现风量、压力控制,除配备常规设备外,还需要增加一些通风及控制设备,如变风量风阀、定风量风阀、压差变送器、风速控制器等。中心化验室变风量通风系统的控制原理如图1所示。 1.1通风柜的控制化验室内每台通风柜的排风支管上安装与压力无关的变风量风阀,通过通风柜调节门旁边的风速控制器控制风阀来调节通风柜的排风量,使通风柜在有人操作时的面风速维持在0.5m/s左右,当无人操作时能够降低到0.3m/s(用于特殊控制需要,一般化验室较少设置此功能);在通风柜关闭时,保证通风柜的最小排风量。 1.2万向排风罩等固定通风设施的控制化验室内万向排风罩、吸气罩、试剂柜等的排风汇总管上安装与压力无关的定风量风阀,保证在通风柜风量发生变化时,这些排风设施的排风量保持不变。一般万向排风罩的排风量按150m3/h计算,试剂柜的通风柜按75m3/h计算,吸气罩则根据罩口尺寸和罩口吸口风速具体计算,化验室内操作的对象大部分为有毒或有危险的有害物,罩口风速按规定不小于0.5m/s。 1.3室内换气次数的控制为保证化验室内排风效果和维持室内温湿度要求,SH/T3103-2009《石油化工中心化验室设计规范》规定,对于产生有毒有害气体的分析房间换气次数不应小于7次/h。若化验室内通风柜和万向排风罩等其他通风设施最小排风量不能满足化验室的最小换气次数时,需在化验室内增加室内排风口,并在此排风口的排风支管上安装与压力无关的变风量阀门,用于保证化验室的最低换气次数要求。 1.4室内压力检测控制为避免化验室气流渗出实验室,造成交叉污染,应控制化验室内气压使其相对于走廊和办公休息区域为负压。在化验室内设计送风管,并在送风管上安装与压力无关的变风量风阀,送风管上的变风量风阀与排风管上的变风量风阀联锁控制,使得化验室内的送风量与排风量的差值保持恒定,保持化验室负压,空气从走廊流入化验室,避免有害物的散出。同时,在确保安全的前提下,使通风柜能以最小的排风和补风风量操作,节省能源。 2送风、排风系统设计化验室通风系统如图2所示。 2.1风管系统设计现在化验室建筑面积越来越大,房间越来越多,合理的送排风系统设计就尤为重要。在定风量系统设计时,每台风机连接4台左右的通风柜或气体通风设施,这在变风量系统设计时已经不太适用,会造成资金和能源的浪费。变风量系统根据建筑物的类型一般可以按横向或竖向分区,横向分区即按每层来设计一个或几个送、排风系统,每层的排风机和新风机集中布置,排风机和新风机均设置在各自独立的风机房内;竖向分区是把一个或几个建筑跨度内的各个楼层的房间划分成一个排风系统,通过汇总立管引至屋面,所有的排风机在屋顶或顶层机房内统一布置,但是送风系统仍按横向划分。横向分区的优点是没有竖向立管,减少了风管穿越楼板和屋面的次数,但由于变风量系统风量大,计算出的风管管径也会相应较大,横向分区系统难免会出现排风管和送风管交叉现象,这样就要求建筑物的层高很高,以满足房间上部区域风管的布置需要,一般采用变风量通风设计的化验室最低建筑层高取4.8m;另一方面,有些化验室屋顶在建筑设计时设计为坡屋顶,这样就无法在屋顶设置风机,只能按照横向来分区设计。竖向分区避免了排风管和送风管在室内交叉的情况,但是现在的化验室建筑面积普遍较大,在进行防火设计时,通常会把每一层设计为一个防火分区或几个防火分区,这样在每层的排风支管上就必须要增加防火阀,以满足建筑防火规范的要求;此外排风立管还会占用化验室内的空间,在有些实验设备较多面积紧张的化验室内,可能会造成拥挤的感觉。图2所示就是竖向分区实例。在设计中,不管是横向分区还是竖向分区,都必须按照设计规范来进行划分:(1)同一类型的房间宜划分在同一系统。(2)排出气体性质相同的房间或通风设备应设计成一个系统。(3)对于有极度、高度危害物质或极难闻气体物质必须单独设计成一个系统,不应和其他通风系统合用。 2.2系统控制设计要真正实现化验室理想的气流组织,排风量、送风量以及房间的压差控制尤为关键。在定风量系统和有些传统的变风量系统的设计中,一般在通风柜连接的管道上设置蝶阀,依靠手动或自动开大或减少风阀来调节系统风量,这样不仅会造成风量的浪费,更重要的是还会导致通风柜面风速不稳定,这对化验室的安全非常不利。有些传统的变风量系统即使是已经采用风速控制系统,也只是在通风柜面风速改变之后才会进行调节,控制缓慢且频繁。所以,不管是采用定风量系统还是变风量系统,室内的压差都不稳定,气流组织难达到理想效果。因此,在变风量系统设计时就需要采用合理的风量控制阀和室内压差控制系统来解决系统管网风量变化和室内压差变化这一类问题。风量控制阀包括变风量控制阀和定风量控制阀,它们的特点是:(1)压力无关性。在通风柜运行过程中对通风柜面风速影响最大的因素就是通风系统管网压力,由于其他通风柜或通风设备的开闭,或管网其他方面变化会导致通风柜管路压力发生变化,而且这种变化是会经常发生的。风量控制阀能根据管网压力变化自动调整,这个过程是伴随管网压力变化同时发生的,实现了快速稳定的风量控制。(2)反应速度快。系统的响应时间短,达到要求的风量值所用时间一般在1s以内,在通风柜调节门到位后的1s以内即可达到指令值,同时化验室送风和总的排风控制系统也快速响应以维持正确的房间压力。(3)风量控制精度高。风量控制精度在±5%以内,在通风柜调节门变化时,通风柜的面风速可保持在(0.5±0.1)m/s。(4)风量可调节比高。最大风量和最小风量比例为20∶1,高的调节比使系统可利用的参差系数大,适用于通风柜数量多的大通风系统。当化验室房间较多,通风柜数量也相应较多时,风量控制阀的调节比高,就可以降低通风柜最低运行风量,有效降低通风柜的运行能耗。大的排风系统还可减少风机的数量,减少风管的数量,减少风管占用建筑物内的空间。控制系统其他的部件包括风速传感器、管道压力传感器、房间压差变送器、中央控制器等,加上风量控制阀,它们一同构成了整个变风量系统的控制神经。具体控制系统的安装方式为:每台通风柜排风支管上安装1台变风量控制阀,它会依据通风柜上的监视器反馈数据来调节门开启的大小和运行状态,以此来控制通风柜的排风量;风速传感器会一直检测通风柜的面风速,以使其保持在0.5m/s左右。在化验室其他通风设备(万向排风罩、原子吸气罩、气瓶柜、试剂柜等)的排风汇总管上安装1台定风量风阀,保证这些通风设备在系统运行中保持排风量始终不变。在新风送风支管上安装1台变风量风阀,并且与排风管上的变风量风阀联锁,根据室内的排风量控制化验室的送风量,以保持室内压力恒定。化验室内安装房间压差变送器,与系统联锁,检查室内压力,同样用于保证室内的压力恒定。最后所有的控制信号均传送给中央控制器,当发现风量变化时,中央控制器会给机房内的排风机或新风机发出信号,调整其排风机的排风量或新风机的送风量。 3其他方面 由于化验室的特殊性,在设计时还应注意以下几个方面:(1)对于会排出含有浓度较高的爆炸危险性物质的通风柜,应采用防爆风机。化验室中一般需要设置防爆风机的房间有:样品分析室、液化气分析室、试剂储存室、焦炭硫磺分析室、样品留样间、辛烷值机室、药品库等。(2)当排出的气体含有极度、高度危害物质或者极难闻气体物质且浓度超过规定允许排放标准时,应采取净化处理措施,排放口高度应符合国家相关规定。化验室排放的废气主要有无机酸废气和有机废气,由于化验室场地有限,不方便采用大型净化装置,而且化验室的废气量相对较小,通常都是稀释后直接排放,若必须使用净化装置时,也只使用小型的废气净化装置。处理无机酸废气时可采用酸气吸附剂,处理有机废气时可采用活性炭吸附剂。(3)化验室一般都必须采用防腐蚀的通风设备,风管应采用无机玻璃钢管或其他塑料等防腐蚀管;风量控制阀、万向排风罩等也必须有相应的防腐蚀措施。(4)现在的变风量系统均设计为全新风系统,排风机和新风机均采用变频控制,在满足化验室内通风量的前提下,尽可能地减少系统送风量,从而节约化验室空调能耗。另一方面,在一些南方潮湿地区还需要控制好新风机的机械露点,防止出现化验室内湿度过大的现象。 作者:杨辉史永果单位:洛阳瑞泽石化工程有限公司中国石油天然气第一建设公司 石油化工设计论文:石油化工管道设计水平 1.加强管道布置 在石油化工管道设计中最关键的一环就是管道布置;管道布置时,不仅要满足管道系统施工、操作、检修以及自身要求,而且还必须结合工艺、生产、设备布置要求进行。所以管道设计中要充分考虑管道布置问题,具体应考虑以下几点:(1)管廊附加余量;在对管廊设计过程中,普遍的做法是管廊设计余量留有百分之十到百分之二十。不过,当装置运行几年时间后,如果还以普遍的设计余量为主是根本不够的,所以应保持百分之二十到百分之三十的管廊设计余量。(2)安全阀的管道布置;在连接安全阀出口和泄压总管过程中,应避免总管内的的凝液逆流进支管,所以实际连接时要从上部朝着正确的流向以45°角斜插入总管,在避免凝液逆流入支管的同时还一定程度上减少了安全阀的背压。倘若安全阀的定压在7.0MPa以上,那么这时就应根据45°角顺着流向插入总管;倘若安全阀出口位置要低于泄压总管,那么应避免袋形管段积液情况。(3)夹套管;要求内管直管段对接焊缝的距离大小应保持在200mm以内,首选无缝对焊管件,弯头不得超过1.0DN。在准备对外管装配前,应做好内管焊缝的无损检测和压力试验,当检测与施压都达到标准要求后,才能真正进行外管的装配。同时,在设计夹套管过程中,应针对内管材质选择相应的支承块,这样就不会因为材质的不同而导致内外管出现涨缩差异。 2.管架设计 管架设计在石油化工管道设计中也属于重点部分,其与管道设计之间有着不可分割的联系。一旦管架设计中存在缺陷,将会出现断裂对所用设备造成损坏,更有甚者导致管道运行中存在巨大的安全隐患。因此设计管架过程中应考虑好以下问题:(1)沿塔铺设的管线;在沿塔铺设的管线中一般只会安装一个非刚性的承重支架。该支架顶和塔顶封头焊缝线间的距离是150mm。如果单个承重支架的荷重要比承重量高,那么应设置弹簧吊架承重支架,与导向支架间应保持适当的距离,要求最底部的导向支架与水平管间的距离应大于其高度的三分之一。(2)适当减少弹簧架;弹簧架属于管架中的一类,相较于其他管架,弹簧架的价格昂贵,安装十分繁琐,更为严重的不足是长期使用后会出现弹簧失效情况。弹簧架安装过程中,通常通过定位销将其固定,这个时候只具备刚性支吊架功能。在水压测试弹簧支吊架后,进行蒸汽吹扫,并将定位销拆除。 3.材料选择 选择优质匹配的材料对管道装置的正常有序运行起到了重要的保障作用,也有利于日后的维修及技术改造。实际应考虑好以下几点:(1)不得将管道的设计温度当做明确管道隔热性能的参考依据,管道是否具备较好的隔热性能,完全在于实际操作环境与环境温度差、生产工艺对介质的要求。(2)通过法兰来连接的管道,管道至少有一端要安装活套法兰。倘若实际未安装活套法兰,那么就会导致实际作业时螺栓孔难以对正的情况。(3)在选择输送具有较大可燃性、爆炸性介质以及起到隔热保护作用的管道材料时,如果以软密封球阀为主,那么使用防静电、防火结构球阀最为理想,保证阀杆长度相当。 4.结论 综上所述可知,石油化工管道设计高水平是保障石油化工管道正常有序运行的关键。本文虽对石油化工管道设计事项予以了详细的分析和研究,但对管道设计造成影响的因素还有很多,所以设计人员设计过程中应善于总结、积累工作经验,不断提高自身设计水平,及时处理存在的设计问题,唯有如此,才会有效抵制安全隐患的发生。 作者:邓晨旭马勇单位:北京华福工程有限公司天津分公司 石油化工设计论文:石油化工装置管道设计分析 1石油化工装置低压大口径管道的设计原则 1.1支管连接的设计原则整体补强法及三通是大口径管道支管连接中常用的连接形式。整体补强法中,主要的施工方法是使主管的局部厚度增加,而具体的厚度增加值则要通过应力分析来进行确定,同时要参照相关的标准厚度要求;如果是采用三通与主管直接焊接,主要采用的是相邻支管引出的方式。除了与阀门相连接时要有法兰,其他连接方式中,首选焊接连接的连接方式,该种连接方式能够有效的减少维修工作中的工作量。 1.2大口径管道设计的安全可靠性原则在石油化工装置低压大口径管道设计的各项原则中,最主要的设计原则就是要遵从安全可靠性原则,这就需要在开始大口径管道的设计之前,综合考虑各种因素,对影响大口径管道安全性能的各种因素进行综合分析,做好统筹规划工作,要根据管道所要运输的石油化工产品的化学性质,选择合适的管道材料及安全防护措施。对于需要运输可燃性气体、可燃性液体等气体的管道,为了提高管道的柔性,一般采用自然补偿的补偿方式,不建议采用金属波纹管膨胀节的补偿方式。石油化工系统的大口径管道,不仅具有管道特性还具有压力容器的相关性能,这会使得管道在使用过程中,局部地区会形成应力集。这就要求在管道应力分析的过程中,综合考虑器件的参数性能及施工工况等各种因素,如阀门制造中的要求、管道设计中力矩的要求等。为了将管道的应力控制在合理的范围内,应该对理论值与实际值之间的偏差进行有效的分析。另外,在考虑大口径管道的安全可靠性时,还应该考虑到风载荷的影响。 1.3大口径管道设计的经济合理性原则大口径管道设计中,其经济合理性也是需要考虑的重要因素之一。在保证管道的安全可靠性的前提下,要尽量降低管道的成本,尽量减少管道的组件数量,降低管道的长度。为了减少管道切割及焊接的工作量,在管道的采购过程中,应该与供货商进行良好的协商,使生产出来的管道长度与工程的要求相符。 2石油化工装置低压大口径管道的维护要点 为了保证大口径管道的使用安全,对其进行有效的维护是非常必要的。对于管道的磨损情况要进行定期的检查,对孔板的流速进行合理的控制。石油化工产品通常对管道具有一定的腐蚀作用,这就要求在使用的过程中,对大口径管道的腐蚀情况进行定期的检查,一旦发现问题,应该及时的予以维修或更换。对于出现泄露的管道,应该在查明其泄露原因的基础上,采取适当的措施予以处理。在管道的设计施工阶段,对管道的布置进行了合理的规划,但是在其使用的过程中,容易受到各种因素的影响,使管道的布置发生改变。因此,在管道的维护阶段,应该采取适当的措施,对管道的布置情况予以固定,同时对于对管道布置有较大影响的干扰,应该想办法予以消除。在进行地下大口径管道的铺设时,应该对铺设区域的车辆荷载进行分析,防止因车辆的重载对管道造成破坏。在管道的使用过程中,应该选用合理的污垢处理措施,对管道中的污垢予以清理,保证管道的正常运行。石油化工管道在使用的过程中,很容易因为各种因素的影响发生爆炸,这就需求对安全阀、压力表等运行情况予以严密的检测,如果出现数据异常,应该立即进行处理。另外,如果安全阀、压力表等设备自身出现故障,应该立即予以更换,保证大口径管道的使用安全。 3结语 石油化工产品在进行运输时,主要的运输介质就是管道,但是石油化工产品的化学性质存在一定的特殊性,这就要求在进行石油化工装置低压大口径管道的设计时,依据工程施工的整体要求,遵守相关的设计原则进行合理的设计。本文对其设计原则及维护要点进行了简单分析,对于大口径管道的设计有一定的参照作用。 作者:孙晓琳单位:辽宁石化职业技术学院 石油化工设计论文:石油化工装置管道设计的思考 1石油化工泵装置的管线布设方法 1.1泵入口位置异径偏心管的应用对于石油化工泵来讲,科学的管道设计是确保其正常工作的基础与前提。如果石油泵的入口管体系发生改变,则变径管能够在变径位置将气体汇集起来,防止发生由于安装不合适而引发的汽蚀问题。在泵的入口水平端,需要选取异径的偏心管进行施工,在装设异径偏心管期间,一般选用顶平安装操作,同时加装低点排液装置。 1.2石油泵入口端直管的布设在液体流入石油泵内后,加入存在涡流、偏流情况,很容易损坏液体的流动平衡,变更石油泵的养成,并且造成气阻问题,进而降低泵的工作质量及效率,减少泵的使用时间。所以,相关工作人员在进行管道规划期间,需要在石油泵的入口位置加装一段直管阶段,进而缩减其对泵的作用。如果泵的类别不同,则其前方的直管段也存在差别。例如:如果泵的类别为侧向吸入形式,那么吸入口前方的直管长度需要超过管道直径的3倍以上;如果泵的类别为双吸离心泵,为了防止发生汽蚀问题,则应保证双吸泵的入口成对称状态。基于泵轴同吸入管道平行的基础上,需要保证直管段长度超过7倍的管道直径。当石油泵的轴同吸入管线成垂直状态,则阀门、弯头等均可被视为直管段。 2石油化工冷换装置的管线布设方法 针对石油化工装置的其他工艺来讲,冷换装置的管线铺设技术相对较为简单。在布设换热设备的管道期间,需要严格遵照PID的内容,并且对管线的经济性急柔性予以深入思考。优先考虑合金材质管道及直径较大的管道,尽可能缩减管道的长度,减少管道的弯头。重点对冷却设备的检修操作、热应力、操作空间等予以关注。 2.1设备的操作及检修空间对于管壳形式的换热设备来讲,不管是否采用集中布设的方法,亦或是选用单独布设技术,都需要保证管道的布设同管箱位置的管束空间不发生矛盾,并且也不会对管壳及箱头的侧面拆卸空间造成阻碍。在布设换热设备的管道期间,需要确保管道操作及维修方便,同时不阻碍通行及检修。将装有调节阀门或者阀门组的管道放置在接近换热设备的操作途径上,同时尽可能保证调节的阀门同机械设备成平行状态。在换热设备四周加装温度计,将阀门等构件安放到距离通道较近的位置,从而为后续观察及操作提供方便,保证换热设备同法兰、筒体之间的距离符合相关标准规定。 2.2管道的热应力一般情况下,换热设备在设置固定点时应将其位置加设在管箱的顶部位置,同封口处管嘴项链的管道需要细致考量换热设备由于温度作用而发生膨胀的情况。在设计冷却设备的管线期间,不可以让管嘴承载过大的合力及作用。如果管道类别为高温管道时,则管线的形状需要具备良好的热补偿性能。利用加设导向支架及固定支架的方法分散管嘴的作用力,从而保证管道顺利工作。 3总结 总而言之,对于石油化工装置来讲,管道的设计技术是一项较为复杂的技术内容,不但需要设计从业者自身具备良好的专业知识及综合素养,掌握相关的技术规范,同时还需要设计从业者不断提高自身的设计理念,更新自身的设计思路。 作者:孙晓琳单位:辽宁石化职业技术学院 石油化工设计论文:石油化工装置防火设计研究 1现阶段石化装置防火设计方案思路 现阶段新建石油化工工程的防火设计应严格遵守GB50160—2008《石油化工企业设计防火规范》(以下简称防火规范),防火设计思路严格执行了防火规范的总体思路:“预防—隔离—控制—扑救—避难”,这一思路贯穿了防火规范的前后。预防是指解决可燃物的跑、冒、滴、漏,隔离是要防止泄漏的可燃物与明火接触(一般采取设置水幕、蒸汽幕、建筑物内通风等措施),制是指防止火灾蔓延(一般采取设防火间距、耐火涂层、喷淋冷却等措施),扑救是指对火灾进行扑救的消防能力,避难指现场人员能迅速离开火灾现场。由此可以看出防火设计是一项系统工程。在工程设计中,不仅要重视防火间距、总体布局,还要重视消防设施的配备。 2基于风险评估的防火设计方案的可行性 防火规范所规定的内容都是最基本的,具有普遍性,是成熟的经验总结。对于某项目的工程设计,符合了防火规范的要求,并不一定表明该项工程设计的防火设计是完善的。因为工程项目设计中涉及到许多特性问题及防火规范未包括的新技术问题,这就在客观上说明制定针对性的防火设计方案的必要性。防火规范对其应用范围作了说明,规定“新建石油化工工程的防火设计应严格遵守本规范。……就地扩建或改建的石油化工工程的防火设计应首先按本规范执行,当执行本规范某些条款确有困难时,在采取有效的防火措施后,可适当放宽要求,但应进行风险分析和评估,并得到有关主管部门的认可。”即对于就地改扩建工程由于已有部分不符合现有规范的要求,建设单位可以在主管部门认可的前提下对项目进行风险评估,根据风险程度再确定采取的防火设计内容。这一说明可以理解为对基于风险评估的防火设计在法规层面的认可。国家标准《石油库设计规范》编制组为了解着火油罐火焰辐射热对邻近罐的影响,运用挪威船级社的安全计算软件,对浮顶罐20m防火间距作出安全评价。虽然仅仅是对油罐火灾后果进行的计算分析,但也是对风险评估技术在工程设计中一种有益的应用。风险评估的核心是判断风险是否可以接受,风险标准是用来对风险的重要性加以判断的准则,是基于风险的防火设计的基础。国家安全生产监督管理总局已提出了可接受风险准则,中国石油天然气集团公司、中国石油化工集团公司也分别制定了其内部的可接受风险准则。近年来随着定量风险分析技术的发展及推广,国内多数液化天然气工程均已进行过定量风险分析。这些工作都对项目的安全设计提供了重要依据。 3基于风险评估的防火设计方案的应用举例 基于风险评估的防火设计的应用主要在以下三个方面。 3.1对高风险设备、设施的关注高风险设备、设施是通过风险评估确定出来的风险排序较高的设备,如热油泵、高大框架等。这一部分的设备设施应该在防火设计时重点关注。现有的防火规范在确定防火间距时,考虑的主要原则和依据有:重点保护对象(人员集中场所)、可燃物质类别、火灾影响距离和可燃气体扩散范围、点火源/释放源的分类等因素,均简单地从火灾后果的角度提出应对措施,而不是设备风险。风险评估的方法有很多种,主要分为定性、定量两类。其中较为简便、有效的分析方法主要有事件树分析、风险矩阵、保护层分析等。当然也可以通过建立简单的风险分析数学模型判断高风险设备,如文献就利用模糊综合评判法来确定关键设备。中国石化工程建设有限公司目前承担一个以火灾事故概率统计分析及辐射热火灾模拟计算为基础的关于火灾探测技术及灭火系统的研究课题,就是一种针对高风险设备、设施实施的防火设计方案研究。 3.2对高风险事故的关注防火规范的设置仅考虑局部设备着火的影响,不考虑重大火灾爆炸事故的影响,仅着眼于有限的生产实践中出现的高频率、小规模、低损失的火灾事故,而不考虑“低频率、大规模、高损失的特殊事故”。从事故的发生发展角度看,是存在一系列可以传播危险的事故序列,从失事点到事故后果之间有着复杂的中间原因、后果。同样,导致这一事故序列风险较高的原因也很复杂。显然对一些“中等频率、大规模、高损失的事故”也应该采取防范措施并密切关注。对高风险设施进行风险评估时采取的分析方法同样也适用于事故序列分析,另外也可采取一些系统性的分析方法,如危险与可操作性研究、领结图分析等。 3.3对已有消防设施的评估对已有消防设施的评估主要集中在对消防设施的可靠性和有效性两方面的分析。以设施可靠性为中心的评价,主要考虑各子系统的可靠性。应用事件树、事故树等常用的风险分析方法对各系统的可靠性进行分析,找出对系统可靠性影响较大的因素,采取针对性的防范措施来提高消防系统的可靠性。针对消防设施有效性的评价一般采用计算机辅助软件进行分析。(1)事故后果模拟分析事故后果模拟分析软件主要针对设置的灾害后果条件计算其影响范围,常用的软件有DNV-PHAST,Shell-FRED等。文献[8]介绍了利用PHAST软件模拟火灾后果分析平面布置。本研究以Shell-FRED为例介绍其在消防设施有效性评价方面的应用。ShellFRED是壳牌公司开发的一套用于对危险品泄漏后果建模的软件系统。通过对火灾(池火灾、罐顶火、壕沟火、喷射火)事故后果的模拟,可以计算出距离事故点某一场所受到事故的影响结果。影响结果包括对人员的影响和对设备的影响。对人员影响的计算结果包括:①正常着装并佩戴安全帽的人员在指定位置能够暴露的最长时间(s);②指定位置人员接收的热量;③热量对指定位置人员造成的生理影响。这3个数据可以评判消火栓、消防炮等消防设施设置位置的合理性,也可以用来判断指定位置的消防队员能否完成规定的灭火作业步骤,可以优化灭火作业步骤。对设备的影响计算结果除了常规的热辐射计算外,还会得到钢制设备长时间暴露在火灾环境后可能达到的表面温度,表面温度本身就可能成为二次火灾事故的点火源,也可能烫伤人员及灭火设施(如消防水管)。(2)事故过程数值仿真软件分析数值仿真软件分析是运用先进的计算流体动力学技术,根据使用者定义的条件通过对区域内的流场分析计算获得接近真实场景的计算结果。该类软件已广泛应用于航空/航天、汽车制造、机械制造、石油化工等各行业。能够较好地应用于火灾环境数值仿真的软件主要有:ANSYS(通用大型的有限元分析软件,能对应力场、温度场、流体场、进行有限元分析)、FLACS(燃烧速度仿真模拟)、KFX(KameleonFireEx,ComputIT公司所开发)等。与其他软件比起来KFX可以帮助设计人员完成消防系统的设计(喷头的布局、类型及方案的选择)、消防系统的验证,效果的模拟。用KFX可以模拟喷水对火灾发展的作用以及火焰和液滴之间的相互作用,可以模拟所有类型的消防系统,例如喷淋系统、自动喷水系统、水幕、水雾系统等。模拟复杂空间、封闭空间内的火灾,考虑外部风场和自然通风或人工通风系统对火灾的影响。模拟设备及承重结构在含有和不含有消防水系统时的热载荷情况,包括动力学响应、变形和结构的整体塌陷。 4小结 基于风险评估的防火设计开展的前提是必须符合现行的法律法规、标准规范,在此前提下通过风险评估技术,利用最低合理可行原则为较高风险提出措施,使得系统安全性和经济性相互统一。消防系统可靠性分析及火灾事故过程数值模拟是最能有效提高防火设计效果的手段,但存在基础数据缺失、计算过程复杂等方面的缺陷,还需要大量的数据统计与经验积累。 作者:张斌单位:中国石化工程建设有限公司
石油化工专业论文:石油化工专业教学改革创新 1加强与生产实际相联系,提高学生的专业学习兴趣 物理化学是一门与实际生产过程结合非常紧密的课程,化工原理、分离技术、石油化工生产技术等后续课程,都需要用到大量有关物理化学知识,在教学中要处理好与这些专业课程知识的衔接与渗透,并适当引入部分实际生产原理来提高学生学习兴趣。例如,物理化学中的相平衡与化工原理中的精馏联系紧密,在学习了完全互溶双液系气液平衡后,再讲解精馏原理。这样,学生既掌握了相平衡的理论知识,又了解了相平衡理论的具体应用。又如,化学平衡、反应速率及溶液等内容在石油化工生产中应用广泛,讲授时可适当增加一些应用实例,加深学生对相关知识的理解,也有利于激发学生学习热情,让学生感觉到学有所用。 2改革教学方法,提高教学效果 教学是一门艺术,教师有好的教学方法,才能使学生对所学的课程感兴趣。传统教学中主要存在以下问题:①工学结合不到位,重理论、轻实践,与实际生产结合不紧密。②教学方法单一,以课堂讲授为主,学生被动的接受。③教学评价指标单一,以期末考试成绩评价为主,忽略了过程的评价。针对这些现状,本课程采用了项目驱动教学法教学。 2.1项目驱动教学法的教学设计项目驱动教学法,起源于德国职业教育在20世纪80年代推行的一种教学模式,师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。项目驱动教学法是以企业案例为核心,根据课程教学目标选取具有代表性的案例,将所要讲授的知识隐含在典型案例中,以案例引导学生自主学习。物理化学是一门实践性很强的学科,学生通过实践获取知识是高职院校学生学习的重要途径。在项目驱动教学法中,教学项目的设计是整个教学的关键,直接影响教学效果,因此教师应紧扣教学内容,依据高职学生的专业特点,经仔细分析研究,设计出包含关键理论知识的实践项目。例如:乙酸乙酯皂化反应的速率常数测定、碳钢在碳酸铵溶液中的极化曲线测定绘制、环己烷-无水乙醇二元液系沸点组成图的绘制、乙烯基正丁基醚与正丁醇有效分离等。通过实验测定与理论计算的比较、分析,找出产生误差的原因,使学生在实践中掌握相关理论知识。 2.2项目驱动教学法的实施项目驱动教学法把教学过程分成四个阶段:理论教学、实训过程、分析总结和过程评价。理论教学:引入案例,提出问题,讲解案例需要的相关理论知识,使学生对所学知识的实际用途有所了解,激发学生的学习兴趣,使学生感到学有所用。实训过程:作为教学内容实施的载体,主讲教师将实训项目分解成若干个任务,按照企业的工作方法和管理模式,对学生分组,在具体任务的驱动之下,充分发挥学生的主动性与创造性,学生根据任务查阅资料,相互交流、讨论,提出具体实施方案,在完成方案的过程中,及时发现问题,分析解决问题,通过这样一个完整过程,达到教学目标要求。分析总结:教师通过指导观察,对实验方案及学生普遍出现的问题进行点评、总结,同时用相关理论对案例进行剖析,提高学生对理论知识点的理解。过程评价:考察学生从方案设计、实训过程到结果分析,包括理论知识、实验室安全管理等方面是否完成学习任务、实现教学目标,教师根据完成情况给出客观评价。 3将多媒体教学与传统教学模式结合,提高教学质量 传统教学由于板书占据时间长,课堂信息量较少。用PPT课件和Flash动画上课,内容生动、形象、直观、丰富,课堂教学容量大,提高了课堂效率,但由于物理化学许多问题抽象、逻辑性强、公式复杂,多媒体表达文字显示速度快,学生思维跟不上,不适宜所有内容都用多媒体授课。建议采用多媒体与板书结合的方式授课,使学生有充分的时间消化、吸收,师生互动,提高教学质量。 4建立全面、可控的考核体系 《物理化学》课程考核采用理论考核和过程评价相结合的方式,具体考核方式如下。理论考核:采用闭卷、笔试方式,占总成绩的60%。主要进行基本知识、基本原理、分析理解能力、数据综合运算能力的考查。过程评价:占总成绩的40%。包括学习积极性和阶段学习效果评价(日常考勤、课堂表现、实训项目的设计),自主学习能力评价(独立操作能力、实训报告、课堂作业),表述能力评价(课堂发言、实验结果讨论、分析答辩),职业道德、团队协作能力评价。 5结束语 物理化学课程教学研究与改革是一项长期的任务。通过五年的教学实践,我们对教学内容进行了优化、精心设计,建立了有利于学生能力培养、提高学生学习兴趣的教学模式,取得了预期的效果。物理化学课程教学的改革是一个永恒课题,有许多问题还需进一步解决和完善,相信通过不断改进和实践,会取得更好的效果。 作者:周萃文尚秀丽索陇宁单位:兰州石化职业技术学院石油化学工程系 石油化工专业论文:石油化工专业“岗位技能递进”人才培养模式研究 摘要:辽宁石化职业技术学院在广泛调研的基础上,确立了石油化工生产技术专业“岗位技能递进”人才培养模式,通过理论与实践、车间与课堂、技能与素质相结合的方式,育人初见成效。 关键词:石油化工专业;“岗位技能递进”人才培养模式 “岗位技能递进” 人才培养模式的内涵 人才培养模式就是在正确教育方针的指引下,为实现人才培养目标而采取的人才培养方式。“岗位技能递进”是指专业教育与生产岗位相结合。一方面,它是教育与生产岗位相结合,即知识和技术相结合,强调过程的结合;另一方面,它是教育与生产岗位相结合的形式,即生产企业与高职院校合作,强调对象的结合。 “岗位技能递进”人才培养模式实施的前提是学院与企业有多层次、全方位合作的基础,共同就专业建设、课程体系、师资建设、实训条件等方面不断进行调整和优化,依托企业实训资源优势,把以课堂教学为主的传统教育和直接获取实际经验的校外工作有机结合,贯穿于学生的培养过程中。 辽宁石化职业技术学院是首批“国家示范性高等职业院校建设计划”骨干高职院校立项建设单位,是辽宁省第一所校企合作办学的高职院校。学院的举办方之一――锦州石化公司投入5000万元建设具有高职教学和企业职工培训双重职能的生产性实训基地,为石油化工生产技术专业开展“岗位技能递进”人才培养模式改革提供了教学条件。通过广泛的岗位调研和工程技术人员论证,辽宁石化职业技术学院依托锦州石化公司,确定专业培养目标和毕业生就业岗位,综合知识、技能和素质方面的实际需要,将培养目标分解成基本能力、专项能力、综合能力等子目标,“岗位技能递进”的人才培养模式内涵如下。 第一学年:认识岗位与基础理论教学,培养学生适应岗位的基本能力。通过入学教育、企业参观、岗位认识实习,使学生了解专业概况,对日后所从事工作的性质有一个初步的了解,逐步培养学生对工作岗位的热爱,强化学生的事业心和责任感;安排思想道德修养、基础化学理论、化工识图、职业道德、计算机操作、英语等基础课程;实施项目案例教学,使学生获得燃料油生产工(高级)国家职业标准要求的基本知识,为学生掌握石油化工生产专业技能及可持续发展奠定良好的基础。 第二学年:以岗位仿真和“教学做”一体化课程为载体,培养学生适应岗位的专业能力。由企业的技术人员与校内的专任教师共同授课,实施校企双主体育人。以实际工作任务为载体,以石化企业生产手册及燃料油生产工(高级)国家职业标准为技术要求,工学交替,在体现石化企业工作情境、真实生产流程的化工单元操作实训室、苯乙烯仿真工厂和油品质量分析实训室教学,使学生熟练掌握典型单元设备操作、DCS仿真开停车等技能;并强化化工单元操作技术、反应与分离技术、石油产品分析技术等专业理论,获得燃料油生产工(高级)职业资格证书。在生产实习过程中,学生以企业学徒工的身份进行跟班训练,体验企业的生产组织方式和企业岗位要求,强化专业技能和职业素质培养。 第三学年:通过顶岗实习,体验企业文化,培养学生的综合职业能力。开设《燃料油生产技术》、《有机化工生产技术》、《典型化工操作技能训练》、《顶岗实习》等课程,教学环境为石化生产真实装置,使学生在生产性工作岗位上熟悉石化企业生产管理制度,掌握常减压、催化、重整、加氢等典型生产流程、工艺设备,体验企业文化,技能得到进一步锻炼,最终实现“零距离”上岗。 通过以上岗位认识与基础理论教学岗位仿真与“教学做”一体化课程顶岗实习的“岗位技能递进”人才培养模式,始终与行业企业合作,通过课堂教学、DCS仿真和校内产学研基地单元设备训练、校外顶岗实习有机结合,实行“教学做”一体化,培训与考证融合;完成学生从“岗位基本能力形成岗位专项技能训练岗位综合能力提升”的递进。 “岗位技能递进” 人才培养模式的主要特征 理论学习与实践技能结合 石油化工生产技术专业的培养目标:培养适应我国社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展,具有诚信品质、敬业精神和责任意识,具备职业道德、较强实践能力,掌握石油化工生产方面的基础知识和专业理论,能在石化生产、管理、服务第一线从事生产操作、技术应用和班组管理等工作的高素质高级技能型专门人才。培养这种能力的基本要求是真实工作环境下的反复训练,尽可能在企业的真实工作环境中进行学习与训练是培养这种能力的唯一途径;结合石化企业生产的特点,考虑与教学内容有效对接,改变传统的按固定地点、固定模式进行教学的组织形式,开展分组教学、灵活授课、弹性教学,对专业课程选择典型工程项目进行现场教学,对于不具备现场教学条件的,在“教学做”一体化专业教室中进行教学;积极引导学生提升职业素养,由教师进行操作性示范,并组织学生进行实际操作活动,让学生明确知识点,掌握专业技能;在生产实习、顶岗实习的组织安排上,适应石化企业工作的特殊性,采用倒班顶岗分阶段实习,由企业学校共同考核评价。 课堂教学与车间生产结合 石油化工生产技术专业实践课时占总学时的50%。由企业兼职教师提供车间的新技术、新方法和新工艺等资料,将其融入到教学内容中,学习过程融入实际项目工作过程中,在校内“教学做”一体化教室采用任务驱动、项目导向、案例分析、现场教学、小组讨论、仿真操作等使学生掌握燃料油生产工的相关理论,在校企共建实训基地、企业生产车间中实施。聘请有丰富实践经验的生产一线工程技术人员,规范地指导学生进行基本技能训练,学会装置开停车、巡回检查、资料录取、填写生产报表、维护管理以及动态分析等技能,并考取高级燃料油生产工职业资格证书。同时,使学生在真实的工作环境和素质教育环境中进行铁人精神教育,学习做人、做事的本领,进而获得岗位所需的知识、能力和素质。 技能培养与素质教育结合 石油化工生产技术专业毕业生就业面向石化生产操作、调试、运行与维护生产一线,以泵及压缩机岗位现场操作岗位(外操)、中控室操作岗位(内操)、油品分析岗位、班长岗位为主。为充分满足“岗位训练”的需要,依据“贴近职业、贴近真实、贴近技术”的原则,体现“职业性、系统性、开放性”的特征,引入企业真实的工作情境、文化氛围和管理模式,按照职业的工作流程来设计真实的专业训练和职业环境,实训过程与实际岗位操作完全一致。在校企共建的实训基地,在汽提塔生产装置上,按照企业设备检修的场景和要求,设立班长、安全员等岗位。班长进行人员分工,明确责任,布置任务,规定作业时间(操作时间),到现场实地勘察,清楚作业面周围环境和作业空间;安全员检查安全手续是否齐全,安全措施是否到位,劳动保护用品是否整齐,是否选择合适工具。通过对塔盘拆装弄清楚塔的内部构造、各部件及所在具体位置,汽液两相如何流动,塔盘究竟是怎么安装的,并掌握其过程。通过在此装置上的“教学做”,学生能掌握换热器的种类及换热方法,了解板式精馏塔的基本结构与流程,掌握流体输送设备的性能及操作,流体输送设备的常见故障及处理以及温度、压力、液位的调节、控制方法,管路拆装及连接方法。学生在教学过程中是综合性的身份,要遵守许多与安全生产有关的其他规定,如产品工艺规程、安全技术规程、检修安全规程、岗位操作法、安全动火规定等等,在着装、环境、卫生、安全、考勤等方面应完全按照企业要求管理,潜移默化地训练学生形成石化企业“三老四严”的工作作风和职业素质,培养学生敬业奉献、吃苦耐劳、诚信笃实、团结协作的良好品质。 “岗位技能递进” 人才培养模式的实践 人才培养模式改革和课程建设 召开专业建设指导委员会会议,邀请企业人士和行业专家参与,参照职业资格标准,对石油化工生产技术专业工作岗位进行调研,与一线工程技术人员进行典型工作任务分析,确定本专业的主要岗位(群)工作任务与职业能力分解表;按照工作任务的典型性,对工作任务进行进一步的分析、筛选,总结出典型工作任务;按照职业成长规律性、工作任务性质一致性和工作内容相关性等原则对典型工作任务进行合并,形成相应岗位的行动领域;以工作过程为导向,打破原有课程体系,根据教学认知及职业成长规律,综合考虑教学场地、工具、设备、问题、对象、技术等要素的关联程度,把行动领域转化为学习领域;借鉴基于工作过程系统化课程开发模式,结合锦州石化公司生产特点,按职业能力和职业素质的形成过程以及学习领域之间工作过程的内在联系,形成石油化工生产技术专业课程,确定专业核心课程为《燃料油生产技术》、《有机化工生产技术》、《典型化工操作技能训练》。根据石油化工职业能力的通用能力要求和职业素质的要求,完善公共基础课程和相应拓展课程;构建与“岗位技能递进”人才培养模式对应的课程体系。 师资队伍建设 依托校企合作的办学优势,充分利用企业的人力资源,按照国家级教学团队标准建设石油化工生产技术专业教学团队。通过挂职锻炼以及科研开发、技术服务等形式,面向专业课程体系内所有教师开展培训,落实《企业项目工作室管理办法》、《教师访问工作站管理办法》、《企业兼职教师资源库建设方案》;通过国内外先进教学理念培训等途径,培养3名专业带头人,3名骨干教师;到2012年,“双师”素质教师比例达到90%,专兼职教师承担专业课学时比例达1∶1。 教学实验实训条件建设 依据基本能力、专业能力和职业能力要求,按照专业基础实训、专项技能实训、专业综合实训和顶岗实习四个层次,校企合作以专业计划和教学标准的要求为依据,优先建设受益面大、与专业核心课程内容紧密联系的实训室,建设与目前现场生产实际相匹配的实训基地,同时兼顾科技、生产及对外技术培训和技术服务;新建苯乙烯仿真工厂、煤化工实训室、化工仿真实训室,扩建燃气质量评价中心(校中厂)、化工单元操作实训室、油品质量分析室、高分子材料实训室、精细化工实训室;借鉴企业车间布局和现场生产管理,每个实训室设有教学区、实训区、配件展示区、资料区和材料室五个区域;在满足培训教学的同时,具备符合燃料油生产工国家职业技能鉴定的能力,用于职业技能鉴定的设备器材品种、数量和管理上符合国家职业技能鉴定的相应规范。 校企合作建设共享性专业资源库 以专业核心课程为主,兼顾专业课程体系中其他课程,包括培养学生职业素养的《化工安全技术》、《化工企业管理实务》、《石化产品营销》、《计算机基础》、《英语》等5门课程;投入252.1万元建设石油化工生产技术专业教学资源,以满足企业培训和教学需要;利用现代教学技术手段,实现教学形态的变革,充分运用计算机技术、信息化手段,开发具有交互性的虚拟实训软件、多媒体课件、动画演示等课程资源;通过立体化的教学资源,把石油化工生产和安全环保技能形象化、可视化、直观化,便于学生理解知识,掌握技能。石油化工生产技术专业教学资源库建设内容:石油化工生产技术专业教学文件区,石油化工生产技术专业教学资源区,石油化工生产技术专业网络教学区,石油化工生产技术职业能力训练区。 “岗位技能递进” 人才培养模式的成效 “岗位技能递进”人才培养模式经过不断的实践,成效初步显现。截止到2012年3月,石油化工生产技术专业拥有国家级精品课程1门,省级精品课程4门,被评为辽宁省优秀教学团队,对接产业集群建设省级职业教育示范专业,拥有辽宁省普通高等学校省级专业带头人1人,辽宁省青年骨干教师2人。教师拥有发明专利2项,出版《燃料油生产技术》、《典型化工操作技能训练》等11部专著。2011年,面向全国石油和化工职业教育教师开办了企业实践培训及《燃料油生产工》技师培训班。 学生的综合能力全面提升,毕业生就业率2010年为96.1%,2011年为98%,就业对口率平均达到85%。2011年,学生参加辽宁省大学生第十一届“挑战杯”课外学术科技作品比赛获一等奖一项,参加全国石油和化工行业化工总控工职业技能竞赛获得团体和个人一等奖,参加辽宁省首届大学生职业生涯规划大赛总决赛获得个人三等奖一项;毕业生刘明获锦州石化公司十佳新员工称号,张勇在抚顺石化公司第五届练兵比武和技能竞赛中荣获乙烯装置操作工第一名。 石油化工专业论文:思维导图引入高职石油化工专业英语教学的实践探索与尝试 【摘要】“思维导图”教学辅助工具在高职院校石油化工专业英语课程教学实务工作中的应用,有效提升了高等职业院校在校学生的英语学科学习水平以及发散性思维品质的建设水平,本文针对思维导图引入高职石油化工专业英语教学的实践探索与尝试问题展开了简要的论述,仅供参考。 【关键词】思维导图,高职,石油化工专业,英语教学,实践,探索与尝试 英国著名心理学家、教育学家托尼?博赞最先创立的思维导图,给全世界范围内各个国家基础教育阶段学科教育工作的有序发展,创造了较为真切的助力。“思维导图”以简洁直观的图形架构形式,实现了对人类大脑区位中复杂繁复的内在思维体验内容的真切呈现,对于有效提升学生对基本知识内容的理解分析水平,改善学生对特定知识内容的记忆效果,具备着较为重要的实践助力作用。 在实际的高职院校石油化工专业英语课程的教学实务工作过程中,“思维导图”的引入,能够有效助力学生放射性思维品质的养成实践过程,在充分有效运用这一教学事业辅助工具的前在条件之下,高职院校英语教师将会切实有效地实现对学生个体实际具备的个人智力潜能的充分挖掘,与此同时,还能切实助力高职院校石油化工专业学生实际具备的记忆力、组织力与创造力水平的有效提升,本文将针对思维导图引入高职石油化工专业英语教学的实践探索与尝试问题展开简要的分析论述,预期为相关领域的一线教师提供借鉴意义。 一、思维导图的基本概念界定与基本功能分析 (一)思维导图的基本概念界定 “思维导图”是由英国著名心理学家、教育学家Tony Buzan在上世纪八十年代最早创立的一种教育心理学领域的学理对象,通过对“思维导图”的引入和运用,能够切实助力学习者在知识或者是技能性学习对象层面的便捷特征,并深刻影响使用者实际化的“放射性”发散思维形态的建设以及发展过程。 在“思维导图”的使用过程中,要求使用者在实际进行发散式思维训练体验行为的初始时点,首先实施基本性学理概念内容对象的确认以及书写操作行为,之后在以这一操作步骤为实现基点,通过对自身已经学习获取的知识内容对象以及学理思维路径建制基础条件的充分调动,绘制与最初认知和书写的基本概念内容相关联的知识网络结构,以及思维演化路径发展动态图。 在“思维导图”学习工具的学习应用体验路径中,要重点关注使用者自身对中心性思维概念基点的确认能力。因为只有在正确认知中心性概念考量基点的前提之下,才能充分保障实际建制的思维导图实体,能够对实际使用者的知识和技能性学习对象的认知以及确认行为发挥充分的助力作用,并以此为基础,最大限度地发挥“思维导图”工具在使用者学习效果提升,以及只有思维品质改良过程中的重要助力意义。 (二)思维导图的基本功能分析 第一、有效提升教学工作的实际效率水平。缘于高职院校石油化工专业学生在你制作和运用思维导图开展专业英语学习的过程中,都会倾向性地将思维中心设置在关键词知识学习对象之上,进而较为有效且充分地减少了学生在学习单位数量的知识内容过程中的知识投入数量。与此同时,在实际开展思维导图辅助学习工具的建设实务过程中,通过对图片表意元素,以及色彩表现工具的大量引入,在有效平衡高职院校石油化工专业学生“左、右脑”生理功能使用强度的同时,有效实现了对复杂混乱的知识学习对象的充分简化处理目标,使得学生实际面对的英语知识学习对象具备了较为充分的直观化以及形象化特征,能够有效督促学生实现对思维导图辅助学习工具中承载的学习关键词的深入理解,并在此基础上有效助力高职院校石油化工专业学生英语学科学习效率水平的有效提升。 第二,有效提升高职院校石油化工专业学生在英语学科知识内容学习过程中的想象能力,有效培养学生在开展英语学科学习过程中的思维创造性品质。从学理性属性角度分析,思维导图是具备充分的发散性特征的思维品质建构与训练工具,其在建制环节结束之后,实际呈现的外在图形结构特征,与人类颅脑内部的神经元细胞群系的空间网络分布图形极其相似,在实际进行思维导图建设的过程中,往往是从某一个具体的知识点或者是关键词作为基点,并伴随着实际思维路径的深度逐渐提升,逐步实现思维流程路径的充分拓展,并在此基础上实现对知识脉络流程图的建设实务目标。在这样的思维流程发展路径,高职院校英语教师通过对思维导图的运用,通过对学生发散性思维的调动,实现对学生群体想象力以及创造性的培养目标。 第三,思维导图在高职院校石油化工专业英语学科教学实务过程中的应用,能够有效提升对象学生群体对“意义”范畴的深切认知,使得学生能够充分认识开英语学科知识内容的学习实践行为,对于自身专业知识实务发展行为的重要意义,通过对思维导图辅助学习工具的引入和运用,高职院校石油化工专业学生能够较为有效地实现对想象以及联想思维品质的有效建设和发展,切实在学习行为开展过程中,充分认知和把握新旧知识之间的相互联系,并在此基础上,充分实现对自有知识体系的建设和拓展目标,助力自身英语学科学习成绩水平切实而有效地提升。 二、思维导图在高职石油化工专业英语教学中的应用 (一)英语词汇教学 第一,新词汇的教学实务工作。高职英语教师在针对学生群体开展新词汇内容的讲授教学时,可以切实引导学生通过“思维导图”对将要学习的“新词汇”的“多个解释义项”以及“同义词、反义词、相近词或者词形变化”等知识内容及时展开总结归纳行为。 举例论之,对于英文单词“rescue”而言,从词汇本身具备的词性角度分析,同时包含了名词,以及及物动词词性特征,在实际的学习过程中,针对词汇对象本身具备的具体词性约制,-要有针对性地对其实际具备的用法规则进行归纳和提炼行为,并在此同时对这一词汇实际具备的同义词和反义词,以及词形变化和相近词等内容展开相对详细的总结归纳行为,在实际的教学工作路径开展过程中,教师可以指令学生在课堂教学环节开始前,进行自主化的初始性思维导图的绘制行为,之后在实际的课堂教学环节的开展路径中,通过教师的即时指导,以及对字典文本中涉及到的知识信息的充分获取,切实实现对之前已经建制成型的思维导图对象的发展成熟,要切实通过思维导图在学习实践过程中的应用,扎实提升学生学习英文单词知识过程中的灵活度,在有效提升学习行为开展效率的基础上,逐步提升学生在学习实务过程中的能动性以及兴趣发展特征。 第二,对词根词缀知识对象以及应用内容的教学。词根词缀法,是实现英文单词生成演化目标的最为行之有效的实现方法,以基本英语词根为基础,通过添加前词缀能够实现对英文单词实际具备的含义的改变或者是拓展。因此,切实而充分地领会和记忆常见的英文单词前后缀的基本含义,对于有效提升高职院校石油化工专业学生个体的英文单词积累量,改善相关专业学生个体的思维导图建设质量,具备极其重要的实践意义。 第三,语义场英文词汇扩展教学法,在这种英文词汇积累量扩展教学实务方法的应用过程中,高等职业院校石油化工专业英语学科的任课教师,可以通过对具体化英语语言形态表意情境的建构和呈现行为,帮助学生切实实现对陌生英语词汇学习对象的认知,理解,以及记忆等学习实践行为目标。所谓的语义场,就是要运用较大数量占比的已学英语词汇以及较少数量的陌生英语词汇为学生编写等候学习的英文表意文章或者是对象阅读段落,使得学生能够在相对充分的熟悉词汇的衬托之下,通过对目标性英语学习语段的阅读分析,实现对陌生英语词汇对象的认知和记忆。 根据语言学家的研究分析,英语语言表意体系中词汇元素并不是单独存在的,而忽视彼此之间存在着较为密切的相互关联关系,通过对英语单词之间相互关联关系的深入挖掘,并将其切实运用到英语学科的教学实务过程中,势必会有效提升学生的阅读体验强度,助力学生英语学科成绩提升效率的有效增大。 与此同时,教师还可以切实指令学生通过对已学英文单词展开基于表意层面的归类行为,并在此基础上实现对词汇知识元素学习语义场的建设目标。距离而言,通过blue,red,yellow,以及black,等具备颜色表示意义的单词可以实现对颜色表示英文单词语义场的建设目标,并通过对词汇表意语义场的建设,将具备共通性语义特征的词汇实现稳定有序的相互连接,通过对具备相同词义表征属性的英文词汇对象的集中学习处理,能够充分提升高职院校石油化工专业学生在开展英语口语交际以及书面表达实务过程中的词汇丰富度。 在这个过程中,高职院校石油化工专业专职英语教师,可以切实根据本专业涉及到的英语知识内容的具体特征,有针对性地将实际阅读教学实务过程中可能涉及的英文词汇类型展开总结,并针对实际面对的具体化专业技术对象,展开有针对性专业领域英文词汇集中学习行为,并在这个过程中,实现适合具体专业技术形态的词汇语义场建设工作目标。 (二)英语阅读教学 运用“思维导图”开展高等职业院校石油化工专业的英语阅读课程教学工作,可以将实际的教学工作环节划分为读前活动环节以及读后活动环节,通过对两个教学工作开展环节的划分,可以帮助学生在开展英语阅读课程思维导图的建构和不断修正完善的过程中,充分激发“思维导图”教学工具对学生实际化的教学效果提升所发挥的助力作用。 想要实现高职院校石油化工专业英语阅读课程教学工作的最佳实务效能,并通过英语阅读教学工作提升学生实际具备的石油化工知识理解水平,相关任课教师应当切实做好阅读教学文本语料的选择工作。针对高职院校石油化工专业课程体系本身承载的专业知识内容,教师可以借助互联网媒介,或者是校园图书馆外文资源查找库,切实选取与石油化工专业相关的科学技术类英语文本作为学生实际进行专业英语阅读课程学习实务过程中的阅读语料,根据对现有专业教学体系的分析,教师实际可以选取的英语文章阅读话题应当包括:原油开采(Extraction of crude petroleum)、化学工业(Chemical Industry)、石油精炼(Refining petroleum)、重油裂化(Heavy oil cracking)、油气资源勘探(Oil and gas exploration)、以及石油资源运输(Transportation of oil resources)等。通过选择和引入包含这些专业技术知识内涵的英语文章文本,在帮助学生实现英语文章阅读能力的同时,还能逐步加深学生对本专业核心课程模块承载的知识技术内容的深化理解。在现有发展背景之下,高职院校石油化工专业学生开展阅读教学工作过程中,可将教学工作划分为读前活动以及读后活动两个实践环节。 在读前活动环节,高职院校石油化工专业英语课程任课教师,应当指令学生对即将开展阅读学习课堂讲授环节的目标英语文段展开提前预读行为,通过提前预读行为的开展,要求学生初步形成对文章的基本表述主题的真切认知,并在此基础上,初步厘清对象阅读文本在表达其基本的论述和情感主题过程中的行文结构,和语言表意技巧特征,通过对这些问题的梳理,获得初步的学习结论,留待课程讲授环节的进一步验证。 在此基础之上,高职院校石油化工专业在校学生,应当切实依据自身在前一学习步骤中已经获取到的思维探究与梳理行为的结论雏形为基点,进行适当程度的关联性思维发散行为,并在此基础上实现对“思维导图”的初步建构实践行为,并在此基础上,切实促进高职院校石油化工专业学生发散性思维品质建构水平的稳定提升。 在读后活动中,高职院校石油化工专业英语课程认可教师,可以切实指令学生,依照在之前的阅读学习体验实践环节过程中已经建设成型的“思维导图”学习辅助工具,对之前已经阅读完成的文本语段对象的基本内容进行复述,并在此基础上,切实加强学生对文章实际涉及到的有关内容的理解深度,同时实现对学生个体实际具备的英文语境之下的口语表达能力的有效检验。在这一过程中,也切实实现了对“思维导图”工具实际具备的教学效果检验功能的充分开发。 结束语:针对思维导图引入高职石油化工专业英语教学的实践探索与尝试问题,本文选取两个具体的角度展开了相应的论述分析,文中涉及了对“思维导图”教学辅助工具的概念认知以及应用路径的分析内容,预期为相关领域的一线教师提供借鉴意义。 石油化工专业论文:高职石油化工专业人才培养模式探究 【摘 要】文章分析了高职石油化工专业及其职业岗位的相关情况,提出了该专业的人才培养模式和教学模式,为使学生今后能够顺利走向工作岗位奠定了基础。 【关键词】高职院校 石油化工 人才培养模式 教学模式 石油化工专业及其职业岗位分析 石油化学工业是我国国民经济重要的基础产业,也是中国制造业的主要产业之一。在“十二五”及以后的5至10年内,中国石油化学工业仍将处于迅速发展的上升阶段,石油化学工业具有更加广阔的发展前景。《陕西省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出,稳步增加一次能源产能,大力推进煤电一体化、煤化一体化、油炼化一体化,促进化工产业高端化、电源建设大型化、载能工业特色化,实现煤油气盐综合循环利用。而陕西省周边的4个省(自治区),基于其自身的资源优势(如宁夏、甘肃丰富的石油、煤炭资源;山西、内蒙古的煤炭资源等),在地方经济发展规划中,都把石油化工或煤化工作为带动本省(自治区)经济快速增长的支柱型产业重点发展。 我们通过对附近的几个石油化工企业进行调研(延安炼油厂、永坪炼油厂、延安石油化工厂、黄陵煤化工有限公司、陕西双翼石化有限公司、陕西煤业神木天元化工有限公司、延长石油榆林煤化工有限公司、鄂尔多斯化工集团、神华集团煤制油厂、陕西煤业神木富油能源科技有限公司、延长石油榆林能化公司等11家化工类生产企业),获得最新的行业现状与发展、人才需求、人才能力与素质要求等方面的信息与数据,以对专业进行准确定位。统计毕业生的就业面向主要有六类:一是生产一线的操作岗位,从事化工生产的操作、调试、运行与维护,这类人员占调查人数的70%;二是生产一线的技术岗位,从事化工产品的质量监督与控制等,这类人员占调查人数的15%;三是生产管理,从事生产组织、技术指导和管理工作,如企业或公司的计划科、生产科、企管办等,这类人员占调查人数的5%;四是产品销售、售后技术服务等,这类人员占调查人数的2%;五是产品开发、科研、制图等工作,这类人员占调查人数的5%;六是行政管理和个体、其他等,这类人员占调查人数的3%。 人才培养模式设计 1.根据前面的分析情况,我们提出了“三方联通、赛练互动、三线引领、能力总成”的人才培养模式 ⑴“三方联通、赛练互动”。即通过行业、企业和学校三方的互联互通,创新行业指导、企业参与、学校为主体的人才培养模式。以行业标准为指导,以化工基本知识为支撑、职业操作技能训练为基础,以化工企业生产过程为参照,以真实或模拟的生产任务为引导,整体设计人才培养方案,以化工职业竞赛为平台,达到以赛促学,以赛促练,以赛代练、赛练互动,相互促进,激发学生学习化工知识和掌握操作技能的兴趣,通过反复学习与训练,不断提升学生职业素质,逐步形成化工综合职业能力。 ⑵“三线引领、能力总成”。即以知识、技能和素质教育等三条主线为引领,通过学习与工作过程的交替进行,以模拟或真实工作任务为载体,充分运用多样化教学方法与手段,以化工基本知识为支撑,岗位操作技能为主线,综合职业素质为目标,按照“知识竞赛、技能比武、校内仿真、企业实战”的人才培养“路线图”,扎实开展教育教学工作,实现知识、技能的融会贯通;与此同时,始终坚持“人品就是第一学历”的理念,以延安精神特色素质教育平台为依托,以化工行业的特殊要求为参照,通过系统化的素质教育方案设计与实施,提升学生基本素养,逐步养成化工职业素质,从而把学生培养成为具有延安精神特质的化工专业高技能人才。几年来,人才培养质量持续提高,“双证书”获取率近100%,招生就业两旺,社会认可度越来越高。 2.“任务引导、能力递进”的教学模式 以真实工作过程为依据,遵循认知规律,按照由简单到复杂、由单项到综合、由基础到核心,由仿真模拟到现场顶岗的顺序,以各阶段不同的工作任务为引导,帮助学生自主学习,积极探索,培养独立或团队协作分析、解决问题的能力,主动建构自己的知识、能力体系。具体分为以下四个阶段:⑴基础能力训练。在企业和校内实训基地,通过以装置认识实习、化学基础训练为主要内容的专业基础能力培养模式,培养学生基础能力。⑵核心能力培养。在化工仿真实训基地、化工单元操作实训中心、化工分析检测中心,通过以化工单元操作训练、反应器操作、石化产品分析检测、企业技术人员讲座等为主要内容的专业核心能力培养模式,培养学生专业技能,获得化工操作工和分析检验工职业资格证书。⑶拓展能力培养。利用校内综合技能实训中心、典型装置仿真实训基地, 通过以化工装置操作与控制、炼油装置操作与控制、企业专家讲座为主要内容的专业拓展能力培养模式,获得化工总控工职业资格证书。⑷职业能力集成。利用校外实训基地,通过以生产装置的开停车操作、产品质量分析检验、化工仪表设备使用与维护、故障判断与处理等为内容的顶岗轮训,学院和企业兼职教师共同指导,培养学生综合职业能力并提升职业素养,从而按认知规律逐步实现由专业基础能力、专业核心能力、专业拓展能力到综合职业能力的逐层递进。 3.实训教学的技术路线 经过多年教学实践,总结形成了“认知实习,激发兴趣;基本训练,夯实基础;仿真培训,模拟体验;大赛锤炼,技能集成;顶岗实习,能力总成”的实训教学技术路线图。⑴认知实习,激发兴趣。在新生进校后,结合入学专业教育、行业背景介绍以及课程教学内容的要求,有意识安排学生到相关化工企业进行认知实习,让学生亲身接触企业生产有关岗位的工作任务和工作过程,了解化工行业在本地区发展的现状与未来发展趋势,培养学生对化工产业的兴趣和爱好。⑵基本训练,夯实基础。以化工职业基本操作技能训练为主要内容,着重培训化工分析、仪器分析技术,化工单元操作技术,化工仪表及自动化操作与维护技术,化工机械设备检修与维护技术等,使学生掌握相关单项基本技能,为进一步开展仿真模拟技能培训作好准备。⑶仿真培训,模拟体验。以主要化工产品生产过程为目标,充分利用计算机及仿真模拟技术手段所创造的虚拟车间、虚拟工艺流程等,使学生产生身临其境的感觉,在模拟真实情境的状态下,进行化工工艺和DCS操作技能训练,掌握石油及相关化工产品生产流程,通过反复训练,熟练掌握操作技能。⑷大赛锤炼,技能集成。参照化工总控工、检验工、化工仪表维修工、化工检修钳工等职业资格标准,以各工种职业技能大赛为载体,利用校内生产性实训基地,进行相关工种岗位综合技能训练,培养学生适应和完成岗位工作的熟练操作技能,将以前所学所练的单项技能集成为完成岗位工作任务所需的综合技能。⑸顶岗实习,能力总成。最后阶段,通过职业技能鉴定综合培训和顶岗实习,从虚拟走向现实,从仿真来到实际工作场景,将职业理论知识和熟练操作技能运用于生产实践,使二者在工作中完美结合起来,学会发现问题、分析问题、解决问题,掌握创新思维和创新工作能力,使理论与实践有机整合,并逐步内化为岗位工作能力,从而实现职业能力的总成,完成学业,通过职业技能鉴定,获取“双证书”,顺利实现由“自然人”到“职业人”的质变过程,成长为高素质、高技能型人才。 石油化工专业论文:高职院校石油化工专业“员工式”人才培养模式探讨 【摘要】本文简单阐述了扬州工业职业技术学院的石油化工生产技术专业根据区域经济的特点,学院自身发展情况和专业特色所进行的“员工式”人才培养模式的改革探索。 【关键词】石油化工专业;人才培养模式;探讨 石油化工产业是国民经济的重要支柱产业,资源资金技术密集、产业链长、关联度高、带动性强、经济总量大,关系到国家安全与国民经济命脉,在促进相关产业升级和拉动经济增长中发挥着重要作用。随着我国石油化工产业的发展,对人才的需求也与日俱增。目前排名世界500强的化工企业绝大多数都在中国设立了公司,国内民营化工企业也迅速崛起,由此迅速拉动了对化工类人才的需求。 扬州工业职业技术学院从2006年开始招收石油化工生产技术专业三年制高中毕业生,石油化工生产技术专业是我院设置的对应石化产业链中石油炼制领域的核心专业。自专业设立以来,学院一直针对本专业的特色在人才培养模式上进行改革探索,目前初步确立了校企合作、工学结合的“员工式”人才培养模式,现对该模式做简单的阐述。 一、依据区域经济,调整优化专业 扬州市地处沿江化工产业带中部,扬州及周边地区拥有大规模石油化工企业数量众多,如中石化扬子石化、金陵石化、南化公司、仪征化纤、江苏油田等大型石化企业都坐落其间,形成了以油品、烯烃、芳烃、氯碱、聚酯、农药、医药等为主的石化产业群。这为专业的发展提供了良好的区域及行业产业支撑。每年定期开展专业调研,调研形式有邀请行业企业专家成立专业建设指导委员会、定期走访行业企业、进行企业及学生问卷调查、项岗实习及深入就业基地工厂访谈等方式方法,调研产业发展现状及发展趋势、职业岗位需求及其任务、所需本专业人才结构、人才素质要求等,主动适应区域经济需要,强化专业建设与开发。 二、建立健全校企合作体制 为适应新形势下高等职业教育教学需要,强化人才培养质量和特色,改善办学条件,形成良性互动的校企合作新机制,实现互利双赢。在综合考虑企业所在行业、规模和性质等方面基础上,学校与企业建立不同程度的合作关系,以形成全面稳定的石油化工生产技术专业校外人才培养基地。这些校外人才培养基地可以为完成学生实习、顶岗实习、毕业论文、毕业就业、教师访问工程师、下企业锻炼、横向服务,形成“厂中校”型实训基地,对人才培养起强有力的支撑作用。同时,在校内建设“生产型、职场化”的实训基地,形成系统的专业实践教学平台。将职业标准融入专业标准、将岗位任务融入学习领域、将企业文化融入专业文化,让学生在学习中感受企业氛围,在校内形成“校中厂”型实训基地。 三、“员工式”人才培养模式改革 在校企合作体制的不断完善之下,学院近几年连续举办了“金陵石化班”“镇海炼化”等订单班。在以企业冠名建设的同时,与企业共同制定专业教学课程标准、教材建设规划、师资建设规划、实训基地建设方案、人才培养质量评价体系、专业文化建设等重大问题,根据企业需要定向培养人才。此模式以校企一体化运行为原则,将专业人才培养方案目标和企业员工队伍建设规划目标融合,以学生职业成长规划为动力,以行业晋升职级标准为导向,按照职业岗位要求修改并完善专业人才培养方案。全面实施素质教育,着力打造学生的石化专业理论知识、实践能力和创新意识,为区域经济和石油化工行业一线培养政治素质过硬、终身学习能力强、适应石油化工生产运行操控、工艺管理、技术开发等岗位要求的高端技能型专门人才。 1、完善课程体系,架构“员工式”人才培养模式 石油化工生产技术专业课程体系分为公共学习领域、专业学习领域、专业拓展限选课、专业拓展任选课几部分。第一学年主要进行公共学习领域的学习,安排企业文化体验,使学生感知企业,明确职业成长目标;第二学年主要进行专业学习领域的学习,将专业课程和企业专项课程整合,进行教学设计与实施,安排企业普适性实训和专项实训,使学生提升职业素养、熟练技能、认同企业;第三学年第一学期主要进行专业拓展课程,第二学期主要是顶岗实习、毕业论文环节,使学生参加企业工作实践,融入企业;实践实训环节在整个学习占十分重要的地位,包括校内校外两部分实训,实践学时超过总学时的50%。职业素质和专业文化类的课程贯穿于整个课程体系之中。 2、“员工式”人才培养坚持“理实一体、工学结合”的教学模式 为培养高端技能型专门人才,学校与企业共同合作,将企业员工队伍培养目标确定学校专业培养目标,把学校专业人才培养纳入企业员工队伍建设与培养规划之中。专业课程改革重视对学生创新精神、实践能力和创业能力的培养,特别加强学生操作能力的培养。教学平台采用职场化实际操作和虚拟仿真相结合的方式,强调操作性、职业性和综合性,走“校企合作、工学结合”之路。 以我院的炼油实体仿真实训为例,该实训依托我院2012年建成的国内首座大型石化生产实体仿真实训基地而设置。炼油实体仿真实训基地与相关企业共同开发建设,装置外表真实,规模工业化,流程现代化,温度、压力、流量、液位等自控仪表齐全,配以计算机DCS自控系统,生产参数反映全面,现场与中控室同步控制与互动,完全实现了现代石化生产的全过程。实训过程中要求学生掌握各种测量仪表的选择、设备的使用,参数的调节手段等操作技能,学会操作运行数据的分析、操作效果的判断、操作方案的优化方法,培养学生实际分析问题、解决问题的能力。在学习中达到了“课堂与车间合一”、“学习与工作合一”、“学生与员工合一”。 3、“员工式”人才培养体现“素质教学”的教学要求 “员工式”人才培养的过程中,素质教育贯穿教学活动的全过程。在实践教学环节中强调动手能力的培养,增强创新和团队协作意识,贯穿劳动纪律和劳动安全的教育。并开设多门公共选修课,培养学生兴趣爱好,增加人文教育内容,增强对社会各方面的认识,注意加强学生的专业教育和人文素质教育的结合。实现由学校一方培养向校企双方共同培养转变,实现企业文化、职业规范、岗位角色、工作流程的全程对接;学生以职业生涯设计为动力,以就业为导向,围绕企业标准、顾客需求和工作过程;通过岗位实战、各级职业技能竞赛、创新设计等,使学生从以教师指导为主的被动学习转变为学生自主设计、自主实施、自主构建的主动学习。妥善处理好社会需求与学生需求、学生就业与可持续发展、个性发展与多元需求、普适性需求与企业特定能力需求的关系。 经过几年的不断尝试和发展,得益于“员工式”人才培养模式,我院石化专业学生综合职业能力在不断提高,毕业生广受企业好评。近三年本专业毕业生一次性平均就业率高达100%,很多学生已成为企业的技术骨干。随着市场和企业形式的不断变化,“员工式”人才培养模式目前还在不断的探索和优化过程中。 石油化工专业论文:高职石油化工专业人才培养模式探索与实践 摘要:广州工程技术职业学院石油化工生产技术专业 ,作为广州市高职高专教育示范性专业,在教学实践中探索出依托广东和珠三角地区石油化工行业、校企合作共育人才的人才培养模式,为促进广东石化工业的发展培养了大批石化高技能人才 。 关键词:高职教育 人才培养模式 校企合作 高职石油化工专业培养具有石油化工岗位(群)操作技能(能力)和职业生涯发展基础的高素质高端技能型人才。文章以广州工程技术职业学院石油化工生产技术专业为例介绍了该专业依托广东和珠三角地区石油化工行业、校企合作共育人才的人才培养模式的探索与实践。 一、专业定位 石油化工行业是我国也是广东省和珠三角地区的支柱产业,我院依托广东和珠三角地区石油化工行业,依据石油化工岗位(群),设置了石油化工生产技术专业。 石油和化学工业是国民经济的支柱产业,也是发展最快的产业之一。中国石油化工行业占工业经济总量的20%,因而对国民经济非常重要。 广东和珠三角地区石油化工行业非常发达。石油化学工业是广东省人民政府确定优先发展的三大支柱产业之一,也是广州市的三大支柱产业之一 2009年,广东省通过了《石化产业振兴和发展规划(2009-2011年》。规划加快推动石化产业向园区化、规模化、集约化方向发展,提升石化产业国际竞争力,形成世界级的大型炼化基地。 二、引进企业参入专业建设 为了加强石化专业群的建设,石化工程系成立了以行业、企业专家为主体的专业建设委员会,全面指导专业建设和人才培养工作,协助确定专业人才培养规格,审订专业教学计划与课程设置,提供企业用人信息和技术发展动态。 校企合作单位向学生提供参观、实践教学、顶岗实习机会。共同实施“订单式”校企合作人才培养。发挥校企结合的优势,聘任行业、企业技术能手、能工巧匠承担教学任务,加强专兼结合的专业教学团队建设,注重教师队伍的“双师”结构。 三、校校合作探索实训基地建设新模式。 校企合作共建校内实训基地。石油化工生产技术专业化工仿真实训室与广州石化合作,由石化厂出资,学校提供场地和管理,实训室既用于教学也用于企业职工技能培训、比赛。为专业发展提供设备和教学资源,充分发挥资源共享和为社会、企业服务的功能,每年为企业培训员工4200人次。 校企合作共建校外实训基地。石油化工生产技术专业目前已经建立稳定和运行良好的校外实训基地达到9个,这些合作单位在学生顶岗实习、学生就业和专业建设指导中发挥了重要作用。 四、校企共建高水平教师队伍 以全面提高教师队伍素质为根本,以培养和引进专家人才(高级工程师和高级技师)为突破口,以聘请企业兼职教师为补充,建立了促进教师资源开发的有效机制。构建了“双师”结构教学团队伍,本着“走出去、请进来”的思路,培养了一批理论水平高、实践能力强的“双师型”师资队伍,其中很多指导老师来源于企业生产、管理第一线,承担了我院石化工程系石化专业教学的重要任务。 五、教学模式改革 实行校企合作开展教学工作,人员校企互聘,学校与企业共同编写实训教材,积极推行专业“双证书”教育,人才定向培养,逐步形成专业特色。根据需要灵活运用工学交替、任务驱动、项目导向和顶岗实习等教学模式,逐步增大企业实习比例,认识实习、生产实习和顶岗实时间逐步达到一年时间。在项目化课程建设基础上,实行“教、学、做”一体化,积极推动“案例教学”、“项目教学”、“情景教学”、“现场教学”等一系列教学方法在教学过程中的应用。逐步增加过程评价在考核中所占比例,逐步增加企业参与教学评价比例。 六、循环递进的工学结合实践教学体系建设 依托广州石化、赫尔普股份化工有限公司、珠海宝塔石化等石油化工企业,与企业共建工学结合的实践教学体系,即认识石化企业---企业认识实习---生产实习---顶岗实习工学结合实践教学体系。 在第一学年进行石化企业认识教育,让学生认识石化企业;在第二学年第一学期进行认识实习,即到企业生产现场,让学生对石化企业进行感性认识,为以后的学习打下基础;在大二第二学期进行生产实习,即学生在校内学习了专业知识后,到生产现场,理论联系实际,将所学理论应用于生产实践,进一步理解和掌握所学专业知识。第三学年:职业综合能力实训,企业顶岗实习。第五、六学期,学生以准员工身份到企业顶岗实习,订单式培养学生与企业(公司)签订生产合同,学生带着课题进行顶岗实习,在企业老师和校内教师的指导下完成毕业毕业论文。 实践证明,通过三年校企共育,使学生实现了“校园人”到“企业人”的转变,实现了学校与企业的“无缝”对接。在实践“2+1”订单式人才培养模式、校企联合工学结合培养学生方面取得了一定成效,逐步建立起与合作企业的“订单式”人才培养长效机制。 石油化工专业论文:石油化工电气工程策略 摘要: 石油化工类企业中的电气工程施工管理工作需要以下几个方面促进其实现资源优化配置和健康快速发展的目标。这几个方面可归纳为安全管理、技术管理、原材料和设备管理、工程人员管理及工程设计方案等。 关键词: 石油化工;电气工程;管理 1石油化工电气工程的科学设计与规划 石油化工产业的电气产业工程管理中尤其重要的是应对施工安全、施工质量这两方面加强监督与控制。提升施工技术与流程,从而提升电气工程的综合实体水准。另外,电气管理工作者应该用专业知识及职业素养培养进行自我管理。运用科学的手段使工程施工顺利进行,将事故的发生率降到最低。总而言之,就是需要工作者严格管理电气工程的质量检测和监督环节,从各方面确保电气工程安全、正常、高效的运行。石油化工产业的电气工程管理进行还需要各部门之间相互合作、沟通。其中设计单位的技术支持、指导参与,施工部门的科学管理、质量监督等都是电气工程完成所需的比不可少的重要条件。 2石油化工电气工程的具体管理方法分析 2.1提高石油化工电气工程的设计水准 石油化工电气工程的设计,需要考虑的有以下三个重要方面:成本、整体布局、经济利润。在这三个条件兼具的情况下才能使工程的需求和水准达到最初的设想。所以,合理的相关装置是工程顺利完成的必要条件,这也使得电气设备的保护工作成为了一项必不可少的重要程序。综合考虑,石油化工电气工程的设计应当采取高空架设或隐藏埋置的方式。其中,工作人员还需将工程所需要的架设高度和埋置的地理位置清楚的标注出来,这样才算的上是工程完备、工作妥善。 2.2加强电气工程的原材料和设施设备管理 电气工程的原材料和设备管理直接影响到电气工程的整体设计及工作效果。对于工作人员而言应该清楚的了解工程中所需的原材料,严格按照材料的性能、功能和对应的设计方案去检测材料设备的性能。再者,设备及原材料在仓储、运输过程中也应该妥善合理的包装、保存。原材料及设备对功能、外观的保护维持是我们产品成型的前提,而且相应的数据处理及信息备案也是对以后产品装配的检测与保障。 2.3做好电气工程的施工质量管理 由于电气工程是一项需要隐蔽的工作,自然它也成为一项重点管理任务进行实行。管道,埋置,焊接等施工过程都要严格的进行并以仔细的态度管理。当然电气工程的施工质量管理也需要各部门之间默契配合,这样才能使得工程顺利完成,所以处理好各部门之间的协调工作也是施工质量管理的重要前提。 2.4工程施工技术的培训 石油化工电气工程工作的过程中,电器工程监理人员要带领工作人员做好施工指导。设立电气工程相关技术培训班、制定学习目标,尽可能多的组织集体学习,确保工作人员熟练掌握施工技术,并透彻的理解施工工程规范条例。这有助于施工达到质量要求。在招聘选择电气施工人员上,以上探讨交流的方式促进施工人员对专业知识的吸收。把施工安全意识深深的烙在每位施工人员的心中,降低石油化工电气工程施工过程中的危险系数,保证施工安全。 2.5对设备进行调试管理 不同的化工生产项目对应不同的电气工程设备。对于这些设备,定期的维修、保养、检测,是必不可少的。电气工程设备不仅要做到定期维修检测,记录事实情况也同样重要。针对那些不符合标准的电气工程直接采取不同意安装措施。比如,电气工程设备中的弧形光线设备、电源配备保护调试等,都要经过精密计算,规范操作,并保证良好的售后服务。在施工末期,要提前做好试车监管准备、清楚操作标准,并带领监理人员、工程主办方、投资项目负责人,一起见证经各方共同筹备努力的电气工程的完工。经过多方联合检查,发现存在的问题,并及时找到解决办法,避免不良工作造成极大经济损失。除此之外,施工建筑要保证材料和图纸搭配,具有良好的统一性。 2.6增强电气工程施工的质量安全 首先,要明确安全用电技术和安全用电组织统一,设立对应的技术档案;再则,确立适宜的培训管理制度,对参与人员和施工人员制定严苛的学习教育培训时间,确保电气工作人员持有电工证;第三:优化技术制度。电气工程工作人员的技术操作都有相对应的数据记录,包括日期、维修程度都有详细的记录说明;最后,强调石油化工电气工程在施工时要按照安全规范进行,切不可偷工减料。 3结语 石油化工电气工程的相关管理制度,把全部的生产数据都进行了加工,此外,也要掌握各阶段不同工人的真实水平。电气工程管理在极大程度上保证了该企业日常生产流水线的稳定和有序进行。安全、流畅的生产渠道是提升石油化工电气工程的根本特征。 作者:季雨 单位:中海油田服务股份有限公司油田技术事业部制造中心 石油化工专业论文:石油化工工程电气节能技术应用 摘要: 我国的经济一直处在努力的发展之中,经济的进步会带动科技的进一步研究,电气能源的消耗在我国的能源总消耗上也占据了很大的一部分,科学技术可以促进经济的发展,也能对国家资源进行保护,防止资源的不合理浪费。我国利用先进的技术在电气节能这方面进行研发和创新,以及将技术运用到石油化工工程上,对我国的石油化工工程也起到了很好的帮助。本文旨在向人们介绍电气节能技术在石油化工工程设计中的应用,分析电气节能技术的功能和作用,使人们对电气节能技术进一步理解,对它在石油化工工程设计这方面应用的有效性进行分析。 关键词: 电气节能;技术;石油化工工程;设计;应用;发展 电气节能技术,是指利用现代先进的科学技术对电气这一资源进行节约,既能达到节约国家资源的效果,还能更好地促进我国经济的发展,获得了双向收益。能源是我国21世纪的新型动力,它带动着中国整体可以正常运行,能源的浪费也会带来污染的问题,所以就需要我国在节能这方面进行开发,而电气节能就是其中之一。 1电气节能技术的内容分析 电气节能技术的使用无论是对个别企业,还是对于我国的经济事业都具有重要的影响,需要我们予以重视。电气节能技术共分为电力节能系统、照明节能系统、电子设备节能这三个部分。如果是在石油化工工程这方面的应用,那么电力节能系统就是这三者的核心主导,当然照明节能系统和电子设备节能也是不容忽视的。 1.1电气节能技术的作用 (1)电气节能技术可以节省我国的能源,降低能源的消耗,为我国创造更大的效益;(2)电气节能技术可以保护环境,为我国实现绿色环保的目标奠定了基础;(3)电气节能技术可以起到照明、取暖的功能,也带来了更多的方便;(4)电气节能技术可以对空调系统实施相应的设计,使空调用电得到降低。 1.2电气节能技术面临的问题 (1)技术方面:我国的电气节能技术虽与以前比较得到了提高,但总体来说还是不太发达,我国目前的电气节能技术还是不能满足社会上广大人民群众或各个企业的需求,技术没有想象的那么发达,也有可能会造成使用过程中其它问题的出现,会影响正常的应用;(2)政策方面:我国还是没有相应的法律和规范,对这一方面进行约束,任其自由的生长,所以会出现电气节能技术的设计不到位这样的问题。总体来说,我国的电气节能技术会给人们的生活、企业的发展带来好处,但随之也会出现一些问题,所以,现在应该做的就是加大对电气节能技术的创新和开发,在这一过程中努力解决出现的种种问题,争取问题得到全面的解决。 2电气节能技术在石油化工工程的应用 石油化工工程是我国的重要工程,对它的设计更要小心谨慎,电气节能技术在石油化工工程的应用主要分为这几个层次:电力系统的节能、稳定电压节能、照明节能系统和电子设备节能,这些在石油化工工程设计上都有应用,并产生了良好的效果。 2.1电气节能系统 在电力系统节能上,主要是从变压器的选择、系统功率的提高、线路功率的耗损减少和高次谐波的降低这四个方面考虑。(1)变压器的选择。石油化工工程的设计需要使用大量的变压器,而且变压器也是最普遍使用的电力设备,所以对于变压器的选择需要找对型号,要根据变压器的负载率进行有效地选择,而且,为达到很好的效益,变压器就要选择国家新近开发的、具有高效节能的产品。(2)系统功率的提高。通过系统功率的提高来降低电路的损耗,这样能源的利用率也会得到更大的提高,功率因素一般分为自然提高和人工补偿这两种,二者在应用上也是有区别的。(3)线路功率的损耗减少。石油化工工程设计是一个大的工程和项目,有很多的设备和线路,如果重新设计线路,减少长度,合理地处理线路的粗细,也有助于线路损耗的概率大大降低。(4)高次谐波的降低。石油化工工程设计的系统中存在高次谐波,很容易产生对功率的损耗,也会对系统的正常运行造成影响,降低高次谐波,也有助于石油化工工程设计更加完善。 2.2稳定电压节能 如果电压稳定到额定电压的阶段,这样对石油化工工程的供电效率会得到显著提高。电压不稳定,也会对石油化工工程的设计造成一些影响。对于石油化工工程设计的供电,如果电压超过了额定电压的范围,会造成空载电流超前提高,这样也就造成了能源的不合理浪费,但如果对于供电电压低于额定电压,则会产生高程度的负载电流,会造成线路损坏的可能性增加,同样会造成能源浪费,所以说,最适宜的用电电压就是在额定电压的情况下,这样效率也会增高。 2.3照明节能系统 我国的存在电压的偏差,所以过高的电压使用在照明设备中会产生过高的热量,也会损害照明设备的正常运转。所以,如果在选择照明设备时,挑中一些寿命长,消耗能源少的系统,也会在一定程度上起到了节能的作用。 2.4电子设备节能 在石油化工工程的设计中,电子设备涵盖范围比较广泛,包括打印机、计算机等电子设备的节能,在电子设备不需要的时候,工作人员就要养成随手关闭这些电子设备的习惯,如果使用时,也可以尽量把设备设置成省电的状态,就像打印机这样,如果不使用时,可以直接关掉电源,这样就会节省很多的能源。 综上所述,能源是我国工业必不可少的一部分,它推动着我国工业事业的更快发展,电气节能技术在石油化工工程设计这方面显得尤为重要。面临能源紧张的现今,电气节能是我国必须重视的,所以,我国对电气节能技术要努力专研,提高科技含量,争取为石油化工工程带来更大的利益,有助于我国经济的进步。 作者:徐汉青 单位:中海石油中捷石化有限公司 石油化工专业论文:石油化工管道安装及质量控制 摘要: 石油作为一种重要的经济能源,在社会经济发展中发挥着十分重要的作用。在石油化工工程中,石油化工管道的安装至关重要,其直接关系到石油产品的运输,进而影响到和石油相关的其他行业的发展。文章主要针对当前石油化工管道安装过程中经常出现的问题进行分析,并进一步提出质量控制措施,希望能够给相关人士提供一定的借鉴性。 关键词: 石油化工;管道安装;问题;质量控制 引言 近年来,随着我国经济的不断发展和日益进步,我国石油石化行业也得到了迅速发展。各领域对石油量的需求不断增加,势必要求敷设更多的石油化工管道以利石油的长距离、大体积输送,从而为各地的经济建设提供更强劲的动力。作为石油输送的主要媒介,石油化工管道关系着石油输送的安全与质量,因此随着石油管道建设项目的增多,石油管道项目施工的管理也有必要朝着专业化、规范化、标准化的方向发展。由于石油管道输送介质易燃、易爆、易泄漏、有毒的特殊性,其敷设工程必须慎之又慎,在建设过程中,应严格按操作规程和国家施工规范由具有行业施工资质的专业施工队伍来操作,对施工所涉及的各项工艺、各道工序更是不能因其复杂和繁多而有丝毫的懈怠和偷奸耍滑、偷工减料的行为,否则,等管道开通运行后造成的损失将是不可估量的。因此,从这个角度来看,加强石油化工管道施工过程的质量控制与管理,就显得尤其必要和重要了。 1石油化工管道安装常见问题分析 1.1石油管道阀门安装问题 阀门作为石油管道工程中十分重要的控制部件,其安装的好坏直接关系到整个石油化工管道的控制工作。通常情况下,安装过程中经常出现单向阀安反,和实际安装计划不符等情况,导致后期维护工作比较困难。 1.2石油管道的焊接问题 由于整个石油管道是由很多管道部件组成的,不同部件之间的衔接主要依靠焊接来完成。在实际操作过程中,经常出现焊接接头紧密性不够、虚焊、焊接错误等情况,同时有些检查单位面对检查工作敷衍了事,这样的管道在具体应用的过程中,势必给工作人员的安全造成巨大威胁,同时也影响都后期的石油生产工作。 1.3石油管道的防腐问题 由于整个石油管道敷设的范围比较广泛,有些地区的土壤具有很强的酸性或碱性,对石油管道造成腐蚀,缩短了管道的使用年限,所以必须做好防腐工作。但是当前相关单位在防腐工作中经常出现偷工减料,所使用的防腐材料不达标,这不仅严重影响到整个石油管道的正常使用,而且给后期维护工作带来困难。 1.4石油管道的管段安装与制作问题 由于石油管道工程需要大量的管道,并根据具体的工程需要设计出合适的安装图样,但是当前的施工单位往往不重视安装工艺的设计和制作,继而导致实际安装工程和设计图样之间存在较大差异。此外,对安装过程中的各种数据测试并不重视,给后期的管道使用带来巨大的隐患。 2加强石油化工管道安装质量控制的具体措施 2.1充分做好前期准备工作 安装工程前期的准备工作对于后续工程的施工具有十分重要的作用。在经过招投标之后确定施工单位,并根据工程需要设计好施工图纸,并由相关单位对施工图纸进行审查,发现图纸中存在的问题并给予修正,尽量避免由于施工图纸错误导致工程质量不达标。施工单位应该和业主进行沟通,明确工程的难点,并专门制定出解决方案。监理工作的开展是对安装质量的进一步保证,作为监理人员应该根据工程实际,了解施工图纸中的焊接规程,并做好审查工作。如延长石油化工管道的安装,应组织专业设计人员编制施工图纸,并进行会审,确保无误后才会用于具体的安装中,从而在一定程度上有力的保证了管道的安装质量。 2.2石油化工管道安装材料(管道组成件)和人员的准备 在石油管道工程正式开始之前,应该做好人员和材料的准备工作。根据工程需要确定好各个岗位的负责人,实行责任到人制度,做好工程的质量监督工作。把工程需要的各种管道组件运送到施工场地,并做好材料的检验工作,同时还应该严格按照工程验收标准执行,禁止使用不合格的施工材料。 2.3合理布置石油化工管道 施工人员应该在施工之前根据工程的实际需要做好石油化工管道的布置工作。因为石油管道的合理化布置能够有效提高整个管道的工程质量。通常情况下,管道的布置都是采用架空敷设的方法,但是对于消防水管可以使用埋地敷设的方式。在管道敷设中会涉及到低温管道,施工人员必须考虑到管道的柔韧性,避免出现断裂现象,同时还要做好保温措施,保证管道的正常敷设。 2.4加强管段制作质量 管段的质量直接关系到整个工程的质量,所以施工单位在把管段以及设计图纸交给相关检验部门之前,应该检查管段之间是否能够正常衔接,是否符合设计标准,并对管段进行工程测试,把测试结果写成检验报告,在工程开始之前解决掉可能影响工程质量的各种不良因素。 2.5进一步加强焊接质量控制和管理 保证焊接质量是控制石化管道安全的决定性因素。为了能够在焊接工程中保证各项问题都能够得到有效解决,必须按照相关的焊接规定进行严格处理。特别是一些影响到焊接质量的问题。在施工完成之后焊接人员应该在单线图上标注好每个焊接点的具体位置并标号,这样方便维护人员进行定期检验,保证焊接点的质量。此外,为了能够进一步保证焊接质量,还需要专门人员对焊接管段的质量进行无损检测验证。 2.6加强阀门的安装质量 阀门起到控制石油管道的作用。在安装阀门时必须注意阀门的位置应该在方便操作和维护的地方,保证手轮之间的距离在一百米以上。同时在阀门水平安装时必须保证阀杆是面朝上的。通过错开排列阀门能够有效减少管道之间的距离。对于运输有毒物质设备之间的链接尽量采取直接连接。在没有特殊要求的情况下,阀门通常都是垂直向上安装的,截止阀应该设置在水平管段的根部位置。作为施工人员必须对阀门安装过程的每个环节进行严格把关,并最好阀门的标识和编号工作,保证阀门的位置准确。 2.7加强管道防腐质量控制 防腐工作是保证管道正常使用的基本工作。在对管段进行试压之后才能进行防腐处理。由于石油化工厂所在的位置,土壤中含有各种化学物质,所以防腐的质量直接关系到整个石油管道的使用年限。所以在开展防腐工作过程中,施工人员应该严格执行相关操作规范,一旦发现不符合工程要求的现象必须及时提出,并找到解决方法,避免对后续工程造成影响,保证防腐工作的质量满足标准。为了克服过去防腐工作的各种困难,施工单位还应该不断研究新型防腐工艺,尽量减少防腐工作对环境造成的不良影响。 3结束语 总而言之,通过保证石油管道安装的质量能够进一步保证石油化工管道的正常使用。相关人员也应该加强对石油管道的重视程度,并积极地总结安装工程中的相关经验,积极地引进国内外安装设备和技术,并不断进行创新,促进我国石油管道工程的可持续发展,这也是经济发展的必然要求。 作者:陈琳琳 单位:南京金陵石化公司 石油化工专业论文:石油化工企业危机管理浅论 摘要: 我国对于公共危机管理的研究起步比较晚,随着经济全球化和西方不良思想的影响,在改革发展的同时,许多公共危机苗头将会出现,处在管理层人员的首要任务就是控制、管理公共危机。石油化工是我国基础产业之一,一旦出现了公共危机问题就会立刻影响我国的政治安全、国防安全以及经济安全,而且影响面会非常广泛,管理人员需要尽快针对石油化工企业产生的公共危机进行一系列的管理。现如今我国对公共危机管理的探讨,还只是处于初级阶段,没有一个完整管理的理论大纲,仅仅使用国外的一系列公共危机管理体系,所以,研究公共危机管理方法,应对公共危机以及化解危机带来的一系列问题,这是相关部门首要的任务。 关键词: 石油化工;公共危机;危机管理 1探讨的背景与意义 现如今,世界进入了一个文化、经济飞速发展,资源、信息共同享用的时代,我国经济发展也进入到一个新常态,新常态下,社会以及经济方面都会出现各种阻碍的因素。尤其是近几年发生的公共危机事件,如石油化工大爆炸、禽流感、艾滋病等各种事件。公共危机已经严重威胁到了人们的正常生活,而且这些事件引起了人们的警惕,学术界的学者们对于公共危机的管理也进行着一系列的探讨。面对石油化工企业的特点,用什么措施去管理公共危机的发生,已经变成了当务之急的事情。所以,本文对其探讨也有着重要的意义。长期以来,学术界比较喜欢对个别领域危机或者私人危机进行研究探讨,但是忽略的对于公共危机理论的探究。虽然我国对于公共危机的管理也比较落后,近几年来,在公共危机管理上的研究也出了一些可用的策略,主要体现在以下几点:第一,我国对于公共危机的管理措施有了更加深入的认识。公共危机管理方面已经成为了全社会最先需要解决的问题,相关人员以及管理部门对此认知有了很大的变化。再者,制度建设以及机构建设都进行了革新。政府和相关部门以及企业都建立了危机管理的机构,并逐步建立了应急预案和管理制度。同时,在理论研究上也有了非常大的进展。政府已经和科研单位开始研究危机管理的理论,其中包括对决策理论、发展经济学、社会冲突理论以及社会认知失调理论等方面的理论,并对如何加强公共危机管理做出了深入的研究,对公共危机管理体系建设提出了指导意见。 2国内外相关研究综述 2.1国际关于公共危机管理研究的进展 在公共危机管理的发展历程上,可以将其经历分成四个阶段:①二十世纪六十年代初是一个以自然灾害为主的危机管理阶段;②二十世纪六十年代初到八十年代是公共危机管理的一个形成阶段;③二十世纪八十年代以后是公共危机管理的发展时期;④到了二十世纪九十年代,比较流行的公共危机管理是以公共突发事件为主的研究阶段。将这些发展历程综合起来去看,我们可以看出它的产生和发展,是一直被自然、经济以及政治的发展所影响着。在经过长久发展之后,国外的公共危机管理才变得比较完善。现在它已涉及到了各个领域,在企业以及政府的管理当中都发挥着非常重要的作用。 2.2国内关于公共危机管理研究的进展 公共危机管理的研究在我国起步比较晚,在二十世纪八十年代末期和九十年代初期,产生了以国际危机为主的危机管理思想。我国对突发性事件的重视和研究是在2003年非典之后,这个阶段,我国研究重点注重放在政府机构建设和政府层面的职能效能方面,当然,对机制的建立和社会应对体系方面也开始涉及到,其中包括法律和媒体在公共危机管理中的应用和作用。根据国内外对公共危机管理的研究情况看,虽然国外在其研究上要早于我国,有着比较成熟的进展,但是在企业层面的研究比较匮乏。从文献检索后我们能够看出,我国关于研究企业公共危机管理的文章比较少,大部分都是分析危机分类的,在深入研究危机管理方面,缺乏定量和定性分析,对公共危机如何进行监控和识别研究较少,这就我们对其进行深入的研究提供了非常大的空间。 3结语 未来我国石油化工企业公共危害管理一定要注意把定量分析和定性分析相结合,让企业的决策更加及时有效;公共危机管理应该用最少的投入将损失和风险降到最低,并将其控制在一个安全的范围中;随着不断变化的情况,企业一定要按照危机发生的情况选择合理的管理方法,对公共危机管理做出一个较好的决策。 作者:侯君 单位:中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司储运厂 石油化工专业论文:石油化工电气工程管理策略 摘要: 本文中,笔者针对我国石油化工电气工程的管理实践过程中存在问题和不足进行分析,总结国内石油化工电气工程项目应当加快技术产业进步,排除电气工程管理过程中的故障隐患,化简电气管理流程,从现有经济条件和水平上,加强电子工程管理效率,实现石油化工工程的稳定、可持续发展目标。 关键词: 石油化工;电气工程;管理策略 石油化工电气工程管理制度,将全部生产加工、管理经营阶段串联起来。电气工程管理能够确保石油化工产业的日常生产运营有序进行,是保障石油化工生产有序运行、安全生产的重要手段,是促进石油化工产业发展的核心内容。 1石油化工电气工程的科学设计与规划 石油化工产业的电气工程管理涵盖了数量众多的方面,其中尤其应当对施工安全、施工质量两方面加强控制与监督,优化施工流程、提高施工技术,从而提升电气工程的综合整体实力水准。电气管理工作者应当从自身的专业知识学习、职业素养培训等方面进行管理,使用科学的电气管理手段,确保电气工程的施工进度,排除电气工程的事故风险隐患,严格管理电气工程的质量检测与监督环节,从各方面确保电气工程的正常、高性能运行。石油化工产业的电气工程管理工作,需要各有关组织结构部门之间的相互配合、沟通协调,其中既需要设计单位的参与指导、技术支持,也需要施工建设部门的科学管理、质量监督,从多方面加强石油化工电气工程的科学管理体系建设与完善。 2石油化工电气工程的具体管理方法分析 2.1提高石油化工电气工程的设计水准 石油化工电气工程的设计方案应当考虑到石油化工生产建设的现实需求和情况水准,秉持着成本节约、优化整体布局、经济利润保障等设计标准,在电气工程设计方案中合理配置相关装置,确定装置需要放置的具体地点和安装施工的技术方法,避免电气设施设备因为水渍、侵蚀等外界环境原因发生故障或者损坏。石油化工电气工程的设计方案,应当采用高空架设或者隐藏埋置的施工策略,选择并确定架设高度和埋置位置,在附近设立提醒告知的标示通知。 2.2加强电气工程的原材料和设施设备管理 石油化工电气工程的原材料和设施设备管理的水平提高,将直接影响到电气工程整体设计与运行效果。作为工程管理工作者应当清晰了解电气工程施工中的原材料性能、功能的重要性,严格按照工程设计方案中的要求标准,检测原材料和设施设备的质量性能额,保证原材料和购置设施在仓储、运输配送等环节中受到合理保管、包装妥当,避免原材料和设施设备在仓储管理、运输途中发生变形、性能降低、功能失效等问题。对原材料和设施设备的仓储保管应当做好数据记录、信息备案与存档,以便于查询和位置追踪。将原材料和设施设备运送到场地之后,应当要求对其品质、规格、功能是否符合工程要求进行检测,只有符合电气工程标准的原材料和设施设备才可以进行装配。 2.3做好电气工程的施工质量管理 施工质量管理是石油化工电气工程的重点管理任务,由于工程需要进行隐蔽施工,因而在敷设管道施工、埋置施工、焊接施工等过程中,应当加强技术监管。电气工程施工管理的工作重点,是不同施工管理部门之间的职责分配和工作协调沟通。 2.4做好工程施工技术培训 在石油化工电气工程的进行过程中,电气工程管理者应当指导工人做好工程施工。制定电气工程的施工技术培训、指导学习计划,并具体安排学习活动,要求工人对施工技术标准、施工程序规范有全面、清晰地了解,能够保证施工技术达到质量要求。在聘用和选拔电气工程施工人员的过程中,应当询问、调查工人的专业能力和工作经验,根据工人的技术能力高低不同,制定不同程度的技术学习活动,将安全施工理念、工程质量意识灌输给工程施工参加者,提高施工人员的高质量、安全施工主观意识,排除电气工程施工中的危险因素。 2.5做好设备的调试管理 对各类重要化工项目电气装置,应进行必要的调试检验,做好报告提交,对于不符合标准的工程装置不应予以安装建设。例如应做好弧光装置、电源装置的保护调试,通过合理装设、规范施工,确保其发挥良好服务价值。施工后期,应做好试车管理、明确操作规范,并引入监理方、工程业主方,共同校验,通过各方统筹配合,核查试运行存在的问题,并尽快找出成因所在,预防不良工程隐患造成的大范围经济损失。再者,施工建设中应确保工程与资料的良好一致性,提升交工资料准确、整体性,进而真正优化化工工程电气施工整体质量水平。 2.6加强电气工程施工的安全管理 第一,制定安全用电技术措施和施工组织的审查制度,建立相应的技术档案;第二,建立合理的培训制度,对电工和用电人员进行安全教育和培训,电气施工人员必须持有电工证;第三,完善技术交底制度,电气工程施工前期,电气施工技术人员要向现场工作人员和电工介绍施工组织计划和相关技术措施、技术内容和注意事项,并在技术交底文件上签字,注明日期,为施工过程的有序进行提供保障;第四,电气工程施工中要强化安全意识,严格管理材料的采购,根据工程特点,对施工环节进行动态监控,从施工前期到验收的全过程,都要注意安全和工程质量问题,建立完善的质量监督体系。 综上所述,石油化工类企业的电气工程施工管理工作,应当从工程人员管理、技术管理、安全管理、原材料和设施设备管理、工程设计方案额等方面加强监督和控制,执行全面的电气工程管理系统,为石油化工企业的生产经营工作提供技术支持,促进石油化工产业实现资源优化配置和健康发展。 作者:李玫 单位:辽宁省石油化工规划设计院有限公司 石油化工专业论文:石油化工管道质量控制对策 1石油化工管道施工存在的问题 1)图纸缺陷-这里主要就是管道的不同材质,不同管径,不同内部介质,压力等级也不同,再加上时间紧、工作量大,施工过程中图纸还在不断修改;这样不可避免的会有一些管道预制或则安装后和最终图纸不一致,给实际施工时会带来过多的返工和麻烦。 2)施工技术管理缺陷-改革开放和社会发展使国外的石油化工企业和工程公司近些年不断进入我国,高额的薪水和丰厚的福利待遇对人员冲击非常大,尤其是一些经验比较丰富的管理和技术的人员出现了严重的流失,致使施工人员不稳定,流动性大有的人甚至做了几个月刚刚熟悉就辞职了,新进的人员熟悉还需要一个过程。原来提交和批准的施工方案等工艺文件不能有效实施,后面的技术交底也就不是很清楚,施工中体系运行出现紊乱,严重的影响了管道的质量。 3)施工现场管理缺陷-管道施工现场材料种类多,量大;施工企业受现场条件限制库房紧张,随意的摆放甚至出现不同材质堆放一起,又没有明确的标识区分。余料也得不到充分的利用,这样的管理造成质量隐患大,成本也会增加。 4)人员技术缺陷-其一是焊接人员焊接技能有限,甚至没有焊接操作证,根据管道焊接标准规范和要求,没有获得压力管道焊接操作证的人是严禁进行压力管道焊接的;其二是个人素质问题,有的施工人员工作马虎,没有丝毫责任心,施工时没有认真理解设计真正要求,也不能完全根据施工方案进行施工,只是凭自己的经验进行,坡口加工不到位、组对间隙不符合要求,错边量大等。这样焊接出来的管道,经过无损检测就会出现大量返修。 5)设备缺陷-由于管道施工的点比较多,焊接点需要经常的变动,焊接设备也需要随之变化位置,移动过程中经常会使设备一些零部件受到损坏,焊接参数不稳定。另外还有施工人员使用设备没有具体到人加上保养设备不及时,这些都会影响的管道的焊接质量。 6)质量检测缺陷-石油化工管道的施工基本都在野外,管道焊接点分布广而且受限空间多,这样对检测受到一定影响,检测人员不能完整的检测,有时发现质量问题也无法进行返修,这都会影响最终质量。 2加强石油化工管道质量控制的措施 2.1健全的制度 根据实际的现场施工条件,根据国家相关标准规范,制定合理的质量控制工艺文件和质量管理制度,认真按施工方案和焊接工艺和图纸施工。以项目经理带头坚决贯彻执行,认真落实到各级管理层,制度要鲜明、准确,以“质量第一,预防为主,综合治理”方针为指导,从上到下齐抓共管,确保管道的质量。 2.2加强员工专业技能与个人素质培训 1)经常性 对管道焊接施工人员的焊接技能培训要做到经常性,要定期和针对性地对全体员工开展个人素质教育培训,把焊接质量控制工作前移;新员工必须持有国家资特种设备焊接资格证书,对全体焊接人员建立焊工档案,实行可行的激励机制,使其自觉的遵守焊接工艺规范,不断提高个人技能,确保焊接检测的合格率。 2)规范性 要求管道焊接人员必须持证上岗,不光要有证,还要在焊接之前对其实际技能进行模拟考试,确保证的真实性,对不能满足项目要求的一律不予焊接。 3)针对性 把施工现场可能会产生质量问题的部位整理出来,制定出相应的对策、措施进行预防。对已发生的典型的质量问题进行分析、整编,有针对性的对员工进行现场质量培训,时刻牢记管道‘规范施工,质量第一。 2.3加强现场质量管理 1)施工前,根据管线图纸了解和掌握施工情况,根据管道上的代号在明细中找出所需材料的物料代码,列出清单然后领料;并对原材料进行检验,必须符合设计要求。对施工所用焊接设备进行彻底保养,确保无任何故障。 2)施工中,做好管道制作全过程控制,现场检查坡口打磨,组对间隙,不锈钢背面的充气保护等是否符合要求。检查焊接参数和焊接工艺一致性,以及焊材摆放。 3)施工完成后,检验焊口表面质量和管线的焊接变形,以及所焊焊口管线号,焊口号,焊工号和焊接日期是否标识完整。 3结束语 石油化工管道质量控制是一项非常艰巨的工作,管理起来有相当大的难度,其介质的有毒有害、易燃易爆的特性对焊接质量的要求就很高,因此不管哪个环节出了问题,对质量的影响都是不容忽视的,我们的企业领导要高度重视,提高质量意识,抓好质量控制的各项工作,确保石油化工管道施工的质量安全。 作者:张垒 张立强 汤德根 单位:上海众深科技股份有限公司 摩迪上海咨询有限公司 石油化工专业论文:石油化工行业安全生产管理分析 一、石油化工事故的原因 1.违章操作 石油化工行业是一个高危险的行业,容易发生火灾、爆炸等安全事故。因此,其生产和储运的操作程序很严格,必须严格遵守规章制度,一旦出现违章或是违规操作、错误操作等情况,就有可能发生安全事故,而由该类失误引起的安全事故占整个事故的27.8%。 2.设备质量不达标 石油化工行业由于某些原因,如厂址位置选择不合理,安全距离不达标,生产工艺不成熟等等,导致安全生产隐患。设备上的缺陷,如设备质量不达标,制造安装质量低劣,同时缺少必要的维护及更新。许多化工产品生产需要高温高压(低压),加上许多原料和产品具有很强的腐蚀性,容易造成各种管、阀、塔、缸的腐损而产生有毒物质跑、冒、滴、漏,这类事故约占整个化学事故的50%。 3.缺乏科学、合理的管理 石油化工行业的有序开展,需要规章制度及科学的管理作保障。缺乏完善的规章制度,不能及时消除、治理安全隐患,管理不完善,作业环境不安全等等,都有可能造成安全事故。 4.职工的安全意识淡薄 石油化工行业的安全运行,需要建立健全安全生产管理的规定和规章制度,并将此落到实处。然而在实际工作中,规章制度只是流于形式,关于规章制度并没有对员工进行有效宣传和教育,安全问题不能深入人心,职工们的安全意识依然淡薄。此外,还缺乏自我约束和自我管理,不能积极地配合企业进行安全生产管理工作。 5.安全检查不到位 安全事故需要早排查早发现,进而及时整治和处理隐患,减少不必要的损失。但目前石油化工行业的安全生产检查不到位,在检查的过程中不能坚持正义原则,导致不能及时发现和解决安全隐患,进而无法实行相关的措施进行整治和处理,就很容易使事故进一步扩大。同时,对相关的安全生产培训工作也不到位,培训力度薄弱,针对性不强,领导及员工对安全培训不重视,只是走形式,敷衍了事。综上所述,造成石油化工事故的根本原因是人的因素,事故主要是由人造成的。既然知道根源所在,那么就必须想方设法去控制事故的发生。 二、加强石油化工行业安全管理的措施 当前石油化工行业安全事故不断增多,严重威胁人类的生命财产,造成巨大的损失,因此,针对安全事故出现的原因,采取有效的措施,加强安全管理,较少或是避免事故的发生。 1.提高对安全生产管理的重视 当前石油化工行业的安全生产意识,对安全管理不够重视。因此,想要减少安全事故,必须提高安全意识,高度重视安全管理,这样才能将安全事故扼杀在萌芽阶段。强化企业对安全生产管理的重视,可以通过培训途径来实现。在企业内部进行安全三级培训、特殊安全知识培训、日常安全教育。所有生产人员必须要持有相应的资格证才可上岗,在上班前要对安全知识进行重申。标准化岗位及班组建设,强化绿色工程建设。 2.建立健全安全生产管理体系 建立健全安全生产管理体系是企业做好安全工作的关键所在。安全生产直接关系着每一位员工的身心健康、生命财产安全,关乎着企业的生产发展,企业要想在激烈的市场竞争中立于不败之地,提高经济效益,必须以安全生产经营为前提。树立安全就是效益的经营理念,在市场经济体制下,企业建立健全安全自我约束、自我检查、自我纠正、自我改进的管理体系,实现科学、规范管理,做到“防微杜渐”,有效减少或是避免安全事故的发生。 3.加强设备的管理力度 随着我国石油化工企业生产规模的不断扩大,导致机器设备长期以来处于超负荷工作的状态,最终使得机器设备出现问题,如仪器震动、仪表指示不准等等,同时由于新设备工作性能还不稳定,员工对其操作还不熟练,容易引发各种事故。所以,石油化工行业要加强对生产设备和机械的管理,建立健全相关的设备安全管理制度,同时加强对设备的维护与管理。此外,及时发现解决设备中存在的安全隐患,而对于一时无法处理的要报告给相关的负责人。 4.实施安全事故责任问责制 石油化工行业还需要严格执行责任问责制,将责任追究到个人。企业应严格执行《中国石油化工集团公司安全生产重大事故行政责任追究规定(试行)》规定,有下列情况之一,并造成重大安全事故的,应对企业的领导人追究责任。(1)违反《消防法》《安全生产法》《道路交通安全法》《职业病防治法》《建设工程安全生产管理条例》以及《危险化学品安全管理条例》等国家法律法规。(2)违反国家、行业技术标准、规范以及企业《安全生产监督管理制度》的。(3)事故应急处理不力,造成事故进一步扩大或者造成其他安全事故的。(4)违反企业相关新建及改扩建工程项目管理规定的。 三、结语 安全是企业生存发展的前提,对于石油化工企业来说更是如此。近年来,石油化工事故日益增多,并造成严重的人员伤亡和财产损失,不利于经济的健康发展。因此,必须加强安全生产管理,建立健全安全生产管理体系,加强对设备的管理等措施,减少或是避免不必要的事故,降低损失,提高企业经济效益。 作者:封雪祺 单位:湖北兴发集团兴瑞公司 石油化工专业论文:石油化工工程质量网络信息论文 1石油化工工程质量监督的特点和存在问题 1)管理区域比较大。石油化工监督工作由每个省或者直辖市设立一个监督站,管理本省或直辖市的监督工作,地域比较广,一些企业不能及时申报工程质量监督手续。 2)化工工程施工和验收标准规范不能及时得到推行。一些企业施工管理人员,大多数都是从事生产工作,对工程施工质量的管理知识掌握不够全面,直接影响了工程质量。石油化工工艺设备多为高温高压条件下生产,其产品一般为有毒有害,一旦工程质量发生问题,极有可能造成起火爆炸等重大事故。 3)在工程质量监督巡查中,对于发现的质量问题,得不到及时的整改和解决;一些好的施工和管理方法得不到推广。基于以上石油化工工程质量监督的特点和存在的问题,河北省石油化工建设工程质量监督站在网站上设计并建立了石油化工工程质量监督信息平台,便于对省内化工项目的施工质量进行有效的监督管理。 2石油化工工程质量监督信息平台的特点 结合河北省石油化工建设工程质量监督站实际工作,网络信息平台除具备一般网站特点外,还具备以下特点: 1)信息系统要保证石油化工的工程信息能以最快的速度; 2)应用系统功能包含石化工程信息、工程图片信息、单位信息等; 3)网页设计突出石油化工工程质量监督特点,做到布局简洁大方、页面美观实用,同时体现出政府网站的正规严肃而和科技进步的特点; 4)交互平台简易快捷,特别是在技术讨论区,可以使网站的会员随时随地把需求、个人见解以及相关资料发至网站数据库中,方便实现双向沟通。 5)作为服务型政府网站,应做好业务受理与资源共享,提高行政效率和服务质量。在网上办公方面,要体现便民快捷、高效,针对性强,且通过申办流程实现网上申报与信息反馈等功能。 3石油化工工程质量监督网络信息平台运行 网站主要栏目有法律法规、施工现场、施工管理、下载中心、新闻中心、联系我们、网上办公、论坛等栏目,网站主页面如图1所示。针对石油化工工程质量监督的特点,网站增加了石油化工工程质量监督网络信息平台,通过网络信息平台的建立和运行,提高了工程质量监督工作的效率,实现了监督工作过程的透明性、可控性和可追踪性,从而达到了行政管理系统化、工作程序规范化。网上办公栏目主要围绕3个子栏目进行设计。 3.1质量监督手续申办 这个子栏目主要是为企业申办质量监督手续提供服务的,它可以为申办质量监督手续的企业提供一个可靠、便捷的工作平台。质量监督手续申办的特点就是利用互联网技术受理企业用户的工程质量监督申报与信息反馈,主要解决的办法是“外网申报—内网审核”的工作模式,将前台申报与后台审核有机结合起来。质监手续申办流程可以导引用户进行质监手续的申办,使用户更清楚快捷地办理质监手续;质监手续申办需要用户填写有关信息并提供相关资料,填写完全后一并提交后台数据库,管理员审核信息通过后,授予该工程备案登记号,并将该工程项目存至受监工程栏目下。有了这个平台,企业用户可以减少了往返路途的奔波,缩短石油化工建设工程项目质量监督手续办理的时间,提高监督部门工作效率。 3.2受监工程 工程在建设期间,河北省石油化工建设工程质量监督站进行远程跟踪质量监督,该工程的整改通知并接收企业质量整改报告,服务于石油化工工程建设全过程。监督站对受监工程进行不定期现场监督抽查,对发现的质量问题以书面形式发至建设、监理、施工单位,各受监方限期整改,并将整改情况书面形式回执河北省石油化工建设工程质量监督站,整个过程完全可以在受监工程栏目中完成,进一步完善工程质量监督体系,提高了监督工作效率。 3.3备案工程 工程竣工后河北省石油化工建设工程质量监督站将工程建设中全部质监资料存于备案工程栏目下,通过工程质量监督备案登记号可以查询该工程建设过程中的一些检查情况,使工程质量监督工作情况具有可追踪性,便于企业日后查询。 4结语 本文是针对河北省石油化工建设工程质量监督站的化工项目工程质量监督管理而开发设计的网络信息平台,实现了“一站式受理”的业务受理模式,从而促进了质监工作方式的转变,增强了公共服务的便民性。该网络信息平台适应了新形势下对质量监督管理“规范化、制度化、标准化、信息化”的工作要求,体现了“技术先进、内容完整、实用简便”的总体工作思路。现在网络信息平台已经投入使用了一年多,运行正常。网站点击率大约100次/d,对一些不完善的功能和内容,将在今后的运行维护中逐步改进。 作者:周明辉 单位:河北省石油化工建设工程质量监督站 石油化工专业论文:石油化工企业生产中安全管理论文 一、化工事故存在的原因 (一)违章操作 在生产中,违规操作、操作错误以及不按照化工的安全规章制度等等。化工的储存、运输以及生产都有严格的程序,违背安全操作规则,则容易发生安全事故。从笔者的统计来看,在整个化学事故中,由于操作人员违规操作导致的化学事故大约占了28%左右。 (二)设备故障 1、先天性不足 例如:化工场地选择不正确,规划不够合理,不符合化工厂搭建的安全距离,生产工艺不够成素等等,都会在化工的生产上带来先天性的隐患。 2、设备设计上的缺陷 设备的选取不当,制造安装设备的质量低劣,缺乏比较的管理、维护以及及时的更新等等。多数的化工产品在生产的过程汇总都需要高温、高压,加之多数材料产品具有强烈的腐蚀作用,极容易造成生产所需的管、缸、塔由于腐蚀损毁导致有毒有害的气体(液体)出现跑、冒滴等现象。 (三)管理上的漏洞 管理制度的不健全,不能够及时的将隐患消除或者治理,化工生产操作员工没有经过良好的培训,作业环境底下,管理层领导不当等,都容易导致化工安全事故的发生。 (四)意外因素 意外事故主要是包括了突然的停水、停电,导致化学反应失去了原有的控制,或者是在有害物质的运输中,出现了爆炸、泄漏或者是车祸等事故。从上面四方面的安全事故的根本原因来看,化工事故造成的原因当中,人为因素占有的比重较高。既然化工事故中,人为因素占有过高,就应当想方设法的将人为的化工事故的发生控制完好。 二、预防化工事故的几点措施 (一)把好设备质量关 随着石油化工企业的生产规模不断的扩大、设备技术工艺的不断改善以及量得增长,经过多年所使用的设备和仪器,难免会出现一些异常的情况,而新投入的设备仪器还没有处于稳定状态,而操作人员也没能详细的了解设备的运行,也容易导致在生产过程中出现一些错误操作,从而发生各种安全生产事故,所以作为化工企业的管理层,需要高度重视设备的安全、质量。例如:根据生产管理的实践,制定出一套相对的、科学的、有效的安全责任管理制度,并建立出相应的台账。尤其是特种设备、大型生产设备、存储器等等设备以及装置的管理和维护,并对设备定期的检测、维修,如发现安全问题,应立即处理;如遇到不能处理的情况,则需要立刻对有关的单位进行报告。 (二)建立健全安全制度体系 石油化工企业的安全管理是一种综合性的管理工作,建立出使用的、恰当的安全管理体系是做好安全生产的关键。化工生产的安全与每一个操作员工的人生、财产安全都有着直接的影响,也是关系到企业存亡、发展的关键因素。如果一个企业没有安全管理制度作为保障,就更谈不上在激烈的市场竞争中占得一席之地,企业想要争取到理想的经济效益,安全的生产是必要的前提。在企业中,要树立出安全就等于效益的生产经营理念,在内部建立出自我约束、检查、纠正的管理体现,实行科学化、规范化的管理,真正做到“防微杜渐”,有效的遏制安全事故的预防、发生。 (三)建立安全事故问责制 在2001年4月21日,(国务院令第302号文件)国务院正式颁布施行了《国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定》。在制度的施行之后,石油化工企业先后将重大安全事故的问责制度落到实处。如果发生以下几类重大安全事故,则应追求其企业领导责任:其一,违反了安全生产、消防、危险化学品安全管理等有关的法律、法规;其二,违反了企业新建或者是扩建的项目管理制度规定;其三,违反了国家、行业的有关技术规范、标准;其四,面对安全事故,处理不够及时、恰当,从而导致事故进一步的严重或者出现次生灾害;其五,没有对有关专业技术人员、操作人员进行岗前技术培训以及上岗技术指导、监督。 (四)建立安全管理机构 安全管理机构的建立,是一个企业安全生产的重要保障。安全管理机构的合理完善,对企业的安全生产起到了至关重要的作用。而安全生产管理机构的建立必须要有企业高层领导的参与,这样才能有效的增强其执行力。安全管理制度是否能够落实到位是管理的关键,有管理制度不执行,是安全生产中发生安全事故的主要源头,安全生产必须将制度落到实处,否则一切都是空话。领导管理层需要以身作则的执行每一项规章制度。建立安全管理机构的最终目标是让每一位员工都懂得安全、了解安全、重视安全。在遵守安全制度中,对于一些取得了成绩的人员要进行一定的表扬与奖励,相反,对违反了操作规章制度的人员,必须进行严厉的处罚。 (五)全员参与全方位的安全管理 石油化工企业想要将安全生产做到最好,保证员工人生、财产的安全,就必须将“安全生产、人人有责”的话语落实到每一位员工的心理。为了做到这一点,则需要员工将生产实践与安全理论联系在一起。在企业内部,除了将安全管理工作人员的作用发挥到最大的同时,还应当让每一位员工都参与到安全的生产管理中来,只有调动、发挥出每一位员工的安全意识、安全积极性,才能够有效的切断、防止安全事故的根源。让每一位员工养成安全意识,真正的实现员工能够拥有自保能力、相互保护能力以及配合保护的能力,这样也能够将安全事故发生的几率将至最低。安全生产管理,换一句话来说,就是对化工企业生产中人员的操作进行安全的、有效的管理,制定出相应的安全操作规范条例、章程等。在企业中建立出切实可行的安全生产管理模式,不论是管理层还是一线员工,都应当将安全的理论知识熟记于心,在上岗之前,加强技能操作培训,改正以往操作中的不安全、不正确的操作方法。石油化工企业的安全生产管理,是将有效的方法贯穿到生产的每一处。 三、结论 在现代石油化工的安全管理中,管理人员需要运用到管理学中的原理,要以身作则、以人为本,重视员工的作用,真正的将情感融入到生产管理当中,做到全面、全方位的管理,才是实现企业安全有效管理的目标。通过文中对石油化工企业在生产中安全管理的阐述,再一次强调了了安全生产管理的重要性。
智能农业论文:山东农业大学图书馆RFID智能管理系统实施的基础 摘 要:文章通过分析山东农业大学图书馆实施RFID智能管理系统,介绍了图书馆RFID智能管理系统的原理和特点,根据山东农业大学图书馆的实际情况对老旧图书馆馆舍进行改造,以适应图书馆RFID智能管理系统要求,调整整个图书馆馆藏结构,以及与图书馆RFID智能管理系统相匹配的芯片加工和转换数据等一系列基础工作,深刻解读了图书馆实施RFID技术所需的图书馆基础支持。 关键词:山东农业大学图书馆 RFID技术 应用基础 目前国内在图书馆管理系统中普遍采用的是“安全磁条+条形码”的技术手段,以安全磁条作为图书的安全保障,以条形码作为图书的身份证,虽然解决了图书管理中的些许问题,但是图书顺架、排架困难,读者查找图书以及馆员清点馆藏数量繁琐耗时,图书馆管理自动化程度低,缺乏人性化,而且磁条容易消磁、老化,防盗效果差,安全系数低等一系列问题需要解决;同时图书馆管理人员强烈意识到在新的形势下,需要大幅度提高图书馆管理的信息化程度,现代图书馆需要做到图书自动盘点、自助借还,图书区域定位、自动分拣以适应图书馆当前发展的需要。因此,2012年山东农业大学图书馆成功实施了RFID智能管理系统,围绕RFID项目的实施图书馆开展了许多基础性的工作。 1 图书馆RFID智能管理系统的原理与特点 RFID是一种利用射频通信实现的非接触式识别技术,即无线射频识别,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。它利用先进的RFID技术,将门禁、校园卡、图书标签、标签转换装置、自助借还机、移动盘点平台和馆员工作站系统软件融合为一体,实现了迄今最便捷的图书管理自助功能。它具有以下特点。 (1)简化读者借还书手续,缩短了图书流通周期,提高图书借阅率,提升图书馆服务水平,充分发挥图书馆公共服务职能。 (2)利用移动盘点平台为图书馆提供全新盘点模式,降低管理人员的劳动强度,大幅提高图书盘点及错架图书整理效率。 (3)图书定位使读者方便快捷查找错架图书,挖掘出潜在图书资源,提高图书资料利用率。 (4)安全门禁系统支持离线与在线工作模式,未借出图书通过门禁时,系统会自动发出声光报警,防止图书被带出图书馆,防盗技术更强,系统更安全、可靠。(如表1所示) 2 图书馆实施RFID智能管理系统的基础保障 随着图书馆长期的文献积累,无限增长的馆藏文献和有限的图书馆馆舍面积成为制约图书馆发展的尖锐矛盾;同时也无法适应RFID图书馆管理系统要求的一门式管理模式。图书馆首先对原有图书馆馆舍进行了大规模地改造工程,图书馆的原有建筑是框架结构,大开间、大跨度,改造工程只需要将原来各个独立书库、阅览室的隔墙打开,将其合并形成开放式的借阅。 2.1 图书馆馆舍的改造与利用 由于农大图书馆是20世纪90年代建成的老式图书馆,随着学校大规模的扩招在校学生数量猛增,教师队伍也随之发展壮大,图书馆读者群数量同时随之增多,而图书馆馆舍面积维持在原有的基础上没有大的改观,使得图书馆借阅环境和阅览空间紧张,同时对门厅进行改造,安装了RFID项目的安全门禁系统及电子大屏幕,充分利用图书馆有限的馆舍面积,提升了图书馆的整体形象,同时改善了图书馆愉悦的学习环境、温馨的文化氛围和浓厚的人文气息,为RFID项目的实施提供基础。 2.2 图书馆文献资源结构的调整 2.2.1 首先对改造后的图书馆馆藏文献进行馆藏结构调整 图书馆馆员对各个时代的文献资源进行甄别,部分脱离时展的旧观念、旧知识、旧技术以及部分老化、破损、低借阅率的图书文献进行剔旧处理。调整初期遵循图书馆文献剔旧工作的原则和规律,从该馆整体馆藏文献的针对性、完整性、系统性、未来发展等方面综合考虑,本着藏以致用,高效服务,发挥馆藏功能,满足读者需求的原则,以及保持该馆馆藏文献体系的完整性、科学性,馆藏的专业性与任务相一致的原则,对原有馆藏文献保留了各个时期具有经典性、代表性的著作,摒弃过时、陈旧的内容和学术观点,增强藏书活力和利用率,节约藏书空间,保证馆藏文献有效地反映最新知识和科技成果。 农大图书馆是学校教学、科研的信息服务中心,具有符合学校教学、科研发展的馆藏文献特色。在长期的图书馆馆藏文献建设中,突出与学校专业发展相适应的馆藏文献的收藏;有超前服务的藏书思想,对于一些与学校专业设置相关的领域以及专业拓展的书籍,图书馆馆员要有能力做出判断,在藏书剔旧过程中,对于非专业性图书的剔除从宽处置,一般普及性图书及发展较快的应用科学图书,保存期可以短些,而对于专业性图书的剔除要从严处置,避免造成文献的流失。并在工作过程中按照该馆文献剔旧工作统一的标准执行,如,内容陈旧,不宜久藏的图书;复本量过多,长期压架无人利用的图书;破损的、质量低劣的图书;专业不对口的图书,图书馆馆员根据该馆读者需求、馆藏特色对部分图书进行剔旧,同时设置密集书库。对尚有一定参考、利用价值的书刊,做下架处理,移至密集书库,并在自动化系统中,标明此书在密集库,以供少数读者查阅。这样既保留了馆藏资源,又使得馆藏资源不流失。优化了馆藏结构。 2.2.2 对剔旧后的图书文献资源进行数据结构调整,以适应图书馆RFID技术的应用 对于原有图书馆馆藏结构进行了全面调整,按照图书馆RFID智能管理系统的要求,图书馆将实行开放式、一门式服务,根据改造后图书馆馆舍的实际情况,对原图书馆各书库、阅览室的图书、期刊文献资源进行调整、合并,按照大类分别放置,保存了原有工具书库,将其与过期期刊合并存放成为综合借阅室,而现刊则根据图书按照大类归属于各个书库,形成了以第一和第二自然科学借阅室,以及第一和第二社会科学借阅室和综合借阅室为基础的开放式服务模式,满足了图书馆RFID智能管理系统借阅模式的需求。 山东农业大学选用的是远望谷集团公司的图书馆RFID智能管理系统,必须通过标签转换系统将RFID唯一识别信息与图书唯一条形码信息实施绑定,并将RFID技术与现有图书馆管理系统(ILAS)挂接,实现对图书、读者详细信息的访问,从而将RFID技术集成到现有图书馆管理(ILAS)系统中,实现与现有图书管理软件(ILAS)的无缝链接。因此,图书馆需将调整合并后的图书馆文献资源进行加工、整理,对缺失书标的图书补贴书标,有利于顺架工作的开展,将完成调整的图书由原来的馆藏地点转换到新的馆藏地点,即转馆藏,对每一本图示进行夹芯片(RFID电子标签)工作,并通过标签转换装置将数据信息转换到芯片(RFID电子标签)上,就是转数据,这些工作的顺利完成使图书馆原有的条形码借阅模式改为图书芯片借阅模式,为RFID技术在图书馆的应用提供了基础保障。 3 图书馆实施RFID智能管理系统的体会 山东农业大学校本部图书馆实施RFID图书馆智能管理系统,安装声光报警系统以及视频监控系统,极大地提高了图书馆的安防能力,改变了借阅模式和管理模式,由独立分散管理变为开放式统一管理,由各独立个库室变为藏借阅合一的借阅模式,增加阅览桌椅,增加馆藏面积,优化馆藏结构,提高馆藏质量,增强读者的自由度,实现了图书精确定位,便于读者快速查找,自助借还模式方便读者借阅,提高馆员服务水平。为便于整个图书馆的统一管理,建议南校区图书馆可以实施RFID系统,实现图书馆统一借阅模式、统一管理模式,方便读者利用图书馆,提高图书利用率,节约图书馆馆舍,提高馆藏数量和质量,提升图书馆的服务水平。 4 结语 图书馆RFID智能管理系统的顺利实施,简化了读者借还图书的手续,改变了图书借还流程,变手工借还为自助借还,改进了图书馆读者服务质量,缩短了图书流通周期,提高了图书的流通率;为图书馆员提供了全新的盘点模式,即利用移动式或手提式盘点系统,对所需盘点图书的书架进行扫描,通过无线网络传输将数据录入数据库,快速地完成图书盘点,极大地降低了图书馆馆员的劳动强度;RFID安全门系统实现零误报避免读者与馆员之间的矛盾,管理更加人性化,安全系数大大提高;同时RFID馆员工作站打造一体化的图书管理系统,极大地减轻了图书馆员在藏书管理和流通服务上的劳动强度,提高了图书馆的服务水平。 智能农业论文:农业机器人智能充电系统设计 摘 要: 针对农业机器人的充电现状,设计了基于PIC16F887和UCC3895的农业机器人智能充电系统。该系统采用UCC3895对全桥变换器进行移相控制,在较宽范围内实现了软开关。采用单片机PIC16F887控制充电电路的启停以及实现过压、欠压、过流保护,并对充电过程进行了实时管理,将充电数据进行实时显示并向上位机传输保存。实验证明,充电系统功能完善、性能稳定、充电快速、功耗低。 关键词: 农业机器人; ZVS; UCC3895; PIC16F887; 充电控制 0 引 言 中国作为一个农业大国,农业生产的规模化和精准化是现代化农业水平的重要标志。农业机器人在改善农民劳动环境、降低农民劳动强度和提高劳动效率等方面具有重要意义,尤其在育苗、采摘、灌溉、收获等方面得到了一定程度的应用 [1?2]。因此国家已把农业机器人技术及其应用列为农业工程领域的重点研发对象之一。但农业机器人技术在推广过程中受到了时间和空间的限制,其主要原因就是机器人动力源问题。因此作为机器人动力源的蓄电池以及能量补给的充电系统就显得尤为重要[3]。调查表明,现在的蓄电池由于充电设备落后、充电方法不当导致其使用寿命只有2~3年,远低于其设计指标10~15年的要求,既增加了使用成本又造成了资源的极大浪费。 目前,一般的蓄电池充电系统完成一次充电需要8~12 h,显然无法满足机器人对充电系统的要求以及生产的需要。因此设计一种快速、高效和安全的智能充电系统是农业机器人技术得到大力发展的重要前提。本文以80 V机器人车载铅酸蓄电池为研究对象,设计了基于UCC3895和PIC16F887的充电系统,此系统实现了充电过程的高效、快速、稳定并具有充电过程管理功能。 1 充电系统总体设计 为了做到高效快速的充电,又能实时掌握整个充电过程电池的状态,充电系统由两个模块组成:上位机监控管理模块和下位机充电模块。系统的总体设计框图如图1所示。 本系统的核心是充电模块,主要由充电主电路和控制电路组成。充电主电路由输入整流滤波、DC/DC变换器、输出整流滤波三部分组成;控制电路由UCC3895控制芯片、单片机PIC16F887、检测电路和外围电路组成。系统通过检测充电电压和充电电流实现电压、电流的闭环控制;上位机监控管理模块完成与单片机的通信,实现对充电电压、电流以及电池温度等数据的显示保存,并为后期系统功能的改进提供数据支持。 2 硬件电路设计 2.1 充电主电路的设计 三相交流电经输入滤波、整流后得到直流电压,该直流电压又作为DC/AC逆变器的母线输入。经DC/AC逆变器变换后得到高频脉冲电压,再由高频变压器进行隔离变换,经过输出整流滤波得到充电所需的直流电压。 本文采用ZVS移相全桥变换器作为逆变器,其工作波形[4]如图2所示。其主电路拓扑是利用开关管的输出电容或外接并联电容与变压器自身的漏感或原边串联电感进行谐振,谐振电感储存的能量向电容[C1~C4]释放,使开关管两端电压下降到零并使反向并联二极管导通,由此实现开关管零电压开通和关断。系统选用IGBT模块作为开关器件,为了减小大电压和大电流对IGBT的冲击,设计了RC吸收电路[5]。 2.2 充电控制电路设计 2.2.1 检测及信号处理电路设计 输入检测电路主要负责采集母线电压与电流信号。信号处理电路1将此模拟信号进行变换送入UCC3895的CS端,实现对全桥变换器滞后臂驱动信号占空比的控制;并将其变换后送入PIC16F887的A/D输入端,实现对充电主电路的过压、欠压和过流保护。输出检测电路[6]主要负责采集充电电压、电流、温度信号,信号处理电路2将得到的模拟信号进行变换后送入UCC3895,实现对IGBT驱动信号占空比和相位差的控制;并也将其送入PIC16F887的A/D输入端,实现对充电主电路的启停、显示和报警控制。 2.2.2 UCC3895控制电路设计 本文选取UCC3895作为全桥变换器的移相控制芯片[7]。UCC3895芯片是Texas Instruments 公司生产的专用PWM移相全桥变换器新型控制芯片。该芯片在UCC3875的基础上增加了PWM软关断能力与自适应死区设置功能,能够适应负载变化时不同准谐振条件下的软开关要求。UCC3895采用低功耗的BICMOS工艺,其工作频率、效率、可靠性得到大幅度提高。通过连接不同的外围电路,使其电压工作模式和电流工作模式可以进行切换,并且软启动/软停止可按要求进行调节。 UCC3895主要功能是实现闭环控制。母线电流经检测和变换后送至UCC3895的CS端,如果母线电流增大,CS电压升高形成斜波信号,该信号与UCC3895的CT引脚产生的锯齿信号比较后送UCC3895进行计算,输出可改变占空比的滞后臂驱动信号。如果母线电流瞬间增大,使CS引脚的电压超过2.5 V,UCC3895就会关断PWM输出。从而防止过流烧毁IGBT器件。 UCC3895还内置了可以调节PWM输出占空比的误差放大器EA,它在UCC3895上有3个端口:EAP端pEAN端和EAOUT端。当EAOUT端输出小于500 mV时,UCC3895停止PWM输出,当EAOUT端输出大于600 mV时,恢复PWM占空比调节功能。在本设计中,误差放大器EAN和EAOUT接成跟随电路,将充电电压、电流信号经检测和变换后送至UCC3895误差放大器EAP端,当充电电压或电流大于给定值时,EAP电压减小,导致EAOUT电压下降,UCC3895自动增加超前臂和滞后臂驱动信号的相位差。UCC3895控制框图如图3所示。 2.2.3 单片机控制电路设计 本文选用美国微芯科技公司生产的PIC16F887单片机作为充电系统控制芯片[8?9]。PIC16F887自带A/D转换功能,将检测电路采集的充电电压、电流和温度转换成数字量,通过程序控制IGBT驱动信号的占空比,并把数据进行显示的同时传给PC机进行存储。将采集的母线电流、电压信号变换成数字量,通过程序完成主电路的过压、欠压和过流保护。 2.3 通信接口电路设计 由于单片机与上位机的接口电平不同,因此通信电路采用RS 232总线技术和美信MAX232转换芯片,既实现了20 m左右的异步通信,又实现了充电过程中蓄电池的充电电压、电流和温度等信息的保存。上位机与下位机通信RS 232接口电路如图4所示。 3 系统软件设计 3.1 单片机控制程序设计 充电系统以硬件电路为基础[10],通过程序控制完成了预充电、大电流恒流充电、恒压充电、小电流恒流充电和涓流充电五个充电阶段,充电程序控制流程如图5所示。 3.2 人机交互界面软件设计 充电系统上位机人机交互界面以VC作为开发工具。通过模块化划分管理,设置了登陆、电池充电状态、充电数据、打印记录等菜单。用户可以清晰地掌握蓄电池的充电状态、充电电压、充电电流、温度等信息。 4 试验结果分析 通过不断的计算和调试,使电路参数设计达到了最优。图6和图7表明轻载时超前臂和滞后臂的IGBT都实现了ZVS,大大降低了充电电路的功率损耗,提高了充电效率。 5 结 论 本文设计了农业机器人充电系统的主电路和控制电路,编写了相关控制程序,实现了五阶段智能充电。系统硬件设计采用UCC3895和PIC16F887对全桥变换器进行移相控制,实现了IGBT模块的ZVS,大大降低了功率损耗。实验证明,此充电系统结构简单,充电快速,充电效率高,功能完善,具有广阔的应用前景。 智能农业论文:基于ZigBee与GPRS的智能农业传感节点的设计 【摘要】 本文设计了一个可以远程采集农业大棚中光照强度、空气温湿度以及土壤温湿度的智能农业传感节点。本设计通过使用CC2530芯片和SIM600A芯片,将ZigBee协议与GPRS协议相结合,使得传感节点同时兼具终端节点和中继节点双重功能。经过测试,本设计具有采样精度高、组网快、组装方便等特点。 【关键词】 CC2530 ZigBee 智能农业 传感节点 GPRS 一、引言 现代社会早已进入信息化的时代,物联网技术正在逐渐向工业、商业、医药卫生、交通、农业等领域渗透。同时,具有无线传感、远程控制、自动组网及智能计算的传感网络极大地方便了人们的生产与生活。调查显示,我国目前的农业智能化普及率只有不到1%,但是市场需求年增长接近50%,由此可见智能农业还有极大的发展空间。本文设计了一种基于CC2530芯片的智能农业传感节点,通过使用低功耗、可灵活组网的ZigBee技术以及可以连接互联网的GSM技术实现了远程采集农业大棚里的光照强度、空气温度、空气湿度、土壤温度和土壤湿度的功能。传感节点采用低功耗设计,成本低廉,可以轻松地推广。 二、原理与结构 本文设计的智能农业传感网络节点需要实现环境传感和无线传输两大功能。环境传感既采集农业大棚里的环境光照强度、空气温湿度以及土壤温湿度。无线传输上,本文设计的节点能够实现终端节点和中继节点两种角色。终端节点只能采集数据并发送给中继节点,而中继节点不仅保留采集数据的功能,还可以汇集终端节点传来的数据,并通过GSM模块将数据传送到互联网服务器。此外,本设计的节点还可以通过显示屏实时显示采集的结果。主控制器采用低功耗的MSP430芯片。整个系统由5V电源适配器通过DC005接口直接接入供电。图1中给出了本设计无线智能农业节点的结构原理图。 三、系统硬件设计 3.1环境物理量传感器模块 图2 SHT11与主控制器通信电路示意图 空气温湿度采用瑞士进口的SHT11芯片进行测量,该芯片温湿度反应灵敏、误差小、各项指标均高于国产DHT22等温湿度模块。资料给出,该芯片的湿度测量范围在0~100%RH,温度测量范围为-40~+123.8℃,其中湿度测量精度为 ±3%RH,温度测量精度只有±0.4℃。此外,该芯片还具有响应时间快及低功耗的优势。图2为该芯片与主控制器之间的通信电路示意图。 由于其具有可完全浸没的特点,故土壤传感器我们也使用了SHT11作为主要芯片,并采用了铜粉烧结技术制作了外壳,用铜合金粉末高温烧结而成,过滤精度高,透气性好。 光照传感器我们则采用了环境光传感器BH1750,能够直接通过光度计来测量环境光照强度,其量程为1~65535流明(注:光通量的单位)。图3给出了BH1750芯片的电路原理图。光照强度计算可以通过公式1表示: L=COD/(1.2*ε*R) (1) 其中,L为实际值,CODE为测量值,ε为透光率,R为高精度模式2调整值。 3.2基于CC2530的无线传感模块 节点间通信采用TI的CC2530解决方案,它是一种集成了ZigBee协议栈与增强型8050内核的无线通信芯片。该芯片采用ZigBee通信协议,可以通过实际情况配制成路由节点或者广播节点。本设计在主控MCU内部完成中继节点和终端节点的区分,终端节点将CC2530无线通信模块配置为广播模式,做为一个节点,每一组约3-6个节点。其中包括一个中继节点,配置成中继节点的传感节点,每个节点都有独立的数据采集能力。不同的是,普通节点采集数据后将数据通过CC2530发送出去,而中继节点则将收到的数据存入自己的内存之中,在适合的时机下通过GPRS协议将数据传送到互联网服务器。 3.3基于SIM900A的GPRS模块 节点与远程服务器的通信采用SIM900A模块,内部集成了GPRS功能,芯片与主控制器之间采用AT指令进行通信。本设计通过使用SIM900A模块的GPRS协议将数据传送到指定服务器中。 四、系统软件设计 本文设计的传感节点将实现无线组网及中继通信功能,此外还将采用低功耗设计。系统开机后将首先判断自己的配置是终端节点还是中继节点。如果是中继节点则进入休眠模式,由时钟定时1分钟唤醒一次。当程序唤醒时将分别采集光照强度、空气及土壤温湿度存储到部内部存储器中,同时将数据发送给中继节点。所有功能完成后再次进入休眠模式,等待下一次唤醒。此外,主控制器还可以通过外部按键唤醒,唤醒后可以在15s内持续显示各项环境参数。作为中继节点的设备将始终保持正常运行状态,收到的终端节点的数据将保存在存储器内,一旦收到服务器的查询指令即可立刻将数据传送到互联网服务器。程序流程见图4所示。 五、系统测试 本设计经过测试,可以发现各项功能运行状态良好,采集的光照强度,空气温湿度以及土壤温湿度均保持在误差较少的范围之内。无线组网功能可靠性高,组网速度快。最终成果见图5所示。 六、结论 本文根据现有的农业发展状况以及智能农业发展现状进行分析,提出了一种设备装配简单,可自主组网、远程检测农业大棚内光照、空气温湿度及土壤温湿度的智能农业传感节点产品。通过测试,本设计具有低功耗、传感精度高、可快速组网并与互联网服务器通信等优势,系统运行可靠性高。 智能农业论文:用于农业生产环境监测系统的智能传感器节点设计 摘 要 本文实现了一种低成本、多参数、分布式、自组织的三层农业物联网架构,能够实现高速率远程接入和信息共享的农产品生产环境监测。本文描述了该系统的整体架构设计和智能节点设计方案,实现了对农业生产环境的无人值守监测功能。 【关键词】农业物联网 智能节点 环境监测系统 农业生产环境的监测由于农业生产的范围大、气候和环境多变,需要监测内容较多,一直是困扰农业物联网技术广泛应用的技术难题。 基于智能传感器技术和物联网技术的综合农业生产环境监测技术是农业物联网技术实施的技术基础和重要应用。农业生产环境涉及到气候、农作物及其生产环境的众多方面,需要的观测量众多,各观测量所采用的传感器技术、变送器方法各不相同,而且在分布范围广和监测时间较长的情况下,智能传感节点的设计需要综合考虑安装环境、网络连接、可用时间等众多因素,设计一种能够适用于多种节点类型,分布式布局、自组织网络的农业物联网系统,首先需要在网络架构上采用灵活部署和分布式的物联网架构,然后是分布式的智能节点设计。具体监测的参数包括大气条件、土壤情况、病虫害和农作物生长形态等。 基于农业物联网技术的农业生产环境监测系统网络,可以实现农业生产的基础数据采集和存储,通过无线传感器网络构成的无人值守的自组网结构,可以准确感知农业生产环境信息和作物信息。 本文介绍了一种基于农业物联网网络架构的智能节点设计方案,可实现农产品生产环境监测。该环境监测系统采用分布式的智能传感器现场布局,这些传感器节点可以准确感知农业生产环境信息和作物信息,通过自组织的Zigbee网络,连接到上层的智能网关,组建农业生产信息基础数据库,利用数据库的共享功能,用户可远程访问数据库,获取需要的信息,指导农业生产过程。 1 农业物联网系统网络架构设计 农产品生产环境监测系统将Zigbee传感器网络与3G/4G 网络融合并接入互联网,系统采用三层结构设计:感知节点层、网络传输层和业务应用层。感知节点层由众多分布式部署的感知节点组成,节点能够搭载多个标量及多媒体传感器节点,在读取农业环境信息的同时,还能够自组织构成可自愈的高效无线数据传输网络,与上层的网关节点保持通信;网络传输层的主要设备是智能农业网关,有能够收集下层感知节点的ZigBee主节点模块和向上与互联网连接的3G /4G无线传输模块;业务应用层的数据中心包括农业基础信息数据库和 Web服务器,农业基础信息数据库负责数据保存,Web服务器负责向互联网信息。系统的工作过程如下:智能感知节点主动构成自组织的无线传感器网络,数据融合后与智能网关进行数据传输,智能网关在保存数据内容后,再通过3G/4G网络向使用者提供互联网服务,然后定期将数据上传给上级监管部门的数据服务器;上级监管部门或农业指导部门可以根据数据内容形成报告提供给农业从员者;各类用户可通过互联网终端访问该系统,查询感兴趣的农业环境参数,如有可能,还可对部分可控节点进行控制操作。 网络传输层的无线传感器网络采用类似于ZigBee的协议,智能农业网关通过ZigBee网络与多个节点或路由器相连,构成一个星形网络。 在网络接入协议的选择上,系统可根据环境要求和应用需要,自主切换到无线WIFI或3G/4G网络,并在节能需要的情况下关闭网络开关,形成速率自适应和节能的网络接入。 2 感知层的ZigBee智能感知节点设计 智能感知节点作为整个监测系统的信息采集源头,能够为整个系统提供完整和准确的数据。节点能实时采集农业生产相关的环境信息与作物信息,并且能够通过集成多种传感器,搭建一个自组织的ZigBee网络。其中的传感器种类,包括大气条件、气象信息、土壤湿度、水环境PH值等标量数据传感器,以及为农业生产者提供直观影像的图像传感器(摄像头)。经由节点采集的数据首先在节点处进行数据处理,然后经由ZigBee网络汇聚到网络区域内的智能网关。 考虑到各类传感器节点的能耗、购买成本、覆盖范围以及传输距离的限制,如摄像头的能耗较大、价钱相对较贵,可以覆盖较大范围,一个监测区域内安放一个摄像头就可以满足应用的要求。因此不必在同一监测区域内的节点上都采用同样的设计结构,可以分别连接不同的传感器连接网关。 3 结论 本文设计实现了一种基于物联网三层结构的农产品生产环境监测系统,该系统利用可灵活部署的智能节点实现了分布式的传感网络总局,实现了对农业生产现场的环境监测和基础农业数据采集。具体采用了自组织的Zigbee网络将广泛分布在农业现场的各类农业生产数据组织在一起,利用网络传送到智能网关给农业从业人员使用。系统重点解决了在分布式环境下对于智能节点的可靠性可用性设计、冗余数据的融合处理和网络的自组织问题,是农业物联网技术的一次成功应用。 智能农业论文:浅析智能仪表系统在农业电气自动化中的应用 摘 要:智能仪表系统现已经在农业中得到了应用,尽管目前应用并不广泛,但却足以证明智能仪表在农业中拥有着巨大的潜力。我国现阶段正在进行着新农村建设,智能仪表系统在农业电气自动化中的应用,无疑为新农村建设提供了科技基础。本文首先对智能仪表系统的工作原理进行了介绍,其次对智能仪表系统的功能特点进行了概述,最后探讨了其在农业中的应用,希望能够为我国农业发展提供借鉴。 关键词:智能仪表系统;农业;电气自动化;应用 由于科技的发展进步,仪表系统越来越向着智能化的方向发展,尤其是测量控制仪表系统发展十分突出。现如今,智能化测量控制仪表种类已经非常多,比如流量计、温度仪、调节器等都已经实现了智能化。这些智能化仪表系统的发展,为我国农业的发展起到了积极的作用。农户借助智能仪表系统,可以对农作物进行自动化的控制,以此提高农作物的产量以及质量。 1 智能仪表系统的工作原理 智能仪表系统要想在农业电气自动化中达到彻底的应用,有关人员必须对其工作原理完全了解,依据其工作原理,将其恰当好处的应用在农业中。传感器是智能仪表系统中不可或缺的一部分,其可以说是该系统的心脏。传感器拾取被测参量的信息,并转换成电信号,经滤波去除干扰后送入多路模拟开关。由单片机逐路选通模拟开关,将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器,放大后的信号经A/D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中。单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理。运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印;同时,单片机把运算结果与存储于片内或EEPROM(电可擦除存贮器)内的设定参数进行运算比较后,根据运算结果和控制要求,输出相应的控制信号。 2 智能仪表系统的功能优势 2.1 能够进行自动化操作。智能仪表系统应用在农业中,使得农业生产逐渐的摆脱了人类劳动,农户可以从土地中解放出来,去从事其他方面的工作。农业自动化是现代化的典型标志,因此智能仪表系统的应用是我国农业走向现代化的重要表现。智能仪表系统每一个测量环节,都是微控制器进行操作,因此每个测量环节都是自动化。 2.2 能够进行自测。智能仪表系统的自测功能有比较多,比如能够自动凋零、自动诊断、自动检验等。如果系统出现了异常情况,系统会进行自动检测,将故障部位查找出来,如果系统十分高级,甚至能够诊断出故障原因。此种功能可以在仪表启动时就发挥作用,在仪表运行过程中也能够发挥作用,因此不必再派专门的人员进行监控。系统运行期间发生故障,自会发出警报,诊断出故障部位,这对检查人员来说,十分方便。 2.3 能够进行数据处理。这是智能仪表系统最为显著的特点。因为绝大多数智能仪表系统应用的是单片机或者是微控制器,这样如果某些问题硬件逻辑难以解决,软件系统可以解决。比如数字万用表基本不具备处理数据功能,只能进行电流、电压测量,而智能仪表系统中的万能表,除了能够测量数据外,还能够对测量结果进行数据处理,比如取平均值、统计分等。这使得用户不必为自己进行数据处理,同时也确保仪器测量精度。 2.4 能够进行人际对话。智能仪表系统能够进行人机对话,这使得人们只要输入相关的数据信息,就能够找到相应的信息,以便能够及时采取对策。智能仪表系统应用的是键盘,其与传统的切换开关相比,更加的方便灵活,工作人员只需要掌握键盘输入命令,即可进行测量。另外,智能仪表系统还能够将数据信息处理结果报告给操作人员,操作人员通过显示屏即可了解数据信息,这样仪表操作不仅方便,还具有直观性。 2.5 能够进行可程控操作。因其具备这一功能,所以才得到了广大农业研究者的欢迎。现代智能仪表系统绝大多数都有通信接口,比如GPIB、RS485等,这样系统能够与PC机或者是其他仪器设备连接起来,构成完整的测量系统,该系统功能更加齐全,能够对复杂任务进行测试。 3 智能仪表系统在农业中的应用 随着智能仪器以及农业现代化的发展,智能仪表系统逐渐走入农业产业化中,更好的为农业产业化做贡献,其中TFW-VIII型智能化农业环境监测仪得到了广泛的应用。TFW-VIII型智能化农业环境监测仪是一种综合性能较全、测量精度较高、操作较简单的一种智能化农业及生态环境实用的测量仪器,可以对土壤、水和空气进行现场监测。该仪器内设置了GPS全球卫星定位装置,可以对测试地点的方位(经纬度)和海拔高度有较准确的测定。在土壤方面,它能较精确地测试土壤内的氮、磷、钾和有机质的含量,可以对土壤中的酸碱度(pH)值、盐分(电导)、其他微量元素和地层温度进行测量,对土壤的容积含水量进行现场速测,还可以对化肥进行检测。在水质测试方面,可以测试水中的溶解氧、水的浊度、温度、pH值和水的电导率。除此以外,还能对测点空气的温度和湿度进行实时在线监测。该仪器是一部数字化的智能型仪器,不仅设制了操作菜单、数据存储和打印,还可以与计算机实现联网,能最大限度满足使用者对被测物数据的测试、记录和存储的要求,是土肥站、农科所及相关农业环境监测部门首选的仪器之一。 4 智能仪表系统的优化 4.1 测量精度的提高 在智能仪表设计时,以测量精度作为主要的参数之一,为了提高仪表的测量精度,一般除了选择性能好和精度高的元器件外,同时也可以利用微处理器对测量数据进行加工与处理,以减少测量过程中产生的随机误差和系统误差。 4.2 系统的低功耗设计 高效率,低耗能是每个仪器的最终目标。智能仪表系统的低功耗设计是系统优化设计的一个重要方面。在低功耗设计时,应重点考虑以下几个方面:一是可选用CMOS集成电路,这是由于CMOS电路具有功耗低、抗干扰能力强和工作温度范围宽等特点;二是系统功耗和系统供电电压存在着一定的关系,一般来说,供电电压越高,系统功耗越大,因此低功耗单片微机系统应尽量采用低电压供电,这样既能减少系统功耗,又有利于电池供电。 结束语 综上所述,可知对智能仪表系统在农业电气自动化中的应用进行研究十分必要。农业作为我国第一大产业,其发展直接关系到我国国民经济的发展,也关系到农民的生活水平。智能仪表系统在农业中的应用,能够促进我国农业尽早的实现现代化,尽管目前,该系统并不完善,甚至有诸多不足之处,但是将其应用在农业电气自动化中是农业发展的必然。随着使得的发展,智能仪表系统会成为农户日常中不可缺少的设备,也是我国农业研究者重点研究的对象。 智能农业论文:基于yeelink网络平台的智能农业远程控制 民以食为天,农业的发展一直是社会发展与进步的基础,利用现代传感器技术可以使人们更有效地调整和控制大棚农作物生长的环境,从而达到提高农作物的产量,有效地利用资源,缩短农作物的生长周期的目的。而针对传统远程监控系统不能历史数据存储以及需要固定外网IP地址的瓶颈,从而设计了基于yeelink云存储的远程大棚监控器,文章详细介绍了系统组成,工作原理,以及实验结果。实验结果表明,该装置组网简单,使用方便,结果精确。 【关键词】农业 网络平台 智能控制 单片机 1 系统控制要求 远程控制界面使用4个虚拟按键(电灯控制器、电热丝开关、移动天窗开关、喷滴灌系统开关)用于远程控制;使用光照传感器、温度传感器、湿度传感器、土壤传感器、烟雾传感器对环境进行数据测试并且通过W5100发送到yeelink网络平台;数据带有临界报警功能。 2 系统方案 以arduino单片机为控制器,以W5100网络模块为核心,单片机的I/0直接与W5100网络模块通信,系统在程序的的控制下,按照网络yeelink协议把数据循环排队传到yeelink云存储上或下载到单片机上,方便用户实时查看过去任何一段时间的数据和控制单片机进行相应的处理。 3 工作原理 远程环境监控器是一款基于yeelink网络平台的数据云存储,它是以 arduino单片机为处理核心,通过各种传感器探测环境数据,并且通过w5100网络模块接入互联网,通过循环排队等候的方式源源不断把数据发到yeelink网络平台上和把yeelink网络平台上的数据接受到单片机上面,方便用户实时查看过去任何一段时间的数据和控制单片机进行相应的处理。 4 硬件设计 采用光照传感器、温度传感器、湿度传感器、土壤传感器、烟雾传感器作为数据采集点,然后通过arduino单片机进行处理,把数据通过W5100网络模块发送到yeelink云存储平台 5 软件设计 到yeelink官网免费申请帐号,通过帐号申请ID号码,如果没有外网IP,则把路由器设计成自动获取IP地址,并且在程序里面改成自动获取IP地址。 6 远程电脑网页监控 如图1所示。 7 远程手机监控 如图2所示。 8 结论 采用yeelink网络平台实现农业现代化管理,有效提高农业生产效率和大大降低农民的工作量,将大量的传感器节点构成监控网络, 通过各种传感器采集信息, 以帮助农民及时发现问题, 并且准确地确定发生问题的位置, 这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。一场农业科技革命的浪潮正在席卷中国大地:越来越多的人放弃了传统耕作模式,开始用传感器与农作物进行“交流”,成为智慧农业时代的“新农人”。这就是设计基于yeelink网络平台的智能农业远程控制价值所在。 作者单位 邵阳学院 湖南省邵阳市 422000 智能农业论文:农业智能节水灌溉系统的设计分析 摘 要:我国是一个农业大国,然而我国水资源非常缺乏,这就阻碍了农业的发展。农业灌溉所需要的水资源非常多,而现阶段我国农业灌溉技术相对落后,这就造成了在农业灌溉中水资源得到了大量的浪费。随着我国科学技术的发展,人们开始重视农业生产,将一系列的先进技术引入到农业生产中,其中在农业灌溉中充分利用计算机技术和信息技术,设计出了各种不同类型的智能化节水灌溉系统,这不但节约了大量的水资源,还使得农作物的灌溉更加科学合理,提高农作物的产率。文章简要分析了农业智能节水灌溉系统的设计方案,希望能给读者一些帮助。 关键词:农业灌溉;智能节水;设计分析;单片机 目前,农业智能节水灌溉系统主要是把AT89C52单片机作为主控芯片,而外围又是有多个传感器以及电路共同组成,主要包括:湿度传感器、超限警报电路、数据处理电路和LED动态显示电路等。该智能节水灌溉系统主要是通过由湿度传感器监测土壤的湿度,然后将湿度值报告给单片机,单片机再根据预先设定的湿度值控制其它系统对土壤输送水分,待达到规定的湿度值后,系统则自动停止补充水分,让土壤始终保持最合适的湿度,进而促进农作物的快速生长。 1 智能节水灌溉系统的整体设计 智能节水灌溉系统是把型号为AT89C52的单片机作为系统的主控芯片,在土壤中安装多个湿度传感器,由它来监测土壤中水分含量。当土壤中含量低于标准值时,湿度传感器则将这个信息转化成电流信号,再通过信号处理电路进行一系列的处理后就变成了可用的电压模拟性信号,然后通过A/D转换器将它转化为数字信号,直接传输到主控芯片单片机中,单片机就对整个系统进行合理地调控,在数码管上会显示出湿度值。一旦湿度值发生了变化,该智能节水灌溉系统就会自动控制水泵开关。农业智能节水灌溉系统结构框图如图1所示: 图1 智能节水灌溉系统结构图 2 单片机的最小系统 AT89C52单片机具有功耗低、性能高的优点,在农业智能节水灌溉系统中得到较为普遍的应用。该单片机在工作时的额定电压为5V,在单片机的内部存在一个256B的RAM和一个8kB的PEROM,这就保证单片机能够与标准MCS-51指令系统共同控制运作,这主要是运用了由ATMEL公司研制出的高密度生产技术和非易失性存储技术,在单片机内部还分布着Flash存储单元和8位CPU,芯片为40个引脚,这就包括了32个外部双向I/O口、2个全双工串行通信口、2个外部中端口、2个16为可编程定时计数器。该芯片不仅能够实现常规编程,还能够实现在线编程,依靠可反复擦写的Flash存储器与MCU将其有机结合,这就直接使得芯片的灵活性得到大幅度提升,还减少了系统的制造成本。 3 时钟电路 单片机的内部结构从根本上分析也即是同步时序逻辑电路,其核心就是时钟电路,主要依赖于时钟信号对时序逻辑系统进行有效控制,并且CPU具备的不同种指令功能即是在由时序单路生成的时钟信号控制下逐一实现的。其中,MCS-51型号的单片机中所含有的时钟信号可以分为两种方式:通过外部电路生成;通过单片机内部的振荡电路生成。 4 复位电路 为了确保CPU与其它相关的功能部件均可以从某个确定的状态开始工作,因此,单片机在每一个开机时都必须重新复位,此时,复位电路就起到了关键作用。复位电路一般分为按键复位和上电复位等形式。在对MCS-51型号的单片机进行复位时,主要是由外部复位电路来完成,其工作原理为:当按下按钮之后,就使得RC电路进行充电,且RESET端发生高电平,此时只要将高电平始终维持在10ms以上,即可完成单片机的复位工作。 5 数据采集处理电路 由传感器监测到的模拟信号是非常微弱的,并且此时存在很多干扰信号,所以信号在传输到主控芯片之间就必须通过滤波、信号放大以及模数转换等步骤。该智能节水灌溉系统通过运算放大器U2、U3把信号进一步放大,进而能适应之后A/D转换器的工作要求。 ADC0809主要包括一个A/D转换器、一个8通道模拟开关、一个三态输出锁存器和一个地址译码锁存器等,该数据采集处理系统可以同时允许8个模拟信号传输,并实现A/D转换器的转换共享。 6 LED显示系统电路 在采用单片机的系统中,一般所采用到的显示器件包括数码管和显示器。这两种器件具备的优势十分明显,包括价格便宜、配置容易、与主控芯片接口简便等。可以在农业智能节水灌溉系统中采用共阴极数码管,实现动态显示。把数码管的LED的引出端与单片机I/O口的8位线进行连接,调节共阴极数码管的高电平使之有效,再选择8位并行输出端,则就可以在LED显示器上实时显示不同的数值。 7 超限警报电路 如果该智能节水灌溉系统的运行环境超出预置的范围,就需要设置一个超限警报电路来提醒使用者,以便及时采取有效措施加以解决,现今普遍采用的报警电路主要包括:蜂鸣报警、闪光报警及语音报警等。例如,采用语音报警装置,则一般选择采用1SD1420型号的语音报警芯片,由A/D转换器传出的数字信号经过主控芯片的P0接口输送到主控芯片内,然后由主控芯片对信号进行智能化处理并与配置值作对比。如果比预置值要小,那么P2.1口将会输出低电平,单片机就会控制语音芯片发出报警信号;反之,那么P2.1口将会输出高电平,系统不会出现语音报警信号,则系统运行正常。 8 结束语 本文简要介绍了农业智能节水灌溉系统设计组成,这体现了自动化技术在我国农业灌溉中的有效应用,同时也体现了我国农业科技水平的显著提高。而目前,我国农业灌溉的智能化水平在整体上看来偏低,这需要国家农业部门进一步加大农业智能化研发力度,在农田灌溉方面设计出高度智能化、自动化的供水系统,既能节约大量的水资源,还能促进农作物快速成长。 智能农业论文:农业节水灌溉智能控制及信息化系统的研究与推广 【摘 要】介绍了一种适用于广大农村推广使用的节水灌溉信息化系统。只监测用电量就实现了对水量使用的有效控制,控制器内存储的灌溉记录极大地便捷了各级管理部门的工作。结合北京市多个实际项目的实施及售后经验总结,通过对几款不同特色信息化系统的优缺点分析,文章最后对该系统的推广与发展趋势进行了探讨。 【关键词】节水灌溉;无线通信;信息化管理;水电计量 1 技术背景 随着电子技术及信息化的飞速发展,计算机控制与管理技术的运用已广泛深入到各个领域。智能灌溉控制器,是为了提高灌溉效率并实现信息化智能管理而发展起来的一款电子产品。考虑中国土壤面积广、人多、地形复杂以及人文特点,绝大部分的土地无法实现智能灌溉。为了实现准确计量和有效管理,广大农村可采取简单可行的节水灌溉控制措施。此举不仅具有广阔的市场前景,而且具有不可估量的社会价值。 2 农业灌溉智能控制的现状 农业灌溉用水一直主要考虑收取电费,对用水量没有概念。用户灌溉前,需找电工记录电表读数,灌溉后再记录一次,向村里缴纳电费即可。这样既浪费了人力资源及大量的时间,又不准确,且不便于统计管理,尤其对于科学灌溉和信息化管理毫无作用。鉴于此,市面上出现了各种IC卡预付费电表,当用户IC卡内金额足够的时候,刷卡时候预付费电表通过内部控制电路发出开泵指令,启动井泵开始灌溉;当用户主动刷卡停泵或是IC卡内金额不足时,电表发出停泵指令,停止井泵运行。虽然方便了电费的收取,一定程度起到了管理的目的,但是经笔者调查,用户普遍反映设备故障率较高维护不及时,影响用户使用;管理系统只记录了售电情况,管理系统不完善,没有受到上级管理者的认同和推广。 3 农业节水灌溉信息化系统的研究与发展 3.1 精细型信息化系统 此系统需要提前收录该村所有用户的用户名、所有地块信息(包含地块的位置、面积以及种植作物类型)和灌溉方式,并写入智能控制器内。使用过程中,用户通过IC卡识别出自己的资料,并选定地块及作物后启动井泵开始灌溉,同时开始计量电量,当用户再次刷卡时结束灌溉,控制器存储该用户此次的记录信息。由管理员定期利用智能掌上电脑(下文简称PDA),通过蓝牙的无线通讯,将控制器内存储的所有记录信息传送到PDA内。再通过USB数据线将PDA连接到PC机上,在管理软件中导入所有的记录信息,统计出每月的总用水量及每种作物的灌溉时间及用水量,经由GPRS无线传送给上级管理部门。如下图1所示。 图1 节水灌溉信息化系统 此款设备操作明了,记录信息详尽,但也存在一些不足:(1)控制箱的设计存在一定问题;(2)前期所提供数据量太大,村里管理员用到的数据量很小,且上级管理部门目前也不具备全面管理所有地区灌溉资料的力量;(3)控制器内存储的信息过多,设备老化快;(4)控制器与PDA之间是双向操作,对设备的寿命及稳定性都造成不利影响;(5)蓝牙传输不够稳定且速度太慢,不够人性化。 3.2 简单实用型信息化系统 考虑精细型操作过于复杂,在第二代产品的研发过程中,将人性化设计和有效管理放在了第一位。用户直接刷卡进行灌溉,控制器自动存储灌溉的起始时间、终止时间、用户信息、使用电量;管理员利用PDA通过红外技术将控制器内的灌溉信息抄取到PDA内;再将PDA与村级管理平台PC机连接,信息导入管理软件中;由GPRS无线传输给上层管理平台。 改进点:(1)控制器内部芯片也进行了升级,确保了设备的稳定性和寿命;(2)控制器只通过村庄编码来识别用户卡,简化了操作方法,保证灌溉记录的完整性和准确性;(3)在管理软件上,针对机井录入了相对的灌溉面积及作物种类,统计灌溉时间、用电量,通过水电转换系数来变换成相对的用水量,满足用户需求;(4)将蓝牙传输改为红外传输,确保了数据传输的稳定性和完整性。(5)改进了控制箱的设计,将进线孔全部封闭。 经过一段时间的运行,设备返修率仅为5%,且满足上级管理部门的基本需求。在定期维护时候,又发现了一些新问题:(1)灌溉记录的抄取需要人为操作,且抄取时间不定,不能同时满足各级管理者的不同需求;(2)通过估算水电转换系数,来计算用水量,误差太大。 3.3 实用拓展型信息化系统 在此基础上,经过笔者公司相关专业人员的研究,应管理部门的新需求,在北京顺义区又展开一个新项目,在简单实用型的基础上,又开发了控制器与超声波水表之间的无线数据传输、控制器与村级管理PC机的无线传输两种新功能,以及健全信息化系统。(1)设备的使用环境条件较好,配备了超声波水表,可以将水表读数直接无线数传给灌溉控制器,在用户使用过程中实时显示灌溉的用水量以及用电量,保证了用水量及用电量数据的准确性,同时为水电系数计算提供了参考数据;(2)控制器可以直接将灌溉记录定时通过无线组网方式无线传输给村级管理平台的PC机,并由PC机通过GPRS传输到上级管理平台。(3)在管理平台上,细化了机井的各种信息,并关联了用户的地块面积、作物类型,由管理员记录到软件管理平台上。可以随时按照用户名、机井来统计总的用水量、用电量,使得管理更加智能化。 设备运行良好,维护率很低,且管理简单,受到了用户、村级管理员和上级管理部门的好评! 4 农业节水灌溉信息化系统的应用与推广 目前在大兴、顺义多地大力推广该系统的使用。电子化、信息化、智能化、网络化是管理系统的发展必然趋势,提高无线传输的稳定性、更人性化的处理用户误操作导致的设备故障,以及更恰当的迎合上级管理部门的需求,才能最终实现节水灌溉控制及信息化管理系统的全面推广。 智能农业论文:基于ZigBee传感网的农业智能照明系统 摘要:将LED技术和ZigBee技术相结合,设计了一种智能照明系统应用于农业照明。结果表明,系统能实时监测环境参数并报告故障,对LED灯进行实时控制,节约了电能。解决了农业照明不同光色、光照度及照射时间等需求,提高了管理水平。 关键词:ZigBee;LED驱动;PWM控制 ZigBee网络属于短距离的无线通信网络,能适应复杂的网络环境并快速方便地添加或重新配置网络节点,形成短距离无线通信子网。节点布网成本低、灵活性和可扩展性强,适合组建短距离的无线传感网。ZigBee技术是基于IEEE802.15.4标准,以星、树、簇等拓扑方式实现了数千个微小的传感器之间的协调沟通[1]。 随着节能减排技术的发展,基于无线传感器网络的分布式LED智能照明系统的研究与设计具有重要的现实意义。不同的发光二级管P-N结构成的LED灯其发光颜色不同,此次介绍的农业LED灯则根据不同农作物的需要选取。LED灯的颜色由其本性决定,这里着重介绍LED灯驱动电源的设计及其驱动方式。 1 系统硬件选型及电路搭建 系统采用点对点控制方式、树形组网[2],以PC(Personnel Computer)基站式和手机移动式两种方式控制WSN(Wireless Sensor Network)的各个节点,以PWM(Pulse Width Modulation)方式控制各个终端的发光亮度,通过光照度传感器采集光照度信息以达到适应不同的外部光照环境来实时控制,有手动和自动控制两种方式。系统硬件大致分为传感网模块和LED驱动电源模块,软件是上位机应用软件。 1.1 节点设计方案 系统中各终端设备和路由设备采用相同设计,充当路由的设备完成信息转发的中继功能,由终端设备完成信息的采集和对LED驱动电源的控制。协调器设备完成网络的发起和建立,并为各个节点分配LAN内的短地址,以RS232串口和计算机互联通信,完成对节点的控制和信息显示。 系统的硬件要求控制芯片应满足工业环境监测要求的通信延迟、通信的可靠和能量损失小的要求[3]。通过ZigBee协议标准的编制,使用成本低、开放、低功率无线互连的国际标准的片上系统芯片CC2530为本系统的传感节点。它能建立低功耗、大规模的传感网络[4]。CC2530采用F256版本,具有256 kB的闪存。 根据CC2530芯片的内部架构设计了射频外围组件,作为其信号收发前端,并将其安置到外围电路上,组成一个能收集现场信息并能控制LED驱动芯片的终端节点。该节点上有温湿度传感器、光照度传感器,节点将现场感知信息通过路由设备传输到协调器设备,协调器根据设定的光照度阀值和现场光照度发送PWM控制命令,再通过终端节点完成对LED驱动电源PWM_D脚的控制。图1是系统的射频前端电路,图2是节点模块电路,图3是协调器电路。 1.2 LED驱动电源设计 系统提供的LED驱动电源能满足LED日光灯、球泡灯等LED灯的恒流驱动,能满足高可靠性、高效率、高功率因数、浪涌保护及电磁兼容的要求。智能调光方式为根据对高功率LED驱动芯片HV9910的PWM_D脚输入PWM信号来对MOS管进行开关控制来调光,最高输入为300 kHz,以满足LED灯不同亮度的要求。 电流输出方式是根据控制MOS管的断开时间来控制输出电压,终端节点输出的PWM信号最大为300 kHz。试验中所使用的LED灯设定的正常工作电流ILED为350 mA,纹波电流正常取ILED的30%。振荡器的工频可以用外部电阻接在HV9910芯片的ROSC端将其控制在25 k~300 kHz,频率值计算方式为FOSC=25 000/(ROSC[k?赘])[kHZ]。根据HM9910数据手册,电感的计算方式为:正常整流后的电压为 ■VIN,因此开关占空比D=VLED/■VIN,则功率管的导通时间TON=D/FOSC,由这些必要的值求出电感大小为L=(VIN-VLED)TON/(0.3ILED)。 2 软件设计流程 软件设计部分分为协调器模块(路由模块)和终端模块,协调器模块负责网络的发起和建立,并选择优先信道,建立好网络后便充当一个路由设备与PC互联,将终端感知的温度、湿度和光照度等信息通过UART方式传输至PC控制软件,在控制软件上可以对各终端选择控制,图4是协调器的工作流程。 终端模块先申请加入网络,稳定工作后实时将采集的现场信息传输给协调器,再根据协调器的命令对LED驱动电源发送PWM信号,以能够实时控制LED灯的亮度。图5是终端的工作流程。 在控制方式上有两种,一种是在上位机上直接操作,有手动和自动两种方式可选。另一种方式是通过手机发送短消息给终端节点,以完成点对点控制,不过这种方式要求知道终端节点的节点号,不便于操作。表1是终端控制参数设置方式。 3 实测效果 系统中各节点采用树形组网方式,将各个终端节点分布在照明现场,各终端LED灯色根据不同应用进行选取。终端及时地将现场信息采集至管理处,在PC终端可查看现场的温度、湿度、光照度信息,系统有手动和自动两种控制方式,控制人员根据现场采集的信息发送控制命令给每个终端,进行点对点控制,节省了人力和电力。图6是部分LED灯PC端的控制信息。 4 小结 将ZigBee技术和LED应用相结合,设计出了一种应用于农业大棚照明的智能系统,降低了能源消耗,提高了照明的可靠性,在照明方式和实时控制上能取得显著的效果。ZigBee传感网的建立在其节点的能耗上有一定的时限,并且在定位应用的精准度上有一定的困难,具体还有待进一步研究。 智能农业论文:刍议农业智能物联网 摘 要 农业物联网平台适应于多种农业生产场景(植物种植、禽畜饲养、水产养殖等),覆盖农业产业链的种养、检验、销售采购、物流运输和安全回溯等多个环节。农业物联网平台由传感器系统和云控制服务平台构成。农业物联网传感器系统是由大量的传感器节点构成监控网络,采集环境温湿度、光照强度、土壤墒情、空气状态等信息,以帮助管理人员准确地发现定位问题,这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。 【关键词】农业智能 物联网 基于UHF抗扰加密技术的农业物联网传感器系统以先进的正交频分复用(OFDM)和时分复用(TDM)通信同步综合技术为核心,采用新一代软件无线电平台架构,创造性的使用射频信号分集收发、发射器功率泄漏对消、跳频通信抗干扰、时隙轮询握手交互、基于密钥分散和3DES算法的通信数据加密等领先技术,具备高速并行计算处理能力,能够适用300-348 MHz、400-464 MHz和800-928MHz等ISM频段及短距装置(SRD)频带实时双向通信。农业智能物联网应具备如下功能: 1 发射器功率泄漏对消软件自适应算法,有效提升通信传输距离 设备的泄漏对消机制是指从射频发射器前向射频信号中耦合获得参考信号,并根据参考信号产生对消信号,用于利用所述对消信号对所述泄漏信号进行对消处理,经对消处理后的泄漏信号的幅度小于原泄漏信号的幅度,使得射频反向通信干扰信号大幅降低。 2 软件无线电技术,同步综合使用OFDM和TDM技术,抗干扰能力大幅增强 系统基于软件无线电技术的DSRC基带信号处理引擎,独创的信号纠错、还原、再生处理算法,先进的分集接收技术和解码算法,提升了对低质量弱信号的识别能力。 系统使用OFDM和TDM同步综合技术。在物理层,实现多个设备集(以无线网关为核心)处于不同频段,一旦发生通信碰撞,设备集将使用跳频通信算法自动选择新的频段,避免不同频段(多个设备集间)的通信干扰;在应用层,一个设备集是以无线网关为核心的星形拓扑结构,网关和各个采集设备使用基于时隙轮询的握手算法,分时同各个设备单独通信,避免同频段设备(设备集内)的通信干扰。 在相同通信频率和同一应用场景的情况下,针对多组通信距离,本系统设备通信成功率提高12.5%~75%。 3 通信数据使用3DES算法和密钥分散的软件加密机制,数据安全性显著提升 为了保证无线网关和采集器及控制器之间传输通道安全,系统设计了基于3DES加密算法和密钥分散的软件加密机制。3DES又称Triple DES,是DES加密算法的一种模式,它使用3条56位的密钥对数据进行三次加密。系统具备智能休眠和唤醒算法,实现性能和功耗的最佳平衡状态。 4 支持智能远程监控功能,对接云服务平台 完善的设备自检功能,多参数综合检测,故障快速定位及告警功能,方便工作人员及时掌握设备运行状态。支持智能化的远程监控技术,通过远程监视实现对设备系统的操作、升级、配置、查询、维护等操作。支持脚本化功能配置,灵活对接云服务控制平台。 智慧农业物联网系统是在与现有农业设施的机械、电气控制系统兼容的前提下,构建了一套功能完整、可裁剪、低成本农业生态信息远程监测控制物联网应用平台。该平台适应于多种农业生产场景(植物种植和禽畜养殖等),覆盖农业产业链的种养、销售采购、物流运输、安全回溯等多个环节。 从功能角度,农业生态信息智能化物联网应用系统由传感控制器网络系统和云服务控制中心构成。 传感控制器网络的核心部分是无线网关。该设备基于支持多天线超高频无线通信和有线通信模式,支持10M/100M/1000M以太网通信,支持WLAN/GSM/GPRS/3G无线通信。采集器和控制器可以使用有线或无线的方式连接到网关上,形成完整的农业现场传感器控制网络系统。 5 UHF无线通信技术 常用的无线通信包括3G/GPRS、蓝牙、WiFi、红外传输(IrDA)、ZigBee、SRD UHF等。这些通信方式各有特点,或基于传输速度、距离、耗电量等的特殊要求,或着眼于功能的扩展性,或符合某些单一应用的特别要求,或建立竞争技术的差异化等。 6 正交频分复用技术OFDM原理 正交频分复用技术OFDM是多载波调制的一种。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道间相互干扰ISI。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。 7 跳频通信技术原理 跳频是最常用的扩频方式之一,其工作原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式,也就是说,通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。 近50年来,中国农业走过了一条高投入、高产出、高速度和高资源环境代价的道路。目前,我国农业水平和以生产效率高、经济效益好、技术密集与可持续发展等为主要标志的现代农业相比,存在较大的差距。2013年4月,国家农业部余欣荣部长视察天津农业工作时曾提出:“党的十八大提出了‘四化同步’发展战略,其中工业化是引领,城镇化是动力,农业现代化是基础,信息化是灵魂。” 作者单位 天津机电职业技术学院 天津市 300131 智能农业论文:智能中文农业垂直搜索引擎体系的架构与实现 摘要:针对互联网农业信息的多样性、复杂性以及我国“三农”的特殊性,研究并实现了智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom,介绍了AgriRoom的体系架构和系统实现中涉及到的关键技术:基于网页分类和多元线性回归分析的信息过滤技术、物理存储模式的分页式倒排索引技术、基于随机索引和潜在语义分析的语义检索模型。该系统目前已投入使用,取得了较显著的应用效果。 关键词:农业信息;垂直搜索引擎;体系架构 20世纪90年代初,搜索引擎开始应用于农业领域,多由商业公司开发,也有一些是由组织机构和政府部门研发的。从搜索引擎的质量来看,组织机构、政府部门开发和维护的农业搜索引擎的质量高于商业公司,主要是因为政府部门和组织机构都是农业相关部门,拥有先天优势。典型代表有美国农业网络信息中心(AGNIC)与美国普林斯顿建立的Agriscape Search等[1]。2007年,中国首个农业垂直搜索引擎――“农搜”上线,是目前全球数据量最大的中文农业垂直搜索引擎,其实现了“全文检索+语义检索”的智能检索功能[2]。同年上线的“华农在线”利用自然语言语义分析技术实现了信息处理的应用和在农业行业的垂直搜索。与此同时,我国还出现了一些提供农业信息搜索功能的网站。随着搜索引擎技术的发展,面对我国“三农”的特殊性以及互联网农业信息的多样性和复杂性,许多问题需要探讨,本研究构建了智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom,并从体系的架构、信息过滤、物理存储模式以及语义检索模型等方面进行了介绍,为构建智能中文农业垂直搜索引擎奠定了基础。 1 智能中文农业垂直搜索引擎体系的架构 课题组基于前期研究成果设计并实现了一个功能完备的智能农业垂直搜索引擎AgriRoom,其体系架构如图1所示。AgriRoom作为专注于互联网农业信息的垂直搜索引擎,从初始的种子站点到主题词库等都体现了农业特性,同时系统还具有专门的信息过滤模块筛选与农业相关性高的网页,从而既可以节约存储空间,又保证了信息的准确性。同时,为后期高效地检索打下良好的基础及保证系统的查准率和查全率,AgriRoom采用基于双索引库模式的潜在语义检索方式。首先,系统利用索引模块建立高效的分页式倒排索引库;然后,利用检索模块将其转换为双重语义空间,为后面的语义检索作准备。体系的架构图见图1。 1)专业网络蜘蛛[1]从农业种子站点列表中获得网页的URL,如果该地址不在舍弃URL队列中,则对互联网中相应的Web服务器进行网页抓取,并解析抓取的网页,提取该网页中的超链接信息和网页内容信息送信息过滤模块。然后,网络蜘蛛再继续抓取下一个网页进行同样的处理。 2)信息过滤模块接到专业网络蜘蛛送来的已解析页面后,根据农业主题词库中的主题词及其权值,分析该页面的内容是否与农业主题相关、是否是垃圾网页或导航页面。如果页面与农业主题相关度比设定的阈值低或页面为垃圾页面,则将此页面的URL送入舍弃URL队列。否则,将页面送入索引模块准备建立索引,同时,还将该页面存入农业网页数据库中。 3)索引模块将获得的页面信息,进行相应处理后,建立分页式倒排索引并存入索引库[3]中。 4)当所有抓取的页面都被索引后,检索模块读取分页式倒排索引库中的索引,通过随机索引[4]和潜在语义分析[5]建立较高效的双重语义空间。 5)用户输入查询条件后,检索模块对其进行解析和处理,转换为标准的查询语句;检索模块将查询语句和语义空间中的信息进行语义分析后,获得查询结果。最后,形成结果页面返回给用户。 2 智能中文农业垂直搜索引擎体系的关键技术 AgriRoom的实现需要综合应用多项技术,除了常规的网页抓取[1]、中文分词技术[6]外还涉及到了3项关键技术:信息过滤技术、分页式倒排索引技术以及语义检索技术。 2.1 信息过滤 为了有效地减小索引规模和提高系统效率,AgriRoom采用了一种基于网页分类技术和多元回归分析[7]的信息过滤模型如图2所示。整个工作流程可以分为训练过程和测试过程。在训练过程中,训练集实例经过预处理(文本抽取、中文分词)、抽取特征项、向量表示后,构建多元线性回归的数学模型,最后进行回归分析获得回归方程;在信息过滤过程中,每一个待过滤的中文网页经过预处理、向量表示后,代入多元回归方程中,判定该网页是否为农业网页。 从图2可以看出,构建该信息过滤模型的关键因素包括:建立训练集、网页预处理、特征选择算法、多元线性回归分析: 1)建立训练集。训练集是研究的起点和基础,但是与众多的面向英文的标准网页训练集相比,标准的中文网页训练集的起步很晚。到目前为止,只有一些中文文本训练集,还没有出现标准的中文网页训练集。为了解决该问题,动员100个学生手工在互联网上采集农业网页50 000张,其中,35 000张作为训练集,15 000张作为测试集;然后,以百度作为网络蜘蛛的种子站点,在互联网上随机抓取 12 000张网页,人工挑出7 000张非农业网页,其中的4 000张作为训练集,3 000张作为测试集。通过反复测试,最终确定训练集实例用于信息过滤。 2)网页预处理。网页预处理过程主要包括网页正文抽取;借助于中文分词工具对抽取后的文本进行中文分词;对分词后的结果建立索引。 3)特征选择算法。特征词不但是用来建立回归模型的因子,也是区分农业网页和非农业网页的最关键因素,特征词选取方法将对模型的识别效果产生重大影响。文本在深入研究了中文网页分类中典型的特征词提取方法的基础上,结合实际应用提出了一种新的特征词选取方法,其步骤如下: a.从农业训练集索引文件中获取农业训练集分词结果集合Term1(t1,t2,…,tn)和对应文档频率集合Df1(df1,df2,…,dfn); b.从非农业训练集索引文件中获取非农业训练集分词结果集合Term2(t1,t2,…,tm)和对应文档频率集合Df2(df1,df2,…,dfm); c.从集合Df1中查询Term1中所有词条ti的文档频率,记为ny_dfi,再从集合Df2中查询词ti的文档频率dfi,记为fny_dfi,计算词条ti在农业训练集和非农业训练集中文档频率差值的绝对值C,即C=ABS(ny_dfi-fny_dfi)。对词条ti按C值逆序排序,选取C值大于预先设定的阈值的词条ti为区分农业网页和非农业网页的特征词。通过分别比较不同分词工具的特征词选取结果,最终确定了前100个特征词(表1)。 4)多元线性回归分析。多元回归分析[8]是一种处理自变量与因变量的统计相关关系的一种数理统计方法。虽然自变量和因变量之间没有确定性的函数关系,但可以设法找出最能代表它们之间关系的数学表达形式。回归分析有很广泛的应用,例如经验公式的求得、因素分析、产品质量的控制等。在进行中文农业网页识别过程中,利用获得的前40个特征词和MATLAB进行多元线性回归分析,最终获得可用于分类的回归方程,即分类器:y= -0.368 4+0.187 4x[0]+0.210 4x[1]+0.202 4x[2]+0.125 8x[3]+0.364 2x[4]+0.188 2x[5]+0.135 7x[6]+0.083 7x[7]+0.126 8x[8]+0.045 5x[9]+0.061 6x[10]+0.053 8x[11]+0.105 0x[12]+0.097 0x[13]+0.404 0x[14]+0.071 1x[15]-0.018 4x[16]+0.076 1x[17]-0.372 7x[18]+0.118 8x[19]-0.098 9x[20]+0.078 7x[21]+0.065 8x[22]-0.088 4x[23]-0.054 9x[24]-0.028 5x[25]+0.047 5x[26]-0.083 6x[27]+0.036 6x[28]-0.134 3x[29]+0.003 4x[30]+0.004 5x[31]+0.034 4x[32]+0.045 6x[33]+0.020 3x[34]+0.038 0x[35]-0.063 9x[36]-0.026 6x[37]+0.092 7x[38]-0.083 2x[39]。 式中的x[i]为第i个特征词的对应值,若该词在网页中出现了,x[i]的值为1,否则为0;最终计算出的y值如果大于0,说明网页为农业网页,否则不是农业网页。 2.2 分页式倒排索引 为了解决常规倒排索引的检索效率低、不易更新等缺点[9],AgriRoom采用一种分页式倒排索引结构(图3)。该倒排索引的存储模式采用数据库与磁盘文件混合存储,只将文档集合D存入数据库中而将词条集合T和倒排索引集合IT存入磁盘文件中。为了提高检索速度,AgriRoom将倒排索引散列为100份。每个文件夹下有3个文件,分别是IND、SITES和URLS,均为顺序文件。其中,IND文件中存储了每个词条在SITES文件中的偏移量(SitesOffset),包含该词条的站点个数(SiteCount)、该词条的文档个数(UrlCount)以及词条在文档集合D中出现的总次数(TotalCount)。SITES文件中存储了词条在各站点(Site_ID)倒排索引中的偏移量(UrlsOffset)。URLS文件存储词条的倒排索引并按照Site_ID聚合。 为了提高倒排索引的检索和更新效率,倒排索引文件在磁盘中以分页方式存储[10]。为了减少文件页内碎片,AgriRoom将倒排索引集合IT存入多个文件中,每个文件具有不同页大小,并在配置文件中指定每个文件的路径、文件名以及页大小(页大小是文件系统页大小的整数倍)。每个倒排文件有一个头页(HeadPage)和若干个数据页(DataPage)。在头页中存储该文件的页大小(PageSize)、页个数(PageCount)以及下一个空闲页的页号(NextFreePageNo)。在数据页中存储该页的页号(PageNo),如果单个词条的倒排索引数据长度大于数据页的大小则存储下一个数据页的页号(NextPageNo)、索引长度以及索引数据。一个数据页中最多只能存一个词条的倒排索引数据。由于HASH数据结构在内存中的等值查找性能最好,所以词条集合T和倒排索引集合IT在内存中以HASH数据结构存储以提高检索效率。倒排文件和词典文件在磁盘和内存中的结构如图4所示。 2.3 基于双重语义空间的语义检索模型 检索技术是智能中文农业垂直搜索引擎实现高效检索的核心技术之一,针对语义检索的现状和存在的问题,AgriRoom采用了一种新型的基于双重语义空间的语义检索模型[11]。该检索模型的基本思路是将检索过程分解为两个阶段:①利用改进后的随机索引技术[11]生成农业测试集的文档空间和词空间,然后获得查询句的语义向量,与文档空间中的向量进行比较,获得初选文档列表;②利用潜在语义分析技术生成文档空间的文档相似度矩阵[12],利用文档间的相似度值,对初选文档列表中大于指定阈值的文档查找相关文档,并更新文档列表,最终获得结果列表返回给用户。AgriRoom的语义检索模型见图5。 3 系统的实现 基于系统的总体设计和相关研究成果,课题组构建了功能完备的智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom。从种子站点开始抓取互联网中的相关网页,并经过信息过滤后,建立农业网页数据库和分页式倒排索引库,再经过进一步的语义分析后,建立语义索引库,最终能够为用户提供方便、准确的农业信息检索服务。 3.1 开发环境与工具 系统开发的硬件环境为:64位曙光刀片服务器,其主要配置为4 GB内存,260 GB硬盘容量;软件配置为:Redhat Linux操作系统,其内核为2.6.31.5-127.fc12.i686.PAE,编译器为GCC 4.4.2,Web服务器为Apache 2.x。系统的后台数据库为:MySQL。 4 小结 面对海量的互联网信息资源,如何快速而有效地获取个性化的农业知识和信息资源成为数字农业迫切需要解决的问题。智能中文农业垂直搜索引擎的出现将有效解决农业信息“迷航”问题。因此研究构建了智能中文农业垂直搜索引擎的关键技术,提出了基于网页分类和多元线性回归分析的信息过滤技术、分页式倒排索引技术以及基于随机索引和潜在语义分析的语义检索模型。最终,构建了功能完备的智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom。经过实际应用证明,该系统能够为用户提供方便、准确的农业信息检索服务。 智能农业论文:基于NRF905的智能农业无线通信系统设计 摘 要:智能农业是农业领域推出的第一代拥有自主知识产权的远程环境监测系统。它是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室内的温度、湿度信号以及光照、土壤含水量、CO2浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数进行实时采集,自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌,开关卷帘等)。同时在温室现场布置摄像头等监控设备,实时采集视频信号。用户通过电脑或智能手机终端,随时随地观察现场情况,查看现场温湿度等数据和远程智能调节指定设备的运行状态。现场采集的数据,为农业综合生态信息检测,对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。前端设备支持多种传感器的接口,同时支持音频,视频功能,可以有效的为农业专家提供第一手的现场专业数据。 关键词: 智能农业;无线传感器;远程监控;实时采集 一、物联网概述 (一)物联网技术的背景 物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮,物联网技术被誉为全球一个新的经济增长点,国家和政府部门非常注重物联网产业的发展,据新华社报道,在各省启动的十二五规划中,有23个省份将物联网作为重要的发展目标。 物联网(The Internet of things)是指通过射频识别(RFID)、传感器、全球定位系统(GPS)、二维码等信息感知设备,按约定的协议连接起来,通过有线或无线网络的组织模式进行信息交换和通信,以实现智能化识别、数据采集、智能控制、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 物联网技术在农业中的应用,既能改变粗放的农业经营管理方式,也能提高动植物疫情疫病防控能力,确保农产品质量安全,引领现代农业发展。 农业物联网是将大量的传感器节点构成监控网络,通过各种传感器采集信息,以帮助农民及时发现问题,并且准确地确定发生问题的位置,这样农业将逐渐地从以人力为重心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和技术为中心,大规模地使用各种自动化、智能化、远程控制的设备的生产模式。 短距离无线数据通信系统一般情况下由终端节点、通信系统节点及管理器节点组成,其系统结构框图如图1所示。 (二)智能农业系统的功能介绍 物联网智能农业平台系统由前端数据采集系统、无线传输系统、远程监控系统、数据处理系统和专家系统组成,其各部分系统功能介绍如下: 1.智能农业数据采集系统 数据采集管理系统主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量等传感器采集的数据以及视频监控数据的采集和管理。可为用户在电脑与手机终端上实时、直观的展示采集到的数据。用户可以在平台上查看自己需要的数据,包括实时数据采集、历史数据管理,以及为用户提供自定义打印报表,提供各种汇总统计信息,对数据库备份等服务,从而方便的得到数据信息,辅助决策等。 实时采集的数据主要为各类传感器采集的数据和视频监控采集的现场视频数据。温度包括空气温度、浅层土壤温度(土下2cm)、深层土壤温度(土下5cm);湿度主要包括空气的湿度、浅层土壤含水量(土下2cm)、深层土壤含水量(土下5cm)。传感器采集数据的上传采用ZigBee无线传输模式,ZigBee发送模块将传感器的采集数据传送到ZigBee节点上。 用户可以在农业物联网平台上或通过手机终端等查看现场的实时采集的数据,并且在界面上可显示实时采集数据的曲线图。 2.智能农业视频监控系统 视频监控系统采用高精度摄像机对农田或大棚等进行视频监控,系统清晰度和稳定性等参数均符合国内相关标准。 在大棚内安装视频监控系统,平台将视频监控文件进行处理传给后台管理子系统,可在微机终端进行查看,后台管理系统将视频监控文件进行处理通过WAP方式利用手机终端进行查看。企业管理层或相关管理结构负责人可通过手机视频来了解农业示范区现场动态情况。系统可以通过视频监控植物的成长过程(实时、录像)供远程学习。 3.智能农业预警系统 当采集数据超过系统预先设置的限制是,将开启系统报警功能,并发送短信告知相关管理人员,便于对农作物生产的管理。 4.智能农业设备远程控制系统 设备远程控制系统主要有控制设备和相应的继电器控制器控制电路组成,通过继电器可以自由控制各种农业生产设备,包括喷淋、滴灌等喷水系统和卷帘、风机等空气调节系统等。用户可通过电脑或手机终端对设备直接操控,完成日常工作。 二、NRF905的概述 (一)NRF905概述 NRF905单片无线收发器是挪威Nordic公司推出的单片射频发射器芯片,工作电压为1.9-3.6V,32引脚QFN封装(5mm×5mm),工作于433/868/915MHz 3个ISM频道,频道之间的转换时间小于650us.自动产生前导码和CRC校验码,可以很容易通过SPI接口进行编程配置。[8] 外围器件连接简单,无需外部SAW滤波器。芯片内部本身附带功率放大器、频率合成器、调制器和晶体振荡器等部分,其中输出功率以及通信频道可通过编写程序进行配置。从NRF905的芯片手册中查到,其功耗十分小,当以10dBm 的功率发射时,工作电流仅有 30mA,同时支持多种低功率工作模式,待机模式下电流仅为12.5μA,节能设计更加方便。 (二)工作原理 该系统主要是实现的是点对点无线收发数据的过程,单片机将地址和数据写完后,就要控制NRF905无线收发模块将接收到的数据发送出去,NRF905发送模式会自动产生字头和CRC校验码,当发送过程完成后,数据准备好引脚(即DR)通知单片机数据发送完毕。下面是NRF905发送数据的流程:(1)当单片机发送数据的时候,根据时序图将要发送的数据以及接收机的地址通过SPI接口传送给NRF905,SPI接口的速率在通信协议和期器件配置时已经确定;(2)通过单片机置高TRX_CE和TX_EN,激发NRF905的射频发送(ShockBurstTM)模式;(3)NRF905的ShockBurstTM发送;(4)若单片机将AUTO_RETRAN寄存器设置为高电平时,此指令表明需要再次发送数据,NRF905无线模块将实施重发,持续到STC89C516RD+单片机将TRX_CE变为低电平为止;(5)当TRX_CE被置低时,表示NRF905发送数据过程完成,芯片将自动进入空闲模式。[14] 三、系统硬件设计 节点硬件结构。本系统的通信底板以STC89C516RD+单片机为核心,通过Altium Designer软件自行设计通信子系统的PCB板,将NRF905无线收发模块安放在预先设计好的的系统板上。串口电路部分采用MAX232芯片,外围搭建光照强度传感器、温度传感器、湿度传感器等,硬件结构简单,性能稳定,同时有效的节约了成本。 四、系统运行流程 软件构架。本系统工作时首先节点1先设定为发送模式,通过外接各种传感器将采集到的数据传送数据给节点2,然后等待节点2接收,当节点2得到正确的数据之后,又将反馈信息发送给节点1,当节点1得收正确的反馈信息之后,系统板上的LED灯将会点亮,则说明发送接收成功。 五、运行结果 系统硬件连接实物图如图2所示。 数据收发完全正确,其结果显示如图3所示。 短距离无线数据业务以其低功耗、数据传输可靠、信息容量大等特点正被应用到广阔的应用领域。本文首先对其发展前景和应用现状及无线通信系统的广泛应用进行了概述,重点是对本课题所采用的STC89C516RD+型单片机与无线收发模块NRF905,再使用LCD液晶显示器进行实时显示来完成NRF905的无线通信系统设计,同时对短距离无线通信技术的结构特点进行了较为详细的论述,对其发展前景也进行了深入的研究。 无线通信技术,正在迅猛发展并广泛应用于各个领域。本文对其在盲区无线智能通信系统中的应用作了一些有益的研究并取得了一些成果,但仍有许多问题可待进一步的研究解决。(1)提高节点集成化,缩小体积。本文制作完成的节点是由微控制系统板和射频通信板组成的,体积较大。在以后的电子技术发展中可以同时将射频通信系统和微控制系统以及一些相关应用集成到同一芯片上,将会极大缩小节点体积。(2)能耗管理智能化研究,进一步降低能耗。本文所作研究对能耗管理方面通过采用系统定时休眠来达到节能的目的。进行能耗管理提高系统自身运行的稳定性,延长系统的使用时间,最终提高了系统自身的应用效益。 利用无线传感器网络实现数据传输是农业环境测控系统通信问题的有效方法。将无线传感器网络技术的农业系统环境信息采集与监测控制系统用于农业环境数据的接收、实时显示和存储,并通过无线方式实现与远程管理中心的通信,成功地解决了传统农业下的各种问题,无线传感器网络技术必将更大更广阔的农业领域中发挥越来越重要的作用。 [作者简介]葛付伟,南开大学滨海学院电子科学系,教师;毛建新,南开大学滨海学院电子科学系,本科在读。 智能农业论文:基于ZigBee技术的智能农业大棚的研究 【摘要】智能农业控制通过实时采集农业大棚内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,自动开启或者关闭指定设备;可以根据用户需求,随时进行处理。本文提出了利用ZigBee技术进行无线传感的智能农业大棚设计,为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据。 【关键词】ZigBee;智能;农业大棚;物联网 一、概述 “物联网”被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。 智能控制是为了达到节能、舒适、便利的目的,要求对市政、家庭、农业等的智能控制和监视制定细致的策略和方案。但是,传统的智能控制系统由于很多因素的制约,很难达到要求。为了解决这些问题,业界尝试了很多办法,但基本上都属于封闭式的,多采用私有协议,彼此间难以互通,导致结构不透明,灵活性、扩充性不佳。从长远看,智能控制系统的发展趋势是走向开放,尤其是智能控制与互联网的融合是其中一个重要发展趋势。 二、智能农业大棚的应用分析 通过对农业大棚内的温湿度信号、光照度以及土壤的水分等参数的采集,能够根据用户设定的参数,自动开启或关闭设备,来达到大棚内的参数平衡。这样,可以实现农业生态信息的自动监测,对大棚内设施进行自动控制和智能化管理。 大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室内的温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时采集,自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。在每个智能农业大棚内部署空气温湿度传感器2只,用来监测大棚内空气温度、空气湿度参数;每个农业大棚内部署土壤温度传感器2只、土壤湿度传感器2只、光照度传感器2只,用来监测大棚内土壤温度、土壤水分、光照度等参数。所有传感器一律采用直流24V电源供电,大棚内仅需提供交流220V市电即可。 每个农业大棚园区部署1套采集传输设备(包含中心节点、无线3G路由器、无线3G网卡等),用来传输各农业大棚的传感器数据、设备控制指令数据等到internet上与平台服务器交互。 在每个需要智能控制功能的大棚内安装智能控制设备1套(包含一体化控制器、扩展控制配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等),用来传递控制指令、响应控制执行设备。实现对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的实现。 三、系统架构研究 1、总体架构 系统的总体架构分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程控制四部分。 2、传感信息采集分析: 数据采集系统,主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。数据传感器的上传采用ZigBee无线传感模式。 传感器的数据上具有Zigbee模式和RS485模式两种,RS485模式中数据信号通过有线的方式传送,涉及大量的通讯布线。而在Zigbee传输模式中,传感器数据通过Zigbee发送模块传送到Zigbee中心节点上,用户终端和一体化控制器间传送的控制指令也通过Zigbee发送模块传送到中心节点上,省去了通讯线缆的部署工作。中心节点再经过边缘网关将传感器数据、控制指令发送到上位机的业务平台。用户可以通过有线网络/无线网络访问上位机系统业务平台,实时监测大棚现场的传感器参数,控制大棚现场的相关设备。Zigbee模式具有部署灵活、扩展方便等优点。所以,在这里我们采用的是Zigbee模式。 3、控制系统分析: 控制系统主要由一体化控制器、执行设备和相关线路组成,通过一体化控制器可以自由控制各种农业生产执行设备,包括喷水系统和空气调节系统等,喷水系统可支持喷淋、滴灌等多种设备,空气调节系统可支持卷帘、风机等设备。 采集传输部分主要将设备采集到的数值传送到服务器上,现有大棚设备支持3G、有线等多种数据传输方式,在传输协议上支持IPv4现网协议及下一代互联网IPv6协议。 业务平台负责对用户提供智能大棚的所有功能展示,主要功能包括环境数据监测、数据空间/时间分布、历史数据、超阈值告警和远程控制五个方面。用户还可以根据需要添加视频设备实现远程视频监控功能。数据空间/时间分布将系统采集到的数值通过直观的形式向用户展示时间分布状况(折线图)和空间分布状况(场图)、历史数据可以向用户提供历史一段时间的数值展示;超阈值告警则允许用户制定自定义的数据范围,并将超出范围的情况反映给用户。 四、智能农业大棚主要功能 1、数据采集 能够对智能农业大棚内的数据进行无线采集,可以采集内部的温湿度、光照、以及土壤的水分等参数。 2、视频监控 用户能够实时地通过电脑或手机进行监控,观察大棚内作物生长状况。 3、数据存储 系统能够对历史数据进行保存,以便日后对这些数据进行分析,方便日后查询。 4、数据分析 系统将采集到的数据进行曲线图或柱状图分析,生成报表,根据分析后的数据,可以由此判断出在什么条件下更适宜农作物的生长,为以后种植的提供依据。 5、远程控制 只要能够联网,在任何时刻都可以对大棚内的设备进行远程控制,以调节内部的参数。 6、超限报警 用户可以自行设置超限值,当参数越过超限值时,可以通过监控器或手机进行实时报警,以便及时提醒用户。 五、结束语 随着物联网的普及,智能农业大棚将会在以后扮演越来越重要的角色。对农业生产起着非常重要的作用,同时也会推动农业经济的发展以及农业信息化的发展。
电力系统自动化论文:也谈电力系统中电气自动化技术的应用 1计算机技术在电力系统自动化应用 计算机控制技术在电力系统中起到了至关重要的作用。这是由于随着计算机技术的飞速发展,电力系统中用电等重要环节以及输电、发电、配电、变电环节都需要计算机技术的支撑,这样就会使得电力系统自动化技术同时得到了快速地发展。 智能电网技术的应用 信息管理系统作为计算机技术中应用最为广泛的技术之一,电力系统自动化技术与计算机技术结合所形成针对整个全局进行智能控制的技术,也就是智能电网技术,是一个最具典型性的技术,涵盖了配电、输变电和用户以及调度、发电的各个环节。其中变电站自动化系统、稳定控制系统等被广泛应用到计算机技术的系统中,同时一样的还有诸如调度柔性交流输电以及自动化系统等。目前这种数字化电网建设,一定程度上可以说是智能电网的雏形,实际上也为我国建设智能电网做着准备工作。智能电网中较为典型的有智能电网的通信技术,同时在建设的过程中需要很多依托计算机的技术,需要具备实时性、双向性、可靠性的特征,需要先进的现代网络通信技术的应用,而且该系统也是完全依托计算机技术而存在的,同时具有信息管理系统。 变电站自动化技术的应用 可以说,变电站的自动化的实现又是依托计算机技术的发展实现的,要实现电力生产的现代化,一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现自动化,在实现的过程中计算机也得到了充分利用,二次设备也随之实现集成化、网络化、数字化,完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。变电站实现自动化,实现计算机屏幕化以及运行管理和记录统计实现自动化,另外两个组成部分是操纵以及监视,变电站的整体自动化才得以实现,正是如此多的组成部分实现了计算机的自动化管理。为了联系发电厂与电力用户,变电站以及与之相关的输配电线路必不可少。变电站自动化的实现,不仅组成电网调度自动化的一个重要组成部分,更是为了满足变电站的运行操作任务。 电网调度自动化的应用 电网调度自动化是电力系统自动化中最主要的组成部分,目前我国将电网调度自动化分为五级,其中各级电网的自动化调度都是与计算机技术的应用分不开的,从高到低分别是:国家电网、大区、省级、地区以及县级调度。其中最重要的组成部分就是电网调度控制中心的计算机网络系统,这些装置在计算机系统的连结下形成一个自动化的电网调度系统,将整个的结合起来。其他的主要组成部分有工作站、服务器、变电站终端设备、调度范围内的发电场、大屏蔽显示器、打印设备。计算机在电网调度自动化的作用不仅要实现对电网运行安全分析的监控,还要实现实时数据的采集,更要实现电力系统的电力负荷预测以及状态估计等功能。因此种种这些,都是通过电力系统专用广域网连结的测量控制以及下级电网调度控制中心等装置。 2电力系统自动化中plc技术的应用 plc是计算机技术与继电接触控制技术相互结合的产物,其存储器采用了可编程序以实现在其内部存储进行控制、运算、记录等操作指令。该技术是为了在工业环境下使用而设计的一种可编程逻辑控制器系统。该技术近年来被广泛应用于电力系统自动化中,解决了传统控制系统内可靠性低、接线复杂、灵活性较差以及耗能高等缺点。 plc技术的数据处理 plc可以完成数据的采集、分析及处理,具有排序、查表、数学运算、数据转换、数据传送以及位操作等功能。这些数据可以利用通信功能传送到别的智能装置,可以完成一定的控制操作,与存储在存储器中的参考值比较,也或将它们打印制表。数据可用于过程控制系统,也可以处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统。 plc技术的闭环过程控制 并过程控制是指对压力、温度、流量等连续变化的模拟量的闭环控制,plc通过模拟量i/o模块对模拟量进行闭环pid控制,并且实现数字量与模拟量之间的d/a、a/d转换。可使用专用的pid模块,也可用pid子程序来实现。 plc技术的开关量控制 火力发电系统内的辅助系统的工艺流程的控制多为顺序控制和开关量控制两种。用许多行业也应用到plc进行开关量控制,如机床电气控制、电机控制以及电梯运行控制、汽车装配线和啤酒灌装生产线等。plc技术的输出和输入信号都是通/断的开关信号。工业控制中应用最多的控制是开关量的逻辑控制。控制的输出、输入点数均可通过扩展实现,从十几个到成千上万个点,不受限制。 plc技术的顺序控制 随着国家对节能减排要求的逐步提高以及改革的深入,近年来大型火电企业的辅助系统均已由原来的继电控制器升级成plc控制系统,该行业在生产过程中降低资源损耗和提高效益,已成为各企业的管理最终目标。因此随着科技的进步,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,而采用plc控制系统不仅可以通过信息模块单独控制某个工艺流程,并且可以与通信总线连接来协调全厂生产工作。 电力系统自动化论文:电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5o年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5o年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— gtr、gto、p—moseft等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 gtr的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 gt0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5v,开通di/dt和关断dv/dt也是限制gto推广运用的另一原因,前者约为500a/u s,后者约为500v/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于gtr、gt0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的m0s结构电力半导体器件的一切。功率mosfet是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是p—mosfet的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压p—mosfet造成了很大困难。 igbt是p—mosfet工艺技术基础上的产物, 它兼有mosfet高输入阻抗、高速特性和gtr大电流密度特性的混合器件。其开关速度比p—mosfet低,但比gtr快 其通态电压降与gtr相拟约为1.5~3.5v,比p—mosfet小得多,其关断存储时间和电流i、降时间为别为o.2~o.4 u s和o.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 m0s控制晶闸管(mct)是一种在它的单胞内集成了mosfet的品闸管,利用m0s门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高igbt和gtr,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lgbt和mgt这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路pic(power, integrated circute),在pic中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用pw m 变换器了、采用pw m 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是pw m 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(band—band控制)产生pwm 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400kva以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型u/f控制型,多彩用16位cpu,第二代为高功能型u/f型,采用32位dsp,或双16位cpu进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以mcs一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的pic系列单片机及gm$97c(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的c语言、pl/m 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电力系统自动化论文:对于电力系统中配网自动化技术探讨 论文摘要:配电网自动化是运用计算机技术、自动控制技术、电子技术、通信技术及新的高性能的配电设备等技术手段,对配电网进行离线与在线的智能化监控管理,使配电网始终处于安全、可靠、优质、经济、高效的最优运行状态。配网自动化是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段,也是实现智能电网的重要基础之一。通过对配网自动化技术现状的分析,找出目前电网中配网自动化技术存在的问题,最后研究了未来配网自动化技术的发展趋势。 论文关键词:电力系统;配网自动化;通信技术 一、配网自动化的发展历程 我国配电自动化的发展大致经历了三个阶段,第一个阶段是自动化阶段,它的主要原理是不同的自动化开关设备相互支持;第二个阶段是计算机阶段,它主要基于计算机大规模云计算处理相关的配网问题;第三个阶段是使用现代控制理论支持的现代自动化阶段。 在配网自动化的第一个阶段里,主要的思路是当系统发生故障时,通过断路器等二次继保设备之间的相互配合,快速切除故障,不需要计算机介入进行实时控制,在这一阶段里使用的设备主要是二次物理设备。但是,在这一阶段里,受电源和继保装置的影响,自动化程度非常低。在这一阶段,当在系统正常运行时,不能实时侦测系统的运行状态,仅当系统发生故障时,二次设备才能发挥作用;当系统的运行方式发生变化后,需要工作人员重新到现场进行整定计算;恢复事故区域供电时,不能自动采取最优化措施;在事故恢复阶段,需采用多次重合闸,以保证系统的正常运行,但是,这种方法对系统设备的损伤很大。目前,这些设备在我国大部分地区仍在使用。 基于大规模计算机云计算的配网自动化技术是发展的第二阶段,在这一阶段里,对电力通信的要求较高,主要运用了现代通信技术、计算机技术和电力电子技术,在配电网正常运行时也能监视电网运行状况,真正意义上实现了遥信、遥测、遥控、遥调功能。在故障时,能够通过监控设备及时发现非正常状态,并由调度员通过遥控远方设备,隔离故障区域和恢复健全区域供电。 具有自动控制功能的现代配电自动化阶段,是进入配电自动化发展的第三阶段,计算机技术得到更好的应用,实现了配电网自动控制功能。集成了配电网scada系统、配电地理信息系统、馈线自动化、变电站自动化、需求侧管理、调度员仿真调度、故障呼叫服务系统和工作管理等一体化的综合自动化系统,初步实现了馈线分段开关遥控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远方自动抄表等功能。 面对世界电力积极开展智能电网研究的新动向,借鉴欧美等国家和地区的先进经验和技术理论,国家电网公司结合我国国情和能源供应,用电服务的新需求,于特高压输电国际会议上正式提出了立足自主创新,建设以特高压为骨干网架,各级电网协调发展,以信息化、自动化、互动化为特征的坚强配电网的发展目标,从而拉开了我国配电网研究和建设实施的序幕。 二、配网自动化技术存在的问题 1.功能设计单一 提高供电可靠率,是配电网自动化功能设计的传统思路。但电力可靠性中心简报数据表明,现阶段影响供电可靠性的主要是例行检测时配电网停电,这一阶段停电时间远大于由于配电网故障导致的停电。不断提高配网管理水平,大大减少例行检测的停电时间和次数,是发展配电网自动化技术的一个重要方面。 2.出现在配电网里的孤岛情况 在现阶段,不同的电力企业里,资源的种类多,各种资源难以整合到一起。部门内部信息共享能力差,企业部门之间的信息更是难以交流,这进一步导致了配电网管理出现紊乱,分析数据局部冗余。这种现象的出现,使得系统难以经济、安全运行。 3.新设备的出现对系统影响较大 在设备资产管理中缺乏整体考虑和长远考虑,盲目追求最新的设备,不注重系统整体运行情况,造成新老设备难以整合到一起,从而无法达到整体最优的效果。 4.在结构设计里不能统一设计 在配电系统实际运行时,往往出现主控方与受控方的信息不相关,网络传输能力不够,一次设备过老,导致新老设备不匹配。特别是将先进的二次设备和老旧的一次设备整合到一起,造成系统无法正常运行,严重影响配网自动化功能的实现和管理的优化。 5.管理体制中出现的弊端 配电自动化技术主要覆盖生产、营销两大专业,传统管理方式单纯强调垂直专业管理,而没有条块结合分工协作的保证措施。同时,在功能设计过程中,还存在重系统、轻客户管理,重形式轻实效的思维定式,导致技术缺失和管理漏洞,使得配电自动化技术无法满足现代电力系统的要求。 6.当前与长远的衔接问题 配电自动化技术涉及面广,投资额大,既要考虑企业未来发展需要,又要着眼于现有系统的充分利用,因此,电力企业应从技术,管理上采取措施,为配电自动化系统扩容及其功能完善做好准备。在实际生产中,应该开发和利用可扩展的管理系统模块和功能扩展性强的先进设备;而在管理过程中,更要摈弃传统的只注重当前利益而忽视长远利益的做法,应提倡资产全寿命周期管理的理念,解决当前和长远利益权衡问题。 三、配网自动化技术未来的发展趋势 随着科技的发展,配电网自动化展现出配电系统的智能化、自动化,信息化和互动化的新特征。配电自动化技术的未来发展趋势体现在以下七个方面。 1.配网自动化的综合型受控端 新型综合受控端基于高速scada系统,可以实现电网信息的快速采集和信号的综合处理,并且大大减少了受控端的数量,从而使系统的规模得到简化。这种受控端不仅具有以往终端所具有的功能,还可以实时监测系统的潮流分布、电压情况、系统是否产生震荡、频率是否满足要求等,将这些信息传递给主控方,供进一步分析使用。同时,这些受控端之间还可以进行相互通信,进一步提高数据的精确程度。 2.配电线路载波通信技术和基于因特网的ip通信技术 通信系统一直是配电网自动化的难点之一。在10kv及以下的配电系统里,由于受控端数目多,对通信的要求也显著提高。因此,如果要实现系统潮流实时监测、频率控制等需求,稳定的大容量的高速载波通信系统是必备的。该系统不仅可以满足上述需求,还可以为客户提供更多的生活服务,如电力线上网等。另外,光纤通信具有容量大、可靠性高、传输速率高等优点,已成为主流通信系统的首选。随着成本的降低,采用光纤通信作为配电系统自动化的主干通信网已得到普遍共识。随着通信技术的进步,基于城市光纤网的ip通信技术充分利用了光纤通信技术抗干扰能力强、误码率低、传递快速和ip通信方式的通用兼容性接口等优越性,可望成为智能配电网自动化系统的前沿通信技术。 3.定制电力技术 定制电力技术是柔性配电系统的实际应用,它将智能电网技术、柔性送电技术、云计算技术等高科技技术用于中低压配电网,用以消除谐波,防止电压闪变,保证各相对称,提高供电可靠性和经济性。主要由电压稳定器、快速无功补偿器、频率检测器、高速断路器等设备组成。当系统出现突然增大负荷或者瞬间丢失大负荷时,该技术可以瞬间发现系统的变化,并满足极限情况下系统的稳定,该技术应用于配网自动化中,可以实现系统实时优化,满足高层次用户的需求。 4.新型fa系统 新型的fa系统主要的思路是实现分布式电源,即根据不同的负荷就地提供合适的电源,减小线路传输的损耗,提高能量利用率。根据国家电网制订的未来发展方案,未来我国将把输配电系统分离,并在用户端设立电网提供者的信息,用户可以根据实时电价选择供电方。新型fa系统应用于配网自动化中也存在许多困难,主要有:分布式电源位置不确定,配网的运行方式多变,从而导致二次设备难以满足要求。 5.配电系统的集中化管理 在以往的配网系统中,用户是分散的,系统被迫分离为多岛,多岛之间功能相似,但系统难以交流,通道不可共享。集中化管理的配电系统,可以利用先进的通信网络将配电网控制中心与系统多岛连接在一起。比如,将scada系统与配网控制中心通过接口连接起来,形成一个多级系统。实现该系统的应用,最好的方法是最大限度利用用户原有的软硬件资源,保护用户的投资,实现实用化管理和多厂家产品共享的原则。 6.优化的系统配电网运行 随着社会的发展和电力企业体制改革的推进,国家电网也逐渐以经济效益作为一个阶段性目标。这要求供电企业要不断分析电网的运行状态,提出最优潮流的方案,即按照状态估计、潮流计算、最优潮流控制来对系统进行优化,在保证可靠性的同时提高系统的经济性。配网要在运行中提高经济效益,还应当优化系统的网络结构,尽量保证二次设备“不误动,不据动”,防止因系统突发事件导致巨大的经济损失。 7.信息一体化的配电网络 信息一体化是未来社会的发展趋势,配电网不是一个单独的部分,而是电力系统的一个重要的组成部分。在未来的发展中,配电网络要更多的考虑电力系统这个整体的重要信息,而不是单单关注配电网区域的信息。信息一体化的配电网系统需要满足信息实时搜索机制,支持公共信息模型等国际电工信息传输标准,实现智能化的配电系统,满足电力设备的二次网络安全方案。 电力系统综合自动化阐述 【摘要】电力系统综合自动化是上世纪中后期提出的一个概念,它包含的内容比较广泛,其主要目标就是要实现电力从生产到供应的时效最短化、安全最大化和运行成本最小化,本文就电力系统综合自动化的一些基础性知问题予以阐述。 【关键词】电力系统 综合自动化 控制系统 一、引言 2008年春节来临之时,我国南方遇到了半世纪未遇的特大雨雪冰冻天气,南方电网设施遭受到了毁灭性打击,一时间造成列车停运和较大部地区供电中断,使南方电网遭受了前所未有的重大考验。这次灾害留给我们的教训是深重的。电力系统自动化和 现代 化 发展 的水平,一定程度上影响着电力设施的稳定和安全。本文意在电力系统综合自动化发展状况和未来发展趋势作简要阐述。 二、电力系统综合自动化相关方面的解析 电力系统综合自动化是基于科技发展和 计算 机 网络 技术的出现而逐步形成的一个概念,是一个综合发电厂、变电站、输配网络和用户的集成概念,其概念研究和实现的主要目的就是如何更好地掌控和监视电力从出厂到供应的全过程,使输配过程更有效和通畅。电力系统综合自动化主要包括电网调度自动化、发电厂自动化(包火力和水力发电厂)、电力系统信息自动 传输、电力系统反事故自动化、供电系统自动化以及电力 工业 管理系统的自动化。其实质就是如何使电力在生产—传输—用户过程中实行有效自动化控制,从而实现电力供应的迅捷、损耗的最小和安全可靠。 图1三层控制系统模型电力系统综合自动化基本工作流程是,在相对的中心地带的调控中心装置现代化的计算机,以此向四周辐射网络系统,围绕这一中心的发电厂、变电站之间则设置信息服务和反馈的远方监视控制装置,并时时进行监控,从而形成了一个立体化的网络覆盖面,形成全面的畅通的信息传达和指令传输。中心计算机负责总体调控,而相关的监控设备则主要负责诸如设备操作和事故内容的记录、编制各种报表的记录处理、系统异常事故的自动恢复操作和常规操作的自动化等。在此基础上,形成以控制部件为中心,通过计算机和计算机的结合,以及终端硬件装置与控制计算机的结合,运用各种软件实现控制范围的扩大和自动化程度的深化。电力系统综合自动化采用的是分层控制的操作的方式,即在调度所、控制所和发电厂、变电站的各组织分层间,按所管辖功能范围分担和综合协调控制功能,以达到系统合理 经济 可靠运行目的的控制系统。当前,分层控制依据电力系统的大小一般分为二层和三层控制。具体情况如下图1和图2。 图2二层控制系统模型中央控制所相当于一个中枢神经,负责总体性的控制。主要是负荷-频率控制,主干系统的电压控制,发电厂、变电站的监视系统,系统安全监视控制,调度记录统计,发电计划系统构成。配有cpu(控制用计算机)、cdt(循环数字遥测)、tc(远方监视控制装置)、ssc(系统稳定控制装置)、vqc(电压-无功率控制装置)。中央控制所得主要功能就是维持整个系统的有效运行和设备的完整性。而中央控制所的下行任务则需要由地方控制所来完成,从而形成一个上下联动的完整系统。地方控制所主要功能是对发电厂、变电所进行有效监控。对地方系统的电压控制、安全监视、水工调度、运行记录、报告和通报发电计划与系统构成计划等等,除发电厂无功功率控制装置不配备外,其他设备功能基本与中央控制所相同,在此不一一赘述。 中央和地方控制所实际上是调度自动化的主要内容,其主要作用就是对电网安全运行进行时时监控、对电网实行有效的 经济 调度以及对电网运行安全分析和事故处理。这些功能的实现必须有 计算 机系统和数据信息传输 网络 为基础的数据采集与监控(scada),配以自动发电控制(agc),经济调度控制(edc),安全分析(sa)等等软件来实施。 图3配电所数字型保护控制装置电力系统综合自动化对变电站保护和控制也提出了更高的要求,它必须要具有集中控制功能和有先进的继电保护和控制,并能远距离控制、抗电磁干扰;有事件记录;可无人值班;能适应全系统统一控制的需要;满足分期建设的要求。配置的基本原则体现在:分层;数据分快、中、慢速传递;保护系统通信高度优先,但不经常占用;保护具有独立工作能力;功能处理器配置成群;数据采集装置设在开关站内;数据采集装置的数量和地点应具有灵活性;备用方式的选择具有灵活性。配电变电所数字型保护控制装置构成如上图3。 城乡配电网的实现较为复杂。在实现主网、发电厂、变电所自动化的同时,国外先进的电力部门已开始用先进的配电设备装备配电系统,组成配电scada系统,通过光纤等通信手段控制监测城乡的配电,例如配电系统的电压电流监测、控制自动重合器、启动分路开关等。电力系统综合自动化实施的一个至关重要的手段是:数据性信息的传输必须有一个可靠的调度通信网,传输电力生产过程中的安全监测数据,生产调度数据、远动数据及行政、财务、供应及计划管理数据等。电力系统综合自动化中的信息传递主要分为从上至下和从下至上两种方式。从上至下的信息传递一般称为下行信息传递,主要是从各级控制所下达到发电厂、变电站的指令和操作信息,从下至上的信息传递一般称为上行信息传递,就是传达判断、处理所需信息。 三、我国电力系统综合自动化的 发展 方向 我国电力系统综合自动化的发展方向就是全面建立dms系统,通过dms系统,一,可以提高电气综合管理水平,适应 现代 电力系统技术发展的需要;二,使电气设备保护控制得到优化,消除大面积停电故障,提高供电系统的可靠性;三,能够建立快速电气事故处理机制,使故障停电时间减到最短,对生产装置的影响也可以大大降低;管理人员可以随时掌握整个电力系统运行情况以及电流。电压、电量、功率等各种运行参数,实现电力平衡、负荷监控、精确计量和节约用电等多种功能;四,改变了现行的运行操作及变电值班模式,实现了真正意义的无人值守变电站管理方式,达到大幅度减员增效的目的。 四、对电力系统综合自动化的几点思考 电力系统综合自动化是一个集传统技术改造与现代技术进步于一体的技术总体推进过程。虽然,当前电力系统的综合自动化已经进入以计算机技术和监控技术开发为主要标志内的阶段,但对于我国这样一个电力需求大、电网建设复杂而电力系统综合自动化改革开始较晚的国家来说,在追赶先进技术的同时,还必须要注重对传统技术和设备的改进,只有这样才能保证电力系统综合自动化的早日全面实现。 电力系统自动化论文:电力系统自动化发展趋势及新技术的应用 [摘要] 现代 社会对电能供应的“安全、可靠、 经济 、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体 发展 ,本文对此进行了详细的阐述。 [关键词]电力系统自动化 发展 应用 一、电力系统自动化总的发展趋势 1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于: (1)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。 (2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 (3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。 (4)在控制手段上日益增多了微机、电力 电子 器件和远程通信的应用。 (5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 2.整个电力系统自动化的发展则趋向于: (1)由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到agc(自动发电控制)。 (2)由高电压等级向低电压扩展,例如从ems(能量管理系统)到dms(配电管理系统)。 (3)由单个元件向部分区域及全系统发展,例如scada(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。 (4)由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。 (5)装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。 (6)追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。 (7)由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如mis(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着 计算 机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(computer)、控制(control)、通信(communication)和电力装备及电力电子(power system equiqments and power electronics)的统一体,简称为“cccp”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 二、具有变革性重要影响的三项新技术 1.电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有: (1)电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。 (2)具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。 (3)不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经 网络 适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的asvg(新型静止无功发生器)的自学习功能等。 2.facts和dfacts (1)facts概念的提出 在电力系统的 发展 迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统(facts)技术悄然兴起。 所谓“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称facts,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力 电子 装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。 (2)facts的核心装置之一——asvc的研究现状 各种facts装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。asvc是包含了facts装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。 asvc由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,asvc的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为asvc是一种固态装置,所以能响应 网络 中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。 (3)dfacts的研究态势 随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。 dfacts是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。 3.基于gps统一时钟的新一代ems和动态安全监控系统 (1)基于gps统一时钟的新一代ems 目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(scada)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。 (2)基于gps的新一代动态安全监控系统 基于gps的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有scada的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用gps实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。gps技术与相量测量技术结合的产物——pmu(相量测量单元)设备,正逐步取代rtu设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。 电力系统调度监测从稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。gps技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。 随着 计算 机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。 电力系统自动化论文:浅论电力系统配电网自动化的应用 论文关键词:电力系统;配电网;自动化;应用 论文摘要:本文分析了电力系统配电网自动化的实施目的、实施原则及自动化模式方案,以加快配电网自动化的发展,提高配电网供电的可靠性。 我国电力系统自动化在发电厂、变电站、高压网络、电力调度等方面都有较好的发展和应用,但是在配电网络方面还较为滞后,这是由于我国电力建设资金短缺,长期以来侧重电源和大电网建设的缘故,使配电网络技术发展受到严重的影响。设备落后、不安全的因素较多等状况,造成了配电网用电质量及供电可靠性方面较难满足要求。近几年来,随着电力事业的发展,各种新电器广泛应用于生活、生产,给人类带来了巨大的便利,但同时,也使人类社会对电的依赖日益加深。电力作为一种商品进入市场,配电网供电可靠性已是电力经营者必须考虑的主要问题。国家电力公司为规范电力公司的运作,真正体现服务人民的企业宗旨,对电能质量提出了较高的要求,尤其对供电可靠性制定了明文规定:一般城市地区为99.96%,使每户年平均停电时间不大于3.5h;重要城市中心区应达99.99%,每户年平均停电时间不大于53min。对照这一标准,我们还有很大差距。因此加快配电网自动化的建设与应用,是提高配电网供电可靠性的一个关键环节,也是实现上述目标的重要内容。 城市配电自动化的内容是对城域所辖的全部柱上开关、开闭所、配电变压器进行监控和协调,既要有实现ftu的三遥功能,又要具备对故障的识别和控制功能,从而配合配电自动化主站实现城区配电网运行中的工况监测、网络重构、优化运行。由此,配电自动化的系统结构应当是一个分层、分级、分布式的监控管理系统,应遵循开放系统的原则,按全分布式概念设计。按照一个城区全部实施设计,系统必须将变电站级作为一个完整的通信、控制分层;系统整体设计可分为配调中心层、变电站层、中压网层、低压网层。 一、配电自动化实施目的 配电自动化在我国的兴起主要是缘于城网改造工程。长期以来配电网建设不受重视,结构薄弱,供配电能力低。国家出台的城网改造政策,提出要积极稳步推进配电自动化。配电自动化实现的目标可以归结为:提高电网供电可靠性,切实提高电能质量,确保向用户不间断优质供电;提高城乡电力网整体供电能力;实现配电管理自动化,对多项管理过程提供信息支持,改善服务;提高管理水平和劳动生产率;减少运行维护费用和各种损耗,实现配电网经济运行;提高劳动生产率及服务质量,为电力市场改革打下良好的技术基础。 二、配电自动化的实施原则 配电自动化是整个电力系统与分散的用户直接相连的部分,电力作为商品的属性也集中体现在配电网这一层上,配点网自动化应面向用户并适应经济发展水平。日本在20世纪80年代,已完成了计算机系统与配电设备结合的配电自动化系统,主要城市的配电网络上投入运行,使得电网供电可靠性得到显著的提高,日本1996~1997年度平均每户停电0.1次,每次平均8 min,可靠性居全球之首。 1998年我国投巨资进行城乡电网改造。由于我国对电力是国家垄断经营,尚未真正实现电力市场化,各地发展很不平衡,因此配电自动化系统实施的目的必须适应终端用户的需求,而这种需求会因不同用户、因地、因行业而异随时变化。如果全面的实施配电自动化,应综合考虑,对于提高供电可靠性,应将它看作一个长期的市场行为。供电可靠性的提高是一个受多种因素制约、用多种手段有效协作后的结果,尤其依赖于系统管理水平的提高。故应将改造的重点转为采用各种综合手段提高供电质量,如采用不停电施工减少计划停电;开发应用配电自动化设备,实现远方监视、控制、协调,消除操作中人为因素可能导致的错误。供电企业在实施配电自动化时,也应首先研究客户长期的、变化的、潜在的需求,按现代的营销模式做市场调查、顾客群细分等,将配电自动化的实施同时作为整个电力营销策略中的环节之一;其次,量力而行,综合企业内已有的线路网络水平、调度自动化和变电站(开闭所)自动化水平、人员素质,制定实施的进度和规模。 三、配电网自动化模式方案 (一)变电站主断路器与馈线断路器配合方案 由变电站出线保护开关和馈线开关相配合,并由两个电源形成环网供电方案。也就是说优化配网结构,推行配电网“手拉手”,变电站出线保护开关具有多次重合功能,重合命令由微机控制,线路开关具有自动操作和遥控操作功能,通信及开关具有自动操作和遥控操作功能,通信及远动装置,事故信息、监控系统由微机一次完成。设备与线路故障由主站系统判断,确认故障范围后,发令使故障段开关断开。 (二)自动重合器方案 此方案是将两电源连接的环网分成有限段数,每段线路由相邻的两侧重合器作保护。故障时,由上一级重合器开断故障,尽可能避免由变电站断路器行分合。当任一段故障时,应使故障段两端重合器分断,对故障进行隔离,线路分支线故障由重合器与分断器动作次数相配合来切除。 (三)自动重合分段器方案 每段事故由自动重合分段器根据关合故障时间来判断。此方案在时间设置上,应保证变电站内断路器跳开后,线路断路器再延时断开。然后站内断路器进行重合,保证从电源侧向负荷侧送电,当再次合上故障点时,站内断路器再次跳开,同时故障点两侧线路断路器将故障段锁定断开,确保再次送电成功。 (四)馈线自动化模式 1、就地控制模式,即利用重合器加分断器的方式实现。 2、计算机集中监控模式,即设立控制中心,馈线上各个自动终端采集的信息通过一定的通信通道远传回主站。在有故障的情况下,由主站根据采集的故障信息进行分析判断,切除故障段并实施恢复供电的方案。 3、就地与远方监控混合模式,采用断路器(重合器),智能型负荷开关,并且各自动化开关具有远方通信能力。这种方案可以及时、准确地切除故障,恢复非故障段供电,同时还可以接受远方监控,配电网高度可以积极参与网络优化调整和非正常方式下的集中控制。 电力系统自动化论文:浅论电力系统自动化中智能技术的应用 [论文关键词]电力系统自动化 智能技术 [论文摘要]简单回顾模糊控制、神经网络控制、专家系统控制、线性最优控制、综合智能控制等典型智能技术在电力系统自动化中的运用。 电力系统是一个巨维数的典型动态大系统,它具有强非线性、时变性且参数不确切可知,并含有大量未建模动态部分。电力系统地域分布广阔,大部分元件具有延迟、磁滞、饱和等等复杂的物理特性,对这样的系统实现有效控制是极为困难的。另一方面,由于公众对新建高压线路的不满情绪日益增加,线路造价,特别是走廊使用权的费用日益昂贵等客观条件的限制,以及电力网的不断增大,使得人们对电力系统的控制提出了越来越高的要求。正是由于电力系统具有这样的特征,一些先进的控制手段不断地引入电力系统。本文回顾了模糊控制、神经网络控制、专家系统控制、线性最优控制、综合智能控制等五种典型智能技术在电力系统中的运用。 一、模糊控制 模糊方法使控制十分简单而易于掌握,所以在家用电器中也显示出优越性。建立模型来实现控制是现代比较先进的方法,但建立常规的数学模型,有时十分困难,而建立模糊关系模型十分简易,实践证明它有巨大的优越性。模糊控制理论的应用非常广泛。例如我们日常所用的电热炉、电风扇等电器。这里介绍斯洛文尼亚学者用模糊逻辑控制器改进常规恒温器的例子。电热炉一般用恒温器(thermostat)来保持几挡温度,以供烹饪者选用,如60,80,100,140℃。斯洛文尼亚现有的恒温器在100℃以下的灵敏度为±7℃,即控制器对±7℃以内的温度变化不反应;在100℃以上,灵敏度为±15℃。因此在实际应用中,有两个问题:①冷态启动时有一个越过恒温值的跃升现象;②在恒温应用中有围绕恒温摆动振荡的问题。改用模糊控制器后,这些现象基本上都没有了。模糊控制的方法很简单,输入量为温度及温度变化两个语言变量。每个语言的论域用5组语言变量互相跨接来描述。因此输出量可以用一张二维的查询表来表示,即5×5=25条规则,每条规则为一个输出量,即控制量。应用这样一个简单的模糊控制器后,冷态加热时跃升超过恒温值的现象消失了,热态中围绕恒温值的摆动也没有了,还得到了节电的效果。在热态控制保持100℃的情况下,33min内,若用恒温器则耗电0.1530kw·h,若用模糊逻辑控制,则耗电0.1285kw·h,节电约16.3%,是一个不小的数目。在冷态加热情况下,若用恒温器加热,则能很快到达100℃,只耗电0.2144kw·h,若用模糊逻辑控制,达到100℃时需耗电0.2425kw·h。但恒温器振荡稳定到100℃的过程,耗电0.1719kw·h,而模糊逻辑控制略有微小的摆动,达到稳定值只耗电0.083kw·h。总计达100℃恒温的耗电量,恒温器需用0.3863kw·h,模糊逻辑控制需用0.3555kw·h,节电约15.7%。 二、神经网络控制 人工神经网络从1943年出现,经历了六、七十年代的研究低潮发展到现在,在模型结构、学习算法等方面取得了大量的研究成果。神经网络之所以受到人们的普遍关注,是由于它具有本质的非线性特性、并行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能力。神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的。神经网络将大量的信息隐含在其连接权值上,根据一定的学习算法调节权值,使神经网络实现从m维空间到n维空间复杂的非线性映射。目前神经网络理论研究主要集中在神经网络模型及结构的研究、神经网络学习算法的研究、神经网络的硬件实现问题等。 三、专家系统控制 专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面。虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用,但仍存在一定的局限性,如难以模仿电力专家的创造性;只采用了浅层知识而缺乏功能理解的深层适应;缺乏有效的学习机构,对付新情况的能力有限;知识库的验证困难;对复杂的问题缺少好的分析和组织工具等。因此,在开发专家系统方面应注意专家系统的代价/效益分析方法问题,专家系统软件的有效性和试验问题,知识获取问题,专家系统与其他常规计算工具相结合等问题。 四、线性最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分,也是将最优化理论用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多,最成熟的一个分支。卢强等人提出了利用最优励磁控制手段提高远距离输电线路输电能力和改善动态品质的问题,取得了一系列重要的研究成果。该研究指出了在大型机组方面应直接利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式。目前最优励磁控制的控制效果。另外,最优控制理论在水轮发电机制动电阻的最优时间控制方面也获得了成功的应用。电力系统线性最优控制器目前已在电力生产中获得了广泛的应用,发挥着重要的作用。但应当指出,由于这种控制器是针对电力系统的局部线性化模型来设计的,在强非线性的电力系统中对大干扰的控制效果不理想。 五、综合智能系统 综合智能控制一方面包含了智能控制与现代控制方法的结合, 如模糊变结构控制,自适应或自组织模糊控制,自适应神经网络控制,神经网络变结构控制等。另一方面包含了各种智能控制方法之间的交叉结合,对电力系统这样一个复杂的大系统来讲,综合智能控制更有巨大的应用潜力。现在,在电力系统中研究得较多的有神经网络与专家系统的结合,专家系统与模糊控制的结合,神经网络与模糊控制的结合,神经网络、模糊控制与自适应控制的结合等方面。神经网络适合于处理非结构化信息,而模糊系统对处理结构化的知识更有效。因此,模糊逻辑和人工神经网络的结合有良好的技术基础。这两种技术从不同角度服务于智能系统,人工神经网络主要应用在低层的计算方法上,模糊逻辑则用以处理非统计性的不确定性问题,是高层次(语义层或语言层)的推理,这两种技术正好起互补作用。神经网络把感知器送来的大量数据进行安排和解释,而模糊逻辑则提供应用和挖掘潜力的框架。因此将二者结合起来的研究成果较多。 除了上述方法,在电力系统中还应用了自适应控制、变结构控制、h∞鲁棒控制、微分几何控制等其它方法。总之,智能技术的广泛运用推动了电力系统的自动化进程。我们相信随着人们对各种智能控制理论研究的进一步深入,它们之间的联系也会更加紧密,相信利用各自优势而组成的综合智能控制系统会对电力系统起到更加重要的作用。 电力系统自动化论文:浅析电力系统信息管理自动化实现的途径与策略 论文关键词:电力系统 信息管理 自动化 实现 途径 策略 论文摘要:实践证明,在电力行业中实施信息化管理是其在市场经济条件下生存余发展的必由之路。随着我国电力体制改革不断的深入和电力市场逐渐形成,供电企业已经由原先让上级满意变成了让用户满意上来。本文,通过对电力系统管理现状的分析对其实现的途径和策略进行了探究,研究结果认为实现的途径和策略可以从政策和资金的投入、全员对其认识上提高和系统运用所需的知识学习三个方面上加以突破。 电力系统作为国家基础经济重要的一个环节,随着国内外环境的变化迅速发展,运用信息管理自动化建设对电力企业解决信息资源短缺与资源浪费之间的矛盾将成为必然。换句话讲,建立并拥有一整套先进的适合于电力系统自身需要的信息管理系统,已成为电力企业增强其市场竞争能力,实现信息化工作必然发展趋势。因此,对电力系统信息自动化实现的途径与策略探讨是一件非常有意义的事情。 一、电力系统管理的现状分析 电力行业是应用信息技术较早的行业之一,但限于当时的客观条件和人员素质,直至90年代初,仍处于一般应用水平,其信息化程度与客观需求和电子技术的迅猛发展,还存在着相当大的差距。但随着国家对其重视程度的提高,时至今日全国大部分省市级电力公司的信息管理系统已实用化,可以说信息化的管理模式已经基本形成。信息管理系统的运用虽然取得了一定的成效,但在应用效果上仍然感觉不是很理想,在不同地域、不同单位之间发展伤存在着不平衡性。尤其是一些县级电力企业的信息管理系统在开发和应用上处于相对滞后的位置。主要的问题体现在已经建立了信息管理系统在投入的资金所得到的回报并不明显。特别突出的问题就是管理规范上比较差,不能适应信息化建设的需求以及领导对信息化工作的不重视、管理方法不合理等。 另一方面,在信息化系统的运用过程中其系统本身也存在着一些问题。目前,较多的电力企业运用的信息管理系统(mis,manage—ment information system)是一个由人、计算机组成的能进行管理信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用的系统管理管理模式。其主要作用就是将企业相对孤立、零碎的信息转变并形成成一个相对比较完整、有组织的信息系统,这样一来就彻底解决了信息存放的“冗余”问题,大大提高了信息的利用效率。可以说这个系统在一定的程度可以最大限度地利用现代计算机及网络通讯技术从而实现企业的信息管理。但是由于msi技术本身固有的缺陷,使得msi无法适应多变的管理环境。基于mis无法满足人们对于管理信息系统需求的情况下,统(dss,decisions support system)便随之研发出来。二者的区别主要是msi是实现对信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用,而dss更主要的是针对某一类型的半结构化和非结构化决策问题,通过对数据的分析、建立模型、挖掘规则等方式,为管理者提供决策支持信息。随着系统的不断运用和相关漏洞的修复,数据仓库的综合决策支持系统最终形成。以至于后期的数据仓库、olap、数据挖掘灯相结合起来所形成的综合决策支持系统(远程自动抄表系统、基于抄表数据的综合决策支持)。 总之,随着科技的不断进步以及管理者理念和对系统的把握,电力系统的信息管理自动化呈现出良好的发展势头。但是,我们看到硬件的不断发展也要看到软件发展的不足,即管理自动化系统的实现途径和策略。 二、实现的途径与策略 网络技术的迅猛发展 ,给信息管理电自动化硬件的集成提供了技术支持和保障 ,提高了系统的可靠性与实用性我们知道,在进行的信息管理目的就是要将各种信息收集过来 ,然后进行分类、整理、抽取和融合 ,获取有用的信息 ,最终为应用服务。所以,对供电企业而言 ,信息融合的主要目标是从企业的实际需要出发 ,融入先进的系统思想 ,深入配电网管理各个环节 ,构建一体化解决方案 ,实现配电网的数字化运营 ,并将以更加先进、实用、成熟的服务回报广大用户。为此,有效的运用信息管理系统是实现最优化服务的主要手段。那么,如何才能更有效的在电力系统管理中实施信息管理自动化呢,笔者对其途径与策略有如下几点思考。 首先,政策和资金的投入是管理自动化实现的保障。随着技术不断的发展,管理自动化系统也越趋于庞大、复杂,要想能有效的运用必须根据电力企业的特点进行修正。这其中就需要投入大量的人力、财力。不仅如此,一套管理自动化系统的投入使用同样要付出高额的费用。这些都需要得到国家政策上支持和资金上的大力投入。因此,国家支持是保障电力系统管理自动化实现的首要成功要素。 其次,通过全员对其认识上提高以确保实施的有效性。笔者认为,好的管理系统需要管理者的接纳,如果管理者对其有抵触情绪,那么你再好的系统也只是一个摆设。所以,加强对其系统的充分认识,了解其对于提升我们工作效率的好处,从认识上使系统工作人员产生重视的态度。这里面尤其要值得一提的就是相关主管部门领导的重视,对系统的实施是非常重要的。 最后,提高全员系统运用知识学习以确保实施的能力。实践证明,在信息管理自动化系统的运用过程中需要我们管理者掌握一定的知识和技能,因此对系统的全员进行相关培训是非常必要的,也是促进系统有效运行的有效途径和手段。事实已经告诉我们,新时期的电力系统发展更需要对知识的储备和技能的掌握。 电力系统自动化论文:试析电力系统调度自动化 论文摘要:阐述了我国电网的现状、电力系统调度运营所包含的内容、所要实现的目标以及电力系统自动化的组成和目前所存在问题的解决方案,并对电力系统调度自动化的未来进行了展望。 论文关键词:电力系统;调度自动化;信息 一、我国电网现状简介 电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电设备以及控制、保护和通信设备组成的一个整体。目前我国电网进入了大电网、大电厂、大机组、超高压输电、高度自动控制的新时代 。电力系统规模逐渐扩大,各电网中500kv(包括330kv)主网架逐步形成和壮大,220kv电网不断完善和扩充,750kv输电工程(青海官亭—甘肃兰州东)已投入试运行,晋东南—南阳—荆门1000kv交流特高压试验示范工程已启动。现代电网的主要特征:坚强的超高压等级系统构成主网架的大系统;各个电网之间具有较强的联系;具有足够的调峰容量,能够实现agc;具有较高的供电可靠性;具有高度自动化的控制系统;具有高度自动化的管理系统;具有高素质的职工队伍。现代电网实行统一调度、分级管理、分层控制。 二、电力系统调度与运营包含的内容和要实现的目标 1.电力系统调度的任务 电力系统的调度就是对电力系统中所有的设备及其运行状态进行监控和调节,是一个指挥者。目前电力调度涵盖的范围较大,有自动化系统、继电保护等等。电力系统调度的任务主要是:尽设备最大能力满足负荷需要,使整个电网安全可靠连续供电,保证电能质量,经济合理利用能源,保证发电、供电、用电各方合法利益。 2.调度自动化的必要 电力系统是一个庞大而且复杂的系统,有几十个到几百个发电厂、变电所和成千上万个电力用户,通过多种电压等级的电力线路,互相连接成网进行生产运行。电能的生产输送过程是瞬间完成的,而且要满足发电量和用户用电量的平衡。[3]现在电力系统的发展趋势是电网日益庞大,运行操作日益复杂,所以当电网发生故障后其影响也越来越大。另一方面,用户对供电可靠性和供电质量的要求日趋严格,这就对电力系统运行调度人员和电力系统调度的自动化水平提出了更高的要求。电网调度自动化具有较大的经济效益,可以提高电网的安全运行水平。当发生事故时调度员能及时掌握情况,迅速进行处置,防止事故扩大,减少停电损失。地调采用自动化调度系统能减少停电率。当装备有直接监护用户的自动装置以后,可压低尖峰负荷。若采用分时和交换电价自动计量等经济办法管理电网,经济效益更大。因此,电网调度自动化是一项促进电力生产技术进步和有显著经济效益的重要工作,是电力系统不可缺少的组成部分。 3.电网调度自动化的组成部分及其功能 电网调度自动化系统,其基本结构包括控制中心主站系统、厂站端(rtu)和信息通道三大部分。根据功能的不同,可以将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。[4]信息采集和执行子系统的基本功能是在各发电厂、变电所采集各种表征电力系统运行状态的实时信息,此外还负责接收和执行上级调度控制中心发出的操作、调度或控制命令。信息传输子系统为信息采集和执行子系统与调度控制中心提供了信息交换的桥梁,其核心是数据通道,它经调制解调器与rtu及主站前置机相连。信息处理子系统是整个调度自动化系统的核心,以计算机为主要组成部分。该子系统包含大量直接面向电网调度、运行人员的计算机应用软件,完成从采集到信息的各种处理及分析计算,乃至实现对电力设备的自动控制与操作。人机联系子系统将传输到调度控制中心的各类信息进行加工处理,通过各种显示设备、打印设备和其他输出设备,为调度人员提供完整实用的电力系统实时信息。调度人员发出的遥控、遥调指令也通过此系统输入,传送给执行机构。 4.电力系统调度自动化的应用现状 目前我国投运的系统主要有cc-2000、sd-6000、open-2000。这些系统都采用risc工作站和国际公认的标准:操作系统接口用posix,数据库接口用sql结构化访问语言,人机界面用osf/moyif、x-windows,网络通信用tcp/ip、x.25。实践应用表明这些系统基本功能均达到国内外同类系统的水平,且各有特点。 (1)cc-2000系统。采用开放式系统结构设计及面向对象的技术,利用事件驱动和封装的思想为应用软件提供透明的接口。采用面向对象技术,并引进了一个大对象的概念,以适应封装性、继承性以及事件驱动的要求。支撑系统专用性和通用性的有机结合,既适应电力系统的需要,又兼顾其他行业实时应用的要求。按照软件工程的规律进行开发,实现软件工程产品化。技术鉴定认为,按照开放式系统设计和采用面向对象等技术,都属于国际先进或领先范畴。现结合东北电网,由电科院、电自院、清华大学、东北电力集团公司、北京科东公司在统一协调下,共同在cc-2000支持系统平台上开发电网应用软件,从而实现完整的ems系统。 (2)sd-6000系统。由电自院南瑞系统控制公司和淄博电业局联合开发具有统一平台的开放式分布式能量管理系统。1994年投运,1996年通过测试和鉴定。该系统集成了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等新技术。该系统特点是:具有开放式和分布式的支撑系统平台。具有面向对象的人机界面管理系统。其中较突出的是厂站单线图、电网元件模型、电网拓扑结构、数据库同期生成技术。ems支撑软件与管理系统的商用数据库采用sql标准接口,便于用户自行开发和由第三方开发应用软件。sd-6000系统有较高的稳定性和可靠性,前置机应用软件设计合理、实用。 (3)open-2000系统。open-2000系统是江苏省立项的重大科技项目,是由南瑞电网控制公司开发的新一代ems系统。open-2000系统是南瑞电网控制公司于1998年开发成功的一套集scada、agc、pas、dts、dms、dmis于一体,适用于网、省调和大中型地调的新一代能量管理系统,是国内外发展速度快、适用面广、性能完善、成熟性好、可靠性高的能量管理系统,是国内首套将iec870-6系列tase.2协议集成于软件平台的系统。open-2000系统采用100m平衡负荷的双网机制,流量更大,可靠性更高。完全基于商用数据库开发的、具有客户/服务器模式的全新能量管理系统。 我国调度自动化水平与世界上先进的国家相比,还有一些差距。尽管在近几年新投入运行的变电所采取了比较新的技术,但是总体而言,电网调度系统还存在一些需要解决问题。例如:系统计算机cpu负载率问题,即便是目前计算机容量和运算速度成倍或成几十倍提高的情况下,其负载率仍很高;cdt和polling远动规约的选用问题,cdt和polling两类规约在我国得到了广泛应用,并且这两类规约远动装置并存使用的现状将持续下去,选用哪一类规约的远动装置,原则上应视通道的质量与数量及本电网的调度自动化系统现状来决定,不宜盲目追求采用polling远动;系统的开放性问题,系统应该是开放的,能够支持不同的硬件平台,支持平台采用国际标准开发,所有功能模块之间的接口标准应统一,支持能过户应用软件程序开发,保证能和其他系统互联和集成一体或者方便实现与其他系统间的接口,系统应能提供开放式环境。此外,现在的电力系统由于还依赖高压机械开关(油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等)实现线路、设备、负荷的投切,尚不能做到完全可控。这是因为机械的慢过程不可能控制电的快过程引起的。“电网控制”目前只能做到部分控制,本质上仍然是一个调度员的决策支持系统。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代,则电力系统真正的灵活调节控制便将成为现实。电力系统运行实行统一调度、分级管理。统一调度以分级管理为基础,分级管理是为了有效地实施统一调度。加强电力系统调度管理,提高调度人员的素质水平,杜绝误调度、误操作事故的发生是保证人身、电力系统与设备安全运行的关键。电力调度自动化系统在系统运行维护方面还存在如下问题:缺乏相应的技术人员,运行维护水平有待提高,系统运行的安全性和稳定性不能保证,大大影响了系统的效率,影响了系统功能的发挥;缺乏相应的管理制度,系统的运行维护工作无制度可依;重使用、轻管理,不重视专业技术人员的配置和学习培训,出现问题后过分依赖厂家,影响系统的连续、安全、稳定运行。 三、电力系统调度自动化存在问题的解决方法 1.管理方面 统一思想,加强调度管理,提高认识。必须杜绝人为的一切误调度、误操作事故以及不服从调度指令擅自投停运设备。抓好防治误操作的思想教育工作,增强广大调度人员的安全意识、责任心和技术素质,最大限度避免误操作事故的发生。加大奖惩力度,严格考核,加强安全监督检查。认真落实各级安全生产责任制;严格执行“两票三制”制度,严把安全关。加强调度专业培训,提高调度员业务水平。 2.技术方面 积极开发更高级实用的装置和软件,努力提高自动化水平和保证通信的清晰畅通,避免工作中出现因电话不清楚、自动化画面显示不正确而造成的错误。 四、对电力系统调度自动化未来发展的展望 随着计算机技术、通信技术的发展以及电力系统控制技术的不断进步,在不远的将来,电力系统调度自动化将会取得飞速的发展。以这些科学技术的进步为依托,能更好地维持供需平衡,保证良好的电能质量。 电力系统自动化论文:电气自动化的发展趋势以及在电力系统中的应用 1 电气自动化的发展趋势 在我国的高校课堂中,电气自动化专业最早开设于20世纪50年代,在此期间虽然经过多次的调整,但是因为其适用性强以及应用面广的特点,所以一直备受欢迎,本文特将电气自动化的发展趋势简单归结如下。 1.1 半控型晶闸管被全控型电力电子开关取代 从最开始出现的晶闸管作为第一代电子电力器件,至今在我国仍然广泛应用在直流与交流传动的控制系统,一直到后来出现的二代全控式器件、三代复合型器件直到最后出现的第四代电力电子器件,将主回路的器件、而且包括驱动电力、过压过流保护、电流检测甚至温度的自动控制等都集合为一体。 1.2 变频器电路由低频发展为高频 高频变频器电路在不阻碍逆变器工作频率提高的同时能将开关损耗降到最低,从而使逆变器尺寸减少、有效地降低了成本而且还可以使逆变器在较高的功率下集成化,由此可见直流逆变器电路的发展前途是极为可观的。 1.3 通用变频器大量的投入到使用中 通用变频器一般指批量化、系列化、在市场需求量较大的中小功率统称为通用变频器。从变频器产品来分析,u/f控制器由最初的普通功能型转变成为高功能型,一直到后来的高动态性能矢量控制型,现以电力半导体器件igbt为主,其独具的可靠性、操作性以及维修方便等特点使单片控制技术也得到相应的提高。 1.4 电力系统自动化的进步受计算机、电子技术的推动 20世纪80年代,单片机技术的广泛发展和应用使我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。国产工业计算机以及引进的pc机技术在电厂的监控系统、电力系统的调度自动化、变电站的综合自动化中起到了至关重要的作用。在此基础上开发出的应用软件能完全的实现电力系统对于实时数据的采集、汇总、分类、分析、显示、打印、完成等操作。但是在这期间电气自动化还存在一定的问题,比如:不同厂家的设备不能进行互联;因为设备与计算机通信之间一般是采用点对点的星形连接,导致了系统的实时性不好,直接导致了设备配置的灵活性很差;整个系统在功能、系统的结构、通信协议等方面都缺乏相应的工业标准。 电厂监控、电网调度自动化系统、配电自动化、变电站自动化技术水平的飞速发展是出现在20世纪90年代,其发展最根本的原因是网络技术的发展。新产品与之前的产品相比较大幅度的减少了通信电缆与电力电缆的使用量,在降低设备体积的同时也降低了占地面积,从而节省了建设的成本。计算机技术以及电子技术不仅大幅度提升系统的技术性能而且使设备配置的灵活性、互换性和可维护性得到了明显的提高。 2 电气自动化在电力系统中的应用 电气自动化技术作为当今世界最活跃、开发前景最为乐观的一种集合了多种高新技术的合成体,其在电力系统中的作用也是不容忽视的,现将电气自动化在电力系统中的应用做如下阐述。 2.1 自动化控制技术在电力系统中的应用 2.1.1 变电站自动化 对变电站内运用的电气设备进行有效的控制以及全方位的监视,其特点在于运用全电脑化的装置将以往常规性的电磁式设备替换下,变电站自动化除了能满足变电站的运行操作之外还作为电网调度自动化中不可或缺的重要组成部分,是电力生产现代化中非常重要的一个环节。 2.1.2 电网自动化调度 主要由电力系统的专用广域网连结,服务范围囊括其调度范围内的发电厂、下级电网的调度控制中心以及变电站的终端设备等,其功能主要是电力生产过程中实时数据的采集、分析监控电网的运行是否安全、及时预测电力的负荷、正确估计电力系统的运行状态等。 2.2 电气自动化的研究方向 2.2.1 变电站的智能保护 在国外将综合的自动控制理论、网络通信、人工智能等一系列的新技术应用在新型的继电保护装置中,这样使继电保护装置有了智能控制的特点,而且能全面的提升了电力系统的整体安全水平。 2.2.2 我国电力部门的实施策略 从我国整个电力市场以及经济发展的整体情况来分析,我国电力部门需要对整体的电力市场运营模式做一个详细的调研,在明确了电力运营的具体流程之后提出符合我国实际的电力市场运营的模式,可以根据日常发现的实际问题提出具有针对性的解决策略。 2.2.3 电力系统的整体分析与具体控制 对在线测量技术研究电力系统稳定控制理论与技术、实施相角测量、探讨电力系统的振荡机理和抑制方法、选线方法采用小电流接地法、电网调度的自动化仿真、研究发电机调速控制和跟踪同期技术、研究基于柔性数据收集和监控的电网故障诊断及恢复控制策略、电力负荷预测方法、电网故障诊断理论及技术等。在非线性理论以及小波理论等在电力系统中的应用方面,以及电力系统在电力市场条件下进行的控制与分析的新模型、新理论、新的算法以及全新实现手段等进行了明确的研究。 2.2.4 配电网的自动化 在地理信息以及配网一体化、高级软件的应用等方面中低压网络数字电子载波取得了重大的突破,dsp数字信号处理技术使载波接收的灵敏度得到了大大的提高,从而真正解决了载波在配电网应用的衰耗、干扰等难题。高级应用软件以及高级应用软件配网的模型将输电网配网实际运行。 3 结语 综上所述,电气自动化已经是当今世界上最为活跃、最具生机一个综合性的学科而且在电力系统中占据重要的地位,因此工作人员在工作中应对其进行深入的研究与探索,同时还应在工作中结合自己丰富的工作经验,这样能在极大程度上提高电力安全。从而在最大程度上保证电力系统的工作安全。 电力系统自动化论文:电力系统自动化智能技术管理应用 摘要:目前我国经济发展迅速,也就带动了社会中的各行各业,生产、生活用电的需求量日益增加也就给电力系统运行的稳定与安全提出了更高的要求。因此为了适应发展需要,电力系统的自动化水平也正在不断的提高。在这其中智能技术的应用是非常重要的环节。本文对电力系统自动化中智能技术的应用管理进行进简要分析,希望能够为此项工作提供一些帮助。 关键词:电力自动化;智能技术;管理;应用 我国的电力系统运行已经初步实现了自动化,在这其中的一个重要环节就是智能技术的运用。充分发挥智能技术的作用,注重管理质量,可以帮助电力系统推动其自动化进程,因此研究电力系统自动化中智能技术的应用是十分必要的。 一、电力系统自动化和智能技术 电力系统自动化是通过一定的技术手段帮助电力系统实现其自动化发展,提高自动化水平,电力系统中包含了发电、调度和配电三个部分,这三部分是一个整体,因此电力系统的自动化也是将这三个部分作为基础进行的[1]。可以提高电力系统自动化水平的技术手段是多种多样的,有计算机技术、网络技术等,这些技术手段中最主要的就是智能技术,这项技术在电力系统中的价值也有着明显的体现。智能技术,就是人工智能技术,它指的是通过利用合理有效的技术手段仿照人工操作的形式进行优化和控制,这样能够促进控制水平更加高效,简单的说智能技术是能够实现对于人力的替代作用,甚至在个别问题上面的实际效果还会优于人工水平。在电力系统自动化中使用智能技术可以不断的推动电力系统自动化的发展,为电力系统运行的安全与稳定提供有力保障。 二、电力系统自动化中智能技术管理应用的现状 现阶段,我国的电力系统自动化智能技术已经有了初步的发展,但是在应用以及管理过程中还存在有很多问题制约着该项技术的发展。首先,现阶段的实际工作中,大多数的单位都缺乏团队协作的精神,在进行研究实验工作时,往往都不愿意将资源和技术分享给同行,这样是不利于智能技术的研究进展。其次没有实践经验。因为我国的电力系统自动化智能技术起步比较晚,而且现在的研究速度也比较缓慢,所以基本没有什么实际应用的机会,实践经验匮乏,在管理过程中,也无法借鉴较为成熟的先例,这也阻碍了电力系统自动化的发展[2]。最后政府相关部门对这项技术的研发重视程度不足,所以这项工作也就得不到政府的支持和成本的投资。 三、电力系统自动化中智能技术的管理应用 电力系统自动化中智能技术目前有很多种,综合来讲,实际应用效果突出的主要有以下几种: 1.专家控制系统的应用 一直以来,电力系统的整个操作和监控系统都是由人工进行的,但是人工操作存在有很多弊端,还会造成资源的极大浪费,而且电力企业在运营过程中就需要投入很多的人力、财力,这样不仅加大了电力运营的成本消耗,在具体操作时还会出现误差。使用专家系统可以有效的化解这一问题。专家控制系统是在个别领域当中使用专家知识有效的解决突发状况的智能化计算机系统。而且电力系统自动化还需要依靠专家系统实现监控的作用。这样一旦电力系统在运行过程当中出现任何紧急状况,专家控制系统就可以发出相应的指令,帮助相关的工作人员快速的解除故障,保障电力系统的正常与稳定运行,这一系统已经被广泛的应用到了多个领域当中[3]。 2.线性最优控制的应用 线缆是输送电力的重要媒介,它与电力系统的正常运转有直接关系。电能在传输的过程中需要考虑很多因素的问题,为了能够解决这些问题,提高电力系统自动化水平,就研发了线性最优控制技术,并且取得了良好的成效。 3.模糊控制的应用 模糊控制是结合了模糊数学的思想和理论研发的最新的电力系统自动化技术,这项技术能够良好的掌控那些动态的系统并且精准度非常高,电力系统本身带有很强的变化性,这个变化是不可控的,但是这些问题都可以通过模糊控制技术来解决[4]。与此同时为了检验一个新的自动化程序是否具备实用性,就可以通过模糊控制系统进行模拟实验,测试出其可行性。模糊控制系统中有一个完整的智能推理技术,将完整的数据信息和控制规划输入进系统当中后,模糊控制系统就能主动的对这些数据根据固定逻辑规定进行推理分析,直至推断出模糊控制输出结果。 4.神经网络系统的应用 神经网络系统是通过结合人工神经理论和控制理论形成的一种新的系统,通过字面就可以看出来这个系统具备了类似于人体神经一样的反应,这个反应速度是非常快的,他能够对发生的问题作出及时有效的反应,完全实现了电力操作系统的智能化,他具备有良好的处理复杂数据的能力。神经网络系统和线性最优控制系统是有一些不同的,神经网络系统的控制处理能力非常好、它有着非线性特征,它能够有效的运用到电力系统当中,比如说人工智能系统、自动控制系统、数序系统、计算机科学理论等的运用。 5.综合智能系统 目前,发电系统都是相对大型的电力系统,这些大型的系统结构非常复杂,容易出现失误,所以为了减少电力系统的管理和营运难度,提高工作效率,综合性职能系统也就此产生了,这个系统是通过智能技术来达到它的最终目的的。智能系统的作用非常强,这是智能控制与现代化控制相结合形成的。智能系统通过各种智能技术的使用简化了那些复杂、庞大的环节。目前有很多综合智能系统已经被广泛的应用,还有一些企业将多个智能控制系统融合在一起使用,这样能够使运营和管理工作更加流畅和方便。 四、结束语 综上所述,我国的电力系统发展已经初步实现了自动化,想要使其发挥最大优势,不仅要对专业技术进行深入研究,还应完善管理应用措施,智能技术,作为电力系统自动化中的重要组成部分,提高智能技术的管理应用水平可以推进电力系统的自动化进程,确保电力系统安全、稳定的运行。 作者:尹平 单位:湖北省电力公司蕲春县供电公司 电力系统自动化论文:电力系统电气工程自动化技术发展 摘要:电力系统电气工程智能化是发展的产物,智能化的实现可有效提升电力系统工作效率,使系统运行更加稳定,对电力行业的快速发展有着推动作用。本文首先阐述了电气工程自动化智能化控制的发展价值,分析了电力系统中电气工程自动化技术的智能化优势和智能化应用,指出了电气工程自动化技术的智能化应用前景。 关键词:电气;自动化;智能化;设备;电网 一、电气工程自动化智能化控制的发展价值 智能化使电气工程自动化技术得到较好的控制效果,有利于自动化的发展,智能化技术可提高电力系统的工作性能并实现调节控制。电气工程自动化控制主要工作内容是收集并处理信息,智能化技术主要目的是提高对它的控制效率。智能化控制器与传统控制器相比有着较大的优势,更适合实际的电气工程工作。仅通过调整相关参数即可实现电力系统的自动调节控制,避免了必须由专业技术人员在场的问题,同时减少了操作电气工程人员的相关操作,使电气工程的工作效率和运行质量得到提高。 二、电力系统电气工程自动化技术的智能化优势和应用 (一)智能化优势 (1)在电力系统中智能化技术可实现数据信息的采集与处理,对各个开关量与模拟量进行实时采集,并可根据要求对所采集的数据信息进行处理与存储。(2)智能化优势体现在画面显示上,通过模拟画面将系统和设备的运行真实的反应出来,还能显示出电压、电流,并根据模拟量、计算量、隔离开关及断路器等自动生成趋势图。(3)智能化优势还体现在运行管理方面,专家系统的应用便可快速生成日志、报表,并实时对数据、运行曲线进行储存等。(4)智能化实现了模拟量的故障录波、顺序记录、波形捕捉及开关量变位等。(5)智能化实现了停机操作,通过键盘、鼠标对断路器、隔离开关控制,通过系统设置限制操作人员权限,加强值班管理。(6)智能化实现了参数的在线修改和设定,还可对不对称的运行在线分析并计算负序量。(7)智能化主要体现在对电力系统的运行监控,可实时监控模拟量数值及开关量状态,并通过声光、语音等形式进行自动报警同时记录事件顺序。 (二)智能化应用 1、电气高压设备的智能化 在实际需求基础上为电气高压设备配置适合的智能组件,该智能组件在相应指令下对电气高压设备进行智能自动化控制。高压开关设备的智能化属于多项电子和计算机技术精密结合的综合智能科技,是根据开关设备的需求属性和高压开关的技术标准和实际运行中的需求进行研发的智能化设备。高压开关智能化主要体现在对运行状态的检测,通过对多项技术指标进行评估实现模块化、一体化的效果,大大提升了高压开关设备的智能化水平。 2、电力系统电网的智能化 基于电力系统的智能化需求电网智能化继而产生,智能化电网设备与传统电网设备相比对电网的优化和改革有着重要作用。智能化电网设备雨现代计算机技术、电子技术等相结合可实现电力系统电网的自动化和智能化。电力系统电网的智能化不仅确保了电力网络的稳定运行还大大增加了电力调度的实用功能。智能化的电力系统网络推动了低碳环保和能源再生的发展,诸如智能变电站的出现便是基于智能化电力网路概念所衍生出来的,智能变电站与电气工程自动化中的六个环节的中转站相衔接,使电压的变换和对电流方向的控制变得更加容易操作,这是电力系统中电网整体智能化建设必然的发展方向。 3、电力系统电气工程自动化的管理 基于智能电网不同阶段发展过程中对电力通讯和网络技术的需求,电力系统电气工程需建立适合自身特点的全面、高效、个性强的通信网络,该网络需支持多项业务、设备的使用,实现信息通信的灵活运用和所有的接入方式。我国电网铺盖面广、电源输出与用电需求距离远的问题,这也就导致了我国电网及结构模式的复杂性。那么在基于我国电网实际情况和现实中存在的问题,建立“即插即用”的通信设备网络才是具有我国特色的电网智能化系统。而对所建立起的智能化系统进行管理是建立在强大数据和理论基础之上的,需要对地区内的能源竞争格局进行分析,并按照增强电力企业竞争力的思路的管理思路,对能源发展进行更加深入的分析和研究。智能化市场的计划的管理可提高终端能源消费也有着推动作用。 三、电气工程自动化技术的智能化应用前景 (一)电气工程设计应用前景 电气设备设计复杂,往往需要人、财、物三方面的支持。电气设备雨电气自动化中的电路和电机、变压器以及电磁场等之间有着密切联系。智能化技术的应用使电气工程设计难以计算的难题有效解决,会大大提高设计效率和精准度。 (二)电气工程控制应用前景 电气工程中的智能化有效完成生产和流通、交换以及分配的操作,对电气自动化的控制降低人、财、物三方面的浪费。智能化技术的应用主要体现在模糊控制和专家系统控制,其中模糊控制比较简单且紧密联系实际,应用范围较为广泛。 (三)电力系统应用前景 专家系统、神经网络是电力智能化的主要体现,基于专家系统的复杂性,它将大量的规则、专业知识和经验进行结合,通过判断和分析有效解决难题。电力系统中智能化技术应用需根据实际具体情况,及时更新系统规则和知识库,逐步适应国家发展需求。 (四)电气故障应用前景 智能化技术在电气故障中的应用主要表现在神经网络和专家系统、模糊理论三个方面。其中在电气设备故障诊断中应用最为广泛,主要体现在电动机、发电机和变压器的应用中,其中变压器的故障诊断需结合实际情况,快速确定故障范围,通过逐步排查不断缩小故障范围,以此提高故障诊断效率。 四、结语 综上所述,电气工程自动化技术的智能化不仅是时展的需求,更是市场不断进化的要求。电力系统电气工程自动化技术的智能化应用主要体现在系统和设备的监控和控制两方面,还需不断深化研究扩大智能化应用范围,为电气工程设计提供便利,加快电气工程控制效率,使电力系统的控制和管理变得容易,提高电气故障诊断和监测效率。 作者:李超 单位:山东中实易通集团有限公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化技术安全管理浅析 摘要: 当前的电力系统自动化技术正在日益完善,但由于各类因素造成的安全管理问题也在逐步突出,并影响了整体的自动化技术应用效果。因此,结合当前的实际发展情况,对电力系统的自动化安全管理应进行充分重视。本文主要是对电力系统自动化技术中的安全管理现状以及优化策略进行研究,论述其中存在的主要问题和改善方法,在促进电力系统整体安全管理水平的提升,强化电力系统自动化技术的安全管理策略。 关键词: 电力系统自动化技术;安全管理现状;优化策略 在电力系统自动化技术的推广应用中,电力系统自动化有效的提升了国家电网的工作水平,但电力系统自动化技术并不只是为国家经济发展水平的提升,更是要为整体的电网运行提供前提保障。随着国家用电量的增多,电力系统的自动化技术也有了一定影响,若是没有对自动化技术进行正确的管理应用,则会终止电网运行工作,最终干扰人们的正常生活进行。因此在电网运行管理工作中,应及时总结电力系统的工作问题,进行及时优化和调整,推动整体安全管理水平的提升。 1目前电力系统自动化技术的安全管理现状及存在问题 1.1电力系统自动化技术的设计水平有待提升 电力系统自动化的安全管理工作中,各种设备的发展具有重要价值,但是电力设备水平依旧给电力系统自动化的安全管理带来了工作难度,并在用电量增大时加大设备的运转符合[1]。若是没有对电力设备进行及时的更新以及必要维护,造成设备由于老化无法承担大负荷的输出电量,从而引发电力系统的故障。此外,电力系统自动化技术的安全管理中对设备的要求也较高,若是设备无法负荷整体的技术要求,就会在实际运行中达不到安全工作标准,从而产生相应的安全事故隐患,甚至引发电力系统故障。 1.2电力系统自动化技术水平有待提升 在国家电网部门的电力系统自动化应用中,通电量的增加会加大不合理的电力系统负荷,并会对电力系统的安全运行产生干扰。此外,在一些较为偏远的工作区域,电力系统自动化会受到经济条件和环境条件的限制作用,电网建设水平也较为落后,最终无法有效进行电力系统自动化技术之间的衔接,进而影响正常的电能输送。目前国家的电网发展建设工作中,还应持续完善电力系统自动化技术,进而解决电力系统运行中的安全问题。 1.3电力系统自动化技术管理有待规范 在目前的电力系统自动化技术研发工作中,对安全管理的技术还应继续进行落实,减少自动化技术的故障原因,在电力系统自动化技术管理的规范工作中,首先是对电力自动化技术的安全管理规范,另外是对专业维修人员的培养[2]。并在工作中对工作人员的维修水平进行提升,避免由于技术难题的延误导致严重电力事故的发生。 2电力系统自动化技术中安全管理的优化策略 2.1增进电力系统自动化技术的合理性设计 由于我国的电力系统自动化技术发展较晚,因此同西方国家之间的技术设计有较大差距,为对这一差距进行弥补,应在借鉴发达国家电力系统自动化技术的经验基础上,与当前的国家发展情况相结合,最终进行电力系统的合理科学设计。此外,在设计电力系统自动化技术的基础上,应对其应用故障深入分析,并对造成故障的原因有针对性的提出改善策略,从而强化电力系统自动化的设计水平。 2.2增进电力系统自动化的工作管理水平 对电力系统自动化管理水平的强化包含对管理制度的建设以及工作人员的职业技能提升。电力系统自动化技术的安全管理,必须要有专业的工作人员从事管理工作。对技术人员工作水平的提升,要与电网的实际运行状况相结合,进一步确定企业发展的责任与义务,进而拥有更加合适的学习发展空间。依照不同岗位职责,进行专业人员的知识、技能培养,使其对先进的技术知识有更好掌握,提升自身的实践操作能力;并加强专业人员素质培养,在工作中更加认真处理各项工作,进行安全管理的各类培训;最终具备基本的安全操作要领,并能够保障自身在工作运行中的人身安全与技术安全。在对电力系统自动化的实际应用进行分析后,可以得出具体的安全管理措施,从而有效提升自动化的管理水平。通过分析电力系统自动化的安全因素,能够了解其中的主要影响因素是管理与维修[3]。可通过增进实际应用状况的了解,对各级管理工作及时落实到个人,促进每一位工作人员都能够更好发挥自身工作职责,建立规范性的电力系统工作。在实际的设备维护中,可增强对电力系统自动化技术的投资,使设备研发作用得到更好发挥,能够进行自动化的电力系统调节和检测,进而保障电力系统的高效稳定运行。 2.3增进电力系统自动化技术的维护水平 在科学技术的发展过程中,信息技术的应用越来越重要,将其在应用在电力系统自动化技术中,能够使电网工作运行更加安全、有效[4]。同时,要想充分发挥电力系统自动化的技术,就可利用信息技术进行科学的维护管理,如利用信息技术进行电力系统自动化中的数据优化和采集,促使其能够对通信信息和综合信息进行高效管理,提升电力系统自动化技术的智能化、信息化水平。 3结语 若是在电力系统自动化技术的安全管理中,没有对电力系统自动化的技术管理进行规范,或是对没有电力系统的设备缺陷充分考虑,就会使电力系统自动化技术的安全管理效果得到减弱。针对这种情况,更应加强电力系统自动化的技术管理水平,更加合理利用电力系统自动化的技术作用。通过技术人员水平的培训发挥自动化技术的安全管理价值,使电力系统的工作运行更加安全高效,系统更加稳定。 作者:林伟 单位:国网福建闽清县供电有限公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化技术安全管理 摘要: 现在,随着社会经济的不断发展,国家电网得到了高度的应用,其应用的领域越来越广泛,而且,运行的效率得到了很大的提升。科学技术的发展,能够促进电力系统自动化的发展,然而,带那里系统自动化技术还是存在一定的局限性,电力系统的故障会导致大范围的停电,影响了人们的生活和工厂的生产。本文通过对电力系统现在运行的现状进行分析,并针对问题,提出可行的建议,促进电力系统自动化的发展。 关键词: 电力系统;自动化技术;国家电网 现在,我国经济发展迅速,为了能够促进电力系统平稳的运行,就必须实现电力系统自动化技术的发展,减少电力系统自动化技术在使用中出现的故障,提高其可靠性。科技的发展促进了电力系统自动化的发展,电力系统也朝着更加高级的方向发展,能够实现整体的发展。为了能够实现对电力系统的安全管理,要进行合理的安排,对管理方针进行优化,协调各项管理内容,完善相关的水平,促进综合电网的发展。 1电力系统自动化技术的现状和问题 1.1电力系统自动化技术设计存在问题 我国的电力事业发展起步比较晚,与一些发达国家相比还是比较落后的,我国也进行了几次大规模的电力系统的改造,电力系统自动化技术还不够成熟,导致了现在电力系统自动化在设计中还没有形成标准化的范本,现在,我国在进行国家电网建设的过程中,由于电力系统自动化技术的局限性,导致了其不能提高效率,在电网的建设中还出现很多的事故。我国的电网建设还不成熟,虽然经过几次大规模的改造,但是还是不能解决城乡电网统一的问题。所以,在对电力系统自动化技术使用的过程中,电力系统自动化技术不能实现兼容性,在不同的设备上不能同时使用,其接口是不一样的,而且出现了设备之间不能连接的问题。现在,国家电网的覆盖范围比较大,各个地区在进行电网建设的过程中使用的技术是不统一的,使用的电力设备也是不同的,在对电力系统自动化技术设计的过程中,在管理上就应该采取不同的方法,这也给管理带来很大的难题。所以,在电力系统自动化技术设计的过程中,应该分析不同地区使用的电力设备的共同点,能够使自动化系统具有兼容性,可以在不同的设备上使用。 1.2电力系统自动化技术中的设备存在问题 在使用电力系统自动化技术中,设备很容易出现故障,导致安全事故的发生。电力设备和电力系统自动化技术的各项指标和不合格,在选择电力设备中,为了能够减少经济成本,他们就会忽视电力设备的性能,导致了一些实用性不强的电力设备也投入到使用中。在使用电力系统自动化技术的过程中,对技术的成分要求比较高,在工作的运行过程中没有制定安全标准。尤其是工作人员在管理中缺乏责任感,他们的专业知识也不够扎实,这就导致了他们在对自动化技术的操作上会存在失误,在电力系统自动化设备运行中会出现这样或那样的故障,在对电力系统自动化技术的管理上存在着经验不足的问题,对国家电网构成威胁。电力系统自动化技术在实际的使用中,会出现各类干扰问题,不能使系统稳定的运行,对电力系统产生很大的隐患。 1.3电力系统自动化技术在管理上存在问题 电力系统自动化技术在管理中需要高素质的人才,但是,在实际的管理中,这些管理人员的素质并没有达到要求,当电力系统自动化技术出现故障的时候,都依靠厂家来维修。电力系统自动化技术的维护人员匮乏,导致我国国家电网的安全受到威胁。所以,要解决这个问题,就要注重对电力系统自动化技术维护人员的培养,促进安全的宣传和教育,防止在使用中安全事故的发生。电力系统自动化技术的管理方案也不理想,这就导致了管理人员不负责任,相互推诿的现象发生。 2电力系统自动化技术的安全管理措施 2.1完善电力系统自动化技术的维护水平 在电力系统自动化技术维护方面,应该建立一支高素质的管理队伍,定期对管理人员进行培训,提高他们的综合素质,使他们扎实的专业知识和良好的修养,在维护设备中要富有责任心,从而能够从根本上解决电力系统自动化技术没有人管理的问题。现在,随着科学技术的进步,信息技术在各行各业得到了广泛的应用,所以,在电力系统的应用中,应该结合信息技术共同使用,建立数字化的电网,完善数字化变电站的建设,促进我国电网的发展。电力系统自动化技术可以借助信息技术进行管理,实现了全面的管理,能够进行数据的收集,防止数据在收集的过程中发生遗漏的问题,运用信息化技术实现电力系统自动化技术的综合管理,提高管理的智能化和可视化的水平,使我国的电网在运行中减少故障的发生,使运行的经济效益提高。 2.2强化电力系统自动化技术的管理 现在,随着科学技术的发展,电力系统自动化技术的使用越来越普及,所以,在管理工作中一定要实现全面的管理,掌握电力系统自动化技术的发展方向。应该科学的对电力系统自动化技术的模式进行分析,在电力系统自动化技术中,应该结合我国的经验,在规模建设上进行各种考虑,应该对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计,能够将电力系统的各个设备分别进行管理和控制,电力系统的各个单元应该是相互独立的,防止各个单元的相互影响。在强化电力系统的可靠性时,应该实现系统使用的兼容性,在此基础上,实现电网功能的扩充。运用简化电力系统结构的方法,从而能够方便管理,在电力系统的设计中,可以简化二次接线,从而能够进行分布式的设计。 3结语 现在,我国的电力事业在不断的发展,但是,我国的电网建设还是存在一定的问题,容易导致停电问题,使人们的生活和生产受到影响,原因在于我国的电力系统自动化技术还存在一定的局限性,所以,应该强化对电力系统自动化技术的管理。 作者:朱坤双 单位:国网山东省电力公司应急管理中心 电力系统自动化论文:电力系统自动化安全管理 一、电力系统自动化技术安全管理策略 (一)提高电力系统自动化技术维护水平 加强电力系统自动化技术安全管理,提高电力系统自动化技术维护水平至关重要。自动化技术维护离不开人才。人才才是自动化技术维护的关键与核心,只有具备高素质的自动化技术维护人才,才可以全面提高电力系统自动化水平。电力企业需要加强对于高素质、高能力人才的招聘,为电力企业电力系统自动化注入新鲜的血液,同时加强对于自动化技术维护人员的专业化培训,提高自动化技术维护人员的专业水平以及技术能力,杜绝电力系统自动化技术的“三不管”现象,从而使得电力系统自动化技术维护水平得到迅速提升。另外,近几年来,科学技术发展速度越来越快,尤其是信息技术的进步,直接改变了人们的学习生活和工作,对于电力企业来讲亦是如此,电力系统自动化的深入发展,便是建立在信息技术等高科技技术的基础上的。数字化电网以及数字化变电站的广泛推广,直接提高了电力系统自动化运行效率,提好了电力系统自动化运行的安全性。电力系统自动化技术通过对于互联网以及信息技术的应用,可以做到对于电力数据的采集与储存,从而使得电力系统做到规范化以及有效化。另一方面,数字化电网以及数字化变电站的广泛推广,还使得电网以及电力系统自动化技术向着智能化、可视化以及信息化的方向发展,使得我国的电网以及电力系统可以更好的面对激烈的市场竞争环境,在电力市场中取得一席之地。 (二)加强电力系统自动化技术管理水平 1、电力系统自动化技术模式设计 目前来看,我国在电力系统自动化技术方面还不是很纯熟,缺少关于电力系统自动化技术管理方面的经验,在实际的电力系统自动化技术管理过程中,存在着很多技术上以及管理上的问题,影响到电力系统自动化的顺利开展。因此,电力企业在实际的电力系统自动化技术实施过程中,需要严格做好电网自动化的规划设计,充分的考虑到各种因素,从而最大限度的提高电力系统自动化设计水平与质量。从专业化的角度来讲,电力企业要想提高电网的安全性以及稳定性,需要从以下三个方面入手,提高电力系统自动化技术应用水平。第一,电力企业需要做好分布式结构设计。对于电力系统中的警报、测量、保护以及控制等信号设备,设计人员需要将其进行相互独立,避免彼此单元之间出现相互影响的问题。第二,做好电力系统的兼容性以及扩展性。兼容性以及扩展性是电力系统极为关键的两方面,电力系统是由各种软件以及硬件组成的,电力系统对于不同的软件和硬件,都有着各自的通讯接口,从而使得电网环境可以做到灵活化,从而通过扩大兼容性以及扩展性,提高电力系统的运行效率。第三,简化电力系统。简化电力系统的根本目的在于确保电力系统的安全性,尤其是对于二次接线的简化,可以极大的提高电力系统的运行效率,科学合理配置电力系统软硬件,从而达到电网安全运行的效果。 2、电力系统自动化技术应用标准化 建立完善的电力系统自动化技术应用标准化体系,这是提高电力系统自动化技术管理水平的关键性举措。只有实现电力系统自动化技术应用的标准化,才可以保证电力系统的安全性管理。但是,在实际的电力系统自动化技术应用过程中,我国在自动化应用标准化建设方面,缺乏必要的建设规范以及标准,使得电力系统自动化技术应用没有达到统一,从而在实际的电力系统自动化技术实施过程中,出现各种各样的问题。因此,电力企业需要认识到技术应用的标准化才是电力系统自动化发展的前提,通过标准化的规范,使得电力系统可以达到最佳运行效果。对于电力系统自动化技术所需的故障录波、通讯控制器、无功装置与通讯控制器、保护与通讯控制器、RTU与通信控制器、通讯控制器与主站、小电流接地装置与通讯控制器、通讯控制器与模拟盘等设备都必须要做到与自动化技术接轨的统一标准,从而避免因为标准化缺失而带来的各种电网安全事故和问题。总结 二、结语 综上所述,为确保电力系统自动化技术的安全管理水平,就应该及时采取有效的管理对策,使电力系统自动化技术朝着标准化、智能化、规范化的方向快速发展。重点强调对自动化技术应用的管理,既要提高技术管理水平,又要优化电力系统设计,为电网运行安全、可靠的运行打下坚实基础。电力企业在电力系统自动化技术创新方面做出了重大的努力,也取得了重大进展,但是在实际的电力系统自动化技术过程中,还是存在着很多的问题。深入研究现阶段电力系统自动化技术应用现状,创新电力系统自动化技术策略,是今后电力企业在电力系统自动化技术创新方面的重大课题。 作者:王平荔 单位:国网江西省电力公司萍乡供电分公司
浅谈建筑工程电气安装与设计:关于建筑工程中电气工程项目质量控制研究 摘 要:建筑工程中电气工程项目在施工过程中的质量控制,会受到来自设计方案、施工工艺、管理制度、建筑材料等多方因素的影响。在建筑工程施工过程中,应事先预埋与电气设备使用有关的配线、配管、接地线等工作;电气设备安装时应做好防漏电保护装置和防雷保护等工作;在电气工程正式验收前,必须对安装后的电气设备进行调试,验证电气设备是否满足设计要求。 关键词:电气工程;质量控制;管理;电气设备 电气工程是一个庞大的系统工程,一些电气工程施工项目又分为许多小的分项工程,各分项又是通过一步步不同的工序来完成的。所以要保证施工质量,就要控制各项工序的质量,严格检查每道工序,只有上一道工序过关后才可以允许下一道工序的继续进行。 1 电气工程施工前的准备工作 1.1 加强对电气工作人员技能培训,电气工作人员的技术水平是影响工程质量的首要因素,因此必须加强对相关技术人员进行技术培训和安全思想教育,从而提高整个施工队伍的综合素质,工作人员技术水平高,分工清晰,责任明确,是保证电气工程质量的基础。 1.2 施工前,建设单位主持图纸会审工作,由设计单位向建设单位、监理单位、施工单位提出图纸中的问题给予解答,并将图纸的设计意图及难点向建设单位、监理单位、施工单位进行说明,保证相关单位正确理解设计方案。电气工程技术人员应会同土建施工技术人员共同查对施工图,列出有交叉施工的部位,并编制施工交叉部位的施工计划,充分做好技术与材料准备工作,设备由建设单位按图纸要求定货,严格选择供货单位,保证设备质量。 2 电气工程施工阶段的质量控制 电气工程的质量控制是从工序质量到分项工程质量、分部工程质量的系统控制过程。影响电气工程施工的因素主要有五大方面,即 4mle,分 别 指 : 人 (man)、材 料 (material)、机 械 (machine)、方 法(method)和环境(envirohment)共五方面的因素,对这五方面的因素严加控制,是保证施工项目质量的关键。 电气工程子系统较多。包括照明系统、动力系统、消防系统、安防监控系统、通信系统、电视接收系统、宽带网络系统等,各个子系统之间具有一定的联系,需要从整体上对电气工程质量进行防治。 2.1 防雷引下线及接地工程:外墙金属防护栏杆及屋顶的金属部件要做好防雷措施,做好工序衔接;做好设备外壳接地安装工作,接地端子的预留应符合规范要求。地基基础的底板主筋与柱主筋贯通连接,绑扎牢固,必须将防雷引下线的柱主筋自下而上标记清晰,将钢筋表面做好防腐处理。为了减小接地电阻值,以达到图纸要求的阻值范围,可增设接地极。 2.2 电气工程安装工作注意事项。所有导线、电缆、插座在安装使用前必须经过严格的外观完好性检查、设备绝缘测定、接地电阻试验、电流泄漏测试合格后方能送电调试,设备的安装要按照使用说明书操作,确保设备外壳做接地防护。 3 电气设备安装质量检查与调试验收的质量控制 3.1 安装单位资质审查、材料设备进场和使用报审、安装过程检 查和竣工验收是电气安装工程质量控制的三个重要环节。资质不合格的安装单位,工程质量是没有保障的。材料设备进场和安装不报审,工程质量就处于失控状态。电气设备的安装位置与安装方式应符合设计要求;安装设备的房间应做接地带,且接地连接正确可靠;所有螺栓均处于紧固状态;绝缘件应无裂纹。电气设备安装应严格按设计施工,质量符合设计 和规范要求,施工范围符合合同条件。监理工程师除了对电气安装单位的资质和材料设备的使用进行控制外,更重要的是对安装过程的控制和安装质量的检查验收。尤其是对较隐蔽的工程,更是要严格审查,发现质量问题或质量隐患要及时要求施工单位或相关工作人员进行修改和调整。 3.2 设备的试运行,是电气工程的重要检测步骤,涉及施工、监理、设计、建设等单位的共同配合。对待调试设备性能要在规定的时间内持续运行,逐项进行,一定要反复试验,使其达到设计要求。设备的总配电箱设置在明显的位置,并用标签标明内部线路的控制对象;设备试运行要先进行单机无负荷运行,待测试标准符合设计要求后,进行联动无负荷试车,待各项指标符合标准要求后,最后进行带负荷的联动试车。 对于市电与发电机供电切换、主要供电线路与备用供 线路之间切换的调试,操作人员要给予足够的重视,在实际使用中往往由于疏忽大意或各工种之间协调不到位而导致设备无法正常使用。例如:柴油发电机带不了负荷,只因开关的整定值未按设计要求设定;发电机供电回路未核对相序,因相序反了而导致电机反转;由于二次回路转换开关没有放在自动切换位置,导致主备供电线路在发电机供电时无法自动切换,造成用电设备无法正常使用的现象。 消防报警设备以及火灾自动喷灌设备系统的调试,因涉及消防控制室现场手动、自动起动、降压起动等控制,且在安装过程中涉及多个不同品种设备供货商的同时安装,在现场整体的协同配合上很容易发生问题,从而影响设备的安装和调试进度。电气项目负责人必须提前协调好不同设备供货单位的安装日程及进度,安排好不同设备之间的交叉安装及衔接过程,调试中要确保相关联的消防设备之间的自动协同工作,保质保量的完成消防电气工程的安装及调试任务。 4 电气设备成品保护 电气设备成品保护是电气安装工程中的重要环节,必须严格加以控制,设立专人负责并定期检查。上道工序和下道工序应办理必要的交接手续,以明确各自的责任,严格控制下道工序施工人员的行为,确保设备材料不受损坏。 5 结束语 总之,要想把电气工程做好,应根据工程自身特点,把质量和安全放在第一位,对现场施工中的每一个环节都要实施有效的动态控制机制,建立有效的监督体系,不断学习和积累经验,才能从根本上减少问题的发生,提高电气工程质量。 浅谈建筑工程电气安装与设计:建筑工程中电气的安装施工技术探讨 [摘要]本文结合个人参与的建筑电气设备安装施工案例,对电气工程安装施工的主要技术措施进行了阐述和探讨。 [关键词]电气安装 施工技术 质量控制 一、建筑电气安装技术探讨 1.施工前期准备 在建筑电气安装工程项目的设计阶段,由电气设计人员对建筑项目安装设计提出相关的技术要求。电气安装人员应会同施工技术人员审核安装和施工的图纸,以防遗漏和发生差错的现象,电气安装工人应该学会看懂相关的施工图纸。电气安装施工前,需要详细的了解电气安装施工进度计划和施工方法,尤其是梁、柱、地面、屋面的做法和相互问的连接方式,并仔细地校核自己准备采用的电气安装方法能否和这一项目的电气安装施工相适应。在安装施工前,还必须加工制作和备齐电气安装施工阶段中的预埋件、预埋管道和零配件等基本设备。 2.配电设备安装工艺 配电箱是接受电能和分配电能的表量,也是电力负荷在现场的直接控制器。要使工程中的动力、照明以及弱电负荷能正常工作,配电箱的工作性能至关重要。工程中配电箱型号复杂、数量多,大部分配电箱还受楼宇、消防等弱电专业的控制,箱内原理复杂、设制严格。 所有配电箱不打开箱门时的防护等级不小于ip40,打开箱门后的防护等级不小于ip20,以上箱体按现场情况采用上(下)进上(下)出接线方式制作。 3.线路敷设工艺 (1)导线敷设方式、部位代号。sc-穿焊接钢管敷设、ct-桥架敷设、fc-地板内暗敷、cc-顶板内暗敷、wc-墙内敷设、acc-吊顶内敷设、sr-钢线槽敷设、ce-顶板面敷设,严格按设计和规范下料配管,专业监理工程师严格把关,管材不符合要求不准施工。(2)配管加工时要掌握。明配管只有一个90°弯时,弯曲半径≥管外径的4倍;2个或3个90°弯时,弯曲半径≥管外径的6倍;暗配管的弯曲半径≥管外径的6倍;埋入地下和混凝土内管子弯曲半径≥管外径的10倍。(3)镀锌管和薄壁钢管内径小于等于25mm的可选用不同规格的手动弯管器;内径≥32mm的钢管用液压弯管器;pvc管子根据内径选用不同规格的弹簧弯管,内径≥32mm的管子煨弯,如大量加工时,可用专制弯管的烘箱加热,做到管子弯曲后,管皮不皱、不裂、不变质。pvc对接时,建议采用整料套管对接法,并粘接牢固。(4)镀锌管和薄壁钢管禁止用割管器切割钢管,用钢锯锯口要平(不斜),管口用圆锉把毛刺处理干净。直径≥40mm的厚壁管对接时采用焊接方式,不允许管口直接对焊,直径小于等于32mm管子应套丝连接,或用套管紧定螺钉连接,不应熔焊连接,连接处和中间放接线盒采用专用接地卡跨接。 4.开关插座的安装施工工艺 插座、灯具开关、吊扇钩盒预埋时,应符合相关安装图纸要求,在施工定位时,应该严格的施工基本要求:左右、前后盒位允许偏差≤50mm,同一室内的成排布置的灯具和吊扇中心允许偏差≤5mm,开关盒距门框一般为150-200mm。在预埋安装施工过程中,需要根据现浇板的厚度要求,设置吊扇钩用l0圆钢先弯一个内径35-40mm的圆圈形式,把圆圈与钢筋缓缓地折成90°角,插入接线盒底的中间位置,然后再根据板厚把剩余钢筋头折成90°角,合理的搭在板筋上焊牢即可。模板拆除施工结束后,需要严格把把吊环折下,圆钢必须进行调垂直处理,位置需要在盒的中心,吊钩与金属盒清理干净,需要进行刷防锈漆防腐处理。 5.建筑物防雷工艺 建筑结构形式为钢筋混凝土结构,钢结构的连接采用焊接和螺栓连接,钢筋混凝土结构内的主钢筋采用焊接连接和直螺纹连接,所有金属件的连接方式及截面均满足防雷规范的要求,并与屋面焊接连通,因此可以直接作为防雷及等电位连接系统的引下线,引下线与基础接地装置焊接; 如果采用综合接地系统,接地电阻不大于1欧姆,其主体建筑利用结构柱、地梁、桩基、承台等内部的主筋连通作自然接地体,结构基础钢筋一律采用焊接、绑扎等可靠连接的方式,所有金属件的连接方式及截面均满足防雷规范的要求,并与引下线金属结构焊接连通,可以直接用作防雷及综合接地系统的自然接地装置。所有桩基、承台、地梁内钢筋应连成电气通路,并形成周边闭合回路。 如果建筑外墙均为幕墙结构,建筑物从室外地坪起,每层外墙处利用结构圈梁内外侧两根主钢筋焊接连通成环形作均压环、并预留接地端子板,将外墙上的幕墙框架等所有金属构筑物均接入均压环接地系统,每个金属物的接入不少于两点,以防止侧击雷的破坏。 二、安装施工中的质量控制 1.图纸是施工的前提和依据,只有详细核对图纸,对工程中各系统做到心中有数,才能发现问题和纠正错误,做到对工程质量的预控。 2.电气安装施工中必须根据已会审后的电气设计安装图纸和相关的技术文件,按照国家现行的电气工程安装施工及验收的规范、地方有关工程建设的相关法规文件等,经过相关审批的施工组织设计进行施工即可。安装施工中若发现相关的安装图纸问题应及时提出并严格执行处理,不允许未经同意私自变更设计。需要坚持严格执行和落实“三检”制,对于施工的关键部位实施旁站监理。 3.在建筑物内应将下列导电体作总等电位连接:pe干线、进户pen线;电气装置接地极的接地干线;建筑物内的水管、煤气管、采暖和空调管道等金属管道;条件许可的建筑物金属构件等,导电体等,等电位联结中金属管道连接处应可靠地连通导电。 4.注意时间和空间的配合,需要提前做好全面准备工作,组织必要的施工材料和技术人员,确保按期保质完成安装工作。要完成电气管道、供配电电缆、灯具、避雷设施的安装施工,这就要求在安装施工组织等方面要和电气安装专业施工员进行密切的配合方能处理好施工工作。 5.金属电缆桥架及其支架和引入或引出的金属电缆导管必须接地(pe)可靠,且必须符合下列规定:金属电缆桥架及其支架全长应不少于两处与接地(pe)干线相连接;非镀锌电缆桥架间连接板的两端跨接铜芯接地线,接地线最小容许截面积不小于4平方毫米;镀锌电缆桥架间连接板的两端不跨接接地线,但连接板两端不少于两个有防松螺帽或防松垫圈的连接固定螺栓。 浅谈建筑工程电气安装与设计:工业建筑工程的电气设计浅谈 摘要:在建筑工程的使用途径多样化的当今社会,电气设计针对不同的建筑有不同的要求,工业建筑里现代化电气设备的使用,代表着一个国家经济发展的先进程度,工业建筑的空间相对较高,使用者对光源的分配、线路的走向和电压负荷的高低的安排这些方面有很高的要求,全文通过对这些事项的分析,达到工业建筑工程中对电气设计的要求。 关键词:工业;建筑工程;电气设计 1前言 电气设计在工业建筑的设计里占有非同小可的地位,与民用建筑的区别在于,工业建筑的空间跨度大,各种机器设备、照明设施等线路相当复杂,需要的电力负荷很大,生产时要供不同机具设备、照明等同时运转,在工业建筑电气设计时必须考虑使用功能上的差异。 2工业建筑工程的电气设计的原则 (1)有针对性的选择灯具。工业建筑的照明灯具应按照建筑的跨度空间来进行选择,跨度不超过4米的,可以考虑使用荧光灯这种带槽式的灯具,如果跨度在5米以上,就必须使用高压的气体放电灯。这种灯有几种功能各异的灯具,对于室外光线条件较好的地方就用光效高的高压钠灯,而金属卤化物灯常被用在显色性要求高的地方。(2)应急照明。它里面重要的是疏散应急照明,在许多的工业建筑的设计里,包含对厂房的疏散线路有灯光的疏散设计,中小规模的工业建筑,它的内部环境不复杂,工人处在这样的工作环境里很容易找到疏散的出口,设计时只需有点照度,在工厂遇到紧急情况断电时能保证工人有可靠的照明,避免出现因机具设备而妨碍了工人的安全撤退。备用照明的设计比较灵活,主要是根据工厂生产中的实际要求来决定设计与否,主要是满足工厂正常的生产活动时的照明。(3)线路照明元件的合理分配。在设计照明线路时,首先要考虑照明的单相分支回路的电流是不能高于16安培的,而且连接的光源数目不能超过25个以上。安装工业建筑的灯具,必须保证回路的电流低于25安培,连接的光源数目少于60个。还要充分考虑到高强度的气体放电灯的单相分支回路电流必须控制在30安培以内。 3电气设计时存在的问题 工业建筑电气设计中往往没有详细的资料可循,各种设备、元件的布置以及安装的具体要求,没有数据参考,没有配套的验收规范,造成设计很难顺利开展。(1)设计的深入程度不够。电气设计中的深度设计非常关键,深度是否到位,关系着建设中电气使用的效果。电气设计在项目建设的先期进行,不经过认真仔细的核算并注明注意事项,会给后面的建设工作带来很大的难度,甚至延误工期。现在的电气元件品种繁多,产品质量也各有千秋,没有很好的专业知识和责任心的人员采购的电气元件,容易出现型号、规格与设计不匹配,质量不可靠,不但损失了企业的利润,还不能保证设计工作的正常进行。(2)设计工作同其他部门工作沟通不够。参与工程设计项目的人员很多,每个环节涉及到不同的经办人员。所以设计时不加强各部门之间的沟通和协调,也会对工程质量和进度造成影响,比如,设计时建筑中要安装避雷器,建筑图纸上没有明确的标识,只有电气的设计图中有标注,因此在施工时工人没有把避雷器和钢筋连接起来,造成工程项目必须返工。(3)变配电所的设置位置不当。现在的建筑用地寸土寸金,很多的企业想了很多办法来建设变配电所,把它设置在地下室里,万一地下水位较高或建筑的地势低,那么地下室里潮湿,遇到下雨,就有积水,很容易造成变配电所的设置出现故障,影响使用。(4)消防系统不健全。由于很多建筑企业的领导不重视安全消防工作,忽视了消防系统的设置或者设置根本不达标。严格来说,建筑的疏散标识设置应该在墙壁1米以下的地方,并安装疏散用的标志灯。但个别的建筑企业没有照章办事,完全不顾工人的安危,根本不设置消防安全系统,最后发生事故造成消防事故。 4提升工业建筑工程电气设计的措施 (1)电气设备的选择。尘土多的地方设置防尘的设备,潮湿的地方用放潮的设备,腐蚀性气体弥漫的场所设置防腐的设备,有火灾隐患的地方用阻燃的设备,爆炸危险的场地用防爆设备,有针对性的选择电气设备。(2)电气设备的安装。工业建筑里的灯具大多同时开启和关闭,大开间的厂区里可以在值班室的照明箱通过集中控制开关的方式进行操作,少量的小开间的灯具则通过翘板开关来操作。如果厂房里没有值班室,在考虑厂房内部对照明配电箱没有特殊要求外,厂房入口处的墙上就可以设置照明的配电箱。(3)生产车间、调度室、楼梯、走廊以及消防专业灯具各有用途,它们的线路必须分开,划分到不同的回路中。(4)电气线路设计图要标明主要示意的起点和止点,施工员在知晓线路的连接方式后,结合施工实际情况灵活处理,把施工图和设计图结合起来指导施工。(5)线缆的选择。根据《建筑电气常用数据指南》的要求,建筑物外铺设的线缆要达到YJV22的功率指标,以此满足机具满负荷运转时所承受的外力作用。 5结语 电气设计在工业建筑里占有重要的地位,要严格按照建筑施工的要求规范操作,才会有高水平的电气设计,要避免设计出现问题,设计中结合电气专业的要求,按照工业建筑的使用特点思考注意事项,确保企业电气能安全运行。 作者:武云泽 单位:新疆科汇工程设计有限责任公司 浅谈建筑工程电气安装与设计:工业建筑工程电气设计分析 摘要: 建筑工程的用途比较广泛,可以在不同的用途内进行使用,不同的用途就有不一样的使用功能,除了在主体强度等建筑因素当中体现,电气设计的不同还可以体现。所以,为了实现不同工业建筑工程的功能性质,还要对电气系统进行差异化设计。这是针对工业建筑而言的,来使工程的电气系统能够正常的使用,体现出它的功能用途。 关键词: 工业;建筑工程;电气设计 引言: 电气工程是工业建筑项目当中重要的组成部分,我们要将工业建筑的电气设计与其他的电气设计区别开来的,我们要明白工业建筑电气设计的要求,明白在工业建筑当中的地位。下面就通过实际操作的工业建筑电气工程,分别可以从电气设计的过程、特点和工业建筑电气在设计过程中应该注意的问题来进行阐述。 一、电气设计在工业建筑工程的流程的特点 电气设计一般的步骤:方案的设计、初步设计、深度设计、施工图设计,以上的流程是相对于普通的建筑工程而言的。工业建筑工程电气设计与普通的建筑设计流程是一模一样的,但是工业建筑工程电气设计需要注意在工业投产的需求。 1、工业建筑工程电气设计的设计方案 在方案的设计上必须要符合工业工艺生产的要求,必须在这个前提下确定设计的方向。因此,在这个阶段,我们首先要对工业建筑要求的电气设计方向进行确定,然后提出计划新建的工业工程所需要的电气系统的类别,在对计划新建的电气系统当中需要匹配的变压系统和配电系统、照明等级等系统。这就是与其他普通建筑的电气设计区别于开来的特点,在其他方面,我们要更多的考虑到工业建筑工程所需要的电源电压、照明等级等,其次需要对工业设备的负荷进行选择载体回路方式和选择匹配的导体。 2、工业建筑工程电气的初步设计 我们要对工业建筑工程进行大概的设计,就是我们所说的初步设计的大概含义。在初步设计阶段,要对工业建筑的电气进行专业化的设计,在设计当中必须包括工业建筑电气项目的进行设计的说明书、设计的图纸、主要电气设备明细和建筑电气计划书。这就好与普通的电气设计进行区分开来,设计的说明书当中还要明确的标注工业设备的用电分配,在设计的图纸中要进行明确的标注,因为设备的使用是工业建筑特点之一,所以还要针对设备要做好电气计划书 3、工业建筑工程电气的施工图设计 在电气工程中需要对施工进行设计,要对在电气施工中,常常会遇到一些无法预计的问题,需要在工程中及时的进行修改,需要保障完工之后的成果与设计图上保持一致,避免维修时找不到问题的所在,因此我们还要对单独使用时出现的问题进行考虑,将施工方式结合起来,对设计图纸中出现的问题进行修改,在施工中能满足施工的要求,方便以后对施工进行维修和维护 二、工业建筑工程电气设计中常见的问题 在我们的电气设计当中,会存在各种各样的问题,设备和器件都没有安装的要求和明确的尺寸和数据参考。例如,在工业建筑电气设计中对配电箱的选择,需要设计人员在工业当中使用的配电箱与住宅的配电箱区别开来,避免造成配电箱功率的浪费。 1、设计的深度不够 设计深度对电气的设计尤其重要,设计的深度不够的话,会影响到电气的使用。如果工作人员在对电气设计时,没有进行仔细的进行设计的化,尤其是一些小的细节方面没有标注清楚,会造成工作人员在安装的时候不能按照图纸里面的设计进行安装,从而导致与设计图纸不符合,会对项目在电气工程当中的建设造成严重的影响,导致项目不能按照原来的计划进行。比如,按照规定在电力设计当中要对电气设备的型号、名称、规格参数及数量都要在设计中明确的标注出来,但是设计人员只有时忽略了在设计图中没有将规格、数量标注出来。在采购的时候,往往容易造成设备采购错误,在安装的时候容易出现错误。 2、相关专业的设计工作衔接不利 每个项目工程当中都设计到很多的专业,每个部门中都有相关专业的人员参与到工程项目当中,都有专门的工作人员进行负责。在每一项工程当中专业的人员相较于就显的比较的多,而且在工作上进行相关联的工作就容易出现问题,不能进行密切的配合。例如,在建筑的设计当中,将避雷针等装置以钢筋作为载体作为建筑的一部分,所以在电气设计当中,都要在设计图纸上进行标注清楚。在设计当中要明确,将避雷针的设计属于电气设计的范围内,要在设计图纸上面标注清楚,在施工当中,施工的人员要按照图纸来进行施工,如果没有将避雷针与建筑的钢筋进行连接,而导致项目的返工。 3、将工业建筑设计与普通电气系统的区别 工业建筑设计与普通的电气系统是由很大的区别的。例如,在工业建筑当中一般采用的是低层的建筑,建筑的高度与其他的相比都比较的高,建筑面积较大,电力的负荷也比较大。在工业建筑当中会大规模的接触到动力设备配电线路、明敷设线路等问题,所以我们要将工业建筑的工程规模、消防等级和工艺流程的特点认识清楚,方便在设计中提供相应的依据。因此在工业建筑电气设计当中有很多问题需要注意的。 结语 通过上面的分析,可以对工业建筑工程的电气设计有了初步的认识,了解了电气设计中的注意事项。 作者:张贵军 单位:瓦房店轴承集团有限责任公司 浅谈建筑工程电气安装与设计:多功能建筑工程电气设计探讨 摘要: 对高层建筑中电气设计开展形式进行详细的探讨,促进管理计划更高效完成,减少电气系统运行使用发生故障的几率。 关键词: 高层建筑;多功能;电气设计 1供电系统的设计探讨 1.1负荷分级确定。 在对高层建筑的电气系统进行设计时,供电阶段要根据用电器的使用需求来进行,这样的环境中供电任务才能更高效进行。负荷等级划分可以参照设备的使用说明书来进行,与设备的运行使用需求量也有很大的关系。基于负荷分级基础上开展的电气设计更具有安全性,能够在基层更高效的落实应用。加强消防设施中有关于设备运行安全性的检验,对设备后续使用也有很大的帮助。 1.2供电电源的选择。 供电电源要满足高层建筑的整体使用需求,并且在现场也要进行运行安全性检验,计算总的荷载是否与系统运行功率保持一致。电源部分在设计时要安装继电保护装置,这样当用电系统的运行出现异常时会自动断开保护设备安全性。电源选择是设计的重点部分,也是后续电气设备安装的依据。 1.3应急电源的选择。 应急电源是高层建筑电气中消防设施的重要组成部分,要在普通照明系统损坏后快速导通,设计标准要达到消防安全管理规定,使用独立与常规电源的发电设备,高层建筑投入使用后,常规电源故障会自动切换到应急电源,保障高层电气设备能够得到稳定的电能供应。导通时间要控制在10秒中以内,通常是以柴油为原料来发电的,日常静止断开时要定期对设备安全情况进行检验。应急电源安装位置的通风情况要达到标准,并远离依然物品。柴油发电机组设置在地下一层汽车库入口旁,通风方式为自然进风,机械排风。在柴油发电机房内设置储油间,其日用油箱储存量为1200L的燃油量。 1.4配电方案。 采用两路10kV市电电源(双重电源)作为常用电源,并满足当任何一路电源发生故障时,另一路电源仍能满足全部一级及二级负荷。自设柴油发电机组作为应急电源,在地下一层设置10/0.4kV变配电所。 1.5变压器容量和台数的确定。 变压器容量和台数要根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合确定,本工程选用包封线圈式干式变压器SCB10并带金属保护外壳。变压器容量为2×1000+2×800kVA,每台变压器的负载率大约为80%。 1.6供配电系统的运行方式。 低压系统的供电分为三大部分:主楼及地下室二级负荷由4#变压器供电;主楼及地下室一级负荷由3#变压器供电,1#、2#变压器给空调负荷供电;应急负荷由柴油发电机供电。 2低压配电和照明系统设计探讨 2.1低压配电系统。 配电系统的设计,采用组合的方法来进行,高层建筑电气系统供应方式比较复杂,结合不同楼层的实际方法来进行,低压系统的设计中稳压模块是很重要的。要保障所传输的电流处于恒定状态,并且不存在电流干扰。计算出电流产生到完成传输所需要的时间,进行有针对性的调查研究,并针对导通时间不合理的设备进行调查分析,探讨更有效的优化方法,提升设备运行使用安全性,以免设备使用期间出现不合理的现象。由于高层建筑内部较为复杂,一旦发生火灾在第一时间如果不能够出去,将直接导致内部人员的伤亡,所以为了避免在逃生过程中由于电源中断而造成的损伤,在公共区域设计醒目的疏散撤离标志是十分重要的,并且在设计中为了防止应急电路受楼梯垮塌受损,配置应急灯独立电源也是十分必要的。 2.2低压配电电缆。 电缆部分的设计安装,要考虑安全保护系统功能是否能够实现,绝缘层也要完整,一旦损坏绝缘与防火性能都会丧失,不利于电缆设备安全使用。所通过的电流一旦超出了安全范围,也很容易会引发火灾事故,因电缆温度升高而引起的,不利于使用安全,因此在电气系统中电缆设计与安装是十分重要的工作。在进行高层建筑物以及内部重要设施的防火处理过程中,应该采用阻燃低烟无卤交联乙烯绝缘电力电缆等相关的配电设备,并通过建立一种火灾自动报警系统对建筑的内部进行良好的保护,在进行消防设备的供电干线与分支干线的设计过程中应该采用一种矿物绝缘的电缆;只有保证相关线路的敷设保护措施达到了防火的要求,才能够采用有机绝缘耐火类的电脑,在进行应急照明配电主干线以及相关的分值低压电缆的敷设过程中一般应该采用一种有机绝缘的耐火电缆。在进行普通供电设备的低压供电电缆的选择过程中依旧应该选择一种无卤低烟阻燃的交联聚乙烯电缆。 2.3照明系统。 在照明系统的设计过程中一般安装的地点是非常的多的,最为主要的几个地点包括了变配电所、水房、值班室等相关的控制中枢部门以及一些具有大量人群聚集的地点。应急照明系统以及在发生事故过程中使用的疏散指示系统采用的全部都是双电源末端切换的一种控制方式,在疏散指示灯的内部为了提高其实际的应用价值,一般在里面都配备了镍镉电池。一旦在发生事故的过程中,正常的供电电源不能够为相关的设备继续供电,那么就必须使用设备内部的电源进行电力的供应,在备用照明以及疏散照明灯的系统设计过程中,一般对其使用的实践对进行了规定,在一般性质的平面疏散区域的内部大多数采用的供电实践都应该在三十分钟以上,在专用的消防区域一般的供电实践最长将会达到三个小时以上,一边消防工作、救援工作、逃生环节能够得到充足的时间。 3注重设计中接地形式的采用 高层建筑多功能建筑工程中对电器的接地设计也是十分重视的,在进行接地形式以及相关安全保护措施的安装过程中应该选用专业的电器设计安装人员进行实地的操作,虽然系统的选择是一项比较复杂的过程,但是工作人员只要在选择的过程中能够细致、谨慎的对当地的环境、用户的需求等相关的状况进行探查就可以制定合理的方案。通过以上分析,在进行建筑物内部供电的设计时,接地系统在整个施工过程中是十分重要的,他安装的成功与否直接与整个高层建筑物内部的供电可靠性、安全性产生了直接的影响。在建筑的内部由于大量的设备使用直流接地、交流工作,所以在进行安装保护的过程中还应该重视防雷接地的相关技术措施的应用。面对建筑内部由于安装了大型计算机、消防等相关的电子工作时而导致静电问题的发生,进而对内部电磁波的产生产生影响,导致精密仪器不能够正常的工作,所以在进行高层建筑内部电气接地设计的过程中,还应该充分的考虑防静电的技术措施以及相应的屏蔽接地的要求,然后采用屏蔽技术手段进行处理。 4做好电气设计中的防雷工作 对于大面积公共建筑这些属于二、三类的防雷建筑工程,综合分析该地区的气候状况,以一年为单位计算雷雨次数并预计建筑物念雷击次数,然后根据数据进行必要的防雷措施。只有采用科学有效地防雷措施才是建筑电力系统防雷工作的关键所在。因此在进行建筑物防雷设计时要严格按国内有关的电气设计规范对于一些民用建筑以及大型商业建筑的主要防雷措施进行细致分析以及对户外架空线路进行必要的防雷措施,并且建筑设计单位也要格外重视采取防雷改进措施的必要性,也只有建筑单位正确的实施了防雷技术,才能有效地确保防雷工作的可靠性。 作者:刘征 单位:黑龙江省创业农场建设科
计算机设计毕业论文:大数据应用背景下的超级计算机设计 摘 要 在大数据应用时代背景当中,超级计算机迎来了前所未有的挑战,这些挑战主要体现在数据的计算、存储、通信以及编程方面,因此基于大数据的实际特征以及需求来设计一个超级计算机系统是十分有必要的。本文围绕如何基于大数据特征以及需求进行超级计算机设计、大数据时代应用背景下编程模型的设计两个方面展开讨论,对大数据应用背景下的超级计算机设计进行了分析,并提出了一些笔者自己的见解,希望能够对大数据应用背景下的数据处理问题提供一些对策建议。 关键词 大数据应用背景 超级计算机 数据处理 在电子信息技术的推动下,大数据已成为了当代潮流前线的主流技术,所谓大数据,从狭义上理解主要是指各种大规模的数据,具体来说是指难以在既定的时间范围内使用常规软件以及技术进行收集、统计、储存以及管理的数据集合,必须通过新型处理模式才可将其决策力、洞察力、发现力以及流程化进行充分发挥、具有规模大、复杂程度高、实时性强、高增长率以及多元化等特征的信息资产。由此可见,大数据是一种不同于传统数据的信息化数据资产,仅仅应用传统的软件或工具进行统计或管理是难以显效的,我们必须针对大数据的特征以及需求设计一款超级计算机,用于满足大数据的计算需求。 通过超级计算机来构建大数据处理中心,是现阶段最为主流的应用趋势。相比于传统计算机来说,超级计算机在性能方面具有显著优势,可以为大数据提供高效的计算以及处理服务。超级计算机早在二十世纪七十年代初就已被很多国家作为了一种战略性资源而进行使用,在国家经济建设、国防安全、社会发展、科学研究等方面得到了广泛的应用,并作出了极大的贡献,因此现阶段,超级计算机技术基本已经成为了衡量国家科技水平以及国防力量的重要指标之一。天河二号超级计算机是由我国国防科学技术大学研制而成的,它实现了每秒钟三点山九亿亿次的浮点运算速度,并以此成绩蝉联五次夺得全球运行速度最快超级计算机奖项。但是,超级计算机虽然具有如此高效的运行速率,它仍然只能在自己所擅长的以科学与工程运算为主的领域中发挥作用,例如一些计算密集型的任务中。此外,超级计算机具有计算模式单一的特点,它的处理过程通常由批量处理计算、流式运算、迭代运算、图运算等数据密集型运算方式组成,因此传统上的超级计算机很难直接被应用在大数据的计摘 要 在大数据应用时代背景当中,超级计算机迎来了前所未有的挑战,这些挑战主要体现在数据的计算、存储、通信以及编程方面,因此基于大数据的实际特征以及需求来设计一个超级计算机系统是十分有必要的。本文围绕如何基于大数据特征以及需求进行超级计算机设计、大数据时代应用背景下编程模型的设计两个方面展开讨论,对大数据应用背景下的超级计算机设计进行了分析,并提出了一些笔者自己的见解,希望能够对大数据应用背景下的数据处理问题提供一些对策建议。 关键词 大数据应用背景 超级计算机 数据处理算以及处理中。 1如何基于大数据特征以及需求进行超级计算机设计 显而易见,大数据的出现给人类技术带来了极大的挑战,而超级计算机具有十分强大的计算能力以及极其高效的数据处理能力,它将海量的信息高度集中在自己的系统当中,并通过工具媒介、数据存储等多元化角度对这些庞大的数据进行处理、分析以及应用,由此可见,不同的超级计算机在对信息处理以及计算时所呈现出的性能水平也是有所差异的。我们之所以要通过超级计算机来实现高性能数据计算,主要目的就在于提升数据计算效率,并通过对大数据的应用来增强通信效率。在本文中,笔者将围绕硬件和软件两个层面来设计大数据应用背景下的超级计算机。 1.1硬件体系结构 信息量大以及操作简单是大数据应用的显著特征,大数据应用能够确保计算指令维持在一个相对来说较低的状态,实际上间接增加了数据访问所需的成本,由此可见,在使用超级计算机管理大数据的过程中主要存在的问题在于数据吞吐率与数据计算效率之间的失衡性。针对这一问题,我们可以重点以两个切入点进行解决,一是针对片上缓存实施彻底优化处理。大数据应用指令等级相对较低,跳转频率较高,且不具备充分的局部性,再加上大数据通常只能使用一次,我们可以基于上述特点来降低指令缓存,并构建一个连接处理器与二级缓存的通道,以确保数据吞吐率与计算效率之间的失衡状态得到相对改善;二是提高大数据计算能力。在大数据的影响下,信息逐渐呈现出高密集化状态,这使得传统的处理器已无法满足信息处理需求。因此必须通过超级计算机来部署一个具备良好实时性的处理器,其中异构并行处理器是一项很好的选择,具体来说,也就是把R档募铀倨鞯既胫镣ㄓ么理器核心当中,在加速器的推动作用下,使数据处理过程中能够实现数据并行的效果。大数据应用过程中,对于数据的处理频率相对较高,因此必须想方设法改善节点计算效率并强化通信效率。顾名思义,大数据就是代表庞大的数据信息量,因此相应的储存模式也较为复杂,种类繁多,其中最为常见的数据储存模式为集中式存储模式以及分布共享式存储模式。为了较好地应对大数据通信频率较高这一问题,必须通过合理的手段来提高节点与节点或与设备之间的连接效率以及。对上文内容进行总结后得知,要想有效解决大数据应用中存在的问题,其中最关键的环节在于加大互联通信技术层面的研究开发力度,提高在节点连接效率优化方面的研究力度,一般可以通过两种方式来实现,一种为研发一款软硬件结合的多借口网络芯片,另一种为通过光互连技术来改善数据传送过程中的问题。 1.2硬件体系架构 在大数据中包含着海量的结构化数据、非结构化数据以及半结构化数据。这三种数据类型对应的存储方式也各不相同,结构化数据通常使用数据库结构实现存储,而非结构化以及半结构化数据的存储则更多地以依靠于不同文件与系统之间的协调与配合来实现。数据处理与数据计算是两个完全不同的过程,在数据计算的过程中,当数据加载已经结束时,则需要对各系统之间的交互频率进行合理地调整和控制,所以说应该选择单一的分布式文件系统来实现。而针对大数据的处理方式则相对来说更为丰富,同时也更加复杂,其中使用频率最高的数据处理方式有图处理以及批处理两种,这样据必须得到不同文件与系统之间的良好配合已结支持。由此可见,在设计超级计算机时,单一的文化系统完全不能满足计算机运行需求,应将多种文件组合在一起进行超级计算机系统的设计。 通过对非结构化数据的存储模式进行深入研究后可以发现,它所使用的存储结构通常为分布式文件系统。为了能够进一步提升大数据的处理效率,Google对大数据储存的文件系统进行了一定的创新,在原有基础上设计了一款具有扩展功能的GFS文件系统,创新后的文件系统在对应用层的运用下实现了对控制流以及数据量进行分离的目的,可以说是一个真正意义上的分布式文件系统,即使面对规模庞大的数据信息,该文件系统也能够实现高校的储存以及处理。GFS文件系统由以下三个基本部分构成,分别为若干块服务器、单一的主控服务器以及客户端。本论文以GFS文件系统为出发点,对目前已研发上市且具有代表意义的阿里巴巴分支ADFS系统进行了分析。在阿里巴巴的ADFS系统中,主要针对HDFSNameNode在使用过程中暴露出来的单点故障以及内存不足等一系列问题实施优化,工作原理主要为将内存中不属于热点范围内的数据转移至外部数据库当中,通过这种方式来缓解NalneNode所承受的内存压力,从而提升数据的处理质量以及效率。而在对半结构化数据以及结构化数据进行研究后发现,半结构化数据以及结构化数据在存储方式上有着十分显著的共性特征,他们通常都优先选择数据库以及分布式表结构作为存储方式,只有一些结构相对较为简单的半结构化数据更倾向于选择Key/Value分布式系统,其中较为典型的为亚马逊公司的Dynamo系统以及Facebook的Cassandra系统,亚马逊的Dynamo主要是运用Key/Value作为数据存储模式,这一存储模式相比于其它模式的优点在于具有强大的可扩展性以及可用性。Facebook的Cassandra系统同样也是采用Key/Value作为数据存储模式,通过对这一存储模式的运用进一步实现了数据存储可扩展性以及一致性的增强。 2大数据时代应用背景下编程模型的设计 在大数据时代@一背景下,编程模型所面临的挑战也是日益凸显出来,传统的编程模型也开始表现出一定的动力不足趋势,并无法满足大数据的编程要求,为了有效解决这一矛盾,必须基于大数据的特征以及需求来设计一种有别于传统编程模型的全新的编程模型。大数据时代下的编程模型必须满足简单易操作的基本原则,并在此基础上尽可能提高性能水平,构建一个清晰明确的编程抽象,确保程序员的编程工作能够更加顺畅,在这一过程中,程序员并不需要关注程序在集群中运行的具体状态以及情况,只需要针对每一项问题进行一一解决即可。在新的编程模型中,程序员的主要工作与任务在于关注一切有待解决的问题,以此来确保编程过程中各项任务的清晰化、明了化,同时还可以使代码后期的维护管理工作得到极大程度的简化,使程序员的工作更加方便、简洁、高效。此外,在构建编程模型时还应考虑到系统数据计算能力以及处理能力提升的目的,我们不仅要确保程序能够在集群上实现高效稳定的运行,同时也要保证不同类型的作业与任务能够在集群上并发运行,这样可以大大提高集群内部资源的共享有效率。但是在这一模型下,我们也会面临许多新的问题,需要后期通过探索与研究进行慢慢攻破,例如如何有效处理异构性问题、如何提升本地数据的有效利用率等。因此在基于大数据应用背景下进行新编程模型构建的同时,我们的考虑内容不能过于单一,必须综合衡量各方面的影响与利弊,在此基础上作出适当的取舍以及判断,从而构建一个简单、便捷、可靠、高效的大数据编程模型。 为了使效率得到进一步提升,超级计算机一般来说都会选择应用并行编程模型,例如Open MP以及MPI,其中,Open MP通常会与共享存储模式的融合而被广泛地应用在对称多处理器等架构的相关设备当中,而MPI所涉及的编程模型则相对来说更为复杂,一般来说需要在切换至信息通信计算模型下,要求编程工程人员针对所有的程序问题根据一定的规则进行一一分类,随后再将这些分类号的问题映射至分布式进程集合当中。Open MP以及MPI等并行编程模型并不适用于大数据的计算以及处理过程中,因此一些规模较大的互联网企业会根据自身公司的实际情况以及需求来研制具有针对性的大数据处理模型,这样一来不仅可以使工作人员的工作效率得到提升,同时也在很大程度上促进了大数据应用的有效实现。 3结语 综上所述,在大数据应用背景之下,对于超级计算机的设计可以适当导入一些高效模块结构,例如多核结构以及众核结构等。此外,宽带网络速度的提升也有利于超级计算机运行速度的改善,为其提供基本的保障条件。总而言之,在大数据时代背景之下,要想使数据处理以及计算速率得到有效提升,超级计算机的应用是必然的趋势所在,并取消以往计算机系统中的计算密集模式,取而代之的是数据密集模式。笔者相信在大家的共同努力之下,大数据应用背景下的数据处理以及计算问题自会得以有效解决。 计算机设计毕业论文:以计算机设计技术为“基因”的微课设计 摘 要:中国大学生计算机设计大赛是国内非计算机专业设计领域的最高水平赛事,分设软件应用与开发类,微课类等十大类。本文以2016年微课类的获奖作品《基于微分方程的犯罪动机分析》为例,详细阐述以计算机设计技术为“基因”的微课设计思路及制作方法,微课中微视频制作需注意的问题。 关键词:计算机设计技术;微课设计;微视频;基因 一、引言 微课是指按照新课程标准及教学实践要求,以视频为主要载体,记录教师在课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点或教学环节而开展的精彩教学活动全过程[1]。微课作为基于网络的全新快餐教学模式得到广泛的认可和推广,微课的理论、设计、开发与实践应用研究成为众多教育工作者研究的热点。 近年来,广大中小学教师及高校教师在微课的探究实践上开展了大量的研究工作,并取得了一定的教学成果。范建丽[2]等深入分析“互联网+”时代高校微课发展的对策及应用;余胜泉[3]等基于微课设计、教学信息描述、微课聚合和开发模式,提出了基于学习元的微课设计思路;祁博[4]从微课的优势及计算机基础教学的特点出发,详细分析微课在计算机基础教学中的应用。这些微课研究主要是在“纯粹”性的微课设计基础上,以传统教学加之DV录像,旨在讲述知识,但微课设计方法不够新颖,无法充分调动学生的积极性。目前未有关于中国大学生计算机设计大赛微课类作品设计指导报道。 本文以2016年中国大学生计算机设计大赛微课类获奖作品《基于微分方程的犯罪动机分析》为例,全面介绍以计算机设计技术为“基因”的微课设计方法和流程,详细阐述设计方法的创新点,为高校学生参与中国大学生计算机设计大赛微课类比赛提供指导。 二、计算机技术 1.Microsoft Office PowerPoint2010 (1)软件介绍 PowerPoint2010 是Office办公软件中的演示文稿软件,用于制作演示文稿和放映幻灯片,能够有效清晰地展示信息[5]。 (2)在微课制作过程中作用 在微课件的制作过程中,首先利用PowerPoint2010制作简单演示文稿,再次利用工具栏中的字体功能,smartart功能,动画功能等将演示文稿的字体大小,图表布局及播放效果设计成自己所需的样式,美化演示文稿。 (3)软件操作 微课件完善大致经历五步:字体修改,段落修改,文本框格式设置,背景设置,动画设置。以《基于微分方程的犯罪动机》为例将较难掌握的段落修改,文本框格式设置,动画设置具体操作过程作以阐述。 ① 段落修改包括对行距及首行格式的修改,首先在开始工具栏中选择段落组栏,然后点击段落组栏右下角的箭头,最后根据界面提示依次选择所需的行距及首行格式,段落修改界面如图1所示。 ② 文本框格式设置是对微课件中的案例进行逻辑分块,使问题更加清晰,演示文稿界面更加美观。图2为《基于微分方程的犯罪动机分析》中使用文本框格式设置的界面效果。其具体操作步骤:首先在插入工具栏中选择文本栏,在文本栏中选择文本框输入所需文字,再选择格式工具栏,对文本框进行修改。 ③ 动画设置是对演示文稿中的文字图片等播放效果及顺序进行处理,使幻灯片按照期望播放。其具体操作步骤:首先选择动画工作栏,然后打开动画窗格,根据提示选择符合要求的动画效果。 2.视睿录屏剪辑软件 (1)软件介绍 视睿录屏剪辑软件是基于触摸屏操作的微课软件,适用于课堂教学素材录制,能够完成录屏、编辑、一键导出保存等强大的互动教学视频制作与编辑演示。 (2)在微课制作过程中作用 在微课制作过程中,该软件以麦克风为辅助,将已经做好的微课件在电脑上进行视频录制及配音。 (3)软件操作 首先将要进行录制视频的微课件打开调整为播放模式,然后将睿录屏剪辑软件打开,选择屏幕录制功能,接下来根据界面提示完成视频录制工作。 3.Aegisub字幕制作 (1)软件介绍 Aegisub是一款高级字幕制作编辑工具,完整支持Unicode,也支持超过30个地区的语言编码(ex: Big-5、 GB2312、Shift-Jis)。 (2)在微课制作过程中作用 微课制作过程中,利用该软件制作剪辑视睿录屏剪辑软件所录制的视频中的配音字幕。 (3)软件操作 首先确定微视频中每一段配音的时间间隔及画面,然后在Aegisub字幕制作软件中的设置字幕输出格式,然后设置时间点及字幕。比如将“各位同学们,大家好”这句话设置在00:01:56.29至00:02:00.00时间段,首先,在文本输入栏输入“各位同学们,大家好”,然后在时间栏的开始位置设置00:01:56.29,结尾位置设置00:02:00.00,如果需要对字体进行修改,可在字体栏根据需要进行修改,最后将最终字幕以*ass格式保存,字幕处理界面如图3所示,在整个微视频中的字幕设置方法同上所述。 4.魔影工S (1)软件介绍 魔影工厂是一款使用简单的全能格式转换工具,它是海外流行的视频格式转换软件WinAVI面向中国用户推出的官方中文版 。具有广泛的格式与移动设备支持、最完善的视频格式支持、真正高速的转换过程。 (2)在微课制作过程中作用 将配音字幕利用该软件导入视频中,利用该软件将视频进行剪辑及合辑。 (3)软件操作 首先选择魔影工厂的字幕功能,再将Aegisub字幕制作软件所完成的字幕导入,这就完成了给微视频匹配字幕的所有任务。接下来根据微课所需,利用魔影工厂的视频剪辑功能对微视频做最后的修剪(比如微视频时长,格式等),以达到赛事要求。 三、设计流程 好的微课,都要经过确定课题,制作教学设计,制作微课件,制作微视频,布置微习题五个步骤。其中,确定课题与制作教学设计是前提和基础,制作微课件是关键,制作微视频是核心,布置微习题是保障。现以计算机技术“基因”为基础,以《基于微分方程的犯罪动机分析》为例详细阐述其制作过程。 1.教学设计的制作 (1)设计动机 根据中国大学生计算机设计大赛微课类比赛相关要求及微课内容特点,教学设计将教学诸要素有序安排,确定合适的教学方案设想和计划。教学设计是微课《基于微分方程的犯罪动机分析》的基础,是后续工作的前提。因此,做好教学设计将对微课的走向作以简单的规划,从而达到掌控全局的作用。 (2)成果展示 以计算机设计技术为“基因”的微课教学设计既要体现出微课的特点,又要体现创新性。下面是该类型微课教学设计的基本流程。 ① 选题 微课的教学内容以 “精短”为特色,因此选择微课内容一定要以基础性,典型性,可推广性为基准,突出特色,形成一条线式的教学思路,使得微课这种快餐式教学模式能够达到预期目标。 ② 教学对象分析 微课最终要为广大学习者服务,它能够借助于PC手段得以广泛的传播,因此在制作微课时,要充分考虑学习者的心理认知,知识储备等实际情况,从而确定合适的教学对象。利用计算机技术,我们可以尽可能的设计出各类学习者所需要的知识传输模式,从而更符合各类学习者学习需求。 ③ 教学内容分析 由于微课所具有的“快餐”式教学特征,知识点针对性强,因此设计者应当在对教学对象进行充分分析后,合理安排重难点,将微课所涉及的知识点进行罗列,由简单到复杂,由具体到一般,循序渐进,达到“快餐”抵饱效果。以计算机设计技术为“基因”的微课能够利用技术手段将微课内容设计的更加形象化,对教学内容的有效传播起到事半功倍效果。 ④ 教学目标分析 教学内容分析中指出,微课知识点针对性比较强,因此教学目标的设置应当在三维目标的指引下,更加具体细化,这样才能体现出微课的教学特色,从而达到微课所具有的即学即懂教学目标。 ⑤ 教学策略设计 以计算机设计技术为“基因”的微课设计,因其微视频界面美观,在知识点处理上可以利用计算机技术进行美化等因素,因此可以利用这些积极因素来吸引学习者,激发学习者的学习积极性。 ⑥ 教学设计实践 在以上5点具体分析的指导下,以《基于微分方程的犯罪动机分析》为例制作教学设计,现把该教学设计传入百度云盘。 ⑦ 教学反馈分析 实践是检验真理的唯一标准,作为微课也不例外,由于微课广泛传播性,我们应建立线上线下回馈机制,积极收集学习者的学习反馈建议,进行充分分析并加以改进,才能够使得微课具有鲜活强大的生命力。通过信息反馈,我们可以对基于计算机设计技术基因的微课与一般微课作以比较如表1。 2.微课件的制作 (1)制作动机 微课件就自身作用来说,可以帮助学生更好的融入教学环节,激发学生学习积极性,从而更好的实现学习目的。微课件在本文的《基于微分方程的犯罪动机分析》中处于关键环节,具有承前启后的作用,它是将教学设计的内容再一次的精化,从而有利于后期的视频录制。 (2)成果展示 在教学设计的基础上,利用Microsoft Office PowerPoint2010制作微课件,微课件界面如图4所示。 3.微视频的录制及后期处理 (1)制作动机 微视频是微课最终的产物,微视频决定着微课整体内容的质量。微视频在本文的《基于微分方程的犯罪动机分析》中居于核心地位,具有牵一发而动全身的作用。首先利用视睿录屏剪辑软件和麦克风将微课件录制为有声视频,接着利用Aegisub字幕制作软件将录制的视频中的配音加入字幕,最后利用魔影工厂软件将字幕导入,进行视频合辑。具体操作方法在上述计算机技术中已作介绍。 (2)成果展示 由于微视频不能在文章中展示,现把视频传入百度云盘。 4.微习题的布置 (1)制作动机 微习题继教学设计,微课件,微视频之后,在本文的《基于微分方程的犯罪动机分析》中处于保障作用,保障教学环节的完整性,保障学习者的学习效果。 (2)成果展示 四、微课未来的发展方向分析 微课从初始的定义 “针对某教学环节和知识点的新型教学资源”到“以视频为主要载体记录教师围绕某个教学环节或知识点开展的简短、完整的教学活动”再到目前兴起的 “一种针对某个教学环节或知识点的情景化、支持多种学习方式的新型在线网络视频课程”,微课大体沿着“微课构成要素―微课实施过程―新型PC微课”轨迹发展,不难看出,由于计算机设计大赛的不断推广,一种新型的以计算机设计技术为基因的微课即将发展起来[6]。但是目前我国高校教师及中小学教师在微课研究方面多以传统制作方式为主,以计算机为基因的微课设计方法还未成为主流,这就使得在微课这种“快餐式”教学活动不能完全发挥作用。因此,作为微课设计者,根据本人心得体会,有两点建议:① 建立健全微课反馈机制:在核心内容“微视频”及其他辅助性材料齐全的情况下,要提高创新意识,正确处理好微课建设实施及效果反馈之间的关系,即利用计算机设计技术正确处理好微课中的授与受之间的关系。② 突出计算机使用能力,提高创新分:从参与以计算机设计为基因的微课类比赛来讲,顾名思义,凸显出作品所体现出来的计算机技术含量尤为重要,这就需要在作品的制作过程中尽可能多的运用计算机完成,且要在技术上进行创新,慎用传统手段。 五、结语 以计算机设计技术为基因的微课设计将会成为主流,它符合当下以改革创新为核心的时代精神要求,在计算机设计大赛微课类赛事的推动下,高校教师及学生特别是师范类的教师学生将以此为契机,为我国的微课教育事业奉献出不可磨灭的力量。 计算机设计毕业论文:以实训为核心的计算机设计软件课程教学革新 摘 要:随着我国对文化创意类和设计艺术类专业发展的高度重视,计算机设计软件成为了实现技术与艺术平衡的关键。应用技术型高校计算机设计软件课程应以现代设计市场需求为导向进行教学。本文结合作者多年教学实践经验,主要从教学思维转换、课程内容更新及教学模式与方法改革三个层面来对设计艺术类专业计算机课程的教学改革与创新进行研讨,希望能做好应用技术型设计人才储备。 关键词:应用技术型;设计艺术类;实训教学;设计软件;实战案例分析法 1 应用技术型高校设计艺术类专业计算机设计软件课程教学模式 《计算机设计软件》在应用技术型高校艺术设计专业课程设置中属于专业课。应用技术型高校应以就业为导向,培养创新机制,拔尖创新人才,突出课程的职业定向性。重技术、轻实训,重视“基本功”而忽视认知过程和实训过程的设计教育模式存在于多数院校。 普通院校设计艺术类专业的课堂教学模式和教学方法已不能完全满足应用技术型高校设计类专业人才能力培养的需求,应以“理论教学直观,实践教学模拟”的教学模式来为设计艺术类专业培养设计与技术并存的复合型人才。即坚持做好理论教学的同时,要重点进行实践教学的模拟性,最大化缩短普通院校与民办高校教育存在的距离。 2 应用技术型高校设计艺术类专业计算机设计软件课程教学革新 教学改革是一项带有方向性、全局性及开创性的工作。应用技术型高校设计艺术类专业计算机课程教学改革正以社会需求为目的,从设计实践出发进行人才培养。社会转型背景下应用技术型人才占主导地位,这正为高校设计软件课程教育教学研究指明了方向。 2.1 计算机设计软件课程教学思想的改革 存在于许多院校随着现代社会科学技术发展迅速,知识经济迅速崛起,应用技术型高校对于设计软件课程的教学尤为重视。计算机设计软件课程教学首先应不断进行教学思想转变及教学思维的转换,其次应调整设计艺术类专业人才培养方案中对于设计软件课程设置,如增加《设计软件课程设计》或《设计软件测试周》等课程。最后实现由“传授知识”为主转变为“传授知识和培养能力的有机结合”,以适应社会转型背景下设计人才的培养。 根据以上分析,作者对教学思想的改革途径有两点建议:首先,要求学生做到自由操纵电脑,不断研究电脑和软件的新功能及其应用扩展,以适应不断探索创新的设计要求。其次,明确电脑设计作品,不能参考、借鉴和模仿,要突出设计创意。这就要培养学生直觉、发散和聚合等艺术设计思维,才能在构思和设计表现上突出个性。 2.2 计算机设计软件课程教学内容革新 自2014年2月国务院出台《关于推进文化创意和设计服务与相关产业融合发展的若干意见》以来,即为中国设计教育未来发展指明方向。 第一,课程内容应增加计算机图形学和软件工具的内在逻辑性结构。如在《Photoshop》的教学中向学生讲解计算机位图和矢量图的定义方法、RGB、CMYK色彩模式、通道和路径的概念;在《AutoCAD》教学中阐释人机交互技术和数据库系统及管理方法;在《3DMAX》教学中对三维空间建模等基础进行重点教学。 第二,内容上由简到繁,选取针对设计艺术类专业的计算机辅助设计软件进行教学,激发学生学习兴趣。通过讲解设计软件中常用命令键,让学生掌握基本操作,个别代表性的问题,可以重点分析。 第三,认清设计的核心是创作,这就需要教学内容安排上不能仅局限于掌握软件,更要增加综合知识运用。因此,教学大纲应增设诸如色彩与图案关系,构图发展与色彩理论、美学修养及BIM实训等内容,突出现代艺术设计中创意、构思和意念等特点,从而提高学生审美和应用实践水平。 2.3 设计艺术类专业计算机课程教学方法的创新研究 计算机设计软件课程不同于其他课程,实践性非常强,这就需要学生在掌握理论知识的基础上,又要灵活将操作技能应用于实践。通过分析和讲解实际工程案例,让学生了解和掌握整套设计方案制作流程,激l学生的学习兴趣,以便取得好的教学效果。作者结合设计艺术类专业发展现状和自身教学经验,认为可采取实战案例分析的教学具体方法如下: 第一,以课内教学和课外作业紧密结合的方式。教师首先制定整个教学进度和课程内容的教学大纲,并针对每节课程内容设计合理的课后作业,最好能在实例教学和知识讲解后,安排一个综合性任务。例如,在《Photoshop》课程教学中,在完成对套索、路径、图层和色彩调整功能的基础讲解后,安排一个照片合成任务,随后组织并指导学生作品参加设计类比赛;在《AutoCAD》教学中,可以在讲解三维图形的绘制和编辑命令等功能后,安排绘制一个建筑物三维立体图的任务。 第二,提倡学生自己创作素材,以便培养学生的自主创新能力。设计本身是一种理性的创作活动,学生通过手绘稿或是自己拍摄的素材再经过软件调整设计,不仅可以利用设计软件来创造视觉上的感官刺激,还可以突出设计作品的原创性,提高学生的审美水平和对全局的把握能力。 第三,结合设计艺术类专业,引入实战案例分析的创新教学方法。如在《设计软件课程设计》中采用BIM实训系统,使学生通过对具体实际工程案例的模拟,在经过分析、辩论、演绎和推断等认知过程,调动学生的积极性和主动性,以提高学生对整体设计过程的了解。学生运用《3D MAX》在实际工程中的应用训练则需要与实际社会工程案例接轨,按照实际工程定性法则要求,去规范化设计要求与作图要求,使设计在现行社会法则中具有可行性。 3 结语 应用技术型高校教师应该着力于设计实例教学与实践应用相结合从而进行教学改革研究,与当代社会培养学生的设计能力与动手能力。教师提高自身艺术和人文素养的同时,要形成与社会经济相适应的教育思想,构建现代科技与传统文化、东西方审美理念融合的科学教育体系,以培养符合应用技术型发展趋势的设计人才。 计算机设计毕业论文:CPCI总线下的控制计算机设计方案研究 摘 要 本文讨论的主旨是就是CPCI总线下控制计算机的冗长设计,首先介绍的是CPCI总线下控制计算机的原理,接着是冗长方案的设计和实现,最后探讨的是选择数据共享的方式。 【关键词】CPCI总线 控制计算机 冗长设计 控制计算机作为整个系统的核心组合部分,可以实现控制信号的发送,以及采集和判断控制信号,并且还能够对外部通路的电阻进行测量,除此之外还可以捕获外部设备网络的地址,还可以对相应的IP地址进行动态的分配和管理。上面提到的是控制计算机在系统中的典型应用,除此之外还有其他的应用没有被写出,但是这也并不影响控制计算机作为核心部件的重大作用,下面我们就来具体的讨论CPCI总线下的控制计算机的设计方案研究问题。 1 CPCI总线下控制计算机的原理 CPCI总线下的控制计算机的优势来源就是冗余设计,冗余设计非常精巧并且可以采用的方式有很多,根据不同的分类方式,冗余会有不同的设计方式,比如按照在系统中位置的不同,冗余有原件级、系统级、部件级之分;还可以根据冗余的程度将冗余分为1:n的冗余,其中n可以取非零的正整数;除此之外冗余还有工作方式的区别,按照工作方式的不同,冗余还可以被分为冷备份的冗余和热备份的冗余,由此可见,冗余设计可以采用的方式非常丰富,这也是为什么冗余设计可以满足各种各样工作的需要。目前使用最广泛的是1:1系统级冷备份的冗余方式,这是根据CPCI总线下的控制计算机的特点,尤其是模块化的特点来考虑的,此外这种冗余设计对整个系统有很好的适应性,并且还可以简化装置,这些特点是其他冗余设计所没有的,和其他冗余设计相比较,1:1系统级冷备份的冗余方式的成本也比较低,所以使用的范围很广泛,下面本文就依据此系统来介绍CPCI总线下的控制计算机的工作原理。 CPCI总线下冗余设计控制的计算机系统总共有两个独立的互不干扰的计算机构成,并且这两台计算机都有自己的I/O信号,这样如果其中一台停止工作,就可以切换控制电路完成的信号,然后转接到另一台计算机的I/O信号接口上,使得可以工作的计算机信号接口对外进行连接,由于两台计算机的软硬件配套都完全相同,所以可以进行任意自由的连接,来保证整个系统可以正常工作。其中计算机系统中的扩展板装置,在CPU板的CPCI总线控制下,可以根据系统工作的需要,来设计控制的接口,整个系统设计的时候共有4个扩展板的槽位,但是在实际工作中可以根据需要,还可以再增加三个扩展板的槽位,为了保证系统的稳定运行,设计的有两个储存器,CPCI总线下的控制计算机的原理可以用图1来表示。 2 CPCI总线下的控制计算机的设计方案 2.1 双电源互锁的设计 互锁技术设计的主要目的是为了防止两个部件在同一时间段都进行工作,这样会产生很大的影响造成系统运行的障碍,互锁装置的设计就能够很好的保证只有一个部件处于工作的状态,只有在其中一个设备出现故障的情r下,另一个部件才会进行工作,互锁设计是整个系统稳定运行的保障,所以系统的两个计算机系统都有互锁设计的应用,下面我们根据具体的设计图来进行详细的介绍。 如图2所示,互锁设计采用的双电源,每个电源都可以有不同规格的电压输出,一般情况下有+5v和3.3v两种,本文介绍的系统是以+5v规格的电压输出为例子的。每个电源都有相同的输出端口,具体包括的有EN使能端、DC28v输入端、互锁控制信号的输出端、+5v输出端,其中的EN使能端能够控制电源的转换模式,只有DC-DC的模块进行转换之后,电源才会启动,EN使能端还有一个作用是和另一个计算机电源上的互锁输出信号端口进行互联。EN使能端的运行受到其他情况的限制,当处于低电平或者外部的输出电压为28v的时候,电源是不能够输出+5v的电压的,也就是说整个系统是不能进行工作的。但是当EN使能端处于低电平,输出+5v的电压的电压,系统处于工作状态的时候,互锁控制的信号输出端是处于低电平的。总结上述说法,双电源互锁设计的工作方式是,当电源1处于不工作状态的时候,如果外部的接入电压为28v,电源2就会输出+5v的电压,这个时候处于工作状态的还有DC-DC的控制电源的转换模块,并且互锁控制信号处于高电平的状态。 2.2 切换控制的设计 切换装置指的主要是两台计算机之间I/O信号之间的相互切换,不管是那一台计算机进行工作,切换装置都处于工作的状态,我们根据具体的工作原理图来对切换控制的设计即兴介绍,切换控制的工作原理图如图3所示。 两个电源能够进行不间断的工作的原因是2JT5-2继电器选择器的使用,这是因为两个电源输出的+5v和3.3v的电压输出信号都可以被继电器接收,这就能保证不管哪一个电源处于工作的状态,继电器都可以输出相应的电压来保证整个装置的正常运行。切换电路中切换器件可以有以下几个选择:不同的切换信号选择是不同的转换器,如VGA显示信号选用的是MAX4885专用切换器;一般的信号采用的是MAX4761切换器件。但是以太网信号不适合采用切换器件,所以对于以太网的信号切换设计了四条切换电路,来专门用于以太网信号的转换。 2.3 测量板和控制板的设计 测量板的设计需要考虑外部通道的电阻值,这是因为控制计算机要借助电阻的功能,但是系统的设计不适合设置直接测量电阻值的接口器件,所以对于这个问题,采用的是DA转换电路,其功能是为需要测量的设备提供电流的信号,并且为了测量电阻值,还需要用到AD转换接口,其目的是为了采集被测量设备两端的电压,测得电压和电流之后,运用欧姆定律,来就算需要测量设备的电阻值。为了减缓计算机CPU的压力,还在测量板上设计了FIFO缓存电路,同时还设计出了DA输出测量的电路,输出测量电路的作用是为了将输出的电流信号转换为电压的信号,这样便于AD电路的采集,实现自动测试的目的。 控制板的作用是为了采集和判断对外控制信号的输入和输出,为了实现局部总线和CPCI总线的连接,采用的是PCI9052;为了实现寄存器的分配、地址的译码、以及始终的调频等,FPGA采用的是EPM7256。信号输入输出电路都由两种不同的电路组成,其中光电隔离电路和信号的驱动电路组成了信号的输出接口电路;信号整形电路和光电隔离电路构成了信号输入接口的电路。其中对于通道的测试是设计控制板的重要工作,设计的原理是使寄存器产生TTL高电平的信号,这种信号最终是要被传输到需要测量的通道上的,但是在那之前,信号还需要通过光电隔离电路和驱动电路。 3 数据共享问题的讨论 数据是对每一个系统的安全稳定运行都有着重要的作用,并且如果系统的复杂程度比较高,还需要提高数据的使用率。冗余设计有两套计算机系统,并且两个计算机系统是彼此的备用,所以并不会同时处于工作的状态,但是每一台计算机在投入使用的时候,都会产生一定的数据,为了保证整个设备的完整运行, 需要将两个计算机系统中的数据进行共享的设置。传统的共享方式是使用第三方储存器将一台计算机里的数据拷贝到另一台计算机中,这个方法的原理非常的简单明了,便于理解,并且需要的操作技术也很低,很容易被人们掌握。但是这个共享的方式也存在着诸多问题,比如运行的时间比较长,并且还可能影响其他零部件的使用,还有一点需要注意的是如果设备出现故障,数据不能拷贝的情况下,这个共享的方式就失去了使用的价值。 所以为了使系统中的数据能够得到更好的使用,设计出一种新对IDE信号的切换方式,这样保证了不管是哪一台计算机处在工作的状态,系统都可以访问两个储存器。这个设计的原理是,因为两个计算机系统的储存器都配有下相同的操作系统和相关的若干软件,这样就可以通过任意一个储存器来启动系统,并且当系统启动之后,另一个储存器中的稻菀部梢员环梦剩这样就获得了两个计算机系统中的全部数据,实现了数据的共享,保障了整个装置的正常稳定使用。 4 结束语 CPCI总线下控制计算机的设计方案主要指的是冗余技术的设计,这个设计保证了系统的稳定工作,也提高了系统的可靠性。虽然从一方面来说,冗余设计在系统中的使用给增加了系统的复杂程度,也会消耗更大的人力和物力资源,但是我们要从整体看问题,总的来说,冗余设计给系统的带来益处还是大于弊端的,其中最显著的还是系统可靠性的增加。所以,控制计算机系统中引入冗余设计是非常明智且有必要的。 计算机设计毕业论文:基于DSP和FPGA技术的导航计算机设计与实现 摘要:为提高导航计算机的精度和处理速度,降低导航计算机的功耗和体积,采用DSP+FPGA的小型化设计捷联惯导计算机平台。FPGA完成传感器信号采集,实现对传感器信号的数字滤波和外围接口电路逻辑,同时实现导航计算机控制逻辑。采用高性能TMS320C6713为核心处理器完成姿态信息解算和温度信号采集和解算。经过调试验证本设计满足技术指标要求,且实现技术先进,具有广泛的应用前景。 关键词:TMS320C6713B; FPGA;IMU 从专业化角度出发,惯性导航系统主要是借助对航行体运动期间的实际加速度情况进行测量之后,所求得准确速度以及具体位置的系统。就构成来说,该系统由控制显示装置、惯性传感器以及计算机组合而成。惯性导航系统是推算导航方式,也就是说从已知位置参照连续性测得的载体航向角以及实际速度来进一步推算接下来的具体位置。传感器根据安装方式上的差异,可以将其划分为捷联式传感器以及平台式传感器[1]。具体来说,捷联惯导系统通常情况下是将惯性传感器安装到载体中,摆脱了机电平台,这种情况下,惯性平台所具有的功能是由计算机来完成的。由于惯性传感器直接安装在载体,在实际应用中导航精度易受外部环境等因素影响。为了提高导航精度在设计中采用DSP和FPGA技术实现采集惯性导航参数及惯性导航参数的数字滤波、导航参数解算和外部通信。同时该技术方案采用FPGA实现计算机系统外围设备扩展部分,提高了导航计算机的集成度,增加计算机可靠性,减小导航计算机体积重量。 1系统结构设计 惯性导航系统当中的惯性传感器关键组成部分有里程计、陀螺仪以及加速度计。在实际导航过程中,主要是利用加速度计来获得载体速度以及最终的位置信息,之后再借助陀螺仪对载体姿态信息数据进行进一步计算,并有效控制显示器的导航参数[2]。 导航计算机可以完成以下工作:对陀螺计中的信号、速度计中的信号以及里程计中的信号进行定时采集,然后输入相应的测温阻值。还可以通过及时处理数据信息实现导航解算功能;通过专业化的RS422总线来准确接收命令以及参数,从而在一定程度上对惯导系统实施定期修正。本设计采用的系统结构如图1所示。 2硬件平台设计 2.1DSP功能单元设计 导航计算机实时采集加速计和陀螺计信号等导航数据,对导航数据的解算和处理要求导航计算机必须具有高精度的浮点处理能力,设计中DSP采用了TI公司TMS320C6713B高性能32位浮点运算DSP芯片,工作主频为200MHz,处理能力为600MIPS/1200MFLOPS,外部支持8,16,32bit寻址,EMIF总线支持512Mbytes的寄存器寻址空间,可与SDRAM,FLASH存储器无缝连接[3]。SDRAM采用容量为16MB(4M×32bit)的MT48LC4M32B2TG-7IT芯片,用于DSP在导航数据解算中大量矩阵和积分运算。FLASH采用容量16MB(8M×16bit)的S29GL128N10TFIR1芯片。DSP的引导方式配置采用16位外部ROM引导Boot(默认ROM时序)。DSP 上电复位后将外部FLASH存储1KB空间的Bootloader程序搬到DSP内部RAM地址为0x0空间,执行Bootloader程序实现FLASH导航解算程序加载到DSP内部RAM中执行。 外部时钟电路采用40MHz的晶振作DSP时钟输入。经配置内部锁相环倍频后作,在由炔糠制堤峁CPU和其他外设使用。 DSP工作需要3.3V的IO电压和1.2 V的内核电压电源。供电电源采用TPS70345电压调整器,对上电顺序进行控制,首先完成内核电压上电,然后上电IO电压。本身DSP的工作电源上电顺序可以不考虑,但从系统设计考虑保证DSP的I/O buffer 接收到DSP的内核有效输入早于输出buffer上电,防止与其他系统产生总线竞争。 2.2传感器接口信号滤波设计 由于导航计算机采集的传感器信号品质差(带有噪声),为了便于后续信号采集处理,降低信号计数误差对采集传感器输入信号进行滤波、整形和驱动隔离处理(处理电路如图2所示)。滤波电路根据需滤掉噪声频率设计RC滤波电路参数。整形电路采用施密特触发器实现信号整形,经过驱动隔离进行电平转换后输入FPGA。 2.3惯导传感器信息采集集成技术 在惯性导航系统中,导航计算机的主要功能包括将导航传感器信号采集并进行处理。同时根据系统配置将通过CAN总线和RS422接口与其他系统设备进行导航数据通信。导航计算机采用Sparatan-IIE FPGA实现对输入惯性传感器信号进行采集处理。首先对输入的惯性传感器信号进行了数字滤波处理,然后进行计数,对标频信号进行分频处理,由分频信号对各个惯性传感器信号计数器值进行锁存,同时产生中断信号到DSP,DSP可以通过EMIF总线访问FPGA的内部寄存器。 FPGA对实现对输入惯性传感器信号滤波、计数处理工作原理如下。惯性信号输入包括陀螺仪、加速度计和里程计信号等。陀螺计信号(陀螺计数电路原理见图3)的处理是本设计的关键部分,因此下面对陀螺计信号处理进行重点说明。导航计算机共有三路陀螺计输入信号(X、Y、Z),每路陀螺输入包含两个相互正交的方波信号,AX超前BX信号 90°时计数器应增加,BX超前AX信号 90°时计数器应减少。在设计中,每路陀螺的两个信号在FPGA外经过施密特触发器,进入FPGA后首先进行数字滤波处理,滤波后的信号再进行鉴相,产生两路四倍频的可逆脉冲信号,然后对可逆脉冲进行计数,当频标信号分频产生定时中断时,将计数器中的净计数值锁入锁存器中并由DSP进行读数。 为了去除信号中的毛刺,信号在进入FPGA之前,先经过施密特触发器过滤掉低电平的噪声,然后进入FPGA后经过一个4位延迟数字滤波器[4]。数字滤波器的输入信号必须在三个连续的时钟上升沿保持同一电平,才能够通过4位延迟移位寄存器,因此小于两个时钟周期的噪声脉冲都被抑制掉。同时,保证输入信号通过滤波器的条件为tS 3tclk,tS为输入信号高电平或低电平的持续时间,tclk为clk的时钟周期,也就是说必须保证时钟频率fclk 6finput。 每路陀螺的两个信号经过数字滤波器输出后,进入鉴相电路[5],经过处理后,变为四倍频的可逆脉冲信号。以X陀螺输入为例,两路输入信号AX、BX分别经过两级移位寄存器, AX经过第一级和第二级的输出信号分别命名为A、C,BX输出信号分别是B、D,最后输出分别得到正、负通道信号+X和-X,+X=(AD)(BC),-X=(BC)(not(AD))。这种鉴相电路具有较强的抗干扰能力,即使AX或BX输入上有噪声信号通过前面的滤波电路,也会在+X和-X上产生对称的脉冲而互相抵消掉。 以上功能实现采用了高速大规模可编程逻辑器件(FPGA),利用VHDL硬件描述语言,在一片FPGA上实现数据采集,脉冲计数和数字滤波以及多路串口协议处理等功能,对惯导传感器信号进行实时的处理。该设计降低了导航计算机功耗,减小了导航计算机的体积。 2.4测温电路设计 由于环境温度的变化会引起惯性导航系统精度下降,所以在导航计算机中设计了测温信号处理电路,将温度传感器采集到的模拟电压信号进行AD转换,DSP根据解算AD转换数字量进行惯性导航系统传感器温度控制或温度补偿,保证导航系统的精度。 测温电路采用铂热电阻温度传感器进行环境温度的测量,测温电阻与模块上3个高精度电阻组成电桥,电桥两臂中点分别接入运算放大器进行跟随处理,再经过后级放大后由AD转换芯片采集温度测量结果,DSP通过McBSP(Multichannel Buffered Serial Port)接口(配置SPI工作模式)读取A/D转换结果进行解算。 3导航计算机软件设计 导航计算机软件开发环境采用TI公司推出的Code Composer Studio v3.3。包含TI器件的编译器、源代码编辑器、项目开发环境,调试器及其他功能,与C语言有良好的数据交互接口。 导航系统平台的数据采集和解算通过软件来实现的。DSP在该设计中主要用来完成IMU实时数据的处理,解算获得姿态信息,即完成大量的数学运算功能。DSP程序包括两部分:一是TMS320C6713的Bootloader程序,实现将导航解算程序从FLASH中加载到DSP的内部RAM中,导航解算程序从DSP炔RAM中执行;二是导航程序,实现整个姿态算法,包括对IMU的通过RS422总线接口加载初始对准信息,环境温度对采集传感器误差补偿,姿态解算和导航结果输出等。 航姿解算主要是指及时处理好IMU信息数据,进而得到载体速度、载体位置以及载体姿态。当惯导上电之后,DSP上电初始化从FLASH中加载导航程序,然后运行导航程序,接收IMU数据进行导航信息的初始对准,对准完成后进行解算,最后输出姿态解算结果。 4结束语 采用TMS320C6713高性能32位浮点DSP作为捷联惯导平台的核心处理器,利用FPGA的实现5路串口协议逻辑和采集导航信息的数字滤波和计数,该设计实现了体积小,功耗低,姿态解算速度快、精度高的捷联惯导平台。通过试验调试和应用验证设计达了捷联惯导系统的技术要求。 计算机设计毕业论文:浅谈计算机设计大赛在新疆医科大学的组织实施 摘要:该文介绍了中国计算机设计大赛在新疆医科大学的开展情况,对校内参加新疆赛区的大赛作品征集、参评等环节的组织实施工作进行梳理,总结了计算机设计大赛开展产生积极作用,为今后在各校开展相关大赛工作提供相关经验。 关键词:计算机设计大赛;组织实施;新疆赛区 1 引言 中国大学生计算机设计大赛是教育部高等学校文科计算机教指委为提高大学生运用计算机信息技术解决实际问题,培养学生创新创业能力,推动高校计算机课程教学不断向前发展所开展的一项全国性赛事[1]。大赛自2008年开始举办以来,至今已连续举办了9届。新疆医科大学教务处等相关职能部门十分关注这项赛事,在其努力下,新疆医科大学从2010年开始在校内组织在校大学生参加此项赛事。这项赛事促进了新疆医科大学校内计算机相关课程教学改革工作、同时在培养大学生计算思维和创新精神和实践能力等方面起到了积极推动作用。 2 校内大赛的组织和实施 2.1 校内大赛组织机构 新疆医科大学自举办计算机设计大赛以来,根据自治区教育厅下发的通知及大赛章程等文件精神,在校内成立了新疆医科大学计算机设计大赛组织机构的办公室(以下简称“大赛办公室”),大赛办公室负责全校计算机设计大赛校内赛的组织报名和评审工作,机构人员主要由教务处处办和计算机教研室教师兼职构成,教务处工作人员主要负责与新疆维吾尔自治区教育厅及新疆赛区计算机大赛组委会相关参赛文件和信息日常沟通工作,确保大赛相关文件上传下达,计算机教研室教师负责全校参赛作品评审及上推参赛作品参加新疆赛区省级赛工作。新疆医科大学大赛办公室于每年12月开始,在全校范围内开展参加中国大学生计算机设计大赛动员工作,在下一年的4月中旬进行校内参赛作品的评审及上推参加新疆赛区省级赛参赛作品公示工作。 参赛作品在校内评审阶段,为确保公正、公平、公开原则,新疆医科大学大赛办公室将组织相关专家成立参赛作品评审委员会,评审专家主要由校内计算机及相关专业教师组成,评审过程中使用了相应回避原则。 2.2校内大赛参赛作品评审工作 校内大赛作品评审工作本着公开、公平、公正的原则,对每件参赛作品进行客观公正的评比,为确保参赛作品评审工作的公开、公平和公正性[2-4],校内大赛在作品评审过程中严格按照新疆赛区及国赛大赛章程和参赛指南执行,参赛作品选拔工作分为两个阶段,即参赛作品校内评审选拔阶段和公示阶段。为了保证校内大赛评审阶段顺利进行,都规定了参赛作品提交的相应时间节点。 校内大赛各阶段具体工作流程如下: 第一阶段,校内参赛作品评审选拔。校内计算机设计参赛作品评审,由大赛办公室推选的校内专家对提交的参赛作品进行评议,参照新疆赛区及国赛相关章程和参赛指南,选拔出优秀的参赛作品。校内评审工作需要审核校内参赛作品是否有超项,作品质量和内容复合参加新疆赛区和国赛参赛作品要求。通过评审,评审专家组将代表学校推荐出参加新疆赛区省级赛参赛作品,并通过国赛报名平台完成参赛作品报名工作。校内大赛参赛作品评审时间一般在每年4月中旬举行。 第二阶段,公示。完成上述作品评审工作后,校内计算机设计大赛办公室将会在全校范围内对推荐参加全国赛的参赛作品进行公示,公示期为7天,以确保比赛的公平和公正。在公示期间结束,对公示作品无异议的情况下,才最终确定参加新疆赛区大赛的名单。 校内大赛的参赛作品不设立奖项,最终只负责推荐参加新疆赛区省级赛参赛名单。校内大赛的参赛作品根据学生类型分为两个组即本科组和高职高专组,评审中分类进行评审。 3 校内赛的特色 中国大学生计算机设计大赛在新疆医科大学举办校内赛,为学校的各专业学生搭建了展示自我才能平台,学生都积极踊跃参赛,作品除了结合所学的医学专业外,学生参赛作品也体现区域特色和民族特色,激发各民族大学生的参与热情,促使学生们运用信息技术实现对民族文化的传承。 新疆医科大学计算机设计大赛的参赛主体包括普通高校本科学生和高职高专类的学生。这样在校内大赛评审过程中也将参赛作品分为两个组即本科组和高职高专组,参赛作品根据作品内容和使用技术手段进行作品分类参评,确保大赛公平和公正。 4 对教学工作的促进作用 中国大学生计算机设计大赛校内赛的开展,促进了计算机教学改革,例如在计算机基础课程教学中增加了多媒体中动画处理、多媒体音频和视频处理等教学内容,同时加强了网页制作方面教学内容。大赛激励和引导在校大学生应用所学的计算机技术,发挥学生自己专业特长,提炼学生自己的生活实践,同时结合新疆独特的地理环境和人文环境,把个人兴趣爱好、个人所学的专业知识和新疆风土人情紧密结合,将各种元素体现到参赛作品中去,提升了学生自己的技能、极大激发了学习学习信息技术的激情。 大赛促进了教学工作,教学内容更加贴近学生需求,教学内容改变也激发了学生学习信息技术的热情,增进学生与教师的沟通。基于大赛平台,教师们相互学习,同时增进了疆内和疆外高校师相互学习交流,使他们有机会进行线上和线下的沟通。 5 结束语 新疆医科大学通过组织和举办校内计算机设计大赛,促进了校内计算机教学改革, 激发教师教学热情,增加了疆内教师与疆外教学相互学习交流。校内大赛平引导学生关注计算机知识、技术、技能的应用方向,有利于培养学生的综合素质。大赛也推动了大学计算机基础教学教学改革,充分展示计算机教学成果,大赛通过不断自我完善,必将成为校内最有影响力的大学生赛事之一。 计算机设计毕业论文:ARCS 动机设计模式在中职《计算机应用基础》教学中的应用 摘 要: 作者就中职《计算机应用基础》教学现状进行分析,提出中职学校教学过程中存在的一些问题,这些问题主要表现在学生普遍学习动力不足、痴迷于网络等方面,学生存在厌学和弃学现象,并结合ARCS动机设计模式,总结出其在中职《计算机应用基础》中的应用策略,希望为中职学校计算机教学提供帮助。 关键词: ARCS动机设计模式 《计算机应用基础》 教学应用 1984年,凯勒对大量动机研究成果进行了整合,并提出了“ARCS”模式。这是一种能够将教学设计宏观理论与学生的自我效能、心念态度及成就动机等相互结合的教学模型。他认为影响人们动机的原因一共有四个,分别是注意、相关、信心和满意[1]。 1.中职教学中存在的问题 1.1生源状况 目前看,我国大部分中职学校的学生均为九年义务制教育中的“高危学生”。詹森说过:人如果长期处于高压状态下,被称为苦恼。而这状态是难以根除的,处于这种状态下的人,其知觉焦点会被缩小,并妨碍人的记忆,降低人的创造力,从而阻碍其社会能力增强。因此,长期处于压力状态下的学生,其学习效率会降低。中职学校中存在许多这样的学生,因此在教学上面临一定的压力。 1.2中职老师 因为这些“高危学生”在课堂上常常表现出对学习不屑一顾的态度,所以在一定程度上影响教师的教学热情。同时,因为实施教学改革,给战斗在教学一线的教师带来巨大压力,往往使教师产生一定的挫败感。另外,中职学校中,教师的教学水平存在良莠不齐的现象。 1.3教学内容 中职学校开设的《计算机应用基础》中,有很多都与小学和初中重复。另外,学生在接受义务教育的过程中,其计算机水平存在很大差异。同时,中职《计算机应用基础》的很多内容过于老旧,与社会脱轨。 1.4教学方法 大部分学校还在采用传统教学中讲授为主的教学方式,强调将知识直接灌输给学生,忽略学生自主学习能力培养,导致学生学习兴趣低下,学习效率自然降低。 2. ARCS动机设计在中职《计算机应用基础》中的应用实践 2.1维持注意力 以维持注意力为牵引,在教学过程中教师根据教学内容设置相应的悬念,并提出问题。如在对Word中的图文混排进行教课时,首先教师用大屏幕为学生播放几个运用Word排版制作成的精美图片,然后让学生对其仔细观察,提问学生,贺卡上不同内容是通过Word中哪几个功能制作而成的。学生通过思考,并回答,从而其注意力被集中在课堂学习内容中。在计算机课堂上,教师还可以根据教学内容,创设合理的教学情境,进一步吸引学生的注意力,并通过此方法延长学生注意力集中在课堂内容上的时间,使学生产生学习动机,从而提高学生学习效率[2]。 2.2强调相关性 在运用Word制作图文并茂的图片的教学中,首先要让学生积极思考之前学过的“插入艺术字”、“文本框”、“绘制图形”等内容,然后利用多媒体教学技术对之前学过的内容进行演示,帮助学生巩固和熟悉操作中要掌握的技能,并演示本节课要讲的内容,让学生对将要学习的知识有一定了解,然后师生共同建立一个目标。接下来,根据学生对知识的反映,为学生布置难度适中的练习任务。这项任务可以是安排学生制作一张图文并茂的贺卡,让学生明确具体的操作方法和制作要求,然后开始制作贺卡。学生在操作过程中还会遇到之前学习的内容,从而对之前学习的内容加以复习,并将其与新知识相结合,了解新知识的用途。 2.3帮助学生建立学习信心 高职学生普遍对学习没有足够信心,因此教师要帮助学生建立学习信心。当学生利用Word制作贺卡时,可以根据学生的完成情况,布置新的具有一定挑战性的任务;当学生认为这个任务具有一定难度的时候,教师要为其提供清晰的操作思路和操作方法,这样有助于学生自主练习。在学生自主练习时,学习积极性有所提升。在这一过程中,有些学生可以自己单独完成任务,有些学生则需要教师的帮助才能完成任务。但不管怎样,学生的学习能力都会提高,并且牢固掌握课堂知识,这时教师要给予其一定的奖励或者表扬。学生得到相应的表扬,自信心倍增,对计算机课堂产生浓厚的兴趣,会自主学习计算机相关知识。 2.4教师为学生创设满意感 利用Word制作的贺卡完成以后,教师应布置学生对自己的作品进行相应的讲解,让学生对彼此作品进行评价,并在这些作品中评价出一个优秀的作品,然后让这位优秀作品的制作者对自己作品的完成过程做出一定的阐述,讲述其在制作过程中遇到的问题,然后是怎样解决的,从中总结经验。这样,学生在课上的练习积极性及能力不断提高,知识水平不断提升,从而对自己产生一定的满意度和成就感。 3.结语 上文通过对ARCS动机设计模式在《计算机应用基础》课堂的应用分析,得出一定激发学生学习动机的方法。通过一定的实践,学生的学习兴趣有所提高,自主学习能力有所增强。ARCS动机设计教学模式不仅对计算机教学有明显的效果,对其他学科学习也有非常大的帮助。 计算机设计毕业论文:ARCS动机设计模型在《微型计算机原理及接口技术》课堂教学中的应用 摘要:针对《微型计算机原理及接口技术》课程教学中存在的问题,将ARCS动机设计模型的思想引入到课堂教学中来。实践证明,该方法能激发学生学习兴趣,增加自信心,获得满足感,使学生在轻松愉快的气氛中掌握较难理解的知识点,对提高课堂教学效果有一定帮助。 关键词:ARCS动机设计模型;微型计算机原理及接口技术;课堂教学 ARCS动机设计模型是美国弗罗里达州立大学心理学教授John Keller在1983年提出的。模型的核心思想是,影响学生学习动机的因素分为四种:注意(Attention)、相关(Relevance)、自信(Confidence)和满足(Satisfaction)。 注意是指教师应唤醒学生的好奇心并吸引注意力。相关是指学习内容与过去的经验或以往学习的知识或某种利益有关联。自信是指学生对自己的学习能力充满信心。满足是指学生能够从学习经历中获得满足感。本文结合《微型计算机原理及接口技术》课程,探讨了ARCS动机设计模型在课堂教学中的应用。 1.课程现状 《微型计算机原理及接口技术》是高校工科专业一门重要的专业基础必修课。目前我院面向自动化专业、测控技术与仪器专业、机械设计制造及其自动化专业开课。课程内容主要介绍微型计算机基本工作原理、汇编语言程序设计基础、存储器、接口技术和应用设计,目的是使学生掌握计算机的基本组成,工作原理、各类接口部件功能及其与系统的连接、建立计算机系统整机的概念,并以此为基础培养学生的计算机应用系统软、硬件开发能力,以便为后续专业课的学习和技术开发打下基础。 目前,本课程仍然采用“理论+实验”的方式进行授课。即主讲教师先以讲授几十个学时的理论知识来引导学生入门,然后由实验教师讲解并开展若干个学时的实验-引。各实验项目的设置主要基于DICE-5212单片机综合实验箱,实验内容主要包括数据传送实验、多位数加法实验、查表程序实验、数据排序实验、外部中断实验、定时器肘数器实验、串行通信实验等。学生进行实验时,需要亲自动手完成的仅仅是一些接孔连线,而这些硬件接法往往是固定不变的,学生不必动脑思考只是机械的照做即可,实践动手能力和创新思维能力得不到很好的开发。这种授课方式导致在结课以后,大多数理论考试分数较高的同学,并没有真正理解微型计算机的工作原理,甚至不知道微机芯片为何物,更谈不上利用芯片进行系统设计了,“高分低能”的现象十分严重。因此,如何讲解晦涩难懂的理论知识,提高学生学习兴趣,进一步培养学生的实践动手能力和创新思维,是目前课程组改革的重点。 2.ARCS动机设计模型在课堂教学中的应用 中断系统历来是微机原理课程中的重点和难点,教学内容主要包括:中断及中断源的概念、中断系统结构、中断允许控制及优先级控制、中断处理、外部中断的实现、多外部中断源系统设计等。该部分内容知识点繁多,内容抽象,尤其对于多外部中断源系统设计来说,教师讲起来难以生动,学生很难提起学习兴趣,大部分教师选择避开不讲,或只是简单介绍。但该部分内容在许多场合都有实际应用,若讲授方法得当,是培养学生动手能力的有效平台。以下具体介绍如何将ARCS动机设计模型应用到多外部中断源系统设计的课堂教学之中。 2.1选择恰当实例,吸引注意力 ARCS动机设计模型第一个因素是注意(Attention)。教师要想抓住学生的注意力,必须选择恰当的实例,为此课程开始开门见山的举出多外部中断源系统设计的一个典型实例―抢答器的设计。由于大多数同学都观看或参加过知识竞赛,对抢答器有一定的了解,这样的实例更贴近生活实际,所以能很好的吸引学生的注意力。 2.2明确学习目的,强调相关性 ARCS动机设计模型第二个因素是相关(Relevance)。在抓住学生的注意力以后,教师要马上告知学生,现在进行的学习活动与他们过去的经验或以前学习的知识是有关联的,而且对以后的学习有帮助。本次课教师要强调抢答器的设计涉及到以前学习的按键开关和指拨开关基础知识、LED数码管基础知识、蜂鸣器基础知识等。而且本次课的内容对以后进行课程设计、毕业设计及参加电子竞赛等都有很大的帮助。 2.3合理设置任务,建立自信心 ARCS动机设计模型第三个因素是自信(Confidence)。为了使学生更好地建立起自信心,不怀疑自己的学习能力,教师要合理设置教学任务。所谓合理指的是任务即不能太复杂也不能太简单,“太复杂”学生很容易失去信心,“太简单”学生又不会获得成功感。如何掌握“合理”这个度,本次课设置了三个层次的教学任务,使学生循序渐进的掌握多外部中断源系统设计的原理。 第一层次先讲解一个单一中断控制LED的程序。要求通过开关K0实现单一外部中断,开机后点亮8只LED,当有外部中断0发生时,8只LED闪烁5次。注意此时要重点强调K0连接P3.2引脚,表示控制外部中断0。教师要在课前利用ProteusISIS绘制好系统硬件原理图,然后在课上通过Keil软件工具讲解如何编写程序,并产生目标代码文件,添加到硬件电路的主芯片中,运行后学生可直接看到仿真结果。这样学生可以快速掌握单一中断源的设计。 第二层次练习两级中断控制。教师在第一层次的硬件原理图中,现场添加一个开关Kl,连接P3.3引脚,控制外部中断1。之后在Keil中调出单一中断的软件程序,在初始化程序中讲解如何设置优先级,其中外部中断0为低优先级,外部中断1为高优先级。然后要求学生自行编写外部中断1的中断服务程序,为了便于观察仿真结果,可编写8只灯中的两个灯左右移动4次,之后恢复闪烁。通过此实例学生巩固了中断源的设计,同时又深人理解中断优先级的概念,为学习多外部中断源系统设计起到了很好的铺垫作用。 第三层次进行8路抢答器的设计实例。有了前两个层次的基础,在第三层次可将学生分成若干小组,每组4-6人,由学生自行完成设计任务,教师从旁指导,重点强调三个方面:一是要求设计主持人按键,控制是否允许抢答;二是抢答成功后,蜂鸣器响,同时可显示座位号;三是优先级要按时间优先原则,还应考虑多个按键同时按下的情况。 经过这三个层次的实例学习,学生的自信心呈阶梯式增长,教学效果也得到了显著提高。 2.4给予外部激励,获得满足感 ARCS动机设计模型第四个因素是满足(Satisfaction)。为此,教师要在学生每完成一个学习任务时,及时地给予外部激励,如适当地表扬、设置平时成绩加分等手段,以强化学生心理上的满足感。 3.应用效果 将ARCS动机设计模型的思想引入到《微型计算机原理及接口技术》课堂教学中来,教师与学生之间的交互得到了充分地发挥,学生在课堂上的学习情绪也得到了充分地调动,大部分同学都主动地参与到课堂学习活动中,在轻松愉快地氛围下很好的掌握了难以理解的多外部中断源系统设计的问题。参照这种教学模式,可在其它章节的教学中进行推广。 计算机设计毕业论文:分析旅游企业门户网站计算机设计 旅游企业的门户网站计算机设计对于当今社会的旅游企业来说至关重要,因为它关系到企业形象的塑造,关系到旅游企业对外宣传旅游线路和产品信息,展示企业实力等重要作用。因此,如何做到将旅游企业的门户网站合理的规划和设计,利用计算机软件和应用来展示一个完美的旅游企业门户网站对于当代的旅游企业来说是必要的一个宣传环节。本文就从计算机应用设计网站的角度出发,来分析和阐述旅游企业门户网站的计算机应用设计。 说道旅游企业的门户网站,它所指的就是通向互联网信息并提供信息服务的一个计算机系统,是一个综合性的使用系统。它的综合性体现在多方面,包含了大数据资源和互联网的多资源共享以及其他相关的方面,是一个综合性的管理和应用的平台和展示企业文化的平台。在这个系统之上可以提供多用途的旅游产品,例如出行线路、文化观光景观、导游展示等。这样的统一界面规划可以为客户带来方便的浏览,并可以给旅游企业的管理者和员工提供良好的信息传达的平台。由于旅游企业的的门户网站可以在互联网上被大多数的客户和企业接受,因此,企业的经营可以在网站上进行,对于门户网站的计算机应用设计,可以利用设计软件和其他相关的技术来进行,例如JSP、MySql、Tomcat等技术综合进行旅游企业的门户网站设计。 一、前期的旅游企业门户网站需求的规划 旅游企业门户网站需要大量的信息存储和良好的界面设计,因此,门户网站的设计是一个综合性的设计,我们可以将其分为前后两个子系统来进行探讨。首先是前台子系统,它是一个旅游企业门户网站的脸面部分,包含了大量的旅游公司简介、历史概况、旅游线路图、产品信息、景区风光、票价信息、最新旅游概况新闻等,这些都可以被视为是前台子系统,是一个旅游企业门户网站的宣传节界面,可以为客户提供简单的信息咨询和浏览,掌握企业的文化和概况,体现企业的整体形象,突显企业的实力。因此,在设计的时候要将前台界面的设计力求简单而美观大方,界面的设计结合企业的标志和宣传口号进行界面的搭配,体现一个旅游企业门户网站界面的文化感。其次,就是后台子系统,它包含了企业的新闻展示、产品的用途以及一些客户与管理者的交流留言功能等,这事一个信息传达和交互性的平台,是一个具有信息延续性的和可扩展性的内容延伸。 二、旅游企业门户网站的概况设计应用 由于旅游企业网站的功能定位,要求客户可以有效地浏览到前台子系统的旅游企业的各个功能和简介,要求将产品信息和旅游规划路线等进行详细的了解,并可以给客户提供信息的支持,此外,网站的管理员可以在后台功能基础上实现新闻的管理和产品的管理,实时进行规划和调整,使旅游产品进行合理化的配置。 三、旅游企业门户网站数据库应用 旅游企业门户网站的数据库设计还包含了诸多的设计模型,将其开发成满足客户需要的实体结构,通过实体与模型之间的关系进行规划。这样的系统规划可以形成产品实体、类别实体、新闻实体、客户实体等多种,数据库的逻辑结构设计实现了特定模式下的数据逻辑应用。一些旅游企业门户网站就使用了MySql数据库,使概念变成了数据表,形成了用户表、产品表、新闻表等多种形式。 四、旅游企业门户网站设计中的功能模块 旅游企业门户网站一般分为前台和后台的模块设计,因为功能不同,前台的模块设计是为了展示企业文化特征所需的,它结合了网站的内容,目的是为了使大多数的客户浏览网页和界面,因此,在网页的界面规划上要体现出旅游企业的功能特点,使主题鲜明,内容突出,让其印象深刻。例如,网站首页的设计就包含了企业的标志、概况、产品特点和服务内容、用户登录、管理员登陆等链接内容,在首页的处理上还可以加入一些其他的内容,如信息浏览量、中心产品的内容、动态的信息展示、企业新闻和企业产品的窗口等内容。产品的展示这块可以将产品和旅游者所关注的新闻相结合,通过兴趣可以进行搜索,来浏览相应的企业新闻和产品信息。旅游企业的产品和新闻模块就尤为重要了,网站体现出了产品的信息特点。后台的模块设计主要是针对登陆、新闻,产品这里来进行设计的。后来登陆设计可以视为进入后来管理界面的窗口,在此可以进行管理员的登录名和密码输入,通过进入可以验证用户名、密码等信息,如出现错误会提示我们相应的错误信息。新闻模块的设计,就是管理员进入后来管理界面时候,可以进行新闻的分类、新闻管理等,当新闻分类、新闻管理等链接进行增添和删减登操作的时候,会出现相应的者。新闻名称和内容等,会有相应的字数限制。新闻管理的界面也可以调整成为具有增加和删减信息操作的步骤,可以进行相应的操作。产品模块的管理与新闻模块的管理大同小异,也是管理员进入网站后台进行操作设计,实现产品的更新和就内容的删减,还可以添加相应的分类搜索和显示功能,这里面的内容包括了产品的类别、产品的描述、产品的详细信息等,可以自由选择相应的属性进行选择旅游产品。 (作者单位:秦皇岛职业技术学院) 计算机设计毕业论文:计算机设计大赛在计算机教学改革与创新中的应用研究 【摘 要】本文在简述计算机设计大赛对计算机教学课程教学重要意义基础上,改革计算机教学模式,强化实践教学;打造计算机开发性、专业化的实验实践基地;充分体现学生的主体性,发挥教师主导作用;实行“学长”制,建立竞赛团队等方面探讨了计算机设计大赛在计算机教学改革与创新中的应用。 【关键词】计算机设计大赛;计算机教学;改革;创新 教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会、软件工程专业教学指导委员会、大学计算机课程教学指导委员会、文科计算机基础教学指导分委员会、中国教育电视台决定联合主办“中国大学生计算机设计大赛”。大学生计算机设计大赛有助于提升学生的实践技能,提高学生的综合素质,促进学生的全面发展,符合高校创新型、实用型、复合型人才培养目标。 一、计算机设计大赛对大学计算机课程教学的意义 1.有效促进课程教学改革 计算机设计大赛的要求是学生的参赛作品必须是原创,这就给学生增加了参赛难度,不仅要了解计算机,还要通过了解的计算机知识设计出有新意的参赛作品。其次,还要掌握计算机的操作,这样才能选择合适的计算机软件,更好地完成自己的作品。这与大学计算机教学要求相一致。 对学生而言,要想完成一个完善的计算机作品,单靠简单的计算机知识和技术是远远不够的。这就要求学生不断学习更多的计算机知识,掌握多种计算机软件的操作技能,激发学生自主学习的兴趣。在这个过程中,教师要合理安排计算机课程,引导学生不断学习,从完成学生的作品出发,完善课堂的教学内容,创新教学方法,通过了解学生的需求,教授他们想要的知识和技能,丰富课程内容,不断提高学生的知识水平。 2.有效促进课程与专业融合 计算机设计大赛的规则中对参赛作品进行了类别划分。这也体现出了不同专业的教学内容不同,无论在哪个专业的学生都可以运用学到的专业知识完成自己的参赛作品。在大学计算机教学上也一样,根据不同专业学生的创作作品开展教学工作,在帮助学生完成参赛作品的同时教授学生专业知识。此外,在学生完成作品过程中,可以引导不同专业的学生相互配合。 例如,中文专业和动画专业结合起来,共同创作一个参赛作品,可以是动画作品,能在一个作品中体现两个专业的特色。在这个组合中,中文专业学生可以发挥他们的特长,如作品构思、材料准备、文案等工作,动画专业学生根据中文专业学生的设计进行实际的操作,完成技术准备、作品实现等工作。这样,既体现了每个专业的自身优势,又对完成整个作品的任务进行了明确分工,还能帮助学生掌握所学知识在社会中的应用范围,指导学生今后的学习方向。 这种以计算机技术为基础的专业结合,不仅能激发学生的学习兴趣,还能提高学生自主学习的积极性,这对大学计算机课程教学有着重要的影响,也是一件值得关注的事情。 3.提供有效的课程实践平台 计算机设计大赛正好给予了大学计算机教学一个检验学生学习成果的实践平台。学生在作品创作过程中,需要完成类别选择、计算机软件选择、构思、资料整理、完成作品等准备工作,具体如下:①客观分析已掌握的计算机知识,确定作品创作中会运用到的其它知识;②为完成作品不断学习新的计算机知识和技能;③搜集资料,并进行分类整理,满足创作所需;④综合运用所需的知识和技能,完成构思的参赛作品;⑤总结创作过程中的经验和教训,并进行存档。 二、计算机设计大赛在计算机教学改革与创新中的应用 1.改革计算机教学模式,强化实践教学 为了增加学生的学习兴趣,提高学生的实际操作和创新能力,我们对课程体系进行了改革,适当增加了实践教学的时间,完善了实践教学体系。并对实践教学课程进行了层次划分.在实际教学过程中,通过构建多层次阶梯式实践教学体系,提高了学生的计算机操作能力,拓展了学生的学习思维。 通过这个实践教学体系,学生在掌握计算机基础知识和基本操作技能后,通过有针对性的实践课程提高应用能力,通过综合性实践课程培养学生解决问题的能力,通过参与计算机设计大赛的比赛项目,考核和培养学生的知识综合运用能力,通过期末的学科竞赛或对学生的实践训练培养学生成为社会需要的应用型人才。因此,我们需要完善培养内容,使其与我们的教学体系相辅相成。 计算机设计大赛,既符合我们层次教学的要求,又提高了学生的实操能力,同时培养了学生综合利用知识的能力。由于学生的学习水平不同,首先,可以安排学生参加校内或校际之间的小竞赛,主要是依靠综合实验教学,比赛相对较容易;一种鼓励学生参加全国性质的计算机设计大赛,主要依靠项目实践教学,比赛对象是综合运用水平较高和有一定创新能力的学生。 2.打造计算机开发性、专业化的实验实践基地 学生通过实践,不仅能更好的掌握教师教予的知识,还能提高知识综合运用能力和实操能力,培养学生的创新思维,因此,学校设置实验室尤其重要。 综上所述,我们应对实验室建设进行改革,将校园实验室真正作为培养学生实践能力和创新能力的基地。首先,实验室对全体学生开放,鼓励学生去实验室体验和学习。其次,丰富实验室的实践内容,准备有意义的实验和竞赛课题,由专业的教师对参与研究和实验的学生进行针对性的指导,鼓励学生独自完成实验课程.通过在计算机开发性、专业化的实验实践基地进行实践,学生可以完成实验主动搜集资料、构思作品、寻找完成方法、发现和解决过程中出现的问题,从而使学生真正爱上所学专业,为参加全国性的大赛奠定坚实基础。 3.充分体现学生的主体性,发挥教师主导作用 无论是教学还是竞赛,一切都要以学生为中心,学生的主体地位不变。在竞赛中,以学生为中心才能真正发挥学生的创新能力。学生提出的参赛设计思路和方案,尽管有时不切实际或异想天开,作为教师不能打击学生的积极性,要从学生的角度给予相应指导。通过讨论、争论让学生明白参赛方案存在的漏洞及不足,并锻炼学生自己解决问题。正是多次不完善的方案才促进了学生的成长,在解决问题的过程中提高了创新能力。 4.实行“学长”制,建立竞赛团队 创新是一种团队运动,团结协作精神和社会活动能力是人才在社会立足的基本条件,是事业发展的基础。我们要充分调动每个组织成员的创造力,形成团队创造力。实践中,教师要培养学生组成学习竞赛小组,高年级和低年级学生互帮互助,一起学习,一起比拼,形成老带新的和谐学习画面。 学长制一方面帮助新生尽快适应学习环境,高年级学生因为已经有了学习经历,可以将经验传授给低年级学生,帮助低年级学生解决实践过程中出现的问题和疑惑;另一方面培养了高年级学生的团队协作精神和项目策划能力,在帮助低年级过程中,要对团队的任务进行分配,明确团队纪律,这就激发了他们的集体荣誉感和责任感,完善了他们的人格,提高了他们的综合素质。 计算机设计毕业论文:基于MATable的一种连杆机构的计算机设计 摘 要:连杆机构是一种典型的机械机构,运动设计是一个比较复杂的和困难的问题,常用的设计方法有几何综合法,解析综合法。文章以MATLAB语言为基础,利用计算机对连杆机构进行运动分析,结果表明,此方法能够有效降低由于几何法和解析法的所带来的设计和计算难度,设计效率高,效果好。 关键词:连杆;MATLAB;运动分析 引言 MATLAB是一种高级技术语言和发展环境。是用于分析数据开发算法和应用面向函数的语言,可以方便的进行工程数值分析、优化分析、数据处理、自动控制也可以实现计算可视化,图形绘制图像处理、仿真等功能,在工业和研究领域具有极大的使用价值,逐渐成为优化领域的主要工具之一。通过MATLAB快速解决传统解决办法解决的问题,在实际应用中有很大的优势。 1 设计步骤 (1)针对连杆运动,建立连杆机构数学参数模型。(2)根据参数的数学模型运用Mtable进行编程,确立主程序和子函数并进行调试和运算。(3)输入相应的参数,估算初始值。利用非线性方程组的数值求解函数,得到结果。 2 连杆机构的设计分析(给定连杆极限位置和最小传动角) 上面式中表明了连杆机构的运动几何关系,共有8个参数,已知极位夹角θ(行程速比系数K)摇杆长度 l3和摆角Ψ的条件下,再补充最小传动角γmin 曲柄长度l3,机架长度l2等结构参数中的其他条件,通过非线性方程得到未知其他杆的长度,以及在左极限时摇杆的位置Ψ0。 3 实例分析及结果 已知行程速比系数k=1.2, l3=200mm,Ψ=30°,要求机构的最小传动角γmin?芏40°。该设计中已知参数4个,求解4个,采用传统的不管是图解和综合法在效率和精度上都存在很大困难。考虑采用Mtable计算机辅助分析。先建立运动几何方程函数文件,输入极位夹角,摇杆长度l3等已知条件,估计待求初始值,运用非线性方程组的数值求解FSLOVE 函数求解。 程序文件和运算结果 4 结束语 针对连杆机构的运动设计解析法和综合法的复杂性和困难性,根据机构运动几何关系,在建立数学模型的基础上,运用MATable中求解非线性方程,线性方程组和优化计算功能,可以方便快捷的得到准确的计算结果。 计算机设计毕业论文:计算机设计类专业学生美学欣赏能力培养的探索 摘 要:本文针对计算机设计专业的学生的特点、培养的途径、培养的意义等方面进行了一些探索。 关键词:职业院校的计算机设计类专业;美学欣赏课程;能力培养 随着计算机技术的迅猛发展,计算机辅助设计技术的日益成熟,职业院校的计算机设计类专业也得到了蓬勃发展,计算机设计类专业学生与日俱增。可是职业院校的学生普遍缺乏美术基础,缺乏美学欣赏能力。为了培养的学生的美学欣赏能力,使学生具备独立从事平面设计、环艺设计、网页设计等多种工作能力的应用人才。针对计算机设计专业的学生的特点、培养的途径、培养的意义等方面进行了一些探索。 1 计算机设计类专业学生的特点 1.1 不能正确认识自我,缺乏自信心 职业院校计算机设计类专业大都是升学考试失败的学生,由于社会上存在的对职业院校学生的偏见与歧视,往往使职业院校学生在理想与现实发生矛盾时,不能正确地认识自我,在学生群体中自惭形秽,对自身能力缺乏信心,从而丧失努力学习的动力,加之他们原有的知识基础薄弱、学习能力较差,面对陌生的专业理论与技能训练难免感到束手无策,困难重重,久而久之,便缺乏自信心。 1.2 专业基础较弱 专业基础较弱是目前职业院校计算机设计类专业学生的共性。他们大多在未进入学校前没有系统学习过美术的专业知识,学生专业基础很差。专业基本功的薄弱程度可想而知。 1.3 部分学生自我定位不准 职业院校学生普遍缺乏对自身的准确定位,对就业前景盲目,对自己的未来没有规划,造成学习目的不明确,学习态度不端正,学习动力不足。而在实际生活和学习中,缺乏一般本科院校大学生的自我管理能力和自学精神。 因此,职业院校中美学欣赏的教学要改变“美术教育只是技能技巧的学习和训练”这个错误的观念,把美学作为一种文化来学习,实现在教学中提高学生的文化素质、审美素养的教学目的。使学生都能接受美的熏陶,从而提高他们感受美、表现美、创造美的能力,在艺术的感染下形成良好的个性,增强对生活的热爱及责任感。 2 美学欣赏能力培养的途径 2.1 注重培养学生的兴趣和爱好,树立自信心,尊重个性,培养美学意识 兴趣和自信心是学习的动力和基础,只有对未知事物感兴趣、渴望探究,才有创造的愿望。教师要充分尊重每个学生的个性,承认学生的兴趣和性格的多样性,积极引导他们去发现问题、解决问题,激发他们的兴趣爱好和求知欲望,培养他们的自信心引导学生提高对学习的兴趣,提高学生对专业的兴趣。 2.2 注重对自学方法和自己获取知识能力的培养,掌握受益终身的思维方法 当前知识技术发展速度越来越快,更新周期不断缩短,这点对于计算机领域更是如此。学校的教育不可能涵盖学生终身所需要的所有知识。因此,教师要改变授课方式,实行启发式和讨论式教育,引导学生掌握科学的自学方法和自己获得知识的能力,培养学生逐步学会利用所学知识去分析、解决实际问题,养成创新的思维习惯、受益终身的科学思维方法和分析解决问题的技能。 2.3 注重在美学欣赏教学过程中教学方法的不断创新 社会总在不断地发展和进步,美学欣赏教学也应如此。教师要注重运用恰当的方法进行教学,排除“满堂灌”“一言堂”的旧观念,用新的教学理念指导课堂教学,根据本校学生对于美学欣赏的学习兴趣特点和认知规律,努力激发学生学习的积极性,将美学欣赏课程内容与学生的生活经验紧密联系在一起,让学生在实际的生活中领悟美学的独特价值;争取为学生创造一个轻松愉快、有趣的学习环境和气氛,消除学生心中的学习压力,让他们能够感到学习美学欣赏课程没有负担,而成为一种享受,一种娱乐。 2.4 教师应多运用多媒体进行教学 在信息技术高度发展的今天,多媒体软件在教学中的广泛运用为传统美学欣赏教学提供了新的教学载体。多媒体能最大限度地调动学生的感官,促进他们积极参与学习。教师可以通过多媒体搜集与教学内容相关的资料,让学生观看、欣赏。 2.5 在教学过程中多为学生创造成功的机会 成功的体验是学生成长的动力和催化剂。中学学习阶段是学生价值观、人生观、审美观逐渐形成的重要阶段,而这个时期的学生大多正处于青春期,个人意志比较薄弱、自信心不强,尤其是职业院校的学生要较普通学校的学生更早地去接触社会,因此在美学活动中,一些学生在进行大胆尝试时,教师的指导、鼓励和肯定将起到重要作用。 3 美学欣赏能力培养的意义 美术欣赏是一个观察、体验、品味艺术作品的过程,在这个过程中,人们进行感受、体验、分析、判断,从而获得审美享受以及一定的美学知识。通过不断的欣赏、学习可以提高人们的审美趣味,陶冶人们的高尚情操,直接或间接地接受教育,从而发挥其社会功能。普通高校加强和实施美术欣赏教育,是抓好学生素质教育的重要环节。培养计算机设计类专业学生的美学欣赏能力,是计算机设计类专业学生学习过程中必不可少的一部分。美学欣赏能力的培养有利于陶冶学生的情操,提高审美能力;有利于发展学生的感知能力和形象思维能力,形成学生的创新精神和技术意识;有利于促进学生的个性形成和全面发展。 欣赏能力的培养,对计算机设计类专业学生来说是非常重要的。通过“美”的理论指导“美”的实践,产生“美”的艺术,帮助计算机设计类专业学生的从而达到益智增识,提高文化修养和陶冶情操的目的。 计算机设计毕业论文:面向对象的发电机保护整定计算机设计 摘要:在电力系统中,继电保护装置是保障电力系统安全运行的重要环节,对电力系统的安全稳定的运行有着很重要的作用。继电保护的构成必须要能够符合电力系统的内在规律,并且继电保护会在电力系统中构成一个严密的整体,从而形成继电保护的系统性,而整定计算就是对电力系统进行全面的分析计算,整定配合,以此来满足继电保护配置需要,整定计算方案的优劣会直接影响着继电保护装置的技术实现。本文主要是对面向对象的发电机保护整定计算机进行了研究与设计。 关键词:面向对象;发电机保护;整定计算;设计 前言 随着我国社会的不断发展,电网规模也在逐渐的趋于复杂化,同时出现了很多新型的技术,一些超高压、交直流等技术都频繁出现,这对于电网安全生产运行的要求逐渐的增高。而整定计算则是对电网的各种原理、结构以及接线的方式都要进行大量的计算,并且对各种情况下的电流以及电压进行分析,整合整定方案,从而保证结果的精确,避免出现故障,随着科技的进步,对于整定计算水平也有了很大程度上的提高,以此对其进行了简单的设计。 1.继电保护以及面向对象的发电机保护整定计算的特点 1.1发电厂继电保护的主要特点 在电力系统中,发电机的稳定运行能够影响到整个电力系统的正常工作,对电能质量起着很重要的作用,并且发电机也是一个十分重要的电气元件,必须要针对其中存在的各种故障以及性能进行分析,从而采取正确的措施,保证电力系统的稳定运行[1]。由于发电机的保护配置十分的复杂,发电厂主要是对于元件的保护,其中保护的主设备是以差动为基本原理,主要是利用阶段式的保护,在时间上能够进行配合。另外,发电厂的保护整定原则十分的不统一,其中保护的类型很多,主要是针对不同的类型采取不同的继电保护方式,所以电厂的整定计算十分的复杂。在实际的整定原则中,由于运行的条件以及方式存在很大的差异,并且为了能够满足不同的电厂保护配置的要求,在继电保护整定计算软件中采取通用性的原则,以此来解决传统的整定原则中存在的问题。 1.2面向对象的发电机保护整定计算的特点 目前,面向对象以及图形化的程序设计整定计算软件逐渐的问世,并且与传统的整定计算的软件相互比较,具有很大的优点,主要是可视化以及图形化,用户能够直接浏览电网的结构,并且能够完成相应的数据信息的输入,同时也能够对故障进行设置。同时在进行计算完毕之后,能够直接查询到相关的计算结果,具有很高的效率,操作也十分的简单。 2.系统的构成 2.1图形模块的构成 对于图形模块的构建,能够使用户对系统直接方便的使用,并且用户能够能够通过图形界面直观的了解到电厂的结构以及设备的信息等,从而实现对数据的修改以及管理[2]。在图形模块上主要是用户提供相应的绘图工具箱,其中包括了发电机、变压器以及断路器等设备,这些被统称为图元,用户可以根据自身的需求进行绘图设置,在设计时,能够输入相关数据,以及图元的各项参数。在具体的设计中,必须要对电器设备进行全面的考虑,对其属性进行分析,主要是利用VC面向对象的编程思想,在本程序中,其中最为基础的便是对象和类别的组建,并且各个元件都具有自身的属性,因此将其进行定义为一个虚基类,作为元件的父类,这样各图的元件将会派生出来,在图元中的数据以及功能将会以成员变量以及函数的关系封装在各个类型的图元中。 2.2数据库模块 数据库是系统中的基础,在后台数据库中主要是储存发电厂电网结构参数以及设备的参数,并且其中的设备参数主要是包括多发电机以及母线电器参数的保护配置信息[3]。在系统中的每个模块都是利用ODBC接口进行访问后台数据库,同时在任何一个模块中进行数据的修改,其结果都会在其他的模块中进行显示,以此来有效的保证系统中饭数据的一致性。ODBC是VC提供的一个数据库访问技术,这样能够为用户提供方相应的数据库类型,同时ODBC所提供的应用程序接口都是统一的,使其访问任何ODBC驱动程序的数据库。在数据库界面的设计上,主要是分为列表说明以及详细说明,用户根据自身的需求进行自由切换,列表方式主要是以表格的方式对数据记录的显示,详细说明方式则是对具体的数据进行记录,利用一些单选框以及编辑框等空间,对各种数据进行使用。 2.3短路计算模块以及整定计算模块 这两大模块是发电厂主接线的基本界面,主要是在短路计算模块以及整定计算模块中添加了短路计算以及整定计算的方式,用户能够点击图元进行计算,但是在这两个模块中,用户无法对图元进行删除以及移动。在模块中是利用多种控件的方式,使界面内容十分的丰富,并且能消除用户在使用时的单调感,从而来提升系统的稳定性以及安全性。这两个模块是系统中最为重要的两个模块,短路计算模块能够计算出电网系统中的故障,并且能计算出带那里系统的运行方式,将计算的结果通过报表的形式显示出来,整定计算模块能够对发电机变压器以及电动机等设备进行全面的计算,将其以定值单的形式显示出来。在对其设计中,两个模块主要是利用传统的设计思路,利用Fortran语言编写的短路计算以及整定计算程序,简单的将其中部分进行修正,使其转变成函数或者是子程序,并且在相关的主系统中调用,主系统是利用VC6.0编写的,因此最好是利用混合语言编程程序对其进行编程,这具有很强的优点,能够有效的提升数据的处理能力以及工作效率。 3.结语 以上主要是对面向对象的发电机保护整定计算机设计进行了简单的设计分析,并且提出了一些设计方案,以此来提升工作的效率,促进电力系统的稳定运行。 计算机设计毕业论文:探讨体验式教学在计算机设计类课程上的应用 摘要:本文从体验式教学在计算机设计类课程上的应用类型、在课程教学上的应用、在第二课堂建设上的应用和在专业文化建设上的应用四方面对体验式教学在计算机设计类课程体系中的系统应用进行了探讨,提出了体验式教学在计算机设计类教学体系的系统应用需要情感体验、形象体验、思维体验、技法体验及操作实践体验以及职场体验五种类型的有机结合的理念,在专业素质培养中突出学生的主体地位,可以提高专业整体教学水平,增强学生的就业适应性,为计算机设计类的教学改革提供借鉴。 关键词:体验式教学;计算机设计类;专业训练 计算机设计类专业(网页设计、广告设计、景观设计、工业设计、软件设计等)的课程属于实践训练所占比重较大的课程体系,技能的训练以思维方式的培养为前导,在形象思维层面上非常注重对学生美学思想的引导,培养学生美学形象上的感受、体验以及美学素养的积累,在专业技能训练上强调电脑软件平台操作的熟练性、实现意图的明确以及实现效果的评判,在设计作品中又非常强调美学理念的表现力和公众的可接受性,在抽象思维层面上强调把作品的设计作为一个工程项目对视觉空间想象力、形象表现力、图形图像评判认知能力、语言智力、逻辑智力、音乐韵律、人际沟通智力等多学科的知识和能力的综合应用,简单的灌输式的教育是达不到教学要求的,如何进行让学生参与性强,并能自主积极训练的素质教育是计算机设计类改革面临的一个大问题[1,2]。 体验式教学是素质教育的重要内容,是一种充分强调学生参与教学的主动性和形象化,有别于传统教学模式的全新教学模式,可以追溯到古希腊时期的哲学家、教育家苏格拉底的教育思想,其精髓是老师不轻易给出问题的结论,而是采用启发式的方法让学生在预设的体验环境和氛围中借助学生先前已有的生活体验或知识体验,发挥想象力,流露情感,表现感受,讨论价值取向,在此基础上在老师主导启发下利用群体的知识体验认同,主动收集分析问题的思维点和知识点,提升出解决问题的思路和对应的知识体系,具有学生的参与性强,知识体系和学生的思维活动结合紧密,容易被学生接受,利于激发学生的学习积极性等特点[3-8]。其理论思想和实践模式在教育学中有着广泛的影响力,在计算机设计类专业的教学体系中应有较高的探讨价值,本文旨在做一些探讨,为计算机设计类专业的教学改革提供借鉴。 一、体验式教学在计算机设计类课程上的应用类型 我们在教学实践中的研究表明:体验式教学在计算机设计类课程教学体系中的应用,可归结为课堂上把教学内容建立在学生的情感体验、形象体验、思维体验、技法体验及操作实践体验等基础上,引导提升成涵盖设计视角、设计理念、设计思路的思维方式和知识体系,在课余又注重培养学生在设计知识上的情感体验、形象体验、思维体验、技法体验及操作实践体验形成专业素养,二者有机结合起来,从专业基础课到专业课,贯穿在整个计算机设计类的课程教学体系中。 (一)情感体验 主要指计算机设计类的学生在开设专业课程之前“先入式”的对已有的好的设计作品及设计要素(线条、平面、空间)、环境、美术作品、图片以及作品与用户的交互性等感受体验和美学认知的心理倾向的积累,在与这些事物经常性的接触过程中,学生自然而然会对色彩、线条、平面、空间感、质感、构图、作品效果的愉悦性等建立起简单而朴素的认知和美学倾向,再加以正确的引导就可以形成正确的美学认知和专业素养,培养起正确的美学表达方式对后续的专业技能的培养起到很好的基础作用,在完成设计作业或参与项目中就会带有思维的活性,使作品具有灵性,而不是技法上简单地模仿和机械地实现。 (二)形象体验 主要指学生们在课余时间里对老师所教授的对象具有形体上生动的认知和形象记忆[9]。把老师讲授的各种软件操作技法与实现效果对照,把电脑影像效果与真实客观对象的仿真差距对照,这样对知识点的接受就不会落入空洞的表述和抽象的记忆,与教师课堂讲授的结合,大大突破有限学时的限制,利于对知识的理解成为鲜活的知识点的积累记忆,形成学生们丰富的专业知识储备,利于作品设计实践活动中独立的创新思维的激发,而不是盲目地模仿。 (三)思维体验 是指在教学活动中教师不把自己的思维方式强加给学生,而是采取案例教学、组织讨论等方式,从学生们所熟知的生活例子中引导学生们思考、讨论[10]。在教学过程中,把思维发散开,然后逐个分析各种情况和方案,把思维聚合起来,筛选出优化的方案,在此基础上提升出需要讲授的知识原理,以学生的知识认知为起点往上提升的教学方法取代以老师的经验认知往下灌的教学模式,让学生体验整个分析的过程,学生容易吸收结论,知识点记得活,能主动应用,可以大大提高教学效果。我们在平面设计、网页设计、3D建模设计、课件制作等课程中根据不同需要做案例教学、分组调查、分组讨论等教学设计。 技法体验及操作实践体验:计算机设计类的实践技能需要和设计的理论知识结合较紧密,在进行专业实践训练时,要让学生有足够的时间和机会,反复参与到专业实践技能训练环境中,在实践―总结―辅导―再实践的环节中反复进行,找到自己实践的心理体验,帮助他们总结出实践技能的认知,提升实践技能背后的专业知识理论。实践技能的熟练掌握需要和理论功底的积累结合起来,要避免“理论熟,实践生”或“理论浅,实践熟”的两种错误倾向[11]。 二、体验式教学在课程教学上的应用 多媒体教学手段全覆盖所有计算机设计类课程,探索以形象思维认知引导切入,调动学生积极参与体验的教学模式,从体验的环境设计入手营造教学气氛[12-16]。在课堂教学中,任课教师根据课程特点进行教学设计,多采取互动的,分析型的教学,课堂的图片展示、视频教学、网络教学要与教师多媒体课件教学结合,增加作品案例分析、作业讲授的学时,揉和情感体验和思维体验于教学气氛中。在提出每一种技法、思路或方案时,要重视与学生形象思维的交流,注意引导讨论情感体验,利于学生确立正确的美学思想,或做方案时具有人性化的思考,在讨论和分析过程中又要注意逻辑思维的条理、层次,让学生在接受知识的同时学习到专业特点的思维方式,培养发现问题、分析问题的能力,教学形式可融合案例教学、分组讨论、野外认知等多种形式进行,在效果表现力与技法实现上引导学生反复体验,找到技法的自我感受,探索含实践技能测试、作品评比、实习考核、口试等多种考核办法的考核机制。 同时,加大实践教学改革力度,一方面,积极在每一门课程中抽出一定比重的学时进行专业技能的强化训练,课程特点相近的教师组合或衔接,制定专门的训练教学计划,分年级分课程实施小班教学,强化基础训练(电脑技能测试),分方向交叉训练,延伸强化综合训练(带项目的概念性设计),实践教学要注意引导学生对技法体验和操作实践的体验,小班分组进行,加强个别辅导,增加学生交流经验和接受辅导的机会,注意课堂与课后的结合,布置一些项目性的课后作业给学生去做;另一方面积极探索走出学校,面向社会的技能训练,与多家广告公司、景观设计公司、网页设计公司等合作,积极建设集社会服务与专业实践教学为一体的校外实践教学基地,推荐学生到企业顶岗实习,可改善实践教学条件,积极探索校外专业实践教学的新模式,帮助学生对未来职业角色和职业环境进行职业体验,是专业教学在学生职业规划上的积极育人的实践行径,每个实习基地的实训内容与对应的课程匹配,集中在某个专项的技能训练上。 三、体验式教学在第二课堂建设上的应用 单凭课堂教学进行专业训练是不够的,也不符合“理论―实践―再理论―再实践”的人类认知实践过程的反复渐进的要求,需要把学生课余时间利用起来组织好第二课堂,开发出专业训练的潜在课程[16]。可通过开放管理计算机房、整合教学资源、组建以学生为主体,专业教师参与辅导、培训的一个学生的专业学习型的团队等举措来加强,集专业书籍阅览、专业资料收集、组织专业比赛、社会实习等功能于一身,培养学生们的专业素养和专业实践能力,营造课余专业学习氛围,适时举办专项技能提高的辅导班,帮助那些在课余时间有加强专业技能训练愿望的学生加强专业技能训练,由专业教师授课,根据授课学生的情况制定专门的培训方案,对专业的正规课程不能触及到的深度和答疑辅导进行补充,辅导了很多专业基础弱的学生进行专业技能的强化训练,同时也辅导了一些有志于在设计类领域就业的学生进行就业培训。 四、体验式教学在专业文化建设上的应用 除了在专业课程的学习上需要体验式的教学之外,计算机设计类的师生在专业价值观上的自我认知也需要加强“育人体验”和“职业自信心体验”[8,17-19],我们借鉴企业文化的建设思想,从教师和学生两条线入手,整合专业课程教学、第二课堂训练和校园文化等教学资源,加强专业学术交流平台的建设,提高教师专业教学与育人的职业认知感,引导学生复合型人才的成才模式,营造激励学生们热情参加专业实践、社会实践和社会服务的专业学习氛围;通过鼓励教师组织学生专业训练、作品评比、参加设计比赛等活动延伸专业课程教学,丰富专业学习资料,锻炼学生们的动手能力和创新思维,可以激励学生们的学习自信心;通过建立作品展室、到企业项目实习等举措,活跃专业气氛,提高学生专业学习在价值观上的自我认知感,提升学习热情和专业自信心,综合提高专业教学水平。 五、结语 体验式教学在计算机设计类教学体系中的系统化应用,需要情感体验、形象体验、思维体验、技法体验及操作实践体验以及职场体验五种类型的有机结合,在专业素质培养中突出学生的主体地位,注重学生的专业技能和思维方式的培养,比传统的“灌”式教育更符合计算机设计类人才培养模式的要求,可提高专业的整体教学效果,促进专业教学与行业发展的对接,增强学生的就业适应性,同时,也要看到,这需要在整个教学体系上加大改革力度,给予更大的软硬件上的投入,需要建立和谐的教学团队,整合各种教学资源进行统筹管理,也要求各位任课教师具更高的教学热情和事业心,研究学生的知识背景和认知特点,根据不同的课程特点探索更多有效的教学形式,丰富教案。
车辆工程论文:车辆使用地铁工程论文 1、工程车辆运用管理 1.1工程车辆运用管理职责 1.1.1负责工程车辆的日常保养工作,确保工程车辆状态良好。 1.1.2负责工程车辆驾驶和出车前检查工作,按照规章制度规定执行工程运输和调车作业,确保工程车辆运行安全。 1.1.3负责工程车辆检修周期间隔期非带压力润滑油、冷却水的加注检查,负责燃油需求计划提报,配合做好燃油添加,确保机车状态良好。 1.1.4负责运用工程车辆故障报修,交验参与,确保内燃机车故障得到及时处理。 1.1.5制定和修订整备、操作作业标准,对驾驶、安全方面提出整改措施及设备技术改造意见。 1.2工程车司机的组成和任务工程车司机乘务组由两名司机组成,一名司机担任操作司机,一名司机担任调车员或车长。工程车司机直接掌握着机车,担负着行车安全职责。因此,对工程车司机必须经过严格挑选,由身体健康、工作认真负责且有吃苦耐劳精神的人员组成,并经过技术业务培训,经考核成绩合格,方可担当乘务工作。 1.3工程车辆的运用西安地铁二号线工程车辆运用是根据施工作业用车部门,编制的月度施工作业计划报车辆部签署配合意见,并报调度部生产管理室,由分公司统一编制下发月度施工行车通告作业计划。车辆部根据施工作业计划用车需求,结合工程车辆检修计划和机车质量状态进行综合协调安排。在施工作业前一天,由使用单位向车辆部提交工程车辆使用计划申请单,申请单包括装载货物品名、重量、尺寸、件数、装卸车地点、时间、加固方法、编组要求、乘车人数、负责人姓名、电话、押车人姓名、电话、使用内燃机车时间、运行区段及作业要求和相关安全措施等内容。车辆部根据用车需求及运行注意事项,合理安排司机和机车,保证施工计划顺利实施和行车作业安全。 2、工程车辆维修管理 2.1工程车辆维修管理职责 2.1.1负责工程车辆各类修程、检查保养及修理工作(委外单位或厂家合作完成),确保工程车辆符合运用要求。 2.1.2负责建立工程车辆检修台帐,填写每台机车车辆履历表,按照检修周期安排检修计划,及时向各生产部门提交检修计划,跟踪检修计划实施。 2.1.3负责《设备设施维修使用界面分界规定》中职责范围内的工程车辆的保养、维修工作,确保其技术状态良好,符合使用要求。 2.1.4负责工程车辆临时故障的维修工作,确保运用用车需求。 2.1.5负责做好维修车交付运用的验收工作,对不良处所及隐患应及时整改和处理。 2.2检修原则工程车辆的检修工作实行“预防为主,养修并重”的原则,实行以检查保养为基础、项目修理和计划性修理相结合的检修制度。工程车辆检修工作应严格执行保养规程、修理规范和检修技术标准的规定。使用单位应探索应用诊断技术,实施状态监测下的预防维修,使工程车辆王峰西安地下铁道有限责任公司运营分公司陕西西安710016保持良好的技术状态。 2.3检修内容工程车辆的检修工作包括保养和修理。在检修工作中,应严格遵守修理规范,认真执行检修标准。 2.3.1工程车辆的保养工程车辆的保养主要分为日常保养和定期保养。 (1)日常保养是在每天或出乘前后,由司机按规定项目进行以清洁、紧固、调整、润滑为主要内容的预防性日常检查工作,以使车辆经常保持良好的工作状态。 (2)定期保养是按规定的间隔时间,由检修车间按规定项目进行以全面检查、调整、紧固、润滑和排除不正常状态为主要内容的定期检查工作。工程车辆定期保养周期为2000~3000km或一个季度。 (3)对新制或大修后的工程车辆,须进行走合期保养;季度温度变化时,还须进行换季保养,以确保其正常使用。 2.3.2工程车辆的修程工程车辆修理分为小修、项修、大修三种修程。 3、救援应急处置 工程车辆在运行或调车作业中,由于车辆走行部故障或其他原因造成工程车辆脱轨时,司机应按规定进行处理,及时将现场情况报告行车调度或车辆段调度,并组织救援起复,及时开通线路。 起复方法常见的救援复轨方法有吊复法、拉复法和顶复法。吊复法是用轨道起重机吊复轨道车的方法。拉复法是用复轨器(道爬子)使脱轨的工程车辆由机车牵引复位的方法。顶复法是用液压式复轨器顶起脱轨的工程车辆,再横向位移后复位的方法。目前,国内工程车辆脱轨以后使用的复轨器主要为液压式复轨器,型号主要有Y-FG、JYW、JFZ1-A和DFZ型。其优点是:结构简单,体积小,重量轻,使用方便,操作简单,省时省力,起复速度快,速装快卸,适应性强。 4、西安地铁工程车辆管理工作 4.1西安地铁二号线工程车司机运作管理和内燃机车检修管理归属车辆部统一管理,此管理模式便于工程车辆的日常保养,能及时准确掌握工程车辆的运用状态,保证工程车辆故障及时修复,有利于提高内燃机车出库率。 4.2西安地铁二号线工程车辆的配属管理:内燃机车配属车辆部管理,网轨检测车、钢轨打磨车、接触网作业车、接触网放线车、隧道清洗车、平板车等配属设施部管理。4.3西安地铁二号线工程车辆种类较多,不同种类的工程车辆因其结构存在差异,在不同的外在条件下,应采取的起复救援方式不同。需要对各类工程车辆的起复救援方式进行现场模拟,制定切实可行的救援起复方案,并在日常加强救援演练,提高救援起复的成功率,在最短时间内开通线路,恢复地铁正常运行有着十分重要的作用。 5、结束语 工程车辆运用工作的最终目的就是为完成施工、调车作业、紧急救援任务提供动力,而工程车辆检修工作是为了确保工程车辆经常处于良好的技术状态,整个工程车辆管理工作就是要保证工程车辆高质量、高效率、低成本地完成紧急救援、施工、调车作业任务。 作者:王峰单位:西安地下铁道有限责任公司运营分公司 车辆工程论文:特种车辆永磁同步电动机工程设计研究 摘要:随着科学技术的发展,特种车辆应用的范围越来越广。而特种车辆的作业能力和专业的功能主要受到永磁同步电动机的影响,永磁同步电动机的体积小,质量轻,可靠性高,能够有效提升特种车辆的性能。因此,研究特种车辆永磁同步电动机的工程设计方法就显得十分必要。本文从特种车辆永磁同步电动机的基本设计要求、设计流程出发,简要介绍了它工程设计的过程,为特种车辆的发展提供了技术参考依据。 关键词:特种车辆;永磁同步电动机;工程设计 特种车辆是指具有专用功能,载有专用设备的车辆,它与普通车辆不同,具有专项作业的能力。近年来,随着我国经济的发展,特种车辆的品种和数量也在不断增多。虽然取得了较大进步,但是与发达国家相比,还具有一定的差距。尤其是在建筑、采矿、石油工业等行业对特种车辆的需求不断增加的情况下,更需要提升它的专业功能水平与技术含量。永磁同步电动机的设计对特种车辆性能的提升起着重要的作用,因此,对其工程设计方法进行研究是必然的趋势。 1特种车辆永磁同步电动机的工程设计要求 一般来说,军用领域的特种车辆永磁同步电动机的工作温度比较高,对永磁体和绕组的性能要求也比较高。而运用在石油工业中的特种车辆永磁同步电动机的工作温度相对较低,一般采用钕铁硼永磁体,它的价格偏低,工作温度较低,并且磁性能较高,选用的绝缘材料的绝缘等级相对较低,电机转子的机械强度必须符合相关的要求。其次,在设计时,要尽量提升特种车辆永磁同步电动机的工作效率。对于负载变化不大的电动机,可以将功率因数设计得相对高一些,而如果电动机的负载变化较大时,功率因数不能太高。再次,要选择合理的电机磁路结构,以提高特种车辆永磁电动机的起动性能。在设计时,可以通过减少槽口宽等方法来减小齿槽转矩,从而减小电机的起动阻力矩。另外,可以适当调整电机的转动惯量和输出转矩,来改善电机的动态性能。 2特种车辆永磁同步电动机的设计结构及参数的选择 2.1电机结构的选择 永磁同步电动机根据结构划分,可以分为外转子型和内转子型,我们通常所说的永磁同步电动机就属于内转子型。它的常用结构分为表面式和内置式。表面式转子的结构如下图所示。它的结构决定了它的漏磁系数比较大,凸极率较小,电机功率密度较小,并且转子机械强度也较小。内置式转子的永磁同步电动机在永磁体的表面安置了极靴,在极靴中可以放置铜条笼或者铸铝笼,它的稳态和动态的性能都较好,具体的结构如图2所示。内置式转子的结构设计与表面式转子相比更加复杂,耗费的成本也比较高,但是这类结构的优势在于,能够增加电动机的磁阻转矩、功率密度、过载倍数以及调速范围。并且它的体积比较小,输出功率大,动态性能比较稳定。因此,可以选择内置式转子。但是该结构的漏磁系数也比较大,可能需要使用隔磁磁桥,而隔磁磁桥的长度和宽度会影响转子的机械强度和隔磁的效果,需要根据实际情况进行合理的选择。 2.2绕组、极数以及槽数的设计 绕组是永磁同步电动机的重要组成部分,它能够维持电机运行的可靠性,并且实现能量的转换,还对电机的用铜量和工作效率起到直接的影响。考虑到电动势谐波和磁动势谐波的影响,可以选择星形连接的双层短距叠绕组,它能减小电机的杂散损耗和铜耗,由于它的端部形状排列比较整齐,还有利于散热和增加机械强度。当定转子在一个齿距内发生变化时,齿槽的转矩就会呈现周期性变化,而它的变化周期主要受到极数和槽数的共同影响。周期数越大,则齿槽转矩的幅度值就越小,具体来说,就是齿槽的转矩周期等于极数、槽数和极数最大公约数的比值。因此,需要根据具体的情况合理地选择电机的极数和槽数,从而削弱电机的齿槽转矩。 2.3永磁体尺寸的选择 永磁体的尺寸对永磁同步电动机的设计也起着至关重要的作用。对它的尺寸选择主要是选择其轴向长度、轴向宽度以及磁化方向的长度。磁化方向的长度直接关系到电动机的输出转矩、过载能力以及调速的范围。长度不能太短,否则会降低电动机的稳定性和可靠性。在选择时,要保证其处于最佳的工作点,这样就能够提高电机的工作效率,同时可以增大电机的功率密度。另外,还需要考虑电动机的负荷,如果负荷较大,则要适当增大其长度。最后,再根据实际的情况确定电动机的轴向长度和宽度。 3特种车辆永磁同步电动机的设计流程 永磁同步电动机的整个设计过程比较复杂,因此,需要明确设计的流程,按照规定的流程进行电动机的设计,能够保证其可靠性。具体的设计流程如下:首先要明确设计的要求,根据设计要求确定电机的基本结构,基本结构中包括电机的主要尺寸、定子冲片、永磁体尺寸、转子冲片和定子绕组等,根据实际情况对这些参数进行调整,直到符合要求为止。然后要进行电动机的磁路计算和电磁参数计算,最后要计算电动机的工作特性和启动性参数,如果各个参数不能达到相关的要求,就要对电动机的基本结构进行重新设计,直到符合要求为止。 4总结 综上所述,通过对特种车辆永磁同步电动机的设计过程的分析,明确了它的设计要求和设计流程,对其基本结构的设计也进行了简要的总结。这有助于提升特种车辆的作业能力,具有较深刻的现实意义。 车辆工程论文:车辆工程核心课程教学模式探索 摘要:本文通过对现代先进教学模式进行探索、分析,选择模拟工作环境的教学模式应用在车辆工程的核心课程中,通过应用实践,实现教学设计创新,有效提高学生汽车工程实践应用能力,满足汽车企业对工程设计人才的需求,提高学生市场竞争力。 关键词:模拟工作环境;工程应用能力;工程设计 一、概述 汽车技术发展迅速,市场竞争激烈,而汽车专业技术人才水平是决定市场竞争能力的重要因素之一。因此,各汽车企业越来越重视高质量的汽车专业人才的引进,各汽车专业院校也在努力寻找先进的教学模式或方法,以培养符合汽车企业人才需求的具备较强竞争力的毕业生,如:校企合作、理论实践一体化、项目驱动、模拟工作环境教学模式等。这些模式在以培养高技能人才为主要目标的中高职院校得到广泛应用,并取得可喜的成果。在应用技术型大学的转型发展过程中,为培养高层次的技术技能型、具备技术应用及研究能力的人才,必须要求加大工程实践教学环节的投入。技术应用型大学的车辆工程核心课程采用模拟工作环境的教学模式是对校企合作、理论实践一体化及项目驱动等教学模式及方法的重要补充。目前的模拟工作环境是按照企业真实的工作环境,建立一条先进制造模拟生产线,进行职业技能和职业标准训练,所有学员按照实际生产的模式组成相应的班组或团队,每一位学员都扮演一个具体的角色。该模式在欧美合资汽车企业员工培训和我国职业院校的专业实训教学中已得到成功应用。如:通用汽车的模拟工作环境主要是让学员在木头模型的微型汽车总装生产线上通过职业技能和职业标准训练,能够全面体验和理解GMS(全球制造系统)的理念,能够应用GMS工具开展汽车生产现场工作;柳工路创的制造执行系统和柳州职业技术学院的先进制造工厂是让学员在木头模型的工程机械总装流水线上通过训练后,全面体验和理解精益生产的理念和内涵,以便在生产现场工作中能熟练运用精益生产的工具。汽车行业的模拟生产线或模拟工厂都有一个共同的特点,就是以培养和训练汽车先进制造工程技术人员和管理人员为目的,以精益生产为核心,在模拟工作过程中训练学员团队协助能力、响应速度、安全生产、质量控制等能力水平,并在多循环训练中学习持续改进的高效管理办法。模拟工作环境是实用及有效的汽车制造人才培养模式,学习模拟工作环境模式的理念,并对其模式进行创新设计,在车辆工程专业的核心课程中进行应用研究及实践,对提高车辆工程专业学生的汽车工程实践能力水平、提高其职业发展竞争力具有重要作用。 二、模拟工作环境模式特点 1.能力培养与职业发展对接。模拟工作环境模式有安全、人员参与、质量、响应和成本等五个重要考核指标,并注重持续改进,在车辆工程核心课程中应用模拟工作环境的教学模式,紧密对接学生的能力培养和职业发展。学生在认真完成老师设计的模拟工作任务后,可以在团队合作能力、安全意识、质量控制意识、高效务实、快速响应能力、成本控制意识及学习创新等方面得到充分的锻炼和提升,为学生将来的职业发展打下坚实基础。2.汽车设计工程能力培养。汽车设计工程师是决定汽车产品设计水平的核心,决定市场竞争能力的重要因素之一。车辆工程的核心课程是培养学生汽车设计工程能力的重要保证。按照汽车企业工程设计部门的真实工作环境和要求,将模拟工作环境模式贯穿到核心课程的教学设计、教学实施和教学评估等过程中。如结合MATLAB、SIMULINK和ADVI-SOR的联合仿真设计模拟环境,使学生以工程师的身份,通过仿真建模(如图1所示)、输入仿真参数(如图2所示)及运行仿真结果(如图3所示),完成传统燃油汽车性能,纯电动、混合动力等新能源汽车性能匹配分析工作,从中掌握汽车设计专业理论知识,具备汽车设计工程实践能力,同时体会和理解汽车设计工程师的岗位要求及具备团队协作能力。 三、应用实施 1.教学设计。教学内容的模拟设计。将课程教学内容模拟成汽车企业产品设计项目的工作内容,以项目驱动的方式,将课程教学内容分解成多个设计项目(如将《汽车设计》课程分成8个子项目),以汽车企业产品设计工程团队的实际工作环境、真实项目工作要求和真实的项目运转模式制作产品设计任务书。在课程设计的过程中需要考虑到既能保证学生得到基本的汽车工程设计训练,又要保证课程进度。设计任务书模板如表1。2.教学实施。模拟工作环境模式的教学实施是将课堂教师讲授、学生学习的传统模式转变为模拟汽车产品设计工作环境,以提高学生汽车产品设计工程能力为主要目标的一体化教学模式。以项目内容为依据组成各汽车系统设计项目组,以课程设计任务书的要求作为课程学习的主要内容,按照任务进度计划表进行教学组织。模拟工作环境模式的教学实施通常最少包含三个方面的内容:第一是角色扮演。教师主要以项目总监的身份进行教学组织,指导学生按照要求完成汽车设计基本理论等知识的学习,使学生按照设计步骤完成规定的产品设计任务,培养学生的工程实践能力及项目管理能力;学生则以汽车产品设计工程师的角色,通过团队合作、在教师的指导下完成课程设计任务,达到具备基本汽车设计理论、方法和工程应用水平的目标。第二是教学场地。模拟工作环境模式的教学组织需要从传统的教室搬到汽车产品设计教室进行,学生自带笔记本电脑到设计室,各项目团队电脑桌或书桌以项目模块化的方式摆放,教师和学生在课程安排的时间里按照汽车企业工程师上班制度进入设计室工作。第三是教学管理。模拟工作环境的教学组织是以学生为中心的教学管理模式,教师要引导和帮助学生完成模拟实际的工程项目任务,并在教学管理的过程中使学生发挥好团队协作能力,又能挖掘学生个体优势,使学生在课程学习中学会职业发展方向的分析和选择。因此,在模拟工作环境模式的教学管理中应首先引入汽车企业项目管理的例会制度,根据实际情况设计10分钟的例会,使各项目组能在2~3分钟的时间里汇报工作状态、遇到的问题、需要老师或其他项目组支持的事项等;其次,在汽车产品设计教室引入目视化管理办法,即每个小组的工作计划、进度状态、遇到的问题、需要支持的事项等信息都使用项目管理的表格贴在各项目组的墙上,使老师第一时间能够得到各项目组工作状态,在不占用学生工作时间的前提下能更好地指导和帮助学生解决问题,提高项目组的工作效率。3.教学评估。模拟工作环境的教学评估主要以课程设计任务完成情况、完成水平、团队协作能力作为汽车产品设计工程能力及项目管理能力的考核方式,以全自动考试系统(如广西科技大学鹿山学院的万维全自动考试系统)作为汽车产品设计基本理论、基本方法等课程基础知识的考核方式。此种考核方式既兼顾了课程基础知识,又注重过程教学效果监控和学生工程应用能力的考核。 四、结语 完成连续三届在车辆工程专业核心课程中应用模拟工作环境的教学模式后,实践证明,通过在模拟工作环境中体验和完成专业岗位工作内容来学习专业课程的学生,具备更明确的职业发展方向,有更高水平的团队合作能力、创新能力和管理能力;具备更高水平的汽车工程实践应用能力的学生,更加符合汽车企业对专业人才的要求,具备更高的职业发展竞争力。 作者:陈善球 唐焱 车辆工程论文:应用型本科车辆工程教学方法研究 摘要:本文首先剖析了大学生普遍厌学的主要原因,指出了目前存在的一些高等教育教学方法已经无法适应时代的发展,改革势在必行;然后,基于应用型本科的发展需要,结合多年的车辆工程专业课程教学实践,大胆提出了一种以学生自学为先,课堂分组学生自己讲解或讨论,走进学校试验室或企业现场实践的创新性的教学改革方法,经过几个学年的实践证明此种教学方法效果良好。 关键词:厌学;应用型本科;车辆工程;教学改革 一、引言 21世纪的今天,每一个参与高等教育的工作者,都无法忽视一种普遍的现象:当一名大学教师在讲台上授课的时候,40名大学生里面可能真正在倾听教师讲课的可能只有几个人,多数大学生都不在学习状态:上课的时候,清醒没有发呆多,发呆没有睡觉多,睡觉没有玩手机多;下课的时候,自修没有吃零食的多,吃零食没有看连续剧的多,看连续剧的没有玩游戏的多;老师不给考试范围就不会考试,给了考试范围也只是复印同学准备的答案。多数学生处于不学习的厌学状态,专业知识一塌糊涂,本该厚德博学的大学时光,就如此被荒废掉。责任心、吃苦精神、做事能力、专业修养、操作技术、学问素养、与人相处,跟他们无缘,造成这些现象的原因值得每个教育工作者深思。 二、大学生厌学现象的主要原因分析 [1]第一,社会和家庭方面的原因。一方面,大学生还没有形成正确的人生观。容易受到社会不良风气的影响:通过网络,大学生耳闻目睹的社会不正之风,譬如拜金主义、享乐主义、极端个人主义正在腐蚀着他们的灵魂,很多学生认为读书没什么用,读书很好的学生工作之后,获得的收入反而比不上很多读书一般的人。另外,大学生就业越来越难,经常出现不公平的现象:大学生毕业的时候,那些家庭条件好,社会关系强的大学生,尽管成绩不太好,却能找到很好的工作;而成绩良好家庭背景却一般的学生却难以找到满意的工作。这样不公正的现象导致有门路的大学生感到学习没压力,无门路的大学生却心生不满,对学习逐渐产生了厌倦心态。还有的大学生,其家庭不和睦,父母忙于工作,对其疏于管理,特别对他们在学校的生活和学习状态根本漠不关心,认为已经把自己的子女送进了大学,混混毕业就可以了,把责任统统推给学校和老师,造成学生放任自流,厌学厌家。[2]第二,学生个人的原因。首先,的高等学校从1999年开始扩招,这样必然导致很多高校在高考的时候降低录取分数线,可想而知,一般普通高校的生源所具备的知识基础比过去只会更差。如此一来,很多大学生在进入大学之后,由于本身的文化素质低、基础差,很多情况下对于教师课堂上传授的知识可能听不懂,他们越听不懂就会越没有兴趣和信心,没有了兴趣就更加不想听课,形成了恶性循环。其次,从幼儿园开始,许多孩子就已经被家长逼着,学校的老师盯着,家长对于他们的唯一期望就是考上大学经过高考激烈痛苦的“厮杀”之后,他们终于迈进了大学的门槛,满足了家长的期望,达到了自己的最大目标,进入大学后他们完全脱离了家长的管束,也不会有大学教师像中小学教师那样管理他们,面对丰富多彩的大学生活和社会上各种复杂的诱惑,很多大学生思想松懈他们吃喝玩乐,结伙上网吧、进入不良场所,缺乏应有的自我约束力失去了学习目标和动机,没有了明确的奋斗目标,也就没有了学习压力和动力,成绩自然是一塌糊涂。还有一方面就是有的大学生忙于各种校园活动:很多大学生经常逃课,忙碌于各种社会活动,参加各种校园比赛、作各种兼职补贴自己的生活费,美其名曰要增加自己的阅历,提前加强所谓的社会适应能力。在学习上他们已经不肯花功夫钻研。更有一大批学生热衷于当学生干部,东跑西颠、交各种五花八门的朋友、和教师拉关系。把做“学生干部”当成了主要任务、自己的专业是副业,这已经成为一种大学校园“现象”。[3]第三,学校方面的原因。一方面,不可否认,很多高校管理存在一定的缺陷:多数大学教师认为大学生已经是成年人,自我约束能力应该是比较强大的,于是,对于学生的日常生活关注的比较少了。很多学生逃学上网、打扑克,夜不归宿、上课时迟到早退,课堂上睡大觉、玩手机,屡见不鲜。到最后期末考试的时候,各种手段都纷纷上场:平时学习认真的学生,考试的时候也是认真备考,不愿意作弊,却考不出很高的成绩,反而是平时根本没有用心学习,通过作弊或者其他的手段却能顺利及格或者是高分,这样的不正常现象对于努力学习的学生来说,肯定是一种打击。长此以往,形成了一种坏风气,大学生很多都认为既然考试如此容易蒙混过关,何必要认真学习呢。另外一个方面,很多高等学校专业设置是滞后的,教学内容是陈旧的:这些高等学校的一些专业课程设置已经明显不适应社会和经济的发展。有的高等学校只是凭借自己长期的优势专业进行办学,专业性和理论性太强,严重脱离社会发展的实际,根本无法向社会提供一些社会急需的专业人才。很多学校没有与时俱进,缺乏创新和改革:有些专业课的知识结构已经老化,一些专业课的内容居然包括已经被企业淘汰的设备和工艺,没有实用价值,大学生走入社会之后经常发现学非所用、用非所学,这样的状况到了比较严重的地步。很多学生学完学校规定的课程之后还是似懂非懂,根本就提不起学习兴趣,产生了严重的厌学情绪。[4]尤为重要的一方面就是,很多高校教师并不具备师范院校的教师所具备的教学素质,他们只是擅长于科研,教学方法却单一、死板:当然,由于当前教育制度相对比较刻板,高校教师能够自由发挥的空间仍然比较有限,教师在教学方式和手段上还是延用几十年来一贯的教师讲、学生听的填鸭式教学方式。虽然,很多高校已经觉察到这样的弊端,在一定程度上促使部分大学教师也进行了一些教学方法的改革,但是力度远远不够,多数高校教师在课堂上仍然只是满堂灌,他们是课堂上绝对的的主角,不管学生听不听,他们只管讲授他们的。很多大学生在课堂上常常是看与专业无关的杂书、睡觉、玩手机等做自己“更感兴趣”的事情已经成为很多大学生的常态。呆板、枯燥、乏味的教学方法,已经激发不起学生的学习兴趣,他们产生了学习上的失落感和厌学情绪也是必然的。[5] 三、针对大学生厌学现象的应用型本科车辆工程专业教学方法改革 任何一所高校都没有能力对造成大学生厌学现象的社会和家庭原因采取恰当的措施,任何一名大学教师也没有力量去改变教育体制,但是,面对如此让人痛心的厌学现象,作为一名站在讲台上的一线专职教师,应该带着强烈的责任感和热情去对待自己的课堂,尽自己最大的努力去改变“教师教学方法单一、死板”造成的学生厌学现象。笔者作为一名应用型本科车辆工程专业的专职教师,经过多年的教学实践摸索,针对大学生厌学现象的应用型本科车辆工程专业教学方法改革进行研究分析。第一,应用型本科车辆工程专业进行教学方法改革的必要性。前文所述,大学生厌学已经是一种普遍现象,作为应用型本科车辆工程专业的学生来说,也是不能幸免。而且更重要的是,应用型本科重在"应用"二字,培养目标是具有一定知识、能力和综合素质,面向生产、建设、管理、服务等一线或岗位群并适应其需求,具有可持续发展潜力的高级应用型专门人才。[2]培养应用型人才,从教学体系建设体现"应用"二字,注重学生的实践能力,其核心环节是实践教学。而实际情况是中国的大学生擅长的是书面考试,动手能力普遍较差。因此,应用型本科车辆工程专业进行教学方法改革更显必要,一方面要思考如何调动学生的学习积极性,摆脱厌学情绪,全身心投入到专业学习;另一方面,要让学生进入社会之前,具备扎实的实践动手能力,如此才能为国家的经济支柱产业——汽车行业培养出优秀的应用型人才,而不是厌学现象下培养出来的一些庸才。第二,应用型本科车辆工程专业教学方法改革。其一,进行学生自学为先导。课堂自由讨论为主的理论教学方法:从小学到大学中国的教学方法就没有改变过,国内教学方法可以用一句话概括,那就是应试型的讲授式教学方式。大学生已经不是中小学生,填鸭式的刻板教学已经无法满足他们的需求,他们渴望被认可,渴望像一个真正的成年人一样和老师平等对话。基于大学生的个性发展特点,在此,不妨大胆尝试,借鉴西方一些国家的教学方法,让学生成为课堂的主角,使得课堂更像个讨论会场,教师巧妙引导,学生积极思维,进行热烈生动的讨论,这种师生之间交流会培养开发了学生独立思考的能力。在课外,布置跟专业相关的参考书让学生大量阅读;在课堂上,鼓励学生多思考,多提问题,鼓励学生难倒教师在乃至超过教师。提问内容可以是课内的,也可以是课外的。这种讨论式的教学方式能够激发学生的求知欲,使学生讨论中学会聆听别人的意见、发表自己的见解,也使学生不仅理解了问题并掌握了大量知识,而且也提高了自己的分析问题解决问题的能力。基于这种方法,学生也学会了自学,而且也在讨论中学会了如何倾听,如何发言,如何尊重别人,如何进行团队合作等能力。经过了大量的训练,使得他们的自学能力超级强悍,而团队合作能力,语言表达能力也得到了加强,这样的学生适应社会能力比灌输式体制所培养的学生要强很多。其二,通过校内实训中心和校外实习基地对学生进行现场实际操作训练的教学方法:应用型本科车辆工程专业的教学包括理论教学与实践教学,对待理论教学环节,可以采用上述的课堂自由讨论式教学方法,任何的理论都需要实践进行证明。其三,实践环节的教学绝对不能仅仅依附于理论教学。实验课也不能只是对理论知识的验证,实践教学应该是一个相对独立的体系,与理论教学关系密切、相辅相成。应用型本科院校的理论教学不需要过分强调学科知识的系统性和抽象性,不能把过多的时间用于教授原理的推导和分析,而应该把主要精力用于训练学生把科学知识和方法如何运用于实际生产领域。因此,应用型本科车辆工程专业必须进行理论与实践相结合的教学方法,重视校内实训中心和校外实习基地建设,切实抓好实训场地和实践基地建设,要与企业等合作单位建立产学研相结合的实验场所,重视校企结合,使校内外产学研教育与实践基地成为承担学生实习、实训的基地与技术成果转化的平台,强化实验和毕业实践环节,实践课的设计既要为学生理解理论知识服务,又要为学生掌握基本技术和毕业后就业提供服务。[4,5]常州工学院作为江苏省长三角地区的应用型本科院校,具备得天独厚的经济发达的好条件,目前,已经与多家汽车4S店,多家汽车零部件生产厂家进行了联合办学,安排学生进入企业的生产一线进行现场操作训练,使学生明白企业到底需要掌握哪些知识技术的人才,然后再回校进行针对性的学习,这样才不至于浪费时间,可以做到真正的学以致用。 四、结束语 经过几年时间的教学实践,上述教学改革方法已经取得较好的效果,然而,任何事物都是在发展变化的,在推进教学改革过程中应用型本科车辆工程专业,还需要很长的路去走。 作者:张凤娇 孟浩东 廖旭晖 车辆工程论文:无线通信铁路工程车辆协同作业研究 1铁路工程车辆无线通信 近年来无线通信技术飞速发展,使得远距离、多型号多功能车辆组网通信成为可能。电力机车上使用无线技术实现机车无线重联已经在国内重载铁路上广泛应用,技术较为成熟。工程车辆也有不少安装有网络控制的铁路工程车辆装配了3G通信模块,初步实现了车辆信息的远程监控,但是尚未实现车辆间无线协同作业控制,国外也没有工程车辆基于无线通信协同作业的先例。铁路工程车辆的协同作业要求无线通信稳定且传输速度较快,因此在无线通信方面需要采用多种模式的无线通信方式,近距离300m范围内采用速度较快的2.4GHz公用频段的无线通信方式,较远距离500m~1km采用800MHz频段通信方式,更远距离的远程调配任务由3G模块实现无线通信。为保证无线通信的稳定性,无线通信系统硬件采用双冗余设计,通信协议设计采用控制信息与基本信息分离的方式,将参与控制的信息通过双模式网络优选后进行发送,而用于系统监控的基本信息通过低速网络(3G网络)进行发送,并在系统中对无线网络状态进行监控,提高了系统的可靠性。 1.1车载无线通信系统 工程车辆安装车载无线通信系统后,各工程车辆可实现相互间信息交互,同时通过3G通信实现车辆与地面服务管理系统的信息交互。其中3G通信实现管理部门与车队之间的语音通话与作业信息传达,图1为单台车辆不编组时使用车载无线通信系统与远程终端信息交互示意图。通过车载通信模块可实现车队间信息传达,实现共同任务的多种车辆的协同作业,图2为车辆编组后车辆使用无线通信网络进行通信示意图,并可采用图1方式通过3G网络实现管理部门与远程终端用户进行作业信息的通信与语音通话。 1.2铁路工程车辆组队 安装无线通信系统后,组队车辆需要通过无线通信系统的编组界面进行设置,可以对编组车辆信息设置并确认组队,发起编组的车辆优先设置为主车。编组后由主车对编组中的从车进行任务分配与监视,从车完成自身任务实现、自身任务监视,从车可以通过浏览方式看到其他车辆的作业状态信息,但不能对其他车辆的任务进行修改。一旦完成编组,编组车辆只有通过解编命令实现退出编组模式。系统会对编组车辆的运行方向等信息进行核对,如果不在同一车道上或者同一车道上存在未编组车辆,系统将进行提示且不完成编组。只有当需要编组的车辆在同一车道上且中间无其他不编组车辆,才能完成编组,以保证编组后车辆的安全运行。 1.3编组通信 编组后车辆优先使用Wi-Fi进行通信,主车位置可以位于车队前端,通信有效距离300m,主车与从车之间保持编组内作业数据通信,主车按照协同作业流程对从车的作业逻辑进行顺序控制,从车与从车之间有状态数据查询的通信。为保证信道的通畅,主从机均对网络的忙闲进行监测,并对编组后的车辆进行车辆间距及时测量。编组通信在WiFi信号出现异常时采用电台或者专用GSM-R网络通信方式(见图4)。编组主从关系不变,在通信网络切换时会出现网络切换提醒,当控制数据未能在指定时间内发送或接收,即网络出现故障时,自动解编,编组记录保留,界面提醒系统自主控制,在网络恢复正常时提示可以编组。 2协同作业的实现及优势 2.1协同作业的实现 编组车辆协同作业的实现需要具备以下必要条件:①铁路工程车辆安装无线通信系统;②参与编组的工程车辆按照车辆设计的主要功能进行任务时序统一分配,形成铁路工程车辆无线通信协议中的功能定义;③工程车队列按照作业流程进行任务分配与执行;④具备主动脱离协同作业功能。编组车辆协同作业的基本作业流程如图5所示。流程如下:①编组车辆的作业流程由施工单位确定后通过3G网络或派工任务单传输下达到指定编组;②当编组工程车辆需要从不同作业点或维修点到达作业点时,可以先独立运行到达作业位之后再进行编组;③主车收到作业流程后,分配启动任务、走行任务、主要作业任务等,具体的任务执行由每台工程车自身控制系统实现;④任务完成后解除编组后收车。按照上述编组设计,清筛车到达指定作业点后,执行清筛任务,清筛车离开该作业点并继续作业,清筛车与配砟车保持有一定距离,配砟车执行配砟任务,与此作业方式相同,当清筛车离开一定距离后捣固车开始作业,之后是稳定车。如遇突发事件,通过无线通信系统编组界面的解编命令可以解除编组,车辆可以独立完成自身任务自由操作,当该编组完成小组作业任务后返回基地前解除编组。 2.2协同作业的优势 在铁路施工维护工作越来越精细化的环境下,某一种或几种车型共同完成作业任务的情况会越来越多,通过无线通信实现车与车之间的协同配合,不但提高车辆的利用效率,车辆的设计与规范使用也会更加统一,在不添置更多工程机械设备的情况下通过协同作业完成复杂的线路维护任务,同时也将节约线路检修与维护的规划时间。 3结语 本文介绍了一种基于无线通信技术实现铁路工程车辆的通信、编组及协同作业分流,给出了多种车辆协同作业控制的基本设计思路,旨在解决多种车辆协同完成作业任务的情况,是新的作业需求下的一种作业方式的探索与技术提升。 作者:张宝明 单位:昆明铁路局 车辆工程论文:车辆工程智能控制技术初探 目前,智能控制技术在汽油机上的应用已经越来越多并逐渐完善,但是在柴油机上的应用还不够。随着各种新技术的不断出现,柴油机的燃油经济性和排放性得到了极大的改善。不仅是在传统发动机上,智能控制系统在如天然气发动机、氢发动机、二甲醚等其他燃料的新能源发动机上的应用也很广泛。相对与传统发动机,智能控制系统在新能源发动机上的应用主要突出表现在对燃料喷射、点火能量、点火提前角的准确控制,并解决新能源燃料燃烧时的各种异常燃烧问题,从而使得发动机达到最佳的动力性、经济性和排放性。 1智能控制技术在汽车防撞系统的应用 早在十几年前,国际上那些先进的汽车生产商就已经开始着手研究开发汽车防撞系统,我国的汽车防撞系统的研究开发同发达国家相比存在着较大的差距。事实证明,汽车防撞系统的开发可以降低由于驾驶员疲劳或者来不及反应、车速过快等紧急情况下的事故发生率,不仅可以使驾驶员们拥有一个轻松安全的驾驶环境,还可以为社会和谐做出巨大贡献。智能控制技术在汽车防撞系统上的应用主要表现在车速和车距检测上。通过建立安全车距模型,利用测距传感器,当两车距离小于安全行驶的距离时,运用模糊控制等控制原理使控制系统根据情况自动调节实现分级减速,可以有效的避免或减少行车过程中的追尾事故,保障驾驶员的安全,还可以延长车辆的使用寿命。 2智能控制技术在汽车尾灯中的应用 在行驶过程中,汽车一般会通过车灯发出“左转”、“右转”、“超车”、“刹车”和“靠边停车”等警示信号,这些信号可以通过智能控制在汽车尾灯中的得到体现。汽车尾灯智能控制系统可以在汽车尾灯中的应用,可以使汽车在进行刹车和转弯的时候自动提醒后方车辆,可以极大的减少交通事故的发生。 3智能控制技术在汽车车身上的应用 汽车车身的智能控制主要表现在安全控制、仪表控制、通信控制和舒适性控制等几个方面。安全控制包括安全气囊、智能控制安全带、防盗系统等。当发生撞车事故时,安全气囊的ECU通过传感器检测到的突然减速信号,控制引爆折叠包中的氮化物,使驾驶员与方向盘之间形成一个软垫进行缓冲,避免严重伤亡。智能控制安全带通常和安全气囊一起工作,当检测到碰撞时,在控制单位的作用下,安全带快速收紧十到十五厘米,使得驾驶员和乘客身体向前移动的距离缩短,从而避免因碰撞发生的伤害。防盗系统一般和汽车中控门锁系统配合工作。在报警状态下,如果有人强行进入汽车或打开后备箱和发动机罩,防盗系统就会发出灯光闪烁和喇叭鸣叫等报警信息并切断点火、启动和供油电路,阻止车辆运行,防止车辆被盗。仪表控制主要包括电子仪表和多功能综合屏显示系统。智能控制系统利用微处理器处理各传感器的信号,显示如车速、转速、油耗和里程等多种信息。通信控制系统主要是车载导航系统和车载网络系统。车载导航可以接受GPS全球定位信号,确定车辆当前位置,并通过显示屏中的地图显示。目前的车载网络系统主要采用CAN总线技术连接汽车上的各个控制单位,实现整车各个控制单位的实时通信。舒适性控制主要体现在定速巡航控制上。定速巡航系统可以根据车辆在行驶过程中的阻力自动增加或减少节气门的开度,使汽车的速度保持在设定值。定速巡航系统省去了驾驶员在驾驶过程中频繁踩加速踏板的动作,只要掌握方向盘就可以安全轻松的进行驾驶。这大大减少了驾驶员的劳动强度,并且匀速运行也有利于减少交通事故的发生。 4结语 本文阐述了智能控制系统在车辆工程中的应用,主要记叙了在动力装置、防撞系统、汽车尾灯和汽车车身的应用。旨在提高汽车驾驶的舒适性和安全性,提高汽车的自动化程度,减少行车过程中的车祸事故,节约能源保护环境。 作者:贾春柳 单位:衡水市工业学校 车辆工程论文:车辆工程专业网络通信论文 1存在的问题 目前国内高校车辆工程专业网络通信类课程教学普遍存在以下问题: (1)课时比重偏低,缺乏对新概念、新技术的介绍; (2)设备陈旧,缺乏实用性实验的开设; (3)科研活动参与率低,未形成完善的创新培养体系;因此,在培养体系、课程平台、教学模式等方面对车辆工程专业网络通信类课程进行全新的探讨,既可以作为对“机电结合,特色分流”交叉教学的补充和深化,也可以通过车辆工程专业“以点带面,见贤思齐”,带动其他专业学生对网络通信类课程的兴趣和创新能力的培养。 2培养体系的改革 现有网络通信类的课程教学以车载CAN和LIN网络理论的认识为主,实验教学则以演示性和验证性内容为主。但是,传统的车载网络已失去原有的主导地位。针对“以车为本兼顾网络”的原则,需要逐步扩大网络通信类的广度和深度,鼓励学生立足本专业课程,学科交叉,勇于探索。通过车辆工程专业导论和认知实习,重点在于拓宽学生视野,初步建立学生对车载网络知识体系的感性认识。展示本专业前期积累的各项成果,如飞思卡尔智能小车等,为后续知识体系交叉学习打下基础。在验证、巩固和加深理论教学的基础上,选择车辆外围相对独立、功能简单,但系统结构较为完整的网络通信类实验项目,力求学生能在课程实验中能加深对车载网络通信理论知识的理解,掌握车载网络算法优化等方面的基本技能。以课程设计、竞赛的形式,选择适当的课题展开具有实际工程应用的综合训练。围绕汽车行业生产、研发过程中具有实际工程意义的问题进行选择,力求实现能正常运行的实验室样机,提高学生在车载网络通信及优化方面的综合能力。 3课程平台的改革 围绕培养体系的三个层次,对车辆工程专业的课程体系进行了创新性规划,在专业基础课中增设网络通信类基础课程,整合优化成“大机械类基础课程平台”,并配合车辆工程专业主干课,适当增设专业特色选修课,引导学生进行机械设计方向和车载网络通信方向的分流。在先修机械类、通信类公共课程的基础上,以学生的专业兴趣为主要依据,搭建“车载网络特色课程平台”。对原有的课程体系进行调整,既要增设网络通信类课程,还要兼顾原有机电类课程的设置。相互支撑,构建车载网络特色课程群,通过车辆机械与电子信息学科体系的交叉,实现创新型、综合型人才培养的目标。 3.1基础平台 通过增设通信原理、计算机网络等基础课程,结合相应的课程实习,将通信网络类课程融入到基础课程平台中。以主题会议、专家报告等方式向低年级学生介绍行业前沿技术以及网络在汽车中具体应用,形成直观的认知,增强学生的兴趣。由于总课时的限制,通信网络类基础课程以小课时、重实践、多交叉的形式进行调整。由于机械类课程在车辆工程总课时中占有较大的比重,因此网络通信类的课程根据“不同方向不同要求”的原则进行压缩。在总课时不变的前提下,压缩课时量,以增设相关网络通信课程。需要注意的是,在总学时不变的前提条件下,如果不进行专业分流,势必会造成机械类课程与电子信息类课程在学时分配上发生冲突。面向高年级学生进行专业分流,形成车辆与通信互为支撑、优势互补的格局。创新性的将部分学生引导到车载网络通信方向,有效缓解机械与通信类课时冲突的问题。 3.2特色平台 围绕新能源汽车、车载网络等汽车行业重点研究方向,设置课题研究小组,由教授或副教授担任负责人,配备2-3位中级职称的教师和实验室教师,团队结构合理,知识体系交叉,阶梯分工明确形成结构合理的学术团队。鼓励不同专业方向的学生进行自由组合,选择部分动手能力强的学生参加科研课题研究,为学生的科技创新提供支持。创新平台的课程覆盖了车辆、机械、通信等领域,涉及汽车电子、新能源和通信网络等多个方向,满足车辆工程本科专业学生的兴趣要求。团队结构合理,知识体系交叉,阶梯分工明确;对部分优秀本科生,仿照研究生的培养方式实行导师指导的培养制度,进入实验室协助配合研究生完成相应的课题研究,实现导师负责、研究生协助的双导师培养制度。 4教学模式的构建 教师在课程中的教学质量直接影响到学生的学习兴趣和创新能力的培养。网络通信类课程的改革,要求教师同时具备车辆工程和网络通信的知识,既能将教学内容从机械知识结构拓展到网络通信领域,也能够将网络通信领域的最新技术应用到车辆工程中。但我国高校中在机械工程和电子信息领域中的“双师型”教师数量明显不足,缺乏具有实践经验的中高级技术人员。为了充实教学队伍,可以聘请汽车行业有经验的技术人员作为兼职教师。同时,支持和鼓励教师深入企业学习新技术。鼓励学生将新想法、新创意,以发明专利、科技创新竞赛的形式实现。对构思新颖的选题给予必要的科研经费和指导,同时设定创新学分,进一步推动创新研究。 5结语 根据车辆工程专业的特点和现有培养方式的不足,对网络通信类课程教学进行改革创新,取得了一定的成果。教学改革三年来,主办国家级飞思卡尔智能车竞赛一项,获得省级大学生创新项目2项,校级大学生创新项目6项。针对培养体系、课程平台、教学模式的改革研究,对网络通信类课程进行了深入的探讨。通过不同学科知识体系之间的交叉,培养学生实践能力和创新能力,充分发挥教师和学生的积极性,对提高车辆工程人才的综合素质水平起到了促进的作用。 作者:肖广兵 谢士玉 孙宁 陈勇 单位:南京林业大学汽车与交通工程学院 南京林业大学机械与电子工程学院 车辆工程论文:工业工程在车辆段检修系统优化发展 引言 目前现代化的交通运输主要种类有:铁路运输、水路运输、公路运输、航空运输及管道运输。其中铁路运输是我国最主要的运输方式,是国民经济大动脉。它具备环保、高效、运量大、高度集中、各工作紧密联系等特点,铁路运输假如在某一个环节出现问题将有可能导致全线堵塞和瘫痪,所以安全是铁路运输的关键。近年来,中国铁路重载货运技术得到了快速发展,提速货车技术也得到了全面推广应用。目前,中国80%以上货车具备了时速120km/h技术基础。车辆在运行中,由于受外部自然条件,车辆载重重量以及运行中受到冲击和震动的影响,使的车辆的各部分不可避免的发生磨损,腐蚀,变形以及裂纹等破坏,因而降低了车辆的运行性能,给运输安全造成了隐患[1]。我国目前全国铁路营业里程达9万公里左右,居亚洲第一,世界第二,铁路货车大约有65万辆,其中国铁货车54万辆,企业自备车11万辆。每列货物列车载重量在4000t左右,有些地区开行了5000t单列重载列车,大秦线已经开行了20000t组合列车。为确保运输安全并延长车辆的使用寿命,因此铁道部规定必须对铁路车辆进行定期的各种检查和检修工作。 随着技术的持续革新,新造车辆质量不断提高,新的车种、车型也陆续投入使用。在铁路货车技术跨越式发展的今天,有些车辆段的检修设施和布局已经不能满足现有的车辆检修水平,甚至严重阻碍了检修效率的提高。因此车辆段应在现有资源的基础上,根据车辆段货车检修的生产特性进行科学的设施规划和生产组织,以提高车辆检修效率和质量。这就需要运用工业工程技术对检修生产系统进行不断改善,合理安排作业,制定标准工时,降低成本,提高产品质量和生产效率。工作研究是工业工程体系中最重要的基础技术,主要包括方法研究和作业测定。利用这两大技术,分析影响工作效率的各种因素,消除生产系统中不合理,不均衡,不经济的因素,寻找最经济,最合理的令操作者感觉满意的操作方法,并制定标准方法,然后通过作业测定制定出标准时间,作为生产管理,进度控制的依据[2]。 工作研究的最终目的就是降低成本提高生产效率,本文针对某车辆段货车构架的检修工艺流程,运用工作研究和生产线平衡技术对其进行了改善和优化,取得了明显的成效。这种方法在西方发达国家都得到了广泛应用。1车辆检修系统现状调查1.1某车辆段车辆检修现状1.2运用程序分析和秒表测时法分析检修生产线各工位工时本文以某车辆段的铁路货车检修车辆构架的车间为研究对象,构架检修工作是铁路货车检修的一个重要组成部分,构架作为车辆走行部的重要组成部分,起着举足轻重的作用,本车间检修任务大,日均检修60辆车,每天工作7小时。车辆构架检修的流程如图1所示[1][3]。该构架检修生产线分布在11个工位上,为了对检修生产线进行改善,必须明确检修生产线上每个工位的作业单元,作业内容及作业先后次序,在明确了这些之后,将各个工位的作业分解成可以测量的作业单元,对作业单元按照秒表测时的规范方法进行测时。表1是在优化前该车间检修构架的作业时间及步骤。1.3生产线平衡现状节拍CFeN=每天工作时间计划生产量=42060=7min/辆平衡率E=WSC=有效工作时间最少工地数×节拍×100%=41.2511×7×100%=53.57%由我们绘制的表1的检修步骤和时间以及平衡率可以直观的看出,整个检修生产线极不平衡,工作站多且混乱,各个工作站内的作业单元分配也不平衡,工作站5、7、9用时较长,工作站 1、3、11用时较短,工作站之间的时间相差很大。同时有些工作站存在生产能力过剩现象,这些都会导致检修效率下降,成为整个检修生产线的瓶颈。我们可以看到整个生产线改进的空间很大。 2运用工业工程技术改善方案设计与实施首先我们运用工业工程中5W1H提问技术,对检修生产流程及各工作站提出问题,然后运用“ECRS”(取消,合并,重排,简化)四大原则结合生产线平衡技术,对检修生产线的瓶颈进行改善,以提高生产率。由表1我们根据各工位作业次序画出构架检修流程图[4][6], 2.1作业方法改善通过对表1的仔细观察,发现在工位1和工位11上有不同程度的存在操作不规范,浪费现象,主要是在检修的流程上存在吊运迂回,拆卸时间浪费。消除不必要的动作时间浪费后,我们对各作业单元进行秒表测时法得出整个作业时间为38.58min,具体时间见表2。根据生产线平衡原理,在满足生产线各工位作业顺序约束的条件下,重排各工作地的作业内容,实现各工作地作业工时基本一致。流水生产线各工作地分工的合理性体现在用最少的工作地来完成制品的生产过程。因为工作地数越少,工作地上的负荷越饱满,流水线的利用效率也就越高,在给定了节拍时间后,最少工作地数为Smin=WC式中[]符号表示大于或等于W/C的最小整数。 2.2位置权重法平衡方案在不改变节拍的情况下,我们计算整个检修流程所需要的最少工位数Smin=WC=38.587=[5.51]=6由以上计算可以看出将各个工作安排到6个工作站是最合理的布局。我们采用位置权重法来重排工作站。位置权重法的基本思想是按位置加权数递减的次序,在满足工序先后次序约束的条件下,指派尽可能多的作业单元到一工作站,直到该工作站的装配时间接近节拍。根据图2检修流程图的优先顺序我们得到装配线平衡位置权重表2。位置权重的计算方法:表2中E(i)为第i道工序,i=1,2,…,n,(ti)为第i道工序的加工时间,(tj)为第j道工序加工时间[4][5][7]。位置权重PW(i)=(ti)+ni≠jΣ(tj)其中第i道工序优先于第j道工序。本方法的原则为在满足先后顺序约束和工作站中剩余的未指派空闲时间允许的前提下,按照位置权重递减的顺序对各工作站再指派工作单元,根据这个原则我们采用MATLAB编制程序,输入节拍7min得出结果如表3。由程序得出结果我们得到改善后检修装配线的工位布置,其平衡率为平衡率E=WSC=有效工作时间最少工地数×节拍×100%=38.586×7×100%=91.86%运用生产线平衡技术对检修生产线工位进行改善后,发现平衡率由原来的53.57%提高到91.86%,实现了“一个流”的生产方式。各工位的生产能力也大大提高了,使生产工位布局更加合理化。3结论生产线的平衡水平直接影响着生产能力,一些生产线常常因为某个瓶颈工序或工位而影响生产线整体的生产能力。本文针对车辆的构架检修生产线存在的问题运用工业工程中工作研究和生产线平衡技术对检修生产线优化,在不改变生产节拍的情况下,使生产线工位布局更加合理,生产线平衡率提高了38.29%。本文运用的方法简单、实用、易掌握,在基本不增加成本的情况下,力求降低成本,提高效益,值得在生产企业中实际运用。 车辆工程论文:工业工程在车辆检修生产中运用 目前现代化的交通运输主要种类有:铁路运输、水路运输、公路运输、航空运输及管道运输。其中铁路运输是我国最主要的运输方式,是国民经济大动脉。它具备环保、高效、运量大、高度集中、各工作紧密联系等特点,铁路运输假如在某一个环节出现问题将有可能导致全线堵塞和瘫痪,所以安全是铁路运输的关键。近年来,中国铁路重载货运技术得到了快速发展,提速货车技术也得到了全面推广应用。目前,中国80%以上货车具备了时速120km/h技术基础。车辆在运行中,由于受外部自然条件,车辆载重重量以及运行中受到冲击和震动的影响,使的车辆的各部分不可避免的发生磨损,腐蚀,变形以及裂纹等破坏,因而降低了车辆的运行性能,给运输安全造成了隐患[1]。我国目前全国铁路营业里程达9万公里左右,居亚洲第一,世界第二,铁路货车大约有65万辆,其中国铁货车54万辆,企业自备车11万辆。每列货物列车载重量在4000t左右,有些地区开行了5000t单列重载列车,大秦线已经开行了20000t组合列车。为确保运输安全并延长车辆的使用寿命,因此铁道部规定必须对铁路车辆进行定期的各种检查和检修工作。 随着技术的持续革新,新造车辆质量不断提高,新的车种、车型也陆续投入使用。在铁路货车技术跨越式发展的今天,有些车辆段的检修设施和布局已经不能满足现有的车辆检修水平,甚至严重阻碍了检修效率的提高。因此车辆段应在现有资源的基础上,根据车辆段货车检修的生产特性进行科学的设施规划和生产组织,以提高车辆检修效率和质量。这就需要运用工业工程技术对检修生产系统进行不断改善,合理安排作业,制定标准工时,降低成本,提高产品质量和生产效率。工作研究是工业工程体系中最重要的基础技术,主要包括方法研究和作业测定。利用这两大技术,分析影响工作效率的各种因素,消除生产系统中不合理,不均衡,不经济的因素,寻找最经济,最合理的令操作者感觉满意的操作方法,并制定标准方法,然后通过作业测定制定出标准时间,作为生产管理,进度控制的依据[2]。 工作研究的最终目的就是降低成本提高生产效率,本文针对某车辆段货车构架的检修工艺流程,运用工作研究和生产线平衡技术对其进行了改善和优化,取得了明显的成效。这种方法在西方发达国家都得到了广泛应用。 1车辆检修系统现状调查 1.1某车辆段车辆检修现状 1.2运用程序分析和秒表测时法分析检修生产线各工位工时 本文以某车辆段的铁路货车检修车辆构架的车间为研究对象,构架检修工作是铁路货车检修的一个重要组成部分,构架作为车辆走行部的重要组成部分,起着举足轻重的作用,本车间检修任务大,日均检修60辆车,每天工作7小时。车辆构架检修的流程如图1所示[1][3]。该构架检修生产线分布在11个工位上,为了对检修生产线进行改善,必须明确检修生产线上每个工位的作业单元,作业内容及作业先后次序,在明确了这些之后,将各个工位的作业分解成可以测量的作业单元,对作业单元按照秒表测时的规范方法进行测时。表1是在优化前该车间检修构架的作业时间及步骤。 1.3生产线平衡现状 节拍CFeN=每天工作时间计划生产量=42060=7min/辆平衡率E=WSC=有效工作时间最少工地数×节拍×100%=41.2511×7×100%=53.57%由我们绘制的表1的检修步骤和时间以及平衡率可以直观的看出,整个检修生产线极不平衡,工作站多且混乱,各个工作站内的作业单元分配也不平衡,工作站5、7、9用时较长,工作站1、3、11用时较短,工作站之间的时间相差很大。同时有些工作站存在生产能力过剩现象,这些都会导致检修效率下降,成为整个检修生产线的瓶颈。我们可以看到整个生产线改进的空间很大。 2运用工业工程技术改善方案设计与实施 首先我们运用工业工程中5W1H提问技术,对检修生产流程及各工作站提出问题,然后运用“ECRS”(取消,合并,重排,简化)四大原则结合生产线平衡技术,对检修生产线的瓶颈进行改善,以提高生产率。由表1我们根据各工位作业次序画出构架检修流程图[4][6],如图2所示。 2.1作业方法改善 通过对表1的仔细观察,发现在工位1和工位11上有不同程度的存在操作不规范,浪费现象,主要是在检修的流程上存在吊运迂回,拆卸时间浪费。消除不必要的动作时间浪费后,我们对各作业单元进行秒表测时法得出整个作业时间为38.58min,具体时间见表2.根据生产线平衡原理,在满足生产线各工位作业顺序约束的条件下,重排各工作地的作业内容,实现各工作地作业工时基本一致。流水生产线各工作地分工的合理性体现在用最少的工作地来完成制品的生产过程。因为工作地数越少,工作地上的负荷越饱满,流水线的利用效率也就越高,在给定了节拍时间后,最少工作地数为Smin=WC式中[]符号表示大于或等于W/C的最小整数。 2.2位置权重法平衡方案 在不改变节拍的情况下,我们计算整个检修流程所需要的最少工位数Smin=WC=38.587=[5.51]=6由以上计算可以看出将各个工作安排到6个工作站是最合理的布局。我们采用位置权重法来重排工作站。位置权重法的基本思想是按位置加权数递减的次序,在满足工序先后次序约束的条件下,指派尽可能多的作业单元到一工作站,直到该工作站的装配时间接近节拍。根据图2检修流程图的优先顺序我们得到装配线平衡位置权重表2。位置权重的计算方法:表2中E(i)为第i道工序,i=1,2,…,n,(ti)为第i道工序的加工时间,(tj)为第j道工序加工时间[4][5][7]。位置权重PW(i)=t(i)+ni≠jΣ(tj)其中第i道工序优先于第j道工序。本方法的原则为在满足先后顺序约束和工作站中剩余的未指派空闲时间允许的前提下,按照位置权重递减的顺序对各工作站再指派工作单元,根据这个原则我们采用MATLAB编制程序,输入节拍7min得出结果如表3。由程序得出结果我们得到改善后检修装配线的工位布置,其平衡率为平衡率E=WSC=有效工作时间最少工地数×节拍×100%=38.586×7×100%=91.86%运用生产线平衡技术对检修生产线工位进行改善后,发现平衡率由原来的53.57%提高到91.86%,实现了“一个流”的生产方式。各工位的生产能力也大大提高了,使生产工位布局更加合理化。 3结论 生产线的平衡水平直接影响着生产能力,一些生产线常常因为某个瓶颈工序或工位而影响生产线整体的生产能力。本文针对车辆的构架检修生产线存在的问题运用工业工程中工作研究和生产线平衡技术对检修生产线优化,在不改变生产节拍的情况下,使生产线工位布局更加合理,生产线平衡率提高了38.29%。本文运用的方法简单、实用、易掌握,在基本不增加成本的情况下,力求降低成本,提高效益,值得在生产企业中实际运用。 车辆工程论文:工程机械车辆制动系统及液压系统探究 摘要:在工程技术的推动下,加快了各种工程的作业速度,但是,相应的也增加了运输材料设备的费用,也将更高的要求抛向了工程机械车辆。工程机械车辆惯性强,装载量大,并且现场内来往人群较多。所以,为了保证车辆更加安全的操作,必须要具备优良的制动系统以及液压系统。 关键词:工程机械;车辆制动系统;液压系统 工程机械车辆是进行工程材料运输的重要设施,所以,在工程的运输中离不开此装置的帮助。制动系统与液压系统是工程机械得以运行的重要保证,所以,要求相关操作人员在正常操控的基础上弄清楚该设备的这两个方面。 1分析工程机械车辆制动系统 1.1制动力矩 在校核工程机械车辆制动系统时,需要将制动缸中最低水平的压力值作为计算标准,基于此,规定车辆的制动力矩可以为车辆的暂停和减速提供帮助。若没有对相应客观因素产生的影响进行分析,这样需要具有这样的关系:Tu≥Tab在这个式子中,制动系统内所生成制动力矩的总和用Tu表示,制动期间地面所生成的制动力矩用Tab表示。按照反作用力和作用力原理,工程机械车辆制动器的制动力矩会影响到地面制动力矩,然而,地面所给出的制动力矩Tab也具备相应的极值,在不断上升了附着力矩Tab后,也会随之增加Tab。①计算Tab用jmax×r/g×G0=Tab计算地面制动力矩。制动减速度的最大值用jmax表示,空载车辆期间的净重用G0表示,车辆轮胎半径用r表示,重力加速度用g表示。②计算Tu用n×R×f×A×p计算制动力矩Tu,在这个式子中,单一夹钳所具有的制动油缸总数,制动缸活塞的面积用A表示,制动系统压力用P表示,摩擦片、制动盘的摩擦因数用f表示,作用半径用R表示。1.2制动力评价分析在很多情况下,工作人员全部从3个角度入手,评价分析工程机械车辆的整车制动力。主要包括制动效能的稳定性、制动期间的车辆稳定性、制动减速度与距离。通常来讲,一般都会在30km/h以内运行工程机械车辆行驶速度,因此,不用考虑分析制动期间车辆行驶稳定性的问题。但是,因为普遍应用了抗热衰退性能和抗湿衰退性的盘式制动器之后,对于制动效能的持续性问题也需要认真考虑。因此,在评价分析工程机械车辆制动能力时,只对制动效能进行分析即可。 2分析液压制动系统 2.1液压系统的简介 从整体角度入手,由执行元件与制动传动设备一同构成了液压系统,转动装置的主要功能是把驾驶者下踩的制动踏板动力源向执行元件中传递,执行元件的基本功能是把该动力转变成摩擦力矩。文章以双回路液压制动系统为例进行研究,分析其结构构成,基本的结构图如图1所示:通过上图能够得知,控制系统内,5部位负责控制充油量与蓄能器压力,9部位的制动力和油量等参数对蓄能器的压力值与充油量会带来直接影响。通常,设计者会把一个上限设定到5部位,若在规定值以上控制蓄能器的压力值,这样就会有动作出现在充液阀中,导致一部分油液向系统内回流,并将压力充入到蓄能器中。在预定值处控制了其压力后,才会暂停3部分的工作。其中,两个回流制动器的供油都有5部分来承担。这样不但可以将工作效率提升,还可以防止互相之间的影响。若在工作期间,开关的预设最低值高于蓄能器的压力,这种情况下,低压报警开关就会告诉驾驶者出现了问题,从而便于检修人员马上检查液压制动系统,防止因为此种情况而出现安全问题。 2.2设计液压制动系统 在设计液压系统前,设计者一定要细致的了解工程机械车辆的净重、道路情况和速度,从而更加准确的计算出制动力矩的估算结果。其次,初步选择制动系统的压力,并且按照所选取的结果确定出制动盘直径等重要参数。同时,抛除以上几个要素外,还有一些因素也会影响到制动力矩,所以,在设计的时候都需要高度重视。①计算蓄能器容量一旦没有充分的考虑热量散失与产生所带来的影响。②液压泵排量的计算在对液压排泵排量进行计算时,充液时间属于关键性数据,为了将制动动作稳定性增强,需要在20s以内控制蓄能器的充液时间。若用V1表示蓄能器在没有装油液的状态,在将油液装满之后,V3即为它的容积,此外,在排除热量散失与产生所带来的种种影响,需要对p3•V3=P1•V1的公式给予满足。利用V1-V3=V将蓄能器工作期间体积变化情况求得出来。通过整液系统内蓄能器的总数与V相乘就可以将整个车辆所需要的所有油液总体积求得出来。依据充满油液所花费的时间,就能够把制动系统油液流量计算出来。但是在设计的过程中应该注意,发动机在具体的运行期间,并非会恒定不变的控制其转速,所以,在计算泵的排量时,需要把发动机工作时的最低转速为计算前提,从而浆泵的排量计算出来,从而确保制动泵装置可以稳定运行。若设计工作要求简化设计方案,这样通常的做好就是利用液压装箱系统内的液压泵装置,从而将充足的动力源为液压控制系统提供出来。在选择应用这种设计方案时,就能够把单独设计的制动泵从系统中移除去,从而简化处理系统。然而应该注意,因为在不断增加了液压泵的工作任务后,是否能够科学的选择,就会随之提升系统的工作性能。 3结语 综上所述,在国民经济发展的推动下,在某种程度上加快城市建设速度和步伐,这样也在某种程度上增强了建筑施工技术水平,因此,也将更高的要求抛向了工程机械车辆。通过大量实践调查得知,古老的气顶油结构制动系统被不断应用到工程机械车辆中,目的是维持制动系统的运行。但是,随着设备性能的不断更新,传统的技术手段和方法已经难以满足当前工程发展的需要。所以,在应用了新的设备后,首先要考虑的就是工程机械车辆的制动系统以及液压系统。对此,文章通过下文对相关方面的内容进行了详细的分析与论述,目的是为有关单位及工作者在实际工作中提供一定帮助。 作者:赵静 单位:泰安航天特种车有限公司 车辆工程论文:车辆工程卓越工程师培养 1实验室及实践基地建设 学校已经具有较完备的专业基础实验室,如基础力学、机械、电工电子、计算机等实验室。针对城市轨道车辆工程专业的卓越工程实践教学平台,建设了轨道车辆构造室、城城轨列车模拟驾驶室、轨道车辆模型室、受流设备室、制动原理室、铁路机车实训室等,此外,还建设了电力机车模拟驾驶室、振动测试室、消声室及AD/CAE室等专业拓展性实验室,在校内为卓越工程师的培养提供了良好的实践基地。学校与苏州轨道交通集团有限公司建立起长期、良好的合作关系,双方合作共建了大学生实习实践基地,重点面向城市轨道交通学院,尤其是卓越计划专业的学生。2011级车辆工程班学生在2013年8月到苏州轨道交通集团公司进行了暑期实践,公司专门安排工程师进行现场讲解,效果良好。学校城市轨道交通学院还分别与苏州有轨电车公司、戚墅堰机车车辆厂、苏州东菱振动试验仪器有限公司、苏州凯瑞汽车测试有限公司、无锡柴油机厂、新誉集团等单位建立了实习实践基地,学生到这些单位进行实习实践,对车辆运用、制造工艺、测试、牵引传动及轨道交通设备等有了直观认识。 2开展系列学术讲座 为了培养学生的创新能力,开拓视野,我院为2011级车辆工程班开设了一系列的学术讲座,讲座中设置一些问题供学生思考,讲座完毕由主讲人与学生现场互动,答疑解惑。学生后续要根据每一个讲座内容分别撰写报告(收获和体会),进一步提出思考的问题,最后由专业老师进行批阅和问辩。讲座人既有校内的老师,也有校外专家和企业家,讲座内容丰富,包含车辆工程专题、实践和创新方法、职业规划、科技写作等。一系列内容宽泛而又详实的讲座,大大启发了学生的思路,提升了创新意识,促使他们掌握基本的实践和创新方法。 3课程设计 课程设计是专业课学习过程中的一个非常重要的实践性环节,注重培养学生应用基本理论解决工程实际问题,提高学生综合应用所学专业知识的能力。在传统的课程设计指导方式下,指导教师根据课程内容拟定设计题目,然后指导学生完成。指导教材上有整个设计过程的公式和图表,学生只需要改变一下参数或计算条件就能完成,达不到培养学生应用基本理论解决实际问题的能力,更谈不上创新。车辆工程专业有两个典型的课程设计:一是《机械设计》课程设计,二是《车辆结构与原理》课程设计。为了有助于卓越工程师的培养,我们从四个方面对课程设计进行了改进:(1)注重两门课程设计之间的衔接,《机械设计》课程设计为后续《车辆结构与原理》打下基础,设计内容具有连续性。(2)课程设计题目的多样化和实际化,丰富课程设计的内容,同时也鼓励学生针对实际问题思考并自己拟出合适的选题,尽量将学生置于主体,发挥学生的自主创新能力。(3)加强计算机应用,包括软件绘图、程序设计、仿真模拟等,训练学生科学、高效地解决实际问题的能力,为今后从事各种工作奠定了强有力的基础。(4)严格过程环节控制和成绩考核标准。将课程设计分为三个环节:教师讲授相关专业内容;学生明确设计的目的、内容及方法;团队合作实践;学生汇报。成绩考核也是由三部分组成:平时的思考、讨论及工作实践;设计说明书的质量,包括书写规范和内容阐述,它反映学生的书面表达能力和逻辑思维能力;学生独立答辩,考查学生分析和解决问题的能力以及创新之处。 4以科研项目为依托的创新实践 以大学生科技创新大赛、挑战杯、科研课题等为牵引,培养学生的实践和创新能力,是卓越工程师计划实施的重要内容。2011级车辆班同学积极申报各类院级、校级及省级大学生科技创新项目,其中姜秀杰、汤盛浩等五位同学申报的“苏州轨道交通振动控制研究”,获得江苏省大学生创新实践重点资助项目,项目组在导师的指导下开展了卓有成效的研究,发表了科研论文,不仅锻炼了学生创新思维与动手能力,同时也增强了学生的团队精神和对专业的热爱,在学生中产生广泛的影响。学校城市轨道交通学院的大部分专业教师都有科研项目,他们也希望能有部分优秀的本科生参入到科研项目中来,一方面学生得到创新锻炼,另一面对加快项目进度也有所帮助,实现共赢。学院积极鼓励和组织专业教师与学生的互动,专业教师在平常的教学中也进行有意识的引导,使学生对教师的课题有所了解并产生兴趣,从而主动要求参入教师课题。教师的教学与科研相结合,学生的学习与创新相结合。在卓越计划培养中,教学和科研的相互促进显得非常重要和有效。2011级车辆工程班保研的四名同学中,有三名学生选择了留在本校本专业读研,跟随熟悉的导师继续开展课题研究。 5结束语 上述几个方面的探索和尝试,取得了良好的效果。为了保证卓越工程师培养目标的实现,后续在建设高水平教师队伍、课程体系和教学模式改革、教材选用和更新、深化校企合作等方面需要继续努力,进一步提高学生的实践和创新能力,为城市轨道交通行业贡献更多的创新人才。 作者:李双 朱忠奎 单位:苏州大学城市轨道交通学院 车辆工程论文:工程运输车辆管理办法 为进一步加强县境内从事工程运输作业车辆(以下简称“工程运输车辆”)的运行监管,根据《中华人民共和国道路交通安全法》、《城市市容和环境卫生管理条例》、《中华人民共和国道路运输条例》等相关法律、法规,结合我县实际,制定本办法。 第一条鼓励成立工程运输车辆专业公司或物流公司组建工程运输车队(以下简称“专业公司”)专项开展建筑垃圾(项目新建、改建、扩建时产生弃土、弃料及其他废弃物)、土方沙石(项目平整土地、基础开挖等产生的土方,建设中所需的沙、石、砖等物料)等运输业务。 第二条成立专业公司须具备以下条件: (一)取得交通运输部门核发的《道路运输经营许可证》,从业车辆取得《道路运输证》; (二)有与经营业务相适应的资金; (三)有50辆以上经检测合格的工程运输车辆(包括低速货车、中重型货车、水泥商砼车辆等); (四)有符合规定条件的驾驶人员; (五)有完善的安全生产管理制度和服务质量保障措施; (六)有固定的办公场所以及与经营范围、规模相适应的停车场地; (七)法律法规规定的其他条件。 第三条从业车辆应证照齐全,安装带有行车记录仪的卫星定位监控装置。专业公司要建立卫星定位监管系统,并与交警、交通运输、城管执法等部门监控系统联网。 第四条从业驾驶员须具备与准驾车型相符的驾驶资格,且3年内无重大交通事故和记满12分纪录情况。 第五条县域内新、改、扩建项目建筑垃圾、土方沙石等运输业务应按规定发包给有资质的专业公司运输。建设单位应在施工前10日将运输合同报县住建部门备案、审核。 第六条通过县住建部门审核的承运专业公司应在施工前5日向县城管执法部门申请《县工程运输通行证》,并提报以下材料: (一)建设工程施工合同和建筑垃圾、土方沙石运输承包合同; (二)建筑垃圾处置证(土方沙石运输业务不需提供); (三)运输车辆及驾驶人信息明细; (四)运输行驶时间、路线。 第七条实行动态监管机制。相关管理部门按年度联合对专业公司运营情况,工程运输车辆、驾驶人交通违法行为、交通事故等情况进行量化考核,对达不到规定要求的取消运营资格。 住建部门:严格建筑垃圾、土方沙石运输源头管理;规范招投标合同范本运输协议内容。 交通运输部门:依法查处超载超限、非法运营违法行为;督促从业车辆安装卫星定位装置;依法对专业公司核发《道路运输经营许可证》,对符合要求的车辆核发《道路运输证》。 公安交警部门:对从业车辆实施全天候监管;依法查处组装、改装和无牌照证件工程运输车辆;依法查处车辆、人员交通违法行为;对车辆技术状况、驾驶人资格、作业时间路段进行备案核查。 城管执法部门:加强建筑垃圾收集、清运、处置监管;审核发放《县工程运输通行证》;加强运输作业情况监控。 安监部门:会同交警部门做好专业公司、工程运输车辆、驾驶人安全监管。 绩考办:对重点建设项目使用专业公司情况进行监督。 纪检监察机关:监督各职能部门履职情况,对玩忽职守、监管不到位、相互推诿等的单位和个人实行问责;依法查处党员干部违规插手、干预工程车辆运营及为违规车辆请托说情等行为。 第八条本办法由县交警大队负责解释。 第九条本办法自2015年8月15日起施行,有效期至2016年8月14日。 车辆工程论文:车辆工程人才培育模式探讨 一、课程设置比较分析 (一)课程设置比较 NBUT和HSE车辆工程专业课程设置见表1。NBUT车辆工程本科专业的课程采用4年本科教育模式。车辆工程的课程主要以公共基础课、专业基础课、专业课、德国合作高校选课、实践环节5个部分构成。在第1、2学年学习基础课程,第3学年学习专业课,第4学年到德国完成合作高校的选课。而实践环节则穿插在各个学年的理论课程当中。 就课程设置而言,基础课占总学分的比例最大,其中公共基础课的学分约占总学分的37%。在所有公共基础课程中,德语、英语在所占学时中最多,学分比重又最大,高等数学、机械制图等课程次之。车辆工程专业课程覆盖面广,所学课程涉及车辆工程学科的各方向,专业基础课和专业课学分约各占总学分的15%。德国合作高校选课的学分约占总学分的比率分别的12%。 HSE车辆工程本科专业的课程设置时间一般为3.5年,每年平均安排60个学分的课程,每个学分为30学时。学生根据实际情况和自身能力,自行安排每个学期选修的课程量,而校方允许学生在规定的2倍于课程设置时间内修完所有学分。HSE车辆工程专业分为四个方向,即车辆驱动、车身设计、汽车底盘和控制系统及汽车服务工程。前3学期,学校以大班授课的形式安排基础课程。从第4学期开始,根据不同的专业方向设置相关的专业选修课程,通常以小班授课形式为主。1至3学期的基础课程占总学分的比重较大,约占总学分的44%。工业实践课程所占比重次之,约占总学分的27%,可见实验教学和实践环节在德国高校占有相当重要的地位。 (二)实践课程比较 应用型本科院校的实践环节是针对学生动手能力、实验技能和科学思维等实际工程能力的培养,是增强学生创新能力和实践动手能力的重要基础,具有一定的知识综合性、思维创造性和企业对接性等特点。 我校作为应用型人才培养高校,学校重视学生的实践活动,实践环节的学分和学时安排比例相对国内同类高校较高,约占总学分的25%。但是课程设置和教学内容与企业对毕业生动手能力的要求依然存在很大的差距。具体表现在以下三个方面:1)实践教学受传统教育的质量观影响,以学生掌握理论知识的多少和学术水平的高低作为能力的评价指标,而对学生的人文素质和创新能力的考核欠缺评价手段。2)实验教学依附于理论教学,内容单一,实验设备陈旧,实验内容滞后于科技发展前沿技术,从而导致学生动手操作机会少、缺乏学习兴趣。3)受实践课程的学时限制和实验教学经费投入不足的影响,综合性及创新性实验项目设置较少。 德国的应用科技大学十分重视学生的实践与项目制作。如HSE的车辆工程专业的课程,工业实习和毕业设计是实践环节的关键,所占学时最长(学分约占总学分的27%)。除此之外,在基础课程和专业课中有57%的课程需要在实验室里操作,13%的课程需要以小组合作形式完成小型项目。此外,HSE与企业、研究所等紧密合作,聘请企业工程师、研究人员为学生作相关知识讲座,组织学生参观、参与企业的项目研发,使学生及时了解、掌握专业发展动态。同时在加强现有实习基地建设的同时,千方百计将基地建设推向大型企业,并相应延长实习期,从而以实习促就业,以就业带动新的实习基地建设。 (三)教学和考核方式比较 如表2所示,我校基础课、专业课和大部分选修课主要为理论授课,以课堂教学为主。在考核方式上,理论课的考核形式主要采用闭卷考试;实践课程的考核则主要由实验室教师或是实习场所的工程师对学生的实验室能力和现场工作能力进行综合评分。 德国高校通常由每位教师按照大纲要求自己编写教材,课堂教学一般不使用指定教材,但会列出一系列的参考书目。在课堂上,教师除了讲解大纲要求的课程内容外,还会要求学生通过阅读参考书目自学部分内容。通常部分考试内容也会涉及参考书目。通过这种方式,不但很好地提高学生的学习积极性,而且能增强学生的独立学习能力。 德国高校考核方式分为很多种,包括笔试、口试、实习和实习报告或研讨会报告等。一般基础课以笔试较多;专业课除了笔试外,还会与其他方式相结合,比如学生分组独立完成项目的设计和制作并出具分析报告等。由于德国无论是在企业还是学校,都非常重视团队合作,所以高校经常会安排以小组形式的学习和考核方式。 二、对NBUT车辆工程专业人才培养方案的改进建议 首先,要大力吸纳借鉴德国高校的人才培养模式。将部分德方课程引入国内,为中德合作办学课程体系的无缝对接打好坚实基础。同时改革授课和考核方式,引导和鼓励学生独立思考、自主学习,为学生提供充分自由的独立自主学习空间。其次,在人才培养上重视实学实效,强化实验、实践环节,培养学生实践操作,切实提高学生的实践能力和创新能力。第三,加强学生德语能力。德语课程的设置由传统的注重知识转向技能,尤其是听力和会话能力。德国高校授课基本以德语为主,所以良好的德语听说能力对于到徳国求学的学生来说起着最关键的作用。第四,适当增加德国国情和历史方面知识学习,使学生更好地了解德国的文化,有助于学生在德国学习期间更快地融入和适应新的环境,顺利完成学业。 三、结语 作者:许蓓胡如夫单位:宁波工程学院
高速铁路技术论文:浅析高速铁路路桥过渡段沉降控制施工技术 【摘 要】近年来,我国高速铁路覆盖范围和建设规模不断增大,为人们的日常出行带来了极大的便利。高速铁路建成通车后,桥头跳车现象时有发生,直接影响列车的安全性和舒适性是铁路建设必须解决的关键问题。探究其原因主要是路桥过渡段的柔性和刚性差异造成的沉降所致,所以高速铁路路桥过渡段的设计与施工至关重要。选取适当的填料、合理的施工工艺、科学的质量检测方法和沉降观测方式等,均是路桥过渡段沉降控制的关键。 【关键词】高速铁路;路桥过渡段;沉降;控制 1 高铁路桥过渡段施工技术控制的必要性 铁路在施工建设中,根据现场施工条件和周边环境,不可避免的会有路桥过渡段,这一结构除了具备路基的全部特性外,还有其自身的特点。由于组成过渡段铁路路线的横向结构物都要和路基连接,会有强度、刚度以及材料方面的差别,那么就会出现差异沉降,这就必然导致铁路轨道的不平整。列车通过该路段时,就会出现跳车的问题,极大的降低了列车运行的稳定性和安全性。正是由于铁路线路过渡段的沉降问题,导致路面在台背回填土的地方会出现沉陷和开裂。我国高速铁路运行必须以安全、舒适和高效为前提,而这些优点都要取决于整个铁路系统施工建设的质量优异,尤其要保证铁路沿线的平整和平顺。铁路建设由不同特性的材料和结构物组成,它们之间相互作用、相互影响构成了平滑的铁路线路。正是由于结构物的不同性质,使得它们之间存在刚度、强度以及弹性变形方面的差异。在铁路建设施工过程中,为了充分保证高铁列车运行的安全、舒适,我们必须将铁路的不平整问题控制在合理的范围内。一般情况下,我们将列车轨道的不平整分为静不平整和动不平整。前者主要指列车轮轨接触面的不平整,例如:钢轨不平整、列车轮子不圆等。后者主要指列车轨道基础的弹性不均匀,例如枕下支撑失效、路基桥台不均匀、隧道路基不均匀等。桥梁和路基连接处,通常会由于桥和路基沉降的不一致,导致在过渡点出现沉降差别,增加了列车和线路结构的作用力,影响线路运行的稳定性。所以,在桥梁和路基之间建设一定长度的过渡段,可以使沉降值逐渐平稳过渡,最大限度的减少沉降差,达到减少列车跳车的问题,延缓结构变形,从而保障高铁列车运行的安全性和舒适性。但是如何控制过渡段施工,采用何种方式处理过渡段,是我们研究的重点与难点。 2 路桥过渡段处理方法 高铁铁路线路主要由上面的轨道部分和下面的路基、桥梁和隧道等组成。上面的轨道部分结构又分别由不同的力学特性材料如:钢轨、枕和扣件等组成,弹性大多比较好,阻尼大,结构松散,由种种原因引起的轨道变形可以通过捣固工作修复,所以我国铁路早期对路桥过渡段的重视程度不够。在铁路施工建设中,路桥过渡段的位置特殊,常常影响桥台后的填料压实不够,出现通车后沉降大的问题。据相关资料调查表明,我国铁路路桥过渡段的病害问题仍然存在,反复的维修使得铁路线路桥台后的路基道碴囊深度在2―3m,纵向延伸10―30m,严重影响了列车运行的安全性和舒适性。 2.1 桥头设搭板和枕梁 上置式钢筋混凝土搭板是搭板立面布置的主要形式。其一侧支在枕梁上面,另一侧支在桥台上。搭板不仅可以水平放,还可以倾斜放。搭板的厚度只要符合设计要求就可以,既可均匀也可渐变。通常情况下,搭板应按照简支板设计,枕梁按照弹性地基梁计算。桥头搭板的铺设,可以有效减缓桥台和路基之间的刚度变化。但是因桥台基础与台后土体施工后出现的沉降差也将导致桥头搭板的坡度变化,影响列车通行的舒适性。据相关调查表明,如果桥头搭板的坡度变化大于6%时,就会严重影响列车运行的安全性。因此,有效解决桥头跳车问题除减缓路面刚度变化以外,还应保证台后路基具备一定的稳定性,以控制路桥间的沉降差在合理范围之内。反之,桥头搭板将失去作用。 2.2 填筑粗粒配料 高速铁路路桥过渡段填筑粗粒料如:碎石、砂石土等,是铁路系统减少路桥沉降的有效处理方法。虽然桥头铺设了搭板,但是仍然要在搭板下方填筑粗粒土,最大限度的减少搭板坡度的变化,预防跳车问题。桥头路基使用粗粒配料的主要作用是减少路堤压缩性。但是在施工过程中,如果优质配料没有进行充分的压实工作,同样会出现沉降差,导致过渡段发挥不了作用。因此,高速铁路在施工过程中一定要按照施工规范要求对粗粒级配料进行压实,并按照规定标准进行检测。 2.3 加筋土路基结构 试验表明,利用加筋土路基结构可以发挥以下作用:一方面能够有效减少桥北路基的沉降问题。另一方面能够将桥台和桥背土路基交接处的台阶式沉降变为连续的斜坡沉降。通常情况下,我们普遍认为连续式斜坡沉降范围在4―5公分以内时,对刚性路面的影响不会很大,能够消除跳车问题。 3 沉降观测 影响高速铁路路基沉降因素众多,尤其是地基受到荷载的作用,沉降的大小会随着时间的推移而发展。大多情况下,沉降的数值变化通过土体固结原理进行分析计算,但是计算精度受到多方面的影响,结果往往是一个估算值。因此,早期设计阶段沉降变形的计算精度不能控制无碴轨道竣工后的沉降,国内外现在都凭借系统的沉降观测获取实际测量数据来进行分析,预估计算较为准确的沉降值。施工过程中,利用系统沉降变形动态观测,对测量得到的数据进行系统、科学分析,评价地基完成沉降时间,可以有效调整和验证早期设计的准确性,并采取相应的措施,保证线下基础达到预期的沉降控制要求,并推算出较为准确的最终沉降量和工后沉降。 通常情况下,路基段的沉降变形观测面选择应根据地基压缩层的厚度、地表坡度和路基高度等因素确定。在观测过程中,所有进行沉降观测的工作人员必须经过岗前培训才可上岗,使用的仪器设备每三个月检查一次,并做出详细记录。每次测量应使用同一仪器、固定观测人员,采用相同的观测方法和观测路线,在基本相同的环境和条件下开展工作。 3 结束语 综上所述,高速铁路路桥过渡段沉降的施工控制工作是一项复杂的系统工程,必须要严格保证过渡段的施工质量,消除桥头跳车问题,保证高铁列车运行的安全性与舒适性,以推进我国高速铁路的快速发展。 高速铁路技术论文:高速铁路CRTSⅢ型板底座施工技术 摘 要:CRTS Ⅲ型板式无砟轨道系统是有我国完全自主研发的,它具有技术先进、经济合理、综合性能更优的无砟轨道结构系统,相比高速铁路其他轨道结构其主要创新是改变了板式轨道的限位方式、扩展了板下填充层材料、优化了轨道板结构、改善了轨道弹性及完善了设计理论体系等方面,正因为CRTS Ⅲ型板有以上诸多特点,有望在以后高速铁路施工中广泛推广,而CRTS Ⅲ型板连接支撑结构底座板施工尤为关键,所以本文依郑徐客专开兰特大桥底座板施工为例,介绍底座板的施工工艺与方法,希望为同类工程施工提供借鉴。 关键词:CRTS Ⅲ型板 底座板 施工技术 一、 工程概况 1.1、工程简介 郑徐客专ZXZQ03 标段开兰特大桥长51.144km,开兰特大桥全桥大部分为24m、32m简支梁,其中包含主跨为48m、64m、80m、100m、125m、160m 等连续梁共计16 联。整个桥梁曲线部分有7段,曲线半径分部为7000m、8000m、9000m、10000m 不等,其余段落均位于直线上。标准轨道板型号有P5600、P4856、P4925三种,根据轨道板与混凝土底座一对一的对应关系,桥梁段底座板分为以下三种类型:P5600型轨道板(梁中)对应下面底座板长度为5650mm;P4925型轨道板(梁端)对应下面底座板长度为4950mm;P4856型轨道板(梁中)对应下面底座板长度为4916mm,P4856型轨道板(梁端)对应下面底座板长度为4886mm;单元底座板之间设置宽度为20 mm。 1.2、无砟轨道结构 桥梁上自上而下的无砟轨道结构由:钢筋混凝土底座板、中间隔离层、自密实混凝土填充层和轨道板组成。其中底座混凝土强度等级为C40,2900mm宽的底座板较轨道板两侧边缘各宽200mm,其中边缘250mm为6%排水坡,直线底座板厚度为196mm,每块单元板上设置2个70mm*1000mm的限位凹槽,深度为100mm,中间隔离层厚度4mm,自密实混凝土填充层为90mm。 二、技术原理 CRTS Ⅲ型板桥梁上自上而下的无砟轨道结构:钢筋混凝土底座板、中间隔离层、自密实混凝土填充层和轨道板等组成。钢筋混凝土底座板通过预埋螺栓套筒连接钢筋与梁面固定连接,底座上预留1000*700*100mm限位凹槽,限位凹槽四周安装弹性垫板,自密实混凝土结构层通过一次整体浇筑,下部填充底座限位凹槽,上部与轨道板板底及预留钢筋粘接牢固,CRTS Ⅲ型板结构层之间整体连接牢固。 三、施工方案 3.1、工艺流程 CRTSⅢ型板式无砟轨道底座板具体施工工艺流程如下见图3-1: 施工准备预埋套筒连接钢筋安装测量放样底座钢筋网片安装底座、限位凹槽模板安装模板标高复测底座混凝土浇筑混凝土养护伸缩缝填充检查验收。 3.2、技术要点 (1) 测量 1)底座施工前要先复核每孔梁梁长、起点、终点里程,对于实测数据与设计位置偏差超过20mm 时,应利用专用的布板软件,重新计算出轨道板和底座的坐标,使底座与轨道板位置一一对应。根据布板数据,利用CPⅢ控制点进行底座立模放样,平面采用全站仪自由设站极坐标法测设,高程测量可采用全站仪自由设站三角高程或几何水准施测,放样完成后用墨线弹出底座边线,并记录每个点的高程,作为底座立模的依据。 2)靠梁端的底座放样时,应按距挡水台向跨中方向端部5cm 处设点,弹线后延伸至梁端,保证底座与梁端对齐。 图3-1 CRTSⅢ型板式无砟轨道底座施工工艺流程图 (2)钢筋工程 1)先安装预埋套筒连接钢筋,再安装底座钢筋焊接网片,连接钢筋与梁内预埋套筒接头的扭紧力矩符合《滚轧直螺纹钢筋连接接头》(JG163-2004)的要求,扭紧力矩需达到80N・m,拧入长度为套筒长度的1/2 即2.1 厘米。梁面预埋套筒连接钢筋安装时,应检查预埋套筒不得生锈,否则需除锈,必要时按要求进行植筋(植筋要满足深度≮20cm)。 2)根据设计图纸要求,底座板钢筋采用CRB550级冷轧带肋钢筋焊接网,统一由合格的厂家加工制作,进场后应按要求进行进场检验,合格后方可使用。 3)钢筋焊接网验收时,不仅需要检测其抗拉强度(≮550MPa)、屈服强度(≮500MPa)、伸长率(A≮8.0)、冷弯、抗剪等力学性能,还需对钢筋焊接网的外观尺寸和重量进行检测,尤其是重量必须过磅检验,焊网实际重量和理论重量的允许偏差严格控制在±4.0%以内。 4)下层钢筋网片应按设计要求设置保护层垫块,垫块按梅花形布置,间距不大于1m×1m,一般横向不小于3个,纵向不小于7个。 5)上下层钢筋网片在凹槽的四角应按要求设置防裂钢筋,每个凹槽不少于8根,四角上下层网片处各绑扎1根长700mm、型号HRB400、直接12的钢筋,见图3-3。 (3)模板工程 1)设计原理:桥梁段的底座模板在满足设计要求的情况下尽量减轻模板重量,减少模板之间的配件连接,由于底座长度不同,尽量考虑通用性,使经济合理,方便实际施工等。 2)模板设计:本桥梁施工段模板采用可调高钢模板见图3-2以适应曲线段底座不同超高的要求,曲线地段较大时配有50cm、100cm的下垫板来保证模板的标高,限位凹槽与侧模板顶通过框架螺栓连接固定,使每个凹槽尺寸偏差定位准确,方便现场实际施工,较少每个凹槽的定位测量工序见图3-3,在凹槽模板设置排气孔以方便气泡的排出,防止凹槽模板拆除后,混凝土顶面产生气泡与麻面。 图3-2模板调节螺栓 图3-3 限位凹槽定位模板 图3-4 伸缩缝模板见 图3-5梁端调节块安装 3)模板安装:安装前应清理打磨干净,并涂刷脱模剂,根据测量放样的点位对模板进行定位,由于梁面平整度的偏差,侧模板高度略小于直线地段底座板设计厚度,下部通过调高螺栓装置微调,使模板顶面达到设计混凝土浇筑高度,模板定位后,应采用砂浆封堵模板底部与基准梁面间的缝隙,避免浇筑混凝土时漏浆。 伸缩缝模板设置采用8mm+4mm+8mm钢板定位的形式,在两端采用2块8mm厚钢板,端模宜高于底座板混凝土最大高度顶面约20mm,在钢板顶部焊接5#角钢以增加端模的刚度,中间插入4mm厚插板,插板每块宽度约10cm,相临插板间距最大不宜超过1m,根据需要设置确保伸缩缝宽度均匀顺直,高度大于伸缩缝两端钢板高度约15cm,便于插板提前拔除,伸缩缝模板见图3-4。 侧模在梁端位置设置调节块,便于梁端底座模板长度的调节,并在调节块端部设置槽口,用于止水带的预埋耐候钢槽道见图3-5。 模板安装加固完成后,复测侧模模板高程,安装做到“严、直、顺、美”,符合要求后方可浇筑混凝土,混凝土浇筑前,在对应轨道板第2、4、6、8道承轨台中间位置预埋PVC塑料管,用于固定轨道板自密实混凝土扣压装置,避免后期自密实混凝土施工在底座板上钻孔,预留孔一般直线段每侧不少于4个,曲线段每侧不少于5个,塑料管距离底座底面5cm,深度30cm具体见图3-6。 图3-6预埋管安装 图3-7 底座板顶面及凹槽抹面 (4)混凝土施工 底座混凝土由拌和站集中搅拌,混凝土罐车运送到施工现场,采用泵送入模。浇筑时混凝土的自由落差不能大于1m,混凝土的入模温度不能超过30℃,混凝土到达现场后的坍落度控制在160~200mm范围内,底座浇筑混凝土时从凹槽向两侧浇筑,提高凹槽处混凝土密实度,减少混凝土角裂缝,中间不留施工缝。混凝土浇筑时,先用人工摊平,然后用插入式振捣棒振捣,振捣要快插慢拔,插棒间距50cm 左右,切忌振捣棒触碰模板、凹槽底模和钢筋骨架。 底座混凝土振捣密实后,由人工采用铝合金尺进行找平收面。底座横向端部25cm范围内的6%排水坡在混凝土浇筑完成2h内进行,采用人工二次收坡,三次抹面。插板及凹槽模板应在混凝土初凝前拆除,并进行二次抹面见图3-7。 (5)混凝土养生 由于底座是在6-8月份施工,混凝土浇注完毕后,立即覆盖一布一膜并洒水养生,洒水时间间隔以保证混凝土表面湿润为准,养护由专人负责。养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。过程中确保混凝土表面湿润,养护14天。 (6)模板拆除 模板拆除顺序:插板凹槽模板侧模板,拆模时注意保护混凝土的棱角完整,不被损坏,拆下来的模板及时清理干净,进行分类码放,便于下次周转使用。 (7)梁端伸缩缝及挡水台施工 施工前应在梁端接缝处安装耐候钢,耐候钢固定筋与挡水台底座钢筋绑扎牢固,梁两侧耐候钢中线与梁缝中线调至重合,型钢顶面调整与两端挡水台顶面高程平齐,安装时应封闭型钢型腔,防止浆液漏入型钢型腔,待混凝土达到设计设计强度80%以上时,清理型腔,嵌装梁缝止水带。 底座嵌缝材料安装,在中间隔离层土工布铺设前安装嵌缝板和灌注密封胶,嵌缝板安装前应将缝内杂物清理干净,确保嵌缝深度符合设计要求,直线桥梁段底座伸缩缝的泡沫板应由厂家按设计尺寸定做,曲线由厂家定做一部分,部分根据底座超过情况由现场下料。泡沫板安装前应采用工具将伸缩缝内灰浆、浮渣等清理干净。泡沫板安装完成后,应进行检查,确保嵌缝材料厚度符合设计要求。 密封材料灌注,底座侧面应安装封边模具,并用刷子在接缝两侧均匀涂刷界面剂,待界面剂表干30min 后再灌注密封材料。密封材料灌注应采用专用工具进行,灌注速度应缓慢均匀,减少气泡,保证填缝密封材料填满整个伸缩缝。曲线段底座伸缩缝灌注时应从高处分段灌注,同时避免密封材料溢出伸缩缝,为减少底座污染,在填缝前在伸缩缝两侧底座使用胶带进行粘贴防护见图3-8,施工后再拆除胶带,并把被污染的底座表面应及时清理干净。 (8)质量检查 底座施工完成后应组织检查,检查主要项目有:底座顶面高程、宽度、中线位置、平整度、伸缩缝位置和宽度、底座外侧排水坡,凹槽中线位置、深度、平整度、长度和宽度、相邻凹槽中心间距,伸缩缝位置、尺寸、嵌缝材料嵌填密实度等。对不符合要求的应进行处理,重新验收合格后方可进行下道工序施工。 (9)成品保护 1)养护、拆模及物流运输时应注意对成品进行保护,避免人为操作不当导致混凝土外观受损。线间需通过车辆机具时,应采取桥式过渡钢件见图3-9,避免压伤止水带预埋件。 图3-8伸缩缝的两侧粘胶带 图3-9桥式过渡钢件 2)在混凝土强度未达到设计的75%之前,严禁在底座上存放任何机具、设备或材料。 四、结束语 为了进一步提升CRTS Ⅲ型板无砟轨道的施工技术,使CRTS Ⅲ型板式无砟轨道不仅在技术上先进可行、耐久实用,而且在施工上方便快捷,还需要继续广泛的开展CRTS Ⅲ型板式无砟轨道成套技术工程试验和施工工装创新的研究,为我国高速铁路的发展达到世界先进水平奠定基础。 高速铁路技术论文:浅析高速铁路3G通信覆盖及切换技术 【摘要】 本文首先介绍了高速铁路移动通信基本情况,分享了高速铁路通信系统建设中无线网络覆盖以及切换技术存在的问题,并提出了具有可行性、有效性的高速铁路无线网络覆盖方案以及快速切换技术,以优化高速铁路无线移动通信服务。 【关键词】 高速铁路 3G通信 切换技术 目前由我国联通运营的WCDMA、电信公司运营的CDMA2000以及移动公司运营的TD-SCDMA是国际上应用比较成熟的3G通信技术三大标准。高速铁路环境的特殊性以及越区切换的频繁导致车载用户经常出现掉话现象以及语音断续和无法接通的情况。为了提高高速铁路无线移动通信网络服务质量,应进一步优化高速铁路无线网络覆盖方案、优化切换技术,从多个方面提高切换切换成功率和较低的掉话率。 一、高速铁路移动通信基本情况 我国铁路自2007年经过6次提速后。高速铁路列车速度到达200km/h以上,这也意味高速铁路时代的到来。随着移动通信技术的发展,高速铁路实现移动通信网络无缝覆盖以及提高移动通信网络服务质量是当前的一个重要发展目标。分析高速铁路移动通信网络的覆盖情况,通信网络主要是沿着铁路线呈线状分布。高速铁路无线通信信号受到的影响主要有两个方面,一是多普勒频移效应,即列车沿铁路高速运行过程中由于快速移动引起的接收机信号频移;二是车体对无线通信信号的消耗,主要是高速铁路新型列车造成的消耗。同时,越区切换问题也会对高速铁路无线通信信号造成一定影响。 1.1多普勒频移效应的影响 无线信道容易受到环境影响,在列车高速行驶的情况下,铁路无线信道的冲击响应也会随着发生快速变化,无线信号中心频率会在多普勒频移效应的影响在发生明显偏移,对无线信道环境造成严重负面影响,进而造成系统信息传输误码率提高,影响移动通讯性能。列车沿铁路高速运行时产生的多普勒频移效应与列车行驶的速度成正比关系,所以列车行驶速度越快,其产生的多普勒频移效应越明显。另外,列车行驶方向与基站信号方向之间的夹角大小对多普勒频移效应的强弱也用一定影响。在实际情况当中,为了增强无线信号的穿透能力, 基站往往被设置在距离轨道较近的位置,这样可以有效增强无线信号的穿透能力,然而这种情况下行驶方向与基站信号方向之间的夹角较小,可导致多普勒频移效应加剧。 1.2车体的影响 车体对无线信号的损坏体现在两个方面,一是列车结构特点,二是车厢入射面与信号的夹角。为了加强车体的稳固性,高铁列车都是全封闭式结构,而且部分高铁列车还采用金属镀膜玻璃,列车的高度密闭性以及材质的特殊性就可以导致无线信号穿透列车时产生极大的损耗,相比其他普通列车对无线信号的损耗,高铁列车对无线信号的减弱要高出10dB以上,而且对手机信号产生的屏蔽效果超过24dB,对用户的正常通讯造成极大影响。下面是几种列车对无线信号的损耗情况: 另外,车体对无线信号的损耗同时也受到车厢入射面与信号之间夹角大小的影响,夹角越小,损耗越大。 1.3越区切换的影响 除了多普勒频移效应以及车体的影响以外,高铁列车的越区切换也会对无线信号造成一定影响。对于小区间的切换区,列车可以快速穿过,车速与列车经过切换区的时间成反比,移动速度越快,驻留时间越短,当列车速度在切换区的驻留时间足够短,并且小于系统最小切换时间时,切换流程就无法完成,,进而导致切换失败,出现掉话现象。 二、高速铁路的移动通信无线网络覆盖 为了减小掉话率,提高切换率,设计合理、有效的高速铁路无线网络覆盖方案非常关键。在铁路交会区域内,移动通信网络多呈网状结构,而其他铁路沿线大部分多为链状结构。在高速铁路无线网络覆盖的设计中,主要内容包括三个方面一是建网,二是无线网络覆盖技术的选择和应用,三是基站的选址,其中铁路沿线各基站的相关部署是非常重要的环节。 2.1建网 移动、联通以及电信三个运营商均采用大网架构的组网方式,与一般的建网相比,高速铁路基站的建立没有什么区别,也在大网架构之内,所以高速铁路的建网只需要对原来的通信网络进行有效补充。一方面对现有的大网基站进行进一步优化,另一方面在铁路沿线的盲点建立新的基站,通过对有效资源的优化以及基站补盲,不仅使周边各区域均能实现无线网络覆盖,同时也满足了高速铁路沿线的无线网络通信需求。移动网络经过多年的发展和优化,高速铁路沿线基本上完全实现了移动网络覆盖,只有一些较特殊的区域路段,例如长隧道、隧道群等的移动网络覆还比较欠缺,此时可采用局部补盲的方式解决,这种方法虽然成本少、见效快,但适用范围有限,比较适合用于无线信号损耗较小的列车线路,例如合武铁路湖北段的建设就是采用这种方法。另外,高速铁路沿线附近很多小区域网络覆盖因为不是专门针对高速铁路进行的覆盖,所以多存在覆盖不均匀、覆盖重叠等情况,很容易造成切换失败,所以有必要针对高速铁路的特殊环境建设专门的移动通信网络,目前已经投入使用的移动通信网络建设方法有地面专网建设(例如温福铁路、甬台温铁路)、车地结合专网建设等。 2.2无线网络覆盖方案 建网完成后就需要设计无线网络覆盖方案,在有效的建网策略基础上,无线网络覆盖方案的设计可以根据实际需要尽量体现出灵活性、多样化。例如基站与普通直放站结合、列车综合接入、基带处理单元+射频拉远模块扩展小区等都是比较常用的无线网络覆盖方案,其他还有数字直放站扩展小区、列车中继转发等方案。高速铁路不同路段可以结合具体条件和实际需要选择不同的网络覆盖方案。例如京津城际、沪宁高铁主要采用的是基带处理单元+射频拉远模块扩展小区方案,另外通过设置直放站对部分路段进行辅助。基带处理单元需要集中放置,主要负责处理基带资源,实现基带资源共享,并通过光纤与射频拉远模块连接。射频拉远模块的位置设置比较灵活,利用射频拉远模块可以拉远基站,使多小区的合并,进而扩大覆盖范围,减少切换频率。在切换区的设置过程中,要注意切换区的大小要设计合理,如果切换区太小,就会因为列车驻留时间太短,还没来不及切换就已经穿过切换区,容易引起掉话现象。切换区的大小可以根据列车移动速度以及距离来确定,同时,预留适当的余量也是必须要考虑到的问题。 2.3基站选址的优化 基站选址优化是指通过对高速铁路沿线基站数量以及基站位置的优化以达到无线网络覆盖的目的,基站的优化过程应遵循经济性、实用性、有效性原则,尽可能以较低的成本实现获得高性能的网络。蜂窝小区作为移动通信系统的基本单元,其几何特性对信号同频干扰有一定关系,同时也会影响越区切换,因此在无线网络覆盖中,基站选址优化是最重要的内容,同时也是最为复杂的环节。近年来随着3G技术的快速发展,目前已经出现了很多种关于3G基站选址的方案,例如基于仿生学算法的方案、基于免疫计算的方案、基于遗传算法的方案等,各种基站选址优化方案对无线网络覆盖技术的发展都有着重要意义。 三、切换技术 处于通话状态的用户与基站之间的都存在一定的通信链路,在通讯终端高速移动的过程中,用户与当前基站之间的通信链路要转移奥下一个基站并保证通话不被中断,该过程就是切换过程。通常情况下,切换主要有硬切换和软切换两种,通讯终端与旧基站的连接终端后再建立与新基站的连接称为硬切换;通讯终端高速移动并经过多个蜂窝时通话不发生中断,此时通讯终端可以与多个基站相连接,此为软切换。硬切换方式不涉及移动交换中心,只是发生于蜂窝内部。在列车沿高速铁路运行过程中,由于环境因素的影响,可能会发生多种不同的切换,不仅会发生硬切换、软切换,另外还可能发生虚拟软切换和更软切换。CDMA系统采用的是软切换和更软切换,WCDMA系统采用的切换方式主要是硬切换、软切换,虚拟软切换是一种接力切换方式,介于硬切换和软切换之间,TD-SCDMA采用的就是这种切换方式。相比其他切换方式,接力切换方式结合了硬切换和软切换两种方式具备的优点,同时又弥补了两者的缺点,这种切换方式切换成功率高,掉话率低。 切换成功与否主要取决于两个方面,一是切换距离,二是覆盖小区的重叠距离,两个因素值与切换时间以及通讯终端的移动速度成正比关系。由于小区双向切换的影响,切换距离与覆盖小区重叠距离之间应该是1比2的关系。从原理上分析,越区切换的性能与蜂窝小区的几何特点有着密切联系,所以无线网络覆盖方案的合理性设计非常重要,需要针对实际情况进行优化,并选择高效、快速的切换算法,减少掉话率,提高切换成功率。 四、结论 无线网络覆盖以及切换技术是高速铁路3G通信系统的重要技术,加强对移动通信网络系统的研究对促进高速铁路发展有着重要意义。目前,无线网络覆盖以及切换技术仍处于发展阶段,还需要进行不断研究、探索以进一步提高网络通信技术性能以及高速铁路无线移动通信网络服务质量。 高速铁路技术论文:高速铁路路基管桩地基处理施工技术 摘 要:经济社会的不断进步,推动了铁路行业的发展。管桩属于桩基础,随着科技发展脚步的加快,已被广泛的应用,也对高速铁路路基管桩施工技术的品质提出了更加高的要求,本文对管桩在铁路路基中的技术进行了深入的研究,供同行参考借鉴。 关键词:高速铁路;路基;管桩;施工技术 近年来,基础工程项目数量不断增多,相关施工技术水平也得到了前所未有的提高。在高铁施工中,管桩地基在铁路路基处理中发挥着举足轻重的作用,而针对项目工程的质量,管桩施工技术占据着重要位置。为此,有必要对高铁路基管桩处理施工技术进行研究。 1 管桩处理软基技术 1.1 预应力混凝土管桩工艺原理 预应力混凝土管桩是属于打入土里面且横截面面积和它的长度比起来更加之小的管状细长构件之一,它的关键价值在于增强地基承载水平,其支撑力主要包括的时桩侧摩阻力与桩端阻力。浇筑结束桩帽混凝土基础之上,安置土工格栅,通过土工格栅优质的延展性与全面抗剪性,均衡的水平与竖直的抗拉性,较强的抗疲劳性的属性,进一步提升路基的不变的力矩,增强软基的综合的稳定性,提升了路基的填筑的脚步。 1.2 适用范围 预应力管桩可以被广泛运用到湿陷性黄土于膨胀土范围里,地基具有极其明显的湿陷量与膨胀量的时候;在建筑物具有极大的荷载时,地基软弱且有很高的地下水位,需选择明挖基础具有很多的沉降量,建筑物还禁止具备极其大的沉降环境基础之上;在建筑物内外地面具有很多的堆载,让软弱地基出现了明显的变形,还可以使当基础会发生不均匀沉降而严重影响到建筑物的时候;在建筑物承载极其大的竖直荷载与横向荷载,对建筑物提出严格规定的情况下。当地具有很厚的表软土层,不能被当成是基础持力层,还有地基中有暗沟等一系列的状况。 1.3 技术特点 上端荷载根据桩基础转移至土层,它属于深基础里极其普遍的模式之一,可以进步达到一系列的软弱地质环境和荷载状况的需求,展现出了较强承载水平与稳定性等优势,同时可以选择机械化施工,在很大程度上增加了放工进度。 1.4 施工设备选型 预应力管桩施工选的是锤击的措施。锤击机的好处在于嵌岩水平高,体积不大行走方便,能被用在打设处理深度极其大的桩,对场地的标准同样不是很高。静压机展现出了没有噪音、振动以及污染的特点,可以被运用到临近居民区的场地进行施工;不好的地方在于装置体积大,规定施工场地需平整,同时具备适当的承载力。 1.5 施工操作要点 1.5.1 平整场地 把施工场地里的杂物彻底清除,高低不平的位置推土机推平,建立一个全面工作面供机械施工的环境。 1.5.2 施工放样 第一参考设计方案设置施工放样平面图,监理验证达标基础之上测量组通过全站仪明确放样出管桩处理领域的边线控制桩。中间桩地点拉钢尺需进行清楚的定位,并插竹钎进行标识。 1.5.3 运输存放 管桩运输选择的是长挂车,分层叠放、错位安排、捆绑稳定,悬臂需要小于1.5m。现场堆放位置需平整,堆高需小于5层。施工过程中,根据“长桩管在下,短桩管在上”的原则加以施工。 1.5.4 起吊 管桩的长细份额大且具有较强的自重,在进行起吊的时候,太多的动荷载会给管桩带来影响。可行的起吊方案为:两支点法还有两头勾吊法,吊桩传输到桩机四周的情况下,选择单点吊桩,吊点建立在0.3倍桩长的位置,逐步进行竖直起钩,精准的将桩传输至打桩机夹桩器里面,此外让桩尖与桩位中心连接起来,逐步放下埋进土里。在吊装时候轻吊轻放,防止影响到拖吊。 1.5.5 稳桩 在桩尖埋进土里处在300mm~500mm时,通过经纬仪还有用支架线坠改不桩的竖直度(测量设备普遍于距桩机超过15m位置的处架设),观测过程中,上部和下部的垂直度偏差需要控制在1%范围之内(接桩过程中,首节桩入土时竖直度偏关需小于0.5%)。 1.5.6 冲程 管桩施工过程中,柴油锤上限冲程需小于2m,施工过程中,根据1.8m掌控,最后1m冲程控制在1.2m。 2 工艺原理 把管桩吊进桩机压桩台中间位置,压桩台里涵盖了上、下两组横向的夹桩钳口,在夹桩油缸的工作基础之上,把桩稳固,带动压桩体系让手柄运行,竖直的压桩油缸的活塞杆变长,把压桩台顺着导轨竖直由上至下工作,通过机身与配重铁块当成是反力,把管桩填进土里。如果桩端阻力与桩附近土摩擦力不大的情况下,压桩力则不会很大,两者为反比关系。所以,压桩力的最大值也就是是机身自重与配重相加的总称。在机重超过桩阻力的情况下,桩往下沉;在二力一样的情况下,桩不再下沉,机身同样不会上浮;在机重超不过桩阻力情况下,机身上浮,全部机器受力于桩身上。所以压桩过程中需掌控好压桩油缸压力,在压力与机重一样的情况下(也就是长船与短船会发生上浮现象)需要不再进行施压。桩径出现变化时,就通过配重的改变以改变机重与压桩力的多少。机重大就会有很大的沉桩力。 3 施工工序及操作要点 3.1 施工工序 一个压桩过程伟吊桩―校桩―压桩。如果一根桩实现不了终压的要求,则应该有二根和超过二根的管桩;则具备二个和超过二个的压桩过程,到实现终压条件才可以。 3.2 静力压桩操作要点 3.2.1 试桩、配桩 (1)试桩的意义 参考计划单桩承载力、桩型、地质形势、压桩机的压桩力,在试桩地点和工程桩位上实施试桩,方便供给终压要求和单桩入土深度信息。 (2)试桩需达到下述要求 试压桩的要求、长度和地质状况需具有典型性;试压桩需选择于地质勘探掌控孔四周;施压策略和施压环境需和工程桩相吻合;试桩结束,停工7~15天,实施桩审核和试验。 (3)配桩的明确 参考地质勘探信息和试桩的入土深度与终压值以整体研究明确,获得此点四周桩位管桩长度与总数。 3.2.2 测量定点 内业准备。参考总平面图明确坐标系与高程原点;明确建筑物在场地的位置。 外业放点。参考施工图,明确所有桩位的地点;同时搜集所有桩位高程信息,明确送桩深度。 桩位再次审核。 3.2.3 桩机就位 桩机就位时候明确没有地下障碍物,地面需实现桩机机重的承载水平。 施工地点相邻的建筑物间的大小,可以实现桩机下限的作业尺寸标准。 机重的配置需要实现成桩终压值的重量需求。 3.2.4 捆桩吊桩 钢丝绳的绑扎点需于管桩长度的75%的位置,两根捆绑钢绳的绑扎方向需要相吻合;防止碰撞别的物体。管桩吊入钳口和下节桩保持一致,需慢慢下落,等到夹持工序把桩夹稳定后,才可以脱钩。 3.2.5 校桩压桩 改变桩机让其处在横向位置;让桩位置竖直。 压桩需不间断进行,中间持续进行。 参考施工现场的具体状况,选择妥善的压桩步骤。 需改变和去除施工现场地上、下剩余物。 4 铁路路基管桩地基处理施工技术 4.1 桩位把关。参考工程部测量工作者测放的控制桩位,测量好所有桩的地点,同时维持保掌控桩还有把其运输至不被打桩破坏的位置,方便进施工时尽快审核复核。假使找出控制桩有受到影响的痕迹,赶紧与工程部联系尽快再次测量。 4.2 探桩。管桩入土准备阶段,需去除桩位位置工作垫层里面具有的石块,避免桩入土过程中偏位。桩位放样结束让人工实施探桩,在桩位位置通过钢管检验地下是否存在障碍物。找出地下障碍物尽快清理,从而避免引起桩偏位、管塞和桩压实不成功等施工事故的发生。 4.3 吊桩。第一把管桩由堆放处通过吊车,横向运输至桩架四周,随之通过桩机上独立安放的起桩重钩和卷扬机吊桩就位。管桩吊起过程中需注意它的速率,杜绝太快吊起让管桩和桩机受到损害,从而影响到管桩。吊车平吊传输管桩选择的是两头勾头法还有2点绑扎法。选择2点绑扎法它的绑扎起吊点地点和桩端位置保持的是0.207L。机架上建立起重勾吊桩就位过程中,选择一点绑扎法,它的绑扎起点地点和桩端位置是0.31L。 4.4 插桩(植桩) 把封口型桩尖焊变为十字亦或者圆锥型时,起吊上升维持竖直位置,把桩上端与锤头下端独立的送桩器连接起来,随之把桩尖清楚的摆在桩位上,首先选择桩锤自重把桩填埋进地下30cm~50cm,桩身不再变动时,改变桩身、桩锤、桩帽的,并使得三种和中心线相重合,让其和打入方向保持水平关系。逐步施工把桩填埋进土里约为1.5m的地方,不再进行施压。在机架准备阶段,挑选成90的两个位置,所有和机架保持约为25m距离的位置,架设经纬仪,审核调直桩身竖直度。掌控好植桩桩身竖直度确保其在允许值得0.5%之下。 结语 中国经济实力的发展和所有行业密不可分,而铁路业属于最为关键的一项国力展现项目,它的施工技术的安全质量在这些年中受到了高度的重视,而铁路工程里的管桩技术同样在人民的关注之下才取得今天的成绩的。 高速铁路技术论文:浅谈高速铁路的无砟轨道施工技术 【摘 要】近年来,伴随着国家综合国力的全面提升,我国高速铁路建设取得历史性跨越,进入全面建设时期。无砟轨道作为高速铁路的重要组成部分,它的施工质量和精度控制直接关系到运营阶段的行车安全,是保证列车正常运行的关键环节。因此,探讨无砟轨道施工中的若干技术是非常重要的。 【关键词】高速铁路;无砟轨道;施工技术;质量控制 高速铁路轨道主要类型分为:有砟轨道和无砟轨道,无砟轨道有着很多优点,使用周期比较长,比其它轨道变形程序也小,有着耐用、稳定等特性,从而满足了在无砟轨道上运行的低成本运营,这也是高科技发展的必然选择。但是,我国铁路在无砟轨道施工技术方面尚缺乏成熟经验,要建成我国一流的高速铁路,实现铁路与国际接轨的目标,还需要结合实际对无砟轨道施工技术继续进行探索。 一、无砟轨道施工前的准备工作 无砟轨道是一项最新的技术,所以为了有效的保证施工的质量,需要在施工前对于所用参加施工的人员进行岗前培训,合格后持证上岗。要在施工前对于施工中所需要的机械设备进行购置,并对其性能进行测试,合格后才可以在施工中进行应用。同时在无砟轨道施工前还需要做好沉降分析评估,评估合格后才能进入具体的施工阶段。 原材料进场检验与存放严格控制好材料进厂的质量关,对于无砟轨道施工中所需要的原材料及部件在进场时,需要具有相关的质量证明文件,并做好相关的抽检工作,确保材料及部件合格后才能允许进 场。材料进场后要进行分类,并标识清楚,做好材料及部件存放场地的相应措施,使其存放时能够满足相关的技术要求。 无砟轨道施工前需对桥面进行接口验收,接口验收的要求对桥面高程、桥面中线、桥面平整度、相邻梁端高差、桥面拉毛、桥面预埋件、桥面清洁度、桥面排水坡及泄水孔等项检验。 二、无砟轨道底座施工,道床板施工. (一)无砟轨道底座施工 1.底座板放样。 底座板放样采用全站仪和水准仪进行。直线地段底座板边线可成段多孔一次放样并弹设模板施工墨线,在此基础上,根据梁长、梁缝值调查情况逐孔、逐块测设底座板工作缝,弹画底座板工作缝墨线;在曲线地段,底座板折线布置,以底座板工作缝为单元分段测设底座板边线及工作缝墨线。底座板放线标记点(用于弹设墨线)设于沿底座板两侧(略宽于模板外缘 处),各标记点应通过测量确定高程及平面相对位置并将有关数据标记于桥面上,供支立底座板模板用。 2.底座板施工。 (1)模板制作:桥梁直线段底座板边模采用定型钢模,曲线地段根据超高高度采用组合方式拼装。 (2)模板安装:根据底座板两侧的测量标记点的位置及高程,确定模板安装几何位置,并依此挂线立模。立模前沿底座板边线施做砂浆底座,砂浆底座顶标高为底座板模板底高程,以满足立模要求。 (3)底座板砼施工:浇筑混凝土时,应注意防止混凝土的分层离析,混凝土由料斗、漏斗内卸出进行浇筑时,其自由倾落度一般不宜超过2m。当发现轨面尺寸(轨距、水平、高低、方向)超限、模板、支承架、预埋件、洞有变形移位应立即停止浇筑,并应在已浇筑的混凝土凝结前修整完好。在施工缝处继续浇筑混凝土时,已浇筑的混凝土抗压强度不应小于1.2mMpa,同时在已硬化的混凝土表面浇筑混凝土前应清除垃圾水泥薄膜,表面上松动砂石和软弱混凝土层,还应凿毛,用水冲洗干净并充分湿润,一般不宜不少于24h。应加强底部及周围混凝土的捣实,使道床与短枕结合良好。道床混凝土初凝前,表面需抹面平整,排水坡度符合设计要求,水沟纵坡和线路坡度一致并平顺。抹面平整度允许误差为±2mm,标高允许误差+5mm、-10mm。在自然气温条件下(高于+5℃)即用麻袋、草帘覆盖并及时浇水养护,以保持混凝土具有足够湿润状态(浇水养护时间不少于7天),混凝土强度达到70%时道床上方可载重。 (4)底座板的检查验收。在底座板施工完成后,需要对其施工质量进行检验,从而完成验收工作,验收时需要根据施工方案的设计标准来进行,对其中线、顶面高程、宽度和平整度进行检验,使其满足设计的标准,并在允许的偏差范围内,全 部合格后即完成验收工作。 (二)道床板的施工技术 1.路基地段 路基地段的道床板需要进行钢筋混凝土施工,同时其施工还要保证连续性和无伸缩缝。路基地段道床板连续浇注,但在不同线下基础连接处,设置横向伸缩缝。 2.桥梁地段桥上混凝土道床板分块浇注,相邻两块混凝土道床板之间设置 10cm 的伸缩缝。轨枕间距一般为 654mm,板长变化的地段轨枕间距也作相应的调整,间距不小于 630mm,不大于680mm。桥梁地段混凝土道床板厚度为 260mm,混凝土强度及纵横向配筋均与路基地段相同,两侧附加钢筋可不设置。每块道床板单元设置两个抗剪凸台。 3.隧道地段 隧道地段道床板厚度为 280mm,隧道内轨道混凝土道床板对混凝土和配筋的要求与路基地段一致。隧道地段混凝土道床板为连续浇注无缝施工,仅在隧道结构与一般路段的过渡段处及洞内隧道结构的变形缝处,需要设置结构缝。 三、无砟轨道施工质量控制 (一)施工基本材料的控制 在现代的高铁建设中,高铁无砟轨道施工的质量控制显然重要。在无砟轨道施工过程中,严格核查板式无砟轨道梁、板以及基础支撑层、防水层施工材料可以保障无砟轨道的顺利施工。高铁列车的运行速度高,行车密度大,因此对高速铁路的扣件以及无砟轨道都提出了较高的要求。对无砟轨道的耐久性产生直接影响的基础材料有水泥沥青砂浆、橡胶、混凝土、泡沫塑料板等,其中作为无砟轨道结构的缓冲重填材料应保持一定的弹性并具有有一定的强度,因此可以采用将沥青、水泥砂浆二者结合的方式,这是因为水泥砂浆强度足够但没有较好的弹性,而沥青虽然强度低但是弹性好,因此能够满足要求。不符合要求的基本材料只会破坏无砟轨道施工的质量,进而无法保障高铁设施的顺利运行。因此,承担施工的单位应依照操作规范在根据实际情况下构建基本材料的质量管理系统。另外,施工单位还应在具体的施工过程中对基础材料进行实时的质量检测。 (二)施工精度和测量技术的控制 高铁设施对无砟轨道的施工精度要求很高,若高铁无砟轨道的施工精度达不到相关的技术要求,高铁的轨道结构就有可能发生大面积的沉降,横向扭曲和纵向起伏也有可能在高铁线路中发生这些情况均会破坏高铁无砟轨道的稳定性和舒适性。因此,相关的铁路建设单位必须保证铁路线的几何参数精确无误,为了保证测量的误差在允许出现的毫米级范围内,承担施工的单位应采用高精网比如CPIII进行施工测量控制。 (三)施工工艺的质量控制 高铁无砟轨道的稳定性、舒适性以及安全性的结构特点,表明高铁无砟轨道的建设是一个严格要求、精确控制的过程。国内外的铁路施工的具体条件差异很大,这要求国内的施工单不能完全照搬国外的模式设计施工高铁无砟轨道。因此,施工单位应严格按照相关的施工规范,根据我国的具体情况制定合理的施工工艺,并不断研发和施工工艺配套的设备,用以保障建设质量过硬的高铁无砟轨道。 四、结语 总之,随着市场经济体制的不断完善,人们生活水平的不断提升,对铁路交通提出了更高地要求。无砟轨道施工作为高速铁路施工的重要组成部分,在具体工作中,施工单位必须重视其结构特点,不断提高施工技术水平,才能提升工程的整体质量。 高速铁路技术论文:高速铁路路基工程技术的经验总结 [摘 要]高速铁路是我国重要的的基础建设,高速铁路在长途运输上发挥着不可替代的作用,同时也是很多人出行的一大选择。因为高速铁路具有高效,经济的优点。所以对于高速铁路的安全性问题就会有很多的重视,因为这关系着人们的生命和财产安全,而高速铁路的安全需要从几个方面去保证,而最重要的一个就是高速铁路路基的稳固与合理性。 [关键词]铁路路基 工程技术 前言:高速铁路路基技术的可靠性与高速铁路的安全性有着息息相关的联系,高速铁路建设时最主要的是路基建设[1]。关于路基工程技术存在着很多方面的知识与原理。路基就像是房子的地基一样,对于整体建筑的可靠性有着关键的作用[2]。通过对高速铁路路基技术的改善和研究,可以从根本上解决一些铁路问题。所以对于高速铁路路基工程技术的研究十分具有现实意义。本研究就高速铁路路基的技术经验进行总结,希望能给其他研究者一些好的建议[3]。 1.高速铁路路基工程技术特点 1.1 高速铁路路基具有多层结构 高速铁路与传统的铁路路基有着很多方面的差异,高速铁路具有更加高速,经济,运能大及安全准时等等的优点。对于高速铁路的路基有多种不同的处理方式,如既有有渣轨道,又有无渣轨道,高速铁路对传统的路基进行了很多的改善。例如在道床和土路基之间抛弃了将道碴层直接放在土路基上的结构形式,将传统的单一化结构变成多层系统结构,多层结构更有利于加强路基的各种特性,使之符合高速铁路的新性能。高速铁路路基的多层结构是铁路建设的一个重要改革,它更加符合现代的科学技术的发展。多层结构对于现代高速铁路路基是一个很好的处理方法,使得铁路路基的抗压性有了大大的提高。 1.2 高速铁路路基容易变形 因为要承受较大的质量,所以高速铁路路基容易发生变形。同时,由于一些自然原因,如地震等也会引起铁路地基变形。加之路基在整个铁路中是最薄弱的环节,最易让轨道发生变形。因此,在高速铁路路基工 程设计中,控制路基变形将是高速铁路路基工程的重点和难点。不难看出,对高速铁路路基工程而言,针对路基容易变形的特点,强化路基设计势在必行。要对变形的路基进行处理,若是对它不管不顾,则会引起铁路轨道整个变形,无法进行正常运输。还有因为施工者在对路基进行加固处理时,没有处理好,于是就会造成使用一段时间后就发生断裂等的情况,这是因为路基不足以承受车的压力,从而使得土层沉陷或者变形。 1.3 整体性设计 铁路是一个大的整体,不能只对其中的某一方面进行设计施工,而是要考虑到所有的施工技术,只有相互之间符合标准与实际,才能进行施工。就拿铁轨来说,它包含了车轮、钢轨、道床、路基等多方面的共同作用与影响,我们既要考虑到车轮与钢轨的型号,又要考虑路基与车质量承受之间的关系。只有将整体都考虑清楚,才能让铁路建设到达完整性。所以在进行铁路建设时,一定要代入整体性的原则去思考和设计。 2.高速铁路路基处理手段 2.1 排水固结法 饱和软黏土是我国较为常见的土类,这类土层的含水量较大,土质也较为软黏。对于这类土质,较好的处理方法是排水固结法。排水固结顾名思义就是将土中的水分排出,再进行压实固结。主要的方法是在软土层中铺设排水管道或是排水砂垫层,再通过压实等的手段,将土层中多余的水分排出去,从而还达到了对软土进行固结压实的目的。提高了土层的承受能力,改善了土层的性能,不容易发生变形。 2.2 挤密砂桩复合地基 挤密砂桩法主要适用于砂土,碎土,粉土,粘性土及素填土等的土层加固,挤密砂桩法的主要原理是通过桩的挤压和振动减少土层之间的间隙,增加土层的密度,使得土层更加的结实紧密。同时对于粘性土还起到了排水的作用。挤密砂桩法也较碎石桩法,对于加入砂有着严格的规定,这要根据实际问题来选择砂石或者碎石的类型。例如对于那些不太成型的粘土,就要选择级配高,硬度强,强度大的混合型砂土或碎土。挤密砂桩法是指将砂石或者是碎石填埋在桩内,将桩打入需要处理的土层内,不断的打击拉伸,使得砂石进入土层中,从而达到效果。在使用过程中还需要注意到一些实际的问题,如对于水含量较多的粘性土,因为谁太多,对于桩的打入存在一定的困难,这是就要适当提高桩的振动速度,使用合适的桩类型。 2.3 半刚性桩复合基地 半刚性桩复合基地也是高速铁路路基的常用处理方式,半刚性桩复合法常分为三种类型,分别为粉体喷射搅拌桩,浆体喷射搅拌桩和高压旋喷桩。这些方法的主要原理都是对土质的一种改造,通过一些机械外力将其他混合物注入土中进行强制搅拌,然后将原土与其他物质混合,从而提高土层的性质和承受能力。粉体喷射搅拌桩主要适用于含水量较高的土质,调整好喷射状的高度就可以将东西喷入进土中。浆体喷射搅拌桩适用于对含水量不怎么高的基土层的加固。而高压旋喷桩则是对于那些沼泽土,粘性土等的加固处理,对于那些含有较多石块和植物根系的土质明显的不适用,这样对于仪器的作用发挥有着限制作用,高压旋喷桩还有一个优点是对于已经有建筑的地基可以进行加固处理而不损坏建筑。 2.4 高速铁路基床表层的施工工艺 基床表层的施工质量控制施工工艺包括基床底层、搅拌运输、摊铺碾压、检测修整和拌合、运输、摊铺、碾压、检测试验、修整养护为顺序的施工工艺组织施工。在摊铺机或平地机后面应由人工及时消除粗细集料离析现象,随后进行进整形、碾压。碾压时,应采用先静压、后弱振、再强振的方式碾压,最后静压收光。已完成的基床表层的应采取措施控制车辆通行,防止表层扰动破坏,并做好路基表面的保护工作。同时,对于建成的铁路路基要经常进行检查与维修,防止人为的对铁路的损失行为,对于发生损伤的铁路,要禁止使用并及时处理。 3.高速铁路路基存在的常见问题 3.1 水泥粉煤灰碎石桩的大量使用 现在的铁路路基大都因为经济化和简便化的原因,都使用水泥粉煤灰碎石桩对地基进行加固处理。所以导致因为没有考虑到实际问题而出现了一些质量问题,如断桩,串桩等等的问题。 3.2 地基的简单化处理 很多的建造者在进行地基处理时,因为贪图简单和经济,不对实际情况进行调查,只是简单的对地基进行一些加固处理,于是有的地基就会出现外凸的情况,不利于整个建筑的稳定性。随着时间和情况的变化,地基的安全性会越来越差,最终可能会造成重大事故。 3.3 没有考虑实际情况 不同的路段的地基处理方式是不同的,不能将所以路段的地基都用一种加固方式进行处理,这样会引起很多的安全隐患。如一些高速铁路的转弯和交叉部分就需要特殊处理,以防止发生意外事故。 结语:高速铁路建设涉及到的问题是复杂而且长期的,铁路建设关系到国家的民生建设,不能马虎处理。很多的时候要对铁路建设的实际情况进行分析,不能视而不顾。很多的路基加固技术是适用于不同土层的,乱用的话会对路基的稳固性有不好的影响,也无法发挥这种技术的正常作用。我们要严把铁路建设的质量关,不偷工减料,不玩忽职守,因为这与千万民众的安全相关。只有不断改善高速铁路路基的工程技术,才能对人们的生命安全有一个强有力的保障,同时,也才能推进我国的铁路建设事业。 高速铁路技术论文:浅谈GPS―RTK技术在高速铁路工程测量中的应用 [摘 要]随着GPS-RTK技术应用的不断推广,研究其在高速铁路工程测量中的应用凸显出重要意义。本文首先对该项技术做了概述,分析了、GPS―KTK测量的作业流程。在探讨该项技术的多方面优势基础上,研究了其在高速铁路工程测量中的应用。 [关键词]GPS-RTK技术;高速铁路;工程测量;应用 一、前言 作为一项实际应用效果良好的技术,GPS-RTK技术在近期得到了广泛的应用。研究其在高速铁路工程测量中的应用,能够更好地提升该项技术的实践水平,从而有效优化铁路工程测量的整体效果。本文从概述其相关内容着手本课题的研究。 二、GPS-RTK概述 1.GPS-RTK的原理 RTK是指实时动态载波相位差分技术。这是一种新的常用的GPS测量方法,以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度,而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分方法,是GPS应用的重大里程碑。实时动态(RTK)测量系统,是GPS测量技术与数据传输技术的结合,是GPS测量技术中的一个新突破。RTK测量技术其基本思想是:在基准站上设置1台GPS接收机,对所有可见GPS卫星进行连续地观测,并将其观测数据通过无线电传输设备,实时地发送给用户观测站。在用户站上,GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时,通过无线电接收设备,接收基准站传输的观测数据,然后根据相对定位原理,实时地解算整周模糊度未知数并计算显示用户站的三维坐标及其精度。通过实时计算的定位结果,便可监测基准站与用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况,实时地判定解算结果是否成功,从而减少冗余观测量,缩短观测时间。 2.GPS-RTK技术的设备组成 (一)基准站 基准站由GPS接收机和电台组成,GPS接收机一般采用双频接收机,通过观测GPS卫星,将观测的伪距和载波相位观测值通过串口发射。电台由电源和发射天线组成,其作用为将基准站GPS接收机观测的伪距和载波相位观测值发射出去,以便流动站的长距离接收。基准站一般架设在等级控制点上,也可选择在测区固定点上。为便于电台的数据传输,基准站宜选择在相对较高的位置,远离无线电干扰。 (二)流动站 流动站由GPS接收机和无线电系统组成,GPS接收机采用双频接收机。流动站所用GPS接收机内置无线电接受系统。流动站GPS接收机通过观测伪距和载波相位观测值并通过串口接收基准站的坐标、伪距、载波相位观测值,通过差分处理流动站和基准站的载波相位观测值计算出流动站的实时坐标。为保证GPS-RTK观测精度,流动站与基准站距离一般不宜超过5km。 (三)测量控制器 测量控制器一般由电子手簿组成,电子手簿通过蓝牙与流动站GPS接收机连接,实时显示各类测量内容。 三、GPS―KTK测量的作业流程 GPS-RTK测量作业流程:接受任务――接收控制资料――参考站设置――流动站设置――转换参数求解――实时测量。 1.基准站的设置。按工程设计的相关要求,对当地高等级已知控制点进行收集和检测,确保相关数据的准确性。在RTK定位测量的过程中,将接收机装设在基准站上,并准确设置配置参数。 2.坐标系统转换。正常情况下,都在地方独立坐标系中开展工程建设,这就需要对坐标转换参数进行计算。通过控制点来调整RTK参数,计算出坐标转换参数后,定位点工程独立坐标的计算工作就能通过测量控制器来完成。 3.流动站测量定位。确定坐标转换参数后,再按工程要求进行具体的测量定位放样及相关测绘工作。 四、技术优势 1.测站间无需通视 GPS这一特性是所有传统的测量仪器都无法相比的。应用RTK技术进行实时定位,基准站跟流动站之间根本无需通视,只需基准站和流动站上空开阔即可,并且流动站测量时使用对中杆支架精密对中,待水准气泡稳定后即可采集数据,实时地得到了高精度的测量结果。 2.定位精度高,没有误差积累 应用实践证明,只要满足RTK的作业条件,RTK技术实时定位的平面精度可达到1cm,高程精度可达到2~3cm。且RTK所有流动站放样都只跟基准站相联,相当于每个放样点都是以基准站放样的,没有误差累计,完全改变了全站仪由于距离远和不通视而转站所带来的误差累计。 3.操作简便,测量范围广 随着GPS接收机不断的改进,其自动化程度越来越高、体积越来越小、重量越来越轻,极大地减轻了测量人员的工作强度。测量时不用频繁地输入输出数据以免出错,只要在办公室将要放样的点位坐标一次性导入GPS手簿中,外业工作时在基准站和流动站设站时进行简单的连接,就可以以步行的速度采集数据或坐标放样,使野外工作变得轻松愉快。 五、RTK技术在高速铁路工程测量中的应用 1.用于数字地形图测量 由于高速铁路工程的选线大多都在带状地形图上进行,所以需给设计人员提供现势性强、准确性高、可靠性大的地形图,以便能更好的设计出最经济最合理的路线。用传统方法测地形图时,首先要布置控制点,然后进行碎部点的数据采集,最后成图。这种方法不但工作量大、而且花费时间长还容易出错。用GPSRTK技术测量可以完全避免这些缺点,只需在沿线每个碎部点上停留一会,即可获得该碎部点的三维数据,然后结合输入点的属性信息与特征编码,利用外业测量草图,在室内就可用专业绘图软件成图。 2.用于中线放样 设计人员在地形图上设计出线路的中心线后,需要在实在把中线标定出来,GPS电子手簿中的程序会根据中线数据自动计算出放样点位。GPS-RTK技术能保证放样的中线点误差不会积累,高速铁路工程的中线主要是由直线、圆曲线、缓和曲线构成,放样时,我们只要先输入各主控点桩号,然后输入起终点的方位角a1、a2,直线距离D1、D2,缓和曲线距离LS1、LS2,圆曲线半径R,这样就可以很轻松放样了,GPS电子手簿就会自动来完成相关的工作。这种方法简单实用,比起传统的测量方法要快得多。另外,在各线段间若需要加桩,只需要把相应的桩号输入就可以了,剩下工作由GPS自动来完成。 3.用于控制加密测量 高速铁路工程的控制点大多位于线路中线两侧附近,随着项目的开展,控制点不但需要加密以满足测量需要而且还常常会遭到破坏,常规的控制测量,要求点与点间相互通视,费工又费时,且精度不均匀。GPS静态测量,虽然精度高又不需要点间的通视,但需要先外业测量后内业数据处理,不能实时知道定位结果,如若内业平差计算发现精度不符合规范要求还要返工,这样效率太低。应用GPS-RTK技术无论在测量精度上,还是作业效率上都具有明显的优势,针对精度要求不是很高的高速铁路工程,在同一个点位由于静态观测值与动态观测值基本上一致。因此,GPS-RTK技术可用于高速铁路工程中的控制加密测量。 4.用于界址点放样 GPS-RTK技术用于在界址点放样的测量方法,采用在已知控制点上布设一台接收机用为固定站,界址点的放样使用RTK移动站,可按以下步骤进行:建立项目名称和坐标系统管理;选择设置移动站电台频率;放样点坐标值输入与传输;从测量菜单中选取RTK测量模式;执行定位放样。 六、结束语 通过对GPS-RTK技术在高速铁路工程测量中应用的相关研究,我们可以发现,在当前各种条件下,GPS-RTK技术的多项优势特点决定了其在实践中的地位,有关人员应该从高度铁路工程测量的客观实际需求出发,制定最为符合实际的该项技术的应用实施方案。 高速铁路技术论文:高速铁路CRTSI型双块式无砟轨道施工技术 [摘 要]结合合福高铁(安徽段)桥梁无砟轨道施工实例,详细介绍了CRTS I型双块式无砟轨道设计及施工技术,为公司提供该类轨道施工积累了一定得经验,有较强的实用性,可供类似工程借鉴。 [关键词]合福高铁无砟轨道 CRTS I型双块式 1 前言 双块式无砟轨道是合福铁路主要的结构形式,无砟轨道采用排架法施工的合福铁路铜陵长江大桥北引桥里程为DK87+600~DK122+089,双线全长34.489km,全部为桥梁地段。CRTSI型双块式无砟轨道自上而下依次由:钢轨、扣件、轨枕、道床板、限位凹槽和底座构成。 2 CRTSI型双块式无砟轨道施工技术 2.1放样:测量队采用全站仪测设底座板模板安装线,板缝及凹槽,要求每块板及凹槽四角各放样4个点,并采用墨斗弹出凹槽、模板边线。 2.2清理桥面:将梁面清理干净,对于轨道中心线2.6m范围拉毛进行检查,清理出桥面全部预埋套筒,使其外露。对于套筒缺损部分按“缺一补二”的方式植入钢筋,植筋完成后按植筋数量的1‰且不少于3根进行抗拔力试验。 2.3钢筋绑扎:底座钢筋采用CRB550级冷轧带肋钢筋焊接网在厂家定尺寸加工,经检查符合设计和规范要求后运至现场,存放时必须保证不被雨水侵蚀,防止生锈。凹槽位置钢筋根据具体凹槽的放线位置进行现场切割。 2.4模板安装:模板采用定尺寸模板,先安装横向模板再安装纵向模板最后安装凹槽模板。纵横向模板安装时采用竖向水平尺保证与水平面垂直。凹槽模板采用整体钢模板,用螺栓(可调凹槽模板高度)与纵向模板连接。 2.5混凝土浇筑:浇注前,对浮渣清理,并提前进行洒水润湿。同一浇筑断面布置2台插入式振捣棒,实行分区作业(各负责1.4m左右宽区域)。混凝土振捣完成后采用方钢刮杠将混凝土刮平,然后用木抹抹平混凝土裸露面,1h后再用钢抹抹平压实,为防止混凝土表面失水产生细小裂纹,在混凝土初凝前进行第五次抹面压光,抹面时严禁洒水润面,避免混凝土表面起皮。 2.6铺设土工布及弹性垫板:土工布雨天不得铺设,铺设时采用铝合金尺进行刮平,要密贴、平顺无空鼓,用胶带进行封边,防止杂物进入。弹性垫板及泡沫板使用免钉胶牢固粘贴凹槽四周,周边无翘起、空鼓、封口不严等缺陷。 2.7绑扎底层钢筋:制作标准钢筋卡具控制钢筋间距;按梅花型布置预制好的砼垫块;布置纵、横向钢筋,并用绝缘卡固定。因排架影响,凹槽纵向钢筋在加工过程中顶面直角弯钩先不弯折,待轨排放置后采取后弯成型的方式。 2.8轨枕组装与就位:人工清理轨枕并将扣件安装于轨枕上,为避免人为误差保证轨枕间距,按照设计轨枕间距在分枕平台焊接固定挡块。相邻轨排间使用鱼尾板联结,轨缝6~10mm,并严格检查鱼尾板锁紧情况。 2.9粗调:施工人员使用千斤顶及模板边缘排尺的方法进行简单粗调,技术人员再采用全站仪配合轨检小车进行粗调(见图1)。 2.10精调:采用全站仪配合轨检小车进行精调,精调作业应在晚间温度低无干扰的环境中进行。精调后轨道中线按±0.3mm控制,高程按-0.5~0mm控制(见图2)。 2.11道床板混凝土浇筑:浇筑前对轨枕进行洒水,保证轨枕湿润。用防护罩覆盖轨枕、扣件,用土工布覆盖钢轨,用塑料布缠包框架横梁,减小混凝土污染。根据轨道结构及排架构造制作控制标高的挂杠(如下图),。混凝土振捣使用插入式振捣棒,振捣时避免振捣棒触碰轨排与支撑架,插点布置应均匀,不得漏振。混凝土振捣完成后,及时修整、抹平混凝土裸露面。抹面过程中要注意加强对轨道下方、轨枕四周等部位的控制,一般进行6~8遍收面。 2.12混凝土养护:采用土工布+塑料布(或彩条布)覆盖,桥上安装简易自来水设施,先润湿土工布再覆盖塑料布防止水分流失,养护时间不少于7天。 2.13轨道清理:及时清理排架及轨枕污染的混凝土,方便循环使用,先将大块的混凝土块除去,在使用角磨机等设备全面清理轨枕。 3 施工应注意的问题 3.1为提高施工效率,必须确保测量放样和轨道粗调的精度,从而减少轨道精调的工作强度。 3.2必须使用经过检测合格的排架,保证其结构精度及钢度。工具轨在使用过程中保持清洁,注意保持排架、模板的顺直,避免变形。 3.3钢筋安装完毕后,混凝土施工前应对钢筋绝缘情况进行检查,避免产生电流回路。 3.4振捣时要尽量避免振捣棒触碰轨枕、钢轨和轨排固定装置,加强轨枕周边及轨枕底面的振捣。 3.5人工抹面时要注意在道床板顶面设置排水坡,特别注意排架底部和螺杆调节器托盘底部的收面抹光,避免出现积水坑。 3.6道床板混凝土初凝前将螺杆放松1/2圈;初凝后松开全部扣件和横向约束,释放轨道在施工过程中由温度和徐变引起的变形。 3.7混凝土浇注后应进行轨道复测,根据采集数据结果及时调整施工工艺,从而减小施工环境对轨道的影响。 结语 双块式无砟轨道排架工装设备对于施工环境要求相对较少,在一定的施工区间内可设置多个作业面,具有灵活机动、工序衔接稳定的特点。 高速铁路技术论文:高速铁路工程测量中GPS―RTK技术的应用探讨 [摘 要]本文主要对高速铁路工程测量中的GPS-RTK技术做了详细的描述,不仅探讨了这项技术在高铁工程中的实际应用存在的问题,而且也同时针对这些问题提出了相应的解决措施,虽然因为受到通讯和作业条件的影响,使得这项技术在发展时存在效率低下等许多问题,不过,还是希望本文可以给以后GPS―RTK技术的发展提供帮助,使得RTK技术可以在铁路工程的测量、中线测设和工程的断面复测的很多方面,显示它更大的实用性功能。 [关键词]GPS―RTK;高速铁路;工程测量 1 引言 国内这几年,高速铁路发展迅速,因此使得GPS-RTK技术的应用也越来越广泛,这项技术的发展主要因为目前的长线铁路越来越多,而我们对长距离的铁路工程进行工程测量的时候,会出现一些无法控制的缺陷,例如测量时通讯状况过差,工作量也比较大,这就导致最终的测量结果是不精确的,误差较大。因此,GPS-RTK技术被研制出来,它可以做到快速测量、误差较小且自动化程度很高,也就意味着工作人员的工作量会小很对,而且随着计算机技术的不断发展,这项技术不仅仅在国内发展迅速,在国外的前景也很好。 2 GPS―RTK技术 GPS的全称是GlobalPositioning System,也就是全球定位系统,最初是由美国研发后于1994年开始进行使用的定位系统,且运用的是最新的卫星导航技术,RTK的全称是Real-Time Kinematic,也就是载波相位动态实时差分,简而言之,就是提供坐标导航上的三维坐标体系,精确到0.01。从这项技术面世以来,不仅仅应用在测量上,许多其他行业也在使用这项技术,包括它的生产、流动和使用。此外,这项技术主要是由基准站和流动站组成,常规情况下,我们在地势高的位置设置基准站,这些位置由于地势高而视野开阔,有利于整个体系可以实时与GPS卫星取得联系,便于信息的传送,也便于将站内的信息和载波观测数据准确地传递给流动站。而流动站则是使用数据链来接收从基准站送出的信息,同时,流动站还需要对这些GPS的观测信息做好整合和采集,准确的处理好在系统内构成差分观测值实时处理这些数据,然后得出精准到厘米级的定位结果。 2.1工作原理 GPS―RTK技术采用了载波相位动态实时分差的方法,能够在野外实时提供测站点在指定坐标系中i维定点结果,并达到厘米级的精度,这期间的时间不超过1分钟。并且,GPS-RTK系统运用,事实上,也的确得到了实现,在GPS-RTK系统下,基准站通过一些无线的装置接受信息,并通过数据传输系统专递给移动站,并且这个系统还会自行对数据做处理,可以通过转换坐标参数给百年移动站点的平面坐标,这对于高速铁路工程的测量有着很重要的意义,不仅使得测量信息可以及时传递,并且测量的精度也有了很大提高。 2.2工程控制测量 高速铁路在工程测量时候先利用GPS系统建立一个全面的控制网,对这整个的控制网做定位,不过,这只是静态的测量,而后在对于大型的建筑物则使用动态的控制网,也就是RTK系统,对于隧道或是立交桥这样的大型建筑设施来说,RTK系统可以对工程测量做整体控制,在高速铁路的整个测量过程中也确实能够实现定位精度,使得铁路测量的工作效率得到了有效的提高,同时减小了工作人员的劳动强度。 2.3绘制大比例地形图 一般情况下,我们在绘制高等级的铁路检测图的时候,我们选择的比例尺都是1:1000居多,还有是1:2000的,然后建立控制网,在碎部测量,这是比较麻烦的旧式测量方式,这样的方式需要的时间很长,并且工作量很大,工作进行的自然也慢,有时候也是不精确的,而采取GPS之后,大比例尺的测量图纸不再是难事,甚至是在室内也可以完成,所测定的数据也相对精确,而且采集速度快,很大程度上降低了测图绘图的难度。 2.4线路中线、边坡放样 我们在使用RTK测量技术在给高速铁路工程的测量做铁路的中线放样工作时,发现这项工作可以由一个人独立作业完成,只需要把高速铁路的线路的参数知道就行,比如是铁道线路的线路起点以及最终点的坐标,还有铁路上曲线的长度和转角的半径等等。中线放样的方法灵活性提高,工作人员在采用了RTK系统之后,放样可以采取坐标的计数方式,也可以交换着来,总之还是很灵活多变的。在采用了RTK系统之后,可以发现每次放样的时候,手柄屏幕中会出现点的偏移方向指示箭头并标明偏移量,它会随着仪器的动向,进行各个方向的前后左右调整,在接近放样点时,误差会不断减小,最后小于设定的误差值时稍待一会,等数据静止时,测量结束。而且因为每个点的测量是单独测量完成的,所以误差也不会积累,也就是说精度在上升,且GPS-RTK系统在一定范围内的信号很好,可以保证满足中线设定要求。 3 RTK技术的优越性 3.1测站间无需通视 GPS-RTK技术有很多方面的优点,特别是和传统的测量仪器做比较的时候,特别是在一些地形复杂的地区要修建高速铁路,需要进行测量的时候,RTK技术的好处就会出现,由于地形复杂,很多基准站之间无法取得联系,通视困难,数据精度不够等等许多问题,但是这项技术的出现解决了大部分的问题,只需要在基准站上空保持视野开阔就可以确保每个基准站之间通视顺利,甚至是各个监测站直接是不需要通视的,并且测量精度也会得到最佳提升。 3.2作业成本和作业稳定 我们在对RTK技术的使用做全面研究之后发现,由于测绘点之间不需要一定的通视,所以每个测量点之间的距离也就大了,这样不仅节约了成本,精确度也有所控制,很大程度上减少了全站仪的重复搬运,减少进行检查的次数,确保了高速铁路施工定位的精确性。 4存在的问题 根据我们在使用这项技术完成的铁路工程质量研究,我们发现它会受轨道误差、钟差、电离层折射和对流层折射、卫星和天气的状况、数据链的链接状况以及人为等因素的影响。也就是说,我们在利用RTK系统做测绘的实时定位时,最后还要减少人为事故出现的次数,在对每次测量点测量的时间量要进行控制,时间不少于5分钟。 此外,因为这项技术还处在开发利用的新阶段,耗资很大,虽然会带来很大的经济效益,但是单凭这简单的测绘技术,还不足以保证我们可以在任何复杂的地势下完成高速铁路工程的前期测绘工作,甚至是引进这项技术也是有物质困难的。 5结束语 最近这几年,我国的经济在飞速发展,带动国内的铁路高速发展起来,而RTK技术也就开始被广泛使用起来,因为比起传统的测绘仪器来说,这项技术可以达到节省时间,节省花费,并且测量的精度也比较高的目的,而且随着计算机技术的发展,空间技术也在快速发展,更使得测绘的手段在发生着变化,高速铁路工程的测量点位的精度和测量手的段也在不断更新当中,也会给高速铁路的测绘工程建设提高很大的方便,通过相应的数据处理程序,大大降低了测量人员的内外业劳动强度。 高速铁路技术论文:高速铁路桥梁深桩基施工技术的探讨 【摘 要】随着国人经济实力和科学技术能力的日益提高,交通运输业得意迅猛发展。铁路桥梁工程的施工技巧成为了施工企业提升企业硬实力的首要筹码。本文以高速铁路桥梁桩基施工的一些技术要点进行分析和讨论,旨在为铁路桥梁桩基础施工过程提供技术性建议。 【关键词】高速铁路;桥梁;深桩基;施工 桥梁的深桩基作为高速铁路轨道的下半部分结构组织,必须要具有高稳定性、高安全性、高舒适性等优点,桥梁深桩基结合当地地形,会有不同的形式,要保证这些设计结构能够科学地建造,就必须要求非常高的施工技术,做好桥梁深桩基的施工工作是一切桥梁施工工作的基础。 一、深桩基施工技术要点 (一)钻孔施工 钻机就位、对中整平,就位前将钻机底部基础再次进行夯实处理,再铺设枕木,防止基础下沉、钻机倾斜。就位时在护筒上拉出十字丝 ,用锤球对中,钻孔中心与设计桩基中心偏差小于10mm,钻机底盘用水平尺调平,以保证竖直度。 根据参考文件所给地质情况及设计要求,选用配套钻机。钻孔过程中对钻孔孔位、竖直倾斜度等及时进行检查,发现问题要及时调整钻机位置,保证成孔的孔位正确。在钻进过程中对钻孔过程要详细记录,在地质情况发生变化时也要做好记录,交班时填写好钻孔记录表。 在钻孔达到设计深度时,使用测绳测量孔深,并使用钢尺校核。测量要多次测量取最小值。钻孔完成使用自制检孔器进行检查,成孔孔径不小于设计孔径。满足要求后进行清孔,从钻孔开始至灌注完成,孔内水位都应保持在地下水位或河流水位以上1.5-2.0m,以防止孔壁坍塌。清孔后检测泥浆性能指标,指标必须满足规范和设计要求。清孔后的泥浆指标必须从顶、中、底部分别取样检验并取平均值。完成后填写检查记录,写明护筒标高、孔深、孔径、孔位偏差、孔底标高、灌注前孔底标高、钻孔过程中出现的问题及处理方法、钢筋笼的尺寸等等。 (二)护筒制作及埋设 在进行钻孔护筒的埋设施工中,通常是使用钢制材料进行钻孔护筒的制作,制作护筒的钢材料多使用4mm左右厚度的钢板进行,制作过程中为了避免钢板材料厚度不足造成变形,通常会在制作成型的护筒上中下端部分,使用加筋进行焊接加固,以保证护筒埋设施工所需要的厚度与刚度要求。 进行钻孔护筒的埋设施工时,护筒埋设轴线应与建筑施工桩基桩位中心向对称,并且埋设的钻孔护筒底部应与周围进行紧密的接触。通常情况下,钻孔护筒的埋设深度在100到150cm之间,钻孔护筒顶部高度与地面距离也有明确要求,通常在30cm左右,偏差不宜太大。 (三)钢筋笼施工 钢筋笼的制造流程要严格按照既定的设计要求加工,主筋方位要以定位为基础对距离进行划分。针对加劲箍的设计需要设计在在主筋的外部,这样在确保是工程难度不是特别高的前提下,起到良好的加固效果。同时,对钢筋的防护措施必须设置到位,还要加置钢筋保护层,保护层通常由水泥砂浆块制作而成的,进而确保牢靠。 (四)混凝土浇注施工 在进行钻孔混凝土的灌注施工中,首先应注意控制混凝土的配制质量,严格按照配制比进行混凝土材料的配制。进行混凝土材料灌注的过程中,应注意使用导管进行导灌,灌注过程中导管与钻孔底部之间应控制在300mm到500mm的距离之间,进行混凝土灌注施工前,应对于钻孔内的含水量进行处理。在进行水下部分的混凝土灌注,应注意对于灌注混凝土的坍塌情况进行检查,并在灌注过程中控制好灌注时间与速度。最后,混凝土灌注完毕后,应注意拆除钢筋笼中的固定装置,并对于桩基头部的混凝土进行清理,在一定条件下,可以通过人工凿除方式进行清理。 安放钢筋笼及导管就序后,采用换浆法清孔,以达到置换沉渣的目的。待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求,且复测孔底沉渣厚度在设计范围以内后,清孔完成,立即进行水下混凝土灌注。水下混凝土灌注采用导管法,导管用直径25~30cm的钢管,每节长2.0~2.5m,配1~1.5m短管,由管端粗丝扣、法兰螺栓连接,接头处用橡胶圈密封防水。导管使用前,进行接长密闭试验。 二、深桩基施工中的事故处理 1.在桩基础向下部产生位移的过程中,桩基础的侧向摩擦阻力也会随之增大,桩基底部的阻力也进一步发展。当桩基础侧向摩阻力达到最大时,所有的荷载都会由桩基础端部承受,如果此时继续加大荷载,侧向摩阻力在这个时候就会转到桩基础端部,桩基础有因此崩溃的可能性。由此我们必须确定出桩基础的极限承载力与沉降量的关系,为工程的优化设计提供可靠依据,避免桩基础的崩溃以及二次施工的出现。 2.漏浆、偏孔、坍孔等问题的解决。在冲桩过程中,漏浆会影响泥浆的护壁能力,较容易造成坍孔,因为孔底地质强度不一,导致锤冲击时重心不稳,孔底受力不均匀则使桩基孔底倾斜,桩基不垂直从而造成偏孔问题出现,如若排出的泥浆中不断出现气泡,或泥浆突然漏失,则表示有孔壁坍陷迹象。此时,使用回填粘性土弥补孔内地质有裂缝,用锤冲击,将大石冲击为碎块可以使孔底受力均匀从而修复偏孔,在松散易坍的土层中,适当埋深护筒,用粘土密实填封护筒四周,使用优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度,保持护筒内泥浆水位高于地下水位使得漏浆、偏孔、坍孔等问题得到初步处理。 3.成孔后,是不宜放置太久的,搬运和吊装钢筋笼时,应防止变形,安置时一定要对准孔位,避免碰撞孔壁,需尽快灌注混凝土,在保证施工质量的情况下,尽量缩短灌注的时间。 三、深桩基施工质量控制 1.地质沉降对工程有着重要的影响,地下水的流动度和流速比较大。所以地质钻探下钻深度要适宜,工程地质勘探要反映施工地区真实的土层性质。由于要根据设定的泥浆参数进行试桩的施工,所以泥浆参数的设定要准确,泥浆参数包括泥浆的比重、含沙量、稠度和压浆时的压力。一般都是采用的泥浆比重是1.15~1.20g/ml。其次是含沙量的控制要在5.6%左右,太大就会导致孔壁上附有的沙子太多导致塌孔的发生。钻孔灌注桩施工是必须合理配合水、石灰比等参数,混凝土浇筑要把好关,注意施工后对混凝土钻孔桩的保护措施。 2.钻孔成孔是混凝土灌注桩施工中的重要部分,易发生塌孔、桩孔偏斜、缩径等问题,因而要采取隔孔施工,保证成孔垂直精度以及成孔深度。 3.钻孔灌注混凝土的施工主要是采用导管灌注,良好的配合比可减少离析程度。因此,要适宜的调整水泥品种、砂、石料规格及含水率等,并复核配合比、校验计量的准确性,及时补充原始资料记录。 四、结语 桥梁桩基施工质量是桥梁施工好坏的重要因素所在。在进行桥梁桩基施工工程中,很容易发生各种不可预测的难题。这便需要我们将每个环节每个要点的施工工艺和重点进行严格的核对,确保工程质量,从而保证桥梁工程项目真正意义上的经济和社会效益上的统一融合。 高速铁路技术论文:高速铁路路桥过渡段沉降控制施工技术 摘 要:长期以来,在高速铁路路桥过渡地区就是事故高发区,常常会发生“高台跳车”的现象,对乘客的生命财产安全来说是一个极大地隐患。出现“高台跳车”现象最重要的原因就是高速铁路路桥过渡路段的刚性和柔性差异沉降,所以在高速铁路施工的过程中,过渡段沉降控制施工技术的应用是非常重要的。随着我国的铁路事业的发展,过渡段沉降施工技术也发展的尤为迅速,并且逐渐的趋于完善。 关键词:高速铁路;路桥过渡段;沉降控制技术;分析 随着我国经济的快速发展,铁路运输也是发展迅猛。在高速铁路修建上的技术也不断地升级优化,铁路运行的安全性基本上得到了保证。但还是不可避免的存在一些问题是迫切需要解决的,比如目前的高速铁路的修建中处于事故高发区的路桥过渡段,所以在施工的过程中,适当应用过渡段沉降技术缓冲过渡沉降,能够有效的防止跳车事故的发生。本文从沉降控制施工技术进行具体的分析。 一、我国高速铁路的发展现状 经济的发展带动了高速铁路的繁荣。而且在铁路的修建工程上不断地在安全性能上作出改变。我国目前高速铁路规模相当大,客运和货运线总共达到3万多公里。高速铁路交通也逐渐的成为人们出行的首选交通方式,不仅是因为高速铁路速度快,而且费用相对较低,处在一个人们普遍都可以接受的范围,并且也符合节能减排的倡议。在全球经济的带动下,高速铁路的发展在世界各国都是发展比较快速的,是一项不断更新的技术,也是铁路技术取得的优秀发展成果,是科技进步的象征。 二、高速铁路路桥过渡段沉降施工技术的重要性 显而易见,不论是在铁路还是公路的修建中,路桥过渡段是一个很常见的问题,在过渡段的技术处理方法上是要根据具体的情况来决定的。由于铁路线路上桥梁的刚性结构与路基的柔性存在很大的差异,就导致了在路桥接触地段产生了沉降问题,让轨道出现倾斜的情况,在车辆经过的时候非常容易发生安全事故。目前来说,高速铁路的服务标准就是快速、安全,舒适。又以安全为最重要的一项指标,所以在修建高速铁路的时候必须要保证铁路的施工质量和铁路运行过程中的平稳性。所以控制高速铁路线路的平顺是非常重要的,也是旅客的生命安全负责。由此可见路桥过渡段沉降施工技术的重要性。 三、路桥过渡段的类型 (一)桥和路基过渡段 桥和路基过渡段就是将桥和路基相连接并且要大于四倍的桥台高度,在20米以上的路基基床表层级碎石中掺入5%水泥,在机床表层过渡段下有一个正梯形的部分,顶宽为3米,需要在此掺入5%水泥。 (二)桥与路堑过渡段 这种形式的过渡段分为两种情况:桥台台尾分为土质和硬质岩。前者要对桥台基坑回填混凝土,在基坑外路堑表面20米之内换填级配碎石掺入5%水泥。当出现后者的情况时,在过渡段用混凝土回填。 (三)路堤与横向结构物过渡段 路基与横向结构物的垂直高度小于2米或者大于2米的情况下,同样的施工程序是在涵洞两侧大于等于20米的范围内和表层下涵顶与两侧的正梯形都用级配碎石掺入5%水泥进行填筑。不同的是在高度小于2米的情况下,要设置一个底宽为3的倒梯形,进行A,B料填充,而大于两米的时候其余部分进行正常填筑工作即可。 四、路桥过渡段施工技术处理 路桥过渡段主要受到两个方面因素的影响。第一是由于列车的载重量过大,铁路轨道因为经不起负荷产生了形变。第二个就是由于产生差异沉降而导致。这两个原因严重的影响了列车运行的安全性,所以要及时的解决。但是由于产生沉降的原因不同,所以在过渡段的施工方案上也是有所不同的,具体怎么解决还是要根据实际情况来决定的,采取最有效的方法进行处理。下面就路桥过渡段的处理措施进行具体的分析。 (一)在桥头设置搭板 路桥过渡段最基本的施工方法就是设置一块搭板和枕梁。当然搭板也不是普通的板,而是选用钢筋混凝土浇筑而成的搭板,这样才能够保证坚固性。搭板的摆放没有固定的要求,水平或者倾斜都可以。搭板的厚度要均匀,长度要尽量控制在10米到14米之间。搭板的设计,刚好可以使桥台和路基之间有一个缓冲的过程,减少“桥头跳车”的情况发生。但是在设置搭板的同时,要对路基的刚性和稳定性逐渐的进行过渡,控制路桥间的沉降差异。 (二)配料填筑 还有一种降低路桥沉降差异的方法就是粗粒级配料填充,在公路和铁路上都非常有效。即使是已经设置了搭板,还是离不开配料填筑来完善。在搭板下填充一些碎石、砂砾石等。可以很好的防止搭板由于超负荷而产生桥头跳车的事故。在填筑的过程中选择粗粒配料放弃优质配料的原因是如果优质配料没有进行压实,产生沉降的可能性还是很大的,所以为了减少路堤的压缩性而选用粗粒级配料填充。 五、路桥过渡段沉降施工技术未来发展的趋势 通过对路桥过渡段沉降施工技术的研究分析,在施工的过程中必须严格的按照施工标准进行,在以后的工作中的研究方向如下:在过渡段填筑压实工作的进行通常是比较困难的,对此我们可以用自带压实监测系统的压路机对压实情况进行检测,保证过渡段的压实质量。还有一方面的问题是由于沉降差异的产生,对路基与桥梁的折角不能进行全面的测量,针对这一问题有两个解决的办法,路基面沉降水准测量法以及路基各土层沉降水杯法。这两种方法的应用可以对路桥之间产生折角的测量更加的准确。在解决“高台跳车”问题的过程中,不难发现导致这个现象的原因有很多,所以要根据实际情况,进行实地考察综合考虑多方面的因素,科学的选择过渡段沉降施工技术。 六、总结 综上所述,在高速铁路中路桥过渡段出现“高台跳车”的现象是很普遍的,产生这个现象的因素也有很多,路桥过渡段的沉降施工技术也在铁路运输业发展的过程中不断完善。本文就过渡段沉降控制施工技术进行了具体的分析:施工的基本类型、基本施工技术、质量检测等等,通过对这些内容的研究,对过渡段施工技术进行整理,并对存在的不足之处提出了期望,希望在以后的工作中能够不断地提高技术,促进我国高速铁路的快速发展。 高速铁路技术论文:高速铁路接触网关键施工技术探讨 【摘要】近年来,在社会经济稳健发展的背景下,我国也加大了多项工程项目的建设工作力度,其中高速铁路的建设工作更得到了国家政府的充分重视。现代高速铁路大部分是采用电力牵引模式。接触网是一类牵引供电系统的主体,在优化接触网主体性能的基础上,才能使高速电力机车受电弓的受流质量得到有效保障,才能够使列车处于安全运行状态。本课题笔者重点对高速铁路接触网关键施工技术进行了探究,希望以此为高速铁路接触网方面施工方法的完善提供具有价值性的参考依据。 【关键词】高速铁路;接触网;关键施工技术 1.引言 我国高速铁路建设以及相关研究与发达国家比较起来,相对较晚。无论是在施工技术方面,还是在理论研究方面,与发达国家均有很大差距[1]。为了使我国高速铁路建设工作能够有序进行,借鉴学习西方发达国家技术和先进理论便显得极为重要。目前,我国铁路接触网施工技术还不够成熟,存在诸多问题。针对这些问题,本课题对“高速铁路接触网关键施工技术”进行分析与研究,以便大家学习和探讨。 2.我国铁路接触网施工技术现状分析 2.1施工技术方面 接触网施工技术体现在“四个一次到位”方面,即为支柱装配、承力索架设、接触线架设以及吊弦安装四方面的一次到位。其技术关键包括诸多方面,比如人员安排、材料选择、方法的选择以及工作环境的考察等[2]。以相关施工材料为例,在材料的选择上,需充分考虑施工安装材料的生产制造公差影响。比如,基于腕臂计算过程中,需要对绝缘子等一系列材料的生产制造公差加以考虑,在腕臂预配的情况下,便需要避免其影响,致使累计施工偏差得到有效避免。目前,我国铁路接触网施工还存在施工技术标准不匹配的现象,主要体现为接触网专业和路基以及轨道专业的施工技术标准存在差异,这一问题使得接触网工程施工质量无法得到有效保证。 2.2施工工艺标准方面 铁路接触网施工诸多环节均可能产生一定程度的偏差,比如施工测量环节、软件计算环节以及现场安装环节等。施工过程存在偏差是由多方面的因素引起的,包括人员因素、机具因素、材料因素以及现场环境因素等。在铁路接触网施工过程中,技术工艺需要符合标准,首先做好施工定测工作,然后做好基础施工工作,进一步做好支柱安装整正,然后再进行线材架设、整体吊弦以及定位安装等工作。目前,我国铁路接触网施工工艺标准还不够规范,与西方发达国家比较尚有一定的差距,因此规范施工工艺标准便显得极为重要。 2.3施工队伍施工方面 铁路接触网施工队伍在施工之前,便需要做好施工队伍的建设工作,通过培训使施工人员施工技术能够真正强化,能够结合实际进行操作,提高作业效率,进一步使高速铁路接触网施工质量得到有效保证。然而,目前我国铁路接触网技术队伍在综合素质方面存在普遍不高的现象[3],部分施工人员没有经过专业培训,从而导致施工技术普遍较差,同时也缺乏施工安全意识,从而加大了事故的发生风险。 3.高速铁路接触网关键施工技术分析 3.1高速铁路接触网工程施工定测技术 高速铁路接触网工程施工定测技术主要体现在两大方面:一方面,若接触网基础工程是由土建单位负责施工,则土建单位需以接触网专业的技术准则及规范做好定测及施工工作。对于电气化施工单位来说,其主要工作是对已经施工的基础位置进行复核测量及确认。在复核过程中,倘若存在施工不规范的问题,需及时和土建单位进行沟通。另一方面,若接触网基础是由电气化单位负责施工,那么基础位置的复核测量及确认也需由电气化施工单位负责[4]。在定测过程中,进行交桩的单位诸多,包括路基施工单位、隧道施工单位以及起测点施工单位等,需要充分做好定测方面的工作,并结合接触网工程平面图以及有关技术准则,做到逐点测量,从而使高速铁路接触网工程施工定测更加优化和完善。 3.2高速铁路接触网基础工程施工技术 高速铁路接触网基础工程施工有多项施工工艺,首先在路基地段接触网基础浇制方面,采用的施工工艺为路基基坑开挖,以往一般使用的开挖工具为铲、锹以及镐,该工艺明显不适合应用在高速铁路接触网开挖过程中[5]。高速铁路接触网开挖通常采用切割开挖法,该方法能够保证基坑的规范性,与此同时不会对路基造成破坏。当然,在条件允许的情况下,还可以使用钻孔开挖方法,该工艺方法与切割开挖法有同样的优势。另外,做好基础的制作工作也显得极为重要,这项工作需要在基坑尺寸与相关设计准则充分满足的情况下实施。高速铁路接触网基础的结构形式诸多,包括了阶梯型基础、杯型基础、桩型基础以及钢筋混凝土基础。其中,钢筋混凝土基础最为常见,其施工方法与普通钢筋混凝土类似。 3.3高速铁路接触网组合定位装置施工技术 通常情况下,高速铁路接触网有两种悬挂模式:其一为简单链型悬挂,其二为弹性链型悬挂。使用钢性结构作为定位装置,并用螺栓固定使各个构件保持一定的稳固性,与此同时使接触网的弹性得到有效保障。 高速铁路接触网组合定位装置施工,以相关技术规范及要求为依据,以往的施工模式已经失去有效性。因此,便需要在做好腕臂测量工作的基础上,以每一组定位装置所处的结构高度以及导线高度为依据,进一步对相关计算程序进行编制,并利用计算机进行认真计算,使用安装作业车进行现场安装,保证安装能够达到标准。 3.4高速铁路接触网状态检测技术 对于高速铁路接触网检测技术来说,通常分为两类:一类为基于施工整体过程的静态检查;另一类为基于工程完成之后的动态检测。在检测过程中,需要参照多项指标,包括相关施工技术规范、验收标准以及相关设计规范等。在接触网静态检测过程中,需要做好多项内容的检测,比如定位器的坡度、支柱的倾斜度以及锚段关节处接触线的高差等。接触网动态检测也包括多项内容,比如网压的检测、冲击加速度的检测以及接触线高度的检测等[6]。 4.结语 通过对本课题的探究,认识到目前我国路接触网施工技术还存在多方面的问题,比如施工技术与西方发达国家比较较为落后、施工队伍建设力度不足等。针对这些问题,最为关键的便是融入现代化的高速铁路接触网施工技术,例如本课题提到的施工定测技术、基础工程施工技术、组合定位装置施工技术以及状态检测技术,均为高速铁路接触网中的关键施工技术。相关工作人员便需要对这些技术给予充分重视,并将其应用到高速铁路接触网施工过程中,从而使高速铁路接触网施工质量得到有效提升,进一步为我国高速铁路的稳健发展起到连续接力的作用。 高速铁路技术论文:浅析高速铁路CRTS―I型双块式无砟轨道施工技术 【摘 要】本文依托沪昆客专贵州段的CRTS-Ⅰ型双块式高速铁路工程,详细阐述了CRTS-I型双块式无砟轨道施工中的技术难点、工艺要点,以期为今后同类型的CRTS-Ⅰ型双块式高速铁路工程施工,提供有价值的参考意见。 【关键词】CRTS-I型双块式无砟轨道施工技术;高速铁路工程;工艺要点 无砟轨道,由于结构高度低、维修量小、无道砟飞溅、稳定性好、耐久性好、弹性均匀等显著优点,已经成为国内外高速铁路的首选轨道结构。随着我国高速铁路建设事业的发展,我国成功通过自主研发出了一种高速铁路无砟轨道施工技术,即CRTS-I型双块式无砟轨道施工技术。同较早进行无砟轨道施工的德国、法国、日本及中国台湾的施工技术相比,有着较大的区别。由于我国高速铁路CRTS-I型双块式无砟轨道技术基于其他国家的技术成果之上,目前已经成功走出国门,在世界高速铁路建设上发光发彩,成为了中国自主研究技术的一张名片。 1 昆客专贵州段的CRTS-Ⅰ型双块式高速铁路工程概况 昆客专贵州段的CRTS-Ⅰ型双块式高速铁路,是中国境内第一条山岭重丘区的CRTS-Ⅰ型双块式高铁工线路。沪昆客专贵州段1标段,全长35.058km,其中路基区间35段,全长9916.323m。CRTS-I型双块式无砟轨道单延米70.116km,均处于贵州山岭重丘区位置。由于地处山岭重丘区,程地质条件复杂,当地环境四季分明、昼夜温差大,加之,工期仅有两个月,物流物流组织难度大,需要做好现场的施工组织工作,确保每一项施工工艺落实到位,以保证工程质量。 2 CRTS-I型双块式高速铁路施工中的技术难点 通过对工程概况的了解与分析,考虑到复杂的施工环境和高速铁路设计要求,本工程有较大的施工困难。施工过程中涉及的技术难点主要有精度要求高、混凝土浇筑质量控制困难、物流组织难度大、工装选型等。 第一,精度要求高。本工程要求轨距误差≤1mm,高程≤2mm,中线偏差≤2mm,轨道变化率≤1/1500。可以明显的看出,对于轨道精调的要求,远远高于一般的混凝土施工的规范误差要求。 第二,混凝土浇筑质量控制困难。本工程中的道床板宽度是280cm,高26cm,轨枕间距65cm,采用连续浇筑方法。由于工程位于工程地质条件复杂的山岭重丘区,当地四季分明、早晚温差大,如此大面积的混凝土浇筑工程,如何控制浇筑质量以免出现裂缝是一个技术难度。 第三,物流组织难度大。众所周知,良好的物流组织是无砟轨道顺利施工的关键。由于本工程处于山岭重丘区,地形地势变化大,交通不便,为物流组织带来了较大的难度。 第四,工装选型问题。工装配置不同,施工难度也会有所差异。选择合理的工装配置,不仅能降低施工难度,优化资源配置,也可以提高混凝土浇筑质量,保证施工进度,对施工组织的影响巨大。所以,选择哪一种工装配置是无砟轨道高速铁路工程施工中要考虑的重要问题。 3 CRTS-I型双块式高速铁路施工中的工艺要点 3.1 轨道精调 3.1.1 不同环境下轨道精调作业 第一,洞内(隧道)精调作业主要受洞内施工条件的影响较大,受外界天气气候条件的影响较小,可全天候进行轨道精调作用。要求精调过程中,做好洞内除尘,保证视线畅通。 第二,露天(桥梁、路基)精调作业受洞内施工条件的影响较小,受外界天气气候条件的影响较大。为此,露天精调作业不可在大风、暴雨、高温等环境条件下进行。根据现场试验分析:风速1-2级情况下,在5-20℃气温下进行轨道精调,成型后的轨道精度偏差在0.5-1mm范围内;在25-30℃气温下进行轨道精调,成型后的轨道精度偏差在1-2mm范围内。从试验分析结果可知,进行轨道精调时,应尽量避开中午的时间,夜间操作最为适宜,便于减少轨道精度误差。 3.1.2 不同工装下轨道精调作业 本文工程主要有两种工装方法,一是轨排框架工装方法,二是人工工具轨工装方法,两种工装方法下的轨道精调作业如下。 第一,轨排框架工装下的轨道精调作业,采用的设备主要是高程螺杆调整器和水平螺杆调整器。调整过程中要辅以吊车配合,在初步调整到1cm以下时,使用螺杆调整器进一步调至0.5mm以内,然后使用专用的可调节撑杆固定轨排,控制精度高。 第二,人工工具轨工装下的精调作业,采用的设备主要是轨距撑杆、高程螺杆调整器和制水平螺杆调整器。调整方法是通过工人操作进行人工轨排,使用螺杆调整器将轨排调至0.5mm以内,之后自行锁定。 3.2 混凝土浇筑及其质量控制 3.2.1 钢筋绝缘检测 考虑到列车运行电路电磁感应的要求,需要对所有钢筋接头及交叉点进行绝缘处理,以便有效的进行信号传输和接收。由于钢筋接头及交叉点数量众多,挨个进行绝缘检测,工程量大,可采用“链条区域检测法”,可以显著提高检测效率和质量,使检测盲区几乎为零,确保电阻满足要求。 3.2.2 道床板配合比选定 进行混凝土配合比设计时,要充分结合无砟轨道施工特点和质量问题。根据无砟轨道施工特点,混凝土应具有良好的流动性,以便浇筑时,混凝土从轨枕的一侧流到另一侧。但是,曲线超高地段的混凝土流动性不应太大,以免混凝土从高的一侧流向低的一侧;由于道床板混凝土为长条薄层状态。为防止出现裂缝,需严格控制混凝土的水化热现象。基于这样的考量,确定道床板混凝土配合比是水泥:煤炭灰:砂:碎石:拌合用水=1:1.92:2.54:0.37:0.010。 3.2.3 混凝土浇筑质量控制 从施工流程和构成看,道床板混凝土浇筑质量控制内容包括:混凝土混合料质量、浇筑振捣质量、抹面质量、无砟轨道扣件及螺杆调整期拆除时间、混凝土养护质量五大部分。根据确定好的配合比拌合混凝土,控制好入仓坍落度、含气量等参数,避免出现离析现状;采用快插、慢拔的方式进行振捣,控制好振捣时间和温度;进行抹面时,严格执行刮平、粗平、精平、压光四道工序,落实到位;初凝后,要先及时松开扣件,再松开轨排螺杆调整器,遵循从一侧到另一侧依次对称松开的原则;初凝1h后,采用喷雾养护方式,终凝后采用土工布覆盖并洒水的养护方式。 3.3 工装选型 轨排框架工装和人工工具轨排工装的施工工序基本一致,二者的主要区别在于:轨排框架工装倒运不便、占地大、施工进度慢,但是精度控制高;人工工具轨排工装倒运方便、占地小、施工进度快,但是精度控制不如轨排框架工装。出于较高的精度要求,本工程选用 轨排框架工装方法。 4 结语 综上所述,高速铁路CRTS-Ⅰ双块式无砟轨道施工方法是一种新型的高铁工程施工方法,虽然实施起来相对比较复杂,不易进行精调作业,施工质量控制难度大,但是初期投入少、后期维护成本低,又能满足高铁工程设计要求,非常适用于在全国范围内推广使用。 高速铁路技术论文:高速铁路轨道精调施工关键技术 摘 要 针对高速铁路CRTSⅡ型轨道精调施工技术特点,结合石武客运专线施工实践,对轨道精调作业的作业流程、操作要点、质量控制等进行了论述,对今后高速铁路轨道调作业具有较好的借鉴意义。 关键词 高速铁路;轨道;精调 1 前言 高速铁路轨道精调是确保线路开通高速运营安全的重要保证,轨道精调效果的好坏决定着线路开通条件。轨道精调的目的旨在消除轨道病害,保证轨道的平顺性要求,满足列车高速行驶的需要。高速铁路轨道调整是在联调联试之前根据轨道小车静态测量数据对轨道进行全面、系统地调整,将轨道几何尺寸调整到允许范围内,对轨道线型(轨向和轨面高程)进行优化调整,消除施工造成的缺陷,合理控制轨距变化率和水平变化率,使轨道静态精度满足350km/h及以上高速行车条件。无缝线路铺设完成,长钢轨应力放散、锁定后即可开展轨道精调工作。 2 施工流程 轨道精调作业程序为: 轨道精调准备CPⅢ平面高程复测钢轨焊接、放散及锁定轨道几何状态检查确认轨道测量(数据采集、格式为CSV)模拟试算调整现场位置确定复核更换扣件及调整轨道几何状态验收检查确认。 3 轨道精调施工 3.1轨道精调外业测量 3.1.1全站仪设站 作业前进行正倒镜检查全站仪水平角和竖角偏差,如果超过3秒,在气象条件较好的情况下进行组合校准及水平轴倾斜误差(α)校准;检查全站仪ATR照准是否准确,有无ATR的偏差也应少于3秒。控制好设站精度、棱镜的安装等,自由设站的精度应符合要求,每一测站不大于70m。全站仪和小车的测量设置次数应该不小于两次,然后取平均值。全站仪测量设站尽可能设在墩顶位置。对于连续梁地段要尽量缩短设站距离,如中跨为48米现浇梁,选择大约45米左右为一测站,测量出的数据较70m设站数据的离散性明显减少。 3.1.2轨道状态数据采集 组装好轨检小车后,在厂家安装的轨道小车标定器进行标定,每天开始测量前校准一次,气温变化迅速时,需要再次进行校准;校准后在同一点进行正反两次测量,测量值之差应在0.3mm以内。按精调小车操作程序对轨道逐个承轨台进行测量,观察数据变化,如果出现突变则检查全站仪各项指标是否超限,轨道小车是否异常,钢轨扣件是否拧紧,小车轮子是否沾染杂物,如果确实存在突变,则要记录清楚,以备后查。 同一段的测量,用同一套设备。当测量设备较多时,必须是同一台小车用固定全站仪,配套固定的通讯模块。一套测量设备的使用也固定专人使用,尽量消除各种可能对测量结果产生影响的因素。 外业测量每站与上一站搭接10个承轨台,如果不能一次测完,中间重新组装小车后再进行测量,必须搭接50个承轨台,大约一跨梁距离。中间搭接下一测站和上一测站之间承轨台,两次测量结果之差不能大于2mm,否则重新设站,如果还不能满足要求,则上一站重测,直至满足要求。测量结束后,及时整理导出数据以便分析和调整。 3.2轨道模拟调整 3.2.1模拟调整方案制定 从测量软件中导出csv格式的原始数据,再导入ATGS软件中,生成excel数据报表,在报表里生成可以调整长波的折线图,excel中比较适应长波调整,调整的数据为基准轨长波的调整量。把长波的调整量输入ATGS软件,在软件中再进行优化,兼顾轨距、非基准轨轨向和高程的调整。数据分析时,直线上以外轨为基准轨;曲线上以高轨为轨向基准轨,以低轨为高程基准轨。 模拟调整应坚持“先整体、后局部”,“先轨向、后轨距;先高低、后水平”的基本原则。制定方案时,原则是先保证基准股平顺性、再用非基准股调整轨距和水平。如果遇到长大范围(不小于70m)区段内高程超限在0.5-1mm间时,可以直接削峰填谷。曲线上做方案分析时,对于基准股,要考虑现场轨向调整时对高程的影响,一般情况下,平面调整影响高程,但是高程调整不影响平面,因此在曲线和缓和曲线地段现场作业时应先调整高程后调整平面,可以保证现场精调时与方案的吻合性。 3.2.2模拟调整 (1)根据实测轨道空间形位,确定需调整区间,模拟调整线形向设计线形靠拢,在大区间范围内整体“削峰填谷”,并消除局部短波不平顺。如图1。 图1 轨道调整“削峰填谷”图示 (2)轨向调整 平面基准轨偏差导致轨向不平顺:首先通过调整基准轨使轨向满足要求,然后通过调整非基准轨使轨距和轨距变化率满足要求,同时控制非基准轨轨向。如图2。 图2 轨向调整图示 (3)轨距调整 平面非基准轨偏差导致轨距不平顺:在轨向良好的情况下,直接调整非基准轨使轨距和轨距变化率满足要求。如图3。 图3 轨距调整图示 (4)高程调整 高程基准轨偏差导致高低不平顺:首先通过调整基准轨使高低满足要求,然后通过调整非基准轨使超高和超高变化率满足要求。如图4。 图4 高程调整图示 3.3调整作业 (1)零级道尺现场校核,将检测尺放置在标定器的中间测点外缘边上,检查检测尺在此点的超高和轨距,经过多次测量并记录测量值,然后调转180℃放置在相同位置,待3秒钟后测量值显示稳定,计算调向之后与之前的测量值之差,如果差值大于0.2mm,则进行检校。检校时按照检测尺自带的检校程序进行逐步检校。 (2)模拟调整完成,技术负责人审核后,输出报表,交现场技术负责人。统计调整扣件的种类和数量,到物资部门领料。 (3)材料进场后,技术人员先核对规格和数量,并熟悉不同规格调整件的辨别方法,然后组织作业人员进行交底,确保所有参与调整作业的人员能迅速辨别不同规格调整件。 (4)根据当天计划,带齐所有种类的调整件、工机具等,组织齐各工种人员到现场进行调试。调试前领工员再次强调作业程序,各自分工及职责。 (5)技术人员根据提供的调整报表,准确找出需要更换扣件的承轨台位置(按承轨台轨枕号找出位置,并用道尺和弦绳复核),用石笔标出起点和终点,并在承轨台头位置标识出平面的更换类型,在钢轨顶面标识出高程的更换类型。标注方法是用横线加箭头标注出更换扣件的起始点,每个承轨台一侧用数字标注出调整扣件的类别。高程只需标注数字,正负即可分辨出降低或抬高。 (6)准备工作就序后,现场领工员组织线路工拆换扣件。高程调整件更换需使用起道器将钢轨稍微抬起,平面个别轨距挡块需要使用小撬棍辅助更换。更换完毕紧固扣件前,技术员核对无误后,紧固扣件。同一股钢轨上轨向或轨距调整时,先紧固调整量为正的一侧,再紧固调整量为负的一侧。 (7)所有扣件更换完毕后,现场技术员再次检查确认更换效果并复核,然后做详细记录,以便编制竣工资料和日后备查。 (8)清理回收更换下来的扣件,分类存放,清理干净现场,继续到下一个更换地点施工。 (9)扣件更换完成后进行轨道复测,确保满足要求。用相对小车对调整后的轨道进行检测,快速了解调整后的轨道基本几何状态。用绝对小车对调整后的轨道进行静态复测和验收。精调前后设站位置不能在同一地点。复测区段与精调前测量区段一致。 4精调质量控制要点 4.1精调数据采集测量时间应选择在阴天或夜间进行,严禁在高温、雨天、大雾、大风等气象条件下进行测量作业,避免测量误差过大。 4.2严格轨道调整顺序,同一股钢轨上扣件时,直线地段一般先紧固调整量为正的一侧,再紧固调整量为负的一侧;曲线地段先紧固曲线内侧扣件(低的一侧),再紧固另外一侧(高的一侧)。扭力上紧扣件每次连续松开螺栓不宜超过 12个承轨台。 4.3 用精调小车与道尺弦线相结合方法,检查轨道轨距、轨向、高低及水平。 4.4 使用弦线检查时,弦线长度不宜大于25m,起终点应选择在调整量为零的区域。 4.5 缓直、直缓点处不得出现反超高。 4.6 调整结束后,上紧螺栓后应检查扭力,是否达到要求。现场技术员须用弦线或道尺复核调整效果,确保轨道精调正确无误。 5结论与建议 5.1选择精度符合要求的0级道尺,现场加强校核,消除不同道尺之间及道尺与数据采集之间的误差。一般控制在不超过0.5MM. 5.2扣件是否上紧对钢轨的平面线性影响较小,对钢轨的高程影响较大。因此测量前安排专人对需要测量地段进行全面检查以及清理,钢轨、扣件干净无污染,无缺少和损坏,焊缝平顺( 0.2mm),扣件扭矩和扣压力达到设计要求。 5.3扣件是否更换取决与调整方案和现场复核的结果是否吻合,长波调整方案较重要,短波调整现场复核较重要。轨道调整应遵循“重检慎调”的原则,重视轨道检查,保证测量精度,加强数据分析,制定合理的精调方案。 5.4 要加强轨道外业测量人员和仪器的管理,进一步提高测量精度。时刻提醒现场测量人员操作时需要注意的一些事项,尽量减小对仪器的干扰等。加强对仪器的检校制度,制定仪器检校台账。 5.5 熟练的掌握轨检小车各项性能,更深的细化测量时的各种参数,根据经验,全站仪和小车的测量设置次数应该不小于两次,然后取平均值。全站仪测量设站尽可能设在墩顶位置。进行数据采集时,小车推进的速度必须尽可能保持匀速,不能急推急停。 5.6 高度重视轨道外业测量工作,确保测量数据真实可靠。建立数据归档机制,以备出现问题时能快速查找。 5.7 制定方案人员要加强与现场标定人员的沟通,当出现现场复核和方案有差异的情况下,迅速查找原因,排除可能存在的测量误差等原因,明确方案制定的目的,是调整长波不平顺,或者是调整轨距。如果考虑的是调整长波不平顺性,则主要以调整方案为主,如果考虑的是调整短波不平顺性,则以现场拉弦线测量的数值为主。 5.8 曲线上做方案分析时,对于基准股,要考虑现场轨向调整时对高程的影响,一般情况下,平面调整影响高程,但是高程调整不影响平面,因此在曲线和缓和曲线地段现场作业时应先调整高程后调整平面,可以保证现场精调时与方案的吻合性。 高速铁路技术论文:浅谈高速铁路通信系统的数字化技术与实现 摘要:高速铁路无线通信,面对有限的频谱资源之间的矛盾日益增加的交通和处理大量的信息,传统的模拟技术已经不能完全满足高速铁路高速,重载,信息技术,现代的需要。数字技术(尤其是DMR技术)和产品已经出现。本文主要结合高速铁路通信系统分析数字化技术与实现。 关键词:高速铁路通信系统 无线 数字化技术 随着人类社会的发展和生活水平的提高,资源日趋紧张,持续的需求和质量要求的人,这就需要提高资源利用率和科技创新水平的提升水平。要培养,例如,为了满足的上升需求的速度,乘车环境,从在早期的蒸汽引擎的火车,内燃机已经被发展到现在普遍可见的电力机车燃料资源的利用率已也被提高,人们的生活带来了极大的方便。同时,技术进步和不断地影响甚至改变人们的思想观念,行为方式和管理风格,和习惯。的发展,计算机技术对人们的生活也可以说给大家看,的第一个大型机到PC的发展,计算机开始,以传播并逐渐成为生活的必需品,现在的智能终端的出现提供了人与更快的免费平台。在许多方面,电脑已经改变了传统的方式生活的人[2]。 1高速铁路无线通信数字化的必要性 中国高速铁路GSM-R移动通信系统升级的GSM-R到目前为止,除了在个别的主干速度,这是高速铁路无线通信系统的改造,几乎所有的客运线,高速高速铁路是用在所有的GSM- R移动通信系统。促进GSM-R应用过程中是不容易的,但逐渐显露出许多重要的问题。1)的频谱资源严重不足。国家分配给GSM-R频段4MHz的,考虑到保护间隔,只有19个可用的频率。5细胞色带复用模式下,每个基站的四个频率;7细胞色带复用模式下,每个基站是最多只有3个频点。对于一般的高速铁路区段和车站,频率是最基本的范围足够多线并行的高速铁路枢纽和大型客车站,频率资源短缺的问题非常突出。2)GSM-R无线通信终端的适应性,系统功能,系统大量的二次开发,当总线发生故障时,可用于所有的连接件和短的电流差动继电器的流入电路中的电流差动继电器切除总线上,然后所有的组件。3)GSM-R本身面临着落后的技术和技术演进的问题,最近的演变路径移动软交换和IMS(IP多媒体子系统),长期演进到第四代移动通信技术为基础的3GPPLTE(移动通信长期演进)。进化的过程,涉及改造的MSC,BSC,基站和移动终端还涉及到一个根本性的变化[3]。4)如果GSM-R无线列调改造的近70000公里的高速铁路,不仅是一个巨大的工程量是难以实现的,和改造资金。为了解决上述问题,它可以在同一时间在两个方面:第一,更加积极地为GSM-R频率资源的国家权威,但这个程序只能解决频率资源不足的问题,并达到了非常可能性很小。高频保护行动之间的差异是主要的保护范围内的全方位的路线,快速反应区域相短路和接地故障更频繁的行动之一,其正确率也较高,误操作的4倍两部次测试错误的接线,再次因误投。然而,这种保护装置采取两次出口的比例,提高了可靠性,但增加的固有的动作时间,所以,在近用部的断层运动速度是小于的距离 I段,零序 I段或电流速断快。此外,由于涉及范围很广,不仅涉及的侧保护装置和高频率的渠道,如高频电抗器组合过滤器,高频电缆分频的保护,发送和接收信息机等设备,并也由对侧的保护装置,和高频率的信道条件。因此,组保护装置的运行质量差,尤其是高频信道的阻抗匹配分频器的滤波特性,还在探索之中。可以保留使用现有的高速铁路无线通信基础设施(如天,艾菲尔铁塔(Eiffel Tower)的馈线,漏泄同轴电缆,等),可以降低无线通信系统的升级改造成本的难度[4]。 2站场数字无线通信系统总体框架设想 母差保护的情况下操作的设备在下列情况下,应立即检查处理:(1)交流电流回路断线,直流电源消失“光字也发出后,应立即退出母线差动保护,并通知如下保安人员处理。直流熔断器(2)直流电源消失,你应该检查端子块DC电路监视继电器ü常闭触头相关的电路,为了提高利用有限的频谱资源,随后由数字技术只能被视为以提高各信道的利用率[7]。1)无线控制器可以设置站地板任意一种通信机房,需求设置基站站的地理覆盖范围。2)从无线控制器设置的固定终端位置上的地点的限制,根据需要,可以设置在不同的位置也可以对焦点设置在相同的位置。3)采取一定的QoS措施,既适合站楼的语音通信,数据传输更适合。 3空中接口的建议 物理信道使用的LTE主流复用 - 正交频分复用(OFDM),和它的优点,可以得到高度的频谱利用率,而在同一时间更高的数据传输速率,给用户带来。上行链路和下行链路的传输方案:确保在250公里每小时列车运行速度的峰值256KB / s的用户数据速率。研究,以确定的框架结构,以待试验。能够满足最专业的无线用户的需要DMR作为公开的欧洲标准,一些制造商的支持下,经过数年的研究和开发,产品已基本成熟,并广泛在世界上使用的。美国的主流对讲机公司摩托罗拉基于DMR的数字无线电产品,并销售开始于2007年推出的世界,2011年7月,全球已售出超过100万台。 TAIT,SELEX和海可以达到制造商已经加大了产品开发和营销,PDT / CDMR相关的行业标准或技术联盟的研究工作已经开始有条不紊地进行。集成的应用程序的二次开发和集成商也加入了这个行列,DMR产品已经能够满足大部分的专业无线用户的需求。 DMR系统已经在社会各阶层的生活开始了全面的应用。高速铁路平面灯显示设备使用DMR技术和铁道部技术审查,是促进整个道路。多个林业部门已经开始使用DMR系统。DMR系统的深入推广和渗透端口,林业,数字平调,油田,道路,社区国防,市政,公安等领域。从市场的角度来看的专业无线数字化,数字对讲机系统的应用后的增值服务,在数字化和数字化,市场潜力是巨大的。DMR技术先进的系统,以及DMR不断升级,其市场应用的覆盖范围将逐步扩大。
石油化工分析论文:绿色石油化工工艺 一、绿色石油化工工艺的主要内容 “原子经济性”是绿色石油化工工艺的核心内容之一,所谓经济性就是减少浪费,让所有参与的物品都能达到最大的使用性,原子经济性就是利用原料中参与反应物中的细小原子,在化学反应过程事能够得以充分的利用,尽量!向空气中少产生或不产生废弃物,既能充分利用资源,又能防止污染。回收再利用、减少使用量、再生新能源或是不使用有害原材料是绿色石油化工工艺的另外一个核心内容,回收再利用就是将已有废弃的产品经过化学工艺使之产生新的产品,减少使用量就是对于污染环境,给人类的生存健康的材料少用或尽量不用或是找新的材料来代替。这样就会大大减少三废排放;有效实现“省资源、少污染、减成本”的要求。 二、绿色石油化工工艺现存在的问题 1.危险性大绿色石油化工工艺术行业是一个存在潜在网险巨大的行业,它生产的任何产品都要经过化学反应来进行,稍有不慎就会造成巨大的经济损失或人员伤亡事件,行业危险系数高,危险性大。 2.原料种类少,资源浪费严重绿色石油化工工艺行业主要原料就是石油和煤炭,而我国两种原料的储藏资源在日异减少,要想发展好绿色石油化工工艺行业,就必须保证和两种有限资源的协调发展。目前,我国能源的使用率不高,单位能耗所创造的财富远远低于发达国家,我国创造每单位GDP的能耗比国际水平高出许多,是世界平均值的3至4倍,日本的11.5倍,美国的4.3倍,德国、法国的7.7倍。如果再按照高耗能、粗放式的方式扩大生产,全世界的能源也难以维系高速运行的中国经济快车。 3“.三废”排放多,对环境污染大汽车行业是石油化工行业最大的用户,它每年向空气中排放大量的CO2,全国一些大城市汽车尾气对空气的污染已达到50%以上,人生常期生活中这样的环境里会感觉胸闷,嗓子干痒,头晕等,严重威胁人类的健康。四、绿色石油化工工艺发展思路绿色科技内涵是要对环境污染进行合理控制,从根源上解决环境污染问题,传统的石油化工工艺已对环境产生了污染,而绿色化工工艺体现为绿色生产、无废物排放,这才是控制环境污染的最根本的方法。所以绿色化工工艺要向使用无毒害作用的反映材料与催化剂,追求原子经济,减少“三废”的排放目前标努力!第一要进一步开发研制“原子经济”反应,它是绿色化学工艺首要研发的反应类型,不断研制和改善反应中的催化剂,以实现反应中的各原子利用率最大化;第二,加强石油石化行业管理和内部控制,保证生关设施安全和人员安全,加强岗位责任制度建设,培养员工主人翁意识和责任感;第三选取环保的原材料,绿色石油化工工艺的一个要求就是杜绝使用毒害的原料,而是选择化学物质充当原料,要想从根本上免除环境污染,可以利用能够再生的自然材料例如:野生植物作为化学原料,以及一些农业废物,如:秸秆、稻草等进行反应成为酸、醇等化学物质;第四,选择绿色环保效果好的工艺,设计有利于环境的化学反应途径,形成物质与能量的良性循环。 三、结束语 绿色石油化工工艺的最终目标为生产出对环境和对人类健康有利的产品,保障人们正常的生活和生产中所需的能源。特别是能够研究出代替燃油,减少汽车对向空气中排放的废气,来保护生态系统。随着科技的发展,科研水平的提高,如今,一些高分子、精细化工产品都已问世。例如:生物生产干扰素、费事催化技术合成醛、醇等产品都取得了良好的环保效果。绿色石油化工工艺行业要想有效降低对对环境的破坏,达到没有公害的绿色生产的目的,就要尽量选取一些节约资源,耗能低的化工工艺,以及一些无毒害作用的原材料,利用绿色环保的生产技术,不断提高生产工艺。 石油化工分析论文:石油化工的防爆电气设备 摘要:近年来,随着对安全生产管理的进一步深入,石油、海洋石油、石油化工和化学工业等行业在争创效益的同时,以人为本、安全生产的意识正在逐步提高。因此,爆炸危险场所的电气和照明设备在采购、设计、安装、使用和维修后的防爆安全性能已经越来越得到石油、化工等行业的重视。 关键词:石油化工 防爆 环境 电气设备 采购 维修 石油化工企业因以石油、天然气及其产品为原料,在生产、加工、处理和储运石油、天然气产品过程中不可避免地会出现爆炸性混合物或火灾危险物质,而电气设备和线路在运行过程中因过载、短路、漏电、电火花或电弧等产生火源,工艺设备或管线会因静电产生火花,爆炸性混合物或火灾危险物质遇到火花、电弧或高温时,将可能引起爆炸或火灾,因此,石油化工企业与普通场所的电气设计相比,因爆炸和火灾危险环境的存在,在电气安全方面有较高的要求。 一、防爆电气应用的场所和环境 (1)具有易燃易爆气体/蒸气的爆炸危险性环境/作业场所。 (2)具有可燃性粉尘的爆炸危险性环境/作业场所。 (3)易燃易爆气体/蒸气和可燃性粉尘同时存在的环境/作业场所,在固态化工成品车间和其运输、包装、称重以及涂覆工艺装置中,这类场所较为常见。 (4)上述三种情况下又同时存在腐蚀性介质以及其他特殊条件(高温高湿、低温、砂尘、雨水、振动)影响的环境/作业场所。 上述爆炸危险环境/场所主要存在于危险化学品生产、运输、储存、应用和销售中。这种环境/场所在石化行业的企业中所占比例大约70%~80%;化工和制药行业占有大约50%。根据危险程度的高低,气体/蒸气危险场所划分为:0区、1区和2区,它们的划分主要取决于释放源(爆炸危险源)的释放程度。当然,场所中的建筑物结构、通风设施的能力以及场所所处的自然因素等都会对其划分有影响,有的影响很大。 二、电气设备选择 1 电气设备的防爆途径 电气设备的防爆主要是消除或控制电气设备产生的火花、电弧和高温。一般有以下几种途径:采用防爆外壳。当爆炸性混合物进入壳体内发生爆炸时,不会引起外壳变形,火焰从外壳之间的间隙传出时,受到足够的冷却,其能量已不能引燃外界的爆炸性混合物,从而起到防爆作用。 采用本质安全电路。当电流和电压都比较小时,在电路中采取一定措施,使线路或设备产生的电火花能量不能引燃外界的爆炸性混合物。隔离法。主要是将爆炸性混合物与产生火花等危险因素的部分隔离,如正压型、充油型电气设备。限制设备正常工作的温度,如增安型电气设备。爆炸性气体环境的电气设备防爆类型有:本质安全型,标志为ia、ib;隔爆型,标志为d;增安型,标志为e;正压型,标志为p;充油型,标志为o;无火花型,标志为n。 2 爆炸性气体环境的电气设备选择 电气设备应根据爆炸危险区域的分区、电气设备的种类和防爆结构的要求进行选择,选用的防爆电气设备的级别和组别,不应低于该爆炸危险气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别。当存在两种以上易燃物质形成的爆炸性气体混合物时,应按危险程度较高的级别和组别选用防爆电气设备。 三、防爆电气设备采购的一般要求 防爆电气设备采购渠道主要来自以下5个领域: (1)设计部门选型; (2)工程项目的招标; (3)成套进口设备采购配套; (4)企业通过网上或自主通过多家报价比较自主采购; (5)市场上企业经营部或商店采购。 采购过程中对供应商和产品资质的要求: (1)防爆合格证。 (2)防爆电气产品的检验报告和检验机构审查通过的技术文件。主要是防止防爆合格证的伪造以及更加详细地了解产品防爆参数和限制的条件。 (3)生产许可证,没有在生产许可证目录的,此项不考虑。 (4)企业的定点或入网证明,此项限于特大型企业。 (5)产品的其他质量证明,例如:船检型式报告、防腐报告、防护试验报告等。 石油化工分析论文:石油化工企业消防安全 石油化工企业消防安全存在的问题 由火灾案例可以看出,发生火灾爆炸事故的石油化工企业涵盖面很广,从国有大中型企业到到民营中小型企业,而且有的石油化工企业三番五次地发生火灾爆炸事故,这说明石油化工企业火灾爆炸事故的发生,已不再是个案,不再是偶然现象。现阶段石油化工企业火灾爆炸事故、火灾频次上升惊人,并有逐年上升的趋势,石油化工企业火灾形势严峻,已经影响到了现阶段社会经济的发展和社会的稳定,必须引起高度重视。(1)企业自身消防安全主体意识不高,消防安全制度不落实。大连中石油近期发生的5起火灾爆炸事故,有4起是责任事故,这说明消防安全制度和消防安全操作规程没有落实,形同虚设。(2)以经济效益为中心,忽略消防安全。部分企业建成投产后,片面追求利润最大化,重生产,轻安全,消防安全管理基础工作非常薄弱。平时缺乏对生产设备及消防安全设施的日常维护保养和检查,造成设备性能下,现场设备“跑冒滴漏”现象严重。有些单位不舍得消防投入,对于消防设施器材不及时维修保养和更换,致使小火变成大灾,泄漏变成爆炸。(3)没有内部消防安全监督体制或内部监督不到位。很多民营中小型石油化工企业内部没有消防监督管理部门,除了政府职能部门的外部检查外,不象中石油中石化等国有大型企业有上级安全部门经常性的监督检查,将火灾隐患消灭于萌芽状态。而中石油、中石化近年来部分单位火灾爆炸事故一而再再而三地发生,也可以说明,某些国有石油化工企业的内部消防监管管理是不到位的,是流于形式的。(4)对消防安全技术人才不重视,致使消防安全技术人才缺失严重。部分企业员工入厂教育,只进行了简单的生产技术培训,没有落实消防安全培训制度,没有进行灭火预案演练,员工不懂得岗位的火灾危险性,没有掌握基本的防火、灭火基本知识,不懂得初起火灾的扑救和疏散逃生的知识。这也是石油化工企业发生火灾事故和发生火灾爆炸事故后造成群死群伤的重要原因。(5)没有消防安全许可和生产经营违规。部分石油化工建设项目没有认真执行消防安全审查、消防安全设施设计审查和消防安全设施竣工验收,造成个别企业在未取得相关审批手续的情况下开工建设或投入生产,造成了先天性的火灾隐患。(6)我国化学工业整体基础较差、技术水平不高,大多数石油化工企业生产规模较小,工艺落后、设备简陋、自动控制水平低,安全生产硬件先天不足,容易造成工艺火灾的发生。1994年5月1日施行的《易燃易爆化学物品消防安全监督管理办法》(公安部令第18号)(以下简称公安部第18号令)是2002前公安机关消防机构管理易燃易爆化学物品的主要依据,公安机关消防机构对易燃易爆化学物品的管理主要特征为“二证一书”:《易燃易爆化学物品消防安全审核意见书》、《易燃易爆化学物品消防安全许可证(经营、储存)》、《易燃易爆化学物品准运证》,这突出了消防部门对易燃易爆危险品场所安全管理的绝对权威。2002年,由于《危险化学品安全管理条例》(国务院第344号令)(以下简称《条例》)的颁布实施和公安部第18令的废止,公安机关消防机构对易燃易爆化学物品的消防安全管理逐渐形弱化,主要表现出在以下2个方面:(1)管理职能上的弱化。公安部第18号令具体规定了生产、储存、运输、销售或者使用、销毁易燃易爆危险物品的要求,随着公安部第18号令的作废,同时“二证一书”的取消也使消防机构对石油化工企业管理力度下降,由于“责权”不统一,这也造成了消防部门管理积极性下降。(2)公安消防机构自身弱化了对石油化工企业的管理而加强了对石油化工企业的火灾扑救和抢险救援工作。从《消防监督管理规定》(公安部107号令)和最近的消防安全专项整治中可以看出,公安消防机构从以前的易燃易爆危险化学品场所和人员密集场所二个重点在向人员密集场所倾斜,从“二手都抓,二手都硬”到主抓人员密集场所的消防安全。其次,石油化工企业中涉及到的常见化学物品有1800多种,而且专业性较强,这要求公安消防机构的消防监督人员必须具有一定的专业知识才能对石油化工企业更好地进行监督管理,目前在很多中小城市的消防支队特别是县区的消防大队,这方面还有所欠缺,这也造成了部分石油化工企业中存在的消防安全隐患不能及时发现和消除。根据《条例》任何易燃易爆危险化学品场所都必须经过安全评价合格才能取得证照,安全评价机构作为中介机构,在目前易燃易爆危险化学品场所安全管理中有着重要的地位和作用。但有些安全评价机构里消防安全技术力量有限,在安全评价过程中不一定发现消防安全方面的问题。甚至有些安全评价机构为了逐利,将不合格的单位评估为合格,造成消防安全隐患。国务院《条例》同时规定,建成的危险品场所每两年必须进行一次安全评价,评价不合格就要收回核发的证照,这也对安全评价机构不管是技术力量还是道德准则都提出了较高要求。 石油化工企业消防安全管理对策 (1)公安机关消防机构应加强对石油化工企业的消防安全管理。在目前形势下,公安消防机构对石油化工企业消防安全管理不能放松,在消防部门易燃易爆化学物品品管理职权进一步弱化的情况下,公安消防机构应加强石油化工企业的消防监督检查,并适时开展专项整治。应与公安部消防局布置开展的社会单位消防安全“四个能建设”相结合,提高石油化工企业单位的消防安全意识和防控火灾爆炸的能力,及时发现隐患,督促整改火灾隐患。(2)公安消防机构要加强石油化工企业消防监督管理队伍的建设,培养专业技术人才,在新建、改建、扩建石油化工企业的消防审核、验收中严格把关,防止留下先天火灾隐患。(3) 公安消防机构应充分利用当地安监部门的管理优势,部门联动,杜绝石油化工企业的失控漏管,同时公安消防机构应及时把对石油化工企业的消防监督情况,特别是火灾隐患情况通报给安监部门,做为安监部门对石油化工企业证照年审的参考依据。当地安监部门在进行石油化工企业建设立项和评估时应充分听取消防部门的意见,可以考虑吸收消防部门相关技术人员为专家组成员。(4)国家应从法律法规上细化责任,对评价机构从严管理,从而促进评价机构业务素质和法制、道德素质的建设。(5)对石油化工企业,国家相关部门要出台相应法律规范和技术标准,要求石油化工企业加大消防安全投入,采用先进科学手段,加快自身安全化改造,从工艺上改进消防安全条件,全面提升石油化工企业工艺区、储罐区等重大危险源的消防安全水平。(6)石油化工企业应认真遵循《中华人民共和国消防法》、《机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定》(公安部61号令[2002])的规定,树立单位消防安全主体意识,认真履行消防安全各项管理制度,切实提高单位员工发现和整改火灾隐患的能力,提高扑救初起火灾的能力,提高组织疏散逃生的能力及消防宣传培训教育能力。 事物的发展由内因决定,并受外因影响,石油化工企业的火灾爆炸事故的发生,有其偶然性,也有其必然性,石油化工企业不重视消防安全,没有树立企业自身的消防安全主体意识,只求经济效益,不顾生产安全,再加上外部监管不到位,是石油化工企业发生火灾的主要原因。 石油化工分析论文:石油化工内部控制工作要点 随着集团公司各项改革工作的深入实施和管理转型,内控制度进入正式实施的第三年,也是内控管理工作的调整发展年。内控制度实施以来,各企业以完善制度体系为基础,以构建内控管理长效机制为主线,以强化执行力为重点,以检查考核为手段,坚持将内控管理融入日常工作,内控管理工作稳步推进,管理水平不断提升,在规范经营管理行为、防范经营风险、建立长效管理机制等方面起到了很好的保障作用,企业内控管理水平明显提高。但通过检查发现,企业在一些关键环节和细节上还存在部分问题,特别是去年集团公司及股份公司少数企业相继出现管理失控的情况,凸显出内控制度在深入贯彻执行及风险管理方面还存在很多问题。,我们要结合企业改革和转型的需要,以“有效和高效”为目标,围绕总部内控“一体化”、依托制度信息化、研究建立风险识别及预警和防范体系、优化内控检查思路等重心,狠抓内控制度的深入贯彻落实,推动内控管理的转型,提升内控执行力,确保内控管理实现可持续发展。总部及企业重点抓好以下工作: 一是强化风险管理,研究建立风险识别及预警防范体系 研究建立以风险管理为核心和导向的内控管理,企业应从加强关键环节、重点领域的业务管理入手,强化对招投标管理、信用管理、对外投资、分包管理、资产产权处置等生产经营管理过程中高危地带的监控,并加强风险分析和定期评估,避免重大风险和实质缺陷的发生。结合国资委全面风险管理指引的要求,逐步研究建立风险管理事件库。企业要按照统一的格式和要求,定期开展风险分析和评估,对已发生的事件或潜在的重大风险及重要风险进行分析,制定应对、解决或改良措施,按要求纳入风险事件库的管理,并按季度上报总部汇总更新,逐步推进内控管理与全面风险管理的有机融合,进一步提升风险的防范和抵御能力。风险管理事件库统一的格式和要求由总部制定下达,并负责汇总建立集团公司总体的信息库,定期进行分析。 二是开展外部项目调研督导,加强外部项目监管 根据近两年的检查和了解,总体感觉企业外部项目内控管理比较薄弱,考虑外部项目管理的现状,企业要加强对外部项目内控管理的支持和督导。一是加强外部项目管理人员内控培训学习,采取集中培训和现场培训相结合的方式,提高内控管理意识。二是加强外部项目的督导调研,了解外部项目内控执行的难点和阻力,制定切实可行的应对措施,强化对外部项目的支持,提升外部项目的内控执行力。三是加强对国际项目的监管和指导,研究国际市场的特点,有针对性探索和完善国际项目内控管理制度。今年总部拟组织对外部项目相对较为集中的地方,开展外部项目专项调研和检查,以促进提高外部项目的内控管理水平。 三是建立内控管理定期通报机制,定期内控管理动态(简报) 为解企业内控工作开展情况,定期总结管理经验,剖析执行中出现的案例,建立相互学习交流的平台,各企业要建立定期简报制度,通过总结本企业内控管理、风险管理经验或剖析执行中出现的问题与案例,以内控管理动态(简报)的形式下发所属单位,同时将每期内控动态(简报)每月25日前向总部进行报送。原则上规模较大的企业每月报送,其他企业按季度报送。总部依据企业的内控动态(简报),对各企业总结的先进经验和典型案例进行总结提炼和选编,以总部内控动态(简报)的形式定期下发企业,供所属企业进行学习和参考。 四是继续强化基础资料规范工作,推进内控管理要件的表单化工作 集团公司要分步推进实施制度全面信息化工作,将所有制度按照“制度流程化、流程表单化、表单电脑化”的要求进行信息化,该工作也与内控制度表格化联系紧密。企业要规范内控管理要件,结合企业管理实际,整理汇总企业成熟的要件资料,并结合内控制度要求对没有的要件进行制定和完善,对所有内控要件资料力求以表单的形式体现出来,形成本企业的内控管理要件,并于7月底前上报总部。总部借鉴各企业的管理要件格式,完善制定出统一的管理要件格式,形成系统的管理要件表单,为制度信息化奠定基础。 五是调整优化检查考核思路,提高内控检查质量 企业要继续加强内控检查评价,优化和创新检查思路,选拔、培养和选用经验丰富、责任心强的内控检查人员,完善专业队伍人才库建设。企业在做好内控重点流程测试及自查工作的同时,加强外部项目的检查评价工作,延伸检查范围和深度,提高检查频率,结合审计、稽核、效能监察等形式开展专项和复合检查工作。检查中重点控制风险点和关键环节的抽查样本,切实提高内控检查的质量和效果,并落实“严考核、硬兑现”机制,企业检查评价工作应在10月中旬底前完成,11月15日前将自查报告报总部备案。为了进一步提高内控检查的深度,延伸检查范围,总部也将研究优化内控检查的思路和方法。 六是继续加强宣传培训,通过多种形式扩大内控影响力 企业要抓好内控环境建设,扩大内控影响力,提升全员内控管理意识,坚持对内控宣传培训工作常抓不懈,并开展多种形式的宣贯方式。一是坚持业务流程讲解与案例相结合,引用国内外企业的典型案例,通过案例分析来加深对内控流程的理解。二是要加强企业间相互学习交流,内控培训可以聘请兄弟企业的内控专家进行交流讲课,也可组团到管理好的企业去现场学习。三是鼓励内控管理骨干参加有关权威机构或高校举办的培训班,了解内控新观点和新思路,加强理论知识学习。四是开展内控知识竞赛,丰富宣贯形式,强化对流程的学习和理解。五是开展内控论文征集和评比活动,提升内控理论学习和研究水平等。 七是开展专题研究,研究做好与内控相关的专项管理工作 为了更好地做好内控相关工作,配合解决好今年重点工作中的难点,确保内控工作深入并顺利开展,总部计划采取实践推进与课题研究相结合方式,选定部分重点课题,指导企业开展研究工作,以推进专项工作顺利开展。各企业要成立课题研究小组 ,指定相关人员,结合实际工作开展情况,对相关工作进行研究,在企业内开展优秀课题评选活动,并向总部提交推荐优秀研究成果。具体研究围绕以下课题开展:内控风险识别及预警防范体系的构建;内控“一体化”管理存在的问题及应对措施;内控管理与业务监督管理的关系;新形势下内控管理如何实现可持续发展;内控检查评价方法及考核方案的优化思路;内控管理信息化的实现途径及探索等。原则上规模较大的企业应选择多个课题开展研究。 八是做好内控日常管理和运行工作,狠抓内控制度的贯彻落实 内控制度贯彻落实的好坏决定内控管理水平的高低,为了进一步确保内控制度贯彻执行,企业要结合管理实际,继续做好日常管理和运行工作。一是跟踪抓好内控检查出问题的整改落实工作,开展检查回头看及复查工作,防止类似问题再次发生。二是做好年度内控工作计划的安排布置,结合企业实际和总部要求,有针对性地开展内控管理工作。三是抓好内控实施细则的完善,规范权限的细化和转授权机制。四是抓好内控制度的贯彻执行,切实提高内控执行力和自觉性。五是做好内控管理定期总结和汇报工作,并分别在6月中旬及12月中旬前将内控管理总结上报总部。 石油化工分析论文:石油化工工程项目管理的实用性 1质量控制上的项目管理 其实,质量控制可以看作是三个核心目标中最关键的一个目标,只有保证了工程的质量,才能够进一步讨论对成本以及进度的控制。工程质量的控制贯穿整个施工过程,从建设施工材料的采购,到具体施工流程的进行,到最后的工程验收,都需要进行非常严格的质量控制,才能够保证工程的质量达到要求。要从施工人员的专业技能水平以及职业道德素养入手,确保在整个施工流程中,工作人员严格按照规定进行材料的采购与工程的进行,杜绝偷工减料、违规操作等情况的出现。另外,对新技术、新工艺的开发应用也可以提高工程的质量,可以在实际的施工过程中更多地注意采用更加先进的技术。 2石油化工建设工程项目管理的主要内容 以成本、进度、质量三个核心目标为出发点,在现代的建设工程项目管理中,可通过多方面的措施来实现项目管理的作用。在当今科技水平飞速发展的背景下,项目管理主要包括了SHE管理、合同管理以及信息管理等三方面的内容,通过这三方面的内容,在建设工程中进行综合应用,可以让三个核心目标得以实现,充分体现出现代项目管理在石油化工建设工程中应用的完善性。 2.1项目管理中SHE管理的应用所谓SHE管理,也就是将安全(safety)、健康(health)、环境(environment)三者结合到一起的一个综合管理系统。将减少施工过程的安全事故,保证施工人员的健康状况,保护外界环境不受破坏作为管理的出发点,对可能存在着危险、不稳定的因素进行及时的纠正。特别是对于石油化工建设工程来说,在施工过程中会存在着相当多的安全隐患以及威胁施工人员健康和破坏生态环境的因素,进行SHE管理是石油化工建设工程最为基本的一项管理内容。 2.2项目管理中合同管理的应用 合同管理是通过建设工程中的不同参与方所应该履行的义务以及所具有的的权利来进行责任分配的一种管理方式。通过合同管理,可以更好地明确建设工程中每一个具体项目的负责方,将保证施工的成本、进度以及质量具体到每一个工程参与方。目前石油化工建设工程中参与方可能涉及到的合同包括设计合同、承包合同、分包合同等等,这些合同在签订于解除的过程中都具有相应的法律效应,加强合同管理是提高整体工程质量,实现工程参与方利益共赢的必要手段。 2.3项目管理中信息管理的应用 信息管理是在新时代高科技发展背景之下兴起的一种管理方式,通过信息手段,实现建设工程的高效系统化管理。在石油化工建设工程中,信息管理主要包括组织类信息管理、经济类信息管理、技术类信息管理、政策类信息管理等多方面的内容,通过对多种信息的综合管理,可以很好地实现对建设工程中成本、进度、质量等目标的有效控制,让石油化工建设工程得到更加快速的发展。 3结束语 经过多年的发展,项目管理的水平取得了很大程度上的进度。随着科技技术的逐步完善,许多高科技手段在项目管理中的逐渐应用,石油化工建设工程中的项目管理将会达到一个全新的台阶,在现代项目管理的调控与影响下,石油化工建设工程将会得到更加全面的发展。 石油化工分析论文:石油化工安全生产风险控制的措施 石油化工是以石油为原料生产化学产品的化学工业,安全生产时石油化工企业生存和发展的生命线,关系到国计民生,而在现实石油化工成产中,由于相关工作人员安全生产风险控制意识薄弱,没有贯彻落实安全生产要求,石油化工企业在化学药品开发、煤矿开采等方面发生的风险事故较多,给国家和人民的人身财产安全造成严重损失。因此,加强石油化工安全生产过程中的风险控制显得尤为必要。 1安全生产风险控制概述 石油化工属于高危行业,发生安全事故具有一定的必然性,但在生产过程中,进行严明的安全生产管理,严格控制生产流程,规范操作,可将风险发生率降到最低。一般可以从以下几个方面来进行安全生产风险控制:第一,人的安全可靠性。对于生产过程每一个环节,工作人员需要严格遵守规范操作,保证自身安全;第二,设备的安全可靠性。设备是石油化工顺利生产的重要决定因素,因而需要时刻保证生产设备安全稳定的运行状态;第三;环境的安全可靠性。保障设备、人员所处环境的安全性,避免因环境因素引发安全事故;第四;制定合理的生产管理制度,纪律严明,避免因管理不当而引发安全事故。安全生产风险控制是指企业根据风险评价报表,制定并落实相应的风险控制措施,从而将安全生产风险控制在合理范围[1]。一般风险控制措施包含两个方面:第一,预防安全事故的发生,即在石油化工生产过程中做好预防措施,防患于未然;第二,控制故事损失扩大的措施,即在事故发生以后,采取一系列针对性的挽救措施,将事故控制在最小范围,从而降低损失。 2安全生产风险控制措施 2.1安全生产风险控制措施内容 第一,采用先进工程技术手段实现安全生产,控制生产风险。工程技术措施是解决企业安全生产风险的优化方案,主要通过采用先进的工程技术手段来控制安全生产中的风险因素。例如,石油化工生产过程中易发生火灾等安全事故,可采用防火工程、消防技术等先进技术措施,做好风险控制管理,从而有效降低安全事故的发生率;第二,提高安全生产管理水平。人为因素在石油化工安全生产中起着决定性作用,因而在生产过程中,要加强安全管理,制定标准设备管理制度、员工行为准则和岗位职责制度,实现一体化的管理,从而提高化工生产安全性;第三;提高操作人员的综合能力。操作人员的专业能力和职业素质是影响石油化工安全生产的关键因素,企业需要提高操作人员的操作技术和职业道德素质,以此降低安全生产风险。例如,企业可开展思想道德教育讲座、讲坛等活动,利用多媒体技术播放优秀石油化工生产人员的工作事迹,以此对企业员工进行思想道德教育,增强员工的责任心;第四,加强个体防护措施管理。 2.2安全生产风险控制措施的制定与实施 安全生产控制措施是将风险程度作为参考依据,风险程度一般分为轻度风险、中度风险、重度风险。在制定控制措施时,要充分考虑到控制措施的可操作性、可行性、安全性和合理性。针对轻度风险,风险控制措施为:保持石油化工生产现状,检查生产设备,找出风险原因和解决方案,并作好记录;针对中度风险,一般根据风险制定相应的管理制度,从而控制风险;针对重度风险,首先要整理重大风险改进措施清单,清单中需要包含风险名称、风险现状、风险级别、责任部门和相应的风险改进措施。同时,还要制定包含风险名称、改进目标、改进指标、改进投入资金、实施时间和负责部门等条例的风险控制方案,严格按照风险控制方案执行风险控制措施,保证责任到人,以达到控制风险的目的。控制措施落实到位以后,还需要由该项目的负责人对实施结果进行审核评定,主要审核指标包括技术措施完成进度、完成质量和资金投入等,确保风险控制措施落实到位。 2.3风险信息更新 石油化工生产工艺繁多复杂,生产过程存在易燃、易腐、易爆炸以及有毒性等风险,易引发安全事故,因而企业要及时更新化工生产过程中的风险信息,以便做好防控风险措施,降低风险发生率。例如,企业每年定时对常规化工生产活动进行一次风险识别和风险评价[2],主要审核过去的风险评价是否完善、是否全面包含企业生产各个环节以及相应的风险措施是否有效、是否需要扩充等,进行必要完善后制成风险评价报告。针对非常规性、作业复杂、危险性较大的生产活动,在每一次开工前就需要对生产活动进行风险评价工作,确保生产设备安全可用、生产环境适宜等,并将其制成可行性报告上报给上级领导,得到审批后才可作业。 3结语 石油化工属于高危行业,也关系到国计民生,因而加强石油化工企业安全生产风险控制是十分必要的。企业可以从采用工程技术措施、提高安全生产管理水平、提高操作人员的综合能力、加强个体防护管理等方面来提高化工生产过程中的风险控制。针对轻度风险、中度风险、重度风险等不同风险级别采取针对性的控制措施,并定时进行风险信息更新活动,以此降低企业化工生产风险发生率。 石油化工分析论文:探析石油化工泵的节能技术 论文关键词:石油化工泵 节能技术 应用 论文摘要:随着社会分工的不断深化,全球工业化已经成为必然发展趋势。石油资源的开发和利用更是工业化发展过程中必不可少的重要手段。但是由于石油化工泵在设计的过程中为了型号统一等需要,导致不少机泵并没有真正发挥其应有的工作效能,“杀鸡用牛刀”的现象时有发生,造成了石油化工泵电能、功效的浪费。因此,本文通过详细介绍石油化工泵的具体应用,探讨石油化工泵的节能技术,真正做到节能减排,合理应用。 一、我国石油资源的现状以及石油化工泵节能的根本原因 随着工业化进程的不断加快,我国“十一五”科学技术发展规划中明确提出了“突破节能关键技术,实现降低国内生产总值能耗”的战略目标。石油是一个国家重要的战略资源,也是人民日常生活中必不可少的能量资源。 但是我国石油等能量资源依靠国外进口的程度已经高达百分之四十七,不仅严重影响到了我国能源的安全,而且对于全面落实产业结构调整,节约资源,大力发展循环经济的基本国策提出了挑战。 作为石油化工等领域必不可少的基础设备,机泵的节能技术的先进与否已经严重影响到了石油化工等能源的开发和成本结算。由于常年为了适应生产弹性的要求,石油化工企业大多数的机泵经常会出现“杀鸡用牛刀”,“小马拉大车”的情况。导致不少机泵的工业效能没有得到合理的配制和发挥,经常造成不必要的浪费。因此,加大力度探讨石油化工泵的节能技术啊,已经成为我们发展石油化工等重工业的必然趋势。 二、石油化工泵的节能技术 1、输送泵过剩扬程控制技术 为了适应生产操作的弹性要求和真正做到节能减排,维护数据质量的良好局面,加大能源统计分析力度,严格按照有关的技术指标的规定,积极的收集、整理、上报相关数据,增强技术指标统计工作的指导作用。方便更加深入的进行耗能原因的分析以及探讨石油化工泵的节能技术的结构原理,切实做到节能减排,提高能效的根本目标。 输送泵过剩扬程控制技术的关键是做到出口节流、进口节流、旁路调节以及根据具体情况,具体分析和实施是否需要切割叶轮外径,减少叶轮数量、更换叶轮大小。 首先,由于应用输送泵过剩扬程控制技术不适于调节要求太大的机泵,特别是具有陡降扬程性能曲线的机泵。所以出口节流成为机泵最常见、最简单的调节方法。通过关小出口阀的方式来增加管线系统损失,减少工作流量。但是阀门的开度一般不能够小于百分之五十,否则将会出现泵过大的情况。 其次,尽量避免进口节流比出口节流扬程少的情况发生,因为这种情况极有可能引起输送泵过剩扬程控制技术、抽空,会随时损坏机泵的轴承。因此,我们通常采用的方式是,利用对串联运行的第二台机泵的进口,吸入压力较大的裕量。这样不仅能够避免多级泵因为轴力的突然改变而引起的零部件的损坏,更能够节省能源,发挥机泵的最大效益。 除此之外,我们还可以通过旁路调节,即在机泵的出口管线旁设立另外一条管线,使部分液体返回泵的进口或者吸液罐。这样就可以保障实际泵送量比需要量大,不至于出现因为低于最小流量而产生的液体过热、气蚀和震动。 除了上述的几个基本方法以外,我们还可以通过根据流量或者扬程超过需要量的3%——5%时,切割叶轮外径,降低其流量。但是值得强调的一点是,叶轮切割时候,一定要注意叶轮是否是原型叶轮,如果之前因为某种原因,已经对叶轮进行了切割,那么再次进行切割时一定要注意切割量的掌握情况。避免叶轮外径和导叶内经间隙过大的情况发生;多级泵不能在进口处拆除叶轮,否则会出现因为阻力增加而导致的气蚀现象。因此在多级泵的流量或者压力调节较大的情况发生时,可以在排除端减少叶轮的数量并加定距套,保证机泵的正常运转。 2、变频调速节能技术在石油化工泵中的应用 随着科学技术的进步, 通过应用变频调速节能技术,我们可以更好的控制风机、泵类的负载量,进而达到节能减排的目标,换句话来讲,变频调速节能技术已经成为各个行业发展循环经济的重要举措,因此,变频调速节能技术在石油、化工等多个领域得到了最广泛的应用。 首先,变频调速节能技术在化肥装置渣油进料泵中的应用。以A-GA101渣油进料泵为例,该设备是将减压渣油原料输送到汽化炉,并合成氨装置的重要设备。该系统的工作原理是通过采用控制出口阀门的方法进行控制,即利用差压变送器检测系统的流量信号送至PID调节器,并通过PID调节器来控制出口调节阀的开度和输出控制信号,从而保持机泵流量的稳定。通过变频调速节能技术在石油化工泵中的应用,我们不仅解决了源系统中节流量较大、浪费大量电能、控制度低、电机噪声较大的问题,而且由于变频技术的改造,机泵投入运行之后,操作工艺控制的更加平稳,变频器的调节程度更加精准,不仅使系统控制的精准度达到了优化标准,而且节约了渣油进料泵的电源能量。 其次,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术。在平时的生产环节中,尾矿泵是安全生产的重要组成部分,尾矿泵一般都是流水连续作业,在实际的生产过程中,尾矿系统的耗电量一般会比较大,因此,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术是提高尾矿泵运行效率,实现自动化的重要保障。例如,某公司在利用花费装置检修的时候,针对3台渣油进料泵进行了变频优化节能改造。在经过调速变频技术之后,工艺控制水平逐步平稳,系统控制精准度也大幅度提高,不仅减少了以前机泵控制系统的有关滞后现象,更使得机泵的运行压力日趋平稳,工艺运行指标也得到了优化。 石油化工分析论文:大型石油化工企业供配电系统 摘要:大型石化企业内采用何种供配电方式,既能满足生产需要,又能使供配电系统安全、可靠、经济、合理地运行是摆在我们面前急需解决的新问题。本文根据大型石油化工企业供配电特点,介绍了石油化工企业内三种主要的供配电方式,并对其进行了较详细的分析比较。 关键词:石油化工 企业供配电 1 前言 目前我国的大型石油化工企业(简称石化企业)多数是由中、小型逐步扩容起来的,对于企业内的供配电系统没有很好地按照大型以及特大型石化企业统筹规划。随着我国经济建设的飞速发展以及现代生活的需要,还将新建许多大型以及特大型石化企业,如企业内供配电方式选择不合理将会给企业带来极大的经济损失。因此,大型石化企业内采用何种供配电方式,既能满足生产需要,又能使供配电系统安全、可靠、经济、合理地运行是摆在我们面前急需解决的新问题,也是与大型石化企业供配电特点息息相关的。 2 大型石化企业供配电特点 2.1 对供配电的可靠性要求非常高 对连续运行的石化企业来说,对供配电的可靠性要求是非常高的,仅几个周波的电力系统故障就能造成大量生产装置停工,甚至引起灾难性的后果。 2.2 负荷相对平稳 石化企业的负荷是相对平稳的,日负荷曲线的变化很小,生产装置运行正常后,负荷几乎数周甚至数月不变。 2.3 负荷以异步电动机为主 石化企业的负荷主要是以大型异步电动机拖动的风机、压缩机以及隔爆或增安型异步电动机拖动的机泵为主。由于石化企业供配电系统内具有大量异步电动机的运行,因此,应对其功率因数进行有效的补偿。当采用电力电容补偿时,电力电容器组宜安装在主变电所、多区域配电所或多区域变电所内,因为这些变电所内的负荷相对平稳,而且可缩短装置变电所故障时的备用电源自动投入时间。 2.4 大型电动机启动 催化主风机等大型电动机的启动虽然次数很少,但启动时间却较长,是影响大型石化企业内供配电系统的关键问题之一。 2.5 具有企业自备热电厂 大型石化企业都具有企业自己的热电厂,其规模与企业的规模及地域的需求有关,有些规模大的热电厂除满足本企业的用电需求外还可向电力系统售电,通常仅能为本企业提供一定负荷及保安电源。石化企业的热电厂的主要作用是为企业内供汽,因此汽轮机多以背压式、抽汽背压式或抽汽凝汽式为主。一旦电力系统发生故障造成石化企业大面积停电,生产装置会立即停止用汽,各发电动机很难保证此时的稳定运行。通常大型石化企业的热电厂既是企业供配电系统的中心。 2.6 逐步扩容 石化企业的另一特点是用电负荷的逐步扩容,增加新装置及改造扩容是石化企业司空见惯的事情,因此在设计石化企业内供配电系统时一定要考虑留有足够的扩展余地。 3 大型石化企业对供电电源的要求 大型石化企业的用电负荷较大,通常总运行容量大于60MVA,供电电压为(66)110KV,220KV,并应由两个以上独立的电源供电,运行方式一般为双电源单运行或双电源双运行。 所谓双电源单运行供配电方式是某个供电电源正常运行另一个供电电源作备用,正常运行供电电源故障后备用供电电源自动投入确保企业的连续供配电。该运行方式的优点是企业内供配电系统倒闸操作方便,缺点是正常运行供电电源故障后极易造成企业生产的混乱。 双电源双运行供配电方式是两个供电电源均正常运行,某个供电电源故障后母线联络断路器自动投入确保企业的连续供配电。该运行方式的优点是某一供电电源故障后对企业生产造成的影响较小,缺点是企业内供配电系统倒闸操作很不方便。 4 大型石化企业内的主变电所 大型石化企业通常是以热电厂或总降压变电所作为主变电所。一些大型石化企业内具有数个主变电所,运行方式等事宜通常供电力公司制约。大型石化企业内主变电所的接线方式通常是单母线分段带旁路母线及双母线等,一般位于企业的外侧以便输入供电电源,因此,必须采用电力电缆向生产装置变电所供电。企业内采用供配电电压及供配电方式应根据企业的负荷特点及地理位置等因素仔细选择。 5 大型石化企业内供配电电压及供配电方式 我国大型石化企业内供配电电压通常为: 35KV,10KV,6KV及0.4KV; 大型石化企业内主要供配电方式为: 主变电所直配供配电方式; 多区域配电所供配电方式; 多区域变电所供配电方式; 6 主变电所直配供配电方式 从主变电所6(10)KV母线采用放射式直接供配电至各装置变电所就构成了主变电所直配供配电方式。 该供配电方式构成简单,设备管理集中,容易实现全企业的微机化管理及保护,各装置变电所均可无人值守,人员需求较少,是目前多数石化企业主要采用的供配电方式。但该供配电方式主变电所配出回路过多,系统供配电损耗很大,另外,目前多采用电力电缆沿系统管架敷设的形式,多条电缆都从主变电所一处配出也给这些电缆的设计、施工、运行以及今后的扩容都带来了极大的不便。在该供配电方式中每个配出回路都必须按该生产装置的最大运行负荷考虑,因此,不得不增加电器设备及配出电缆的投资。由于该供配电方式仅从主变电所一处配出,供配电系统末端的电压波动很大,这给处于企业负荷远端的储运及给排水系统的电气运行造成了一些困难。 为了在主变电所配出线短路时维持主变电所6(10)KV母线的残余电压,以及限制装置变电所的短路容量,也不得不在主变电所母线配出端安装出线电抗器。出线电抗器的安装又给大型电动机启动及供配电系统运行等带来了一系列问题。大型电动机回路出线电抗器的选择是一个非常严格的问题,电抗百分值选择小了,不但短路电流限制的不够,而且大型电动机启动时对主变电所6(10)KV母线的冲击也很大;选择大了,又不能保证大型电动机启动时的机端电压及启动力矩。因该供配电方式从主变电所至装置变电所是采用电力电缆直配方式,主变电所的短路阻抗与装置变电所的短路阻抗几乎相等,不能用短路电流的幅值来选择装置变电所内故障与主变电所出线电抗器及其系统电力电缆故障,过电流保护必须采用时间阶梯方式,所以主变电所母线配出回路不能安装过电流速断保护。当某一装置变电所发生短路故障时,会造成在主变电所该段6(10)KV母线下各装置变电所的大量低压电动机因瞬时低电压停机,这会给生产造成混乱,而且主变电所配出的回路越多影响范围越大。由于大型石化企业的大型异步电动机很多,因此,除多区域变电所供配电方式外,在计算主变电所低压侧母线短路电流时应考虑多台大型异步电动机的影响。该供配电方式的主变电所6(10)KV母线的短路容量及变压器容量不能太大,否则无法选择电气设备。对于6KV系统,变压器容量不易大于31.5MVA;对于10KV系统,变压器容量不易大于50MVA。有效的处理方法是将主变电所6(10)KV母线分成多段,以降低主变电所每段母线的短路容量。 大型石化企业典型主变电所直配供配电方式电力系统接线简图见图-1。在该简图中,电力系统的供配电电源侧采用了双电源单运行供配电方式,四台变压器的容量应相同,而低压侧决不能简单的看作四台变压器的连接,各变压器的低压侧通过主母线、旁路母线、母联断路器及旁路断路器组成数个环状接线,它具有高度的灵活性和可靠性。该接线可看作是具有紧密连接的两个独立变电所,而且仅增加了LB23一台断路器并结合旁路母线,主变电所的运行最大负荷既可从各变压器总容量的50%增至66%,既正常运行时各变压器的负荷率均为66%,某台变压器故障后,该变压器负荷通过母联断路器、旁路母线及旁路断路器分别由另外两台变压器各负担33%,而且对故障变压器所担负的任何装置变电所的两段进线,还都是由主变电所的两台独立的变压器分别供出的。大型电动机的启动是采用两台变压器短时并联的方式完成的,对主变电所母线冲击很小,而且只有该接线才能确保在单台变压器故障后仍能有两台变压器并联完成大型电动机的启动。 7 多区域配电所供配电方式 在石化企业内用电负荷集中的多处区域建立区域配电所,由企业主变电所以6(10)KV电压向这些区域配电所供配电,再由这些区域配电所向各装置变电所供配电即形成了多区域配电所供配电方式。 该供配电方式与主变电所直配供配电方式相比仅是在主变电所的配出方式有所不同。配出回路数的减少,给这些电缆的设计、施工、运行以及今后的扩容都带来了一定的方便,也减少了电器设备及配出电缆的投资,系统供配电损耗也有所降低,设备管理还很集中,可较容易地实现全企业的微机化管理及保护。除一些重要区域配电所外,一般区域配电所及各装置变电所也是无人值守。该供配电方式也是目前一些石化工企业采用的供配电方式。由于该供配电方式增加一级配出,使主变电所母线配出回路过电流保护及各装置变电所的低电压保护与备用电源自动投入与主变电所直配供配电方式相比必须还要增加一个时间阶梯。主变电所母线配出回路也不能安装过电流速断保护。另外,该供配电方式仍没有解决供配电系统末端的电压波动很大及主变电所母线配出端电抗器的问题。瞬时低电压停机问题依然存在,大型电动机回路也仍然需要主变电所6(10)KV母线经出线电抗器直配的供配电方式,而且主变电所母线的短路容量及变压器容量受限问题也无法解决。 区域配电所的容量还要受到主变电所母线出线电抗器容量的限制。简单的解决方法见图-2,从主变电所母线增加S3回路与L13和L23母联断路器,可将S1和S2回路的负荷率从50%增至100%,L13和L23母联断路器也应增设备用电源自动投入保护。 8 多区域变电所供配电方式 同多区域配电所供配电方式相似,区域变电所供配电方式也是在石化企业内用电负荷集中的多处区域建立区域变电所,将电力系统获得的电源电压经数台主变压器变压为石化企业内可接受的35KV电压,由企业主变电所用35KV电力电缆向这些区域变电所供配电,再由这些区域变电所经过变压器变压后,再向各装置变电所供配电即形成了多区域变电所供配电方式。大型石化企业典型多区域变电所供配电方式电力系统接线简图见图-3。 该供配电方式是以35KV为主供配电系统,解决了供配电系统末端的电压波动很大及主变电所母线配出端电抗器的问题,而且主变电所母线的短路容量及变压器容量受限问题也得到了解决。主变电所母线配出回路可安装过电流速断保护,缩短了断开35KV电力电缆短路故障的时间。从主变电所经35KV电力电缆与变压器配至各大型电动机,使各大型电动机与其供配电的变压器组成了电动机—变压器组,设计人员可根据各大型电动机的有关参数很容易地选择变压器的容量及阻抗电压百分值。该供配电方式不必增加主变电所母线配出过电流保护及各装置变电所的低电压保护与备用电源自动投入的时间阶梯,瞬时低电压停机的影响范围也有所减小。虽然该供配电方式是以35KV为主供配电系统,但在主变电所附近的生产装置(见图-3装置1变电所)还应采用主变电所直配供配电方式。但由于在企业内增加了35KV电压等级,而且该供配电方式与上述两个供配电方式相比增加很多变压器,这给企业内供配电系统的设计、施工、运行管理及检修试验增加了很大的难度,目前我国大型石化企业还很少采用该供配电方式,但却是今后新建大型及特大型石化企业主要采用的方式。 9 装置变电所供配电方式 装置变电所通常均采用单母线分段的供配电方式,母联一般装设备用电源自动投入保护,配出方式则有母线直配至用电负荷与母线配至各电动机控制中心(MCC)再配至用电负荷两种。国外进口装置变电所多采用后者,该供配电方式可在MCC开关柜上减少一些投资,而且可缩小在MCC故障时对供配电系统的影响范围。在设计装置变电所开关柜时,宜将进线、母联、电压互感器、变压器及补偿电容器开关柜集中布置,以方便今后的运行管理。 10 保安电源的设置 当石化企业发生大面积停电事故时,极易发生着火爆炸事故,一些生产装置还会造成重大设备事故,因此,必须考虑企业全面停电时的消防及其它问题。企业热电厂应安装低周减载装置,以增加事故情况下的发动机运行的稳定,并通过安装大型柴油消防泵及在部分生产装置安装柴油发电系统以解决此类问题。 11 结束语 多数石化企业的供配电系统是根据本企业实际情况,采用上述各种供配电方式的混合形成的。建议对主变电所附近少量负荷较少的生产装置采用主变电所直配供配电方式;对距主变电所较远负荷较少的多个生产装置,采用多区域配电所供配电方式;对距主变电所较远或供电半径内负荷较大的多个生产装置,采用多区域变电所供配电方式。对于采用主变电所以直配及多区域配电所为主供配电方式的大型石化企业,建议考虑图-1的主变电所接线方式。对于新建大型石化企业的供配电系统,建议考虑多区域变电所供配电方式。 石油化工分析论文:石油化工企业消防污水收集与处理初探 摘要:阐述了石油化工企业消防污水的产生及特点,提出了石油化工企业须重视消防污水的收集与处理,结合工程实例介绍了消防污水的收集方法。文章建议国家环境保护法规增加关于消防污水的有关内容。 关键词:石油化工 消防 污水处理 前言 随着社会的进步,人们的环境保护意识不断增强。石化企业水污染防治工作取得了较大的成绩。但是,消防污水的收集与处理问题常常被人们忽视。本文就这一方面的问题谈谈自己的看法。不当之处,望同行们批评指正。 1 消防污水的产生 石油化工企业是以石油或天然气为主要原料,通过不同的生产工艺过程、加工方法,生产各种石油产品、有机化工原料、化学纤维及化肥的工业。各种成分的物料在这里加工、储存、装卸、输送。一旦发生火灾,导致容器和管道破裂,物料就会泄漏出来。消防时,泄漏出来的物料混入消防水,消防水即被污染。笔者将这部分受污染的消防水称之为消防污水。 从消防污水的产生过程来看,其产生须具备两个条件:其一,消防污水只有在消防时才会产生;其二,消防污水只有在物料泄漏并混人消防水时才会产生。 消防污水的产生过程决定了消防污水具有区别于其它形式污水的特点。 2 消防污水的特点 消防污水具有以下几个特点: ①污水量变化大。由于消防污水只是在消防时产生,因而其水量与消防时实际用水量有关,而消防实际用水量与火灾严重程度密切相关。当火灾处于初期或程度比较轻时,消防实际用水量就小,产生的消防污水也就少;当火灾程度比较严重时,消防实际用水量就大,产生的消防污水也就多;当火灾特别严重时,企业内消防设施不能满足消防要求,需要动用企业外部消防设施,此时产生的消防污水就更多。 ②污水中污染物组分复杂。石油化工企业产品种类繁多、化工装置千差万别。不同的化工装置、不同的工艺流程、火灾发生时不同的泄漏点位置,消防污水中污染物的组分都会不同。物料泄漏量不同,消防污水中污染物的浓度也会有很大差异。 消防污水具有区别于其它形式污水的特点,但是无论何种形式的污水,它都存在着收集与处理的问题。 3 消防污水的收集与处理 消防污水如不采取措施加以收集,便会沿地面流淌至雨水管道,最终汇入江河湖泊,造成地下水、地表水的严重污染。依据石油化工企业的环保法规,“石油化工企业应该做到清污分流”,受到污染的消防水也应该从未受污染的水中分流出来。因此消防污水的收集与处理是必要的,不能因为火灾就忽略了对环境的保护。特别是加工过程中含有毒物质的企业,这个问题更应重视。 针对消防污水的特点,在将其送入污水处理厂前,还应注意以下几点: ①消防污水在被送入污水处理厂前须进行检测。 ②消防污水收集池须有一定的调节容积。 ③当消防污水可回收利用时,应考虑回收利用。 下面以金陵拜耳1万t/a组合聚醚装置中,堆桶场和原料罐区为例,谈谈消防污水是如何收集的。 4 工程实例 金陵拜耳1万t/a组合聚醚装置是由德国BAYER公司与金陵石化化工二厂合资兴建。该装置由原料罐区、生产厂房、堆桶场、加热区、污水池等建构筑物组成。产品组合聚醚是由聚醚与添加剂混配而成,其中添加剂中含胺类物质。若胺类物质泄漏并流入水体,将会造成地表水、地下水的污染,造成环境的污染。为防止消防污水对环境的污染,德国BAYER公司提供的基础设计中明确提出,该装置原料罐区、生产厂房、堆桶场的消防排水均须考虑收集并将受污染消防水送至化工二厂污水处理厂。 以堆桶场为例,是将其设计成一块周围高、中间低的盆地状场地,供收集消防污水。场地中间设一水沟,水沟的末端接切换井。切换井有两个出口,一个出口接污水池,一个出口接阀门井。阀门井内的阀门关闭,水即进入污水池,污水池蓄满后,水被积在盆状场地之内;阀门井内的阀门打开,积水即可排至雨水系统。 消防污水与未受污染的消防水的切换,按以下步骤进行:平时将阀门井内的阀门关闭,消防时,消防水被限制在盆状场地之内。检测人员经取样分析,如确认消防水未被污染,打开阀门,将场地内积水排至雨水系统;若分析结果显示消防水已被污染,则启动污水池内的污水泵,将受污染水送至污水处理厂(图1)。 盆状场地的净容积是这样确定的:考虑到污水的检测时间约须1.5-2h,场地内按可容纳3h消防用水量。依据《建筑设计防火规范》,堆桶场消防用水量确定为25L/s,3h消防用水的溶积即为270m3,因而,盆状场地的净容积应不小于270m3。 堆桶场的设计要点:一是要计算盆状场地的净容积,确保堆桶场在堆好成品桶。原料桶、空桶和废料桶时仍能满足270m3要求;二是盆状场地的地坪应做好防渗工作,因为此时的盆状场地兼作消防污水收集池;三是污水泵的流量确定应综合考虑污水处理厂的承受能力和盆状场地的排空时间。 原料罐区有现成的围堰,只要保证其容量,并做好防渗工作,便可作为消防污水收集池。 以上设计得到德国BATER公司的认可。 目前,该工程已竣工投产,消防污水收集设施使用效果如何,还有待今后实践的检验。 5 存在的问题 ①由于我国环保规范未提及消防污水,消防污水的收集容积在规范和手册中均没有明确的计算方法。以上计算是否妥当,有待于实践的检验。 ②消防实际用水量可能远远大于规范中规定的消防用水量,实际消防用水量太大时,消防污水就会溢出收集池,流入雨水管道,污染环境。但是,如果将收集池做得很大,势必又增加了土建投资。如何经济、合理地确定消防污水收集池的容积,还有待于同行们的进一步探讨。 ③污水的检测项目不同、同一检测项目所使用的仪器不同,检测所需时间就会不同。而污水检测所需时间对消防污水收集他的容积影响很大。污水检测所需时间如何确定,依据不足。 6 几点建议 ①石油化工工程设计应考虑消防污水的收集。 ②建设石油化工企业污水处理厂应考虑消防污水处理量。 ③国家环境保护标准规范在有关章节应增加消防污水的有关内容。 石油化工分析论文:浅析石油化工装置工艺管线系统试压研究 [论文关键词] 石油化工 管线试压技术 管道工艺技术 [论文摘 要] 石油化工装置是以石油裂解加工为主体生产各种燃油和化工原料的生产装置。装置内的各种工艺介质多为易燃、易爆和有毒性的物质。因此,在石油化工装置施工过程中,各类工艺管道的安装质量必须严格控制,严禁其泄漏,否则将造成严重后果。本文旨是根据石油化工装置工艺技术的危险因素,安全设计方面进行深入的探讨。 目前我国石油的生产是越来越大,可是石油化工装置是以石油裂解加工为主体生产各种燃油,以及是以化工原料为主体的生产装置的,装置内存在着各种工艺介质很多都是有毒性的物质,易燃、易爆的物质和。也就是说,在石油化工装置施工过程中,各类工艺管道的安装质量必须严格控制,严禁其泄漏,否则将造成严重后果。工艺管线安装过程中,为检验焊缝的质量及法兰连接处的密闭性,管线的试压工作是十分重要和必不可少的一道关键工序。 实际上,从标本兼治的理念来看,设计成品的质量对安全生产有着不可忽视的影响。石油化工装置设计安全是预防火灾爆炸事故发生,实现安全生产的一项重要工作。那么要如何保证装置设计安全呢,当然就要严格、正确地执行相关法规、标准规范,特别是强制性标准。 一.石油化工装置管线试压工艺技术研究 1.技术准备。大型石油化工装置工艺管线系统多,走向错综复杂,为了使试压工作正常进行,必须预先做好充分的技术准备。试压前,应根据工艺流程图编制试压方案,理清试压流程,按要求确定试压介质、方法、步骤及试压各项安全技术措施等。 2.管线的完整性检查。管线的完整性检查是管线试压前的必要工作,没有经过完整性检查确认合格的系统一律不得进行试压试验。完整性检查的依据是管道系统图、管道平面图、管道剖面图、管道支架图、管道简易试压系统图等技术文件。完整性检查的方法一是施工班组对自己施工的管线按设计图纸自行检查,二是施工技术人员对试压的系统每根管线逐条复检,三是试压系统中所有管线按设计图纸均检查合格后,申报质监、业主进行审检、质检。完整性检查的内容分硬件和软件两部分。 3.物资准备。管线试压介质一般分为两类:一类是气体,一类是液体。气体一般采用空气、干燥无油空气和氮气等。液体一般采用水、洁净水和纯水等。因此,如果管线没有特殊的要求,试压介质一般多采用水。试压工作是一种比较危险的工作。因此,在此项工作开始前应进行充分的物资准备工作。主要包括试压设备的维护保养、安全检查和进场布设;各种试压用仪器、仪表的校验、检查和安装;试压临时管线及配件的安装布置;试压用盲板、螺栓、螺母、垫片等材料的准备;设备、仪表、阀门、管件、安全阀、流量计等隔离措施的实施;试压中各种安全技术措施所需物资的供应及现场的布置等工作。 4.压力试验。承受内压管线的试验压力为管线设计压力的1.5倍;当管道的设计温度高于试验温度时,试验压力应符合下式Ps=1.5δ1/δ2δ1/δ2 6.5时,取6.5值;当Ps在试验温度下,产生超过屈服强度应力时,应应将试验压力降至管道压力不超过屈服强度时的最高试验压力。气压试验管道的试验压力为设计。对于气压作强度试验的管线,当强度试验合格后,直接将试验压力降至气密性试验的压力,稳压30分钟,以无泄漏、无压降为合格。检验采用在焊口、发兰、密封处刷检漏液的方法。 5.试压安全技术规定。管线试压是非常危险的,应做好各项安全技术措施。液压试验管段长度一般不应超过1000米,试验用的临时加固措施应经检查确认安全可靠,并做好标识。试验用压力表应在检定合格期内,精度不低于1.5级,量程是被测压力的1.5~2倍,试压系统中的压力表不得少于2块。液压试验系统注水时,应将空气排尽,宜在环境温度5℃以上进行,否则须有防冻措施。合金钢管道系统,液体温度不得低于5℃。试验过程中,如遇泄漏,不得带压修理,缺陷消除后,应重新试压。试压合格后应及时卸压,液体试压时应及时将管内液体排尽。系统试验完毕后,应及时拆除所有临时盲板,填写试压记录。试压过程中,试压区域要设置警戒线,无关人员不得入内,操作人员必须听从指挥,不得随意开关阀门。 二.石油化工装置管道工艺技术 1.塔和容器的管线设计 依据工艺原理合理布置。分馏塔与汽提塔之间的管线布置。通常分馏塔到汽提塔有调节阀组,调节阀组应靠近汽提塔安装,以保证调节阀前有足够离的液柱。分馏塔与回馏罐之间的管线布置。当分馏塔的塔顶压力用热旁路控制时,热旁路应尽量短且不得出现袋形,调节阀应设在回流罐的上部。汽液两相流的管道布置时,管道上的调节阀应尽量靠近接收介质的容器布置,减少管道压降,避免管道震动。如图3所示。由此可见,管线不可随意布放。 2.泵的管线设计 泵入口偏心异径管的使用。泵吸人管道设计是确保泵经常处于正常工作状态的关键。当泵人口管系统有变径时,要采用偏心大小头以防变径处气体积聚,偏心异径管的安装方式如下:一般采用项平安装,当异径管与向上弯的弯头直连的情况下可以采用底平安装。这种安装方式可以省去低点排液。 布置泵的人口管线时要考虑到几个方面的因素: ①泵的人口管支架的设置。如泵的进口在一侧,则泵的入口管支架应是可调式,且人口管及阀门位置在泵的侧前方。 ②气阻。进泵管线不得有气阻,这一点很容易被忽视,某些布置虽符合工艺流程图,但在局部会产生气阻现象,从而严重影响泵的运行。 ③管道柔性。泵是同转机械,管道推力作用在管嘴上会使转轴的定位偏移,因此管道设计要保证泵嘴受力在允许数值内。塔底进泵的高温管线尤其需要考虑热补偿。 3.冷换设备的管线设计逆流换热 ①冷换设备冷水走管程由下部进入,上部排出。这样供水发生故障时,换热器内有存水,不致排空。如作为加热器时用蒸汽加热,蒸汽从上部引入,凝结水由下部排出。 ②安装净距。为了方便检修,换热器进出口管线及阀门法兰。均应与设备封头盖法兰保持一定距离,为方便拆卸螺栓净距一般为300mm。 ③热应力。换热器的固定点一般是在管箱端,凡连接封头端管嘴的管道必须考虑因换热器热胀而位移的影响。重沸器返回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。 三.总结 设计方法和手段的不断进步能有效地提高设计质量。作为设计者,会受生理和心理等因素的影响,容易出现偏差,技术的进步,极大地补偿了人的缺陷。当前,计算机辅助设计CAD正在广泛应用,它使设计工作更高效、更优质,使一些易出差错的环节不复存在。掌握CAD设计手段是现阶段设计者的基本要求,也是设计者知识水平不断更新提高的体现。 石油化工分析论文:浅谈石油化工高效液相色谱仪检测技术 论文关键词:高效液相色谱仪 石油化工 检测 论文摘要:蒸发光散射检测器作为高效液相色谱仪的一个重要组成部分,具有高效、快速的特点,在石油样品的范围检测越来越广。本文主要针对蒸发光散射检测技术在石油化工领域中的应用进行了分析。 蒸发光散射检测器(ELSD)作为一种新型的通用型检测器,显示了极大的优越性,引起了广大科研工作者的注意,在一定程度上弥补了HPLC传统检测器上的不足。笔者综述了ELSD的仪器结构、工作原理以及影响检测的因素,重点介绍其在石油化工领域中的应用。 1.ELSD的结构和工作原理 1966年, Ford第一次介绍了ELSD,当时它被称为蒸发分析器( Evaporative Analyzer) ,后来又被称为质量检测器(Mass Detector) 、光散射检测器(Light Scaterring Detector) 等,属于一种具有较高灵敏度的通用检测器。它运用光散射技术使高分子量和低分子量化合物检测时通过质量敏感(Mass Responsive)模式来完成。对于各种已经商品化的ELSD主要由3部分组成:雾化器、加热漂移管和光散射池。 1.1雾化器 雾化器直接和分析柱的出口相连接,从柱后出来的流出物进入雾化器,在雾化器的末端与通入的气体(通常是氮气或氦气)充分混合成均匀的小液滴,可以通过调节气体的流速和洗脱液的流速来调节所产生液滴的大小。对于ELSD的稳定性在很大程度上取决于物化器气体流速,气体流速如果低于正常流速,会产生较大体积的液滴,大液滴会凝聚在加热漂移管上使响应值降低,大液滴中的流动相如果不能完全蒸发,则会形成尖峰;如果气体流速过高,则大液滴的数量会减少,响应值降低。 1.2加热漂移管 加热漂移管是ELSD的一个重要部件。柱流出物经过物化器后变成气溶胶,然后经过加热漂移管。加热漂移管的作用是使气溶胶中的易挥发组分挥发,流动相中的不易挥发组分经过加热漂移管进入散射池。加热漂移管的重要参数是在保证流动相完全蒸发的前提下设置尽量低的温度,特别是对于一些不稳定的化合物,更应该在低温下蒸发掉流动相。 1.3光散射池 在光散射池中,样品颗粒散射光源发出的光经过检测器产生电信号。在仪器的实际结构中,光源大多数使用多色光源,但是也有的厂家使用激光源。激光源除强度较大以外,有本征的缺憾,即对于一些具有生色基团的化合物,如果其吸收波长正好与激光光源波长相等,这种化合物就不会被检测到;另一方面,因散射光强度和(D/I)有关,所以多色光的散射强度使ELSD的响应因子更接近于一个真正的质量检测器,而单色光ELSD的响应因子会有较大的变化。经样品颗粒散射的光被光电倍增管或硅晶体光电二极管接收,其发展趋势是硅晶体光电二极管被逐步取代光电倍增管。 2.影响ELSD检测的因素 Charleswoortin最早研究了ELSD的检测原理,并为它以后的发展奠定了基础,后来经过大量的学者研究逐渐加以完善,并由Mengerink系统地总结如下: 2.1 物化器 散射光的强度与进入光散射池的颗粒大小有关, ,因此也就与在雾化过程中产生的液滴大小有关。可以用Nukiya-ma和Tanasawa的经验公式计算气溶胶中的液滴平均直径(D) 。液滴直径的大小与表面张力、流动相的密度和粘度以及气体的流速有关,可以通过调节这些参数来实现对液滴大小的调节,以提高检测器的灵敏度。 2.2 加热漂移管 加热漂移管的作用是把柱流出物中的流动相加热蒸发掉,只剩下化合物的颗粒。其温度的设定值应根据洗脱液的组成和性质而定,例如当流动相的沸点高时,应该升高操作温度,使其完全蒸发,同时要尽量保持较低的温度,以免使待分析的物质加热蒸发,而导致检测器的灵敏度降低。 2.3 光散射池 当一个颗粒与光作用时,共有3 种类型的散射过程发生: Rayleigh散射、Mie散射和折射- 反射。这3种过程均与颗粒的直径(D)及波长(λ)有关,当D /λ 0. 1时产生Ray-leigh散射;当0. 1 D /λ 1 时,产生Mie散射; 当D /λ 1时,产生折射- 反射。散射光的强度主要来自于两种不同的组合,即Rayleigh散射和Mie散射或Mie散射和折射- 反射。冯埃生和Trathnigg等人分别考察了影响ELSD检测的因素,发现加热漂移管的温度对基线水平和噪声的影响有明显的规律:温度较低时,流动相不能完全蒸发掉,基线水平较高;温度过高时可能会带来更大的噪声。 3. ELSD在石油化工领域中的应用 由于ELSD具有其它传统检测器无法比拟的优点,所以在碳水化合物、氨基酸、表面活性剂、医药、磷酯类化合物等检测方面发挥了巨大的作用,但是在石油化工领域,由于物质的复杂性而应用比较少。Padlo等人用HPLC - ELSD体系对VGO 馏分油和减压渣油进行模拟蒸馏,当加热漂移管的温度为40~80℃时流动相为正戊烷,工作温度为115~150℃时流动相为正己烷,结果发现当加热漂移管的温度为40℃时,对应油样中只有沸点大于315℃的组分才能被检测到,也就是说检测限为315℃,同样当加热漂移管的温度为80、115、150℃时,对应油样沸点检测限分别大于380、435、482℃,依据不同的ELSD操作温度可以得到油品的沸点分布结果。把实验结果与气相模拟蒸馏的结果进行对比,表明前者具有分析时间短、样品用量小、不使用色谱柱、使用范围广等优点。Padlo、朱继升等人采用Padlo建立了正相高效液相色谱法,用PAC (丙胺氰基柱) 、DNAP (二硝基苯胺丙烷) 、D IOL (正相硅胶键合二醇) 3个液相色谱柱串连,通过柱切换和梯度洗脱等手段将沸点大于315℃ (600°F)煤液化油分成饱和烃、芳烃(1~5环)和极性化合物3个组分,然后用二极管阵列检测器、蒸发光散射检测器分别对各个组分进行定性、定量分析,并把结果与气相模拟蒸馏法和重量法测得的结果进行对比,结果表明前者在准确性和重复性方面均与后者相媲美。Ashraf采用带有两个正相色谱柱(丙胺氰基柱PAC和二硝基苯胺丙烷DNAP)和两个检测器(二极管阵列检测器DVD和蒸发光散射检测器ELSD)的多维HPLC系统,成功运用于瓦斯油(VGO) 、重瓦斯油(HVGO) 、减压渣油(VR)以及深拔馏分(DD)中6种烃类组分的芳香烃含量、质量和支链分布的定量测定。这些烃类组分包括饱和烃(脂肪烃和环烷烃) , 1~4环芳香烃和极性化合物(高于4环的含N、O杂环化合物) 。这种独特的HPLC系统以正己烷、二氯甲烷和异丙醇为流动相,采用梯度洗脱有效分离烃类组分,对蒸发光散射检测器进行较宽范围质量校正以及独特的算法将二极管阵列检测器光谱转换成芳香烃含量。此方法在分离初、馏点高于340℃的样品时具有其它方法不具备的优点。Bartle对蒸发光散射检测器在凝胶渗透色谱(GPC)中的应用做了进一步的探索研究,研究发现在测定煤液化油提取物时,对于一些窄分布、高分子量(大于300)的馏分有较好的灵敏度和线性关系,从某种程度上可以称之为质量检测器,相对于传统GPC检测器而言具有巨大的优越性;但是对于低分子量的馏分,由于沸点低,在蒸发除去流动相的过程中,待分析物也一同被气化而损失掉,所以应用ELSD测定煤液化油提取物时只能测定高分子量(大300)馏分;Xie Rong等人采用配有蒸发光散射检测器、粘度计、示差折光检测器的GPC系统成功地分析了聚合物的螺旋半径、固有粘度、分子量及其分布; L i同样将ELSD应用在GPC上测定沥青和渣油的分子量和分子量分布,并把测定结果与用薄层色谱的测定结果进行对比。 4结束语 综上所述,通过调节气体流速和加热漂移管的温度,使响应值、信噪比达到最大。ELSD的响应不依赖于被检测物质的光学性质,只能检测沸点低于流动相的样品。ELSD检测灵敏度高,检测限达到ng级且检测过程中基线稳定,能进行梯度洗脱。 石油化工分析论文:石油化工企业消防污水收集与处理初探 摘要:阐述了石油化工企业消防污水的产生及特点,提出了石油化工企业须重视消防污水的收集与处理,结合工程实例介绍了消防污水的收集方法。文章建议国家环境保护法规增加关于消防污水的有关内容。 关键词:石油化工 消防 污水处理 前言 随着社会的进步,人们的环境保护意识不断增强。石化企业水污染防治工作取得了较大的成绩。但是,消防污水的收集与处理问题常常被人们忽视。本文就这一方面的问题谈谈自己的看法。不当之处,望同行们批评指正。 1 消防污水的产生 石油化工企业是以石油或天然气为主要原料,通过不同的生产工艺过程、加工方法,生产各种石油产品、有机化工原料、化学纤维及化肥的工业。各种成分的物料在这里加工、储存、装卸、输送。一旦发生火灾,导致容器和管道破裂,物料就会泄漏出来。消防时,泄漏出来的物料混入消防水,消防水即被污染。笔者将这部分受污染的消防水称之为消防污水。 从消防污水的产生过程来看,其产生须具备两个条件:其一,消防污水只有在消防时才会产生;其二,消防污水只有在物料泄漏并混人消防水时才会产生。 消防污水的产生过程决定了消防污水具有区别于其它形式污水的特点。 2 消防污水的特点 消防污水具有以下几个特点: ①污水量变化大。由于消防污水只是在消防时产生,因而其水量与消防时实际用水量有关,而消防实际用水量与火灾严重程度密切相关。当火灾处于初期或程度比较轻时,消防实际用水量就小,产生的消防污水也就少;当火灾程度比较严重时,消防实际用水量就大,产生的消防污水也就多;当火灾特别严重时,企业内消防设施不能满足消防要求,需要动用企业外部消防设施,此时产生的消防污水就更多。 ②污水中污染物组分复杂。石油化工企业产品种类繁多、化工装置千差万别。不同的化工装置、不同的工艺流程、火灾发生时不同的泄漏点位置,消防污水中污染物的组分都会不同。物料泄漏量不同,消防污水中污染物的浓度也会有很大差异。 消防污水具有区别于其它形式污水的特点,但是无论何种形式的污水,它都存在着收集与处理的问题。 3 消防污水的收集与处理 消防污水如不采取措施加以收集,便会沿地面流淌至雨水管道,最终汇入江河湖泊,造成地下水、地表水的严重污染。依据石油化工企业的环保法规,“石油化工企业应该做到清污分流”,受到污染的消防水也应该从未受污染的水中分流出来。因此消防污水的收集与处理是必要的,不能因为火灾就忽略了对环境的保护。特别是加工过程中含有毒物质的企业,这个问题更应重视。 针对消防污水的特点,在将其送入污水处理厂前,还应注意以下几点: ①消防污水在被送入污水处理厂前须进行检测。 ②消防污水收集池须有一定的调节容积。 ③当消防污水可回收利用时,应考虑回收利用。 下面以金陵拜耳1万t/a组合聚醚装置中,堆桶场和原料罐区为例,谈谈消防污水是如何收集的。 4 工程实例 金陵拜耳1万t/a组合聚醚装置是由德国BAYER公司与金陵石化化工二厂合资兴建。该装置由原料罐区、生产厂房、堆桶场、加热区、污水池等建构筑物组成。产品组合聚醚是由聚醚与添加剂混配而成,其中添加剂中含胺类物质。若胺类物质泄漏并流入水体,将会造成地表水、地下水的污染,造成环境的污染。为防止消防污水对环境的污染,德国BAYER公司提供的基础设计中明确提出,该装置原料罐区、生产厂房、堆桶场的消防排水均须考虑收集并将受污染消防水送至化工二厂污水处理厂。 以堆桶场为例,是将其设计成一块周围高、中间低的盆地状场地,供收集消防污水。场地中间设一水沟,水沟的末端接切换井。切换井有两个出口,一个出口接污水池,一个出口接阀门井。阀门井内的阀门关闭,水即进入污水池,污水池蓄满后,水被积在盆状场地之内;阀门井内的阀门打开,积水即可排至雨水系统。 消防污水与未受污染的消防水的切换,按以下步骤进行:平时将阀门井内的阀门关闭,消防时,消防水被限制在盆状场地之内。检测人员经取样分析,如确认消防水未被污染,打开阀门,将场地内积水排至雨水系统;若分析结果显示消防水已被污染,则启动污水池内的污水泵,将受污染水送至污水处理厂(图1)。 盆状场地的净容积是这样确定的:考虑到污水的检测时间约须1.5-2h,场地内按可容纳3h消防用水量。依据《建筑设计防火规范》,堆桶场消防用水量确定为25L/s,3h消防用水的溶积即为270m3,因而,盆状场地的净容积应不小于270m3。 堆桶场的设计要点:一是要计算盆状场地的净容积,确保堆桶场在堆好成品桶。原料桶、空桶和废料桶时仍能满足270m3要求;二是盆状场地的地坪应做好防渗工作,因为此时的盆状场地兼作消防污水收集池;三是污水泵的流量确定应综合考虑污水处理厂的承受能力和盆状场地的排空时间。 原料罐区有现成的围堰,只要保证其容量,并做好防渗工作,便可作为消防污水收集池。 以上设计得到德国BATER公司的认可。 目前,该工程已竣工投产,消防污水收集设施使用效果如何,还有待今后实践的检验。 5 存在的问题 ①由于我国环保规范未提及消防污水,消防污水的收集容积在规范和手册中均没有明确的计算方法。以上计算是否妥当,有待于实践的检验。 ②消防实际用水量可能远远大于规范中规定的消防用水量,实际消防用水量太大时,消防污水就会溢出收集池,流入雨水管道,污染环境。但是,如果将收集池做得很大,势必又增加了土建投资。如何经济、合理地确定消防污水收集池的容积,还有待于同行们的进一步探讨。 ③污水的检测项目不同、同一检测项目所使用的仪器不同,检测所需时间就会不同。而污水检测所需时间对消防污水收集他的容积影响很大。污水检测所需时间如何确定,依据不足。 6 几点建议 ①石油化工工程设计应考虑消防污水的收集。 ②建设石油化工企业污水处理厂应考虑消防污水处理量。 ③国家环境保护标准规范在有关章节应增加消防污水的有关内容。 石油化工分析论文:浅析石油化工装置工艺管线系统试压研究 [论文关键词] 石油化工 管线试压技术 管道工艺技术 [论文摘 要] 石油化工装置是以石油裂解加工为主体生产各种燃油和化工原料的生产装置。装置内的各种工艺介质多为易燃、易爆和有毒性的物质。因此,在石油化工装置施工过程中,各类工艺管道的安装质量必须严格控制,严禁其泄漏,否则将造成严重后果。本文旨是根据石油化工装置工艺技术的危险因素,安全设计方面进行深入的探讨。 目前我国石油的生产是越来越大,可是石油化工装置是以石油裂解加工为主体生产各种燃油,以及是以化工原料为主体的生产装置的,装置内存在着各种工艺介质很多都是有毒性的物质,易燃、易爆的物质和。也就是说,在石油化工装置施工过程中,各类工艺管道的安装质量必须严格控制,严禁其泄漏,否则将造成严重后果。工艺管线安装过程中,为检验焊缝的质量及法兰连接处的密闭性,管线的试压工作是十分重要和必不可少的一道关键工序。 实际上,从标本兼治的理念来看,设计成品的质量对安全生产有着不可忽视的影响。石油化工装置设计安全是预防火灾爆炸事故发生,实现安全生产的一项重要工作。那么要如何保证装置设计安全呢,当然就要严格、正确地执行相关法规、标准规范,特别是强制性标准。 一.石油化工装置管线试压工艺技术研究 1.技术准备。大型石油化工装置工艺管线系统多,走向错综复杂,为了使试压工作正常进行,必须预先做好充分的技术准备。试压前,应根据工艺流程图编制试压方案,理清试压流程,按要求确定试压介质、方法、步骤及试压各项安全技术措施等。 2.管线的完整性检查。管线的完整性检查是管线试压前的必要工作,没有经过完整性检查确认合格的系统一律不得进行试压试验。完整性检查的依据是管道系统图、管道平面图、管道剖面图、管道支架图、管道简易试压系统图等技术文件。完整性检查的方法一是施工班组对自己施工的管线按设计图纸自行检查,二是施工技术人员对试压的系统每根管线逐条复检,三是试压系统中所有管线按设计图纸均检查合格后,申报质监、业主进行审检、质检。完整性检查的内容分硬件和软件两部分。 3.物资准备。管线试压介质一般分为两类:一类是气体,一类是液体。气体一般采用空气、干燥无油空气和氮气等。液体一般采用水、洁净水和纯水等。因此,如果管线没有特殊的要求,试压介质一般多采用水。试压工作是一种比较危险的工作。因此,在此项工作开始前应进行充分的物资准备工作。主要包括试压设备的维护保养、安全检查和进场布设;各种试压用仪器、仪表的校验、检查和安装;试压临时管线及配件的安装布置;试压用盲板、螺栓、螺母、垫片等材料的准备;设备、仪表、阀门、管件、安全阀、流量计等隔离措施的实施;试压中各种安全技术措施所需物资的供应及现场的布置等工作。 4.压力试验。承受内压管线的试验压力为管线设计压力的1.5倍;当管道的设计温度高于试验温度时,试验压力应符合下式Ps=1.5δ1/δ2δ1/δ2 6.5时,取6.5值;当Ps在试验温度下,产生超过屈服强度应力时,应应将试验压力降至管道压力不超过屈服强度时的最高试验压力。气压试验管道的试验压力为设计。对于气压作强度试验的管线,当强度试验合格后,直接将试验压力降至气密性试验的压力,稳压30分钟,以无泄漏、无压降为合格。检验采用在焊口、发兰、密封处刷检漏液的方法。 5.试压安全技术规定。管线试压是非常危险的,应做好各项安全技术措施。液压试验管段长度一般不应超过1000米,试验用的临时加固措施应经检查确认安全可靠,并做好标识。试验用压力表应在检定合格期内,精度不低于1.5级,量程是被测压力的1.5~2倍,试压系统中的压力表不得少于2块。液压试验系统注水时,应将空气排尽,宜在环境温度5℃以上进行,否则须有防冻措施。合金钢管道系统,液体温度不得低于5℃。试验过程中,如遇泄漏,不得带压修理,缺陷消除后,应重新试压。试压合格后应及时卸压,液体试压时应及时将管内液体排尽。系统试验完毕后,应及时拆除所有临时盲板,填写试压记录。试压过程中,试压区域要设置警戒线,无关人员不得入内,操作人员必须听从指挥,不得随意开关阀门。 二.石油化工装置管道工艺技术 1.塔和容器的管线设计 依据工艺原理合理布置。分馏塔与汽提塔之间的管线布置。通常分馏塔到汽提塔有调节阀组,调节阀组应靠近汽提塔安装,以保证调节阀前有足够离的液柱。分馏塔与回馏罐之间的管线布置。当分馏塔的塔顶压力用热旁路控制时,热旁路应尽量短且不得出现袋形,调节阀应设在回流罐的上部。汽液两相流的管道布置时,管道上的调节阀应尽量靠近接收介质的容器布置,减少管道压降,避免管道震动。如图3所示。由此可见,管线不可随意布放。 2.泵的管线设计 泵入口偏心异径管的使用。泵吸人管道设计是确保泵经常处于正常工作状态的关键。当泵人口管系统有变径时,要采用偏心大小头以防变径处气体积聚,偏心异径管的安装方式如下:一般采用项平安装,当异径管与向上弯的弯头直连的情况下可以采用底平安装。这种安装方式可以省去低点排液。 布置泵的人口管线时要考虑到几个方面的因素: ①泵的人口管支架的设置。如泵的进口在一侧,则泵的入口管支架应是可调式,且人口管及阀门位置在泵的侧前方。 ②气阻。进泵管线不得有气阻,这一点很容易被忽视,某些布置虽符合工艺流程图,但在局部会产生气阻现象,从而严重影响泵的运行。 ③管道柔性。泵是同转机械,管道推力作用在管嘴上会使转轴的定位偏移,因此管道设计要保证泵嘴受力在允许数值内。塔底进泵的高温管线尤其需要考虑热补偿。 3.冷换设备的管线设计逆流换热 ①冷换设备冷水走管程由下部进入,上部排出。这样供水发生故障时,换热器内有存水,不致排空。如作为加热器时用蒸汽加热,蒸汽从上部引入,凝结水由下部排出。 ②安装净距。为了方便检修,换热器进出口管线及阀门法兰。均应与设备封头盖法兰保持一定距离,为方便拆卸螺栓净距一般为300mm。 ③热应力。换热器的固定点一般是在管箱端,凡连接封头端管嘴的管道必须考虑因换热器热胀而位移的影响。重沸器返回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。回线各段管线长度的分配要恰当,可以防止设备管嘴受力过大。 三.总结 设计方法和手段的不断进步能有效地提高设计质量。作为设计者,会受生理和心理等因素的影响,容易出现偏差,技术的进步,极大地补偿了人的缺陷。当前,计算机辅助设计CAD正在广泛应用,它使设计工作更高效、更优质,使一些易出差错的环节不复存在。掌握CAD设计手段是现阶段设计者的基本要求,也是设计者知识水平不断更新提高的体现。 石油化工分析论文:浅谈石油化工高效液相色谱仪检测技术 论文关键词:高效液相色谱仪 石油化工 检测 论文摘要:蒸发光散射检测器作为高效液相色谱仪的一个重要组成部分,具有高效、快速的特点,在石油样品的范围检测越来越广。本文主要针对蒸发光散射检测技术在石油化工领域中的应用进行了分析。 蒸发光散射检测器(ELSD)作为一种新型的通用型检测器,显示了极大的优越性,引起了广大科研工作者的注意,在一定程度上弥补了HPLC传统检测器上的不足。笔者综述了ELSD的仪器结构、工作原理以及影响检测的因素,重点介绍其在石油化工领域中的应用。 1.ELSD的结构和工作原理 1966年, Ford第一次介绍了ELSD,当时它被称为蒸发分析器( Evaporative Analyzer) ,后来又被称为质量检测器(Mass Detector) 、光散射检测器(Light Scaterring Detector) 等,属于一种具有较高灵敏度的通用检测器。它运用光散射技术使高分子量和低分子量化合物检测时通过质量敏感(Mass Responsive)模式来完成。对于各种已经商品化的ELSD主要由3部分组成:雾化器、加热漂移管和光散射池。 1.1雾化器 雾化器直接和分析柱的出口相连接,从柱后出来的流出物进入雾化器,在雾化器的末端与通入的气体(通常是氮气或氦气)充分混合成均匀的小液滴,可以通过调节气体的流速和洗脱液的流速来调节所产生液滴的大小。对于ELSD的稳定性在很大程度上取决于物化器气体流速,气体流速如果低于正常流速,会产生较大体积的液滴,大液滴会凝聚在加热漂移管上使响应值降低,大液滴中的流动相如果不能完全蒸发,则会形成尖峰;如果气体流速过高,则大液滴的数量会减少,响应值降低。 1.2加热漂移管 加热漂移管是ELSD的一个重要部件。柱流出物经过物化器后变成气溶胶,然后经过加热漂移管。加热漂移管的作用是使气溶胶中的易挥发组分挥发,流动相中的不易挥发组分经过加热漂移管进入散射池。加热漂移管的重要参数是在保证流动相完全蒸发的前提下设置尽量低的温度,特别是对于一些不稳定的化合物,更应该在低温下蒸发掉流动相。 1.3光散射池 在光散射池中,样品颗粒散射光源发出的光经过检测器产生电信号。在仪器的实际结构中,光源大多数使用多色光源,但是也有的厂家使用激光源。激光源除强度较大以外,有本征的缺憾,即对于一些具有生色基团的化合物,如果其吸收波长正好与激光光源波长相等,这种化合物就不会被检测到;另一方面,因散射光强度和(D/I)有关,所以多色光的散射强度使ELSD的响应因子更接近于一个真正的质量检测器,而单色光ELSD的响应因子会有较大的变化。经样品颗粒散射的光被光电倍增管或硅晶体光电二极管接收,其发展趋势是硅晶体光电二极管被逐步取代光电倍增管。 2.影响ELSD检测的因素 Charleswoortin最早研究了ELSD的检测原理,并为它以后的发展奠定了基础,后来经过大量的学者研究逐渐加以完善,并由Mengerink系统地总结如下: 2.1 物化器 散射光的强度与进入光散射池的颗粒大小有关, ,因此也就与在雾化过程中产生的液滴大小有关。可以用Nukiya-ma和Tanasawa的经验公式计算气溶胶中的液滴平均直径(D) 。液滴直径的大小与表面张力、流动相的密度和粘度以及气体的流速有关,可以通过调节这些参数来实现对液滴大小的调节,以提高检测器的灵敏度。 2.2 加热漂移管 加热漂移管的作用是把柱流出物中的流动相加热蒸发掉,只剩下化合物的颗粒。其温度的设定值应根据洗脱液的组成和性质而定,例如当流动相的沸点高时,应该升高操作温度,使其完全蒸发,同时要尽量保持较低的温度,以免使待分析的物质加热蒸发,而导致检测器的灵敏度降低。 2.3 光散射池 当一个颗粒与光作用时,共有3 种类型的散射过程发生: Rayleigh散射、Mie散射和折射- 反射。这3种过程均与颗粒的直径(D)及波长(λ)有关,当D /λ 0. 1时产生Ray-leigh散射;当0. 1 D /λ 1 时,产生Mie散射; 当D /λ 1时,产生折射- 反射。散射光的强度主要来自于两种不同的组合,即Rayleigh散射和Mie散射或Mie散射和折射- 反射。冯埃生和Trathnigg等人分别考察了影响ELSD检测的因素,发现加热漂移管的温度对基线水平和噪声的影响有明显的规律:温度较低时,流动相不能完全蒸发掉,基线水平较高;温度过高时可能会带来更大的噪声。 3. ELSD在石油化工领域中的应用 由于ELSD具有其它传统检测器无法比拟的优点,所以在碳水化合物、氨基酸、表面活性剂、医药、磷酯类化合物等检测方面发挥了巨大的作用,但是在石油化工领域,由于物质的复杂性而应用比较少。Padlo等人用HPLC - ELSD体系对VGO 馏分油和减压渣油进行模拟蒸馏,当加热漂移管的温度为40~80℃时流动相为正戊烷,工作温度为115~150℃时流动相为正己烷,结果发现当加热漂移管的温度为40℃时,对应油样中只有沸点大于315℃的组分才能被检测到,也就是说检测限为315℃,同样当加热漂移管的温度为80、115、150℃时,对应油样沸点检测限分别大于380、435、482℃,依据不同的ELSD操作温度可以得到油品的沸点分布结果。把实验结果与气相模拟蒸馏的结果进行对比,表明前者具有分析时间短、样品用量小、不使用色谱柱、使用范围广等优点。Padlo、朱继升等人采用Padlo建立了正相高效液相色谱法,用PAC (丙胺氰基柱) 、DNAP (二硝基苯胺丙烷) 、D IOL (正相硅胶键合二醇) 3个液相色谱柱串连,通过柱切换和梯度洗脱等手段将沸点大于315℃ (600°F)煤液化油分成饱和烃、芳烃(1~5环)和极性化合物3个组分,然后用二极管阵列检测器、蒸发光散射检测器分别对各个组分进行定性、定量分析,并把结果与气相模拟蒸馏法和重量法测得的结果进行对比,结果表明前者在准确性和重复性方面均与后者相媲美。Ashraf采用带有两个正相色谱柱(丙胺氰基柱PAC和二硝基苯胺丙烷DNAP)和两个检测器(二极管阵列检测器DVD和蒸发光散射检测器ELSD)的多维HPLC系统,成功运用于瓦斯油(VGO) 、重瓦斯油(HVGO) 、减压渣油(VR)以及深拔馏分(DD)中6种烃类组分的芳香烃含量、质量和支链分布的定量测定。这些烃类组分包括饱和烃(脂肪烃和环烷烃) , 1~4环芳香烃和极性化合物(高于4环的含N、O杂环化合物) 。这种独特的HPLC系统以正己烷、二氯甲烷和异丙醇为流动相,采用梯度洗脱有效分离烃类组分,对蒸发光散射检测器进行较宽范围质量校正以及独特的算法将二极管阵列检测器光谱转换成芳香烃含量。此方法在分离初、馏点高于340℃的样品时具有其它方法不具备的优点。Bartle对蒸发光散射检测器在凝胶渗透色谱(GPC)中的应用做了进一步的探索研究,研究发现在测定煤液化油提取物时,对于一些窄分布、高分子量(大于300)的馏分有较好的灵敏度和线性关系,从某种程度上可以称之为质量检测器,相对于传统GPC检测器而言具有巨大的优越性;但是对于低分子量的馏分,由于沸点低,在蒸发除去流动相的过程中,待分析物也一同被气化而损失掉,所以应用ELSD测定煤液化油提取物时只能测定高分子量(大300)馏分;Xie Rong等人采用配有蒸发光散射检测器、粘度计、示差折光检测器的GPC系统成功地分析了聚合物的螺旋半径、固有粘度、分子量及其分布; L i同样将ELSD应用在GPC上测定沥青和渣油的分子量和分子量分布,并把测定结果与用薄层色谱的测定结果进行对比。 4结束语 综上所述,通过调节气体流速和加热漂移管的温度,使响应值、信噪比达到最大。ELSD的响应不依赖于被检测物质的光学性质,只能检测沸点低于流动相的样品。ELSD检测灵敏度高,检测限达到ng级且检测过程中基线稳定,能进行梯度洗脱。
电力安装论文:电力工程的电气设备安装技艺 1电力工程中相关电气设备的安装工艺 1.1配管及配线的工程质量的控制 首先配管材质的选择一定要符合国家的标准,还有钢管一定要没有经过腐蚀的,而且不能带有锈迹。对于PVC管材不但要有阻燃的性能,还要满足技术方面的要求。施工时用的管径必须符合设计图的要求。还有对于接地的部分,一定要严格按照规定的要求进行安装。弯管一定要用弯管设备进行煨弯,一定要保证煨弯的半径不能小于规定的半径,该偏差一定要在允许的范围内,还有一定不要有清晰的折皱。薄壁的钢管应该用丝扣连接,而目丝扣排列要整齐,薄壁的钢管禁止用熔焊焊接。在施工过程中,金属管和装线盒要匹配适当,金属管里穿线前一定要给金属管戴好护口,还要把管口的毛刺去掉,这样才能保证整体平整光滑。埋入砼的深度一定要符合有关部门的要求,对于砖墙暗敷的配线管,一定都要随墙埋入。建筑物中照明等生活中用的导线和电缆几乎都是用阻燃材料制造的,安装时用的导线和电缆一定要在符合国家标准要求的材料的基础上,再符合图纸上的要求。通常管内的导线是禁止有接头的,而且对管内的导线数量也是有要求的,至少一根以上,最多不能超过10根。还有不同电压等级的导线以及不同电表量程的导线是不能连接在一个管内的,只有支流的回路和接地线才可以在一个管内。导线的接头要用压接工艺进行连接,同时要保证接头处不能有裂缝、加渣等问题存在。电缆线头的制作一定要严格按照规范要求进行,包扎一定要密实。 1.2配电箱的安装 首先,配电箱要根据设计的要求进行加工定货。工程配电箱有暗箱和明箱两种,如果是暗箱,要根据预留洞的尺寸,找好标高、水平、竖直的尺寸,并且还要用砂浆填实将箱体的周边;如果是明箱,要量好尺寸,用膨胀螺栓固定,保证箱体水平端正不歪斜,而且不要破坏箱面的油漆。但在订货前,一定要认真仔细的检查设计图纸上三相负荷是否平衡,如果设计图纸上三相负荷不平衡,要对其进行调整。最后根据调整的结果,区分箱内导线的色别,把调整的结果作为技术的参数,进行书面整理后提交给供货的厂家。同时还要根据设计图的要求,绘制箱壳的预留孔洞的大体图。这样厂家可以根据大体图预留孔洞,这就可以避免了在安装过程中开孔处易生锈或开孔不适宜等麻烦。其次就是箱体的安装过程。一般在安装箱体前,要先检查箱体是否符合要求的规格和尺寸,然后根据现场预埋管的数量和管径尺寸的要求,再进行打开敲落孔。如果厂家没有留预留敲落孔,那么就得用专用的开孔器来开孔,孔径大小要适宜,这就要选取合适的钻头,钻头大小要根据管的外径尺寸来选取,为了防止开孔是对箱体造成破坏,一定不要用电气焊进行割孔,同时为了防止箱体防腐,还要对于开孔处进行补漆处理。在安装箱壳时,要先把箱壳稳固在墙上,这样才能根据箱盖的大小、形状去考虑箱壳凸出墙面的尺寸。在箱壳安装后要用水泥砂浆对箱壳的周边进行灌注,等水泥砂浆凝固后,再进行箱内管道的连接。对进箱管和出箱管选取跨接线时,要根据管径尺寸的大小来选择,然后再进行接地。进线的电源专用PE保护线经过汇流排引与接地的螺栓连接在一起,这就可以作为箱壳的专用接地线了。箱体的外壳使用这种接地方法不但可以使其有可靠的接地,同时也避免了对钢管进箱交接处进行焊接时烧伤箱体的问题,保证了箱体不会出现受热变形的现象。最后在箱体安装完成后,进行穿线工作。但在穿线前要认真仔细的核对安装图,然后严格根据规则进行导线的选取。穿线时,为了便于以后的维修使用,要考虑预留导线。而预留导线长度的选取,要根据箱体的半周长进行选取。配线一定要沿着箱体底部进行安装,在导线的弯曲处要留有一定的弧度,同时也要预留适当的长度。还有每一个接线柱最好只接一根导线,但最多也就只能接两根导线。而且对于箱内的出线,要根据系统图对应各回路进行对应的编号,在箱盖的正面一定要有各控制回路的名称。 1.3竣工图及相关资料的整理 由于在施工的过程中,为了更好的设备安装,为了更好的满足业主的需求,所以可以根据施工的具体地理位置环境,对施工的内容进行适当的变更,但这要求施工单位和监理工程师等相关负责人要及时的在施工图中做出标记,还要在相关资料上做上记录,并及时的要求施工单位,制定出变更后的完整的竣工图。在设备开箱时,监管人员和施工单位要一起到场,对相关资料和合格证进行检查审核,而且监管人员和施工单位还要列出相关资料及图纸清单的会签。一些有关的图纸和资料也可由施工的单位代管,在交工时,由施工的单位一起将所有的资料交给监管人员进行检查审核,如果监管人员检查无误后,可以将所有的资料装入竣工资料档案中。 2结束语 综上所述,我们了解到,对于电力工程中相关电气设备的安装工艺不仅仅只是电气设备的安装,还要有组织有准备的协调各合作单位、各工种之间关系,这样才能保证安装工作安全顺利地进行。 作者:刘海军单位:广东可信电力建设有限公司 电力安装论文:电力安装成本控制系统研究 实施成本控制将有利于提高职工钻研技术的积极性,促使企业管理者准确了解企业在项目成本控制方面的真实情况,也有利于企业在宏观上对工程项目的成本管理水平进行考核与控制。应对市场环境变化的要求目前,我国许多电力施工企业采用某种控制标准和控制方法后基本上在较长时间内保持不变,忽视了市场环境对成本控制的影响。客观现实表明,企业自身的不断发展以及其外部环境的不断变化都可能导致企业原先所采取的控制方法和控制标准与现状不相适应。因此,企业在生产经营过程中,为确保所采用的标准能够合理有效,应根据自身的具体情况确定相对合理的期间,对企业自身所采用的各种标准进行可行性和符合性评审。 提高项目相关人员整体素质和责任感的要求电力施工技术管理人员素质的高低直接关系到电力施工企业的产品质量和经济效益。从日常工作情况来看,部分电力施工管理人员缺乏经济头脑,偏重于完成施工任务;部分电力工程施工技术管理人员不熟悉合同条款,有的甚至从未看过合同,对合同缺乏必要的了解,缺乏维权保护意识;个别施工管理人员不负责任,对现场实际发生的工程量不加测量,凭自己估算,造成变更、签证工程量不准确,加大了外包工程的结算费用;个别施工管理人员对新的技术方法不能及时掌握、应用。通过实施成本控制,加强对专业技术的培训,制订相应的约束机制和激励机制,有利于提高电力施工技术管理人员的整体素质。 应对施工过程中环环相扣的要求工程正常施工过程中,施工现场的情况多种多样,施工变更经常发生,由此发生的价款也成为工程造价的组成部分。在电力工程结算中往往出现这样的情况:已在施工过程中作了设计变更,由于书面的变更联系单不能及时发送到负责结算的人员手中,企业往往没有把设计变更费用增加部分计算在结算总价内而减少应结算的费用。因此,工程施工过程中,无论因何种原因出现变更,相关部门或人员应及时出具工程施工变更联系单并报经监理、甲方签证工程量及价款。由于开发商原因造成工期延误以及损失的应及时办理书面相关签证手续。由于不可抗力的原因,导致工程停工的应及时进行工期变更签证。实施成本控制能够促使相关人员重视工程变更项目的管理,前后衔接,避免拖延过后补签,真正做到施工过程中的环环相扣。 进行经营环节全过程成本控制,加强成本管理创新 1.重视工程造价资料积累,提高预算管理水平对电力施工企业来讲,工程造价资料的搜集、分析与处理对预算管理有举足轻重的作用。大多数工程在招标阶段还无法提供详细的工程量清单,只能根据工程的建设规模、建设地点、结构特征,借用以往类似工程的造价资料进行输电线路的工程造价指标。为此,如何保证工程造价资料的真实性、合理性就显得格外重要。工程造价资料虽不具有法定性,但要真正实现它的使用价值就必须求讲质量。资料积累工作不仅仅是原始资料的搜集,还必须经过加工、整理。为保证资料的真实性,资料的搜集就不能仅停留在设计概算和施工图预算上,还必须立足于电力施工企业以往工程的投标价、合同价、企业内部经济考核指标、竣工决算等资料;为保证其合理性就必须将竣工决算价与投标价、合同价、企业内部经济考核指标、预算价进行分析对比,去粗取精,去伪存真,使造价资料能真实反映企业的施工能力和管理水平。施工预算是项目成本目标,编制合理的施工预算可根据企业自身的技术力量和管理水平、原材料市场价格变化等因素进行分析,也可制订内部施工定额,同时还要编制施工管理费用支出预算,最终形成具有竞争力的企业内部定额和单价。 2.加强业绩考核力度,建立和完善责任成本中心建立和完善工程项目成本控制体系的管理创新,更好地运用项目经理制。项目经理对工程项目的经济效果负完全责任。建立以项目经理为第一责任人、各个管理层面和施工班组参与其中的成本管理网络系统。系统中的每一个环节都有一定的成本管理内容。从项目经理、技术负责人到现场管理人员都必须落实成本管理责任、明确职责。成本控制体系应根据工程的进展和需要及时调整、完善。工程成本管理是一个全员全过程的管理,必须不断完善成本控制体系,进而计算出完成项目的最低总成本,确保项目整个活动过程的费用控制在总成本范围之内。建立责任成本中心,形成全方位、全过程、全员参与的项目成本管理格局,严格执行考核制度、奖罚分明,通过分解项目成本指标可以发现经营管理中存在的问题和薄弱环节,提高电力施工企业的整体管理水平。 3.加强经营过程管理,优化生产技术能力,不断提高施工人员的业务素质和管理水平科技创新与经济工作相结合是企业开源节流的主要途径,因此应依靠科技进步,加快技术创新,提高生产技术能力。积极开展施工人员的技术培训,提高施工人员的综合素质。在企业内部倡导和鼓励全体员工学习业务知识、钻研技术、科技创新的良好风气;积极开展技术改造,采用先进的生产技术、生产工艺,提高劳动者的技术装备水平、操作熟练程度,从而全面提高项目施工人员的技术业务素质,提高施工项目的科技管理水平,通过各种新工艺、新技术的应用降低施工中的技术成本。 4.加快竣工结算,加强应收账款的管理应收账款是企业在经营过程中因对外赊销产品、材料、提供劳务等业务,由于各种原因而没有向对方及时收取的款项。它是企业的一项重要流动资产。企业在采取赊销方式开展经营、创造效益的同时也会因持有应收账款而付出一定的代价,主要包括机会成本、管理成本、坏账成本等。管理不当损失的不仅是利润,投入的成本也将化为乌有,直接关系到企业的生存发展。因此加强对应收账款的回收比其他生产经营环节的节约、控制更值得引起管理层的重视。电力施工企业在经营效益逐年增长的同时也产生了大量的应收账款,有的回收难度越来越大,直接影响着企业的资产安全和资金运营能力,极易造成企业资产质量下降,导致虚盈实亏等现象,损失了应有的经济效益。(1)应收账款清收不利的原因分析。1)企业负责人重视不够。很多企业负责人只重视效益总量,完成利润指标是他们关心的重点,对少量未收款的业务不够重视,甚至因干部调整,下一任对上一任形成的欠款催收力度不强。2)往来账核对不及时。各单位对形成的应收账款不能定期核对,一方面造成本单位账款回收工作被忽视,另一方面可能因核对不及时造成应收款项超出法律时限,失去法律保护。3)考核机制不健全。目前部分企业虽然制定了较为完备的考核办法,但没有具体量化到个人,存在奖金大家拿、罚款平均摊的现象,造成员工收账积极性不高。(2)具体措施。1)健全内部控制制度。企业的应收账款是一项高风险性的资产,从其产生到终止不仅受本单位的催收、财务核算、主管部门等各个环节的影响,还与对方资信状况、财务背景、社会经济大环境等因素密切相关,最大限度地收回应收账款不是简单的愿望反映,必须有一套完善的控制制度相配合,以达到控制自己、激励对方的目的。针对施工类企业的实际,大致可设置如下制度。2)明确关键控制点。应收账款伴随着企业生产经营的开展而遍布经营行为全过程,从重要性分析企业应在几个关键点做好控制。一是应收账款管理环节:企业核算员对应收账款进行专门管理,动态反映往来账的回收情况,定期将应收账款清理进度提醒相关责任人,负责与财务人员对应收账款的定期联络,避免应收账款管理真空。二是财务核算环节:及时登记账务,每月将账面列示的应收账款余额通报企业有关部门,提出核算过程中发现的问题,督促与客户对账。三是企业负责人控制环节:制订应收账款回收措施和目标,进行收账分工,定期召集有关人员进行调度,建立奖罚机制,提高员工的回款积极性。3)加快竣工结算的速度。一是做好工程技术资料的收集、整理、汇总、归档。合同条款对工程竣工验收应有十分明确的界定。在达到竣工决算状态,项目部门应及时将有关决算资料提报预算部门,对中标预算、材料实际耗用、人工费用等进行分析、比较、查找漏缺项,确保工程竣工决算的正确性、完整性。二是建立有效的应收账款管理体系,及时调整企业的信用政策。工程竣工后要及时进行结算。项目部要安排专人负责与开发商联系,进行资金回收,明确债权、债务关系。施工单位要随时了解业主的经营、财务状况及人员的变动情况,做到心中有数,以防止由于对方的突变或经营决策及有关人员的变动可能造成应收账款无法回收的风险。项目经理部的财务人员要定期对应收账款向业主发出询证函,核实应收账款的真实性、完整性并确保诉讼的时效性,防止应收账款体外循环发生,堵塞违法违规行为及防止法律诉讼收债的失效。要明确应收账款中工程预收款、进度款、质保金等各环节的责任人,相应的责任部门要在施工过程中切实负起管理责任,提高应收账款回收率。 5.增加材料采购的透明度,提高材料物资的利用率,合理配备机械,减少机具闲置在项目施工过程中,机械设备的使用和材料成本占整个工程成本的比重较大,有较大的节约潜力。因此,应建立完善的采购和收发料制度,特别要注意各个环节之间的相互监督、相互制约。(1)加强材料采购流程控制。一是加快资金周转。在确保正常施工的前提下减少材料的储存量,减少二次搬运的次数。二是采购材料应公开透明。首先应调查市场情况,比质比价。其次,充分运用公开招标、公开竞价、择优选定等方式,特别是用量大、价款总额较大的材料更应采取这些方式。这样做既能保证质量又可以有效杜绝暗箱操作,防止采购过程中产生腐败。(2)严格控制机械使用成本。一是要合理配备机械设备,减少机器设备闲置。设备管理部门要综合考虑分析工程进度、工程质量、设备能力等因素,科学配置、合理安排机械设备。二是降低机械使用成本。相关部门和设备管理人员要增强责任心,对机械设备建立日常定期检修和保养制度,确保机械设备的完好,保证安全施工,杜绝机械事故的发生。 6.加强合同管理,严格控制分包工程成本在现代工程建设管理中,合同管理越来越重要,有必要注意以下管理要点:(1)成立专门的合同管理机构,明确管理职责。负责审查发包人的资质等级、信用情况,组织公司审计监察、安全质量、技术、财务、物资、相关专业人员和本部门对口专业管理人员进行合同评审,根据相关要求逐条进行研究,实施监督控制。项目经理应直接参与合同的谈判,以便以后更有利于合同的履行。应健全合同管理系统,以保证施工部门与财务等相关部门的衔接。除施工合同外,还要对招标文件、投标文件、会议纪要、双方信函、合同变更、履约保函、工程保险等资料进行收集整理,形成完整的存档资料。(2)进行合同分析,认真研究合同条款。订立合同前,要事前做好充分的准备,认真研究合同的每项条款,结合当事人的自身情况和项目特点对合同进行风险分析,设想在合同履行过程中可能出现的问题,事先要考虑周全,提出解决的措施,做好预案。合同内容要做到全面、明确,防止易引发歧义的条款出现,要求合同条款用词准确,发包人和承包人的责任、义务、权利要明了清晰,杜绝合同条款留下漏洞,给合同履行带来困难,确保企业不受损失。(3)工期、质量、造价的约定是施工合同最重要的内容。在施工过程中,工程设计发生变更、建筑材料因不同原因出现差价以及现场签证等现象不可避免地要出现,因此合同管理职能部门必须仔细谨慎,对价款调整的依据、程序、范围、设计变更、材料价格、现场签证的签发做出明确规定,做到有章可循、有理有据,以规避风险,争取最大利润。(4)谈判团队要选择有合同谈判能力和经验的人组成。谈判策略和技巧是极为重要的,因此在合同实质性谈判阶段,应选择有经验和有合同谈判能力的人进行合同谈判。通过合同谈判使合同体现双方的责任、权利、义务关系平衡,尽可能防止出现单方面苛刻的约束条件,并相应提出对双方的约束条件。 结论与建议 创新发展,是企业追求的永恒主题。项目成本控制在电力施工企业项目目标管理体系中处于十分重要的地位。实施成本控制对降低工程项目成本、改善经营管理水平、提高职工的主人翁意识和工作积极性都有着极其重要的作用。只要从细微入手做好全面、深入、细致的工作就能真正做好工程施工管理和成本控制,就能实现良好的经济效益,从而使企业在激烈的市场竞争中获得可持续发展。 作者:马玲单位:日照供电公司阳光企业集团财务部主管会计 电力安装论文:电力安装企业年终回顾 今年来,我们部门的所有工作在各位领导的关心支持和各部门的密切配合下,全面完成了国内安装的各项调试任务。国外安装调试大幅度上升,安装调试合格率达到100,随着公司各项业务的发展,预计明年在国内外的安装任务还会有增长。 回顾安装公司一年所做工作,我们的安装人员在语言交流、协调等遇到诸多困难的情况下,始终以饱满的工作服务态度和敬业精神,得到了国内外客户的肯定。但客户对我们公司的产品、零配件的材质及加工精度有点不满意,故引发这方面的投诉比较多,同时增加了售后服务的难度及相关费用的上升。在此,请公司有关部门在零配件的选购,材质与加工精度方面,加以提高改进。这样有利于我们安装公司更好地完成设备的安装调试任务,保证其今后的正常运行。让我们的产品设备更能让人接受,从而减少售后服务的邮寄、托运费用。在其它费用的开支方面,原本可以节省的费用,由于各方面的原因比如:场地确认造成的等工,安装后不能及时调试的往返,配合收尾款而进行的回访再培训。缺乏跟踪信息的配发带来的种种弊端等等,这都又待我们加以重视认真对待,确保我们的工作质量。年质量目标及行动措施 一、在提高管理标准方面:1、加强本部门人员对iso9001:质量保证体系的进一步认识,重温程序文件和支持性文件的职责规范。2、加强安装质量管理意识,做好安装过程中的质量跟踪及反馈。3、加强对全体安装人员的整体安调技能的测试,做到有备上岗,提高各方面业务素质,树好安装公司窗口形象。 二、提供优质服务的方面:1、对客户提出的要求及反映的问题,通过电话或直接派人帮助解决,并做好记录,责任到人。2、对产品质量存在的问题及时做好信息反馈,并通过品质速报,起到传送纽带,以最短的时间、最快的工效,最好的答复,尽力让客户满意。3、对使用我们产品的用户,无论是保修期内外的都有责任做好回访调研工作,促使用户满意信任度达100。 三、确保工作无差错:1、依据公司安装、调试验收报告验收合格率达100。2、增强行为思想意识,控制人为质量事故为零。3、配合国贸、营销部在做好售后服务的同时,有责任把球馆选送的维修保养学员进行培训,培训合格率争取达到90。年度的质量目标及行动措施已经制订,有必要我们认真贯彻落实,按照iso9001:质量保证体系,严格遵守程序文件、支持性文件的各项要求。以“服务创造价值为中心”,全员参与,倡导“不当辅手、我做第一”的思想齐心协力做好各自的本职工作,力争XX年安装调试合格率为100,客户的投诉率趋向于零。 电力安装论文:锅炉风机安装电力 [论文关键词]锅炉风机作业方法 [论文摘要]锅炉燃烧离不开锅炉的风系统,风系统包括二次风系统、一次风系统、扫描冷却风系统和炉顶密封风系统。各系统的风均有相应的风机提供。以某热电有限公司2-300MW机组工程4#锅炉烟风系统为例分别讲述了AN轴流式吸风机、FAF轴流式送风机、离心风机的安装步骤。 该热电有限公司2×300MW机组工程#4锅炉烟风系统安装按平衡通风设计,满足一次风机、送风机、吸风机在锅炉低负荷工况或一侧风机故障时单侧运行,空预器进出口烟风道上均设有隔离门。送风机采用50%容量的动叶可调轴流风机两台,吸风机采用静叶可调轴流风机两台,一次风机采用50%容量的定速单吸离心风机两台。 制粉系统采用中速磨冷一次风机正压直吹式。其密封系统采用母管制的密封风系统,每台炉设2台离心式密封风机,一台运行,一台为备用状态。 根据施工图纸要求:送风机、吸风机、一次风机、磨煤机密封风机都布置在锅炉房零米层,送风机对称布置在炉架两侧预热器冷空气仓的位置,中心线与锅炉纵向中心线垂直,其起重机械扩侧应为HB36B建筑塔吊,固侧应为KH180履带吊;吸风机对称布置在电除尘器后面,中心线与锅炉纵向中心线平行,其起重机械为KH180履带吊;一次风机对称布置在预热器出口水平烟道的下方,其起重机械为KH180履带吊;密封风机布置在炉内预热器进口空气管道的下方,用卷扬机进行配合安装。 一、在施工作业中具体的步骤 (一)AN轴流式吸风机作业方法 该类风机安装的一般性规律,是以机壳装配(后导叶和叶轮外壳)为基准和固定端;其进气箱、集气器和前导叶为前(近电机方向)热膨胀滑动端,其扩压器和扩压器芯筒为向后(远电机方向)热膨胀滑动端。 其具体安装顺序步骤和要求如下: 1.将全部机件存放于基础附近,清理杂物,除毛刺,准备起吊设施。 2.基础清理干净,检查各部分基础标高、各基础孔尺寸;将各部分垫铁、基础板与支腿连接后安放好。基础板找平,检查标高。 3.将机壳装配(后导叶组件与叶轮外壳组件)并在一起联好后吊入预定位置,穿好地脚螺栓。用框式水平仪找正机壳装配的垂直度和水平度。同时,保持机壳轴线与风机进出口管道一致。 4.粗找正后,可对后导叶组件和叶轮外壳组件的基础进行一次灌浆。水泥达到规定硬度后,复查找正情况;无误后紧固地脚螺栓达到所需力矩。 5.将扩压器外壳下半部联好后吊入预定位置,一面与后导叶外壳法兰螺栓相连,另一面将支腿圆弧板与支腿和扩压器外壳分段点焊,焊牢。 6.依次联接小集流器、前导叶组件、大集流器、进气箱各部件下半部。注意:按要求在法兰间加密封材料,其进气箱支腿和圆弧调整好位置后电焊点牢。注意在前后支腿点焊以前,应严格保证其机壳装配的垂直度,防止外悬重力过大,防止倾斜及机壳装配地脚螺栓松动,如吊装就位时不能及时点焊支腿,应用枕木和千斤顶支牢,以保证安全。 7.按总装图要求对进气箱滑动支腿和扩压器滑动支腿安装。注意螺栓头部外露部分适当加长,以后要加一滑动压板位置(如总装图示)。支腿和支腿圆弧板焊接时注意对称分段焊接,以减少焊接变形。 8.安装主轴承座,按要求加装防松垫,按规定力矩拧紧联接螺栓;拧紧后按图安装径向测温元件。按图安装前后冷风罩和轴向测温元件,其中锥形冷风罩上半部分可最后装。 9.吊装叶轮,按规定力矩紧固压盖螺栓,盘车检查轮毂与后导叶芯筒间的轴间隙,叶顶与机壳内壁间的径向间隙尺寸。 10.叶轮侧半联轴器(Form03)与叶轮连接,按规定力矩拧紧螺栓。 11.按图示安装电机端联轴器(Form01),将电机粗定位于预定位置。 12.吊装传扭中间轴,其拧紧力矩应达到要求。吊装前建议在电机端准备一个门形架,其转轴与叶轮端联好后,另一端用滑轮吊在门形架中,调好高度,尽早与电机端联轴器联好。注意:在吊装过程中当叶轮端联好后,另一端偏移距离不得超过5?L。否则将对膜片联轴器的弹性性能造成不良影响,甚至可能造成联轴器损坏。 13.按AN系列轴流风机转轴系找正原理示意图:以叶轮端半联轴器和电机主轴水平为基准,找平找正。应保证叶轮端后导叶组件中主轴承座位置的热膨胀补偿量,即电机水平位置的预抬量(具体数据见总装图)。应以两个联轴器膜片间的张口值来保证,其张口值大小,可通过计算得知;按一般的比例,其张口值约0.20?L(因烟气温度也是控制在一定范围内)即可。 14.电机基础、进气箱基础、扩压器基础二次灌浆,达到规定硬度后拧紧地脚螺栓,复查张口数值。 15.组装扩压器芯筒,传扭中间轴护管,轴封筒等。 16.组装冷风管护筒,冷风管路安装,油管安装。 17.进气箱、大集流器、前导叶、小集流器等上半部、扩压器上半部安装。注意各法兰之间加装密封材料,须现场封焊的圆法兰及对口板外不加密封材料(参见风机总装图)。 18.调整前,导叶开启程度应基本保持一致,建议在0度时(即前导叶叶片与主轴中心线平行时)调整和检查。 19.安装前导叶操作执行机构,注意叶片开启,机壳外的指示执行器的指示应保持一致。 20.按图纸要求安装冷却风机、加油装置、现场测温、测振装置、防喘振报警装置(若有)等(具体见各装配图)。 21.安装进出口膨胀节、内外保温防护层,整个风机与管道系统连接。 (二)轴向预拉量的调整 由于该类风机在热态工况时,烟温较高,传扭中间轴较长,其轴热膨胀量较大(约5~10MM)。因此在冷态安装时应将单个联轴器的安装间隙比自然间隙预拉开2.5~5MM。 1.设备清点、检查。在设备到货的情况下,对设备进行清点检查。 2.基础划线、垫铁配置,纵横中心线相对锅炉中心线偏差不大于20mm。地脚螺栓箱标高误差不大于10mm,相对之间误差不大于2mm。 3.轴承组安装。轴承组就位安装,要求:中心距误差5mm,标高误差10mm,轴承组中心线的水平度公差0.1mm/m。调整调平螺栓,紧固地脚螺栓。 4.进气室、扩散器的安装。进气室、扩散器就位,安装好地脚螺栓,通过调整垫铁使之与主轴承风筒对正,其标高允许偏差为0~-10mm,水平度偏差不大于3mm。两者与主轴承风筒之间的间隙按图纸要求为20mm。 5.电机找正和连轴器的安装。风机和电机轴线同轴度公差0.05mm。联轴器端面之间间隙应均匀,间隙偏差不得大于0.08mm。 6.风机的润滑 (1)油站及油管道安装中,严格遵照供油装置的厂家所提出的技术要求进行施工。在需要润滑的各个部位,添加图纸或说明书要求的润滑油或润滑脂。 (2)管道安装力求走向合理,工艺美观,回油管需有3.5的倾斜。油箱及附件检查、清洗,油箱用煤油做渗油试验,冷油器按其工作压力的1.25倍作水压试验,附件清洗后,喷油恢复。 (3)对油管路系统进行油冲洗,冲洗化验合格方可具备试运转条件。 二、离心风机作业方法 (一)设备检查、检修 1.检查叶轮旋转方向、叶片弯曲方向、机壳出风口角度应与图纸相符(特别注意叶轮的左右旋之分); 2.机壳、转子外观应无裂纹、砂眼、漏焊等缺陷;机壳内部耐磨衬板应牢固、平整、无松动现象; 3.入口调节挡板门应零件齐全、无变形、损伤,且动作灵活同步、固定牢固; 4.轴承冷却水室水压实验应严密不漏,按1.25倍工作压力进行水压试验;叶轮与轴装配应装配正确,不松动;轴承型号及间隙应符合设计,用压保险丝法检测各间隙;风机轴承推力间隙应在0.3~0.4mm之间,用压保险丝检查,膨胀间隙应符合图纸规定;安装时应使轴承纵横中心偏差=10mm,轴水平度偏差=0.1mm/m; 5.拆卸下来的零件应妥善保管按顺序编号,放置在干净的地方,以免带上杂物,不可碰伤。 (二)离心风机安装方法 1.首先,检查地基的外形尺寸、各预留空洞的中心尺寸;地基外型尺寸偏差应在±20mm范围内,各预留空洞的中心尺寸偏差应在±10mm之间;基础划线,以主厂房建筑基点或锅炉纵横中心线为基准,测得基础纵横主中心线偏差应在±10mm,中心线距离偏差应为±3mm,基础标高应在±5mm之间; 2.凿平地基,放置地脚螺栓、布置垫铁,垫铁组一般为2平1斜3付垫铁,厚的放下面,斜垫铁应成对使用;并伸出机框约20mm;找正后应焊牢、不许松动;垫铁应放置在设备主受力台板、机框立筋处或地脚螺栓两侧,在不影响二次灌浆的情况下尽量靠近地脚螺栓孔; 3.机壳下半部粗定位:注意厂家的安装标记,通常?A?、?B号各位一台,就位前注意区分与进出口风管的关系、叶轮旋向等; 4.将集流器喇叭口插入叶轮内用铁丝固定后,将整个转动组吊入预定位置;安装地脚螺栓,地脚螺栓的弯曲度应≤L/100(L为地脚螺栓的长度),地脚螺栓底端不应接触孔底、孔壁。地脚螺栓应受力均匀、并螺栓外露2~3扣;然后松开铁丝将集流器下部与机壳下半部用螺栓固定初步调整叶轮与喇叭口的间隙。 5.风机转动组找平、找正:风机主轴与轴承座之间的垂直度采用如下方法找正:将磁力座贴在主轴上,将百分表表头指向轴承外圈或轴承座弹位端面上(既上端盖加工面上);此时旋转主轴一周以上其表针读数不大于0.15mm即可,此读数值为该轴承座与主轴的垂直情况。 6.电动机找平、找正:调整风机与电机主轴同轴度(既联轴器找平找正)。用三块百分表找正,轴向两块、径向一块;每盘动轴90度,记录数据,测量其上下左右的读数,调整同轴度,使其误差≤0.05mm;且两靠背轮之间应有10mm间隙。找正后,复查轴中心高度等部分数据,做好记录。 7.在风机找正后,进行机壳上半部扣盖、集流器与机壳安装就位,两机壳之间应垫石棉绳;拧紧连接螺栓,四边螺栓应受力均匀;以叶轮为基准,再次调整叶轮与喇叭口的间隙。 8.安装进气箱、入口调节挡板门和风机其余部分,调节挡板转动灵活,否则应加润滑油转动、直至转动灵活方能安装;安装时叶板应固定牢靠,与外壳有充分的膨胀间隙;调节操作装置应灵活正确,动作一致、开度指示标记与实际相符;要注意开启方向,不可装反,进气方向与叶轮旋转方向相同。 9.冷却水、润滑油管道布置应符合图纸要求,布置正确、美观,且管道内不得有杂物。 电力安装论文:电力安装工程施工中质量控制的重点 摘要: 电力安装工程施工是一个复杂的过程,包括许多道施工环节,在实际施工中,受设备、施工人员等因素影响,会导致好某个施工环节发生疏漏,进而降低工程的施工质量,影响工程的安全性、可靠性,对居民正常用电秩序带来不便。本文就在分析影响电力安装工程施工质量的基础上,研究了施工质量控制的重点,为电力安装工程具体施工能够提供借鉴。 关键词:电力安装工程;施工质量;质量控制;重点 近些年来,在人们对电力需求不断增加的背景下,我国电力行业得到了迅猛发展,电力建设项目数量越来越多,电力安装工程的施工质量成为电力企业关注的重点内容。在电力安装工程施工当中,变压器、开关柜、配电柜以及电缆敷设等施工过程十分繁琐,一旦出现细节处理不到位,都会给整个工程施工质量带来不良影响。因此,掌握电力安装工程施工质量控制重点,有着十分重要的意义。 一、电力安装工程施工质量的影响因素 (一)设备因素影响施工质量。 电力安装工程涉及到许多施工机械、电力设备和材料,这些都会对电力安装工程施工质量产生一定影响,具体体现为:首先,施工机械因素。在电力安装工程施工中,需要用到大量不同的机械设备,设备的性能、稳定性等都会对施工过程产生干扰,进而影响施工质量。其次,电力设备因素。设备质量高低是施工质量好坏的决定性因素,如果电力设备存在质量问题,及时整改施工过程完全到位,最终施工质量也达不到要求,所以,电力设备质量是一个至为重要的影响因素[1]。 (二)人为因素降低施工质量。 电力安装工程施工需要由专业的施工人员来完成作业,施工人员的素质水平、专业技能等决定着其施工水平,关系到施工中是否会发生质量隐患,对工程施工质量起着极大的影响。因此,人为因素也会降低电力安装工程施工质量。 (三)环境因素影响施工质量。 电力安装工程施工通常是在露天环境中进行的,突发的自然灾害、气候变化等会对施工过程造成妨碍,进而影响施工质量。此外,社会环境也会起到一定影响作用。 二、电力安装工程施工质量控制的重点 (一)接地装置的施工质量控制。 接地装置是电力安装工程的重要内容,是保护电力系统安全的重要措施。在接地装置施工中,需要采取等电位连接的方式,利用。整个接地系统要联合接地,根据需求设计相应的基础装置,满足电流分流的要求。 (二)电缆、电线敷设施工质量控制。 在电缆、电线的敷设施工中,电压等级、回路不同的交流或直流电线,要分别置于不同的导管内;属于同一回路的交流电线,要置于同一金属管中,且在管内部分的电线,禁止有接头存在。此外,当采取多相供电时,在同一工程中,所有电线的绝缘层颜色应保持一致,其中,A、B、C三相分别为黄、绿、红,零线为淡蓝色,保护地线为黄绿相间。在穿管敷设施工中,还需要注意以下几点,预防发生质量问题,具体包括:第一,在穿管敷设前,先对管线进行检查,无管材破损或护口遗漏等情况,规格准备完全;在穿管连接中,要小心操作,及时套上护口,将线头弯起,避免电线缩回。第二,在导线连接时,为预防导线线芯发生损伤,需要选择合适剥线刀口,适当用力;对于螺旋接线情况,使用合格的接线钳,控制芯线长度,预防线芯外露或松动。第三,做好线管、线盒的清理,避免有泥水等杂物降低线路绝缘电阻,保证导线绝缘可靠[2]。 (三)母线安装施工质量控制。 在母线安装施工中,应当做到以下几点:首先,在搭接连接母线时,搭接的长度和钻孔直径要符合规范要求,螺栓固定的力矩值要达到规范标准。其次,做好母线接触面的清洁,使用电力复合脂涂抹,保证螺栓孔的规范,周边不存在毛刺影响螺栓使用。第三,在连接螺栓时,要在两侧均使用平垫圈,垫圈间隙应超过3mm,螺母侧要使用弹簧垫圈。第四,在螺栓固定过程中,要使其均匀受力,避免接线端子受到其它外部作用力,出现移位、变形等问题。 (四)变压器安装施工质量控制。 变压器是变配电的核心单元,直接关系到整个电力安装工程的安全。在变压器安装施工中,质量控制措施有:变压器低压侧中心点应该直接与接地装置接地干线连接在一起;做好接地装置的施工,其接地阻值要达到设计要求;变压器、附件外壳以及其它非带电部位应全部接地。 (五)高低压开关柜安装质量控制。 在高低压开关柜安装施工中,首先要做好场地的准备工作,包括场地清理、墙面施工和门窗安装等,创造良好的施工环境。其次,在开关柜施工过程中,要注意以下几方面内容: (1)加强开关柜的验收,对于运输和安装过程发生损坏、缺失的情况,及时更替,避免不合格开关柜被应用于工程中。 (2)做好开关柜断路器与推进设置的联锁装置,保证动、静触头完好,接触紧密,中线线相同,辅助开关的切换接点能够能够准确动作。 (3)做好施工环境的卫生保持,定期清扫,门窗封闭,有效防尘、防潮,保持配电室清洁,为成品保护创造条件[3]。 (六)避雷网安装施工质量控制。 避雷网是保证电力安装工程安全的有效措施,可以有效预防雷击对电力设备的不良影响。在避雷网安装中,将避雷带安装在建筑物顶部,并通过增大焊接面来提高防雷能力,电力工程中的所有金属设备都要直接与防雷干线连接在一起。在完成接地体的安装后,需要对其进行严格审核,确保接地体的位置、材料和焊接质量等均达到规范要求。同时,还要测试接地体的电阻,保证其对雷电的导流效果;如果接地装置为自然接地体,需要借助钢筋完成测试,人工接地体要在会回填土前完成测试。如果测试不合格的,还需要对其进行补充改正,使阻值达到要求。 结语: 综上所述,电力安装工程施工中,存在较多影响施工质量的因素,会对电力设施的正常使用带来不便。针对此种情况,掌握施工质量控制的重点内容,并将其准确应用于电力安装工程施工管理当中,可以有效提高电力安装工程的安全性、可靠性。 作者:邵海燕 丁惠 单位:江苏松源电力安装工程有限公司 电力安装论文:电力安装工程的施工管理 1电力安装工程出现问题的原因 (1)外部因素的印象。外部因素中自然因素和人为因素的影响占据很大的比重。在自然因素中,气候因素、湿度、温度等等不受人为控制的因素;人为因素是可以受认为调控,安装技术、质量、施工环境、管理等等属于人为范围之内的。这两种外部因素是造成电力工程出现问题的主要原因之一。 (2)施工设备和材料的问题。施工材料和设备的问题都是可能对电力安装造成负面影响的因素。材料中,包括成品材料、半成品材料以及原材料,电力安装工程涉及了许多复杂的成俗,材料的选取和使用上也是有很多的要求的。因此,材料的质量就显得十分重要。其次,设备的使用性能、生产工艺以及材质特点是否符合电力设备安装施工要求也至关重要。 (3)安装团队的技术力量不过关在现阶段,诸多的电力企业并没有对电力工程安装形成比较明确的认知,传统形式对电力安装管理工作造成了很大的束缚。这就在一定程度上到了安装团队在施工水平、管理水平以及经济效益等等方面都存在的比较明显的缺陷,这一系列的因素都导致了电力安装团队的技术力量不过关的问题。 (4)协调沟通能力欠缺。内部问题的协调和沟通是电力工程管理工作的基本职能之一,在电力安装工程之中,各个部门的协调工作出现都问题都有可能导致电力工程的崩溃。财务、技术、行政管理、业务等任何一个工作环节出现问题都会使得电力工程的资金链断裂,进而形成进度、工期等的延误,使得整个电力安装工程施工出现问题。 (5)电力安装流程存在问题。在现阶段的电力安装工程之中,流程以及管理方面的工作存在着不足,电力企业为了寻求更高的经济利润,使得各种违章问题频频出现,这就会使得电力安装工程施工问题的验收、预算、审核等等比较重要的工作环节出现问题,这种问题会一直影响电力企业更进一步的发展。 2电力工程施工管理问题的应对方法 (1)加强电力工程安装人员的业务能力。施工人员不单单包括具体操作的人员,管理者和技术人员也能够对电力工程安装造成很大影响,先进的安装技术和良好的心理素质外,还需要施工人员具有一定的技能素质和施工经验,所以对施工人员、管理者、技术人员进行培训也是非常重要的工作。以培训的方式提高电力工程施工人员的综合能力。由于每个施工人员的能力和素质水平千差万别,因此要想建立一支技术和素质都过硬施工团队,就必须要求施工人员从自身做起,主动提高自身素质。形成一个相互促进、相互进步的学习氛围,以利于电力工程施工各方面人员专业技能提高和个人修养的提升,为电力工程施工管理营造出一个良好的氛围。 (2)对各级工作人员的工作职责予以明确。电力工程施工安全与每一个工作人员紧密相连,在电力工程施工安装管理工作中所有工作人员都必须承担一定的责任,只有每个工作人员承担其自身所应该承担的责任,严谨工作,才能使整个电力工程施工安全管理水平得到提高。这就要求管理者对在施工安全管理工作中各部门及各岗位的工作人员进行安全职责的明确,以便于在出现安全事故时可以追责到个人,这对于整体的施工安全管理水平的提升是非常必要的。 (3)完善电力工程施工管理的规章制度。建立和完善以工作程序为主体的规则制度是施工管理的重点,要以标准化为基础加强施工管理工作。应该建立技术、管理、施工为主的标准体系,加强员工对施工质量重要性的理解,通过规章制度的实施来规范员工的操作和管理,使电力工程施工质量和管理具有更加科学、系统、合理的保障。各个电力公司可将公司管理制度以文件的形式进行科学、合理的制定,对工程质量、工程成本、工程进度、工程安全等进行考察施工现场管理制度。 (4)提升电力安装工程的施工效率。电力工程施工管理工作重要目标是提升电力工程安装的效率,这也是当前时代下电力企业必须要进行的工作,应该建立以网络等现代化管理软件为基础的管理方式,施工企业要以科学管理和现代技术为依托,实现电力工程施工管理效率的提升。 (5)加强施工进度管理工作的创新。要想在保证施工安全的基础上,提升经济效益,就必须对管理工作进行必要的创新。在电力工程施工安全管理工作中,例如:制定科学、适用的管理制度;在已有的施工进度管理方法的基础上,创新施工进度管理工作等。 (6)电力工程施工成本管理的创新。工程造价是施工管理工作中是一项综合性的指标,它是施工管理工作中一项非常重要的管理内容,电力工程项目从开始施工到竣工验收整个阶段消耗的所有费用是其中重要的一项,为了最大程度上实现电力工程安装的创新,就需要保证各项电力计算的精准性,如果有必要就必须引进先进的技术和设备。 3结束语 总体来讲,我国电气工程技术的不断进步,不断提高。使得我国人们的生活水平得到了进一步的提高。在实际应用上,实现电力安装工程的施工管理控制对电力企业的长远发展以及经济效益等等的也是有着正面影响的。在实际的电力工程安装之中,实现施工管理可以工作人员、材料、设备等等资源进行比较综合的整合,这些对电力安装工程的正面影响是会一直存在的,从而推动我国电力工程的可持续发展。 作者:朱占飞 单位:江苏安信电气工程有限公司 电力安装论文:电力安装工程预算分析 1电力安装工程预算的意义 当今市场环境不断变化的形势下,竞争日趋激烈,企业要想长远发展就必须不断做大做强。同样,随着的工程规模不断增大,随之而来的就是工程建设中所需要的资金要求,这对于电力企业的发展十分重要。因此,电力设施建设项目的成本预算与控制是一个新的研究方向,加强成本预算控制,使项目成本成为一个重要课题,才能实现电力安装工程的成本控制管理,对于电力安装工程有重要的现实意义。 2电力安装工程预算的现状 目前,总结我国电力安装工程预算现状,主要呈现在以下几个方面。首先,建设部门与项目部在签订施工合同时,相关施工条款的约束较为含糊,缺乏对利益双方相关责任和义务的约束力,很多施工中的细节没有统一标准,导致许多预算指标偏离市场。其次,建设公司与项目部签订合同后,由于没有细节的合同条款约束,导致对工程实际施工过程中所需要的相关施工设备,以及施工备品备件管理不善,造成资源浪费。签订合同后,进行的成本预测与实际工作中用量偏差较大,预算时未能依据实际的市场行情进行,未能及时依据施工项目的工程数量,及实际工程量进行较好的修正、校对工作。成本预测结果与实际偏差较大,导致工程预测出的总投入与实际投入之间出入较大。预算失误直接导致的后果就是在材料和人工上的安排不合理,人员上主要是配置较差,技术水平有待提高,施工中的规章制度执行力较差。最后,从全局出发来看,施工规划不够全面,未能全面进行较好的合理规划安排,各个项目内容在施工中的结合不到位。 3提高电力安装工程预算控制的对策 3.1全面严格在电力安装工程中落实成本责任制 将成本管理落实到相关责任人中去,实现目标成本责任制,归类成本要素,细化分类管理,逐渐分解到各个分区甚至各个作业队,在细节中进行细化管理。在实践中全面落实各个阶段的施工内容,只有在实践中才能真正感受到个人的工作使命感,逐步形成全体参与的、全方位的、全盘的细化过程项目成本管理,将责任真正的落实到每个员工个人身上,明确相关责任人,坚持做到分工分责管理。 3.2全面实施电力建设和安装工程控制措施和成本核算 期间应注意以下几个方面问题。将项目经理责任制与工程的预算制度相联系,确立项目在施工中的地位,保证工程项目的重要地位,施工中要确保工程质量,还要进行严格的成本预算管理,预算管理的依据是按施工要求进行。施工中外界的社会环境同样重要,只有创造良好的外部环境,才能有效促进电力建设项目取得长远的经济收益。积极进行电力施工工程项目的成本管理,加强项目成本核算预算管理,要让工程预算具备一定的独立性和自主性。 3.3强化电力建设安装工程材料预算 电力安装工程的材料成本控制是关键,是一切预算控制的根基,全方位的预算管理最应重视的是对材料的预算管理。当工程经过招标中标后,首先应对该工程进行预算编制,组织技术人员、施工人员对预算进行编制,经过严格的市场调查及公司的工程审批后,工程项目预算要严格按照预算计划实施,依据预算量进行施工管理,坚持以预算量为施工依据。项目部对操作进行监控,特别是对材料的采购,采购部要严格依据预算材料部门的计划实施材料采购,采购时要严格依据各个项目部编制的采购计划,并严格在资金预算控制的标准内实施采购。如果其间发生变更,及时办理相关的工程材料使用证明,配备工程使用证明材料,才能进行材料的领用,严格规范审批制度,限定好使用范围,不得私人擅自使用,这样就可避免预算超支。 3.4建立电力建设安装工程成本控制动态考核机制 电力安装工程的成本核算、预算控制,难免在实践中会出现一些问题,没有严格按照相关责任制度进行分工,没有对相关成本进行透明化,没有系统地完善相关管理细节。因此,在预算制定完成后,要严格落实好相关负责人,有关责任人要在管理的基础上进行资源整合,在施工过程中进行经济分析,在主要大项成本管理的基础上,包括人工费、材料费用、机械费等,进行费用整合管理,积极分析并对数据进行细致研究,对于不同的施工项目进行实施考核,采取一定奖惩措施,通过该制度对相关责任人进行薪酬管理,确保该奖惩制度顺利实施。 4结语 科学合理的工程预算能促进企业的健康发展,促进企业盈利能力的提高,同时随着企业竞争实力的增强,在电力安装工程的预算中,合理有效的工程预算可促进安装施工企业工程顺利完成,合理控制企业的成本。 作者:谭振杰 单位:江苏省电力公司 电力安装论文:电力安装公司项目成本控制论文 一、加强电力安装公司项目成本控制工作的措施 (一)项目成本要实现全员控制 由于项目成本的产生涉及到电力安装公司组织机构的各个方面,个别员工生产业绩的情况会影响到整个项目的成本,因此项目成本控制需要公司的全体员工参与。公司应从管理层到基层员工,全体灌输成本控制理念,营造一个良好的思想氛围,尽快实现员工观念的转变。电力安装公司可以对成本控制指标进行分解,并将指标下放到参与项目施工的每位员工身上,争取做到“人人有指标”。同时,电力安装公司还应根据指标制定相应的奖惩制度,以达到降低成本、增加公司效益的作用。 (二)在项目成本控制中要实行动态控制 电力安装公司要对项目成本进行事前、事中、事后的全面控制,在项目施工过程的每个阶段都要持续地进行成本管理。同时,项目成本控制要遵守及时性原则,将成本控制的过程改变成一个动态的管理环境。公司内部要建立项目信息管理系统,使用恰当的财务分析软件,对项目实施期间发生的成本能够及时、准确地进行记录、核算和控制。 (三)使用作业成本法归集各个项目的成本 电力安装公司要以作业为中心控制项目成本,作业的划分应贯穿于项目施工的全过程,通过对作业及作业成本的确认与计量,计算出相对准确的项目成本。作业成本法的成本核算方式关键是对作业中心的选择,公司首先要将不同的电力安装项目工程划分为不同的作业中心,具体的工程再根据施工情况和工程组织情况等划分为小的作业中心。项目的作业中心一旦选定,就要依据成本动因将项目成本,尤其是项目施工现场发生的成本准确地分配到各个作业中心。以作业成本法作为项目成本的核算方法,可以有效、正确地归集各个项目的成本,提高项目成本控制的能力。 (四)加强直接人工控制,主要从工期和人工管理两方面来进行 电力安装公司可以使用挣得值法来实现对直接人工和工期进度的控制。针对电力安装公司工期延后和工人数量增加所导致的直接人工成本增加的情况,可以使用挣得值法对直接人工成本进行监测和评估,根据评估的结果分析产生偏差的原因,并采取相应的改进措施,实现对直接人工成本的有效控制。电力安装公司可以使用挣得值法计算计划工作预算的直接人工费、已完工作预算的直接人工费和已完工实际直接人工费,三个参数之间的差额,得到工程实际施工与计划施工之间的进度和直接人工费的偏差,以便随时监控工程进度和直接人工成本的控制情况,及时发现并纠正问题。 二、结论与建议 有效的成本控制可以增加公司的利润,成本的控制水平对于提高企业管理水平、社会评价、降低企业运营风险等都具有重大意义。电力安装公司在项目施工过程当中可能会出现的成本控制弊端,可以通过合理有效的措施进行监管。本文依据电力安装公司的成本控制实际情况,系统总结了公司项目成本控制中存在的一系列问题,认真分析其存在的原因,制定了相应的解决措施。希望本研究对电力安装公司的成本控制水平的提高有所启示和帮助。 作者:冀阳阳 李燕 单位:桂林电子科技大学信息科技学院 电力安装论文:电力安装中安全和节能施工技术分析 1电力安装过程中安全控制 1.1建立电力设备安装中的安全机制 在电力得到广泛运用的今天,电力安装非常普遍,但是电力作为重要的能源本身具有很大的危险性,在社会中电力事故非常普遍,频发的电力事故不仅会给电力企业造成巨大的损失,也会导致人们的生命财产受到威胁,因此如何确保用电安全越来越受到人们的关注。然而,对目前的电力事故进行分析,不难发现,大部分的电力事故与电力施工人员安全意识不高密切相关,所以,要想实现电力安全“零事故”就需要电力企业的监管部门对电力一线施工人员进行监管,及时着手建立电力设备安装中的安全机制,使电力一线施工人员的安全有专门的监督部分和人员。 1.2对电力施工人员进行相关的安全教育 电力安全直接关系到电力施工人员的生命安全,因此,为了保证电力安全就需要对电力施工人员进行安全培训。首先,电力企业要对电力施工人员进行安全培训,使电力施工人员掌握最基本的电力安全知识。在进行完最基本的电力知识培训后,电力企业还要对电力施工人员进行考核,对于考核不合格的工人不允许其上岗,并继续对其进行培训,直到合格为止。除此之外,还要对电力施工人员进行抽查,对于抽查不合格的电力施工人员,要继续进行培训。其次,对于将要进行电力安装的工作,电力企业要对其中可能会引发安全事故的地方进行分析,提前告知电力施工人员。最后,对于电力安全规则执行比较好的电力施工人员要给予奖励,对于操作不正确的电力施工人员要进行通报批评。总之,通过电力企业的一线施工人员进行培训,从源头上保障电力安装过程中的电力安全。 1.3电力安装过程中的注意事项 在电力安装过程中,电力企业要防患于未然,对电力设备进行安全检查,并定期对电力设备进行保养,避免由于电路老化而引起的电力安全故障。其次,电力企业还要根据当时的施工情况,选择合适的线路和设备,并考虑到施工环境的具体情况,分析其中的安全隐患,并采取相关措施,防患于未然。除此之外,在线路铺设的过程中,要严格遵守安装的先后顺序,不要为了省事而漏掉电力安装过程中的某些环节,尤其是在安装避雷针的时候,尽量按照安装程序的要求,不要因为漏焊而影响避雷针的正常工作。除此之外,水的问题也是电力安装过程中容易出现安全事故的环节,在电缆安装过程中,一定要注意电缆内部是否干燥。最后,当电力设备安装之后,还要对电力设备进行调试,确保电气设备投入使用后不会发生安全事故。 2电力施工过程中的节能措施 2.1选择节能的电气设备 随着科技的不断进步,电力节能技术已经被广泛地应用到了电器设备中。在电器设备的安装中,施工人员要首先考虑选择节能的设备。例如,在变压器的选择上,如果变压器长时间使用,但是变压器的设备的容量没有得到有效的运用,那么就会造成不必要的电能浪费,因此,施工人员可以根据具体的需要,采用相适应的变压器。同样,对于电动机的选择,也要具体情况具体分析,选择节能幅度最好的设备。 2.2电力企业的施工人员应该对变电所进行合理定位 在电力施工过程中,对变电所位置的选择也是有讲究的,在一般情况下,变电所要尽可能选择离负荷中心比较近的位置,电力企业施工人员要根据实际的需要提供适当数量的变电所,在正常情况下,变电所的供电半径通常为小于500m[3]。除此之外,电力运输路径的长度也会造成电力的浪费。因此,在电力设备的安装中,要尽可能地减少电力输送的路径。 2.3规范电源的安装 对于电力安装来说,如果电源没有按照相关标准进行安装,就可能导致三相负载不平衡的问题。如果中性点电位在一定程度上得到提高,就会致使中性线流量过于高的现象出现,在这种情况下,就会使中性线的损坏程度大大增加。电力企业的施工人员应该在电力安装过程中依据负荷的性质对用电设备进行分配,实现三相负载平衡。 2.4做好电力节能安装规划 在对电力施工项目进行安装之前,电力施工企业要对电力施工项目进行规划。在电力企业对电力安装路线进行规划的时候,首先需要电力施工企业对电力施工现场进行考察,结合施工环境的现实需求,计算出最佳的输送路径,尽可能地在施工过程中做好节能措施。 3结束语 随着我国用电量的连年攀升,我国的用电需求越来越大,为了保证电力施工过程中的用电安全,并尽可能在电力施工过程中推行节能措施,需要电力企业对电力一线施工人员进行相应的安全教育,同时还要对电力施工人员的一线施工工作进行监督,确保电力施工人员在施工过程中的生命和财产安全。同时在电力施工过程中,电力企业要通过一系列节能措施,尽可能地减少不必要的用电消耗。 作者:何亚斌 单位:清远恒达电力发展有限公司 电力安装论文:电力安装工程造价论文 一、电力安装工程造价管理的缺陷 结合电力安装工程造价管理的实际过程,分析管理过程中出现的缺陷,汇总如下: (一)造价管理缺乏计划性 电力安装工程造价管理人员,按照造价方案执行管理,实际缺乏一定的计划性,导致造价管理不具备层次性,而且诸多造价管理的信息呈现混淆,达不到完善管理的状态。管理人员无法保障造价管理遵循计划约束,直接增加造价规模,促使安装工程中支出过度的成本,管理人员逐渐忽视造价管理的计划与控制,随意处理造价管理的信息,对造价管理产生极大的压力。 (二)造价管理缺乏专业性 造价管理是电力安装工程的一部分,大部分电力企业安排施工人员进行造价管理,缺乏专业的人才支持,没有意识到专业度的重要性。例如:某电力企业只注重安装工程的成本控制,仅仅将成本控制作为造价管理的项目,忽略调度、资金分配等项目的价值,实际该企业的安装工程并没有取得较好的成本效益,在部分项目上出现成本风险,干扰造价控制的安全进行。 (三)隐蔽工程的造价管理失控 隐蔽工程属于电力安装工程的重要部分,在造价管理中占有高比例。隐蔽工程中的造价管理需要明确的控制途径,但是实际造价管理出现失控风险,主要是因为管理人员没有按照规定执行审查,导致造价管理缺乏基础依据,在计算造价信息时,即会出现诸多不规范的数据,促使管理人员无法正确评价造价内容,进而引发严重的失控风险。例如:某电力安装工程单位,在造价管理中没有结合施工图纸,根据施工实践验收隐蔽工程的内容,导致隐蔽工程的造价管理缺乏真实性,与项目存在成本偏差,对安装工程的整体造价也产生风险影响。 二、电力安装工程造价管理对现场管理的应用 电力企业为缓解安装工程造价管理的压力,积极发挥现场管理的作用,将其应用在造价管理中,解决造价管理中的问题,提高电力安装工程的效益,如下: (一)制定造价管理的计划 电力安装工程通过现场管理,制定造价管理的计划,保障造价管理符合安装工程的实际需求。以某电力安装工程为例,分析现场管理的应用。首先该工程以所处的市场为计划导向,完善造价管理的计划项目,规划与造价管理相关的指标,如资金、质量等,作为安装工程的造价限度,避免造价管理超出预定标准;然后该工程重点规划造价管理容易发生失控的关键点,利用组织的方式,提出管理造价的方式,有计划的进行每一项造价管理,严格按照工程现场的需求,最大化的排除不利的影响因素;最后该工程利用现场管理的作用,实现定额管理,在安装工程中实行定额分配,通过降低消耗的方式,保障造价管理的效益性,该工程利用现场管理,提高造价管理的综合性,完善整个造价管理的过程。 (二)提高造价管理的专业度 现场管理对造价控制具有明显的约束力度,拉近造价管理与安装工程的距离,确保造价管理具备专业的特性,优化安装工程造价管理的整个过程。电力安装工程造价管理中涉及的项目比较多,现场管理可以明确项目职责,保障造价管理的专业价值。例如:某电力安装工程在现场管理的作用下,优化造价管理,在安装工程的工艺、调度等方面均实行专业管理,构建了与造价管理相关的控制体制,促使安装工程各个项目的成本都能在协调状态下实现相互配合,保障现场管理的效益,严格控制该工程造价管理中的成本投入与经济支出。 (三)严谨控制隐蔽工程的造价管理 隐蔽工程的造价管理对整个工程的成本效益有很大的影响性,电力安装工程将隐蔽工程的造价管理作为重点控制的内容,利用现场管理优化隐蔽工程的造价信息。例如:某电力安装工程中包含多项隐蔽工程,该工程在隐蔽工程的现场,严格按照施工图纸进行审查,准确计算隐蔽工程的成本资金,在后期工程验收时,注重工程评价,在审核工程的基础上,管控隐蔽工程的造价管理,除此以外,该工程在隐蔽工程建设的整个过程中,实行质量控制,通过现场质量管理,降低造价管理的难度,在高效质量的作用下,确保造价管理的严谨性,积极发挥现场管理的优势,所以该工程通过现场管理,既可以解决隐蔽工程造价失控的问题,又可以保障隐蔽工程的施工质量,有利于电力安装工程的高效进行,缓解该电力工程造价控制的压力。由此可见:现场管理在造价管理中发挥重要的作用,约束工程成本,促使其发挥更大的施工效益,稳定造价管理在安装工程中的地位。 三、结束语 现场管理的过程中,充分结合电力安装工程造价管理的基本情况,按照造价管理的需求,优化现场管理的应用,进而发挥现场管理的作用,解决电力安装工程造价管理中的问题。基于现场管理的电力安装工程造价管理,具有高效益的控制方式,稳定造价管理的应用,避免安装工程的造价信息超出预算编制,体现现场管理的优势。 作者:弓志越 单位:国网湖南省电力公司长沙供电分公司 电力安装论文:电力安装机电工程论文 1机电工程的概述 1.1机电工程的特点 机电工程一般都贯穿于整个工程项目的始终,并往往扮演着重要的角色,综合看来大致有以下几个特点: 1.1.1机电工程涉及到的知识较广;机电工程涉及到的设备和技术较为复杂,且更新发展速度较快,因此具有相当强的时代性和独特性。 1.2.2前文已经概括的说到,社会科学的不断发展,用电的需求也是越来越大,因此安装的规模也在不断扩大,且速度惊人。 1.1.3机电工程具备很强的通用性,针对某一环节可以安装不同类型的装置,也可以进行不同的生产流程。 1.1.4电力安装是机电工程的重要组成部分,其大型设备的组装两相当大,因此对于检测、装配、维修的专业要求也很强。 1.1.5随着机电工程的发展、控制系统的不断完善,因此对于机电水平专业技术要求也就越来越高。 1.2电力安装的重点 随着社会经济科学和工农业的不断发展,人民生活水平较之前也有显著的提高,因此在居民、工业、农业上的用电量也就随之增大,客观上也促使了我国电力行业的发展。机电工程在电力安装中具备很强的专业性,因此我们着重把握的重点应该是:首先,未雨绸缪,在施工前必须制定出科学的切实可行的施工方案,不打无准备之仗;其次对于电力安装的各个环节的内容要有深刻的熟悉;同时还要对于详细施工中的考核设置标准,并对其进行详细的监督和管理。例如:在某一项工程中首先应该明确每个部门的具体工作职责、各个设备的参数、施工技术的验证标准以及在发生故障时的抢救措施细节。在安装过程中,对设备的和材料做到充分、详细的检查,尤其是对于易燃易爆、防震等材料的检查是检测工作中的重中之重。除此之外,还应该将每项措施具体落实到个人,不仅能够确保上述措施的实现,同时也有助于工程的准时完成,再者对于各项技术的严格标准也有很好的促进作用。 2电力安装过程中机电工程的重要性 2.1机电工程作为电力体系发展过程中重要的组成部分 无论是在管理模式方面。还是对相关制度的改革上都有着关键性的影响与作用。虽然我国现有的电力体制已经得到了明显的改善,但其中仍旧存在着很多的问题,还需要对其进行不断的探索与完善。而且机电工程通过利用自身覆盖范围广,工作量大的特点,能够随时接受企业内部的检查与监督。 2.2因为机电工程具有较强的专业技术型 施工人员在对单位工程进行施工前,必须充分做好施工前期准备工作,并根据实际的施工情况,选择合理的施工技术,并制定最终完善的施工方案,加强对每一个施工阶段的质量管理与控制,将各部门的职责范围落到实处。与此同时,在机电设备使用前,技术人员要对其参数进行全面的检测与调试,确保其保持在良好的运行状态,避免出现失效等设备故障问题,只有这样,才能确保机电工程施工的顺利开展,从而进一步提高了整个机电工程项目的施工效率与质量。施工单位在进行电力安装施工时,必须配备专人对其安装质量进行严格的监管,这是由于我国大多数施工单位只是一味的注重了施工成本的控制问题。往往忽视了施工质量与使用效果的重要性,这也是引发质量问题的主要因素。因此,施工单位必须充分电力安装施工的前期准备工作,对所有的工程项目进行有规划的施工安排,尽量选择施工经验丰富的安装技术人员。只有这样,才能有效提高电力安装施工的效率与质量。 2.3在实际机电工程施工与使用中,难免会出现一些质量问题 所以,施工单位要在专心质量问题产生的因素进行具体分析,并采取相关有效的解决对策。如今随着信息化技术飞速发展与进步,信息化已经成为当前机电工程施工中有效的监控手段。其能够对每一个分项工程进行严密的检测以此来保证机电工程得施工质量。因此,施工单位必须加强建立严格的监管制度,从而促使各项施工活动有条不紊的进行。因此,本文具体归纳了主要监管内容。 2.3.1由于机电工程项目中存在大量的隐蔽工程,而其施工质量的好坏对于机电设备的使用性能有着重要的影响。然而,在当前的机电工程安装施工中,大部分施工人员通常都忽视了质量验收工作的重要意义,必须引起施工单位的高度重视,并加强对施工质量的严格把关。 2.3.2为确保施工的安全和质量,应加强对重点施工项目进行的控制和检测特别是对于自动化系统的程序输入以及在控制等方面的严格监控。 2.3.3质量管理的关键点。机电工程的质量管理点一般都是设置在质量架空的重要部位,从而对其进行严格的监管控制,进而大大提高质量监控的效果。这是消除安全隐患最根本的办法之一。 3结束语 综上所述,可以得知,时代在迅速的发展,我国电力事业的发展进程也在不断的加快。但是,由于在实际的电力工程施工中,其具有专业跨度大,知识覆盖面广的特点。很容易出现质量问题,严重影响了建筑工程施工的顺利开展。那么,这就需要相关技术人员必须加强对机电工程技术体系的改革,以此来不断提高电力安装施工质量与效率。从而促进电力行业的可持续发展。 作者:刘沈 刘亮 单位:齐齐哈尔市新晟电力安装有限公司 龙江县电力安装有限公司 电力安装论文:电力安装施工项目管理存在的问题 【摘要】变电站作为电力系统中的一部分,加强施工项目管理具有一定的重要意义。但在当前的变电站电力安装施工项目管理工作中难免会出现一些问题。本文通过了解电力施工的具体特点和工作流程,梳理出在实际工作中可能会出现的问题,并提出相应的对策。 【关键词】电力安装施工;管理问题;对策 随着经济日新月异的发展、工业体系的不断壮大,对于大型电力设备及相应设施是供不应求。人民生活和工业发展对于大型的供电设备有着极高的要求,对服务水平也有着高要求。变电站作为电力系统中的重要部分,其建设过程中也需要进行高强度电力安装施工作业,保障电力输送。在具体的施工过程中,面对复杂的输电线路,需要专业人士进行操作;涉及起重、登高、带电作业的项目也需要各部门之间的高度配合,保障技术、人员、设备的安全。总而言之,这不是一项简单的工作。面对各种可能出现的突发情况,需要在电力安装施工时做好管理工作,防范危险。只有这样才能保证施工顺利进行,保证施工质量安全可靠。 1电力安装施工管理的内涵 1.1现场管理 现场的施工是在现场进行实际的操作,不仅要求施工人员拥有过硬的技术,还要求现场指导人员能够进行有效的指导和管理,两者配合默契,才能保证现场施工的顺利进行。在具体的施工过程中,要检查施工现场的环境、工程的相关结构,做好充足的准备工作,确保工程质量。 1.2安全监管 安全是一切工作的前提[1]。在电力安装施工工作开始前,应该能够清晰准确预料各种突发状况,并且能够有急事应对的策略,减少因错误导致的事故和危险的发生。在施工过程中,施工者应该严格遵守操作流程、相关制度,不得私自作业。当前存在的安全监督问题主要是忽视施工环节的安全管理,管理者和施工人员对安全施工意识认识不足,这一现象导致了诸多安全事故发生。如2003年广东韶关某500kV变电站发生的“3•1违章操作事故”,虽然没有人员伤亡,却使社会经济损失。由此可知,电力安装施工过程中的安全监督有多重要,为了避免各种安全事故发生,电力安装施工中应严格按照规范操作,提高安全管理意识。 1.3质量管理 质量是企业赖以生存的基石。无论何种工程,都要求高质量的施工,不能为了效率和利益,丢掉质量。管理不力导致的质量问题,最后麻烦的是施工者,还要再次浪费时间和精力重做,不仅增加了成本,还延长了工期,给别人留下了不好的印象,最终会影响企业的发展。 1.4指导明确 管理者也是指挥者,决定着工程是否能够顺利进行。在施工前,管理者应该有明确的施工计划、规范具体的操作流程,帮助解决技术问题。在施工期间,管理者应该按照既定的图纸指挥施工,不得随意更改图纸内容,影响进度。 2电力安装施工管理中存在的问题 2.1缺乏安全意识 在外施工作业就是一项极其危险的工作,施工人员常常要爬上设备、电线杆、触摸电网、维修线路,这个过程本就充满了危险。人们也时常谈论起电力安全的问题,但是依然有很多事故在发生。不得不强调的是施工队伍缺乏安全意识,他们容易相信经验、妄下定论,或是在施工现场忽视装备的保护作用,不带安全护具,例如:安全帽、安全带等,极易导致危险事故的发生。 2.2监管不到位 每一次的电力安装施工都需要有监理人员进行全过程的监理,保证施工安全有效进行[2]。但是,有些企业为了节省开支,私下临时聘用非专业监理人员,不仅缺乏相关的职业技能,还没有责任意识和管理意识,在这种没有相关标准要求下的监理,只是形式主义,并没有任何实质性的意义。他们不会记录监理日志,丝毫没有责任心。例如:我们常常可以看到街道上有电力施工,特别是在偏远的郊区,有时只能看到一个电力施工人员在进行作业,旁边并没有人对此进行监管。有些监理人员对待监理日志的填写和记录都不放在心上(见表1),这是工作态度的问题,也是企业管理不力的问题。 2.3项目管理混乱 项目管理涉及到外部环境和内部环境的问题[3]。从外部而言,主要是电力施工安装市场、各企业和供电部门之间的问题。如在电力施工安装市场和各企业合作中,合同管理问题是较为突出的问题,相关项目管理人员由于缺乏对合同了解,缺乏对项目安装经费了解,导致合同不合理,合同管理混乱等现状,由此而演变的问题是项目结算时签证费和设计修改变更费用无法收回。此外,在项目管理中,项目进度管理问题也较为突出,由于前期拟定的施工计划不切合实际,或施工过程中没有加强进度管理,导致项目进度延期,由此而演变的后期问题是项目成本超出预算,投资资金没有得到优化利用。 2.4物资、器具管理不当 电力安装施工会使用很多工具,但是在具体的施工过程中,有的企业常常忽视了对物资和器具的管理,导致是施工不善、进度拉长。在各个单位和部门间缺乏有序的合作,没有形成互相制约的关系,那么在物资的配备和领用上极易产生问题,导致物资混乱,出现遗漏和缺失等情况,造成成本增加。例如:有些施工单位在做施工准备前,总是会急急忙忙地寻找施工工具,或者是在施工过程中随手乱扔工具,这些不当的行为只会延误工程,给企业造成损失。除此之外,由于当前的电力施工物资主要由甲方提供,但由于甲方对物资生产产家重视不足,也导致了诸如物资设备质量欠佳、后期服务落后等问题。 2.5施工质量管理不足 作为电力施工项目最核心的内容,施工质量的好坏直接影响项目后期施工好坏,若施工质量欠佳,则容易导致各种安全事故发生,而在当前的电力安装施工项目管理中,施工质量管理不足是存在的一大问题,由于企业重视不足,没有对施工人员进行培训,导致施工人员技术缺乏,在实际施工过程中,就导致了施工质量问题。 3具体对策 3.1加强安全教育注重安全管理 施工单位应该定期进行职业培训,一方面加强员工的职业技能,一方面提高员工的安全防范意识;在单位内组织安全教育讲座、演讲,通过宣传册、海报、板报等方式促使员工踊跃参与。管理人员应该主动加强与员工的沟通和合作、善于倾听,帮助员工梳理情绪、排忧解难。在施工现场,要做好安全防范工作,佩戴安全保护装备、清理施工现场,防止不相关人员进入施工现场影响施工进度。例如:现在在街道上进行电力安装施工时都会用线将施工点围起来,还会竖立正在施工的牌子,禁止不相关人员进入。这都是为了大家的人身安全着想。 3.2加强监管力度 企业应该通过严格的测评,选拔优秀的管理人才。制定相应的奖惩制度,对于服从监管、工作认真的员工可以给予适当的奖励;对于不服从监管还屡教不改的员工给予严重处罚。相关监督部门也应该做好自己分内的工作,加强对企业的监管,防止出现恶性的监管不力事件。企业也可以放低身段,主动接受人民大众的监管,从外部环境要求企业要洁身自好。例如:现在很多企业都有自己的网站,网民可以点击浏览网页,提出自己的意见和建议以供企业参考,这样企业能够全面了解自身的不足,适时改进。 3.3明确项目管理条例 项目管理可操作性很大,在管理过程中问题繁复,企业不可以制定严格的管理条例,依条例执行,不得篡改、不得包容、不得拒绝服从。一切都按规章制度办事,对于不服从者予以严重处罚。国家也可制定相关法律,严禁企业私下贿赂、违章办事,对于违反法律者,依法执行。例如:我国现在不断完善自身的法律制度,做到有法可依,依法办事,相信法律是公正的,用法律解决不正当的交易关系,这也是对市场的有利监管。 3.4加大物资、器具管理力度 针对当前存在的物资设备管理不当等问题,应用两个方面入手解决。①从加强企业管理力度入手,企业内部应当建立合理可行的管理制度,保证各部门相互配合、相互制约,保证各个环节准确无误,从而保障工程的顺利进行。②从加强项目过程管理力度入手,针对项目所需要使用到的设施设备,应拟定具体清单采购需求计划,加强对设施设备供应方的掌握管理,核实设施设备的质量性能。设施设备采购回来之后,更要加强对设施设备的管理,如在存放方式上,避免存放方式不当导致设施设备质量受损;如在日常使用上,应加强记录日常使用情况,避免出现器具丢失、器具存量不足等问题。而在以上两个方面,应当制定相应的管理人员,将责任落实到个人,一旦出现问题,问责个人,给予相应处罚。 3.5加强施工质量管理力度 为了避免各种施工质量问题出现,电力项目在正式施工之前企业应当组织员工培训,重点包括施工理论知识和实践技能的培训,提升施工员工个人素质能力。除了施工理论知识和实践技能的培训,还需要提升员工的施工安全意识和质量意识,定期开展相应的培训活动,粘贴相关的标语宣传,将安全意识和质量意识落实。 4结束语 电力安装施工管理过程中会出现一些问题,但是其中有很多问题是我们在施工前就可以避免的。关键在于,企业要做好管理工作,带头行动起来,不能为了经济效益失去了企业的未来。施工人员在施工前应该做好准备工作,服从管理安排,不仅要不断增强自己的职业技能,还应该树立安全作业的意识,保障施工顺利进行。无论面对什么样的情况,都应该冷静面对,做好自己的分内工作。尽管问题不断,但是企业和职员应该拥有解决问题的决心。 作者:潘龙祥 单位:广西送变电建设有限责任公司 电力安装论文:电力设备安装工程施工质量控制分析 摘要:要使电力设备安装工程施工质量达到预期功能,就离不开对质量标准的控制。电力设备安装工程施工质量受到材料设备、施工方式、施工环境和施工人员素质等多方面的影响,要做好质量控制,就必须在施工前期的准备、施工过程中的质量管控以及施工完成之后的工程验收等全过程把控,让施工过程与施工所用材料、设备都合乎质量标准,细化施工工序,让每一步都能有效控制电力设备安装工程施工中的质量。 关键词:电力设备;施工;质量控制 引言 随着我国社会经济的持续发展与人民群众生活水平的提高,尤其是城市化和农村边远地区的现代化推进,包括电力设备在内的基础设施工程建设越来越多。电力工程属于持久性工程,设备安装是工程项目实体形成的主要过程。近年来,面对市场需求的加大以及质量要求的提高,各施工企业必须认清做好质量管控的重要性,发现影响电力设备安装工程施工中质量问题出现的主要原因,采取切实有效的措施做好质量控制工作,让企业在市场竞争中始终处于不败之地,促进我国的电力事业取得长足发展。 1影响电力设备安装工程施工质量的主要因素 1.1材料设备的影响 电力工程施工涉及到的材料很多,包括电缆、钢管、玻璃和水泥等。材料购买需按工程设计要求来采购,材料型号和质量都要确保合格,这就需要对供应厂家严格挑选,必须采购正规厂家的产品。电力工程所用设备包括施工机械设备和将要进行安装的电力设备。电力设备通常价格昂贵,需谨慎、集中购买[1]。电力工程施工所需材料和设备的质量必须符合规定要求,确保施工质量达到设计要求。 1.2施工方式的影响 施工方式主要是指电力设备安装工程中的设计方案、施工流程和工程调试手段等,这些方式的选择直接影响到工程施工的进度和工程质量。施工图纸必须按照施工地点和电力设备安装的实际需求来进行设计,从整体上考虑工程方案、施工进度、施工质量和施工成本等多方面的质量要求和经济效益。 1.3施工环境的影响 工程施工都会受到周围环境的影响,电力设备安装工程也不例外。电力设备容易受到周边空气湿度、风力、温度和地形条件等自然环境的影响,包括对施工进度和设备运行等方面的影响。因此,在施工方案的制定过程中,要充分考虑施工地点的实际环境,综合考虑多方面因素,再来制订施工方案。 1.4施工人员素质的影响 电力设备安装工程施工会涉及到项目管理人员和工程施工技术人员等,他们是整个工程项目施工的操作者,其素质直接影响到工程质量。因此,要控制电力设备安装工程施工的质量,务必配备专业的高素质人员进行相关管理和技术施工工作。 2电力设备安装工程施工中质量控制的具体措施 2.1施工前的准备措施 (1)建立施工质量管理制度。在电力设备安装工程施工开始之前,项目部门应当制订专门的施工人员的专业编制,对施工过程中可能出现的问题提前做好预判,并制定好相应的解决措施,未雨绸缪的施工准备可以让工程顺利开工,不至于出现过多不可控的因素而影响到电力设备安装工程施工的进度和质量。(2)择优选择施工人员并对其进行专业培训。在人员配备上,要依据工程设计所需的技术标准,择优选择技术过硬、经验丰富的施工人员。要加强对施工人员的岗前培训,增强质量控制意识,提高施工技术。要不断灌输质量第一、预防控制的思想,时刻把客户服务放在第一位。定期在技术上和思想上对施工人员进行专门培训,并积极鼓励施工技术创新,对于能够促进施工质量提升和工期速度提升的创新给予一定的奖励。(3)对施工材料设备进行质量监控。施工企业要选派业务素质和道德水平兼优的人员进行施工材料和设备的采购,并针对工程要求进行专业培训。采购人员要对供货商要谨慎审查,包括材料和设备的生产许可、质量认证等指标的辨识,还要对市场信息进行深入研究,在多家对比之后选则信誉优异、价格较低、质量过硬的供货商。施工单位要安排专门的材料和设备检验人员对样品进行科学检验,确保施工准备的材料和设备质量合乎设计要求[2]。 2.2施工中的质量监管措施 (1)加强施工技术管理。施工技术直接影响项目工程的质量,务必加强施工过程中的技术管理。施工企业要针对设备安装工程指定相应的施工操作规范章程,施工人员务必严格安规操作,不可麻木大意、偷工减料;要践行科学的技术管理制度的同时,对技术创新也要及时给与奖励,鼓励员工在施工过程中的技术创新。(2)制定项目监管制度。要确保电力设备安装工程施工质量,除了充足的物质准备和技术、思想方面的准备之外,还需要建立专门的监管部门,以对整个施工过程进行严格的监管。工程项目部可以在企业内部派选专业素质过硬的人员来担任监管人物,也可委托专业的监理公司来对工程施工进行监管。在施工过程中出现任何违反设计要求的施工问题,要及时指出并做好整改,对于较为严重或具有一定普遍性的问题,要在整个施工队伍中做出相应的警示。 3电力设备安装工程施工中质量控制的重要性 电力设备安装工程施工设计面非常繁杂,从设计规划、工程所用材料和设备选购及它们的利用效率、施工工艺的选择和施工方法的选择,都影响到整个工程质量。在施工过程中,材料设备的质量少有瑕疵或施工人员稍有懈怠,都会导致工程质量问题的产生。若在施工过程中不能做好质量管控,待项目竣工之后再来进行针对性检修,必将耗费非常巨大的人力物力财力,而且会对周边电网的运行造成影响,既不利于电力企业的经济效益提升,也会影响社会和谐。正因如此,做好电力设备安装工程施工中的质量控制显得尤为重要。 作者:王培宝 单位:济南银河电气有限公司
电气运行论文:浅析热电厂电气运行中常见故障及应对措施 摘 要:随着经济的快速发展,各行各业对电能需求量不断增加,这就使热电厂内的电气设备一直处于持续运行的状态,连续的电气运行必然会导致故障发生率增加,从而对热电厂稳定的供电产生一定的影响,因此需要针对热电厂电气运行中一些常见的故障进行分析,并采取切实可行的措施加以解放,以便于提高热电厂电气运行的高效性和稳定性。 关键词:热电厂;电气运行;故障;应对措施 热电厂中电气设备主要以变压器、用电和配电装置、变电站设备等为主,在电气设备安装和运行过程中,需要能够有效的满足供电和配电的需求,以此来满足生产和生活的正常用电。为了保证电气设备运行的稳定性,电气需要对电气设备进行定期检查,并对电气设备的运行进行必要的监控,及时发现电气设备运行中存在的隐患,并进行排除,从而保证电气设备安全、稳定的运行。在电气设备运行过程中,电路电源和发电机极易发生故障,会对热电厂电气正常运行带来较大的影响,因此需要采取有效的措施解决电气运行一些常见故障,保证热电厂电气运行的可靠性。 1 电气运行概述和常见故障原因分析 电气系统作为热电厂的主要组成部分,主要包括发电机、变压器、开关设备、配电设备及主接线等,在热电厂电气系统中,主要以厂用电流程和供用电流程为主,因此对电气系统工作的安全性和稳定性具有较高的要求,同时还要保证电气系统具有良好的操作性能。 在热电厂电气系统运行过程中,为了保证运行效率,其中的电气设备需要长时间处于高速运转的状态,由此会对电气设备产生不同程度的影响。高速运转会导致电气设备的零部件间摩擦增大,在发热的状态下,会增加磨损的程度,在磨损较为严重的情况下,不仅会降低运行效率,而且存在较大的安全隐患。在生产过程中,对于隐蔽部位而言还容易积存大量的污垢,污垢长期得不到清理,会对电气设备产生一定的腐蚀、发热等现象,由此导致故障的发生。电气设备在运行过程中,相关零部件之间会产生一定的空隙,由此导致设备运行中发生振动,所以会降低设备的运行性能,并且容易引发安全事故。所以在热电厂的电气设备运行过程中,由于发热、污垢、振动、磨损等原因,都会对电气设备产生不同程度的影响,进而降低设备的运行效率,引发安全事故,所以要加强对故障处理措施。 2 热电厂电气运行中存在的主要故障 2.1 备用电源故障 备用电源作为发电机断电或是故障时的供电电源,主要以高压和低压两种为主。热电厂在备用电源数量确定时,需要根据厂内发电机的数量和控制形式来对所需备用电源数量进行确定,同时备用电源还需要具备自动切换功能,在当处于切换间隙过程中,电气设备运行速度会减慢下来,与正常运行速度存在较大的差异,而在备用电源切换完成后,电气设备会受到突然电压的冲击,从而对电气设备使用寿命带来较大的影响。特别是对于一些容量较大的发电机,电源切换对其所带来的影响更为严重。一旦备用电源切换时间过长时,电气设备极易受到不同程度的损害,严重时还会导致电气设备无法再次启动。 2.2 发电机电压故障 为了保证用电的安全性和稳定性,发电厂需要保证输出电压的稳定,避免出现电压过高或是过低的现象,确保电压能够维持在规定的区间内。通常情况下,热电厂为了保证电压的稳定性,往往会通过增加励磁来达到保持稳定电压的目标,但在增加励磁过程中发电机工作温度会上升,增加铁的损耗量,加快了绝缘老化速度,导致发电机运行中存在较大的安全隐患,从而影响发电机运行的功率。 2.3 电气接地故障 由于社会和经济发展过程中用电量不断增加,为了满足用电需求,热电厂发电机一直处于高负荷运行状态下,这也导致电力设备运行过程中极易发生短路问题,电气接地故障十分常见,多以交流接地故障和直流接地故障为主,交流接地故障多是由于电机壳和绕组受潮而导致的,直流接地故障发生时需要及时进行处理,这样才能有效的避免接地短路故障发生,从而保证电气系统安全稳定的运行。 2.4 发电机工作温度过高 热电厂运行过程中,发电机一直处于高负荷状态下运转,运转过程中所产生的热能会导致发电机工作温度升高,不仅会加速发电机绝缘体老化速度,而且还会对发电机正常运行带来较大的影响。这就需要发电机冷却系统充分发挥出重要作用,一旦冷却系统无法对铜耗产生的热能进行有效缓解时,则会导致发电机运行温度无法降下来。 3 热电厂电气运行故障的应对措施 3.1 加强备用电源的设备维护 当对备用电源进行切换过程中,切换的间隙是故障高发阶段,而导致切换故障发生的原因多是由于发电机内部存在问题,因此作为工作人员,需要定期对电气设备进行维护和检修,确保电气设备保持良好的运行性能,这样就能够有效的预防和避免备用电源切换故障的发生。 3.2 加强日常电压监控 在电气设备运行的过程中,如果电压不稳定,会导致电气设备出现很多的故障,所以应该加强对电压的日常监控。在电气设备运行的过程中,随时检测电压运行状态,发现异常要及时调整。可以通过安装电压保护装置的方式来稳定电压,当电压超出规定的限值时,保护装置就会采取预定的保护措施,防止安全事故的发生,确保电气设备处于安全稳定的运行状态。 3.3 设计更加合理的接地线结构 接地线故障也是引发电气设备故障的主要形式,所以应该加强对接地线的合理设计。设计人员可以根据热电厂的实际状况设计合理的接地线方式,一般为了避免直流接地和交流接地故障的发生,会采用环路的方式。此外,还可以安装接地线报警装置,以此提高接地线的安全性,为电气设备的安全运行创造有利的条件。 3.4 使用冷却方法解决发电机发热问题 发电机发热问题的解决可以采用冷却的方法来有效的降低发动机运行温度,通常采用的冷却方法有水内冷却法、氢气冷却法和密闭空气冷却法,在这几种冷却方法,水内冷却法应用最为广泛,而且冷却效果也最为明显,在一些环境较恶劣情况下,通常会采用密闭空气冷却法,而氢气冷却法由于氢气自身易燃易爆的特点,使其在日常应用中很少被采用。 4 结束语 电气设备作为热电厂的主要设备,其运行的安全性和稳定性直接关系到热电厂的经济效益。电气设备在运行过程中由于受设计和施工等因素的影响,极易发生一些常见故障,从而导致发电机无法保持稳定的运行状态。因此在热电厂电气设备运行过程中,工作人员需要定期对设备进行维护和检修,及时发现电气运行中存在的安全隐患,并加以排除,有效的提高电气设备运行的可靠性。 电气运行论文:开展电气运行操作竞赛防止误操作事故发生 [摘 要]随着社会的不断发展,电力行业的规模也在逐渐扩大,其对人们生活的影响也越来越高。目前人们最关注的就是电力系统的稳定性与安全性,它是保障生活秩序正常运行的有效方式。而电力误操作作为一种常见的事故发生原因,给工作人员和整个电力系统都带来了不可预估的损失,它甚至会阻碍企业的工作效益,使国家的经济增长速度减慢。所以,本文以防止误操作事故的发生作为前提,探讨开展电气运行竞赛的主要措施。 [关键词]电气运行;操作竞赛;误操事故 前言 电气运行操作竞赛是防止误操事故产生的一种重要形式,也是保障电气安全性的有效途径。但是我们首先要明确的是,最终的操作目的是确保每一项任务、指令得到规划性的制约。传统的电气操作中产生失误的原因是非常多的,主要表现为操作人员的行为不规范、违规性现象严重等等。想要令这种情况得到改善,就必然要将电气运行的操作竞赛进行到底。 一、产生误操作事故的原因 (一)电力操作人员的业务水平差,责任心不强 产生误操作的原因是各种各样的,但是其中最关键的则是操作人员的业务水平差,责任心不强。许多电力厂中的值班人员对操作规则都不太熟悉,整体流程也没有弄清楚就上手操作,这是非常不可取的行为之一。具体表现如下:值班人员搞不清各类设备的具体功能,对于其中的一些操作要点也十分含糊。在培训时期对操作执行手册也没有认真的阅读,导致了操作的间断与不连贯性。第二,人员的责任心不强,一些值班人员认为电力操作只是流于形式,在实际情况中的应用并不明显,他们对自己的基本岗位没有一定的认知,在学习过程中也本着一知半解的思想来进行。所以这一系列的现象都使得误差状况频发。 (二)运行人员习惯性违规 运行人员习惯性违规也是产生误差的具体矛盾之一。习惯性误差的表现形式主要有以下几种:第一,对电力调配的指令不认真执行。第二,对审核性的操作票据不重视,认为这不是一个会出错的环节,所以运行人员根本就不认真的进行填写。或者是有了票据的划分区域也不执行,单纯的为了省事儿应付检查。有的票据的编号甚至都相当混乱,操作人员对这些事件并不重视。第三,操作前没有按照现场的实际情况进行模拟,导致产生的操作行为与实际情况相违背。模拟图纸要根据运行条件的变化而变化,但是许多操作人员并没有去认真执行。第四,操作行为的监视功能没有得到体现。一些监护制度应该是操作人员和监管人员的双重执行,但是到了实际情况中,往往只有单人进行操作,许多实施者没有履行好他们的义务。第五,一些电力操作人员在运行之前没有对相关工具进行检查,可能在此过程中会有一些失灵或者损坏的物质,这样则会影响整体执行情况的发展。第五,操作人员没有对各部件的位置进行核对,造成零件与条件不对应的情况,所以执行者也无法将整个操作过程进记录。 (三)操作人员的精神不佳 少数的操作人员在工作时并没有将精力百分之百的放在上面,不能以最饱满的工作热情迎接新的一天。如果在操作人员的值班期间没有充沛的精力和良好的体力来完成既定任务,那么出错的情况则会很常见。反之,只有将自身的工作状态保持在一个平衡的条件中,才能使其的做错间隔、失误频率减少。可能无法有人做到“零失误”,但是操作人员最起码要保证以饱满的精神,积极但是工作状态、良好的工作热情去对待自己的事业。如果一旦自己的身体状况出现了一些突发性的问题,我们也不倡导“带病坚持”,可以在调整好精神后再上班。这样对工作者和电力的安全保障都是一件好事。 二、开展电气运行操作竞赛的具体措施 (一)开展千条无差错竞赛 开展千条无差错竞赛可以在一定程度上控制失误性操作。电力管理人员可以分别开展单人的千条无差错竞赛与小组内部的无差错竞赛。首先,以个人为单位,以月内操作次数为期限,如果在千条操作执行中都没有发现一次失误情况则可以进行个人奖励,以300元-500元不等的钱数奖赏员工。如果再有一千条无差错执行情况,则在此之上进行成倍数累加。第二,将员工分成几个不同小组,进行组内、组外竞赛。在组内,主要是将成员作为竞争对手,看同一组内的员工的失误率最小,在横向进行对比。在组外,实行组内成绩累加制度和连坐制度。成绩累加制度指的是将各组员工在一个月内的失误次数进行累加,失误次数最高的一组要进行惩罚。而失误次数最低的一组则进行奖励。连坐制度指的是就算是个人在月内期间没有失误,但是小组内部的成绩最低,也要对此员工进行惩罚。这样能够使小组成员形成一种团队精神和集体意识。在对他人产生连累的同时员工也会形成一种负罪感,促使该名员工积极进取,减少失误情况的发生。千条无差错竞赛是目前许多电力企业都愿意使用的方式,它对防止失误情况的产生起到了深刻的影响[1]。 (二)加强安全意识培训,实施安全竞赛 针对电力操作的失误行为,其安全意识的培养也是非常重要的。一些操作人员的失误情况增加就是因为其安全意识不强所导致的,所以管理人员要重视对其进行培训。第一,要熟知电力操作的理论内容。就如《电业安全工作流程》,它是操作人员的立身根本,也是确保安全的有效措施。所以,管理者可以将操作人员分成几组,每组成员内部可以进行互相学习,在组内间对此流程进行探讨,交流背诵经验,理解性的把其中重要的安全点记住。随后,电力部门可以开展“安全理论知识竞赛”,管理者提出不同的问题来考察操作人员,以十道简答为基础,其原则是问题一定要具有广泛性,涵盖的方面要相对齐全。这样才能完善操作人员的执行手段,使得出错现象减少。在考核结束后,技术人员进行现场评定,对成绩优异的人员予以奖励,对知识点混乱,结构内容不清楚的人员进行批评与二次考核,直到他把安全理论全部掌握为止。第二,对于安全性的实际操作,管理者可以电场内部设立竞争平台,使操作人员在专业指导者的监督下具体执行,作为他们的考核的一部分纳入成绩管理系统[2]。 (三)开展技术竞赛,提高操作人员的技术水平 最后,企业也可以开展规范化的技术竞赛,提高技术人员的管理水平,控制失误现象的发生。竞赛的基本目的就是为了使操作人员掌握“三熟、三能”,三熟指的是熟悉电力操作的基本流程、熟悉电力操作的安全准则、熟悉电力系统各部件的分类。三能指的是操作人员能够独立完成基本任务、能够做到月内零失误水平、能够将操作安全放在首位。企业要从几个不同的方面进行竞赛式考核。第一,展开基本能力操作测试,在这个环节中,操作的要点都是技术人员必须掌握的。如果成绩不合格,管理人员要直接予以开除。第二,重点、难点技术竞赛。操作人员根据不同的执行内容将实际情况划分为小的模块。看哪位操作者能够在最短的时间内将整个流程顺畅的完成,以计时的方式进行比拼,为用时最短且没有失误的员工颁发证书,予以奖励[3]。 结论:综上所述,在电力系统发展的过程中,安全性是我们最重视的一点。而误操事件的产生极大程度上阻碍了电力部门的发展。所以,操作人员要做到对工作认真负责,提高执行能力,发挥其技术性的优势,尽量减少误差情况的产生。而电力企业也要开展电气运行竞赛,在制度上进行严格约束,全面促进我国电力系统的稳定运行。 电气运行论文:探讨火力发电厂电气运行中的故障原因及对策 摘要:火力发电厂运行期间受多种因素影响容易出现电气故障,注重火力发电厂电气运行故障的原因分析,对提出针性对策,保证火力发电厂稳定运行意义重大。本文在认真分析火力发电厂电气运行故障原因的基础上,提出相关对策,以供参考。 关键词:火力发电厂 电气运行 故障 对策 众所周知,火力发电厂中有很多类型的电气设备,其中任何一台电气设备出现故障,均会给其正常运行产生不利影响,因此,加强对火力发电厂电气故障的分析,受到业内人士的热议。 一、火力发电厂电气故障原因分析 结合在火力发电厂多年工作实践,对电气故障类型及原因作如下汇总: 1.发电机电压高于预定范围 发电机电压处于预定范围对保证电能的稳定供具有重要意义。通常情况下,发电机电压允许在预定电压值上下波动5%,超过这一范围会给发电机的性能的发挥产生不利影响,主要体现在:电压值高于预定最高值会使发电机容量的稳定性造到破坏,导致转子电流量增加、温度升高、内部元件老化,使用寿命大大缩短。当电压低于预定值时发电机运行处于不饱和状态,增加定子绕组铁芯失步、震荡机率,大大降低设备工作效率。 2.发电机升温快、温度高 火力发电厂发电机需长时间工作,但受一些因素影响会出现升温快、升温高的不良现象。众所周知,发电机电气元件长时间在高温下工作,不仅性能下降,而且老化速率大大提高。发电机温度的迅速升高原因可能由以下因素造成:发电机工作时间较长;铜铁具有较大热损耗;发电机制冷系统性能下降。 3.备用电源自动切换异常 当原发电机受多种因素发生故障,此时需要启用备用电源以保证发电工作的正常进行。但启用备用电源时常会出现自动切换异常现象。原因在于备用电源正式启动前,与母线相连的电气设备会不断减速运行。当电源与母线相连时,电压会迅速增大会大大增加备用电源启动失败、启动时间长发生机率,增加发动机二次启动难度,严重着会导致其无法运行。 4.发生电气接地故障 为保证火力发电厂正常运行,确保工作人员安全,通常需对电气设备进行接地处理。但为满足市场需要,发电厂发电量不断增加,使得发电电流及电压级别得以提升,给电气设备及工作人员人身安全构成较大威胁。尤其当电气设备外壳与绕组设备接触,或绕组受潮,会发生交流点接地故障。 二、火力发电厂电气故障的改善对策 火力发电厂电气运行故障原因复杂,需工作人员结合电气设备所处环境及工作条件加以认真判断,尤其应注重故障排除策略的总结,提高电气设备故障排除效率,缩短故障时间,为电能的正常供应奠定基础。 1.稳定电气设备电压 稳定电压有助于电气设备稳定的工作,减少因电压不稳导致热量增加,加速电气元件老化情况的发生。因此,火力发电厂工作人员应注重电气设备运行时电压的监控。即,结合火力发电厂电气设备布设情况,在关键位置及线路上安装监控设备,实现对电气设备电压的实时监控,以及时掌握电压变化情况。当电压监控设备报警时,工作人员可结合线路节点进行认真分析,对故障位置加以准确定位,积极采取针对性措施加以排除,提高故障排除时间,最大限度的降低电压不稳给电气系统造成的不良影响。 2.防止电气设备过热 电气设备运行中温度过高是引发故障的重要原因,因此,工作人员应将防止电气设备过热当做重要工作加以处理。首先,认真分析电气设备工作特点,明确容易发热的电气设备,分析发热原因,为提出针对性预防措施提供依据。其次,选择合理的电气系统冷却方式。目前,电气系统冷却方式有水冷却、氢气冷却、强制环境通风冷却等,其中不同的冷却方式用于不同的电气设备,如发电机定子绕组适合运用水冷却;发电机内部转子、定子适合使用氢气冷却;如电气设备所处的环境比较复杂,此时可考虑采用强制环境通风方式进行冷却。因此,应根据不同电气设备采取针对性冷却方式,以有效防止电气设备温度高于允许范围。 3.加强电气设备维护 实践表明,加强电气设备维护能及时发现电气设备潜在故障,及时进行排除可防止故障的进一步蔓延,降低其造成的破坏及影响力。首先,火力发电厂应构建完善的电气设备维护体系。一方面,组建电气设备维护工作小组,明确电气维护内容及维护计划。同时,明确相关负责人,做到责任到人,为维护工作的进行铺平道路。另一方面,结合电气设备工作实际,制定严格的维护制度。尤其应注重制定上岗制度、监督制度、奖罚制度,借助制度对电气设备维护工作加以约束,防止维护工作中违规操行行为的出现。另外,注重工作人员专业技能培训及考核。定期组织工作人员开展电气设备维护知识培训活动,传授新的维护思想与方法,不断提高电气设备维护工作水平。 4.合理布置地线 火力发电厂发展迅速,对接地处理质量提出更高要求,因此,为避免电气设备故障的发生,工作人员应确保布线的合理性。首先,根据不同电气设备接地要求,严格按照布线说明及相关规范进行接地处理。同时,加强接地电阻的测量,确保阻值在合理范围内,以保证接地质量。其次,明确直流接地及交流接地的区别,掌握两种接地方式注意实行,根据电气设备实际进行直流与交流接地的处理。最后,注重接地质量的检查。接地处理完成后应注重接地质量的检查,尤其对于接地连接位置,应保证接触牢固,充分发挥接地保护性能。 三、结论 火力发电厂电气运行影响因素较多,采取针对性对策,防止故障的发生,对火力发电厂服务质量及经济效益的提高具有重要意义。本文对火力发电厂电气设备故障进行探讨得出以下结论: (1)不同的电气设备发生的故障类型及原因有所不同,要求工作人员有针对性的加以分析,有区别的加以对待,以提高故障排除质量及效率。 (2)实践表明,注重电气设备电压监控,注重电压的稳定,做好电气设备温度升高的防范,尤其认真落实电气设备维护工作,可有效降低电气设备故障发生率。另外,还应做好电气设备的接地处理,以保证电气设备的安全运行。 电气运行论文:火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施 摘要:当前,电气事故时有发生,除了对火力发电厂本身带来的影响,严重的事故还可能对周围居民的正常生活带来重大威胁。文章针对火力发电厂电气运行中的故障原因进行了分析,并在此基础上提出了积极的应对措施,对解决火力发电厂电气运行中的故障、提高生产效率具有指导意义。 随着社会经济发展水平的提高,人们生活水平和现代化程度越来越高,各行业产业以及居民用电量都有了明显的增加,2015年我国全社会的用电量约为555000亿千瓦时。市场经济体制下,有需求就有市场,我国各个地区的火力发电厂不断涌现,电气设备规模和使用率也不断提升,火力发电厂的发展主要表现为发电厂内电气设备的容量逐步增大,电气设备的科技含量不断增加,现代化的机械设备越来越多。这就要求相关的机组功能不断强大,电气设备的运行、管理与维护成为保证火力发电厂高质量工作的有效保证。但是现阶段在实际的设备运营中,由于设备运行维护人员素质偏低、设备运行制度不健全等原因,电气设备在运行、管理和维修中遇到了诸多的问题,火力发电中电气设备的安全性和技术性令人堪忧,这些问题对于发电厂和电网来说都是极大的安全隐患。因此,相关人员应当提高设备安全操作意识,充分认识设备运行中常见的故障,提高对问题设备故障及时进行检测和处理的能力,有效保证生产安全和人民生命财产全。 1 火力发电厂电气设备安全运行管理的意义 电气设备作为火力发电厂主设备重要的组成部分,在火力发电工作中扮演着不可替代的角色。火力发电厂的电气设备配备相关的机组,情况往往较为复杂。首先,电气设备工作状态和设备的性能出现问题时都会直接或者间接地影响到发电厂的发电效率和发电量,增加发电厂的成本,难以保证发电厂的生产工作正常进行,最终会制约火力发电厂的经济效益,甚至重大的安全事故还会给社会效益和生态效益造成消极影响;其次,电气设备从引进、安装、运行到检修和维护过程都比较复杂,给企业带来了较高的操作难度。所以火力发电厂的相关工作人员要通过科学的方式积极对电气设备的安全运行进行维护和检修,对其进行及时、有效的管理,保障设备性能的充分发挥,为企业节约成本,提高企业 效益。 2 火力发电厂电气运行出现故障的原因 2.1 发电机电压值超出允许范围 发电厂发送的电压不稳会对电力用户及发电厂本身造成威胁,电压过高或者过低也是一样。因此要对火力发电厂的发电机在使用过程中尽可能地确保其工作状态的稳定性,以稳定电压,保证电气系统的正常运转,电压上下浮动要控制在额定电压的±5%以内,否则将会对电气设备运行产生巨大的影响,降低电力系统稳定性。电压过高,甚至超过发动机的容量,发电机为保证自身正常工作,其转子就会转速加快,增加转子的发热,更容易造成设备的元件老化;反之,电压过低,发电设备运行状态和性能会大打折扣。 2.2 发电设备温度过高、温度大范围波动 火力发电厂为保证电网安全,发电量会随电网负荷的高低而增减。高负荷时为提供足够的上网电量,厂内的电气设备和发电机往往会短时间处于过负荷运行,而火力发电厂作为当今电网的调峰机组,负荷的大幅调整也成为新常态,长此以往,就会造成发电设备的高损耗和温升高,加快设备元件的老化,降低发电效率,使用寿命大大缩短,进而导致电气设备在运行中出现故障。 2.3 备用电源出现异常切换现象 现阶段,在火力发电厂电气运行中,火力发电厂都会设置一些备用的电源设备来避免由于各种原因造成的电机突然断电、失电、电机损坏问题,为发电系统的正常运行准备好“替补”。火力发电中备用电源,多是一些自备的柴油发电机、蓄电池、外接电网的高压厂用备用电源等;柴油发电机其作用即是当机组发生事故失去电源后,其快速自启动保证机组安全停运;蓄电池是保证厂用电失去后对DCS等系统的紧急供电;厂用高压备用电源是对机组停运后厂内用电的电力来源。这些备用电源的异常切换均有可能对正在运行的发电机组造成安全隐患,影响设备的安全运行,进而影响电网的安全运转。 2.4 电气接地问题 电气接地问题也是造成电气设备故障的常见因素之一。在火力发电厂中,电气接地通常分为直流系统接地和交流系统接地两大类。我们知道,用电量越多,用电负荷就会越强,电压也就会越高。因此现阶段在电阻一定的情况下,我们往往必须提高电流来与之协调,而过高的电流就会对工作人员的生命安全带来极大的威胁。直流接地事故发生时,电气系统没有形成短路,往往还会继续运行,如果此时工作人员没有留心注意到这种情况,极易操作失误,随之产生严重的后果。而交流电接地问题则主要表现在电机的绕组可能会接触到电机外壳,进而造成绝缘区域的老化现象。这些都对电气设备接地提出了更高的要求,电气设备接地时必须要尽可能地保证电厂内人员安全,正确的接地方式能够有效地避免发电厂经济效益受损及保障居民安全用电。 3 火力发电厂电气运行故障的改善途径 3.1 稳定电压 火力发电厂发电不稳的原因繁多复杂,不管是为了延长电气设备的使用寿命,还是为了减少电气设备故障,电气运行相关管理人员首先要做的就是稳定电压,尽可能避免电压不稳造成电气设备故障。电气设备管理人员通过安装各种保护装置,利用较为先进的科学技术手段,在电气系统的整个运行线上或者是关键节点进行“布控”,即安装一些监控机电设备,这些设备往往精密性高,能够做到实时、全方位的监控,这样就可以有效确保电气设备在运行中电压是否稳定,一旦出现电压不稳或者过高、过低现象,监控机电设备就会自动报警,提醒设备管理人员进行及时、有针对性地检修,提高了管理和维护效率。如果遇到电压过高的情况,可以切断一部分的电源,来保证电气系统安全顺利地运行。 3.2 采取适当措施防止发电机及其他电气设备的过热 火力发电设备在长期的运行中难免会产生大量的热,如果不能够快速及时地将这些热量想办法排出去,就会给电力系统安全运行带来较大的负面影响。我国火力发电厂对于电气系统的冷却方式选择主要是强制环境通风冷却、发电机的氢气冷却和水冷却。强制环境通风冷却能够对处于恶劣环境条件下的发电设备的运行环境进行有效降温;氢气被用作发电机内部定子铁芯和转子表面的通风降温;发电机定子绕组采用水循环内冷却。针对发电机温度过高的问题,可以通过运用高效的自动冷却手段解决。维护好冷却系统的自动准确是关键,不管是氢冷还是水冷都要严格监视其温度在允许范围内 工作。 3.3 做好电气设备检修和维护 要做好电气设备的检修工作,火力发电厂应当建立完善而系统化的设备检修制度体系;结合火力发电厂的实际情况,定期、定量、定点地对电气设备进行检修和维护,并且应当权责明确,责任到人。尤其是对于一些贵重或者重要的电气设备,应当安排技能素质水平较高的专人对其进行运行、检修和维护。并要求对每次检测或者维修做好记录,以便于更好地分析电气设备故障出现的原因或对检修效果进行有效监督,这些数据对于促进电气设备维修和管理水平具有非常重要的意义,有利于对发电过程中电气系统的运行进行全面的掌握控制与管理。此外,在利用计算机点检系统或者其他科技设备对各电气设备进行检修时,还应当通过人工分析对其进行有效判断,多种方法并行,然后再通过对相关数据进行综合分析,有利于提高设备中的故障诊断的准确性,帮助电气设备管理人员有针对性提出检修措施,提高检修效率。对火力发电厂电气系统和设备的维护是一项长期的工作,需要设备管理人员充分提高其安全意识,防患于未然。这样才能保证火力发电系统在长期工作中保持良好的工作状态,避免在电力运行的过程中出现故障。 3.4 合理设置地线 科学合理的设置接地处理是确保火力发电工作人员安全的重要方式之一。在对火力发电厂的电气设备进行接地保护时,环路式的接地线类型一般能够有效降低电压,大大提高设备的安全性和可靠性,因此在火力发电厂地线设置中被广泛采用。另外,火力发电厂的厂用电电气系统应当具有可靠的交直流接地检查设备系统,并对其进行有效管理,这样才能更加有效地保障发电机组的安全运行。 4 结语 总之,火力发电厂的电气系统是较为复杂的综合体,一旦某个环节出现错误或者操作不当,都可能对整个电力系统的运行造成不利影响,更埋下了安全的隐患,极易造成电气设备故障,威胁工作人员及整个发电厂的安全性。因此,相关人员一定要提高对电气设备的检修重视程度,及时发现问题、处理问题,并做好数据反馈,以便于今后遇到类似问题能够更快速有效的处理,确保火力发电厂内电气系统的正常运行。 电气运行论文:热电厂电气运行中故障及应对措施的研究 摘要:随着社会主义市场经济的不断发展,无论是人们的日常活动还是工业生产工作,都离不开电力的支持。这种情况就要求,热电厂持续运行工作供电。但是长时间的持续供电,导致了热电厂电气运行过程中易出现故障,严重威胁了热电厂持续供电的稳定性,限制了人们的行动及工厂的生产。针对这一现象,就需相关工作者可以迅速发现电气运行过程中出现的故障,并及时采取相应的对策解决故障。笔者就热电厂电气运行中故障的产生原因,以及消除故障的应对措施,阐述自身的几点观点。 关键词:热电厂;电气运行;故障;应对措施 随着社会的不断发展,电力的应用关系到,人们日常生活及工业生产的各个方面。社会需求的供电量持续增多,热电厂电气运行中故障频繁发生,这些故障不仅严重阻碍了热电厂的正常工作,造成经济损失,并且严重影响了人们的生活及工业生产情况。因此,为解决热电厂电气运行中的故障,就需要综合考虑故障产生的原因,结合故障表现特征,采取科学有效的措施,保证热电厂电气运行的平稳性。 一、导致热电厂运行中故障的原因 长时间的实践研究表明,热电厂电气运行中的故障产生原因有很多方面。首先,在机组运行过程中,发电机常处于高转速运转状态,这种状态就易造成滑环情况,加之长时间运行致使刷头受损严重,刷架积聚了大量残留污垢,这样就会导致碳刷因震动幅度过大而发生偏离集电环的现象。这种现象如果得不到及时的处理,就容易造成设备起火事故。除此之外,在电气系统运行中,压簧也会导致故障的产生,这是因为压簧的使用时间和出厂日期不同,压力也不同,当有大电流经过滑环上的碳刷时,就极易损坏压簧,情节严重时就会产生电火花,引起火灾,造成电力系统的瘫痪。 二、热电厂运行中故障的种类 (一)发电机电压故障 发电机在热电厂中是最重要的基础设备之一,其主要功能为保障系统输出电压稳定,既是确保人们正常生活及工业生产的需求不受影响。电力系统输出电压稳定的意思,并不是电压值等于某一固定值,而是电压值在某一允许区间内可以上下波动,是相对动态平衡。大量的事实表明,过低或过高的电压都会对人们正常生活以及工业生产带来不良的影响。因此,在热电厂常通过增加励磁的方式,来维持电压的稳定性。但是,增加励磁的后果就是发电机温度的上升,温度的上升加快了绝缘体老化的速率,增加了铁的损耗,不利于发电机的正常运转,最终造成发电机的工作功率降低。 (二)备用电源出现故障 备用电源在电气系统运行中经常被使用,其主要功能是避免发电机运转时出现断电状况,当断电情况发生时,备用电源可以及时发挥功效,给发电机供电。 低压电源和高压电源,是热电厂使用的备用电源的两种主要形式,热电厂需结合实际情况,自主选择发电机的形式与数量,标明配备多少备用电源,自动切换功能是选取备用电池时需着重注意的。在切换电源时,发电机必将出现转速降低的情况,这样就与正常工况产生巨大的落差,一般在切换完成的瞬间,设备会受到较为强烈的冲击,严重影响了设备的正常使用,并且有些备用电源切换时间间隔较长,这样极易对设备造成损伤,甚至导致设备不能再次启动的情况。 (三)电气接地出现故障 由于社会各方面用电量的不断增加,热电厂发电机长时间处于高负荷运转状态,这时电力设备在工作运行中就容易出现短路问题。就电气接地出现故障主要是交流接地以及直流接地两种形式。其中,交流接地故障主要由于,在电机壳和绕组间发生受潮情况造成的,而直流接地故障则是因为,电力系统发生接地,但是没有产生短路引起的。如果发生了直流接地,却没有得到及时的处理,就会演变成接地短路,从而对电力系统的正常运转产生不良影响。 三、热电厂电气运行中故障的应对措施 (一)定期对备用电源进行维护 备用电源的故障常发生在备用电源切换的间隔,其主要故障是由于发电机的内部产生损坏造成的。这种故障虽然并不经常发生,但是仍需工作人员保持关注,需要检维修人员定期的检查和维护电气设备,以确保发电机等电气设备可以正常运转。只要设备得到检查就可以有效的避免备用电源故障,这种故障属于较为容易预防的,因此,热电厂应加强设备的日常维护工作,确保不遗漏任何一台电气设备。 (二)严格监控日常电压变化 电压是否稳定不仅影响着热电厂辐射区域的电力使用情况,更会对热电厂的发电机产生巨大的影响。研究表明,多种因素都可以到时电压不稳的情况,故而在热电厂日常工作中,需严格监控输出电压,如有电压不稳的情况,一经发现及时上报管理人员,及时安排检修工作。同时,合理使用电压保护装置,例如安装继电保护器,也可以有效地维持电压平稳。只有加强对电压的监控并采取有效的电压保护措施,才能实现稳定供电。 (三)优化接地线结构 接地线是每一个电力企业都不能忽视的设施,可以有效地减少故障的产生。长时间的实践经验教导我们,在电力系统工作运行期间,科学合理地架设接地线,有助于维持电力系统的正常运转,尤其对于保护操作人员人身安全有重要意义。将以往传统的接地方式改变成环路接电线,并设计安装警报装置,可以有效避免直流接地以及交流接地故障的发生,不仅增强其安全性能,还可以防止因接地故障对电力系统造成更大的影响。 四、结语 经实践探究可知,多种因素都可以导致热电厂电力系统产生故障。总结故障发生的原因,可发现其主要故障因素分为两种,首先是对于电机设备的日常巡检工作不认真,其次是接地线的架设方式不合理。这两点因素造成了,热电厂日常工作中的故障纷繁发生。针对这一现象,本文给出相对应的预防措施,第一,加强对于电气设备的巡检工作;第二,严格监控日常输出电压变化,保障输出电压的稳定性;第三,优化接地线假设结构,避免接地故障的发生。这些方法都是简单易行且切实有效的,防治电气故障的方式。热电厂只有参考故障预防措施,制定相应的制度,才能有效减免电力系统运行中的故障问题,确保人们的生活活动以及工业生产不受影响。 电气运行论文:火力发电厂电气运行中故障原因分析及改善措施 摘要:当前,我国火力发电厂在电气运行中存在很高的危险性,且近年来各种电气事故时有发生,该问题不仅影响火力发电厂的正常运行与安全生产,还对人们的正常 生活造成很大威胁。本文主要对火力发电厂电气运行中的故障原因进行了探讨,并提出改进措施。 关键词:火力发电厂;电气运行;故障原因;改善措施 前言 经济的快速发展,对用电量的需求不断增加,发电厂不断涌现。新建电厂的大机组电气设备普及率高,这样一来对电厂的技术要求和设备管理就提出了更高的 要求。电气设备的安全、高效运转,就成为每个电厂发展的第一要务。火力发电厂的事故损害及后果都是不可估计的。因此对电厂电气运行的故障分析尤为重要,以 便于找到问题根源,铲除安全隐患,确保电力系统的安全。 一、火力发电厂电气运行中存在的主要故障与原因 1、发电厂电机温度过高的问题 火力发电的最大特点就是发电机运行时间较长,这就会使其在运行中产生各种各样且不同程度的损耗,例如铜损耗、铁损耗等,而这一过程会将损耗的能量基 本转化为发电机本身的热能,致使电机温度急剧上升。导致发电机温度上升过快、温度过高的原因就是在长时间的运行过程中,电机上的铜和铁损耗较大,从而使电 机获取大量的热能,电机的温度过高,且长时间得不到良好的释放,电机的制冷设备不完善,且运行状态不佳,最终导致机电设备的温度长时间过高,降低了电机的 工作效率与使用寿命。 2、发电机电压超出允许变动的范围 电压是供电质量的标准之一,过高或过低都会对用户、电力运行系统以及发电厂带来影响。具体来说,当电压较高时, 发电机容量不能保持稳定的状况下,必然要增加发电机的励磁,即增加转子电流,这样会使转子绕组的温度升高,加快它的老化,高压超过额定值还会使铁芯温度升 高,加快铁芯的耗损。而当电压过低时,就会降低发电运行的稳定性,使发电机定子绕组铁芯在不饱和状态下运行,容易造成震荡或失步,严重的低压还会影响并列 运行的稳定性,使其负责带动的常用机械设备转速下降、做功下降,有时电压较低还可能使定子绕组的温度炒货允许值,电压再次价高时还可能会造成定子绕组温度 异常。 3、电气运行中备用电源的切换问题 火力发电厂在电气运行中发电机都有必要的备用电源,其主要作用是防止原发电机在长时间的运行中发生突然断电、没电、电机损坏等现象。火力发电中备用 电源的数量和高、低压情况与电厂中机电设备的台数、单机运行的容量、接线形式、电源的控制方式有关。但当机电系统接通备用电源后,系统突然接收到一个高电 压,该加压过程必定会对系统的电机造成极大影响,且系统中不同电机容量的发电机组受到的影响也会不尽相同。 4、发电机的滑环碳刷故障 发电机在高速运转时,经常会出现滑环碳刷失火的状况。这时如果不及时的发现并参取措施,任火势蔓延,若整个碳刷环将全部着火,就会导致发电机在高速状态被迫停机,这样不仅损失巨大,还会使发电机机身造成重大损害。 5、发电厂电气接地情况 在火力发电厂中实行电气接地操作是确保工作人员生命安全的一个重要措施。近年来,随着电力行业不断发展,火力发电厂中电流 负荷量增加,电压等级显著升高,增加了发电系统故障情况发生,如短路情况,严重威胁电机设备安全使用和工作人员的人身安全。接地故障发生类型主要有交流和 直流接地故障。交流接地是指绕组接地,也就是电动机接地。出现故障问题是因为绕组出现潮湿情况,或是电机外壳和绕组设备出现接触等情况造成。直流系统出现 某些部位接地时,因为尚未导致短路情况,此时熔断器没有发生熔断,还能继续工作。若技术检验工作者工作过程中不仔细,遇到故障情况没有及时解决,容易出现 接地短路现象发生,引发严重安全事故。 二、改善火力发电厂电气运行中存在故障的主要措施 1、为发电机选择有效的冷却设备 为减少发电机组在运行中产生的热量,降低电机的损耗,就必须将大量的热能释放掉,以保证发电机的绝缘系统可以长期处在许可温度范围内。当前,我国机 电系统的冷却工作一帮采用三种方式,分别为水冷却、氢气冷却和密闭式空气冷却。对于大型的发电机组建议采用水冷却的方法,散热速度快、效果明显。对于发电 机组的通风损耗建议采用氢气冷却,氢气可以有效提高发电机组的通风效率。对于环境恶劣的火力发电厂建议采用密闭式空气冷却方法,该方式可以避免发电设备与 空气相接触,降低堵塞的影响,但该方式的耗费成本较高。发电厂应根据本身的实际情况来科学选择冷却方式。 2、严密监视,果断避免电压不稳问题 发电机电压不稳会严重影响电机的使用寿命,电压不稳可能是多种原因造成的,在现有技术条件下解决电压不稳是个 系统而又复杂的工程,在日常火力电厂工作中对电机要进行严密的监控,保证电压在正常的情况下工作,一旦出现电压不稳问题应当立即检查电机运行情况和各个设 备的运行是否正常,必要时可切断部分负电荷,以此来恢复电压,当切实有必要时,应采取紧急拉闸措施,以保证发电厂的安全运行。另外为了保护电压的稳定还应 当充分用好各种保护装置,发挥保护装置的有效作用,当保护装置启动条件成熟时应当立即启动,以免造成不必要的损失。 3、加强设备检修,保证电气设备正常运行 发电机自动跳闸,甚至切换到备用电源状态,对电气设备运行来说都是一种很大的损害,一般情况下在运行过程 中不会经常出现这种问题,但有时会遇到跳闸的情况,这样的问题一般是由发电机发生内部或外部故障造成的。发生这种情况时,工作人员应详细的检查电机的一切 设备,如果未发现问题可恢复主电源供应,持续升压,正常使用。如果发电机是出于外部设备因其保护,待发电机与故障隔离后,即可将发电机正常运行。此外,还 应要求工作人员要严格遵守相关操作规程,避免出现严重的安全事故。 4、密切的关注滑环碳刷的使用情况,使碳刷能够平稳的运转,让电量分配达到均匀的效果。防止碳刷的磨损造成摆幅过大,震动摩擦也是诱发起火的原因,要避免碳刷的振荡。另外注意及时清洁转轴周围的油污,有过多可燃物的堆积也是极易起火的。 5、设计电气设备的接地线,保证工人安全 火电厂电气设备的接地线可以有效避免安全事故的发生,确保工作人员的生命安全。当电气设备带电时,工作人员会与接地线形成并联电路,如果接地线的电 阻较小,流过人体的电流也就会较小,这样就可以起到保护人身安全的作用。因此,当发电厂设计接地线时可以选择环路式的设置方法,该方法可以有效降低 对地电压,提高接地装置的可靠性,即便是某处的接地线无法正常使用,也可以将系统的危险降到最低。除此之外,工作人员应时刻注意接收系统的报警,一旦发生 事故,应及时采取应对措施,作出准确的判断,降低发电厂的损失。 三、结语 火力发电厂的电气系统十分复杂且非常庞大,一旦操作不当,在运行中就会产生各种各样的问题,留下安全隐患。因此,应加大对电气设备的检修工作,分析发生电气故障的具体原因,并针对不同的问题提出相应的解决措施,以确保发电厂的电气系统正常运行。 电气运行论文:如何加强电气运行管理的重要性 摘 要:本文介绍了电气运行管理在电力生产中的重要性,电气误操作在电力事故中占较大的比例,消灭这类事故是搞好电力安全生产的重要一环,也是每个电气运行人员的重要职责,以及防误操作的一些对策,措施。 关键词:电气运行;操作事故;对策;防范措施 电力生产的高度连续性及发、输、变、配、用电的同时性,决定了电网的任何部门或任一工种发生事故都将影响全厂乃至整个电力系统的安全稳定运行及供电质量,随着大型火电机组不断投运和现代化的管理要求不断提高,加强运行管理,在企业各项工作中的重要性越来越重要。电气设备的正常运行管理,电气人员对电气设备的一、二次接线、各种倒闸操作、岗位参数、异常信号分析处理及事故应急处理等的熟练程度,决定了系统的安全经济运行。发供电企业的电气运行人员的一项重要工作内容是改变系统运行方式或在事故处理中进行倒闸操作,操作的正确性将直接影响发供电设备的安全经济运行及人身安全。多年来,电气误操作事故在电力事故中仍占较大的比例,消灭这类事故是搞好电力安全生产的重要一环,也是每个电气运行人员的重要职责。 1.电气运行安全管理的重要性 现阶段,电厂企业在实际的管理工作过程中,一定要高度重视电厂电气系统安全管理存在的问题,建立其更加严格完善的安全管理制度,并加大对先进科学技术的引进,充分做好电厂发电机变压器系统的日常养护检修工作,使其始终保持良好的运行状态,确保各个生产环节有条不紊的进行,从而为企业创造更大的经济效益。在电厂发电机变压器系统运行过程中,电气运行作为其中核心的重要部分,更是提高电厂现代化水平,确保其安全管理的基础条件。只有科学合理的利用电气系统,才能有效的提高电厂机组的安全性能,以此来降低电厂人员繁重的工作量,进一步实现节省成本的目的。由此我们可以看出,加强对电厂电气高效稳定运行控制是至关重要的,更是促使电厂机组安全运行的必要前提。 2.某电厂从机组调试投运以来,发生的有代表性的电气事故 2.1走错位置.误操作机组打闸停机 某厂发生一起由于运行人员误将运行中的#2发电机出口隔离开关拉开,造成运行中的#1机组甩负荷,汽轮机被迫打闸停机事故。事故经过:某厂#l机组运行、#2机组在检修发电机做开关分合闸实验,根据值长命令,16时20分,电气运行班长安排操作人、监护人到#2发电机小间拉开#2发电机出口隔离开关,两人拿着操作票,但却走到#l发电机小间,没有核对设备名称、编号,也没有进行唱票和复诵的情况下,将#1机出口隔离开关拉开,造成#1机组脱网,汽轮机被迫打闸停机。 2.2设备不核对,真空断路器触头过热烧坏 某厂发生一起6kv真空断路器触头过热烧坏事故。事故经过:对高压室6kv的高压开关柜进行改造调试中,某柜断路器手车因合闸机构损坏,运行人员将另一台备用柜手车推入该柜,合闸半小时后,高压手车出现焦糊味,立即断电进行检查,发现真空断路器触头过热烧坏,原因是手车真空断路器外形尺寸一样,容量不一样,触头直径有差别,形成虚接,过热而烧坏。 2.3增减磁错误.发电机主开关跳闸 某厂因运行人员调整功率因数,增减磁操作相反,造成发电机过负荷,发电机主开关跳闸事故。事故经过:2010年3月2日中班约20:33时左右,当班电气运行监盘人员发现发电机功率因数从0.8降到0.75时,按红色增磁按钮,进行调整在20:35时发电机过流I段动作,发电机主开关跳闸,造成锅炉压火汽机停机,经过系统检查后重新启炉开机,于23:23并网。本次跳机的主要原因是:运行人员在调整功率因数时,增减磁操作相反。通过以上这些事故可以看出加强电气运行管理的必要性,迫切性。分析原因,主要有:安全意识差;执行安全规章制度不严;不遵守倒闸操作规定;有交叉作业,忙中出乱;责任心不强,存在习惯性的违章;“两票三制”执行不严,运行操作的过程控制不严;防误闭锁装置不完好等。 3.加强防范的措施 (1)严格执行交接班制度、操作票制度、工作票制度,认真召开班前班后会,并把当班运行中发生的情况及处理结果交接清楚。正确填粟、审票,办理工作票要到现场实际核对,严格把关。 (2)操作前首先执行模拟操作,操作中要严格执行唱票复诵制,认真检查设备状态,看清操作方向然后再操作,倒闸操作要严格执行:“四查:查工作票全部终结;查安全措施全部拆除、回路符合运行条件;查检修单位有书面交代;查运行值班记录”、“六清:接受命令清、布置任务清、操作联系清、发生疑问要问清、操作完毕汇报清、交接班 清”、“六核对:核对工作票、核对按地线登记簿、核对模拟图、核对接地线悬挂处、核对接地线存放处、核对交接班记录”。 (3)加强安全教育,增强责任感,事后在出事地点悬挂警示牌,做到警钟长鸣。 (4)开展安全生产大整顿,从人员安全 思想意识、规章制度、执行规程、设备管理等方面,全方位查找问题,举一反三,剖析原因,制定对策,消除安全隐患。 (5)加强操作的过程控制,加强危险点分析及控制措施的落实,确保安全生产组织和技术措施的落实,真正做到安全生产的预控、可控、在控。 (6)切实开展好“大型操作评价”和“运行操作无差错竞赛”活动,严格执行标准,不摆花架子,实实在在地在安全运行管理上下功夫,提高运行操作质量。重大复杂操作有关管理人员和领导,不但要到岗,更要到位,真正起到监督作用,及时制止和纠正习惯性违章行为。 (7)加强“两票三制”管理,杜绝习惯性违章。切实落实“操作票”和危险点分析预控制度,操作员按操作步骤严格操作,值班员要复述操作命令,监护人要监护到位,杜绝无票操作,打手势传达命令,传达命令不报姓名等习惯性违章行为。 (8)加强人员管理。要了解值班人员的精神状态,提高工作责任心,真正做到精心监护,精心操作,及时发现异常现象,采取对策及时处理,防止因操作人员一时“糊涂”,酿成事故。 (9)加强培训。加强运行人员的现场培训和岗位操作技能培训,采取现场考问、知识竞赛等多种形式的培训,使培训工作规范化、标准化,提高运行人员学习的积极性和主动性,加强培训工作的针对性和有效性。 (10)电力企业还应该加大对信息化管理系统的建设,建立相对应的班组管理平台,这样就能够及时解决生产过程中存在的各种问题,避免安全隐患的发生。同时,在每次电气设备启动之前,工作人员要对其进行认真仔细的检查与调试,并做好各设备的信息登记记录,这样就可以更加全面的掌握电气设备的使用状态与质量,通过将先进的科学技术融人到实际的安全管理工作中,从而真正实现电气设备信息化管理的发展目标。 4.结束语 加强做好电气运行安全管理工作是十分有必要的,更是电力企业各项生产活动顺利开展的有效保障,应当引起电力管理部门的高度重视。因此,电力企业只有真正意识到电气运行安全管理的重要性,并积极开展相关的电气安全管理工作,才能真正确保电厂电气系统安全稳定的运行。作为发电厂的电气运行人员,必须熟练掌握事故处理原则与程序,正确、果断、快速地处理电气事故,将事故损失降低到最低程度,尽快恢复发供电。 电气运行论文:试析火力发电厂电气运行中的故障原因及改善策略 【摘要】火力发电厂属于我国重要发电来源,其生产系统较为庞大,相对应的运行程序也很复杂,拥有多种操作环节,这样也就导致电气运行故障频发,影响火力发电厂正常运行,情况严重的还会出现重大事故,造成不可估量的经济损失。因此,本文将重点研究导致火力发电厂电压运行故障的主要原因,并采取合理策略解决这些问题。 【关键词】火力发电厂;电气运行;故障原因;改善策略 前言 在我国,80%以上的电力来源与火力发电,火力发电厂也就成为了促进国民经济总值增长的重要力量,对于我国经济发展具有重要作用。尽管火力发电具有多种优势,但在其实际运行中却经常出现故障,故障发生以后不仅在短期内难以完成抢修,还给发电厂和用电用户带来不小损失。因此需要研究导致火力发电厂电气运行故障频发的主要原因,并根据实际情况提出解决这种故障发生的策略。 1 火力发电厂电气运行中导致故障出现的主要原因 1.1 发电机允许电压值超标 在供电过程中,发电机允许电压值在一定范围内就可以保证正常供电,但在实际工作中却发现导致电气运行故障的原因经常是发电设备允许电压值超标。通常情况下,电气设备电压值的浮动范围应在规定值的正负5%以内,如果超出这一范围就会导致用电设备出现问题。如果电压值过高,发电机容量的稳定性就会受到严重影响,发电机的励磁强度会加大,转子电流量也会升高,这样就会促进电气设备迅速升温,设备也很容易老化,从而缩短了设备使用年限。如果电压值过低,电气设备就难以稳定运行,一旦电压值在额定电压的90%以下时,发电机就会处于不饱和运行情况,其定子绕组铁芯也会出现震荡或失步现象,严重降低电气设备工作效率。 1.2 发电机升温过快 电气设备一旦投入使用就会处于长期不间断工作状态,在长期连续工作中,发电机的温度也会升高,究其原因主要是由于铜铁损耗了能量,致使能量转变为热能。长期高温工作,发电机的绝缘材料也会出现材料老化情况,而老化的速度也会与随着温度的升高而加快,从而影响发电机安全运行[1]。通过研究得知,导致发电机温度上升的主要因素不仅有长时间工作和热能得不到及时释放,还有冷却发电机系统不够完善。 1.3 备用电源异常切换 备用电源主要是为了防止设备因长期工作而出现故障或断电情况时,能够及时取代原发电设备进行工作,这样就有效避免了影响生产效益。火力发电厂所使用的电气设备在运行时,有多种因素在影响备用电源使用数量。如果高低压电源出现故障而发生断电情况,那么在备用电源正式启动以前,这些电机设备就会出现减速情况,其运行速度也逐渐降低,当备用电源接通以后,瞬间增加的电压也会影响电气设备。 1.4 电气接地出现问题 电气接地设备主要是为了保证相关工作人员生命不受威胁。随着人们对电力需求的增加,火力发电厂的电压级别和电流负荷也在增加,这样就为工作人员的安全埋下巨大隐患,严重影响到工作人员生命安全与电气设备的正常使用。在火力发电站厂中,常见的接地故障主要有两种,一种是直流接地故障,而另一种则是交流接地故障[2]。如果发生直流接地故障,但却未出现短路情况,主要是由于电容器未被熔断,因此发电机也还可以正常运行。当发生交流接地故障时,基本是由于绕组受潮,加之绕组设备与机电外壳相接触引发故障。 2 改善火力发电厂电气运行故障的主要策略 2.1 防止电压不稳 电压不稳会直接影响到电机设备使用年限。在我国电力行业中,现有技术条件可以顺利解决电压不稳情况。因此,对于火力发电厂来说,一定要应用现代先进科技不断提升机电设备的使用年限,保证所使用的设备具有良好的严密性与实时监控性,并保证电气设备一直处于良好运行环境中,这样就能使其运行更为安全,也有效减少了机电电压不稳情况[3]。对运行电气设备进行监控,可以及时发现其中存在的问题,如果有危险存在,设备也会自动发出警报,方便相关工作人员及时抢修。如果出现电压过高情况就要及时将部分电压切除,并对时段电压进行调整,确保电气设备运行安全。 2.2 选择合适的发电机冷却方式 为确保发动机组能够及时将热量释放,应防止机组在运行中产生大量热能,降低电机损耗,确保绝缘系统一直处于安全温度范围。现阶段主要用于冷却机电系统的方法有三种,分别为氢气冷却、水冷却以及空气密闭式冷却[4]。氢气冷却通常被应用于发电机组通风损耗,这样也便于提升氢气通风效率。水冷却一般适用于大型发动机组中,这种冷却方式具有散热快、效果明显等优点。而空气密闭式冷却更适于火力发电厂使用,不仅可以防止发电设备接触到空气,还能减少堵塞情况,但这种方式也有一定不足,即消耗成本较高。因此,发电厂根据自身实际情况确定冷却方式。 2.3 重视电气设备检修工作 如果电气设备一直处于正常运行中,那么出现自动跳闸的机率就会很小,但发电机自行跳闸或启用备用电源进行切换,就会严重损害电气设备质量。为了提升机电设备运行效率,应经常检修电气设备,相关工作人员也要进一步深入了解电气系统容易出现的故障,确保电气设备正常运行,同时防止故障发生。一旦出现发电机组出现跳闸情况,就会严重损害电气设备安全运行。因此,一定要做好日常维修工作,发现问题及时解决。此外,应严格要求工作人员的工作态度,依照规章制度办事,严禁出现违规操作行为,确保人机安全。 2.4 做好接地线设计 由于人体电阻与接地电阻具有并联关系,因此一定要做好接地线设计工作,防止工作人员受到电击。当电气设备是使用中一定会存在带电情况,对于分别流向接地导线和人体中的电流,一般都与电阻成反比关系。当接地线电阻小的时候,经过人体的电流也会很小,这样可以保证人身安全不受威胁。因此,在火力发电厂中,通常都使用环路式接地线作为主要接地装置,不仅可以减少对地电压,还能有效提升其可靠性,如果一处接地线不能正常工作,那么也可以确保其故障处于最小程度[5]。同时,应保证交流系统能够与直流系统构建良好关系,这样也会使电气系统能够在安全状态下运行,减少安全事故发生。相关工作人员也要重视接地系统报警工作,及时发现其中的微小变化,并采取措施加以判断,做到防微杜渐,从而有效减少安全事故发生。 结论 火力发电厂属于我国电能主要来源,但其电气系统却十分复杂,同时又较为庞大,但由于发电厂电气系统所处安装环境不同,因此引起事故发生的因素也就不同。电气设备是发电厂不可缺少组成部分,一旦其在运行期间出现故障就会影响整个地区供电情况,因此,确保其安全运行也就成为火力发电厂重点关注内容。为保证火力发电厂正常运行,一定要增加电机组设备数量,并做好安全运行工作,只有这样才能减少安全事故发生,这样也会更有利于发电厂发展,同时也能减少用电用户损失,促进我国国民经济增长。 电气运行论文:电厂电气运行常见故障及应对策略 [摘 要]电厂电气运行效率直接影响到电厂的生产效益,也决定电厂的发展效率。在电厂电气运行中,由于多种因素的共同作用,导致故障问题的时常发生,因此,相关工作人员必须做好电厂电气运行的日常维护工作,避免电厂电气运行故障的发生,这样才能确保电厂的顺利发展。 [关键词]电厂;电气运行;常见故障;应对策略 前言 电厂电气运行过程中经常会出现一些故障,如,电气设备的运行故障、备用电源故障、发电机故障等,电气运行故障的发生,不仅会造成资源浪费,甚至会损毁其他的电气硬件设备,更会影响到电气系统的稳定运行,不利于电厂的稳定发展。对此,必须采取有效的应对策略,本文主要针对于上述几个方面内容进行深入的探讨。 1 电厂电气运行常见故障分析 1.1 电气设备的运行故障 电厂电气运行的过程中,会涉及到多台并且功能不一的电气设备,这些电气设备的种类繁杂,在运行的过程中经常会出现运行故障问题[1]。例如,发电机是电厂的重要电气设备,在运行的过程中时常会发生温度过高的情况,当温度超出安全运行温度后,将会使发电机的运行性能降低,甚至会引发发电机故障,影响到电厂的正常生产。 1.2 备用电源自动切换的常见故障 众所周知,电厂的发展需要具备备用电源,一旦电源出现问题,可以切换到备用电源,从而保证电气设备的稳定运行,避免电源问题而影响到电气设备的运行效率[2]。然而,从电厂电气运行的实际情况来看,备用电源在自动切换的过程中,经常会出现一些故障,这些将直接影响到备用电源的使用质量,如,电厂发电机设备在断电需要切换备用电源的情况下,如果备用电源出现问题,将会影响到发电机的正常运行。 1.3 电厂发电机滑环碳刷冒火故障 发电机是电厂电气设备的重要组成部分,发电机运行稳定性也将直接影响到电厂的运行效率。当前发电机在运行过程中,经常会出现滑环碳刷冒火的故障,影响到发电机的正常运行,甚至会造成发电机烧毁等严重事故,影响到电厂的生产效益。 2 电厂电气运行常见故障的应对策略 2.1 电气设备常见故障的应对策略 发电机具有较大的作用,在电力生产中应用频率非常高,只有保证发电机运行的可靠性,才能保证电厂运营的稳定性。而从实际的角度出发,发电机在受到一些因素的影响下,经常会出现运行故障,如,受到运行环境的影响,自身因素的影响。另外,发电机长时间处在高温状态下运行,会加速发电机的老化和损坏,因此,针对此类电气设备常见故障,必须及时拟定应对方案,才能确保电厂的稳定发展[3]。首先,电厂的工作人员必须做好电厂电气设备的修理和检查工作,及时发现电气设备运行异常、运行故障等问题,并做出相应的处理措施,将故障损失降至最低,这样才能保证电气设备的安全稳定运行。其次,应加强对电气设备故障问题的深入调查,如,发电机运行的温度过高问题,要深入了解引起发电机运行温度过高的主要因素,同时应提出有针对性的处理措施,可以采用冷却的手段来预防发电机运行过热的问题。另外,为了避免受到运行温度过高的影响,还应对电气设备的运行环境进行改善,尤其是要做好运行环境的散热工作,如,采用氢气冷却法、密闭式空气冷却法、水冷却法等。再次,由于每台电气设备的运行都是有着一定的电压规范,一旦电压超出这个范围,将会影响到电气设备运行的稳定性,甚至会给电气设备带来严重的损害,因此,要避免电气设备故障的发生,还应做好电气设备的运行电压监控工作,一旦发现电压不稳定或是超出规定范围,应及时切断电源并查找其根源,另外,也可以充分运用保护装置来实现对电压的控制,确保电气设备运行的安全性、可靠性。 2.2 备用电源故障的应对策略 备用电源是电厂电气系统运行的备用保护装置,一旦电源出现问题,可以直接切换到备用电源,确保电气系统的正常运行,而在备用电源出现问题的情况下,将会直接影响到电厂电气的运行效率,因此,需要结合备用电源故障的实际情况采取有效的应对策略,这样才能确保电厂的稳定发展[4]。一般情况下备用电源的自动切换主要分为慢速切换、快速切换等两种,慢速切换顾名思义是需要在一定的时间内完成,而快速切换则是在最短的时间内完成,在这个过程中如果是遇到电源切换问题,将很难将备用电源的作用发挥出来,因此,需要采取有效的应对措施。根据备用电源切换形式,对备用电源的常见故障主要采取两种应对措施:①针对电厂电气运行的备用电源慢速切换故障所采取的应对策略:首先需要考虑的是电厂电气系统的各项信息材料,应结合电厂实际的运行情况,搜集电气系统运行的相关信息资料,并根据这些信息资料来完善备用电源的切换方案,确保备用电源切换符合电厂电气运行的要求,这样才能将备用电源的作用充分地发挥出来。另外,在设计电厂电气备用电源切换装置的过程中,应邀请相关方面的专家以及专业的单位进行,确保电厂备用电源的切换能够一次性完成。②针对电厂电气运行的备用电源快速切换故障所采取的应对策略:应根据电厂电气的实际运行情况,尽量缩短电源切换的时间,可以采用先进的快速切换装置,确保备用电源的快速切换能够顺利的完成。 2.3 滑环碳刷冒火故障的应对策略 通过以上的分析了解到,电厂发电机在运行中,很容易出现滑环碳刷冒火的故障,对此,必须采取有效的应对策略,实现电厂的长远发展[5]。如,应统一电厂各个电气设备的压簧,采用相同规格、相同质量的压簧,并统一调整各个压簧的压力,确保电气压簧所受到的压力在同一水平上,另外,要统一各个滑环碳刷的阻止,切实有效地避免电厂发电机运行故障。另外,工作人员应加强对电气设备的检查,一旦发现有磨损的滑环碳刷,应及时进行修理和更换,尤其是处在恶劣环境下的滑环碳刷,如果发现有污垢沉积的问题,要及时对沉积的污垢进行有效的清理,切实有效地避免电厂电气运行故障,确保电厂电气运行的安全性、可靠性。此外,相关工作人员应定期检测发电机的压簧以及滑环碳刷是否存在发热的情况,一旦出现发热的问题,应及时检查引起发热问题的主要根源,并及时对其采取有效的维修措施,确保发电机运行的安全性、可靠性,这样才能促进电厂的可持续发展。 总结 综上所述,在电厂电气运行的过程中,经常出现故障,而这些故障将会影响到电厂的正常工作,甚至会引发一定的硬件故障,因此,相关部门必须重视电厂电气运行的常见故障分析和处理工作,这样才能保证电厂的稳定发展。本文主要对当前电厂电气运行过程中的一些常见问题进行剖析,同时也提出了相应的应对策略,希望通过本文的分析,能够提高电厂电气运行的效率,从而保证电厂电气运行的安全性、可靠性,促进电厂的可持续发展。 电气运行论文:配合营口电厂600MW发电机进相试验的电气运行措施 [摘 要]本文主要讨论了营口电厂600MW发电机进相试验的电气运行。 [关键词]电气运行 措施 一、试验前的准备 1、试验机组应装设双向无功表;检查发电机的无功表量程应符合要求 2、试验前与继电共同检查机组故障记录装置完好并正常投入使用。 对发电机各部温度测点进行核对并重点监视定子铁心端部结构件,如:边段铁心、压指、压圈等可能因漏磁增大引起温度增高的测点变化情况,发现异常及时汇报值长和试验负责人。 3、试验前应双机稳定运行,发电机励磁调节器应由自动班按要求整定好并向运行交代:发电机低励限制线按照表1中“预计深度”(400MW,-70MVar;300MW,-85MVar;)整定,低励限制改信号,并保证失磁保护不先于低励限制动作。 4、检查厂用电备用电源快速切换(自动投入)系统安全可靠。 5、调整6kV、400V母线负荷,使各段母线电压基本平衡。 6、认真执行试验限制条件 试验期间的系统结线方式、设备的接线均按照常规结线方式安排,为保证被试发电机进相运行时的安全可靠,确定按以下限制条件进行试验: a.发电机功角:按照省调要求的进相范围确定,δ≤70°(带AVR) b.定子电流:Is≤1.05In,即不大于20207A; c.机端电压:Us≥0.95Un,即不低于19kV; d.厂用电压:Up≥0.95Upn,即不低于5985V(厂用电压6.3kV)。400V电压不低于375V e定子铁心端部结构件温度限值:依据各机组技术说明书要求确定,一般情况下限值为: 边段铁心 ≤120℃ 压 指 ≤120℃ 压 板 ≤200℃ f..试验时,低励限制单元根据试验要求调整整定值。 7、做好试验中机组失磁的事故预想及处理预案。 二、配合试验的技术措施 1、按照电科院要求请示调度在系统电压较高,电网低谷负荷等对试验最有利的运行方式下进行,系统有足够的无功储备,防止因试验扰乱系统产生不良影响。 2、试验前将6kV、400V系统负荷调整平衡。防止某段负荷过重电压偏低。 3、试验前对有关保护、励磁调节器等装置等进行检查。试验过程中,需要重新设定励磁调节器低励限制定值时,自动班人员应在调整前得到值长同意以便运行人员加强监视做好失磁跳机的事故处理准备。 4、试验过程中,严格控制各项试验条件不超过允许范围。发现任何不满足试验限制条件时立即汇报值长和试验负责人。同时,加强对另一台机组的监视,防止其过励、过负荷、超参数。 5、机组出现滑极失步情况时,即使保护不动作,也应迅速手动增加励磁电流直至恢复稳定,一旦出现无法恢复稳定情况,应立即手动解列机组。 6、发生机组失磁情况时,失磁保护动作于跳机,试验停止,并需查明失磁原因。 三、组织措施 1、在试验指挥组的领导下由当班值长和电气运行人员负责试验中的有关运行操作。 2、值长和运行人员都要认真学习电科院编制的试验方案和我厂的运行措施值长、电气主值应通晓全部试验内容及要求,汽机与锅炉专业应了解试验基本内容以便配合。 3、试验过程中的一切操作应由指挥组通知值长,值长下令,运行人员操作。设专人负责试验机组和另一台机组的监视调整工作。 4、试验期间如发生电网异常情况,应立即停止试验,机组运行方式由调度决定。 5、试验期间,负荷调整由指挥组决定并下达,其他任何人员无权指挥或改变,故障或事故情况时,按照事故预想处理方案由当值人员处理。 6、一、二期、网控都要加强监视,#2机设专人监盘,发现无功变化及时汇报值长并通知二期电气主值。#2机转子电流按3300A监视。 附:发电机失磁的事故处理 发电机失步、失磁等事故处理预案 事故前运行方式: 500kV Ⅰ母线:#3机、电渤#1线;Ⅱ母线:#4机、电渤#2线; 母联5012开关合入中。 1 发电机失步 1.1 现象 1.1.1 有功、无功显示时大时小。 1.1.2 定子电流剧烈变化,有可能超过正常值。 1.1.3 定子电压剧烈变化且降低。 1.1.4 转子电压、电流和励磁电压、电流显示波动。 1.1.5 失步发电机数据变化与其它发电机、线路数据方向相反。 1.1.6 发电机发出呜声,数据变化与呜声相呼应。 1.1.7 强励可能动作。 1.2 处理 1.2.1 应增加发电机无功,降低有功负荷,以利同步。 1.2.2 若发电机强励动作10秒内,运行人员不应干预,如果强励不动作,应手动增加励磁电流。强励动作10秒不返回,应手动减小励磁电流,如果手动干预无效,由保护动作跳闸发电机。 1.2.3 上述处理经2分钟后,发电机仍未恢复同步,则应将失步发电机与系统解列。查明失步原因,处理正常后重新并入系统。 2 发电机失磁 2.1 发电机失磁现象 2.1.1 转子电流、电压到零; 2.1.2 定子电压降低,电流增大, 2.1.3 发电机失磁保护动作跳机。 2.2 处理 2.2.1 完成跳闸机组的正常停机工作。 2.2.2查明失磁原因。 2.2.3 根据具体情况确定跳闸机组是否重新启动。 3 系统事故 如试验中发生系统事故按调度令执行。 作者简介 慈福坤(1971-),男,汉族,辽宁省营口市人,辽宁省营口市,本科,工程师,主要研究方向:电力系统及其自动化。 电气运行论文:针对发电厂电气运行相关问题的思考 [摘 要]电力是维持当今社会发展的主要能源之一,是人类生活必不可少的一部分。电力系统的稳定发展小则关系到人们生产生活的正常秩序,大则关系到国家的长治久安,是我国综合国力的重要体现。随着我国社会经济的迅猛发展,人们对电力的供电质量也有了更高的要求。虽然,当今电厂电气设备的现代化程度较高,但也难免出现基于安全性能方面的问题。本文立足于哈尔滨第三电厂电气设备存在的相关安全问题引发思考,意在通过思考和研究,为确保电厂电气设备的安全运行提供支持。 [关键词]电力系统 发电厂 安全运行 前言:近年来,随着发电厂建设速度的加快,发电厂的规模逐渐的扩大,发电厂电气设备的现代化程度也逐步的提高。但在实际的生产生活中,发电厂仍然存在着一些安全隐患,这不但不利于生产安全,更不利于电厂的经济效益。我们十分有必要建立发电厂电气安全运行体系,在确保设备本体安全性的同时,辅助安全管理、相关制度以及检修安全方面的内容。 1 发电厂电气设备运行的管理现状 由于火力发电厂输出的电压相对较高,因此对发电厂电气设备的安全运行有着极高的要求。一旦出现任何问题,都会产生巨大的电流,造成难以估量的灾害。随着当今社会科技手段的不断进步,传统的电气设备运行模式已经无法满足当代的需要,不能够为安全生产提供保护,所以,电气运行的相关方面正迫切的需要成立一个系统,这个系统主要包括安全运行管理人员,安全运行管理设备,安全运行管理三个方面。只有这三个方面协调发展,发电厂的电气运行才能达到安全运行的最终目的。 2 发电厂电气设备安全运行相关问题的思考 在实际的生产生活中,发电厂在电气运行的过程中,存在着管理系统不科学、数据分析不科学等问题。因此,要不断完善发电厂电气运行体系结构和相关制度,不断强化发电厂电气基层班组的安全管理,不断加强发电厂电气设备硬件的安全管理,通过高新技术简化检修方案,提高检修效率。只有这样,发电厂的安全生产才能成为一个有血有肉的体系。 2.1 不断完善电气运行体系结构和相关制度 完善发电厂电气设备运行体系的规章制度是十分必要的。当前发电厂的电气运行体系缺乏统一的规章制度,工作人员的工作分配不够科学,在运行的过程中存在很多的问题。发电厂的电气运行体系一定要适应发电厂的实际生产需要,以确保高效的完成生产任务。从发电厂的运行体系结构来说,采取自上而下的模式应该分为三级。第一级,中心站。中心站的职责主要负责落实各级部门的工作,保证各部门能有协调有序的开展工作。第二级,生产技术部、安监部及发电部。这些部门主要负责本部门的相关工作,也是所有生产的中心环节。第三级,检修部、运行部及安全员。这些部门是保障电厂安全生产的支柱,要切实做到安全生产大于天,增强自己的安全意思及责任意识。 2.2 强化发电厂电气基层班组的安全管理 基层班组是电厂运行中的基础,对电厂的发展起到了不可估量的作用。因此,基层班组的安全意识水平直接影响到整个发电厂电气系统的安全水平。但在实际的生产中,受着基层班组人员文化水平和受教育程度的限制,在安全意识的认知水平上参差不齐。有些工作人员的安全意识水平较低,不能够认识到微小失误对整体安全的厉害程度,固执己见,甚至抱有错误的安全认识。因此,要加大对基层班组的安全认知教育,结合班组的生产实际,将更多理论上以及实践中总结的安全经验传授到基层中去。 2.3 加强发电厂电气设备硬件的安全管理 电气设备硬件上的安全管理是发电厂安全生产的重中之重,也是一个十分复杂的过程。人们对于发电厂电气运行安全问题的探讨,狭义上来说指的就是电气设备的安全管理。虽然安全管理包含很多方面,但不可否认的是,电气设备的安全管理仍然是所有安全管理中最为重要的方面。电气设备的安全管理主要包括电气设备的采购、安全检查及使用中和使用后的检修和维修过程。在采购环节需要注意的主要是要建立数据库,严格的记录相关数据,实行信息反馈机制,及时的反应设备在运行过程中出现的问题,为今后设备的安全排查提供便利条件。 2.4 通过高新技术简化检修方案,提高检修效率 随着科学技术的发展,电脑可以代替人脑进行数据的检测和记录。电脑应用到发电厂的电气运行体系当中去,就是要发挥自己的数据记录和智能检测功能,将一切的可能性设备问题防范于未然。由于传统的机修流程过于繁琐,而且频繁的机修工作会造成设备的损耗,不但耗费聚大的人力物力,而且实际的工作效率极低。将电子计算机应用到检修工作当中就能够对电气设备的故障进行预测,对设备的故障程度进行判断,在障碍产生之前就能够采取相关措施,将损失降到最低。通过电脑储存的检修记录和数据,对设备的使用状况得出科学的判断,有目的的进行处理和维修,这是一个节省物力、人力、财力的好方法。 结束语 关于发电厂电气运行的安全体系是一个囊括诸多方面的十分复杂的大体系,它不仅要求电气运行设备的安全性能,同时需要工作人员的安全管理和安全认识能力。只有这几方面协调进行,才能确切的保证发电厂的整体安全。在实际的生产中,要灵活的运用安全管理方案,结合具体的生产实际,找到解决方案,杜绝一切不安全事件的发生。 电气运行论文:火力发电厂电气运行故障产生原因与应对措施 [摘 要]随着我国经济的快速发展,社会对于电力的需求变得越来越大。目前国内采用的火力发电机械设备大部分是大机组类型,这大大提升了电厂总发电水平,但另一个方面也给大机组设备带来一定的不良影响,使大机组容易出现故障。一个大型火力发电厂是一个系统庞大、运行复杂、操作环节众多的工程,因此在运行过程中故障及异常时有发生。这些故障及异常都会对电厂的正常安全运行造成一定影响,严重者还会导致重大安全事故发生。本文主要对电厂在运行中发生的一些故障问题进行了分析,探究了故障发生的影响因素,然后针对这些故障综合技术人员的工作经验提出一些解决对策。 [关键词]火力发电厂、电气运行、应对措施 一、前言 随着社会经济的快速发展,科学技术水平的发展也变得日新月异,这些先进的科学技术被引进到电器设备中,将电器设备推到了现代化的水平。随着发电厂中各种新技术和新设备的出现,这些设备及技术得到了广泛的应用,这就对电气设备各种要求变得越来越高。随着现代化水平的不断提高,对于设备的检修与维护也提出了更高的要求。电厂电气运行的过程中出现各种故障,我们不仅要找出其中的故障原因,还要对继电保护以及运行环境进行详细的分析,最终确保电厂设备的正常运行,实现预期的经济以及社会效益。 二、火力发电厂电气运行中存在的主要故障与原因 1、发电机发热。发电机组是电气系统重要的组成部分,在长时间运行过程中经常出现发热现象。主要是由于发电机在运行中会产生铜和铁的损耗,并转化为热能,如果冷却系统不能及时带走热量,则会导致发电机迅速升温。如果电机长期处于高温环境下工作,其使用寿命会大打折扣,甚至会导致系统的安全故障事故发生,极大的危害到整个系统的安全运行。 2、发电机电压波动。电压不稳定或超出了供电指标的范围是电气系统常见的问题,给广大用户和发电系统带来十分不利的影响,比如过压会造成线路短路,欠压会导致供电不足等。在实际生产运行中,发电机电压值会时常超过额定值的正负5%,当电压超过额定电压时,会增加发电机的励磁,转子电流随之增加,转子绕组的温度升高,绝缘体迅速老化;当电压低于额定电压时,发发电机定子绕组处于不饱和的运行状态,容易造成振荡或失步,严重影响到相关联负载设备的做功效果。 3、电气接地问题。电气接地是电力系统保证设备人员安全的最重要手段之一,随着火电行业的快速发展,火电厂用电负荷不断增大、供电电压等级的明显提高,使得火电厂电力系统短路故障电流也相应增大,对设备和人员易造成较大伤害。其中直流接地故障和交流接地故障是接地故障中最主要的两种。当直流系统发生某一点接地情况时,由于没有造成系统短路,熔断器不会断熔,仍可继续运行,如果检修人员操作不慎重,没有及时处理情况,很可能构成接地短路,从而造成严重后果。交流接地主要是指电动机的接地即绕组接地,由于绕组与电机壳的接触或是绕组受潮,绝缘老化击穿接地等问题引起。 4、备用电源自动切换。备用电源是紧急情况下接入系统使用的电源,比如主电源发生故障、线路分压、电路断电等情况,主要是为了防止母线上电气设备断电。当高压、低压电源故障停止工作后,母线上的电气设备进入减速运行的状态,当接入备用电源并启动后,母线上突然增加电压,给减速运行的电机组带来强大的冲击力,特别是过高的电压对电机可造成的影响更严重。同时备用电源启动时间过长会造成发电机组转速过低,影响发电效率,甚至会导致发电机组启动困难而停止工作。 三、火力发电电厂电气运行中故障的应对措施 1、合理选择系统发电机冷却系统。火力发电过程中,发电机在满负荷条件下运行必然会因内圈的损耗而发热,而过多的热量不能及时被带走就会造成发电机升温,继而加大发电机内圈损耗,形成恶性循环。因此,在实践生产中,应当加强冷却系统的冷却能力,通过降低电机温度来减少内圈的损耗,提高设备的使用性能。目前火力发电厂发电机采用的冷却系统包括密闭式水内冷却、空气冷却、氢气冷却等三种,其中水内冷却利用水与发电机的温度差来达到降温的目的,具有冷却效果显著的特点,通常被应用于大型发电机;空气冷却方法是采用空气作为介质,通过抽风机或鼓风机的作用,将发电机的热量带走而达到降温的目的;氢气冷却是目前我国大型火力发电厂中最常用的冷却方法,其冷却效果显著,可以有效的减少发电机的损耗,提高发电效率,但由于氢气是易燃易爆物质,存在较大的安全隐患,且成本较高。在实际生产中,电厂应当结合生产的情况和设备的规格选定最合理的冷却系统,才能达到最佳的经济效益。 2、及时处理系统电压波动。在实践生产中,电压经常受各种因素的干扰造成波动,比如过压或欠压,极大危害发电机的使用寿命,甚至会影响到整个电气系统的稳定运行。解决电压不稳定是一项复杂的工作,电力工作人员应当严密监视系统的各项控制指标,全面掌控系统的运行情况,一旦出现严重的电压波动,立即判断造成波动的原因,寻找解决的方法。比如电路负荷超出限定值,造成电压升高,可以采取切断部分负荷的办法,减少电路负载达到降压的目的。另外出现紧急情况时,可以采取紧急拉闸的措施保护系统的安全。 3、科学合理设计内接地线路。接地线之所以能够有效保护电厂工作人员的安全,就是利用了人体电阻与接地电阻的并联这一原理,在电气设备带电的情况下,流向人体的电流和流向接地导线的电流与各自的电阻成反比,当接地线的电阻比较小时,流经人体的电流就会相对变小,所以能保证工作人员的安全。因此电气设备接地装置应该采用环路式接地线,可靠性就变得相对较高,可以降低对地电压,如果某一接地线出现问题不能工作时,可以使故障程度减到相对较低程度,此外保持直流系统和交流系统的可靠才能保证电厂电气系统的正常稳定运行,才能从根本上杜绝安全事故的发生。工作人员还应该重视接地系统的报警,及时排查处理微小问题,做出正确的分析,避免酿成大的安全事故。 4、加强系统设备维修和保养工工作。在电气运行过程中,由于电气设备故障、线路短路、操作失误等原因导致线路跳闸,给企业造成不可估量的经济损失。因此,电厂应当建立设备安全运行责任制,完善设备安全操作规程,加强工作人员的操作技能,同时明确每台套设备的负责人,负责设备的保养、维修、运行跟踪、排查隐患等工作,确保设备安全运行。当电气设备出现故障时,电力工作人员应当认真检查并分析设备故障的原因,及时组织人员进行抢修,如果发现是由于外部原因引起保护装置跳闸,则可将故障电机进行隔离后即可恢复电力系统的运行。 四、结术语 火电厂发电机组要想实现稳定运行就必须避免电气系统发生故障。电厂的设备维护部门必须采取分级处理的办法维修电气故障并使相关管理制度逐步完善,把预防性维护理论作为电厂电气系统维护的指导思想。此外,因新技术不断出现,应制定出长期的维护人员专业技能培训计划,不断提高维护人员的技术水平,让维修工作者全面了解在电厂实行发电机组技改后新增的设备,为电厂设备维修工作的顺利开展奠定基础。发电机组常见的电气故障应作阶段性经验总结及探讨。对于易损零件损坏造成的故障应采用预防性维护理论实行提前更换,以减少机组受到的电气故障影响,提高火电厂设备运行的稳定性。 电气运行论文:电厂电气运行安全管理策略探讨 [摘 要]电气设备是电厂正常生产的基础,需要采取措施来确保其可以持续稳定运行。但是就电厂生产现状来看,经常会因为各项因素影响,导致电气运行过程中出现安全问题,产生各类故障,而限制生产效率的进一步提升。基于此就需要对电厂电气运行特点进行分析,确定各类故障发生原因,有针对性的采取措施进行风险识别与处理,提高电气运行安全性与可靠性,本文对此方面内容进行了简要分析。 [关键词]电厂电气;运行风险;安全管理 以提高电厂电气设备运行安全性为目的,对常见各类故障进行分析,确定其发生原因,并有针对性的采取措施进行优化。电厂发电机变压器系统中,电气运行为核心部分,其在运行过程中很容易受各项因素影响,导致系统运行风险增大,如果不及时采取处理,不但会降低生产效率,情况严重的甚至会出现安全事故。因此,必须增大对电厂电气运行安全性的重视,采取措施进行有效控制。 一、电厂电气运行安全管理现状分析 电厂电气安全运行是保障生产系统稳定性与可靠性的关键因素,由于电厂生产系统所需设备数量、种类众多,并且为满足社会生产生活需求,电厂生产系统规模不断加大,结构也更为复杂,相应的管理难度也就更大,使得电气运行安全管理已经迫在眉睫。虽然现在逐渐有更多新型技术被应用到电气运行管理中,但是受传统意识限制,仍存在很多问题,如管理信息落后、定额标准不统一以及数据分析不完善等。现在很多发电厂,电气设备管理层存在严重信息落后问题,对系统运行信息收集不及时、不完善,数据处理结果不可靠,相同数据不能进行统一,导致信息可利用性降低[1]。统一定额标准是保证电厂发电设备安全运行的另一重要因素,如果不能有效统一,也会对基础数据管理产生不良影响。 二、电厂电气运行所存安全风险分类 1.环境风险 环境风险是电厂电气运行必然存在的,由自然或者人类活动引起,通过自然生态环境来对设备以及人员等产生一定安全隐患。从物理方面分析,风险主要包括设备设计缺陷、粉尘、设备运行噪音等;从化学角度分析,风险主要包括易燃易爆物质、腐蚀性物质以及有毒物质等;生物角度分析,风险主要包括病微生物以及有害动植物等[2]。环境风险不但会对设备运行产生影响,同时也会对操作人员产生威胁,导致操作过程中出现问题。 2.设备风险 设备风险需要从技术角度分析,常见的如高压高温管道、电气设备、转动设备以及控制系统等故障,产生不同程度的危害与损失。例如高温高压管道泄露,迫使机组停运,或者是管道爆破造成设备损坏以及人身伤亡。而风机运行时转轴裸露部分很容易绞住,存在较大安全风险。磨煤机运行时转动设备故障,也会造成人身伤害。控制系统系统是电厂电气运行关键部分,如果其出现保护误动、拒动等问题,会造成设备损坏或者停运,而电气绝缘故障发生后,很有可能会造成电弧烧伤,存在一定安全风险。 3.人为风险 主要即工作人员心理意识以及生理行为所造成的危险,对于很多电厂电气操作人员来说,其安全意识较低,专业技术水平不达标,在正常生产过程中,经常会因为误操作而存在风险。其中,专业技能有限,决定了其不能及时发现存在的隐患,对存在的问题也不能有效采取措施进行处理,很容易发生安全事故。 三、电厂电气运行安全管理优化措施 1.建立完善管理体系 电厂需要从实际需求出发,对安全管理体系进行完善,针对存在的各类风险进行分析,做好风险规避方案研究,最大程度上来避免各类问题的发生。以电气自动化技术为核心,以满足安全管理为目的,对常见安全问题进行研究,确定各类问题发生原因,有针对性的做好风险识别、评价以及处理,采取合理的措施来将风险影响降到最低。应对电气运行做好信息登录,随时掌握不同分项运行状态,做好电气设备使用以及闲置状态的分析,并利用计算机信息技术进行信息化管理,与以往管理经验相结合,编制出操作性最高的风险规避方案[3]。 2.优化电气管理方式 现在电厂电气设备规模不断加大,且结构更为复杂,为减少运行故障的产生,提高其运行安全性与稳定性,就需要在现有基础上对设备管理方式进行优化,进一步促进电气系统升级。应合理划分电气设备类型,分析不同设备运行故障原因,有针对性的进行预防与控制。技术人员应结合不同类型设备运行特点,合理划分了设备等级,对整个电气运行系统进行分级管理,减少设备故障维修频率。另外,还应选择先进的故障诊断方法,对常见的设备故障进行有效诊断,然后以此为依据采取措施进行处理,并将故障信息进行统计,做好不同类型设备故障的总结分析,争取不断提高电气安全管理效果。如变电室故障一般集中出现在二次回路与互感器部位,伴随放电、冒烟等现象,一旦发现问题需要与监控部门取得联系,并及时切断供电电源,控制安全事故发展事态。 3.优化设备故障处理措施 3.1绝缘层故障 要求技术人员在对电气设备以及电气线路进行敷设时,要严格按照专业要求来进行,避免违规操作对设备或者线缆造成损坏,同时还应做好防潮、防晒、防腐等保护措施。另外,还应设置双电源供电,可以实现双电源的自然切换,避免电厂突然断电,而对设备运行安全性造成影响。电气设备大多为金属外壳,为提高其操作与运行安全性,还需要对其进行接地保护,避免电气设备接地出现短路故障[4]。在设备运行过程中,能够及时关闭电功电源,减少因为短路故障造成的高温高热。 3.2电弧与电火花故障 如果在电厂电气设备正常运行状态下出现电弧或者电火花问题,操作人员需要在设备安装阶段就做好管理,将此部分电气设备与易燃易爆区域分开。技术人员应在日常生产中做好各电气设备状态的分析,确定可能存在安全隐患的部分,在出现电弧或者电火花故障时,能够及时采取措施处理,控制影响范围。 3.3温度过高故障 对电厂电气系统设置信号装置与保护装置,一旦电力电路或者电气设备出现运行故障,以及电力负荷过大情况是,保护装置可以及时动作,对故障部位进行有效切除,控制故障影响范围,并及时发出告警信号,提醒工作人员及时采取处理。 结束语 以提高电厂电气设备运行稳定性与安全性为目的,需要对电厂电气设备运行特点进行分析,掌握运行过程中存在的各类风险,并以此为基础来制定完善风险规避措施,建立安全管理体系,降低各项因素的影响,减少设备运行故障的产生。 电气运行论文:电厂电气运行故障及处理方法 摘 要:近些年来,我国的经济得到了飞速的发展,随着经济的不断发展,人们对于电的需求越来越大。我国也积极地进行了电网改造以满足人们的用电需求,同时也使得电厂实行了市场化的改革。电厂实行市场化经营能够为人们提供更加优质的供电服务,但是同时也使得电厂之间的竞争加剧。要想使得电厂能够提供更好的供电服务,在激烈的市场竞争中取得成功,必须要对电厂电气运行故障引起足够的重视,因为电气运行故障将大大影响供电效率,只有保证电厂电气设备得以安全稳定的运行,才能够满足人们的用电需求。因此本文对电厂电气运行故障及其处理方法进行了一定的探讨。 关键词:电厂;电气运行;故障;处理方法 电气设备是电厂的主要设备,如果离开了电气设备,电厂将无法正常运行,电能的产生及输送都是依靠的电气设备,所以电气设备对电厂有着非常重要的意义。如果电气设备运行出现了故障,将会影响到电厂的发电及输送电,进而影响到人们的正常用电。但是当前在电厂中,仍然存在着一些电气运行故障,这些故障的产生严重地影响了人们的正常用电,所以对这些故障的解决措施进行研究是非常有必要的,只有排除了这些电气运行故障,才能够保证电厂的正常运行。 一、 电厂主要电气运行故障 (一) 导线故障 导线故障是电气运行的主要故障,导线故障主要可以分为电气设备绝缘层短路故障和导线温度升高故障。在电厂中,导线发挥着十分重要的作用,尤其是电气主接线,它是连接电厂电气设备的主要组成部分。但是电厂的环境较为复杂,如果导线受潮或者遭到磨损,将致使导线的绝缘层出现脱落等情况,一旦导线的绝缘层脱落,导线就被暴露在了外面,十分容易与其它的导线之间出现混线的情况,从而造成短路。一旦导线短路,将对电厂的正常供电造成严重的影响。而导线温度升高故障主要是由于电气设备的规格过小造成的,当电气设备所承载的负荷超过了其最大容量时,导线的温度就会大大升高,导线温度升高又会进一步使得电气设备出现故障,从而影响整个电厂的正常运行。当导线温度过高时,还可能会引发火灾,给电厂工作人员的人身安全带来威胁。 (二)定子端部处紧固件的绝缘发生磨损 当前国内电厂基本上都是采用的汽轮发电机进行发电,定子绕组是汽轮发电机的一个重要组成部分,所以说要保证汽轮机能够正常工作,必须要确保其定子绕组的固定性。但是当前许多电厂中汽轮发电机在使用年限过长之后,其端部处的绕组就会出现磨损的情况,而这些绝缘一旦发生磨损,将严重影响汽轮发电机的正常运行。 (三)发电机刷环碳刷冒火 在电厂运行过程中,还有一种常见的电气运行故障,那就是发电机刷环的碳刷出现冒火的现象,如果这种情况不能够得到及时的消除,将有可能进一步形成环火,而环火的形成将会使得发电机出现严重的故障,尤其是氢冷发电机,如果出现环火,极有可能导致发电机停运,给电厂和发电机本身都带来严重的危害。之所以会出现发电机刷环碳刷冒火的情况,主要是由于以下几个原因造成的:第一,碳刷的质量和规格问题。当机组在运行时,所使用的压簧和碳刷都是一样的,但是这些压簧压力是有所不同的,而且对于不同的压簧而言,其使用时间的长短也是不一样的,所以就会使得滑环与碳刷之间接触点的电阻出现不一样的情况,进而会使得压簧严重地受损变形,然后产生火花;第二,碳刷阻值的问题。虽然同一机组所使用的碳刷的型号都是一样的,但是这些碳刷的阻值却是不一样的,由于阻值的不一样,所以可能使得电流分配不够均匀,进而产生火花;第三,碳刷磨损过于严重。由于碳刷在工作的时候,是在刷盒中不断摇动的,而摇动就会使得刷块边缘出现脱落的情况,而这些脱落掉的部分就十分容易造成碳刷冒火;第四,工作人员的检查失误。工作人员定期会对机组进行检查,但是许多工作人员在进行检查的时候并没有及时地发现部分碳刷严重过热的情况,使得这些过热的碳刷仍然在继续运行,从而就使得滑环碳刷出现冒火的情况。 二、 电厂电气运行故障处理办法 (一) 导线故障处理 导线故障是电厂电气运行最常见的故障之一,针对导线故障,主要有以下几种处理方案:第一,针对导线绝缘损坏的情况,在对设备的线路进行铺设的过程中,应该尽可能保证导线是铺设在环境较为良好的地方,尽量使得导线避免受到腐蚀和雨淋,这样可以有效延长导线的使用寿命。同时为了有效避免因为突然停电对导线造成严重的损害,应该事先准备好备用电源,当停电情况发生时,要能够做到电源的及时自动切换,从而有效避免导线出现短路的情况;第二,要给导线安装合适的信号装置以及保护设备,安装信号装置的目的是为了监测导线的使用情况,避免导线的负荷过大从而使得导线出现短路等情况,而安装保护设备则是为了使得导线在负荷过大的时候能够及时被切断,从而尽可能降低导线故障所带来的损失。 (二)定子端部处紧固件绝缘磨损故障处理 当定子端部处紧固件出现磨损的情况时,首先要对紧固件进行细致的检查,从而确定其出现磨损的原因,如果是压簧的问题,要及时进行压簧更换。如果是端部紧固件的结构出现了问题,进而使得绝缘磨损,则应该对结构进行及时的改造。对于定子端部处紧固件绝缘磨损故障的处理,必须要首先找到出现问题的具体原因,然后再根据原因制定相应的处理方案。 (三) 发电机刷环碳刷冒火故障处理 如果发电机出现了刷环碳刷冒火的情况,有可能是由上述原因所造成的。首先,如果是因为刷环的质量和规格问题而引发的刷环冒火,则应该将刷环上的所有压簧都予以更换,将其换为同一型号统一规格的压簧,并且保证压簧的压力保持在基本相等的状态;其次,要定期的对发电机刷环进行检查,只有保证定期的检查,才能够及时地发现隐患,从而有效避免故障的产生;再次,对于新的碳刷必须要进行严格的检测,在进行碳刷的更换时,必须要确保新碳刷和旧碳刷的电阻值是一样的,所以必须要测定新碳刷的电阻值,这样才能够有效避免因电阻值不一致而导致的碳刷环冒火问题;最后,在电厂的运行主控室内必须要配置足够的碳刷,并且每一个碳刷都应该标明其电阻值。 电气运行论文:中职电气运行与控制专业人才培养模式研究 摘 要:电气运行与控制专业人才培养模式的构建,在行业专家和企业领导组成的“专业建设指导委员会”的指导下,充分吸纳用人单位、毕业生和社会的反馈信息,根据职业岗位和企业的要求,结合省中等职业教育“电气运行与控制专业指导性人才培养方案”构建适应于本校的专业特色课程体系,并具体结合本专业的实际特点,使培养的人才从单纯技能型像技能、管理复合型转变,突出了中等职业教育的办学特色。 关键词:中职; 电气运行与控制; 人才培养模式 中职电气运行与控制专业培养目标是具有良好的职业道德和职业素养,适应我国现代化建设要求的全面发展优秀毕业生,他们要求能够从事电气控制设备的安装与调试、运行与维护、生产管理以及供配电系统、电梯控制系统的运行维护等工作,具有良好的职业道德和行为规范,具备团队合作意识、安全意识,拥有从事电气技术岗位必需的职业能力和理论知识等综合能力,能够胜任企事业从事生产、管理与一线工作的高素质劳动者和技术技能人才。本专业是一个复合型专业,就业范围宽,毕业生可以在各类企事业单位就业,就业前景良好。我校在本专业人才培养模式的探索与构建过程中,深入“电气运行与控制专业”职业综合素质及职业能力的分析,根据职业(岗位)面向和我校实际情况,构建了具有我校专业特色的人才培养方案,与中等职业学校教育教学改革的发展趋势相适应。 一、探索电气运行与控制专业职业能力要求 根据职业(岗位)面向,在行业专家和企业领导组成的“专业建设指导委员会”的指导下,充分吸纳用人单位、毕业生和社会的反馈信息,根据专业岗位和企业的要求,深入探索电气运行与控制专业职业能力要求如下: 1. 行业通用能力 (1)具有识读一般电气原理图、安装图,绘制一般电气控制图的能力。(2)掌握电子、电工、机械等基本知识在电气设备中的应用,了解常用电气控制元器件和设备的基本结构和工作原理。(3)具有正确选择和使用常规电工电子仪器、仪表及辅助设备的能力,会使用常用专业工具,具有熟练的专业基本操作技能。(4)具备阅读和理解电气设备的安装、使用、维修与保养相关说明书的能力。(5)具有解决本专业的一般技术问题的能力。(6)具备使用常用电气CAD的能力,能熟练运用计算机辅助操作。 2. 职业特定能力 (1)电气控制系统运行与维修:能识读电气原理图;具有安装、维护低压配电、动力和照明线路及其他电气设备的能力;能进行较复杂机械设备配电板的配线以及电气设备的电气安装工作;能诊断、排除中小型电动机及控制系统的电气故障;会维护保养工具、仪表;能进行电气设备的推广、应用及售后服务。(2)电气设备安装与维护:安装高低压柜等电气设备;安装调整机床装备;能对自动化生产线进行装配、测试、维修等;能组装、拆卸、检修各种控制电器;能安装、调试、维修各种机床控制电路;会维护保养工、夹、量具和仪器仪表,排除使用过程中的故障。(3)供用电系统运行与维护:能进行变配电室(站、所)的安装与调试;会检修送电、配电线路及设备,排除设备故障;能进行高压设备检修及常规试验;能进行10KV以下线路的施工、维护;会排除使用过程中的故障;能完成倒闸作业等变配电室(站、所)常规的值守工作;能正确填写值班日志。 3. 跨行业职业能力 (1)具有适应职业岗位变化的能力。(2)具有企业生产现场管理的基础能力。(3)具有工作创新和创业的基础能力。 二、构建电气运行与控制专业课程体系 我校通过对电气专业岗位职业标准的分析和技能型人才职业专门化方向分析,构建由公共基础课、专业技能课两部分组成的系统化课程体系,并依据岗位职业道德要求和人才培养目标实施每个学习领域课程的教学内容和教学目标。 1. 公共基础课程学习体系建设 通过分析电气运行与控制专业的现状,结合我校该专业的特点,并借鉴省人才培养指导性方案和兄弟学校的专业建设之长,建立公共基础课程学习领域,包括综合素质拓展课程,如表1所示: 2. 专业技能课程学习体系建设 专业技能课程对该专业具有一定的针对性和实用性,在课程设置与课程教学中,我们坚持专业理论“够用”原则,加大专业实践课程教学比例,使理论教学与实践教学的比例基本达到2∶3。同时,理论课程设置中注重专业平台课程、专业方向课程的细化;专业技能课程里又有基本技能课程、专项技能课程、综合技能等,在知识结构层次上具有一定的梯度和难度。在专业课程教学中,积极实施项目组织教学、任务引领驱动教学,以学生为主体,通过项目实施、任务引领、教师引导、师生互动等多种教学方法,培养学生的动手能力,提高学生学习的主动性,充分调动学生学习的积极性。课程学习领域的设置如表2所示: 电气运行与控制专业所设实验、实训、实习内容占总学时的60%。专业技能核心课程教学在校内和校外实训基地进行,聘请企业有经验的工程师担任兼职教师,真正实现教学项目化、知识任务化,与企业岗位实现零距离。 三、实验、实训基地建设 为了培养适应社会需要的合格中职毕业生,更好地实现理实一体化教学,必须加强实验、实训基地建设。创设尽量真实的、贴近生产实际的工作环境,除配备电工、电子基础实训室、照明线路实训室、PLC实验室、电机实训实训室外,还需按照专业系统教学模块需要建设仿真教学实训室、供配电实训室、自动化综合实训室作为理实一体化的教学场所。同时,通过校企合作实施实习、实训基地的开放化、理论实践一体化、教师双元化和课程建设综合化,大大提高专业人才培养水平。 四、成绩考核机制 根据专业课程建设体系和学生在校的实际周数,有计划地安排好本专业的教学进程,并规定必修课程和专业理论课程为考试科目,通过书面考试来评定成绩,课程总评成绩由平时成绩、期中成绩和期末成绩三部分,按2∶3∶5的比例进行综合评价。对专业技能课程的考核采用行业等级考核与学校考核相结合的方式进行。学校成绩考核主要由实习教师对学生平时实践过程的表现、学生在完成一个项目的成功率及检测排故能力等方面进行综合评价。在此基础上,本专业的学生还必须参加行业组织的考核,并获得计算机应用等级证书和行业职业技能鉴定相应专业方向中级工等相关专业的资格(等级)证书。学生必须在必修课程全部考核合格,并通过相关专业中级职业技能资格证书的前提下,才能取得毕业证书。 五、结束语 电气运行与控制专业人才培养模式的构建,充分体现了以能力为本位、以职业实践为主线、以项目课程为主体的模块化专业课程体系的课程改革理念。并突出:主动对接经济社会发展需求,服务学生全面发展;注重中高等职业教育课程衔接,强化校企融合,坚持理论与实践的有机结合;为培养与社会相适应的人才提供科学而合理的参考依据。
机电工程技术论文:试分析机电工程技术和企业管理 摘要:机电工程技术的整个操作过程是比较复杂的,所以就需要加强企业的管理和操作方式,只有这样才能顺应当代的发展。本篇文章就是针对机电工程技术和企业管理进行研究分析。 关键词:机电工程;技术;企业管理 前言 工程的最终结果取决于机电工程的整个操作过程,这个结果对整个工程有着重要的影响。而企业管理者需要提升对技术人员的管理,制定出有效的操作方案,确保预期所达到的效果,降低资源的浪费。 一、 工程项目技术管理 1. 重要性 (1)对技术活动、技术的生产与技术工作进行统一的计划、操作、讨论分析结果和对整个过程的评价管理系统,就是工程项目技术管理的意义。 (2)工程项目技术管理是房地产管理现场活动的具体化,它的作用是,维持正常的工作程序,对技术的严格把关,保障施工安全与质量,减少工程的投入成本,提升整个工程的施工效率。经过有序有计划的管理,不仅能够保证施工中按照技术程序,也可以根据工程项目的特征和自身的条件,选择适合的施工方式和技术工种,这样更能保证整个工程的施工质量。 (3)工程项目技术管理不但可以通过新的技术和方法对技术人员进行培训,提升管理团队的素质和能力,也可以提高工作效率,减少工作时间,减少投入成本,结合实际操作进行不断分析总结,寻找更好的施工方法。 2、 主要任务 工程项目技术管理的主要任务就是通过科学的管理方法和职能,推动工程项目技术的发展,严格遵守国家所颁布相关技术法律法规和上级部门相关的技术决定,技术工作的有效组织和技术秩序的维持,保障工程项目技术在过程中达到技术规范,规律的要求,完成最终的高质量任务目标。技术管理在企业管理中的主要作用,还有几方面。 (1)保证工程项目在整个实施过程中严格按照科学的技术进行。 (2)技术管理的运用,不断提升企业管理能力和技术人员的技术业务能力,能够发现问题和解决问题,避免在工程项目技术中出现质量和技术问题,造成事故,确保工程项目的质量。 (3)充分利用现有的设备、材料和人员,在质量保证的情况下,减少工程项目的投入成本,时间。提高经济效益。 二、 机电工程施工管理 1、组织管理。它的目的是对现有的劳动资源进行合理的分配。施工过程中弱电系统对工作人员的需求相对比较多,包括安装人员,管理人员、工程设计师、维护人员以及技术人员等,对这些人员我们要进行合理的分配,其目的是为了提高我们所投入的劳动成本,减少劳动资源的流失。 2、进度管理。在工程管理中,进度管理都有着重要的作用,不管是在机电工程管理还是建筑工程管理中。而在机电工程施工管理过程中,进度管理对土建工程的配合时间与装修和弱电有着重要的影响,包括施工方的设备情况。 3、界面管理。界面管理的主要内容是将机电安装、装修工程以及弱电系统进行合理的划分。而界面管理在实施过程中的负责人是电子系统的人。通过实际数据的收集,调度会议的召开,书面形式来对界面管理进行协调,记录和调整。 三、 企业的应对策略 1、确保质量。为了确保质量,不单单只是需要监理单位在实施过程中严格按照质量要求来开展工作,工程项目的承包者也应该对工程质量进行监督和完善。这样就更利于统一步伐,建立共同的任务目标,在工程项目开展工作之前,监理应该规划实施细节,组织沟通协调会,对工程的施工设计和方案的进行不断的审查,不能确保工程质量、安全和施工进度的方案,施工单位应该进行不断的修改和优化。 2、安全问题。机电施工中存在的安全问题很多,也很复杂,主要的原因是由于施工人员自身对安全施工的重视度和认识度不够。还有,安全措施不能只单单做表面形式,要有实际的措施。安全隐患还有另外的原因就是施工人员对机械设备的重视度不够,对机械设备的保养和维护比较敷衍,导致设备使用寿命的降低。 3、增加人员和提高人员素质。机电工程技术人员必须具备专业的技术知识和专业素质。因为机电工程监理的性质比较复杂,他的承包商较多,需要去控制监督的环节多,所需的专业知识比较广。另外,将一些有潜力的人员安排到现实的监理工作中去,挖掘他们自身的能力。 4、加强协调工作和合同管理。协调工作是一个重要的管理,而且自身监理的工作量就比较大,比如需要协调承包商与业主之间的关系和承包商与承包商之间的关系。这些都能够体现需要协调地方很多,这个特征对工程的进度和质量都有着很重要的推动作用。而合同则是依靠法律来保护任何一方的权益,避免出现意外事故而带来损失,同时也可以提供工程实施的依据。 四、 用案例分析机电工程技术 1、机电工程的管理问题。目前我国机电工程在快速的发展,作为一个新兴产业,一个结合了自动化、通信、电子、网路、计算机、交通和目前现代工程项目管理系统的在内的高科技,机电工程管理还是很多存在的问题需要去解决的。管理人员在审查过程中要严格控制设备和设计性能。保证系统功能的合理。 2、确保施工安全。就必须严格实行监控制度,在实施过程中要反复加强施工人员的安全意识,施工人员在施工中必须着工作服,电焊时要戴电焊配备的专业手套和穿指定的鞋。电焊属于是一种比较普遍的工种,所以目前对电焊所带来的安全问题不够重视。需要我们注意的是弧焊变压器如出现侧电源短路现象,其输出的地方就能感应到较高的电压。而在这时,如果操作人员不小心触碰到输出端,就会遇到电击的危险,所以这个也是需要我们高度重视的问题。 3、验收与竣工阶段。在我国相关部门所颁布的规范制度下,进行项目施工验收,在验收的过程中,应该把标准规范与操作中的各项指标相对照。检查系统的完善可以对设计方案和合同的符合度做一个严格的把关。系统能够在合同的要求下对项目进行验收测试,测试的结果是否按照合同标准,是否按指定竣工资料。 五、结束语 企业管理对机电工程技术是相当重要的,唯有不断加强企业管理的思维和运用模式,才能将企业的效益实现到最大。(作者单位:武昌工学院机械工程学院) 机电工程技术论文:建筑机电工程技术控制研究 摘要:随着社会主义市场经济的快速发展,建筑机电安装工程的施工技术创新已逐步适应当前我国的经济发展现状,有效满足社会主义市场经济的发展和需要,为人类活动带来诸多便利。所以,在今后的建筑机电工程施工中,要不断加强建筑企业的机电安装技术创新,以有效推动我国建筑机电安装施工技术的发展和进步。 关键词:建筑机电工程;施工技术;问题;管理控制措施;改进 一、 建筑机电工程的施工技术存在的问题 (一)地漏安装不规范,电气暗配管不通 在安装排水系统时,会涉及到一些机电设备的安装,在以往的安装过程中,常常出现机电工程项目安装不规范的现状,这就会在一定程度上导致局部漏做或电位联结不正确的现象;另外,也会由于地漏水封深度不足,而导致有害气体外泄。同时,因为建筑机电工程施工技术有户内配电箱配线及安装不规范、电气暗配管堵塞以及散热器支管渗漏等,造成跳闸或电气不通。另外,在安装建筑机电时,对进线保护管管口的位置处理的不够规范,箱、盘内配线压接不牢固等,都会在一定程度上影响建筑机电工程的施工。 (二)建筑排水系统安装存在漏洞 就现阶段的安装实例来看,大部分的建筑工程机电安装都会出现较多的墙根、管根以及板底等部位的渗漏问题。并且还存在一些建筑地漏标高控制不准和屋面细部处理不规范的现象,这都在一定程度上导致建筑地面坡度不符合实际施工的要求,极易产生渗水、漏水现象,严重影响居民的日常生活。同时,还存在较多建筑室内散热器安装不牢固、支管缺少支架、管件接口出现漏水等现象。另外,在安装排水系统时,经常会出现由于建筑水封深度较浅,导致排水不畅的问题。 二、建筑机电工程施工技术控制管理措施 机电工程是一项技术性的工程,在我国现代机电工程的主要施工内容有电气工程、排水工程、弱电工程、消防工程等。而机电工程质量的好坏对建筑总工程的质量有着直接的影响。提高机电工程质量的关键在于加强施工技术的运用以及施工技术管理。机电设备的安装质量、使用安全都需要施工技术管理提供保障。施工过程管理是确保工程质量的重要环节,对施工技术的综合管理应当从施工材料、机械设备、施工工艺、施工人员等方面来入手,做好管理工作,降低不良因素给工程质量造成的影响。 (一)严格审查材料进场 材料关系着工程的质量,加强对材料的管理并确保材料质量,是工程建设的重要问题,监理单位尤其要重视对材料进场的审查,材料进场,必须符合规格要求。施工图作为项目建设的合法依据,应按照图纸标准、尺寸和技术进行施工,对重点施工工序,要设置一个质量监控要点,实行旁站监理,严格控制施工质量,对容易产生质量问题的地方作重点检查。 (二)机电设备安装管理控制措施 机电设备安装是机电工程施工的首要环节。机电设备是用来提高工程作业效率,保障工程建设质量的重要手段。在进行机电设备安装的时候,施工单位首先要根据机电工程建设的需要选择合适的机电设备,确定机电设备的型号、数量以及规格等。其次在确认了机电设备的型号之后,就要进行设备的安装,在安装位置放线进行初期检查,确定机电设备的性能。并严格按照规范的说明书进行安装,有必要时聘请专业的人员进行现场指导。再者就是在机电设备安装完成后要加强机电设备的维护管理工作,做好防锈工作,在一些需要防锈的地方进行深度清洗,确保表面的清洁,并按照相关要求涂抹质量合格的轮滑油,为机电设备的正常使用提供保障。 (三)电气系统安装管理 电气设备需要依靠电气系统提供电力才能正常运行。电气系统的安装是一项技术性的工程,同时也带有一定的危险性。因此在进行电气系统安装时,必须加强施工技术的管理,规范施工行为,从而确保机电工程质量。例如在某机电工程中,施工单位在进行电气系统安装的时候,为了确保工程质量,根据电气系统的特点,将安装工程分成多个子项目进行,每个子项目分派一名施工人员进行全过程的施工监督和管理。 在安装电气系统的时候,采用耐火电缆,同时在埋设电缆的时候,施工技术人员将电缆与工程用电电源完全分开,并用醒目的标志进行区分,有效保障了电气系统的安全,为机电工程质量提供了技术保障。 (四)弱电系统安装管理控制措施 在机电工程施工中,弱电系统有着不可替代的作用。弱电系统直接关系到建筑工程的用电安全、照明系统。在机电工程中,弱电技术被广泛的应用到现代建筑中,例如消防、监控等。弱电系统中的任何一个环节出现差错都会严重影响到建筑整体的供电系统,因此必须加强弱电系统的安装管理。首先在工程建设完成后,就要进行弱电系统的安装。弱电系统安装是一项非常复杂的工程,安装步骤繁琐。进行弱电工程技术标准和规范的管理,是工程技术管理的重要内容。在弱电系统工程中所涉及的国际、国家和地方标准和规范很多。因此,需要在系统设计、设备提供和安装等环节上认真检查,对照有关的标准和规范,使整个管理处于受控状态。在弱电系统安装完成后,再对系统进行调试工作,施工人员要采用精确的调试工具,严格按照调试步骤和标准进行弱电系统的调试,保证弱电系统质量。 (五)加强施工人员管理 在机电工程施工技术管理工作中,人有着决定性的作用,施工技术管理人员的职业素质的好坏、专业技能水平的高低等因素都严重影响着机电工程质量。为此,施工企业必须加强施工人员管理,加强他们专业素质的培养以及专业技能的培训。同时落实责任制度,将责任落实到每一个施工技术管理人员的身上,以提高他们的责任意识。建立完善的管理体制是建筑企业取得良好工程质量的保障。同时施工技术管理人员要加强知识的学习,不断提高自身的能力。 (六)工程验收 现代机电工程施工技术综合管理质量的好坏都需要经过工程验收来进行检验。因此施工技术管理人员每进行完一个环节的施工,都必须进行质量检查,采用先进的检验设备,当检查不合格时要立即停止当前的施工,并采取有效的措施进行补救,直到工程质量合格后再进行下一环节的工程施工。同时在每次验收时做好记录工作,确保工程验收顺利进行。 三、对建筑机电工程施工技术的改进 (一) 对母线安装技术的改进 在进行建筑机电工程安装时,母线是最为常用的基本工具之一,所以必须要保管好。在施工现场对母线进行插接时,要将母线放置在室内通风干燥的位置处,以防母线受潮影响机电安装。同时,在进行母线组装前要对铸锻进行绝缘测试并仔细检查其外壳的完整性,对于存在损伤或变形的母线要进行及时的处理。另外,在母线安装过程中还要注意,进行母线段和段之间的连接时,相邻段的母线要和外壳同心对准。母线连接完成后其外壳不能受到机械应力的作用,还要密封好各连接部位。在穿越楼板和防火墙时,要在母线槽周围填充一定的防火堵料来用作防火隔离。 (二)对弱电系统安装技术的改进 由于弱电系统安装具有工期短、设备贵重等特征,所以,在对其进行安装时,要对各个施工工序的技术要点进行深入的探究,并进行逐一的掌握。在进行弱电系统施工之前要做好劳动力、施工材料以及施工机械等设备工序的准备工作。在进行预埋孔洞和线管处理时,要做到其施工方式和要求的低压配电工程相协调。另外,在对管槽进行安装、对导线进行敷设时,要选择满足各自要求的线缆材料、敷设间距以及施工方法;同时,在敷设时还要做好标示,待敷设完成后还要按规定进行必要的线路测试。 在对电梯进行安装时,要严格按照电梯的安装程序进行,并对电梯安装的质量进行严格的检测,例如:电梯中轿箱和各层门之间的地坎间距的偏差不得超过相关技术规定。要严格检查门扇启闭时有无摆动和撞击的阻滞现象。同时,在电器的安装过程中,要仔细检查电线管、槽以及箱和盒连接处的跨界地是否紧密牢固,是否存在遗漏。另外,在安装电梯的安全保护装置时,要对各安全开关的性能参数进行必要的检测,以确保其能有效达到电梯本身的设计参数要求。 结束语: 近年来,随着科学技术的突飞猛进,机电工程已逐渐成为建筑工程中最为关键的技术环节之一,其施工主要涉及电气工程、建筑消防工程、给排水工程以及弱电工程等环节的施工,其施工技术管理已成为建筑施工中极为重要的任务。然而所有相关工程的机电施工都必须从技术材料和建筑设备的统筹、采购、安装、调试、试运行以及竣工验收等多个环节进行安排,因此,在确保建筑机电工程施工安全和质量的同时,加强建筑机电工程的施工技术管理势在必行。 机电工程技术论文:浅谈机电工程技术及项目施工质量控制 摘要:机电工程在建筑施工工程中占有极其重要的地位,机电安装工程面临着越来越多的挑战。首先在机电安装上的要求逐渐提高,其次对机电安装过程中的技术和施工质量上也有了较高的要求。 关键词:机电工程;施工技术;质量控制 引言 工程施工过程对一个工程队伍来说,是十分巨大的考验。施工不仅涉及技术问题,还有管理问题,只有在技术和管理都到位的情况下,才能保证工程的顺利进行,同时才能保证施工质量。在建筑物中进行的机电安装工程中包括的工程较多,例如给排水工程、弱电工程、空调通风工程等等。这些需要系统的施工,如果考虑不周导致的问题很有可能会伤及人员,可以毫不夸张的说,这些工程施工的好坏将决定建筑使用质量的高低。 一、机电工程技术的重要性 机电工程具有涵盖面广和技术含量高的特点,而随着科学技术和机电项目施工工艺技术的进步,使得机电工程在新时代具有了一些新的特点。机电工程涉及的行业比较广泛,为此机电工程是由积极研发新的技术才能不断满足各个行业对机电工程的需求,以促进行业的不断发展和进步。机电工程的技术创新能够促进和提高机电项目的管理艺术和方法创新,能够实现机电工程的新发展,在一定意义上说,机电工程技术能够反映出一个国家的综合实力。 二、施工技术要点 1、施工前准备工作。在各项工程施工之前,我们需要准备好施工所需要的各种东西,包括人力、施工设备、施工需要用到的材料、施工的计划书和图纸等等,同时还要了解建筑的特点,有针对性的进行施工。 2、埋线、防雷、接地。在进行施工的时候,首先应该为后来的施工做好准备,于是为了铺线需要预埋线管、穿孔,由于涉及电的使用,要做好防雷接地的工作。在铺设的过程中,应避免可能会遇到各种墙体的情况,这些都要有所准备。施工中,电气管线的预埋要根据图纸施工并且严格按照相关的规程。 3、楼板暗敷管线。电气管线主要设在两层钢筋网之间的楼板内,因此在施工完成第一层钢筋网的时候,就要紧接着完成电气管线的铺设,最后再铺第二层钢筋网。 4、墙壁暗敷管线。从一个楼层向另一个楼层引线的时候,引线就处在墙壁之中。因为一旦墙体砌好久不能再改,所以线盒只有一次定位机会,在砌墙之前充分考虑,保证施工能一次性完成且线盒位置比较理想。 5、防线、支架制安。在安装之前,确定所用线管线槽桥架是否符合相关规定,符合要求的才能投入使用。支架之间的间距必须要符合国家规定。电气管线在安装的时候要保证安装稳固,且排列整齐,在转弯处,线管的弯曲半径也要符合国家规定。管口边缘需要锉光滑,不能有毛刺。电缆穿管完毕后,管口用防火填料做妥善密封处理。对不同压力等级、不同回路的导线不宜放在同一根管道内,以防止意外。对电线比较集中的地方,应使用非燃料物体作为防火隔离。 三、机电工程施工质量控制的措施 1、保证施工器具和设备的质量安全 机电工程施工中,施工器具和设备质量的好坏也是影响施工质量的重要因素。选取质量和技术好的施工设备,可以达到节省施工时间的目的,还能有效的减少施工事故的发生。在机电工程检测器具的选取上,如果选取好的检测设备还能实现问题的及时发现,将质量问题解决在萌芽状态。在机电工程施工中,检测仪的有效应用就可以实现机电设备质量隐患的及时发现,从而能够及时解决问题减少了返工麻烦,能够实现建筑资源的有效节约浪费。在施工的消防设备方面,要及时检查消防设备在可用状态,这样才能在工程发生意外的时候,做到问题的及时有效解决,在最大限度上减少资源的损失。 2、确保施工材料的安全 施工材料作为机电工程的核心要素,必须在安全方面达到一个较为高端的水准,只有这样才能从根本上提高施工质量。本文认为,施工方在采购原材料的过程中,需要要求采购员注意把握产品的质量,必要时需经过相关管理部门或者监 督部门检验验证,采用这种措施可以彻底杜绝恶性循环的产生,将施工材料控制在一个安全的范围以内,同时在一定程度上整治市场,帮助材料市场获得一个良性的发展。从根源做起才能更好的确保材料的安全。 另一方面,采购人员必须充分留意市场上材料的性能、价格走势,确保在第一时间采购到机电工程需要的材料。 3、保证设计图纸的标准规范 在建筑的施工过程中,图纸设计是施工操作的具体依据,图纸设计必须科学合理和具有可操作性。这样才能有效的保证图纸的设计质量。在图纸设计时要注意参考项目的全面性,如果发现设计图纸中有任何问题,就要及时呈报,有效的避免对图纸的私自改动。在呈交上级审核并经确认问题后方可进行更改。图纸还需要经过专家组结合现场审核后,在没有任何问题后,方可拿来做建筑施工的依据。 4、提高施工技术水平 巧妙的施工方法和施工工艺是考核施工单位水平最重要的依据之一。施工方在制定相关的施工方法和施工工艺时需要注意将企业自身的实力和工程的实际情况相结合,做到全面考虑、因地制宜的实施项目,方法作为机电工程施工的重要手段,工程施工前力争做到施工方法简单有效,施工工艺操作方便,先进灵巧,只有这样才能在降低工程成本、增加施工速度的前提下,提高工程的质量水平。在工程的施工过程中还需要注意依照相关的法律、法规及生产制度,共同保障机电工程的施工质量。 5、增强工程施工人员及管理人员的培训 机电工程是一项复杂的工程,其施工队伍一般由一线操作人员、设计人员及管理人员共同构成,所以无论哪个环节出现疏漏都会给工程的质量安带来隐患。由此必须加强对施工队伍的培训,通过操作技术培训和升级,逐步提高施工人员的技术水平和综合素质。机电工程施工人员具有扎实的操作技术以及过硬的设计技术,才能保证工程的质量。严格的监督管理还能够确保质量隐患的减少,从而达到整体上质量问题的减少。 6、树立强烈质量控制意识 机电安装工程的重要性在前面进行了论述,而这些同样要通过宣传教育、严格管理等方式传递到每一位施工人员的头脑中、意识里。促使施工人员按施工技术要求进行施工,按施工规范来进行操作,本着为企业负责,为工程负责的态度来进行施工,不偷工减量,不松散懈怠,不蒙混过关,以主人翁的姿态参与到工程建设中。 7、严格机电工程的验收管理制度 机电安装工程必须符合合同规定和实际文件要求,符合我国现行的工程施工验收规范,主要的设备设施调试合格,交工资料齐全按要求归档,在环境保护、安全卫生以及消防设施方面完全符合规定才能正式竣工验收。机电工程的竣工验收一般会由施工单位进行自检,然后交付项目负责人复检,最后是项目的竣工验收。因此,机电工程的验收管理要贯穿工程实施的整个环节,要建立起以分管项目经理为主的,由部门负责人以及监理人员组成的质量控制和监督管理体系,推进工程快速合理的安装和投入使用。 结束语 机电工程的施工技术及质量对工程具有极其重要的影响,只有进一步加强对施工设备管理和施工过程中的质量控制,建立质量责任制度,建立奖罚制度,严格做好验收前工作,才能确保施工工程质量,进而促进生产,提高经济效益。 机电工程技术论文:浅谈机电工程技术及项目施工质量控制 摘要:本文从机电工程管理的重要性出发,分析了机电工程施工技术的改进,针对加强机电工程项目施工质量控制的有效策略进行详细探究。 关键词:机电工程;安装技术;质量控制 引言 近年来,随着科学技术的突飞猛进,机电工程已逐渐成为建筑工程中最为关键的技术环节之一,其施工主要涉及电气工程、建筑消防工程、给排水工程以及弱电工程等环节的施工,其施工技术管理已成为建筑施工中极为重要的任务。然而所有相关工程的机电施工都必须从技术材料和建筑设备的统筹、采购、安装、调试、试运行以及竣工验收等多个环节进行安排,因此,在确保机电工程施工安全和质量的同时,加强机电工程的施工技术管理势在必行。 一、机电工程管理的重要性 工程管理是项目顺利进行的前提和基础。在项目进行的过程中,需要汇总,整理,分析,协调大量的信息,完成这些工作必须有统一的管理平台。作为一个项目的指挥官,协调者,无论是项目经理,还是其他管理人员,都要推动项目的发展。项目管理能控制项目进度、把关项目质量、节约项目成本。如果企业只是简单地把工程完工,没有足够的项目管理的概念,那企业的发展将没有可持续性。在实践中只有形成系统性的管理理念,不断贯彻修正,在成本控制、人员储备等方面才能形成持续性的进步[1]。 二、机电工程施工技术的改进分析 1、对母线安装技术的改进 在进行建筑机电工程安装时,母线是最为常用的基本工具之一,所以必须要保管好。在施工现场对母线进行插接时,要将母线放置在室内通风干燥的位置处,以防母线受潮影响机电安装。同时,在进行母线组装前要对铸锻进行绝缘测试并仔细检查其外壳的完整性,对于存在损伤或变形的母线要进行及时的处理。另外,在母线安装过程中还要注意,进行母线段和段之间的连接时,相邻段的母线要和外壳同心对准。母线连接完成后其外壳不能受到机械应力的作用,还要密封好各连接部位。在穿越楼板和防火墙时,要在母线槽周围填充一定的防火堵料来用作防火隔离。 2、对弱电系统安装技术的改进 由于弱电系统安装具有工期短、设备贵重等特征,所以,在对其进行安装时,要对各个施工工序的技术要点进行深入的探究,并进行逐一的掌握。在进行弱电系统施工之前要做好劳动力、施工材料以及施工机械等设备工序的准备工作。在进行预埋孔洞和线管处理时,要做到其施工方式和要求的低压配电工程相协调。另外,在对管槽进行安装、对导线进行敷设时,要选择满足各自要求的线缆材料、敷设间距以及施工方法;同时,在敷设时还要做好标示,待敷设完成后还要按规定进行必要的线路测试。 在对电梯进行安装时,要严格按照电梯的安装程序进行,并对电梯安装的质量进行严格的检测,例如:电梯中轿箱和各层门之间的地坎间距的偏差不得超过相关技术规定。要严格检查门扇启闭时有无摆动和撞击的阻滞现象。同时,在电器的安装过程中,要仔细检查电线管、槽以及箱和盒连接处的跨界地是否紧密牢固,是否存在遗漏。另外,在安装电梯的安全保护装置时,要对各安全开关的性能参数进行必要的检测,以确保其能有效达到电梯本身的设计参数要求[3]。 二、加强机电工程项目施工质量控制的有效策略探究 1、提高施工人员的素质 培训是提高施工人员素质的重要途径,因此,要增强培训。不断强化培训工作,制定不定期培训制度和定期培训方案,尽可能多的给施工人员提供培训机会。招聘施工质量管理者时,要遵循择优录取原则,对应聘者的管理能力、专业知识水平及工作经验等方面,要进行严格的考核,一旦通过,就要进行岗前培训,提升他们的综合素质。对施工人员定期培训,通过会议、小组探究的方式,引导施工人员学习国家有关建筑法规及技术操作技能。 2、强化质量监控工作 机电工程质量管理是施工管理的关键内容,因此,要加强质量监控管理。对于机电工程施工涉及到的材料、设备及半成品等都要进行严查,确保质量合格后,方可使用。对于施工方案和施工技术等问题,要请专家进行质量控制,确保施工质量。为避免建筑出现渗漏问题,要加强对防水材料质量的管理,确保施工技术满足要求,对屋面和墙体质量要加强控制。在施工中,结合材料的差异、环境的差异,采用新技术、新工艺,以提高机电工程施工的质量。 3、机电工程施工过程安全监督 施工过程安全监督是机电工程施工安全监督的关键环节,施工过程安全是一项综合性复杂的过程,需要从细节入手,提高施工过程安全监督水平。首先,施工企业需要在机电工程施工之前,进行相应的交接检查,同时认真填写交接检查记录,这样可以使得后期机电工程施工有据可查。其次,实际施工时,需要加强巡检与旁站,这里的巡检与旁站主要是针对安全监督人员以及施工技术人员来讲的,通过巡检与旁站。可以使得施工过程中的各个环节处于受控状态,进而提高施工质量与进度,处理好施工进度与质量之间的关系。最后,加强施工现场安全监督。 4、施工组织以及进度监控 施工方案以及施工组织的选择,对于机电工程施工造价监控有着至关重要的影响。因为,一旦施工方案以及施工组织选择好之后,那么机电工程施工所需要的人机设备、进度计划、质量与进度管理等等环节也就直接确定下来了。由此我们可以看出施工方案以及施工组织的重要地位。施工企业在进行施工方案的选择时,需要尽可能的考虑到施工方案的经济性、合理性、可行性,同时根据施工需求做好各项工作的部署,确保施工各个环节的紧密结合以及畅通。建设指挥部对于施工企业的施工方案的选择,必须要进行仔细的审核,由此来降低工程施工风险。另一方面,机电工程施工企业还要合理控制施工进度。施工进度与施工质量与施工质量有着密切的联系,一般来讲,施工工期越短,施工成本越低,施工质量越差,因此,合理控制机电工程施工组织以及进度至关重要。 5、实现企业信息化管理 众所周知,机电工程施工总是不断变化着的,很容易受到各种内外因素的影响。在实际的机电工程施工管理过程中,施工企业需要严格关注市场经济发展,更多的关注市场信息,尤其是对于机电工程施工管理方面的信息资料,施工企业有关部门需要严格进行掌控,这对于提升机电工程施工管理水平意义重大。机电工程施工管理信息很多,例如各种定额资料、标准规范、政策文件等。举例来讲,工程建筑施工造价管理中,起重要作用的各种造价信息主要包括:价格信息.指数,已完工程信息。加强造价信息管理,首先要建立造价资料的积累制度,其次是资料数据库的建立和网络化管理,积极推广使用计算机建立工程造价资料数据库,开发通用的机电工程施工造价管理程序,使设计和技经人员方便查到自己需要的资料[3]。 6、管理人员培训与企业文化建设 对于机电工程项目管理人员选拔环节,需要严格工程项目管理人员选拔要求,将高素质、高能力、高水平的工程项目管理人员纳入到机电工程项目管理队伍中,为机电工程项目管理队伍注入新鲜的血液。同时,对于选拔出的工程项目管理人员,工程施工企业需要根据自身的培训机制,加强对于机电工程管理人员的培训,包括管理知识、管理技能以及管理任务、管理责任等方面的基本培训。 结束语 综上所述,随着社会主义市场经济的快速发展,机电安装工程的施工技术创新已逐步适应当前我国的经济发展现状,有效满足社会主义市场经济的发展和需要,为人类活动带来诸多便利。所以,在今后的机电工程施工中,要不断加强建筑企业的机电安装技术创新,以有效推动我国建筑机电安装施工技术的发展和进步。 机电工程技术论文:建筑机电工程技术控制探究 摘 要:在建筑工程中,建筑机电工程是十分关键的部分,其建筑机电工程的技术高低一直是衡量建筑综合质量的标准之一,只有高技术的建筑机电安装工程才能有效的服务于建筑工程,促进建筑事业的不断发展。因为建筑机电工程涉及到众多的项目和专业,因此其具有相当的复杂性,存在着各种问题。因此,为了促进建筑工程的发展,建筑施工人员必须高度重视建筑机电工程,提高其安装的技术水平。 关键词:建筑机电工程;技术;控制 一、建筑机电工程设备安装技术的特点 在建筑机电的工程设备安装中,包含了很多门学科和专业的技术,如各种机电设备机电、排水排污工程及消防工程等。从整体上来看,建筑机电工程的设备安装的技术是存在通用性的,也就是说从设备的采购开始一直到设备的安装完成,机电的设备的安装和调试以及运行都需要运用到特定的安装技术方法。建筑机电工程的安装技术在整个建筑工程的施工周期中都存在,而施工阶段最主要的是在建筑的主体结构施工完成后到建筑的装饰工程开始施工之前的这一阶段,所以在这个阶段应该严格控制建筑机电工程设备的安装质量,避免因为质量的问题而导致工程的返工,造成经济损失。 二、影响建筑机电工程安装技术质量的主要因素 1、机电设备安装操作不合理 尽管目前机电安装技术已经得到了很大发展,机电设备在安装流程上也逐渐被规范化,但仍然还存在在着很多问题。在进行挑选变配电所存放的场所时,未能严格按照相关规定所要求的设计规范进行,使得其在安装过程中不能很好的按照既定流程进行。并且在实际的操作业务中,安装时操作人员由于对安装流程了解不够深入很有可能搞乱安装顺序,出现安装问题,导致设备不能够充分发挥自己应有的功能,影响了后期建筑的使用功能。另外,目前国内外的设备型号规格良莠不齐,不尽相同,缺乏统一的规范化标准,很难在购买时选择出合适的设备,一旦出现问题便加大了设备维修的难度。由此可见,对设备规格进行合理编制十分重要。 2、建筑机电工程设备的噪音较大 随着现代化城市的发展,噪音污染占城市污染的比重增加,影响了人们的生活,很多地方尤其是学校、医院等对噪音有着更高控制要求的地方都公布了相应的噪音污染管理条例。但是却发现这些建筑中的噪音污染最大的污染源是建筑工程的机电设备,而使这些机电设备产生噪音是由于在安装时,没有将其调节在平衡稳定的状态,导致设备的运行失衡从而产生噪音。所以安装人员在安装时要特别注意这一点。 3、重视局部而忽略了整体 随着建筑市场机制的不断建立,现代建筑正在朝着智能建筑的方向发展,而对其起着关键作用的机电安装技术水平却不能及时更新,难以适应智能建筑市场的发展需求。由于机电安装所涉及的环节众多,存在着很多问题,加大了其安装的技术难度和复杂性。很多安装人员在安装设备时,都特别重视对技术细节的处理问题,而忽视了对整个项目的宏观考虑,不能满足整体项目的技术设计要求,导致其设备的整体性能不高,仍然有待提高。 4、技术控制与项目管理程序脱节 在机电工程中,很多人都未意识到技术控制与项目管理之间的密切联系,导致两者出现了脱节现象,使得项目资金缺乏必要的管理并不断被流失,给机电工程技术的控制带来很多不利影响。所以要严格把技术控制管理落实到位,不断加强对其的项目技术管理。 5、建筑机电工程设备的安装质量观感较差 在现代化的城市建设中,有些业主过分追求建筑的外观质量,同时也是为了提升城市的整体形象,使得建筑物的外观质量得以提高。但是由于安装技术的不完善导致一些高档建筑中的机电设备影响了建筑物的外观形象,使得整个建筑物的整体形象受到影响,并且还影响了一些正常设备的使用。 三、提高建筑机电工程技术水平的主要措施 1、抛弃落后的传统的机电安装技术观念,取新的安装技术导向 技术人员必须抛弃落后的传统的机电安装技术观念,必须迎合时代的发展潮流,采取新的安装技术导向。传统的机电安装技术过于落后,程序过于复杂已经难以满足智能化建筑的发展需求。并且随着技术的发展和科技的进步,现在技术的更新换代的速度越来越快,如果仍然采用落后的安装技术势必会导致其安装的设备出现问题甚至影响了其设备功能的正常发挥。为了符合现代建筑技术的质量标准,必须在机电安装技术领域进行变革,实行新的安装技术导向。其次,技术人员应加强对建筑机电设备安装设计安排工作,保证其技术安排的严格性和周密性。任何一个建筑机电设备安装都有着其既定的科学的安装流程。只有合理的设备安装流程才更能很好地指导设备的安装工作。 2、加强质量意识 项目部的管理人员在分工时要明确,使工作人员都知道自己的职责,控制安装时的产品质量,还要在安装的过程中专门安排一名测量技术人员。测量技术人员专门测量装修提供的机电安装的基准线、和标高线以及吊顶线等正确与否,并以此作为机电设备产品安装的基准线。 3、制定切实可行的成品保护措施 安装人员在安装风口、电灯开关及浴室喷头等机电产品时,要尽量用专业的工具安装,不要把机电产品的表面破坏。在安装完成后,机电产品要根据地理位置进行可行的保护方法,确保交给业主的机电产品是完好的。 4、提高机电工人整体素质 建筑机电设备安装质量的重要因素是良好的人员素质。建筑机电设备安装控制人员分为现场安装人员和安装质量控制人员。对于现场安装的施工人员,必须经过岗前培训,熟悉安装的知识和安装标准,拥有与此有关的素质。安装作业人员可以分为电气人员和机械人员,电气人员主要负责电气的连接部位,对于设备的供电电路必须按照规定连接好,并且在连接好电路后对设备进行试转运行。机械人员主要负责的是安装机械部分,对于各种的机械都要按照产品的规定进行安装,不可调换或减少。现场安装人员在安装完成后,还需要对设备安装的完整性和合理性以及安全性进行详细的检查和调试的步骤。 5、加强各道工序的转序申请与审批监理工作 工序监理分两种情况:一是隐蔽工程的施工,必须坚持全旁站监理,如从开沟、敷管、测试、回填夯实;电力电缆及光电缆敷设及接续、电缆的防护、接地装置的安装、设备基础制作等,监理工程师必须坚持在现场,及时记录、跟踪检验,严格计量。二是设备安装工程,从场地准备、定位划线,安装等每道工序,承包单位都要做详尽的随工记录,每道工序的随工记录都必须经过监理工程师的检验签字。 总监办在现场监理服务过程中,严格按照合同文件、经批准的联合设计文件、监理规范,对单体设备、软件的安装、调试,线缆的接续、测试,系统的调试及运行,联网调试及试运行等分项、分部、单位工程进行监理,作好检验和转序审批工作,严把工程质量关。总监办严格监理,督促施工人员积极配合相关其他项目进行调试工作,确保整个机电工程联网的顺利进行。 结束语 现在人们的生活水平有了很大的提高,建筑的机电设备对人们的生活和工作都有极大的影响,人们当然对建筑的机电化程度要求也越来越高了,现在的建筑机电设备的种类很多,所以机电设备的安装会贯穿到整个房屋的建筑过程,建筑机电工程也就成为了建筑项目中很重要的一部分了。一个高质量的建筑,机电设备建筑占了很大的比重,因此建筑机电工程技术的最佳模式是建筑公司不断追求的重中之重。 机电工程技术论文:建筑机电工程技术控制探究 摘要:随着社会经济及机电技术的发展和进步,智能化建筑项目广泛涌现。作为智能化建筑关键依托的机电系统,其技术性和经济性如何同一,各技术方向是否和谐闭合,关系到建筑智能化功能是否能够完善的实现。因此,做好智能化建筑的机电技术方向控制,是提高智能化建筑品质的重要部分。本文分析了建筑机电工程安装技术质量存在的问题,提出了建筑机电工程技术水平的措施。 关键词:建筑;机电;技术控制 前言 在建筑工程中,建筑机电工程是十分关键的部分,其建筑机电工程的技术高低一直是衡量建筑综合质量的标准之一,只有高技术的建筑机电安装工程才能有效的服务于建筑工程,促进建筑事业的不断发展。因为建筑机电工程涉及到众多的项目和专业,因此其具有相当的复杂性,存在着各种问题。因此,为了促进建筑工程的发展,建筑施工人员必须高度重视建筑机电工程,提高其安装的技术水平。 一、关于建筑机电工程的技术特点 机电工程所涵盖的范围非常广,不仅涉及到工业民用,而且还涉及到城建以及通信自动化的设备安装工程。尽管机电工程有着其自身固有的特点,但其也具有很强的通用性。并且贯穿施工活动的各个环节。由于大型设备对于机电的安装要求很高,因此,为了满足这些设备的安装需求,必须不断提高建筑机电工程的安装技术水平。另外,机电安装技术不同于建筑构筑物,其安装技术所关联的工种、材料等各不相同,且其工艺也十分复杂,这就在一定程度上加大机电安装的技术难度,不仅加大了安装成本,而且还对安装人员的技术水平和经验提出了新的要求。机电工程安装技术水平直接影响到后期建筑的使用问题,必须引起有关方面的高度重视,严格把关安装技术质量。 二、关于建筑机电工程安装技术质量存在的问题 1.机电设备安装操作不合理,尽管目前机电安装技术已经得到了很大发展,机电设备在安装流程上也逐渐被规范化,但仍然还存在着很多问题。在进行挑选变配电所存放的场所时,未能严格按照相关规定所要求的设计规范进行,使得其在安装过程中不能很好的按照既定流程进行。并且在实际的操作业务中,安装时操作人员由于对安装流程了解不够深入很有可能搞乱安装顺序,出现安装问题,导致设备不能够充分发挥自己应有的功能,影响了后期建筑的使用功能。 2.重视局部而忽略了整体,随着建筑市场体制的不断建立,现代建筑正在朝着智能建筑的方向发展,而对其起着关键作用的机电安装技术水平却不能及时更新,难以智能建筑市场的发展需求。由于机电安装所设计的环节众多,存在着很多问题,加大了其安装的技术难度和复杂性。很多安装人员在安装设备时,都特别重视对技术细节的处理问题,而忽视了对整个项目的宏观考虑,不能满足整体项目的技术设计要求,导致其设备的整体性能不高,仍然有待提高。 3.建筑机电工程的技术水平的提高,而忽视了其技术的经济性。建筑机电工程的技术水平对于建筑的质量和使用发挥着重要的作用,因此,人们越来越重视对其技术的研究和开发工作,致力于提高其安装技术水平。然而,在考虑提高其技术水平的同时,必须要考虑技术的实际使用价值,必须考虑其技术的经济性。众所周知,研究和开发一项新的技术必须要以大量的人力、物力、财力做后盾,所耗费的成本很多,如果研究出来的技术不具备经济性,不能给社会带来财富,将会产生很多不利的影响,打击技术人员的积极性。 4.技术控制与项目管理程序脱节,在机电工程中,很多人都为意识到技术控制与项目管理之间的密切联系,导致两者出现了脱节现象,使得项目资金缺乏必要的管理并不断被流失,给机电工程技术的控制带来很多不利影响。所以要严格把技术控制管理落实到位,不断加强对其的项目技术管理。 三、关于建筑机电工程技术水平的措施 1.摒弃单纯的技术导向,坚持技术先进性和技术经济性的统一,任何一种技术系统,都是以项目成本的消耗来实现其技术性能。因此,不同的技术实现就意味着不同的成本,同时技术的先进性也是成本消耗的一个重要维度。鉴于此,在满足项目技术需求的条件下,如何基于成本特性去分析技术的实现性,在技术先进性和经济性之间,找到技术经济的平衡点,是节省项目成本及创造项目价值的关键点。如灾备数据中心的电力冗余备份,是采用“N +1”应急高压发电机的经济模式,还是为了避免“火星撞地球”式的极小概率事件而采用“2N+1”应急高压发电机模式,基于技术经济分析,业内普遍采用“N+1”模式,就是一个活生生的案例。技术的先进性和技术的经济性是技术的两个不同维度,是一点两面的问题,不是舍弃而是包容的问题。在这种前提下,必须坚持项目整体技术方向的思路,不能片面强调单项技术的独特性;必须站在全项目的角度上,不计较单项技术细节之得失;必须站在为项目创造价值的角度上,考虑单项技术的方向性,强调技术只是实现项目需求的一种方式。 2.针对各机电系统,将相互技术关系进行接口化澄清及执行会签众所周知,现代智能建筑是各机电系统展示技术独特性的秀场。不同的机电系统,乃至不同的机电子系统,其技术的目标实现不是闭门造车,而是需要相互之间的技术配合,这种配合就是技术相关性。现代智能建筑,机电系统诸多,不同机电子系统尤甚,相互之间的技术相关何其多也。把相互间的技术相关性说清楚,以便完善清晰的执行项目,是成功打造一个智能建筑项目的重要前提条件。同时,两个事项之间的关系,就是接口。如何把技术相关性说清楚?如何在满足既定项目操作成本的前提下,为项目执行创造集约经济的开局。接口化澄清就是一种简单、直接及经济的手段。进行接口化澄清,不是目的,而是手段;不但要从项目角度考虑,更要从制度和流程上加以考虑,为项目执行提供制度保障,这样不但可以减少和规避缺陷的发生,而且可以规避“项目模糊执行而发生的大量成本”。同时,必须为接口化澄清进行背书保障,这种背书就是接口会签,只有执行接口会签制度,才能真正将责任落实到位,避免纸面形式的落空。 3.技术控制落实到项目管理程序,强化项目技术管理体系的建设,必须纠正一种错误认识,就是项目管理体系和项目管理流程是仅仅基于“成本”和“计划”而生的,这种认识往往会造成项目价值的流失。技术控制和管理作为工程项目管理的重要组成部分,是项目管理体系的重要一环,必须纳入项目管理体系。成功的技术控制是在完善的项目执行中,自然而然的发生的,而是在项目执行过程之中,需要通过过程化、制度化技术监控来保障,这种保障就是项目管理程序和项目管理制度,其目的就是如何从制度和流程上来减少和规避技术缺陷和技术接口不相容事项的发生。 结束语 智能建筑作为一个系统工程,其品质及评价是多维的,需要站在全项目、全技术、全系统的角度上,并基于技术可行性和技术经济性的角度,来全面权衡建筑机电技术的各种特质,只有这样,才能真正把握建筑机电工程的技术本质,为项目创造价值,提高项目品质。 机电工程技术论文:浅谈机电工程技术及项目施工质量控制 摘要:机电设备安装工程施工技术及质量管理是项目管理工作的重点,同时也是施工企业管理工作中的关键。因此,企业必须以自身的管理体系为出发点,并根据机电设备安装工程的实际情况对管理体系进一步完善。通过运用质量管理理念对机电设备的安装进行指导,并通过加强技术管理及质量管理措施,以提高机电设备工程的安装施工质量,从而提升企业的市场竞争力。 关键词:机电工程;技术;施工质量 一、机电工程施工技术及质量管理的重要性 机电安装工程施工技术及质量管理对机电安装质量、稳定运行及企业的经济效益具有重要的影响。在机电安装工程中,企业对技术管理对提高企业自身的综合管理水平、技术水平等具有重要的作用。通过对机电安装施工的技术管理,能有效提高施工企业技术人员的施工技术水平,且为施工积累丰富的施工经验。同时,技术管理还能有效促进企业相关管理工作的顺利进行。在机电安装工程施工中,质量控制能够提高机电安装施工中的技术管理水平和施工企业的质量控制水平。技术管理与质量管理工作相辅相成的,均是机电安装施工管理的重点内容,其对施工企业的综合施工技术水平及市场竞争力的提高具有重要的意义。 二、机电工程施工技术要点 (一)机械设备的安装 在机电工程过程中,机械设备的安装,一般分为通用机械设备安装与专用机械设备安装,以及标准设备安装三种。不管任何一种设备类型的安装,都需要在安装前,对其进行相应的检测,对设备包装中的各项配件的数量与种类,也都要清点齐全。在清点确认无误后,才可开始将机具进行定位,在基础安装位置进行放线,进行初期检验,对设备性能作出正确判断。以上工作完成之后,再进行机械的定位,精度调整并固定,之后才可正常施工。当机电工程的施工完成后,对设备进行拆卸并清洗,对超出防锈保存周期的设备,一定要加强清洁,并适当的涂抹润滑油。 (二) 母线安装 当机电安装所需的插接母线运送至施工现场后,必须要设置专门的存放场所,要求环境保持干燥且通风。在进行安装之前,密集型的母线也要进行绝缘的检测。同时要注意母线安装前,也要保证工程的一切流水作业的完成,避免使母线安装后,再受到侵蚀。在安装完成后,要与开关部分进行牢固连接与良好密封,保证其不受外力影响。 (三) 弱电系统安装 机电安装的工程中,弱电系统的安装,一般通包括消防预警和闭路电视,以及通信系统与停车场的管理系统等。一般在机电设备的安装中,弱电系统安装的工期安排不长,同时弱电系统的安装,所需设备比较昂贵,因此只有管槽可以在较早的时期进行安装,而其余的末端与中央设备的安装,也应在后期统一进行施工。在弱电的系统安装中,一般包括几方面:首先,电梯的安装,在电梯安装中,有明确的质量要求,包括轿箱地坎同各楼层底线的距离等。电梯的电源线路也要单独的设置,做好保护接地与安全保护的装置。其次,机电设备中的中央主机都是高度集成的设备,安装主要过程通常为设备的定位和线路连接及校准,软件的安装调试和系统联动调试等。主机的安装时期应该在机房工程和室内装修完成后再进行操作。设备之间的部件要求牢固连接,并设置有防锈层。最后,通信及闭路电视的安装调试。电讯系统的调试包括交换机"数据网络"综合线路和终端设备等。闭路电视则需要进行电源及线路的测试,接地电阻"电动云台"摄像机"操控设备和门禁系统等。 (四)工程验收 机电设备工程的施工是建筑工程中的重要组成,建筑行业的从业者,都应该对机电设备的安装技术和管理给予足够的重视,充分掌握其中容易出现的问题,从而在实际的工程施工中有效避免事故和技术问题的发生。使建筑工程施工的质量能够得到更好的保障,最终得以为社会创造出更多的经济效益。 三、 机电安装工程施工技术及质量管理 (一) 树立技术管理及质量管理理念 机电安装工程企业在开展施工技术管理与质量管理工作前,应加强对技术管理及质量管理的重视程度,并根据技术管理及质量管理对企业发展的意义树立科学的管理理念,在该理念的指导下,以促进技术管理及质量管理工作的顺利开展,从而提高机电设备安装施工的质量。 (二) 完善施工组织设计体系,促进管理工作的顺利开展 机电工程安装施工企业在树立科学管理理念的同时,也要进一步完善技术管理及质量管理相关的管理体系。根据企业的管理架构建立完善的施工技术管理及质量管理体系,并根据机电安装工程的实际情况进行完善,以使其施工技术及质量管理体系可以与实际的工程施工情况相符,能有效提高管理体系的实用性及适用性。通过建立与完善管理体系及相关的管理制度,能使机电设备安装工程技术管理及质量管理实现制度化及规范化,有利于提高施工企业技术管理及质量管理的水平。同时,机电安装工程施工企业还应根据工程的实际及招标单位的实际情况进一步完善施工组织设计,以优化机电安装的管理流程,促进管理工作的顺利进行。 (三) 机电安装施工技术管理的重点 在机电设备安装工程施工中,施工企业必须从投标准备阶段开始计划,对工程实际情况进行全面的分析,并根据机电设备安装工程的实际情况进行技术管理相关策略的制定。而且,在进行技术交底时,机电安装施工企业必须要对技术文件进行全面的分析与研究,对于部分未明确的技术要点必须及时设计单位进行交流,以确保按机电设备安装过程中,安装人员对相关技术的全面掌握。有利于促进技术管理工作的顺利进行。另外,对机电设备安装企业而言,为了保证技术管理工作的顺利开展,企业必须要根据技术文件重点分析技术管理及相关的技术要点,以明确技术管理工作的重点及要点,且根据技术管理工作的重要性进一步完善相关技术管理方法。通过顺利开展机 电设备安装施工的技术管理工作,有利于提高机电设备安装工程的整体质量。 (四)机电安装工程施工质量管理的重点 在机电设备安装工程施工过程中,其质量管理工作的水平对机电设备的稳定运行具有重要的影响。为了保证机电设备安装工程施工的质量管理,企业必须从材料管理方面着手,以进行施工质量管理,结合施工设计要求及机电设备的实际情况选择及采购满足相关的要求的机电辅助材料,在材料进场时必须要加强对材料质量的检验,以保证施工质量能满足机电设备的安装要求,从而为提高机电设备安装施工质量奠定良好的基础。质量管理是影响机电安装工程施工的主要因素,因此在机电设备安装过程中应加强对器械、工具的等方面的管理,施工企业必须要结合机电设备安装施工的实际需求选择相应、合适的工具、机械设备,以提高机电设备的安装施工质量。在机电设备安装施工过程中,施工企业应安排现场技术人员、质量监控人员等进行巡检及检验,以保证机电设备安装施工的质量,从而实现质量管理的目的。 (五)机电安装工程施工的过程质量管理 设备安装施工的过程质量管理对机电安装质量的具有重要的意义。现阶段,机电安装施工企业在机电设备的安装施工过程中应合理控制好施工节奏,以防出现过快或过慢施工对工程质量造成影响。合理的施工节奏控制能使施工的衔接性更好,通过减少各工序间的停顿与耽搁,有利于减少后期赶工而影响机电设备的安装质量。另外,施工单位还必须做好事前控制及事中控制,并结合各个工序的质量控制要点对施工工序 施工的施工准备与管理进行科学的管理。通过科学的事前及事中控制,有效降低工程施工质量问题的发生概率,同时,在机电设备安装过程中,施工单位还应加强质量管理措施,通过进行抽检、复检,以保证机电设备的安装施工质量,从而实现预防 性质量管理的目的。 结束语: 随着我国的科学技术的迅速发展,社会经济与科技的小断进步,工程建设规模不断扩大,配套的机电工程技术的应用范围也日益广泛。机电工程项目包含多方面的内容,其涉及领域比较广泛,所以其重要性不言而喻,所以应该加强机电项目施工技术及项目各个阶段的质量控制,确保整个工程能够顺利完成。 机电工程技术论文:浅谈机电工程技术及项目施工质量控制 摘要:机械设备的安装质量关系着安装工程的顺利进行,影响着系统整体的稳定运行,与人们的日常生活息息相关,对社会经济的正常有序发展起着举足轻重的作用。 因此,我们应该加强对机械设备安装的质量控制,努力做到质量与安全并重,满足人们生产和生活的需要。 关键词:机械工程;工程施工;技术管理;质量管理 引言 机械工程设备安装是一项复杂和专业的工程,它包括的种类繁多,技术条件要求各异,安装的程序和方法也是多种多样的,因此,对它的施工方法和安装质量必须给予高度的重视。 一、安装前的准备工作 1、施工材料的采购 全面了解工程所需材料和设备,并进行细致的市场调查,对重点物资要重点调查。详细调查供货厂家的各方面信息和以及市场报价及波动的相关信息,做到心中有数,以质量优先且价格合理为原则,公开、公平、公正的进行招标,诚实守信,严格按照具体程序及相关规定来运作。 2、跟踪设备及材料的发货情况 积极与供应商沟通,确定到货时间和安装现场的具体安排等,做好设备和材料的验收工作,出现问题要及时与厂家联系解决。 3、设备和材料的检查 首先,开箱检查,依照设备清单和说明书中的具体标识检查设备的零附件是否完备,外观是否完整,有无破损。零配件是否出现损坏和锈蚀并做好检查记录。其次,检查主要材料的出厂合格证及检验报告,如果临时需要进行材料代用,必须先由设计部门等有关部门的检验认可后,才能代替原材料投入工程使用。 二、机械设备安装阶段 1、设备就位 在安装设备前,先安装好车间的桥式吊车,再利用桥式吊车来安装其他设备。在吊运设备时,绳索应栓在设备适应受力的位置上,在绳索与设备表面接触部位应垫上木垫板,以防损坏其油漆表面或已经加工过的表面。 2、设备找正 指设备的纵横中心线与基础上的中心线对正。在设备未安装之前,首先根据设计、安装和将来对设备进行检修的需要并结合本区设备布置图,绘制永久中心标板和永久基准点布置图,在图中标明永久中心标板和永久基准点的编号、设置位置。埋设永久性中心标板和永久基准点,以供设备安装调整使用,同时为了观测设备基础的沉降情况,还要在整个机组的基础和主要设备附近埋设基础沉降观测点。埋设时注意要在同一块基础的四周至少埋设四个基准点,以检查同一块基础的沉降情况。设备的定位基准一般在设计规范或说明书中都有规定。若无规定时,可采用几何作图法在设备的加工面上确定设备的中心点。 3、设备的定位及调整 (1)设备的平面定位 为了保证设备在基础上准确就位,设备吊装就位后应根据已设置的中心标板,挂设基准线。基准线的挂设应根据设备安装精度要求和挂设跨距选用直径为0.3mm。0.75mm的整根钢线,其拉紧力一般为钢线破断拉力的40%,80%,水平或倾斜挂设的跨距不宜超过40m。基准线应挂设在便于调整的线架上,用线锤对正中心点,当对正中心后用调整螺母锁定钢线,使其钢线在使用时不发生位移,但使用期间应定期进行复检。 (2)设备的标高调整 设备的安装标高应选择设备的主要工作面作为测量基准,如轧机底座的上平面。由于永久性基准点一般离设备较远,因此应用精密水准仪,根据永久性基准点,投设在设备附近一个辅助基准点上,以便于设备在安装过程中的标高调整。对于较重要设备,最终还要用精密水准仪进行复测。 (3)设备的水平度调整 设备水平度调整方法分整体设备、分体设备。一般整体设备在设备的工作表面或组装结合部表面直接用水平仪测量,根据设备的安装精度可选用不同精度的水平仪。分体设备安装时可分别对各分体部件进行找平。如卷取机底座,先将两底座分别找正、找平,然后将长平尺放在两底座上,把水平放在平尺上进行测量。 (4)设备的清洗 清洗设备各零部件加工表面上的油脂、污垢及其他杂物,并使其表面具有防锈能力。设备表面如果有干油可用煤油清洗,若有防锈漆则可用香蕉水或丙酮清洗。设备清洗后,用棉纱擦净并涂以润滑油。设备无油漆的部分均应涂上有机油防锈。 (5)设备的润滑 设备内外各部清洗干净后,才可进行加油润滑。润滑油必须经过化验,确定符合要求后才可以使用。加入设备前润滑油必须过滤,所加油应达到规定油标位置;所有润滑部分及油孔应加满润滑油。使用润滑脂密封简单,不易脏污,减少损失,不必常加换润滑脂。特别是对高速电机、自动装置及不易加油的设备润滑实用意义很大。同时,润滑脂受温度影响不大,对荷载性质、运动速度的变化有较大适应范围,在垂直润滑面上不易流失。在润滑脂中加入适量石墨粉,能形成更坚韧的油膜,能在往复运动机构中起缓动作用,避免爬行,消除震动。润滑脂由于流动性差,导热系数小,因此不能作循环润滑剂使用。 4、设备安装验收阶段 验收是机械设备安装施工过程中的重要环节,必须严格执行标准,认真验收,为机械设备的安全运行打好基础。验收的主要依据包括:设计文件;机械设备安装工程施工及验收规范;主要材料的出厂合格证及检验报告;设备资料(说明书、合格证等);隐蔽工程记录和各工序的检验记录等。需要注意的是,安装所产生的误差是不可避免的。而且随着设备的运行,各活动件都会产生磨损,一般初期磨损较快,以后磨损会渐渐减缓,由于磨损,一些原来校好的精度也会变动,我们安装工作总的目标是使设备在很长的稳定使用期内保持理想的精度,这就要求安装人员必须有一定的制造工艺知识,把制造厂形成的设备精度与安装允差结合起来考虑,使偏差向有利的方向发展,以最终确保设备使用性能。 三、机械安装工程施工质量控制 1、对安装人员进行综合培训与管理 在机械设备安装项目中,安装人员的能力与技术是提高安装质量的重要因素。在整个安装环节中,不管是设备安装的操作人员,还是设备项目的管理人员,对于机械设备的安装质量都产生着重要影响。因此,想要对机械设备安装项目加强质量管理控制,就要运用安装能力与技术水平相对较高的安装操作人员,并且要对其进行安装项目中专业知识的严格培训,使他们树立起安装项目的质量管理与控制意识,提高对安装设备质量问题的重要性的相关认识,在安装过程中,培养其树立质量第一的观念,以预防为主,以数据为安装依据,树立服务观念,为企业获得更大的社会效益与经济效益。除此之外,还要对安装操作人员的安装技术进行培训,使其具有高超、熟练的操作技能,提高设备安装的安全性与时效性,保障安装过程的质量,从而保障机械设备的高效、安全、顺利运行。 2、严格控制安装材料和设备质量 (1)优选采购人员,提高他们的政治素质和质量鉴定水平挑选那些有一定专业知识、忠于事业、守信于项目经理的人员任采购人员。 (2)掌握信息,优选送货厂家,掌握质量、价格、供货能力的信息,选择国家认证许可、有技术和资金保证的供货厂家,选购有产品合格证、有社会信誉的产品,这样既可控制材料质量,又可降低材料成本。针对产品质量混杂情况,还要对设备实行安装全过程的质量监控。施工项目所有材料严格按设计要求,应有符合规范要求的质保书。对所使用的材料,除按规定进行必要的检测外,质保书项目不全的产品,应进行分析、检测、鉴定,不合要求的不得使用。 结束语 机械设备安装项目因其对机械设备的后续使用,维护和维修都会产生影响,所以安装质量必须要重视、认真的对待。工作人员必须认真和负责,从安装准备工作开始,每一步、每个环节都要谨慎而细致,根据动态的安装现场条件制定出合适的安装方案,令得安装项目完成后的机械设备能够拥有良好的工作性能、优越的耐久性,创造更大的利益。 机电工程技术论文:浅淡机电工程技术及项目施工质量控制 摘要:机电工程作为建筑工程的重要组成部分,涉及面很广,包涵了工业和民用、公用建筑中的各类设备、电气、给排水、采暖、通风、消防、通信、环保工程及自动化控制系统的。在对其进行设计前,要综合考虑相应的关联因素,以先进的科学技术为依据,利用专业的施工技术对机电工程项目进行施工。本文分析了机电工程技术及项目施工质量控制。 关键词:机电工程;技术;施工质量控制 引言 在进行机电项目施工前要做一个详细的施工管理计划,对施工过程进行科学合理的管理,严格控制施工的全过程,通过各种手段减少施工质量问题的发生,保证施工正常的进行。随着社会的进步,人们生活水平的提高和建筑水平的发展,对机电工程的要求也越来越高,机电工程的主要任务是为用户提供安全、高效、经济、舒适的生活和工作环境。 1、建筑机电技术及质量控制的重要性 建筑机电技术意义重大,它能大大提高建筑工程的质量,增加施工方的效益,保障施工安全。建筑机电的综合性非常强,有较高的组织性与协调性,同时需要一定的管理技巧。因此,负责建筑机电的施工单位和工作人员在施工时要严格遵守有关的质量标准和设计要求,确保建筑机电工程的质量,为居民创造一个便捷、安全和舒适的工作生活环境。随着国内建筑行业日新月异的发展,加上我国对外开放政策以及加入世界贸易组织,我国建筑机电技术也逐步的和世界其他国家接轨,建筑机电的高新技术、新工艺也不断涌现出来,这大大推动了我国建筑施工行业的发展,促进了我国建筑机电技术的提高。 2、机电工程项目质量控制的原则和方法 对机电工程项目施工的质量控制,要做到让用户满意,做到预防为主,在保证质量的基础上,以人为核心,所有事实要用数据说话。对于机电工程项目来说,对质量进行控制就是为了在施工结束后,能达到工程的要求标准。机电工程施工项目是一项投资成本大的工程项目,在整个施工中要保证施工的质量,要对施工的全过程进行质量监督,在有质量隐患时,就能及时解决。机电工程项目施工中,质量的监控关系着整个机电工程的质量,在对机电工程项目进行质量监控时,要遵循以下原则。 2.1质量控制的原则 1)机电工程项目施工最主要的是质量问题,所以要坚持质量第一的原则。在机电工程项目的建设中,要实现3个目标,分别是投资目标、质量目标和进度目标,但是在这三者中,最为重要的是质量目标,只有保证了质量,才能保证投资的收益,只有在保证质量的前提下,才能完成进度目标。 2)要坚持以人为控制核心的原则。在整个机电工程项目施工中,人贯穿着整个施工过程,所以对于人员的控制非常重要。在整个施工质量控制中,要对管理者、施工人员以及技术人员进行控制,提高技术人员的技术能力,加强管理者的责任心,监督施工人员认真施工,保证机电工程项目的施工质量。 3)要对所有施工人员贯彻职业规范。每个项目参与人员都要坚持职业规范原则,做事情要客观科学,要拿数据作为工作的依据。 4)要坚持预防为主的原则。机电工程项目的投资成本非常大,且施工过程中是不可逆转的,所以一定要在质量问题发生前将其控制住,否则将会带来巨大的损失。在机电工程项目施工中,要做到防患于未然,坚持预防为主的原则。 2.2、质量控制的方法 机电工程项目施工质量的控制方法有很多,根据经验通常都是选用以下方法进行控制:一般的技术方法、实验方法、管理技术方法。其中管理技术方法包括优选法、数理统计方法、图标方法和PDCA方法;检查验收方法;多单位控制法,多单位控制法包括操作者的自控,项目部的自控,企业控制,监管单位的控制,质量监督站的控制,业主和设计单位的控制等;贯标方法。 3、机电工程施工质量的影响因素 3.1、设备型号不符合施工要求 机电工程对设备的型号要求很高,从目前国内市场的情况来看,机电设备没有统一的型号标准,每个生产厂家出产的设备型号不一,铭牌标注可能与实际性能不相符。这就会使采购的设备型号与施工要求不能匹配,致使施工不能如期进行,影响施工进度。因此有必要采取相关措施解决机电设备型号的匹配问题,确保在施工过程中所使用的机电设备科学合理。 3.2、机电设备和施工原材料质量不合格 机电设备和施工原材料的质量好坏对以后的安全生产有着直接的关系。如果在施工过程使用的设备和材料存在质量问题,会导致机电工程在使用过程中出现故障影响生产,甚至会对工作人员造成身体上的伤害,从而造成巨大损失。致使设备和施工材料存在质量问题的原因是相关负责人员对所采购的产品了解不够、或不熟悉而导致购买了存在缺陷的产品;再有就是相关人员从中收取好处,出大价钱买到的却是质量较差的设备。 3.3、施工图纸绘制不细致。图纸上的数字、字母或图形标识模糊不清,不能准确分辨具体的目标是部分机电工程质量不达标的原因。在机电工程施工过程中,图纸对施工起着重要的指导作用。如果图纸绘制不细致,有的图形或数字标注不清晰,可能会使机电设备的安装位置不准确,使整个施工过程出现误差,这对施工质量以及以后的生产和设备使用都会产生不利影响。 4、机电工程的质量控制 4.1、施工前 施工前的准备工作至关重要,因此要建立项目部门和拥有专业的施工队伍,可以使分工做到合理,工作流程做到合理规范。在机电工程项目施工当中,对技术要求很高,要求应用较高水平的施工设备。在具体施工前,需要购进一定数量的机械设备,要想保证施工质量,就要拥有先进的检测设备,要求检查设备完善,在工程施工中可以检测施工质量。施工前,企业应该组织开展工作人员的机电技能培训,使全部工作人员全部明确机电设备的操作过程。还有,在准备材料时,要严格控制采购材料,使所购入的材料与设计要求相符,依据图纸设计要求进行原材料的采购。 4.2、施工中 在实际施工过程中,将施工中的技术标准、作业的要领和施工工序进行交底,每项工作都要落实到每个人头上,做到分配合理。在实际施工过程中,要严格检查每项工序,严格控制施工质量。做到随时控制和积极管理,并且要认真填写调查记录。假如存在质量问题,和实际要求存在不符的现象,则需应用多种方法进行研究,并能够妥善解决。 在实际施工过程中,要保证每一道工序的施工质量。对于检测和控制人员来讲,一定要认识到检测工作的重要性,切实监督施工质量。机电工程项目在实际施工当中,存在不少不易观察工程,如排水设备的安装,要重视地下光缆,所以机电工程项目在实际施工过程中,一定要重视隐蔽工程的管理和控制,争取做到全面管理和控制。在对工程进行验收进,要依据规定标准,做到完成一道工序,验收一道工序,就可以防止过多出现质量问题,大量节省成本。在验收分项和分部工程时,也需依据严格标准进行,这是由于分项分部在整个工程当中具有非常重要的地位,只有保证做好分项分部工作,才有利于实现其他工序的正常开展。在机电工程项目施工当中,由于科学技术的发展,材料更新换代很快,因此,一定要严格控制新材料的性能和安全。 4.3、施工后 对这个环节的控制就是对工程的施工任务完成之后的工程质量的控制。这个阶段需要对工程的使用价值和它所具有的独立功能等进行控制,还要做好对机电工程施工建设的各环节进行质量的验收,做好竣工质量检验、审核评定、以及相关文件备档工作的控制。 结束语 控制机电工程质量的关键一步就是机电施工技术的管理力度,同时还要对在职的相关人员进行专业和技术的培训,让他们能够、深入的了解自己的职责,不断地提高技术水平,更好的为建筑机电工程的质量管理工作服务。 机电工程技术论文:浅谈机电工程技术及项目施工质量控制 摘要:机电安装工程的质量直接影响到建筑的功能使用,直接关系到建筑工程的质量,更显得质量管理工作尤其重要。随着迅速发展的机电行业,机电安装工程工艺水平日趋复杂,技术含量日益提高,难免产生相应的问题,施工过程中这些问题正是机电安装工程质量管理尤为重要的原因。文章重点从机电工程技术着手,对机电工程施工的质量控制方面进行了探究。 关键词:机电工程;施工技术;质量控制 建筑机电安装技术与质量管理,在建筑中是一个非常重要的环节,在每个建筑中,几乎都有机电系统的安装,对于建筑的最终完工的效果上也起着至关重要的作用,建筑建的好不好,要看其内在设施如何,一个建筑好坏的标志性环节就在于机电安装技术的好坏。所以在工程建筑中,要注重机电安装技术和质量管理的实施,施工前要做一个完善的施工管理计划。让机电工程在最大程度上满足建筑的使用功能。 一、机电安装工程管理的重要性 工程管理是项目顺利进行的前提和基础。在项目进行的过程中,需要汇总,整理,分析,协调大量的信息,完成这些工作必须有统一的管理平台。作为一个项目的指挥官,协调者,无论是项目经理,还是其他管理人员,都要推动项目的发展。项目管理能控制项目进度、把关项目质量、节约项目成本。如果企业只是简单地把工程完工,没有足够的项目管理的概念,那企业的发展将没有可持续性。在实践中只有形成系统性的管理理念,不断贯彻修正,在成本控制、人员储备等方面才能形成持续性的进步。 二、机电安装技术涵盖的内容 (一)、电气系统的安装施工技术 电气系统作为建筑机电安装的重要组成部分,在后期施工完成后,能够有效配合其他系统的运行,从而保证整个建筑投入使用后的质量。电气系统的安装工作主要涵盖了开关插座及照明设施、防雷地线系统、单体电气设施和电器元件等多个方面。电气系统的安装同样需要建筑工程前期预留位置,从而进行电气支架的制作安装工作,在基础设施完成后,进一步安装桥架及线槽,为以后的拉线奠定基础。防雷地线系统,能够有效提高电气系统的安全性,因而要优先安装,在电气系统安装工作完成后,还要进行深入调节试用工作,方能投入使用。电气系统的安装施工,需要消耗大量的电线、开关等材料及设施,牵一发而动全身,材料及设施有任何差池,都会直接影响电气系统的安装效果甚至整个工程质量,所以在设施材料使用前,应当充分检查,慎密的进行验收工作。 (二)、通风系统的安装施工技术 通风系统作为建筑机电安装施工的基础,其主要内容包括系统的排送风功能和除尘净化功能,具体又分为风管安装、除尘系统安装及排送风系统安装三个方面。 1、排送风系统安装技术 建筑基础施工完成后,就可以考虑通风系统的安装工作了。在安装前,应当保证预定位置的干净整洁,同时在安装过程中,要充分利用现有资源,完善安装工作。预定位置选择工作应当谨慎,结合实际情况,从而确保通风系统安装工作的顺利。按照常规标准,在打孔时,预留的打孔截面应当比正式安装时所需要的截面多10cm。 2、风管安装技术 风管的安装位置,应当选择设备层或者建筑走廊的夹层,该区域管线较为密集。应当确定风管安装位置后,进一步对高层电气、水暖等线路的交错状态进行考察,从而保证建筑施工所预留的空间能够满足后期风管安装要求,根据建筑实情进行具体方案的拟定工作。按照施工要求,制作支架、托架等分零件,按照拟定好的具体方案,安装风管,并根据安装位置,对支架及吊架形式进行详细调整。 (三)、消防系统的安装施工技术 建筑安全中,消防系统是重要环节,因而在建筑工程机电安装施工时,应当加倍重视。一方面要保证消防灭火装置的有效运行,包括严格规范安装标准、结合实际进行消防警报装置的设计安装以及管道线路的具体安装等等。在消防设施安装完成后,同样需要进行细致的测试验收。 三、机电安装工程施工质量控制 机电安装工程是一项较为繁杂的系统工程,要从根本上实现机电安装工程施工质量控制,既需要相关部门及工作人员的相互配合,而且还需要对施工准备阶段、施工过程以及施工后进行质量控制。 (一)、准备阶段质量控制 (1)合理组织施工队伍。施工队伍及施工管理人员是决定机电安装工程施工质量的关键因素,因此一定要对施工单位的营业执照和专业许可证进行审查;检查施工人员岗位证书,杜绝无证上岗。(2)要求施工人员全面掌握施工图纸及设计内容。图纸是工程施工顺利进行的前提,图纸审核应该作为质量管理的第一关,在施工之前需要对施工图纸由管理人员进行严格会审,各项施工操作审核无误后方可按照施工图纸进行。根据国家相关规定,机电安装工程施工图纸相符,保证符合机电安装施工质量验收标准的机电安装工程施工质量。由于机电安装工程施工程序十分复杂,且要想防患于未然,有很多需要注意的事项,实现机电安装工程施工质量控制,在接到施工图纸后,施工单位应组织施工技术骨干和工程技术人员认真熟悉图纸,对机电安装工程的功能、施工进度计划、土建结构和施工方法以及相关设计内容等全面掌握。(3)合理采购施工材料设备。机电安装工程施工的必备条件是施工材料与设备,并且在机电安装工程施工总成本中施工材料设备所占比例较大,应在确保施工材料及设备质量的同时尽量选择物美价廉的材料设备,才能保证施工企业的经济效益。 (二)、施工过程中的质量控制 (1)做好施工技术资料整理。在施工中要收集施工相关资料,应由监理单位及时签字验收机电安装工程中的隐蔽工程。工程项目没有进行监理单位签字的不得私自进行施工操作。规范机电合理控制机电安装施工进度,安装施工现场秩序,从各个方面把控机电安装施工质量,以免出现因赶进度而影响施工质量的状况。(2)按照施工相关技术规范进行管理控制。在机电安装工程在机电安装施工管理中若发现影响施工质量的问题应及时采取相应的处理措施,并与施工设计单位进行有效沟通,从而合理优化施工设计,对施工设计图纸进行合理化整改。(3)做好技术交底工作。技术交底工作主要为:施工任务概况;工程要到达的质量标准;施工的技术要求、操作要点、注意事项;前后施工工序和具体施工工艺方法;安全防护措施;如遇设计变更,需要有设计变更的具体说明;对施工材料的要求;施工质量控制措施;施工成本控制措施等。(4)建立完善的质量检验制度。施工质量控制管理人员要想真实了解机电安装施工实际情况,应对机电安装施工过程进行定期或者不定期检验,并且对于施工中的关键部分还应由施工监理单位进行严格监督。建立完善的质量检验制度,对机电施工各个环节进行严格的质量把关,保证机电安装工程施工质量。(5)控制好施工进度。首先要做好安装阶段的质量控制,机电主体进行安装作业的阶段涉及电气、管道、通风等很多专业,需要各个专业的工程技术人员共同协作;其次要做好装饰阶段的质量控制,对安装主体进行辅助装饰。此外还要做好通电调试。要严格按照相应的调试规范对安装成果进行检测,以确保机电安装的质量和可用性。 (三)、施工后的质量管理 (1)进行自检工作。交工验收前,施工单位要做好自检工作。首先,要做好单机试运行和系统试运作调试;其次,若自检中发现质量问题,应及时解决。(2)做好交接工作。成立机电安装工程的交工领导小组,领导小组负责统一安排交接工作,并将工程验收资料按照要求进行整理、装订,做到标准、完整、规范。验收资料在审核通过后还应做好文件建档工作,为以后的检修提供依据。(3)交工检查。施工单位自检通过后可向业主方发出交工验收通知和工程验收资料,业主方在接到交工验收通知后,应组织设计单位、监理单位和施工单位的技术人员对竣工工程进行检查。经检查合格后,相关单位应在交工验收证明书上签字盖章。 结束语 综上可以看出,机电安装工程所需人员众多,所涉专业多样,是一项工程中难度大、地位高的环节。相关人员必须对机电安装过程中最常出现的问题及其应对方法熟知,才能在这些关键点提前做好预防和应对措施,保障工程高质、高效完成,发挥机电工程应有的作用。 机电工程技术论文:建筑机电工程技术控制探究 摘要:在建筑工程中,建筑机电工程是十分关键的部分,其建筑机电工程的技术高低一直是衡量建筑综合质量的标准之一,只有高技术的建筑机电安装工程才能有效的服务于建筑工程,促进建筑事业的不断发展。因为建筑机电工程涉及到众多的项目和专业,因此其具有相当的复杂性,存在着各种问题。因此,为了促进建筑工程的发展,建筑施工人员必须高度重视建筑机电工程,提高其安装的技术水平。 关键词:建筑机电;技术控制;问题;措施 机电工程所涵盖的范围非常广,不仅涉及到工业民用,而且还涉及到城建以及通信自动化的设备安装工程。尽管机电工程有着其自身固有的特点,但其也具有很强的通用性。并且其贯穿施工活动的各个环节。由于大型设备对于机电的安装要求很高,因此,为了满足这些设备的安装需求,必须不断提高建筑机电工程的安装技术水平。另外,机电安装技术不同于建筑构筑物,其安装技术所关联的工种、材料等各不相同,且其工艺也十分复杂,这就在一定程度上加大机电安装的技术难度,不仅加大了安装成本,而且还对安装人员的技术水平和经验提出了新的要求。机电工程安装技术水平直接影响到后期建筑的使用问题,必须引起有关方面的高度重视,严格把关其安装技术质量。 一、建筑机电工程施工的安全问题 在建筑工程中机械和电气工程施工造成的安全问题很复杂,常见 的安全问题也各不相同。目前的施工人员对于机电工程的施工安全的重要性认识不足,重视不够。所谓的岗位安全责任制多是做表面文章,流于形式,具有可操作性的实际安全措施很不到位。机械设备不安全的现象经常存在,甚至会出现机械设备拆备方案不完整的现象。施工方单位对于机电工程的设备不够重视,往往是重使用但是却轻保养和轻维护。这些不当的使用方法和行为严重降低了设备的使用寿命,同时也是安全事故的重要隐患。塔式起重机、物料提升机等大型的起重设备对于操作人员的资质是具有严格要求的,但是在机电工程的实际施工操作中经常会发生无证上岗, 违章指挥和违章操作等严重的违规现象。这些违规现象的背后是严重的安全隐患的存在。另外,还有很多设施设置不科学,不符合安全技术规范。建筑施工过程中的机电施工操作规范虽然对很多施工行为都做出了明确的规范, 但在施工过程中没有严格执行,在很多细小问题比如接线、接地、接零、漏电保护等环节经常会出现问题与漏洞。在实际操作中具体问题主要体现在:三相五线制的使用不正确、电源来路不唯一、私拉乱接、绝缘失效等,严重威胁到施工安全。 二、影响建筑机电工程安装技术质量的主要因素 机电安装技术质量的高低对于建筑的使用有着很大的影响,然而目前的建筑机电安装技术质量仍然存在着很多问题,给建筑后期的使用带来很多不便之处,令人堪忧。因此,现对建筑机电工程安装技术水平的影响因素做如下分析。 1.机电设备安装操作不合理。尽管目前机电安装技术已经得到了很大发展,机电设备在安装流程上也逐渐被规范化,但仍然还存在在着很多问题。在进行挑选变配电所存放的场所时,未能严格按照相关规定所要求的设计规范进行,使得其在安装过程中不能很好的按照既定流程进行。并且在实际的操作业务中,安装时操作人员由于对安装流程了解不够深入很有可能搞乱安装顺序,出现安装问题,导致设备不能够充分发挥自己应有的功能,影响了后期建筑的使用功能。另外,目前国内外的设备型号规格良莠不齐,不尽相同,缺乏统一的规范化标准,很难在购买时选择出合适的设备,一旦出现问题便加大设备维修的难度。由此可见,对设备规格进行合理编制十分重要。 2.重视局部而忽略了整体。随着建筑市场机制的不断建立,现代建筑正在朝着智能建筑的方向发展,而对其起着关键作用的机电安装技术水平却不能及时更新,难以智能建筑市场的发展需求。由于机电安装所设计的环节众多,存在着很多问题,加大了其安装的技术难度和复杂性。很多安装人员在安装设备时,都特别重视对技术细节的处理问题,而忽视了对整个项目的宏观考虑,不能满足整体项目的技术设计要求,导致其设备的整体性能不高,仍然有待提高。 3.一味追求建筑机电工程的技术水平的提高,而忽视了其技术的经济性。建筑机电工程的技术水平对于建筑的质量和使用发挥着重要的作用,因此,人们越来越重视对其技术的研究和开发工作,致力于提高其安装技术水平。然而,在考虑提高其技术水平的同时,必须要考虑技术的实际使用价值,必须考虑其技术的经济性。众所周知,研究和开发一项新的技术必须要以大量的人力、物力、财力做后盾,所耗费的成本很多,如果研究出来的技术不具备经济性,不能给社会带来财富,将会产生很多不利的影响,打击技术人员的积极性。 4.技术控制与项目管理程序脱节。在机电工程中,很多人都为意识到技术控制与项目管理之间的密切联系,导致两者出现了脱节现象,使得项目资金缺乏必要的管理并不断被流失,给机电工程技术的控制带来很多不利影响。所以要严格把技术控制管理落实到位,不断加强对其的项目技术管理。 三、提高建筑机电工程技术水平的主要措施 在建筑机电工程中,其机电安装技术水平越高,越能促进建筑质量的提高以及其后期的使用效率,也就越能提高其建筑的竞争能力,适应建筑市场的发展要求。因此,加强对机电工程技术的控制管理,提高建筑机电工程的技术水平具有十分重要的意义。首先,技术人员必须抛弃落后的传统的机电安装技术观念,必须迎合时代的发展潮流,采取新的安装技术导向。传统的机电安装技术过于落后,程序过于复杂已经难以满足智能化建筑的发展需求。并且随着技术的发展和科技的进步,现在技术的更新换代的速度越来越快,如果仍然采用落后的安装技术势必会导致其安装的设备出现问题甚至影响了其设备功能的正常发挥。为了符合现代建筑技术的质量标准,必须在机电安装技术领域进行变革,实行新的安装技术导向。其次,技术人员应加强对建筑机电设备安装设计安排工作,保证其技术安排的严格性和周密性。任何一个建筑机电设备安装都有着其既定的科学的安装流程。只有合理的设备安装流程才更能很好地指导设备的安装工作。 因此,对于需要安装的机电设备来说,首先应该请专业技术人士进行讨论和分析并从多方面来考虑和论证,以便制定出切合实际的科学的设备安装流程,并保持其规定的安装流程在一定范围内保持不变,以便保证其安装流程的稳定性,促进机电设备安装严格按照规范的安装流程进行,避免造成安装工作停滞等问题,导致减缓建筑工程的施工进度,使其不能按期完成既定任务,造成不必要的损失。再者,促进机电技术的接口化和执行会签。为了满足建筑智能化的发展要求,各种机电系统也如雨后春笋般不断出现。其质量也高低不一。因此,要必要对各个机电系统进行整合分析,取其优良去其糟粕,以便促进其系统整体性能的提高,促进整体项目的正常运行,把其相互之间的技术进行提炼,促进其接口化的澄清。在对接口化进行澄清时,一定要进行全方位分析和考虑,以免保证其项目执行的有效性和制度流程的规范化,将损失和风险降到最低。同时为了加强对接口化进行澄清的力度和管理,进行接口会签工作是十分必要的,它可以为接口化的澄清提供强有力保障,促进其澄清工作落实,明确责任,规避风险,从而提高建筑机电工程的技术质量管理,提高其技术的水平。另外,技术人员还必须加强对技术控制的有效管理,把技术控制归纳到项目管理的范畴之内,从整体上提高项目的技术管理建设水平。 四、 结语 作为建筑工程的重要组成部分,建筑机电工程也得到了快速的发展,建筑机电技术未来的发展方向将会朝着智能化发展,真正能够找到建筑机电技术的经济性和技术性的平衡点,真正实现能够有效的控制工程成本以及项目的最大价值,最终达到为企业真正的创造价值,提高项目本身的品质,促进国民经济科技的发展。 机电工程技术论文:浅谈机电工程技术及项目施工质量控制 摘要:随着经济的迅速发展,我国机电行业也取得了迅速发展,同时,市场也对机电工程配套管理工作提出了更为苛刻的要求。故在本文中主要对机电工程技术及项目施工质量控制进行了详细的分析与探讨,以供参考。 关键字:机电工程;技术;项目施工;质量控制 一、机电安装工程的施工技术与质量控制的重要性 机电工程的施工技术和质量控制将严重影响施工企业安装工程质量和安全,并还会影响到企业的整体经济效益,在机电工程市场竞争日益激烈的竞争环境下,机电安装工程的质量控制可以提高施工企业的综合实力,对于提高建筑企业在行业中的竞争优势起着决定性的作用。研究机电安装工程施工技术和质量控制的重要内容是促进现代机电安装工程施工企业发展的重要途径,同时也是施工企业综合管理的必备条件。施工技术管理和施工质量管理是机电安装工程项目管理的两个方面,二者相辅相成,共同促进。只有先进科学的施工技术才能加强对机电施工质量的控制,才能确保整个机电安装工程质量达到设计要求。同时机电安装工程的施工技术管理和质量管理与机电施工企业经济效益直接相关,因此必须注意加强机电安装施工技术管理和质量管理,在现代机械装置安装和质量管理过程中,加强机电安装施工管理可以提高企业综合技术实力,可以有效地提高施工人员的技术水平,提高电气安装工程施工质量,并扩大机电安装公司的业务范围,提高 企业的经济效益。故而现代机电安装工程必须重视安装技术管理和质量管理的重要性,基于竞争的市场环境,提高安装和质量控制的管理水平,使企业获得长足的发展。 二、影响机电工程施工质量的常见因素 (一)职工技能水平不达标,操作存在不规范现象 严格遵守相关操作流程是机电工程施工的基本要求,流程的规范性规避了日后二次监测与二次维护的风险,而不规范的流程则增大了这种风险。因此,在机电工程施工的具体操作中,要将多方因素综合统筹考虑,只有这样才能确保工序的正常与流程的规范,减少不必要的损失。 (二)施工设计标准不一致,图纸标注存在不准确现象 建筑的施工是严格按照图纸进行的,当前一个阶段,图纸的标注存在着严重的不准确现象,简单潦草的设计语言充斥着工程设计界。一线施工人员由于无法与设计人员取得直接沟通,又加之使用着不同于设计语言的施工语言,致使其自身无法正确领会设计人员的设计意图,导致施工过程中国出现了不同程度的错位与失误,给工程的顺利进行蒙上了阴影。 (三)材料设备采购漏洞多,出现材料设备质量不合格现象 机电工程材料质量的好坏与设备的安全性高低直接影响着过工程的质量,材料设备采购漏洞多,出现材料设备质量不合格现象一旦弥漫开来,会对施工方造成不可挽回的损失。这要求施工方要在材料的采购与设备的购买上狠下功夫、多动脑筋,任命可信赖的人员担任购买负责人,发现问题要及时解决并引以为戒,尽力减少施工安全隐患。 (四)盲目采购设备,产生设备无法满足施工具体要求的现象 机电工程对于设备的兼容性有着天然的苛刻要求,不同规格的设备将给工程施工造成极大的混乱局面,大大增加再测、返修的成本。因此,施工方对于设备的购买要谨慎,尽可能选择成套的组合式设备 三、机电工程的施工技术控制重点 机电工程是建筑机械工程的重要组成部分,其中安装调试施工技术主要包括室内低压配电箱的安装和部署,户外机电系统配电箱安装以及机械设备和机电系统的安装调试及辅助材料的采购等。 (一)室内低压配电箱的安装与调配 表面上涂有油漆的配电箱应保证平稳的环境,显示分配装置的标识应画在重要的位置,任何电器不能安装在下面的框中。安装部署室内低压配电箱需要确保低压配电箱上的涂层油漆表面应光滑,并且要符合环境保护的要求,可以显示低压配电装置的适用标准,确保度数显示在最明显的装置位置,不允许低电压配电箱地板与任何电气安装相连接。如果电气开关电流比较大和配电箱开关操作频繁,为了保证配电箱应用的安全性,应尽量加强阻燃防爆配电箱的使用。 (二)室外配电箱的安装 室外的配电箱的安装位置应充分考虑防雨罩,如果是在公共场所,应考虑增加一个固定的箱门,确保箱门是锁着的,其他建筑技术与室内配电箱安装类似。同时在进行户外配电箱安装过程中,确保合理选择安装位置。如果户外配电箱安装位置属于公众,应考虑在室外配电箱添加一个相对固定的箱门,以确保安装配电箱的安全运行,避免人为故障或事故的发生。 (三)机电系统的安装调试 机电系统安装完成后投入运行,应严格调试。调试工作主要包括调试准备,启动和停止等步骤。调试前的准备工作主要包括查看和检查设备的数据是否符合要求,详细检查设备的使用环境和通风口的设置,同时合理控制布线和电源线的分布,测试运行电压和电流值是否满足设备运行要求,检查所有设备是否工作正常。同时在机电系统的安装与调试过程中,应严格按照有关规范安装,当电气系统安装完成后,为了保证运行的可靠性和稳定性后,应进行严格的调试,对电气和机械设备的数据进行汇总统计和机电设备的运行环境进行全面检查。全局的损失。 四、机电工程施工质量的具体控制方法 (一)提升人力资源管控效率,强化职工技能水平 机电工程由于其技术难度大、危险性高,传统上被视为特殊安全要求行业,从业人员只有满足严格的从业要求才能获得从业资格。一名优秀的机电工程施工人员必须拥有机电工程从业资格证书作为学历的保证,拥有机电工程知识技能水平作为综合能力的重要考量依据。一般而言,技术要求繁杂、施工难度较大、工程责任重大的工序都交由熟练的机电工程施工人员完成,技术要求异常复杂、施工过程中极有可能发生人员安全事故的工序交由优秀的机电工程施工人员完成。与此同时,机电工程的高要求、高门槛也需要从业人员时刻保持优良的技术水准与处理工序的能力,因而定期的开展培训活动能够有效的提升职工整体操作能力,强化职工技能水平,最终实现人力资源管控效率得到提升的目的。 (二)科学管控工程材料采购环节,严格监督工程材料验收环节 工程材料的采购环节往往是问题涌现的重灾区。施工方必须对施工所用图纸、施工所用技术有深入、细致的研究,只有细致的研究才能够做好材料采购环节不出现原则性差错,随后再派遣采购部门有的放矢的开展工作。材料的采购要建立留案制度,定期抽检,保证每一批货的有效使用与源头可追溯,规避职务腐败。工程材料的验收环节也不能忽视,施工方要注意辅助资料的临检、抽检,重点材料的通检、严检,特种材料的反复检查,务必在材料达到相关标准后再验收签字。 (三)大力改进施工方法与操作工艺,实现最大经济效益 机电工程施工过程中,必须提前设计的施工方法与操作工艺。施工方法与操作工艺的设计需要考虑工程具体情况、施工方自身施工能力,尽可能在可利用资源范围内实现工程意图,综合统筹工程施工进度与施工陈本的关系,进而实现最大经济效益。在具体的设计中,还需要注意以下几点。首先,严格遵守施工制度,按规范流程办事;其次,严格管控影响机电工程施工质量的不利因素;此外,强化问题反馈解决机制,不留安全隐患;最后,严格监督工程施工质量,将问题消灭在萌芽状态。 (四)强化设备管理,提升设备操作规范化水准 施工方要严格要求职工,规范职工操作、使用施工设备,禁止职工违章操作。此外,多安排职工参加实习培训,丰富职工实地操作手感,提升职工操作经验,进而提升施工的可靠性与精准性。 总而言之,建筑工程中的机电工程施工技术与质量控制是施工中的重点和关键,所以施工企业做好机电施工工艺和工程质量控制需要根据机电安装施工规范进行操作,并加强对机电安装施工的全过程管理,结合机电安装工程施工情况,严格控制各部分的施工质量,依据科学和严格的管理制度,严格完善的管理体系,完成质量施工技术管理,确保机电工程项目符合设计要求,进而全面保证机电安装工程的质量。 机电工程技术论文:建筑机电工程技术控制探究 摘要:在建筑施工的过程当中,机电安装乃是一项非常关键的工作程序,这项工作程序的完成乃是为其他的施工程序能够正常进行提供的一个先决条件。本文主要分析了机电安装工程技术控制要点,对机电安装工程存在的技术质量问题及其解决对策进行了探讨。 关键词:建筑;机电工程;技术控制 一、机电安装工程的技术控制要点 (一)设备吊装的实施方案,安全要求,安装步骤与措施 下面先介绍设各吊装的实施力案,首先要根据鉴于吊装设备所在场地的设备发电机组吊装及运输的实际情况进行具体设计。此外还要考虑存在通过设备预留口从预定地点将设备吊运至吊装设备安装场地安装位置过程中的地形因素和相关的情况,因为施工场地狭窄是本项工程的突出问题,必须准备设备吊装运输实施力案,确保设备吊装运输的安全和高效,要根据机组外形尺寸及现场实际情况,吊装采用先从设备放置场地用吊车吊至平板运输汽车运至设备吊装位置,用吊车吊至水平运输设备上,用人工运至吊装预留孔,再用起吊设备悬挂至吊装钩上垂直落入预定地点,然后水平移动至机组位置地下室设备空调离心机组、螺杆机组在货物存放位置由吊车直接从新开孔位置直接吊装至吊装场地,再用专用工具人工运至机组安放位置对此的安全要求是检查设备进出场所的通道的宽度,以及所有吊装点牵引点安置点固定点是否满足吊装安之就位的要求,确保在吊装或者运输的过程中出现安全事故。在起吊设备时,必须要注意,要先进行试吊,观察设备受力及平衡情况,确认安全可靠后方可正式起吊。步骤一:吊车先期进入工地吊装孔吊装位处,将设备用吊车配合汽车运输至吊装口位置(倒车方式进入),从预定位置进入。步骤一:发电机组运至待吊装位置后,由吊车卸下,用专业设备、人工吊装至安装位置;步骤二:空调机组与高低压设备利用吊车起吊后,运输车辆移出吊装孔洞附近,通过地面的孔洞将设备吊下,机组落至安装部位;步骤三:采用导链滚杠方式,利用建筑体等作为固定点,使设备平移,可以使设备水平移动并在专业安装队伍配合下进行移动。安全措施:应给运输吊装的楼板进行必要的加固,为防止设备在运输过程中倾翻,在设备四角各安装4根必要的槽钢斜角保护。 (二)中、大型号的风柜进行吊装的技术方案 中、大型号风柜吊装的技术方案主要有两种:第一种就是利用活塞风井口的吊装将所需安装的设备吊置于站厅层,这期间的具体步骤是首先设备运输至活塞风井口,再利用汽车吊装设备,将设备吊置于站厅层,然后将设备平移就位。第一种力案就是利用地面风亭口将设备运至站台厅具体步骤是先将设备运进地面风亭口,再利用汽车吊将设备吊至站台层,然后将设备进行平移就位即可。 (三)室外管道(管沟和直埋)安装技术要求,防范重点 室外管道安装技术必须符合以下的要求:(1)在安装时应严格按照室外管道施工技术标准进行施工,相关管道必须符合技术要求,无倒坡或者逆坡的情况,管道埋设前应做相应的实验,如排水或排气管道应相应地做排水排气试验,保证水流或者气体运行通畅,管道无堵无漏的情况,管道口也无渗漏,这样才能进一步埋设。此外管道的坐标和标高也应满足设计要求安装的偏差应符合在所规定的允许范围内在安装施工完成后应迅速回填,回填时在一昼夜中最冷的时刻,回填土中不能有砾石,冻土或者其他杂物。防范的重点就是管道在铺设过程中在一些不良地质地段或者沟槽开挖和相关坡地处应严格注意防止有塌力现象发生.因为过重的负载会导致管道变形。 (四)水源热泵水底设备安装技术要求,防范重点 水源热泵水底设备安装技术要求:首先应对建筑施工和设备安装所需场地的状况进行实地勘察在安装施工时,首先打井,成井的操作规程必须按找国家的建筑施工和其他相关法律要求进行,其中中孔要使用钢管,应严格按照国家规定和技术规范要求的标准钢管和井壁管,滤水内为网装滤水器滤水管材料铅扮网,铝管直径应符合标准,以达到标准滤沙和标准含沙量范围防范的重点设备在安装前是否完好,是否运转正常,有无漏电情况保护,是否严格按照操作规程操作等。 二、建筑机电安装施工过程中所存在的施工技术质量问题 (一)施工人员在进行建筑机电安装施工的过程中不重视设备美观程度 随着社会经济的快速发展,在城市当中的高档建筑物与写字楼、住宅区等高楼大厦越来越多,随着这些高级民用建筑的大量增多,人们对于机电设备的要求也开始越发严格。当我们走进这些高档民用建筑物的时候,便会发现有些建筑物的内部墙赔上的插座面板处于忽高忽低的位置,根本不在同一条水平线上;而卫生间的顶棚上有时也会发生漏水的现象,五金配件并没有合理地安装在装饰缝隙之间;走廊顶棚上的灯具以及风口等许多设备都没有按照规格安装在同一条水平线上等,这些问题是非常直观的,是会直接影响到建筑物品的整体美观效果的,它们都属于是建筑机电设备安装施工的质量问题,这些问题的产生主要是因为机电施工团队对于施工质量的没有具体的意识,团队中也缺乏严格科学的施工管理制度体系,这些施工人员通常认为,只要这些机电设备可以正常使用便算是达到最终目的了,而完全将建筑物的整体美观效果抛在脑后。还有些机电设备的成品在安装之前并没有对其做好充分的保护措施,这便造成设备在不曾使用之前其表面就已经满是划痕和裂纹,这些现象都会直接影响到设备的外观。 (二)施工现场管理制度体系过于松懈,造成施工质量问题不断 建筑机电设备机房当中是包含着多种多样的动力机电设备的,例如给水排水设备、空调循环水泵设备、冷冻机组设备以及变压器设备等等,所以在对这些机电设备进行施工的过程当中会产生非常大的振动以及噪音。然而伴随着国家对于环境质量越发严格地控制,建筑工程的施工过程当中也应该非常严格的控制这些设备所产生振动以及噪音。但是,往往机械设备机房的隔音效果并不到位,在楼层的顶端以及外部的设备机组都不曾安置消声器,而一些有振动和噪音的设备也没有安置隔音基座,所以这些失误都会导致机电设备在运行的过程中产生非常大的振动以及噪声。造成这种问题的产生,便是因为施工队伍缺乏一套严格的施工管理制度体系,施工企业对于施工人员也没有系统化的培训,所以施工人员自身的施工质量意识并不高,通常认为只要能够保证这些机电设备正常运作便可以了,往往会忽略机电设备安装的质量重要性。因为施工现场的管理过于松懈,便导致了施工现场质量问题的大量出现。 三、解决对策 (一)加强对施工人员的施工质量意识培养 在每一个项目的施工过程当中,其施工企业都应该非常深刻地认识并且确保施工工程的质量,因为这关系到企业未来可持续发展,是非常关键的一件事情。然而,直接接触施工工程项目的永远是施工人员而非企业管理人员,这就需要施工企业加强对施工人员的施工质量意识的培训了,应该让施工人员清楚明确地意识到工程质量是可以关系到企业良好社会形象的重要因素。相关的管理人员也应当合理地分配好工人的每一项工作,让施工人员明晰自己所处的岗位职责以及这个岗位需要完成的岗位目标,但这一切的根本前提是要以保证施工质量为目的,一定要非常严格地按照机电设备安装的工序,严格执行工作。 (二)应该做好机电设备机房的隔音工作 有关于建筑机电设备安装的施工过程中,噪音过大,振动较大的问题,应该用做好机电设备机房的隔音工作进行解决。例如在顶棚以及机房的墙面上可以做好隔音的技术处理,增强顶棚与机房墙面的吸声性能,设备机房也可以采用隔音效果较好的门窗等等。在楼顶外部的机电设备机组,也应当安装消声器,这样便可以非常有效地降低设备噪音,周围的施工环境也会因此大大改善。 结束语 建筑企业在现今快速发展的科学技术背景之下,唯有不断革新现有的机电安装施工技术,并且提高施工人员的专业技术水平及安装质量意识,才可以保证机电设备在安装施工的过程当中不会影响到建筑项目的整体美观,并且可以最大化地减小甚至消除施工过程当中会产生的噪音以及振动。 机电工程技术论文:建筑机电工程技术控制探究 摘要:本文主要针对建筑机电工程技术控制的现状以及改进措施进行了分析探究。 关键词:建筑机电工程;技术控制;现状;措施 一、建筑机电工程技术的概述 机电工程安装技术水平直接影响到后期建筑的使用问题,必须引起有关方面的高度重视,严格把关其安装技术质量。而且建筑机电安装技术意义重大,它能大大提高建筑工程的质量,增加施工方的效益,保障施工安全【1】。建筑机电安装的综合性非常强,有较高的组织性与协调性,同时需要一定的管理技巧。因此,负责建筑机电安装的施工单位和工作人员在施工时要严格遵守有关的质量标准和设计要求,确保建筑机电安装工程的质量,为居民创造一个便捷、安全和舒适的工作生活环境。随着国内建筑行业日新月异的发展,加上我国对外开放政策以及加入世界贸易组织,我国建筑机电安装技术也逐步的和世界其他国家接轨,建筑机电安装的高新技术、新工艺也不断涌现出来,这大大推动了我国建筑施工行业的发展,促进了我国建筑机电安装技术的提高。 二、建筑机电工程技术控制的现状 1、设计图纸和文件缺乏完善性 设计是建筑机电安装的精华所在。如果建筑机电安装离开了设计,将变得无从入手;不严格按照图纸安装,可能会造成扭曲整个设计意念,最终影响整个建筑物的质量。只有施工人员通过对设计图的理解并且严格的执行按图施工才能最大程度的保证建筑机电安装的质量。在当前社会中有很多建筑机电安装时没有施工图或者施工图极其简单,尤其是一些中小型建筑机电的安装,实际上大部分的项目都是没有完整的施工图纸,或者其施工图纸不能明白的将意思表达出来,仅仅只是用文字简要的进行说明。这种只有方案图和平面图的建筑机电安装图纸,会出现很大的随意性。施工方一定要加快对建筑机电安装图纸和方案等建筑工程施工技术进行完善和创新,确保建筑机电安装在保证施工质量的同时尽早竣工。在施工企业的设计中如果标注不清,那么订购的机电产品也是无效的,必须要重新再采购,在这阶段不断的重复工作,大大降低了效率,造成不必要的经济损失。 2、一味追其建筑机电工程的技术水平的提高,而忽视了其技术的经济性 建筑机电工程的技术水平对于建筑的质量和使用发挥着重要的作用,因此,人们越来越重视对其技术的研究和开发工作,致力于提高其安装技术水平。然而,在考虑提高其技术水平的同时,必须要考虑技术的实际使用价值,必须考虑其技术的经济性。众所周知,研究和开发一项新的技术必须要以大量的人力、物力、财力做后盾,所耗费的成本很多,如果研究出来的技术不具备经济性,不能给社会带来财富,将会产生很多不利的影响,打击技术人员的积极性【2】。 3、操作流程不规范 许多安全问题都是由于操作流程不规范导致的。对于变配电位置的选择,有关的质量标准和设计规范都明确规定要充分考虑设备吊装和运输的便捷性,因为这可以保障其维修性和可用性。比如,在高层建筑物下的机房与变电房,因为运输的通路遭到地下水箱和冷水机组的阻挡,会造成施工安装的顺序是首先把发电机组、变电及配电设备安装完毕,随后对冷式机组和地下水箱进行安装,这种方式在安装过程中没有把正式投入使用后的发变电设备更换、检查和维修过程中的运输问题考虑进去。如果设计的深度达不到要求,就会降低机电设备可用性。开放以来,国内市场上电气类产品得到了迅速的发展,市场上的电子电工产品种类繁多,有众多的规格和型号,每个行业需要的机电设备都不相同,因此国家没有统一的行业标准。正是这样,在设计的过程中标明电子电工类材料的型号与规格的参数就显得非常重要,这样施工企业和业对设备进行采购时就有了依据。 三、加强建筑机电工程技术控制的具体措施 1、加强安装前的准备工作 建筑机电安装之前,首先要进行严格的图纸会审,对进行详细的了解,及时发现存在的问题,并妥善处理,将施工的差错在源头上加以遏制。施工单位在图纸会审时,要详细的记录。要检查土建和机电施工等平面图是否相符;检查平面图和配电系统图之间导线的直径和个数的标注是不是正确:检查电器设备大小、尺寸以及位置是否符合要求;除此之外还要检查图纸的设计内容和是否满足有关技术要求和质量规定、是否对安全用电措施进行完善等。 2、注重电缆敷设技术 为确保建筑机电安装的质量,在进行电缆敷设前,要严格的检查电缆的规格和型号,确保其满足设计的要求,及检查后,超潮湿合格、绝缘性良好以及外观无有损伤的电缆,才能够投入使用。为了确保日后能够安全使用,要对电缆进行绝缘测试,确保其封端的严密性。要严格按照从上到下的原则分层置高弱点、强电控制电缆以及低压电力电缆,若控制电缆和电缆在同侧支架敷设,这时要把力缆放在控缆之上。在支座电缆中间接头和终端头的制作过程中,要严格按照相关的工艺规程,并要确保电缆制作人员接受过专业的技术培训。之外,电缆中间接头和终端头从剥切到制作结束应是连续的,一次性完成,避免受潮对质量与性能造成影响。 3、通风系统的安装施工技术 通风系统作为建筑机电安装施工的基础,其主要内容包括系统的排送风功能和除尘净化功能,具体又分为风管安装、除尘系统安装及排送风系统安装三个方面。 3.1 风管安装技术 风管的安装位置,应当选择设备层或者建筑走廊的夹层,该区域管线较为密集。应当确定风管安装位置后,进一步对高层电气、水暖等线路的交错状态进行考察,从而保证建筑施工所预留的空间能够满足后期风管安装要求,根据建筑实情进行具体方案的拟定工作。按照施工要求,制作支架、托架等分零件,按照拟定好的具体方案,安装风管,并根据安装位置,对支架及吊架形式进行详细调整。 3.2 排送风系统安装技术 建筑基础施工完成后,就可以考虑通风系统的安装工作了。在安装前,应当保证预定位置的干净整洁,同时在安装过程中,要充分利用现有资源,完善安装工作。预定位置选择工作应当谨慎,结合实际情况,从而确保通风系统安装工作的顺利。按照常规标准,在打孔时,预留的打孔截面应当比正式安装时所需要的截面多10cm。 3.3 除尘系统安装技术 除尘系统相比其他基础通风系统的安装工序更为复杂,对各方面的要求都更为严格,如果安装位置本身有着较多灰尘,会大幅度降低除尘系统使用效果,因而在施工时,应当充分进行除尘净化工作,保证除尘系统上方及附近没有可产生灰尘的源头。在除尘系统安装完成后,应当用塑料膜密封接口处及两端,从而避免粉尘等的渗入造成污染【3】。同时,要保证除尘系统自身接口的严密性,进一步提高安装质量。 4、加强电箱的安装技术控制 建筑机电安装时, 土建地面施工完成之后才可以安装配电箱、 柜的安装, 安装时一定要保证安装切口整齐、 位置准确以及部件齐全。暗式配电箱盖要紧贴住墙面, 零线经过汇流排接后, 确保其油漆完整, 没有绞接的现象, 回路编号要显而易见, 若数量过多就要绑扎成束, 除此之外还要保持盘内外的清洁。 5、进一步强化技术管理 科学合理的建筑机电安装技术能够有效促进建筑施工项目的顺利竣工,建筑机电安装技术没有科学管理能致使整个建筑施工项目出现混乱的局面,更甚的是引起施工成本和质量失去控制,最终导致经济损失。所以在施工的过程中需要对建筑机电安装进行的严格管理。 结束语 总之,建筑机电工程技术的控制是与其质量水平息息相关的,只有不断强化其技术控制水平,才能够更进一步促进其发展和进步。 机电工程技术论文:建筑机电工程技术控制探究 摘要:随着社会经济的不断发展,在建筑工程中,人们对于建筑机电工程的要求越来越高,通常,建筑机电工程的技术水平代表着建筑质量的高低,因此,在建筑机电安装工程中只有提高建筑机电安装工程的技术水平才能够在一定程度上有效的提高建筑工程的质量。所以,为了促进建筑工程的发展,建筑施工人员必须高度重视建筑机电工程,提高其安装的技术水平。 关键词:建筑工程;机电安装;施工技术;控制 一、阐述建筑机电工程的技术特征 建筑机电技术工程涉及的领域广泛,工程活动主要分为以下几个阶段,分别为设计、安装、调试以及竣工验收几个阶段。在非标设备制造工程、动力站工程、电气工程、电梯工程、环保工程、电子工程、建筑智能化工程、通风空调与洁净工程、自动化仪表工程、消防工程、机械设备工程、管道工程等都涉及到机电技术的应用。建筑机电工程中的机电安装工程在整个建筑工程过程中都有所体现。建筑机电工程的主要实施过程需要在建筑主体结构完成之后。建筑机电工程施工具有边施工边进行,工期时间短的特点。该两点特征不仅需要有充分的人力、物力以及财力等资源的保证,更需要有严格的工程施工管理体系、健全的工程项目组织以及机电安装应急预案。 二、建筑工程机电安装工程中存在的问题 建筑机电设备安装在建筑工程中占据着重要的位置,建筑机电技术在不断的发展过程中,传统的机电安装技术中存在的问题日益凸显,直接制约着工程的进度,甚至对项目价值以及工程的成本都会造成一定程度的影响,对于影响当前建筑机电安装工程技术的因素存在很多方面,主要表现在以下几个方面: (1)建筑机电技术水平落后,不科学的工程设计; (2)不规范的安装,混乱的造价管理体系; (3)设计不够规范,缺乏协调配合。 三、影响建筑机电工程安装技术质量的主要因素 机电安装技术质量的高低对于建筑的使用有着很大的影响,然而目前的建筑机电安装技术质量仍然存在着很多问题,给建筑后期的使用带来很多不便之处,令人堪忧。因此,现对建筑机电工程安装技术水平的影响因素做如下分析。 (一)机电设备安装操作不合理 尽管目前机电安装技术已经得到了很大发展,机电设备在安装流程上也逐渐被规范化,但仍然还存在在着很多问题。在进行挑选变配电所存放的场所时,未能严格按照相关规定所要求的设计规范进行,使得其在安装过程中不能很好的按照既定流程进行。并且在实际的操作业务中,安装时操作人员由于对安装流程了解不够深入很有可能搞乱安装顺序,出现安装问题,导致设备不能够充分发挥自己应有的功能,影响了后期建筑的使用功能。另外,目前国内外的设备型号规格良莠不齐,不尽相同,缺乏统一的规范化标准,很难在购买时选择出合适的设备,一旦出现问题便加大设备维修的难度。由此可见,对设备规格进行合理编制十分重要。 (二)重视局部而忽略了整体 随着建筑市场机制的不断建立,现代建筑正在朝着智能建筑的方向发展,而对其起着关键作用的机电安装技术水平却不能及时更新,难以智能建筑市场的发展需求。由于机电安装所设计的环节众多,存在着很多问题,加大了其安装的技术难度和复杂性。很多安装人员在安装设备时,都特别重视对技术细节的处理问题,而忽视了对整个项目的宏观考虑,不能满足整体项目的技术设计要求,导致其设备的整体性能不高,仍然有待提高。 (三)一味追其建筑机电工程的技术水平的提高,而忽视了其技术的经济性 建筑机电工程的技术水平对于建筑的质量和使用发挥着重要的作用,因此,人们越来越重视对其技术的研究和开发工作,致力于提高其安装技术水平。然而,在考虑提高其技术水平的同时,必须要考虑技术的实际使用价值,必须考虑其技术的经济性。众所周知,研究和开发一项新的技术必须要以大量的人力、物力、财力做后盾,所耗费的成本很多,如果研究出来的技术不具备经济性,不能给社会带来财富,将会产生很多不利的影响,打击技术人员的积极性。第四,技术控制与项目管理程序脱节。在机电工程中,很多人都为意识到技术控制与项目管理之间的密切联系,导致两者出现了脱节现象,使得项目资金缺乏必要的管理并不断被流失,给机电工程技术的控制带来很多不利影响。所以要严格把技术控制管理落实到位,不断加强对其的项目技术管理。 四、提高建筑机电工程技术水平的主要措施 在建筑机电工程中,其机电安装技术水平越高,越能促进建筑质量的提高以及其后期的使用效率,也就越能提高其建筑的竞争能力,适应建筑市场的发展要求。因此,加强对机电工程技术的控制管理,提高建筑机电工程的技术水平具有十分重要的意义。首先,技术人员必须抛弃落后的传统的机电安装技术观念,必须迎合时代的发展潮流,采取新的安装技术导向。传统的机电安装技术过于落后,程序过于复杂已经难以满足智能化建筑的发展需求。并且随着技术的发展和科技的进步,现在技术的更新换代的速度越来越快,如果仍然采用落后的安装技术势必会导致其安装的设备出现问题甚至影响了其设备功能的正常发挥。为了符合现代建筑技术的质量标准,必须在机电安装技术领域进行变革,实行新的安装技术导向。其次,技术人员应加强对建筑机电设备安装设计安排工作,保证其技术安排的严格性和周密性。任何一个建筑机电设备安装都有着其既定的科学的安装流程。只有合理的设备安装流程才更能很好地指导设备的安装工作。 因此,对于需要安装的机电设备来说,首先应该请专业技术人士进行讨论和分析并从多方面来考虑和论证,以便制定出切合实际的科学的设备安装流程,并保持其规定的安装流程在一定范围内保持不变,以便保证其安装流程的稳定性,促进机电设备安装严格按照规范的安装流程进行,避免造成安装工作停滞等问题,导致减缓建筑工程的施工进度,使其不能按期完成既定任务,造成不必要的损失。再者,促进机电技术的接口化和执行会签。为了满足建筑智能化的发展要求,各种机电系统也如雨后春笋般不断出现。其质量也高低不一。因此,要必要对各个机电系统进行整合分析,取其优良去其糟粕,以便促进其系统整体性能的提高,促进整体项目的正常运行,把其相互之间的技术进行提炼,促进其接口化的澄清。在对接口化进行澄清时,一定要进行全方位分析和考虑,以免保证其项目执行的有效性和制度流程的规范化,将损失和风险降到最低。同时为了加强对接口化进行澄清的力度和管理,进行接口会签工作是十分必要的,它可以为接口化的澄清提供强有力保障,促进其澄清工作落实,明确责任,规避风险,从而提高建筑机电工程的技术质量管理,提高其技术的水平。另外,技术人员还必须加强对技术控制的有效管理,把技术控制归纳到项目管理的范畴之内,从整体上提高项目的技术管理建设水平。 结语 随着经济的不断发展和我国国力的不断提升,给建筑市场注入了新的发展活力。近年来,人们的生活水平不断提高和改善,对建筑行业的建筑质量特别是建筑机电工程提出了越来越高的要求。建筑机电工程所涉及的项目非常广泛,其工程质量的好坏直接关系着智能建筑的发展状况,并且对于我国城市化进程有着重要的贡献意义。然而,纵观我国的建筑市场,建筑机电工程发展还不够完善,仍然存在着各种各样的问题制约和限制了智能建筑的快速发展。因此,本文着重分析了影响建筑机电工程技术的主要因素,并针对这些问题提出了一些意见和看法。
智能弱电工程论文:智能建筑弱电工程 摘 要 文章从智能建筑弱电工程的系统组成、结合我院新大楼具体项目,从智能建筑的公共广播,电话通讯,火灾报警,病床传呼,安保监控以及结构化布线几方面的系统设计进行了阐述。 关键词 智能建筑弱电工程 公共广播 电视 病床传呼 火灾报警 监控 南京市中医院新大楼新址位于南京市大明路177号,本工程为南京市南部新城医疗中心、总建筑面积30多万平方米,建筑高度:门诊楼23.75米行政楼住院楼70.9米,建筑病房楼地上17层地下2层,病人床位数达到1500床;主楼主要为住院部、手术室、血透及ICU、5层主要是为中心手术部、4层为标准病房及净化设备、6层为标准病房及婴儿室,本建筑为框架结构。 以下就南京市中医院新大楼弱电工程的部分系统:广播系统、综合布线系统、安全防范系统、火灾自动报警系统及消防联动控制系统、排队叫号系统、医用对讲系统、建筑物电子信息的防雷接地系统等设计进行解析。 1、公共广播传呼系统 医院广播系统一是面向公共区也兼顾了公共广播的需要,主机部分除了设置应急广播音源及其播放装置,还要考虑FM\AM的接收、CD麦克风等的音源装置,建议系统主机优先选用标准化、模快化配制,并提供标准接口及相关软件通信协议,以便系统扩展。杨声器的设置除了满足应急广播的需要,同事还兼顾了公共广播找人的需求,该工程病房内嵌入式杨声器功率为1W,其他杨声器为3W,臂挂杨声器为5W,要求从功放设备的输出端至线路上最远的用户线路衰耗不大于2个DB谐波小于0.1%,信噪不低于60DB,在每个广播回路上设置带有强切功能的音量控制开关,开关设置在现场或弱电间的广播接线箱内,当发生火灾时。通过消防报警联动控制总线把音量调到最大,以满足应急广播的需要。 2、综合布线系统 本院新大楼布线系统是按照当前较为普遍应用的千兆位以太网设备配置(主干线系统可供扩展为万兆位以太网系统),采用是拓扑结构形式。本系统主要用于语音和各种数据信号的传输,数据网络系统按内外双网络结构方式设置,内外网进行物理分隔设置。综合布线系统为医院信息管理系统(HIS)临床信息系统(CIS)医学影像系统(PACS)放射信息系统(RIS)、远程医疗系统等医院信息系统及计算机系统。办公自动化系统、电信系统、安全防范系统、有线电视系统、资源信息数据管理、报表处理、财务处理、远程多媒体会议系统等提供通信平台。 3 、安全防范系统 医院安防控制中心设置在行政楼的一层,安防中心集中检测本建筑及院区其他各个分楼建筑内的视频信号和各种报警信号,按防中心内设置与城市安防信息网络直接连接的信息接口,110直通报警专用电话等。该系统是按照普通风险对象提高到安全防范型工程来设计的,分别有视频安防监控系统、入侵报警系统、出入口控制系统、汽车库管理系统和内部的对讲系统组成。安全防范系统的监控中心与消防控制室合用一室,以方便消防安防的集成建设和一体化管理,可以减少医院的合理费用。 4、火灾自动报警及联动控制系统 本院建筑为一类高层建筑,设2个消防控制室,按照GB50116-2013采用控制中心报警系统。本系统有火灾探测器、手动火警报警安钮、火灾声光报警器、消防联动控制器、消防应急广播、消防专用电话、消防控制室图形显示装置等组成。消防控制室的报警设备由火灾报警控制主机、联动控制台、CRT显示器、打印机、应急广播设备、消防直通对讲电话设备、电器火灾报警主机电梯监控盘和电源设备等组成,并设火灾报警外线电话。在医院的护士站各楼层均设置带地址式烟感探头;在厨房、车库等设置感温探头;在煤气表房设置气体探测器。通过可编址智能探头,手动报警以及控制模块组成一套可靠的火灾探测系统。 5、6 排队叫号系统 医院包括分诊排队系统、取药叫号系统、挂号叫号系统、本系统软件电脑主控制器、号票打印机、虚拟叫号机(医生或药师用电脑)、诊室或窗口显示屏、主显示屏、中继盒、杨声器组成。系统运用电脑直接控制叫号系统、显示系统、语音系统及号票打印,可同步显示当前系统工作状态,能有效地改善服务环境,提高工作效率。通过配置对应的计算机接口设备和管理软件,通过综合布线网络,可以方便纳入医院信息管理系统(HIS).管理电脑主控制器设在各个分诊科室的护士站、取药工作站或挂号工作站。 7、医用对讲系统 本工程在病区各护理单元的护士站与患者床头之间,妇科护士站与各分娩室之间,集中输液与护士站之间,以及血透析病床与护士站之间均设置了医用对讲系统。系统由管理电脑、主控制器、对讲分机、紧急按钮、走廊显示屏、发射天线等组成。系统通过实时呼叫应答和双向对讲等功能有效帮助医务工作者及时了解病人的需求,提高医务工作者的水平和效率。通过配置对应的计算机接口设备和管理软件,通过综合布线网络,可以方便纳入医院信息管理系统(HIS).管理电脑和主控制器设在护士工作站,病床内对讲分机直接安装在医疗设备带上。 8、弱电电源与接地系统 智能建筑的弱电电源系统必须是可靠稳定和无干扰的。其中,计算机及外部设备、消防火灾报警设备以及通讯设备属一级用电设备负荷,采用双电源末端自切供电。对终端计算机设备配置单独UPS装置。医院的弱电工程中,火灾自动报警系统、计算机行政局域网和收银系统的电源均采用双电源末端自切供电。双电源切换柜的电源来自医院变配电间的2台变压器低压回路及1台柴油发电机供给。医院弱电工程的各个系统,都设有独立的电源配电箱控制;弱电系统的接地是弱电系统的一个重要环节;为减少干扰和保护设备,弱电接地系统必须单独接地,医院的弱电接地中各个弱电系统接地均采用大于25mm2以上的铜芯导线与室外接地桩连接。 9、结束语 智能建筑弱电工程涉及面广,技术性强,设计中要有全面的观点。随着现代社会高新技术的发展,对智能建筑的弱电工程及计算机控制通信和设备自动化管理技术要求也日益提高,这就要求不断掌握新技术,不断完善设计;创造投资合理,环境舒适的智能建筑的建设是迫切需要的。 智能弱电工程论文:智能建筑弱电工程施工中的问题和措施 【摘要】随着社会经济的发展和现代科学技术的进步,人们对居住环境提出越来越高的要求,现代人类不再仅仅满足于建筑的居住功能,而是追求居住环境的舒适度,因此,建筑的智能化和信息化成为未来建筑发展的必然趋势,在此基础上,智能建筑应运而生。智能建筑是一项包含多种系统的复杂工程,而弱电系统工程则是决定智能建筑使用性能的重要影响因素。基于此,本文主要探讨了智能建筑弱电系统工程的含义及其施工中存在的问题,并提出了一些建设性意见。 【关键词】智能建筑;弱电系统;问题;措施; 智能建筑是现代高科技与现代建筑技术的完美结合,它是以建筑物为平台,同时将信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等多种系统组合为一体,向人们提供安全、舒适、便利的居住环境。经济的发展推动了建筑产业的飞速发展,而现代科学技术的出现推动了建筑的智能化和信息化趋势,使得智能建筑成为未来建筑发展的必然趋势。建筑的智能化工程又称为弱电系统工程,弱电系统工程是一项复杂的、涉及到多学科多专业的工程,如何将这一复杂的系统工程规划管理好,是决定智能建筑使用性能的决定性因素,是一个亟需解决的关键问题。 一、智能建筑弱电系统的含义及其作用 建筑弱电主要有两类,一类是国家规定的安全电压等级及控制电压等低电压电能,具有电压低、电流小、功率小、频率高的特点,如24V直流控制电源,或应急照明灯备用电源;另一类是载有语音、图像、数据等信息的信息源,如电话、电视、计算机的信息。随着现代高新技术的发展,弱电技术在智能建筑中的应用迅速普及,弱电技术的应用程度直接决定了智能建筑的智能化程度。一般来讲,智能建筑中弱电系统主要是指工作电压为低电压的系统,主要包括建筑设备自动化系统、通信自动化系统、办公自动化系统、消防自动化系统和安全自动化系统,这五大系统在智能建筑中具有各自不同的功能,但是随着计算机技术的发展,这五大系统的分类变得越来越模糊,逐渐溶为一体[1]。 弱电系统在智能建筑中具有十分重要的作用,它是保障智能建筑中机电设备正常运转的关键。对于建筑使用者来说,弱电系统为其供应水、电、冷、热,保障建筑内适宜的温度、湿度和空气洁净度,满足建筑使用者的通信、娱乐需要,保障建筑使用者的生命财产安全,为其提供舒适便利的工作生活环境;对于建筑管理者来说,弱电系统的使用能为建筑使用者提供周到的物业服务,减轻物业管理人员的工作量,节约物业管理的成本。因此,弱电系统成为智能建筑中不可缺少的一部分,与建筑有机结合在一起。在弱电系统工程施工中,应坚持可靠、实用、便利的原则,加强弱电系统与各个专业的协调配合,根据建筑物自身的特点和功能,综合考虑其它各种因素,分清主次功能,保证主要功能。 二、智能建筑弱电系统工程施工中存在的问题 弱电系统在建筑中的使用,使得智能建筑作为我国现代建筑乃至未来建筑中一个有机组成部分,在现代化城市建设中发挥着重要的作用,它颠覆了传统建筑的概念,为其注入了新的内涵,但是由于智能建筑在我国尚处于起步阶段,在施工过程中难免会出现一些问题。 2.1 线缆选型的无序化和布线施工的随意性 智能建筑弱电系统主要包括建筑设备自动化系统、通信自动化系统、办公自动化系统、消防自动化系统和安全自动化系统五大系统,这五大系统在智能建筑中具有不同的特点和功能,需要选用不同型号的线缆,但是由于施工单位和施工人员专业素养的缺乏,在施工中,不同的系统并没有严格区分不同型号的线缆,往往混用同一型号的线缆,这就给建筑的使用带来极大的隐患。此外,在建设建筑时,也需要在各个房间或某一位置合理地按照一定的标准布置、安放线缆,但在实际施工过程中,不按照标准、随意布线,布线结构凌乱,布线过程中偷工减料的现象是普遍存在的,这些问题的存在都给建筑的安全使用埋下极大的隐患。 2.2 建筑设备及建筑材料质量不达标 在智能建筑弱电工程施工过程中,建筑设备和建筑材料是一个非常重要的要素,建筑设备和建筑材料的质量好坏直接关系到智能建筑质量的好坏,直接关系到施工人员的生命安全和施工过程的顺利进行,因此,在施工过程中,做好建筑设备和建筑材料的采购工作是十分重要的。目前,市场上出售的建筑设备和建筑材料良莠不齐,施工企业所采购的建筑材料和设备缺乏安全说明和产品合格证书,加之企业没有对建筑设备和建筑材料采购人员进行专门的培训,很难辨别设备和材料的质量好坏,所采购的设备材料很难达到国家规定的标准,在施工过程中,一些企业往往不按照标准使用建筑设备和材料,有的甚至使用假冒伪劣设备和材料[2]。 2.3 设计图纸误差过大 施工图纸是智能建筑弱电工程建设的基础和依据,一份合格的设计图纸能够保障施工进程的顺利进行,如果误差过大,就会严重耽搁施工的进程。在实际施工过程中,设计图纸往往与实际施工存在比较大的误差,最常出现的问题就是土建设计与弱电设计不相一致,比如预留空间与设计图纸不符,遗漏网络连接点,导致某些设备的安装位置不合理,出现问题时无法进行有效地维护。 三、智能建筑弱电系统工程施工管理措施 在我国,智能建筑弱电工程尚处于起步阶段,施工过程出现问题在所难免,关键在于要采取积极有效的措施来解决这些问题。 3.1加强施工过程的监督管理 施工过程的监督是保障智能建筑弱电工程顺利进行建设的关键,因此,施工单位要增强监督意识,建立一套行之有效的监督制度,施工前,要对施工设备和施工人员的基本技能进行监督检查,以保证施工设备安全可靠和施工人员基本能力符合工作要求;施工过程中,要对工程进行定期不定期的抽检,保证整个工程严格按照标准进行建设,保证弱电工程各个系统选用相符的线缆,一旦发现违规操作,就严格进行处罚,将责任落实到具体的部门和个人,对施工过程进行全方位的监督。 3.2加强对设计图纸的管理 设计图纸是施工的依据和基础,在设计施工图纸前,设计人员要深入到施工现场,核定房间的高度和尺寸,设备之间的安置距离以及工程的使用功能,根据这些数据以及业主的需求进行图纸的设计,切记盲目空想;在施工前,施工人员要熟悉设计图纸,严格按照施工设计进行建设[3]。 3.3 加强施工组织的建设和施工承包单位的审查 在智能建筑弱电工程施工中,要严格按照施工的进度和计划安排进行施工组织的设计,大的工程要进行专业的组织设计,小的工程则要按照施工方案进行建设,同时要建立技术交底制度,对各分项建筑工程技术进行交底。此外,在选用施工承包单位时,要认真审查其资质,核定其营业执照的经营范围,同时施工承办单位也要对施工人员进行专业的技能培训,提高其专业素养。 四、结束语 智能建筑是现代高科技与现代建筑完美结合的产物,经济的发展和科学技术的进步推动了现代建筑的智能化和信息化趋势。智能建筑弱电工程的建设是一项庞大的工程,由于其在我国尚处于起步阶段,出现问题在所难免,因此,这就需要加强施工过程的监督管理,严把建筑设备和材料质量关,加强对设计图纸的管理和施工组织的建设以及施工承包单位的审查,切实提高工程质量。 智能弱电工程论文:智能建筑的弱电工程 摘要:结合具体建筑项目,从智能建筑的建筑自动化系统设计进行了阐述。 关键词:设备自动化;安全防范;人性化 引言 智能建筑是以建筑为平台,兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统,集结构、系统、服务、管理及它们之间的优化组合,向人们提供一个高效、舒适、便利、安全的建筑环境。衡量建筑的现代化标准:建筑的设计形态和智能化是两个主要方面。其中建筑自动化让冷冰无知的混凝土建筑物,变成了温暖、人性化的智慧型建筑物。 在建筑自动化系统设计上,从智能建筑的实际性质出发,充分考虑业主和使用者的各种功能要求,使设计能在总体结构上尽量现代化、技术上先进实用、经济上合理。 下面根据具体工程阐述下本楼群建筑自动化系统各组成部分的设计路程: 首先介绍下本工程建筑概况: 本工程为商业性公共建筑综合体。属于一类高层建筑,建筑耐火等级一级,建筑人防等级(五级,六级)。建筑主体高度(A栋办公搂100米,B、C、D三栋为酒店式公寓65米)。其中B、C、D三栋酒店式公寓的一、二、三层为开阔式商业区,以上为酒店式公寓房间。结构形式为框架剪力墙,基础为桩基础。整个建筑地下连成一体,地下一层为汽车库(地上为楼群绿化部分)及建筑物附属用房,局部地下二层为设备用房,约5000平方米的汽车库作为战时人防。建筑总面积约12万平米. 一、 建筑自动化系统 本系统是一种将建筑物的有关如电力照明、空调通风、给排水、消防、保安、运输等设备集中监视、控制和管理的综合性的系统,使设备安全、可靠运行,节约能耗,节省人力。此系统以计算机为核心,计算机局域网为通信基础,具有分散监控和集中管理的功能。本系统由建筑设备自动化子系统,安全防范子系统等子系统组成。 整个建筑群建筑自动化系统(BAS)设计成一套完整的分布式集散控制系统。 从建筑的功能空间分布和线缆敷设及商业管理的灵活性方面考虑。自控系统与安防系统等共用同一房间。在监控中心(一)设置建筑群(办公区A楼)管理工作站,在监控中心(二)设置公寓式酒店(B、C、D楼)商业区及地下室管理分工作站并将监控中心(二)的信息传送给监控中心(一)。 为满足具体管理要求,整个系统还设置若干个自控管理分站(如在变配电室、制冷机房等),并在工程、管理等部门各安装楼宇自控管理终端。监控层网络采用 RS-485 或 LonWorks 等标准化现场总线,所有监控管理站应属同层网络,按危险分散原则设计。建筑设备自动化系统与管理自动化系统采用同一网络系统,合用机房。 二、建筑设备自动化子系统 包括对暖通空调系统、给排水系统、公共照明系统、电梯群及变配电系统的控制和管理。 1、 暖通空调设备监控系统 制冷机组自身的安全保护及控制,由供货商随机提供控制装置,完善保护及控制功能,并附加要求说明;控制装置应配置可扩展的现场总线接口及相应的控制软件包,由 BA系统分包商负责实现数据联网。 制冷机组与冷却塔(进出管路上的电动蝶阀),冷却水水泵、冷冻水一次水泵联锁,按要求顺序启停,时序控制加水流保护,显示启/停状态及故障报警。制冷系统辅机管路采用并联连接,所有相关设备采用轮换使用,互为备用。 开机顺序:冷冻水一次水泵冷却水水泵冷却塔(电动阀)制冷机组 停机顺序:制冷机组冷冻水一次水泵冷却水水泵及冷却塔(电动阀) 制冷机组的运行台数,根据实际需要的冷负荷及流量进行控制。 冷冻水二次水泵运行台数采用流量控制,变频控制器采用差压控制。 冷冻水总供回水管加差压旁通阀保护,超压或者小于一台泵低限流量时旁通阀开启。 通过控制冷却塔运行台数及供回水旁通阀,使冷却水回水温度在允许的范围内。 冷冻水补水泵由屋顶膨胀水箱信号控制。 空气处理机: 夏季送冷风,冬季送热风,过渡季送新风以节能,串级调节控制电动阀调节冷或热水量控制送回风温度,使回风温度维持在设定范围内;回风温度设定值可按新风温度再设定。 冬季加湿,采用高压喷雾加湿的通过加湿控制器串级调节加湿量控制送回风相对湿度,采用湿膜加湿的通过串级调节给水电磁阀控制送回风相对湿度,使回风相对湿度维持在设定范围内;回风相对湿度设定值可按新风相对湿度再设定。可根据回风空气质量(二氧化碳含量)及室内外空气焓值比较控制各风阀达到最佳的经济状态。 风机按时间程序自动启/停,运行时间累计,用压差开关监视风机运行状态,全新风系统中的回风机与送风机联动。设过滤网失效报警;风机故障报警、风机、风阀和水阀联锁。 工况:设手动、自动转换。 ①新风机组: 夏季送冷风,冬季送热风,过渡季送新风以节能,根据送风温度与设定值的偏差,控制电动阀调节冷或热水量,使送风温度维持在设定范围内,送风温度设定值可按新风温度再设定。冬季加湿,采用高压喷雾加湿的通过加湿控制器串级调节加湿量控制送风相对湿度,采用湿膜加湿的通过串级调节给水电磁阀控制送风相对湿度,送风相对湿度设定值可按新风相对湿度再设定。 风机按时间程序自动启停,运行时间累计,用压差开关监视风机运行状态。 设过滤网失效报警,风机故障报警、风机、风阀和水阀联锁。工况:设手动、自动转换。 ②风机盘管(四管制): 在独立操作管理的房间内单风机盘管就地温控器控制,含三速开关、温控位式调节及手动工况转换。在无人管理的房间内,大面积多台风机盘管集中分组控制,温控分组调节,手动和自动工况转换。 ③通风设备监控系统: 可以由时间程序自动控制各种通风机和排风机的启/停,并显示启/停状态及故障报警。 可燃气体探测器联动通风机,关闭进气总阀。汽车库根据业主需求增设一氧化碳探测器,及时联动送风机和排风机改善空气质量。卫生间内与风道联通,定时起动通风机。 2、热交换设备监控系统: 本设计热交换系统仅预留条件,由楼控专业公司配合完成。 3、给排水监控系统: 监视各种水箱及水池液位信号,高/低水位报警。 可根据水位信号或由时间程序自动控制各个泵的启/停,以及阀门的运行及状态,显示泵的启/停状态及故障报警。 水泵循环投切,备用泵自投。 就地液位传感器采用模拟量输出信号,液位控制可独立于楼控系统工作,超高或超低报警。 对有压力或限位要求的信号采集,纳入楼控系统。 4、照明设备监控系统: 公共场所照明控制:以时间或事件的程序控制方式开启或关闭按区域划分的照明组,可纳入BA管理系统。泛光照明控制:以时间程序控制方式开启或关闭该照明开关。航空障碍灯控制:由供货商提供专用控制器,以光电开关或时间程序控制方式开启或关闭照明开关 5、电梯/自动扶梯监控系统: 整个建筑在首层和地下一层消防监控室分别设置可视监控管理设备(多媒体计算机)及对讲母机管理中在CRT图形显示器上直接监视各自区域电梯的运行状态,并显示故障报警,系统以时间程序控制方式或手动控制方式控制电梯/自动扶梯的运行。 系统管理层采用Ethernet网络,与BA系统连接采用S/C方式,电梯供货商有责任提供管理及应用程序软件包,供BA系统分包商负责实施,可视监控管理系统应用软件操作系统应支持Windows/NT。监控层采用标准化现场总线。 电梯控制装置应预留与读卡机及安全防范管理系统连接的接口板插槽,可以采用读卡机控制方式控制电梯的运行并与安全防范管理系统联锁,收发保安报警信号,使电梯停至程序控制的指定层,电梯供货商有义务向联网的各子系统分包商提供所需信息接口的编码表。 6、变配电设备监控系统: 在建筑物的变配电室设监控管理分站,监测计量电压、电流、功率因数、功率、频率、开关状态等各种运行参数,电能统计、分析和预测,系统设备及监控管理程序及应用程序软件包由变配电设备供货商成套提供。 系统管理层采用Ethernet网络,与BA系统连接采用S/C方式,要求BA系统具有只监不控功能,由BA系统分包商负责实施。监控层采用标准化现场总线。 7、应急柴油发电机监控系统: 应急柴油发电机的安全保护及控制装置应由设备自带,应有可扩展的标准化网络通讯接口(如RS-232、RS-485或Lonworks等)。通过现场总线与楼宇设备自动化系统相连,管理机房可监视、计量、显示与打印各种运行参数。 8、电表、水表、煤气表、热量表的计量计费管理系统及经营管理系统纳入BAS,各栋公寓入口处应提供用户能耗资料查询台。 三、 安全防范子系统 整个建筑群安全防范管理系统设计成一个多层结构可独立运行的分布系统。安全防范管理系统的主要功能包括:闭路电视监视、防范报警、出入口管理(门禁、可视对讲系统)及保安巡更。建筑群各区域安全防范管理系统通过网络接口界面相应的BA系统及消防系统建立通讯网络,将有利于充分利用系统的软硬件资源,充分发挥整个建筑管理自动化系统的潜能。 1、闭路电视监视系统 为确保整个建筑群的高度安全和对突发事件的防范取证能力,在建筑内外要害部位,例如:建筑大厅(堂)、地下停车库、电梯厅和轿箱、自动扶梯、重要的出入口、楼梯通道门、重要的机房、接待及收银台等处均设摄像机,以固定型和遥控型相结合,监控室内能够通过键盘对所有摄像机进行控制(云台控制镜头控制),确保高效的监视覆盖率。 整个系统视频切换,分割控制采用矩阵形式,微机管理,任何一台摄像机的图像以切换到任何一台监视器上进行观看,在不同的监视器上可以进行不同的时序切换或固定画面显示,监视器也可同时多点监视图像,各画面附有位置名称、整个建筑群的图像信息理论上共享,各区域监控中心靠设定操作员等级加以限制。 录像系统可提供72小时(多制式可调)缓时录像,一旦接到报警信号(含消防报警)将自动转换到实时录像,或在需要时手动切换到实时录像,回放帧数应符合技防办的要求。 2、 防范报警系统 在办公区,商业区主要出入口及重要部位设置入侵探测器(本设计在竖井预留线路通路,根据业主另行需求可增设)按时间或按区域、或按事件编程,进行设防或撤防,重要区域和重点部位报警时,有现场声音和现场摄像图像进行复核记录。 有人员值班的重要场所设紧急报警按钮。 公寓每户来访对讲机上设紧急报警功能。 3、出入口管理系统 办公区(A楼)各层予留管路,以便租户根据自己需求安装门禁系统,并与控制中心连接。 采用闭路电视监控、防范报警、门禁控制和巡更相结合的方式预留管路,以满足二次装修后安全防范的要求。 公共区域等其它重要房间(如消防控制室,财务室,管理用房等)根据物业管理要求由装修配合隐蔽设置。 电梯控制系统留有安装读卡机接口,以保证整个大厦的高度安全性。 客人来访可视对讲系统 公寓式酒店(B,C,D楼)设可视对讲系统,本工程采用总线制多功能访客对讲系统,将住户的防入侵报警系统纳入其中。各楼设独立的访客对讲系统,工作状态及报警信号送到管理控制中心。在管理控制中心设置可视管理主机,在每个楼大堂服务台处设置可视门口主机,每户设置一台可视室内分机。实现三方互相通话、图像监视、紧急求助、集中管理等功能。 每户内的燃气泄漏报警、门磁报警、窗磁报警及紧急报警按钮等信号均在用户对讲分机留有接口通过总线引至管理控制中心。 4、保安巡更系统 本次设计为离线式,在预定的巡更线路上设置巡更感应器或读卡器,若巡更人员因故未能按预定线路及在预定时间内达到指定地,中央显示屏将发出报警,并显示出事地段.本系统由集成商布设。 写字楼采用闭路电视监控、防范报警、门禁控制和保安巡更相结合的方式,以满足安全防范的要求。 公寓采用家庭防盗对讲、闭路电视监控、防范报警和保安巡更相结合的方式,以满足安全防范的要求 5、其它 无障碍公寓残疾人设施:在卫生间及居卧室等设置求助按钮;在卫生间设置电话插座; 办公部分残疾人卫生间设置求助按钮并安装报警装置。 6、整个系统的线路敷设按防火布线要求设计。报警、探测、控制信号导线采用阻燃型多股型铜芯线缆,射频信号传输线采用阻燃型铜芯同轴电缆,电源线采用阻燃型铜芯线缆, 线路穿镀锌钢管或金属线槽内敷设,各种线路在一个线槽内敷设时设置了隔板。 结语 随着现代社会高新技术的发展,对智能建筑的弱电工程及计算机控制通信和设备自动化管理技术要求也日益提高,这就要求不断掌握新技术,不断完善设计。在搭建楼宇弱电框架的同时尽量多得去学习每个系统内部的理论细节,尤其是对完成该系统任务的产品的品味。 智能弱电工程论文:智能建筑弱电工程设计的若干技术问题 摘要:我国建筑智能化近年来发展迅速,弱电工程设计也进步明显。在进行设计的最初,目的是通过各功能系统的设计和配置,打造经济实用的现代化建筑,为人们创造方便和舒适的环境空间。本文主要对智能建筑弱电工程设计的若干技术问题进行了分析探讨。 关键词:智能建筑;弱电工程;系统设计;完善措施 引言 随着城市化进程的加快,城市中的各项设施建设都在快速的发展,在科学技术的引领下,城市中日益强大的建筑业也在发生着变化,现代建筑正在向着现代化和智能化的方向发展,在设计理念上也发生着变化,弱电系统的设计就是其中的一个方面,对于建筑的使用性能有重要的影响。城市智能建筑中弱电工程系统的设计,使建筑内的所有机电设备都能得以正常的运行,为建筑内居住的人提供了舒适、安全的居住环境,为建筑的管理者提供了先进的管理手段,达到了节约能源和节约成本的目的。 一、智能建筑弱电技术的发展趋势 信息技术仍然是智能建筑弱电技术发展的前提条件,并使用系统集成的技术。这主要表现在以下几个方面:(1)在智能建筑弱电技术的管理方面,将会使用人体识别和智能卡的技术;(2)共享性的网络管理技术可以在以后的智能建筑当中实现,换言之,利用计算机、场地的总线、网络的总线和 web技术的三层结构达到智能建筑的功能、软件界面和网络等的集成,从而能够使用现代化的技术对智能建筑里面的一切装置进行科学地监管;(3)在弱电技术持续进步的前提下,智能建筑能够使用越来越多的通信网络、整体布线、建筑装置的自动化、办公的自动化等系统以满足人类的日常生活标准,这必将是未来建设智能建筑的主导方向。最终,智能建筑在弱电技术的支持下能够达到图形、视频、声音等的统一使用;(4)智能建筑弱电技术当中的通信技术也在持续地进步,伴随着ATM 与多媒体通信技术的的不断进步,智能建筑通讯还是会朝着网络化、高速化、数字化的方向发展;(5)越来越多的网络与计算机技术将会运用到以后的智能建筑弱电领域,并进一步地健全智能建筑的办公、通讯、安全等功能,利用提高智能建筑弱电技术的信息与通信的网络系统能力能够建成技术含量更高的建筑集成管理系统,且能够建成符合我国人类居住条件的楼宇管理系统。 二、、智能建筑弱电技术要点 1、综合布线系统 作为智能建筑的基础,综合布线是一种具有全新概念的布线系统,用以服务建筑物中所有通信和计算机设备,满足现在和将来的布线要求。设计应以智能建筑的现时和计划需求为依据。 2、计算机网络系统 计算机网络主要由通信线路、路由器、主机与信息资源等部分组成。通过计算机网络与国内外建立远程数据通信网络,实现信息资源共享。 3、子系统间接口方面 智能建筑机电设备系统的控制器与受控设备之间往往互控,系统之间的信息共享、设备之间的联动控制。系统的报警联动、各种管理信息资源网络的互联,需要设备之间或系统与设备间的软、硬件连接,需要对各自的“接口”界面进行处理,以便可靠运行,但往往因为系统要求不明确与技术规则不统一、各承包商间接口界面不统一与彼此推诿、技术不成熟或技术不可行,难以达到预定的效果。 4、弱电设备功能 大楼内弱电设备多、专业性强,每个弱电子系统均要有专门技术人员安装调试。监控管理人员一般对诸多智能系统不可能都精通,应在抓好线管、线槽施工质量同时,着重对系统设备功能进行监控。合同签订过程中,专业队伍竞争夺标,往往会给系统提出许多功能,许多测控点,而报价又不高,以增加竞争优势,而在施工时往往去掉某些功能,忽略一些测控点,管理人员若不按合同监控,就会使工程少测控点、缺功能。 5、配电装置 配电装置是电气工程的核心,它如同人的心脏,一旦出了毛病,人员和设备就无法正常工作,造成供电可靠性下降,整个工程失去安全感。为此,对配电装置从设备进货到安装调试,都要严格按图施工和规范验收。大楼内变压器、高压开关柜、低压开关柜等设备都比较先进。但是,在实际工程中,常常会发现低压开关柜内回路开关的动作整定电流与设计不符、供货的开关大小满足不了要求等现象。因为整定电流是保护下级设备和电缆的动作值, 整定电流小了,开关容易跳闸、停电;整定电流大了, 系统出现过载和非金属性短路时开关不跳闸, 造成人员和设备的安全事故。所以,在监控过程中应仔细检查,核对图纸, 消除事故隐患。 三、完善弱电工程设计的相应对策 1、明确了解用户需求,全面进行现场勘察 在进行弱电系统设计之前,首先要明确客户的需求,包括要求弱电工程需要哪些子系统,要求各个子系统分别实现什么功能,客户成本预计等方面。设计者首先要与客户面谈,就客户的设想、要求和问题进行材料收集,并结合现有的产品和各类相关技术对业主的要求明确化、定量化,形成科学的、严格的、可操作的具体目标,避免出现达不到客户要求或者超出客户预算的情况。弱电工程必须在动手设计前进行现场勘察,重点研究建筑物的功能,必须要对拟建设的各个重点部位做出记录,画出草图等,以备设计方案时作为重要依据。 2、控制成本,提高系统性价比 设计阶段规定了建设规模和建设标准,同时也决定了建设项目的投资规模的大小。设计时要考虑在满足使用要求前提下,尽量简化系统方案、降低投资和运营成本,通过因素估算法,基于WBS(工作分解结构)的全面详细估算来估计成本,通过设计招标、限额设计等方式来控制成本。设计招标通过应用价值工程对设计方案进行比较,选出技术先进,经济合理,既满足功能和工艺要求,又满足降低工程造价的设计方案;限额设计则通过投资分解和工程量控制实行,确保在设计阶段将工程造价控制在投资估算内。设计人员必须树立经济意识,牢固树立效益观念,从用户利益这个基本目标出发,提高设计质量,优化设计,减少设计变更和现场签证,并明确规定设计单位,逐级控制工程造价的责任制,使所设计的建筑产品达到建设工期最短,投资最省,质量最高,从而达到控制工程造价的目的。 3、保证兼容性、开放性和可扩展性 在设计时要保证系统的开放性和可扩展性,以实现智能建筑的系统联动、正常运转,对机电专业设备接口、控制/通信协议的详细标准和要求进行明确规定:以硬线直接联接方式控制的设备要求智能系统控制模块在设计时,要注意输出/输入端口工作电压应相同,要核实其带负载能力和容量大小是否足够,同时应注意与被控设备的电气隔离或电气共同问题,避免出现不相匹配造成设备无法正常驱动,或者设备毁坏带来的损失;基于控制/通信协议的系统、设备应注意设备端口的实际接法会随实际产品有所不同,设备和系统间的通信和控制协议要求应相互开放。通信网络系统发展较为迅速,在设计时要有一定的超前意识,提高设计标准与要求;综合布线系统遍布于智能建筑各处,在设计时要充分考虑今后发展需要,多增设一些信息点,同时配套电源插座或配电设施,按照智能建筑标准要求适当增加些系统余量,为今后用途变化留有余地;在适当的部位要考虑留有光纤信息点或增容管道,也可采用吹光纤技术进行预留;对某些分期实施的系统,预埋件、预留孔洞、预埋管线要提前设计留设,便于以后安装施工。 4、确保设计稳定及可靠 智能建筑弱电系统的稳定运行关系到建筑物内各类活动以及人身安全,因此在设计阶段要考虑到各种保障措施,例如:双机热备份、软件备份、热插拔硬盘或使用RAID、增加系统冗余量,增设UPS电源,采用强制散热、快速恢复措施等。要求7×24小时运行的特殊系统,更应强化可用性、应急管理、安全保护等方面的保障措施。另外在弱电系统线路设计上建议采用较可靠联接方式,例如采用环形总线接法、适当增加回路或备用回路、限制单一回路设备接入数量等。工程设计上应注意,受产品质量和现场条件的限制,同一回路串联/并接多个触点连锁或联动控制设备的数量不宜过多。还应注意主干回路上线管、线槽中电缆和导线的密度、分隔铺设的要求,避免出现施工困难,使用过热,相互干扰等问题。对于长距离多负载传输回路,设计时要核算线损引起的电压降,提醒调试时检查回路末端的工作电压,保证设备正常工作。 结束语 综上所述,现代化的弱电技术在在智能建筑当中的运用就是智能建筑弱电技术,它是指具备现实意义的智能建筑技术,它也是21世纪建筑行业当中的高科技,它是一种跨学科和多学科的技术。建筑智能化档次与级别的高低直接受到智能建筑弱电技术在建筑行业运用程度的影响,职能建筑与智能建筑弱电技术之间是相互联系的一个整体。 智能弱电工程论文:浅淡智能建筑弱电工程设计与施工 摘要:现在建筑正朝着智能化的方向发展。在智能建筑中,弱电系统是重要的组成部分,本人分析研究了智能建筑的弱电设计及施工技术,具有重要的现实意义和价值。 关键词:智能建筑;弱电工程;设计;施工 前言: 智能建筑弱电工程设计的出发点,应以建筑为平台,配置各功能系统,为人们提供一个投资合理、高效、舒适、便利的环境空间,以适应当前现代建筑的需要。从具体设计上,应从智能建筑的实际性质出发,充分考虑业主和使用者的各种功能要求,使设计能在总体结构上尽量现代化,技术上先进实用,经济上合理,同时需考虑智能建筑各系统的可兼容性和扩展性。 现以某公共建筑大楼为例,弱电工程系统包括:通信网络系统中的公共广播传呼系统、共用无线电视系统、内部无线寻呼系统、电话通信系统;火灾自动报警及联动控制系统;公共安全防范系统中的闭路电视监视系统、防盗报警系统以及车库管理系统;综合布线系统以及弱电电源与接地系统。 一、公共广播传呼系统 公共建筑大楼广播传呼系统分两类,一是面向公共区(如大堂展厅,前台服务区域等)的公共系统,平时进行背景音乐广播,火灾或紧急情况时可被切换为紧急广播,二是面向办公会议区域及车库区域的广播系统在一些特殊区域和大宴会厅等则要单独设置专业广播设备。 公共广播传呼系统设计主要考虑以下几个因素:即系统方式一般选定压式,划分广播分区,按扬声器特性确定扬声器与功放器,紧急广播的切换功能,广播线路与楼梯方式等。 公共广播传呼系统应具有两个主要功能,即平时的背景音乐或普通广播以及紧急广播。紧急广播总控制器有最高逻辑优先权。该大楼紧急广播总控制器当有消防控制触发信号抵达 时,通过启动各分区的逻辑控制模块将相应的负载回路切换成对应的紧急广播回路。在平时, 无消防信号时,各分区独立操作,将相应回路切换成普通广播回路,而当无普通广播控制信号时,则处于背景音乐或客房音响状态。 二、共用无线电视系统CATV和卫星接收系统 智能建筑的共用无线电视系统是适应人们使用功能要求的一部分,系统不仅用于接收广播电视,还能传送自行播送的节目及调频广播。 作为智能建筑的CATV系统设计,对系统保证用户电平,解决弱场强收视问题,保证图像的传输质量以及节目来源均应予以充分考虑。系统的前端设备是CATV的主要部分,其对信号处理的质量好坏直接影响整个系统的质量,因此前端系统输出应具有较高的质量来满足分配系统所需电平。 卫星接收系统的选址、安装及调试是一个重要部分,经接收、解调、调制后的卫星信号混合入共用无线电视系统前端部分,经传输分配系统送至各用户终端。该大楼设置了VCD视频点播服务系统,其功能是作为大楼前台进行节目控制及信号服务,作为后台管理可进行信息记录、查询收费、节目增改及信息服务。 三、内部无线寻呼系统 智能建筑的信号管理部分,使用先进寻呼系统是非常重要的。微蜂窝寻呼系统是利用蜂窝小区技术来实现定场强的专用寻呼网络,它是一种单向通信系统,供建筑内部使用。系统由无线寻呼控制中心、微蜂窝发射单元、数据传输线路和寻呼接收机组成。对于智能建筑的寻呼系统设计,一般会遇到两个问题。一是内部信号对建筑外信号的干扰,二是建筑内的寻呼“盲区”。采用无线微蜂窝,使其场强覆盖控制在10~50m范围内,利用小区组网技术,在大楼的三维立体空间上构成限定空间场强的寻呼系统,另外,设计还可通过微蜂窝的布置组成任意形态的无线通信系统,通过对发射单元功率的调节(10~100mW)均可使无线场强分布在所限定的酒店空间范围内,这与“单点式”无线寻呼系统的功率大,不宜调节,发射距离远,易对外界产生干扰的特点有很大区别。 在智能建筑内,由于建筑物材料润筋混凝土结构、固有的屏蔽作用,使得寻呼信号电平在穿透损耗后无法接通形成“盲区”或信号微弱形成“弱区”(应增加发射单元、调整发射单元位置以达到所需场强)。 四、电话通信系统 该大楼电话通信系统由交换设备、传输系统、终端设备组成。大楼采用重200门程控交换机设备,话务台功能较强。数字式程控交换机可以根据大楼不同需要实现众多服务的功能如系统功能、话务功能和用户分机功能,另外还具有选择功能(包括无线寻呼即通过交换机与寻呼主机连接实现寻呼功能以及大楼管理如登记结帐、话务计费、状态输入、打印帐单、读卡功能等)。 大楼的电话线路配线方式采用单独式,其特点是故障范围小,检修、扩建改造简单,在各楼层电话布线采用放射式。大楼电话线路采用三类四对双绞线,电话终端采用RJ11插口,这样不仅通话质量高,又能满足用户拨号上网的需要。 五、火灾报警及联动控制系统 该系统包括:火灾探测系统、中央控制系统、火灾报警系统、灭火联动系统。中央控制系统设在大楼一层的消防中心,由三套智能消防控制盘组成。每套智能消防控制盘拥有10个监控回路,每个回路可带99个智能探头和99个监控模块。三套控制盘实际控制28个回路共2700多探测点以及模块(包括办公楼)。消防智能控制系统通过中央处理单元对整个系统所有模块进行通讯监控,并反馈显示其故障情况,在其可编程存贮器中存有“事发控制程序”,一旦系统检测到火警信号后,能自动执行该程序,并通过火灾报警系统通知大楼内所有人员。系统对报警信号具有确认作用,系统可根据大楼内不同场合,将烟感探头灵敏度设定为昼夜灵敏度转换模式。大楼的火灾报警系统由区域报警显示盘、警铃、声光报警器及控制模块组成。大楼的灭火联动系统包括:(1)对设在各层的喷淋系统水管的水流指示及压力开关器的监视和启动喷淋泵及稳压泵。(2)消火栓直接启动消防泵。(3)对防火卷帘门、排烟风机及加压风机的监控。(4)对空调系统的监控等系统控制。 六、闭路电视监视系统 采用现代科技日益完善的公共安全管理设施,向大楼提供舒适和安全保障是设计的出发点。该大楼闭路电视监视系统由摄像机探测装置、图像传输与控制设备、图象处理与显示设备三部分组成。 七、防盗报警系统 对大楼的贵重物品库房、财务记帐室等重要场所采用红外或微波技术信号探测器进行定向保护,对大楼一些大门设置门磁报警保护。以上报警信号以有线形式传送到安保中心。这是大楼技防的一个重要技术措施。 八、弱电电源与接地系统 智能建筑的弱电电源系统必须是可靠稳定和无干扰的。其中,计算机及外部设备、消防火灾报警设备以及通讯设备属一级用电设备负荷,采用双电源末端自切供电。对终端计算机设备配置单独UPS装置。 该大楼的弱电工程中,火灾自动报警系统、计算机行政局域网和收银系统的电源均采用双电源末端自切供电。双电源切换柜的电源来自酒店变配电间的两台变压器低压回路及重台柴油发电机供给。大楼弱电工程的各个系统,都设有独立的电源配电箱控制。弱电系统的接地是弱电系统的一个重要环节。 能够优化组合的系统工程并且将管理、服务、系统、结构集于一体的就是智能建筑的弱电工程,这个工程需要多专业的协调进行共同的开发创造,是一种非重复的、单件的产品,所以要求它的质量一定要在建设的过程当中就能一次性的全部符合规定的需要。这个工程的安装与设计的管理,是现在国内进行智能建筑工程实施所关注的焦点。所以,探讨智能化建筑的弱电工程的安装与设计问题有着非常重大的意义。 九、结束语 随着现代社会高新技术的发展,对智能建筑的弱电工程及计算机控制通信和设备自动化管理技术要求也日益提高,要求我们不断掌握新技术,不断完善新设计,同时更要意识到,智能建筑弱电工程涉及面广,技术性强,设计中要有全面的观点,创造投资合理,环境舒适的智能建筑是时代的迫切需要。 智能弱电工程论文:关于智能弱电工程建设的思考 【摘要】本文通过对建设单位在弱电工程设计、施工、监理方面认识上的不足,提出具有建设意义的建议和对其进行浅方面的剖析。 【关键词】项目设计;施工监理 某公安指挥中心迁建项目是由一幢15层主楼及一幢3层辅楼组成的建筑,其中主楼建筑面积为23693m2。辅助面积384lm2,地下室面积4947m2,半地下室l172m2。项目总投资9977万元。该项目智能弱电工程包括综合布线系统、安防监控系统、计算机网络系统、有线电视系统等等。是比较齐全的智能弱电系统。为了发挥应有的投资效果。本文对正在建设的该智能弱电工程有以下思考。以推进智能弱电工程更有序、更有成效的建设。 1.设计是龙头.是基础.是智能化水平的体现 建设部制定的 建筑智能系统工程设计暂行规定 包括:建筑智能化系统工程的设计应由该建筑物的工程设计单位总体负责。鉴于智能弱电工程的先进性、复杂性。工程设计工作必须具有甲级设计资格或专项设计资格的设计机构承担。按设计深度分建筑设计院的总体设计和系统集成商(主承包商)深化设计两个层次。并应与建筑的总体设计协调一致。贯彻设计工作的全过程。 在功能需求分析和总体设计上,主要确定该工程的设计标准和系统功能定位。其总体设计要反映该工程的特点,切忌盲目追求“多少年不落后的”设计。着重考虑系统的适用性、先进性、开放性、可靠性及经济性。 智能建筑弱电工程是集结构、系统、服务、管理于一体并达到优化组合的系统工程。是一个多专业协调共同创造的过程。如机房、竖井位置与结构.嵌入混凝土顶板、墙板的电管、电缆桥架的设置。通风、给排水设备运行状态的遥控、遥测。强弱电之间控制点的方式和接点容量的要求。供电电源、防雷、接地、防电磁干扰等,所有这些问题都与主体设计密切相关,都要在总体设计中加以协调和处理。过去。由于建设单位对智能弱电系统设计与建筑物主体设计同步进行的必要性认识不足。没有把它列入立项和初步设计内容,到主体工程土建施工已经或即将完成时。才来考虑弱电系统的建设问题。等到子系统集成商介入以后,调整机房、改进竖井、移墙凿洞、修改电气系统,其整改的工程量几乎等于一个老工程的改造。在整改过程中,经常出现主体设计单位与集成商以及业主之间的推诿现象。责任不明.给业主带来很多操作上的难题。 2.系统集成商的选择是工程成败的关键 通常我们采用弱电主承包商(系统集成商)或业主对各子系统进行总体协调管理与控制的工程运作模式。因此,一个称职的系统集成商应该在主体设计的基础上,根据系统产品的要求和特点进行审核和优化设计。不仅要使系统产品适合主体要求,而且要使两者融合,同时还要完成施工、调试、交付使用和服务等任务。从某种意义上。系统集成商应该是技术管理能力、工程管理能力、组织管理能力三者的有机集成。既掌握各个系统主要技术的分析能力、深化和审核设计能力、工程界面划分与确定能力,还应具有工程质量、安全、进度的控制能力。及时发现问题和现场处理问题的能力。与各专业配合协调的能力,以及对子系统承包商控制协调能力。 智能弱电工程施工涉及土建、装饰、空调、给排水、供电、照明、电梯等专业。在某种意义上说,弱电工种是配合工种。必须在工程现场与土建密切配合与协调。如综合布线系统信息点。必须与装饰工程密切配合等。及时发现问题和采取必要的应对措施,以确保工期质量和减少返工。加强工序之间的检查和验收。由于弱电工程的配管、桥架和线路敷设,设备安装调试等由不同单位施工。因此每个工序或工种施工结束后。必须填写相应的施工记录或安装表格,进行单体设备的安装和穿线。接线时必须按照隐蔽工程和相应的工程验收规范和设计图纸要求,进行交接验收.提供完整的工程技术档案资料。 3.以监理单位为中心的工程项目管理是智能弱电工程成果的基本保证 实行工程监理是提高建设水平。确保工程项目优质高效的重要措施。建筑智能弱电工程技术含量高。涉及专业广,分支系统多。因此,要选择有资质,实力强,专业配套的监理单位进行监理。由于智能弱电工程包含许多新技术。是一个新兴的领域。监理人员在建设第一线接受锻炼,反复实践,积累经验,是系统工程可以借助的人才。从智能弱电工程“需求提出”开始.对工程实行“全过程”监理。从目前的建设情况来看,相当一部分工程虽已建成,但开通很不理想。其中有设计问题、施工问题,也有器材问题、软硬件不配套问题。要改变这一状况。除加强方案论证和质量管理外,以监理单位为中心的工程项目管理显得尤为重要。落实监理制度,使工程各个阶段和技术管理有专人负责,严把工程质量关,是改变这一状况的有效措施。在监理大纲、监理规划和监理实施细则中。对智能弱电系统的监理要有体现。要突出目标管理的要求。要明确监理的各项措施。建设单位在授权时.要明确弱电工程的器材设备不经监理工程师质量检验不付款:工程量不经监理工程师审核签证不付款。集成商的任何工程变更必经设计院专业人员和监理工程师认可.由设计院签发变更通知后方能实施等。通过以上方法,加强工程管理,严把质量关。以保证智能弱电工程建设成果。 4.结束语 总之.针对面对正在建设的公安指挥中心迁建项目智能弱电工程,系统的总体设计、系统集成商的选择、以监理单位为中心的工程项目管理是工程成败的三要素。 智能弱电工程论文:高层住宅智能弱电工程建设探讨 摘要: 土地资源的紧张,住宅向高层发展。高层住宅弱电工程越来越受到的重视。弱电工程的好坏对高层住宅的使用效果起着重要的作用,本文对高层住宅弱电工程的作用及技术等方面进行了详细的分析。 关键词: 高层建筑;弱电工程;智能水平;技术支持 前言:科技的发展,信息时代的来到促进了城市的进程,信息化和数字化进程进一步加深,而建筑行业对智能化的应用也越来越普遍并更加的重视。因为智能化在建筑工程中的使用对建筑工程的质量及使用效果都有很多有利的影响,而其中的弱电工程则是智能化中一个重要的方面,为智能建筑的各项功能提供了基本配置。为了更好的保证弱电工程对整体的建筑及业主的利益发挥最大作用,本文对此进行了详细的分析。 1、主要参与单位在建筑工程整体中的作用 我国的建筑行业一般都有业主单位、施工单位和监理单位三方组成,政府的相关部门主要是在政策上对其进行宏观调控和监督审查工作。而监理单位主要是受业主单位的委托对施工单位的施工状况进行的监督管理工作,并且及时的向业主单位汇报工程的进展情况。当前由于我国建筑行业发展相对来说比较落后,管理的机制也很滞后,市场管理的混乱,监理单位所起的作用不是很大,很多情况其只是对工程资料进行管理,而工程的实际情况确不能进行有效的监督控制,从而为建设工程的质量带来了较大的安全隐患。而且建筑工程中,存在建设单位开工前的准备工作还没有做好就急着进行项目施工,一边设计一边施工,技术的交底工作不够及时,而建筑工程中的智能弱电系统的工程本身要求的精确度比较高,并且难度大,因为技术交底不及时产生了很大的风险。所以,建设单位在工程进行立项施工前必须做好各方面的准备,在规定的时间内完成各类手续的报建工作。与参与工程的各个方面进行及时有效的沟通,避免沟通不当造成工程的误工、返工现象,给其造成不必要的经济损失和时间损失,为项目的正常开工奠定良好的基础。 2、工程的总体设计水平对智能弱电水平的影响 一项工程的设计水平决定着该项工程的弱电水平,设计水平的好坏决定着该项工程建设的成与败,怎样实施一项工程,决定着智能建筑水平的高低,而决定智能弱电工程成败的因素还有三个重要方面:第一,主承包商的抉择,承包商的选择在一项工程中起着至关重要的作用,其态度决定着材料质量的高与低。第二,一项工程的管理水平、技术规范以及质量检测能力的高低都对该项工程的智能化弱电水平有很大的影响。第三,工程项目管理是否严格按照项目施工要求进行操作。要想保证一项工程进行的顺利,就必须要严格对工程系统进行随时的管理和维护。建设部的《建筑智能系统工程设计暂行规定》中,对负责总体设计的一方做出了明文规定,即总体设计的一方必须是承建此建筑物的设计单位。因为总体设计的重要性以及智能弱电工程的复杂性,要求设计单位必须具有项设计资格或者设计单位是甲级设计资格的单位。 按设计的层次来划分,智能化建筑设计分为初级设计(总体设计)和深化设计两方面,初级设计的负责单位是建筑设计单位,深化设计的负责单位是主承包商。在项目设计前期的总体设计阶段,承建方要对建筑进行功能需求分析,主要是对施工标准进行统一规范和对系统功能进行良好定位。要保证工程的总体设计和工程的特色相一致,不能一味的追求工程的超前性和先进性,应该从整体把握,确保工程的经济适用性和安全性。 智能建筑弱电工程作为一项综合性的系统工程,涵盖了管理科学、结构建设、系统设计和服务等众多的学科,各个学科要相互之间协调促进,共同为工程的建设服务。例如混凝土顶板嵌入位置的确定、对电缆桥架的设置、竖井位置的确定以及机房结构特点等都要用到结构建设方面的知识;而通风设施的运行、节点容量的确定、排水设备的遥控、强弱电控制点的过度、抗电磁干扰与电路、防雷接地的操作要用到各个学科的综合知识,他们都是总体设计的重要组成部分,所以在工程的实际实施过程中必须要考虑到建筑物主体的设计进度和智能弱电系统进度是否相匹配的问题,如果事先没有考虑智能弱电系统的设计问题,而是等到建筑主体完成之后才考虑,那么当建筑的主体与智能弱电系统不能匹配时,就要对建筑主体进行大幅度修改以及各个子系统进行改进,例如对竖井的调整、机房结构变化以及凿洞移墙等工作,这些整改的工作量都是巨大繁琐的,并且集成商和设计部门之间的矛盾也会非常的多,所以,承建商要务必保证工程的总体设计进度和智能弱电系统进度相统一协调。 3.集成商的选择很大程度上决定着项目工程成败 一个项目的运行常常是由业主或系统集成商互相协调而负责管理的,对系统集成商来说,应保证在总体设计特点不予改变的前提下,并结合子系统的特色,对系统的产品进行优化改进,不仅要确保子系统和总体设计要相互融合,还要保证施工的目的达到要求以及调试的目的和低成本的要求。由此而言,一个优秀的系统集成商应该具有优秀的工程管理能力和技术研发能力,在整个工程系统实行过程中要具有技术需求分析的能力、图纸审核的能力、确定工程界面的能力以及工程安全的能力和工程进度把握的能力。 弱电工种作为一种配合工种,主要是因为弱电工程涵盖了包括土建、装饰、排水、空调、照明、电梯等诸多的专业工程项目。其中土建是主体,需要其余专业在现场与其密切配合。如建筑物内部的走线问题等等,要及时与建筑施工进度相协调,出现问题时及时采取应对措施与预见机制,确保工程的质量与进度;各个工种的程序之间要衔接的恰当,对特殊的步骤,如线路、桥架、配管等需要不同单位同时进行安装调试,因此,各个工序安装结束以后,各单位都要进行表格填写与施工记录的填写,以备今后工程验收时的需要。 4、施工技术水平是智能化水平的基础和保障 一套系统或产品设备是设计出来的,而不是凭空出现的,智能弱电工程的成败取决于弱电系统设计的质量,而质量的高低则受施工水平的影响。我国对弱电工程的普遍做法是,设计单位负责给弱电系统图纸,然后交付施工方,再由施工方施工人员将线盒与线管进行预埋,最后由专业智能弱电技术人员进行安装调试工作,这种运作模式,使得各个负责单位之间是相互独立的,一旦工程出现责任纠纷,其责任就很难进行划分,所以,需要一个功能强大而且集成度相对较高的弱电公司来独挡一面,并且这个弱电公司要有设计资格,他要依据总体的设计对图纸进行优化设计,并予以执行,在系统产品和主体相互匹配的情况下,再完成后续的施工、调试、服务以及交付使用的任务,由此来讲,一个优秀的系统集成商要有良好的工程管理能力、技术研发能力, 5、监理工作是智能弱电工程成果的有效保证 任何一项系统的运行,都离不开监理机制。由于智能弱电工程对技术要求相对较高,而且子系统数量多且专业复杂,就更需要一个监理机制去督促监管,承包方应选择资历高、专业性强、实力雄厚的监理单位去实施工程监理。以此保证工程项目优质高效的完工。 5.1对设计阶段的质量监控。在初期进行总体设计的过程中,承建方的有关部门要从各个子系统的实际功能需求角度出发,确保子系统的技术设计规范、设备、功能类型符合合同的要求。监理单位对其进行严格监管。 5.2对工程质量的监管。质量的监管要依据相关规范与质量保证体系,分阶段的实行,对较为隐蔽的工程,如电管、线槽、电缆敷的质量控制,就得在各工序完工以后,各责任方要做好施工记录,验收时对表格进行检查,查看其是否严格按照技术说明去完成。 5.3对系统调试的监管。系统调试包括调试前对文档的检查;编制调制大纲;组织实施;记录审核各项测试数据等方面,各项的检查必须严格按照调试大纲和有关规范去进行。智能弱电工程作为一个新兴的行业,各项新技术、新工艺层出不穷,所以对监理人员整体素质的要求是非常的高的。 结语:因为智能弱电工程本身具有较高复杂性以及对技术的要求比较高,所以要求施工单位及从业人员都要提高管理水平及知识水平,以便满足现代化建筑的智能弱电水平,为人民提供良好的生活质量与生活空间。 智能弱电工程论文:浅谈智能建筑弱电工程防雷接地 【摘要】本文首先概述了智能建筑弱电工程防雷接地的必要性,着重分析了智能建筑弱电工程防雷接地的要求,并以实际为出发点对智能建筑弱电工程防雷接地措施进行了探讨。 【关键词】智能建筑,弱电工程,防雷接地 一、前言 我国智能建筑弱电工程虽然取得了飞速发展,但依然存在一些问题和不足需要改进,在行业快速发展的新时期,加强对智能建筑弱电工程防雷接地施的分析,对确保智能建筑弱电工程有着重要意义。 二、智能建筑弱电工程防雷接地的必要性 雷电是一种自然放电现象。由于雷电放电电压高、放电时间短,它的产生人类目前无法控制。雷电灾害严重性还表现在波及面广,主要有两个方面的因素,首先积聚大量电荷的雷云有较大的活动范围及其放电过程的辐射范围可覆盖达几十公里的范围,其次地面各种网络的相互渗透、错综复杂,使雷电灾害的范围进一步扩大。 在雷击中心1公里范围内都可能产生危险过电压,损害线路上的设备。随着现代电子技术的蓬勃发展,大量的微电子设备得以在日常工作中应用。由于其元器件的集成度愈来愈高,信息存储量愈来愈大,速度和精度不断提高,但工作电压仅有几伏,信息电流仅有微安级,因而对外界干扰极其敏感,对雷电等电磁脉冲和过电压的承受能力相对脆弱,同时网络广域化又增大了系统受干扰的可能性。当雷电等引起的过电压和伴随的电磁场强度达到某一阀值时,轻则引起系统失灵,重则导致整个电子系统或其元器件永久性损坏。因而,电子系统特别是网络信息系统必须实行雷电过电压防护。鉴于上述原因,在建筑弱电工程中必须考虑防雷接地。 三、智能建筑弱电工程防雷接地的要求 随着大量热钱涌入市场,许多没有经验或经验不足的公司承建的弱电工程项目总会出现一些或大或小的关于防雷接地方面的问题。因此,在进行智能建筑弱电工程建设时,对于防雷接地也必须有一定的要求。智能建筑弱电工程防雷接地的要求,指的就是防雷接地需要考虑到各种安全的问题,最重要的就是各种综合布线接地的要求。在对智能建筑弱电工程防雷接地实施时,应该考虑到雷电可能带来的危害,这是最经常遇见的。防止雷电对设备造成的危害,一般采用的是屏蔽的方法,对智能建筑进行保护。在对相关的电子设备进行防雷保护的时候,还应该注意回流对于电子设备所带来的干扰,全面的考虑各种问题,争取智能建筑弱电工程防雷接地能够做到最好。 四、智能建筑弱电工程防雷接地措施 1、外部防雷 外部防雷主要指建筑物的防雷,一般是防护直击雷,它是防雷技术的主要组成部分。外部防雷主要采用避雷针(避雷网、避雷线和避雷带)和接地装置(接地线、地极)加以保护。防雷接闪器是专门用来接收直接雷击电流的金属物。建筑物的房顶尤其是房顶上较突出的部位(如房角、房脊、女儿墙与房檐等)最易遭受雷击,设置在房顶上的设备与器具是雷击的主要对象。为了有效防止雷击,可采用针网或针带组合接闪器,在房顶最高点和其他次高点多处设置避雷针。避雷网覆盖于房顶,并延伸到女儿墙上,使房顶、墙均在避雷带保护范围之内。该网格与大楼柱内钢筋作电气连接,利用柱内2根以上钢筋作引下线,柱内钢筋与建筑物基础网这个自然接地体连接。另外,圈梁钢筋、楼层钢筋、外墙面所有金属构件也应与引下线连接,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样,不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备,而且还能防止外来的电磁干扰。 2、内部防雷 (一)、电源线路防雷系统 电源线路防雷系统主要是防止雷电波通过电源线路对智能建筑内的计算机及相关设备造成危害。对380V低压线路应进行过电压保护,目的是用分流(限幅)技术即采取高吸收能量的分流设备(避雷器)将雷电过电压(脉冲)能量分流写入大地,达到保护目的。按国家规范应采取分级保护,逐级泄流的原则,我们进行工程设计时应按一下要点配置三级防护措施: 第一级保护:对一、二类防雷建筑物电源的第一级保护应在总计县配电柜前加“一级SPD”,其标称放电电流值In≥80kA,将雷击产生的过电流通过此级电涌保护器瞬间泄放入地,并将瞬间过电压限制在2.5kV一下。 第二级保护:在UPS或分配电柜前加装“二级SPD”,其标称放电电流值In≥40kA,对第一级电涌保护器泄放后的线路电压进一步抑制,使瞬间过电压限制在1.8kV一下,确保一般用电设备的安全。 第三级保护:在重要设备配电系统或工作电源前加装“三级SPD”,其标称放电电流值In≥5kA,在重要设备(如服务器,交换机等)前段安装带惊喜保护盒噪声抑制电路的电涌保护器,降残压进一步限制在0.9kV一下,此外它还具有吸收非雷击导致的操作过电压的作用。 (二)、电设备各信号端口的防雷系统 对于信息通信系统,应分为粗保护和精细保护,粗保护量级根据所属保护区的级别确定,精细保护要根据电子设备的敏感度来确定。根据通信线路(ADSL,ISDN及无线信道等),通信接口(RJ-11,RJ-45等),供电方式(交,直流),工作频率,带宽要求,选择插入损耗小,响应速度快,频带宽、通流量大的电涌保护器,装设在出入建筑物信号线路上。 (三)、等电位联结 建筑物的避雷器引入了强大的电磁场变化,会在相邻的导线(电源线和信号线)上感应出雷电过电压,因此,建筑物的避雷系统在防直击雷的同时,可能对电子设备引入了雷电干扰。一般计算机等电子设备的耐压≤100V,故必须建立等电位联结,通过减小电位差来确保电子设备的安全。等电位联结的目的是当雷电袭击时,使建筑物内部和附近几乎处于等电位,对电子设备及系统和所处建筑物的各导电部分建立电位基本相等的电气联结,以减少各金属部件和各系统之间的电位差。 用导线或过电压保护器将处在防雷区间的防雷装置、电气设备、金属门窗、电梯导轨、各种金属管线和弱电系统的金属器件相互焊接或连接起来,构成统一的导电系统,从而避免接地线之间存在电位差,以消除感应过电压的产生。电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属管/槽、屏蔽线缆外层、信号设备防静电接地、安全保护接地和浪涌保护器接地端应以最短的距离与等电位联结网络的接地端子连接。整个建筑物结构的梁、板、柱基础内的钢筋是等电位联结的一部分,应焊接或绑扎成统一的导电系统,连接到综合共用接地装置上。 在建筑物的不同防雷保护区交界处设置总等电位接地端子,每层楼设置楼层等电位接地端子,设备机房或设备间设置局部等电位接地端子。共用接地装置与总等电位接地端子连接,通过接地干线引至楼层等电位接地端子,由此引至设备机房的局部等电位接地端子,局部等电位接地端子再与预留的楼层接地端子连接。防雷接地与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置,称为共用接地体,其接地电阻值按接入设备中要求的最小值确定。智能化系统采用共用接地装置,当采用建筑物金属体作为接地装置时,接地电阻不应大于1Ω。电子设备相对较少的系统(如消防系统、建筑设备监控系统、扩声系统等)可采用S型结构的等电位联结网(单点接地)。在该结构中所有金属组件就近直接接至机房或楼层的等电位接地端子,不必设专用接地线引至总等电位接地端子。除等电位点外,应与共用接地系统的其他部件足够绝缘。 对于较大的电子信息系统,可采用M型网状结构的等电位联结网,如计算机房、网络系统等,在该结构中所有金属组件不与接地系统的各组件绝缘,M型等电位联结网通过多点组合到共用接地系统中。 五、结束语 智能建筑是电子信息技术与建筑技术相结合的产物。随着我国计算机应用技术的广泛开展,智能建筑内的计算机系统越来越复杂,其防雷要求也越来越高。现代防雷技术强调的是全方位防护,综合治理,层层设防。所以,应把智能建筑的防雷看作一个系统工程,在对建筑物防雷要求进行全面了解的基础上,采取多层及分类保护措施相结合的综合防护措施。 通过智能建筑弱电工程防雷接地的分析,进一步明确了智能建筑弱电工程防雷接地的改善方向,为防雷接地系统的优化完善奠定了坚实的基础,有助于提高智能建筑弱电工程质量。 智能弱电工程论文:浅谈智能建筑弱电工程设计中存在的问题及对策 摘要:随着社会的不断进步和经济的不断发展,在城市化建设的过程中,智能化建筑已经成为城市发展建设的潮流;越来越多的城市高层建筑在想智能建筑方面发展。在对建筑工程进行智能化建设的过程切实需要加强对智能建筑的设计阶段管理,只有这样才更好的发挥出智能建筑的优势,更好的提现智能建筑的功能。基于此背景,本文针对智能建筑弱电工程设计中存在的问题进行分析,并提出解决这些问题的合理化对策,从而对类似项目的设计工作提供一定的参考。 关键词:智能建筑, 弱电工程, 弱电设计,对策建议 引言 智能建筑是智能建筑技术和新兴信息技术相结合的产物,是以建筑物为平台,结合其它信息管理系统形成的。随着社会的进步和经济的不断发展以及智能建筑市场的不断开放化,智能建筑行业的竞争越来越激烈,对于智能建筑弱电工程设计控制就显得尤为重要。 1 智能建筑弱电工程设计存在的问题 1.1 缺乏统一标准和行业规范 虽然,目前在很多省份已经陆续出台了智能建筑的相关的设计规范和标准,但是,大多规范都不尽相同。因此,在全国范围内缺乏统一的标准和行业规范来对智能建筑的相关设计工作进行统一的管理和规定。这也致使全国范围内进行智能建筑设计的过程中,出现难以参考明确的标准和规范、怎样的设计才是符合标准的等问题;因此,亟待需要在全国范围和分行业设立统一的设计规范和标准来对智能建筑的设计工作进行指导。 [1] 1.2 设计者专业水平有限 对智能建筑弱电系统进行设计需要设计人员局对电气、计算机、通信相关专业等都有相关的知识储备,同时还应具有较为丰富的实践经验;然而现实中具有弱电设计经验的人员往往文化水平及专业理论知识水平不高、设计能力有限;对理论以及设计中成本控制认识不足。很多设计人员在对弱电系统设计的过程没有充分考虑客户需求、施工的实际条件以及工程现状,按照原有设计进行实施,会造成设备安装使用困难,产生不必要的安全隐患。[2] 1.3 设计中存在漏洞 弱电系统设计人员在设计过程中,粗心大意致使所设计的图纸不够严格规范;没有将布线的具体路径、线缆的武力尺寸以及具体施工工艺考虑在内,仅仅片面追求某一方面的满足要求;导致出现施工空间不足、开孔尺寸不对和线缆弯曲半径不足等问题。另外,缺乏对材料性能和价格的了解,一味的注重技术规范的要求,而不充分考虑其经济效益,造成系统的建设成本提高和运营维护费用增加,缺乏对设计项目整体统筹考虑的设计意识,从而很难实现设计方案的整体最优化。[3] 2 设计人员改善弱电工程设计的措施 2.1 明确用户要求,全面勘察现场 设计人员在进行设计之前,必须要和客户进行沟通和交流,并清楚的了解客户对于该智能建筑的弱电系统的各个子系统组成以及功能要求、预期的目标、成本预算等问题。另外,设计人员还需要对对施工现场的建筑条件、重点建筑物的功能等进行详细的了解,从而对该智能建筑设计要有总体设计规划,该计划不仅包括施工现场的技术条件,企业的经济条件以及社会条件,从而对下一步的详细计划提供总体参考和依据。 2.2 统筹考虑全局,提高系统性价比 在项目的建设的过程中,设计阶段是前期成本控制的关键时期;设计图纸不仅决定了建筑的规模和建设标准,同时也决定了工程项目前期的预算。因此,在对智能建筑进行弱电设计时需要在满足质量和规范要求下,通过工程经济分析对技术方案、建筑材料的选用方案等进行经济比较,对方案实行科学决策以及实施方案的优化,从而使项目在实施的过程有效的降低工程成本。 2.3 设计眼光要立足长远 在对智能建筑弱电系统设计时,为了实现智能建筑的系统联动、正常运转的目标,需要严格按照规范和详细标准进行设计从而保证系统的兼容性、开放性和可扩展性。由于所设计的建筑的寿命周期一般都较长,在智能建筑使用期间,通信网络系统肯定会出现较为迅速的发展,因此,在设计时要有一定的超前意识,不仅要满足当下的功能与服务要求,同时也要立足长远,适当的提高设计标准与要求;综合布线系统遍布于智能建筑各处,在设计时要充分考虑今后发展需要。 2.4 确保设计稳定及可靠 在对智能建筑弱电系统进行设计的过程中要充分考虑其所涉及系统的稳定性和可靠性;设计时要需要根据智能建筑的规模要求和实际情况设计双机热备份、软件备份、热插拔硬盘或增加系统冗余量,增设U P S电源,采用强制散热、快速恢复措施等各种保障措施,以便保证系统运行过程中正常管理和应急启动,从而保证建筑质量和人员的生命财产安全。[4]另外,在弱电系统线路设计的过程中也需要采取环形总线接法或是增加备用回路等可靠的联接的方式,同时还需要考虑施工现场的施工条件和材料的限制,适当设置联接的数量。 3 完善智能弱电工程规范和标准 除了设计人员要不断的学习来提高自身的业务水平,在对智能建筑设计的过程中要积极的勘察现场,努力提高弱电设计的经济合理性、安全可靠性、系统稳定性。另外,中央政府和行业要不断出台和完善与智能建筑设计相关的规范和标准,用统一的标准和行业规范对全国范围内智能建筑设计进行管理。同时,各级地方政府需要认真贯彻国家和行业的统一的标准和规范,在允许范围内对设计的标准和规范进行灵活的变通,以此满足各自地区的实际情况。 4 结语 伴随着这城市建设智能化的推进,智能建筑的数量将会越来越多;直接参与到人们生活、生产、工作中;所以智能建筑的质量将直接关系着城市的发展和人们生活的切身利益。因此,在满足客户服务要求、设计规范和行业标准要求以及智能建筑质量的前提下,统筹考虑技术、成本、施工条件、服务功能要求等各方面的因素后进行合理设计,实现弱电工程的经济效益、社会效益、环境效益等的最优化,从而最终实现智能建筑建设的预期目标。 智能弱电工程论文:探讨智能建筑弱电工程造价控制 摘要:随着我国国民经济的不断发展,我国的建筑工程也在不断的发展。随着我国科学技术的不断发展,智能建筑在我国的建筑行业中占有至关重要的作用。智能建筑的弱点工程是整个只能建筑的核心因素。因此,对其工程造价的控制是对于整个只能建筑弱点工程质量以及经济效益的保证。相关的建筑单位要加强对于只能建筑弱点工程造价控制的工作。本文主要以营口港现代物流中心综合服务楼为例来分析和研究了如何加强对只能建筑弱点工程造价进行有效的控制。 关键词:智能建筑;弱电工程;造价控制 前言 随着科技的进步和发展,智能建筑随之产生,而且越来越多的建筑开始安装智能弱电系统。智能建筑弱电工程为人们带来了巨大的便利的同时,其工程造价却一直较高。文章将以营口港现代物流中心综合服务楼为例,就智能建筑弱电工程从设备材料角度控制造价进行探讨,以供参考。 一、 营口港现代物流中心概况 营口港现代物流服务中心位于营口市鲅鱼圈区疏港路中段,于2011 年底确定项目总体规划方案,工程建设项目包括综合服务楼、物流中心、汽修库、换装库、洗车库等,项目规划占地 19 万 m2。其中,综合服务楼总建筑面积 23646.7m2(地下 1层,地上 5 层,其中地上建筑面积 21856.7m2,地下室 1790m2),建筑总长 216.5m,建筑高度 23.9m。有物流综合信息数据存储及传输共享中心,拥有 LED 大屏幕显示系统、LED 信息系统、多维投影显示系统等先进的信息系统,将充分应用AIS 船舶信息、GIS 地理信息、GPS 车辆卫星定位信息,可实现与船舶、火车、港口、客户信息的动态交互对接,提供物流业务办理、通关报验、网络支付平台等功能。该建筑体所需要进行的弱电工程十分复杂,因此,在对该建筑弱电工程造价进行控制的基础上,还需要确保智能建筑弱电系统具有相当的先进 性和实用性。 二、 智能建筑弱电工程造价控制手段在营口港现代物流服务中心综合服务楼具体应用 (一) 该建筑的综合布线系统,充分利用成形的内网 综合布线系统可以说是智能建筑的神经系统。综合布线系统设备配置是否成套、技术功能是否完善、网络分布是否合理、工程质量是否优良,是决定智能建筑的智能化程度的重要因素。由于该建设的空间较大,因此选用了灵活的星型拓朴结构来进行综合布线,既适合于程控电话的需求,又满足了计算机网络系统的要求。综合服务楼综合布线系统预算价格近99 万元。综合布线的结构分为两级星型:主干部分为一级,水平部分二级。主干部分的星型结构中心在三楼机房,从三楼机房主光纤柜向各个楼层辐射,传输介质为光纤;水平部分的星型结构中心在各楼层左右两侧弱电竖井的机柜内,由机柜引出水平超五类 4 对非屏蔽双绞线到各个信息点。共布有 8位模块式信息双口插座 516 个,8 位模块式信息插座单口网络插座 52 个,沿桥架内敷设超五类 4 对非屏蔽双绞线 44226m,沿管内敷设超五类 4 对非屏蔽双绞线 22792m。这样便形成两层星型的两点管理方式,实现了综合布线在连接、配置上的灵活性,而且,双绞线 100m 长度限制的问题不复存在。造价成本较传统布线方式大大节约。同时,将综合布线系统采取程控交换机内网经营方式。这样做的原因是: 通过ONU光网络单元设备与我公司程控交换机连接,实现有线电话通信功能。这样,并不需要通过外部运营商,减少了网络租赁费用,从而大大降低了工程造价。而且通过内网,可以实现局内部免费通话,这也能让建筑竣工后所积聚的客户享受到更好的服务。 综合布线系统和程控交换机系统在工程前期虽然需要投入一定成本,但因采用内网运营方式,可以在运营过程中收回部分成本。同时采用了局域网综合布线系统,可以为在该建筑内实现营口港电子港务、电子商务和营口电子口岸三大信息平台等功能奠定基础。一般说来,用户总是希望建筑物所采用的设备在开始使用时应该具有良好的实用特性,而且还应该有一定的技术储备。在今后的若干年内应保护最初的投资,即在不增加新的投资情况下,还能保持建筑物的先进性。因此采用综合布线系统,也可以说降低了未来的投资造价成本。 (二) 在建筑中布设了全方位监控系统,针对不同功能区域采用不同的监控设备 因功能区域划分的不同,所以在不同的楼层设计安装了不同功能的摄像机终端。室外智球 11 台,安装在建筑物外墙,监控外来人员非法闯入,以便进行最大限度地有效监管;室外红外定点摄像机 2 台,安装在建筑物外墙,监控外来人员非法闯入;室内红外半球摄像机 53 台,安装在走廊及电梯前室,监控主要出入口;室内红外动点摄像机 4 台,安装在餐厅及敞开办公室,监控人员出入情况;飞碟摄像机 4 台,安装在电梯轿厢内,监控电梯内的情况。监控中心设在 1 层消防控制室。通过采用安装不同功能的终端设计,在满足建筑的预期使 用功能的前提下,以实现建筑的监控目的。同时,充分利用楼宇内部的传输资源,如:网络、光纤、普通视频线路等,从而避免了资源的浪费。硬件设备采用即插即用结构,软件采用模块化方式,大大降低了系统的造价成本。先进的监控术在控制和管理上实现智能化,以适应建筑灵活多变的安防监控需求。 (三)加强对系统集成商的管理 一般情况下我们都会采用业主或者集成商对工程子系统进行的协调控制与管理的工程运作模式。所以,一个优秀的系统集成商必须在主体设计的基础之上,依据弱电系统的产品特点和要求来进行优化设计与审核。不但应当使系统产品与主体要求相适合,还应当使系统产品与主体要求相融合,与此同时应当及时的完成施工和交付使用等诸多任务。从某种层面上来看,系统集商应当是组织管理能力、工程管理能力、技术管理能力三者的统一与结合,不仅要掌握系统技术的审核设计能力、分析能力、确定能力以及功能界面的划分能力,还必须具有安全、质量和进度方面的控制能力。 (四)应当加强对监理单位的管理 工程监理的实行是保证工程质量和提高建设水平的重要手段。智能建筑弱电工程涉及专业广、技术含量高、分支系统多,所以,应当选择专业配套、实力强、资质好的监理单位。对当前的建筑弱电工程进行分析可以得知,虽然弱电工程已经完成,但是其开通却不尽人意,这不仅包括施工问题和设计问题,而且还包括软硬件问题和器材问题。如果想解决这些问题,除了应当增强质量管理和方案论证之外,还必须通过监理单位来对工程项目进行科学有效的监理。 (五)用固定总价合同控制造价 固定总价合同,俗称闭口合同、包死合同。所谓固定,是指这种价款一经约定,除业主增减工程量和设计变更外,一律不调整。所谓总价,是指完成合同约定范围内工程量以及为完成该工程量而实施的全部工作的总价款。固定总价合同,可以使建设单位有效控制工程造价。在我公司承担的弱电工程中,对其中的现代物流中心防雷系统工程采用了分包形式。与我公司有多年合作经验的某公司,承担了此项分包工程,并在此项工程中采用了固定总价合同形式,以此来达到控制工程造价的目的。 结语 综上所述,要想控制智能建筑中弱点工程的造价,首先要从其材料的造价进行有效的控制,不仅要使用质量相对较好的材料,还要保证材料的成本价格相对较低。不仅要从材料造价进行相应的控制,还要从其固定总价的合同中进行造价的控制,使整个工程的效率得到相应的提升,并且保证整个弱点工程的质量。 智能弱电工程论文:智能建筑弱电工程设计施工探究 摘要:本文将主要针对智能建筑中的弱电系统简介、智能建筑中的弱电系统设计以及建筑弱电工程现场施工管理对策进行简要分析,仅供参考。 关键词:智能建筑;弱电系统;设计;施工;措施 一、智能建筑中的弱电系统简介 建筑中的电气工程通常分为弱电和强电工程两种,其中,弱电主要指信息传输中使用的电信号,而强电主要指为建筑物照明设备、动力设备及其它用电设备正常运行提供的电能。弱电和强电之间是相互联系、相互区别的关系,弱电主要实现了建筑物内的和建筑物与外部的信息传递和交换功能,而强电则实现了各个用电设备的正常运转。 所谓智能建筑,是以办公自动化、楼宇自动化和通信自动化三大系统为基础建立起来的,这三大系统都和弱电息息相关。智能建筑中的弱电系统和强电系统通过计算机连结起来,实现了系统的集成。智能建筑通过中央计算机的控制,对各个子系统的运行进行指挥,进而实现系统的各个功能。所以说,智能建筑是综合布线、系统集成、现代图像显示、自动化控制、计算机技术和现代通信等各种现代信息技术的集成。而应用弱电技术的智能建筑就被称为智能弱电技术。 二、智能建筑中的弱电系统设计 1、综合管路 为了符合弱电线路的连接要求,弱电系统中必须放置很多桥架和保护管;另外,弱电桥架和墙体的预留空洞较多,所以在管路的设计过程中要结合系统的要求进行综合设计。 智能建筑中线路比较复杂、规模也较大,因而促进了弱电桥架设计和安装的运用。弱电桥架可以有效减少预埋的线路,降低了施工过程中预埋盲目性造成的损失,因此方便了线路的维修和修改。在设计过程中,桥架规模要根据弱电系统走线的容量进行设计,并结合走廊、弱电井和机房的位置和走向,以保证桥架的连通合理性。在基本确立弱电的功能以后,管路设计要尽可能的应用预埋管,这能够得到更多的空间余量。预埋管要选择短且直的,并在安装过程中避免经过建筑的沉降缝和伸缩缝,如果无法避免时,则需要对线管进行必要的处理。 2、供电 供电是弱电系统设计过程中一个容易忽略的问题。根据电气工程的要求,弱电系统一般由子系统单独供电;虽然强电系统能够保证弱电系统的运转,但是这两个系统不可以通用,这就更需要加强弱电系统的设计和施工。 大部分弱电系统的单独供电要求是为了保证设备的供电安全性。除此之外,进行强电设计时,要着重考虑供电进线的容量要求。即使使用不间断的电源供电,也需要对单独回路的供电要求进行合理的设计,以避免系统由于电路混用造成的损害。 根据目前的弱电技术发展形式,弱电系统也得到了更完善的发展,现在的弱电系统已经不是单纯的弱电设备的累加。弱电系统要求智能化系统具有集成性和关联性的特点,要求弱电系统的施工承包商必须具备智能建筑的项目建设和管理经验,具有实际建筑的设计和策划能力,并具备承接智能建筑项目的资格证书。 3、接地系统 接地系统能够有效促进资源的利用率,为建筑物的科学性和安全性提供了便利和条件。接地方法中通常包括建筑基础地梁、保护接地和防雷接地等各类设备接地,弱电系统要以建筑的接地系统为基础进行设计,接地电阻需要小于1欧姆,接地系统的设计也需要选择具有相关资格证书的单位承担设计,然后根据弱电系统的设计要求对接地设施进行设计,除此之外,还要为弱电系统各个部位提供对接端口。 4、竖井及弱电管理间 弱电系统中竖井的安排对弱电的应用环境来说十分重要。传统弱电井通常只是一个简单的过线通道,但是,随着信息技术的发展,各种数据通信线路不断增加,这对弱电井的设计提出了更高的要求。智能建筑中的计算机系线路通常使用铜质双绞线,它对网络带宽有重要的影响。结合布线规范和标准进行分析,交换机的双绞线到计算机工作的距离不能多余100米,另外,还要考虑管路弯度、建筑边缘到弱电设备间的距离等因素。因此,建筑物平面设计过程中,要对网络管理中的弱电竖井进行考虑。 另外,除了对弱电系统进行合理规划外,还要综合考虑智能建筑的整体规划,即协调处理建筑设计和弱电系统设计的关系,从而促进建筑施工的正常进行。 三、建筑弱电工程现场施工管理对策 1、加强施工质量管理 为促进建筑弱电工程施工的质量管理,应注重以下几个方面:确定工程质量目标,加强施工材料和设备的质量管理,按照施工要求、相关的技术规范对施工材料、设备以及元器件的质量进行严格把关,严禁采用质量不合格的材料和设备进行施工。加强建筑弱电工程施工设计与工程技术的审核工作,施工前组织技术人员应对图纸进行反复审核,并合理优化施工班组,向施工人员进行工程图纸、施工验收规范的技术和质量交底,使施工人员全面掌握工程图纸和施工规范。施工过程中按相关的施工及验收规范分阶段进行质量控制,对施工过程进行严格监督,一旦发现问题,及时处理。按施工工艺要点对单体设备安装的质量进行检查,遵守验收要求、质量标准,重点做好电管、线槽、电缆敷设及隐蔽工程的施工记录和验收。 2、加强施工界面管理 施工界面管理的中心内容是机电设备安装工程、建筑弱电系统工程等工程在工程施工内容的划分和协调,建议各子系统工程负责人召开调度会,根据工程不同的承包方式,事先明确各道工序由谁来负责施工和指导,确保每一项工程都有专门的人员负责,实现不同系统和产品间的接口、通讯、信息的规范化和标准化。在施工界面管理中应注重确定系统设计界面,系统技术接口界面,各子系统设备、材料、软件供应界面,系统施工界面。在施工界面管理过程中,应做好各个子系统之间界面的协调和契合,规范处理系统和外部环境的关系,确保整个建筑弱电工程施工项目的组织管理系统高效运行。 3、加强施工过程的进度管理与人员管理 施工进度会影响施工过程的各个阶段,其易影响施工人员的组织协调、设备的提供、与其他工程的协调等诸多方面,因此有必要加强建筑弱电工程施工进度管理,以免造成人力、物力和财力的浪费。为加强施工进度管理,应合理编制施工前、中、后三阶段的施工进度计划,在施工过程中各个小系统管理人员通过定期召开调度会的方式根据实际进度情况合理调整,以确保施工安装图设计、管线施工、设备验收、设备安装、调试、初开通和验收工作的顺利实施。另外,由于在施工中涉及的管理人员、技术人员较多,有必要加强施工现场人员的组织协调工作,按照施工进度安排,合理调配工程管理人员、技术人员、安装工人和调试工程师的工作时间,避免造成不必要的劳动力浪费。同时要做好劳动力与技术力量的统一配合,以确保施工进度和施工质量。 4、加强施工安全管理 安全管理是施工现场管理的前提和保证。因此在建筑弱电工程施工中更是要坚持“安全第一,预防为主”的方针,加强施工安全管理工作。具体而言,应注重以下几个方面的工作:制定合理的安全技术措施及安全组织措施,加大对安全措施的投资,以促进其贯彻落实。建立和完善安全责任制度,明确责任,建立相应的责任追究制度,对于未履行职责的相关责任人进行相对应的处罚措施。积极开展安全教育和培训工作,提升施工人员及管理人员的安全责任意识。建立技术交底制度,使施工人员明确了解施工组织设计、安全技术措施的总体意图、技术内容和注意事项等,并坚持施工人员持证上岗制度。 结束语 智能建筑技术是一门新兴的科技,是多个学科专业综合的建筑产品。国内外正在逐渐尝试使用新的技术建设生态建筑和绿色建筑,智能建筑向着区域化、城市化的方向快速发展。保持人类生活和生存环境的宜居和可持续发展,已经成为国际建筑技术探寻和发展的重要方向。智能化建筑为我国建筑业的发展创造了新的条件,使现代建筑业都体现出人的创造力和智慧,为我国建筑业的规范化提供了科学的道路。 智能弱电工程论文:关于智能弱电工程建设的思考 摘要:目前,智能化的建筑弱电工程建设的实施及质量控制是目前国内智能化建筑行业关注的焦点。本文通过对建设单位在弱电工程施工、管理方面认识上的不足,提出具有一定建设意义的建议和剖析。 关键词:项目设计;施工管理 引言 随着国民经济的快速发展,各大城市在城市化的道路中也是取得了令人瞩目的成绩,人民生活水平不断改善使人们对自身周围环境越来越关注,这就要求工程人员在建设过程中需要注意很多方面的问题。 一、智能化建筑弱电工程实施以及项目管理重点 1、智能化建筑弱电工程实施 在智能化建筑工程实施中,为了对工程环节进行正确评估和控制,在总体系统设计以及功能需求分析中,必须根据项目功能定位以及工程设计标准,以实际需求为出发点,让总体设计不断反映工程特色和建设亮点。其次,弱电承包单位作为整个建筑工程建设成败的关键,必须根据工程弱电特点以及国内建筑弱电工程行业最新情况,根据主承包商、业主单位对各个子系统的协调、工程管理控制的具体要求,选择恰当的机构作为工程承包商。从建筑弱电工程建设意义来看,集成商是工程管理、技术水平、组织能力的有效结合。 另外,弱电工程管理与维护系统作为建设工程业绩以及投资回报的重要支撑,工程的开通运行是整项工程建设成功的重要标志,智能化建筑弱电工程业绩、投资回报则是整项工程建设的主要目标。为了保障弱电工程实施效益,必须在工程评估、验收后,保持对项目管理、系统维护重视力度。 2、智能化建筑项目弱电工程项目管理重点 2.1 技术管理 为了保障工程实施效益,在技术管理中,必须根据设计以及项目要求,对工程实施阶段的各个弱电系统进行确定;对机电设备和子系统、装饰专业、土建工程之间的工程范围,以及各种产品供应商、施工单位、承包商职责范围、工程界面进行确定;以及项目实施中,各项目界面调整修改进行再确认。在这过程中,工程界面确定作为整个建筑工程界面开通的首要步骤,是整个建筑工程弱电管理的重点和难点。工程界面主要包括:技术系统界面、施工材料供应界面、施工界面以及设计界面。 在施工图纸、技术界面、施工资料审核中,由于弱电工程是一项工种界面广泛、项目设计专业的工程,必须在项目开始前,对施工设计、项目技术进行审核;为了保障工程质量、项目工期、降低返工率,必须对监控点表、清单、施工图样进行严格的审查,让每一个监控点在施工图样中都有反映,在监测点、受控点接口匹配的过程中,设备型号、数量、规格必须和设备清单、图纸始终一致。一旦发现问题,及时对其进行处理,从而在完整的硬件设备中,从根本上满足信息通讯、联动以及接口界面要求。 2.2 工程管理 在智能化建筑弱电工程管理中,为了保障工程实施效益,除了常规管理外,还必须对工程重点项目进行重点管理。在工种和专业配合中,弱电工程主要包括装饰、土建、给排水、照明、空调、供电等专业,从专业角度来看,弱电工程属于配合性工种。因此,在建筑工程现场与专业配合中,必须进行有效的专业协调,特别是在传感器、阀门、开关、仪表开孔位置、安装、焊接、执行机构等等配合中,都必须和相应工种进行有效配合。 在强化建筑工程工序验收检查中,由于整个工程配线、配管、槽、线路设备调试安装,由不同的施工单位进行,为了保障工程施工质量,必须在安装表格、施工记录填写完毕后,根据工程验收范围、隐蔽工程以及图纸设计进行严格的验收交接,在做好各项测试记录后,将其上交给工程技术档案管理部门,从根本上避免扯皮等不良现象发生。 三、弱电工程的施工及验收 目前,国家最新的智能建设工程质量验收规范是GB 50339-2013《智能建筑工程质量验收规范》,各建设单位应该依据最新的标准规范进行施工和验收。 1、线路铺设与接地系统 新标准详细介绍了接地系统、电源设备的安装、电线光纤等线缆的铺设、管线、电线、线槽、支架安装等施工规程以及验收标准,特别强调分管敷设、电缆分槽、信号与电源线等。建筑物内的接地系统,若没有特殊规定可以共用同一接地体,但建筑物内的强电接地干线应当同弱电系统接地干线分开;安装屏蔽电缆时,应当注意屏蔽层应为一点接地。 2、设备监控系统 新标准规定了阀门、执行器、风门等输入设备,水流开关、电量、流量、压力、湿、温传感器等输入设备,控制屏、DDC、通讯设备、网关、主机等系统设备的验收标准、施工规范以及安装方式。并且规定了冷热源设备、送排风、空气处理机、新风机等单体设备的测试方法、测试项目、以及调试程序,而且依据BAS系统验收标准,所规定的内容对系统进行验收以及调试。 3、安全防范系统 新标准指明安全防范系统主要由通信系统、车库管理系统、访客与报警系统、巡更管理系统、出入口控制系统、电视监控系统、防入侵报警系统、防盗报警系统等构成,而且详细规定了主控设备、机架、感应线圈、读卡器、巡更信息钮、对讲设备、监视器、云台、摄像机、入侵探测器等的验收标准、施工规范以及安装要求。此外,还对上面提到的子系统的验收、调试的要求、技术验收、顺序以及系统不合格、基本合格、合格的相应标准。 4、通讯自动化系统 新标准明确指出通讯自动化系统的验收与安装具体过程,主要对设备试运转验收、割接、割接准备、移交、初验测试、交验、系统调试、安装等做出详细的规定,未提到的依据第二部分的相关规定组织测试与验收。该项标准对于设备的安装要求进行了详细的论述,主要包含电源设备、防雷接地、端站天线、光纤芯线终端、线缆终端、信息插座、配线架、外围终端设备、机台、机柜等。对于通讯自动化系统的测试主要包含结构化布线、通讯电源、端站、会议电视系统、节点机、数字数据网、接入网设备、程控用户交换机、远端模块、光缆传输设备、光缆线路的验收与测试标准。 四、弱电工程的施工管理 以监理单位为中心的工程项目管理是智能弱电工程成果的基本保证。实行工程监理是提高建设水平。确保工程项目优质高效的重要措施。建筑智能弱电工程技术含量高。涉及专业广,分支系统多。因此,要选择有资质,实力强,专业配套的监理单位进行监理。由于智能弱电工程包含许多新技术。是一个新兴的领域。监理人员在建设第一线接受锻炼,反复实践,积累经验,是系统工程可以借助的人才。从智能弱电工程“需求提出”开始.对工程实行“全过程”管理。从目前的建设情况来看,相当一部分工程虽已建成,但开通很不理想。其中有设计问题、施工问题,也有器材问题、软硬件不配套问题。要改变这一状况。除加强方案论证和质量管理外,以监理单位为中心的工程项目管理显得尤为重要。落实管理制度,使工程各个阶段和技术管理有专人负责,严把工程质量关,是改变这一状况的有效措施。在具体实施中,要突出目标管理的要求,突出弱电工程施工管理的各个节点细部,不能有遗漏和问题。要明确监理的各项措施。建设单位在授权时,要明确弱电工程的器材设备不经监理工程师质量检验不付款:工程量不经监理工程师审核签证不付款。集成商的任何工程变更必经设计院专业人员和监理工程师认可.由设计院签发变更通知后方能实施等。通过以上方法,加强工程管理,严把质量关。以保证智能弱电工程建设成果。 结束语 智能化建筑弱电工程作为当代建筑发展的重要内容,对经济发展具有重要作用。在整个建设中,为了保障应用效益,必须根据施工要求、质量控制,努力做好项目管理、设计标准以及施工规范相关工作;进而不断推动智能化建筑发展。 智能弱电工程论文:智能建筑的弱电工程系统设计 摘要:智能建筑中的弱电系统是新科技的代表,是顺应时代的产物。智能建筑成为一个整体出现时,弱电系统会有序的、科学的分布在建筑的应用中,发挥它应有的功能和作用。 关键词:智能建筑;弱电系统;工程管理;系统维护 引言 弱电系统在智能建筑中起着重要的作用,在管理过程中,要科学管理、综合考究、有效安排、合理利用。以求达到最佳效果,确保建筑项目安全施工。本文将综合阐述有关智能建筑中弱电系统的设计概念、以及在设计和施工的过程中应该注意的相关问题。 一、智能建筑弱电技术的涵义 要想清楚的明白智能建筑弱电技术的涵义,首先必须清楚的理解弱电技术的涵义,弱电的概念主要是根据强电的概念进行定义的,弱电一般是指直流电路或音频、视频线路、网络线路、电话线路,直流电压一般在36V以内。弱电可以通过电能有效地将信号进行传播与交换。衡量弱电的主要标准是信号传送的效果优劣,主要特点在于其电压较低、频率较高。在建筑应用中根据应用范围不同弱电可以分为以下两类:一类是用于楼控、电气消防、周界报警等大型公共设施,此类弱电可以视作一种低电压电能;而另一类弱电则作为一种信息源进行信息的交换,比如电视、计算机等家用电器,有关于此类的技术均称之为弱电技术。而智能建筑弱电技术顾名思义,就是利用弱电技术实现建筑的安防、楼控、消防等各个方面的智能化的技术。现阶段弱电技术在建筑领域的应用已经涉及到计算机、通信、电控以及现代图像显示技术等各项先进的技术。 二、智能建筑弱电系统工程存在问题 1、设计和施工人员专业素质较低 智能建筑弱电技术的设计和施工人员专业素质决定了工程的质量。由于弱电智能系统工程所需要的知识涵盖了机械电子、自动化控制、通信技术和建筑技术等,这就要求从事智能建筑弱电技术必须具备各方面的知识,能够在施工过程中结合工程需要采取合理的处理办法。然而,我国当前从事弱电工程人员相对较少,具备综合素质的人员更少,这就造成了智能建筑弱电工程对人才的需求增加。缺乏高素质人才的工程往往难以控制系统工程质量,造成由于不能将建筑设计与施工与网络、通信等技术充分的结合,出现工程漏洞,造成较大的安全隐患。 2、建筑设计缺乏合理指导 随着现代开发商对于建筑实用性的关注增加,导致设计师在规划智能弱电设备中重视功能,往往采取尽可能的功能覆盖面来吸引客户的关注。但是,在此过程中就出现了由于不重视相关技术的发展,使所设计的智能弱电技术得不到充分发挥,大大降低了智能弱电技术的推广。并且,建筑设计缺乏在智能化要求的指导,不能对于所使用的智能弱电工程提出具体的要求,使施工过程中不能贯彻设计思想。因此,只有建立合理的设计指导思想,弱电智能化系统工程才能有实质性的进展。 三、弱电系统中较为关键的几个部分的设计 1、综合布线系统 综合布线系统是智能建筑内由计算机网络通信、语音通信、及其他弱电监控系统等通讯传输设备组成的基础设施,主要包括中心机房到各建筑物内主设备间的主干光缆系统、各建筑物内主设备间到各子设备间的汇接光缆系统以及各建筑物内弱电布线系统。这是智能建筑系统中最为核心的中枢系统,也是智能建筑中必备的一个基础性的措施。在通常的情况下,智能建筑物内的弱电系统都是由不同的单位来进行设计,然后由不同的施工单位来进行施工,在系统之间是互相独立的,所以说当建筑物内的业主需要进行搬迁或者改变位置的时候,就一定要重新对线缆等进行布置,或者需要装备不同型号的插座以及接头等。为了解决这个问题,就出现了综合布线系统,经过国外的发展等,综合布线系统已经有了非常标准的具体规范等,并不断的发展和完善中。综合布线系统,具体来说就是建筑物内部的信息传输网络系统,是使用了高质量的标准化材料,用模块化的组合形式来把语音和信息等进行综合的处理,来更为方便的在建筑物内进行传输。其主要优点就是具有综合性和灵活性。 在综合布线系统设计中需要全面的考虑工程需求,尽可能的提供更为科学化以及合理的方案,一定不要盲目的攀比造成不必要的浪费。现代很多建筑都是多功能的,针对不同的业主,就要根据不同的使用目的来让系统具有灵活性。一般比较常用的做法就是先进行主干线的布线,在设计过程中要预留好垂直通道和水平通道有关的布线。在必要时可以在进行二次装修的时候再进行对子系统进行布线的方式。 在智能建筑中进行综合布线时,计算机的主干网络等,都应该采用光缆作为传输介质,也就是说数据的通信设备等的垂直干线都应该采用光缆并且在建设期完成。竣工后认真完成验收工作。 2、做好接地处理 为了提高弱电系统中各种应用系统可靠性、保障安全等重要作用,使综合布线电缆及其相关联的硬件设施接地便成了其中最为重要的手段。因此, 接地工作在弱电系统的铺设中便显得及其重要,相关的设计及施工人员在进行布线前,都要仔细认真的弄清楚各个地线之间的关系,针对不同的设备按图纸和施工要求做好线路的接地工作。接地系统看似无足轻重,但却起到了防患于未然的作用,一旦接地系统处理不好,便可能使设备出现故障,甚至出现机毁人亡的惨剧。其次综合布线系统的分类也较多,常见的按作用分类亦可分为交流工作接地,直流工作接地,安全保护接地等。 3、安全防范系统的设计 智能建筑系统内安全防范系统的设计主要包括了摄像头的监控系统、防盗报警系统、门禁系统以及电子监视系统等。其中摄像监控系统以及防盗报警系统是最为主要的两个系统,也是本文探讨的重点。摄像头的监控系统设计,其主要是用在对于建筑物内的各个公共场所以及建筑出入口和通道以及较为重要的办公室和电梯等地方进行视频监视。在设计中要根据不同监视空间的不同特点来选择不同的摄像机进行监控。对于系统录像等最好是采用数字硬盘刻录机来进行24 小时不间断的录像,同时要求设备可以进行回放以及巡逻显示等,还要具备计算机的网络接口,软件一定要具备报警联动以及图像的检索功能,对于录像的储存要长于30 天。在控制中心进行监视的时候,在画面上要显示有摄像机的编号以及日期和时间等,对于电梯内的监视等还要显示正处于哪一层等信息。防盗报警系统的设计,对于智能建筑来讲要采用辐射式,要采用最少四条光束以上的对射,还要在建筑周围安装无声的灯光系统,用电子地图来进行随时的显示。对于报警装置的安装等,要考虑到报警时间以及区域,原则上每50 米为一个防区,在每个区域内设置报警的警示灯以及复位装置,并且要把装置都跟监控中心进行联网。 4、注意屏蔽 我们现在生活的环境中具有非常多的电磁干扰,对线路的传输影响很大。为了保证综合布线通道在有外界干扰的环境下依然能够良好的运行必须要采取相应的屏蔽措施。综合布线功能的好坏主要还是取决于布线中的薄弱环节。当屏蔽电缆的屏蔽层在安装过程中出现裂缝时也构成了屏蔽通道的薄弱环节。为了减少电磁干扰,不仅要做到屏蔽层之间没有间断,还要做到传输通道必须全方位屏蔽这种要求,而点对点的连接方式很难做到全屏蔽,因为其中的插口等地方很难做到全屏蔽,再者由于屏蔽层因潮湿等气候的影响发生腐蚀、破损、氧化等变质,几乎没有一个通道能严格的做到全面屏蔽。同时,我们现在所使用的屏蔽层对高频磁场的屏蔽较好,但是对于低频磁场的屏蔽效果则较差,无法抵御诸如电机等机械设备所产生的低频干扰,随着技术的提升,这一问题会得到有效的解决,但是屏蔽电缆也只能做到尽可能的减少干扰而无法实现消除干扰。 结束语 总之,随着科技技术的不断前进,智能建筑弱电技术将会获得更大的进步。建筑施工管理应紧密联系施工和客户需求,采取有效策略的方式来提高建筑水平。加强智能化建筑配套设施的规划与完善,从而保证我国智能建筑弱电系统顺利发展。 智能弱电工程论文:浅谈智能建筑弱电工程施工中的常见问题和监理措施 摘要:智能化建筑是一种新型的融合多种高科技的建筑,是在多门学科融合的基础上产生的。它包括了建筑、网络科技、监控等先进技术,各方面通过有机的融合,最终组成了智能化建筑统一的整体。本文主要对智能建筑弱电工程施工中的常见问题和监理措施进行了分析探讨。 关键词:智能建筑;弱电系统;施工监理 引言 弱电是相比建筑所用动力与其他强电而言的另一种电力,在建筑电气工程中建筑智能化弱电是其重要的组成部分。 除此之外,在建筑电气工程施工过程中弱电系统的有效应用使得建筑的整体服务能力得到了极大提升并且有效增加了建筑物与外界的信息交换能力同时提高了建筑物的电气化标准。因此工作人员在建筑电气工程中应当注重建筑智能化弱电施工设计的有效进行并在此基础上通过建筑智能化弱电施工管理要点的分析促进电力电气工程整体水平的不断进步。 一、弱电系统的概念及作用 弱电系统主要以信息科学作为支撑,通常包括:通信系统、监控系统、自动化的办公系统、自动报警及联动控制系统、公共安全防范系统等方面。具体就是照明、电梯监控、电话通信、自动报警系统、空调系统等等,如图 1 所示。 图 1 智能建筑弱电系统结构图 弱电系统的最大的作用就是保证建筑物内的一切机电设备能够正常运行。(1)要保证最基本的水电光热供应;(2)保证建筑物内部的各部门之间以及外部之间的信息能够通畅,建筑物内外的信息能够共享;(3)物业能够最大限度的管理好大楼内部,为住户提供服务;(4)要能够使设备的使用寿命延长,节约资源、节约人力。总之就是保证建筑内部人员的人身以及财产安全、用户的工作、生活都能够正常进行进行,并且让用户有舒适、满意的感受。 二、系统施工过程中出现问题的因素 1、施工单位 系统的建设需要具有专业技术要求的单位来进行施工,有的施工单位并不具备相关的资质,出现资质单一只是系统其中的一项或者几项资质的现象,缺乏安全施工的条件。智能建筑的弱电系统是由很多子系统组合而成的,对于系统整体的建设就需要很高的要求。但是有的施工单位的施工人员根本不具备这个条件,施工人员对整个系统缺乏了解,施工过程中不考虑子系统之间的兼容性,只是简单地对各单项系统进行简单的堆积排列。还有一方面就是施工人员对系统线路连接的不了解,所完成的连线端口出现短路断路的现象,这些都在系统后期的运行过程中存在很严重的安全隐患。 2、设计图纸误差过大 设计图纸是系统建设的基础,存在的误差过大就会严重影响整个施工过程。设计图纸存在问题主要包括弱电设计与建筑本身设计不相符,比如设备预留空间与土建尺寸不合,导致消防安全监控出现死角,后期还需要进行整改。另外还包括网络连接点的遗漏,比如紧急报警器与消防控制的接口缺失,导致事故发生时不能有效及时的作出反应。 3、设备材料的质量 整个系统的建设需要大量的各种各样的材料来支持,但是很多材料在施工过程中并没有安全说明,产品合格证等。实施运用的设备、材料没有相关的实验证明,不能保证材料的正常使用。施工方不按照正常渠道选购施工材料,进口设备材料没有相应的具体证明,甚至选用淘汰的产品来以次充好。另一方面整个系统的建设需要多个子系统的相互协调,有的材料设备不具备整个系统的实施条件,只是占据一个或者几个单项子系统的运作能力,不能与其他子系统兼容,从而影响整个系统的后期正常使用。 4、施工过程前后不协调 整个智能建筑弱电系统的建设,需要不同专业不同方面的施工人员来进行建设,整个系统的建设不是同一时期进行的,分为不同的时间段空间段。施工人员不同,施工时间不同,就会出现混乱的现象,前期施工人员占据有利位置,甚至是占用其他系统施工的位置,以致后期施工工作的困难,各项子系统难以协调。 5、整个系统的验证 系统建设完成后,还需要进行整体的运作验证,以确保其的安全使用性。但是现在存在项目建设完成后缺少相关专业部门对整个系统正常运行检测验证,比如消防安全、网路安全等。设备安放位置设计不合理,高度宽度超过设计要求或者规范化。建筑里面预埋箱盒安装位置不合理不牢固。无基本电路连接口测试的记录,插座面板位置设置不合理,高低不同,安装之中存在过大的缺口,已超过正常的偏差范围。整个系统各个线路的接线错位,混乱使用。 三、建筑智能化弱电施工监理要点 建筑智能化弱电施工管理需要相关工作要点的有效支持,这主要包括模块线路连接、管线预埋的隐蔽性、防雷击技术的有效应用、建筑材料的质量控制等环节。 以下从几个方面出发,对建筑智能化弱电施工管理要点进行了分析。 1、模块线路连接 模块线路连接是建筑智能化弱电施工管理的重要环节。通常来说模块化结构是智能建筑工程中较为常用的方式。在建筑智能化弱电施工管理中较为常用的模块主要包括高保安输入模块(LSSI)、数字输入模块(DI)、数字输出模块(D0)、模拟输入模块(AI)、模拟输出模块(A0)等。因此工作人员在建筑智能化弱电施工管理过程中对不同的模块以及模块功能和模块线路连接有着清晰的认识并促使不同模块的信息能够有效地反馈到控制中心,从而使控制中心的执行机构与调节系统能够保持较好的工作状态。 2、管线预埋的隐蔽性 管线预埋的隐蔽性是提升建筑智能化弱电施工管理的重要因素。众所周知智能建筑工程弱电施工过程中其管线的预埋相比传统电气工程存在着较大的不同,例如智能建筑工程弱电施工过程中图纸较多并且每套图纸在单个独立系统的理解上并没有太大的困难但如果结合在一起时如果工作人员不认真检查就分辨不出各自所属的系统。除此之外,工作人员在提升管线预埋的隐蔽性时应当注重对施工现场的管线埋设路线进行合理的调整与修正,从而有效防止混凝土空洞现象的出现。 3、防雷击技术的有效应用 防雷击技术的有效应用对于提升建筑智能化弱电施工管理的安全性有着不言而喻的影响。通常来说会对筑智能化弱电施工管理造成较大影响的雷电形式主要包括直击雷、感应雷、电磁波入侵等。在防雷击技术的有效应用中工作人员应当注重对价格昂贵的电子器件或微电脑设备进行有效防护,这些设备由于价值高并且容易受到雷电影响因此是防雷工作的重要对象。 除此之外,在防雷击技术的有效应用过程中工作人员应当注重从全方位的角度出发开展防雷工作,例如在这一过程汇总工作人员应当注重泄流、拦截工作的有效进行同时应当注重均衡电位、屏蔽隔离、过电压过电流保护等活动的有效开展,从而更好地达到雷电综合防御的效果与目的并将传统的单一雷电防护转变为综合性系统防护,最终更好地提升建筑智能化弱电施工管理的安全性。 4、建筑材料的质量控制 建筑材料的质量控制是建筑智能化弱电施工管理的重中之重。通常来说智能建筑施工中需要用到的设备与材料的质量对于工程质量的影响是难以估量的。 众所周知材料是工程施工的基础与前提,因此工作人员在建筑材料的质量控制中应当注重对建筑材料的质量进行有效把关,这主要体现在工作人员应当注重及时掌握材料信息并且优选供货厂家同时合理组织材料供应,从而更好地确保工程正常施工。除此之外,在建筑材料的质量控制过程中工作人员应当注重提升自身的质量鉴定水平,从而在丰富的专业知识支持下更好地加强材料的验收工作并且做好材料质量管理的现场工作,从而在工程基础上促进建筑智能化弱电施工管理水平的不断提升。 结束语 随着我国国民经济整体水平的不断提升和建筑电气工程水平的不断进步,建筑智能化弱电施工管理得到了良好的应用效果。 因此工作人员在建筑智能化弱电施工管理中应当注重建筑智能化弱电施工设计的合理进行,并在此基础上通过建筑智能化弱电施工管理要点的合理分析促进我国建筑电气工程整体水平的持续提升。 智能弱电工程论文:智能建筑弱电工程设计若干问题简析 【摘 要】智能建筑是社会不断进步和发展的产物,是现代社会的重要组成部分。目前,现代智能建筑从弱电工程的设计出发,以智能建筑为主要平台,并配合其他的功能系统来为人们提供了更为便利、舒适的使用空间,从而适应社会的发展。在对其中更为具体的设计上,应该从智能建筑实际的性质出发,并且根据业主的使用需要在设计中结合工程项目自身特点,采用切实可行、可操作性的技术措施,达到现代智能化的技术要求。以下本文对弱电系统中重点部分的设计做简要分析与探讨。 【关键词】智能建筑;弱电系统;设计 1.智能建筑中弱电系统设计的基本原则 对于智能建筑中的弱电系统的设计,可以说是一项非常具有挑战性的工作。因为在弱电系统中还存在很多的子系统,其牵扯到的技术也是非常广泛的,加上现在很多设计师很难拥有较为全面的知识面,这就给设计造成了更多的困扰。所以下面首先来探讨一下智能建筑中弱电系统设计的基本原则。 1.1前期的设计准备工作 对智能建筑中弱电系统设计的前期准备工作是一个很重要,但是现在又经常被忽略的工作。至少应该包括以下几个部分:首先就是针对建筑物业主的需求的分析,对于初步的规划和设计方法的确定以及对于设计方案的可行性的分析。对于业主需求向的分析,建筑弱电系统的设计者应该根据业主对于弱电系统的需求进行整理以及分析,要对业主的需求进行定量化的分析,这样才可以更好的形成更为科学的具体设计目标。初步的设计方案,就是在对业主需求进行分析的基础上从整体上对建筑弱电系统进行设计,然后对于系统中各个子系统的规模以及性能进行论证。最后就是可行性的分析,在出台了初步的设计方案之后,就要对于设计方案的可行性进行分析和讨论,也就是说对于弱电系统建设的必须性以及技术性的要求等作出科学性的分析。 1.2总体设计 其次就是总体设计,需要设计者充分的从业主需求的角度出发来综合性的考虑设计方案,结合实际的条件以及经济因素等确定最后的总体设计方案。设计者应该结合各种技术手段以及方法等来进行设计和分析,尽量的提高建筑弱电系统的实用性。 1.3施工过程中注意事项 第一就是设计要符合有关技术标准以及规范需求,第二就是设计符合要符合系统平面布置的具体要求,第三就是根据合理性的原则等,要让建筑面积达到最为经济性的效果,第四就是系统集成度较好。 2.弱电系统中较为关键的几个部分的设计 2.1综合布线系统 综合布线系统是智能建筑内由计算机网络通信、语音通信、及其他弱电监控系统等通讯传输设备组成的基础设施,主要包括中心机房到各建筑物内主设备间的主干光缆系统、各建筑物内主设备间到各子设备间的汇接光缆系统以及各建筑物内弱电布线系统。这是智能建筑系统中最为核心的中枢系统,也是智能建筑中必备的一个基础性的措施。在通常的情况下,智能建筑物内的弱电系统都是由不同的单位来进行设计,然后由不同的施工单位来进行施工,在系统之间是互相独立的,所以说当建筑物内的业主需要进行搬迁或者改变位置的时候,就一定要重新对线缆等进行布置,或者需要装备不同型号的插座以及接头等。为了解决这个问题,就出现了综合布线系统,经过国外的发展等,综合布线系统已经有了非常标准的具体规范等,并不断的发展和完善中。综合布线系统,具体来说就是建筑物内部的信息传输网络系统,是使用了高质量的标准化材料,用模块化的组合形式来把语音和信息等进行综合的处理,来更为方便的在建筑物内进行传输。其主要优点就是具有综合性和灵活性。 在综合布线系统设计中需要全面的考虑工程需求,尽可能的提供更为科学化以及合理的方案,一定不要盲目的攀比造成不必要的浪费。现代很多建筑都是多功能的,针对不同的业主,就要根据不同的使用目的来让系统具有灵活性。一般比较常用的做法就是先进行主干线的布线,在设计过程中要预留好垂直通道和水平通道有关的布线。在必要时可以在进行二次装修的时候再进行对子系统进行布线的方式。 在智能建筑中进行综合布线时,计算机的主干网络等,都应该采用光缆作为传输介质,也就是说数据的通信设备等的垂直干线都应该采用光缆并且在建设期完成。竣工后认真完成验收工作。 2.2安全防范系统的设计 智能建筑系统内安全防范系统的设计主要包括了摄像头的监控系统、防盗报警系统、门禁系统以及电子监视系统等。其中摄像监控系统以及防盗报警系统是最为主要的两个系统,也是本文探讨的重点。摄像头的监控系统设计,其主要是用在对于建筑物内的各个公共场所以及建筑出入口和通道以及较为重要的办公室和电梯等地方进行视频监视。在设计中要根据不同监视空间的不同特点来选择不同的摄像机进行监控。对于系统录像等最好是采用数字硬盘刻录机来进行24 小时不间断的录像,同时要求设备可以进行回放以及巡逻显示等,还要具备计算机的网络接口,软件一定要具备报警联动以及图像的检索功能,对于录像的储存要长于30天。在控制中心进行监视的时候,在画面上要显示有摄像机的编号以及日期和时间等,对于电梯内的监视等还要显示正处于哪一层等信息。防盗报警系统的设计,对于智能建筑来讲要采用辐射式,要采用最少四条光束以上的对射,还要在建筑周围安装无声的灯光系统,用电子地图来进行随时的显示。对于报警装置的安装等,要考虑到报警时间以及区域,原则上每50米为一个防区,在每个区域内设置报警的警示灯以及复位装置,并且要把装置都跟监控中心进行联网。 2.3建筑自控系统 建筑自控系统通常来说主要包括了空调系统、供电系统、照明系统以及电梯系统和保安监控系统等几个部分。其自控系统的主要目的就是为了可以有效降低能源消耗以及节省建筑物的运营成本。这方面设计的关键点就是稳定可靠,把发生故障的可能性降到最低,同时应该提供最为精确的模式来为建筑物提供最可靠的保证。 (1)公共广播系统的功能包括背景音乐广播、公共广播以及火灾事故的消防广播。广播主机在一旦有紧急情况出现时,不论其分区线路上各输出是否处于切除或音量最低位置,都将自动切换到紧急广播状态。系统中相关区域配置音量控制器,可在相应区域调节音量大小,音量控制器具有消防强切功能,火灾广播时音量不受控制。在广播中心装有呼叫站,用于播放业务/紧急广播,以广播主机的消防广播最高优先控制级。 紧急广播系统:系统同时设置紧急广播播放功能,平时处于一般背景音乐状态,一旦发生火灾等异常情况,即可受控于消防联动信号,控制器强行把指定区域的广播切换至紧急广播信号,自动放送预先录制的紧急疏散广播,或通过话筒广播现场疏散指令。针对演播室设置单路广播,当发生消防报警,呼叫站可先电话通知演播室确认不影响播出时,立即发放消防广播。 (2)系统具备综合检查及自检功能,不间断对系统主机设备及扬声器回路的状态进行监测。 (3)广播系统的线路敷设按防火要求,采用耐火线,穿镀锌钢管暗敷。 2.4防雷系统 由于智能建筑的出现并被广泛应用,从雷击灾害的新特点考虑,设计者在施工设计前必须全方位地层层设防,既要通过泄流、拦截,还要均衡电位、屏蔽隔离、过电压过电流保护等,实现综合防御雷击的目的。由单一防护转变为系统防护,站在新的高度来熟悉和研究当代防雷技术,提高人们防御雷击灾害的综合能力。智能建筑在一、二类建筑物中采用较多,防雷等级通常为一、二级,一级防雷的冲击接地电阻小于10 欧姆,二级防雷的冲击接地电阻不大于20 欧姆,公用接地系统的接地电阻应小于或等于1 欧姆。在施工中,将屋面接闪带、接闪网、避雷针或混合组成的接闪器作为接闪装置,利用建筑物的结构柱内钢筋作为引下线,以建筑物基础地梁钢筋、承台钢筋或桩基主筋为接地装置,并用接地线将它们良好焊接。屋面金属管道、金属构件、金属设备外壳等与接闪装置进行连接,将建筑物外墙金属构件或钢架、建筑物外圈梁与引下线进行连接,从而形成闭合可靠的“法拉第笼”。在智能建筑物内,将智能系统中的设备外壳、金属配线架、敷线桥架、穿线金属管道等与总等电位或局部等电位相逢在配电系统中的高压柜、低压柜安装避雷器的同时在智能系统电源箱及信号线箱中安装电涌保护器(SPD)。 3.结语 智能建筑设为人们提供了舒适、便利、安全的居住环境。弱电系统设计正是建设智能化系统中的重要一环,因此,要求我们设计者提高自身素质,遵循设计规范,从功能、性能、实施和费用等多方面考虑,设计出合理实用的弱电系统。■
生物力学论文:击剑运动员膝关节的生物力学分析 1前言 弓步技术是击剑比赛中运动员得分的主要技术[5]。研究表明,在击剑比赛中,男子运动员平均每23.9s使用一次弓步,女子运动员平均每20s就会使用一次弓步[2]。弓步的质量直接关系比赛胜负,弓步速度是评价弓步质量的重要指标,也是评价击剑运动员竞技水平的重要依据[5]。有研究发现,击剑运动员弓步速度与弓步动作中后腿伸膝最大角速度显著相关,后腿的蹬伸速度是弓步速度的主要决定因素之一。舒建平[4]采用APAS系统对击剑弓步动作进行分析后认为,运动员弓步动作中双侧膝关节角度变化大小是决定击剑弓步速度的主要因素。在击剑弓步动作中,运动员前腿和后腿执行不同的运动模式,后腿伸肌群快速收缩使后腿蹬地为弓步动作提供驱动力,而前腿快速伸膝带动小腿向前踢出[14,15]。在弓步动作开始后,前腿的快速摆动能获得较大的冲力,延长后腿蹬地的时间,配合后腿蹬地带动人体总重心前移,且前腿向前摆动时膝关节的伸展程度能够对弓步深度产生影响。另外,有研究报道,弓步速度和前腿膝关节最大功率到达时间及平均功率存在关联[6]。综合已有研究可以发现,下肢双侧膝关节在击剑弓步动作中的运动表现是影响弓步速度的重要因素。然而,已有研究大多集中在运动员双侧膝关节在弓步动作中的生物力学表现与弓步速度的关系方面,而不同水平运动员双侧膝关节在弓步过程中的生物力学表现差异对弓步质量的影响鲜见报道。本研究通过比较一般运动员与优秀运动员双侧膝关节在弓步过程中生物力学表现的差异,探究影响击剑弓步速度的生物力学因素,为提高击剑运动员弓步质量提供参考。 2研究对象和方法 2.1研究对象上海市男子重剑队运动员7人,其中,运动健将4人,一级运动员3人,为优秀运动员;某体育学院运动训练专业及附属竞技学校男子击剑二级运动员9人,为一般运动员。 2.2研究方法 2.2.1实验方案测试之前受试者进行5min慢跑,跑步机速度设置为6.5km/h。慢跑完毕后再进行5min拉伸活动。测试时受试者面向剑靶,前后脚分别位于两块测力台上,剑靶与受试者的距离根据受试者身高进行调节,使靶面距运动员后脚脚尖水平距离为1.5倍身高[17]。要求受试者持剑以最快速度弓步刺靶(图1),每名受试者试刺5次。每名受试者正式测试成功采集至少6次,选取其中峰值速度最大的3次弓步动作进行分析。 2.2.2所用仪器和评价参数测试设备采用瑞士生产的KISTLER三维测力台(型号9287B,长×宽:90×60cm,内置信号放大器,采样频率1000Hz)和英国生产的16台VICONT40镜头红外高速运动捕捉系统(ViconMotionAnalysisInc.,Oxford,UK,采样频率100Hz),对运动员弓步动作地面反作用力(GRF)和运动学数据进行同步采集。 2.2.3数据处理将VICON系统中预处理过的数据(C3D文件)导入Visual3D(C-Motion,Inc.,Germantown,MD,U.S.A.)软件。运动学数据和GRF滤波采用4th-orderButterworth低通滤波,截止频率分别为12Hz和100Hz[18]。在Visual3D中构建14环节人体模型[11],根据人体惯性参数[20]确定人体重心位置,以人体重心在水平方向上的速度代表弓步速度。在Visual3D软件中计算下肢3维运动学和动力学数据(采用右手法则)并导出。力矩、角速度、功率指标,膝关节屈为负值(-),伸为正值(+)。弓步动作起点定义为前脚离开地面瞬间(前脚GRF=0),动作终点定义为前腿膝关节伸膝达最大角度。 2.2.4选取指标1)弓步过程中受试者水平方向重心速度峰值(Hori-zontalPeakVelocityofCenterofGravity,HVmax),单位为m/s;2)经体重标准化后的受试者弓步过程中后腿蹬地产生地面反作用力的水平方向分力峰值(GRFmax),单位为体重(BW);3)膝关节角度(KneeJointAngle)为小腿向量与大腿向量的夹角(°),大腿向量由膝关节指向髋关节,小腿向量由膝关节指向踝关节,下肢直立位膝关节角度为180°;4)膝关节角速度峰值(PeakAngularVelocityofKneeJoint)为伸膝阶段膝关节角速度最大值,单位为°/s;5)前腿伸膝时间(TimeofExtensioninLeadingKnee)为自前腿膝关节最小角度至最大角度所用时间,单位为s;6)通过逆向动力学计算关节力矩峰值(PeakJointMoment),关节功率峰值(PeakJointPower)为关节力矩与关节角速度乘积的最大值(均在Visual3D软件中直接计算)。力矩和功率峰值均为根据体重进行标准化后的结果,单位分别为Nm/kg和W/kg;7)前膝关节功率峰值到达时间(TimetoPeakPowerofLeadingKneeJoint)为自动作起点至前腿伸膝功率达峰值所用时间,单位为s。 2.2.5统计学处理选取每名受试者峰值速度最快的3次弓步动作,计算相关指标的平均值和标准差。采用独立样本t检验(Inde-pendentttests)比较两组受试者弓步动作过程中膝关节动力学、运动学相关指标及HVmax、GRFmax之间的差异,显著性标准设定为α=0.05。统计软件为SPSS20.0。 3研究结果 3.1不同水平运动员弓步表现优秀运动员弓步过程中HVmax(P=0.001)和GRF-max(P=0.016)均显著高于一般运动员(表2)。 3.2不同水平运动员弓步动作前腿膝关节生物力学指标两组运动员弓步动作中前腿膝关节运动学和动力学指标如表3所示。两组运动员屈膝程度均为正值,可见运动员前腿膝关节屈膝末膝角小于初始膝角,说明在弓步开始时运动员前腿伸膝前首先屈膝。不同水平运动员前腿屈膝程度不同,优秀运动员屈膝程度显著低于一般运动员(P=0.037)。在随后的伸膝阶段,两组运动员伸膝程度无显著性差异(P=0.293),但优秀运动员伸膝末膝角显著大于一般运动员(P=0.018),伸膝角速度峰值显著低于一般运动员(P=0.029)。在弓步过程中,两组运动员前腿膝关节伸膝力矩峰值(P=0.056)和功率峰值(P=0.074)均无显著性差异。 3.3不同水平运动员弓步动作后腿膝关节生物力学指标优秀运动员弓步动作后腿伸膝末膝角与一般运动员无显著性差异(P=0.079),但优秀运动员后腿膝关节伸膝力矩峰值(P=0.030)显著高于一般运动员,后腿伸膝功率峰值到达的时间显著小于一般运动员(P=0.021);运动员弓步动作中后腿伸膝角速度峰值组间无显著差异。 4讨论与分析 国内、外对击剑弓步动作的研究多以运动员弓步重心平均速度、最大速度以及弓步距离作为评判弓步质量的主要指标[12]。在多数研究中,只要求受试者以最快速度做弓步动作,并未设置弓步目标和距离,且受试者未持剑,这可能会使不同受试者在测试时选择不同标准的弓步距离,而运动员在做长距离大幅度弓步和短距离快节奏弓步时速度可能并不相同。在征求运动员和教练员建议的基础上,结合击剑运动员比赛状态下发动弓步的距离,本研究将剑靶设置在距运动员准备姿势后脚脚尖1.5倍身高处[17]。这一距离下的弓步为长弓步[17],要求运动员持剑尽力做快速弓步刺靶,将弓步动作中身体重心最大水平速度定义为弓步速度[9,10,16]。结果显示,优秀运动员弓步水平方向重心速度峰值(2.64±0.16m/s)显著高于一般运动员(2.32±0.13m/s,P=0.001)。可见,以弓步速度作为评价运动员弓步质量的指标,本研究优秀运动员弓步质量高于一般运动员。 在击剑弓步动作中,后腿蹬地获得的水平方向地面反作用力是弓步向前的驱动力,其大小是弓步速度的决定性因素[1,8,12]。本研究优秀运动员弓步动作后腿蹬地水平方向地面反作用力峰值(0.91±0.10BW)显著高于一般运动员(0.78±0.08BW,P=0.016),说明优秀运动员弓步向前的驱动力高于一般运动员。目前有研究认为,运动员后腿膝关节伸肌力量是影响弓步驱动力大小的重要因素。Guilhem等人[9]对优秀击剑运动员双侧下肢主要肌肉进行等速肌力测试,另外对其在弓步过程中的活动进行肌电测试,结合运动员弓步表现进行分析后发现,弓步后腿膝关节伸肌最大等速肌力与弓步速度峰值显著相关(r=0.60~0.81);在弓步加速阶段,运动员后腿伸肌的活动水平与此阶段运动员的重心平均速度相关,运动员弓步后腿臀大肌、股直肌、股外侧肌、比目鱼肌、腓肠肌外侧的收缩对弓步速度贡献明显。另外,Cronin等人[6]对击剑运动员膝关节伸肌进行等速肌力测试后发现,弓步速度与弓步后腿膝关节伸肌最大等速肌力的相关系数为0.62。通过已有研究可以发现,运动员弓步后腿膝关节伸肌是贡献弓步向前驱动力的主要肌群之一,其爆发力及在击剑弓步动作中的运动表现能够对弓步速度产生重要影响。 本研究结果显示,优秀运动员弓步过程中后腿膝关节所能达到的力矩峰值(2.87±0.27Nm/kg)显著高于一般运动员(2.37±0.38Nm/kg,P=0.030),后腿伸膝功率峰值到达时间(0.45±0.06s)显著小于一般运动员(0.59±0.13s,P=0.021),且优秀运动员后腿伸膝功率峰值(12.21±0.27W/kg)在统计学上有高于一般运动员(10.16±2.28W/kg,P=0.082)的趋势。可见,优秀运动员弓步后腿膝关节在短时间内能产生更强的关节功率,反映出优秀运动员具有更强的膝关节伸肌爆发力。本研究认为,优秀运动员弓步速度大于一般水平运动员的重要原因是优秀运动员弓步后腿膝关节伸肌具有更强的爆发力,在蹬地时能产生更大的水平方向地面反作用力,而这个力是弓步向前的驱动力,弓步驱动力的增大必然有利于弓步速度的提高。在对弓步后腿膝关节运动方式的研究中,彭道福等人对影响12名击剑运动员弓步速度的生物力学因素进行灰色关联分析后认为,后腿膝关节角度变化越大,对运动员弓步速度的影响也越大,降低重心减小弓步动作膝关节初始角度有利于弓步速度的提高。另外有研究表明,在击剑运动员弓步动作中后腿膝关节最大角度平均在170°以上,后腿基本接近伸直。然而,不同水平击剑运动员在弓步准备姿势中的后腿膝关节角度以及弓步动作中后腿膝关节最大角度是否存在差异尚不清楚。本研究结果显示,优秀运动员和一般运动员弓步动作中后腿膝关节初始角度、伸膝末角度均无显著性差异(P>0.05)。可见,优秀击剑运动员与一般水平击剑运动员在弓步动作中后腿膝关节运动方式基本相似,弓步后腿膝关节的运动方式可能并非导致不同水平击剑运动员弓步速度差异的原因。近年来,前腿膝关节在击剑弓步中的运动方式引起了研究者的注意,有研究发现,不同水平运动员弓步动作中前腿膝关节运动方式存在差异[7]。 Gholipour等人[7]使用高速摄像机分别采集优秀击剑运动员和击剑初学者的弓步动作,对比分析后发现,弓步开始后受试者前腿膝关节并非直接开始做伸膝动作,而是先屈膝后伸膝,优秀运动员屈膝程度(20°±12°)显著低于初学者(38°±15°,P<0.05)。研究结果显示,两组受试者在弓步准备姿势时前腿膝角无显著性差异(P>0.05),在弓步启动后所有受试者前腿膝关节先做屈,优秀运动员屈膝程度(13.86°±6.52°)显著低于一般运动员(25.35°±11.84°,P=0.037),优秀运动员屈膝末膝角(113.64°±12.57°)显著大于一般运动员(100.26°±10.66°,P=0.037),与Gholipour等人的研究结果相似。本研究认为,一般运动员在弓步动作中增大前腿伸膝之前的屈膝程度,使前腿股四头肌初长度被拉长,为之后的加速伸膝积蓄了能量,有利于小腿向前加速摆动。结果显示,一般运动员前腿伸膝角速度峰值(428.50±135.13°/s)显著高于优秀运动员(287.08±82.31°/s,P=0.029),说明一般运动员前腿伸膝过程中小腿向前摆动的速度更快。从本研究的结果看,一般运动员后腿蹬地水平方向地面反作用力峰值显著小于优秀运动员(P<0.05),推测一般运动员因后腿蹬地为弓步提供驱动力不足,故通过增大前腿伸膝前的屈膝程度来提高伸膝角速度,使前侧小腿向前快速摆动带动身体总重心前移,以代偿后腿蹬地力量的不足,试图将弓步速度维持在较高水平。另外,一般运动员前腿伸膝之前较大的屈膝程度可能会对弓步效果产生不利影响。运动员弓步启动时前腿离地,后腿迅速蹬地产生向前的地面反作用力。本研究认为,优秀运动员前腿由于屈膝程度较小,能更早地配合后腿蹬地进行伸膝,并迅速向前踢出小腿完成弓步;而一般运动员前腿屈膝程度较大,可能会延长屈膝时间,导致前腿伸膝与后腿蹬地衔接较慢,表现为前腿伸膝动作更加仓促。本研究结果显示,在前腿伸膝阶段,优秀运动员前腿伸膝时间(0.39±0.09s)显著长于一般运动员(0.27±0.05s,P=0.005),与上述推测一致。提示,相比于优秀运动员,一般运动员因为前腿膝关节伸膝动作开始较晚,故需要更大的关节角速度在更短的时间内完成伸膝动作。这可能会造成一般运动员弓步动作不如优秀运动员更加舒展、有效,表现在前腿的过分使用,并可能对弓步末期前腿的落地造成不利影响。从战术角度考虑,优秀运动员前腿更加宽松的伸膝时间可为最终的出剑和下剑选择创造条件,而一般运动员前腿较快速的伸膝和落地反而会造成出剑和下剑选择较少,难以做到根据对手反应适时改变剑的落点。此外,优秀运动员前腿伸膝末膝角(169.35°±4.51°)显著大于一般运动员(160.61°±7.66°,P=0.018),说明优秀运动员前腿在相对宽松的伸膝时间内得到了较充分的伸展,前腿摆动幅度更大,有利于增加弓步距离[4]。综上,优秀击剑运动员弓步速度高于一般水平运动员,主要原因与弓步动作中后腿膝关节动力学表现的差异有关。优秀运动员弓步后腿膝关节动力学表现优于一般运动员可能是由于优秀运动员后腿膝关节伸肌爆发力强于一般运动员。运动员弓步启动后前腿首先屈膝后伸膝。在后腿提供驱动力相对较小的情况下,一般运动员弓步启动时通过增大前腿伸膝前的屈膝程度来增大小腿摆动速度,带动身体重心前移,以代偿后腿蹬地力量的不足,试图将弓步速度维持在较高水平。但是,一般运动员弓步动作中前腿伸膝前相对较大的屈膝程度可能会限制弓步距离,同时,对出剑选择及弓步落地后续连接动作产生不利影响。 5结论与建议 后腿膝关节在弓步动作中的动力学表现是决定击剑运动员弓步速度的主要原因。不同水平击剑运动员弓步动作中后腿蹬地能力的差异导致了前腿膝关节运动学表现的差异,一般运动员通过增加前腿伸膝前的屈膝程度,增大伸膝阶段的小腿摆动速度,带动重心前移来代偿后腿蹬地为弓步提供驱动力的不足。在击剑运动员力量训练中,加强后腿膝关节伸肌爆发力训练,有利于提高运动员弓步动作中后腿蹬地提供的驱动力。减小弓步启动时前腿伸膝前的屈膝程度,提前伸膝动作,可减少前腿在弓步动作中的负担,有利于提高弓步动作的有效性。 作者:管延飞 郭黎 吴娜娜 郑加财 刘海瑞 单位:上海体育学院 生物力学论文:探索生物力学融入高院体育教学实践的研究 随着国家对人才培养由“应试教育”向“素质教育”转轨之际,笔者认为学校体育教育改革应在充分尊重学生人格,注意个体差异,重视个性发展,培养学生自主创造能力的基础上,将培养学生的生理健康、心理健康、道德健康和社会适应力等内化到全体学生的体育素质同步向前发展的目标之中。本文从教育学角度出发,提出将运动生物力学知识融入体育教学实践中并加以分析、探讨,旨在为高校体育教育改革拓宽思路,更好发挥学校体育在实施素质教育过程中的价值和功能。 一、高校体育教学中存在的问题 我国学校体育教育是在前苏联学校体育教育体系的基础上形成和发展起来的,基本满足了当时社会发展与建设的需要;随着我国教育与体育事业的不断发展和经济体制改革的日益深入,传统的学校体育教育已与社会对现代人才培养的需要相互脱节,程式化、强制化、成人化、训练化的体育教育,严重影响着学生身心全面发展。 当前学校体育教育中存在着“身体素质+专项课(选项课)+理论讲座”的状况,其中理论讲座占全部授课内容的不到10%,学生对运动技术的掌握、对运动知识的获得缺乏系统性和科学性。“大学的牌子、中学的形式、小学的内容”——高校课程教材内容与中小学体育课教材内容重复率达63%,高校远没有形成符合自身规律和特色的理论、实践体系。 随着高校不断地进行扩招,体育教学班的人数也在不断增加,加上受场地、器材,师资力量等因素制约,40、50人一个教学班现象很普遍。教学方法、手段、内容得不到及时有效的改善,已远不能满足学生对良好锻炼效果和渴望掌握更多体育知识的需要。 体育首先要让人感到身心愉快,而现行体育课是按“大纲”,“计划”授课的,因而具有严格的计划性和约束性,教师只能按部就班地格式化组织教学,简单地将体育课变成‘达标课’、‘技术课’、‘纪律课’,使体育课丧失应有的休闲、娱乐成分,导致学生失去对学习的兴趣和自信心,造成学生产生厌学、恐惧、惧怕失败的心理。 二、将运动生物力学融入到高校体育教学实践中的可行性 体育教学是富有时代性的实践活动,有特定的教学思想、内容、方法。在不同历史时期有不同的育人目标,同时也就形成了具有时代特征的体育教学合理性标准。特别是在现代社会里,如果体育教育仍停留在竞技教学和身体素质教学这种简单模式之中,不善于按照时代要求变革体育教学实践,机械地传承过时的实践活动或照搬他人的经验,它的地位只能日益下降,既谈不上质量,也更谈不上什么效益,只能成为教学改革的落伍者。 大学生年龄一般都在18~22岁之间,他们的兴趣爱好趋于稳定、集中,他们已不满足被动受教的学习方式,他们更热衷于开放、活泼、主动参与的体育锻炼形式。另外从锻炼的基础来看,大学生经过12年的体育教育,具有良好的体育意识、基础与经验,能在较高的起点上选择符合个人需要的学习内容与形式。 运动生物力学是将体育动作技术,赋予生物学和力学的观点及方法,使复杂的体育动作技术奠基于最基本的生物学及力学规律之上,并以人体解剖学、力学、生物学及体育技术原理的形式加以描述。如能适时地、有针对性地在相关学科的体育教学中将运动学与运动生物力学理论知识相互结合进行教学,不仅可以调动学生学习的兴趣,还可潜移默化的使学生加深对自己本学科知识的理解与巩固。 三、运动生物力学在教学实践中的运用 (一)加强基础理论讲授,提高大学生体育文化素质 体育教育的根本基础在于体育文化,没有文化就形成不了体育,没有文化也发展不了教育。在体育教学中理论与实践相结合的文化科学素质的培养,主要是通过基础理论知识的学习、基本技术的掌握、基本技能的形成过程进行智能教育,培养学生学会学习、创造、求真。将运动生物力学运用到教学实践中,实际上就是加强对学生体育文化素质的培养。比如,每个学期停课前的最后一个月,根据现在的教学大纲要求室外课居多,炎热和寒冷往往使学生没有兴致上课,教师既怕学生中暑、冻伤生病同时又担心完不成教学计划,只好在两相矛盾中硬着头皮上课。与其这样,还不如索性将课改到室内上,最大限度的消除由于环境气候等外在因素带来的安全隐患,教师可就室外课的技术动作结合运动生物力学知识进行分析、讲解。如足球运动中对转身速度的要求很高,为什么有人与人之间对同一动作的结果却不相同?此时教师以运动生物力学中的人体惯性参数中转动惯量原理加以分析、讨论。 根据转动惯量公式可知,转动惯量与质量的大小、质量的分布及作用点离轴的远近有关,学生很快就会明白自己在转动时的错误,并能自行改正甚至指导他人的实践,培养学生脑体结合、综合使用脑力和体力的能力。 (二)运动生物力学在不同学科中的运用 在体育教学实践中根据高等学校文、理、医、工等学科专业的区别,有针对性地在相关学科的学生中,运用运动生物力学知识讲解、分析体育运动技术动作的原理、结构特点,对于技术动作的掌握将起到积极的作用和高效率的结果。如在对理工类学科的学生做足球停球技术动作的教学中,教师不要急于去做示范,先用简单的启发性语言要求学生用弹性碰撞、非弹性碰撞的原理去理解停球技术,让学生自己凭着对停球技术动作的一些感性认识尝试着去做练习、体会。练习完毕,组织学生根据自身的实践,总结技术动作要领,各抒己见,即使有点错误的观点也是可贵的。由于学生专业本身使然,很快便掌握了技术动作。以上例子不是讲解、示范与学生练习教学顺序简单的调换,而是观念的转变,让学生自我实践、自我思维这一过程大大地发挥了学生的主体作用,学生不再是传统体育教学中教师背后的机械模仿者,创造能力是体现学生主体作用的一个重要方面。 (三)运动生物力学在不同人群中的运用 教师应充分认识到学生在个体、运动喜好,体质等方面存在着差异。实际教学中采用因材施教区别对待的教学原则,将那些先天残疾、不适宜参加正常体育锻炼以及渴望掌握更多体育理论知识的学生组织在一起单独进行教学。不要因为他们与生俱来的生理和身体上的一些问题,就疏远他们、抛弃他们,他们拥有和其他学生一样受教育和运动的权利。授课中,教师应充分利用现有设备如多媒体、图片资料等,使学生通过这些渠道对由于自身受限而难以企及的技术动作加深感性认识,从而对这些技术动作不再陌生或者一无所知。同时,再结合运动生物力学的知识,向他们讲解、分析、讨论这些技术动作的运动生物力学特点、原理等。在教师的启发下学生可以凭借自身的认知程度去思维、去实践(能力许可的范围)。让他们以丰富的体育理论知识,充实自己的头脑,从而满足不同学生对体育知识的兴趣与渴望。 (四)加强运动生物力学同相关学科之间的交流,建立健全体育教学 运动生物力学是以人体解剖学、人体生理学、力学的原理与方法,研究人体运动器系的生物力学特性和人体运动动作的力学规律以及器械机械运动力学规律的学科。因此必然带有数学、力学、生物学等学科的痕迹。长期以来高等学校中文、理、医、工等学科专业相互之间缺乏必要的交流、渗透与融合,学生知识的获得与消化局限于一个狭窄的领域。 四、运动生物力学融入到体育教学实践的意义 高校体育教师要不断提高自身的体育理论水平和业务素质,加强教育理论、体育理论的学习与思考,以自己高尚的道德情操和渊博的才华学识来赢得学生的尊敬和信任。 将运动生物力学融入到体育教学实践中,可以使教师在教学中有利于选用教材和教法,并根据学生体质的实际状况,重点发展其较为薄弱的环节,让他们得到全面均衡的发展,为终身体育打下坚实的基础,从而适应素质教育的要求。 将运动生物力学融入到体育教学实践中,使学生从观念上改变对运动知识性与科学性认识,有利于激发学生的学习兴趣,充分满足不同学生对体育知识的渴望,发展学生个性,通过身体、心理多方面素质的培养,促进学生的正常生长发育,提高身体活动机能,培养学生脑体结合能力,最终学生自己可根据个体差异及不同的需要开出运动处方。 将运动生物力学融入到体育教学实践中,通过生物力学作导向和指导,使相关专业、相关学科有机的结合在一起,相互促进、教学相长,建立健全体育教学,最终使高校体育教学真正成为培养大学生综合能力的实践课堂。 生物力学论文:种植义齿下部结构生物力学探究论文 摘要摘要:种植义齿的生物力学相容性是影响种植义齿的远期成功率的主要因素之一。本文从种植材料、种植体形态、种植体表面结构、种植数量、种植体在颌骨内的排列和分布、受植区颌骨的形态结构等方面对种植义齿下部结构的生物力学特性作一综述。 自Branemarkr提出骨结合理论以来,种植义齿已成功地应用于临床,解决了以往传统义齿的固位、舒适等新问题,取得较好的修复效果。但临床上仍常出现种植体四周骨组织吸收、种值体断裂、松动、脱落等新问题[1,2。许多学者认为种植义齿的生物力学相容性是影响种植义齿远期成功率的主要因素之一。本文对种植义齿下部结构生物力学探究概况作一综述。 1种植材料对种植义齿生物力学的影响 Nishihara等[5通过动物实验探究表明种植体四周骨内的应力分布和种植材料的性质、材料的弹性模量关系不大,而是更多的和种植体的形态、颌骨的形态及结构有关。Rieger等用三维有限元法(finiteelementmethod,FEM)分析,也得出相类似的结果。但从生物力学的观点来看,不同材料和不同弹性模量的种植体对应力在种植体骨界面的分布是有影响的。邹敬才等[4用有限元法在5种不同弹性模量、相同的负荷条件下,对单个螺旋形种植体骨界面的应力分布规律作比较,结果表明种植体的弹性模量越高,种植体颈周骨内应力越小,而根端骨内应力越大;种植体弹性模量越低,种植体和骨界面的相对位移运动就越大。适宜的种植体的弹性模量在70000MPa以上。 目前,由于金属及金属合金材料具有优良的生物力学性能而被广泛应用于种植体的制作,其中钛和钛合金等被认为是最合适的种植材料。近年来许多学者探究了用生物陶瓷作为种植材料[5,认为生物陶瓷种植体在植入后的始阶段可以获得较钛及其合金更好的生物相容性,但在行使功能后终因生物陶瓷本身力学上的易碎性导致生物陶瓷种植体生物力学的相容性较差,Glantz等[6通过实验也证实了陶瓷种植体和陶瓷涂层的种植体因生物力学上有较差的相容性导致种植后较高的失败率。 2种植体的形态对种植义齿生物力学的影响 Victor[7用三维有限元法对3种不同种植体系统(Branemark系统、Bud系统、IMZ系统)的不同形态的种植体,在不同的加载条件下,种植体四周骨内的应力分布情况进行了探究。结果表明3种不同种植体四周骨内最大应力均位于种植体颈部四周和种植体翼的下方,且越近种植体根尖部,骨内应力越小。种植体的翼可以减少应力在种植体及其四周骨内的分布,去掉翼不但增大种植体颈部骨的应力,而且将改变整个应力分布的情况。在其他因素不变的情况下,增大种植体颈部直径,种植体四周皮质骨内应力大大降低,故认为种植体颈部的直径对种植体四周的应力分布水平影响最大,两者呈负相关。岑远坤等[8对叶状和柱状种植体支持的全下颌种植覆盖义齿在不同牙位下应力分布的情况进行了探究,结果表明叶状种植体和柱状种植体应力分布的基本规律相似,种植体颈部以及其四周的骨皮质界面均为应力集中区。但叶状种植体在其颊舌面和近远中面交界的尖锐线角处,应力集中更明显,其骨界面的应力峰值均大于柱状种植体。Holmgren等[9探究认为圆锥形种植体比圆椎状种植体更有利于种植体骨界面的应力分布,黄辉等[10探究认为螺旋形种植体螺旋顶角的改变可以导致种植体在支持组织内应力分布水平的变化,并指出螺旋顶角为60%26ordm;的种植体应力分布最合理。 3种植体的表面结构对种植义齿生物力学的影响 有学者从生物力学角度探究认为表面有微孔的种植心得形成更好的种植体-骨界面结合,当孔径为50-200%26micro;m时可获得最佳的结合强度。陈安玉[11探究表明由于表面微孔的存在,可在种植体骨界面形成机械的锁结功能,从而改变微界面应力的功能方式,使得在大界面上每一个区域均有小界面的压应力存在,使拉应力和剪应力转变为压应力;另一方面微孔增加了界面的接触面积,降低了平均应力水平,从而更有利于应力的合理分布。 近年来许多学者提出种植体表面的生物活性涂层可以诱导骨性结合。Michael等[12经临床观察报告HA涂层种植体成功率(7-8年)达97.5%,Adell认为HA涂层种植体有利于早期愈合。有学者探究表明BTG钛基复合种植体植入颌骨内后,早期固位优于钛种植体,具有较高的界面结合强度,并且在界面上可产生化学结合、金属结合、机械结合3种方式。但也有资料提示随着种植体接受功能负荷时间的延长,成功率下降,临床上亦出现涂层和钛芯结合强度不足导致涂层剥落者。 4种植体的数量以及在颌骨内的排列和分布对种植义齿生物力学的影响 种植义齿由多个种植体支持时,应力分布情况由种植体的数量,种植体在颌骨内的方向、排列所决定。一般认为种植体的数目越多,每个种植体上承担的应力就越小。Skalak探究认为多个种植体支持的种植义齿当受到水平方向力功能时,力量可以较均匀地分散到各个种植体,且分散到每个种植体上的力量要小于总功能力。当垂直方向力功能于种植义齿时,力量不会均匀地分散到每个种植体,越靠近功能力点的种植体受力越大。 对于全口种植义齿,Skalak认为4-6枚种植体即可支持全口固定种植义齿。Bschwartzman探究表明4个或5个种植体支持的全颌种植义齿在应力分布规律上无差异,并认为当垂直负荷功能于全颌种植义齿远端悬臂梁时,最靠近悬臂梁端的种植体产生的应力最大。Davis通过实验探究得出相似的结果。Osier[13用静态工程原理分析进一步指出最靠近悬臂梁的种植体所承受的负荷通常是总负荷的2.5-5倍,是非悬臂梁状态的1.75-3.5倍,主要承受的是压应力,而远离悬臂梁端的种植体主要承受张应力。悬臂梁越长,末端种植体所受的应力越大,故认为在种植义齿设计时,应尽量避免使用悬臂梁,如一定要使用悬臂梁时,种植体应尽量离散,且悬臂梁的长度不能超过种植所能承受的范围。 Federick等[14用光弹法探究了由2个种植体支持的全颌种植义齿的应力分布,结果表明种植体在颌骨内应垂直于牙平面并平行放置,以利于牙力通过种植体垂直传递,减少种植体的力矩和界面过大应力。但临床上为取得共同的就位道,往往使种植体之间形成一定角度,Naert等[15指出在同一牙弓中种植体之间的相互偏差角度不宜超过20%26ordm;,以使负荷没种植体长轴传导。Hertey等[16探究表明,种植体在颌骨内的分布呈曲线型排列较直线型排列者界面的应力要小,种植体为直线型排列缩小了其后方向的分散程度,导致游离臂和抗力臂比例增大。 5受植区颌骨的形态结构对种植义齿生物力学的影响 从生物力学观点看,颌骨是一种多相的、各向异性的、非均质性的、多孔的复合体。人类的颌骨是具有一定屈曲性的弹性体[17,可以承受一定的压力,但其皮质骨和松质骨都有一定的抗张力和抗压力的极限,当颌骨受力水平高于其极限值时,就会产生微骨析,最后导致骨质吸收破坏。 Lundgrens[18指出种植体的成败和颌骨骨皮质的密度、厚度、颌骨的宽度以及受植床血供等直接相关。Jensen指出受植区的颌骨形态和结构较整个颌骨的形态和结构对种植义齿的应力分布影响更大,一个理想的受植区颌骨至少要能提供10mm的骨性结合区,其水平宽度至少为6mm。Victor等[7用三维有限元法探究了由3种不同厚度皮质骨的颌骨支持的种植体在不同的负荷下,种植体及其四周骨内的应力分布,结果表明3种情况下种植及骨界面应力分布的规律基本相同,最大拉应力、压应力均位于种植体的颈部四周。但最大拉应力、最大压应力的值却有显著差异。皮质骨越厚,种植体及其四周皮质骨内的应力越小。但在垂直瞬间加载时,最大拉应力位于种植体颈部,最大压应力位于种植体底部,当种植体的颈部和底部同时位于皮质骨内时,可以明显降低种植及其四周骨内的应力。Papavasilion[19也指出当皮质骨缺乏时,可导致种植体骨界面的应力增高,从而导致种植体四周骨的微骨折。 生物力学论文:大学生不良步态的生物力学特征及影响因素 关 键 词:运动生物力学;步向角;足底压力中心;等动肌力;功能性动作筛查;大学生 随着社会的发展,人们对不良步态的关注程度越来越高,不仅成为儿童青少年家长关心的热点问题,也备受在校大学生的关注,这在经济发达地区尤为明显。2011年9-10月,本研究团队在广州市各大医院儿童足科跟随测试的结果表明,200名3~10岁儿童中被确定为内八步态的有46名,占23%,其中90%以上的家长有矫正的愿望。本研究团队2014年对450名文科、理科、体育学院在校大学生进行问卷调查的结果显示:80%以上大学生认为不良步态会影响理想就业,甚至降低择偶标准;超过60%的人对不良步态的认识存在误区;最不能接受的不良步态依次为O型腿(68.8%)、内八步态(60.1%)、X型腿(58.5%)[1]。然而,国际上对内八步态的研究主要集中在下肢骨骼关节的解剖学特点和矫形器矫正治疗方面,把内八步态看作与下肢形态相关的疾患,由医院诊断并运用矫形器进行矫正,而对内八步态形成的生物力学原因及机制尚未达成一致意见。有人认为随着年龄的增长,多数内八步态会自行改善,有人认为不采取矫正措施会导致其他不良姿态的形成[2-3]。本研究运用足底压力、等动肌力、功能性动作筛查等方法,对在校大学生进行步态、下肢等速肌力及功能动作筛查等方面的测试,旨在探讨内八步态形成的生物力学因素及机制,为内八步态的预防和矫正提供理论依据。 1 研究对象与方法 1.1 受试对象 2014年1-12月,在华南师范大学大学城校区随机对124名在校大学生进行步态测试,从受试者中募集内八、外八、正常步态男女各10名,进行下肢等动肌力、功能动作筛查、动态平衡等测试。经单因素方差T检验表明,受试者在年龄、身高、体重方面没有显著性差异。 1.2 研究方法 1)步态测试。 平放于地面的RSscan测力板(0.5 m,300 Hz),上铺延长EVA辅道,防止受试者刻意踏板而改变步态。首先,让受试者目视前方在测力板辅道上行走,进行适应性练习,直至步态自然;然后,正式测量左、右足3次的有效数据。测试指标:步向角、足底压力等。 步向角(Progresive angle):行进方向直线与足跟中点和第2跖骨连线形成的夹角,“+”表示足向外偏离行进方向,“-”表示足向内偏离行进方向[4]。受试者个人步向角取3次有效数据的平均值。 足部分区:为了便于对比分析,按国际惯例将足部分3个区域:FF(足前部)、MF(足中部)、RF(足后部)。 2)下肢等动肌力测试。 受试者穿运动鞋、裤,5 min热身后,由经验丰富的实验员指导,在Cybex-NORM 等动肌力测试系统上进行适应性练习,直至受试者感觉动作自然流畅,然后进行正式测试。受试者平躺于测试床,膝关节伸直,用固定带固定身体,足跟对准仪器轴心,足底贴合仪器,测试左、右踝关节旋内、旋外角速度分别为30(°)/s、120(°)/s时的等动肌力指标。每个角速度重复测试5次,取平均值,两种速度测试之间间隔20 s以上,左右侧测试时间间隔10 min以上。 3)功能性动作筛查(FMS)。 受试者依次完成7个基本动作(举棒深蹲、肩扛棒跨栏、弓步下蹲、肩部灵活性、单侧直腿上抬、躯干稳定性、旋转稳定性)和3个确认动作。由经过培训且有评分经验的2名测试人员分别从被试者的正面和侧面进行观察,根据评分标准[5-6]进行评分,并详细记录被试者动作模式特点。 4)动态平衡测试。 测试在安静、光线均匀、宽敞的房间进行。受试者正式测试前进行适应性练习,熟悉踏步节奏。如图1所示,受试者双脚并拢,标记两足跟与足尖的初始位置,分别连接左右足跟中点A和B,左右足尖C和D,左足跟中点A与右足尖D、左足尖C与右足跟中点B,把两线段AD和BC的交叉点O设为原点。然后让受试者站在初始位置,戴上眼罩和耳机原地踏步1 min(播放频率为120 Hz的节拍器节奏的MP3,与耳机连接,夹在被试者背后腰部附近,以不影响动作为原则)。受试者踏步结束,耳机提示受试者保持静止不动,等测试人员在地面标记。测试者按照以上程序重新标记左右足的位置,确定O′的位置。然后用量角器测量AB和A′B′延长线的夹角α,用钢卷尺测量OO′的长度(位移大小)。角度方向规定:向左旋转逆时针为“+”,向右旋转顺时针为“-”。每人测量3次,取3次中偏移角度和偏移幅度最小值。期间不暂停,不受外界声、光等因素干扰。 5)数理统计法。 排除受试者标准:年龄小于18岁,近6个月有下肢病症者或下肢有外科手术史者。3种步态分析前,剔除数据不全者4名,采用SPSS19.0软件进行相关统计学分析。组间差异用独立样本T检验或单因素方差分析,数据用均数±标准差( ±s)表示,百分比的显著差异性用卡方检验。P 0.05差异具有显著性,P 2 研究结果及分析 2.1 内、外八步态发生率 124名在校大学生的步态测试结果显示:在校大学生的步向角度为(7.5±8.4)°。按照Chin-Shan对正常步态的界定(步向角的正常范围为平均数加减1个标准差)[3],本研究以单侧或双侧步向角小于-1°为内八步态,大于16°为外八步态;左右侧不对称性以每人左右两侧步向角差值是否超过标准差8.4?为依据。测试结果显示:(1)在校大学生内八步态有35名,发生率为28.2%,外八步态33名,发生率为26.6%。(2)男、女大学生步向角均左侧大于右侧,不具显著性,但左右不对称比例分别为12.8%和43.6%,具有非常显著性。(3)男、女大学生步态性别差异非常显著。一方面,男生步向角左右侧均大于女生,导致男性外八步态发生率高,女生内八步态发生率高;另一方面,女生左右不对称发生率显著高于男生(见表1)。 研究表明,在校大学生步向角范围为(7.5±8.4)°,与Chin-Shan[3]对7岁左右儿童的研究结果基本一致,说明7岁左右步态基本定型。比课题组前期研究成果,儿童内八步态23%的发生率、大学生28%的内八步态发生率偏高,间接说明在没有干预的情况下,儿童内八步态自我矫正的几率几乎为零,如果生活、学习中有不良动作习惯,还会导致内八步态发生率提高。 本研究还发现,步态特点性别差异存在非常显著性:(1)男生双侧步向角均大于女生且有非常显著性,这一结果与张秀丽等[7]“男性大学生步向角较大,外八步态发生率较高;女大学生步向角较小,内八步态发生率较高”的观点相一致。儿童步态特点与发育特点有关,大学生步态特点的形成与中国传统文化、观念及由此产生的行为习惯密切相关。一般认为,男性走路时足外展是男子汉、霸气的象征,女子走路足内收则是淑女、有修养的象征。(2)左右不对称发生率较高,且女生明显高于男生。人体是一个整体关节链,左右侧步向角不一致会造成身体其他部位的不对称,如果进行高强度的运动,那么急、慢性损伤风险就会增加。因此,左右侧步向角差异程度较大的学生需要进行矫正。 2.2 不同步态足底压力特征 1)足底压力中心(COP)移动轨迹特征。 图2中虚线为COP轨迹(实线为步向角的判断标志线,足跟中点与第2跖骨的连线),展示足底压力步行支撑阶段不同时相的形状特点。(1)整体形状:正常步态的COP移动轨迹成平滑的弧弓,外八步态弧弓更大,且压力轨迹不如正常步态平滑,内八步态呈直线状态,没有弧度或弧度很小。(2)后跟着地时相:正常步态COP移动轨迹呈现“勾”状弯曲,内八步态无“勾”。(3)全足支撑阶段:正常步态COP移动轨迹呈平滑弧线型从足跟向足外侧转移后,又回到足前中部,内八步态则呈直线状态过度到中足,压力中心轨迹较陡直,外八步态的弧度较大且不如正常步态平滑。(4)蹬离地面时相:正常步态COP移动轨迹平稳过渡到前足中部后转向第1趾,内八步态在第3跖骨处有一个明显的折角,之后转向第1趾,外八步态在该时相与正常步态类似。 图2 内八(左)、正常(中)、外八(左)步态COP移动轨迹 2)足底冲量特点。 行走过程中,足底各区域所受冲量是重点关注的指标。但由于体重等个体性差异较大,本研究中足前、足中、足后部的冲量用相对于全足的相对值表示。如表2所示,内八步态足前部冲量比显著低于正常步态和外八步态,但正常和外八步态之间的差异不具显著性;内八步态足中部冲量比高于另外两组,与正常步态相比差异不具显著性,与外八步态差异有显著性。足后部占比,内八步态高于另外两组,与正常步态相比有显著性差异。 内八与外八步态同属不良步态,其相同点:足底压力中心移动速率峰值均较正常步态大,出现较晚且均在支撑阶段65%处。不同之处:(1)足跟着地阶段,正常步态和外八步态较相似,其压力中心移动轨迹较长且呈曲线,移动速率较大,使得足跟部压力更为分散;内八步态压力中心移动轨迹较短,移动速率较小,其足跟部压力更为集中。(2)全支撑阶段,正常步态压力中心移动轨迹是一条平滑的弧线,分布更为均匀,以较小且稳定的速率从足跟部平滑过渡到足中及前部,而内八步态是直线过渡到足中及前部;以较大速率过渡到足前部后速度突然降低,压力中心在足前部处缓慢移动,不能充分利用足底内外侧纵弓的缓冲作用。(3)足底不同区域所受冲量有合理的比例,相比正常步态和外八步态,内八步态足跟处尤其是足跟内侧冲量及峰值压强都较大,而外八步态的足底冲量分布特点与正常步态相似。 2.3 不同步态下肢等速肌力特点 1)下肢等速肌力力矩。 如表3所示,内八步态30 (°)/s旋内峰力矩,平均力矩均小于正常步态且差异具显著性;旋外峰力矩与旋外平均力矩内八均小于正常和外八步态,且具非常显著性;内八步态120 (°)/s旋内峰力矩、平均力矩小于正常步态,且差异显著,旋外峰力矩、旋外平均力矩小于正常步态和外八步态,且平均力矩都具有显著性;外八与正常步态相比无显著性差异。 1)与正常步态比较,P 2)下肢旋内、旋外等速肌力矩比例特点。 表4数据表明,在测速速度为30(°)/s时,内八步态峰力矩比值、平均力矩比值均值在3组中最大,且和外八步态比较具有@著性差异。外八步态峰力矩旋内旋外比值和平均力矩旋内旋外比值小于正常步态,且具有非常显著性。在测试速度为120(°)/s时,峰力矩旋内旋外比值、平均力矩旋内旋外比值,内八步态大于正常和外八步态,都具有显著性;正常步态均大于外八步态,但差异没有显著性。 以性别作为控制变量,对旋内、旋外等速肌力矩比值与步向角度进行相关性分析,结果显示:在测试速度为30(°)/s时,平均力矩比值与步向角度的相关系数为-0.290(P 3)下肢旋内、旋外关节活动幅度。 如表5所示,下肢关节在旋内、旋外关节活动幅度总体中比较,正常步态最高,内八步态次之,外八步态最低,但差异均不具显著性。旋外关节活动幅度方面,内八步态低于正常步态且具非常显著性,而旋内关节活动幅度3组之间差异不具显著性。 本研究显示:相比正常步态,(1)内八步态旋内和旋外等速肌力矩,不论是在30(°)/s还是在120(°)/s测试速度时都较小,且差异具有显著性,这和本课题组的前期相关研究结果一致:内八步态下肢肌力比正常步态肌力更为孱弱[7];而外八步态30(°)/s和120(°)/s角速度的旋外、旋内力矩均与正常步态接近,但均没有显著性差异。(2)内八、外八步态旋内或旋外力矩比值均与正常步态有显著性差异。相关分析结果表明,步向角与30(°)/s和120(°)/s两种角速度旋内或旋外平均力矩比值呈弱相关(R=-0.287和R=-0.290)且存在非常显著性。(3)内八步态的下肢关节旋外关节活动幅度较正常步态小,且差异具非常显著性,外八与正常步态的差异不具显著性。建议:对内八步态的矫正,一方面,应注重旋内、旋外肌力同时加强的基础上提高下肢旋外肌力;另一方面,需要采取有效方法提高下肢各关节旋外关节活动幅度。 2.4 劝瞬教FMS评分特点 表6显示:(1)正常步态FMS总分显著大于内八和外八步态,内八和外八步态之间无显著性差异;(2)正常步态举棒深蹲、肩扛棒跨栏、弓步下蹲3个动作评分均显著高于其余两组;(3)躯干稳定性动作评分,正常步态高于内八步态且具非常显著性,但与外八步态没有显著性差异;(4)内八步态单侧直腿上抬动作评分显著高于正常和外八步态。 FMS以日常生活、休闲娱乐、体育项目等身体运动中的基本动作为主要内容,以受试者完成动作模式是否符合生物力学原理为评分标准,通过7 个基本功能动作判断人体运动链中存在的薄弱环节,发现潜在的伤病风险,为进行个性化体育锻炼和训练提供依据。本研究显示,内八、外八同属不良步态并表现出相同特点:功能性动作筛查评分分别为13.4分和14.5分,与正常步态16.9分具显著性差异。这一结果表明:一方面,内八、外八步态的形成不仅与下肢因素有关,而且与人体更多的薄弱环节相关,通过矫正动作提高FMS评分可以作为内、外八步态改善的方法之一;另一方面,如果参加同样强度的体育活动,内、外八步态者发生伤病的可能性更大。 与正常步态相比,内八步态者有5个动作的评分较低,分别是举棒深蹲、肩扛棒跨栏、直线弓步下蹲、单侧直腿上抬和躯干稳定性。其中,举棒深蹲、肩扛棒跨栏、直线弓步下蹲3个动作,包括日常生活及各种体育活动中下肢支撑完成的3种模式:双足左右站立、单足站立及双足前后站立,单侧直腿上抬反应髋屈灵活性,躯干稳定性反应核心力量的强弱。 深蹲动作以双足左右支撑站立完成,是日常生活中的基本动作元素。该动作要求下蹲过程中身体保持稳定,棒置于头上,膝关节不出现内扣现象,前移不超过足尖。内八步态的均分为1.8分,外八步态为2.0分,均显著低于正常步态的2.8分。内八低分的原因主要是下蹲过程中双膝内扣,这会导致髌骨和膝关节附属韧带负荷较重,软骨及半月板受力不均,在时间延长或外部负荷加大的情况下,急慢性运动损伤风险会增大。肩扛棒跨栏步以单足支撑站立完成,要求躯干正直、身体平衡稳定的同时,对侧下肢抬起一定的高度并能控制地还原,日常生活中的走、跑、跳等都以这个动作为基础。内八和外八步态的均分均为1.8分,显著低于正常步态的2.4分。低分的主要原因多为摆动腿膝关节内扣或外展,躯干左右摇晃或肩部左右旋转。直线弓步以双足前后分立支撑完成,要求受试者下蹲过程中身体稳定,头、躯干、骨盆保持功能解剖中立位,对核心力量和下肢关节灵活性有一定的要求。内八和外八步态分别为2.2分和2.4分,显著低于正常步态组的2.8分。内八步态者低分的主要原因是动作完成过程中躯干不能保持稳定,左右摇晃。 综合肩扛棒跨栏和直线弓步下蹲两个动作特点可以推断:相对正常步态者,内八和外八步态者完成有单足支撑动作任务的经济性和表现力可能会较差,如相同时间内跑步距离、相同距离跑步用时、相同时间和距离以及受伤几率等,均有待于进行后续研究。 躯干稳定性要求受试者做一个标准俯卧撑,即要求受试者躯干保持平板的情况下,双臂肘关节伸直撑起。内八步态均分仅为1.0分,低于正常步态2.4分,差异非常显著,说明内八步态的形成不仅是下肢因素所造成,核心力量强弱、躯干稳定性大小也是主要原因。与其他动作评分结果不同,单侧直腿上抬动作内八步态评分显著高于正常和外八步态,即相对于正常和外八步态,内八步态者的髋关节屈曲灵活性较好。由于缺乏这方面的研究资料,尚不能对这一现象做出解释,有待进一步深入探讨。 2.5 内八步态动态平衡特点 如表7所示,内八步态动态平衡能力较正常步态和外八步态差,表现在闭眼1 min原地踏步走过程中的偏移和旋转均较大。偏移距离,内八步态最大,正常步态次之,外八步态最短,但无显著性差异;旋转角度方面,内八步态也是最大的,且与正常步态具有显著性差异。 1 min闭眼原地踏步属于无干扰自动态平衡检测,在排除视力情况下对受试者动态平衡能力进行测试。影响人体平衡能力的因素很多,可分成内因和外因,重心、稳定角和支撑面等为外因,性别、体重、年龄、视觉、前庭感受器、本体感觉和骨骼肌力量等为内因。本研究中1 min闭眼原地踏步受试者均为医学上的健全人,体重、性别、年龄差异均不具显著性,戴眼罩排除了视觉因素,走路对肌肉力量要求不高。因此,本研究的动态平衡测试检测的主要是受试者的本体感觉和前庭感受能力。内八步态者动态平衡能力较正常步态者差,主要体现在偏移角度;3种步态方面,内八步态最大,与正常步态相比差异具显著性。在踏步的过程中,主观意识在保持踏步动作的完成一致性,但是本体感觉及前庭功能的薄弱,致使每一次踏步之间产生的微小差异不易被感知到,导致踏步持续偏转和偏移。 综上所述:一方面,外八与内八步态同为不良步态,有相同的特点,如足底压力中心移动速率峰值出现较晚,功能性动作筛查评分均较低等。另一方面,两者的生物力学特点不是简单的相对或相反,外八的很多特点与正常步态相似或相近,如足底冲量分布、下肢肌力、关节灵活性、动态平衡稳定性等。这也意味着影响外八的生物力学因素及形成机制与内八步态不同,需要更多的深入研究。 生物力学论文:白内障手术精细化,数据“描绘”角膜生物力学特性不可少 “身处在医改大潮中,很多y解的医学课题需要我们去攻克,除了科研问题,在当前医改工作当中,不管是公立医院或是民营医院,如何解决好看病难看病贵的问题,是当下作为一名医师和医院管理者必须要做好的一件工作。” ――天津市眼科医院院长汤欣 过去几年中,对角膜组织的生物力学特性及其对角膜疾病影响的研究越来越多,成为预防和评价相关眼科疾病关注的话题。 在精准医学・创新学术论坛暨2017济南协和眼科中心高峰论坛上,中华医学会眼科学分会常务委员、天津市眼科医院院长汤欣教授从临床思考的问题出发,深入阐述了白内障手术中角膜生物力学特性。汤欣教授从4个方面揭示了角膜生物力学性能测量在角膜疾病诊断、角膜屈光手术效果预测及眼内压测量等方面的重要意义――应用可视化角膜生物力学分析仪(Corvis ST)测量老年人角膜生物力学参数,分析了角膜生物力学特性;观察白内障超声乳化术后轴性高度近视患者角膜生物力学变化;同时分析了不同手术切口方式的生物力学改变;并比较了飞秒激光辅助的白内障手术与超声乳化手术术后角膜生物力学变化。 汤欣教授首先介绍了力学的基本概念。他指出,力的效应是指在人体内广泛存在力对介质、组织和器官的运动效应。生物体内应力应变与细胞生长的关系就是应力与生长关系的理论。应力作用于单位面积上的表面力。在力学中按受力后是否形变分为刚体和变形体,角膜属于变形体。 生物力学研究对角膜有何意义? 生物力学是指应用物理力学的方法和理论来研究生物和人体在宏观和微观水平上的力学性质和行为。它是分析发生在生命活动过程中的各种力学现象和过程,也是了解生物和人体一部分及相对于另一部分,以及整个机体在空间和时间上发生位移和运动的力学规律。 角膜与青光眼、屈光密切相关。与生物力学相关的角膜组织结构特点有:角膜从前到后分为上皮细胞层、前弹力层、基质层、后弹力层、内皮细胞层5层。角膜组织是人体典型的粘弹性组织,其5层结构有其不同的与组织结构相关的生物力学特点。白内障的摘除手术,主要经历三个阶段,首先是撕囊,在晶体前囊膜开一个圆形的口子;然后进行超声乳化,将白内障的晶体核震荡成小碎块吸出来;最后,植入人工晶体。以前眼科医师对角膜的生物力学特性了解不多,只是看看角膜是否透明,十几年前白内障手术被视为复明手术,如今白内障手术已经归结到屈光手术,需要我们更多地了解影响屈光手术疗效的因素。 角膜整体抗张强度主要来自含有胶原纤维的前弹力层和基质层。了解到这一点,对我们设计手术切口十分重要。前弹力层结构特点如下:8~12μm无细胞透明结缔组织,由直径20~20μm的胶原纤维以非束状且无规则方式排列而成,人眼角膜各层组织结构中其黏附性抗拉强度最大。基质层粘合力:角膜基质层间黏合力最强至最弱的区域依次为周边前部1/3基质、中央前部1/3基质、周边后部2/3基质、中央后部2/3基质、后弹力层。(王雁,赵堪兴,《飞秒激光屈光手术学》,人民卫生出版社,2014,北京)。 手术切口如何设计才是合理的?很多医师为节省时间,行白内障手术是一刀直接插入,但我们始终行三平面透明角膜切口,对黏合度、术后的密闭性和预后更好。阶梯状隧道切口切断板层组织相对更少,对术后角膜切口的张力强度更有益。手术切口设计优劣的衡量标准主要有两条:一是减少术后角膜源性散光,二是避免术后可能造成的切口严重感染。 弹性(Elasticity)是指材料变形后恢复原有形状的能力。弹性模量为描述角膜弹性材料特性指标之一,弹性模量=应力/应变,弹性模量值越高,代表材料越硬。人角膜应力-应变关系呈现非线性的特点。黏性(Viscosity)是指流体受到剪切力或拉伸应力时抵抗形变的能力。黏性是流体的固有属性,描述流体黏性大小的物理量为黏度,也称粘滞系数。黏弹性(Viscoelasticity):材料在变形过程中同时表现出弹性和黏性,产生蠕变,应力松弛和滞后。各向异性(Anisotiopy)是指材料特性在各方向上不具有一致性。角膜不同部位胶原纤维交联不同角膜,中央板层之间的黏合力明显小于周边部,下方层间黏合力小于上方、鼻侧及颞侧周边。 以往对角膜的注意点如下:角膜的非对称Q值:非球面IOL,手术导航系统/角膜后面表面的散光:Toric IOL。角膜切口的构型,密闭性和生物力学性能。角膜作为人体最重要的软组织之一,对其特性的完整描述除了角膜厚度、曲率等形态学指标,还应包括角膜在受力时表现出的生物力学特性。角膜生物力学特征颇为复杂,且不是固定不变的。临床眼科中角膜的微观结构发生变化,角膜生物力学属性也会随之发生变化,且随年龄增长呈现下降趋势。 角膜生物力学性能的测量主要包括离体测量和活体测量两类,前者包括角膜轴向拉伸法、角膜膨胀法、离体全眼球膨胀测量法等,不能真正反映活体角膜生物力学特性,临床医师很少使用。后者可包括激光共焦显微镜、超声弹性显微镜、眼反应分析仪(ORA)、可视化角膜生物力学分析仪等进行测量。 Corvis ST是一种新型的活体角膜生物力学性能的仪器,可以客观地显示这一过程。全球第一台可视化角膜生物力学测量仪,可快速、非接触、自动化采集。其原理是通过超高速Scheimpflug拍摄技术,以每秒4330帧,空气脉冲后在31毫秒内可捕获140幅图像,拍摄范围为水平方向8mm。初始状态(Original state)是角膜未接触气压脉冲。中央角膜厚度(CCT)即角膜顶点处角膜前后表面垂直距离。第一次压平包括时间、速度和长度。第一次压平时间(First applanation time)是指角膜由初始状态至第一次压平经过的时间;第一次压平速度(Velocity in)是指第一次压平时,角膜顶点压陷的速度,方向为正值。最大压陷是指角膜顶点处于最大变形幅度时。最大压陷时间指的是角膜由初始状态至最大压陷经过的时间。反向曲率半径是指最大压陷时,角膜前表面曲率半径。峰距是指最大压陷时,角膜非变形部分最高点之间的距离。变形幅度是指角膜由初始状态至最大压陷,角膜顶点产生的垂直距离。 第二次压平(applanation2)是指角膜中央0.5mm区域形态由凹面向凸面转变的瞬间,包括时间、速度和长度。第二次压平时间是指角膜由初始状态至第二次压平经过的时间。第二次压平速度(Velocity in)是指第二次压平时,角膜顶点反弹的速度,方向为负值。第二次压平长度是指第二次压平时,角膜前表面压平部分的长度。 眼轴长度、角膜曲率:对角膜生物力学参数有无影响? 汤欣教授介绍,我院的第一项研究是应用可视化角膜生物力学分析仪,Corvis ST测量不同眼轴长度和角膜曲率的老年人角膜生物力学参数,分析探究其生物力学特性。研究收集拟接受白内障手术术前人群,共220人(426只眼睛),平均年龄为69.97±5.81岁(60-80岁)。依据不同性别分组,眼轴长度(AL)在22~24mm,角膜k值在42~44D之间:男性44眼,女性49眼,依据不同眼轴长、不同角膜曲率分组,观察不同眼轴长组间的生物力学是否有变化,同时进行正常眼轴长的不同角膜曲率组建的生物力学对比分析。结果显示,不同性别的组间角膜生物力学没有明显改变。 我们对不同角膜轴长进行分组(角膜k值42~44D):第一组为22~24mm,平均数22.92,标准差0.53,共53例;第二组为24~26mm,平均数24.64,标准差0.52,共54例;第三组 26mm,平均数28.64,标准差1.76,共54例。同时在不同角膜曲率分组中发现,角膜曲率越大,角膜越陡峭,需要更大的力量来压平。角膜达第一次压平时,在同一气压脉冲的作用下,第一压平长度越小。第二压平状态中,此过程的作用力主要包括角膜黏弹性、眼内压和逐渐减小消失的气流。角膜曲率越大,可能会导致角膜本身的黏弹性降低,角膜在返回原始状态时所受的回弹力相对小,导致第二压平长度越小。 不同眼轴长的组间分析结果显示,随着眼轴的变长,角膜变陡峭,角膜曲率增大,角膜本身的黏弹性降低,角膜在返回原始状态时所受的回弹力相对小,导致第二压平长度越小。眼轴长度增加到一定长度时,眼球整体扩张而角膜厚度也会随之变薄。角膜的厚度增加角膜的硬度,相应的具有抗变形和快速修复的功能。眼轴越长,角膜厚度明显变薄,导致角膜在气压脉冲的作用下发生形变过程中角膜抗压强度小,相应的最大合莘度变大。用生物力学测量的眼压,是修正了角膜厚度和硬度的因素得到的,因此更为准确。随着眼轴长度的增加,眼内压有逐渐增高的趋势,且眼轴长度大于26mm,眼压增高的幅度最大,与本研究中眼压随眼轴长度的变化趋势一致。眼内外受压后的变化速度与角膜的黏弹性有关;眼轴长的角膜厚度薄,抗压能力也就变弱,在同一压强的条件下,抵抗力弱的角膜达第一压平状态所用的时间也就越长。 高度近视的白内障患者手术切口要精细 第二项研究是应用Corvis ST测量仪观察白内障超声乳化术后轴性高度近视患者角膜生物力学变化。Valbon等研究发现超声乳化术(PHACO)会引起角膜厚度增加及角膜生物力学性质减弱,从而导致角膜生物力学特性发生改变。随眼轴的过度增长及高度近视的发展,角膜的微观结构会随其发生变化,引起角膜损害,从而导致角膜生物力学特性发生改变。 轴性高度近视角膜和正常人角膜在进行Phaco手术前后,角膜生物力学参数的变化是否一致?我们设置了实验组与对照组两组。年龄54.85±4.78 vs.56.41±5.29,性别(男/女)18/16 vs.15/19,眼轴29.04±1.72mm vs.23.04±0.37mm,角膜曲率45.34±1.31 vs.44.48±1.42。晶状体核硬度Ⅱ级核16例,Ⅲ级核18例,Ⅱ级核15例,Ⅲ级核19例。研究结果显示,术后1周变化值与眼轴长度有正相关关系。 随着眼轴变长而眼球扩张胡使角膜变薄。角膜的生物力学特性大部分由基质层体现,组成基质层的胶原纤维的结构及成分决定了角膜的弹性性能,超声乳化术(PHACO)术后基质层角膜细胞密度明显增加。术后1周角膜不同程度的水肿及角膜基质层细胞的增加,使角膜抗压强度增强,在同一气压脉冲的作用下使最大压陷深度减小,由于角膜厚度增加,最大压陷深度减小从而导致峰距增大。正常眼轴组术后中央角膜厚度呈先增厚后逐渐恢复,主要是由于术后暂时性、可逆性的角膜水肿引起,角膜生物力学的相关参数也随角膜水肿的消退而恢复到术前水平。随着高度近视眼轴长度的增加,后部巩膜出现葡萄肿而变薄,通过力的传导作用,对角膜产生向周围的牵拉作用,使角膜的基质层发生细微的生物学变化,角膜的生物力学也会随之发生一定的改变。长眼轴组生物力学参数在术后一周的变化量要比正常组大,且长眼轴组术后1月与术前相比变化量要比正常眼轴大,且结合手术各个时间点的变化趋势图可以看出,长眼轴组术后角膜生物力学更易发生变化且恢复速度较正常组慢。 在相关性分析中发现高度近视组术后1周中央角膜厚度的变化量、矫正眼压的变化量、最大形变幅度的变化量与眼轴存在正相关性,而正常人组与眼轴均无相关性,从另一方面证明了角膜生物力学及眼压会受到眼轴的影响。本研究的结果提示我们,对于高度近视的白内障患者,在进行手术中,手术切口的设计和制作要更加精细,隧道的长度应适当延长,尽力避免外切口边缘的豁口。此外,由于手术后恢复的时间延长,手术后验光配镜的时间应适当延长。 飞秒激光与超声乳化术,术后角膜生物力学有何变化? 第三项研究是应用Corvis ST测量仪,比较飞秒激光辅助的白内障手术与超声乳化手术术后角膜生物力学变化。飞秒激光技术在临床上应用越来越多,但在白内障手术的辅助作用也存在争议,目前比较认可的是飞秒激光撕囊更精确。对手术技术好的眼科医师而言,飞秒激光的性价比有限,但在精准方面有一定的优势。飞秒激光对每个患者角膜切口的结构能实现一致性,撕囊口更居中,直径大小完全一致,更加精准。对于普通硬度的白内障晶状体核,飞秒激光术后预后好,但对于更硬的晶状体核,飞秒激光术后角膜水肿的情况反而会加重。白内障晶状体核硬度越大,需要采用的超声能量越大、时间越长,对角膜组织内皮细胞的影响越大,角膜水肿越明显。这也提示我们,要根据实际情况进行先进设备的临床应用。发达国家的白内障患者应用飞秒激光效果很好,因为晶体核硬度普遍不高,碎核容易;我国白内障患者晶状体核往往硬度很大,飞秒激光碎核的效果就不太理想。 传统超声乳化白内障手术的对象和方法是,应用前房穿刺刀在11点方向作一透明角膜缘隧道切口,大小约3.0mm,辅助切口位于角膜缘2点方位。飞秒激光白内障手术应用LenSx飞秒激光系统进行环形截囊、晶状体核裂解、透明角膜隧道切口的制作,在11点方向做角膜缘隧道切口,参数大小均设为3.0mm,辅助切口均位于透明角膜缘2点方位。 超声乳化术(PHACO)组术后1周第一次压平长度变大,第二次压平长度变小,术后1个月恢复至术前水平。飞秒激光超声乳化手术(FLACS)组第一次压平长度、第二次压平长度术后1周、术后1个月较术前无明显变化。术后1周PHACO组第一次压平长度比FLACS组大、第二次压平长度比FLACS组小,两组术后1个月均恢复至术前水平,无统计学差异。 PHACO组术后一周峰距、最大形幅度变大,术后1个月恢复至术前水平。FLACS组峰距、最大形变幅度术后一周、术后1个月较术前无明显变化。术后1周PHACO组峰距、最大形变幅度距比FLACS组大,两组术后1个月均恢复至术前水平,无统计学差异。 PHACO组术后1周的角膜生物力学还是有一定的变化。手术切口的构型不确定,第一次压平长度变大、第二次压平长度变小、峰距变大、最大形变幅度变大,但到术后1个月,随着术后伤口的愈合,角膜生物力学参数就恢复到术前水平。超声能量使用过大,导致角膜水肿,术后1周角膜中央厚度(CCT)变厚,眼内压(IOP)升高。术后1个月,随着术后伤口的愈合,角膜生物力学参数恢复到术前水平。 角膜是一种非常复杂的各向异性(anisotropic)组织。中央角膜的强度取决于层间蛋白多糖结合,角膜基质板层间的黏合力和胶原纤维交联作用在前部及周边的角膜基质层分布较大,可以向下方板层传递向心的作用力,从而提高角膜的抗张力与韧性。角膜生物力学描述角膜组织对施加到它们的力的反应,包括外部施加的力和角膜固有性质之间的相互作用。 角膜的基质层约占角膜总厚度的90%,包含了约200~250个胶原纤维板层,相邻的纤维板层之间有相互交联的胶原纤维束,为角膜板层间剪切阻力,以及板层间张力负荷的传递,提供了重要的结构基础。而且前部的角膜基质板层排列比后部更加致密,具有更多的倾斜分支和交联。因此前部的角膜基质层较后部基质层承担着更大的生物力学作用。此外,周边部角膜的基质也比中央区具有更强的延展性,即更强的的韧性与张力。 汤欣教授介绍,最近我们还在开展阶梯状隧道切口(微切口)和普通切口的临床分析研究。初步发现1.8mm的微切口组和2.8mm的普通切口组两组间无明显差异。提示我们,在手术中一味追求微切口,以至于对不同硬度的晶状体核都采用微切口是不可取的。用微小的切口去处理更硬的晶状体核,使用的超声能量会越大,时间会越长,因此在临床中应根据具体情况应用不同的切口方法。比如,对于Ⅴ级(极硬核),传统的小切口白内障囊外摘除术(ECCE)能给予非常好的处理,术后第一天角膜非常透亮,而用超声乳化或飞秒激光可能角膜水肿严重。在手术切口制作方面的临床研究结果显示,阶梯状隧道切口好于单面隧道切口,隧道切口不能过短,切口两侧不能有豁口,隧道上层不能过薄,外切口位置不要位于角巩膜处,避免球结膜水肿,影响手术操作。 他最后强调,随着医疗检查诊断技术的发展,眼生物力学性能的重要性被逐渐认识,角膜生物力学性能测量,在角膜疾病诊断、角膜屈光手术效果预测及眼内压测量等方面都具有非常重要的意义,需要引起临床研究者更多的关注。 生物力学论文:竞技武术散打踹腿技术的运动生物力学分析 摘 要 众所周知在武术散打运动项目中,腿法技术训练质量越高,运动员成绩越好,在瞬息万变的激烈比赛中腿法技术运用的实效性越好,运动成绩越好。在散打技术中,蹬腿和侧踹腿是遏止国外运动员擅长的重拳及近身搂摔打法的实效技术。在训练中要针对性的提高其动作速度和攻击威力,对于运动员反守反击意义重大。我们通过生物力学软件对前腿侧踹这个具有代表性的动作进行客观而系统的分析,从而归纳其内在的运动生物力学特点和规律,对今后的教学与训练提供科学的理论依据,对提高散打运动员的成绩有十分重要的意义。 关键词 竞技武术 散打踹腿技术 运动生物力学 分析 1绪论 根据散打的动作特征和技术要求,每一个踹腿动作过程中都要经历提膝、翻小腿和踹击三个阶段,而踹腿动作中的翻小腿和踹击往往是同时进行的,所以我们将其分为提膝和翻踹两个阶段。同时为了叙述方便,我们将为完成技术动作支撑人体重心的腿称为支撑腿,而进攻击打目标的腿称为攻击腿。运动技术水平的表现跟腿法技术密切相关,自古就有谚语“手是两扇门,全凭腿打人”,这充分说明了腿法技术在散打运动中的重要作用。根据马学智对1999年全国武术散打锦标赛的研究表明:在进攻技术中,腿法比拳法的运用次数多。而在众多的腿法中踹腿是直线性腿法的典型代表,又有“先锋腿”之称。因它在技、战术上具有能攻善守之优点,且在打击力量、打击速度等方面明显优于其它腿法动作故被运动员视为进攻得分的主要动作之一,是散打中运用率较高的腿法。马莉芳、韦海峰对武术散打王争霸赛腿法技术的运用进行分析得知,侧踹腿共运用544次,占整个腿法使用总数的24.8%,仅次于横踢腿,是有效的得分手段之一。从现场观察统计来看,侧踹腿攻击部位多在胸腹部,缺乏高、中、低位的变化,攻击距离也有一定的局限性。梁亚东、肖红征对“第5届世界武术锦标赛”散打决赛腿法技术运用进行分析,结果表明:运动员掌握腿法技术的好坏直接影响其比赛成绩。腿法技术训练质量越高,在瞬息万变的激烈比赛中运用的实效性越好。蹬腿和侧踹腿是遏止国外运动员擅长的重拳及近身搂摔打法的实效技术。在训练中要针对性的提高其动作速度和攻击威力。对前腿侧踹这个具有代表性的动作进行客观而系统的分析,从而归纳其内在的运动生物力学特点和规律,对今后的教学与训练提供科学的理论依据将有十分重要的意义。 2研究现状 查阅《体育与科学》、《中国体育科技》、《体育文史》及北京体育大学、上海体育学院等12所体育院校的学报,《浙江体育科技》、《辽宁体育科技》等14家体育科技期刊近十年来有关散打运动方面的研究文献以及武术领域专著和论文后得知,国内学者对散打运动训练方法、战术应用、营养卫生及赛制改革等方面的研究取得了一定的成绩,但真正对散打运动技术动作进行深入研究还显得不够,运用运动生物力学的研究方法进行探讨散打动作技术的成果还非常有限,其文献报道寥寥无几,更谈不上综合分析和量化指标。关于竞技武术散打踹腿术的生物力学分析这一课题目前尚属缺乏。武术对抗性项目的开展,从武术套路的攻防含义中彻底地分离出来,形成了具有实用性技击对抗的体育项目――竞技武术散打。它是两人按照一定的规则,运用武术中的踢、打、摔和相应的防守等技法进行徒手格斗对抗的现代竞技体育项目。是中国武术的重要组成部分。武术是中华民族文化的瑰宝,在几千年的发展过程中,由于科学技术不发达,没有先进的实验仪器和科学的理论支持,没有条件对拳理、拳法做科学的分析研究。因此,前辈武术家在练拳习武的过程中,只能由感而发,将拳理、拳法中的一些原理及规律以感性认识的方式记录下来,以指导后人习练武术,少走弯路。理论源于实践,理论反过来又能指导实践,促进实践更好地发展。竞技武术散打作为一项体育运动,已经推向世界,如果没有坚实的理论为基础,它的发展就不容乐观。所以,竞技武术散打的发展需要有一系列的科学理论为其奠定基础,对散打基础理论的科学化、系统化研究已经成为摆在我们面前亟待解决的问题。运动生物力学作为体育运动的基础理论,也是散打技术改M和提高的重要依据之一,故用运动生物力学原理对散打技术动作进行分析具有重要意义。人体任何合理的动作都要遵循运动生物力学原理,竞技武术散打运动也不例外。任何合理的散打技术动作都必须符合人体解剖学、运动生物力学原理、运动学规律和武术技击原理。运动生物力学是散打运动存在和发展的最重要的理论依据之一,散打任何技术动作都是在人体自身的内力与外力整体作用下完成的,运动生物力学原理贯穿在散打每个技术动作中。竞技武术散打与运动生物力学原理交融渗透、密不可分。竞技武术散打作为一项体育项目,其动作技术有着自身内在的规律性,如果不对这些规律进行科学把握,没有一个标准化的通用技术,竞技武术散打就不可能更好地发展下去,甚至难以让世人接受。竞技武术散打要想走向世界,和西方体育运动相互融合,共享一个“蛋糕”,就必须与现代科学知识相结合,走科学化的发展道路。本人在查阅了大量的文献资料发现在散打中有关技法的论述较多,但大多是基于经验介绍,缺乏应有的理论依据。运用生物力学手段对技术动作进行诊断和评价的报道极为鲜见,即使有也是零星的缺乏理论深度的或者研究方法和测试仪器已经不能适应现代体育运动发展要求的。从目前运动生物力学动作技术研究的方法和范畴分析,已经深入到通过三维测试分析系(下转第146页)(上接第144页)统等来评价和诊断动作技术,但在竞技武术散打运动中还很少见到。 3研究方法 本人采用QUALISYS-MCU500红外远射测试系统与三维测力平台测试系统对散打腿法中较为常用的前腿踹腿技术进行研究,对不同水平运动员(优秀组与非优秀组)每组10人,共20人的踹腿技术进行髋、膝、踝关节角度测试、速度测试,并分析,力求找出前踹腿技术的运动生物力学特点及内在的规律,为进一步丰富、完善散打技术理论、优化动作技术、规范技术规格、预防损伤和科学选材作前瞻性探索。 5结论 建议散打运动应该更加科学化地发展,对动作技术的研究应该多借助一些运动生物力学、解剖学、生理学的研究方法和手段,并采用当今先进的实验仪器进行测试与分析,使散打理论得到科学的验证与补充,不断丰富散打理论,以推动其更好的发展。 生物力学论文:攀岩中“侧拉”动作的生物力学分析 摘 要 采用文献计量方法对中国知网上发表的关于攀岩训练中动作分析的论文进行了研究重点的分析。研究主题包括肘关节屈伸肌的力学特征、肘关节等速肌力评定和“侧拉”生物力学分析。侧拉技术的生物力学合理性表现为侧对岩壁时人体重心更靠近岩壁,重力产生的倾倒力矩小;膝关节的屈伸不会把人体顶离岩壁;人体重心在形成侧拉两关节点的连线附近,几乎不产生使人体翻转的力矩,可以使另一手臂和腿做较大幅度的自由运动,分析得出最合理最省力的侧拉动作。 关键词 攀岩 生物力学 侧拉动作 技术分析 本文运用文献资料法对动作技术的分析加以概括,特别是关于运动生物力学的研究分析。很多研究中都运用到了运动生理学的相关指标,如肌电测量分析法,当然生物力学的实验研究少不了,如平面定点摄影测量法。这些方法均是为了找出优秀动作的运动学参数指标,寻求该动作过程的运动学特点,揭示运动员完成合理动作的规律和技术动作要领,并制定针对性的科学训练方法,促进运动员快速掌握动作技术,进而提高攀岩运动的竞技水平。 1侧拉的分类 侧拉动作 1:开始动作时运动员身体正对岩壁身体重心离岩壁远而不利于完成动作。 侧拉动作 2:开始动作时运动员身体侧对岩壁,但支撑腿(左)和岩壁之间的角度太大。 侧拉动作 3:开始时运动员身体侧对岩壁,支撑腿的外测尽量贴近岩壁。 2平面定点测量的结果分析 2.1攀岩时人体重心的特点 人体重心是人体各环节所受重力合力的作用点,攀岩时只有手和足附着在岩壁上人体其它部分均在岩壁之外,由岩壁与人体的位置关系可知,攀岩时人体重心在岩壁之外,重力不仅对人体产生向下的作用力,同时还产生使人体向外倾倒的力矩,因此重力是破坏人体平衡的主要作用力,人体重心的位置对攀岩时人体的平衡非常重要。 2.2保持平衡所需力量 人体重心的位置对攀岩时人体的平衡非常重要。动作1和动作2在做起始动作时重心在两支点连线的左方但中间动作时在两支点连线的右方,在这个过程中为了保持身体的平衡手臂做了很多的功也就是手的拉力用了很大的劲,而动作 3 的起始动作时重心在两支点连线的右方,所以在完成动作时很省力,动作是科学的。 3三种侧拉动作的力学分析 侧拉动作1和侧拉动作2在起始动作时重心在两支点连线的右侧,但中间动作时在两支点连线的左侧,在这个过程中为了保持身体的平衡,克服重力给人体带来的转动效果,手臂的拉力起了主要的作用,用了很大的力量。而动作3的起始动作时重心在两支点连线的右方,人体重心主要是垂直方向的运动,所以在完成动作时比较省力。同时侧拉3的动作特点是身体侧对岩壁,身体对侧手脚接触岩壁,另一只腿伸直用来调节身体平衡。人体重心更靠近岩壁,倾倒力矩小。另外支撑腿在由屈到伸的过程中人体重心只是向上移动,不会被顶离岩壁,倾倒力矩不会增加,随人体重心提高侧对岩壁可以使右臂仍然可以向下拉,抵抗倾倒的力矩不会减小,平衡维持比较容易,同时可以利用全身的高度去抓握上方支点。 4采用侧拉技术动作合理性(侧拉动作3)的力学分析 侧拉动作3的特点是身体侧对岩壁,身体对侧手脚接触岩壁,另一只腿伸直用来调节身体平衡。力学合理性表现为两个方面,一是由于侧对岩壁,人体重心更靠近岩壁,倾倒力矩小。另外支撑腿在由屈到伸的过程中人体重心只是向上移动,不会被顶离岩壁,倾倒力矩不会增加,随人体重心提高侧对岩壁可以使右臂仍然可以向下拉,抵抗倾倒的力矩不会减小,平衡维持比较容易,同时可以利用全身的高度去抓握上方支点。 另外,侧拉时人体重心点一直在左手和右足攀登附着点的连线附近,由于力臂很小,这样在人体上升用右手触摸下一点时人体重力几乎不产生绕纵轴的使人体翻转的转动力矩,这样右手就可以比较自如的去触摸和把握下一点,左腿也可以进行较大幅度的活动。 5不同类型侧拉技术肌电测试结果的分析 在三种侧拉动作的对比中侧拉动作3的膝关节角度开始变化时肱二头肌还没开始发力,股外侧肌是促使身体向上移动的主要发力肌肉。 另外,在三种侧拉动作的对比中侧拉动作3的发力顺序间隔明显股外侧肌――腓肠肌――背阔肌――肱二头肌,说明在侧拉动作3的过程中股外侧肌是最先参与发力的而且发力而且持续时间长,贡献的力量最大,是主要用力肌肉,相反肱二头肌的参与时间晚,持续时间短,贡献的力量最小。不同侧拉动作各肌肉发力大小比较可以看出侧拉动作3的肱二头肌积分肌电值最小,股外侧肌积分肌电值最大。 在难度攀岩中如何合理的应用技术动作调整身体平衡,节约上肢力量直接决定运动员的比赛成绩,从以上对比看出侧拉动作3是这三种动作中最合理的动作,同时也提醒我们在日常训练中不要单单注重上肢力量的训练,下肢力量的训练也是很有必要的。 生物力学论文:不同专项特征动作中足部运动的生物力学研究 摘要:本文采用文献资料法,结合前人研究结果和方法,对网球、足球两个专项的特征动作的足部运动进行了生物力学分析,研究结果表明:1. 足部承担离地蹬伸任务时前足承担主要载荷,中后足受力不显著,足部承担落地缓冲任务时,后足和中足受力增大,前、中、后足共同承担身体载荷。2.足球项目前足内侧压强峰值最大,网球相对较小。3.网球运动中,趾区的压强峰值超过第一跖趾关节区;足球运动中,第一跖趾关节区和趾区压强峰值大。 关键词:足底压力分布、踝关节、专项运动 生物力学的研究范围包括整个人体,足部生物力学的研究是其中重要的一部分。由于体育运动中,运动损伤的多发性使其成为众多科研项目的焦点内容。其中,踝关节损伤是所有运动损伤中最常见的运动损伤之一。这类损伤经常发生在篮球、排球和足球等通常需要迅速敏捷地跑动、急停和跳起的项目中。因此,不同专项足踝部的伤病发生机制与防治已成为学术界研究的热点。此外,随着专项运动员和教练员对专项运动鞋的防伤能力和功能表现力的要求越来越高,对不同专项动作中足踝部的生物力学特征研究就显得尤为紧迫和重要。本文在阅读大量相关文献的基础上,应用目前最先进的足底压力分布测试系统,对网球、足球2个专项的6名男子大学生运动员进行了2个特征动作的足部的生物力学分析。试图通过不同项目指标的对比分析得出不同专项的足底压力和运动学特征,从而为足踝部损伤研究和运动鞋专项化的相关领域提供实验依据和理论基础。 1.研究方法: 1.1文献资料法 1.2实验法 1.3对比分析法 2.研究对象:本研究选取湖北大学体育学院6名本科生为研究对象,其中三名为足球专项,3名为网球专项。6名受试者均无下肢足底足踝病痛史。 3.实验器材:1.Novel Pedar system (鞋垫式足底压力测量系统)――垂直压力测量/静止状态和运动状态. 2.身高、体重测量器 4.实验步骤: 4.1.进行Novel Pedar system 足底压力分布测试系统的连接和调试。 4.2要求受试者均穿着运动服装、体操鞋,测量受试者身高、体重后登记受试者情况。 4.3选择符合各受试者鞋内底尺码的测试鞋垫,确保测试鞋垫边缘无折痕,鞋垫大小与鞋内底边缘吻合,配戴测试设备后,受试者进行3-5分钟适应性动作练习。 4.4采集网球、足球2个项目运动员各自专项特征动作的足底压力分布数据,共2个特征动作分别是网球项目中网前急停反手截击球(右手执拍), 足球项目中的急停转身跑左转90度,每人每个动作测试三次,2次动作间隔2分钟。 5.测试指标: 压力峰值:分区内所有传感器在测试阶段内受到的最大合力。 压强峰值:分区内每个传感器在测试阶段内所受压强的最大值。 压力峰值百分比:某分区压力峰值占前中后足的压力峰值总和的百分比。 6.实验数据处理: 6.1采用Excel进行数据分析。 6.2选取网球和足球受试者三次动作取平均值进行分析。 6.3将每只鞋垫分为前足区、中足区、后足区三个分区,这三个分区覆盖了整个足底,此外在定前足区内义了三个特定区域,第一跖趾关节区、趾区、除趾外其他四趾^。 7.实验结果与分析: 7.1网球(网前急停反手截击球) 在网球急停反手截击动作中从跑动、急停到最后的截击步仍然以前足的承载为主趾区的压力峰值尤其显著、后足尤其是支撑脚后足的受力从跑动截击过程有不断增大的趋势,中足几乎不受力,支撑脚的足底压力峰值普遍大于发力脚,急停和截击步足底受力大于跑动步。 7.2足球(急停左转向跑) 由跑动到急停,足球运动员的前足受力面积变小,前足受力集中到前足的局部。 在跑动步离地蹬伸阶段,趾对身体向前移动起着举足轻重的作用,但在急停步的落地缓冲阶段,趾的作用减弱,其他四趾对地的制动作用增大。我们从左脚和右脚的跑动步和急停步对足球急停左转向跑动作的足底压力进行分析可以看出从跑动步到急停步,前足压力峰值明显降低后足的压力峰值明显增大,但前足内侧的压强峰值始终维持较高的水平。 两个项目足底压力分布的对比: 1.第一跖趾关节和趾的足底受力模式。第一跖趾关节区和趾区是前足受力明显的两个特殊区域,这两个位于前足内侧的区域通常是各个动作中前足压力峰值和压强峰值发生的区域。此外,比起缓冲阶段它们在足部主动发力的离地蹬伸阶段起着更重要的推动人体向前的作用。 2.网球运动中,趾区的足底压力峰值表现显著,显示了网球运动中趾作为推动人体重心移动的最后一个小关节,其支撑稳定性和关节力量比起第一跖趾关节更为重要,足球运动中不论是第一跖趾关节区还是趾区都表现出2个项目动作中最大的压强峰值。比较2个项目前足内侧压强峰值情况,可以得到足球项目动作前足内侧压强峰值较大,网球项目动作较小。 3.对比网球急停反手截击球和足球急停转向跑动作,从跑动到急停时后足均有受力增大的变化趋势,因此急停阶段后足明显的受力增大趋势是由于急停阶段为了增大身体重心向后的加速度,运动员必须增大对地受力面积以增大对地反作用力从而达到急停的目的,尽管后足受力增幅较大并且分担了前足载荷的很大部分但是从压力峰值百分比上仍然可以看出,前足依然是急停阶段最主要的承载区域。 8.结论: 8.1足部承担离地蹬伸任务时前足承担主要载荷,中后足受力不显著,足部承担落地缓冲任务时后足和中足受力增大,前、中、后足共同承担身体载荷。 8.2足球项目前足内侧压强峰值最大,网球相对较小。 8.3网球运动中,趾区的压强峰值超过第一跖趾关节区,足球运动中,第一跖趾关节区和趾区压强峰值大。 9.建议: 综上所述我们从运动生物力学的角度出发,对2个专项的运动鞋设计提出以下建议: 9.1网球运动网前截击等动作需要其专项鞋考虑到指在网球特征动作中的重要作用和影响应当增大鞋底跖趾关节部位的灵活性以及趾区域足底支撑的稳定性,以利于趾部位在网球动作中更好的充当最后关节支撑面的作用。 9.2足球运动专项鞋应当具备良好的前足减震缓冲能力并提供稳定性来抵抗踝关节在跖屈位置时的内翻力,通过对鞋面材料进行加厚和加固以增加运动员踢球的舒适度同时提供正常的距下关节灵活性。 生物力学论文:运动生物力学在高尔夫球运动中的运用 摘 要:本文基于运动生物力学的应用性特点,结合高尔夫球这项高雅运动的性质,联系高尔夫球运动的发展趋势,以及目前高尔夫球专项运动的发展需求,使运动生物力学的应用性与高尔夫球的技术需要相结合,为高尔夫球运动的发展核技术提高提供借鉴。 关键词:运动生物力学 高尔夫球 "高尔夫"是荷兰文kolf的音译,代表的是"有绿地和新鲜氧气中的美好生活"。所以说高尔夫球是在优美环境中,一项高尚娱乐性运动。一些国家叫"贵族球",主要是因为此项目所要求的设备相对贵。以前高尔夫球运动,被称为贵族运动的代名词,甚至是身份阶层的代表,但相传,当时在苏格兰,牧羊人无事时候经常用驱羊棍击石子玩,比谁击的远准的娱乐活动。从高尔夫球的英文单词GOLF可以看出来:G-绿色(green);O-氧气(oxygen);L-阳光(light);F-友谊(friendship)。可以说是一种把享受大自然乐趣、体育锻炼和游戏集于一身的运动。 1860年,最早的高尔夫球比赛也是出现在英格兰。19世纪,此运动传入美国。1922年,第一次国际性比赛是"沃克杯",英国对美国的对抗赛。在20世纪初这项高雅的运动才开始进入我国。 随着我国社会经济的发展,高尔夫球这项高雅的运动,不仅仅是中上流社会的运动项目,特别是近几年这项运动在我国发展相当快,在未来的发展过程中,高尔夫球也必将成为一项重要的健身娱乐性项目,随着科学技术的发展,新型材料的应用,这些对高尔夫球技术的发展或多或少起着不可忽视的作用,这些我们可以间接的从高尔夫球的远度以及杆种的变化看出。 时间摧移社会发展,运动生物力学相关知识的不断丰富和完善,其研究手段和方法也在不断的更新,在内容和层次上也不断加深且更加系统化。[1]其在认识运动项目的规律性和提高运动技术的水平上,都起到了显著的作用,而其在高尔夫球运动中的研究还不够系统,不够深入。 1.运动生物力学在高尔夫球运动中的 高尔夫球运动是一项非常特殊的运动,球员利用手中的杆和肢体的动作进行配合,利用身体的扭转,带动球杆以一定的速度、弧度、动量、动量距击打静止的固定球,球获得动能后,以一定的速度、弧度飞向目标洞。飞出球与目标洞的偏离角直接影响其运动成绩好坏,我们利用现在生物力学的三维摄像技术,对高尔夫球运动技术进行诊断,从中找到球员转体的最佳角速度、最佳关节角度、最佳身体转动角度以及球杆运动过程中的最佳轨迹,以及在接触球瞬间的最佳触球面。还可以结合三维测力台,对运动员击球动作过程中脚下的力量大小、方向进行分析,与三维摄像技术进行结合分析,找到最佳的技术动作。利用体表肌电测量技术,对运动员的肌肉启动顺序先后、肌肉的用力大小进行研究,为运动员运动技术和预防运动损伤进行指导借鉴。 2.力学理论研究方法在高尔夫球运动中的应用 运动生物力学是以力学理论为基础研究人体机械运动的规律。[2]人体运动是在神经控制下的非常复杂的运动,各个环节的运动都在神经系统的控制下协调、有序的进行。主要的对人体运动仿真性的简化、抽象的模拟。一般包括的步骤;首先根据动作的特征建立相应的目标函数;然后根据模型选择确定相应的刚体自由度;随后建立相应的运动动力学模型;再根据实测的已知道的数据求解;最后根据求解的数据结果对运动规律作出解释,也就是将所得到的数学规律化成体育的专业语言,从而进行合理的指导[4]。为找到更好的击球技术动作或者对相应的辅助联系器械进行改进,可以利用力学的研究方法对相应运动的关节力和关节力矩进行摧算得到。从而丰富、优化高尔夫球动作的技术的相关数据,为练习者教练员提供参考指导。 2.3运动生物力学实验仪器在高尔夫球的应用发展分析 2.31运动生物力学在高尔夫球项目中的应用 随着信息时代的不断发展,不同学科不同专业之间的信息知识的共享和借鉴成为主流,交叉学科,综合学科已经成为现代社会科学技术发展的主力军。高尔夫球同样可以借鉴其他运动项目中的运动生物力学仪器进行相关性的研究。利用三维测力台,我们可以直接测的球员在击球过程中,球员与地面的作用力大小和方向。利用脚底压力鞋垫,我们可以在运动员打球过程中,测的脚底的压力分布,利用得到的数据,对用动员的鞋子设计或者改进提供参考,间接性质的为球员技术提供服务。高尔夫球是近似于围绕身体垂直轴的运动,在扭转过程中我们利用肌电仪器,进行肌肉活动顺序和肌肉强度测量,利用此我们可以详细的知道参与活动的主要肌群和辅助肌群,从而为专项力量训练天提供参考。 2.32同步测试 随着运动生物力学的不断完善和发展,多机同步测试是现在研究的主要手段,随着高尔夫球的不断发展,科学技术的不断进步,运动学、动力学、肌电测量、人体生物力学测量必将趋向多维度的视角同步测试。这将会对高尔夫球运动有更实效、更准确、更全面的指导性作用。 2.3.3运动技术测试仪器反馈的专项化、快速化 运动生物力学的仪器的发展的完善,技术测试仪器的专项化、反馈快速化,将在运动技术中得到体现,高尔夫球也不例外。近年来运动运动学、动力学、生物力学,测试仪器的质量、功能、效率都在其他专项运动中不断出现。这也将为高尔夫球运动技术的诊断提供参考,可以将速度加速度传感仪器做到很小的情况下,安装在高尔夫球和高尔夫球球杆上,可以对球飞行及球员挥杆击球过程中受力进行监测,得到瞬间的运动学和动力学参数,这些专项化、快速化的技术仪器的运用,也将为高尔夫球运动的理论和实践,带来更快捷和真实的帮助。 2.4运动生物力学的理论研究和时间研究也得紧密结合 首现理论研究是实验研究的前提和基础,没有科学的、扎实的理论研究,实验研究就缺乏科学的理论依据,实验研究就可能误入歧途;理论来自于实践,特别是科学实验。实验研究为理论研究提供可靠的论据,使理论更站得住脚,因此在高尔夫球运动中运动生物力学的理论研究与实验研究应相结合。理论为高尔夫球提供了运动的普遍规律,对分析有理论指导意义。实验为理论研究和时间应用架起桥梁,能是理论更好的结合实际,为实际服务。 3总结 随着科学技术的不断进步,运动技术得更加规范规律化,在运动技术诊断、提高方面,借助于科学的仪器和专业性的设备尤为重要。在高尔夫球这项优雅的运动中,利用和开发研制先进的科学仪器,对运动技术进行分析、进行有效的训练、损伤机理的预防和研究领域有为重要。而运动生物力学或与相关技术的结合恰恰能为此做出服务,为高尔夫球的运动技术提供技术服务。 生物力学论文:桡骨头三维有限元模型建立及生物力学分析 【摘要】 目的:构建起肘关节三维有限元模型,借助三维有限元法对桡骨头在各种损伤程度下、各种位置上及肘关节各种屈曲程度下生物力学改变的情况进行分析,为研究桡骨头病理形态及生理功能变化提供实验依据。方法:将1名身体健康的成人志愿者作为研究对象,不考虑肘部的所患有的疾病,前薄层扫描CT图像扫描右肘及前臂,在软件中导入Mimics、ANASY、LS.DYNA97数据以构建起肘关节三维模型,开展装配、分配网格、将属性赋予材料以及有限元计算等工作。结果:所构建起来的肘关节三维有限元无限接近实体解剖标本,对桡骨头实际解剖状态与生物力学行为进行了全面真实的体现,同时与CT切片图相对比以验证了其精确性。结论:借助三维有限元模型将生物力学模型可以为桡骨头正常力学行为以其病变、损伤的临床诊疗提供病理形态及生理功能变化基础,为临床诊疗奠定更坚实基础。 【关键词】 桡骨头; 肘关节; 三维模型; 有限元分析 锕峭返纳理功能具体指的是传递应力以及保持肘关节外侧处于稳定状态,在维持肘关节稳定与功能方面发挥着举足轻重的作用[1]。桡骨头骨折属于一种关节内部发生骨折,相当于肘部骨折的30%左右,其骨折过程实际上是肘关节所在的部位稍微弯曲、前臂旋转到前位过程中手掌以较大力度与地面贴合在一起,引发肱骨小头与桡骨头受到猛烈碰撞而导致骨折[2]。对于桡骨头的治疗手段,从刚开始的非手术治疗逐步演变到在内部固定、切除桡骨头、以人工假体进行代替等,但治疗方案的选择大多以临床实践为基础,治疗后常遗留较为严重的后遗症[3]。近年来,有限元法在骨科领域的研究越来越多,国内外学者也提出了不少腕关节的数字模型[4-7],其基本原理是根据几何外形、材料性质以及受力条件等因素将弹性物体划分成有限数量且互相连续的单元,在不伤害身体组织的前提下重新创建复杂构建的构造、外形、所能承受的重量以及材料力学性能,使传统实验生物力学能够重复与不具有可比性、对身体组织造成伤害的缺点得到较大弥补。所以,本实验在建立肘关节三维有限元模型的基础上,立足于各个层面对桡骨的生物力学做了全面深入的研究与分析,而且通过多个侧面给出了治疗桡骨骨折的手段,同时为更加深入地探究做好铺垫,现报道如下。 1 材料与方法 1.1 研究对象 将1名身体健康的成人志愿者作为研究对象,男,31岁,身高:175 cm,体重:74 kg,不考虑肘关节与前臂受到的损伤及其他疾患。该研究已经伦理学委员会批准,患者知情同意。 1.2 设备与软件 Philips 64排螺旋CT扫描机。软件为Mimics 16.0(比利时Materialise公司)、Hypermeshl 0.0(美国Altair 司)和LS.DYNA971(美国LSTC公司)。 1.3 数据获得 志愿者身穿防护铅衣,应当借助64排双螺旋CT分别实施0°、30°、60°、90°以及120°弯曲度的薄层扫描,并以DICOM格式保存,并将数据导入Mimics 16.0。 1.4 建立肘关节的三维模型 在三维软件Mimics中导入CT数据,对图像进行仔细筛选,将四周组织图像完全剔除,同时设定目标图像的阈值,重新构建肘关节、肱骨下部、桡骨、尺骨上部以及环形韧带的三维图像,而且将边界坐标完全对外输出。借助普遍使用的Auto CAD造型软件Unigraphics NX当做实体搭建模型的平台。导入由Mimics产生的轮廓数据,进而形成三维实体模型,提高模型的光滑度,将它承受重力的一面与接触面都成为平面。此外借助Hypermesh软件把相对的肘关节轮廓线I GES线条全部连接以后成为平面,再将几何模型的表面以单元大小1 mm为单位进行面网格划分,最后采用四面体实体网格划分技术生成四面体,也就是在对模型的线条、平面以及体进行有关操作的基础上得到肘关节三维有限元模型,同时划分有限元网格,构建起有限元网格模型。 1.5 将材料属性赋予有限元模型 开展有限元分析与计算,将密度、弹性模量、泊松比等各种材料属性都赋予有限元模型中的所有单元,进而成功搭建起材料性质非均匀特点的有限元模型。本实验把模型所包含的组织材料都精简成具有相同属性的均匀弹性材料。按照相关文献资料开展材料属性赋值,从而构建起肘关节三维有限元模型,见表1。 1.6 负荷加载实验 为了对模型的有效程度进行检验,针对模型实施负载实验,把获得的结果和过去得到的实验数据相互比较对模型的有效性进行验证。固定好模型肱骨一端,通过腕关节对尺骨施加100 N垂直负载,将有限元计算软件LSDYNA971导入以后对前臂旋前位肘关节进行0°、30°、60°、90°以及120°弯曲角度下肘关节桡骨与尺骨关节面承受力与力量分布进行分析,见表2。 2 结果 利用计算机辅助技术手段与软件Mimics、Hypermesh,完成了肘关节与桡骨三维有限元模型构建,也就是获得在各种肘关节弯曲程度下,肘关节的五大有限元模型。成功建立模型以后通过肘关节各种程度旋转的纵向负载实验获得有关数据,与实际解剖的结果比较接近,从而对模型的有效性进行了科学检验。本研究借助即时扫描与保存的方式,有效地防范了收集数据过程中核心信息的流失,而且保证了以全数字化方式构建模型,使模型的建立更加精准。 3 讨论 3.1 构建桡骨三维模型的意义 桡骨远端骨折在临床常见,约占所有骨折10%,且随着老龄化加剧,骨质疏松患者增加,更加剧了桡骨远端骨折的趋势,故对这方面的研究也显得更加必要[9-13]。尤其对于不稳定类型的桡骨远端骨折,手术行复位治疗是最佳选择,但是各种并发症也屡见不鲜[14-18]。过去人们对骨骼骨折与固定的相关情况实施有限元分析过程中,由于形态不规整大部分只做简单处理,把骨的形状看作圆柱体,同时将其等同于一个刚体来分析它的应力,导致骨骼腔的存在被忽视,分析得到的结果将不可避免地存在偏差,并且与其相关的骨折或内部固定的探究与分析都需要重新审视[19]。为了保证计算模型体现现实状况,本论文将桡骨的物理外形作为分析目标,以构建起肘关节三维有限元模型,而且通过实验获得的桡骨负载的重力,按照桡骨的真实部位在桡骨模型上进行添加,进行有限元分析,具有精度高、成本低、可重复等优点,为桡骨头的生物力学分析及疾病治疗等奠定基础。 3.2 桡骨受力的分析 通过本实验分析研究可得到以下结论:肘关节在0°、30°、60°、90°以及120°弯曲角度下,桡骨头的负荷分别是57.8 N、59.8 N、55.1 N、47.3 N、49.5 N。桡骨头传递应力的大小由于肘关节位置不同而有所差别,如果位于前臂旋转伸轴时,桡骨头将发挥杠杆功能,对肘关节负载的重力进行传递,同时对肘关节加以固定,在肘关节传递应力与保持肘关节外侧稳定性方面,桡骨头有着非常关键的作用。桡骨头在很大程度上决定了肱尺迟关节外侧应力的传递,而且肱尺关节外侧面深受桡骨头的作用,二者相辅相成、紧密联系。肱尺关节内侧面与尺骨鹰嘴中间嵴应力传递的变化并不明显,发挥分散和平衡肘部应力的功能,其他国家的研究人员在对负荷容器传导器与肱桡关节之间的应力传导情况进行分析研究的基础上,获得的结论是:肘关节在0°~30°前臂向前旋转时通过桡骨头传导的应力最大,当前臂向后旋转与肘关节弯曲角度提高时通过桡骨头传导的应力逐步削弱,如果肘关节完全处于水平状态时,肘关节接触面积超过弯曲时的接触的面积,经桡骨头传导的应力亦较大[20]。说到稳定性,如果内侧副韧带抗外翻稳定性是最重要的结构,那么重要性紧随其后的就是桡骨头,其在维护肘关节后外侧旋转稳定性方面同样发挥着重要作用[21]。另外,桡骨头的尺寸也关系到前臂轴向稳定性,在置换人造关节时,假体尺寸必须与桡骨头完全吻合[22]。Takatori等[23]为代表的研究人员利用触感传感装置、压力敏感膜、三维有限元分析法对肱桡关节之间应力的分布情况进行分析,得到的结论是当桡骨头前臂向后旋转时应力大部分分布在桡骨头外侧,当前臂向前旋转与保持在中间位置时应力大部分分布于桡骨头内侧。同时我国学者对肘关节处于水平位置r桡骨头应力传导的情况作了研究与剖析[24],切除桡骨小头以后,肘关节负载的应力全部加载到肱尺关节上,肱尺关节外侧将发生较为突出的应力集中的现象,继而使其退变更加严重。这有力验证了在肘关节传导应力过程中,桡骨头发挥着重要作用,其对保持肘关节稳定性的关键作用。 3.3 本研究的意x 对于发生桡骨头骨折以后是否需要切除,人们并未形成一致认识,站在解剖学与生理学的立场进行分析,功能完善的肘关节可以更顺利地发挥它的功能和作用。本论文以三维重新构建与有限元分析作为切入点,有力地证明了在维持肘关节的功能方面,桡骨头发挥着举足轻重的作用。 总之,本论文构架起的肘关节三维有限元模型接近于人体解剖的现实情况,肘关节有限元接触模型能够对各关节之间接触范围与应力的调整进行更科学地分析与计算。对肘关节进行力学分析可知桡骨头在肘关节的应力传导及稳定性方面起到重要作用,应避免在肘关节屈曲0°~60°时受到较大暴力,或者受到外力作用时应当采取相应的保护措施加以保护,防止损伤关节或造成骨折,临床上出现的多种桡骨头损伤应当尽量重构建桡骨头,预防由于桡骨头损伤引发相应的并发症,将肘关节的稳定与完整性恢复到正常水平。 生物力学论文:滑行技术的革命:速度轮滑双蹬技术的运动生物力学研究 摘 要:采集速度滑双蹬技术的运动学与足底受力参数,定量分析其技术动作原理与规律,为高效滑行技术推广与专项训练指导提供科学依据。方法:13名速度轮滑运动员,采用双蹬技术按规定路线以慢速和快速各完成一次直道滑行,2台摄像机分别从侧面和正面拍摄一个完整的复步动作,足底压力分布系统同步采集8 s足底压力数据,提取滑行时间、距离与速度,足底压力的压力时间变化、中心位移变化及足底各区着离地起止时间等参数。结果:随滑行速度的提高,单脚支撑滑行时间变短,平刃滑行时间与路程比例降低,内外刃动力推进时间与路程比例大幅度提高;且各时相的平均速度内刃要高于外刃动力推进阶段,单脚高于双脚支撑阶段。一个单步滑行包括内外刃2次蹬动动作,且外刃蹬动时间长,内刃蹬动时间短。足底压力中心变化幅度单脚大于双脚支撑阶段,内刃大于外刃滑行阶段;滑行速度越快,压力中心变化幅度越小,且前移趋势越明显。结论:速度轮滑双蹬技术一个右单步可分为右平双、右外单、右平单、右内单与右内双5个连续阶段,右脚外刃蹬地有利于保持速度,内刃蹬地是滑速提高的主要动力源,双蹬技术能充分发挥体重蹬地的技术优势,是一种高效的滑行技术。 关键词:速度轮滑;双蹬技术;滑行技术;时相;足底压力 我国速度轮滑与国际轮滑竞技水平相比有很大的差距,主要制约因素为滑行技术的落后,速度轮滑双蹬技术在我国选手中的使用率还很低[1];然而,关于双蹬技术动作原理研究的文献极少,仅有的相关报道也只停留在定性分析层面,因此,本研究拟采用三维摄像法与足底压力分布测试系统获取速度轮滑双蹬技术动作的运动学与足底受力参数,定量分析双蹬技术的动作原理,为把握其特征与规律提供科学依据,努力为先进高效的滑行技术推广,并对其他滑冰类项目提高专项训练水平提供借鉴。 1 研究对象与方法 1.1 研究对象 受试者均为经过多年系统训练的速度轮滑运动员,经病史询问与健身检查,身体健康且运动能力良好。其中:男子,国际健将2人,健将4人,一级2人;女子,国际健将1人,健将2人,一级2人。受试者的基本情况见表1。 1.2 研究方法 1.2.1 实验方法 受试者身高、体重等基本指标的测量在实验室内完成。运动学与动力学参数测试工作在温暖、无风的12块并连的室外篮球场内进行(场地长约130 m,宽约80 m),用2根标志杆提醒拍摄区域。要求受试者穿着运动服装、轮滑鞋,戴轮滑帽。2台摄像机(日本松下,型号为NV-MX300EN/A)分别从运动员运动方向的侧面和正面,拍摄运动员完成双蹬技术时一个完整的复步动作。2台摄像机的主光轴夹角为75 °,拍摄频率为50 Hz,具体摆放位置如图1a所示。以2台摄像机同时捕捉网球击打彩色平板的方法实现影像同步,以便后期影像的采集处理。运动员滑行前和滑行后分别在运动员滑行区域中央进行2次三维标定拍摄,如图1a阴影区与图1b所示。 选择符合受试者鞋内底尺码的测试鞋垫,确保鞋垫边缘无折痕,鞋垫大小与鞋底边缘吻合,配戴测试设备后,连接与调试Foot Scan足底压力分布系统(比利时产,每只鞋垫共325个传感器,密度为4个/cm2,采样频率500 Hz)。确保受试者配戴的测试设备不影响动作技术的完成,受试者进行3 min左右的适应性练习,正式测试时要求受试者采用双蹬技术按照规定的路线直道滑行,以慢速和快速各完成一次滑行。受试者进入影像拍摄区域前,足底压力分布系统即开始采集数据,采集卡数据记录时间8 s,每人次滑行后及时把数据导入电脑储存,以备分析。 1.2.2 数据处理与分析 1.2.2.1 动作阶段划分 以右腿为例,双蹬技术一个完整的单步为(如图2a所示):右脚用外刃从后位中心位置向身体左侧蹬至最远处,随后从左侧最远处向后位中心位置拉;过后位中心位置时左脚着地,右脚开始用内刃向右侧推。两腿交替滑进,滑行路线呈正弦曲线式,且前进方向与中线吻合。据影像资料中运动员动作变化特征与足底压力的时间变化特征,以右脚为例,将一个单步分为5个时相(如图2b所示):右脚平刃滑行双支撑阶段(右平双,RGD,right foot glide double support)、右脚外刃蹬地单支撑阶段(右外单,ROS, right foot outside blade single support)、右脚平刃滑行单脚支撑(右平单,RGS, right foot glide single support),右脚内刃蹬地单支撑阶段(右内单,RIS, right goot inside blade single support)和右脚内刃蹬地双支撑阶段(右内双,RID, right foot inside blade double support)。其中,右平双和左内双同属一阶段,右外单、右平单、右内单与左脚浮动摆腿阶段(左浮摆,LFW, left foot float wiggle)同属一阶段,右内双和左外双同属一阶段[2]。 1.2.2.2 数据处理与统计学分析 实验测试所得影像资料,经艾利尔(Ariel)影像解析系统进行影像的捕获、同步等一系列影像转化数字处理,模型选用松井秀志人体模型。数据平滑采用低通滤波法,截断频率6 Hz。提取每位受试者快速和慢速滑行条件下,一个单步5个时相的滑行时间、路程,位移,速度及P节角度等运动学参数。足底压力数据经Footscan Software7.00软件处理,导出足底压力的时间变化、中心位移变化、足底各区着地与离地时间等动力学参数。 应用SPSS17.0统计学软件进行数据处理,数据的正态性检验应用单样本K-S检验,连续性变量以均数(标准差)或中位数[四分位差(25%~75%)]表示;采用双向分类方差分析(Two-Way Classification ANOVA)对速率(高速、低速)与性别两因素(男、女)及两者的交互作用进行分析。组间比较采用SNK-q检验,并参考Bonferroni法与Tukey法检验结果,统计学显著性水平定为P 2 研究结果 2.1 双蹬技术动作的运动学测试结果 2.1.1 双蹬技术一个单步时间、路程及速率的运动学参数结果 在Ariel解析系统中,以时间、位移和速度等作为关键词提取X轴方向,即运动员滑行前进方向的一个右单步的时间,路程和速率等运动学参数,之后对每名运动员每个时相对应的数据进行统计处理,结果见表2。从各时相占整个单步滑行时间的比例关系来看,低速与高速滑行时,均以右外单最高,右内单最低。低速滑行时,男、女单脚支撑时间占整个单步滑行时间的61.3%、57.1%,平刃滑行时间占整个单步滑行时间的41.9%、40.9%,内外刃单脚蹬地时间占整个单步滑行时间的40.9%、38.1%。高速滑行时,男、女单脚支撑时间占整个单步滑行时间的56.4%、52.8%,平刃滑行时间占整个单步滑行时间的33.3%、34.1%,内外刃单脚蹬地时间占整个单步滑行时间的43.6%、40.3%。即随着滑行速率的提高,单脚支撑时间变短,平刃滑行时间比例降低,但内外刃动力推进时相所占的时间比例则大幅度提高(P 从各时相滑行路程占整个单步滑行路程的比例关系来看,低速与高速滑行时,均以右外单最高,右内单最低。低速滑行时,男、女单脚支撑滑行路程占整个单步滑行路程的65.2%、62.9%,平刃滑行路程占整个单步滑行路程的42.0%、44.4%,内外刃单脚蹬地滑行路程占整个单步滑行路程的43.6%、39.4%。高速滑行时,男、女单脚滑行路程占整个单步滑行路程的58.9%、55.0%,平刃滑行路程占整个单步滑行路程的32.2%、33.1%,内外刃单脚蹬地滑行路程占整个单步滑行路程的46.2%、42.5%。即随着滑行速率的提高,单脚支撑滑行时间变短,平刃滑行路程比例降低;但内外刃动力推进滑行路程所占的比例则有大幅度提高(P 从各时相内的平均速率来看,低速与高速滑行时,男女各时相平均速率从大至小的顺序皆为右内单、右外单、右平单、右平双、右内双,即内刃动力推进阶段的平均速率要高于外刃动力推进阶段,且单脚支撑阶段的平均速率要高于双脚支撑阶段;但从整体看,各时相的平均速率变化不大。另外,低速与高速滑行时皆为男性大于女性,且具有显著性差异(P 2.1.2 双蹬技术滑行腿一个单步髋、膝、踝3个关节的角度变化轨迹 慢速状态下支撑腿关节角度变化的数据能够较好地分析双蹬技术的身体姿态情况。图3中3条线分别代表男女支撑腿踝关节、膝关节和髋关节变化轨迹。从所测数据可知,男子踝关节最小角度为65.1 °,最大角度为113.9 °,女子踝关节最小角度为64.9 °,最大角度为114.6 °,都出现在右内双阶段;男子膝关节角度最大为153.2 °,女子最大为154.6 °,均出现在右内双阶段,男子最小膝关节角度为99.8 °,出现在右平双阶段。女子最小膝关节角度为100.1 °,出现在右外单阶段;男子髋关节最小角度为67.0 °,最大角度160.0 °,分别出现在右内双开始时刻和结束时刻。女子最小角度为66.1 °,出现在右内单时相的前部,最大角度为150.2 °,同样出现在右内单阶段的结束部分。 2.2 双蹬技术动作的动力学测试结果 2.2.1 足底压力的时间变化规律 受试者慢速与快速滑行时足底压力的时间变化曲线如图4所示。由图可知,不同滑速下足底压力时间变化曲线的形状大致相同,且均呈双峰形。从一个完整的单步5个时相来看,首先,第1个波峰之前的一段时间内,足底压力随时间延长呈现较小的增幅,此为右平双阶段。接着,足底压力时间变化曲线出现第1个波峰,且波峰的形成时间较长,为右外单阶段。其次,足底压力在较短的时间内由波峰快速降至波谷,为右平单阶段,此时足底压力的波谷值出现低于受试者体重的现象。随后,足底压力在较短的时间内由波谷值快速升至第2次波峰值,为右内单阶段。尤其是受试者快速滑行时,足底压力时间曲线的第2次波峰值明显高于第1波峰值(右内单阶段)。最后,足底压力由第2波峰值又迅速下降至脚部刚触地时水平,此为右内双阶段,且此时恰好对应左平双阶段。即一个完整的单步滑行动作包括内外刃的2次蹬动动作,由此获得了2次推进力。而且,由外刃主导的第1次蹬动动作的作用时间较长,起到维持现有速度与延长单脚支撑时间的作用;由内刃主导的第2次蹬动动作的作用时间较短,下肢运动环节爆发用力,因而获得了更大的前进速度。受试者足底压力的时间变化曲线与双蹬技术的动作结构相符。 2.2.2 足底压力中心位移变化 足底压力中心(center of foot pressure,CFP)随支撑时间变化往复移动会在支撑期形成一条足底压力中心(如图5所示),足底压力中心变化规律可反映不同运动状态下足底受力的位置变化与压力分布特征[3]。 受试者低速与高速滑行时足底压力中心的位移距离(X轴与Y轴位移)变化见表3。由表3可知,男女受试者右单步与五时相的足底压力中心X轴、Y轴位移距离,低速滑行时均大于高速滑行时,且具有显著性差异(P0.05)。各时相足底压力中心位移距离相比,男女受试者X轴与Y轴位移变化幅度从大至小的顺序皆为右内单、右平单、右外单、右平双、右内双,即足底压力中心位移距离单脚支撑阶段大于双脚支撑阶段,内刃滑行阶段大于外刃滑行阶段。 2.2.3 足底压力各区的着离地时间特征 为便于研究足底压力的分布与传导特征,通常将足底分为前、中、后3个区。进一步细分为:足后区外侧(1区)与内侧(2区),代表足跟部;足中区(3区),代表足弓部;足前区外侧(4区,代表第4、5跖趾关节部)、中部(5区,代表第2、3跖趾关节部)与内侧(6区,代表第一跖趾关节部)。反映足底不同区域着地与离地顺序的足底特定区域着地与离地时间测量值见表4。由表4可知,低速与高速滑行时,男、女受试者足底各区开始着地时间,以1区测量值最小,2区测量值其次,3区测量值与4、5、6三区中某两区的测量值接近。男、女受试者足底各区开始离地时间,以2、3区测量值最小,1、4区测量值接近且居中, 5、6区测量值最大。即速度轮滑一个完整的单步首先是足跟部着地,之后由足中区过渡至全足;离地时足部先内翻,前脚掌外侧离地,之后内侧离地。 3 分析与讨论 3.1 双蹬技术动作的运动学特征分析 3.1.1 双蹬技术动作的技术特征分析 由图4可见,支撑腿关节角度变化规律基本接近。在右平双和右外单阶段,运动员长时间基本维持身体姿态,各关节角度变化不大,此时运动员需要很好的保持各关节的稳定性。在右外单结束时刻,各关节角度开始产生变化,进入右内单阶段,各关节角度迅速变小,继而在进入右内双阶段出现最大的转折,各关节角度迅速变大,直到达到最大值。尤其是髋关节和踝关节变化最为明显。右内单和右外单2个时相中,各关节角度剧烈变化说明,此时运动员为主要产生动力阶段。右外单阶段,各关节数据也出现明显变化,但相比之下,变化较小。 滑行类运动项目均强调运动员合理地利用体重来完成技术动作[4-5]。传统滑冰运动员任何有效的动作均是通过冰刀刀刃与光滑冰面的相互作用得以实现,在技术使用时要求滑行腿着地后按照一个方向一直蹬下去,直至离开地面,强调“极限”效果,即深蹲远蹬,从右内双阶段的各关节变化曲线也能看到此趋势;但速度轮滑的滑轮在摩擦力很大的地面上滑行时,这种可能性就会受到限制。原因在于:深蹲远蹬至一定程度时,运动员无法获得类似冰刀蹬冰一样的理想动力,反而会增加无用功的比例。另外,与传统滑行技术相比,双蹬技术滑行时支撑腿不仅要支撑身体,它还增加了一个外刃蹬地的动作,滑行腿在右外单阶段脚落地后经外刃向另一条腿方向蹬后,又有一个向内拖拽的阶段,以便经平刃滑行转至内刃蹬地,再离开地面。这个向另一条腿蹬的动作产生一个更靠近或超过身体中线的推力(此腿的反方向)直至最大位移处,弥补了轮滑滑行很难完成的、传统的、较为费力的低膝屈曲动作,因而提升了滑行效率。这种下肢各关节角度“非极限性”的蹬伸做功能较好地调控身体姿态,以应变变化性极大的轮滑比赛,从而做出符合轮滑鞋这种特殊器械下做出最大限度地蹬动幅度和滑行位移。运动员在不用有意进行深蹲远蹬的情况下,就能有效地增加蹬动距离,进而把消极的自由滑行阶段变成积极的加速阶段[3,6]。 3.1.2 双蹬技术动作的时空参数变化分析 随着滑行速度的提高,单脚支撑时间与滑行时间均变短,平刃滑行时间比例降低,但内外刃动力推进时相所占的时间与路程比例均大幅度地提高,尤其是内刃蹬地的增加幅度更为明显。单脚支撑时间的缩短和双脚支撑时间的相对延长,能够在某种程度上说明为了追求更快的速度,双脚需要提高步频来实现更多的动力形成时间,自然导致双脚支撑时间比例相对增大。传统思想认为右平单阶段是一个非常快速地由外刃滑行向内刃滑行过渡的阶段[7],但从本研究的测试结果来看,这一阶段所占的时间比例并不小。尤其是当运动员运动速度较低时,此时相占整个单步的时间比例会更大。分析认为,应该是运动员为了维持身体平衡,转换身体重心,合理利用体重蹬地造成的,而且,当运动员想要滑得更快时,需要外刃快速变内刃,以便快速形成身体对地面的更大的推力,这样就自然减少了平刃滑行这一非动力获得阶段的时间比例。低速状态下单脚支撑外刃变内刃时,运动员外刃蹬地阶段略长于内刃蹬地阶段,且随着速度的提高,双蹬技术对内刃蹬地技术的应用则在提高,即内刃蹬地(push)在滑行技术中越来越重要,外刃蹬地(under push)这一技术环节则在提高速度时较内刃蹬地起到的作用小。前人研究也认为,在强调提高速度时,传统蹬地动作在滑行技术中发挥着主导作用,而外刃推地则对滑行速度的保持起到一定作用。即其一方面维持发力,一方面对肌肉放松和协调整个身体起一定作用[8];另外,右内单时间在慢速状态下和快速状态下的鲜明对比能够说明,单脚支撑更有利于运动员的肌肉放松,而在高速状态下右内单时间的显著延长,进一步证明了内刃蹬地是双蹬技术的主要动力来源[9]。 通过对运动员各时相的速度变化分析,内刃动力推进阶段的平均速度要高于外刃动力推进阶段,且单脚支撑阶段的平均速度要高于双脚支撑阶段。整体来看,各时相平均速度的变化不大,说明与传统滑行技术的速度化相比,双蹬技术表现出相对较小的振幅[10]。双蹬技术中支撑腿在滑行时外刃和内刃的2次蹬地能使身体获得相对均匀的推进力,有利于保持和增加速度,并且速度相对稳定,从而有利于运动员保持身体动态平衡状态,便于根据比赛情况的变化调整相应的滑行方案[11]。 3.2 双蹬技术动作的动力学特征分析 3.2.1 双蹬技术动作的力学分析 轮滑运动员滑行时,尽管身体总的前进方向是固定的,但身体重心即刻速度方向是动态变化的。即轮滑的技术特性决定了浮足着地后的滑行方向是可以选择的[12]。对速度轮滑双蹬技术进行力的分解与合成研究,有利于将该项目动态复杂的技术动作简化。由图6可知,右脚外刃静摩擦力f右外1与左脚静摩擦力f左内1的方向相同,是f左内的延续。这个动作相当于弯道的开步动作,只是不连接交叉步,滑行的主要动力是f左内。从右脚的滑行轨迹上看,从右平双到右外单阶段,身体在f左内和f右外的连续作用后相对于滑足向右移动,而右脚则向左后方蹬地。这2个阶段是轮滑双蹬技术动作与传统轮滑技术动作的最大区别阶段,即右脚外刃向左偏后方向蹬地阶段。此时的身体重心在外刃蹬地静摩擦力的作用下,由右脚的上方相对于右脚向右移动,同时推动身体向右侧前方做加速运动[13],然后,身体获得的动能在右平单阶段进行释放。尽管f右外数值较小,但它的存在改变了右脚着地后只能做减速惯性滑行的局面,这也是双蹬技术的优势与合理性的关键所在。右平蹬阶段是外刃转平刃克服阻力惯性滑行阶段,即2次蹬地后的惯性滑进阶段,此时身体重心从右脚的右方相对移动到右脚的上方。此阶段与传统滑法的外刃着地后向平刃转换并克服阻力滑行是一样的。右平单阶段,由于右腿肌群的弹收,使轮子对地面的压力减少。右内单和右内双阶段,身体重心从之前的右脚上方向左移动,此时和传统滑法的平刃转内刃蹬地动作是一样的。由于右腿肌群的弹蹬,使轮子对地面的压力增加。f右内和f左内是左右脚对称的内刃蹬地时对应的静摩擦力。 3.2.2 双蹬技术动作的足底压力变化分析 速度轮滑项目中复杂多变的技术动作的改变,是经受试者足部与地面间相互作用力的改变而得以实现的[14]。在足底压力时间曲线上,第1波峰与第2个波峰时间差为受试者的单脚支撑时间长度,这一时间长短可反映受试者滑行步频的快慢。通过对图6中2个速度下2条曲线的分析可知,同一名运动员随着滑行速度的增加,峰值压力减小,单支撑时间缩短,步频增加,说明与步长这一因素相比,步频是提高速度轮滑双蹬技术滑行速度的主要因素。另一方面,“一蹬(外刃蹬地)”作用的时间较长,主要起到维持现有滑行速度的作用,并延长单脚支撑的时间;“二蹬(内刃蹬地)”作用时间较短,能充分发挥下肢肌群的爆发力,进而获得比“一蹬”更大的加速。由此说明,双蹬技术以“二蹬”为主[5]。在“一蹬”与“二蹬”之间有一个低于体重的力值波谷,这种低谷式的体重压力减少了地面的摩擦力,有利于降低“一蹬”与“二蹬”之间的速度损失,维持已有的滑行速度,同时也是运动员轮滑变刃的重要调整阶段。此时,需要运动员合理地利用腰腹力量,产生类似身体轻微“滞空”的滑行状态,这也可以解释在速度轮滑训练中体重蹬地这一技术的重要性。即在蹬动结束时要迅速降低体重压力,开始蹬动时又要迅速增加体重压力。在单支撑阶段,人体各部分既处于用力蹬地的绝对运动状态,又处于调整身体重心的相对运动状态[15]。 运动员滑行速度越快,足底压力中心的变化幅度越小,身体重心越趋于稳定,且足底压力中心的前移趋势越明显。说明运动员在追求速度时,不是通过更多的远蹬,而是依靠频繁的变换内外刃蹬地来完成,这完全符合双蹬技术的特点,也为轮滑项目提高速度时不必深蹲远蹬找到了好的解决方案,从而验证了双蹬技术在轮滑项目中的合理性[16]。另外,由各时相内足底压力中心X轴与Y轴位移变化幅度可知,运动员单脚支撑时变化幅度相对较大,有利于运动员快速蹬地,形成动力;然而,在双脚支撑时,运动员身体重心不便转化太快,自然蹬地幅度也会相对变小。内刃滑行时压力中心变化位移较外刃滑行时大,说明内刃滑行时身体能够做出更大幅度的动作变化,有利于产生更大的身体推进力。足底各区着、离地时间特征表明着地时,首先是足跟部,之后由足中区过渡至全足,离地时足部先内翻,前脚掌外侧离地,之后内侧离地。这验证了双蹬技术动作时相划分的科学性,也为轮滑运动员学习双蹬技术提供了理论参考。 3.3 双蹬技术动作的生物学特征分析 传统技术的自由滑行时,下肢肌群不仅为推动身体前进提供动力源,而且过多地处于支撑体重的静力紧张状态下,这种肌群的等长收缩会在不提升滑行速度的情况下进行代谢,过早地消耗很多的能量,并导致乳酸的堆积,从而产生疲劳[13]。通过对下肢关节角度变化分析可知双蹬滑行时下肢静力支撑的时间比例相对较小,运动员下肢肌群进行有规律的,收缩与舒张交替放松的动态工作,从而能够延迟肌肉疲劳的产生。同时,双蹬技术延长了浮动摆腿的时间,可以使部分肌群,尤其是大腿部肌群做功后有相对更长的放松时间,从而能有效地缓解肌肉疲劳[17]。当然,这也要求运动员具备良好的协调和控制能力,使沿运动轴呈对称分布的肌群做快速的、要求相对力量较高的收缩。由于完成2次蹬动,使用双蹬技术时参与做功的腿部肌群要比使用传统滑行技术时多。由外刃蹬地经平刃自由滑行到内刃蹬地,下肢小腿和大腿部要做一个内收再到外展的过程,而传统的滑行在滑行脚着地后很少会做踝部内收和大腿内收的动作。这就要求运动员下肢除了做传统滑行时的屈伸和外展,踝部和大腿部内收肌群也要提高参与主动做功的比例。肌肉的这种工作方式不仅有利于肌肉弹性能量的发挥,还会发生类似肌肉牵张反射的生理学效应,有利于神经肌肉系统兴奋与抑制的转换,对运动员肌群的随意放松起到很好的调节作用[18]。综上所述,双蹬技术在要求运动员具备很高的身体协调能力的基础上,能够使运动员有效地发挥体重蹬地技术产生动力,并能充分利用动能势能良性转化和共振原理,用较少的能量摆动,保持与获得更快的滑行速度。 4 结论 速度轮滑双蹬技术具有明显的2次蹬动技术特征,与传统滑行技术相比,尽管内刃蹬地使运动员获得加速度的效果更加明显,但额外的外刃蹬地不仅能使运动员克服传统技术惯性滑行时的身体降速现象,还能够产生有效的动力加速。另外,运动员通过提高内外刃滑行时间占单步滑行总时间的比例和增加步频来更好地利用体重产生蹬地动力,从而节省体能消耗,延缓疲劳的产生,因此,双蹬技术是一种既高效又节能的滑行技术,其它滑行类项目训练时可从中寻求借鉴。 生物力学论文:优势侧和非优势侧跑步支撑期的生物力学偏侧性研究 摘要:探讨无损伤男性受试者跑步支撑期优势侧与非优势侧下肢生物力学的差异性。方法:选取普通健康无损伤男性受试者12名,采用Vicon红外高速运动捕捉系统和Kistler三维测力台对受试者跑步支撑期的运动学和动力学指标进行同步采集。结果:1)优势侧跑步支撑期髓关节最大伸和膝关节最大屈曲角度小于非优势侧(P0.05);在额状面的关节角度两侧差异均无统计学意义(P 0.05)。2)跑步支撑期,内侧地面反作用力峰值优势侧大于非优势侧,而到达峰值的时间晚于非优势侧(P0.05)。3)根据垂直地面反作用力峰值和第1载荷率计算的对称性指数显示两侧存在不对称性。结论:1)在跑步支撑期,优势侧与非优势侧矢状面内髋膝角度存在差异性,提示了在跑鞋、鞋垫及下肢矫形器等设计和临床研究中,不能仅仅选择一侧来评价跑步的整体感觉、损伤风险和康复效果。2)跑步支撑期在内外地面反作用力峰值存在的差异性、第1峰值和载荷率所表现出的偏侧性,结合膝关节屈曲角度的差异性可能会增加优势侧损伤的风险。长期积累,有可能会造成优势侧胫骨应力性骨折、足底筋膜炎及ACL的损伤。 关键词:优势侧;非优势侧;生物力学;偏侧性;损伤;跑步支撑期 学者们对跑步损伤的机制研究了近30年,但是其损伤的病因一直是专家和临床医生研究的难点,且近年来损伤的概率一直在增加。流行病学研究报告指出,每年有高达70%的跑步者忍受着因跑步损伤带来的痛苦。有研究对1583名老年人进行调查,结果表明膝骨性关节炎发生在右侧(优势侧)的概率高于左侧。如果损伤经常出现在一侧肢体,这可能与下肢不对称性相关,也就是说下肢偏侧性或不对称性可能是造成一侧持续损伤的重要原因之一。此外,下肢不对称性或偏侧性已被证明是影响损伤发生率的因素。为此,了解跑步时下肢优势侧和非优势侧的生物力学的偏侧性对预防和治疗下肢损伤具有重要的作用。 偏侧性是Broca首次提出的,并指出人体在左右两侧的运动组织和大脑功能不同。研究表明偏侧性10%~20%取决于遗传,80%~90%取决于后天的环境因素,性别、工作的复杂性及发育特征也扮演着重要的角色。相对于步态分析,偏侧性在其他科学领域如神经生理学和运动控制研究已久,但是偏侧效应或不对称性与跑步相关的损伤并未引起学者们的广泛关注。一些研究者只选择优势侧进行研究来代表下肢整体感觉,或是将损伤者与无损伤者进行对比_,也有的学者甚至将左右两侧的数据进行平均来比较。上述研究者并没有考虑受试者优势侧与非优势侧是否存在差异性,这在一定程度上就默认了优势侧与非优势侧肢体生物力学特征的对称性。关于无损伤者跑步过程中优势侧与非优势侧是否存在差异性,学者们对他们的优势侧与非优势侧跑步时所穿跑鞋的舒适性、受试者生物力学特征等方面的对称性或差异性进行了研究;但是上述研究得出两侧的对称性程度存在不同程度的差异性,并未达成共识。考虑到不同的性别对下肢力学影响机制的不同及无损伤男性受试者跑步支撑期下肢两侧生物力学的偏侧性鲜见研究者探讨。 鉴于此,本研究采用Vieon红外高速运动捕捉系统和Kis-tier三维测力台无损伤男性受试者跑步支撑阶段优势侧与非优势侧的运动学、动力学特征进一步对比分析,并结合与损伤相关的载荷率指标等探究两侧下肢在跑步支撑期是否存在一定的偏侧性,以期为指导运动员训练及预防运动损伤提供重要的借鉴价值。 1研究对象与方法 1.1研究对象 本研究选取普通健康无损伤者男性受试者12名,年龄(23.0±1.1)岁,身高(173.5±2.1)cm,体质量(63.9±4.7)kg。受试者在实验前进行问卷调查,并确认其在实验前24 h之内没有进行过大强度运动,在过去的1年里没有下肢损伤,没有进行过手术,身体各方面机能良好。 1.2实验仪器 本研究采用英国生产的Vicon红外高速运动捕捉系统(包括8台型号为MX13的红外摄像头、PC主机和标准配件等)采集下肢髋、膝、踝关节运动学数据,采集频率为200 Hz;根据Vi-con系统中的下肢模型(PlugInGait),将16个Marker球精确地贴在人体下肢各环节的标志点上,如图1所示。 支撑期的力学指标使用瑞士生产的Kistler三维测力台采集,如图2所示,采样频率为1000 Hz,经转换模块将Kistler力台与Vicon进行同步。 1.3实验流程 1.3.1测试方法 实验前利用跑步机进行5 min左右的热身活动,利用踢球法来判定受试者的优势侧与非优势侧,踢球时左右两侧均采用原地踢球。实验之前,首先让受试者熟悉此动作,正式测试时,每侧各进行3次踢球动作,记录每一次的成绩,分别选取两侧最远的成绩进行评定,踢球距离最远的一侧评定为优势侧。这是国内外常用的一种判定下肢优势侧与非优势侧较为简便有效的方法。 要求受试者统一身着实验室的紧身短裤,赤脚站立,与肩同宽,此时对受试者的身高、体重、腿长、膝宽、踝宽等形态学指标进行测量。正式测试前,要求受试者赤足在长约8 m的木质地板上(力台安放于之间)试跑几次,调整起始步位置使测试足完全踏在力台上面,使受试者足底适应接触的力台,减少测试仪器对受试者跑步动作的影响,直至受试者感觉自己可以正常测试为止。要求受试者在此跑步过程中“无视”力台的存在,避免出现跨步、踮脚、忽快忽慢等现象,要求受试者的跑速控制在(3.5±5%)m/s。跑速的测试仪器采用苏大自主研发的光电感应计时系统,主要包括起点触发设备、终点采集设备、电脑控制端。将起点触发设备放于8 m距离的起点,终点采集设备放于8 m距离的终点。受试者从2采集器中间穿过,仪器结束采集并自动计算受试者穿越起点和终点设备的时间,计算跑速。正式测试时,每个受试者的两侧各按要求做3次动作,每次动作间隔2 min,以避免疲劳对研究结果的影响。 1.3.2指标选取 1)运动学指标包括髋、膝、踝关节在矢状面和额状面内的角度。矢状面包括:足跟着地时刻、足趾离地时刻的髓、膝、踝关节角度;踝关节最大背伸角度;膝关节最大屈曲角度;髋关节最大屈角度和最大伸角度。额状面包括:足跟着地时刻、足趾离地时刻的髋、膝、踝关节角度;踝关节最大外翻角度;膝关节最大内翻角度;髓关节最大内收和外展角度,单位是(°)。 2)动力学指标主要是经体重标准化处理后的三维地面反作用力峰值。包括:垂直方向的第1和第2地面反作用力峰值(FGRF and SGRF);内外方向上的地面反作用力峰值(MGRFand LGRF);前后方向的加速力峰值和制动力峰值(peak accel-eration GRF and peak braking GRF,AGRF.and BGRF)。如图3所示。 3)经支撑期总时间标准化处理后的着地时刻至地面反作用力峰值的时间Δt。 4)载荷率(LR),单位是kg/s,公式为:垂直方向的第1载荷率=第1地面反作用力峰值除以到达第1峰值的时间;垂直方向的第2载荷率=垂直第2峰值减去波谷值再除以两力值之间的时刻差。 5)对称指数(SI),本研究主要计算垂直地面反作用力和载荷率对称性,公式如下: SI是由Robinson等首次提出的,用来量化左右两侧的差异,当SI=0时表示两侧完全对称,SI≤10%时,表示两侧比较对称,SI越大说明两侧对称性越低。其中XD(Dominant)代表优势侧,XN(Non-dominant)代表非优势侧。本研究未对内外和前后方向的地面反作用力对称指数进行计算,主要是因为SI不适合较小数值的运算。 1.3.3数据处理 本研究采用SPSS 17.0统计学软件包对实验数据进行处理,数据以均数±标准差表示。优势侧与非优势侧的各指标差异进行配对t检验,检验水准选α=0.05。 2研究结果 2.1优势侧与非优势侧跑步支撑期的运动学特征 从跑步支撑期优势侧与非优势侧关节角度(见表1和表2)可以看出:优势侧与非优势侧跑步支撑期额状面内的髓、膝、踝关节角度两侧比较差异无统计学意义(P 0.05);在矢状面,非优势侧膝关节最大屈曲角度大于优势侧(P 2.2优势侧与非优势侧跑步支撑期的动力学特征 2.2.1优势侧与非优势侧跑步支撑期的地面反作用力峰值特征和对称指数 优势侧与非优势侧支撑期地面反作用力峰值见表3,垂直地面反作用力峰值及到达峰值的时刻两侧差异比较无统计学意义(P 0.05),前后地面反作用力峰值及到达峰值的时刻两侧差异比较无统计学意义(P 0.05)。内侧地面反作用力峰值优势侧大于非优势侧,而到达峰值的时间晚于非优势侧(P 地面反作用力峰值对称指数如图4所示,其中FGRF(21.62+11.37)均值大于10%,SGRF(6.47±4.56)均值小 2.2.2优势侧与非优势侧跑步支撑期的载荷率特征和对称指数 跑步支撑期载荷率特征如图5所示,跑步支撑期优势侧与非优势侧载荷率特征两侧差异无统计学意义(P 0.05)。第1载荷率(34.92±28.48)和第2载荷率(20.95+17.44)对称指数均值大于10%,如图6所示。 3分析与讨论 本研究发现在跑步支撑期,非优势侧与优势侧相比仅在矢状面内的膝关节最大屈曲角度和髓关节最大伸角度表现出差异性(P0.05)。关于无损伤者跑步支撑期优势侧与非优势侧下肢关节角度的研究较少,Brown等对研究指出无损伤女性受试者跑步时优势侧与非优势侧运动学参数未表现出差异性,性别和所选指标的不同可能是导致上述结果不同的原因。此外,有学者对优势侧和非优势侧单腿下落着地的生物力学偏侧性进行研究,指出非优势腿落地时膝关节和髋关节在矢状面活动范围较小增加了非优势腿在单侧动态运动时的损伤风险;而有研究对两侧连续纵跳的生物力学进行了分析,指出非优势侧可能在屈伸与外旋方向进行了较大的运动限制,减小了其下落损伤的风险。上述研究说明了不同的运动形式表现出不同的下肢对称性,其易损伤的机制可能就有所不同;因此,在不同运动形式中所呈现出的下肢不对称性及损伤的机制有待学者们进一步探索,对下肢损伤与康复具有重要的作用。本研究所呈现出的运动学差异性,提示了在跑鞋、矫形仪器以及临床康复治疗时,不能只选择一侧来代表整个下肢的感受或康复效果,需要考虑其存在的差异性。 优势侧和非优势侧在跑步支撑期所表现出的运动学差异可能与下肢僵硬程度有关。Brauner等对单腿跳跃时优势侧与非优势侧腿部僵硬程度进行了研究,并指出优势侧较大的肌肉力量可能会导致其腿部僵硬程度较高;但研究结果却表明两侧的腿部僵硬程度相似。De等指出赤足跑与穿鞋跑相比,在支撑期腿部更加僵硬。本研究受试者赤足跑步支撑期优势腿与非优势腿是否存在不同的僵硬程度,有待进一步研究。此外,下肢屈伸肌肉力量也可能是造成上述\动学差异性的原因之一,Lanshammar等对159名健康女性(非运动员)下肢优势侧和非优势侧屈伸肌力量进行了对比,指出优势腿的屈肌弱于非优势腿,伸肌力量强于优势腿。Rahnama等也指出足球运动员优势腿膝关节屈肌较弱。优势腿较弱的膝关节屈肌可能是造成膝关节最大屈曲角度较小的原因。由表1和表2可知,髋、膝、踝关节无论是在矢状面还是额状面,在足跟着地时刻和足趾离地时刻两侧角度的差异比较均无统计学意义(P 0.05),在跑步支撑期相似的着地和离地角度。说明无论是优势侧还是非优势侧在着地和离地时刻分别采用了相同的控制策略,间接反映了两侧在此时刻的控制机制的相似性。此前已有研究指出跑速会影响跑步时运动学参数的变化,由于本研究对受试者的跑速进行了控制,那么随着跑速的增加,在着地和离地时刻或者说在整个支撑期的关节角度是否会因跑速的增加表现出不同的差异性,今后的实验研究中可以考虑跑速的变化对两侧下肢运动学参数偏侧性的研究。此外,从研究结果还可以看出:矢状面内的髋关节最大伸角度和膝关节最大屈曲角度两侧差异具有统计学意义(P0.05),从足跟着地时刻过渡到支撑中期再到足趾离地时刻,神经机制是如何在控制下肢运动,使得矢状面两侧髋膝角度在支撑期经历了相似、差异、相似的过程,未知而复杂的神经控制机理可能是学者和临床医生对跑步损伤的原因研究多年,还一直有所困惑的重要原因之一。 在跑步支撑期,优势侧与非优势侧主要在内外地面反作用力峰值存在差异性,内侧地面反作用力峰值优势侧大于非优势侧,外侧地面反作用力峰值非优势侧大于优势侧(P 由图3可以看出:垂直方向的地面反作用力呈现出“两峰一谷”的特征,其中的第1峰值(A)出现在足着地期为冲击力峰值,而第2峰值(C)出现在蹬地时刻为推动力峰值,也有学者将第2峰值称之为活跃峰值。本研究中的第1峰值和第2峰值两侧相比差异没有统计学意义(PI 0.05),但是优势侧和非优势侧的第1峰值(冲击力峰值)对称性指数SI(21.62±11.37)大于10%,说明两侧在脚着地后所受的冲击力值出现了偏侧性。脚着地初期所受到的较高的、较快的冲击力一直被认为是造成下肢损伤的重要原因之一。相比非优势侧,优势侧在跑步支撑期较小的膝关节屈曲角度和髓关节伸角度,却承受与非优势侧相似的冲击力,较小的膝关节屈曲角度,使得膝关节内部承受的压力增大,瞬间表现出ACL张力增加,以及两侧在脚着地后所受的冲击力值的偏侧性,都说明了优势侧膝关节更容易损伤。有研究指出,在支撑相前50%的时间内较小的膝关节屈曲角度,此时主要股四头肌的长头腱在维持膝关节的稳定,膝关节易损伤就预示着前交叉韧带(ACL)损伤的概率大幅提高,甚至会出现ACL断裂的现象,提示了优势侧膝关节ACL容易损伤。冲击力峰值出现在脚着地之后,此时冲击力主要是通过足跟垫、跟骨、距骨然后转移到腿部,将冲击力转移到骨也是一种缓冲震荡的机制,也可能代表了骨的载荷。Lieberman等指出冲击力转移出现在足跟着地后的前50 ms,而冲击力转移和垂直载荷率及胫骨冲击相关,可能造成骨和软组织损伤(应力性骨折和足底筋膜炎)。本研究中的第1载荷率和第2载荷率两侧相比差异无统计学意义(P 0.05),如图5所示。结合图6有关计算的载荷率对称性指数可知,其对称性指数均大于10%,说明两侧在跑步支撑期的载荷率并不对称。有学者指出载荷率反映了垂直地面反作用力需要多长r间可以达到第1峰值,也可以称为冲击载荷,其主要指身体在单位时间内吸收地面反作用力的快慢,单位时间内吸收的能量越多,其损伤的风险就越高。长期劳损积累,可能会造成优势侧胫骨应力性骨折和足底筋膜炎。从图5所得到的数据可以看出优势侧第1载荷率均值高于非优势侧,其对称性指数(34.92±28.4)大于10%。说明第1载荷率偏向于优势侧,不对称的载荷率,再一次说明了在跑步支撑期优势侧较易损伤。目前,关于跑步载荷率的研究主要集中于冲击载荷(第1载荷率),主要是因为冲击载荷与跑步常见损伤相关。 4结论 1)男性跑步者在跑步支撑期,优势侧与非优势侧矢状面内髋膝角度存在差异性,提示了在跑鞋、鞋垫及下肢矫形器等设计和临床研究中,不能仅仅选择一侧来评价跑步的整体感觉、损伤风险和康复效果。 2)跑步支撑期在内外地面反作用力峰值存在的差异性、第一峰值和载荷率所表现出的偏侧性,结合膝关节屈曲角度的差异性可能会增加优势侧损伤的风险。长期积累,有可能会造成优势侧胫骨应力性骨折、足底筋膜炎及ACL的损伤。 生物力学论文:模拟脑组织生物力学环境下温敏脐带间充质干细胞的分化特性研究 [摘要] 目的 模M脑组织弹性模量制备相应二维培养基,比较亚低温联合温敏脐带间充质干细胞(tsUC)与常温下脐带间充质干细胞(UC)的分化特性。 方法 应用单、双丙烯酰胺的聚合作用,制备弹性模量为0.5 kPa的聚丙烯酰胺(PA)水凝胶,用于模拟脑组织的生物力学环境,并测其弹性模量。从新生儿脐带中分离培养脐带间充质干细胞,通过感染携温度敏感型猿猴病毒40大T抗原(ts-SV40LT)基因的逆转录病毒来制备tsUC。实验分为3组:UC+常温+玻片组(A组)、UC+常温+0.5 kPa组(B组)、tsUC+亚低温+0.5 kPa组(C组)。动态观察各组细胞的生长情况和形态变化,并于7 d后行细胞免疫荧光检测各组细胞的分化水平并计算分化神经元的轴突长度。 结果 PA水凝胶弹性模量的检测结果为(0.50±0.03)kPa。B、C两组部分细胞出现细长的胞突,并存在β-tubulin Ⅲ阳性细胞,A组细胞镜下无明显神经元形态,也无β-tubulin Ⅲ阳性表达。B、C两组的神经元分化率以及荧光下轴突长度均明显高于A组,但组间差异无统计学意义(P 0.05)。 结论 在模拟脑组织弹性模量的环境中,tsUC具有向神经元分化的能力,可应用于亚低温治疗下脑损伤修复的细胞移植研究。 [关键词] 温敏脐带间充质干细胞;聚丙烯酰胺水凝胶;弹性模量;生物力学 细胞生物学性能的调控机制与细胞的生物力学特性有关,包括细胞内部的收缩力、细胞与基质之间的牵张力、细胞与细胞之间的相互作用力等[1-2]。体外培养干细胞时,培养基质的弹性模量是细胞生物力学的一个重要体现,且对干细胞分化具有调节作用[3-5]。人脐带间充质干细胞(umbilical cord mesenchymal stem cells,UC)具有多向分化的潜能,在弹性模量为11~30 kPa的培养基中多向成骨细胞分化,在2.5~5.0 kPa的培养基中多向脂肪细胞分化,而在0.1~1.0 kPa的培养基中,则可能向神经元进行分化[4,6]。 本课题组前期已经建立了一种温敏脐带间充质干细胞(temperature-sensitive umbilical cord mesenchymal stem cells,tsUC)系,发现tsUC在亚低温(mild hypothermia treatment,MHT)作用下可促进创伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI)大鼠神经功能的恢复[7-8],并对tsUC的增殖、温度敏感等特性进行了初步探讨[9],但其生物力学特性尚不明确。本实验拟在体外对人UC进行扩增以及力学诱导,观察其在模拟脑组织硬度的培养基中的分化情况,从力学角度探讨MHT联合tsUC的分化特性。 1 材料与方法 1.1 材料与试剂 新生儿脐带(由武警后勤学院附属医院妇产科提供,已通过武警后勤学院附属医院伦理协会审查),携温度敏感型猿猴病毒40大T抗原(ts-SV40LT)基因的逆转录病毒(加利福尼亚大学,美国),神经元β-tubulin Ⅲ一抗及荧光标记二抗(Millipore,美国),UC流式细胞检测试剂盒(BD,美国),单丙烯酰胺(Amresco,美国),双丙烯酰胺(天津光复精细化工研究所),硝化纤维、苯基叠氮化物交联剂(sulfo-SANPAH)、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、二氯二甲基硅烷(天津鼎国生物技术有限责任公司),I型胶原蛋白(Sigma,美国)。 1.2 聚丙烯酰胺水凝胶的制备和检测 将单、双丙烯酰胺(0.03%~0.3%)按不同比例混合[10],加入过硫酸铵(1/200 V)和TEMED(1/2000 V)置于凹槽中后盖以玻璃板。凝结后切取2 cm×1 cm×2 mm的样本,应用力学试验机(Instron 5865,美国)进行拉伸测试,重复测量10次,筛选出弹性模量为0.5 kPa的PA水凝胶。 1.3 模拟脑组织弹性模量二维培养基的制备 根据上述检测结果,配制弹性模量为0.5 kPa所对应的单丙烯酰胺和双丙烯酰胺混合液[11]。22 mm × 22 mm盖玻片表面均匀涂抹3-氨基丙基三甲氧基硅烷后浸泡在0.5%戊二醛溶液中,30 min后清洗、晾干,并在玻片表面涂硝化纤维以增加黏性。盖玻片均匀铺被25 μL混合液后加盖经二氯二甲基硅烷预处理的18 mm×18 mm盖玻片。待聚合完成后,暴露水凝胶并紫外消毒。将200 μL sulfo-SANPAH(50 mmol/L,pH=8.5)均匀滴在水凝胶表面,于无菌罩中紫外光活化5 min。将0.2 mg/mL的I型胶原蛋白均匀铺在水凝胶表面,0.2 mg/mL的I型胶原蛋白包被玻片作为对照组。 1.4 tsUC的建立与鉴定 从健康新生儿脐带中分离出UC,进行体外培养、扩增,用流式细胞分析仪(BD,美国)测定各类抗原的阳性率[6]。细胞融合率60%时,用含4 μg/mL聚凝胺的tsSV40LT病毒悬液对细胞感染48 h,并根据前期研究方法对细胞进行鉴定[7-9]。将感染成功的tsUC置于33℃培养箱中,余培养条件同UC[12]。 1.5 实验干预及分组 实验按培养温度和培养基弹性模量分为3组:UC+NT+glass组(A组)为玻片上常温培养UC;UC+NT+0.5 kPa组(B组)为0.5 kPa的PA水凝胶上常温培养UC;tsUC+MHT+0.5 kPa组(C组)为0.5 kPa的PA水凝胶上亚低温培养tsUC。各组细胞(5×103个/mL)均加入含有10%胎牛血清的DMEM培养基,置于含5% CO2的培养箱中培养,并定期在相差显微镜(Optic BD200-PH,美国)下观察细胞的生长情况和形态变化。 1.6 细胞免疫荧光 各组细胞培养7 d后进行免疫荧光染色以检测细胞分化情况。加入羊抗大鼠β-tubulin Ⅲ一抗和荧光标记的二抗,细胞核DAPI染色,于倒置荧光显微镜(Leica DMI4000B,德国)下观察。随机取10个位点计数,并计算各组阳性细胞占细胞总数的百分比,即为近似分化率。应用Image J软件测量神经元的轴突长度,计算各组神经元轴突的平均长度[13]。 1.7 统计学方法 采用GraphPad Prism 5.0软件进行统计分析,计量资料数据用均数±标准差(x±s)表示,多组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验;计数资料用率表示,组间比较采用χ2检验;以P 0.05为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 tsUCMSCs培养和鉴定 流式细胞分析结果显示,细胞表面标记CD90、CD105、CD73呈阳性表达,CD34、CD116、CD19、CD45、HLA-DR呈性表达。感染成功的tsUC呈漩涡状生长,类似于UC,形态多为梭形、多边形或成纤维细胞形态,大小均一(图1)。 2.2 以PA水凝胶为基础的细胞培养基 通过力学试验机的测量及筛检,最终得到弹性模量为(0.50±0.03)kPa的PA水凝胶。按相应比例于盖玻片上配制出该弹性模量的培养基。见图2。 2.3 光镜下细胞形态变化 各组细胞均贴于玻片生长,其中A组细胞在7 d内未发生明显变化,B、C组细胞的胞体大致呈圆形或椭圆形,与A组的细胞相比,胞体逐渐变小,并出现长而纤细的胞突。见图3。 2.4 细胞免疫荧光 B、C两组均有β-tubulin Ⅲ表达阳性的细胞,提示分化的神经元细胞;而A组无阳性表达。见图4。B、C组神经元总体分化率分别为11.3%和10.4%,差异无统计学意义(P 0.05)。 2.5 轴突长度分析 B、C两组细胞均有明显突起,B和C组分化的神经元轴突平均长度分别为(262.52±36.16)μm和(229.83±33.95)μm,差异无统计学意义(P 0.05)。 3 讨论 细胞生物力学已逐渐成为医学领域研究热点。在各种内外机械因素影响下,生物学信息可通过力学信号转导作用于人体细胞,影响细胞的生长、增殖和分化[14]。干细胞原位移植后,其周围不同弹性基质可诱导其分化为更接近宿主组织的细胞[15-16]。Engler等[6]研究证实,在弹性模量为0.1~1.0 kPa的培养条件下,间充质干细胞可向神经元分化。本研究以培养基弹性模量这一力学特性为基础,探讨了在模拟正常脑组织弹性模量的培养条件下tsUC向神经元分化的水平。在培养基的制备方面,本研究借鉴了Engler等[6]和Pelham等[11]的方法,根据单、双丙烯酰胺的不同混合比例,制备模拟脑组织硬度的PA水凝胶,并应用力学试验机对其进行检测,保证了培养基弹性模量的精确性,结合细胞培养液,制备二维培养基。 光镜下可见,在弹性模量为0.5 kPa的培养基中,tsUC向神经样细胞变化,胞体变小、胞突伸长,可见典型的轴突,这与相同培养基中UC的细胞形态变化类似,而玻片上的UC无明显形态变化。免疫荧光结果显示,神经元表达只在弹性模量为0.5 kPa的培养基中出现,且tsUC和UC之间无明显差异。上述结果表明,与UC相比,tsUC在亚低温条件下的分化能力基本不受影响,可向神经元分化。由此说明在亚低温的作用下,tsUC的生物力学性能并未发生明显变化。 生物力学在神经组织方面也有重要意义,正常脑组织的软基质能够诱导间充质干细胞向神经元分化,因此模拟脑组织能保证移植干细胞的存活率和分化率。TBI后不仅脑组织的理化性质受到破坏,而且脑细胞原本的力学微环境也发生相应改变,此时脑组织硬度明显增大[19-20],这便影响脑组织的原位细胞以及损伤处移植干细胞的生长和分化水平。本文以细胞生物力学为基础,模拟脑组织弹性模量,证实了亚低温作用下tsUC具有稳定的生物力学性能和神经元分化能力,从生物力学角度为亚低温联合tsUC移植治疗TBI的研究提供了重要依据,并推动该项研究向临床应用的转化。 生物力学论文:基于运动生物力学的人体运动建模方法 摘 要: 针对当前关键帧运动数据捕获方法进行人体运动建模准确度低的问题,提出基于运动生物力学的人体运动建模方法。首先进行人体运动的生物力学数据分析和插值重建;然后构建运动状态方程进行人体运动建模关键数据的捕获和特征分析;最后进行仿真实验,结果表明,该方法提高了人体运动分析的准确率,对运动步行、跳跃、侧手翻等人体运动的重构能力好,结果具有一定的合理性。 关键词: 运动生物力学; 人体运动; 插值重建; 建模方法 0 引 言 人体运动是一个复杂的生物力学系统,对人体运动的建模分析将在指导体育运动训练、计算机游戏开发、虚拟现实仿真、影视特效表演等方面都具有重要的应用价值。对人体运动的建模过程就是对人体运动力学信息进行数据分析和提取的过程,通过捕获人体的运动生物力学数据,进行特征压缩、信息检索和重构,实现对人体运动过程的合成和编辑,达到人体运动骨骼重构的目的,研究人体运动建模方法,在指导运动康复训练方面也有重要意义[1]。 传统方法中,对人体运动建模的方法主要采用关键帧信息提取方法,结合运动图像分析实现人体运动重构[2]。比如,采用曲线简化方法把人体运动过程看作是一条运动轨迹曲线的关键特征点跟踪过程,人体运动的骨段曲线是高维空间中的一个行为轨迹。采用分层曲线方法进行行为重建[3?4],取得了一定的成果,但是方法需要设定关键帧之间的分辨阈值,在存在较大的运动特征扰动干扰下,对人体运动重建的误差较大,人体运动建模的效果较差[5]。 针对当前人体运动建模准确度低的问题,提出基于运动生物力学的人体运动建模方法。仿真实验结果表明,本文提高了人体运动分析的准确率,对步行、跳跃、侧手翻等人体运动的重构能力好。 1 人体运动生物力学数据分析 1.1 人体运动生物力学数据的采集 常用的人体运动生物力学数据采集式有ASF/AMC (Acclaim Skeleton File/Acclaim Motion Capture data),BVH,HTR等,由于人体运动生物力学数据的非线性特性和随机分布性[6],本文采用ASF/AMC的文件格式进行人体运动生物力学数据的表达,采用安装在人体上的生物传感器和振动传感器进行信息采集,设在[k]时刻安装于人体上生物传感器的运动状态信息输出为[ωk=[ωxωyωz]T,]采用加速度计和磁力计计算人体位姿信息的输出为[bak=[axayaz]T,]运动姿态角输出为[bmk=[mxmymz]T。]设参考坐标系为大地坐标系(不考虑磁偏角),则在重力矢量和地磁场矢量的作用下,在人体的生物运动高维空间中,通过精确的姿态估计,得到人体运动的力学测量数据分别为[ra=[00-g]T,][rm=][[hcosα0-hsinα]T,]其中[g]为重力加速度绝对值,[h]和[α]分别为传感器数据随着地磁倾角的随动误差。 当人体在做步行、跳跃、侧手翻等运动时,得到一个封闭人体运动生物力学的空间运动方程组为: 式中:[θ]为人体运动的跳跃倾角;[?]为人体在做跑步运动时的俯仰前倾角;[α]为人体在侧手翻运动中的垂直偏移;[x,][y]为人体运动中姿态的水平和垂直位置;[ωx,][ωy]为非加速运动状态时在坐标系[Ox1,][Oy1]轴的力矩;[δz]为任意姿态时的身体偏角;[e1]为纵向运动的控制误差;[m]为人体的质量;[X,Y]为人体在跑步运动和跳跃运动中的空气阻力、升力、侧向力;[Mz]为俯仰力矩;[Jz]为人体运动中随着坐标系变换的转动惯量;[Jxy]为人体运动空间模型对速度坐标系[Oz1]的转动惯量。 通过上述构建的人体运动空间分布特征方程,进行人体运动生物力学数据捕获,得到步行、跳跃、侧手翻运动下的生物力学数据捕获特征方程描述为: 步行: 通过以上原理,进行人体运动生物力学数据的采集和特征分析。 1.2 人体运动的插值重建 根据上述人体运动方程和数据捕获结果,进行人体运动的插值重建,得到全局搜索下人体运动的生物力学数据观测方程: 式中:[k]为采样时刻;[qk]为[k]时刻人体运动捕获数据在载体坐标系中的姿态分解四元数;[Φk]为姿态转换阵,通过[ωk]计算出两个相邻关键帧的运动数据;[Hk+1]为观测阵,通过[k]时刻得到体运动状态空间的递归值[bak+1]和[ra]或者[bmk+1]和[rm];[εk]和[δbxk+1]分别为人体运动建模过程中的观测扰动;[Ξk]为扰动系数矩阵,通过原始运动序列和重构运动方程得到牛顿力学系数[qk]。 在人体运动状态方程重构中,采用姿态解算方法得到非线性运动姿态数据的表达方程: 为保证观测方程线性,通过二次滤波得到人体运动生物力学的捕获数据[bak+1]和[bmk+1,]由QUEST算法或者高斯牛顿迭代算法计算得出。读取穿戴在人体身上的传感器数据进行误差分析,通过插值重建方法[7?8],在观测空间中得到人体运动特征信息的卡尔曼方程: 若人体的姿态变换过程中力学分解具有非线性,采用四阶龙格库塔法求解人体姿态变换的力学分解过程为[qi(t1)=[w1,x1,][y1,z1],][qi(t2)=[w2,x2,][y2,z2]],上述分解过程表示为两个单位四元数,[θ]为采样骨骼点的夹角,表示为: 球面线性插值输出的姿态变换信息能合理反应人体运动的生物力学信息,由此实现人体运动建模力学重构。 2.2 人体运动建模实现及质量评价 用重建误差表示人体运动建模的约束指标。重建误差为原始运动序列和重构运动序列的平均运动力学矢量度量。利用加速度计和磁力计计算含有[n]帧数据的原始运动片段[om,]以[om]的骨骼生物力学作为采样点,采用运动数据插值拟合方法重建得到重建运动片段[rm。]考虑各肢体部位的速率之差,设[om,][rm]分别为原始运动序列和重构运动序列,其关节作用力矩的序列长度均为[n,]得到人体力学重构误差定义为[9?10]: 式中:[Dp(om,rm)]描述人体运动过程中相对于世界坐标系的姿势位置误差;[Dv(om,rm)]表示关节速率之差;[u]为更新的步长。 根据前期的试验可知,关节速率之差所占比例很小,所以本文设为1,由此得到人体运动建模的重构生物力学方程为: 3 实验结果与分析 将加速度计、振动传感器和力学传感器佩戴在人体上进行原始的生物力学采集,采用步行运动、跳跃运动和侧手翻运动三种运动行为方式进行人体运动建模分析,当地地磁场强度为[h=0.45 gauss,]最大迭代次数设置为5 000。将分层曲线拟合方法、帧序列重构法、遗传算法和本文方法进行对比,进行人体运动建模,得到的结果如图1~图3所示。 由图1~图3得知,采用本文方法进行运动建模,能比较好地重构原始运动,本文方法能准确提取出边界帧,使得原始运动和重构运动差别较小。 不同方法进行人体运动建模的重建误差曲线如图4所示。分析得出,本文进行人体运动建模的重建`差远远低于传统方法,得到最优重建误差,表明本文方法进行人体运动建模具有合理性。 4 结 语 通过捕获人体的运动生物力学数据,进行特征压缩、信息检索和重构,实现对人体运动过程的合成和编辑,达到人体运动重构的目的。本文提出基于运动生物力学的人体运动建模方法,仿真实验的结果表明,本文方法提高了人体运动分析的准确率,可以对各种运动进行有效识别,具有广泛的应用前景。 生物力学论文:躯干不同负重方式对人体步行的生物力学影响 摘 要:研究|干采用不同负重方式时人体行走的步态特征,探讨躯干不同负重方式对步态的影响,为日常行走的负重方式的选择或仿生机器人的设计提供参考。选用10名普通男性大学生为受试者,佩戴特制负重架,分别进行躯干基础负重、躯干前负重和躯干后负重3种状态下的行走,采用Kistler三维测力台、Motion红外高速运动捕捉系统同步采集运动学、动力学数据。结果显示,在行走过程中与后负重相比,前负重显著增加了步宽、重心的水平摆动幅度、踝最大背屈角度、最大伸髋角度、最大伸髋力矩、髋正功、最大伸膝力矩、膝负功,显著减小了步长、躯干前后倾幅度、踝最大跖屈力矩。结论认为,人体前负重行走时,具有更小的步长和更大的步宽,会造成更多的能量消耗;躯干的向后倾斜,腰背部肌肉更容易疲劳,长此以往,更容易造成下腰痛的发生;同时,大腿肌肉用力增大,消耗更多的能量,长时间行走,大腿肌肉会更快疲劳;在设计前负重两足步行机器人时也应适当调整相应参数,增大驱动力,满足更多能量消耗。 关 键 词:运动生物力学;负重方式;步行;躯干 负重行走往往发生在人们的日常生活中,如上班、上学、登山、野外拓展、物品搬运、军人行军等。而负重行走时有负重物作用于人体,身体和重物的总质心必然会发生改变,从而人体会做出一系列的身体姿势调整,来保持身体的平衡及稳定[1]。长期负重行走,易导致足底损伤、应力性骨折、下肢关节疼痛和腰背肌肉损伤等[2-4]。对不同负重方式步态变化研究,可以更深入认识脊柱的稳定控制机理以及下肢关节的力学行为,进而减少损伤[4-7]。 现在,很多搭地铁、公交车的人,为了安全,会把双肩背包反过来背,放在胸前,相当于躯干前负重,而长期胸前负重是否会对身体有所影响呢?近年,两足步行机器人大量涌现,模仿人类对平衡稳定性的控制,机器人完成行走、站立等各种动作,均需要身体各部分的复杂配合;机器人在完成负重行走时,躯干和下肢的驱动模式也是不同的,比如胸前搬运重物行走、背负飞行器行走,而对人体负重行走的运动学和动力学分析,对于两足步行机器人的设计具有重要意义。 目前,国内外关于人体负重行走的生物力学研究还多集中于背部负重行走,有关躯干前负重行走步态的研究较少。躯干前负重步行方式,为保持行走的平衡和稳定,其步态必然会做出相应调整。本研究旨在对躯干前、后负重方式下的步态特征进行生物力学分析,用可靠的运动学、动力学参数来评价两种负重方式,一方面可以为仿生机器人的设计和控制提供依据,另一方面也对日常背包方式的选择、登山拓展负重方式以及军队负重行军等方面具有重要意义。 1 研究方法 1.1 受试者 10名普通男性大学生年龄:(22.8±1.9)岁;身高:(174.1±3.1)cm;体质量:(67.1±6.2)kg,均习惯穿欧码42的鞋,实验前24 h内未进行剧烈活动,且无神经系统和运动系统疾病。 1.2 数据采集与处理 本研究通过特制的负重架来改变负重方式(见图1)。负重架自重9.5 kg,前部扶手部位可固定受试者上臂运动,前后可固定杠铃片以制造负重效果同时改变前、后负重方式。受试者分别完成基础负重(仅佩戴负重架)、前负重(在负重架前方固定10 kg杠铃片)和后负重(在负重架后方固定10 kg杠铃片)3种方式行走。 采用8镜头红外高速运动捕捉系统(Motion Analysis Raptor-4,USA,200 Hz)与三维测力台(Kistler 9281CA,Switzerland,1 000 Hz)同步采集步行中的\动学、动力学数据。受试者身上共贴29个反光标志点(头顶点、头前和后点、右侧肩胛下角、第4、5腰椎之间、两侧肩峰、两侧肱骨外上髁、两侧尺骨茎突和桡骨茎突中点、两侧大腿前侧中部、两侧股骨外上髁、两侧股骨内上髁、两侧胫骨粗隆、两侧内踝、两侧外踝、两侧足尖和足跟)。 测试时,受试者佩戴负重架,双手约束在前部扶手上,距离测力台约10 m,听到口令后受试者在规定速度下((1.5±0.2)m/s)自然走过测试区域(见图2),通过便携式测速系统(Newtest Powertimer,Finland)监控速度,两个测速仪红外发射装置置于测力台一侧,二者间距3 m。在规定速度下,受试者以正常步态、无任何步伐调整并以左脚着在台面上视为一次有效测试,按随机顺序完成3种负重方式下的测试,每种方式下采集3次有效数据。 采集的所有标志点三维坐标采用Butterworth低通滤波法进行平滑,截断频率10 Hz。数据用Cortex2.1.0.1103以及Microsoft Office Excel 2007、MATLAB R2009a等软件进行计算处理。根据标志点坐标建立人体环节坐标系[8],其中膝关节转动中心为股骨内外上髁中点,踝关节转动中心为内外踝的中点,髋关节转动中心根据Bell等[9]的研究计算获得。采用欧拉角的方法计算髋、膝、踝的三维角度,采用逆动力学的方法[10]计算关节的三维净力矩,其中人体惯性参数采用DeLeva[11]修正后的Zatsiorsky-Seluyanovs人体惯性参数。关节功率为关节净力矩与关节角速度的乘积,采用梯形法计算关节功率对时间积分获得关节功。对于下肢关节运动学、动力学参数,本研究仅分析人体矢状面数据,对下肢动力学参数除以体重进行标准化处理,并对各指标按一个步态周期(左足跟着地到左足跟再次着地)进行标准化处理。 组间参数采用单因素重复测量方差分析进行比较,后续采用LSD检验方法,以P 2 研究结果 2.1 时空参数 前负重行走步长显著小于后负重行走(P 2.2 重心运动特征 前负重行走时重心水平摆动幅度显著大于后负重行走(P 2.3 躯干运动特征 前负重行走时躯干前后倾幅度显著小于后负重行走(P0.05),后负重行走时躯干的前后倾幅度显著大于基础负重行走(P 2.4 下肢运动学、动力学参数 1)前负重、后负重与基础负重行走时踝关节在矢状面的运动学、动力学参数检测结果(见表4)表明,与后负重相比,前负重行走时,角度最小值(踝最大跖屈角度)显著减小(P 不同负重状态行走时踝关节在一个步态周期内的矢状面角度、力矩、功率变化曲线如图3所示。 力矩、功率(n=10人) 2)前负重、后负重与基础负重行走时膝关节在矢状面的运动学、动力学参数结果(见表5)表明,与后负重相比,前负重行走时,角度最大值(膝最大屈角)显著增大(P 不同负重状态行走时膝关节在一个步态周期内的矢状面角度、力矩、功率变化曲线如图4所示。 力矩、功率(n=10人) 3)前负重、后负重与基础负重行走时髋关节在矢状面的运动学、动力学参数结果(表6)表明,与后负重相比,前负重行走时,角度最大值(最大屈髋角度)显著减小(P 不同负重状态行走时髋关节在一个步态周期内的矢状面角度、力矩、功率变化曲如图5所示。 3 讨论 1)在本实验中,前负重行走时,步长显著减小,步宽显著增大,步宽相比后负重行走与基础负重行走分别增加了28.69%、32.50%,因为本研究控制了步速,受试者为了保持固定的行走速度,通过步长的减小和步宽的增大来提高行走的稳定性,而后负重行走与基础负重行走在步长和步宽上差异没有显著性,说明后负重行走所带来的人体失稳的效应不如前负重强。 Donelan[12]认为,更大步态参数的变化会导致更多的能量消耗,例如减小32%步宽变化率,将会减小5.7%的能量消耗,分析其原因,步宽变化率的增大会增大每一步之间的转换所需要的能量,而积极的稳定需要适度的代谢成本。因此本实验中,前负重行走时,更大的步宽意味着有更大的能量消耗。有文献指出,步宽会随着负重的增加而增加,以加强行走的稳定性,这与本实验的研究结果相同。Menz[13]认为增大步宽可以避免将身体的线性动量转化为角动量影响躯干的稳定性,保持平衡。因此在设计前负重机器人的时候,适当减小步长,增大步宽,可以提高步态的稳定性,同时应加大驱动力,满足更多的能量消耗。Attwells等[14]通过实验证实,较高的载荷会使步长减小,这与本研究结果基本相同,前负重行走时步长显著小于基础负重行走,后负重行走步长小于基础负重行走,但不显著,推测当后负重重量增加,差异就会更加明显。也有学者认为负重对于步长的影响较小[15-16],这可能与本实验对步速进行了控制有关。 前负重和后负重行走时支撑相百分比均大于基础负重行走,表明负重这一干扰因素会造成支撑期的增长和摆动期降低,这与Charteris[17]的研究结果相同。这是因为人体在负重过程中随着负重的增加,势必会利用更多的支撑相来维持稳定,而减小摆动期,由于摆动期的比例降低,摆动腿加速摆动着地,势必会造成步长的减小,这些变化使人体加快形成一个动态平衡体系。前负重和后负重的支撑相百分比没有差异,说明这两种负重状态并不会造成支撑相和摆动相的改变。提示在机器人仿真研发中,负重增加时,应该相应延长支撑相,而前负重和后负重时,不用改变机器人的支撑相和摆动相。 2)在本实验中,前负重行走会增大重心在水平面内左右方向的偏移,而后负重行走减小重心在水平面内左右方向的偏移,表明前负重行走时身体重心更趋于不稳,而在后负重行走时具有更强的稳定控制能力。分析其原因,可能是由于前负重行走时,躯干的旋转幅度增大,从而造成了重心左右摆动增大,也可能是由于下肢各关节的角度、力矩发生改变,致使重心产生波动,还可能与下肢各关节额状面和冠状面的运动学、动力学参数的改变有关。 3)在本实验中,躯干的不同负重方式造成了完全不同的躯干运动特征,前负重时,身体和负重物的总质心会向前方偏移,因此躯干通过后倾调整总质心位置,保持稳定,在本实验中,前负重时躯干始终处于后伸位;而后负重相反。前负重行走时躯干的前后倾幅度显著小于后负重,与基础负重行走相比没有差异,而后负重行走时躯干前后倾幅度显著大于基础负重行走。 Kinoshita[15]就不同负重方式对行走步态的影响研究发现,背部背包造成躯干更大的前倾,而躯干前后均匀负重可以大大减小不必要的前倾,并且更接近于正常行走,而本研究中前负重行走时躯干的前后倾幅度显著小于后负重,更接近于基础负重的行走,而后负重行走时躯干的前后倾幅度显著大于基础负重行走,这一结果,与Kinoshita就不同负重方式对行走步态的影响的研究结果一致。从解剖学的角度来分析,躯干后伸的能力本身就小于躯干前屈的能力,而前负重躯干又处于后伸位,因此相比后负重,躯干前后倾幅度会减小;另一方面,前负重时,躯干处于后伸位,此时躯干周围肌肉收缩力更强,放电更多,具有更好地稳定控制能力,但长时间的话,躯干的肌肉更容易疲劳。 Zetterberg等[18]研究证明,躯干试图前屈时主要是腹侧肌活动较强,背侧肌活动较弱;试图后伸时背侧竖脊肌活动最大,腹侧肌也表现出一定的活动。范帅等[19]研究发现外部负荷大小、位置不同时,躯干的神经肌肉控制也会不同,负荷在身体前方时,腰背肌为主要做功肌,而负荷在身体后方时,腰背肌和腹肌的贡献比率接近相等。因此,在前负重时,腰背肌为主要做功肌,更容易疲劳。本研究在前负重时,身体是处于后伸位的,黄强民等[4]研究躯干在不同位置下负重时的肌电活臃⑾郑外部负重物的位置对躯干稳定性影响较大,尤其在身体后伸位时,负重增加,腰部闪动次数增多,更容易造成下腰痛的发生。 前负重时,躯干会有更大的后倾角度,而后负重时躯干会有更大的前倾角度,躯干角度的相应调整的目的,均是使其重心更加靠近支撑面中心,提高步态稳定性,同时也可减小外部负重物的偏心力矩的作用。这也说明躯干的前倾和后倾对于保持步态稳定性具有重要意义。这也提醒我们,当机器人在进行前负重或者后负重的行走时,需要躯干的运动特征进行相应的调整。 4)在本实验中,前负重和后负重两种行走模式之间比较下肢各个关节角度、力矩后发现,在支撑末期,外部力矩使踝关节背屈逐渐增大,因此踝关节内部产生逐渐增大的跖屈力矩与之对抗,此时踝关节的跖屈力矩与踝关节的跖屈肌结构的被动拉长有关,而前负重行走时,踝关节最大背屈角度显著增大,最大跖屈力矩均显著减小,说明踝关节周围肌群收缩减弱。髋关节最大屈曲角度发生在摆动末期,随后脚跟着地,髋关节产生伸肌力矩拉动身体质心向前,此时髋关节的伸肌力矩与髋关节伸肌的向心收缩有关,而前负重行走造成髋关节最大屈曲角度显著减小、最大伸髋力矩显著增大,说明伸髋肌群收缩加强。 关节净力矩是与肌肉作用效果等效,肌力矩所做的功将影响系统的机械能,当关节净力矩与关节角速度方向相同时关节功率为正值,肌肉向心收缩做正功,意味着能量被肌肉产生出来并向肢体传递;当关节净力矩与关节角速度方向相反时关节功率为负值,肌肉离心收缩做负功,这时外力对肌肉所做的功为总功,意味着能量由肢体环节流向肌肉,被肌肉吸收。行走时负功主要使肢体在抵抗重力时吸收能量,正功使人体向前运动,不管是正功还是负功,肌肉收缩都要消耗能量。在支撑相的初期即足触地的缓冲阶段,外部力矩要让膝关节屈曲的时候,膝关节内部产生一个很大的伸膝力矩,与关节角速度方向相反,膝关节周围肌肉做负功吸收能量,前负重行走时的伸膝力矩最大值以及膝关节负功显著大于后负重行走,这可能造成膝关节承受更大的冲击力,膝关节损伤风险增大,同时伸膝肌群离心收缩更大,吸收更多能量,更容易疲劳。而在离地蹬伸阶段,力是通过下肢各关节肌肉收缩释放,肌肉做正功,其中髋关节做正功最多,释放能量最多,贡献最大。而前负重造成髋关节做正功显著大于后负重行走,伸髋肌群收缩更大、用力更多,可能造成髋关节蹬伸肌群更容易疲劳。因此在设计前负重机器人的时候,应加大下肢的驱动力,满足更多的能耗。 在设计前负重的机器人或者进行机器人前负重的时候,应该适当减小步长,增加步宽,躯干适当向后倾斜,从而增加稳定性,同时应加大下肢的驱动力,满足更多的能量消耗。对比躯干前、后负重的步态,人体前负重行走时,具有更大的步宽,会造成更多的能量消耗;而躯干的向后倾斜,长时间下去,腰背部肌肉更容易疲劳,更容易造成下腰痛的发生;同时,大腿肌肉用力增大,消耗更多的能量,长时间行走,大腿肌肉会更快疲劳。因此,建议日常生活中负重尽量选择在背部。
机械手设计论文:智能仓储机械手的结构设计 摘 要:工业机械手在工业生产的各个方面得到广泛使用。文章根据国内外先进的机械手技术,设计出一种用于物料搬运,结构简单,维护方便的机械手的结构。主要设计机械手臂部分和机械手抓手部分的机构。 关键词:机械手;机械手臂;机械手抓手,结构设计 1 引 言 目前工业机械手面临的问题主要还是成本的高昂和精度控制的不易达到要求。从工业机械手的具体应用情况来看,生产过程的机械自动化已成为现代工业的主要问题。虽然现代机械制造业中的加工、装配等各生产工序主要是间断的,但自动化生产中装卸、搬运等工序亟待实现机械化,工业机械手的出现便可满足这一需求。无论国内还是国外,工业机械手的应用前景广阔,而对机械手使用性能的要求则越来越高,面对越来越多样的产品需求,机械手结构上在向着小巧型,灵活型的方向发展,因此机械手结构设计的合理性变的至关重要。 2 机械手结构设计 2.1 机械手手臂部分原理 欲满足机械手的搬运功能,即将货物从某一水平高度提升至另一水平高度,可采用曲柄连杆机构实现规定搬运动作。本课题应用平行四边形机构的运动特点,依靠电动推杆驱动平行四边形机构转动实现货物高度上的变化。 平行四边形机构是一种平面连杆机构,由于构件联接呈平行四边形,因此也叫做平行四边形机构。平行四边形机构结构简单,易于分析,构件运动一致性好,广泛应用于各种实现平移搬运等功能的机构。 2.2 机械手手臂部分结构设计 机械手手臂在整个工作过程中起着至关重要的作用。本文所设计的机械手臂为平行四边形机构,由于机械手臂也是机械手负载的主要施加部位,故应具有良好的强度与刚度,保证在机械手工作中不能发生弯曲或折断的情况,同时搬运机构若过于沉重则会影响搬运功能的实现。 工业铝型材表面经氧化处理后,外观漂亮且耐脏,工作中沾染的油污易于清洗,可根据不同承重采用不同规格型材组装,同时搭配铝型材配件,无需焊接,安装拆卸方便,轻便环保,整体机械性能较好,广泛应用于生产制造行业。 本文的搬运机构选用密度小强度大并广泛应用于工业机械手行业的工业铝型材较为合适。机械手手臂结构整体布局及各个部件,如图1所示。 机构中的工业铝型材之间通过铰接的方式联接而成,支撑连杆梁1通过销轴5与固定在底座板材上的连接件联接,由角铝3将支撑梁与联接电动推杆4的横梁联接起来,而电动推杆4与底座板材则通过电动推杆连接座2固定于底座上。 2.3 机械手抓手部分原理 搬运机械手末端的机械手爪是机械手直接与货物接触的部分,机械手爪能够直接完成对货物的拾取和夹紧动作,它可以依据人手动作通过设计实现相应功能,通常机械手爪被安装在手臂的端部。机械手爪结构形式与人手有较大区别,它的结构外形拥有机械式的特点,通过不同部件的联接组合完成指定运动过程,依靠自身的运动而将物件抱住,故手爪即为主要的传力构件。 本课题所设计机械手的手部结构应为钳爪式,钳爪式手部结构包括手指和传力机构。如图2所示,机械手爪1在电动推杆的驱动下向右移动,当左部碰到左侧连杆机构时带动手爪2处,机械手爪的两部分1、2完成张开手爪动作;当右侧手爪在电动推杆缩回时,手爪2在弹簧作用下回复原来位置实现对货物的抓取动作。 2.4 机械手抓手部分结构设计 对机械手爪设计过程中,应考虑以下几个方面:机械手爪部件至少要有一定负载承受力,在将货物重量计入影响后,鉴于搬运动作中由于颤动所产生的影响也应适当增大设计强度,避免工件发生松动或脱落的情况。 为使机械手爪和被运输货物间保持较为稳定的姿态,应根据货物的实际外形设计相应的末端执行机构形状。所设计机械手爪主要受到被夹持物的反作用力,必须达到设计所需强度和刚度防止手爪断裂或弯曲变形的状况发生,同时设计机械手结构应该简单,缩小尺寸,尽量轻便以免影响运动过程。本文所设计机械手结构,如图3所示。 其中,机械手抓取动作的通过以下动作实现:由电动推杆1伸长驱动一体式小抓手向右移动,同时与一体式小抓手通过螺栓连接的连接杆4被带动向右移动,当连接板5接触到连杆6时,在连杆机构作用下,连杆8将沿水平方向向左移动直至小抓手突出部分完全缩回连接板9内,此时连接板右端面接触货物,电动推杆1缩回直至右侧一体式小抓手3上的连接板与货物接触并实现夹紧,在回缩过程中,当连接板5与连杆6不再接触时,连杆8在弹簧7的作用下回复原位,两个机械手爪的承重板通过支撑货篮的缺口位置,完成对货篮的抓取动作。 3 结 语 本文主要设计一种用于搬运货物的机械手,在生产过程中的搬运货物环节里替代工人,提高工作效率,节约更多的人力成本和物力成本。主要进行机械手的结构设计,通过对机械手臂和机械手抓手的结构设计,使整个机械手机构较为简单,维护方便。 机械手设计论文:一种新型空调换热器自动插翅机械手设计 摘 要:我国是全球最大的白色家电生产国和消费国,现在空调散热翅片国内几家大型空调厂的翅片插管大多都还是工人手动完成。本文介绍的空调换热器自动插翅机械手装置就是将空调换热器中的散热片无损伤地插到已经摆好的U型管中的机械设备。从而达到降低废品率,提高劳动效率和自动化的目的。 关键词:空调换热器;自动插翅;机械手 0 引言 作为全球最大的白色家电生产国和消费国,现在国内大型空调厂的空调散热片翅片插管大多都还是人工插翅,效率较低。而在国际上,日本的日高集团已经成熟的掌握了空调散热器的翅片插管问题。目前正在推广,该设备从翅片冲压到胀管等几个步骤都实现了全自动,不需要人为干预,废品率已经达到了行业要求。但是价格比较昂贵。本文介绍的空调换热器自动插翅机是一种由计算机控制的自动化翅片展开和翅片抓取并将翅片插到已摆好的U型管中的设备。 1 空调换热器插翅机工作流程 如图1,空调换热器插翅机包括:接料部分、翻转翅片、翅片展开、插片机械手和U型管循环5个部分,具有工作效率高,节省人力,废品率低的特点。其工作流程如下: 接料设备将冲压机冲出来的翅片接到接料设备上的接料针上,每20片一组进行循环,当翅片运到接料设备的取片处时,翻转机械手开始工作,翻转机械手先用接料针插入翅片孔内,然后夹取翅片,进行翻转,使得翻孔面是朝上。翻转过后,翻转机械手将翅片放在展开机构上,然后展开机构将按组等距离展开,每组距离为165mm。然后插片机械手开始工作,将展开机构上的翅片全部插入到U型管中后,U型管循环设备将已插好的U型管运走,并将新U型管运到插片位置,整个设备就这样不停地循环。 2 插翅机械手结构 机械手固定在Z轴上,控制其沿Z轴运动,控制机械手沿Z轴运动用线性模组控制。因为直线模组单体运动速度快、重复定位精度高、本体质量轻、占设备空间小、寿命长。因为我们设计的是20个翅片为一个单位,20个翅片落料的是时间为40s,所以分给机械手的时间为12s(一共要插2次,按一次6s,共12s),为了能跟上节拍,使用了两组机械手。同时进行工作,两组机械手同时从两侧向中间插。Y轴方向也用模组驱动。因为跨距为3000mm,而现有的线性模组,一般行程大都小于1600mm,行程过长会导致模组变形和精度降低,承载量会大幅降低。所以这里Y方向,采用两个线性模组。单个线性模组的行程为1400mm。X方向因为行程过大,一侧用行程为2000mm的丝杠和导轨组合驱动,另一侧用直线滑轨导向。 3 插翅机械手动作过程 插翅机械手有3个动作:夹爪左右加紧收缩,夹爪托住翅片上下运动和下压板的下压运动。下面我们就对这三个动作进行详细介绍: 3.1 夹爪左右加紧收缩 当机械手运动到指定位置,机械手开始夹取放在展开机构上的翅片,机械手沿着Z轴向下运动,当机械手上的定位针和展开机构上的定位针对齐并接触时,机械手夹爪开始运动,夹爪向内收缩,运动的距离为25mm,夹爪底部平托住翅片,一个机械手上一侧有4个夹爪托住翅片,防止翅片有过大的挠度变形,一侧机械夹爪托住的宽度,大约为一个翅片宽(翅片宽18.19mm)。 3.2 夹爪托住翅片上下运动 当夹爪左右手缩加紧完成后,夹爪向上运动,将翅片向上抬起,目的是将翅片脱离展开机构的接片针,接片针的长度大约为80mm左右,这就要求机械手夹爪要抬升100mm左右,机械手夹爪不能和翅片有过大的力作用,不能过分的加紧翅片,否则翅片会容易变形(翅片的厚底为0.1mm,易变形)。 3.3 下压板的下压运动 当机械手取翅片时,下压板不运动,当机械手沿Y轴运动到U型管循处时,机械手整体沿Z轴下降,当机械手定位针顶与U形管上的锥帽距离2mm时,机械手开始运动,夹爪拖着翅片向下运动,当夹爪底端到达U形管口下方30mm处(当一次插20片翅片,20片翅片的总厚度约为30mm)时,机械手夹爪开始向两端展开,展开的距离为20mm,因为U形管的直径与翅片孔的直径相差很小(翅片孔的直径为7.3±0.03mm,U形管直径7±0.1mm),所以翅片依靠自身的重力不一定能完全下落,所以这时,下压板开始下压,使翅片完全插进U形管中,同时还可以平整翅片。 4 插齿机械手驱动原理 4.1 夹爪伸缩运动原理 夹爪伸缩运动是通过连杆机构实现的,气缸(图片中左上角)推动推块(绿色)向前运动,推块是在微型导轨上进行滑动,导轨宽为10mm,推块上有4组推杆,推杆推动着4组夹爪进行左右移动,从而实现了前后运动转化为了左右运动。推杆在导轨上移动,同时推块推动着连杆展开,连杆推动着夹爪在滑道里左右运动,实现了展开与合并运动。 4.2 夹爪上下运动原理 夹爪上下运动是通过连杆机构实现的,气缸(左下)先推动着推块(红色)在直线滚珠导轨上向前运动,同时推块连接着连杆(上下),因为导轨底座被限制只能上下运动,所以,当推块带着连杆(上下)向前运动时,连杆顶着导轨底座向上运动从而实现夹爪的上下运动。为了阻止上下运动的支架不前后运动,设计了挡板,在上下运动的支架两端各安装了一个滚轮,滚轮在挡板的阻挡下,只能上下运动,实现了支架的上下运动。 4.3 下压板的下压运动原理 气缸(中间)伸缩带动固定板上下运动,固定板带动导柱进行上下运动,导柱通过螺栓固定在固定板上,同时导柱固定在下压板上,所以气缸运动就传动到下压板上,从而实现下压运动。下压运动的行程即为定位针的长度。 5 结语 本文主要介绍了一种空调换热器自动插片机中的插片机械手的结构与工作原理,该结构的优点在于不需停机的情况下,实现换热器的连续自动插片,减少了人力,提高劳动效率,对于大量依赖人力插翅的当前空调生产线的改进具有一定借鉴意义。 机械手设计论文:光盘库机械手的驱动控制系统的设计 摘 要:光盘库机械手驱动控制系统是光盘库系统的关键部件,对光盘库机械手驱动控制系统进行了设计与实现,控制系统使用STC12C5628AD系列单片机作为控制核心,采用L293及驱动电路实现对机械手电机的驱动控制。按照设计的控制程序流程,进行了驱动控制实验,实验结果表明本系统实现机械手的上升、下降、左移、右移、手爪抓盘、放盘等功能,快速性和稳定性能够满足光盘库机械手性能的要求,对提升国内光盘库的研究、应用水平有一定的现实意义。 关键词:光盘库,机械手,驱动控制系统,电机 引言 光盘库是以光盘作为存储载体的高可靠性的海量、安全机电一体化近线存储设备,对海量光盘数据进行集中管理,其主要由机械手、光盘架和光驱(CD-ROM驱动器)三部分组成。光盘库广泛地运用于煤矿监控系统,作为数据存储和备份的重要方式,它利用机械手从机柜中选出一张光盘送到驱动器进行读写。光盘库可通过光纤通道或 SCSI 端口与服务器相连,光盘驱动器则通过自身接口与主机交换数据。当用户要访问光盘库时,首先,由机械手将驱动器中的光盘取出并放置到光盘架上的指定位置,为光盘腾出位置,然后,再从光盘架中取出所需的光盘并送入驱动器中。 关于光盘库,国外进行了大量的研究与应用,技术相对领先,但由于技术保密等因素限制,相关研究文献很少,国内从事光盘库产业的公司主要有广州影达影像设备有限公司、上海美佳达计算机工程有限责任公司、福特瑞斯(北京)科技有限公司、北京鸿瑞智达科技有限公司等,但国内光盘库的起步较晚,他们中大多是外国公司的国内,即销售国外光盘库产品,而真正从事光盘库研发的公司很少[1]。 除了光盘驱动器以外,光盘自动换盘机构即机械手要保证安全、高速、准确地将光盘片从库中取出并送入空闲的指定光盘驱动器中,是整个系统中关键的执行机构。另外,光盘库数据的平均访问时间比磁带和磁盘高很多,磁盘的平均寻道时间在毫秒级,显然光盘库的机械手已经成为光盘库系统的性能瓶颈[2][3]。因此,对光盘库机械手控制系统进行设计、开发具有较重要的现实意义,本文设计的机械手将装、卸盘片的功能设计在一起,在主控制电路设计上,将机械手控制、定位检测部分和光盘驱动器中的光头控制部分结合在一起,由一片单片机控制。 1 机械手驱动控制系统设计 要实现机械手所期望实现的功能,机械手的各部分之间必然还存在着相互关联、相互影响和相互制约,它们之间的相互关系构成机械手控制系统的控制原理,如图1所示。 控制系统使用宏晶科技生产的STC12C5628AD系列单片机作为控制核心,扩展了必要的外围电子元器件。主机通过TTL-RS232电平转换实现与上位机通信,并和从机保持交换数据。接口板模式下根据上位机传来的指令设置输出,把检测到的数据送到上位机。 1.1 电机驱动控制。机械手各活动部件采用直流电机驱动,单片机发送的控制信号经过功率放大,转换后,控制直流电机转动与停止,各个电机的协调转动。设计的光盘库机械手共需4个直流电机,每个电机上均配有变速箱。一个控制上下移动的大电机额定电压为9V,功率为2.4W;另三个小电机额定电压也为9V,功率为1.1W,分别控制中间支点部分的旋转、机械臂的伸缩和机械手抓放物体。 电机驱动控制电路如图2所示,采用L293及驱动电路实现对电机的驱动控制。L293将2个H-桥电路集成到1片芯片上,这就意味着用1片芯片可以同时控制2个电机[4][5][6]。H-桥电路的输入量可以用来设置马达转动方向,使能信号可以用于脉宽调整(PWM)。另外,每1个电机需要3个控制信号EN12、IN1、IN2,其中EN12是使能信号,IN1、IN2为电机转动方向控制信号,IN1、IN2分别为1,0时,电机正转,反之,电机反转。选用一路PWM连接EN12引脚,通过调整PWM的占空比可以调整电机的转速。 1.2 位置检测。初始位置检测利用主机的P2.2、P2.3、P2.5和P2.6使各部分碰到行程开关,即达到指定位置后断开;INT0和INT1中断来进行位置检测;P1.1-P1.4引脚为电机驱动输出,最后通过P1.0-P1.3口对电机电流进行检测,判断是否堵转。 本设计限位行程开关安放在机械手的四个运行方向上。限位行程开关在没有触碰时信号处于低电平状态。当机械手运行时,触碰到限位行程开关,信号处于高电平状态。单片机采集到限位行程开关的高电平信号,发出指令,使机械手停止运行,并进行下一个动作。计数行程开关安装在齿轮旁边,计数行程开关在没有触碰时信号处于低电平状态。当电机转动时带动齿轮转动,计数行程开关被触碰处于高电平状态,齿轮每次触碰,单片机记下一个高电平信号,因此只需记录下行程开关的触发次数即可知道电机的转数,从而可控制手臂在垂直方向的位置。 2 控制系统调试 光盘的入库及出库是光盘库自动化管理的一个重要方面。光盘入库和出库不仅仅限于光盘的正确插入和抽取,还包括数据库信息的同步更新,保证光盘库和数据库内容的一致,从而准确地返回客户端请求。光盘正确入库和出库减轻了人工操作的负担,保证了系统正常运行,是光盘库自动化管理的重要组成部分。通过按键或者上位机远程控制,实现机械手的上升、下降、左移、右移、手爪抓盘、放盘等功能,控制程序流程图如图3所示。 在某个Linux终端向机械手服务端循环发送取盘、放盘指令,使机械手满负荷运行。经测试,该系统平均无故障时间大于30万次,换盘时间最长为7秒,具有运行速度快、工作稳定等特点,如表1所示。 另外,将光盘插入光盘库后,请求光盘的内容,机械手能正确地定位到光盘,并将请求的文件拷贝到本地光盘正确出库,再次请求光盘内容,提示光盘不在光盘库中。 3 结语 本文对光盘库机械手驱动控制系统进行了设计与实现,控制系统采用STC12C5628AD作为控制核心,采用L293及驱动电路实现对电机的驱动控制。按照设计的控制程序流程进行驱动控制实验,实验结果表明本系统实现机械手的上升、下降、左移、右移、手爪抓盘、放盘等功能,快速性和稳定性能够满足光盘库机械手性能的要求。本项目是对光盘库系统实际开发工作的一次尝试,对提升国内光盘库的研究、应用水平有一定的现实意义。 (作者单位:苏州市职业大学机电工程学院 来稿日期:2015-06-17) 机械手设计论文:基于液压驱动的注塑机上料机械手的设计与研究 【摘 要】本文依据液压机械手的组成和运作原理,以四自由度液压机械手为例,设计了一款注塑机嵌件自动上料液压机械手,并验证其功能的可靠性。 【关键词】四自由度;液压控制;机械手;嵌件上料 0 引言 随着工业生产自动化的快速发展,机械手因其高效和灵活的特点被广泛的关注和应用。机械手是一种可以模仿人手和臂的某些动作功能,并按照设定的轨迹、要求和程序抓取、搬运工件或进行操作工具的自动化装置,尤其适用于较大规模、自动化流程生产和一些复杂的生产环境中;例如高温、粉尘、放射性强、噪音较大的生产环境。机械手的应用对于提高机械生产率,降低工人的劳动强度,保障一线工人的安全都具有重要的意义。目前机械手常用的三种驱动方式为:液压驱动、气压驱动、电机驱动,其中液压驱动以输出转矩大,动作灵敏,可实现无极调速,调速范围较大的特点,多被用于运动速度较低并且扭矩要求较大的工作场合。 随着注塑行业的发展,人们对于塑料制品的需求量越来越大,对于塑件的工艺和强度也提出了新要求。为了提高塑件的局部强度,嵌件在塑件加工中被广泛使用。然而工厂在生产过程中手工安装嵌件的居多,这中安装方式效率低下,严重影响了注塑机的工作效率,降低了塑料制品的加工精度,自动上料机械手需求愈加强烈。 1 液压机械手基本组成 本文设计了一款四自由度液压机械手,通过液压缸进行控制,可以实现手臂的升降运动、伸缩运动、旋转运动,以及夹持部分的夹紧运动。其结构示意图如图 1 所示。 液压机械手主要包括控制系统、传动装置、执行机构、传感器装置等。其中,机械手的核心部分是控制系统,它是用以控制整个系统具体的运动过程。液压驱动是执行机构运行的传动装置。在机械手的组成中,最重要的是执行机构,而执行机构也同样是机械手内部的主体部分,机械手的执行机构是其夹持部分,主要由拉簧、杠杆、手指、楔块、杠杆支座、夹紧缸体等部分组成,其结构组成如图 2所示。 2 液压机械手运作原理 2.1 机械手运作原理 液压机械手可实现在两台立式注塑机之间交替进行安装嵌件的工作。机械手拥有四个自由度,分别为手臂的升降运动、手臂的旋转运动、手臂的伸缩运动,以及夹持部分的夹紧运动。采用液压驱动的控制方式,以圆柱坐标作为坐标形式,其动作原理如图3所示。液压机械手开始运行,首先手臂下降到嵌件上方预定位置A,张开机械手夹持装置,机械手手臂下降到嵌件上方,夹持装置夹紧嵌件,随后机械手臂上升到起始位置,并顺时针旋转90°到注塑机1上方位置,手臂开始向前伸出到注塑机上方预定位置B,手臂下降到指定位置,夹持装置松开,放置好嵌件后,手臂上升到起始高度,手臂缩回,顺时针旋转90°回到原点位置,注塑机1开始工作;其次手臂下降到嵌件上方预定位置A,张开机械手夹持装置,机械手手臂下降到嵌件上方,夹持装置夹紧嵌件,随后机械手臂上升到起始位置,并逆时针旋转90°到注塑机2上方位置,手臂开始向前伸出到注塑机上方预定位置C,手臂下降到指定位置,夹持装置松开,放置好嵌件后,手臂上升到起始高度,手臂缩回,顺时针旋转90°回到原点位置,注塑机2开始工作,机械手第一个工作周期完成,待注塑机1完成运作,机械手开始下一周期的工作。 2.2 液压系统的设计 机械手搬运物体是依靠液压系统实现的,液压系统是机械手运动的主要驱动方式,是机械手运动过程的核心控制部分。主要用来完成机械手的夹紧/松开、上/下伸缩、前/后运动以及旋转运动。机械手运动过程的液压系统主要由油泵、执行油缸、控制调节装置、以及辅助装置组成。此次设计中系统的主要参数如下表1、表2、表3所示。 2.3 液压系统元件的选择 (1)手部夹紧缸的分析计算 3 结论 本文简要介绍了液压机械收的组成及工作原理,设计完成一款由液压驱动的、可实现两台注塑机嵌件上下料的四自由度机械手,并对液压机械手的工作可靠性进行了验证。结合数据,液压机械手简单可靠,稳定性较好,可实现较重嵌件的安装工作。 机械手设计论文:搬运机械手仿真设计和制作探讨 [摘 要]搬运机械手根据坐标可以分为很多种,例如:直角坐标型和极坐标型还有圆柱坐标型以及多关节型等。搬运机械手是一个自动化的设备,对搬运焊接以及装配等有着很大的作用,国内外都在不断研究搬运机械手,企业的生产经营走向自动化。本文设计的搬运手主要是用于冰箱U壳的搬运。 [关键词]搬运机械手 仿真设计 制作探讨 引言 机械手主要是代替人的手和胳膊去完成一些动作,根据固定工序进行抓取和搬运物品的一种机械电子装置。可以帮助人们有效生产,降低劳动强度。机械手在生产中运用越来越广。 1、U壳搬运机械手的结构设计 1.1 滑座部件结构设计 U壳搬运手设备也是自动化设备,它的主要作用就是将冰箱U壳搬运到传送带上[1]。它的滑座部分支撑着设备的水平移动。衡器缸和z轴承载着设备的主要重量,但是它们之间的固定需要依靠滑座部件的中间部分,同时滑座中间部分的右侧还可以控制水平交流伺服电机和行星齿轮减速器,减速器和齿条的连接需要借助齿轮来实现。滑座在水平移动的最大距离为1.5米,并且滚珠丝不易于加工,以及它在市场上的价格比较高,所以选择齿轮齿条来减速。 1.2 z轴结构设计 Z轴结构是用于竖直移动。Z轴结构的最左端是交流伺服电机,电机是维持设备的安全,因为它具有过载能力且带有抱闸系统,一旦发生故障时,抱闸系统就可以对电机进行抱死[2]。与z轴相连的是片联轴器,它是有金属制作而成的,拥有减震和无需润滑和维护等特点。Z轴系部件的左边有2个角接触球轴承,角接触球轴承可以对竖直的载荷进行抵消。Z轴结构中间是丝杠螺母传动装置,特点就是损伤小和效率高。Z轴系部件的设计原理是一端固定一端移动,轴的移动方向是经过严格控制的,它是由固定制成装置完成的。轴的伸缩变化时随着温度变化的,游动轴控制着温度。Z轴两边运用直线的导轨,帮助z轴做竖直运动。Z轴上有两个行程开关和光电开关,它的主要功能就是确定对竖直方向限位和竖直零位。1.3开1.3合横梁结构设计 Z轴和手爪的连接需要依靠开合横梁装置,开合装置依靠六组螺栓就可以实现和z轴的连接,并且它前后有依次有开合气缸,气缸上安装了传感器的端锁,这样气缸的位置就是由传感器进行控制的,端锁是固定气缸,避免气缸在停止运行时还会继续运动。装置的大臂和小臂在直线导轨上的水平运动需要气缸的引领。 1.4 夹爪结构设计 夹爪结构包括大臂和小臂以及手爪挡板。大臂上端连接开合横梁装置,并且连接处需要加强加固处理,这样就可以保证装置安全性能。大臂下段与小臂相连,它们之间的连接需要连接轴来实现的,小臂的转动是需要连接臂和连接轴之间相互配合才能完成的。小臂上端是挡板装置,它的主要作用是当小臂停止转动,减少小臂和大臂阻尼撞击,达到减缓振动的作用。内支撑气缸和直线轴带动手爪挡板装置是用来帮助小臂进行夹持活动。开合气缸带动大、小臂对冰箱u壳进行夹持;小臂上的气缸保证u壳在夹持时,形状是完好的,所以它们的夹持都是由外而内进行的。 2、搬运机械手的仿真设计 2.1 小臂结构的仿真设计 为了满足生产需要通常将小臂的旋转过程时间控制在两秒以内,气缸的启动回路控制着进出口节流回路,所以通过控制调节节流阀的横截面积就能够对活塞运动速度进行控制,让小臂在两秒之内完成九十度的旋转,因为节流阀会影响活塞运动速度[3]。同时,小臂在旋转过程中,气缸力矩会大于或者等于重力矩,并且气缸力臂是在逐渐变小,重力力矩又不断变大,这就导致小臂的加速度数值越来越小。同时旋转时间越长缓冲力越小,并且负载厚度和负载质量也越大。在这里选取旋转时间为1.2秒时,计算出负载厚度压迫保持在0.66米 ,负载质量要控制在50千克,这时候的缓冲力就是10429牛顿,所以,通常设置小臂运动时间在1.2秒和2秒之间,负载厚度(U壳厚度)保持在0.49米和0.66米之间,这就要求负载质量(冰箱质量)控制在0和50千克之间。这就可以分析出小臂的应力是够满足生产需求。 对小臂结构的仿真设计不仅表现在对冲击力的校核,同时还要对小臂变形与强度进行校核。小臂的强度校核主要是运用相应的模型和ansys静力分析理论来完成的。并运用相应的数学计算可以得出,小臂不易发生变形,无论使用环境有多恶劣,它都可以正常工作。 2.2 连接臂结构的仿真设计 连接臂的结构设计也需要ansys进行分析,ansys分析程序包括:设计变量初始化,这就要求在进行分析前处理器应该根据设计变量的初始值进行输入;定义问题,前处理器的主要任务就制定出最优化的有限元模型;执行初始结构状态结构分析,应力和应变;力以及变形量就是来源于状态结构分析;获得计算结果,它的主要工作就是收集和存储目标函数和约束条件值;进行仿真设计分析,它的任务就是对相关文件以及变量和设计方法进行分析;结果输出,根据分析的数据绘制出相应的变化图表。根据相应的理论和运用ansys 系统分析,可以得出在对小臂进行设计时u,它的半径是九毫米,厚度保持在十三毫米之间。 2.3 支撑架结构的仿真设计 支撑架的仿真设计主要是通过对支撑架结构的瞬间动力学进行分析,得出它的振动幅度和的速度。在对支撑架结构进行仿真设计时,首先是通过运用软件ansys对支撑架建立相应的模型,并设计支撑架的参数。根据ansys软件分析的数据我们可以发现当u壳材料是Q235时,它的弹性木梁是210000mpa,泊松比为0.3,密度是7850千克每立方米。这就可以对支撑架进行瞬态动力学分析,并确定支撑架在不同冲击力喜爱振动幅度的变化以及支撑架的其他特点。 3、u壳搬运机械手的控制软件设计 3.1 机械手初始化 机械手初始化包括水平和竖直都归零,同时,所有的气缸恢复初始化。电机归零的方法可以通过对电机2坐标轴安装零位信号,并且在进行归零处理中选择先高速后低速的方式进行归零处理,归零处理一共要进过三次不同方向的瑰丽处理,才能达到让电机彻底的归零[4]。在首次归零处理时,就可以将正向高速归零;接着启动第二次归零程序,让反向的低速也归零,使用puls设置脉冲量,sped决定着是否执行操作;最后一次归零处理时让它向正向低速归零,sped是启动归零处理程序,ini则是让归零处理程序停止,这时候电机就彻底的归零 。同时,归零过程中脉冲值是在触摸屏中显示的,数值通过脉冲传送到寄存器中,寄存器就将数值显示在触摸屏中。它们之间相互配合才使得电机归零顺利完成。 3.2 触摸屏控制 搬运机械手的触摸屏控制是在气缸复位和机械手自动循环完成之后进行的,对触摸屏控制主要包括u型伴型号输入界面和主菜单界面以及手动运行和分布运行以及自动运行和坚实画面和系统设置[5]。其中,手动运行包括对伺服电机手动运行和气缸与吸盘手动运行,分布运行时针对自动循环单步运行,自动运行的主要包括:示教点参数设置1和示教点参数设置2以及自动运行调整界面,监视画面是对伺服电机坐标以及气缸与吸盘和系统故障报警实施监控,系统设置是对司机电机速度以及触摸屏系统的参数进行设置。 总结 U壳搬运机械手的设计运用先进的科学技术,并应用了ansys等系统软件来帮助u型搬运机械手的设计,对支撑架和连接臂以及小臂的仿真设计中分析它们相应的参数。冰箱u型搬运机械手的仿真设计和制作,让冰箱u壳的搬运实现自动化,为企业生产经营提供便利。 机械手设计论文:基于plc的三自由度机械手控制系统设计与实现 [摘 要]文章从三自由度机械手控制系统的角度入手,在plc可编程控制器支持下,对三自由度机械手控制系统的结构运动特点进行了简要分析,然后重点对plc下三自由度机械手控制系统的硬件、软件设计与实现要点展开研究,望能够使三自由度机械手控制系统的综合性能更加完善与可靠。 [关键词]机械手 三自由度 控制系统 PLC 设计 在工业化生产中,机械手能够对人的手臂部位动作进行模拟,操作人员可以通过预先设置机械手运行轨迹,动作程序等相关参数的方式,在实际工况中代替人手执行工件搬运、抓取、以及操持等相关工作,具有机电一体化的特点,在现代机械一体化领域中有着非常重要的应用价值。随着现代科学技术的不断发展与完善,机械手的应用范围也在不断扩大,为了能够满足现实工况对机械手操作的要求,当前已经成功研发了基于三自由度的机械手,即3D机器人。此类机械手能够支持对三个自由度方向(包括水平方向、垂直方向、以及旋转方向在内)的手臂操作,在机械化生产中具有操作灵活性好,应用范围广,以及操作范围大的特点。而通过引入plc的方式,能够使三自由度机械手控制系统的整体功能更为完善,以达到提高其综合使用价值的目的。 1 三自由度机械手控制系统结构运动特点 下图(如图1)为三自由度机械手控制系统的基本结构示意图,整个控制系统结构具有圆柱坐标型特点。结合图1来看,控制系统内,伸缩步进电机可以实现对机械手手臂左右方向运动的控制,而升降步进电机则能够实现对机械手手臂上下方向运动的控制。逆时针和顺时针旋转运动则由底盘直流电机的正反转控制。机械手的夹紧装置采用关节结构,其夹紧与松开用气压驱动,并由电磁阀控制。图1中,SQ1、2、5、6分别为水平风向以及垂直方向上的限位开关装置,SQ3、4则为原点所对应的光接近开关以及终点所对应的光接近开关。在整个控制系统的运行中,操作人员可以通过预先设置操作程序的方式,实现对工件的搬运、抓取、以及操持等相关操作。 2 基于plc的硬件设计方法 从三自由度机械手实际应用的角度上来说,为了满足不同工况对系统运行所提出的要求,机械手需要同时支持自动工作以及手动工作两种运行模式。同时,在自动控制模式中,需要根据操作需求,支持包括返回原点、单步骤、单周期、以及连续性四种工作方式。 在引入plc控制器的条件下,三自由度机械手控制系统优先选择具有晶体管输出特点的plc控制器装置(本文中选择三菱FX2N系列plc控制器)。该型号plc控制器共对应有10个信号输出点以及14个信号输入点,能够满足三自由度机械手控制系统对plc控制器中I/O点数的具体要求。且该型号plc控制器为晶体管输出,输出高速脉冲信号最高频率为100kHz,能够在系统运行过程当中直接面向步进电机驱动器提供脉冲信号支持。 与之相对应的输入控制信号地址分配情况为:①复位信号对应输出地址分配为IO.0;②步进电机正转信号对应输出地址分配为IO.1;③步进电机反转信号对应输出地址分配为IO.2;④电机转动停止信号对应输出地址分配为IO.3;⑤手臂伸出信号对应输出地址分配为IO.4;⑥手臂收回信号对应输出地址分配为IO.5;⑦手抓下放信号对应输出地址分配为IO.6;⑧手抓提升信号对应输出地址分配为IO.7;⑨手抓开信号对应输出地址分配为I1.0;⑩手抓合信号对应输出地址分配为I1.1;?自动演示信号对应输出地址分配为I1.2。输出控制信号地址分配情况为:①步进电机脉冲输出信号对应输出地址分配为Q0.0;②步进电机转动方向信号对应输出地址分配为Q0.1;③气缸4#电磁阀控制信号对应输出地址分配为Q0.2;④气缸5#电磁阀控制信号对应输出地址分配为Q0.3;⑤气缸6#电磁阀控制信号对应输出地址分配为Q0.4。 同时,步进电气驱动器选用SH-20403型。整个机械手控制系统的外部接线方案如下图所示(如图2)。 结合图2来看,在三自由度机械手控制系统的运行过程当中,当机械手在最上方(最右方),同时底盘旋转至X3光接近开关,夹紧装置处于松开状态下时,整个控制系统处于自动控制模式下的原点控制状态下。如图2中,X10为系统手动控制按钮,操作该按钮,能够对X20~X27的按键开关进行手动控制。而X11~X15则分别为系统自动控制模式下返回原点状态按钮,单步骤状态按钮,单周期状态按钮,以及连续工作按钮,通过按下X11~X15任意操作按钮并启动X0的方式,能够执行相应的工作模式。 3 基于plc的软件设计方法 在选择以单步骤、单周期、或连续工作方式运行前,整个控制系统应当处于原点状态,若未满足该条件,则需要选择返回原点的工作方式。在这一过程当中,相关操作指令的执行流程应当为:第一步,做上行方向移动至X1上限位;第二步,做右侧方向移动至X2右限位;第三步,做顺时针旋转移动至X3光接近开关装置;第四步,松开夹紧装置。 在 plc系统支持下,整个三自由度机械手控制系统的自动工作方式顺序功能可如下图所示(见图3)。结合图3,在控制系统对相关操作进行响应的过程当中,可通过对步进电机所输入脉冲频率参数进行调整的方式,实现对三自由度机械手手臂运动速度的合理调整。而脉冲数则决定了机械手臂在沿下行方向以及做性方向运动的距离。而脉冲频率参数以及脉冲数的设计可以在工业现场实际工况中进行设定,具有重复操作的特点。 整个基于plc系统的三自由度机械手控制系统在软件设计过程当中以基于plc技术的梯形图顺序编程为依据,脉冲个数基于MOV指令进行设定,脉冲输出则通过PLSY脉冲输出指令的方式进行设定。在指定脉冲输出完成后,指令执行完成标志M8029置1。需要注意的一点是,由于基于PLSY的操作指令仅能够使用一次,但控制系统中所配置的两个步进电机需要同时有脉冲输出信号。因此,在软件设计中,通过面向两个步进电机引入外部继电器的方式解决该问题。软件设计中,将Y0点输出脉冲与继电器动触点结合,常开触点则与电机驱动器脉冲信号输出端连接,上/下脉冲控制以及左/右脉冲控制则与两个外部继电器的控制端进行连接,根据这种方式,能够通过操作上/下脉冲控制以及左/右脉冲控制的方式,实现对步进电机脉冲输入的合理控制。 与此同时,从基于plc系统的三自由度机械手控制系统复位操作角度上来说,软件设计中可应用特殊存储器SM0.1位以及按键10.0的方式进行控制。在plc控制器收次扫描的过程中,状态取值为1,可直接用于机械手控制系统的上电复位操作。同时,操作人员可以根据现场运行情况,对plc控制器所产生的PTO脉冲信号进行合理设置,并经过Q0.0输出点输出信号,实现复位指令。 4 结束语 PLC可编程控制器是一种专门用于工业领域的电子控制装置,该电子控制装置是基于数字运算操作的方式所实现的。在PLC控制器的实际运行中,具有包括功能强大,可靠性高,编程简单,以及人机交互界面友好等多个方面的特点,在工业控制系统以及机电一体化产品设计中有着非常好的应用价值。本次研究中,从PLC的角度入手,对三自由度机械手控制系统的设计与实现进行了分析,该控制系统实现了电动式机械手与气动式机械手优点的融合,除了具有操作简单,定位精确的优势以外,还有效节约了行程开关以及I/O端口,综合优势非常确切。 机械手设计论文:基于“三自由度关节型机械手”对回转关节的研究与设计 摘 要:关节型机械手是一类具有与人手肘类似的“关节”,可以模拟人手操作的自动化装置。它主要以电气结合的方式驱动,再通过齿轮等进行机械传动。但因为机械摩擦较大,传动部位(回转关节)仍有改进的空间。结合开关磁阻电机的原理,该文探讨了一种利用电磁驱动的新型回转关节。这一设计有效地避免了齿轮传动带来的机械摩擦损耗。 关键词:三自由度关节型机械手 开关磁阻电机原理 新型回转关节 机械手是一种智能装置,能够实现模拟人手的所有动作。在实际的工作过程中,机械手会按照预先设计的固定程序进行对工件的工位转移等。关节型机械手是机械手的一种类型,但它具有与人类手肘类似的“关节”,比一般的机械手结构更精巧、操作更灵活,具有广阔的研究与应用前景。 现有的机械手主要以电气(即电动机和气缸)结合的方式进行驱动,应用齿轮等机械装置进行传动。但因为机械摩擦的缘故,传动效率仍有较大的提升空间。该课题在对一种现有“三自由度关节型机械手”[1]的研究基础上,对回转关节部位进行了更深入的调研,并提出通过电磁驱动减小机械摩擦的新型旋转关节设计。 1 三自由度关节型机械手的基本情况 1. 1 整体设计 该关节型机械手为圆柱坐标,包含3个自由度,其中机械手在进行工作时完成对工件的两个方向的回转和实现一个方向的转移。机械手运用回转关节实现所夹持工件的前后和左右的回转运动,而运用移动关键来实现所夹持工件的上下的移动,从而实现整个机械手的运动工作。 机械手的整体设计如图1,主要包括手部、腕部和臂部。 手部(亦称抓取机构)是用来直接握持工件的部件,根据设计要求,利用夹钳式手部结构。其中,夹钳式机械手有两个半圆形或者椭圆形的机械手指,手指由驱动电机通过连接传动装置实现其张合以及闭合,从而实现了机械手对所夹持工件的抓紧动作。这种方式的机械手抓具有很好的通用性,能够实现不同外形结构工件的抓紧,所以适用性比较强。 机械手的主要组成部件为手腕部分,手腕在机械手传动中起到传动中介的作用,其连接机械手的手部以及机械手的臂部,实现机械手在臂部的所有动作的转换,有效地实现了手部动作的完成。另外,机械手手腕还可以实现机械手工作范围的扩大化,使得机械手的工作范围有效提高,并对机械手的灵活度有了明显的提高。手腕的回转动作运用回转液压气缸来实现机械手在空间上270 °的回转动作,液压气缸机构简单,操作方便,很适合机械手的运用,但是,机械手的手腕要求工作严格,不能出现振动等现象。 机械手的臂部主要是对机械手整体起到支撑的作用,机械手在进行工作过程中所有的运动惯性以及自身和工件的所有重量都由臂部来承受,所以,机械手的臂部要求结构强度高、抗疲劳性强等特点。同时,机械手的臂部还能够实现机械手部分动作的实现,一般在机械手的臂部运动采用液压或者气压缸实现。文中所设计的机械手臂部主要包括大臂和小臂。 1.2 回转关节 大臂和小臂的回转运动由回转关节完成。回转关节由45BF005π型步进电机驱动,通过两个啮合的直齿圆柱齿轮进行传动,如图2。当电动机运行时,左侧的齿轮轴发生转动,右侧的啮合齿轮也相应转动起来,再通过轴的带动,与之相连的臂部也发生转动。 2 回转关节的分析 这种传动方式本身所需要的传动扭矩比较小,并且传动精度也比较低,所以在选择驱动的方式时应该考虑驱动源的误差积累等问题,研究者采用的驱动源为步进电机。经过查询资料《机电综合设计指导》中的表格2-11,关于步进电机的相关参数可以看出,此文选择的电机型号为:45BF005π型,其中,这种步进电机的主要参数包括如下:步矩角为1.5°,其中电机的额定电压为27 V,总体质量为0.4 kg,该电机具有外形结构比较紧凑,结构简单,控制方便等优点。 通过精度验证,机械手在传动过程中,如果只依靠步进电机的传动精度是远远不够的,还需要运用不同的传动机构以及变速机构等进一步实现传动精度的提高。文章中所提及的机械手的传动采用一级减速齿轮的传动,其中主动轮的传动齿数为20,从动齿轮的传动齿数为70,经过查询资料可以得到,该齿轮传动的传动模数应该选择m=1,齿轮的宽度应该设计为20 mm,在传动过程中,由于齿轮传动会有一定的振动,所以此文设计的齿轮的宽度为24 mm。 3 新型回转关节的研究与设计 3.1 电磁驱动的可行性探讨 通过查阅文献,利用开关磁阻电机原理进行电磁旋转的理论已经比较成熟。 开关磁阻电机的工作机理基于“磁通总是沿磁导最大的路径闭合”的原理。当定、转子齿中心线不重合、磁导不为最大时,磁场就会产生磁拉力,形成磁阻转矩,使转子转到磁导最大的位置。当向定子各项绕组中依次通入电流时,电机转子将进一步沿着通电相序相反的方向转动。如果改变定子各相的通电次序,电机将改变专向,但相电流同流方向的改变是不会影响转子的转向的。 一类新型的磁旋转地球仪[2]就是依据该原理设计而成的。 该地球仪沿赤道线每隔一段距离会贴上永磁片,通过FEMM软件仿真,可见永磁片的磁场呈对称周期排列,如图3。具体的磁场分布可以通过对永磁体本身的磁感应强度的检测进行分析确定,从而实现所设计的悬浮球体的旋转动作。 综上所述,利用开关磁阻电机原理,借鉴磁旋转地球仪的设计,可以利用电磁驱动替代回转关节本来的电机驱动和齿轮传动。这样的设计避免了齿轮传动机械摩擦的损耗,也避免了电机精度不高的缺陷。 3.2 新型回转关节的设计 新型回转关节利用贴永磁片的圆柱体和电磁线圈替电机和直尺圆柱齿轮。 圆柱体的设计尺寸参考原有的右侧齿轮大小,R=35 mm,h=24 mm。 沿圆柱体圆周中线每隔一段距离贴上小铁片,每个铁片上贴有一圆形的永磁片。在圆柱体周围安装两组电磁线圈。这两个电磁线圈组成一个弧度,弧度的圆心与圆柱体的柱心尽量保持重合。其中一个线圈正对一个永磁片,另一个电磁线圈正对相邻的另一个永磁片,如图4。正常工作时,通过检测永磁片位置,两个线圈同时通电使电磁线圈同时产生相同的极性。通过对流入线圈的电流进行控制,使得圆柱体实现了旋转。若要使圆柱体停止旋转,切断线圈中的电流即可。 旋转的圆柱体与原有的右侧的轴相连,如图5。当线圈通电时,圆柱体带动轴旋转,与轴相连的臂部也随之发生转动。 4 结语 新型回转关节利用电磁驱动的原理,用带永磁片的圆柱体替代本来的电机和直齿圆柱齿轮。这样的设计避免了齿轮传动机械摩擦的损耗,也避免了电机精度不高的缺陷,具有很高的研究价值。但是囿于研究者现阶段的知识储备与精力,该种设计仍存在许多待进一步讨论的问题。比如电磁驱动能否带来足够的驱动力、回转的精度是否能有效地控制等。 机械手设计论文:4轴机械手的STC单片机控制及PC组态监控设计 摘 要:为组建单片机实践教学系统,设计了一种4轴机械手。该机械手的水平移动由直流电机驱动,其它轴由舵机驱动,由一片STC单片机控制各轴运动,该单片机还能够与PC机进行Modbus网络通信。在PC端,通过运行组态画面实现对机械手的实时监控。通过机械手本体设计、单片机软硬件设计、PC组态画面设计及联网调试,对整个系统进行了验证。该设计方案对组建单片机工控网络实践教学系统具有参考价值。 关键词:机械手;STC单片机;Modbus;单片机控制 一、引言 本题目是我校2015大学生大创新项目“单片机机电控制及工控网络应用”的一个组成部分,其设计内容是:用STC单片机控制一台4轴机械手的运动,且单片机的串口与PC电脑通过Modbus网络协议进行通信,PC端则通过运行组态画面对单片机进行实时监控,详见图1机械手实物图。 在图1中,机械手的水平移动由直流电机经齿轮组减速驱动双螺线螺杆,在直流电机轴的另一端安装有光电码盘,以检测电机的角位移。螺杆的转动带动其上的滑块作X轴水平运动。在滑块上安装有一台三坐标机械手,其底盘旋转(A轴),手臂摆动(B轴),夹爪开合(C轴)分别由三只数字舵机S1501驱动。整个机械手由一片STC12C5A32S2单片机控制。该单片机的串口经MAX485与PC进行通信,以Modbus RTU协议实现主从联网。 二、控制电路设计 4轴机械手的控制电路如图2所示。 在图2中,STC12的P1.3/CCP0引脚用于接收与直流电机同轴安装的码盘的光电脉冲信号,并把PCA0设置为对该引脚上升/下降双边沿触发中断的工作方式,每当PCA0中断发生,就根据电机转向对码盘脉冲数加1或减1操作,由此确定出滑块(即X轴)的当前位置。P1.4/PWM1引脚的作用是向直流电机驱动电路发出PWM脉冲,实现直流电机的PWM调速。该PWM脉冲是通过把STC12的PCA1通道设置为8位PWM输出方式来实现的。此外,在X轴两端的极限位置,各安装有一个光电开关,其信号分别接入P3.2/1NT0和P3.3/1NT1引脚。两引脚的下降沿脉冲输入能够触发STC12的1NT0、1NT1中断。P0.0、P0.1、P0.2引脚用于向机械手底盘舵机、手臂舵机和夹爪舵机发出控制信号。STC12的P3.0、P3.1引脚通过MAX485芯片实现TTL/RS485转换,转换后的信号再接到FT232模块的A、B端,经FT232模块把RS485信号转为PC电脑的USB信号。STC12的P3.7引脚用于MAX485的收/发控制。 三、PC组态监控设计 PC端采用uscada组态软件进行上位机监控设计。在用uscada设计监控画面前,要配置串口设备(即从机)的参数和数据区,并进行模拟量和状态量管理。首先,应把串口通信协议设置为Modbus RTU,设置从站地址,该地址应与STC单片机自设的Modbus站址一致。然后再对串口设备数据区进行设置。uscada为从站设备配备了4种类型的数据区:Discrete Input,即DI,离散量输入;Input Registers,即AI,输入寄存器 ;Coil,即DO,线圈输出;Holding Registers,即AO,保持寄存器。在uscada这4个区设置的变量应与在单片机XRAM中DI、AI、DO、AO型变量区设置的变量相对应,但名称可以不同。主从机通信时,单片机的Modbus RTU函数将按照这种 对应关系处理变量。设置好从站的数据区后,就可以 定义模拟量和状态量,并进行监控画面设计。图4为4轴机械手组态监控画面图。 在图4的画面中,分别对机械手的X、A、B、C轴设置了数字框图元,用以显示各轴坐标值,各轴数字框图元右侧的阀门图元用于设定该轴的坐标值。机械手有手动/自动两种工作方式,由图中的档位开关图元进行转换。手动方式下,机械手按图4中左侧各轴坐标设定值进行动作。自动方式下,机械手以手动方式的设定值为起点,以图4中右侧的设定值为终点,进行自动往复循环动作。画面中,滑块起点和终点是DI型变量,手动/自动档位开关是DO型变量,X轴当前位置为AI型变量,其它为AO型变量。当主机与从机通信后,画面即显示出各变量的当前值。 uscada具有串口通道通信数据实时监视功能,图5为主从机通信数据实时监视窗口图。本系统的Modbus RTU从站函数能够处理Modbus 01,02,03,04,05,06,15,16功能码。 四、结语 本文所设计的4轴机械手,首先,具有一个由直流电机驱动的水平移动轴,与全部采用舵机驱动的机械手相比,增加了运动方式和控制方式的多样性,并用到了STC增强型单片机的多种片内资源,是更好的单片机教学与实践模型。其次,本机械手能够通过Modbus工控网络与PC机联网,在PC端通过设计组态画面实现对机械手的实时监控,这就把单片机的学习与实践提升到了网络应用的层面。再次,由于利用了STC单片机丰富的片内资源,并通过上位机监控实现人机交互,这就使得系统的控制电路简单,且uscada为永久免费的组态软件,所以使用本设计方案,能够经济的组建具有工控网络应用的单片机实践教学系统。 机械手设计论文:博世机械手采用最新D3模块化 设计实现整线自动化 作为针对一次和二次包装技术解决方案的领先机械手技术供应商,博世包装技术最新设计的Delta机械手包装设备,为食品厂家提供更多解决方案及提升性能。 最新的GD(齿轮驱动)系列Delta机械手采用开放式的框架和平台,在提供了标准化和模块化方案的同时,又可根据不同的应用配置各种可选项。博世包装技术提升了D3机械手的平台,将负载增加至3公斤,从而确保更快的速度来提升拾取率。其快速的产品切换、操作和维护简易的设计有助于生产商降低总拥有成本(TCO)以及减少投资回报期限(ROI)。 据博世包装技术(瑞士)的销售总监Marc de Vries介绍:“随D3平台机械手的推出,我们为一次和二次包装提供了更多样化的解决方案。这种新的模块化和可升级的设计提供了结合标准设备模块的多种机械手方案。通过增加模块化的设计,博世证明了其以客户为核心的承诺,从而提高生产效率,降低总拥有成本(TCO),同时更快速地推向市场。另外,通过提高灵活性,新的平台可帮助我们的客户利用机械手自动化来形成竞争优势。” 广泛的应用范围,增加多样化 D3机械手平台包含了多种特点用来提高生产效率以及帮助生产商满足日益增长的产品多元化需求,例如:饼干、糖排、巧克力、糖果、烘焙食品以及立式机包装的产品等。Marc de Vries说:“很多客户在寻找能够在同一台设备上包装多种产品的机械手设备。通过提升性能、增加有效负载和工作高度以及可选的用于产品转向的第4轴或第5轴,我们显著地扩大了产品应用范围。” 凭借行业领先的Gemini 4.0 Delta机械手控制器和软件设计,新的产品可以通过线下模拟运行而不需要实物,从而减少了安装和调试时间。更简洁的平台设计增加了产品切换速度和可操作性。 方便清洁,更有助于食品安全 D3平台机械手的另外一个优势就是,它的卫生性和开放式的框架设计,采用了更少的零部件和可视性更强的移动部件,这有助于制造商遵守日益严格的食品安全法规。电气控制柜被放置在设备的顶部,使得操作人员在设备的正反面都可进行操作,以减少清洁和维护时间。 模块化设计,提高生产的灵活性 作为博世模块化设计和一站式供应理念的一部分,D3机械手可以轻松地与博世或者其他第三方的一次或二次包装设备进行整合。D3机械手的设计是为了增强中小型企业和跨国公司的生产灵活性。这个新的产品组合提供了更为灵活和可升级的机械手解决方案,从而使得客户能够更迅速地适应当前生产的需求,同时达成未来的生产目标。 值得一提的是,博世包装新推出的Paloma D3进料和顶装式机械手将会被整合在Module++饼干包装整线中。 机械手设计论文:基于PLC的气动抓取式工业机械手设计研究 摘 要:机械手在设计过程中,注重其自动化控制,能够实现一些较为复杂的工业操作。文章对气动抓取式工业机械手设计的研究,主要是基于PLC自动化控制下的抓取式机械手的设计分析,注重提升机械手的灵活性和智能性,以期更好地实现工业发展自动化。 关键词:PLC控制;工业机械手;设计研究 前言 工业生产领域中,很多工业操作靠人工是无法完成的,并且,一些操作具有较大的危害性,因此,要想实现工业生产目标,保证工人施工安全,工业机械手得到了较为广泛的应用。工业机械手可以进行一些高温、有毒环境下的工业生产,极大程度上保证了工人安全,同时也在很大程度上减缓了工人的劳动强度。基于PLC的气动抓取式工业机械手设计,将注重相关程序的具体应用,注重把握机械手设计的灵活性和自动性特征,通过一系列编程控制,更好地实现机械手的实际效用。PLC气动抓取式机械手,具有较高的可靠性,并且编程简单、功能强大,延伸和扩大了人的手足和大脑功能,更加广泛地应用于工业生产中。 1 气动抓取式工业机械手的构成分析 基于PLC的气动抓取式工业机械手设计,需要具有较高的灵活性和自动化发展特征,能够根据相应的程序设计,满足实际生产需要。因此,在进行设计过程中,气动抓取式工业机械手应包含以下几部分:执行机构:执行机构是气动抓取式工业机械手的重要组成部分,包括了手部、手腕、手臂和立柱等部件,是机械手完成生产目的的关键部分;气动驱动系统:气动驱动系统是指挥机械手完成工业生产的重要部分,利用气体压力进行驱动,使机械手完成任务;控制系统:控制系统相当于机械手的大脑,对机械手执行任务进行指令下达。一般来说,气动抓取式工业机械手的控制系统,主要以PLC自动化工业控制系统为主;相关检测装置:检测装置是进行位置调节的装置,通过检测装置可以更好地确定抓取目标,为实现抓取目的提供依据。机械手的构成,以PLC控制系统进行指令下达,之后由气动驱动系统进行机械能传输,使执行机构能够进行实际行动,并且根据位置检测装置,进行目标操作[1]。 2 基于PLC的气动抓取式工业机械手设计研究 2.1 设计要点 基于PLC的气动抓取式工业机械手在设计过程中,要注重机械手的抓取性能,在实际工作中,能够实现快、准、狠的工作效果。机械手设计过程中,手臂的运行方式有所不同,在进行手臂设计时,需要考虑到生产的实际情况,使机械手设计能够与生产实际状况符合。关于PLC气动抓取式工业机械手设计,要把握以下几点:第一,机械手臂设计时,坐标可分为直角坐标式、球坐标式、关节式等方式。第二,手臂的升降、收缩和回转运动要保证灵活性,能够较好地适应生产和抓取情况。第三,手臂的上下升降、左右旋转、上下摆动动作要具有较好的灵活性。第四,手臂要保证五个自由度,符合抓取需要。 2.2 设计方案 文章对基于PLC的气动抓取式工业机械手的设计研究,将从手指、手腕、手臂、三个方面进行。 手指设计分析:机械手在设计过程中,要具有较好的通用性能,能够进行有效的更换,以实现设计的效率性和多用性。手指在设计过程中,主要以气动抓取方式为主。气动机械手是用压缩空气为动力源的机械手。其特点是方便、输出力小、气动迅速。但是由于空气的可压缩性使其运送过程不稳定,抓取力控制在三十公斤以下。手指设计时,要有足够的握力并且手指间具有对应的开闭角,能够对工件进行准确定位。 手腕设计分析:手腕设计时,同样要以生产实际需要为主,手腕要具有较好的灵活性,更好地满足生产需要。设计时,若是抓取的物件是水平放置,则可以设置成为上下摆动的形式即可,若是抓取物件存在一定的复杂性,就需要将手腕设计成“球坐标式”,能够进行有效地活动,从而完成抓取工作[2]。 手臂设计分析:机械手臂在设计过程中,要保证其具有较大的灵活性。手臂是进行抓取工作的重要设计点,其速度关系到了机械手手指的抓取速度,文章对机械手臂的设计参数为最大移动速度为1.0m/s,回转速度为90°/s,移动速度为0.8m/s。手臂设计要具有速度性,它是实现抓取效率的关键部位。 2.3 控制设计 控制设计是基于PLC的气动抓取式机械手设计的难点,具有较大的复杂性,同时,控制设计也关系到了机械手能否发挥真正的作用。在控制设计过程中,需要考虑到机械手的通用性,并且采用点位控制方式,实现精确控制。控制设计时,要注重PLC工业自动化控制系统的应用。关于利用PLC自动化控制系统进行机械手控制的问题,如图1所示[3]。 PLC在实现这一目标时,需要通过程序编制,并且对程序进行执行处理,才能实现。PLC应用于气动抓取式机械手设计时,主要涉及到了以下设备装置:中央处理器、系统存储器、用户存储器、电源、编程器五大部分。这五个部分当中,中央处理器是PLC系统的核心,对气动抓取式机械手进行控制,电源、线路是实现PLC系统进行相关程序操作的关键。同时,编程器、系统存储器、用户存储器之间,需要通过I/O信号输入,才能实现效果。 PLC控制作用发挥时,需要事先有PLC系统进行命令,并且通过总机的数据处理系统,将指令进行传达,实现信号输送。关于PLC的气动抓取式机械手的工作情况,主要如下:机械手位于初始位置,受到控制系统控制,执行系统将推动机械手进行运动。同时,机械手各个主要部位受到执行系统控制,执行系统通过完成主系统下达的任务,进行机械手控制,完成机械手操作任务。基于PLC的气动抓取式工业机械手设计,将更加广泛的应用于自动化生产线。国外很多国家已将其成功的应用于成套的自动化生产设备中。机械手未来的发展,将朝着自动化、智能化、网络化的发展方向迈进,将更好的代替人从事高危险、高危害的工作环境,实现生产管理的智能化和自动化。 3 结束语 综上所述,文章主要分析了基于PLC的气动抓取式机械手的设计原理、设计方案、控制设计三个部分内容,并就气动抓取式机械手的特点进行了分析,实现了气动抓取式机械手的设计。气动抓取式机械手在工业生产过程中起到了重要的辅助作用,在实际设计过程中,必须注重这一点,使机械手设计能够更好地促进工业生产的发展和进步,满足我国现代工业更加自动化、智能化的发展需要。 机械手设计论文:基于PLC的气动机械手控制系统现状和程序设计算法分析 【摘要】机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程以变动的多功能机器,在工业自动化生产中占据着重要位置。驱动方式可以液压传动,也可以气压传动,也可以是电气控制等方法。随着传感器技术、气动技术、计算机技术等发展,基于计算机技术为基础的控制技术发展较快,其中气动技术以经济、廉价、灵敏等优点,而成为研究热点之一。本文介绍的是气动机械手模型基于专用计算机―PLC的控制系统设计。 【关键词】机械手;现状;程序设计;算法分析 一、PLC的气动机械手控制系统现状 随着社会与科技的进步,工业生产自动化设备越来越广泛应用,其中机械手的诞生就是基于生产技术不断提高,是现代生产与科技应用相结合形成的一个重要技术。工业机械手的应用减轻了劳动强度、可提高产品加工精度、减少危险性生产由人工操作环节,尤其是在一些危险性大的行业生产中应用较为实用,如化工生产有存在有毒物质的;如核电厂等存在放射性物质的地方;如烟花等易燃易暴的生产场合等生产环境非常适合使用机械手进行生产。在机械行业中(铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配等)应用也十分广泛,如在柔性生产线中用气动机械手来搬运上下料材;机械零件的装配生产线中,利用机械手抓零件与另一零件装配在一起;如啤酒生产中用机械手把盖压在瓶子上等等。以上种种应用极大的减轻了劳动强度、促进安全生产、提高产品质量,适合现代化的生产趋势,具有较强的生命力。机械手的驱动方式有气压传动、液压传动、电气传动和机械传动。广泛使用的气压技术以压缩空气为介质,具有动作迅速、平稳、可靠、结构简单、较轻、体积小、节能、工作寿命长的特点,特别是对易于控制、易维护、无环境污染场合,因此气动技术常作为机械手的驱动系统的首选。气动机械手与其它控制方式的机械手相比,具有无污染、抗干扰性强、价格低廉、结构简单、功率体积比高等特点。在机械行业越来越多的自动化设备中采用了机械手,主要是液压控制和气压控制两种方式。其中气动机械手以其取之不尽、用之不完的气源,及较低的生产成本受用户喜爱,各国对气动机械手的研究越来越重视,现已发展成为满足生产需要的一种重要的实用技术。 在工业自动化中液压与气压均有较在应用,而气动技术被称为工业自动化的“肌肉”,其应用灵活,夹持工件的重量越来越重,在各种机械加工行业和制造行业中,尤其在有毒的环境下作业等其应用程序越来越受重视,并得到相应广泛使用。随着科技不断日新月异发展,自动化控制技术也不断更新,在微电子技术、计算机技术等技术的迅猛发展形势下,气动技术不断技术创新,以工程实际应用为目标,不断取得巨大的进步。另外气动技术作为一种相对来说比较廉价的自动化技术,由于其元器件的制造技术以及使用性能的不断提高,并且生产成本和流通成本不断的降低,气动技术现已被广泛的应用在现代工业、医疗业、生产以及输送领域。例如南昌市第一附属医院中引入了气动控制药品传输线,从药房配药师输出到住院部等各部门,每次提高了近5分钟,大大减少人力劳动及工作人员数量。 我国在机械手的应用方面,不是世界最发达国家,但已经较为广泛使用并取得了较成熟的技术。基于Programmable logic Controller为核心技术进行控制的液压机械手或气动机械手在工业自动化领域应用较多,非常适合PLC最基本功能,即逻辑控制。如用来上料下料、装卸机械零件、搬动物品等重复性的工作过程。我们国家原来的继电接触器控制系统大多已改造为基于 PLC 为控制器的自动化装置,通过最近20多年的应用实践表明,在机械制造及自动化领域具有强大生命力。研究的基于气动技术的可编程控制器控制的机械手是现代机电一体化自动生产线中重要辅助装置,可实现上下、左右、伸缩六个方向的三维空间运动,较适合经常变更批量生产与柔性制造生产的现代加工方法。它能按预定程序和控制要求完成物品、材料、机械零件等进行运送、上下料、搬运等作业,并可以在需要时修改程序实现动作变更。 二、PLC 程序设计算法分析 算法是决解决问题的清析思路的描述,对于一种可行的解决方案均有算法。当然对于不能解决的方案可能就没有算法可言。在本课题中编程环节要求按照机械手的工作要求实现控制要求,我们通过假定其初始位置为原点,其条件为右边、后退、松开状态为原始条件,基于此条件下实现自动操作与手动操作。 (一)分治法 设计中利用了重要的分治法实现各功能模块。依照气动机械手的工作顺序要求,划分为各小功能模块,如向左伸出与向右缩回、向下伸出与向上缩回、水平伸出与缩回等均可分为小的模块,设计中称为状态。从初始状态开始依次按要求将可画出相关系统流程图。各相关的状态中动作利用步进指令转换为梯形图程序,实现完整的控制功能。 (二)贪婪法 贪婪法的总体思路中把符合控制条件的所有情况均最大限度的列入考虑范畴,从中选取一个解决问题的办法。课题设计中考虑符合设计要求的思路会有多种,如采用最基本的思维,即把每一步均作最基本的“起-保-停”处理,并线圈内加入限制条件,在最开始作最基本的起动控制程序以实现控制功能。另一种方法可以采用 SET、RST 指令来实现控制功能。还有方法就是后续设计中用的用流程图把所有出现的动作当成状态,设计其流程图并转化为梯形图程序。 (三)递推法 对于设计的程序图中各状态的实现方法,采用逻辑递推法,依次基本逻辑关系递推。如课题设计中关于机械手控制工作顺序中的各状态中执行动作及各状态间转换关系,不断利用这种递推办法,把气动机械手的工作过程按顺序设计其控制逻辑图。在程序设计过程中存在各种逻辑限制关系,要依照控制要求反复推敲后加入程序以实现各种功能及相关条件限制。 机械手设计论文:机械手自动控制系统设计研究 摘要:随着科技的不断进步,工业自动化产品的性能日益加强。在工业生产和其他领域内,由于工作的需要,人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害,增加了工人的劳动强度,甚至于危机生命。因此,迫切需要一种东西代替人在恶劣的环境中作业的要求呼之欲出,机械手由此而诞生。本文就机械手自动控制系统的设计进行了分析研究,以供参考。 关键词:机械手 PLC 自动控制 系统设计 1、引言 随着可编程序控制器(PLC)在工业生产过程自动控制中的广泛应用,解决了在各种恶劣环境下工作的难题。机械手在工业自动化生产得到了很好的利用,它不仅灵活多样,而且耐高温、抗腐蚀,可以较强适应各种恶劣的工作环境完成人无法完成的操作,大大降低了工人的劳动强度,提高了生产效率。机械手是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备,是工业机械系统中传统的任务执行机构,它的出现不仅提高了产品的质量与产量,而且加快的实现了工业生产机械化和自动化的步伐。 2、机械手与PLC的概念 2.1机械手 机械手主要由手部和运动机构组成,可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化。主要由手部和运动机构组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件,根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式。运动机构,使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作,改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式,称为机械手的自由度 。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多,机械手的灵活性越大,通用性越广,其结构也越复杂。一般专用机械手有2~3个自由度。 2.2 PLC PLC为可编程序控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC),是在继电顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用自动控制装置。主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成。PLC的特殊功能模块用来完成特殊的任务。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则设计。PLC具有可靠性高、适应面广、控制性强、操作方便、抗干扰能力强、编程方便、对环境要求低、与其他装置配置连接方便等特点。在工业自动化控制系统中占有极其重要的地位。 3、机械手自动控制系统设计 3.1 I/O地址分配 I/O地址分配见表3.1。 表3.1机械手控制PLC输入/输出(I/O)分配表 3.2 PLC控制系统设计分析 由机械手的工作过程可知,这是一个典型的顺序控制系统。为此,可从机械手的连续工作方式入手编写程序。首先应绘出连续工作时的功能表如图3.2,然后直接列写逻辑表达式,用触点线圈指令编程,也可使用置位复位指令或顺序控制继电器指令来完成。为了将每一步的工作状态显示出来,动画模拟软件使用了内部存储器位 M5.1 、 M5.2 、 M5.3 、 M5.4 、 M5.5 、M5.6 、 M5.7 、 M4.0 、 M4.1 来分别表示①~⑧的运行状态。编程过程中,需要注意特别处理的问题是①、⑤和③、⑦步的动作问题,虽然①、⑤步都是下降操作,但却具有不同的意义,①步下降是空钩下降,而⑤步下降则是夹着工件下降。③、⑦步的上升操作也是这样。 图3.2机械手动作功能表 图3.3机械手控制系统程序结构图 单周期操作的程序实现可在连续工作程序的基础上通过经验修改实现。其要点是是设法阻止机械手在一个周期工作结束后自动进入下一周期,一般在下降的启动回路想办法。 单步操作的实现与单周期工作的实现是相似的。即设法在每一步工作结束后,不是直接启动下一步的工作,而是等待启动按钮的命令后再工作。 以上是在同一个顺序控制程序中完成的连续工作、单周期工作和单步工作的程序编制思路。实际上本文采用分段跳转的办法来完成这三种操作,这使得程序结构如图3.3所示。这种方法编制的程序结构清晰,但程序数量长于前一种方法。 4、系统调试 4.1控制系统的程序调试步骤 (1)对于比较复杂的控制系统,需要绘制系统流程图,用以清楚的表明顺序和条件。 (2)设计梯形图,这是程序设计的关键一步,也是比较困难的一步,要设计好梯形图,首先十分熟悉控制要求,同时还要有一定的电气设计的经验。 (3)将程序输入到PLC的用户存储器,并查找程序是否正确。 (4)对程序进行调试和修改,直到满意为止。 4.2调试过程中注意的事项 (1)数据线与计算机的接口必须要与软件的端口保持一致,否则运行会产生通信错误问题。 (2)连接PLC上的输出端口对应的动作必须与程序中的输入输出点的定义动作保持一致。 (3)PLC上的输入输出点都必须接入电源,连接的外部模块也必须接通电源与接地线 (4)由于条件有限,外部接线模块中部分用开关代替按钮,在执行点动程序注意执行完应该将开关拨回到停止状态。对于限位开关也用普通开关代替,当执行完该步程序后,进入下一个步,需要将限位开关拨回OFF状态。 结束语 机械手控制系统采用PLC进行控制,大大提高了该系统的自动化程度,减少了大量中间继电器、时间继电器和硬件的接线,提高系统的可靠性。同时,使用PLC进行控制可以方便更改生产流程,增强控制功能。另外,在实际的生产中,可以设置远程控制,可以利用监控软件对控制系统进行实时控制,以提供较为直观、清晰、准确的机械手运行状态。也为维修、故障诊断提供多方面的可能性。 机械手设计论文:仿人机械手的结构设计与现实意义 【摘 要】本文阐述了仿人机械手研发的国内外发展现状与存在的问题,并针对这些问题对仿人机械手进行了三维建模以及运动学仿真,同时阐明了仿人机械手研究对社会生活的现实意义。 【关键词】仿人机械手;三维建模;运动学仿真 0 引言 机器人技术的发展是一个国家高科技水平和综合能力的重要标志,而服务机器人是未来社会发展的必然产物,对于服务机器人的研究,尤其是仿人机器人的研究是具有巨大经济价值和历史意义的,其原因有两个:第一,世界老龄化进程的加快,尤其是中国也正进入老龄化社会,照顾老人问题即将成为一个严重的社会问题,而仿人机器人在解决这一社会问题中有着不容置疑的作用;第二,由于各种灾难和疾病造成的残障人士也逐年增加,他们需要越来越多的关心和照顾,如果采用专门的人力将严重增加社会的负担。所以对于服务型机器人的研究,显得格外重要。 目前有很多服务型机器人,但是没有一个机器人可以像人一样有一双灵巧的手,完成只有人类才能实现的复杂动作,本课题就是针对这一问题从仿人机器人的机械手开始研究的。 1 国内外发展现状与问题 从1960年由通用电气公司设计制造的造型为两只手指的爪状物开始,为以后的各类机械手打下了基础,到现在为止美国的宇航局(NASA)、哈佛大学和耶鲁大学,日本的东京大学在机械手的研究上都取得了不小的突破。 我国机械手的研究比较晚但是也做了很多工作,国防科技大学[1]、哈尔滨工业大学[2]也研制出了多指灵巧手。尤其是哈尔滨工业大学机器人研究所研制的“仿人型机器人灵巧手”,2006年5月亮相德国慕尼黑国际机器人及自动化展览会,以其精美的外观、可靠的软硬件系统等赢得了众多参观者的赞赏,并率先进入了国际市场。 由此可见,目前多数国家和企业高校都在对仿人机械手进行研究与设计,不过现在还存在一系列问题,例如:价格昂贵,实时性不理想,设备笨重,并且大都停留在实验阶段,这些都制约其在实际当中的应用。 2 五指仿人机械手设计 本文设计的五指仿人机械手具有的优势有:采用欠驱动控制方式[3],所以机械系统大大简化,机械手大小基本与普通人手大小一致,便于安装到各种服务机器人的移动平台上;同时每个手指都靠手指末端拉力进行运动,也就是说只需要一个拉力便可以实现机械手指的人类手指运动方式,结构紧凑、便于控制、动作灵活;材料可以采用塑料纤维进行加工实现,因此质量轻、价格便宜,易于普及;可以采用嵌入式的控制方式进行控制,处理速度快,响应时间短。 本文通过Solidworks对五指仿人机械手进行建模,其单指与整手建模图形如下所示: 图1 单指结构与整手三维建模 本文通过ADAMS实现仿人机械手的运动学仿真,其仿真图形如下所示: 图2 约束添加以及手指运动效果图 3 现实意义 对于仿人机械手的研发对社会有着重要意义:其一,对于服务机器人的研制,尤其仿人机器人的研究应用,必将对机器人行业起到积极的促进作用;其二,仿人机械手的研发隶属于制造业,其研制成功与推广,可以增加就业,创造经济价值;其三,其技术的实现可以促进制造业的信息化、自动化和产品的智能化,提升产品技术含量和附加值,从而促进制造业相关技术领域的发展;其四,实现服务机器人上机械手的灵活运动与控制,对于老年人以及残障人士在心理上和身体上都非常有益处,为解决我国社会问题,创建和谐社会做出贡献。 机械手设计论文:炼胶生产线气动机械手的优化设计 【摘 要】本文介绍了气动机械手的基本功能,在此基础上,主要对气动机械手的结构进行设计与改善。在 PLC 和气动控制技术相结合的基础上,使其功能更加完善,运行更加精准、合理。它由 PLC 控制四个气缸来实现机械手横向和纵向的运动以及气动夹持机构的伸缩动作,利用气动能源分别完成对生产中使用到的工件进行抓取、放置等动作,实现了节能环保的特点。 【关键词】气动机械手;气缸;优化设计;PLC 0 引言 炼胶生产线一般包括上辅机(包括胶料、粉料和油料的称量及投送系统)、胶料混炼设备(密炼机)和下辅机(胶片挤出、冷却和称量系统)三大部分。由于密炼机和下辅机之间的胶料需循环返回多次精炼的要求,而气动机械手是传递机构中的重要部分,通过夹持机构将物料从某一位置和方位,按一定运动轨迹传递到另一位置和方位,且是以空气为介质,具有使用、维修方便、安全、可靠、成本低、寿命长等特点,采用气动方式控制机械手机构被很多场合所采用[1]。设计气动机械手的原则是:充分分析作业对象的作业技术要求,拟定最合理的作业工序和工艺,并满足系统功能要求和环境条件;明确工件的结构形状和材料特性,定位精度要求,抓取、搬运时的受力特性、尺寸和质量参数等,从而进一步确定对机械手结构及运行控制的要求。 1 气动机械手的工作原理 图1 气动机械手的运动示意图 图2 气动机械手工作流程图 如图1所示,此气动机械手具有两个弧线升降运动,一个旋转运动和一个直线运动的自由度,将炼胶机的出料搬运至左侧或右侧的炼胶机上。机械手的动作除了左右旋转应用电机控制之外,其余全部动作由气缸驱动,气缸由电磁阀控制,整个机械手在工作中能实现上升和下降、左转和右转、夹紧和放松的功能,是目前较为简单的、应用比较广泛的一种气动机械手。 在主臂立柱底座上安装电机以便控制其回转自由度。小臂a与主笔立柱之间用气缸A控制连接,以便控制小臂a的弧线升降。在小臂a与小臂b之间采用气缸B连接,以便控制小臂b的弧线升降,在小臂b和夹持机构之间采用气缸C连接以便当小臂运动时夹持机构在气缸C的作用下能保持平稳的运行和垂直度,气缸C的充放气特性以及运动轨迹根据气缸B和A的充放气特性来决定。夹持机构的开合和夹紧由气缸D控制。将气动机械手的零点(原始状态)定为开始工作位的回转限位、升降限位、伸缩限位及放松状态。气动机械手为实现移料动作,需要完成如图2所示的工作流程图。 2 气动机械手气动回路的构成及原理 气动回路主要是由气源、各种控制阀以及执行气缸等组成,下面介绍回路的关键部件-执行气缸。 执行气缸包括连接主臂立柱和小臂a的气缸A,连接小臂a和小臂b的气缸B,连接小臂b和夹持机构的气缸C,以及控制夹持机构的气缸D。由于不同的气缸控制不同机械结构,其输出力也不同,所以四种气缸的型号也不同。同时要求气动机械手能够在升降过程中任意位置实现精确定位,精度要求为 1mm以内。由负载性质及气缸运动速度选定负载率β值,即可求出所需的气缸理论输出力P=F/β。 气缸D所控制的夹持机构和物料最大重量约为50kg,气缸C所控制的最大重量约为55kg,气缸B所控制的小臂b的最大重量约为70kg,气缸A所控制的小臂a的最大重量约为80kg。 一般来说,气缸可以保证起点和终点的定位精度,因此,对于夹持机构Z轴方向的定位,应用一般的气缸就可以保证其定位精度和使用要求。而对于小臂a和小臂b的升降精度要求,则可以使用 SMC公司一种新型CEI型气缸,在结构上增加了位移传感器件,使之与气缸浑为一体,整体结构紧凑合理,设计新颖,提高了气缸位移监测的性能,CEI型气缸在杠杆的两侧刻有细纹磁栅,当气缸左右移动时,位移传感部分将以双向脉冲方波形式输出能够实现中间任意位置的定位[4],而且其定位精度可达到1mm以内,因此,应用上述气缸可以满足小臂a和小臂b的升降定位精度的要求和使用要求。根据以上原则和条件,详细选型见下表1。 总体气动系统原理图如图3所示。气源首先经过滤减压阀处理,通过相应的电磁换向阀后进入各个气动执行元件。 图3 气动系统原理图 1、2、3、4―2位5通双电控电磁阀;5―气源处理组件;6―气罐 3 气动机械手控制系统配置 根据机械手运动仿真方案,机械手的循环动作依次为:上升正转下降伸出夹紧上升反转放松缩回反转下降下一循环。为了根据实际工作环境确定机械手工作时磁性限位开关的位置并调试机械手,对机械手的每一动作设定一个手动控制按钮。同时,为了保证气动机械爪工作时,整个机械手只能执行其一个动作,需要在程序上设计互锁功能。气动控制系统一般由控制器,电―气控制元件、气动执行元件、稳压气源、传感器和接口电路组成[2]。控制器一般指计算机、单片机或可编程控制器等控制器件,气动执行元件常用的有气缸、气爪、控制阀等,传感器一般指位置传感器、速度传感器和加速度传感器,接口电路指控制器与控制元件、控制器与传感器之间的接口[3]。 气动机械手有两种控制方式:操作面板控制和个人计算机控制,两种控制方式均以 PLC 为主要控制模块,其中个人计算机控制要求 PLC 与上位机实现有效通讯,通过上位机程序的改变来实现 PLC 程序的更新与运动参数的变化。为了实现气动机械手操作面板控制和个人计算机控制两种操作方式,拟采用PLC 为下位机,PC 机为上位机的控制模式,PLC 与 PC 机之间通过 RS232 协议实现通信,完成控制过程中的数据交换[5]。可编程控制器的程序运行方式是循环扫描方式,而非顺序方式,因此任何一个气缸在条件满足后即开始动作,在机械手运行中遇到突然停电时,可以关闭气源,对工件进行处理, 来电后重新初始化各项个元件与程序。 我们所要控制的系统中,有8个行程开关信号、一个按钮开关信号、一个由定位系统动作结束发出的信号共10个输入点,因此我们选用了西门子S7-200系列CPU224型号PLC,它有14路数字量输入点和10路数字量输出点,具有体积小、处理数据和通讯能力强、存储器容量大等优点。基本位布尔运算执行时间为0.22μs,用户存储器容量SK字节[6]。而且它还具备6路30kHz单相高速计数器和2路20kHz高速脉冲输出可以分别用来接收旋转编码器信号和直接控制步进电机运行。有模拟量输入/输出模块、高速计数器模块、位置控制模块、数据输入/输出模块、通信模块等,可以实现模拟量控制、位置控制和联网功能,在功能上完全满足了控制系统的要求,并留有一定数量的FO通道作为照明电路和其它储备用途。 4 结论 本文主要研究了气动机械手的执行机构和驱动系统的原理并进行了设计,采用气动驱动作为机械手的驱动方式,通过分析设计执行气缸及其控制阀等模块,以满足相应的动作要求,根据气动机械手的功能要求绘制了机械手的控制系统流程图,使机械手能实现多点连续的控制,同时分析气缸C和气缸B的充放气特性,以便优化两者的先后动作,再结合S7-200可编程控制器,使气动技术在顺序动作的逻辑控制系统的优点得到充分发挥。
材料化学论文:高分子材料与工程专业高分子化学实验教学体系的构建与成效 摘要:概述了目前国内高校高分子材料与工程专业高分子化学实验教学存在的共性问题和关键问题。提出了高分子材料与工程专业高分子化学实验课程由基础技能实验,综合设计实验,研究创新实验三个模块组成的新教学体系,并在每个模块中引入一些综合性和应用性的实验教学内容。实践证明所构建的实验教学体系在培养学生的创新意识、应用与实践能力方面起到了较好的效果。 关键词:高分子材料;高分子化学;实验教学 高分子化学实验是高分子化学课程教学的一种最有效的实践教学形式,它可以帮助和促进学生课堂理论知识的学习与消化,建立和巩固高分子化学基本概念和理论,获取高分子化学知识,培养科学素质和操作技能。我国著名化学家戴安邦指出:“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的,全面的化学教育要求既传授化学知识和技巧,又训练科学方法与思维,还培养科学精神和品德,学生在化学实验中是学习的主体,在教师指导下进行实验,训练用实验解决化学问题,使各项智力皆得到发展”。这番话指出了开设化学实验课的深刻内涵和重要价值。2004年国家教育部颁布的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》在评估指标的二级指标“实践教学”中,从“实践教学内容与体系,综合性、设计性实验课的比例及效果,实验室开放”三个方面明确了实践教学改革和发展的方向。近几年高校的化学类实验教学改革取得了令人瞩目的成果。高分子材料科学与工程专业是很多高校在近年来新开设的专业,在实验教学与改革方面的成果积累较少,尤其高分子化学实验教学采用陈旧的教学内容和教学方法依然居多。通过调研发现,目前国内高校高分子材料科学与工程专业的高分子化学实验教学依然不同程度地存在一些问题。 一、高分子化学实验教学现状剖析 1.实验教学体系和内容欠争理 多数的实验教学附属于理论教学,没有单独设课和单独考核,实验课时相对较少虽然有些高校高分子化学实验已经独立设课,但仅作为考查课。实验教学内容中传统的、陈旧的实验较多,而体现现代科学技术发展成果的实验很少认知性、验证性实验所占的比理偏高,培养学生创新能力的综合性、设计性、应用性和创新性的实验偏少,而且实验环节偏重于理论,突出高分子材料应用性特点的实验太少,不利于培养学生的工程观念。 2.实验教学方法单一 学生按照实验讲义预习,然后进实验室。实验前教师把实验目的、实验原理、仪器使用方法、测试方法、实验步骤和数据记录表格及数据处理方法等进行详细的集中讲解。学生只需按教师指导的过程按部就班或者依照讲义“照方抓药”,就可以完成一个实验。一部分学生糊里糊涂地来到实验室,只动手不动脑地完成实验,然后又迷迷糊糊地离开实验室。实验的现象和结果没有给他们留下太深的印象,对学生观察能力、分析问题和解决问题的能力以及创新意识的培养都很不够。这种统一模式、统一要求、齐步走的教学方法,一方面造成了学生对教师的过分依赖,另一方面抑制了学生个性思维的发展和创新能力的培养。 3.实验嫩学手段落后 在现代信息技术迅速发展的今天,虽然网络技术、多媒体技术等现代教学技术在理论教学中得到了普遍应用,但虚拟、仿真等实验技术手段未能在实验教学中推广应用。这样对于一些耗费过高、时间过长、毒性过大、危险性过高的实验,只能最低限度地开设,且开设过程中费用大和危险性高,导致学生对此类重要实验缺乏足够的认知和感受的机会。 二、新教学模块的实践性探索与成效 针对目前国内高校高分子材料科学与工程专业高分子化学实验教学中存在的一些问题,借鉴其他化学实验教学改革的优秀成果,提出了基础技能实验、综合设计实验、研究创新型实验的三个高分子化学实验教学模块体系,并在每个模块中结合常熟理工学院教师的科研成果引入_些新的实验教学内容,采用开放式实验教学方法。通过实验教学实践发现新的体系和教学方法在培养学生的创新意识和工程实践能力方面起到了较好的效果。 1.基础技能实验教学模块 基础技能实验模块构建的目的着重建立高分子化学实验与相关基础理论知识之间的有机联系。培养学生的实验安全意识、清洁卫生习惯和严谨的实验态度。训练学生掌握熟练规范的实验操作技能和技巧,为后续的实验教学模块的实施打下良好的基础。 基础技能实验模块的教学内容设计在课时总量的40%~50%为宜,课时数约30学时,开设8~10个实验。教学内容设计涉及到高分子化学反应机理,如自由基、阴离子,阳离子等连锁反应机理,缩聚、基团转移聚合等逐步反应机理,开环聚合反应机理等。在实验实施方法方面涉及到本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合、熔融缩聚、界面缩聚等。如设计膨胀计发测定苯乙烯本体聚合动力学实验,让学生直观感受到了诱导期概念、聚合过程体积减小的现象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化学理论知识。设计过硫酸钾引发甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合实验,除让学生明确了乳液聚合的基本原理外,还了解到了聚合物大分子链端基的重要作用。设计己二酰氯和己二胺界面缩聚实验,让学生深入理解了界面缩聚的概念和聚合物的可纺成纤性能等主要高分子知识。通过设计一些自由基、阴离子、阳离子等连锁反应机理的实验,使学生进一步掌握了活性中心的概念,同时在实验过程中认知了这些引发剂的活性、安全使用和贮存事项。 2.综合设计实验教学模块 综合设计实验教学模块旨在培养学生较强的实际动手能力,自主设计和分析解决问题的能力。本实验模块是实验教学的较高层次,注重学生实验的自主设计性和综合性。 教学内容设计在课时总量的20%~25%为宜,课时数约15学时,开设2~3个实验。本教学模块的特点之一是实验内容的综合性,可以将同一门课的几个实验,或者是几门课的实验组合在一起,形成一个大实验。本教学模块的特点之二是实验方案的灵活性和设计性,侧重培养学生的自主实验和学习的意识和良好习惯。例如关于高分子合成实验先确定好采用的聚合机理和聚合方法,在原材料配方组成、引发剂种类及用量、合成温度等工艺条件方面给出一个大致的框架,然后让学生在所给的框架内进行自行设计和实施实验。譬如悬浮法制备聚苯乙烯珠粒实验,水的用量范围为苯乙烯质量的100%~200%、分散剂为磷酸钙或聚乙烯醇两种、引发剂过氧化二苯甲酰用量为苯乙烯质量的0.2%~1.0%、反应温度设定在75℃~85℃范围等。学生通过自行设计的方案实施实验获得了不同的实验结果,通过对不同组之间实验结果的综合分析,找到了影响悬浮法制备聚苯乙烯珠粒的一些因素,激发了学生动手实验的兴趣,发挥了学生自主实验和学习的主观能动性。 3.研究创新实验教学模块 设置研究创新实验教学模块培养学生的科研和创新意识、提高学生的综合素质和应用开发能力,为实现培养高质量的应用型人才的教育目标提供重要的教学内容实体支撑。 本实验模块是实验教学的最高层次,注重学生实验的独立自主陛、综合性、应用性和创新性,教学内容设计在课时总量的20%~25%为宜,课时数约15学时,开设2~3个实验。本实验教学模块的特点之一是实验项目的独立自主性和综合性。也就是说确定好实验项目之后,让学生在实验教师指导下独立自主地进行实验项目方案的调研、设计、实施和结果分析。本实验教学模块的特点之二是实验项目的应用性和创新性,所拟定实验项目必须关联生产实践中的聚合物产品,充分体现实验项目的应用性。实验项目设计主要针对这些高分子产品生产实践中存在的共性问题和关键问题的解决来进行设计。通过研究创新实验的实施,发现学生学习积极性很高,乐此不疲,为培养学生创新意识和展示高分子化学实验的应用性特征提供了最佳学习平台,尤其是开发一些联系生活实际的应用型实验,可使学生亲身感受到高分子化学实验的实用价值,能强烈激发学生的创造动机。此外,研究创新实验往往需要多名学生共同完成,有利于培养学生的团队合作精神。例如,聚氨酯绝缘漆的制备及性能测定实验,每个学生做一个实验配方,每5名学生一组,5名学生的实验结果综合在一起可以得出高分子树脂配方组成与漆膜性能之间的关系曲线,以及固化条件与漆膜性能之间的关系曲线。在实验过程中,5名学生要共同安排实验方案,尽量保持操作的一致性,最后得出的结果要呈规律性变化。如果有一名学生操作有误,这个实验点就会落在规律性以外,影响其他学生对实验现象的观察。因此,实施研究创新实验项目对教师也提出了更高要求。在每次实验前,教师要指导学生拟定方案,并对可能出现的实验现象和各种影响因素进行分析,实验过程中,又有多种意外的实验现象出现,这势必要求师生共同分析和讨论造成这些现象的原因,帮助学生透过现象深刻理解事物的本质。这样做需要教师有相当的知识储备量,并且要求教师也不断进取,充分体现了教学相长的教育理念。 三、结论 基础技能实验、综合设计实验、研究创新实验+教学模块教学的实践证明教学效果显著,特别对提高学生综合实践能力、激发学生理论课学习兴趣、培养学生创新意识和应用开发技能取得了预期效果。基础技能实验模块的教学效果主要体现在实验现象与相关基础理论知识之间的有机联系,高分子化学实验操作技能和技巧的掌握和规范。综合设计实验的教学效果主要体现在学生自主设计和分析解决问题的能力培养。研究创新实验的教学效果主要体现在学生科研和创新意识的建立,以及学生团队意识和应用开发能力的培养。 材料化学论文:浅析材料化学专业在高等林业院校的定位与建设实践 论文关键词:材料化学;专业定位;课程体系;实践教学;师资培养 论文摘要:文章从我国林业科技发展对材料化学专业人才的需要出发,探讨了在高等林业院校设置材料化学的专业定位,在对材料化学课程的教学体系进行思考的基础上,提出了培养适应林业科技发展需要的材料化学专业人才的培养模式和教学内容。 材料化学是一门材料科学与现代化学相结合的新兴学科,对于自然科学和国民经济的发展至关重要,是21世纪化学发展中的重要新兴学科之一。本专业密切联系国民经济、科学技术迅速发展的实际,研究材料制备、加工、性能和应用等的化学问题。上个世纪90年代初,复旦大学率先开设材料化学本科专业。随后,众多高校相继开设了该专业。由于材料种类很多,而且各个高校开设材料化学专业的背景和学校的优势学科不相同,虽然专业名称相同,但是各学校所制定的培养方案和体现的专业特色各不一样。中南林业科技大学是一所服务于区域经济和现代林业,地处中南地区的高等林业院校。在高等林业院校开设材料化学专业,相对于其它综合性高校的材料化学专业和本校的主流学科一一林学来说,该专业无论是在师资队伍,还是在科研水平与学科建设等方面都存在不小的差距。所以,我校开设的材料化学专业,只有办出自己的特色和优势,才能在材料化学专业领域占有一席之地。 1、专业定位明确,体现办学特色 人才的培养需要找准位置,明确方向。这是适应经济发展的需要,也是办好专业的关键。我校2004年初申报材料化学专业并获得省教育厅批准,2005年正式招生。经过5年的发展,积累了较为丰富的教学实践经验,基本建立了较为完备的材料化学专业办学条件。材料化学是一门多学科相互交叉的新型综合学科,就材料而言,包括金属材料、无机金属材料、高分子材料、功能材料、复合材料等多个领域。随着我国经济建设的全面发展,为了应对经济社会可持续发展的迫切要求,加强林业和生态环境建设至关重要。各种新材料在农业、林业领域的应用日益广泛,如生物质材料、木材阻燃材料、仿生材料和可生物降解材料等的开发都是材料优先发展的方向。但是,目前我国林业领域从事新材料技术开发和应用的专门人才比较匾乏,远远不能满足现代林业高速发展的需要。因此,高等林业院校设置材料化学专业对我国林业现代化具有重要意义。在高等林业院校设置材料化学专业既要考虑材料科学学科本身的体系,又要体现高等林业院校的特色与优势。为此,我们把专业定位在复合材料、生物质材料和高分子材料三大方向,使学生既具有扎实的材料科学基础知识和良好的专业素质,又能适应科学技术飞速发展的要求;培养能在材料开发、生产及应用领域,尤其是利用林产品资源进行新材料研制和开发以及新材料在林业领域的应用方面具有创新精神和实践能力的复合型人才,为我国林业生产现代化及林业产业化的发展提供坚实可靠的人才保障。 2、完善课程体系,优化课程设置 本专业秉承夯实基础,提高能力、拓宽范围、接触前沿的理念,根据国家经济建设对专业型、应用型、复合型和学习型人才的需要,在遵循“重基础、宽口径和强能力”教学改革原则的基础上,在构建材料化学专业课程体系时,主要采取下列原则:加强基础理论,拓宽专业口径,重视实验教学,适当增加选修课比例。因此,该专业的课程体系由公共基础课、专业基础课、专业必选课和专业选修课四个方面组成。其中:公共基础课程与化学工程类其它专业一致;专业基础课开设了材料化学、物质结构基础、材料科学与工程基础、材料物理性能等课程;在专业课程的设置上注意宽口径与突出特色相兼顾,如复合材料方向开设的复合材料学和复合材料工艺与设备课程;高分子材料方向开设的高分子化学、高分子物理和材料结构表征课程;生物质材料方向开设的木质复合材料、竹材及非木质材料等课程。同时,还加强了工艺设计和制造方面的课程,如开设材料加工与成型、材料加工与成型实验、材料合成与制备等课程;增加了阻燃材料及其应用技术、仿生材料、生态环境材料、活性炭制备改性与应用专题等特色课程。总之,在课程体系的总体构建原则下,经过两次培养计划的修订,对课程进行了认真仔细的整合,系统地确定课程门类,进一步明确各门课程的内容及课程间的分工与联系,删除一些内容陈旧或与其它课程内容重复的课程,增加反映最新研究成果方面的课程,如纳米材料,纳米复合材料等,创建一些理论联系实际、有利于培养学生综合运用知识的能力的课程,并加大前沿科技知识的教学比例。 3、改革实践教学体系,强化能力培养 材料化学专业是一门实践性很强的学科,在教学活动中,必须加强实践教学环节。首先,在加强基础化学实验教学的前提下,组建了材料合成与制备、材料结构表征和检测两个专业实验室。同时,利用多种渠道与企业建立联系,在株洲冶炼集团、湘潭钢铁公司和株洲化工集团等单位建立了实习基地。第二,实验教学是培养和提高学生的综合素质、探究与创新能力的重要途径。建立新型的材料化学实验教学体系,将传统的实验教学向开放性的教学模式进行转变,是培养创新意识、创新思维和创新能力的人才的有效途径之一。为此,在实验教学方法上,部分实验课试行开放式教学,实验课教师仅仅讲授实验的基本原理和基本要求,从查阅文献资料开始,到实验方案设计、实验操作规程、实验结果分析等均由学生独立完成,使学生变被动学习为主动学习。第三,按基础型、设计综合型、研究创新型三个层次规划实验,进一步改革实验教学内容。积极推行从验证模仿性实验向设计创新性实验转变,同时减少验证性实验,增设设计性、创新性和综合性实验。第四,鼓励学生参加科研活动,根据个人兴趣和爱好参加教师的科研项目,鼓励学生积极申报大学生研究性学习和创新性实验计划项目。通过具体的研究课题,独立设计、自查资料、自拟实验方法进行探索性、创造性实验。第五,结合专业实验室和实习基地搞好毕业实习和生产实习,鼓励已经签订就业协议的学生到单位联系生产实际选择课题,鼓励教师到实习基地结合实际指导学生的毕业论文。由此在整个实践教学活动中构建了“计划教学一开放实验一科研相结合”的新的实验教学体系。同时,在实践教学环节中,重视学生综合素质的培养,把素质教育贯穿于实践教学的全过程,为全体学生提供了一个全面发展的实践空间,培养与他人合作的团队精神。为学生将来适应现代企业的管理体制,确立优秀的职业道德素养打下坚实的基础。 4、加强师资队伍建设,优化师资队伍结构 建设一支高素质的师资队伍,是专业建设的基本保证,是提高教育质量水平的关键措施。材料化学专业刚成立之初,师资主要来自基础化学教研室。为此,学校加强了材料化学专业的师资队伍建设,有计划地选派老师到中南大学和湖南大学等高校进行培训,同时加大高层次人才的引进力度。经过几年的努力,初步建立了一支适合学科建设和专业发展需要的师资队伍,专业教师中具有博士学位的达到了50%,具有副教授职称以上的占50。专业教师所学专业包含了材料化学、高分子材料、材料科学与工程、材料表征、材料合成与制备等学科,为专业课的开设奠定了良好的基础,师资队伍的结构基本上达到了优化和合理的要求。同时,我们还鼓励年轻教师在职攻读博士学位和出国进修。 总之,高等林业院校建设材料化学专业只要定位准确,培养方案富有特色,一定能够培养出适应我国经济社会发展的高层次人才。 材料化学论文:材料化学专业人才培养模式及课程体系设置的初步探析 论文关键词:材料化学 人才培养 课程体系 论文摘 要:根据材料化学本科专业人才培养目标和材料化学学科专业特点,通过改革原有的课程体系,优化课程结构,修订完善了材料化学本科专业人才培养方案。新的培养方案更好地体现了材料化学专业的特色,体现了“厚基础、强能力、重实践”的人才培养要求。 材料化学作为化学和材料科学的一个交叉学科,受到了各国政府的重视,许多高校纷纷设立材料化学专业。为适应21世纪社会对材料化学专业人才的需求,经安徽省教育厅批准,我校于2003年增设了材料化学本科专业,并在当年正式招生,目前已经有5届毕业生,学生就业情况良好。材料化学作为材料科学与工程学科的二级学科专业,培养的是应用型理科人才,所以材料化学专业学生不但要加强数学、物理、化学及材料学科等基础理论知识的学习,还必须接受更多的应用性、实践性的知识教育。如何完成这一培养目标,使材料化学专业人才的培养能够满足现代化社会发展对本专业人才的需求,是高校材料化学专业教育工作者必须面对的现实问题。只有进一步转变教育思想和观念,深化教育改革,革新教学体系,优化课程体系中实践性教学环节,才能培养出掌握基本理论知识,动手能力强,富有创造精神的材料化学专业人才,才能办出高水平的材料化学专业,以满足经济建设和社会发展的需求。 1 材料化学专业人才培养方案基本框架 从“厚基础、强能力、重实践”的人才培养总体要求出发,设计培养方案、课程体系,优化教学内容。我校材料化学专业教育内容和知识体系由公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五大部分内容构成。 公共基础课程包括:思想教育,体育活动,大学英语和计算机基础等。 通识教育课程包括:人文社会类,自然科学和艺术类等知识体系。 专业课程包括:大类平台专业基础课程和材料化学专业课程。 专业选修课程包括:材料化学专业方向性选修课程。 实践性课程包括:课程设计、毕业实习、毕业论文、社会实践、科技活动等材料化学专业实践训练知识体系。 2 材料化学专业课程体系设计 材料化学作为化学和材料科学的交叉学科,其课程要求学生掌握材料化学的基础知识和基础理论,培养学生具有材料的制备、表征、技术开发和生产的基本能力。在构建材料化学专业课程体系时,我们一直强化教学环节的科学性、系统性和综合性,将所有教育环节分为公共基础课程、通识教育课程、专业课程、专业选修课程和实践性课程五个知识体系。其专业课程体系以无机化学、分析化学、有机化学和物理化学的理论课程和实验课程基础,把材料科学基础、材料化学、材料物理等作为本专业的入门专业课程。在经过这些课程的学习之后,陆续学习高分子化学、高分子物理、材料性能学、材料现代分析技术、机械制图等专业课程,在此基础上通过专业选修课程的学习形成专业特色方向。并通过开设材料科学导论、纳米材料导论等任选课程拓宽学生的知识面。为了淡化专业界限,我校材料化学专业和化学、应用化学专业实施按大类培养,统一设置通识教育和基础教育平台。在2011年修订的材料化学专业人才培养方案中,课程教学计划课内总学时为2633学时,学生毕业应取得总学分为154学分,其中,通识教育和基础教育与我校化学专业和应用化学专业一致;专业教育、实践教学和综合教育的课程体系与化学专业和应用化学专业有区别的开设,更加突显材料化学的特色。 3 构建相对完善的实践教学体系 3.1 构建新的实践教学体系 材料化学作为一门实践性很强的交叉学科,在教学计划中强化实践教学环节,确保实践教学环节的实施。按照本专业人才培养目标的定位,我们优化完善了实践教学体系。将实践教学体系分为三个层次:一是基础实验层次,注重基础技能训练,培养学生对科学现象的观察和分析能力;二是测量实验层次,注重专业技能训练,设置了课程设计、综合性和设计性实验等内容,培养学生的专业实践能力;三是综合实践层次,注重综合素质训练,设置了毕业设计(论文)、社会实践、科技竞赛和创新性实践活动等内容,培养学生对所学知识的综合运用能力。 3.2 更新重组实践教学内容 在2011年修订的人才培养方案中实践教学环节为35学分,占总学分的22.7%。实践教学内容重点强调以能力培养为核心,优化和重组了原四大化学(无机、有机、分析和物理化学)实验教学的内容与结构,将实践教学内容分层次进行教学,确立了基础实验、测量实验和专业实验三层次的实验教学体系,涵盖了验证性实验、综合设计性实验和研究性实验等教学内容。同时,积极推进实践教学内容的更新和方法手段的改革,减少验证性实验,积极创造条件增开综合性、设计性实验、研究性实验,强化毕业论文实践环节的检查和指导;加强校企合作,积极安排生产实习和社会实践活动,进一步加强对学生实验技能、实践能力的培养,培养学生的动手能力和创新能力。 4 结语 材料化学专业的培养方案、课程体系的探索和完善将是在科学发展观的指导下我们今后多年的一大工作任务。要坚持以就业为导向定位人才培养目标,结合社会需求和学科发展实际,研究建立专业人才培养模式,提高材料化学专业毕业生的就业能力;以能力培养为本位构建专业课程体系,提高学生的理论知识水平,课程体系遵循“厚基础、强能力、重实践”的人才培养模式制定教学计划,在四年教学计划的基础上,分析理论教学相关课程,优化教学内容,合理分配理论课程学时数,使课程体系逐渐趋于科学、规范,达到构建合理的专业课程体系、优化学生知识结构和促进专业人才培养的目的。 材料化学论文:浅谈纳米材料的化学锂化与电活性 近年以来,人们对于物质世界研究已经深入到原子、分子等微观领域,纳米技术被研发于上个世纪八十年代末,它指的是人类在纳米单位即0.1至100毫米间对物质特及互相作用进行研究,同时利用它的特性的多学科的技术,目前已经成为主流研究领域。 一、纳米材料概述 (一)纳米材料主要分为:零维纳米材料。即在空间的三维尺度都受到约束,如纳米颗粒、团簇等。一维纳米材料。即在空间中有二维处在纳米的尺度内,包括纳米管、金属、棒和半导体线、纳米带等。二维纳米材料。即在三维空间里有一维处在纳米的尺度内,如超薄膜、超品格等。三维纳米材料。它主要由纳米晶体构成的材料。 在这之中,一维纳米材料具有特殊物理化学性能与可作量子器件的优势而被人们所重视,一维纳米材料之中,电子于两个维度或者两个方向的运动受到约束,只可以在一个方向自动运动,进而为研究在量子的限域之下电子运输、力学、光学等特性均提供了效果极佳的模型系统。 二、纳米带锂化改性 实验的原料:溶胶,纯氧化锂为锂源,分子量42.39。 间接水热法。量取0.2克使用离子交换方法经水热合成的纳米带,放入装30毫升去离子水烧杯中,经超声分散半小时,然后把0.29克纯氧化锂放入已分散好的纳米带中,同时搅拌48小时后,把淡蓝色流变相液体转移到容量50毫升的聚四氟乙烯的内衬不锈钢的反应釜里,反应釜经180摄氏度、24小时的水热后,自然冷却至与室温相当,将所得到的沉淀物分别使用乙醇与去离子水进行数次洗涤,最终在80摄氏度条件下经12小时干燥后得到最终产品。 由相关xrd图谱显示可以得出,锂化并没有对纳米带的晶体结构进行破坏,但是锂离子嵌入已使晶面距稍微扩大,其表现为衍射峰朝角度低处偏移。在锂化前后,纳米带依旧保持着一维纳米的结构,相比之锂化之前,锂化以后纳米带在二次水热的过程中部分断裂,其长度缩短至2至6μm,产生了较多的200至400nm小尺寸纳米片,其表面更为粗糙。 锂化前后的纳米带晶面距均为0.2nm,对纳米带实施选区电子衍射就能清楚看到衍射的斑点,而且锂化前后的纳米带花样一致,也从另一方面说明纳米带结构仍然是单品正交相。 直接水热法。为将实验流程简化,以利用更为简便与直接的方法对纳米带锂化,对间接锂化加以改进。 首先使用双氧水的氧化法制备过氧钼酸溶胶,然后把纯氧化锂直接加入溶胶里,并对其搅拌48小时以后,把溶胶转移容量为50毫升,内衬为聚四氟乙烯制不锈钢反应釜里,后续的工艺和间接锂化方法相同,同样能获得淡蓝色产物。 该产物的xrd图谱峰位一致,表明锂盐的存在对于溶胶产生正交相并没有影响,且与二次水热后得到的锂化纳米带比较,其衍射峰并无明显偏移,说明可能因为层间的锂离子嵌入相较间接锂化的纳米带更少,因此其层间距并没有产生明显变化。 纳米材料与电活性 间接锂化改性。就本文二中所提到锂化改性的纳米带的电化学性能如下:通过得到锂化前后的纳米带初次放电曲线图可知,锂后的纳米带正极材料放电电压的平台仍然是2.75v。引较于纯纳米带的初次放电量301mah/g来说,锂化后纳米带降低至240mah/g,主要是因为在锂化的过程中,锂离子嵌入故占据了一定数量的嵌理位置,使初次放电的电量明显减小,随着循环的持续进行,锂化纳米带便体现出其相当稳定的优势,经15次的循环以后,比容量仍然保持220mah/g,同时容量的保持率达92%。 对纯纳米带循环15次以后180mah/g的比容量进行相对比,容量保持率达60%与3.48的δ数值,可直观发现经锂化后纳米带具备更好的循环稳定性,得益于锂离子嵌入对其层结构起到支撑作用,使得充放电的比容量始终维持于平稳的数值范围之内。 (二)纳米器材。采用静电纺丝的技术制备具备“线中棒”的分级结构钒氧化物超长型纳米线,发现该线作为锂离子的电池正极材料具备较高比容量与优良循环性能。相比于常规的纳米材料,这类新颖的分级结构可有效防止纳米材料因高比表面能而发生自团聚的现象,从而提升电池性能,为排除纳米材料的团聚从而对性能造成影响,设计单根纳米线电化学器材,通过原位的表征,建立该纳米线电输运、结构、电极充放电等状态间的直接联系,发现容量的衰减和电导率降低有着关联。为进一步研究出化学锂化后对纳米材料的本征电活性的影响,把锂化前后的单根纳米带装成纳米器件,并对其电输运性能进行测试。 测试结果表明,锂化之前i-v特性显示纳米带的两端不对称的肖特基势垒,这是半导体氧化钼与金/铂电极间产生的,在大约2v的时候,传输的电流约300pa。锂化之后,i-v的曲线显示欧姆特性,在大约2v的时候,传输的电流约10na,根据测定电阻、有效长与横截面积的计算,纳米带在锂化前后电导率大致分别是10-4与10-2s·cm-1。通过锂化后,电导率相应增加了数量级两个。因为纳米的带沿面生长,所以纳米带的导电性也增加,这意味着八面体层里载流子的浓度增加,表明锂离子被作为填隙的离子而被引入的。 在电化学的循环过程之中,纳米带层间距随锂离子嵌入或脱离而持续扩大或缩小,相比于未锂化的样品,具较宽层距的锂化后纳米带,在其充放电的过程中显示出更小的体积变化。因此锂化能够提高电极在锂离子的嵌入与脱离的过程中结构稳定性,第一次锂化所导入的锂离子始终保留于晶格之中,进而提升导电性,有利于在未来充放电的过程中锂离子嵌入与脱离。 深入研究纳米材料的化学特性,对合理及应用纳米材料有着相关重要的影响,也为我国在各行业、领域推广使用纳米材料打下良好理论基础。 材料化学论文:材料化学绪论课教学设计 摘要: 在《材料化学》绪论课的教学过程中,采用启发引导教学方式,以“材料、材料与化学、材料化学”为主线进行教学设计,通过讲解材料发展中的化学,引入材料科学与化学的区别与联系,重点从材料结构、制备、性能和应用四个方面讲授了材料研究中的化学问题,使学生对本课程的内容有了清晰的认识,激发了学生学习本课程的信心和兴趣,并取得了满意的教学效果。 关键词: 材料化学;绪论课;教学设计 材料化学是材料科学与化学的交叉学科,伴随着材料科学的发展而诞生和成长,即是材料科学的重要部分,又是化学学科的一个分支[1]。目前,很多高等学校的化学和材料类专业开设了《材料化学》这门课程。《材料化学》是南阳师范学院材料化学专业的核心基础课程,对于培养学生的材料科学基础知识,分析和解决材料制备和应用中的化学问题的能力起到了关键作用。但是该课程涉及的知识面广泛,内容庞杂、概念甚多、加上课程改革,理论课时数减小,学生在学习《材料化学》课程过程中,普遍存在概念混淆、重点难以掌握等问题。绪论是一门课程的开场白和宣言书,是师生之间学习和交流的起始点,能为学生建立起一门课程的知识轮廓。通过对绪论进行学习,学生可以了解课程在所学专业中所处的地位和作用,以及该课程的教学内容、学习方法和考核方式等问题[2]。如何激发学生学习该课程的兴趣,提高课程的教学质量,绪论课在整个课程教学中有着举足轻重的地位。结合近年来的教学实践,就如何讲好《材料化学》绪论课谈一些心得。 1首先明确课程性质、特点及地位 教学之初,首先明确该课程作为专业核心课程的重要地位,是学习后面材料专业课程的基础课程,同时明确考核方式,加强学生对本课程的重视程度。材料化学是材料科学和化学学科的交叉学科,课程内容既涉及工程材料应用中的实际问题,又包括材料结构及制备中的化学问题。作为一门交叉学科,很多知识点与材料学和化学课程中的相关内容重复,很多学生以为学过相关知识,就会从思想上松懈。然而,相关知识点虽然出现重复,但在不同学科中讲授的重点是不同的。在讲授材料化学课程的过程中,要着重培养学生利用化学的思维解决材料科学中的问题,使学生深刻领会化学与材料科学交叉的重要意义。通过一些实例,讲解本课程与化学和材料相关课程的区别和联系,使学生更加深入了本课程的性质和地位。材料科学是偏实际应用的工科课程,化学是偏理论的理科课程,材料化学则是利用化学的理论解决材料应用中的实际问题。 2材料 以材料的实际应用为引子,如材料在航天航空、交通运输、电子信息、生物医药等领域的应用,带领学生进入学习状态,引导学生回想什么是材料?材料的种类?提出材料是对人类有用的物质,是人类赖以生存和发展,征服自然和改造自然的物质基础;是人类进步的里程碑。然后介绍材料的发展历史,说明人们对材料的使用,是从最早的天然材料,依次经历了陶瓷、青铜、铁、钢、有色金属、高分子材料以及新型功能材料。根据材料的发展史,启发学生思考材料研究和发展过程中的规律和特点。人们对材料的使用经历了从天然材料到合成材料,从传统材料到新兴材料。传统的材料主要以经验,技艺为基础,材料靠配方筛选和性能测试,通过宏观现象建立的唯象理论对材料宏观性能定性解释,不能预示性能和指明新材料开发方向,而新型材料则以基础理论为指导。材料科学的历史表明,当一种全新的材料在原子或分子水平上合成后真正巨大的进展就常常随之而来。化学的发展往往导致材料技术的实质性进步。在新材料的研发和材料工艺的发展中,化学一直担当着关键的角色[3]。任何新材料的获得都离不开化学,以石墨烯为例,物理学家主要关注其电子结构及输运理论,材料学家主要测试材料的电磁、光电、传感和催化等性能,而化学家的任务则是利用化学气相沉积和插层剥离等方法制备该材料。只有通过化学气相沉积法制备出高质量大尺寸的石墨烯,才能推动石墨烯在电子信息领域走向实用化。 3材料与化学 材料化学是材料科学与化学学科的交叉,很多学生容易混淆材料科学和化学的研究范畴。在本课程的第一节课,一项重要的任务是使学生明确材料科学和化学的研究内容和范畴,这对于后续相关概念的讲解至关重要。材料科学的研究对象是材料,材料是对人类有用的物质,指的是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。而化学的研究对象是物质,物质是构成人类物质世界的基础。材料是物质,但不是所有物质都可以称为材料;材料科学是一门研究材料的成分、组织结构、制备工艺与材料性能及应用之间相互关系的科学;而化学则是从原子和分子角度研究物质的组成,结构、性质及相互转变规律的科学。因此,化学研究的尺度范围是原子、分子、分子纳米聚集体。材料科学最早研究的尺度范围在微米以上,如钢和陶瓷的组织结构。随着一些新兴材料的出现和发展,人们对材料的研究甚至小到电子结构。如近些年发现的拓扑绝缘体,其表面导电,体内不导电的性质由其拓扑的能带结构决定,而该拓扑结构则与电子的自旋运动有关,研究拓扑绝缘体必须从电子自旋角度认识其结构。因此,材料科学的研究范畴不断拓展,并于其它学科交叉。 4材料化学 通过学习材料的发展历程、材料科学与化学之间的区别和联系,学生已经对材料化学有了一定的认识,引导学生给材料化学下一个定义。材料化学是关于材料结构、制备、性能和应用的化学。本校材料化学专业选用曾兆华、杨建文编著第二版《材料化学》作为教材,教材的章节也是按照材料结构、制备、性能和应用进行安排的[4]。在这部分内容讲授过程中,可以让学生以教材目录为参照,讲到相关内容可以与教材相关章节进行对应。 4.1材料的结构 从三个层次讲解材料的结构,分别是电子原子结构、晶体学结构和组织结构。电子原子结构在很大程度上影响材料的电、磁、热和光的行为,并可能影响到原子键合的方式,因而决定材料的类型。在这个层次上研究的化学问题主要涉及原子序数、相对原子量、电离势、电子亲核势、电负性、原子及离子半径等。原子序数决定了材料的化学组成,电负性决定材料内部原子之间的键合方式,从而影响材料的导电性、强度和热膨胀系数等。晶体学结构主要指原子或分子在空间排列的方式,根据原子排列的有序性,将材料分为晶体和非晶体。晶体中出现局部无序,或对理想晶体的产生偏离,则出现缺陷。缺陷的存在影响材料的力学性能和电学性能等。如在本征硅内部掺杂磷元素,磷原子替代硅原子的位置,形成杂质原子缺陷,增加本征硅的导电性,形成N型半导体。组织结构主要指材料的物相组成及结构、晶粒的大小和取向等。在大多数金属、某些陶瓷以及个别聚合物材料内部,晶粒之间原子排列的变化,可以改变它们之间的取向,从而影响材料的性能。一般来说,减小金属的晶粒可以降低其熔点。在这一结构层次上,颗粒的大小和形状起着关键作用。大多数材料是多相组成的,控制材料内部物相的类型、大小、分布和数量可以调控材料的性能。 4.2材料制备 材料合成与制备就是将原子、分子聚集在一起,并转变为有用产品的一系列过程。材料制备的方法和工艺影响材料的结构,从而影响材料的性能。根据制备原理的不同,材料制备方法可以分为物理法和化学法。物理法指在材料制备过程中,仅改变材料内部原子或分子的聚集状态,不涉及化学反应的方法。如真空镀膜、溅射镀膜、脉冲激光沉积法等。化学法则在材料制备过程中,涉及化学反应,并且有新物质的生成。如固相反应法、有机合成法、水热法、沉淀法、化学气相沉积法等。以石墨烯材料为例讲解材料的制备方法。石墨烯作为二维单原子层材料,既可以采用物理法制备,也可以采用化学法制备。2004年发现石墨烯的报道,便是采用简单的胶带对撕方法制备,该方法依靠外力使石墨片层克服层间范德华力,使层与层之间分离,从而获得单层石墨,该方法也称为物理机械剥离法。利用甲烷、乙烯等烃类气体作为碳源,镍、铜、金等金属作为基片,采用化学气相沉积法则可以制备高质量大尺寸的石墨烯。另外,以石墨为原料,利用化学插层剥离的方法也可以用来制备石墨烯[5]。但不同方法制备获得石墨烯的尺寸及性能差别较大,在不同的应用领域采用的石墨烯制备方法是不同的。 4.3材料性能 材料的性能由其结构决定,与材料制备的工艺和方法有关。性能是指材料固有的物理、化学特性,材料性能决定了其应用。广义地说,性能是材料在一定的条件下对外部作用的反应的定量表述,例如力学性能是材料对外力的响应、电学性能是对电场的响应、光学性能是对光的响应等。因此,材料的性能可分为力学性能和特殊的物理性能。常见的力学性能包括材料的强度、硬度、塑性、韧性等。力学性能决定着材料工作的好坏,同时也决定着是否易于将材料加工成使用的形状。锻造成型的部件必须能够经受快速加载而不破坏,并且还要有足够的延性才能加工变形成适用的形状。微小的结构变化往往对材料的力学性能产生很大的影响。材料特殊的物理性能包括电、磁、光、热等行为。物理性能由材料的结构和制造工艺决定。对于许多半导体金属和陶瓷材料来说,即使成分稍有变化,也会引起导电性很大变化。过高的加热温度有可能显著地降低耐火砖的绝热特性。少量的杂质会改变玻璃或聚合物的颜色。 4.4材料应用 材料化学已经渗透到现代科学技术的众多领域,如电子信息、环境能源、生物医药和航天航空等领域。例如,在电子信息领域,现代芯片制造离不开化学。光刻过程使用的光刻胶和显影液,镀膜过程中的化学气相沉积和原子层沉积,刻蚀过程中的反应离子刻蚀,这些工艺过程都离不开化学的作用。在环境能源领域,新型光催化材料和太阳能电池材料的研究和开发,离不开化学法制备材料和对材料进行化学掺杂改性。在生物医药领域,对传感材料进行化学改性提高其传感特性,对仿生材料进行表面改性可以提高其生物相容性。在航天航空领域,各种轻质、耐高温、耐摩擦等结构材料和功能化智能材料的研发都离不开化学。 5结语 通过对“材料化学”绪论课的精心设计,使学生明确了该课程的性质和重要地位,大量的实例激发了学生学习的兴趣和求知欲,树立了学生学好该课程的信心,为课程的深入学习起到了奠基石的作用。以“材料、材料与化学、材料化学”为主线进行讲授,使学生对本课程的内容有了更加清晰和深入的认识,取得了良好的教学效果。 作者:李涛 高利敏 单位:南阳师范学院化学与制药工程学院 南阳师范学院校医院 材料化学论文:高职化学教学工程材料分析 摘要: 《工程材料》是高校土木工程专业的一门重要的专业课,它不仅是一门应用技术,同时又是建筑施工等课程的基础,该课程中涉及到的材料的组成及性能等内容需要学生具备一定的化学知识方能学好,因此在开设该课程前,一般都需要学生具备基础化学知识,结合《工程材料》教学内容,主要总结了小高职基础教育阶段需要前修的化学知识模块。 关键词: 工程材料;高职;化学;教学内容 哈尔滨铁道职业技术学院是一所以高铁、隧道、桥梁、建筑为主打专业的国家骨干高职院校,同时也是中国中铁集团下属唯一一所高职院校。我校每年为国家高速铁路建设、城市轨道交通建设、土木工程检测、道路桥梁建设等方面输送大量的优秀人才。作为一个历史悠久的老牌土木工程类院校,我校在大一第二学期开设了《工程材料》这门课程。由于近些年高考不断改革,高中化学知识删减了很多,又由于高考适龄生源的减少,以及一些二本院校招生门槛的降低,使得我校招生学生的素质降低,此外,作为三年制高职教学的补充,五年制高职的学生没有经过高中系统的学习,化学知识更是为零,学生的化学基础知识不能够满足《工程材料》这门课程的学习,因此,需要在讲授这门课程之前,前修一部分化学基础知识,现结合我校的实际情况,前修基础课程并没有充足的课时,也不能像高中化学教学那样,重视基础,精讲运算,因此我们针对学生后学专业课学习的内容,总结出三个必须掌握的化学知识模块,即金属元素及其化合物、硅酸盐工业基础、有机物及新型高分子材料,便于学生学习掌握,为后续《工程材料》课程的学习打下坚实的理论基础。 1金属元素及其化合物 《工程材料》主要讲述建筑材料的性能和使用条件,现阶段建筑工程中常用的金属材料又可分为黑色金属,例如钢、铁、及其合金等,还有有色金属包括铜、铝及其合金。从事土木工程建设的技术人员必须了解和掌握这些材料有关的知识,土木工程材料是一切土木工程的物质基础,材料决定了建筑的形式和施工方法,因此我们的学生要想学好这部分知识,就必须先要掌握金属元素及其化学物有关的基础化学知识。金属及其化合物知识点较多,由于学时有限,我们只能选取与专业课联系比较紧密的内容重点讲解。例如:铝、铁、铜三种金属及其化合物的性质是重点讲解的内容。铝元素存在的形式主要是铝土矿,铁元素能够以游离态的陨铁和化合态的铁矿石存在;铝粉可以制成银粉(白色涂料);铁(铬、锰)为黑金属,其余的都为有色金属;金属铝既能和强酸反应,又能和强碱反应;金属化合物与酸和碱的反应;常用的金属冶炼方法及原理,例如,电解法冶炼铝,热还原法冶炼铁,湿法冶炼铜等;其中最主要的还是工业炼钢、炼铁的原理。工业炼铁的主要原料是石灰石、铁矿石、焦炭,在炼铁高炉中发生三个化学反应这样可以得到生铁,生铁可以作为炼钢的原料,把生铁冶炼成钢的过程,就是除去大部分硫、磷等有害杂质,并且适当地降低生铁里的含碳量,调整钢里合金元素含量到规定范围之内。炼钢时常用的氧化剂是空气、氧气或氧化铁,主要化学方程式:大量铁变成氧化亚铁,调整硅、锰的含量,同时降低碳量,除去FeO,因它会使钢具有热脆性。 2硅及硅酸盐工业基础 建筑工程中把能够将散粒状材料(如砂子、石子等)和块状材料(各种砖或者砌块)粘结成为具有一定强度的整体材料,成为胶凝材料。胶凝材料根据化学成分可分为无机胶凝材料和有机胶凝材料,其中无机胶凝材料又可分为气硬性胶凝材料,例如石灰、石膏、水玻璃等,而水硬性胶凝材料主要为各类水泥。作为土木工程专业的学生,在学习这部分知识时要作为重点内容。因此我们在讲述这部分知识点时,首先要求学生要对这几种材料的化学成分、反应方程式有一定的了解,并且知道它们之间的联系。主要讲述的内容包括硅的性质及应用;二氧化硅的性质及用途,硅酸盐工业主要包括玻璃、水泥和陶瓷,这三种产品都是建筑工程中常用的材料,尤其是水泥,因此,学生要掌握这几种产品的制备原料、设备、反应原理、主要成分、特性、种类及用途。以水泥为例,其制备原料为石灰石、粘土和石膏(适量),设备为水泥回转窑,具有水硬性,水中空气中都可以硬化,是不可逆过程。 3有机物及高分子材料 随着国民经济的发展,对材料的需求越来越多,对材料的性能要求也越来越高,新型高分子复合材料越来越受到人们的重视。有机物知识点繁多,需要学生掌握的知识点主要包括:烷、烯、炔烃及笨和笨的同系物基本组成及化学性质;烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质,包括卤代烃、醇、醚、酚、醛、酮、羧酸、酯,硝基化合物等等;重要的有机反应及类型,包括:取代反应、加成反应、氧化反应、还原反应、消去反应、水解反应、热裂化反应,聚合反应、中和反应;高分子材料是由可称为单体的原料小分子通过聚合反应而合成的,包括碳链高聚物、杂链高聚物、元素高聚物,四类主要高聚物反应包括:加聚成碳链、缩聚成酯链、缩聚成肽链、酚醛(或酮)缩聚。传统高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。其中,塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。而新型高分子材料的性能更优越,应用更广泛,既具备了传统高分子材料机械性能,且在一定领域有特殊用途的若干种新型材料,例如有高分子分离膜、仿生的高分子材料、医用的高分子材料、液晶高分子材料、导电塑料等等。两者在化学结构和物质划分上,是基本一致的,只是合成难度上、实际用途上、出现时间上有差异。从事建筑工程的技术人员都必须了解和掌握土木工程材料的有关技术知识。土木工程材料是一切土木工程的物质基础,材料决定了建筑形式和施工方法。因此要学好这部分知识非常重要。知识的积累和学习是一个漫长的过程,不能一蹴而就,要循序渐进,要想学好专业课,就必须要先学好基础课。 作者:张巍 单位:哈尔滨铁道职业技术学院基础教育学院 材料化学论文:案例型材料化学教学探索 1案例型教学 1.1案例来源及积累 案例主要来源于媒体报道或经典案例。如生活中常见的“502胶水”、“矿泉水瓶”、“化妆品瓶”、“塑料手套”、“雨靴”、“衣服”、“汽车轮胎”、“尼龙绳”以及“石墨烯智能服饰”等,最近的新闻报道“2014年80岁老太换全髋关节次日下地”,小孩的卡通玩具“光敏印章”,“农用聚乙烯薄膜”、“工业上泡沫塑料的发泡剂”工业生产原料等。日常注意收集积累,并根据案例所产生问题、解决途径进行归类,建立案例库,进一步有助于理解书本知识。 1.2案例选择 案例引入为教学服务,选择适当的案例保证教学活动的顺利进行是前提。适当的案例既能融合学生所学课程的理论基础,又能结合实验室条件以及学生的实际情况。综合以上考虑因素,对于功能高分子材料教学,选用“2014年80岁老太换全髋关节次日下地”作为教学案例,该案例内容包括了功能高分子材料的理解以及如何在生活中应用进行扩展等内容。人们对“关节置换”这个词已不再陌生,但是它的原材料是什么?大家可能还是很陌生。它是指用生物相容性和机械性能良好的金属或复合材料制成的一种类似人体骨关节的假体,通过手术将其植入体内,替代病变的关节,清除疼痛,恢复关节的活动与原有的功能,而这种生物相容的材料就是咱们的高分子材料超分子量聚乙烯。这样进行案例引入,大家对于目前简单应用的高分子材料有了更深入的认识。案例选择应遵循难易适中、可操作性强等特点,照顾成绩下游学生的同时,给上游学生预留挑战空间,激发学生解决问题的强烈愿望。 1.3案例深入和小组讨论 案例引入为实现教学目标而设计的,学生以理解知识问题为目标,围绕知识问题进行思考、讨论,进而理解知识要点。如果这堂功能高分子课程只进行到这里,学生只是知道了一个熟悉的陌生人。我们下面还要对这个高分子材料超分子量聚乙烯进行讨论。大家对聚乙烯比较熟悉,聚乙烯(PE)是五大合成树脂之一,是我国合成树脂中产能最大、进口量最多的品种。以“聚乙烯的应用”为例,在方案设计前指导老师提出以下问题:“在日常生活中那些是聚乙烯的产品?”该问题引起了学生很大的兴趣和关注,为回答以上问题,学生自主进行了查阅。可以了解它可以应用在“保鲜膜、背心式塑料袋、塑料食品袋、奶瓶、提桶、水壶等”。紧接着又提出“聚乙烯的分类?它们的区别是什么?合成方法和用途是什么?”,该问题引导学生进一步扩展知识要点,聚乙烯主要分为线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)三大类,而案例里提到的是超高分子量聚乙烯,学生要如何回答这几种聚乙烯材料的区别是什么,可以引入小组讨论的方式,分成四个小组,每个小组负责一种材料,从它的物理性质、特性、合成方法及用途上进行材料整理,在课堂上用PPT讲解,最终由教师进行点评,通过方案设计中的讨论,每个小组经过归纳整理把这种材料的性能基本完成全掌握了,同时也培养学生的动手能力及团队合作精神。事实证明,案例型教学法在激发学生的探索欲和提高学生学习兴趣方面起到了积极的作用,在解决问题的过程中逐步形成分析素养。 1.4案例扩展 将科研项目引入具体的课程教学中去是利用其进行智能型人才培养的新途径,也是将书本知识扩展到实际应用的一种途径。以上案例用到的是超高分子量聚乙烯作为人工关节软骨(关节臼)材料,然而,临床实践显示,人造关节有效工作年限为10~15年。长期使用过程中产生的聚乙烯磨屑会引起骨骼发炎,发生无菌性松动和假体脱落等问题,从而需要更换新的人造关节。再次更换人工关节的手术费用和失败率比首次更换高很多,导致经济损失和对患者身体的伤害。因此必须要增强医用超高分子量聚乙烯的耐磨性能,这样就在该课程的教学过程中引入科研项目,激发学生的学习兴趣,锻炼其查阅文献资料的能力,积极引导其参与到科研活动中去。通过学生资料查阅,采用纳米粒子增强复合材料技术,合成氧化石墨烯基超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料,充分利用新型二维纳米材料石墨烯的高强度、高模量、高硬度和低摩擦系数的突出特点,提高了石墨烯/UHMWPE复合材料摩擦磨损性能。在这里学生又查到一个新的概念—石墨烯,它是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;而电阻率只约1Ω•m,比铜或银更低,为世上电阻率最小的材料。石墨烯具有非同寻常的导电性能,超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性,它的出现有望在现代电子科技领域引发一轮革命。燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。与其他电池相比,具有能量转化效率高、无环境污染等优点。“质子传导薄膜”是燃料电池技术的核心部分,汽车中的燃料电池使用氧和氢作为燃料,转变输入的化学能量成为电流。现有的质子薄膜上常存在燃料泄漏,降低了电池有效性,但质子可以较为容易地“穿越”石墨烯等二维材料,而其他物质则很难穿越,那么我们研发石墨烯碳纸特种纸用作质子薄膜,既可以解决燃料渗透的问题,增加电池的有效性,还可以降低燃料电池的成本。而特种纸在日常生活中应用十分广泛,比如棉纸、宣纸、无尘纸、钞票纸、喷墨纸、热敏纸、过滤纸、茶袋纸、铝箔纸、拷贝纸、美术纸、复写纸、无碳复写纸、防霉纸、静电防止纸、导电纸、半导电纸、电池分离纸、电气绝缘纸、耐热纸、汽车用滤纸、空调滤纸、脱臭滤纸、医疗卫生用纸、药包纸、无菌纸、医疗胶布基材、手术衣等等。这样的学习过程最终实现让学生根据自身兴趣自主的寻找课题,参与到科研项目中,积极参与竞赛,培养他们将来在工作学习中“发现问题—方案设计—方案实施—结果讨论—问题扩展”的能力。 2培养学生的创新思维,树立绿色理念 开设课题开放性实验,培养学生独立查阅文献资料及设计开展实验的能力,在实验过程中积极引导、经常讨论总结进一步锻炼学生自主动手能力。增强现有学生实验室的开放性,组织学生参加各类竞赛、培养学生的专业技能和创新意识。同时,促进教师实验室、研究生实验室及校企联合研发中心的开放,带领学生去工厂实习,引导学生直接参与科研实验工作,使学生认识、了解科研,培养学生的创新意识和创新思维。此外,结合我国可持续发展战略及未来材料化学工业以及绿色造纸与特种纸绿色发展方向,在课堂、实验、实践等教学环节坚持融入绿色化学内容,渗透绿色化学思想,在丰富化工实验教学内容的同时培养学生树立绿色化工理念,增强绿色化学意识。 3加强卓越工程师的培养 为促进就业,培养学生的社会技能,增加课堂教学效果,积极组织学生参加材料化学专业和绿色造纸与特种纸的各项职业资格、技能考试,通过考证激发学生的学习兴趣,为学生今后就业和提升工作能力奠定基础。以“强化工程、工艺、设计和新兴特色学科交叉等方面基本理论、知识的培养;强化生产、研发、检测和管理等方面工作的基本工程能力的培养;强化国际化视野、企业家精神、市场头脑和创新思维等基本素质培养”为特色的强化“三基”人才培养方案,建立一个符合我院卓越工程师课程教学体系,培养满足地方产业发展需求的优秀材料化学以及绿色造纸与特种纸专业人才,增加学生就业渠道,提高学生的就业水平。 4结论 在案例型教学法中,学生主动性提高,并通过参与、完成科研项目获得成就感,探索欲得到激发,自信心得到提高;同时,在教师引导、学生逐步解决问题的过程中,学生形成了解决问题的思路,培养了解决问题的素养。此外,通过小组合作学习,学生的团队精神得到培养。此外案例型教学法有着较明显的优势,但同时也需要注意以下问题:需要指导老师投入大量的精力积累案例、指导方案设计、管理教学过程等,工作量大。需要充分调动学生积极性,否则案例型教学法容易流于形式。评价方式重要,不能以简单的实验报告进行评价,应重视学生表现,否则学生不重视参与过程而注重结果。教学改革在方法创新的基础上,应更加关注方法适用性,抓住学生兴趣,提高学生自主学习积极性,提高学生参与度,激发学生创新思维。 作者:张妍 沙力争 赵会芳 陈华 单位:浙江科技学院生物与化学工程学院/轻工学院 材料化学论文:材料化学实验室信息管理探索 1MCLIMS的实现目标 为了实现材料化学实验室高效管理实验室的人员、仪器、药品、无纸化实验记录,提高管理效率,保证科研工作的顺利进行,MCLIMS主要分为三个主体框架:上位机LIMS,嵌入式控制终端及药品存储柜的实体,上位机软件主要用于通过软件来实现基本信息的维护和药品的使用操作,嵌入式控制终端与存储柜构成一个整体,用于响应上位机LIMS的命令,并做出响应决定是否需要开启药品存储柜,药品存储柜用于存储材料化学实验室的药品。本系统的最终实现目标包括以下几个方面。 1.1上位机LIMS软件主要实现如下功能 用户信息管理模块:包括用户登录、用户信息录入、更新、检索、删除及用户权限管理,密码管理等;导师信息管理模块:主要是管理导师的基本信息及科研方面信息等;用户签到管理模块:主要是与指纹录入仪进行通讯、实现用户签到验证,主要包括:用户指纹录入、用户签到、签到查询、用户指纹删除、用户请假等;药品信息管理模块:包括药品信息录入、更新、检索、删除、余量更新、药品存储位置管理等;药品使用管理模块:包括药品检索、打印条形码药品清单、药品余量提醒、过期药品查看等;药品存储柜信息管理模块:主要是管理存储柜数量、位置IP、容量等信息;仪器信息管理模块:包括仪器信息录入、更新、删除、仪器预约、预约邮件提醒、外借管理等;热电参数测试仪数据读取模块:包括添加仪器测试用户、测试样品参数管理及测试数据管理等功能。 1.2嵌入式终端控制软件主要实现功能 (1)用户登录,只有登录成功后才能进行(3)的操作,否则(3)此操作无效,视为不合法用户。(2)终端串口管理,配置终端的串口通讯,用于条形码阅读器信息的读取。(3)终端存储柜柜门控制,用户在得到(1)的权限后直接可以操作柜门的开启与关闭。(4)终端信息显示,串口读取到的条形码信息后系统检索数据,更新显示信息,然后解析检索到的信息来控制存储柜的开启与关闭。 1.3存储柜物理设计 根据需要,本次对药品存储柜的设计采集2X2式的矩阵式设计方案并充分考虑了电路设计,信息读取的物理接口。 2MCLIMS系统架构 拓扑结构反应了应用系统或网络系统中各个结间点的互联表现形式,如文件服务器、工作站等的,常见的拓扑结构有总线型拓扑、星形拓扑、环形拓扑、树形拓扑、以及它们的混合形式。对于本系统,它主要体现在上位机软件、数据库服务器及嵌入式控制终端的连接方式及他们的数据响应关系。考虑到每个实验室的安装配置过程中,上位机软件与嵌入式控制终端的对应关系是1∶n的关系,n大于等于两台设备,本文选择了总线型拓扑,其特点:结构简单灵活,非常便于扩充;共享资源能力强,要实现总线型拓扑结构,只需上位机LIMS与MySQL服务器及嵌入式终端同在一个局域网中,保证MySQL服务器网络可达即可。系统的最终架构如这种架构方便药品存储柜数量的扩充,位置的放置也不受限制。 3MCLIMSR的具体实现 3.1系统软件架构 本系统以C/S模式为开发模式,以C#为上位机LIMS软件的开发语言,VisualStudio2010为开发功具;MySQL作为数据库服务器。嵌入式终端以基于ARM9为核心的S3C2440芯片作为处理器的TQ2440开发板作为嵌入式硬件平台,将嵌入式Linux作为底层系统,QT和C语言作为GUI设计和底层驱动开发语言;以UG为存储柜物理实体的建模工具。 3.2系统硬件架构 本系统涉及与多个硬件的通讯工作,其中包括:中控指纹仪,用于学生签到模块中的指纹录入及学生签到功能;POS打印机,用于实验室学生实验药品清单的打印,清单信息包括用户实验方案、所需药品的位置、用量、实验编号等信息并附带条形码;TQ2440开发板,是嵌入式控制终端的运行平台,用于运行嵌入式控制终端软件;条码扫描器,用于扫描条形码清单上的实验编号信息,并将编号传到嵌入式软件,软件做出相应的响应。 3.3系统功能模块设计 通过结合当前实验室对药品管理系统的需求分析,本系统设计出如下功能模块。 3.4数据库设计 数据库是实验室信息管理系统的基础和核心,它关系着实验室的工作效率和业绩,一个科学、合理的数据库是LIMS成功创建和稳定运行的基础。在材料化学实验室管理系统(MCLIMS)中数据库作为信息的来源及存储工具,也是连接上位机LIMS、嵌入式控制终端的数据共享的桥梁。根据对各模块的处理过程及需求分析,以MySQL作为数据库服务器,将数据库设计包括以下几个方面。①与用户相关的包括用户登录表,用户签到表,用户指纹表,用户请假登记表,用户科研信息表,用户基本信息表,用户导师信息表等。②与仪器信息相关的包括仪器预约信息表,仪器信息表,仪器外借信息表等。③与化学药品相关的有:化学药品信息表,化学药品使用信息表,化学药品剩余量信息表,药品短信验证表等。④与测试仪器相关的数据表有:仪器测试用户表,样品测试参数信息表,样品测试信息表等。 3.5系统的具体使用流程 本系统由上位机LIMS软件、嵌入式控制软件及存储柜实体构成。用户使用时对于非药品使用的模块都可以直接通过上位机LIMS软件完成,包括用户签到、实验室仪器、导师信息管理等。用户要完成实验,要经过几步:打开药品使用模块、检索药品的信息如余量、位置。然后根据实验规划分别添加药品信息;确认药品配方并打印清单,清单信息上会附带药品的位置,用量信息,实现学生实验无纸化记录;将药品清单携带到药品存储柜终端,扫描条形码,嵌入式终端检查条形码的合法性,然后检索并显示信息。同时,相应柜门开启,完成取药,每个条形研只能使用两次。 4结语 本文根据当前材料化学实验室对信息管理特别是药品的管理的功能需求,设计并研发了一套材料化学实验室信息管理系统,该系统主要分为3个功能框架:上位机LIMS、嵌入式控制软件及存储柜实体。然后给出了该系统的实现方案及系统架构,分别设计了系统的功能模块。该系统操作方便、安全性高、功能设计丰富并人性化。总线型拓扑结构也使得存储柜数量易于扩充布置。系统为实验室的管理提供为极大的便利,大大地实现实验室资源信息的共享,不管是导师还是学生,都能从此系统中感应到使用的便利性,提高实验工作的效率,加快高效实验室信息化。 作者:瞿秋亮 杨君友 单位:华中科技大学 材料化学论文:材料化学工程方向研究生教学探析 材料是人类赖以生存和发展的物质基础,与信息、能源并称为社会文明的三大支柱。人类社会的发展历程,是以材料为主要标志的。从人类以石头为工具的旧石器时代到对石器进行加工进入新石器时代,再到后来的青铜器时代、铁器时代、钢铁时代,人类的发展历程可以说就是材料的发展史。现代社会,材料已成为国民经济建设、国防建设和人民生活的重要组成部分。材料化学工程在这种大背景下应运而生,本学科以化学、化工、物理学为基础,系统学习材料科学与工程的基础理论和实验技能,并将其应用于材料的合成制备、结构表征、性能检测及其应用等方面的新兴学科,是一门交叉性与工程技术密不可分的应用科学。但随着社会进步,旧的研究生教育模式的弊端逐渐显示出来。本文基于材料化学工程的特点,分析了现今研究生教学中存在的问题,并提出了解决办法。 1存在的问题 1.1内容广,概念多 材料化学工程是以化学和化工基础,研究、开发、生产和应用金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料的工程领域。研修的主要课程包括物理化学、材料科学基础、材料力学、材料工艺、高分子材料、金属材料、无机非金属材料等。在基础课程中概念多、公式多,如在物理化学中的热熔、积分溶解热、积分稀释热等,有些概念相似如果不仔细区分容易混淆。在诸如高分子材料这类介绍性的课程中名称特别多,如聚丙烯、聚氯乙烯、环氧树脂等,这些材料在我们的生活中经常接触。但通过学习很多学生还是不能识别基本的材料,掌握它们的基本制备工艺和用途。 1.2叙述性的内容多 关于三大材料的学习主要是叙述性的内容多,比较抽象。例如,金属加工中热处理的四把火:退火、正火、淬火、回火,退火又分好几个种类,每种钢材根据用途不同,而选择不同的工艺条件。但是只通过课本的叙述,对于很多材料依旧没有直观的认识。虽然很多同学有参加过金工实习课,但是时间不长,很难做到全面深入的了解,对一些材料的性质、加工方法感到陌生,从而逐渐丧失学习兴趣。另外,在材料的合成中,每合成一种材料,需要通过一系列检测看所得物质是否为目标产物。又或者合成一种新的物质,也可以通过检测分析出其结构性能。材料专业的学生都有一门必修课《材料结构表征及应用》详细介绍了材料表征中各种检测手段。但是很多同学拿到检测结果却不会分析。 1.3课程教学与现实联系不够紧密 研究生与本科生最大的不同就在于,在接受系统知识的同时,必须加强研究意识、创新意识和研究能力的培养[1]。材料化学工程是一门应用型学科,与实际应用密不可分。课程安排之前的金工实习,目的是锻炼学生动手能力,对材料的加工有所了解。此外,还有一些实验操作课,但是很多时候由于时间安排不合理又或者设备少学生多,平均几人一台设备,学生动手机会操作不够,有时候老师只能靠演示的方法让学生观摩,学生完全处于一种被动的学习状态。还有部分同学在实习中怕脏、怕累,不愿动手操作。另外,在课程结束后还有参观见习,对材料的加工制作有个直观的认识,但是很多时候由于人员过多,加上工厂环境复杂,很多同学在见习过程中往往走马观花,只停留在看热闹的表面功夫上。 2解决办法 2.1培养学习兴趣 科学家爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”老师首先要做的就是激发学生的最大兴趣并使之保持这种热情。材料化学工程与我们的生活密切相关,老师可以在讲授过程中结合我们实际生活中的用途。比如高分子材料中的聚丙烯腈,常与羊毛混纺制成毛织物等,可以制作毛毯、军用帆布、帐篷等。被称为“人造羊毛”。又如我们生活中常见的木制家具,其实很多都是由木塑复合而成:以木材为主要原料,经过处理使其与各种塑料通过不同的工艺复合而成。既保留了木材良好的加工性能,同时具有塑料的耐水、耐腐蚀、使用寿命长等优良性能,还符合环保的大前提。通过这种理论结合实际,能激起学生学习兴趣,鼓励学生自己查阅资料了解更多信息。 2.2疏通知识结构,掌握各学科之间的联系 在材料化学工程形成前,高分子材料、无机非金属材料、金属材料科学都已自成体系,而且他们之间存在着很多相似之处,可以相互借鉴,促进本学科的发展。如马氏体相变本来是金属学提出来的,广泛地用来作为钢材热处理的理论基础。但在氧化锆陶瓷材料中也发现了马氏体相变现象[2],并用来作为陶瓷增韧的有效手段。另外,各类材料的研究设备与生产手段也有很多相似之处。虽然不同类型的材料各有专用测试设备与生产装置,但更多的是相同或相近的,如显微镜、电子显微镜、物理性能测试和力学性能测试设备等。在材料生产中,很多加工装置也是通用的。比如生活中很多塑料用品大多是通过注塑成型加工而成,但其实与粉末冶金工艺中的压坯过程相似。随着科学技术的发展,各学科间已无明显界限,甚至不同材料之间能相互代替。不过凡事都有规律可循,只要掌握规律很多问题便迎刃而解。作为材料的规律就是:组织决定性能,性能决定应用[3]。再根据性质选择材料,依据用途确定工艺路线。抓住这一规律,学习时就不会感到毫无头绪。 2.3传统教学与现代教学方式相结合 传统教学大都采用“填鸭式”方式,学生听课主动性、积极性不高。新的教学改革中应采用启发式、互动式和讨论式等新的教学方式。老师在课前布置问题,分小组完成不同的部分,让学生带着问题去学习,查找资料,每组选择代表在课堂进行发言,然后再各组进行讨论。这样不但发挥了学生的主观能动性,活跃课堂气氛,减轻了老师的授课负担,还锻炼了学生自己分析问题、解决问题的能力,达到事半功倍的效果。相比传统教学,计算机汇集了图像、文字、声音等元素,极大的丰富了教学色彩,调动学生学习积极性,具有直观、生动、形象的元素,可以将抽象的理论知识和工艺方法生动的展现在学生眼前,增加课堂趣味性,提高学生的感性认识,有利于知识点的理解和掌握。同时可以结合一些相关视频比如:注塑成型、挤出成型、模压成型以及金属材料的冷加工热加工等。这些视频网络上都可以找到,如HOWITISMADE、TEDSHOW等。通过相关的视频,既可以活跃课堂气氛,也能调动学生学习积极性,甚至激励学生自己在课外继续学习观看。这种多媒体教学与视频教学相结合的方法,既减轻了老师的负担,同时激发学生学习兴趣,调动积极性,促进教学任务顺利完成。 2.4开设软件分析课程 作为材料化学工程研究生,材料检测分析应该成为一种必备的基础技能。但是很多时候拿到检测结果却不会分析。软件分析课程可以很好的解决这个问题。所有的检测结果都有软件可以分析,比如FTIR、XRD、NMR等,借助这些软件,可以快速地分析所得结果。比如JADE,作为一款分析XRD数据的软件,它可以对物相进行定性定量分析。虽然软件分析不一定完全正确,更多的时候还是根据理论基础来判断,但软件分析可以作为一个辅助手段。这样学生既掌握了一门技能,而且大大提高了学习效率。 2.5课堂教学与实践相结合 俗话说“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。作为一门应用型学科,课堂所学的最终都是要能应用到实际生产中去。在涉及如注塑成型、挤出成型等高分子材料成型工艺时,可以穿插一些参观实习课。通过参观实习,直观地了解材料加工制备过程,将自己所学知识配合生产。理论上可行的事情,在实际应用中还需要考虑到原材料、工艺条件的控制、销售渠道、成本控制等。如果有可能,可以尽量选择一些大型的工厂基地,接触现代化的机器设备,体会先进生产力的发展,感受到世界一流水平的实力。为学生丰富见闻开阔视野提供机会,这将对培养学生的自信很有帮助,尤其是对于一些非重点名校的学生。另外,通过与企业或者研究单位联合培养,即“产学研结合”。“产学研结合”一般指企业、学校、研究单位之间的相互合作和优势互补。李元元等认为产学研结合是培养工科硕士的最佳途径,学位论文的选题和相关实践应当与工矿企业的工程实际相结合,密切结合其技术改造、革新、引进等技术难题或科研攻关项目。这将有利于从根本上解决学校教育与社会需求脱节的问题。缩小学校人才培养与社会需求脱节之间的差距,增强学生就业竞争力。 3结语 按照教育部颁布最新的学科体系,材料化学工程是化学工程与技术的方向之一,主要以化学、化工和材料为基础的应用性学科。因而在材料化学工程研究生教学中存在理论多、知识点多、概念多及与实践联系不够紧密等问题。针对上述问题提出了激发研究生学习兴趣,疏通各学科知识结构、掌握它们之间的内在联系,教学中注重传统教学与现代教学方式相结合,开设软件分析等实用性课程,理论教学与实践相结合等解决办法。 作者:陈志彦 杨亿 单位:中南林业科技大学 材料化学论文:论无机材料物理化学的教学革新 无机材料物理化学课程现状 目前,无机材料物理化学课程沿用陆佩文[5]编写的硅酸盐物理化学课程体系,在多年教学过程中发现该课程体系存在如下的问题: 1知识点分散 无机材料物理化学课程的内容包含了材料科学基础的晶体学及晶体缺陷的内容,包含了材料加工的基础知识相平衡和相图,同时又涵盖了无机非金属加工过程特有的熔体和玻璃体,陶瓷加工过程的基础粘土水系化学,烧结加工过程的扩散、固相反应、固态相变和烧结等基础知识.课程体系分散复杂,课程的内容繁多,每一章单独成为体系,前后的联系不够明显. 2与实际接触的宏观事物距离较大 无机材料物理化学的教学体系以理论推导为主,涵盖了大量的前期科研工作者进行的理论推导,并且结合实践给出了很多应用.由于工科学生课程体系设置的特点,注重工程实际,注重在实践中解决问题.因此,在学生现有认识事物的体系中,对于宏观上能看到、能摸到的理解和掌握起来比较快,而对于微观的、抽象的体系认识起来难度比较大. 3与实际的生产不能有效结合 现有无机材料物理化学课程作为工科课程来讲,离实际工程应用距离比较远,对学生的吸引力不够,很多学生在课堂上经常问学了这么多公式、这么多图有什么用,而这个问题按照现有的课程体系无法回答. 无机材料物理化学课程体系改革 无机材料物理化学的知识点总体上概括起来可以分成两个主要方面,一是与陶瓷(水泥)生产密切相关的知识,二是与玻璃生产密切相关的知识体系.在此为分类基础上,对课程的知识点和讲授顺序重新进行了调整尝试. 1以陶瓷生产为主线的课程体系设置 在介绍与晶体相关的知识过程中,主要以实际中的陶瓷为例,首先进入晶体的微观世界,引出陶瓷的晶体结构,由晶体结构引出晶体概念、晶体化学知识,在晶体中漫游会发现很多缺陷,进而介绍缺陷的知识.简要介绍陶瓷的生产工艺,从原料加工到成品过程用动画演示,介绍原料过程中讲解粘土-水系的胶体化学,其中包含的胶体性质及一般的熔体性质通过固体的表面和界面部分来了解;利用陶瓷烧结过程中的烧结温度选择,引出相平衡和相图,重点介绍这部分内容,在烧结过程中的微观动画展示后引出扩散-固相反应-烧结.此部分中,重点是晶体的结构及相平衡的知识. 2以玻璃生产为主线的课程体系设置 与玻璃相关的课程知识介绍的过程中,首先展示玻璃,随后简要介绍玻璃的生产过程,该过程由于有无机非金属材料工学进行具体介绍.因此,只需描述即可,其后引出玻璃原料,简要复习晶体结构知识,按照生产流程加热熔融后的现象要有熔体和玻璃体部分来了解,结合玻璃的生产讲解相变过程中涉及到非晶体部分相平衡中的知识.在此部分的讲解中重点介绍非晶态物质的形成机理及过程.通过如上的体系改革使学生能够充分认识课程知识,并且知道整个体系的来龙去脉,使学生由过去的被动接受变为主动有意识的学习,形成良好的学习动力. 课堂教学过程中“四要素”的融会贯通 材料科学与工程的“四要素”始终作为课程讲授的主线,作为基础课程,主要授课的目标还是材料科学这四个要素之间是如何建立起联系的,为什么有这样的联系,影响因素等知识.在结晶学部分每介绍一个新概念,都有意识介绍该概念对无机材料工艺及性能的影响及其应用,如介绍空间群概念后简要介绍空间群分类后对压电性能的影响,丰富学生的知识体系,而且可以更好的融会贯通,理解概念.在熔体部分的性质概念介绍之后,要简要了解熔体的性质对玻璃加工工艺的影响.在讲粘度时,主要介绍粘度与温度和组成等因素的关系,但是到底会有什么样的影响并没有介绍.因此很多学生就是为了学习粘度知识而死记硬背,不知道粘度的具体应用,而在课堂上简要介绍过粘度会影响玻璃的加工温度及玻璃的成型性能时,同时简要介绍怎样影响的,就会使学生知道知识是有用的,学习起来目的性更强,而且方便对一些概念的理解记忆,而不是简单的死记硬背.在相平衡一章中,相图是一个重要的知识点,也是材料科学体系中一个非常重要的工具,学好相图对材料科学下一步学习至关重要.但是在以前的教学过程中按照书本的知识体系从头到尾介绍之后,很多学生都是一片茫然,似乎感觉是学习了几何学又或是物理学,不知道无机材料物理化学中为什么要单独拿出这一章来讲解这个图.经反思教学过程发现,在教学过程中过分重视教学内容的传授而忽略了这个工具实用性的介绍,按照“四要素”理论,相图这个工具应该是工艺制定的重要根据,因此在改革后的讲授过程中,在介绍过相率和简单的三元相图等基本知识后,就具体地举了一个Al2O3-SiO2-CaO三元体系陶瓷烧制的过程,简要介绍了如何利用三元相图进行原料配料计算,如何确定烧成温度,及得到的烧成体的主要成分和构成等知识.使学生先知道三元相图的作用,在材料学“四要素”体系中的位置,然后在具体地讲解三元相图的分析过程,并且在讲解过简单的三元相图后还要举1~2个实际的复杂例子进行实际应用. 教学改革的效果 经过2年多的教学改革试点,学生的课堂听课效果有了很大改观,原来每个自然班约有50%的学生坚持在课堂上听课,很多学生由于跟不上进度而睡觉或者干脆逃课.改革后,无机2009级学生坚持听课的达到了80%以上,学生听课状态明显好转,听课热情很高,而且课间休息时问问题的学生数目明显增加.对齐齐哈尔大学无机材料2008级和2009级学生进行了授课效果评价,90%的学生认为能够掌握课程基本内容,学生的考试及格率由90%提高到96%,平均分由77.6分提高到81.2分,有了较大幅度提高.在总结了无机材料物理化学课程教学过程中存在问题的基础上,通过以材料科学的“四要素”为基本思路,对无机材料物理化学课程中大量的知识点进行了重组,丰富了与实践结合更加紧密的知识内容,探索了一条实用性很强的无机材料物理化学教学改革新途径.(本文作者:王超会、顾晓华、李晓生、杨长龙 单位:齐齐哈尔大学材料科学与工程学院) 材料化学论文:建筑材料化学特性与耐久性分析 摘要:对于土木建筑材料的化学特性要充分进行掌握,才能够更进一步地将土木建筑材料运用到合适的位置,对土木建筑材料的运用,实际上就是对其化学上的变化进行运用,因此,要熟悉常见的建筑材料的化学特性,才可以更加适当地进行运用。 关键词:建筑材料;化学特性;耐久性伴 随着当前中国城市化的脚步越来越快,土木工程的质量也涉及到整个城市发展的方方面面,特别是土木工程所选用的各种土木建筑材料,实际上会影响到整个建筑物的建筑质量。选用合适的土木建筑材料,实际上应该充分考虑到这些建筑物本身的化学性质,还有这些土木建筑材料是不是能够更加耐久,这些实际上都是整个建筑物的质量保障。如果土木建筑物的材料在结构上面并不是非常优秀,或者是建筑材料本身出现的化学特性无法适应所建设地区的具体情况,那么在建筑的过程当中都可能降低其耐久性。所以,在建筑材料的化学特性和耐久性方面,应该充分考虑好这些材料的具体特征,要选用合适的建筑材料,这样才能够更好地推动城市化的发展。 1土木建筑材料的化学特性探究 土木建筑材料实际上是非常广泛的一类物质,比如混凝土或者砂浆等,都是属于土木建筑材料的范畴。而且每一种土木建筑材料的化学性质范围也非常大,不过针对土木建筑过程当中的一些具体状况,实际上选用土木建筑材料的过程中,重点还是关注这些建筑材料的化学稳定性。因为部分土木建筑材料在特定的环境当中会产生一些化学反应或者变化等,这些变化不同于物理形态上的变化,而是一种化学方面的变化,这样的变化是非常广泛,而且影响也非常深刻,所以应该要加以关注。如果一些土木建筑材料的化学变化是能够强化工程的稳定性的,那么就可以加以采用,但是如果一些土木建筑材料的化学变化可能会导致一些负面影响。所以对于土木建筑材料的化学特性要充分进行掌握,才能够更进一步地将土木建筑材料运用到合适的位置,对土木建筑材料的运用实际上就是利用其化学上的变化进行运用,因此,要熟悉常见的建筑材料的化学特性。下面本文将对混凝土和砂浆这两种常见的土木建筑材料的化学特性进行分析。 1.1混凝土的化学特性 混凝土,实际上划分为非常多的品种,不同品种的混凝土实际上化学特性也有一定的差别。比如轻骨料的混凝土,其骨料的孔隙比例也相对比较高,在抗拉的强度上面相对比较地,特别是表面上的密度是比较小的,对于水分的吸收比例也比较大,弹性模量比较低。从物理性质上看,其热膨胀的系数比较小,收缩和徐徐变动比较大,保持室内的温度上也有这比较好的性能。从化学的特性上看,轻骨料的混凝土重点是为了实现建筑物的保温和结构上的保持作用。多孔的混凝土,实际上也是轻骨料的混凝土的一种,其主要是有一些微小的气泡均匀地分布在整个混凝土当中。多孔混凝土一般而言都是采用一些硅类的材料和钙类的材料加工形成的,所以其在化学特性上也表现出上述两种元素的一些基本性质。由多气孔的混凝土形成的建筑材料,一般都是处理在屋子的面板,或者是堆砌的模块里面,在内外的墙板方面也是有一定的应用。这些成品,实际上都是在工业类的建筑,或者是民用类的建筑当中,在保温工程方面有着比较好的作用。另外一类的混凝土主要是抗冻的混凝土材料,这一类的混凝土材料重点是采用引气剂来提升混凝土自身的抗冻特征。有了引气剂,混凝土当中就会相对均匀地分布这些气孔,从而比较稳定和密闭。防渗漏的混凝土,其在防渗漏方面的一些基本化学原理,是因为加入了一些外加剂摻和在一起,这样控制了混凝土内在的一些构成材料,在质量上也相对比较稳定,更加合理地对混凝土进行配合比较,这样一些混凝土里面的毛细管就会被堵塞住,内部的结构也会比较严密,界面也不会产生一些裂缝之类的,在防渗漏的性能方面也就比较理想。高强度混凝土重点是能够在重载方面承受更多的重量,其跨度更大,在一些极端和恶劣的使用环境里面有着一定的应用价值。 1.2砂浆的化学特性 砂浆在土木建筑的建造过程当中应用也是非常广泛,特别是在砌筑或者抹面的过程当中,也都会运用到砂浆。砂浆的保水性能是比较好的,其一般而言都是运用了胶凝材料和细骨料、水等之间进行结合,这样的结合会根据一些具体的比例进行调整,以此帮助砂浆的化学性质更好地适应当前的土木建筑工程需求,在一定的时间下,这样的砂浆就会硬化形成一定的材料。所以砂浆的种类也会根据应用的途径进行划分,一般划分成为装饰、砌筑、抹面三种主要类型,而一些应用在特殊的建筑过程里面的砂浆,称之为特种砂浆。砂浆的强度一般都是一立方体试件作为检测。砂浆由于其化学性质上体现出来的特点,所以在对砂浆进行变形的时候一定要注重均匀,这样砂浆里面所包含的水分才不会容易出现六十的状况,砂浆和基底之间要粘结相对比较好,这样才不容易出现其他条件下的形变。防水砂浆也是当前比较常见的一种特种砂浆,其主要是在砂浆当中融入了一定比例的防水剂,这样有助于水泥砂浆的涂抹的过程当中处理好防水的问题。而普通的砂浆重点是其化学反应并不是非常活跃,所以能够对整个结构主体形成一定的保护作用,提升砂浆涂抹在外层的稳定性。 2建筑材料化学特性及其耐久性的归结分析 对于建筑材料而言,其化学特性和物理特性是相互结合在一起。建筑材料在应用在建筑的过程中,一般其内在的形态会产生一定的变化,特别是材料的内部缝隙或者体积等会膨胀或者收缩,不过其化学上的稳定性一般还是比较好的。在相对比较寒冷的条件下,比如冻结或者融化等气候变化情况都会对建筑材料产生比较明显的破坏作用。而在平均温度比较高的地带,建筑物所采用的各种土木建筑材料则是需要能够耐得住高温的影响。所以,无论是民用的建筑材料,还是公共的建筑物,这些建筑材料实际上都应该具备防火性能。而抵抗化学侵蚀,重点是抵御化学的酸类、碱类以及盐类等物质的侵蚀。土木建筑材料的耐久性,一般在建筑界都是认为在具体的环境里面可以抵抗各种不利因素的影响,可以长时间保持这样的一种形态。当前的建筑材料在形成建筑物之后,就会受到各种物理上或者化学上的负面影响,但是在这些影响的条件下,这些材料还应该保持其原来就具备的性能。如果具体的环境相对比较恶劣,或者建筑的条件比较差,在这些因素的长期影响之下,就容易让这些土木建筑材料丧失原来的性能。所以,维持土木建筑材料坚固耐用的特征,就需要关注到土木建筑材料的化学稳定性,特别是在耐久使用方面,要关注到建筑材料使用功能方面的发展。从本质上总结,土木建筑材料的化学特性对于耐久性的影响,重点还是体现在两个方面。一个方面,土木建筑材料本身的内在构成或者其组成的成分就容易形成一定的变化,其密度和实度等方面都会存在一些不利的因素,在相对固定的界面上,土木建筑材料也会因为各种化学生成物产生一些膨胀,这种热膨胀系数上面的差异,就会产生建筑材料的耐用程度不足。在长期荷载各种重量,或者金属疲劳、电解等化学反应等影响下,都会影响到土木建筑材料的耐用性。而从另外一个方面上看,土木建筑材料,实际上也应该看到建筑材料在外部因素下产生的各种化学影响,比如在一些干湿循环或者溶解的过程当中所出现的化学变化。如果是应用木材等,则是容易在温度或者湿度等条件下产生一些腐蚀的情况。因此,建筑材料的化学特性和其耐久性是紧密联系在一起。 3结束语 在应用土木建筑材料进行建设的过程中,一定要注重对土木建筑材料的化学特性和耐久性等进行分析,并且充分了解土木建筑材料的化学特性以及物质特性等方面的内容,从而更好地提升土木建筑材料的使用寿命。这样能够从经济效益上提升对建筑材料的应用,也可以让建筑材料所运用的资源得到充分的保障,避免这些资源造成了浪费。 作者:纪占斌 单位:西京学院 材料化学论文:高分子材料与有机化学教学现状分析 摘要:有机化学是高分子材料与工程专业一门重要的专业基础课,本文针对高分子材料与工程专业的专业特点及学生情况,分析了有机化学教学中存在的问题,从教学内容、教学手段和考核方式等方面提出了课程的改革措施。 关键词:高分子材料与工程专业;有机化学;教学现状;教学改革 有机化学是化学学科中的一个十分重要的组成部分,它的主要研究对象是有机分子,从有机物结构入手,研究有机化合物的化学性质,在分子水平上探知未知世界的基础学科。在我校,有机化学是面向化工学院、药学院二年级,以及海洋学院一年级学生开设的专业基础课程,是“大类培养”的主干课程。通过有机化学课程的学习,可使化学类学生掌握有机化学领域的基本理论、基本知识和实验操作技能,把握有机化学发展领域的新概念、新动向和新技术,同时为后续专业课的学习打下坚实的基础。 1.教学现状 在工科院校,有机化学的教学课时“缩水”,如我校有机化学虽然是“大类培养”的重要专业基础课,但是其课时数被压缩到64个学时,教师必须在一个学期之内完成教学。而有机化学作为高分子材料与工程专业的基础课,是高分子化学、高聚物合成工艺学、高分子材料学等后续专业课的基础,学生必须在有限的课时数里掌握《有机化学》这门课程,难度大,任务重。另外,由于江苏省高考制度,较大部分的学生高中阶段选修的“物生”,进入大学后化学知识特别是有机化学基础知识非常薄弱,一个教学班级里,学生的化学知识水平参差不齐。通常是刚进入大学的第一学期学习无机化学,对于选“物生”的学生来说,没有化学基础,一开始就挫伤他们学习化学的自信心。学习有机化学时,多数学生对有机化学的学习有畏惧感。如果入校时对专业认知不够,不能看到有机化学学习对高分子材料与工程专业学习的重要性,更是对有机化学失去兴趣。再者,有机化学课程自身的特点,由于有机物数量多,结构多变,机理难掌握。而工科院校的有机化学课时数又被压缩,教师为了教授完大纲的教学内容,不得不采取“满堂灌”教学方法,使得学生缺乏主动获得知识的能力,被动“填鸭式”教学必然导致教学效果不理想。一学期教学结束,发现学生知识掌握不好,除了少部分拔尖的学生,大部分学生对这门重要的专业基础课一知半解,学到的有机知识很少。 2.教学改革 结合有机化学学科规律,针对高分子材料与工程专业特点,对教学内容进行优化、取舍;改进教学手段,选聘高年级本科生、研究生做助理班主任,让他们参与本科生教学,形成多元化的本科生教学队伍;改革考核方式,实现高分子材料与工程专业有针对性的考核方式,教考分离。(1)改革教学内容有机化学的教学关键是引导学生“有机”这一学科,不同于其他几门基础化学课,有机化学基本不涉及计算,不涉及公式,说的是图片的拼接,化学键的断裂与重组,以构建新的有机分子。那么,在教学过程中如何引导学生使用“有机思维”思考问题才是关键。当我们谈到如何面对课时数被压缩这个问题,如果抓住“引导学生进入有机化学这个学科”这个关键问题,就能依据高分子材料与工程专业的培养方案,深入分析研究教学大纲和教学目标,对教学内容进行取舍。在改革教学内容时,还要考虑以下两个方面问题:一是研读多种版本的教材,最新版本的中、英文有机化学教材和专著等,从不同研读、分析深度的教材方面,准确把握“基础有机化学”教学重点、难点,结合高分子材料与工程专业的特点来取舍教学内容。二是关注高分子领域的研究前沿,发展动态,结合传统的知识,推陈出新,把最新的知识信息教授于学生,引导学生了解最新的前沿,激发他们的兴趣,使之感觉到目前所学知识的有用性。(2)改革教学手段我校近年实施了一项“班主任助理”制度,选派高年级本科生、研究生担任本科生班级班主任助理,取得了很好的教学效果。高年级本科生、研究生参与本科生教学,形成多层次、多元化的本科生教学队伍。高年级本科生已经学习了有机化学专业基础课,经历过有机化学的学习和考核,有自己的学习方法和技巧;他们已经进入高分子材料与工程专业课程学习,对哪些知识对专业课学习重要有切身体会;他们与低年级学生同属于一个年龄阶段,有更多的共同话题,沟通交流更容易,帮助学生及早发现自己的优缺点,扬长避短。高分子材料与工程研究方向的研究生,通常具有扎实的专业基础知识,已经接触了专业的前沿研究方向,可以对高分子材料与工程专业低年级学生的学业、思想及心理等方面给予关心和指导。而且本科生可以在研究生的带领下主动做一些创新创业项目,这使得本科生更清楚自己在课堂学习中哪方面有不足,增强本科生对基础知识学习的热情,使他们在有机化学课堂学习中更积极、努力。(3)改革考核方式良好考核方式可以极大地促进学生的学习热情,提高他们学习的积极性。目前,我院不同专业实行统一考试,如环境工程、化学工程、安全工程和高分子材料与工程等专业统一出卷,流水阅卷、统一登分,做到公正、准确。但是,这种“统一”的方法抹杀不同专业对有机化学需求的不同,使得教师和学生忽视基础课对后续专业课的影响,结果是为了考试而学习,不能真正掌握自己专业需求的有机化学知识。为了提高学生的整体素质和学习积极性,我们应实现不同专业单独出卷、单独考核的方式。卷面上可以体现出适合高分子材料与工程专业的题目,结合他们的后续专业课程。哪些知识是有机化学这门课程必须掌握的基础知识,哪些知识是关联高分子材料与工程的专业知识。同时,建立针对性的有机化学试题库,使学生接触更多不同的题型,拓宽知识面。建立适合高分子材料与工程专业的有机化学试题库,有机化学课程理论考试按照一定的难度系数、教学要求、考试范围等,统一从试题库里抽调,实现教考分离。 3.结语 为全面提升高分子材料与工程专业的有机化学教学质量,我们要结合有机化学学科规律,针对高分子材料与工程专业的专业特点,从学生的实际出发,认真分析总结,精选教学内容,创新教学手段,改革考核方式,不断激发学生的学习兴趣,以提高高分子材料与工程专业的人才培养质量。 作者:陶传洲 王慧彦 王建 许瑞波 程青芳 单位:淮海工学院化工学院 材料化学论文:化学化工材料应用技术初探 摘要:化学化工材料作为材料化学重要的分支之一,不仅关系化学化工领域同时也与材料科学息息相关。从目前的情况来看,化学化工材料已经被广泛应用到社会建设中的各个行业当中。而随着社会经济建设的发展,绿色型化学化工材料的应用也成了当前各个行业发展中重要的议题之一。在本文中,笔者主要针对化学化工材料在建筑以及农业生产这两个行业中的应用进行阐述。 关键词:化学化工材料;应用技术;研究 伴随着当前社会经济建设的不断发展以及科学技术的飞速进步,化学化工材料与人类社会的关系也越来越密切。而自从可持续发展社会这一概念的提出,在应用化学化材料时也有了更加严格的要求。在当前,化学化工材料不仅要能够满足应用过程中的各项参数,同时也应当要减少对环境的破坏,研究并应用绿色型化学化工材料,这样一来才能在发展社会经济建设的同时,保障生态环境的可持续发展,为国民以及未来的子孙后代创造出更加良好的生存环境。在当前,对于绿色型化学化工材料需求最高的就是建筑行业以及农业生产行业。 1化学化工材料在建筑行业中的应用 从当前建筑行业的实际发展状况来看,化学化工材料的应用是十分广泛的,从外部结构到内部装修都需要用到化学化工材料。然而,虽然应用十分广泛,但是在2008年以前绿色型化学化工材料在建筑行业中的应用却一直存在瓶颈。而到了2008年,在建造奥运会场馆之一的水立方时,大量的绿色化学化工材料被应用到建筑的施工当中。譬如说,水立方的主体结构采用的就是以水性聚氨醋为主要成分的有机化合物。该化合物不仅具备较高的粘合度,同时还兼具零挥发的特性,这样一来,既能够减少维护成本,同时也能够起到保护环境的作用。同时,水性聚氨醋的防火性也较好,对于提高场馆的安全性也有着极大的帮助。众所周知,在任何一座建筑的施工当中,建筑的防火性都是最受关注的问题之一。因此,水性聚氨醋的应用对于保障场馆的安全,延长场馆的使用寿命有着极大的帮助。而这也为建筑行业未来的发展当中,绿色型化学化工材料的使用奠定了基础。除了防火性以外,对于建筑来说,隔热性以及保温性也是较为重要的功能。当前,为了提高建筑的隔热性与保温性,施工单位在进行施工的时候倾向于使用聚氨醋硬泡材料,该材料的应用不仅能够有效提高建筑的隔热性和保温性,同时也具备降噪功能。而除了采用聚氨醋硬泡材料来加强建筑的隔热保温性能以外,也可以将乙烯一四氟乙烯的共聚物应用到建筑工程的建设当中,这是因为,乙烯一四氟乙烯的共聚物具备控制室内温度的功效,因此能够更好的调节建筑内部温度,同时还可以起到节能的效果。 2化学化工材料在农业生产中的应用 伴随着当前科学技术的不断发展,各式各样的化学化工材料已经被广泛的应用到农业生产当中。然而,随着绿色以及环保概念的提出,当前的国民也开始注重农副产品的绿色性,农副产品不仅要具备较高的品质和口感,同时也需要具备较高的安全性。在这样的情况下,绿色型化学化工材料的应用不仅能够更好的满足于国民对于农副产品质量以及价格上的要求,同时也能够满足与国民对于绿色、生态的要求。在农业生产过程当中,农药的应用是少不了的。然而,传统农药的应用,虽然能够提高农作物的产量以及品质,但是却忽略了对人体以及环境的伤害。而随着当前人们观念不断地刷新以及科学技术不断的进步,已经有许多人认识到农药对于人体和环境造成的危害。因此,安全绿色农药的研发迫在眉睫。从目前我国化学农药的研发成果来看,腐殖酸类农药对于农作物的生长以及环境的保护有着巨大帮助。这是因为,腐殖酸类农药不仅具备较高的降解性,同时残留物也较少,这样一来就能够减少农药在土壤、农作物上的残留,从而进一步保护生态环境以及国民的身体健康。除此之外,在农业生产过程当中,经常将生物菌剂与化学化工材料进行结合应用。之所以要这样做是因为在当前的农业生产当中,生物菌剂的应用虽然能够改善农田的土壤环境,保护生态环境。但是,在实际的农业生产过程中,由于农业生产中任何一项活动都有可能对农田土壤中的细菌结构造成影响,因此使得生物菌剂无法充分的发挥作用。这样一来,就使得生物菌剂无法发挥真正的效用。而生物菌剂与化学化工材料的结合应用,就能够有效的发挥生物菌剂作用,有效控制农作物生产过程中的病原菌,从而帮助农作物更好的进行生长。 3结语: 综上所述,无论是建筑行业还是农业生产行业,化学化工材料的应用都是必不可少的。然而,随着当前生态环境问题的加重,可持续发展社会概念的提出,在使用化学化工材料进行施工、生产等工作时,必须要注重化学化工材料的绿色性,这样一来才能促进我国社会经济建设的同时,保护我国的生态环境,为国民的生活创建更加优良的空间,实现社会主义现代化社会的建设。 作者:刘现泽 单位:河北正中实验中学2014级 材料化学论文:低热固态化学反应的合成材料 1.低热固态反应的发展过程 所谓固态反应,通常情况下都是表示在高温情形下固态的反应,截止到目前,已经有了大量固体材料。不过通常高温固态反应大多是只是用在热力学非常稳固的化合物上,而且一些属于低热条件下的稳化合物及动力学上稳定的化合物,通常运用高温合成的效果并不是非常理想。因此人们在提升固态反应速度的阶段中,降低了反应的温度,分析和研讨了一系列新的材料合成方法[1]。譬如水热法、微波法等其他相关的方法。不过这种合成方法出现非常大的问题,具体而言,操作较繁杂,成本费用偏高等,因此没有进行推广应用。在20世纪的80年代末,温室固态化学反应被人们发掘和研发出来。经过了多年实验改善,低热固态化学反应合成材料在技术技术已经有了很大进展,这种方法显著的优势就是在固态反应过程中的温度可以在一定程度上降到室温。另外其整体的操作非常简单,同时不使用溶剂、环保节约能源等,这一点比较满足现代绿色发展的需求,因而得以广泛推广。 2.低热固态化学反应的合成材料 2.1原子簇与三阶非线性光学材料 原子簇属于无机化学、结构化学、催化学等多种学科的综合领域,并且具有多样性、催化性、生物活性等多方面的化学特性。低热固态化学反应合成原子簇化合物能消除溶剂化作用,在合成过程中能得到溶液中得不到的化学物质。目前通过此种合成方法已经得到了200多种类型的簇合物,比如一些半开口类型:类立方烷结构的(Et4N)3[MoOS3Br3(u-Br)]2·2H2O,蝶形结构MoOS3Cu2(PPh3)2(Py)2,鸟巢状结构的[MoOS3Cu3(py)5X](X=Br,I)三阶非线性光学性里面基本上涵盖了光线辐,自散焦聚焦,以及其他相关的内容,等等。运用该类非线性现象可以制作不同类型的器件,譬如混频调制及储存等类型的器件。 2.2纳米材料 纳米材料含有块状大颗粒材料没有的特点,使用固态化学反应法能合出纳米化合物所具有的优点。固态反应物颗粒的大小与产物成核、成长速度有着很大的关系,要是产物的成核速度比生长速度还要快,这样就能得到纳米粒子,反之就是块状物。固态化学反应通常情况下取得的球状纳米粒子,粒子的大小控制在1~100nm之间。在控制之后精确的处理好温度,就能控制纳米粒子的大小。在有模板是情况,能合成不同的现状和不同排列方式的纳米材料[2]。 2.3电学材料 玻璃电极被广泛地用在测量水溶液的pH值上。因为这一类电极比较脆弱,成本还比较高对温度具有不稳定性,体积较大等原因受到使用的限制。所以人们也不断寻求对于pH较敏感的全新材料。MnO2的发现被用于干电池、锂电池、镁锰电池等中作为正极材料,研制出了价格低廉的MnO2。制作MnO2的方法主要有:譬如二价锰的硝酸盐和碳酸盐,电解二价锰的溶液,以及其他类似的手段和措施。但是现在通过使用固态反应合成纳米的MnO2,将使用此方式得到的MnO2粉状物涂抹在电机上,就发现电极对pH值的反应就会变得灵敏并且稳定。 2.4金属有机化合物 金属有机化合物有优越的催化性能,被大量用在了有机合成领域。以前,有关金属有机化合物的研究不够深入,但是固态反应能进行100%的转化,经过转化所得出的反应产物也不同于液态的反应产物。相关的专业人员把金属有机固态进行归纳,目前有机金属反应被分为两类: (1)不同的反应物进行混合的反应过程;(n5-C5H4Me)Re(co)2Br和NaI合成(n5-C5H4Me)Re(co)2I2等产物。 (2)在反应过程中都属于共结晶过程。(n5-C5H4Me)W(co)3I与(n5-C5H4Bu)W(co)3Br在70℃,固态条件下[FcCHMeNMe3]I(Fc=二茂铁基)、HOC6H4CHO-4、K2CO3反应,制配出了有机金属化合物FcCHMeOC6H4CHO-4,此化合物所得产物率可达到84%。 2.5催化剂和催化反应 芳香族化合物的羟基化反应在化学中占有主导地位。过渡金属配合物使用低热固态化学反应能催化出芳香族化合物的羟基化。比如,酪氨酸酶活性还有木质素的生物合成都离不开Cu(II)催化芳香族化合物的羟基化反应。在催化过程中使用低热固态反应所合成的Cu(II)化合物配合催化剂,在有双氧水的条件下,催化苯酚羟基化H苯胺的低聚。低热固态化学反应及材料合成类别非常多,譬如多酸化合物,电学材料、超导材料、半导体,以及其他相关的内容[3]。 3.结语 固态合成属于一种比较有研究价值的合成方法,人们早就把这种合成方法运用到各种工业生产之中,通过多年的实践逐渐掌握了低热固态化学反应性,由于缺少必要性的系统指导,这种技术没能得到较大改进。低热固态化学反应所拥有的优点,比如:效率高、节能、环保、简单方便等。在材料合成方面有良好的发展前景。 作者:卢博文 单位:河南工业和信息化职业学院 材料化学论文:金属材料物理化学论文 1铁的相图图 与图1不同,铁有三种固态,分别是α-Fe、γ-Fe和δ-Fe,其中γ-Fe为密排面心立方结构,α-Fe和δ-Fe为体心立方结构。并且,图2中有三个三相点,分别为气-液-δ-Fe;气-γ-Fe-δ-Fe和气-γ-Fe-α-Fe。通常情况下,Fe是磁性的α-Fe,组织类型有铁素体、珠光体和贝氏体等;通过成分和工艺控制常温下可得到γ-Fe,如奥氏体不锈钢304、310等。Fe的p-T相图的讲解,增强学生识别单组分相图的能力。课堂上通过工业生产实例,加深了同学们对Fe的认识;并建立了物理化学相图知识与学生专业—金属材料之间的联系。解决学生“材料专业为什么学物理化学?”的困惑。 2两组分液态完全互溶系统的相图 虽然二组分系统的气—液平衡相图依据组分在液态的互溶情况各有其特点,但液态完全互溶系统构成了这部分内容的学习基础[4]。对于这种相图,我们除了让学生掌握相图中各相区的组成、相态和杠杆规则外,还注重让学生学习气相线和液相线的绘制方法和细节信息。其绘制过程如图3所示,先配制不同比例的二组分混合物,再升高温度测试混合物的熔点,通过描点—连线得到相图。从而培养学生设计实验绘制相图读取相图细节信息的全面能力。通过学习绘制相图,可使学生对相图的全部信息有较深刻的认识、理解及较好的运用。为了便于学生掌握此类相图及其应用,在教学中我们通过物相点随温度的变化的实例,讲解其液相与气相及组成在该过程的演变情况。重点分析了第一个气泡点产生的压力、组成及最后一滴混合液消失的压力、组成,以及其逆过程这一难点。并将相图理论与工业精馏装置联系起来,激发学生对该部分内容的学习兴趣。 3具有转变温度的二组分固态部分互溶、液态完全互溶的液固平衡相图 具有转变温度的二组分固态部分互溶、液态完全互溶的液固平衡相图,是学生学习中最难掌握的内容。我们通过讲解物相点的降温过程的物相变化和步冷曲线的绘制,并借助动画展示具体过程,使该部分内容更加形象和生动,便于理解和掌握。同时,提高了学生的学习兴趣和动手能力。 4相图在金属材料中的应用 4.1在金属材料设计中的应用在工业生产和科研实践涉及到的金属材料通常为多组分的平衡系统,所以其相图更为复杂。为了得到材料的拟服役性能,需要对材料进行设计和加工。相图在材料设计中起着至关重要的作用,例如,在设计奥氏体不锈钢时,为了得到单一奥氏体组织,需扩大相图中奥氏体区,使其在冷却过程中不发生γ-Feα-Fe的转变。根据相图,改变系统的组成,增加稳定奥氏体元素,如Ni、C等是最常用的方法。当然,为了系统的平衡,其他元素也需做相应的改变。应用相图时,为了提高设计组织的准确性,需要考虑平衡相图与实际相图的差别。 4.2在金属材料加工中的应用在金属材料的热加工过程中,随着加工温度的不同,其物相也发生相应的变化。可通过控制轧制参数和冷却过程,改变材料的相变温度和组织类型,得到高性能的金属材料。例如,在钢铁生产中,热轧钢板控制轧制与控制冷却(TMCP)工艺,通过加大压下量增加累积位错,为相变过程提供更多的高能量相变形核点,以得到细小晶粒组织,提高钢的强韧性。通过控制冷却速率,可改变相变后的组织形态,在650℃以上发生相变得到珠光体和铁素体组织,在450~600℃区间主要得到贝氏体组织的钢材,在更低温度下发生相变得到马氏体组织,不同的组织赋予材料的不同的性能[5]。4.3在金属热处理中的应用相图不仅在金属材料的设计和加工中具有指导下作用,而且在材料的热处理过程中也具有重要的应用价值。例如,在金属材料的退火、淬火和正火中具有重要作用。淬火过程主要是控制冷却速率,使相变温度发生在较低温度区,得到低温转变组织。正火温度需在γ-Fe相区,需要根据相图和化学成分判断其奥氏体化温度,从而确定正火的加热温度。严格的说,确定热处理的升温速率和降温速率也需要参考相应的相图。通过相图在金属材料领域的应用的介绍,学生对本专业和学习物理化学的重要性均有了清晰的认识,他们的学习积极性也显著提高。 5结语 相图在金属材料领域中起着非常重要的作用,本文将日常生活、作者在钢厂的工作经历、科研实践及相关相图知识链接至课堂,通过提出问题,实例讲解和动画演示等多种形式组织教学,建立金属材料专业与物理化学相图之间的内部联系,便于金属材料专业的学生掌握较广阔、深入的物理化学知识,以期为学生正确理解和应用相图提供指导。 作者:孙红英 李占君 单位:安阳工学院 机械工程学院 材料化学论文:材料化学人才培养化学实验论文 1改变课程考核评价体系,注重实验过程考核 在无机化学实验教学考核的过程中,仅凭实验报告成绩和期末考试成绩,不能准确地衡量学生的实际实验能力。为了科学地评估学生的实验能力,需要优化传统的实验课程考核体系,建立全面的无机化学实验综合考核办法。将学生的课程成绩分为实验过程成绩、实验报告成绩、实验理论考试成绩,单项成绩不合格,则总成绩不合格。这种考核方式促使学生认真地对待每个实验环节,有效地提高了学生的综合实验素养。实验过程成绩是教师在指导学生实验过程中,根据学生实际操作情况给出的评价;实验报告成绩主要是根据学生的预习实验报告和实验报告书写、数据处理及分析等来评判;在实验理论考试中,除了常见考题外,还结合材料化学专业特点,增加了实验方案设计等考核内容,突出了综合实验能力和创新能力的考核,促进学生实验能力的全面发展。 2创建适合材料化学专业发展需求的无机化学实验教学模式 进入21世纪以来,材料科学发展愈加迅速,新材料、新技术、新产品不断问世,与此相适应,对材料化学人才培养也提出了新的要求。材料化学专业无机化学实验授课模式必需紧跟时展步伐,及时调整课程结构与内容,引入学科发展的最新成果,介绍学科内容中的多种学术观点及学术背景和发展动态,开阔学生学术视野,提高学生的学习兴趣。教无定法,教要得法。要使课程教学生动活泼,教师必须不断更新教学内容,创新教学方法与手段,增强课程教学的趣味性,促使学生积极参与,在实验中勤于动手、动脑,实现教师教学方式和学生学习方法的转变。 2.1采用多媒体辅助教学和建设实验教学网络平台 多媒体教学是利用多媒体软件对文本、声音、图像、图形、动画等信息进行处理,教师配合多媒体放映进行讲解,将教学内容用特技方法显现出来,能充分创造一个有声有色、图文并茂、生动直观的教学环境,从视觉、听觉等多方面给学生留下深刻印象。无机化学实验教学可以采用多媒体(视频)教学,它不仅教学信息量大,而且可以非常直观地演示实验操作和过程。随着现代科学技术的发展,有些实验可以采用多媒体技术进行辅助教学,如基本操作单元、仪器的使用等。这些实验项目信息量大,操作细节多,仅靠教师在课堂教学有限的时间内进行演示和讲解往往是不够的,而且总有学生没有注意到一些具体操作细节,因此,可以将这些实验演示制成多媒体课件或视频资料,放在课程网络平台上,学生可以不受时间、空间的限制,反复观看,自主地开展预习、复习。这样不仅增强了课堂教学的可视性,而且增加了教师演示的可再现性,延长了学生的学习时间,从而有益于提高学生操作的规范性,使实验教学得到延伸。 2.2将生产生活实例和教师科研项目引入实验教学课堂 不同专业对无机化学实验教学的要求是不一样的。我院材料化学专业的培养目标是培养具备材料化学相关的基本理论知识和基本技能的应用型高级专门人才。因此,学生必须掌握物质的结构与性质、性能的关系,这需要在教学中注意教学内容的层次性。在无机化学实验教学中,我们尽可能选择与专业相关的真实实验课题和实验样品,将生产生活实例引入实验课堂,营造实战氛围,做到知识性、实用性、趣味性的统一。同时,我们还选取了一些与生活息息相关的实验,如锂离子电池正极材料的制备、胶囊壳中铬含量测定等,这样的实验学生感兴趣,实验热情高,有助于学生综合能力的培养。为了进一步提高实验课堂教学质量,我们还在课堂教学中引入教师最新科研课题成果,使实验教学更加贴近科研实际,既丰富了实验教学内容,又增加了实验教学的先进性、新颖性,在加深学生对所学知识的理解和实验技能的熟悉时,还能培养他们的科研兴趣,提高理论联系实际的能力,对科研工作产生感性认识。 2.3实施开放性实验教学 在传统的无机化学实验教学中,学生往往处于被动地位,教师处于主动地位。从实验项目选择、实验方案选择、实验仪器与试剂选择,都由实验老师预先完成。在这种照方抓药的实验教学模式中,学生往往兴趣不高,应付了事。在优化实验教学内容结构的前提下,实行开放式实验教学模式,可以提高学生实验兴趣,强化教学效果。在学生自主的基础上,利用学生课余自由时间开放实验室,对于实验技能较差的同学,让他加强基本操作单元和基本技能的练习。在学生较好地掌握实验基本操作技能后,可以让学生自主选择一些设计型、综合型、应用型实验。在教师的指导下,学生独立设计实验方案,独立完成实验,并认真进行总结,以全面锻炼学生的实验能力和提高综合素质。 3结语 为了适应地方工科院校工程应用型人才培养的要求,无机化学实验教学改革一直在讨论和进行中。我们根据我院材料化学专业人才培养方案,对目前无机化学实验教学内容、教学方法和教学手段及考核方式等方面进行了改革,以全面培养学生的工程应用能力,适应经济社会发展对人才的要求。通过几年来的教学实践与探索,我们已初步建立一套具有可操作性的无机化学实验教学方法与体系,使学生在实际操作能力、实验方案设计、求真务实的实验态度、分析问题和解决问题的能力及创新能力培养等方面得到了良好的锻炼。 作者:李谷才 单位:湖南工程学院化学化工学院 材料化学论文:电容器材料化学实验的教学论述 1材料结构表征探讨 (1)结合已有知识将理论简单化,培养学生对科学研究的兴趣。对实验结果所得产物,教师结合学生已有的知识,引导学生联想一般情况下有哪些方法来表征材料的结构,学生根据理论教学部分的知识,提出一些材料表征方法,如X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱、拉曼光谱、热分析等。教师可根据所制备材料的实际情况及实验条件,确定用哪些仪器进行表征。本实验只需要知道产物的成分、尺寸及形貌,因此采用简单的X射线衍射分析及扫描电子显微镜进行表征。教师可采用通俗易懂的语言对其测试原理进行讲解。例如:用X射线衍射判断物质成分的分析方法,若按理论来讲,涉及到光学、晶体学、电子学等较深奥的理论知识,简单的讲每种晶体本身的取向都对应一套标准衍射数据,根据实验测得X射线衍射数据中衍射峰的位置,从X射线衍射标准卡片库中找出相应的物质。如同人的指纹,每个人的指纹都是有区别的,可根据指纹判断不同的人。结合已有知识将理论简单化对测试原理有了一定了解,又减少了他们对研究型化学实验的畏惧感,培养了学生对科学研究的兴趣。 (2)实验与理论结合,培养学生科学研究的兴趣。仪器及测试条件对测试结果影响较大,首先教师介绍在本测试中的测试条件。此部分测试采用较贵重的仪器,操作需要具备一些专业知识,因此在教师测试时可让学生在旁边观察。图1是制备样品的XRD测试结果,学生根据理论知识从图1中观察三强峰的位置,根据三强峰的位置,从物质标准卡片库中找出可以与图中衍射峰位置对应的卡片,经过查找对比,学生发现与Ni(OH)2标准卡片一致(JCPDS:22-752),且无杂峰出现,可判断所制备的样品为纯的Ni(OH)2。教师启发学生思考能否从理论上计算Ni(OH)2颗粒的大小,学生利用谢乐公式D=0.89λ/(Bcosθ)(λ为X射线波长,B为衍射峰半高宽,θ为衍射角),结合图中半高宽计算其颗粒的大小,通过计算其晶粒大小为12nm,说明制备的材料为纳米Ni(OH)2。通过X射线衍射分析实验,使理论与实验紧密结合,培养学生对科学研究的兴趣。 (3)实验与观察结合,培养学生科学创造兴趣。合成的Ni(OH)2电极材料的形貌可借助于SEM进行观察。学生观察到的不同放大倍数图片如图2所示。学生发现合成的Ni(OH)2电极材料,由纳米片垂直交错连接形成的球状结构,纳米片厚度约10nm,与通过XRD理论计算的纳米尺寸相吻合。教师提出生成此结构的原因让学生进行讨论,主要从尿素及SDS在反应中的作用进行考虑。很多同学只考虑到尿素在高温下能分解产生氨提供OH-,而SDS起到表面活性剂的作用。教师对尿素与SDS的综合作用形成此结构的原因进行补充解释。首先,在静电力的作用下SDS逐渐被Ni2+替代[8];由于Lewis的存在作用,配位效应使尿素能够与Ni2+进行配位[9]。反应温度的增加,尿素分子逐渐水解出氨分子,使前驱体晶体均匀成核。随着反应时间的持续,晶体逐渐聚集形成片状,片状晶体自组装形成3D花状结构[10,11]。学生对表面活性剂很感兴趣,提出不同表面活性剂合成出的样品形貌可能有差异,可通过不同表面活性剂合成不同形貌样品。通过SEM实验与观察结合,培养了学生科学创造兴趣。同时也使学生了解了研究型化学实验对结果分析的要求,不但要知道其表面现象,而且更重要的是对其进行理论分析与合理解释,为培养学生的科研能力打下良好的基础。 2电化学性能探讨 (1)培养学生动手能力,增加学生科学研究与创造兴趣。电极制备的好坏将直接影响电化学性能的测试,教师可先作示范,根据制备电极的要求,将Ni(OH)2粉末与乙炔黑、石墨及聚四氟乙烯乳液以一定的比例混合均匀,在对辊机上压成薄片。活性物质薄片在一定的压力下压在泡沫镍集流体上。将压制好的电极片放在真空干燥箱中干燥。同时要对电极制备过程中的注意事项进行说明,比如Ni(OH)2粉末与乙炔黑、石墨及聚四氟乙烯混合时尽量均匀,对辊机上压成薄片时应尽量薄,电极片彻底干燥后再称量等。通过示范讲解,学生都能做出较理想的Ni(OH)2测试电极,提高了学生的动手能力。教师根据电化学性能测试需要,提出电极的循环伏安、充放电及交流阻抗测试均在电化学工作站上进行。根据无机化学中所学的溶液配置,将KOH配成测试所需浓度的KOH溶液。再根据电化学性能测试连接图(图3)进行正确连接。通过提高学生的动手能力,调动了学生的主动性和积极性,激发他们对研究型化学实验的兴趣和热情。 (2)培养学生分析和解决问题的能力,增加学生科学研究与创造兴趣。为提高学生分析和解决问题的能力,在电化学测试中,要求学生测试不同扫描速度的循环伏安、不同电流密度下的恒流充放电及开路下的交流阻抗,并注意观察测试过程中曲线形状、溶液及电极附近出现的现象。在循环伏安测试时,学生观察到曲线形状非矩形,且随着扫描速度的改变发生改变;溶液中在电极附近会有气泡产生,表现为出现明显的峰P1与P2。此时,教师为发挥学生的主观能动性,培养学生的学习主动性,提出让学生从电化学资料上查找有关Ni(OH)2电化学反应的材料,学生查得在此过程中由Ni(OH)2氧化成NiOOH出现的阳极峰P1,阴极峰P2是其逆过程,学生由此可判断Ni(OH)2电极材料的电容主要来自于氧化还原反应的赝电容。还可从循环伏安的积分面积判断随扫描速度的增大比电容在减小。在循环伏安测试中,学生学会如何分析判断氧化还原反应及赝电容,加深了对电化学理论知识的理解,提高了分析和解决问题的能力。同一问题进行验证,培养学生分析和解决问题的能力。为了对循环伏安结果进行验证,进行恒流充放电测试。教师给定学生测试电压范围及不同电流密度,要求根据曲线形状判断所属电容性质,并且根据放电曲线、比电容计算公式计算比电容的大小,根据比电容大小绘出比电容随电流密度变化曲线,观察结果是否与循环伏安测试一致。学生发现不同电流密度放电曲线时间并非与电压成正比,说明主要是赝电容特征;且比电容随电流密度的增大而减小,此结果与循环伏安测试一致。从恒流充放电与循环伏安测试对比中,学生明白了研究型化学实验对同一个问题可从多方面进行验证,培养了学生分析和解决问题的能力,为以后从事科研工作打下良好的基础。通过实验类比,培养学生分析和解决问题的能力。在进行电化学阻抗测试时,教师要求学生设定测试频率范围及振幅。以此条件测试其开路电压,在开路电压下测试电极的电化学阻抗,画出电化学阻抗等效电路图并对阻抗图谱进行理论分析。教师要求学生可通过类比其它体系的电化学阻抗测试图解释此阻抗图谱。学生提出电极的交流阻抗图可分成三部分:高频区、中频区和低频区。高频区与实轴Z'的截距表示电极内阻Rb。高频区第一象限中出现一段较小的圆弧,该圆弧的直径为电化学反应电阻Rct。通过实验类比,增加了学生分析和解决问题的能力,培养了学生科学研究与创造兴趣。学生有意向将此法扩展到其他体系如Co3O4、NiO、MnO2等进行研究型实验,探讨影响电极材料电化学性能的各种因素。 3结语 通过超级电容器电极材料研究型化学实验的教学,使学生能够了解目前超级电容器电极材料方面的科学前沿问题,熟悉如何设计研究型化学实验方案,提高学生分析问题和解决问题的能力。对于研究型化学实验,采用启发式教学,合理设计研究型化学实验及问题,结合已有知识将理论简单化,实验与理论、观察相结合,培养学生的观察能力、思维能力、知识运用能力、分析和解决问题的能力,增加了学生对科学研究与创造的兴趣。有利于将学生培养成为具有创新能力的高素质人才,为以后的工作及研究深造打下良好的基础。 作者:于占军 殷榕灿 单位:阜阳师范学院 材料化学论文:烧结对材料电化学特性影响 本文作者:牟 菲 杨学林 代忠旭 张露露 温兆银 单位:三峡大学 机械与材料学院 三峡大学 化学与生命科学学院 中国科学院 上海硅酸盐研究所 近二十年来,绿色环保锂离子电池为便携式电子产品和通讯工具的发展做出了重要贡献,并作为下一代新型能源的代表,将进一步应用于交通动力系统.作为未来电动汽车(EV)和混合电动汽车(HEV)的动力电源,锂离子电池电极材料特别是正极材料的性能至关重要.自从Padhi等[1]首次报道LiFePO4正极材料以来,LiFePO4因其具有安全、稳定、环境友好、成本低、平台平稳及循环性能好等优良特性,成为下一代锂离子电池正极材料最具潜力的竞争者.LiFePO4的合成方法多种多样,如固相合成法[1-2]、溶胶–凝胶法[3-4]、共沉淀法[5]、水热法[6]、碳热还原法[7-8]、流变相法[9-10]以及仿生法[11-12].但这些方法中大多数都需要通过烧结工艺才能获得结晶良好的LiFePO4正极材料,烧结对LiFePO4材料的纯度、结晶度、颗粒大小有明显的影响.已有研究显示,适当提高烧结温度有利于LiFePO4晶体形成,但温度过高会导致晶粒持续长大并影响LiFePO4化学稳定性,而烧结时间过长则会使材料产生明显的团聚现象[13-15].然而烧结方式对合成材料性能的影响的报道则较少.本工作分别采用静态气氛烧结(SA)、动态气氛烧结(DA)和静态真空烧结(SV)三种方式对LiFePO4/C前驱体进行烧结得到LiFePO4/C复合正极材料,着重探讨了不同烧结方式对材料结构、形貌及电化学性能的影响. 1实验部分 1.1LiFePO4/C复合材料的制备以酒精为介质按化学计量比混合Li2CO3和FePO4,再加入5wt%葡萄糖,行星球磨6h,喷雾干燥得到LiFePO4/C前驱体(PRE).将装有前驱体的氧化铝料舟置于石英管式炉(OTF-1200X,合肥科晶)中,在氮气气氛下预烧(350℃,5h)后,分别在550、600、650、700和750℃烧结10h.随炉冷却后,在玛瑙研钵中研磨、过筛,得到的LiFePO4/C复合材料分别标记为SA550、SA600、SA650、SA700和SA750.真空烧结在自制真空炉(残压 50Pa)中进行,不同温度烧结所得复合材料分别标记为SV600、SV650、SV700和SV750.动态气氛烧结在回转炉(HB-In8•30,咸阳蓝光)中进行(转速2.5r/min),不同温度所得复合材料分别标记为DA400、DA500、DA550、DA600、DA650、DA700和DA750. 1.2复合材料物相及形貌表征用χ’PertPROX射线衍射仪(PANalyticalB.V,荷兰)分析复合材料的物相组成,铜靶,CuKα射线(λ=0.15406nm),扫描范围为10°~80°,加速电压为40kV,管电流为40mA.数据采用Jade5软件分析.复合材料的微观形貌用扫描电子显微镜(JSM-6700F,日本)进行观察.1.3复合材料电极制备及电化学性能测试将复合材料与乙炔黑(DENKA,日本)混合后,加入含有聚偏二氟乙烯(PVdF,KYNAR-HSV900)的N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液(0.02g/mL),复合材料、乙炔黑和PVdF的质量比为75:15:10.得到的浆料借助于自动涂膜器(AFA-Ⅱ,上海现代环境)涂布于铝箔上,经红外干燥后冲成φ14mm的电极片并压片(压力6MPa),然后在120℃下真空干燥8h.将复合材料电极转移到充满氩气的手套箱(MIKROUNA, 1×106H2O, 1×106O2)中,然后以金属锂为对电极和参考电极,Celgard2400为隔膜组装成2025型扣式电池,电解液为1mol/L的LiPF6/(EC+DMC)溶液(LB-301,国泰华荣).充放电性能测试在电池测试系统(LANDCT2001A,武汉金诺)上进行,电压范围为2.5~4.2V.采用电化学工作站CHI614C进行CV测试,扫描电压范围为3.0~4.0V,扫描速度为0.1~0.5mV/s. 2结果与讨论 2.1材料物相及形貌分析图1(a)为650℃下采用静态气氛烧结、动态气氛烧结和真空烧结得到各种样品的XRD图谱,从图中可以看出,各样品的衍射峰峰位相同.与LiFePO4标准谱图(PDF81-1173)对照,合成材料衍射峰与LiFePO4标准谱图谱完全吻合,且没有出现杂质峰,表明由该前驱体采用三种不同烧结方式获得的样品均具有橄榄石型纯相结构.衍射峰峰形及强度是材料结晶性的一个指标[16].图1(b)比较了前驱体以及不同LiFePO4/C材料的XRD衍射峰与前驱体同角度衍射峰峰强度差(Δ),从中可以发现,不同烧结方式得到材料结晶度略有差别,真空烧结得到材料的衍射峰强度最大,这是由于在真空条件下发生碳热还原时产生的CO2和CO可以迅速排出,反应平衡正移,有利于LiFePO4颗粒生长[17].图2为在不同温度下采用三种烧结方式制得样品的SEM照片.从图中可以看出静态真空烧结制得材料的粒径在300~500nm之间,而静态气氛与动态气氛烧结制得材料的粒径都在200~300nm之间.晶粒大小差别既与真空条件下碳热反应平衡移动有关,又与颗粒表面包覆碳对晶粒生长的阻碍作用有关.碳热反应过程中碳对三价铁的还原由以下三个反应构成。系统温度低于650℃时发生反应(1),生成CO2,而温度高于650℃时发生反应(2),生成CO[18-19].在真空条件下烧结,产物CO会被迅速排出,在带走热量的同时也消耗了大量的热解炭,使得晶粒表面剩余碳量减少,晶粒生长阻力减小.而在气氛下烧结,CO在反应体系中滞留时间较长.由于CO的还原性大于热解炭,所以会继续发生反应(3),生成CO2,热解炭因还原消耗减少而附着于晶粒表面阻碍晶粒的长大.此外,与真空烧结相比,动态气氛烧结所得材料的颗粒大小和形貌均匀性更好,这是由于烧结时粉体物料随炉管旋转而被反复搅拌,受热更加均匀,并且动态烧结还可以有效阻碍长时间烧结导致的颗粒之间相互粘结与长大[20].采用文献[21]报道的碳含量测定方法,对不同烧结工艺所得材料进行碳含量测试,DA650、SA650和SV650的含碳量分别为2.23%、1.91%和1.77%.SV650材料含碳量最低,说明在真空下碳易以CO的形式被排出而损失.除烧结方式外,烧结温度对材料形貌也有显著影响.对比图2(d)~(g)可以看出.将动态气氛烧结温度由400℃逐渐提高到700℃,材料颗粒团聚现象越来越明显.700℃时已有大量颗粒融合为块状. 2.2复合材料的电化学性能分析图3为不同温度下采用三种烧结方式所得材料在0.5C倍率下的充放电循环性能.动态气氛烧结最佳温度为500℃,静态气氛烧结和真空烧结最佳烧结温度均为650℃,所得材料的首次放电比容量分别为163.4、141.5和143.3mAh/g,经历50次循环后动态气氛烧结材料容量保持率高达99.02%,静态气氛烧结和真空烧结材料容量则出现了缓慢上升的趋势.动态烧结温度低说明烧结过程中进行扰动利于热量传递,得到形貌及性能均匀的粉体物料,静态气氛烧结和真空烧结所得材料的容量上升现象则与材料在循环过程中的活化有关[22-23].锂离子电池能为电子设备提供稳定工作电压是因为其具有理想的电压平台.因此,平台放电比容量占总放电比容量的百分比(即平台率)才能真实反映材料的可利用率.如图4所示,放电起始和终止段曲线的切线与平台延长线相交于A、B两点,将A、B两点间的比容量定义为平台比容量,平台比容量与相应循环满比容量的比值则为平台率[24].据此计算650℃下真空烧结、静态气氛烧结和动态气氛烧结样品在0.5C倍率下放电平台率分别为92.76%、95.66%和95.21%.真空烧结材料平台率较低与所得材料晶粒尺寸增大有关,活性物质颗粒越大,Li+散的距离越长,这与SEM观察结果(图2)一致.图5(a)为650℃下动态气氛烧结材料电极在不同扫描速度下的系列循环伏安曲线.在0.1mV/s扫描速度下于3.59V和3.32V得到一组氧化还原峰,分别代表了Li+的脱出和嵌入反应.随着扫描速度的增大,氧化还原峰强度和峰面积都增大,同时氧化峰和还原峰分别向高电位和低电位移动,这说明电极极化加剧.但是即使在0.5mV/s的高扫描速度下,该材料仍具有非常好的循环可逆性.式中Ip为不同扫描速度下的峰电流,A为电极表面积,C为锂离子浓度,n为转移电荷数,γ为扫描速度.图5(b)即Ip–γ1/2关系图.通过线形拟合得到的斜率与等式(1)结合得到650℃动态气氛烧结样品脱锂和嵌锂过程的锂离子扩散系数Dc和Da分别为1.24×108和7.68×109cm2/s,远大于文献报道值[7,25-26].表1比较了650℃下真空烧结、静态气氛烧结和动态气氛烧结样品的Dc和Da计算结果.动态气氛烧结样品的锂离子扩散系数远大于另外两种烧结方式所得样品的锂离子扩散系数,这与材料烧结过程中因扰动而引入的晶格缺陷有关,缺陷可为锂离子扩散提供额外通道.扩散系数的提高对于LiFePO4正极材料在大功率放电(如HEV等)设备中的应用与发展具有重要意义. 3结论 通过三种不同烧结方式处理LiFePO4/C前驱体,发现烧结方式对材料的结晶度、形貌、最佳合成温度以及电化学性能都有一定影响.同一温度下,采用静态真空烧结得到材料的结晶度最好,而动态气氛烧结所得材料具有更细、更均匀的颗粒,更高的首次库仑效率和更大的锂离子扩散系数.另外,采用动态气氛烧结方式还可以降低材料的合成温度,在500℃下就可以得到性能优异的LiFePO4/C复合材料,0.5C倍率下该材料首次放电比容量达到163.4mAh/g,50次循环后容量保持率高达99.02%. 材料化学论文:材料化学学科特点及教学革新 高等院校能否培养出高素质、创新型的学生,是当前高等教育改革面临的重大课题和挑战。[1]主席在2010年5月26日召开的全国人才工作会议上强调,全党全国要统一思想,真抓实干,全面落实加快建设人才强国各项战略任务,努力培养造就数以亿计的高素质劳动者、数以千万计的专门人才和一大批拔尖创新人才。高等学校作为人才培养的主要机构,对以上人才培养任务有着义不容辞的责任。加强对大学生创新能力的培养,是高等学校素质教育的重要内容。在人才培养的过程中,课程作为传播知识、培养能力的载体,对实现人才培养的目标具有举足轻重的作用。无机材料化学是一门快速发展的交叉性和前沿性学科,有机地融合了化学和材料学两个一级学科的发展优势。该课程不断进行改革与实践,对于培养材料化工领域创新型人才具有重要意义。 一、无机材料化学的学科特色 材料是人类文明的物质基础和先导,是直接推动社会发展的动力。基于材料对社会发展的作用,人们将信息、能源和材料并列为现代文明和生活的三大支柱。在三大支柱中,材料又是能源和信息的基础。新材料既是当代高新技术的重要组成部分,又是发展高新技术的重要支柱和突破口。伴随着信息时代的来临和材料设计、制备及加工的信息化处理,世界各国都将目光转向具有“高、精、细”特征的新材料万面,我国也将新材料作为重点发展的行业之一。鉴于此,国家中长期科学和技术发展纲要(2006年-2020年)将新材料技术列为前沿技术,提出新材料技术将向材料的结构功能复合化、功能材料智能化、材料与器件集成化、制备和使用过程绿色化发展;要突破现代材料设计、评价、表征与先进制备加工技术,在纳米科学研究的基础上发展纳米材料与器件,开发超导材料、智能材料、能源材料等特种功能材料,开发超级结构材料、新一代光电信息材料等新材料。这一切都预示着材料科学正经历着一次重大的变革。因此,加强材料科学领域创新人才的培养是时代的要求。 无机材料化学是材料化学家从材料科学、材料工艺和技术的角度出发,把固体物理、固体化学相关理论和工程方面有关无机材料研究的化学内容集中起来,加以分析、综合和提高而形成的一门独立学科。[2]无机材料化学研究的范围非常广泛,包括材料相关的基本概念和理论、制备原理、结构表征、重要的材料类型及其相关性能等多方面的内容,涉及了固体物理、固体化学、材料科学等学科的相关理论,是一门典型的交叉性学科。进入20世纪90年代以来,材料科学技术的发展异常迅猛,材料科学与生命科学、信息科学、环境科学等共同构成了当代科学技术的前沿。展望21世纪,材料科学技术研究开发的前沿有微电子材料、新型光电子材料、稀土功能材料、先进陶瓷材料、高温超导材料、纳米材料等,[3]这些都属于无机材料化学的研究范畴。因此,无机材料化学又是一门具有前沿性的学科。基于学科背景和课程特点,我们在大连理工大学教改项目的支持下,以提高教学质量、培养学生的创新能力为主线,以建设精品课程为目标,进行了一系列教学改革和研究。 二、教学内容的选取 高等学校教学中教材内容的陈旧是影响创新型人才培养的突出问题,也是高校课程改革的重点。目前,高校教材内容不能适应现代化人才培养的需要,内容的先进性方面不能适应科学技术飞速发展的要求,不能适应知识经济时代创造型人才培养的要求。[4]特别是面对具有前沿性特点的材料化学,教材的内容相比于飞速增长和更新的新材料来说,严重滞后。而要培养创新型人才,掌握最新的科研成果对于激发学生的创新思维非常重要。[5]向学生讲授科学前沿知识可以激发学生们的求知欲,为他们提供一个创新的空间,使学生能够近距离地感受创新的价值和创新带来的激情。因此,挑选合适的教材是非常重要的。我们挑选了北京大学林建华、荆西平编写的《无机材料化学》。该书将无机材料化学中重要的基础问题做了全面的讨论,这本教材最大的特点在于它介绍了无机材料化学领域的最新进展,并附有近期发表在国际主流期刊上的相关文献,整本教材体现着材料科学、化学和物理等学科交叉与渗透的特点。如果学生对教材中的某些前沿内容感兴趣,可以在教材中找到相应的参考文献,在图书馆下载后仔细阅读。 课堂上仅传授知识是远远不够的,教学内容还要有一定的探索性,能让学生有一定的思考空间。教学中,我们发现学生对来自科研一线的事例非常感兴趣。因此在课堂上,我们以自身科研成果丰富教学内容,结合自身科研经历令课堂生动有趣,深化了教学效果。我们经常把自己在科研工作中的体会、最新科研成果转化为教学内容,设计一些开放式的问题与学生探讨,自觉地把创新意识、创新能力的培养融入课堂教学之中。我们还结合相关的教学内容,穿插讲解一些科学方法论的知识,培养学生的科学精神。例如,在讲到固溶体合金的形成规律时,我们向学生讲述了现代物理冶金学重要创始人William Hume Rothery在听力完全丧失、健康状况非常不佳的情况下,凭借坚强的毅力和非凡的生活热情,在异常简陋的工作条件下,开创性地提出了著名的Hume Rothery准则。这位杰出的科学家一生始终以乐观向上的生活态度,坚持不懈地勤奋工作着。学生们纷纷为Hume Rothery的人格魅力而倾倒,希望自己也能投身科学,在某一领域取得杰出成就。我们经常把本学科碰到的难题以及学科前沿的问题向学生进行适当的介绍,激发学生的民族自豪感,培养学生的创新思维和探究精神。例如,在讲到第八章电介质材料时,我们将著名纳米科学家王中林发表在《科学》上的氧化锌“纳米发电机”一文介绍给学生。在讲到第九章超导材料时,我们向学生们介绍了我国在超导材料的研制上一直处于国际领先水平,特别是2008年我国在高温超导研究上取得重大突破,发现了一类新的高温超导材料———铁基超导材料,在全球范围内掀起了超导材料研究的新热潮,并介绍了铁基超导材料的结构和性能。在讲到第十二章发光材料时,我们向学生介绍了大连路明集团开发的“水立方幔态LED”在研发、制造、安装中创造的7项“世界第一”。这些事例大大激发了学生学习相关章节内容的兴趣,同时也培养了学生的民族自豪感和投身科学的信心与决心。实践表明,将科研引入教学过程,有力地促进了学生对知识的掌握和能力的提高,促使学生形成了正确的科学精神和科学态度,大大提高了教学的实际效果。 三、教学方法的改革 教学手段和方法是提高教育质量非常重要的一个方面。传统的教学方法以教师为主导,以传授知识为目的,往往采取灌输式教学方法,在很大程度上忽略了学生的主体地位和创造性,学生被动地接受知识,学习积极性不高,教学效果不理想。要改变过去那种单纯传授专业知识的教学方法,把培养学生的创新能力和创新意识作为教学工作的重点,我们必须对原有教学方法进行改革,采取多样化的教学手段激发学生的学习兴趣。 本课程的特点是知识点多而且分散,学生容易只见树木、不见森林。为此,我们理出了一条课程主线,向学生清晰地展示各章节的作用以及章节之间的联系(如图1)。我们力争做到讲课内容少而精,重点突出,主次分明,出现在不同章节但内容相关的部分放在一起讲解。例如,与Fermi面附近的能态密度相关的性质有金属材料的电子热容和Pauli顺磁性(第四章)、金属材料的电导率(第九章)、超导材料的临界温度(第九章)等,将这些知识点放在一起进行对比和总结,学生对Fermi能级的概念就会有非常清晰和深刻的认识。课程教学的重点在于使学生掌握该学科的思维方式和研究方法,给学生留有思考的足够空间,能从多角度理解基本原理。古人云“授人以鱼不如授人以渔”,这里强调的就是教授学生学习方法的重要性。[6]材料的组成和结构决定了其物理性质,这是材料化学的核心和基础。将钙钛矿材料的结构(第三章)和其铁电性质(第八章)结合起来讲解,学生不仅对该类材料的结构和特殊的物理性质有了深刻的认识,更深化了对结构-性能关系的理解,掌握了该课程的学习方法。 在实践中,我们采取了传统教学与多媒体教学结合、自主学习与协作学习结合,基于问题学习、基于案例学习、研究型学习等多种形式的教学策略,提高了学生学习和思考问题的效率。实践表明,适度使用多媒体教学,将材料实际应用的照片、材料加工制作过程的视频等图片影视资料生动地展示给学生,能为教学过程提供丰富的感性材料,丰富课堂教学内容。鉴于新材料的发展日新月异,每天新概念、新构想、新方法都在不断涌现,我们在课堂上及时地将与课程内容相关的最新文献介绍给学生,课堂教学结束前提出下次课程内容的前沿课题,让学生在课前完成对这一前沿课题的研究报告。这样一方面可以使这些学有余力的学生接触到材料化学领域的最新研究进展,培养他们对教材内容的兴趣并找到自己的科研兴趣,另一方面可以让学生看到自己知识结构的不足,在学习中自觉地去完善自己。与此同时,这也锻炼了他们查阅文献和英文阅读的能力,为将来进行专业科学研究奠定了一定的基础。通过一个学期的尝试,我们感到教学效果非常好,学生经常在下课后围着教师交流,提出各种材料学领域的前沿问题与教师探讨。有几个表现突出的学生已经进入到某些课题组,开展创新实验了。另外,在课堂上,我们结合自己的科研实践,提出开放式的与课程内容相关的问题,让学生思考和回答。我们鼓励学生提出不同的见解,这样就增加了师生互动,活跃了课堂气氛,提高了学生的学习兴趣。我们将本课程教学方法作一总结列于表1中。 四、实验教学方案设计 材料化学与其他化学分支一样仍然是一门实验性很强的学科。[7]在实验教学环节上,我们结合自己的教学和科研设计了一些具有明显创新性且与材料化学教学内容密切相关的实验研究课题。人工晶体是一类重要的功能材料,它能实现光(第十二章光学材料)、电(第八章电介质材料;第九章材料的导电性质;第十章离子导电材料)、磁(第十一章磁性材料)等不同能量形式的交互作用和转换,在现代科学技术中应用十分广泛。同一种晶体往往会产生不同的形态,这些形态将影响晶体的性质。同一种晶体的各种形态是怎样产生的呢?不同形态与生长条件之间有何关系?第二章讲到了无机材料的各种制备方法,采用何种制备方法可以获得预期的形态?这些问题对学生具有强烈的吸引力。为此,我们设计了自主实验“显微镜下观察晶体的结晶形态”,使学生利用显微图像分析系统,实时观测晶体的结晶过程及结晶形态,研究不同的生长条件和实验方法对晶体结晶形态的影响规律,建立对晶体结晶的感性认识。 通过以上对教学内容、教学方法、实验教学等方面的探索与实践,学生的创新能力和创新意识得到了提高。实践表明,将科学研究引入课堂教学,能够激发学生的学习兴趣,深化教学效果。无机材料化学是一门具有广阔发展前景的学科,还需要我们不遗余力地在教学中进行大胆地改革和尝试,以培养更多具有创新能力的材料专门人才。 材料化学论文:复合材料专业物理化学教学探索 我校复合材料专业目标是培养具备复合材料基本理论和实践知识,能够在复合材料相关领域独立从事生产、设计、研发的技术人才。物理化学是复合材料专业一门非常重要的专业基础课,它为后续开设的专业课(高分子物理、高分子化学、复合材料原理和复合材料学等)奠定基础。因此学生对物理化学知识的掌握直接影响专业课的学习和理解,从而影响就业后的实践能力。物理化学是运用物理的理论和实验方法研究化学中最基本的规律和理论的科学。它所研究的内容普遍适用于各个化学分之,与材料学、生物学、地质学、天体学、海洋学等领域密切相关。但由于它是一门概念性、理论性、系统性和逻辑性很强的学科,涉及的公式多,应用条件严格,比较抽象,是学生学习过程中普遍感到困难较大的一门课[1]。随着当今科技迅速发展,交叉渗透日益突出,按照素质教育的要求,并考虑课时紧缩的实际情况,我们必须对物理化学的教学内容和方法进行改革[2]。 1教材的选择及教学内容的确定 针对我校复合材料专业的特点,选择的物理化学教材既要体现当前学科发展的概貌,同时又要使学生具备牢固的理论知识,为以后就业奠定一定的基础。考虑以上因素,我们选择了面向21世纪教材,由天津大学物理化学教研室编、高等教育出版社出版的《物理化学》教材(第五版)。同时结合复合材料专业的就业特点,精选了教学内容。该版教材中第一章气体的PVT关系,由于高中阶段已经讲述过,所以可以省略。第八、九章的量子力学和统计热力学都是从物质的微观难度着手讨论的,难度较大,可做简单讲授,若详细探讨可开设选修课单独进行讲授。其它章节的内容选择重点内容,尤其是与本专业相关的内容详细讲解,例如第六章的相图、第十章的界面现象内容等,并结合具体的实例,达到更好的授课效果。 2物理化学课堂教学改革 我校复合材料专业开设的物理化学课程是继无机化学、有机化学之后的理论性化学专业知识,它的知识内容除涉及无机、有机化学知识外,还与大量物理和高等数学知识有关.概念抽象,公式原理多,推导过程繁琐,内容难理解。因此学生普遍感觉物理化学课程更偏重理论,学习起来较难,从而导致对这门课程不抱有很大的热情,学习动力不大[3]。针对以上问题,对物理化学课堂教学进行改革就显得非常必要。具体的改革措施应遵循以下原则:整体设计课堂教学效果;教学方法和教学手段最佳;考核方法合理、科学。 2.1课堂教学效果的整体设计 (1)培养学生的学习兴趣。学习兴趣至关重要,学生若是对某些课程不感兴趣,老师即使讲授的再精彩,学生的学习效果也不会太好。因此培养学生的学习兴趣就显得十分必要了。开课伊始,教师就应该讲好绪论部分,充分讲述物理化学课程的重要性,课程内容的实用性,鼓励学生努力学好物理化学,培养学习兴趣。学生有了兴趣,教师才能较好地进行指导。 (2)提高知识的趣味性。知识的趣味性是主动学习的推动力。把理论性强、抽象而枯燥的内容变得生动有趣,是提高课堂教学效果的有效手段。在教学过程中穿插一些与生活实际密切相关的问题或是适当的趣例,则可以起到画龙点睛的作用,使课堂富于趣味性。例如,在给学生介绍水的相图时介绍了亚稳态这个概念,可以以人的健康状况来类比说明。现代社会人们的生活节奏加快,整天忙于工作,锻炼身体的机会很少,大多数人的身体状况不佳,多属于亚健康状态。亚健康就是一种亚稳态,不稳定,不可能长时间存在,必须向稳定状态转变;人要从事正常的生产、生活需要健康的体魄,因此必须锻炼身体,保持身体处于健康状态,而不是亚健康状态。又如,在讲授界面化学的时候,可以提问学生在春天光滑的墙壁和粗糙的墙壁哪个更容易回潮。然后用弯曲表面上的蒸汽压———开尔文公式解释原因。这种理论与实际应用的结合,可激发学生的学习兴趣,引起学生探求知识的欲望,是物理化学课堂教学获得成功的关键一步。 (3)理论教学与实践教学相结合。物理化学虽然是一门理论学科,但许多定理都是建立在大量的实验基础上,所以物理化学的知识是理论和实验相结合的。为了更好的理解课堂上的理论知识,开设对应的实验课程,这样既能锻炼学生的动手能力,又能加深学生对相关知识的理解程度,而且还能够建立学生对物理化学这门课程的实用性的信心,极大地提高了学生的学习动力。例如,我们讲授化学动力学这一章的一级反应时,讲完理论的同时,开设了“蔗糖水解反应速率常数的测定的实验”,学生普遍反应通过实验对课堂内容有了更深一层次的理解。 2.2优化教学方法和教学手段 (1)加强课前预习与课后复习。物理化学的公式推导过程繁琐,为此非常有必要进行课前预习。课前预习要求学生对将要讲述的内容先浏览一遍,不做具体推算,只要求对重点内容有个初步掌握,等老师讲述时学生的思路能与教师同步,使以后教学活动更易开展。同时知识讲授后还要要求学生经常复习,以免由于公式繁多而混淆或是遗忘,影响后面新知识的学习。在物理化学教学中,作业也是必不可少的教学环节,但作业太多学生疲于应付,太少达不到复习的效果。因此就要求精选习题,做到“少而精”,力求达到事半功倍的效果。同时为了弥补课堂教学时数少而教学内容较多的不足,可根据教学内容的安排,适当选留思考题,然后要求学生课后查资料,以论文格式上交,这样既锻炼了学生的写作能力,又提高了学生的积极性。 (2)改进教学方法和教学手段。在教学方法上,我们改进单一的讲授法,采用启发式、讨论式、互动式教学方法,努力为学生营造一个宽松的学习环境。具体做法是教师精心设计问题,通过提问、回答及组织学生进行讨论,在教师与学生之间形成一种良性互动式的教学模式。在教学手段上,我们采用多媒体教学与板书相结合的形式,使复杂抽象的问题简单化。对于难以讲解或表达的内容,可以运用动画、影片等手段把难以理解的概念形象化,引起学生的兴趣,加深学生的理解。但是多媒体教学也有它的不足之处,多媒体教学讲课速度较快,学生不能及时接受教师讲授的知识,更没有更多的时间做课堂笔记,不利于课后的复习和考试。因此要根据教学内容来确定是否选用多媒体教学。对于那些有图像,需要演示过程的教学内容,例如第六章相图的演示,第十章界面现象的毛细管现象、润湿现象等内容,多媒体教学能够化静为动,把枯涩的问题趣味化,便于学生深入地了解相关知识,能得到很好的教学效果;而对于重要公式的推导方面的教学内容采用板书的形式更合适。只有采用多媒体教学和板书相结合的形式,才能收到最佳的教学效果. 3合理、科学的考核方法 合理、科学的考核方法能够调动学生的学习兴趣和学习动力,提高学生主动学习的能力。签于此,我们结合本校的具体情况和专业特点,摒弃了传统的只以期末考试成绩为标准的考核方式,采用多项合并的方法综合测评。具体测评方法为期末考试成绩占总成绩的70%,体现学生动手能力的实验课程占总成绩的10%,平时成绩占总成绩的20%。平时成绩又分为三部分:出勤率占3分,作业成绩和平时的小测验成绩占12分,参与课堂讨论和随堂回答情况占5分。这样的考核方式明显提高了学生的学习热情,学生能积极参与课堂问题的讨论和回答,改变了物理化学枯燥,沉闷的课堂气氛,大大地提高了教学质量。 4结语 针对我校复合材料专业的具体情况对该专业开设的物理化学课程课堂教学进行了改革,包括教材的选择、课堂效果的整体设计、教学方法和教学手段的改革、课程考核体系的建立等。实践结果证明以上的教学改革方案大大提高了学生的学习兴趣,学生能够积极思考、回答问题,也极大地提高了教学质量。但是教研改革永无止境,我们会继续更深入地进行物理化学教学改革,使之建设成学生更受欢迎的课程。
计算机网络专业论文:计算机网络专业课程教学中的虚拟机技术 摘要:信息技术经过数十年发展,实现了快速的更新换代,信息技术水平的发展取得了显著成效,促使各国致力于信息化,而信息技术的巨大需求有驱使了信息技术的高速发展.网络技术是信息技术的重要组成部分,是高校计算机专业学生必须掌握的一项技能,传统计算机网络专业课程使用的多媒体课件较为落后,实践难度较大,而虚拟机技术在课程教学中的应用则能够有效改变这一现状,为学生提供教学与实践为一体的平台.本文主要对当前计算机网络专业课程教学中虚拟机技术的应用进行探究,并对其具体的应用进行分析. 关键字:计算机网络专业;课程教学;虚拟机技术 计算机专业学生的学习及实践多是在机房内完成,机房成为教学必不可少的教学设备,然而目前高校机房应用环境较为复杂,使用系统较繁多,然而目前高校机房多需要多种操作系统与多种应用环境,因此传统的方法已经无法满足学生上机学习的需要,这就需要探讨新的技术手段来进行解决.虚拟机技术是随着计算机网络发展而衍生的产物,能够有效解决传统教学存在的问题,实现学生高效学习. 1网络专业课程教学存在的问题 对于高校计算机专业而言,机房建设、管理在学生的实验系统中有着很大的比例,由于计算机专业课程较多,因此机房需要安装的系统及软件繁杂,这就导致机房管理及维护难度较大,而学生在学习过程中也需要花费较多的时间来寻找自己需要的软件[1],具体而言,传统机房存在的问题主要有以下几点. 1.1机器太多,学习时间有限 目前高校每个机房配备电脑数都在50台以上,这虽然满足了大班教学的需要,然而无形中浪费了学生学习时间.每台计算机安装一个软件按照1分钟来算,就算所有计算机只安装1个相似软件业需要很长时间,高校机房在整个学期承包了学校所有专业学生的上机需求,几乎没有空白期,因此不可能允许学生在安装软件上浪费那么多时间. 1.2系统恢复难度大 计算机专业的维护课程主要是对硬件的操作,这就需要进行格式化、硬盘分区、配置网络环境、安装系统等破坏性操作,这就导致教学面临着两难的境地.如果在淘汰的计算机上进行试训,则面对这计算机不稳定,实验效果差等问题[2];如果在完好的计算机上操作,那么当前系统就不能用了,而一旦学生配置出现失误,那么计算机恢复成正常状态难度就不较大,别的学生上机需要就受到了影响.而本部分系统被计算机硬盘保护卡拦截,若装Linux系统,课程无法实现. 1.3学生课堂上练习受到限制 在局域网网组网课程中,按照组网的要求,需要多台计算机部署各种不同的服务器,而在网络设备的管理课程及网络设备配置时,需要配置路由器及交换机,从而实现网络互连.在课堂中,一般是将学生分为小组学习,而网络设备在日常的使用及学习中均受到了不同程度的损坏,这就导致学生在学习中无法得到充分的训练,而课后依靠学生来主动联系难度更大.目前高校讲解在网络安全技术课程时,如木马、病毒等仍然依靠理论进行,效果甚微,如果在系统中种植木马病毒供学生学习训练,必然会对系统造成较大的损坏.除了上述存在的主要问题外,计算机专业课程传统教学也存在以下几点问题:①部分课程在学习时主要依靠教师讲解理论知识,因此部分新系统无法演示操作;②多系统、多环境安装难度大,机房需要的系统较多,而新系统不断的更新,这就使得机房需要安装的系统越来越多,像最新的WindowsServer2008R2、Windows7新版本,维护及难度较大[3];③学生在上机时随意安装QQ聊天、电影、视频等软件,不仅学习效果差,而且为管理带来了较大的负担;④多软件版本问题也是一项重要问题,有时学生学习时,即使是同一软件,然而由于课程不同因此需要的版本就不同,同时一个产品的不同版本也无法实现“共存”. 2解决问题的传统解决方案 为了缓解机房管理人员的工作压力,提高机房管理的成效,一般高校机房用计算机都会安装“还原卡”,通过还原卡来实现网络克隆、多系统启动等,从而实现对机房的维护.对于一些普通机房来说这一方法方便且有效,只需要在机房的建设初期将系统安装好,这样当共同网络环境下,一台计算机无法使用时,通过其他任何一台正常工作的计算机,在网络传送功能作用下,将其计算机系统传送到无法正常使用的计算机上,就能够实现安装系统、软件的重新安装,然而这一做法在专业机房并不适用,具体原因有以下几点:①无法完整支持某些系统,目前高校机房内电脑锁使用的还原卡由于时间较早,因此对于Linux操作系统、WindowsServer2003操作系统、Vista等系统并不支持,有的高校还原卡经过更新,能够支持这些操作系统,然而也会导致硬盘空间被占用太多,因此系统还原时速度太慢,无法教学需要.②软件更新耗费时间较长,计算机网络专业使用的专业机房,需要跟上软件更新的步伐,这就导致了软件更新及安装过于频繁,可能过了一个星期就需要对软件进行更新或者安装新的软件,每一个软件的安装都需要完全传送当前的整个系统分区,长期下来必然会损伤硬盘,导致硬盘的使用寿命明显缩短. 3虚拟技术及虚拟机 3.1虚拟化技术 虚拟化技术是较为宽泛的术语,随着计算机网络的发展而发展,虚拟化是指资源的抽象化,是一种逻辑角度出发的资源配置技术,计算机设备在虚拟平台运行,对软硬件资源差异性进行屏蔽的一种技术手段,能够实现物理隔离软硬件,从而最大程度的利用资源,降低运行成本.虚拟机技术的工作原理为:通过在主机操作系统或者计算机硬件上嵌入精简软件层,在对虚拟化管理程序调度时,软件层能够动态透明的公国,保证了不同的操作系统在同一台物理机上的实现.目前虚拟化技术可从应用领域(存储虚拟化、服务器虚拟化、桌面虚拟化及网络虚拟化)及层次角(作系统虚拟化、硬件虚拟化及应用程序虚拟化)两个属性来分类.目前边缘路由及企业核心网络较为普遍的使用网络虚拟化,存储虚拟器能够整合企业的所有存储资源,而客户则通过逻辑存储设备进行访问.服务器虚拟化常使用基于主机的虚拟化技术及全面硬件仿真系统的虚拟机.而在网络专业教学时,主要运用软件模拟器及虚拟机这两项虚拟机技术,有时为了达到更好的仿真效果,会将二者结合起来使用. 3.2虚拟机 虚拟机其实是一种软件,通过已存的系统,由虚拟软件模拟出具有完整硬件系统功能的、运行在完全隔离于主机环境的计算机.虚拟机监视则是在操作系统与物理计算机之间插入的软件抽象层,是实现虚拟机技术的核心.通过虚拟机,能够在一台主机上虚拟出多台计算机,而通过网络后,每个虚拟出的计算机上能够安装类型不同、互不干扰的操作系统.近年来随着网络专业计算机应用的不断发展,一些学校在多媒体教室内、实训室内设备缺少时,广泛应用这一技术.目前使用较为广泛的虚拟机软件主要有的VirtualPC、VMwareWorkstation两种,它们能够支持Win2003、WinXP、Win7、Win8及Vista系统,然而一些较早的CPU并不支持新版本. 3.3虚拟机在教学应用中的优势 教师可通过一台虚拟机主机来创建多台虚拟机,这样教师在课堂上演示教学时更加方便;通过虚拟机技术每个学生都能够得到动手操作的机会,实践能力增强;通过虚拟技术能够实现在单机上组件网络,从而虚拟出近乎真实的网络实训环境;通过网络硬件设备的模拟,可有效节约教学成本;通过虚拟机技术教师能够对更好的进行管理,避免了学生在课堂上进行娱乐活动. 4计算机网络专业课程教学中虚拟机技术的应用 4.1计算机维护实验 课堂上在进行硬盘的格式化、分区、系统安装等操作时,计算机会受到一定的破坏,磁盘容易受到损害.虚拟机教学是通过真实硬盘中的文件形式,无论任何操作,都不会对真实的硬件造成损害.虚拟机系统拥有CPU、BIOS、硬盘及内存等设备,学生在进行常见操作时速度可更快,不仅能够提高学习效果,而且不会对后面课程的正常进行产生影响,同时管理员的工作负担明显减轻. 4.2局域网组网实验 VMware虚拟机共提供三种网络连接模式,其中主机模式下,宿主机能够和虚拟机组成专有的局域网,虚拟系统隔离与真实的网络.桥接模式下,宿主机与虚拟机的IP再同一个局域网内;网络地址转换模式下,虚拟机能够利用网络地址转换这一功能,通过宿主机来对外部网络进行访问.在局域网组网过程中,虚拟机可建立多台互相独立的虚拟主机,在对不同的系统进行操作时,需要依靠网络通信这一途径,同时需要增加虚拟网卡、虚拟交换机等,从而模拟出逼真的网络环境[5]. 4.3网路设备试验管理及设备配置 网络设备配置及管理试验中能够通过真实的交换机及路由器来试验,同时可通过Dynamips、Tracer及Packet等模拟器软件来对教学进行模拟.在网络教学过程中,若需要可结合模拟器软件及虚拟机软件,高度还原实际的完整网络环境的效果.也可与真实的网络结合,在一台模拟机上模拟出与真实环境类似的网络拓扑结构. 4.4网络安全技术试验 网络病毒如木马等主要是依靠网络传播,因此计算机网络专业学生掌握网络安全技术十分必要.在进行网络安全技术的实验中,可在虚拟机上进行,使学生通过木马病毒、网络攻防、Sniffer抓包等实验来提高自己的专业能力,直观掌握病毒知识.教师可模拟黑客攻击的手段及场景,使学生观察黑客攻击的原理,并讨论出解决方案,使其系统掌握安全防御的知识. 5结束语 虚拟化技术弥补了计算机网络专业课程传统教学中的缺陷与不足,是实践教学的高效辅助工具.在专业课程教学时将虚拟机引入,能够减轻管理员的工作强度,增加学生的动手机会,学生能够通过实践来提高自身的专业技能,动手能力及思考能力明显提高,因此为了提高学生的学习兴趣及专业水平,计算机网络专业课程教学中可大力引进虚拟机技术来完善教学. 作者:蒋帅 单位:郑州工业应用技术学院 计算机网络专业论文:技工学校计算机网络专业的发展 摘要:随着因特网的快速发展,社会对计算机网络人才的需要越来越大,但职业学校计算机网络专业的学生却越来越少,原因何在,本文从学校课程的设置、师资队伍的建设及教学目标等多方面存在的问题与对策进行了检讨。 关键词:计算机网络;课程设置;层次教学;多元化教学 一、存在的问题及其原因 目前,我国计算机网络应用越来越广泛,社会对计算机网络应用人才需求很大,而技工学校计算机网络专业的学生对口就业的人数越来越少,同时也导致了招生困难。分析形成上述情况的原因,主要是一些学校计算机网络专业培养的学生特色不突出,学生能力差,不能够很好地胜任各种计算机网络技术岗位的要求,归纳起来主要有如下几点原因: (一)学校生源文化基础差并且纯在较大的差异。技工学校的学生大部分来自初中生,大多数又是升入普通高中无望才选择职业学校学习的。这些学生基础都很薄弱,且他们之间还存在着较大的差异。职业学校如果仍按照传统的《中职教学计划指导方案》或与其类似的教学计划实施教学,效果肯定较差,教学目标难于实现。 (二)课程设置不合理。目前一些技工学校计算机网络专业的专业设置和专业课程的内容以及教学方法上呈现出结构不合理、课程内容及手段相对滞后等现象,造成了教育和社会需求的脱节。目前社会对中等计算机网络技术的人才需求在“网站建设和管理”、“中小型网络互连与网络维护”、“网络组建工程”等这样的岗位上。而职校中这样的课程不多。 (三)师资队伍建设中存在一些问题。根据近几年有关部门进行的中职师资队伍的调查,目前技工师资队伍主要突出的问题为:师资总量严重不足;老师来源渠道单一,主要为高校毕业生,缺少富有实践经验的教师;老师队伍结构不合理,在学历结构、职称结构、年龄结构、文化课和专业课教师比例等方面出现很不合理的比例。 (四)实验、实训设备缺乏。目前很多开设计算机网路专业的职业学校,都没有建立专门的网路实验,有些学校尽管建有这样的实验室,实验室的设备也主要是一些旧设备,而且数量有限,根本胜任不了培养计算机网络应用合格人才的要求。 二、建议措施 (一)教学对象分类及教学目标多元化、分层次,以满足不同类别的学生需求。主要思路是:根据学生的基本素质、实际能力与需求,结合学生的学习动机、学习情感、学习习惯,根据学生中考成绩及特长,将学生分成A、B、C等类,制定多元培养目标,加强文化课、专业课学科教学的针对性,不搞一刀切,实行分层教学。计算机网络专业教材种类多、内容层次差别大,选用教材一定要考虑到学生的实际,尽量采用直观的教学方法,在技能课上让学生多联系、多时间。采取因材施教的方法进行教学,会提高学校教学的效果,较快的效果,较快达到各门课程的教学目的。 (二)制定多元教学目标,根据市场的需要,优化课程设置,进行分层教学。当前我国人才市场急需的计算机应用的领域高等技术应用性人才如下:计算机应用系统的管理与维护、软件开发、程序员、软件测试与维护、计算机网系统规划、安装与配置、网络工程与管理、网站建设与管理、网络信息安全、项目管理、电子商务平台管理人才等。职业学校应根据以上市场的基本情况,结合中职的生源及中职学校的自身条件,选定合适本学校教学的计算机网络技术岗位,如网站建设与管理、中小型网络建设与管理、网络信息安全等作为培养目标。对于以上岗位,分别制定其培养目标。“网站建设与管理”的能力目标位能够胜任一般网站的建设工作及网站的日常维护:“中小型网络的建设与管理”的能力目标为能够胜任中小型网络的建设与日常维护;“网络信息安全”的能力目标为了解信息安全的相关法律与相关知识,掌握基本的网络系统的安全维护能力。对于成绩较差学生主要完成“网站建设与管理”模块的相关课程的学习,这个模块主要学习:“计算机网络基础”、“平面图像处理”、“二维动画设计”、等这样难度不是很大的课程,各门课程的学时可以适当增加,技能训练课上可以反复练习。成绩较好的同学可以完成“网站建设与管理”及“中小型网络建设与管理”俩个模块的学习,对于这部分同学,由于内容增加了很多,各门课程的理论与实践课时都要做合理的安排,课程不要开设太多。成绩很好的同学在以上俩个模块的基础上可以增加“网络信息安全”模块学习。按照这样的方式制定多元化分层次的培养目标,使的学习能力和基础各不相同的同学,毕业后都能够掌握计算机网络技术应用领域的一技之长,在社会上找到合适自己的岗位。 (三)搞好师资质队伍的建设尤其是双师型教师队伍的建设时提教学质量保证。面对师资总量不足、双师型教师官却、专业课教师数量较少这样的情况,可以采用俩条腿走路的方针,一是有计划地进行自培;二是有针对性的引进,尤其是要引进具有实际工作经验的高级人才,成为中职教学中的实验、实训教师。在学校自己培养“双师型”教师的过程中,有计划地安排中青年教师到计算机网络公司挂职锻炼,参与工程项目等多种形式的锻炼学习,并鼓励教师参加计算机网络方面的各种认证,获取各种岗位证书。只有教师自己的技能水平提高了,学校才能培养出合格的计算机网络应用人才。 (四)计算机网络实验实训实施是学校培养技能人才的重要条件。学校必须购置一定的数量的计算机网络实验设备。在资金短缺的情况下,学校也可以走出去,和各种计算机网络应用较为集中的厂矿、公司等(例如网络公司、电信、大型工程等)合作,在校外建设一些相对稳定的生产实习基地。笔者所在的学校以前计算机网络专业的实验实训设备较少,有些课程的实训主要是教师演示为主,学生动手的机会很少,这使得老师上课时学生不认真听,教学效果很差。去年学校通过有关渠道筹集了300多万,购置了计算机和各种网络设备,建成了计算机网络实训室、多媒体应用实训室和网页制作实训室等,现在很多课程都在实训室进行,学生的操作技能得到很大的提高,老师的时间教学能力也得到了锻炼。今年学校计算机网络专业的学生就业和招生都有了很大的起色。计算机网络技术专业是一个社会需求旺盛的专业,只要认真搞好学生的理论与实践教学,认真合理设置好教学计划,搞好师资队伍建设,完善各种网络实验设备,因材施教,职业学校计算机网络专业的前景定会是一片光明。 作者:潘光生 单位:山东省潍坊市昌乐县劳动技工学校 计算机网络专业论文:计算机网络技术专业实践教学体系的构建 摘要:随着科学技术以及互联网的不断发展,社会对于网络型技术人才的需求标准也在发生着变化,并对网络技术专业人员的综合素质提出了更高的要求。这就要求对于计算机网络技术专业在人才培养方面要进行全面的改革,从而适应市场需求。 关键词:就业为导向;高职;计算机网络技术专业;实践教学 高等职业教育的培养目标主要是以社会中职业岗位的实际需要作为培养的依据,同时强调实用性,突出对学生综合实践能力的培养,从而使得学生能够顺利的就业。本文结合目前高职类计算机网络技术专业的教学情况,对实践教学体系的构建进行探讨研究。 一传统高职教学中所存在的问题 (一)内容过于注重理论,而缺乏实践 传统的高职类教学一般都偏重于理论的研究,忽视实践。在具体的教学过程中,大部分的内容都是在讲解理论基础,对于计算机网络技术的实践则是一笔带过,从而在一定程度上造成了学生在学完这门学科时还是不知道如何去应用。特别是对于一些实践项目内容涉及到了网络设备、网络环境等,如果按照教程来完成相应的实践操作很难实现,因此学生往往不知道如何来操作,从而影响到了学生学习的积极性。 (二)陈旧的知识缺乏时代感 随着近几年来互联网技术的快速发展,其相关的知识也日新月异,但对于高职类的教学内容却还是相对陈旧,不能够在教学过程中及时的反映新的知识与新的技术。甚至还有的学校还在沿用着十几年前被淘汰的互联网技术与理论,从而导致了学校所培养出的人才知识储备具有一定的滞后性,因而这样培养出来的人才,无法满足于企业发展过程所不断出现的新变化与新的要求。 (三)计算机网络技术专业教学体系缺乏整体性 传统高职学校的教学过程都是按照教材的编排顺序来进行按部就班的教学,对于整个知识点前后的衔接与联系方面表现的比较疏散,从而使得知识点比较孤立,最终导致学生在学习时,也只能孤立的看待问题,缺少了对知识的整体性思维,从而影响到计算机网络的教学效果,加之对相关项目内容的实践,既影响了对学生综合能力的培养,同时也很难将学到的知识进行融会贯通。作为高职类学校,在教学过程中不能够把职业能力的培养相结合,是很难培养出适合社会发展所需的人才。 (四)单一化技能化的老师无法满足高职院校的实践教学的需求 尽管在教育改革制度的背景下,很多的高校都加强的对老师多方面能力培训的力度,但是从整体上来看,我国高职院校的师资水平依然很低,特别是对于具备多技能的“双师型”的老师,由于大部分的老师都缺乏对实践能力的培养与锻炼,因而在教学过程中也无法很好的完成对学生的指导。因此,在具体的计算机网络技术专业实践教学体系中,很容易出现教学内容与实践相脱节,教学内容滞后于知识的更新等情况,严重的影响了对学生整体素质的培养。 (五)对口专业实训基地比较紧缺 每一个高校都有着固定的教育经费,对于学校对口专业的实训基地的建设,一方面学校领导的不重视,另一方面是由于受到学校经费的影响,因而使得高职类院校中,仅有的几个对口专业实训基地而无法满足于众多学生的实践教学的需求,同时也无法加大对学生实践教学力度的培养。除此之外,随着社会的不断发展,用人单位也越来越重视学生的工作经验以及实践动手能力,从而在一定程度上造成了学校在教学过程中过分注重实践教学,或者无法取得预期的实践教学效果。对于目前很多的高职院校,所采用的实践教学一般是组织学生实习,或者是在学校内进行仿真实训,以及组织学生进行课外的实践活动,但尽管如此,在组织学生进行实践的过程中,对学生的管理与培养也只是处于放羊或者是走过场的状态,因此,目前高职学校中紧缺的对口专业实训基地的教学情况,很难完成学生在校期间对职业实践能力的学习与培养,从而导致了学生即使毕业之后,依然无法在短时间内胜任用人单位的岗位工作。 二北部湾经济区的高职生的供求状况 (一)北部湾经济区所需人才的要求 在北部湾经济区的建立同时,也带动了当地的第三产业的迅速发展,随着企业的不断发展,同时也促进了当地的就业情况,随着越来越多的企业选择在北部湾经济区的发展扩大,对人才的需求也急剧增加,特别是对于一些新型的发展起来的第三产业企业,尽管已经通过了各种政策加大了对高级技能型人才的培养与引进,但仍然无法满足于用人单位对人才的需求。并且人才需求的行业多集中于信息传输、计算机服务与软件行业等,目前高职院校所培养的人才在北部湾经济区还处于供不应求的状态,特别是随着互联网技术的飞速发展,有关计算机网络技术专业的人才尤为紧缺。 (二)北部湾经济区的高职生就业效果 尽管北部湾经济区的企业整体上发展都不错,因此很多人企业对于技能型人才的需求量也随着企业的发展扩大而不断增加,本应高职类院校学生的就业情况保持良好,但事实并非如此,在北部湾经济区依然存在着企业找不到符合标准的人才,学生找不到合适的就业岗位等问题,经过相关信息的了解,出现这种情况的主要原因在于用人单位对于所需人才的要求在不断的增加,而由之前的以学习成绩为主慢慢的变成了对学生具体实践能力的重视。而在实际的高职院校的教学过程中,由于对实践的缺乏,导致了很多的毕业生知行脱节的情况。由此可见,作为高职院校,应当把实践教学体系与相关企业人对人才的需要紧密联系在一起,从而培养出用得上、干得好的技能型人才,有效缓解北部湾经济区企业找人难、学生就业难的问题。 三以就业为导向,构建高职计算机网络技术专业实践性教学体系的有效途径 (一)实践教学与理论教学体系合为一体 在教育制度的改革下,高职类院校的教学目标就是以就业为导向,因此,对于高职院校在进行相关专业实践性教学体系的构建时,应当确保所构建的教学体系科学化、合理化以及适时化。首先是以就业为导向的原则,学生毕业的就业情况直接影响着高职院校的生存与发展,因此在计算机网络技术专业实践教学的构建过程中,要与社会与企业的需要相结合,并进行适时的调整,并有效提高学生的就业率;其次就是把不断提高学生的综合职业能力,学校在进行实践教学体系构建时要不断提高学生的实践能力,并加大计算机网络技术专业实践教学力度,重视对学生能力的培养与实践教学的实效性;另外在进行人才培养时,要与当人才市场以及用人单位对人才需求的信息与招聘标准为培养目标,进行适时的调整教学标准,并强调出知识与技能的有机结合,不断提高学生的综合职业能力。 (二)构建优秀的师资队伍 面对紧缺的“双师型”老师,不仅要做到对专业理论知识的传授,同时还要指导专业实践。因此,对于高职院校的老师,要进行内部的挖掘与培养,鼓励老师要通过提升学历、学识等来不断的学习,从而改变传统的单一化的讲授型的课堂,并鼓励老师进入企业进行顶岗实践,使得他们的专业得到锻炼。除此之外,还要不断引进专业的老师,特别是技能方面优异的,有着比较丰富的社会实践经验与行业从业经验,另外,还可以聘用兼职老师或者是客座教授、专家等,从而确保高职院校建立起一支具有实践经验丰富的师资队伍,有效促进高职院校计算机网络技术专业实践教学体系的构建。 (三)实践教学的考核方法,实行职业资格证与职业能力的鉴定 对实践教学结果的检验,是构建实践教学体系的重要环节,其考核方法一是学校对理论知识的掌握与运用能力,以及职业技能与实践能力的形成,进行全面综合的考评,建立起学历资格与职业资格合二为一的职业资格证的制度;二是通过社会的检验,由企业进行来评价,并建立起严格的学生职业技能的鉴定制度,而且学生进入单位后可以很快的进入到工作状态,有效的减少了学生在企业的适应期。 (四)加强实践教材、实验实训环境建设,实行校内仿真实训 实习实训的环境建设是构建高职计算机网络技术专业实践教学体系的物质基础,在教学过程中需要把理念知识与实践相结合,从而提高学生的动手能力,这就需要学校提供实训设备保障,并进行合理的规划与使用,从而为学生提供实践教学服务平台。另外,实践教材的建设也非常重要,在一定程度上影响着学校对人才培养的质量与办学水平,因此,在实践教材的选择上要紧密的结合社会与企业用人的标准,从内容与教学方法上重点突出对学生实践能力的培养,把所学的理论知识与实际相结合,加强学生的实践操作能力,与此同时,注意对新知识、新技术的学习与更新,从而使得学生更好的适应时代的发展。除此之外,高职院校还可以实行校内仿真实训,通过创设出来的职业情境,有助于学生更加积极的主动的投入到学习中,既有助于对理论知识的巩固,又能够有效的把所学的理论知识运用到实践中来。 (五)开展顶岗实习,加强学生的实践能力 学校在开展的顶岗实习过程中,往往会遇到很多问题,例如企业所提供的专业对口的岗位数不多,或者对于顶岗实习的学生老师无法进行一一跟踪,并进行适时的指导。因此,高职院校应当先了解企业对相关专业所提供岗位的要求标准,并在具体的教学过程中进行针对性的知识学习与技能培训。同时,还可以邀请企业的一线从业主管或者是技术骨干到学校进行相关岗位知识的培训讲座,并选择合适的学生到企业进行顶岗实习,从而提高顶岗实习效果,促进北部湾经济区人才紧缺的情况。实践教学体系构成了高职院校中教学活动的重要一部分,而且实践教学体系的构建质量直接影响着高职院校的整体教学效果,以及对人才的培养效果。随着社会的不断发展,对于计算机网络技术专业人才的岗位需求也越来越多,因此,作为高职院校,在具体的教学过程中应当坚持以就业为导向的目标前提下,结合目前社会发展的情况以及学校自身,合理构建计算机网络技术专业实践教学体系,从而提高高职院校对学生专业技能的培养质量,最终提高学生毕业的就业率。 作者:蓝振师 陈忠伟 陈雪 朱家全 彭小英 单位:广西英华国际职业学院 计算机网络专业论文:计算机网络工程专业建设 【摘要】现在很多高校在建设计算机网络工程专业时开始从办学定位和课程等方面改变传统的人才培养模式,中国的计算机领域对物联网的专业人才有很大的需求量,而物联网技术的运用则对高校的计算机网络工程专业的建设提供了新的模式。物联网的技术是通过利用互联网的核心技术,并且充分结合其他学科的优势的一门网络技术,这种技术在现代社会上有很大的使用范围,因此高校要加强技术分析,通过引进该技术来培养该专业的人才。 【关键词】物联网 计算机网络工程专业 学科建设 物联网技术在现代信息技术领域有着独特的优势,引领着互联网在新时代的要求下不断进步,高校在建设计算机网络工程专业的时候需要构建符合技术特点的结构体系,在培养人才的道路上既要利用高校的优势学科,又要明确该学科的发展方向。 1网络工程专业设置物联网方向 物联网技术的自身原理和计算机技术有着很大的共通性,这种网络信息系统有着很强的技术基础,并且在融入高校的相关专业时需要充分分析传感器网络技术,这样学生在学习的过程中才能充分了解该技术的技术构成。通过分析高校计算机网络工程专业的现有状况发现该专业课程主要集中在物联网的网络层和应用层,并且该专业有很多的基础知识是适用于物联网技术的,因此在二者的结合过程中还需要增加感知层方面的知识,这样才能使计算机网络工程专业从整体上具有运用物联网技术的可能性。在高校中设置物联网方向并不是要彻底改变该专业的人才培养目标,教师在开展教学的时候可以适当调整具体的内容,这样使二者有效地结合。在高校的网络工程专业中增设物联网方向要充分考虑当地的市场需求,有些高校只是盲目地效仿其他高校的做法,没有结合自身的师资力量和教材的特色,因此在实践过程中很难制定符合标准的专业培养方案。 2利用高校的学科优势培养网络工程人才 不同区域的市场对于网络人才有着不同的要求,学校在开设物联网技术方向的相关课程时需要建立符合技术特点的课程体系,而课程结构的合理性要根据学校的硬件设备和优势专业来判定。和其他的专业方向一样,网络工程专业也要在自身的发展过程中不断创新,教师在教学过程中不仅要加强专业知识的讲解,而且还要创造一定机会让学生进行实践操作,进行专业的实践训练需要学校提供现代化的实验室,通过实践基地的建设可以提高复合型人才的综合素质。在开展评价工作时要根据行业的具体要求进行,很多计算机行业对于人才的个性化特点有很大的要求,因此学校不仅要通过教学优化学生的知识结构,更要使学生在解决专业问题的时候运用创新的思维方式,这样的方式培养出来的毕业生在工作岗位上才能完成行业的操作。高校在运用物联网技术时需要专门教材的配合,建设有自己特色的教材不仅要求发挥专业教师的作用,而且还可以通过和企业开展合作来加强教材的针对性,专业的教材需要将理论知识和实际运用有效结合,这样才能使培养出来的人才符合岗位的要求。 3完善网络工程专业培养目标和课程内容 3.1专业培养目标 高技能人才不仅要有科学的素养,而且还能从事多领域的技术研发工作,这种应用型的人才在很多行业都有很大的需求,比如说在信息产业和轻工行业。高校物联网技术方向的培养目标包括很多方面技术的掌握,不仅包括通信技术和传感技术,还要有技术推广的能力,这种技术的推广主要表现在学生实践能力的提升。衡量该专业能力的标准有很多方面,其中掌握计算机技术和网络工程的理论是最基础的环节,而物联网感知层的相关知识的获得是制定和实现教学目标的关键关节,除此之外,学生还要学会检索文件,了解一些基本的软件编程程序,综合这些方面可以有效地评价目标的实现程度。 3.2课程设置 物联网方向的课程需要根据现实社会的信息来设置,除了已有的网络层和应用层知识的传授,感知层的相关知识也要纳入到计算机网络技术的课堂中去,网络技术的知识不仅包括原理的分析,还需要了解一些基本程序的设计。对于物联网三个层次的知识的掌握,该专业在课程结构上要突出行业的特点,并且适当增加一些网络课程,比如说无线自组网应用课程,这些课程的加入可以学生的技术处理能力。 3.3专业实验 物联网技术是一门操作性很强的技术,成熟技术能力的掌握需要学校根据自身的特点来设置专业的实验,这样可以让学生有机会巩固自己的理论知识。在进行专业实验时要按照标准的步骤进行,首先要完成毕业实习,在设计课程之前要进行计算机基础练习,企业的生产实习要在学生的论文之前完成。物联网的实验有很多种课程设计,高校可以根据自身的学科优势选择适合自己的课程,比如说网络系统集成课程设计是一种运用很广泛的专业实验。 4结语 综上所述,高校人才培养因物联网应用领域的高速扩张而迎来了新的机遇和挑战。本文通过分析网络工程专业设置物联网方向,结合高校优势学科培养网络工程专业人才的新思路及利用高校的学科优势培养网络工程人才,分析总结出完善网络工程专业培养目标和课程内容。并且社会的发展在各个领域都对物联网的技术有很大的需求,而高校作为专业人才的培养场所要认真分析自己的学科优势,从而为复合型应用人才的培养制定有特色的方案。以上的浅显之见希望能给相关的业内人士提供一点参考借鉴。 作者:帅军 单位:北京经济管理职业学院 计算机网络专业论文:高职计算机网络技术专业实践课程改革 1引言(Introduction) 关于实践教学,目前有两种认识,从广义上讲,凡教授实际工作中所涉及的实践能力和实践知识的教学活动,都应划归为实践教学范畴。狭义地讲,实践教学是在一定实际工作现场的设备或仪器上,并在教师或工作人员的指导下,按照教学要求完成规定的教学任务,达到既定的教学目标的教学活动[1]。本文以计算机网络技术专业《弱电工程制图》实践课程为例,论高职院校实践课程改革的应用与研究。 2《弱电工程制图》课程的内涵(Theconnotationofweakcurrentengineeringdrawingcourse) 弱电工程是指以综合布线为基础,以计算机网络为桥梁,综合配置建筑内的各功能子系统。它包括:建筑设备监控系统(BAS)、信息网络系统(INS)、通信网络系统(CNS)、智能化集成系统(IIS)、安全防范系统(SAS)、火灾报警系统(FAS)、住宅小区智能化(CI)、家庭控制器(HC)以及控制网络系统(CNS)。弱电工程制图是工程实施的主要依据,它必须符合国家标准,并具有规范、统一的图框、图例、符号、字体、线条和标注方式方法。弱电工程制图有三类:弱电系统图:弱电系统中设备和元件的组成,元件之间相互的连接关系及它们的规格、型号、参数等。弱电平面图:决定弱电装置、设备、元件和线路平面布置的图纸,主要包括防盗报警装置平面图、电视监控装置平面图、综合布线平面图等。弱电系统装置原理图:说明弱电设备的功能、作用、原理的图纸,通常用于系统调试,一般由设备厂家负责。《弱电工程制图》是我校计算机网络技术(安防方向)专业中的一门专业核心课。它以AutoCAD2013为计算机辅助设计软件,以国家标准《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2000)、国家建筑标准设计图集(综合布线系统工程设计与施工08X101-3、智能建筑弱电工程设计施工图集97X700)为行业标准与规范,对公共建筑、住宅及小区进行智能化弱电工程设计,如视频监控系统、安全防范系统、火灾自动报警系统等。 3实践教学(Practicalteaching) 3.1国外研究现状分析 在国外,实践教学思想及其发展有着悠久的历史,美国的MIT,很多学生在校期间就参与工业界的实际项目实践,学校被称为是“动手”的地方,学校鼓励学生成为敢于创新、勇于承担风险的“探索者”。德国FH与企业密切合作实践教学办学制度;加拿大的“以能力为中心”的实践教学模式,通过DUCUM分析课程开发为途径设计的实践教学计划;英国的“三明治”的实践教学模式[3]。 3.2国内关于实践教学的研究 经过20余年的发展,我国职业教育实践教学的理论研究和实践探索总体上取得了较大的成功。理论研究和观念层面:实践教学作为职业教育主体教学的地位已经确立;实践教学提高学生素质的作用也逐渐为人们所认可;对实践教学的理论研究已经推向构建中国特色的实践教学体系,进一步发挥和挖掘其功能和作用的阶段。实践探索层面:在借鉴国外职业技术教育实践教学体系构建的基础上,我国职业教育正积极探索建立有自己特点的实践教学体系,并取得了一些成绩。 3.3《弱电工程制图》实践教学 《弱电工程制图》实践教学是以项目为载体基于工作过程系统化的课程体系下进行的教学设计。教学中,引入企业实际项目,学生在能够熟练识读建筑平面图、立面图以及剖面图的基础上,运用弱电工程原理知识,根据国家建筑标准与行业规范,利用计算机辅助软件AutoCAD进行音乐/广播系统、监控系统、消防报警系统等弱电系统设计,完成弱电平面图和弱电系统图的绘制。 4《弱电工程制图》实践教学方案设计(Thedesignofpracticalteachingschemeforweakcurrentengineeringdrawing)通过校企合作,工学结合,基于工作过程系统化的理论研究,对弱电工程制图实践教学进行设计。 4.1与计算机网络技术专业相整合 弱电工程是电力应用的一个分类,普通高校及其他职业学校将弱电工程作为电气或建筑专业的一门专业核心课程;而弱电工程设计,需要通过CAD图纸来进行表达,因此,我们在计算机网络技术专业中开设弱电工程方向的相关课程,使学生能够正确识图建筑平面图,并掌握弱电系统原理知识的基础上,能够利用AutoCAD软件进行弱电工程设计,绘制弱电工程平面图与系统图,如视频监控系统等;因此本课程将电气或建筑中的弱电工程知识与计算机网络技术专业相整合。 4.2基于工作过程系统化的课程体系的重构 职业教育专家姜大源教授认为,“工作过程是在公司中为完成一个工作任务并取得了工作成果而进行的一个完整的工作流程,它是一个动态的,综合的但内部结构又相对固定的系统。”工作过程系统化课程是根据真实的典型的工作过程为基础,对传统的学科体系课程进行解构,在学科体系中去提取适度够用的知识,并与工作过程进行整合,通过系统化和结构化整合设计后的工作过程教学,指导学生逐步经历获取信息、比较决策、拟定计划、实施行动、检查校验、评价反思这样完整思维过程训练的课程。工作过程系统化课程强调真实的工作过程为学习任务,每一个学习任务就是一个完整的工作过程。通过“工作过程系统化”理论研究,完成《弱电工程制图》实践教学课程的开发;专业教师参与企业实际项目,并与教学实践相结合,完成《弱电工程制图》教学内容的重新设计;利用现代信息技术,整合弱电工程制图课堂教学,搭造有效的学习平台,形成新的实践教学模式和教学效果的评价机制,尝试创新课堂教学,提高教学实际效果;成立弱电工程制图工作室,承接企业子项目,教师为企业提供技术服务。 4.3对实践教学的探索 弱电工程设计以弱电工程原理为理论基础课,借助于土木工程建筑识图与制图知识,利用AutoCAD软件绘制弱电工程设计平面图与系统图。其中,建筑、安防、综合布线等行业规范也是弱电工程设计的重要组成部分,对此设计《弱电工程制图》实践教学方案。 5结论(Conclusion) 通过在《弱电工程制图》实践教学中引入工作过程系统化的课程体系,更好地促进高职教育的发展。同时配套核心课程建设的数字化资源建设遵循课程建设标准,利用现代信息技术进行数字形式制作、、使用,以促进教学为最终目的,打造优质数字化教学资源,又快又好地推动职业教育信息化进程。 作者:徐敏 蒋伟梁 单位:无锡旅游商贸高等职业技术学校信息系 计算机网络专业论文:计算机网络专业课程改革论文 1增加学生在课堂上所占话语权的比例 要想提高计算机网络课堂的课堂效率,那么必须要对现有的计算机网络课堂进行相关的课堂改革,使计算机网络专业的课堂能够真正意义上帮助学生建立起属于自身的网络思维,并能够加强对于相关网络专业技能的素养。而要想进行相关计算机网络课堂的改革,那么就要首先从增加学生在课堂上所占话语权的比重开始。计算机网络专业作为一种实践操作要求很强的能力,单纯的进行相关理论知识的学习是很难满足对于学生未来发展需要,所以一定要及时解决学生在学习过程中所遭遇到的各种学习问题,使学生不会因为相关问题和理论知识的不理解而在日后的应用过程中落入到十分尴尬的境地。增加学生的话语权就是要教师适当的减少在课堂上讲课的时间,多多的与学生进行相关的共同与了解,了解学生学习的难点,明白学生希望学习的地方,以免学生跟不上课堂教学的进度,从而耽误到相关计算机网络技术的学习。 2提高教师的专业技能素养 教师作为进行教学最直接的工作者,如果没有较为强大的专业技能素养作为相关教学的基础,那么就很难帮助学生有很大程度上的提高,这也就会使得计算机网络专业的课堂很难具有较高的学习效率,从而耽误了相关学生的学习与提高。计算机网络专业作为一门理论与实践并重的课程,既要求相关老师要具备极高的计算力理论知识素养,又要求老师要有一定的计算机网络实践操作知识,只有这两个方面都能够达到要求的老师才能够帮助学生有很大的帮助。所以,加强相关教师的专业技能素养具有十分重要的意义,而要想加强对于相关专业老师的培养,可以从以下两个方面入手,一是要定时定期组织进行计算机网络专业教学的老师进行相关理论知识的培养,让老师能够明白计算机网络专业教学最新的理论发展潮流,从而能够在实际教学的过程中传授给学生。二是要对计算机网络专业的教师组织考试,让老师不断的有教学上的压力,从而能够不断的进行自身教学技能的培养。 3培养学生计算机网络专业思维的能力 现行的计算机网络专业的培养大多数都是围绕着学生相关专业技能的培养,很少会重视对于相关计算机网络专业思维模式的培养,学生在课堂上所能够学习到的大多数都是技能而不是思维,这样一来当学生离开老师以后就很难再有专业技能上的提高,在计算机网络技术发展迅速的今天,如果不能够建立起自我学习的能力,学生被时代抛弃是注定的,所以一定要加强对于相关专业技能的培养。老师可以从以下方面入手帮助学生建立起相关的计算机网络专业思维。首先,是要在课堂之外注重引导学生对相关计算机网络的书籍进行阅读,使学生能够有一个良好的阅读的习惯。其次,则是要让学生主动的进行相关问题的思考,使学生能够不断的处于一种思考的状态,形成一种习惯。通过这两种方法,学生就可以在很大程度上具有一种思维上的惯性,不断的进行相关理论知识的学习,进而提高自身的学习与思考能力,从而养成属于自身的一种计算机网络专业思维能力。 4结语 计算机网络专业作为当下社会一种热门专业,相关人才的培养也是整个社会所关注的目标,如果不能够培养学生具有良好的专业技能素养和计算机网络思维能力没那么学生就会在社会竞争中落入到下风,不仅如此还会影响到整个计算机网络技术的进步,所以一定要对现有的计算机网络专业课堂进行改革。 作者:李佼辉 于新奇 柳雲莉 单位:黑龙江农业职业技术学院 计算机网络专业论文:计算机网络专业教学探微 1高职计算机网络专业教学中所存在的问题 1.2教学内容缺乏专业特色,针对性不强 随着科学技术的发展,计算机行业的分工越来越细化,社会对人才的需求越来越强调特色,而我们的高职计算机网络教育所学的知识过多,范围太广,没有针对性培养,造成学员就业针对性差,适应能力降低,无法从事专业水平较高的任务。并且计算机行业是个高速发展的行业,而我们的高职计算机教育不注重开发,课程一成不变,闭门造车。所以,我们毕业生感觉好多所学内容与实际存在差距,不能胜任专业技术的工作。 1.3教学方法与途径单一,实践教学环节薄弱 教学目标的高效实现与学校所施行的教学方法以及教学途径有着非常大的关系,纵观世界上较为成功的职业教育模式,无不在教学方法和教学途径上进行了较大的创新性改革。但由于我国高等教育模式的独特性,照搬国外先进的职业教育模式还不足以解决当前我国职业教育所面临的困境。无法形成完整的教育体系,出现重复教学状况,教学成果不明显,教学效率较低等一系列“水土不服”现象层出不穷。我国高职教育的教学途径过于单一,严重偏向于理论教学,社会企业实践机会太少,学生无法通过实践来检验自己的学习效果。长此以往,学生不知道自己所学知识的应用方向,难以将理论知识与实际工作联系起来,严重影响其学习的积极主动性,阻碍其主观能动性的发挥。譬如OSI七层模型部分的教学,这一块理论内容较为枯燥,很多学生在学习的过程中会产生这样的困惑:七层模型用来干什么?它在整个计算机网络中处于何种地位?之所以学生会产生这种困惑,主要是因为该部分内容很难以通过理论讲清楚,学生也难以通过理论知识来形象的构建出来。理论与实践的不一致使得学生无法对理论知识形成一定的感性认识,学与用难以联系起来,很容易出现学完了不知道用在哪。 2高职计算机网络教学改革措施 2.1教学目标以就业为导向,贴近社会与企业的需求 伴随着我国高等职业教育改革的深入,计算机网络专业的教学改革也在慢慢推进。但就目前而言,该专业教学改革还没有取得实质性的进展。我们对学科的分工要求越来越细,当今计算机网络专业的教学目标显得过于笼统,专业的定位不明确,教学目标太模糊。所以我们首当其冲的要解决教学目标和定位问题,高职计算机网络专业教育要贴紧社会与企业的需要,以就业为导向。 2.2教学内容以能力为主导、突出专业技能的培养 根据高职计算机网络专业教育的发展缺乏特色,我们应该结合学生的学习认知水平,能力高低,和就业的岗位对人才知识的需求来整合我们的高职教育,把社会的需求和学生的学习紧密联系起来。并且教学应着重突出专业技能的培养,培养学生的核心技能,这样学生才能很快适应工作岗位的需要,这样的学生就业才有竞争力并且就业后在工作中也能够有更大的发展。 2.3教学方法以行动为导向,加强实际工作能力培养 以学生为主体,激发学生的潜力,使学生自主参与学习,积极创新探索是高职计算机网络专业教育未来的发展方向。我们的高职教育老师应该尽可能去改变以前被动的教育方法,去迎合这种新的高职教育的发展方向。并且,高等职业教育主要培养的是高素质生产一线专业人才,是一种面对企业的定向教育。所培养的学生能否适用于企业的需要是判断高职教育是成功或者失败的唯一标准。所以我们高职计算机网络专业教育必须贴近企业,让教学与生产紧密联系起来。校企合作的模式是职业教育发展的前进方向。 2.4实行网络式教学 以讲授为主的传统教学模式是我国教育制度中一直以来都延续使用的,它比较重视课堂的讲授过程,需要学生对大量的理论知识进行记忆,从而忽略了专业性教学的实际应用教学目的。近些年计算机技术飞速发展,很多先进的教育教学工具媒介开始出现在高校的教育教学环节中。Internet可以说是《计算机网络》最好的教学模型,以网教网能够实现最佳的教学效果。网络上的新技术一时间很难以在教材上出现,毕竟教材的改版还是无法与技术的推进速度相匹配,这些新技术教师就可以通过Internet及时的展现在学生面前。此外,Internet海量的数据库能够给学习者提供充分的学习内容,激发学生最大的学习兴趣。但对于《计算机网络》教学,Internet只是辅助性工具,教师可以用Internet作为模型,向学生教授计算机网络中的多种应用。譬如邮件的发送与接受过程、网页的HTTP设置、IP电话的使用等等。 2.5加强学校网络实验室的建设,给学生提供优越的实验环境 众所周知《计算机网络》课程教学,实验室是关键,是课程教学质量的保证。虽然当前很多职业院校难以拿出资金来完善实验室配置,但为了提高学生的实践能力,为了帮助更多的学生更好的就业,学校在资金投入上一定要有侧重点,根据学校课程教学的需要来相应的完善实验室配套设施,优先升级实验室硬件。 作者:李冬根 单位:抚州职业技术学院 计算机网络专业论文:提升计算机网络专业人才能力探究 1基于CDIO模式在高职计算机网络专业的研究背景 每个方向均有不同的专业课程支撑。特别是实践课程在高职三年的学习中占了很大的比例。使用CDIO模式对实践课程的改革可以让学生在“学中做”、“做中学”。这样既提升了学生的动手能力,同时学生通过先构思再设计后实现的方式激发了学生的创造力。与其他的应用型专业相同,网络技术专业面临的最大问题是学生的就业问题。学生在学校学的知识很难应用到实际的工程中去,甚至一些学生在找到一份工作后又不得不参加职业技能培训。近两年来笔者和本教研室的老师们针对08、09、10级的学生参照CDIO模式对专业课程体系、人才培养模式、校企合作等课题进行了一些探索。 2用CDIO模式改造传统的网络专业教学模式 该文针对高职网络专业中的一个方向“网络工程与网络管理”为例来论述CDIO模式在教学改革中的影响。CDIO模式注重学生实践能力的培养,目标是让学生参与真实的工程实践环节的每一个步骤(包括工程构思、工程设计、工程施工等)[4]。实行“网络工程与网络管理”方向课程体系的一体化教学时基于该方向的核心课程群来建造的。首先,把分散在该方向的核心课程知识有机的结合在一起,使学生不是在孤立的学习某个知识点,而是通过工程实践来获得该领域的综合知识。在学习知识的同时获得人际交往、团队合作等方面的能力。 2.1用CDIO模式改造网络专业传统课程 笔者以该方向中的一门核心课程《网络设备与网络管理》为例来阐述CDIO模式如何对传统课程进行改造的。课程设置的岗位能力训练均来自企业实际的工作岗位,通过这些项目的训练学生能较快的适应企业网络管理员和网络工程师的职位。在建立该课程的教学体系及教学目标时,笔者及教研室的老师去参观调研了一些中小型企业。了解该单位的用人需求,同时邀请企业的相关技术人员参与教学环节和考核环节的设置。本课程共分为8个训练工程项目其中包括38个训练情境。课程项目一从认识计算机网络的各种常用设备开始,如:双绞线、光纤、光纤收发器、交换机、路由器等设备。当学生对这些设备的特性和用途有了初步认识后,课程会安排一次设备到货验收的模拟场景。学生在对设备验收的过程中进一步的了解和使用常用的网络设备。 课程项目二为构建一个小型的局域网,该项目主要解决用户节点在50个以下的小型网络的组网和建网工作。学生在组建网络之前需要经过思考,设计出一个简单的网络拓扑结构,并使用工具软件实现。接着学生从最简单的网线做起,动手做出各个类型的网线(包括光纤的制作)。让学生了解简单的HUB、二层交换机的安装配置及其标准。该项目理论课程结束后,让学生分组构思不同的拓扑结构进行小型企业网络的设计安装与调试。课程项目三为一个校园局域网的构建,该项目首先带学生参观学院的中心机房。在机房中给学生讲解学院的网络拓扑结构图和所使用的核心交换机型号。学院的网络管理员和教师共同授课给学生讲解在校园网内如何配置核心交换机、汇聚层交换机、接入层交换机。同时学院的网络管理员结合平时的工作经历给学生讲解如何维护和管理校园网。在理论课程结束后,学生在实践课程中分组规划不同拓扑的校园网并实现。课程项目四教师带学生去参观一个规模在200人左右的公司,请企业专家来给学生讲解构建中型企业网络所需用到的网络设备及其配置。在参观结束后学生同样进行分组,设计实验方案来验证静态路由、RIP/OSPF等路由协议。在完成这些根据CDIO模式设计的工程训练项目后,学生不仅能够理解中小型局域网的配置与维护还可以在参观和企业教师的讲解下,了解企业对于网络人才的需求和企业岗位的职责。同时,实践项目不仅培养了学生的动手能力,让学生在“做中学”还培养了他们的协同工作的能力。 2.2以CDIO理念建立校内(外)实训基地学生 通过在校的基础知识培养、职业基础能力培养、职业核心能力培养后于三年级的第二学期进入企业顶岗实习阶段。这个培养阶段为学生真正进入企业的提供了一个过渡的平台。与本专业签订顶岗实习协议的企业有20多家,不仅有像H3C、华为、TP-LINK这样的大型企业,还有规模在10人左右的小型企业。以杭州H3C公司为例,该公司在本专业设有“H3C网络学院”,学生在大二的课程中即可学习该企业的认证课程,学习后经过考试还可以获得该企业的网络工程师认证。在顶岗实习中,有些学生在该企业完成顶岗实习环节,学生通过自身的努力毕业后可以留在该单位任讲师、工程师等职务。同时学生还可以自己创业发展,学校也给学生创业提供了相应的孵化器。在与这些企业签订顶岗实习协议时,学院要求企业同样按照CDIO的模式对这些顶岗实习学生进行培养。并给这些学生安排相应的校外指导教师,让学生对企业的真实项目进行构思、设计、实现和运作。同时,可以将企业作为学校的校外实训基地,也可以在校内建立该企业的实习基地。这样可以加强与企业在人才培养上的共赢。在校内,如果学生在孵化器内创业,学院同样安排专业教师在各个方面给学生以指导。 2.3以CDIO理念提升教师业务能力和工程实践能力 网络教研室的教师基本都是接受传统的本科及研究生教育,在各自领域的专业知识和科研能力都比较强。但由于大多数教师没有企业的工作经历,做实际工程的经验非常有限。为了更好的推进CDIO在本专业的实施,学院要求专业教师每两年必须去企业参加顶岗实践半年。教师在企业中结合工程实践,把原本理论性的东西实践化,更重要的是学到了很多工程实践的经验。网络专业为了配合CDIO理念的实施,加强师资队伍建设。学院对本教研室的教师提出了一些要求:1)定期邀请在企业生产一线的工程师在学院讲课,并选聘“企业骨干教师”和“企业专业带头人”参与教学计划和课程改革。2)选派一线教师去国内职教先进地区参观考察,并每年利用暑假选派教师到国外学习先进职教经验。3)学院在职称评审、评奖评优上向有企业工作经验的人员倾斜。目前,网络教研室的专业教师都积极参加一些知名企业的培训项目(如:华为的TD-SCDMA国培项目等),并积极参加企业的顶岗实习来提升自己的工程实践经验。在近两年来,网络专业教师使用CDIO教学模式取得了一定的教学成果,指导的学生多次在省级、国家级职业技能大赛中获得优异成绩。 3总结 CDIO模式在高职教育改革中是一个新事物,当前各个高职院校对CDIO模式应用也处于探索阶段。我院计算机网络技术专业于2010年来推进CDIO模式的改革以来,建立了一批实训基地,推进了一些课程的改革,取得了一些成果。但在学生创新能力培养、课程评价体系建设、校企合作等方面仍需进一步探索。相信我们通过CDIO模式改革使学生能更好的融入企业,同时也希望我们的工作能对我国的高职教育改革起到积极推动作用。 作者:袁学松 方继才 张静 单位:安徽机电职业技术学院 计算机网络专业论文:计算机网络工程专业建设优化策略 摘要:新时期背景下,高校计算机网络工程专业在全面建设的过程中,已积极转变了原有人才培养模式,尤其是设置计算机领域的发展,对于物联网专业人才的需求不断增加。物联网技术的广泛应用,一定程度上推动了高校计算机网络工程专业的进一步建设。以互联网技术为核心而发展起来的物联网技术与其他多种学科优势相互结合,成为新型的网络技术。该技术实际使用的范围较为广泛,所以,作为专业人才培养基地的高等院校也同样需要强化技术分析,积极应用物联网技术全面培养计算机网络工程专业人才。基于此,将物联网技术作为研究背景,重点阐述了计算机网络工程专业的建设途径,以期有所帮助。 关键词:物联网技术;计算机网络工程专业;学科建设 现代社会发展过程中,对于计算机网络专业人才的培养力度不断加大,究其原因,科学技术创新速度加快,若国内科技产业发展水平不高,则会直接影响我国在国际范围内的地位与经济实力,也同样会制约国家发展与进步。为此,对于计算机网络专业技术人才的需求量必然会增加。在这种情况下,国内高校对于计算机网络专业人才教育与培养给予了高度的重视,要想培养出专业的计算机人才,大部分高等院校计算机网络工程专业的建设都引入了物联网技术,并且确定了该专业建设方向与目标。 1计算机网络工程建设现状 目前,国内已高度重视物联网技术在计算机网络工程建设中的应用,但是通过计算机网络工程的建设状况可以发现,计算机网络工程在实际建设方面仍存在诸多不完善的地方。其中,绝大部分高等院校专业课程体系并不健全,而且教学规划并不科学与合理,物联网技术方面的师资严重不足,甚至在实验室设备方面也有待完善。以上问题都对国内物联网技术专业人才的教育以及培养产生了直接的影响[1]。除此之外,还有很多高校对于计算机网络工程课程并不重视,形式化严重。根据上述研究与分析可以发现,这也是国内计算机人才缺失的根本原因。为此,要想实现高等院校对物联网技术的充分利用,确保计算机网络工程项目得以科学合理地建设,就必须要高度重视专业人才的培养,有效采用正确方法,不断增强高等院校观念与意识。因为高等院校是计算机专业人才集中的场所,因而必须要发挥自身的主导性作用,以保证学生能够更主动地探索计算机网络工程的建设途径,实现该专业的全面可持续发展。 2基于物联网技术的计算机网络工程专业建设路径 2.1物联网发展方向的确定 物联网技术与互联网技术之间存在紧密的联系,在物联网技术当中包含互联网技术,同样也包含射频标签与传感器网络技术,有效地实现了物和物以及人和物之间的智能化沟通与对话,同时构建现代化网络信息系统[2]。以物联网技术为切入点展开分析,要想实现物联网技术的全面发展,就一定要有计算机设计作为重要基础,因为计算机学科是推动物联网知识完善的前提。站在物联网技术结构角度分析,物联网技术可以细化成三个层次,即感知层、网络层与应用层。实际研究结果表明,传统计算机网络工程专业的建设更关注对学生计算机软件开发与应用的引导,通常都是将设计和搭建作为核心,营造计算机网络的教学氛围。在教育教学实践中,物联网技术在计算机网络工程建设中并未得到充分运用,反而是传统的计算机网络工程专业更为突出[3]。所以,要想将物联网技术的作用充分发挥出来,那么专业工作人员不仅仅需要掌握与物联网技术相关的知识以及资料,同样也应确定物联网技术未来发展的具体方向,正确认识物联网技术在计算机网络工程中的重要作用,同时补充应用层以及感知层的知识内容。在此基础上,专业人员还需要合理借鉴传统计算机网络工程具备的优良特点,有机融入物联网技术,进而不断调整并改善计算机网络专业的课程内容,全面培养物联网技术的专业人才。 2.2计算机网络工程专业人才的全面培养 现阶段,我国社会的局势变化速度较快,而在发展的过程中高度重视各方面人才培养,特别是计算机专业人才培养,已逐渐成为国民关注的重点。但是,因为不同高等院校的侧重点存在差异,因而在计算机网络工程教学方面同样存在不同之处[4]。在这种情况下,培养计算机网络工程专业人才时,教育部门必须要构建更为健全的教育教学机制,同时配备充足软件设施以及硬件设施。另外,因物联网技术的实践应用范围较广,所以高等院校在计算机网络工程教学实施的过程中,必须要深入分析物联网技术,同时构建独具特色的教学模式,必须保证计算机网络工程教学形式改革的合理性,并且因地制宜,才能够更进一步创新教学的内容和方法,以保证调动起计算机专业学生学习的积极性,更积极地参与实践教学。这样一来,基于物联网技术构建计算机网络技术工程并培养专业人才才能够取得更为理想的成绩。 2.3网络工程培养模式的建立与健全 要想进一步提高计算机网络工程项目的建设效率,高等院校则需要在实践过程中形成更加完整与健全的网络工程培养模式。根据实践研究结果可以发现,网络工程的培养模式的具体组成有四个部分,即人才专业地位、创新能力的培养、人才培养模式的评价机制以及知识结构[5]。而在以上四个组成部分当中,创新能力与人才培养模式的评价机制占据重要的地位。究其原因,高等院校只有全面创新自身的思想观念,才能够与时展需求相适应,进而构建更具特色优势的网络模式,正确指导并教育计算机网络专业学生,全面培养学生的创新思维能力与自主学习能力。也只有人才培养模式评价机制更加完善,才能够及时发现高等院校培养模式存在的问题,及时采取措施予以弥补。科学合理的教学模式可以为学生提供高质量的教学内容,培养学生的综合能力。以某高等院校为例,其内部设立了“食品营养与安全”以及“工业发酵微生物”等重点实验室以及教育部,并且在食品科学以及生物工程等相关领域取得了理想的研究成果。基于该院校所具备的优势学科,即食品与生物工程,计算机学院网络工程专业就可以将食品安全和生物发酵控制物联网作为应用领域,与食品学院以及生物学院中的专业教学资源相互结合,拓展网络工程专业培养的方向。而在诸多学科交叉与融合的基础上,将轻工行业物联网的应用作为主要特色,构建计算机网络工程专业培养机制。 3基于物联网技术的计算机网络工程专业建设优化策略 物联网技术的运用并不仅局限在计算机网络工程建设过程中,同样可以将其融入到其他专业当中。为此,各高等院校应积极构建更具特色与优势的网络工程建设培养系统[6]。与培养的实际状况以及资料数据相互结合,确定物联网技术的具体培养目标,全面创新课程体系。除此之外,还应与时俱进,充分考虑科学技术发生的变化,适当调整计算机教学大纲,有效补充传统教学方案内容,以保证为学生创造更加理想的学习条件,确保教育教学的特色,在毕业以后学生能够彰显自身实力,提高就业能力以及市场竞争实力。 3.1计算机网络工程专业培养目标 基于物联网技术,计算机网络工程专业的建设应将现代信息处理技术作为重要对象,全面培养学生的科学素养,以保证学生可以在毕业以后将物联网技术应用在轻工行业、科研单位以及信息产业中,成长为更具专业行业知识与技能的应用型人才。在此过程中,需有效培养学生的通信技术、传感技术以及网络技术等基本理论以及应用能力,以实现系统化地集成和技术的开发、应用、推广,提高自身的物联网工程实践水平。对于学生的专业能力培养需要满足以下要求:(1)掌握计算机科学和技术、网络工程等方面的理论以及方法,并具备丰富的基础理论知识;(2)全面掌握传感器技术以及无线通信等相关物联网感知层关键技术的知识以及技能;(3)具有各种类型网络系统运维能力,并具备较高水平的分析、开发以及设计的能力,同时软件编程的能力要突出;(4)可以从事轻工行业中物联网领域的科学研究;(5)深入了解计算机网络与物联网行业的发展动态以及技术标准,熟悉与掌握资料查询以及文献检索的基本方法,能够通过互联网的合理运用获得所需信息内容,并具备信息获取的能力[7]。 3.2计算机网络工程专业的主干课程 对于计算机网络工程专业而言,其物联网方面的课程设置应将专业的培养目标作为重点方向,全面提升学生的动手能力,强化其创新思维。而学生则能够在学习计算机网络和物联网基本理论与知识的过程中,掌握网络分析以及设计方法,同样具备灵活应用物联网的技能。在物联网当中,感知层的作用就是感知并采集现实世界当中的信息,所以,网络工程专业的物联网课程设置应将当前计算机物理层课程作为重要基础,有效结合通信原理、射频技术、传感器技术以及无线通信等多方面的课程内容,使学生能够更深入地理解与物联网感知层相关的理论知识。而针对物联网的网络层,在传统网络工程专业中,已涵盖大部分知识内容,只需将无线传感网络与自组网的理论课程融入其中,即可有效增强学生对于物联网网络层的理解与认知。对于物联网的应用层,其重要的作用就是可以考虑各个行业发展的具体需求构建信息管理平台,同时充分结合行业应用的具体特点,集成相关的内容服务。与应用层特点相互结合,各个院校能够与自身的优势学科相互结合,进而设置具有独特行业特色的物联网信息处理技术、物联网应用程序设计以及无线自组网的应用等相关课程教学[8]。与物联网安全技术相关的课程并不仅仅包含物联网中的三个层次,同样也包含嵌入式知识课程内容。综合性考虑既有网络工程专业课程设置,计算机网络工程专业的物联网课程所包含的内容主要有:网络程序的设计、物联网应用程序的设计、计算机组成原理、离散数学、物联网安全技术、数据结构、数据库原理、网络系统的集成、计算机网络、网络管理、物联网信息处理技术、射频技术和无线通信等。 3.3计算机网络工程专业的专业实验 通过设置专业实验,能够全面培养学生计算机网络技术以及物联网技术的学习与开发能力,并构建综合性平台,以保证学生自身的动手能力与创新能力得到全面提升,使其更加熟悉与了解网络工程以及物联网原理与实践应用。网络工程专业实践环节主要包含了五个部分,即毕业实习阶段、计算机基础练习阶段、课程设计阶段、生产实习阶段与毕业设计阶段。而对于专业实验而言,则主要有面向对象课程的设计、无线传感器网络课程的设计、物联网综合应用课程的设计以及数据结构和C语言课程的设计等。 4结语 综上所述,在物联网时代背景下,物联网技术将被广泛应用在社会各个领域当中,而人才培养是推动该行业发展的根本要素,所以,要想满足物联网行业对于复合型人才的实际需求,有必要深入分析并探讨物联网技术基础上的计算机网络工程专业建设,同时应有效结合传统的网络工程专业和学校内部优势学科,在有机整合跨学科专业资源的基础上,积极成立更具行业特色的应用创新人才的培养模式。本文针对计算机网络工程专业的物联网人才培养目标、主干课程以及创新能力培养方式以及培养模式评价机制展开了深入探讨,进一步推动了高等院校网络工程专业的全面可持续发展,同样也使得高等院校计算机网络专业的发展方向更加明确与合理。 作者:陆俊任 单位:广西大学行健文理学院 计算机网络专业论文:电子信息类专业计算机网络论文 1实验教学内容和形式的研究 为提高实验教学的质量,针对以上存在的问题,笔者从实验教学的内容和形式两方面对计算机网络实验教学进行研究和探索。结合计算机网络课程自身的特点,利用电子信息类专业有限的实验条件,在传统的验证型实验的基础上增加了操作型实验、设计型实验和研究型实验。在实验内容的安排上力求循序渐进,先通过对基础原理的验证型实验和操作型实验来加深对网络原理和技术的理解,提高学生的实际应用能力,进而逐步涉及难度较大的设计型和研究型实验。 1.1验证型实验优化和整合传统的验证型实验,将验证型实验分为初级验证型实验和高级验证型实验。主要用于帮助学生理解网络基本概念如协议、数据帧和算法等,观察和评价网络性能指标。初级验证型实验主要利用网络协议分析工具截获网络中传送的数据包,验证网络上数据包的基本结构,通过观察分析数据包的传送认识和理解协议的运行机制。高级验证型实验依托网络仿真软件进行,首先由教师给出实验的仿真核心源代码,学生根据教师的讲解及关键部分的提示对网络仿真脚本做相应的修改后运行,利用网络仿真软件中的可视化工具观察网络协议运行过程的动画演示。在高级验证型实验中学生还可以通过修改某一参数观察网络各性能指标的变化,分析比较仿真结果,领会协议和算法的含义。以Wireshark软件抓取网络上的数据包为例实现初级验证型实验。该实验的硬件配置要求比较低,配备网卡的PC机和局域网环境即可,操作系统Windows2000或者XP都可以。通过Wireshark软件抓取网络上的数据包,可以得到封包的详细信息[3],如物理层的数据帧概况Frame、数据链路层以太网帧头部信息EthernetII、互联网层IP包头部信息InternetProtocolVersion4、传输层TCP的数据段头部信息TransmissionControlProtocol和应用层的信息HTTP协议HypertextTransferProtocol等。学生可以通过每层捕获的数据包清楚地验证数据包头部信息的嵌套,数据帧或包的格式,进而理解网络协议分层的意义。为了提高学生独立分析能力,而不是被动验证所学知识,可以用Wireshark捕获到的实验数据分析TCP/IP连接的三次握手情况,识别Wireshark截获到了三次握手的三个数据包。高级验证型实验中的网络仿真软件目前使用较多的有OPNET、Matlab、NS2和OMnet++等。由于NS2是开放源码的网络仿真平台,不需要额外付费,可以运行在Linux或Windows操作系统上,能够在计算机网络各个层次上模拟网络运行,并支持目前计算机网络教材中出现的大多数有线和无线网络协议,所以可选择NS2作为高级验证型实验的主要软件工具。以NS2为网络仿真软件的高级验证型实验的硬件配置要求比较低,配备网卡的PC机。如果现有实验室的PC机已有Windows系统,又想在Linux下运行NS2仿真,可在PC机的现有操作系统上安装虚拟机,虚拟机上再安装Linux操作系统运行NS2即可。在运用NS2做高级验证型实验时,重点是验证网络协议或算法的动态运行和变化过程。由教师给出TCL脚本实现对模拟仿真场景的产生和控制,并对关键控制部分进行详细讲解。学生依据图1所示实验流程完成实验。在这个实验阶段,学生一般不具备独立编写网络控制脚本的能力,对NS2网络仿真软件使用不熟练,所以学生主要是观察和验证已有网络协议的运行过程,修改关键网络仿真参数,通过观看动画演示和分析NS2的跟踪记录文件,得到网络性能如何变化,深层次领会网络协议和算法。 1.2操作性实验为提高学生的动手能力,突出电子信息类专业注重学生实践能力的培养,可在传统网络实验的基础上增加操作性实验,适当购置一些计算机网络实验的硬件设备,如双绞线夹线钳、双绞线测试工具、小型路由器、网络检测设备等,针对性地开设一些必要的计算机网络硬件实验,如网络线缆的制作与测试、网卡等一些常用设备的安装、设置及使用,路由器的设置、小型局域网的配置等。操作性实验不仅能增强学生实际操作能力,还能激发学生的学习兴趣,真正达到学以致用的目的。操作性实验包括3个步骤:①布线实验。主要是掌握双绞线的制作与连接,使学生明白双绞线与直通线的不同点,能够使用测试仪测试网线,制作出合格的双绞线[5]。②组网和建网实验。主要是掌握如何利用小型路由器、PC机和在步骤①做好的网线连接形成一个小型局域网。通过这一步实验,使学生能够掌握路由器的基本配置、路由器的级联方法、理解冲突域的概念等。③测试和管理网络。主要是掌握常用网络测试命令的应用,如Ping命令、Tracert命令、ipconfig命令等。对学生在步骤②中组成的一个网络运用基本的网络测试命令进行网络测试和管理。在传统的计算机网络实验中,常用网络测试命令通常都放在验证型实验中,学生实验的目的性不强,通常是把每一个测试命令敲一遍看看结果就结束实验,大约20分钟不到就可以完成,实验的效果不佳。将基本网络测试命令的运用放在操作型实验中,可让学生有针对性地对自己布线和组网成功的网络进行测试,检查网络是否连接成功,如何通过命令修改网络配置等。这样学生做实验的兴趣比较浓厚,也达到学以致用的目的。在操作性实验结束之后建议学生在家里组建自己的有线或无线小型局域网通过ADSL上Internet,也可以鼓励学生实验在笔记本上配置无线AP(接入访问点),手机接入WiFi的方法,进一步巩固实验内容。 1.3设计型实验电子信息类学生一般要具备一定的网络应用软件开发能力,因此设计性实验是电子信息类学生计算机网络实验不可缺少的一部分。设计性实验的主要目的是让学生能够编写简单的网络通信程序,掌握网络基本编程技巧。计算机网络课程通常在电子信息类专业的大三和大四开设,此时学生一般都已熟练掌握一门程序设计语言,如C语言和Java语言,学生具备顺利掌握网络编程技巧的基础。设计性实验的主要内容是用Socket套接字进行网络程序设计,让学生能运用Winsock提供的API函数接口进行面向连接或无连接的网络程序设计,实现网络数据传输。通过该实验学生可掌握Socket编程的基本方法,进一步深入理解UDP及TCP协议的工作原理,初步掌握TCP和UDP方式的网络编程模式。传统的计算机网络设计性实验通常是侧重网络应用层通信的设计,即实现网络聊天程序,FTP客户端/服务器端程序开发等[6]。电子信息类专业要求学生掌握一定的网络底层通信技术,因此其计算机网络设计性实验需要侧重网络底层的通信实验。针对电子信息类的专业特点,设计型实验主要包括3个部分:①基于Socket的异步串行通信设计。电子信息类的课程设计中会大量用到串口通信测试,可以让学生设计基于Socket的异步串行通信,通过这部分实验不仅让学生了解串口通信的原理,而且有利于学生掌握基本的Socket编程方法。②基于原始套接字的通信设计。电子信息类专业在进行硬件设计特别是嵌入式开发时,通常要对网络的数据链路层和IP层进行开发,而原始套接字可以用来处理数据链路层及IP层数据。这部分实验可以让学生自己设计Ping程序,完成数据链路协议设计和修改等。③基于流式/数据报套接字的客户/服务器通信设计。这部分实验是传统的计算机网络设计性实验的主要内容,目的是让学生掌握基于TCP和UDP方式的网络通信设计,如设计FTP客户服务器程序。 1.4研究型实验研究型实验主要对学有余力的学生利用课余时间进行的自主研究实验,采取2~4人为一组的形式,旨在提高学生运用所学知识解决实际问题的能力,以及培养学生的团队协作能力。在高级验证型实验中学生已对网络仿真软件有了一定的了解和熟悉,通过高级验证型实验学生能了解网络协议的动态工作工程,分析网络性能。研究型实验可以在高级网络验证实验的基础上进一步让学生深入了解如何修改和设计自己的网络协议,并观察、测量和比较其性能的变化。以NS2网络仿真软件为例,图2给出了NS2的网络仿真模型,由上至下可以针对网络层、数据链路层(包括介质访问控制层)和物理层分别展开研究。(1)在网络层上,重点研究动态路由。在有线网络环境中,研究动态路由的路由信息更新过程。以距离矢量算法的动态路由为基础,研究当链路状态发生改变时,静态路由和动态路由之间的差异。在无线网络环境中,在分析无线Adhoc网络路由协议(如DSDV、AODV以及DSR)性能的基础上,进一步修改和设计无线网络路由协议。(2)在数据链路层上,重点研究链路层协议。在研究以太网基本协议(如滑动窗口协议、停止等待协议、CSMA/CD协议等)的基础上尝试修改链路层协议以改善网络在某方面的性能(如吞吐量、延时、数据包投递率等)。(3)物理层上,重点研究无线传播模型和能量模型对无线网络性能的影响,从而为不同网络环境设计不同的无线网络的上层协议。 2结语 计算机网络是一门理论和实践结合非常紧密的课程,计算机网络实验教学具有十分重要的地位,电子信息类专业的计算机网络实验有必要独立设课,规范实验教学,并针对电子信息类专业培养目标更新实验教学内容,因地制宜地引入多种实验教学形式方法。通过实验教学内容和形式的具体实施,笔者完成了两个电子信息类专业教学班的实验教学任务,对比没有实施上述实验教学的班级学生,发现这两个班学生思维更加活跃,对计算机网络的基础理论掌握更加熟练。下一步,将重点考虑培养学生网络通信协议的独立开发能力和综合实践能力。 作者:李晓卉单位:武汉科技大学信息科学与工程学院 计算机网络专业论文:计算机网络专业发展方向 1技工院校计算机网络专业的培养生源对象 对于培养对象的这个问题一直是困扰我,或者是说困扰着我们技工院校教育工作者的一个严肃问题。我们承认有教无类的说法,也自然坚守着教育公平性的原则,但是我们不得不面对的是我们技工院校的生源质量问题。近年来,国家大力扶植职业教育,也相继出台了各种相关政策,一大笔经费投入在了职业教育上,可是我们面对的学生生源素质还是在呈逐渐下滑的趋势,这其中的原因颇多。 第一,中国的学生家长从内心底依旧不认可技工教育。其实中国技工教育在中国的发展可谓是一波三折,从最初的铁饭碗甚至于金饭碗的制造者,到现如今的“没办法总得读个书吧”,把一个出路相对来说“不佳”的学生送入技工院校,这期间的变迁不过20年左右。这里面有国家经济体制改革带来的影响,同时也还是国人不够理性认识技工教育所带来的问题。其实像是在德国这样的国家,职业教育已经深入人心,职业教育带来的社会就业机会是被每一个德国人以及德国企业所认可的。以至于许多德国企业对于从事专业技术工作而非研究性工作的员工,要求他们重新回到职业教育学校进行学习,并承担相应的费用。说道这里就不能不说一下第二个问题。 第二,国内的企业在员工的培养上功利心过强。其实这个问题企业也有其考虑,一个合格员工一旦培养好了,走掉了就是损失,还不如直接招收合格员工,忽略与技工教育合作培养的阶段。这在目前是一个不争的事实,企业一方面希望招收到技术工人,一方面又不愿冒风险投入员工培养的精力,从而也就造成了现在这种技工难求的局面。那么既然企业都不是很重视与技工院校的合作培养模式,又怎么能够给国人家长以信心,将相对较优秀的学生直接送入技工院校呢? 其三,令人心痛的竞争模式——中职、高职与技工院校的竞争。这里面的林林总总譬如说,某地要求初、高中毕业生在未能进入学历教育下一个阶段时,一定要选择本系统(教育系统)的中高职院校进行就读。我相信这不是国家发展职业教育的初衷,作为更有经验的,专业从事技工教育的人社系统技工院校来讲,这种竞争有种血淋淋的味道,仿佛兄弟间一夜竟成为死敌。结果就是,我们技工院校的生源只能来自相对偏远的,缺乏良好的基础教育的地区,或是教育系统中高职院校甚至不愿招收的生源中选择。 2技工院校计算机网络专业培养学生的方向和目标 其实第一点所述只是希望说明,我们技工院校面向的生源素质情况,无谓做其他的争论。基于这种生源质量,我们的培养方向和培养目标就必须更加明确才行。其实,从计算机网络研究领域来看,计算机网络专业培养的学生无非从事“研发”和“应用”两个领域。从我第一点所述的情况,以及我们技工院校对“技工”的培养目标来看,我们技工院校的计算机网络专业培养应当是偏向应用领域的。应用领域也无非有两种方向,一是偏“软”的应用,一是偏“硬”的应用,软件应用和硬件应用实际上对于计算机研究领域来讲也是一个非常普遍的划分方法。还是出于对于学生自身素质和特点的考虑,我认为技工院校计算机网络专业培养学生的方向应当是——计算机网络硬件的应用领域。我们技工院校的计算机网络专业的核心课程在于局域网组网技术、网络综合布线技术、网络操作系统、网络安全技术、交换机和路由器的配置等这几门课程。培养学生的标准应当是基于《线务员——网络综合布线员》和《计算机网络管理员》两套技术标准。从目前的就业形式来看,这两种职业都是行业内紧缺的技术工人。教学内容已经一目了然了,下面就是教学方法的问题了。其实教学方法就是近年来一直推行的——工学一体的一体化教学方法。其实从我个人理解来看,所谓工学一体的一体化教学方法正是基于我们国家目前企业和技工院校开展合作培养模式困难下的一种教学改革探索,因为工学一体的教学方法强调一个模拟教学现实工作场景、环境的一种方式。工学一体这种模式就如同我们的影视作品一样,应当是“源于生活,且高于生活”。我们作为教师,在开发工学一体的一体化课程时,要注意与实践相结合,多与企业一线的从业人员、管理人员沟通,并把典型案例高度的集成到一门课中去,把职业技能、职业道德、企业管理习惯、员工守则等都融入到一门课程中去。我们不再有传统的理论课,所有的理论都是和实践结合在一起,实践中遇到什么难题,相关的理论知识就在实训场地中教授。当然我们在准备教学案列的过程中,对于案例中所涉及的理论知识内容的控制就是检验我们教师的标准,一门好的一体化教学课程所涉及的知识内容同样也应该是循序渐进的。构建工学一体的教学体系,除了开发相应的课程之外,我们还要配套硬件条件。各种先进的教学仪器的选用显得尤为重要。就计算机网络专业来说,我们在进行像综合布线这门课程的过程中,就应当根据实际情况选用模拟墙、接线台等教学仪器,因为我们毕竟不可能真的拿出一栋大楼教给学生进行综合布线练习,但还要模拟出一个环境,那教学仪器就是首选。又如路由和交换的课程教学过程中我们应当尽量以工程实例为原型,把多种技能知识融入其中,相应的我们应该采购一定的网络设备。从以往的教学和竞赛中不难看出,实物的操作训练要远优于模拟器软件的训练,学生最终进行技能等级考核时的通过率也是会呈现显著的大幅度提高。 3结束语 作为一名从事技工教育的工作者,我坚信技工教育的未来会更加辉煌,国人的意识终究会得到改变,技工教育培养出的合格的技工人才会越来越多,技工院校的计算机网络专业发展也会越来越兴旺。(本文来自于《电脑知识与技术》杂志。《电脑知识与技术》杂志简介详见.) 作者:李烨单位:韶关市技师学院 计算机网络专业论文:信息类专业计算机网络教导方法分析 摘要 计算机网络是信息类专业的重要专业基础课,该课程的教学难度大。本文从提高学生的理论水平和实践能力方面做了探讨。 关键词 计算机网络;教学;理论;实践 1 引言 随着计算机网络的飞速发展,计算机网络课程成为高校很多专业的必修课程。由于计算机网络理论性和实践性都很强,同时变化和发展较快,新知识层出不穷,如何在有限的课时内教给学生基本的理论基础和实践技能,对广大教师来说是一个很大的挑战。这里以我校信息类专业计算机网络的教学方法与大家探讨。 2 确定网络协议为教学重点 计算机网络是我校信息类专业的重要专业基础课,属于必修课,学生在学习该课程以前,已经学习了C语言,数据结构等课程。 现在网络技术和通信技术很多时候已经融为一体,所以讲网络原理离不开一些通信知识的介绍,考虑到学生已经学过通信原理之类的课程,对通信知识只需要做简单的复习即可;网络安全现在非常重要,考虑到电子通信专业主要是使用网络,网络安全不是重点,而计算机专业有专门的网络安全课程,所以对网络安全的讲解也是介绍性质。这样,课程的重点自然就是网络协议了。 3 通过实例讲解网络协议 网络协议是计算机网络课程的重点,同时也是难点。往往是老师讲起来费劲,学生学起来吃力,慢慢地有些学生就会失去学习的兴趣。学生虽然天天使用网络,但对网络底层发生的事情知之甚少,所以必须用比较直观的方式来将枯燥的协议数据展现在学生面前。 为了解决上面提出的问题,我们在研究网络数据包的侦听技术的基础上,专门设计了一个网络通信分析与演示系统。该系统通过截获网络上传送的数据包,按照网络协议的层次将每层的二进制数据取出,同时有ASCII码的翻译以及相应的文字说明。通过分析每层协议的二进制数据,就可以清楚地讲述网络协议中的每个字节或者二进制位,ASCII码的翻译主要用于讲解应用层协议。通过直观的演示,学生的概念清楚了。该系统不仅可以分析单个的网络数据包,还可以根据用户要求提取一次完整的网络通信过程中的所有数据包进行分析,这样学生就对网络通信有一个整体的认识,同时对TCP/IP协议体系中高层协议与低层协议的关系有了进一步的了解。 4 让学生动手编写程序 由于学生在学习计算机网络以前,已经学习了C语言,数据结构等课程,因此,我们鼓励学生自己动手编写程序,以加深对相关概念的理解。例如,在讲网卡时,要求学生利用Winpcap开发包列举出计算机上的所有网卡的相关信息;在讲解分布式进程通信时,要求学生自己编写程序实现一个简单的客户/服务器系统,该系统通过socket实现,只要能在客户机和服务器之间交换信息就行,不需要其它的复杂功能。在所有的这些编程作业中,一定要把握好题目的深度和广度,一般来说,只需要达到通过编程加深对相关概念的理解即可,难度较大的问题或者综合性的问题可以等到课程设计时加以解决。 5 通过网络学习网络 计算机网络最大的特点就是协议较多,而且更新很快。我们在课堂上不可能讲解所有的协议,同时也不能保证我们讲解的协议将来不被其它协议替代。因此,授人以鱼不如授人以渔,作为教师,关键的任务是教给学生学习的方法。考虑到实际情况,我们暂时还没有采用英文教材,但网络方面的很多第一手资料都是英文的,教材不可能年年翻新,但知识的更新速度是很快的,有些内容教材上讲的原理虽然不错,但具体内容可能已经不是最新的了。这一点在网络协议方面体现特别明显,所以我们在讲解协议的时候,可以和学生一起查找RFC文档,了解最新的进展,同时对课本没有提及的协议,如果有必要,可以布置作业,要求学生查找RFC文档,同时对协议的关键部分,例如协议的格式,与其它协议的关系等给出相应的中文翻译。 6 注重实验 要真正掌握计算机网络,除了学习网络协议等理论基础知识,动手编写程序加深对协议的理解外,还有一点也不可忽视,那就是实际组网能力的培养。对于高职高专的学生来说,因为他们学习的主要目的是提高动手能力,所以有计算机网络系统集成这门课程。但是本科生的课程体系由于理论课很多,目前没有安排计算机网络系统集成这门课程。大多数本科生将来都是在第一线从事具体工作,实际组网能力非常重要;即使对于少数将来从事计算机网络的理论研究的学生来说,如果没有基本的动手能力,对网络的理解必将受到限制。所以,实验在计算机网络课程中具有很重要的地位。 由于学时所限,实验内容安排不可能面面俱到,一定要突出重点。我们安排了六个实验,分别是交换机的基本配置,虚拟局域网,路由器的基本配置,路由协议RIP和OSPF,防火墙,服务器配置。为了保证实验的效果,要求学生实验前在模拟软件上了解实验的基本内容。同时每个实验都有一部分要求学生自己想办法解决的问题,通过这种方法来了解学生是否真正掌握了实验内容,也避免部分学生不动脑筋,对照实验教材像操作工一样机械地完成任务。对于其它实验,例如网线的制作等,我们提供详细的电子指导文档,让学生自己了解,在生产实习等实践环节再具体操作。 7 总结 本文针对信息类专业计算机网络课程教学方面的问题进行分析,提出了一些解决问题的方法,取得了较好的效果。但教学方法的研究永无止境,以上只是我们的一家之见,肯定有很多不足之处,在此提出只是希望起到抛砖引玉的作用。 计算机网络专业论文:高职院校计算机网络专业实验教学探索 摘要很多高职院校都开设有计算机网络专业,而计算机网络专业教学中很重要的一个部分就是实验教学。本文没有从高职院校缺乏实验设备来进行论述,而是根据实验教学的特点,从开设实验、实验过程、综合实验的角度对网络专业的实验教学进行了一定的探索。 关键词网络专业;高职院校;实验;教学 1引言 实验教学在计算机网络专业的教学中占有非常重要的地位,实验教学进行得好不仅可以巩固相关课程课堂的教学内容,更可以培养学生的专业技能,让学生走上工作岗位后能学有所用。实验教学的开展就需要有专门的网络实验室,而人们对高职院校网络实验室讨论最多的是经费投入的不够、实验设备的不足。诚然,经费和设备直接关系着实验条件的好坏。但如果有了良好的硬件条件是否实验教学就一定会取得非常好的效果?个人认为,实验教学要取得良好的效果硬件条件只是一方面,开设实验、实验过程、综合实验、评价体系这几个方面同样不可或缺。 2以能力为导向设计实验 网络实验的设计要以网络专业学生的最终能力为目标,针对各项能力来设计实验,这样能让学生清楚知道不是为了做实验而做实验,而是为了自己将来走上工作岗位应具备的能力而做实验。每项能力均有相关的实验与之应对,学生应具备的能力及相关实验如下: (1)网络组建方面:网络综合布线能力、局域网络组建能力等。这类实验主要培养学生网络组建实施的能力,即对网络的规模、设备、应用等进行设计,完成网络的组建。这方面的实验有:双绞线缆接头制作实验、简单局域网组建、交换机级连和配置实验、二层交换机的管理IP地址设置实验、三层交换机的带宽控制实验、交换机软件版本升级实验、交换机访问控制列表实验。 (2)网络管理方面:网络设备管理、网络故障、性能管理、网络认证、计费管理能力等方面的能力。这类实验主要培养提高学生的网络管理能力,以应付在工作中会出现的问题。这方面的实验有:交换机的控制口/远程登录方式和Web方式的管理实验、MAC地址的绑定实验、VLAN配置实验、三层交换机的VLAN互通实验、三层交换机接口配置实验、配置基于802.1x的AAA服务实验、配置安全的ACL实验、路由器单臂路由实验、配置动态路由Ospf实验、配置VRRP实验、网络的流量实验、带宽监控维护的实验等。 (3)网络安全监控方面:网络安全监控方面培养学生的网络攻击能力和防护能力,能够应付一定的网络攻击,并且能对安全设备进行配置。这类实验主要是:防火墙的配置实验、网络监听实验、操作系统安全实验、数据备份与灾难恢复实验等。 3重视对实验过程的把握 实验室相比教室而言氛围宽松很多,如果对实验过程不加以重视可能实验课会变成自由活动课。因此,必须制订出一套行之有效的方法来防止这类情况的发生。比如,实验课时间不得做与实验无关的事;教师应随时随机抽查各实验小组的进行情况;对学生的掌握情况进行阶段检查——每隔一段时间随机抽取部分同学检查之前进行过的某个实验,让学生扎扎实实掌握每一个实验。通过对学生实验的监督检查,有利于教师及时发现学生实验存在的问题,促使学生改进。 实验教学的主要目的是巩固理论知识,培养学生的动手操作能力,特别是对应相关职业的解决实际工作问题的能力。最关键的是实验教学主要培养学生面对具体问题独立分析、解决的能力。因此在实验中,要加强对学生排除故障能力的培养。在实验中故意设置故障,让实验小组自行进行解决,老师在旁只提示,不给具体原因。既提高了学生排错的能力,也增强了学生的团队精神。 4综合实验的作用非常关键 实验类型一般有:演示实验、验证实验、操作实验、综合实验、设计实 验、研究实验,其中演示、验证、操作实验为基础性实验,完成较低层次的目标;综合实验、设计实验为高级实验,完成高层次的总目标。前述的单项实验大多是验证性和操作性的实验,学生只是起到机械的验证工作,其中并未加入自己创新的内容。所以当前述的单项实验都完成后,就要进入综合实验阶段。 在综合实验中教师只给出大的方向性的要求,不对具体的问题作出规定。比如,建设某公司局域网综合实验,在这个实验中让学生自行设计网络拓扑,自行设计VLAN划分,自行规划IP,然后利用实验室现有的路由器、交换机、防火墙等设备组建起来。因为利用现有设备学生规划出来的网络是各不相同的,学生自主发挥的余地很大。学生不仅仅只是完成纯物理的网络组建工作,后续的交换机、路由器、防火墙等的配置、IP地址规划、VLAN划分等工作也包含在内。 另外,在综合实验中最容易培养和锻炼学生的排除故障的能力,往往在单项实验中学生按部就班的进行实验,出现问题的机率小一些,到了综合实验后要考虑的问题多了起来,出现故障的机率明显增加了很多,并且往往出现了故障后将导致后续的实验无法进行,所以在综合实验中看到学生忙上忙下,群策群力的情景相当常见。这样充分既调动了学生的积极性,无疑也增强了学生们的团队意识。 5对学生实验教学效果的评价 对实验教学效果的评价是整个实验教学设计中不可或缺的环节,是检验实验教学目标是否实现的重要手段。对网络实验效果的评价形式主要是进行单项与综合实验的评价。如前所述,对学生所做的单项实验进行考核,主要是以实验的完成情况与出现故障是否正确解决来进行评判。这部分的考核当整体评价的40%。占很大比重的是进行综合实验的评价,通过前述的综合实验的实施情况来考察实验效果,除了让学生进行常规配置之外,还应该在环境中设置一定数量、不同形式的故障。让学生根据相关实验所掌握的知识、技能,通过对故障现象的分析、测试,最终排除故障。这部分的评价主要以通过对学生常规配置实验与排除故障实验所用时间两方面来进行,即可实现对学生相关实验的实验效果的评价。 6结束语 实验教学对培养学生的专业技能和重要性是不容置疑的,但在实际教学的工作中也并不是没有任何困难,比如,第一,实验设备的缺乏,建设一个中等规模的网络实验室,少则几十万元,多则几百万,并且由于网络技术的发展很快,产品种类繁多,更新换代频率高,几年以后就要面临实验设备落后,必须追加投资的情况;还有,某些网络实验需要占用大量的时间。比如最简单的网络操作系统安装的实验,一个网络操作系统的完整安装加上常用的服务设置需要几个小时才能完成,而这显然和一节大课只有90分钟相冲突,往往是学生还没做完,下课的时间就已经到了,而这当中大量的时间是浪费在等待机器的安装过程中,学生能做的和能学的东西并不多;最后,就是某些网络环境的不可模拟性。例如广域网互联显然是在实验室中很难真正模拟的;网络布线的实验也是在实验室中无法全部完成的。 计算机网络专业论文:高职计算机网络专业人才培养方案研究与实践 摘要:本文以重庆工程职业技术学院计算机网络专业为例,就人才培养方案的专业定位、理论教学体系、实践教学体系的构建进行了探讨。 关键词:网络专业;培养方案;专业定位;教学体系 我院计算机网络技术专业为重庆市确定的教育教学改革试点专业,自2001年招收三年制高职学生以来,结合重庆市人才市场状况,围绕高职教育人才培养目标,以基本技能为基础,专业技能为重点,注重技术应用和创新能力的培养,不断深化教学改革,建立了以技术应用能力为中心的高职教学体系,初步形成了特色鲜明的人才培养方案。 1找准专业定位,明确专业目标 人才培养方案的设计与制订首先要解决的是人才培养定位问题,这是专业教育的出发点,关系到方向的选择、角色的定位和办学特色。我们认真学习教育部《关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》精神,认真落实“以服务为宗旨,以就业为导向,走产、学、研相结合的发展道路”的办学指导思想,紧贴重庆市经济结构调整和产业发展,围绕如何培养第一线工作的高技能型人才,制定培养方案及课程体系,为专业赋以科学合理的内涵和定位,在把握专业定位时我们从以下四个方面考虑:①培养目标应根据专业职业岗位的需求来制定;②培养规格应围绕职业岗位的工作要求来制定;③课程体系应根据职业岗位工作能力的要求来设置;④实践教学环节应围绕职业岗位的实际环境来开展。因此,准确定位专业面向的主要职业或岗位,会使专业设置的目的更加明确、人才培养的目标更加明晰、毕业生特长更加突出。 为保证专业人才培养与职业岗位需求无缝链接,我们积极推进与行业企业的全方位合作,先后与方正计算机公司、重庆亿展网络集成公司、联想(阳光雨露)信息服务公司、中国煤炭研究总院重庆研究院、重庆港澳大家软件公司和重庆能源投资集团公司等企业开展紧密合作,聘请了来自行业、企业的16名专家和校内专家共同成立了“计算机专业指导委员会”,邀请行业、企业专家直接参与人才培养全过程,定期为专业办学定位,为专业发展“把脉”, 一起研究制定专业的培养方案,不断了解企业对人才培养规格的要求,努力把行业企业对人才的素质和职业能力的要求转化成技术教育的课堂内容,始终把满足社会对技术应用型人才的需求作为教学改革的出发点,适时调整人才培养方案。 例如,2005年我们从重庆市及西南地区煤炭行业调研中获息,有3000多家煤炭生产企业急需矿井安全监控网络、产量监控网络的安装、调试、维护人员,由于人才的极度缺乏,造成当时的矿井安全监控网络有名无实。根据这一情况,我们及时调整专业结构,在现有计算机网络专业的基础上,为新的产业岗位提供新的就业知识和技术支撑,增设了相关的煤炭企业专业课程,使计算机网络专业能更主动适应市场需要,满足生产、建设、管理、服务第一线高技能应用型人才的需求。因此,近两年来计算机网络专业毕业生因“专业知识牢、动手能力强、适应范围宽”而受到用人单位的普遍欢迎。 通过几年的市场跟踪调研,经过反复研究与实践,我们把计算机网络专业定位在“以就业为导向,以服务为宗旨,以产学结合为途径,面向重庆市区域经济发展和煤炭生产企业,培养德、智、体、美全面发展,适应生产、建设一线,能够胜任计算机网络岗位的高技能应用型工程技术人才”。 我们认为,这个定位符合重庆市高职计算机网络专业的实际和发展趋势,突出了区域特色,渗透了与行业的结合,同时也具有动态性与前瞻性,实现了人才培养与市场需求的有机接轨,有利于专业长期、稳定的建设和发展。 2人才培养方案的理论教学体系构建 改革理论教学体系,优化课程内容,是高职计算机网络专业培养模式改革的核心内容之一,也是教学改革的重点和难点。我们坚持“知识、能力、素质”三位一体,注重课程体系的职业性和开放性,本着精简、合并、优化的 原则进行课程内容的更新改造,构建和完善以提高基础理论和基础知识质量为目标的理论课程体系。 (1) 整合部分课程,调整知识结构。从培养计算机网络高技能应用型人才出发,我们对原有必修课程进行了整合,对基础课程内容以“必需、够用”为度,删减与专业教学内容中没有直接关系的课程内容,同时从人的可持续发展和全面发展的高度理解基础理论“必需、够用”的原则,在众多基础知识中圈定最为核心和基础的内容,在知识传授与激发创造性之间求取平衡;对专业课程内容以掌握概念和强化应用为主,增加适应专业发展的新技术和岗位需要的课程内容,如将煤矿安全、煤矿产量监控网络技术等内容融合在课程体系中。经过整合后的课程,课程内容更具有实用性和针对性,课程的教学内容、教学课时及课程设置更加符合人才培养目标。 (2) 以“网络工程与管理”的核心能力及工作过程为依据,构建“大平台+小模块”的课程体系。我们在调研的基础上进行职业岗位工作分析,建立了专业基础课大平台和由专业指导委员会研究设置的专业方向课程小模块的课程体系。各个小模块的课程既相对独立又有机统一,学生可通过选修某一专业方向的课程模块来确定自己的专业方向。在教学实施过程中,必须明确小模块在整个人才培养计划中的地位、作用及其与其他课程的关系,以促进教学质量的提高与专业特色的形成。还可以根据企业需求情况进行动态实施,即根据岗位和技术领域的要求及人才市场的信息反馈,调整小模块中相应课程教学内容,并根据市场需求状况不断修正培养目标的能力结构,使得在专业技能知识上与企业接轨,以适应计算机技术的迅猛发展和满足职业岗位的需求变化,从而使学生顺应科技发展的潮流。 (3) 以就业为导向,推行“双证书”制度。我们在教学上坚持以素质教育为核心,以岗位工作技能和技术应用能力为本位,以“双证书”制为框架构建人才培养方案。 推行“双证书”制度的目的就是使专业教学与职业岗位具体要求密切结合,旨在更直接、更准确地反映职业实际工作的技术标准和操作规程。在人才培养方案中,我们明确规定毕业证书和职业资格证书的“双证”要求,学生都必须参加职业资格证书考试或职业技能鉴定,取得相应证书才能毕业。在推行“双证书”制度过程中,做到教学计划与证书标准有机结合,教学与职业技能鉴定的内容相衔接,有效地促进了学生就业,形成了学历证书教育与职业技能鉴定和职业资格证书相互渗透、相互促进的互动局面。 (4) 增加选修课,拓宽学生个性化发展空间。学生能否获得可持续发展能力已经成为衡量教育是否成功的重要指标。高职教育不是定格型教育,而是职业导向性或支撑性教育,所以选修课必须具有满足企业和学生特殊要求的功能。为体现尊重学生的学习兴趣和求知欲望,更好地发挥学生学习的主动性和积极性,我们在制定教学计划时增加了大量的选修课程,分为职业拓展课程和非专业素质课程。学生可依据自己的兴趣或将来就业的方向有针对性地选择,让学生有更大的个性发展空间,为学生可持续发展奠定基础,真正做到因材施教,以此实现人才培养模式的多样化。 3人才培养方案的实践教学体系构建 构建实践教学体系是计算机网络专业建设的重点,也是培养应用型专业技术人才的关键。我们在设计人才培养方案时,始终将学生职业能力的培养放在首位,以计算机网络专业技术岗位对技术应用能力和职业素质的要求为依据,以教会学生“能做什么”为根本目标,构建了与理论教学有机结合、相互渗透而又相对独立的实践教学体系。该体系由基本技能、专业专项技能、专业综合技能三个层次组成。这三个层次的实践教学内容,既层层递进又有机结合,使能力的培养由浅入深、循序渐进,整个体系由实验课、实训课、课程设计、生产实践、毕业实习、毕业设计六个环节来完成,实践教学的目标和任务都具体落实到各个实践教学环节中,我们的实践教学体系有如下特征: (1) 实践教学比例显著提高 为提高学生的分析与解决问题的能力,加大了实践教学在教学计划中所占的比重,如实践性较强的专业课则结合实际,增加实践学时,制定专门的实训计划。现在,实践教学周数占教学总周数47%。其中基本技能实践占34%,专业专项技能实践占37%,专业综合技能实践占29%。 (2) 具有硬件支撑的实践教学保障体系 建立了具有真实实施网络架构、计算机硬件维护和软件开发能力的计算机网络工程实训基地、计算机综合布线实训基地、笔记本电脑维修实训基地、计算机实训基地、煤矿瓦斯远程监控系统实训基地(中央职业教育专项资金建设)等5个校内实训基地。现有路由器、三层交换机、二层交换机、网络防火墙、光纤熔接机、煤矿安全监控系统、产量监控系统、综合布线实训装置、传感器原理综合实训装置等总值1025万元的设备和软件。 我们还与广州唯康网络公司合作共建了1个网络综合布线实训室,与锐捷网络公司合作共建了1个网络交换设备实训室,与TCL重庆客服中心、联想阳光雨露信息服务公司、重庆大佳软件公司、重庆访问科技有限公司等9家企业建立了稳定的校外实习基地。这些实训基地和实习基地的建立基本满足了校内外实践教学的需要,有效地解决了“教、学、做”一体化,真题实做等问题,为学生提供了优越的实训、实习环境,实现了理论知识传授与实践能力培养有机结合的问题,极大地提高了学生的实践教学质量。 (3) 有实践教学管理体系和考核体系的保证 对实践教学进行有效的管理和考核,有利于实践教学的顺利开展和提高学生在真实工作环境中履行岗位职责的能力。我们制定了“实践教学管理办法”、“校外实训基地建设与管理办法”、“学生顶岗实习管理办法”及各种关于实践教学管理和考核的文件,通过这些文件的制定与实施,加强了实践教学的管理,规范和引导了实践教学工作,保证了实践教学工作的良好运行和学生职业岗位能力的培养。 (4) 组成了专兼结合的“双师型”教师团队 在教师团队建设上,以“双师型”队伍建设为核心,制定了《师资队伍建设方案》,建立教师发展规划和激励机制。一是采取“培养和培训”的办法,借助行业、企业、国家职业教育培训基地等资源,以轮岗的形式安排教师进修培训,在学习和实践中学习掌握前沿知识、先进技术,参与企业科研项目、技术服务,提高教师的实践能力、动手能力,特别将教师深入企业一线的经历和时间纳入教师专业技术职务评聘考核的重要内容。二是采取“积少成多”的方式,坚持每学期从企业聘请一流的技术骨干,他们具有丰富的理论和实践经验,利用他们的休假时间,实质性地投入到我们的教学与科研活动中,为产学研高起点的运作提供强有力的保证。通过多种途径的培养促使我系青年教师快速成长脱颖而出。 (5) 积极推行实践教学方法改革 在实践教学中,改变过去传统的教师讲、学生练的方式,积极推行任务驱动、项目教学,将实际案例或真实的项目引入课堂,教师和学生共同参与、共同讨论,整个实施过程以小组合作形式开展,由于案例和项目都是来源于企业现实中的,针对性强,学生的学习目标明确,能使学生获得亲自参与知识学习探索的积极情感,逐步形成喜爱质疑、乐于探究、努力求知的心理倾向,同时也培养了学生团队合作精神和人际交往能力,深受学生欢迎。 4结束语 经过几年的实践,我们的人才培养方案已经初见成效,计算机网络专业毕业生受到用人单位的普遍欢迎,近三年毕业生就业率始终保持在95%以上,专业和岗位对口率在80%以上,企业和用人单位对毕业生的满意率90%以上。同时校内外实践教学条件的不断完善,人才培养方案的不断优化,人才培养模式的创新,也推动了教学改革的不断深入,形成了鲜明的办学特色,取得了良好的社会声誉。 在学院建设示范性高职院校的大背景下,顺应计算机科学技术迅速发展的趋势,满足国家发展对高职人才的需求,构建合理的人才培养方案,这个课题的研究任重而道远,我们将孜孜以求,不辱使命。 计算机网络专业论文:构建有高职特色的计算机网络专业课程体系 摘要:本文根据高职人才培养目标的特点,分析了构建有高职特色的计算机网络专业课程体系的基本原则,并提出了相应的构建策略。 关键词:课程体系;高职特色;计算机网络专业 1高职计算机网络专业课程体系构建的基本原则 以就业为导向原则。高职计算机网络专业课程体系构建应以市场为导向,以就业为宗旨,产学研相结合,紧密结合网络专业的发展、市场需求和岗位需要调整专业设置,突出网络专业及其新兴专业的基础性、示范性和先导性作用,改革教学方针和教学手段,强化实践教学,增强职业能力,为地方经济发展培养大批面向生产、建设、管理、服务第一线需要的“下得去、留得住、用得上”,实践能力强、具有良好职业道德的高技能人才。 少理论重实践原则。高职汁算机网络专业教学应以实用为目的,课程设置对理论知识的要求应以够用为度。过多强调理论反而会让学生陷入复杂的难以理解的理论知识中,从而失去学习的信心,学习效果自然不好。所谓够用就是指学生将来在从事专业工作时所要求了解和掌握的理论知识,在课程中去掉根本不用的纯理论部分的讲解,只讲可能用得上的一些技术理论讲解,即要以实用为目的,构建专业课程体系。高职教育要培养面向生产、建设、管理、服务第一线需要的技术应用型人才。实际动手能力是毕业生就业的生命线,理论性课程学得很好并无助于找到合适的工作。而理论性知识学得还可以而动手能力极强的同学更容易找到合适的工作,且适应能力很强,较容易适应相关工作岗位。 模块化原则。计算机网络专业包括的是比较广泛的,为更好的把握该专业的教学,我院把该专业的学习可以划分成网站美术设计与维护模块、计算机网络创建与维护模块、计算机网站建设和网络管理模块,各模块既有交叉也有区别点,在课程设置上在保证网络专业的专业性,又要突出各个模块的教学特色,其方式多种多样,主要通过开设必修课中开设模块教学来保证其特色教学,应注意的学生选择的模块应有一致性,不能一会选择这个模块,下次选择那个模块。另外模块课程的选择应根据市场的需求来确定,不能一成不变,如果一成不变就成了缰化的模块划分,不利于专业的发展。 职业资格原则。高职培养的是技能型人才,而职业资格证书正是学生职业技术能力的体现,我院要求学生毕业时必须取得相应的职业资格,即双证制度(毕业证+职业资格证书)。这一原则重视职业技能的考核,一方面要求各系部将职业考证的相关课程尽可能融人培养计划之中,要求教师职业经验更为丰富,另一个方面使学生有紧迫感,学习主动性更强。 2高职计算机网络专业课程体系构建的策略 高技能人才培养的核心问题是课程的设计设置与体系的建构问题。基于此种认识,我们以计算机网络专业课程改革为突破口,依据高职课程体系构建的原则,采用“逆向设计法”,构建了以职业技能为核心的“模块+学工交替”结构的高职课程体系。 2.1逆向构建计算机网络专业课程体系 传统的计算机网络专业课程设置是遵循以学科为基础的“公共基础―专业基础―专业”三段式的逻辑思路设计的。高等职业技术教育重在培养第一线的应用型技术人才,计算机网络专业课程设置就应该是以职业技能为核心,把职业技能的掌握放在第一位,同时关注学生全面素质的提高。这种课程设计所遵循的路径与学术型大学的课程形成路径是相反的,即课程的“逆向设计法”。 首先,通过对就业市场进行综合分析来确定人才培养的目标。通过对计算机网络专业就业市场的综合分析,紧密跟踪人才市场需求的变化,调查、预测用人单位的职业岗位(岗位群)的能力要求和家长、学生的就业期望,初步确定计算机网络专业人才培养的目标。 其次,由高等职业院校的教学单位(院、系)牵头,聘请相关行业的专家和教授、教育科研部门的有关人员以及用人单位组成计算机网络专业专家委员会,为计算机网络专业专业发展、课程设置和人才培养提供指导性意见,使课程设置具有一定的科学性和可操作性,也使学校对于人才市场的预测和招生的定位更加准确。 第三,充分吸纳一线授课教师和计算机网络专业毕业生参与和与专家、教授合作,系统设计课程的目标,完成教材、教学参考资料的选定等一系列基本任务,充分评价过去用过的大纲和教材,哪些东西不适用,哪些东西需要改造和改革等,研究制订出专业发展计划,最终确定课程设计和教学大纲,并使全部课程有序、完整、层次清楚、目标明确。 2.2“模块”课程体系 这一课程体系由专业基础课、专业必修课和专业选修课3模块的课程组成,如下图。 (1) 网络专业基础课 网络专业基础层课程主要为高职学生提供必备的专业基础知识,专业基础课程设置以“必需、够用”为原则,让学生掌握计算机的基础知识,为后续的网络专业课程奠定基础。 (2) 网络专业必修课 其内容是按照职业岗位群共有的基础技术和基本技能整合而成,作为教学和实训的中心内容,并在时间上、师资上予以优先保证。这一部分由专业核心课程和模块教学课程两部分构成。专业核心课程课程覆盖该专业对应职业岗位群需要的最基本、最主要的知识和技术,教学上侧重于技术原理、技术方法的讲授。网络专业只设立4门核心技术课程,保证学生有足够的时间和条件学好这些课程,掌握本专业必备的知识和技术,确保学生有一技之长。模块教学课程,这是根据学生的兴趣特点,在网络这个大专业中分为3个模块(见下表):计算机网站建设和网络管理模块(A)、计算机网络创建与维护模块(B)、网页美术设计与维护模块(C),分别从软件、硬件和网页艺术设计这三个方向强化培养学生的动手能力、操作技能的课程,重在职业基本技能的培养。模块教学课程强调职训、实训、实验、上机等实用性操作训练,以满足第一线应用技术人才的实际需要。(3) 网络专业选修课 这是网络专业必修课程所需专业知识的强化、拓宽和补充,以使学生进一步深人理解本专业的核心技术课,强化技术操作,以熟练掌握操作技巧,丰富技术操作经验。此模块课程,以当前职业岗位的需求为依据,侧重对学生进行有针对性的专项培训,进一步提高学生的网络的专业知识。 2.3学工交替 学工交替是指学生在学习了一定的网络专业必修课后进入相应实训基地实习一段时间,把在课堂学习的内容直接应用到工作实践中,在实践中强化动手能力,并让学生能在工作中找到问题,学会解决问题。回到学校后,学生的在校学习才更有目标,也更有动力。 学工交替贯彻了从高职学生发展实际出发,“学以致用”的教育理念。这一课程体系结合前面的“模块”教学模式,以专业为基础,以学生的特长为根本,构成一个比较完整的高职人才培养体系。 3结束语 总之,构建有高职特色的计算机网络专业课程体系就是要以现代职业教育理论为支撑,以适应社会需求为目标,设计出有高职特色的学生培养方案及构建计算机网络专业特有课程和教学内容体系。另外,学生是教学的根本所在,一切教学工作都应该以学生的实际情况为准则,课堂教学和实践性教学都应该体现学生为主体,教师为主导的原则,最大限度的调动学生学习的主动性和积极性,才能提高课程教学效果,达到教学改革的目的。
智能汽车论文:CES 2017,智能汽车有哪些亮点 2017年CES展会已经结束,在本届CES上,除了遍地开花的虚拟现实技术以外,智能汽车可谓是赚足了眼球,今年共有500多家汽车技术厂商参加CES,这也让这届CES看起来像是“车展”。今年的CES除了传统的汽车厂商展现了很多奇妙的汽车“黑科技”,多家互联网厂商也在展会上展示了自家的智能汽车和解决方案,同时还有许多科技公司也开始涉足智能汽车领域。可以看出,随着汽车技术的进步,“智能汽车”已经不再是纸上谈兵,正开始走入我们的生活。 硬件企业抢滩登陆智能汽车市场 智能汽车的发展离不开硬件企业的支持。硬件企业对于智能汽车的发展也最为敏感,因为作为汽车集成的最上游企业,这些硬件企业的产品功能决定着整车的功能体现。所以在本届CES展会上,我们看到了众多的硬件企业参与其中,诸如BOSE、恩智浦半导体、英特尔、英伟达等,这些企业通过与车企联姻,不断打造各种新颖的汽车的功能。 博士公司(Bose):作为一家知名的音频设备厂商,Bose也开始努力和“智能汽车”扯上关系。在本届CES上,Bose展示了一款概念汽车座椅。 这是一套名为Bose Ride的概念系统,可以有效将路面震动、颠簸等大部分不规律移动过滤,大大提升了乘坐舒适度。在最新的Bose Ride概念系统上,Bose将之前卡车座椅上的单轴避震升级为多轴避震,大幅提高了舒适性。不仅如此,现在Bose Ride系统还集成有各种多媒体娱乐系统,无论是比赛、电影、音乐还是聊天都能提供最好的感受。 恩智浦半导体(NXP Semiconductors):总部位于荷兰埃因霍温的恩智浦是全球前十大半导体公司之一,不仅在汽车半导体市场独占鳌头,在工业半导体市场也位居前七之列。恩智浦半导体展示了通过汽车之间(V2V)和汽车与周围基础设施之间(V2I)的安全通信,得以改善道路安全性和交通流量的技术。用例将包括碰撞警报、智能交通灯和道路交叉口易受伤道路使用者检测。这一切均以恩智浦的汽车RoadLINK产品为基础。恩智浦现在与Delphi(德尔福)和Savari开展车载与路边单元方面的合作。 艾尔维(IAV):在全球拥有约5700名员工,是汽车工业处于领先地位的汽车工程合作伙伴。艾尔维展示了高度自动化驾驶技术,主要是动力系统和电子控制系统。艾尔维的自动驾驶系统可作为努力缓解城市拥堵和减少相关污染的主要方案之一,其高度自动化驾驶汽车能够与基础设施、行人和Microsoft Azure Cloud实现连接,从而使汽车能在所处环境中自动且安全地做出反应。 德尔福(DELPHI):德尔福与Mobileye在2017CES展会上大秀车技。德尔福是全球最大的汽车线束系统制造厂商,而Mobileye也是汽车驾驶辅助系统的先驱,他们共同展示了中央传感定位与规划(CSLP)自动驾驶解决方案,并在复杂路段(包含信号不佳的隧道)跑上10km,这10km的演示路段包含了复杂的城市道路、高速公路以及信号不佳的隧道,被称为目前最高级别的自动驾驶公开路试。该套自动驾驶解决方案的一大改进在于它改善了车辆在隧道或信号不佳的路段的定位能力,即便汽车在丧失GPS信号与云端地图信号的糟糕环境下,CSLP自动驾驶系统依旧能确保10cm以内的定位精度。除此之外,其自由空间探测能引导车辆通过复杂的车道分叉或没有车道标线的区域。这套系统是首款可以立即使用、完全集成的自动驾驶解决方案,配备了行业领先的感知系统与计算平台,计划2019年投产。 英伟达(NVIDIA):在CES上,NVIDIA与奥迪联手展示了一辆能够自动驾驶的Q7,得益于该公司全新的 Xavier AI 车载超算,具备机器学习功能、自动巡航功能、精确定位、安全路线规划等。车子只需经过四天的“培训”即可上路。据悉,Xavier拥有512个GPU核心,一颗定制八核心处理器,以及一套全新的计算机视觉加速应用。另外,在CES会上NVIDIA还推出了最新的“人工智能辅助驾驶”软件助手,它能够采集来自传感器的稻荨⒏兄周边情况和即将发生的事情,以便为人工驾驶时提供额外的安全警示。英伟达还宣布与车内定位和导航产品及服务品牌TomTom、全球汽车零部件巨头采埃孚、汽车雷达及芯片供应商博世和汽车制造商奥迪达成合作。其中,英伟达与奥迪将共同打造由新芯片XAVIER驱动的奥迪Q7自动驾驶汽车,据悉预计于2020年上市。 英特尔(INTEL):在CES上了业界首款面向无人驾驶的GO智能驾驶5G车载通信平台,这个可扩展的从车到云的系统让汽车厂商可以在2020年5G网络普及前开发产品,还能够开发并测试各种使用场景。英特尔指出,5G能为无人驾驶汽车提供更快的传输速率、超低的延迟以及车辆间(V2V)的相互连接。此外,英特尔还在CES上宣布与宝马和Mobileye合作,于今年下半年推出约40辆自动驾驶汽车,并进行路测。 传统车企推陈出新 在今年的CES展会上,传统车企的展位比去年增加了约25%,并且也是本次CES参展商中的主力军。更有激进的车企,比方说克莱斯勒集团,更是放弃了紧接着CES举行的北美车展,选择在CES上其最新车型。而其他车企,基本上都毫无保留的展示了其最新的自动驾驶技术。 宝马(BMW):推出了概念车BMW i Inside Future。宝马在现有车型辅助驾驶的基础上,推出了整合宝马自动驾驶研发项目的最新宝马5系原型车,车载计算机可根据周围环境以及车辆位置将汽车自动保持在车道内行驶,实现自动驾驶。而其i Inside Future概念车,则展现了宝马在未来内装设计和技术的研究发展方向。此外,宝马还推出了HoloActive Touch虚拟触屏技术,通过反射原理在中控台位置投射出一块“悬浮”屏幕,驾驶者通过指尖“点击”虚拟屏幕来控制车辆。这套系统通过高敏感度的摄像头捕捉驾驶者指尖的动作。在超声波装置的配合下,客户的手指同时可以感受到轻微的压力,这就模拟了传统触控屏的体验,让操作更符合人们的习惯。 丰田(Toyota):推出了概念车CONCEPT-i。汽车制造商或者和我们都在思考着同一个问题,那就是如何让汽车拥有自己的“灵魂”。 TOYOTA Concept-i 外观设计非常科幻,大量的曲线让它显得与众不同。有意思的是,丰田为这辆车内置了一个名为 Yui 的人工智能,这个智能助手将会与驾驶员、乘客甚至汽车周围的人进行交互,利用中控面板和无处不在 LED 灯为人们提供信息。它能够让车内的AI的系统拥有“情绪表达”,能与你沟通的同时,增加车联网应用的丰富性。它还可利用传感器掌握司机的驾驶习惯和身体状况,实现车与人的情感交流。 本田(Honda):推出了本田概念电动车NeuV。NeuV搭载了日本软银(SoftBank)旗下云端 AI 技术研发公司所打造的“情感引擎”,它可以感知整体汽车的状况,并且和驾驶者做互动,比如当你超速的时候,它甚至会用尖叫声来提醒你。本田也表示,这款车型会牺牲一些实用性来提高它的智能价值,它的模样更像是定位给一人乘坐使用。丰田还提到,如果量产车无法在短期内时间的话,但至少这套AI系统可以安装在方向盘上,更好的与驾驶者沟通。 奥迪(Audi):奥迪则推出了交通灯辅助系统,其能够让主板通过LTE 4G网络与交通信号灯相连,交通灯信息将会传递到车上,车辆仪表盘信息由此能显示交通状态、红灯剩余时间等。此外,全新的交通信号灯辅助系统还能与车载导航、自动启停等功能结合,特别是根据红灯绿灯而运作的自动启停系统,并可根据红灯等待时间自动调整最优行驶路线,在一定程度上降低了城市拥堵与污染。此外,奥迪通过与英伟达、百度的合作关系,展示了自己坚实地步伐。凭借小巧的Xavier人工智能超级计算机、能看懂面相的AI Co-Pilot辅助驾驶员驾驶的深度神经网络、全新NVIDIA 人工智能汽车平台(AI Car Computing Platform),奥迪计划在2020年实现自动驾驶商用化。 福特(Ford):展示了第二代Fusion混动自动驾驶测试车,该车型也被认为是最接近量产的自动驾驶车型,也是福特耗时近3年的最新研究成果。第二代自动驾驶系统新增了激光雷达,可探测更广更远的范围;配置了更加灵敏的传感器,但数量由原来的四个减少至现在的两个;搭载了运算能力更高的中央计算机。不过,就算是最接近量产,按照福特的计划来看,也得等到2021年才能实现。 现代(Hyundai):展示了IONIQ无人驾驶汽车的设计理念。目前几乎所有的车企都有自己的自动驾驶研发计划,但要真正实现量产,成本问题是最不容忽视的环节之一。现代IONIQ无人驾驶汽车就是以此为出发点,采用更加简易的传感器系统,将成本降低,使无人驾驶可以更加亲民。现代IONiq是一款在基于极致混动技术的同时,打造更智能的自动驾驶车型。现代对于这辆车的打造已经经历了四年的时间,而在美国CES展出后,有可能将开始销售。 此外,现代还展示了一项与谷歌的合作关系,既通过谷歌Home智能音箱为其汽车增添语音控制命令。谷歌Home将被整合到现代的Blue link服务中,Blue link服务允许用户通过与之相连的智能手机、Apple Watch和Android Wear设备开启车门,发动汽车,调节车内温度。Google Home还能通过语音控制命令直接向现代汽车发送导航信息。未来用户能通过语音命令方便地使用电动汽车远程充电、远程上锁、调节温度和远程启动等功能。 北汽(Baicmotor):在本届CES上,北汽了智能汽车规划,其中主要包括智能驾驶、汽车智能网联以及智能座舱三大部分。为了实现智能汽车规划,北汽宣布将会在2020年前投资20亿元人民币;在2025年前投资50亿元人民币进行研究开发,以此获得更多自动驾驶方面的高新技术,比如高精度激光雷达HD LiDAR以及3D多摄像头探测技术等。而百度智能汽车事业部将作为其重要合作伙伴,提供Learning Map地图数据、百度汽车大脑、CarLife等技术和服务,并参与新技术的共同研发。 互联网企业继续“跨界”造车 CES 2017的展会表明,汽车的自动化与电气化已经渗透到汽车工业与汽车生活的每一个角落,互联网企业不再是看客,而是将汽车的世界、能源的世界、代码的世界关联在一起。互联网企业让机械与互联网成为密不可分的整体,而且还在创造新的进化领地。 法拉第未来(Faraday Future):乐视投资的法拉第未来(Faraday Future)量产电动车FF91。FF91将从2018年开始量产,售价大约在15万到20万美元之间。从性能上看,这款FF91的续航里程为700公里,最大马力1050马力(最大功率783千瓦),百公里时速加速时间为2.39秒。该车搭载了智能升降3D激光雷达,配备实现Level 4自动驾驶的关键技术,整车内置多达30个传感器,其中包括摄像头、雷达、超声波等等。开发团队称FF91不仅拥有成熟的自动泊车技术,而且具备目前市面上最强电力驱动系统,其开放充电系统可以用任何充电系统。 微软(Microsoft):渴至思讣铱萍脊司,包括德国运输技术公司IAV、2D/3D制图公司Esri和移动数据连接公司Cubic Telecom等,共同展示了自动化驾驶。微软主要展示的是Azure云产品。据悉,丰田、雷诺和日产等汽车厂商已广泛应用Azure云产品。从现场展示情况看,微软还能够基于V2X、雷达、摄像头以及激光雷达等传感器数据,实时分析交通状况和行人密度,以保障自动驾驶过程中司机的人身安全。 百度(Baidu):牵手北汽,在本次CES上了未来智能汽车规划方案,计划在2016~2017年量产具备自适应巡航、自动紧急刹车以及半自动泊车功能的车型(L1级别);2018~2019年实现量产L2级别自动驾驶汽车;2020~2025年间实现量产L3以及L4级别的自动驾驶汽车;2025年以后逐步实现L5级别自动驾驶汽车的研发和推出。“百度自己不会去做汽车,但是百度可以为每一辆汽车提供一个包含数据、技术、地图的百度大脑。如果说驾驶需要冷静的大脑和稳定的双手,那么自动驾驶则需要一颗更冷静的大脑和全面的技术。”百度公司总裁张亚勤说。 谷歌(Google):谷歌联合FCA(菲亚特-克莱斯勒集团)集团共同了一款自动驾驶车Waymo,新车基于克莱斯勒全新Pacifica混合动力版车型打造。Waymo在克莱斯勒全新Pacifica混合动力版车型的基础上新增了各种传感器,这些分别位于车顶、前后保险杠和前翼子板等位置的传感器能确保Waymo能获得周边完整的路况信息,以实现完全自动驾驶。早前,谷歌宣布将自动驾驶汽车项目分拆为一家单独的公司Waymo,寓意“A new way forward in mobility”(未来新的移动方式)。他们计划联合FCA集团在2017年初投放100辆自动驾驶车进行测试。有消息指出,Waymo预计将在短期内向公众提供无人驾驶服务,而不是向他们出售自动驾驶车。 从本届智能化汽车的发展方向来看,车与人关系的智能被提升到了新的高度,过去人对待汽车只是将其作为一个完成出行的机器,但未来,汽车与人的关系将越来越紧密,汽车将越来越“懂”人。此外,今年的展会更加清晰地表明,没有一家公司能包办智能汽车发展的所有环节。目前整个汽车行业都对智能汽车充满了期待,参与合作和竞争的既有传统车企,也有很多科技公司。不过,及时汽车“自动驾驶”不是什么难事,但是更大的问题是如何实现这项技术的规模化。在未来的CES展会上,我们会看到众多厂家在规模化上的解决方案,就是在被大众接受且足够安全的前提下,如何保证成本效益。 智能汽车论文:李斌:中国智能汽车的真正玩家 多次创业并对汽车产业了如指掌的他,终于找到了自己擅长并最想尝试的事:定义一个新的汽车时代。 有人说,做一个实干家而不是空想家,激情比聪明和天赋更重要。而创业邦“2016年度创业者”李斌的特点便是充满激情和干劲。 了解李斌的人说他有雄心壮志。虽然专业是社会学,但他同时辅修了计算机和法学两个学科。创业二十载,李斌没少“折腾”,履历虽不算丰富,但很成功。1996年还在北大读书时,李斌创办了自己的第一家公司“南极科技”,在美国租了几台服务器,帮助国内用户注册域名、租空间。1997年他参与创办了科文书业信息技术公司,担任总经理。2000年他创办易车网,2010年易车网赴美国上市,成为中国第一家海外上市的互联网公司。2014年11月他又创办了蔚来汽车,从事高性能智能电动汽车的研发,作为创始人兼董事长,李斌称他要做中国版的特斯拉。18个月后,蔚来汽车的第一款产品――EP9超跑在伦敦亮相。 一面初心,一面商业理性 “从1996年开始到现在,蔚来汽车是我第四次创业。”决定做蔚来汽车时,李斌对成功率的预判只有5%,然而他还是赌了一把。 每次爬山看到雪线上移都让李斌大为感慨。2014年2月,他在自家阳台上拍摄了一张天空照,灰蒙蒙一片,全是雾霾。“汽车突破了地理距离对人类的限制,意味着自由和美好,但拥堵、环境污染等问题,是不是(让我们)离这个目标有点远了?”这是李斌创办蔚来汽车的出发点。 回归商业理性,从互联网、用户的角度出发看汽车行业,他思考了一个问题,那就是:和用户交流的方式到底会怎样改变一个行业? 商业的基础存在于和用户交流的方式的变化中,或者说存在于信息管理系统以及管理方式的变化中。互联网给商业带来了进一步变化,移动互联网又再次让商业发生了很多变化,而这样的变化对汽车行业的影响同样很深远。 三个时代和6个定义 除了创业,李斌还以天使投资人的身份投出了摩拜单车、优信二手车等有商业大格局的创业公司。二十几年的社会洗礼带给李斌的是对行业更深刻的认知、对用户更深刻的理解。 创办蔚来汽车不是复制谁,李斌对汽车产业有自己独到的解析。他把汽车行业分成了三个时代:1.0汽车企业,包括今天所见的大部分汽车品牌,它们诞生在互联网出现之前;2.0汽车企业,如互联网时代出现的特斯拉;3.0汽车企业,即移动互联网时代的汽车公司。 “基于移动互联网连接用户和管理公司,各个产业比拼的是和用户的紧密度,是用户全程的体验。3.0汽车公司是蔚来汽车努力的方向。”李斌这样定位蔚来汽车。 他的回答都指向一个核心,那就是汽车行业的竞争是用户体验的竞争。 的确,移动互联网时代的创业公司讲情怀没用。对于电动汽车消费者而言,他们不会为环保买车,却愿意为更好的体验付账。从这个角度出发,智能化的电动汽车确实给了消费者一种可能去重新定义汽车的体验。 而蔚来汽车的商业模式将建立在六个体验基础之上:与忠诚用户分享利益,透明并由移动互联网驱动的服务,超越汽车的附加值,卓越品质与性能,可承受的入门价格,超越燃油车加油的加电体验。 回过头来从今天的角度去思考电动汽车时代,李斌还给出了一些答案:现今的互联网汽车公司不仅仅是有互联网思维的汽车公司,也不仅仅是能源的汽车公司,还是用软件定义的汽车公司。 李斌给人一种真实的感觉,那就是他已经对“用户体验”着了魔。他早已把蔚砥车看成是给用户带来生活方式的公司,拥有汽车乐趣的公司,不是简单的造车、提供出行工具,而是更多地从完全不一样的角度去看待这个行业可能发生的变化。 资金和风险 相比于乐视贾跃亭的“PPT造车”、资金链断裂等问题,李斌在造车上显然是在打一场有准备的仗。 蔚来汽车一出生就含着“金钥匙”,得到了全球投资人和投资机构的支持,其中包括李想、刘强东、腾讯、联想、顺为资本、红杉资本等,总计融资金额超6亿美元,投资人按照出资额认购各自的股份。 李斌对自己的融资能力非常自信:“如果我的钱有问题,那谁的钱没有问题?” 这也是李斌的聪明之处。他深知造车没钱不行,是真不行,所以在创办公司时他就有两点认识:第一,现在汽车公司的创业是全球性的竞争,所以需要有很多钱支持;第二,汽车是风险比较高的创业项目,竞争很惨烈。而他采取的策略是扩大朋友圈,让有共同愿景的企业、企业家和投资机构一起去创立公司。 蔚来汽车成立之前,雷军曾问李斌最大的挑战是什么,李斌谈道是对产品的想象是否能达到用户的期望,雷军却说,最大的挑战是团队融合。 被雷军提醒后,李斌在招人时特别注重对方的履历和做事方式,保证价值观一致。如今2年过去了,蔚来汽车公司聚集了来自40多个国家超过2000名的全球顶尖人才,在硅谷有车联网、智能驾驶、自动驾驶的研发团队,有来自思科全球的CTO,在伦敦有高性能的研发部门,在幕尼黑有来自宝马参与搭建的全球设计公司,在北京有软件部门,同时还包括合肥和江淮合作的电动汽车生产工厂基地等等。 今年11月21号,蔚来汽车在伦敦了旗下第一款产品――EP9纯电动跑车,在西方主流媒体得到了很高的评价:EP9在赛道上证明了自己是全世界跑得最快的车。 而李斌也证明了自己――充满激情和干劲,越战越勇。 智能汽车论文:电动汽车智能充电桩的设计与应用 摘 要对电动汽车而言,在配电网当中是一种随机、间歇且分布性的电力负荷,为了使人们使用的更为方便,充换电站应当在较短时间内完成充电,在这种情况下,定然会影响到配电网的工作。而在电动汽车发展过程中,充电设备的发展也有重要作用。作为常见的充电装置,电动汽车充换电交流充电桩会在电动汽车发展过程中产生巨大的作用。 【关键词】电动汽车 充换电装置 交流充电桩 影响 1 引言 在国家新能源战略当中,电动汽车的发展是一种重要方向,而在电动汽车发展进程中,电动汽车的建设和技术发展是一项重要环节。才茂凭借多年在电力技术、电力系统及储能技术方面的理解,并将V2G和储能技术作为前提,解决电动汽车充电站电气系统等方面的问题。这种方案不仅可以提供电动汽车电池的充换电,同时也能进行储能电站的拓展,展开智能、开放的管理,使拥有储能电站功能的充电站成为一项重要组成。 2 充电桩硬件电路设计 2.1 控制器硬件整体 在充电桩系统设计过程中,控制系统是非常重要的一项内容,电池管理系统的控制以及管理往往是通过C44B0X 微处理器展开操作,C44B0X 微处理器作用主要是针对上位机和控制器进行工作,在这个基础上还可以通过 CAN/LIN网络通讯以及动力电池组状态,对所产生的信息进行相关统计与采集,如图1所示。 在C44B0X 控制器系统控制过程中,使用的客户可以自助操作,更好的实现了卡内余额查询的程序设计,并且还赋予了用户监控的权限,另外在显示屏上还可以显示或者选择属于相应的展现模式,比如时间、充电量、余额等等。 时控制系统硬件包括控制电源电路、处理单元以及电能输出等内容。一部分是针对充放电控制的电路,包括信号采集电路、信号调理电路;另一部分则是微处理单元电路、电能输出控制单元电路、控制系统电源电路以及传统的 S3C44B0X 的外围电路,其中包括实现该系统所需要的 5V、3.3V、2.5V 电压转换的电源电路、液晶显示接口电路、NandFlash电路设计、NorFlash电路设计、声光报警电路等。 2.2 NandFlash电路设计 在充电桩控制系统之中,硬件部分有中央处理器的存在,调度中心则以实时操作系统为基础,其启动程序在FLASH ROM 当中进行存放。此外,控制系统还在NandFlash当中存放一系列的记录,比方说电压、电流及温度传感器等,进一步对数据和监控进行存放,从而能够使人机交互功能得以实现。 2.3 LCD 接口设计 本设计所选择的控制芯片 S3C44B0X 集成当中有显示器但愿的存在。可以进一步对相关液晶屏幕进行控制。LCD 驱动控制器可以将接口时序、行和列像素数、屏幕刷新率以及数据总线宽度进行编程与设置。LCD 控制器的外部接口信号有:帧同步信号 VFRAME、线同步脉冲信号 VLINE、像素时钟信号 VCLK和 LCD 驱动器的 AC 信号 VM 等。 2.4 交流充电桩控制导引电路设计 控制导引电路的作用有: (1)在充电之前确定借口之间的链接是否链接好了。 (2)做好供电功率和充电链接装置的登记工作,并做好详细登记。 (3)充电的过程中做好监测管理工作。 充电电缆可以让电动汽车和充电桩的连接过程中,实现相应的原理。在充电之前,对充电桩的控制装置进行详细的记录与监测,判断其电压值是否符合工作需要,并且确认充电桩各个接口之间的链接,并且可以通过 3 的 PWM 信号占空比来确认充电桩电流的最大值,在充电的过程中对其产生的数值进行详细的登记与记录,并且做好详细的检测与登记工作,确保整个充电过程安全进行。 2.5 能输出通断控制设计 从上述总结能够进一步了解到,在检测导引电路正电压减半状态两秒钟的时候,充电桩负荷开关处于闭合状态,开始供电;若回路中出现了任意断点,检测点处电压就会改变,充电桩立刻断开负荷的开关,充电过程中断。 3 结束语 本文对交流充电桩的共E你展开了分析,并对原理图进行了设计,之后介绍车载充电机等内容,结合系统需求和控制器设计硬件。电动汽车充电桩系统的任务是比较繁琐的,相对其他的程序显得尤为复杂,本研究只是对其进行了初步的探索,在研究过程中发现,一些问题还有缺陷存在,技术实现和理论基础也需要研究以及探讨。 作者单位 天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院 天津市 300222 智能汽车论文:人工智能下一站:无人驾驶汽车 无人驾驶的应用,会让人们的生活越来越美好和便捷,但是“无人驾驶”的发展障碍并非只有技术障碍,还有法律、道德等诸多非技术性鸿沟 无人驾驶汽车是人类使用机器为自己工作的更进一步发展,它的本质是人工智能将部分和大部分替代人的工作。如果将无人驾驶汽车作为一个时代的特征,那无疑将标志着人们进入人工智能的新时代。无人驾驶的应用,会让人们的生活越来越美好和便捷,但是“无人驾驶”的发展障碍并非只有技术障碍,还有法律、道德等诸多非技术性鸿沟。特别是无人驾驶技术在面对人类社会的多种不确定性场景该采取何种手段来保证车内乘客和车外人员的安全。只有汽车厂家通过解决技术问题和对伦理道德的权衡,才能从根本上提高无人驾驶汽车的应用状况。 现象 无人驾驶的生态系统正在形成 在过去的2016年,各大汽车企业都非常关注无人驾驶,可说2016年是无人驾驶的转折年。所以我们会看到,2016年几乎每个星期都会出现与无人驾驶汽车相关的重要新闻。比如大众、奥迪、奔驰、福特、丰田、沃尔沃、德尔福、英伟达、谷歌、BAT 等主流车企与互联网公司纷纷进军智能汽车领域,终极目标均指向无人驾驶。 作为一种智能汽车,也可以称之为轮式移动机器人,无人驾驶汽车主要依靠车内的以计算机系统来实现无人驾驶。由于该项技术门槛较高,研发集成度强,所以需要一种行业内形成无人驾驶的生态系统才会促进该行业的发展。由于网络技术、算法技术和硬件技术在无人驾驶领域都非常重要,所以在2016年,我们就看到互联网科技巨头们纷纷联合汽车制造商进行无人驾驶技术的合作和尝试。 如在2016年伊始,通用汽车就斥资10亿美元收购了无人驾驶技术创业公司Cruise Automation。2016年8月,Uber又花费6.8亿美元收购了刚刚成立8个月的无人驾驶卡车创业公司Otto。2016年秋天,发生了科技行业历史上规模第二大的并购――高通斥资390亿美元收购恩智浦。这笔收购背后的逻辑显而易见:高通需要进军无人驾驶汽车芯片市场,以便与英特尔所占据的汽车芯片市场互相对决。因为英特尔目前已经与Kia、现代(Hyundai)、BMW、劳斯莱斯(Rolls Royce)、Mini Cooper、InfiniTI、 Lexus、丰田(Toyota)、Daimler、Jaguar XF以及特斯拉(Tesla)等汽车制造商合作了。高通再不出手,就将被挤出无人驾驶汽车芯片市场。 谷歌作为一直走在无人驾驶汽车行业前沿的企业,2016年将无人驾驶汽车测试城市增加到4个。2016年12月,该公司还将其无人驾驶汽车项目剥离为独立公司Waymo,并归于母公司Alphabet旗下。该公司的汽车2016年自动行驶了100多万英里,获得了大量的行驶数据。 另外的行业内重要的应用进展来自无人驾驶出租车领域。Uber2016年秋天开始在匹兹堡和旧金山试验让客户乘坐无人驾驶沃尔沃专车。波士顿创业公司NuTonomy也开始在新加坡提供无人驾驶出租车。为了保证安全,这些汽车都配备了人类驾驶员,以便在发生故障时夺过车辆控制权。特斯拉则选择了更为大胆的举措,该公司2016年10月宣布,其所有车型都将配备全自动驾驶所需的硬件,今后只需开发软件即可。 在目前所有的汽车公司中,只有沃尔沃开始进入“高度自动驾驶”的实质性项目测试和商业化阶段,为加快无人驾驶相关技术研发和推广。目前沃尔沃与爱立信打造的 Sensus 智能操作系y已经开始规模化布局,Sensus 智能操作系统基于爱立信的云端服务,提供包括互联(Connect)、服务(Service)、娱乐(Entertain)、导航(Navi)、控制 (Control)在内的车载互联功能,以实现安全、便捷、智能、高效的车内外互联体验,旨在打造基于车联网、物联网和大数据的智能城市交通生态系统。 不同于国外车企以自主研发为主,中国汽车厂商多采取与国内科研院所、高校合作研发无人驾驶技术,其中已经开始相关研究工作的企业有一汽、上汽、北汽、奇瑞、长安等。其中,长安汽车智能化汽车“654”战略,计划到 2025 年建立起 1500 人的研发队伍,累计投入 130 亿元提升无人驾驶等智能汽车技术水平,并掌握全自动驾驶技术。 奇瑞汽车则与武汉大学合作开发无人驾驶技术。2016年1月, 亚太股份与奇瑞签署了《智能驾驶技术合作协议》。双方期望通过此次技术合作,进一步提升汽车智能驾驶技术的水平和应用能力,实现未来的市场扩张策略。 随着5G技术的加速普及、互联网巨头的快速推动,以及汽车智能化技术的成熟,无人驾驶汽车产业步伐将继续加速发展,有望在2020 年实现商业化。 背景 各国抢占无人驾驶市场先机 无人驾驶技术本身就是将汽车技术与IT技术相结合,即通过数量较多、敏感度较高的传感器和其他相关信息采集设备,在汽车行驶过程中收集大量数据,并对数据加以分析判断并发出正确指令,引导车辆向前行进或停止。 从2016年世界各国无人驾驶技术的发展来看,传统汽车巨头和互联网巨头都纷纷入局无人驾驶市场,技术突破和商业化进程远超市场预期。这主要还是因为各个国家都明白,从行业空间的角度来讲,无人驾驶是一座超级金矿。 越来越多的国家对开始出台细致的政策来推动该行业的发展。比如2016年1 月 15 日,美国联邦政府宣布,计划在未来10年拨款40亿美元,加速无人驾驶汽车的发展,希望减少交通事故死亡率和交通拥堵状况。2016年1月19日,联合国谈判相关人士表示,制定汽车国际规则的联合国机构已开始制定无人驾驶的安全法规。预计日本和德国将提出方案,关于高速公路的行驶法规最早将在2017年3月获得通过,成员国将遵照国际法规完善国内法。 同时,2016年1月29日,英国交通部也宣布,准许自动驾驶汽车在伦敦街头上路测试。从2016年7月起,“格林威治自动化交通环境项目”的第一辆自动驾驶车将在伦敦东南部的泰晤士河格林威治半岛的道路上试车。2016年2月,美国监管部门告知谷歌,根据美国联邦法律,谷歌无人驾驶汽车可以被视为“司机”,这是无人驾驶技术在世界范围内迈出的重要一步。 2016年10月,为在2021年之前实现高度或完全自动驾驶,中国了无人驾驶技术路线图。这是中国无人驾驶领域公布的首个技术标准,中国汽车工程协会的无人驾驶技术路线图长达450页,详细展示了2030年前中国汽车行业各领域的发展蓝图。该报告指出:“我们要尽快在智能网联汽车技术上达成共识。”报告制定了无人驾驶汽车发展的三个五年阶段需要达成的目标,力求高度或完全自动驾驶汽车在2021年到2025年能够上市。报告还指出,2026年到2030年,每辆车都应采用无人驾驶或辅助驾驶系统。 按照路线图内容,未来15年中国自动驾驶汽车的发展遵循以下节奏:至2020年,汽车产业规模达3000万辆,驾驶辅助/部分自动驾驶车辆市场占有率达到50%;至2025年,汽车产业规模达3500万辆,高度自动驾驶车辆市场占有率达到约15%;至2030年,汽车产业规模达3800万辆,完全自动驾驶车辆市场占有率接近10%。从整个路线图来看,在中国实现最高级别的无人驾驶智能汽车,还需要突破各项技术以及各种政策法规的限制。但是挑战也意味着机会,车企和互联网技术公司可以发挥的空间很大。 当然企业界的研发才是行业真正的动力。由于谷歌、百度等互联网巨头公司正在引领无人驾驶发展的潮流,给传统汽车发展相关技术带来了较大压力,特斯拉、奥迪、日产、沃尔沃、奔驰、丰田等厂商相继加快了研发步伐。 据了解,无人驾驶汽车从2016年到2025年是起步期,2025-2030年是发展期,2030年以后是高速发展期。基于自主环境感知的单项驾驶辅助功能(DA),大规模运用将于2017年实现;以自主环境感知为主,网联信息服务为辅的部分自动驾驶(PA)应用将于2018年实现;融合自车传感器和网联信息,可在复杂工况下的半自动驾驶(CA)将于2020年实现;在2025年以后可实现V2X协同控制,完成高度/完全自动驾驶功能(HA/FA),在2030年左右实现一定规模的产业化应用。 焦点 如何跨越“无人驾驶”非技术鸿沟 无人驾驶虽然给我们描绘了一幅美好的蓝图,但是想要真正变成现实,让它能够更安全、更稳定的在我们的身边行驶,还要面对非常多的挑战。 首先,从无人驾驶汽车技术来说,依然还需要不断的改进。因为只要是计算机系统,就会有出现错误的可能,但是对于无人驾驶汽车来说,一旦出现错误,很有可能带来的就是致命的后果,特斯拉2016年5月的事故就是一个很好的例子。因此厂商们需要不断的解决各种出现错误的潜在问题,将错误率降至最低。 此外,“无人驾驶”汽车的一个最大特点,就是车辆网络化、信息化程度极高,而这也对电脑系统的安全问题形成极大挑战。一旦遇到电脑程序错乱或者信息网络被入侵的情况,如何继续保证自身车辆以及周围其他车辆的行驶安全,这同样是未来急需解决的技术问题。 “无人驾驶”技术的一个更大难题,在于如何让汽车与行人之间进行交流和互动。毕竟,机械缺乏社会化的思维能力,比如,当有路人冲汽车挥手时,汽车无法确认这是让它停下来还是赶紧离开。“无人驾驶”汽车最难做到的就是:预测和回应人类的行为。 不过随着技术的发展,无人驾驶技术将愈发完善。反倒是“无人驾驶”非技术问题,成为行业发展面临的巨大鸿稀 比如无人车上路后,若发生事故,如果路上还有传统汽车的存在,那如何在定责?是由汽车制造商还是无人驾驶系统软件商,亦或车上乘客来埋单?与此相关的汽车保险与赔偿如何适用法律,也需要面临重要的革新。 事实上,无人驾驶汽车定责的法律问题相当复杂,不仅涉及到设计、制造、用户、相对方之间的多重法律关系,法律关系本身的种类也很复杂,需要厘清的责任至少包括合同责任、侵权责任、产品责任等。2016年2月中旬,谷歌的无人车在行驶中,行车电脑判断后方一辆巴士将会减速,让自己先通过,但随即与巴士发生剐蹭。谷歌随后发声,称自己公司“承担部分责任”,并表示已对软件进行优化,避免未来类似事故发生。在这首起无人车在事故中须承担责任的事例中,谷歌的回答是――“谁拥有,谁担责”。 2016年两会上百度CEO李彦宏带来了三项提案,分别为聚焦加快制定无人驾驶车政策法规、盘活专网资源、优化空域资源管理。其中定责问题,也成为李彦宏在提案中重点阐述的部分――“应对我国的道路交通安全法、道路运输条例等法律法规进行修订和完善”。他认为,由于无人驾驶汽车还未大规模商用,现在这个问题并未凸显,但按照自己对无人驾驶汽车“3至5年内实现商用和量产”的预测,届时定责将成为重中之重。 此外,另外一项非技术性障碍在于我国道路交通安全法规定,驾驶机动车应依法取得机动车驾驶证,其中,驾驶人均默认为自然人。也就是说,无人驾驶与现行法律存在巨大冲突,无人驾驶的上路牌照、交通事故定责、登记检验等系列问题,目前都处于法律的空白地带。 还有部分伦理问题也需要考虑。当无人车与行人发生事故时,对行人过错、系统平台过错的划分与判断,需要立法机构对无人驾驶系统的人工智能决策流程和水平有清晰深刻的了解,这无疑需要大量的调研工作,但还涉及到人工智能与人的伦理问题。如果某个事故不可避免,那么这时候无人驾驶汽车如何选择两害相权取其轻的做法,还有如果为了避免人的伤害,无人驾驶汽车会不会选择“自杀”,这些都是非常棘手的伦理问题。阿西莫夫的机器人第一定律称,机器人不可以伤害人类,也不能坐视人类遭受伤害全然不顾。无人驾驶汽车是否应有所借鉴呢? 当然,也有业内专家称,对于“无人驾驶”的前景,现在能想到的问题都不是问题,因为只要能想到,都可以把它们逐渐化解。只不过,还可能有未曾想到的问题出现,以及处理未知问题需要的时间。大多数业内专家表示,“零事故”是“无人驾驶”汽车实现量产的首要指标,当然这还需汽车企业继续在研发方面努力。 启示 技术与法律在新产业中的平衡 从目前发展情况看,无人驾驶汽车目前基本处于自动驾驶2级(多种功能自动)到自动驾驶3级(受限自动驾驶)的过渡阶段。根据各自目标规划,预计2020年前后有望推出第一批真正意义上的量产无人驾驶汽车产品。 目前,无论是中国还是发达国家,都在对“无人驾驶”题材进行部分炒作,导致有一点自动驾驶功能的车都被称为“无人驾驶”。但实际上,“无人驾驶”汽车是按照其所能实现的功能有各个阶段分类的(表1),只有实现最高阶段功能场景的车,才能被Q为“无人驾驶”汽车,其他应称为“自动驾驶”汽车。从这个角度看,真正的无人驾驶汽车上路还需要至少15年左右的时间。 中国汽车工业协会2016年5月的《“十三五”汽车工业发展规划意见》,要求在十三五期间建立汽车产业创新体系,积极发展智能网联汽车,并提出了具有驾驶辅助功能的汽车,新车渗透率要达到50%,自动驾驶渗透10%。这个积极务实的发展规划就说明在“十三五”期间无人驾驶还将处于技术积累和研发阶段。 值得注意的是,2016年9月20日,美国交通部针对从事无人驾驶技术厂商的指导意见书,这是全球首份无人驾驶汽车法律指导意见,由于美国、中国、欧洲都在积极研究无人驾驶汽车的立法,因此该领域的法律监管框架也将呼之欲出。据悉,美国交通部的指导意见书有114页,主要列出了无人车厂商需要提交的15项“安全评估”标准,包括无人驾驶车如何测试、在系统失灵时的补救措施以及无人驾驶程序如何遵守现行的交通法规、以及如何避免车辆被黑客入侵等。 在中国,重庆市因为有长安汽车努力发展无人驾驶汽车的原因,2016年10月,《重庆市推进基于宽带移动互联网的智能汽车与智慧交通应用示范项目实施方案(2016~2019年)》在重庆市政府网上向社会公布。该文件称,2018年,市民驾驶智能汽车奔跑在实行智慧管控公路上的场景,可能在重庆内环快速等路段实现。重庆造的无人驾驶汽车也有望在部分区域上路。 此外,中国也在促进无人驾驶汽车的测试和立法,上海安亭已经建立起了中国第一个无人驾驶汽车测试场。威马汽车、复星集团、华为、腾讯等近日还成立了“智慧出行企业联盟”,致力于推动智慧出行产业的发展及落地。 据悉,中国无人驾驶汽车的立法正在进行中,两年内可能落地。 综合来看,技术进步和法律制度如何调整才能促进无人驾驶汽车的发展并遏制潜在的风险,取决于产业、社会、经济和其他多种因素。外部环境以及道路交通法规的修改和磨合,也是不得不考虑的因素,综合来看,“无人驾驶”汽车要想实现真正的商业化,至少还需要15年左右的时间。 智能汽车论文:智能汽车更安全 有报告预测称,全球2030 年的汽车数量将是现在的两倍。随着特斯拉和谷歌无人驾驶汽车的加入,汽车大战进入了次世代。在汽车互联过程中,信息安全和标准化举足轻重,如何保障车载应用不影响车辆的安全行驶体验是开发者和汽车商必须攻克的难题。 新版本Autopilot升级系统: 优化驾驶安全性 2016年5月7日,美国特斯拉汽车公司生产的一辆Model S电动轿车在自动驾驶模式下发生撞车事故,导致司机身亡。在随后的几个月里,特斯拉自动驾驶汽车多次出现事故问题。2016年9月12日,特斯拉首席执行官埃隆・马斯克宣布,为了避免类似之前发生的致命事故,将对特斯拉Autopilot(自动辅助驾驶)系统进行升级,以更高效的方式去使用雷达,在系统安全性等方面带来重要的优化,并加入新的限制。 一直以来,主摄像头和图像处理系统是主要的传感器,雷达只是作为辅助。而在新版本Autopilot升级系统中,雷达被用作主要的控制传感器,而且不需要摄像头确认视觉形象识别。在雷达探测成像时,光子在波长运行中可以轻易地穿越雾、粉尘、雨、雪,更清楚地探测到周边环境中的障碍物,有助于避免同类事故。另一个重要的改进体现在司机违规时,及时采取措施。如果车速超过每小时72公里,司机有1分钟的时间没有手扶方向盘,那么系统将发出警报,仪表盘将会闪光。倘若司机1小时内忽略了三次声音警报,那么自动转向软件将自动停止使用,直到停车。相对于新用户,Autopilot的老用户更有可能忽略这些警报。 新版本Autopilot升级系统对其他一些方面也进行了优化。例如,车辆通过识别两辆车的雷达回波,提升车辆紧急刹车或其他引起大力刹车事件的反应速度,帮助车辆识别高速公路出口。当超越一辆接近分道线边缘的速度较慢车辆时,特斯拉车辆可自动调整在车道内的位置,尽量保持安全的侧向车距。 车辆提示警报更加明显,包括在仪表板上通过闪烁白色边框提示驾驶员。通过识别前车转向灯,提高对插队车辆的侦测。减小右侧超车的可能性,提高自动并线功能的可用性。在紧急情况下,自动刹车功能将更有效地介入。即使车辆未开启辅助转向功能,当车辆检测到即将偏离行驶道路,司机仍然没有转动方向盘时,车辆会发出警报。随着数据的完善,在即将发生交通事故时,车辆会主动开启辅助转向功能,尝试避免一定会发生的碰撞。 现代V2V及V2I技术: 实现车辆互相“沟通” 为了应对车辆数量激增所带来的挑战,福特汽车公司了搭载“车对车通信”V2V技术的第六代野马跑车。所谓的V2V,就是要以车辆间彼此沟通的方式,应对可以预见的交通堵塞,降低车辆碰撞意外的发生可能。目前车辆上使用的雷达侦测技术,可以有效地降低驾驶盲点所造成的意外事故。而V2V车辆通讯科技建立在WiFi无线传输科技上,却能够让车辆之间互相沟通,分享彼此的行车速度和相对位置等数据信息。 V2V的一个目标是让汽车跟外界互动,与各式各样的基础设施沟通,最终形成一个比较智能的交通生态链。通过数据的分享和分析,在其他高速车辆尚未进入驾驶盲点的位置前,帮助司机进行预先判断,提前做出更明确、更安全的反应与决策。这有助于进一步提升避开危险的能力,减少碰撞意外的发生,疏解交通拥塞的情形,促成更具效率的驾驶环境。 目前,在航空机器人中采用的短程通信、LTE 无线宽带、网状网络等等很多技术,正在逐渐或者已经被应用于汽车上。福特汽车的工程师们还在研发一种新的计算程序,用于车载信息系统,帮助实现紧急事故下求救信息快速和可靠的传递。他们准备与其他公司加强合作,增强汽车与无人机间的联系,让汽车能与无人机对话。 在V2V车辆通讯科技的背后,“车对物沟通”(V2I) 技术将在未来的车辆运输中扮演极为重要的角色。福特汽车正在研究如何让车辆与后端IT基础架构进行沟通,例如车辆可以被告知都市各区塞车情形、车祸意外和其他影响驾驶及行驶路线的状况。福特汽车将V2V及V2I整合进入其短期、中期与长期的行动科技规划蓝图中,来应对拥挤、复杂的现代用车环境。 福特汽车的工程技术人员表示,若想实现V2V和V2I的功能,仅靠自身努力是不够的。他们计划与各地政府单位、国际标准化组织和其他汽车制造商们沟通,期望能及早制定统一标准,让V2V及V2I等车辆通讯科技提早高度普及化。同时,福特汽车也将与政府机构、学术单位与研究单位合作,将技术标准化,规格统一化,期望开发出全球通用的车辆通讯科技整合平台。 通过 V2V和V2I 技术,行车电脑可以根据行车速度和相对位置等信息,为司机推荐前往目的地的最快路线,甚至找到目的地附近的停车场,在一定程度上解决交通拥堵问题。“我们会看到未来的车辆能够自动地同其他车辆、交通基础设施进行沟通。所有相关设备都会建立在一个统一网络平台内,人们出行的体验也将大幅改善。”福特汽车公司董事长比尔・福特表示,“归根到底,我们最终或许会看到城市中出现自动驾驶汽车。而且由于这些车辆除了充电之外每天都会不停地在路上行驶,因此路上的车辆也会随之减少。甚至会彻底改变现有的车辆所有权模式”。 先进V-to-I技术: 让汽车和红绿灯“对话” 对于行驶在马路上的司机来说,红灯成为他们挥之不去的烦恼。奥迪汽车2016年8月15日在华盛顿特区和拉斯维加斯宣布,即将推出一项首次商用的新生技术,使奥迪汽车可以与红绿灯“对话”,用来预知红绿灯时间,以减轻司机的负担。奥迪汽车表示,在2016年6月1日之后生产的部分奥迪2017款Q7和奥迪A4车型将搭载“车辆至基础设施通信”(V-to-I)技术,使交通灯和其他基础设施可以通过无线方式与车辆交换安全和其他运营数据。 由于车辆会显示红灯转变为绿灯前的倒数时间,因此司机能大大减轻等待时产生的焦虑情绪。反之亦可在黄灯时提示信号灯转为红灯的时间,让司机做好准备。如果车辆认为,无法在绿灯变红之前通过路口,那么V-to-I就会在中控台上显示倒计时,让司机提前刹车。与此同时,在等待红灯变绿时,倒数计时将在信号灯变绿前几秒消失,以便司机有时间去关注十字路口,观察前方通行是否安全。V-to-I会切断计时器10秒钟,以避免急于闯灯现象的发生。奥迪汽车高管展望道,V-to-I技术未来还可能具备与汽车导航系统或者汽停止/启动配合使用的功能。交通信号灯甚至可能建议车辆保持特定的速度行驶以跟上它的变化,从而顺利通过路口。 V-to-I技术利用无线的方式,将交通信号灯数据和车辆运营数据进行交换。通过服务器由TTS交通技术服务运行,将信息送至奥迪车辆。信息可以利用于车辆导航、引擎启动、关闭功能,甚至可以改善交通量。说具体一点,V-to-I系统负责监控红绿灯计时系统,将司机导向更快捷的路线。它还会建议加速和遇到绿灯时的行驶速度,减少停车和重启汽车的次数。如此一来,V-to-I对发动机的启停起着重要的作用,通过该技术汽车能够在红绿灯面前有选择性的进行停留,并且还可以选择用什么样的速度来接近红绿灯。当红绿灯前的车辆变多,道路变得拥挤的时候,红绿灯也会开始调节其变灯模式,缓解交通拥堵的情况。从而减少人们在道路上耗费的时间,节约能源。 V-to-I技术还有益于未来自动驾驶汽车技术的发展,因为汽车没有必要“看见”红绿灯实体,而是以通过智能红绿灯传播的信号来判断是停车还是继续行驶。但是部署此类系统也面临挑战,因为V-to-I技术不但需要安全的通信基础设施来解决法律框架、无线频谱的难题,而且还离不开与市政和交通部门密切合作。 智能汽车论文:智能汽车来袭 在刚刚闭幕的CES (美国消费电子展)2017上,智能汽车再次成为热点。这几年随着众多科技公司和传统汽车厂商开始加大力度研发智能汽车,CES成为了名符其实的车展。 目前全球智能汽车研究竞赛处于白热化阶段,率先推出相应产品的企业未来将占有一席之地。咨询机构易观预测,到2019年,全球智能汽车市场将迎来洗牌,缺乏竞争力的企业将被淘汰。经过短暂的市场启动期,到2021年,少数产品成熟的企业将主导市场,智能驾驶技术也将逐渐得到普及。 为了成为能够占领市场的少数,所有的企业都加快了产品的步伐。在CES 2017上,微软、恩智浦、IAV、Esri等推出了可以实现高度自动化驾驶的产品。 微软展示的人工智能技术,可以将用户的智能终端与汽车相连,让汽车获得用户的日历信息和个人偏好,从而帮助用户提高驾驶的安全性。值得一提的是,微软的Azure云可以通过V2X(车辆与外界信息交换)、雷达、摄像头,以及激光雷达等传感器获得数据,利用Azure云来实时分析交通状况和行人密度。 恩智浦在CES 2017上展示了如何通过V2V(车对车之间信息交换)和V2I(车与基础设施之间进行信息交换)的安全通信来改善道路安全和交通状况。比如:车辆碰撞警报、智能交通灯,以及交叉路口处的驾驶隐患探测。 艾尔维(IAV)展示了其开发的高度自动化的驾驶技术。自动驾驶可以改善城市交通拥堵,从而减少汽车的尾气排放。采用该技术的高度自动驾驶的汽车可与基础设施、行人,以及微软的 Azure云端相连接,使汽车能够自动以安全的方式对周边的环境做出反应。 美国环境系统研究所(Esri)展示的地理和空间分析技术,可与微软的小娜(Cortana)进行通信,为用户提供地理空间环境信息,从而提高用户的道路行驶安全性和整体驾驶体验。企业级GIS平台服务可以通过微软Azure云为企业提供地理环境信息和分析,帮助其更好地了解用户的驾驶行为并预测道路状况,从而改善整体交通状况,并且可以在整个车联网环境中分享互联汽车的传感器数据。这些功能可以让智慧城市更快地解决出现的新问题,比如尽快维修路上出现的坑洼,或者尽快清除道路上的遗撒物品。 微软企业业务开发部副总裁凯文・达拉斯(Kevin Dallas)和恩智浦半导体汽车业务部资深副总裁兼首席技术官拉尔・罗杰(Lars Reger)都表示,只有多方合作,将不同技术整合,才能为用户带来更加安全、可靠、个性化的{驶体验。 在本届CES上,智能汽车不再是以碎片化的部件形式存在,而是被整合到一起,形成了一个完整的智能系统,智能汽车距离人们触手可及的商品车更近了一步。(张楠) 智能汽车论文:不仅仅是关于智能汽车的比赛 在中国,无人驾驶、智能汽车领域的发展越来越迅猛,越来越火热,甚至连英国人也越来越急切地希望能够更多地参与到其中,不过高和生显然认为,无人驾驶,还是慢一点,稳一点更好。事实上,无人驾驶、智能汽车的发展,不但是一场与时间的赛跑,也是国家与国家间的竞争,我们将如何选择? 2016年12月2日,在国家智能网联汽车(上海)试点示范区封闭测试区里,激烈的汽车比赛正在进行。参赛汽车有原型试制车,也有量产改装车,不过这些车的外型有些奇特,许多车在车顶和车身四周安装了各种各样摄像头和密集的传感器,在有些比赛场次,参赛的汽车里居然并没有驾驶员在操控――这就是由中国汽车技术研究中心、中国生产力促进中心协会和上海嘉定区人民政府主办的中国智能汽车大赛。这是一场国家级的科技赛事,以“智能改变世界,创新驱动未来”为主题,定位于智能汽车行业的高端交流平台和技术实践测评标尺。 在赛场上忙碌的不仅有来自东风、广汽、东风标致、吉利、本田、沃尔沃、长安福特、凯迪拉克、一汽大众等车企,也有清华大学、长安大学、江苏大学、北京航天航空大学、同济大学、西安理工大学等科研、高校机构。虽然是首届比赛,但中国智能汽车大赛不仅设置了无人驾驶组,也设置了自动泊车、自动紧急制动、车道偏离预警与保持等智能辅助驾驶组。 不过本届比赛尤其引人注目的地方是该项赛事得到了英国贸易投资署、德国汽车工业协会、荷兰上海领事馆、瑞典上海领事馆等国外政府机构的高度重视。英国国际贸易部公使衔参赞Mark Wareing、德国汽车工业协会的中国区主席Thomas Meurers、英国智能网联与自动驾驶汽车中心战略总监Michael Talbot以及德国、荷兰等国的行业专家出席了比赛同期举办的2016ICV国际论坛、中英智能网联汽车交流会、中英高端访谈、中德高端访谈、中荷高端访谈、中韩高端访谈等一系列交流活动。 在这些外国机构里,英国人的身影最为活跃。英国国际贸易部、英国智能网联与自动驾驶汽车中心及米拉公司等英国企业出席了大赛和闭门会议,并通过中英智能汽车交流会的形式和中国企业在赛事期间进行了会面和洽谈。“英国是当今世界上最适合智能汽车发展的国家之一。英国政府不光向研究开发智能汽车和无人驾驶技术的企业、机构和高校提供专项资金支持,同时还出台了相关政策为智能汽车的测试提供了宽松的政策环境。我们希望以此次大赛为契机,进一步增进与中国政府、企业、高校、及科研机构的交流合作,共同推进智能汽车的发展。”英国智能网联与自动驾驶汽车中心战略主管Michael Talbot表示。 英国国际贸易部和中国汽车技术研究中心还在现场宣布共建中英汽车联合工作组,共同推进中英双方在汽车工业,尤其是智能汽车领域的深化合作,增进相关领域的技术、商贸及学术交流。“英国有着丰富的技术经验和科研人员储备,中国有着全球最大的汽车市场和活跃的产业集群,中英汽车联合工作组将充分挖掘两国资源,实现优势互补,促进双方在研发、制造、市场及投资领域的交流,并利用英国在整车及零部件研发制造、智能系统及蓄电池技术等尖端科技优势,帮助中国智电汽车工业实现跨越式发展。”英国国际贸易部公使衔参赞魏林博士表示热切期待着中英双方未来在智能汽车领域的密切合作。不过,与积极主动的英国人不同,中国汽车技术研究中心副主任高和生对于无人驾驶、智能汽车的热潮显然有自己冷静的看法。在中国智能汽车大赛期间,本刊记者采访了魏林博士和高和生主任。 对话高和生:汽车自动驾驶又近又远 《汽车纵横》:能否介绍一下中国智能汽车大赛? 高和生:这两年,传统的车企和大专院校,在无人驾驶领域都做了很多工作,他们认为自己的一些产品可以推向社会进行道路测试,但不是所有的企业都到过上海国际汽车城来测试。我们举办这个比赛,搭建这个平台主要是希望国内的研发机构、企业、大专院校把他们在无人驾驶方面的产品,拿出来互相做一个评测,比一比,遛一遛。通过互相验证、互相比较、互相学习,能够比出优点和劣势。如果没有这样的机会,大家可能就是互相观望,彼此之间的沟通也有问题。 这两年,智能网联汽车在咱们国内炒得比较热,传统企业、以IT为主的企业都纷纷在做无人驾驶汽车,这就有路径选择的问题。这两年,我们中心一直也在逐步推进无人驾驶领域的标准建设,我们认为产业要发展,在标准方面必须要引领,要规划好。我们非常关注引导行业健康有序发展,及时地让这些产品进行互相比较,这是很必要的。比赛之后留下的信息也槲颐窍乱徊阶龊帽曜贾贫ê托幸倒芾矸矫婀ぷ魈峁┝嘶础数据,这是我们举办大赛的目的。 《汽车纵横》:国内有些车企已经开始尝试在公路上进行智能驾驶,但一直游走在灰色地带,国家也没有立法允许它们上路,您认为国家应该出台什么样的政策帮助企业发展智能驾驶技术? 高和生:我们已经向工信部提过一些想法,我们认为,无人驾驶汽车一定要经过一定的时限、一定里程的可靠性测试才能上路。除了我们的标准要跟上,立法进程我们也得推进,这包括保险如何规定?我们一定要有详细的描述,要说清楚路径。 让企业做技术储备是应该的,但我们要从社会标准、立法的角度推进,两者间要同步。甚至在必要的时候,节奏不要推进得太快。据我了解,无人驾驶汽车,很多国家都在发展,但允许上路的不多。 我曾经去日产公司调研,三年前,日产公司的智能汽车产品就被认为很成熟了,但是我们去参观,他们还只是拉着我在高速公路上跑了40多分钟。因为驾驶的情况太特殊了,路上经常会出现一些不可预见的东西,在没有把握的情况下,还是要稳妥一些。 《汽车纵横》:您认为中国的自动驾驶汽车还需要多长时间才能够上路? 高和生:从我们产业的角度,从制造的角度看,两、三年应该是可以上路测试的。现在的问题主要是立法和行业整顿,如果在一个封闭道路上做这件事,我认为两、三年做出产品,五年产品上市,产品本身不会有太大问题。关键是其他配套的东西,例如立法推进等都存在问题,这不是我们单一产业能左右和主导的。日产也面临同样的问题,他们的产品没问题了,但是在立法推进上也遇到了困难,日本政府目前肯定是不容许的,所以大家还是要一起共同推动。 我去日本考察过无人驾驶汽车,也去过欧洲的德国、瑞典等国家。在日产,我和他们做了详细交流,也看了他们的无人驾驶汽车,三年前他们的无人驾驶产品就已经在销售,除了在高速公路、封闭路况的道路上跑,这三年来也一直在高速公路上模拟实际使用情况运行。考察后,我感觉汽车的无人驾驶发展趋势不会改变,企业、行业、社会在这方面的投入目标是对的,但是这个路怎么走,什么时候实现全无人驾驶?我认为,节奏上、把控上还是稳一点比较好。 《汽车纵横》:无人驾驶汽车下一步的推广模式到底是什么模式?在技术选择路径上,是汽车+互联网?还是互联网+汽车? 高和生:我认为这是两种路径都可以选择。从我自己了解的情况看,包括去瑞典、德国,这几个国家基本上是以汽车为主的国家,基本上还是“汽车+互联网”这个路径。虽然关注程度很高,但没有像咱们国内炒得这么热。所以无人驾驶汽车下一步的推广模式可能有多种模式,需要我们政府和行业正确的引导。不能危害社会的安全。我认为,好像还没有那么着急地要去实现无人驾驶,例如我到北京出差,北京市区里可以自己开车,上高速公路从北京到天津这一段路,换成无人驾驶模式,这样我就可以休息一个多小时,我觉得这样的模式是无人驾驶第一个要达到的目标。无人驾驶的终极目标是达到共享汽车和无人驾驶,这么走会比较稳妥,也比较现实。 《汽车纵横》:你们与英国的合作,主要侧重哪些方面? 高和生:交流、协调、互相借鉴。我希望中国的车到英国去之后会说话,会走路,英国的车到中国来也会。 《汽车纵横》:关于无人驾驶,您最关注什么问题。 高和生:无人驾驶汽车首先是安全汽,从我们制造业企业来说,制造一辆车肯定没问题,因为整个汽车产业就是集成行业优秀技术的,主动的和被动的安全技术,我们都在用,所以安全汽车应该没问题,关键是安全汽车交互问题,这个是我们最不放心的一个环节。中国的路况比较复杂,需要协同社会各方面的资源来协调好。 《汽车纵横》:实现无人驾驶后,汽车行业会被颠覆吗? 高和生:无人驾驶汽车的终极目的就是共享汽车,谁是最大受益者?我认为还是汽车,所有无人驾驶这些开发的东西,包括影像技术,所有技术都要被我汽车来整合使用,所以将来最大的受益者还是我们。我们需要这方面的技术来支撑,来配套,来完善,但还是要以我们汽车为主,整合这些资源,所以我认为未来在无人驾驶汽车方面胜出者,或者获益比较大的,还是我们汽车行业。 《汽车纵横》:到底我们到什么时间节点上会达到真正的无人驾驶? 高和生:我估计还得20年,除了要有安全的汽车产品、安全的交通环境,有共享的汽车,还有立法的推进也很关键。保险能不能配合上?这也很关键,汽车产品涉及到社会面比较广,不是生产一个产品就可以让你上路了。立法的推进很难,有些事情得按照程序走完这个过程,三年、五年都未必能够完成。从我的角度上,也许汽车产品本身没问题,但真正推广的时候,要难得多。 智能汽车论文:基于摄像头的智能汽车设计 摘要:智能汽车作为当今科技时代下的新兴产物,集中运用了计算机、现代传感、信息融合、自动控制、人工智能及通讯等现代科学技术,是未来汽车发展的重要方向。本文详细介绍了基于摄像头传感器的智能竞速汽车控制器的设计方案,分别介绍了智能车的硬件组成、路径的检测识别方法和智能车的控制策略。利用摄像头传感器采集、识别道路信息,规划最优路径,采用PID控制算法控制电机和舵机实现自动控制。 关键词:摄像头 智能汽车 设计方案 本设计是基于MK60DN512ZVLL10单片机开发实现的,该系统采用摄像头采集、识别道路两旁或者中央的引导线,在此基础上利用合理闭环的算法控制智能车运动,从而实现智能车快速稳定的寻迹行驶。 1 智能车整体结构的选型与设计 1.1 图像传感器的选择 图像传感器,即数字摄像头。目前市场主流的两种摄像头传感器:以金属氧化物半导体元件为感光材料的CMOS摄像头和以电荷耦合元件为感光材料的CCD摄像头。综合两种摄像头解析度、灵敏度、成本、功耗比、模块电路、体积、重量,CMOS摄像头可以满足于4米/秒速度以下智能车行驶,并且CMOS摄像头功耗低,工作电压只需3.3V-7V,完全可以由智能车稳压后得到,稳定经济,所以选择CMOS摄像头中的OV7725摄像头。 1.2 起跑线检测传感器选择 起跑用的是发车灯塔控制方式,发车灯塔不仅发出起跑信号,而且发出终点信号。我们使用基于使用HS0038B传感器的基础电路作为接收灯塔光信号一个基础电路,OUT口接MK60的C5。 1.3 速度检测传感器选择 一个完整的控制系统是闭环控制的,所以需要测速装置,用以精准反映智能车实时速度。我们采用了由欧姆龙公司研制的一款200线的小型编码器。 1.4 车模选型 本次设计采用由飞思卡尔半导体公司赞助的G768型车模,即为竞赛中的C车模。 2 智能车硬件电路设计 2.1 硬件设计方案 本设计方案采用模块化方式完成总设计,模块化设计使思路清晰,在使用出现错误时容易修理。 2.2 电路设计方案 本次设计将智能车系统电路分成两个主要部分,以MK60N512ZVLQ10为核心的控制电路和以电源为核心的驱动电路。考虑到MK60最小系统电路板比较大,所以将整个系统电路分为两块规则PCB板(主控板和驱动板)。 2.3 控制电路 以MK60为核心的单片机系统的硬件电路设计主要包括以下几个部分:电源电路、时钟电路、JTAG接口、复位电路。 2.4 驱动电路 因为本次比赛摄像头组使用的电机是RS-380SH直流电机,小车驱动芯片决定选用集成的高电流半桥电机驱动应用BTN7971B,它的输出电流足以带动电机转动并且较稳定。 2.5 电源模块 比赛使用飞思卡尔专用电池,2000mAh的镍镉电池1块,标准电压7.2V。 3 智能车软件算法设计 3.1 软件控制整体设计 本次设计所用的软件调试工具支持C语言和汇编语言混合编程的IAR Embedded Workbench软件,由于C语言操作简单,可修改和移植性强,所以本次软件设计大部分程序都使用C语言编写,只有在某些地方加入了汇编语句。 3.2 主程序结构 在系统初始化方面,我们所用到的底层硬件资源进行初始化和上层模块初始化。在方案选择及参数设定上,我们在主板上设置了一组四位的拨码开关和三个按键结合OLED显示屏实现的方案和参数的可调,以在比赛时对车作适当地调整。在图像获取上,对于Ov7725数字摄像头,使用场中断加高速DMA传输的方式来获取图像。图像处理则采用黑线提取和中心线提取。 3.3 控制算法 控制算法是智能车的灵魂,为了使小车能以稳定的速度通过跑道,精确的速度控制是关键,采用速度闭环控制方案。 4 智能车开发与调试 4.1 软件开发环境 系统编译下载是在IAR IDE开发环境下完成的,Embedded Workbench for ARM是IAR Systems公司为ARM单片机开发的一个集成开发环境,这一开发环境使用方便、入门容易和代码简明紧凑。此外,由于在IAR软件中进行编写,调用,修正函数比较复杂繁琐,所以使用了Source insight 3软件进行辅助编写小车程序。 4.2 硬件开发环境 本次毕业设计所用的硬件开发平台为著名硬件开发公司Altium公司的Altium Designer 10,这已开发环境在板级设计特性、软设计特性、数据管理特性、通用特性都较有优势。 4.3 软件调试 软件调试主要包括:程序在线仿真调试,上位机调试。在线调试主要使用的是IAR中的调试器IAR C-SPY。上位机调试主要是通过蓝牙模块将智能车运行过程中的状态和SD卡采集的图像及时地反馈到PC机上。 4.4 现场调试 现场的调试包括摄像头调焦以及固定、PID参数整定、速度控制算法的参数整定、智能车运行状态等方面的调试。 5 结语 在此次设计中,通过不断不断尝试,不断整改,发现问题,整改问题,最终达到我们预期的设计目标。在算法方面,首次采用闭环系统控制智能车,采用改进PID控制算法,对智能车速度及方向进行调整,使智能车较之前的开环状态更加稳定,最终完成了智能车的制作,实现了摄像头采集识别,闭环控制等的功能。 智能汽车论文:汽车发动机润滑系统智能清洗设备控制系统设计 摘要:润滑系统是保证汽车发动机正常工作的一个重要系统,需要定期进行清洗。本文设计一种汽车发动机润滑系统清洗设备控制系统,该控制系统能够完成抽油、排油、吹扫、加注等控制,实现对发动机润滑系统的静态清洗和动态清洗。同时,能够通过液晶屏显示当前的系统状态以及进行设置,通过射频卡记录用户的清洗次数以及金额,并提醒用户及时进行充值等。 关键词:发动机 润滑系统 清洗 控制 发动机是汽车的核心部件,其质量决定了整车的性能与品质。汽车发动机润滑系统是保证发动机正常工作的一个重要系统,它在长期工作后,许多杂质沉积在润滑系统各个部位,而一般发动机机油滤芯能够将大于25μm的微粒过滤掉,再小的微粒就不能被过滤掉,时间长了会堵塞油路,造成各种故障,影响发动机润滑系统的正常工作,因此需要对发动机润滑系统定期进行清洗保养。 对于汽车发动机润滑系统的清洗方式大体分为两种,人工清洗和自动清洗。人工清洗方法体现为拆油底壳、缸盖、解体发动机等清洗润滑油道,这样会增加劳动强度,质量也无法保证。特别是发动机的结构精密,人工清洗方法会造成发动机渗漏、寿命缩短等问题。 自动清洗法是采用专用的清洗设备完成,清洗设备提供具有合适的温度、流量、压力及浓度的清洗液,并对各个工位进行精确控制清洗、干燥和清洗液回收。汽车发动机润滑系统清洗设备控制系统利用先进的自动控制技术,能够实现清洗过程自动化,保证润滑系统清洁度,提高了清洗质量和效率,并改善了劳动条件。汽车发动机润滑系统清洗设备替代人工清洗已成为现代工业发展的必然,具有广阔的市场前景。 1 发动机润滑系统的组成及工作原理 汽车发动机润滑系统的组成基本相同,主要由油底壳、机油集滤器、机油泵、机油粗、精滤清器和润滑油道、机油冷却器、机油压力表、机油温度表等组成。油底壳:用来储存润滑油。机油泵:将足够量的润滑油以足够的压力供给主油道,以克服机油滤清器及管道的阻力。集滤器:安装在机油泵前,并置于油底壳内,用来滤除机油中较大直径的杂质。机油粗、精滤清器:通过机油滤清器过滤杂质。机油冷却器:冷却润滑油,使润滑油温度保持在一定范围内。机油压力表、机油温度表:监视压力润滑油压力和温度。 2 发动机润滑系统清洗设备控制系统设计 从汽车发动机润滑系统的组成和工作原理来看,反复润滑的机油中,会带有磨损的金属末或灰尘等杂质。虽然机油集滤器和机油粗、精滤清器进行过滤,但时间过长,机油一样会变脏。因此在车辆行驶一定里程后必须对发动机润滑系统进行清洗,以保证清除发动机内小于25μm的杂质,改善发动机润滑系统的品质,保证发动机正常工作。 发动机润滑系统清洗设备控制系统能够对发动机润滑系统清洗设备进行控制,完成抽油、排油、吹扫、加注等控制,实现对发动机润滑系统的静态清洗和动态清洗。同时,能够通过液晶屏显示当前的系统状态以及进行设置,通过射频卡记录用户的清洗次数以及金额,并提醒用户及时进行充值等。整个系统设计包括面板设计、硬件系统设计、软件系统设计等三个部分。 2.1 面板设计 系统面板如图1所示。 2.2 硬件系统设计 硬件系统由MCU模块、LCD显示模块、RFID读卡模块、键盘输入模块、温度传感器模块、电加热器模块、电源模块、继电器模块、8路电磁气阀模块等组成。如图2所示。 键盘输入模块设置车型和清洗要求,MCU模块对信号进行分析处理并输出控制信号给继电器驱动模块,控制8路电磁气阀模块相应的电磁气阀A-H打开或关闭,完成对发动机润滑系统的清洗。清洗过程会在LCD显示模块同步显示,温度传感器模块对清洗过程油温进行检测。当温度低于40℃时,将信号发送给MCU模块,MCU模块控制电加热器模块进行加热,保持温度恒定在40℃。RFID读卡模块对每张卡刷卡次数进行记录,次数超过设置值时,发送信号给MCU模块,MCU模块控制LCD显示模块报警提示进行充值。电源模块对其它模块进行供电。 2.3 软件系统设计 软件系统实现抽油、排油、吹扫、加注等控制,主要包括静态清洗和动态清洗。 (1)静态清洗:发动机静止,清洗液从发动机机油滤芯接口处注入发动机油道,通过冲洗和溶解作用把杂质溶入清洗液中一起流下,到达油底。随后在一定负压下,从油底口抽出过滤后循环清洗。静态清洗流程如图3所示。 (2)动态清洗:发动机怠速运转,发动机自身的油泵和清洗机内油泵同时工作,清洗液可达到静态清洗时不能清洗的地方,清洗更彻底。动态清洗流程如图4所示。 3 结语 本文设计一种汽车发动机润滑系统清洗设备控制系统,该控制系统能够对汽车发动机润滑系统清洗设备进行控制,完成抽油、排油、吹扫、加注等控制,实现对发动机润滑系统的静态清洗和动态清洗。同时,能够通过液晶屏显示当前的系统状态以及进行设置,通过射频卡记录用户的清洗次数以及金额,并提醒用户及时进行充值等,完成了整个系统的硬件设计和软件设计。现场实验表明,该汽车发动机润滑系统清洗设备控制系统,性能稳定,能够满足实际汽车发动机润滑系统清洗的要求,具有广阔的市场前景。 智能汽车论文:英特尔:错过了智能手机不想再错过智能汽车 随着PC市场日落西山,智能手机增速放缓,吃不了多少老本又在移动芯片市场无利可图的英特尔看似走入绝境,又在智能汽车领域绝处逢生。 作为一家老牌芯片巨头,英特尔当年错过了智能手机的风口后,在移动芯片市场就一直处于被动状态,被高通压制不谈,山寨起家的联发科也能时不时碾压下它。如今,随着PC市场日落西山,智能手机增速放缓,吃不了多少老本又在移动芯片市场无利可图的英特尔看似走入绝境,不过智能汽车风口的出现,又让它绝处逢生。 当然,有人会说这和英特尔有关吗?这是我们熟悉的那个几乎把“Intel Inside”标志贴到每一个PC的英特尔吗?如果我告诉你这家芯片巨擘在汽车科技方面已经耕耘了好几年,你会不会感到惊讶?说不定用不了多久,你就能开上“Intel Inside”的汽车子。 为进入智能汽车领域,英特尔在今年收购了两家公司,一家是自动驾驶车辆芯片公司Yogitech,它家的芯片能利用感应器和摄像头分析周围驾驶环境,帮助汽车实现无人驾驶;另一家是汽车软件0TA升级更新解决方案提供商Arynga。随后,2016年7月英特尔又与宝马、Mobileye公司联合研发高自动驾驶和全自动驾驶必要的解决方案和创新系统,并致力将这些技术应用于量产汽车身上。一系列的动作,预示出英特尔坚定发展智能汽车的决心。 不过,此时的智能汽车领域已经聚集了众多大佬,包括谷歌、丰田、载姆勒、通用汽车、博世、福特、波音与卡特彼勒等,其中谷歌无人驾驶技术专利最多。在大佬们率先入局的压力下,英特尔还是个需要追赶的命,幸运的是,这次它赶上了智能汽车发展的风口。 尽管所谓的车载互联已经成为互联网企业追逐的下一个“风口”,但实际上多数都缺乏像英特尔这样的软硬件整合能力,很多车辆都已经或正在使用英特尔的这套方案,例如BMw的互联驾驶,就是建立在英特尔的这套解决方案之上,相信凡是用过的人都会觉得与手机、笔记本的内在体验很相似。同时英特尔也向中国本土供应链合作方提供IVI模块,这样就会有更多前装、后装设备能够用上这套解决方案。 不得不说,如果英特尔要在车载互联方面讲一个故事的话,基于凌动处理器的IVI系统将是一个漂亮的文本。它有成功的案例,所以大多数人听到它的时候都不会陌生,应付目前的车内娱乐和交互也是小菜一碟,你唯一要解释的,就是它能做点什么别人做不到的。 实际上,不用惊讶英特尔在智能驾驶领域的布局,这既是厂商的需求,也是用户的需求。从厂商层面来说,英特尔并不是唯一一家进军汽车领域的芯片企业,甚至其对手也有着同样漂亮的案例,从PC端到移动端再到汽车领域,大家的发展路线高度一致,正说明了这一趋势不可逆转。 从用户层面来说,车内体验几乎是最后一块尚未被智能化开垦的处女地,大家不能接受手机、平板、电视甚至冰箱、洗衣机都高度智能化的今天,每天要驾乘2-3小时的汽车还傻呆呆,而智能化的前提必然是标准化、平台化和系统化,这也是英特尔擅长的事情。 智能汽车论文:智能汽车的隐形江湖 看上去风光无二的互联网汽车,除了传统车企和互联网公司外,资本与零部件巨头的窥视同样值得关注。这是一个巨大的名利场,每股势力都野心勃勃。 新年伊始,Master横扫围棋界的传奇就刷爆了网络,在谷歌揭开Master的真身之后,江湖上关于人工智能的传说距离现实世界的距离又被拉进了一步。来势汹汹的Master正代表人工智能向全人类宣告:“我们的时代正在来临”。 这句宣言对于智能汽车来说同样适用,虽然无人驾驶的实现尚需时日,但却无人能否定智能驾驶时代的到来。汽车被锁定为下一个移动终端的继承者之后,智能汽车产业的发展可用烈火烹油来形容:传统车企快马加鞭谋升级,互联网企业撸起袖管搞跨界,借由镁光灯的传播,出尽了“风头”。但智能汽车的研发,实非主机厂一己之力可以完成。在其前进的过程中,“隐形江湖”的存在虽常为人所忽视,却贡献着不可或缺的力量。 金主们的互联网汽车版图 处于市场培育初期的智能汽车,对资本的依赖性非常强。以乐视为例,根据网上流出的乐视汽车商业计划书,未来五年乐视汽车还需投入400多亿人民币,如此大的资金需求量,显然不能靠乐视和贾跃亭来买单,融资的重要性不言而喻。通俗点说,有了钱不一定能成事,但没有钱一定会失败。 资本市场对于智能汽车的兴趣非常浓厚。北极光投资创始人邓峰在预测未来最有希望出现“独角兽”企业的三大趋势时,特别强调了对推动无人驾驶具有重要意义的人工智能技术和传感器技术,认定无人驾驶会是未来的大方向。 事实上,包括北极光创投在内的真格基金、红杉资本、IDG等知名创投公司都在智能汽车领域的上下链条上积极布局。以北极光为例,除了直接投资硅谷的无人驾驶汽车公司,还重点布局了传感器和人工智能,比如激光雷达、汽车OS等诸多方面。 自然,各类投资公司对智能汽车慷慨解囊,成为支撑互联网企业追梦造车的一大资金来源。在乐视、蔚来、奇点等互联网车企背后,不乏太有来头的创投资本。比如红杉和高瓴,前者曾投资新浪网、阿里巴巴集团、聚美优品、美团网等诸多知名企业,后者则是京东、去哪儿网、蓝月亮和大润发的投资者。也有如壹号资本。愉悦资本和本见资本等新兴势力。 想要搭乘智能汽车这趟快车的,远远不止投资公司一方。 眼看互联网三大巨头BAT已全部投身造车,一向热衷于“猫狗大战”的京东自然不能袖手旁观。它通过注资蔚来汽车,跟紧大趋势。同样“不安本分”的,还有以电子产品为生的联想和小米,两者都将目光锁定在了蔚来汽车身上。蔚来汽车融资来源清单上的顺为资本、背后的操控者就是雷军及小米。投资蔚来汽车之后,联想又迅速注资乐视,扩大资本势力。对于京东、联想和小米来说,智能汽车是不可错过的发展趋势,与BAT亲自上阵的姿态不同,他们选择了通过资本触角进行布局,提前占下席位,这是对自身实力及发展阶段进行考量过后的最佳方案。 不少企业大佬,以个人名义进行投资,构成了互联网车企融资的又一来源,这方面尤以互联网企业最为突出。除了像贾跃亭、李想一样又出钱文出为的摸范代表,更多的人选择了只出钱不出力的方式。比如在天使轮就集齐了UC创始人何小鹏、YY创始人李学凌、猎豹移动CEO傅盛、58同城CEO姚劲波、腾讯高管吴霄光、经纬创投张颖等一众“大人物”的小鹏汽车,就是靠大佬资金“养活”的典型互联网车企。还有投资车和家的源码资本,其出资人实由美团网创始人王兴、今日头条创始人张一鸣等近20家上市科技企业的CEO及BAT高管组成。以及霸气出手6亿美元投资乐视汽车,被誉为“中国好同学们”的各大公司CEO。大佬们不仅手握丰厚资本,而且眼光敏锐,并乐于走在潮流前沿,大胆试水,成为互联网造车不可忽视的资本力量。 政府的资金支持也是互联网造车的重要支撑,通常表现为一方出资,一方落地建厂的形式。奇点汽车在去年11月与其子公司共同完成的6亿元融资中,铜陵子公司的主导融资对象就是安徽铜陵市政府,并与铜陵市政府建立战略合作关系,背景就是奇点汽车的产业园项目落户安微铜陵。 同样的合作模式还有车和家与常州市政府,车和家落户常州武进国家高新区工业园,并顺利拿到了常州市政府的产业基金。一方面,政府响应国家“2025中国制造”的号召,引导智能产业的发展,并通过工厂落地来拉动当地经济,增加就业机会。另一方面,企业也需要政府的帮扶支持,顺利建厂投产,可谓双赢。一些有央企背景的创投公司,比如投资乐视的英大资本和深创投,前者背靠国家电网,后者由深圳市政府管理支持,多多少少代表了国家对智能汽车发展的引导和支持。这里再多说一句,投资乐视的淡马锡其实是新加坡政府以私人名义注册的国有投资企业,厚朴也是在淡马锡的帮助下建立起来的,可见国家层面上对智能汽车发展的重视。 另外值得注意的是,部分实业企业在转型过程中也选择了智能汽车为入口,成为支持互联网造车的又一股资金来源。比如投资乐视的新华联集团和投资车和家的利欧股份。前者产业覆盖地产、石油、矿业和化工等多个领域,后者的核心产业主要是石油化工、电力电站及水利用泵等,与汽车产业并无关联。选择互联网车企作为其新的投资发展对象,在为互联网造车助力的同时,也从侧面说明智能汽车的发展魅力。 供应商走在主机厂前面 互联网公司忙着造车,零部件供应商也在马不停蹄地奔跑在通往“智能部件”的道路上。目前在智能汽车配件领域掌握最高话语权的仍是积淀深厚的传统汽车零部件巨头,如博世、大陆、福尔德等。但初创企业成长迅猛,具有很强的融资能力和上升空间,同样不容小觑。主流的无人驾驶系统可分为传感、处理和执行三个方面。传感就相当于人的眼耳鼻,搜集各种图像和声音信息,然后传送给大脑,进入到信息处理部分,对信息进行判断之后,再由其发出指令,进入执行环节。自动驾驶的传感器主要有摄像头、GPS、声呐、雷达、LiDAR(激光雷达)五种类型;处理部分主要通过算法完成,大家最为熟悉的ADAS(高级辅助驾驶系统)即属于这一环节,包括自适应巡航(ACc)、车道偏移报警系统(LDWS)等17个方面;执行层面则是指电子制动、智能刹车等。 智能汽车论文:智能汽车闯入CES:三方角斗自动驾驶 之前是几家车企登台演示,现在演变成车企、供应商、IT公司三方秀实力。他们或合纵对抗连横,或对某项技术形成垄断,使智能汽车领域越来越像一个利益纷争、暗潮汹涌的江湖道场,使汽车产品的未来形态精彩纷呈。 赌城拉斯维加斯正悄然与高科技握手。在刚刚结束的第50届CES展上,自动驾驶、汽车人工智能、最新人机交互功能等先进技术将智能汽车推上了CES的主展台,有人说CES展快成了半个车展。这种革命性变化不过源于一个“懒”字。 有人说过“懒”是人类前进的源动力,这句话虽有些偏颇也不无道理,正是为了追求便捷,人类科技才会不断进步。在本届CES展上,大众、宝马、丰田、博世等,全球知名汽车厂商和零部件供应商,向世人展现了未来汽车形态的多元化。它们对于未来汽车如何追求操控方便、驾驶便捷都有着自己不同的见解,但相同点是,它们把这些不同见解都通过自动驾驶技术来展现。 不同于前几年的CES展,自动驾驶技术还是少数几个厂家带来的展望和规划,部分自动驾驶还停留在低级阶段;本届CES展,自动驾驶技术得到了全面发展,几乎所有参展的汽车类厂商都带来了各自的自动驾驶技术和产品,大部分达到了高级阶段,甚至已经有了新车、量产计划。 这个质的改变得益于汽车厂商主动与IT技术公司联手,他们把最先进的技术融入到汽车硬件中。比如宝马HoloActive虚拟触控系统和智能泊车助手Loomo,前者利用车载控制界面的投影技术和摄像头对人指尖动作的识别,将原来我们只能在科幻电影里看到的虚拟触控变为了现实。而后者则把汽车智能化驾驶,与目前正流行的AI科技相结合。 再比如丰田的三维人机界面、大众的数字座舱、博世的语音控制、福特与亚马逊的Alexa家居助手等新技术,将汽车、家居、通讯融为一体,使汽车的形态变得丰富而多元。 所以本次CES展业也被网友戏称为自动驾驶汽车技术的成果展。不管是谷歌、百度。这样的IT巨头,还是’现代、日产、奔驰这样的传统车企,目前都加大力度研发自动驾驶技术。只不过突破点不同,像谷歌等是以车联网、无人驾驶等跨界切入,而现代等车企则以高端辅助驾驶技术为突破点。 汽车和IT企业之所以如此重视自动驾驶技术,是因为在大数据的环境下,通过人工智能来判断路况,比人为操作更客观反映更迅速,能够极大的提升驾驶的安全性。同时,如果未来汽车自动驾驶真正能够实现,交通资源将得到整合和合理分配,让人们的出行变得更加高效。因此,自动驾驶驾驶技术所描绘智能出行生活,十分、令人憧憬。 而当前的自动驾驶技术,主要是在车身搭载摄像头、超声波、毫米波、激光雷达,利用采集到的视觉影象和数据,创建一个完整的车辆环境模型。这吸引了很多汽车配套厂商的目光。本届CES展上,德国大陆集团就宣布将研发新一代环境模型,该模型下自动驾驶汽车将拥有实时的360度全景影像。 有了完整的车辆环境模型还不够,还需要先进汽车人工智能系统。人工智能系统用来识别与分析这些数据,并具备深度学习和认知,才能使车辆在复杂驾驶情况下安全驾驶。IT企业对此很有兴趣。 本届CES展,采埃孚与英伟达就宣布共同开发一款全新的汽车人工智能系统――ProAI,预计在2018年初进行量产。而宝马则将采用Mobileye的增强学习算法制定驾驶策略,打造汽车系统所需的人工智能。 除了自动驾驶技术,人机交互也是未来智能汽车’发展的重要方向,这一特点在本届CES展上也得以充分展现。 有的利用高精度摄像头,实现虚拟触屏技术。比如宝马带来了HoloActive触控技术,利用一块投射在中控台区域的悬浮虚拟屏幕,一部高灵敏度摄像头负责捕捉驾驶者手势动作,车舱内的超声波设备将对驾驶者的指尖发出脉冲信号,使驾驶者获得真实的触感,实现人机交互功能。 有的采用虚拟现实技术和手势遥控功能。比如大众汽车在本届CES上展示了增强现实(AR)技术,这套系统可以看做是升级版的抬头显示系统,一方面可以将路线、距离等相关的驾驶信息显示在驾驶员前方的道路上,另一方面是显示信息娱乐等其他信息,而无论何种信息都与周围的环境完美融合,不会让驾驶员分心。 如果说宝马的虚拟触屏技术、大众的增强现实(AR)技术代表了人机交互未来发展方向,那么英伟达公司推出的基于图像识别技术AI Co-Pilot(协同驾驶技术)则提供了另一种方向。这套系统支持多种面部识别功能,其中具备唇读识别功能。唇读,就是当车厢内外噪音太大的时候,可以通过唇读技术,辅助识别语音指令。尽管AI Co-Pilot系统大部分是为了辅助驾驶者安全驾驶,仅仅在唇读方面涉及到了人机交互功能,但是这套系统充分发挥了英伟达在图像处理方面的优势,为未来的人机交互发展提供了更多可能。 总之,智能汽车的发展为很多商家打开了一扇门。之前是几家车企登台演示,现在演变成车企、供应商、IT公司三方秀实力。他们或合纵对抗连横,或对某项技术形成垄断,使智能汽车领域越来越像一个利益纷争、暗潮汹涌的江湖道场,使汽车产品的未来精彩纷呈。 智能汽车论文:智商+情商 智能汽车的实现将由汽车智商和汽车情商两部分组成,而汽车情商正是目前汽车产品 所或缺的核心技术。 又一家车联网公司成立了。 自总理提出“互联网+”概念后,短短半年时间,“互联网+”席卷了整个汽车行业和互联网产业。那么,究竟是“互联网+汽车”还是“汽车+互联网”?到底谁该妥协?双方各有各的说法。 仿佛一夜间,成百上千家与车联网沾边儿的公司出现在公众视线中。有的是之前就已存在的,现在才得到关注;有的是赶上了这股热潮,刚刚成型。飞驰镁物(北京)科技有限公司(以下简称飞驰镁物)就属于后者。 7月1日,飞驰镁物在北京召开品牌会――智能汽车即服务,来自车联网行业、整车厂、咨询机构、投资界等人士前来参加。 与此同时,历经6个月的酿造,飞驰镁物下定决心,在“互联网+”热潮还未褪去的好时候,带着自己引以为傲的核心产品――汽车共享服务品牌“Soda”正式亮相了。 自称是“最懂车企的车联网公司”和“崇尚极客精神的科技公司”的飞驰镁物对智能汽车有着自己的见解。 智能汽车即服务 飞驰镁物创始人兼CEO王强解释道:“智能汽车即服务的英文是Smart x Vehicle as a Service,即面向车和人两个对象。对于车,车联网相当于给车装载了远程大脑从而实现其智能化,这是智能即服务;而对于人,车联网则是把车的属性上升到一种位移公共服务,为人提供一种随时随地使用的出行服务,这就是汽车即服务。两者综合起来,就是智能汽车即服务。未来作为公共出行服务的汽车一定是面向未来的智能汽车,而智能和共享应该是相辅相成的关系,而不应该是简单的叠加。” 飞驰镁物具备B2B传统车联网和汽车共享两个业务发展方向。在B2B传统车联网业务领域,飞驰镁物以前装TSP为核心优势为整车企业提供车联网整包解决方案和咨询服务,通过以云计算、大数据、社交网络为基础搭建的云服务和汽车情商两大核心产品平台,已经开始为整车企业提供真正符合移动互联网用户交互体验的车联网产品。 而致力于呈现“下一代城市出行方式”的Soda,则是飞驰镁物在汽车共享方面的具体成效。 “未来的车联网一定是和汽车紧密融合在一起的车联网,更多的是‘汽车+互联网’,而不是‘互联网+汽车’”。飞驰镁物联合创始人兼企业业务副总裁樊高增表示。他的这一观点与市场其他互联网公司很不同,他认为互联网并不会颠覆传统汽车行业。 “基于车联网的合作,根本不能脱离主机车厂,我们更倾向于前装业务,前装市场是飞驰镁物的目标市场。”樊高增称。飞驰镁物对于前装市场的信心并不是空穴来风,作为一家刚刚诞生的车联网公司,飞驰镁物迄今为止已帮助超过20家的车企在中国落地车联网项目。 作为飞驰镁物车联网业务的核心产品之一,CLOUDMove是一款完全自主研发的联网汽车架构平台,旨在打造终极汽车互联网平台,帮助汽车更好的融入互联网。 飞驰镁物联合创始人兼CTO杨磊对CLOUDMove进行了详细的分享:首先,CLOUDMove主要基于公有云基础架构,来实现汽车与多种移动终端设备对驾驶联网在线服务的无缝访问体验。其次,CLOUDMove是一款开箱即用的车联网产品,可针对整车企业提供快速、便捷的一站式服务,包括业务运营支持系统在内的基础能力,并预集成了优秀的互联网内容和第三方服务。 与CLOUDMove相呼应的是DREAMove,它同样是飞驰镁物车联网业务的核心产品之一。 据描述,智能汽车的实现将由汽车智商和汽车情商两部分组成,而汽车情商正是目前汽车产品所或缺的核心技术。因此,DREAMove将成为智能汽车的“大脑”,通过创新科技与网脑思维的结合,使汽车的情商得到质变的提升,真正做到主动保护、帮助驾驶者。 下一代出行方式 “Soda所要打造的是下一代城市的出行方式,因此,Soda将和包括整车企业在内的合作伙伴一同打造一款为共享而生的智能汽车。”飞驰镁物联合创始人、副总裁余涛这样解释Soda的核心理念,而“汽车共享、绿色出行”也是飞驰镁物对未来智能汽车的理解之一。 “Soda绿色出行”是除传统车联网业务之外,飞驰镁物面向个人市场的突破,飞驰镁物打造这样一个智能汽车共享服务品牌,是为了向人们提供想走就走的自由出行体验,满足消费者短线即时出行需求,同时缓解城市拥堵,降低排放。这是飞驰镁物关于未来交通的一个“美好愿景”。 Soda服务与传统汽车租赁模式最大的区别是按分钟计费,用户只需通过Soda应用便可随时发现身边的共享车辆,并通过成熟的车联网技术,借助于APP完成选取车辆、控制车辆、使用车辆、支付费用的整个过程,且无需在固定地点取车还车,最大程度方便消费者。 不仅仅是在理念上先进,Soda的落地也已经完成并在迅速扩张。目前,Soda已经与包括意大利开源汽车OSVehicle在内的诸多国内外新能源汽车企业合作,在全国多个城市开始了内测,与此同时,Soda会基于自身的车联网技术架构,为消费者提供更多完善的智能交通应用。 “Soda打造的是下一代城市的出行方式,我们会与包括整车企业在内的合作伙伴一同打造一款为共享而生的智能汽车。”余涛这样解释Soda的理念。 运动鞋、工装裤,统一的黑色T恤上印着彩色的LOGO。年轻、简单、朝气蓬勃,这是飞驰镁物团队带给人们的第一印象。 然而在表象之下,王强和他的小伙伴们都有着非常狂热的创业激情,“虽然是一家新公司,但飞驰镁物从创业之初就考虑到了对于社会的责任和义务。因此,我们希望利用车联网技术,为整个城市的环境保护做出一点贡献。这是我们的愿景。”他掷下豪言,“飞驰镁物要做车联网中的劳斯莱斯,等到时机成熟了,我们将要实现造车的终极梦想。” 上述飞驰镁物的创始人们都有着很强的技术背景,他们之前分别在车联网、软件开发、整车企业、服务运营等不同领域有过10余年的经验。在这群年轻人的眼中,飞驰镁物的起点很高,就车联网市场目前这种“诸侯混战”的局面来看,速度和时间对他们来说是最关键的要素。 正如他们自己所说:要取得江湖地位,就要不断飞奔。
建筑方面论文:对建筑工程技术方面的研究 摘要:随着时代的发展科技的进步,人们对于日常生活质量有了更高的要求。为了满足人们的要求,建筑工程技术需要不断的进行发展与革新,采用一些新型的科学技术,只有这样才能够顺应时代的不断发展并且满足人们现阶段对于住房更高的要求。这也是建筑工程得以发展的最根本原因。在建筑工程中,施工技术是形成工程最为基本的环节之一。因此提高建筑工程的质量,最为关键的步骤就是提高建筑工程中的技术。本文简单介绍了建筑工程中的建筑施工技术,并且结合目前建筑工程的发展趋势,对未来建筑施工技术的发展趋势进行探讨,希望能够为相关的部门与单位提供一些参考与帮助。 关键词:建筑工程;施工技术;现状;发展趋势;研究 1概述 在建筑工程中,最为重要的是工程的质量。只有保证工程质量,才能保证建筑的使用功能,提高建筑的使用年限,并且促进建筑工程的发展。而纵观建筑工程,能够保证工程质量最重要的部分便是提高建筑工程的施工技术。通过不断提高施工技术,不仅能够提高施工效率,加快施工进程,而且能够解决之前建筑施工中存在的难题,从而保证建筑工程的质量。本文对建筑工程的技术方面进行了简要的研究,并且提出了建筑工程技术的发展趋势。 2建筑施工技术的发展现状 建筑施工技术是整个建筑工程技术中的一个重要技术,它直接关系着建筑工程的质量。因此,建筑施工技术需要不断革新,这样才能满足时代的发展的要求和满足人们的住房要求,也才能进一步的提高建筑工程的质量。建筑业是我国的国民经济支柱产业之一,因此对于建筑行业的施工技术而言更需要不断的进行技术方面的改革与革新,才能满足人们不断发展的需求。建筑施工质量控制与管理也需要不断的进行加强,只有这样才能更好的实现整个工程的施工。建筑施工技术的分析主要有以下几个方面: 2.1混凝土施工技术 在建筑工程中,混凝土施工技术是十分重要的。随着我国建筑的快速发展,建筑施工技术得以不断的有所提高,但是在许多方面还需进行进一步发展与研究,研发出更新的更科学施工技术。经过我国多年的建筑实践,已经形成了一套较为完整的混凝土支模技术工艺。比如全钢大模板在很多建筑工程中都得到了广泛应用。这种模板特点是刚度大,表面较为光滑,能够承受很大的来自于混凝土侧压力。目前,钢木模支模体系还是我国主要采用的混凝土支模工艺,这种体系在有些方面难以满足工程要求。混凝土作为建筑工程材料,为了能够使混凝土发挥出其作用与其独有的特性,就必须采用更为先进的施工技术,才能够更好的完成混凝土施工,进而完成整个工程。 2.2防水技术 建筑工程中的防水技术也是一项重要的技术,这项技术对建筑物的使用期限有着直接影响。因此在施工过程中应该采用先进科学的防水技术来进行防水,保证工程的施工质量。随着我国建筑的不断发展,防水技术的发展得到了快速的发展与广泛关注。防水技术内容主要有两个方面,一个是屋面防水,另一个则是地面防水。无论是哪一种防水,防水材料的选择都是十分重要的,并且还需考虑多种影响因素,对防水进行综合性的治理,这样才能更好的进行应用防水技术,保证建筑的施工。目前,我国的建筑防水主要采用的还是较为传统的防水技术,与现代建筑工程要求有一定的差距的。因此,需要结合已有的防水技术进行技术创新,并且对影响防水技术施工的相关因素进行综合考虑,保障工程质量。 2.3基础施工技术 在建筑工程中主要的基础施工技术包括深基坑支护技术与桩基技术等,正是这些基础施工技术存在,才会使得建筑工程得以进一步的进行施工。因此基础施工对于建筑工程质量的影响不言而喻。然而我国建筑行业起步较晚,一些基础施工没有成熟完整的技术与步骤,许多技术都还在研究与探索之中,提高现有的基础施工技术的主要方式就是对已有的存在问题的基础施工技术进行研究,结合建筑工程的特点,推出更为先进的基础施工技术,保证建筑工程施工的更好进行。 2.4混合结构工程 由于我国现代建筑发展的相对较晚,很多的施工技术并没有形成一个完整的体系。虽然近些年来建筑工程施工技术得到了很大的发展与提升,工程中混合结构也得到了越来越多的应用,但是与一些发达国家的建筑结构相比还有较大的差距。现阶段我国建筑工程中采用的结构主要是是钢筋与混凝土的混合结构。这种混合结构有很大的优势,能够满足现阶段人们的要求,但是随着科学的发展与社会的进步,人们对房屋建筑工程的要求越来越高,人们对于工程结构的要求也在逐渐提高,钢筋混凝土的混合结构逐渐不能满足人们的需求。因此,需要研究出更科学合理的工程结构,以便能够满足人们对于现代建筑的要求。 3建筑施工技术的发展方向 3.1逐步实现工业化 随着建筑的不断发展,建筑工业化的水平也得到了很大的提高,但距离人们对于建筑工程的要求还有一定差距。随着科学方面的发展,建筑工程中的相关技术进一步的成熟,建筑在发展传统生产方式的基础之上,逐步实现建筑的工业化水平。主要体现在建筑设备的自动化等方面。不仅能够加快建筑工程的施工速度,而且能够大大节省建筑施工的人力,降低建筑工程的施工造价。 3.2节约型的施工技术 以往的建筑工程中由于很多因素的影响,往往会剩下一些尚未使用的建筑材料,这些建筑材料有些能够回收再利用。但是一般情况而言,那些剩下的建筑材料都没有经过一些措施被回收利用,更不要说被再次使用,这是建筑工程中很大的浪费。针对现阶段如此严重的材料浪费情况,未来的建筑工程的发展方向应该是节约方向。一方面采用节约型的建筑工程技术,以达到降低工程成本的目的。另一方面,则对一些剩下的建筑材料进行系统的回收再利用,降低建筑工程中浪费的现象。 3.3形成完整的技术体系 我国的建筑工程一般而言都是采用各个分开的施工技术,并没有形成完整的技术体系,往往是根据施工进度的不同而采用不同技术进行建筑工程的施工。对于建筑工程而言如果没有对工程施工进行整体规划,或者是工程没有形成完整的技术体系都会对建筑工程的施工质量有所影响。一旦在施工过程中出现了突发情况,应用零散的技术难以对此进行有效的解决。因此对于建筑工程而言,形成完整的技术体系是非常重要的。不仅是为了能够在建筑施工中的每一步都有所依据,而且能够在出现突发状况的情况之下进行及时的解决。未来的建筑工程施工技术的发展方向会趋向于更加完整的技术体系。一方面对建筑工程的施工进行整体的把控,另一方面也是为了能够进一步提高施工技术,方便进行施工技术的管理。只有这样才能够不断的发展建筑工程施工技术,保证建筑工程质量。 4总结 在建筑工程中,最为重要的是工程的质量。只有保证工程质量,才能保证建筑的使用功能,提高建筑的使用年限,并且促进建筑工程的发展。而纵观建筑工程,能够保证工程质量最重要的部分便是提高建筑工程的施工技术。通过不断提高施工技术,不仅能够提高施工效率,加快施工进程,而且能够解决之前建筑施工中存在的难题,从而保证建筑工程的质量。 通过对混凝土施工技术方面、施工中的防水技术、基础施工技术方面、混合结构工程方面等建筑工程技术的分析,分析了我国现阶段建筑工程施工技术存在的不足与问题,并且据此提出了我国施工技术的发展方向。工业化、节约型、拥有完整技术体系的建筑工程施工技术将会是我国建筑工程未来发展方向。筑施工技术需要不断革新,这样才能满足时代的发展的要求和满足人们的住房要求,也才能进一步的提高建筑工程的质量。 建筑方面论文:建筑人性化方面设计小思――以南昌市长桥医院为例 摘要:医院建筑中病人应该如何生活?这个问题本身就是伦理的反思,安藤忠雄说过建筑的一半依赖于思S;另一半则源自于存在与精神。长桥医院的外观效果主要是基于其存在与精神构思--瀑布,自然象征的力量,水势由梳至密,再由密到梳,呼应了环境由平静到景观广场的热闹,再到内庭院的安静,寓意帮人回归健康。体块的整体设计来源于中国伦理哲学中的四合院 “院落”建筑。 关键词:长桥医院 人性化 可识别 以人文本 过渡空间 引言-建筑通哲-人性化 耶鲁大学教授卡斯腾・哈里斯提出了一个跨学科的问题:“建筑的伦理人性化功能”。医院建筑中病人应该如何生活?这个问题本身就是伦理的反思,近期笔者参与了一个医院设计项目,其建筑设计中的细部伦理让我叹为观止。 一、设计人性化的体现 1、项目概况:该工程位于南昌市高新区,总建筑面积为25263.88平方米,地上十层,地下1层,建筑高度41.95米,为框剪结构,抗震烈度为7度,耐火等级为1级,屋面防水为1级。 2、外观设计中的精神化 安藤忠雄说过建筑的一半依赖于思S;另一半则源自于存在与精神。长桥医院的外观效果主要是基于其存在与精神构思--瀑布,自然象征的力量,水势由梳至密,再由密到梳,呼应了环境由平静到景观广场的热闹,再到内庭院的安静,寓意帮人回归健康。体块的整体设计来源于中国伦理哲学中的四合院 “院落”建筑,如图一中庭采用玻璃屋顶,是传统与现代的完美结合,后面高层的“住院部”与前面“门诊”的房,通过它们的意向围合,达到建筑与自然的“融合”贯通。 “上帝存在细节之中”,这句话也反应在长桥的入口设计,医院标志系统的设计在有效引导车流、人流、指示方位等方面发挥着重要作用,医院入口前庭设计中,急诊、门诊、停车场各功能入口的标志设计易醒目突出,使患者易于识别。医院外观与室内充分利用材质的美感,浅黄色石材与浅灰色铝塑板配以室内诊室木墙面为病人、医院创造了精致细腻、体质入微的视觉美感。入口没有像传统医院设计一样设计台阶,而是满足所有病人进出方便的“坡道”设计,体现该医院的人性化细节。 3、 功能与空间设计中的人性化 医院建筑功能的首要人性化气质在于其公共空间为患者提供一个可识别性,长桥医院为例满足患者心理,如图四中其急诊、门诊部人性化设计的有层次、有规律、前后有序、主次分明。在门诊大厅利用如中庭天窗中传达的光线差异、门诊与住院的体型高差差异等淋漓尽致的表达可识别的规律性。其二为先验性,长桥医院设计充分利用人民在生活中的行为导向经验。人们按系统寻求目标,迅速获取内科与外科的区分与识别。长桥设计中充分让人们先找大目标门诊、病房楼,特别是一层平面中西北角的急诊人民凭借先验性经验判断急诊中的 定位、隔离与挂号的独立一体的生活规律,大目标无误再找中目标,像各相关科室,如二层的血检、三层的彩超等,之后再找小科室,就是该科室内的诊室或病房。其三为单纯性,长桥医院设计的主要流线单纯,造型新颖,空间模式、交通流线简单明确,方向性强,路口不杂乱,长桥医院设计中1-4层基本是以环形中庭为交通流线,四层以上体块简洁,走道为一字内廊式,着实让患者和医生 “过目不忘”。细节设计色彩对不同功能的具体分区,病人不易迷失方向,长桥医院中每层的护士站均采用了不同的颜色,有红、黄、绿、篮 ,代表医院所处地南昌的“红色之都”。 门诊大厅此处的色彩用淡雅、高明度、低彩度的调和色,以获得统一协调的基调和令人心平气和的氛围。当然还有各种形象鲜明的“环境小品”色彩的点缀。给医院更增加了人性化情怀。 长桥医院的另一功能体现在它的区位性,如独立性,大的科室位置明显,易识别、空间无遮挡,住院部从5层以上具有其有强烈的中心性与排他性,一层平面西部的药房与东北的放射科,自成一区,交通功能无干扰,具有独立尽端,不存在明显的穿套。其二为相近性,如三层的彩超、肺功能、脑电图等相近近布置,利用同一个候诊厅。其三为闭合性,大多专属领域的门都是常闭性,不光是考虑医院功能中的闹与静、洁与污,也考虑防火、隔烟等功能。其剖面功能布局对表现其区位性可见一斑。 二、结语:源远流传的人性化医院设计要满足总体的统一和“折射” 兼收并序的困难的统一而不是排除异端的容易的统一,部件与片段,与总体结合起来产生一种连续性、就像现代主义与后现代主义的结合包容、古典建筑与浪漫型建筑完美结合是一种总体的统一。而医院建筑设计的空间的伦理应该是如现代主义说倡导的理念,现代主义认为室内外应该是 “流动空间“,室内外为圆滑过渡甚至相连、相同,室外应无条件的表现室内。同时也兼顾后现代主义如文丘里提倡的矛盾性与复杂性,主张隔离空间,如患者的隐私心理,以及室内外要畅通为主。医院的绿化环境、声、光等因素是促进病人心理与生理恢复的“折射”细节,因此,新形式下的医院建筑公共空间环境设计更注重综合考虑病人的心理、行为等多方面因素,通过使用绿化、色彩、 材质等手段对病人最佳的视觉、听觉、嗅觉、触觉之刺激,以产生良好的心理效果。 建筑方面论文:基于性能的抗震设计在建筑结构方面应用研究 摘 要:本文简要介绍了基于性能的抗震设计方法在一些典型建筑结构方面的应用,并结合相关研究分析了各种方法的异同。 关键词:性能;抗震;建筑结构 基于性能的抗震设计理论是20世纪90年代初由美国学者提出,按此理论设计的结构在未来的地震灾害下能够维持所要求的性能水平。基于性能的抗震设计作为一种更合理的设计理念,代表了未来结构抗震设计的发展方向,引起了各国广泛的重视。我国国家自然科学基金“八五”重大项目“城市与工程减灾基础研究”的有关专题就开始涉及到这方面的研究。国家自然科学基金“九五”重大项目“大型复杂结构体系的关键科学问题和设计理论”的一些专题包含了这方面的部分内容。中国建筑科学研究院工程抗震研究所联合国内部分高校和研究所开展了“我国2000年工程抗震设计模式规范”的研究,并于2000年《建筑结构学报》第一期介绍了这方面的研究成果。 目前,基于性能的抗震设计思想已经渐渐为许多建筑结构的设计、施工、维护所采用。 一、大跨度悬臂桁架结构 范峰等在研究了悬臂桁架结构的强震失效机理的基础上,详细介绍了基于性能的抗震评估方法――增量动力分析(Incremental Dynamic Analysis,IDA)的基本原理和具体实施步骤,阐述了IDA方法相关参数的确定原则,并利用该方法对悬臂桁架结构进行了有效的抗震性能评估,从概率的角度评价了悬臂桁架结构在未来遭遇地震时的可靠性。 二、钢筋混凝土高墩 李正英等根据钢筋混凝土高墩的地震反应特性,确定采用曲率延性系数作为性能参数,并给出桥墩在地震作用下曲率延性系数对应各性能水准的量化值。分别以位移延性系数、位移角限值以及曲率延性系数作为性能评价指标,采用增量动力分析法对桥墩进行抗震性能研究。 三、桥梁结构 邹永旺,贺国京在分析方法的基础上,应用统计的强度折减系数模型,基于概率分析方法,应用随机地震作用模型考虑地震作用的随机性,评估桥梁结构在确定性烈度的地震作用下和年基准期内的抗震可靠度。 穆哲,杨光辉对红旗村黄河大桥进行了Pushover分析和抗震能力评估,最后分析了现有加载模式和非线性分析的差异。Pushover分析方法是一种用于预测地震动作用下将复杂的动力弹塑性问题简化为静力弹塑性问题的近似方法,主要讨论结构在地震动作用下所受到的变形和力。其基本原理是:在结构分析模型上施加某种方式的荷载(如模态荷载、均匀荷载、倒三角形荷载等)来模拟地震水平惯性力。 抗震性能目标规定为在给定设计地震动水平下结构超过规定的抗震性能水平的条件概率,以期解决我国公路桥梁的抗震设防目标长期没有规定预期的可靠度的问题;采用一次二阶矩法,建立基于需求能力系数的抗震性能设计的极限状态方程,该方程同时考虑结构地震需求和抗震能力的不确定性。 四、RC框架结构 崔双双,吕大刚采用静力能力谱方法、动力能力谱方法和时程分析方法,对所设计的RC框架结构进行分析,研究不同强度需求谱作用下结构整体抗震性能系数的需求值。针对“侧向连续倒塌”失效模式,采用基于备用荷载路径的Pushover方法、静力能力谱方法、IDA方法和位移需求能力系数法,分别从强度、耗能以及变形的角度,对所设计结构的抗侧向连续倒塌能力进行研究,并将基于承载力的鲁棒性指标分别拓展到基于谱加速度和变形的鲁棒性指标。针对“竖向连续倒塌”失效模式,采用考虑构件失效加载方案的Pushdown分析方法和考虑构件失效时长的竖向IDA分析方法,分析损伤结构在初始屈服状态、整体屈服状态和承载能力极限状态时的抗竖向连续倒塌能力,并得到其相应的抗竖向连续倒塌鲁棒性指标。 杨伟,欧进萍等在基于性能的抗震设计理论研究的基础上,针对Park Ang提出的双参数损伤模型,首先研究了其简化的计算方法;在已有的“规范设计+损伤验算”的损伤设计理论基础上(这种损伤性能设计方法是将规范设计方法中的弹塑性变形验算改为损伤性能验算),进一步研究钢筋混凝土结构直接基于损伤性能的抗震设计方法。研究了基于Park Ang损伤模型的弹塑性反应谱(“损伤谱”,损伤谱综合考虑了结构最大位移反应和结构累积滞回耗能的耦合作用)。 马倩等针对传统能力谱法以基本振型为振动控制向量的缺陷,研究了高阶振型对结构动力反应的影响,详细推导了考虑高阶振型影响的结构动力方程;对钢筋混凝土框架进行了模态能力谱分析(简称MPA法)和时程分析,所得层间位移角曲线与倒三角、多振型楼层惯性力组合以及基本振型加载下的结果对比显示,高阶振型对高层结构的动力反应影响明显,采用模态能力谱法能有效提高结构性能评价的精度。 五、火电厂主厂房框排架结构 尹龙星等探讨静力弹塑性推覆(Pushover)分析方法在不规则结构分析中的适用性,论证多维空间推覆方法和考虑高阶振型对火电厂主厂房框排架结构的影响。研究不同加载模式下结构能力曲线和破坏模式的区别,并分析了不同状态下结构内力、变形、塑性铰分布与时程分析结果的差异。利用ATC40能力谱法和改进能力谱法对框排架结构进行抗震性能评估,探讨能力谱法用于不规则结构时的可行性,同时对比分析两种方法在评估过程中的优缺点,给出不同状况下的应用建议。基于性能的抗震设计是未来结构抗震设计的发展方向,基于损伤性能的抗震设计方法是其中重要的一部分内容。 六、总结 目前在结构中常用的基于性能的抗震设计分析方法主要包括:基于位移的设计方法、基于损伤性能的设计方法、基于能量的设计方法、综合设计方法、基于可靠度的设计方法等,基于位移的抗震设计方法大致有控制延性的方法(能力设计方法)、能力谱法和直接基于位移法。另一说法,目前在结构中常用的基于性能的抗震设计分析方法主要包括基于静力的分析方法、基于动力的分析方法、能力设计方法、结构易损性分析方法、综合设计法。基于静力的分析方法主要包括能力谱法、位移修正系数法、设计谱方法、适应谱推覆分析方法(Pushover法)、模态推覆分析方法(模态Pushover法)以及Ay-Dy格式地震需求谱等。基于动力的分析方法主要包括弹塑性时程分析法、增量动力分析法(IDA)、蚁群优化法等。(作者单位:大连理工大学建设工程学部) 建筑方面论文:关于民用建筑电气设计在安全方面的应用分析 摘要:众所周知,电气设计的安全问题是十分重要的,它不仅仅是为了以后人们日常生活的安全着想,同时也是为了保证建筑工程的安全。因此民用建筑的电气设计在确保基础功能之后,还需要多加考虑电气工程的安全问题。本文将结合实际的建筑案例,对民用建筑电气设计在安全方面做简单的应用分析。 关键词:民用建筑;电气设计;安全设计 1 概述 随着我国经济的迅猛发展,我国的城市化进程越来越快。随之而来的便是同样发展迅速的民用建筑。如果是传统的民用建筑,那么遮风挡雨的功能便已足够。然而时代的进步带给民用建筑的不仅仅只有发展,更有越来越齐全的功能。电气工程正是其中之一。但是对于很多民用建筑来说,电气设计很大一部分来自于经济效益的驱动,真正的安全问题却很少被人重视。这样一来,电气设计中存在的安全隐患便不在少数。为了能够规范民用建筑中的电气设计,对于电气设计在安全方面的应用分析是十分必要的。 2 民用建筑及电气设计 2.1民用建筑的特点 随着时代的发展,民用建筑的高度和面积都在不断的增大。纵观现有的国内民用建筑可以发现,现在的民用建筑一般都在30米以上。由于地表的面积有限,所以民用建筑面积的扩增不得不依赖于民用建筑的高度。因此民用建筑很大的一个特点就是高。 2.2电气设计的特征 在日常生活,我们会用到的电气设备非常多,成为了工程设计中的主导因素。其中包括有日常使用的照明设备,电梯设备,以及给排水设备、锅炉房设备,消防设备等等。其中尤以消防设备和日常使用的照明设备消耗的电量最多,在电气设计时要尤为注意。因此电气设计的特征就是根据电气供给的设备不同,对每一种设备都要有合理安全的设计。 2.3电气设计的基本原则 在保证了电气设备能够正常使用的情况下,如何控制电气设计实施过程中资金的使用以及尽可能的降低成本,成为了非常需要关注的问题。这不仅仅是对于经济方面有利,同时在另外一种程度上也是尽可能的保护环境,贯彻落实科学发展观。第二,安全性原则。安全性对于任何工程来说都是第一位的,电气设计也不例外。因此在进行电气设计的时候一定要注意安全性的问题。只有这样,才能保证电气设计实施的顺利进行,保证施工人员的安全,保证整个工程的顺利完工。电气设计的安全性不可忽视,施工过程中的安全性同样重要,因此在实施电气设计的时候还要注意时时检查,保证安全。第三,可靠性原则。在电气设计的特征中有一条:需要消耗大量的电量。因此在进行电气设计的时候要充分考虑到这个特征,保证电气设备能够在充足的电量下运行,保证电气设计的可靠性。 3 民用建筑电气设计在安全方面的应用 3.1模数化配电箱的选用原则 模数化配电箱是在民用建筑中用途最为广泛的配电箱。不仅如此,模数化配电箱的型号一般也都会选择PZ30,但是严格来说,这个型号的模数化配电箱是不能够使用的。PZ20才是更为正确的选择。要正确选用,就要分清这两种配电箱有什么不同。首先,PZ30是更为专业的,是专业人员才能够设计使用的,一般用在工厂等的生产场所。而PZ20则更加亲民化一些,是普通的非专业人员就可以设计使用的,一般用在民用建筑中。对于后者,安全保护是更为重要的,比如说配电箱的主开关是隔离开关,并且设置有端子外罩。不仅如此,为了防止人们不小心触碰到配电箱,还在电路连接处设置了障板。这些措施的设置都是能够保证人们日常使用安全的,而前者则不会有这些保护措施。 3.2灯座的选择及导线的保护 很多民用建筑中都忽视了导线的敷设保护这样的安全问题。尤其是在一些旧房改造项目中。在很多的旧房改造电气设计中,都采用了直敷布线的方式,这种方式的后果就是在没有任何保护措施的情况下,进入到地面距离1.4m的高度直接装照明开关。其实这样是非常危险的。而暗敷线路在按照最近路线敷设的时候则又因为房屋的面层不够厚而造成了处理线路管线交叉方面的难度。我国《低压配电设计规范》中有明确指出,当导线垂直敷设至地面低于1.8m的时候,应该进行穿管保护。为了能够解决这个问题,可以采用暗敷,不要采用最近的线路,而是顺着墙缝这样的方式进行敷设。这样一来,就可以将交叉的问题放置在墙缝中,而照明线的问题则可以通过安装线盒的方式来处理。 灯座选择是另外一个问题。我们都知道在入住之前的装修中,我们一般都会将灯座布置在灯位的地方,节约是一方面,同时也是为了能够更加环保。因此选择紧凑型荧光灯成为了一个很好的选择,安全问题能够有很好的保障。 3.3特殊场所的电气设计 在民用建筑中,所谓特殊场所,就是指的浴室。因为浴室中的水汽会因为洗澡等原因而十分重,这样一来很容易发生事故。如果在浴室中活动,一不小心触碰到了电压,那么就会因为水汽问题导致十分严重的后果。所以,电气设计的安全应用在这一方面显得尤为重要。那么在安全设计中都有哪些原则呢?首先,配电箱一定不要与浴室共墙体。因为浴室中水汽很大,会慢慢的渗入到墙体中,进而进入到配电箱中,发生安全事故,对人们的安全造成很大的威胁。其次,不能将开关等设备安装在浴室中。不能安装的原因还是水汽的问题。但是很多民用建筑在浴室中安装防水的开关设备,其实这样还是不符合国家的安全规定并且有很大的安全隐患的,如果能够避免还是尽量避免为好。因为虽然说是防水开关,但是防水效果如何,我们无从知晓。为了住户们的生命财产安全,我们还是严格按照国家的规定进行设计施工,这样才能够最大程度的保障人民的安全。浴室的照明问题也是需要引起重视的,在电气设计中,要将浴室的照明与民用建筑中其他的照明分开设计,除此之外,还要对浴室照明采用漏电保护措施,以防因为水汽问题造成安全事故。 3.4负荷问题的长期考虑 我们知道,如果电气设备长期处在超负荷状态下,那么就会加速线路的非绝缘性,导致安全事故的发生。因此在尽可能保证电气设备不处在超负荷状态下之外,我们也应该从电气设计方面预防事故的发生。因此,为了负荷问题的长期考虑,我们在选择电缆的时候,要用发展的态度来选择,在开关选取的时候,按照常使用的负荷强度进行选择。整定电流在开关的选取中是不错的选择,因为它不仅考虑到了负荷的使用,还考虑到了它的发展。除此之外,回路分配也是需要考虑的问题,因为它对于电线电缆的负荷方面有着重大的影响作用。在电气设计的时候也要多加注意。近些年来我国出现了新型的耐火电线电缆,为了负荷问题的长期考虑,可以选择这种新型电线电缆,但是注意一定要符合国家的相关规定。 4 总结 在民用建筑中,电气设计的安全问题对于整个建筑的使用都是非常关键与重要的,不仅仅是为了保证建筑的正常使用,更是为了保证人们的生命财产安全。因此,在电气设计中,要严格遵照国家的相关规定进行设计,这是非常重要的一个方面,另外,设计师们也要能够始终秉承着对国家负责,对人民负责,对社会负责的态度进行设计施工。电气设计在民用建筑中的安全是建筑设计中非常重要的一部分,它的成功意味着建筑施工的成功,也是促进建筑不断发展的不竭动力,同时也是保障人民日常生活安全的重要举措。 建筑方面论文:浅析民用建筑电气设计在安全方面的问题 摘要:现代化的建筑主要包含电气、建筑与暖通等部分,尤其电气设计对于建筑设计至关重要,其设计建筑使用便利性和安全性,同时对于电气设计报价与施工有着指导性作用。文章主要分析了电气安全设计原则与内容,通过实例分析电气设计的问题,并提出解决措施,以期保障人们的生命财产安全。 关键词:民用建筑;电气设计;安全 由于我国地势起伏比较大,导致导线架设难度加大,尤其一些较为偏远的山区,经常会出现安全事故,导致输电有效性与可靠性得不到保障,严重者还会威胁到人们的人身财产安全。因此,在我国建筑电气安全设计中,电气设计工程师应充分发挥自身的专业水平,认真做好建筑电气的质量、安全等工作,同时建筑电气的安装应与相关的安全要求与标准相符合,以便降低电气事故的发生率。 一、建筑电气设计中安全原则与内容 (一)建筑电气安全设计原则 安全性原则。在建筑电气的安全设计中,应该首先分析和研究各系统和使用设备的安全潜力、并对可能的安全措施进行经济比对,选用先进技术和方案,减少和降低与建筑物功能无关的能源消耗,从而提高建筑电气安全水平。 实际性原则。在建筑电气安全设计的环节中,设计人员应对安全的实际性原则进行充分、仔细考虑,如对于建筑电气设计中安全所需的材料、设备等,使其使用与选择一定要遵循实际、实用性原则,以便从源头上开始安全工作。 适用性原则。建筑电气安全设计的适用性原则,主要体现在建筑工程竣工后,其不仅能够给建筑物中的各种设备提供运行动力,还要能为居民的日常生活提供方便、舒适的生活环境;然后在以上问题的基础上对供电设计进行节优化,继而促进建筑电能的有效利用。 (二)建筑电气设计的主要内容 1. 设备自动化监控电脑系统。在建筑电气设计的过程中,需要设置自动化的监控系统,以便及时发现故障,从而减少人力劳动、提高经济效益。 2. 确定变电所位置。由于建筑用电量比较大,工作人员在对变电所的位置进行确定时,应使高压与负荷中心的距离越短越好,尽可能的深入负荷中心,只有这样才能有效达到节约电能的目的。 3. 电气照明。建筑装饰与照明之间有着非常密切的关系,两者相辅相成,因此在建筑电气照明中,应将功能与艺术进行有效结合,可有效节约电能。同时电气照明的照度设计、眩光控制、灯具造型及布置等,或者选择具有高光效点光源,对于建筑电气的安全十分有利。 二、民用建筑电气设计安全问题实例分析 (一)工程概况 某建筑总面积大约有62000平方米,主要包含四栋楼,地下有一层,而地上有二十五层,其中,二号楼为22层、三号楼为二十四层、四号楼为二十四层。一到两层作为商铺,而三层以上是住宅,四栋大楼排列成L形。 (二)该建筑常见的安全事故发生原因 1. 线路故障 电路线路的荷载超过极限会致使电力传输的能力弱化,导致热量不断增加,使得电路老化速度增快,甚至于引燃附件易燃物与导线绝缘体。另外,在设计部分电气线路时,没有充分考虑周围环境因素,如:空气潮湿、多灰尘与温度的环境,容易使线路运行安全受到影响。 2. 电气设备的故障 部分老旧建筑物配电系统的可靠性比较差,甚至于部分配电系统与质量要求不符,不能保证电力设备运行的安全性,如果电气设备发生常见故障,设备没有及时响应,也就不能及时解决故障,严重影响了电力传输的安全性。 3. 短路与过载的问题 短路与荷载是致使民用建筑发生电气火灾的常见因素,一般包含绝缘导线互相钩挂、缠绕,从而引发短路;如果电路设备使用时间过长,绝缘层因为潮湿或者是高温等原因会丧失绝缘的能力,容易引发短路的事故。 三、安全设计民用建筑电气的对策 (一)对供配电系统进行合理设计 对于建筑供配电系统进行合理设计,应对以下几方面进行充分考虑。对于变压器的台数与容量进行合理控制与选择。如在上述的建筑中,该项目所在地具有冬暖夏凉特点,因此在此建筑中采用分设变压器的方法,空调需要设置两台变压器,这样可随季节的不断变化而灵活切换,不仅可以降低能耗,而且能够保证空调运行的安全性。此外,在建筑电气安全设计中,配电系统应根据建筑的实际情况进行规划,同一等级的配电级数不易多于三级,以便保证配电系统运行的安全性与可靠性。 (二)合理选择模数化的配电箱 目前,民用建筑用途比较广的配电箱就是模数化的配电箱,模数化的配电箱型号通常是PZ30,但严格来说该型号模数化的配电箱应用并不广泛,最佳的选择是PZ20。要想正确使用配电箱,需要准确区分各种配电箱的异同点。其中,PZ30比较专业,主要用于工厂;PZ20则比较亲民,普通人员就能够设计与使用,主要用在民用的建筑中。与此同时,对于PZ20的保护也比较重要,例如:配电箱主开关为隔离的开关,同时设有端子的外罩。此外,为避免人们触碰配电箱,需要在电路的连接位置设置障板,有效保障人们使用的安全。 (三)合理选择照明系统 在建筑照明系统的选择中,应对与不同的地点采用不同的光效果,如在室内场所可选用荧光灯或功率较小的高压钠灯做光源;在空旷的室外场所可选择高强光气体放电灯做为照明光源。此外,在进行灯具选择上应尽量避免选择手动开启的灯具,采用手动控制的照明方式,以便灯具出现故障时,可以及时进行维修。目前建筑中常用的灯具是智能化照明控制系统以及具有安全装置或镇流器的灯具(详细情况如表1所示)。智能照明控制系统可在不同的地方根据不同的环境自动调控光源,从而可有效实现建筑电气安全设计与节能设计的目的。 (四)降低线路损耗 因为线路存在电阻电抗,在进行电能传输时,会产生电能损耗,同时产生的电能损耗与线路的负载大小以及长度有一定的关系。因此在建筑电气安全设计中,应尽最大可能减少导线电阻,提升系统的功率系数,主要措施如下所示。 第一,为降低线路阻抗,在进行建筑电气安全设计中,尽可能选择铜导体或者是电导率较大材质。 第二,尽可能缩短供电路径,对于配电箱与电气用房的位置进行合理的规划与选择。 第三,在线路的引接过程中,尽可能减少导线的长度。 第四,在进行导线截面选择时,应按经济条件、电流指标来确定,可适当增加导线的截面。 (五)特殊场所的电气设计 在民用建筑中,所谓特殊场所,就是指的浴室。因为浴室中的水汽会因为洗澡等原因而十分重,这样一来很容易发生事故。如果在浴室中活动,一不小心触碰到了电压,那么就会因为水汽问题导致十分严重的后果。所以,电气设计的安全应用在这一方面显得尤为重要。首先,配电箱一定不要与浴室共墙体。因为浴室中水汽很大,会慢慢的渗入到墙体中,进而进入到配电箱中,发生安全事故,对人们的安全造成很大的威胁。其次,不能将开关等设备安装在浴室中。不能安装的原因还是水汽的问题。但是很多民用建筑在浴室中安装防水的开关设备,其实这样还是不符合国家的安全规定并且有很大的安全隐患的,加之,人们无法真正了解防水效果如何。因此,为了住户们的生命财产安全,需要严格按照国家的规定进行设计施工,这样才能够最大程度的保障人们的安全。 四、结语 综上所述,建筑电气安全设施是建筑行业以后发展的必然趋势,建筑电气中存在较大安全潜力。因此在建筑电气安全设计中,设计人员应采用先进设计技术、安全设备以及合理的措施,同时依据相关安全标准进行建筑电气安全设计,同时做好配电系统的安全措施,将照度标准控制在合理的范围类。这样不仅可以节约能源、降低对环境的影响程度,还可为人们提供一个安全、健康、舒适的生活或工作环境,继而促进我国建筑可持续地发展。 (作者单位:河北拓为工程设计有限公司) 建筑方面论文:建筑暖通施工中的技术方面问题的剖析 [摘 要]现代建筑中都安装了采暖和通风设备,提高了人民的生活水平和工作环境。近年来,暖通工程质量受到越来越多人的关注。为了提高暖通安装质量,需要施工技术人员认真做好施工计划,严格按照现行规范、设计要求进行施工。建筑暖通工程系统复杂,一般在整个建筑工程的后期进行。因此,在进行建筑工程暖通施工中注意对于暖通施工技术的应用以及暖通施工技术要点的把握。 [关键词]建筑工程 暖通施工 技术 分析 经济的不断变化与发展推动了整个国民经济的建设发展,伴随着人们生活水平的不断提高,对于建筑施工质量要求也越来越高,暖通施工作为建筑施工中最关键的建筑施工要素之一,为了确保其建筑物的质量,必须做好供暖设施与通风设施的施工问题,文章重点通过对暖通施工技术进行分析与讨论,提出了暖通质量对建筑物整体的重要影响。 1 施工过程中应注意的问题 在供暖干管设置中,如果出现坡度设置不合理,应该从以下两个方面进行检查:①检查施工时管道是否变弯,固定穿墙管道时未控制好坡度;②管道支架施工时没有注意标高,导致施工出现倒坡,或者支架的间距设置过大,使得管道中间部位出现下凹,形成局部反坡,使得管道内积水或存气,影响到供暖管道的正常工作。散热器支管坡度施工不合理时,应该检查管道安装是否存在测量误差,因此在施工中可以采用先安装散热器,后安装立、支管,这样可以很好的解决这个问题。在管道安装完成后,需要对管道进行防腐、保温处理,但是由于管道施工完成后,空间狭小,防腐保温施工不方便。为了解决这个问题,应该改变施工工序,在管道安装前,先对管道进行防腐、保温处理,安装完成后,对管道连接处进行小范围补充施工,如此,一方面可以工厂式对管道进行防腐保温施工,降低成本,另一方面加快了管道施工进程。 2 暖通施工技术的重要性 人们在选择住房的时候,已经不单纯选择一个可以居住的地方,而是选择一个适合自己生活,能够享受健康和舒适的空间,住房对于人们来说有了更多的意义,所以在选择的时候,建筑物的暖通设施建设也成了重要的依据。如果暖通施工的时候出现问题,在装修之后,会出现二次返工的现象,不仅浪费了资源,也增加了建筑成本,危害了建筑的质量。如果供暖和通风的技术不够规范,很容易导致建筑物的漏水、表面浸泡、室内空气不流通现象。同时,随着我国城市化进程的不断推进和人们需求的增多,建筑耗能也随之不断增多,因此,在资源短缺的今天,暖通施工中也应努力提高施工技术,以节约能源,降低消耗。并且,切实提高暖通施工技术,也会对建筑物的质量产生积极的影响,对施工单位节约成本、降低返工率也有着重要的意义。 3 暖通安装注意事项 检查预留工程的到位情况,主要是预留洞的位置是否准确,大小是否符合设计要求和工艺要求,设备、基础的预埋件是否正确,制作材料是否合格。在预留孔洞位置都明确的情况下,在混凝土浇灌前也要复查一遍,以防遗漏。若发生遗漏,需在剪力墙上开洞,这不仅破坏了原墙结构,浪费了人力物力,同时留下了安全隐患。预留好的孔洞要注意保护,以防 人或物体跌入其中,同时要防止被其他工种占用或封堵。因此,在暖通安装工程施工过程中,对于成百上千的预留孔洞、预埋件,要特别注意。 风管的制作符合设计要求,对金属、非金属、复合材料的风管制作和安装区分要求的不同。对常用的金属风管,检验规格尺寸符合设计要求风管的咬口和法兰连接符合规范。圆形风管、矩形风管、不规则风管的加固和管件的制作必须符合规范要求,注意净化空调系统风管的特殊要求。防腐、保温工程的质量控制。要求保温材料粘贴牢固、接口严密,隔气防潮层要严密。水管、风管在穿墙穿楼层处和技术缝处保温层连续紧密,管道和作垫用的木条防腐要合格。 4 建筑暖通工程施工技术要点 4.1 采暖方式 水暖是地板辐射采暖的其中一种,也是目前最流行的一种采暖方式,它比起电暖还是相当有优势的。水暖是通过地面盘管,管道里有循环流动的热水,通过地板辐射层中的热煤,均匀加热整个地面,利用地面自身的蓄热和热量向上辐射的规律由下至上进行传导,来达到取暖的目的。热量通过我们地板传到室外,这部分损失掉的,地板采暖一定不能用于内保温的房子。外保温跟散热器采暖没有大的区分,没有本质上的差异。地板采暖同地区、舒适度有关,东北地区太冷,为了达到采暖的热损失要求,必须增加地板表面的温度,增加了我的供损温度,比如脚底 35 度,头上 25 度,这样人就会不舒服。德国有一个标准,地板表面的温度不允许超过 30 度,超过 30 度对我们人体有严重的伤害。 4.2 管线工程综合设计原则 根据管道性能和用途的不同,仔细分类,给水管道包括生活用水,消防用水 排水管道包括生活污水,生活废水等其他的排水。热力管道,包括采暖,热水供应,空调空气处理设备中所需的蒸汽或者热水。空气管道:包括通风工程、空调系统中的各类风管,以及某些生产设备所需的压缩空气管。供配电线路或电缆:包括动力配电、照明配电、弱电系统配电等,其中弱电部分包括共用电视天线、通信、广播及火灾报警系统等。合理布置各专业管线,提高建筑物有效使用空间能为我们将来各种的后备工作留有余地。 4.3 设备安装要点 暖通空调系统设备噪声超标与处理噪声在我们的日常生活中无时无刻不存在,如果暖通给我们一个舒适的环境,但是却让我们置身于设备的噪声中,那我们真是哭笑不得啊。而暖通技术中最容易产生噪声的就是空调末端设备运转。由于风机盘管技术比较成熟,国内许多厂家的风机盘管产品噪声指标都能达标。而大风量空调机组的情况却不尽如人意,往往噪声实测值比厂家提供的产品样本参数高出不少。因此,设计中要标出对设备噪声参数的要求,对设计时采用大风量空调机组应考虑隔声措施。当空调设备进场时应及时开箱检查,大风量空调机组未安装前最好进行通电试运行,发现噪声超标应及时更换、退货或修改完善消声措施,避免工程进人调试阶段才发现空调机组噪声超标而造成返工情况。及时的发现问题,解决问题。特别是在设备安装,水管安装,风系统的安装都要注意用防噪声的工艺,以确保各种情况引起的噪声。 4.4 保温施工技术关键 暖通施工的关键也包括保温施工,保温工艺质量欠佳,则系统运行时会引起冷凝水滴漏,既浪费能源,又破坏系统正常运行。水系统施工是暖通保温的难点,施工方在监理人员的要求下,严格依照程序在安装顶棚龙骨前及管道试压合格后完成保温施工。垫木不配套或与管道的孔隙过大、垫木和保温材料粘接不密实及阀门保温层覆盖范围不达标等,都是是施工时易出现的质量问题。暖通管道施工完成后留有很多穿墙和楼板预留洞,安装单位往往不会对其自行封堵,一旦封堵达不到要求,会引起漏风,无法进行换气及排净废气或导致新风量不足。所以为防止遗漏,监理人员应对有关单位进行监督,及时封堵。 4.5 供暖及调试 供暖前期,地暖外网系统为独立系统不得和其他系统并用。地暖系统注水时应注意注水的速度不能过快,以免带进过多的空气造成系统排气不畅。注水时应松开分水器上的放风阀。使系统内的空气排出直至清水流出后冉将放风阀关闭。地暖系统在注水时应一个单元或单层楼注水,检查进、回水阀是否开启,以上须有施工人员在场,直到全部注满,系统处于正常运行状态为止。 5 结束语 总之,在进行民用建筑工程的暖通施工中,不仅要注意对建筑暖通工程的施工技术的合理应用,还应注意结合建筑暖通工程的施工要点,对建筑暖通工程施工工艺以及施工技术的把握,以保证建筑工程暖通施工质量,减少对于人们生活影响,保障人们生活的质量。 建筑方面论文:建筑钢结构方面的设计 伴随着改革开放脚步的加快,城市化建设的步伐也在不断的进步与发展,建筑行业的建设中,由于钢材料具有自重轻、强度高、性能强等特点,被广泛的应用在建筑行业的施工中。当前建筑钢结构方面的设计中存在着深度与创新等方面的技术与原理的相关问题,以及对建筑钢结构设计技术与理论中焊接柱残余力稳定性技术、构建恢复力技术、抗震设计、大跨度工业厂房钢结构设计技术的研究。 随着建筑工程技术的不断发展,建筑钢产业也随之迅速的发展。在建筑工程中混凝土结构与钢结构是建筑工程的重要组成部分。由于混凝土在建筑中存在的问题使其受到了不少的限制和约束,为了进一步的改善和解决存在的这个问题,就需要加强对建筑钢结构的设计进而的使其取代混凝土结构在建筑工程中的地位。它虽然被广泛的应用在各个建筑工程的领域里,但是建筑钢结构的设计仍然存在一些问题需要去解决。 建筑钢结构设计简介 当前在建筑工程中建筑钢结构的设计存在一些问题,给钢结构建筑带来了很多的缺陷和安全问题。大多数企业在推广钢结构的同时却忽视了钢结构所存在的问题以及带来的不便,这需要我们加强对建筑钢结构的设计,要使钢结构设计具有深度、创新性以及能够克服物理原理的矛盾的能力。 建筑钢结构设计是对建筑钢结构稳定施工与顺利的运作提供的一种保障。建筑钢结构设计的首要原则是务必要确保和保证建筑工程的安全和稳固性,还要考虑它能够为工程企业所带来的经济效益并且有效的避免由于建筑的稳定性而导致的建筑物倒塌,要和其他材料有效的并且密切的结合来保证和确保建筑工程的安全与稳定。 当前建筑钢结构设计中存在的问题分析 1.结构设计缺乏深度 在我国的建设局相关的法律条文中明确的指出,由专门的设计单位完成关于建筑钢结构的专业设计工作。由于一些设计单位他们的设计水平不够和能力不足,当然设计出来的建筑钢结构质量也是不合格的。在实际的钢结构设计中大多数的设计工作人员都是刚迈出校门的设计生在进行设计建筑钢结构。他们大多数缺少实践经验,再加上对在课本上所学到的理论知识掌握不好、理解的不透,死学书本上的理论知识,没有很好的和实践进行结合。为了应试而完成的设计缺乏创造性和自主性,他们的钢结构结构设计深度不强。在简单的建筑钢结构设计中,不太注重细节不会深入的考虑工程的安全性和稳固性。目前一些采用全铸钢和全焊接的方式,甚至让加工厂承担重要的设计环节,他们没有考虑过自己找的加工厂会不会将其再转给其他的加工厂,他们的设计是否能够保证专业性。这就有可能降低建筑的质量和安全。对于结构设计缺乏深度的这个问题,设计单位要加强对建筑工程钢结构设计的专业性,即可通过招聘优秀的设计者,从而保证设计的质量。 2.缺乏创新性设计 在复杂的建筑工程中,有些设计缺乏创新性太过于传统。由于设计者的经验不足和缺乏自信心,导致设计一直很传统以及没有创新性和自主性。假设缺少和实际情况的对比,随意增加相关的系数一直采用同样的钢材进行焊接技术,或者取消焊接这都会把建筑钢结构复杂化,反而增加了建筑工程的成本和花费,十分不划算。这一系列假设的问题都有可能出现,所以设计单位要加强设计队伍的专业性和创新性,只有不断地对设计进行创新才能够有能力去挑战较复杂的建筑设计项目,否则只会停留在简单的设计中,无法突破传统的限制和局限性。 3.与物理原理相矛盾 钢材料物理性质是具有较强的导热性,为了确保建筑的室内温度的保温情况,要综合考虑建筑钢结构的设计,又由于热量不但能从建筑的外部传到内部,还可通过窗户玻璃传递,所以要求测量建筑的外围所能吸收热量的最大值。要想确保建筑的室内温度的保温情况就要有好的设置,才能保证效果。当人在建筑物内讲话的时候,建筑物会对声音发生反射。所以,在建筑音乐厅之类的建筑应该把这一点考虑进去,否则不能控制音乐带来的噪声,将严重的影响人类的正常休息以及日常生活。 建筑钢结构设计技术与理论 1.焊接柱残余应力稳定性技术 焊柱在焊接过程中所产生的相变应力、加工热力以及热应力远远超出本身能够承受的极限,导致在焊柱冷却后内部还有残余的应力,这种在焊柱焊接冷却后残留在焊柱内部的情况从宏观的角度看叫焊接柱残余应力。焊接柱残余应力是建筑钢结构设计技术中经常用到的,已被展开全面的研究。在焊接的过程中由于温度的不均匀导致的某些部位变形影响技术的稳定性。有些文献给出了应该利用进数值积分的方法计算焊接柱残余应力对稳定性产生一定的影响。 2.构建恢复力技术 在构建恢复力技术时会涉及到恢复力特性曲线,恢复力特性曲线是指恢复力随着变形的变化而发生变化的一种特殊性曲线。使用恢复力特性曲线建造恢复力模型,利用这种模型对建筑物进行抗震分析,非常的有效果。还可以经常采用反复静荷载试验的方法确定恢复力的特性曲线。到目前为止,钢结构的恢复力模型的研究处于比较成熟的阶段,它是原创性和开辟性恢复力模型的先驱开发者,为构建恢复力技术提供了基础和保障。 3.抗震设计 我们都知道地震给我们的生产生活所带来的影响,对于我们来说安身之所很重要。所以,建筑的抗震设计是非常重要的工作。根据近些年来地震的频繁出现,提醒着我们的设计单位应该加强设计,并对设计要有所创新,有所突破。尤其表现在抗震方面。如果抗震技术做不好,当地震来临的时候,会给人们的生命财产带来巨大的损失。抗震设计是建筑工程的重要问题,涉及到安全性与建筑的质量性能。基于建筑钢结构的特点进行抗震设计,按照钢结构的节点、体系、构件的延性分类。根据小震延性原理,确定小震的级别,再实施小震不坏、大震不倒的预算。避免由于地理环境的因素对建筑及人类带来的影响 传统的钢性结构设计是对网壳、网架以及管结构理论进行的有效分析、设计方法、软件等方面都已经达到比较成熟的阶段,使用广泛。典型的网壳、网架节点,平面、空间圆形、方形钢管节点、铸钢接点、其他节点的强度和抗震性的研究设计都有所突破,是大跨度钢结构设计的重要技术。现代的柔性结构设计是对张拉、索膜结构理论上的分析、设计方法、软件也逐渐趋于成熟状态。这种设计方法既能满足了对设计的需求,又能在市场上打破 4.大跨度工业厂房钢结构设计技术 大跨度工业厂房钢结构分为两种体系:一种是传统的刚性结构;另一种是现代的柔性结构。传统的刚性结构设计是对网壳、网架以及管结构理论上的的分析、设计方法、软件等方面已趋于较成熟的阶段,使用广泛。例如:典型的网壳、网架节点,平面、空间圆形、方形钢管节点、铸钢接点、其他节点的强度和抗震性的研究设计都有所突破,是大跨度钢结构设计的重要技术。现代的柔性结构设计是对张拉、索膜结构理论上的分析、设计方法、软件也逐渐趋于成熟状态。这种设计方法既能满足了对设计的需求,又能在市场上打破国外垄断体系。 柔性结构设计的无应力、预应力状态与使用状态的研究为张拉、索膜结构的设计及施工在某种程度上提供了理论;而风工程、风致振动的研究又为索膜结构提供了支持。这几项研究的应用都为拓展柔性结构设计的应用作出了很大的贡献。 结束语 综上所述,随着建筑工程技术的不断发展,推动了建筑钢结构设计的发展。为了更好的解决建筑钢结构设计中存在的问题,要求设计单位加强设计者的专业性,提高对设计的深度,不断地进行建筑钢结构设计的创新,克服物理与原理之间的矛盾。建筑钢结构的设计要与建筑行业在实际中的情况相结合,采用科学有效的设计技术,提升建筑钢结构的设计水平,推动建筑行业的发展。 建筑方面论文:建筑设计对于适应气候方面的策略及方法研究 【摘要】建筑与气候之间的关系其实是密不可分的,一个建筑在设计时,不仅仅要考虑到居住者的舒适程度,还要协调人类自身与环境之间的可持续发展。建筑设计要想达到适应气候的程度,就必须要从引起气候变化的各个因素出发来具体分析。本文对适应气候的建筑设计进行说明与阐述,并针对现阶段的问题进行策略分析和专门研究。 【关键词】建筑设计、气候变化、适应、策略及方法 一、气候与建筑微气候 所谓气候,就是某一地区一个相对长时间内大气的统计特征,一般包括气象要素的平均值和变率,通常的气候定义就是指大气的平均状态。微气候是研究一个有限区域范围内的气候状况,每一小范围内的地域都有各自不同的微气候,主要是由领域范围内风力。太阳辐射等作用而成。而建筑微气候则是指建筑这块领域的气候环境,它的主要研究对象是建筑室内外的气候变化特征。 二、适应气候的传统居民建筑 《礼记・礼运》中提到,“昔者先王未有宫室,冬则居营窟,下则居增巢。”上古人类为了“上避风雨,下避野兽”,将洞穴和树巢作为栖身之地,这也是人类最早的房屋建筑,气候因素在这长久过程中,深深地影响和刺激着先人们。而后,随着生产力的逐渐发展,人类在不断地生产实践中通过积累的经验,创造和发明了真正的房屋,直到现在人们居住的越来越舒适的房屋建筑。在一定程度上,气候对建筑设计的发展有着正面的激励作用,就是在这不断适应气候变化的过程中,建筑设计越来越全面、越来越丰富多彩。 三、建筑设计适应气候的原则 (一)宏观层 宏观层面的建筑设计,主要是研究气候环境对建筑的布局和空间构造形态方面的影响。各种不同气候要素相互作用之间会形成特殊的气候状况,在这个层面上,气候对人类的影响具有决定性的作用,是不可改变的,人类对这种气候除了适应别无他法,因为它决定了人类的活动范围和生活方式。所以,在这种被动的情况下,必须找到一些方法让设计出的建筑能够改变这一现状,这就有了如下原则: 1.在不同的地域范围内,要根据气候因素的不同,对它们整体进行科学具体的分析,对于气候对建筑的影响好坏要区别对待,选择正确合适的建筑地址; 2.为了优化建筑群体的空间环境,要对自然地形和气候准确捕捉,进行建筑群体优化组合; 3.在建筑设计时,选择合理布局的方式顺应不同气候变化的影响,可以充分利用水体、地形、植被等其他环境因素。 (二)中观层 中观层面的建筑设计,主要是研究建筑室外微气候和外部空间结构形态情况。建筑微气候的环境直接影响了人们的舒适感程度,为了不再被动的去顺应气候的变化,获得更适宜的居住环境,必须要对微气候进行改善,要遵循的原则有: 1.可以利用空气流体力学的原理,在建筑设计时考虑内外部的空气交换,而这个可以通过建筑组合来完成; 2.改善建筑外部的环境,通过绿色植被及水流等帮助室外微环境净化得以清新; 3.室外建筑之间要有一定的过度空间,建筑设计时要考虑组合优化建筑布局。 (三)微观层 微观层面的建筑设计,主要是研究建筑内部的空间布局是否合理、建筑材料的选用是否对建筑室内微环境有影响。人们以生物舒适感为出发点,通过现有掌握的技术,设计建造出更适宜人类生活的室内微环境,设计原则: 1.微观层面最注重的还是居住的舒适感,这不仅要求室内温度要适宜,建筑设计的空间结构还要符合人们的物理需求; 2.在设计建筑朝向方面要注意采光问题,尽量保持建筑能够采光良好,空气能够循环流通; 3.建筑设计时采用的材料必须经过筛选,要与建筑地的气候充分适应才行; 4.在建筑内部,可以通过设计摆放绿色植物来达到净化空气的作用,提高建筑微环境的品质。 五、建筑设计对于适应气候的重要性 人类的生活离不开气候,气候的质量好坏直接会影响人类的生产活动。建筑,从某个层面来说也是一种用来调节气候的方式,通过适应气候的变化对建筑进行设计,从而为人类不断创造出更适宜的生存环境。举个例子来说,像处在亚热带地区的城市,它的建筑空间和建造材料本身就是一种资源,只要在建筑设计中对它们进行充分的利用,在一定程度上能构造出建筑微环境,这对建筑适应气候变化也有一定作用。建筑设计在处理城市生态环境方面有积极作用,它通过设计出不同形式的建筑改善环境气候恶化的问题。在中国,房屋建筑的朝向一般是坐南向北的,这样的设计可以有冬暖夏凉的优势,人类无法改变四季气候的变化,但可以通过设计建筑来改善这一被动局面,不断设计出更舒适的建筑居住环境。 六、建筑设计对于适应气候方面的策略分析 对于建筑设计,总而言之就包括三个主要方面:建筑外部环境、建筑内部环境以及建筑设计本身,只要把这三者有机结合就可解决这一方面的问题,但这过程并不像嘴上说说那么简单,也不是没有专家研究过,可结果总不是那么让人满意,最终最适应气候变化的建筑设计还没有完全被提出,人们还需要继续在这条路上探索才行。无论在这条道上怎么走,建筑设计最基本的目标还是建筑居住的舒适程度,为了调节各方面关系,必须从以下两个方面来具体分析: 第一,基于建筑设计的基本点,舒适度是最终的考虑因素,因此建筑在设计时要充分考虑它与人体舒适度的关系,通过分析气候与人体适应的矛盾性,制定出合理的解决方案,力使建筑设计让人类完美适应不同的气候特征; 第二,建筑在设计时整体的协调才是最科学的,这不仅需要考虑建筑内部环境,外部环境也同样重要。譬如日照强弱、昼夜温差变化、湿度是大是小等都是不可或缺的考虑因素,在建筑设计之前就应该充分去了解它们的变化特点,这样对后期的设计也有很大帮助。 七、适应气候的建筑设计方法 (一)建筑设计的选址要合理 一个合适的建筑地址会给建筑和自然一种默契的感觉,同时也为建筑本身打下了夯实的基础。合适的建筑选址可以让建筑与当地环境相互适应、相互调节,给居住者营造一个舒适安逸的环境。在我国,除了气候条件复杂外,地形也是相对比较复杂的,这就造成了局部区域气候的多样性。气候会对建筑选址产生影响,因此在建筑选址时一定要综合考虑各种因素,充分利用地形对气候的有利作用,减少气候对建筑造成了不利影响。 (二)建筑设计的布局要合理 合理的建筑布局包括建筑的朝向、间距以及建筑群体之间的关系,可以通过利用气候环境的特点,改善建筑建成以后对自然环境造成的破坏,为实现自然与建筑之间和谐可持续发展创造了有利条件。合理的布局,可以为创造适宜的建筑微环境提供基础,在选择建筑布局时,要考虑当地的气候环境,结合不同区域气候环境的特点,建造出最适合生存的居住环境。 (三)建筑设计要适应当地气候条件 气候条件的好坏直接会影响建筑本身,建筑会存在的意义也在一方面彰显了气候的重要性。人类之所以会发明创造建筑,在一定程度上是希望能够改善气候变化的现状,为了更加能在不同气候环境下舒适的生存。只有建筑适应了当地的气候,才能达到它设计存在的意义,人类才能更好地在建筑中感受到舒适度。 结语 气候与建筑之间的关系是密不可分的,要想使设计建造出的建筑能够完美适应气候环境变化,必须从气候的本身研究出发,具体问题具体分析。在建筑设计的实际过程中,充分考虑每一个与气候有关的因素,努力创造出更适宜的居住型建筑环境。 建筑方面论文:建筑钢结构方面的设计 伴随着改革开放脚步的加快,城市化建设的步伐也在不断的进步与发展,建筑行业的建设中,由于钢材料具有自重轻、强度高、性能强等特点,被广泛的应用在建筑行业的施工中。当前建筑钢结构方面的设计中存在着深度与创新等方面的技术与原理的相关问题,以及对建筑钢结构设计技术与理论中焊接柱残余力稳定性技术、构建恢复力技术、抗震设计、大跨度工业厂房钢结构设计技术的研究。 随着建筑工程技术的不断发展,建筑钢产业也随之迅速的发展。在建筑工程中混凝土结构与钢结构是建筑工程的重要组成部分。由于混凝土在建筑中存在的问题使其受到了不少的限制和约束,为了进一步的改善和解决存在的这个问题,就需要加强对建筑钢结构的设计进而的使其取代混凝土结构在建筑工程中的地位。它虽然被广泛的应用在各个建筑工程的领域里,但是建筑钢结构的设计仍然存在一些问题需要去解决。 建筑钢结构设计简介 当前在建筑工程中建筑钢结构的设计存在一些问题,给钢结构建筑带来了很多的缺陷和安全问题。大多数企业在推广钢结构的同时却忽视了钢结构所存在的问题以及带来的不便,这需要我们加强对建筑钢结构的设计,要使钢结构设计具有深度、创新性以及能够克服物理原理的矛盾的能力。 建筑钢结构设计是对建筑钢结构稳定施工与顺利的运作提供的一种保障。建筑钢结构设计的首要原则是务必要确保和保证建筑工程的安全和稳固性,还要考虑它能够为工程企业所带来的经济效益并且有效的避免由于建筑的稳定性而导致的建筑物倒塌,要和其他材料有效的并且密切的结合来保证和确保建筑工程的安全与稳定。 当前建筑钢结构设计中存在的问题分析 1.结构设计缺乏深度 在我国的建设局相关的法律条文中明确的指出,由专门的设计单位完成关于建筑钢结构的专业设计工作。由于一些设计单位他们的设计水平不够和能力不足,当然设计出来的建筑钢结构质量也是不合格的。在实际的钢结构设计中大多数的设计工作人员都是刚迈出校门的设计生在进行设计建筑钢结构。他们大多数缺少实践经验,再加上对在课本上所学到的理论知识掌握不好、理解的不透,死学书本上的理论知识,没有很好的和实践进行结合。为了应试而完成的设计缺乏创造性和自主性,他们的钢结构结构设计深度不强。在简单的建筑钢结构设计中,不太注重细节不会深入的考虑工程的安全性和稳固性。目前一些采用全铸钢和全焊接的方式,甚至让加工厂承担重要的设计环节,他们没有考虑过自己找的加工厂会不会将其再转给其他的加工厂,他们的设计是否能够保证专业性。这就有可能降低建筑的质量和安全。对于结构设计缺乏深度的这个问题,设计单位要加强对建筑工程钢结构设计的专业性,即可通过招聘优秀的设计者,从而保证设计的质量。 2.缺乏创新性设计 在复杂的建筑工程中,有些设计缺乏创新性太过于传统。由于设计者的经验不足和缺乏自信心,导致设计一直很传统以及没有创新性和自主性。假设缺少和实际情况的对比,随意增加相关的系数一直采用同样的钢材进行焊接技术,或者取消焊接这都会把建筑钢结构复杂化,反而增加了建筑工程的成本和花费,十分不划算。这一系列假设的问题都有可能出现,所以设计单位要加强设计队伍的专业性和创新性,只有不断地对设计进行创新才能够有能力去挑战较复杂的建筑设计项目,否则只会停留在简单的设计中,无法突破传统的限制和局限性。 3.与物理原理相矛盾 钢材料物理性质是具有较强的导热性,为了确保建筑的室内温度的保温情况,要综合考虑建筑钢结构的设计,又由于热量不但能从建筑的外部传到内部,还可通过窗户玻璃传递,所以要求测量建筑的外围所能吸收热量的最大值。要想确保建筑的室内温度的保温情况就要有好的设置,才能保证效果。当人在建筑物内讲话的时候,建筑物会对声音发生反射。所以,在建筑音乐厅之类的建筑应该把这一点考虑进去,否则不能控制音乐带来的噪声,将严重的影响人类的正常休息以及日常生活。 建筑钢结构设计技术与理论 1.焊接柱残余应力稳定性技术 焊柱在焊接过程中所产生的相变应力、加工热力以及热应力远远超出本身能够承受的极限,导致在焊柱冷却后内部还有残余的应力,这种在焊柱焊接冷却后残留在焊柱内部的情况从宏观的角度看叫焊接柱残余应力。焊接柱残余应力是建筑钢结构设计技术中经常用到的,已被展开全面的研究。在焊接的过程中由于温度的不均匀导致的某些部位变形影响技术的稳定性。有些文献给出了应该利用进数值积分的方法计算焊接柱残余应力对稳定性产生一定的影响。 2.构建恢复力技术 在构建恢复力技术时会涉及到恢复力特性曲线,恢复力特性曲线是指恢复力随着变形的变化而发生变化的一种特殊性曲线。使用恢复力特性曲线建造恢复力模型,利用这种模型对建筑物进行抗震分析,非常的有效果。还可以经常采用反复静荷载试验的方法确定恢复力的特性曲线。到目前为止,钢结构的恢复力模型的研究处于比较成熟的阶段,它是原创性和开辟性恢复力模型的先驱开发者,为构建恢复力技术提供了基础和保障。 3.抗震设计 我们都知道地震给我们的生产生活所带来的影响,对于我们来说安身之所很重要。所以,建筑的抗震设计是非常重要的工作。根据近些年来地震的频繁出现,提醒着我们的设计单位应该加强设计,并对设计要有所创新,有所突破。尤其表现在抗震方面。如果抗震技术做不好,当地震来临的时候,会给人们的生命财产带来巨大的损失。抗震设计是建筑工程的重要问题,涉及到安全性与建筑的质量性能。基于建筑钢结构的特点进行抗震设计,按照钢结构的节点、体系、构件的延性分类。根据小震延性原理,确定小震的级别,再实施小震不坏、大震不倒的预算。避免由于地理环境的因素对建筑及人类带来的影响 传统的钢性结构设计是对网壳、网架以及管结构理论进行的有效分析、设计方法、软件等方面都已经达到比较成熟的阶段,使用广泛。典型的网壳、网架节点,平面、空间圆形、方形钢管节点、铸钢接点、其他节点的强度和抗震性的研究设计都有所突破,是大跨度钢结构设计的重要技术。现代的柔性结构设计是对张拉、索膜结构理论上的分析、设计方法、软件也逐渐趋于成熟状态。这种设计方法既能满足了对设计的需求,又能在市场上打破 4.大跨度工业厂房钢结构设计技术 大跨度工业厂房钢结构分为两种体系:一种是传统的刚性结构;另一种是现代的柔性结构。传统的刚性结构设计是对网壳、网架以及管结构理论上的的分析、设计方法、软件等方面已趋于较成熟的阶段,使用广泛。例如:典型的网壳、网架节点,平面、空间圆形、方形钢管节点、铸钢接点、其他节点的强度和抗震性的研究设计都有所突破,是大跨度钢结构设计的重要技术。现代的柔性结构设计是对张拉、索膜结构理论上的分析、设计方法、软件也逐渐趋于成熟状态。这种设计方法既能满足了对设计的需求,又能在市场上打破国外垄断体系。 柔性结构设计的无应力、预应力状态与使用状态的研究为张拉、索膜结构的设计及施工在某种程度上提供了理论;而风工程、风致振动的研究又为索膜结构提供了支持。这几项研究的应用都为拓展柔性结构设计的应用作出了很大的贡献。 结束语 综上所述,随着建筑工程技术的不断发展,推动了建筑钢结构设计的发展。为了更好的解决建筑钢结构设计中存在的问题,要求设计单位加强设计者的专业性,提高对设计的深度,不断地进行建筑钢结构设计的创新,克服物理与原理之间的矛盾。建筑钢结构的设计要与建筑行业在实际中的情况相结合,采用科学有效的设计技术,提升建筑钢结构的设计水平,推动建筑行业的发展。 建筑方面论文:绿色环保理念在建筑施工设计方面的应用 摘 要:随着时代的进步,我们越来越注重环保意识。这不仅单单体现在生活品质环保的追求上,还体现在建筑施工设计中。绿色环保意识被越来越多的人追求与倡导,它不仅能提高建筑施工的品质,还能提高其效率。文章将结合我国建筑施工现状的特点,从而来说明绿色环保理念在建筑施工设计方面的应用。 关键词:绿色环保;建筑施工;节能环保;经济效益 1 我国建筑施工设计的现状 随着房地产市场的激烈竞争,绿色建筑也随之得到认可与重视。它将会是人们逐渐追求的对象。因此,如何将绿色环保理念应用到建筑施工中将是建筑的一大亮点,这会提高建筑的竞争优势,吸引人的眼球。可是,在我国国内,绿色环保理念在建筑施工设计方面的应用仍得不到普遍的重视,一般建筑仍然占主导地位。施工环境的现状也日益严重,时刻遭受着威胁与挑战。 1.1 片刻追求市场的经济效益 我国的建筑市场的发展还在起步阶段,目前大多数投资者主要投资一般建筑,这只是追求短期的经济利益,并没有好好地遵循“以人为本”与“人和环境”的建筑设计理念,他们只考虑到了市场的短期需求,没有充分考虑到市场的供应正随着需求的增多而增加。当建筑量超过需求时,一般建筑的优势不再满足需求者的要求。只有真正绿色环保的建筑大楼才能被推崇。 1.2 能耗厉害 对一般建筑而言,建筑施工中的能耗量是庞大的。它不仅降低资源的利用率,还污染环境,破坏生态。在我国,施工者更多的是注重利益结果,希望短期创造巨大的财富。可与此同时忘记了保护环境的重要性,忘却了环境带来的经济效益。我国建筑中还是主要以煤为主要原料,大量使用煤使其对环境造成一定的压力。 1.3 缺乏专业的绿色环保建筑队伍 绿色建筑比一般建筑复杂化、系统化、综合化。它需要专业的队伍进行实地勘察,对施工各方面都有一定的绿色经验认知。而当前的建筑队伍缺乏相关的知识,不具有绿色建筑经验,对新型材料的掌握也不够成熟。即使建筑队伍有绿色环保的意识,也无法准确地将理论与实际相结合运用。 1.4 建筑施工中管理体系的不完善 建筑施工过程中没有相对完善的管理体系,对施工过程中的材料、电、资金以及人员的安排等没有有效地分配。管理人员散漫、管理制度的落后往往导致施工工期的延迟。 2 误区――具有绿色环保理念的绿色建筑不意味着高价与高成本 绿色建筑像是一个新宠儿被开发商宠着,它被开发商用很多的新词捧着,并且轰炸式的广告让人不得不觉得绿色建筑是高档建筑。其实不然。绿色建筑不是一定要用大量的金钱堆积而成的。它可以是一个在山林中的农家住宅,贴近自然,惬意舒适;可以是一个窑洞,靠着它的地理特征,冬暖夏凉。只要建筑中或在施工过程中透着绿色环保的理念,给人舒适安逸感觉,安全性能高的建筑,都能称之为绿色建筑。绿色环保理念的体现不是用钱体现的,而是用智慧表现的。在施工中小小的注意细节就能为建筑平添一份绿色。 3 绿色环保理念在建筑施工设计方面的应用 绿色建筑施工设计需要设计者以“绿色环保”为理念,“可持续发展”为远见,“节能环保”为目标,注重施工过程中的技术优化,争取规划的合理,资源的节约以及环境的保护。以下就是绿色环保意识具体对施工的应用。 3.1 总体规划与布局 建筑施工的规划与布局,不是纸上谈兵,它需要勘察施工现场,对其进行测量与分析,然后制定合理的施工图。在制定完施工图后,不能直接对施工地区进行施工,施工开始前需要对施工区域进行划分,划分可根据区域的性质(住宅区,商业区,办公区等)。然后在作业区附近做好隔离措施,避免造成人员与财产的伤亡与损失。同时,有效及时地隔离能够减少对作业区外围的环境破坏。 3.2 科学规划土地,节约土地资源 目前,我国土地的开发日益频繁。可在这背后,土地资源也随着不合理的开发大量流失。因此,绿色环保施工的方面之一就是土地的合理规划。 做到土地资源的节约,首先第一步就是科学地规划土地,这样可以避免施工过程中对土地的不重视,从而减少土地资源浪费的影响。对总体的施工环境的土地进行功能性划分,提高施工过程中土地的使用目的。对作业区的土地要减少用地死角,杜绝过度占地,合理科学地依据施工图纸及现场勘测情况进行土地利用。在此基础上,不能大规模地破坏原土地上的绿色植被,破坏其生态系统,应在施工过程中积极保护,并在施工后对其进行一定地复原与修复。对施工外的生活区,应及时隔离,减少对外的占地面积,减小对施工周围环境的影响。 3.3 环境提供的可再生能源的使用――太阳能 在施工过程中,可以充分利用太阳能等可再生能源。在施工区内,可以通过设置太阳能装置来进行发电、取暖等,这样可以减少施工中的用电量,科学环保。在此基础上,还可以将太阳能理念积极地落实到建筑中去。例如,当前空调的使用越来越频繁,无疑使得氟利昂的使用对环境遭受巨大的压力,全球变暖等环境问题威胁着我们。我们将太阳能的结合到建筑本身中,可以减少空调的取暖使用量。再者,我们可以在建筑时注重建筑自己的通风原理,从而设置通风系统,也可以减少空调使用率。积极合理使用环境提供的可再生能源――太阳能,会让建筑充满魅力。 3.4 积极使用节能材料,提高材料的利用率 对于材料的使用,应该分为两方面。一方面是减少材料的浪费,提高材料的利用率;另一方面是根据资金的现状来积极使用新型节能材料。在施工过程中要合理规划材料的购买情况,并且对其认真做好入库情况。当材料出库时,应对材料量及用途进行严格的审查和记录,对材料的使用进行限额管理,避免其在中途的大量浪费。对于材料的保管,不应只注重钢筋、水泥等重要材料的保管,还应包括周转材料的使用和保管情况。有效地保管周转材料,可以有效降低工程施工中的材料的累积折旧,不影响建筑施工的进度。积极使用节能材料则要求有一支专业的建筑施工队。他们有长远科学的眼光,在施工中会引进科学的施工技术(例如闪电对焊等),而且他们注重的是品质与效率的追求,追求的是绿色建筑,会凭着施工的总预算等积极采用节能材料,使得建筑更加追求绿色环保。 3.5 注重施工中的节水与节电 建筑施工中用水量和用电量是十分大的。对于施工中的用水、用电都要节约,若能循环利用应该要进行二次利用。用水节约体现在施工生活区的用水限量,合理分配用水单位,减少水的浪费,例如采用腹膜保护在平面结构上等;用电节约指的是对电量进行限额,在建筑施工过程中要选择用电节省的机器设备,减少大功率、高耗电的机器设备的使用。二次循环则主要体现在用水上,对于一些已用过水进行循环使用,例如可以废水利用――洒水除尘等。 3.6 回归自然,舒适惬意的生活环境 建筑的建造不再只是单纯地满足人的居住,它们带来地是更多的生活享受。真正的绿色环保建筑是将人的感受充分考虑在建筑施工中,用天然无刺激的建筑材料,居住区的功能分工明确,环境舒适,室内空气清新,室外绿意盎然,充分体现人与自然和谐相处。 4 结束语 随着时代的进步,具有绿色环保理念的建筑将是建筑行业可持续发展之道。它能提高社会的经济效益,改善人们的生活水平,促进人与自然和谐相处。所以,注重绿色环保理念在建筑施工设计方面的应用对建筑施工有着非凡的意义。 建筑方面论文:试论绿色建筑设计关键方面 摘要:文章从保证人在最大程度的减少能源损耗、科学使用资源、减少对环境造成的影响、适用性机经济性等几个方面对绿色建筑设计关键方面进行论述。 关键词:绿色建筑;建筑设计 建筑事业是一个资源机能源消耗非常大的行业,对于外界环境的污染也是非常大的,伴随着人们环保意识的逐渐增加,绿色建筑开始变为人们所关注的一个事业。但是,有的标榜着“绿色”的建筑因为设计及经管的不科学,不光浪费了很多的钱,而且也没能达到很好的环保节约能源的目的。 1、保证人类的健康 绿色建筑设计的关键性工作是保证使用人员的健康,要确保室内空气质量、热环境、噪音和电磁场辐射等方面对人体带来的影响。在设计的时候一定要尽最大的力量选用低毒或无毒材料,譬如墙和吊顶使用无毒或低毒性涂料,建材无甲醛或Voc含量最少,采用陶瓷、硬木等硬装修地面等;选择材料、建筑系统和机械系统时尽量减少木制品、地毯、涂料、密封膏、织物等潜在的对健康不利的污染物,合理组织自然通风,设置进风口和必需的出风口,引风入室。改善室内热环境,包括温度、湿度、辐射温度和气流等,提高人体舒适性。提高水质量,有条件的可以选用直饮水。合理进行自然采光,即满足人类健康的需要,又满足视觉美学的需要,同时达到节能的效果。通过改进细部设计和建造方法,以及采用吸声材料来提高建筑的隔音效果。 2、最大限度降低能耗 2.1减少建筑材料生产运输过程中的能耗 在建筑设计进行中,不单单要关注运用中节约能源,还需要兼顾包含在建筑原料中的能源损耗数量。在满足建筑的运用性能及结合构造安全的前提下,一定要争取选择使用生产损耗较低的建筑原材料,以及钢材、铝材这些回收利用率较高的建筑材料,实现建筑的可持续。为减少运输过程中的能耗和污染,应尽可能的选用地方性的材料。 2.2减少建筑使用过程中的能耗 在建筑建成后使用过程中会消耗大量的能耗,所以应重点从建筑本身来做好节能设计,可通过建筑体形设计达到节能效果,如平面布局、平面形状、进深、体形系数、表面面积系数、长宽比和朝向等因素,都与建筑的节能效果有很大关系。合理设计建筑的墙体、门窗、屋顶、热缓冲区及有效遮阳,提高外围护结构的保温隔热性能,也对建筑节能有着重大意义。 3、合理利用资源 3.1清洁能源的利用 太阳能是一种资源丰富的清洁能源,在建筑中可将强太阳能的利用,如设计并建造太阳能光电屋顶、太阳能电力墙和太阳能光电玻璃,将太阳能转化为建筑本身需要的电能和热能。此外,风能也是一种开发利用较为方更的一种清洁能源,除了建筑的自然通风外,还可以安装风力发电和风力致热设备,将风能转化为建筑内可直接使用的能源。 3.2回收利用旧建筑材料 加大旧建筑材料的回收利用,尽可能地降低能源和物质投入及废弃物和污染物的产出,这是绿色建筑体系最重要的内在机制。可将建筑拆除过程中的建筑材料,如木地板、木制品、混凝土预制构件、铁器、钢材、砖石、保温材料等,经过加工和改造,在满足规范和设计要求的条件下,利用到新建筑中。 3.3可再生材料的利用 建筑中加大木材、废纸/纤维保温材料等可再生材料的利用,不仅较少建筑的投资,还可减轻人类过度开采自然资源引发的生态问题。 4、降低环境负荷 在进行绿色建筑设计的过程中,应注意减轻对自然环境的破坏,减少环境污染,使建筑产生的建筑垃圾、固体、污水与气体等污染物带来最小的环境负荷。 4.1选择环境负荷小的建筑材料 建筑生产过程中会消耗大量的资源和能源,并带来较高的环境污染。建筑师在对材料进行选择时,应具备生态和经济的意识,选择对环境造成的负荷小的材料,如生态水泥、绿化混凝土、高性能长寿建筑材料、家居舒适化和保健化建材等。可使用预制模数构件来减少建筑垃圾。 4.2采用合理的施工方法 建筑设计要充分考虑施工过程中带来的污染,在建筑的造型设计、材料选用和工艺设计都应便于施工,减少施工的能耗和降低其带来的环境负荷。 5、使建筑长寿多适 5.1选用耐久性材料,延长建筑使用寿命 设计中选用耐久性较好的建材,以延长建筑的使用寿命,最好做到建筑材料的使用寿命与建筑同步,减少材料的更换、维护,从而节约费用。 5.2采用灵活多适的设计手法 建筑师在设计中应充分预见到建筑可能根据用户的不同要求而改造,采取适应性改变、灵活性设计等策略,提高建筑的使用寿命和使用效益,以提高整体资源利用率,减少寿命周期的能源资源消耗和环境影响。例如,设计两所住宅建筑,在材料和工艺都相同的情况下,设计者采用不同户型的话,一种自适应性又差,可能在巧年后无法满足使用功能,无法改造只有拆除重建,而另一所由于可以灵活变换户型而得到更长时间的使用,相比之下,在相同的时间内,后者生命周期中耗费的资源和产生的污染比前者要少很多。 6、满足经济合适性原则 人们通常认为绿色建筑比普通建筑的投资成本要高很多,这也是其推广的最大障碍之一,其实从长远来看,如果加强绿色建筑的管理,采取综合性的设计,可大大降低建筑的建造和后期运行的费用,取得较好的经济效益和社会效益。 其实,绿色建筑因能源、资源的节约可以很好的减少建造和运用成本,其自适应性设计也会显着降低后期的哦维护和改造费用,并降低环境成本,其整体效益是非常可观的。在绿色建筑设计中应选择环境性和经济性平衡的建筑材料,并建立整体建筑系统投资优化的概念,从设计、建造和使用运行都全局来考虑其经济效益。 7、结语 总得来讲,绿色建筑可以提升运用的舒服性,减少资源及能源在建筑当中的损耗情况,同时减少对外界环境的不良影响,对于提升建筑的经济利益,消除能源危害,实现人类社会的可持续发展有非常关键性的作用,所有的建筑工作能源一定要在建筑设计当中把握绿色建筑设计的关键方面,有效实施环保节能设计概念,实现经济效益及环境保护双赢的局面。 建筑方面论文:刍议建筑电气方面的问题分析 摘要:随着社会经济的快速发展和建筑行业的不断进步,在很大程度上促进了建筑电气工程建设行业的快速发展。然而,建筑电气各方面中,依然存在着一些问题,本文将对这些问题进行分析研究,并在此基础上提出一些行之有效的应对措施。关键词:建筑电气;问题 一、常用电气主要设备和材料问题 1、电气设备的主要质量问题 。①使用非国标产品,无产品合格证、生产许可证、技术说明书和检测试验报告等文件资料;②导线电阻率高、机械性能差、截面小于标称值、绝缘差、温度系数大、尺寸每卷长度不够数等;③电缆耐压低、绝缘电阻小、抗腐蚀性差、耐温低。绝缘层与线芯严密性差;④动力、照明、插座箱外观差,几何尺寸达不到要求,钢板塑壳厚度不够,影响箱体强度,耐腐蚀性达不到要求;⑤开关、插座导电值与标称值不符,导电金属片弹性不强,接触不好,易发热,达不到安全要求,塑料产品阻燃低、耐温、安全性能差等。 2、 电气主要设备和材料问题的原因分析电气材料市场混乱,假冒伪劣产品和无证产品多。采购人员识别真假能力差,缺乏电气材料专业知识,把关不严。 3、 针对问题,应对措施分析。①施工企业领导要高度重视起来,加强采购人员素质,把好材料质量关。可通过市场考查的方法,直接到有一定生产规模、信誉好、产品质量过硬的厂家进货,减少中间环节。② 电气设备、材料进入施工现场后,首先检查货物是否符合规范要求,核对设备、材料的型号、规格、性能参数是否与设计一致。清点说明书、合格证、零配件,并进行外观检查,做好开箱记录,并妥善保管。③对主要材料,应有出厂合格证或质量证明书等。对材料质量发生怀疑时,应现场封样,及时到当地有资质的检测部门去检验,合格后方能进入现场投入使用。 二、建筑电气安全的主要危险因素1、触电危险。触电危险是指由于工程人员在电气设备的设计、安装上的疏忽,以及在系统运行过程中疏于维护或操作不当,造成的设备或线路等出现的过热、绝缘失效以及PE线断线等故障,从而对用户或工作人员的人身安全构成的威胁。2、电气火灾或爆炸。电气火灾危险是指由于设计过程或运行中存在的不合理、不规范操作造成供电系统中出现的运行短路、过载、铁芯短路、发热等故障,导致局部系统过热,从而带来的火灾或爆炸隐患。3、静电危害。静电维护由于系统缺乏必要的检修及维护,或接地、跨接装置的不完善,以及工作人员的静电防护不合格等造成的静电或静电火花危害。4、雷电危害和电磁维护雷电危害是指由于电气系统中缺乏必要的防雷措施,或防雷装置的设计施工存在缺陷等因素,导致建筑在雷电环境下存在安全隐患。电磁维护是指由于高频设备参数调整不当,屏蔽设备缺陷,或外界环境因素导致人体长期处于电磁场照射下,给工作人员的健康造成的危害。三、建筑电气工程质量问题及应对措施1、塑料管线敷设常见问题。接口不严密,有漏水、渗水现象。恨弯处出现扁,凹,裂等缺陷。预防措施:购置PVC管时,需购置相应的接头、螺接等附件,以及适应不同管径的冷弯弹簧,以备很弯时使用。管与管连接一定要用接头并涂粘结剂。偎弯时使用与管径匹配的冷弯弹簧,必要时可将垠弯处局部均匀加热,均匀用力,弯成所需弧度,减少出现扁、凹、裂现象。PVC管连接形式有两种:可采用同径管插人法连接,将一头加热胀出承插口,插人深度易为管外径的1.1一1名倍;套接法连接,套管长度易为管外径的1.5一3倍,管与管的对口处应位于套管的中心。两种连接方法在连接处均应涂专用胶合剂。管子连接禁止用异径管相连接,如需变径可通过接线盒、箱解决。2、导线的接线、连接质量和色标问题。多股导线不采用铜接头,直接做成“羊眼圈”状:与开关、插座、配电箱的接线端连接时,一个端子上接几根导线;线头裸露、导线排列不整齐,没有捆绑包扎:导线的三相、零线(N线)、接地保护线(PE线)色标不一致,或者混淆。预防措施:多股导线的连接,应用镀锌铜接头压接,在接线柱和接线端子上的导线连接只宜1根,如需接2根,中间需加平垫片;导线编排要横平竖直,剥线头时应保持各线头长度一致,导线插入接线端子后不应有导体裸露。铜接头与导线连接处要用与导线相同颜色的绝缘胶布包扎;采购人员要按现场需要配足各种颜色的导线,施工人员应分清相线、零线(N线)、接地保护线( PE线)的作用与色标。3、箱与盒安装常见问题。箱、盒安装标高不一致;箱盒开孔不整齐;铁箱变形;现浇板内箱、盒移位;安装电气后,箱、盒内赃物未清楚干净。预防措施:(l)严格按照室内地面标高确定箱、盒标高;(2)铁箱、盒开孔严禁使用电气焊,应用专用工具打孔,以防箱盒变形;(3)现浇板内箱盒应先放稳,用带丝固定好,以防浇注混凝土时箱、盒移位;(4)穿线前,先将箱盒内灰渣清除,以保证箱盒内干净。4、灯具、吊扇安装问题。灯位安装偏位,不在中心点上;成排灯具的水平度、直线度偏差较大;吊链目光灯链条不平行,引下的导线未编叉;吊扇的吊钩用螺纹钢加工,成型差;钟罩不吸顶,接线盒外露;阳台灯底盘铁板大落,生锈;天花吊顶的筒灯开孔太大,不整齐。预防措施:安装灯具前,应认真找准中心点,及时纠正偏差:按规范要求施工,成排灯具安装的偏差不应大于5mm,因此,在施工中需要拉线定位,使灯具在纵向、横向、斜向均为一直线:预埋吊扇挂钩时,应用不小于中8的镀锌圆钢与板内的钢筋固定在一起,不准采用螺纹钢,吊钩加工成型应一致,且刷防锈漆,吊扇的钟罩能够吸顶且将吊钩和接线盒遮住,成排的吊扇应成一直线,偏差小于等于5mm;日光灯的吊链应相互平直,不得出现八字型,导线引下应与吊链编叉在一起。阳台灯具的底盒铁板厚度I 0.5mm,油漆表面均匀平滑,能很好地起到防锈的作用。玻璃罩不能太薄,以免安装时破裂;天花吊顶的筒灯开孔要先定好坐标,除要求平直,整齐和均等外,开孔的大小要符合筒灯的规格,不得太大,以保证筒灯安装时外圈牢固地紧贴吊顶,不露缝隙。 5、配电箱的安装、配线。箱体与墙体有缝隙,箱体不平直;箱体内的杂物未清理干净;箱壳的开孔不符合要求,特别是用电焊或气焊开孔,严重破坏箱体的油漆保护层和箱体的美观;落地的动力箱接地不明显,重复接地导线截面不够;箱体内线头裸露,布线不整齐,导线不留余量。预防措施:认真将箱内的沙浆杂物清理干净;订货时严格标定尺寸,按尺寸生产,使箱体的“敲落孔”开孔与进线管相匹配,如不匹配,必须用机械开孔或送回厂家重新加工;动力箱的箱体接地点和导线必须明确显露出来,不能在箱底下焊接或接线,箱体内的线头要统一,不能裸露,布线要整齐美观,绑扎固定导线要留有一定的余量,一般在箱体内要有10cm~15cm的余量。 结语建筑电气安全的管理工作是一项综合性较高的工作,一方面既与技术人员的专业水平相关联,又与建筑工程的统一组织管理密切相关。在建筑的初期规划设计、施工过程中,应充分重视电气安全的综合措施,既要做好安全管理工作,同时也要保障各技术措施的有效施行,确保建筑产品的电气安全。建筑电气工程的质量,对于建筑工程的使用功能、竣工后运行的安全可靠程度、投资效益的体现等都起着举足轻重的作用,对于一项建筑电气工程而言,从开工到竣工,施工现场质量管理工作自始至终都起着至关重要的作用。 参考文献:[1]张谦.建筑电气工程中存在的质量问题与对策[J].才智,2011(24) [2]江萍浅.谈建筑电气工程施工中常见一些问题及预防措施[J].建筑与装饰,2012(11). 建筑方面论文:建筑电气施工技术方面问题的思考 摘要:随着各种建筑工程越来越多,人们对建筑功能的要求日益提高,电气技术也得到了长足发展。但在我国当前的建筑电气施工中,仍普遍存在着以下问题:缺乏健全的电气施工规范和标准,使得电气工程的设计、施工、质量监管、竣工验收等环节的工作不能规范化和标准化,而且很多智能化电气设备在验收时缺乏测试,不能保证工程质量。下文中笔者首先介绍了建筑电气施工技术的要点,进而有针对性的提出了电气施工技术对策,以供理论参考。 关键词:建筑电气;施工技术;控制思考 引言 建筑电气工程作为整个建筑工程的核心,主要包括强电系统和弱电系统两个部分,在建筑中起到提供能源和动力的作用,是整个建筑系统的心脏。在追求自动化和智能化的趋势下越来越受到投资者的重视,在建筑业中的地位也越来越高。具体来讲,建筑电气工程施工包括架空线路及杆上电气设备安装,变压器和箱式变电站的安装,成套配电柜、控制柜(屏、台)和动力、照明配电箱(盘)安装,低压电动机、电加热器及电动执行机构检查接线,柴油发电机组安装,不间断电源安装,低压电气动力设备试验与试运行,裸母线和封闭母线和插接式母线安装,电缆桥架安装和桥架内电缆敷设,电缆沟内和电缆竖井内电缆敷设,电线导管、电缆导管和线槽敷设,电线、电缆穿管和线槽敷设,槽板配线,钢索配线,电缆头制作、接线和线路绝缘测试,灯具安装,开关、插座安装,建筑物照明通电试运行,接地装置安装,避雷引下线和变配电室接地干线敷设,接闪器安装和建筑物等电位连接等。 一、建筑电气工程的特点 1、关系着生命财产安全 建筑电气工程与人们的日常生活联系较为密切,在工作和生活中都难免与电气工程发生一些接触。因此,建筑电气工程的质量影响着人们日常生活和工作的安全,如果一旦引发了电气事故,就会直接威胁到人们的生命财产安全,损害其社会效益。 2、与其他工程紧密配合 建筑电气工程在施工的时候与其他工程需要相互协调和沟通,如土建工程、建筑装饰工程等等,存在着工作面多次轮换交接的现象,互相之间的协调和沟通尤为重要。由于建筑工程的建筑结构不同、造价不同,因此建筑电气工程所采用的工艺、材料和方法也不尽相同,对于建筑电气工程的质量要求也不同,需根据实际情况来进行分析。 3、自动化、智能化 由于人们生活水平的日益提升,各种家用电器数量和种类都有所增加,并且增添了很多具有自动化和智能化的家居。同时,建筑内部的门禁识别系统、保安系统、监控系统等都越来越自动化,因此建筑电气工程也日益向着自动化和智能化的方向发展。 二、建筑电气施工过程中存在的问题及控制对策 1、施工过程中存在的问题 1.1避雷装置安装问题 在总配电箱的进线位置处,采用TN-S接地系统时,没有进行重复接地;没有将设备的接地地排和接地干线之间进行有效的连通;每个支架间的距离太大;没有在屋面金属物上做防雷接地措施;敷设避雷带时,采用普通的元钢进行,搭接长度与要求不符,带间与引线下线采用的是单面焊接或者对焊的方式,导致焊接口出现了严重的锈蚀。 1.2配电箱盒问题 没有将箱盒表面附着的锈斑进行处理,由于没有对箱盒进行固定处理,从而导致了位置出现偏移;箱盒内有太多的管子口,柱子内部及现浇混凝土墙面的箱盒凹陷太深,从而发生了歪斜;接线盒、吊钩坐标、配电箱体的位置出现了明显的偏移,没有根据图纸进行设置;没有较强的工作责任心、态度不够谨慎;上述所述的问题是导致配电箱盒发生问题的关键因素。 1.3开关、插座的盒与面板的安装、接线与要求不相符 通常存在以下三方面的问题:首先,线盒预埋太深,各标高不等;面板与墙体间不够密实,出现了缝隙,面板受到了胶漆的污染,不够平整;其次,开关、插座的零线与相线、PE保护线之间存在了串接的现象;另外,开关、插座的导线线头裸露在外面,固定螺栓发生了松动。 2、建筑电气施工控制对策 2.1加强工程验收力度,构建完善的质量保证体系 要想确保工程具有较高的质量与良好的使用功能,在工程验收过程中,对于与规范要求不相符的应不予验收,在进行绝缘与接地测试过程中必须根据设计要求进行。对于竣工后的工程,具体验收内容是:对下引线的连接、接地极的埋设、接地线连接、避雷网埋设、接地线连接等各环节进行全面细致的检查。另外,承建单位还应配备专业的电气监督人员参与到现场的管理中,严格根据建筑电气安装施工标准要求进行,严格要求施工设计。工程发包单位应聘请承建资质高的单位负责电气工程施工。 2.2对施工过程质量进行严格的监督管理 必须将质量管理贯穿到电气施工的全过程之中,经常性的对整改的项目进行全面的检查,每个月汇报一下质量情况,每周开展一次大的检查;检查的主要内容涵盖了原材料、安全用电、安装部位、使用功能等各个环节阶段,如发现问题,应令其及时的整改;着重对土建与电气专业之间的配合、预埋与穿线工序脱节这两项问题进行检查;将分段检查与整体检查有机的结合,以确保电气施工工程具有良好的效应。 2.3防雷接地措施 应做到以下几点:首先,搭接焊位置处的焊缝应饱满、平整,以提高焊接质量;其次,管理人员必须进一步加强管理力度,严格检查每道工序,与要求不相符的焊缝应及时的进行补焊,同时将覆盖的焊渣清理,并涂抹一层防锈漆;另外,《电气装置安装工程接地施工及验收规范》中有明确的规定,避雷引下线的连接应采用搭接焊的方式进行,焊接的长度应是圆钢直径的六倍,所以,不允许采用螺纹钢搭接钢筋。 2.4提高建筑电气安装水平,增强认识 要想确保建筑电气工程具有高质量,就必须要求每位电气施工人员必须具备上岗证书,责任心强,电气安装与电气管理人员的业务素质必须要高,必须充分的认识到电气工程在建筑中具有的重要位置。 三、建筑电气施工技术的要点 3.1防雷接地的施工技术 建筑的柱内是避雷引下线的主钢筋,应采取科学合理的方式将基础接地线与主接地线进行有效的焊接。对于引下线,应将圆钢折成U形状进行焊接,引下线所需要的钢筋数量可以按照主筋的规格进一步明确。在搭接焊施工过程中,应采取双面施焊的方式进行,镀锌圆钢焊接长度不可小于其直径的六倍;镀锌扁钢应采取三面施焊的方式处理,焊接长度应是其宽度的两倍。当遭到绝缘破坏时,可能带电但实际施工过程中不带电的电缆外皮、金属外壳、支架等应与接地系统连接起来。 3.2配电箱安装技术 施工中应清晰地标注配电箱箱面的编号,并保持箱内外整洁,连接导线,负荷出线和电源进线与电气元件的连接务必要牢固。配电箱开关箱内的金属箱体,金属电器安装板以及电器的正常不带电的金属底座外壳等必须通过54线端子板与54线做电气连接,金属箱门与金属箱体必须通过采用编织软铜线做电气连接,导线与电气元件接线端子连接时,要按照相关的规范要求,要达到牢固紧密的质量要求,并必须配装弹簧垫圈。最后是配电箱与外部设备的连接技术,既要遵循连接规范,又要保障配电箱外部环境的安全。导线连接施工要紧密牢固,箱体的保护接地接线端子和中性线接线端子必须安全可靠。 3.3管路敷设设计 在敷设管路时,除了自行检查外,还应互相进行检查,以确保管路的畅通。在管路连接、管口处理、保护层弯曲半径等过程中,必须做好技术交底工作。线缆敷设的基本原则是:在分线盒位置处,当各种电压回路交叉时,应使用金属隔板方式将其隔开并处理;如果在同一线槽内,强电回路必须将施工电源同时切断;如果在同一路径内,应将各种绝缘回路导线设置在同一线槽内;线槽内导线的总截面不能超过线槽内截面的三分之一;线缆敷设完成之后,应进行全面的检查与检测。管路敷设前,施工人员必须根据设计要求开展管路敷设工作,并且还要充分的掌握施工图纸。当混凝土垫层达到二十四小时后,应将用来封堵的塑料盖装置进行及时的拆除,对管路线槽内的积水及杂物进行全面的清理,以确保线槽内的整洁干燥。 结语 随着我国建筑行业的飞速发展和电气工程技术的不断进步,电气工程作为建筑工程中的重要组成部分,在建筑施工和建设中起到了关键作用。因此,对建筑电气工程的施工技术进行有效的控制,提高施工的要求,降低劣质施工对后期电气工程使用中的影响,确保电气工程能发挥其作用,就需要加强对建筑电气工程的管理。 建筑方面论文:关于建筑工程管理方面质量控制探讨 摘要:建筑工程质量控制是一个涉及面很广且复杂的课题,它并不是简单的因果关系,它是通过全过程和全方位的管理这个循环过程来实现的,这种循环也不是简单的循环,而且每一次循环都不同,后一个循环比前一个循环更精彩、更优秀、更典型。对于工程质量控制,自身应提高素质,加强各参建方配合,并树立工程质量意识,必能大大提高建筑工程质量。 关键词:建筑工程;工程管理;质量控制 引言 建筑工程管理中的质量控制指的是建筑工程在实施的全过程,管理人员通过一系列的方法与手段对建筑工程进行制约与监督,保证建筑工程顺利完工。近几年,我国建筑工程行业发展速度日益加快,建筑规模不断扩大,建筑工程质量问题早已成为当今社会关注的热点。我国建筑工程行业在工程质量控制方面积累了丰富的经验,但仍有问题需要提出与解决。本文主要研究我国建筑施工行业在工程质量控制方面发展现状,针对其出现的问题提出相应的解决策略,为我国建筑施工行业在工程质量控制方面的进一步发展提供借鉴。 一、影响建筑工程质量的因素 对于建筑工程产品质量,它与一般的产品质量相比较,建筑工程质量具有影响因素多、隐蔽性强、局限性大、对社会环境影响大、建筑工程项目周期长等特点这些特点,影响建筑工程质量的因素归纳起来主要有五个方面,即材料、人,机械、方法和环境,五种因素。 1、材 料 材料泛指构成工程实体的各类建筑材料、构配件、半成品等,它是工程建设的物质条件,工程材料选用是否合理、产品是否合格、材质是否经过检验、保管使用是否得当等,都将直接影响工程的质量。 2、施工机械设备 施工机械设备是实现施工机械化的重要物质基础, 是现代化工程建设中必不可少的设施, 对工程项目的施工进度和质量均有直接影响。因此, 必须综合考虑施工现场条件、建筑结构形式、机械设备性能、施工工艺和方法、施工组织与管理、建筑技术经济等各种因素, 着重从机械设备的选型、主要性能参数和使用操作要求等三方面予以管理。此外尚应按现行施工管理制度要求, 工程所用的施工机械、模板、脚手架, 特别是危险性较大的现场安装的起重机械设备, 不仅要对其设计安装方案进行审批, 而且安装完毕交付使用前必须经专业管理部门的验收, 合格后方可使用。同时, 在使用过程中尚需落实相应的管理制度, 以确保其安全正常使用。 3、工艺方法 工艺方法是指施工现场采用的施工方案,包括技术方案和组织方案。前者如施工工艺和作业方法,后者如施工区段空间划分及施工流向顺序、劳动组织等。在工程施工中,施工方案是否合理,施工工艺是否先进,施工操作是否正确,都将对工程质量产生重大的影响。大力推进采用新技术、新工艺、新方法,不断提高工艺技术水平,是保证工程质量稳定提高的重要因素。 4、环境条件 环境条件是指对工程质量特性起重要作用的环境因素,包括:工程技术环境,如工程地质、水文、气象等;工程作业环境,如施工环境作业面大小、防护等;工程管理环境,主要指工程实施的合同结构与管理关系的确定等;周边环境,如工程邻近的地下管线、建(构)筑物等。环境条件往往对工程质量产生特定的影响。 二、建筑工程质量的全过程控制 (一)设计阶段 首先委托具有相应资质的设计单位进行设计,重视设计前期工作,配合搞好现场测量和勘察,使设计符合工程建设的实际,尽可能完善、准确。其次在设计过程中实行设计监控,以便及时对设计方案、设计质量进行检查。最后及时组织专家对设计进行审查,提出审查意见,根据审查意见进行设计修改,并为工程建设提供准确、详细的设计图纸。 (二)招标阶段 工程招标时,必须注重对施工单位资质的审查,包括人员素质、技术力量、施工业绩、社会信誉等多个方面。重点是审查施工单位是否具有类似工程施工的经历和经验,在以往的工程施工中是否出现过质量控制方面的问题,是否发生过质量事故等,以确保施工单位的综合能力符合建设单位的要求。 (三)施工阶段 1、施工准备阶段的质量控制 施工准备是施工阶段不可缺少的重要环节,准备工作的充分与否对施工质量有着直接影响。建立健全管理机构,制定施工管理和质量检查办法等,保证管理机制的良好运行。及时组织设计、监理和施工单位进行设计交底,组织相关单位的技术人员进行质量管理上岗培训,确保满足工程建设的需要。 2、对监理单位的质量控制 建设监理制实施以来,工程建设质量明显提高,工期和投资控制有了保障。为确保工程建设项目的顺利实施,使监理单位能够有效控制工程项目质量,建设单位要严格按照基本建设程序和监理合同的要求开展工作,并赋予监理工程师相应的权力,使监理工程师能够较好地履行监理合同所规定的各项职责,达到控制工程质量的目的。 3、对施工单位的质量控制 建设单位对施工质量的控制主要是通过工程监理进行,工程监理依据监理合同对工程项目实施全过程、全方位的监理,通过控制人员、材料、工器具、工艺方法和影响工程质量的因素,使施工单位的工程质量活动完全处在监理控制之中,达到控制质量的目的。通过现场质量检验、落实检验方法、参与分部工程和隐蔽工程验收等措施来控制工程建设质量。 3.1按照工程重要程度,单位工程开工前由企业或项目技术负责人组织全面的技术交底。工程复杂、工期长的工程可按基础、结构、装修几个阶段分别组织技术交底。各分项工程施工前.应由项目技术负责人向参加该项目施工的所有班组和配合工种进行技术交底。 3.2测量控制。测量控制点的复核对于给定的原始基准点、基准线和参考标高等的测量控制点应做好复核工作,经审核批准后,才能据此进行准确地测量放线。施工测量控制网的复测场地平面控制网和主轴线的桩位是整个场地内建筑物、构筑物定位的依据,准确地测定和保护好桩位是保证整个施工测量精度和顺利进行施工的基础。 3.3材料控制。对供货方质量保证能力进行评定建立材料管理制度对原材料、半成品、构配件进行标识材料的检查验收。 3.4工序的质量控制 在施工过程中,测得的工序特性数据是有波动的。工序管理的实质是工序质量控制,是为把工序质量的波动限制在要求的范围内所进行的质量控制活动,一旦工序质量波动超出允许范围,立即对影响工序质量波动的因素进行分析,针对问题采取必要的管理措施,使工序质量 处于稳定受控状态。 4、竣工阶段 竣工验收是工程施工全过程的最后一道工序,是全面考核施工质量的重要环节。严格按照验收规程进行工程验收,发现质量问题,责令有关单位限期处理。建设单位应加强对工程扫尾工作的管理力度,由监理单位督促施工单位按期完工,确保工程顺利通过验收。缺陷责任期是工程内在的、隐蔽的质量问题容易暴露的时期,通过试运行,有些质量问题会暴露出来,形成质量缺陷。实际中,要加强该阶段的质量控制,发现问题后及时查找原因,分清责任,限期处理,并对各种修补工作进行检查和验收,保证修复质量,确保向建设管理单位交付一个合格的工程。 结语 总之,在工程建造时质量是最重要的因素,也是是基本建设投资效益实现的主要保证,有效的控制建筑工程管理的质量也是保证工程质量的一种手段,建筑工程质量是指参与建筑工程的建设者在整个建设过程中,为了保证建筑工程实体质量所从事工作的水平和完善程度,包括社会工作质量、生产过程工作质量。工程质量是建筑工程中常见的质量问题,它的存在不仅影响了建筑的美观甚至影响到它的使用功能及结构安全,在建筑工程时我们要在过程中控制质量,还要对施工人员组织的管理的控制。 建筑方面论文:建筑工程施工技术及管理方面的分析 摘要:现代建筑技术的开发和应用,给我国的建筑业得发展注入了新的生机和活力。为我国将来的建筑业发展做出更新更大的贡献,让建筑业更上一个台阶。本文主要分析了现代建筑工程施工技术中存在的一些不足,以及主要的解决措施。 关键词:建筑工程;施工技术;解决措施 1、建筑工程施工技术存在的问题 1.1 模板存在的问题 在建筑工程施工中,模板的使用是一个十分重要的环节。一般情况,采用木模当作模板,在梁木模施工中,大多数的部门都不会进行模板的设计,而相关的负责部门也没有对此设计与施工有严格规范的规定,这就导致施工当中模板出现的问题十分的普遍,在建筑工程施工中我们不难发现,有时梁的跨度很大,但是其宽度却很小,,下面使用支柱支撑。但是如果当梁的跨度远远超过了其自身所承受的最大值时,必须将梁的底模进行起拱设计,这样可以有效防止建筑物的梁部出现跨中下垂的现象。 1.2 混凝土施工存在的问题 一般在建筑施工单位,在钢筋下面一般都不会安放预制垫块,这个垫块其实就是一个保护层。预制垫块在使用时必须用混凝土,这样才可以保证保护层不会出现薄厚不一的状况。有一些施工企业,为了保护建筑混凝土固有的保护层,将楼板钢筋网面与钢筋骨架向上提,这样不但无法对钢筋混凝土的保护层进行有效的保护,还会早曾钢筋网面与骨架逐渐走位,使建筑物的整体结构变形弯曲,给建筑施工带来安全威胁。在建筑工程施工过程中,一些建筑承包商为了加速建筑工期,在混凝土没有完全的定形时,就在混凝土上方堆放重量较大的负载物,从表面来看,混凝土貌似没有遭到严重的破坏,但是却会导致混凝土的土质变得稀松、裂开,很可能的影响到整个建筑物的质量安全。 1.3随意开凿槽洞问题 在房屋建筑施工中建筑工人为了安装水电等线路管道,健在墙上,梁柱地板等部位随意开槽凿洞,这种现象十分普遍。特别是房屋装修阶段,甚至还有施工人员为了方便竟然将承重墙凿去一大半的墙面;还有的还在柱梁上随意的开凿。特别是在厨房和卫生间,在安装水管的时候施工者大面积的凿开地面,而且开凿的时候会凿断受力钢筋,这样的话楼板的承载力就会大大的下降,从而导致房屋的安全性大大的降低。出现这种情况主要还是施工和安装不同步。 2.施工技术分析 2.1深基坑围护施工 2.1.1围护结构构成:通过计算,工程人员规划围护结构由以下几个方面构成:①地下连续挡土墙:考虑到工程基坑深度及周边建筑实例,采用c30混凝土做成地下连续挡土墙结构,长33m、厚1m。②钢筋混凝土圈梁、围檩及支撑:c30混凝土,共三道。将第1道支撑标高控制在最小范围内,根据地下室及挖土机械特点,确定支撑标高,支撑设计要满足围护结构的稳定需要,南北向采用混凝土对撑,周围采用混凝土边桁架和角撑。③立柱:材料选择工程钢管桩,为省时省工,尽量使用原工程桩进行支撑平面布置。 2.1.2施工技术措施分析:①土体加固:因土抗剪能力小,成槽前,用a700mm水泥土搅拌桩对槽壁两侧进行加固处理,以确保成槽的质量;采用劈裂注浆技术对坑内被动土进行加固处理,提高其抗剪能力。②降水:利用轻型井点降水方法降水2周;采用20m长的喷射井点,对深层土体进行降水,使土体固结,从而使土体抗剪能力得到响应提高。开挖时,地下水降至基坑以下约1m时,施工效果最好。③利用支撑作栈桥:该工程施工场地狭小,仅有一条宽约5m的公用施工道路位于建筑西侧。为此,利用第1道支撑南北向的对撑,设计2个施工栈桥,宽12m左右,和公用道路连通,使问题得到解决。未解决基坑出土困难问题,在栈桥完工后,2道栈桥靠近南侧各设置1台qtg260起重机,最后出土量达4000m3/d。 2.2地下室外墙防水层施工 2.2.1施工流程:按照设计要求,需要在地下室外墙迎水面和底板底部设置防水层,并要着重考虑防水层端部、节点及贯穿部位的防水工作。本工程围护结构与地下室外墙之间供施工人员进行外墙防水层施工地空间十分有限,为此,工程设计人员决定在地下室结构前进行防水层施工。 2.2.2防水层施工:①底板工程桩端防水层施工:先清理工程桩周围垃圾、杂物,使其表面洁净平整。涂防水涂膜于桩周围宽10cm左右的位置,并1层涤纶布环桩粘贴,然后重复均匀涂3~4层涂膜,贴网眼麻片于最后1层涂膜上。②地下室墙体与垫层接缝处防水施工:底板下防水层施工完成后设置f c板保护层。墙体与垫层接缝处,先将涂膜刷在涤纶布上,涤纶布与墙体及垫层防水层搭接,考虑上部结构的沉降,在墙体及垫层阴角处预留一定长度。 2.3地下室预应力混凝土桁架施工 2.3.1预应力混凝土桁架施工:建筑地下1层两简体间c、d、e、f轴各有1榀预应力混凝土桁架,其中上弦杆采用后张法施加预应力,每根上弦杆配4束钢绞线,施加4000kn的有效应力,超张拉103%。采用4根大梁对称张拉,每根梁内4孔进行对称对角张拉。施工过程中,张拉时必须保证顶板受力均匀,避免先浇混凝土导致约束受力不均,故先不浇捣桁架竖腹杆和斜腹杆,等到上弦梁板中应力稳定后,再进行竖腹杆、斜腹杆的支模及混凝土浇筑施工,并且混凝土后浇桁架不会容易出现裂缝。 3.建筑施工技术管理优化措施 3.1建筑工程整体管理制度优化 落实并完善与工程施工相关的各种技术标准、规范、规程和文件要求。建立和健全技术管理组织机构和技术责任制度。实行技术责任制的目的是保证各技术岗位都有技术负责人,防止和杜绝施工中责任不清或无人负责现象。同时可以充分发挥技术人员的积极性和创造性。 认真落实技术交底和技术档案管理制度。图纸会审要求要有组织、有领导、有步骤地进行。未经会审的施工图纸不得用于施工。技术交底工作可分级进行,分级管理,目的是使全体参与职工做到心中有数,避免盲目施工。对于重点工程、重点部位、特殊工程、“四新”技术应用工程更需要做详细的施工技术交底。技术档案管理包括交建设单位保管的竣工资料部分和施工单位保存的施工组织与管理方面的技术档案,均应按照档案管理要求进行搜集、整理和归档。测量、试验和工程变更管理。 3.2施工阶段技术优化管理措施 在施工准备阶段.所做的技术准备工作是为了创造有利的施工条件,从而保证施工任务得以顺利进行,它的主要工作内容及基本任务是了解和分析建设工程特点、进度、要求,摸清施工的客观条件,编制施工组织设计,并制定合理的施工方案,充分及时地从技术、物资、人力和组织等方面为工程创造一切必要的条件,使施工过程连续、均衡地进行,保证工程在规定的工期内交付使用,使工程施工在保证质量的前提下,做到提高劳动生产率和降低工程成本。而施工组织设计是指导工程项目进行施工准备和施工的基本技术条件。 总结: 建筑工程施工管理的目标就是在确保合同规定的工期和质量要求的前提下,力求降低工程施工成本,追求施工的最大利润。要达到保证工程质量、保证按期交工,同时,还要力求降低工程施工成本,就要在工程施工管理过程中抓好技术管理工作。现代建筑技术的开发和应用,给我国的建筑业得发展注入了新的生机和活力。
电子科学技术论文:解析多值逻辑与电子科学技术 摘 要:在现阶段的发展中,我国的电子科学技术突飞猛进,从表面上看,纯技术的研究工作将电子科学技术推向了一个高峰,但从多方面的角度来说,如果不进行一定的理论研究,将会对电子科学技术产生一定的消极影响。主要原因在于,电子学习技术需要强大的实践为基础进行研究,但需要一定的理论进行辅助,这样研究出来的技术才能更好的服务于广大的群众,不至于偏离正确的轨道。因此,在将来的工作中,我们需要对多值逻辑进行一定的研究。 关键词:多值;逻辑;电子 从客观的角度来说,多值逻辑与实际的生活和工作有一定的不符合之处,但随着社会的发展,电子科学技术的大幅度进步。多值逻辑逐渐的被人们所认可,得到了社会各界的肯定,我国在多值逻辑方面投入了大量的时间和精力,而且对电子科学技术产生了一定的积极影响。现阶段的一些成果已经有效的改善了居民的生活情况和工作情况,因此,在未来的工作中,我们应该更加积极的探索。本文就多值逻辑与电子科学技术进行一定的解析。 一、研究多值逻辑的意义 (一)许多逻辑问题本身就是三值的 多值逻辑与一般的逻辑有很大的不同,多值逻辑强调“值”的数量。一般的逻辑观点只有一值,而多值逻辑认为,很多的逻辑问题本身就是三值的。从表面上看,多值逻辑与原有的一些逻辑概念发生了很大的冲突,但在科研人员细心研究之后才发现,多值逻辑与我们原来所接触的逻辑并没有冲突。例如:信息处理及PL人等课题中的“真”、“假”、“无定义”三态,电机控制的“正转”、“停”、“反转”,三态,数值界限常可区分为“正数”、“零”、“负数”三类,等等。这类问题用三值逻辑处理比用二值逻辑处理更为自然、方便。由此可见,利用多值逻辑处理问题的时候,可以更加的快捷,提高工作效率。对于电子科学技术来说,多值逻辑是非常适合的一种思考方式。 (二)对数字系统故障的诊断具有一定的积极意义 在过去的工作中,电子科学技术一度成为了社会关注的焦点,而且成为了国家重点发展的项目。虽然现阶段的发展幅度较大,但并没有刚开始那么强烈。对于电子科学技术而言,在发展的过程中,遇到过很多的问题,像这类高精度的技术,一旦在某一个环节出现问题,就会对全局的发展产生很大的消极影响。其中,数字系统故障一度成为了阻碍电子科学技术发展的难题,令众多的科研人员束手无策。但是在采用多值逻辑来思考的时候,就简单的多,而且顺利的将问题解决。数字系统的故障诊断需要考虑有故障与无故障时的状态,只用0、l两个逻辑值是不够的,必须采用多值逻辑。另一方面,若用多值逻辑电路来构成二值数字系统,其多余的逻辑值可用来使系统成为容错、自校验、失效保险或故障安全的数字系统。由此可见,对于多值逻辑而言,不仅仅能够提高电子科学技术的工作效率,同时能够将电子科学技术中的问题有效的解决,为其发展提供较大的动力。 (三)前景较为广阔 对于电子科学技术而言,前景的广阔程度是不言而喻的,但多值逻辑却让很多人持有担忧态度。毕竟,某种纯理论在发展到一定程度以后,就会达到一个巅峰,之后就会停下来,人们会将目光投向其它理论。多值逻辑之所以从开始一直到现在都非常的受科研人员的青睐,主要原因之一就是多值逻辑的前景非常的广阔。无论是客观方面,还是主观方面,在电子科学技术领域的应用都非常广阔,主要原因在于,人的思维过程是很难用二值逻辑来模拟的。但多值逻辑中的多阂值逻辑却能较好地模拟神经元的工作。机器学习、专家系统、模式识别等人工智能问题中应用多值逻辑的前景十分广阔。由此可见,未来的工作需要将多值逻辑进行一定的深化和加强,这样才能让电子科学技术发展的更加健全,在科学领域当中,获得更大的突破。 二、多值数字系统的信息密度高 科研人员在研究多值逻辑与电子科学技术的过程中,发现多值系统的信息密度较高,这就从客观上对电子科学技术的发展产生了很大的便利。对于电子科学技术来说,任何一个环节的计算都必须达到非常精确地效果,而多值逻辑在除了能够运用多值的方向进行思考,还可以让多值数字系统的信息密度达到一个很高的标准。当这种数字系统用大规模或超大规模集成电路实现时,可以大大节省集成电路的基片面积。例如,已经在Int e l8 087数字数据处理机及i A PX-432计算机中使用的四值ROM,每一位相当于二值ROM的二位,而所占面积增加不多,从而使整片集成电路节省基片面积31%。 三、集成电路的功能日益增强而体积日趋缩小 在研究电子科学技术的过程中,集成电路是一个非常重要的环节,科研人员在集成电路方面投入大量的时间与精力,使得集成电路的体积不断的缩小,有的甚至缩小到无法想象的地步。另一方面,集成电路的功能却丝毫没有降低,反而与体积相反,伴随着体积的缩小,集成电路的功能不断的增强,使得现阶段的电子科学技术发展到了一个较为高端的水平。再结合多值逻辑之后,就会将原有的一些问题有效解决,发展的更加健全。一般来说,前者的引线数要多,后者则要求减少引线数。这一矛盾严重地影响了集成电路的发展。二值逻辑已很难解决这个向题,而多值逻辑却能很好地解决这个向题。由此可见,对于多值逻辑而言,不仅仅只是一种理论,它能够对电子科学技术产生实质化的积极影响。我们需要对多值逻辑充满信心,并且进行一定的深化和加强工作。 四、多值逻辑与电子科学技术 从以上的阐述当中,我们可以较为清楚的看到,多值逻辑对电子科学技术产生了很大的积极影响。而且随着电子科学技术的发展,多值逻辑也获得了很大的进步。对于多值逻辑而言,由于社会的发展和经济的进步,涵盖的范围越来越广泛,自身的强化使得多值逻辑呈现出不断上升的趋势,在未来的工作中,我们需要在多值逻辑与电子科学技术之间建立某种良性循环,这样才能产生更大的积极影响。 五、总结 本文对多值逻辑与电子科学技术进行了一定的解析,从现有的情况来看,多值逻辑与电子科学技术已经密不可分,而且二者呈现出相互促进的状态,相信在将来的发展中,可以在多值逻辑与电子科学技术方面,获得一个更大的建树。 电子科学技术论文:电子科学与技术专业光电子实验室建设 [摘要]随着我国科技水平的提高,电子科技与技术行业在我国如雨后春笋般的扩展起来。而光电子实验室也是构建电子科学技术实验必不可少的设备之一。本文针对电子实验室建设的环节,阐述了光电实验室的用具、设计与制作的程序等内容,并根据现状提出了未来实验室的新主张。 [关键词]科技水平;电子实验室;设计与制作;新主张 目前,随着我国电子科学技术的发展,我国在专业设置方面也进行了不断地改革,电子科学与技术专业的前身便是的电子器件、激光、微电子等专业的组合与推陈出新的成果。它是一个宽口径、新生代的专业。并且一直是我公司研究的核心方向,拥有一支科研先进、学历资深的强大队伍。在我国,电子科学与技术专业的实用性与实践性都相对较强,不管是我国初级阶段的小康社会还是未来共同富裕的实现,电子科技都已经与普通百姓的生活息息相关。因此,目前光电子实验室是培养电子科学与技术专业人才及其重要的一步。 1实验项目的设置 根据我公司的现状,设置了以激光电子为基础贯穿整个光电子实验室的全过程,在此基础上,设计并制作了各种的实验器材与设备。经过深思熟虑与各部门的讨论研究,再结合公司周围的建筑环境,明确了应建的实验项目。通过实验项目的研讨,抽取项目中的四个实验,作为确定测量激光以及技术的项目,其中,实验以“光电子物理基础”为依据,来测定激光增益、激光线宽、以及激光纵横模。而另一方面,将以“光电子技术”为依据,主要项目是技术方面(包括电光调制技术、倍频技术以及激光调Q等)。 2实验仪器的设计和制作 公司通过走访了国内的几所科研公司的实验室,根据与实验室的领导谈话,得知并了解了这些公司电子科技实验室的一些状况与创新之处。我们也明确了并规划了属于自己的电子实验室设备配置的基本蓝图。 在测定激光增益这一项目过程中,发现我国内光电实验的方法都是各持己见、截然不同。比如:就拿放大法来说,有些科研人士是透过一个放大器并根据激光器所输出的激光,然后分别进行输入光强大小与放大器输出光强大小的测定,再根据最后的结果,求出所得的增益系数。另一些则在采用此方法时,也不尽相同。他们测试增益系数的方法是通过内损耗法而得。也就是把损耗输出片插入腔内,并且,根据该损耗片旋转的角度变化与损耗片上光反射率所发生的改变,然后,对损耗片上所输出的光强以及损耗片旋转角度变化关系曲线的测定,通过数据,就可以很快的求出小信号的增益系数,除此之外,还可以求出一些参数(如:腔内所损耗的以及饱和光强的参数等)。 但是用这种方法来测试机构是比较的复杂的,并且在数据处理方面,工作量与时间量都比较大,按照客观的标准,我们可以换另外一种方法来测试激光增益,那就是内损耗法。一般公司的光电科研室,大多数都使用染料调Q的方法来进行激光调Q,目前,工业化进程较快,并且工业生产中,激光的应用现状与调Q都比较的稳定与先进,基于这个原因与现状,我们采用电光调Q技术,并且已经明确了我们所要建设的电光调Q的实验基本的方法与操作原理。 确定了我们所采用的实验设备方案之后,下一步,就是依据所使用的状态与情形,明确与规划好实验设备的基本参数以及测量操作过程的精确程度,然后,就是设计新版的实验操作仪器结构,但是,在使用的过程中,出现了一些小问题,所以,根据使用的状况,我们对某些结构又开始了更精确与先进的改进,例如。当我们在采用内损耗法时,如果激光增益的损耗片旋转角度为@时,那么,放射光束的旋转角度就是2@。这就是为什么光探测器不能跟损耗片放在同一个旋转驱动轴上的原因。为了能够确保损耗片在旋转的过程中能够与反射光束探测器运转方向一致,在我国许许多多的实验装置中都是采用一套齿轮系统。然而,我们测试反射光时,是直接地用我们所设计的一条长条形的光电池。但是,这并不影响实验的内容与结果,如果损耗片在旋转的过程中,使反射光束不脱离光电池,那就万无一失了。这样不仅使实验装置更加的简洁,而且也降低了制作材料的成本。还有就是,三套装置的空间都较小(包括激光横模的测量、激光线宽的测量、激光纵模的测量)。在我们设计的过程,会将我们采用的同一种激光源(He-Ne激光)放置在同一个实验箱里面。激光就会被光反射器各自的引到不同的测试光路里面。这样可以有效的提高实验空间的利用。 在我们推出新的实验装置时,我们会用微机采集测试代替之前设备中,使用函数记录仪收录实验的数据。例如,如果在测量增益,损耗片上的反射光强度与其旋转角度的相关曲线,或者在测量激光横模时,光强的分布曲线,透过计算机的程序掌控步进电机运动,光探测器所测得的结果会通过模数转换被串口输进计算机里面去。这样曲线与数据表文件都会在计算机的荧屏上显示。为了能够使操作员通过计算机读取相关的数据并进行细致的分析与处理,在实验结束后,可以将数据拷进自己的硬盘里。这样不仅能够提高操作员对实验数据的敏感度与精确度,同时,还能更加熟练的操作相关的软件,如:Origin或者Matlab等。为了确保实验测试的精确度,如果我们测量激光线宽时,可采用多光束干涉法,并在我们新设计的实验装置中用CCD成像代替之前实验中通过拍照来记录的感光底片,输入计算机里,这样相关的程序读取荧屏上显示的数据以及图形文件。 为了避免在操作过程中产生枯燥的心绪,在实验设计制作的过程中,可以适当的加上其他有趣的项目。如果是进行电光的调制实验,操作员可以把电光晶体上测得的电光调制曲线进行适当的调节,然后,增加正弦信号,并通过调节直流偏压来观察信号的失真状况。紧接着,我们可以把MP3中一些通俗歌曲的音频信号传送到电光晶体上,收到的音频信号放大后,通过扬声器进行播放,在此过程中,操作员不仅可以领略到光通讯的整个过程,还可以感受到波片旋转过程中信号失真的具体状况。 3电子实验室目前使用的现状 目前,电子实验室主要开放对象是电子科学与技术专业的技术员。在实验的整个过程中,我们倡导操作员积极动手试验,以提高他们对基本实验的方法与技巧熟练度。本实验室除了对专业的技术员开放外,还可以开放其他对电子科学感兴趣的员工开设实验(物理学和应用物理学设有“现代光学实验”一课,物理学和应用物理学设有激光原理实验课程)。实验室除了能够完成实验任务外,还能帮助技术人员的研究其他的实验活动。并且,还想使实验室的设备更加简单化,以便相关技术人员进行更广泛的研究。如把电光调制系统更进一步的简单化,完成了混沌信号光通讯的研究,还有采用了脉冲调Q激光器,进行了激光烧蚀制备纳米材料的实验研究。 4下一步的规划 在光电子实验室里,由于里面设备的局限n生,技术操作员只能进行一些基础性的实验项目,由此可看出,光电子实验室在功能方面还有待完善。根据我公司的计划,在实验室的空间里,也新设了其他的实验项目(电子科学与技术中的“现代光学基础)这个实验项目跟普通的物理实验相差甚远,主要针对公司电子实验室的特点而设置。 它所涉及的领域比较的广泛,包括一些显示光学技术、光电检测、眼视光学等较先进的实验项目。为了能够使技术操作员的视野更加的开阔以及更多的实验供他们选择,在不久的将来,我公司将开设一些创新型、高科技的实验项目,其中,就包括新型激光器件应用、光纤通讯等实验项目。 电子科学技术论文:电子科学与技术专业的校企合作模式探索 摘 要 从电子科学与技术专业特色出发,以校企合作培养模式为切入点,以全面提升学生实践动手能力和培养直接上岗型人才为目标,从实习基地建设和定向培养两个方面进行总结,探索全新的校企合作之路。 关键词 电子科学与技术专业;实习基地;定向培养 2000年6月,国务院印发《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》(国发2000〔18号〕),明确提出软件产业和集成电路产业是国家战略性新兴产业,是国民经济和社会信息化的重要基础[1]。大力发展我国集成电路产业和软件产业,是克服我国集成电路人才短缺,抓紧培养集成电路专业人才方面的重大举措。随着集成电路产业的飞速发展,国家和企业对集成电路各类人才的需求越来越多,对人才的要求也越来越高,这些都对电子科学与技术专业的本科教学提出了新的挑战。高等学校在人才培养的模式上必须进行有效的改革,校企合作体制的实施和更深层次的建设是高校人才培养模式改革的重要方面之一。通过校企合作体制的开展和教学质量的不断提高,使毕业生在准备就业的时候不仅具有深厚的理论功底,而且能够学习和掌握相关的设计软件,具有相关工作经验和解决实际问题的能力,了解行业背景和企业需求,为培养直接上岗型人才打下了良好的基础。 1 学校目前存在的问题 电子科学与技术专业是为国家和社会培养集成电路产业人才的重要专业分类。河北大学电子科学与技术专业的学生主要学习集成电路工艺和集成电路设计两大类课程,其中集成电路设计又包括电路设计和版图设计。通过两年的专业基础课和专业课的讲授,学生可以了解和掌握集成电路制造过程中的各种工艺加工工序(如硅片的清洗、氧化、光刻和扩散等)、集成电路中常用的设计方法(如全定制、半定制、CPLD和FPGA等)和集成电路基本单元的版图结构(如电阻、电容、BJT管和MOS管等)。虽然在理论授课的基础上也开设了相应的实验课程,但是实验软件落后,以及与社会生产实际相脱节的状态十分严重。这里以集成电路版图实验为例来加以说明。 在集成电路版图实验教学过程中,由于经费的限制,只能通过免费或者低级的版图绘制软件来完成实验教学工作。由于使用软件功能上的落后,没有办法让学生更好地了解如何对版图进行设计规则检查和电学规则检查,不能清楚地知道设计规程检查文件,不明白版图后仿真和电路图与版图的比较过程中需要注意哪些事项,不知道实际生产中相关元件的版图绘制方法,只能简单地绘制出某个元器件的版图,造成学生只是学习到了版图设计中的一点儿皮毛,相关知识匮乏,不能很好地满足企业的需求。 2 校企合作方案探索 实习基地的建立 2003年7月,教育部下发《教育部、科技部关于批准有关高等学校建设国家集成电路人才培养基地的通知》,通知中要求高校要大力推进“国家集成电路人才培养基地”的教学改革[1]。为了培养应用型的集成电路设计人才,了解企业需求,河北大学跟北京芯愿景软件有限公司保定分公司签订了校企合作协议。这既能让学生接触到先进的设计软件,增长自身技能,又能为企业培养所需的人才。 在签订了校企合作协议之后,双方又制定了详细的实习基地实施方案,主要从以下几个方面入手。 首先,暑期毕业实习。学校的毕业生需要在大三之后大四之前的暑期进入实习单位完成毕业实习的工作。实习基地建立之后,企业可以接纳电子科学与技术专业的学生进入单位实习并对学生提供培训。学生要严格按照企业的上下班制度等要求自己。在为期一个月的实习过程中,学生开阔了眼界,增长了见识,掌握了实际生产中相关元件的版图实现方法,明白了集成电路产业中各个环节的作用和实现方法,为就业奠定了良好的基础。 其次,双向选择,深入了解。在暑假毕业实习完成之后,企业对实习的学生进行了综合评定,学生也对企业和集成电路产业有了进一步的认识。通过双向选择的方式,学生可以在大四下学期毕业设计阶段进入实习基地进行更深层次的学习。毕业设计实行双导师制,由学校的指导教师和企业的指导教师共同指导学生完成毕业设计和毕业论文,保障学生能够顺利毕业。这既能增加学生的工作经验,又能为企业本身培养所需的人才。 最后,除本科生的实习以外,还对集成电路工程的硕士生制定了实习计划,并聘请了北京芯愿景软件有限公司的两名高级工程师担任学校的兼职硕士生导师,对集成电路工程专业的硕士生进行联合培养。企业根据不同层次的学生提供不同的培训方案,以满足各自的需要。 定向培养方案 校企合作的目的不仅仅是为了提高学生的能力,为就业打好基础,也是为了为合作企业培养合格的人才,实现双赢。因此,在专业课程教学过程中,根据校企合作协议以及市场对人才培养的需要,高校应该适时地调整教学方案。结合学校的实际情况,在本科教学过程中,从专业课开始到专业选修课,都融入了实际生产中会用到的相关内容。 如在数字集成电路原理与设计以及模拟集成电路原理与设计两个专业课的讲授过程中,凡是涉及集成电路设计方法和版图设计部分的内容时,都融入了芯愿景有限公司的相关书籍或资料作为补充内容,让学生更加直观地了解企业在进行集成电路设计时是如何进行综合考虑的。在数字集成电路综合实验和集成电路CAD课程设计这两门实验课中,采用芯愿景公司的软件和素材进行案例教学,让学生直观地感受到芯片制作过程中模块安排、虚拟结构单元、数字单元、模拟单元、有源器件、无源器件以及布局布线的相关知识,加深对集成电路芯片设计的认识。在集成电路版图设计和集成电路版图设计实验两门课程的开始过程中,从企业聘请了经验丰富的工程师进入课堂帮助任课教师进行理论教学和实验教学。 以上一系列的培养方案,使学生对集成电路设计流程有了更清楚的认识,让学生了解到了企业对毕业生的需求,为合作企业培养了所需的人才,使企业减少了招聘风险,降低了成本。 3 结束语 校企合作的实践教学模式,带给学生的不仅是对书本知识的深化和技能技巧的训练,更是一次记忆深刻的体验,是一次写在记忆中的成长经历[2]。校企合作协议签订半年多来,经过2009级电子科学与技术专业学生在毕业设计环节中的检验,学生深刻地感受到在理论知识与实际应用相结合的过程中自己还存在哪些方面的欠缺,校园里所学习的理论知识在实际工作中发挥了哪些作用。实习经历虽然短暂,但是学生收获颇丰,最终都找到了理想的工作。 笔者深信,随着校企合作的进一步开展和合作的进一步深入,致力于把合作真真正正地落到实处,带给学生的将是更加丰富的工作经验和待遇优越的就业岗位,带给企业的将是源源不断的就业生力军和企业品牌的进一步推广。 电子科学技术论文:电子科学与技术专业人才培养方案的探索与实践 摘要:进行了电子科学与技术专业人才培养方案的教育教学改革,在实施过程中紧紧抓住“产学研”的建设思想,把课程教学不仅限于课堂教学或课堂内容在室外的延伸,把“产学研”本身就作为教学的一个组成部分。以培养学生优良素质、综合能力和就业竞争能力为重点,充分利用学校与企业、科研单位等多种不同的教育环境和教育资源以及在人才培养方面的各自优势,把以课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实际经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合的教育形式。 关键词:电子科学与技术;培养方案;产学研;微电子;专业 天津工业大学电子与信息工程学院电子科学与技术专业成立于2002年9月,2003年正式开始招生,设定了微电子技术与光电子技术两个专业方向,目前已开设的专业方向为微电子技术,以微电子器件和大规模集成电路设计与工艺为主要发展方向。电子科学与技术专业建设中我们广泛地参考了清华大学、天津大学及国内其他重点大学的培养方案、教学计划和实验室建设,目前已具有“电子科学与技术”一级学科硕士点,建有半导体器件原理与测试综合实验室、半导体工艺实验室和集成电路设计实验室,达到了国内部分一流高校的微电子专业实验室水平。十年的电子科学与技术专业建设中我们在本专业培养方案和教学计划上做了大量的有益尝试,以培养学生优良素质、综合能力和就业竞争能力为重点,充分利用学校与企业、科研单位等多种不同的教育环境和教育资源以及在人才培养方面的各自优势,把以课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实际经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合的教育形式。 一、拓宽专业方向、夯实专业基础 从电子科学与技术专业培养过程来看,为了突出专业方向,以往专业建设中我们往往设置了大量的专业技术方面的课程,但每门课程的课时数较少,同时压缩了电子专业基础课程的门数和课时数,造成学生基础课没有学好,专业课太多而每门课课时数过少以致学得囫囵吞枣,也就是专业基础没掌握牢,专业课更没有学好。而大多数用人企业却需要大量工作在生产现场,能够处理生产当中各种实际问题的掌握丰富专业基础知识的综合性人才,这些人才所应掌握的知识不是一两个专业能够培养的。因此我们在电子科学与技术专业课程设置上不追求过新、过尖,注重拓宽专业基础,增强学生的适应能力。通过基础课和专业基础课使学生打下较为扎实的专业基础,培养学生的自学能力和分析问题、解决问题的能力。专业课设置不过窄、过深,给予了学生比较宽泛的知识,让学生了解本专业的各种研究方向,同样由于现在微电子技术发展很快,知识更新的周期很短,专业课不要求讲得很深,主要让学生了解本专业领域的主要业务范围和处理问题方法。这样培养学生在掌握扎实专业基础知识基础上,了解本专业方向的研究内容,掌握解决问题的基本思路和方法,以便能够根据实际工作需要,迅速掌握相关专业知识。 二、电子科学与技术专业培养方案特点 电子科学与技术专业本科人才培养方案根据天津工业大学本科培养及学士学位要求制定。方案中规定了本专业学生在本科阶段应修读各类课程学分的最低要求,是审查本科生学习计划、认定毕业资格、授予学士学位的主要依据。根据服务天津滨海新区经济建设的电子科学与技术专业建设总体要求,对本专业调整了课程设置、学分要求和教学计划,制定了本科人才培养方案和指导性教学计划。培养方案具有以下特点。(1)加大培养方案的宽松度与灵活性,重视学生个性发展和创新能力培养。减少必修课程,增大选修范围,使培养方案有更大的灵活性与适用性。学生可以在培养方案框架内,参考指导性教学计划的建议,结合个人的实际情况自主选课。为学生的个性发展和创新能力的培养,创造了更大的空间。(2)重组专业基础课和专业课,构建体现学科发展与专业特色的课程体系。大力度重组专业基础课和专业课,拓宽专业的内涵,增大专业方向的灵活性和适用性。基本上按照学科大类构建学科大类基础,按一级学科构建专业基础,按一级学科或二级学科重组专业方向课程。(3)加强实践,将“实践、探索、研究”融入教学过程。为了提高学生的学习兴趣和学习主动性,增强学生的动手能力、表达能力以及分析问题和解决问题的能力,培养学生的团队意识,本专业实践环节在学校和学院的公共实践课的基础上,又开设了专业课程专题设计和专业系列性实验等实践课程。专业课程专题实践的目的在于,引导学生综合运用前面所学的基础知识解决实际中的问题,因此课程专题实践的题目采取由学生自拟、专业委员会审核的制度来确定。为了培养学生的团队意识,课程设计采取组队的形式,由3~4名学生组成一个课题小组,互相分工合作完成设计。本课程专题实践在第6学期开设,为期8~10周,由学生利用课余时间完成,采用毕业设计的模式进行管理,最后以实物演示和论文答辩的形式结束。开设专业系列性实验课程的目的在于,通过阶段性实验使学生明确学习目的,并能理论联系实际,激发学生的求知欲,提高学生的学习兴趣。本系列性实验课主要依托本专业的实验、实践平台来开设,分别于第4、6、7学期为学生开出。第4学期的实验课主要让学生了解本专业实践平台的结构和框架,并提出一些专业上的问题,告知学生要通过后续课程的学习才能解决这些问题,使学生明确学习目的。第6学期的专题实践以设计型专题实践为主,使学生通过实践了解实际系统硬件结构以及工作原理,并能根据用户需求进行设计、制作和调试。第7学期的实验以综合性设计为主,熟悉芯片级、板级和系统级设计方法和步骤。 三、强化实践教学环节 大力加强实习教学环节,拓展一批校外实习基地,才能使学生走出去,学得成,真正做到学有专长。在校内,我们充分发挥专业实验室在实践教学方面随时性、方便性的优势,配备高水平的实习指导教师,向学生全天候开放,让学生利用课余时间根据自己的特长和兴趣到专业实验室进行操作和技能训练。在校外,我们充分发挥高校科研优势,为天津滨海新区企业服务,建立稳固的校外实习基地,为学生提供了锻炼实践能力的广阔空间,目前我们在社会上选定“天津南大强芯半导体芯片设计有限公司”、“天津市森特尔新技术有限公司”、“天津市海博光电科技有限公司”、“天津工大海宇半导体照明有限公司”等一些相关的公司、企业建立了相对稳定的实习基地和协作关系,让学生到公司、企业参加技术性比较强的专业实践,这样的实习取得了较好的实践效果。 四、开拓“产学研”模式的特色人才培养 随着滨海新区被纳入国家“十一五”发展规划,其强大的功能集聚优势开始迅速形成,这为天津市相关电子产业提供了绝佳的发展机会。天津滨海新区战略目标之一是以增强自主创新能力为核心,以集聚国内外研发资源为主线,构建与国际接轨的研发转化环境以及高效并充满活力的科技创新体系,建设一流水平的高新技术研发与转化基地。以滨海新区为产业聚集,发展电子信息产业等新型高科技产业,将加快滨海新区的总体建设步伐,奠定天津滨海新区乃至环渤海地区及全国的电子信息产业龙头地位。同时,国家科技部、财政部、国家税务总局公布了电子信息技术领域为国家重点支持的八大高新技术领域之一。因此,作为服务于电子信息产业的关键学科,在天津发展电子科学与技术学科具有重大的战略意义。依托电子科学与技术专业的建设,我们已初步建立微电子专业方向,在办学理念、人才培养目标、培养模式、培养质量等方面具有自己显著的特色,培养的学生在半导体器件、集成电路设计等方面的素质和能力优于其他院校电子科学与技术专业学生。为达到“产学研”教育模式的实现,我们在教学内容中渗透科研工作中的新科学、新技术、新工艺,在教学方式上加强针对能力培养的实践教学,不断由校内向校外,由教室向生产现场延伸,在教学效果上通过嫁接、转化、推广和应用新科技、新工艺,培养出大批能熟练应用新技术、新工艺,并具有一定创新能力的高素质人才。 五、搭建竞赛平台,提高学生的创新精神和实践能力 为了加强学生实践能力和创新意识的培养,提高学生运用所学知识解决实际问题的能力,激发学生创造性思维和学习兴趣,促进教学改革,本专业鼓励学生积极参加各级各类学科竞赛活动。为此我们根据社会对人才的需求,应用型人才培养的定位,建立了基于基础实践层、提高设计实践层、综合应用开发层、科技创新专题实训层四层金字塔结构的应用型人才培养实验教学体系。本专业学生可根据实际情况制定适合自己的实践能力培养计划,通过参加不同竞赛,由浅入深地提高创新实践能力。确保本专业全体学生掌握基本实践技能和绝大多数学生通过参加学院组织的竞赛掌握电子设计的基本技能。通过参加全国大学生电子设计竞赛等指定题目的竞赛培养复杂电子系统设计的能力;通过参加飞思卡尔杯全国大学生智能车竞赛等培养软件设计方面的能力;通过参加计算机应用能力竞赛等不限题目的竞赛和课外创新实验计划项目培养大学生面向实际项目的电子系统设计能力;从优秀的学生作品中培育参加全国挑战杯这样强调创新性和工程化的竞赛。在各类竞赛培训和指导过程中,根据不同层次的培养目标,逐步培养学生创新意识和创新能力,使学生专业技能和创新能力同步提高。通过参加竞赛,大大激发了学生动手实践的积极性,为学生就业也奠定了良好基础。 综上所述,电子科学与技术专业在人才培养方案方面进行了“产学研”模式的教育教学改革。在实施过程中紧紧抓住“产学研”的建设思想,把课程教学不仅限于课堂教学或课堂内容在室外的延伸,把“产学研”本身就作为教学的一个组成部分。我们以培养学生优良素质、综合能力和就业竞争能力为重点,充分利用学校与企业、科研单位等多种不同的教育环境和教育资源以及在人才培养方面的各自优势,把以课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实际经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合的教育形式。鼓励广大教师将学科优势与科研成果服务于教学和向教学转化,进一步优化了专业必修课教学内容,调整选修课课程结构,把新理论、新知识、新方法、新技术融入本科教学之中,对于培养本科生探索精神、创新意识起到了积极作用。 电子科学技术论文:电子科学与技术专业实验教学体系的探索 摘要:从国家、地区经济和电子信息产业对电子科学与技术专业的人才需求出发,结合湖北工业大学的实际情况,讨论了电子科学与技术专业实验教学体系的建设思路以及具体的建设方案。 关键词:电子科学与技术;实验教学体系;微电子人才 电子科学与技术是一个理论和应用性都很强的专业,因此人才培养必须坚持“理论联系实际”的原则。专业实验教学是培养学生实践能力和创新能力的重要教学环节,对于学生综合素质的培养具有不可替代的作用,是高等学校培养人才这一系统工程中的一个重要环节。 一、学科背景及问题分析 1.学科背景 21世纪被称为信息时代,信息科学的基础是微电子技术,它属于教育部本科专业目录中的一级学科“电子科学与技术”。微电子技术一般是指以集成电路技术为代表,制造和使用微小型电子元器件和电路,实现电子系统功能的新型技术学科,主要涉及研究集成电路的设计、制造、封装相关的技术与工艺。[3]由于实现信息化的网络、计算机和各种电子设备的基础是集成电路,因此微电子技术是电子信息技术的核心技术和战略性技术,是信息社会的基石。此外,从地方发展来看,武汉东湖高新区正在全力推进国家光电子信息产业基地建设,形成了以光通信、移动通信为主导,激光、光电显示、光伏及半导体照明、集成电路等竞相发展的产业格局,电子信息产业在湖北省经济建设中的地位日益突出,而区域经济发展对人才的素质也提出了更高的要求。 湖北工业大学电子科学与技术专业成立于2007年,完全适应国家、地区经济和产业发展过程中对人才的需求,建设专业方向为微电子技术,毕业生可以从事电子元器件、集成电路和光电子器件、系统(激光器、太能电池、发光二极管等)的设计、制造、封装、测试以及相应的新产品、新技术、新工艺的研究与开发等相关工作。电子科学与技术专业自成立以来,始终坚持以微电子产业的人才需求为牵引,遵循微电子科学的内在客观规律和发展脉络,坚持理论教学与实验教学紧密结合,致力于培养基础扎实、知识面广、实践能力强、综合素质高的微电子专门人才,以满足我国国民经济发展和国防建设对微电子人才的迫切需求。 2.存在的问题与影响分析 电子科学与技术是一个理论和应用性都很强的专业,因此培养创新型和实用型人才必须坚持“理论联系实际”的原则。要想培养合格的应用型人才,就必须建设配套的实验教学平台。然而目前人才培养有“产学研”脱节的趋势,学生参与实践活动不论是在时间上还是在空间上都较少。建立完善的专业实验教学体系是电子科学与技术专业可持续发展的客观前提。 二、建设思路 电子科学与技术专业实验教学体系包括基础课程实验平台和专业课程实验平台。基础课程实验平台主要包括大学物理实验、电子实验和计算机类实验;专业课程实验平台即微电子实验中心,是本文要重点介绍的部分。在实验教学体系探索过程中重点考虑到以下几个方面的问题: 第一,突出“厚基础、宽口径、重应用、强创新”的微电子人才培养理念。微电子人才既要求具备扎实的理论基础(包括基础物理、固体物理、器件物理、集成电路设计、微电子工艺原理等),又要求具有较宽广的系统知识(包括计算机、通信、信息处理等基础知识),同时还要具备较强的实践创新能力。因此微电子实验教学环节强调基础理论与实践能力的紧密结合,同时兼顾本学科实践能力与创新能力的协同训练,将培养具有创新能力和竞争力的高素质人才作为实验教学改革的目标。 第二,构建科学合理的微电子实验教学体系,将“物理实验”、“计算机类实验”、“专业基础实验”、“微电子工艺”、“光电子器件”、“半导体器件课程设计”、“集成电路课程设计”、“微电子专业实验”、“集成电路专业实验”、“生产实习”和“毕业设计”等实验实践环节紧密结合,相互贯通,有机衔接,搭建以提高实践应用能力和创新能力为主体的“基本实验技能训练实践应用能力训练创新能力训练”实践教学体系。 第三,兼顾半导体工艺与集成电路设计对人才的不同要求。半导体的产业链涉及到设计、材料、工艺、封装、测试等不同领域,各个领域对人才的要求既有共性,也有个性。为了扩展大学生知识和技能的适应范围,实验教学必须涵盖微电子技术的主要方面,特别是目前人才需求最为迫切的集成电路设计和半导体工艺两个领域。 第四,实验教学与科学研究紧密结合,推动实验教学的内容和形式与国内外科技同步发展。倡导教学与科研协调发展,教研相长,鼓励教师将科研成果及时融化到教学内容之中,以此提升实验教学质量。 三、建设内容 微电子是现代电子信息产业的基石,是我国高新技术发展的重中之重,但我国微电子技术人才紧缺,尤其是集成电路相关人才严重不足,培养高质量的微电子技术人才是我国现代化建设的迫切需要。微电子学科实践性强,培养的人才需要具备相关的测试分析技能和半导体器件、集成电路的设计、制造等综合性的实践能力及创新意识。 电子科学与技术专业将利用经费支持建设一个微电子实验教学中心,具体包括四个教学实验室:半导体材料特性与微电子技术工艺参数测试分析实验室、微电子器件和集成电路性能参数测试与应用实验室、集成电路设计实验室、科技创新实践实验室。使学生具备半导体材料特性与微电子技术工艺参数测试分析、微电子器件、光电器件参数测试与应用、集成电路设计、LED封装测试等方面的实践动手和设计能力,巩固和强化现代微电子技术和集成电路设计相关知识,提升学生在微电子技术领域的竞争力,培养学生具备半导体材料、器件、集成电路等基本物理与电学属性的测试分析能力。同时,本实验平台主要服务的本科专业为“电子科学与技术”,同时可以承担“通信工程”、“电子信息工程”、“计算机科学与技术”、“电子信息科学与技术”、“材料科学与工程”、“光信息科学与技术”等10余个本科专业的部分实践教学任务。 (1)半导体材料特性与微电子技术工艺参数测试分析实验室侧重于半导体材料基本属性的测试与分析方法,目的是加深学生对半导体基本理论的理解,掌握相关的测试方法与技能,包括半导体材料层错位错观测、半导体材料电阻率的四探针法测量及其EXCEL数据处理、半导体材料的霍尔效应测试、半导体少数载流子寿命测量、高频MOS C-V特性测试、PN结显示与结深测量、椭偏法测量薄膜厚度、PN结正向压降温度特性实验等实验项目。完成形式包括半导体专业实验课、理论课程的实验课时等。 (2)微电子器件和集成电路性能参数测试与应用实验室侧重于半导体器件与集成电路基本特性、微电子工艺参数等的测试与分析方法,目的是加深学生对半导体基本理论、器件参数与性能、工艺等的理解,掌握相关的技能,包括器件解剖分析、用图示仪测量晶体管的交(直)流参数、MOS场效应管参数的测量、晶体管参数的测量、集成运算放大器参数的测试、晶体管特征频率的测量、半导体器件实验、光伏效应实验、光电导实验、光电探测原理综合实验、光电倍增管综合实验、LD/LED光源特性实验、半导体激光器实验、电光调制实验、声光调制实验等实验项目。完成形式包括半导体专业实验课、理论课程的实验课时、课程设计、创新实践、毕业设计等。 (3)集成电路设计实验室侧重于培养学生初步掌握集成电路设计的硬件描述语言、Cadence等典型的器件与电路及工艺设计软件的使用方法、设计流程等,并通过半导体器件、模拟集成电路、数字集成电路的仿真、验证和版图设计等实践过程具备集成电路设计的能力,目的是培养学生半导体器件、集成电路的设计能力。以美国Cadence公司专业集成电路设计软件为载体,完成集成电路的电路设计、版图设计、工艺设计等训练课程。完成形式包括理论课程的实验课时、集成电路设计类课程和理论课程的上机实践等。 (4)科技创新实践实验室则向学生提供发挥他们才智的空间,为他们提供验证和实现自由命题或进行科研的软硬件条件,充分发挥他们的想象力,目的是培养学生的创新意识与能力,包括LED封装、测试与设计应用实训和光电技术创新实训。要求学生自己动手完成所设计器件或电路的研制并通过测试分析,制造出满足指标要求的器件或电路。目的是对学生进行理论联系实际的系统训练,加深对所需知识的接收与理解,初步掌握半导体器件与集成电路的设计方法和对工艺技术及流程的认知与感知。完成形式包括理论课程的实验课时、创新实践环节、生产实践、毕业设计、参与教师科研课题和国家级、省级和校级的各类科技竞赛及课外科技学术活动等。 四、总结 本实验室以我国微电子科学与技术的人才需求为指引,遵循微电子科学的发展规律,通过实验教学来促进理论联系实际,培养学生的科学思维和创新意识,系统了解与掌握半导体材料、器件、集成电路的测试分析和半导体器件、集成电路的设计、工艺技术等技能,最终实现培养基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高、适应范围广的具有较强竞争力的微电子专门人才的目标,以满足我国国民经济发展和国防建设对微电子人才的迫切需求。 电子科学技术论文:电子科学与技术新专业人才培养改革研究 [摘要]经过数年的发展,我校电子科学与技术专业取得成绩的同时,还存在着各种各样的问题,有些问题直接关系到我校电子科学与技术专业未来的生存发展。文章在指出存在问题的同时,提出了解决问题的措施和办法,为我校电子科学与技术专业新型人才培养体系的建立奠定了理论基础。 [关键词]电子科学与技术 人才培养 专业建设 21世纪是以高新技术为核心,知识经济占主导地位的时代,工程技术对经济与社会的推动作用越来越重要,技术应用型人才的培养决定了一个国家的综合国力和国际竟争力。美、英、法、德、日等工业发达国家,由于注重加强技术应用型人才的培养,为其工业化崛起提供了及时高效的技术支持。 电子科学与技术专业是目前应用前途很广,社会需求量较大的专业之一。我校电子科学与技术专业于2007年开始招收电子科学与技术本科学生,到现在已有一届学生共近50名学生顺利毕业了。现在回眸总结这几年我校在电子科学与技术新专业人才培养建设体会,总体上看,这届毕业生不仅实践动手能力很强而且理论基础扎实,普遍受到用人单位好评和欢迎。当然我们也应当清醒地看到在电子科学与技术专业人才培养建设许多环节中仍然存在不少不足。其中最突出问题之一就是在人才培养的方案缺乏针对性和因材施教理念,同时实验设备及手段还不足,导致部分学生的学习效果并不十分理想。本人长期从事我校电子科学与技术专业人才培养制定及教学工作,切身感觉到提高我校电子科学与技术专业本科人才质量未来还有很多工作要做,其中最重要的就是要立足于学生的基础,满足服务于未来社会行业市场的需求,着重培养学生的实践能力,更好、更快和更多地为社会培养电子科学与技术专业的高级应用人才。为了达到上述这一宏伟目标,我校电子科学与技术专业的人才培养必须进行改革,使人才培养更具有鲜明的特色。电子科学与技术专业的人才培养改革思路主要从以下几个方面着手。 一、满足电子科学与技术专业社会需要,找准定位 我校电子科学与技术专业的定位问题是其发展的核心问题,作者认为,给我校电子科学与技术专业定位,一定要突破管理理念,树立真正的市场理念,扬弃固定模式,瞄准电子科学与技术专业市场需求的现状和未来,社会发展需要什么样的人才,我们就培养什么样的人才,依靠我校师资、信息等优势,办出特色,创出品牌。因此,作者认为我校电子科学与技术专业培养人才目标是基础扎实、实践能力强和具有一定创新的应用复合型人才,适应市场需要。为此,我校电子科学与技术专业在教育、教学管理上应注重培养学生的创新精神和创业意识,注重提高电子科学与技术专业学生的适应能力、应用能力和竞争能力,真正培养出基础扎实、专业过硬、兼备特长、全面发展的多元化应用复合型电子科学与技术专业人才。 二、实验教学的改革 实验教学旨在规范学生进行科学研究的行为,培养他们解决实际问题的能力以及创新能力。2011年,我校“微电子技术实验室”获得中央与地方高校资金资助,总金额达300万元,极大地改善了我校电子科学与技术专业课程实验条件,对这一实践性教学环节进行了必要的改进,达到有利于对学生工程实践能力的培养。为此,我们在“微电子技术实验室”实验教学中采用模块式教学,由实验基本知识和基本操作、基楚实验、综合设计实验三个模块构成。配合开放实验室,为学生创造一个良好的工程实践环境。 (一)实验基本知识和基本操作。 这类实验主要是使学生掌握简单的测量方式、方法、常用仪表的原理性能及使用、选择、读数方法等,使学生对实验有一个全面的了解。 (二)基楚实验。 这类实验要求学生根据指定的题目自行确定实验方案、设计参数和所用的仪器仪表。通过此类验证性实验,既培养了学生的动手能力,又加深了对理论知识的理解。 (三)综合设计性实验。 这类实验要求学生利用先进的“微电子技术实验室”和多媒体实验教学软件,开设多种综合型实验,并要求学生在教师指导下,着重培养学生分析和解决问题的能力。 (四)开放实验室。 实验室对学生全天候开放,保证一人一组。在开放时间内,学生可以到实验室根据自己所学专业特点及爱好进行设计性和综合性实验,不受规定实验项目的限制,极大地激发了学生的学习的兴趣,为他们日后从事科学研究打下坚实的实践基础。 三、加强电子科学与技术专业建设 我校电子科学与技术专业培养德、智、体全面发展,使学生在电子与信息系统领域具有较好的理论基础、较宽的知识面和较强的实践能力,具备电子技术和信息系统的基础理论、基本知识和基本技能,能在信息、电子等行业从事各类电子设备和信息系统的研究、设计、制造、应用和开发,适应我国电子信息技术发展需要的专门工程实用技术人才。 电子科学与技术专业是一个较宽口径的专业,其内容涉及到电子和科学工程两个方面。本专业学生主要学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的专业知识,接受电子与科学工程实践的基本训练,具备设计、开发、应用、信息系统和集成电子设备的基本能力。 在设置专业方向上,应从培养素质性、通用性和实用性人才出发设置专业方向,可以设置应用电子和集成电路设计两个方向,相应的专业课和选修课按需调整。 四、研究电子科学与技术专业学生特点,实施因材施教 因材施教是教学的基本原则,我校独立学院电子信息工程专业的“材”与211院校相比最明显的特点在于高考分数较低,这就有可能存在两方面的不足:一是接受知识的能力相对较差;二是学习不够刻苦。教学中如不注意克服这两种劣势,势必影响教学质量的提高。我校电子科学与技术专业的“材”也有其优势:一是就业压力迫使他们要勤奋学习;二是城市生源偏多,家庭各个方面条件较好,相对而言,见多识广,接受新信息、新事物反应快,动手能力强,思维比较活跃。作者认为,我校电子科学与技术专业的因材施教可从以下几个方面着手: (一)在学习方面,通过各种活动,如聘请电子科学与技术专家学者、社会知名人士、成功的企事业家等来校作专业指导和学术报告等,促进电子科学与技术专业学生的学习热情,提高学习兴趣,增强成才的紧迫感;做好电子科学与技术专业新生入学教育,在新生军训的同时,配合开展各种形式的纪律教育和专业教育,帮助电子科学与技术专业学生尽快适应新的学习生活;针对不同电子科学与技术专业学生的特点,通过设立奖学金、组织各种学习竞赛,成立学习兴趣小组,召开学习经验交流会,开设各种强化班和补习班,帮助电子科学与技术专业学生掌握正确的学习方法,树立学习信心,激发成才的欲望。 (二)在生活方面,通过严格管理培养电子科学与技术专业学生良好的行为习惯,加强对电子科学与技术专业学生日常行为的管理。坚持封闭式管理和开放式教育相结合的原则,加强纪律约束,加强电子科学与技术专业学生队伍建设,对电子科学与技术专业学生实行相对封闭的管理的同时也要注意开展丰富的课外活动,促进电子科学与技术专业学生个性的发展,培养电子科学与技术专业学生的乐观、向上的精神风貌。 (三)在心理健康教育方面,采用多种形式做好思想疏导工作。将心理健康教育列入电子科学与技术教学计划,组织开展好日常的心理咨询和辅导工作,有针对性地对电子科学与技术专业学生展开心理教育,建立电子科学与技术专业学生的心理跟踪档案,发挥班主任、辅导员的指导作用,及时调控电子科学与技术专业学生心理问题,帮助他们有效解决成长过程中遇到的各种问题。 (四)学校营造健康向上、积极进取的校园文化,通过开展各种社会实践活动,组织电子科学与技术专业学生走出校门、接触社会和了解社会对电子科学与技术专业人才和知识的需求。 五、加强电子科学与技术专业师资队伍建设 在电子科学与技术专业教师队伍方面,应着重处理自身师资和外聘教师的管理和培养问题。首先,应坚持聘任制和严格考核考评制度,并以此转化为竞争激励机制,教师的工作得到认可和回报,激发教师的工作热情,提高工作效率。其次,为电子科学与技术专业教师提供在职培训和进修机会。教师有了能促进自身可持续发展并实现教师电子科学与技术专业化的途径,自然能安心工作。培养出本校电子科学与技术专业学科带头人,建立本校的核心教师队伍。通过聘任高水平的电子科学与技术专业外聘教师(教授)或专家为学科带头人,以他们为主来构建教研室,开展电子科学与技术专业建设。目前本学科教师都具有985高校博士学位。 总之,在终身教育的大背景下,针对性、开放性、可持续性发展、市场性、实践性和专业性是我校电子科学与技术专业人才培养方案所必须遵循的原则。我校电子科学与技术专业如果能够切实转变教育质量观,以社会对电子科学与技术需求为导向,以满足经济社会发展对电子科学与技术专业人才的需求为目标,借助于其新机制,创新办学模式,完全可以在电子科学与技术专业本科应用型人才的市场上办出自己的特色和个性,赢得更大的发展空间。专本业2007级学生的成绩统计分析表明,学生每门功课的平均合格率在94%以上,平均优秀率在70%以上。这说明学生的基本理论与基本能力达到了教学大纲的要求,符合预期效果。同时在全国和省级各类比赛中多次获奖,在2009年全国大学生电子竞赛中,2007级电子科学与技术专业李智同学和肖超军同学获湖南赛区竟赛一等奖,邓超爱同学获得国家励志奖学金奖。 (作者单位:中南林业科技大学计算机与信息工程学院 湖南长沙) 电子科学技术论文:电子科学与技术专业生产实习教学改革研究 摘要:本文在分析电子科学与技术专业生产实习现状的基础上,针对生产实习管理过程中出现的实习基地缺乏、实习岗位安排不合理、生产实习的学生管理模式与评分模式矛盾、生产实习反馈机制欠缺、校外分散实习质量难以控制等问题,提出了一系列的措施和方法,为生产实习课程的建设、改革提供了参考。 关键词:电子科学与技术;生产实习;学生 生产实习是电子科学与技术专业教学的一门主要实践性课程,是教育教学体系中的一个不可缺少的重要组成部分和不可替代的重要环节,它是与今后的职业生活联系最直接的,学生在生产实习过程中将完成学习到就业的过渡,是培养应用型人才,实现培养目标的主要途径。它不仅是校内教学的延续,校内教学的总结,而且是学生将理论知识同生产实践相结合的有效途径,是增强学生的群众性观点、劳动观点、工程观点和责任心、使命感的过程。通过生产实习,学生可以学习企业工人和现场技术人员的优秀品质,树立刻苦钻研精神;了解电子产品的生产工艺、流程和质量控制以及电子产品从研发到生产等一系列的过程;了解与专业相关的生产实践知识,使理论知识与生产实践相结合,锻炼学生分析问题、解决问题的能力;了解企业的组织机构、企业生产组织经营管理方式和质量的过程控制;培养劳动习惯、组织纪律性和敬业精神,为今后的学习和将从事的技术工作打下坚实的基础。 一、电子科学与技术专业生产实习现状及存在的问题 对于中国计量学院光学与电子科技专业学生,我们采取集中实习为主(学校安排实习单位),分散实习(学生自习联系实习单位)为辅的组织方式,目前生产实习主要存在以下六个方面的问题。 1.生产实习基地缺乏。由于学生缺少实践经验,不能从事技术类的活,不仅难以给企业带来利润,而且还给企业的生产和管理带来不便,因此很多企业不愿意接受学生生产实习,造成了生产实习基地建立困难。 2.生产实习岗位设置不合理。由于生产实习的时间较短,企业在安排生产实习岗位时会有很大的难度,往往会出现企业将学生当劳动力使用的现象。虽然此类生产实习在一定程度上能培养学生的劳动习惯、组织纪律性和敬业精神,但是对于了解与专业相关的生产实践知识,理论知识与生产实践相结合,分析问题、解决问题的能力的提高并没有达到预期的目标,学生感觉实习工作的实际情况与自己预期有较大差距,出现情绪不稳定,身体不适应的诸多情况。 3.生产实习的学生管理模式与评分模式的矛盾。生产实习实施过程主要在企业完成,企业管理为主,学校管理为辅的管理模式,而实习评分模式往往以校内指导教师评分为主,企业指导教师评分为辅,两者产生了一定的矛盾,导致企业指导教师管理学生困难,影响了生产实习的效果。 4.生产实习时间不合理。生产实习时间不合理会严重的影响生产实习的效果。电子科学与技术专业学生生产实习原来安排在第七个学期的17~19周,此时很多学生面临着考研、公务员考试和找工作等相当多的事情,严重影响了生产实习的质量。 5.生产实习反馈机制欠缺。生产实习结束后,没有进行有效的总结和讨论,没有及时改进生产实习存在的问题。 6.校外分散实习质量难以控制。校外分散实习(指学生个人脱离分院统一安排,个人自行联系实习单位的行为)质量难以得到有效的监控。 二、有效的解决方法 1.建立动态生产实习基地。我们往往要求实习基地是大型企业建立的,并且能够长久使用,甚至这已经成为评价实习基地好坏的标准。大型企业能够安排较多的学生,学校对学生的管理比较容易;大型企业一般技术力量较强,有利于对学生的技术指导;大型企业设备较先进,有利于学生打开眼界。但是,大型企业对普通高校的依赖较少,校企之间很难有深度的合作,往往会将学生当劳动力使用。生产实习重点在于提高学生工程实践能力,落脚点则是“生产”,所以,我们认为既能达到教学目标,又能紧跟产业发展,有助于帮助学生就业的企业才是适合学生生产实习的基地。要摈弃一劳永逸建基地的不切实际的想法,经常性地关注和寻找适合实习的企业,积极寻求和建立广泛的社会化联系,寻找最佳结合机会。在研发基础、生产条件、生活条件、企业文化等方面实地对企业进行考察,了解企业发展情况,产品更新情况,以便对学生有个初步培训。实习结束后再通过企业调查和学生座谈了解实习效果,决定是否将其列为下一年度的基地名单。 2.建立多实习岗位和岗位轮换实习模式。以中国计量学院电子专业的学生在浙江正泰中自工程公司围绕控制系统与仪表产品开展的生产实习为例,经过校企领导多次有效沟通,确立了部件生产(部件装配、测试)岗位、仪表生产(仪表装配、测试)岗位、系统生产(系统装配、测试)岗位以及产品研发岗位(研发流程介绍),并进行轮岗。这种方式改变以往单一的组织形式,学生以分散的实习小组为单位,在研发、生产、测试等至少三个岗位上进行轮岗实习。每个岗位配备企业指导老师,同一小组学生一周内在岗位不同阶段进行流动学习,基本可以了解掌握该岗位的组织方式、工作流程等内容,大大提高了实习的效果。通过实习,在提高学生实践能力的同时,结合专业知识,进一步了解了电子技术、信息技术和光电技术的实际应用,学习、了解研发管理流程和常用测试设备的使用,还可以了解企业的组织机构、企业生产组织经营管理方式、企业质量管理的基本方法和质量的过程控制,为今后的学习和将从事的技术工作打下坚实的基础,同时又不会对企业正常生产带来太大的影响,取得了良好的实习效果。 3.学生管理模式和评分模式改革。针对生产实习的学生管理模式与评分模式的矛盾,我们加强了学校指导教师对生产实习过程的监控。在学生校外实习期间,分院里安排了专职教师进驻实习企业进行管理,更好督促学生熟悉相关产品的生产工艺、生产流程,学习企业的组织机构及生产组织经营管理方式,了解技术方面的研发和管理方法,了解社会对技术的需求动态和产业发展趋势,同时还可以增强教师工程实践经验。 我们对原来的生产实习评分模式进行了改革,修改了评分标准,强化企业指导教师的评分比率。在生产实习结束时由企业指导教师和校内指导教师共同组织生产实习答辩会,评定学生的工作态度、学习能力、技能技巧和创新能力并给出答辩成绩。将生产实习评分分为四方面:出勤率、生产实习答辩成绩、实习记录本质量以及实习报告本质量(所占比例为20%、40%、20%、20%),综合后按优秀、良好、中等、及格和不及格五级记分制评定。 4.生产实习时间调整。我们调整了生产实习的时间,将实习时间调整为第七学期的短学期,也就是暑假,大大提高了学生的参与热情。 5.建立了闭环的生产实习反馈机制。利用问卷方式对学生开展实习情况调研,了解学生对生产实习教学的期望、实习中工程能力培养的实际感受以及对生产实习教学的建议和意见,及时对学生加以引导和并对存在的问题加以改进。生产实习期间每周召开校内指导教师与企业指导教师座谈会,对学生生产实习状态以及生产实习过程中存在的问题进行及时沟通和解决,建立了有效的生产实习反馈机制。 6.规范校外分散实习,有效控制分散实习的质量。严格把关校外分散实习申请。首先由本人提交书面申请《光学与电子科技学院校外生产实习申请表》。学生接受单位必须与本专业相近,学生接受单位与学校同时指定双方具有中级以上专业技术职称的同志作为指导教师,按照学校培养方案和该实习环节教学大纲的要求,制定合理的实施计划。然后提交《中国计量学院光电科技学院学生校外生产实习的承诺书》,经校内指导教师审核后,由学科负责人和学生所在系部和分院批准后方可执行。 实习期间,学生必须在校内指导教师和校外指导教师的共同指导下,严格按照实施计划的进度进行毕业环节的教学任务。校内指导教师必须每周向学生所在院系部汇报学生实习情况。在校外自主进行实习的学生,必须在该实习环节规定的结束时间前返校,并按规定撰写实习记录本与报告本;同时提交实习单位指导教师填写的《中国计量学院实习单位意见反馈表》给校内指导教师。 对于实际过程表明无法正常进行实习或不能保证质量的学生,指导教师应及时向系和分院,以采取有力措施或终止学生在校外自主实习环节,并做出妥善安排,由此导致学生延误学业由学生本人负责。严格对学生在校外自主进行分散实习的审批,强化管理以保证学院教学和教学质量。 三、结语 本文在分析电子科学与技术专业生产实习现状的基础上,针对生产实习管理过程中出现的实习基地缺乏、实习岗位安排不合理、生产实习的学生管理模式与评分模式矛盾、生产实习反馈机制欠缺、校外分散实习质量难以控制等问题,提出了建立动态生产实习基地、多实习岗位和轮岗实习模式、调整生产实习时间、建立了闭环的生产实习反馈机制以及规范校外分散实习,有效控制分散实习的质量等措施和方法,取得了较好的效果,最终为其他专业生产实习课程的建设、改革提供了参考。 电子科学技术论文:“电子科学与技术专业”本科培养方案的改革与探索 摘要:本文从我校电子科学与技术专业本科人才的社会需求出发,提出人才培养的目标和定位,详细解读了本科培养方案的课程设置,并与省内外相关高校的电子科学与技术专业相比较,突出专业的办学特色。 关键词:电子科学与技术;本科培养方案;课程设置;办学特色 21世纪被称为信息时代,电子科学与技术在信息、能源、材料、航天、生命、环境、军事和民用等科技领域将获得更广泛的应用,必然导致电子科学与技术产业的迅猛发展。这种产业化趋势反过来对本专业的巩固、深化、提高和发展起到积极的促进作用,也对人才的培养提出了更高的要求。因此,本文从人才的社会需求出发,结合我校实际情况,进行了本科专业培养方案的改革探索,并详细介绍了培养方案的制定情况。 一、人才的社会需求情况 目前,我校电子科学与技术专业的本科毕业生主要面向长三角地区庞大的微电子、光电子、光伏和新能源行业,市场对专业人才的需求基本上是供不应求的。但是也应该注意到电子科学与技术产业的分布不均,分类较细,且发展变化较快。另外,电子科学与技术产业结构具有多样性,既有劳动密集型的大型企业、大公司,更多的是小公司和小企业;既有国有企业和私营企业,更有合资、独资的外企。因此,社会需求与本专业毕业生的供需矛盾还会继续存在。 二、专业的培养目标和定位 本专业培养具备微电子、光电子领域的宽厚专业基础知识,熟练实验技能,能掌握电子材料、电子器件、微电子和光电子系统的新工艺、新技术研究开发和设计技能,有较强的工程实践能力,能够在该领域从事各种电子材料、元器件、光电材料及器件、集成电路的设计、制造和相应的新产品、新技术、新工艺的研究、开发和管理工作工程技术人才。并且结合我校“大工程观”人才培养特色,依据“卓越工程师”教育理念下工程技术型人才培养的原则,培养适应微电子和新兴光电行业乃至区域社会经济建设需求的工程技术型人才。 三、本科培养方案制定的思路 电子科学与技术专业培养方案参照工程教育认证的要求,以及专业下设微电子、光电子材料与器件两个本科培养方向的思路制定。注重培养学生的专业基础知识和实践工程能力,使毕业生能满足长三角地区微电子、光电子和新能源行业发展的需求。微电子方向的课程设置专注于电子材料与电子器件、集成电路与系统设计方面,光电子材料与器件方向则偏向于光电信息、光电材料与光电器件方面。 四、本科培养方案的改革探索 要实现电子科学与技术专业的培养目标,适应电子信息产业的不断发展,并结合我校学科发展方向和特色,对电子科学与技术专业本科人才培养方案进行了研究,并对省内外几所高校电子科学与技术专业的培养方案进行调研,最终形成了富有特色的电子科学与技术专业人才培养方案,主要内容如下: 1.培养方案的模块化设计。在设计电子科学与技术专业本科培养方案的整体框架时,根据“加强基础、拓宽专业、培养能力”和培养工程技术型人才的办学理念下,专业培养方案分人文与社会科学、专业基础和专业课三个模块,下设微电子和光电子材料与器件两个专业方向。学生在前两年学习相同的课程,到大三时根据自己的兴趣选择专业方向,选修各自方向的专业课。由于两个方向的不同培养要求,因此在专业基础选修课、专业必修课和专业选修课方面设置限选模块,每个专业方向必须修满相应的学分才能毕业。 2.改革专业基础课程。专业基础课程是为专业课程奠定基础,因此,在保留了原有电子信息类专业通常所开设的电子类课程外,增加了与专业相关的课程,如EDA技术、通信原理、数字信号处理、物理光学、应用光学、激光原理与技术等课程,删减了原先与物理类相关的一些课程,如物理学史、原子物理、热力学与统计物理学等,并删减了一些计算机软件类课程,如C++程序设计、计算机在材料科学中的应用等。专业基础选修课程分方向限选模块,两个专业方向对应有不同的专业基础选修课程。 3.优化专业课程。专业课程是整个专业教育中的主干部分,微电子方向的课程设置紧紧围绕半导体和集成电路设计方向,开设有集成电路设计、微电子工艺原理与技术、工艺与器件可靠性分析、半导体测试技术、现代电子材料及元器件、集成电路工艺与器件模拟等课程。光电子材料与器件方向围绕光电材料和光纤通信方向,开设光电子材料与器件、光电检测原理与技术、太阳能电池原理与技术、光纤传感原理与技术、光纤通信技术等课程。另外专业课程里面还设置有专业实验,通过加强实验环节,训练学生的动手操作能力,增强学生的理论知识。 五、与省内外专业人才培养的区别 具有电子科学与技术专业的各大高校分布在不同的地区,服务于不同的区域经济,这就要求专业学生的培养具有区域化、差异化。我们分析了杭州电子科技大学、浙江工业大学、苏州大学、南京理工大学和徐州工程学院这五所不同地区、不同层次高校的电子科学与技术专业的培养方案。不仅使我们能学习到其他高校的先进办学理念、合理的课程设置体系,也可以发现与其他高校之间的差异。具体表现为以下几个方面: 1.专业定位。各个学校的电子科学与技术专业依据自身的师资力量、办学条件、区域经济要求确定专业的发展定位。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业依托1个教育部重点实验室、2个国家级实验教学示范中心、3个省部级重点实验室,人才培养定位于能从事电子元器件、电子电路乃至电子集成系统的设计和开发等方面工作的工程技术人才。浙江工业大学的电子科学与技术专业主要培养光通信、电子电路系统、集成电路设计等方面的人才。苏州大学的电子科学与技术专业定位在培养能够在电路与系统、集成电路与系统等领域从事各类系统级、板级和芯片级研发工作的高级工程技术人才。南京理工大学的电子科学与技术专业主要是突出光电技术和微电子与信息处理学科的交叉和融合,以光电成像探测理论与技术及微电子理论与技术为专业特色。徐州工程学院的电子科学与技术专业主要定位在培养能从事光电子材料与器件开发的工程技术人才。而我校的电子科学与技术专业定位于服务长三角地区半导体和新能源行业,培养能从事集成电路设计与开发、光电子材料与器件的研发等工作的工程技术人才。 2.课程体系。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业培养学生设计、开发电子元器件、电子电路系统、电子集成系统的能力,在课程设置上开设了通信电子电路、EDA技术、薄膜物理与技术、电子材料与电子器件、电子系统设计与实践、集成电路设计、嵌入式系统原理和应用、现代DSP技术及应用等专业课程。浙江工业大学的电子科学与技术专业培养学生设计、开发电子电路系统、集成电路系统的能力,开设了电路原理、模电数电、通信电子线路、集成电路设计、光纤通信原理、光网络技术、数字信号处理等专业课程,以及电子线路CAD实验、单片机综合实验、通信原理实验、通信电子线路大型实验、微电子基础实验、半导体器件仿真大型实验、集成电路设计大型实验等实验类课程。苏州大学的电子科学与技术专业培养学生设计与开发电路与系统、集成电路与系统,从事各类系统级、板级和芯片级研发工作的能力,开设了信号与系统、电磁场与电磁波、高频电路设计与制作、电子线路CAD、CMOS模拟集成电路设计、VLSI设计基础等专业课程,以及电子技术基础实验、信号与电路基础实验、电子线路实验、电子系统综合设计实验等实验类课程。南京理工大学培养学生从事光电子器件、光电系统和集成电路的设计、开发、应用的能力,开设了信号与系统、光学、光电信号处理、光辐射测量、光电子器件、光电成像技术、超大规模集成电路设计、光电子技术、显示技术、光电检测技术、数字图像处理、半导体集成电路、集成电路测试技术、微电子技术、光电子线路、电视原理等专业课程。徐州工程学院的电子科学与技术专业培养学生设计与开发光电子材料与器件的能力,开设有信号与系统、光电子学、光电子技术、激光原理与技术、光伏材料等专业课程,以及模拟电路课程设计、数字电路课程设计、单片机原理课程设计等实践性课程。我校的电子科学与技术专业主要培养学生集成电路设计、光电子材料与器件的设计与制备能力,开设有半导体物理学、半导体器件原理、MEMS技术、微电子工艺原理与技术、薄膜材料及制备技术、工艺与器件可靠性分析、集成电路工艺与器件模拟、EDA技术、通信原理、数字信号处理、光电子材料与器件、光电检测原理与技术、太阳能电池原理与技术、光纤通信技术等专业课程,以及近代物理实验、专业实验等实验类课程。 3.人才培养特色。杭州电子科技大学的电子科学与技术专业的人才培养特色是注重集成电路设计、系统集成方面能力的培养。浙江工业大学的人才培养注重光纤通信、集成电路设计方面能力的培养。苏州大学的人才培养注重电路与系统设计、集成电路与系统设计方面能力的培养。南京理工大学的人才培养注重光电技术和微电子与信息处理学科的交叉和融合,以光电成像探测理论与技术及微电子理论与技术为专业特色。徐州工程学院的人才培养注重光电材料与器件方面能力的培养。我校的人才培养注重电子材料与电子器件的设计与开发、集成电路设计方面能力的培养。 电子科学技术论文:电子科学与技术专业本科生毕业设计联合培养的研究与实践 摘要:电子科学技术专业作为一个应用实践型较强的专业,用人单位对电子科学技术专业毕业生的知识能力、知识结构提出了新的要求,不仅要求学生掌握本专业的理论知识,更重要的是要有较强的综合实践能力。因此如何提高本专业学生的综合实践力、增强毕业生在社会上的核心竞争力,已经成为提高毕业生就业率的一个重要因素。本文针对本专业在人才综合实践能力培养方面的现状及存在的问题,通过建立多元化的毕业设计联合培养机制,能较好地改善这种状况,让学生更好地满足社会用人单位的需求,更快地适应新的工作环境。 关键词:电子科学技术专业;毕业设计;就业率;联合培养机制 一、目前教学现状及存在的主要问题 随着电子信息的迅速发展和技术的不断进步,以及大学不断扩招,大学生就业问题一直是牵动整个社会的重大问题。电子科学技术专业作为一个应用实践型较强的专业,用人单位对电子科学技术专业毕业生的知识能力、知识结构提出了新的要求,不仅要求学生掌握本专业的理论知识,更重要的要有较强的综合实践能力。因此如何提高我系学生的综合实践力、增强毕业生在社会上的核心竞争力,已经成为提高毕业生就业率的一个重要因素。然而,电子科学技术专业作为我院的一个新型专业,在人才综合实践能力培养方面存在一些不足之处,主要表现在以下两方面: 1.理论与实践教学方式比重有待平衡。电子科学技术专业至今已招生四年,今年迎来第一批毕业生,就以往的人才培养模式看,由于缺乏相应的实验条件,较偏重理论基础教学,实验环节较少。显然,书本上的理论基础知识必须与具体的实践相结合,才能提高学生的综合实践力与核心竞争力,才有可能满足于用人单位的要求,实践教学的不完善构成了毕业生就业不理想的一个短板。 2.毕业设计的题目与学生就业取向不甚吻合。在毕业设计的过程中经常存在教师开出的毕业设计题目与学生就业取向不甚吻合的现象,这很可能导致学生被动从事毕业论文设计。由于教师开出的毕业设计题目往往偏重于理论计算或是模拟仿真,学生难以从事实践锻炼,学生感觉不到毕业设计对日后工作的作用,造成学生不愿投入精力,积极性不高,最后会导致很多本该由学生自己完成的毕业设计工作,最后却不得不由教师代劳。因此,提高毕业设计题目与学生的就业取向的吻合度,将直接关系到学生毕业设计的质量,也是学生就业优势的体现。 3.继续深造学生毕业设计选题与未来研究方向结合。在众多的毕业生当中,有部分学生会选择继续深造,这些深造的学生进入研究生阶段,专业及研究方向会更加细分化,其研究方向也与未来导师的研究方向紧密联系在一起,因此,当学生毕业设计题目与未来研究方向不太一致时,可能也会导致学生积极性不高,会出现应付毕业设计现象,严重降低了学生毕业设计的质量。 针对目前现状,我们提出了一些改革理念及改革思路,探索能够一方面提高学生对毕业设计的积极性,另一方面能够使学生毕业设计的题目与内容与未来发展相结合,为学生尽快适应新的学习或工作环境起到一个良好的衔接作用。 二、改革理念及思路 1.改革理念。立足于在提高学生专业理论基础知识的同时,加强培养电子科学技术专业学生综合实践能力。让学生更好地满足社会用人单位的需求,更快地适应新的工作环境,这直接关系到学院乃至学校的长远建设与发展。 2.改革思路。针对目前现状及存在的问题,通过建立多元化的毕业设计联合培养机制能较好改善这种状况。 毕业设计过程是培养学生应用能力最直接的手段。毕业设计作为大学生在校学习的最后一个教学环节,是大学生在学完全部课程以后,应用所学理论知识解决生产实际问题的一次综合型训练,是实现专业培养目标的一个关键型教学环节。该环节的教学效果,将直接关系到一名大学生综合素质的提高,直接影响到一名毕业学生能否尽快适应新的工作环境,尽快适应社会需要。通过与实习企业达成协议,让学生选择与实习相关的毕业设计课题。学生可以结合企业的实际需要,以及学生自身的兴趣及未来发展的需要,有针对性地选择毕业设计题目。一方面调动了学生的积极性,让学生有较多的时间去完成毕业设计内容,另一方面通过在企业做结合实际的毕业设计,让学生更容易适应以后的新的工作环境。应届毕业生在第七学期结束时基本都签定了就业协议或是在用人单位实习,因此在第八学期的毕业设计中,结合学生的毕业去向有针对性地开展毕业设计是可行的,也是培养快速适应企业工作需要优秀毕业生的最佳时期,这种培养方式是一种“准定单式培养”。另一方面,加强指导教师工程实践能力,增强题目的工程实用性。由于电子科学技术专业为新办专业,实验设备方面较弱,有些教师缺乏深入的工程背景,但教师理论基础功底扎实,须加强指导教师进行工程实际能力,才能增强题目的工程实用性。对于已考取研究生的毕业生,可以结合指导教师的科研题目在研究(设计)院(所)进行毕业设计(论文),可以充分培养其科研能力。 但是对于以上各环节,尽管学校或学院在开展相关的工作,但是对于如何更有效地开展,获得预期的效果还存在一定的差距,在具体的实施细则上还不够完善,导致实施结果并不理想。 改革内容:(1)采用多元化毕业设计模式进行个性化培养。将参与毕业设计的学生依据其就业取向和未来发展方向进行分类,大致可分为考取研究生(或不签约就业打算来年继续考研)进一步深造型和签约就业型。针对不同类型的学生特点,采用多元化毕业设计模式进行个性化培养。指导教师有针对性地开题,学生也可以根据自己的特长并结合自己的毕业去向,选择适合的毕业设计题目。这样做的好处是能够充分调动教师和学生两个主体的积极性。(2)建立多元化毕业设计联合指导企业基地。我校地处长三角经济活跃区域,半导体方面的大中型企业数量较多。就杭州市及周边地区而言,就有数量较多的有关电子科学技术专业领域的企业,因此有优越的校企联合优势,可依托本地签订多元毕业设计联合指导企业基地。(3)鼓励指导教师与企业技术联合,增强工程实际能力,增强题目的工程实用性。由于电子科学技术专业为新办专业,实验设备方面较弱,有些教师缺乏深入的工程背景,但教师理论基础功底扎实,需鼓励指导教师加强工程实际能力,增强题目的工程实用性。 方案:(1)在充分调研用人企业和往届毕业生工作需要的基础上,确定电子科学技术相关专业大类多元毕业设计联合指导企业基地的模式。(2)基于多元毕业设计联合指导,在为企业进行技术服务的同时使指导教师的工程实际能力得到再提高,结合实际确定设计题目。(3)对教师申报的毕业设计题目要严格把关,树立以人为本、以学生为主体的理念,充分发挥本专业师资队伍的优势,采用多元化毕业设计模式,题目选择尽量要结合学生的就业取向,与本专业联系紧密,工作量饱满,能够在毕业设计期间完成或有阶段性成果。 实践:提出这种设想之后,我们与浙江缙云电力电子有限公司签订协议,根据学生具体情况,采用多元化毕业设计联合指导,部分学生选择去该公司进行实习,部分学生与本专业老师开展课题研究,还有部分学生考取外校研究生,选择与未来导师进行课题研究,预先进入课题研究阶段。通过学生的自由选择,每个学生都找到了自己的未来发展方向,都非常有针对性地开展毕业设计,最后都取得了很好的效果。主要成果如下: 1.由于设计题目能够与学生的就业取向相结合,可以充分调动学生积极性。 2.由于毕业设计采用与相关企业联合指导的运行模式,可以充分锻炼学生工程实践能力,提高学生在社会工作中的核心竞争力。 3.由于毕业设计题目能够紧密地与企业具体实践工作相结合,使得学生在就业后的工作中能较快地适应企业的工作环境,实现学校培养与企业工作的快速“无缝对接”。 结论:电子科学技术专业作为一个应用实践型较强的专业,用人单位对电子科学技术专业毕业生的知识能力、知识结构提出了新的要求,不仅要求学生掌握本专业的理论知识,更重要的是要有较强的综合实践能力。因此如何提高本专业学生的综合实践力、增强毕业生在社会上的核心竞争力,已经成为提高毕业生就业率的一个重要因素。本文针对本专业在人才综合实践能力培养方面的现状及存在的问题,通过建立多元化的毕业设计联合培养机制,能较好地改善这种状况,让学生更好地满足社会用人单位的需求,更快地适应新的工作环境。 电子科学技术论文:电子科学与技术专业综合实践平台优化研究 [摘 要]电子技术系列课程作为学科基础课,是人才培养体系中介于公共基础平台和专业技能平台之间的重要环节,是学员在本科学习期间从理论分析模式转向工程应用模式最重要的结点。为了满足合训专业电子技术基础课程实践教学的需要,在深入研究合训专业人才培养方案的基础上,结合多年授课经验,全面分析当前学科点实践教学环节存在的问题,提出一套优化学科点综合实践平台的方案,方案包括建立合适的教学机制,建立完善的实践教学资源,建立开放式实验室章程等措施。 [关键词]实践平台 电子技术 教学机制 电子技术系列课程,作为学科基础课,是人才培养体系中介于公共基础平台和专业技能平台之间的重要环节,是学员在本科学习期间从理论分析模式转向工程应用模式最重要的结点。基于此,学科的各类课程教学和实践环节的建设越来越彰显其重要性。电子技术类课程在我校的开设历史已有几十年,其建设和发展也已达到了一定的水平和层次,但是面对新的转型形势,尤其是在2012年明确开设了“电子科学与技术”合训专业后,课程建设的不足和实践条件的薄弱显得愈发严重,特别是基于该系列课程和新开专业的各种实践教学环节的建设严重滞后。因此,有必要在“统一筹划”的基础上加大建设的力度。 一、基本情况 (一)环节设计零散,资源不能共享 目前,大学生电子设计竞赛、综合课程设计及本科毕业设计等自主创新实践活动在时间和形式上相互独立,衔接不紧密,缺乏连续性,专业体系结构不完整。当前学科竞赛和课程实践教学工作缺乏交融,两部分工作属不同人员负责,工作缺乏统筹规划,资源没有有效共享。最终造成的局面就是综合课程设计和毕业设计没有在已有的基础上出发,一切都是从零起步,学科竞赛所积累的成果没有回馈到大众教学环节中来,没有发挥其本应有的指导作用。 (二)管理机制松散,教学效果不佳 电子技术教学实践活动多采用导师负责制,各教员在培养方式及教学内容上存在较大差别,随意性较大。统一有效管理机制的缺乏根本无法保证实践环节的教学效果。首先,管理机制的松散造成学员对实践环节的重视程度不够,学员用于毕业设计的时间最多只有1个月左右。时间不充足,再加上重视不够,不注重平时的积累,学生学习就很难达到预期的教学目标。其次,管理机制的松散造成在选题方面大部分都不够规范合理。好的选题对于学员实践能力的锻炼至关重要,但是实际现状是,每年仅有20%左右的选题难易适中且切合电子技术学科实际。最后,管理机制的松散造成学员的实践技能和创新意识不能线性连接,递进培养。现在的电子技术课程实践教学现状十分难堪,前期的单元实践简单敷衍,中期的课程设计模块训练不能达标,后期的毕业设计更是缺乏基础,无从下手。 (三)基础条件薄弱,培养质量不高 电子技术综合课程设计是新开课程,其建设工作是从零开始。课程设计安排在第七学期实施,两周完成,要求每名学员应用“模拟电子线路”、“数字电路与逻辑设计”、“高频电子线路”、“EDA技术”、“单片机原理”等课程内容,独立设计制作和实现一个特定功能的电子系统,对实验条件及资源提出了更高的要求。为实现资源共享,教学形式开放,使更多学员能够从中受益,急需改善实验室硬件资源环境,建立有效管理体制及资源共享平台。 基于上述现状,必须在更高的层面上按照学校人才培养目的总体要求,统筹规划各类教学实践环节,探索综合管理机制,加强基础条件建设,形成浓厚的“电子创新“氛围,提高培养质量,提高综合效益。 二、建立一套合适的教学运行机制 相较于这两大实践环节的沉闷现状,本学科点面向全校学员开展的实践创新活动却极大地激发了学员们对电子创新的热情。 (一)电子科技创新月 每年3、4月,学科点举办电子科技创新月活动,历时一个月,至今年已连续举办五届。通过电子科技创新月活动,学员们对电子技术知识的理解得到深化,认识问题和解决问题的视野得到进一步开阔,实践动手和组织管理能力得到进一步提高,团结协作和努力拼搏精神得到进一步深化,创新意识和创新思维得到进一步增强。同时,一批能力素质较高的学员脱颖而出,为参加全国电子设计大赛积蓄了力量。 (二)大学生电子设计竞赛 近年来,各类以学员为核心的学科创新实践竞赛活动在各个层面广泛开展,电子设计竞赛作为历史最悠久,影响最深远的活动依然占据着最重要的地位,对理工科类学校的人才培养工作起到了极大的牵引和推动作用。 因此合训学员的培养也可以参考并借鉴电子创新的模式,从根本上解决学员动力不足,设计制作综合实力偏低的问题。 1.第三学期。这时的合训学员刚刚进入大二,除了已经开设过的C语言课程外,电子方面的课程都还没有开始,实验室开设40学时的公共选修课《电子系统设计》进行基础培训,能使学员提前学会使用常用电子仪器,认识常用电子器件,掌握焊接技术、单片机编程技术等。 2.第四学期。学科点组织全校范围的电子科技创新月活动,在竞赛活动中,参赛学员须完成简单电子系统的设计和制作。参赛学员以大二学员为主,大三优秀学员为辅,这样可以在团队中以长带幼,发挥好传承作用。 3.第六学期。学习电子技术综合课程设计,通过本课程,学员应能结合“模拟电子线路”、“数字电路与逻辑设计”、“高频电子线路”、“信号与系统”及“通信原理”等所学的电子类专业课程,并利用电路设计仿真软件、EDA技术及常用测量仪器仪表等工具独立设计并制作出一套完整的电子系统。 4.第八学期。进行电子科学与技术本科毕业设计。本科毕业设计(论文)是学生从学习阶段到实际工作阶段之间的一个过渡环节,是培养学生运用所学知识解决实际问题和进行知识创新的主要途径,是学生动手能力、实践能力、岗位适应能力、理论知识运用能力、科学研究能力的综合训练过程。因此,毕业设计(论文)对提高毕业生全面综合素质具有重要意义。 三、建立完善的实践教学资源 要优化实践教学平台,“教”这一环节极其重要。首先要制订完善规范的教学标准,包括教材、课程标准和各种辅助资料,其次要有一支过硬的教学指导团队,确保学员在硬件、软件、理论、仿真等等环节都能找到解决问题的指导导师,同时教员也要不断的扩充视野,关注电子技术学科的前沿动态,在指导学生完成设计课题的同时,还能引导学生拓宽思维,对系统性能进行进一步的改进。 1.建立课程设计和毕业设计课程标准、课程实施进度表、多媒体课件、参考书等教员使用的教学资源管理。 2.建立课程设计和毕业设计的综合题库,可供学员根据自己的兴趣和特长自主选题。选题方面,指导教师和学生实行双向选择,对于有能力、有想法的学生可以自己提前拟定题目,自主选择指导教师,然后和指导教师确定最终题目。另外学员也可以从综合题库中选择自己感兴趣的课题,开展研究,学生自选题目可以充分发挥主观能动性。为了最大限度的激发学员的创作热情,题库中的资源应结合生活或部队武器装备实例,难易适中,既能体现电子技术学科的特点,又能让学员能够学以致用。 3.建立学员自学所需的各种教材、元器件手册、软件使用教程、仪器使用方法教程等。 4.建立开放式实验室管理章程,为给学员提供更多的练习机会,实验室全天开放,最大限度的调动广大教员和学员的积极性,每天都要安排值班人员对实验室进行规范化管理。 四、结语 本项目所优化设计的综合实践平台,可应用于大部分的基层教学单位,特别适合于工程实践性强,同时承担创新活动、竞赛的单位,推广应用范围前景广泛。本项目若能与学科网站对接,资源共享,全校乃至全军的电子技术爱好者都可以从中获益,同时教员、学员通过网站可以不受时间、空间、地域的限制,进行教学互动。 电子科学技术论文:关于电子科学与技术专业课程设置的探讨 【摘要】:电子科学与技术专业是以计算机为研究对象的一门学科,它是一门研究范畴十分广泛、发展非常迅速的新兴学科。本文对电子科学与技术专业课程设置进行研究。 【关键词】:电子科学与技术专业;课程设置;分析 0、前言 随着社会信息化程度的加大,电子信息类产业已发展成为我国的支柱产业之一,在国民经济中占有举足轻重的地位。而电子信息科学与技术作为一门将电子技术、信息技术与计算机技术相结合的综合性宽口径应用型专业,已日益成为我国高等院校电子信息领域内的一门主干专业。目前该专业的培养目标是培养德智体美全面发展、具有电子科学与技术、计算机科学与技术基本理论和基础知识,受到严格的科学实验训练和科学研究初步训练,能在电子信息科学与技术、计算机科学与技术及相关领域和企事业单位从事科学研究、教学、科技开发、产品设计、生产技术或管理工作的高级应用型专门人才。 1、培养目标上的优化调整 在人才的培养目标方面,院校应在能力要求与课程设置上不拘传统,有一定的突破:是在基于贯彻教育部制定的有关教学计划的原则下,应针对学院与学生实际,有一定的突破与创新;应突出本专业在本地区电子信息产业的研发、生产实际,有创造性地制定个性化的培养目标;应在制定目标上突出本地区对本专业的人才需求。 2、电子科学与技术专业课程设置 2.1、加强基础课程与专业课程地位 从目标定位和实际情况出发,必须逐渐加强基础课程与专业课程地位,在大学理工科专业中,高等数学、线性代数、大学物理占有至关重要的地位,他们是专业课程及基础专业课程的重要基础,因而必须加大这些课程的教学课时数,使学生有充足的时间与精力学好这些基础课程;英语是全校的公共课程,是各个专业的必修课,同时也是各类专业本科生今后发展必须要求掌握的一门核心课程,因此必须加强英语的基础教学,注重培养学生的口语能力,为后续的双语教学及全英语教学创造条件。 专业课程在教学计划中的地位与作用十分重要,她是体现该专业特色与方向的主干课程。我院开设的专业课程主要有模拟电路、数字电路、电路分析、信号与线性系统、电子线路、通信原理、微机原理、数据库等。因此我院大力加强了这些课程在教学中的核心地位与作用。 2.2、专业设计能力的培养 专业设计能力是电子信息工程专业人员进行电路设计、研发、测试所具备的必要的实践能力,它要求从业人员应该具有一定的专业实践经验和一定的研发、设计知识。对于电子信息工程技术专业的学生来讲,要想在学校里具备较强的专业设计能力,从学生的基础和专业学习的时间和要求上,毕竟不太现实。不过可以通过毕业实习和毕业作品设计方面来对学生进行设计能力的培养。 一是在毕业作品设计的选题方面,指导教师应根据本专业的新技术、新器件方面的发展,选择一些具有前沿知识性的课题,让学生进行一定的深入学习与研究,调动学生的学习积极性,提高学生的兴趣。二是在毕业作品的实际制作上,应将学生力所能及的知识运用上,充分调动学生的智慧,力求作品在性能、技术方面的作出创新,突出展示作品在设计上的闪光点。三是在毕业论文写作上,应突出综合性和前沿性,论文应具有一定的知识高度和深度,尤其在一些前沿性的知识的论述方面,从资料查阅、信息搜集、前沿知识的再学习等方面,应充分体现出学生的一定的自主设计和自主研发能力。通过以上毕业设计阶段的三个方面的培养,学生在专业设计能力方面应有一定程度的提高,为其进入社会,打下专业基础。 2.3、加强通识教育课程建设 通识教育课开阔了学生的视野,潜移默化地培养了学生的写作和语言表达能力,且在教育学生做人方面,通识教育课起了不可替代的作用。我们增加了人文社会科学等通识教育课程的数量,开设了中国近现代史纲要、新疆历史、高等语文、环境保护与可持续发展等必修课及选修课,要求选修素质教育课不低于10学分,涵盖文学、美学、音乐、书法、社科、写作等各类人文素质课程。 同时要求学生课外阅读国内外经典名著,积极参加校院举办的各类讲座及科技活动、社团活动和文体活动,培养学生写作、口语、演讲等的综合素质。通过这些课程,学生认识自我、了解社会、思考人生,学习如何做一名合格公民。培养方案规定学生在入学第一学年必须选修其中一门课程,体现了为学先为人的教学理念。通过人文社科基础课与理工基础课相结合,公共人文选修课与学科选修课相结合实现文理渗透、理工结合的文化素质培养目标。 2.4、构建一体化的实践教学体系 计算机科学与技术是一个实践性很强的专业,实践教学是该专业课程体系建设的一个重要环节。应用型人才培养模式的核心是要培养学生的应用能力、创新能力和工程素养,要达到这个目标,就必须培养学生灵活应用知识分析问题、解决问题的实践能力和创新能力,改变“学不致用”的状况,增强自身的竞争力。 实践教学环节要加强针对性和应用性,要贯穿整个学程,并增大在课程体系中的比重,建立相对独立的实践教学体系。我们按照“多样化、综合性、分层次、重创新”的原则,一是注重专业实践与课程设置相结合;二是通过课程实验加强专业实践能力;三是大幅度增加综合性课程设计;四是不断改进实验方式,推进开放实验教学;五是延伸课程内容进行技能认证;六是补充和强化社会实践环节;七是加强用人单位对专业实践的支持;八是结合科研促进实验教学,构建了一体化的实践教学体系。 加强专业技能培养通过计算机科学与技术专业实践教学体系的构建我们形成了多层次的专业技能训练方案,培养工程实践能力和创新精神。第一层次是专业技术基础的动手能力,进行基本技能训练。如开展《办公自动化》、《应用程序设计》等模块的技能训练,同时开设电工工艺实习等,其目的是要求学生掌握基本技能,锻炼动手能力。第二层次是针对专业技术方向开设专项能力训练。其功能是巩固和强化课程中重点内容、方法和原理,使学生具备从事本专业专项能力。这部分训练以课程设计为主,辅之以技能认证。如《计算机网络课程设计》、《软件工程课程设计》等。第三层次是针对专业结构开展工程应用能力的全面训练,其功能是掌握相关领域的软硬件、信息系统和工程应用的设计、分析、组织、实施的基本方法,全面促成学生对本专业某一方向具体认识,深刻理解和掌握基本技能,如社会实践、参加各类大赛竞赛、高年级开设的《网络工程与技术》、《系统集成与项目管理》等。第四层次是针对专业领域进行综合训练。包括科研训练、工程实训、毕业实习和毕业设计,逐步将理论与实践紧密结合,从而使学生完成从毕业实习毕业设计就业方向的“三级跳”。 为此,要建立了校内和校外实习平台。校内实习平台,采取实习指导教师负责制,实习内容、方式、手段、课程比例由相关实习指导教师根据教学计划确定。部分实习可以采用自行开发的实习平台,一方面自行开发的平台更经济,也能达到实习的要求;另一方面学生自行设计实习设备,培养锻炼了学生的创新思维和创新能力。建立校内校企合作实验室。利用学校的计算机教学实验室和设备,企业的技术、管理模式和人才力量,建立校内实验室。将企业的典型案例整理为实训案例,企业定时派出人才进行技术和项目管理上的指导。 在合作企业建立实习基地,充分发挥生产企业在人才培养中的作用。我院与许多软件公司、电信企业等建立了实习基地,这种合作方式不仅为学生提供了实习的场所,而且对提高学生综合素质和职业技术能力具有很大的促进作用,同时也为学生的就业搭建了平台。定时派学生赴企业实习,学生在企业的实习过程注重熟悉企业管理制度、了解企业文化和接触基本计算机软硬件系统研发流程。 2.5、师资队伍建设,有效保障教学质量 加大师资队伍建设力度,是提高教学质量,提高学生职业能力的必要条件。可采取以下相应措施:重视在职教师的培养和培训,提高教师的业务思想水平;有计划地安排现有教师到企业、金融机构、科研单位挂职锻炼或在校内、校外实训基地参加实践,提高教师专业素质;加强科研,提高教学水平,培养高素质专业教师,带动培养全面发展的专业人才;加大高层次人才的引进力度,重视兼职教师队伍建设。 3、结束语 做好电子科学与技术专业课程设置,这对努力探寻新形势下开展高等学历教育的路径,改革教育教学模式,构建科学、完善的现代职业教育体系具有现实意义,也为充分发挥教育引领教育科学发展的发挥出积极作用。 电子科学技术论文:电子科学技术专业建设研究与实践 摘 要:电子科学与技术专业,旨在培养具有微电子以及集成电路等专业领域的具有扎实理论技术、较强实验操作能力的复合型人才,其专业建设的有效进行,不仅是促进专业与时代要求进行紧密贴合的有效措施,同时也是从学生发展角度出发,创造更优专业学习条件与环境的重要途径。本文结合电子科学技术专业现阶段的结构特点,围绕专业建设中存在的问题进行了详尽阐述,就其有效实施对策提出了建议和意见,以供参考。 关键词:电子科学技术;专业建设;研究;实践 电子科学与技术专业旨在将学生培养成为能够在电子相关领域进行研究、教学或是管理的复合型人才。与其他传统专业类似,电子科学与技术专业也主要分基础课程教育与专业课程教育两阶段,区别于其他专业的地方是:基于这一专业实践性强的特点,理论课课时较少,实验课程得到增加,注重培养学生对知识的吸收能力及应用能力。 一、现阶段电子科学技术专业结构基本特点 从前文论述中,我们对电子科学与技术专业的培养宗旨有了大致了解,在对专业建设的有效开展进行研究之前,我们首先需要对此专业的结构特点进行详尽分析。 (一)基础教育的重视。就电子科学技术专业的结构来说,对基础教育的重视是其一大特色,主要开设了高等数学、普物实验、英语和计算机文化训练等课程。电子科学技术专业是一门涉及领域较广的专业,这样一来,在数学、物理以及英语、计算机等方面都能为学生的发展打下坚实的基础。 (二)基础理论的强化。减少、缩短理论课程教学课时,并不意味着忽视基础理论教学的重要作用。现阶段,在理论教学总学时减少的条件和前提下,电子科学技术专业体现出强烈的强化基础理论教学趋势,即在有限时间内,最大限度提高学生对基础理论知识的吸收效率,如对电路分析、数字电子技术以及微机原理与接口技术等,使学生在掌握基础理论基础以及实验指导的基础上,形成宽厚有效的专业基础。 (三)实践环节的加强。电子科学与技术是教学体系中为数不多的实践课时较多的专业之一,除了几乎每门专业课都开设了相应独立的实验课程之外,还会定期安排相应的社会实践活动加强实训效果。这些实践的目的是为了让学生在严格的科研训练环境下提高自身的综合能力,训练学生动手能力以及操作能力综合,为学生创造发现问题、解决问题的条件,促使学生了解、掌握研究的整个过程。 二、电子科学技术专业建设中面临的主要问题 从上文论述中,我们已经对电子科学技术专业的基础构成有了大致的了解和认识。从专业的结构安排来看,虽然具备了专业训练的条件,但是专业建设效果依然不明显,现阶段面临的问题具体表现在以下几个方面: (一)口径过宽,特色不明显。电子科学技术专业是理工结合的综合性交叉学科,涉及知识面较宽,包括了无线电物理学、信息与电子科学、计算机科学与技术等学科。目前大多数高校都根据自身的教学优势,将其分为两个方向,学生从大三开始选修相应课程。虽然这种培养模式比较有利于学生将来选择就业,促使其向更深更高的层次发展,但是从课程设置的具体情况来看,绝大部分院校的专业设置都与电子信息工程或是电子科学技术,甚至和计算机等专业差别不大,口径过宽,特色不明显。 (二)师资力量有限,硬件缺失。电子科学技术专业与其他专业相比,算是新兴专业,加上电子信息技术的不断发展,各类新器件以及新技术层出不穷,有着扎实专业基础及教学经验的教师较少,刚从学校毕业的缺乏系统教学经验的硕士研究生居多,师资力量有限,结构合理性不足。 (三)实验力度不足。就电子科学技术专业的实训和实践环节来说,虽然占据了大部分课时,但是课程实训及实践的内容太过于单一,并且专业性及难度需要加强。从专业实验的具体情况来看,绝大多数都是验证型实验,学生要面对的是一成不变的试验箱,进行连线、开电源、观察现象以及记录现象即可,完全没有设计型、研究型实验的项目或内容,尤其是是专业实习和毕业设计环节,校内外实习基地的建设也不够。 三、电子科学技术专业建设的有效措施 随着课程教学改革以及市场发展的推动,电子科学技术专业受到了社会各界以及各个高校的普遍关注和重视,各大高校也纷纷采取措施着力进行专业建设和改革,但是从专业建设的现状来看,依然存在专业口径过宽、师资力量有限以及实验力度不够等问题。基于此,笔者结合自身经验,就电子科学技术专业建设有效进行的措施提出了以下几点意见。 (一)突出特色,加强专业方向建设。针对专业特色不突出的问题,建议结合各校的实际师资条件以及专业教学环境,对课程体系以及教学内容进行改革,尽可能突出专业方向,如应用电子技术方向或者是计算机与通信技术方向的划分,强化落实相关实践实训教学的针对性及应用性,促使实践教学能够贯穿于整个教学过程,突出培养学生的专业实践能力。 (二)提高实践教学环节质量。除了上述措施以外,还应以对学生的应用能力以及创新能力进行培养为基本教学目标,加强实践教学的质量及效率,构建独立有效的实践体系,确保实验场所硬件配置的有效性,尽量保证开放的时间;其次,还应加相应实验室的文化建设,转变考核测评手段,调动学生积极性;此外,还应明确实验教学具体内容,摆脱传统实践教学模式,引起研究型实验;最后,教学还应充分发挥指导作用,建立学生科技活动小组与学生科技创新中心,为电子科学技术专业建设的有效进行创造氛围。 (三)加强师资力量,提高教学水平。在师资力量不是特强的情况下,建议理论老师和实验老师不分开,每周进行一次教研活动,就该专业课程建设或教学体会进行交流;其次,学校还应加大对教师专业知识结构及技能的培养力度,定期组织教师进行学习,对新兴的技术及设备进行学习和了解,不断丰富教师的知识层次,为教学水平的提高及专业建设的有效进行,奠定师资基础。 电子科学技术论文:“电子科学与技术概论”课程教学实践与反思 摘要:“电子科学与技术概论”是电子科学与技术专业的先导课程,结合多年教学实践经验,通过教学内容博精兼备、多样化教学方式和启发创造性思维改变学生传统的学习方式,旨在帮助学生对该学科内容与发展方向有一个清晰而完整的认识,在专业学习中做到心中有数,有的放矢,对自己的未来职业进行合理规划。 关键词:电子科学与技术学科概论;博精兼备;职业规划 “电子科学与技术概论”是电子科学与技术专业的基础课程,课时少,知识点多,涉及面广。该课程作为专业先导课程,为学生学习后续专业课程作指引非常重要,直接影响学生学习专业课程的兴趣和对未来职业的规划。如何让本课程符合专业发展及未来就业趋势的变化,将课程在有限的课时内讲出特色,让学生有所收获,并对学生后续学习有指导意义,就需要在教学中不断地进行研究与实践。 一、课程教学实践 1.教学内容要博精兼备 电子科学与技术专业是一个宽口径的专业,包括了微电子技术、光电子技术、物理电子技术、电子材料与元器件等多个专业方向。因此,该专业概论涉及的知识面广,涵盖量子力学、固体物理、半导体物理、微纳加工等多个方面,且每个方面理论比较抽象,对于大一学生来讲,理解非常困难。在教学实践中不可能面面俱到,一定要有所选择,突出重点。但是,如果将教学内容分割开来,缺乏系统性,学生则很难对该学科有一个清晰完整的认识。因此,在教学内容上,首先综合考虑课程总体结构,明确各个课程模块在总体结构中的定位。同时对教学内容作进一步的精选、整合和精简,在“广而博”和“少而精”之间找到平衡点。最终实现让学生既可以形象了解专业概况,又能较容易了解到专业所涉及的知识面。在教学中,部分内容可以选取专题讲座式教学,将内容分成几个专题。在保持基础知识体系完整性的同时,有侧重地安排教学内容,如对涉及到的固体物理、半导体物理基础知识应用作简讲,安排2个课时,使学生认识到该学科所要掌握的知识面比较宽。而微纳加工工艺应重点讲、精讲,安排6个课时,使学生便于理解学科的基本方向。重点内容可以分几个部分来讲,对于概念、应用、发展前景等部分,重点讲应用,如应用微纳加工技术制造半导体二极管、三极管。 2.以实例为先导的多样化教学 在教学过程中,教师的主导作用是实现学生主体性发挥的根本保证,教师的教学手段与教学形式也将直接影响学生学习的积极性、主动性和创造性。因此,在教学过程中,首先应该注重学生学习主动性与学习兴趣的培养,这是学生能够学好一门专业课程,并达到学有所用的基本前提。举例是一种非常有效的教学方法,在教学过程中将最新应用成果,或身边的事物展示给学生,让学生能看得到实实在在的应用,能体会到科学技术的神奇。本学科涉及到高新技术,可以列举一些与日常生活结合紧密、比较新且比较有趣的实际例子,培养学生兴趣。讲授过程中应从简单应用入手,逐步到高新技术,让学生产生一种对知识渴求的强烈愿望与积极探索的兴趣。如太阳能电池等半导体光伏发电技术在国家绿色能源战略上的地位,微纳传感器件尤其是硅微加速度计、压力传感器、微镜、气体传感器、微陀螺等器件也已在汽车、手机、电子游戏、生物医疗、传感网络等消费领域得到的应用等,使学生能及时掌握半导体技术前沿发展趋势。 对于概念和理论模型内容比较枯燥,缺乏直观形象的内容,可以采用启发式、讨论式等多样化教学方法,充分利用PPT、Flash等多媒体软件、实物模型、生产录像等教学手段进行模拟教学。也可以将专题分派给几个学生小组,要求学生通过课下提前查阅和搜集资料,然后由学生在课堂上讲述,老师加以引导补充,最后由学生整理写成小论文、专题资料等。这样既可以让学生相互间讨论,补充知识,又可以加深学生对知识的理解,以及培养学生自主探索知识的学习习惯。通过这样的教学过程,使学生在讨论中训练了思维方式,并通过问题的最终解决而获得一种成就感、自豪感,进而也激发了他们更强的求知欲和好奇心,提高了对后续专业课程的学习兴趣。还可以让学生走进专业实验室,通过对实验室的观摩,可以了解专业实践内容,这样更明确、直观,学生会有想动手的欲望。 3.正确理解专业课程体系,方便学生做好职业规划 电子科学与技术专业课程体系中面向未来就业方向,横跨微电子技术、电子材料与元器件、电子信息等有关领域内知识,就业面广。电子科学与技术在能源、信息、材料、航天、生命、环境、军事和民用等科技领域将获得更广泛的应用,必然导致电子科学与产业的迅猛发展。电子科学与技术是现代信息技术的重要支柱学科,是设计各种电子或光电子元器件、集成电路与集成电子系统以及光电子系统的技术学科,也是我国正在大力发展并急需人才的重要专业技术领域,因此,电子科学与专业具有良好的发展空间和态势。“电子科学与技术概论”是该专业后续专业课程的基础课程,学好本课程,方便学生对课程体系中的知识结构有更清晰的理解,对后续课程的选择学习有目标,更理性,使所学知识成系统,又不失广泛性,使学生可以对未来职业进行合理规划,真正地高质量实现专业培养目标。 二、教学反思 1.探索循序渐进式教学 在该课程的教学过程中,课程所涉知识面很广,很多概念十分抽象,原理难以理解,推导过程涉及数理知识既多又深。不能急于求成,将知识体系分割开来,这样学生将很难跟进,教学内容安排应该是循序渐进,层层加深,循环上升,符合从简单到复杂,从个别到一般,从实践到理论,又从理论到实践的认识过程,体现系统的层次性特征。关联性是系统层次之间普遍存在多样性联系和相互作用,它的直接结果是引来问题的复杂性,对学习产生难度。只有将层次性和关联性同时考虑,精心合理安排,才能化难为易,取得好的学习效果。 2.兼顾教学艺术和学术水平 该课程的教学是集学术性和教学性于一体的活动,学术性是该类课程的根本属性,没有科研学术做支持,没有扎实的专业素养,无法体现该专业教学的学术性。同样,教学也是一门艺术,教学水平得不到提升,教学效果就会大打折扣,只会让学生昏昏欲睡。教师应该在教学过程中加注创造性,在教学内容的知识性、系统性与面向生活世界之间找到合理的平衡。在教学过程中,一定要真正实践“授人以鱼,不如授人以渔”的理念。教师和学生要学会“去教材化”,不再“迷信”教材,不再唯教材马首是瞻。在参考教材的基础上对讲课内容进行补充更新,侧重加入发展成熟的新理论、新知识,突出研究热点、难点问题,力求做到基础性和前瞻性的紧密结合,使学生在掌握基础知识的同时对电子科学技术的发展历史、发展趋势有一个系统、清晰的认识,让学生学会怀疑,懂得思考,设法探索事物的本质。 3.启发创造性思维 鉴于该专业的研究方向是当今世界高科技研究的前沿和竞争的焦点,该课程除了介绍该专业领域内的常用理论基础,还需注重专业思维的训练。因此,在教学内容的构建中,一定要详略得当,深浅适宜,由浅入深,深入浅出,部分内容要方便学生自学,提高学生学习的主动性是关键。为此要寻找知识体系的关键点,通过比较、归纳、整理、综合等手段透过知识升华学生能力,为学生创造综合联想、知识迁移、求异思维、发现问题和发挥创造思维性的机会,但不面面俱到,要留有余地,启发自主学习的积极性。事实上,看起来多而杂的知识,当整理形成网络时,就变成了一个整体。多维立体交叉关联的事物,启发多维立体交叉式的思考。这种多方位的思索,多角度的透视,多层次的重组,将产生知识的迁移和认识的“临界点”,这一点一滴的启发是创造性思维形成的基础。 三、结束语 学生最关注的是自己的未来发展,如果通过该课程能让学生对自己在专业学习中做到心中有数,有的放矢,就可对自己的未来职业进行合理规划,不至于盲目、迷茫。而且兴趣是最好的老师,一年级学生可塑性很强,大学知识不同于中学,学生有强烈求知欲望,是培养学生专业兴趣的关键时期。随着电子科学与技术的迅速发展,与时俱进地进行教学内容、教学方法的改革以适应专业发展是必然的,也是非常必要的。 电子科学技术论文:电子科学与技术专业的光电子材料与器件课程教学方法研究 摘 要:该文阐述了光电子材料与器件课程在电子科学与技术专业教学中的重要地位,并根据笔者自身的教学经验,讨论了电子科学与技术专业教学中光电子材料与器件课程的理论教学和实验教学的内容、教学形式、课时安排与教材选择等。 关键词:电子科学与技术 光电子材料与器件 理论教学 实验教学 电子科学与技术(以下简称“电科”)专业是以培养具备微电子、光电子、集成电路等领域宽厚理论基础、实验能力和专业知识,能在电子科学与技术及相关领域从事各种电子材料、元器件、集成电路、电子系统、光电子系统的设计、制造、科技开发,以及科学研究、教学和生产管理工作的复合型专业人才为目标的工程专业。作为电科专业教育中重要内容的光电子技术,不仅是当代信息技术两大支柱之一,而且随着现代科学技术的发展持续焕发着生命活力。而让光电子技术保持如此强劲发展势头的主要原因之一,正是光电子材料与器件的广泛应用,例如激光器与新型光电探测器的应用的人你还。另外,诸如纳米光电材料与器件、光子晶体及相关器件、超材料及相关器件与表面等离子体激元及器件等新型光电子材料与器件的研究与应用,是目前国际上光学与光电子学研究领域的前沿热门方向。由此可见,学习光电子材料与器件的相关知识,不仅对电科学生知识体系的构建与就业方向的确定具有积极的影响,也为那些将来希望从事新型光电子材料与器件科研工作的学生,提供了坚实的理论基础与知识储备。然而,根据笔者的调研,虽然国内许多重点大学的电科专业都开设了光电子技术课程,但很少有大学专门开设光电子材料与器件这门课程。而由于光电子技术的内容多、涉及知识面广,教学课时又往往有限(一般为32或48个学时),因此在光电子技术的实际教学过程中,讲授教师往往重视光电子技术基本概念与理论知识的教学,而轻视光电子材料与器件的教学。该文从光电子材料与器件的研究内容、应用及发展等方面说明其在电科专业教育中的重要性,并结合自身光电子材料与器件课程的教学经验,研讨电科专业中光电子材料与器件的教学方法。 1 光电子材料与器件简介 光电子材料是指能产生、转换、传输、处理、存储光电子信号的材料。光电子器件是指能实现光辐射能量与信号之间转换功能或光电信号传输、处理和存储等功能的器件。自1960年美国科学家梅曼发明世界上第一台红宝石激光器以来,光电子材料与器件如雨后春笋般发展迅速。在短短的50多年里,光电子材料与器件经历了从红宝石激光器的发明,到半导体激光器、CCD器件及低损耗光纤的相继问世;从各种光无源器件、光调制器件、探测与显示器件的小规模应用到系统级集成制造实用化阶段;从大功率量子阱阵列激光器的出现再到光纤激光器、光纤放大器和光纤传感器的诞生。光电子材料与器件从未停止过发展的脚步,并正在不断深刻影响着人类社会的方方面面。在实际需求的引导下,各种新型光电子材料与器件层出不穷,性能也不断提高。尤其是近年来,随着微米及纳米级加工技术的成熟,新型的微纳光电子材料与器件的研究异常活跃。纳米光电材料、光子晶体、超材料、表面等离子体器件等领域的研究成果丰硕,为未来光电子器件的微型化、集成化发展奠定了坚实的基础。 综上所述,光电子材料与器件在当代信息产业与科学技术中具有极其重要的地位,因此,光电子材料与器件这门课程不仅应当单独作为一门课程独立教学,而且应该作为重视工程教育的电科专业的核心课程。 2 光电子材料与器件课程教学研究 2.1 光电子材料与器件课程的教学形式、课时安排与教材选择 光电子材料与器件课程不仅包含丰富的理论知识,例如光电子材料的物理特性以及光电子器件的工作原理等,而且与实际应用结合精密,因此,本课程宜采取理论教学与实验教学相结合的教学形式。 在课时安排方面,作为电科专业的一门核心专业课程,光电子材料与器件课程的总课时应不低于32学时(2学分),理论课学时不低于26学时,实验课不低于6学时。 另外,在教材选择方面,由于光电子材料与器件是光电子技术中的一部分内容,而目前国内关于光电子技术方向的参考书籍很多,其中亦不乏一些光电子技术课程的经典教材,例如西安电子科技大学安毓英主编的《光电子技术》[1],西安交通大学朱京平主编的《光电子技术基础》[2]等。虽然这些光电子技术参考书中或多或少都会介绍与光电子技术相关的材料与器件,但是,目前专门介绍光电子材料与器件方向的教科书却是少之又少,市面上仅有国防工业出版社2012年出版的侯宏录主编的《光电子材料与器件》[3]一书。加之,该书中所涉及的理论知识较深,基础浅薄的本科生很难驾驭。由此可见,对于光电子材料与器件这门新兴课程而言,设立统一的教材并不合适。因此,笔者建议该课程的讲授教师根据理论教学与实验教学的内容,自行编写该课程的讲义与课件。 2.2 光电子材料与器件课程的理论教学 按照电科专业的专业定位以及培养目标,光电子材料与器件课程的理论教学也应该突出“工程”内容。传统的光电子技术教学中所重视的原理、定律与规律等内容,在光电子材料与器件教学中要弱化;而传统光电子技术教学中往往被弱化乃至忽视的光电子材料与光电子器件的相关知识,要在光电子材料与器件课程教学中占主体地位。如此才能保证在有限理论课时的前提下,让学生对光电子材料与器件有一个全面的认识。 在教学内容的设置方面,由于光电子材料与器件主要应用于光电子技术之中,因此,为了便于学生的理解与知识体系的构建,笔者建议光电子材料与器件课程理论教学的章节设置按照光电子技术的章节设置进行。以笔者讲授光电子材料与器件理论课程(共26学时)为例,该理论课程共被分成了绪论(2学时)、激光原理与典型激光器(5学时)、太阳能电池(4学时)、光通信器件与材料(5学时)、光探测器件(5学时)、光电显示器件(3学时)与光存储器件(2学时)等七个章节,这七章内容基本囊括了光电子技术中光产生、光转化、光传输、光探测、光显示以及光存储等各个重要环节中最为典型的器件以及所用到的材料。另外,在每章内容的设置上,也尽可能突出“工程”内容,弱化“理论”知识。下面,笔者将详细介绍笔者在光电子材料与器件教学中各章的教学内容。 第一章绪论主要包括光电子材料与器件课程简介以及光电子技术的基本知识简介。在光电子材料与器件课程简介中,向学生介绍课程设置的目的和意义、课程的主要内容、教学与考试方式与参考资料等。通过这部分内容的介绍,让学生对本课程的意义、内容、侧重点有一定的认识。在光电子技术基础知识简介中,重点向学生介绍光电子材料与器件与光电子技术的关系,并通过对光电子技术的概念、特征、发展等方面的介绍,让学生对光电子技术以及光电子材料与器件有一个整体的认识。 第二章激光原理与激光器重点介绍几种典型激光器的材料、结构与工作特性,其主要内容包括三个部分:激光原理简述、典型激光器与激光器的应用。在激光原理简述部分,由于多数电科专业在学习光电子材料与器件课程之前已经修过激光原理等类似课程,所以该部分内容为简略介绍的内容,主要帮助学生回顾激光的特征、历史与光辐射理论等知识点。而第二部分内容典型激光器是本章内容的重中之重,在该部分内容中,将依次向学生介绍固体、气体、液体与半导体这四大类激光器中的典型激光器的结构、特征与工作特性等知识。由于发光二极管与半导体激光器结构与工作原理上的相似,在介绍完半导体激光器后,可以顺理成章地介绍发光二极管的结构与特征。另外,本章最后还简单介绍了激光器的几种常见应用。 太阳能电池虽然是光电探测器中光伏效应的一种特殊应用,但是由于它在现如今光电子技术产业以及光电子器件中的重要地位以及良好的发展趋势,该部分内容被独立成一章。在第三章太阳能电池中,主要分两小节给学生介绍,第一小节介绍当今能源与环境问题以及太阳能的开发和利用,让学生了解当今能源资源的现状以及新能源研究与应用的迫切需求,然后介绍太阳能利用的历史以及发展趋势;第二小节正式介绍太阳能电池的工作原理、结构以及特性等知识。 第四章光通信器件与材料主要介绍的是光通信系统中所用到的有源与无源光器件。本章内容共分为两小节:第一小节介绍光纤通信的基础知识,包括光纤通信的定义,光纤的结构、导光原理、发展历史,以及光纤通信系统的组成与特点。第二小节正式介绍光纤通信系统中所用到的各类光电子器件以及构成这些器件的核心材料。在光纤通信中,最重要的器件当属光纤,所以,本节开始就着重介绍光纤的相关知识,包括它的结构、原理、分类、特征参数与传输特性。然后,又将光纤通信系统中的其它光电子器件分为有源与无源器件两类,并分别介绍了这两类光器件中的代表器件:掺铒光纤放大器与波分复用与解复用器。最后,在本章结尾还介绍了光纤通信系统中其它几种常用光器件,例如光耦合器、光衰减器、光环行器等。 第五章光探测器首先介绍了光电探测器的物理效应、性能参数、噪声;其次,按照光电探测器物理效应的不同一一介绍了几种典型的外光电效应探测器(光电管与光电倍增管)与内光电效应探测器(光电导、光电池与光电二极管)。教学的重心仍然放在对探测器结构、工作原理以及特性等方面。 第六章光显示器件重点介绍四种光显示器:阴极射线管、液晶显示器、等离子显示器与电致发光显示器。 第七章光存储器件主要介绍了现如今最常用的一种光存储系统―― 光盘系统以及其中最总要的器件光盘。 2.3 光电子材料与器件课程的实验教学 光电子材料与器件实验课程的教学要与理论教学紧密相连,并重点介绍理论课上讲解过的光电子材料与器件,实验课程的学时应不低于6学时,开设的时间最好在理论教学完成之后,以保证学生在实验前已对实验器件与实验原理有一定的了解。在实验项目的设定方面,既要保证与理论课程内容的相辅相成,又要尽量避免与其它课程实验项目的重复,造成资源的浪费。例如,许多大学的电科专业都已经将激光原理一课作为该专业的核心专业课程,并配备了相应的激光器实验。在这种情况下,如果在光电子材料与器件实验教学中再次引入激光器的实验内容,不仅消耗了宝贵的实验时间,实验效果也会大大降低。 下面跟大家简单介绍笔者在光电子材料与器件实验教学(6学时)中的实验安排。 (1)实验内容:共包含六个实验项目,它们分别是:光控开关实验、光照度计实验、红外遥控实验、PSD位移测试实验、太阳能充电实验与光纤位移测量系统实验(每个实验1学时)。各实验中都应用到了一个或几个核心光电子器件,这些光电子器件基本涵盖了学生在理论课程中所学到的最为重要的几类器件,例如光控开关实验应用到了光电探测器中的光敏电阻作为核心元器件;而红外遥控实验中用到了发光二极管光源与红外探测器等光电子器件。 (2)实验要求:以往的光电子技术实验往往重视现象的观察与定性分析,但经笔者调研,这种实验方法很难最大限度激发学生的求知欲与动手能力,因此,在对原有的实验指导书进行改良后,笔者自行编写了实验的指导书,并在每个实验项目中加入了一些测量与定量分析的实验内容。例如太阳能充电实验,原来的实验指导书只是观察太阳能充电的效果,但是,在新改良的实验指导书中,要求同学测量不同光源照射下太阳能电池的输出电压与输出电流,并要求学生分析比较其差别。通过这种方式,充分调动学生的实验积极性,在具体的实验教学中也取得了很好的效果。 (3)实验方式:分组实验,共同撰写实验报告。这样,不仅提高实验效率,还能够锻炼学生的团队协作意识。 (4)考核方式:根据每位学生实验完成的情况与实验报告撰写的情况综合评分。 3 结语 光电子材料与器件在信息产业的发展与现代科学的研究中都具有举足轻重的地位。它不仅是电科专业知识体系中的重要环节,也为电科专业学生提供着良好的就业竞争力与科研基础。本文通过对电子科学与技术专业特点与光电子材料与器件课程内容的分析,讨论了光电子材料与器件在电科专业教育中的重要性,并根据笔者自身的授课经验,提出了光电子材料与器件在电科专业中的教学形式、课时安排、教材选择以及理论与实验课程内容设置的一些意见与建议。 电子科学技术论文:地方高校电子科学与技术专业课程设计教学的改革研究与探索 摘要:从分析我国地方高校课程设计目前现状出发,针对我校电子科学与技术专业课程设计存在的主要问题,提出课程设计的主要研究内容,以及要解决的关键问题。 关键词:电子专业 课程设计 实践 目前,我国高校毕业生普遍存在实践能力不足的问题。提高人才培养质量,培养满足社会经济建设和发展需求的面向生产、服务一线的应用型人才,关键要解决学生理论应用能力和实践能力的培养问题。然而目前的情形是,大学培养的人才并不能完全符合社会的需求,动手能力地方高校电子科学与技术专业课程设计的教学改革研究与探索、实际操作能力、应用能力较差。基于人才培养和社会需求不相适应的矛盾,由于我校属刚升本科院校,属地方高校,由于多种原因使得学生整体素质较重点高校有一定差距。我院将人才培养目标定位为:培养具有创新意识、创造能力、创业精神和工程实践能力的应用型人才。因此课程设计教学在我系人才培养目标的实现过程中,占有重要地位。它对于加深理论知识的理解, 培养学生的技术应用能力和实践素质,形成职业岗位能力等具有重要意义。 1 现状分析 子科学与技术专业培养目标是培养电子材料、元器件、集成电路、电子系统、光电子系统的设计、制造、科技开发,以及科学研究、教学和生产管理工作需要的复合型专业人才。该专业和生产实际紧密结合,具有较强的实践性,其特点一是口径宽,涉及的内容非常广泛;二是相关学科的渗透与融合性强,既有硬件也有软件,需要大量的实践活动来培养学生的动手能力和实际工作的能力。大多数学生毕业后走向基层的工作岗位要求很快将所学知识转化为实际工作能力。因此,必须加强学生动手能力的培养和训练。然而受长期资金短缺和实验实习条件的限制,对我校的电子科学与技术专业学生的实践能力的培养单从实验和毕业设计来说是不够的,还需要加强课程设计的建设。 长期以来课程设计普遍存在几点不足: 其一,内容不合理,同一门课既不跟踪新技术发展变化又不根据学生实际能力、培养目标等因素多变,多年用一个题目 其二,设计题单调,几十个学生用同一个题目,抄袭现象严重,课程设计的效果不明显。 其三,教学模式单调,理论多而结合实际少。 2 解决问题的方法 课程设计是实践能力培养的一个重要环节,是对各门学科一个综合性考察。课程实验与课程密切配合,目标单一明确,并有配套的实验设备和实验指导书,而毕业设计持续时间长,各个学生都有不同的题目。毕业设计不能代替课程设计,而课程设计则是对毕业设计起到补充作用。根据本专业的培养目标,内容选择专业综合性课设内容既要结合前修课程,以巩固教学内容,又要有较强的实践性和新颖性,因此我们考虑将科研成果转化为教学内容,选择本专业成熟的、有特色、适合教学的科研项目作为课设内容。课程设计中以老师提供选题和鼓励学生自主选题相结合。尝试在课程设计中内容上进行不同课程的交叉设置,指导学生理论联系实际,培养学生分析解决实际问题的能力。课程设计中以老师提供选题和鼓励学生自主选题相结合,鼓励学生自主选题就是鼓励学生自主思维,学生最终都要走向社会在各行业中发挥自己的才能。因此老师都要鼓励学生自主选题,而不想自主选题的学生可采用教师的题目。 教师的指导充分体现个别答疑和集中讨论相结合的原则。在指导过程中对于普遍性的问题,我们主要采取大组集中分析讨论的方法。老师在其中主要起到引领的作用。同时要善于发现一些个别错误,并采用个别答疑的方法及时纠正。这种共性和个性问题的结合,合理地发挥了教师的指导作用。 在确定学生题目时,要做到以下几点: 1)综合性 题目要尽可能多地涵盖本课程及相关课程的知识点,对于大纲中的重点和难点要尽量涉及,这样有利于知识的深化和扩展。 2)难易适中 要充分考虑学生的个体差异、心理特点、知识结构等因素,题目设计不合理。题目太难打击学生的自信心,太简单又达不到训练的目的。 3)实用性 提供实践平台供学生对比分析和试验,通过实践有利于学生加深对理论的体会、理解, 有利于学生了解实际工程的特点,做到理论与实践相结合。 对于发现抄袭者,可适当的给予扣分等处罚,从而避免偷懒和高分低能的出现。在整个设计过程中教师起组织、引导、检查、把关、和解决疑难问题的作用,充分发挥学生的主动性和创造性。指导教师每半天检查学生的工作进度,避免消极怠工情况的出现。教师严格执行请假制度,对于缺席三分之一以上者没有成绩。设计成绩完全依照每位同学在设计中的表现,与理论课成绩无关,使同学清楚大家都在相同的起跑线上,面临同样的机遇和挑战。查阅资料、收集信息,锻炼了学生获取新知识的能力。为解决一项难题、达到研究目标提出新设想、新方案,培养学生的创新思维和创新意识。实验中遇到问题想办法解决,提高了他们分析和解决问题能力。在整理和分析实验数据的基础上撰写报告,锻炼了学生的逻辑思维能力和科技论文的写作能力。 3 结语 培养具有较强学习能力、创新能力、实践能力的高级应用型人才,就必须高度重视学科教育中的实践教学环节。通过提高学生的实践能力,使学生在实践中不断学习新知识、开拓新视野、增强新本领。利用实验中心先进的教学和科研设备、优质的教育资源,实现人与物的最佳配置,达到良好的教学效果,提高工程教育的质量,具有一定的现实意义和应用价值。
电力系统论文:电力系统调度自动化技术的应用与发展 一、电力系统自动化和电力系统调度自动化 电力系统自动化是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制,以保证电力系统安全经济地运行和具有合格的电量质量。电力系统自动化已经成为电力系统最核心内容。而电力系统调度自动化是电力系统自动化的一部分,分为发电和输电调度自动化(通常称电网调度自动化)和配电网调度自动化(通常称配网自动化)。 二、电力系统远动 电力系统远动就是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视与控制。远动系统包括控制站、被控站和远动通道。狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道;而广义的远动系统包括控制站的人机设备和被控站的过程设备在内。电力系统的安全监控功能由各级调度共同承担,而自动发电控制与经济调度则由大区网调或省调负责,网调和省调还应具有安全分析和校正控制等功能。 三 、电力系统调度自动化的功能 (一)电力系统监视与控制 通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。 (二)电力系统安全分析 电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算,以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况,是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。 (三)电力系统经济调度 电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下,基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响,以最低的发电(运行)成本或燃料费用,达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件,在给定的电力系统运行方式中,在保证系统频率质量的条件下,以全系统的运行成本最低为原则,将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑,不计算其动态过程。 四、电力系统调度自动化技术在国外的应用 国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISc工作者,UNIX操作系统和国际公认的标准,主要有以下几种: (一)西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台,引入软总线概念,服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术,广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。 (二)CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台,选用分布式应用环境开发研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点,能有效地减少网络数据流,防止通信瓶颈问题。 (三)VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台,可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。 (四)SPIDER系统。该系统是由ABB公司开发的,采用分布式数据库和模块化结构,可根据用户实际需求配置系统。它具有双位的遥信处理功能,使状态信号稳定性好,并有一套完整的维护工具。 五、电力系统调度自动化技术的基本特征 电力系统调度自动化技术应具有以下基本特征: (一)该技术应该能够及时并准确地采集、检测和处理电,网中各元件、局部或整个系统运行的实时信息; (二)能根据电网的实际运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求,为调度人员做出准确的调节和控制的决策提供依据; (三)能实现整个电力系统的综合协调,使电力系统安全、可靠、经济地运行,并提供优质的供电; (四)电力系统自动化技术能提高工作效率,降低电力系统事故发生概率,延长设备使用寿命,能够保障电力系统的安全、可靠、经济地运行,尤其是能避免整个电力系统的崩溃和大面积停电等连锁性事故发生。 六、电力系统调度自动化技术的发展趋势 随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展,电 力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。 (一)模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础,能够实现真正的分布式体系结构,基于平台层解决数据交换的异构问题,是一种重要的电力系统调度自动化技术。 (二)面向对象技术。电力系统调度自动化的目的就是为了能够及时准确地获得电力系统运行的实时信息。面向对象技术是一种能很好的解决这个问题的技术先进且能很好地遵循ClM的技术,但它的实现有一定的难度。 (三)电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统,提高电力系统调度自动化的综合管理水平,使电力系统运行达到最优化,避免电力系统崩溃或大面积停电事故,提高电力系统的安全性和可靠性;建立并完善电气事故处理体系,使事故停电时间降到最短,降低各种不必要的影响。 (四)无人化值守管理模式。建立无人值班综合监控系统,能够对电力系统的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等,当系统出现故障时自动报警,以便调度人员及时处理事故,从而保证电力系统安全、可靠、经济运行,实现无人值守调度管理方式,减少值守人员,提高工作效率。 (五)智能化。智能化调度是未来电力系统发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术,能够及时、有效地获取电力系统运行的实时信息,实现电网正常运行的实时监测和优化、预警和预防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢复等,最大限度实现全面、精细、及时、最优的电力系统运行与管理,以达到电力系统的调度、运行和管理的智能化。 结语 本文首先简要地叙述了电力系统调度自动化系统的重要性及电力系统设计人员掌握相关技术的必要性。根据几种电力系统调动自动化系统的应用,概述了电力系统调度自动化技术在国内外的应用状况。从电力系统调度自动化技术的基本特征出发,对几种电力系统调度自动化技术进行了简要的探讨。最后,对今后电力系统调度自动化技术的发展趋势进行了展望。 电力系统论文:浅论电力电子技术在电力系统中的应用 一、前言 电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程,它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。 二、电力电子技术的应用 自20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举电力电子技术的应用研究和现状。 (一)在发电环节中的应用 电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。 1 大型发电机的静止励磁控制 静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。 2 水力、风力发电机的变速恒频励磁 水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。 3 发电厂风机水泵的变频调速 发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。 (二)在输电环节中的应用 电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”,大幅度改善了电力网的稳定运行特性。 1 直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDC Light)技术 直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。 2 柔性交流输电(FACTS)技术 FACTS技术的概念问世干20世纪80年代后期,是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控制,大幅度提高电力系统的稳定水平。 电力系统论文:分析电力系统不同调度模式的技术及经济特性 0 引言 电力系统有功调度的主要任务是制定发电机组出力计划,以满足呈一定概率规律且周期性变化的负荷需求。在这一过程中,调度机构不仅需要考虑各个机组的差异性,根据机组的发电成本、发电煤耗和环境污染等特点,在机组的最小、最大技术出力范围内按一定调度目标制定发电计划,而且需要考虑电力线路有功功率传输极限等安全、可靠性准则,保证电力系统的安全运行。 1 传统经济调度模式 传统经济调度模式,是按等耗量微增率原则分配各机组负荷,即按相等的耗量微增率在发电设备或发电厂之间分配负荷,使系统的总耗量最小。在传统经济调度模式中,机组的煤耗量曲线和它的微增率曲线是调度的基础资料,它们的准确性直接影响到经济调度效益。而发输配一体化的管理体制有利于调度机构获得准确的基础资料,因此,传统经济调度模式适用于发输配一体化的电力体制。传统经济调度模式有以下几个特点: 1.1 物理意义清晰 假定两台机组在微增率不等的状态下运行,且dF■/dP■ dF■/dP■,可以在两台机组的总输出功率不变的条件下调整负荷分配,让1号机组减少输出ΔP,2号机组增加输出ΔP。于是1号机组将减少燃料消耗(dF■/dP■)×ΔP,2号机组将增加燃料消(dF■/dP■)×ΔP,而总的燃料消耗将可节约: ΔF=(dF■/dP■)×ΔP-(dF■/dP■)×ΔP 0 这样的负荷调整可以一直进行到两台机组的微增率相等为止,不难理解,等耗量微增率准则也适用于多台机组间的负荷经济分配。 1.2 可以考虑网损的影响 传统经济调度模式可以通过计算网损微增率,构成煤耗与网损的协调方程式,对机组的耗量特性曲线进行修正,考虑网损对经济调度的影响。 1.3 对部分不等式约束条件较难处理 传统经济调度可以考虑功率平衡等式约束,同时,对于自变量的不等式约束条件,如发电厂有功功率上、下限,水电厂流量上、下限和水库水位上、下限等,可以通过检验方便处理;但是以函数形式出现的不等式约束条件,例如,线路潮流限制和母线电压上、下限等,传统经济调度较难处理。 2 计划电量调度模式 计划电量调度模式,可以确保投建机组的发电利用小时数,保证投建机组的固定成本回收,对于促进我国电源投资建设、尽快补足电力供需缺口具有积极作用,促进了这一时期我国电力工业的发展。由于计划电量调度模式仅与机组容量有关,不考虑机组经济性、环保性等因素,也带来了一些问题。 2.1 火电建设小型化 计划电量调度模式下,小型火电机组可以保证充足的负荷率,确保成本回收。因此,一些地区建设了一批小火电、小油电,以补足电力供需缺口。这些机组煤耗高、污染严重,影响电力工业的可持续发展。 2.2 水电及可再生能源发展落后 水电及可再生能源建设投资大、周期长,而且在计划电量调度模式下分配的发电利用小时数与火电相同,因此电源建设投资更倾向于建设周期短、见效快的火电机组。 2.3 输电设备建设落后 计划电量调度模式对电力发展的促进作用,主要倾向于电源建设,对输电设施建设没有引导和激励措施,造成这一时期我国输电设备较为落后。 2.4 电厂建设不经济 计划电量调度模式保证了机组的成本回收,此外,为鼓励投资兴建电厂,国家还规定了还本付息的电价政策。因此电厂建设工程缺乏约束,建设缺乏经济性。 3 节能发电调度模式 节能发电调度模式改革,必然对电力系统的发展和运行产生影响,具体体现在以下几个方面: 3.1 引导电源投资建设方向,改善电源结构 目前,我国以火力发电为主,清洁能源和可再生能源发电的比例较小,截止2005年,火电占总装机容量比例约为75.67%,电源结构不合理。实施节能发电调度后,优先调用清洁能源和可再生能源发电,对我国投资建设清洁能源和可再生能源的引导作用明显,有利于改善我国的电源结构,优化各类资源配置。 3.2 不能保证系统运行的经济性最优 节能发电调度能够获得在等输出电量情况下发电侧节能降耗和有害气体减排的作用,但是,由于不同电厂燃煤的来源不同、煤炭运输成本不同、煤价有差异等因素,煤耗量并不能代表发电机组的边际生产成本。因此,节能发电调度改变了传统经济调度按边际成本制定发电计划的原则,偏离了电力系统经济性的理论基础,是一种节能但不一定经济的调度模式。 同时,由于在当前“厂网分离”的体制下,很难获得真实的发电机组供电标煤煤耗率,并且供电煤耗率本身是发电机组输出功率的函数,这将使得节能发电调度模式不能达到预期的节能效果。 3.3 电网安全可靠性要求更高 节能发电调度模式下,大容量、低能耗机组接近满发,可能对电网的传输能力、安全裕度要求更高;另外大容量机组满发后,系统备用由多个小机组承担,可能造成系统事故备用容量不足,影响系统的可靠性。 4 电力市场交易模式 市场化改革的核心是对电力工业放松管制,以各种方式将发电、输配电和用电分离,形成多方利益实体的竞争化模式。电力市场化竞争机制的特点是放松管制之后,多方利益实体追求各自利润的最大化,同时也实现了社会效益的最大化。电力市场交易模式,对电力系统的影响主要体现在以下几个方面: 4.1 电力市场模式下电力系统更加经济有效 发电侧和售电侧引入竞争、打破电力工业的垄断经营,提高电力工业的生产效率和服务质量。发电竞争的结果使得电力系统整体供电成本下降,电价有所降低。 4.2 电力市场模式兼顾电力系统的节能环保 随着经济社会的发展,化石能源的消耗越来越巨大,由此造成的环境问题也越来越严重,欧盟国家己经对燃烧化石燃料而释放的二氧化碳征收高额的碳税,以化石燃料为能源的发电成本中,购买二氧化碳排放指标的成本已经占发电成本的一定比例,在这种情况下的市场竞争发电调度模式,实际上是一种兼顾节能和环保的经济调度模式。 4.3 电力市场交易模式复杂性增加 电力市场模式下需要考虑中长期交易、期货交易、实时交易等不同电量约束,调度的复杂性增加。市场模式下强调竞争,为达到各方利益最大化,可能造成电网在临界安全附近运行,淡化电力系统运行中复杂物理规律与市场竞争的关联,威胁电力系统运行的安全,可能背离预期的经济效果。 4.4 市场化竞争可能产生不必要的市场力 电力市场模式下,一些公司可能利用自身所占的市场份额优势或与其他公司形成联盟后所占的市场份额优势来操纵市场价格,这些公司的收益往往超过竞争所能取得的收益,产生不必要的市场力。为防止市场中公司之间的勾结行为,市场管理者应当采取相应的监管措施。 5 结束语 总之,在市场交易模式下,由于电力交易的多样性,调度机构不仅应当考虑时段之间的爬坡速率限制,而且应当考虑各种双边合同、电量合同以及期货合同等在各个调度时段之间的合理分配,同时,电网潮流的不确定性和多变性,使得安全经济调度的重 要作用也日益明显。 电力系统论文:谈电力系统调度自动化技术的应用与发展 一、电力系统自动化和电力系统调度自动化 电力系统自动化是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制,以保证电力系统安全经济地运行和具有合格的电量质量。电力系统自动化已经成为电力系统最核心内容。而电力系统调度自动化是电力系统自动化的一部分,分为发电和输电调度自动化(通常称电网调度自动化)和配电网调度自动化(通常称配网自动化)。 二、电力系统远动 电力系统远动就是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视与控制。远动系统包括控制站、被控站和远动通道。狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道;而广义的远动系统包括控制站的人机设备和被控站的过程设备在内。电力系统的安全监控功能由各级调度共同承担,而自动发电控制与经济调度则由大区网调或省调负责,网调和省调还应具有安全分析和校正控制等功能。 三 、电力系统调度自动化的功能 (一)电力系统监视与控制 通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。 (二)电力系统安全分析 电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算,以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况,是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。 (三)电力系统经济调度 电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下,基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响,以最低的发电(运行)成本或燃料费用,达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件,在给定的电力系统运行方式中,在保证系统频率质量的条件下,以全系统的运行成本最低为原则,将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑,不计算其动态过程。 四、电力系统调度自动化技术在国外的应用 国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISc工作者,UNIX操作系统和国际公认的标准,主要有以下几种: (一)西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台,引入软总线概念,服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术,广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。 (二)CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台,选用分布式应用环境开发研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点,能有效地减少网络数据流,防止通信瓶颈问题。 (三)VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台,可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。 (四)SPIDER系统。该系统是由ABB公司开发的,采用分布式数据库和模块化结构,可根据用户实际需求配置系统。它具有双位的遥信处理功能,使状态信号稳定性好,并有一套完整的维护工具。 五、电力系统调度自动化技术的基本特征 电力系统调度自动化技术应具有以下基本特征: (一)该技术应该能够及时并准确地采集、检测和处理电,网中各元件、局部或整个系统运行的实时信息; (二)能根据电网的实际运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求,为调度人员做出准确的调节和控制的决策提供依据; (三)能实现整个电力系统的综合协调,使电力系统安全、可靠、经济地运行,并提供优质的供电; (四)电力系统自动化技术能提高工作效率,降低电力系统事故发生概率,延长设备使用寿命,能够保障电力系统的安全、可靠、经济地运行,尤其是能避免整个电力系统的崩溃和大面积停电等连锁性事故发生。 六、电力系统调度自动化技术的发展趋势 随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展,电力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。 (一)模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础,能够实现真正的分布式体系结构,基于平台层解决数据交换的异构问题,是一种重要的电力系统调度自动化技术。 (二)面向对象技术。电力系统调度自动化的目的就是为了能够及时准确地获得电力系统运行的实时信息。面向对象技术是一种能很好的解决这个问题的技术先进且能很好地遵循ClM的技术,但它的实现有一定的难度。 (三)电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统,提高电力系统调度自动化的综合管理水平,使电力系统运行达到最优化,避免电力系统崩溃或大面积停电事故,提高电力系统的安全性和可靠性;建立并完善电气事故处理体系,使事故停电时间降到最短,降低各种不必要的影响。 (四)无人化值守管理模式。建立无人值班综合监控系统,能够对电力系统的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等,当系统出现故障时自动报警,以便调度人员及时处理事故,从而保证电力系统安全、可靠、经济运行,实现无人值守调度管理方式,减少值守人员,提高工作效率。 (五)智能化。智能化调度是未来电力系统发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术,能够及时、有效地获取电力系统运行的实时信息,实现电网正常运行的实时监测和优化、预警和预防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢复等,最大限度实现全面、精细、及时、最优的电力系统运行与管理,以达到电力系统的调度、运行和管理的智能化。 结语 本文首先简要地叙述了电力系统调度自动化系统的重要性及电力系统设计人员掌握相关技术的必要性。根据几种电力系统调动自动化系统的应用,概述了电力系统调度自动化技术在国内外的应用状况。从电力系统调度自动化技术的基本特征出发,对几种电力系统调度自动化技术进行了简要的探讨。最后,对今后电力系统调度自动化技术的发展趋势进行了展望。 电力系统论文:电力系统中电气自动化技术的作用和应用 电力系统中的电气自动化是现代科学领域中涉及最为广泛的工科类学科,这其中包含了计算机的软硬件处理技术、电力电子科学技术、信息处理技术、电气工程制造等多个技术范围。伴随着我国信息技术科学以及电子科技的不断发展,依托电能发展的控制行业已经逐渐无法满足现代社会农业、家用、办公、工厂制造等众多领域的高度运用,在高需求下,传统电力带动的技术在当今多线路的电力系统中已经愈发供应不足。实行高度自动化技术还能在很大程度上缓解工人的劳动量,并且节约了生产所花费的时间,更为电力系统的发展提供强有力的支撑,因此,对电力系统中的电气自动化技术应用的分析是极为重要的。 1 电气自动化技术在电力系统中的作用 各种行业各种技术的存在和发展都有着一定的依托促进作用,我国在近几年所呈现的大国崛起现象已经成为世界经济政治讨论的焦点,尤其是信息化相关方面普及发展技术更是可见一斑。而电力行业作为现代社会发展以及国家军事信息安全的保障性系统,更在不断提升自身设施、技术以及专业技能。与高速发展相对应的是,能源匮乏已经成为社会发展避无可避的重大问题。虽然电力能源并非讨论中心的一级能源,但是其与有限资源有着十分紧密的联系。 在我国,电力资源的获取主要通过火电和水电两种形式,然而煤炭资源这一非再生资源的逐年短缺已经成为无法避免的问题。水资源方面,水污染以及水资源的极度浪费还在逐步治理过程中,治理成果无法在短时间内显现出来。虽然近年来我国的电网覆盖面积在逐年扩大,但是由于我国国土面积辽阔,在一些偏远农村地区虽然实现通电,但电能供应极度不稳定。再加上通常情况下偏远农村地区由于经济发展较为落后,科技普及能力不足,所使用的电器以及输送电力所需的电缆设备老化情况较为严重,这就造成了电能的浪费和断电现象的出现。如果出现断电时,相关专业人员未能及时到场进行处理,将造成无法估量的严重后果,进而造成社会秩序出现紊乱,扰乱社会治安以及国民经济发展,更严重的会造成国家安全受到影响。 2 电气自动化技术在电力系统中运用的内容 电力系统中的电气自动化技术主要包括了PLC技术和计算机技术两方面。电力系统中的自动化技术其核心即为计算机技术,这也是电气自动化技术中最为常见也是最具代表性的科学技术,它为电力系统实现电气自动化提供前提条件,并且在输配电和供变电方面也发挥了无可替代的作用。 此外,计算机技术中运用了电网的调动,从而实现了国家电网信息的采集工作,并且还负责对不同的省、地区直辖市范围和省、市、县不同级别电网实施自主调配工作,对其信息进行储存和整合。计算机技术在电气自动化的实施还实现了我国整体电位设备整合,加强对整个电力系统的监控以及调动工作。 随着现代化的发展,采用电气自动化在电力系统运行中开展实时的仿真工作。电力系统采用电气自动化技术进行仿真技术的实施驱动,导致电力系统在更大的工程上都可以实现暂时以及稳定状态,在这两种状态中进行同步的实验,并且可以为电力系统提供强大且精确的数据,相关的工作人员还能够在这样的环境中,对于更多新型的电力装置进行测试,最终很大程度上推动了混合型的实时、仿真实验室的建立,也推动电力系统实现更大程度的发展。 PLC技术在电力系统中电气自动化的应用顺利实现了对于电网数据的分析、采集、整合、传递以及调换等工作,对整个电网实施控制,并且提高了在电力相关的生产活动中的协调性。PLC技术在电气自动化中的应用,使得电力控制内接线得以精简,并且使得电力系统的灵活性和稳定性大大提高,降低了系统的能源损耗,节约了电力生产的人力和物力。PLC技术所具有的种种优势使得其在电力系统中的电气自动化方面得到了充分的应用和发挥。PLC技术所采用的辅助性继电器,内部逻辑关联替换了之前的机械继电器导线相连。这样继电器其中节点转换时间就能够到达忽略不计的程度,这使得电力系统的可靠性显着提升。除此之外,PLC系统其抗干扰性非常强,这能够满足现代工业生产中复杂多变的工作环境。 随着社会科技的不断发展,研究的不断深入,系统的操作流程将会更加简单易操作,逐步实现了电力系统操作的方便快捷的目标,并降低电力员工的工作难度,提升作业准确率,这使得员工的工作效率大大提升。 3 电气自动化技术在电力系统中的应用和发展 计算机控制技术在电力系统中发挥着十分重要的作用,起着至关重要的影响。主要是由于计算机技术的快速发展,在电力系统中,用电以及输电、发电和变电、配电等很多重要的环节,都需要先进的计算机技术作为强大的支撑,这样可以在计算机技术的带动下,将我国的电力系统自动化技术也逐渐往更好的方向推动。 电气自动化技术在电力系统中的许多环节以及领域已经得到了广泛的关注及应用,这对电力系统的自动化建设有着很大的帮助,而且改变了传统电力制造传输过程中的不足和弊端,对电力系统的整体工作效率得以提升。电气自动化技术的实际应用充分迎合了我国电力市场在新世纪的发展需要以及社会需求,电气自动化的驱动技术以及自动化技术能够完成实时仿真工作任务要求,实现了稳定状态与暂时状态同步稳定的存在。与此同时,电气自动化驱动技术也使得员工的实践操作和运行准确率大幅度升高,并且促进混合型实时仿真实验室建设的完成。以太网等技术已经逐步进入到百姓的日常生活中,这也增强了电气自动化在电力系统中的实用性。电气自动化在电力系统智能服务化中的实际应用,使得智能化服务效率水平得到显着提高。该项技术在实现系统智能化服务的基础上还能够对障碍提供精准的自动分析,摆脱了电力系统在运行过程中人工分析的情况,大大提升工作准确度。在配电网工作中充分应用电气自动化技术,实现配电网数字信息配电一体化技术,降低电能的损耗,并且充分发挥了先进科学技术在实际工作生活中的价值。 电气自动化技术随着经济科学的发展,将会朝着更高的国际标准逐步迈进,在功能上能够实现“控制、测量、保护”这三大目标。IED电气自动化技术的充分应用和推广也将实现各环节信息的充分共享,并进一步加强了国家电网一体化的建设。电气自动化技术在电力系统中应用的规模将不断扩大,多媒体、通信、计算机等技术也将更加深入发展。电气自动化在保证系统相对独立性的同时还能够保证电网数据的准确采集和监控。PLC技术的操作流程也将向着直观精简易操作的方向发展,大大提高员工操作的效率以及准确率。因此,逐步加强PLC技术和计算机技术在电力系 统中的实际应用,将使控制设备的效率以及工作成果达到质的飞跃,并且传感器和执行器也应得到充分的推广。以太网、多媒体客户服务器的充分发展,也将使得这些技术更深入地运用到电气自动化技术的研究中,提升电力系统稳定性和高性能,加强电力系统中电气自动化技术的实际运用是现代科技经济发展的大势所趋。 我国自主研制的电气自动化控制系统,可以对电力系统的运行开展监控,对于相关数据进行采集,具有以下优势:对系统的独立性起到保护的作用以及对事故可以及时地进行分析、处理的优点;可以很好地将设备的重复配置现象减少,使得技术更加合理,对于设备的维护工作量也有很大程度的减少。电气自动化技术在未来发展的过程中,必将会逐渐转换成为保护、控制以及测量等很多方面的综合技术。保护、控制以及测量三者综合一体化的应用技术是未来电气自动化技术发展的主要方向,在未来的研究中,只有不断把这三个方面的工作通过计算机辅助使其一体化地完成,才可以真正地将电力系统从整体上实现自动化,也很大程度上推动了我国电力系统自动化发展的进程,促进我国的智能化电网系统改革更快地发展。此外,现代化的计算机信息处理技术也是电力系统发展中一个必不可少的组成部分,它正在朝着并行处理分布式的方向快速发展,计算机在电气自动化技术未来的发展中也会占据越来越重要的比重。 4 结语 电气自动化技术在电力系统中的实际运用,大力推进电力系统现代化的建设发展目标,使得电力系统智能化服务的效率和工作质量得到了显着提升。在实际生产实践过程中,我们必须将新技术、新思想积极大胆地应用到电力系统生产过程中去,这样才能发挥新世纪信息科学技术所产生的巨大价值和影响。对于电力系统中的电气自动化技术进行不断深入的研究,逐步完善我国电力系统的一体化建设,为我国智能电网的建设目标以及电力工业发展注入新的活力。 电力系统论文:浅论计算机网络安全在电力系统信息化中的应用 导语 在电力系统发展与信息化相结合越来越紧密的今天,计算机网络一方面促进了电力系统的建设与发展,但在另一方面上计算机网络本身所存在的易受病毒侵害等问题,也在无形中加大了电力系统运营的安全风险性。 1、计算机网络信息安全对于电力系统运营稳定的影响 在开放的电力市场机制下,通过计算机网络引入可以有效的将电力用户与电力交易中心进行联系,密切了双方之间的服务关系,因此一旦电力系统受到相关计算机网络病毒的侵害,将会对消费者和电力企业造成极大的损失。在这一情况下,在电力系统中进行必要的计算机网络安全防护工作医刻不容缓。电力企业中为了防止黑客以及病毒的侵害,通常采用认证技术以及加密等措施进行保护电力系统计算机网络安全,但是很多的非法份子以及黑客能够根据数据传输的长度、速率、流量以及加密数据的类型等等对电力系统中较大设备的影响或者破坏,或者非法份子以及黑客等还可以将计算机网络流量的分析和密码的分析结合起来对传送的数据进行解码,这样就会对电力系统中直接操纵的设备以及数据受到严重的威胁,所以在电力系统计算机网络信息中没有安全保护措施,可能会对电力系统造成严重的破坏,因此在电力系统中加强计算机网络信息安全防护措施是非常重要的。 2、电力系统计算机网络信息安全存在的问题 2.1工作环境的安全漏洞 目前在很多电力企业中电力操作系统以及数据库系统等用户环境自身就存在很多的安全漏洞,如对特定网络协议实现的错误,自身体系结构中存在的问题等一些漏洞都会对电力系统造成严重的破坏,从而对电力企业造成严重的损失。 2.2网络协议存在的安全问题 在电力系统计算机网络(Internet)中采用的TCP IIP协议主要是面向信息资源共享的,所以会造成部分的计算机网络协议存在一定的安全漏洞,这种漏洞也是目前计算机网络以及信息安全问题中最为重要的根源。比如常见有FTP、Telnet、SMTP等协议中。并且在电力系统中用户的口令信息主要是采用明文的形式在计算机网络中进行传输的,这些网络协议虽然是依赖的TCP协议本身但是也不能保证电力系统计算机网络信息传输信号的安全性。 2.3计算机病毒的侵害 计算机病毒是最为常见的一种病毒形式,任何一个接触计算机网络的人员都可能会有遭到病危害的先向我。计算机病毒分为“蠕虫”和“病毒”,计算机病毒是一种诚讯,是一段可以进行执行代码的程序。计算机病毒如同生物病毒,具有独特的复制能力,并且蔓延的速度是非常之快的。但是也是非常难以清除的,并且病毒还能够将自身附带的各种病毒类型一个用户传到另一个用户通过文件的复制进行传递。计算机病毒不仅具有复制能力,而且也具有其他的一些共性一个被污染的程序能够传送病毒的载体。 3、电力系统计算机网络信息安全的防护措施 3.1加强对网络安全的重视 电力系统计算机网络的安全性越来越重要,所以在电力企业,首先应该提高全体员工计算机网络信息安全技术水平和信息安全知识水平,提高防护计算机网络信息窃密泄密的水平以及综合能力,电力企业中严谨将涉密的计算机与互联网或者其他的公共信息网相连接,严谨在互联网以及非涉密的计算机网络中处理单位机密以及国家机密的,不断落实计算机网络信息安全保密责任,加强对网络安全的认识,并且还应该开发合作单位的安全保密管理系统,并签署保密协议,加强对电力系统计算机网络信息安全的监督和管理,并且应该定期不定期的对电力系统计算机网络信息的安全性进行检查,并且还应该做好文档的存档、登记以及销毁等各个环节的工作,及时发现并处理电力系统中网络信息安全隐患,从而保证电力系统网络信息的安全性。 信息化是我国加快实现现代化和工业化的必然选择,坚持信息化带动工业化,以工业化促进信息化,从而走出一条含有高科技的道路,不断推进我国信息化的建设。我国最高人民检察院以及中央保密委员会也多次发出相关文件要做好信息保密工作,切实防外部侵害和网络化带来的国家以及单位机密泄露。 3.2防火墙的拦截 防火墙主要是保护计算机网络安全的一种技术措施,它主要是用来进行阻止网络中的黑客的入侵的一道屏障,防火墙也被称为是控制逾出两个方向通信的门槛。在电力系统中在杀毒软件的基础上配置防火墙软件系统是比较安全的措施,并且在电力系统中为了预防黑客或者不法分子的入侵对计算机网络信息以及系统的备份是非常重要的,而且还对备份进行定期的检查,保证其有效性。 3.3防病毒 (1)在电力企业中管理信息系统应统一部署病毒防护的措施,严谨电力系统中的安全区Ⅰ和Ⅱ与管理信息系统共同使用一个防病毒的管理服务器;(2)在电力系统中对于所有系统中的服务器以及工作站都应该布置有恰当的防病毒产品的客户端;(3)在对电力系统的计算机网络进行布置单独的电子邮件系统时,必须在电子邮件的服务器前段部署杀毒软件以及病毒网关,从而可以有效防止带有病毒的邮件在办公网路中传播蔓延;(4)电力系统与Internet的网络接口处也应该部署防病毒的网关,从而可以防止蠕虫以及病毒的传播和蔓延到电力企业的管理信息系统中;(5)为了保证电力系统计算机网络的安全性,还应该加强病毒的管理,从而可以保证病毒特征码的全面及时的更新,并且应该及时进行查杀病毒的特征以及类型并掌握病毒对电力系统威胁的情况,从而可以采取有效的措施保证电力系统的网络信息的安全性。 4、电力专用物理隔离措施 在电力系统中对于网闸可以采用隔离岛以及双处理器的设计技术,并且在电力系统的软件和硬件方面都应该采用单向传输控制,从而保证网络传输的单向性具有可靠地保证。为了保证电力二次系统的安全性专门设计了单向电力系统的物理隔离装置,这种隔离装置主要用于电力系统的安全区Ⅰ或者集散控制系统中的DCS系统中,安全区Ⅱ(非控制生产区)和管理信息系统的MIS网或者安全区Ⅲ、Ⅳ(生产管理区)等网络物理隔离,并且还能够保证电力系统的安全区Ⅰ、Ⅱ向安全区Ⅲ、Ⅳ进行实时有效的传输数据。并且电力 专用物理隔离措施能够有效的阻止病毒以及黑客以及外来网络的入侵。从而可以最大限度的保证电力系统计算机网络的安全性。 5、主机防护 电力系统中的主机防护系统能够有效的预防以及控制各种计算机已知病毒或者未知病毒、各种恶意程序以及木马的入侵。并且在进行连接互联网时,不用担心由于中病毒而导致系统的瘫痪现象,并且可以不用重启系统,只需要进行点击按钮,则系统就可以恢复到正常的状态,主机的防护对增加服务器的安全性具有重要的作用和价值。 总结 电力系统计算机网络信息化的应用随着社会的发展和科学的技术的发展而发展,在信息技术快速发展的时期,计算机网络信息的安全性也在逐渐变化,这对电力系统的计算机网络细信息的安全性和可靠性带来更大的挑战,目前电力系统的安全防护主要是防护病毒、黑客以及非法分子等通过各种形式对系统的攻击和破坏,因此加强电力系统计算机网络信息的安全防护是保证国家重要基础设施电力系统安全性的重要措施。 电力系统论文:对通信技术在电力系统的应用分析 一、电力应急通信中VSAT卫星通信的应用范围 (1)实现双向数据传输。在双向数据传输过程中,电力系统应急VSAT卫星通信具备中低速率、续传输、呈星型拓扑结构(可实时指令控制远端变电站)且指令传送及返回时延 二、电力应急通信中VSAT卫星通信组网方案 (1)县调范围VSAT网络方案。因此对于通信系统的实时性要求较低,可以采取租用商业卫星通信网络。在组网时采取共享主站方案,均以调度部门、变电所、远端小站的方式接入系统,主要运用“双跳”连接。(2)地调范围VSAT网络方案。此组建方案主要是应用于数量较多(几十个小站之间)站点的通信,其通信业务主演涵盖:中低速率数据通道、话音传输、图像传输通道以及太网接口等等。由于此类通信网络结构需要具备较高传输实时性且信息种类较多,因此需要组建专用的VSAT系统,调度部门、变电所、远端小站主要采取“单跳”连接方式,建立起以调度部门为中心,电力系统内的厂、所为远端小站的VSAT网络通信系统。(3)省级系统VSAT网络方案。省级系统内厂站VSAT网络主要是指组建一个系统调度中站覆盖全省所有变电所、远端小站的VSAT通信网络。该通信网络系统必须能够保证各个地调至省调通局之间以及各个地调至所有覆盖范围内的厂、所之间的通信传输均为“单跳”连接方式,在整个通信网络管理系统中需要设置一个中心站,主要负责监视、控制系统和管理整个通信网络[2]。 三、电网VSAT卫星应急通信建设实例 在国网公司VSAT卫星应急通信网络的建设当中,组网方案主要采用的是以省公司统一VSAT网络平台方案(即:采用分层、分区域架构形式)。省信通公司范围内,在省调控中心建设中心站/主站,各个厂站建设子站系统(主要设备为便携小站和车载站),通过中心站/主站与每个子站直接通信,构成星状卫星通信网。网络结构如图1所示。主站系统是利用卫星运营主站,卫星带宽资源是利用租用的亚太5号卫星Ku波段转发器资源。中心主站至220kV变电站卫星通信电路开通,使通道具备了应急条件下为电网提供可靠通信通道的条件。这使整个电网的电力通信系统在运行时更加稳定和可靠,保障电网安全抵御自然灾害的能力将会得到质的提升。 电力系统论文:分析广域测量系统在电力系统中的应用 摘要:广域测量技术是近年来电力系统前沿技术中最活跃的领域之一。论述了广域测量系统(Wide-Area MeasurementSystem,WAMS)在电力系统稳态分析、全网动态过程记录和暂态稳定预测 及控制、电压和频率稳定监视及控制、低频振荡分析及抑制、全局反馈控制等方面的应用,对其应用前景做了简要分析,并提出WAMS的发展规划。 关键词:广域测量系统(WAMS);同步相量测量装置;动态监测 随着电力系统总容量的不断增加、网络结构的不断扩大、超高压长距离输电线路的增多以及用户对电能质量要求的逐渐提高,对电网的安全稳定提出了更高的要求。建立可靠的电力系统运行监视、分析和控制系统,以保证电网的安全经济运行,已成为十分重要的问题。近来受到广泛关注的广域测量系统(Wide-area measurement system,WAMS)可能在一定程度上缓解目前对大规模互联电力系统进行动态分析与控制的困难。 1安全稳定控制系统 互联网稳定控制面临着较多的问题:互联系统的低频振荡问题及紧急控制等问题。如我国华中系统的低频振荡衰减时间较长,当系统出现故障时,华中系统的较长的动态过程势必会通过联络线影响到华东系统。传统的基于事件的就地控制不能够充分观察系统的动态过程,因而不能够较好观察系统的各种状态,比如某些系统目前无法较快地抑制低频振荡问题。基于响应的广域稳定控制增强了互联网稳定控制的可靠性和灵敏性。 目前的稳定控制系统,比如电气制动、发电机快速励磁、发电机组切除、自适应负荷减载及新兴的灵活交流输电等,发展到广域控制都应该是基于广域电力系统的信息:原来使用就地信息不能够满足控制对电力系统充分观察的要求。广域测量系统提高了电力系统的可观察性,通过各种分析手段,进行系统动态过程的分析,如通过频谱分析,可以实时计算出系统的振荡模式、系统状态量的变化趋势等:从而提供给广域控制充分的动态信息。 1.1 暂态稳定预测及控制 当今投入实际工业应用的稳定控制系统可分为两种模式,即“离线计算、实时匹配”和“在线预决策、实时匹配”。但分析表明,大停电往往由“不可预见”的连锁故障引起,在这种情况下以上两种稳定控制系统很可能无法响应。理论上最为完美的稳定控制系统模式是“超实时计算、实时匹配”。这种模式假设在故障发生后进行快速的暂态分析以确定系统是否会失稳,若判断系统失稳则给出相应的控制措施以保证系统的暂态稳定性。这种稳定控制系统的整个分析计算、命令传输、执行过程的时间极短,理论上可以对任何导致系统暂态失稳的故障给出相应的稳定控制措施,达到对各种系统运行工况、各种故障类型的完全自适应。 WAMS 在以下几方面的应用有助于实现上述自适应实时控制系统: (1)对于 WAMS 提供的系统动态过程的时间序列响应,直接应用某种时间序列预测方法或人工智能方法预测系统未来的受扰轨迹,并判断系统的稳定性。但由于电力系统在动力学上的复杂性,这种直接外推方法的可靠性值得怀疑。 (2)以 WAMS 提供的系统故障后的状态为初始值,在巨型机或 PC 机群上进行电力系统超实时暂态时域仿真,得到系统未来的受扰轨迹,从而判断系统的稳定性。仅就算法而言,这种方法是可靠的,但在连锁故障的情况下,控制中心未必知道该方法需要的电力系统动态模型;再者,该方法要求的时域仿真的超实时度较高,目前对大规模系统而言可能还存在困难。 (3)基于 WAMS 提供的系统动态过程的时间序列响应,首先利用某种辨识方法得到一个简化的系统动态模型,然后对该模型进行超实时仿真,得到系统未来的受扰轨迹,并判断系统的稳定性。这种方法的可靠性比第一种方法好,同时仅基于WAMS 提供的实测信息,不需知道第二种方法必需的故障后系统动态模型的先验知识,应该是目前比较有前途的方法。 除了判断系统稳定性外,另一个重要问题是若干预测结果为系统失稳,那么该如何给出适当的控制量以避免系统失稳,这方面的研究相对于暂态稳定预测的研究还较薄弱。它涉及电力系统稳定量化分析和稳定量化指标对控制变量的灵敏度分析,即使在离线环境下这也是一个难点,实时环境下要求快速给出适当的控制量将更加困难。有些研究以WAMS 得到的故障后一小段时间内的实测量为输入向量,通过人工神经网络直接将这些实测量映射到控制向量(如切机、切负荷量等)空间,这种方法相当于将暂态稳定预测和求解控制量都隐含在神经网络之中。但人工神经网络的训练需要大量样本,如何保证这些样本对各种系统运行工况和各种可能发生的故障具有足够的代表性是一个难题。WAMS 得到的实测信息也可用作稳定控制后备的失步解列装置的触发信号,在这方面的研究中系统通常被等值成两机系统。 1.2电力系统稳定器(PSS) 传统的分散配置的分散控制器实际上是在简化模型下设计的“孤立”控制器,只考虑本机可测信号,不考虑多机系统之间的关联作用及系统中其它控制器的存在和交互作用影响,其结果是这种控制器只对改善本机控制特性有一定好处,但对系统其它相邻机组的动态行为不可能有确定的改善,相反存在着各控制器间动作无法协调,而使各自的控制特性恶化的可能性。北美系统在进一步加装PSS过程中曾有过由于相互协调而使低频振荡重新出现甚至加剧的实例。 广域测量系统提供了广域系统的同步状态量,为进一步开发相互协调动作的电力系统稳定器打下基础。基于广域测量系统,PSS可以观察动作以后系统各点的响应情况,并根据系统的状态,确定进一步的动作。 2 电压、频率稳定控制 2.1 慢速电压稳定控制 基于广域测量系统,人们可以开发较为慢速的广域控制,比如电压稳定控制。美国BPA公司正在开发"先进电压稳定控制"项目。该项目基于广域测量系统和SCADA系统提供的系统电压、电流相量、有功、无功及频率等综合信息开发以下控制:基于响应的快速控制,该控制措施包括发电机跳闸及无功补偿调节。该控制主要需要提供电压相量、频率、有功及无功的测量;利用无功补偿设备进行电压控制,基于广域测量系统提供的电压幅值及功角,无功补偿设备使用模糊逻辑控制来调节电压幅度;变压器自动调压避免变电站之间并联变压器的环流现象,提高电压稳定性;发电厂的电压调度在电压紧急的状态下,有较多无功储备的电厂可以提高电压,从而减少系统的无功损耗,并提高电容器组的无功输出。这些措施可以提高系统的无功平衡,从而加强电压的稳定。 2.2 静态电压稳定控制 相对于暂态稳定问题,静态电压稳定和频率稳定属于慢动态的范畴,更易于利用 WAMS 信息实现稳定监视和控制。如利用 WAMS 得到的各节点电压相量测量值将系统等值成两节点系统,能快速给出电压稳定裕度;以各节点电压相量测量值作为输入变量,以潮流雅克比矩阵的最小奇异值作为电压稳定指标,用大量样本训练得到一个模糊神经网络作为电压 稳定分类器,输出 变量为很安全、安全、警戒、危险、很危险等 5 种电压安全水平;以 WAMS 提供的节点电压相角差和发电机无功出力为输入变量,应用决策树快速评价系统的电压安全水平。 3动态过程安全分析 3.1 低频振荡分析及抑制 随着大电网的互联,区域间的低频振荡对互联电力系统的安全稳定运行构成了威胁。WAMS 可望在分析和抑制低频振荡方面发挥作用。直接将系统线性化状态空间方程离散化,利用WAMS 提供的各离散时间点的测量值,通过最小二乘法计算线性化状态空间方程的系数矩阵,进而计算该矩阵的特征根;基于 WAMS 提供的各离散时间点的测量值采用卡尔曼滤波方法计算系统的机电振荡模式;应用快速傅立叶变换和小波分析对 WAMS 提供的节点间的电压相角差振荡时间曲线进行分析,提取低频振荡模式。与常规离线分析相比,基于 WAMS 的低频振荡分析具有更高的可信度。 通常仅基于本地信息的阻尼控制器(如 PSS)不能很好地抑制区域间的低频振荡,因为本地信息并不能很好反映区域间的振荡模式,本地信号对于区域间的振荡模式的可观测性不好。WAMS 的出现为抑制区域间的低频振荡提供了强有力的工具,可通过 WAMS 获取区域间的发电机相对转子角和转子角速度信号等全局信息作为阻尼控制器的反馈信号构成闭环控制。将采用 WAMS 信号的区间阻尼控制器附加到发电机励磁控制器中,达到抑制区域间振荡的目的;采用 WAMS 信号作为装设于联络线上的 TCSC 装置的控制输入,基于线性 H∞控制理论设计了 TCSC 区间阻尼控制器采用 WAMS 信号作为控制器输入时,需要引起重视的是 WAMS 信号的时滞(Time Delay)问题考虑时滞后闭环系统成为一个时滞系统,若时滞过大可能引起闭环系统的不稳定采用最小二乘预测算法由历史 PMU 测量序列得到控制器当前的反馈输入,没有明确说明时滞的处理方法,但其采用的 H∞控制是一种鲁棒控制方法,对由时滞造成的影响有一定抑制作用。 3.2 全局反馈控制 以往乃至目前的电力系统控制研究领域一直强调分散性/就地性,即对电力系统中的某一动态元件仅采用本地量测量构成反馈控制,从便于控制实现的角度追求控制的分散性/就地性毫无疑问是可以理解的,但通常电力系统的动态问题本质上具有全局性(如暂态稳定问题),而分散/就地控制只是通过本地量测量间接地包含一些全局信息,因此在提高全系统稳定性上有一定局限性。随着 WAMS的出现和发展,研究和实现基于 WAMS 信号的全局信息反馈与控制成为可能。 基于 WAMS 提供的全局实时信号,将通过联络线互联的两个区域等值成一个两机系统,然后采用直接线性化技术设计了联络线上的 TCSC 控制器,数值仿真结果表明,所设计的基于 WAMS 信号的全局 TCSC 控制器有效提高了互联系统的暂态稳定性。在全局反馈控制的研究中,同样存在远方反馈信号的时滞问题,有必要采用时滞系统控制理论加以分析研究,以探明时滞对全局反馈控制的影响。另外,对于非线性全局控制,如何根据特定的控制目标选择合适的远方反馈信号也是一个值得研究的问题。 通过分析可见,建立广域测量系统成为我国电力系统发展的必然,必须从工程技术、经济等角度对其开发、应用进行整体规划。未来重点要编制现有技术应用的规范,并提出技术改进的各种方法。根据我国电力系统运行、规划、分析、控制、保护及EMS等系统的未来实际要求,确定与广域测量系统接口、数据管理、分析和交换等各种相关课题。 电力系统论文:电力系统通信技术建设电力通信网络管理系统 摘要:分析了电力系统专用通信网的管理要求,针对网络管理层次多、设备种类多、网络结构复杂的特点,从技术的角度提出了建设电力通信网网络管理系统的基本要求及解决方案。方案以TMN为基础兼容其他网管系统标准,强调接口的开放性,强调系统的一体化和独立性,强调网络化和对各种体系结构的兼容性。为网管系统设计和方案选择提供一些有益的建议。 关键词:电力系统; 通信网络; 网络管理系统; Q3适配器; SNMP; TMN 0引言 近年来随着通信技术的发展,为了满足电力系统安全、稳定、高效生产的需求及电力企业运营走向市场化的需求,电力通信网的发展十分迅速。许多新的通信设备、通信系统,例如SDH、光纤环路、数字程控、ATM等,都纷纷涌入电力通信网,使网络的面貌日新月异。新设备的大量涌入表现出通信网的智能化水平不断提高,功能日益强大,配置、应用也十分复杂。层出不穷的新产品、新功能、新技术及技术经济效益等诸多因素的影响,使可选择的设备越来越多,造成电力通信网中设备种类的复杂化。技术的发展使某些旧的观念有了根本的改变,计算机网络技术与通信技术相互交融。传统通信网络的交换、传输等领域引入了计算机网络设备,例如路由器、网络交换、ATM设备等。某些传统的通信业务通过计算机网络实现,例如IP电话等。今天通信网与计算机网的界限已越来越模糊。电力通信业务已从调度电话、低速率远动通道扩展到高速、数字化、大容量的用户业务,例如计算机互联网、广域网、视频传送等。电力通信网的结构也已从单一服务于调度中心的简单星形方式发展到今天多中心的网状网络,以保证能为日益增长的电力信息传输需求服务。 此外,由于网络规模的限制,电力通信网实际上是一个小而全的网络。小是指网络的业务量不大;全是指作为通信网所有环节一样不少,而且电力通信网地域广大、数量繁多。由于规模的原因,电力通信网的管理传统上一直都是不分专业统一管理,每一位通信管理维护人员都必须管理包括网络中传输、交换、终端各个环节上的设备,还包括电源、机房、环境等网络辅助设备,同时还要管理电路调配等网络业务。 由于电力系统行政划分的各级都设置电力调度,电力通信网又被人为的划分成不同级别、不同隶属关系的网络。一般来说,电力通信网分为主干网、地区网;主干网分国家、网局、省局、地区4级;地区网又分为地区、县级网。各个级别的网络根据隶属关系互联,各行政单位所属的网络管理、维护关系独立。而且由于传统的原因,上级网络的设备维护工作多由通信设备所在地区的下级网络的通信管理人员负责。网络设备管理与维护分离,集中运行,分散维护。 面对这样一个复杂的网络,这样一些苛刻的管理要求,唯一的也是十分有效的方法就是建立具有综合业务功能、综合接入功能的电力通信网络管理系统(简称网管系统)。 早期的电力通信网管理方式简单,由于通信设备的功能单一、智能化水平不高,自动化管理表现为监控系统,具有监视通信设备运行状态,实时通告设备的告警和运行异常信息,远程实时控制设备的主、备切换等功能。随着电力通信网的发展,作为新一代通信网基础的智能化设备出现后,产生了网元管理系统,它除了对设备故障的监控功能外,还包括对设备性能、配置及安全的管理。时至今日,网元管理系统的应用在通信网的运行管理过程中已随处可见。随着通信设备智能化水平的提高和通信业务需求的增长,通信组网的灵活性越来越大,通信网的规模也越来越大,网络管理系统应运而生。 1电力通信网络管理的设计原则 1.1全面采用TMN的体系结构 TMN是国际电信联盟ITU—T专门为电信网络管理而制定的若干建议书[1],主要是为了适应通信网多厂商、多协议的环境,解决网管系统可持续建设的问题。TMN包括功能体系结构、信息体系结构、物理体系结构及Q3标准的互联接口等项内容。通过多年来 的不断完善和发展,TMN已走向成熟。国际上的许多大的公司(例如SUN,HP等)都开发出TMN的应用开发平台,以支持TMN的标准;越来越多国际、国内的通信设备制造厂商也宣布接受Q3接口标准,并在他们的设备上配置Q3接口。国内的公用网、部分专用通信网都有利用TMN来建设网管系统的成功范例,例如:全国长途电信局利用HP的TMN平台OVDM建设全国长途电信三期网管;无线通信局利用SUN的SEM平台建设TMN网络管理系统[2]。TMN的优点在于其成熟和完整性,是目前国际上被广泛接受的体系中最为完整的通信网管标准体系;TMN的不足在于其复杂性和单一化的接口。这些问题在网管系统建设中应该加以考虑。 1.2兼容其他网管系统标准 在接受TMN的同时,兼容其他流行的网管系统的标准以解决TMN接口单一的问题,对电力通信网管系统的建设十分有好处,尤其在强调技术经济效益的今天,这一点更为重要。 SNMP简单网路管理协议所构成的网络管理是目前应用最为广泛的TCP/IP网络的管理标准,SNMP网络管理系统实际上也是目前世界上应用最为广泛的网络管理系统。不仅计算机网络产品的厂商,目前越来越多的通信设备制造厂商都支持SNMP的标准。因此电力通信网管系统应该将SNMP简单网路管理协议作为网络管理的标准之一,尤其在通信网与计算机网的界限越来越模糊的今天,其效益是显而易见的。 另外,目前出现了新发展的网管体系和标准,例如对象管理组织OMG的CORBA体系、基于Web的网管体系、分布式网络管理技术等,这些新的技术都应当引起我们的重视。总之,对于电力通信网这种组织结构分散的网络来说,网管系统对各种体系的兼容性很有必要。 1.3采用高水平的商用TMN网管开发平台作为开发基础 网络管理是一个巨大、复杂的工程,涉及面广,难度大,特别是像TMN这样的系统,而综合业务及综合接入功能的要求又增加了系统的难度。依照标准的建议书从基础开发做起的方法无论从时间、经济的角度来说都是不可取的。高层网管应用开发平台是世界上具有相当实力的厂商,投巨资历时多年开发出来的商用系统,目前比较成熟的有SUN公司的SEM、HP公司的OPEN View、IMB的NetView等[3]。每一种商用系统都为建设通信网络管理系统提供了一整套管理、、协议接口及信息数据库开发的工具和方法。利用商用TMN网管平台作为核心来构筑电力通信网管系统,屏蔽了TMN网管系统的复杂性,可大大降低开发难度,缩短开发时间,提高分开的成功率。对电力通信网管系统的建设来说不失为一种经济有效的方法。 当然,商用化高层网管应用开发平台的成本相对比较高,因此对于规模小、层次低的通信网,采用一些专用的自行开发的网络管理系统平台可能更为实际。 1.4网管系统的网络化 网管系统互联组成网管网络这一点是不言而喻的。从长远的观点来讲,电力通信网管应接受异构网互联的观念,即不同层次、不同厂商甚至不同体系结构的系统之间应不受阻碍的互联,组成一个具有广泛容纳性的网管网络。 规定一种或几种统一的标准互联接口作为系统互联的限制约定是目前网管系统之间互联的最可行的方法,如采用CMIP的Q3接口、SNMP的简单网络管理协议作为网管之间互联的标准协议接口。当然随着技术的发展这种限制可能会有所改变,例如:CORBA技术的应用会对目前的状况产生影响。虽然统一接口有系统花费大的不足,但是统一接口在数据互联中的优点是显而易见的。 网管系统的数据共享和可互操作性机制是网管系统互联的基础。完善的安全机制是网管系统互联成功的保障。网管系统还应支持与网管系统以外的信息管理系统的互联,实现数据共享。 1.5综合接入性 网管必须满足各种通信网络、通信设备的接入要求,兼容各种制式、各个厂商的产品。 TMN网管系统本身支持的标准接口有限,能够直接接入TMN网管系统的通信系统、通信设备并不多,大量通信设备的接入依靠网管系统提供的转换机制,网管系统通过协议适配器这样的网管部件,将通信设备上的五花八门的管理数据接口转换成统一的网管系统支持的标准接口(例如Q3适配器,SNMP PROX等),实现网管对通信设备的接入。对于设备种类繁多的电力通信网,这个环节尤为重要。 对于网络层次多、设备分布广、智能水平低的电力通信网,如果全盘依照TMN的方案,势必造成系统十分庞大,整个网管系统变得很不经济。因此,选用一种综合接入能力强、成本低的网管系统直接面向大量的通信设备,将通信设备集中转换,再通过标准接口送入TMN高层次网管。建立综合接入网管系统来完成接入的任务对电力通信网不失为一种经济可行的方案。 对于大量中等以下规模的网络完全可以依靠综合接入网管系统的功能来管理网络,既可实现通信设备的综合接入,又建立了网络的分层管理,一举两得,而且这种方案的经济效益十分可观。对于系统已经在建的大量的监控、网元管理系统来说,也可以采用先将其改造成综合接入网管系统再接入高层TMN网管的方案。 1.6完善的应用功能及客户应用接口的开放性 在今天这样的市场竞争环境下,网管系统的应用功能是否完善、丰富,能否满足用户的要求、适应网络的变化,总之网管系统的应用功能是否能得到用户的认可,是网管系统成败的关键。 应用功能的设置应该能由用户来选择,用户的应用界面应该满足用户的要求。这要求网管系统除了具有根据用户要求定制的能力外,重要的一点是网管系统的应用功能接口应具有开放性,应能支持满足应用功能接口的第三方应用程序,在不改变基础系统的情况下不断推出新的应用功能、用户界面,满足用户的要求。由于电力通信网采用行政划分的管理方式,各级用户的管理功能要求的不一致性更大,应用功能开放性的要求显得更为重要。 1.7网管系统的一体化和独立性 网管系统应实现电力通信网的一体化管理,即各种功能网络管理系统的应用程序统一设计,采用统一的界面风格,采用一致的名词术语。用统一的管理操作界面去操作控制不同型号、厂家的同类功能设备。在同一个平台、界面上监视、处理网络告警,控制网络运行。 真正的网络管理系统应具有独立性,系统不应依赖于某个设备制造厂商;网管系统应能保证所有的厂商都得到同样公平和有效的支持。这样做的目的是为了保证通信系统本身的发展,确保不会因网管系统方案选择限制通信系统本身。这一点对于多样化特点十分明显的电力通信网尤为重要。 1.8网管系统的人机界面 首先,对象化的思想应该贯穿在网管界面的设计中。将图形上的元素及元素的组合定义成图形对象,将图形对象与它所表示的数据对象、实际的通信设备串联起来,实现实物、数据、表示界面的统一。这种对象化的设计方法保证了网管系统数据和界面的统一,保证了网管系统对被管理系统的变化的适应能力。对象化的设计观念应推广到网管系统人机界面的各个方面,例如:语音申告、媒体管理等。 其次,网管系统的界面应不断采用新技术加以更新、改造。界面是表示一个系统的窗口,界面的优劣直接影响人们对系统的第一印象,影响人们对系统的使用。引入新的技术,提高系统界面的功能、界面的可观赏性、系统的易使用程度是网管系统成败的又一关键因素。 GIS是目前实用化和技术经济性能都比较高的一项可视化信息技术,GIS采用对象化设计思想,支持地理信息数据,支持多图层控制,采用矢量化图形方式。GIS在信息管理系统的数据表示界面方面应用广泛,在表示与地理信息有关的数据界面时尤其优秀,电力通信网管系统可以采用GIS技术开发基于地理信息系统的网管应用界面。 Web是一种影响非常广的、为人们广泛接受的、使用方便的数据浏览界面,Web支持的数据包括文本、图形、图片、视频等,支持数据库的浏览,而且支持的数据种类和数据格式还在不断丰富。利用Web的优势作为网管系统的信息媒介是一种非常明智 的选择。 2电力通信网管系统方案 2.1需求分析 在选择网管系统方案时各种因素都会影响最终的决定,如网络管理要求、通信系统规模、通信网络结构、技术经济指标等。网络管理要求应是确定网管系统方案的首要因素。并不是在任何情况下网管的配置越高、功能越全越好,如果管理要求只关心对通信设备的实时监控,那么最佳方案是选择监控系统。在完成监控功能方面,监控系统的实时性能、准确程度都较复杂的网管系统要高。同样如果管理要求只关心通信设备的信息,只需要建立网元管理系统即可。但如果是一个管理一定规模的通信网络而且提供通信服务的管理单位,那么就应该选择能够涵盖整个通信网的网管系统。 2.2网络设计 初期的网管系统一般只注重网络某些部分(如通信设备)的管理,其主要原因是通信网管系统在发展初期一般依赖于通信设备生产厂商。真正的网络管理系统应包括以下各个层次: 网元数据采集层:网元(设备)的数据接入、数据采集系统。 网元管理层:直接管理单个的网元(设备),同时支持上级的网络管理层。这一层主要是面向设备、单条电路,是网络管理系统的基础内容。其直接的结果实现设备的维护系统。 网络管理层:在网元管理的基础上增加对网元之间的关系、网络组成的管理。主要功能包括:从网络的观点、互联关系的角度协调网元(设备)之间的关系;创建、中止和修改网络的能力;分析网络的性能、利用率等参数。网络管理层的另一个重要的功能是支持上层的服务管理。 服务管理层:管理网络运行者与网络用户之间的接口,如物理或逻辑通道的管理。管理的内容包括用户接口的提供及通道的组织;接口性能数据的记录统计;服务的记录和费用的管理。 业务管理层:对通信调度管理人员关于运行等事项所需的一些决策、计划进行管理。对运行人员关于网络的一些判断的管理。这一层管理往往与通信企业的管理信息系统密切相关。其功能包括:日志记录,派工维护记录,停役、维护计划,网络发展规划等。 网络管理系统应当是全网络的,对于面向用户服务的规模较大的通信网络,管理的重点应放在网络、服务、业务等层次的管理上。 2.3系统功能 一个完善的网络管理系统应具备如下功能。 故障管理:提供对网络环境异常的检测并记录,通过异常数据判别网络中故障的位置、 性质及确定其对网络的影响,并进一步采取相应的措施。 性能管理:网络管理系统能对网络及网络中各种设备的性能进行监视、分析和控制,确保网络本身及网络中的各设备处于正常运行状态。 配置管理:建立和调整网络的物理、逻辑资源配置;网络拓扑图形的显示,包括反映每期工程后网络拓扑的演变;增加或删除网络中的物理设备;增加或删除网络中的传输链路;设置和监视环回,以实施相关性能指标的测试。 安全管理:防止非法用户的进入,对运行和维护人员实现灵活的优先权机制。 2.4系统结构 为了保证网管系统能较好适应电力通信网的特点,满足电力通信网的管理要求,网管系统应能兼容多机种、多种操作系统;应能设计成冗余结构保证系统可靠性;应能充分考虑系统分期建设的要求,充分考虑不同档次的网管系统的需求。网管系统的组成见图1。 图1网管系统组成框图 Fig.1Frame of telecommunication management system 网管系统可采用IP级的网络实现系统中各硬件平台之间的互联,利用现有的各种管理数据网络的路由,组织四通八达的网管系统网络。 数据服务器:是网管管理信息数据库的存储载体,用于存储和处理管理信息。 网管工作站:为网管系统提供人机接口功能。它为用户提供友好的图形化界面来操作各被管设备或资源,并以图形的方式来显示网络的运行状态及各种统计数据,同时运行各种网管系统的应用程序。 浏览工作站:通过广域网、Internet或Intranet网接入网管系统,提供网管系统数据信息的浏览功能。 协议适配器:完成网管系统与被管理设备之间的协议转换。 前置机:通过远方数据轮询采集及网管系统与采集系统之间的协议转换,实现对各种通信站、通信设备的实时管理。 网管系统的软件由管理信息数据库、网管核心模块、若干应用平台、若干网络高级分析程序及数据转换接口程序组成。 管理数据库:负责存储和处理被管设备、被管系统的历史数据, 以及非实时的资料、统计检索结果、报表数据等离线数据。 网管核心模块包括管理信息服务模块、管理信息协议接口及实时数据库; 通信调度应用平台包括系统运行监视、运行管理、设备操作、图形调用、数据查询等功能。 图形系统实现网管系统图形应用界面,包括图元制作工具、绘图工具、图形文件管理工具、数据库维护工具等。 通信运行管理应用平台提供网管系统所需的各种管理功能,包括运行计划管理、维护管理、报表管理、权限管理等。 网络高级分析软件包括网络故障分析、性能分析、路由分析、资源配置分析。 3结语 电力通信网络管理系统的开发与应用起步比较迟,相对于公用网和其他一些专用网都落后了一步。目前,在电力通信网中未见真正的规模比较大的网络管理系统,网络的运行管理主要依靠通信监控系统和一些随通信系统和通信设备引进的网元、网络管理系统。随着网络规模、管理水平的提高,越来越显示出目前这种状况的不适应性。从事电力通信网运行、管理、开发的建设者们有能力、有决心解决好这些问题。 作者简介:焦群,男,高级工程师,长期从事电力通信网监控系统及网管系统的研究工作。 作者单位:焦群(电力自动化研究院, 南京 210003) 电力系统论文:谈电力系统中电气自动化技术的应用 1计算机技术在电力系统自动化应用 计算机控制技术在电力系统中起到了至关重要的作用。这是由于随着计算机技术的飞速发展,电力系统中用电等重要环节以及输电、发电、配电、变电环节都需要计算机技术的支撑,这样就会使得电力系统自动化技术同时得到了快速地发展。 智能电网技术的应用 信息管理系统作为计算机技术中应用最为广泛的技术之一,电力系统自动化技术与计算机技术结合所形成针对整个全局进行智能控制的技术,也就是智能电网技术,是一个最具典型性的技术,涵盖了配电、输变电和用户以及调度、发电的各个环节。其中变电站自动化系统、稳定控制系统等被广泛应用到计算机技术的系统中,同时一样的还有诸如调度柔性交流输电以及自动化系统等。目前这种数字化电网建设,一定程度上可以说是智能电网的雏形,实际上也为我国建设智能电网做着准备工作。智能电网中较为典型的有智能电网的通信技术,同时在建设的过程中需要很多依托计算机的技术,需要具备实时性、双向性、可靠性的特征,需要先进的现代网络通信技术的应用,而且该系统也是完全依托计算机技术而存在的,同时具有信息管理系统。 变电站自动化技术的应用 可以说,变电站的自动化的实现又是依托计算机技术的发展实现的,要实现电力生产的现代化,一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现自动化,在实现的过程中计算机也得到了充分利用,二次设备也随之实现集成化、网络化、数字化,完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。变电站实现自动化,实现计算机屏幕化以及运行管理和记录统计实现自动化,另外两个组成部分是操纵以及监视,变电站的整体自动化才得以实现,正是如此多的组成部分实现了计算机的自动化管理。为了联系发电厂与电力用户,变电站以及与之相关的输配电线路必不可少。变电站自动化的实现,不仅组成电网调度自动化的一个重要组成部分,更是为了满足变电站的运行操作任务。 电网调度自动化的应用 电网调度自动化是电力系统自动化中最主要的组成部分,目前我国将电网调度自动化分为五级,其中各级电网的自动化调度都是与计算机技术的应用分不开的,从高到低分别是:国家电网、大区、省级、地区以及县级调度。其中最重要的组成部分就是电网调度控制中心的计算机网络系统,这些装置在计算机系统的连结下形成一个自动化的电网调度系统,将整个的结合起来。其他的主要组成部分有工作站、服务器、变电站终端设备、调度范围内的发电场、大屏蔽显示器、打印设备。计算机在电网调度自动化的作用不仅要实现对电网运行安全分析的监控,还要实现实时数据的采集,更要实现电力系统的电力负荷预测以及状态估计等功能。因此种种这些,都是通过电力系统专用广域网连结的测量控制以及下级电网调度控制中心等装置。 2电力系统自动化中PLC技术的应用 PLC是计算机技术与继电接触控制技术相互结合的产物,其存储器采用了可编程序以实现在其内部存储进行控制、运算、记录等操作指令。该技术是为了在工业环境下使用而设计的一种可编程逻辑控制器系统。该技术近年来被广泛应用于电力系统自动化中,解决了传统控制系统内可靠性低、接线复杂、灵活性较差以及耗能高等缺点。 PLC技术的数据处理 PLC可以完成数据的采集、分析及处理,具有排序、查表、数学运算、数据转换、数据传送以及位操作等功能。这些数据可以利用通信功能传送到别的智能装置,可以完成一定的控制操作,与存储在存储器中的参考值比较,也或将它们打印制表。数据可用于过程控制系统,也可以处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统。 PLC技术的闭环过程控制 并过程控制是指对压力、温度、流量等连续变化的模拟量的闭环控制,PLC通过模拟量I/O模块对模拟量进行闭环PID控制,并且实现数字量与模拟量之间的D/A、A/D转换。可使用专用的PID模块,也可用PID子程序来实现。 PLC技术的开关量控制 火力发电系统内的辅助系统的工艺流程的控制多为顺序控制和开关量控制两种。用许多行业也应用到PLC进行开关量控制,如机床电气控制、电机控制以及电梯运行控制、汽车装配线和啤酒灌装生产线等。PLC技术的输出和输入信号都是通/断的开关信号。工业控制中应用最多的控制是开关量的逻辑控制。控制的输出、输入点数均可通过扩展实现,从十几个到成千上万个点,不受限制。 PLC技术的顺序控制 随着国家对节能减排要求的逐步提高以及改革的深入,近年来大型火电企业的辅助系统均已由原来的继电控制器升级成PLC控制系统,该行业在生产过程中降低资源损耗和提高效益,已成为各企业的管理最终目标。因此随着科技的进步,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,而采用PLC控制系统不仅可以通过信息模块单独控制某个工艺流程,并且可以与通信总线连接来协调全厂生产工作。 电力系统论文:浅论远动控制技术在电力系统自动化中的应用 前言 随着电网规模的不断扩大,对于电力系统的运行要求越来越高,在这种情况下,远动控制技术得到了广泛的应用,同时也为全面实现智能化、自动化奠定了坚实的基础。通过对远动控制技术的深入分析,能够有助于我们将其更好的应用于电力系统各个运行环节。在下面这篇文章里,我们将对远动控制技术的概念及实现原理进行简单了解,并重点对其在电力系统自动化中的应用进行深入探讨。 一、远动控制技术 1.1 远动控制 远动控制作为自动控制领域的重要环节,是以通讯技术为基础,对远程的设备进行监视和控制,能够实现实时测量、远程信号、远程控制和远程调节等多项功能。在电力系统中,远动控制技术的应用是为了使调度实现对辖区内发电厂及变电站的集中控制管理。远动控制系统主要是由远动装置和应用程序组成,能够实现下列三项功能:(1)采集所有的相关设备数据及报文,并向这些设备传达控制指令;(2)预处理传输的报文;(3)通信功能。具体包括通道运行状况的自检、通道的自动切换、选择不同的通信规约等。 1.2 远动控制的实现原理 远动控制技术主要是为了实现“四遥”,即遥测、遥信、遥控及遥调。远程控制技术作为连接变电站、发电厂与调度之间的桥梁,是相关信息传输的重要通道,控制系统主要包括集中监视和集中控制两个模块,其中集中监视即遥测和遥信功能,这一模块的实现的功能是数据采集站、厂将所需的运行参数和状态按照一定的规约上传到调度中心,为控制系统提供决策依据,当系统出现故障时,可以及时发现并解决,最大限度的保障系统的正常运行;集中控制模块是实现遥控和遥调功能,具体是指调度中心将相关操作命令(改变运行状态、修改设备运行参数)发到管辖站、厂。远动控制技术的广泛应用,在保障电力系统运行效率及质量的前提下,能够有效地降低人力、物力成本。 二、远控技术在电力系统自动化中的应用 在电力系统自动化的应用过程中,远程控制的实现需要多方面技术作为基础,概括起来主要包括数据采集技术、信道编码技术和通讯传输技术。下面我们对这三方面技术的应用进行简单探讨。 2.1 数据采集技术的应用 数据采集是将外部信号采入计算机,并加以处理,最后输出。下图1为数据采集的流程图: 数据采集技术是信息科学的一个重要分支,主要是负责研究信息数据的采集、存储、处理及控制等。在电力系统监控系统中,监控分站的主要任务之一就是采集它所连接传感器送来的模拟量和开关量信息,转换为数字信号后再收集到计算机予以显示、处理、传输和记录,这一过程即为数据采集。数据采集的成套设备被称为数据采集系统,可以对运行现场的相关模拟量(如压、电流、温度、压力、流量、位移等)进行采集、量化为数字量,以便于终端计算机的存储、处理、显示或打印。这一系统是计算机与运行现场联系的重要桥梁,是获取远动控制相关数据的重要途径。 在电力系统运行过程中,数据采集技术的关键是变送器及A/D转换技术。在系统运行过程中,鉴于设计及调试需求,其处理的信号主要是低于5V的电平信号,但是在电力系统中,相关的运行设备其工作电压都比较高,为了保证数据采集的准确可靠性,就需要利用变送器对照这些设备的相关运行参数进行转换,即将各种不同等级的电压、电流转换为合理的TTL电平信号。由于变送器采集的信号为模拟信号,为此还需要利用A/D转换技术将其转换为数字信号,以便于进一步对对遥信信息进行编码,对遥测信息进行采集。 2.2 信道编码技术的应用 信道编码作为电力自动化系统的重要组成部分,其目的是对数码流进行一定的处理,使的整个系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力,最大限度的避免码流传送中误码的发生。 通信信道是信息传输的重要载体,远控系统能够利用通信信道将运行现场采集到的信息上传至调度中心,由后台系统对其进行分析和解读。在信息传输过程中,为了保证信道的抗干扰能力,首先要做好信号的编码和译码,这一技术可以简单的理解为对数据信息进行编写、翻译和传输,目的是为了保证系统采集到的数据在传输过程中不会受到外界因素的干扰。对于电力自动化系统,在信道编译码过程中,一般是利用线性分组码来提高抗干扰性;同时还有必要结合循环检错法、检错重发法、前后纠错法、反馈重发法对相关的信息的检验,来避免传输过程中差错的发生。 2.3 通讯传输技术的应用 对于远动控制系统而言,通讯传输技术的关键是调制和解调这两方面。由于电力系统的特殊性,其通信网是依托自身拥有的电力通信网络资源与方式来构建的。目前应用广泛的信号传输形式为电力线载波和光纤通信。对于前者,其载波信号有两种,一是在信号发射端通过编码产生的相关基带信号;二是电力线中的高频谐波信号,利用调制技术将载波信号转换为模拟信号后,以电压、电流形式在电力线中实现通信传输,这一方法必须在信号接收端位置以解调技术将模拟信号还原为数字信号。由此可见,电力系统自动化的数据通信主要是利用调制解调器具有的调制解调技术来实现。 随着光纤通讯技术的飞速发展,其传输性能得到了巨大的提升,同时其设备成本也大幅下降。目前在我国电力系统中,光纤传输网络已经在不断的建设扩大,相信在不久的将来,光纤传输网络将会全面取代传统的载波信号传输技术。 三、结束语 通过在电力系统自动化中应用远动控制技术,能够有效的提高工作效率,保证操作安全可靠性,同时也便于整个系统的集中管理。在上面文章里,我们只是对远控技术在电力系统自动化中的应用进行了简单的分析,随着对于电力系统运行管理水平要求的不断提高,我们可以预见远动控制系统在电力系统自动化运行过程中将会更加重要。 电力系统论文:关于电力系统调度自动化技术的应用与发展 一、电力系统自动化和电力系统调度自动化 电力系统自动化是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制,以保证电力系统安全经济地运行和具有合格的电量质量。电力系统自动化已经成为电力系统最核心内容。而电力 系统调度自动化是电力系统自动化的一部分,分为发电和输电调度自动化(通常称电网调度自动化)和配电网调度自动化(通常称配网自动化)。 二、电力系统远动 电力系统远动就是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视与控制。远动系统包括控制站、被控站和远动通道。狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道;而广义的远动系统包括控制站的人机设备和被控站的过程设备在内。电力系统的安全监控功能由各级调度共同承担,而自动发电控制与经济调度则由大区网调或省调负责,网调和省调还应具有安全分析和校正控制等功能。 三 、电力系统调度自动化的功能 (一)电力系统监视与控制 通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。 (二)电力系统安全分析 电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算,以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况,是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。 (三)电力系统经济调度 电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下,基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响,以最低的发电(运行)成本或燃料费用,达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件,在给定的电力系统运行方式中,在保证系统频率质量的条件下,以全系统的运行成本最低为原则,将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑,不计算其动态过程。 四、电力系统调度自动化技术在国外的应用 国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISc工作者,UNIX操作系统和国际公认的标准,主要有以下几种: (一)西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台,引入软总线概念,服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术,广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。 (二)CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台,选用分布式应用环境开发研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点,能有效地减少网络数据流,防止通信瓶颈问题。 (三)VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台,可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。 (四)SPIDER系统。该系统是由ABB公司开发的,采用分布式数据库和模块化结构,可根据用户实际需求配置系统。它具有双位的遥信处理功能,使状态信号稳定性好,并有一套完整的维护工具。 五、电力系统调度自动化技术的基本特征 电力系统调度自动化技术应具有以下基本特征: (一)该技术应该能够及时并准确地采集、检测和处理电,网中各元件、局部或整个系统运行的实时信息; (二)能根据电网的实际运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求,为调度人员做出准确的调节和控制的决策提供依据; (三)能实现整个电力系统的综合协调,使电力系统安全、可靠、经济地运行,并提供优质的供电; (四)电力系统自动化技术能提高工作效率,降低电力系统事故发生概率,延长设备使用寿命,能够保障电力系统的安全、可靠、经济地运行,尤其是能避免整个电力系统的崩溃和大面积停电等连锁性事故发生。 六、电力系统调度自动化技术的发展趋势 随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展,电 力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。 (一)模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础,能够实现真正的分布式体系结构,基于平台层解决数据交换的异构问题,是一种重要的电力系统调度自动化技术。 (二)面向对象技术。电力系统调度自动化的目的就是为了能够及时准确地获得电力系统运行的实时信息。面向对象技术是一种能很好的解决这个问题的技术先进且能很好地遵循ClM的技术,但它的实现有一定的难度。 (三)电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统,提高电力系统调度自动化的综合管理水平,使电力系统运行达到最优化,避免电力系统崩溃或大面积停电事故,提高电力系统的安全性和可靠性;建立并完善电气事故处理体系,使事故停电时间降到最短,降低各种不必要的影响。 (四)无人化值守管理模式。建立无人值班综合监控系统,能够对电力系统的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等,当系统出现故障时自动报警,以便调度人员及时处理事故,从而保证电力系统安全、可靠、经济运行,实现无人值守调度管理方式,减少值守人员,提高工作效率。 (五)智能化。智能化调度是未来电力系统发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术,能够及时、有效地获取电力系统运行的实时信息,实现电网正常运行的实时监测和优化、预警和预防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢复等,最大限度实现全面、精细、及时、最优的电力系统运行与管理,以达到电力系统的调度、运行和管理的智能化。 结语 本文首先简要地叙述了电力系统调度自动化系统的重要性及电力系统设计人员掌握相关技术的必要性。根据几种电力系统调动自动化系统的应用,概述了电力系统调度自动化技术在国内外的应用状况。从电力系统调度自动化技术的基本特征出发,对几种电力系统调度自动化技术进行了简要的探讨。最后,对今后电力系统调度自动化技术的发展趋势进行了展望。 电力系统论文:电力系统二次设备状态检修探讨 [论文关键词]二次设备 电气设备 状态检修 在线监测 设备诊断 [论文摘要]电力二次设备同样需要状态检修,这样才能和一次设备保持同步,适应电力系统发展需要。给出了电力二次设备状态检修的定义,监测内容,监测方法,解决了电力二次设备状态检修的几个具体问题。 随着电力市场的开放,电力部门之间的竞争将日益激烈,电气设备状态检修势在必行;微电子技术、计算机技术、通信技术等的发展使电气设备状态检修成为可能。目前,我国针对电气一次设备状态检修技术的研究文章很多,但对一次设备实施保护、控制、监测的电力二次设备的状态检修被忽视。 一、电力检修体制的演变 在电力系统的发展历史中,电力设备检修体制是随着社会生产力和科学技术的进步而不断演变的。检修策略由第一次产业革命时的故障检修(BM,Break Maintenance)发展到19世纪产业革命的预防性检修(PM,Prevention Maintenance)。预防性检修又经过许多年的发展,根据检修的技术条件、目标的不同,又出现了不同的检修方式:一种是主要以时间为依据,预先设定检修内容与周期的定期检修(TBM,Time Based Mainten ance),或称计划检修(SM,Schedule Maintenance);另一种是以可靠性为中心的检修(RCM,Reliability Centered Maintenance)。到1970年,美国杜邦公司提出了状态检修(CBM,Con2dition-based Maintenance),也叫预知性检修(PDM,Predictive Diagnostic Maintenance),这种检修方式是以设备当前的工作状态为依据,通过状态监测手段,诊断电气设备的健康状况,从而确定设备是否需要检修或最佳检修时机。 二、电力状态检修的概念 状态检修可以简单定义为:在设备状态监测的基础上,根据监测和分析诊断的结果,科学安排检修时间和项目的检修方式。它有三层含义:设备状态监测;设备诊断;检修决策。状态监测是状态检修的基础;设备诊断是以状态监测为依据,综合设备历史信息,利用神经网络、专家系统等技术来判断设备健康状况。 就电气设备而言,其状态检修内容不仅包括在线监测与诊断还包括设备运行维护、带电检测、预防性试验、故障记录、设备管理、设备检修和设备检修后的验收等诸多工作,最后要综合设备信息、运行信息、电力市场等方面信息作出检修决策。 在电厂、变电站检修决策时要考虑电网运行状态,如用电的峰段与谷段,发电的丰水期与枯水期;设备所在单元系统其它设备的运行状态,按系统为单元检修与只检修单台设备的合理程度;电力市场的需要,进行决策风险分析。 三、电力状态检修的优点 随着社会经济的发展,科学技术水平的提高,电力系统正逐步向状态检修体制过渡。状态检修与其他检修方式相比具有以下优点: 1.开展状态检修是经济发展的迫切要求。对设备进行检修是为了确保设备的安全、可靠运行,而根据设备的状态进行检修是为了减少设备的检修停电,提高供电可靠性。开展设备的状态监测和分析,可以对设备进行有针对性的检修,使其充分发挥作用,即做到设备的经济运行。 2.开展状态检修更具先进性和科学性。定期维护和检修带有较大的盲目性,并造成许多不必要的人力和费用的浪费;由于定期检修工作量大,往往使检修人员疲于奔命,加上现场条件和人员素质的影响“,越修越坏”的现象也时有发生。开展状态检修,可减少不必要的工作量,集中了优势兵力,使检修工作有一定的针对性,因而是更为科学,更为先进的方法。 3.开展状态检修的可行性已经具备:随着科学技术的发展和运行经验的积累,已形成了较为完整的设备状态监测手段和分析判断方法,开展状态检修已有较充分的技术保证。 4.由于状态检修往往是以设备运行状态下的在线监测结果为依据进行的检修,所以能够预报故障的发生,使我们可以及时掌握设备运行状况,防止发生意外的突发事故。 四、电力系统二次设备的状态监测内容 二次设备的状态监测是状态检修的基础。要监测二次设备工作的正确性,进行寿命估计。二次设备状态监测对象主要包括:交流测量系统;直流控制及信号系统;逻辑判断系统;通信管理系统;屏蔽接地系统等。 交流测量系统包括:TA、TV二次回路绝缘良好,回路正确,元件完好;直流控制及信号系统包括直流动力、控制操作及信号回路绝缘良好、回路完好;逻辑判断系统包括硬件逻辑判断回路和软件功能。二次设备监测对象不是单一元件,而是一个单元或一个系统。监测各元件的动态性能,有的元件性能需要离线监测,如电流互感器的特性曲线等。 因此,二次设备的离线监测数据也作为状态监测与诊断的依据。 五、二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系 一次设备的检修与二次设备检修不是完全独立的。许多情况下,二次设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。在作出二次设备状态检修决策时要考虑一次设备的情况,做好状态检修技术经济分析。既要减少停电检修时间,减少停发(供)电造成的经济损失,减少检修次数,降低检修成本,又要保证二次设备可靠正确的工作状况。 六、结束语 电力二次设备实行状态检修是电力系统发展的需要。微机保护和微机自动装置的自诊断技术的广泛使用,对电力二次设备的状态监测无论是在技术上还是在经济方面都比较容易做到。随着集成型自动化系统的发展,可大大减少二次设备和电缆的数量,克服目前常规保护状态监测存在的困难。设备管理信息系统(MIS)在电力系统的广泛使用,为电力二次设备实行状态检修提供了信息支持。电力二次设备的状态监测将有助于变电站综合自动化的发展。
化学工程论文:化学工程领域工程硕士培育 1全日制化学工程工程硕士培养的实践与创新 1.1突出实践能力的培养 研究生的培养是一个系统工程,研究生培养过程的各个环节必须紧密配合,才能培养出合格的、受社会热捧的人才。特别是对于全日制工程硕士的培养来说更是如此。根据全日制工程硕士的特点,把研究生关闭在校园里培养已不能满足社会对人才的要求,异地培养,多地培养成为必然。必须把实践能力的培养作为主线贯穿于全日制工程硕士“培养链”的各个环节。在招生环节,我们对全日制化学工程工程硕士的考生的面试采取了与科学学位考生不同的方式,把对考生的实践经验作为主要的面试内容,让考生感受到实践经验的重要性,许多考生面试后积极主动地到工厂企业锻炼,入学后带着在实践中遇到的问题来学习,增强了解决实际问题的能力。在课程培养环节,我们的课程设置体现理论与实践相结合的原则,分为公共课,专业核心课,专业拓展课,专业实践教学四个模块。我们加大了公共课的比重,利用我校的有效资源,合理整合了专业学位研究生的计算机与管理类课程。无论是公共课还是专业课,都把实践教学内容贯穿其中,理论课中包含实践知识,实践课中包含理论知识。在实践培养环节,我们建立了湖南化工研究院、湖南海利化工有限公司、国家农药创制工程技术研究中心、湖南四达试剂有限公司等多个培养基地,实践条件得到了有力的保证。另外,鼓励研究生在学校组织的集中实践之外增加自主分散实践。在学位论文环节,我们要求化学工程工程硕士研究生在开题前认真查阅文献,尽量了解国内外相关的最新研究成果,选择直接来源于具有实际应用价值的应用技术课题和现实问题的课题。同时,聘请企业的专家、学者参加开题报告会,对选题进行严格审定,多角度考虑选题的合理性、可行性及实用价值。学位论文形式采用产品开发、工程或工艺设计、工程放大及新技术工程应用报告、典型案例分析等多种形式。 1.2突出课程教师和导师的主导地位 应用型人才的培养首先要通过相关课程和案例的学习和研讨来提升其解决实际问题的能力,我们通过聘请企业专家来校担任课程教师,通过改进教学方式方法加强课程教学。如研究生自主参与教学、由多位教师担任一门课程的“拼盘式”教学模式等等。在课程建设方面,学院加大了研究生教师编写适合我院工程硕士实践的教材或讲义的支持力度,加强了研究生精品课程的建设。研究生的培养离不开导师的主导作用,特别是全日制工程硕士的导师最少两位,或多位导师,无论哪个培养环节都需要导师的指导与配合,校企导师分工配合,共同提高研究生的培养质量。在导师的选择上,我们把有横向课题,应用实践经验丰富的教师选作化学工程工程硕士的导师和授课教师,把与培养基地联系较密切的老师选为校内导师,有利地促进了校企导师之间的交流与沟通,也能及时准确掌握论文选题的进展情况等等。 1.3突出工程硕士研究生的主体地位 工程硕士的培养目标是培养具有宽广知识结构的复合型应用型专门技术人才或技术管理人才,能独立从事专业技术工作和技术管理工作。如何实现这个目标,除了学校为研究生营造合理的宽松的环境,搭建良好的学习实践平台外,只能靠研究生自己长期的积累和持续的训练,知识结构的改善,实践能力的提高,学位论文设计都需要独立完成,最终自我实现培养目标。 1.4重视工程硕士培养管理制度和管理机制 尽管化学工程工程硕士培养时间短,但我校研究生教育历史悠久,有完整的研究生管理文件,管理制度也较为健全。我校研究生处成立了专业学位培养科,负责工程硕士的宏观管理与控制,学位论文的质量标准由研究生处学位办负责管理与控制,化学化工学院成立了由科研副院长负责的化学工程领域工程硕士培养管理小组以及由院长、教授、领域带头人、企业专家组成的学位分委员会。 2全日制化学工程工程硕士培养的困境 2.1生源问题 就我们这两年的招生情况来看,生源问题非常严重,直接报考化学工程工程硕士的比例相当少,大多是其他专业调剂过来的,与我院同类专业学位教育硕士相比,化学工程工程硕士推免生只占其1/10。 2.2工程硕士学制问题 我校化学工程全日制工程硕士学制为两年至三年的弹性学制,我们目前先按两年的计划安排课程学习、实践和学位论文,然后根据学位论文的进展情况安排论文答辩或适当延长学位论文的时间。普遍存在的问题是,在国家的全日制工程硕士的学位标准还未广泛 宣传执行之前,导师对工程硕士的学位论文还是沿用科学学位研究生的学位标准,而学校研究生处在办理各种证件时(如学生证、毕业证)都只体现两年学制,普遍反映两年的时间培养既要实践能力强保证充足的实践时间又按时完成高质量学位论文的人才导师压力相当大。为了保证全日制工程硕士的培养质量,以免出现矮化工程硕士的现象,现在大多数工科院校都把全日制工程硕士的学制确定到了三年。 2.3课程体系建设问题 课程体系建设是一个长期的开放的系统工程,需要持续不断的更新。课程建设是高校人才培养永恒的主题,目前我们在课程体系建设方面还主要借鉴科学学位的课程体系,需要政府、企业、高校、教师等多方面的热情参与。 3建议 3.1加强宣传力度,改变观念和教育理念 全日制工程硕士教育是为了适应社会经济发展对高水平应用型人才的迫切需要而开设的专业学位研究生教育类型,但无论是导师、研究生本人还是社会,对此都没有足够的认识,在我院关于“科学学位与专业学位的本质内涵与区别”的小型调查中,非常了解的导师只占9%,了解和比较了解的导师各占36%,不太了解的导师还占18%。由于工程硕士的生源大都是调剂生,研究生本人也是不自愿接受工程硕士教育的,重学术轻专业的倾向普遍存在。因此需要政府、高校,用人单位、宣传媒体等都要发挥其作用。 3.2推进职业资格认证 职业资格认证考试不仅是对从业人员接受职业教育和专业知识水平的考核,也是对行业发展趋势和职业技术要求的导向,是高校调整人才培养方案的依据。是课程体系建设的指挥棒,方向标。推进职业资格认证,是全日制专业学位教育持续发展的得力助手。在这方面,教育硕士就比较规范,工程硕士可以借鉴其他专业学位的经验。 3.3加强师资队伍建设 人才培养离不开教师、导师,要加强专门的工程硕士导师队伍建设,对新导师要及时培训,了解工程硕士的特点和培养目标。要改革教学方式,要大力研究完善与经济社会相适应的课程体系等等都离不开师资队伍建设。师资队伍建设是高校发展的关键。 3.4加强产学研合作,加强高校间实践基地平台共享 随着工程硕士教育的发展,高校的实践基地平台会越来越难以满足人才培养的要求,加强产学研合作,建立更多实践基地势在必行,这是一方面,另一方面,高校间实践基地平台共享,不仅可以缓减实践基地紧张的局面,还可以加强不同培养单位研究生之间交流与合作,取长补短,共同提高研究生培养质量。 化学工程论文:对化学工程毕业生教改分析 1毕业生调查结果 1.1在校期间状况回顾 为了掌握学生在校期间的专业教育及能力培养的效果,重点调查了对专业了解及能力培养的情况,学生回答的结果如下:1)对本专业的了解:了解61.45%,不是很清楚36.46%,不了解2.09%。2)获得的能力培养:各方面都得到培养30.21%,少数几个方面得到培养64.58%,只是专业能力得到培养4.17%,都得不到培养1.04%。3)最大收获:专业能力8.15%,综合能力21.20%,独立工作能力22.83%,动手能力13.04%,组织管理能力8.15%,社交能力15.22%,其他11.41%。 1.2工作后能力自评 学校的专业与素质教育和学生能力的培养锻炼的好坏直接反映在学生工作后的各方面能力上,因此从工作适应能力等11个方面进行了调查。 1.3教学印象 为了解设置的相关教学环节的确切效果,调查了拓宽专业知识等5个方面。 1.4对教育的评价或看法 旨在改革教学体系、教学环节及教学方法等,调整课程设置,使其更适合实际应用需要,调查结果如下:1)课程结构:基础课时多11.72%,专业基础不厚20.69%,专业课太深4.14%,人文课太少26.21%,实践环节弱33.10%,其他4.14%。2)需增加的课程与知识:环保10.37%,安全9.13%,营销9.96%,经济14.94%,企业管理17.01%,公共关系18.26%,人文修养20.33%。3)教学内容和教学方法:应结合学科前沿14.41%,应结合生产实际29.26%,应生动活泼7.42%,应形式多样8.73%,多培养思维与创新能力22.71%,不行、需改进2.18%,还好4.37%,要互动10.92%。4)喜欢的课堂教学手段:采用多媒体课件16.48%,采用黑板板书4.40%,采用多媒体课件与黑板板书相结合79.12%。5)喜欢的课堂教学模式:注重教材内容与顺序5.04%,注重前沿专业知识与实际40.34%,注重思维方式与启发54.62%。6)最关注的教师素质:人格魅力32.24%,对待学生的态度19.13%,教学水平29.51%,学术能力15?30%,其他能力3.82%。 1.5期望对教学方法的改进 1)喜欢的创新能力培养途径:提前进实验室20.00%,开展前沿性讲座22.31%,参加创新活动53?85%,其他3.84%。2)喜欢的毕业环节科研展开方式:围绕导师的方向5.16%,在导师指点下主动、自由发挥71.13%,按照自己的兴趣组合团队23.71%。3)喜欢的毕业环节科研选题:理论性强5.16%,与企业生产结合67.83%,个人兴趣爱好17.35%,与个人就业相关9.66%。 2所在单位调查结果 2.1用人单位对浙科院毕业生的评价和毕业生的自我评价与定位用人单位对毕业生使用后的评价和满意度,是非常有价值的数据,这些数据能够反映毕业生群体各方面情况是否适应用人单位的需要,以及适应程度如何;还能够影响这些单位现在和今后是否继续招聘相关院校的毕业生。用人单位对浙科院毕业生的总体评价:25%非常满意,69.4%比较满意,5.6%不好说;从用人单位层面看浙科院毕业生的自我评价与定位:89.2%准确合适,10.8%偏低,没有出现过高现象。结果说明绝大部分用人单位对浙科院毕业生是比较满意的,大多数毕业生对自己的评价和定位是准确的。 2.2用人单位对浙科院毕业生各方面的评价 表4中的各方面全面体现了用人单位对浙科院毕业生的评价。用人单位比较看重毕业生具有工作负责踏实、敬业精神,合作(团队)意识与奉献精神,竞争意识与挑战意识,创新意识与勇气;对适应、应变能力,人际交往能力,人文素养,社会实践和社会工作经历,专业学习成绩、学习能力等也比较看重;学校声望和户籍等不再成为影响学生就业的主要因素。 2.3对学校教育的建议 表6综合了用人单位对浙科院培养应用型人才的相关建议(在回答者中占的百分率)。 3调查结果的启示与对策思考 调查结果显示,用人单位对学生的思想道德水平评价很高,很多单位对浙科院学生在工作中的朴实和踏实精神给予了肯定。毕业生与单位对“专业素质”和“知识面”认可程度很高,其原因是浙科院通过不断深化教学改革,拓宽专业口径,增加学科交叉,增设不同学科选修课,增强实践实习环节,让学生走出课堂,走进实验室,到单位进行实地实岗的生产实习,充分做到理论与实践相结合,更好地吸收专业知识并灵活运用,较好地提高学生的专业素质和拓宽了知识面,使许多毕业生已成为基层单位的技术骨干和业务能手。随着计算机的普及和相关课程学习,毕业生的计算机应用能力已经不成问题;但外语的实际应用能力仍欠缺,在听、说、写、译上存在着一定差距,因此学校在外语教学上应注重应用能力培养,特别要利用好专业外语与文献检索课程和科研实践及毕业研究,锻炼学生的外文文献查阅、翻译和消化利用能力。整体素质的满意度较高,但某些方面的素质(能力)有待于增强,因此还需强化以下几方面的工作。 3.1加强专业教育 从对专业的了解情况看,有38.5%的学生在学校时对自己所学专业不清楚或不知道,这对学生专业知识的学习掌握有很大影响,没有明确的目标,没有学习的原动力。因此,应该加强学生进校后的专业教育:始业教育进行专业的介绍,让学生了解专业及行业在 国民经济中的地位,毕业后能从事什么工作;了解在学校学些什么,需要注意和掌握什么,通过哪些环节培养哪些技能,学校有什么平台和措施,等等。专业教育要通过始业教育、认识实习、课程教学、技术实习、科研实践、专业技术人员讲座及毕业环节等实现贯穿整个大学学习生涯。 3.2强化教学环节的效果 从教学印象的调查结果看,除计算机能力较好外,其他环节学生印象不深,效果不明显。究其原因,对“拓宽专业知识”宣传不够,重点没有突出,课程的安排反而使学生不知道本专业到底哪些课程是重要的。这就需要从始业教育开始向学生介绍专业的基本情况、基本要求、适应领域、所学的基本课程、专业课程以及为拓宽专业知识而需拓展的相关课程知识。对“社会实践活动”除实践小分队有实效外,大部分学生留于形式,也没有真正的考核;要讲明社会实践活动的意义,是锻炼能力的重要途径,事前要充分发动,事后总结汇报、评比,既要抓好集体小分队,又要抓好个体的活动,千万不要只填个表、找个单位盖个章。对“科研实践活动”还缺乏发动、组织和考核,只是少量学生在协助教师做科研的具体工作;相关人员要早发动、早安排,使学生要有创新的科技意识,通过申报科技项目和参与教师的科研活动来完成该环节,要避免到毕业时发现缺该环节的学分时找教师填个表来充数。对“专业学术讲座”还缺少气氛,学生的理解、沟通与接受能力还欠缺;针对不同年级的学生开展相应的学术讲座,大一大二可以是行业的介绍,大三大四可以是专业的研究领域和发展动态、成功的创新、创业和个人的发展等,千万不能为了营造气氛拉人凑数,学生不知在讲什么,从而就不喜欢。 3.3加强素质教育与能力培养 现代社会需要那种“诚信为本,才智并举,具有一定创新能力”的综合性人才。学生只有全面提高自身的综合素质,才能在激烈的竞争中立于不败之地。目前大部分学生只重专业技术,而轻视文化素质的教育,造成知识面过窄,文史哲、艺术修养不足,思维简单、呆板,应变能力和创新能力较差,这样的学生将难以适应市场对人才的需求。现代企业不仅需要具有良好专业知识的人才,同时要求员工具有较高的文化素养和较为广阔的知识面,具有良好的口头表达能力与社交能力,因此必须加强学生文化素质的培养与提高工作。从在校得到的能力培养与工作后能力自评看,大部分学生在学校时没有得到各方面能力的锻炼,工作后大部分感觉工作适应能力、团队合作能力、解决问题能力较好,动手操作能力基本满意;然而组织管理能力、人际交往能力、口头表达能力、文字写作能力、竞争创新能力、胜任专业能力还不够。学校要精心组织多种学生活动,如社会调查、社会服务、课外科技活动,以及各类文娱、体育活动,融素质教育于活动之中,并注意与专业培养相结合。要注重发挥学生个体的不同特点,力求做到让学生人人积极参与、人人从中受益。通过班级组织、学生会分团委、学生社团组织等干部的轮训和竞聘等方式,及社会实践、社团活动等,让更多的学生得到领导能力、应变能力、组织管理能力、人际交往能力、口头表达能力等综合能力的锻炼;重视与创造条件,通过课程实验、设计与综合性实验、开放性实验、科研实践、技术实践、各类学生科技计划与竞赛、参与教师课题等多种途径,锻炼学生的动手能力与专业能力;通过各类报告与论文的撰写锻炼学生的文字表达能力;通过课程、实验与科研的启发式教学与培养,锻炼学生发现问题、思考问题与解决问题的能力。强化以提高学生创新能力为目标的大学生科技活动运行机制,以培养学生的创新意识、创新思维和创新技能。使毕业生不仅有较强的专业知识和业务能力,同时也具备较高的综合素质,能不断适应新环境和新形势的挑战。 3.4加大课程体系改革力度 人才培养要与社会的需求相适应,做到学以致用;合理的课程设置不仅是培养复合型应用人才,改善学生知识结构的重要保证,而且是使学生个性得以充分发展的基本条件。现在的课程体系中,选修课不多,较多注意培养学生的“共性”而忽略了他们的个性发展,因而影响创新能力的培养。学生个人的兴趣爱好是激发学习兴趣的内在动力,现代经济社会更注重人的个性发展,大型企业是按照人的性格特点并结合其专业来定位人才的使用岗位。调查结果显示,有相当部分学生认为基础课时多、但专业基础又不厚实,人文课少,实践环节薄弱;许多学生根据实际工作中的感受,提出应该增加环保、安全、营销、经济、管理、公共关系及人文修养等课程。增开跨学科、跨专业课程,要根据专业培养目标来设置课程内容,增加一些实践性、操作性强的教学环节,培养学生实践动手能力;要适当减少一些理论性课程的课时,以期用来增加实际工作中需要的应用性知识;要适当削减课堂教学时间,增加学生自学时间和社会实践时间,使学生有自我发展的时间和空间。增加实践教学时间,丰富实践教学内容,加强创新开放实践项目与内容,充分利用现代科学技术最新成果和手段,激发学生创新兴趣,发挥学生的聪明才智,提高学生实践能力。同时,加大实践教学经费投入,不断改善办学条件,为学生的创造精神和创造思维培养提供有效保证。 3.5努力改进教学方法 素质教育是一项以知识传授、方法训练、能力培养和精神陶冶为实践内容的综合性系统工程,必须贯穿于专业教育、学科教育[4]。一个学生在学校所学的知识,无论是多么的现代化,都不能应对日新月异的科学技术的发展,学习方法的掌握优于系统知识的掌握。调查结果显示,近35%学生认为教学内容应结合学科前沿、结合生产实际,40.34%喜欢注重前沿专业知识与实际的内容;教学方法上22.71%要求多培养思维与创新能力,79.12%喜欢多媒体课件与黑板板书相结合的课堂教学手段,53.85%喜欢参加创新活动的创新能力培养途径,71.13%喜欢 在导师指点下主动、自由发挥和23.71%按照自己的兴趣组合团队的毕业环节科研展开方式,67.83%喜欢与企业生产结合,和17.35%喜欢个人兴趣爱好的毕业环节科研选题。为此,教学中教师要注意知识的更新,结合学科的发展动态与实际生产应用讲解相关知识,及时更新相关工程应用实例;教学手段上充分利用现代化教学方式,多采用图片、动画等,但要克服只读电脑课件的弊病;教学方法上要改变过去只重知识传授的做法,把发展独立思考和独立判断的能力放在首位,重在激发学生的学习主动性和学习潜能,重点加强与创造性活动有关的方法、能力的教育;教学方式上要多启发、要多互动交流、要给学生有思考的时间与机会,使之真正理解,能举一反三、活学活用;专业类课程教学中教师要始终贯彻工程理念,与实际应用紧密结合。要发挥学生的主体作用,培养学生自主学习意识,传授学生探索性的学习思想和研究思路,培养学生获取知识的能力。要探索产学研相结合的办学模式,以教师的科研带动学生的实践,使之与学生的创新能力培养与毕业环节紧密结合,并逐步引导学生根据企业实际需要与自己的爱好选择课题,使学生所学知识与生产实际相结合,有利于培养学生创造性思维。同时还需要加强各实践环节的指导,使学生真正能通过实践环节得到实践应用能力的锻炼和提高。 3.6培养一支高素质的教师队伍 没有适应现代化需要的教师,就不可能培养出现代化的人才。教师是高校教学活动的主导,教育改革的直接参与者和具体执行者,更是现代化人才的塑造者。在教学中要充分发挥学生的主体作用,教会学生学习的方法,培养学生创造性思维方式,使他们成为“可持续发展”的人才,关键是要建立一支具有现代意识、创新精神、创新能力和良好政治、业务素质的教师队伍[5]。调查结果表明,学生最关注的教师素质:人格魅力32.24%,教学水平29.51%,对待学生的态度19.13%,学术能力15.30%。通过提高学历、交流进修、与企业接轨、科研等多渠道来增强教师的理论与实践能力,特别是创新能力的提高。基于浙科院培养高层次、应用型人才的特点,特别要加强既具备扎实的基础理论知识和较高的教学水平,又具有与专业有关的实践工作能力的“双师型”师资队伍的建设,引进有企业或科研院所实际工作经历的人才充实教师队伍,但需要提高他们的教学水平;引进高学历的毕业生补充教师队伍,要通过下企业实习、与企业合作、开展各种科研项目等方式强化他们的实践能力,同时也要通过传、帮、带等方式提高他们的课堂讲授水平;对现有的低学历和没有实践经历的教师也要通过进修、下企业锻炼、开展项目研究等来提高其理论水平和实践能力。 3.7应加强全方位的就业指导工作 学校除了深化教学改革,对大学生进行专业知识教育,从入学开始就着力培养学生各方面素质、能力外,还要针对目前的就业压力、毕业生期望值与定位过高等问题,进一步加强对毕业生进行思想教育(含艰苦创业教育)、理想教育、形势教育,开展社会实践活动和心理咨询活动,引导大学生树立正确的择业观,客观地进行自我评价,增强他们的心理素质和在人才市场上的竞争力,培养出适应社会需求的合格人才。学校还应大力加强就业技巧指导,提高服务质量,为毕业生提供更多的就业信息。同时还要充分发挥教师的个体作用,如通过教师的个人关系网络为学生联系、收集和提供人才需求信息,毕业环节的指导教师要在指导论文(设计)的同时多联系多提供就业职位,多关心多指导多促进学生的就业,这样就可以使学生有更多的信息、更强的紧迫感和更大的信心来完成就业。相信只要齐抓共管,一定能将就业率最大化。 4结语 毕业生的跟踪调查和用人单位调查,给学校提供了很多重要的信息,相信这些数据对培养适应市场需求的具有较强综合素质能力的应用型人才,对改革人才培养模式和方法,对提高毕业生的就业能力、真正实现学校的办学目标有所裨益 化学工程论文:生物化学工程环境改造分析 一、我国生态环境现状 目前我国工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了国内的生态环境,使得水污染日益加剧。水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿吨,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。环境是人类和生物赖以生存和发展的各种因素的总和。环境包括自然环境和社会环境。环境与人相互对立又相互制约。环境给人类的生存和发展提供了必要的条件,而人类通过调节自身以适应不断变化的外界环境;同时也不断地改造环境,创造有利于自身生存、发展的环境条件。人类对环境的改造能力越强,环境对人类的作用就越强。人类在改造环境的同时,也将大量的废弃物带给了环境,造成了环境污染,对人体健康产生了不良影响甚至危及生命。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。几大环境问题:一是大气污染对健康的危害,空气污染物在短时间内大量进入人体,会导致急性危害。产生的原因,一种是污染地区的气象条件发生了变化,大量污物积聚在低空,扩散不开;另一种是事故排放使大量有害物质短时间内进入大气,造成严重污染。二是慢性危害:长期生活在低浓度污染的空气环境中,机体可受到慢性潜在性危害,使慢性呼吸系统疾病的发病率增高。如目前吸烟引发肺癌、石棉引起石棉肺、二氧化硅致矽肺等已为人们所共知。三是致癌作用:空气污染物的致癌作用是慢性危害的又一表现,是现代肺癌发病率增高、死亡率增加的重要原因之一。实验证实,有30余种空气污染物具有致癌作用,其中最突出的是多环芳烃化合物,以3,4苯并芘为代表。它是煤炭、石油、天然气、木材等燃烧不完全所形成的一种高活性致癌物,在煤烟、煤焦油、汽车废气、飞机尾气、柏油路灰尘中都能分离出3,4苯并芘。某些元素如砷、铅、镉、铬、铍的致癌性已在动物实验中被证实。 二、现代生物技术与环境保护 现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。首先,生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。其次,利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底的手段。再次,生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理以及有毒有害物质的无害化处理等各个方面。 三、现代生物技术在环境保护中的应用 (一)污水的生物净化 污水中的有毒物质其成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。 (二)污染土壤的生物修复 重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀,防止水土流失。 (三)白色污染的消除 废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌;另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs 生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。 (四)化学农药污染的消除 一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等,但长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果。例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。 化学工程论文:绿色科技在化学工程中的应用 1 绿色科技能有效减少温室气体的排放 目前主要造成温室效应的气体是二氧化碳,从工业革命以前人们开始应用含碳类的能源物质开始,无论是科技生产还是工业生产,知道现代的科技,即便是已经开始了全球化的大生产,每年都会由于生产而产生数十万吨的CO2,这些气体被爱芳到大气中,就是造成温室效应禅城的最根本的原因。而过去并未有相应的法律法规对此类问题进行规范,因此很长的一个时期,工厂对大气的这种破坏是无需承担任何责任的。 目前针对这一问题,很多化工企业都开始积极的开展新的技术,通过利用新技术以改善高CO2气体排放的现状,随着投入的加大,这种现象得到了有效的控制。甚至目前已经在某些生产环节可以达到利用二氧化碳作为原料进行生产,以此降低其排放量。比如,尿素的生产过程中,化工企业就可以再生产中将CO2进行收集通过一些反应进行利用。这一工艺每年就可以减排数十万吨的二氧化碳。 2 海水淡化预处理中绿色科技的应用 水是生命源泉,无论是生活还是生产,最基础的生存都离不开水。水作为社会发展的基础资源,本身有具有着有限性,尤其是淡水资源。而随着社会以及经济的发展,淡水资源曾经的利用毫无章法和度,因此世界开始面临了淡水危机这又一环境问题。中国虽然地大物博,但是相对于整个世界而言,是淡水资源最缺乏的国家之一,因此就需要寻找到可以解决这一难题的有效途径,海水的淡化技术的产生和应用不得不说是成为了解决这一问题的有效途径。海水淡化技术在初期研发阶段的应用成本较高,只有少数发达国家才有技术以及资金使用,称得上是奢侈技术,但是随着科技的发展,海水淡化的应用成本随之降低,其开始作为一种普通技术为一些发展中国家引用并应用。 淡化海水本质上就是通过一些物理方法或者是化学方法将海水中的盐分以及水分进行相互分离的过程。在对海水进行淡化的过程中不会对环境造成任何不良的影响,并且获取海水对生态也没有造成结构上的破坏,这一点和目前我国提出的可持续发展的思想十分吻合,即满足了自身的需要,同时也给后代留下了能够发展的资源以及环境。这一点就符合了绿色科技的基础理念,所以海水的淡化中的一个重要环节就是绿色化学工艺的应用。而将这种绿色科学的理念同化工相互联系的过程实则就是现代化工发展的重要方向之一。氢氧化镁在海水的预处理淡化中产生,这种物质不但环保可靠,并且成本较为低廉,具有简单的操作工艺,同时不会造成换进的二次污染,在海水的淡化效果上又十分的明显,因此应用前景十分广阔。 3 传统香精香料生产中的绿色化工的应用 香精香料不仅仅是我国日常添加剂之一,同时在国际市场上也是我国进行进出口的贸易组成主要内容。作为日常化学产品之一,香精香料也受到了经济危机的影响,由于这种影响的逐步加深,经济萧条的状况开始蔓延整个世界,因此,随着这一影响的加深,我国在香料香精的出口活动中,由于订单的减少,受到了一定程度的打击。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 4 绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 近年来,随着国民经济的快速发展和科技水平的不断进步,化学工程也得到了前所未有的发展,其目前已经渗透到与人们生活息息相关的各个领域当中。化学及化工虽然促进了我国经济的发展,但是在这一发展的背后,却隐藏着环境的污染、生态平衡的破坏等严重问题,这与我国现阶段提倡的可持续发展的战略目标不符。因此,为了解决化学工程所带来的负面影响,必须合理应用绿色科技。基于此点,本文首先阐述了化学工程中发展绿色科技的必要性,进而分析了化学工程中绿色科技的特点,最后提出了绿色科技在各个领域中的具体应用。 化学工程论文:有关办好化学工程与工艺专业的几点思考 自1994年我校开设化学工程与工艺专业以来,十多年间,我校化工专业蓬勃发展,培养了千余名合格的毕业生。我校化工专业分两个专业方向培养,分别是煤化工专业方向和高分子化工方向,大三第二学期由同学们自愿选报专业方向。据统计,报高分子化工专业方向的学生不足11%,为了了解同学们的想法,我们对学生进行了一次问卷调查,调查结果显示,同学们选择专业方向的主要依据是考虑到就业的便利。近年来我国,尤其是西部,陕西、山西、宁夏等地煤化工行业较热,结合我院生学来源,超过一半的学生在考虑就业时倾向回原籍工作,于是参照往届同学的经验,大多选择了煤化工方向,无暇顾及到自身的兴趣。不少同学对这两个方向都不甚了解,对我国化工行业了解甚少,选报哪个方向都无所谓。还有相当一部分学生反映对专业的培养计划不了解,培养计划在实施过程中课程的设置和安排不尽合理,课程安排有前松后紧的现象。这些不解和困惑都在很大程度上影响到同学们的学习热情,从侧面反映出我校化学工程与工艺专业建设上亟待解决一些问题。 基于以上分析,我认为我校要培养满足市场需求的化工专业人才应该从下面几点来开展工作。 1 调整培养计划,进行培养规范的整体设计 专业规范对提高高等教育质量具有重要的现实意义,它是高等学校以专业人才培养模式改革研究为基础,在改革实践过程中对有关专业的课程体系、知识体系、实践教学体系和相应的参考指标进行整体设计,专业规范对专业人才设定培养规格,拟定培养目标。在高等院校进行教育教学改革过程中,对人才培养规范进行整体设计,是开展专业建设与深化改革的重要入手点[1]。 应对当前的就业形势,制定化工专业的专业规范非常有必要。自1999年以来,高校外延发展迅速,新增高校、新增专业多了,人才培养难度更大,要求更高。另外,高等教育大众化阶段教育质量呈多元化,亟需制定专业规范,一般高校工科专业人才培养规格的定位决定了人才培养模式的基本框架。 2 加速进行我校化学工程与工艺专业的认证工作 化学工业是国民经济的支柱性行业,为了让高校能更好的为社会服务,高等院校为化工行业提供主要人力资源,教育部自2006年启动了化工专业认证试点工作,目前已有6个专业点进行了试点工作[2]。化工行业对人才的评价标准和要求,主要体现在以下几个方面:(1)有良好的职业道德,了解本行业的相关法律法规,体现出较好的人文素养。(2)数学、自然科学基础较好,工程基础知识扎实,掌握一定的经济管理知识;掌握化学工程、化学工艺学科的基本理论、基本知识,了解本专业的前沿发展现状和趋势;具备运用现代信息技术获取专业信息的能力。(3)具备化学与化工实验技能,有工程实践经历,具备计算机应用能力,接受过科学研究与工程设计方法的基本训练,能够运用所学知识和技术手段分析并解决工程问题。(4)具有较强的组织管理能力,表达流利,人际交往能力突出,有较强的团队协作精神。(5)具有终身学习能力和国际视野。与以上标准相对照,我校在培养化工人才方面还存在着明显的缺陷和不足。还有很多工作要做。结合行业要求分析,我校化工专业目前存在的问题主要有:(1)教师队伍中普遍经历单一,缺乏工程师经历。(2)实践教学环节不完善,学生工程实践能力较弱,创新创业能力不足,学校与工业界联系不够紧密。(3)缺乏对学生的团队精神的系统训练。(4)毕业生的调查与跟踪机制不够完善等。除此之外,缺乏科学的学生考评机制,缺乏毕业生跟踪与反馈体系。因此要针对这些问题,以专业认证为契机,有目的的开展工作。 3 灵活设定培养方向 专业方向的设置是高校人才培养的基础,开设什么样的专业方向,关系到培养什么样的专业人才,培养出来的人才是否符合社会的需求,这个问题关系到一个专业的前途命运。在充分利用我校资源的同时,在专业方向设置上体现差异,强化特色,做到以质量求生存,以特色求发展。在开设专业方向的问题上,要避免与周围同区域、同等水平的院校趋同,以减少资源的浪费,避免在人才培养上出现重复和过度竞争,充分体现差异。 4 优化各级结构,提高培养质量 当前, 大学生毕业后难就业已经成为社会主要关注的问题,也是每所高校所面临的最为严峻的挑战。要解决这个问题除了国家宏观上的一些制度和政策的支持外,高校还应该根据市场所需人才,有针对性的提高培养质量。提高培养质量,既要从宏观上把握高等教育的结构,明确学校、院系和学科的定位,满足地方经济社会的发展对高等教育的要求,另外,要从微观上、从学校本身把握高等教育的内部结构,理顺专业结构、学科结构与理论结构,使我们培养的人才和社会需求相一致。 我国的高等教育逐渐从精英教育转向大众化教育阶段,大学之间的功能也由以前的趋同转向为逐渐分化,这就使得学校的专业定位显得尤为重要。我校化工专业应根据主要生源地的用人需求,将培养的方向和层次准确定位,针对培养什么样规格的人才,满足哪些领域的社会需求等这些问题开展广泛的研究,谨慎决定。此外,认真处理好专业建设中适应与对口的关系,在一般的学校,学生是直接面对市场就业的,应该将专业设置得窄一点,对口性更强一点。 通过以上论述可以看出,要想扩大我校化工专业在西部地区的办学影响力,还需要我们多了解学生的思想动态,提升认识水平,根据市场的需求,提高培养质量,能够很好的在地方经济建设中发挥主要作用,扎扎实实做好专业建设工作。相信在不远的将来,我校化学工程与工艺专业一定会成为西部最具影响力的王牌专业,为我国化工行业培养出更优秀的人才。 化学工程论文:基于国内外环境化学工程发展的思考 化学工程随化学工业的发展而发生并演变,反过来又推动化学工业的发展。在过去的一百年,化学工业与化学工程技术历经了孕育、诞生、发展,直至形成今天庞大产业的过程。它每年为社会提供数以亿吨计的千百万种合成产品,是我们衣、食、住、行须臾难以离开的物质基础,为社会繁荣做出了巨大的贡献。 一、环境化学工程的现状 20世纪60年代和70年代初期,工业发达国家经济发展迅猛,增长速度较快。但由于忽视对环境污染的控制与治理,致使环境污染问题日趋严重,公害事件不断发生,社会反应强烈,引起了各国政府的关注,采取了各种环境保护措施和对策,加强环境管理,制订各种环境保护法规和法律,规定污染物排放标准,增加环境保护投资,以控制污染,改善环境。这些措施虽然在局部地区或一定时期内起到一定的作用,但却未从根本上消除或减少污染的增长,不能适应经济发展和人类进步的要求。 1979年在日内瓦召开的“环境保护领域内进行国际合作的全欧高级会议”上,通过了《关于少废无废技术(工艺)和废物利用宣言》,指出:“无废技术是使社会和自然取得和谐关系的战略方向和重要手段”。欧洲共同体委员会在一篇报告中对“清洁工艺”下的定义为:清洁工艺就是以最合理地使用原料和能源来生产产品的一种技术,同时在生产过程和成品的使用过程中,减少排入环境中的可产生污染的废水和废物量。同时对环境的任何作用都不致破坏它的正常功能。有的学者认为,无废工艺的概念应当包括无害、节能、省地、复用、闭路等内涵。从技术上讲是一种具体技术。 化学工业作为造成大规模严重环境污染的主要过程之一,为了从根本上解决环境污染问题,实现化学工业的可持续发展,必须以预防为主,从源头着眼,从工艺入手,开辟绿色化工技术,将污染减少或消除在生产工艺过程之中;化学工程进入了环境化学工程时期。 二、环境化学工程的发展 新原理、新方法和新技术研究开发仍然是环境分析化学获得质的飞跃的原动力。可适用于极复杂基体中众多已知和未知污染物同时定性鉴定和准确定量的具有高分辨能力的新型色谱和质谱联用技术需要给予高度关注,例如,色谱技术中的多维色谱由于其高分辨能力可在复杂环境样品分析中发挥重要作用,而亲水性相互作用色谱则可完成高度极性和水溶性代谢产物和降解产物的分析和鉴定。飞行时间质谱(TOF-MS)、四极杆飞行时间质谱(Q-TOF-MS)和高分辨质谱(HRMS)等具有全扫描和准确质量分析功能的质谱与各种色谱技术的联用将使得同时鉴定和测定目标和非目标污染物以及超复杂基体样品的分析变得更加简单,从而在新型污染物发现和识别中扮演重要角色。先进的同位素质谱技术和手性分离分析技术将在微量污染物的准确定量、污染源解析中获得更多应用,生物检测、生物标志物和被动采样等可反映污染物生物效应和环境风险的新方法将得到更大发展,原位、现场、快速检测方法将在环境污染事件的快速处置中大显身手。此外,要高度重视新型污染物、纳米材料污染物、污染物代谢和降解产物的分析技术研究,而前苏联切尔诺贝利和日本福岛核事故造成的严重核素污染提醒我们必须高度关注核污染的检测、预警和处置研究。 环境污染化学研究在贴近世界环境科学前沿的同时,要密切结合我国环境污染的复合型、压缩型、结构型和严重性特点。在污染生态化学和环境健康研究方面,需要高度重视典型污染物的生物转化和生物致毒机制,低剂量、长时间、复合污染暴露下的生态毒理效应的分子机制,复合污染在种群、群落、生态系统水平上的生态毒理效应,污染胁迫下生物的抗性和适应机制,重要污染物在体内的吸收、分布、转化与消减排泄过程,污染胁迫下疾病发生的机制,纳米材料本身及其与有机污染物相互作用、生物有效性和毒性机制等关键科学问题的研究。 新原理、新方法和新技术的研究仍然是污染控制化学研究的重点。基于新型纳米材料催化剂、分子氧和可见光体系的高效、绿色、温和条件的高级氧化技术仍然是水体、大气污染控制技术的前沿课题,基于电化学原理的氧化还原、絮凝、沉积、气浮等将在电活性污染物的处理中发挥作用,用于大气和室内气体污染物处置处理的高效高选择性吸附剂、催化剂和低温等离子体技术仍然是持续努力的方向,绿色、环保、分散性、稳定性和运移性良好的纳米吸附和降解材料将更多地应用于地下水污染的修复治理,高效的植物-微生物联合修复技术和重污染场地的强化修复技术是土壤污染修复的关键。在对以上各新型的末端治理技术研究探索的同时,环境化学工作者需要比以往任何时候更密切地与工业、农业、工程技术等领域合作,尽可能地将清洁生产、绿色化学、生态工业和循环经济等源头控制理念贯彻于生产和环境治理当中,改变主要依靠末端治理的被动局面。 三、总结 环境化学仍然处于快速发展中,其学科的理论体系仍有待进一步完善。发展基于机理的可以用于反应性混合化学品环境暴露与联合毒性理论模拟的混合物毒性-构效关系预测方法,建立可用于污染物生物毒性分子机制和复杂环境过程研究的基于量子化学计算、分子力学和蒙特卡罗模拟结合的理论模拟方法,进行以污染物风险评价为目标的环境理论计算方法和模型研究,将是今后理论环境化学研究的重点。 化学工程论文:谈化学工程中的绿色科技 一、绿色科技促使温室气体排放量减少 我们所谓的温室气体,主要指的就是二氧化碳。无论是以往的科技革命和工业革命之前的生产,还是现阶段科技含量高,日趋现代化、国际化的社会化大生产,这些工厂每年要向大气排放数万甚至数十万吨的二氧化碳[1]。这些二氧化碳气体的排放,成为了造成全球性的温室效应的罪魁祸首。而在应对气候变化的法律法规出台之前的相当长的一段时期内,造成这一现象的那些工厂却不用为温室效应负担任何一点费用。 现在这一状况已经得到了明显的改善,许多化工企业正积极的开发和利用新的科学技术,来达到减少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企业将二氧化碳作为化工产品生产过程中的一种原材料来使用。例如,有的化工企业将其他化工产品的生产过程中所产生的二氧化碳气体作为一种原材料来生产尿素。仅这一种工艺,就可以使该企业的每年的二氧化碳气体排放量减少数十万吨。 二、海水淡化工程的预处理过程中运用绿色科技 每个人的生活都不能离开水,水对于每个人的生命和整个社会的发展而言是绝对不能缺少的,资源。而这种重要的资源,又具有这有限性、不可再生性等特点。随着社会和经济的迅猛发展,淡水的危机成为了世界性的环境难题。而我们中国,又是世界上最缺乏淡水资源的国家之一。因此,海水淡化技术的应用,就成了缓解我国淡水资源匮乏现状的一种有效的途径。随着近年来科技的快速发展,海水淡化所必须的成本也在逐渐的趋于大众化,使这一技术不再是那些经济发达的国家才使用的起得奢侈的技术。许多发展中国家也引进并采用了这一技术。 海水淡化技术指的就是一种利用物理上的或者化学上的方法将海水里面的盐和水进行分离的技术。在进行海水淡化技术的预处理进程中,任何影响环境状况的不良影响都没有产生。并且在获取海水资源的过程中,并没有继续对生态环境构成伤害。我们的党所提倡的可持续发展战略的思想,就是指要在满足自身生存发展的需要的同时,为子孙后代留下了可以继续发展的环境状况。因此,将绿色的化学工艺运用于海水淡化的过程中的这一举措至关重要。因此,将绿色的科学理念与化工产品的生产过程联系在一起,便成为了现代世界化的化工生产中的主要方向之一。在海水淡化构成的预处理过程中产生了一些氢氧化镁,成为了环保领域新的宠儿,这种物质具有成本低廉,工艺简单、不产生二次污染,处理效果良好的特点,具有非常广阔的发展前景。 三、绿色化学技术在我国传统香精香料工业中的应用 在日常化学产品的生产中,香精香料是不可缺少的添加剂之一。我国的香精香料产品在国际市场上的出口,是我国进出口贸易的一项重要组成部分。但是由于经济危机的影响逐渐加深,及全球性经济萧条的状况逐渐加剧,我国的香精香料出口产业收到了很大的打击,产品订单大幅度减少。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 四、绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 化学工程论文:分析化学工程与工艺 1 化学工程与工艺概述 化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等,并应用这些规律来解决过程及装置开发、设计、操作等问题,它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上,主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质,来替生产化学品或是物料工厂提供一个反应流程设计方式。实验研究、理论分析和科学计算已经成为当代化工研究中不可或缺的三种主要手段。 化学工程的研究领域最初只是化工单元操作,如:输送现象(为化工学科当中“单元操作”的理论基础)、化工热力学输送现象。随着发展,后来又发展出一些新的分支,化学工程领域的分支庞大,可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作,因应现代工业发展的需要,以化工的知识背景为基础,例如半导体工业。随计算机的快速发展,数值模拟(cfd)在化工的发展占据重要的地位。 2 化学工程与工艺专业简介 2.1 化学工程与工艺任务。根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向。 2.2 化学工程以及化学工业的一些特点。以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化工单元操作以及有关的流体力学、传热和传质原理、热力学和化学动力学等在化学工业上的应用,以指导各种过程及其设备的开发、改进和发展属于化学工程学的内容。化学工程是随着化学工业的大规模生产发展而形成的。化学工程包括过程动态学及控制、化工系统工程、传递过程、单元操作、化工热力学、化学反应工程等方面。化学反应是化工生产的核心部分,提供过程分析和设计所需的有关基础数据,研究传递过程的方向和极限,化工热力学是单元操作和反应工程的理论基础,它决定着产品的收率,对生产成本产生重要影响。对单元操作的研究,可用来指导各类产品的生产和化工设备的设计;传递过程是单元操作和反应工程的共同基础,化学工业在新的形势下要求处于化学核心地位的催化技术和化学工程都必须用跨学科的战略进行多学科的研究。动量传递、热量传递和质量传递,这三种传递,实质上就是各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程。 合成化学是化学学科的核心,化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物,同时也创造了大量非天然的化合物,使人类社会所有的化合物达到2230万个(美国化学文摘1999年12月10日收录的化合物数),并且以几个月就有100万个的速度发展,大量新化合物的产生是化学工业产品开发的基础。信息技术及工程技术的进步为设备和工艺创新创造了条件,推动了化工行业的技术进步。 化学工业的生产技术和许多深度加工的产品更新换代快,要求化学工业必须不断发展和采用先进科学技术,从而提高生产效率和经济效益。不断寻求技术上最先进和经济上最合理的方法、原理、流程和设备是化学工业工艺创新追求的目标。化工新技术开发程序是一套科学的程序,它是以市场为导向、以创新为宗旨,以工业化和商业化为目的的创新过程。世界上经济发达国家化学工业的研究开发费用、科研人员以及专利和文献的数量都居各工业部门的前列。 3 化学工程与工艺实验数据处理分析 传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。 化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。 MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行初步的尝试。传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。而MATLAB是一个强大的数学软件,能够方便地绘出各种函数图形,一方面可以解决符号演算问题,另一方面可以解决数学中的数值计算问题。MATLAB的应用范围非常广,包括信号和图像的处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。它已成为国际控制界的标准计算软件。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来,利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。 4 结束语 21世纪世界进入资源、能源短缺的时代,解决由国家提出的节约资源对保护自然生态环境的任务,需要化学与化工学科的共同发展,社会经济的可持续发展,我国提出转变经济发展模式,为此,化工教育首先要端正学生和家长对化工产生的片面认识。融合从分子水平的化学到大规模制各工程科学的宽阔视野,现代化学工程教育内容既应跨越和涵盖整个化学和化工领域,也仍要重视工程教育的特征,强化工程实践环节,培养学生解决复杂问题的能力,完成化学工程教育的历史任务,探讨化工与其他学科的跨学科交叉,并落实到教学实践中,正确认识化学工程的学科范式和内涵。 化学工程论文:虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用 一、虚拟仪器的发展和结构组成 电子仪器的发展,一共经历了四个重要阶段:模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。前三个阶段的发展实际上是为第四阶段的发展奠定坚实的基础。第四代虚拟仪器,是通信技术、测试技术和计算机技术相结合的产物,三门学科最新技术的结晶,融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形软件编程技术于一体。虚拟仪器的产生是仪器发展史上一次大的革新。虚拟仪器是指将一些比较灵活高效的软件和一些性能较高的硬件结合起来,将其应用在各个领域中对各项参数进行测试和调节、控制等的一个应用性很强的平台。一般来说,完整的虚拟仪器系统中有三部分的组成结构,一部分是电子计算机,一部分是仪器软件,最后一部分是仪器硬件。在电子计算机和大型集成电路高速发展的今天,相比较传统仪器,虚拟仪器得到了飞跃发展。在基本硬件的支持下,虚拟仪器可以利用电子计算机合理的调用相应的高级软件模块来完成数据的采集、控制、分析、处理以及结果的存储和显示。与传统仪器相比,虚拟仪器具有成本低、性能高、扩展性强、开发时间短以及出色的集成这五大优势。基于此,本文对虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用进行了探究,为其未来的发展提供参考依据。 二、虚拟仪器的技术支撑和特点 硬件是虚拟仪器的基础,软件是虚拟仪器的核心。计算机主要完成数据处理和结果显示。硬件接口电路主要完成被测输入信号的采集、放大、模/ 数转换。根据构成虚拟仪器的接口总线不同,主要分为基于通用接口总线GPIB 的仪器系统、基于数据采集卡的虚拟仪器系统、基于VXI 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于PXI 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于串行口仪器的虚拟仪器系统和基于现场总线设备的虚拟仪器系统等类型。软件可定义仪器的功能图。虚拟仪器系统的软件结构从底到顶层分为仪器I/O 接口软件、驱动程序和应用软件3 个层次。 虚拟仪器作为新型的仪器种类,主要具有以下几个特点:首先,技术和接口技术,具有方便、灵活的互联性,可方便地同外设、网络及其它应用连接。其次,开放式体系结构,缩短系统开发周期。虚拟仪器开放性构成方式,使其具有灵活性和功能的可重构性,可使用户提高重复利用率,缩短系统组建时间,降低开发费用。最后,“软件就是仪器”,仪器功能由用户定义。虚拟仪器系统中,软件是整个仪器的关键,用户可以根据自己需要定义仪器的功能,通过修改软件,很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模,打破了传统仪器有厂家定义、用户无法改变的模式。 三、虚拟仪器在化学工程领域中的应用 虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助客户创建完全自定义的用户界面,模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成,标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是NI近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。它在化学工程领域的应用有以下几方面: 虚拟仪器可以应用在化工过程控制领域中、是由化工领域中以及化学工程模拟领域中。虚拟仪器可以对化学反映系统中的各个参数进行实时的检测,还能通过参数的检测来调整和控制各项参数,以更好地确保化学反应的正常进行。在化工过程控制领域中的应用有很多,例如,东南大学的王晓等人通过基于labview开发平台的虚拟仪器开发了换热器试验装置测控系统,这个系统有很多功能,包括对各项参数的检测、记录,同时还能对这些参数进行分析和调节,基于此,应该加强对该系统的研究和推广,使其在更多的领域得到应用。石油化工领域中也经常需要运用到虚拟仪器,通常是将计算机技术和虚拟仪器结合在一起进行应用。在这方面的应用实例有:通过虚拟仪器,对石油管道的压力进行监测,来判断石油管道在运行过程中会否出现泄漏现象。化学工程模拟,实际上是通过建立化工过程的一系列数学模型,然后根据标准的条件要求以及各项参数,利用计算机,对这些模型进行计算,并根据计算的结构模拟出整个化工过程中所发生的行为。在化工领域中,如果要使用一种新的仪器或者是使用一项新的工艺,需要先依靠计算机对这些仪器或者工艺进行模拟,得到一系列数据,并鉴定其可靠性。虚拟仪器在化学工程领域中的应用,使得整个过程的各项参数判断更加具体和直观,有利于判断其对于工程的影响。这方面的应用实例也有很多,例如,新疆大学的付志新等人开发出了一套基于全混流反应器的模拟系统,并且模拟计算了其中的不可逆的放热反应。 五、虚拟仪器的发展趋势和光明前景 虚拟仪器还可广泛应用于航天航空、军事工程、汽车、电力工程、机械工程、建筑工程、铁路交通、地质勘探、生物医疗等很多需要高性能测控设备进行科学分析的场合。例如,利用虚拟仪器系统可以开发复杂的汽车驾驶室模拟仿真系统,汽车ABS 传感器功能测试系统;可以测试飞机飞行过程中的噪音,进行飞机发动机测试,飞行控制系统测试;可以用于电力参数的测试,构建电力测量控制系统;可以用于开发内燃机测试系统,等等。 自从虚拟仪器出现以来,其技术也不断发展和成熟,逐渐向着图形化这一开发平台中的更强适应性、更高级别的硬件模块以及更符合标准的驱动程序等方向发展,而该平台自身的不断完善和发展也是促进虚拟仪器技术不断发展和提高的重要保证。同时,怎样缩短用户的学习时间和学习量,就能确保其进行具有强大功能虚拟仪器的使用,怎样让用户轻易地对该模拟系统中得到的结果进行判断,或者如何确保用户采用一些系统构成比较简洁的虚拟仪器来对复杂的内容 进行测试,都是虚拟仪器在未来的发展中需要解决的问题。 结束语: 虚拟仪器的结构具有很强的优越性,发展经历了四个阶段,目前,其相关技术的发展已经越来越成熟,被广泛应用于各个领域中。随着科学技术的不断发展,虚拟仪器的应用将不断扩大。除了上述提到的在化学工程领域中的各种应用,它应用的范围将不断扩展到其他相关领域中。因此,虚拟仪器的市场前景是广阔的。 化学工程论文:能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践 东北石油大学于2010年成功申请了能源化学工程专业——国家战略性新兴产业相关本科专业。如何在深化教育改革,全面推进素质教育的过程中,突出本专业学生创新素质的培养,积极探索培养高素质创新型工科人才的途径和方法,是培养我国能源化工人才和教育改革发展的主题。人才质量的高低在很大程度上取决于其创新意识和创新能力的高低,而这正是目前高等教育的薄弱环节。“授人以鱼,不如授人以渔”,就是对培养和锻炼学生创新意识和创新能力重要性的最好诠释。 一、优化课程结构 创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质,仅仅掌握单一的专业知识是很难做到的。因此,加强学生专业基础教育的内涵更新和外延拓展及构建合理的课程体系非常重要。首先要优化课程结构,按照“少而精”的原则设置必修课,增加选修课比重,允许学生跨系跨专业选修课程。还要提高学生获得信息的手段,使学生有机会接触各学科发展前沿,了解科技发展的趋势,掌握未来变化的规律。 二、优化课堂教学形式 课堂教学是教学的基本组成形式,学生的创新精神和创新能力的培养也必须渗透到各科教学过程中。教师既是知识的传授者,也是创新教育的实施者。要结合学生的认知水平和生活体验,创设新的教学情景导入新课,营造一个鼓励学生创新的课堂氛围。采用多样的课堂教学形式,鼓励学生提出不同的见解。加强各学科的相互渗透和交叉综合,有利于学生整体素质的提高;注意融合学科前沿知识和高新科技,激发学生的创新精神。 三、探索开放式实验教学体系 充分利用我院省级化学工程实验教学示范中心的仪器设备和师资力量,探索和完善实施开放式实验教学的方法及其在课堂教学、实验技能竞赛、创新实验设计竞赛、新能源设计竞赛、数学建模竞赛、本科生毕业设计(论文)中的应用,改革和完善实验课程成绩的科学评价体系,改革实验室管理运行机制,探索开放实验室的管理方式和体制,探索保障实验仪器设备不断更新以跟上学科发展的途径,完善实验仪器设备、实验经费和实验耗材的实验室管理体制。 四、完善学生科技创新体系,建立校内外创新实践基地 实行学生研究训练计划,引导学生在教师的指导下进行科研训练;鼓励学生参加教师的科研课题,与教师合作进行科学研究;实行学生科研立项制度,从政策和经费上鼓励学生进行科技创新;聘请国内外着名专家学者为学生作学术报告等形式,使学生了解能源化工专业发展的学术前沿;鼓励学生申报国家创新实验项目,省、校级挑战杯项目等,提高学生的科学素质,培养学生的科学精神。发挥区域经济优势,签约合作企业,并对创新设计实验室进行重点投入建设,本专业已建成国家级石油化工工程实践教育中心和大庆炼化公司的创新实践基地,为学生创新实践提供了保障。 五、完善评价体系,建立创新激励机制 评价是教育管理中实施控制的特殊手段,是教育管理的重要环节。传统培养体系不利于培养创新人才的弊病反映在评价体系上采用简单划一的方式,未能反映出学生的真实全面的水平和能力。对学生的评价不仅要重视知识的全面性考查,更要重视创新能力的考查。考试方式多样化,考试时间自主化。同时建立对学生的创新意识、创新能力、创新成果积极的激励机制,即对学生的各种创新行为和成果给予正面的激励和奖励。建立专门制度,从政策导向上鼓励和支持教师在传授知识过程中,积极探索创新思维能力培养的方法并付诸实践。 六、实践成果 1.丰富和完善了教育教学研究的改革和实践。项目在 能源化工专业2009级中进行了三年的应用,收到了良好效果,极大地推动了其他化工专业类拔尖人才和创新人才的培养和实践,对促进石油化工类拔尖创新本科人才培养质量的提高发挥了积极的作用。2010年以来,石油化工类专业承担省级教改项目3项。发表教学研究论文9篇,主编教材3部;完成了《分离工程》等省级精品课程的建设,《化工热力学》、《化学反应工程》、《工业催化》3门重点课程建设。 2.促进了石油化工专学科建设。石油化工创新拔尖人才培养的改革促进了以化学工程与工艺为主的石油化工类学科建设。目前在学科建设方面已有1个国家级特色专业—化学工艺,1个国家级战略性新兴产业相关专业—能源化学工程,1个省重点(特色)专业—化学工程。已有1个国家级实践教育平台—国家级石油化工工程实践教育中心,1个轻烃加工与利用部级重点实验室,1个石油与天然气化工省重点实验室和1个省级石油化工技术研发中心,已成为黑龙江省石油化工工程技术人才培养和培训基地。 3.学生创新实验与竞赛获奖。通过创新培养体系的实施,能源化工09-2班25名学生,8名学生参加国家级大学生创新实验计划,10余名学生参加国校级大学生创新实验,公开7篇,申请专利2项。英语四级一次性通过率100%,六级一次性通过率80%;国家二级计算机考试一次性通过率100%,并有40%的学生自愿考试通过国家三级计算机考试。同时该专业学生积极参加各种竞赛活动,3名同学获全国大学生化工设计竞赛1等奖,5名同学获得全国化工设计竞赛二等奖,2人获得全国英语竞赛三等奖。1人获得2011年“国信蓝点杯”全国软件人才设计与开发大赛黑龙江赛区C语言程序设计三等奖,1人获得2011年高教杯全国大学生数学建模竞赛二等奖。校级英语竞赛、物理竞赛,软件设计大赛和挑战杯等获奖30余项。经过系统化、有针对性的培养和严格的考核,学生的综合素质得到了极大的提高,班级大多数学生获得了“三好学生”、“优秀学生干部”、“优秀团干部”等荣誉称号。在此基础上班级的学风日益浓厚,多次获得校级荣誉。 七、理论水平与推广价值 项目研究从能源化学工程—战略性新兴产业相关专业设立的目标与东北石油大学化工学院特色优势实际出发,构建能源化学工程专业创新人才培养体系。研究成果既有高度概括的模式框架,又有具体可行的实施方案、操作办法,为全国相关专业的教学体系构建,深化教学改革,提升教学质量,为培养学生创新能力提供了较为全面的理论和实证参考,尤其是是对工科学校教学质量提升和专业教学改革具有推广价值。 化学工程论文:化学工程技术及发展动态 一、新型反应技术的研究 1.1 超临界化学反应技术 超临界液体是指在温度和压力都处于临界点之上时,此时状态处于液体和气体之间,具有这两种状态的双重性质。这种状态的流体不仅在化学工业、生物化工、食品工业有广泛的应用,而且还在医药工业等领域应用很广泛,已经显示出巨大的魅力,极具发展前景。近年来,化学界将超临界水氧化法应用到保护环境的领域,但是都处于初级发展阶段,很不成熟。 1.2 绿色化学反应技术 绿色化学是指对环境不会造成污染的,有利于保护环境的化学工程。绿色化学简单说就是采用化学的技术和方法来减少或消除那些对人类有害的、妨碍社区安全的、对生态环境会产生不利影响的原料或溶剂等。绿色化学是将污染从源头进行消除的工程,因此很彻底,这主要包括原子经济性和高选择性的反应,生产出对环境有利的材料,并且回收废物循环利用的一门科学技术。 1.3 新的分离技术 研究从广义上说,分离强化首先是对设备的强化,然后是对生产工艺的强化,综合起来说就是只要能将设备变小、将能量转化效率提高的技术都是化工分离技术强化的结果,有利于实现可持续发展,这也是化工分离技术的主要趋势之一。古老的化工分离技术原理:利用沸点的不同,将不同的组分从分离塔里分离出来。随着科技的发展及国内外的分工合作共同研究除了大量新的分离技术,具有广阔的发展前景,但是这些在应用中同样也存在着很多问题,那就是:此项研究对相关分子蒸馏的基础理论探究比较少,没有在理论上充分说明和指导,对设计刮膜式分子蒸馏器也没有深入的研究。随着信息技术的不断进步,分离技术也不断得到改善,取得了长足的进步,逐渐信息技术引入到分离技术的研究与开发上,例如在研究热力学和传递的性质、多相流等方面,这些都是信息技术发生功效的主要分离技术,再如分子模拟大大提高了预测热力学平衡和传递性质的水平。对分子的设计加速了可以加速分离,因此对研究和开发新的高效的分离剂有深远的意义。信息技术的引进有利于新的分离过程的深入,提高工作效率。 二、传热过程的一些新的研究进展和方向 2.1 微细尺度传热学研究进展 微细尺度是从空间尺度和时间尺度微细的探讨和研究传热学规律,现在在传热学中已经自成一个分支,发展前景广阔。当物体的特征尺寸远大于载体粒子的平均尺寸即连续介质时假定依然会成立,但是由于尺度的微细,原来的假设的影响因素也会相对的发生变化,这就导致了流动和传入规律发生着惟妙惟肖的变化。目前,微米、纳米科学已经取得长足的进步,受到人们的广泛关注,诸多领域都是围绕微细尺度传热学进行研究的。其中高集成度电子设备、微型热管、多空介质流动传热等多项研究都是微热尺度传热学研究取得的丰硕成果。 2.2 强化传热过程的研究进展 这项研究主要是从改进换热器设备的形式入手,提高传热的效率,并想办法改进设备使其持续对外放热,这种改进包括发明新的传热材料和改进生产工艺,将过去的设计进行优化等方法。 2.3 传热理论研究进展 近年来,传热研究者一直都致力于滴状冷凝在工业生产上的应用,但至今仍未能很好的实现,主要问题是如何获得实现滴状冷凝,并且使其冷凝表面寿命延长。改变冷凝界面的性质,将滴状冷凝应用到工业上进行传热改造是传播热学研究的主要热点之一。沸腾的传热方式不仅在机械、动力和石油化工等传统的工业之中广泛使用,而且在航空航天技术等高科技领域也广泛的应用着。长期以来,人们都在对液体发生核态沸腾的原因和具有高换热强度的机理进行着深入的探究。由于沸腾的现象是复杂和多变的,这些都导致了我们不能利用常规的计算方法来计算出沸腾所能传输的热量。到现在为止,加热器表面受到水沸腾时产生的气泡的影响,这一问题是最需要得到解决的,也是研究的重点所在,对沸腾传热进行计算大都采用机理模型,这种方法存在严重的缺陷就是计算的准确率很低,而且需要大量的实验做基础,所以目前应用的范围较窄,目前没有能较准确计算沸腾传热的计算式,因此我们有另辟蹊径,从新的角度来探究和研究问题,从基本理论出发,提出新的理论与计算方法或研究出新的模型,将数学与之相结合计算出沸腾所传出的热量,这将成为今后研究的重中之重。 2.4 与计算机技术相结合 计算机技术的进步使化学中大量的计算问题和数据采集分析的问题得到了解决,同时解决了人力物力和财力,也增加了数据的准确度与精确度,主要表现在计算机技术对计算流体力学和数值传热学上的主要贡献,其主要的研究方法是数值模拟法。这种方法的特点是需要大量的数据计算,而且需要大量的实验作为补充,采用计算机进行分析和计算,有利于将数据直观的表现出来,方式更加灵活多变,费用更加低廉,并且得出结论的周期比较短,对于应对此类问题计算机技术是最好的选择。 三、化学工程学科未来的发展动态 3.1 将化工过程与系统过程研究相结合 化学变化是一个复杂的过程,这是因为性质决定的,其非对称性和不平衡性打破了人们的惯性思维,使其控制因素增多,结构尺度变多,其中结构是对过程工程研究的中心问题,主要解决办法是简化其结构,使复杂的结构变得简单,更具有使用价值;首先研究特殊系统,然后推理出一般性的结论,进而推而广之,这些都为解决结构问题打下了良好的基础,解决了复杂系统不容易被分析的问题,采用整体法和还原法研究复杂的系统有利于把握系统的主要变换方向,多尺度的思考问题的方式可以将过程问题转换成平时的时间和空间问题,对研究化学工程的复杂结构有好处。化学工程的这一转变趋势预示着化学正在向着应用领域进行扩张,更加注重其实用性和价值性,而非学科本身理论的研究。这也在化学课堂上出现了明显的改革,从只有实验和理论两个过程的化学转换成有实验、有计算最后才产生结论的过程,这就需要化学与数学物理等相结合,甚至与计算机技术相结合,进而实现化学过程的更好研究。 3.2 将化学工程与材料科学研究相结合 科学的进步使大量新的技术和产品能源不断涌现,并且在先进技术的引导下得到了广泛的应用,这就为化学工程的研究提出了新的问题那就是如何为新的产业的形成和发展提供良好的服务并不断形成新的完整的理论,化学工程的发展就此进入老人一个新的发展阶段。在学科研究的方法上更多的注重学科的交叉,更多的研究材料其中包括信息和化学、生物与化学、能源与化学、环境与化学相结合的工程学科,这些都为化学工程的发展提出了新的发展方向和研究课题,为化学的发展做了良好的铺垫。 3.3 将化学工程与信息工程研究相结合 化学工程技术的热点是将化学工程与信息工程研究相结合,随着信息技术的发展,信息技术已经深入各行各业,通过计算机技术可以收集大量信息,并对此进行精细的计算,随着大量的数据的 统计和分析,可以得出很多重要的规律和结论,这些规律可以用来作为提高效率和生产效益的理论依据,同时可以预见,将化学工程和材料科学结合起来进行分析必将是化学工程领域的重点研究课题,必将成为引领化学研究的主要方向。 四、结语 化学的影响以及需要重点探讨的方向,就是化学环保问题。由于化学工程往往都会涉及污染问题,因此从化学工程技术角度分析,将从技术角度出发,从而尽最大限度来降低化工技术对环境的影响。未来化学工程技术的发展,直接影响着其发展态势。 化学工程论文:化学工程中化工生产的工艺解析 1 引言 化学生产工艺是化学生产过程中一直处于开发状态的技术,化工工艺的开发与发展在近年来更加火热,主要原因在于化工生产常常造成一定范围内的污染。随着人们对环保理念的关注,化工生产的工艺受到了挑战。以往化工厂的污染问题一直得不到彻底的解决,污水化学残留物的排放,给人们的生活带来了很大的影响。化学生产造成污染,从很大程度上是其生产工艺存在问题。因此,为了解决其污染问题,并在一定程度上提高其生产效率,重点就在于改善其化学生产工艺。 2 我国化工生产的现状分析 我国工业的几大主体:机械工业、煤矿工业以及化学工业。化学工业之所谓成为工业的重要组成部分,其重要因素在于化工生产能够在很大程度上满足人们生产与生活的需要,从而推动了我国的工业以及农业的迅猛发展。化学肥料是目前我国农业农作物的主要肥料,在很大程度上维持着我国农业的发展与稳定。然而,由于化学生产过程中必然会产生化学废物,造成一定范围内的污染,尤其是排放的废水以及废渣,成为了自然中的主要污染源。从目前我国的化工厂的化工生产分析,总体上处于一种以牺牲能源以及环境为基础的化工生产。具体分析如下: 化工生产的效率不高;我国工业发展存在一个共同的弊端,主要在于其生产的效率不高。在化学反应过程中,主要由于生产环境以及生产设备的不过关。例如在进行化学肥料的生产过程中,反应器皿往往无法达到反应温度。从而使反应不充分,造成废气以及废物的产生。不仅如此,反应不充分,造成的最大问题在于反应后生产的化学产品合格率太低,无法满足人们的生产以及生活的需要。最为严重的是,不充分的化工生产,造成巨大的能源与资源的浪费,从而大大降低了化工生产效率。 化工生产造成自然环境污染严重;化工生产是目前我国主要自然污染的源头之一,尤其是重金属的生产与化学反应。在化工场附近的废水检测中的结果显示,废水中的重金属严重超标,造成水源的污染,从而影响土质,造成自然环境的失衡。此外,对于化工生产过程中造成的废水与废物,化工厂为了节约成本等原因,而采用直接排放的方式,将污水以及废物直接排放到自然中,造成了大范围的污染。 化学工程中,连续的化工生产环节不连贯,造成整个工程的连续性不佳,工程的进度容易受到影响,尤其是当整个生产环节出现脱节的时候,就会对化学工程造成很大的影响。而化工生产环节中,出现的影响,其主要原因也在于生产工艺的不合格。 综上所述,目前我国化工生产的主要现状为生产效率不高,防污染环节不重视,没有专门的污染处理系统以及化工生产的不完善等。这些问题,一起阻碍了我国化学工业的发展。 3 我国化工生产工艺解析 从上文中,对于我国目前的化工生产过程中,存在着主要的问题就在于我国的化工生产工艺还不是非常完善。针对这些存在的问题,化学的生产工艺需要有哪些改进呢?在化工生产过程中,采取哪些最新的化学生产工艺能够降低化学生产所产生的污染呢? 首先,化学生产过程中,提高反应条件以及反应环境。反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到高效生产,提高生产效率,减少废料的产生,反应条件是最为关键的因素。因此,提高化工生产效率的最为关键的因素就在于加强化学生产过程中的反应条件。催化剂以及反应所需条件一定要达到所需标准,才能保证在化工生产过程中,高效生产,并减少废物的产生。其中,废物包括废水、废气以及废渣。保证这些废物不直接排放到自然环境中,就能保证化工生产的相对环保。 其次,化工生产过程中,并非只是提高产品生产的环境,更应该能够提供废物处理的程序以及治理系统。目前,我国规定,有毒物质以及重金属是绝对不允许直接排放到自然环境中的。此外,还包括我们经常看到的废气,这些都应该经过适当处理后才能进行排放。废水的排放一般要采用化学综合的化工工艺。其原理很简单,主要是通过化学反应中最基本的原理,将废水中的重金属通过沉淀的方式,使其沉淀,从而减轻其危害性。此外,废气的处理应该在排气的中部以及顶部,都设置一出废气处理系统,这些装置可以将废气中的有毒气体以及废气中的粉尘过滤,从而保证排放到空气中的气体符合国家要求的标准。 最后,真正从化学工程中的化工生产工艺技术入手,工艺技术是指从不同的反应原理以及反应条件进行分析与探讨。例如制造氧气的方式就有很多种,那么哪种方式才是最为简单、效率高并且更适合化工生产呢?当然,在不同的环境下,对于生产的原料以及方式都是可以随机改变的,并能通过改变来进行适应性生产,从而提高化学生产的效率,并实现高效以及绿色生产。 总之,化工生产工艺的提高,应该从当前的现状分析,找出生产环节中的弊端吗,从而大力发展化工工艺。 4 结语 以上分析主要探究化学工程中,化工生产的工艺问题。化工生产在环保以及节能减排等多个主流理念的影响下,开始不得不提高其生产工艺。传统的生产工艺以牺牲自然环境为代价,生产大量的化工产品。虽然这些化工产品对于我国农业以及整个工业的发展都起到了非常重要的作用,但是合理生产、绿色生产才是工业发展的基础。化工生产的工艺亟待提高,因此出现最新的化工生产技术以化工生产工艺,旨在能够在提高生产效率的同时,并能满足节能减排以及环保的要求。如果生产工艺无法真正实现环保与节能减排,那么也可以开发化工后期的环保处理工艺。总之,最大限度提高化工生产工艺,从根本上解决化工生产中的问题,实现合理化生产。 化学工程论文:浅议绿色化学工程和工艺对化学工业节能的促进作用 工业产业的发展,对国民经济的提高具有重要意义,但在工业产业的发展过程中,国家能源及生态环境也面临着越来越严峻的挑战,能源消耗、环境污染越来越受到关注[1]。工业污染物处理、生活废品处理等已经成为一个值得进行深入研究的重要课题。绿色化学工程是一个新型项目,其发展的主要目标为对化学生产过程中产生的资源浪费及环境污染现象进行处理,促进化工环境污染及资源浪费得到改善。 一、绿色化学工程与工艺的开发 在传统化学的生产过程中,在有毒、有害物质的处理上存在较为严重的滞后性,因此导致化学工艺一直处于被动生产。应用这样的化学工艺对污染物进行处理无法取得理想的效果,资源优化也无法得到有效实现。化学工艺的应用不但导致化学生产污染物成本提高,还导致污染物处理效率严重下降。绿色化学工程的应用可有效弥补传统化学工程中存在的缺陷,其通过对相关科学技术及先进方法的利用,对化工生产相关污染物进行除尘、脱硫等处理。绿色化学工程与工艺具体实施方法主要有以下几种。 (一)采用绿色化学原料 在化工生产工艺及具体流程中,化学生产原料是起着决定性作用的主要因素,在传统化学工程中,所用原料大部分为不可再生能源。采用这些原料不但大大提高国家不可再生能源的消耗,同时还导致污染物的排放量大大增加,加重生态环境污染程度。将绿色化学原料作为化工生产材料是绿色化学工程重要研发内容之一。在化工生产过程中,可使用绿色化学物质、自然物质等无染污、可再生的化学原料。典型的绿色化学原料主要有芦苇、苞米杆、纤维植物等。将这些作为原料投入到化工生产过程中,可使其转化为酮、醇、酸类等多种化学品。在整个转化反应过程中,这些原料仅会产生一定量的氢气,而不会有任何一种有害、有毒的物质产生。 (二)提高化学反应的选择性 在化学工程的物质反应中,化学反应作为必不可少的重要组成部分存在。所有化学原料的转化均是需要化学反应才能得以实现。在化工生产过程中,合理选择有效的化学反应形式可有效促进化学工程生产效率及质量得到提高[2]。对化学反应产生影响的因素有很多种,反应原料、环境、时间、特点等均会对化学反应产生不同程度的影响。在化学生产过程中应用最为普遍的反应形式为氧化反应。在氧化反应过程中会有大量的热产生,所有化学原料均会在热的催化作用下发生变质,因此会大大降低化学品的生产质量。在绿色化学工程中,应用新型的反应形式,这种新型反应形式为烃类氧化反应。这种反应形式的应用不仅可促进催化物反应催化能力得到提高,同时还可有效促进生产物同分异构反应时间增加。 (三)使用无毒无害催化原料 随着化学工业发展速度的不断加快,将化学反应合理的应用于化工生产过程中已经成为促进工业可持续发展的重要前提之一。在化学反应过程中均离不开催化剂的使用。将催化剂应用于化学反应过程中,可有效加快反应速度,缩短法宁时间。所以,在化工生产过程中使用无毒无害的催化原料成为推动绿色化学工程与工艺不断深入发展的重要前提条件之一。目前,我国相关部门已经高度重视对催化原料的选择及应用进行深入研究。越来越多的催化剂得到开发和研制,化学反应过程中使用的催化原料不断得到改善,分子筛除催化剂等优良催化原料在化工生产过程中的应用越来越广泛。无毒无害催化原料的应用可有效提高化学反应效率,降低能源消耗量,同时也可减少环境污染。 二、绿色化学工程与工艺对化学工业节能产生的促进作用 目前,在各工业产业的生产过程中均已广泛应用到绿色化学工程与工艺。该工程中具有的应用性能不仅可有效改善化工产业发展过程中存在的资源浪费和环境污染问题,同时还可有效促进化工生产的结构不断得到优化。绿色化学工程与工艺在化工产业中的应用主要表现在如下几点。 (一)清洁生产技术的应用 清洁生产技术是一种具有较高价值的绿色技术,该种技术主要是通过对化工原料进行无害、无毒、无废处理,实现原料利用率得到提高,进而促进化学工程的生产质量得到提高。在清洁技术中,应用最为普遍的技术分别为脱硝和脱硫两种技术。应用该两种技术对存在较为严重的污染的化学废物、生活垃圾等进行绿色处理,经过相关技术的处理后,生活垃圾可有效转化为沼气。应用自然发电技术来代替传统发电技术。太阳能、风能的开发和应用是清洁生产技术飞速发展的重要标志。在生物工程中合理应用清洁生产技术,可有效促进细胞及基因工程的发展效果得到显着提高。在辐射加工中应用清洁生产技术,可促进催化剂的作用得到显着提高。 (二)与生物技术相互结合的应用 在生物技术领域中,其技术范畴具体包含细胞、微生物、基因、酶等多种技术。其在各化工生产中的应用主要包含有生物化工合化学仿生学两个方面的内容。在生物体内,生物酶作为催化剂存在,其具有显着的专一性和高效性,在生物合成的每个过程中均无法脱离酶的作用。在绿色化学工程与工艺中对生物技术进行合理应用,通过相关技术处理,可使再生资源转化为相应的化学品。早期所应用的有机化合物原料大部分是直接源自动物和植物,后来才逐渐发展为将煤炭、石油作为原材料使用。在绿色化学工程与工艺中,通常情况下均是应用工业酶或存在于自然界中的酶作为催化剂。将酶与通常应用的化学催化剂进行比较,酶在应用过程中的优点主要表现为无污染、产物性质好、反应条件温和等。例如通常情况下均是应用丙烯腈进行丙烯酰胺制备,当使用酶作为催化剂后,能耗消耗量大大降低,反应具有彻底性,并且在反应过程中无任何副产物产生。 (三)生产环境友好型产品 绿色化学工程与工艺的主要发展目的之一即为为社会生产处环境友好型产品,如清洁汽油、磷洗衣粉等无毒无害产品。通过绿色化学工程可以生产出与社会、自然环境发展相符合的友好型产品。绿色化学工程生产的出现在很大程度上起到了保护环境的作用。在社会生产、生活中,人们的购买的产品均为绿色产品,不仅有效保证了人们身体健康,同时也可促进社会健康、和谐发展。因此,在化工生产过程中,如能够促进绿色化学工程与工艺对的优势得到充分发挥,可有效降低生态环境的染污,促进国家自然环境和社会经济得到可持续发展,对国家的长远发展及社会的进步具有重要意义。 三、结束语 在绿色化学工程与工艺中,应用无毒、无害的物质作为原材料,使用节能减排的生产工艺,应用清洁生产的技术,可有效降低化学工业生产过程中能源消耗,减轻生态环境污染,促进人与社会和谐发展、产品与生态互补得以实现。因此,对绿色化学工程与工艺进行开发和研究是对当代化学工业的发展产生严重影响的主要因素之一,是促进化学工业可持续发展的重要前提条件。 化学工程论文:化学工程与工艺专业的煤化工特色建设 1化学工程与工艺专业的煤化工特色专业建设原则 1.1以市场为导向 随着能源需求量不断增大,我国对开发能源的技术人才也有了更高的要求。我国教育部在1996年将“煤化工”等专业列为化学工程与工艺专业,促进我国煤化这一特色专业发展。加强煤化工特色建设,可以扩大煤化工产业,推广清洁能源,这也是市场经济的必然需求。煤化工特色建设,要以市场为导向,将学生的就业与市场相结合,从而保证学生在面对社会选择的时候,有足够的自信,具备扎实的专业基础和技术水平,提高就业机会。 1.2发扬创新精神 只有发扬创新精神,才能够彰显特色。特色专业是经过改革后被确定的内容,它本身就具有探索和创新,但煤化工专业发展中,以往的教学经验仍然会对创新有所阻碍,因此在建设有特色的煤化工专业时,要用发展的眼光看问题,创新教育观念和人才培养机制,促进煤化工特色建设。 1.3稳定发展原则 化学工程与工艺专业的煤化工特色建设,始终坚持煤化工人才培养方向,也有着自身的特色,毕业后学生主要面对钢铁冶金系统,能源方向,因此在建设特色专业是,也要立足根本,找准发现,坚持稳定发展的原则。煤化工建设要以市场为导向,在发展中会面临内部和外部的变化,因此稳定发展,才能适应不确定的变化,适应社会和市场的要求。 2建设煤化工特色的对策 2.1创新教育观念 专业建设是高校办学理念的表现形式,其特色建设的发展方向、过程等都离不开一定的理念指导[1]。煤化工特色专业的发展与市场分不开,煤化工专业与能源安全与供应、钢铁冶金行业发展与节能减排实现有着很大的关系。随着能源问题出现,可持续发展的理念不断摄入,煤化工专业发展也要将观念进行创新,以便适应社会的要求。可以通过实现教育活动,将教育观点和教学理念进行谈论和创新,在实际工作中,如果出现了教学理念偏差,要及时用正确的思想观念给予指导。创新教育观念是培养煤化工人才的必然要求,通过定期考核,加强教育工作者的思想意识,将这种观念融入教育,这也是促进我国煤化工产业的重要措施。 2.2创新课程体系 煤化工特色专业要突出特色,因此要有明确的教学目标,以便在基础教学中突出特色,从而培养有特色的专业性人才。化学工程与工艺专业的课程体系要突出煤化工特色,根据高校制定人才培养目标,科学设定课程体系,使本专业的教学能够有序进行。课程体系是特色专业实施的基础和关键,因此要保证其合理性、科学性和可持续发展。煤化工专业是一门传统的学科,但特色建设赋予了它新的生命力,因此这门学科的课程体系要与国内外最新的教育理念相吻合,从而能够在以往的经验中,发挥教学成果的理念,整合课程资源,促进特色专业发展。煤化工特色建设课程体系要反应时代的特征,但也要与学校的特色向结合,建设出使用社会发展的化学工程与工艺专业的课程体系。煤化工课程体系要突出特色,例如开展“焦化特色课程”、“清洁能源课程”等,充分发挥本专业的特色。将基础必修课和辅修课程想结合,促进煤化工特色专业发展。 2.3理论与实践相结合 化学工程与艺术是实践性较强的专业,在建设特色煤化工专业时,要将理论与实践向结合,培养学生的综合能力[2]。教师在教学时,可以结合计算机开展辅助教学,将最前沿的煤化工专业知识传授给学生,让学生形成较强的专业意识。高校还应加强与企业的合作,为学生提供更多的实践机会,让学生参与到企业生产实践中,培养学生的动手能力,在实践中,学生能够更好地解决问题。将理论与实践向结合,才能够促进煤化工特色专业建设,学生在实践中,专业能力得到锻炼,整体的素质也会不断提高。 2.4建立健全质量保障体系 完善的质量体系建设是有特色的化学工程与工艺专业的保障,在科学的监督机制中,促进煤化工专业发展。高校要保证特色专业有效进行,就要对其投入更多的科研、资金及教学条件,这些物质保障是实施特色专业的前提。化学工程与工艺专业的煤化工特色建设中,会面临很多问题,如课程实施不佳,教师专业能力不强等,这些因素都会阻碍课程目标的实现。做好特色专业,离不开完善的质量保障体系。为了保证教学质量,因此要制定质量责任制,包括学生评价、教学反馈、教务系统质量检测等,确保教学目标的实现。 3结语 化学工程与工艺专业的煤化工是高校的特色专业,因此要坚持以市场为导向和创新性原则,在稳定发展的基础上,促进本专业特色发展。煤化工特色建设要创新教育观念,将理论与实践相结合,健全教学质量监督机制,突出特色,促进教学目标的实现,为社会培养更多的煤化工专业人才。 化学工程论文:探讨化学工程中的结构问题 1 结构的定义及其时空多尺度特征 “结构”在《辞源》中有如下定义:1)连接构架;2)物体构造的式样;3)诗文书画各部分的组织与布局。 结构具有多尺度和随时空变化的特征。如太阳系由太阳、地球、月亮等不同尺度的星体构成,它们在万有引力的相互作用下处于有序而不停的运动之中。又如一棵树由不同尺度的树干、树枝和树梢组成,相互依分数维的规律连接形成一个有机整体。化学工程同样具有多层次、多尺度并随时空变化的结构,一般可分为从分子到颗粒的小尺度区、从颗粒到单元设备的中尺度区和从单元设备到系统流程的大尺度区。各区中均有各自不同的结构。小尺度区中的结构,如超分子和离子液体结构。 2 多相流结构的预测 结构需要若干参数来定量表达,以工业快速流化床提升管中的流动结构为例,需要 8 个参数来描述,分别为密相表观气速、密相颗粒表观速度、聚团平均直径、密相空隙率、密相体积分率、稀相表观气速、稀相颗粒表观速度、稀相空隙率。李静海、郭慕孙在研究快速流态化床的局部结构时,提出了能量最小多尺度作用模型。 (Energy-Minimization Multi-Scale Model,EMMS)。该模型认为在快速床中流体用于颗粒的悬浮输送能最小,并以此作为系统的稳定性条件,与稀密两相的动量守恒方程、等压降方程、气固两相的质量守恒方程、聚团尺寸方程一起求解,成功预测了反映快速床局部结构的 8 个参数。借鉴 EMMS 模型的方法,结合研究不同床型、内构件、外力场对多相流动的影响规律,可望建立各种类型流态化床结构参数的预测模型。 3 结构—性能关系 众所周知,物质的分子结构与其热力学特性密切相关;材料的微观结构、介观结构与其宏观的物化和力学性能密切相关,如金刚石与石墨同样都是由碳元素组成的物质,由于碳原子排列的方式不同,金刚石坚硬无比,而石墨则非常柔软。同理,以尺度大小不同、空间分布不均的气泡、液滴、颗粒、聚团组成的化工多相流的局部结构与其流动、传递、反应行为密切相关。 图 1 为离子液体的结构图。各离子之间通过氢键形成网络结构,因此具有较高的黏度。图 2为微乳液中的胶团(水包油)和反胶团(油包水)的结构示意图,虽然其尺度微小,仅 10~100 nm,但结构复杂。以反胶团为例,其核心为自由水,核心周围是结合水层,再往外为表面活性剂和助剂双亲分子层,最外是油相。该结构与微乳液的萃取分离和反应性能密切相关。图 3 是由微观像探头(镜头直径 3 mm)拍摄到的快速循环流化床中的局部结构的照片,从中可见快速流化床中存在颗粒的聚集相(聚团)和颗粒的分散相(稀相)两相结构,聚团的形状不规则,大小不相同,这种结构对快速流化床中的传递与反应具有直接的影响。图 4 是纳微颗粒鼓泡流化床层流化时和断气塌落后的照片。纳微颗粒表面过剩的自由能使其具有聚集成团的特性。从图 4 可见,床下部是大尺度聚团,床中部是中等尺度聚团,床上部是小尺度聚团。颗粒聚团内部的颗粒与气流接触很差,严重影响传递和反应速率。图 5 为气固鼓泡流化床的照片。其中,图 5a 的床中无内构件,床层由气泡相和乳化相组成,气泡尺寸较大;图5b 的床中有多块百叶窗型横向挡板,床层由气泡相和乳化相组成,但气泡尺寸较小且均匀。气泡会形成气体短路,严重降低气固接触效率。图 6为工业流化床中设置的组合式横向斜片挡板,可以有效破碎气泡和颗粒聚团,斜片导向可进一步强化气固接触。图 7 为工业萘氧化制苯酐流化床反应器的内部结构图,床底的气体分布板可使气流均匀分布,床中的垂直换热管内构件可强化气固接触,减少放大效应。由于这种多相流结构的难以预测性和构效关系的复杂性,传统的化学工程采取平均的方法,必然造成预测的偏差,成为化学工程放大的瓶颈问题。 4 多相流结构的调控——散式化方法过程 工业多相反应和分离设备中局部结构由气泡、液滴、颗粒和聚团等尺度不同的分散相和气、液介质连续相组成。这种分散相的尺寸越小,它们在连续相介质中分散得越均匀,相间接触界面就越大,越有利于传质、传热和化学反应;同时如果相间的滑移速度越高,则相间界面越薄,界面的更新速度越快,同样有利于传质、传热和化学反应。影响结构的最主要因素是系统或设备条件(包括颗粒和流体的性质、设备与内构件的结构与形状、外力场的影响等)和操作条件(包括温度、压力、气液固三相各自的流速与流向、稳态操作与动态操作等)。当前引人注目的微通道与膜反应和分离技术的优势也在于可有效调控结构,得到尺度均匀而微小的气泡或液滴,强化相间接触。 5 多相流结构与计算机模拟 20 世纪 80 年代以来,随着计算机科学和测试技术的飞速发展,计算流体力学和过程的计算机数值模拟应运而生,人们可以通过实验和理论分析建立数学模型,并采用高效计算机对复杂过程进行计算机数值模拟,进一步通过多种实验参数的测量对模拟结果加以验证。这方面的工作已经取得了很大的进展。流化床结构的预测、优化调控以及规模放大的最终解决,无疑应当寄托于计算机的数值模拟和仿真技术。当前用于气固流化床数值模拟的数学模型主要有两流体模型(Two-Fluid Model,TFM)、颗粒轨道模型(ParticulateTrajectory Model,PTM)和流体拟颗粒模型(Pseudo-Particle Model,PPM)。巨大的计算量使 PTM 模型和 PPM 模型的应用受到限制,应用 PTM 模型和 PPM 模型对含有大量颗粒的工业系统的模拟目前还不现实。两流体模型将颗粒也视为流体来处理,由两套分别描述流体和颗粒相的流体动力学方程组来描述,其间通过相间作用项来封闭,两相同在 Euler 坐标系下处理。该模型主要是在微观足够大和宏观足够小的尺度上进行平均化,这使得这些微元适于在衡系统获得简单的本构方程,从而可以通过数值的手段预测系统的时空变换。由于系统的复杂性和局部非均匀结构的存在,真正能满足这种要求的微元尺度与反应器宏观尺度相比往往过于微小,目前的超级计算机速度也很难满足其需要,所以不得不采用加大尺度的微元,其内部含有丰富而显着的非均匀结构,这时现有的本构方程已经不再适用。目前多数具有应用价值的模拟成果都是应用双流体模型得到的。FLUNT、CFX 等以双流体模型为内核的商业软件被广泛采用。 结束语 化工多相流反应与分离设备中存在颗粒、气泡、液滴、聚团,且其尺寸大小不同、空间分布不均匀。该局部不均匀结构与流动、传递、反应行为密切相关。传统的化学工程忽视局部多尺度不均匀结构而采取平均的方法,造成对“三传一反”行为预测的偏差,成为化学工程放大的瓶颈问题,应引起学术界关注。近年来在结构参数的预测理论研究、结构与传递和反应的关系理论研究、结构的优化调控理论与方法研究以及结构参数与两流体模型相结合的多相流计算机模拟研究等方面已经取得一定进展。但面对复杂得多尺度结构问题,需要付出更多的努力。
初中教育论文:论民间美术与初中课堂教育的结合 一、民间美术在初中美术课堂上的应用现状 经济的迅猛发展带动了中国的迅速崛起,民族自尊心和自信心得到提高,民族文化的发展也得到了重视,在传承我国传统文化的重大历史任务中,还有许多的工作要完成。民间艺术包含诸多内容,民间美术是其中一个重要的组成部分。但是我国初中的美术课堂上,文艺传统和西方美术占据着很大的地位,民间美术没有太多的位置,被遗忘在一旁。不仅如此,初中学校对美术教育投入的力度显着偏低,很多美术老师把一些有关民间美术的内容定为自学内容,没有重视其重要性。在实际教学中,由于学生的接受理解能力有限及初中学校不够重视美术教学等各方面因素的影响,大多数老师选择直接向学生灌输书本上的美术理论,并未对其所蕴含的文化精髓进行详细讲解,致使学生无法对自身周围存在的艺术产生兴趣,不懂得去发现、欣赏和享受那些文化精华,对自己身边的传统民间文化艺术缺乏了解。 二、民间美术对当代初中美术教育的作用 初中生对美的感受正处于启蒙的初级阶段,通过接触更多的民间美术作品,可提高自己对传统民族艺术的鉴赏能力,对初中美术教学和中华传统文化的传承都有着极其重要的意义。具体的可划分为以下几种: 1.培养审美趣味,提高审美能力 中国民间美术因其在材料、色彩、结构等多个方面与别国的美术存在显着的差异,由此形成自己独特的审美趣味。将民间美术融入初中课堂美术教育中,在培养学生民族审美趣味的同时,还可以使学生在学习中了解民间美术作品的内涵,从而提高了学生的审美能力。 2.开启发散思维,提高创新能力 初中生正处于思维活跃期,许多伟大的发明都来自于孩童的设想,让初中生通过学习民间美术进行思维启蒙,发散思维,产生源源不断的创新灵感和思路,进而开发提高自己的创新能力。此外,将初中美术教育与民间美术相结合,还可以培养学生的动手实践能力。通过对本民族文化的了解,增加学生的民族自豪感,进而培养学生的爱国情怀,提高民族凝聚力。 三、当前民间美术在初中课堂教育上遇到的问题与对策 由于各方面原因,当前民间美术在初中课堂教育上遇到一些阻碍了民间美术的发扬的问题,大致有以下四点: 1.社会对民间美术的忽视 因为受到文化侵略,西方文化越来越受到国人的青睐,传统文化被逐渐忽视。在教育工作中,美术教材中很少有传统的民间美术作品出现,缺少民间美术相关素材,导致学生接触不到更多的优秀民间美术作品。 虽然国家倡导学生德智体全面发展,培养德才兼备的高素质人才,然而由于来自社会和家长的各方面的压力,学校不得不把教育的重点放在考试成绩上,导致教学课时少,师资队伍不够雄厚,学生没有太多的机会真正接触到民间美术。 3.民间美术涉及内容广泛,学生难以接受 因为初中生比高中生和成人的接受能力要弱,对所接触的艺术难能真正消化,加上民间美术应用范围很广,且涉及到技巧、材质、用色等众多学科,所以学生一时接受不了如此繁多的学识,无法对民间美术的学习产生浓厚的兴趣。 4.教学形式单一 当前的初中美术教育主要是老师将书上的内容照本宣科读出来,没有更多的教学内容,学生接触不到真正的民族文化,无法感受到民间美术的深刻内涵,对民间美术知之甚少。书本只能给学生提供一些理论技巧,真正有价值的东西还需要教师通过有效途径,更多地向学生展现出来。 针对目前民间美术在与初中美术教学相融合中出现的问题,拟给出以下应对策略: 1.丰富教材内容,开展文化活动在初中的美术教材中增加民间美术素材,并可通过举办互动活动、庆祝节日等,提高社会对传统文化艺术的关注。 2.加大教育投入,提高教师素质 教育部门应加大对初中生美术教育的投入,通过颁布相关条令,让学校对美术教育工作重视起来,扩大师资队伍,通过鼓励美术教师进修等方式,让教师有正确的教学认识,提高自身综合素质,提升教学修养,进而提高课堂教学水平。 3.考虑学生能力,选定合适内容 学校从学生能够接受理解的艺术内容出发,圈定初中生可以接受的民间美术涉及的范围,进行专一教学,让学生能真正掌握民间美术的精华。 4.结合现代科技,丰富教学形式 要向学生展现更多的、更全面的民间美术作品,让学生深切地领略到我国传统民间美术的魅力,就不能只依靠教材内容。如果条件允许,教师可以邀请民间艺人到课堂上讲学,或者带领学生参观博物馆、文化生态区等地方,给学生创造近距离接触民间美术的机会。 同时,教师可以利用多媒体向学生展现更多的优秀的民间美术作品,还可通过网络与其他学校之间进行教学交流探讨,积累更多的教学经验。美术课堂教学是传承民间美术的重要途径,民间美术融入到初中课堂中,也丰富了教学内容,增加了教学趣味。在传统文化逐渐消逝的今天,将民间美术加入到美术教育中去,不仅使学生领略到中国民间美术的魅力,也使中国传统艺术得到更好的保护和发展。因此,帮助初中学生了解并掌握民间美术的技巧与内涵,具有着非常重要的意义,美术教育工作者应从大局出发,认真做好民间美术教育工作,为弘扬中华传统文化做出一份贡献。 初中教育论文:初中语文教学与素质教育 现在,初中阶段的学生都是独生子女。他们从小倍受父母长辈的溺宠,很少与大自然与社会接触,在真正的大自然中,在丰富的社会生活中显得十分地无奈,问其牛耳在上,还是牛角在上?不知。问其如何待人接物,尊重他人?一片茫然。生存能力极差。由于对自然、对社会了解极为有限,学习起本应极为熟悉的语文却感到吃力,写起作文来更是漏洞百出,笑话迭起。甚至连就在身边的普普通通的生活常识都不了解。造成如此结果除了父母长辈们的溺宠外,还有一个重要原因就是:语文中考指挥棒的盲目导向,应试教育的机械灌输。学生学习语文纯粹是为了应试,至于课文中丰富的自然知识或无暇顾及或嗤之以鼻。认为与考题无关,以后再说吧!就连老师教学也忽略了这些内容,长此以往当然作文水平难以提高。那么怎样才能让学生对语文感兴趣呢?怎样才能使学生掌握书本中丰富多彩的生活常识呢?怎样才能提高初中学生的写作水平呢?二十年来的语文教学告诉我:教学中,不但要注重字、词、句、段,篇的指导练习,而且还要把书本中及生活中丰富的自然科学知识、社会人文知识教给学生。这才是素质教育与中学语文教学紧密结合的最佳方法。 一、知识贴近生活,培养学生的语文兴趣 课本中有许多生活常识,这些字里行间的生活常识也正是作家们丰富阅历的结晶。作为语文教师怎样才能把书本上丰富生活常识传授给学生呢?让学生对生活产生兴趣,对语文产生兴趣?这就要求语文教师也要有较丰富的生活阅历,用自己对生活的理解诠释课本,教与学生。但这些生活常识在教学中常常会被教师忽略。例如初中语文第二册第五课《同志的信任》中写道“灯下,他郑重地打开纸包,按照那封信里指明的记号,把右上角用墨笔点了两点的一张毛边纸捡出来,那是一张空白毛边纸。鲁迅先生用洗脸盆盛满水,滴入一点碘酒,把纸平放到水面,纸上立刻现出了淡淡的字迹。这是同志生前从狱中用米汤写给鲁迅先生的一封信。”这一段话,按老规矩,教学中把几个表示鲁迅看信过程中的动词做个交代就可以了。但我不满足于这些,而是在预习中布置一道思考题:“当鲁迅先生把空白毛边纸平放入带有一点碘酒的水里时为什么纸上立刻现出淡淡的字迹?”同时要求学生注意书中交代空毛边纸是在狱中用米汤写的信,并鼓励学生弄清道理后,亲手试试。第二天,我刚到教室就被学生给团团围住,有几个学生还拿出“试验结果”表示他们实验成功!几个爱思考、爱动手的同学还大谈起操作经验来—什么米汤要浓点,字迹才清晰;什么写完字,一定要晾干;什么不光米汤可以用,面糊也很好……这时一位眼尖的学生突然发现有两份“试验”的字色不同:一份字色淡蓝,一份字色浓黑,就问我这是为什么?我没有给他作直接的回答,只是让他与亲手做实验的同学一起去探讨,并希望他们上课时能给出正确答案。上课了,我根据学生的实验结果指出:淀粉遇上碘酒会起化学反应,显现出蓝黑色。那为什么有时谈蓝,有时浓黑呢?我请课前做探讨的三位学生补充回答。他们的结论是:用米汤写的为淡蓝色,用面糊写的为浓黑色。我肯定他们的积极思考,同时指出并非米汤与面糊的淀粉有不同性质,而是米汤的淀粉浓度较面糊的淀粉浓度低。在碘酒浓度相同的情况下,淀粉浓度越高,反应后的颜色越深。说到这我又把问题转到课本上来,问道:“为什么鲁迅先生看到‘信’的字迹只是‘淡淡的’?”同学们马上推理并得出结论——写信的米汤很稀——可见他在狱中过着非人的生活——但他时刻没有忘记为党工作。至此一个伟大的共产党员形象展现在学生面前。学生的学习情绪空前高涨,我抓住时机要求学生都去完成“实验”并让他们写下“实验”的经过,强调写作时注意动词的运用。整段课文内容讲解不到十分钟,学生不但学到了课本知识,还学会了动手,学会了思考。 类似的例子还很多,例如《社戏》一课,文中有一段写孩子头双喜带领孩子们在船上“偷吃”完罗汉豆后,把“豆荚豆壳全抛在河水里”的情节。这里写的“豆荚”、“豆壳”有否区别?如果是同样的东西,是否鲁迅先生没注意到,重复写了呢?不!鲁迅的文章历来严谨,他没写错!为了丰富学生的生活知识,我简单解释道“罗汉豆即福州人俗称的蚕豆。大家见过蚕豆吗?”课堂上一阵哄笑“老师,你太小看我们了,蚕豆不就是我们常吃的,用来做怪味豆的,指节般大小的豆子吗!”一个学生抢答。我见学生对蚕豆不甚了解,便想还是让他们通过直接感官去获得知识吧,于是不急于解释,只说:“现在福州市场上正有新鲜蚕豆卖,希望有条件的同学明早能与家长一同上市场了解一下蚕豆的原始面目。”第二天我果然发现好几个学生出现在早市上。其中一个男生见到我,立刻从他身边母亲自行车篮框中拿出蚕豆兴奋地说:“原来蚕豆外面还有一层毛毛的‘外壳’呀!”我看到他对生活有了进一步的了解,增长了生活的知识,一种教育的成功感油然而生。为了让所教的学生都能了解蚕豆的本来面目,我请这位男生上学时带上一串蚕豆,让大家都有一个直观的认识。早读课前,教室里特别地热闹,几个学生拿着带荚的蚕豆在“讲演”呢!我一了解大家对蚕豆都有了较清楚的认识。课堂上,我请昨天快语抢答的学生总结,他不好意思地说:“我以前见到的蚕豆原来是已经剥掉豆荚(壳)的,现在懂得了原来它外面还有一层毛毛的豆荚。”学生有了正确的认识,我补充说:“鲁迅先生在这里写的豆荚实际上是指豆荚壳,抛到河水里的当然也就是豆荚壳和蚕豆豆仁外层的豆壳了。正因为鲁迅先生有丰富的生活知识,所以他的文章贴近生活,反映生活,读起来极富生活气息,给人一种身临其境的感受。这也正是同学们学习、写作的方向,”类似的例子还很多,比方杨朔写的《荔枝蜜》中的“蜜蜂为什么一蜇人,它自己就耗尽了生命,也活不久了?”“蜂蜜为什么用‘割’,而不用‘取’?”等等。这样的教学可以在极少的单位教学时间里,让学生学到极为丰富的知识。目的当然是为了让学生了解生活,诱发学习兴趣,丰富知识,增强写作素材积累的意识。 二、融进生活,提高学生对词语的理解力 有些词语粗略看来并没什么好讲解,似乎普通极了,但细心一分析里面可蕴藏许多生活常识呢!例如一位学生在作文中写道:“今天,是星期日,我们全家一早就来到鼓山脚下准备登山。望着曲折延伸的楼梯,我心里特别激动……”这位学生将“台阶”误为“楼梯”了,叫人看了好别扭。为了让全体学生分辩清楚,我结合初中语文第三册《从宜宾到重 庆》中写的“重庆的台阶特别多,好像是数不尽的钢琴琴键。”及初中语文第四册《理想的阶梯》中写的“奋斗,是实现理想的阶梯。”让学生查阅词典、走进现实生活,分析“台价”、“楼梯”、“梯子”、“阶梯”的不同之处。并出了一道问答题:“重庆的台阶特别多,好像是数不尽的钢琴琴键。”把“台阶”换成“阶梯”“楼梯”、“梯子”行吗?为什么?经过对比分析,同学们弄清了“台价”、“楼梯”、“梯子”、“阶梯”的细微区别,知道了“台阶”指的是用砖、石、混凝土等筑成的一级一级供人上下的建筑物,多在大门前或坡道上;“楼梯”指的是架设在楼房的两层之间供人上下的设备;“梯子”指的是便于上下的用具,一般用两根长的竹子或木头并排做帮,中间横穿若干根短的竹子或木头制成;而“阶梯”是台阶和梯子的统称,一般用于书面语。自此,可以说学生已得到了较完整的书面知识。但是否满足了呢?我以为不能就此满足。因为书面的知识虽精辟,但往往缺少相应的比对。学生常常只注意每个词的实际解释,很少将词加以比较,因此所得的知识只是单一的、片面的,缺少完整性、系统性。就拿“台阶”与“楼梯”来说吧,它们虽都是“供人上下的”建筑物,但在实际日常生活与写作中的应用是有所区分的。经过细细比较可发现书本外的知识:“台阶”用于室外的建筑物,一般不用竹木制造。而“楼梯”用于室内的建筑物,可由砖、石、混凝土、竹、木等制造。根据对比分析同学们清楚地得出了明晰的结论:鼓山上的、重庆市内常见的上下设备是在户外山间开凿石头砌成或水泥等制成,所以得用“台阶”。而“奋斗,是实现理想的阶梯。”中的“阶梯”虽指的也是向上登攀的工具,但明显是书面语,所以还是用“阶梯”准确。一般地说“台价”、“楼梯”、“梯子”、“阶梯”“台阶”各有所用,不可互换。学生弄清了这几个词语间的细微区别,分清了它们相应间的关系,因而在日后的语言表达与书面表达上就更加准确,少出笑话了。 现代文中的词语有的还较贴近学生的生活实际,即使某些词语一时不理解还可以通过手边现有的工具书查阅。但在古文教学中,特别是古诗词的教学中就不那么简单了,因为古诗词中每一个字词都是经过作者深思熟虑填上的。它在相应的诗词环境中常根据诗词的意境有更深层的含义,要让学生理解这深层次的含义,历来是语文教学中的难点。但如果让诗词形象化就有助于学生的理解。什么是诗词形象化呢?也就是利用美术绘画的原理,让学生边理解诗词内容,边在头脑里构图,画面可以是一幅,也可以是连环画形式。 画面的内容随着对诗词的理解不断修改,以至完美。要让画面准确地反映诗词的意境,就要注意理解诗词中的“诗眼”、“词眼”。所谓的“诗眼”、“词眼”就是诗词中关键的字、词。例如初中语文第四册二十九课《古代诗词五首》中杜甫的《春夜喜雨》,最后一句:“晓看红湿区,花重锦官城”其中的“重”字,粗略一看只是“重量大”。而实际“重”写出了成都一带梅雨季节春花的特点——细细、密密久下不停的春雨蒙在花儿上,雨水慢慢聚集,久而久之汇成了小水珠,水珠渗入成瓢状的花瓣内,待花瓣内盛满了雨水,花就有了“沉甸甸”视感,因而显得“重”。当然通观全诗作者的用意很明显,写花的“重”是为了更好地表达诗人对春雨的喜爱之情。 做为有一定生活阅历的大人了解起这些似乎并不太难,但做为福州的初中生,虽然他们也年年见过梅雨,甚至也见过春雨中的花,可这时就很难将朦胧的生活经历与诗中的意境串接起来。为了让学生懂得怎样将现实生活与诗的意境接轨。我利用福州正是梅雨季节的有利时机,给学生出了这样一道题“《春夜喜雨》中最后一句‘晓看红湿区,花重锦官城。’的‘重’字用得太传神了,结合你观察到的春雨特点,试谈‘重’写得如何的妙?”出题之后我要求学生不要急于作答,鼓励他们认真观察梅雨及梅雨中花的特征,将现实的梅雨、花与本诗与朱自清《春》中写春雨的语句“像牛毛,像花针,像细丝,密密地斜织着,……”结合起来思考、分析。 出题的目的是为了拉近学生有限的生活知识与充满奥妙的书本知识的距离。用生活知识诠释书本知识;用书本知识观察生活知识。增加学生的生活乐趣,引发学生的学习兴趣。经过认真的观察分析,学生初步了解春雨中花的特征。有的学生甚至点出:春雨是极细的、极密的,触及到花上不应该用“滴”,而应该用“蒙”;花上聚集的雨水不应该用“流”到花瓣里,而应该用“渗”……思路打开了,兴趣激起了,就连平时极少发言的学生也谈起了自己的“高见”。最后同学们相互补充,圆满地完成了答案:“杜甫在诗中所写春雨是春天成都一带的梅雨,它既细又密。众所周知花是娇嫩的,如果下的是大雨,花早就被打落了,而春雨是慢慢地蒙在花上,随着时间的推移雨水越聚越多,慢慢地聚成水珠,渗入成瓢状的花瓣中,由于无撞击力,花瓣承受住了雨水的重量,加之轻风的作用,让人觉得沉甸甸的,所以杜甫用‘重’字表达,足见其传神之处了。”学生的准确回答是给我的最好回报,我从中看到了素质教育的无限生机。 实施素质教育要求教师不但要有丰富的教学经验,还要有丰富的生活经验。要做到这些教师就要深入生活,贴近学生,了解学生,消除代沟。素质教育说起来容易,做起来就不那么简单。提高学生的素质,首先要提高教师的素质。然而我们坚信素质教育在我国教育工作者的努力下一定能够取得辉煌的成果! 初中教育论文:初中化学教学中德育教育的融合策略 化学是一门以实验为基础的学科,培养学生的化学基础知识和基本实验技能是目前化学教学的主要任务,然而作为一名初中化学教师,既要完成教学任务,又要对学生进行德育教育,这是新时期新的课程改革的理念,所以我们在初中化学教学中有必要渗透德育教育。笔者近年来尝试在化学教学中开发德育教育的新渠道,取得了较好的效果,下面把我自己的做法写出来和大家一起分享。 一、求索化学学科发展的历史进程,探求开发化学学科的德育因素 在人类化学学科的发展史上,发生了很多的化学事件,这些化学事件给我们化学教师在教育教学中实施德育教育提供了很好的机会。如:为了给学生树立民族自尊心和民族自豪感,我通过给学生重点介绍中国是世界上对化学工艺发明和使用最早的国家之一,许多发明创造对推进世界精神文明和科学进步是有卓越贡献的。在近现代化学史上,我国的化学家也为人类社会的进步和发展做出了不可磨灭的贡献,特别是建国后,我国在化学工业上成果显着。例如:我国化学家在世界上首次合成了化学结构与天然物相同的核糖核酸,为人工合成生命物质迈出了新的一步;我国的化学家同生物学家合作在世界上首次合成有生物活力的牛胰岛素。同时,在化学课堂上,化学教师也可以向学生讲解国外的化学史实,使学生明白科学是没有国界的,科学是相连的,希望学生明白自己肩负的重任和使命,通过学习化学知识,为自己的将来,也为了自己能在未来的化学发展史上多作贡献。在国外化学发展史上,原子论的创始人、英国着名化学家道尔顿,在他的辛勤努力下,创立了原子说,原子说的创立对整个化学学科的发展起到了至关重要的作用。瑞典化学家舍勒具有顽强的学习精神,求真理,顽强不屈,刻苦钻研,结果合成了许多有机物同时发现了许多气体。如氟单质的制取,其间有不少科学家付出了艰辛的劳动,很多人中毒,有的甚至献出了宝贵的生命,然而科学家们还是前赴后继,毫不退缩,严肃认真,敢于创新。通过对化学学科历史的介绍,教育学生在生活和学习中勇于探索、不畏困难、尊重知识、团结协作、大胆质疑、实事求是、坚持追求真理的信念。 二、学化学业界英豪,开发化学德育教育标杆 化学界有很多杰出的英豪人物,我们可以把这些化学界的英豪人物作为我们在化学教学过程中的渗透德育教育的介质。中国化工之父侯德榜博士,从小学习勤奋,热爱祖国。留美后,为报效祖国,以赤诚的爱国之心回到祖国,在当时建起了具有世界先进水平的碱厂。“七·七”事变,天津沦陷,侯德榜态度坚决,不愿意和日本人合作,在他的努力下,经过多次的试验和摸索,历经多次的失败后,终于发明了“侯氏制碱法”,震惊中外,为中华民族争取了荣誉。1972年以后,侯德榜经常下厂调研,帮助解决技术问题,并讨论小联碱技术的完善与发展问题,呕心沥血,把自己的生命都献给了制碱工业。 启普是荷兰的一名药物商人,在中学时学过化学。他结合前人制作的气体简易装置,自行设计可以随时使反应发生或停止的气体发生装置,后人为纪念他,将他发明的装置叫做启普发生器。 化学老师向学生介绍这些着名的科学家的感人事迹,培养和熏陶学生热爱祖国、热爱科学的优秀品质。这样的方法很生动很具体,往往能收到事半功倍的效果。 三、结合现有规律、定律培养学生辩证唯物主义的观点 化学是一门以实验为基础的自然科学。在日常的教育教学工作中化学老师如果根据学科的特点能结合化学的内容对学生进行辩证唯物主义教育,有利于学生综合素质的提高和科学世界观的形成。学生如果形成了正确的人生观、世界观,在学习中学生就会运用辩证唯物主义的思想进行科学探究,掌握知识。如:在化学实验中,我们要求学生应该持有实事求是、一切从实际出发的态度,对于在化学实验中看到的各种现象要如实的反映,甚至是观察到的实验现象与所学到的理论知识不相符合的时候,学生应该认真分析、深入研究,实事求是的处理相关的数据,使学生形成辩证唯物主义思想观,掌握科学研究的思想和方法,提高自身的科学素质,培养创新能力。 如果形成了科学的世界观,学生就会在学习生活中使用辩证唯物主义的思想去发现分析解决问题。如:在讲《质量守恒定律》时,学生通过学习知道化学反应不会生成新的元素,只是生成新物质,自然界中的每一个化学反应都不是任意主观决定,而是客观存在,在学习中,使学生认识到:使水变成燃料;使铁生成铜,是不可能的事,是违反科学事实的。通过这样的渗透,学生自觉地运用辩证唯物主义的观点揭露伪科学的现象,将所学化学知识与实际生活紧密联系在一起。 四、把自然科学方法论的教育渗透在实验过程中 我在指导学生进行化学实验的探究的过程中,特别对学生进行引导,提醒学生注意,化学试验是有一定的研究程序而不是盲目地乱撞,即整个科学的探究过程应该是:提出疑问,进行猜想,设计实验,进行实验,观察记录,数据处理,交流评价,得出结论。然后用得到的结论指导进一步的实验。让学生在学习过程中,逐步形成科学的学习方法,使他们觉得自己也是在研究,增强学生主动性、兴趣性 。通过潜移默化,学生就会自觉地养成良好的、科学的学习习惯和方法。 化学是以实验为主的学科,在教学过程中培养学生的分析能力和观察实验的能力相当重要。我讲到酸碱指示剂时,结合教学内容讲了玻义耳发现了酸碱指示剂并不是偶然的的故事 ,这正是一贯认真观察实验的好习惯所带来的,结果从而教育学生认识到,实验是化学学习中的重要环节,但必须细致观察,尊重事实,认真思考。 总之,德育的内容丰富多彩,形式多样,教育的方式灵活多变。化学作为一门自然科学有其自身的德育教育优势,教师在化学教学中因势利导,结合学科知识对学生进行道德教育,用潜移默化的手段教书育人,就一定能够塑造出新一代既具有专业知识又具有高尚品德的合格中学生。 初中教育论文:浅析初中信息技术教育与艺术教育的整合 论文摘要: 随着全球信息技术和网络技术的发展,计算机已经深入到社会生活的每个角落,在人类的生产生活中发挥着巨大的作用。我国初中信息技术课程也紧跟计算机发展步伐,加入了诸多新内容。通过对初中信息技术教育与艺术教育的整合进行探析,以期对初中信息技术教育的发展及培养复合型人才提供有益的借鉴和参考。 论文关键词: 信息技术教育 艺术教育 整合 一、引言 信息时代的到来,使信息技术成为一个现代人必须具备的生存技能之一。如今,信息技术已渗透到了各个行业和领域,对我们的学习、生话、工作、思维等方式都产生了深远的影响。信息技术是一种工具式的可在其它学科得以充分应用,与其它学科完全结合的一门跨学科的课程科目,这种结合衍生出了许多新兴的技术和职业。如电子美工、动漫设计,电脑谱曲等。教育应面向未来,面向社会实际需求,培养真正有用,有实用技能的人才,这也是素质教育的宗旨,有基于此,我们应该在信息技术教育的启蒙、基础阶段让学生了解信息信息技术的社会性应用,认识到其与其它学科交融一体,让学生形成这种意识,培养其适应未来需要,社会就业需求的整合式信息技术技能,有基于此,笔者力图改观过去单一的,单纯化的信息技术教学方式和内容,根据初中课程学习和社会应用实际,探讨信息技术与艺术整合的方式和内容。 二、整合的科目类别和初步设想 信息技术与美术的整合。二者整合主要基于现今电脑美术的广泛应用和盛行,及由此产生的对电脑美术人才的需求,包括电子美工,动漫设计,游戏场景制作和影视视觉电脑加工等。由此整合的内容体现于四个方面,电脑美术背景知识和应用领域介绍,电脑美术作品颀赏,信息技术与美术的嫁接和常用电脑美术工具软件的学习使用。其中,前三者为基础内容部分,重在将学生带入电脑美术的世界,让学生形成对电脑美术的基本认识,引发其兴趣,最后者为基本技术也为整合学习的重点,将培养学生电脑美术制作的基本技能、技术,为以后的专业电脑美术学习打下良好基础,其作为一种启蒙,就如画画对画笔的使用一样,主要包括电脑平面美工、三维制作基本工具软件的认识,主要包括Photoshops、3DMax等主要电子美工工具软件的认识和使用。 信息技术与音乐艺术的整合。初中信息技术与音乐艺术的教育整合,主要体现在四个方面,即电脑音乐背景知识传授、音乐颀赏、音乐信息传播工具和音乐信息制作工具认识与感受。其中,音乐颀赏包括传统音乐能过信息技术的演绎表达和信息手段制作的音乐的颀赏;音乐信息传播工具主要介绍一些常用的代表性音视频播放工具,介绍其使用背景和效果,同时介绍音频文件的格式构成知识等,对于音乐信息制作工具的认识与感受,可通过对制作歌曲的软件认识和操作予以实现,如国产软件作曲大师V6.0将中国人常用的简谱、五线谱进行同时处理,实现音乐电脑化。可实例介绍作曲大师V6.0歌谱制作过程和效果。 三、初中信息技术教育与艺术教育整合的必要性和可行性 1.必要性 我国初中信息技术教育陷入了“教者无心,听者无奈”的困境之中。部分教师对信息技术教学积极性不高,学生的学习积极性缺乏。在这种情形下,将初中信息技术教育与艺术教育进行整合,既能增强初中信息技术教育的丰富性和吸引力,又能使学生的综合素质得到提升,造就适应社会发展的复合型人才。因此,将初中信息技术教育与艺术教育进行整合是十分必要的。 2.可能性 随着基础教育改革的不断深入,中小学素质教育进一步发展。在初中教育的低年级(包括初中一年级和初中二年级上半学年),学生们的学习负担和压力并不算很大,可以在素质教育的大背景下,充分利用这段时间开展信息技术教育。因而说信息技术教育与艺术教育进行整合在教学时间安排上是可行的。 同时,将信息技术教育与艺术教育进行整合,可以为部分学生初中毕业后进入中专、职高进行相关专业的学习打下一定的基础。例如,近年来,大学生就业率不是十分理想。另一方面,社会对从事电子美工的专业人员的需求大增,导致了电子美工的人员异常缺乏(齐鲁晚报等诸多报刊杂志都曾大篇幅报道),不少企业虽高薪求才,却无才可用的。在我国,电子美工人员的培养数量有限,国内从业人员的业务素质水平也大幅低于国外,症结在于电子美工需要双向复合型技术(美术和计算机作图相关知识),而我国在双向复合型技术人才的培养上存在诸多问题。为了使进入大中专院校的学生能更快更好地掌握电子美工的知识,可以在初中阶段的信息技术的课程里面加入相关的美术知识,提升日后学习电子美工专业的效率。由此可见,将信息技术教育与艺术教育进行整合,在促进初中生今后的发展方面是可行的。 四、初中信息技术教育与艺术教育整合的途径 1.学习新的教学理念,提高教学水平 现在的信息技术课不同于以往的计算机课,不单讲计算机知识,练习计算机相关操作,现在的信息技术课比以往的计算机课更正规化了。信息技术在中学阶段要以计算机技术为主,但绝不是以计算机科学知识为主,而是以应用计算机为核心的信息技术收集信息、处理信息为主。所以,要实现信息技术教育与艺术教育的整合,信息技术教师除了要掌握满足教学所需的信息技术技能和知识,还要提升自己的艺术修养和 文化底蕴,学习新的教学理念,掌握现代教学思想和模式,结合学科特点,具备教学组织、教学设计能力以及灵活的教学策略。 信息技术教师自身能将两者整合好,具备新的素质教育理念和较高的教学水平,才能在教学中自觉将信息技术教育与艺术教育进行有机整合,达到预期的教学目标,培养出高素质的人才。 2.精心设计,拓展思维 信息技术课更主要的是培养学生利用微机解决实际问题的能力。因此,为了实现信息技术教育与艺术教育整合,我们应当在原有课程基础上,充分利用学校现有的资源,进行拓宽知识面的教学。例如,将网络曲库应用于音乐课中,达到音乐鉴赏的目的;将美术教学的相关内容融汇与信息技术课程之中,使学生在电脑上完成绘画要求,教师将一些常用的绘图软件的使用方法传授给学生,这样既能兼顾美术教学的要求,又能增强吸学生们信息技术的应用能力,从而实现了信息技术教育与艺术教育的完美整合。 将信息技术教育与艺术教育进行整合,不仅能巩固学生们所学知识,还能促进学生们各种基本操作及适应能力的发展,将所学的知识与生话和社会更加紧密联系起来,提高了学习的积极性,增强了动手操作能力,为学生以后进入社会,从事相关的职业打下了坚实的技能基础。 五、结语 初中信息技术教育与艺术教育的整合不是一朝一夕的事情,融合的途径也是多种多样的。笔者在此只是进行了简单的探索,希望能对大家产生一定的借鉴和启示作用。 初中教育论文:初中英语课堂中跨文化教育的探究和渗透 论文关键词:初中英语课堂 文化差异 文化教育素材库 文化意识培养策略 论文摘要:如果学生只掌握了语言的运用,而不了解语言所处的文化背景,有时非但达不到交际的目的,还可能会产生截然相反的效果。本文旨在探究初中英语课堂中,如何将知识与文化背景结合,使学生更好的理解语言所处的环境,掌握与人交际的能力。 一、构建文化教育素材库 索材生成分课前预设和课堂中生成两种,下面列举几种素材生成的方法: 1.开发教材的文化教育价值 初中英语的教材是以中心功能话题来编排各个单元的。一般来讲,一个中心话题,一个单元。每个话题都或多或少涉及到西方的文化。学生往往按中国的思维习惯,文化习俗去套,结果语用不得体。教师要有一定的对文化差异的敏感度和知晓度。这样在学生即将遇到或已经遇到的差异问题就可以很好地处理。让学生能跨越这些障碍,实现跨文化交际。因此在英语教学中,除了阐释课文的内容,教师还要猜测课文内容引申的意义。由点联系到面,介绍英语的文化背景,尽量完整的把每单元所涉及的内容展示给学生。 2、收集有文化教育价值的好文章,好故事 教材是学生获取知识的一个途径,但教师在教学过程中也不能完全局限于课本。教师应想尽一切办法,利用一切可利用的资源(包括我们平常所用的一些练习)来拓展教材,延仲教材意义。文化教学是英语教学的重要内容,教师应该钊对不同素材认真备课,按照不同要求进行有机的文化渗透,必要的时候进行适当的文化补充拓展,使传授文化背景知识尽可能具体化、形象化。 3、从教师的视角关注日常生活中的小事情蕴藏的人情习俗教育价值 学习英语不仅要掌握语音、语法、词汇和习语,而且还要知道说这种语言的人如何看待事物,如何观察世界;要了解他们如何用他们的语言来反映他们社会的思想、习惯、行为;要懂得他们的“心灵之语言”,即了解他们社会的人情习俗。 教师在平常多留意日常生活中东西方文化的差异,在课堂上展示课文内容的同时,适时适量的穿插相应的文化习俗。通过文化的对比使学生在接受语言知识训练的同时也能慢慢了解一此英语国家的人们在行为举止、待人接物、生活方式等方面与中国人的异同,培养世界意识。 4、挖掘节日、纪念日等特殊日子的文化教育价值 课堂是一个模拟的舞台,学生要把所学的知识在课堂中表演出来,将来才能带着课堂中所学的知识和技能走向社会,投人到真正的跨文化交际中去。教师要懂得把文化带进课堂,尽可能多的介绍西方文化。在组织课堂活动时,可以设置一些特定的文化背景,让学生在这个模拟的舞台上尽情的展示自己的语言交际能力。这样的教学活动,可以帮助学生逐步提高结合社会文化背景来参与人际交往的能力。 我们教师可以多方位、多角度、多形式的充分利用这此材料,深挖其人情习俗并进行适当的拓展,增加学生对东西方人情习俗的理解。 二、初中英语课堂中英汉文化融合意识培养的策略 1,备课设计巧妙,做到“四维”融合 教学目标是教学活动的一项重要依据,而教学目标是我们教师在备课阶段设定的。在备课阶段,我们绝大多数英语老师在进行课时教学设计(备课)的时候,往往只从知识和能力、过程和方法、情感态度和方法这三个维度去进行设计,却往往忽略了文化教学目标。因此,在备课时候,我们应该将与所学材料相关的语言文化背景知识与培养学生跨文化交际能力作为一项重要教学目标,并巧妙地融人我们备课的教案之中。要充分体现英汉语言文化之问的明显差异,力争集悬念、新意于一体,做到“四维”融合。 2、创设文化氛围,做好又寸比分析 良好的英语文化氛围可以促进学生英汉文化融合意识的培养。我们可以结合各单元的语言功能项目,在课堂内通过放录像、显示具有文化标志的图片或实物,创设一定的社会文化氛围。 进行英汉文化的对比分析是培养学生英汉文化融合意识的主要方法。通过对汉英两种不同文化中交际规则及言语行为习惯的语用对比分析,有意识地展示两种文化的共性和差异,可提高学生语言表达的得体性与跨文化交际的能力。结合Go for it七年级上册Unit 1 "Good morning”的“介绍、问候”等语言功能项目,我告诉学生如何跟英语国家人士互致问候,向学生介绍英美等西方国家人士见面的礼节:多数讲英语的人初次见面时要说I'm glad to meet you.以识你很高兴。)分手时,他们会说It's nice meeting you.或Nice tomeet you.(能认识你很高兴。) 3,重视第二课堂,用好互联网络 中西方文化涵盖一个民族的方方面面,内容包罗万象。培养英汉文化融合意识,仅靠有限的课堂教学是远远不够的,教师还应该拓展课外第二课堂文化教学渠道,让学生充分利用课外时间来扩大自己英汉文化差异知识。因此,可以借助课外活动让学生欣赏或学唱英文歌曲;寒暑假阅读几本书虫系列的英汉对照简易本;组织英语角、英语晚会等学生喜闻乐见的形式,寓教于乐。也可以让学生收集一些有关英美国家的物品,如地图、邮票、广告、信函、钱币以及其他物品等。 在多层次的英语教学中,系统引人和加强文化融合意识的培养,是中学英语教学所必需的。只有尽量消除英语教学中英汉民族的文化差异,克服文化交际中“文化休克”现象,培养学生的英语语言交际能力的目的才能真正实。 总之,在英语教学中不能只单纯注意语言教学,而必须加强语言的文化导人,重视语言文化差异对语言的影响。只有这样,才能在实际中正确运用语言,真正达到我们英语教学的目的。 初中教育论文:时代元素与初中语文教育内容透析 教学对象在发展,时代在发展,教学内容也应顺应时代而发展,《普通高中语文课程标准》在课程设计思路中表示“为了适应高中教育发展的趋势,适应社会对人才的多样化需求和学生对语文教育的不同期待,高中语文课程必须体现时代性、基础性和选择性……”语文课是“人文性和工具性统一”的学科,其中“人文”在《辞海》中的解释为“人类社会的各种文化现象”,这里的“人”和“文化”两个重要元素以人类社会为背景、文化为主要载体;而“工具”主要反映在使用层面上。先说“人”,教学活动是学生、教师双边作用的过程。近些年被大家普遍认可的是“学生主体教师主导”论,认为教学过程应注重学生学习的主动性,教师起到积极引导的作用;另外由此引出一个较新的师生“双主体”论,认为教和学是相互促进的过程,教师和学生都是课堂教学的主体,双边互相依存。上述两种理论都强调了语文课堂教学中“人”的重要地位。 中学语文教学对象是不断发展着的青少年,他们渴望追求新鲜事物,如果语文教学内容在经典中穿插一些新鲜的时代元素必然能够激发他们的兴趣;再者,语文教学的施教者是引导学生或与学生共同发展的教师,其思想与时代同步才能与学生顺利沟通,对教学内容的重组自然要常换常新,一篇课文在十年前教学内容与十年后的教学内容完全一样便是停滞不前,自然也不会受到学生的认同,教师也觉得重复无味。再说“文化”,由于它的概念比较复杂,我们就采用泰勒在《原始文化》一书中提出的狭义文化经典学说,“文化是包括知识、信仰、艺术、道德、法律、习俗和任何作为一名社会成员而获得的能力和习惯在内的复杂整体。”而文化现象指人类文化发展过程中呈现出的某种外部状态和联系,它从一定程度上反映了人们某段时期的智力程度、生存方式、生活习惯,以及文化的发展方向。从通俗层面上来说文化现象从一定程度上合理地反映了时代精神。语文教学内容所要表现的文化自然是符合当下时代需求的文化,与时俱进才能有被接纳的可能性与实际应用性。 说到应用性,便不得不说到时代对语文教学内容“工具性”的要求。“工具性”即体现了语文的使用价值,经典的教材内容经过语文教师合理地重构,与时代同步,把陌生的知识与熟悉的元素结合起来,转变为学生的“熟人”,那么这些知识被使用的准确度和频度也就增加,语文知识的使用价值也会升高。利用时代元素重构语文教学内容需要教师捕捉以下几点要素:1.抓准时代流行元素使教学内容“潮流化”在这个被流行元素冲击的时代,电视、网络、杂志等传媒工具为我们带来了海量信息,一些受大众欣赏的流行元素集通俗和经典于一身,教师适当使用这些流行元素重组教学内容,老课新上,能够极大地调动学生的积极性。bbs、博客、短信、通俗音乐、选秀节目、影视节目、娱乐信息中的一些经典段落都可以拿来为语文教学所用。2.寻找青少年喜欢的时代符号为教学内容增加亮点青少年谈论最多的武侠、言情、漫画、hiphop文化、欧美音乐、网络文学中不乏优秀的作品可供教学使用。2009年北京高考作文“我有一双隐形的翅膀”正是由张韶涵《隐形的翅膀》作为话题来考查学生写作水平,金庸作品《天龙八部》入选高中语文读本,虽然引起了一些争议,但是并没有影响到学生对它的喜爱以及语文教学效果。3.精选现实生活大众信息使教学内容“生活化”随处可见的广告语、招牌还有热议新闻都是容易被忽视的对象,但是它们中相当一部分是与语文教学有着千丝万缕的联系。比如曾有一则房地产广告语“离繁华不远,距自然很近”,拿它训练学生品味词句的内涵十分贴切。还有蝶恋花、花想容、相见欢等引用词或词牌名的商店名也随处可见。4.慎用流行元素以免扰乱教学内容前段时间红遍网络的“杜甫很忙”、“包拯很忙”也是十分流行的元素,这些元素放在网络上供大家娱乐方可,但安排在语文课上便要三思。有一位实习教师讲《登高》这首诗时先让学生看了几幅“杜甫很忙”的图片,想以此来导入新课,可是在图片播放完之后,学生的情感已经不是这节课所需要的,于是教师用了将近十分钟的时间把学生的思想拉回到课上。这样不合理地使用流行元素非但没有成功地表现教学内容,反而弄巧成拙。综上,使用时代元素需要教育工作者平时多积累,合理地使用时代元素重建语文教学内容还需要教育工作者更多的实践和研究。 初中教育论文:初中学生信息技术教育 一、解决好学生接受信息技术教育真正意义上的兴趣问题 我们都知道初中阶段的信息技术教育具有着丰富的趣味性、课程的基础性等诸多方面的特点,初中学生接受信息技术教育亦具有调节性、应用性等特点。究其调节性而言,初中学生的学习亦是十分紧张的,每周接受一定的信息技术教育,坐到电脑前,岂不较好地调节了心态。所以,作为老师我们必须努力让学生去较为深刻地意识到接受信息技术教育的重要性。这样的问题靠我们去讲大道理是极不凑效的,信息技术教育中存在的问题我们还应当通过信息技术教育的课堂实践来解决,这样才既具有实在的意义,又能获取一定的效果。所以在平时的信息技术课堂中,笔者总是利用课堂教学的契机去较科学地渗透信息技术教育的作用、意义等,如让学生设置屏幕保护程序的密码,学生的兴趣都十分浓烈,但一开始就有不少学生出现了操作的失误。在这个时候,教师利用在机房的契机,向学生发去了共同的信息:信息技术作为一门技术,不是像游戏那样简单好玩儿,要想掌握好信息技术,必须潜下心来学习,要不刚才不是有学生在设置屏幕保护程序的密码,改变windows的外观显示时出现了误操作吗?学生们豁然开朗,信息技术不能简单地看作是打打游戏,它里面的学问可大着呢!我们必须踏踏实实地学习,才能去真正意义上掌握住信息技术。 二、解决好学生接受信息技术教育真正意义上的能力问题 平时的信息技术教育的课堂中,我们总不难发现,学生一进机房,用蠢蠢欲动来形容且极不为过,但是学生操作的效果又如何呢?应当说达到目的的学生不多,因为我们诸多的学生还是在未能去真正掌握其要领的基础上就去操作,往往是误操作的现象比较多。这就充分地告诉我们:在信息技术教育的课堂上,不能被学生坐到电脑前所迷惑,要让学生去真正意义上掌握住一定的要领,在充分具备能力的基础上再去进行操作。这样的教学如同我们其他学科的不去煮夹生饭、不去炒冷饭一样。要想提高我们学生的学习能力,要使得我们的机房里能够真正解决学生的学习能力问题,教师首先要树立的理念是以学生为中心。信息技术教育让我们充分意识到的一点是,计算机学科的实践性是相当强的,计算机的教学离开了实践是万万行不通的。所以我们必须在以生为本的理念下边讲边练,而教师则要少讲,学生要去多练,更为主要的是教师不能老是坐在电脑前,要走近学生,才能发现我们的学生,也只有在发现了我们学生的基础上,才会获取以生为本进而帮助学生的第一手资料,那就是谁需要我们去帮助,我们对谁又要实施怎样的帮助等。信息技术教育中也同样会出现诸多的问题学生,对于这些学生我们尤其要去认认真真地考虑提高他们接受信息技术教育的兴趣和能力的问题,应当充分地而又优先解决的问题是这类学生学习电脑的兴趣问题,不是说他们对学习电脑没有兴趣,而是说他们学习电脑的兴趣不够稳定。我们要想方设法保持他们的兴趣的稳定性,只有这样才能保证信息技术教育的大面积的丰收。 三、解决好学生接受信息技术教育真正意义上的创新问题 多年的教育教学的实践让我们深谙创新是民族进步的灵魂的深刻道理。民族需要创新,综合国力的发展也需要创新,我们的教育教学是为综合国力的发展去奠定人才基础的,那么我们的教育教学则更需要其手段和流程的创新。初中学生信息技术教育之手段和流程去如何达到创新与创造的目的呢?笔者在平时的教学活动中力图让学生去充分地做到在学习的活动中得以充分的觉醒,我们的信息技术教育学科决定了计算机是一门应用广泛的学科,它和我们的日常生活密切相关,电脑、MP3、手机、智能家电、网络、游戏、动画、未来参加工作的办公处理,甚至于天气预报……没有能够离开我们在接受信息技术学习活动中的创新学习的。其次,在具体的教育教学的实践活动中努力让学生去进行一定意义上的动手操作的实践,这实践性的活动并不是简单的在教师指导下的电脑方面的操作,而是一定意义上的相关制作性的东西。我们所教的学生从一定意义上讲,他们还未能涉猎与社会相关的创新创造的内容,但不等于就不需要我们的学生在信息技术教育的学习活动中去进行一定意义上的创新和创造性的活动,教育教学中我们完全可以通过对信息技术的实验性的活动,让我们的学生去增强实践的能力,学生是能够在具体的实践操作中提高自己的创新创作的能力的。教育教学的实践告诉我们,让学生去进行循环往复的实验,可以达到螺旋式深化的效果,为学生的创新思维,提升学生的创新品味去奠定良好的基础。 初中教育论文:国际初中学生数学和科学教育的现状和分析 我所于1989年2月参加由美国教育测试中心(ETS)组织的第二次国际教育成就评价课题,经过课题组全体成员三年多的紧张工作,完成了试卷分析和翻译、取样、预备性测试和正式测试、数据登录和处理以及撰写课题报告等项工作。现在这项课题已完成了全部工作。美国教育测试中心已于1993年2月在美国华盛顿召开记者招待会宣布了测试结果,美国各报都作了报道。部分参加本课题的国家和地区也分别公布了本课题各自的研究结果。 这项课题是对基础教育阶段数学和科学教学水平与教学环境的较全面的比较研究,是当今规模最大、测试技术最新的一项国际教育研究项目。参加的有我国、美、前苏联、英、法等19个国家的21个总体(我国台湾作为一个测试总体参加此课题研究)。我国大陆仅参加对13岁学生数学和科学教学水平的研究。本课题的研究结果,对于我们了解国内外中小学数学和科学教育实际情况,考虑课程设置和教学内容,学习和掌握国外教育科研的方法,特别是组织测试和问卷调查以及数据处理等定量化的方法,具有重要的参考价值。我们写的课题研究报告很快就会出版。 测试结果表明,我国大陆13岁学生(主要是初中一二年级学生)数学答题正确率远远高于其他国家,比我国台湾也高出7%。但是我国科学测试平均正确率为67%,在20个总体中居第15位,成绩偏低。这同当前世界各国中小学科学教育改革注重联系社会和生活,特别是向职业技术教育倾斜的发展方向不甚一致。 从数学和科学两科教学内容平衡的角度考虑,韩国和我国台湾的测试结果值得注意。韩国数学和科学测试成绩分别是73%和78%,我国台湾是73%和76%,两科总平均正确率比我国大陆高。我们还注意到,除我国科学成绩远远低于数学成绩以外,其他所有总体的科学成绩都高于数学成绩。这说明我们的数学和科学课程教学内容和要求很不平衡,有必要调整科学教育课程的内容和要求,加强中小学的科学教育及其与社会和技术的联系,以适应我国当前改革开放的形势。 此外,本课题对于影响数学和科学教学水平的社会、家庭和教学环境因素作了较全面的研究,得出了许多比较符合实际的、可供我们参考的重要结论。例如,学生看电视时间的长短与学生的数学和科学教学水平成正相关;学生的兄弟姐妹人数与数学和科学教学水平成负相关(我国独生子女比非独生子女的数学和科学测试正确率分别高出5.6%和7%);家庭藏书数量与数学和科学成绩成正相关;等等。 这项研究历时三年有余,我国课题抽样和测试工作涉及20个省市,居住的8.7亿人口的地区。测试地区广,任务紧,经费和设备短缺,但课题组克服了各种困难,跋山涉水,深入农村山区进行测试,日以继夜地工作,保证了各阶段科研任务准时完成。在课题取样和测试过程中,各地教育部门给予了大力支持,特别是各县市协助本课题工作的同志以及测试学校的师生,付出了辛勤劳动。在此向他们表示感谢。 随着科学技术的迅速发展,数学和科学教育同社会生产的联系日益紧密。数学和科学教育不仅给学生以实际有用的知识和技能,而且可以培养创造性的抽象思维能力和严谨的工作作风,有利于学生树立正确的世界观。由于各国数学和科学教育有许多共同点,教学改革的成果往往会超越国界影响世界各地的教育改革和发展。出于这些原因,60年代以来许多国家的教育科学研究人员组织了多次国际数学和科学教育的比较研究,这些研究的成果在各国引起了巨大的反响。 1987年,美国教育测试中心同英国、加拿大、韩国、爱尔兰、西班牙等国组织了第一次国际教育成就评价研究课题,对13岁学生数学和科学学习成绩进行国际比较研究。1988年发表了研究报告《不同的世界--国际数学和科学教育评价》。 报告发表以后在美国引起很大反响,因为在12个总体中美国的数学成绩最低,科学成绩名列第九。 1989年,美国教育测试中心组织第二次国际教育成就评价课题研究(简称IAEP)。这项研究的目的在于比较不同国家的学生学习数学和科学的成绩,以及获得优秀成绩的社会文化背景和教育环境。测试的学生分为两个年龄组:9岁和13岁。岁学生测试数学和科学,13岁学生测试4个项目:数学,科学,操作,地理。先后有19个国家(包括我国和美、加、英、法、前苏联等)的21个总体参加这项研究。考虑到我国地大人多和交通不便等原因,只参加13岁学生数学和科学教育的研究。 这项课题是对基础教育阶段数学和科学教育水平与教学环境的较全面的比较研究,是当今规模最大、测试技术最新的一项国际教育研究项目。对于我们了解国外中小学数学和科学教育实际情况,考虑课程设置和教学内容,学习和掌握国外教育科研的方法,特别是组织测试和问卷调查以及数据处理等定量化的方法,具有重要的参考价值。 一、第二次国际教育成就评价课题测试结果 第二次国际教育成就评价课题各总体于1991年3月完成正式测试和问卷调查。 第二次国际教育成就评价课题测试平均百分正确率数学科学总体 9岁13岁 9岁 13岁中国 80 67巴西福塔莱萨 32 46已西圣保罗 37 53加拿大 60 62 63 69英格兰 59 61 63 69法国 64 69匈牙利 68 68 63 73爱尔兰 60 61 57 63以色利 64 63 61 70意大利 68 64 67 70约旦 40 57韩国 73 73 68 78莫桑比克 28葡萄牙 55 48 55 63苏格兰 66 61 62 68斯洛文尼亚 56 57 58 70前苏联 66 70 62 71西班牙 62 55 62 68瑞士 71 74中国台湾 68 73 67 76美国 58 55 65 67 IAEP全部学生平均正确率63 58 62 67数学测试成绩最高的是中国。以下依次是韩国、中国台湾、瑞士、前苏联、匈牙利、法国、意大利、以色列、加拿大、苏格兰、爱尔兰和英格兰。这些总体的平均成绩都高于全部测试学生的平均正确率58.3%。测试成绩低于58.3%的有斯洛文尼亚、美国、西班牙、葡萄牙和约旦,最低的是巴西圣保罗和福塔菜萨以及莫桑比克。 初中教育论文:分析初中物理中的素质教育 初中物理素质教育已推行多年,但依旧任重而道远,如何提高初中物理教学水准值得每个老师深思。老师们要提升研究能力,不断完善教学方法,只有这样,才能更好地促进初中物理教学水准持续、健康和稳步的提高。 一、自主学习法的演绎 自主学习应该建立在一个开放和动态的环境之中,这样才能促使更多的学生主动投入到学习中。 1.有效的策略辅导 虽然倡导自主学习,但是教师仍然是学习的主导,同时也能缓解压力。作者认为,进行自主学习的策略辅导,可以尝试以下方法:分清重点、善于反思、善于总结等。并且,随着课程的变化,教师还可以对理学习策略进行及时调整。总之,要提升初中物理的教学质量,不仅仅是通过考试成绩来体现的,更重要的是体现在学生学习能力的提高上。 2.强化与学生的交流 加强交流主要是指教师和学生多进行思想上和语言上的沟通。经过有效的交流,都会让教师和学生感受到自我提高。尤其是在这个信息异常丰富的时代,不善于交流就无法摄取新的养分,这对学生自主学习意识的培养是大有弊病的。学生只要善于交流,便会主动地学习科学文化知识。所以,教师要加强和学生的交流,一方面以自身的好学对学生加以熏陶,另一方面,通过交流及时了解学生的疑惑以便做到有的放矢。 二、积极培养学习兴趣 物理学是一门自然科学,它是以揭示自然规律为主旨,更能给人们带来乐趣。因此,笔者认为,在日常教育教学中,积极培养学生学习物理的浓厚兴趣是学好物理的不二法门。 1.培养兴趣的血脉 物理学的特点是实验性特别强,诸多知识都要靠实验来证明,然后得出结论,这样学生易接受,更易听懂,同时大大增强了学生学习物理的兴趣。帮助学生创设特定的观察氛围,让学生自我观察、自我分析和自我得出结论,然后老师再加以总结,一节课程轻而易举地完成了,学生也乐不思蜀,而且通过特定的观察氛围让学生身临其境地感受到物理并非高不可攀而是妙不可言。从此,学生不仅产生了浓厚的兴趣,也树立了百折不挠的勇气。 2.培养兴趣的灵魂 有时,我们惊奇地发现,身边的众多生活现象都与物理知识有着千丝万缕的关联,我们可以从身边到课堂,再从课堂到生活,这样既能使学生学起来游刃有余,又自然而然地提高了学习物理的兴趣。在团团的迷雾中,同学们的讨论氛围异常浓烈,在教师的有效引导下,把一些抽象性的问题形象化和具体化,同学们争先恐后地列举实例。正是这种兴趣的动力使物理学习迈上了一个崭新的高度。 三、实验教学法的运用 “物理学是一门以实验为本的自然科学,具有很强的趣味性和生活性。”国内的物理教学注重逻辑思维的训练。实验对物理学日后的发展具有举足轻重的作用,但是目前实验教学中仍然大量存在着实验方法陈旧化、实验过程简单化、实验结果唯一化的现象。结合学生实验能力的掌握情况和中考的改革趋势,作者认为初中物理教学的改革刻不容缓,应该从以下方面入手: 1.注重物理实验细节的把握 每一个实验都有各自的设计思想,一个成功的实验,其设计思想总包含着对已有知识的灵活运用和创造性构思。引导学生领会前人的实验设计思想,是培养学生具有设计实验能力的有效途径。比如,在做“验证牛顿第二定律”实验时,为什么要使长木板倾斜以平衡摩擦力?……借此来诱发学生积极思考,使之理解物理实验的严谨性和科学性,避免养成学生的侥幸心理和懒惰心理,最大程度地挖掘学生的思维能力。 2.夯实物理实验的基本功 物理实验基本功主要包括实验的基本理论、基本技能、实践方法三部分内容。在教学实验中,教师要注意实验的的规范性,讲究实验的趣味性,注重实验教学的启发性。做分组实验之前,教师应要求学生必须提前对本次实验原理、各种器材名称、实验步骤等有所了解。实验原理是物理实验的关键所在,是实验科学性的基本保证,是能否突破实验难点的关键,是能否领会实验设计思想的基本前提,是教学设计者的落脚点。实验原理是物理实验预习中最容易被忽视的一部分,因为原理是具备一定抽象性和概括性的知识,如果学生不善于挖掘其本质,很容易如坠云雾之中。教师要充分重视物理原理对物理实验的指导性地位,使学生真正掌握实验的关键、操作要点,合理地选择实验器材和实验条件,正确地分析数据、得出结论,正确地进行试验的改进。实验器材是物理实验的基本物质材料,是物理实验成功与否的关键所在。实验器材的正确选择,才能确保物理实验的正常运行。实验步骤是物理实验成功与否的关键,一旦顺序颠倒,轻则实验成果毁于一旦,重则对学生的身体造成损害。所以,学生一定要夯实物理实验的基本功,以正确的理论做指导,物理实验才能持续开展。 总而言之,在素质教育的大背景下,一定要勇于打破传统教学模式,积极领悟新课改的精髓,在现有基础上勇于开拓创新,进而达到提升学生综合素质和优化物理教学的双重目标。 初中教育论文:初中化学教学中渗透思想教育初探 一、渗透的必要性 我国教育要培养的是:有理想、有道德、有文化、有纪律的社会主义事业接班人。他们不仅要有良好的文化素质,更需要有较高的思想素质。潜移默化的作用是巨大的,思想教育工作应该同学校工作中最大量、最经常的教学活动融为一体。《中学德育大纲》明确指出:“各科教师均要教书育人,寓德育于各科教学过程的各个环节之中,把德育大纲的贯彻实施看成是各科教师的一项重要任务。”因此,在化学教学中渗透思想教育,是化学教师责无旁贷的责任。 二、渗透的可能性 现行化学教科书中蕴含着丰富的辩证唯物主义观点,是爱国主义教育、环境保护教育、意志品质与理想前途教育等思想教育的素材,只要教师努力挖掘,并积极地从其它书报上收集相关材料,适时地插入,就可以使化学教学与思想教育有机地结合起来。 三、渗透的内容 1.辩证唯物主义教育 通过化学研究的对象与具体物质及物质变化的教学,使学生逐步认识和形成世界是物质的,物质运动是永恒的观点。在分子、原子、离子知识的教学中,引导学生认识物质世界的层次结构,认识物质的基本性是无限可分的,但就其各个层次来说又是不可分的。这种可分与不可分,组成了千差万别、丰富多彩的物质世界。 2.爱国主义教育 我国灿烂的古代文明,在化学科学技术上的伟大成就及对世界文化产生的深刻影响,是使学生树立民族自豪感和民族自尊心的最好素材。 3.环境保护教育 环境问题已经是一个全球性的问题,这是涉及到人类的生存与发展的重大问题。因此,世界各国已纷纷建立有权威性的国家环境保护机构,制订环境保护法律和进行庞大的治害投资。我国与世界上许多国家一样,环境保护事业已经走向了法律化。在众多的环境污染因素中,由化学品所造成的污染最为严重。因此,在化学课上向学生介绍一些化学与环境污染知识,进行环境保护教育是非常必要的。 4.意志品质与理想前途教育 兴趣是最好的老师。可通过介绍化学与振兴家乡经济的关系,祖国现代化建设的宏伟蓝图及科学技术发展的美好前景等,以激发学生对科学技术的兴趣。并教育学生,这些美好的未来,必须依靠同学们扎扎实实地从现在做起,努力去开创,坐享其成是等不来的。使同学们明白自己肩负着重任,从而树立起为振兴家乡经济,为建设伟大的社会主义祖国而努力的远大理想,以促使他们自觉并努力地学习。 化学实验是培养学生具有良好行为习惯和优良品质的重要途径。 初中教育论文:谈初中语文学科中如何渗透德育教育 一、教师要提高自身的德育素质 孔子曰:“其身正,不令而行;其身不正,虽令不从。”教师要培养学生成为理想远大品德高尚有奉献精神的人,首先要做到严于律已,言行一致,表里如一,以身作则,谈吐优雅。要知道,教师的言行举止,精神面貌,语言态度、思想作风都对学生具有渗透性,起到言传身教、潜移默化的作用。因此,教师要不断提高自身修养,珍重自己的形象,尊重自己的人格,用教师的职业道德约束自己,提升德育素质,使本身成为学生的一本活的德育教材。 二、在教学中渗透爱国主义教育 爱国,是理想之根,事业之本,我们都是社会中的人,应该热爱自己的国家,竭尽全力为祖国服务,有了炽热的爱国热情,就一定能够胸怀祖国,心系人民,在语文学科中蕴含着生动的、丰富的爱国主义教育因素,如教授《谁是最可爱的人》一文时,先让学生阅读课文体会到在朝鲜战场上,志愿军战士那种为国家、为民族那种强烈的爱国主义精神,进而启发学生,在今天的和平年代里,我们是否还需要这种精神,以及如何以实际行动去爱国,让学生结合实际谈谈自己的体会,进一步增强学生的爱国意识。 三、在教学中渗透集体主义教育 人民群众是历史的创造者,是社会实践的主体。因此,学生要正确理解个人与集体的关系,处理好个人与集体的联系,让学生树立集体主义观念是德育教育的重要内容,如讲授《斑羚飞渡》这篇课文时,先让学生整体感知内容,一群斑羚为了保证种群的生存,心甘情愿地选择死亡,让年轻的斑羚获得新生,通过这个事例,使学生感受到斑羚身上折射出来的团队精神牺牲精神,从而教育学生在现实生活中,更需要这种集体主义精神。 四、教学中渗透生命意识教育 当前,有少部分的初中生由于缺乏对生命的认识,不珍惜自己的生命,把生命当作儿戏,吸毒、泡网吧,轻生,打群架致伤,无视交通安全,闯红灯的事故时有发生,常见于报端,针对这一情况,在学习《热爱生命》一文时,教育学生不要因为生之本质在于死,就任意把生命浪费,而是要充分利用时间,珍爱生命,做事三思而后行,切实做好每一件事,为祖国为人民作出应有的贡献。 五、教学中渗透环保教育 环保教育是新形势下学校教育面临的一大新课题,日趋严重的环境污染,被严重的生态平衡等环境问题已成为相当突出的社会问题。在初中语文教学中,有必要对学生进行环保教育,如在学习《喂,出来》中让学生认识到环境污染对人类带来的危害及不良后果,再联系近年来,西北地区发生的“沙尘暴”还有一些地区因工程开挖、堆载、爆破弃土等引发的地质礼灾害有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷给人民造成的巨大的灾害,让学生知道当下必须从身边做起,从一点一滴做起,保护好生活环境,实现天长蓝、地长绿,水长青。 六、教学中渗透审美教育 法国艺术大师罗丹曾说过:“美到处都有,对于我的眼睛,不是缺少美,而是缺少发现。”现行的语文教材不乏有一些文质兼美的名篇佳作。在作家笔下有多姿多彩的世界,有丰富的情思,有精巧的构思,有优美的语言,教师在备课时,需要悉心钻研教材,挖掘教材中的审美因素,引导学生品味,感悟其中的魅力,如《苏州园林》、《中国石拱桥》等作品也写得很美,描绘性的文字,褒扬赞美的感情,极有吸引力的艺术情趣是很好的美育教材,通过学习,使学生进一步感受美,欣赏美,创造美,评价美,从而达到陶冶情操,美化心灵的作用。 七、教学中渗透诚信教育 “人无信而不立。”中华五千年的历史,文明源远流长,精神遗产洋洋大观,就其精髓也可谓丰富而多彩,其中一点便是“诚信”也被奉为中华民族做人之根本,她一向是中国人引为自豪的美德。诚信缺乏不仅对我国经济社会造成不利影响,而且也严重危及到青少年的健康成长。在农村,初中学生的诚信状况不容乐观,说谎,抄同学作业甚至出钱雇同学完成作业,考试作弊,且花样不断翻新,长此下去后果不堪设想,作为教师,有必要在教学中加强诚信教育,如讲授散文《信客》时,文中作者刻画了一个受人敬重的信客形象,赞美他任劳任怨、诚信无私、正直善良的高尚品质,这种诚信是需要大力提倡的,作为新时代的中学生,更应该把自己培养成为一个诚实守信者,奉行“君子戏言”“行必信,行必果”。 八、教学中渗透理想教育 理想是奋斗的目标,能给学生前进的动力,不断引导和激励他们去学习和工作,目前在学校中,有部分学生学习目的不明确,态度不端正,得过且过,心里感到空虚和迷茫。为此就要把理想教育融入教学中,如钢琴家贝多芬为了自己酷爱的事业,不畏艰苦、刻苦创作最终成为钢琴家。在《藤野先生》一文中作者鲁迅年轻是学医的,可后来弃医从文,最终于成为我国一大文豪,通过这个事例应教育学生,象鲁迅那样把个人的理想与祖国的需要结合起来无形中使学生受到良好的理想教育的熏陶,并为理想去奋斗。 九、教学中渗透责任教育 社会主义荣辱观的提出,其背影于现在社会上责任意识缺乏的危机。当今的中学生,大多是独生子女,父母太宠爱以致他们经不起坎坷,挫折,缺乏迎难而上的信心和勇气,缺乏对自己、对父母、对学校、对社会应有的责任感,难以担当起时代,国家赋予的责任。身为语文教师,应注意把学生的这种不良行为扼杀在萌芽状态,如在学习课文《散步》时文中表现了作者肩上肩负的承上启下的使命感和责任感,感受到作者的高尚的品格和独特的人格魅力,思想情操得到陶冶,增强对自己对他人和社会的责任感。 总而言之,德育的内容相当丰富,渗透的方法多种多样,语文教师在培养和提高学生语文综合能力的同时,要注重德育渗透,善于挖掘教材,联系实际,不断发展并增添新的内容,因势利导,常抓不懈地对学生进行德育教育,使“文”与“道”两方面获得相得益彰的效果,在新形势的大语文背景下谱写崭新的一页,全面提高民族的素质教育。 初中教育论文:初中政治教育质量的确保方法 一、分析教学误区,改变教学方法 进行政治教学改革,认清政治教学的主要目标,即教育、培养学生,为他们指明前进的方向。教学改革的第一步就是要改革教育方法,我们要用现代的道德标准去要求学生,要把政治教育与社会和生活紧密联系起来。并在教学中适当地使用一些真实的生活案例,从而让学生更好地理解政治教育的内涵,感受政治教育的魅力,学会理智地面对、解决问题。一名初中生的社会经验并不多,也没有完全形成正确的是非观,所以很容易被一些不正确的观点所误导,从而走上错误的道路。因此,在政治教育的过程中,我们一定要让学生感受到社会的温暖,教会他们判断是非曲直的方法。同时,教师还要尽可能地寻找机会让学生走进社会,在实践中对学生进行政治教育,通过实践中的实例教会学生做人做事的道理。除此以外,我们还应该改进传统的考试模式,书本知识固然重要,但是能够让学生将知识运用到实际生活中才是我们政治教育的最终目标。传统的考试并不能让学生将所学到的知识转化为他们自己的东西,我们可以适当地在考试中增加一部分实践题。例如,我们可以让学生开展社会调查,或者让他们把学到的知识用小故事或其他形式展示给大家等。通过这样的方式进行考核,不仅可以改变学生传统的考试观念,还可以使政治教育变得更加实用,这才是我们政治教育所期望达到的效果。 二、注重案例分析,提高学生素质 在初中政治教育过程中,我们应该不断地为学生展示新题型,让学生通过练习各种题型来提高自身的综合素质。教师在教学过程中应该有意识地收集一些适合锻炼与发展学生能力的案例,让学生对案例进行分析,并发表自己的观点。在分析案例的过程中,学生可以有独立思考问题的空间,这样不仅丰富了学生的学科知识,还可以让学生学会从容地应对和处理生活中遇到的问题。通过不断地交流与分析,学生从案例中吸取了经验知识,拥有了自己独特的见解。而且,学生在分析案例的过程中,不但不会感到政治课像以前那样枯燥乏味,大大增加了学习政治的兴趣,而且学生还可以通过案例分析来认识自身存在的问题,并加以改正,从而使自己不断地得到完善。由此可见,将案例分析与课堂教学结合起来,不仅可以更好地发挥学生的主体地位,同时也是对学生进行政治教育的一种新形式。 三、评价标准科学化,政治教育完善化 目前,我国课堂教育的目的还是以应试为主,政治教育也不例外,这就大大降低了政治教育的效果。有些学生为了取得优异的考试成绩,每天都抱着书本学习,不愿踏入社会与外界进行交流,这就导致一部分学生的生活与外界社会脱轨。为了鼓励这些学生走入社会,我们应该改进考试评定的方法,综合多种方式进行成绩的考核,形成客观的评定结果。例如,我们可以将学生的课堂表现、同学及家长的评价都作为对学生考核的一部分,并对积极回答问题、阐述自己观点的学生进行加分鼓励,这样就会使学生积极踊跃地回答问题,从而活跃了课堂气氛。 四、开卷考试有利有弊,推陈出新再创佳绩 目前,我们的初中政治开卷考试对学生的能力要求比较高,简单地抄写书本上的内容并不能取得理想的考试成绩。开卷考试的考试题目较为综合,涉及的知识面更加宽广,不仅仅局限于书本知识,需要学生拥有大量的背景知识,并注重将知识与实际结合起来。此外,考试题目中还经常涉及一些时事热点话题,这样就可以让学生积极地通过各种方式了解社会、关注社会,把观看新闻、收集新闻当成一种爱好。但是开卷考试同样也存在弊端,一些学生把开卷考试看得极其容易,再加上其他学科的课业繁重,许多学生就开始不重视政治课程的学习,把时间留给其他科目,从而使初中政治教育得不到保障。而且,大部分学生在答题时都没有创新意识,只会循规蹈矩,按照教师所教的应试方法进行答题,在案例分析中所用的案例、阐述的观点也基本相似,以至于政治教育变得僵化,使我们看不到政治教育的成效。如今,在政治教育改革的引领下,我们的政治教育方式及政治考试形式已经有了很大的提高,并且在一定程度上取得了教学的新突破。要想让政治开卷考试更持久地进行下去,我们需要坚定自己的目标及方向,突破旧思想对教育改革的束缚,勇敢地面对开卷考试存在的问题,并采取切实有效的措施加以解决。我们要明白,开卷考试的方式可以更好地让学生放下考试的包袱,积极地参与到社会实践中去,用实践的方式向我们展示他们在政治课堂中学到的知识。总之,要想确保初中政治教育质量,我们就要去除旧思想旧观念,用新时代的理念引导和教育学生,并把课堂与社会联合起来,通过开展多样化的教学活动来培养学生正确的价值观和高尚的道德观,从而为学生今后步入社会打下更坚实的基础。 初中教育论文:初中化学教育方法的选择 本文主要从以下几个方面进行分析,介绍如何正确选择初中化学教学方法。 一、结合学科实际选择教学方法 化学课程在初中义务教育中,是一门基础性学科。是必须要学好的学科。所以,首先要做的就是培养学生对化学的学习兴趣,使学生掌握基础的化学知识与技能。身为中学化学教师,需要在教学活动中,将学科知识与学生的生活实际紧密联系起来,并让学生直接参与到各项教学活动中,让其主动去发现、分析并努力去解决问题。如可以从学生们最熟悉的电、酒、醋等生活用品入手,并在研究这些物品的过程中引入物质概念,让学生能够掌握物质的性质、变化规律和成分等知识。学生们也会因为这些内容是他们所熟悉的,进而对其产生学习兴趣。 二、结合教学实际选择教学方法 通常来说,完备的教学设备及优良的硬件设施系统,不但反映了一个学校的实力,同时对开展教学活动也更有利,这一点在化学教学上是格外突出的。所以,在进行化学教学时,应按照学校教学设备方面的实际情况制定教学方法。由于化学是一门需要不断进行实验的科学,所以在化学教学过程中应该积极组织学生进行化学实验,对学生的动手能力进行培养,让学生通过实验对物质的变化有一个清晰的认识,能够从实验中发现、分析并科学地解决问题。这不但让学生的实验能力得到了提高,同时也能使学生对学习化学更感兴趣。 三、结合学生实际选择教学方法 在教学过程中,学生占据的是主体地位,教师则是引导者,而真正成功的教学,就是教师的“教”和学生的“学”能够完美地结合在一起。所以,教师在选择化学教学方法时,学生的实际情况是必须要考虑的,最起码要对每一个学生都有一个基本的了解,这其中包括学生的年龄特点和个体特点。年龄、生活环境、所处地域、家庭条件等因素都使学生在综合素质方面有所差异。针对这些差异,教师应该让教学方法更具有时效性与灵活性,要保证学生的参与,引导学生积极同他人进行交流与合作,让其在相互帮助、共同努力的氛围中获得知识、锻炼能力。 综上所述,初中化学教学是一个十分复杂而重要的过程,教师应认真对待,积极努力去探索合适的教学方法,并在实践中加以应用,让初中化学的教学效果得到有效提高。 初中教育论文:环境科学教育在初中生物中的作用 如:七年级上册第一单元“生物与生物圈”中,在学习生态系统的概念时,教师就可以指导学生通过对一片草地、一个池塘、一块农田等生态环境的研究,学习调查和观察的方法,加深对生物与环境关系的认识。生物与环境关系的知识,对于学生形成热爱大自然、爱护生物的情感,理解人与自然和谐发展的意义以及提高环境保护意识十分重要。 一、关注热点,在课堂教学中渗透环境动态信息 在电视、报纸和网络上,随时可见有关环境、生态的新闻。教师在平时应注意收集相关信息,特别是热点信息,在教学中适当的引入,引发学生思考。如:七年级下册第四单元“生物圈中的人”第三章第一节“呼吸道对空气的处理”中,向学生提出了一些问题:“什么是PM2.5?这项指标的监测有什么意义?“”你知道2012年年底至2013年年初发生在我国京、津、冀地区的雾霾天气的成因吗?它给当地人民带来什么危害?”等。将这些有关环境的动态信息引入教学过程,从而引发学生思考,拓展学生的知识面,激发学生的求知欲,增强学生的环保意识。 二、开展活动,让环保意识渗透在学生的习惯中 养成良好的环保习惯,是我们进行环境教育的最终目的。俗话说“:眼过千遍,不如手过一遍。”环境教育是一门实践性很强的教育。因此,除了在课堂上渗透知识和关注动态外,还需要创造机会,让学生贴近生活、贴近自然,让环保意识渗透在他们的习惯中,在不自觉中养成良好的习惯。教师可以尝试组织以下类别的活动来激发和培养学生的这些意识和习惯。 1.积极开展社会实践活动 (1)在各种纪念日,如“地球日”“植树节”等开展各种形式的宣传活动。如,组织学生投校园广播稿,办相关黑板报,开办小型展览会,为学校树木挂牌等。(2)开展各种调查活动,如,调查校园、小区内的植被种类和分布,调查本地水污染、空气污染情况等。(3)鼓励学生积极参加与环保相关的公益活动,增强学生的社会责任感和主人公意识。 2.规范日常行为 (1)通过日常教学,让学生了解哪些是环保行为,这些行为虽然不起眼,但如果人人做到,却能改变我们的环境和生活。(2)倡议学生力行“节约”,从一滴水、一度电、一粒米饭等小事做起,让学生针对各种环保行为自制每日达标表格,并采用监督评议机制,一周一小节,评出“环保标兵”。总之,环保教育与可持续发展教育是学校素质教育的重要内容,是生物学科对学生进行学科素质教育的主要着眼点。青少年是未来社会的主宰者。生物教师要努力发挥自己的学科优势,为培养21世纪的合格公民而贡献自己的力量。 初中教育论文:浅谈初中化学素质教育 一、初中化学素质教育的目的 九年义务教育初中化学教学是化学教育的启蒙教育,必须贯彻“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”的方针。通过对学生进行部分物质的组成、结构、性质及变化规律等化学基础知识的教学,全面提高学生的思想道德素质、科学文化素质、身体心理素质、劳动技能素质等,为学生参加社会主义建设和进一步学习打好初步基础。 二、初中化学素质教育的要求 1.加强思想政治教育,提高思想道德素质 在中学化学教学中,结合本学科的特点,对学生进行爱国主义、集体主义和社会主义思想政治教育,近代史和现代史教育,国情教育,辩证唯物主义教育,环境保护意识教育,破除迷信教育,艰苦奋斗、立志建设家乡的教育,逐步树立科学的世界观和为人民服务的人生观。 (1)爱国主义教育 爱国主义是中华民族的优良传统和崇高的品德,是社会主义建设的巨大推动力。在化学教学中大力宣传我国古代在化学工艺方面对世界科学技术发展的重大贡献,介绍新中国在化学工业、科学研究方面的巨大成就。如课本第4页介绍我国是世界上具有悠久文明的国家之一;第111页介绍我国在1800多年前就发现了石油;第118页介绍我国1992年的钢产量居世界第四位;第172页介绍我国著名化学家侯德榜和他的制碱法等。增强学生的民族自豪感和自信心,树立热爱社会主义祖国的思想感情。 (2)国情教育 在化学教学中让学生了解我国虽是世界悠久文明古国,但解放前连煤油、火柴、烧碱都要从外国进口,解放后,特别是党的十一届三中全会以来我国石油、化学工业和科技方面取得的伟大成就,还应介绍本地区经济发展的现状和前景。从而使学生树立为繁荣祖国科技,发展经济而刻苦学习的信心。 (3)辩证唯物主义教育 辩证唯物主义哲学是研究自然界、社会和人类思维发展的普遍规律的科学。我们要运用辩证唯物主义的观点和理论进行初中化学教学。利用燃烧、爆炸、缓慢氧化和自燃等知识,教育学生了解内因是物质变化的根据,外因是变化的条件,外因只能通过内因起作用。运用物理变化、化学变化、质量守恒定律等知识,让学生了解量变和质变、对立统一规律等辩证唯物主义观点。 (4)环境保护意识 教育科学技术的发展改善了人类的物质生活条件,也对环境造成了污染。学习化学的目的之一,是要用化学知识进行环境治理。在教学中可以结合空气、水的污染和防治,水与人类的关系等内容的讲授,让学生了解环境污染的原因,及防治污染的知识。此外,在演示实验和学生实验过程中,教育学生正确处理废水、废气、废渣,养成保护环境的良好习惯。同时应让学生走出课堂,了解我们生活的环境状况,宣传保护环境的重要意义,积极参与治理环境的活动,培养学生关心自然、关心社会的情感。教学中还要结合化学反应产生的现象、反应的本质等知识的学习,对学生进行破除迷信的教育,对学生进行文明行为的养成教育。 2.全面培养学生能力,提高科学文化素质 初中化学教学中要处理好知识、技能和能力的关系。知识和技能是学生形成能力的基础,而能力是学生掌握知识和技能的必要条件,是提高学生科学文化水平的重要因素。在教学中要培养和发展学生的观察能力、实验能力、思维能力和自学能力。要重视化学基本概念的教学,既要注意概念的科学性,又要注意概念形成的阶段性,引导学生不断加深对概念的理解和运用的能力。要加强化学用语的教学,重视元素化合物知识的教学,引导学生理解元素化合物知识间的内在联系,了解一些元素化合物的性质、制法和用途间的联系,加强化学基本概念和原理对元素化合物知识学习的指导作用。学习一些化学实验和化学计算的基本技能,初步认识化学在实际中的应用,并能引导学生初步运用化学知识解释一些简单现象和解决一些简单的化学问题。 3.教育学生全面发展,提高身体心理素质 在化学教学中,教育学生要树立自信心,克服自卑感,勇于战胜困难,树立百折不挠的坚强意志。要培养学生学习的主动性,勤奋善学、实事求是、严谨认真的作风,遵纪守法、勤俭节约、团结互助的品德。培养学生健康的审美观点和审美能力,陶冶高尚的道德情操,关心学生的体质和健康,重视非智力因素的培养,提高身体心理素质,让学生在德育、智育、体育、美育等方面全面发展。 4.培养学生动手能力,提高劳动技能素质 加强实验教学,培养学生动手能力,运用实验教学激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成化学概念,获得化学知识和实验技能,培养学生观察实验现象的能力,引导学生设计、组装实验,启发学生的思维。实验中要严格要求,操作要规范,科学合理,注意安全。培养学生实事求是,严肃认真的科学态度和学习方法。鼓励和 指导学生自己动手做一些家庭化学小实验,帮助和支持学生适当参加一些社会实践活动,进一步激励学生学习科学的积极性和探索研究的精神。三、素质教育的方法和途径1.认真学习教育理论,提高教师素质教师要认真学习《中国教育改革和发展纲要》,学习和研究教学大纲,真正认识到九年义务教育改革的核心问题是实施素质教育,使初中化学教学从“应试教育”转向“素质教育”,树立素质教育观点。素质教育是以全面提高公民思想道德、科学文化、身体心理和劳动技能素质,培养能力,发展个性为教育目的。教育改革和素质教育对教师提出了新的更高的要求,教师是人类灵魂的工程师,必须努力提高自身的思想政治素质和业务水平,热爱教育事业,教书育人,为人师表,积极参加教育改革,精心组织教学,不断提高教学质量,培养高素质人才。 2.研究教学大纲,用好化学教材九年义务教育初中化学教学大纲规定了初中化学教学目的、内容和注意事项,新教材体现“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”的精神,妥善处理传统知识同现代科学知识的关系,充实学生能够接受的现代科学知识,新教材遵循学生身心发展规律,选择教学内容,适当降低了理论概念的难度,删去了繁杂的化学计算,加强了实验教学。在教学评价方面列出了“常识性介绍”,“了解”,“理解”和“掌握”四个层次的基本要求。只有认真学习新的教学大纲,研究新教材,明确和掌握教学内容的深广度,使之难易适度,减轻学生不必要的负担,真正用好教材,培养学生的能力,为提高民族素质奠定良好的基础。 3.改革教学方法,提高教学质量教育的出路在教改。在教学中教师要注意总结自己的教学经验,学习并借鉴一些先进、行之有效的国内外中学化学教学经验,积极参加教学改革,精心组织教学,不断提高自己的教学业务水平。真正、彻底改变“满堂灌”、“题海战”、“黑板上做实验”的落后教学方法。教师应由勤奋型向科研型发展,要走:学习—思考—实践—总结的道路,用启发式教学思想为指导,激发学生学习兴趣,发挥学生的自觉性、积极性和创造性,发挥学生学习的主体作用,教给学生一定的学习方法,提高他们的自学能力,让学生将来能够终身不断继续学习,培养和发展学生的观察能力、实验能力、思维能力和自学能力,提高教学质量。 4.加强实验教学,开展课外活动加强实验教学是提高化学教学质量的重要一环。教师要认真做好演示实验,创造条件完成学生实验,可以把一些知识改为学生实验,提高实验质量。组织和指导学生开展化学实验课外活动,提高学习兴趣,开阔视野,培养和发展学生能力,发挥学生的聪明才智。
机电工程专业论文:浅论高职院校机电工程技术专业人才培养模式改革 论文关键词:就业导向 职业能力 阶梯式 多元目标模式 课程体系 论文摘要:在认真调研、分析机电工程技术专业人才培养模式改革的制造业背景、行业背景和学校背景的基础上,阐述了机电工程技术专业人才培养模式改革的目标、指导思想、基本思路和主要措施。并提出根据学生的能力不同建立以就业导向和职业能力为中心的阶梯式的“多元目标模式”。 一、机电工程技术专业人才培养模式改革的背景和培养目标 (一)机电工程技术专业人才培养模式改革的背景 1、制造业背景 制造技术是使原材料成为产品的一系列技术的总称。自从人类社会进入工业化社会以后,制造业一直是国民经济的支柱产业,制造技术水平的高低已成为衡量一个国家经济实力和科技发展水平的重要标志之一。 入世以来,世界许多发达国家纷纷将其制造业向中国转移,我国正在逐渐成为“世界制造业基地”,制造业的发展推动了机电工程技术进步和机电一体化产品的不断开发,从而推动了与此相关的教育服务的改革与发展。 2、行业背景 要发展国民经济,提高生产力水平,就必须发展装备工业,而装备工业的主要产品是机电一体化的产品,其核心代表是数控机床产业,要发展生产力,提高国家经济竞争力,必须优先发展数控机床产业。 据调查,抚顺挖掘机制造公司、韩国独资企业“双龙公司”、6409厂、三环机械制造总厂、煤矿电机厂、铝轮毂厂、减速机厂、抚顺机械厂、石油机械厂、星阳公司等都引进了机电设备及数控加工没备,需要相当数量高层次的机电设备及数控机床安装、调试、操作、编程、维护人员及车间管理人员。同时生产机电产品的厂家也需要懂机电技术的营销人员。 最近几年,机电专业毕业生年年供不应求,据2002至2003年就业统计,机电专业毕业生的供需比为1:3。为此,发展与先进制造业相关的高等职业技术教育,培养与之相适应的生产一线机电专业人才是当务之急,也是高职院校义不容辞的责任。 3、学校背景 抚顺职业技术学院有二十多年普通人学专科机械类专业办学历史,现已发展为包括“机械制造工艺及设备”、“数控应用技术”、“机电工程技术”、“机电一体化”等一系列专业群。1999年以来,针对制造业对机电及数控人才的迫切需要,我校机械类专业主要围绕数控应用技术及产品安装、调试、维护专业方向进行人才培养,并于2000年独立设置了高职机电工程技术专业。 (二)业务规格与专业特点 l、业务规格 以服务为宗旨、以就业为导向、以培养职业应用能力为主线,设计学生的知识、能力、素质结构,使学生具有基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质高等特点。 根据学生能力及爱好的不同,建立以就业导向和职业能力为中心的阶梯式的“多元目标模式”。一级:具有熟练的autocad绘图能力,考取autocad认证证书;二级:熟练的电工电子方面的知识和技能,考取维修电工中级职业技能证书;三级:常用传动件的设计及典型零件的工艺规程编制,熟练使用caxa电子工艺图表;四级:能够熟练掌握手工编程及熟练应用一款cad,cam软件(caxa、pro/e、mastercam)和数控仿真软件,考取数控工艺员证书,五级:熟练操作至少一种数控机床(车铣或加工中心),考取数控车(铣或加工中心)中高级职业技能证书;六级:熟悉机床电气控制、plc数控技术、机械工程检测技术、微机和单片机控制及接口技术知识,具有简单机电设备安装、调试、维修的能力,考取机电设备维修工中级职业技能证书。不同能力的学生可以达到不同级别,达到其中任意一个即可实现就业。 2、专业特,最 理论教学和实践教学相结合,以强化就业导向的职业能力和综合能力培养为特色,加强职业应用能力的培养。 二、人才培养模式改革指导思想和目标 (一)人才培养模式改革的指导思想 以就业为导向,培养面向生产、建设、管理、服务第一线需要的“下得去、留得住、用得上”,实践能力强、具有良好职业道德的机电行业高等技术应用性人才。同时使学生们具备一定的可持续发展能力。 (二)人才培养模式改革的目标 以就业导向和职业能力为目的,以人才培养模式改革和创新为主题,形成培养高职人才的新模式一是在培养内容上,做到“知识与技能相结合”,使学生知识够用,技能过硬。二是从培养方式上,做到“讲授与实训相结合”。三是从培养主体上,做到“学校与企业相结合”,校企联合,共同培养人才 三、人才培养模式改革基本思路和措施 (一)人才培养模式改革的基本思路 以为辽宁及东北老工业基地的机械制造业培养高等技术应用型人才为根本任务,以机电工程技术应用岗位人才必备的能力和基本素质为主线,构建课程的知能结构,重组课程体系:突出理论知识在实践中的应用和实际能力的培养,以技能和能力培养为重点,坚持常规技术训练与先进技术训练相结合,坚持数控机床单机训练和局域网条件下综合训练相结合,创建具有现代水平的训练教学基地,构建具有特色的理论教学和实践教学新体系。 (二)人才培养模式改革的主要措施是: 1、加强教学软、硬件的建设 围绕提高教学质量这一主题,加强教学工作的领导和管理,建立一套较为完善的教学文件,加大教学资源与教学设施投入,改善实验、实习设施。 2、重组课程体系,制定合理的教学计划 理论以“必需、够用”为度,突出“适用性”和“针对性”,不强调理论的系统性,侧重于基本理论对实践的指导和应用。专业核心课程:autocad、机械设计基础、机械制造技术、数控原理与编程、cad/cam(caxa、pro/e或mastercam)软件应用、机床电气控制与plc等。 3、实践环节突出四个特性 一是基础实践教学环节的普及性。对于金工实习,在传统教学基础上,立足专业方面,这样在实际操作中,以车工、钳工、铣工、焊接等工种的操作为基础,紧紧围绕机电工程技术专业实施,特别在普通车、铣床与简易数控机床操作上多下功夫。 二是专业基础实训的严格性。专业基础实训学习量大,范围广,学生掌握程度直接影响对专业的认识。这一环节掌握好,可以提高学生对专业的学习兴趣。我们开设autocad实训、电工电子课程实训、机械设计基础课程设计等。 三是专业实训的必备性。我们建设了cad/cam实验室和数控实训基地,装备了先进的计算机和正版cad/cam软件以及10台先进的数控机床,利用正版的数控加工系统仿真模拟软件实施教学,之后再到机床上真刀实枪的进行操作。把工厂中典型零件的制造工艺、常用数控机床操作、编程的内容整合成“典型零件的工艺制订”、“数控机床编程”等实训项目,保证学生能熟练掌握数控机床的操作,学会常规典型零件的数控编程,基本了解数控机床的常见故障及排除方法。 四是毕业实习环节的针对性。毕业实习环节教学,主要针对学生面向社会需求,学生尽管是同一专业,但实际工作中会有不同的选择,因而毕业环节就应该体现这一点,以所学专业为主,结合自己情况完成毕业环节,尽量以普通机床的经济型数控改造为主,但考虑就业导向,有意拓宽,如在企业中流行的cad/cam软件的运用(autocad、caxa制造工程师等)、现代车间及班组的管理、机电设备的营销、机电设备的设计、开发等,做到真题真做。 4、加快实习实训基地建设,充分发挥实习实训基地的作用 加快实验实训基地建设,为专业建设打下了坚实的物质基础。现有实验室8个、专业机房1个,已建成数控加工实训基地,第一期购置两台生产型数控车床,华中的数控铣和数控车床各三台以及方正系统的电火花、线切割各一台,并已陆续开始使用,使学生职业技能的培养有了基本保证。 专业机房全天对全系学生开放,通过科学地管理,学生的知识面不断扩展,实际动手能力逐渐增强,自身的务实创新能力显著提高。 校外实习基地的建设本着“先求合作、后求发展”原则,已与沈阳金杯汽车培训中心、市煤矿电机厂、市机械厂、双龙公司等多家不同性质、地域、行业企业签订了校企合作协议,建立稳固校外顶岗实训基地。充分发挥实训基地的作用:校内基地打基础,以数控加工操作技能为主,并进行数控设备编程与操作实训,故障诊断与维护实训等。校外实习基地主要针对机电设备、数控机床的装配、调试、验收等环节。使学生开阔眼界,增长见识。 5、课堂教学与现场教学相结合 对数控机床的结构、机械设计等内容,采用多媒体等现代教学手段,辅以现场教学的方法,增强学生的感性认识,以提高学生的学习积极性。 6、技能证书与毕业证结合 实行双证书或多证书教育。课程实训与职业技能培训相结合,对学生进行数控机床操作等方面的职业技能培训。在完成课程教学的基础上,考取美国autodesk公司颁发的autocad二级认证、国家劳动部颁发的数控工艺员证书及职业技能等级证书等等。 7、加强师资队伍的建设,以“双师素质”教师培养“双证书”学生 根据高职高专院校建设“双师型”教师队伍的要求和教学工作的实际需要,注重教师“双素质”能力的培养;采用自身培养与送到国家指定的师资培训基地等地相结合的方法,使多数教师到企业进行实践,经过近两年的努力,已有3名教师获教育部颁发的“双师素质”证书,有8名教师具备劳动部门认定的考评员资格,有2名教师考取了加工中心国家职业技能鉴定高级工证书,还有4名教师专程到华中数控接受为期两周的培训;专业教师双师型素质合格率已达到80%,三年内将达到100%;现已基本实现双师素质教师培养双证书学生。 8、毕业实践与就业环节相结合 改革毕业设计原有的限于纸面的图纸设计、毕业论文的形式,将毕业环节变为毕业实践、毕业设计和毕业制作,使其内容多样化、形式多样化、过程多样化,逐步转为对职业技能培训更有促进的、机电一体化产品或控制器的实体制造与制作。在实体制作与加工中,培养综合运用单片机、plc控制技术的能力,培养数控设备的故障诊断与维护能力,培养机电产品cad/cam技术应用能力。 学生到企业顶岗实习,为学生就业和企业招聘人才提供了双赢的机会,一方面学生获得了就业机会,另一方面缺少现代化人才的企业也招聘到了就了自己所需要的人才,对学校则初步实现了后期订单教育。 9、教材建设与规划 专业理论课:以教育部规划的高职高专教材为主,自编部分教材,无论选何种教材,都要以制定的课程教学大纲为教学依据。积极参加各类教材编写,其中主编了《机械设计基础》等教材。 实习、实训课:以实习、实训大纲为指导,自编实习、实训指导书,明确实训项目、实习任务,实习、实训方式,实习、实训效果和成绩评定方法。实习、实训内容以操作技能的训练为主,突出训练过程和操作效果。根据新技术出现的实际情况,实习、实训指导书应定期修订。 拟自编教材有:《机械制图》、《机械工程基础》、《单片机及接口技术实训教程》、《可编程控制器实训教程》、《数控编程及加工实训教程》、《电火花型腔加工及线切割加工教程》、{(cda/cam软件应用实训教程》等。 大力推进电子教案、多媒体课件、音像制品等立体化教材的建设;现已做出机械制图、autocda 2000、工程力学、机械设计基础、机械制造基础、数控原理与编程、caxa制造工程师、mstercma等课程的多媒体课件。 10、注重文化素质和职业道德的培养. 从2000级开始,将音乐欣赏和美术欣赏作为本专业的选修课,以陶冶情操,提高学生文化素质;通过学生的演讲、爱国教育等,培养学生勤奋、踏实、朴素的工作作风,培养学生职业道德。 四、通过人才培养模式改革,体现高职特色 根据学生能力及爱好的不同,建立以就业导向的职业能力为中心的阶梯式“多元目标模式”,坚持多证书毕业。 置受教育者于集机械、电子、信息、系统、和管理为一体的现代工程背景下,坚持常规技术训练与先进技术训练相结合,坚持数控机床单机训练和局域网条件下综合训练相结合。 大幅度增加实践教学的比重,加大教学设施的投入,注重校内实训基地的建设。 淡化理论教学与实践教学的界限,采用交叉培训的方式,建设“双师型”教师队伍,以“双素质”教师培养双证书学生。 能力培养强调应用性、技能培训强调适用性,理论教学强调针对性,教学管理强调可操作性,教学文件强调规范性。 本专业的人才培养模式体现出以“就业”为导向,突出用科学规律去解决实际问题的能力,这种能力是以操作技能为中心的各种能力综合,是适应社会需要的职业能力。以就业导向的职业能力为中心的本专业课程设置,特点是讲求实用、实效,目标是本专业毕业生具备阶梯式就业导向的职业能力及较强的技术再现能力。保证不同层次和不同能力的学生毕业后100%就业,且工作时适应期短或没有适应期。真正实现“零距离“就业。 机电工程专业论文:机电工程专业中变速器的维修与保养 1.变速器 在汽车,拖拉机,机床等机器的运转以及牵引力装置上我们都会使用到变速器,我们常见的变速器主要可以分成两种类型,一种是由齿轮和轴杠杆组成的手动变速器,此类变速器主要是依靠不同的齿轮组合产生变速变距;而另外一种则是由液力变扭器,行星齿轮以及液压操作系统组成的自动变速器,该类型的变速器主要是依靠液力传递以及齿轮组合的方式来达到变数变距。通过了解变速传动机构和操纵机构共同组成了一个完整的变速器,有需要情况下,有时候还需要加装动力输出器才能形成一个完整的变速器,故此由变速器的构成得知,变速器的运动方式可以按两种类型划分,一种是按传动比变化方式以及按操纵方式。 2.使用变速器应该注意的问题 与传统的变速器相比,在机电工程专业中变速器的使用过程首先需要做到熟悉与了解整个变速器设备的运作,以及变速器系统的组成,工作原理等可能在机电工程专业变速器的使用过程中可能面临的问题以及涉及到的基础信息。变速器在汽车中的使用最为广泛,故此以汽车变数器为例子,详细解读机电工程专业中变速器使用过程中应该注意的问题,与实际操作中应该注意到的几个细节问题:(1)只有排挡杆置于P、N位置时,方可起动发动机,在点火开关打开状态下,若想移出这两个挡位,必须先踏下制动踏板,同时按下手柄按钮,才可将排挡杆移入其他挡位。(2)P挡可作为手制动的辅助制动器,但不可替代手制动器。(3)车辆被牵引时排挡杆须置于N位置,牵引时车速不可超过50Km/h,牵引距离也不能超过50Km,若需牵引更长的距离,需将驱动车轮升离地面。(4)若自动变速器的控制单元因电气故障而导致其进入应急状态,此时只有3、1、R挡可以工作,不要认为尚有挡位可用,就不去修理,应及时查明故障并排除,否则会损坏自动变速器内的多片离合器。 3.机电工程专业中变速器的维修与保养 机电工程专业中变速器使用上的操作不当或是没有及时的保养维修都会导致变速器出现故障,机电工程的生产生活上带来不便。变速器在运转过程中,发动机转速突然提升,会感觉到像是发动机动力输出突然中断,或是变速器在工作中发出异响,特别是在变速器的前部响声特别明显的情况,都能够判断在机电工程专业变速器的使用可能发生了故障,为了避免发生意外或是影响机电工程专业的生产,需要及时对变速器进行维修。若想确保在机电工程专业中变速器能有较长的使用寿命,在平时使用过程中还需要及时的保养,特别是自动变速器的使用,在自动变速器的使用过程中如果没有严格的遵守维修保养规程,缺乏及时的检查和日常保养习惯,不仅会加速变速器的损伤和故障的形成,甚至还会扩大故障后果的危害性,所以预防性保养习惯对于机电工程专业中变速器的使用十分重要且相当必要,良好的保养习惯不仅能让变速器能有较长的使用寿命,还能降低其故障的发生。以下是关于机电工程中变速器维修保养的关键要素:(1)定期对变速器中的润滑油进行检测与更换。(2)注意油面高度,可在机器预热的时候查看,具体查看有无漏油,变速器内的油既不能过多也不能亏损,亏损有可能会烧坏变速器,过多则会引起变速器过热。(3)注意保养换油。如汽车的变速器,每家汽车生产企业生产的轿车品牌不同,变速器的换油周期也不相同,注意所使用的变速器品牌,留意使用说明书,到期必须更换。在某些汽车公司中还规定了,对变速器没有及时进行保养换油,会将汽车进入应急模式,出现锁三挡的情况。(4)定期检查变速器油的颜色,正常的变速器油应该是无味、半透明,红或黄色,如果发现变速箱油发黑或有焦糊味,必须马上更换。如今在社会上机电工程专业变速器对汽车行业中的发展起到了至关重要的影响,故此对于机电工程专业中变速器的维护与保养的具体措施也引起了汽车行业与社会大众的广泛关注,做好机电工程专业中变速器的维修与保养,对变速器中所存在的故障问题详细的进行分析,寻求合理有效的解决方法,只要能做到及时准确的知道到问题,才能有针对性的处理好变速器的故障,才能不断的提高机电工程专业中变速器的维护水平,不断的促进机电行业的发展。 作者:蔡连松 单位:江苏华浩送变电工程有限公司 机电工程专业论文:浅析机电工程专业中变速器的维修与保养 【摘 要】随着社会经济与科学技术的进步,机电工程专业的得到不断的发展,变速器在汽车机件的应用也日渐成熟,给予了汽车行业极大的推进力。特别是自动变速器在汽车中的使用,促进了自动挡车辆研发的进步,因为自动挡在操作上相对于手动挡更加简便,在社会上的受欢迎程度也越来越高。探讨机电工程专业中变速器的维修与保养,为变速器未来能拥有更广阔与坚实的市场打下扎实的基础。 【关键词】机电工程专业;变速器;维修;保养 机电工程专业中变速器的工艺虽然得到了较大的发展,但人们对于机电工程专业中变速器使用过程中应该注意的保养知识与故障维修方面的认识和了解都非常有限。在现今这个汽车行业发展日新月异的时代中,汽车自动档的普遍以及已经渐渐的深入到整个汽车行业,被广泛的应用到人们对汽车使用的日常生活中了,飞速发展的时代里它给人们可谓带来了诸多便利,而变速器的维修以及保养液成为了人们需要关注的问题。 1.变速器 在汽车,拖拉机,机床等机器的运转以及牵引力装置上我们都会使用到变速器,我们常见的变速器主要可以分成两种类型,一种是由齿轮和轴杠杆组成的手动变速器,此类变速器主要是依靠不同的齿轮组合产生变速变距;而另外一种则是由液力变扭器,行星齿轮以及液压操作系统组成的自动变速器,该类型的变速器主要是依靠液力传递以及齿轮组合的方式来达到变数变距。通过了解变速传动机构和操纵机构共同组成了一个完整的变速器,有需要情况下,有时候还需要加装动力输出器才能形成一个完整的变速器,故此由变速器的构成得知,变速器的运动方式可以按两种类型划分,一种是按传动比变化方式以及按操纵方式。 2.使用变速器应该注意的问题 与传统的变速器相比,在机电工程专业中变速器的使用过程首先需要做到熟悉与了解整个变速器设备的运作,以及变速器系统的组成,工作原理等可能在机电工程专业变速器的使用过程中可能面临的问题以及涉及到的基础信息。变速器在汽车中的使用最为广泛,故此以汽车变数器为例子,详细解读机电工程专业中变速器使用过程中应该注意的问题,与实际操作中应该注意到的几个细节问题: (1)只有排挡杆置于P、N位置时,方可起动发动机,在点火开关打开状态下,若想移出这两个挡位,必须先踏下制动踏板,同时按下手柄按钮,才可将排挡杆移入其他挡位。 (2)P挡可作为手制动的辅助制动器,但不可替代手制动器。 (3)车辆被牵引时排挡杆须置于N位置,牵引时车速不可超过50Km/h,牵引距离也不能超过50Km,若需牵引更长的距离,需将驱动车轮升离地面。 (4)若自动变速器的控制单元因电气故障而导致其进入应急状态,此时只有3、1、R挡可以工作,不要认为尚有挡位可用,就不去修理,应及时查明故障并排除,否则会损坏自动变速器内的多片离合器。 3.机电工程专业中变速器的维修与保养 机电工程专业中变速器使用上的操作不当或是没有及时的保养维修都会导致变速器出现故障,机电工程的生产生活上带来不便。变速器在运转过程中,发动机转速突然提升,会感觉到像是发动机动力输出突然中断,或是变速器在工作中发出异响,特别是在变速器的前部响声特别明显的情况,都能够判断在机电工程专业变速器的使用可能发生了故障,为了避免发生意外或是影响机电工程专业的生产,需要及时对变速器进行维修。若想确保在机电工程专业中变速器能有较长的使用寿命,在平时使用过程中还需要及时的保养,特别是自动变速器的使用,在自动变速器的使用过程中如果没有严格的遵守维修保养规程,缺乏及时的检查和日常保养习惯,不仅会加速变速器的损伤和故障的形成,甚至还会扩大故障后果的危害性,所以预防性保养习惯对于机电工程专业中变速器的使用十分重要且相当必要,良好的保养习惯不仅能让变速器能有较长的使用寿命,还能降低其故障的发生。以下是关于机电工程中变速器维修保养的关键要素: (1)定期对变速器中的润滑油进行检测与更换。 (2)注意油面高度,可在机器预热的时候查看,具体查看有无漏油,变速器内的油既不能过多也不能亏损,亏损有可能会烧坏变速器,过多则会引起变速器过热。 (3)注意保养换油。如汽车的变速器,每家汽车生产企业生产的轿车品牌不同,变速器的换油周期也不相同,注意所使用的变速器品牌,留意使用说明书,到期必须更换。在某些汽车公司中还规定了,对变速器没有及时进行保养换油,会将汽车进入应急模式,出现锁三挡的情况。 (4)定期检查变速器油的颜色,正常的变速器油应该是无味、半透明,红或黄色,如果发现变速箱油发黑或有焦糊味,必须马上更换。 如今在社会上机电工程专业变速器对汽车行业中的发展起到了至关重要的影响,故此对于机电工程专业中变速器的维护与保养的具体措施也引起了汽车行业与社会大众的广泛关注,做好机电工程专业中变速器的维修与保养,对变速器中所存在的故障问题详细的进行分析,寻求合理有效的解决方法,只要能做到及时准确的知道到问题,才能有针对性的处理好变速器的故障,才能不断的提高机电工程专业中变速器的维护水平,不断的促进机电行业的发展。 机电工程专业论文:基于开放性实验平台培养机电工程专业学生的实践创新能力 摘要:以上海交通大学机电工程专业课程《机电控制技术》为例,探讨了如何基于开放性实验平台,培养学生的实践创新能力。主要介绍了开放性实验平台的构成、方案设计、实验效果的评估等。实验实施的效果表明这种开放性实验方式可以激发学生的创造力、激励学生学习的主动性、培养学生分析问题和解决问题的能力。 关键词:开放式;实验平台;创新 一、引言 如何培养大学生的创新能力是建设创新型国家对我国高等教育提出的新要求。开放式创新实践教学是培养学生创新能力的重要手段。开放式创新实践教学指在实验教学中所有实验资源向学生开放,实验性质由验证型向设计型、综合型过渡。学生作为实验的主体,自拟实验方案、查阅文献和参考资料,提出设计思路和实验步骤。学生根据个人的实验基础、专业特点选择相应的实验项目,给学生最多的主动权、最大的开放性。国内很多高校都开展了开放性实验的研究,例如哈尔滨工程大学针对模拟电子技术实验课程,开展了开放自主实验教学模式的探索与实践,其全开放模式拓宽了实验的时空概念,能够最大限度地利用实验室资源。中国矿业大学针对土木工程专业对开放式实验室建设提出了建议。北京大学化学基础实验教学中心以物理化学实验课程为例,对开放式实验教学模式的管理工作方法进行了探索和实践。南京工业大学分析了新媒体背景下通过开放式实验培养学生创新能力的对策。本文以机电控制专业为背景,以上海交通大学《机电控制技术》教学内容为基础,介绍了机械电子工程专业基于开放式实验平台,开展创新实践教学的研究工作,探讨开放性创新实验平台的搭建、实验方案设计等,研究开放性创新实验效果的有效评估方法。 二、面向机电控制学科的开放性创新实验平台 创新实验方案的设计要求让学生建立起系统设计的思想,从创新的角度出发,按照系统功能选择部件,进行接口设计、数据调试、结果评价、使整个控制系统的方案实现过程接近于工程实践。 1.开放性创新实验平台的搭建。针对《机电控制技术》课程,让学生完整地了解测量与控制的原理和方法,使学生对各个控制部件、测量部件、控制系统有感性的认识,通过自己设计方案、自己动手搭建硬件,自己编写软件等方式,学会分析问题和解决问题。《机电控制技术》开放性创新实验平台主要包括三大部分:硬件平台主要是指实验所需的各种器件,例如各种控制对象、传感器、控制器件,各种接口器件以及实验过程中要用到的各种工具器件。软件工具平台包括各种编程软件、设计用工具软件、控制软件、检测软件等。例如C语言,PLC编程软件及组态软件等。信息平台包括创新实验课程指导网站,将实验中所用的各种器件和工具的说明书、实验软件的学习文档、实验要求等相关文档放在网站上,充分利用网络资源的共享优势,开创引导式、启迪式的自学模式。 2.开放性创新实验方案的设计。开放性创新实验方案的设计需要考虑到如下几个方面:①开放性。这种开放性要求实验在时间、内容、设备上的全开放。时间上的开放性是指学生只要在允许的时间之内,都可以随时来实验室进行实验。内容的开放性是指在完成实验目标的要求下,允许学生对实验内容进行选择。设备的开放性是指允许学生对实验设备进行选择组合来完成自己的实验目的。在课程中一个具体的控制问题可以描述为:传感器测量控制对象的信息,利用一定的控制方法,通过控制器件实现对象的控制。开放性实验平台提供了多种配置,学生可以自由选择、自由组合,并且可以比较各种方法的优缺点。例如:不同的控制对象:电水壶、AVG小车、吹风机等。不同的传感器:可配置温度传感器、速度传感器、力传感器等。不同的控制器件:低压电器、可编程逻辑控制器、单片机、数字信号处理器、嵌入式控制器。②层次性。在实验目标制定、实验硬件的配置和实验结果考核方面要有一定的层次性。难易不同的目标和不同的硬件配置可以体现实验的复杂程度,同时也是对学生不同能力的衡量。举例来说,同样选择控制水温,学生还可以选择不同的控制器,选择单片机硬件稍简单些,选择PLC的话就稍复杂一些。在控制方法上也可以有所不同,如果只是简单的开关控制,程序就比较简单,如果选择PID或者其他方法程序就复杂一些。这种不同的组合搭配设计大大增加了学生实验操作的柔性,也激发了学生进行比较、探索的能力。③课内实验和课外学习的结合。开放性创新实验并不是一次完成的,学生在实验过程中会遇到很多问题,一次实验后,学生会带着问题重新回去查阅资料,寻求解决之道,为下一次实验做好准备。④注重创新能力的培养。学生通过自己组织实验平台,构思实验方案,进行详细的实验设计和不断的修正,最终实现实验目标。这一过程中要注重鼓励学生的求异思维,鼓励学生的新想法,新思路,培养其创新的能力。 3.开放性创新实验效果的评估。开放性实验效果的评估,要摈弃普通实验根据实验数据的误差大小,实验曲线的吻合程度等进行打分的方法,需要对学生参与实验的积极性、实验方案设计的合理和创新性、实验结果等进行综合的考量。以水温控制为例,为了兼顾一般性,又能突出某些优秀学生的创造能力,可采取递阶打分的形式,例如对于水温控制问题,如果控制水温在60℃不变,按照控制水温偏差大小可给予基本分数,在此基础上,学生可选择增加难度,控制水温在40℃至70℃之间做周期不变正弦变化,根据控制温度跟踪误差进行加分。继续增加难度,控制水温在之间40℃至70℃做变周期的正弦变化,根据温度跟踪误差进行加分。 三、开放性创新实验的实施效果 该实验平台在上海交通大学机械与动力工程学院本科2009级以后进行了初步的试点,目前已经完成三届,每年参与该平台的实验人数大约在300名左右。学生在实验过程中表现出了很大的积极性。每次实验后,课程组都对实验效果进行了调查和问卷,并要求学生将对实验的建议和意见写入报告或问卷中,以期得到学生积极的反馈。有同学在实验心得中提到:“这是第一次只有实验器材的情况下,独立设计实验,没有完整方案,甚至没有接线图,一切都靠自己摸索前进,但这种挑战同时也磨练了我们的自学能力和动手能力……”。根据调查问卷的统计结果,该平台得到了学生的肯定,大约88.36%的学生认为该实验平台对创新能力的培养有帮助,有91.48%的同学对这种新颖的实验方式给予了很高的评价,推荐该课程的比例达到了98.75%。 四、结论 开放式创新实验在实验内容、实验设备、实验方式方法、实验时间和实验难度等方面体现了充分的自主性,也体现了以“学生”为本的实验设计精神,对于培养学生的实践能力、创新能力、分析问题和解决问题的能力方面具有非常重要的作用。开放式实验教学是一种新生事物,其发展过程处于方兴未艾阶段,目前仍有各种问题,例如验室的管理、实验效果的评估等,还需要不断探索与研究。 机电工程专业论文:机电工程专业中变速器的维修与保养论述 【摘要】在电控产品开发中,电控系统硬件开发技术较为成熟,开发的核心与难点是控制 系统软件。成熟的控制软件是提高车辆性能和控制功能实现的主要因素,因此电控系统控制策略的开发是电控产品开发的主要内容。变速器控制策略的开发,首先需要深入了解控制对象――机电工程专业性能,再者还要分析因素的影响,使开发的电控系统具有较强的作用。 【关键词】机电工程专业;变速器;维修与保养 前言 机电工程专业中变速器的应用极为广泛。最早出现的汽车变速器是机械式手动变速器,也称手动变速器。它通过驾驶员用手拨动变速杆,改变变速器内的齿轮啮合位置,改变传动比,从而实现车辆变速的目的。由于它是有级排挡固定轴式齿轮变速器,所以以其效率高、成本低、生产工艺成熟而获得了广泛的应用,但由于手动变速器在换档时必须踩下离合器,所以存在着换挡动力中断的问题,而且存在驾驶员的操作水平对汽车行驶性能影响较大以及驾驶员工作强度大等缺点,所以随着汽车技术的发展,人们对自动变速的需求日益迫切。随着无级变速传动技术的发展,相比有级变速器,无级变速器的自身优势日益明显。 1液力机械式自动变速器技术 液力变矩器闭锁点的控制问题,存在单参数控制,双参数控制两类。单参数控制包括涡轮转速控制、车速控制、挡位控制。采用涡轮转速控制方式需设定闭锁一解锁转速差以避免频繁的闭锁与解锁车速控制,挡位控制这两种控制方式都属于高挡闭锁控制,避免低挡范围内的频繁闭锁。双参数控制包括以泵轮和涡轮转速为参数的控制方式、涡轮转速和节气门开度为参数的控制方式、车速和节气门开度为参数的控制方式。泵轮和涡轮转速的控制方式可以在不同节气门开度下都有合理的闭锁点涡轮转速和节气门开度控制,也可以在不同节气门开度下得到合理的闭锁点并且结构上易实现车速与节气门开度控制,这种控制方式在高挡闭锁,而在抵挡不闭锁,为轿车常用控制方式。针对传动系统工作工况的复杂性及其非线性,模糊控制技术在液力变矩器的闭锁研究中得以应用。如针对自动变速器在坡道行驶中的换挡循环,转弯时的频繁换挡等对行驶环境不适应出现的问题,建立了一种基于行驶环境识别的多模式汽车自动换挡系统。利用通常自动变速器上的传感器信号,自动识别汽车的当前行驶环境,提高了自动变速器的整体性能。从动力源方面进行控制,通过减小节气门、点火滞后或停止向部分汽缸供油等方法,反馈控制发动机,自适应地降低转矩,从而可控制自动变速器的输入转矩和输出转矩,并可将输入转矩与输出转矩控制在最佳值上,以实现平稳换挡。利用电子换挡控制系统控制锁止电磁阀减小锁止离合器的接合冲击。 2机械式自动变速器技术 机械式自动变速器以其传递效率高、易于制造等优点在自动变速器研究领域中占有重要的位置。它是在传统固定轴式变速器的基础上,应用电子技术和自动变速理论,通过电子控制单元,控制液压执行系统来实现离合器的分离与接合、选换挡操作以及发动机节气门的调节,实现起步、换挡的自动操纵。电子控制单元根据反映驾驶员意图的节气门开度信号、制动踏板信号,反映汽车行驶状态的发动机转速、输入轴转速、车速、挡位信号,依据预设的最佳换挡规律和最佳离合器接合规律,借助于相应的执行机构对车辆的发动机、离合器、变速器进行联合操纵,可以达到大大减轻驾驶员的劳动强度,提高了车辆行驶的安全性、动力性和经济性。真正意义上的产品最早应追溯到年,日本五十铃公司首先在轿车上使用一型全自动机械变速器,该自动变速器利用神经网络技术进行挡位最佳决策,控制参数为预测载荷、驾驶员意图、车速、节气门开度。实验表明该智能换挡系统明显减少了不必要的换挡次数,并提高了燃料经济性和降低了排放。并且把自动防抱死和自动巡航和进行系统集合控制,以提高控制系统可靠性和系统的性能价格比。年日野公司也推出计算机辅助变速排挡系统,随后,美国福特公司、法国的雷诺公司、意大利的菲亚特公司等,都相继开发出了电控机械式自动变速器,在美国和西欧已进入商品化阶段。德国最近新开发研制的具有或挡的,它突破了传统机电液接合的模式,采用了机电气的接合方式,通过电气控制无离合器踏板的干式离合器实现车辆的起步,而换挡过程无需分离离合器。 3无级变速器技术 在汽车自动变速器中,无级变速器因其可产生连续变化的速比,实现发动机与动力传动系统的最佳匹配,并且能够简化操作,减轻驾驶员劳动强度,提高行车安全性,提高驾驶的平顺和舒适性,改善排放,成为汽车自动变速领域的一个重要分支。无级变速器按作用方式的不同和传动形式的差异,可分为机械式、液压式、电气式,机械式无级变速器使用最广泛。在摩擦传动的无级变速系统中还包括链式无级变速器,它采用的金属链类似自行车的链条,它由部分组成内联接片、压板连接片和连接它们的浮动销,销相互滚动,使链条在弯曲时摩擦力小,且具柔性,传动链条位于两对锥形齿轮盘之间,这两对齿轮盘中,各有一个可以轴向运动,这样链带可向外或向内运动,运行线路可以变化,相应的转矩、速比也可以变化,这类变速器技术要求高,一个主要原因是为了防止转数过高或出现打滑现象,作为安全保障,变速箱中要有很高的液压压力,这样整个系统的作用效果就会降低,油耗也就升高。在该变速箱上安装了机械液压转矩感应器,可以直接而快速的作用于压力,避免了可能发生的链带脱落,或是在冰面行驶时突然出现的转矩过高。该变速器还有一个与众不同之处,传动压力和改变速比是分别独立控制的,通过这种双活塞原理,可以避免造成不必要的有效作用损失,另外还能直接改变速比,迅速调节锥形齿轮盘。 4 变速器的维修保养 4.1事后维修保养方式 这种情况是在设备发生故障后才去进行维修,使出现故障的设备恢复正常功能的一种维修方式,事后维修方式有时也称为故障维修,由于该维修方式的维修时机无法控制,当设备零部件发生故障时会造成停机。因此这种情况大多造成不便。 4.2定期预防性维修保养方式 根据经验及设备故障统计数据,规定每隔一段确定的时间对设备进行一次计划性的维修,而在规定时间前发生的故障,则进行事后维修保养。定期预防维修大大减少了发生故障的可能性,更为安全可靠。 4.3视情维修保养方式 通过定期或不定期检测得到设备的状态,并以此来确定维修时机。视情维修保养是基于大量的设备故障不会瞬时发生,而需要发展一段时间,即设备的功能故障在发生前有一定的故障征兆表现,当这些故障征兆出现的时候,才对设备进行维修。这种维修方式是多数人采用的,也是最贴近实际情况的一种。这种维修的最大特点是从设备的故障后果危害出发,尽可能避免或减轻故障后果,从而改变了过去根据设备故障的技术特性对故障本身进行预防的观念。对日常生活中出现的故障极方便处理。 结语 现在国外自动变速器台架测试技术己比较成熟,可以对自动变速器的一些特性进行检测。将汽车理论、自动控制理论、微电子技术、计算机控制技术、传感器技术和信息处理技术等应用于机电一体化产品的研究中,取得一定的成效。 机电工程专业论文:机电工程专业五门电类技术基础研究 [摘 要]随着机电工程在社会建设中占取越来越重要的地位,我国逐渐增加机电工程研究力度,根据我国的基本国情增加电工基础、电子技术、微机技术、自动控制工程基础、传感器原理与应用五门电类技术基础。本篇论文主要针对五门电类专业技术基础研究的原则、内容和发展趋势三方面进行探讨。 [关键词]电机工程专业 电类技术 随着社会的发展,各类电机工程技术逐渐深入到人们的生活与工作中,因此对于五门电类技术基础的研究尤为重要,为我国各类企业的发展打下坚实基础。我们主要根据我国社会发展的需求来制定五门电类技术基础研究的原则、内容和今后的发展方向,从而增加其研究的可实操性,真正促进我国机电工程的发展。 一、五门电类技术基础研究的概述 1.研究原则 我国机电工程专业技术基础在近几年来对其大力研究取得显著的成就,但是相对西方的研究进度较为落后。我国大型电类企业的先进技术大部分仍是引进日本和德国等先进国家的电类技术。其研究成果仍需要进一步提升,为我国电类企业的发展做出贡献,针对从事各门电类的岗位所需改进的内容作为研究重点,从而不断提升在职人员的工作能力,建立对五门电类企业发展有用的研究体系。 2.研究内容 我国对于机电工程专业五门电类技术基础主要研究的内容包括以下几个方面:一方面是对于五门电类技术基础相应的理论知识网的不断更新和完善,为其基础技术研究打下坚实的基础。例如五门电类技术基础相应的机械制图、电工基础、电机与变压器、PLC、电工基础和电子技术等基础知识体系的不断完善,并且增加其基础知识的实践性;另一方面是不断提升五门电类技术基础相应岗位的实操的能力。例如对于五门电类基础技术相应岗位的涉及到的机电设备和控制设备的识别、设计、调整、维修、操作、编写、安装和改造等方面的能力。 二、五门电类技术基础的研究方向 随着我国经济体制的不断变化,相应的五门电类技术基础的研究体系也应该进行改变,从而使其研究的成果更加适应当今社会对电类企业的发展,也更容易应用到电类企业的实际岗位中,从而促进电类企业的进一步发展。 1.智能化 智能化是当今社会研究的主要发展趋势,根据企业中的设备我们可以发现,电气自动化逐渐代替人工操作,机电智能化的机器人逐渐代替自动化设备,这一现象证明其智能化成为五门电类技术基础研究的最终方向。机电的智能化主要指的是在电气自动化的基础上,加入人工智能化、运算技术、模糊学、心理学混沌动力学等新型的研究领域,从而模仿人工的智能化,使机电设备具有与人一样的辨别、决策和处理的能力,从而促进机械设备的高智能运转,提高企业的工作效率和控制能力。 2.模块化 机电工程对于模块化的研究可以很大程度的减少资源设备的浪费,对于统一各机电类企业的机械设备的各类接口的标准化由于产品功能的复杂性和多样化存在一定的难度,制定标准化规格,一方面有利于机电设备的开发也有利于各类新产品的推行和扩大生产规模。新标准化制度的建立,必然要对之前的设备进行改进甚至是报废,这必然是一笔不小的费用,因此可以先选择大型的电类企业实施标准化,逐渐将标准化贯彻实施,为机电企业的发展创建良好的发展环境。 3.电子网络化 21世纪是计算机网络技术迅速发展的时代,网络技术不仅仅为人们提供更为便捷的生活,还为各大电类企业的发展起到推动的作用。网络可以打破空间和国际上的局限,使世界各地的电类企业连成一线,也是我国了解国际上的电类企业发展信息的途径之一,促使全球的电类企业在合作中竞争、相互促进,实现双赢的局面;同时也可以利用网络上的优势推行新产品;还有网络技术也实现远程监控和实时监控的目标,也是机电一体化的基础技术等多方面的优势。因此网络化是机电工程企业的发展趋势。 4.微型化 微型化是当今机电设备逐渐向微型化发展,国外发达国家早已意识到微型化的优势,并将其称之为微电子机械系统。微型化主要指的是一平方厘米的机电设备,并且逐渐向微米和纳米级发展。微型化机电设备的体积小、耗能小、便于安装和运动快捷等多方面的优势,深受各大机电企业的欢迎。微机技术的研究还涉及到光刻技术和蚀刻技术,促进微机技术更加精确。 5.绿色化 机电工程在迅猛发展的同时,也为我国环境造成一定的负担,若是要对污染的环境治理需要花费几倍甚至十几倍的代价,严重的环境破坏已经威胁到人们的生存,因此我国机电企业意识到绿色化发展的重要性,即在保证生态环境的前提下发展机电工程。绿色化的发展道路主要是从两方面来进行,一方面是对机电工程制造的污染液体、固体进行物理或化学的处理,使其达到污染排放的标准;另一方面是从根本上杜绝污染液体或固体产生,从而使其排放液达到标准。绿色产品在从设计、制造、运转和销毁等阶段减少污染物产生的同时,也要提升各阶段的资源利用率,并且可以对其回收利用再生产。绿色化的技术开发也是可持续发展道路的实现途径之一。 6.系统化 机电工程的系统化主要体现在机电工程建立完善的体系结构方面。系统的结构并不是一成不变,可以根据当今社会机电发展变化而变化,具有很强的灵活性。该系统需要增加对多个子系统的调控能力,除此之外还需要强大的通讯技术作为支持;另一方面体现在人格化方面,机电系统化越来越重视人与机械设备的配合,首先是设计期间逐渐增加机械设备的智能化,即机器人的设计理念,增加人与机器的融合度,其次是从自然界的生物寻找灵感,寻求自然界的规律,促进机电人格化的程度。 结束语 综上所述,随着机电工程专业越来越受到人们的重视,其五门电类基础的研究也不断走向科学化的发展道路,五门电类技术基础是机电工程专业的主要组成部分,其研究的方向决定机电工程的发展趋势,借鉴西方的发展经验,在建立完善的理论体系的基础上根据社会的发展和人们的需求决定机电工程智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化和系统化的发展方向,从而提升机电工程的工作效率和经济效益,并建立其可持续发展的道路,促进其更好更快的发展。 机电工程专业论文:高职高专机电工程专业教学体系改革之我见 摘 要 近二十年来,在中央及各级政府的大力倡导和支持下,我国的高职高专教育事业有了很大的发展,新增加了一批学校,扩大了招生规模,粗看起来人气较旺,发展的势头不错。但是,从高职高专教育的全局来看,潜在的问题还很多,不可盲目乐观。本文只就一个学校能解决的问题,发表一些意见,与同行商榷。 关键词 高职高专 机电工程 教学体系 改革 1根据地方经济发展准确定位适时调整专业 专业是社会需求与学校教育结合的一个接口,是学校教学工作能否主动、灵活地适应社会需求的一条纽带。既然高职高专培养出的学生是“服务地方,面向基层,应用性的技术人才”。那么就应该放下“高等”的架子,眼睛向下,面向市场,主动进入市场。调查了解各行各业人才类别的需求情况,在广泛获取信息基础上,确定学校设置的专业和招生的数量。一定不能等待观望,坐失良机。 2制订长短结合、模块结构、有超前性和可操作性的教学计划 专业培养计划〔或教学计划)是人才培养工作的总体设计和初稿蓝图。过去我们高专采用的计划,多是本科院校教学计划的压缩和修补,处处体现出学科型的模式,计划经济的烙印。如今是经济转型时期,要求高职高专的教学计划,按服务领域(或岗位群)来确定学生的知识、能力与素质结构,以培养技术应用能力和基本素质为主线,以应用性和实践性为基本特征来构建教学体系。学生应在具有必备的基础理论和专门知识的基础上,重点掌握从事本专业领域实际工作的基本知识和技能,养成良好的职业道德。 3加速校内实训基地建设努力推动产学结合进程 实训教学是学生加深对所学知识的理解和运用,又是培养能力、提高素质、突出专科特色的重要环节。例如有的高职高专学校电气专业的实训教学,自成体系,独立设置。除时数占到总学时的1/2外,按“基本技能训练,专业技术训练和综合技术训练”三个层次组织教学,而基本的技能训练立足校内完成。具体讲:第一学年主要在校内做电工、金工和微机操作的基本技能实训。如:安排三周的金工实习,两周的电工实训,一周的微机操作和考级。第二学年安排在校内、外做电气技术的专业实训。如:安排三周在校外做电机修理和电控柜的组装、调试。安排三周在校内做模电数电的专题实验和课程设计。第三学年进行综合的贴近生产的技术实训。第六学期不再上理论课,主要进行实训。采用的方法是:部分学生可在校内进行单片机控制,PLC控制的电梯实训,也可以用ERFAT自动控制系统装置进行交、直流全数字传动控制技术和模拟仿真的实训:部分学生可以到签约单位或赴与系签有产学合同的企业顶岗劳动,参加技改项目,时间三个月,毕业前用一个月时间做毕业论文或毕业设计。 4构建工学结合的人才培养模式,促进与产学研结合相适应的人才培养模式改革 (1)以校内、校外实习实训基地为载体,采用“产学结合”“工学交替”的教学模式,构建“五合一”的教学模式。构建“校内与校外合一、车间与教室合一、教学与生产合一、仿真与实操合一、作业与产品合一”的具有高职特色的“五合一”教学模式。学校从企业聘请技术人员到学校辅导学生,把企业的产品拿到学校生产:学校把学生送到企业,按企业员工要求生产企业的产品,为学生提供真实的职业环境,建立生产性实训环节,使学生的操作技能和职业素质得到提高,增强了学生的实践生产能力。 (2)以就业为导向,进一步拓展“订单式”的培养模式继续加大与已建立“订单式”培养知名企业的合作力度,建立长期订单培养合作关系。积极与企业开展订单培养合作,为区域经济建设输送优秀高素质技能人才。 (3)突出职业技能培养,全面实行“一体化”教学模式。在职业岗位能力需求的基础上,突出职业技能培养,全面实行“一体化”教学模式,将相关职业资格证书的要求融入教学过程中,推行“双证书”制度,使学生具备相应的专业岗位直接上岗能力。 总之,全面贯彻党的教育方针和教育部有关高等职业教育文件精神,遵循“重在内涵建设、重在改革创新、重在服务社会”的指导思想,把提高教学质量作为重中之重。以服务区域经济发展为目的,以提升专业办学水平和能力为核心,完善与规范专业教育教学标准体系,创新人才培养模式,推进教育教学改革,构建基于工作过程系统化的专业课程体系,走提升内涵建设发展之路,带动专业群教学质量和办学水平的全面提高,提升专业建设的整体水平,提高人才培养的质量、效益和人才竞争力,为区域产业发展提供高技能人才支持围绕产业经济发展,依托产业办专业,办好专业促产业:依托企业建专业,建好专业为企业。以专业建设为龙头,以课程建设为核心,通过实训基地、教学团队等条件建设,深化工学结合人才培养模式改革,增强社会服务能力。重点构建基于工作过程系统化导向的课程体系、建好专业生产性的实训基地、打造专兼结合的双师结构型专业教学团队、形成“共享型”专业教学资源库,建设具有高职教育教学特色的机电专业。 机电工程专业论文:浅谈机电工程EPC总承包项目仪表专业施工技术管理 摘要:按机电工程EPC总承包工程项目施工管理的总体要求,为确保项目建设总体目标的顺利实现, 通过对仪表工程施工过程中遇到的问题, 探讨其关键点以及项目执行过程中采取的必要方法, 介绍了项目前期准备阶段、施工阶段及调试阶段仪表专业施工技术管理工作的理论总结。 关键词:机电工程EPC总承包工程项目;仪表施工;项目前期准备阶段;项目施工阶段;施工准备阶段;施工阶段;施工收尾阶段;项目调试阶段 1、前言 在机电工程EPC总承包工程项目建设过程中,仪表施工是项目建设的关键之一。仪表施工要在整个机电工程EPC总承包工程项目进入中期后才开始进行, 其施工质量直接影响到生产过程的准确性及安全性。就整个EPC项目建设而言,仪表专业工程量占的比例较小,建设期短。机电工程EPC总承包工程项目总体进度控制中,仪表专业不会出现在项目管理的关键路径上, 如果关键路径的工期压缩或延期均会直接影响到仪表专业的有效施工时间。因此,有效合理进行机电工程EPC总承包工程项目的仪表施工管理是必要的,也是相当重要的。 2、浅谈机电工程EPC总承包工程项目中仪表安装工程施工技术管理 2.1 项目前期准备阶段 2.1.1确定项目所需人员、工作范围及工作量 (1)项目中标后, 首先确定项目所需人员, 通过总进度控制要求, 了解到主项目的施工进展和关键时间节点, 如相关设备和物资到场时间、上道工序完工时间、主项目完工和移交时间等。 (2)确认采用的项目管理模式, 并在材料采购和施工上要分清专业界面。本阶段还应做好设计图纸的收集和审图工作, 对于条款不清晰的内容, 应及时进行书面确认, 做好设计交底工作并形成备忘录。 2.1.2确认项目内容和编制施工程序文件 (1)要根据施工资料、最终合同文本, 结合当地法律法规进行项目的准备工作, 明确业主最终需求目标。根据以往工程经验对新项目进行对比和分析, 列出异同点和潜在工作量, 根据项目所在国家和当地的验收规范, 对现有施工能力和项目潜在风险进行评估。 (2)准备施工组织设计和相关程序文件的编制。其中, 施工组织设计和程序文件的编写的内容要全面, 能体现项目施工的特点和质量控制手段, 要考虑到施工过程中可能出现的主要技术难点及相应解决办法。根据项目施工要求, 程序文件主要有: 施工组织设计、HSE 管理、仪表校验程序、仪表安装程序、自控系统与仪表联调程序文件、仪表专业试运程序以及相应的支持附表等, 文件的数量和涉及的内容可根据业主的项目管理要求确定。本阶段形成的相关资料和程序文件是指导仪表项目施工的主要依据。 2.2 项目施工阶段 机电工程EPC总承包工程项目中的仪表施工, 包括准备阶段、施工阶段及收尾阶段。在机电工程EPC总承包工程项目建设中, 仪表的施工界面一般要涉及电气、电信、消防、土建、 工艺、机械, 以及自控专业 ( DCS等系统) 等。 2.2.1施工准备阶段 (1)鉴于仪表专业的施工界面复杂, 在施工准备阶段要重视图纸文件中涉及与本专业有关的信息。仪表专业工程量相对较小, 主专业在布置时更多考虑自身专业的需求, 在施工高峰开始前, 仪表专业的技术人员要特别注意与其他专业的相互关系。发现问题必须尽快与业主和设计人员进行正式的书面沟通, 以便减少损失。 (2)技术人员要根据物资的介质、用途、危险等级和存放要求, 对领出的物料进行合理的分类保管和存放。要根据设计要求, 对自购和业主的成套、成橇物资进行到货验收, 重要物资设备的开箱和接收要有三方在场共同签证并形成记录, 仪表工程师应妥善保管相关记录和资料。 (3)上述检查结束后, 技术人员要对所有仪器仪表的量程及精度进行校验, 并根据设计要求对仪表设备进行零点迁移和量程调定, 人员不具备校验资格时, 设备的校验可转交当地合法计量机构完成。每台仪器仪表的校验过程都要形成单独的校验记录, 出具校验合格证, 并注明校验合格的有效期以备竣工资料归档使用。 (4)除了要做好仪表专业的预制预埋等工作外,技术人员还要结合其他相关专业的时间节点, 分析和制定有效的作业计划表, 且要明确特殊地段的作业方式和设备需求, 以及施工阶段出现的新界面等变更情况, 并将相关要求传达到各施工班组, 各班组长应针对各段的实际情况做好开工前的准备工作。 2.2.2施工阶段 (1)仪表专业施工时界面多, 有时需要两个以上的上道工序完成后才能进行施工, 所以仪表专业的施工多数情况下是采用灵活的交叉作业。 (2)仪表工程师应将施工过程中发现的问题及时与设计人员进行沟通, 并对设计变更和补充文件做好存档以备后查。同时, 仪表技术员应对在施工中可适当调整的内容做好记录, 如电缆或桥架的走向, 远传设备的选址变更等, 并在竣工图纸和竣工文件上作相应的变更。 (3)除了要做好 QHSE 工作以外, 对于施工时形成的记录、变更、文件及相关资源的证书要及时保存好。施工资料的编制, 文件和相关工程信息的签证, 目的是列出施工关键质量控制点和工作量, 需要业主和监理 ( 有时也需要项目第三方 ) 的监督验收和签字, 只有在业主和监理以及利益相关方的签字认可后, 仪表专业在施工阶段的工作质量和内容才基本被确认, 也是请领进度款及结算时必需附带的材料。相关文件资料的编制、报批、变更、签证等工作也是重要的。 2.2.3施工收尾阶段 施工收尾阶段, 结合项目进程, 做好“三查四定”工作, 完善仪器仪表专业的相关工作后, 要做到工完、料清、场净、无错漏。对于备品备件、未移交区域内的材料和设备均要妥善安置, 由专人看管。对施工记录、质量评定和竣工图存档管理要及时准确。 2.3 项目调试阶段 开车前的调试和试运是机电工程EPC总承包工程项目的关键, 更是对各专业以及项目工程的施工质量、数量和设备功能的完整性检验。在试运及开车过程中, 仪表专业必须配合相关专业做好调试工作, 其中最为重要的是与系统承包商的信号交接, 以及机械动作的验证工作。试车过程中, 仪表专业在完成对设备及管道的跑、冒、滴、漏、坏等必要的检查后, 将进入三级调试阶段: 仪器仪表设备的单体调试、端子内调试即I/O测试、 DCS 等系统整体联合调试以及最后验收和移交。 (1)仪表和成套设备的单体调试, 主要针对仪表专业自身软件和硬件施工质量的全面检查, 检查内容有设备安装方式、位置、施工质量、数量;仪表电缆接线质量及方式; 仪表电缆信号线、电源线的校对;跨接电缆接线的质量、方式及信号线和电源线的回路校对;单体设备报警点、触发点设置要正确。本阶段为无源检查阶段, 主要检查仪表端子接线回路和硬件功能为主, 重点检查电缆不要有虚接、漏项、连接错误、损坏等情况, 并在完成单体硬件调试后, 将完成测试的相关资料提交业主和监理签证。 (2)端子内调试即I/O测试, 主要在仪表单体调试结束并通过安装检车合格的基础上, 结合系统承包商提供的 PLC、RTU、 SIS、 ESD、 FCU 、CIU等控制机柜的相关资料,配合系统承包商,进行端子内输入输出测试。 (3)对 DCS 等系统的整体联合调试, 应该在完成单体设备调试检查和端子内调试即I/O测试, 仪表专业方可配合系统承包商, 对整个工程中的控制设备的功能、命令发送及接收、报警与 ESD 连锁触发等情况做全面联合远程控制操作。 3、结束语 在机电工程EPC总承包工程施工管理过程中,主要包括设计、施工及试运行3个部分。无论怎样理想的设计,如果没有相应水平的施工和施工管理去实现它,也达不到设计的预期目的。施工过程中, 仪表专业安装工作的质量是各种受控设备和仪器精确动作、可靠运行的前提, 也是仪表施工管理过程的关键。面对工程施工中的困难,施工中多采用比较成熟有针对性的工程系统管理软件(如电气仪表管理软件等),以便对工程进行更加有效的管理,使工程管理水平得到不断提高,实现项目总目标。 机电工程专业论文:浅析高速公路机电工程专业化维护模式 【摘 要】随着我国社会经济的不断发展,公路基础设施的建设也不断取得辉煌的成就,作为我国交通运输的主要形式之一,高速公路的维护问题是非常重要的。随着信息化时代的到来,高速公路机电工程专业化维护模式对于高速公路的正常运营有着显著的促进作用,本文将高速公路机电工程专业化维护的现状进行阐述,并且重点分析通信、收费和交通三大子系统的新技术应用与发展方向,提出对机电工程专业化维护进行完善的对策,保证高速公路实现高速、安全、舒适功能的必要组成部分,也是保障高速公路正常运营的必要手段。 【关键词】高速公路;机电工程;通信;监控;收费;维护 信息化技术的应用,机电工程在高速公路运营中的作用越来越大,其运行情况直接影响着高速公路的运营水平。因此对高速公路机电工程进行专业化维护是非常关键的,对于高速公路机电设备的维护和管理对于高速公路的运营尤为重要。 1.高速公路机电工程的现状 高速公路机电工程主要包括以监控、收费和通信三大子系统为核心的一系列机电设施,对于高速公路的高速、安全舒适功能有着决定性影响,高速公路机电工程的主要特征如下:其涉及领域广、技术含量高、专业性强;并且除了三大系统外还包含众多系统,路线长,所需要维护的面积大,建设规模大,投资额巨大;并且存在维护环境恶劣,维护难度大的特点。 我国目前高速公路机电工程的维护模式是自行维护与专业化维护并存,以自行维护为主的模式,但是自行维护存在许多问题,首先自行维护需要人力资源较为庞大的维护队伍,需要配备多个专业的人才;其次,投资额较大,需要配备足够的维护机具、车辆和仪器仪表,每年的维护费用得不到良好的控制。 相对于自行维护,专业化维护的优势体现为,能够确保系统有效运行,通过借助专业技术对机电系统的故障予以预防,并且能够准确及时的排除故障;由于机电工程具有专业性的预防体系,可以将事故风险降至最低;更加科学的管理,使得维护更加正规化,保障维护工作的质量;对于运营成本的控制非常有效,专业化维护从资源配备、车辆、机具和检测仪器等设备上,都能减轻资金投入压力。 2.高速公路机电工程专业化维护模式的概述 高速公路机电工程专业维护的基本原则是减少成本、提高水平和服务质量。作为一项长期而持续的工作,专业化维护在确保机电系统短期内的稳定运行的基础上,要着眼于提高高速公路的运营效益和社会效益。目前高速公路机电工程专业化维护模式存在以下问题:首先,没有建立健全有效的监管机构,应该根据路段的实际情况制定维护管理考核细则,要求专业维护单位订立服务承诺。其次,需要健全和完善维护管理制度。机电工程本身是一个系统工程,而机电工程的维护也是一个系统工程,管理制度是基础、是前提。新通车项目,维护工作基础薄弱,需在今后的维护工作中尽快加强管理制度的健全和完善,可以从机制上保证维护工作的及时与到位。 2.1通信系统的不足 SDH是我国现阶段公路工程主要采用的通信系统,作为一种将多型业务融入一个软件系统的传输平台,对于PDH通信系统有着很大的改善。但是这种通信系统仍然是一种多软件堆砌而成的,缺乏规范性、系统性,并且网络构成复杂的通信系统。而且因为存在着传输平台不能独立适用的缺点,需要很多附加设备,导致了管理和维护难度的加大。在实践中,标准的SDH是针对电信公用网设计的,标准SDH提供的业务接入一般为E1、E2、E3等接口,不直接提供视频、低速数据和LAN接口。 2.2收费系统的不足 当前我国高速公路收费系统一般采用四级收费体制,包括收费车道、收费站、营运收费中心和收费结算中心,各级站点以计算机设备为基础,这些计算机设备通过以太网交换机连成网络,该体系的运行是以收费车道收集数据开始,通过连接网络传输给收费站,收费站再将数据传输给收费结算中心和运营中心,收费结算中心根据数据进行计算,得出应收款项,再将应收款项传输进收费计算中心的数据库。人工半自动封闭式联网收费系统仍然拜托不了人为因素的干扰,需要许多人工操作来解决问题,并且无法实现真正的畅通无阻,而且在管理上增加了机构设置和人员配置,加大了运营费用,对于舞弊现象没有有效的遏制。 2.3监控系统的问题 国内高速公路监控系统主要是以主线控制为核心的体系,其控制对象是高速公路上的交通流,方式主要包括定时控制和交通感应式控制两种。其控制内容主要是可变速度和驾驶员信息两方面。主线控制的主要作用在于对高速公路的交通运行情况、设备工作状态、道路情况等进行监视和控制。 高速公路联网监控发展趋势是,由路段监控到全省监控再到立体监控,最后发展为智能监控。随着监控系统的安装与调试主要包括两个成分,监控中心和外场设备。监控中心由计算机系统、闭路电视监控系统和摄影设备等组成,采用局域网结构,其工作原理在于外场设备检测外部信息,将信息通过通信系统传输回监控中心进行分析处理,再将结果反馈给外场设备。 3.高速公路机电工程专业化维护 对于高速公路机电工程的专业化维护,除了要按照相关规定进行检修之外,还应该对一些问题加以重视。 3.1专业化管理的基本原则 专业化管理应该确立基本的原则,对其管理进行指导,主要包括以下三点:减少维修成本、提高维护水平、提高高速公路服务质量。 3.2确立维护目标 高速公路机电系统专业化维护应该明确自身的目标,主要可以分为短期和远期目标。短期目标主要是指对于运营管理效益和社会效益要重点提高,降低运营成本,实现多个子系统的资源共享。而远期目标是指在坚持短期目标的前提下,实现高速公路机电系统整体的专业化、规范化和制度化管理。 3.3完善监管机制 对于高速公路机电工程专业化维护,建立行之有效的监管机制是必不可少的,对于各个路段,要严格按照实际情况制定管理考核细则,对于各维护单位要落实责任。机电设备主管部门应该与其他子系统部门联合成立监督小组,对于机电工程进行日常维护,进行制定定期考核和不定期考核,开通相关的意见反映渠道,并且将考核机制与奖惩机制联系起来,根据可靠的机制来杜绝维护上的漏洞。 3.4建立维护管理制度 高速公路机电工程作为一个相对完备的系统工程,对于其维护需要相应的系统工程进行管理,因此应该建立和完善维护管理制度。因为随着信息化和自动化技术不断深入,对于公路机电工程的设备维护是相当重要的,在维护工作中尽快加强管理制度的健全和完善,从机制上保证维护工作的及时与到位。 3.5总结经验 高速公路机电工程是一项长期而复杂的工作,不可能一蹴而就形成非常完备的管理体系,因此应该善于总结经验,不断的对维护工作进行完善和改进。因此,高速公路业主应该根据本路段的实际情况,对运营管理中的实际问题进行总结,对系统维护单位提出具体的机电系统维护、维修要求和考核标准,并与系统维护单位进行充分和全面的沟通。同时制定《高速公路机电系统维护考核办法和实施细则》,并责成系统维护单位遵照执行,确保各子系统的正常运行和顺利开展。 4.结语 高速公路机电工程的维护与发展对于我国高速公路的效益有着重要影响,本文对高速公路机电工程的三大子系统的现状和发展趋势进行分析,希望能从中总结出对于高速公路机电工程专业化维护有利的经验,促进我国高速公路的健康持续发展。 机电工程专业论文:机电工程专业课堂教学问题及对策 摘要:机电工程专业是以机械、电子技术为主体的综合性学科,是各专业技术院校培养应用性人才的重点学科。随着近年来我国经济社会的加速发展,各个行业和领域对于机电工程专业人才素质的要求越来越高,这对于机电工程专业教学工作来说是一项全新的考验。对于各专业院校来说,如何利用课堂教学形式提高机电工程专业教学水平,培养更多的优秀技能人才,是我们必须要认真研究和解决的问题。 关键词:机电工程 课堂教学 机电工程专业是以机械、电子技术等为主体的综合性学科。由于机电工程专业涉及的理论具有极强的理论性和应用性,已经成为各技术类专业院校培养应用型人才和开展素质教育所开设的重要专业。随着近年来我国经济社会的加速发展,社会各个行业和领域对于机电工程专业人才综合素质的要求越来越高,对于各职业院校来说,如何有效地提高学科课堂教学工作水平,适应社会发展的实际需要,是一个值得认真研究和总结的问题。 从现阶段国内职业教育工作发展的实践来看,机电工程专业学科教学主要采取的是课堂理论教学与学科实训教学相结合的形式进行,其中课堂教学占据了大部分的学时,是机电工程专业教学的主要形式。笔者认为,这种教学模式固然对于提高学生的理论知识水平具有一定的促进作用,但是其弊端和不足之处同样十分明显。 一、当前国内职业院校机电工程专业课堂教学主要特点 笔者认为,当前国内职业院校机电工程专业课堂教学活动主要体现出如下特点,即课堂教学注重理论知识的传授。笔者查阅了一些职业院校机电工程专业的学科教学计划和教学安排,从中发现了一个显著的特点,即课堂教学形式所占的比例达到了学科总学时的60%以上,且大部分课堂教学都以专业基础知识为主。例如机械原理、电工原理、工程学[1]等专业理论课教学受到了各职业院校的普遍重视,而专业知识水平的考核也将相关理论知识掌握情况作为主要指标。 二、现阶段中专机电工程专业课堂教学工作中存在的突出性问题 笔者认为,现阶段中专院校机电工程专业课堂教学工作中主要存在以下几方面突出的问题。 1.课堂理论教学总体水平不高。从现阶段国内中专机电工程专业课堂教学总体情况来看,大部分学校都面临着课堂教学水平不高的突出性问题。受到学科自身特点的影响,教师的授课内容相对比较抽象,容易导致学生在学习过程中产生畏难情绪。一方面,课堂理论教学本身占据了大部分学科专业教学的教学时长,成为学科教学的主要形式。另一方面受到课堂教学水平较低的影响,导致了学生实践能力和理论应用能力较差,从而在根本上影响到学科教学水平的提升和学科建设的健康发展。 2.机电工程专业教学模式和教材选择有单一化的趋势。与绝大部分学校开展的课堂教学形式一样,中专机电工程专业的课堂教学工作同样存在着教学模式单一化的问题,大部分教师都采取单向度的授课模式,理论授课方式过多地体现出灌输的特点,没有顾及学生的认知特点和实际需要。与此同时,专业教学教材的选择也有单一化的趋势。现阶段许多职业院校机电工程专业在教材的选择上具有单一化的趋势,专业教材长期没有更换,许多最新的知识成果没有通过教学体现出来。 3.课堂理论教学与实训教学环节严重脱节。从现阶段国内许多中专学校的机电工程专业教学实践来看,大部分学校的理论课堂教学与实训课教学存在着严重脱节的现象,具体体现在理论教学与实训教学在教学模式、教材选择等方面不够统一,往往是课堂教学的授课内容与同阶段实训教学内容不相符合。此外,由于课堂教学过多地强调理论性和专业化,因此造成了学生往往过分注重理论知识的学习,而忽略了对理论转化为实践能力的培养,而这无疑违背了机电工程专业学科发展的基本规律。 4.课堂教学水平考核手段不科学。现阶段国内绝大部分中专学校机电工程专业都采取笔试的方式考核学生对于专业理论知识的掌握水平。但是从考核效果来看,这种考核模式不够科学合理,是传统应试教育模式遗留下的产物,与素质教育改革的要求严重背离。此外,这种教学考核模式也不能完全代表学生掌握学科专业知识的真实水平,仅仅能够作为一项参考指标,并不能代替实训能力考核等考核环节所发挥出的应有作用。 三、对于解决当前中专机电工程专业课堂教学工作中存在问题的对策和建议 笔者认为,为了有效地解决现阶段中专机电工程专业课堂教学工作中存在的若干突出性问题,应当采取以下几方面措施。 1.要在课堂教学活动中广泛采用兴趣教学法。兴趣教学法是近年来我国中高等教育阶段各专业院校普遍采取的一种教学方式,是素质教育改革的直观化体现。兴趣教学法以学生为主体,尊重学生在教学活动中的主体地位,注重通过激发学生学习兴趣等方式提高教学质量。在兴趣教学法的理论体系之中,教师与学生的地位是平等的,学生在教学活动中要具备充分的话语权,与此同时,教师在教学活动中更多地需要发挥引领和启发的作用,帮助学生就教学内容进行主动思考,做到理论知识与实践技能的融会贯通。对于中专机电工程专业课堂教学工作来说,运用兴趣教学法就是要求教师通过对教学内容进行归纳和分析,找到学生的兴趣切入点和结合点,并对现有单向度的课堂教学模式进行优化,提高学生的学习主动性和参与意识。例如教师可以就某项专业理论知识教学进行课前布置、课上组织讨论、演示、小组学习等方式,紧密结合该理论的实际应用活动,从根本上提高学生的学习兴趣。 2.要注重提高课堂理论教学的应用性和实践性。中专学校以培养高技能的实践应用型人才为主要目标,特别是机电工程专业本身又具有极强的应用性,因此各中专学校必须要从提高机电工程专业课堂教学的应用性和实践性入手,一方面加强理论教学内容和实训教学内容的结合力度,保持同步性和一致性,另一方面则要对理论教学的内容进行合理选择,保留一批符合专业理论发展规律和社会需要的理论知识作为教学重点,同时摒弃一批应用能力较差、不符合学科发展实际需要的教学内容。
住宅电气论文:住宅电气设计探究论文 摘要:随着《住宅设计规范》的实施,和广大设计人员的不断努力,住宅供电系统日渐合理,供电容量充足,用电安全可靠。但每当一幢新楼交付使用,用户入住装修时,总能见到对原有电气设施改、拆,甚至干脆废弃不用,造成巨大的人力,财物浪费…… 关键词:住宅电气设计供电系统 随着《住宅设计规范》的实施,和广大设计人员的不断努力,住宅供电系统日渐合理,供电容量充足,用电安全可靠。但每当一幢新楼交付使用,用户入住装修时,总能见到对原有电气设施改、拆,甚至干脆废弃不用,造成巨大的人力,财物浪费。细加分析用户主要改变的是,供电末端设施的位置和数量,并非供电系统本身。 电气设施的布置要求,是由住宅的布局,现阶段室内布置的方式,以及拥有的家电数量决定的,当然也有地域、年龄、职业的差异。具体到室内某一部分是由其功能所决定的,下面就室内几大功能区常见布置,电气设施设计谈一些个人的体会: 一、卧室卧室是人休息的地方是室内最重要的场所。卧室的家具主要有:床、床头柜、衣柜等。电气设计包括:照明、电源插座和电话、电视插座,设计时应该注意的是:灯具应设在除去衣柜位置的中央,否则家具一就位灯位就显偏了;灯具宜采用组合式吸顶安装(由于室内净高一般在2.6以下)双联开关控制,供不同使用功能选用不同照度。 电源插座应避开衣柜和床头位置,在两则墙上安装,距地0.4米为宜。电话插座设于床与床头柜之间,电视插座设于相对的墙面上,与电源插座平行安装。卧室空间较小宜采用窗式空调,空调插座应设于避开衣柜一侧窗户旁墙面上高度宜为2米。 二、起居室起居室是家人聚集,招待客人的场所。主要家具包括:沙发,茶几,桌椅等。电气设计包括:照明,各种插座,室内配电箱等。 一般起居室两面为墙,一面为窗。电视一般布置在较短的一面墙中部,沙发依较长一面墙布置,电话机布置在沙发转角的小茶几上。这样电视插座就应设在较短一面墙中部,电话插座应在沙发转角茶几旁的墙上,电源插座也布置相应的位置即可,高度0.4米为宜。 起居室应采用组合式灯具,设计时应考虑采用多联开关,灯具宜设于沙发合围的中央上方。 起居室根据其面积大小可采用窗式或柜式空调,在外窗附近的某一墙面上设一组插座,底边距地2米,以便为窗式空调提供电源,并在此插座垂直下方距地0.4米处设一组插座,以备将来使用柜式空调。 户内配电箱可安装在入户门附近的墙上,此箱仅在检修或故障时使用,故可安装在较高位置,考虑到住宅层高级结构梁的影响,此箱底边距地2米暗装比较合适。 三、厨房厨房内的用电设备比较多有:微波炉,电饭煲,冰箱,抽油烟机等。因此在厨房内应布置足够多的电源插座。 新装修的厨房一般做一排厨柜和吊柜,厨柜高度约为0.7米,厚0.5米,吊柜在其上方底边距地为1.6米,厚度为0.3~0.4米。电源插座宜设在厨柜与吊柜之间的墙面上,距地高度宜为1.5米设两组以上。抽油烟机一般嵌于吊框内安装,其插座宜设于吊柜内侧墙上,高度2米左右为宜。冰箱插座宜设于厨房角部。 厨房灯具设于房间中央采用吊线罩灯,普通跷板开关门外控制。 四、卫生间卫生间的电气设计一般包括:顶灯、镜前壁灯、排气扇,近一段时间按摩浴缸,暖风机,浴霸等较大负荷设备也逐渐进入卫生间。 镜前壁灯设于洗面盆高度1.8米,顶灯设于卫生间中央采用防潮型吸顶安装,排气扇设于风道口旁高2-2.4米,在室外墙上设多联开关控制。在洗面盆旁侧墙上设带隔离变压器的剃须插座距地高度1.5米。一般卫生间不考虑按摩浴缸,当需设置时,建议其供电回路设置现场隔离开关,隔离开关可配小开关盒暗设于卫生间就近外墙上,安装时再引出接线。另外,热水器,排气扇不宜直接用插座供电,可用暗盆出线预留1米左右长的导线,在安装时接入电器;卫生间的取得设备容量一般为800~1500W,可将零线引入设于室外的开关盒内,供二次装修时明管敷线,引入吊顶供电,设计时考虑其负荷。若洗衣机也放在卫生间,采用防溅插座距地1.5米供电。 这里注意的是,卫生间特别是带有洗浴功能的卫生间,属潮湿地区它的用电安全非常重要,设计时要注意:开关是人常要触措的设备,而其内部断开的又是相线不宜设于室内;插座安装要严格遵守规范划定的区域供电要求。 总之,电气设计师应与建筑师相配合,并了解室内布置,装饰的现状与趋势,熟悉家电拥有现状,努力做到设计能用、够用、好用,使用户满意。 住宅电气论文:住宅电气设计问题论文 近几年发现,很多住宅电气设计忽视了一些细节问题,这样可能会给广大居民带来电气上的不安全和使用上的不方便。主要表现在以下几个方面: (1)目前,住宅设计大量选用模数化配电箱,其中大部分型号是PZ30,但PZ30是不应该在住宅中使用的。因为,PZ30和PZ20是同时开发的两个系列,分别按两种使用场合设计的,PZ20按非熟练人员场合设计,主要用于家庭和类似场所;PZ30则按熟练人员使用设计,主要用于工业场所。在英国,PZ20应符合BS5486-13,PZ30应符合BS5486-12。在BS5486-13非熟练人员用的模数化终端组合电器标准中,强调单相电路和结构上要设有各种保护和防护,如主开关为隔离开关,主开关应设有端子外罩,以便开关在断开位置时,安装载有电压的端子。电器间的联接线上,应设有障板,用来防止无意识的直接接触,同时外壳中还设有挡板,用以挡住接近时可能出现的直接接触和对电器元件的电弧起防护作用。至于工业用的PZ30,结构上相应要简单得多。另外,PZ20的污染等级必须满足2级而安装类别(过电压级别)为Ⅲ类,而PZ30污染等级必须满足3级,安装类别为Ⅱ类。因此,只要电气间隙爬电距离足够,很多三相系统PZ20能代替PZ30系列。由此可见,PZ30不应在住宅中使用。 (2)某些旧住宅在进行配电改造设计时,采用直敷布线,当导线垂直敷设时,未经任何保护就进入距地14m的明装照明开关。不符合现行国家标准《低压配电设计规范》GB50054-95的第521条第3款"当导线垂直敷设至地面低于18m时,应穿管保护"的规定。 (3)暗敷线路按最近路线敷设时,由于住宅的面层比较薄,线路管线交叉不易处理;另外照明线路通常利用顶棚灯的接线盒进线分线,在住户铺设木地板时,往往将敷设在地坪内的管线打断,造成电气不安全和使用的不方便。暗敷线路沿板孔、墙缝垂直或平行于地面敷设,就可以避免上述问题的发生,因为管线交叉可以在墙缝中解决,而照明线路则在墙的拐弯处利用接线盒进行分线,而非顶棚灯的接线盒,这样住户也可根据《住宅使用说明书》中的配电平面图,了解进入灯具线路的具体方向和位置,从而避免在铺设木地板时将管线打断。 (4)由于住户搬进住宅后一般会装修,为避免浪费,只在灯位处布置灯座。我国正在大力推广实施绿色照明工程,对于家庭来说,紧凑型荧光灯是取代白炽灯的最好选择。但是由于种种原因,卡口灯座在更换光源时,稍不注意,就会电着人,加之紧凑型荧光灯的灯头是螺口,不能用卡口灯座,所以在住宅设计时应选用螺口灯座,以确保住户使用安全和方便住户更换光源。 (5)忽视浴室的电气安全措施在浴室发生电击事故的危险机遇特别大,因为潮湿人体的接触电阻大都非常小,所以很小的接触电压也会发生严重的电击事故与死亡事故。由于这一缘故,浴室被称为电气安全的特殊场所,但我国却至今没有特殊场所的国家电气标准,仅在行业标准《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)(以下简称《民规》)有一些电气安全措施的规定。 1:配电箱与浴室不应共用一个墙体。因为配电箱所在墙的另一面,往往是浴室的0、1和2区,住户在洗澡时,水分会渗透墙体而进入配电箱内,从而会造成电气事故。另外采用国际电工标准(IEC)规定,由西门子出版的《电气安装技术》一书的第963页,规定"区域0、1和2除了为区域1和2中的固定安装电器敷设深入墙内不超过5cm的导线外,不得在墙灰底部和墙灰中以及护墙板的后面敷设导线"。根据笔者的理解,此条规定0、1和2区所在墙的另一面不能敷设导线,那就更不能布置配电箱了。 另外,配电箱与浴室共用一个墙体,就会有其他房间的线路经过浴室内的0、1、2和3区,而这样又违背了《民规》14828条"在0、1及2区内,不允许非本区的配电线路通过;也不允许在该区内装设接线盒"的规定。而《电气安装技术》的第963页的规定更加严格"区域0、1、2和3区不允许有通向其他房间或地段的作馈电用的电缆和电线",第965页则写着"从安全角度考虑,这一规定原则上应适应装有浴缸或淋浴装置的整个浴室"。 2:《民规》14829条规定"0、1和2区内,严禁装设开关设备及辅助设备"。但有些设计中,将插座布置在浴室内的1区和2区里,虽然插座为防水型的。3:很多住宅设计的电气线路采用钢管保护,在浴室里也是一样,对于这一点,《民规》没有任何规定。但是,IEC标准却要求进入浴室的电气线路应具备双重绝缘,即导线应穿塑料管敷设而不应穿钢管敷设,即便住宅内线路都穿钢管敷设,进入浴室也应加穿塑料保护管,这样既可提高线路绝缘水平,还可避免穿线钢管引入不应有的电压。《电气安装技术》第964页规定导线"敷设在非金属管道中"。 由于居民住宅没有技术安全部门负责电气线路的维护管理,加之住户大多对电气知识知之甚少,所以住宅是电气事故和电气火灾多发场所。因此作为设计人员,对住宅电气设计应引起足够的重视,尽量使电气设计做到安全、可靠、合理、方便,以减少和避免住宅电气事故和电气火灾的发生。 当然,也可能同一个业主同时属于几类不同类型的业主,这时可以根据具体情况进行分析。 住宅电气论文:住宅电气安装工程质量分析论文 摘要住宅是人们生存必须的条件之一,它的质量问题直接关系到人民生命财产的安全,随着人民生活水平的提高,住宅电气安装与安全用电的矛盾日渐突出,其质量问题已成为社会关注的焦点之一。就目前住宅电气安装工程的现状以及对主体工程的影响进行分析,提出意见和建议。 关键词电气安装质量问题对策 1电气工程质量通病与防治分析 1.1开关、插座的盒和面板的安装、接线不符合要求 现象:线盒预埋太深,标高不一,面板与墙体间有缝隙,面板有胶漆污染,不平直;线盒留有沙浆杂物;开关、插座的相线、零线、PE保护线有串接现象;开关、插座的导线线头裸露,固定螺栓松动,盒内导线余量不足。 原因分析:预埋线盒时没有牢靠固定,模板胀模,安装时坐标不准确;施工人员责任心不强,对电器的使用安全重要性认识不足,贪图方便;存在不合理的节省材料思想。 1.2室外进户管预理不符合要求 现象:采用薄壁铜管代替厚壁钢管;预埋深度不够,位置偏差较大;转弯处用电焊烧弯,上墙管与水平进户管网电焊驳接成90°角;进户管与地下室外墙的防水处理不好。 原因分析:材料采购员采购时不熟悉国家规范、标准,有的施工单位故意混淆以降低成本;施工管理员不严格或者对承包者的故意违规行为不敢持反对意见,不坚决执行规范和标准;监理人员对材料进场的管理出现漏洞;与土建和其他专业队伍协调不够;没有弯管机或不会使用弯管机,责任心不强,贪图方便用电焊烧弯;预埋进户管的工人不懂防水技术,又不请防水专业人员帮忙。 预防措施:进户预埋管必须使用厚壁铜管或符合要求的PVC管(一般壁厚PVCΦ114为4.5mm以上,Φ56为3mm);加强与土建和其他相关专业的协调和配合,明确室外地坪标高,确保预埋管埋深不少于0.7m;加强对承包队伍领导和材料采购员有关法规的教育,监理人员要严格执行材料进场需检验这一规定,堵住漏洞;预埋钢管上墙的弯头必须用弯管机弯曲,不允许焊接和烧焊弯曲;做好防水处理,请防水专业人员现场指导或由防水专业队做防水处理。 1.3导线的接线、连接质量和色标不符合要求 现象:多股导线不采用铜接头,直接做成“羊眼圈”状,但又不扩锡;与开关、插座、配电箱的接线端于连接时,一个端子上接几根导线;线头裸露、导线排列不整齐,没有捆绑包扎;导线的三相、零线(N线)、接地保护线(PE线)色标不一致,或者混淆。 原因分析:施工人员未熟练掌握导线的接线工艺和技术;材料采购员没有按照要求备足施工所需的各种导线颜色及数量,或者施工管理人员为了节省材料而混用。 预防措施:加强施工人员对规范的学习和技能的培训工作;多股导线的连接,应用镀锌铜接头压接,尽量不要做“羊眼圈”状,如做,则应均匀搪锡;在接线柱和接线端子上的导线连接只宜1根,如需接两根,中间需加平垫片;不允许3根以上的连接;导线编排要横平竖直,剥线头时应保持各线头长度一致,导线插入接线端子后不应有导体裸露;铜接头与导线连接处要用与导线相同颜色的绝缘胶布包扎;材料采购人员一定要按现场需要配足各种颜色的导线;施工人员应清楚分清相线、零线(N线)、接地保护线(PE线)的作用与色标的区分,即PA相-黄色,B相-绿色,C相-红色;单相时一般宜用红色;零线(N线)应用浅蓝色或蓝色;接地保护线(PC级)必须用黄绿双色导线。 1.4开关、插座的盒和面板的安装、接线不符合要求 现象:线盒预埋太深,标高不一;面板与墙体间有缝隙,面板有胶漆污染,不平直;线盒留有沙浆杂物;开关、插座的相线、零线、PE保护线有串接现象;开关、插座的导线线头裸露,固定螺栓松动,盒内导线余量不足。 原因分析:预埋线盒时没有牢靠固定,模板胀模,安装时坐标不准确;施工人员责任心不强,对电器的使用安全重要性认识不足,贪图方便。 预防措施:与土建专业密切配合,准确牢靠固定线盒;当预埋的线盒过深时,应加装一个线盒;安装面板后要饱满补缝,不允许留有缝隙,做好面板的清洁保护;加强管理监督,确保开关、插座中的相线、零线、PE保护线不能串接,先清理干净盒内的砂浆;剥线时固定尺寸,保证线头整齐统一,安装后线头不裸露;同时为了牢固压紧导线,单芯线在插入线孔时应拗成双股,用螺丝项紧、拧紧;开关、插座盒内的导线应留有一定的余量,一般以100~150mm为宜。 1.5灯具、吊扇安装不符合要求 现象:灯位安装偏位,不在中心点上;成排灯具的水平度、直线度偏差较大;吊链日光灯链条不平行;吊扇的吊钩用螺纹钢加工,成型差;灯罩不吸顶,接线盒外露;阳台灯底盘铁板大、生锈;天花吊顶的简灯开孔太大,不整齐。 原因分析:预埋灯盒时位置不对,有偏差,安装灯具时没有采取补救措施;施工人员责任心不强,对现行的施工及验收规范、质量检验评定标准不熟悉;采购员购买灯具时不顾质量;筒灯开孔时没有定好尺寸、圆孔直径不统一等。 预防措施:安装灯具前,应认真找准中心点,及时纠正偏差;按规范要求,成排灯具安装的偏差不应大于5mm;预埋吊扇挂钩时,应用不小于Ф8的镀锌圆钢与板内的钢筋固定在一起,不准采用螺纹钢;成排的吊扇应成一直线,偏差≤5mm;阳台灯具的底盒铁板厚度≥0.5mm;玻璃罩不能太薄,以免安装时破裂;天花吊顶的筒灯开孔要先定好坐标,安装时外圈牢固地紧贴吊顶,不露缝隙;施工人员、采购人员要认真执行国家和地方的有关规范。 2电气质量通病对土建主体工程的影响 2.1影响土建结构 电气质量通病直接影响承重墙、楼梯梁和圈梁的应力分配,甚至破坏主体结构。例如,为了固定顶棚上的一个吊灯,需要在楼板缝中从上向下安放一块木砖,但因施工顺序或木砖尺寸不合适,致使安放木砖处两块空心板被砸坏露筋,破坏了空心板的主筋结构,对整个主体结构产生很大的危害。再如,配电箱预留在楼梯梁下的承重墙上,承重墙局部承压能力不够,无法承担上面几层楼梯的重量,形成了严重的隐患。 2.2影响墙体外观效应和使用功能 剔槽埋管破坏了墙体的平整度,影响墙体的外观效应。接线盒预埋不到位,插座高度不统一、开关安装位置不合适等不规范施工严重影响使用功能,给住户带来诸多不便,与设计者的初衷相差甚远。 2.3不易维护与检修 在电气施工中出现的导线质量不合格、接线不采用八字接线、分线盒一砖堵死等质量通病,影响住户的正常用电,给维护、检修带来很多麻烦。如在住户室内装饰完工后,经过一段时间使用,导线断在墙内,接线盒又找不到,就是比较难处理的线路障碍。要恢复供电,势必破坏住户已装修好的墙面或室内灯饰,给住户带来不必要的麻烦。 3电气质量通病产生的原因 3.1从事电气安装的人员技术素质差 有的没有电工特种工种操作证,有的雇用临时工参加电气安装,他们对设计图纸领会不深刻,甚至看不懂图纸,根本不具备承担电气安装工程的技术能力;还有的承建单位,从事电气安装工程的人员管理不够,就由土建施工员代管,结果往往成了代而不管,达不到电气安装工程的质量要求。 3.2电气材料市场混乱,把关不严 好多工程都是私人承包,在利益驱动下,大量不合格材料用到工程上,严重影响工程质量。 3.3施工企业对电气安装质量不够重视 企业内部质量保证体系往往“重主体、轻安装”,忽视安装环节。施工现场未配备专职电气质检员,管理失控,施工人员缺少专业技术培训,甚至无证上岗,对规范、标准不熟悉,盲目施工,不自检或自检流于形式。 3.4土建、电气两个专业配合不够 土建施工人员不按设计要求配合电工完成预留过程,致使许多配电箱的安装上下挤砖,歪歪斜斜,开关距门太远,一个房间的插座不在一个水平线上,既不美观又不能满足使用功能,给安装和使用都造成很多困难。 4措施和建议 4.1首先应从思想上提高认识 电气安装工程应引起业主、发包单位、承建单位的足够重视,把电气安装工程看成住宅建设中必不可少的举足重轻的一个分部工程,提高电气管理、安装人员的技术、业务素质,增强其岗位责任心。 4.2提高住宅电气安装的设计水平 设计者在满足常规供电,保证安全用电的前提下,应更多地兼顾美观、装饰效果和使用功能,满足住户美观、方便、舒适、安全的现代化生活需要,把电气安装工程提高到一个新水平。 4.3加强管理,健全质量保证体系 参与工程建设的设计、施工、监理等各方主体资格是否与其承担的项目相适应,是确保工程质量的前提,也是《建筑法》及其他有关法规的基本要求。因此,质量监督员应在工程开工前审查有关单位的资质等级,同时也要审查有关材料设备生产厂家的生产许可资格。 4.4把好原材料进场关,控制材料质量 首先,要严格控制进货渠道,所有电气材料、器具、设备应从正规的商业渠道采购;其次,要严格进场验收制度,对进场的各种材料设备要检查其出厂检验报告和产品合格证,国家实行强制许可证管理的电工产品必须取得安全认证,以及进行必要的抽检,确保进场的各种材料设备的型号、规格、质量性能指标均能满足设计和国家有关产品质量标准的要求。 4.5严把电气安装工程验收关 验收内容包括:电气器具、管线及固定用材料穿线、配线,电线连接及电线端子连接、接地线连接、接地极的埋设,避雷网埋设,下引线的连接,严格绝缘、接地测试等项,必须严格按设计要求,对这些分部、分项工程和使用材料进行逐一检查,不符合设计要求和规范规定的坚决不予验收。 5结束语 随着人们生活水平的提高,电气安装工程的要求也越来越高,它不仅要满足照明、家电用电量、安全用电等需要,而更注重其美观、适用、方便的使用效果。建筑电气安装工程质量的好坏是直接影响住宅工程质量的一个重要因素,这些问题不容忽视,在施工前一定要弄清质量问题的成因,制定切实可行的预防措施,把质量问题消灭在萌芽状态。这就对电气安装工程的设计和施工人员提出了更高的要求,把电气安装工程放在和土建工程同等重要的位置上,抓好电气安装工程的质量管理工作,使电气安装工程朝着一个具有适用性、可靠性、经济性、外观优美与使用方便的方向发展。 住宅电气论文:住宅电气设计体会论文 摘要:随着《住宅设计规范》的实施,和广大设计人员的不断努力,住宅供电系统日渐合理,供电容量充足,用电安全可靠。但每当一幢新楼交付使用,用户入住装修时,总能见到对原有电气设施改、拆,甚至干脆废弃不用,造成巨大的人力,财物浪费…… 关键词:住宅电气设计供电系统 随着《住宅设计规范》的实施,和广大设计人员的不断努力,住宅供电系统日渐合理,供电容量充足,用电安全可靠。但每当一幢新楼交付使用,用户入住装修时,总能见到对原有电气设施改、拆,甚至干脆废弃不用,造成巨大的人力,财物浪费。细加分析用户主要改变的是,供电末端设施的位置和数量,并非供电系统本身。 电气设施的布置要求,是由住宅的布局,现阶段室内布置的方式,以及拥有的家电数量决定的,当然也有地域、年龄、职业的差异。具体到室内某一部分是由其功能所决定的,下面就室内几大功能区常见布置,电气设施设计谈一些个人的体会: 一、卧室卧室是人休息的地方是室内最重要的场所。卧室的家具主要有:床、床头柜、衣柜等。电气设计包括:照明、电源插座和电话、电视插座,设计时应该注意的是:灯具应设在除去衣柜位置的中央,否则家具一就位灯位就显偏了;灯具宜采用组合式吸顶安装(由于室内净高一般在2.6以下)双联开关控制,供不同使用功能选用不同照度。 电源插座应避开衣柜和床头位置,在两则墙上安装,距地0.4米为宜。电话插座设于床与床头柜之间,电视插座设于相对的墙面上,与电源插座平行安装。卧室空间较小宜采用窗式空调,空调插座应设于避开衣柜一侧窗户旁墙面上高度宜为2米。 二、起居室起居室是家人聚集,招待客人的场所。主要家具包括:沙发,茶几,桌椅等。电气设计包括:照明,各种插座,室内配电箱等。 一般起居室两面为墙,一面为窗。电视一般布置在较短的一面墙中部,沙发依较长一面墙布置,电话机布置在沙发转角的小茶几上。这样电视插座就应设在较短一面墙中部,电话插座应在沙发转角茶几旁的墙上,电源插座也布置相应的位置即可,高度0.4米为宜。 起居室应采用组合式灯具,设计时应考虑采用多联开关,灯具宜设于沙发合围的中央上方。 起居室根据其面积大小可采用窗式或柜式空调,在外窗附近的某一墙面上设一组插座,底边距地2米,以便为窗式空调提供电源,并在此插座垂直下方距地0.4米处设一组插座,以备将来使用柜式空调。 户内配电箱可安装在入户门附近的墙上,此箱仅在检修或故障时使用,故可安装在较高位置,考虑到住宅层高级结构梁的影响,此箱底边距地2米暗装比较合适。 三、厨房厨房内的用电设备比较多有:微波炉,电饭煲,冰箱,抽油烟机等。因此在厨房内应布置足够多的电源插座。 新装修的厨房一般做一排厨柜和吊柜,厨柜高度约为0.7米,厚0.5米,吊柜在其上方底边距地为1.6米,厚度为0.3~0.4米。电源插座宜设在厨柜与吊柜之间的墙面上,距地高度宜为1.5米设两组以上。抽油烟机一般嵌于吊框内安装,其插座宜设于吊柜内侧墙上,高度2米左右为宜。冰箱插座宜设于厨房角部。 厨房灯具设于房间中央采用吊线罩灯,普通跷板开关门外控制。 四、卫生间卫生间的电气设计一般包括:顶灯、镜前壁灯、排气扇,近一段时间按摩浴缸,暖风机,浴霸等较大负荷设备也逐渐进入卫生间。 镜前壁灯设于洗面盆高度1.8米,顶灯设于卫生间中央采用防潮型吸顶安装,排气扇设于风道口旁高2-2.4米,在室外墙上设多联开关控制。在洗面盆旁侧墙上设带隔离变压器的剃须插座距地高度1.5米。一般卫生间不考虑按摩浴缸,当需设置时,建议其供电回路设置现场隔离开关,隔离开关可配小开关盒暗设于卫生间就近外墙上,安装时再引出接线。另外,热水器,排气扇不宜直接用插座供电,可用暗盆出线预留1米左右长的导线,在安装时接入电器;卫生间的取得设备容量一般为800~1500W,可将零线引入设于室外的开关盒内,供二次装修时明管敷线,引入吊顶供电,设计时考虑其负荷。若洗衣机也放在卫生间,采用防溅插座距地1.5米供电。 这里注意的是,卫生间特别是带有洗浴功能的卫生间,属潮湿地区它的用电安全非常重要,设计时要注意:开关是人常要触措的设备,而其内部断开的又是相线不宜设于室内;插座安装要严格遵守规范划定的区域供电要求。 总之,电气设计师应与建筑师相配合,并了解室内布置,装饰的现状与趋势,熟悉家电拥有现状,努力做到设计能用、够用、好用,使用户满意。 住宅电气论文:住宅电气设计探讨分析论文 摘要:本文将对住宅内部的电气设备布局、导线开关的选择;电视、电话、门卫对讲系统的设置等几个方面进行初步探讨,以求使设计的住宅更合理,最大限度的满足人们的需要,满足将来住户自己的改造,并且使用起来更加安全、可靠。 关键词:计算负荷功率因子负荷分析法功能区保安系统保护接地 随着社会的进步和人类生活水平的提高,住宅的作用越来越重要,并且随着我国住房制度的改革,住房将全部作为商品推向市场。作为商品的住宅,其质量以及其布局是否合理将直接影响住户的使用和开发商的利益,因此住宅的设计也就更应引起设计人员的注意。 二、每户住宅内计算负荷的确定及电度表、主开关、进户导线的确定: “计算负荷”是按发热条件选择电气设备的一个假定负荷,“计算负荷”产生的热效应和实际变动负荷产生的最大热效应相等。因为我们所选用的导线达到稳定温升的时间为:30分钟,故只有持续时间在30分钟以上的负荷值,才有可能构成导体的最高温升。我们将一年中最大需用电力设定为:Pj1。根据历史资料,一年中最大需用电力一般出现在夏季的7、8、9月份。再依据人们的生活习惯,在满足人们最大限度方便的前提下,可能同时使用的电器设备有:灯具…200W,音响…300W,冰柜…200W,空调…1300W,电冰箱…150W,微波炉或电饭煲…1000W,电视机…90W,饮水机(台式制冷)…100W,抽油烟机…50W,洗衣机…200W,其它未知设备(我们假定一个“功率因子”)…500W。 根据所列设备容量可知,能够同时使用的设备容量为:4090W。 我们可以采用“负荷分析法”来确定住宅的需用系数: 由上面分析可知:Pj1=4.09kW;Pe=17.35kW 故可得:Kx1=Pj1/Pe=4.09/17.35=0.2357,取Kx=0.24 则:Pj=PexKx=17.35x0.24=4.164kW,取Pj=4.2kW 随着国家对节约能源的宣传,人们的节电意识会明显增强。根据人们生活水平的现状,该容量在10-15年内不会突破。也许会有少数住户在使用时偶而会出现负荷过大开关跳阐的情况,从而限制了其过负荷的情况。这虽然会给住户带来一点麻烦,但总的算起来我们没有必要为了满足偶而出现的大负荷用电而将整个住宅设计的标准提高,与之比较起来显然很不合算,因此我们将负荷定为4.2kW考虑的是一种普遍现象,是能够满足大多数人的需要的。如果偶尔遇到过大的负荷,只要切除一部分用电设备就可以了,况且该种情况并不多见。 对于普通的居民来说,三居室是可以满足使用的,也是当今住宅的一种主流,虽然四居室和两居室的面积与三居室的面积有区别,但用电设备并不一定相差太大,故不一一区别,全以此类推计算,对于高级公寓和别墅的容量应根据情况适当增加,取6-10kW。 我们可以看到家用电器的功率因数为:0.6-1,故我们可以将总的功率因数设定为:0.8,则计算电流为:23.86A,因此,主进线开关的整定值可以定为25A。根据计算电流值和开关整定值可以选定进户线为:3x(BV-500-1x6),电度表为:10(40)A。 三、住宅支线回路的划分: 前面我们将住宅的计算负荷以及电度表、主开关和进户线规格进行了讨论,下面我们来讨论一下各支线回路的情况。 目前,我们设计的住宅中的电气管线有:照明、插座、空调、电视、电话,有的还提议将厨房、卫生间的插座再单设管线,这样就共有七路管线进入居室,其中这七路管线中除照明是在顶板敷设外,其余管线均敷设在地面垫层内,彼此交叉是不可避免的(地面垫层内管线彼此交叉的现象在施工中屡次发生),并且有的管线(如空调)往往是长距离的敷设,且每年中空调的利用大数并不是太多,尤其是北方地区均装有暖气,空调只是在夏季的三个月中可以使用,其它的时间均处于闲置状态,无形中就造成了浪费。同时居室中照明的用电时间是最长的,但同其它家用电器比较起来其容量却是较小的一部分,并且随着节能型灯具的开发及推广,照明支路的负荷越来越小;同时一直沿用下来的设计中灯具回路没有保护接地(按规定,只有灯具高度小于2.4米时才加装保护线,但在实际执行中不加保护线的也大有人在);另外一点也必须引起我们的重视,那就是随着住房制度的改革,人们对房子的更换时间会相对较长,有些可能一套三居室要住十几年甚至几十年,故对房子的装修是不可避免的。虽然我们在设计中已经根据建筑专业提供的家具布置图来布置电器设备插座,但是在实际的使用中,有相当一部分并不符合住户的使用要求。每个人有每个人的审美观,每个住户对自己居室的布置有自己的一套方案,从而对自己的房子就要进行二次装修改造,这必将会造成线路混乱,有些时候,我们没有设计插座的地方住户却需要,有些在装修过程中就直接由顶部的灯具引接插座,使插座没有接地保护,造成事故隐患,况且装修中有些住户需要安装壁灯来美化居室,有些安装高度低于2.4米,由于照明回路没有接地保护也就留下了事故隐患,因此在照明回路中增加保护地线也是必要的。 下面我们再来关注一下每间房间里可能拥有的电器设备;卧室:灯具,电视,空调,计算机,医疗器械等;起居室:灯具,电视,音响,饮水机,空调,医疗器械等;厨房:灯具,排烟机,冰箱,电饭煲,微波炉等;卫生间:灯具,排气扇,洗衣机,电热水器,电吹风,卫生设备;(上面房间的电器设备只是按人们现在的生活状况大致列举一下)通过上面的分析我们可以看出,容量较大的电器大致平均分布于每一个房间,因此我们可以将住宅的支路分配作一些相应的调整。 即将住宅内的支路管线按功能区设置,并且每一支路均装设漏电保护器,同一功能区内的所有电器均接于该功能区内的支路上。以一套三居室的闭职单元为例,其所需的回路数为:南面两卧室;起居室;厨房和北小卧室;卫生间。在划分功能区时我们也可以承接重墙来划分,因为居民在装修时承重墙是不能动的,而非承重墙有可能被拆掉,这样就可以保证住户在同一功能内随意改装,对其它功能区均无影响。按功能区划分支路有以下优点: 1、每一支路的所有电器均在漏电保护范围之内,用电更安全; 2、可以采用顶板布线,避免地面垫层敷设中的管路交叉; 3、方便住户将来的改造; 4、可以减少管线的用量,避免浪费; 我们的设计不仅要保证住户的用电安全,更应当为住户提供更大的方便,有时安全与方便会互相制约,我们往往会侧重考虑用电的安全性而将方便用户的概念淡化了,而按功能区划分支路管线则很好地将两者结合起来。如果面积增大可以考虑适当增加分支回路。 四、配电箱的布置 我们在住宅电气的设计中,通常是将两户(普通多层住宅)的户表箱置于楼梯间,而随着每户配电线路的增加,必然造成楼梯间管线增多,给施工带来麻烦,因此我们可以考虑在户表箱内只放置电度表、燃气和冷热水的室外计量表,将每户的分支回路开关置于户内配电箱,户内配电箱安装于室内易操作的地方。这样做首先是可以将集中于楼梯间的管线分散来布置;其次是可以使入户的管线简单,其余的管线则完全在室内布置;再次是为住户的操作带来方便。二表出户的问题已经提出了很久,并且已经有产品投入市场,有的住宅小区已经使用,只是质量和技术还有待于提高。我们在设计中可以考虑在冷热水表和煤气表对应位置的墙上预留86型接线盒,然后再预埋管线至室外户表箱,如果用户需要安装只要接上线就可以了。 五、室内灯具、插座及开关的布置 灯具、开关的布置:灯具、开关基本上按传统的布置方法,但有条件的地方应设置夜灯,起居室的开关采用双位单控开关或采用调光开关。 插座的布置:插座在住宅中起着非常重要的作用,我们通常布置插座是参照建筑专业提供的家具布置图,但是,将来的住户并不一定按照建筑师给他安排的方案来布置家具,因此,有些插座设计时是合理的,而使用时却很不方便。笔者认为我们不要单以建筑专业提供的图纸来安排插座,而是尽量的多安排一些插座,由于现在插座的价格相对来说比较便宜,总的造价增加不了太多,却给住户带来了很大的方便。同时住宅内的插座应全部设置为安全型二眼三眼插座,在比较潮湿的地方应加上防潮盖。 ①卧室:卧室除有窗户外的三面墙上均设置插座,插座距地0.3米。在有窗的墙上距地2.3米设置空调插座。在阳台上距地1.8米设置一插座。 ②起居室:起居室是电器布置较多的地方,并且也是人们活动较多的地方,我们所设计的插座往往被沙发或其它的家具挡住,故起居室中应在每一面墙上均设置插座,在面积较大的墙上应设置两组插座。 ③厨房:应设置冰箱插座(距地1.8米)、抽油烟机插座(距地1.8米)、燃气热水器排气扇插座(带开关距地1.8米)、电饭煲插座(带开关距地1.0米)、其中燃气热水器排气扇插座为以前未考虑到的均加装防潮盖。 ④卫生间:应设置洗衣机插座(带开关距地18米)、镜箱插座(距地1.8米)、视情况安装电热水器插座(带开关距地1.8米)。均加装防潮盖。 六、电视、电话出线口的设置 伴随电视技术的发展和光纤的使用,其进入家庭已经非常普遍,并且现在一台电视已经不能满足需要,有的家庭有两台或三台电视,而且现在图文电视也已经开始进入家庭,因此在起居室及每个卧室均应设置电视出线口。 电话已经成了人们生活中不可缺少的一部分,现在一般的家庭需要1~2部电话,并且每个房间均要设置电话。因为住宅电话为同一个号,住户一般需要自己并机,因此我们应将电话线引入居室后,再分引至各个房间的电话出线口,由用户自己来完成内部电话的连接。同时在工程设计中每户预留两对电话线。 七、保安系统 保安系统一般包括:门禁系统和安全报警系统。门禁系统又分为:来访应答系统和电子锁系统。门禁系统目前正逐渐的被大家接受和使用,并且生产的厂家也已经很多,但产品基本上大同小异。设计中可以同甲方协商来确定是否安装,同时我们可以参照厂家样本预留出管路以备将来安装。 安全保警系统又分为:火灾保警、毒气报警和匪警报警。安全报警系统已经引起了人们的重视,但在实际的工程中采用的并不多,其中最重要的原因就是该方面的产品还较少,其性能质量还不稳定。但随着技术的进步和人们重视程度的提高该系统一定会普及至每一户住宅。 八、结束语 以上是笔者的一些想法和体会,有些想法还不太成熟,写出来与大家共同探讨,不妥之处,敬请各位老师及同仁批评指正。 住宅电气论文:居民住宅电气防火设计论文 摘要:文章从对电气火灾统计数据的分析入手,剖析了家庭电气火灾的原因和紧迫性,探讨了居民住宅的电气设计,并提出了自己的看法。 关键词:插座系统照明设计接地防雷 1家庭电气火灾形势严峻 据统计,近年来居民家庭火灾起数、人员伤亡所占的比例呈整体上升趋势,其中由于电线和用电器具短路、超负荷、接触不良等原因造成的家庭火灾高居榜首。以成都市为例,电气火灾在该市家庭火灾总起数中占的比例在1998~2003年一直高达40%。 2研究家庭住宅电气设计与防火的重要性 随着人们生活水平的提高,研究居民住宅电气设计与防火的重要性日益凸现: (1)住宅的面积越来越大,结构越来越复杂,人们对住宅的划分越来越细,房间的功能越独立,住宅的结构就越复杂; (2)人们对住宅的要求越来越高。住宅除了结构型式要满足人们感官上的要求外,还应满足人们心理上的需求,灯具的选择、灯光的谐调、布线的美观等也是重中之重。 总之,随着人们生活水平的提高,居民住宅的面积、结构型式都发生了很大的变化,而且随着人们审美水平和对居住环境要求的不断提高,家用电器的增多和用电量的增大,旧的敷设方式会越来越不适合安全、舒适、美观的要求,因此研究居民住宅电气设计与防火的重要性日益凸现。 3导致居民住宅电气火灾的原因 3.1电气线路引发火灾 (1)建筑在布线时设计的用电量少,选择的电线截面较小,且经过长时间使用,电线绝缘层部分可能已老化破损,电气线路常常因漏电、短路、超负荷引起火灾; (2)敷设线路时留下太多接头,又没有经过技术处理,由于铝线表面极易氧化,当大电流通过时,所产生的热量引燃周围可燃物;或经过长时间使用,接头、接线端处松动、接触不良,接触处也容易产生高温进而导致火灾; (3)住宅设计的固定插座偏少,为了解决插座不够用的问题,过多长期使用插座板,而且乱接插座板易导致电气短路或异常高温进而产生火灾; (4)未分路设计,住宅内负荷未分流,在同一线路使用多个大功率电器导致过负荷引发火灾。 3.2电器设备引发火灾 (1)开、关电器频繁,导致电动机电流骤增,温度急剧上升而引起电动机等元件过热而烧毁起火; (2)电线受潮,产生漏电打火,从而引起火灾; (3)电器质量低劣、发热过高且绝缘隔热、散热效果差而引起火灾。 4居民住宅电气设计 4.1照明设计 4.1.1电光源的选择 照明应满足起居室、厨房、卫生间等设施功能的要求,保证光源的显色性适度、亮度分布合理、眩光少、视觉舒适,并尽可能节能。一般应遵循如下原则: (1)照明应以使室内光线实用和舒适为原则,卧室、餐厅宜采用低色温的光源,光源的颜色一般为暖色,卧室、客厅相关色温K=3300,显色指数R应大于80; (2)当使用一种光源不能满足光色要求时,可采用两种或两种以上光源的混光来照明。 4.1.2灯具的选择 灯具应根据使用环境、房间用途、光强分布、限制眩光等因素进行选择。在满足上述技术条件下,应选用效率高、维护检修方便的灯具。 (1)按使用环境选择:在正常的环境中,宜选用开启式灯具,例如客厅;在潮湿的环境中,宜选用具有防水灯头的灯具,例如厕所、洗漱间;在烟气较多的环境中,宜选用防尘密闭式灯具,例如厨房;楼梯照明应采用声光定时开关控制的灯具; (2)按光强分布特性选择灯具:灯具安装高度在6m及6m以下时,宜采用宽配光特性的广照型灯具;安装高度在6~15m时,宜采用集中配光的直射型灯具,如窄配光深照型灯具。 4.1.3灯具的安装和布置 (1)灯具的布置 灯具的布置方式分均匀布置和选择布置两种。均匀布置可以使整个平面获得较均匀的照度,一般有正方形、菱形、矩形等形式;选择布置是为了满足局部要求,如在起居室和卧室的书写、阅读处应增设局部照明,如台灯、床头灯; (2)灯具的安装 为了限制眩光,获得较理想的照明效果,室内照明灯距地面的安装悬挂高度具有规定性的要求,此外,灯具安装应牢固,以便维修和更换,不应装在高温设备表面或有气流冲击等地方。普通吊线只适用于灯具重量在1kg以内,重于1kg的灯具或吊线超过3m时,应采用吊链或吊杆,此时吊线不应受力。吊挂式灯具及其附件的重量超过3kg时,安装应采取加强措施,通常除使用管吊或链吊灯具外,还有悬吊点采用预埋吊钩等固定方式; (3)住宅照度 为了使现在或未来的住宅照明设计符合建筑功能的要求,保证人们视力健康,笔者认为将住宅照度提高一些比较合理。 4.2配电系统型式的选择 我国低压配电有单相二线式、单相三线式、三相三线式、三相四线式4种配电型式。其中三相四线式损耗最小,是最佳的设计方案。尤其是多层住宅用户的单相负荷越来越多,当采用单相电源配线入户已不能满足时,可采用三相五线制TN-S系统入户,这样可以消除三相负荷不平衡的弊端,使电网运行更加合理,节能效果更显著。 4.3线路的敷设 4.3.1敷设方式 现在室内配线线路的敷设方式主要是用钢管或硬塑料管穿绝缘导线的明敷或暗敷布线。 4.3.2室内配线的技术要求 室内配线除一般要求安全可靠、布线整齐合理、安装牢固外,在技术上还要求: (1)配线时应尽量避免导线有接头,若有中间接头必须采用压接或焊接;穿在管内的导线,不允许有接头;接头应放在接线盒或灯头盒内;导线的连接或分支处不应受到机械力的作用; (2)明配线路要保持横平竖直,水平敷设时导线距地面2.5m以上,垂直敷设时导线距地面2m以上,否则应将导线穿在钢管内予以保护; (3)当导线穿过楼板、墙壁时,要加装保护套管; (4)当导线相互交叉时,应在每根导线上套以绝缘管并固定; (5)为保护用电安全,室内配电管线与其他管道、设备之间的最小距离应有一定的要求。 4.3.3管配线 管配线有明配和暗配两种,明配管要求横平竖直,整齐美观;暗配管要求管路短而畅通,弯头要少。配线的管子通常为钢管或硬塑料管,管子的内径不得小于管内导线束直径的1.5倍。管内导线不得超过8根,都不能有接头。 4.3.4塑料护套线的敷设 塑料护套线可以明敷或暗敷,塑料护套线的接头应放在开关、灯头或插座处。 4.4电源插座系统 4.4.1插座的回路划分 国标《住宅设计规范》(GB50096~1999)(2003年版)中6.5.2条规定,每套住宅的空调电源插座、电源插座与照明应分路设计;厨房电源插座和卫生间电源插座宜设置独立回路。据此,住宅内插座回路至少可划分为: (1)二路:空调电源插座、其他电源插座; (2)三路:空调电源插座、厨房电源插座和卫生间电源插座、其他电源插座; (3)四路:空调电源插座、厨房电源插座、卫生间电源插座、其他电源插座。 分支回路的增加可使住宅负荷电流分流,可减少线路温升和谐波危害,从而延长线路寿命和减少电气火灾。卫生间电源插座多了对安全不利,通常设置数量少,单独设置回路显得浪费,宜与厨房电源插座同一回路。落地式柜式空调容量大,一般为2P或2P以上,宜与其他空调电源插座分回路供电。 4.4.2插座的选择与安装 (1)插座的额定电压和额定电流 插座的额定电流,已知使用设备者应大于设备的额定电流的1.25倍;未知使用设备者不应小于5A。考虑到部分家电功率大,设计中通常应选为不小于10A; (2)插座的防护形式和安装高度 因家庭中不可避免有儿童活动,若插座安装高度在距地1.8m或1.8m以上时,可采用一般型插座;低于1.8m时,应采用安全型插座。在潮湿场所,应采用密闭式或保护式插座,安装高度距地不应低于1.5m;如洗衣机插座、电热水器插座、厨房小家电插座;卫生间插座应位于潮湿场所等级分类中III区外;电热水器专用插座安装高度不宜低于1.8m;分体空调器专用插座安装高度建议为1.8~2.0m;起居室(厅)电视音响插座为方便使用,安装高度以高于电视柜的高度为佳,最好为0.8~1.0m;其他普通电源插座安装高度通常为0.3m; (3)插座的接地 在住宅中,已知使用设备者应按设备要求配置插座,需要连接带接地线的家用电器的插座,必须带接地孔。普通插座使用户应能任意使用I或II类家用电器。I类电器为基本绝缘加接地保护,II类电器为双重绝缘不要求接地保护,为满足I类或II类家用电器的使用,普通插座宜选用单相二线和单相三线组合插座。 (4)插座的开关和电源显示 国标《通用用电设备设计规范》GB50055~93中第8.0.7条规定,对于插拔插头时触电危险性大的日用电器,宜采用带开关能切断电源的插座。此规定的目的应是尽量减少插拔切断来断电,而利用插座所带开关断电,这样较安全。因此,洗衣机插座、厨房小家电插座和电热水器插座应带开关和电源指示。另外,经常开关的固定用电设备插座,如起居室电视音响插座、空调插座,建议也带开关和电源指示; (5)电源插座与电视、电话插座的间距 为了避免干扰,电源插座与电话、电视插座间应保持一定的间距,最好为15~50cm同时强电线路与电话、电视线路不应同管敷设。 4.5接地与防雷 4.5.1接地 对多层住宅低压配电接地系统接地形式的正确选择十分重要,如果选择不当,引起的后果很难用增加保护措施来补救。应从保护人身安全、防止火灾为出发点,并着眼于未来,在新建住宅楼内宜采用TN-S、TN-C-S系统。 (1)TN-S系统 TN-S系统是保护线PE和中性线N分开设置,N线对地绝缘,PE线正常工作时不通过电流,设备外壳不带电,使安全水平提高。但是TN-S系统仍不能解决对地故障电压蔓延的问题。尽管如此,TN-S系统仍可安全应用于住宅; (2)TN-C-S系统 TN-C-S系统是住宅、民用建筑中最常用的接地系统,它是由TN-C和TN-S二者组合而成,一般进入建筑的电源侧多为TN-C系统,即为PE线和N线分开处,从此分开后就不能再合并,在此处作重复接地R小于10Ω。重复接地的作用是在发生接地故障时减小接触电压,并且在PEN线断线时,减少由于中性点漂移引起的三相电压不平衡,从而在一定程度上减轻了对用电设备的损害和由变压器不对称运行引起的危害; (3)实施等电位联结(MEB)和局部等电位联结(LEB) 就TN-S和TN-C-S系统而言,实施MEB可以消除沿PEN线或PE线窜入的危险故障电压,减少保护电器动作不可靠带来的危险,而且有利于消除外界电磁场引起的干扰。实施MEB(或LEB)对人身安全的保护措施,防止火灾也要有可靠的安全措施; (4)保护导线截面的确定 按机械强度要求,一般保护线采用电力电缆构成时,其截面不限制;若采用绝缘导线或裸导线有机械保护,如敷设在套管、线槽等外保护物内,其截面不应小于2.5mm2;无机械保护,如敷设在绝缘子、瓷夹上时,其截面不应小于4mm2。 4.5.2防雷 住宅的防雷保护最好采用避雷带作接闪器,引下线暗敷于墙内,在1.8m处引出至接地装置或利用建筑构造柱的钢筋作接地装置,并且与重复接地共用(R<1Ω=。 5家庭电气防火 居民住宅要做到用电安全,关键在以下几个方面: (1)结合实际需要选择合适电线 电线的选择要考虑用电负荷对电线的要求,选择安全载流量大的电线,还要根据环境需要选择导线的类型。因为铝线较之铜线容易起火(据美国消费品安全委员会统计,使用铝线的火灾发生率是使用铜线的55倍),如果条件许可,尽量使用铜线,但不能铜线和铝线混用; (2)合理敷设电气线路 敷设线路要尽量走近路、直路,避免迂回曲折,减少交叉跨越;线路间的接头要牢固,防止接触面松动氧化; (3)正确使用家用电器 一是避免频繁开关电器,防止电动机启动电流骤增,温度急剧上升引起电动机等元件过热烧毁起火;二是家用电器使用后,不但要把本身开关关闭,还应拔掉电源插头;三是使用电热器具要远离可燃、易燃物;四是注意避免同时使用多个大功率电器,造成线路过负荷;五是注意电冰箱、电视机、电脑等电器的通风、防潮、防尘,并经常检查电源线是否老化、破皮,防止因积热、漏电等引起火灾;六是要避免使用质量低劣的家用电器。 6结束语 家庭住宅电气设计与防火一般不被人们所重视,笔者认为要从根本上减少甚至杜绝住宅电气火灾,首先应该深刻认识家庭电气火灾的严重性和危害性,把预防家庭电气火灾作为防火工作中的一个重点;其次是住宅电气设计既要考虑当前的实际情况,也要着眼于未来,要能跟上时展的需要,还要与建筑寿命相配套,避免造成不必要的浪费或重复建设。住宅在进行电气设计时应首先考虑设计的可靠性和安全性,在确保可靠、安全的情况下可以考虑美观等方面的需要,切不可舍本逐末。 住宅电气论文:住宅电气插座设计分析论文 摘要:本文对电气插座及其回路设计提出了一些建议。 关键词:照明照度插座电缆截面优化 1.1电气插座布置 插座这个小小的电气装置元件,往往容易被人忽视,但在现代住宅中却随处可见,不管是在客厅、卧室、书房,还是在厨房、餐厅、卫生间,人们都要使用它,甚至阳台都忘不了装一个插座,以备它用。 现代生活水平不断的提高,人们对住宅电气装置的要求也越来越高,人们不再满足于照明、风扇、洗衣机、电冰箱、彩电等电气设备带来的方便,而更加热衷追求音响、空调、大屏幕彩电、电脑、电话带来的享受。随着当今知识经济、信息时代的到来,可视电话、电子购物、家庭办公等智能化住宅建筑将不断涌现。这些电能、信息的传递除通过电线、电缆外,还必须通过插座这个小小电气装置元件输送给用电设备或信息终端。可见,插座的种类和数量在现代住宅中呈日益增长的趋势。所以,现代住宅中插座的选型、布置位置、数量和安装高度都直接关系到住户今后的使用效果,是现代住宅电气设计中十分重要的内容。如果电气插座设计还按照以前的做法,墨守成规的话,已经跟不上时代的步伐。现代建筑电气设计人员十分有必要对插座这个小小的电气装置元件引起足够重视。 然而,在现实的住宅电气中,往往看到住宅建成后,住户搬进来之前,都要对原设计的电气线路进行很大的改造,这里增加一个灯,那里增加一个多用插座和电话插座,那里还要增加一个空调插座和电视插座,增加最多的就是插座,到处凿墙打洞,对整个建筑物的结构造成很大破坏,有的甚至留下安全隐患。进行线路改造者大部分又不是电气专业安装人员,时常造成烧坏家电、短路、断路、等现象,对整个建筑物的配电系统造成损害。出现上述现象的原因是多方面的,但设计不尽人意,也是一个重要方面。 在现代住宅电气设计中插座(包括强电、弱电插座)选型、布置、安装高度怎样才能满足现代人们生活的需求呢?怎样才能使人们住新房之前,减少或避免发生到处凿墙打洞的现象?住宅设计规范(GB50096-1999)规定的插座数量是最小值而不是最大值,且远远不能满足现代人们的需要。我们的住宅电气设计怎样才能真正体现以人为本的思想呢? 现代住宅是由客厅、卧室、书房、厨房、餐厅、洗涤间、卫生间、阳台等组成的。住户的家用电器众多,而且又在不断地增加,好像根本无处着手。其实不然,我认为:只要明确住宅中各个房间主要会有哪些家用电器,然后根据建筑平面图,考虑住户一般会怎样去布置。按照这种思路去思考,目的性就很强。下面就各个房间的具体功能阐述一下我个人的观点。 1.1.1客厅插座的布置、安装高度及容量选择 1.1.1.1客厅插座布置 客厅是人们会客、看电视、唱卡拉OK,起居活动的中心,主要的家用电器有音响(音箱、DVD机、功放机)、空调、电暖炉、落地台灯、宽带、电话、电视。从这些家用电器的使用情况来看,可以发现弱电(有线电视插座、电话与宽带信息插座)插座位置一确定,强电(电源)多用插座至少4组就相应确定。强电与弱电插座的水平距离以大于0.5m为宜,如果距离太近,强电对弱电信号产生电磁干扰,影响收看效果。 彩电、音响是必须摆在一起的,彩电既需要有线电视信号插座,也需要电源插座。彩电、音响都是两孔插头,共需要2组(每组2个二孔)插座。电脑和打印机、传真机一起布置(电脑、打印机、传真机本应放在书房,但考虑目前大部分住宅没有书房,只好放在客厅),又需要2组多用插座(二、三孔插座)。这样就形成了一个以弱电插座为中心,两边水平距离至少为0.5m的各2组多用插座的形式。彩电、音响、电脑、打印机、传真机布置在一起总长度3m左右,即使家庭现在还没有打印机、传真机,其总长度也有2m左右。足以占去客厅中的一面墙,是客厅中最主要的部分。因此,在住宅电气设计中,尽管建筑平面的客厅是多种形式的,但我们只要细心体会家具及上述家用电器的布置,抓住客厅中一面主要墙,然后按此方法进行设计,客厅中的主要问题就解决了,其它的问题也就迎刃而解。彩电、音响的对面墙必然是沙发、茶几,在此部位需设一个电话插座,1组电源多用插座(用于落地台灯、电暖炉)。然后再根据建筑平面图及空调机管道安装方便等因素,确定空调机插座的位置。客厅其它墙上,视情况而定布置1至2个多用插座,作为备用。 综上所述,我认为在现代住宅客厅中,强电插座需要6至8组,弱电插座需要至少3组,才能满足人们生活的需求。 1.1.1.2客厅插座的安装高度及容量选择 绝大多数电气设计中,客厅插座安装高度基本都是底边距地0.3m或1.4m。底边距地0.3m的缺点,一是导致住户装修不便,二是容易被低柜挡住,插、拔插头很不方便,且低柜不能紧靠墙摆,要留出插、拔插头的空间,也不美观。底边距地1.4m的缺点是:住户装修墙裙一般是1m高,插座底边距墙裙顶的距离是0.4m,显得不协调,影响美观。因此,我认为客厅插座底边距地1.0m较为合适。既使用方便,也能与墙裙装修协调。另外,小于20m2的客厅,空调机一般采用壁挂式,那么这个空调机插座底边距地为1.8m。如客厅大于20m2,采用柜式空调机,那么插座高度为1.0m。客厅的插座容量选择是:壁挂式空调机选用10A三孔插座,柜式空调机选用15A三孔插座,其余选用10A的多用插座。 1.1.2卧室插座的布置、安装高度及容量选择 1.1.2.1卧室插座布置 卧室是人们休息、睡眠的地方。主要的家用电器有:电话、电视、空调机、落地台灯、床头台灯、落地风扇、电热毯等。确定床的位置是卧室插座布置的关键。一般双人床都是摆在房间中央,一头靠墙,双人床宽一般为1.5m,那么,床头两边各设一组(二、三孔)多用电源插座,以供床头台灯、落地风扇及电热毯之用,床头并设一个电话插座(根据规范,主卧室还需设宽带信息插座),床头的对面设一个有线电视插座及1组多用电源插座,以供睡前欣赏电视之用,靠窗前的侧墙上设一个空调电源插座,其它适当位置设一组多用电源插座,作备用。共设强电插座4至5组,弱电插座2组。 1.1.2.2卧室插座的安装高度及容量选择 住户在卧室装修中,用装饰板搞墙裙的比较少,故建议空调电源插座底边距地为1.8m,其余强、弱电插座底边距地0.3m。空调机电源选用10A三孔插座,其余选用10A二、三孔多用插座。 1.1.3书房插座的布置、安装高度及容量选择 1.1.3.1书房插座布置 书房是人们学习的地方,也可兼作健身锻炼之用。主要家用电器有电脑、电话、打印机、传真机、空调机、台灯、健身器具等。人们一般习惯把书桌摆在窗前,所以窗前墙一边布置有线电视插座和宽带与电话信息插座各一组以及电视电源插座一组,另一边布置2组电源多用插座,以供电脑、传真机、打印机之用。窗前的侧面墙上布置一个壁挂式空调机插座一组,在其它适当的位置分别布置1-2组多用插座,以供健身器具使用。此房共计强电插座5组,弱电插座2组。 1.1.3.2书房插座的安装高度及容量选择 除空调机底边距地1.8m外,其余强、弱电插座底边距地均为1.0m。空调机插座选用10A三孔插座,其余强电插座选用10A二、三孔多用插座。 1.1.4厨房插座的布置、安装高度及容量选择 厨房是人们制作饭菜的地方,家用电器比较多。主要有冰箱、电饭煲、排气扇、消毒柜、电热水器、电烤箱、微波炉、洗碗机、壁挂式电话机等。根据建筑厨房布置大样图,确定污水池、炉台及切菜台的位置。在炉台侧面布置一组多用插座,供排气扇用,在切菜台上方及其它位置均匀布置7组三孔插座。厨房插座要选用带开关的防溅保护型插座,容量均为10A。考虑到方便厨房中人接听电话,厨房门边可布置电话插座一个,以上插座底边距地均为1.4m。 1.1.5餐厅插座的布置、安装高度及容量选择 餐厅是人们吃饭的地方,家用电器很少,冬天有电火锅,夏天有落地风扇等,沿墙均匀布置2组(二、三孔)多用插座即可,安装高度底边距地0.3m,容量为10A。装一个电话插座,安装高度底边距地1.4m。 1.1.6洗涤间插座的布置、安装高度及容量选择 洗涤间是人们洗脸、刷牙、梳头、洗衣的地方,比较潮湿。主要家用电器有洗衣机、电吹风等。应根据给排水设计图确定洗衣机及洗脸盆的位置,各布置一个多用插座,并采用防溅型,插座底边距地1.4m,容量为10A。 1.1.7卫生间插座的布置、安装高度及容量选择 卫生间是人们洗澡、大小便的地方。家用电器有排气扇、电暖炉、电热水器、电话机等。一个10A多用插座供排气扇用,2个15A三孔插座供电暖炉、电热水器用,底边距地均为1.8m,尽量远离淋浴器,必须采用防溅型插座。电话机插座底边距地1.4m。装电话机的原因是方便人们在洗澡或方便时,仍然能与外界保持联系。 阳台应装一个10A多用插座,底边距地1.4m,以便打扫时供吸尘器使用。 1.1.8插座的选型及保护措施 现代住宅中的插座必须要保证使用安全、可靠,故在选型方面应选择耐压值、载流量、插座铜片的张拔力及绝缘等级符合国家标准的产品。另外,应选择带安全门的插座,以防小儿用铁钉或其它金属物插入其中。 除此之外,还要加强插座回路的保护措施,设计专门的PE线,且不能与N线相混,PE线与建筑物共用接地装置,接地电阻R≤4Ω。每户的厨房插座、卫生间插座、空调插座均应设计专用回路,并用漏电开关保护。 1.2电气插座回路设计 根据住宅设计规范(GB50096-1999)规定:“除空调电源插座外,其他电源插座回路均应设置漏电保护装置”。据此,我认为,住宅楼住户配电箱中的漏电断路器有三种实用、可行且符合规范要求的设置方式。现配合一套别墅的一层配电箱系统设计一一论述。 1.2.1漏电断路器设在带漏电保护装置的插座回路(如图1所示) (1)优点:这种设置采用了5个漏电断路器,所有电源插座回路均分别设置了漏电保护装置,很好的体现了规范的要求。当某一回路出现漏电故障时,不会影响其他回路的正常工作,还便于快速找出故障回路及其故障原因。 (2)缺点:由于这种设置方式每套别墅都使用了5个漏电断路器,因此一次性投资较大,而且配电箱尺寸也较大(每个漏电断路器都占2位)。 (3)适用对象:这种设置方式适合建设单位对住宅配电要求较高,而且建筑资金相对充足的建筑。 1.2.2漏电断路器设在带漏电保护装置的电源插座回路的总进线处(如图2所示) (1)优点:这种设置只用了1个漏电断路器,也满足了上述规范要求的“除空调电源插座外,其他电源插座回路均应设置漏电保护装置”。只是没有按回路分别设置,而是给各个回路设置了一个总的漏电保护装置。这种方法做到了住户配电箱一次性投资小,箱体尺寸小的目的。当漏电断路器跳闸时,不影响室内正常照明,给故障的排查和检修带来了方便。 (2)缺点:由于在住户配电箱进线总开关后有一段母排,在漏电断路器后又有一段母排,容易形成一个箱体二段母排,给箱体制作增加了成本和难度,也给安装和维护增加了麻烦。 (3)适用对象:这种设置方式相对适用,既节约投资,又满足规范要求,我认为应该提倡大多数住宅楼都使用此种设计。 1.2.3漏电断路器设在住户配电箱进线处(如图3所示) (1)优点:这种设置方式也仅用了1个漏电断路器,将所有出线回路用1个总的漏电断路器加以保护。规范对照明线路等未作漏电保护要求,但也没有明确表示不能带漏电保护,也就是说带漏电保护是可以的。因此,该设置方式也是符合规范要求的,它避免了上述二种方法的缺陷。 (2)缺点:由于多条出线回路共用一个漏电断路器,根据有关资料介绍,每条住宅配电回路的泄漏电流约为5mA,所以9条回路的泄漏电流总和为45mA,本设置方式若按一般设计选用30mA的漏电断路器,有可能因线路正常使用时泄漏电流大于30mA而发生跳闸现象。因此需要注意,在此建议选用50mA的漏电断路器。另外,这种设置方式还存在任何插座或照明回路出现故障后,影响面大,故障点难以排查的缺点。 (3)适用对象:这种设置方式适合对供电可靠性要求不高,尽量节约建设成本的情况,不推荐使用。 综上所述,可以看出以上三种漏电断路器的设置方式虽各具优缺点,但都是可行的。在实际工程设计中,设计师应当根据建设单位的经济实力和对用电可靠性的要求高低来进行选择。 住宅电气论文:农村小康住宅电气建设论文 论文关键词:农村小康住宅建筑电气工程 论文摘要:本文针对目前中国农村小康住宅的建筑电气工程进行追踪、分析,并着重对中国农村小康住宅电气化设计与施工进行探讨。 中国农村小康住宅中的电气工程涉及中国数十亿农民生活中不可缺少的物质。大量的家用电器成了小康家庭财富中的支柱的财产之一,人们对用电的需求也提高了。小康住宅电气工程中有强电,还有弱电,如电灯、电热、空调、共用电视系统、闭路电视、有线电视、广播、电话、音响系统、传呼系统及防盗报警系统。 一、农村小康住宅的类型、特点 小康住宅南北风格、造型差异较大,选用建筑材料也有差别,农村小康住宅基本上可分为三种类型:一是村镇居民小康住宅小区,第二是非居民小康住宅小区;第三是村镇居民和非居民综合的小康住宅小区。建筑结构形式方面有:木结构、砖木结构、砖混结构、框架结构等。另外农村小康住宅在形式上很多,大体分为:单元式、单体式、公寓式、组合式、庭院式、别墅式、西式等。 对于以上各种形式的农村小康住宅,建筑电气的设计与施工应因地制宜、取长补短,根据具体条件和资金来确定具体设计方案。中国地大物博,地理环境复杂,气候东、南、西、北差异明显,经济发展也不平衡。另一方面农村的小康住宅的格调也有差异。农村电气化的逐步实现,家用电器日益增多,大功率的、豪华型的农电进入农家。由于这些大容量家电剧增,用电负荷也相应增加,在50年代到70年代末设计安装的住宅小区的建筑电气工程已经不适应当今的电器时代,大多电气线路已承受不了强大的电流通过。农村住宅以前一般不设防雷保护,也不设人身与设备安全的保护设施,在农村施工中将大量的塑料护套线直接埋入墙内,给用电带来不安全因素,在施工中存在着没有进行电气工程设计,请有安装资格的电工进行安装,选材用料不严格等等缺陷,所以对于农村小康住宅的电气化工程必须十分重视。 二、小康住宅电气化基本功能设置设计 我们应根据“小康型”的原则,不能将“中康”或“大康”的模式硬套进“小康型”,设计时应本着实用、安全、节约、美观的原则。人们普遍需要的功能设施、用电负荷、用电需求都要予以尽力满足。对于小康住宅电气化设计时应满足以下条件:要有充足的电源供给;电气照明;空调系统、采暖;实验用小功率三相电源;防盗报警系统(包括交直流对讲门铃、一般门铃);通讯系统;广播系统;音响设备系统;共用电视系统(包括家庭卫星接收、有线电视);家庭消防电源;备用电源;有确保人生和设备安全的保护装置。各种不同功能的强弱电电气施工图应各自分开设计,以备安装和以后查阅。 三、插座、开关、线管的敷设施工 在小康住宅中有许多管路,如自来水给水管(冷水、热水)、排污排废排水管、采暖管、分体式空调机管道等。为数最多的是各种强电和弱电线管。各种总线管路的垂直总管一般设在管道井内,但众多的分支管是要沿墙、沿梁、沿柱、沿地面或沿大棚内敷设的。一般情况要在240mm或370mm的墙体或混凝土中敷设,难度较大。在敷设中,要考虑到墙体和混凝土建筑荷载是否有影响。所以在设计线管方向、位置时首先考虑各种系统的需要,又要在设计时尽力把强电部分(照明动力、防盗报警、人身设备保护装置)和弱电部分(电话、广播、电视、音响)等分开,能同方向尽可能在同一方向敷设,这样便于凿刨墙体或在混凝土中预埋。在住宅中应根据人们使用位置来安排各种系统出线口。 根据一般使用情况,照明系统(包括开关、各种插座)、人身设备保护系统是分布在整个住宅之中。空调机、取暖器是分布在卧室和客厅中为宜,电热如浴霸、电热沐浴器(液化气除外)在卫生间,电饭锅、电炒锅、排烟机在厨房。实验用动力电在实验室或书房中;电视系统、电话系统一般设在客厅、卧室内;音响系统设在客厅中,部分也直接引入主卧室;广播、门铃一般在每层休息平台或门厅,广播也可以通入卧室便于收听;防盗报警系统触头设在各处门窗上下端,报警器设在卧室和客厅中。有条件的应设消防报警系统和自动喷淋系统。电灯开关一般设在1.3米为宜,插座明装1.8米—2.2米为宜,暗装距地0.3米或1.3米为宜。总配电箱一般设在二层为宜,电源由住宅小区干线引入,如单元式的应在进入门口边上方为宜。为了防止突然停电,应增设直流备用电源,备用电源小型的可供一般路灯,大功率的可供电视机、小功率照明灯3—4小时使用,各种插座、开关的位置应设在最方便的地方。 四、人身与设备的保护装置 人是最宝贵的,为了确保人身和设备的安全,在总电源进入处应设重复接地装置与进户零线连接,形成保护接零系统,然后引至各插座的接地桩和不带电的金属外壳。在总配电箱处应加设漏电保护器和自动空气开关,象淋浴器等应采取单机保护。整体保护可实行二级保护或综合保护。总配电箱的总熔丝和分支熔丝应相配得当,用电设备发生故障时应得到保护,三层或10米以上的小康住宅的屋顶应设防雷保护。有计算机房的,整个房间应设屏敝网以防外界干扰。 综合以上,中国农村小康住宅的电气化设计与施工,广大电气工作者要有远见,有发展余地以适应日新月异的电世界。应根据供用电规则、建筑电气设计规范和用户要求,合理设计、精心施工。中国农村小康住宅电气化一定能更上一层楼。 住宅电气论文:住宅电气安装质量分析论文 【论文关键词】:电气安装;质量;问题;对策 【论文摘要】:住宅是人们生存必须的条件之一,其质量问题已成为社会关注的焦点之一。随着人民生活水平的提高,住宅电气安装与安全用电的矛盾日渐突出,对目前住宅电气安装工程的现状及影响进行分析,提出意见和建议。 1.质量通病与防治分析 1.1导线的接线、连接质量和色标不符合要求 现象:多股导线不采用铜接头,直接做成“羊眼圈”状,但又不涮锡;与开关、插座、配电箱的接线端于连接时,一个端子上接几根导线;线头裸露、导线排列不整齐,没有捆绑包扎;导线的三相、零线、接地保护线(PE线)色标不一致,或者混淆。 分析:施工人员未熟练掌握导线的接线工艺和技术;材料采购员没有按照要求备足施工所需的各种导线颜色及数量,或者管理人员为了节省材料而混用。 预防措施:加强施工人员对规范的学习和技能的培训工作;多股导线的连接,应用镀锌铜接头压接;在接线柱和接线端子上的导线连接只宜1根,如需接两根,中间需加平垫片;不允许3根以上的连接;导线编排要横平竖直,剥线头时应保持各线头长度一致,导线插入接线端子后不应有导体裸露;铜接头与导线连接处要用与导线相同颜色的绝缘胶布包扎;材料采购人员一定要按现场需要配足各种颜色的导线;施工人员分清相线、零线、接地保护线(PE线)的作用与色标的区分,即A相-黄色,B相-绿色,C相-红色;单相时一般宜用红色;零线(N线)应用浅蓝色或蓝色;接地保护线必须用黄绿双色导线。 1.2开关、插座的盒和面板的安装、接线不符合要求 现象:线盒预埋太深,标高不一;面板与墙体间有缝隙,面板有胶漆污染,不平直;线盒留有沙浆杂物;开关、插座的相线、零线、PE保护线有串接现象;开关、插座的导线线头裸露,固定螺栓松动,盒内导线余量不足。 分析:预埋线盒时没有牢靠固定,模板胀模,安装时坐标不准确;施工人员责任心不强,对电器的使用安全重要性认识不足,贪图方便。 预防措施:与土建专业密切配合,准确固定线盒;当预埋的线盒过深时,应加装一个线盒;安装面板后要饱满补缝,不允许留有缝隙,做好面板的清洁保护;加强管理监督,确保开关、插座中的相线、零线、PE保护线不能串接,先清理干净盒内的砂浆;剥线时固定尺寸,保证线头整齐统一,安装后线头不裸露;同时为了牢固压紧导线,单芯线在插入线孔时应拗成双股,用螺丝顶紧、拧紧;开关、插座盒内的导线应留有一定的余量,一般以100~150mm为宜。 1.3灯具安装不符合要求 现象:灯位安装偏位,不在中心点上;吊链日光灯链条不平行;灯罩不吸顶,接线盒外露;阳台灯底盘铁板大、生锈,天花吊顶的筒灯开孔太大,不整齐。 分析:预埋灯盒时位置不对,有偏差,安装灯具时没有采取补救措施;对现行的施工及验收规范、质量检验评定标准不熟悉;采购灯具时不顾质量;筒灯开孔时没有定好尺寸、圆孔直径不统一等。 预防措施:安装灯具前,应认真找准中心点,及时纠正偏差;按规范要求阳台灯具的底盒铁板厚度≥0.5mm;玻璃罩不能太薄,以免安装时破裂;天花吊顶的筒灯开孔要先定好坐标,安装时外圈牢固地紧贴吊顶,不露缝隙;采购、施工人员要认真执行国家和地方的有关规范。 2.对工程的几点影响 2.1影响墙体外观效应和使用功能 剔槽埋管破坏了墙体的平整度,影响墙体的外观效应。接线盒预埋不到位,插座高度不统一、开关安装位置不合适等不规范施工严重影响使用功能,给住户带来诸多不便。 2.2不易维护与检修 在电气施工中出现的导线质量不合格、接线不采用标准线盒,一砖堵死等质量通病,影响住户的正常用电,给维护、检修带来很多麻烦。如在住户室内装饰完工后,经过一段时间使用,导线断在墙内,接线盒又找不到,就是比较难处理的线路障碍。要恢复供电,势必破坏住户已装修好的墙面或室内灯饰,给住户带来不必要的麻烦。 3.电气质量通病产生的原因 3.1从事人员技术素质差 没有电工特殊工种操作证,雇用临时工参加电气安装,他们对图纸领会不深刻,甚至看不懂图纸,不具备承担电气安装工程的技术能力;还有的承建单位,从事电气安装工程的人员管理不够,达不到电气安装工程的质量要求。 3.2材料市场混乱,把关不严 好多工程都是私人承包,在利益驱动下,大量不合格材料用到工程上,严重影响工程质量。 3.3施工企业对电气安装质量不够重视 企业内部质量保证体系往往“轻安装”,忽视安装环节。施工现场未配备专职电气技术质量人员,管理失控,施工人员缺少专业技术培训,甚至无证上岗,对规范、标准不熟悉,盲目施工,不自检或自检流于形式。 3.4土建、电气专业配合不够 土建施工人员不按设计要求配合电工完成预留过程,致使许多配电箱的安装上下挤砖,歪歪斜斜,开关距门太远,一个房间的插座不在一个水平线上,既不美观又不能满足使用功能,给安装和使用都造成很多困难。 4.措施和建议 4.1思想上提高认识 电气安装应引起业主、发包单位、承建单位的足够重视,把电气安装工程看成建设中的举足重轻的一个分部工程,提高电气管理、安装人员的技术、素质,增强其岗位责任心。 4.2加强管理,健全质量保证体系 参与工程建设的设计、施工、监理等各方主体资格是否与其承担的项目相适应,是确保工程质量的前提,也是相关法规的基本要求。因此,质量监督员应在工程开工前审查有关单位的资质等级,同时也要审查有关材料设备生产厂家的生产许可资格。 4.3控制原材料质量 首先,要严格控制进货渠道,所有电气材料、器具、设备应从正规商业渠道采购;其次,要严格进场验收制度,对进场的各种材料设备要检查其出厂检验报告和产品合格证,国家实行强制许可证管理的电工产品必须取得安全认证,以及进行必要的抽检,确保进场的各种材料设备的型号、规格、质量性能指标均能满足设计和国家有关产品质量标准的要求。 4.4严把工程验收关 电气器具、管线及固定用材料穿线、配线,电线连接及电线端子连接、接地线连接、接地极的埋设,避雷网埋设,下引线的连接,严格绝缘、接地测试等项,必须严格按设计要求,对这些分部分项工程和使用材料进行逐一检查,不符合设计要求和规范的坚决不予验收。 5.结束语 随着人们生活水平的提高,电气安装工程的要求也越来越高,不仅要满足用电的需要,而更注重其美观、适用、方便的效果。电气安装工程质量的好坏是住宅工程质量的一个重要因素,这些问题不容忽视,施工前一定要弄清质量问题的成因,制定切实可行的预防措施,把问题消灭在萌芽状态。这就对电气安装工程的管理和施工人员提出了更高的要求,把电气安装工程放在一个重要的位置上,抓好质量管理工作,使之朝着一个具有适用性、可靠性、经济性、外观优美与使用方便的方向发展。 住宅电气论文:装配整体式剪力墙结构体系的高层住宅电气设计实例解析 摘 要:随着现代工业技术革命的不断深入以及行业交叉跨度的不断加大,传统建筑行业受到工业化制造以及模块化组装的影响越来越巨大。以装配式为代表的新兴施工建造模式,具有时间短,成本低,质量可靠,易于监控等诸多优势,对未来建筑行业发展方向引领作用逐步加强。由此也带来了对于建筑设计,尤其是电气系统设计新思路、方法、工具等诸多方面的挑战。文章以上海某高层住宅为例,具体分析解构了在装配整体式剪力墙结构体系的建筑中,电气专业与传统体系不同的设计要求,并通过对具体问题的归纳,提出了对此类设计的未来设想。 关键词:装配式住宅电气设计;预制整体式剪力墙体系;预制管线敷设 引言 本文以上海市闵行区某高层住宅小区为例,介绍了装配整体式剪力墙结构体系住宅的电气设计。本项目装配式建筑面积的比例100%,单体预制率40%。采用装配整体式剪力墙结构,标准层采用部分预制剪力墙结构,地下室及一层采用全现浇剪力墙结构;标准层楼面拟采用钢筋混凝土叠合梁板形式,首层及屋面采用现浇梁板形式。阳台、空调板、楼梯等采用预制装配构件。 1 装配整体式剪力墙高层住宅户内电气设计技术要点 住宅户内电气点位较为繁多,且考虑到预埋预制及日后更改的困难,故在本项目电气设计阶段初期,着重关注以下几点。 1.1 接线盒定位 各电气点位均需在施工图中精确定位,并结合pc深化图进行微调避让开钢筋与上下连接锚栓节点,以提高构件生产的准确度。如图1所示,预埋在预制层中的接线盒与盖板之间有25mm的保温层厚度,故盖板无法安装,针对本项目的特殊情况,订制加深接盒以便盖板的安装。 考虑到住户配电箱与多媒体弱电箱的进出管线较多,所以在设计前期与建筑专业协商好,根据户内家具摆放位置,尽量将其放置于非预制墙板处。 1.2 管线敷设 本项目管线敷设分两种情况,分别为在楼板内与墙板内敷设。预制工厂根据图纸需求在预制板上开槽并预留管线,在接线手孔处与敷设于现浇层中的管线相连。电气管线敷设示意图如图2所示。 1.2.1 管线在楼板内敷设 本项目楼板为叠合楼板,即楼板分为60m的预制层和70mm的现浇层。电气管线底板敷设时,可敷设在70mm的现浇层中,电气管线顶板敷设时,于预制板中开槽并预埋管线。 1.2.2 管线在墙板内敷设 本项目墙板为预制剪力墙,考虑到其加工特点,所有暗埋在预制板内的管线均需预先精确到位,生产安装后不便于修改调整。 2 基于装配式住宅预制外墙对防雷接地系统的设计要点 防直击雷措施设计不同点――防雷引下线 防雷引下线是将屋顶接闪装置接收的雷电流引向接地装置的导体。住宅设计大部分利用垂直结构体中合适的贯通主筋作为引下线。主筋分别预制于两块不同的墙板内,上下安装时主筋外侧有一筒形禁箍件,靠此箍件将主筋可靠连接。由图3可见,上下主筋之间存在一定的间隙。 而根据设计规范要求,建筑物钢筋混凝土构件内钢筋的电气连续性有贯通性要求,中间不能分断,所以现在的这种施工工艺并不能满足规范及设计要求。为了达到以上要求,我们对建筑构件内钢筋做了特殊处理,采用搭焊连接。示意图如图4所示。 这种方式虽然能解决防雷引下线的问题,但是预制件与现浇部位之间敷设钢板有一定的难度,对施工造成了一定困难。 3 问题 3.1 预制板部分预留管线堵塞的问题 在加工厂预埋好管线的预制板在运输到工地施工时,会出现部分管线堵塞无法连接的问题。解决此问题首先需在运输、堆放的过程中就开始注意,尽量避免碰撞;其次,在设计时可根据具体部位、具体情况做适当的变通。比如可在管线走向较复杂的地方多预留一些管路、在穿线有困难的地方管径设计的略大一些。给施工一个相对宽裕的安装环境。 3.2 预制板标识不清导致安装有误问题 对于此问题,可以将预制的墙板、楼板编号进行模块化分解,标明管线敷设的起始点、终点,确保安装的准确度,以提高装配式住宅的实施效率与达到降低成本的目的。 4 对于装配式住宅电气设计的展望 4.1 设计与制造,施工的系统性考虑 装配式住宅的电气专业设计技术难点是设计与施工中多了一道生产预制构件的步骤。该步骤需要设计、生产与施工三方之间紧密协调,以系统性思考。确保设计单位充分考虑了工业化生产的可制造性与安装效率,生产单位与施工单位完全理解设计意图,准确落实,保证建筑质量。 4.2 对于多方联合开发工具的挑战 越来越细化,越来越专业分工导致项目管理难度较传统住宅项目有所增加,更多的功能接口,信息接口,要求有一个时效性,操作性,可靠性都兼备的项目管理工具以及设计开发工具。借助互联网+与云计算等方法,项目各相关方都能在第一时间取得准确优质的信息,同时有效反馈,形成闭环系统,从而提高工作效率,加快项目进程,降低项目成本。 综上,装配式住宅作为将来建筑行业的一个主要发展方向,业界和政府已经基本达成了共识,政府也制定了相应的指导性政策。作为一个新兴事物,当前仍处于摸索和磨合阶段,其整个项目运营成本较传统项目无明显优势,甚至高于传统项目,这是新事物发展历程的必经之路。随着经验教训的不断积累,数据库以及相应标准的不断完善,基于大数据分析以及云的深入应用,将结束这段“阵痛期”,在不久的将来必将颠覆性的改变住宅建造甚至整个建筑产业。 住宅电气论文:住宅电气设计应注意的问题探讨 摘要:目前,社会经济快速发展,人民生活水平不断提高,房地产市场也快速发展,人民对住宅的要求和功能质量有了更高的要求。文章通过对住宅电气设计常见问题进行分析,加深了设计人员对规范条文的理解,避免类似问题再次出现。 关键词:住宅电气设计;配变电系统;线路选择及敷设;应急照明;防雷与接地 随着社会经济快速发展和人民生活水平不断提高,房地产市场的快速发展,人们对住宅的要求和功能质量有了更高的要求。近年来,有关住宅的规范进行了修编,颁布了新的法律法规,如《住宅设计规范》(GB 50096-2011)、《住宅建筑电气设计规范》(JGJ242-2011)、《居住建筑节能设计标准》(DBJ14-037-2012)、《山东省消防条例》也对新建高层住宅的消防安全做出了详细的规定。这些规范和法规的出台正确地引导了住宅的设计和开发,但由于部分设计人员对新规范和法规的理解和掌握不全面,近期,我们对各个设计院的住宅施工图进行审查,发现了一些共性的问题。为了帮助设计人员更好地理解强制性条文、法律、法规和政府的文件,现将住宅施工图审查出现的常见问题整理如下,以待设计人员注意。 1 设计依据和设计深度 (1)设计依据中采用的设计规范是否为有效版本,是否符合工程实际;(2)设计深度应满足《建筑工程设计文件编制深度规定》的施工图设计要求;(3)工程概况中应明确总建筑面积,分别列出地上部分和地下部分的建筑面积,主要建筑的层数、层高和总高度等指标,住宅的套型、套数及每套的建筑面积等技术指标。 2 变配电系统 2.1 负荷等级及供电要求 (1)居住建筑十层至十八层为二类高层,主要通道及楼梯间照明用电、客梯用电、排污泵用电、生活水泵用电为二级负荷。十九层及十九层以上住宅的为一类高层,走道照明、航空障碍照明、客梯用电、排污泵、生活泵为一级负荷;(2)高层建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟设施、火灾自动报警、漏电火灾报警系统、自动灭火系统、应急照明、疏散指示标志和电动的防火门、窗、卷帘、阀门等消防用电,一类高层建筑应按一类负荷要求设计,二类高层建筑应按二类负荷要求设计;(3)一级负荷应由双重电源的两个变压器的两个低压回路供电,当一电源发生故障时,另一电源不应同时受到损坏。二级负荷应由一路中压电源的两个变压器的两个低压回路供电。 2.2 变配电室 (1)变配电室的位置选择应深入或接近负荷中心,不应设置在厕所、浴室、厨房等经常积水场所的正下方或贴临,不应设置在住户的正上方、正下方、贴临和住宅建筑疏散出口的两侧,不宜设在住宅建筑地下的最底层,配变电室与上、下或贴临的居住、办公房间仅有一层楼板或墙体相隔时,配变电所应采取屏蔽、降噪等措施;(2)负荷IP3X防护等级外壳的不带可燃油的10(6)kV配电装置、低压配电装置和干式变压器,可相互靠近布置;(3)由同一配电所供给的一级负荷用电的两回路电源的配电装置宜分列设置,当不能分列设置时,其母线分段处应设置防火隔板或隔墙;(4)变压器室、配电装置室、电容器室等应设置防止雨、雪和小动物进入屋内的设施;(5)长度大于7m的配电装置室应设两个出口;(6)两配电所之间的联络线,应在供电侧的配电所装设断路器,另侧装设隔离开关或负荷开关,当两侧的供电可能性相同时,应在两侧均设断路器;(7)高、低压配电室、变压器室、电容式、控制室内,不应有与其无关的管道和线路通过;(8)配电室裸导体正上方,不应布置灯具和明敷线路。当在配电室内裸导体正上布置灯具时,灯具与裸导体的水平净距不应小于1.0m,灯具不得采用吊链和软线吊装;(9)配电系统主接线系统图应与平面配电柜的排列顺序对应一致。高低压主接线图应注明主开关与联络开关的防并联措施;(10)配电柜超过15m应增设出口。 2.3 供配电 (1)负荷计算的内容应全面,计算方法应准确;(2)导体的截面选择应满足载流量和热稳定的要求;(3)短路保护电器应安装在回路首端和回路导体截面减少的地方。当不能设置在回路导体截面减少的地方时,短路保护电器至回路导体载流量减少处的线路长度不应超过3m;(4)远方控制的电动机应有就地控制和解除远方控制的措施;(5)柴油发电机房设置在地下一层时,至少应有一侧靠外墙,热风和排烟管道应伸出室外。 3 照明 (1)高层住宅建筑的楼梯间、电梯间及其前室和长度超过20m的内走道,应设置应急照明,应急照明应由消防专用回路供电。(2)一类高层应沿疏散走道设置灯光疏散指示标志,并应在安全出口和疏散门的正上方设置安全出口灯;高度超过100m或35层以上住宅建筑的疏散指示标志灯应由蓄电池作为备用电源。(3)强弱电电井内应设应急照明。(4)应急照明支路不应跨越防火分区;地下各层应设独立的应急照明支路。(5)正压送风机房、排烟机房、消防泵房、变配电室、报警阀室应设置备用照明。正压送风机房、排烟机房、消防泵房、变配电室的备用照明不间断工作时间为180min,备用照明应为100%的工作照明。(6)备用照明灯具、疏散指示灯具、安全出口灯具应带防火保护罩。(7)疏散指示灯具的指示方向应正确。设置位置应能正确引导人员快速短距离撤离,疏散指示灯的间距不应超过20m,宜安装在1m以下的墙上或柱上,如吊装,吊装高度不宜过于2.5m。(8)应急照明和备用照明不应混接。(9)一类高层楼梯间应设疏散照明、安全出口照明和应急照明,二类高层楼梯间可不设疏散 照明。 4 设备及配电线路 (1)消防用电设备的配电箱应有明显标志,消防用电设备应采用专用的供电回路;(2)消防控制室、消防电梯、防排烟机房的消防用电设备的供电,应在其配电线路的最末一级配电箱处自动切换;(3)消防用电设备的配电线路暗敷时,应穿管并敷设在不燃烧结构内且保护层厚度不应小于30mm。明敷时,应穿金属管或封闭金属线槽,并应采取防火保护措施;(4)向同一负荷供电的两回路电源电缆,当应急照明和其他照明的电缆安装在同一层桥架上时,应用隔板隔开;(5)金属电缆桥架全长应不少于2处与接地保护导体相连;(6)电缆桥架预留洞及穿越防火分区的楼板或隔墙处,应采用防火封堵;(7)消防用电设备过载保护应作用于信号不应作用于跳闸。消防用电设备的电流整定应为计算电流的1.5~2倍;(8)非消防电源火灾时应切除,系统图上并有相应的切除模块;(9)住宅的总电源进线应设剩余电流动作保护或剩余电流动作报警,电气火灾监控系统应包括漏电传感器和温度传感器;(10)消防自动报警系统的主电源保护开关不应采用漏电保护开关;(11)一级负荷的客梯,应由引自两路独立电源的专用回路供电;(12)套内安装在1.80m及其以下的插座均应采用安全型插座;(13)每套住宅应设户配电箱,其电源总开关装置应采用可同时断开相线和中性线的开关电器;(14)每套住宅应设置自恢复式过、欠电压保护电器;(15)高层住宅建筑中明敷的线缆应选用低烟低毒的阻燃类线缆。超高层住宅的消防设施的供电干线应采用矿物绝缘电缆,一类高层、二类高层的消防设施的供电干线应采用阻燃耐火线缆。一类高层,二类高层的公共疏散通道的应急照明宜采用低烟无卤阻燃耐火的线缆;(16)住宅套内的电源线应采用铜材质导体。 5 防雷和安全 (1)建筑高度为100m或35层及以上的住宅和年预计雷击次数大于0.25的住宅建筑,应按照二类防雷建筑物采取相应的防雷措施;(2)一类高层或年预计雷击次数大于或等于0.05且小于或等于0.25的住宅建筑,应按不低于三类防雷建筑物采取相应的防雷措施;(3)住宅建筑应做等电位联结,带淋浴的卫生间应做局部等电位联结;(4)变配电室应设等电位箱,弱电间、电信间、消防控制室应设局部等电位箱。 6 火灾自动报警系统设计 (1)住宅建筑火灾自动报警系统的设计、保护对象的分级及火灾探测器设置部位,应满足《火灾自动报警系统设计规范》(GB 50116)的相关规定;(2)根据《山东省消防条例》第二十二条规定,新建高层住宅应分户设置火灾探测报警器;(3)住宅建筑至少在一层每单元设置一台火灾显示器;(4)消防设备机房、消防水泵房、消防电梯轿厢及机房、变配电室应有消防电话分机。 7 弱电设计 (1)每户应至少安装一处紧急求助报警装置;(2)厨房应设可燃气体报警装置;(3)新建住宅区和住宅建筑的通信设施应采用光纤到户方式建设,光纤到户必须满足多家电信业务经营者平等接入、用户可自由选择的要求;(4)各弱电系统的防雷和接地应满足GB 50343-2012第5.5的规定。 8 节能 (1)住宅的公共区域应采用节能自熄开关控制;(2)灯具应按照规定设置镇流器;(3)各房间的功率密度值不应超过GB 50034-2004的指标要求。 9 结语 通过总结规范对住宅电气设计的条文规定,可以帮助设计人T更好地理解规范要求,完善电气工程设计。 作者简介:郭维礼(1963-),男,山东建大建筑规划设计研究院高级工程师,研究方向:建筑电气设计与研究。 住宅电气论文:住宅电气设计及电气防火技术分析 【摘要】在社会经济、科技不断进步的条件下,人们生活水平日益提高,对居住环境也提出了更高的要求。因此,住宅电气的设计就更多的重视了住宅的功能性、安全性和使用性。其中安全性上尤其需要重视电气的防火设计。本文从住宅的用电负荷、电气线路、电气装置和住宅防雷四个角度分析住宅的防火技术。 【关键词】住宅电气设计;居民住宅;电气防火 引言 电器在住宅的用电中占据着很大的比例,住宅失火常常是因为电器使用不当,或者用电负荷过高。而随着技术的进步,如今电器的安全性有了一定的保障,为了减少住宅发生火灾的几率,尤其要重视住宅电气防火的设计与安装。 一、确定住宅的用电负荷 以前住宅用电负荷的标准通常比较低,但现在许多大功率的电器成为家电中常见之物,比如空调、微波炉、热水器等。这些大功率电器在为人们生活提供便利的同时,也对人们的生命和财产构成了一定的威胁。住宅经常会因为用电负荷过高,导致家电燃烧,进而引发住宅火灾的情况。因此,在住宅电气设计之前,为了避免火灾的发生,就必须先明确住宅的用电负荷,针对性做好电气防火措施。 住宅的用电负荷一般与住宅面积有着直接的关系,而住宅面积大体上可以分为三类,即小于90m2的小型住宅,90~140m2的中型住宅,大于140m2的大型住宅。根据住宅的用电情况,住宅负荷包括照明用电、厨房用电、卫生间用电、空调用电等,小型住宅的用电总负荷大概在7200W,中型的在9360W,大型的在14400W。就实际情况而言,住宅用点负荷最高峰值一般是在夏天晚饭之后,此时用电负荷较多的家电有:电视机、电冰箱、电脑、空调等,大概占了住宅用电负荷总量的40%,按照住宅设计手册的要求用电负荷系数选择0.4~0.6,因此根据实际情况,住宅设计电气设计时选择0.4系数即可,那么小型住宅用电负荷就是3.5kw,中型的就是5.0kw,大型住宅就是6.5kw。 二、电气线路的防火技术 (一)导线选择 导线选择最主要的就是要看导线的型号以及规格,为了保证导线选择可以合理又实惠,那么在其选择的过程中就要在确保质量的前提下,尽量减少材料的浪费,做到物尽其用。导线型号的确定要根据施工工地的电压和敷设环境进行合理选择。导线规格在选择的时候可以按照以下要求来选择: 1.机械强度要够 机械强度是保证线路不会出现短线情况的基本前提,为了避免出现线路断掉、磨损等情况,导致不必要的安全事故,在导线规格的选择上就要选择机械强度较高的导线。如果是照明回路计算的电流较小的话,那么其导线就要根据机械强度来进行选择。 2.保证导线可以安全运行 导线的安全运行除了在安全电流上要超过长期最大负载电流,也要保证进户线和干线截面在选择的时候要有余量,还有单相制中和相线截面的中性线要一致,以及三相四线制中中性线的载流量要大于线路中不平衡负荷电流的最大值。保护中性线的线路的电导要大于其相线电导的一半。而某些照明线路是通过气体放电,三次谐波电流会对其产生一定的影响。因此,在其中心截面的选择要根据最大一相的电流来选择。 (二)导线敷设 线路敷设的过程中要尽可能的用直线方式,尽量避免交叉跨越。由于电线之间以及电线和用电设备的连接处,接触电阻大,会因为发热而导致燃烧绝缘层。所以,导线敷设时要加固电线之间的接头,避免其接触面出现松动和氧化的情况。穿墙部分的线路应套管埋设,避免线路因磨损导致漏电、短路等线路故障。最后,敷设露在外面的线路要穿阻燃套管,避免因为线路起火导致室内易燃物被引燃。 三、插座的防火 (一)插座的高度 插座高度应注意对环境的影响以及其适用性。现阶段,市场上大多数插座都是具备挡板,安全系数较高,可以忽视儿童触摸插板而出现触电的情况。故而,除了空调插座之外,居室内的其他插座的高度最好选择最低点,大概和地面相距0.5m即可,和电话及其类似插座高度相同时最佳高度。因为空调电源插座插拔次数较少,其高度在2m左右比较合适,厨房和卫生间的电冰箱、洗衣机等电源插座在和地板相距1m比较合适,抽油烟机之类的在2m比较合适,为了保证安全,厨房和卫生间安装插座时要带防潮盖。 表1 不同地区住宅内插座数量统计 (二)插座的数量 根据数据统计显示,现阶段我国住宅电气设计中插座数量大体上属于偏少的状况(如表1所示)。但是居民中许多电器设备都会用到插座,这样居民为了弥补插座数量的不足,就只好采用接线板。但是接线板电线的绝缘线多数是用的双芯单层线,这种电线不仅不具备护套,容易因为挤压出现损伤导致绝缘被破坏,而且还不具备PE线,导致使用接线板通电的家电无法接地。加上一些质量不好的接线板,在接触压力和接触面积上都不够,一旦用电负荷过高接线板就会由于接触不良导致升温发热,进而造成电气火灾事故。 根据国家住宅电气设备的相关标准规定,对住宅设计的防火设计提出了基本要求,即住宅中插座设计安装的双良应不低于12个。为了更加住宅电气设计更加科学化,在借鉴发达国家和地区住宅电气设计的标准的基础上,制定了《商品住宅性能评定方法和指标体系》3A级标准(如表2、3所示),对室内各个房间的墙上插座数量提出了具体的要求,即每间卧室插座数量为4组,空调插座数量为1组;客厅电源插座数量为5组,空调插座为1组;厨房电源插座为5组,排气扇、电冰箱插座为2组;阳台电源插座为1组,一共19组。 表2 商品住宅性能评定方法和指标体系之适用性能评定(3A级) 表3 商品住宅性能评定方法和指标体系之适用性能评定(3A级) 四、住宅防雷 住宅会遭受雷击的装置有高层金属构件、电话线、室外或者公用天线、低压配电线路等。针对这些导电装置,家庭住宅在防火设计上应做到防直雷击、防感应雷击和防高电位入侵。比如防直雷击,通常情况下需要在屋面容易遭受雷击的地方安装接闪器,然后再利用引下线和接地电阻较小的接地装置进行可靠连接。接闪器在安装的过程中为了保证屋面露出的金属部件和避雷针、带、网可以全部可靠连接,通常会把屋面的板钢筋作为避雷网,柱主钢筋作为引下线,基础钢筋作为接地装置。就防感应雷以及高电位入侵而言,可以在电缆进户和出户的地方绝缘铁架与地面进行可靠接地,且要安装避雷器或者其他类型的过电压保护装置。 五、接地 接地是住宅电气防火需要重视的内容,现阶段,我国住宅电气设计中主要有三种系统,即TT、TN-C-S、TN-S。其中TN-C-S系统属于住宅电气设计比较常用的,由TN-S以及TN-C构成,TN-S系统分别由保护线PE以及中性线N对其进行操作。采用这套系统的时候,其中N线是对地绝缘的,同时PE正常工作的状态下是不会传输电流,加上系统外部设备也不会带电,这样可以有效地预防因漏电而引发的火灾。 六、结语 住宅电气的使用属于系统性的用电网络,一个线路出问题也产生很多的连锁反应。为了做好住宅的防火设计,就必须从住宅的全方位出发,首先就是要考虑住宅的面积大小,其直接决定住宅的总体符合大小,其次就是要合理安排线路,然后是插座数量和位置的安装,最后就是要做好防雷设计。这样才能整体上保证住宅的防火性能。 住宅电气论文:关于住宅电气安装工程的质量通病及防治措施 摘要:随着人们生活水平质量的日益提高,人们的生活条件得到了进一步的改善,人们对于电气工程的要求越来越高。电气安装工程作为建筑工程的重要组成部分,其安装质量的好坏会直接影响到住宅工程的质量,所以必须要采取科学、合理的措施加以解决。文章主要讲述了住宅电气安装工程质量的通病以及相应的防治措施。 关键词:电气安装工程;质量通病;防治措施 前言:随着人们生活水平质量的不断提高,人们对建筑工程的安全性和舒适性提出了更高的要求,不仅需要在图纸设计环节必须要严格的控制,还必须要保障电气工程施工过程中安装环节的质量。随着科学技术的快速发展,人们用电设备的种类和数量诸多,电气安装技术日益复杂,为了能够满足人们日益高涨的需求,必须要熟练的掌握各种建筑电气安装技术,从根本上保障电气安装的质量和安全。 1. 住宅电气安装质量的通病 1.1导线及连接方面的问题 根据多年淼氖导经验表明,大部分的导线问题主要体现在接线、连接质量以及色标不符合要求等方面。比如插座回路的接地保护线往往都会选择串联连接,接线并不规范,易导致多股导线选择镀锌铜接头,最终不能采用,外观形状上往往会接成羊眼圈的式样。连接的时候并没有严格的按照相关规定和标准进行,最终导致连接的不规范,甚至会出现几根导线共接一个端子的现象。色标并没有符合相关规定和标准,造成导线的三相、零线以及接地保护线色标并不一致,最终出现混淆等现象。 1.2开关、线盒、面板的安装、接线问题和室外进户管预理不符合要求 造成开关、线盒以及面板安装、接线问题的主要原因就是因为施工人员没有严格的按照相关规定和标准进行施工而导致的。比较常见的问题诸多,比如电源开关、插座导线线头裸露,盒内所留导线的余量不足。线盒内存在着杂物,并且线盒预埋过深,导致标高不一等问题。目前,我国住宅电气安装过程中比较常见的也有室外进户管预埋不符合相关规定和标准的问题,其主要就是指应该选择 PVC管或者厚壁铜管往往换成不符合相关规定和标准的薄壁铜管代替厚壁铜管的现,严重的违反了相关规定和标准。室外地坪标高并不明确,预埋管埋深深度往往都会低于0.7米,进而导致其位置偏差比较大,另外,进户管与地下室外墙防水处理比较差,甚至还存在着一定的质量问题等,直接会影响到建筑工程的质量和使用寿命,不利于我国建筑工程的可持续性发展。 1.3灯具安装不符合要求 在进行灯具安装的时候,相关的安装人员并没有严格的按照相关规定和标准进行安装,从而导致天花吊顶内应该采用的金属管和金属线槽进行布线换成了 PVC管布线,在进行灯具安装之前并没有及时的纠正偏差,导致灯位出现了偏移,并没有在中心点位上,灯罩并没有吸顶,导致灯具与天花板之间存在着一定的缝隙,并且接线盒外露。吊扇的吊钩往往都会选择螺纹钢加工制成的,其本身的成型度比较差,吊扇钩预埋与接线盒之间的距离比较大,甚至吊钩并没有进行相应的预埋等诸多灯具安装方面的问题,不仅会给建筑的美观带来一定的影响,甚至还会埋下诸多安全隐患,直接威胁到人们的人身安全和财产安全。 2.电气安装工程质量通病防治措施 2.1做好施工图纸会审和编制专项施工方案 施工图纸是保障电气安装工程质量的前提条件,所以相关的技术人员在工程施工之前必须要对施工图纸进行会审,设计交底等活动,如果对设计图纸存有疑问,应该以书面的形式提出来,保障施工图能够正确的引导电气安装工程的施工。必须要科学、合理的编制电气安装施工方案,施工方案的主要作用就是指导施工现象进行正确的施工,避免出现施工质量问题。所以,相关的电气技术人员必须要对施工顺序、方法以及安装技术等要求进行科学、严谨的编写,并且提交给技术负责人以及相应的监理工程师进行审查,检验其可行性和科学性,另外,还必须要做好电气工程安装技术的交底工作。在进行电气安装工程的时候,必须要严格的按照图纸施工,严格的按照相关规定和标准来进行操作,避免出现违规操作,另外,必须要进行自检、自查等活动,尤其是对重点部位的检验,进而能够及时的发现质量通病,及时的采取科学、合理的方法解决。 2.2加强培训教育 由于施工人员是电气安装工程的主体,所以,管理技术人员、操作人员以及服务人员形成了电气安装工程质量的主要因素,他们对工程质量的形成起到了共同的作用。所以,在进行电气安装的时候,必须要引起相关人员和业主的重视,能够清晰的认识到电气安装工程质量的好坏会对整个建筑所带来的巨大影响,必须要树立相应的质量意识和安全意识,并且通过定期的培训工作,不断的提高技术人员和管理人员的综合素质和专业技术水平,从根本上提高施工人员的质量意识和岗位责任心。 2.3健全质量保证体系和质量责任制 无规矩不成方圆,为了能够从根本上保障电气安装工程的质量,必须要不断的加强管理能力,并且要从源头上开始控制质量,严格的审查相应的设计、施工以及监理等方面的资质等级,避免出现个人承担各种施工现象的存在,进而才能够从根本上保障电气安装工程的质量,避免质量通病的出现。在进行安装施工的时候,必须要进行全过程管理,结合施工现场的实际情况制定科学、合理的考核制度和质量责任制度,并且能够真正的将责任落实到每个施工人员身上,从而才能够保障安装工程的质量和操作规程符合相关规定和标准,另外,必须要制定具体有效的质量保证计划和攻关措施,加强质量监督检查工作。原材料质量的好坏能够直接影响到电气安装工程的质量,保障原材料的质量更是保障电气安装工程质量的基础条件。必须要严格的按照相关规定和标准认真的把控采购关、检验关以及运输关。采购人员必须要遵守优选原则,严格的把关采购人员的政治素质和质量鉴定水平。还要严格的控制进货渠道,必须要从正规的商业渠道进行采购,选择得到国家认证许可并且具有一定规模的供货厂家。另外,还必须要对各种原材料的施工进行全过程的质量监控,严格的执行进场验收制度,必须要严谨的检验各种材料和设备,一旦发现材料不具备国家强制许可证管理的产品,必须要立即停止采购和进场,从根本上保障进场的材料和设备在型号、规格以及质量等诸多方面符合相关规定和标准。 3.结语 随着我国城市现代化进程日益加快,我国建筑工程的数量与日俱增,其中电气工程作为建筑工程的重要组成部分,必须要严格的按照相关规定和标准做好电气安装工作,从最大程度上避免电气工程安装过程中质量通病的存在,从根本上提高整个建筑工程的质量和安全,不仅能够有效的维护广大人们群众的生命财产安全,还有利于我国和谐社会的构建。 住宅电气论文:住宅电气设计易忽视的几个问题 摘 要:电气设计是住宅建筑设计的主要内容之一,其关系着用户的用电质量以及用电的安全性。在我国住宅电气设计中,存在着较多的问题,所以,很多住宅建筑在投入使用后,出现了较多的质量问题,影响着住户的正常生活。笔者对住宅电气设计中易忽视的几个问题进行了分析与介绍,希望可以对相关设计人员提供一定参考价值,从而提高我国住宅电气设计的质量。 关键词:住宅;电气设计;问题 住宅建筑与人们的生活息息相关,随着人们经济收入以及生活质量的不断提高,对住宅设计提出了更高的要求,这对相关设计人员也提出了更高的要求,其必须努力改进技术,提高电气设计等住宅设计质量,这样才能保证住户的用电质量,才能提高业主的满意度。在对住宅电气进行设计时,要以保证电气功能为原则,还要降低电气设计的成本,保证电气设计方案的经济节省性以及效用发挥最大化。在住宅电气设计中存在几个易忽视的问题,如果不解决这些问题,会造成较大的资源以及资金浪费问题,不利于保证建筑行业发展的可持续性。 1 住宅电气设计的原则 1.1 因地制宜原则 在住宅电气设计时,为了保证工程如期完成,设计人员必须采用因地制宜的设计原则对方案进行优化,要结合工程所处环境的气候以及地形特点,对电气设备的布置进行合理优化,从而提高电气设计的可行性以及有效性,采用因地制宜的措施,可以提高电气设计的品质,使电气设计的效用得到最大发挥。 1.2 人性化原则 在电气设计中,要体现出人性化的原则,这样才能提高业主的满意度。在现代社会中,人们对电气设计有着较高要求,为了体现以人为本的设计理念,设计人员在优化施工流程时,必须从多个角度进行人性化考虑,还要以提高用户使用电气设备的方便性槌龇⒌悖站在用户的角度考虑问题,这样才能增强电气设计的实用性,才能保证其他项目的顺利开展。 1.3 安全性原则 安全性是电气设计的重要原则,这也是社会各界比较关注的话题,在优化电气设计时,要保证电气设备使用的安全性。现代社会中,人们对住宅质量以及安全要求越来越高,而有的住宅建筑中,由于电气设计存在安全隐患,使得电气安全事故频频发生,这严重威胁着人们的生命与财产安全,为了降低用电风险,电气设计人员必须控制用电安全,还要采用有效的措施,消除安全隐患,才能保证用户正常用电的安全性。 2 住宅电气设计易忽视的几个问题 2.1 起居室的电气设计问题 起居室内一般有多种用电器,这也是人们日常聚集的地方,在这一空间中,有电视柜、桌椅、沙发等家具,为了降低电气故障对家具的影响,设计人员需要综合考虑家具的摆放问题,设计人员还要与施工部门做好技术交底工作,与业主做好交流与沟通工作,这样才能提高电气设计的实用性以及合理性。在对起居室的电气设计进行优化时,由于电视柜、沙发分别与墙体两侧距离较近,而且考虑到电视柜需要与插座保持较近的距离,为了保证住宅空间的美观性,需要将插座设置在短墙角上,所以,在设计电源插座时,需要结合家具的不同安放位置,要与业主做好协商工作,这样才能提高电气设计的实用价值,才能提高业主的满意度。 电网与电视系统的配线,一般需要遵照竖向配线的原则,如遇特殊情况,需要改变弱点插座的位置,则可能影响到电网系统的连续性以及完整性。为了改善这一问题,设计人员需要在公共区域的电话分线盒与电视器件箱的设置上,重点考虑水平放射式。在进行客厅灯的电气设置时,要保证客厅灯位于电视柜与沙发围合空间的上方。在餐厅电气设计上,由于餐厅与客厅位置相邻,并且建筑开门较多,餐桌最好要与最长的实墙进行相靠,餐桌要避免与交通流线相交,并且餐厅灯要与用餐区的位置相一致。 2.2 厨房的电气设计的问题 厨房作为室内居住经常使用的部分之一,在设计上仅仅重视上下水与煤气的设计,对于电气设计较为轻视。大多数的厨房设计中,仅仅对于上下水管道、煤气管道与家具进行了主要的设计,而对于厨房电气开关与插座的设计缺乏足够的思索与考虑。一般的厨房橱柜与吊柜的高度大约在80cm左右,厚度为50~60cm,吊柜距离地面为160cm。厨房的电源插座要根据吊柜的高度进行合理设置,大多数选择距离地面130cm的位置。由于厨房环境油烟较多,在进行电源插座的设计上,要考虑油烟污染的问题。另外,厨房的插座应该主要采用防溅型,并且开关位置要进行合理的选择。现代科学技术不断发展,厨房电气的种类逐渐增多,厨房的用电量一直处于一个不断增长的情况相爱,在厨房电气设计上,要尽可能的设计一个相对独立的供电回路来进行使用,保证整体住宅电气使用的安全。 2.3 卫生间的电气设计问题 普通住宅一般有一个卫生间,较为高级的住宅会配备两个或者更多的卫生间,卫生间根据使用对象的不同分成主卫和客卫两个。卫生间所用的电气主要包括镜前灯、顶灯、排气扇等,随着人们生活质量的提高各种取暖设备逐渐的进入到卫生间电气设备的使用上,卫生间的用电量逐渐增加,在卫生间设计独立的供电回路已经成为了一个必要的选择。卫生间取暖设安装的过程中,要在建筑电气设计时所预留用电量的范围内。由于带洗浴功能的卫生间非常潮湿,用电安全是一项重要的内容,相关的安全规范中已对卫生间接地措施有了详尽的规定,但设计中常忽略开关的设置位置,由于开关通断的是火线,当其受潮时,人触摸它是非常危险的,所以严禁将其设于卫生间内。同样道理,当洗浴器与洗而器处于同空间时,也严禁在洗而器旁设置电源插座(除非设置带隔离变压器的剃须插座)。卫生间排气扇可分为外窗式,嵌培式和吸顶式三种方式,其供电方式与厨房相同。卫生间是住宅中较为特殊的环境,其电气设计要考虑到更多的外界因素的影响,只有真正的做好防潮与通风,保证线路走向的合理性,才可以让用户在居住的过程中感觉到舒适,避免不必要的麻烦,并且保证住户自身的生命财产安全。 结束语 综上所述,我国住宅电气设计在不断发展的过程中,取得了一定成绩,但是仍然存在一定细节问题,这也说明我国建筑企业的发展并不均衡。为了提高住宅建筑的舒适性,相关设计人员一定要在平时的工作中多积累经验,还要降低外界因素对电气设计质量的影响。设计人员要综合考虑影响住宅电气使用功能的因素,在电气改造工程中,还要与业主做好沟通,要结合房间家具的摆设问题,对插座设计进行合理布置,提高电气设计的实用性,同时保证用电的安全性。
网络故障诊断技术研究:基于用户终端网络故障诊断系统 摘要:随着专线接入的规模还在不断扩大,很难通过传统的现场维护或集中培训等方法解决,因此,探索一种解决专线故障新的解决方案非常必要。基于用户终端的网络故障诊断系统就是出于这方面考虑可以实施开发的系统,用户通过系统能方便快捷地对终端故障进行预处理,大大降低了维护人员的工作量。 关键词:终端网络; 故障诊断; 效益 1、 课题研究建立 1.1、 问题提出 随着通信运营商业务的快速发展,专线接入的规模不断扩大,专线故障次数日趋增多,导致专线故障率逐步增加。随着电信重组全业务运营带来的契机,如果专线用户故障居高不下,将直接影响公司今后数据业务的发展。由于专线接入点主要为全市各渠道营业厅,特别是乡镇营业厅分散,偏远,人员流动性大,素质参差不齐,随着业务的快速发展,各营业厅的专线接入规模将不断扩大,很难通过传统的现场维护或集中培训等方法解决,因此,探索一种解决专线故障的新的解决方案非常必要。 1.2、 问题分析 根据某地市运营商提取了专线用户发展情况和故障情况,并按照故障点所在位置进行了分类统计。用户端故障是造成专线故障次数不断增加的主要原因,用户端故障占每月专线故障总数80%以上并成呈逐月增长趋势。通过以上8个月的故障统计,我们得出了每月的平均故障及占比。 我们对用户端的故障原因进行了分类统计,结果发现用户端人为故障占用户端故障次数的80%左右,是造成用户端故障次数不断增加的根本原因。我们得到故障占比月均值,作出如下饼图: 对之前的《故障维护记录表》进行了讨论分析,发现用户端大部分故障都是可以通过用户自身简单处理就能恢复的,于是我们对用户在遇到常见故障的处理能力上提出了质疑,带着这一问题,对100个曾出现过故障的专线用户进行了常见故障处理能力调查,发现由于专线用户各方面基础知识薄弱,造成了用户自身原因的故障次数多,因此提升专线用户诊断常见故障的技能,将会是降低专线用户自身操作问题造成的故障次数的关键。 2、 设定目标 2.1、 总体目标 探索出一种帮助用户诊断网络故障的新方法,有效减少用户端自身操作故障次数,从而有效解决专线故障问题。 2.2、 目标值 将专线故障率由35%降低到15%以下。 3、 确定最佳解决方案 3.1、 提出可能的方案 解决目前的问题可以有以下三种截然不同的方法来帮助用户诊断及处理人为故障,整理亲和图,得到三种可行的方案,转换成树图: 3.2、 从三种方案中进行测试优选 (图3-2:专线传输设备系统) 方案一:基于传输设备的网络故障诊断系统 抽取了50个专线用户,进行了基站端至用户端的传输监控,对其一个月内的故障原因进行分类统计,通过分析得出,若这50个专线用户被纳入传输设备系统,经验证其人为故障恢复比为78.26%。 结论:该系统可对专线用户传输设备进行实时监控,能有效定位网络故障源的大概位置,方便维护人员指导专线用户进行故障处理。该系统部署需要大量硬件设备支撑,需要对整条链路的设备进行统一。 方案二:基于网管监控的网络故障诊断系统 抽取50个专线用户,进行了机房端至基站端的传输监控,对其一个月内的故障原因进行分类统计,通过分析得出,若这50个专线用户被纳入网管监控系统,经验证其人为故障恢复比为69.57%。 结论:该系统可以对专线故障做出及时的反应,当一条链路出现中断时,网管系统会及时告警,显示哪条专线中断,维护人员可以很快响应。每次出现故障后,维护人员会马上与专线用户取得联系,电话指导用户对故障进行判断和处理,由于很多故障由用户自身原因所致,维护人员工作量较大。 方案三:基于用户终端的网络故障诊断系统 抽取了50个专线用户,进行了用户端自身的传输监控,对其一个月内的故障原因进行分类统计,通过分析得出,若这50个专线用户被纳入用户终端系统,经验证其人为故障恢复比为82.61%。 结论:该系统集成了常用的DOS命令测试工具和终端设备故障判断方法,对用户判断终端故障具有指导意义,用户通过系统能方便快捷地对终端故障进行预处理。大大降低了维护人员的工作量,用户满意度较高。 根据上述的分析和试验结果,对比分析各种方案如下表所示: 表3-1:三大方案对比表 方案 描述 优点 缺点 结论 基于传输设备的网络故障诊断系统 在机房放置一台监控终端,对整条专线链路设备进行统一更换 1、维护人员能快速诊断故障并对其进行处理。 2、技术要求不高。 1、成本昂贵,每条专线需要1000元对设备进行更换。 2、部分用户端造成的故障还得不到解决。 故障恢复比78.26%。 效果较明显,但成本太大。 基于网管监控的网络故障诊断系统 在机房放置一台终端电脑和一台服务器,安装基于网管的诊断系统 1、可对全网进行全天监控。 2、对中断专线用户信息反馈及时。 1、维护人员事务较多,每天约2/3时间与用户沟通。2、由于用户素质参差不齐,不能及时解决问题。 3、系统开发技术要求较高。 故障恢复比69.57%。 效果欠佳 基于用户终端的网络故障诊断系统 在每个用户端可任找一台普通的Windows系统终端机进行安装 1、维护人员工作量降低。 2、用户可以自己诊断并解决大多数专线终端故障 1、需对每条专线的终端安装诊断系统,初次安装工作量较大。 2、系统开发技术要求高。 故障恢复比82.61%。 从源头解决问题 效果显著 结论:由上述比较,最佳方案:研发基于用户终端的网络故障诊断系统。 网络故障诊断技术研究:神经网络在网络故障诊断中的应用研究 摘要:针对传统的网络故障知识库难以共同存在的缺陷的高冗余性和稳定性,综合运用神经网络方法和粗糙集理论,提出了RSNN算法,以获得研究样品净化处理。该算法简化了样本,具有高适应性和高容错性,不容易陷入局部极小点,可以有效地处理噪声或不兼容的网络故障诊断。使用这种方法与其它相似的方法相比,可以提高诊断的精度和速度的诊断,具有一定的价值。 关键词:神经网络;计算机网络;故障诊断 1 引言 目前的网络规模、网络结构越来越复杂,这些新的变化变得越来越难作出诊断网络故障,迫切需要的一种工具来进行网络管理与网络故障诊断与排除。网络故障诊断依赖于各种网络设备的状态信息,当发生故障时,通过这些信息的分析和判断,找到原因[1]。在本文中采用粗糙集理论,在原有的规则提取的网络状态信息,算法的基础上决定神经网络的粗糙集(RSNN),并引入层次分散优化的思想和错误的传播原理设计,网络故障诊断模型,引进的层次分散优化网络故障诊断模型,可以在混合网络环境中提供一个singlenetwork的操作控制环境来管理所有子网和管理设备,统一远程控制的,以建立合理的和有效的诊断知识库,故障排除和网络设备,从而提高产品质量的网络,抗干扰能力和快速恢复能力的重新配置。 2 网络故障诊断的相关概念和它们的状态信息 定义1 网络状态S是一个二元组 , 是非空有限的对象,称为被管理对象的空间,记作 , 是被管网络对象, 是相应的属性参数, , 是状态属性, 是相应属性的参数。网络状态信息是指行为信息提取的网络实体在网络运行的状态。 定义2 网络实体可以定义成一个三元组 ,其中 这是一个系统迁移。G是映射功能状态变化,A是造成物理状态变化的事件集合。网络局部状态能分成L个不相干的特征 , L是由域节点的性质确定。网络故障是一种从正常状态过渡到不正常的状态。 网络状态信息通过信息的收集交界处,基于SNMP轮询的时序相关的MIB变量的数据采集,E调换改变当前网络运行状况E,数据管理,转换成网络状态信息: 为实体状态的属性参数 设定了一个阈值 , 固态性能参数的物理性能特点的基础上,可以设定一个阈值,需要的专业知识或反复实验,调整,建立比较函数: 用 代替 ,替换预处理后的状态信息。得出: 。令 得到: 因此,要使用的n-维矢量表示本地网络状态的特性。 3 系统原理及实现 在获取信息的基础上RSNN的网络性能、网络的局部特征的性质定义的属性过滤掉所有重要的属性,以反映网络故障的性质之间的关系,然后根据这些属性,建立最低起ruleslayered综合的知识基础,根据神经网络,以提高系统的性能,降低误报率的特点。预处理模块是负责网络状态记录在一个特定的时间间隔相应的离散特征属性,建立基于粗糙集理论和层次分布的优化思路,以减少网络故障可辨矩阵的功能,为了消除矛盾(冲突)和重复的分类规则的故障诊断系统,为每种类型的网络层包含多个子分类粗糙集理论,构成了一个多层次的复杂的神经网络系统。上面的步骤包含规则的故障检测。 诊断问题的实质是一个映射,我们使用一个神经网络来近似这种映射,故障分类系统的学习样本集由故障状态和故障,如在下面的表1中示出的判决子格式的子集的属性组成: 训练样本集在给定的知识领域的专家,所以难免不兼容,导致多余的样品,对这些样品进行培训,不仅不提高决策的正确性,会降低效率的学习神经网络,使用的是三层神经,每个属性贡献的故障现象子集的决策是不一样的,系统需要反映不同的属性在学习过程中的重要性,提高学习效率;此外,网络的故障信息描述的网络结构中的神经元和连接权特定的数目,必须导致低效的学习算法,并最终因为它是有限的使用,以得到样品决策表决策的标志包含只有一部分的的完整冲突样品,沙美特罗H优化算法的神经网络结构的原始库的规则,在每个层的神经元素来定义一个性能指标,i-层优化指标: 其特征在于,表示的第p个样本输入端,第i层的第j个结点的的实际加权和输出;表示第p个样本输入端,第i层的第j个结点加权和期望的输出,以确定网络的神经元的神经网络的权重可以调整到决策过程中的分层分散子优化问题的修正神经网络的学习和粗糙集的决策规则之间的交流达到了粗糙集学习,提高学习当选最低的构成正确的训练集。 (1)简化网络故障信息样本系统。设R是故障属性集,如果对于a∈R,属性集D,如果 ,那么就删除a; (2)计算信息表的可辨识矩阵 ; (3)对于可辨识矩阵中的所有取值为非空集合的元素 ,建立相应的析取逻辑表达式 ,将所有的析取逻辑表达式 进行合取运算,得到合取范式 , ,将L转换为析取范式的形式,得 ,其中,每个合取项中包含的属性组成约简后的条件属性集合,得到降低冗余后的知识系统K。 (4)穿越不同类别的知识系统属性,如果有重复的记录删除冲突记录,如果删除一列保留了原有的属性值,标记为其他记录,其余的属性值可以判断决策,然后删除该值,否则保持原有的价值知识系统; (5)如果两个记录仅仅是一个条件属性值,和的财产已被删除的记录,那么没有标记的属性值的记录时,可以判断决策,然后再删除另一条记录,否则,删除记录在案; (6)在上述处理中,一个新的信息表,所有的属性值是值的表芯,所有的记录都对应一个决策规则,沙美H优化算法知识的神经网络,输出为每一个输入对做如下处理: (a)输入信号前向传播: (b)输出误差信号后向传播: 输出层:由 ,得到: 隐层:和BP算法一样,将输出层的误差沿代价函数的负阶梯方向逐层后向传播: (c)计算:由 可得到: 将上式带入 ,得到: (7)更新权值:设误差能量函数 ,其中 。 表示梯度,设 得到: 其中, 表示 的单位梯度向量。 (8)重复步骤(6),直至收敛或学习步数达到规定值; (9)如果训练成功,固定权值,用于回代,重新迭代。 4 结束语 针对传统的网络故障知识库难以共同存在的缺陷的高冗余性和稳定性,综合运用神经网络方法和粗糙集理论,提出了RSNN算法,以获得研究样品净化处理。该算法简化了样本,具有高适应性和高容错性,不容易陷入局部极小点,可以有效地处理噪声或不兼容的网络故障诊断。使用这种方法与其它相似的方法相比,可以提高诊断的精度和速度的诊断,具有一定的价值。 网络故障诊断技术研究:煤矿局域网网络故障诊断及排除方法 【摘要】随着信息化程度的不断提高,煤矿局域网的规模越来越大,局域网有着便捷、传输速率高和资源共享等多项优点。随之而来,在局域网的使用中也不可避免的出现各种网络故障。作为网络管理员,必须及时的进行诊断,从故障现象出发,分析故障原因,确定网络的故障点,查找问题的根源,排除网路故障,快速恢复局域网的正常运行,并且想办法减少故障的出现,确保网络的安全性和可靠性。 【关键词】局域网;网络故障;诊断;排除方法 1、引言 安全生产信息化建设是提高矿井安全生产水平的一项基础性工作,是贯彻“科技兴煤”战略的重要手段。网络故障排除是一门综合性技术,以网络原理、网络配置和网络运行的知识为基础。 2、局域网常见网络故障 2.1 按网络故障的性质分类 (1)硬件故障 网络设备是否正常被连接,网卡是否正常安装,网络线路是否有断路,线路和网络模块的打线是否正确,网络设备如交换机、路由器的电源和连接的端口是否正常等。 (2)软件故障 网络软件故障相对网络硬件故障来说复杂得多,网络软件故障主要体现在网卡驱动程度的问题上,看网络协议是否正确,IP地址分配是否正确,路由器在配置上是否准确,并且看VLAN或子网划分是否正确,是否存在病毒等。 2.2 按网络故障的对象分类 (1)端口故障:端口故障通常包括插头松动和端口本身的物理故障。 (2)线路故障:在日常网络维护中,线路故障发生率约占发生的网络故障的70%。线路故障通常包括网络线、水晶头损坏及线路受到严重电磁干扰等引起的网络故障。 (3)集线器、交换机或路由器故障:集线器、交换机和路由器故障在此是指物理损坏,无法工作,导致网络不通。 (4)主机故障:此类故障通常包括网卡接触故障,网卡松动,网卡物理故障,主机的网卡插槽故障和主机本身故障。 3、网络故障的表现及排除步骤 3.1 网络故障的表现 在日常的维护和管理过程中局域网的网络故障现象虽然多种,但是其表现归于以下几种: (1)计算机无法登录到服务器; (2)计算机用户无法访问网上邻居; (3)计算机无法从局域网内浏览内部网页面,或者无法收取局域网内的电子邮件; (4)计算机能够浏览内部网络中的网页,也可以收发内部网络的电子邮件,但是无法接入Internet; (5)计算机无法通过服务器接入Internet,或者计算机只能和部分局域网中的计算机通信; (6)计算机网络程序运行速度缓慢。 3.2 网络故障排除步骤 对于网络故障首先要诊断网络故障的表现,列举分析故障产生的原因,在此基础上缩小范围,对故障原因进行定位,查找问题的根源,最后采取适当的排除方法解决。具体可以遵循如下的步骤进行。 (1)确定问题 分析网络故障的第一步,就要首先描述清楚故障的现象和症状。 (2)收集因素 使用相关工具进行测试,收集需要的用于帮助隔离可能故障原因的信息。 (3)考虑可能的原因 通过集中思考,将问题分类,先排除一些不可能的问题,根据收集到的情况考虑可能的故障原因。 (4)创建诊断计划 根据上一步确定的可能故障,制定出相应的诊断计划。 (5)执行计划 开始仅用一个最可能的故障原因进行诊断测试,这样可以很容易恢复到故障的原始状态。 (6)做好记录 记录每一步和最终的解决方案,以提高自己支持网络的能力。 4、网络故障排除方法 本文按网络故障的性质分类,即硬件故障和软件故障进行网络故障诊断,在检查网络故障时,一般本着先硬件故障再软件故障的顺序检查。 4.1 硬件故障排除方法 网络硬件故障主要表现为线路、端口、网卡、信息插座等方面。一旦网络出现故障,首先想到的最直观的排查方便就是检查网络的物理线路和硬件设备。 (1)线路故障排除方法 在日常网络维护中,线路故障发生率约占发生的网络故障的70%。对于双绞线引起的故障,其中包括网线及水晶头的损坏、线序不正确以及网线过长引起的回波损耗,可以用替换法或使用测线仪来确定是否是网线的问题。 (2)端口故障排除方法 最直观的方法就是查看信号灯状态是否正常。如果离得较近,首先要查看网卡、HUB、交换机、路由器面板上的指示灯。 (3)集线器、交换机或路由器故障排除方法 ①若怀疑是集线器或交换机问题,通常最简易的方法是替换排除法,用正常的集线器或交换机替换原来的集线器或交换机。 ②判定可能是路由器或MODEM问题,通过IE打开路由器地址或MODEM地址,看设置有没有被更改,再看运行状态是否正常,若运行状态正常而网络不通就应考虑是其它问题,并非为路由器或MODEM的问题,当然从其指示灯也可以作连接正常否的简单判断。 (4)主机故障排除方法 在此主要介绍主机与网卡无法匹配工作的情况。对于网卡接触故障的解决办法是拔出网卡将其金手指用橡皮擦擦掉其氧化层再插入使用。对于网卡松动、主机的网卡插槽故障最好的解决办法是更换网卡插槽。 4.2 软件故障排除方法 (1)网卡驱动程序安装不当的排除方法 在设备管理器窗口中,检查网卡选项,看是否驱动安装正常,若网卡型号前标示出现“!”或“x”,表明此时网卡无法正常工作。解决方法很简单,只要找到正确的驱动程序重新安装即可。 (2)主机网络地址参数设置不当的排除方法 查看网络邻居属性中的连接属性窗口,查看TCP/IP选项参数设置是否正确。 (3)主机网络协议或服务安装不当的排除方法 在网上邻居属性或在本地连接属性窗口查看所安装的协议是否与其他主机是相一致的。 (4)网卡设备有冲突的排除方法 磁盘大多附有测试和设置网卡参数的程序,分别查验网卡设置的接头类型、IRQ、I/O端口地址等参数。 (5)一些重要进程或端口关闭的排除方法用Ping线路近端的端口看是否能Ping通。 5、总结 随着煤矿生产规模的扩大,安全生产情况日益复杂,安全生产数据信息急剧增加,运用计算机网络技术指导、服务于安全生产工作,建立高效灵敏、运行可靠的信息体系,及时掌握安全生产动态,提高安全生产监督、管理信息化水平和工作效率,全面推进安全生产信息化建设工作已经势在必行。 网络故障诊断技术研究:无线传感器网络故障诊断技术研究 摘要:随着社会的发展与不断进步,无线传感器网络得到广泛应用,但是由于无线传感器节点的能量具有制约性,导致无线传感器网络的运用环境比较脆弱,所以本文探讨一下无线传感器网络故障的诊断技术。 关键词:无线传感器 网络故障 诊断技术 无线传感器网络是由大量传感器节点组成的,因为传感器节点廉价和微型的特点,促使无线传感器网络对节点的利用率非常高,尤其是在无线传感网络的监测区域,在自组织方式的参与下,以互相协作的形式完成无线传感器的监测任务,所以其应用的前景也是非常广阔的,但是传感器节点的工作能力是有限的,难免会发生系统故障。 1 无线传感器网络故障评价指标 无线传感器网络故障诊断的性能评价指标是以无线传感器的网络特点和网络应用为基础制定的,其标准主要体现在诊断精度、特殊环境诊断精度、能效性以及诊断时间四个方面。 诊断精度。无线传感器故障诊断精度是诊断机制对故障最直接的评价方式,特别是在网络安全性较高的环境中,如果不能保障故障诊断的精确度则会导致传感器网络系统出现安全漏洞,同时意味着此故障诊断精度的失效,诊断精度主要是以一次过程为故障诊断的依据,分析被诊断的节点状态与实际节点状态的相符程度,诊断精度中故障误报率和故障识别率为评价故障的两个指标。 特殊环境诊断精度。无线传感器网络在特殊环境中的应用是有特定的诊断精度的,例如自然灾害、人为破坏等特殊环境因素,由于故障的节点在网络中的分布不均匀,可能会出现故障区域节点的过分疏散或者是节点的过分密集等现象,普通的诊断精度是不适应的,所以只能采取特殊环境的诊断精度对故障进行评价。 能效性。受无线传感器网络能量供应方面的影响,能效性成为故障诊断评价机制中需要最先考虑的问题,能效性比较强的故障诊断机制可以促进网络使用寿命的延长,以便保障传感器网络监测、计算方面能量的持续供应,与能效性有直接关系的因素有数据通信、处理和采集三方面。 诊断时间。无线传感器网络投入使用后,如需进行故障诊断需要对传感器中节点与节点之间的关系进行协作性判断,主要是因为节点呈现激活状态的数量比较多,如果节点出现联系性的故障一定会对无线传感器网络造成巨大的能耗压力,所以节点故障诊断的时间不宜过长。 2 无线传感器网络故障诊断分类 无线传感器网络故障主要来源于传感器的节点,主要表现在四个模块上,分别为能量电池供应模块、无线网络通信模块、传感处理模块和传感器模块,基于无线传感器网络的运行和使用,其组成元件、部件会出现各种各样的问题,如干扰通信、线路老化、电能耗损以及接线松动等等,引发无线传感器网络发生故障。 2.1 节点级别的故障 节点级别的故障主要是发生在传感器网络的节点处,大部分故障主要是传感器的节点本身出现了问题,其又可分为节点软故障和节点硬故障,软故障是指节点在不影响无线传感器网络运行的前提下发生故障,只有对数据进行传送和测量时,可瞬间影响通信的故障;硬故障是指对节点本身以及对传感器网络造成的直接损害,例如节点本身损坏、电源布置不合理或电源能量不足都会造成无线传感器网络故障。 2.2 网络级别的故障 网络级别的故障是指无线传感器的节点本身是正常的,但是在节点与节点之间的传输、协作方面上出现制约性问题,导致网络连接异常、通信受阻、信息丢失、IP偏差、非法入侵等等,此故障的出现是直接作用于网络的,其故障的表现极其明显,而且故障出现的速度非常快,影响范围比较广,属于无线网络传感器网络中相对较为敏感的故障。 2.3 功能级别的故障 无线传感器网络功能级别的故障对于整体网络都是存在影响的,如出现功能级别的故障会造成网络中汇集点不能正常接收和收集网络中运行的全部信息,引起功能级别故障的原因主要有传感器节点的重启、死亡和失效,链接线路故障以及路由装置故障等。 2.4 数据级别的故障 数据级别的故障是指传感器节点表现正常,但是传达了错误的数据信息,致使网络形成错误的数据感知,数据级别故障的隐蔽性比较强,只有经过精细的检测才可发现传感器节点传递了错误的感知数据,因为即使节点感知数据传递错误,但是其本身的表现形式是没有任何问题的,因此无形中降低了无限传感器网络的运行性能,而且会错误的引导网络管理员检查维修。 3 无线传感器网络故障诊断技术 无线传感器网络故障诊断主要是针对其投入使用的期间,通过对网络传递的信息进行分析,判断无线传感器网络是否发生故障,根据故障发生的状态检测导致故障发生的基本根源,无线传感器网络故障的诊断是一项复杂而又系统的工程项目,基于其所处的环境以及自身运行的特点决定了故障诊断的难度,为降低诊断的难度,一般情况在进行故障诊断时需要以传感器各个节点日常的测量数据为主,以节点数据传输的附加信息为辅,促进故障诊断的效率。 无线传感器网络故障诊断的指标为传感器高质量的服务和能量的有效保护,而故障诊断策略的衡量指标主要有错误警报率和检测率,其中错误报警率反馈的是无效警报在诊断报告总警报中的占据比例,错误报警率较低即可说明此次诊断结果具有较高的可信度;检测率反馈的是被检测出的故障在网络总故障中占据的比例,与错误报告率相反,检测率越高则说明诊断策略的有效性比较高。目前对无线传感器网络故障诊断技术的研究主要以传感器的故障、场景类型为中心,对传感器节点的功能、读数故障进行探讨,分析无线传感器网络故障的诊断技术。 3.1 传感器节点读数故障的诊断技术 节点读数故障的诊断技术主要是针对无线传感器网络中错误的测量数据,错误数据产生的情况主要有外界环境干扰导致网络受到安全攻击、节点部件的损坏等等,针对节点读数故障提出以下诊断技术。 (1)WMFDS诊断技术。此技术主要是对传感器节点与节点之间的数据进行空间相关性的测量,越临近的节点其测量结果的相似性越大,所以只能通过正常读数的空间关系,根据此理论提出WMFDS诊断方法,主要是对两节点之间的故障率、分布密度进行分析,判断节点是否出现问题,此方法还可对相邻的节点进行加权处理,但是此方法只可以用于具有空间相关性的节点读数上。 (2)FIND诊断技术。此技术利用无线传感器节点在监控区域具有可持续性监测的特点,感知网络的突然事件,此节点的数据读取可反馈事件发生点到节点相对应的距离,传感器节点的信号强度与距离是呈现相反关系的,即相对距离越大,节点信号强度越弱,节点信号的强弱变化被称为单调变化特性,所以节点的单调特性是反馈节点出现读数故障的判断标准,比如故障节点会表现出与相对距离单调特性相反的现象。 (3)CSN诊断技术。此诊断技术是有一定局限性的,主要是以移动设备为检测对象,利用加速器得出节点的地震运动,故障节点的读数会存在阈值,此阈值与实际历史差距比较大,通过计算机分析节点比例,如出现较高阈值则说明此节点出现了一定的问题。 3.2 传感器节点网络故障的诊断技术 传感器节点网络故障主要表现在链路受环境因素的影响导致网络可靠性降低等现象,针对传感器节点网络故障提出的诊断技术主要有以下三种: (1)网络软件调试法。在传感器的节点中采取调试,利用软件的调试命令,对节点处的网络状态进行分析,收集节点网络数据,确定节点网络故障的来源。 (2)特定模型推断法。特定模型推断法主要包括两种,分布式和集中式的方法。分布式的诊断技术是针对网络中的所有节点,利用从局部到整体的决策方法,分布式诊断技术的代表方法有LD2和TinyD2,最终通过节点网络的整合,得出诊断报告;集中式的诊断技术是在网络节点处植入小型探测器,以便对经过节点的应用数据进行分类、分组,但是探测器对得到信息的分析能力是非常有限的,所以需要感知系统的参与,以此为基础进行节点网络故障的细化诊断。 (3)无声故障诊断技术。此诊断技术在三种技术中是具有一定特殊性的,其可对无经验故障进行有效诊断,例如AD诊断技术,即是比较典型的代表,通过对节点各类型诊断信息之间相关性图表的变化,发现网络中存在的隐藏故障,即无声故障,此技术可提高故障诊断的准确率,同时降低了故障出现的频率。 综上所述,利用无线传感器故障诊断技术诊断无线传感器网络中出现的问题,并对其进行及时有效的处理,一方面可以提高无线传感器网络的运用效率,另一方面提高了无线传感器网络的使用率,所以无线传感器网络的正常运行在一定程度上促进我国经济效益和社会效益的发展和提高。 4 结语 无线传感器网络在世界范围内的关注度是比较高的,其渗透多项科学技术,例如无线通信技术、传感器技术以及信息处理技术等等,无线传感器的研究不论是在经济效益上还是在社会效益上,都是具有极其重要的意义的,无线传感器有效的网络故障诊断技术一方面可以提高无线传感器的利用效率,另一方面对能源节约具有一定的实际价值。
电子工程论文:电子信息类专业学生工程素养培养模式的构建 随着近年信息产业的迅猛发展,工程素养作为目前电子信息类专业培养规格中的核心指标之一,已受到越来越多的高等教育者的关注,尤其是地方性本科学校正在接受更加严峻的挑战,且很多国家都将工程科技人才培养提升到国家战略的高度。虽然电子信息工程类专业学生的培养取得了不少成绩,但由于多种原因,学生的工程素养培养大打折扣,无法满足社会对人才培养的要求,学生的就业压力也日益加大。本文结合当前实际,探讨电子信息类专业学生工程素养培养模式的科学合理构建,以有效地培养学生的工程素质,迎合社会发展需求,为尽快提高办学水平和质量奠定良好的基础。 一、工程素养的定义 众所周知,工程素质是工科学生最重要、最基本的素质之一,主要包括四个方面的内容:有良好的数学、自然科学和相应的人文科学知识基础;有比较扎实和比较宽广的技术学科基础;接受过必要的工程意识和工程实践的训练;有分析解决工程实际问题的初步能力。北京大学资深教授、全国大学生电子设计竞赛组委会主任沈伯弘先生曾结合清华大学、上海交大及哈佛大学、普林斯顿大学等国内外着名高校的培养模式,明确指出了当代大学生应具有的工程素质的基本涵义:是在基本技能的基础上,具有一定的独立学习能力、设计与创新能力、初步的研发能力,能适应新世纪社会对人才需求的一种综合体现。因此,工程素养就是一个工程师应具备的基本知识、基本理论和基本技能,一定的工程实践训练、严格有素的工程意识和工程习惯及综合的工程能力。 二、学生工程素养薄弱的原因分析 1.对工程素养的认识不够全面 很多人对其根本涵义的理解仍停留在传统意义上,甚至在一定程度上存在误解,认为只是基本技能的综合训练,而忽视了其核心的设计与创新内容,或把设计与创新和工程素质割裂开来,也没有包含工程意识和工程习惯等内容。这就无法适应21世纪现代化建设对培养高素质、高层次的创造性人才的要求。 2.工程素养培养模式较单一 现行的工科教育模式本身也具有严重的弊端,主要是专业面过窄过细,在培养方式上,重专业轻基础、重知识轻能力、重技术轻素质,培养出来的学生只能在很窄的专业范围内发挥作用,缺乏对知识和技术的综合、重组和创新能力。在培养过程中,教学的相对独立始终是一个通病,教学缺乏实用性和时代性,尤其是实践环节,设计和创新成分少,只停留在实验教学的层面,且现有的校外实践过于形式化,起不到实际作用。 3.任课教师的工程素养不足 当前,高校很多教师是从学校到学校,自身的知识结构多为理论知识,很少接受工程训练,也缺乏工程实践经验。教学过程中,只从书本到书本的教师很难说能帮助学生建立更多的工程概念,且对学术前沿较少涉及,无法激发学生的工程兴趣。 4.培养工程素养的工程氛围较淡 一方面,课堂授课内容多为理论教学,学生参与实践的机会较少,参与面也不广;另一方面,学校的实验室并未最大限度地对学生开放,更没有单独的学生创新实验室。 三、工程素养培养体系的构建 1.以卓越工程师计划为契机,建设高水平工程型师资队伍 “卓越工程师教育培养计划”期待培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的各类型工程技术人才,高校可以行业企业对人才的标准与要求为导向,强化学生的工程实践与创新能力。教育部陆续公布了两批“卓越工程师教育培养计划”高校名单。然而,学校的师资队伍并不符合“卓越工程师教育培养计划”培养需求,这就要求学校人事部门建设高水平工程型师资队伍,优先聘用有工程经历的优秀教师,鼓励企业专家参与高校教学任务,并创造条件鼓励校内教师到企业工作;同时,改革工程型教师的评聘与考核制度,将对他们的评聘与考核从侧重评价理论研究和,转向评价工程项目设计、专利、产学合作和技术服务等方面。 2.以加强教学改革为中心,提高学生的工程能力 学校教务部门应主要从课程体系、专业课程教学方法和实验教学环节以及课程设计等方面进行改革。学校教务部门引入“以科学方法论为主线”的新课程体系,包括科学方法论、人文科学基础、自然科学基础、主修专业课,增加了“唯物辩证法”“科学方法论”等类似课程。一方面,在制订专业计划时给予统筹安排,将对学生工程素养的培养列入任课教师的教学任务,配套建设强化工程概念的新教材。另一方面,教师也应意识到对学生进行工程素养教育的迫切性和重要性,自觉实践培养学生的工 程素养,利用自己的专业知识让学生充分地了解将来可能会从事的职业,同时,向他们多传授课本以外的专业知识。实验教学按照从低年级到高年级三个层次的拓展能力和素质训练计划进行:大学一、二年级强化基础;三年级培养专项技能与工程实践;四年级训练综合能力,增加设计型和综合型实验内容比重,开放实验室,鼓励学生在感兴趣的研究领域做探索。课程设计要求学生从解决现实生活中的实际问题出发。 3.以“产学研”联合培养为抓手,多渠道推进工程素养培养 “产学研”结合要求高校从学校内部培养走向开放和多元的校企合作培养,教育部和行业部门都在积极促成此事。这一合作培养模式可以多样化,合作可以全方位,共商人才培养方案、共建课程体系和教学内容、共创教学实验室、共施培养过程、共督培养质量。充分发挥学校和企业的优势,提供各自的条件,互为补充,共同培养学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。如,与企业建立校外实训基地,提供生产管理的真实氛围,社会交往情景和职业情景,可以促进教学相长,提高学生从事和胜任职业岗位的能力,在学以致用中进步和成长。 4.以职业指导体系为主线,增强学生的工程思想、职业道德和社会责任感 当前的职业生涯规划课教学,由于任课教师对学生所学专业知识的匮乏,多数停留在职业规划理论的教学上。而建立一套职业指导内容体系,对于树立学生工程思想有重要作用。对于一年级的学生,注重专业教育,了解专业培养目标,帮助学生了解所学专业以及专业可覆盖的一些职业,将来可能会从事的职业,这些职业对从业人员的素质结构要求以及发展前景。如,电子工程师、软件工程师等。同时,告诉他们这些职业的工作内容,将来还有可能遇到的挑战等。对于大二学生,要根据专业要求及其人生规划、职业规划,培养其职业素质。深入专业学习,探索专业发展方向,了解外部工程环境,营造一个工程环境,培养学生的工程意识。如,介绍与本专业相关的公司、新闻、着名人物等,同时,让学生了解电子设计大赛、程序设计大赛、挑战杯、数学建模等相关大赛,并引导学生积极参与,投身其中。对于大三学生,提升专业素质,明确就业方向,鼓励更多的学生参与到教师的课题研究中,引导学生实地参观学习,开展职业角色模拟演练等。对于大四学生,引导学生到生产单位实习,把前期积累的专业知识应用到实习过程中,在实际工作中进一步提升工程素养。 总而言之,构建电子信息类专业学生工程素养培养模需要具备较丰富工程经验的教师、教务部门的统筹安排、社会工程企业单位的支持、学生的自觉配合和积极参与,各个环节紧密相扣,缺一不可。 电子工程论文:电子信息工程专业高频实验的改革 摘要:本文针对本校“高频电子线路实验”教学中普遍存在的问题。从教学内容和教学方法等方面进行了分析研究。对高频电子电路实验教学的现状·提出了高频实验教学应采用的方法及手段,提高教学质量,使学生能够尽快适应现代电子线路设计的需要。 关键词:高频电子线路实验教学方法教学手段 (一) 目前高频电子技术试验课的现状 高频电子技术是电子信息类专业的重要基础课程,是一门理论性、工程性与实践性都很强的课程,它的内容丰富,应用广泛。该课程的任务是研究高频电子线路的基本原理与基本分析方法,以单元电路的分析和设计为主。其主要内容包括:高频电路的基本知识、高频小信号调谐放大器、高频谐振功率放大器、正弦波振荡器、振幅调制和解调、环形混频器等内容。 随着电子技术的飞速发展,对高频电子技术试验课提出了更高的要求。 1.1 教学现状与需求分析 当前大部分“高频电子线路”教学仍然沿用较为经典的内容。例如。在功率放大器章节中,动态负载线和丙类功率放大器的分析方法依然是其核心内容,而在目前的射频功率放大器设计中,由于c类放大器具有非线性特性,所以应用较少,D类和E类放大器已经成为当前设计应用的主流;当前教学中,调制与解调主要以模拟调制(AM/FM,PM)方式强调,这些内容有助于理解调制与解调的基本概念,是教学内容中不可或缺的部分;因此, “数字调制”方面的内容和要求在教学大纲中有待加强。 随着科技的飞速发展,创新渐渐成为当今的主题。因此。在高频电子线路实验中的创新也变得极为重要。这就需要学生能用所学的理论充分与实际相链接,达到自主创新的目的。 如:开展电子设计大赛等相关的活动,不仅激励学生学习的积极性。而且充分的调动了大家对于实验的兴趣。同时,大大提高了学生的动手、动脑能力。 1.2 实验设备存在的问题 首先,由于设备的使用寿命有限,试验室的设备损坏的程度比较严重,设备的更新和维护问题成为关键。 其次,再进行高频实验中,试验设备很容易受到干扰,如何解决设备的干扰问题也尤为重要。 最后,就是实验设备的选择问题。现行高频电子线路实验课程中采用的高频电子线路实验箱,将高频实验所需的直流电源、频率计、低频信号源和高频信号源设计成一个公共平台。而且,这种整机实验如果某部分电路或元件被损坏,实验员检修很困难,模块不宜更换,且很难配置。因此,实验器材的选择也要予以考虑。 1.3 学生自身存在的问题 根据多年从事高频实验教学工作来看,学生在做实验的时候自身也存在各方面的问题,比如有的学生害怕接触实验仪器。可能出于实验设备昂贵的原因,学生都不敢随便动用设备上的任何一个旋钮或开关,这主要是因为学生的自信心不足造成;因此,培养学生的自信心及对实验的重视和兴趣成为关键问题。 (二) 高频电子实验教学的方法和手段 为了使学生更好的掌握高频电子线路理论课程的内容。提高学生的学习兴趣,培养学生的创新能力,这里就其浅谈一下对高频实验教学的方法和手段。 2.1 高频实验教学的方法 首先,针对设备的老旧及维修问题,应当充分的考虑到学校的实际情况,将一些可以维修的器件进行维修,破损严重或不可维修的设备再进行更新;在设备的选择上,除了配置的实验箱外,应当采用单独的示波器和信号发生器及辅助工具。 本校在设备的维护上有专职的维护人员,定期对设备进行维护;在课程的安排上。将数电、模电、信号与系统等基础理论课程,放在高频课程之前,层层深入,有助于学生的渗透和吸收。而且,在实验前,要求学生进行实验的预习。外部采用单独的示波器和信号发生器,以及一些辅助工具。避免了设备的单一化,提高了学生对理论知识的掌握能力。 其次,对一些高频电子线路实验课程作为专业课实验,应结合电子线路基础课程,通过高频电子线路实验课程更加熟练的掌握电路的连接,及一些基本测试工具的使用方法。这样不仅有利于老师的授课,更有利于学生对于理论知识的理解和掌握。 再次,高频电子线路实验课要求学生要有很强的实际操作能力和分析能力。因此,应当培养学生独立思考和动手的能力,鼓励学生要有创新思维。将理论与实际充分结合,运用到实际的生活中来。 2.2 高频实验教学的手段 针对实验教学的方法以及目前高频电子技术试验课的现状,总结出如下的教学手段: (1)制定实验室设备维护手册,放置于实验台上。学生在进行实验时,发现设备有损坏的现象,就在手册中进行填写,这样既有助于维护人员的工作,又可以达到及时维修的目的; (2)在实验之前,要求学生进行实验的预习;在实验时,按照指导书的要求,按步进行操作。并要求学生记录数据及予以分析;在实验后,要求学生写实验报告; (3)将实验的课时与理论课的课时中分离出来,实验室在休息日全天开放,学生可以进行实验的复习或者自主设计电路; (4)为了维护设备的清洁。应制定好实验室的值日计划,定期打扫实验室,保持室内清洁。学生在进实验室之前,应当佩戴鞋套。 (5)加强考试的力度。在实验考试时,可以让学生自己通过所做的实验,自己设计一个电路,实现相应的功能。 (6)针对学生自身存在的问题要分别采取不同的措施,比如对于部分信心不足的学生,老师的帮助会直接影响到学生的实验态度,引导学生自己去分析问题、发现问题,合理的解决问题,这样既能增加学生的信心,又能使得学生的动手能力和解决问题的能力得到有效的提高。 电子工程论文:对推进建设工程电子化招投标的思考 前言 随着信息技术的发展和招投标管理理念的不断提升,应全面推进公共资源交易信息化建设,尤其是大力推进建设工程项目电子化招标投标工作,使招投标当事人最大限度地共享市场资源和信息,同时促进建设工程招投标业务管理和操作的精细化、科学化、规范化,切实提高公共资源交易工作效率和服务水平,构建招标投标活动在信息公开透明、市场公平开放的环境下自主运营、自我约束的机制,把公共资源交易中心建设成一个公正开放、有序竞争、服务到位、监管有力、透明高效的招投标全过程的服务平台。 一、推进建设电子招投标的作用 电子招投标是招投标的电子化、网络化。大力推进电子化招投标有利于解决当前招投标过程中存在的突出问题。对于打造高效透明的招投标市场竞争环境, 改变传统的纸质招投标方式, 全电子化过程,提高了效率、降低了成本 电子招投标系统运用工程造价、数学、统计学和计算机快速运算等多种原理和方法,可在数秒内对几十万个数据进行全面核算、分析、比较,节约资源和降低成本, 具有积极作用。具体表现在以下几个方面: 电子招投标打造阳光采购、阳光交易。电子招投标可实现无纸化招投标, 从而节约大量纸张和装订费用, 真正做到绿色低碳环保。整个招投标活动从招标公告、下载标书、投标、开标都在网上进行,招标机构不再预售标书,开标时投标人可以不在现场,开标前任何人都不知道有哪些企业进行了投标,投标人具有不确定性和保密性,减少了投标人之间相互串通的机会,遏制了招标人、招标机构与各投标人之间的幕后交易。评标过程和结果网上公开,招标人和投标人可随时查看投标信息和结果,使招投标过程时时处于公众的监督之下,预防了各种腐败问题的发生。与传统的招投标方式相比, 电子招投标的整个流程可大幅度削减招标人和投标人的人力成本。电子评标可以更公正透明, 减少评标人的主观臆断和评标过程中的人为干预因素, 能有效减少工程招投标中的腐败行为。电子招投标和计算机辅助评标有利于规范市场秩序、防止权力寻租与腐败, 最大限度地减少暗箱操作、虚假招标、权钱交易, 有利于推动招标投标工作的公开化、法制化, 使得招投标工作更加公正、透明。电子招投标作为电子商务的一种交易形式, 是一种建立在网络平台基础上的全新招标方式, 极大地提升了招投标的价值, 它是一种必然趋势。 二、目前建设工程电子化招投标存在的问题 1、建设工程电子化招投标 的安全性和可靠性缺乏保障互联网开放性带来的核心问题是网络安全,要进行建设工程项目电子化招标投标的实务操作,必须联入互联网。系统接入互联网后遇到的网络安全问题主要有以下几个方面:系统受竞争对手或黑客等外界攻击或入侵、内部人员有意的破坏与泄密、数据信息的安全被泄露;除了联入互联网的网络安全外,还有电子化招标投标系统本身的安全性、系统身份认证、信息数据的加密、存储数据的加密等问题无法确保;由于第三方运营服务认证的机构尚未健全,电子签章的真实性、安全性、通用性无法得到有力的保证。这些因素都有可能给电子化招投标工作带来很大的危害,影响建设工程招投标电子化的顺利开展。 2、建设工程电子化招投标标准不统一、系统重复建设,信息不共享 许多地方都在构建电子化招投标系统,但都属于自行研发、自己使用、各搞一套,自成一体。招投标行政管理体制由于条块分割,行业之间、地方之间的招投标流程存在一定程度的差异性,缺乏统一的规划和指导协调,信息无法实现共享,无法实现资源的最佳整合,各地的低水平的重复建设将来势必会造成不必要的损失。 3、建设工程电子化招投标 潜藏着缺乏!法规支持的风险到目前为止,不论是《招标投标法》、《政府采购法》,还是各部委出台的相关招标投标管理办法,都是基于传统招投标活动而制定的。尽管 2005 年颁布了《中华人民共和国电子签名法》,解决了建设工程招投标电子化的大部分法律问题,但相关权威部门并没有出台直接适用于建设工程招投标电子化的行业规则,在实际操作过程中,仍有不少政策不甚明了。建设工程招投标的电子化工作每向前一步都有可能会受到质疑甚至诉讼的潜在风险。而一旦电子化工作陷入质疑或诉讼,其调查、取证和处理将是一个既繁琐又漫长的过程,这在一定程度上会阻碍建设工程招投标电子化的推进工作。 三、完善建设工程电子化招投标的对策和建议 1、完善认证管理,利用先进技术化解网络安全风险 建设工程电子化招投标过程中大力推行 CA 证书,一定要选择获得工信部《电子认证服务许可证》的正规电子认证机构,确保认证的权威性和公证性。同时,完善数字证书关联技术。除使用PIN 码保护外,要在电子证书中加入使用者的头像、指纹,甚至是虹膜纹等生物特征,确保电子证书和使用者关联的惟一性。为确保数据的安全性和稳定性,应建立若干套系统实现应急备份。在此基础上,制订黑客病毒攻击、电子标书传送失败、设备故障、通讯不畅等常见情况的应急预案,定期开展预案演练,发现异常及时补救,最大限度地化解安全风险。 2、健全立法,化解法律法规风险 目前,国家发展改革委根据中央部署,联合有关部委并组织有关专家已经完成了《电子招标投标办法》及其《电子招标投标系统技术规范》的制定。这些规定的出台将为推进建设工程电子化招投标提供充分的法律依据和较高的行业标准,有助于建设工程电子化招投标的推广应用。各地方政府可以根据各地实际情况,根据《招标投标法》、《政府采购法》、《电子签名法》等法律出台地方性规定,对建设工程电子化招投标的适用范围、电子标书的制作要求、远程评标操作程序、评标专家的管理规则等进行有益的探索,在条件成熟后上升为国家层面的法律法规。 3、建立招标人和投标人统一的信用服务平台 要想实现建设工程电子化招标投标,首先要建立招标人和投标人统一的信用服务平台。信用服务平台需要建立建筑企业、招标机构和项目 经理三大信用档案数据库,实现网上信息化管理。信用服务平台涉及工商、税务、银行、CA 认证、行业服务、行业监督等相关监督管理系统,要求形成互联、互通、互认关系,以实现招投标信息资源交互共享,为建立健全招投标社会公众监督机制以及招投标诚信体系提供基础。信用服务平台同样不应当是一个惟一和孤立的平台,而应是由国家、省、市、县四级电子招投标信用平台通过网络对接交互,共同构成网络平台体系。这样可以避免招投标过程中因信息不共享、不透明、不对称而导致弄虚作假情况的产生,逐步推进建设领域诚信体系建设,净化招投标环境。 4、逐步推进和完善建设工程电子化招投标 建设工程电子化招投标系 统应分层次、分步骤稳步推进,预留发展空间,逐步完善,保证各阶段、各层级、各地方电子化招投标系统平台之间以及与项目交易平台之间信息统一对接,交互畅通、高效、安全、可靠。国家对整个建设工程电子化招投标的发展规划要有整体的指导意见,倡导和鼓励各地因地因时有序发展电子化招投标工作,要求不同系统之间能有序发展、互联互通,共享信息技术成果;要防止因管理、技术和利益壁垒而形成信息、资源和应用孤岛,避免无秩序、无标准重复建设,以免今后付出沉重的代价进行重建和整合。 结束语 可以说,推进建设建筑工程电子招投标使评审结果更加科学、合理。同时,计算机自动开标、评标,评标结果自动生成,具有不可更改性,限制了专家的自由裁量权,使领导干部批条子、打招呼等人为因素干扰失去效用,使暗定中标人,以及其它以权谋私、行贿受贿等违纪违法问题降到了最低限度。 电子工程论文:对电子工程教学革新模式分析 自主式课题教学法 针对目前课堂教学的现状,提出自主式课题教学法。其基本理念就是改革课堂教学,即在课堂上系统地讲授电路设计方法,而不是仅仅教会学生解题。此外,将学生分成若干个学习小组,给每个小组布置不同的电路模块设计课题,通过完成自己的课题达到初步实践电路设计方法的目的。同时,由于学生都是带着设计课题听课的,这样也会提高学生自主学习理论知识的积极性。具体实施步骤如下: 在课程教学初期,指导学生自由组成学习小组,提供若干模块设计课题供各小组挑选。选定的模块设计任务伴随该小组整个课程学习过程。这个阶段的教学要点如下:①尽量保证学生按照自己的意愿组合形成学习小组,这样小组成员在课题设计过程中才能有较好的默契,相互配合,依靠团队的力量完成设计任务。②该阶段是课程教学初期,学生对各个模块设计课题还不了解,教师应占用一定的课堂时间对课题进行解释和指点,充分激发学生自主学习的积极性,使学生自发地利用课余时间收集资料,选定设计方案。③当学习小组初步完成课题资料的收集和整理后,则安排一次课堂报告,由各个小组制作幻灯片向全班同学汇报其对课题的理解以及初步选定的设计方案,并由任课教师进行点评,指出其下一步工作重点。④模块设计课题应涵盖所讲授课程的各个章节,这样利于在讲课过程中通过讲解各个模块设计方法串联课程各章节的知识点。同时,讲课内容与学生正在进行的设计任务相关联,容易调动学生自主学习的积极性。 在课程教学中期,将模块设计课题融入到各个章节的课堂教学中,教会学生具体的电路设计方法,同时在实验课上指导学生进行电路调试以及指标测试。这个阶段的教学要点如下:①要求各小组通过课堂学习不断改进自己初期拟定的电路设计方案以及元器件参数计算方法。充分体现了自主式课堂教学法的教学理念,即激发学生的学习主动性,从而自主采用课堂讲授方法改进自己的电路设计,使其感受到如何将课堂所学理论知识运用到实际的电路设计中。②向学生灌输团队设计的理念,针对电路设计和调试过程中团队成员间的沟通和讨论,使学生认识到如何进行团队协作,同时在教师和团队间建立畅通的交流渠道,使学生的问题能得到解答,从而有信心完成课题设计任务。③安排课堂报告,各小组制作幻灯片向全班同学汇报课题设计进展,由任课教师对学生的设计进行中期考核并指出下一步工作重点。 在课堂教学后期,对各学习小组制作的模块电路进行验收和总结。这个阶段的教学要点如下:①督促各学习小组做好指标测试工作,验证自己设计的电路是否达到设计要求,同时总结整个设计过程的经验教训。②安排课堂报告,各小组制作幻灯片向全班同学汇报课题制作成果,由任课教师对设计成果进行总结。③各小组提交课题设计报告,详细介绍整个电路设计原理、参数计算过程,并记录系统的性能指标,总结电路调试过程中发现问题、解决问题的经验教训。 自主式课题教学法的应用实例 我们在通信电子线路课上使用了这种教学法。首先,根据整个课程内容设计8个模块的设计课题,将该课程的主要知识点都融合在这几个课题中,课题名称。 第一阶段:由学生自由组合形成学习小组并从这8个课题中选择一个,作为该小组在课程学习期间的设计任务。由小组成员相互配合进行资料收集以及设计方案的论证。在课程开始后的第二个教学周,组织各小组制作幻灯片报告该小组拟定的设计方案以及设计时间安排。需要说明的是,各小组进行方案设计的时候,相应的知识点还没有在课堂上进行系统地讲授,完全由学生先自学各自课题相关基础知识,然后进行资料收集整理,通过内部讨论,最终确定课题的初步设计方案。这个阶段需要学生充分发挥自己的主观能动性去熟悉课题、讨论方案以及确定初步方案。从实际情况来看,学生在这个阶段常常表现出很大的学习积极性,进行方案汇报时的现场气氛也很热烈。此外,由于设计课题涵盖了这门课程的主要知识点,相应课题方案的初步确定过程也是学生对课程知识的预习阶段。这样可以充分激发他们的求知欲,当教师在课堂上讲到相应的知识点时,能抓住学生的注意力,获得较好的教学效果。 第二阶段:主要完成各个章节知识点的讲授,这一阶段应该注意在课上重点讲解如何充分运用教材中的知识完成模块设计课题,让学生意识到,这些书本知识并不是抽象的理论知识,只要稍加变通就可以有效地指导生产实际。例如在讲到求解高频功率放大器的题目时,计算电路输出功率用到公式(1):200cmVPR=(1)其中P0为电路输出功率,Vcm为电路输出电压幅值,R0为电路负载电阻。而在真正设计功放电路时,电路的输出功率及输出电压幅值常常是已知条件(见表1),而具体的电路以及电路中所采用元器件的参数如电阻阻值是需要进行计算的。因此只需要将公式(1)转化为公式(2):200cmVRP=(2)转化后即可用于电路中所采用负载电阻的计算。整个课程讲授过程都要将知识点具体化,让学生意识到,只要将这些公式进行简单的变化(常常是翻转)就可以用于电路设计过程中元器件的参数计算,从而使学生可以一边学习课堂知识,一边将所学知识应用起来,真正做到活学活用。此外,在实验课中要指导各小组的电路焊接以及调试工作,并监督其设计进度,从而掌握学生对所学内容的理解程度。在这个阶段,真正实现了本教学法所强调的理论联系实际,即学生可以做到边学习,边使用,边检验,整个课程的教学效果良好。最后一个阶段是课程的结束阶段,主要做好各小组课题的验收工作,并对各小组所设计:请记住我站域名的模块进行点评,最后安排一次期终汇报作为整个课堂教学的结束。本教学法已经实践了两年,学生对这种教学法的满意度较高。此外,学生的平时成绩与模块设计课题制作情况挂钩,因此各学习小组都投入了较多精力用于电路模块制作,成功率也较高。并且学生通过电路模块的制作过程也了解到了如何运用课堂所学知识进行电路设计。 改进和展望 本教学法还存在一些不足,如各学习小组都有自己的设计课题,在学习课堂知识的过程中偏向于学习与自己课题相关的内容,而对其他知识点不够重视。针对这个问题,我们计划在各小组课堂报告时鼓励学生对其他小组的报告内容进行提问,通过建立一个良好的讨论氛围,提高学生对各设计课题的兴趣。通过两年多自主式学习教学改革实践,学生具备了自主学习意识,增强了对课堂所授知识的兴趣,同时提高了运用知识的能力。 电子工程论文:浅析基于可靠性工程的电子信息装备质量管理研究 【论文关键词】可靠性工程 电子信息装备 质量问题 质量管理 分析 【论文摘要】电子信息装备的质量是实现现代社会经济发展和竞争的必要条件,对于现代社会经济的发展与提升各种竞争力有着决定性的作用。本文主要从电子信息装备日常应用中的质量问题出发,结合电子信息装备质量与可靠性工程建设,对基于可靠性工程的电子信息装备质量以及管理进行分析研究。 现代社会经济发展和竞争中,电子信息装备促成社会经济发展和竞争的重要因素。电子信息装备对于社会经济发展信息竞争发展的有着重要的作用。在社会经济发展和信息竞争中,电子信息装备的质量对于社会经济发展以及信息竞争力有着决定性的影响。现代社会经济发展和竞争中,对于电子信息技术等条件的要求都非常高,因此电子信息装备的质量问题对于电子信息技术体系的整体运用以及实施效果有着很大的影响作用,尤其是电子信息装备的质量可靠性对于电子信息装备系统和社会经济发展等都有着很大的影响作用。 1.电子信息装备的质量问题 电子信息装备实际应用中,对于电子信息技术装备系统有着重要影响的。最主要的问题是电子信息装备的质量问题。根据有关调查,电子信息装备的质量问题主要表现在电子信息装备的设计、电子信息装备的生产、使用管理以及电子信息装备的配套装置中。其中,电子信息装备设计以及生产、使用管理过程中出现的质量问题比电子信息装备在相关配套装备中出现质量问题的机率要相对较大。在有关调查中,电子信息装备的实际应用中,那些新型的电子设备装置中出现的质量问题多是由于电子信息装备的设计缺陷造成的质量问题,而且在实际应用过程中,这部分的电子信息装备的质量问题大部分是在应用中的使用管理阶段开始暴漏质量问题,而电子信息装备的质量问题一般是由电子信息装备的设计以及生产阶段造成的。电子信息装备应用过程中,另外一部分电子信息装备的质量问题主要是随着现代信息技术的提高和电子信息装备的复杂性的增加,电子信息装备在实际应用中不仅对于电子信息装备使用维护费用提高,而且也面临着一定的质量和使用完好问题。电子信息装备应用中之所以会出现各种影响电子信息装备质量的问题主要是由于电子信息装备系统的复杂性以及电子信息装备应用中的错误操作或者使用、电子信息装备的生产等造成的。 2.可靠性电子信息装备质量管理研究 2.1 可靠性工程以及与质量的关系 实际应用中,可靠性工程主要是针对缺陷的一种预防以及对于出现问题的一种有效改正,是对于产品以及工程质量的一种保证。它为了达到产品设备的相关质量或者可靠性要求实施的一系列建设工作。进行可靠性工程建设其实就是对于产品工程可靠性的确定和对于产品工程质量可靠性的保证,在实际应用中,可靠性工程主要是通过对于产品的可靠性设计、可靠性管理以及可靠性试验进行产品工程可靠性和产品工程质量可靠性的获取保证的。其中,对于产品工程的可靠性设计就是通过对于产品工程设计过程中的可靠性模型建立,可靠预计、分配和分析等实现对于产品工程的可靠性设计,以保证产品工程应用的可靠性。对于产品工程的可靠性管理主要是通过一些可靠性的计划制定和文件制度的建设,以实现对于产品设备以及工程的设计、生产等阶段的管理。对于产品工程的可靠性试验主要是产品工程的生产环境以及运行应用等可靠性的鉴定试验,是进行产品工程可靠性确定有效途径。 在电子信息装备应用中,可靠性工程与质量之间的关系主要表现在可靠性管理是产品全面质量管理的一个个重要组成部分,实现对于电子信息装备的质量管理首先应该进行电子信息装备的可靠性管理,通过对于电子信息装备系统的可靠性技术的应用、监控,通过电子信息装备的可靠性目标来逐渐实现对于电子信息装备的质量管理的可靠性的实现。在进行基于可靠性工程的电子信息装备的质量管理过程中还应注意对于电子信息装备的可靠性管理和质量管理之间的区别的划分,以能够真正的实现对于电子信息装备的质量的管理,保证电子信息装备应用质量。 2.2 可靠性电子信息装备质量管理应用 电子信息装备系统是一项拥有较为庞大并且复杂的系统结构,因此在实际应用中,电子信息装备系统的质量可靠性要求要相当的高,因此才能保证整个电子信息装备系统的稳定运行。对于电子信息装备系统来讲,提高电子信息装备系统的可靠性是通过对于电子信息系统的可靠性运行的分析实现的。一般情况下,在进行电子信息装备系统的设计过程中,通过对于电子信息装备系统的相关纠正措施,可以避免后期的生产以及应用过程中各种故障的发生,对于提高电子信息装备系统的可靠性有一定的作用。电子信息装备系统可靠性分析的方法有很多种,在进行电子信息装备系统的可靠性分析中使用的分析方法是根据电子信息装备系统的情况选择的。基于可靠性工程的电子信息装备的质量管理是通过在进行电子信息装备系统设计过程中装备的各种故障模式的分析,对设计中的薄弱环节的纠正,并对于电子信息装备系统中的关键系统部分进行控制,以实现对于电子信息装备系统质量的可靠性管理。保证电子信息装备系统的质量可靠。 3.结束语 总之,在电子信息装备系统中,电子信息装备系统的部分系统装备的可靠性,并不能够保证整个电子信息装备系统的可靠性,同样并不代表整个电子信息装备系统的质量可靠。电子信息装备系统质量的可靠性管理是在电子信息装备系统功能的可靠性维护上的。 电子工程论文:电子信息工程专业“卓越工程师”专业课程体系与培养方法研究 1.引言 “卓越工程师教育培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,其目标是培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务,同时对促进高等教育面向社会需求培养人才,全面提高工程教育人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用。 天津工业大学电子与信息工程学院于1998年设立电子信息工程专业,并于1999年开始招生,自开设以来学校非常重视该专业的建设,十几年来,为社会培养了大量电子信息行业急需的人才。2012年6月,经市级专家组对本校电子信息工程本科专业卓越工程师教育培养计划培养方案进行论证后,该专业被入选校级“卓越工程师”试点培育计划。 2.电子信息工程专业课程的特色 电子信息工程专业培养的学生应适应国家经济建设的需要,具备信号检测、信号传输、信息处理、电子系统工程等专业理论知识及检测与仪表、自动控制、计算机应用技术等较宽广领域的工程技术基础和基本技能,最终具备“基础实、口径宽、能力强、素质高”卓越工程创新人才能力。电子信息工程专业“卓越工程师”培养计划旨在为国家电子信息行业培养造就一批创新精神与实践能力强、适应企业发展需要的优秀工程师,因此在专业课程体系建设方面应加强理论与实践教学的有机结合,建立模块化的理论与实践教学体系和运行机制,同时建立可持续的校企合作人才培养模式。 因此学院按照“综合化、科学性、系统性、先进性”的原则对电子信息工程的专业课程体系进行整体优化,要求突出专业定位与特色,形成以“信息流”——信息获取、传输、处理、控制的模块化课程体系,最终通过电子信息系统设计类型课程对所学专业知识的模块整合,专业课程体系结构图如下图所示。在教学体系中的每一个模块都由与专业知识紧密相关的课程组成,在理论教学结束后,还有相应的实践环节进行支撑,加深学生所学专业知识的理解。每门课程都有相应的专业教师课程组负责,同时邀请电子信息类相关企业参与讨论制定教学方案与内容,包括课程的设置、课程内容的取舍衔接与整合,将企业对所需人才的工程实践能力的要求落实到具体的课程体系及教学环节中,通过校企合作与工程教育完成人才培养。其中本专业课程体系中“EDA原理及应用”、“自动控制原理”、“虚拟仪器技术”、“微机控制技术”、“嵌入式系统”等课程是本专业的重点建设课程。 3.课程教学与教师科研相互结合的教学方式 电子信息产业的迅速发展要求电子信息工程专业须与相关企业更紧密结合,尤其是近几年来,国家所推广的“战略性新型产业”相关专业中,电子信息工程作为其中一个重要相关方向,只有紧跟最新的工程技术发展,培养电子信息类专业的“卓越工程师”人才,才能更好地满足社会需求。同时高校是科研创新的重要基地,因此电子信息工程专业“卓越工程师”专业课程教学内容中应采用新的教学理念:将实际工程项目引入课程教学中,以工程项目驱动教学,将课堂教学与实验室教学紧密结合,形成“在实践中学习”的教学模式,同时将教师科研课题与教学内容有机结合,由教师指导学生在课内实践环节或课外科技活动中完成教师所承担的实际项目,从而有效培养学生的工程实践能力与创新意识。 4.结语 与国内着名高校相比,我校的电子信息工程专业历史相对较短,专业培养特色不突出;因此还需在相当长的一段时间内对教学模式进行不断的改革与创新。由我系教师申报的天津市教育教学改革课题“电子信息工程专业卓越人才培养模式的研究与实践”已获得立项资助。凭着“卓越工程师”试点专业的契机,同时借鉴国内外着名高校的办学经验,结合“十二五”发展规划,充分利用现有师资条件,从课程体系改革入手,坚持加强课程建设、教材建设、校企联合实践基地建设等,为社会培养一批能应用现代科学理论和技术手段的高级电子信息工程创新人才而努力。 电子工程论文:全电子化策略下的核电工程文档管理信息系统建设 经过近三十年的发展,我国在核电工程文档管理方面积累了丰富的经验,形成了比较完整、有效的核电工程文档管理体系,并建立了与其相适应的工程文档管理信息系统。但随着信息技术的不断发展,在核电工程建设过程中出现了数量越来越多、种类越来越复杂的电子文件和档案(以下简称电子文档)。为了应对电子文档作为有效的工作文件被广泛使用的现实,在采用了第三代EPR核电技术的台山核电项目的建设过程中,作为项目业主方,台山核电合营有限公司提出了建设全电子化策略下的核电工程文档管理信息系统(以下简称“系统”)的思路,并取得了阶段性进展。 所谓全电子化策略,即所有核电工程文档在整个文件生命周期内均以电子文件的形式进行运作的策略。从文档使用范畴的视角来看,应是全部核电工程文档的电子化,在此视角下建设的文档管理信息系统才能具有普适性;从文档处理流程的视角来看,应是文件从产生到保管、利用直至销毁的全流程的电子化,在此视角下建设的文档管理系统才能真正与业务融合,体现前端控制和全程管理的电子文档管理理念。需要说明的是,本文中“电子文件”是指原生电子文件(digital-born),而不是纸质文件经过扫描而生成的数字化(digitalized)电子文件。 系统建设的动因分析 首先,以数字化电子文件为主要管理对象的传统工程文档管理信息系统的处理效率已无法满足核电工程建设要求。由于核电工程的特殊性,根据核电质保要求,纸质文档仍是工程建设的最终依据。通常的做法是以电子文件的形式产生,其后打印成纸质文件签署生效或进行数字化加工后向业主提交。因此,业主方在接收到工程文件后,需要花费相当多的精力与物力对工程文件接收着录或二次数字化。同时,纸质文档的传输效率十分低下,核电工程建设的合作方遍布全球,一份文档从国外产生到国内录入系统,往往需要一个星期左右时间。另外,纸质文档的分发也存在实体复制与传送的限制。显然,面对众多合作单位在文件产生阶段已经是电子文件的事实,传统核电工程文档管理信息系统已经很难适应核电工程建设的步伐,尤其在工程文档数量倍增的第三代核电工程建设中,这一矛盾尤为突出,迫切需要以全电子化作为核电工程文档管理信息系统建设的逻辑起点。 其次,信息技术的发展为核电工程电子文档提供更加广泛的处理手段,使面向全电子化的核电工程文档管理信息系统得以实现。全电子化的电子文档丰富了文档管理手段和方式,极大提高了文档部门和业务部门的工作效率。例如,台山核电项目传递工程文件时,各方可通过e-mail、共享空间乃至VPN等多种方式交换文档,使得跨国、跨地区间的文件传输简单易行,随传随收。 再次,建设系统,有助于开展前端控制和内容管理,从而提高核电工程文档的质量水平。传统的核电工程文档管理,对原生电子文件(digital-born)的产生缺乏有效的控制,许多由文件产生者生成的元数据,无法在后续过程共享与复用,使得文档管理人员必须重新着录,不仅导致文档管理人员重复工作,而且降低了文档着录的时效性与准确性。全电子化策略下核电工程文档管理信息系统,重视前端控制与全程管理,使得文档管理者在文件产生甚至文档管理信息系统规划阶段即进行业务规范,如对文件产生的模板、格式、文档系统的审批流程等进行设置。而且对文档流转和归档的全部环节进行监控和管理,如跟踪文件办理进度、全程检查文档质量等。前端控制和全程管理的工作方式能及早发现并解决遇到的问题,从而有效保证了文档业务的工作质量。同时,全电子化策略下的核电工程文档管理信息系统逐步淡化了传统核电文档管理各阶段间的界限,强化了各阶段间的因果关系,为文档管理一体化的进一步推进奠定了技术基础。 系统的优势 1 核电工程文档处理效率得以大幅提升 第一,系统实现了文件和档案的同信息技术平台管理,文件业务和档案业务在流程上既相互独立又相互衔接。第二,单个流程的更新调整不影响其他流程的使用,所有流程共用相关的系统功能。从而使得文件与档案业务可以同时进行,提高了文档及其数据的复用性。第三,可在系统中直接生成工作文档,从源头上提高了文档的电子化率,减少了文档传输时间和文档数字化的时间,提高了文件传递的时效性。第四,采用标准分发、智能关联分发、指令分发相结合的方式分发文件,提高了文件分发的时效性与准确率。 2 全项目文档管理理念得以落实 核电项目规模大,周期长。从事设让施工、安装、调试等各类工程的合作方超过百家,各方的信息化及文档业务水平参差不齐,直接影响了文档管理规范的一致性和文档交换质量,增加了信息沟通成本,降低了工作效率。因此,业主方在系统建设过程中,需要立足于全项目文档管理的视角。其一,不仅是业主方,项目的全体合作方都是文档管理信息系统的最终用户,要在业主内部与承包商之间统一数据标准,预留系统接口及应用外延,实现文档系统与各业务系统间的无缝对接与一体化管理;其二,对设计、施工、安装、调试等工程全过程中产生的文档进行集中统一管理,从数量上保证整个核电工程阶段文档的完整性;其三,对各类文档产生、流辕归档、保管、利用等文件业务实行全过程管理,从质量上保证文件各业务环节的规范可控,即文件全程管理思想。 3 与工程管理业务有机融合 在核电工程管理过程中,每个阶段都伴随着信函、技术文件、商务文件等工程文件的生效、传递与反馈,可以说,核电工程管理过程就是文档的利用过程,因此工程文档业务与工程管理业务的深入融合是核电工程文档管理发展的重要趋势。工程核心业务需要与文档业务融合以保障其高效运作;而核心业务的提升则可以进一步促进文档业务流程的优化,推动文档流程集约化管理。 以台山核电为例,设计文件的审查与文件管理融合,文件接收、文件分发、文件生效流程与设计审查业务的审查文件、答复文件流程紧密结合,形成闭环,成为设计文件审查的办公平台和此类文件的管理平台。 4 文档利用更加便捷、高效、安全 系统是一个具有网络化、数字化和充分共享特征的工作环境,各方共享一个统一的文档信息沟通和处理平台,实现文档信息的深度共享和广泛交流,为全体工程管理人员提供了更加便捷和高效的文档利用方式。 通过工程文档管理系统的建设,大量的电子文件将通过系统直接产生或由外部导入,以建立工程文档目录数据库、原文数据库、多媒体数据库等海量信息资源数据库,实现对工程文档信息资源的集中统一管理和综合开发利用,形成良好的知识共享体系。 系统还从系统安全和文档安全两个层面提供了灵活、有效的安全管理手段。在系统安全层面,可以通过冗余方案、多机热备份进行系统架构上的安全保证;通过系统自动对进入其中的各项操作进行详细、如实的日志记录,实现系统的审计功能;在文档安全层面,将主要文档进行加密处理,对文档的打印、内容复制、离线等操作进行控制;采用多 种安全机制,实现文档版本和修改历史的管理,确保电子文档数据在生成、流转、接收、保管、利用过程中的安全可控。 系统建设的难点思考 1 电子文档的法规标准建设问题 2002年,美国的《萨班斯——奥克斯利法案》对企业的电子文件的管理提出了严格要求,我国也在2008年制定了《企业内部控制基本规范》,对企业电子文件的管理进行规范。但是,总体而言,我国的电子文档法规标准,总体还不完善。截至2009年,在电子文档管理方面,我国只有五个国家标准,两个管理办法和两个行业标准,尚未有一部电子文档管理的专门法,而且已有的法规标准也基本上是对电子文档归档阶段的规范,对电子文档的形成、维护、长久保存和利用并没有明确的要求。另外,在核电工程文档管理系统建设方面,我国也没有相应的系统功能需求规范和系统实施指南。在此背景下,业主方在全电子化策略下开展工程文档管理信息系统建设,既要以现有的高标准要求自己,又要密切关注国家、行业的电子文档管理新要求、新方法,避免闭门造车,事倍功半。 2 双轨制、双套制问题 全电子化策略下的核电工程文档管理信息系统,其最终目标是实现工程文档的无纸化运作。但是,目前我国的电子文档管理技术水平和法规标准还不能完全支撑无纸化办公的要求,尤其是电子文件的长期保存问题。为了保证电子文件的有效性及长期留存,目前行业内普遍是采取双轨制或双套制的纸电文档管理策略。因此,在电子文件的长期留存问题尚未彻底解决之前,现阶段可采用纸电共存的管理策略,并根据电子文件的种类或保管期限等要素对有需要的文件实施双套制管理。 3 电子文档管理的专业人才短缺问题 系统的建设既要满足文档业务规范,又要考虑法规遵从;既要进行业务管理,又要进行技术管理;既要考虑提升文档工作效率,又要兼顾文档工作的准确性。这对文档管理者的素质与能力提出了新的挑战。我国目前核电工程文档工作者一般是档案学的专业背景,其研究重点在文件归档以后的档案管理阶段,以阶段性的静态管理理念为主,而电子文档的管理则需要关注全程,特别是前端控制,需要宏观的动态管理理念。面对挑战,文档工作者应迅速转变角色,熟悉业务过程与业务需求,学习电子文档管理的方法、理念,掌握文档信息系统建设的相关专业知识,把自己培养成具备研究、管理和技术实施能力的复合型电子文档管理人才。转贴 电子工程论文:核电工程电子化招标系统建设 作为关系社会公共利益、公众安全的大型公用工程建设项目,核电工程建设项目与招标投标活动密不可分;而基于优化工作流程,提高工作效率,实现信息的有效利用,企业信息化建设势在必行。以此为基础,将核电工程信息化建设与招标采购工作相结合,企业应着眼于采购信息系统尤其是电子化招标系统的建设。 1. 电子化招标系统的组成及发展现状 信息系统的建设应以工作流为基础,以工作流建立信息流。按照招标流程,可以将招标工作划分为立项、招标、投标、开标、评标、定标、归档七大环节。依据各环节的工作内容,电子化招标应实现以下功能:立项阶段的立项审批功能;招标阶段的资格预审文件及招标文件编审功能、招标信息功能;投标阶段的招标文件购买功能、投标文件递交功能;开标阶段的网络远程开标功能;评标阶段的专家库维护及专家抽取功能、电子评标功能;定标阶段的中标结果公示功能;归档阶段的信息管理及统计分析功能。 目前,国内电子化招标总体上处于起步阶段,已经投入使用的系统基本上以信息类型为主,部分地区建立了专家库系统,但协同运作的电子平台在国内尚未得到有效应用。从企业的角度看,随着信息技术的发展,企业越来越认识到电子化采购的方便、快捷和低成本的特点,一些集团企业开始引进或开发电子采购系统。但这些系统对于复杂的招投标过程管理尚未实质性介入。 2. 核电工程电子化招标信息系统建设的必要性和重要性 2009年9月,国家发展改革委会同有关部门制定并颁布了《规范工程建设项目决策行为和招标投标活动指导意见》,对研究起草电子招标投标政策办法和技术标准,推行电子招标投标作出了明确要求。2012年2月1日起正式实施的《中华人民共和国招标投标法实施条例》也明确指出,国家鼓励利用信息网络进行电子招标投标。法律法规及意见的描述,从政策层面明确了电子招标投标的发展趋势,实质上指出了推行电子招标投标的重要性。 与一般建设工程不同,核电工程通常具有规模庞大、技术复杂、概预算体系复杂等特点。在开展招标工作的过程中,常常由于上述特点,加之时间紧任务重,各个招标项目容易形成信息孤岛,难以形成有效的协同,一定程度上影响了招标的效果。另外,由于核电项目地理分布广,职能管理和项目管理的交叉导致招标工作的标准化难以有效推进。通过电子化招标系统的建设,企业能够借助信息化推动流程整合和再造,促进工作的标准化和经验的分享。电子化招标还能够借投标报价的电子化,节省概预算人力成本,提高概预算的准确性,提升合同管理的效果,为企业开展成本控制奠定基础。 3. 核电工程电子化招标系统的建设 3.1 电子化招标系统版块划分 依据招标流程的分析,将各类功能予以分类,有助于企业在系统建设的过程中逐步推进,及时优化,更好的发挥信息化的效果。因此,较为适宜的方法是以功能面向的对象作为版块划分的依据,以权限管理作为主要的管理手段。 电子化招标内部系统 在招标过程中,需要招标人做好充分的基础工作,但由于保密等原因,并不需要投标人直接参与其中,我们将这种主要由招标人参与的系统称为内部系统。内部系统主要用以实现立项审批、文件编审、专家库及专家抽取、电子评标、信息管理及统计分析等五大功能。其中立项审批、文件编审功能需要通过工作流实现;专家库及专家抽取功能由于涉密原因,必须独立建设并做好安全预案;电子评标功能可作为完全独立的封闭系统,也可与专家库系统协同建设,但需要考虑系统间的信息存储和共享问题;信息管理及统计分析功能依赖于数据支撑,因此必须考虑数据接口问题,以实现数据的统一管理。 电子化招标外部系统 在招标过程中,有部分工作需要招标人与投标人之间开展互动,我们将这种需要招标人和投标人共同参与的系统,称为外部系统。外部系统主要用以实现招标信息、招标文件购买、投标文件递交、网络远程开标、中标结果公示等五大功能。其中招标信息及中标结果公示功能为单向信息流,可作为独立的系统开发;网络远程开标功能主要利用网络视频会议技术;招标文件购买及投标文件递交功能为双向信息流,应与其他系统予以区分,且投标人反馈的信息流与内部系统存在信息接口,应作为开发的重点。 3.2 核电工程电子化招标系统建设流程 在对电子化招标系统进行版块划分后,应结合核电项目招标的特点,以由易到难,分批次实现为原则开展建设,对于独立功能可以考虑独立开发,独立运行。 电子化招标内部系统 立项审批和文件编审功能方面,核电工程具有成本控制严格、文件涉及部门多等特点,以施工招标为例,需要合同管理、设计管理、进度控制、成本控制、施工管理、质量安全等多个部门参与,接口繁多,可以考虑后行开发。专家库及专家抽取功能方面,专家库是独立系统,产品市场相对成熟,可列为先行开发功能。电子评标功能的定位是该功能开发的核心问题,由于核电专业性强,工程量清单庞杂,若考虑通过电子评标实现电子化工程量清单比价,则难度必然增加。因此定位是首要问题,并不急于开展开发工作。信息管理及统计分析功能方面,较依赖于前期数据的积累,因此可以考虑作为最终节点全过程贯穿开发。 电子化招标外部系统 招标信息、中标结果公示功能属于信息功能,仅需要投标人接入系统并接收信息,开发比较简单,仅需考虑核电行业潜在投标人的范围及接入方式。这一系统功能可以前期独立开发,并独立投用。招标文件购买及投标文件递交功能涉及投标人的保密问题,需注意信息安全,且涉及评标环节,建议与电子评标系统一并考虑。网络远程开标功能的开发难度不大,但涉及对原工作习惯的改变,需要投标人的支持,因此不建议急于开发,可视信息化进展程度决定。 3.3 核电工程电子化招标系统建设重点 信息安全 由于招投标环节涉及保密,系统建设过程首要解决的应是信息安全问题。在电子化招标系统中,外部系统应是重点保护对象。招标文件购买、投标文件递交均涉及信息保密,而可能与之存在接口的电子评标,以及可能与电子评标存在接口的专家抽取系统均应将信息安全作为第一要务。 信息库建设 系统建设前,应关注信息导入所形成的信息库的建设,尤其是“投标人库”和“专家库”的建设。投标人库方面,应考虑潜在投标人的引入。招标信息的除利用企业自有电子化招标平台外,应考虑在知名站点或报刊上同步以保障更多的企业参与到核电项目中来。专家库建设方面,需要着力解决专业的划分。合理的专业划分,有利于评标专家抽取时的专业选择,使对口的专家参与到评标过程中,以达到评标效果的最优化;有利于跨行业专家参与到核电行业的评标过程,使核电行业能够更多的与其他行业互通有无,达到共同进步的目标;有利于核电项目专业化和标准化的区分,扩大核电行业的覆盖面,促进核电行业的发展。 电子评标 电子评标实际上是电子化招标系统建设最为核心的环节,企业对电子评标的定位直接影响到信息系统的建设 效果。电子评标的数据流入和流出,一方面要求信息系统具有强可控性,另一方面也为实现信息系统对工作流的反向促进起到关键作用。核电行业作为成长型行业,需要大量的数据支持。前期数据的导入,多项目间的数据比较,以往项目的统计分析,可以为核电招标提供重要的指导。以工程量清单施工招标为例,电子评标系统能够实现投标报价的标准化管理,实现从招标阶段对整个造价的电子化控制,有利于企业开展造价管理工作,提升成本控制的效果。电子评标的全局化定位,能够更好的促进电子化招标系统的建设。 电子工程论文:电子信息工程专业本科人才培养体系建设的探索 本科人才培养体系是根据人才培养目标,对人才的知识结构、培养环节、课程体系(包括其他教学环节)的设计、配置与构建。高速发展的信息技术及其产业,对从业人员提出了更高的创新能力要求,这要求电子信息工程专业的本科人才培养方案要能够适应这种社会需求。我校电子信息工程专业培养目标的定位是:一是满足社会需求。按照新的专业目录所培养的学生,必须能满足社会对电子信息工程专业学生的基本要求。所培养的学生应具有可持续发展的能力。二是适应科技发展。随着科学技术的发展和进步,各学科之间交叉、融合的发展趋向越来越明显,新的专业培养目标应当反映和适应这种发展。三是主动服务广东经济社会发展,面向地方企业需求,培养高素质的工科应用型的专门人才。 遵循以上原则,我校电子信息工程专业最新确定的培养目标是:通过各种教育教学活动发展学生个性,培养学生具有健全的人格;具有高素质、高层次、多样化、创造性人才所具备的人文精神以及人文、社科方面的背景知识;具有提出和解决实际问题的能力;具有进行有效的交流与团队合作的能力。培养学生掌握信息获取、传输、处理以及应用方面的基础理论和相关技术,具备较强的电子信息系统设计和应用开发能力,能在信息技术相关行业从事电子信息产品及信息系统的研究、开发、设计、集成以及运营管理等方面的高素质应用型专门人才。 围绕这一培养目标,结合我校的实际情况,本文对电子信息专业课程体系建设进行了改革探索,基于“重基础、强实践、培能力”的培养思路,通过注重人文素质培养、专业基础课教学、模块化专向培养、改进实践教学、培养科研创新能力等措施,来优化培养方案,提高教学质量,保证培养符合时展需要的高素质应用型专门才人才培养目标的实现。 一、电子信息工程专业本科人才培养体系总体特点 广东工业大学电子信息工程专业的人才培养体系根据专业的培养目标和人才培养定位,并以广东工业大学的素质教育实施纲要为指导思想,体现电子信息学科“高素质应用型”的人才培养的特点。具体来说具有以下特点: 1.体现了我校“电子信息工程”专业的特色,即我校的“电子信息工程”专业是光、机、电、算相结合,以电子信息为主的专业。培养从事信息获取、传输、处理以及应用方面具有创新精神与能力的“高素质应用型”高级工程技术人才。 2.体现“重基础、强实践、培能力”的培养思路,按一级学科口径设置专业基础平台。为了提高学生的计算机和外语能力,本专业学生每学年都有相关的逐步提高的课程,做到四年不中断;在不放松学生硬件方面能力培养的同时,加强学生软件方面的设计能力。加强实践综合性、设计性实验在学生实验中的比重;加强第二课堂教学、工程训练和课程设计,加强教学与科研相结合;将信息学科的前沿技术引入教学中,注重新知识传授。 3.强调学生的个性化发展和共性化发展的和谐统一。学生应具有扎实的自然科学基础,良好的人文、艺术修养和社会科学基础。 二、课程体系的建设 课程设置是人才培养模式的落脚点[3]。通过对国内典型工科学校的电子信息工程专业教学大纲进行了研究和比较[4,5],本课程体系的设置充分体现培养“高素质应用型”人才的特色。课程体系中包括通识教育基础课程、专业基础课程、专业主干课程、模块化专业选修课程、实验系列课程和实践环节等五类;教学安排中体现文理渗透,理工经管结合,学科交叉(见表1)。 本科培养计划的学分和学时分配中,适当向通识教育基础课程和电子信息大类学科基础课程倾斜;压缩课内学时,压缩学分,增加实践环节和实验课程,实践教育环节注重学生创新能力的培养;通过适当降低验证性实验、增加设计性综合实验来增强学生综合应用知识能力和创新能力培养;确保学生计算机应用能力和电子技术应用能力培养不断线。 图l为我校电子信息工程专业课程之间的关系,从层次关系上可以分为通识教育基础课、电子信息类专业基础课、专业主干课和模块化专业选修课四个主要层次。 第一层次为通识教育基础课程,全校所有工科专业基本统一。第二层次为电子信息类专业基础课程,共设置14门课程,其中“C语言程序设计”、“模拟电子技术”、“信号与系统”、“数字电子技术”、“电路”、“微机原理与应用”等6门课程为我校电子信息类专业共同开设、共同建设的课程,这6门课的实验课程和实践环节由我校电工电子中心统一安排。另外8门电子信息工程专业基础课电子信息工程系确定为“专业导论”、“数据结构”、“线性代数”、“复变函数与积分变换”、“概率论与数理统计”、“通信原理(双语)”、“专业英语”。“高频电子线路”。第三层次为专业主干课程,全部由我院承担。包括“面向对象程序设计”、“单片机原理及接口技术”、“数字图像处理”、“计算机网路”、“传感器技术及应用”。第四层次为模块化专业选修选课,实验课程和实践环节由我系负责安排,跨学科选修课则由开课所在系安排。我系的专业选修课根据学科方向的不同,采用模块 化的设置思想,分成2个专业选修课模块供学生选择,分别是嵌入式系统方向、软件工程方向。嵌入式系统方向设置“EDA技术”、“DSP原理与应用”及“嵌入式系统”课程,软件工程方向设置“数据库原理及应用”、“网路编程”及“3D仿真/游戏引擎原理与应用”课程。此外提供“matlab编程”、“多媒体技术”专业选修课。 我校电子信息工程专业通过加强课程群建设,调整相关专业课程及课程设计内容,强化专业核心课程比重,增加专业特色选修课程,删除与专业关联度较弱或内容重叠的课程等措施来进一步突出专业培养重点,优化课程设置。其特点具体体现在以下几个方面。 1.在通识教育基础课方面,保证学生应具有扎实的自然科学、人文科学和社会科学基础,具有良好的人文、艺术修养。在本科一二年级阶段,强调基础知识和自学能力,培养对本专业的兴趣。 2.重视专业基础课程的设置。在专业基础课程方面,保证学生具有较宽实的电子技术、网络与通信、计算机技术、以及软件设计的理论知识和基本技能。确保每门课程均配实验。 3.在专业主干课程方面,保证学生具有本专业领域的传感技术、软件设计、图像处理理论、单片机设计等技术基础理论和动手实践能力。 4.在专业选修课程方面,模块化组织两个不同方向的专业课模块,供学生选修,保证学生根据需要和兴趣在信息类大平台上具有更为宽广的专业知识,满足学生个性化发展的需要,同时保证专业方向学习的系统性。 5.加强实践性教学环节,加强实验课程建设,我系所开课程基本上均有相应的实验内容,增加开放性和设计性实验,培养学生创新实践能力,特别强调发现知识的能力。 三、强化实践教学的建设 根据信息工程专业的培养目标要求,结合专业的建设现状,作者认为新的实践教学体系应以思想、观念转变为先导,以培养学生的工程素质、实践能力和创新意识为目标,以硬件和软件同步建设为内容,提高综合设计类实践教学,并通过教学计划落到实处,做到一条龙、不断线、分层次,最终达到加强基础、扩大知识面、提高学生专业素质、增强学生工程实践能力的目的。根据培养目标的要求,实践教学体系可分为四个层次,即基础实验层、专业设计层、综合应用开发层、科技活动层,各层次数量比例约为:35:35:25:5。这一体系与理论教学有机结合,呈塔形结构贯穿整个教学计划始终。 1.基础实验层。相对基础理论课程而设立,以验证性实验为主,位于金字塔底座,影响面最大、最广、最深。包括电路实验和信号与系统实验:低频电子线路实验、数字电子技术实验和高频电子线路实验;微机原理及接口技术实验。通过该层次的教学,使学生加深对基本知识和基础理论的理解,掌握基本的实验手段和方法,培养基本的实验技能。 2.设计实验层。相对专业主干课程而设立,以小型设计类实验为主。包括系统仿真与虚拟实验;EDA实验;可编程器件及应用实验;DSP技术与应用实验;单片机系统设计实验和课程设计等。通过该层次的教学,使学生熟悉和掌握现代化的设计手段,逐步培养学生的工程素质以及自主设计和开发的能力。 3.综合开发实验层。要提高其实践能力和设计能力,应努力开发设计型和综合型实验,加大综合性和设计性实验的比例。根据课程性质和特点,确定开设设计型实验的课程和项目,并逐步加大比例。通过该层次的教学,培养学生综合应用知识的能力、分析问题和解决问题的能力以及初步的创新能力。 4.课外科技竞赛层。位于金字塔尖,包括全国大学生电子设计竞赛、大学生“挑战杯”科技竞赛以及学校的各种科技竞赛活动等多项/赛事。培养学生的实践与创新能力,必须给学生提供创新实践活动场所。充分发挥开放实验室在本科人才培养中的作用,制订科学有效的开放实验室管理办法,确保开放实验室的有序进行[6]。根据不同层次学生的需求,开放不同层次的实验室,加强实验室开放的针对性。通过开放实验室,突出体现学生的个性化发展这个教学理念,在个性化工程素质培养的基础上,引导、启发、鼓励学生大胆创新。 建立电子技术实践基地。培养一批专业能力强的学生骨干,并通过他们的示范和带动作用,逐步形成良好的专业学习氛围,发挥其专业导向作用;同时通过训练,为参加各类设计竞赛选拔和输送人才,争取在全国电子设计竞赛和挑战杯等科技竞赛中取得较好成绩,激发学生学习的积极性和创造性,促进专业的建设和发展。 四、培养方案实施出初步效果 近年来我校的电子信息工程专业培养方案的实施和应用取得了重要的社会效益,培养了一大批从事仪器仪表研究、开发、应用和管理等工作的,具有可持续发展能力和创新能力的“高素质应用型”的人才,学生的综合素质和创新能力得到明显提高,具体体现在: 1.我校电子信息工程专业本科生科技创新能力突出,各类竞赛获奖人数在逐年递增,获奖等级在不断提高:2009年获第十届“挑战杯”科技作品竞赛广东省一等奖1项,全国大学生电子设计竞赛二等奖4项,第十一届全国“挑战杯”科技作品竞赛二等奖1项;2010年获第七届“挑战杯”广东大学生创业计划竞赛金奖1项,广东省电子设计大赛1等奖1项;2011年获十二届全国“挑战杯”一等奖1项,广东省电子设计大赛三等奖1项。2012年获广东省电子设计大赛一等奖2项,二等奖4项,三等奖5项,“飞思卡尔”杯智能车竞赛全国二等奖4项。 2.近年来我校电子信息工程专业本科生的毕业生就业率达到99%以上,毕业生一次就业率一直在全省名列前茅。社会普遍认为我专业为广东省的经济建设培养了一批工程型应用人才,培养的学生质量高,能力强,基础扎实,创新思维活跃,社会适应能力强。 五、结束语 高校本科人才培养体系的建设是一项复杂的系统工程,各高校应根据自身专业建设定位和培养目标,借助自身资源,合理确定教学方案,探索具有自身特色的专业教学体系,为国家/!/培养更多的专业素质高、动手能力强、创新意识浓的大学生。 本文通过对广东工业大学电子信息工程专业的人才培养体系的建设,学生的知识、能力、和素质培养上达到预期目标。具体说就是:在知识方面,较系统地掌握本专业领域的基本理论、基本知识和实验技能,掌握了掌握电子电路的基本理论和实验技术,以及信息获取、处理、传输的基本理论和应用的一般方法,掌握信息检索与利用、资料查询的基本方法,了解电子设备和信息系统的理论前沿知识;在能力方面,具备分析和设计电子设备的基本能力;具有设计、集成、应用及计算机模拟信息系统的基本能力;在电子与信息技术领域,可运用计算机做辅助分析、辅助设计,能分析和设计智能化的产品。具有较强的单片机应用开发能力和程序开发能 力,较强的外语应用能力;具有自学能力、实践能力、创新精神和初步的科学研究和实际工作能力。在素质方面基本形成一个科学的世界观、人生观、价值观和方法论。具有较强的创新思维和时代精神。具有良好的人文素养和身体素质。形成良好的专业技术素质和谦虚严谨的科学工作作风 电子工程论文:电气工程及其自动化专业电力电子技术课程学习心得 1、引言 随着电力电子器件制造技术和微机技术的发展。电力电子技术在电气工程的各个领域得到了广泛的应用,电力电子技术在各个领域的应用带来了相应领域的技术革命。电力电子技术是气工程及其自动化专业的一门重要的专业基础课。课程的最大特点就是电路图和波形图较多,实践性强。如何在有限学时内获得最好的教学效果,使学生较好地掌握课程内容,并培养学生的工程实践能力和创新精神,提高学生的学习兴趣,是急需解决的问题。为此,必须从教学内容、教学方法及实际应用等方面对电力电子技术课程进行改革,开创出一条适合培养应用型人才的教学模式 [1]下面就几个方面探讨一下本人在信号与系统这门课程学习过程中的一些心得。 2、充分发挥多媒体的特点制作有特色的课件 多媒体课件不能将课本的内容用PPT直接投到屏幕上,采用这种课件对教学是无益的。要将、文、声、像以及视频等融合为一体,在备课时充分该特点,对教学内容进行充分理解和掌握,把自己课程内容的理解、分析和总结等写入PPT,插入必要的电力电子技术实验原理的Flash动画演示,精心设计每一张多媒体课件的页面,制作有自己特色的多媒体课件[2]。让学生在听课的中对教材中的内容一目了然。例如:在讲授电力电子技术中的同步信号为锯齿波的触发电路时,该电路结构相对较复杂,利用多媒体将电路图和工作波形图同时分解为几部分,将每一部分的电路图和相应的工作波形图放在一张图片中,利用多媒体的动画效果对电路中的电压、电流等进行处理,在讲授时,电路图中的电压电流路径用醒目的箭头象形地表示出来,同时工作波形中的该物理量的波形也进行动作,并将该知识点的重点用文字写在图开的边上。通过教师的控制,分节演示,使图中的路径动画和波形动作同步,从而给学生以感官上的综合刺激,同时可以节省板书与绘图的时间,扩大了教学的信息量。丰富了教学内容,能生动地展示各种教学素材,提高学生对本课程学习的积极胜,激发学生的学习兴趣,能极大限度地满足学生的求知欲望。 3、加强实践能力培养 教师应注重实践能力的培养。电力电子技术有很强的实践性,实验是培养理论联系实、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段。在实实践教学改革是“电力电子技术”课程改革的一重要环节。学生要认真完成基本实验,巩固实验基础。根据课堂教学内容的教学安排,学生必须完成一些验证性的实验。如电力电子器件的特性研究、基本电路的输出电压、电流波形验证等基本实验。通过这砦实验,学生不仅可以加深对课堂所学内容的理解,而且可以熟悉整流、斩波、变频和逆变的相关概念有更深刻的认识和理解。在此基础上,我校现在已淘汰传统的分立元件实控制柜,采用浙江天煌教学仪器公司的“电力子与电力传动实验台”。我们采取的措施有:将实装置介绍及实验要求挂到电力电子技术课程网站,提供基本操作示范录像;减少验证性实验,增加合性和设计性实验;开放实验室,同时鼓励学生参教师的科研活动和实验室建设。实验改革的基本思路如下:①要求实验内容全,包含各类半控、全控型功率开关器件和PWM控实验;②融合相关课程(如自动控制原理、电机拖、计算机控制)的综合实验;③分层次设置实验,使生可自行搭接和组合设计,以便将其扩展成新实;④学生的实验活动建立在自主设计的基础上。教师要提高毕业设计环节的质量[3]。毕业设计的题目不求过大过难,但要使学生能真正明白其工作原理并能亲自动手制作出可行的实际电路。如以布置一个利用单片开关集成调整器芯片设计一个简单电源的题目。要求学生自行查阅相关的芯片资料及典型应用电路,用protel画出原理图并仿真,仿真结果正确后再要求学生排版生成PCB电路,然后再利用刻板机或自己刷板子制作出实际的线路板,把所需元件焊接完成后再进行测试,直至输入输出正确。这样做的目的是培养理工科大学生的工程实践能力,使学生能尽快适应将来的工作岗位。毕业设计论文通常涉及元器件购买、电路板加工与制作、测试分析等费用开支,没有一定的经费投入及实验条件难以完成教学任务。 4、教师应讲好绪论课并提高自身素质,采用双语教学 教师在整个教学环节中占有重要的位置,教师自身素质的好坏不仅关系到教学质量的好坏,而且对学生也有很大的影响。因教师应加强自身的意识,讲好绪论这第一堂课,激发学生的学习热情教师可以通过搜集丰富的图片、录像等感性材料来说明电电子技术的具体应用领域,使学生明白他们在课堂上将要学的看似“枯燥”的电路图,波形图及公式推导在工程实践中非常有实用价值的。由于电力半导体器件和微电子半导体器件日新月异的发展,电力电子技术每隔不久便有一个新,!飞跃,其应用领域也在不断扩大。教育重要的是培养学生站在全系统的高度上分析和解决问题的能力。要从把知识点分得过细、缺乏联系转变为强调知识的整体性和培养综合运用知识并创造性地解决问题的能力。一方面突出重点,理论联系实际。“电力电子技术”是一门非常实用的课程,应用与我们的生产生活关系密切。本科教学中开展双语教学,是教育部提出的在新形势下推进教学改革,提高教学质量的重要举措,也是全面实施素质教育的有益尝试,是全球经济化的必然趋势,是教育国际化的客观要求,是人才培养的必然要求。双语教学现已成为我国高等教育课程教学改革的一个热门话题。将双语教学运用于电力电子技术课程,其主要 目的是传授先进的专业技术知识,同时给学生提供应用英语学习的机会。双语教学施行之初,学生往往会不适应,易失去学习的兴趣,所以在教学内容的设计上和教学手段方面充分考虑到了初学者的认知能力和接受能力。 5、结束语 电力电子技术课程的教学实践改革措施应与各高校的人才培养目标相一致,我校对开设该课程相关专业的目标是培养工程实践型人才。因此,在该课程的教学实践改革中要及时更新和补充目前工程应用中真正用得到的主流技术来充实我们的教学内容,积极改进教学手段和教学方法,提高学生的学习积极性,鼓励任课教师积极参与到该课程的相关科研实践中来,科研与教学共同进步。随着电力电子技术发展应用的广泛和深入,该课程的改革也一样会不断地向前推进,各种各样的探讨和方法也会不断涌现。因此,围绕学生,追寻电力电子技术发展前沿,锻炼和培养学生的实际工作能力和激发其创新能力,是课程改革发展的方向。 电子工程论文:基于电子自动化实现工程管理 摘 要:自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术,对工程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加产量、提高效率等目标的综合性技术,在越来越多的领域得到应用。 关键词:电子自动化; 高效; 管理;电子标签 引言 在国民经济的各个部门中,将系统工程的理论应用于管理,这 就是国外当前广泛推行的所谓管理自动化系统。管理自动化系统的基本原理是应用经济数学方法和电子计算技术,通过一定的组织手段来自动调节和解决管理中的各种问题,对于项目工程来说,就是解决工程实现过程中的各种问题,例如方案决策,计划编制,生产的物质、技术准备,材料供应,质量控制,产品销售,财务核算,情报处理等问题,目的是提高社会生产的效果,降低成本,增加收入,实现管理的现代化和科学化。一般满足两个要求:第一,加速工程的完成和社会销售情报的交换和处理过程,及时根据需要制定与调节计划,第二,根据经济预测选择最优的方案决策,按消费要求的质量创造最大的经济价值。 一.电子自动化系统的应用 (一)物流工程自动化管理系统 电子标签是一种被称作“射频识别”的技术,简称RFID(Radio Frequency ID)。利用射频方式进行非接触双向通信,以达到识别目的并交换数据。其最大的优点在于非接触、无需光学可视,完成识别工作时无需人工干预、适于实现自动化且不易损坏,可识别高速运动物体,并可同时识别多个射频卡,操作快捷方便等诸多优点,可以轻松满足信息流量不断增大和信息处理速度不断提高的要求,改变了传统的数据采集方法,它信息含量大,可以根据需要实时更改,简化了物流的中间环节,缩短了物流人工操作时间,其准确性和快速性越来越得到行业的认同。 物流自动化管理系统的功能分为以下几个部分:1)射频识别系统,主要是输出和读入电子标签2)进货物识别系统,主要功能是根据电子标签读写器读取的电子标签上的信息,能正确判断出货物的相关信息,并可将这些信息与仓库物流中心管理系统进行交互;3)立体库货物的自动存储、提取,根据指令使机械手、轨道输送机将货送出;4)物流管理系统,主要分为:系统管理、出/入库管理、订单管理、发货计划、报表管理、查询、异常物流、数据维护及帮助。 (二)高速公路自动化电子收费系统 高速公路往往代表国民经济的发达程度和国家的发展情况,发达国家都有完善的高速公路网络和收费制度,保证运输的畅通无阻。我国已规划建设了基本的高速公路网络,但目前主要采用停车收费的形式,这种收费方式使高速公路的通行能力大大下降。智能交通系统在高速公路收费中的应用,即集计算机、信息、电子通讯等众多高科技手段于一体的自动化电子收费系统。该系统的应用,将会保持车速的连续性、减少交通延误,从而提高道路的通行能力。 自动化电子收费系统的基本原理是使安装在车辆上的车载装置通过无线通信与安装在收费口的收费装置进行信息交换,根据车载装置中保存的与收费相关的数据(车辆类型、账户信息等),即时计算并征收通行费用。电子收费系统用户的缴费方式有两种,一种是预先支付,另一种是事后支付。两种方式均需预先建立用户的账户信息,并存储于中心处理器。 (三)医疗机构电子自动化信息系统 随着生活水平的提高,医疗机构成为目前社会上比较大型的公益机构,是否能够高效运行对人们的健康有很大的影响。自动化信息管理系统建立医疗机构统一的信息诊断环境,为病人提供更好的服务,进行有效的医学分类管理,解决远距离管理、观察、诊断和交换医疗信息的问题。 (四)水利工程管理自动化系统 水利工程主要控制和调配自然界的地表水和地下水,达到除害兴利目的而修建的工程。也称为水工程。只有修建水利工程,才能控制水流,防止洪涝灾害,并进行水量的调节和分配,以满足人民生活和生产对水资源的需要。水利如果不能有效管理,整个国家都会面临巨大的危险。 二.电子自动化系统工作原理 自动化系统的功能一般包括:(1)数据采集和过程控制;(2)顺序控制;(3)报警时间处理和操作记录;(4)实时过程数据,图形或数据方式显示;(5)过程变量趋势显示;(6)生产数据模型图及动态数据更新;(7)维护管理;(8)数据库管理;(9)报表处理。为了实现自动化功能,具有工业控制能力,电子自动化一般工作于较强的网络。系统工作时通过生产现场的设备层、控制层与信息层的集成 ,实现控制与管理的数据通讯与共享;通过开发基于中间件技术的控制软件,将对生产过程的控制、监测能力随着网络的扩展而自然延伸,直至实现通过互联网络进行的异地远程监测与维护。 三.总结 现代科学技术的进步,推动了电子自动化系统的发展,推动了管理的高效运行。目前应大力增加管理计算技术成套设备的生产,并逐步推广使用容量更大的更加迅速精确的电子自动化系统,采用配套的外围设备,逐步消除各计算系统效率上的不协调,进一步提高自动化的程度和控制的准确性,扩大最优决策和最优计划的范围,提高报告资料传递和使用的系统性和系统功能的可靠性,更好地选择技术设备及其机能工艺的系统配置,设备进一步向定型化和标准化的方向发展。 作者简介:王晓虹,女,江苏省连云港市职业技术学院机电工程学院电子教研室讲师。 电子工程论文:发展电子信息工程技术 目前,电子信息工程是信息化的现代产物,它将电子技术和通讯信息技术完美的结合起来,并应用于生产和生活的各个领域。但是我们不能满足于它的发展和应用的现状,应该对其不断的完善和更新,以更好更快的发展.更好地为社会主义现代化建设服务。 一、电子信息工程的概念 电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术与一体的专业。电子信息工程的基本含义就是利用计算机等先进技术对电子信息进行控制和处理的学科,其研究的信息内容主要是电子设备与信息系统的设计、开发及集成。随着时代的发展,电子信息工程的内容更加广泛,电话信号处理、手机声音、图像传递、网络数据传递、信息数据传递等都需要与电子信息工程现代化技术相关联。现代的电子技术达到对信息的有效控制和各种相关处理的一种工程形式。电子信息工程控制的信息包括应用于各种设备中的信息技术。另外,电子信息工程在经过我国的这些年的发展和进步后,其涵盖的内容也更加广泛,并且在实际应用中同其他的先进的现代化技术开始出现交叉和融台的趋势。所以,我们要想更好的研究电子信息工程与其技术,可以从其产品入手。并且我们可以看到随着社会分工的细化.电子信息工程与其技术参与到的产品研发和应用的部分越来越多。 二、电子信息工程现代化技术的作用 电子信息工程的发展21世纪的前20年是我国在科学技术领域赶超世界先进水平的关键时期,信息技术作为科学技术领域发展最快的门类之一,其重要作用已受到国内外的广泛重视,并成为维护国家安全、增强综合国力的关键所在。党的“十六大”明确指出:“优先发展信息产业,在经济和社会领域广泛应用信息技术。”这是在新的历史条件和时代进步背景下,加快我国信息技术发展的重大战略部署。电子信息技术已经渗透到人们生产和生活的各个领域。 虽然目前来看我国的电子信息工程与其技术发展的还算比较迅速,但是仔细研究就会发现,我国虽然对此技术的应用范围比较广,但是真正掌握的核心技术和手段还是不够的。并没有一个属于自己的电子信息工程和技术的发展体系,大部分的先进技术还是直接引进先进国家的成果。这种情况必须予以改变,因为这样会严重的阻碍我国的电子信息工程技术的长期发展,没有自主研发的技术和产品是不会在电子信息工程的发展中立足的。随着信息技术迅速的发展,电子信息工程已经成为时代的推动者,对社会电子商务的应用越来越重要。三、促进电子信息工程发展的途径 (一)加大投入力度,促进信息化建设 要想使现代化电子信息工程技术更好的发展,就应该加大支持力度,以促进信息化项目建设的发展。应该加大投资力度,不断的拓宽投资和融资渠道,并建立电子信息工程基金,以保证电子信息产业的发展。国家应引导移动通信产业跨越式发展、数字电视、电影推广、互联网的应用及软件信息服务等工程的开发,以促进产业自主创新及技术改造项目的顺利进行。 (二)优化发展环境,培养创新型技术人才 要想使现代化电子信息工程技术更好的发展,人才是必不可少的,而人才要想更好的发挥其作用,就应该创造一个有利于电子信息工程人才发展的环境。这二者是相辅相成的。因此,电子信息企业应该创造一个有利于人才发展的环境并建立以人为本的价值观。 (三)不断扩大网络平台交流 面对纷繁复杂的社会,多姿多彩的网络世界,有利于人们网络交流。网上交友,工作、学习、生活越来越方便,加强了人们之间的沟通、充分发挥了科技工程信息作用。让世人进入网络世界。 (四)促进产品服务创新,培育电子信息经济增长点 增强自主创新认识和知识产权保护意识,培育企业新经济增长点。 要想使电子信息工程现代化技术更好的发展,就应促进产品服务创新,培育新的经济增长点。在激烈的国内、国际竞争环境下,特别是经济危机的环境下,推陈出新才是电子信息企业的生存之计。在这种情况下,电子信息企业就应该加强和设备制造企业的合作,并建立以企业为主体的技术创新体系,以增强国内发电子信息工程的核心技术研发及制造能力,以实现产品创新和技术创新,以增强电子信息产品在国际的竞争力。 (五)着力培育人们自我维护 电子信息工程网络是一个开放的空间,特别是在因特网上,除了要做到本人不攻击他人之外,还要学会预防来自外界的攻击。诸如教会人们应用防火墙和反黄软件来防毒和防黄。在网上聊天时留意激进身份机密,不要随意将电话告知对方等,更不能随意和网友见面。保管好本人上网时运用的各种密码,不要随便泄露给其别人等等。 (六)合理、适时指导学生应用资源 在当今网络时期,作为一个信息技术工程不应局限于本人的喜好,应该组织人们应用网络带来的便利。通过网络联系增强团结、推进网络道德素养的建立,寓教于学、应用。这样既能让他们更多更深地去理解应用网络,更能使他们逐步认识到本人才是网络的真正主人。孙中山先生早在上个世纪初就说过:“世界潮流汹涌澎湃,顺之者昌,逆之者亡。”网络化是当今世界推进社会进步的潮流,上网是二十一世纪公民的“必修课”,我们要以积极的态度来引导人们学习使用网络,同时也要加强网络道德教育,使人们学会正确运用网络,享受科技成果,真正成为新世纪网络世界的主人。 总之,随着信息化产业不断的发展,电子信息工程也在不断的发展中,发展电子信息工程技术的探析,为人们工作、生活带来了方便。电子信息工程作为现代化信息技术,已经成为人们生活工作必不可少的应用技术。 电子工程论文:有关电子信息工程的现代化技术探究 随着我国科研力度的增大,我国科学技术得到了较快的发展,尤其是最近几年,电子信息工程技术的发展速度尤为快,在实际生活中的应用也比较广泛,已经给我国人民的生活带来了巨大的变化,对我国企业的经济发展也做出了重要贡献。但是从总体上来看,我国电子信息工程的现代化技术发展时间并不长,能够取得现在的实际效果可见我国现代技术发展速度之快。 关键词:电子信息工程 现代化技术 探究 电子信息工程在实际生活中的应用效果正在被人们普遍接受着,人们的工作生活也因为电子信息工程的存在实现了自动化、智能化,为我国社会进步做出了重要贡献。信息化的良好发展就为我们带来了信息工程这个产物,其完美的实现了信息技术和电子技术的结合,但是,社会经济的现代化发展也客观上要求电子信息工程实现现代化。 1 电子信息工程简论 电子信息工程已经成为了现代社会发展所不可缺少的媒介,基于对电子信息工程的发展和应用,电子信息产业的发展也为我国经济的发展做出了重要贡献,因此,在未来的社会经济发展中,电子信息工程发展现状远远不能够满足社会发展需要,因此,要积极推动电子信息工程实现现代化。 电子信息工程是“通过使用网络等现代的信息技术达到对电子信息的控制及处理的一种科学。”电子信息工程这门学科研究的主要内容为“信息的获得与处理,以及电子设备和信息系统的线管设计、开发与应用、集成等。”随着科学技术的发展,电子信息工程的研究范围正在不断扩展,并在实际应用中与其他科学技术出现了交叉与融合,推动了新的应用技术发展。这种电子信息工程的发展不但对我国社会和经济产生了深远的影响,而且对我国政治、法律等工作开展形式产生了很大的影响,因此,推动电子信息工程尽早实现现代化,是我国整体发展的一种客观要求,对我国社会发展具有实际意义。 2 电子信息工程现代化技术研究的意义 之所以要研究电子信息工程现代化技术,是因为其具有重要的作用,尤其是对我国经济发展、新型产业链的形成等的作用尤为明显。但是,我国所掌握的核心技术非常少,并没有形成一个系统的核心技术体系。因此,进行电子工程现代技术研究是具有一定意义的。 虽然我国电子信息工程应用范围比较广泛,但是很多应用技术都是从国外引进的,国内技术力量还是相对比较薄弱的,这样就会严重影响我国电子信息工程的可持续发展,失去自自我技术核心的发展是无法稳固立足的。同时,我国经济发展中电子商务的实现完全依靠于电子信息工程相关技术,并在发展中对其产生了一定的依赖性,很多企业都认识到了电子商务对企业工作效率和质量提高的重要意义,都在积极建立自己的电子商务平台,这就导致了电子商务的实现能力和先进能力成为了企业的竞争方式之一,这样就能够很大程度上促进企业的发展。 在我国很多传统企业的发展一度遇到瓶颈,与现代企业相比其竞争力严重不足,但是,电子商务的出现就缓解了传统企业发展中所遇到的窘境,逐渐实现了信息的公开化发展,并根据企业发展实际状况建立了“数字化、网络化、智能化管理平台”。随着市场经济发展程度的加深,我国企业在发展中对电子信息工程提出了更高的要求,适应这种要求,我国也出现了电子信息产业,该产业正在实现工业发展与电子信息的完美结合,大大推动了我国经济发展的转型。从中我们看到,电子工程信息技术的发展能够“提升产业升级”、“产业战略性发展”。 3 电子信息工程的现代化技术发展措施研究 电子信息工工程对社会和经济的作用我们也有所了解,因此,我们要寻找有效措施来推动电子信息工程现代化技术的发展,具体的发展措施可以从以下几个方面着手。 (1)加大人才培养力度,优化环境。 人才是强国之本也是推动技术发展的重要因素,因此,要想更好的推动电子信息工程的现代化技术发展,就要从人才培养开始着手。而人才的养成与培养环境有着最直接的关系,所以企业在发展的过程中也要创造更好的人才发展环境,树立一种“以人为本的价值观”。企业发展需要人才作为支柱,因此,企业要想发展就需要完善技术团队,为创新性人才的培养提供一个宽松的发展环境,也就是说要建立一个“公平、公正、公开”的企业人才竞争机制,并在人才评价中逐渐根据企业的能力建立和完善人才奖惩机制,这样就能够提高人才创新和自我发展的积极性,推动企业内部人才青出于蓝而胜于蓝,为相关企业的发展那做出贡献。同时,企业技术团队在自我创新和发展的同时,也要积极借鉴国外先进的技术并总结成具有自我特色的工作经验,在实际电子信息工程技术研究过程中要把这些先进的经验应用到研究工作中,以推动我国电子信息工程现代化技术的发展。对于留学归来的高能力技术人员,电子信息产业企业也应该积极引进,优化企业自身的人才结构。这样企业就能够为人才的发展提供一个平等竞争、充分发展的环境。 (2)增强政府对电子信息工程的扶持。 政府对电子信息工程的扶持可以从两个方面来进行,第一,要加大对电子工程研究项目的资金投入,给电子信息工程的研究提供充足的资金支持,除此之外,政府还可以为电子信息工程的融资提供便利条件,建立专项的发展基本,这样就能够保证电子信息工程朝着产业化方向发展。第二,从政策上进行扶持。政府要用政策积极引导电子信息工程的应用和发展,比如“引导移动通信产业跨越式发展、数字电视、电影推广、互联网的应用及软件信息服务等工程的开发。”这样就可以推动该产业的自主创新和持续发展。 (3)创新电子信息工程产品的服务。 创新不但是一个民族兴旺发达的灵魂,其也是市场经济中的企业兴旺发达的关键,对于电子信息产业来说,要想在激烈竞争中实现稳定发展,就要不断创新产品服务,寻找新的经济增长点,因为,推陈出新一直都是“发展”的必要条件。因此,电子信息企业要寻找合作伙伴,并建立一种以企业为中心的技术研究体系,以市场需求为中心进行产品和服务的创新,积极推动电子信息工程现代化技术的实现。由于现代化发展对电子计算机的需求量越来越大,因此,电子信息产业可以积极与计算机产业合作,从而实现两种产业的优化升级。 4 结语 现代社会经济的发展正在向市场中的各个企业提出更高的发展要求,企业要想发展就必须不断进行创新和改革,而对于电子信息工程来说,其发展的关键就是要适应时代的要求向现代化技术方向发展,并不断的为人们的生产生活做出贡献,其实现的措施可从三个方向进行,即人才培养、政府扶持、自我创新等。 电子工程论文:浅论电子信息工程的应用 【摘 要】 电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。现在,电子信息工程已经涵盖了社会学的诸多方面,例如电话交换局处理各种电话信号;收拾传递的声音甚至图像;我们周围的网络传递数据等,都实际到电子信息工程的应用技术。本文主要分析电子信息工程在建筑工程上的应用。 【关键词】 电子信息工程 建筑工程 应用 信息技术在我国建筑施工企业中的全面应用起步较晚,随着管理部门对信息技术重要性的认可度越来越强,骑在建筑施工工程中的应用得到了切实推广。例如利用功能性计算机工具软件进行施工流程管理、促进施工进度的高效提升;利用设计计算机系统开展工程模板设计、详细施工设计、支护设计以及利用项目管理系统开展建筑工程的成本预算管理、质量完善、信息日常维护管理等,因此,电子信息工程技术的应用具有重要的意义。 1、建筑施工运用电子信息化的原因 1.1 客观原因 随着我国经济的飞速发展,建筑业也随之发展起来,基础建设作为其他建筑形式的领头羊也如雨后春笋般飞速发展起来。因此,传统的人工计算工程造价,人工描绘施工图纸、设计图纸,以及单纯的靠人工劳动力进行建设的建设行为已经不能满足我国现今现代化生产建设的需要。所以,为了寻求更有效、快捷的方式,在建设施工方面,引进高科技的信息技术已经成为必要的手段,这也是市场经济大环境下对建筑施工企业提出的必要客观的要求。将信息技术运用到建设施工过程中的同时,也为建筑施工企业在激烈的市场竞争条件下,提高自身的管理水平和企业竞争力提供了可靠的技术保证。 1.2 主观原因 在我国加入世贸之后,为了增强国内建筑施工企业的市场竞争力,打破了传统的由国家政府分配项目的方式,进而转变为通过招投标的方式,由建筑施工企业或者是开发商自行承包的建筑施工模式,促使我国建筑业在世界经济全球化的发展形式中占有一席之地。这种对建筑企业采取“投标竞争”机制的形式,有利于建筑企业提高自身的业务能力和市场竞争意识,进而根据自身的实际情况进行调整和改进。 2、电子信息化管理在建筑施工项目管理中的必要性 建筑施工的主要目的是利用一定的施工技术,建设有一定使用功能的建筑物。建设而成的建筑物具有位置固定、结构形式多变、外形变化多样、结构施工复杂、体积较大等特点决定了建筑施工工期较长、施工使用的材料和资源品种较多,同时,还需要对施工过程中的人力、物力和财力进行有计划、有组织的分配和控制,这也是建筑施工项目管理的重要内容。下列就对建筑施工项目管理的主要特点进行简单的阐述。 2.1 涉及部门较多 建筑施工项目管理是一个涉及到多个部门、多个专业综合全面的管理,各部门之间协同合作,共同管理的管理形式。它不单单包括施工过程中的施工管理,还包括技术管理、施工质量管理、材料管理、施工安全管理和项目合同管理等等管理内容。 2.2 工作量大 建筑物的形成,不仅需要大量建筑材料和建筑物资的投入,还需要大量的施工人员共同参与建筑施工活动。这就需要企业对施工过程中的材料和资源进行统一的管理和计划,众所周知,一个建筑物从建成到使用,期间涉及到的材料和资源的种类繁多,数量巨大,因此,造成建筑施工项目管理工作的难度加大、复杂程度加强、工作量增加等等问题。 2.3 较强的制约性强 任何一个建筑物的建设,其项目管理工作必须符合施工准备施工竣工验收,这一内在的需要循序渐进的建设规律。所以,施工项目管理工作不仅要符合工程施工中相关的现行规范要求,还要做到不同工种之间彼此协作,施工顺序安排合理有序。 3、电子信息技术在建筑工程项目管理中的应用 建筑工程项目管理是按照工程建设的常规规律,综合的运用系统的观点和理论以及现代科学技术手段对施工项目进行有计划、组织、安排、指挥、管理、监督、协调等全过程的管理。在此过程中需要综合各个方面的需求,并运用有效的经济手段达到预设的目标,是建筑工程项目管理的目标。下面就对计算机这一电子信息技术在建筑工程管理中应用的几个方面进行介绍。 3.1 实现企业范围内的数据共享 计算机信息管理系统最主要的,也是最大的优点就是保证了对企业数据的共享。这就意味着能在建筑企业范围内采用的标准能够达到的统一。并且可以根据现代计算机数据库管理系统查找有效的计算方法,它能够在庞大的数据库中仅用几秒的时间,同时还可以运用较为复杂的组合条件进行查询,或者是模糊查询等。 3.2 能够很好的保证资料的准确度 建筑工程项目的数据可以通过动态的形式以指定的精度向项目管理人员传递,杜绝了由人工层层向上汇报带来的弊端和误差,也避免了对实际情况的判断和时间上的延误。这些情况的发生给企业积累项目经验带来了很大的困难和压力。但是通过计算机项目管理系统就可以避免这种状况的发生,可以通过模拟技术,得出项目实施数千次的数据,然后将这些数据进行统计和分析,有利于辅助项目管理人员进行科学合理的决策措施。 3.3 实现了施工过程的数据通信 建筑施工过程中,通过计算机管理系统和网络技术,可以实现项目管理人员之间的数据传输以及信息的,可以利用互联网和公共的通讯手段将企业、施工现场 、业主或开发商、供货商之间的数据交流,实现了企业对数据的远程控制和总结分析。 4、计算机信息技术在建筑工程造价中的应用 计算机在工程造价管理与控制中的一个重要运用,随计算机技术和信息化技术的不断发展,形成了工程造价管理信息系统。它指的是能够对工程造价信息进行搜集、加工、整理、运算、分析、预测、辅助决策、传递、存储、维护和使用的计算机系统,它既包括代替人工繁琐工作的各种日常处理系统,也包括为管理人员提供有效信息、协助领导者决策的支持系统。也就是说工程造价管理系统是以计算机和通讯技术为基础,综合利用各种数据、信息加以整理,以企业战略竞优、提高效率为目的,支持企业的高层决策、中层控制和基层运作。 建设工程造价信息系统针对投资控制的敏感性、复杂性,将分部分项工程量数源进行有效的分类、加工、处理、统计,通过分层技术和GIS 系统表现出来,将每个工程项目的技术数据、经济指标、合同数据等通过数据库进行集成管理,计算机作为造价控制的依据正确计算工程量,核定月工程进度款,并及时将有关“量”的变更和工程款信息输入计算机,工程项目管理中的造价控制任务均可由计算机来完成,利用计算机对工程投资结构进行优化管理,并对资源投入进行优化分析。因此,计算机在建筑工程造价管理中起着举足轻重的作用。 5、推广电子信息技术,促进计算机控制软件在建筑工程的全面应用 目前电子信息技术在建筑工程施工中的应用主要停留在管理层面,少数应用到了设计层面,为了切实提高施工效率、促进建筑施工企业的科学化、创新化发函,我们必须拓宽电子信息技术的应用渠道,促进计算机工艺控制软件在建筑施工中的创新应用。例如电子信息技术在大体积混凝土施工环节的质量控制应用,在高层建筑中对其垂直度的科学控制规范、预拌混凝土的自动化上料、整体安装大型构件及设备的同步提升管理、脚手架的整体提升、建筑施工材料的安全性能检测与数据采集管理、建筑物的沉降的检验、测量与控制领域的应用等。 6、结语 现如今,我国已经迈入了一个全新的电子信息时代。在建筑工程中使用电子信息技术,对建筑施工企业内部的资源整合、工程建设管理、施工进程产生了巨大的影响。并且,我们只有在强化施工企业熟练应用信息化拘束实施日常施工管理的同时,更要注重开展特色化、人性化的信息技术决策辅助管理自动化、智能化施工控制管理。只有这样,才能切实提高建筑工程施工项目的管理水平,将建设做的更好。 电子工程论文:可靠性工程的电子信息装备质量管理研究 【论文关键词】可靠性工程 电子信息装备 质量问题 质量管理 分析 【论文摘要】电子信息装备的质量是实现现代社会经济发展和竞争的必要条件,对于现代社会经济的发展与提升各种竞争力有着决定性的作用。本文主要从电子信息装备日常应用中的质量问题出发,结合电子信息装备质量与可靠性工程建设,对基于可靠性工程的电子信息装备质量以及管理进行分析研究。 现代社会经济发展和竞争中,电子信息装备促成社会经济发展和竞争的重要因素。电子信息装备对于社会经济发展信息竞争发展的有着重要的作用。在社会经济发展和信息竞争中,电子信息装备的质量对于社会经济发展以及信息竞争力有着决定性的影响。现代社会经济发展和竞争中,对于电子信息技术等条件的要求都非常高,因此电子信息装备的质量问题对于电子信息技术体系的整体运用以及实施效果有着很大的影响作用,尤其是电子信息装备的质量可靠性对于电子信息装备系统和社会经济发展等都有着很大的影响作用。 1.电子信息装备的质量问题 电子信息装备实际应用中,对于电子信息技术装备系统有着重要影响的。最主要的问题是电子信息装备的质量问题。根据有关调查,电子信息装备的质量问题主要表现在电子信息装备的设计、电子信息装备的生产、使用管理以及电子信息装备的配套装置中。其中,电子信息装备设计以及生产、使用管理过程中出现的质量问题比电子信息装备在相关配套装备中出现质量问题的机率要相对较大。在有关调查中,电子信息装备的实际应用中,那些新型的电子设备装置中出现的质量问题多是由于电子信息装备的设计缺陷造成的质量问题,而且在实际应用过程中,这部分的电子信息装备的质量问题大部分是在应用中的使用管理阶段开始暴漏质量问题,而电子信息装备的质量问题一般是由电子信息装备的设计以及生产阶段造成的。电子信息装备应用过程中,另外一部分电子信息装备的质量问题主要是随着现代信息技术的提高和电子信息装备的复杂性的增加,电子信息装备在实际应用中不仅对于电子信息装备使用维护费用提高,而且也面临着一定的质量和使用完好问题。电子信息装备应用中之所以会出现各种影响电子信息装备质量的问题主要是由于电子信息装备系统的复杂性以及电子信息装备应用中的错误操作或者使用、电子信息装备的生产等造成的。 2.可靠性电子信息装备质量管理研究 2.1 可靠性工程以及与质量的关系 实际应用中,可靠性工程主要是针对缺陷的一种预防以及对于出现问题的一种有效改正,是对于产品以及工程质量的一种保证。它为了达到产品设备的相关质量或者可靠性要求实施的一系列建设工作。进行可靠性工程建设其实就是对于产品工程可靠性的确定和对于产品工程质量可靠性的保证,在实际应用中,可靠性工程主要是通过对于产品的可靠性设计、可靠性管理以及可靠性试验进行产品工程可靠性和产品工程质量可靠性的获取保证的。其中,对于产品工程的可靠性设计就是通过对于产品工程设计过程中的可靠性模型建立,可靠预计、分配和分析等实现对于产品工程的可靠性设计,以保证产品工程应用的可靠性。对于产品工程的可靠性管理主要是通过一些可靠性的计划制定和文件制度的建设,以实现对于产品设备以及工程的设计、生产等阶段的管理。对于产品工程的可靠性试验主要是产品工程的生产环境以及运行应用等可靠性的鉴定试验,是进行产品工程可靠性确定有效途径。 在电子信息装备应用中,可靠性工程与质量之间的关系主要表现在可靠性管理是产品全面质量管理的一个个重要组成部分,实现对于电子信息装备的质量管理首先应该进行电子信息装备的可靠性管理,通过对于电子信息装备系统的可靠性技术的应用、监控,通过电子信息装备的可靠性目标来逐渐实现对于电子信息装备的质量管理的可靠性的实现。在进行基于可靠性工程的电子信息装备的质量管理过程中还应注意对于电子信息装备的可靠性管理和质量管理之间的区别的划分,以能够真正的实现对于电子信息装备的质量的管理,保证电子信息装备应用质量。 2.2 可靠性电子信息装备质量管理应用 电子信息装备系统是一项拥有较为庞大并且复杂的系统结构,因此在实际应用中,电子信息装备系统的质量可靠性要求要相当的高,因此才能保证整个电子信息装备系统的稳定运行。对于电子信息装备系统来讲,提高电子信息装备系统的可靠性是通过对于电子信息系统的可靠性运行的分析实现的。一般情况下,在进行电子信息装备系统的设计过程中,通过对于电子信息装备系统的相关纠正措施,可以避免后期的生产以及应用过程中各种故障的发生,对于提高电子信息装备系统的可靠性有一定的作用。电子信息装备系统可靠性分析的方法有很多种,在进行电子信息装备系统的可靠性分析中使用的分析方法是根据电子信息装备系统的情况选择的。基于可靠性工程的电子信息装备的质量管理是通过在进行电子信息装备系统设计过程中装备的各种故障模式的分析,对设计中的薄弱环节的纠正,并对于电子信息装备系统中的关键系统部分进行控制,以实现对于电子信息装备系统质量的可靠性管理。保证电子信息装备系统的质量可靠。 3.结束语 总之,在电子信息装备系统中,电子信息装备系统的部分系统装备的可靠性,并不能够保证整个电子信息装备系统的可靠性,同样并不代表整个电子信息装备系统的质量可靠。电子信息装备系统质量的可靠性管理是在电子信息装备系统功能的可靠性维护上的。
大型机电设备安装与调试分析:大型机电设备安装调试过程中的问题分析及处理措施探讨 摘要:本文根据笔者多年机电设备安装实践经验,从电动机调试起动前、运行过程、故障原因诸多细节检查入手,详细介绍了大型机电设备安装调试过程中经常出现或者有可能出现的问题,具体分析阐述电动机起动失效的原因及解决办法,供同行参考。 关键词:电动机;安装调试;故障;控制与保护 1 概述 在机电设备安装施工完成之后,通常要对电动机及其所带的机械设备作单机起动调试。调试运行设备是在施工单位人员的操作下,按照正式生产或使用的条件和要求进行较长时间的负荷试运行,目的是考验设备设计、制造和安装调试的质量,验证设备连续工作的可能性,对设备性能作检测,并将检测的数据与设备制造出厂记录的数据进行比较,对设备安装工程的质量作出评价。在实际工作中设备的试运行往往会碰到意想不到的异常现象,使电动机起动失败而跳闸,较大容量的电动机发生的机会多一些。为了便于事后分析,而电动机起动之前,我们就应做好事前准备工作(尤其是大型电动机更需要重视),并对检查的结果加以分析。 2 电动机起动前的检查与试运行检查 2.1启动前的检查 2.1.1高压电动机需进行交流耐压试验合格和直流耐压试验测泄漏电流符合标准。新安装的100KW以上的电动机,应测量各相直流电阻值,相互差不应大于最小值的2﹪;无中性点引出的电动机,测量线间直流电阻值,相互差不应大于最小值的1﹪,合格后才能使用。新安装的或停用三个月以上的电动机,用兆欧表测量电动机各相绕组之间及每相绕组与地(机壳)之间的绝缘电阻,测试前应拆除电动机出线端子上的所有外部接线。通常对500V以下的电动机用500V兆欧表测量,对500~3000V电动机用1000V兆欧表测量其绝缘电阻,对3000~10000V电动机用2500V兆欧表测量其绝缘电阻。按要求,任何情况下电动机每1KV工作电压,绝缘电阻不得低于1MΩ,电压在1kV以下、容量为1000kW及以下的电动机,其绝缘电阻应不低于0.5MΩ。如绝缘电阻较低,则应先将电动机进行烘干处理,然后再测绝缘电阻,合格后才能通电使用。 2.1.2检查二次回路接线是否正确,二次回路接线检查可以在一次回路断开的情况下调试二次回路,确认各环节动作无误,包括信号灯显示正确与否。检查电动机引出线的连接是否正确可靠,导线截面积是否符合要求。 2.1.3检查电动机内部有无杂物,用干燥、清洁的200-300kPa的压缩空气吹净内部(可使用电吹风机或手风箱等来吹),但不能碰坏绕组。 2.1.4检查电动机名牌所示电压,频率与所接电源电压、频率是否相符,电源电压是否稳定(通常允许电源电压波动范围为±5%),接法是否与名牌所示相同。如果是降压起动,还要检查起动设备的接线是否正确。 2.1.5检查电动机紧固螺栓是否松动,轴承是否缺油,定子与转子的间隙是否符合要求,间隙处是否清洁和有无杂物。检查机组周围有无妨碍运行的杂物,电动机和所传动机械的基础是否牢固。 2.1.6检查保护电器(断路器、熔断器、交流接触器、热继电器等)整定值是否合适。动、静触头接触是否良好。检查控制装置的容量是否合适,熔体是否完好,规格、容量是否符合要求和装接是否牢固。 2.1.7绕线式电动机还需检查电刷与换向器或滑环接触是否良好,电刷压力是否符合制造厂的规定。 2.1.8检查启动设备是否完好,接线是否正确,规格是否符合电动机要求。人工盘车电动机转子和所传动机械的转轴(如水泵、风机等),检查转动是否灵活,有无卡涩、摩擦和扫膛现象。确认安装良好,转动无碍。 2.1.9检查传动装置是否符合要求。传动带松紧是否适度,联轴器连接是否完好(包括联轴器的端面间隙是否符合规范要求)。 2.1.10检查电动机的通风系统、冷却系统和润滑系统是否正常,观察是否有泄漏印痕。 2.1.11检查电动机外壳的接地或接零保护是否可靠和符合要求。 2.2电动机试运行过程中检查 2.2.1启动时检查 2.2.1.1电动机在通电试运行时必须提醒在场人员注意,传动部分附近不应有其它人员站立,也不应站在电动机及被拖动设备的两侧,以免旋转物切向飞出造成伤害事故。 2.2.1.2接通电源之前就应作好切断电源的准备,以防万一接通电源后电动机出现不正常的情况时(如电动机不能启动、启动缓慢、出现异常声音等)能立即切断电源。采用直接启动的电动机应空载启动。由于启动电流大,拉合闸动作应迅速果断。 2.2.1.3一台电动机的连续启动次数不宜超过3~5次,连续启动2次的时间间隔不应小于5min,以防止启动设备和电动机过热。尤其是电动机功率较大时要随时注意电动机的温升情况。 2.2.1.4电动机启动后不转或转动不正常或有异常声音时,应迅速停机检查。 2.2.1.5使用Y-启动器、自耦变压器、软启动器、变频器启动时必须遵守操作程序。 2.2.2试运行时检查 2.2.2.1检查电动机转动是否灵活或有杂音。注意电动机的旋转方向与要求的旋转方向是否相符。(特别是一些旋转方向反向后会造成机械设备损坏及人员伤亡的设备,必须脱开联轴器单独启动电动机,旋转方向确认正确后才能连接联轴器同设备同时启动。)笔者曾有一次因设备反转造成设备损坏事故,浓缩池下渣浆泵在调试试运行阶段,此泵不允许反转,电机功率90KW,相序和旋转方向是两天前检查符合要求后将联轴器连接好,试运转时未脱开联轴器单独启动电动机检查旋转方向,结果渣浆泵反转联轴器、泵底座损坏,联轴器损坏成几块甩出幸免未伤害到人,反转会造成设备损坏和人员伤害的设备必须有闭锁装置,反转不能启动。 2.2.2.2检查电源电压是否正常。10kV及以下小于±7%, 220V小于+7%、-10% 。对于380V异步电动机,电源电压不得高于406.6V,也不能低于353.4V。 2.2.2.3记录起动时母线电压、起动时间和电动机空载电流。注意电流不能超过额定电流。 2.2.2.4检查电动机所带动的设备是否正常,电动机与设备之间的传动是否正常。 2.2.2.5检查电动机运行时的声音是否正常,有无冒烟和焦味。 2.2.2.6用验电笔检查电动机外壳是否有漏电和接地不良。 2.2.2.7检查电动机外壳有无过热现象并注意电动机的温升是否正常,铁芯和绕组的温升,不超过绝缘等级对应的温升;轴承温度是否符合制造厂的规定,滚动轴承正常工作温度不大于80℃,最高温度不得超过95℃。绝缘的轴承座安装后应检查对地绝缘电阻,用500V兆欧表测量,其阻值应不小于1MΩ;变频器驱动的200KW以上电动机,特别是风机、压缩机等进行变频调速的场合,采用绝缘的轴承,应测量其轴电压,以便采取预防措施。大容量(630A及以上)导线或母线连接处,可用红外线遥测温度仪进行测量,温升值稳定且不能大于设计值。 2.2.2.8检查换向器、滑环和电刷的工作是否正常,观察其火花情况(允许电刷下面有轻微的火花)。 2.2.2.9检查电动机的轴向窜动(指滑动轴承)是否超过相关规定,轴经大于200mm时,轴向窜动不得超过轴经的2﹪。测量电动机的振动是否超过相关规定的数值(对容量为40kw及以下的不重要的电动机,可不测量振动值)。 3 电动机发生故障的原因分析 电动机发生故障的原因可分为内因和外因两类: 3.1故障外因 3.1.1电源电压过高或过低。 3.1.2起动和控制设备出现缺陷。 3.1.3电动机过载。 3.1.4馈电导线断线,包括三相中的一相断线或全部馈电导线断线。 3.1.5周围环境温度过高,有粉尘、潮气及对电机有害的蒸气和其它腐蚀性气体。 3.2故障内因 3.2.1机械部分损坏,如轴承和轴颈磨损,转轴弯曲或断裂,支架和端盖出现裂缝。所传动的机械发生故障(有摩擦或卡涩现象),引起电动机过电流发热,甚至造成电动机卡住不转,使电动机温度急剧上升,绕组烧毁。 3.2.2旋转部分不平衡或联轴器中心线不一致。 3.2.3绕组损坏,如绕组对外壳和绕组之间的绝缘击穿,匝间或绕组间短路,绕组各部分之间以及换向器之间的接线发生差错,焊接不良,绕组断线等。 3.2.4铁芯损坏,如铁芯松散和叠片间短路。或绑线损坏,如绑线松散、滑脱、断开等。 3.2.5集流装置损坏,如电刷、换向器和滑环损坏,绝缘击穿。震摆和刷握损坏等。 4 电动机起动失败的原因分析与对策 4.1电动机的控制与保护 4.1.1电动机一起动立即跳闸,即瞬时跳闸 断路器瞬动跳闸,会使人怀疑是否发生了短路故障,一般而言,设备安装完毕,在有关的开关柜内先将导电物等清除干净,再作绝缘耐压试验,各部位都符合要求后方可带电试车。所以短路故障可能较少,而且凡发生短路故障均有迹象可查,或有火花,或有焦烟气味,同时兼有异常声音,事后再作绝缘试验,能发现绝缘已损坏。最迷惑不解的是一切都好,但断路器仍然发生瞬动跳闸,此时应确认断路器选择的脱扣电流值是否合理。如40KW的电动机,其额定电流约80A。在选择用断路器时,选用脱扣电流100A似乎可以了,而且瞬时电流倍数为10,可达1000A,足以躲开电动机的起动电流,似乎不应该有问题。但如果考虑下列因素之后,原因便清楚了。 4.1.2降压起动失败跳闸 降压启动失败跳闸有两种情况,两种情况成因是不同的。 4.1.2.1在未切至全电压时即跳闸这种情况往往是电动机端电压不足造成的,此时从监测到电压情况便可判断。造成端电压过低的原因是:一方面可能是变电所至配电室供电线路过长,另一方面可能是降压电抗(或电阻)值偏大,致使电动机端电压过低,起动转矩不足以克服负荷转矩,电动机如堵转一般,电流始终不衰减,热保护到时动作跳闸,起动失败。如果是供电线路过长在允许范围内可设法用电容补偿方法,提高配电室母线电压。当然电容器应是可调节的,以免电动机停机时母线电压过高。如果是电抗过大,则设法减小电抗值,使得母线电压与电动机端电压均有妥当的数值,各方面工作都正常。 4.1.2.2降压过程是成功的,在投切至全电压运行时跳闸,在电动机从降压阶段至全电压工作的切换过程中,有一供电间隙(如Y-启动),此时因电动机内有剩磁,它的电磁场的情况与停机是不同的,有自己的极性方向,类似发电机。当切换至电网时由于相位不一致,有时会造成大的冲击,其电流甚至会超过全电压起动的情况,出现意料不到的断路器过流动作,或接触器失压跳闸。这种状况往往是有时启动能成功,有时启动要失败,有很大的偶然性。成功的原因是两个相位接近或完全相同,相位差就很小,二次起运冲击电流很小,起动便能成功。这种情况,100kw以上的电动机发生的较多,因为其剩磁能量大。遇到这种情况应使用电抗器降压,用短路电抗来达到全电压起动目的。其过程中间没有供电间隙,就不会产生上述情况。 4.1.2.3短延时跳闸 电动机起动过程中,跳闸时间不足1S的为短延时跳闸。其异常现象不多见,上述熔断器不良是其中之一。另外,带有接地保护的断路器,其漏电动作整定值偏小,因电动机的馈电线路在敷设中绝缘受伤,漏电流值偏大,有时会导致接地保护动作。为防止误动作,接地保护通常有0.2~0.5S的短延时,此时,便反映为短延时动作跳闸。这种情况在新线路上不易发生,在旧的线路上此类故障比较多,一般而言,通过绝缘检查是能发现此故障的。 4.2电动机常见故障及排除方法 异步电动机的故障可分为机械故障和电气故障两类。机械故障如轴承、铁芯、风叶、机座、转轴等故障,一般比较容易观察和发现。电气故障主要是定子绕组、电刷等导电部分出现的故障。由于电动机的结构型式、制造质量、使用和维护情况的不同,往往可能出现同一故障有不同外观现象,或同一外观现象引起不同的故障。因此要正确判断故障,必须先进行认真细致的观察、研究和分析。然后进行检查与测量,找出故障所在,并采取相应的措施予以排除。 4.2.1调查 首先了解电动机的型号、规格、使用条件及使用年限,以及电动机在发生故障前的运行情况,如所带负荷的大小、温升的高低、有无不正常的声音、操作情况等等,并认真听取操作人员的反映。 4.2.2察看故障现象 察看时要按电机故障情况灵活掌握,有时可以把电动机上电源进行短时运转,直接观察故障情况,再进行分析研究。有时电机不能上电源,通过仪表测量或观察来进行分析判断,然后再把电机拆开,测量并仔细观察其内部情况,找出其故障所在。 5 结语 随着科学技术不断发展,电动机及控制设备的技术性能也日益完善,要提倡采用软启动器、变频器启动控制,一些新建、改扩建煤矿企业根据反风及开采后期运行工况所设计的主要通风机及拖动的电动机的功率,远大于煤矿正常生产所需的运行功率,造成了大马拉小车的普遍现象,耗能相当严重,采用变频启动控制可以根据生产需要随意调节风量。 风机不再一直处于满负荷工作状态,不仅节约了能源,减少了维护费用,还降低了风机的运行噪声,经济效益良好。在今后的工作中加强新技术、新工艺、新材料的学习,在实际工作中不断积累经验,及时判断电动机及控制设备存在的问题,找出故障原因并加以分析,及时采取对策,以保证电动机及传动设备的正常运行。 大型机电设备安装与调试分析:大型机电设备安装调试与管理综述 摘要:工程建设中的大型机电设备的安装必须由经过培训和有实际经验专业人员或者由机电设备供应商排除的技术人员来操作,避免因为安装原因而引起事故的发生。大型机电设备安装施工完成后,必须在施工单位人员的操作下,按照正式生产或使用的条件和要求来对电动机及其带动的机械设备做单机启动的基本调试,使电动机及其带动的机械设备进行较长时间的工作运转,来确保该机电设备能够满足项目设计的要求和工程建设中的施工要求。 关键词:大型机电设备;安装;调试 为了保证大型机电设备的安装和调试工作能够顺利地在工程建设项目中顺利完成,相关部门必须要提前指定好计划,认真做好安装调试费用的预算工作。机务部门首先要根据订购的大型机电设备个体外形和质量以及总数来安排相关的运输车辆和运输时间,以及安排人员和相关机械对大型机电设备进行装车和卸载等。 1.设备基础的施工 在整个基础的制作过程中设备管理人员应把握以下几个问题:(1)设备基础的几何尺寸应符合设计规定,设备定位的基准线应以车间柱子纵横中心线或以墙的边缘线为基准,大型、重型设备的基础应避免与厂房立柱基础连接。(2)预埋件、风、水、电力的安装等隐蔽工程的施工应按照设计或使用要求做好预留安装位置,并作好防腐、防渗、防漏处理。(3)基础地脚坑的形状和尺寸应符合安装的要求并与理想中心线垂直,坑壁应做得尽量粗糙。(4)基础的浇筑应一次连续进行,对于较深的设备基础应采用分层浇筑的方式,并用振动棒振实。(5)按规定对浇注后的设备基础进行养生,应保证混凝土有足够的湿润状态,养护期一般不少于 7 昼夜。 2.设备的安装 作为设备的管理人员在设备安装期间应会同现场施工、监理人员共同消化施工图纸,在施工安装过程中协助监理人员把控关键的安装工序以及施工质量,并站在使用的角度提供必要的技术支持,以确保设备的安装质量。 2.1操作人员的技术培训 大型机电设备属于比较精密和昂贵的机器,初次的安装必须要求有经过培训的专业人士且有实际经验的人员来操作,或者由机电设备供应商提供技术人员来负责安装和调试。为了能满足工程建设日常所需的基本维护、维修和操作,工程建设项目单位必须对选配的操作和维护人员进行岗位分工和香肠技术培训,使其能够了解涉笔的基本结构和技术性能,并且能够了解各自在各个时期 的基本任务,进而熟练业务,完成建设中对大型机电设备的基本维护和操作。 2.2 组装设备的部件和组件安装 施工前必须准备好所需的机具、材料、工具,组装之前应再一次对其进行外观质量检查,如各种螺栓、螺母有无松动;焊接件焊缝处有无裂纹、气孔等缺陷;燃润油及水、气的储量及管道接头是否牢固,有无泄漏;电路布线是否整齐,绝缘性能是否可靠;所有旋转、往复运动部位的安全保障机件的有效、齐全程度等等。在安装的过程中还要注意以下事项:(1)组装的程序、方法和技术要求应符合设备技术文件的规定,出厂时已装配好的零件、部件不宜再拆装。(2)组装的环境应清洁,精度要求高的部件和组件的组装环境应符合设备技术文件的规定,零件、部件组装前应清洗洁净,其加工面不得被磕碰、划伤和产生锈蚀。(3)设备电线、水管路、液压管路的布线应整齐合理,并做好相关的标识以方便日后使用维修。(4)设备的移动、转动部件组装后,其运动应平稳、灵活、轻便、无阻滞现象,变位机构应准确可靠地移到规定位置。(5)组装重要和特别重要的固定结合面应符合技术规范中的相关检验要求。(6)设备的定位位置应注意方便工件的存放、运输(与天车、叉车等搬运设备吊装的配合),并考虑维修、操作的安全使用要求。 2.3 设备在基础上的安装 设备在基础上的安装包括了完成组装后的设备通过垫铁、地脚螺栓、二次灌浆锚固在设备基础上的全过程。为保证设备安装的稳固性、减少设备变形、防止不合理的磨损,在安装时应注意以下几个问题:(1)安装前应由专业人员对设备的基础进行检验,主要是几何尺寸和制作质量检查,并对设备基础混凝土强度进行测定。检验合格后,安装人员方可开始安装工作。(2)在二次灌浆的前 1~2 天,应对地脚坑进行认真清理,不得有脏物、杂物、灰尘等。接着在坑内注满水对坑壁进行浸润,保证灌浆时混凝土所需要的湿度,这是设备安装过程中的一个重要步骤,也是二次灌浆与基础能够高强度结合的保障。(3)注意垫铁的清洁,其中盒式垫铁应特别注意配合表面的清洁以及垫铁斜面、各滑动面及螺纹的润滑;一般垫铁应注意每一组垫铁的块数不超过三块,并放置整齐、平稳且接触良好。将垫铁置于安装位置,对于底座有接缝处的设备,其两侧应各垫一组垫铁。(4)二次灌浆前应将地脚坑中灌注的水抽干(不得有明水,如有明水会降低结合强度,影响整个施工质量),然后完成地脚坑二次灌浆浇筑并注意混凝土的捣固。(5)设备找平调整时,拧紧地脚螺栓必须待混凝土达到设计强度后方可进行。 3.大型机电设备的调试 大型机电设备形体较大,质量较重,通常在运输工程中,一般是将其进行解体分车运输。所以使用期需要对大型机电设备进行安装。在安装开始时,首先要确定之前准备的机电设备的基座、配套机械以及运输车通道、上料台等是否齐全以及其布局是否合理,是否要根据实际情况进行调整和增减;而后要确保大型机电设备的基本组件是否符合技术要求,要检查各种螺栓、螺母是否有松动,组件焊接件焊接处是否有裂缝或启动,燃料和润滑油以及水、气等存储区和管道接头是否牢固和泄露,记忆检查电路布线是否损坏等等。在安装过程中,要随时对大型机电设备各组成部分及其附带设备做质量检查,在进行吊装笨重装置的高空作业安装时,要采取安全措施,以保证安装工作顺利进行。安装后,还要根据相应的技术说明书对大型机电设备的完整性、合理性、安全性等方面的检查,最后确保安装工作无误,保证调试工作顺利进行。 大型机电设备安装之后,不能马上应用于工程建设的施工中,必须经过相应的调试,确保该设备能够符合产品设计的技术要求和工程项目施工的需求。对大型机电设备的调试工作,要进行电动机的启动前检查和试运行检查两项内容。电动机启动前,要用兆欧表对其各个绕组之间以及与地壳之间的绝缘电阻进行测量,只有当其绝缘电阻满足技术要求后才能通电使用;同时要对大型机电设备的二次回路进行检查,保证回路各环节接线无误,信号灯显示正确接地和接零良好以及相序和旋转方向正确;其次要对机电设备连接电压、保护设备以及传动装置和通风冷却系统进行检查,以保证设备安装无误。在启动大型机电设备时,要提醒现场人员进行安全防护和躲避,以免传动部分带动异物而引起人员伤亡事故,同时要做好切断电源准备,防止接通电源后电动机不正常而引起空载导致设备或电力系统故障。 当大型机电设备进行调试之后,电动机发生故障时,应该冷静分析现场数据,对电动机的电源电压、供电系统以及周围环境等进行分析,同时要对大型机电设备内部进行检查的分析,检查电动机机械部分、旋转部分以及绕组部分是否损坏,以及电动机的铁芯以及集流装置是否损坏,从而将得到的检查结果与故障原因进行详细分析和对比,来排除原因,调整设备,然后再次调试来确认大型机电设备是否正常工作。在整个调试工作中,机械技术人员应该主动监测设备的技术数据和状况,做好调试记录,撰写技术报告,为日后操作设备、解决遗漏问题等提供原始依据。 结语 大型机电设备的安装调试,必须经过严格的技术检查和现场调试,才能应用到实际的工程建设中,为整个工程建设提供动力保障,确保工程顺利安全如期完成。 大型机电设备安装与调试分析:浅议大型机电设备安装调试及管理 摘要:如何提高安装与调试工作水平,这一问题直接关系到大型机电设备后期运行质量的稳定性与可靠性,加强大型机电设备安装调试及管理的研究是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验,对大型机电设备安装调试及管理进行了研究,具有重要的参考意义。 关键词:机电设备;安装;调试;问题;措施;分析 众所周知,大型机电设备作为突出的特点就在于:配套机组的众多、附属设备的繁杂、整体体积的庞大以及运行地位的重要。从这一角度上来说,有关大型机电设备的安装与调试工作不难极为关键,同时难度也很大。如何提高安装与调试工作水平,这一问题直接关系到大型机电设备后期运行质量的稳定性与可靠性,有着至关重要的作用与意义。本文试针对以上问题做详细分析与说明。 1大型机电设备安装过程中存在的问题分析 (1)大型机电设备安装过程中的螺栓、螺母连接问题分析:螺栓部件以及螺母部件的连接可以说是大型机电设备在安装过程中最基本的装配程序之一。实践研究证实:在有关螺栓与螺母部件的连接过程当中,并非越紧越好。因为:过紧的连接方式可能导致螺栓部件在长期且持续性受到电磁作用力以及机械作用力的过程当中,产生明显的金属疲劳,导致螺牙滑丝问题的产生。而此项问题势必会导致机电设备各部件之间的连接与装配出现松动,给机电设备的安全运行埋下严重隐患。与此同时,相对于电气工程传导电流运行工况作用之下,螺栓部件以及螺母部件在连接过程当中,不但需要关注上文中所提到的金属疲劳问题,同时还应当关注电热效应对于螺栓、螺母部件连接性能的影响。实践研究证实:若螺栓部件与螺母部件之间的连接过于松动或者是不够紧密,由此会导致两部件接触面电阻数值明显增大。在机电设备处于正常通电状态的情况下,过高的接触面电阻参数会导致这一区域出现明显的升温与发热现象,引发接触面的氧化反应,最终可能导致机电设备在正常运行状态下出现接地短路或者是其他运行故障。上述问题均应当在大型机电设备安装过程当中加以特别关注。 (2)大型机电设备安装过程中的振动问题分析:从安装角度上来说,可能导致机电设备出现振动问题的主要因素可分为以下几个方面:①泵转子的不平衡问题;②轴承间隙过大的问题;③转子与定子接触面过大,摩擦作用力过大的问题;④转子与壳体同心度差值过大的问题。在大型机电设备正常运转过程当中,上述问题可能导致设备相关部件出现振动现象(多以强迫性振动为主),与此同时,这部分振动作用力会传递至机电设备的管道、底座部件当中,并以声波(固体形式/空气形式)的方式传递至周边环境当中。 2做好大型机电设备安装工作的要点分析 (1)做好大型机电设备在安装前期的准备工作:在大型机电设备进行安装作业之前,首先需要安排相关工作人员,针对机电设备安装过程中所可能涉及到的各项部件的外观质量进行详细检查与分析。检查的主要内容有:①螺栓部件及螺母部件是否存在松动、密封不良的问题;②焊接部件焊接缝位置是否存在泄漏、孔洞问题;③管道接头相互位置是否牢固与稳定的问题;④机电设备安装现场各电路布线绝缘性能是否稳定的问题。与此同时,还要求大型机电设备安装合同管理施工单位需要在接收到用户招标文件之后,结合用户要求,在充分遵循自身主观及客观条件的基础之上,针对安装合同相关内容及条款进行周密且完善的评审。同时,还需要详细核查机电设备安装工程实物量,科学编制安装施工图及其预算情况,确保大型机电设备安装工作能够顺利开展。 (2)做好大型机电设备在安装过程中的管理工作:在大型机电设备的安装施工过程当中,需要安排专门工作人员,随时针对机电设备主机、相关零部件以及附属设备的外观质量完整性与性能有效性进行详细检查与核对。对于安装施工过程中涉及到高空作业的项目而言,施工现场需要做好完备的安全保护工作。在此基础之上,还要求在施工现场,各环水利建设节施工作业人员能够严格按照预定的施工程序开展安装工作,同时做好各工序之间的衔接与配合。举例来说:机电设备安装过程中所涉及到的机械部分安装工作应当交由机械工作人员予以完成;机电设备安装过程中所涉及到的电气部分安装工作应当交由电气工作人员予以完成。与此同时,在机电设备安装工作结束之后,还需要针对机电设备安装的完整性、安全性以及有效性进行合理评估。在此过程当中,若发现问题,应当做好对其的分析与处置工作,确保设备能够按期进入调试程序当中。 3大型机电设备调试工作分析 针对已安装完成大型机电设备进行调试工作的最主要目的在于:针对大型机电设备设计的合理性以及安装的有效性水平加以检验,通过此种方式评估已安装完成机电设备在连续工作状态下的整体质量与水平。在有关大型机电设备的调试过程当中,一方面需要关注对调试实施环节的质量控制;另一方面需要确保调试后期所撰写的技术报告能够真实且全面的反应机电设备运行情况。 (1)大型机电设备调试过程质量控制分析:在大型机电设备出厂之时,往往无法有效开展负荷试验以及总装试验。与此同时,即便是对于既有机电设备而言,在经过搬运或者是重新安装之后,机电设备相应的安装状态也并非一成不变的。为此,在机电设备运行之前,对其进行调试,是至关重要的。在此项工作的开展过程当中:①需要安排专业人员,针对机电设备的完整性与安全性加以复核,确保调试工作能够得到顺利的开展与落实;②需要重点关注对设备操作稳定性以及可靠性的试验工作,在充分模拟设备待运行实际工况的条件下,详细记录机电设备的运行稳定性以及操作方法,并做好相应的记录工作。 (2)大型机电设备技术报告的撰写分析:调试技术报告是大型机电设备在初次投入使用过程中的关键参照,同时也是开展各项日常养护与维修工作的依据,有着重要意义。在调试技术报告的撰写过程当中,需要详细列明机电设备的特性、安装与调试流程以及操作技术问题,做到主次得到,进而转入技术验收。 4结束语 通过本文以上分析需要认识到:在现阶段的实践工作当中,大型机电设备安装环节频频出现包括连接部件失效以及设备振动在内的等问题,需要通过一定的方式对其进行处理。同时,从调试过程以及技术报告的撰写这两个方面入手,针对大型机电设备的调试工作加以合理完善,这一点也需要引起相关人员的特别关注与重视。总而言之,本文针对有关大型机电设备在安装与调试工作过程中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明,希望能够引起各方人员的关注与重视。 大型机电设备安装与调试分析:大型机电设备安装调试与管理 摘 要 随着科技的发展,大型机电设备得到了跨越式的进步,给国家的社会和经济发展起到了促进的作用。与此同时,大型机电设备的安装和过去相比,也有着更高的要求。在本文中,笔者将结合个人的经验,并且从多个方面入手,就安装的费用预算,安装工作的组织、整个安装之前的技术培训以及设备的技术验收、设备的安装和调试等等方面对大型机电设备的安装调试进行论述。 关键词 大型机电设备;安装调试;管理 现在的大型机电设备和过去相比,不仅仅体积更加的庞大,并且配套机组以及其他的附属设备也更加的多,更重要的是技术非常的密集,这些因素都直接导致了整个安装调试会变得非常复杂。基于此,大型机电设备的使用企业,让每个技术人员都对安装调试的方法更加的了解是非常必要的,并且对之后机械的管理程序也应该有一个非常全面的了解。唯有这样做,才能在物力分配、组织人力上更加合理,这些都是大型机电设备安装调试工作胜利完成的先决条件。笔者结合一些大型的机电设备,详细的介绍大型机电设备的安装技术。 1对整个安装调试过程中产生的费用进行预算 1.1运输费 运输费是一个重要的环节,所以产生的费用也是不能忽视的,机务部门应该依照大型机电设备,实际的体积质量以及在进行了拆分和装运之后各个部位的总数量,在从实际出发去安排具体的运输车辆,不仅仅如此,还应该详细的确定每辆车每次运输多少,具体运输时间是什么。计算费用的时候,还应该考虑的更周全,装卸和捆扎所产生的费用也应该考虑在内。这些费用在运输的过程中是不可避免的。 1.2安装费 不同的设备,在安装的时候产生的费用也是不同的,在安装的时候,由于大型机电都不一样,有不同的信号,详细的预算是必须的计算出来的,比如基座的建设的费用,建造砌筑台需要的材料,比如木材,水泥,铁丝,铁件等等材料。安装过程中使用的吊装设备,人工使用量以及小型机具的使用,都应该根据工程预算定出价格,最后在计算出预算的费用。 1.3调试费 调试大型机电设备是一个非常复杂的过程中,应重点考虑的应该是材料的费用,比如燃油,煤,电等等。同时还包括一些加工工程中会使用到的材料,比如碎石,水泥,沥青以及砂石等。就第一次使用的进口设备来说,应该通过多个小时的空载,负载以及连续或者间断的生产达到考核的目的。所以,实际操作的人员应该十分的注意工程材料的储备。大型机电设备的调试费主要有一下几个方面组成:燃油费或者是电力费,配套机械费、人工费,工程材料费等等。每个部分的费用都应该根据各自的单价以及具体的用量进行计算。不仅仅如此,配套的机械,人员的调配和管理以及消耗材料的准备都应该做好。同时还有一些其它的费用,比如设备刚到时的看管费等等,其它的一些费用的预算也要结合具体的情况进行预算。 2人员的技术培训和组织 现在国内的大型机电设备越来越精密,价格也不菲,所以在第一次安装调试的时候,设备的技术工作应该交给供应厂商派遣过来的技术人员进行负责。作为大型机电设备的购买单位,如果想让整个的调试过程更加的顺利,详细的工作计划必须制定好。如果设备提供商派遣的工程师没有到达现场,第一个要做的工作就是操作人员的挑选,精心的建立协调工作组的建立,这个工作小组的组成应该不仅仅由负责的行政管理的领导,更应该由负责机械技术的领导一起组成。同时,在整个的调用安装工作中使用一些必要的工具。 选配操作人员是一项非常重要的工作:1)选配的工作人员必须业务非常熟练,有较多的机械的常识,反应相对于其他人员更加的灵活;2)责任心对调试安装过程也是非常重要的,因此选择的人员必须具有很强的责任心;3)如果机电设备主要应用了电或者计算机这些技术,在选配人员的时候,就应该注重具有这些技术背景人员的选择,应该选择学历较高同时责任心非常强的技术人员作为领导;4)购买的单位的技术负责人也该全力的配合、帮助厂商的安装调试工程师的工作。不仅仅如此,任何一个操作人员都知道操作的的方法和自己具体的职责。培训的目的是让实际的操作人员能够全面详细的熟悉待调设备的工作原理,性能以及具体的操作过程,还有在设备安装以后具体的管理办法,还有不能忽视的非常重要的安全注意事项等,通过有效的培训可以让他们心中有数,不会应该对设备不熟悉,造成损失。 3安装施工 一般来说,大型机电设备的安装会根据机器不同,过程也会有所不同,但是主要包括:基座的安装施工、安装工作前的准备、备安装等三个方面。 3.1基座的施工 对基座进行施工的时候,对设备具体的确定和安装位置选择应该是精心设计的,并且规划一个相对合理的布局。那么在测量放线、场地测量、砌筑基座这些必要的阶段。严格的执行具体的技术规范是非常必要的。 3.2准备工作 任何大型机电设备的安装,在实施安装之前,质量的检查的实施都是必须的。列如:所有螺栓以及螺母的质量,是否有松动的情况出现;在进行焊接件的时候,焊缝的地方是否出现了裂纹以及气孔等等缺陷。运输燃润油,运输水以及运输气的的管道的焊接的是否可靠。如果有泄漏情况能否快速察觉;电路的布设是否整齐。设备的绝缘性是否达到标准。旋转或者是往复运动部位启动是否灵敏,是否安全可靠等等。不仅仅如此,机具以及材料的准备时候齐全,应该进行进一步的检查。 3.3安装 在进行大型机电设备安装的时候,对设备主机的部件以及每个附属设备进行随时的质量检查是有必要的。设备的安装现场应该派遣一个专门的负责人,进行现场的指挥。进行高空作业在右的时候是不可避免的,同时安装、吊装笨重装置很多的时候也是安装的一个组成部分。因此,必要的安全防范措施应该并且是有必要采取的。在施工场地上的安装人员应该遵行安全规范,佩带安全帽。安装工作应该按照事先安排顺序实施。如果随意施工,每个操作点就位就会相对的困难。同时安装工作,需要分工进行。例如:机械部分的安装,必须由机械人员进行执行,而电气部分的安装调配,则必须由电气人员全权负责。安装工作完成之后,也应该对设备的完整性进行检查,安全性以及合理性检查是非常有必要的。 4调试 4.1调试安装的过程 按照经验来看,大型机电设备,使用之前,如果进行总的安装,或者进行负荷试验都是很难得到具体的数据。甚至是已经投入过使用的设备,由于拆卸,再次进行安,还有搬运过程中所出现的各种情况,所以机械很难和原来的安装状态保持一致。因此,即使是安装好就要投入到使用的大型机电设备,调试工作也是极其重要的一环。参加到调试的工作的人员应该深刻的认识调试工作的重要性。调试工作都是是一个具体详细的工作过程。在机械的调试之前。参加工作的人员首先要全面的检查设备,完整性,和说明书描述的符合性,安全性是否可靠,是否出现了渗漏等等。这些必要的工作是必须执行的,这样调试顺利的进行才有了保障。在进行调试的时候,首先要检查的的是机器的工作质量,经济性能以及性能指标等等。在进行的考核的时候,在施工的现场空负荷以及负荷试验是需要进行的,只有进行这些试验检验机械性能的结果,才能合理可靠,同时对于机械的技术要求是否达到技术标准的检测才能准确。调试的过程。每一个参加调试的工作技术人员应该在一直留在现场。同时,应该积极的对设备技术发展状况有所了解,在进行调试程序的时候,具体方法工作人员必须进行全面的了解。不仅仅如此,参与调试的技术人员对整个调试过程都应该进行详实的记录,原始记录对日后设备的正确使用有这非常有着非常重要的作用。 4.2撰写安装调试技术报告 大型机电设备在顺利的完成初次安装调试工作的时候,还有一个非常重要的工作就是撰写安装调试技术报告,报告是进行验收的必须重视的一个爱聊,因此必须做好报告的撰写。安装调试报告第一项的要求就是详细,只有详细的报告才能让读者可以全面的了解机电设备安装的整个过程。机电设备的调试技术报告不应该是一个简单的报告,更应该是一个科技文件。因此,整个报告的内容和其他报告相比应该是专深并且具体的,因此每个调试人员对报告的重要意义都必须有深刻的认识。 任何一个参与到调试的人员,在进行报告撰写的时候,都应该独立,不应该相互借鉴,也要注意到技术报告和普通的论文的不同之处,详略应该得当,主次应该分明,如果只是泛泛而谈,很有可能会让读者难以领会。 5技术验收 能否成功的安装调试大型机电设备安装,其标准应该是在安装和调试之后的考核的结果。并且,也应该考核经济和技术性能和合同里面的相符度。一个不能忽视的过程,就是整个安装调试过程中对数据的记录,通过分析这些具体的数据记录以及技术报告。就可以决定设备的安装是否达到标准,是否通过验收。只有技术验收达到标准之后,资产手续以及财务手续就可以进行办理了。要是设备没有顺利的通过技术的验收,入账是不允许的,投入使用更是被禁止的。如果不合格的设备投入受用造成责任的可能性就非常的大。大型机电设备在安装以及调试的整个过程中出现的、以及难以解决的问题,进行认真有效的总结是非常有必要的,对于所出现的问题的责任应该分清,并且进行及时处理。对于索赔事宜。也应该尽快的处理。 大型机电设备安装与调试分析:大型机电设备安装调试过程中的问题分析及处理措施 摘 要:工程机电设备的安装及调试常常会碰到异常现象,影响机电设备的工作效率和使用寿命。因此需对机电设备在安装调试过程中进行检查,积极采取预防措施,遇到问题需进行分析处理,归纳总结。 关键字:机电设备;安装调试;故障;处理措施 1概述 在工程机电设备安装施工完成之后,通常要对电动机及其所带的机械作单机起动调试。调试运行设备是在施工单位人员的操作下,按照正式生产或使用的条件和要求进行较长时间的工作运转,与项目设计的要求进行对比。目的是考验设备设计、制造和安装调试的质量,验证设备连续工作的可能性,对设备性能作一检测,并将检测的数据与设备制造出了记录的数据进行比较,对设备工程的质量作出评价。在实际工作中设备的试运行往往会碰到意想不到的异常现象,为了便于事后分析,我们就应做好事前准备工作(尤其是大型电动机更需要重视),并对检查的结果加以分析。 2电动机起动前与试运行的检查 2.1电动机启动前的检查 土建工程全部结束,现场清扫整洁完毕。 (1)电机试运行前应进行的检查:盘动转子不得有磁卡声,润滑脂情况正常,无变色、变质及硬化等现象。其性能应符合电机的工作条件;测量滑动轴承电机的空气间隙。用兆欧表测量电动机各项绕组之间及每项绕组与地(机壳)之间的绝缘电阻是否合格; (2)根据图纸检查二次回路接线是否正确、牢固可靠;所配接的导线的端部均应正确清晰标明其回路编号;配线整齐、清晰、美观;导线绝缘良好,无损伤;检查保护电器整定值是否合适。动、静触头接触是否良好。 (3)检查电动机铭牌所示电压,频率与所接电源电压、频率是否相符,电源电压是否稳定(通常允许电源电压波动范围为±5%),接法是否与铭牌所示相同。 (4)检查电动机紧固螺栓是否松动,检查机组周围有无妨碍运行的杂物,电动机和所传动机械的基础是否牢固;检查传动装置是否符合要求。传动带松紧是否适度,联轴器连接是否完好。 (5)检查启动设备是否完好,接线是否正确,规格是否符合电动机要求。确认安装良好,转动无碍。 (6)检查电动机的通风系统、冷却系统和润滑系统是否正常。观察是否有泄漏印痕,转动电动机转轴,看转动是否灵活,有无摩擦声或其它异声。 2.2电动机试运行过程中检查 (1)启动时检查 a.电动机在通电试运行时传动部分附近不应有其它人员站立,以免旋转物切向飞出造成伤害事故。 b.接通电源之前就应作好切断电源的准备,以防万一接通电源后电动机出现不正常的情况时能立即切断电源。使用直接启动方式的电动机应空载启动。 c.一台电动机的连续启动次数不宜超过3次,以防止启动设备和电动机过热。 d.电动机启动后不转或转动不正常或有异常声音时,应迅速停机检查。 e.使用三角启动器和自耦减压器时,软启动器或变频启动时必须遵守操作程序。 f.检查电源电压是否正常。 (2)试运行时检查 a.检查电动机转动是否灵活或有杂音。 b.记录起动时母线电压、起动时间和电动机空载电流。注意电流不能超过额定电流。 c.检查电动机所带动的设备是否正常,电动机与设备之间的传动是否正常。 d.检查电动机运行时的声音是否正常,有无冒烟和焦味。 e.用验电笔检查电动机外壳是否有漏电和接地不良。 f.检查电动机外壳有无过热现象并注意电动机的温升是否正常。 3电动机发生故障的原因分析 虽然在安装后做了仔细检查,但电动机安装调试过程中时,还是难免会出现各种故障,根据发生故障的具体情况,进行故障原因分析,一般可分为内因和外因两类: 3.1故障外因 故障外因是指电动机设备以外的因素造成的故障,包括: (1)电源电压过高或过低; (2)起动和控制设备出现缺陷; (3)电动机过载; (4)馈电电源缺相; (5)周围环境温度过高,有粉尘、潮气及对电机有害的蒸气和其它腐蚀性气体。 3.2故障内因 故障内因是指电动机设备内部的因素造成的故障,包括: (1)机械部分损坏,所传动的机械发生故障;(2)旋转部分不平衡或联轴器中心线不一致; (3)绕组、铁芯损坏等; 因此要正确判断故障,必须先进行认真细致的观察、研究和分析。然后进行检查与测量,找出故障所在,并采取相应的措施予以排除。 4电动机常见故障排除措施 4.1 调查及查看故障现象 首先先进行调查,了解电机的型号、规格、使用条件及使用年限,以及电机在发生故障前的运行情况,并认真听取操作人员的反映。其次,察看故障现象,按电机故障情况灵活掌握,找出其故障所在。 4.2电动机运行中的维护 电动机在运行时,要通过听、看、闻等及时监视电动机,以期当电动机出现不正常现象时能及时切断电源,排除故障。具体措施如下: (1)听电动机在运行时发出的声音是否正常。电动机正常运行时,发出的声音应该是平稳、轻快、平均、有节奏的。如果出现尖叫、沉闷、摩擦、撞击、振动等异声时,应立即停机检查。 (2)通过多种渠道经常检查。检查电动机的温度及电动机的轴承、定子、外壳等部位的温度有无异常变化,尤其对无电压、电流指示及没有过载保护的电动机,对温升的监视更为重要。 (3)保持电动机的清洁,特别是接线端和绕组表面的清洁。要定期检修电动机,清洁内部,更换润滑油等。 (4)要定期测量电动机的绝缘电阻,特别是电动机受潮时,如发现绝缘电阻过低,要及时进行干燥处理。 (5)对绕线式电动机,要经常注意电刷与滑环间的火花是否过大。 (6)保持电动机在额定电流下工作;电动机三相电流应平衡,并在额定电流之内。如果超过则表明电动机有故障,必须查明原因及时排除。 5结语 随着科学技术不断发展,电动机及控制设备的技术性能也日益完善。在工作中如何正确的使用和掌握其性能,还需要我们在实际工作中不积累经验,判断电动机及控制设备存在的问题与故障处理,找出故障原因并加以分析,及时采取对策,以保证电动机及传动设备的正常运行。
电子设计技术论文:电子设计自动化技术的教学研究与实践 摘 要: 本文讨论了在EDA技术的教学中采用项目式教学法,使学生在参与项目的过程中学习知识。学生在教师的指导下实施并完成一个比较完整的特殊项目工作获取知识,而项目的选择需要根据学生的特点和相关的理论知识特别设置。与此同时,教师在学生参与项目的过程中穿插讲解知识,让学生更容易理解和掌握教学内容。在项目开发的教学过程中,让学生分成不同的研究小组,增强了学生的工程意识和团队意识。 关键词: 项目教学法 EDA技术 教学改革 1.引言 在传统的教学模式下,教学内容是理论教学和实践教学相结合独立开课,而且学生是在学习理论知识的基础之后再到实验室去做相关的实验。而对于电子设计自动化技术,即EDA技术,这门课程的教学来说,这种传统的教学模式存在着一定的弊端,因为很多学生第一次接触这门课程,所以在理论教学的过程中存在很多难以理解的抽象内容,而在做实验的过程中又无法将学习的理论知识运用到实践中去,理论与实践相脱节,这大大降低了学生学习的主动性和兴趣,导致了教学难度成倍增加,所以教学的改革需要加快进行。在传统的教学方式下,其教学目标不明确,传统教学注重理论知识而忽视实践能力。而社会要求高校毕业的学生动手能力提高,动手能力成了高校毕业生的一个重要能力,所以我们要着重培养学生的实践能力。因此,在进行EDA技术教学时,我们需要采用新的教学模式,而项目教学法是在学生参与项目的过程中学习知识,同时理论知识在实践的过程中获取,所以采用新的教学模式,即采用项目教学的方式引导学生成为迫切的要求。 2.研究现状分析 国外的高等职业教育形式多样,各有千秋。德国经济的腾飞与其高等职业教育密切相关,经过多次教学改革,德国目前采用“双元制”的校企合作方式取得了很大成功。法国注重产、学、研的结合,以“大学校”的模式培养人才,强调理论加实践,坚持培养人才的多面性和多学科性。澳大利亚“阶梯教育”模式与证书、学位及工作方向对应。澳大利亚实行“阶梯教育”模式,这种模式将教育水平与所取得的证书、学位及工作方向对应起来。 我国的高等教育从1979年至2009年间教育有关法律、法规及文件的变化可以看出,在改革开放的初级阶段,高等教育发展战略主要还处于探索和调整阶段。从1998年以后,随着高等教育本身实力的不断增强,也随着中国特色的社会主义市场经济体制的初步形成和走向完善,中国高等教育发展战略也逐步自成体系、重点明确,走向有详细规划、有落实措施的新阶段。 随着社会对高等教育要求的不断提高,尤其是北部弯开发区建设的深入,社会需要直接从事生产、建设、管理、服务第一线工作的应用型高等专门人才,高等院校越来越多采用项目教学法培养学生的实践能力及团队合作能力。对人才的需求不断提高,这就要求院校在培养EDA技术人才时结合产品的市场效率和技术要求,加大教学改革的力度,研究实践具有实效的教学方法,培养具有工程意识和创新能力的EDA技术人才。 3.教学形式与内容 如何让学生们对学习的兴趣进一步提高?如何让大部分学生能通过自己的思考完成任务?这些是教学急需解决的问题。理论教学中培养了学生的一种思考方式,但不能最终提高学生的动手能力。在项目教学法中,EDA课程设计和开放的实验给学生提供了进实验室的平台,在EDA课程中采用项目教学能很好地锻炼学生的学习能力、实践能力及创新能力。我们所讨论的项目教学法是以教师为主导、学生为主体、实践为导向的教学方法。在教学活动中,项目教学法最重要的特点是改变了传统教学方法中教师为主体的局面,使学生从被动学习改变为主动探究性学习。在项目教学法的教学过程中,有以下几个重点需要特别注意。 3.1选择合适的教学项目 教学项目的选择主要是从教师层面来讲的,选择好一个好的项目对教学的顺利开展至关重要。采用项目式教学的前期工作是选择合适的工程项目,这些项目应该是从工程实际出发选择符合学生知识水平的典型性的项目,项目的选择应遵循以下几个原则: 3.1.1项目的工程实用性:我们应尽量将真实的工程项目作为教学所用的项目,首先,真实的工程项目可以培养学生的工程意识,学生在参与项目的真实工作和学习环境中更能提高自身的能力;其次,学生对真实的工程项目更感兴趣,学习的热情更高,学习的主动性和积极性也更高;再次,真实的项目不应该只是采用仿真的方法模拟,最好能用实物的形式实现,让项目的真实成果给予学生更多的成就感,最大限度地激发学生的学习兴趣;最后,真实的项目能提高学生动手能力,尤其是调试电子电路的能力,还能促进学生从实践的角度对理论知识进行进一步的综合与理解。 3.1.2项目难易程度需要适合学生的层次:项目教学的进程中,所选择的项目太难可能导致学生无法完成预期目标,从而打击学生的信心,知识的传授也无从说起。另外,太容易的项目则会让学生感觉没有挑战性,即使完成了项目也会缺乏成就感,无法调动学生的积极性,违背了项目教学的初衷。所以,在EDA技术这门课程的教学过程中,项目的难易选择需要教师不断摸索,寻找出难易适中的教学项目。 3.2以学生为主体 以学生为主体是项目教学法的一个重要标志,包括以下几个内容:首先,各个学生小组是完成项目的主体,学生的分组以学生自愿为原则,以体现学生的主动性。另外,不合理的分组可能会使小组内部合作不顺畅,出现小组之间竞争不合理的现象,从而降低学生的学习主动性,所以,分组在学生自愿的基础上,还需要老师根据班级内不同学生的学习情况(包括学生的知识结构、动手能力甚至性格特点等)对分组进行一定程度的干预,从而达到成绩好的学生带动成绩较差的学生的目的,以保证教学效果。其次,小组成员中以投票的方式自由选择并确定小组队长,由队长来分配各个成员的工作任务,对于不同的项目,小组队长可以轮流当选,以培养学生的工程组织与合作能力。再次,在参与项目的过程中,小组中各个成员按不同的任务或搜集、选择信息资料,或搭建电路,或编写程序,由学员共同研究解决问题。最后,任务完成后,每个小组成员都必须汇报工作,汇报内容包括在完成项目的过程中所遇到的问题及解决问题的方法,以督促学生共同合作。 3.3教师适时引导 在项目教学的过程中,虽然是以学生为主体,但教师的地位仍然很重要。教师在教学过程中适时引导与点评是教学顺利开展的必备条件。首先,在项目式教学开始时,教师要对项目有一个整体介绍,还要给予学生必要的引导,并由此上升到理论的知识传授上,使学生在做项目时少走弯路。其次,在项目进行的过程中,学生遇到的难题,应该给予针对性的、启发引导式的指导,引导学生自己总结问题,理论联系实际,避免学生出现“卡壳”的现象而无法跟上项目的进度。只有这样,学生才能在参与项目的过程中提高技能,理解并掌握知识,以避免学生在做项目时盲目处理,手足无措。说到底,在项目式教学的过程中,教师要从知识的灌输者变成组织与引导者。 3.4评价机制 在项目教学法中,对学生的评价机制非常重要,这将极大地影响教学的质量。因为好的评价机制让学生更加勤奋,而差的评价机制则可能扼杀学生的创造性和积极性。所以,在学生的评价机制中,第一,各个项目小组成员要加强合作,学生的相互合作参与能力也作为成绩的一个重点,以提高学习成绩较好的学生对学习较差的学生进行一定程度的帮、传、带的积极性,同时也可以尽量避免出现小组中个别学生偷懒不参与完成项目的情况。第二,在项目完成时,鼓励各个小组之间相互交流,并尽量利用每一次课堂的机会,让每个小组都进行相应的汇报。第三,教师再进行适当的点评和评分,这样做不但可以提高学生的综合能力,还能提高学生对项目中所蕴涵知识点的掌握程度。第四,根据具体情况,将每次课堂的评分为学期成绩的重要组成部分,加大平时课堂评分在评价机制中的比重,让学生更认真地对待平时课堂知识的积累,同时也能最大限度地提高学生的学习积极性,培养学生的能力,增强教学效果。 4.结论与展望 项目教学法在DEA技术教学中的实践表明,学生在参与完成具体项目的过程中学习热情更高,学生的动手能力和团队合作能力得到了大幅度提高。在教学的过程中,不仅使学生在实践中巩固了理论知识,让学生掌握教学中的各个重要知识点,而且让学生学会了在探索中发现问题并解决问题,提高了学生综合能力。 项目教学法的研究与实践是教学改革的一个重要方向,它激发了学生的学习兴趣,培养了学生的综合素质。在今后的研究中,我们可以在项目的选择与讨论及对学生的评价机制上进一步进行完善,以最大限度地调动学生的学习主动性,增强教学效果。 电子设计技术论文:基于电子设计竞赛的电子技术课程教学改革探索 【摘 要】 为激发学生学习电子技术课程的兴趣,增强学生的创新能力,提高教学效果。根据大学生电子设计竞赛的特点,在分析电子技术基础课程教学现状的基础上,对电子技术课程教学方法的改革进行了探讨,提出了改革和调整的方法。实践结果证明,其对培养和激发学生学习的积极性、主动性起到了积极的作用。 【关键词】 电子设计竞赛;数字电子技术;模拟电子技术;教学改革 两年一届的全国大学生电子设计竞赛,为在校大学生开拓视野、促进理论和实践的结合、提高学生动手能力提供了平台。该比赛不但为中国电子信息领域的人才培养做出了贡献,也为促进电子类学科建设和课程教学改革,提高教学水平带来了深刻的启示。如何以电子设计竞赛为锲机,促进电子技术类课程的教学改革成为一个重要的课题。 一、电子设计竞赛的特点 1、竞赛试题的内容及要求 全国大学生电子设计竞赛试题有电源类、信号源类、无线电技术类、自动控制类、测量及仪器仪表类题目。涵盖了电子技术应用的各个方面,涉及数字电子技术、模拟电子技术、高频电路、单片机、传感器、可编程逻辑器件等[1]。竞赛要求参赛学生每3人一队分工协作,在规定的时间内完成题目要求,包括了电路系统的理论设计、实际制作和调试,最后交出制作的成品控制电路及设计报告。试题有基本要求部分和发挥部分,既考察学生的理论基础知识,也考察学生的实际动手能力、创新能力和相互协作能力。使学生在电路分析、设计、制作、调试等方面得到充分的锻炼,也使优秀学生有发挥其优势的余地[2]。 2、新技术、新观念的体现 为鼓励参赛学生使用新电路、新器件和新技术,体现“绿色产品、环保设计”的概念,近年来,一些大的电子器件公司也积极参与竞赛,为竞赛提供器件、设立奖项。例如在2011年大赛中可使用由瑞萨电子公司提供的专用板及瑞萨节能环保元器件,为学生接触新器件和新电路提供了机会。 3、竞赛的积极作用 根据电子设计竞赛的要求,参赛学生需要掌握电子技术中电路的基本分析、设计、制作及调试方法。参赛学生在备赛中都需要经过的一系列培训和磨练,基本具有较强的实践动手能力和分析问题、解决问题的能力,同时也具有较强的团队协作精神。具备这些技能,使他们就业时成为用人单位的首选。由此影响,使得近年来报名参赛的学生人数急剧上升,竞赛规模越来越大、参赛的学校越来越多。2011年第十一届,全国共有1062所高校11002支队伍,参赛学生33006名。但是由于现实客观条件限制,各学校参赛学生只能是各专业选拔出来的少数学生,受益面相对较小。 同时,通过几届电子设计大赛,从中暴露出一些问题:一方面是电子技术类课程教学中理论联系实际不够,新技术、新器件涉及少等;另一方面是学生在学习中综合运用知识能力不强、实践应用技能差等[3]。 如何借助电子设计竟赛的训练和培养模式,改革电子技术课程教学,将其特点与优势更好地发挥出来,使广大学生受益,成为当前亟待解决的问题[4],由此给于了电子技术课程教学改革新的启示。 二、电子技术课程教学的现状 电子技术课程包含模拟电子技术和数字电子技术,是电子类专业重要的专业基础课,也是理论性和实践性都较强的课程。在传统的教学方法中,基本是以理论为主, 辅之以验证性实验。容易出现教学效率不高、教学效果不够理想等问题,其弊端主要表现在以下几个方面: 1、偏重基本原理,理论联系实际不够 传统的教学模式中,侧重基本理论教学,注重基本知识、基本原理及分立元件的内部结构和工作原理的介绍,而对元器件的工程应用实例介绍的比较少,使得理论和实践分离。两者在教学内容、考核等方面由不同的教师负责,互动较少。在有限的实验课中基本以验证性实验为主,设计性、综合性实验较少,学生只能接触到有限几个的器件,了解其简单功能,自己动手设计制作电路的机会少。 2、知识的综合应用少 模拟电子技术与数字电子技术任课教师不同,实验课内容不同,学生少有机会将两门课程的知识融会贯通应用。在分析简单电路时,学生可能比较顺利, 但要分析复杂电路或设计制作一个电路系统时,常常无从下手,画的电路图不实用,不知怎样合理应用器件,不会调试电路。这些严重制约学生创新意识的培养,阻碍学生主动探索的积极性、创新性。 3、新技术、新器件涉及少 当前电子技术的发展非常迅速,特别是新器件日新月异。然而长期以来,由于教材内容更新缓慢,跟不上实际生产和技术的变化,加之课时量的限制,教学中常常仅限于基本原理和中小规模集成电路本身。对如何应用新技术构建电子控制系统的技术和大规模新集成器件,几乎没有涉及。 三、电子技术课程教学改革的措施 在电子技术基础课程教学改革中应该突出基本原理与应用并重,课程之间的衔接及综合应用。在教学内容、方法和教学手段上要多样化,特别在实践教学中突出应用性、综合性和创新性。 1、理论教学的改革 对课程的内容进行适当的调整,在讲解基本原理的基础上,注重应用实例。例如,在数字电子技术中,大量精简压缩分立元件、小规模集成电路的内容;注重器件的外部逻辑功能、特点和重要参数,而对其内部结构不作太多的讲解。如在学习555定时器时,多用实例讲其功能和使用方法,并将在电子设计竞赛中用到的电路及所制作的电路板展示给学生。使学生对这一单元电路有更深刻的了解。 适当的开辟课堂讨论,改变传统的灌输式教学方法[5]。在生动、活跃的课堂气氛中培养学生的自主学习能力,变被动接受为主动思考。在讨论中,引导学生广开思路,对学生发言中暴露的问题及时给予解答,激发学生学习的兴趣和积极性。 2、实践教学的改革 将实践教学分为实验课和电子实训课两个部分,采用由浅入深,由易而难的逐步推进方式。 (1)基础实验 主要使学生在认识器件、了解功能的基础上,完成简单的设计性实验[6]。在进实验室前,让学生先根据实验要求设计好电路,计算好各项指标达后,再到实验室进行插面包板调试。在实验教学中,理论课老师参加也指导学生实践,以便及时帮助学生解决问题,发现和弥补理论上欠缺的内容,使理论与实践一体化,克服两者脱节的现象[7]。 电子设计技术论文:关于微电子设计自动化技术的研究 摘 要 在电气化的当今,基于电子科技的发展,微电子设计技术已逐渐的运用于自动化领域,而且在实际的生产和生活中占据着重要的地位。本文主要论述微电子系统的优越性,以及其各个功能模块的生成。 关键词 微电子设计自动化技术应用研究 一、引言 随着科学技术的不断发展,电子技术已经逐渐的渗入人们的实际生产和生活之中。尤其是基于微电子的自动化技术,其很大程度上改变了我们的生产和生活方式。而且,基于现代人的生活观念的转变,对于电子技术有着更高的要求。微电子自动化的实现,需要合理的生成各个功能模块,尤其是在电子电路的功能模块上,其需要进行有效的功能模块的构建。 二、电子设计自动化的特性 基于计算机技术的发展,微电子设计系统逐渐的采用程序编程的方式进行电子的性能设计。因此,当今的电子技术正朝着高性能、环保、自动化等方向发展。尤其是基于自动化技术的微电子的系统设计,更加加快了电子设计的革新。 (一)基于计算机软件技术,进行电子系统的板块设计 通过有效的程序编程,进而设计出电子系统的各功能板块。这样可以很好的避免传统手工作图设计带来的弊端。同时,基于计算机的软件开发功能,极大地优化了电子系统的革新。 (二)拥有开放式的集成芯片 电子系统的设计可以实现程序的良好转换,并且开放式的集成电路,其电路的功能板块集中于电路板之中,而且具有消耗低、性能高、便于安装的特点。同时,这也是电子产品环保型发展的关键。 (三)具有便捷的升级软件 现代的电子系统设计都是基于计算机软件,进行有效的开发。进而,现代的电子系统具有良好的升级平台,而且依托良好的计算机程序编程,可以做到在线或即时升级。这一特性便于电子系统的性能升级以及修补系统的漏洞。 (四)具有良好的系统仿真功能 这一特性可以很好的解决系统中的电子数值问题,同时可以对系统起到试验或定量分析的目的,进而进一步的开放化系统。微电子设计自动化的过程,需要基于数学、物理等多学科的技术。尤其是计算机的程序编程,极大地丰富了微电子的系统设计,同时使得微电子系统很好的集成于芯片之中。 三、微电子设计自动化系统的功能板块生成 微电子设计自动化很大程度上是基于计算机编程技术,尤其是系统的仿真、升级、集成等功能,为系统的功能板块生成提供了良好的平台。因此,现在的微电子功能通过电子芯片就可以很好的实现。 (一)系统的子板块设计 这一板块的设计主要是对于子版块的输入功能设计,这样可以便于体统开发者对于系统的程序语言进行合理的定义。同时基于子系统的输入功能,便于系统程序的编程的优化处理。子系统的输入板块可以起到程序语言的检查或修正的作用,而且在进行系统程序编程的过程中,还需要基于输入子板块,进行合理的程序语言的数据转化,从而便于系统的内容统一化。对于输入的数据,输入板块可以实现很好的数据储存,进而便于系统的调用。 (二)数据板块的生成 系统的程序编程是一项复杂的工程,其编程的数据比较的庞大。尤其是对于系统的功能编程,会产生大量的结果和调用数据。这样就需要对数据建立一个数据板块,这样便于系统的调用,以及系统的在线升级。 (三)系统的仿真板块 这一板块的生成主要是针对系统的数据进行自动化的试验和数据分析。这样就可以比较真实反应出系统的演变情况及运行发展的全过程。同时,基于“人造”电子环境,对系统的模型进行功能测试,可以对系统进行优化处理,这也是系统现代化的主要特性之一。 (四)功能诊断板块 基于程序系统的微电子技术,其在进行编程的过程中,需要对系统进行自动化的验证和检测。也即是说,这一板块的设计,可以对各个子版块的系统进行故障的排查和诊断。这样,可以保障各个子版块做到无缝连接,避免其系统在运行的过程中,出现系统的规划不合理的问题。 (五)电路板块的有效规划 基于微电子系统的开放式的特性,其在功能的实现过程中,各个板块要实现无缝连接,电路板块的规划非常的重要。而且合理的板块规划可以实现芯片的低消耗、高性能的目的。 四、微电子设计自动化的应用 基于微电子设计自动化的优越性,其已经逐渐的渗入到我们的实际生产和生活之中,尤其是仿真技术的生成,极大地优化了高校的教学改革,以及开放的集成技术,便于各种应用程序的开发。 (一)基于微电子自动化技术的仿真特性,其广泛的应用于高校的教学领域之中 尤其是对于电气工程类的实践性教学,其具有良好的优越性。基于该项技术可以对于专业术语和操作,进行形象的展示和描述,这样便于抽象性问题的解答和知识的传授。 (二)加速了电气设备的革新 基于微电子自动化技术的开放式程序软件,其在后期的改革过程中,为电气设备预备了足够升级的空间。尤其是功能系统的扩容性,极大地优化了电气设备的升级模式。 (三)应用于各种应用软件的开发,尤其是开放式的电路模式,更加实现了电气设备的通用化的进程 一些关键的电气设备制造,已经很好的实现了ASIC的编程。同时,基于这种编程模式,便于专一化的电路集成,进而使得电气设备的规格逐渐的统一化,这样可以极大的方便电气设备的使用,同时降低了电器的生产成本。 五、结语 在电子信息科技时代,基于计算机技术的不断发展,微电子设计自动化逐渐的通过程序化的模式实现其系统化。同时,基于其优越的特性,其已广泛的渗入到实际的生活和生产之中,尤其是应用于高校的教学和应用软件的开发之中。 作者简介:赵上阁,湖北随州市人,就读于长江大学机械工程学院机械设计制造及其自动化. 电子设计技术论文:电工电子技术实验改革基于电子设计竞赛的探索 当前电子设计竞赛进行的如火如荼,作为专业基础课的电工电子技术,其教学和实验安排必然要紧跟时展的脉搏,借助于各种仿真手段,通过综合性的设计培训,达到提高基础知识、选拔优秀人才的目的。 [关键词]电工电子 实验 设计竞赛 探索 当前科技发展日新月异,电工电子技术等基础课程的教学改革也必须跟上信息时代的脚步,在国家倡导技能院校的大背景下,高职院校拥有了前所未有的发展机遇,随着大学生电子设计竞赛在全国各个省市地区的深入发展,势必带动一大批优秀的科技人才进入到科研创新的队伍中来,作为高等学校的一部分,高职院校既承担着大学教育的一部分功能,也天然地继承了作为职业院校的技能教育的基本要求。 一、结合电工电子技术实验进行培训 根据我们最近几年所进行的培训和赛前辅导的相关工作,针对高职院校的特点,探讨如何更好地提高电子技术实验在实际教学中的作用,以及如何推动电子设计竞赛在高职教学过程中的改革和创新。为保证竞赛取得佳绩,同时培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作精神,提高学生的动手能力,各高校都将在竞赛开展前进行相关的培训,并从中遴选出优秀选手参加每两年举行一届的全国大赛。 培训的过程一般从大一新生就开始入手,以电子协会的名义召集有兴趣的同学加入,然后统一培训,培训的思路基本遵从教师辅导有基础的同学,而让有经验的同学去培训新生,这样既可以节省教师的时间,又可以锻炼高年级同学的组织能力和领导能力。本着“实践、服务、创新、提高、发展、学以致用、技术强身、技术为民”的宗旨来开展工作,在传统工作中具体实现形式上要有所创新。 针对电工电子技术课程的特点,指导教师分配了相应的管理任务,具体工作如下: 1.对新会员进行学习相关协会管理制度和各种用电安全,实行一对一的进行教育和学习,力争每个新会员都能够接纳和理解此次教育目的,以便今后更好的开展各项工作。 2.对新进会员开展培训,主要课程有:电子元器件的认识、电子基本电路的认识、简易电路的制作,并开展电子设计、维修方面的学术讲座,电子设计实验:数字温度计、数字钟、秒表、稳压电源、简易液压控制装置、功率放大器、可调基准等电路的制作,单片机的简单程序的设计等。同时开放实验室让同学们能动手进行更多实际的操作。 3.为了让学生在不断发展过程中获得经验,同时也使他们懂得更多做人的道理,传承一种“团结奋进,甘于奉献”的精神,每个月在学校学院进行一次大型的家电义务维修活动,以此来带动学生的学习热情和扩大影响力。 二、开发工具软件的培训 针对以上的项目,进行相应的课程培训,并收集相关的资料。下面简单介绍一下所需的开发工具软件,当前竞赛一般都用到下面三个工具软件:Protel 2004、Keil μVision、Proteus以及EWB软件,下面具体的一一说明。 1.Protel 2004。电工电子技术的教学目的就是要求学生掌握各类元器件的类型,电路图的读图和绘制以及电路的工作原理,并掌握分析电路的方法。然而在教学过程中,电路元件的特性、工作曲线等十分抽象,课堂教学的直观性差,学习这些内容比较吃力。可以应用电路仿真技术来解决这个问题,Protel 2004就是其中之一。 2.Keil μVision。Keil μVision是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统。其功能强大,生成的代码紧凑,是目前世界上使用最广的51系列兼容单片机开发工具Keil μVision可以编译汇编语言和C语言,但单片机软件是一般采用C语言编写,C51语言是ANSI C的扩展集,其语法结构、关键字等与ANSI C绝大部分是相同的。 3.Proteus设计仿真。Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件,可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,该软件的特点是:实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合; 支持主流单片机系统的仿真;提供软件调试功能。Proteus与其它单片机仿真软件不同的是,它不仅能仿真单片机CPU的工作情况,也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。可从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。 4.EWB。EWB是一款仿真功能十分强大的电子电路仿真分析设计软件,几乎可以完整地仿真出真实电路的效果。EWB具有完整的混合模拟与数字模拟功能,可任意在系统中集成数字及模拟元器件。EWB能自动进行信号转换,在输出信号的观察上,具备即时显示的功能。该软件带有丰富的元器件库,可提供多种电路分析方法。还有虚拟的仪表设备,比如函数信号发生器、万用表、示波器以及逻辑分析仪等,可具体的模拟实际的测量情况。利用EWB提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验,仿真电路的实际运行情况,熟悉常用电子仪器的测量方法。 三、综合项目设计培训 电子综合设计是电工电子技术实践教学中的重要环节。将“电工技术” “模拟电子技术” “数字电子技术” “电子线路EDA及仿真”等课程融会贯通,整合成一门综合性的实验课程,在前述理论课后单独设课。在设计内容、测试方法及数据处理方面均有一定的深度和广度,在现代电子仪器仪表及设备的使用、实验基本技能方面,使学生得到了很好的锻炼。根据电子设计竞赛所要求的能力,安排相应难度的综合性的设计项目,可以巩固所学的理论知识,并且可以在平时针对竞赛的能力进行分散的锻炼。 电子综合设计的教学目的是培养学生初步具有电子技术的工程技术能力,尽力改变以验证理论性质的纯理论实验,合理使用常用的电子仪器进行电路的设计和测试,巩固和加深所学理论,并通过电子综合设计培养学生的综合能力和创造性,提高实验技能,培养学生严谨的科学态度和作风。电子综合设计以设计为主线,采用仿真与实做调试结合、课内与课外结合、硬件与软件结合的教学模式和手段,全面而系统地培养学生的获知能力、综合设计与研究创新能力。 总之,高职院校由于时间限制,无法开展大规模的系统的集训,只好从开学就着手进行学生的动手能力的培训。经过对电子综合设计教学实践,注意在教学内容上采用适当教学方法,引入EDA仿真技术和现场调试等多种设计手段,完善了设计考核方法,使学生加深了对课程理论内容的理解和消化,培养学生了的综合分析能力和应用能力及创新能力。实践表明这是一种提高电工电子技术课程教学质量和提高学生综合素质的有效方式。 电子设计技术论文:高职电子设计课程中电子线路CAD技术的教学与应用探讨 摘要:电子线路CAD技术在高职的电子信息工程技术专业中是非常重要的一门课程,在电子设计以及毕业设计中都讲用到该技术。电子线路CAD技术主要是用来绘制电路图,并在计算机上利用该绘图软件对电路进行排列,从而让设计出的电路更加的美观。本文主要是针对电子线路CAD技术在高职电子设计中的应用进行研究。 关键词:高职 电子设计 电子线路CAD技术 应用 对于高职学生而言,要学习的不仅仅是专业知识,动手能力是在学好专业知识的基础上更高的一个层次,也是他们必须拥有的一种能力。在高职院校中,电子信息工程技术专业的学生经常会遇到电子设计等问题,因此,在进行电子设计的时候需要用到的很多专业知识他们是必须掌握的。而电子线路CAD技术在电路板的制作方面的应用就必不可少了。下面我们将对电子线路CAD技术在电子设计中的应用进行研究与探索,说明电子线路CAD技术与电子设计的关系以及在电子设计中发挥的作用。 1、电子线路CAD技术与电子设计的关系 随着电子技术的广泛发展以及新型元器件和集成电路的广泛应用,电路在设计方面也越来越复杂与集成化,因此,对电路的要求也越来越精密。而为了达到电路在复杂与集成化方面的要求,在制作电路的时候单靠手工的操作已经不能完成设计的目的了。所以,就产生了现在我们所用到的电子线路CAD技术。我们在电子设计过程中利用它就能达到电路所要求的精密度。 2、电子线路CAD技术在电子设计中的应用 电子线路CAD技术是使用当前被广泛应用的计算机辅助绘图和设计软件,然后结合学过的专业知识进行设计,以加快设计进程、缩短设计周期、提高设计质量等。电子线路CAD技术在电子设计中的应用主要是一下几个方面: 2.1 绘制电路图 在进行电子设计的过程中,要实现电路的功能最重要的就是编程,但是只有编程并不能完善整个设计,还需要有一个完善的电路来承载这个程序,让它实现它本该实现的功能。在电子设计中,我们一般运用的软件是PROTEL,绘制电路原理图的时候就会用到PROTEL的原理图输入功能。该绘图软件在电路原理图输入方面有着非常丰富的电子器件库,能够为我们电子设计的绘图提供所需的各种电子器件。利用该软件进行电子设计确保了电路原理图的精密度,并且绘制过程也更为方便。比如:我们在画好一个元器件后,觉得它应该放在其他的位置,则只要将它拖动到我们想要放置的位置即可。 2.2 计算机仿真 电子线路CAD技术在电子设计的应用过程中还具备运用其仿真的功能,检查电路的功能是否达到了我们所预期的功能,并且能够对一些数据进行仿真,可进一步对电路进行分析。对于PROTEL软件而言,在它的MULTISIM中有很多种仿真功能,这些仿真功能可以进行直流工作电的分析、瞬态分析、温度扫描分析、参数扫描分析、灵敏度分析、零极点分析、傅里叶变换分析、噪声和失真度分析、最坏情况分析以及蒙特卡罗分析等。在进行仿真的时候,我们首先要进行一个功能仿真,大致了解一下该电路的功能是否达到了预期的功能,然后进行数据仿真,对该电路进行具体的分析,并改正错误的地方。在进行仿真过后,分析结果一般都是以数值或波形的方式显示出来。 2.3 PCB板的设计 PCB板是PROTEL软件将电路原理图进行布线后的一种电路板。在进行PCB板的设计之前,首先要将电路原理图导入,而导入的电路原理图必须是通过仿真的,而且电路原理图中各元器件的电器特性必须与PCB板相同元器件的电器特性相同。最后,设计者就可以利用PCB板自动布线以及手动布线的功能对其进行布线。采用该软件对电路图进行布线,设计者可以先采用自动布线功能对电路进行大致的布线,然后用手动布线功能对其进行美化。这样的过程能够让电路的布线更加美观。 2.4 三维视图 在将PCB板设计好之后,在这样的绘图软件上都有三维视图的菜单,只要点击三维视图的菜单就可以观看设计电路板的三维视图。 3、让学生更好地掌握电子线路CAD技术 如上所述,掌握了电子线路CAD技术对于学生而言,可以更好地进行电子线路方面的设计工作。但在学习这一项技术的过程中,我们往往会发现学生心有余而力不足。部分教材多以PROTEL软件为蓝本,介绍软件的功能、菜单等,辅以一些应用的例子。学生学习后多呈现一种临时性的记忆,即在课程中会用,考核结束后在不长的时间后就不再掌握的现象。 解决这一问题的方法以,通过实践我们认为采用类似德国职业教育所推行的以行动为导向的项目教学法为好。其基本的思路是: (1)先整体后具体:在学习CAD技术时,先期进行总体介绍,让学生有全局的认识,打消畏难的情绪;而后开始进入各项目的的学习实践。 (2)先低频后高频:总体而言学生进入学习后应从简而繁,低频的一些电子产品其电路较之高频的简单,学习应从其中入手。 (3)先规范后异型:突出异型电路板的设计制做,其目的是让学生今后在实际工作中具有变通的能力,在CAD技术中也手工调整电路布局的精华所在。 (4)先单层后多层,先分立后贴片。此处不再缀言。 最后一点是,对于各个CAD制作的电路,不应仅停留于电脑的设计,在教学的过程中应让学生的设计成为成品。这样可使学习更为直观,并更有成就感,随之的效果是学生对学习到的技术弥久常新。当然,这种做法也会使教学的成本大幅上扬,但从人才培养的角度看,这样的投入是值得的。 4、结语 在电子设计中运用电子线路CAD技术,不仅解决了电子设计中电路原理图绘制以及功能分析和布线方面的苦难。同时,让学生通过在自主地进行一些电子设计,并在的过程中运用该技术,适于锻炼他们使用电子线路CAD技术的实际能力并有助于其真正了解和掌握这一技术。 电子设计技术论文:试论FPGA技术在电子设计中的运用 摘 要:FPGA(现场可编程门阵)在数字信号处理系统及电子设计自动化中的运用越来越广泛了。FPGA是基于PAL、GAL、PLD等逻辑编程系统发展起来的一种综合性的可编程器件。其自07年开始投入市场以来,在电子设计中的运用是极为广泛和深入的,在电子设计领域担任着各级设计基础的重要角色。 关键词:现场可编程门阵列(FPGA);电子设计;可编程片上系统 FPGA即现场可编程门阵,是一种半定制专用集成电路(ASIC),这个可编程器件的研发主要是为了解决ASIC的不足和PLD电路数的缺点。其包含了可配置逻辑模块、输出输入模块和内部连线三个部分。由于其新的特点和高的运用价值,所以在电子设计中得到了十分广泛的运用。本文就基于FPGA的一些特点结合电子设计的运用进行探讨,得出FPGA在电子设计中的运用方面的结论。 一、FPGA的简介和特点 FPGA是以可编程阵列逻辑、通用阵逻辑、可编程逻辑器件为基础发展起来的,从简单的接口电路设计到复杂的状态机,甚至系统级芯FPGA都扮演着十分重要的角色。其主要的特色就是现场可编程序性,这一点运用到电子设计中,可以灵活地进行控制,缩短产品上市的时间。其采用了逻辑单元阵列的概念,与传统的编辑电路和门列阵相对比而言,FPGA具有不同的结构,它运用的是小型的查找表实现了组合逻辑的编辑,每一个表对应一个D触发器,而这个触发器正好驱动相匹配的I/O,这样的组合模式正好完成了既可实现组合编辑又可以进行时序编辑的功能,这些每一个相邻模块运用金属线连接。通过内部静态存储单元和编程数据,实现逻辑编辑的功能。 FPGA的特点:(1)FPGA特有的可编程片上的特点,就是指设计专用的集成电路的时候,用户不需要投片生产,可直接合成芯片;(2)FPGA以其可由简单接口到复杂接口的设计特点可以作为全定制或者半定制的专用集成电路的中试样片;(3)就其特殊的结构而言,其内部含有极为丰富的触发器和I/O引脚;(4)设计周期短,开发费用低,风险小。 二、电子设计 电子设计技术是指面向专用集成电路设计的计算机技术,在和传统的ASIC的相对比而言,电子设计的性质更加偏向于自动化,所以它具备了几个很突出的特点:(1)设计时是全过程的设计,在整个集成电路中的电路系统、硬件、软件和仿真等包括在内都由计算机完成;(2)与传统的设计不同,电子设计主要担任了两方面的角色,一个是主动的设计者一个是被动的使用者,二者结合就可以直接运用于客户了;(3)实现的途径相对而言更加具有选择性,除了FPGA以外还有CPLD等可编程器件来运用于电子设计当中,但是FPGA的运用较为广泛。电子设计由于其可大规模地进行编程,并且实现了自动化,在用户体现上的优势,所以成为了近年来主要的技术。 三、FPGA在电子设计中的运用 由于市场的竞争十分地激烈,在相应的集成电路的设计中,要有一席之地就需要在电子设计中运用很好的可编程器件,这些器件和传统的相对比而言需要更好的适应市场的能力。 (一)符合电子设计要求的器件的发展 可编程逻辑器件即PLD在电子设计中的运用应该是数百万门的大规模的器件,其中为代表的就是将近10万门宏的FPGA。FPGA的主要结构中包括了一个复杂的电路系统,这样的电路系统是为了迎合电子设计中的需要一个或者多个嵌入式系统处理器,以及控制模板和对应实现控制的通信口而存在的。FPGA正好满足所有的针对于电子设计的关于大规模器件的要求,再加上其独有的可编程片上系统,可以直接装入一个芯片,不需要投片生产,即能满足所谓的SOPC的设计。 电子设计和传统的专用集成电路设计最大的不同就是它的多种专用端口,在FPGA中的一些开发的型号器件,这些器件的主要特点就是其嵌入式的系统块设计,一切的功能都是采用系统块的嵌入式结合而实现的,在这样的一种将处理器和传统器件的优势相结合,创造出的性价比极高的FPGA,适用于电子设计上是十分有利的,针对于自动化的专门集成电路的设计,这样一来可以避免很多不必要的缺点,包括其中的成本问题和高挥发性的问题。总之,FPGA的开发适应了针对于电子设计的一系列的要求是很好的可编程器件。 综上可知,FPGA的研发,结合了传统的各类可编程器件的优势和作用,真正地运用于专门集成电路的自动化设计即电子设计是十分有用的。其可自带编程片上系统,可以就复杂或者简单的芯片的使用,其能耗低可以节省运行的成本,其多种专用端口和附加功能模块的使用可以更加适用于多端口的电子设计上。 (二)植入了嵌入式系统处理器后的FPGA运用于电子设计 在FPGA中植入嵌入式系统处理器是很有必要的,来解决系统的体积、能耗和可靠性等问题。在现行的嵌入式系统中大多都是采用了ARM的32位知识产权处理器核的器件,但是在运用于电子设计领域之中,主要的还是要迎合其对于处理器多接口的要求,如果直接就将二者结合,那么系统运行时的体积和能耗必然会增加而系统可靠性就相应地减少了。将嵌入式系统直接植入到电子设计所使用的FPGA中可以很好地解决这个问题,一般采用的是将知识产权核以硬核的形式植入,和FPGA的可编程逻辑资源以及IP软核相融合,代替原来的FPGA中的硬核的功能。运用于电子设计之中,就是将FPGA的硬件设计和实现了硬件和处理器的强大的软件功能相结合起来,相辅相成实现了一种高效的全新的SOC。 (三)以FPGA为基础的DSP系统在电子设计中的运用 在电子设计当中的DSP处理器必不可少的,但是在过去的电子设计行业中,大多都是利用DSP应用系统,但是其存在的缺点在市场快速发展的过程中得以显现,比如处理的速度、硬件的灵活性或者是效率等方面。 FPGA具有大容量、高速度D的优良特性。所以FPGA为基础而开发的DSP系统可以借助其数字信号处理的能力以及灵活的配置特性来弥补传统的工具的不足,配套的嵌入式先进工具的开发是很好的一种和传统相衔接又进行优化的形式。 电子设计的流程都是自顶向下的顺序,这样的一种特点就表示它是与硬件完全无关的一种系统设置,以FPGA为基础发展起来的DSP系统就是基于这种设计流程的,在仿真测试上,利用了Matlab提供的IP核来完成,接着的转型是通过SignaiCompiier来进行的,将设计的模型转化成了RTL,在此基础上进行时序的仿真,实现硬件DSP系统的仿真测验。 以FPGA为基础的DSP系统,是结合了FPGA的大容量、高速度的优势发展起来的,并且与电子设计中的自顶向下的结构顺序相适应,对于现今市场上存在的硬件灵活性、开发效率和知识产权等许多方面存在难以克服的缺点来进行的改进,很有市场利用价值。 (四)在电子设计的处理器上运用 在通信领域的电子设计技术运用是十分广泛的,将FPGA和一般的处理器相结合来实现通信是稀松平常的一件事。但是真正地将二者相结合还是十分有挑战的,利用FPGA实现高性能的处理器是很有前景的。 如果采用FPGA直接来武装电脑,就会形成超级电脑的概念,由于FPGA拥有独特的嵌入式的微处理器,所以结合他的可重配置的特性就可以对于现场的具体情况来配置整理文件。从而使得同一硬件电路结构在不同的时间段,形成不同的等效硬件结构以高效地对付不同的处理任务。例如,此类超级计算机某一段时间可以用于预报全球天气状况,下一时间则能用于根据某一公司的主要利率对冲情况来评估债券市场的风险,然后又可进入基因组合核对的分析等等。利用FPGA发展的电子设计的处理器虽然还研究地不够深入,但是真正的研究出来的成果是十分符合现今的电子设计市场对于处理器的功能需求的。 四、总结 FPGA技术,即现场可编程门阵,在电子设计领域的运用可以说是十分重要和广泛的。本文就FPGA的主要特点进行了简单的描述,其具有的片上可编程序性是很有特色的一个特点,基于这样的一种设计也可以开发出很好的功能。在电子设计上的运用,主要体现在器件的革新,嵌入式的处理器在设计FPGA时的运用和电子设计相结合,还有DSP系统的革新,以及电子设计处理器的运用等,这些运用足以见得FPGA在电子设计领域的重要性。 电子设计技术论文:微电子设计自动化技术研究与应用 摘 要:在现今电气化的时代,电子自动化技术迅猛发展。将微电子技术应用到自动化领域越来越受到关注,并且逐渐应用到实际生活中。本文系统介绍了微电子设计自动化技术的特点以及设计过程和相关应用。 关键词:微电子;自动化 随着自动化技术的不断深入发展,电子自动化技术也逐渐应用到人们的日常生活中,在很大程度上影响着人们的生活生产过程。并且,随着生活水平的提高,人们对于微电子技术的要求也日益提高,因此深入研究基于微电子的自动化技术对于提高人们的生活质量有很大作用。系统实现微电子的自动化过程,需要构建合适的功能模块,尤其是电子电路的设计。 一、基于微电子的自动化技术特点 随着计算机技术的快速发展,微电子系统的性能设计逐步采用编程的方式完成。这种程序编程的方式使微电子技术更加的高性能化、高自动化以及高节能环保。同时,将微电子技术与自动化技术结合起来,更加推进了自动化领域的发展与创新。基于微电子的自动化技术主要有以下几个特性[1]: (一)基于计算机编程 电子设计自动化设计采用计算机软件相关技术,通过编程的手段来完成系统各个功能模块的设计与传统的手工做图方式相比,误差小、效率高、简单易行等特点。同时应用软件功能开发各个系统模块,优化了整个自动化系统的性能。 (二)芯片集成度较高 电子系统的整体设计,在一块小尺寸的电路板上集成很多具有不同功能的相关电路,减小了电子线路的占用面积,使芯片集成度高、功耗较小、性价比高并且便于安装,与此同时,这种高集成的芯片符合节能环保的设计理念。 (三)软件升级方便 电子自动化系统的设计是基于计算机技术的,利用计算机软件进行升级和维护,具有优良的系统升级平台。采用计算机编程的方式对电子系统进行升级和维护,可以做到实时在线工作,使系统的性能升级便捷,漏洞修补及时。 (四)具备仿真功能 计算机仿真功能是电子自动化技术的一大特色,可以解决自动化系统设计过程中的数值问题。同时,利用仿真功能可以很好的对系统进行检测和分析,方便进一步进行系统优化[2]。 整个电子自动化系统的设计要涉及数学、物理、计算机等多门学科的理论知识。其中计算机编程的应用,推动了系统设计的发展,使整个复杂的电子系统集成在小规格芯片之上成为可能。 二、微电子自动化系统设计过程 整个电子自动化系统的设计主要是包括各个功能模块的生成、系统的维护与升级以及各功能版的集成等内容。利用计算机编程技术来完成系统的设计过程,为系统功能模块的生成和功能的实现提供了良好的技术平台,使电子自动化系统的功能可以通过高集成的电子芯片体现出来。 (一)输入模块设计 系统的输入版块主要是负责完成系统的输入功能这一子模块的设计是基于计算机编程语言完成的。首先,要对输入内容用程序语言的方式进行定义,这样便于系统程序的优化处理。进而,还需要对程序语言进行合理的数据转化,从而使整个系统一体化。最后输入数据才可以被很好的储存供系统调用。简言之,输入版块设计就是程序语言设计过程。 (二)数据模块设计 计算机编程系统是一个数据量比较庞大的复杂的过程。在整个系统编程设计的过程中,会产生大量的过程数据和结果数据等,调用数据的过程变得很是复杂。因此,设计一个数据模块,对系统各阶段的数据进行存储和调用,便于系统的生成和在线维护。另外,数据模块可以在一定程度上拓展系统的功能,推动自动化的革新[3]。 (三)仿真模块设计 仿真模块的功能主要是完成系统的功能检测和数据分析。通过仿真模块的运行状况反映出整个实际系统的工作过程,方便及时发现系统漏洞并进行在线升级。 (四)检测模块设计 利用计算机编程技术设计电子系统的过程中,需要对系统进行故障检测和漏洞排查。检测模块可以保证各个功能模块之间更好的匹配运行,避免程序运行过程中的系统规划故障的发生。 (五)各功能模块规划 将各个功能模块合理规划集成到一块小规格的芯片之上,是系统实现高集成、低功耗的关键步骤。 三、微电子自动化技术的应用 微电子自动化技术主要是应用在高校教学、电气设备以及应用软件开发等方面。 首先,基于计算机仿真技术的电子自动化系统设计可以很好的应用到高校电气电子工程的教学实践过程中。采用各专业术语和特定操作对整个系统进行形象描述和展示,可以使抽象的知识具体化,同时自动化技术的实践教学可以提高学生的自主学习能力和动手能力,提高学生的整体素质。 其次,微电子自动化技术的发展,推动了电气设备的升级。利用计算机程序语言来完成后期的系统革新阶段,为电气设备的更新升级提供了很大的空间。同时,微电子技术的集成特性,使电气设备更好的实现了高集成、高性能的特点。 最后,软件编程技术方便了各个应用软件的开发,在电气设备设计过程中统一编程,实现各软件的兼容,从而便于各功能模块的集成,推动电气设备的统一化,同时降低了研发成本。 四、小结 随着电子信息技术的飞速发展,为电子自动化研究越来越深入,基于计算机编程的电子设计业逐渐系统化和模式化。微电子自动化系统凭借其高集成、高性能、易拓展以及低成本等特性,逐渐应用到人们的日常生产和生活过程中。 电子设计技术论文:应用电子技术专业实践性教学与电子设计竞赛研究 摘 要:随着电子信息技术的快速发展,新形势下社会需求对电子技术专业人才的“技能型”、“应用型”提出了新的更高要求,结合我校参加相关电子设计竞赛的经验提出了实践性教学模块的设计思想及其实现方法。 关键词:电子设计竞赛;实践性教学 近年来,我校学生分别参加了“全国大学生电子设计竞赛”、“全国职业院校技能大赛”、等多项比赛。经过我们努力,我们取得了可喜的成绩。通过比赛,我们深刻认识到参加电子设计竞赛不但提高了学生的水平,同时也是对我系电子专业实践性教学环节工作的检验。为了全面提升电子专业学生的实践动手能力和综合创新能力来适应各类电子设计大赛对高职学生的要求,应用电子技术专业的实践性教学体系改革刻不容缓。 1 改革传统的教育教学模式 我校应用电子技术专业于1999年开始进行招生,在早期的教学过程中,我们专业教师就根据本专业的特点和实际需要,对教学计划进行适当的微调。2006年,我校电子专业成功申报河南省教学改革省级试点专业,我们对“应用电子技术专业教学计划与大纲”进行了大范围的调整。 根据“以提高人才质量为宗旨,以培养综合能力为目标,以强化职业技能为核心,以就业为导向”的高等职业教育改革指导思想,适时对教学计划做出微调以适应电子信息技术的快速发展。如:2008年,对电子课程设计课程进行了重订,由原来的纯理论教学变为理论加实践操作的教学,使学生要通过本课程的学习,对电子系统的设计过程有个系统的了解,即:理论设计、绘制原理图、制造电路板、焊接元器件、调试电路以及完成课程设计报告。从改革的总体效果看,学生也从实践教学过程中学到了“实实在在”的知识,激发了学生的学习积极性,提高了学生的实践动手能力。 在教学模式上将理论知识和实际操作紧密结合起来,使枯燥的理论知识变得易于接受和理解,大大提高了学生的学习兴趣。要求各门专业课尽量安排在相应的实验实训场所上课,利用实物教学、网络教学,力争教学方案的最佳化,从根本上改变了传统的教学模式。比如单片机、可编程序控制器完全安排在实验室中,随讲随做,对学生进行实践训练。极大地增强了理论与实践教学的直观性和生动性,提高了课堂教学的效益,吸引了更多学生的主动参与,活跃课堂气氛,取得了较好的教学效果,显著提高了教学质量。 通过以上三个环节来综合提高学生的生产劳动技能,取得了良好的教学效果。除此之外,我们还开设了综合开发应用实验选修课来锻炼一部分动手能力比较强的学生,提高他们的学习积极性和创造性。 通过这些改革,学生的实际动手能力和工程设计能力明显提高,毕业生受到了社会的欢迎和好评。参加过电子设计竞赛的学生,他们在系统设计、方案论证、整机装调、选用新器件及创新能力与合作精神等方面得到了全面提高,他们的自信心增强了。他们在毕业设计和科研中,独立工作的能力较强,受到了教师的欢迎和好评。 2 “五环”实践教学体系 按传统教学方法培养的学生,在实践性环节上发生诸多的问题,比如:单元电路正确却无法实现系统联调;理论设计正确却无法在工程上实现功能等等。这种问题的症结点在于电子设计既不是单纯的理论设计也不仅仅是实验设计,而是实践性很强的有特定工程背景的项目。 根据认识规律和学科规律而设计的“五环”实践、实训教学体系。“五环”指的是五个实践环节(基本技能训练、专业技能实训、专业综合实训、顶岗实习和毕业设计)。“五环”教学体系环环相扣、层层递进。 (1)基本技能训练:重点培养学生读图能力,电子元器件的识别、检测技能,仪器仪表的使用技能,电子元器件的焊接与拆卸技能。 (2)专业技能实训:通过EDA电路设计、电工学、数字电子技术、模拟电子技术、单片机、可编程控制器等课程的实训,培养学生按原理图组装功能电路的能力,选择正确仪器、仪表获取关键数据、波形的技能,进行电路参数调整、完成电路整体调试的能力。 (3)专业综合实训:安排一个月的专业综合实训,主要培训学生分析和解决系统问题的能力,整机电路的组装和调试技能,维护、维修技能。 (4)顶岗实习:本专业安排了10个月的顶岗实习,重点培养学生职业综合能力。 (5)毕业设计(论文):要求学生从生产、工程和实际生活中寻找设计题目,独立完成电路设计、元器件选择、印刷电路版制作、元器件焊接、整机调试等环节。本专业安排了三个月的毕业设计,培养学生的创新能力、独立工作能力。 实践教学环节在整个教学时数中所占的比重较大。应用电子技术专业授课学时总量为2600学时,理论授课学时数为1158学时,占学时总数的46%;实践教学(实验、实训、实习、毕业设计等)多达1405学时,占学时总数的54%。整个课程体系的设置中体现实践教学的重要性,为培养学生的实际动手能力和应用技能提供了保障。 3 引入虚拟仿真技术 众所周知,现代电子技术的发展为计算机技术的发展提供了物质基础,计算机技术的发展又为电子信息技术的发展提供了前进的动力,二者是相互促进、相互渗透、共同发展的。 为了将可编程技术及系统模拟仿真技术应用引入教学,我们开设了追踪电子技术发展前沿的“在线系统可编程技术”及“虚拟与仿真技术”等课程;同时,尽可能将各种EDA软件穿插于各门相关课程中,如Protel、Workbench、QuartusⅡ、MATLAB、labview等软件的应用,大大开阔了学生的视野,提高了学生的综合设计能力,提高了设计效率。 4 实践教学与电子设计竞赛紧密结合 全国大学生电子设计竞赛是面向大学生的群众性科技活动,推动高等学校信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革,有助于高等学校实施素质教育,培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风;有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力。[4] 电子设计大赛,积极推动了我系对电子专业实践性教学环节的教学改革。在平时的实践教学中综合设计环节中,引入电子设计大赛的赛题,电子设计竞赛试题具有实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大的特点;所涉及的电类专业的课程有:模拟电路、数字电路、C语言程序设计、单片机原理、电子设计、EDA技术等; 电子设计竞赛成绩作为检验教学改革是否成功的标准。通过近几年的比赛,我们取得了可喜的成绩,2011年,获得参加全国大学生电子设计竞赛河南赛区二等奖1个、三等奖3个,获得全国职业院校技能大赛河南赛区二等奖1个,三等奖1个;2012年,获“毕杯”全国大学生创新设计竞赛全国一等奖,获全国职业院校技能大赛电子产品检测与维修项目全国第三名;从获奖情况不难看出,专业实践教学环节改革的效果在电子设计竞赛中得到了检验,切实提高了学生的实践水平。 我们将不断的调整专业的实践教学体系以适应电子设计大赛对学生知识水平的要求,从而满足不断发展的信息化时代对毕业生的更高需求。 作者单位:焦作师范高等专科学校物理与电子工程系,河南焦作 454001 电子设计技术论文:现代电子设计技术课程模块实验教学综述 摘要:为契合我院开展模块化教学改革的需求,培养社会所需要的应用型人才,我系现代电子设计课程模块化建设正是在这一背景下应运而生。本文论述了目前高校现代电子设计技术课程实验教学的现状、问题,以及我系自制定并实施现代电子设计技术课程模块以来在实验教学这一块所进行的一些新思路和新做法。 关键词:现代电子设计技术 模块化 实验教学 在市场竞争和教育竞争日益激烈的今天,如何求得合理的自身定位和发展空间是摆在各大高校面前的一大难题,正是在这样的形势和背景下,合肥学院(以下简称我院)提出了“地方型、应用型、国际化”的办学思路,并在全院各系部围绕如何更好的培养应用型人才为核心和主线开展了系列教学改革,模块化课程改革便是其中的一项重要举措。 众所周知,课程的好坏和贯彻实施的程度直接关系到人才培养质量的高低。基于这一大的前提和背景,合肥学院电子信息与工程系(以下简称我系)现代电子设计技术课程模块应运而生,经过近几年的探索与实践,现代电子设计技术课程模块已经形成了相对完善的体系,在近几年的教学实践中取得了良好的预期效果,但与此同时,与之相配套的实验教学尚未同步跟上,依然存有较大的有待完善的空间。现代电子设计技术课程模块的实验教学指的是将传统数字电路、在系统编程技术、SOPC实践这三门课程的内容按照“即学即用”、“活学活用”的原则进行重新编排,注重及时给予学生验证、操作和强化所学习理论知识的时机和实验操作机会,从而实现从“知识输入”为导向走向 “能力输出”为导向,面向社会和市场培养实践能力和动手能力强的应用型电子信息人才。 2 现代电子设计术技实验教学的现状 现代电子设计技术这一门课程,无论从外延和内涵上都很丰富。首先,从内涵来讲,模拟电路、数字逻辑电路,硬件描述语言,微机原理,单片机原理与应用,DSP原理等课程都属于现代电子设计技术的范畴;第二,从外延的角度来讲,现代电子设计技术应用的范围极为广泛,DSP技术,嵌入式系统,传感与控制,PCB设计,电源技术等在工业、农业、商业、军事等方面都有用武之地。如何在短时间内让学生对这一领域有比较精准到位的理解和认知,就相当不容易的事情。此外,身处信息社会,知识的更新速度越来越快,电子行业更是如此,知识和技术的不断创新与教学内容的相对滞后是各高校工科专业所共同面临的问题。总体而言,从各高校实践的情况来看,现代电子设计技术课程实验主要呈现出以下局面[1-12]。 2.1教材改革滞后 大部分高校依然沿用以前的老教材,这样一来,就可能存在这样的问题:教材缺乏更新显然就不能及时更新,缺少最新鲜的一线现代电子技术信息;从教材本身来讲,偏重于理论基础部分,实践部分得不到应有的重视;教材的趣味性和可操作性不够,缺乏针对性,对学生的吸引力不够;部分教材虽然加入了新内容和新元素,但是介绍得不够详细,往往一带而过;就选题而言,其范围往往有所侧重而失之全面,体系繁琐而逻辑性不够。目前我国所选用的电子设计应用设计所采用的教材以传统教材偏多,无论从内容的新颖性而言还是从教学内容的应用性而言,都跟不上现代电子设计技术的发展的节奏。 2.2硬件设备不配套 对于实验教学而言,先进的教学设备必不可少。对于相当部分高校而言,由于实验设备使用周期长,电子设备更新速度快,在硬件设备的配套方面,难以做到满足实际的客观需求。对于现代电子设计技术课程而言,基础知识的理解和掌握和内化需要建立在学生实际参与,动手实验的基础之上,迫切需要为学生提供丰富的、及时的、开放的实验室硬件支持体系。 此外,各高校纷纷采用扩招来应对高等教育大众化时代的 到来,学生数量的激增却并未能伴随实验设备购置和更新的同步增加,远不能满足现实实验教学的需求。 2.3教师的教学水平整体不高 师资队伍建设直接关系到人才培养质量的高低,电子信息专业作为一门工科专业,要求所任教的教师拥有丰富、精湛的理论知识,同时,同时对其实验、实践操作要求亦很高,需要教师能够双肩挑。但是,从目前的现状来看,教师队伍的现状还不尽如意,主要表现在:年龄层次结构不合理,一般而言,年龄结构过老化,要么年龄结构年轻化都不利于人才培养。对于刚从相关院校毕业的年轻教师而言,从业经验和专业实践经验上的缺乏,造成他们不易发挥年轻人敢于尝试敢于创新的优势,而走向“传统依赖”路径,习惯性地依从传统的教学模式,过于依赖书本知识,实践、实验教学指导力不够;同样的道理,年龄结构中青年成分不够,对于人才培养也是不利的。 2.4教学手段和方法滞后 对于现代电子设计课程这一门课程而言,如果单纯地依托传统的授课方式,恐怕是难以有效地完成教学任务的。这里不是否认传统授课方式的作用和价值,而是因为,现在电子设计技术这一课程本身的特殊性决定了必须依托多媒体等现代化这样的媒介,具体而言表现在:第一,现代电子设计技术本身就是信息革命的产物,体现了信息化社会的最新成果,具有先进性、前瞻性和复杂性;第二,现代电子设计技术的知识具有丰富性、生动性和复杂性的特点,虽然部分知识依托传统的教授和讲课方式是可行的,但是总体如若不能很好地利用现代化信息手段的作用的话,是不利于学生的理解和接受的。然而,现实的情况是,很多高校在教学过程中仍以传统的板书设计为主要内容,若教材和教法不能同步跟进,想要有良好的教学效果几乎可能性不大,这些和培养适合市场需求的一线人才是相背离的。 2.5实验教学环节薄弱 对于工科专业,对一些知识点的理解和把握需要建立在亲自实验、反复验证的基础之上;而对于一些有创意,想要拔高的学生,若脱离了实验教学这一环节,单凭大脑和想象几乎是无法获取想要的知识信息,取得原本可以的进步的,尤其是电子设计技术这样的课程,若脱离实验教学,无异于无源之水无本之木。然而,现实的情况是,在相当一部分高校,实验教学环节未能得到应有的重视,具体体现在:与理论课课时相比,实验课课时偏低;实验课内容陈旧,多为验证性实验;实验教师师资薄弱;学校重视程度不够,经费投入偏低,导致仪器设备陈旧,不能适应行业发展。 3 现代电子设计技实验教学存在的问题 3.1实验设备陈旧,利用率低 首先体现在在实验室设备陈旧。一方面,信息社会科学技术知识本身的更新速度越来越快,电子行业仪器设备更新换代的速度在加快,高校如何跟上节奏为学生提供合适的最新的实验室仪器设备本身就是一个考验;与此同时,很多地方高校,由于种种原因其所使用的设备还是几年前甚至是十几年前的东西。 再就是由于师资匮乏、实验室管理理念和技术不能同步跟上等方方面的原因,导致已有的设备并不能发挥最大的功效。一个典型的例子就是各个学生在实验过程当中的各项具体情况不能得到得到及时有效的识别和跟踪,学生是不是掌握了正确的试验方法,有没有掌握正确的操作步骤,操作是否规范等等都变得无法识别。这样一来,最有技术含量的实践考核成了学生最容易通过或那份的项目。 3.2教材内容面向基础,与社会发展相脱节 除去教材本身的局限性不讲,从现行各高校使用的现代电子设计技术教材而言,普遍存在以下问题:第一,题材范围求全,求广,百科全书的倾向严重,但缺乏针对性,深度不够,也就是当教师和学生对某一个内容和知识点需要的时候,我们的教材不能提供所需要的支持;第二,重基础,轻应用,往往对电子信息这一专业的基础知识有浓墨重彩的讲解,但是对具体知识点在现实中有什么应用缺乏必要的延伸;第三,各章节内容分立,连贯性和一致性不够,教材内容多为现代电子技术这一领域基础知识分章节的汇聚,这种知识组合未必符合所指教的教师和学生的认知和逻辑,如果缺乏指导教师深入地指导的话,学生往往学到的是一些零散的,随机的知识,而不是整体的有机的统一的知识。 3.3理论教学与实验教学相脱节 首先表现在理论教学与实验教学衔接不紧密。电子信息工程作为工科专业,学生必须在实际操作,实际动手,必须在实验教学的过程中,所习得的理论知识才可能为学生所掌握;再好的理论教学如果没有实验教学的支撑,也会因此而大打折扣。第二,从实验类型来说,验证性实验居多,而综合性实验居少、创新性实验少或几乎没有。再者,从学生毕业设计的角度而言,毕业论文设计是主体,然后才是学生的设计制作。以上种种,导致的一个基本问题就是理论教学与实验教学两者的分离,而不是统一,不利于学生的动手能力、应用能力等的培养。 3.4实验类型单一,与高速社会发展的现实相脱节 实验教学得不到足够重视的必然结果就是会导致实验类型单一,即多为验证性实验。所谓验证性实验,是在对书本知识有一定了解的基础上,提出一种假说,验证假说的正确性,往往有一套较完整和程序化的步骤和方法,因而,它更加强调实验的结果,而不是实验过程。换言之,是一种“按方抓药”、高度固化的实验模式,这对于学生的积极性和兴趣显然是不利的,因而,要论及真正提高学生的主动性,积极性,提高学生的动手能力,显然是不够的。 3.5实验环节成摆设,实验教学地位得不到应有的体现 作为工科专业,现代电子信息技术知识的习得和理解必须依赖足够的、及时的实验实践联系机会,然后现实的情况是,在相当部分高校,实验实践教学虽然也有开设课程,但是总体处于依附状态,形同摆设,其教学地位得不到应有的体现。比如总体实验实训课时不足总课时的一半;实践教学的教学考核往往伴随相关课程的考核进行,具有较大的随意性等等。 3.6实验教学师资薄弱 高质量的实验实践教学需要一支同样高质量的实验教学师资队伍,方如此,才能保证实验实践教学落到实处,进而也就无法保证学生能够保证学生习得基础的电子信息技术知识,基础不牢,学生的创新能力和动手能力也就成为空中楼阁,纸上谈兵了。一方面,在部分院校,实践教学被编排在电子相关课程的实验中,课时严重不足;另一方面,师资力量的匮乏是其硬伤,在实验过程中,一名教师需要同时指导几十名学生,除去教师讲解、示范的时间,剩余的时间学生才能用于模仿,求证,其实验效果让人质疑。再者,由于实验实践场地的限制,加上实验室管理未能同步跟上等多因素,师资不足会导致教师不能及时、充分识别、监督并及时纠正学生在实验操作过程中的种种问题。如此一来,实验实践考核成为学生最容易通过的项目也就不足为怪了。 4 新思路 如何进一步推进我院实验室信息化建设和实验教学改革与创新,促进创新人才成长,提高人才培养质量,并最终形成优质资源融合、教学科研协同、学校企业联合培养人才的实验教学新模式,我系在现代电子设计课程模块的实验教学中进行了以下尝试: 4.1“少台套、大循环” 前面我们讲到,对于电子设计技术这样的工科专业,面临着双重困境:电子设计知识和设备的更新速度越来越快;学院对于实验设备的投入资金总是有限的,不可能完全跟进电子设备的更新速度。这样一来,如何最大化地使用已购设备,同时将资金花在“刀刃”上,及时为师生引进先进设备就成为摆在我院决策和管理层面前的一大难题和挑战了。基于这一问题,我院在各系部上下进行了广泛而深入的交流和探讨,最终提出“少台套、大循环”的基本理念,一方面,充分发挥仪器、设备的利用率,另一方面,通过加强管理,逐步建立起“宽口径、厚基础、重应用、多方向”的实验管理体系,整合并优化现代电子设计课程模块的实验资源,倡导学生亲自动手,学以致用的能力,致力于培养应用型人才。 与先进硬件设备的引进和先进管理理念相配套的是,我系注重采用丰富多样的教学手段以提高实验教学的效果,如充分利用计算机网络和多媒体的优势,借助仿真软件,为学生购置机器人等模型,为学生提供全方位立体的实验教学刺激和环境,让学生在耳濡目染中不知不觉乐于动手、勤于动手,养成基本的实验素养,这点可在我系历届电子竞赛中学生的优异表现中窥见一斑。 4.2教材内容与社会发展高度挂钩 模块化课程改革的一个基本特点就是打破原来学科间的界限,依据一定的目的和标准,对若干学科的教学内容进行整合、重组、优化,形成具有可操作性的模块。具体而言,我系积极响应学院全面开展模块化课程改革的理念和号召,积极开展“电气信息类”专业电子设计技术模块建设,具体而言,就是将传统的数字电路、在系统编程技术、SOPC实践课程三门课程进行重新整合,打破了过去学科间固有的界限,按照市场对电子技术人才需求和知识本身的逻辑体系进行重新编排,重新组合,按照“即学即用”、“活学活用”的原则对各子模块进行最优化组合,将应用型办学理念深入渗透到各个教学环节,内化到师生的教学过程当中,以致力于培养符合市场需求的电子类应用型人才。从日前的改革成效来看,我系所进行的这一现代电子设计技术模块成果是喜人的。 如果说模块化课程改革是为学生精心准备的“主食”和“大餐”的话,那么组织学生开展相关竞赛无疑就是一道道美味可口的“点心”和“佳肴”了。自2007年以来,我系组织学生开展了各种类型和层次的竞赛,取得了丰硕的成果,学生多次获得国家级、省级大奖。这样大张旗鼓大力组织师生投身竞赛活动的初衷就在于为学生提供新的契机和视野,竞赛能够很好地为教材内容补充新鲜血液,及时为师生呈现电子设计技术的最新信息,增强和提高学生的动手能力,这些和我院“地方型、应用型、国际化”的办学定位是相符合的。 4.3理论教学与实验教学紧密联系,各有侧重 对于工科专业而言,如何正确处理好理论教学与实验教学的关系是一道值得认真对待的课题。传统教学中过于重视基础教学,忽视或者不重视实验教学的做法肯定是不对的,但是,我们也不能走入非此即彼的另一个误区,即重视实验教学,忽视理论教学的重要性。我们以为,理论教学和实验教学都是现代电子设计模块的两个非常重要的组成部分,学生需要具备扎实的电子设计基础知识,在这个基础上,学生的实验教学会进行的比较顺利,同时因为学生的基础知识掌握得系统、扎实,那么,在实验教学的过程当中,当学生头脑中更好的创意的时候,才有可能付诸实践并进而激发更多的灵感和创意。 在我系电子设计模块化教学的过程,采用的正是基于理论教学与实验教学并重,两者互为基础这样一种理念,比如电子设计技术模块理论和实验采用的便是灵活穿插的这样一种方式,当理论知识要验证、强化、延伸的时候,实验教学及时地跟上,什么时候需要上理论,什么时候需要上实验,能够实现比较灵活的切换,学生在书本上学到的知识能够得到及时的动手操作和强化,往往学习效果也最佳。 4.4实验体系丰富,层次多样 解决了理论教学与实验教学的关系,接下来面临的问题就是如何建立多层次、丰富的实验教学体系了。传统的实验教学是理论教学的辅助,依附于理论教学,数量上验证性实验居多,类型上比较单一,加上实验室管理未必到位,导致学生参与实验教学的积极性有限,实验教学的功效不能得到有效发挥。鉴于此,在现代电子设计技术模块在设计实验教学中,充分发挥了“即学即用”的原则,为学生提供丰富多样的实验体系,满足不同口味和需求的学生的需要。我系在“宽口径、厚基础、重应用、多方向”的指导思想下,积极建立相对独立的实验教学体系,有计划有步骤地调整实验教学内容,逐步减少验证性实验的比例,增加综合设计型实验和创新型实验的比例,建立起集验证性实验、综合型实验和创新型实验于一体的综合性实验教学体系。在实验教学过程中,通过创设宽松的氛围,引导学生积极探索,鼓励学生大胆设想并实践自己的猜测和设想,从而培养学生自主学习,主动探究,分析问题和解决问题的能力,为将来的职业生涯奠定良好的基础,比如在综合设计型实验中,我们鼓励学生根据个人兴趣和偏好自主选题,在为学生提供的实验指导书中,只为学生提供一些基本的资料题,留白部分就需要学生独立完成了,这就需要学生自己依据所学知识,多方查阅相关资料,最后再提交可行的实验方案交与老师进行探讨和完善。无疑,在学生选择可行的实验方案,制定详细的实验步骤,完成实验计划的过程中,学生的动手能力,自主意识和创新能力都得到了全面的提升。 4.5让实验教学地位得到充分体现 对于应用型高校,要培养面向市场面向社会的电子技术人才,这就意味这,相对研究型高校而言,需要更加重视实验和实践教学,唯有如此,才能促进学生动手能力,实践能力等综合素养的提升,为社会培养应用型电子技术人才。以我系电子设计技术课程模块实验教学为例,我系在领导班子的部署下,采取了一系列积极的举措,如自2007年下半年,成立专门的实验技术教研室:实验室成员主要由中青年博士和硕士担任,由他们来承担系里的绝大部分实验教学和其它实践教学的工作,确保实践教学的教师班子基础扎实;又如积极鼓励并组织中青年教师(特别是实验教师)担任学生的第二课堂指导教师,这一方面能有效提高我系学生的创新意识、创新能力、培养学生动手能力等综合素养,另一方面也能积极调动一线教职工的积极性,为他们走在电子信息技术的最前沿,立足课堂教学实践,不断总结反思搭建了一个崭新的平台,八年来,我系取得了丰硕的成果,搭建了从教学理念、教师团队、活动内容、组织形式、管理模式到年度考核等方面一体化的第二课堂实践平台。 4.6加强应用型师资队伍建设 建设一支高素质的实验室师资队伍对于实验教学而言,具有举足轻重的作用,所有物的因素,包括先进的理念,方式方法等要起作用,都必须依托教师这一能动要素才能起作用,这是因为:再好的理念,若不能被教师所理解,领会并实践到起教学科研的过程当中去,也会是海市蜃楼,不能成为现实的美景;再好的设备,若没有得到合理的组织和管理,也会丧失起先进的理由和价值,不能物尽其用;再好的模块化教学,内容设置得再合理再精巧,若没有好的教师团体去实现它,也会泯然于众不能凸显其实际的价值。 鉴于此,我系在充分挖掘人的要素方面做出了新的探索。首先,积极组织青年教师参加合肥学院青年教师大奖赛,切实提高一线青年教师的教学水平和实践操作素养,具体到实践教学这一块时,我系在教学环节、实验步骤、操作规范、操作流程等方面都作了较详尽的规范和指导。第二,组织青年教师单人第二课堂指导教师,去企业挂职锻炼。一般而言,系统化的学科知识总是滞后于生产一线的,这在瞬息万变的信息化社会更是如此,因而,为加强我系实验教师培养,丰富他们的社会实践经验,切实提高他们的业务能力和教学水平,及时更新观念和知识体系,提升我系“双师型”教师的综合素质,组织青年教师去企业挂职锻炼,使其熟悉企业的基本情况和对电子行业知识的需求。第三,以电子信息与电气工程系这一团体组织为依托,积极鼓励中青年教师,特别是实验教师开展与企业的横向合作课题。这一举措对于更好地激发青年教师了解企业发展最新动态的热情,挖掘青年教师参与横向课题研究的潜力,提高我系教职工科研水平、理论教学和实践教学水平发挥了不可估量的作用和影响,充分体现了学院“地方型、应用型、国际化”的办学定位。 5 结语 总而言之,我系紧跟学院模块化教学改革的步伐,围绕现代电子设计技术课程模块的实验室建设和教学改革教学进行的系列改革成效显著,为我系培养应用型电子信息人才提供了新思路,这对于其他高校的实验教学改革具有积极意义。 电子设计技术论文:微电子设计自动化技术研究与应用 摘 要 在当今这个科技高速发展的时代,不论是工业还是生活中无处不见自动控制的影子,随着对高级控制的需求,将微电子技术应用到自动化控制领域越来越受到人们的关注。微电子技术不仅可以使电气控制更加精确,同时还能极大的缩小设备体积,是将来发展的大趋势所在。本文就微电子设计自动化技术进行简单的介绍,了解微电子技术在自动化控制中的应用和发展趋势。 【关键词】微电子技术 自动控制 1 微电子设计自动化技术概述 随着社会的发展,自动化控制也不断更新,由原来的简单控制向更加智能的方向发展。近几年,自动化技术不断进步,微电子技术也逐渐被应用到自动化控制当中,直接促进这工业的进步和人们生活水平的提高。微电子设计自动化技术,就是将微电子技术和自动化技术相结合的综合智能控制系统。将电子电路和机械控制相结合,只要合理的设计控制电路,不仅可以大量的解放人力,还能更加的环保,并提高控制效率。微电子技术使得电路向集成化方向发展,不仅体积小,而且具有极低的功耗,目前最先进的微电子技术产品是SOC系统,它将所需要的功能和外围电路集成在一个非常小的芯片上,只要对外留出预定的接口就可以直接使用在各种控制系统中,这也是自动化控制中的“大脑”,控制这整个自动化系统的正常运行。 2 微电子设计自动化的特点 与计算机技术的发展相同步,微电子系统的设计采用计算机编程的方式来完成。只要将所需要的控制功能通过计算机程序编写出来,下载到控制芯片中就可以完成预想的控制效果。另外编程的方式,不仅大量节约了硬件资源,还是得控制系统更加灵活,需要增加或更改控制方式时,只要重新编写控制代码即可,不需要更改硬件,节约了成本,提高了效率。微电子技术与自动化技术的完美结合,更加推动了自动控制领域的发展和创新。其主要有一下几个特点。 2.1 使用计算机编程控制 集成电路的飞速发展,可以将所需要的各个功能都集成在一块芯片上,不同的控制系统所需要的控制功能可以通过计算机编程进行选择。与古老的控制系统相比,它不需要额外的硬件开销,针对不同的控制,只需要改变控制代码即可。无论是从调试上,还是从成本上,甚至是效率上,采用编程的方式都具有无可挑剔的优势。 2.2 集成度高 微电子技术的发展,决定了今后的电子线路越来越小,在一块芯片上集成很多不同功能的相关电路,减少了系统体积,而且非常方面移动和安装。当然功耗也随着集成度的提高在不断下降,无疑这是控制系统中不可忽略的优势,将这种集成控制系统应用在工业控制上,会省下大量的空间和成本。 2.3 功能调节方便 在实际的控制应用中,控制的对象不可能相同,而且就算是同一个对象,随着工业系统的升级,控制功能也需要随之升级。前面提到,微电子自动化技术是基于计算机编程控制的,需要新的控制功能时只需要将新功能编写成代码下载到控制芯片中即可。另外,采用计算机编程的控制系统还能及时的修补系统漏洞,对电子系统随时进行升级和维护。 2.4 开发时能进行仿真 在使用之前能对自动化系统进行仿真,是微电子自动化技术的一大特点,在之前所有的自动化控制技术都需要在实际的场合进行数据的调试和采集,也就是需要现场调试。微电子技术的一大优势就是可以使用计算机技术进行仿真,将微电子技术应用到自动化控制当中,可以解决之前自动化系统设计过程中的数值问题,只要经过严格的仿真就可以保证控制系统在实际的工作过程的准确性。 3 微电子设计自动化系统设计过程 微电子设计自动化系统主要有两部分组成:微电子控制端和自动化执行端。 按照详细的功能设计来划分,整个系统由输入模块、数据模块、仿真模块和检测模块组成。 3.1 输入模块的设计 输入模块是系统控制的命令输入端,所有的控制命令都由此模块输入。所以输入模块就是计算机编程的设计,采用计算机语言对输入的命令进行定义,进行解析,对整个控制系统的功能进行合理的拆分。输入模块设计的好坏直接决定着整个系统的执行效率,所以设计时要做到最简化,执行速度最大化,不要有冗余的代码出现。 3.2 数据模块的设计 控制系统中存放着大量的控制数据信息,如何管理这些数据就是数据模块功能。自动化系统对控制的精确度要求是非常高的,这也就要求对数据的提取和存储有极高的速度,数据模块的设计关键就是对数据的处理速度上。一个好的数据模块直接决定着系统的性能。 3.3 仿真模块的设计 仿真的目的就是对系统的运行情况做出反映,模拟实际的运行条件,及早的发现系统缺陷,即使调整系统功能。 3.4 检测模块的设计 检测模块不属于系统的功能模块,是在系统运行过程中,对系统分进行故障检测用的。保证系统在出现问题时及早的发现和更正。 4 微电子设计自动化技术的应用 微电子自动化技术一般应用在工业电气控制、高校教学和计算机开发等方面。 4.1 工业电气控制 首先,微电子技术的进步促使自动化的飞速发展,可以说是推动了工业社会的前进,在目前的各个工业领域自动控制机器人必不可少。例如,汽车制造行业基本上全是机器人自动控制化,解放了人力劳动。机器人自动化设备就是采用的微电子设计自动化技术[3],所有的机器人都通过微电子技术芯片进行控制,并且可以认为的干预和升级,给工业发展带来了极大的推动力。 4.2 高校教学 由于将来的自动化控制都将采用微电子技术,这是技术发展的总趋势,之前的单纯的机械控制已经淘汰,高校的教学设备也必须跟上时代的步伐,对学生进行微电子设计自动化技术的教学,使他们满足社会的需求,提高学生在新时代下的专业技能。 5 结束语 随着信息技术和计算机技术的发展,微电子自动化技术的使用会越来越广泛,逐渐渗入到人们生活的方方面面,为人类社会的发展做出重大贡献。 作者单位 湖北工程学院物理与电子信息工程学院 湖北省孝感市 432000 电子设计技术论文:汽车电子设计中仿真技术的应用分析 引言:在汽车技术开发迅速的背景下,逐渐有更多的新型技术被应用到汽车设计中,可以有效的缩短汽车总体开发周期,同时可以降低开发试验成本。仿真技术是现在被广泛用于汽车电子设计中的一种新兴技术,通过专业仿真技术的应用,结合汽车电子设计特点以及要求,利用仿真结果不断对原设计进行验证与完善,提高汽车电子设计的合理性与有效化。本文分析了汽车电子设计中仿真技术的应用策略。 电子设计是汽车设计周期中的重点,在设计管理上存在一定的难度,传统的设计方式需要借助各种液压、机械与电子零部件等来对汽车各子项系统功能进行验证,周期与成本控制难度比较大。为提高汽车电子设计的效率,可以将仿真技术应用到其中,选择合适的仿真软件等,来对汽车系统进行建模与分析,可以节约大量的试验设备与试验时间,达到缩短设计周期,降低成本的目的。 一、EDA仿真技术分析 EDA仿真技术现在已经被广泛的应用到汽车电子设计中,主要是利用计算机为工具,设计人员通过EDA软件平台,用硬件描述语言VHDL进行文件设计,最后通过计算机自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局以及仿真等,最终完成对特定目标芯片的适配翻译、逻辑映射与编程下载等。将EDA仿真技术应用到汽车电子设计中,可以有效提高电路设计的可操作性,降低了工作量。其中EDA技术中存在的Multisin仿真设计软件可以在汽车电子线路中实现软件仿真技术所具有的虚拟设计功能[1]。 Multisin仿真设计软件可以完成对模拟、数字以及混合电路进行电路性能仿真与分析,主要包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式等,交由比较高的仿真分析能力。第一,直观的图形界面。在软件操作界面,绘制电路所需要的元器件,以及仿真所需要的测试仪器可以直接拖放在屏幕界面上,通过鼠标就可以将各个器件连接起来。并且还可以直接通过仪观察到数据、波形以及特性曲线等。第二,较高的仿真能力。软件引擎为SPICE3F5和Xspice的内核,通过Electronic workbench带有的增强设计功能可以完成数据与混合模式仿真性能的优化,如MCU仿真、RF仿真、VHDL仿真等[2]。第三,丰富的元器件。可以完成对原件各种参数的编辑与修改,并且可以利用模型生成器与代码模式创建模型等功能,来达到创建自己元器件的目的。将此种仿真软件应用到汽车电子设计中,可以有效减少资源的浪费,缩短系统设计周期。并且,通过仿真设计软件所具有的虚拟性特点,设计人员能够在计算机平台内完成模拟试验,对于存在的错误可以及时更改,最后将完善的设计方案落实到硬件上,提高设计方案的可行性。 二、仿真技术在汽车电子中应用分析 1.建立数学模型。计算机仿真即利用数学形式将实际系统的运行规律表达出来,一般情况下为微分方程或者差分方程,最后通过计算机以数值求解的方式完成方程的解答。在进行仿真设计前,应先将电子系统原理图中所有零部件抽象化并建立数学模型。一般情况下,为满足系统计算机仿真要求,应开发一个或者一组模型。通过对电路特性的研究,针对不同物理器件来建模,存在部分情况需要对大型电路或者系统建模。系统零部件数学模型质量与仿真设计结果有着直接联系,应合理设置各模型的参数属性,并且在不断计算与试验中对数模进行修正与完善。在受到外界一定条件影响下,从系统一定初始状态出发,所经历的尤其内部固有特性决定了整个动态工程,通过对系统、输入与输出之间的动态关系,就可以确定其性能属性。 2.系统原理仿真。在仿真设计过程中,通过仿真软件将数学模型转变为计算机上运行的仿真模型,并根据仿真模型来编制仿真程序。在实现系统的仿真设计后,可以随时得出各个子系统或者零部件的瞬时工作状态以及性能参数变化,包括电流、电压、功率以及转矩等参数的波形变化,通过对各类波形与试验结果的对比,即可确定设计中存在的问题,最终对其进行改善即可。 3.双电压系统。对于双电压系统,需要将用电设备分成两各部分,即中小功率负载与大功率负载。小功率负载主要通过14V电压完成供电,如中控锁、室内灯、仪表、收音机等主要车身电子设备;大功率负由42V电压供电,如电控机械制动装置、三元催化转换加热器、电控机械气门正时装置以及电控悬架等,主要为汽车发动机、底盘系统电子设备等。汽车双电压供电系统中含有两个关键性部件,即DC/DC变换器以及启动发电机,其中对于DC/DC变化器,主要是将交流发电机输出的42V高电压转换成为14V电压;而启动发电机一般会安装在发动机与变速器之间,通过半导体整流-逆变功率变化器,实现交流发电机的功能,发出42V高电压,同时也可以在发动机启动时实现启动作用,在启作用实现时,其直接作用于启动发动机,启动时间仅为0.5s,设备所具有的噪音比较小[3]。 4.仿真模型修改完善。通过对汽车电子系统的仿真设计,一般情况下得出的初步结果与理想值存在一定的偏差,为达到电子设计结果,就需要对初步结果进行研究分析,通过与试验结果进行全面对比,完成系统严厉与数学模型的修改。通过仿真软件可以实现分析工作,如直流工作点分析、顺态分析、交流小信号分析等,在进行分析时,应在模型参数值浮动的范围内随机取样,然后完成所取数值的分析,测定器件参数在特定范围内浮动对输出的影响,进而可以不断完善模型设计。 结束语 现在仿真技术逐渐被应用到新车型的开发中,并且取得了一定的成果,尤其是在选择发动机容量参数上取得显著的效果。想要进一步提升仿真技术在汽车电子设计中的应用效果,必须要不断加强对此方面的研究,选择合适的仿真软件进行设计,争取进一步缩短汽车开发的周期,提高设计的综合效益。 电子设计技术论文:探析FPGA技术在电子设计中的相关应用 摘要随着电子技术的飞速发展,对各种硬件资源、电子产品的可扩展性、可靠性的要求也逐渐提高。FPGA作为一种可编程的逻辑器件,具有高容量、高性能、低成本等优点,在电子设计中应用日益广泛。基于此本文对FPGA技术在电子设计中的相关应用进行探讨。 【关键词】探析FPGA技术 电子设计 相关应用 1 FPGA技术简介 FPGA技术是在CPLD、GAL、PAL等编程器件的基础上发展而来的,作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的,解决了定制电路的不足,克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。 FPGA基本的逻辑功能是由内部进行规则排列的逻辑单元阵列(LCA)来完成的。逻辑单元阵列主要由输入输出模块(IOB)、可配置逻辑模块CLB、内部连线(Interconnect)构成。电子设计人员根据需要通过可编辑的连接把FPGA内部的逻辑块连接起来,实现所需要的逻辑功能。 随着超大规模集成电路技术及计算机辅助技术的发展,FPGA的容量和性能也不断提高,FPGA内部集成的片内外设也越来越多,可集成SRAM、Flash、AD、RTC、CPU硬核等。现在FPGA已被用于实现大的逻辑电路甚至整个系统。 FPGA的设计流程就是利用EDA开发软件和编程工具对FPGA芯片进行开发的过程。简单的FPGA设计主要包括以下几个方面: 1.1 功能定义/器件选型 在FPGA项目开始设计之前,首先要根据FPGA器件在电子系统中的功能进行系统功能的定义和模块的划分;然后根据任务要求,如系统的功能和复杂度,对工作速度和器件自身的资源、成本、以及连线的可布性等方面进行权衡,选择合适的设计方案和合适的器件类型。 1.2 设计输入 指的是使用原理图输入、状态图输入、流程图输入、硬件描述语言HDL等方法对设计的电路进行描述并输入EDA工具的过程。常用的硬件描述语言是Verilog / SystemVerilog,其次是VHDL。设计输入编辑的EDA工具有很多,常用的EDA软件ModelSim、Visual HDL、ActiveHDL、Xilinx ISE、Quartus II 都有针对HDL的编辑工具。 1.3 功能仿真 功能仿真是最基本的仿真验证,主要针对实现前的设计文件。功能仿真的主要是验证设计文件的逻辑功能是否正确、满足设计要求。此时的仿真没有延迟信息,仅对初步的功能进行检测。仿真前,要先利用波形编辑器或HDL等建立仿真激励文件,仿真结果将会生成报告文件和输出信号波形,从中便可以观察各个节点信号的变化。如果发现错误,则返回设计修改逻辑设计。 1.4 综合设计 综合就是将设计输入依据给定的硬件结构组件和约束控制条件进行编译、优化、转换盒综合,最终获得门级电路甚至更底层的电路描述网表文件。综合优化根据目标与要求优化所生成的逻辑连接,使层次设计平面化,供FPGA布局布线软件进行实现。目前,各个FPGA厂家都推出了自己的综合开发工具。 1.5 实现(适配) 实现是指利用工具把综合后生成的网表文件针对具体目标器件进行逻辑映射,配置到具体的FPGA芯片上。主要包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化、逻辑布局布线等过程。 实现(适配)结束后,可以利用其产生的仿真文件作精确的时序仿真,同时产生可用于编程的文件。 由于开发商对产品内部的结构非常了解,通常要选择生产商开发的布线工具。比如在Sie集成环境中,可以使用FlowEngine来进行布局布线。 1.6 时序仿真 时序仿真也叫后仿真,时序仿真是接近真实器件运行特性的仿真,是必不可少的仿真验证形式。时序仿真通过计算各信号之间的时间延迟,可以有效地分析设计中可能存在的竞争和冒险,从而确定设计的实际工作性能,将芯片的具体情况准确的反映出来。时序仿真使用的仿真工具和综合前仿真工具是一样的。 1.7 编程下载 在时序仿真和功能仿真都无误的基础上,将实现(适配)后的设计文件,通过编程器或编程电缆下载到FPGA芯片或配置芯片中。 1.8 硬件测试 将含有FPGA芯片的硬件系统进行统一测试,验证FPGA设计在整个在电路中工作情况,以排除错误,改进设计,有效的降低资源的浪费以及电路逻辑搭配功能错误的概率,提高电子设计的速度。同时这也是FPGA在电子设计中得到广泛使用的一个重要原因。 2 在电子设计中FPGA技术的应用重点 随着半导体技术不断的发展,FPGA的复杂程度也逐渐提高,所具有的功能也越来越完善,芯片体积也逐渐缩小,正逐渐成为复杂的数字化电路设计的重点。在电路设计中,FPGA技术主要在下面几个方面应用:(1)通过对FPGA内部资源进行利用,来达到一些外围芯片的功能,从而减少系统中的外围芯片,节约系统的成本。(2)作为系统外围芯片的驱动。(3)可以利用FPGA编写数字滤波器、胶合逻辑、计算密集算法加速器、FFT等,同时也可以利用IP内核来提升系统的稳定性,降低工作量,对很多的数字信号进行处理。(4)在时序上对数据流进行综合管理,尤其是进行数据存储等方面的应用。 3 电子设计中FPGA技术的实际应用 FPGA技术的不断发展为电子设计技术提供了成本低廉、设计灵活的解决方案。当前,国内外的汽车电子设计大都是基于FPGA来完成的。由于FPGA的处理速度非常快,在汽车信息娱乐系统使用非常广泛,比如影音视频播放功能、GPS导航系统、FM收音机、车载电视功能等。本文对FPGA在汽车方向盘测试仪电子设计过程中的实际应用进行介绍。如图1所示。 3.1 FPGA在ADC模块中的运用 由于精准度比较高、运行速度比较快的A/D芯片对电源的噪音很敏感,并且在连入数字系统后,精准度降低。为了解决这个问题,可以使用差分驱动器、光电耦合器对数字系统和ADC芯片进行隔离。不仅提升了A/D采样的精确度而且,A/D采样的噪音也降低了很多,数字信号和隔离模拟框图如图2所示。在ADC驱动模块中FPGA主要有下面几个方面构成:(1)ADC采样数据暂存区域;(2)ADC收集控制模块;(3)ADC数据存储区域;(4)ADC滤波数据修正模块。 3.2 在角度信号收集模块中的运用 角度信号收集模块主要是使用FPA器件和光电编码器进行设计的,利用四倍频、辨向和计数的方法对契合方向盘角度测量的精准度进行了提升,达到了汽车方向盘角度高精度测量的目的。角度信号收集模块主要是为了处理光电编码器输出的信号,主要有判向信号、四倍频信号、24位计数器,数据存储、清零、数据锁存等。FPGA的角度测量功能结构如图3所示。通过利用光电编码器,在输出脉冲不断的增加下,分辨率也有了比较的大的提高。 3.3 在接口控制模块中的应用 使用总线的方法进行MCU和FPGA通讯,使用这种方法把MCU总线转变成分离的数据总线和地址,总线通信方法具有编程容易、传播速率高、控制稳定,而且通过在FPGA中进行逻辑切换,更加便于ROM或RAM和MCU之间进行数据通讯,将MCU数据处理的能力充分的发挥了出来。 3.4 使用FFT算法处理ADC信号 在收集和处理ADC信号的过程中,使用FFT(快速傅立叶变换)对信号进行分析。FFT算法是利用FPGA自带的IP核来进行设计的,主要由IP核和接口两个部分构成,接口的主要作用是将对应的存储区域的A/D转换数据传送到IP核模块,然后利用FFT对信号进行分析处理,将变换后的结果送到对应的存储区域。FFT计算结果的精准度主要是由输入数据、精准度、运算中的位数来决定的,另外和数据表现的基本形式也有着较大的联系。通常情况下,浮点要高于定点的精准度。在定点计算的过程中,存储器数据的位数越高、数据计算的准确度就越高,可以利用逻辑单位和存储单元也越多。在实际使用的过程中,要参考具体的情况选择资源和精确度。 4 在电子设计中使用FPGA需要注意的地方 在电子设计中使用FPGA主要是为了对系统的稳定性进行提升,对系统的性能进行改善,对外界的干扰进行抑制,确保设计的合理性。在设计的过程中,主要需要注意下面几个方面的问题:(1)消除毛刺。为了降低FPGA设计电路的过程中,毛刺的出现概率,降低逻辑错误,提高电路的稳定性,要对设计进行改变,对毛刺出现的原因进行控制,从而降低毛刺的出现概率,使结构更加的科学合理。(2)时序设计的注意事项。在设计时序的过程中,要对设计的时钟速率进行考虑,尽可能使用全局时钟来对时钟信号进行控制,使用一个时钟来对数据进行寄存,不使用全局网络的时候,要将约束条件加入到设计中。(3)由于代码推断即不可靠,又很麻烦,要多使用自带的Core genrate。(4)仿真方面的设计。在进行仿真设计的过程中,要对调试工具进行充分使用,在进行功能仿真的过程中,要重点考虑功能的稳定性和可靠性,对各方面的初始情况进行考。(5)对设计功能块进行层次化。要先对顶层的功能块进行设计,然后对底层的功能块进行设计,通过对设计功能进行层次化,可以使得设计调试起来更加容易,可读性更好。 5 结语 在电子设计中应用FPGA技术,在设计完成前,通过短时间内设计和修改FPGA内部逻辑,不仅有效的提升了产品的性能,而且也降低了产品开发的时间。随着FPGA技术的高速发展,FPGA产品的规模越来越大,集成度越来越高,价格不断降低,FPGA技术必将在电子设计中得到越来越广泛的应用。 作者单位 天津市安中通讯电子有限公司天津市300300 电子设计技术论文:试述电子设计中EDA技术的应用 【摘要】随着科技的发展,电子设计也得到迅速发展。在电子设计领域中,EDA技术得到了广泛的应用,基于此,本文就对电子设计中EDA技术的应用进行了深入地研究。 【关键词】电子设计;EDA技术;应用 前 言:EDA又称电子设计自动化,它是电子技术的发展潮流,是电子技术及仿真模拟工作的基础技术,因此,在电子设计中,EDA得到了广泛的应用。 1.EDA技术概述 在电子设计技术中以可编程逻辑器件在数字系统中的应用为电子设计工作带来了极大的灵活性,可编程逻辑器件在软件编程时重构器件的结构及工作方式,从而大大的提高了设计硬件的效率。PLD应用的结构原理、下载方式及集成规模等方面的具体的进步都在一定程度上推动了现代电子技术的革命的发展,它使得传统的数字系统设计方法、设计理念及设计过程等都发生了改变。随着PLD技术的不断完善及计算机技术的快速发展,EDA技术开始在电子设计领域中发光发热。EDA技术在计算机上的EDA工具软件平台完成设计文件时利用硬件描述语言来进行系统逻辑描述。EDA技术实现了设计者利用硬件描述语言及电子设计自动化软件等完成对系统硬件功能的设计工作,EDA技术可以自动的完成逻辑编译、逻辑分割及布局布线等功能从而使电子线路系统功能全部实现。 2.EDA技术的现状及发展 随着半导体工艺技术的不断发展,EDA技术也不断地推动着电子设计技术的发展。IC设计产业在不断高度发展的同时也面临着巨大的挑战,产品上市周期越来越短、成本越来越低等要求都迫使设计者在进行电子设计时选用更高效的EDA技术。设计者在设计的过程中必须全面的考虑问题,不仅要考虑硬件的物理特性对设计时序及功能可靠性等的影响,同时也要选用合适的设计术语及抽象形式等数据来描述设计。EDA技术不仅需要测试深验证亚微米技术的物理效应的能力同时也需要提供抽象设计的能力。EDA技术的发展离不开计算机、电子系统设计及集成电路等,EDA技术的发展大致上可以分为计算机辅助阶段、计算机辅助工程设计阶段及电子设计自动化阶段这三个阶段。电子辅助阶段主要是在计算机辅助的前提下进行的电路原理图编辑,用PCB进行布线布局,从而使得设计师从传统的绘图工作中解放出来。计算机辅助工程设计阶段主要是解决电路设计中的电路检测等问题,CAE以逻辑模拟、故障仿真及定时分析等为核心,从而使得设计可以提前预知产品的相关性能及功能。电子设计自动化阶段主要是通过高级描述语言、综合技术及系统仿真等“自上而下”的完成设计前期的高层次设计。 3.EDA技术的要点分析 3.1硬件描述语言 硬件描述语言是一种进行电子系统硬件设计的计算机语言,它通过软件编程来具体的描述电子系统中的电路结合、连接形式及逻辑功能等,硬件描述语言适应于设计大规模的电子系统。高速集成电路(VHDL)硬件描述语言于1985年美国国防部推出的目的是为了克服EDA产品不兼容问题,同时也可以进行多层次设计。IEEE以VHDL为硬件描述语言柄滩以覆盖之前的硬件描述语言的各种功能。IEEE是一种全方位的硬件描述语言,包括系统行为级、逻辑门级及寄存器传输等多个设计层次,同时也支持数据流、结构及行为等三种形式进行混合描述整个项目。VHDL硬件描述语言不仅移植性好,同时它的设计也方便了工艺间的转换,而且VHDL使得设计人员的主要工作是进行实现与调试系统功能。 3.2ASIC设计 在集成电路的设计中加入ASIC芯片可以解决电子系统集成电路存在的功耗的、可靠性差及体积大等主要问题。随着现代电子产品市场的门槛不断提高,ASIC芯片分为全定制或半定制ASIC及可编程,因此在设计ASIC芯片时应该尽可能的是芯片获得最优的性能,从而达到高利用率、高速度及低耗能的目标。 4.EDA技术在电子设计流程 EDA技术是系统级的设计方法,是一种层次相对较高的电子设计方式,EDA技术以概念为驱动从而使电子设计工作者在设计时无需利用门级原理图,电子设计工作者在确定设计目标之后就可以用EDA技术来表述电路,这样不仅可以减少电路细节的约束及限制,同时也可以使设计者的设计更具创造性。EDA系统在电子设计人员将概念构思及高层次的描述输入计算机之后在系统规则下完成对电子产品的设计。EDA技术的电子设计工作流程大致包括系统划分、代码级功能仿真、VHDL代码或图形的输入、送配前时序仿真及ASIC实现部分。首先,电子设计借助文本或者图形编辑器呈现出设计描述,也就是实现设计表述。其次,电子设计借助编译器对设计进行错排编译,即输入HDL程序。然后,设计人员需要沟通软件和硬件设计,以便实施功能仿真,即综合。最后,在确认仿真设计无误时,通过FPGA或CPLD完成逻辑映射操作,即编程下载,系统级设计完成。 5.EDA技术的应用 EDA技术在电子工程设计中扮演着非常重要的角色,它的作用体现在不同的方面。首先,电子自动化技术可以验证电路设计方案的正确性,在进行电子设计时,待设计方案确定之后,会利用结构模拟或者系统仿真等方式来验证设计方案的正确性,在验证过程中系统中的各个环节的传递函数确定之后设计方案便可以实现。这种系统仿真技术推广到非电子专业的系统设计也会得到充分的发展。EDA技术在系统进行仿真之后的电路结构进行模拟分析,从而使得电路设计方案的可行性及正确性得到充分的保障。其次,电子自动化字数也可以对电路特性进行优化设计。电路的稳定性能受到元器件容差及工作环境温度等的影响。在传统设计过程中难以对电路的整体进行优化设计,也无法全面的分析电路稳定性的影响因素。EDA技术中的温度分析及统计分析等功能的应用则可以全面的分析电路特性影响因素,从而对电路特性进行整体的优化设计。最后,电子自动化技术也可以实现电路特性的全功能模拟测试。 6.以EDA技术为基础电子设计的注意事项 在利用EDA技术进行电子设计时,首先应充分的考虑电子电路延时的不确定性,以及在系统进行自动编译时会被冗余的电路简化,因此,在应用EDA技术时,应注意采用的反向器个数避为偶数,同时以并联的方式将反向器连接成延时电路。其次,在设计过程中输入的引脚不能处于置空状态,要保证有信号源来驱动引脚,及保持部分不用的引脚保持接地,同时,器件的电源应始终与地线引脚保持相连,彼此之间可以进行滤波及去耦。最后,在设计中药避免器件过于发热。 结束语: 我国经济的进步带动着我国科学技术的不断发展,从而也使得了电子产品得到了飞速的发展。在现阶段的电子设计中,EDA技术是电子设计过程中的核心技术,是电子产品研制开发的源动力。随着EDA技术的不断深入发展,EDA技术将引发电子产业界及电子设计领域的技术革命变革,EDA技术的不断完善使得电子设计的水平在不断的提升。为了使电子系统朝着集成化及规模化等方向的发展,电子设计工程师应该充分的掌握EDA技术,以便开发出更多的高性能电子产品。 电子设计技术论文:电子设计自动化技术的发展与应用 摘 要:随着集成电路和微电子技术的发展,电子设计自动化技术(简称EDA)已经成为一门电子领域的重要学科。EDA技术的发展与应用成为21世纪电子设计的主流方向。本文主要介绍EDA技术的发展内容,展望EDA技术的应用蓝图。 关键词:电子设计;自动化发展;应用蓝图 一、电子设计自动化技术的概况 现代电子产品多体现开发周期短、更新换代快、功能多重、能耗偏低等特点,产品体积日趋小巧,相比较传统电子产品,其广泛运用现代科学技术,电子设计自动化程度提升,产品的竞争力迅速提高,能够更有效运用现代化科学技术,以适应时展变化。而这归因于电子设计自动化技术,集合众多学科的最新研究成果发展而来的一门新科学领域技术。 电子设计自动化技术内容主要为大规模可编程逻辑器件(简称PLD)、硬件描述语言(简称VHDL)、软件开发工具(主要为MAX+plusII、ispEXPERT和Foundation Series)和实验开发系统四个方面。大规模可编程逻辑器件是EDA技术的设计载体物质,帮助用户利用编程实现逻辑功能;硬件描述语言是电子系统设计实现功能的表达手段;软件开发工具则是系统化、自动化的设计工具,帮助EDA技术设计电子系统;实验开发系统则是有助于电子系统设计的系列下载工具和硬件验证工具。 电子设计自动化技术的发展也并非一日而成,由一学科而诞生,其发展经历三个阶段:计算机辅助技术(简称CAD),计算机辅助工程设计(简称CAE)和电子设计自动化(简称EDA)。 (一)CAD阶段(20世纪70年代) 早期电子系统硬件设计经由分立元件向集成电路模式发展,硬件设计随之进入早期发展阶段。硬件设计主要采用集成电路,并将其焊接在电路板上,做成早期的电子系统,而对系统的调整试验则是在PCB上进行。制作过程的复杂性要求,传统的利用手工图纸方式无法实现,因此过程高度复杂的产品设计工作由CAD工具,利二维图形编辑和分析完成。在20世纪70年代EDA技术发展阶段,电路板画图工具受到计算机工作平台的约束,其设计的性能较差,工作时间受制约有限。 (二)CAE阶段(20世纪80年代) 20世纪80年代推出了新的EDA工具,伴随着计算机和集成电路的推广发展而来的计算机辅助工程设计阶段到来――CAE阶段。其推出的EDA工具主要核心为逻辑形式模拟、计划性分析、模拟故障分析和自动布局布线,解决之前无法完成的对工具功能检测的重点问题。设计师在产品制造之前可以提前知晓产品的功能,利用计算机生成有关产品制造的文件,帮助在设计古城有效对产品性能进行早期分析检测。 EDA工具核心之一――自动布局功能与早期阶段产品设计工具解决人工重复绘图的缺陷相比较,80年代的CAE工具可以保证设计和制造出最优的电子产品,该工具不仅可以为产品开发提供便利,也能帮助设计人员提供最佳脑力创作。然而,电子系统复杂多样化,EDA工具无法全面满足设计要求,无法对产品设计元件进行优化处理。 (三)EDA阶段(20世纪90年代) 这一阶段EDA技术向电子产品自动化设计方向大幅度进步,归功于微电子技术的迅猛发展――芯片集成于工作效率的技术创新。集成电路高速率设计和电子系统的高水平发展趋势,极大促进了电子设计自动化技术取得进步发展。EDA工具实现设计、测试、生成文件等系统化的电子系统设计自动化,其不仅仅具备系统设计能力,并且包含各个工艺标准元件库,实现系统设计能力独立化,帮助设计工程师熟练设计电子系统[1]。 二、EDA技术应用蓝图 EDA技术应用前景广泛,可应用于高校实验教学活动、产品开发和科研、电器设备的更新换代与改造。随着软件开发功能的完善,电子系统可以集成在一个芯片上,产品设计硬件则可以利用软件方式完成,全面实现系统的编程和升级活动,因此,在科研活动和产品的开发过程中,EDA技术可被广泛运用。 各高校电子类专业较为火热的教学活动以及研究课题,都较多借用EDA技术设计各种复杂的数字系统,完成系统的开发与实验,同时也可以便捷地应用该技术进行硬件验证,简化数字电子设计实验的流程,而不同的学生可以根据自身的设计完成各项实验活动,便于高校教学活动的进行,也有利于提高学生的自我创造能力。这种技术大大简化了高校实验教学成本,因而也被推广应用。 采用EDA技术可以对机电设备中的电器控制系统进行重新设计或改造,设计时间较短,成本较低,同时可以提高机电设备的性能,增加产品的技术含量。电子产品更新换代速率愈来愈快,为满足市场消费需求,不一定要求所有的工程师创造出新的产品设计,在传统机电设备的基础上,对设备电子系统进行规划设计或改造,有利于产品额外价值的实现[2]。 三、总结 进入21世纪90年代,随着集成电路、微电子技术和芯片组合技术的发展完善,EDA技术在数字系统和微电子技术领域不断发展,现代电子系统设计成为电子领域发展的重要内容,同时EDA技术也需要在PLD和VHDL方面做出不断的更新完善,使之在计算机、工业、电器等领域广泛拓宽应用市场,利用电子设计的优势制造出领域更宽广的电子产品。在此可以展望EDA技术的兴起将超越电子设计领域向其他领域发展,设计不再单纯是电子类专业的设计,电子系也不再是工程师的代名词。